JP2005131639A - 基板に材料を供給するシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単で効率的な方法で電子回路を製造できる基板上に材料を供給するシステムを提供する。
【解決手段】 材料１０４を収容する槽１０２でノズル１０８を備え、ノズルを通って槽から材料が吐出される槽１０２と、槽とノズルとの間に配置された弧状部分１１０であって、材料が槽から弧状部分を通りノズル１０８に進むよう構成されている弧状部分１１０と、槽内に収容されている材料に圧力を加える圧力供給手段１１２であって、材料に圧力が加えられることによって材料が槽から吐出され、それによって、ノズル１０８から材料の柱１１８が形成される圧力供給手段１１２と、材料の柱からの滴の形成を調整するよう構成されている圧力変化を生じさせる手段１２２とを備える噴射組立品と、滴のうちの選択したものに電荷を誘導するよう構成されている帯電リング１２６と、帯電した滴の飛翔経路を変更する１つまたは複数の偏向プレート１２８とを備えている。
【選択図】 図１Ａ

Description

本発明は、比較的簡単で効率的な方法で電子回路を製造することができる基板上に材料を供給するシステムを提供する。

画像を紙上にプリントするのに用いることで既知のインクジェット技術は、プリント回路の作製においても用いられてきた。すなわち、熱インクジェット（ＴＩＪ）と圧電（ＰＺＴ）トランスデューサとのどちらかを利用するインクジェットプリントヘッドを用いて、回路基板上に直接回路部品をプリントしてきた。

プリントヘッドから流体を噴射する方法として、一般的なものが２つある。一つ目の方法は、ドロップオンデマンド（ＤＯＤ）として知られており、二つ目の方法は、連続インクジェット（ＣＩＪ）として知られている。名称が示唆するように、ＤＯＤシステムは、滴が所望されるときにＰＺＴ素子または薄膜抵抗器素子によって電圧を印加することによって流体を噴射するよう設計されたシステムを備えている。他方、ＣＩＪシステムは、流体の流れを噴射するよう設計されたシステムを備え、流体の流れは、レイリーの不安定性(Rayleigh instability)のために分解して滴になる。このようなタイプのシステムを互いに比較すると、ＤＯＤシステムは一般にＣＩＪシステムほど複雑ではない。しかしながら、ＤＯＤプリントヘッドは流体設計上の考慮事項が多く、かつＤＯＤシステムは通常１つの滴を生成するのに必要なエネルギーが、ＣＩＪシステムよりも３桁以上大きい。滴の形成と解消中に流体の流れの向きが反転するからである。さらに、ＣＩＪシステムは、通常、ＤＯＤシステムよりもノズルの欠陥に影響されにくい。したがって、ＤＯＤシステムにおいて実施される（implemented）ノズルの製造公差は、通常、ＣＩＪシステムで実施されるノズルの製造公差よりもはるかに小さい。その結果として、ひとつには、ＣＩＪシステムのノズル製造に関連するコストは、ＤＯＤシステムのノズル製造に関連するコストよりも低いことが多い。

ＴＩＪタイプのプリントヘッドは通常、熱を加えてプリント材料のうちのヒータ素子近くにあるほんの一部を過熱する薄膜抵抗器を備えている。過熱中、気化した材料の気泡が作り出され、この気泡が爆発的に成長することによって、プリントヘッドのノズル内の流体がオリフィスを越えて吐出され、滴を形成している。したがって薄膜抵抗器はノズル近くに位置し、薄膜抵抗器とノズル開口部との間の場所にプリント材料が供給されている。ＴＩＪタイプのプリントヘッドの使用は、プリントヘッドから噴射することができる材料のタイプによって、かなり制限される。例えば、ＴＩＪタイプのプリントヘッドは、高融解温度の熱伝導性材料を過熱するのに十分な熱（heat power）を供給することができない場合がある。回路部品をプリントするのにＴＩＪタイプのプリントヘッドを用いることに伴う欠点としては、他に、ドロップオンデマンドタイプのＡＣ動作を用いているので、その流体循環路に関連するＡＣインピーダンスによって滴の頻度（drop frequency）が制限されてしまうということがある。

ＰＺＴ、すなわちチタン酸ジルコン酸鉛、のタイプのプリントヘッドは通常、電圧パルスを受け取ると体積が変化するトランスデューサ部品を備えている。このように体積が変化することによって、圧力波（音波）が生成され、これによりプリント材料がプリントヘッドのノズルを通って進む。ＰＺＴタイプのプリントヘッドは、導電性材料、例えば金属、無機半導体、およびセラミックの利用に必要な通常高温の環境で用いるには好適ではない。普通のアクチュエータとして用いられるＰＺＴ素子は、強誘電性であるために、脱分極温度(depolarization temperatures)によって制限されてしまうからである。

一実施形態によれば、本発明は、基板上に材料を供給するシステムに関する。システムは、材料を収容する槽を有する噴射組立品を備え、槽は、そこを通って槽から材料が吐出されるノズルを備えている。弧状部分は、槽とノズルとの間に配置される。材料は、槽から弧状部分を通りノズルを通って進むよう構成されている。システムはまた、槽内に収容されている材料に静圧を加える手段も備え、材料は、圧力を加える手段（圧力供給手段）によって圧力が加えられることによって槽から吐出され、それによって、ノズルから材料の柱（column）を作成する。槽には、音響的変化（acoustic modulation）を生成する手段が組み込まれており、この手段は、レイリーの不安定性に音響的擾乱（acoustic perturbation）を与え、材料の柱からの滴の形成を調整するのに役立つよう構成されている。さらに、システムは、帯電リングを備えている。この帯電リングは、滴のうちの選択したものが帯電リングを通過するときに電荷を印加するよう構成されている。帯電した滴の飛翔経路を変更する、１つまたは複数の偏向プレート（deflection）も備えている。

本発明の特徴は、図面を参照して以下の説明を読めば、当業者には明白となろう。

簡単および説明の目的のために、本発明をその例示的な実施形態を主に参照することによって説明する。以下の説明において、本発明が完全に理解されるようにするため、非常に多くの具体的な詳細を説明する。しかし当業者には、このような具体的な詳細に限定することなく本発明を実施してもよい、ということが明白であろう。他の例においては、本発明を不必要に不明瞭にしないようにするために、既知の方法および構造は詳細に説明していない。

