CN107255870A - 基板处理装置及基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种薄膜形成装置，在基板的表面形成薄膜，具有：供给部，其将含有薄膜材料的溶媒的液滴供给至基板的表面；形状变形部，其使基板的表面上的液滴的形状以从一个方向朝向另一个方向延伸的方式变形；除去部，其对从一个方向朝向另一个方向延伸了的液滴除去溶媒。

Description

基板处理装置及基板处理方法
本发明申请是国际申请日为2013年10月2日、国际申请号为PCT/JP2013/076813、进入中国国家阶段的国家申请号为201380053966.5、发明名称为“薄膜形成装置及薄膜形成方法”的发明申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及薄膜形成装置及薄膜形成方法。
本申请基于2012年10月19日申请的日本国特愿2012-231876号及2012年10月19日申请的日本国特愿2012-231877号要求优先权，并将其内容援引于此。
背景技术
作为构成显示器装置等显示装置的显示元件，已知有例如液晶显示元件、有机电致发光(有机EL)元件、电子纸中使用的电泳元件等。作为制作安装有这些元件的显示器面板等电子器件的一个方法，已知有例如被称为卷对卷(roll to roll)方式(以下，简记为“卷轴方式”)的方法(例如，参照专利文献1)。
卷轴方式是如下方法：将卷绕在基板供给侧的辊上的一片片状的基板送出，并且一边用基板回收侧的辊卷取送出的基板，一边搬运基板，在从基板送出到被卷取为止之间，在基板上依次形成用于电子器件(显示像素电路、驱动器电路、布线等)的显示电路和驱动器电路等的图案。近年来，提出了形成例如构成晶体管的半导体层等薄膜的处理装置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2008/129819号
发明内容
在上述那样的卷轴方式中，迫切期望能够制造电气特性高的薄膜的技术。
本发明的方案的目的在于，提供能够制造电气特性高的薄膜的薄膜形成装置及薄膜形成方法。
根据本发明的第一方案，提供一种在基板的表面形成薄膜的薄膜形成装置，具有：供给部，其将含有薄膜的材料的溶媒的液滴供给至基板的表面；形状变形部，其使基板的表面上的液滴的形状以从一个方向朝向另一个方向延伸的方式变形；以及除去部，其对从一个方向朝向另一个方向延伸了的液滴除去溶媒。
在上述薄膜形成装置中，也可以是，除去部使材料从一个方向朝向另一个方向结晶化。
在上述薄膜形成装置中，也可以是，除去部具有使液滴干燥的干燥部。
在上述薄膜形成装置中，也可以是，除去部具有将液滴加热的加热部。
在上述薄膜形成装置中，也可以是，除去部具有对液滴照射超声波的超声波照射部。
在上述薄膜形成装置中，也可以是，形状变形部具有以使液滴由于重力而在基板上流动的方式使基板倾斜的倾斜部。
在上述薄膜形成装置中，也可以是，形状变形部具有使气流对液滴作用的气流作用部。
在上述薄膜形成装置中，也可以是，形状变形部具有调整部，该调整部以与溶媒所含有的材料的浓度相应的速度而调整从一个方向朝向另一个方向流动的流速。
在上述薄膜形成装置中，也可以是，除去部具有气氛调整部，该气氛调整部将液滴的周围调整为与溶媒的种类相应的气氛。
在上述薄膜形成装置中，也可以是，薄膜形成装置还具有检测从一个方向朝向另一个方向的液滴的伸长状态的检测部，调整部根据伸长状态的检测结果来调整液滴的流动。
根据本发明的第二方案，提供一种在基板的表面形成薄膜的薄膜形成方法，具有：供给工序，其将含有薄膜的材料的溶媒的液滴供给至基板的表面；变形工序，其使基板的表面上的液滴的形状以从一个方向朝向另一个方向延伸的方式变形；除去工序，其对从一个方向朝向另一个方向延伸了的液滴除去溶媒。
在上述薄膜形成方法中，也可以是，除去工序包含使材料从一个方向朝向另一个方向结晶化。
在上述薄膜形成方法中，也可以是，除去工序包含使液滴干燥。
在上述薄膜形成方法中，也可以是，除去工序包含将液滴加热。
在上述薄膜形成方法中，也可以是，除去工序包含对液滴照射超声波。
在上述薄膜形成方法中，也可以是，变形工序包含通过使基板倾斜而使液滴流动。
在上述薄膜形成方法中，也可以是，变形工序包含使气流对液滴作用。
在上述薄膜形成方法中，也可以是，变形工序包含以与溶媒所含有的材料的浓度相应的速度来使液滴流动。
在上述薄膜形成方法中，也可以是，除去工序包含将液滴的周围调整为与溶媒的种类相应的气氛。
在上述薄膜形成方法中，也可以是，薄膜形成方法还具有：检测工序，其检测从一个方向朝向另一个方向的液滴的伸长状态；调整工序，其根据伸长状态的检测结果来调整液滴的流动。
根据本发明的第三方案，提供一种薄膜形成方法，在基板的表面上，在设定为包含薄膜晶体管的漏电极和源电极的膜形成区域内形成半导体薄膜，具有：供给工序，其将含有上述半导体薄膜的材料的溶媒的液滴供给至上述膜形成区域的一部分；变形工序，其使供给至上述膜形成区域的一部分的上述液滴以沿上述漏电极与上述源电极之间的结晶化的方向延伸的方式变形；以及除去工序，其从上述变形的上述液滴除去上述溶媒。
根据本发明的第四方案，提供一种在基板的表面形成薄膜的薄膜形成装置，具有：光照射部，其在基板上，对形成有接受光的照射而构造发生变化的材料的区域照射光；供给部，其将含有薄膜的材料的溶媒的液滴供给至区域；除去部，其从供给至区域的液滴除去溶媒。
在上述薄膜形成装置中，也可以是，除去部使材料从一个方向朝向另一个方向结晶化。
在上述薄膜形成装置中，也可以是，除去部具有使液滴干燥的干燥部。
在上述薄膜形成装置中，也可以是，除去部具有将液滴加热的加热部。
在上述薄膜形成装置中，也可以是，除去部具有对液滴照射超声波的超声波照射部。
在上述薄膜形成装置中，也可以是，除去部具有将液滴的周围调整为与溶媒的种类相应的气氛的气氛调整部。
在上述薄膜形成装置中，也可以是，构造变化包含使材料对于溶媒成为亲液性。
在上述薄膜形成装置中，也可以是，材料包含硅烷耦合剂、界面活性剂、聚酰亚胺类材料之中的至少一个。
在上述薄膜形成装置中，也可以是，供给部以将液滴滴到区域的方式供给液滴。
根据本发明的第五方案，提供一种在基板的表面形成薄膜的薄膜形成方法，具有：光照射工序，其在基板上，对形成有接受光的照射而构造发生变化的材料的区域照射光；供给工序，其将含有薄膜的材料的溶媒的液滴供给至区域；以及除去工序，其从供给至区域的液滴除去溶媒。
在上述薄膜形成方法中，也可以是，除去工序使材料从一个方向朝向另一个方向结晶化。
在上述薄膜形成方法中，也可以是，除去工序使液滴干燥。
在上述薄膜形成方法中，也可以是，除去工序将液滴加热。
在上述薄膜形成方法中，也可以是，除去工序对液滴照射超声波。
在上述薄膜形成方法中，也可以是，除去工序将液滴的周围调整为与溶媒的种类相应的气氛。
在上述薄膜形成方法中，也可以是，供给工序包含将液滴滴在区域。
根据本发明的第六方案，提供一种薄膜形成方法，其在以包含构成薄膜晶体管的漏电极和源电极的方式设定在基板上的膜形成区域内形成半导体薄膜，包含：第一工序，其将上述膜形成区域的表面处理为具有各向异性的分子构造的状态；第二工序，其将含有上述半导体薄膜的材料的溶媒的液滴供给至上述膜形成区域；第三工序，其从供给至上述膜形成区域的上述液滴除去上述溶媒。
在上述薄膜形成方法中，也可以是，第一工序包含：涂布工序，其将通过紫外线的照射而分子构造发生变化的材料层状地涂布在基板的膜形成区域的表面；照射工序，其对基于涂布在膜形成区域的表面上的材料而形成的层，从倾斜方向照射紫外线而赋予各向异性。
