(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜材料を含む液状体を対象物に吐出して前記液状体からなる液膜を形成し、前記対象物上の前記液膜を乾燥することにより前記対象物上に薄膜を形成する成膜方法であって、
前記対象物に前記液状体を吐出して前記薄膜を形成する際に、前記薄膜の膜厚が厚くなる座標及び前記薄膜の膜厚が薄くなる座標を予め検出する試験工程と、
前記液状体を吐出して前記液状体からなる前記液膜を前記対象物上に形成する吐出工程と、
前記液膜に光を照射して、前記液膜による反射光を検出することにより、前記薄膜の膜厚に関わる光学定数の分布を前記液膜に対して計測する計測工程と、
前記液膜の光学定数と前記液膜の温度とを関連付ける変換情報に基づいて、前記光学定数の分布を前記液膜が乾燥後に均一な膜厚を呈するために必要な前記液膜の温度分布に変換し、前記液膜に前記温度分布を形成することにより前記液膜を乾燥する乾燥工程と、
を有し、
前記吐出工程において、前記試験工程の結果に基づき、前記対象物の前記薄膜の膜厚が厚くなる座標を低温にすると共に、前記薄膜の膜厚が薄くなる座標を高温にすることを特徴とする成膜方法。
【請求項２】
膜材料を含む液状体を対象物に吐出して前記液状体からなる液膜を形成し、前記対象物上の前記液膜を乾燥することにより前記対象物上に薄膜を形成する成膜方法であって、
前記対象物に前記液状体を吐出して前記薄膜を形成する際に、前記薄膜の膜厚が厚くなる座標及び前記薄膜の膜厚が薄くなる座標を予め検出する試験工程と、
前記液状体を吐出して前記液状体からなる前記液膜を前記対象物上に形成する吐出工程と、
前記液膜に光を照射して、前記液膜による反射光を検出することにより、前記液膜の膜形状を計測する計測工程と、
前記膜形状と前記液膜の温度とを関連付ける変換情報に基づいて、前記膜形状の分布を前記液膜が乾燥後に均一な膜厚を呈するために必要な前記液膜の温度分布に変換し、前記液膜に前記温度分布を形成することにより前記液膜を乾燥する乾燥工程と、
を有し、
前記吐出工程において、前記試験工程の結果に基づき、前記対象物の前記薄膜の膜厚が厚くなる座標を低温にすると共に、前記薄膜の膜厚が薄くなる座標を高温にすることを特徴とする成膜方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の成膜方法であって、
前記計測工程と前記温度分布を形成する工程とを交互に繰り返すことを特徴とする成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜方法、及び成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
低温焼成セラミックス（ＬＴＣＣ：Low Temperature Co-fired Ceramics ）からなる多層基板は、優れた高周波特性と高い耐熱性を有するため、高周波モジュールの基板やＩＣパッケージの基板等に広く利用される。ＬＴＣＣ多層基板に用いられる配線等の膜パターンの製造方法としては、生産性の向上と低コスト化とを図るために、インクジェット法が注目されている。インクジェット法は、配線材料を含む液状体を液滴にして吐出する液滴吐出ヘッドを用い、液滴吐出ヘッドと基板とを主走査方向に相対移動させながら液滴吐出ヘッドに液滴を吐出させる。配線材料を含む複数の液滴は、基板の主走査方向に沿って順に合一することにより、主走査方向に連続するライン状の液膜を形成する。インクジェット法は、このライン状の液膜を乾燥することによりパターンを形成する。
【０００３】
特許文献１は、ライン状の液膜の表面に温度勾配を与え、主走査方向を挟んで両側にそれぞれ高温側の表面と低温側の表面を設ける。温度勾配を有する液膜は、自身の表面に表面張力の分布を形成し、内部にマランゴニ対流を発生させる。液膜の高温側の端部から流出する熱毛管流は、液膜に与えられる温度勾配によって、低温側の端部に届く前に基板に向けて下降する。この結果、低温側の端部には、マランゴニ対流の流路に含まれない配線材料が析出し、この析出する配線材料によって液膜の濡れ広がりがピン止めされる。一方、高温側の端部には、配線材料が対流によって運搬され続けるため、配線材料が析出し難くなる。そのため、液膜の乾燥が進むに連れて、液膜の高温側が低温側の端部に向けて収縮し、液膜の低温側の端部にのみ配線材料が析出する。この結果、液膜は、自身の幅よりも狭い線幅の配線パターンを形成する。
【０００４】
上記インクジェット法は、液晶表示装置に利用される配向膜の成膜方法としても注目されている（例えば、特許文献２）。図９（ａ）、（ｂ）と図１０（ａ）、（ｂ）は、それぞれ配向膜の成膜工程を模式的に示す平面図及び側面図である。配向膜の成膜工程においては、基板Ｓの上に液滴Ｄを吐出して液膜Ｆ０を形成する液滴吐出処理と、液膜Ｆ０に含まれる溶媒等を蒸発させて液膜Ｆ０を乾燥する乾燥処理とが行われる。
【０００５】
図９に示すように、液滴吐出処理においては、基板Ｓの表面（以下単に、吐出面Ｓａという。）に、上下方向に延びる複数の吐出領域Ｒが左右方向に連続して仮想分割される。液滴吐出ヘッドＨは、最も左側の吐出領域Ｒの上から順に矢印方向に沿って移動し、配向膜材料を含む複数の液滴Ｄを各吐出領域Ｒの全体に吐出し、これにより複数の吐出領域Ｒの各々に帯状の部分液膜Ｆを形成する。すなわち、液滴吐出ヘッドＨは、マルチスキャンにより液膜Ｆ０を形成する。あるいは、図１０に示すように、左右方向に配列する複数の液滴吐出ヘッドＨが、それぞれ各吐出領域Ｒの全体にわたり液滴Ｄを吐出し、これにより複数の吐出領域Ｒの各々に部分液膜Ｆを形成する。すなわち、複数の液滴吐出ヘッドＨは、シングルスキャンにより液膜Ｆ０を形成する。複数の部分液膜Ｆの各々は、液滴吐出処理の処理時間の経過に伴い、それぞれ隣接する他の部分液膜Ｆと合一して基板Ｓの全体にわたる液膜Ｆ０を形成する。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１５２７５８号公報
【特許文献２】特開２００６−１５２７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記マルチスキャン方式を用いて膜を形成するとき、隣接する部分液膜Ｆの境界では、液滴Ｄの着弾するタイミングが、液滴吐出ヘッドの１回の走査時間分だけ異なる。また、上記シングルスキャン方式を用いる場合であっても、隣接する部分液膜Ｆの境界では、液滴Ｄの着弾するタイミングが、各液滴吐出ヘッドＨの間の距離における走査時間分だけ異なる。
【０００８】
部分液膜Ｆの縁部（例えば、左右方向の両端部分Ｆｅ）では、それぞれ単位容積当たりの表面積が大きくなるため、蒸発成分の蒸発確率が高くなり、乾燥速度が中央部Ｆｃの乾燥速度よりも速くなる。そのため、部分液膜Ｆの両端部分Ｆｅでは、液状体の増粘によって自身の内部に配向膜材料の流動が発生し、配向膜材料の濃度が局所的に高くなってしまう。この結果、液膜Ｆ０を乾燥すると、乾燥処理後の液膜Ｆ０には、各両端部分Ｆｅに膜厚段差（図９及び図１０に示す濃淡）が形成されてしまう。