本発明の実施形態によれば、システムは、電子回路の作製において用いる材料を正確にかつ効率的に基板に供給するよう構成されている。システムは一般的に、噴射ノズルにおいて流れが反転することなく、略連続的な方法で材料が槽から噴射されるという点において、連続インクジェット（ＣＩＪ）プリント技法を実施する。材料は、材料の比較的大きな表面に静圧を加えることによって、槽から噴射され、材料は、流体の柱として槽のノズルから噴射される。この流体の柱は、レイリーの不安定性のために、分解して滴になる。この点に関して、材料を槽から吐出するのに、ＰＺＴのトランスデューサまたは薄膜抵抗器を用いる必要はない。トランスデューサまたはその他の電気機械デバイスが、槽に組み込まれてもよく、滴形成を調整するよう動作してもよい。滴は、いったん形成されると、帯電リングを通って進み、滴のうちのいくつかまたはすべてが電荷を受け取る。

一実施形態によれば、１つの偏向プレートまたは複数の偏向プレートが、滴のうちの帯電したものを、不要な滴を受け取るよう設計された収集プレート（collection plate）へと偏向してもよい。収集プレートが受け取る廃棄された滴は、槽に戻して再利用してもよく、廃棄物領域に送ってもよい。本実施形態において、帯電していない滴は基板へと進み、その上に堆積されてもよい。さらに、偏向プレート（複数可）は、滴のうちの帯電したものすべてを収集プレートへと偏向するよう構成されていてもよい。噴射ノズルと基板との相対位置を変更することによって、滴が付着する場所を変えることができる。例えば、噴射槽または基板は、１つまたは複数の次元で移動するよう構成されている支持プレート上に搭載されていてもよい。このようにして、滴を基板のさまざまな場所に付着させることができる。

他の実施形態によれば、帯電リングを通って進む略すべての滴が電荷を受け取ってもよい。偏向プレート（複数可）は、滴の飛翔経路を制御するよう動作されてもよい。一般に、偏向プレート（複数可）は、滴のうちのいくつかまたはすべてを収集プレートまたは基板へと偏向することができる。さらに、偏向プレート（複数可）はまた、基板に付着するよう構成された滴の飛翔経路を変更し、それによって基板上への滴の付着場所を制御することもできる。

本発明の実施形態によるシステムを実施することによって、比較的簡単で効率的な方法で電子回路を製造することができる。さらに、槽から材料を噴射する手段は、基板上に回路材料をプリントする既知の機構に関連する欠点を有しない。

図１Ａは、本発明の実施形態による、基板上に材料を供給するシステム１００の概略図を示す。システム１００は、噴射組立品を備えており、この噴射組立品は、基板１０６上に供給する材料１０４を収容する槽１０２を備えている。本発明の実施形態によれば、槽１０２は、材料１０４と化学的に反応しない材料で形成されている。または、槽１０２は、材料１０４と化学的に反応しない内部ライニングを備えていてもよい。材料１０４は、電子回路の作製に用いるよう構成されたいかなる好適な材料、例えば、半導体、金属、誘電体、パッシベーション材料、エッチャント、ドーパント、反応物、保護コーティング等を含んでもよい。槽１０２はノズル１０８を備えており、このノズル１０８を通って材料１０４が噴射されている。弧状の、例えば、曲がった、アーチ形等の部分１１０が、槽１０２とノズル１０８との間の材料の流路に配置されている。以下でより詳細に説明するように、弧状部分１１０は、ノズル１０８の閉塞を防止するのに有用である場合がある。

槽１０２内に収容されている材料１０４の表面１１４のうちの比較的大きな部分に矢印１１２で示す圧力を加えることにより、ノズル１０８を通して材料１０４を噴射することができる。この圧力はまた、略一定で一様な方法で加えることができる。材料１０４は、圧力を加えることによって、略連続的な方法でノズル１０８から噴射される。材料１０４に加える圧力は、材料１０４の比較的大きな表面１１４に略一様な圧力を加えるいかなる合理的に好適な手段によって加えてもよい。この好適な手段には、材料表面１１４と槽１０２との間のオープンスペース１１６内に気体、例えば、空気、窒素、アルゴン、またはその他の好適な気体を供給することが含まれる。また、この好適な手段には、さらなる材料１０４を槽１０２内に導くことによって材料に圧力を加えることを含む。圧力を加える手段としてはまた、表面１１４に圧力を加えるよう配置された、可動プランジャー、ダイヤフラム、またはプレート等の機械デバイスを備えていてもよい。

材料１０４は流体の柱１１８としてノズル１０８から噴射される。流体の柱１１８の長さ、ならびに流体の柱１１８がノズル１０８から噴射される速度は、材料１０４に加える圧力を変更することによって実質的に制御することができる。流体の柱１１８が、材料１０４に加える圧力によって決まる臨界長さに達すると、毛管現象の流れが分解するために流体の柱１１８の連続性が崩れ、滴１２０が形成される。流体の流れ、例えば流体の柱１１８、から滴１２０が形成される現象は、レイリーの不安定性によって引き起こされる。レイリーは、部分的に、オリフィスから出ている圧力がかかった状態の流体は、流体の流れ内に引き起こされる表面張力波の増幅によって、分解して一様な滴になる、ということを発見した。ノズル１０８に近接して、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）のトランスデューサ１２２が配置され、このトランスデューサ１２２が流体の柱１１８を通って伝わる圧力の変動すなわち変化を引き起こすよう動作する。ＰＺＴのトランスデューサ１２２は、材料１０４からの熱がＰＺＴのトランスデューサ１２２の動作に悪影響を及ぼすことが略防止されるようないかなる合理的に好適な方法でノズル１０８の外側に配置されてもよい。場合によっては（In one regard）、ＰＺＴのトランスデューサとノズル１０８との間の境界として、断熱材料（図示せず）を設けてもよい。

図１Ａは、ＰＺＴのトランスデューサ１２２を用いて圧力変化を引き起こすものとして開示するが、本発明の範囲から逸脱することなく、好適な圧力変化を引き起こすことができるいかなる合理的に好適な電気機械デバイスを用いてもよい。

材料１０４に熱を供給する加熱素子１２４を配置してもよい。加熱素子１２４は、材料１０４を略液体の形状に維持するのに十分な熱を材料１０４に供給するよう構成されている、いかなる加熱素子で形成されていてもよい。この点に関して、加熱素子１２４は、例えば、槽１０２内に収容されている材料の組成に従って選択してもよい。図１Ａにおいて示す加熱素子１２４の位置は、説明の目的のためのみであり、いかなる点においても本発明を限定するよう意図するものではない。したがってさらに、加熱素子１２４は、本発明の範囲から逸脱することなく、槽１０２内への配置を含む、槽１０２に関していかなる合理的に好適な場所に配置してもよい。

