CN102170976A - 高速分配包括线和点的图案 - Google Patents

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Abstract

一种在基板上沉积材料的方法包括提供具有至少一个材料分配器的装置。该方法还包括将尖端放置在预设的写入间隙处，所述预设的写入间隙距基板上方的距离大于75微米。该方法还根据被分配的线高和被分配的线宽参数，提供对所述材料通过所述出口的流动速度以及分配速率的控制。一种在基板上沉积材料的装置也被提供了，其可以具有一个或多个机械振动器、具有疏水表面的尖端，或单一泵上的多个喷嘴和尖端。

Description

高速分配包括线和点的图案
相关申请的交叉引用
本申请要求2008年9月2日提交的美国临时专利申请No.61/093,645的优先权，其内容被整体以引用方式并入。
技术领域
本发明涉及材料分配领域，并且更特别地，涉及高速分配各种材料包括高粘度材料的方法和过程。
背景技术
分配是一种广泛使用的技术，用以在电子工业中应用结合材料(例如，粘合剂、密封剂和胶囊密封材料)以及功能性材料(例如，传导性材料、介电材料和电阻材料)。分配的一个问题是以生产速度在基板的广阔范围上分配各种各样的材料。生产率速度通过标准的丝网印刷法定义。
很多年来，丝网印刷已经被接受为电子装置制造中的工业标准。优势是设备成本低并且可丝网印刷的电子材料范围大。丝网印刷的缺点是浪费材料，蒙版(masking)要求，与基板接触，表面平面度要求，对被印刷特征大小的限制以及对轮廓或高宽比的限制。下一代电子装置更小，不是扁平的并且在封装过程中易碎，因此，非接触式微分配方法的优势是，如果可以实现足够高的印刷速度，同时具有被控制的厚度、宽度和线轮廓，则具有巨大的优势。
在生产连续线图案时，尖端分配比喷射(jetting)更优越。喷射，通过合并相邻的液滴而形成连续的线，在被分配的线的宽度和高度方面的连续性方面存在不足。喷射还要求材料粘度低，材料的低粘度降低电特性性能。由于写入间隙(尖端和基板之间的距离)可变，导致尖端分配缺乏精确的特征尺寸控制。倘若所有其他参数保持不变，则被分配材料的流速决定线高和线宽。为了制造出具有均匀高度的被分配线或图案，必须精确控制写入间隙。
另一问题是平滑地开始和停止分配线，同时线的高度和宽度位于理想应用的公差范围内。被分配的材料对自身和尖端具有吸引力(affinity)，因此不弄湿基板表面，开始和停止就不一致。
需要一种解决了这些问题的分配液体材料的改进的方法和系统。
发明内容
因此，本发明的主要目的、特征或优势是改进现有技术。
本发明的另一目的、特征或优势是提供一种分配液体材料的方法和系统，液体材料包括允许精确安置在基板上并且可构成共形表面的粘性材料。
本发明的另一目的、特征或优势是提高与分配相关的移动速度。
本发明的另一目的、特征或优势是提供使用多个尖端以平行的方式进行的分配，以使材料的通过量增加。
本发明的另一目的、特征或优势是精确控制写入间隙。
本发明的另一目的、特征或优势是平滑地开始和停止分配线，同时使线的高度和宽度位于理想应用的公差范围内。
本发明的单一实施例都不需要表现出任何或所有这些目的、特征或优势。
根据本发明，提供了一种改进的装置和方法，用于分配具有均匀的线高和变窄的宽度的连续的线和图案。描述了用于在距分配基板被接受的间隙的窗口内印刷的新工艺，以提高速度并减小线宽。描述了对前面专利中描述的尖端的改进，允许减少材料尖端的相互作用，因此减小了线宽。另外描述了尖端上的疏水表面，用于干净地开始和停止，没有材料粘到尖端上。描述了尖端上的机械振动器，用于增强装载有更大粘性颗粒的材料的流动。描述了尖端孔从圆形到方形或矩形的改变，用于控制线宽和线高并且增强装载有更大粘性颗粒的材料的流动。可以使用单一泵上的多个喷嘴，并且可以以相同的精度操作这些喷嘴以增加材料通过量。
根据本发明的一个方面，提供了一种在基板上沉积材料的方法。该方法包括提供具有至少一个材料分配器的装置，材料分配器包括：(i)尖端孔，其在尖端内限定所述材料从中通过而流出所述分配器的开口和形状、尖端的定向，同时分配方向改变线的宽度和高度，(ii)至少一个细长供给通道，其具有进口以及间隔开的与尖端孔相邻的出口，该至少一个供给通道的里面具有材料，并且其尺寸和形状被设置成使其内的材料可以从进口开始通过该至少一个通道流到出口，(iii)阀，其用于控制材料通过该至少一个供给通道的出口的流动，阀在打开位置和关闭位置之间可移动，在打开位置，材料被允许流经出口，并且在关闭位置，材料不允许流经出口，(iv)致动器，其被操作地连接到阀上，以在打开位置和关闭位置之间选择性地移动阀。该方法还包括将尖端放置在预设的写入间隙处，所述预设的写入间隙具有在基板上方的大于75微米的距离。该方法还根据被分配的线高和被分配的线宽参数，提供材料通过出口的流动速度以及分配速率的控制。
