JP2000206666A - Device and method for forming pattern image, image- formed substrate and method for forming image on the substrate - Google Patents

Device and method for forming pattern image, image- formed substrate and method for forming image on the substrate

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JP2000206666A
JP2000206666A JP11325245A JP32524599A JP2000206666A JP 2000206666 A JP2000206666 A JP 2000206666A JP 11325245 A JP11325245 A JP 11325245A JP 32524599 A JP32524599 A JP 32524599A JP 2000206666 A JP2000206666 A JP 2000206666A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and a method for forming a pattern image, a substrate on which an image is formed and a method for forming the image on the substrate capable of realizing the shortening of processing time and the reduction of production cost without using a photomask in lithographic technique or etching technique. SOLUTION: This device is constituted of the substrate 8 on which computer image information is formed, a substrate holding means 7 holding the substrate 8, a jetting head 11 arranged at a position facing to the substrate 8 and jetting liquid substance, an information input means 18 inputting the computer image information in the head 11, and a pattern image forming control means controlling so that the liquid substance may be jetted from the head 11 to draw the pattern image of the substance on the substrate 8 based on the inputted computer image information.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、リソグラフィー技
術、エッチング技術を利用して基板上にパターン画像を
形成するパターン画像形成装置及びその方法並びに画像
形成された基板及びその基板への画像形成方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pattern image forming apparatus and method for forming a pattern image on a substrate using lithography and etching techniques, a substrate on which an image is formed, and a method for forming an image on the substrate. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体製造プロセス、プリント基
板製造、TVブラウン管に使用されるシャドーマスク製
造等においては、いわゆる、フォトリソグラフィーやエ
ッチング等の技術が利用されており、高精度なパターン
製造技術として確立している。これらの技術は、いわゆ
る写真製版の技術を応用したものであり、基板上に感光
性のフォトレジストを塗布し、フォトマスクを介して紫
外線を照射し、その後、現像することによって、フォト
マスクパターンと同等のフォトレジストパターンを形
成、或いは、その後エッチングを行い、基板上にフォト
レジストと同等のパターンを形成することができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, so-called photolithography and etching techniques have been used in semiconductor manufacturing processes, printed circuit board manufacturing, shadow mask manufacturing for TV cathode-ray tubes, and the like. Established. These technologies apply so-called photoengraving technology, in which a photosensitive photoresist is applied to a substrate, irradiated with ultraviolet light through a photomask, and then developed to form a photomask pattern. An equivalent photoresist pattern can be formed or thereafter etched to form a pattern equivalent to the photoresist on the substrate.

【0003】そこで、今、半導体製造プロセスにおける
リソグラフィー技術の一例を図8及び図9に基づいて説
明する。図8(a)〜(i)は、いわゆるウェハプロセ
ス(レジストプロセスとエッチングプロセス)における
工程フローを示す。図9(a)〜(e)は、その工程フ
ローによって形成されるネガ型レジスト(ポジ型レジス
トは露光工程がこれと逆となる)を使用した場合のパタ
ーン断面形状を示す。ここでは、以下、シリコンウェハ
上にSiO2 の開口部を設ける場合の例について述べ
る。
Therefore, an example of a lithography technique in a semiconductor manufacturing process will now be described with reference to FIGS. FIGS. 8A to 8I show a process flow in a so-called wafer process (resist process and etching process). FIGS. 9A to 9E show a pattern cross-sectional shape when a negative resist (positive resist has an exposure step opposite to that of a positive resist) formed by the process flow is used. Here, an example in which an opening of SiO2 is provided on a silicon wafer will be described below.

【0004】まず、図8(a)の〔ウェハ前処理工程〕
では、表面に熱酸化膜(SiO2)2を約1μm形成し
た基板1(シリコンウェハ)を洗浄によって清浄化す
る。次に、図8(b)の〔レジスト塗布工程〕では、ス
ピンコーティング(或いは、ロールコーティング)によ
って、基板1上にフォトレジスト3を0.5〜1.0μ
m塗布する。この場合、基板1とフォトレジスト3のと
密着を良くするために、図示しない密着性向上剤(OA
P等)を事前に基板1上に塗布しておく。次に、図8
(c)の〔プリベーク工程〕では、塗布されたフォトレ
ジスト中の溶剤成分を蒸発させるために、80〜90℃
のベーキング炉中で10〜20分加熱する。次に、図8
(d)、図9(a)の〔マスク合わせ工程〕では、フォ
トレジスト3を塗布した基板1面にフォトマスク4を整
合する。ここで使用するフォトマスク4は、石英ガラス
或いは低膨張ガラスのような熱膨張の影響を受けにくい
ガラスを高精度に研磨し、その表面にクロムの蒸着膜よ
りなる所望のパターンが形成されてなるものである。こ
れにより、クロムの蒸着膜が形成されている領域は光を
透過せず、クロムの蒸着膜が形成されていない領域は光
を透過する。次に、図8(e)、図9(b)の〔露光工
程〕では、マスク合わせが終了した後、UV照射により
露光を行う。これにより、クロムの蒸着膜が形成されて
いる領域とクロムが形成されていない領域とで照射或い
は非照射となるため、クロムのマスクパターンに応じた
潜像がフォトレジスト中に形成される。次に、図8
(f)、図9(c)の〔現像工程〕では、ネガ型レジス
トにおいて、潜像を顕像化するため、現像液によってU
V光が照射されなかった部分のフォトレジスト3が溶解
される(ただし、ポジ型レジストでは、その逆でUV光
が照射された部分が溶解される)。これにより、基板1
上にはフォトレジストパターン5が形成される。次に、
図8(g)の〔ポストベーク工程〕では、現像後のフォ
トレジストパターン5を次のエッチング工程でのエッチ
ング液に耐えられるように、130〜150℃のベーキ
ング炉中で30〜60分間だけ加熱し、硬化させる。次
に、図8(h)、図9(d)の〔エッチング工程〕で
は、フッ酸とフッ化アンモンの緩衝エッチング液に基板
1を浸し、フォトレジストパターン5によって露出して
いる領域の熱酸化膜2をエッチング除去する。次に、図
8(i)、図9(e)の〔レジスト除去工程〕では、不
要となったフォトレジスト3を除去し、これにより、基
板1上にはフォトレジストパターン5と同一形状の熱酸
化膜2からなるパターン6が形成される。従って、この
パターン6が所望とするパターンということになる。
First, [wafer pre-processing step] shown in FIG.
Then, a substrate 1 (silicon wafer) having a thermal oxide film (SiO 2) 2 formed on its surface at about 1 μm is cleaned and cleaned. Next, in [resist coating step] of FIG. 8B, a photoresist 3 is applied on the substrate 1 by 0.5 to 1.0 μm by spin coating (or roll coating).
m. In this case, in order to improve the adhesion between the substrate 1 and the photoresist 3, an adhesion enhancer (OA, not shown)
P etc.) are applied on the substrate 1 in advance. Next, FIG.
(C) In the [prebaking step], the solvent is evaporated at 80 to 90 ° C. to evaporate the solvent component in the applied photoresist.
In a baking oven for 10-20 minutes. Next, FIG.
(D) In the [mask alignment step] of FIG. 9A, the photomask 4 is aligned with the surface of the substrate 1 on which the photoresist 3 has been applied. The photomask 4 used here is formed by polishing a glass which is hardly affected by thermal expansion such as quartz glass or low expansion glass with high precision, and forming a desired pattern of a chromium vapor deposition film on the surface thereof. Things. Thus, the region where the chromium vapor deposition film is formed does not transmit light, and the region where the chromium vapor deposition film is not formed transmits light. Next, in [exposure step] of FIGS. 8E and 9B, after mask alignment is completed, exposure is performed by UV irradiation. Thus, irradiation or non-irradiation is performed in a region where the chromium vapor deposition film is formed and a region where chromium is not formed, so that a latent image corresponding to the chromium mask pattern is formed in the photoresist. Next, FIG.
(F) In the [development step] of FIG. 9 (c), in order to visualize the latent image in the negative resist, U
The portion of the photoresist 3 not irradiated with the V light is dissolved (however, in the case of a positive resist, the portion irradiated with the UV light is dissolved on the contrary). Thereby, the substrate 1
A photoresist pattern 5 is formed thereon. next,
In (post-bake step) of FIG. 8 (g), the photoresist pattern 5 after development is heated in a baking furnace at 130 to 150 ° C. for 30 to 60 minutes so as to withstand the etching solution in the next etching step. And cure. Next, in the [etching step] of FIGS. 8 (h) and 9 (d), the substrate 1 is immersed in a buffer etching solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride, and thermal oxidation of a region exposed by the photoresist pattern 5 is performed. The film 2 is removed by etching. Next, in [resist removing step] of FIGS. 8 (i) and 9 (e), the unnecessary photoresist 3 is removed, so that a heat resist having the same shape as the photoresist pattern 5 is formed on the substrate 1. A pattern 6 made of the oxide film 2 is formed. Therefore, this pattern 6 is a desired pattern.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
半導体製造プロセスのリソグラフィー技術においては、
図8(a)〜(g)のレジストプロセス工程と、図8
(h)、(i)のエッチングプロセス工程とよりなる
が、とりわけ、レジスト塗布、露光、現像といった前者
の工程ではプロセス時間が長いという問題を有してい
る。また、このような技術において用いられるフォトマ
スク4は、ガラス基板や透明フィルム上にパターンが形
成されているものであり非常に高価なものとなる。
In the lithography technology of the conventional semiconductor manufacturing process as described above,
8A to 8G, and FIG.
(H) and (i) etching process steps. In particular, the former steps such as resist coating, exposure, and development have a problem that the process time is long. Further, the photomask 4 used in such a technique has a pattern formed on a glass substrate or a transparent film, and is very expensive.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
コンピュータ画像情報が形成される基板と、この基板を
保持する基板保持手段と、前記基板と相対する位置に配
置され液状物質を噴射する噴射ヘッドと、この噴射ヘッ
ドにコンピュータ画像情報を入力する情報入力手段と、
この入力されたコンピュータ画像情報に基づいて前記噴
射ヘッドから前記液状物質を噴射させ前記基板上に物質
のパターン画像を描くパターン画像形成制御手段とより
なる。
According to the first aspect of the present invention,
A substrate on which computer image information is formed, substrate holding means for holding the substrate, an ejection head arranged at a position facing the substrate to eject a liquid substance, and information input for inputting computer image information to the ejection head Means,
Pattern image forming control means for ejecting the liquid substance from the ejection head based on the input computer image information and drawing a pattern image of the substance on the substrate.