滴１２０の飛翔経路に沿って帯電リング１２６が配置され、滴１２０が帯電リング１２６を通過するよう構成されている。本発明の実施形態によれば、帯電リング１２６は、流体の柱１１８から滴１２０が形成される場所に実質的に接近して配置してもよい。帯電リング１２６は、滴１２０に静電容量的または誘導的に電荷を誘導するよう構成された導電デバイスで形成されている。静電容量結合については、流体の柱１１８が槽１０２を通じて接地した状態で帯電リング１２６に印加される電圧の極性によって、帯電した滴の電荷の極性が決まる。この点に関して、帯電リング１２６は、電位を受け取り、滴１２０に電荷を誘導するよう構成されている。滴１２０は、流体の柱１１８からつぶれて形成されるときに、帯電リング１２６から受け取った電荷を保持することができる。つぶれるときに帯電リング１２６の電位がない場合には、滴１２０は中性のままである。

一対の偏向プレート１２８はまた、滴１２０の飛翔経路にある。偏向プレート１２８はまた、電位を受け取り伝えるよう構成された導電性デバイスでもある。偏向プレート１２８に電位を印加して、滴１２０が進む方向を変更することができる。例えば、偏向プレート１２８に略一定の電位を印加して、滴１２０のうちの帯電リング１２６から電荷を受け取るものすべて、例えば不要な滴１２０’、が収集プレート１３０へと偏向されるようにすることができる。本例においては、中性の滴１２０が偏向プレート１２８を通って進み、基板１０６上に堆積される。または、滴１２０のうちのいくつかまたはすべてが帯電リング１２６からの電荷を受け取ってもよく、偏向プレート１２８は、滴１２０のうちのいくつかのものまたはすべて、例えば不要な滴１２０’、を収集プレート１３０へと偏向するような方法で動作してもよい。

本発明の実施形態によれば、偏向プレート１２８は、帯電した滴１２０のうちのいくつかのものの飛翔経路を変更するような方法で動作してもよい。すなわち、偏向プレート１２８は、所定の電荷質量比範囲から外れるか、ある電荷質量比を有する滴１２０を偏向するよう動作してもよい。例えば、滴１２０は、質量に依存する電荷を得てもよく、ある電荷質量比を有する滴１２０、例えばより小さい滴１２０、を不要な滴１２０’とみなして、収集プレート１３０へと偏向してもよい。または、ある電荷を有する滴１２０、例えばより小さい滴１２０が偏向プレート１２８を通過して基板１０６上に堆積されてもよい。場合によっては、偏向プレート１２８は、ある電荷を有する滴１２０の飛翔経路を偏向させるのに十分な強さを有する電位を出すよう動作してもよい。

収集プレート１３０は、不要な滴１２０’を集める手段と、不使用のまたは不要な滴１２０’を再利用する手段とを備えてもよい。この点に関して、収集プレート１３０は、不要な滴１２０’を液体の形状に維持するよう構成されている加熱素子（図示せず）を含んでもよい。さらに、収集プレート１３０は、不使用の材料１０４を再利用のために槽１０２へと運搬し戻す手段を含んでもよい。運搬手段は、ポンプまたはその他の流体を操作するのに用いる既知のデバイスを含んでもよい。

収集プレート１３０へと偏向されない滴１２０は、略自由に基板１０６へと進みそこに当たる。図１Ａに示す実施形態において、基板１０６は可動支持プレート１３２上に搭載されている。矢印１３４は、支持プレート１３２を図１Ａの平面と平行に垂直運動をするよう動かすことができるということを示す。実施形態によっては、支持プレート１３２はまた、図１Ａの平面と垂直な方向にも、すなわち両方の方向に動かすことができる。

支持プレート１３２と滴１２０の飛翔経路とが相対的に移動することによって、基板１０６上への滴１２０の配置を実質的に制御することができる。上記の例において、滴１２０が配置される場所は二次元で制御することができる。他の実施形態によれば、槽１０２、帯電リング１２６、偏向プレート１２８および収集プレート１３０の組立品を支持プレート１３２上に搭載して、基板１０６に関して相対的に移動するようにしてもよい。この場合、支持プレート１３２は基板１０６の後ろにある必要はない。さらに他の実施形態によれば、支持プレート１３２は、一次元で、例えば矢印１３４で示す方向にのみ移動するよう構成されていてもよい。いずれにせよ、滴１２０は、少なくとも２自由度で基板１０６上に堆積することができる。滴１２０を互いの上に積み重ねて、例えば層状構造を形成することによって、第３の自由度が利用できてもよい。

本発明の実施形態によれば、例えば、図１Ａの平面と垂直な方向に延びる軸に沿った方向に、または、図１Ａの平面と平行に、複数の槽１０２を配置してもよい。さらに、複数の槽１０２が収容する材料１０４は、同じであっても互いに異なっていてもよい。したがって、本発明の本実施形態によれば、支持プレート１３２を一次元に沿って移動することによって、滴１２０を基板１０６上のさまざまな場所に塗布して、電子回路を形成してもよい。さらに、さまざまな材料を略同時に塗布することによって、電子回路を形成してもよい。

支持プレート１３２は、電位を受け取るよう構成されていてもよい。支持プレート１３２が受け取る電位は、滴１２０の滴速度を減速するのに利用しても加速するのに利用してもよい。例えば、滴１２０が負に帯電している場合には、支持プレート１３２に負の電位を印加することによって、その滴速度を落とすことができる。逆に、支持プレート１３２に正の電位を印加することによって、滴１２０の速度を上げることができる。したがって、滴１２０の速度変化は、基板１０６上への滴１２０の堆積（deposition）を操作するうえで有用であり得る、別の制御パラメータである。

上述したように、弧状部分１１０は、ノズル１０８の閉塞を防止するのに有用である場合がある。図１Ａに示す槽１０２の構成では、材料１０４は、ノズル１０８を通じて噴射される前に、弧状部分１１０を通って流れることが必要である。さらに、ノズル１０８は、材料表面１１４の高さよりも比較的高い場所を有する。したがって、圧力印加手段１１２が材料１０４に圧力を加えることをやめると、それによって、弧状部分１１０内に収容されている材料１０４は、槽１０２のメインキャビティに流れ戻るか、ノズル１０８から出るかのどちらかになる。この点に関して、弧状部分１１０は、材料１０４がノズル１０８の近くの場所で固まる（settling）ことを略防止する。したがって、ある点に関して（In one regard）、材料１０４が乾燥してノズル１０８を詰まらせることが略防止される。

図１Ａには示していないが、槽１０２は、図１Ｂに示し図１Ｂに関して後述する補充装置（device）１５４を備えていてもよい。したがって、組成が同じかまたは異なるさらなる材料１０４を槽１０２に挿入してもよい。