发明效果
根据本发明的方案，能够制造电气特性高的薄膜。
根据本发明的其他方案，能够形成高精度的图案。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的基板处理装置的结构的图。
图2是表示本实施方式的处理装置的结构的图。
图3是表示本实施方式的基板的被处理面的一部分结构的图。
图4是表示本实施方式的处理装置的一部分结构的图。
图5A是表示关于液滴的倾斜的图。
图5B是表示关于液滴的倾斜的图。
图6是表示本实施方式的处理装置的动作的图。
图7是表示本实施方式的处理装置的动作的图。
图8是表示本实施方式的处理装置的动作的图。
图9A是表示基于本实施方式的处理装置的动作而形成的基板的被处理面的状态的图。
图9B是表示基于本实施方式的处理装置的动作而形成的基板的被处理面的状态的图。
图9C是表示基于本实施方式的处理装置的动作而形成的基板的被处理面的状态的图。
图9D是表示基于本实施方式的处理装置的动作而形成的基板的被处理面的状态的图。
图10是表示本发明的第二实施方式的处理装置的结构的图。
图11是表示本实施方式的处理装置的动作的图。
图12A是表示基于本实施方式的处理装置的动作而形成的基板的被处理面的状态的图。
图12B是表示基于本实施方式的处理装置的动作而形成的基板的被处理面的状态的图。
图12C是表示基于本实施方式的处理装置的动作而形成的基板的被处理面的状态的图。
图12D是表示基于本实施方式的处理装置的动作而形成的基板的被处理面的状态的图。
图13是表示本发明的第三实施方式的处理装置的结构的图。
图14是表示本实施方式的处理装置的动作的图。
图15是表示本实施方式的处理装置的动作的图。
图16是表示本实施方式的处理装置的动作的图。
图17是表示本发明的第四实施方式的处理装置的结构的图。
图18是表示本发明的第五实施方式的处理装置的结构的图。
图19是表示本实施方式的基板的被处理面的一部分结构的图。
图20是表示本实施方式的处理装置的动作的图。
图21是表示本实施方式的处理装置的动作的图。
图22是表示本实施方式的材料层的分子构造的图。
图23是表示本实施方式的材料层的分子构造的图。
图24是表示本实施方式的材料层的层厚的变化的图。
图25是表示本实施方式的处理装置的动作的图。
图26是表示通过本实施方式的处理装置而配置在亲液层上的液滴的状态的图。
图27是表示通过本实施方式的处理装置而配置在亲液层上的液滴的状态的图。
图28是表示通过本实施方式的处理装置而配置在亲液层上的液滴的状态的图。
图29是表示本实施方式的处理装置的动作的图。
图30是表示通过本实施方式的处理装置而配置在亲液层上的液滴的状态的图。
图31是表示通过本实施方式的处理装置而配置在亲液层上的液滴的状态的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本实施方式。
[第一实施方式]
图1是表示第一实施方式的基板处理装置100的结构的示意图。
如图1所示，基板处理装置100具有：供给带状的基板(例如，带状的膜部件)S的基板供给部2、对基板S的表面(被处理面)Sa进行处理的基板处理部3、回收基板S的基板回收部4、控制这些各部分的控制部CONT。
基板处理部3具有基板处理装置100，基板处理装置100用于在从基板供给部2送出基板S到通过基板回收部4回收基板S之间对基板S的表面执行各种处理。该基板处理装置100能够用于在基板S上形成例如有机EL元件、液晶显示元件等显示面板(电子器件)的情况。
另外，在本实施方式中，如图1所示那样设定XYZ坐标系，以下适当地使用该XYZ坐标系来进行说明。XYZ坐标系例如沿着水平面设定X轴及Y轴，沿着铅垂方向朝上设定Z轴。此外，基板处理装置100整体沿着X轴，从X轴负侧(-X轴侧)向X轴正侧(+X轴侧)搬运基板S。此时，带状的基板S的宽度方向(短边方向)设定为Y轴方向。
在基板处理装置100中作为处理对象的基板S能够使用例如树脂膜或不锈钢等的箔(foil)。例如，树脂膜能够使用聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂、乙烯乙烯醇共聚物树脂(ethylene vinylalcohol copolymer)、聚氯乙烯树脂、纤维素树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、乙酸乙烯酯树脂等材料。
基板S优选热膨胀系数小的基板，以使得即使承受例如200℃左右的热，基板的尺寸也不变。例如能够将无机填料混合在树脂膜中来降低热膨胀系数。作为无机填料的例子，可列举出氧化钛、氧化锌、氧化铝、氧化硅等。此外，基板S也能够是用浮动法等制造的厚度100μm左右的极薄玻璃的单体，或者在该极薄玻璃上贴合上述树脂膜或铝箔而成的层叠体。
基板S的宽度方向(短边方向)的尺寸形成为例如1m～2m左右，长度方向(长边方向)的尺寸形成为例如10m以上。当然，该尺寸仅为一个例子，并不限于此。例如，基板S的Y方向上的尺寸可以为1m以下或者50cm以下，也可以在2m以上。此外，基板S的X方向上的尺寸也可以在10m以下。
基板S具有例如1mm以下的厚度且具有挠性。在此所谓挠性，是指即使对基板施加自重程度的力基板也不会断裂或破断，能够使上述基板挠曲的性质。此外，因自重程度的力而发生弯曲的性质也包含在挠性中。此外，上述挠性根据上述基板的材质、大小、厚度、或温度等环境等而变化。另外，作为基板S，可以使用一片带状的基板，也可以使用连接多个单位基板而形成为带状的结构。
基板供给部2例如将卷成卷轴状的基板S朝向基板处理部3送出，并将基板S供给至基板处理部3内。在这种情况下，在基板供给部2中，设置有卷绕基板S的轴部及使该轴部旋转的旋转驱动装置。而且也可以构成为：基板供给部2具有例如将卷成卷轴状的状态下的基板S覆盖的罩部。另外，基板供给部2不限定于送出卷成卷轴状的基板S的机构，只要包含将带状的基板S沿其长度方向依次送出的机构(例如夹持式的驱动辊等)即可。
基板回收部4将通过基板处理部3所具有的基板处理装置100后的基板S例如卷取成卷轴状而回收。在基板回收部4中，与基板供给部2相同地，设置有用于卷绕基板S的轴部和使该轴部旋转的旋转驱动源、覆盖回收后的基板S的罩部等。另外，在基板处理部3中将基板S切成板(panel)状的情况等下，也可以构成为：例如以将基板S重叠的状态回收等、以与卷成卷轴状的状态不同的状态来回收基板S。
基板处理部3将从基板供给部2供给的基板S向基板回收部4搬运，并在搬运的过程中对基板S的被处理面Sa进行处理。基板处理部3具有处理装置10及搬运装置20，处理装置10对基板S的被处理面Sa进行加工处理，搬运装置20包含在与加工处理的形态对应的条件下输送基板S的搬运辊R等。在本说明书中处理装置10也可以称为加工处理装置。
处理装置10具有用于对基板S的被处理面Sa形成例如有机EL元件的各种装置。作为这样的装置，可列举出例如用于在被处理面Sa上形成隔壁的压印(imprint)方式等的隔壁形成装置、用于形成电极的电极形成装置、用于形成发光层的发光层形成装置等。更具体地说，可列举出液滴涂布装置(例如喷墨型涂布装置等)、成膜装置(例如镀敷装置、蒸镀装置、溅射装置等)、曝光装置、显影装置、表面改质装置、清洗装置等。这些各装置沿基板S的搬运路径适当地设置，能够用所谓卷对卷方式生产柔性显示器(flexible display)的面板等。在本实施方式中，作为处理装置10，列举例如薄膜形成装置作为例子进行说明。