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、液膜を乾燥させて形成する膜の膜厚制御性を向上させる成膜方法及び成膜装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る成膜方法は、膜材料を含む液状体を対象物に吐出して前記液状体からなる液膜を形成し、前記対象物上の前記液膜を乾燥することにより前記対象物上に薄膜を形成する成膜方法であって、前記対象物に前記液状体を吐出して前記薄膜を形成する際に、前記薄膜の膜厚が厚くなる座標及び前記薄膜の膜厚が薄くなる座標を予め検出する試験工程と、前記液状体を吐出して前記液状体からなる前記液膜を前記対象物上に形成する吐出工程と、前記液膜に光を照射して、前記液膜による反射光を検出することにより、前記薄膜の膜厚に関わる光学定数の分布を前記液膜に対して計測する計測工程と、前記液膜の光学定数と前記液膜の温度とを関連付ける変換情報に基づいて、前記光学定数の分布を前記液膜が乾燥後に均一な膜厚を呈するために必要な前記液膜の温度分布に変換し、前記液膜に前記温度分布を形成することにより前記液膜を乾燥する乾燥工程と、を有し、前記吐出工程において、前記試験工程の結果に基づき、前記対象物の前記薄膜の膜厚が厚くなる座標を低温にすると共に、前記薄膜の膜厚が薄くなる座標を高温にすることを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係る成膜方法は、膜材料を含む液状体を対象物に吐出して前記液状体からなる液膜を形成し、前記対象物上の前記液膜を乾燥することにより前記対象物上に薄膜を形成する成膜方法であって、前記対象物に前記液状体を吐出して前記薄膜を形成する際に、前記薄膜の膜厚が厚くなる座標及び前記薄膜の膜厚が薄くなる座標を予め検出する試験工程と、前記液状体を吐出して前記液状体からなる前記液膜を前記対象物上に形成する吐出工程と、前記液膜に光を照射して、前記液膜による反射光を検出することにより、前記液膜の膜形状を計測する計測工程と、前記膜形状と前記液膜の温度とを関連付ける変換情報に基づいて、前記膜形状の分布を前記液膜が乾燥後に均一な膜厚を呈するために必要な前記液膜の温度分布に変換し、前記液膜に前記温度分布を形成することにより前記液膜を乾燥する乾燥工程と、を有し、前記吐出工程において、前記試験工程の結果に基づき、前記対象物の前記薄膜の膜厚が厚くなる座標を低温にすると共に、前記薄膜の膜厚が薄くなる座標を高温にすることを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係る成膜方法は、前記計測工程と前記温度分布を形成する工程とを交互に繰り返すことを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係る成膜方法は、膜材料を含む液状体を対象物に吐出して前記液状体からなる液膜を形成し、前記対象物上の前記液膜を乾燥することにより前記対象物上に薄膜を形成する成膜方法であって、前記液膜に光を照射して前記液膜からの光を検出することにより、前記薄膜の膜厚に関わる光学定数の分布を前記液膜に対して計測する工程と、前記液膜の光学定数と前記液膜の温度とを関連付ける変換情報に基づいて前記光学定数の分布を前記液膜の温度分布に変換し、前記液膜に前記温度分布を形成することにより前記液膜を乾燥する工程と、を有する。
【００１１】
本発明の成膜方法によれば、液膜の温度分布が、膜厚に関わる光学定数（反射率、屈折率、消衰係数）の分布に基づいて決定される。したがって、本成膜方法は、液膜の乾燥状態を液膜の光学定数の分布に基づいて変更できるため、液膜を乾燥させて形成する膜において、所望の膜厚分布を形成させることができ、膜厚の制御性を向上させることができる。
【００１２】
この成膜方法において、前記変換情報は、前記液膜の中で相対的に前記膜材料の高濃度の部分に対して相対的に低い温度を関連付ける構成であっても良い。
この成膜方法によれば、膜材料の高濃度部分が低温部分になる。したがって、この成膜方法は、膜材料の高濃度部分の蒸発確率を低くすることができるため、液膜における蒸発確率を、液膜の全体にわたり均一に制御させることができる。
【００１３】
この成膜方法において、前記変換情報は、前記液膜の中で相対的に前記膜材料の低濃度の部分に対して相対的に高い温度を関連付ける構成であっても良い。
この成膜方法によれば、膜材料の低濃度部分が高温部分になる。したがって、この成膜方法は、膜材料の低濃度部分の蒸発確率を高くすることができるため、液膜における蒸発確率を、液膜の全体にわたり均一に制御させることができる。
【００１４】
本発明の成膜方法は、膜材料を含む液状体を対象物に吐出して前記液状体からなる液膜を形成し、前記対象物上の前記液膜を乾燥することにより前記対象物上に薄膜を形成する成膜方法であって、前記液膜に光を照射して前記液膜からの光を検出することにより、前記液膜の膜形状を計測する工程と、前記膜形状と前記液膜の温度とを関連付ける変換情報に基づいて前記膜形状の分布を前記液膜の温度分布に変換し、前記液膜に前記温度分布を形成することにより前記液膜を乾燥する工程と、を有する。
【００１５】
この成膜方法であって、前記膜形状を計測する工程は、前記液膜に光を照射して前記液膜からの光の位置を検出し、前記位置の検出結果に基づいて前記液膜の膜形状を計測する構成であっても良い。
【００１６】
この成膜方法であって、前記膜形状を計測する工程は、出射部からの光を前記液膜に出射することにより前記液膜に対する前記出射部の焦点距離を検出し、前記焦点距離の検出結果に基づいて前記液膜の膜形状を計測する構成であっても良い。
【００１７】
この成膜方法であって、前記膜形状を計測する工程は、前記液膜による干渉光を検出し、前記干渉光の検出結果に基づいて前記液膜の膜形状を計測する構成であっても良い。
上記成膜方法によれば、液膜の温度分布が、液膜の膜形状、すなわち膜厚の分布に基づいて決定される。したがって、上記成膜方法は、液膜の乾燥状態を液膜の形状に基づいて変更できるため、液膜を乾燥させて形成する膜において、液膜の形状制御性、ひいては膜厚の制御性を向上させることができる。
【００１８】
この成膜方法は、前記変換情報が、前記液膜の中で相対的に厚い部分に対して相対的に低い温度を関連付ける構成であっても良い。
この成膜方法によれば、膜厚の厚い部分が低温部分になる。したがって、この成膜方法は、膜厚の厚い部分の蒸発確率を低くすることができるため、液膜における蒸発確率を、液膜の全体にわたり均一にさせることができる。
【００１９】
この成膜方法は、前記変換情報が、前記液膜の中で相対的に薄い部分に対して相対的に高い温度を関連付ける構成であっても良い。
この成膜方法によれば、膜厚の薄い部分が高温部分になる。したがって、この成膜方法は、液膜における薄い部分の蒸発確率を高くすることができるため、液膜における蒸発確率を、液膜の全体にわたり均一にさせることができる。
【００２０】
この成膜方法は、前記計測する工程と前記温度分布を形成する工程とを交互に繰り返す構成が好ましい。
この成膜方法によれば、乾燥過程における液膜の温度分布が、薄膜の膜厚に関わる光学定数の分布、あるいは膜形状を計測するごとに新たに形成される。したがって、この成膜方法は、膜厚分布を計測する回数の分だけ、膜厚の制御性を、より確実に向上させることができる。
【００２１】
本発明の成膜装置は、膜材料を含む液状体を対象物に吐出して前記対象物に液膜を形成する吐出ヘッドと、前記液膜を乾燥することにより前記対象物に薄膜を形成する乾燥部とを有する成膜装置であって、前記液膜に向けて光を出射する出射部と、前記液膜からの光を検出して、前記薄膜の膜厚に関わる光学定数の分布を前記液膜に対して計測することにより前記光学定数の分布に関する液膜情報を生成する液膜情報生成部と、前記液膜の光学定数と前記液膜の温度とを関連付ける変換情報を記憶する記憶部と、前記変換情報に基づいて前記液膜情報を前記液膜の温度分布に関する温度情報に変換し、前記温度情報に基づいて前記乾燥部を駆動することにより前記液膜に前記温度分布を形成する制御部と、を有する。
【００２２】
本発明の成膜装置によれば、液膜の温度分布が、膜厚に関わる光学定数（反射率、屈折率、消衰係数）の分布に基づいて決定される。したがって、本成膜装置は、液膜の乾燥状態を液膜の光学定数の分布に基づいて変更できるため、液膜を乾燥させて形成する膜において、所望の膜厚分布を形成させることができ、膜厚の制御性を向上させることができる。
【００２３】
この成膜装置において、前記変換情報は、前記液膜の中で相対的に前記膜材料の高濃度の部分に対して相対的に低い温度を関連付けるものであっても良い。