根据本发明的另一方面，提供了一种在基板上沉积材料的装置。该装置包括至少一个材料分配器。材料分配器可以包括：(i)尖端孔，其在尖端内限定所述材料从中通过而流出所述分配器的开口和形状、分配的方向，(ii)至少一个细长供给通道，其具有进口以及间隔开的与尖端孔相邻的出口，该至少一个供给通道的里面具有材料，并且其尺寸和形状被设置成使其内的材料可以从进口开始通过该至少一个通道流到出口，(iii)阀，其用于控制材料通过该至少一个供给通道的出口的流动，阀在打开位置和关闭位置之间可移动，在打开位置，材料被允许流经出口，并且在关闭位置，材料不允许流经出口，(iv)致动器，其被操作地连接到阀上，以在打开位置和关闭位置之间选择性地移动阀；以及(v)至少一个机械振动器，其与尖端相关联，用于感应出尖端的机械振动。该装置的尖端可以在尖端的外表面上具有倒角，以减小壁厚。尖端可以被涂层以提供疏水表面。
根据本发明的另一方面，提供了一种在基板上沉积材料的方法。该方法包括提供具有至少一个材料分配器的装置，材料分配器包括：(i)尖端孔，其在尖端内限定所述材料从中通过而流出所述分配器的开口，(ii)至少一个细长供给通道，其具有进口以及间隔开的与尖端孔相邻的出口，该至少一个供给通道的里面具有材料，并且其尺寸和形状被设置成使其内的材料可以从进口开始通过该至少一个通道流到出口，(iii)阀，其用于控制材料通过该至少一个供给通道的出口的流动，阀在打开位置和关闭位置之间可移动，在打开位置，材料被允许流经出口，并且在关闭位置，材料不允许流经出口，(iv)致动器，其被操作地连接到阀上，以在打开位置和关闭位置之间选择性地移动阀。该方法还包括开始分配材料到基板的表面上并且升高尖端至预设的写入间隙处，所述预设的写入间隙具有在基板上方的大于75微米的距离。该方法还包括根据被分配的线高和被分配的线宽参数控制材料通过出口的流动速度和分配速率，并且不需要进一步调节尖端的z-轴以补偿表面高度的变化。
附图说明
图1是材料分配工具的一个实施例的剖视图；
图2A是示意与材料分配工具关联的间隙大小的图；
图2B、2C和2D示意具有矩形形状的孔的尖端(pen tip)；
图3A是针尖端原始形状的示意图，而图3B示出了改进的形状；
图4是具有疏水涂层(hydrophobic coating)的尖端的示意图；
图5A和图5B是尖端和机械振动器的示意图；
图6是多喷嘴实施例的示意图；
图7是示意用以提供表面轮廓(surface profile)的扫描仪的用法以及位置控制装置(location control device)的用法的方框图；
具体实施方式
本发明在下面的实例中进行了更特别地描述，下面的实例只是说明性的，因为很多修改和变异对本领域内的那些技术人员来说是很显然的。各种实例包括用于分配各种材料包括高粘度材料的方法和装置。
在2006年1月17日公开的题为“Architectural Tool and Method of Use”的美国专利No.6,986,739中公开了一种分配，其内容被整体以引用方式并入。美国专利No.6,986,739描述了用于在各种应用中，包括生物学、组织工程学以及医学处理(medical processes)中的生物体外以及活的有机体内的使用中，进行分配的装置和方法。本发明也可以用于这些应用中。
图1示意了材料分配器100的一个实例。材料分配器100具有至少一个细长供给通道120，其具有进口122和间隔开的出口124。供给通道120的尺寸和形状可以设置成用于容纳将被沉积到基板或目标区域上的材料，以便当用户想要沉积材料时存储在供给通道120内的材料从进口流动到出口。