【0007】従って、従来のような写真製版を行うこと
なく、基板上に物質のパターン画像をダイレクトに形成
でき、プロセスを短時間化することができるとともに、
低コストでパターン画像を形成した基板を製作できる。
Therefore, a pattern image of a substance can be directly formed on a substrate without performing photolithography as in the related art, and the process can be shortened.
A substrate on which a pattern image is formed can be manufactured at low cost.

【0008】請求項2記載の発明は、コンピュータ画像
情報が形成される基板と、この基板を保持する基板保持
手段と、前記基板と相対する位置に配置され液状物質を
噴射する噴射ヘッドと、この噴射ヘッドにコンピュータ
画像情報を入力する情報入力手段と、この入力されたコ
ンピュータ画像情報に基づいて前記噴射ヘッドから前記
液状物質を噴射させ前記基板上に物質のパターン画像を
描くパターン画像形成制御手段と、前記基板上に形成さ
れた前記物質のバターン画像を硬化させる手段とよりな
る。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a substrate on which computer image information is formed, substrate holding means for holding the substrate, an ejection head arranged at a position opposed to the substrate for ejecting a liquid material, Information input means for inputting computer image information to the ejection head; pattern image formation control means for ejecting the liquid material from the ejection head based on the input computer image information to draw a pattern image of the substance on the substrate; Means for curing a pattern image of the substance formed on the substrate.

【0009】従って、従来のような写真製版を行うこと
なく、基板上に物質のパターン画像をダイレクトに形成
でき、プロセスを短時間化することができるとともに一
連のプロセスを同一の形成装置内で実施できるので、低
コストでパターン画像を形成した基板を製作できる。
Accordingly, a pattern image of a substance can be directly formed on a substrate without performing photolithography as in the prior art, so that the process can be shortened and a series of processes can be performed in the same forming apparatus. Therefore, a substrate on which a pattern image is formed can be manufactured at low cost.

【0010】請求項3記載の発明は、コンピュータ画像
情報が形成される基板と、この基板を保持する基板保持
手段と、前記基板と相対する位置に配置され液状物質を
噴射する噴射ヘッドと、この噴射ヘッドにコンピュータ
画像情報を入力する情報入力手段と、この入力されたコ
ンピュータ画像情報に基づいて前記噴射ヘッドから前記
液状物質を噴射させ前記基板上に物質のパターン画像を
描くパターン画像形成制御手段と、前記物質のパターン
画像が形成される基板をエッチング液に浸し前記物質の
被覆されていない領域を腐食させる非被覆領域腐食手段
と、不要になった前記物質を除去するクリーニング手段
とよりなる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a substrate on which computer image information is formed, substrate holding means for holding the substrate, an ejection head disposed at a position opposed to the substrate for ejecting a liquid material, Information input means for inputting computer image information to the ejection head; pattern image formation control means for ejecting the liquid material from the ejection head based on the input computer image information to draw a pattern image of the substance on the substrate; An uncovered area corroding means for immersing a substrate on which a pattern image of the substance is formed in an etching solution to corrode an uncoated area of the substance; and a cleaning means for removing the unnecessary substance.

【0011】従って、フォトマスクを使用するような従
来の写真製版のプロセスを行うことなく、基板上にダイ
レクトにリソグラフィーパターンを形成でき、プロセス
を短時間化、低コスト化が実現できる。
Therefore, a lithography pattern can be formed directly on a substrate without performing a conventional photolithography process using a photomask, and the process can be shortened and cost can be reduced.

【0012】請求項4記載の発明は、コンピュータ画像
情報が形成される基板と、この基板を保持する基板保持
手段と、前記基板と相対する位置に配置され液状物質を
噴射する噴射ヘッドと、この噴射ヘッドにコンピュータ
画像情報を入力する情報入力手段と、この入力されたコ
ンピュータ画像情報に基づいて前記噴射ヘッドから前記
液状物質を噴射させ前記基板上に物質のパターン画像を
描くパターン画像形成制御手段と、前記物質のパターン
画像が形成される基板のパターン形成面にドライエッチ
ングを施すドライエッチング手段と、不要になった前記
物質を除去するクリーニング手段とよりなる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a substrate on which computer image information is formed, substrate holding means for holding the substrate, an ejection head arranged at a position opposed to the substrate for ejecting a liquid material, Information input means for inputting computer image information to the ejection head; pattern image formation control means for ejecting the liquid material from the ejection head based on the input computer image information to draw a pattern image of the substance on the substrate; A dry etching means for performing dry etching on the pattern forming surface of the substrate on which the pattern image of the substance is formed; and a cleaning means for removing the unnecessary substance.

【0013】従って、フォトマスクを使用するような従
来の写真製版のプロセスを行うことなく、基板上にダイ
レクトにリソグラフィーパターンを形成でき、プロセス
の短時間化、低コスト化が実現できるとともに、高精度
なリソグラフィーパターンを形成することができる。
Therefore, a lithography pattern can be formed directly on a substrate without performing a conventional photolithography process such as using a photomask, so that the process can be shortened and the cost can be reduced. Lithography patterns can be formed.

【0014】請求項5記載の発明は、基板上にコンピュ
ータ画像情報に応じてインクジェットの原理で液状物質
の滴を噴射せしめ、該液状物質の滴を付着、硬化させて
なることを特徴とする画像形成された基板である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an image characterized in that droplets of a liquid substance are ejected onto a substrate in accordance with computer image information by the principle of ink jet, and the liquid substance droplets are adhered and cured. It is a formed substrate.

【0015】従って、高精度な画像形成が行え、印刷版
に好適に使用できるものが得られる。
Therefore, an image can be formed with high accuracy and can be suitably used for a printing plate.

【0016】請求項6記載の発明は、基板上にコンピュ
ータ画像情報に応じてインクジェットの原理で液状物質
の滴を噴射せしめ、該液状物質による前記コンピュータ
画像を形成した後、該コンピュータ画像に応じた凹凸を
前記基板の表面に形成したことを特徴とする画像形成さ
れた基板である。
According to a sixth aspect of the present invention, a droplet of a liquid material is ejected onto a substrate by the principle of ink jet according to computer image information, and the computer image is formed by the liquid material. An image-formed substrate characterized in that irregularities are formed on the surface of the substrate.