搬运装置20具有在基板处理部3内将基板S从基板供给部2引导至基板回收部3的多个引导辊R(在图1中仅例示了两个辊)。引导辊R沿基板S的搬运路径配置。在多个引导辊R之中的至少一个引导辊R上安装有旋转驱动机构(未图示)。在本实施方式中，搬运装置20中的搬运路径的长度为例如全长数百米左右。在本说明书中，也可以将引导辊R称为搬运辊。
图2是表示处理装置10的结构的图。图3是表示基板S的被处理面Sa的一部分结构的图。
如图2所示，处理装置10具有液滴供给部11、形状变形部12及溶媒除去部13。
液滴供给部11将液滴Q供给至基板S的被处理面Sa。该液滴Q包含形成于基板S的薄膜材料和其溶媒。液滴供给部11具有将液滴Q排出的液滴排出部11a。以下，说明作为薄膜例如形成有机半导体薄膜的情况。在这种情况下，作为液滴Q所包含的材料，可列举出例如甲硅烷基乙炔基取代的并五苯等有机半导体材料。另外，作为液滴Q所包含的溶媒，可列举出例如甲苯(toluene)等有机溶剂。
如图3所示，液滴排出部11a能够对基板S的被处理面Sa上的多个薄膜形成区域Pg排出规定量的液滴Q。作为液滴排出部11a，可列举出例如通过喷墨方式排出液滴Q的结构或通过电子喷雾方式排出液滴Q的结构等。
如图3所示，在基板S的被处理面Sa上形成有构成作为晶体管元件的薄膜晶体管的源电极Es和漏电极Ed。在本实施方式中，在源电极Es及漏电极Ed中，源电极Es配置于基板S的搬运方向(X方向)的上游侧(-X侧)，漏电极Ed配置于基板S的搬运方向的下游侧(+X侧)。
薄膜形成区域Pg以包含源电极Es的一部分和漏电极Ed的一部分的方式分别设定为矩形状。在该薄膜形成区域Pg中，有机半导体薄膜配置为分别与源电极Es的一部分及漏电极Ed的一部分重叠。薄膜形成区域Pg也可以是除矩形以外的形状(例如圆形、椭圆形、多边形或它们的组合)。
形状变形部12使配置于基板S的被处理面Sa的液滴Q的形状变形。形状变形部12具有第一辊12a及第二辊12b。第一辊12a与基板S的被处理面Sa接触地旋转。第一辊12a既可以是通过未图示的驱动部的驱动力而旋转的结构，也可以是随着其他辊的驱动力而驱动的结构。图4是表示第一辊12a的结构的立体图。如图4所示，第一辊12a具有接触部12c、接触部12d及轴部12e。在本实施方式中，第一辊12a及第二辊12b也可以称为将基板S倾斜以使液滴Q由于重力而在基板S上流动的倾斜部。
接触部12c及接触部12d由具有外周面(圆周面)及两个侧面的圆板状部件形成。接触部12c及接触部12d通过以外周面(圆周面)与基板S接触的状态绕Y轴旋转而对基板S沿旋转方向赋予搬运力。接触部12c相对于基板S的短边方向的一侧的端部(例如+Y侧端部)接触。接触部12d与基板S的短边方向的另一侧的端部(例如-Y侧端部)接触。
接触部12c及接触部12d以接触部12c的侧面与接触部12d的侧面在Y方向上相对的方式配置。另外，接触部12c与被处理面Sa接触的位置和接触部12d与被处理面Sa接触的位置在X方向及Z方向上位置一致。接触部12c及接触部12d形成为直径相同。在该状态下，接触部12c及接触部12d通过轴部12e连结起来。
轴部12e形成为圆柱状或圆筒状。轴部12e配置为轴线方向与Y轴平行。轴部12e的+Y侧端部与接触部12c的侧面的中心部连接。轴部12e的-Y侧端部与接触部12d的侧面的中心部连接。轴部12e的直径比接触部12c及接触部12d的直径形成得小。
在接触部12c及接触部12d与基板S的被处理面Sa接触的情况下，在基板S的被处理面Sa与轴部12e之间形成间隙。该间隙形成为能够供被液滴排出部11a排出而配置于基板S的被处理面Sa上的液滴Q不与轴部12e接触地通过。
由此，在本实施方式中，分别设定接触部12c的直径、接触部12d的直径及轴部12e的直径以使接触部12c及接触部12d的直径与轴部12e的直径之差比液滴Q的高度(将基板S的被处理面Sa设为基准的Z方向的液滴Q的尺寸)高。
另外，如图2所示，第二辊12b相对于第一辊12a配置于基板S被搬运的方向(搬运方向：+X方向)的下游侧(+X侧)，与基板S的背面Sb接触地旋转。第二辊12b与第一辊12a相同，既可以是通过未图示的驱动部的驱动力而旋转的结构，也可以是随着其他辊的驱动力而驱动的结构。
此外，也可以由从辊产生气体的非接触式引导辊构成第一辊12a、第二辊12b，在基板S的被处理面Sa与第一辊12a及第二辊12b之间形成空气层，以不接触的方式搬运基板S。
该第二辊12b相对于第一辊12a配置于+Z侧。位于第一辊12a和第二辊12b之间的基板S的部分的下游侧以规定的角度θ1向+Z侧倾斜。以下，将位于第一辊12a与第二辊12b之间的基板S的部分表示为倾斜部分Sl。倾斜部分Sl在以角度θ1倾斜的状态下被搬运。
溶媒除去部13具有超声波照射部13a、加热部13b及气氛调整部13c。溶媒除去部13使用超声波照射部13a和加热部13b之中的至少一个来从形状变形了的液滴Q除去溶媒。溶媒除去部13也可以具有使液滴Q干燥的干燥部。
超声波照射部13a配置于基板S的被处理面Sa侧(+Z侧)。超声波照射部13a从基板S的被处理面Sa侧对液滴Q照射超声波。超声波照射部13a通过超声波的能量而使液滴Q所包含的溶媒分离。加热部13b配置于基板S的背面Sb侧(-Z侧)。加热部13b从基板S的背面Sb侧加热液滴Q。加热部13b通过热能量而使液滴Q所包含的溶媒蒸发。
气氛调整部13c调整液滴Q的周围的气氛。例如使用腔室(chamber)装置等来作为气氛调整部13c。气氛调整部13c能够将液滴Q周围的气氛调整为氮气气氛。此外，气氛调整部13c能够调整为与溶媒种类相应的气氛。在气氛调整部13c中设有未图示的气体供给部及排气部。通过调整从气体供给部对液滴Q的周围供给的气体的种类、供给量、供给的定时、排气部的排气量、排气的定时等，而能够将液滴Q的周围的气氛调整为所希望的气氛。
此外，也可以是如下结构：设置能够调整处理装置10的整体的气氛的调整机构(未图示)，通过该调整机构调整处理装置10的整体的气氛而能够调整液滴Q的周围的气氛。
此外，溶媒除去部13可以是如下结构：通过气氛调整部13c将液滴Q的周围设为室温环境下或者减压下而使液滴Q的溶媒自然地气化，从而从液滴Q除去溶媒。另外，溶媒除去部13也可以是具有对液滴Q照射紫外线的紫外线照射部(未图示)的结构。在这种情况下，从液滴Q除去溶媒之后，能够通过紫外线的能量而使除去溶媒后的液滴Q固化。
在溶媒除去部13的+X侧配置有第三辊R3及第四辊R4。第三辊R3配置于与第二辊12b在Z坐标相同的位置。在第三辊R3与第二辊12b之间搬运基板S以使基板S成为与XZ平面平行的姿势。
第四辊R4配置于与第一辊12a在Z坐标相同的位置。第四辊R4的配置不限于图示的位置，也可以配置于其他位置。
图5A及图5B是表示在基板S的被处理面Sa上配置了液滴Q的状态下将基板S倾斜的情况下的前后变化的图。图5A表示将基板S倾斜之前的样子，图5B表示将基板S倾斜之后的样子。
如图5A所示，将基板S倾斜之前，配置于基板S的被处理面Sa上的液滴Q以不变形而稳定的状态配置。与此相对的，如图5B所示，当将基板S倾斜时，液滴Q由于重力的作用，以在基板S的被处理面Sa上沿重力方向流动的方式变形。通过该变形，液滴Q所包含的溶媒的晶体的取向变得容易与流动的方向一致，而形成构造的各向异性。
例如在基板S的被处理面Sa上形成有凹凸等的构造，或基板S的被处理面Sa具有针对亲液性和稀疏液性等的液滴Q的表面能的情况，在与基板S的被处理面Sa的界面处的液滴Q中，晶体向受该表面能的影响的方向生长。与此相对的，在从与基板S的被处理面Sa的界面离开的部分的液滴Q中，晶体的生长方向容易受流动的影响，例如容易与流动的方向一致。