この成膜装置によれば、膜材料の高濃度部分が低温部分になる。したがって、この成膜装置は、膜材料の高濃度部分の蒸発確率を低くすることができるため、液膜における蒸発確率を、液膜の全体にわたり均一に制御させることができる。
【００２４】
この成膜装置において、前記変換情報は、前記液膜の中で相対的に前記膜材料の低濃度の部分に対して相対的に高い温度を関連付ける構成であっても良い。
この成膜装置によれば、膜材料の低濃度部分が高温部分になる。したがって、この成膜装置は、膜材料の低濃度部分の蒸発確率を高くすることができるため、液膜における蒸発確率を、液膜の全体にわたり均一に制御させることができる。
【００２５】
本発明の成膜装置は、膜材料を含む液状体を対象物に吐出して前記対象物に液膜を形成する吐出ヘッドと、前記液膜を乾燥することにより前記対象物に薄膜を形成する乾燥部とを有する成膜装置であって、前記液膜に向けて光を出射する出射部と、前記液膜からの光を検出して、前記液膜の膜形状を計測することにより前記液膜の膜形状に関する液膜情報を生成する液膜情報生成部と、前記膜形状と前記液膜の温度とを関連付ける変換情報を記憶する記憶部と、前記変換情報に基づいて前記液膜情報を前記液膜の温度分布に関する温度情報に変換し、前記温度情報に基づいて前記乾燥部を駆動することにより前記液膜に前記温度分布を形成する制御部と、を有する。
【００２６】
この成膜装置において、前記液膜情報生成部は、前記液膜からの光を検出する検出部を有し、前記検出部からの検出結果に基づいて前記液膜の表面座標を演算し、前記表面座標に関する情報を前記液膜情報にする構成であっても良い。
【００２７】
この成膜装置において、前記検出部は、前記液膜からの光の位置を検出し、前記液膜情報生成部は、前記検出部が検出する前記光の位置に基づいて前記表面座標を演算する構成であっても良い。
【００２８】
この成膜装置において、前記検出部は、前記液膜に対する前記出射部の焦点位置を検出し、前記液膜情報生成部は、前記検出部が検出する前記焦点位置に基づいて前記表面座標を演算する構成であっても良い。
【００２９】
この成膜装置において、前記検出部は、前記液膜による干渉光を検出し、前記液膜情報生成部は、前記検出部が検出する前記干渉光に基づいて前記表面座標を演算する構成であっても良い。
【００３０】
上記成膜装置によれば、液膜の温度分布が、液膜の膜形状、すなわち膜厚の分布に基づいて決定される。したがって、上記成膜装置は、液膜の乾燥状態を液膜の形状に基づいて変更できるため、液膜を乾燥させて形成する膜において、液膜の形状制御性、ひいては膜厚の制御性を向上させることができる。
【００３１】
この成膜装置において、前記変換情報は、前記液膜の中で相対的に厚い部分に対して相対的に低い温度を関連付ける構成が好ましい。
この成膜装置によれば、膜厚の厚い部分が低温部分になる。したがって、この成膜装置は、膜厚の厚い部分の蒸発確率を低くすることができるため、液膜の蒸発確率の分布を、液膜の全体にわたり均一にさせることができる。この結果、成膜装置は、液膜を乾燥させて形成する膜において、光学特性の均一性、ひいては膜厚の均一性を、さらに向上させることができる。
【００３２】
この成膜装置において、前記変換情報は、前記液膜の中で相対的に薄い部分に対して相対的に高い温度を関連付ける構成が好ましい。
この成膜装置によれば、膜厚の薄い部分が高温部分になる。したがって、成膜装置は、膜厚の薄い部分の蒸発確率を高くすることができるため、液膜の蒸発確率の分布を、液膜の全体にわたり均一にさせることができる。この結果、成膜装置は、液膜を乾燥させて形成する膜において、光学特性の均一性、ひいては膜厚の均一性を、さらに向上させることができる。
【００３３】
この成膜装置において、前記液膜情報生成部は、一つの前記液膜に対して前記液膜情報を更新し、前記制御部は、前記液膜情報生成部が前記液膜情報を更新するたびに、前記液膜情報を前記温度情報に変換して前記温度情報に基づく温度分布を前記液膜に形成する構成が好ましい。
【００３４】
この成膜装置によれば、液膜の温度分布が、液膜情報を更新するたびに新たに形成される。したがって、この成膜装置は、膜厚分布を計測する回数の分だけ、膜厚の制御性を、さらに向上させることができる。
【００３５】
この成膜装置において、前記乾燥部は、前記液膜の中の異なる領域と熱的に接触する複数のヒータを有し、前記制御部は、前記温度情報に基づいて前記複数のヒータの各々を駆動し、前記液膜に前記温度分布を形成する構成であっても良い。
【００３６】
この成膜装置によれば、液膜に形成する温度分布が、各ヒータからの熱量によって形成される。したがって、成膜装置は、温度分布の制御性を向上させることができ、液膜の蒸発確率の分布を、液膜の全体にわたり、より高い精度の下で均一にさせることができる。この結果、成膜装置は、液膜を乾燥させて形成する膜において、光学特性の均一性、ひいては膜厚の均一性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図８に従って説明する。図１は、成膜装置としての液滴吐出装置１０を示す斜視図である。
図１において、液滴吐出装置１０は、対象物としての基板Ｓに液滴を吐出する吐出部１１と、吐出した液滴を乾燥する乾燥部１２とを有する。吐出部１１と乾燥部１２は、一つの方向に延びる基台１３と、基台１３の上に搭載されて基板Ｓを載置する基板ステージ１４とを共有する。基板ステージ１４は、基板Ｓの一つの面を上に向けた状態で基板Ｓを位置決め固定し、基台１３の長手方向に沿って吐出部１１と乾燥部１２との間を往復移動することにより、基板Ｓを吐出部１１と乾燥部１２とに搬送する。基板Ｓとしては、グリーンシート、ガラス基板、シリコン基板、セラミック基板、樹脂フィルム等の基板を用いることができる。
【００３８】
本実施形態においては、基板Ｓの上面を吐出面Ｓａという。吐出面Ｓａは、所望の膜を形成するための面であり、液滴を着弾させるための位置を目標点として有する。基板Ｓが搬送される方向であって、図１において左上方向に向かう方向を＋Ｙ方向という。また、＋Ｙ方向と直交する方向であって、図１において右上方向に向かう方向を＋Ｘ方向とし、基板Ｓの法線方向をＺ方向という。
【００３９】
吐出部１１は、＋Ｘ方向及び＋Ｘ方向の反対方向（−Ｘ方向）に沿って移動するキャリッジ１５と、キャリッジ１５の上側に搭載されるインクタンク１６とを有する。また、キャリッジ１５は、その下側に、略＋Ｘ方向に沿って配列される複数の液滴吐出ヘッドＨを有し、シングルスキャン方式を用いる液滴吐出処理を可能にする。
【００４０】
キャリッジ１５は、基板Ｓが＋Ｙ方向に搬送されるときに＋Ｘ方向あるいは−Ｘ方向に移動して、液滴吐出ヘッドＨを目標点の搬送経路の上に配置する。なお、基板Ｓが＋Ｙ方向及び−Ｙ方向に搬送される動作を、主走査という。また、液滴吐出ヘッドＨが＋Ｘ方向及び−Ｘ方向に搬送されて目標点の搬送経路の上に配置される動作を、副走査という。
【００４１】
インクタンク１６は、液状体としてのインクＩｋを貯留するとともに、貯留するインクＩｋを所定圧力で導出する。インクＩｋとしては、膜材料としての配向膜材料を分散させた配向膜用インク、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide ）微粒子を分散させたＩＴＯインク、銀微粒子を分散させた銀インク等のインクを用いることができる。
【００４２】
配向膜用インクとしては、例えばγ−ブチロラクトン、ブチルセロソルブ、及びＮ−メチル−２−ピロリドンを混合した混合溶媒に、配向膜材料としてポリイミド又はポリアミック酸を溶解して調製したものを用いることができる（インクの全質量に対して固形分濃度８重量％）。なお、混合溶媒の組成比としては、例えばγ−ブチロラクトン、ブチルセロソルブ、及びＮ−メチル−２−ピロリドンをそれぞれ９３重量％、２重量％、５重量％として用いることができる。
【００４３】