【0017】従って、高精度な画像が形成されると共に
基板表面に直接凹凸を形成したものであるため、印刷版
に使用する場合に耐久性が高い。
Accordingly, since a highly accurate image is formed and irregularities are formed directly on the substrate surface, the durability is high when used for a printing plate.

【0018】請求項7記載の発明は、基板上にコンピュ
ータ画像情報に応じてインクジェットの原理で液状物質
の滴を噴射せしめ、該液状物質の滴を付着、硬化させる
ことを特徴とする基板への画像形成方法である。
According to a seventh aspect of the present invention, a droplet of a liquid material is ejected onto a substrate according to computer image information by the principle of ink jet, and the droplet of the liquid material is attached and cured. This is an image forming method.

【0019】従って、フォトマスクを使用するような従
来の写真製版のプロセスを行うことなく、基板上にダイ
レクトにリソグラフィーパターンを形成でき、プロセス
の短時間化、低コスト化が実現できるとともに、高精度
な画像形成が行え、印刷版に好適に使用できるものが得
られる。
Therefore, a lithography pattern can be formed directly on a substrate without performing a conventional photolithography process such as using a photomask, so that the process can be shortened and cost can be reduced. This makes it possible to form an image which is suitable for a printing plate.

【0020】請求項8記載の発明は、基板上にコンピュ
ータ画像情報に応じてインクジェットの原理で液状物質
の滴を噴射せしめ、該液状物質による前記コンピュータ
画像を形成した後、該コンピュータ画像に応じた凹凸を
前記基板の表面にエッチングにより形成するとともに、
不要な物質をクリーニング除去することを特徴とする基
板への画像形成方法である。
According to the present invention, a droplet of a liquid substance is ejected onto a substrate according to the computer image information by the principle of ink jet, and the computer image is formed by the liquid substance. While forming irregularities on the surface of the substrate by etching,
An image forming method for a substrate, characterized by cleaning and removing unnecessary substances.

【0021】従って、フォトマスクを使用するような従
来の写真製版のプロセスを行うことなく、基板表面にダ
イレクトに凹凸パターンを形成でき、プロセスの短時間
化、低コスト化が実現できるとともに、非常に高精度な
画像形成が行え、さらに直接凹凸を形成したものである
ため、印刷版に使用する場合に耐久性が高いものが得ら
れる。
Therefore, a concavo-convex pattern can be formed directly on the substrate surface without performing a conventional photolithography process such as using a photomask, so that the process can be shortened and the cost can be reduced. Since it is possible to form an image with high accuracy and directly form the unevenness, a product having high durability when used for a printing plate can be obtained.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図1〜図
4に基づいて説明する。まず、パターン画像形成装置の
全体構成を図1に基づいて述べる。基板保持手段として
の基板保持台7上には、パターン画像が形成される基板
8が設けられている。また、基板保持台7上のアーム9
にはキャリッジ10が取付けられ、このキャリッジ10
には噴射ヘッド11が固定されている。キャリッジ10
は、X方向スキャンモータ12と、Y方向スキャンモー
タ13とによりX、Y方向に移動できるようになってい
る。また、基板保持台7の下部には、噴射ヘッドシステ
ムコントロールボックス14が配置されている。この噴
射ヘッドシステムコントロールボックス14は、入力さ
れたパターン画像情報に基づいて噴射ヘッド11から液
状物質としての液状樹脂23を噴射させ基板8上に樹脂
のパターン画像を描くパターン画像形成制御手段を備え
ている。この噴射ヘッドシステムコントロールボックス
14と噴射ヘッド11との間には、液状樹脂供給チュー
ブ15と、信号供給ケーブル16とが接続されている。
さらに、噴射ヘッドシステムコントロールボックス14
は、コントロールボックス17を介して、情報入力手段
としてのコンピュータ18と接続されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the overall configuration of the pattern image forming apparatus will be described with reference to FIG. A substrate 8 on which a pattern image is formed is provided on a substrate holding table 7 as substrate holding means. Also, the arm 9 on the substrate holding table 7
The carriage 10 is attached to the
Is fixed to the ejection head 11. Carriage 10
Can be moved in the X and Y directions by an X direction scan motor 12 and a Y direction scan motor 13. An ejection head system control box 14 is arranged below the substrate holder 7. The ejection head system control box 14 includes pattern image forming control means for ejecting a liquid resin 23 as a liquid substance from the ejection head 11 based on the input pattern image information and drawing a resin pattern image on the substrate 8. I have. A liquid resin supply tube 15 and a signal supply cable 16 are connected between the ejection head system control box 14 and the ejection head 11.
Further, the injection head system control box 14
Is connected via a control box 17 to a computer 18 as information input means.

【0023】図2は、噴射ヘッド11の構成を示すもの
である。この噴射ヘッド11は、噴出口としてのノズル
19と、このノズル19に連通する流路としての液室2
0と、この液室20の一部に形成され内部容積を変化さ
せるエネルギー作用部21と、前記液室20に樹脂供給
路22を介して液状樹脂23を供給する液状樹脂供給手
段としてのタンク24とからなっている。前記エネルギ
ー作用部21は、液室20の後面に形成された金属ダイ
ヤフラム21aと、この金属ダイヤフラム21aに貼り
合わされた圧電素子(ピエゾ電気結晶)21bとよりな
っている。また、液状樹脂23の材料としては、感光性
レジストが用いられる。
FIG. 2 shows the configuration of the ejection head 11. The ejection head 11 has a nozzle 19 as an ejection port and a liquid chamber 2 as a flow path communicating with the nozzle 19.
0, an energy acting part 21 formed in a part of the liquid chamber 20 to change the internal volume, and a tank 24 as a liquid resin supply means for supplying a liquid resin 23 to the liquid chamber 20 via a resin supply path 22. It consists of The energy application section 21 includes a metal diaphragm 21a formed on the rear surface of the liquid chamber 20, and a piezoelectric element (piezoelectric crystal) 21b bonded to the metal diaphragm 21a. As a material of the liquid resin 23, a photosensitive resist is used.

【0024】このような噴射ヘッド11を用いて、適当
な電圧インパルスを印加すると、圧電素子21bが駆動
し金属ダイヤフラム21aに曲げモーメントが作用して
変形し、液室20内の容積が縮小して室内の圧力が上昇
し、これにより液状樹脂23はノズル19より外部に噴
出する。この場合、液室20内の液状樹脂23の速度は
10m/s程度であり、印加する電圧インパルスの零へ
の減少は比較的緩慢の方がよい。ノズル19の直径とし
ては、形成するパターンの細かさにも依存するが、通
常、φ10〜100μm程度のものが用いられる。ま
た、液状樹脂23に用いられる感光性レジストの粘度は
数cpであり、一般のスピンコーティングの場合の粘度
よりも低く設定されている。
When an appropriate voltage impulse is applied by using such an ejection head 11, the piezoelectric element 21b is driven and a bending moment acts on the metal diaphragm 21a to be deformed, so that the volume in the liquid chamber 20 is reduced. The pressure in the room rises, whereby the liquid resin 23 blows out from the nozzle 19 to the outside. In this case, the speed of the liquid resin 23 in the liquid chamber 20 is about 10 m / s, and it is preferable that the applied voltage impulse decrease to zero relatively slowly. Although the diameter of the nozzle 19 depends on the fineness of the pattern to be formed, a diameter of about φ10 to 100 μm is usually used. The viscosity of the photosensitive resist used for the liquid resin 23 is several cp, which is set to be lower than the viscosity in general spin coating.