材料分配器100具有尖端101。材料分配器100还包括尖端腔室102，其具有限定近端孔106的近端104。如下面将要解释的，尖端可以具有图层111。尖端腔室102具有间隔开的远端108，其限定材料从中通过而分配到目标区域或基板上的开口或尖端孔110。供给通道120的出口124被放置为与尖端孔110相邻。因此，在材料分配过程中，材料流经供给通道120和出口124，进入尖端腔室102，然后通过尖端孔110流出到基板或目标区域上。材料流经尖端腔室102，然后沿从近端至远端延伸的材料流动路径，并且大致沿通过尖端腔室的纵向轴线LX流出尖端腔室。如下面将更详细讨论的，尖端腔室102具有内表面112，在一些实施例中，内表面112从近端104朝向远端108逐渐缩小，以便近端孔106大于尖端孔110。在一些实施例中，锥度可以通过纵向轴线LX和内表面112之间的角度A定义。在一些实施例中，孔110可以是圆形的、方形的或矩形的。
分配器100还包括用于控制材料通过分配器的流动的阀130。阀130具有阀尖端134，其尺寸和形状设置成大体密封尖端孔110以阻止材料通过其的流动。阀130是在打开位置和关闭位置之间大致可移动的，在打开位置，材料被允许流经出口124，在关闭位置，材料不允许流经出口124。致动器144例如具有活塞140的线性致动器被操作地连接至阀130，用以选择性地在打开位置和关闭位置之间移动阀。可以使用吸回阀(suck-back valve)设计。阀延伸部142可以置于阀124和尖端孔110之间，以在开始或关闭过程中帮助流体运动。泵148为对储蓄池149内的材料施加正压的单一过程施加能量，并且材料的流动通过调节阀130的打开位置和关闭位置而进行控制。另外的流速可以通过储蓄池压力进行调节。
在一些实施例中，材料分配器100可以包括传统的抽吸装置，用于当阀处于关闭位置时从尖端孔110抽出材料。因此，操作时，当阀移动至打开位置时材料被向前移动，并且当阀移动至关闭位置时材料被向后吸引。
增加的工作距离
根据本发明的一个方面，使用了增加的工作距离。在分配过程中标准的是将尖端放置得靠近基板，因此同时弄湿基板和尖端。虽然这仍是印刷的非接触方法，但非常靠近在其上面进行印刷的表面。这些近距离可以从几个微米至差不多，但典型地小于，75微米(对于300微米以及更小的小线宽来说)变化。根据本发明的一个方面，取决于基板和所需线宽，尖端被升高至基板上方大于75微米。图2A示意出尖端100，当分配线152或其它点或图案时，其孔110被升高至基板150上方间隙154的位置。此被增加的距离需要提高来自尖端的材料流动速度。有很多提高材料流动速度的方式；一种方法是提高压力。材料流动速度的提高显然地等同于增加材料流动并且因此在更短的时间周期内在基板上分配更多的材料。这改变了被分配的线高和被分配的线宽。使用速度的提高或降低实现对其的控制。对于狭窄的线和提高的材料流动速度来说，需要提高分配速率。材料流速度和分配速率被用于控制线高和线宽。用于增加被变窄的线宽的高度的另一方法是使用矩形或椭圆形尖端并且用高速度和大间隙进行分配。矩形形状的狭窄部分将平行于被印刷的线。可以通过印刷更薄更宽的线来降低高度或高宽比。这可以通过将矩形尖端转动90度并且将矩形形状的宽阔部分对正于被印刷的线并且平行于被印刷的线移动而实现。图2A示意了具有标准缩窄形状的矩形孔。由于区域开口更大而降低了压力，所以这具有减小了线宽的优势，并且还可以根据方向增加或减小被分配线的高度。
使尖端位于基板上方在许多方面都是具有优势的。使尖端位于基板上方至少75微米并且通常高于基板150至300微米并且有时直到基板上方1000微米，必须轻微扫描共形或凹凸表面并且连续地调整尖端的z-轴位置。因此，尖端位于基板上方足够的距离，以使分配过程不受基板中的微小表面变化的影响。
应理解，在写入过程中，该过程开始于下降到75微米标记以下，以通过使被分配的材料变湿或粘在(tack)基板表面上的起始点处而初始化该过程。然后升高尖端，优选高于75微米并且低于1000微米并且可以高速移动。请注意，越高出该表面，越多的材料企图扩展出来或四处移动。本发明人已经发现低于1000微米的高度允许具有下述益处：在实现尖端高于该表面的同时，仍允许更好地控制被分配的材料的线。在基板表面出现较大的表面高度变化的地方，可以例如通过激光器或摄像机执行表面扫描，并且可以使用表面轮廓调节尖端的位置。请注意，z-轴跟踪的精度不需要像分配工具被保持地更靠近该表面的系统那样精确。因此，本发明的被增加的工作距离在消除与z-轴跟踪相关的复杂性方面和/或在使用z-轴跟踪的地方减小z-轴跟踪所需要的精度值的方面是具有优势的。
图2B示意出尖端101的一个实施例。如图2B中所示，尖端101具有区域103A、103B、105A、105B，同时尖端101是矩形形状。因此，本发明设想尖端几何形状上的不同，允许尖端是圆形的、方形的或矩形的。