銀インクとしては、例えば水とキシリトールを混合した混合溶媒に、クエン酸三ナトリウムを分散助剤として粒径が３０ｎｍの銀微粒子を分散して調製したものを用いることができる。なお、銀インクの組成比としては、例えば水、キシリトール、銀微粒子をそれぞれ４０重量％、２０重量％、４０重量％として用いることができる。
【００４４】
乾燥部１２は、基板Ｓに形成される液膜Ｆ０の膜厚を計測するための液膜情報生成部を構成する膜厚計測部１７を有する。膜厚計測部１７は、基板Ｓが主走査されるとき、膜厚計測部１７の直下を通過する液膜Ｆ０の膜厚を計測する。膜厚計測部１７は、＋Ｘ方向及び−Ｘ方向に移動することにより、吐出面Ｓａの全体にわたる液膜Ｆ０の膜厚を計測する。
【００４５】
次に、液滴吐出ヘッドＨについて、図２〜図４に従って説明する。図２は、液滴吐出ヘッドＨを基板ステージ１４から見た斜視図である。図３は、液滴吐出ヘッドＨの内部を模式的に示す図である。図４は、液滴吐出ヘッドＨを用いて吐出する液滴Ｄの吐出位置を示す平面図である。
【００４６】
図２において、液滴吐出ヘッドＨは、＋Ｘ方向に延びるヘッド基板２１と、ヘッド基板２１に搭載されるヘッド本体２２とを有する。ヘッド基板２１は、キャリッジ１５に位置決め固定されて、基板Ｓに対して＋Ｘ方向及び−Ｘ方向に沿って移動する。ヘッド基板２１は、その一側端に入力端子２１ａを有して、入力端子２１ａに入力される各種の駆動信号をヘッド本体２２に出力する。
【００４７】
ヘッド本体２２は、基板Ｓと対向する側面の＋Ｘ方向の略全幅にわたりｋ個（ｋは１以上の整数）のノズルＮを有する。各ノズルＮは、それぞれＺ方向に延びる円形孔であって、＋Ｘ方向に沿って所定のピッチで形成される。ヘッド本体２２は、例えば＋Ｘ方向に沿って１４１μｍのピッチで配列する１８０個のノズルＮを有する。本実施形態においては、ノズルＮの形成ピッチを、ノズルピッチＤｘとし、各ノズルＮからなるノズル列の幅をノズル列幅Ｒｗという。なお、図２においては、ノズルＮの配置を説明するためにノズルＮの数量を簡略化して示す。
【００４８】
図３において、ヘッド本体２２は、ノズルＮごとに、一つのキャビティ２３と、該キャビティ２３の内部に圧力を与える一つの圧力発生素子２４とを有する。すなわち、ヘッド本体２２は、ノズルＮの数量と同じｋ個のキャビティ２３と、ｋ個の圧力発生素子２４とを有する。各キャビティ２３と各圧力発生素子２４とは、それぞれノズルＮの直上に配設されることにより、該ノズルＮに対応付けられる。各キャビティ２３は、それぞれ共通するインクタンク１６に接続されてインクタンク１６からのインクＩｋを収容し、連通するノズルＮにインクＩｋを供給する。各ノズルＮは、それぞれ連通するキャビティ２３からのインクＩｋを受けて、自身の開口に気液界面（以下単に、メニスカスＭという。）を形成する。
【００４９】
各圧力発生素子２４は、それぞれ接続されるキャビティ２３の内部に所定圧力を与えて、該キャビティ２３の内部の圧力を増大及び減少させることにより、該キャビティ２３に連通するノズルＮのメニスカスＭを振動させる。圧力発生素子２４としては、例えばキャビティ２３の容積を機械的に拡大及び縮小させる圧電素子、あるいはキャビティ２３の温度を局所的に上昇及び下降させる抵抗加熱素子を用いることができる。
【００５０】
図３に示すように、吐出面Ｓａの目標点Ｔが、選択されるノズルＮ（以下単に、選択ノズルという。）の直下に位置するとき、選択ノズルに連通するキャビティ２３は、対応する圧力発生素子２４の駆動力を受けることにより、選択ノズルのメニスカスＭを振動させて、インクＩｋの一部を所定重量の液滴Ｄにして選択ノズルから吐出させる。ノズルＮから吐出される液滴Ｄは、吐出面Ｓａの法線に沿って飛行して目標点Ｔに着弾する。
【００５１】
図４において、基板Ｓの吐出面Ｓａは、一点鎖線に示すように、＋Ｙ方向に延びる複数の吐出領域Ｒを有する。各吐出領域Ｒは、それぞれ＋Ｘ方向にノズル列幅Ｒｗの幅を有する領域であり、ドットパターン格子ＳＬによって仮想分割される。各ドットパターン格子ＳＬにおいて、＋Ｙ方向の格子間隔と＋Ｘ方向の格子間隔は、それぞれ液滴Ｄの吐出間隔によって規定される。例えば、各ドットパターン格子ＳＬの＋Ｙ方向の格子間隔は、それぞれ液滴吐出ヘッドＨの吐出周期と基板Ｓの主走査速度との積によって規定される。各ドットパターン格子ＳＬの＋Ｘ方向の格子間隔は、それぞれノズルピッチＤｘによって規定される。
【００５２】
液滴Ｄを吐出するか否かの選択は、各ドットパターン格子ＳＬの格子点ごとに規定される。本実施形態においては、各吐出領域Ｒの全体にわたる部分液膜Ｆを形成するために、各吐出領域Ｒにおける全ての格子点が目標点Ｔとして選択される。なお、図４においては、ドットパターン格子ＳＬの格子点を説明するため、ドットパターン格子ＳＬの格子間隔を拡大して示す。
【００５３】
液滴Ｄの吐出処理を実行するとき、液滴吐出ヘッドＨの各ノズルＮは、それぞれ＋Ｙ方向に連続する一群の目標点Ｔの延長線上に配置される。基板Ｓが主走査されるとき、一つの液滴吐出ヘッドＨの各ノズルＮは、それぞれ＋Ｘ方向に配列するｋ個の目標点Ｔに対して同じタイミングで対向する。すなわち、＋Ｘ方向に配列するｋ個の目標点Ｔには、それぞれ実質的に同じタイミングで液滴Ｄが着弾する。着弾するｋ個の液滴Ｄは、＋Ｘ方向に沿って合一して＋Ｘ方向に連続する部分液膜Ｆを形成する。なお、実質的に同じタイミングとは、＋Ｘ方向に配列するｋ個の目標点Ｔにおいて、着弾するｋ個の液滴Ｄが＋Ｘ方向に連続する液膜を形成するタイミングであって、隣接する液滴Ｄの間の着弾タイミングの差異によって該液滴Ｄの間に膜厚段差を来たさないタイミングである。実質的に同じタイミングで着弾する一群の液滴Ｄ（ｋ個の液滴Ｄ）は、後続する一群の液滴Ｄが順に−Ｙ方向に着弾することにより、＋Ｙ方向に沿って延びる帯状の部分液膜Ｆを形成する。そして、各液滴吐出ヘッドＨがそれぞれ＋Ｙ方向に延びる複数の部分液膜Ｆを＋Ｘ方向に沿って形成して、隣接する複数の部分液膜Ｆを合一することにより、吐出面Ｓａの全体に、一つの液膜Ｆ０を形成する。
【００５４】
上記配向膜用インクを用いて膜厚が３μｍの配向膜を形成する場合、例えば、配向膜用インクにより液膜Ｆ０を形成し、該液膜Ｆ０を５０分間室温で乾燥させる。あるいは、液膜Ｆ０を４０℃に加熱して３０分間乾燥する。あるいは、液膜Ｆ０を１００℃に加熱して１分間仮乾燥し、その後２００℃に加熱して１０分〜３０分間乾燥する。これらの乾燥処理の間、配向膜用インクでは、相対的に蒸発し易いブチルセロソルブが先行して蒸発し、高い表面張力を有する溶媒成分が液膜Ｆ０の中に残存する。そのため、液膜Ｆ０に均一な熱量を与える場合、部分液膜Ｆ、及び液膜Ｆ０の中央部分においてレベリングが進行し、縁部において膜厚段差が形成され始める。本発明は、これらの乾燥処理の間、液膜Ｆ０に所定の温度分布を与えることにより、液膜Ｆ０の全体でレベリングを促進させる。
【００５５】
上記銀インクを用いて膜厚が１０μｍの配線を形成する場合、例えば、銀インクにより液膜Ｆ０を形成し、該液膜Ｆ０を６０℃で乾燥させた後、９００℃で焼成する。本発明は、６０℃で乾燥する前に、液膜Ｆ０に所定の温度分布を与えることにより、液膜Ｆ０の全体でレベリングを促進させる。
【００５６】
次に、膜厚計測部１７について、図５に従って説明する。図５は、膜厚計測部１７の内部を模式的に示す図である。膜厚計測部１７は、液膜Ｆ０の膜厚を計測するための光干渉式の膜厚計であり、例えば出射部２５、分岐部２６、及び検出部としての受光部２７を有する。
【００５７】
出射部２５は、例えばレーザ光を出射する単波長レーザや多波長レーザ、あるいは白色光を出射するハロゲンランプやナトリウムランプ等の光源２５ａを有し、光源２５ａからの光を測定光Ｂｍとして出射する。また、出射部２５は、例えばコリメータやシリンドリカルレンズ等からなる投光光学系２５ｂを有し、光源２５ａからの測定光Ｂｍを＋Ｘ方向に延びる平行光束にして分岐部２６に導く。
【００５８】