本発明の他の実施形態によれば、槽１０２は、システム１００内の交換可能な部品を備えてもよい。例えば、槽１０２は脱着可能に弧状部分１１０に取り付けられてもよく、中に収容された材料１０４を使い果たすと、または異なる材料を収容する異なる槽１０２をシステム１００において用いるときに、槽１０２を交換することができるようになっていてもよい。他の例として、槽１０２、弧状部分１１０、ノズル１０８、およびＰＺＴのトランスデューサ１２２は、例えば上述の状況において交換することができる、一体的に製造した部品を備えてもよい。

図１Ｂは、本発明の他の実施形態による、基板上に材料を供給するシステム１５０の概略図を示す。システム１５０は、図１Ａに関して上述した要素すべてを含む。したがって、図１Ｂの以下の説明は、具体的に述べていない部品は図１Ａに関して上述したものとして解釈されなければならないという認識のもとで行われる。しかし、後述するように、部品のうちのいくつかは、図１Ａに関して上述したものとは異なる方法で動作してもよい。すなわち、帯電リング１２６は、そこを通過する滴１２０のそれぞれに電荷を印加してもよい。さらに、矢印１５２、１５２’で示すように、偏向プレート１２８はまた、滴１２０のそれぞれの飛翔経路を制御するよう動作してもよい。

偏向プレート１２８は、上部または下部の偏向プレートに加える静電荷のレベルを変更することによって、滴１２０の飛翔経路を制御するよう、動作してもよい。例えば、滴１２０が負に帯電している場合には、滴１２０の飛翔経路は、基板１０６上のより高い場所に滴１２０が当たる、すなわち衝突するように変更してもよい。本例において、上部偏向プレートは正の電位で帯電し、下部偏向プレートは負の電位で帯電し、滴１２０が上部偏向プレートに引き寄せられ下部偏向プレートから反発されるようになっていてもよい。

図１Ｂに示すように、滴１２０のうちのいくつか、例えば不要な滴１２０’、は、矢印１５２’で示すように、飛翔経路を収集プレート１３０に向かうよう変更することによって、廃棄してもよい。さらに、残りの滴１２０の飛翔経路は、偏向プレート１２８に直交する別の一対の偏向プレート（図示せず）を利用して、図１Ｂと垂直な平面に沿ってさまざまな二次元の場所で滴が基板１０６に当たるよう制御して、基板１０６上への材料１０４の２自由度の堆積を行ってもよい。一実施形態によれば、それぞれ図１Ｂと垂直な軸および水平な軸に沿って、支持プレート１３２を移動してもよい。この、支持プレート１３２のさらなる二次元の移動によって、偏向プレート１２８’の二次元の偏向範囲がブロック毎の方法で拡大して、基板１０６全体をカバーする。他の実施形態によれば、支持プレート１３２は相対的に固定されていてもよく、複数の槽１０２が、図１Ｂと平行なまたは垂直な軸に沿って配置されてもよい。いずれにせよ、滴１２０は、少なくとも２自由度で基板１０６上に堆積することができる。滴１２０を互いの上に積み重ねて、例えば層状構造を形成することによって、第３の自由度が利用できるようにしてもよい。

図１Ｂはまた、弁１５６と槽１０２の開口部１５８とから成る補充装置１５４も示す。補充装置１５４によって、さらなる材料１０４を槽１０２に挿入することができる。補充装置１５４は、補充装置１５４を、例えばさらなる材料の供給タンクに接続することができるようにする、インターフェース１５９を備えていてもよい。

補充装置１５４を、槽１０２の開口部１５８を通すように配置される弁１５６を収容して示したが、本発明の範囲から逸脱することなく、材料１０４を槽１０２に挿入することができるようにするのに好適なその他のデバイスを用いてもよい、ということが理解されるべきである。このようなデバイスは、例えば、開口部１５８を覆うキャップ、シール、隔壁等を備えていてもよい。さらに、本発明の範囲から逸脱することなく、槽１０２に材料１０４を注入するシリンジ状の器具を用いてもよい。

本発明の他の実施形態によれば、槽１０２は、システム１５０内の交換可能な部品を備えてもよい。すなわち、例えば、槽１０２は脱着可能に弧状部分１１０に取り付けられてもよく、中に収容された材料１０４を使い果たすと、または異なる材料を収容する異なる槽１０２をシステム１５０において用いるときに、槽１０２を交換することができるようになっていてもよい。他の例として、槽１０２、弧状部分１１０、ノズル１０８、およびＰＺＴのトランスデューサ１２２は、例えば上述の状況において交換することができる、一体的に製造した部品を備えてもよい。

図１Ｃは、本発明のさらに他の実施形態による、基板上に材料を供給するシステム１６０の概略図を示す。システム１６０は、図１Ｂに関して上述した要素すべてを含む。したがって、図１Ｃの以下の説明は、具体的に述べていない部品は図１Ａまたは図１Ｂのどちらかに関して上述したものとして解釈されなければならないという認識のもとで行われる。図１Ｃを図１Ｂと比較すると、この２つのシステムの主な相違は、材料１０４がノズル１０８から噴射される方向であるということが明白である。すなわち、図１Ｃに関して、ノズル１０８を下向き方向に開いているものとして示す。

さらに、弧状部分１１０’を、図１Ａおよび図１Ｂに示す弧状部分１１０よりも比較的大きな高さを有するものとして示す。弧状部分１１０’の構成をベースにして、材料１０４に加える圧力が所定レベルを越えて下がると、弧状部分１１０’内の、弧状部分１１０’の第１の側にある材料１０４は、槽１０２に流れ戻るか、弧状部分１１０’内に残るかのどちらかになる。弧状部分１１０’の第２の側にある材料１０４は、弧状部分１１０’の構成に基づいて、ノズル１０８から流れ出す。この点に関して、弧状部分１１０’は、材料１０４がノズル１０８内で蓄積し乾燥することを略防止する。したがって、システム１６０は、ノズル１０８の閉塞を気にすることなく、比較的長期間作動しないままであることができる。

図１Ｃには示していないが、槽１０２は、図１Ｂに示し図１Ｂに関して説明した補充装置１５４を備えていてもよい。したがって、組成が同じかまたは異なるさらなる材料１０４を槽１０２に挿入してもよい。

本発明の他の実施形態によれば、槽１０２は、システム１６０内の交換可能な部品を備えてもよい。すなわち、例えば、槽１０２は脱着可能に弧状部分１１０’に取り付けられてもよく、中に収容された材料１０４を使い果たすと、または異なる材料を収容する異なる槽１０２をシステム１６０において用いるときに、槽１０２を交換することができるようになっていてもよい。他の例として、槽１０２、弧状部分１１０’、ノズル１０８、およびＰＺＴのトランスデューサ１２２は、例えば上述の状況において交換することができる、一体的に製造した部品を備えていてもよい。