【0025】このように構成されたパターン画像形成装
置を用いて、例えば、以下に述べるようなプロセスに従
って基板8上に画像パターンの形成を行う。まず最初
に、コンピュータ18を用い、コンピュータグラフィッ
クスを駆使して、所望とする画像パターンをデザインす
る。第二番目に、基板8を前処理(洗浄)して乾燥させ
た後、基板保持台7にセットする。第三番目に、噴射ヘ
ッド11を起動し、コンピュータグラフィックスのパタ
ーンに応じてその噴射ヘッド11から液状樹脂23を基
板8上に噴射しながらX、Y方向に移動し、レジストパ
ターンを形成する。第四番目に、ポストベーキングを行
う。第五番目に、基板8上のエッチング処理を行う。第
六番目に、レジスト処理を行う(なお、エッチング処
理、レジスト処理については後述する中で詳細に述べ
る)。このような一連のプロセスによって、基板8上に
はコンピュータグラフィックスでデザインしたパターン
のリソグラフが完成することになる。
Using the pattern image forming apparatus configured as described above, an image pattern is formed on the substrate 8 according to, for example, a process described below. First, a desired image pattern is designed using the computer 18 and making full use of computer graphics. Second, the substrate 8 is pre-processed (washed) and dried, and then set on the substrate holding table 7. Third, the ejection head 11 is activated, and the ejection head 11 is moved in the X and Y directions while ejecting the liquid resin 23 onto the substrate 8 according to the pattern of the computer graphics to form a resist pattern. Fourth, post baking is performed. Fifth, an etching process on the substrate 8 is performed. Sixth, a resist process is performed (the etching process and the resist process will be described in detail later). By such a series of processes, a lithography of a pattern designed by computer graphics on the substrate 8 is completed.

【0026】また、本装置内の噴射ヘッドシステムコン
トロールボックス14は、前述したパターン画像形成制
御手段の他に、ドット打込み制御手段を備えている。こ
のドット打込み制御手段とは、基板8上に描かれるパタ
ーン画像をドットにより形成し、かつ、これら上下、左
右、斜めの隣接ドット間において被画像領域が生じない
ように互いに重なり合うようにドットを打込む動作処理
のことをいう。そこで、今、そのドット打込み制御手段
の具体的な動作例を図3(a)〜(c)に基づいて述べ
る。まず、(a)に示すような矩形状の樹脂のパターン
領域25を形成する際に、(b)に示すようなドットパ
ターン26の形成の仕方を行うと、斜め方向において非
被覆領域ができ、後のエッチング工程においてその領域
がエッチング除去されるという不具合が生じる。このよ
うなことから、(c)に示したように、上下、左右、斜
め方向のドットが重なり合うようにドットパターン27
を打ち込む必要がある。このように処理することによ
り、パターン領域25は完全に樹脂によって被覆され、
耐エッチングマスクとしての機能を十分に果たすことが
できる。
Further, the ejection head system control box 14 in the present apparatus is provided with dot ejection control means in addition to the above-described pattern image formation control means. The dot-imprinting control means forms a pattern image drawn on the substrate 8 by dots, and prints dots so as to overlap with each other so as not to form an image area between these vertically, horizontally, and diagonally adjacent dots. Operation processing. Therefore, a specific operation example of the dot ejection control means will now be described with reference to FIGS. First, when forming the pattern area 25 of a rectangular resin as shown in (a), if the method of forming the dot pattern 26 as shown in (b) is performed, an uncovered area is formed in an oblique direction. There is a problem that the region is etched away in a later etching step. For this reason, as shown in (c), the dot pattern 27 is formed so that the dots in the vertical, horizontal, and oblique directions overlap.
You need to type By performing such processing, the pattern region 25 is completely covered with the resin,
It can sufficiently fulfill the function as an etching resistant mask.

【0027】次に、前述した噴射ヘッド11の他の構成
例を図4に基づいて説明する。ここでの噴射ヘッド11
は、荷電制御型或いは連続流型と呼ばれているインクジ
ェット装置として知られているものであり、液状樹脂2
3を噴射し、所望の樹脂パターンを形成するのに利用す
ることができる。すなわち、図4に示すように、電歪振
動子28の振動により噴射された液状樹脂23は、荷電
電極29を通過して偏向電極30によりその進行方向が
偏向され、基板8の面上に照射される。また、液状樹脂
23は液状樹脂タンク31に回収され、加圧ポンプ32
により再び噴射ヘッド11に送られ循環されている。液
状樹脂23は荷電粒子とされているが、具体的にはポリ
アニリンを5〜10%添加することにより導電性を付与
することができる。この場合、図2に示した噴射ヘッド
11との違いは、加圧ポンプを使用して噴射を行うた
め、ドロップ形成頻度が高く高速なパターン形成ができ
る点である。また、噴射ドロップの飛翔速度も速い(1
5〜20m/s)ため、安定したドロップ噴射を行うこ
とができる。
Next, another configuration example of the above-described ejection head 11 will be described with reference to FIG. Injection head 11 here
Is known as an ink-jet apparatus called a charge control type or a continuous flow type.
3 can be used to form a desired resin pattern. That is, as shown in FIG. 4, the liquid resin 23 injected by the vibration of the electrostrictive vibrator 28 passes through the charging electrode 29, is deflected by the deflection electrode 30, and is irradiated on the surface of the substrate 8. Is done. Further, the liquid resin 23 is collected in the liquid resin tank 31 and the pressure pump 32
Is sent again to the ejection head 11 and circulated. Although the liquid resin 23 is a charged particle, specifically, conductivity can be imparted by adding 5 to 10% of polyaniline. In this case, the difference from the ejection head 11 shown in FIG. 2 is that since ejection is performed using a pressure pump, the frequency of drop formation is high and high-speed pattern formation can be performed. In addition, the flying speed of the jet drop is high (1
5 to 20 m / s), stable drop injection can be performed.

【0028】なお、液状樹脂23は、感光性レジストに
限るものではなく、この他の材料として光や熱により硬
化する材料、例えば、UV硬化型エポキシ系接着剤、U
V硬化反応開始剤を入れたメタアクリル酸樹脂などを数
cpの低粘度にした材料、噴射してパターン形成後に加
熱し硬化させる高分子アクリル溶液からなる材料等を使
用することができる。この場合、液状樹脂23が光に反
応するものの場合、樹脂供給路22は外界からの光を遮
断する必要がある。このようなことから、樹脂供給路2
2を不透明な材料にしたり、フォトレレジスト等が感光
しない黄色の透明チューブにしたり、噴射システム全体
を感光しない安全光のイエロールームに設置したりす
る。
The liquid resin 23 is not limited to a photosensitive resist, but may be any other material that is cured by light or heat, for example, a UV-curable epoxy adhesive,
A material having a low viscosity of several cp of a methacrylic acid resin containing a V-curing reaction initiator or a material made of a polymer acrylic solution which is heated by injection and cured after pattern formation, or the like can be used. In this case, when the liquid resin 23 reacts to light, the resin supply path 22 needs to block light from the outside. Therefore, the resin supply path 2
2 is made of an opaque material, a yellow transparent tube that is not exposed to photoresist or the like, or the entire injection system is installed in a yellow room for safety light that is not exposed.

【0029】次に、本発明の他の実施の形態を図5〜図
7に基づいて説明する。本実施の形態では、前述した図
1のパターン画像形成装置を用いて、実際に画像パター
ンを形成する工程について述べたものである。すなわ
ち、まず、パターン画像形成工程により基板8上に液状
樹脂23を噴射し所望のパターン画像を形成し、パター
ン画像硬化工程によりその形成されたパターン画像を硬
化させ、非被覆領域腐食工程によりその硬化されたパタ
ーン画像を有する基板8をエッチング液に浸し液状樹脂
23の被覆されていない領域を非被覆領域腐食手段によ
り腐食させ、液状樹脂除去工程により不要になった液状
樹脂23をクリーニング手段により除去するようにし
た。また、このような一連の工程の他に、以下に述べる
ような各種一連の工程を設けた。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the process of actually forming an image pattern using the above-described pattern image forming apparatus of FIG. 1 has been described. That is, first, the liquid resin 23 is sprayed onto the substrate 8 in a pattern image forming step to form a desired pattern image, the formed pattern image is cured in a pattern image curing step, and the cured pattern image is cured in an uncoated area corrosion step. The substrate 8 having the formed pattern image is immersed in an etching solution to erode an area that is not covered with the liquid resin 23 by an uncovered area corroding means, and remove the unnecessary liquid resin 23 in the liquid resin removing step by a cleaning means. I did it. Further, in addition to such a series of steps, various series of steps described below were provided.

【0030】パターン画像形成工程により基板8上に液
状樹脂23を噴射し所望のパターン画像を形成し、パタ
ーン画像硬化工程によりその形成されたパターン画像を
硬化させ、ドライエッチング工程によりその硬化された
パターン画像を有する基板8のパターン形成面にドライ
エッチング手段によりドライエッチングを施し、液状樹
脂除去工程により不要になった液状樹脂23を除去する
ようにした。
The liquid resin 23 is sprayed onto the substrate 8 in a pattern image forming step to form a desired pattern image, the formed pattern image is cured in a pattern image curing step, and the cured pattern is dried in a dry etching step. The pattern forming surface of the substrate 8 having an image is dry-etched by dry etching means to remove the unnecessary liquid resin 23 in the liquid resin removing step.