尖端制备
可以特别制备用于高表面张力材料的尖端，这种材料倾向于粘到尖端的尖端上，使得在起点和终点合并的地方在线上产生空缺(或凹坑)。图3B示意出具有倒角160的尖端101，而图3A示意出没有倒角的相同尖端101。倒角160可以被制造在尖端外面，以减小壁厚，这取决于孔的大小。例如，必要的是壁厚应该小于12μm，对于具有50μm(内径)开口的氧化铝制成的尖端来说，壁厚优选小于10μm。具有很多减薄尖端壁的方法，但减薄尖端的壁使得在分配过程中以及在离开和分离的过程中可被材料粘附到自身的表面面积小很多。
对针状物可以进行的另一改进是使用Teflon尖端或涂有Teflon的尖端，以减小尖端/材料的相互作用。其它低表面张力材料或处理技术也可以使用。对于非常小内径的开口，加工出倒角并且然后被用Teflon涂覆的尖端将封闭尖端的顶部孔。激光器可以通过精确钻孔对其进行重新成形并且将该孔打开至特定的开口。图4示意出在孔的内部表面111上和尖端的外部表面111上具有涂层111的尖端101。
机械振动尖端
存在许多机械振动器，并且本发明覆盖轻微移动尖端因而导致对尖端内或尖端周围的材料有影响的振动的尖端上的所有机械运动。尖端里面的机械诱导的振动或震动可以使用装置，例如但不限于压电装置，而进行。许多方法可以用于将压电装置附接到尖端上。例如，一种这样的结构是围绕尖端或分配喷嘴成型的环形换能器(ring transduce)。第二种是可以附接到尖端内或尖端周围许多位置上的小扁方块。
图5A示意了使用机械振动器的一个实施例。在图5A中，小扁方块形式的机械振动器170被附接在尖端101内和周围的不同位置处。这包括将这些机械振动器170放置在尖端101的外表面上和/或尖端101的内表面上。每个机械振动器170可以由压电材料或与用于产生机械振动的换能器相关的其他类型的材料形成。
图5B示意了使用机械振动器的另一个实施例。在图5B中，机械振动器172是成型在尖端周围的环形换能器的形式。可替代地，环形换能器可以放置于分配喷嘴的周围。机械振动器172帮助防止被分配的材料粘到自身或尖端上，特别是当被分配材料是用于形成特殊线152或图案的粘性材料时。
多喷嘴泵(Multi-Nozzle Pump)
容积式真空泵(positive displacement pump)典型地具有包括单一材料供给点的单一喷嘴。多个喷嘴，至少两个，并且直到多于十个可以布置于单一泵上。泵的供给可以是用于每个喷嘴的单独正压，或具有同时供给多个喷嘴的单一压力的总管。先进的多喷嘴泵可以具有同一可逆阀密封点设计，如在美国专利No.6,986,739.中描述的。对于单独喷嘴上的精细调节，可以对每个阀进行单独调节。调节可以手动进行或使用计算机控制自动进行。
多喷嘴可以是具有公共控制杆(access bar)的彼此独立的喷嘴，控制杆利用精确并同步的运动上下移动控制阀。每个喷嘴可以具有单独的尖端、单独的阀体、单独的针形阀、单独的密封件或O型圈以及单独的供给端口。
图6示意了装置178的一个实施例，其包括多个喷嘴，每一个具有单独的尖端101。喷嘴共享单一泵148和公共控制杆180。当然，本发明设想用于提供多喷嘴泵的特殊部件的其他变异。例如，单一成型的阀体可以被制成实际上收缩多喷嘴泵。
共形映射
根据本发明的方面涉及共形映射的使用。如前面解释的，本发明的其中一个益处是增加的工作距离。基板可以例如通过激光器进行扫描，通过摄像机成像，或以其它方式进行分析，以在分配前获得用于线的高度/宽度公差非常小的适合于各种应用的表面轮廓。针尖端和激光器光斑(laser spot)，例如，可以在扫描之前在三维空间内进行效准。通过将表面轮廓数据集成至运动学软件，针尖端将遵循表面的轮廓，并且预设的写入间隙可以在分配时得以保持。间隙越大，共形映射的精确要求越低，但允许发生比间隙尺寸更大的变化。因此，使尖端位于基板上方是具有优势的。如前面所解释的，尖端位于基板上方至少75微米并且通常位于基板上方150至300微米以及有时直到基板上方1000微米，轻微扫描共形或凹凸表面并且连续调节尖端的z-轴位置将不再必须。因此，尖端位于基板上方足够的距离，以使分配过程不受基板中的微小表面变化的影响。在基板表面的表面高度出现较大的变化时，z-轴跟踪仍可以进行，然而，z-轴跟踪的精度不需要像分配工具被保持得更靠近该表面的系统中那样精确。