像这样，形状变形部12使用第一辊12a和第二辊12b，以基板S相对于X方向向+Z侧仅倾斜角度θ1的状态搬运基板S。像这样，形状变形部12使基板S的被处理面Sa上的液滴的形状以从+X侧(一个方向)朝向-X侧(另一个方向)延伸的方式变形。
此外，关于将基板S倾斜的角度θ1，根据第一辊12a及第二辊12b在X方向上的坐标位置、液滴Q在第一辊12a与第二辊12b之间所通过的时间、液滴Q的浓度和粘度、液滴Q所包含的溶媒的种类和有机半导体材料的种类、要使液滴Q变形的区域的变形方向上的尺寸(薄膜形成区域Pg的X方向的尺寸)等来设定。关于角度θ1的最佳值，能够预先通过实验或模拟等求出。
如上述那样构成的基板处理装置100在控制部CONT的控制下，通过卷轴方式制造有机EL元件、液晶显示元件等的显示元件(电子器件)。以下，说明使用上述结构的基板处理装置100来制造显示元件的工序。
首先，将卷绕在未图示的辊上的带状的基板S安装在基板供给部2上。控制部CONT以在该状态从基板供给部2送出上述基板S的方式来控制未图示的辊的旋转。然后，控制部CONT进行控制，使得通过基板处理部3后的上述基板S被设在基板回收部4上的未图示的辊卷取。控制部CONT通过控制该基板供给部2及基板回收部4而能够对基板处理部3连续地搬运基板S的被处理面Sa。
控制部CONT在基板S从基板供给部2送出后至通过基板回收部4卷取为止之间，一边控制基板处理部3的搬运装置20而使基板S在上述基板处理部3内被适当地搬运，一边控制处理装置10而使显示元件的构成要素依次形成在基板S的被处理面Sa上。
作为一个例子，说明在基板S上形成有源电极Es及漏电极Ed的状态下在源电极Es与漏电极Ed之间的薄膜形成区域Pg形成有机半导体薄膜的动作。
如图6所示，控制部CONT控制液滴供给部11的液滴排出部11a，对基板S的被处理面Sa上的多个薄膜形成区域Pg排出规定量的液滴Q(供给工序)。此时，如图9A所示，液滴Q以与漏电极Ed的一部分重叠的方式配置于薄膜形成区域Pg的+X侧端部。
接下来，控制部CONT控制第一辊12a、第二辊12b、第三辊R3及第四辊R4而使基板S向+X方向搬运。当液滴Q通过基板S的搬运到达基板S的倾斜部分Sl后，由于重力的作用，如图7所示，液滴Q以在基板S的被处理面Sa上沿重力方向向-X侧流动的方式变形(变形工序)。如图9B所示，通过液滴Q的变形，液滴Q从漏电极Ed向源电极Es侧流动。
如上述那样，设定将基板S倾斜的角度θ1的最佳值。因此，当液滴Q通过基板S的搬运到达第二辊12b时，如图9C所示，液滴Q成为以与源电极Es的一部分重叠的方式在薄膜形成区域Pg的整体扩开的状态。像这样，使液滴Q以从漏电极Ed侧向源电极Es侧流动的方式变形，从而液滴Q所包含的溶媒的晶体的取向容易与流动的方向(X方向)一致，形成构造的各向异性。
然后，如图8所示，通过控制部CONT的控制，而使基板S向+X方向搬运，液滴Q向溶媒除去部13移动。控制部CONT在溶媒除去部13中，控制超声波照射部13a及加热部13b之中的至少一方，从形状变形了的液滴Q除去溶媒，从而形成有机半导体薄膜F(除去工序)。
例如，控制部CONT控制超声波照射部13a而从基板S的被处理面Sa侧对液滴Q照射超声波，由此，通过超声波的能量而使液滴Q所包含的溶媒分离。另外，控制部CONT控制加热部13b而从基板S的背面Sb侧使液滴Q加热，由此，通过热能量而使液滴Q所包含的溶媒蒸发。
通过该动作，液滴Q从作为变形方向(-X方向)的前端侧的源电极Es侧(-X侧)朝向作为变形方向的基端侧的漏电极Ed侧(+X侧)除去溶媒。因此，如图9D所示，液滴Q所包含的有机半导体材料的晶体从源电极Es侧朝向漏电极Ed侧向+X方向生长，且有机半导体材料向一个方向(+X方向)结晶化。像这样，通过使有机半导体材料向+X方向结晶化，而得到电荷容易沿X方向流动的结构的有机半导体薄膜F。
此外，控制部CONT也可以控制气氛调整部13c，将溶媒除去部13设为室温环境，在该环境下使液滴Q的溶媒自然地气化。另外，在溶媒除去部13中设有紫外线除去部的情况下，控制部CONT控制紫外线除去部，从液滴Q除去溶媒之后，通过紫外线的能量而使有机半导体薄膜F固化。经过以上工序，在源电极Es与漏电极Ed之间形成有机半导体薄膜F。
如以上那样，根据本实施方式，在基板S的被处理面Sa上形成有机半导体薄膜的处理装置10具有：液滴供给部11，其将包含有机半导体薄膜的材料的溶媒的液滴Q供给至基板S的被处理面Sa；形状变形部12，其使基板S的被处理面Sa上的液滴Q的形状以从+X侧朝向-X侧延伸的方式，即以跨着漏电极Ed与源电极Es之间的间隙的方式变形；溶媒除去部13，其对从+X侧朝向-X侧延伸后的液滴Q除去溶媒。因此，能够制造电气特性高的有机半导体薄膜F。
另外，根据本实施方式，在基板S的被处理面Sa上形成有机半导体薄膜F的薄膜形成方法具有：供给工序，其将包含有机半导体薄膜F的材料的溶媒的液滴Q供给至基板S的被处理面Sa；变形工序，其使基板S的被处理面Sa上的液滴Q的形状以从+X侧朝向-X侧延伸的方式，即以跨着漏电极Ed与源电极Es之间的间隙的方式变形；除去工序，其对从+X侧朝向-X侧延伸的液滴Q除去溶媒。因此，能够对基板S高精度地制造电气特性高的有机半导体薄膜F。
[第二实施方式]
接下来，说明本发明的第二实施方式。
图10是表示本实施方式的基板处理装置200的处理装置210的结构的图。
如图10所示，处理装置210具有液滴供给部211、形状变形部212及溶媒除去部213。
溶媒除去部213的结构(超声波照射部213a、加热部213b及气氛调整部213c)与第一实施方式的溶媒除去部13的结构相同。
液滴供给部211将液滴Q供给至基板S的被处理面Sa。液滴供给部211具有将液滴Q排出的液滴排出部211a。液滴排出部211a能够对基板S的被处理面Sa上的多个薄膜形成区域Pg(参照图12A～图12D等)排出规定量的液滴Q。
如图12A～图12D所示，在基板S的被处理面Sa上形成有构成作为晶体管元件的薄膜晶体管的源电极Es和漏电极Ed。在本实施方式中，在源电极Es及漏电极Ed中，源电极Es配置于基板S的搬运方向(X方向)的下游侧(+X侧)，漏电极Ed配置于基板S的搬运方向的上游侧(-X侧)，该点与第一实施方式不同。
如图10所示，形状变形部212使配置于基板S的被处理面Sa的液滴Q的形状变形。形状变形部212具有第一辊212a及第二辊212b。第一辊212a与基板S的背面Sb接触地旋转。第二辊212b相对于第一辊212a配置于基板S被搬运的方向(搬运方向：+X方向)的下游侧(+X侧)，与基板S的被处理面Sa接触地旋转。第二辊212b与上述第一实施方式中的第一辊12a相同，具有：与基板S的短边方向的一侧的端部(例如+Y侧端部)接触的接触部；与基板S的短边方向的另一侧的端部(例如-Y侧端部)接触的接触部；将两个接触部连结起来的轴部。在本实施方式中，第一辊212a及第二辊212b也可以称为将基板S倾斜以使液滴Q由于重力而在基板S上流动的倾斜部。
在第二辊212b的两个接触部与基板S的被处理面Sa接触的情况下，在基板S的被处理面Sa与轴部之间形成间隙。该间隙形成为能够供被液滴排出部211a排出而配置于基板S的被处理面Sa上的液滴Q不与轴部接触地通过。
另外，如图10所示，第二辊212b相对于第一辊212a配置于-Z侧。位于第一辊212a与第二辊212b之间的基板S的部分成为下游侧以规定的角度θ2向-Z侧倾斜的倾斜部分Sl。倾斜部分Sl在以角度θ2倾斜的状态下被搬运。