【0031】パターン画像形成工程により薄い基板8の
片面に液状樹脂23を噴射し所望のパターンを形成し、
パターン画像硬化工程によりその形成されたパターン画
像を硬化させ、保護膜形成工程により基板8の裏面に保
護膜を形成し、非被覆領域腐食工程によりその保護膜及
びパターン画像を有する基板8をエッチング液に浸し液
状樹脂23の被覆されていない領域をその基板底面まで
腐食させ、液状樹脂保護膜除去工程により不要になった
液状樹脂23及び保護膜を除去するようにした。
In the pattern image forming step, a desired pattern is formed by spraying the liquid resin 23 on one side of the thin substrate 8.
The formed pattern image is cured by the pattern image curing step, a protective film is formed on the back surface of the substrate 8 by the protective film forming step, and the substrate 8 having the protective film and the pattern image is etched by the uncoated area corrosion step. And the area not covered with the liquid resin 23 is corroded to the bottom surface of the substrate, and the liquid resin 23 and the protective film which are no longer required in the liquid resin protective film removing step are removed.

【0032】鏡像パターン画像形成工程により薄い基板
8の表裏両面に液状樹脂23を噴射しそれら表裏面で鏡
像関係となるパターン画像を形成し、パターン画像硬化
工程によりその形成されたパターン画像を硬化させ、両
面非被覆領域腐食貫通工程によりその表裏面に硬化され
たパターン画像を有する基板8をエッチング液に浸しそ
の基板8の表裏両面から腐食を行い両面間を貫通させ、
液状樹脂除去工程により不要になった液状樹脂23を除
去するようにした。
In the mirror image pattern image forming step, the liquid resin 23 is sprayed on both the front and back surfaces of the thin substrate 8 to form a mirror image pattern image on the front and back surfaces, and the formed pattern image is cured in the pattern image curing step. A substrate 8 having a pattern image hardened on its front and back surfaces by a double-sided uncoated area corrosion penetration step is immersed in an etching solution, and the front and back surfaces of the substrate 8 are corroded to penetrate between both surfaces;
The liquid resin 23 that has become unnecessary in the liquid resin removing step is removed.

【0033】パターン画像形成工程により基板8上に液
状樹脂23を噴射し所望のパターン画像を形成し、パタ
ーン画像硬化工程によりその形成されたパターン画像を
硬化させ、薄膜形成工程によりその硬化されたパターン
画像の形成された面に薄膜を形成し、薄膜除去工程によ
り前記パターン画像上の薄膜を除去するようにした。
The liquid resin 23 is sprayed onto the substrate 8 in the pattern image forming step to form a desired pattern image, and the formed pattern image is cured in the pattern image curing step, and the cured pattern is formed in the thin film forming step. A thin film was formed on the surface on which the image was formed, and the thin film on the pattern image was removed by a thin film removing step.

【0034】パターン画像形成工程により基板8上に液
状樹脂23を噴射し所望のパターン画像を形成し、パタ
ーン画像硬化工程によりその形成されたパターン画像を
硬化させ、金属析出工程により基板8を陰極としメッキ
によってパターン画像の被覆の有無に応じて選択的に金
属を基板8上に析出させ、膜状析出物分離工程によりメ
ッキ析出された膜状析出物を基板8から分離させるよう
にした。
The liquid resin 23 is sprayed onto the substrate 8 in a pattern image forming step to form a desired pattern image, the formed pattern image is cured in a pattern image curing step, and the substrate 8 is used as a cathode in a metal deposition step. The metal was selectively deposited on the substrate 8 by plating depending on whether or not the pattern image was covered, and the film-like precipitate deposited by plating in the film-like precipitate separation step was separated from the substrate 8.

【0035】そこで、以下、上述したような各種一連の
工程をもとに、画像パターンの形成工程中での特徴ある
工程を例に挙げて説明する。まず、第一の具体例とし
て、樹脂パターンを形成した後のエッチング方法を図5
(a)〜(c)に基づいて述べる。(a)は、基板8上
に樹脂パターン33を形成した後、ベーキングを行い、
その樹脂パターン33を硬化させた工程を示している。
なお、基板8の裏面には後に行うエッチングにより浸食
されないようにするために保護膜34が設けられてい
る。この保護膜34としては、パターン形成に使用した
ものと同じ樹脂を使用することができる。次に、(b)
は、樹脂パターン33を有する基板8をエッチング液3
5に浸し、エッチングを行う工程を示している。エッチ
ング液35としては、エッチング除去する材料により異
なるが、例えば、SiO2を除去するにはフッ酸とフッ
化アンモンの緩衝エッチ液を使用し、Alを除去するに
はリン酸を用いる。また、基板8が銅であるような場
合、或いは、プリント基板の配線パターンを形成するよ
うな場合(銅のパターン)は、塩化第2鉄水溶液などを
用いる。なお、ここでは、エッチングとして、湿式ケミ
カルエッチングの例を示しているが、エッチングを除去
する材料によっては、プラズマドライエッチングも有効
に用いることができる。一例として、Siウェハ上にス
パッタリング等によって薄膜形成されたTa2N 或いは
Taなどは、プラズマドライエッチングによりアンダー
カットがなく高精度にしかも短時間(数10秒〜数分)
でエッチング除去でき、これによりパターン形成が行わ
れる。次に、(c)は、エッチングが終了し、不要にな
った樹脂パターン33及び保護膜34を除去してリソグ
ラフィーが終了した工程を示している。これにより、基
板8上にコンピュータグラフィックスで作製したパター
ンに応じた凹凸のパターン形成を行うことができる。
Therefore, a description will be given below of an example of a characteristic process in the image pattern forming process based on a series of various processes as described above. First, as a first specific example, an etching method after forming a resin pattern is shown in FIG.
This will be described based on (a) to (c). (A), after forming the resin pattern 33 on the substrate 8, baking is performed,
The step of curing the resin pattern 33 is shown.
Note that a protective film 34 is provided on the back surface of the substrate 8 to prevent erosion by etching performed later. As this protective film 34, the same resin as that used for pattern formation can be used. Next, (b)
Is to etch the substrate 8 having the resin pattern 33 with the etching solution 3
5 shows a step of immersing the substrate in the substrate and performing etching. The etching solution 35 varies depending on the material to be removed by etching. For example, a buffer etching solution of hydrofluoric acid and ammonium fluoride is used to remove SiO 2 , and phosphoric acid is used to remove Al. When the substrate 8 is made of copper or a wiring pattern of a printed circuit board is formed (copper pattern), an aqueous ferric chloride solution or the like is used. Here, an example of wet chemical etching is shown as the etching, but plasma dry etching can also be used effectively depending on the material to be removed. As an example, Ta 2 N, Ta, or the like, which is formed as a thin film on a Si wafer by sputtering or the like, has no undercut by plasma dry etching with high accuracy and for a short time (several tens of seconds to several minutes).
, And the pattern is formed. Next, (c) shows a step in which the etching is completed, the unnecessary resin pattern 33 and the protective film 34 are removed, and the lithography is completed. As a result, it is possible to form a concavo-convex pattern on the substrate 8 according to the pattern produced by computer graphics.

【0036】この具体例では、エッチング除去する量を
少なくし、基板8の表面に凹凸のパターンを形成する場
合について述べたが、この他に、エッチング時間を長く
し、エッチングを基板8の底まで進行させることによ
り、樹脂パターン33のなかった領域が下まで貫通する
ことになり、いわゆるケミカルブランキング(化学打ち
抜き)と呼ばれる方法を提供することもできる。本実施
の形態をそのケミカルブランキングに応用した場合、コ
ンピュータグラフィックスで所望の形状のパターンを形
成し、基板8上に樹脂パターン33を描き、その後、エ
ッチングすることにより容易に複雑な形状の部品をフォ
トマスクを用いることなく容易に製作することができ
る。また、機械的な方法で製作するのではなく、化学的
な腐食法によって製作するので、加工、歪、部品の変形
とかが生じなく、高精度の部品を安価に製作することが
できる。
In this specific example, the case where the amount of etching removal is reduced and a pattern of irregularities is formed on the surface of the substrate 8 has been described. By proceeding, the region without the resin pattern 33 penetrates to the bottom, and a method called chemical blanking (chemical blanking) can be provided. When the present embodiment is applied to the chemical blanking, a pattern having a desired shape is formed by computer graphics, a resin pattern 33 is drawn on the substrate 8, and thereafter, a component having a complicated shape is easily formed by etching. Can be easily manufactured without using a photomask. Further, since it is manufactured not by a mechanical method but by a chemical corrosion method, processing, distortion, deformation of the part does not occur, and a high-precision part can be manufactured at low cost.