図１Ａないし図１Ｃは一般的に、基板１０６に材料１０４が加えられるさまざまな実施形態を示す。本発明の実施形態によれば、システム１００、１５０、１６０において用いられる材料１０４は、また、選択した領域の材料を除去するよう設計されたエッチャントを備えていてもよい。例えば、エッチャントは、不要な材料を含む領域上に塗布してもよい。エッチャントは、不要な材料に接触して、例えば熱および／または光とともに作用してその不要な材料を揮発させてもよい。または、第１の材料を第２の材料上に塗布して第１の材料に第２の材料を酸化させ、それによって第２の材料を絶縁性にしてもよい。

さらなる実施形態によれば、システム１００、１５０、１６０をさまざまなその他の方法で用いて、電子回路の作製を支援してもよい。例えば、システム１００、１５０、１６０は、基板上にマスキング層またはレジストを塗布するよう動作してもよい。このマスキング層またはレジストは次に、従来のリソグラフィープロセスにおいて用いることができる。

図２は、本発明の実施形態による、基板上に材料を供給するシステムを動作する制御方式２０２の例示的なブロック図２００を示す。ブロック図２００の以下の説明は、そのような制御方式２０２を構成することができるさまざまな異なる方法のうちの１つの方法に過ぎないということが理解されるべきである。例えば、制御方式２０２は、本発明の実施形態による材料供給システムに含まれるさまざまな部品を動作するよう構成されたいかなる数のコントローラおよびメモリを備えていてもよい。さらに、本発明の範囲から逸脱することなく、ブロック図２００はさらなる部品を備えていてもよく、本明細書において説明する部品のうちのいくつかを削除かつ／または変更してもよいということが理解されるべきである。

制御方式２０２は、材料供給システム、例えばシステム１００、１５０、１６０、の動作を制御するコントローラ２０４を備えている。この点に関して、制御方式２０２の以下の説明は、システム１００、１５０、１６０内に含まれている要素に言及する。このようなシステム１００、１５０、１６０への言及は、本発明のさまざまな実施形態を明瞭にし理解しやすくするためであり、本発明を限定するよう意図するものではないということが理解されなければならない。したがって、制御方式２０２は、システム１００、１５０、１６０に関して説明したものと異なってもよい構成を有するシステムにおいて実施されてもよいということもまた理解されるべきである。

コントローラ２０４は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等であってもよい。コントローラ２０４は、電源２０６と接続されていてもよく、材料供給システムの１つまたは複数の部品に供給される電圧を変更するよう動作してもよい。例えばコントローラ２０４は、圧力印加手段に供給される電圧の量を変更することによって、圧力印加手段２０８が材料、例えば材料１０４に加える圧力の量を制御してもよい。

コントローラ２０４は、また、材料供給システムを動作する際にコントローラ２０４の機能を提供するコンピュータソフトウェアの記憶を行うよう構成されている、メモリ２１０と接続されていてもよい。メモリ２１０は、ＤＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等、揮発性メモリと不揮発性メモリとの組合せとして実施されてもよい。デバイスメモリ２１０は、また、さまざまな材料供給システムの部品がさまざまな電子回路を形成するよう動作することができる方法に関するデータ／情報を収容する記憶装置も提供するよう構成されている。

コントローラ２０４は、メモリ２１０内に記憶されているアルゴリズムまたはソフトウェアをベースにして、材料供給システムの部品のうちのいくつかまたはすべてを動作してもよい。上述のように、コントローラ２０４は圧力印加手段２０８、例えば圧力印加手段１１２が材料に加える圧力の量を制御してもよい。この点に関して、流体の柱の長さと、流体の柱がノズルから出る速度とを略制御してもよい。さらに、コントローラ２０４は、加熱素子２１２、例えば加熱素子１２４を動作させ、槽、例えば槽１０２、に収容されている材料の温度を制御してもよい。コントローラ２０４は、加熱素子２１２に供給される電圧を変更することによって、加熱素子２１２を動作させてもよい。さらに、材料供給システムにおいて用いるさまざまな材料の所望の温度に関する情報をメモリ２１０内に記憶してもよい。コントローラ２０４は、この情報にアクセスしてもよく、加熱素子２１２を動作させ、槽内に収容されている材料次第でさまざまなレベルの熱を生成してもよい。

コントローラ２０４はまた、ＰＺＴのトランスデューサ２１４、例えばＰＺＴのトランスデューサ１２２の動作を制御するよう構成されていてもよい。ＰＺＴのトランスデューサは、コントローラ２０４に電気接続されていてもよく、コントローラ２０４は、ＰＺＴのトランスデューサに供給される電圧および周波数を変更することによって、ＰＺＴのトランスデューサの動作を変更してもよい。コントローラ２０４はまた、所望の変動を作り出すのに必要な電圧および周波数を相関させる、メモリ２１０内に記憶された情報、例えばルックアップ表（図示せず）にアクセスしてもよい。情報はまた、さまざまな材料に必要なさまざまな電圧および周波数のレベルに関する適切な（relevant）データを含んでいてもよい。

コントローラ２０４はまた、帯電リング２１６、例えば帯電リング１２６、および偏向プレート２１８、例えば偏向プレート１２８、にも電気接続されていてもよい。コントローラ２０４は、帯電リング１２６および偏向プレート２１８に供給される静電荷を制御するよう動作してもよい。ある意味で、コントローラ２０４は、帯電リング１２６および偏向プレート２１８に供給される極性および／または静電荷レベルを制御してもよい。したがってコントローラ２０４は、帯電リング１２６を通って進むときに滴、例えば滴１２０に供給される電荷を制御してもよい。さらに、上述のように、コントローラ２０４は、偏向プレート２１８に供給される電位を変更することによって、帯電した滴の飛翔経路を制御してもよい。

制御方式２０２において、コントローラ２０４は、支持プレート２２０、例えば支持プレート１３２のさまざまな動作を制御してもよい。例えば、図２に示すように、支持プレート２２０は、例えば偏向プレート２１８に関する支持プレート２２０の位置を操作するよう構成されている１つまたは複数のアクチュエータ２２２を備えていてもよい。上述のように、支持プレート２２０は、１つまたは複数の次元の軸に沿って操作して、基板、例えば基板１０６のさまざまな場所上に滴を配置することができてもよい。コントローラ２０４は、アクチュエータ２２２を制御して支持プレート２２０を非常に正確に移動させて操作し、それによって基板上での滴の配置を制御してもよい。