关于将基板S倾斜的角度θ2，根据第一辊212a及第二辊212b在X方向上的坐标位置、液滴Q在第一辊212a与第二辊212b之间所通过的时间、液滴Q的浓度和粘度、液滴Q所包含的溶媒的种类和有机半导体材料的种类、要使液滴Q变形的区域的变形方向上的尺寸(薄膜形成区域Pg的X方向的尺寸)等来设定。关于角度θ2的最佳值，能够预先通过实验或模拟等求出。
接下来，说明使用如上述那样构成的处理装置210，在基板S上形成有源电极Es及漏电极Ed的状态下，在源电极Es与漏电极Ed之间的薄膜形成区域Pg上形成有机半导体薄膜的动作。
首先，控制部CONT控制液滴供给部211的液滴排出部211a，对基板S的被处理面Sa上的多个薄膜形成区域Pg排出规定量的液滴Q(供给工序)。此时，如图12A所示，液滴Q以与漏电极Ed的一部分重叠的方式配置于薄膜形成区域Pg的-X侧端部。
接下来，控制部CONT控制第一辊212a、第二辊212b、第三辊R3及第四辊R4而使基板S向+X方向搬运。当液滴Q通过基板S的搬运而到达基板S的倾斜部分Sl后，由于重力的作用，如图11所示，液滴Q以在基板S的被处理面Sa上沿重力方向向+X侧流动的方式变形(变形工序)。由于液滴Q的变形，如图12B所示，液滴Q从漏电极Ed向源电极Es侧向+X方向流动。
如上述那样，设定将基板S倾斜的角度θ2的最佳值。因此，当液滴Q通过基板S的搬运而到达第二辊212b时，如图12C所示，液滴Q成为以与源电极Es的一部分重叠的方式在薄膜形成区域Pg的整体扩开的状态。像这样，使液滴Q以从漏电极Ed侧向源电极Es侧流动的方式变形，从而液滴Q所包含的溶媒的晶体的取向容易与流动的方向(X方向)一致，形成构造的各向异性。
然后，通过控制部CONT的控制，而使基板S向+X方向搬运，液滴Q向溶媒除去部213移动。控制部CONT在溶媒除去部213中，控制超声波照射部213a及加热部213b之中的至少一方，从形状变形了的液滴Q除去溶媒，从而形成有机半导体薄膜F(除去工序)。
通过以上的动作，液滴Q从作为变形方向(+X方向)的前端侧的源电极Es侧(+X侧)朝向作为变形方向的基端侧的漏电极Ed侧(-X侧)除去溶媒。因此，如图12D所示，液滴Q所包含的有机半导体材料的晶体从源电极Es侧朝向漏电极Ed侧向-X方向生长，且有机半导体材料向一个方向(-X方向)结晶化。像这样，通过使有机半导体材料向-X方向结晶化，而得到电荷容易沿X方向流动的结构的有机半导体薄膜F。
如以上那样，由于本实施方式的处理装置210具有：液滴供给部211，其将包含有机半导体薄膜的材料的溶媒的液滴Q供给至基板S的被处理面Sa；形状变形部212，其使基板S的被处理面Sa上的液滴Q的形状以从-X侧朝向+X侧延伸的方式，即以跨着漏电极Ed与源电极Es之间的间隙的方式变形；溶媒除去部213，其对从-X侧朝向+X侧延伸的液滴Q除去溶媒，所以即使在使液滴Q的形状变形的方向与第一实施方式不同的情况下，也能够制造电气特性高的有机半导体薄膜F。
[第三实施方式]
接下来，说明本发明的第三实施方式。
图13是表示本实施方式的基板处理装置300的处理装置310的结构的图。
如图13所示，处理装置310具有液滴供给部311、形状变形部312及溶媒除去部313。在本实施方式中，形状变形部312的结构与上述各实施方式不同。此外，液滴供给部311(液滴排出部311a)及溶媒除去部313(超声波照射部313a、加热部313b及气氛调整部313c)的结构分别与第一实施方式的液滴供给部11及溶媒除去部13的结构相同。
另外，关于基板S的被处理面Sa的结构，形成有构成作为晶体管元件的薄膜晶体管的源电极和漏电极，源电极配置于基板S的搬运方向(X方向)的上游侧(-X侧)，漏电极配置于基板S的搬运方向的下游侧(+X侧)，以包含源电极的一部分与漏电极的一部分的方式设定有薄膜形成区域，该点与第一实施方式是相同的。
本实施方式的形状变形部312具有气流作用部312a。气流作用部312a对基板S的被处理面Sa例如向-X方向吹送气体AR。由此，气流作用部312a能够使气流对液滴Q发生作用。通过气流作用部312a使气流对液滴Q发生作用，而使液滴Q以向气流的方向(-X方向)延伸的方式变形。此外，基于气流作用部312a的气体AR的吹送方向可以设为+X方向。在这种情况下，液滴Q以向+X方向延伸的方式变形。
气流作用部312a能够通过调整喷出的气体AR的喷出压和喷出量而调整气流的强度。关于气体AR的喷出压和喷出量，根据例如通过气流作用部312a之前的基于基板S的搬运而得到的液滴Q的移动距离和移动速度、液滴Q的浓度和粘度、液滴Q所包含的溶媒的种类和有机半导体材料的种类、要使液滴Q变形的区域的变形方向上的尺寸(薄膜形成区域Pg的X方向的尺寸)等来设定。关于气体AR的喷出压和喷出量的最佳值，能够预先通过实验和模拟等求出。
接下来，说明使用本实施方式的处理装置310在基板S上形成有机半导体薄膜的动作。
首先，如图14所示，控制部CONT控制液滴供给部311的液滴排出部311a，对基板S的被处理面Sa上的多个薄膜形成区域排出规定量的液滴Q(供给工序)。此时液滴Q以与漏电极的一部分重叠的方式配置于薄膜形成区域的+X侧端部。
接下来，控制部CONT控制第一辊R1、第二辊R2、第三辊R3及第四辊R4而使基板S向+X方向搬运。通过基板S的搬运，当液滴Q到达形状变形部312的-X侧时，如图15所示，控制部CONT控制气流作用部312a，向-X方向吹送气体AR。像这样，使-X方向的气流对液滴Q发生作用。通过该气流，液滴Q以向-X侧流动的方式变形(变形工序)。通过液滴Q的变形，液滴Q从漏电极向源电极侧流动。
如上述那样，设定气体AR的喷出压和喷出量的最佳值。因此，当液滴Q通过基板S的搬运而到达第二辊R2时，液滴Q成为以与源电极的一部分重叠的方式在薄膜形成区域的整体扩开的状态。像这样，使液滴Q以从漏电极侧向源电极侧流动的方式变形，从而液滴Q所包含的溶媒的晶体的取向容易与流动的方向(X方向)一致，形成构造的各向异性。
然后，通过控制部CONT的控制，而使基板S向+X方向搬运，且液滴Q向溶媒除去部313移动。控制部CONT在溶媒除去部313中，控制超声波照射部313a及加热部313b之中的至少一方，如图16所示，从形状变形了的液滴Q除去溶媒，而形成有机半导体薄膜F(除去工序)。
通过以上的动作，液滴Q从作为变形方向(-X方向)的前端侧的源电极侧(-X侧)朝向作为变形方向的基端侧的漏电极侧(+X侧)除去溶媒。因此，液滴Q所包含的有机半导体材料的晶体从源电极侧朝向漏电极侧向+X方向生长，且有机半导体材料向一个方向(+X方向)结晶化。像这样，通过使有机半导体材料向+X方向结晶化，而得到电荷容易沿X方向流动的结构的有机半导体薄膜F。
如以上那样，由于本实施方式的处理装置310具有气流作用部312a，其能够通过对基板S的被处理面Sa向例如-X方向吹送气体AR，而使气流对液滴Q发生作用，所以能够使液滴Q以向气流的方向延伸的方式变形。由此，能够制造电气特性高的有机半导体薄膜F。
[第四实施方式]
接下来，说明本发明的第四实施方式。
图17是表示本实施方式的基板处理装置400的处理装置410的结构的图。
如图17所示，处理装置410具有液滴供给部411、形状变形部412及溶媒除去部413。在本实施方式中，形状变形部412的结构与上述各实施方式不同。此外，液滴供给部411(液滴排出部411a)及溶媒除去部413(超声波照射部413a、加热部413b以及气氛调整部413c)的结构分别与第一实施方式的液滴供给部411及溶媒除去部413的结构相同。
