JP2005144217A - Thin film forming method, manufacturing method of device, manufacturing method of electro-optical device and electronic device - Google Patents

Thin film forming method, manufacturing method of device, manufacturing method of electro-optical device and electronic device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin film forming method using an ink jet technique and suitable for micronization or the enhancement of film physical properties. <P>SOLUTION: In a drying process of a liquid droplet LH, the convection in the liquid droplet is controlled using the temperature distribution in the liquid droplet. Concretely, pinning and depinning are controlled by controlling the temperature of a substrate S or the atmospheric temperature of the liquid droplet LH or partially heating the liquid droplet LH by a laser. By this method, the thin film having a desired shape is formed on the substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、薄膜形成方法、デバイスの製造方法、電気光学装置の製造方法、並びに電子機器に関する。   The present invention relates to a thin film forming method, a device manufacturing method, an electro-optical device manufacturing method, and an electronic apparatus.

ディスプレイや表示光源などとして用いられる電気光学装置や、半導体装置などの電子装置は、その製造過程において、基板上に材料を配置し、その基板上に膜を形成する工程を含む。材料の配置技術や膜形成技術は、品質や機能と密接に係わり、上記各装置の性能の向上を図る上で重要である。
基板上に材料を配置する技術としては、吐出ヘッドに設けられたノズルを介して液体材料を液滴として吐出する方法がある(例えば、特許文献1)。この液滴吐出法は、スピンコート法などの技術に比べて、液体材料の消費に無駄が少なく、基板上に配置する液体材料の量や位置の制御を行ないやすいという利点がある。
特開平11−274671号公報
An electro-optical device used as a display, a display light source, or the like, or an electronic device such as a semiconductor device includes a process of arranging a material on a substrate and forming a film on the substrate in the manufacturing process. Material placement technology and film formation technology are closely related to quality and function, and are important for improving the performance of each of the above devices.
As a technique for arranging a material on a substrate, there is a method of discharging a liquid material as droplets through a nozzle provided in an ejection head (for example, Patent Document 1). This droplet discharge method is advantageous in that it consumes less liquid material and can easily control the amount and position of the liquid material placed on the substrate, compared to a technique such as spin coating.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-274671

液滴吐出法を用いて基板上に膜を形成する技術では、液体材料を基板上に配置する際の配置精度が求められる一方で、液膜の乾燥後における膜の微細化や膜物性の向上が求められる。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、微細化や膜物性の向上に好適な薄膜形成方法を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、品質の向上が可能なデバイス製造方法、電気光学装置、並びに電子機器を提供することにある。
In the technique of forming a film on a substrate using the droplet discharge method, placement accuracy is required when a liquid material is placed on the substrate, but the film is miniaturized and the film properties are improved after the liquid film is dried. Is required.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a thin film forming method suitable for miniaturization and improvement of film physical properties.
Another object of the present invention is to provide a device manufacturing method, an electro-optical device, and an electronic apparatus capable of improving quality.

上記の課題を解決するため、本発明の薄膜形成方法は、液体材料を液滴にして基板上に配置し、前記液滴を乾燥することにより該基板上に薄膜を形成する方法であって、上記液滴の乾燥過程において、液滴内の温度分布を利用して該液滴内の対流を制御することを特徴とする。   In order to solve the above problems, a thin film forming method of the present invention is a method of forming a thin film on a substrate by placing a liquid material in droplets on a substrate and drying the droplets. In the drying process of the droplet, the convection in the droplet is controlled using the temperature distribution in the droplet.

図11は液滴の一般的な乾燥過程を示す図である。このような液滴では、一般に縁において乾燥が速く進む。このため、乾燥の初期段階では液滴の縁で液体が急速に蒸発し、固形分濃度が上昇する傾向にある。このとき、液滴の縁における固形分濃度が飽和濃度に達すると、その縁において固形分が局所的に析出する。すると、その析出した固形分によって液滴の縁がピン止めされたような状態となり、それ以降の乾燥に伴う液滴の収縮(外径の収縮)が抑制される。以後、この現象、即ち、縁部で析出した固形分によって乾燥に伴う液滴の収縮が抑制される現象を「ピニング」と呼び、乾燥時にピニングすることなく液滴が収縮する現象を「ディピニング」と呼ぶ。一方、流体内に所定の温度差を与えると、流体の熱拡散だけではエネルギー輸送をまかないきれず、対流という流体の不安定化を引き起こす。   FIG. 11 is a diagram showing a general drying process of droplets. Such droplets generally dry faster at the edges. For this reason, in the initial stage of drying, the liquid rapidly evaporates at the edge of the droplet, and the solid concentration tends to increase. At this time, when the solid content concentration at the edge of the droplet reaches the saturation concentration, the solid content locally precipitates at the edge. Then, the edge of the droplet is pinned by the deposited solid content, and the contraction of the droplet (the contraction of the outer diameter) accompanying the subsequent drying is suppressed. Hereinafter, this phenomenon, that is, the phenomenon in which the shrinkage of the droplet due to drying is suppressed by the solid content deposited at the edge is referred to as “pinning”, and the phenomenon in which the droplet shrinks without pinning during drying is referred to as “depinning”. Call it. On the other hand, when a predetermined temperature difference is given in the fluid, energy transfer cannot be achieved only by thermal diffusion of the fluid, and the fluid becomes unstable such as convection.