【0037】次に、第二の具体例として、前述したケミ
カルブランキングの例、すなわち、基板8の表裏両面に
互いに鏡像関係となるように樹脂パターン33を形成
し、その両面から同時にエッチングを行う方法を図6
(a)〜(c)に基づいて説明する。まず、(a)は、
基板8の表裏両面に樹脂パターン33を形成した後、べ
ーキンングを行い、その樹脂パターン33を硬化させた
工程を示している。次に、(b)は、その樹脂パターン
33の形成された基板8の両面からスプレーエッチング
装置36のスプレーノズル37からエッチング液38を
吹きかけ、エッチングを行っている工程を示す。次に、
(c)は、エッチングが終了した後に、樹脂除去剤39
(例えば、フォトレジストを樹脂材として使用した場合
には専用のストリッパーがある)につけて、不要な樹脂
を除去して部品製作が終了した工程を示す。このように
基板8の両面からエッチングをして、ケミカルブランキ
ングを行う方法は、片側からエッチングを行う方法に比
べて、精度の高い部品を製作でき、また、比較的厚い基
板8を使用することができるため、強度的にも強い部品
製作を行うことができる。
Next, as a second specific example, the above-described chemical blanking, that is, a resin pattern 33 is formed on both the front and back surfaces of the substrate 8 so as to have a mirror image relationship with each other, and etching is performed simultaneously from both surfaces. Method 6
A description will be given based on (a) to (c). First, (a)
The figure shows a process in which a resin pattern 33 is formed on both the front and back surfaces of the substrate 8 and then baking is performed to cure the resin pattern 33. Next, (b) shows a process in which an etching solution 38 is sprayed from both surfaces of the substrate 8 on which the resin pattern 33 is formed from a spray nozzle 37 of a spray etching device 36 to perform etching. next,
(C) shows the resin removing agent 39 after the etching is completed.
(For example, when a photoresist is used as a resin material, there is a dedicated stripper.) This shows a process in which unnecessary resin is removed and component fabrication is completed. In this way, the method of performing chemical blanking by etching from both sides of the substrate 8 can produce a component with higher precision than the method of performing etching from one side, and uses a relatively thick substrate 8. Therefore, it is possible to manufacture a component having high strength.

【0038】次に、第三の具体例として、基板8上に樹
脂パターン33を形成した後、その基板8上にメッキに
よって金属を析出させてパターンを形成する方法を図7
(a)〜(c)に基づいて説明する。まず、(a)は、
基板8上に樹脂パターン33を形成した後、ベーキング
を行い、その樹脂パターン33を硬化させた工程を示
す。次に、(b)は、基板8をカソードとし、Ni板4
1をアノードとしてNiメッキ液40中に浸し、基板8
の樹脂パターン33の存在しない領域にNiメッキ(析
出金属)42の析出を行っている工程を示す。この場
合、メッキ液としては、スルファミン酸、ニッケル浴な
どを使用することができる。このようにしてNiメッキ
42が析出した後、樹脂パターン33を除去剤によって
除去することにより、基板8上にNiメッキによる所望
のパターンを形成することができる。また、他の方法と
して、(c)に示すように、Niメッキ42の析出後、
その析出されたNiメッキ42を基板8から剥離して所
望とする部品の製作を行うことも可能である。
Next, as a third specific example, a method of forming a pattern by forming a resin pattern 33 on the substrate 8 and then depositing a metal on the substrate 8 by plating is shown in FIG.
A description will be given based on (a) to (c). First, (a)
A step of baking after forming the resin pattern 33 on the substrate 8 and curing the resin pattern 33 is shown. Next, (b) shows the case where the substrate 8 is used as a cathode and the Ni plate 4
1 as an anode in a Ni plating solution 40,
The step of depositing Ni plating (precipitated metal) 42 in a region where the resin pattern 33 does not exist is shown. In this case, as the plating solution, sulfamic acid, a nickel bath, or the like can be used. After the Ni plating 42 is thus deposited, the resin pattern 33 is removed with a removing agent, whereby a desired pattern by Ni plating can be formed on the substrate 8. As another method, as shown in (c), after the Ni plating 42 is deposited,
It is also possible to peel off the deposited Ni plating 42 from the substrate 8 to produce a desired component.

【0039】なお、この(a)〜(c)は、Niメッキ
42を用いてパターン形成を行う方法であるが、他の例
として、基板8としてSiウェハを用いて樹脂パターン
33を形成し硬化した後、Alをスパッタリング或いは
蒸着によって堆積させ、その後、樹脂パターン33のみ
を除去することによって、Siウェハ上に所望とするA
lのパターンを形成することができる。このようなパタ
ーンニングの方法は、良好な電極パターンを形成するの
に応用することができる。
The above (a) to (c) are methods for forming a pattern using Ni plating 42. As another example, a resin pattern 33 is formed using a Si wafer as the substrate 8 and cured. After that, Al is deposited by sputtering or vapor deposition, and thereafter, by removing only the resin pattern 33, a desired A is formed on the Si wafer.
1 pattern can be formed. Such a patterning method can be applied to form a good electrode pattern.

【0040】上述したように、コンピュータグラフィッ
クスの画像情報をもとに、基板8上に直接液状樹脂23
を吹き付け、パターン形成を行うようにしたことによ
り、従来のように高価なフォトマスクを用いて露光、現
像を行ういわゆるフォトリソグラフィーに比べて、プロ
セスの短縮化を図り、生産コストを削減することができ
る。また、噴射ヘッド11は基板8に対して非接触な状
態で液状樹脂23を噴射しパターン形成を行うため、高
精度なパターンを容易に形成することができる。液状樹
脂23の材料としては、プリント基板等の分野で広く使
用されている感光性レジストを使用しているため、容易
にしかも低コストで手に入れることができる。さらに、
噴射によるパターン形成後の硬化も、UV光等の照射に
よって容易に硬化させることができる。
As described above, the liquid resin 23 is directly formed on the substrate 8 based on the image information of the computer graphics.
Spraying and pattern formation, it is possible to shorten the process and reduce the production cost compared to the so-called photolithography in which exposure and development are performed using an expensive photomask as before. it can. Further, since the ejection head 11 ejects the liquid resin 23 in a non-contact state with respect to the substrate 8 to form a pattern, a highly accurate pattern can be easily formed. As a material of the liquid resin 23, a photosensitive resist widely used in the field of a printed circuit board or the like is used, so that the liquid resin 23 can be easily obtained at a low cost. further,
Curing after pattern formation by spraying can also be easily cured by irradiation with UV light or the like.

【0041】また、本エッチング方法は、フォトマスク
を使用しない、新規なリソグラフィー技術、ケミカルブ
ランキング法であることから、基板8上に所望のリソグ
ラフィーパターンを形成する際のプロセスの短縮化や生
産コストの削減を図ることができると共に、高精度なパ
ターンを形成することができる。
Since the present etching method is a novel lithography technique and a chemical blanking method that does not use a photomask, the process for forming a desired lithography pattern on the substrate 8 can be shortened and the production cost can be reduced. And a highly accurate pattern can be formed.

【0042】[0042]

【発明の効果】請求項1記載の発明は、コンピュータ画
像情報が形成される基板と、この基板を保持する基板保
持手段と、前記基板と相対する位置に配置され液状物質
を噴射する噴射ヘッドと、この噴射ヘッドにコンピュー
タ画像情報を入力する情報入力手段と、この入力された
コンピュータ画像情報に基づいて前記噴射ヘッドから前
記液状物質を噴射させ前記基板上に物質のパターン画像
を描くパターン画像形成制御手段とよりなるので、従来
のような写真製版を行うことなく、基板上に前記物質の
パターン画像をダイレクトに形成でき、プロセスを短時
間化することができるとともに、低コストでパターン画
像を形成した基板を製作できるという効果を有する。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a substrate on which computer image information is formed, substrate holding means for holding the substrate, and an ejection head which is disposed at a position opposed to the substrate and ejects a liquid material. Information input means for inputting computer image information to the ejection head, and pattern image forming control for ejecting the liquid material from the ejection head based on the input computer image information and drawing a pattern image of the material on the substrate Therefore, the pattern image of the substance can be directly formed on the substrate without performing photoengraving as in the related art, the process can be shortened, and the pattern image is formed at low cost. This has the effect that a substrate can be manufactured.