形状变形部412使配置于基板S的被处理面Sa的液滴Q的形状变形。形状变形部412具有第一辊R1、第二辊R2、第三辊R3、形状检测部412a及倾斜调整部412b。
第一辊R1与基板S的背面Sb接触地旋转。第二辊R2相对于第一辊R1配置于基板S被搬运的方向(搬运方向：+X方向)的下游侧(+X侧)，与基板S的被处理面Sa接触地旋转。第二辊R2与上述第一实施方式中的第一辊12a相同，具有：与基板S的短边方向的一侧的端部(例如+Y侧端部)接触的接触部、与基板S的短边方向的另一侧的端部(例如-Y侧端部)接触的接触部、将两个接触部连结起来的轴部。
另外，第二辊R2相对于第一辊R1配置于-Z侧。位于第一辊R1与第二辊R2之间的基板S是下游侧以规定的角度θt向-Z侧倾斜的倾斜部分Sl。倾斜部分Sl在以角度θt倾斜的状态下被搬运。
第三辊R3配置于与第二辊R2在Z坐标相同的位置。在第三辊R3与第二辊R2之间以使基板S成为与XY平面平行的姿势的方式搬运基板S。
在第三辊R3的下游侧(+X侧)设有第四辊R4。第四辊R4配置于与第一辊R1在Z坐标相同的位置。第四辊R4的配置不限于图示的位置，也可以配置于其他位置。
形状检测部412a检测在倾斜部分Sl中变形的液滴Q的伸长状态。在此，液滴Q的伸长状态为例如每单位时间的液滴Q的伸长量(伸长速度)。作为形状检测部412a，使用例如CCD相机等拍摄液滴Q的拍摄装置等。形状检测部412a能够将检测结果发送至控制部CONT。
倾斜调整部412b通过控制部CONT的控制来调整第二辊R2及第三辊R3在Z方向的位置。倾斜调整部412b具有未图示的马达机构或气缸机构等、使第二辊R2及第三辊R3沿Z方向移动的驱动机构(未图示)。在本实施方式中，Z方向的位置固定的第一辊R1、Z方向的位置可变的第二辊R2、及倾斜调整部412b构成倾斜部，其将基板S倾斜以使液滴Q由于重力而在基板S上流动。
通过倾斜调整部412b使第二辊R2及第三辊R3沿Z方向移动而调整倾斜部分Sl的倾斜角度θt。通过调整倾斜角度θt，而能够调整液滴Q的流速。液滴Q的流速与例如液滴Q所包含的有机半导体材料的浓度相应地不同。倾斜调整部412b根据有机半导体材料的浓度来调整倾斜部分Sl的倾斜角度θt，从而能够调整液滴Q的流速。此外，关于按液滴Q的伸长状态的倾斜角度θt，预先通过实验和模拟等求出最佳值，使该最佳值存储在控制部CONT中。
在使用上述结构的处理装置410而对基板S形成薄膜的情况下，控制部CONT控制液滴供给部411的液滴排出部411a，对基板S的被处理面Sa上的多个薄膜形成区域排出规定量的液滴Q(供给工序)。此时首先如图12B所示，液滴Q以与漏电极的一部分重叠的方式配置于薄膜形成区域的-X侧端部。
接下来，控制部CONT使用第一辊R1、第二辊R2、第三辊R3及第四辊R4而使基板S向+X方向搬运。此时，将基板S的倾斜部分Sl的倾斜角度θt设定为预先设定的角度(例如θ1)。在该状态下，当液滴Q通过基板S的搬运而到达形状变形部412后，由于重力的作用，液滴Q以在基板S的被处理面Sa上沿重力方向而向+X侧流动的方式变形(变形工序)。
此时，控制部CONT控制形状检测部412a而检测液滴Q的伸长状态，并使检测结果发送至控制部CONT。例如，在液滴Q的粘度、有机半导体材料的含有浓度等按每个液滴Q而不同的情况下，伸长状态按每个液滴Q而不同。在这样的情况下，若倾斜部分Sl的倾斜角度为恒定，则在液滴Q到达第二辊R2时，根据液滴Q的状态不同，能够考虑到延伸没有到达薄膜形成区域整体的情形、相反地，液滴Q超过薄膜形成区域地伸长的情形等。
另一方面，在本实施方式中，控制部CONT根据基于形状检测部412a的检测结果来调整基板S的倾斜部分Sl的倾斜角度θt。例如，控制部CONT从预先存储的最佳值之中选择与基于形状检测部412a的检测结果相对应的值，调整倾斜角度θt以使其接近该选择的值。
像这样，在本实施方式中，设为能够通过调整倾斜部分Sl的倾斜角度θt而调整液滴Q的流速的结构。因此，即使在液滴Q的状态(例如粘度、有机半导体材料的含有浓度等)不同的情况下，也能够高精度地形成有机半导体材料的薄膜。
本发明的技术范围不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够添加适当变更。
例如，在上述实施方式中，作为薄膜举例说明了形成有机半导体薄膜F的情况，但并不限于此。在形成其他种类的薄膜(例如构成有机EL层的薄膜等)的情况下也能够适用相同的说明。
另外，在上述实施方式中，举例说明了使设于溶媒除去部的加热部的位置固定而使用的结构，但并不限于此。加热部也可以作为能够沿X方向、Y方向及Z方向的至少一个方向移动的结构。例如，也可以是以追随液滴Q的移动的方式向+X方向移动的结构。
另外，在上述实施方式中，举例说明了在形状变形部中使用第一辊及第二辊这两个辊来搬运基板S的结构，但并不限于此。也可以是例如在形状变形部中设置载台，在基板S载置于载台的状态下搬运的结构。在这种情况下，只要在基板S的搬运方向上在载台的上游侧及下游侧配置使基板S挠曲的(不施加张力)缓冲部即可。
[第五实施方式]
接下来，说明本发明的第五实施方式。在本实施方式中，对与上述实施方式相同的构成要素标注相同的附图标记，并简化或省略其说明。
本实施方式的基板处理装置具有与图1所示的第一实施方式的基板处理装置100相同的结构。在本实施方式中，作为基板处理装置的处理装置510设置有曝光装置，也根据需要串联(inline)设置承担其前后的工序(感光层形成工序、感光层显影工序等)的装置。
在本实施方式的基板处理部3中，设有作为曝光装置的与处理装置510相配合的对准相机(未图示)。对准相机例如独立地检测分别沿基板S的-Y侧端边及沿+Y侧端边形成的对准标记(不图示)。基于对准相机的检测结果发送至控制部CONT。
图18是表示处理装置510的结构的图。图19是表示基板S的被处理面Sa的一部分结构的图。
如图18所示，处理装置510具有材料供给部511、光照射部512、液滴供给部513及溶媒除去部514。处理装置510在基板S的被处理面Sa上形成有机半导体薄膜。
如图19所示，在基板S的被处理面Sa上形成有构成作为晶体管元件的薄膜晶体管的源电极Es和漏电极Ed。在本实施方式中，在源电极Es及漏电极Ed中，源电极Es配置于基板S的搬运方向(X方向)的上游侧(-X侧)，漏电极Ed配置于基板S的搬运方向的下游侧(+X侧)。
薄膜形成区域Pg是上述的有机半导体薄膜所形成的区域。薄膜形成区域Pg形成为包含源电极Es的一部分和漏电极Ed的一部分。在薄膜形成区域Pg中，有机半导体薄膜以与源电极Es的一部分及漏电极Ed的一部分分别重叠的方式形成。薄膜形成区域Pg可以是除矩形以外的形状(例如圆形、椭圆形、多边形或它们的组合)。
材料供给部511将接受光的照射而构造发生变化的材料提供至基板S的被处理面Sa。作为这样的材料，可列举出例如硅烷耦合剂、自组装单分子膜(SAM:Self-AssembledMonolayer)等所使用的界面活性剂、作为液晶的垂直取向剂而被知晓的聚酰亚胺类材料等。
关于这些材料，既可以仅使用一种，也可以组合多种而使用。这些材料例如当受到紫外线等光的照射时分子构造发生变化，例如对有机溶剂等呈现亲液性。以下，在本实施方式中，举例说明使用上述材料中的界面活性剂的情况。
如图18所示，材料供给部511具有将上述材料涂布在基板S的被处理面Sa上的涂布部511a。涂布部511a在被处理面Sa上的薄膜形成区域Pg内对例如未处于源电极Es上及漏电极Ed的区域涂布上述材料以使其成为规定的厚度，从而形成材料层15。