本発明は、液滴内の対流を制御することで、このピニング,ディピニングを制御するものである。したがって、本方法によれば、任意の形状,サイズの乾燥膜を形成することができる。例えば、乾燥期間中、常に液体を対流させ続けた場合には、液滴はピニングを生じることなく収縮を続けるため、得られる乾燥膜のサイズは極めて微小なものとなる。また、ピニングが起きたとき、初期の段階であれば対流を激しくすることでピニングした固形分を掻き取る(即ちディピニングさせる)ことができる。逆に対流が激しい場合には、液滴内の温度分布を小さくして対流を緩やかにすることで、固形分の堆積を安定化することができる。すなわち、対流の大きさを最適に設定することで、膜質の制御が可能となる。さらに、対流を維持するだけでなく、意図的に対流を停止する(即ち、液滴内の対流制御を停止するタイミングを調節する)ことで、乾燥膜の形状やサイズを自在にコントロールすることも可能である。
特に本方法では、温度制御によって対流を強制的に起こすことができるので、例えば比熱が高く、単に自然乾燥しただけではピニングが生じてしまうような場合でも、ディピニング薄膜を形成することができる。なお、通常インクジェット装置で使用する液体材料には高沸点溶媒もしくは高沸点分散媒が用いられるが、このような液体材料は乾燥時間が長く、この間に液滴内の対流が止まってしまう(即ち、ピニングが生じてしまう)場合がある。したがって、このような場合でも、本方法を用いればピニングを生じることなく微小な薄膜を形成することができる。
The present invention controls this pinning and depinning by controlling the convection in the droplet. Therefore, according to this method, a dry film having an arbitrary shape and size can be formed. For example, when the liquid is continuously convected during the drying period, the droplets continue to contract without causing pinning, so that the size of the obtained dry film becomes extremely small. Further, when pinning occurs, the pinned solid content can be scraped off (ie, depinned) by intensifying the convection at the initial stage. On the other hand, when convection is intense, the deposition of solids can be stabilized by reducing the temperature distribution in the droplets and making the convection gentle. That is, the film quality can be controlled by optimally setting the size of the convection. In addition to maintaining convection, it is possible to freely control the shape and size of the dry film by intentionally stopping convection (ie, adjusting the timing to stop convection control within the droplet). Is possible.
In particular, in this method, since convection can be forcibly caused by temperature control, a depinning thin film can be formed even when, for example, specific heat is high and pinning occurs only by natural drying. In addition, a high boiling point solvent or a high boiling point dispersion medium is usually used for a liquid material used in an ink jet apparatus, but such a liquid material has a long drying time, and during this time, convection in a droplet stops (that is, Pinning may occur). Therefore, even in such a case, if this method is used, a minute thin film can be formed without causing pinning.

ところで、液滴内の温度分布の状態は、その液体の種類によって異なる。例えば液滴の裾野部分では一般に乾燥が速く進むため、気化熱により液滴の頂部よりも温度は低くなる傾向にある。しかし、次項の[発明を実施するための最良の形態]で説明するように、液体の沸点が低い(例えば150℃未満)場合には、基板の熱が液滴の頂上部まで伝わらない内に蒸発が進行し続けてしまうため、液滴頂部が最も冷たくなる。逆に液体の沸点が高い(例えば沸点が150℃以上)場合には、乾燥がゆっくり進むので、基板の熱が液滴頂上部まで十分に伝わり易くなり、液滴の温度は液滴内で略均一化されるか、縁部の方で冷たくなる。   By the way, the state of the temperature distribution in the droplet differs depending on the type of the liquid. For example, since drying proceeds generally faster at the bottom of the droplet, the temperature tends to be lower than the top of the droplet due to heat of vaporization. However, as will be described in [Best Mode for Carrying Out the Invention] in the next section, when the boiling point of the liquid is low (for example, less than 150 ° C.), the heat of the substrate is not transferred to the top of the droplet. As evaporation continues, the top of the droplet is coldest. Conversely, when the boiling point of the liquid is high (for example, the boiling point is 150 ° C. or higher), the drying proceeds slowly, so that the heat of the substrate is easily transferred to the top of the droplet, and the temperature of the droplet is approximately within the droplet. It becomes uniform or gets colder at the edge.