分岐部２６は、例えばビームスプリッタやハーフミラー等の光学系であって、出射部２５からの＋Ｘ方向に延びる平行光束の光を受けて吐出面Ｓａに導く。また、分岐部２６は、液膜Ｆ０からの光（以下単に、反射光Ｂｒという。）を受けて、反射光Ｂｒの光路を測定光Ｂｍの光路から分岐させて受光部２７に導く。
【００５９】
受光部２７は、一次元のダイオードアレイやＣＣＤアレイを有し、分岐部２６を介して反射光Ｂｒを受光して、＋Ｘ方向に沿う座標系における反射光Ｂｒの強度を検出する。なお、受光部２７は、多波長の光を測定光Ｂｍとして用いる場合、反射光Ｂｒを分光するための回折格子や光学多層薄膜等の分光素子を有し、分光素子によって分光される反射光Ｂｒの強度を波長ごとに検出する。
【００６０】
液膜Ｆ０の乾燥処理を実行するとき、出射部２５は、光源２５ａから出射する測定光Ｂｍを投光光学系２５ｂによって＋Ｘ方向に沿う所定幅の光束に成形し、分岐部２６を介して液膜Ｆ０に照射する。分岐部２６は、液膜Ｆ０の側からの反射光Ｂｒを受光して受光部２７に導く。受光部２７は、分岐部２６を介して反射光Ｂｒを受光し、反射光Ｂｒの強度に応じた出力信号を出力する。
【００６１】
反射光Ｂｒは、液膜Ｆ０の表面から反射される成分と、液膜Ｆ０と吐出面Ｓａとの界面で反射される成分とを有する。そのため、受光部２７で受光される反射光Ｂｒは、これら２種類の成分の干渉波となる。この干渉波が２種類の成分の光路差に関する情報を有するため、受光部２７の出力信号に基づいて反射光Ｂｒの反射率を演算することにより、２種類の成分の光路差、すなわち液膜Ｆ０の膜厚を得ることができる。膜厚計測部１７は、液膜Ｆ０の乾燥処理を終了するまで、液膜Ｆ０の全体にわたり膜厚を計測し続ける。なお、本実施形態においては、膜厚計測部１７が１回目に計測する膜厚を第１膜厚とし、同じ位置に関して２回目に計測する膜厚を第２膜厚とし、…、第ｎ回目に計測する膜厚を第ｎ膜厚という。
【００６２】
次に、基板ステージ１４について、図６に従って説明する。図６は、基板ステージ１４の上面を模式的に示す平面図である。
図６において、基板ステージ１４の上面（以下単に、加熱面１４ａという。）は、複数のヒータブロックＨＢを有する。複数のヒータブロックＨＢは、それぞれ＋Ｘ方向及び＋Ｙ方向に沿ってｉ×ｊ個のマトリックス状に配置されて、加熱面１４ａの＋Ｘ方向、及び＋Ｙ方向の全体にわたり最密に充填される。各ヒータブロックＨＢの上面（当接面Ｈａ）は、それぞれ基板Ｓの裏面に対して熱的に高い結合を有する平滑面であって、一つの吐出領域Ｒに対して十分に小さいサイズである。各ヒータブロックＨＢは、それぞれ所定の駆動信号に応答して独立的に駆動する熱源であり、駆動信号に応じた熱エネルギーを供給する。
【００６３】
液滴Ｄの吐出処理を実行するとき、各ヒータブロックＨＢは、それぞれ所定の駆動信号を受けて、自身の上面と当接する基板Ｓの領域に、駆動信号に応じた熱エネルギーを供給する。基板Ｓは、各ヒータブロックＨＢからの熱エネルギーを吸収することにより、各ヒータブロックＨＢの発熱量に応じた温度分布を吐出面Ｓａに形成する。すなわち、各ヒータブロックＨＢは、吐出面Ｓａの面方向に沿って、所望する温度分布を形成する。本実施形態における温度分布は、膜厚計測部１７を用いる膜厚測定の測定結果に基づいて設定される。
【００６４】
次に、吐出面Ｓａに形成する温度分布について以下に説明する。図７（ａ）は、液滴Ｄの吐出処理の直後における基板ステージ１４の側断面図を示す。図７（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ膜厚計測部１７を用いて測定する液膜Ｆ０の膜厚分布と、各ヒータブロックＨＢを用いて形成する温度分布とを示す。なお、図７（ｂ）、（ｃ）の横軸は、吐出面Ｓａにおける＋Ｘ方向の位置を示し、その座標値がヒータブロックＨＢの＋Ｘ方向の幅で規格化されている。
【００６５】
図７において、液滴吐出処理における液膜Ｆ０は、部分液膜Ｆの縁の比表面積を大きくするため、吐出領域Ｒの＋Ｘ方向の両縁部分に、相対的に膜厚の厚い部分を形成する。例えば、液膜Ｆ０は、座標Ｘ３、Ｘ１４にあるヒータブロックＨＢの上に、それぞれ相対的に膜厚の厚い部分を形成する。また、液滴吐出処理における液膜Ｆ０は、両縁部分に向けて膜材料を流動させるため、両縁部分の近傍に、相対的に膜厚の薄い部分を形成する。例えば、液膜Ｆ０は、座標Ｘ５、Ｘ１２、Ｘ１６にあるヒータブロックＨＢの直上に、相対的に膜厚の薄い部分を形成する。
【００６６】
本実施形態では、液膜Ｆ０の全体における第１膜厚の平均値を第１平均膜厚Ｔ１とし、第２膜厚の平均値を第２平均膜厚Ｔ２とし、…、第ｎ膜厚の平均値を第ｎ平均膜厚という。また、第１平均膜厚Ｔ１と各座標における第１膜厚との差分をそれぞれ第１膜厚差分値δＴ１とし、第２平均膜厚Ｔ２と各座標における第２膜厚との差分をそれぞれ第２膜厚差分値δＴ２とし、…、第ｎ平均膜厚と各座標における第ｎ膜厚との差分をそれぞれ第ｎ膜厚差分値という。
【００６７】
図７において、乾燥処理における各ヒータブロックＨＢは、それぞれ上記膜厚差分値を補償するための温度の分布を吐出面Ｓａに形成する。なお、本実施形態では、液膜Ｆ０に与える初期温度を、基準温度Ｅという。また、各第１膜厚差分値δＴ１に基づいて形成する温度分布を第１温度Ｅ１とし、各第２膜厚差分値δＴ２に基づいて形成る温度分布を第２温度Ｅ２とし、…、各第ｎ差分値に基づいて形成する温度分布を第ｎ温度という。また、基準温度Ｅと各座標における第１温度Ｅ１との差分をそれぞれ第１温度差分値δＥ１とし、基準温度Ｅと各座標における第２温度Ｅ２との差分をそれぞれ第２温度差分値δＥ２とし、…、基準温度Ｅと各座標における第ｎ温度との差分をそれぞれ第ｎ温度差分値という。
【００６８】
各ヒータブロックＨＢは、自身の座標に対応する膜厚差分値が大きくなる分だけ、その出力を低くし、これにより該座標における液膜Ｆ０の温度を基準温度Ｅよりも低くする。反対に、各ヒータブロックＨＢは、それぞれ自身の座標に対応する膜厚差分値が小さくなる分だけ、その出力を高くし、これにより該座標における液膜Ｆ０の温度を基準温度Ｅよりも高くする。
【００６９】
例えば、膜厚計測部１７が１回目の膜厚測定を終了すると、座標Ｘ３、Ｘ１４にあるヒータブロックＨＢは、それぞれ第１膜厚差分値δＴ１の分だけ、その出力を低くし、座標Ｘ３、Ｘ１４における液膜Ｆ０の温度を基準温度Ｅよりも低くする。反対に、座標Ｘ５、Ｘ１２、Ｘ１６にあるヒータブロックＨＢは、それぞれ第１膜厚差分値δＴ１の分だけ、その出力を高くし、座標Ｘ５、Ｘ１２、Ｘ１６にある液膜Ｆ０の温度を基準温度Ｅよりも高くする。
【００７０】
この際、相対的に膜厚の厚い部分（例えば、座標Ｘ３、Ｘ１４）と、相対的に膜厚の薄い部分（例えば、座標Ｘ５、Ｘ１２、Ｘ１６）は、それぞれ形成される温度分布によって、その蒸発成分の蒸発確率を略同じにする。そのため、液膜Ｆ０の全体においては、膜材料の流動が抑制されて、液膜Ｆ０の膜材料の濃度が徐々に均一になる。
【００７１】
次いで、膜厚計測部１７が２回目の膜厚測定を終了すると、座標Ｘ３、Ｘ１４にあるヒータブロックＨＢは、それぞれ第２膜厚差分値δＴ２の分だけ、その出力を低くし、座標Ｘ３、Ｘ１４における液膜Ｆ０の温度を基準温度Ｅよりも低くする。反対に、座標Ｘ５、Ｘ１２、Ｘ１６にあるヒータブロックＨＢは、それぞれ第２膜厚差分値δＴ２の分だけ、その出力を高くし、座標Ｘ５、Ｘ１２、Ｘ１６にある液膜Ｆ０の温度を基準温度Ｅよりも高くする。
【００７２】
この際、相対的に膜厚の厚い部分（例えば、座標Ｘ３、Ｘ１４）と、相対的に膜厚の薄い部分（例えば、座標Ｘ５、Ｘ１２、Ｘ１６）は、それぞれ第１温度差分値δＥ１を先行して形成する分だけ、第２膜厚差分値δＴ２を第１膜厚差分値δＴ１よりも小さくすることができ、また第２温度差分値δＥ２を第１温度差分値δＥ１よりも小さくすることができる。すなわち、液滴吐出装置１０は、第ｎ−１膜厚差分値に基づく温度分布を先行して形成する分だけ、第ｎ膜厚差分値を第ｎ−１膜厚差分値よりも小さくすることができる。この結果、液滴吐出装置１０は、温度分布を複数回にわたり形成する分だけ、乾燥処理後における液膜Ｆ０の膜厚均一性を向上させることができる。