光照射部512相对于材料供给部511配置于基板S的搬运方向(+X方向)的下游侧(+X侧)。光照射部512对形成于基板S的被处理面Sa上的材料层15照射光。光照射部512具有支承基板S的载台辊512a和对材料层15照射作为光的紫外线的紫外线照射部512b。
载台辊512a例如形成为圆筒状或圆柱状，设置为能够绕Y轴旋转。载台辊512a通过其外周面(圆周面)来支承基板S的背面Sb。
紫外线照射部512b朝向通过载台辊512a支承的基板S的被处理面Sa照射紫外线。紫外线照射部512b以使紫外线以规定的入射角θ对沿载台辊512a的外周面弯曲而被支承的基板S上的材料层15入射的方式照射上述紫外线。
紫外线照射部512b向面向基板S的搬运方向(+X方向)的方向(-X方向)照射紫外线UV。即，紫外线照射部512b向与基板S的搬运方向(+X方向)相反朝向的方向(-X方向)照射紫外线UV。另外，预先设置使例如紫外线照射部512b绕θY轴旋转的旋转机构(未图示)，能够通过控制部CONT的控制来控制紫外线照射部512b的绕θY轴的位置的变化而调整紫外线的入射角θ。
从紫外线照射部512b照射的紫外线为例如沿Y方向具有长边方向的狭缝状的激光。关于X方向上的紫外线的光路长度，从维持角度θ的观点来看，能够设定为例如几mm左右。此外，作为光举例说明了紫外线，但并不限于此。能够例如照射与材料相应的光的能量(波长)。另外，通过调整基板S的搬运速度，也能够调整光对材料层15的照射量。
液滴供给部513将液滴Q供给至基板S的被处理面Sa。液滴供给部513相对于光照射部512配置于基板S的搬运方向(+X方向)的下游侧(+X侧)。液滴Q包含形成于基板S的薄膜的材料和其溶媒。作为液滴Q所包含的材料，列举出例如甲硅烷基乙炔基取代的并五苯等有机半导体材料。另外，作为液滴Q所包含的溶媒，列举出例如甲苯等有机溶剂。
液滴供给部513具有排出液滴Q的液滴排出部13a。液滴排出部13a对如图19所示的薄膜形成区域Pg排出规定量的液滴Q。液滴排出部13a能够以使液滴Q滴在薄膜形成区域Pg的方式排出。作为液滴排出部13a，可列举出例如通过喷墨方式排出液滴Q的结构等。
溶媒除去部514相对于液滴供给部513配置于基板S的搬运方向(+X方向)的下游侧(+X侧)。溶媒除去部514具有超声波照射部514a、加热部514b及气氛调整部514c。溶媒除去部514使用超声波照射部514a及加热部514b之中的至少一方，从提供至基板S的液滴Q除去溶媒。溶媒除去部514也可以具有使液滴Q干燥的干燥部。
超声波照射部514a配置于基板S的被处理面Sa侧(+Z侧)。超声波照射部514a从基板S的被处理面Sa侧对液滴Q照射超声波。超声波照射部514a通过超声波的能量而使液滴Q所包含的溶媒分离。加热部514b配置于基板S的背面Sb侧(-Z侧)。加热部514b从基板S的背面Sb侧加热液滴Q。加热部514b通过热能量，而使液滴Q所包含的溶媒蒸发。
气氛调整部514c调整液滴Q的周围的气氛。例如使用腔室装置等来作为气氛调整部514c。气氛调整部514c能够将液滴Q的周围的气氛调整为氮气气氛。此外，气氛调整部13c能够调整为与溶媒的种类相应的气氛。在气氛调整部514c中设有未图示的气体供给部及排气部。通过调整从气体供给部对液滴Q的周围供给的气体的种类、供给量、供给的定时、排气部的排气量、排气的定时等，而能够将液滴Q周围的气氛调整为所希望的气氛。
此外，也可以是如下结构：设置能够调整处理装置510的整体的气氛的调整机构(未图示)，通过该调整机构调整处理装置510的整体的气氛而能够调整液滴Q周围的气氛。
此外，溶媒除去部514可以是如下结构：通过气氛调整部514c将液滴Q的周围设为室温环境下或减压下而使液滴Q的溶媒自然地气化，从而从液滴Q除去溶媒。另外，溶媒除去部514也可以是具有对液滴Q照射紫外线的紫外线照射部(未图示)的结构。在这种情况下，从液滴Q除去溶媒之后，能够通过紫外线的能量而使除去溶媒后的液滴Q固化。
如上述构成的本实施方式的基板处理装置在控制部CONT的控制下，通过卷轴方式制造有机EL元件、液晶显示元件等的显示元件(电子器件)。以下，说明使用上述结构的本实施方式的基板处理装置来制造显示元件的工序。
首先，将卷绕在未图示的辊上的带状的基板S安装在基板供给部2上。控制部CONT以在该状态从基板供给部2送出上述基板S的方式来控制未图示的辊的旋转。然后，控制部CONT进行控制，使得通过基板处理部3后的上述基板S被设在基板回收部4上的未图示的辊卷取。通过控制部CONT控制该基板供给部2及基板回收部4，能够对基板处理部3连续地搬运基板S的被处理面Sa。
控制部CONT在基板S从基板供给部2送出后至通过基板回收部4卷取为止之间，一边控制基板处理部3的搬运装置20而使基板S在上述基板处理部3内被适当地搬运，一边控制处理装置510而使显示元件的构成要素依次形成在基板S的被处理面Sa上。
作为一个例子，说明在基板S形成有源电极Es及漏电极Ed的状态下，在源电极Es与漏电极Ed之间的薄膜形成区域Pg形成有机半导体薄膜的动作。
首先，如图20所示，控制部CONT控制涂布部511a，对基板S的被处理面Sa上的多个薄膜形成区域Pg的一部分涂布规定量的材料。通过该动作，在基板S的被处理面Sa上形成材料层15。即，能够将通过紫外线UV的照射而分子构造发生变化的材料层状地涂布在基板S的薄膜形成区域Pg的表面。
形成了材料层15之后，控制部CONT控制搬运辊500R等而使基板S向+X方向搬运，使材料层15配置于光照射部512的载台辊512a上。然后，如图21所示，控制部CONT进行控制，使得从紫外线照射部512b射出紫外线UV，使紫外线UV以入射角θ对材料层15照射。
图22及图23是表示对材料层15照射紫外线UV时的分子构造的变化的图。图22是表示照射紫外线UV前的材料层15的状态的图。图23是表示照射了紫外线UV后的材料层15的状态的图。另外，图24是示意性地表示对材料层15照射紫外线UV前后的材料层15的膜厚及面积的变化的图。
如图22所示，在照射紫外线UV前，构成材料层15的材料(界面活性剂)的分子M成为例如相对于基板S的被处理面Sa以接近垂直的角度立起的状态。在这种情况下，材料层15相对于有机溶剂等液体成为非亲液性(例如，疏液性)。由此，即使在使上述的液滴Q滴在材料层15上的情况下，液滴Q也不扩开。
与此相对的，通过以入射角θ对基板S的被处理面Sa照射紫外线UV，分子M以朝向紫外线UV的入射方向的方式倾斜。其结果是，如图23所示，成为分子M相对于基板S的被处理面Sa的垂直方向倾斜了角度θ的状态。由此，形成具有各向异性的分子构造的材料层15，相对于有机溶剂等液体，材料层15具有亲液性。像这样，受到紫外线UV的照射的材料层15的分子构造发生变化，成为相对于有机溶剂的液体等具有亲液性的亲液层16。即，紫外线UV能够从倾斜方向向涂布于薄膜形成区域Pg的表面的材料层15照射并赋予各向异性。
另外，在紫外线UV照射的前后，各分子M从与基板S的被处理面Sa大致垂直地立起的状态成为倾斜了角度θ的状态。因此，如图24所示，与材料层15的层厚相比亲液层16的层厚变薄，与材料层15相比亲液层16在俯视下面积变大。
接下来，通过控制部CONT的控制，而使基板S向+X方向搬运，亲液层16向液滴排出部13a的-Z侧移动。然后，通过控制部CONT的控制，如图25所示，液滴Q从液滴排出部13a排出，液滴Q滴在亲液层16上。通过控制部CONT的控制，如图26所示，液滴Q配置在亲液层16的+X侧端部。其结果是，液滴Q以与漏电极Ed的一部分重叠的方式配置在薄膜形成区域Pg的+X侧端部。