【0043】請求項2記載の発明は、コンピュータ画像
情報が形成される基板と、この基板を保持する基板保持
手段と、前記基板と相対する位置に配置され液状物質を
噴射する噴射ヘッドと、この噴射ヘッドにコンピュータ
画像情報を入力する情報入力手段と、この入力されたコ
ンピュータ画像情報に基づいて前記噴射ヘッドから前記
液状物質を噴射させ前記基板上に物質のパターン画像を
描くパターン画像形成制御手段と、前記基板上に形成さ
れた前記物質のバターン画像を硬化させる手段とよりな
るので、従来のような写真製版を行うことなく、基板上
に前記物質のパターン画像をダイレクトに形成でき、プ
ロセスを短時間化することができるとともに一連のプロ
セスを同一の形成装置内で実施できるので、低コストで
パターン画像を形成した基板を製作できるという効果を
有する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a substrate on which computer image information is formed, substrate holding means for holding the substrate, an ejection head disposed at a position opposed to the substrate for ejecting a liquid material, Information input means for inputting computer image information to the ejection head; pattern image formation control means for ejecting the liquid material from the ejection head based on the input computer image information to draw a pattern image of the substance on the substrate; Means for curing a pattern image of the substance formed on the substrate, so that a pattern image of the substance can be directly formed on the substrate without performing a conventional photoengraving process, thereby shortening the process. Since time can be reduced and a series of processes can be performed in the same forming apparatus, pattern images can be formed at low cost. It has the effect that the substrate can be manufactured.

【0044】請求項3記載の発明は、コンピュータ画像
情報が形成される基板と、この基板を保持する基板保持
手段と、前記基板と相対する位置に配置され液状物質を
噴射する噴射ヘッドと、この噴射ヘッドにコンピュータ
画像情報を入力する情報入力手段と、この入力されたコ
ンピュータ画像情報に基づいて前記噴射ヘッドから前記
液状物質を噴射させ前記基板上に物質のパターン画像を
描くパターン画像形成制御手段と、前記物質のパターン
画像が形成される基板をエッチング液に浸し前記物質の
被覆されていない領域を腐食させる非被覆領域腐食手段
と、不要になった前記物質を除去するクリーニング手段
とよりなるので、フォトマスクを使用するような従来の
写真製版のプロセスを行うことなく、基板上にダイレク
トにリソグラフィーパターンを形成でき、プロセスの短
時間化、低コスト化が実現できるという効果を有する。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a substrate on which computer image information is formed, substrate holding means for holding the substrate, an ejection head disposed at a position opposed to the substrate for ejecting a liquid material, Information input means for inputting computer image information to the ejection head; pattern image formation control means for ejecting the liquid material from the ejection head based on the input computer image information to draw a pattern image of the substance on the substrate; An uncoated area corrosion means for immersing a substrate on which a pattern image of the substance is formed in an etching solution to corrode an uncoated area of the substance, and a cleaning means for removing the unnecessary substance, Lithography directly on the substrate without the traditional photoengraving process that uses a photomask Pattern can be formed, short of the process, has the effect of cost reduction can be achieved.

【0045】請求項4記載の発明は、コンピュータ画像
情報が形成される基板と、この基板を保持する基板保持
手段と、前記基板と相対する位置に配置され液状物質を
噴射する噴射ヘッドと、この噴射ヘッドにコンピュータ
画像情報を入力する情報入力手段と、この入力されたコ
ンピュータ画像情報に基づいて前記噴射ヘッドから前記
液状物質を噴射させ前記基板上に物質のパターン画像を
描くパターン画像形成制御手段と、前記物質のパターン
画像が形成される基板のパターン形成面にドライエッチ
ングを施すドライエッチング手段と、不要になった前記
物質を除去するクリーニング手段とよりなるので、フォ
トマスクを使用するような従来の写真製版のプロセスを
行うことなく、基板上にダイレクトにリソグラフィーパ
ターンを形成でき、プロセスの短時間化、低コスト化が
実現できるとともに、高精度なリソグラフィーパターン
を形成することができるという効果を有する。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a substrate on which computer image information is formed, substrate holding means for holding the substrate, an ejection head disposed at a position opposed to the substrate for ejecting a liquid material, Information input means for inputting computer image information to the ejection head; pattern image formation control means for ejecting the liquid material from the ejection head based on the input computer image information to draw a pattern image of the substance on the substrate; A dry etching means for performing dry etching on a pattern forming surface of a substrate on which a pattern image of the substance is formed, and a cleaning means for removing the unnecessary substance. A lithography pattern can be formed directly on a substrate without photolithography Short of the process, together with the cost reduction can be achieved, has the effect that it is possible to form a high-precision lithography pattern.

【0046】請求項5記載の発明は、基板上にコンピュ
ータ画像情報に応じてインクジェットの原理で液状物質
の滴を噴射せしめ、該液状物質の滴を付着、硬化させて
なることを特徴とする画像形成された基板であるので、
高精度な画像形成が行え、印刷版に好適に使用できるも
のが得られるという効果を有する。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an image characterized in that droplets of a liquid substance are ejected onto a substrate according to computer image information by the principle of ink jet, and the droplets of the liquid substance are adhered and cured. Since it is a formed substrate,
This has the effect that high-precision image formation can be performed and a product that can be suitably used for a printing plate is obtained.

【0047】請求項6記載の発明は、基板上にコンピュ
ータ画像情報に応じてインクジェットの原理で液状物質
の滴を噴射せしめ、該液状物質による前記コンピュータ
画像を形成した後、該コンピュータ画像に応じた凹凸を
前記基板の表面に形成したことを特徴とする画像形成さ
れた基板であるので、高精度な画像が形成されると共に
基板表面に直接凹凸を形成したものであるため、印刷版
に使用する場合に耐久性が高いという効果を有する。
According to a sixth aspect of the present invention, a droplet of a liquid material is ejected onto a substrate by the principle of ink jet according to computer image information, and the computer image is formed by the liquid material. Since it is an image-formed substrate characterized by having irregularities formed on the surface of the substrate, a highly accurate image is formed and irregularities are directly formed on the substrate surface. In this case, there is an effect that the durability is high.

【0048】請求項7記載の発明は、基板上にコンピュ
ータ画像情報に応じてインクジェットの原理で液状物質
の滴を噴射せしめ、該液状物質の滴を付着、硬化させる
ことを特徴とする基板への画像形成方法であるので、フ
ォトマスクを使用するような従来の写真製版のプロセス
を行うことなく、基板上にダイレクトにリソグラフィー
パターンを形成でき、プロセスの短時間化、低コスト化
が実現できるとともに、高精度な画像形成が行え、印刷
版に好適に使用できるものが得られるという効果を有す
る。
The invention according to claim 7 is characterized in that droplets of a liquid substance are ejected onto a substrate according to computer image information by the principle of ink jet, and the droplets of the liquid substance are attached and cured. Because it is an image forming method, it is possible to directly form a lithographic pattern on a substrate without performing a conventional photoengraving process such as using a photomask, thereby shortening the process and reducing cost. This has the effect that high-precision image formation can be performed and a product that can be suitably used for a printing plate is obtained.

【0049】請求項8記載の発明は、基板上にコンピュ
ータ画像情報に応じてインクジェットの原理で液状物質
の滴を噴射せしめ、該液状物質による前記コンピュータ
画像を形成した後、該コンピュータ画像に応じた凹凸を
前記基板の表面にエッチングにより形成するとともに、
不要な物質をクリーニング除去することを特徴とする基
板への画像形成方法であるので、フォトマスクを使用す
るような従来の写真製版のプロセスを行うことなく、基
板表面にダイレクトに凹凸パターンを形成でき、プロセ
スの短時間化、低コスト化が実現できるとともに、非常
に高精度な画像形成が行え、さらに直接凹凸を形成した
ものであるため、印刷版に使用する場合に耐久性が高い
ものが得られるという効果を有する。
According to the eighth aspect of the present invention, a droplet of a liquid material is ejected onto a substrate by the principle of ink-jet according to computer image information, and the computer image is formed by the liquid material. While forming irregularities on the surface of the substrate by etching,
Since this is a method of forming an image on a substrate characterized by cleaning and removing unnecessary substances, a concavo-convex pattern can be formed directly on the substrate surface without performing a conventional photoengraving process such as using a photomask. The process can be shortened and the cost can be reduced, and very high-precision image formation can be performed. Furthermore, since the unevenness is directly formed, a product with high durability when used for a printing plate is obtained. It has the effect that it can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態であるパターン画像形成
装置の全体構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view illustrating an overall configuration of a pattern image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】噴射ヘッドの構造を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a structure of an ejection head.