因此，间隙可以通过在基板表面上的一个或多个点处使用光学或激光反馈而设定或预先确定。在该表面严格共形的情况下，可以优选使用多个大于特定高度或距离的点。可替代地，可以进行扫描。因此，可以在基板上进行各种类型的分析以帮助设定间隙。
图7示意出材料分配器的一个实施例的子系统200。子系统200包括位置控制装置201，其与扫描仪例如扫描仪202操作地连通，扫描仪202可以是激光器或用于扫描基板或其它表面并且产生表面轮廓204的其它装置。位置控制装置201包括操作地连接至分度器208上的计算装置206。分度器208被操作地连接至电机驱动器X 210，电机驱动器X 210被操作地连接至X电机212。分度器208被操作地连接至电机驱动器Y 214，电机驱动器Y 214被操作地连接至Y电机216。分度器208被操作地连接至电机驱动器Z 218，电机驱动器Z 218被操作地连接至X电机220。分度器208被操作地连接至电机驱动器W 222，电机驱动器W 222被操作地连接至W电机224。位置控制装置201被适于将工具，特别是尖端孔，定位于相对于基板或目标区域的任何所选位置。位置控制装置可以通过扫描基板或表面区域而收集的数据帮助，以获得表面轮廓。该表面轮廓可以帮助在分配时保持预设的写入间隙。
已经描述了分配装置和分配方法的不同实施例。本发明并不被限制于这里的特殊公开，因为可以应用落入本发明的精神和范围内许多变异、替代和选择。

Claims (27)

1.一种在基板上沉积材料的方法，包括：
提供具有至少一个材料分配器的装置，所述材料分配器包括：(i)尖端孔，其在尖端内限定所述材料从中通过而流出所述分配器的开口，(ii)至少一个细长供给通道，其具有进口以及间隔开的与所述尖端孔相邻的出口，所述至少一个供给通道里面具有材料，并且其尺寸和形状被设置成使其内的材料可以从所述进口开始通过所述至少一个通道流动到所述出口，(iii)阀，其用于控制材料通过所述至少一个供给通道的所述出口的流动，所述阀在打开位置和关闭位置之间可移动，在所述打开位置，材料被允许流经所述出口，并且在关闭位置，材料不允许流经所述出口，(iv)致动器，其被操作地连接至所述阀，以在所述打开位置和所述关闭位置之间选择性地移动所述阀；
将所述尖端放置在预设的写入间隙处，所述预设的写入间隙具有在所述基板上方的大于75微米的距离；以及
根据被分配的线高和被分配的线宽参数，控制所述材料通过所述出口的流动速度以及分配速率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述距离小于基板上方1000微米。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括预设所述写入间隙，以使所述写入间隙大于所述基板表面高度的变化。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括分析所述基板表面，以有助于预设所述写入间隙。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述分析基板表面包括扫描或成像所述基板表面。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述阀移动至所述打开位置时所述材料被向前移动，并且当所述阀移动至所述关闭位置时所述材料被向后吸引。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述尖端在所述尖端的外表面上具有倒角。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述尖端的壁厚小于12μm。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述尖端的孔是圆形的、椭圆形的、方形的或矩形的形状。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述尖端被施予涂层以提供疏水表面。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一个机械振动器被与所述尖端关联以感应出所述尖端的机械振动。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述装置包括共享单一泵的多个材料分配器。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括扫描所述基板以获得表面轮廓。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括使用所述表面轮廓用于在分配的同时保持所述预设的写入间隙。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，使用激光器或摄像机执行所述扫描。