【００７３】
次に、上記のように構成した液滴吐出装置１０の電気的構成を図８に従って説明する。図８は、液滴吐出装置１０の電気的構成を示す電気ブロック回路図である。
図８において、制御部３０は、ＣＰＵや記憶部を構成するＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する。制御部３０は、ＲＯＭとＲＡＭに格納される各種制御プログラムと各種データに従って、基板ステージ１４を用いる基板Ｓの主走査、キャリッジ１５を用いる液滴吐出ヘッドＨの副走査、液滴吐出ヘッドＨを用いる液滴吐出処理、及びヒータブロックＨＢを用いる液膜Ｆ０の乾燥処理を実行する。例えば、制御部３０は、変換情報としての膜厚温度変換データＴＨＤをＲＯＭに格納する。
【００７４】
膜厚温度変換データＴＨＤは、複数の異なる膜厚差分値をそれぞれ温度差分値、すなわちヒータブロックＨＢの出力値に関連付けるデータ（例えば、ルックアップテーブル）であって、予め各種試験等に基づいて設定されるデータである。複数の異なる膜厚差分値を有する液膜Ｆ０は、それぞれ膜厚温度変換データＴＨＤにおいて関連付けられる温度差分値を用いることにより、乾燥後に共通する所定膜厚を呈する。制御部３０は、この膜厚温度変換データＴＨＤを用いることにより、各膜厚差分値をそれぞれ温度差分値に変換する。
【００７５】
制御部３０は、各種操作スイッチやディスプレイを有する入出力装置３１に接続されて、入出力装置３１から入力される各種信号を受信する。制御部３０は、例えば入出力装置３１から液滴吐出処理と乾燥処理とを実行するための既定形式のプロセスデータＩｐを受信する。プロセスデータＩｐは、液膜Ｆ０を乾燥するための基準温度Ｅに関するデータを有する。
【００７６】
制御部３０は、入出力装置３１からのプロセスデータＩｐを受信すると、プロセスデータＩｐに所定の展開処理を施して、ドットパターンデータＤＰＤを生成する。ドットパターンデータＤＰＤは、ドットパターン格子ＳＬの格子点の数量と同じビット長からなるデータであり、ドットパターン格子ＳＬの格子点ごとに液滴Ｄを吐出するか否かを規定するデータである。すなわち、ドットパターンデータＤＰＤは、各ビットの値（「０」もしくは「１」）に応じて圧力発生素子２４のオンあるいはオフを規定するデータである。
【００７７】
また、制御部３０は、入出力装置３１からのプロセスデータＩｐを受信すると、プロセスデータＩｐに所定の展開処理を施して、基準温度Ｅに関するデータ（以下単に、基準温度データＥＰＤという。）を格納する。
【００７８】
制御部３０は、基板検出装置３２に接続されている。基板検出装置３２は、基板Ｓの端縁を検出する撮像機能等を有する。制御部３０は、基板検出装置３２からの検出信号を受けて、液滴吐出ヘッドＨに対する各目標点Ｔの相対位置を演算し、膜厚計測部１７に対する基板Ｓの相対位置を演算する。
【００７９】
制御部３０は、基板ステージ駆動回路３３に接続されて、基板ステージ駆動回路３３に対応する制御信号を基板ステージ駆動回路３３に入力する。基板ステージ駆動回路３３は、制御部３０からの制御信号に応答して、基板ステージ１４を移動させるためのステージモータＭＳを正転又は逆転させる。基板ステージ駆動回路３３は、ステージモータエンコーダＥＳからの検出信号を受信してステージモータＭＳの回転方向及び回転数を演算する。
【００８０】
制御部３０は、基板ステージ駆動回路３３からの演算結果を用いて基板ステージ１４の移動方向及び移動量を演算し、吐出面Ｓａの目標点ＴがノズルＮの直下に位置するか否かを判断する。制御部３０は、各目標点ＴがノズルＮの直下に位置するたびにタイミング信号ＬＴを生成し、吐出ヘッド駆動回路３５にタイミング信号ＬＴを出力する。また、制御部３０は、基板ステージ駆動回路３３からの演算結果を用いて基板ステージ１４の移動方向及び移動量を演算し、基板Ｓが膜厚計測部１７の直下に位置するか否かを判断する。制御部３０は、基板Ｓが膜厚計測部１７の直下に位置するとき、膜厚の計測処理を開始するための信号を膜厚計測部駆動回路３７に出力する。
【００８１】
制御部３０は、キャリッジ駆動回路３４に接続されて、キャリッジ駆動回路３４に対応する制御信号をキャリッジ駆動回路３４に入力する。キャリッジ駆動回路３４は、制御部３０からの制御信号に応答して、キャリッジ１５を移動させるためのキャリッジモータＭＣを正転又は逆転させる。キャリッジ駆動回路３４は、キャリッジモータエンコーダＥＣからの検出信号を受信してキャリッジモータＭＣの回転方向及び回転数を演算する。制御部３０は、キャリッジ駆動回路３４からの演算結果を用いてキャリッジ１５の移動方向及び移動量を演算し、各目標点Ｔの主走査経路の上に各ノズルＮを配置する。
【００８２】
制御部３０は、吐出ヘッド駆動回路３５に接続されて、吐出ヘッド駆動回路３５にタイミング信号ＬＴと、圧力発生素子２４を駆動するための駆動波形信号ＣＯＭとを入力する。また、制御部３０は、ドットパターンデータＤＰＤをシリアル転送するためのシリアルパターンデータＳＩを生成し、吐出ヘッド駆動回路３５にシリアルパターンデータＳＩをシリアル転送する。吐出ヘッド駆動回路３５は、制御部３０からのシリアルパターンデータＳＩを受信してシリアル／パラレル変換し、ｋ個のノズルＮ、すなわちｋ個の圧力発生素子２４の各々にドットパターンデータＤＰＤの各ビット値を対応させるパラレルパターンデータを生成する。吐出ヘッド駆動回路３５は、制御部３０からのタイミング信号ＬＴを受けるとき、パラレルパターンデータに基づいて吐出動作の選択される圧力発生素子２４に駆動波形信号ＣＯＭを供給する。本実施形態において、吐出ヘッド駆動回路３５は、タイミング信号ＬＴを受けるとき、全ての圧力発生素子２４に駆動波形信号ＣＯＭを供給する。これによって、制御部３０は、＋Ｘ方向に沿って連続する各目標点Ｔに液滴Ｄを着弾させる。
【００８３】
制御部３０は、液膜情報生成部を構成する膜厚計測部駆動回路３７に接続されている。制御部３０は、膜厚の計測処理を開始するための信号を膜厚計測部駆動回路３７に出力する。膜厚計測部駆動回路３７は、制御部３０からの信号に応答して出射部２５を駆動する。膜厚計測部駆動回路３７は、受光部２７からの出力信号をＡ／Ｄ変換して、反射光Ｂｒの強度に関するデータ（以下単に、反射光データＴＤという。）をデジタル値として制御部３０に入力する。制御部３０は、反射光データＴＤを用いて、その時々における液膜Ｆ０の膜厚分布と液膜Ｆ０の平均膜厚とを演算することにより、その時々における各座標の膜厚差分値を演算する。制御部３０は、ＲＯＭに格納する膜厚温度変換データＴＨＤを読み出し、その時々における各座標の膜厚差分値を温度差分値に変換して、各温度差分値を得るための各ヒータブロックＨＢの駆動信号（以下単に、温度情報としてのヒータ駆動信号ＳＨという。）を生成する。
【００８４】
制御部３０は、ヒータ駆動回路３６に接続されている。制御部３０は、ヒータ駆動信号ＳＨを生成して、ヒータ駆動回路３６に該ヒータ駆動信号ＳＨを出力する。ヒータ駆動回路３６は、制御部３０からのヒータ駆動信号ＳＨに応答して各ヒータブロックＨＢを駆動し、これによって液膜Ｆ０に所定の温度分布を形成する。
【００８５】
次に、液滴吐出装置１０を用いて成膜する方法について説明する。
まず、図１に示すように、基板ステージ１４の上には、吐出面Ｓａを上側にする基板Ｓが載置される。このとき、基板Ｓの＋Ｙ方向の端部は、液滴吐出ヘッドＨの−Ｙ方向（＋Ｙ方向の反対方向）に配置される。制御部３０は、入出力装置３１からプロセスデータＩｐを受信すると、プロセスデータＩｐを用いてドットパターンデータＤＰＤ及び基準温度データＨＣＤを生成して格納する。そして、制御部３０は、基準温度データＨＣＤを参照してヒータ駆動信号ＳＨを生成し、ヒータ駆動回路３６を介して各ヒータブロックＨＢを駆動する、すなわち吐出面Ｓａの温度を基準温度Ｅに維持する。