亲液层16相对于有机溶剂成为亲液性。因此，配置于亲液层16上的液滴Q在亲液层16的整个面上扩开。由此，液滴Q如图27所示，以从亲液层16的+X侧端部向-X侧扩开的方式变形。其结果是，如图28所示，液滴Q成为在亲液层16的整体扩开的状态。
此时，如图29所示，液滴Q成为以与源电极Es的一部分重叠的方式在薄膜形成区域Pg的整体扩开的状态，漏电极Ed与源电极Es之间通过液滴Q连接。像这样，通过使液滴Q以从漏电极Ed侧向源电极Es侧流动的方式变形，液滴Q所包含的溶媒的晶体的取向容易与流动的方向(-X方向)一致而形成构造的各向异性。
然后，通过控制部CONT的控制，而使基板S向+X方向搬运，液滴Q向溶媒除去部514移动。如图30所示，控制部CONT在溶媒除去部514中，控制超声波照射部514a及加热部514b之中的至少一方，从形状变形了的液滴Q除去溶媒，从而形成有机半导体薄膜F(除去工序)。
例如，通过控制部CONT的控制，从超声波照射部514a从基板S的被处理面Sa侧对液滴Q照射超声波，通过超声波的能量，液滴Q所包含的溶媒分离。另外，通过控制部CONT控制加热部514b而从基板S的背面Sb侧加热液滴Q，通过热能量而使液滴Q所包含的溶媒蒸发。
通过该动作，液滴Q从作为变形方向(-X方向)的前端侧的源电极Es侧(-X侧)朝向作为变形方向的基端侧的漏电极Ed侧(+X侧)除去溶媒。因此，如图31所示，液滴Q所包含的有机半导体材料的晶体从源电极Es侧朝向漏电极Ed侧向+X方向生长，且有机半导体材料向一个方向(+X方向)结晶化。像这样，通过使有机半导体材料向+X方向结晶化，而得到电荷容易沿X方向流动的结构的有机半导体薄膜F。此外，能够通过调整紫外线UV的入射角θ而调整有机半导体材料的晶体的生长方向。
此外，控制部CONT也可以控制气氛调整部514c，使溶媒除去部514成为室温环境，在该环境下使液滴Q的溶媒自然地气化。另外，在溶媒除去部514中设有紫外线除去部的情况，控制部CONT控制紫外线除去部，从液滴Q除去溶媒之后，通过紫外线的能量而使有机半导体薄膜F固化。经过以上工序，在源电极Es与漏电极Ed之间形成有机半导体薄膜F。
如以上那样，由于本实施方式的处理装置510是在基板S的被处理面Sa上形成有机半导体薄膜的处理装置510，具有：紫外线照射部12，其对材料层15照射紫外线UV而使材料层15变化为亲液层16，所述材料层15是在基板S上形成有受到紫外线UV的照射而构造发生变化的材料所得到的；液滴供给部513，其将包含有机半导体薄膜的材料的溶媒的液滴Q供给至亲液层16；除去部14，其从供给至亲液层16的液滴Q除去溶媒，所以本实施方式的处理装置510能够制造电气特性高的有机半导体薄膜F。
本发明的技术范围不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够添加适当变更。
例如，在上述实施方式中，作为薄膜举例说明了形成有机半导体薄膜F的情况，但并不限于此。在形成其他种类的薄膜(例如构成有机EL层的薄膜等)的情况下也能够适用相同的说明。
另外，在上述实施方式中，举例说明了使设于溶媒除去部的加热部的位置固定而使用的结构，但并不限于此。加热部也可以设为能够沿X方向、Y方向及Z方向至少一个方向移动的结构。例如，也可以为以追随液滴Q的移动的方式而向+X方向移动的结构。
附图标记说明
S：基板；Sa：被处理面；CONT：控制部；Q：液滴；Pg：薄膜形成区域；Sl：倾斜部分；F：有机半导体薄膜；100、200、300、400：基板处理装置；10、210、310、410：处理装置；11、211、311、411：液滴供给部；12、212、312、412：形状变形部；13、213、313、413：溶媒除去部；500R：搬运辊；Es：源电极；Ed：漏电极；UV：紫外线；511：材料供给部；511a：涂布部；512：光照射部；512a：载台辊；512b：紫外线照射部；513：液滴供给部；513a：液滴排出部；514：溶媒除去部；514a：超声波照射部；514b：加热部；514c：气氛调整部；15：材料层；16：亲液层。

Claims (11)

1.一种基板处理装置，用于有选择性地在具有挠性的带状基板的表面形成半导体薄膜，所述基板处理装置具备：
具有多个辊的搬运装置，所述多个辊配置成：以沿长边方向对所述带状基板进行引导的方式沿长边方向排列，并且在所述带状基板通过与水平面平行的第一搬运路径而被搬运之后，通过相对于水平面以规定角度倾斜的第二搬运路径而被搬运；
液滴供给部，其向通过所述第一搬运路径而被水平地搬运的所述带状基板的表面的规定区域供给含有所述半导体薄膜的材料的溶媒的液滴；以及
溶媒除去部，其在仅与所述带状基板的表面接触地通过所述第二搬运路径的所述液滴以通过所述规定角度的倾斜而由于重力流动并延伸的方式变形之后，从变形后的所述液滴除去所述溶媒。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，
所述溶媒除去部具有干燥部、加热部及超声波照射部中的某一个，其中所述干燥部使所述液滴干燥，所述加热部将所述液滴加热，所述超声波照射部对所述液滴照射超声波。
3.根据权利要求1或2所述的基板处理装置，
所述搬运装置具有倾斜调整部，该倾斜调整部用于调整所述液滴的流速以使所述液滴以与所述溶媒中含有的所述半导体薄膜的材料浓度相应的速度沿所述倾斜的方向流动。
4.根据权利要求1或2所述的基板处理装置，
所述溶媒除去部具有气氛调整部，该气氛调整部将所述液滴的周围调整为与所述溶媒的种类相应的气氛。
5.根据权利要求3所述的基板处理装置，
所述倾斜调整部具有驱动机构，该驱动机构对在所述第二搬运路径的前后配置的两个所述辊中的一个辊的高度位置进行改变。
6.根据权利要求3所述的基板处理装置，
还具备检测部，该检测部检测在所述第二搬运路径上所述液滴在所述带状基板上沿着所述倾斜的方向延伸的伸长状态，
所述倾斜调整部根据由所述检测部检测到的所述伸长状态来调整所述液滴的流动。
7.一种基板处理方法，一边沿长边方向搬运具有挠性的带状基板一边在所述带状基板的表面上形成半导体薄膜，包括：
通过多个辊来将所述带状基板沿长边方向搬运的步骤，所述多个辊被配置成：在使所述带状基板通过水平的第一搬运路径搬运之后，通过相对于水平状态以规定角度倾斜的第二搬运路径搬运；
在所述带状基板通过所述第一搬运路径而被水平地搬运的期间，向所述带状基板的表面涂布含有所述半导体薄膜的材料的溶媒的液滴的步骤；
在仅与所述带状基板的表面接触地通过所述第二搬运路径的所述液滴以通过所述规定角度的倾斜而由于重力流动并延伸的方式变形之后，从变形后的所述液滴除去所述溶媒的步骤。
8.根据权利要求7所述的基板处理方法，
除去所述溶媒的步骤包含使所述液滴干燥、将所述液滴加热、以及对所述液滴照射超声波中的某一个。
9.根据权利要求8所述的基板处理方法，
在除去所述溶媒的步骤中，包含将所述液滴的周围调整为与所述溶媒的种类相应的气氛。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的基板处理方法，
在所述搬运的步骤中，包含调整所述倾斜的所述规定角度，以与所述溶媒中含有的所述半导体薄膜的材料浓度相应地调整所述液滴沿所述倾斜的方向流动的流速。
11.根据权利要求7至9中任一项所述的基板处理方法，
还包括检测在所述第二搬运路径上所述液滴沿着所述倾斜的方向延伸的伸长状态的步骤，
在所述搬运的步骤中，调整所述所述倾斜的所述规定角度，以使得根据所检测到的所述伸长状态来调整所述液滴的流动。
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