このため、液滴の頂部が相対的に高温となるような高沸点溶媒もしくは高沸点分散媒(例えば沸点が150℃以上の溶媒もしくは分散媒)を用いた場合には、上記液滴に対して、その頂部が底部よりも高温となるような温度勾配を与えることにより上記液滴内に対流を生じさせることが好ましい。勿論、このような液滴に対して、頂部が底部よりも低温となるような温度勾配を与えて温度分布を逆転させても液滴内に対流を生じさせることはできるが、より効率的に対流を起こすには上述の方法を採用することが望ましい。同様に、液滴の頂部の温度が相対的に低くなるような低沸点溶媒もしくは低沸点分散媒(例えば沸点が150℃未満の溶媒もしくは分散媒)を用いた場合には、上記液滴に対して、その頂部が底部よりも低温となるような温度勾配を与えることにより上記液滴内に対流を生じさせることが好ましい。   For this reason, when using a high boiling point solvent or high boiling point dispersion medium (for example, a solvent or dispersion medium having a boiling point of 150 ° C. or higher) such that the top of the droplet has a relatively high temperature, It is preferable that convection is generated in the droplet by giving a temperature gradient such that the top of the droplet is hotter than the bottom. Of course, even if a temperature gradient is applied to such a droplet so that the temperature at the top is lower than that at the bottom to reverse the temperature distribution, convection can be generated in the droplet, but more efficiently. In order to cause convection, it is desirable to employ the method described above. Similarly, when a low boiling point solvent or a low boiling point dispersion medium (for example, a solvent or dispersion medium having a boiling point of less than 150 ° C.) in which the temperature at the top of the droplet is relatively low is used, Thus, it is preferable that a convection is generated in the droplet by providing a temperature gradient such that the top portion is cooler than the bottom portion.

この場合、液滴の頂部と底部の温度差を0.5℃以上に制御することが望ましい。液滴内に対流が生じるか否かは、その液滴内の温度勾配や液体材料の粘度によって決まる。例えば液滴内の温度勾配が大きい場合にはより対流が生じ易く、液体材料の粘度が大きければ、これが抵抗として働くため、対流は起きにくくなる。しかし、通常インクジェット装置等で用いる液体の粘度は0.5〜50cps程度であり、このような粘度の液体であれば、上述の温度勾配、即ち、液滴の頂部と底部に0.5℃以上の温度勾配を与えれば十分に対流を生じさせることができる。   In this case, it is desirable to control the temperature difference between the top and bottom of the droplet to 0.5 ° C. or more. Whether or not convection occurs in the droplet depends on the temperature gradient in the droplet and the viscosity of the liquid material. For example, when the temperature gradient in the droplet is large, convection is more likely to occur, and when the viscosity of the liquid material is large, this acts as a resistance, so that convection is less likely to occur. However, the viscosity of a liquid usually used in an ink jet apparatus or the like is about 0.5 to 50 cps. If the liquid has such a viscosity, the above temperature gradient, that is, 0.5 ° C. or more at the top and bottom of the droplet If the temperature gradient is given, sufficient convection can be generated.