【００８６】
制御部３０は、加熱面１４ａの温度が基準温度Ｅに到達すると、キャリッジ駆動回路３４を介してキャリッジモータＭＣを駆動し、各目標点Ｔの主走査経路の上に各ノズルＮを配置する。そして、制御部３０は、基板ステージ駆動回路３３を介してステージモータＭＳを駆動して基板Ｓの主走査を開始する。
【００８７】
制御部３０は、基板検出装置３２からの検出信号を受けて液滴吐出ヘッドＨに対する各目標点Ｔの相対位置を演算し、基板ステージ駆動回路３３からの演算結果を用いて、以降の相対位置を演算する。制御部３０は、液滴吐出ヘッドＨに対する各目標点Ｔの相対位置に基づいて、各目標点ＴがノズルＮの直下にあるか否かを判断し、各目標点ＴがノズルＮの直下に位置するたびにタイミング信号ＬＴを生成して、吐出ヘッド駆動回路３５にタイミング信号ＬＴを出力する。すなわち、制御部３０は、＋Ｘ方向に連続するｋ個の目標点Ｔがｋ個のノズルＮの直下に位置するたびに、該ｋ個の目標点Ｔに対して液滴Ｄを着弾させる。各目標点Ｔの液滴Ｄは、＋Ｙ方向に沿って延びる複数の部分液膜Ｆを形成する。複数の部分液膜Ｆは、＋Ｘ方向に沿って合一することにより、吐出面Ｓａの全体に、一つの液膜Ｆ０を形成する。
【００８８】
制御部３０は、基板ステージ駆動回路３３からの演算結果を用いて、膜厚計測部１７に対する基板Ｓの相対位置を演算し、基板Ｓが膜厚計測部１７の直下に位置するときに、液膜Ｆ０の膜厚計測処理と液膜Ｆ０の乾燥処理とを開始する。すなわち、制御部３０は、膜厚計測部駆動回路３７からの反射光データＴＤを受けて各座標の膜厚差分値を演算し、膜厚温度変換データＴＨＤを読み出して、その時々における各座標の膜厚差分値を温度差分値に変換する。
【００８９】
そして、制御部３０は、各温度差分値を得るためのヒータ駆動信号ＳＨを生成してヒータ駆動回路３６に該ヒータ駆動信号ＳＨを出力し、ヒータ駆動回路３６を介して各ヒータブロックＨＢを駆動することにより、液膜Ｆ０に温度分布を形成する。これによって、制御部３０は、膜厚差分値に応じた温度分布を形成する分だけ、乾燥処理における液膜Ｆ０の膜厚均一性を向上させることができる。以後同様に、制御部３０は、液膜Ｆ０の乾燥処理を終了するまで、膜厚計測処理を繰り返して反射光データＴＤを更新し、反射光データＴＤを受けるたびにヒータ駆動信号ＳＨを生成して膜厚差分値に応じた温度分布を形成する。これによって、制御部３０は、温度分布を更新する分だけ、乾燥処理後における液膜Ｆ０の膜厚均一性を向上させることができる。
【００９０】
次に、上記のように構成した一実施形態の効果を以下に記載する。
（１）上記実施形態において、膜厚計測部１７は、液膜Ｆ０における反射光Ｂｒの分布を計測して反射光データＴＤを生成する。制御部３０は、反射光データＴＤを用いることにより各座標の膜厚差分値を演算し、膜厚温度変換データＴＨＤを用いることにより各座標の膜厚差分値を液膜Ｆ０の温度に変換する。そして、制御部３０は、膜厚差分値の分布に応じた温度分布を液膜Ｆ０に形成して液膜Ｆ０の乾燥処理を実行する。
【００９１】
したがって、液滴吐出装置１０は、液膜Ｆ０の温度の分布を膜厚分布に基づいて決定するため、乾燥後における液膜Ｆ０の膜厚の均一性を向上させることができる、ひいては、膜厚の制御性を向上させることができる。
【００９２】
（２）上記実施形態において、膜厚計測部１７は、複数回にわたり液膜Ｆ０の反射光Ｂｒの分布を計測して反射光データＴＤを更新する。制御部３０は、膜厚計測部１７が反射光データＴＤを更新するたびに、更新される反射光データＴＤに応じたヒータ駆動信号ＳＨを生成して、該反射光データＴＤに応じた温度分布を液膜Ｆ０に形成する。
【００９３】
したがって、液滴吐出装置１０は、乾燥過程の液膜Ｆ０の温度分布を、膜厚分布の変動に応じて、新たに形成することができる。よって、液滴吐出装置１０は、膜厚分布を計測する回数の分だけ、乾燥後における液膜Ｆ０の膜厚の均一性を、より確実に向上させることができる。
【００９４】
（３）上記実施形態において、制御部３０は、液膜Ｆ０の中で相対的に厚い部分に対して相対的に低い温度を与え、また液膜Ｆ０の中で相対的に薄い部分に対して相対的に高い温度を与える。
【００９５】
したがって、液滴吐出装置１０は、液膜Ｆ０の中で相対的に厚い部分が低温部分になる。また、液膜Ｆ０の中で相対的に薄い部分が高温部分になる。よって、液滴吐出装置１０は、膜厚の厚い部分の蒸発確率を低くすることができ、また膜厚の薄い部分の蒸発確率を高くすることができる。この結果、液滴吐出装置１０は、液膜Ｆ０における蒸発確率を、液膜Ｆ０の全体にわたり均一にさせることができるため、乾燥後における液膜Ｆ０の膜厚の均一性を、より確実に向上させることができる。
【００９６】
（４）上記実施形態において、液滴吐出装置１０は、液膜Ｆ０の異なる領域と熱的に接触する複数のヒータブロックＨＢを有し、複数のヒータブロックＨＢの各々を駆動して液膜Ｆ０に温度分布を形成する。したがって、液滴吐出装置１０は、温度分布の制御性を向上させることができ、液膜Ｆ０の蒸発確率の分布を、液膜Ｆ０の全体にわたり、より高い精度の下で均一にさせることができる。この結果、液滴吐出装置１０は、乾燥後における液膜Ｆ０の膜厚均一性を、より確実に向上させることができる。
【００９７】
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、液滴吐出装置１０は、反射光Ｂｒの反射率を演算することにより液膜情報を得る。これに限らず、液滴吐出装置１０は、反射光Ｂｒの反射率を演算することにより液膜Ｆ０の屈折率や消衰係数に関する情報を得る構成であっても良い。
【００９８】
インクＩｋは、溶媒成分等の蒸発により屈折率や消衰係数を変動させる。そのため、液膜Ｆ０の屈折率や消衰係数に関する情報を得ることにより、液膜Ｆ０の組成、すなわち液膜Ｆ０の乾燥状態に関わる情報を得ることができる。したがって、この構成によれば、液膜Ｆ０の乾燥状態に応じた熱量を液膜Ｆ０に供給することができる。
【００９９】
・上記実施形態において、液滴吐出装置１０は、反射光Ｂｒの反射率を演算することにより液膜情報を得る。これに限らず、液滴吐出装置１０は、反射光Ｂｒの干渉パターンを受光部２７で撮像し、干渉パターンをフーリエ変換することにより反射光Ｂｒの光波情報（位相や振幅）、ひいては液膜Ｆ０の液膜情報を得る構成であっても良い。この構成においても、液膜Ｆ０の乾燥状態に応じた熱量を液膜Ｆ０に供給することができる。
【０１００】
・上記実施形態において、液滴吐出装置１０は、反射光Ｂｒの反射率を演算することにより液膜情報を得る。これに限らず、液滴吐出装置１０は、受光部２７の検出する反射光Ｂｒの強度分布により、液膜Ｆ０の膜形状、すなわち液膜Ｆ０の表面のＺ方向における表面座標を演算する構成であっても良い。
【０１０１】
反射光Ｂｒの結像位置は、液膜Ｆ０の膜形状によって変化する。例えば、液膜Ｆ０の膜形状に傾きがある場合、反射光Ｂｒの結像位置は、膜形状の傾きに応じた位置に変位する。そのため、結像位置の変化量を表面の角度に換算することにより、液膜Ｆ０の膜形状、すなわち表面座標を得ることができる。したがって、この構成によれば、反射光Ｂｒの強度分布に基づいて液膜Ｆ０の表面座標を測定することができ、液膜Ｆ０の膜形状に応じた熱量を液膜Ｆ０に供給することができる。
【０１０２】
・上記実施形態において、液滴吐出装置１０は、反射光Ｂｒの反射率を演算することにより液膜情報を得る。これに限らず、液滴吐出装置１０は、膜厚計測部１７あるいは基板ステージ１４をＺ方向に沿って昇降する昇降機構を有し、受光部２７の検出する反射光Ｂｒの強度に基づいて、液膜Ｆ０の表面に対する出射部２５の焦点距離を検出する構成であっても良い。
【０１０３】