コントローラ２０４は、また、支持プレート２２０の静電荷デバイス（electrostatic charge device）２２４に供給される電圧を制御してもよい。これもまた上述のように、支持プレート２２０に静電荷を供給して、滴が基板に近づくときの滴の加速または減速のどちらかを制御してもよい。したがって、コントローラ２０４は、静電荷の極性ならびにその相対的な強さを制御して、滴の加速または減速を変更してもよい。

コントローラ２０４について、材料供給システムの部品のうちのいくつかの動作をそのような部品に供給される電圧を変化させることによって制御するものとして説明した。本発明の他の実施形態によれば、コントローラ２０４は、材料供給システムの部品のうちのいくつかまたはすべてを、そのような部品に制御信号を送信することによって動作してもよい。この点に関して、材料供給システムの部品のうちのいくつかまたはすべては、コントローラ２０４から受け取る命令をベースにして部品を動作するよう設計された機構を備えていてもよい。例えば、このような機構は、コントローラ２０４から受け取る命令を受け取り処理するよう構成されている別個のコントローラを含んでもよい。

図３は、本発明の実施形態による材料供給システムを動作する方法の動作モード３００の例示的なフロー図を示す。動作モード３００の以下の説明は、本発明の実施形態を実施することができるさまざまな異なる方法のうち１つの方法に過ぎない、ということが理解されなければならない。また、当業者には、動作モード３００は一般化した実例を表し、本発明の範囲から逸脱することなくその他の段階を付け加えてもよく、現在の段階の削除、変更、または並べ替えを行ってもよいということも明白であるはずである。

動作モード３００の説明を、図２に示すブロック図２００およびそれぞれ図１Ａないし図１Ｃに示すシステム１００、１５０、１６０に関して行い、したがって、そのような図において引用される要素に言及する。しかし、動作モード３００は、ブロック図２００に示す要素に限定されるものではなく、システム１００、１５０、１６０に示す要素に限定されるものでもない、ということが理解されるべきである。むしろ、動作モード３００は、ブロック図２００およびシステム１００、１５０、１６０において示されているものとは異なる構成を有するシステムで実施してもよいということが理解されるべきである。

ステップ３０２において、動作モード３００は、さまざまな刺激に応答して始動してもよい。例えば動作モード３００は、オペレータによる手作業での命令、所定時間の経過、送信信号の受取り等に応答して始動してもよい。いったん始動すると、ステップ３０４において、槽１０２内に収容されている材料１０４に圧力を加えてもよい。上でより詳細に説明したように、この圧力は、圧力印加手段１１２、２０８によって加えてもよい。さらに、圧力印加手段１１２、２０８は、材料１０４に略一様な量の圧力を加えてもよい。一般に、材料１０４に加える圧力の量は、流体の柱の長さと、流体の柱がノズル１０８から出る速度と合致してもよい。さらに、圧力印加手段１１２、２０８によって圧力を加えることによって、材料１０４は、ノズル１０８に達する前に、弧状部分１１０、１１０’を通って運ばれる。これもまた上述したように、弧状部分１１０、１１０’は、ノズル１０８の閉塞を略防止するのに有用である。

ステップ３０６で示すように、材料１０４に圧力を加えることによってまた、一般的に、材料１０４が、弧状部分１１０、１１０’を通過した後にノズル１０８から噴射される。さらに、ステップ３０８において、ノズル１０８から噴射している材料１０４によって形成される流体の柱１１８によって、音波が発生する。この音波は、ノズル１０８の近くにあるＰＺＴのトランスデューサ１２２、２１４によって発生してもよい。レイリーの不安定性によって影響されるように、滴１２０が流体の柱１１８からつぶれて形成される。

ステップ３１０において、流体の柱１１８からの滴１２０のうちの１つまたは複数が、帯電リング１２６、２１６によって帯電する。滴（複数可）１２０が電荷を受け取る方法は、上で詳細に説明している。滴１２０は、帯電リング１２６、２１６を通って進んだ後、一対の偏向プレート１２８、２１８を通って進む。偏向プレート１２８、２１８は一般的に、帯電した滴１２０の飛翔経路を変更するよう動作する。

ステップ３１２において、コントローラ２０４は、滴１２０のうちのいくつかのものまたはすべてを廃棄しなければならないかどうかを判定してもよい。例えば、滴１２０のうちのいくつかのものを基板１０６に塗布する必要がないと判定される場合には、そのような滴１２０を廃棄してもよい。滴１２０のうちのいくつかのものを廃棄しなければならないとコントローラ２０４が判定する場合には、ステップ３１４において、コントローラ２０４は偏向プレート１２８、２１８を、静電荷を出して滴１２０のうちの判定したものを収集プレート１３０へと偏向させるよう、制御してもよい。さらに、廃棄しなければならない滴１２０はない、またはそのような滴１２０が基板に達するよう意図されている、とコントローラ２０４が判定する場合には、ステップ３１６において、コントローラ２０４は、電荷を受け取るそのような滴１２０の飛翔経路を変更しなければならないかどうかを判定してもよい。コントローラ２０４は、滴１２０のうちのいくつかのものの飛翔経路を変更して、基板１０６上でのその位置を変更しなければならないかどうかを判定してもよい。

滴１２０の飛翔経路のうちの１つまたは複数を変更しなければならないとコントローラ２０４が判定する場合には、ステップ３１８において、コントローラ２０４は偏向プレート１２８、２１８を、静電荷を出して所望の滴１２０の飛翔経路を変更するよう、動作してもよい。これは例えば、偏向プレート１２８、２１８が加える電荷の量および極性を変更することによって行ってもよい。

ステップ３２０において、コントローラ２０４は、滴１２０のうちの１つまたは複数の速度を変更するべきかどうかを判定してもよい。すなわち、コントローラ２０４は、滴１２０のうちの１つまたは複数が基板１０６に当たる前にそれらを加速することまたは減速することのどちらかが有益であるかどうかを判定してもよい。滴１２０のうちの１つまたは複数の速度を変更しなければならない場合には、ステップ３２２において、コントローラ２０４は、支持プレート１３２、２２０の静電荷デバイス２２４を、静電荷を出すよう制御してもよい。滴１２０を加速するには、コントローラ２０４は静電荷デバイス２２４を、滴１２０の電荷と極性が反対の静電荷を出すよう、動作してもよい。逆に、滴１２０を減速するには、コントローラ２０４は静電荷デバイス２２４を、滴１２０の電荷と極性が同じ静電荷を出すよう、動作してもよい。