【図3】樹脂パターンの形成方法を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic view illustrating a method for forming a resin pattern.

【図4】噴射ヘッドの他の構造例を示す分解斜視図であ
る。
FIG. 4 is an exploded perspective view showing another structural example of the ejection head.

【図5】本発明の他の実施の形態である樹脂パターンを
形成した後のエッチング処理を行う第一の具体例を示す
工程図である。
FIG. 5 is a process diagram showing a first specific example of performing an etching process after forming a resin pattern according to another embodiment of the present invention.

【図6】樹脂パターンを形成した後のエッチング処理を
行う第二の具体例を示す工程図である。
FIG. 6 is a process diagram showing a second specific example of performing an etching process after forming a resin pattern.

【図7】樹脂パターンを形成した後のエッチング処理を
行う第三の具体例を示す工程図である。
FIG. 7 is a process chart showing a third specific example of performing an etching process after forming a resin pattern.

【図8】従来のエッチング処理の様子を示す工程図であ
る。
FIG. 8 is a process diagram showing a state of a conventional etching process.

【図9】ネガ型レジストの場合のエッチング処理を示す
工程図である。
FIG. 9 is a process diagram showing an etching process for a negative resist.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7 基板保持手段 8 基板 11 噴射ヘッド 18 情報入力手段 23 液状物質 7 Substrate holding means 8 Substrate 11 Jet head 18 Information input means 23 Liquid substance

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コンピュータ画像情報が形成される基板
と、この基板を保持する基板保持手段と、前記基板と相
対する位置に配置され液状物質を噴射する噴射ヘッド
と、この噴射ヘッドにコンピュータ画像情報を入力する
情報入力手段と、この入力されたコンピュータ画像情報
に基づいて前記噴射ヘッドから前記液状物質を噴射させ
前記基板上に物質のパターン画像を描くパターン画像形
成制御手段とよりなることを特徴とするパターン画像形
成装置。
1. A substrate on which computer image information is formed, substrate holding means for holding the substrate, an ejection head disposed at a position facing the substrate to eject a liquid material, and computer image information provided on the ejection head. And information input means for inputting the computer image information, and pattern image formation control means for injecting the liquid material from the ejection head based on the input computer image information and drawing a pattern image of the material on the substrate. Pattern image forming apparatus.
【請求項2】 コンピュータ画像情報が形成される基板
と、この基板を保持する基板保持手段と、前記基板と相
対する位置に配置され液状物質を噴射する噴射ヘッド
と、この噴射ヘッドにコンピュータ画像情報を入力する
情報入力手段と、この入力されたコンピュータ画像情報
に基づいて前記噴射ヘッドから前記液状物質を噴射させ
前記基板上に物質のパターン画像を描くパターン画像形
成制御手段と、前記基板上に形成された前記物質のバタ
ーン画像を硬化させる手段とよりなることを特徴とする
パターン画像形成装置。
2. A substrate on which computer image information is formed, substrate holding means for holding the substrate, an ejection head disposed at a position opposite to the substrate for ejecting a liquid material, and computer image information provided on the ejection head. Information input means for inputting the image data, pattern image formation control means for drawing the pattern image of the substance on the substrate by ejecting the liquid substance from the ejection head based on the inputted computer image information, and forming on the substrate A pattern image forming apparatus for curing a patterned image of the substance.
【請求項3】 コンピュータ画像情報が形成される基板
と、この基板を保持する基板保持手段と、前記基板と相
対する位置に配置され液状物質を噴射する噴射ヘッド
と、この噴射ヘッドにコンピュータ画像情報を入力する
情報入力手段と、この入力されたコンピュータ画像情報
に基づいて前記噴射ヘッドから前記液状物質を噴射させ
前記基板上に物質のパターン画像を描くパターン画像形
成制御手段と、前記物質のパターン画像が形成される基
板をエッチング液に浸し前記物質の被覆されていない領
域を腐食させる非被覆領域腐食手段と、不要になった前
記物質を除去するクリーニング手段とよりなることを特
徴とするパターン画像形成装置。
3. A substrate on which computer image information is formed, substrate holding means for holding the substrate, an ejection head arranged at a position opposite to the substrate for ejecting a liquid material, and computer image information on the ejection head. Information input means for inputting a pattern image; a pattern image forming control means for jetting the liquid material from the jet head based on the input computer image information to draw a pattern image of the substance on the substrate; and a pattern image of the substance. Pattern image forming, comprising: an uncoated area corrosion means for immersing a substrate on which is formed an etchant in an etchant to corrode an area not covered with the substance; and a cleaning means for removing the unnecessary substance. apparatus.
【請求項4】 コンピュータ画像情報が形成される基板
と、この基板を保持する基板保持手段と、前記基板と相
対する位置に配置され液状物質を噴射する噴射ヘッド
と、この噴射ヘッドにコンピュータ画像情報を入力する
情報入力手段と、この入力されたコンピュータ画像情報
に基づいて前記噴射ヘッドから前記液状物質を噴射させ
前記基板上に物質のパターン画像を描くパターン画像形
成制御手段と、前記物質のパターン画像が形成される基
板のパターン形成面にドライエッチングを施すドライエ
ッチング手段と、不要になった前記物質を除去するクリ
ーニング手段とよりなることを特徴とするパターン画像
形成装置。
4. A substrate on which computer image information is formed, substrate holding means for holding the substrate, an ejection head disposed at a position opposite to the substrate for ejecting a liquid substance, and computer image information provided on the ejection head. Information input means for inputting a pattern image; a pattern image forming control means for jetting the liquid material from the jet head based on the input computer image information to draw a pattern image of the substance on the substrate; and a pattern image of the substance. A pattern image forming apparatus, comprising: dry etching means for performing dry etching on a pattern forming surface of a substrate on which a pattern is formed; and cleaning means for removing unnecessary substances.
【請求項5】 基板上にコンピュータ画像情報に応じて
インクジェットの原理で液状物質の滴を噴射せしめ、該
液状物質の滴を付着、硬化させてなることを特徴とする
画像形成された基板。
5. An image-formed substrate, wherein droplets of a liquid substance are ejected onto a substrate in accordance with computer image information by the principle of ink jet, and the liquid substance droplets are adhered and cured.
【請求項6】 基板上にコンピュータ画像情報に応じて
インクジェットの原理で液状物質の滴を噴射せしめ、該
液状物質による前記コンピュータ画像を形成した後、該
コンピュータ画像に応じた凹凸を前記基板の表面に形成
したことを特徴とする画像形成された基板。
6. A droplet of a liquid material is ejected on the substrate according to computer image information according to the principle of ink-jet, and the computer image is formed by the liquid material, and then irregularities corresponding to the computer image are formed on the surface of the substrate. An image-formed substrate formed on a substrate.
【請求項7】 基板上にコンピュータ画像情報に応じて
インクジェットの原理で液状物質の滴を噴射せしめ、該
液状物質の滴を付着、硬化させることを特徴とする基板
への画像形成方法。
7. A method of forming an image on a substrate, wherein droplets of a liquid substance are ejected onto a substrate according to computer image information according to the principle of ink jet, and the droplets of the liquid substance are adhered and cured.
【請求項8】 基板上にコンピュータ画像情報に応じて
インクジェットの原理で液状物質の滴を噴射せしめ、該
液状物質による前記コンピュータ画像を形成した後、該
コンピュータ画像に応じた凹凸を前記基板の表面にエッ
チングにより形成するとともに、不要な物質をクリーニ
ング除去することを特徴とする基板への画像形成方法。
8. A method for ejecting droplets of a liquid material on a substrate according to computer image information according to the principle of ink-jet, forming the computer image by the liquid material, and forming irregularities according to the computer image on the surface of the substrate. A method for forming an image on a substrate, comprising: forming a substrate by etching; and removing unnecessary substances by cleaning.
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