液膜Ｆ０の表面に形成される光像がデフォーカスした光像の場合、受光部２７の検出する反射光Ｂｒの光量は、フォーカスした光像に比べて減少する。液滴吐出装置１０は、乾燥処理を実行するとき、膜厚計測部１７あるいは基板ステージ１４をＺ方向に沿って昇降することにより反射光Ｂｒがフォーカス時の所定光量になる高さ位置、すなわち液膜Ｆ０の表面座標を検出する。したがって、この構成によれば、焦点距離に基づいて液膜Ｆ０の表面座標を測定することができ、該表面座標、すなわち膜形状に応じた熱量を液膜Ｆ０に供給することができる。
【０１０４】
・上記実施形態において、膜厚計測部１７は、干渉法を用いることにより液膜Ｆ０の反射光Ｂｒの強度を測定する。これに限らず、膜厚計測部１７は、測定光Ｂｍと反射光Ｂｒとの間の偏光変化量（例えば、位相差や振幅差）を検出することにより、膜厚に関わる光学定数（反射率、屈折率、消衰係数）を演算する、すなわちエリプソメトリ法を用いる構成であっても良い。この構成においても、上記実施形態と同じく、光学定数を用いて液膜Ｆ０の膜厚を演算することができ、乾燥後における液膜Ｆ０の膜厚制御性を向上させることができる。
【０１０５】
さらに、上記配向膜用インクを用いて配向膜を形成する場合、液膜Ｆ０からの反射光Ｂｒは、液膜Ｆ０の乾燥状態が進行するに連れて、蒸発し易い溶媒成分に関連付けられる吸収波長で吸収率を減少させ、該吸収波長で反射率を増大させる。また、液膜Ｆ０からの反射光Ｂｒは、配向膜材料の濃度に応じた屈折率や消衰係数の情報を含む。
【０１０６】
また、上記銀インクを用いて配線を形成する場合においても、液膜Ｆ０からの反射光Ｂｒは、液膜Ｆ０の乾燥状態が進行するに連れて、蒸発し易い溶媒成分に関連付けられる吸収波長で吸収率を減少させ、該吸収波長で反射率を増大させる。また、液膜Ｆ０からの反射光Ｂｒは、液膜Ｆ０の乾燥状態が進行するに連れて、銀微粒子の高濃度化に伴い、可視光領域で反射率を増大させる。また、液膜Ｆ０からの反射光Ｂｒは、銀微粒子の濃度に応じた屈折率や消衰係数の情報を含む。
【０１０７】
そこで、液滴吐出装置１０においては、膜厚温度変換データＴＨＤが、複数の異なる光学定数を、それぞれ温度、すなわちヒータブロックＨＢの出力値に関連付けるデータであって、膜厚計測部１７が、薄膜の膜厚に関わる光学定数を検出する。そして、制御部３０が、膜厚温度変換データＴＨＤに基づいて、液膜Ｆ０の各位置の光学定数をそれぞれ乾燥温度に関連付ける構成であっても良い。
【０１０８】
この構成によれば、液滴吐出装置１０は、液膜Ｆ０の膜厚に関わらず、液膜Ｆ０の乾燥状態に応じた温度分布を形成することができる。すなわち、液滴吐出装置１０は、液膜Ｆ０の各位置における膜厚が同じ場合であっても、液膜Ｆ０の各位置における膜材料の濃度が異なる場合には、該濃度分布に応じた温度分布を形成することができる。
【０１０９】
例えば、制御部３０は、相対的に膜材料の濃度が高い部分に対して相対的に低い温度を供給する、又は相対的に膜材料の濃度が低い部分に対して相対的に高い温度を供給する。これによって、液滴吐出装置１０は、液膜Ｆ０の膜厚が同じ場合であっても、膜厚の厚くなり得る部分の蒸発確率を低くすることができる、又は膜厚の薄くなり得る部分の蒸発確率を高くすることができる。この結果、液滴吐出装置１０は、乾燥後における液膜Ｆ０の膜厚の均一性を、より確実に向上させることができる。
【０１１０】
・上記実施形態において、液滴吐出装置１０は、液膜Ｆ０からの反射光Ｂｒに基づいて液膜Ｆ０の膜形状を得る。これに限らず、液滴吐出装置１０は、液膜Ｆ０を介した透過光、散乱光、回折光等に基づいて液膜Ｆ０の膜形状や光学定数を得る構成であっても良い。すなわち、液滴吐出装置１０は、液膜Ｆ０からの光を受光して液膜Ｆ０の膜形状又は光学定数を得る構成であれば良い。
【０１１１】
・上記実施形態において、液滴吐出装置１０は、吐出部１１と乾燥部１２とを有する。これに限らず、例えば、液滴吐出装置１０は、１つのキャリッジ１５に、液滴吐出ヘッドＨと膜厚計測部１７とを搭載することにより、吐出部１１と乾燥部１２との共通化を図る構成であってもよい。あるいは、液滴吐出装置１０は、吐出部１１のみを有する構成であってもよく、この際、乾燥部１２を有する乾燥装置を別途設けることにより、液滴吐出処理と乾燥処理とを、異なる装置によって実行する構成であってもよい。
【０１１２】
・上記実施形態において、基板ステージ１４は、吐出部１１と乾燥部１２との間を往復移動する。これに限らず、例えば、液滴吐出装置１０は、吐出部１１と乾燥部１２とに、それぞれ基板ステージ１４を有し、各基板ステージ１４の間で基板搬送を可能にする構成であっても良い。
【０１１３】
・上記実施形態においては、ノズル列の数量が一列であるが、これに限らず、ノズル列の数量は、２列以上であっても良い。
・上記実施形態においては、液滴吐出装置１０がシングルスキャン方式を用いる成膜処理を実行するが、これに限らず、マルチスキャン方式を用いる成膜処理を実行する構成であっても良い。
【０１１４】
・上記実施形態において、ヒータブロックＨＢは、液滴Ｄを吐出するときに吐出面Ｓａを加熱する。これに限らず、例えばヒータブロックＨＢは、液膜Ｆ０が形成された後に、吐出面Ｓａを加熱する構成であっても良い。
【０１１５】
・上記実施形態において、制御部３０は、液滴Ｄを吐出するときに、吐出面Ｓａを基準温度Ｅにするためのヒータ駆動信号ＳＨを生成して、吐出面Ｓａの温度を基準温度Ｅに維持する。これに限らず、例えば制御部３０は、予め試験等に基づいて、液膜Ｆ０の中で厚くなり得る座標（例えば、図７における座標Ｘ３、Ｘ１４）を検出し、液滴Ｄを吐出するときに、該座標を低温にするためのヒータ駆動信号ＳＨを出力する構成であっても良い。例えば、制御部３０は、液滴Ｄを吐出するときに、各吐出領域Ｒの縁を低温にするためのヒータ駆動信号ＳＨを出力する構成であっても良い。さらに、制御部３０は、予め試験等に基づいて、液膜Ｆ０の中で薄くなり得る座標（例えば、図７における座標Ｘ５、Ｘ１２、Ｘ１６）を検出し、液滴Ｄを吐出するときに、該座標を高温にするためのヒータ駆動信号ＳＨを出力する構成であっても良い。
【０１１６】
これによれば、液滴吐出装置１０は、液滴Ｄを吐出するときに温度分布を形成する分だけ、乾燥後における液膜Ｆ０の膜厚均一性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の液滴吐出装置を示す斜視図。
【図２】同じく、液滴吐出ヘッドを示す斜視図。
【図３】同じく、液滴吐出ヘッドの内部を模式的に示す側面図。
【図４】同じく、液滴の吐出位置を示す平面図。
【図５】同じく、膜厚計測部の内部を模式的に示す側面図。
【図６】同じく、ヒータブロックの位置を示す平面図。
【図７】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ基板ステージを模式的に示す側断面図、液膜の膜厚プロファイルを示す図、及び基板ステージの温度プロファイルを示す図。
【図８】同じく、液滴吐出装置の電気的構成を示す電気ブロック回路図。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ従来例の液滴吐出処理を示す平面図、及び側断面図。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ従来例の液滴吐出処理を示す平面図、及び側断面図。
【符号の説明】
【０１１８】
Ｄ…液滴、Ｆ０…液膜、ＨＢ…乾燥部を構成するヒータブロック、Ｉｋ…液状態としてのインク、Ｎ…ノズル、Ｓ…対象物としての基板、ＳＨ…温度情報としてのヒータ駆動信号、ＴＤ…反射光データ、ＴＨＤ…変換情報としての膜厚温度変換データ、１０…液滴吐出装置、１２…乾燥部、１７…液膜情報生成部を構成する膜厚計測部、２０…液滴吐出ヘッド、２５…出射部、３０…制御部、３７…液膜情報生成部を構成する膜厚計測部駆動回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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