16.一种在基板上沉积材料的装置，包括：
(a)至少一个材料分配器，包括：(i)尖端孔，其在尖端内限定所述材料从中通过而流出所述分配器的开口，(ii)至少一个细长供给通道，其具有进口以及间隔开的与所述尖端孔相邻的出口，所述至少一个供给通道的里面具有材料，并且其尺寸和形状被设置成使其内的材料可以从所述进口开始通过所述至少一个通道流动到所述出口，(iii)阀，其用于控制材料通过所述至少一个供给通道的所述出口的流动，所述阀在打开位置和关闭位置之间可移动，在所述打开位置，材料被允许流经所述出口，并且在关闭位置，材料不允许流经所述出口，(iv)致动器，其被操作地连接至所述阀，以在所述打开位置和所述关闭位置之间选择性地移动所述阀，(v)至少一个机械振动器，其与所述尖端相关联，以感应出所述尖端的机械振动。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述尖端在所述尖端的外表面上具有倒角。
18.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述尖端的所述尖端孔具有圆形、椭圆形、方形或矩形的形状。
19.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述尖端的壁厚小于12μm。
20.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述尖端被施予涂层以提供疏水表面。
21.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述装置包括共享单一泵的多个材料分配器。
22.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，当所述阀移动至所述打开位置时所述材料被向前移动，并且当所述阀移动至所述关闭位置时所述材料被向后吸引。
23.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述装置还包括至少一个位置控制装置，其被构造成适于将所述至少一个分配器的所述尖端孔定位于相对于所述基板的被选位置。
24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，所述至少一个位置控制装置使用所述基板的表面轮廓以帮助定位所述尖端孔。
25.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，所述基板的表面轮廓通过扫描确定。
26.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，通过激光器或摄像机执行所述扫描。
27.一种在基板上沉积材料的方法，包括：
提供具有至少一个材料分配器的装置，所述材料分配器包括：(i)尖端孔，其在尖端内限定所述材料从中通过而流出所述分配器的开口，(ii)至少一个细长供给通道，其具有进口以及间隔开的与所述尖端孔相邻的出口，所述至少一个供给通道的里面具有材料，并且其尺寸和形状被设置成使其内的材料可以从所述进口开始通过所述至少一个通道流动到所述出口，(iii)阀，其用于控制材料通过所述至少一个供给通道的所述出口的流动，所述阀在打开位置和关闭位置之间可移动，在所述打开位置，材料被允许流经所述出口，并且在关闭位置，材料不允许流经所述出口，(iv)致动器，其被操作地连接至所述阀，以在所述打开位置和所述关闭位置之间选择性地移动所述阀；
开始分配材料到所述基板的表面上；
升高所述尖端至预设的写入间隙处，所述预设的写入间隙具有在所述基板上方的大于75微米的距离；以及
根据被分配的线高和被分配的线宽参数，控制所述材料通过所述出口的流动速度以及分配速率，并且不需要进一步调节所述尖端的z-轴以补偿表面高度的变化。
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