ステップ３２４において、コントローラ２０４は、基板１０６を移動しなければならないかどうかを判定してもよい。例えば、コントローラ２０４は、基板１０６上のさまざまな場所において滴１２０を配置しやすくするために基板１０６を移動する必要があるシステムにおいて、基板１０６を移動するべきであると判定してもよい。このタイプの構成において、コントローラ２０４は、基板１０６上のさまざまな場所に滴１２０を配置して例えば電子回路部品を作成することができるようにする（allow for）ために、基板１０６を移動しなければならないと判定してもよい。基板１０６を移動しなければならないとコントローラ２０４が判定する場合には、ステップ３２６において、コントローラ２０４は、支持プレート１３２、２２０の１つまたは複数のアクチュエータ２２２を、基板１０６の位置を動かすよう動作してもよい。そうでない場合には、ステップ３２８において、コントローラ２０４は、動作モード３００を継続しなければならないかどうかを判定してもよい。

動作モード３００を継続しなければならないと判定される場合には、例えば無限に、電子回路の作製が完了するまで等、なんらかの合理的に好適な期間の間、ステップ３０４〜３２８を繰り返してもよい。他方、例えばある期間が終了した、電子回路が完成した等、動作モード３００を中断しなければならないと判定される場合には、ステップ３３０で示すように、動作モード３００が終了してもよい。上述のように、槽１０２の弧状部分１１０、１１０’は一般的に、材料１０４がノズル１０８内で固まることを防止するよう動作する。したがって動作モード３００は、ノズル１０８の閉塞を気にすることなく、比較的長期間中断することができる。

図３の動作モード３００において示す動作は、いかなる所望のコンピュータアクセス可能媒体においてユーティリティ、プログラム、またはサブプログラムとして含まれていてもよい。さらに、動作モード３００は、アクティブな（active）ものとイナクティブな（inactive）ものの両方を含むさまざまな形で存在してもよいコンピュータプログラムによって実施してもよい。例えば、ソースコード、オブジェクトコード、実行可能コード、またはその他のフォーマットのプログラム命令から成るソフトウェアプログラム（複数可）として存在していてもよい。上記のもののうちのいずれも、コンピュータ可読媒体上で実施してもよい。コンピュータ可読媒体は、記憶デバイスと、圧縮したかまたは圧縮していない形態の信号とを含む。

例示的なコンピュータ可読記憶デバイスとしては、従来のコンピュータシステムのＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、および磁気または光学のディスクまたはテープが含まれる。例示的なコンピュータ可読信号は、搬送波を用いて変調するにせよ変調しないにせよ、インターネットまたはその他のネットワークを介してダウンロードされた信号を含む、そのコンピュータプログラムをホストするかまたは実行するコンピュータシステムがアクセスするよう構成されることができる信号である。前述のものの具体例としては、ＣＤ−ＲＯＭ上のまたはインターネットのダウンロードによるプログラムの配布が含まれる。ある意味では、抽象的な存在としてのインターネット自体がコンピュータ可読媒体である。同じことが、コンピュータネットワーク一般に当てはまる。したがって、上述の機能を実行することができるいかなる電子デバイスも、上に列挙されている機能を果たしてもよい、ということが理解されなければならない。

図４は、本発明の実施形態による例示的なコンピュータシステム４００を示す。コンピュータシステム４００は、例えばコントローラ２０４を含んでもよい。この点で、コンピュータシステム４００を、コントローラ２０４に関して上述した機能のうちの１つまたは複数を実行するプラットフォームとして用いてもよい。

コンピュータシステム４００は、プロセッサ４０２等の１つまたは複数のコントローラを含む。プロセッサ４０２を用いて、動作モード３００において説明したステップのうちのいくつかまたはすべてを実行してもよい。プロセッサ４０２からのコマンドおよびデータは、通信バス４０４を介して通信される。コンピュータシステム４００はまた、制御方式２０２のプログラムコードをランタイム中に実行することができる、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等のメインメモリ４０６、例えばメモリ２１０と、補助記憶装置４０８とも含む。補助記憶装置４０８は、例えば、フロッピー（登録商標）ディスケットドライブ、磁気テープドライブ、コンパクトディスクドライブ、フラッシュをベースにしたカード／スティックメモリ等を表す、１つまたは複数のハードディスクドライブ４１０および／またはリムーバブル記憶ドライブ（removable storage drive）４１２を備え、ここで制御方式２０２のプログラムコードのコピーをアップロードかつ／または記憶することができる（may）。

リムーバブル記憶ドライブ４１０は、既知の方法でリムーバブル記憶ユニット４１４からの読出しおよび／またはそこへの書込みを行う。ユーザ入出力デバイスは、キーボード４１６、マウス４１８、タッチスクリーンまたはスタイラス（図示せず）、およびディスプレイ４２０を含んでもよい。ディスプレイアダプタ４２２は、通信バス４０４とディスプレイ４２０とを接続してもよく、プロセッサ４０２からディスプレイデータを受け取って、そのディスプレイデータを、ディスプレイ４２０のディスプレイコマンドに変換してもよい。さらに、プロセッサ４０２は、ネットワークアダプタ４２４を介して、ネットワーク、例えばインターネット、ＬＡＮ等、を介する通信を行ってもよい。

当業者には、その他の既知の電子部品をコンピュータシステム４００において付け加えてもよく、または代用してもよい、ということが明白となろう。さらに、コンピュータシステム４００は、データセンターにおけるラックで用いるシステムのボードまたはブレード、従来の「ホワイトボックス」のサーバまたは計算デバイス等を含んでもよい。また、図４における部品のうちの１つまたは複数は、オプションであってもよい（例えば、ユーザ入力デバイス、補助記憶装置等）。

本発明の実施形態によるシステムおよび方法を実施することによって、比較的簡単で効率的な方法で電子回路を製造することができる。さらに、槽から材料を噴射する手段は、基板上に回路材料をプリントする既知の機構に関連する欠点を有しない。したがって、本発明の実施形態によるシステムおよび方法によって、例えば半導体材料、金属、誘電体、パッシベーションおよび保護コーティングの材料、エッチャント、ドーパント、反応物等を含む広くさまざまな範囲の材料を用いて電子回路を作製することができる。さらに、本発明において呈示する連続的な材料の流れの方式（schemes）を実施することによって、基板上に材料を塗布するのに必要な時間の量を、既知のシステムよりも比較的短くすることができる。

本明細書において、本発明の好適な実施形態を、その変形のいくつかとともに説明し例示した。本明細書において用いる用語、説明、および図面は、実例としてのみ示し、限定を意図するものではない。当業者であれば、本発明の精神および範囲内で多くの変形が可能であることを理解しよう。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって規定されるということが意図される。特許請求の範囲において、すべての用語は、別段の指示がない限り、最も広い合理的な意味で意図される。

本発明の実施形態による、基板上に材料を供給するシステムの概略図を示す。 本発明の他の実施形態による、基板上に材料を供給するシステムの概略図を示す。 本発明のさらに他の実施形態による、基板上に材料を供給するシステムの概略図を示す。 本発明の実施形態による、基板上に材料を供給するシステムを動作する制御方式の例示的なブロック図である。 本発明の実施形態による材料供給システムを動作する方法の動作モードの例示的なフロー図を示す。 本発明の実施形態による例示的なコンピュータシステムを示す。

符号の説明

１００ システム
１０２ 槽
１０４ 材料
１０６ 基板
１０８ ノズル
１１８ 柱
１２０ 滴
２０４ コントローラ
２０６ 電源
２０８ 圧力印加手段
２１０ メモリ
２１２ 加熱素子
２１４ ＰＺＴのトランスデューサ
２１６ 帯電リング
２１８ 偏向プレート
２２０ 支持プレート
２２２ アクチュエータ
２２４ 静電荷デバイス
３０２ 開始／アイドル
３０４ 槽内にある材料に圧力を加える
３０６ 加えた圧力によって、材料を流体の柱の形でノズルから噴射させる
３０８ 流体の柱によって音波を作り出し、流体の柱からの滴の形成を制御する
３１０ 滴のうちの１つまたは複数を帯電させる
３１２ 滴（複数可）を廃棄
３１４ 滴（複数可）を収集プレートへと偏向する
３１６ 飛翔経路を変更
３１８ 飛翔経路を変更
３２０ 滴（複数可）速度を変更
３２２ 滴（複数可）速度を変更
３２４ 基板を移動
３２６ 基板を移動
３２８ 継続
３３０ 終了
４０２ プロセッサ
４０６ メインメモリ
４１０ ハードディスクドライブ
４１２ リムーバブル記憶ドライブ
４１４ リムーバブル記憶ユニット
４１６ キーボード
４１８ マウス
４２０ ディスプレイ
４２２ ディスプレイアダプタ
４２４ ネットワークアダプタ

Claims (10)

1. 材料を収容する槽であって、前記槽はノズルを備え、前記ノズルを通って前記槽から前記材料が吐出される槽と、
   前記槽と前記ノズルとの間に配置された弧状部分であって、前記材料が前記槽から前記弧状部分を通り前記ノズルに進むよう構成されている弧状部分と、
   前記槽内に収容されている前記材料に圧力を加える圧力供給手段であって、前記圧力供給手段により前記材料に圧力が加えられることによって前記材料が前記槽から吐出され、それによって、前記ノズルから前記材料の柱が形成される圧力供給手段と、
   前記ノズルの近くに設けられ、前記材料の前記柱からの滴の形成を調整するよう構成されている圧力変化を生じさせる手段と
   を備える噴射組立品と、
   帯電リングであって、前記滴は前記帯電リングを通過するよう構成されており、前記滴のうちの選択したものに電荷を誘導するよう構成されている帯電リングと、
   前記帯電した滴の飛翔経路を変更する１つまたは複数の偏向プレートと
   を備えている、基板上に材料を供給するシステム。
2. 前記基板と前記噴射組立品のうちの一方または両方を支持するよう構成されており、２次元以上の次元で移動することによって前記基板が移動するよう構成されている支持プレートと、
   前記支持プレートに電位を供給し、前記滴が前記基板に当たる速度を変更するよう作用している電位供給デバイスと
   を備えている、請求項１に記載の基板上に材料を供給するシステム。
3. 前記１つまたは複数の偏向プレートと前記基板との間に配置され、不要な滴を受け取るよう構成され、前記受け取った滴を廃棄物領域と前記槽のうちの少なくとも１つに送るように構成されている収集プレートと
   を備えている、請求項１または請求項２に記載の基板上に材料を供給するシステム。
4. 前記材料は、半導体材料、金属、誘電体、パッシベーション材料、保護コーティング材料、エッチャント、ドーパント、および反応物のうちの１つまたは複数を有している、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の基板上に材料を供給するシステム。
5. 槽内にある材料に圧力を加え、前記圧力によって前記材料が弧状部分を通りノズルから流出して流体の柱を形成するステップと、
   前記流体の柱によって圧力変化を引き起こし、前記流体の柱からの滴の形成を制御し、前記滴が前記流体の柱から飛翔経路に沿って進むステップと、
   前記滴のうちの１つまたは複数を帯電させるステップと、
   前記１つまたは複数の帯電した滴のうちの少なくとも１つの飛翔経路を変更するステップと
   を含む、基板上に材料を堆積する方法。
6. 前記１つまたは複数の帯電した滴のうちの少なくとも１つを廃棄しなければならないかどうかを判定するステップと
   をさらに含み、
   前記１つまたは複数の帯電した滴のうちの少なくとも１つの飛翔経路を変更するステップは、廃棄する１つまたは複数の帯電した滴の飛翔経路を変更し、前記廃棄する１つまたは複数の帯電した滴を収集プレートへと送るステップを含む、請求項５に記載の基板上に材料を堆積する方法。
7. 前記１つまたは複数の滴を前記基板上に堆積するステップの前に、前記基板上に堆積する前記１つまたは複数の滴の速度を変更しなければならないかどうかを判定するステップと、
   前記基板上に堆積する前記１つまたは複数の滴の速度を変更しなければならないという判定に応答して、前記１つまたは複数の滴の速度を変更するステップと
   を含む、請求項５または請求項６に記載の基板上に材料を堆積する方法。
8. 前記１つまたは複数の滴の電荷と極性が同じ静電荷を印加し、それによって前記１つまたは複数の滴の速度を減少させるステップと、
   前記１つまたは複数の滴の電荷と極性が異なる静電荷を印加し、それによって前記１つまたは複数の滴の速度を増加させるステップと
   を含む、請求項７に記載の基板上に材料を堆積する方法。
9. 材料を収容する手段と、
   前記材料に圧力を加える圧力供給手段と、
   前記材料を収容する前記手段から前記材料を吐出する手段と、
   前記材料を前記収容する手段から前記材料を吐出する前記手段へと通す手段であって、弧状の形状を備えている前記材料を通す前記手段と、
   前記材料を吐出する前記手段から吐出される材料の柱から、略一様な滴を作成する手段と、
   前記滴を選択的に帯電させる手段と
   を備えている、基板上に材料を供給するシステム。
10. 少なくとも平面に沿って前記基板を移動する手段であって、前記基板を移動する手段は、該移動する手段に静電荷を印加する手段であって、それによって前記基板に近づく前記帯電した滴の速度を変更する静電荷を印加する手段を備えている基板を移動する手段を備えている、請求項９に記載の基板上に材料を供給するシステム。
    

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