なお、上記液滴の温度制御の方法としては以下の方法を採用することができる。
(1)液滴の配置された基板の温度を制御する方法
(2)液滴を部分的にレーザ加熱する方法
(3)液滴の雰囲気温度を制御する方法
例えば溶媒もしくは分散媒に低沸点溶媒もしくは低沸点分散媒を用いた場合、上記(1)の方法では、基板を加熱して液滴の底部の温度をより高めるようにすればよい。また、(2)の方法では、レーザ光を基板に略平行に照射し、液滴の底部側を加熱するようにする。また、(3)の方法では、雰囲気温度を基板温度よりも低くして液滴の頂部をより冷やすようにすればよい。一方、溶媒もしくは分散媒に高沸点溶媒もしくは高沸点分散媒を用いた場合には、低沸点溶媒もしくは低沸点分散媒を用いた場合と逆の温度勾配を与えることで対流を促進することができる。すなわち、上記(1)の方法では、基板を冷却し液滴の底部の温度をより低くすればよく、(2)の方法では、レーザ光を液滴の頂上側に当てて液滴頂部を加熱する。また、(3)の方法では、雰囲気温度を基板温度よりも高くして液滴の頂部を暖めるようにすればよい。なお、(3)の方法では、ダウンフローによって液滴近傍の温度のみ制御してもよい。
The following method can be employed as a method for controlling the temperature of the droplet.
(1) A method for controlling the temperature of the substrate on which the droplets are arranged (2) A method for partially heating the droplets by laser (3) A method for controlling the atmospheric temperature of the droplets For example, a low boiling point solvent or a solvent Alternatively, when a low-boiling point dispersion medium is used, in the method (1), the temperature of the bottom of the droplets may be increased by heating the substrate. In the method (2), a laser beam is irradiated substantially parallel to the substrate to heat the bottom side of the droplet. In the method (3), the atmospheric temperature may be lower than the substrate temperature to cool the top of the droplet. On the other hand, when a high-boiling point solvent or a high-boiling point dispersion medium is used as the solvent or dispersion medium, convection can be promoted by applying a temperature gradient opposite to that when a low-boiling point solvent or low-boiling point dispersion medium is used. . That is, in the method (1), the substrate may be cooled to lower the temperature of the bottom of the droplet, and in the method (2), the top of the droplet is heated by applying laser light to the top of the droplet. To do. In the method (3), the top of the droplets may be warmed by setting the ambient temperature higher than the substrate temperature. In the method (3), only the temperature near the droplet may be controlled by downflow.

また、本発明のデバイスの製造方法は、上述の方法により形成された薄膜を用いてデバイスを製造することを特徴とする。また、本発明の電気光学装置の製造方法は、上述の方法により形成された薄膜を用いて電気光学装置を製造することを特徴とする。
これらのデバイスとしては、例えば半導体素子,撮像素子,液晶素子,有機EL素子等を挙げることができる。また、電気光学装置としては液晶表示装置,有機EL表示装置,電気泳動表示装置,プラズマ表示装置等を挙げることができる。
本方法によれば、上記薄膜形成方法によって高精細な膜パターンを形成可能であることから、デバイス,電気光学装置の品質向上を図ることができる。
The device manufacturing method of the present invention is characterized in that a device is manufactured using the thin film formed by the above-described method. According to another aspect of the invention, there is provided a method for manufacturing an electro-optical device, wherein the electro-optical device is manufactured using the thin film formed by the above-described method.
Examples of these devices include semiconductor elements, imaging elements, liquid crystal elements, and organic EL elements. Examples of the electro-optical device include a liquid crystal display device, an organic EL display device, an electrophoretic display device, and a plasma display device.
According to this method, since a high-definition film pattern can be formed by the above-described thin film forming method, the quality of devices and electro-optical devices can be improved.

また、本発明の電子機器は上述の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
これにより高品質な表示部を備えた電子機器を提供することができる。
According to another aspect of the invention, an electronic apparatus includes the above-described electro-optical device.
Thereby, an electronic apparatus provided with a high-quality display unit can be provided.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all of the following drawings, the film thicknesses and dimensional ratios of the respective components are appropriately changed in order to make the drawings easy to see.

[薄膜形成方法]
本発明の薄膜形成方法は、機能性材料を含む液体材料を液滴吐出装置によって基板上に液滴として吐出(配置)し、これを乾燥することによって膜化するものである。この際、本発明では、その乾燥過程において液滴内の温度分布を利用して液滴の対流状態を制御している。
[Thin film formation method]
In the thin film forming method of the present invention, a liquid material containing a functional material is ejected (arranged) as droplets on a substrate by a droplet ejection device and dried to form a film. At this time, in the present invention, the convection state of the droplet is controlled using the temperature distribution in the droplet during the drying process.

通常、液滴内には気化熱の影響により部分的に温度差が生じており、この温度差によって液滴内にはレイリー対流とマランゴニ対流という2種類の対流が生じる。レイリー対流は液滴内の局所的な密度差によって生じる浮力による対流であり、マランゴニ対流は気液界面の局所的な表面張力差によって生じる対流である。一般に液滴のサイズが大きい場合にはレイリー対流が支配的であり、液滴サイズが小さい場合にはマランゴニ対流が支配的である。本実施形態で扱う液滴吐出装置、例えばインクジェット装置では、吐出される液滴のサイズは十分小さいため、マランゴニ対流が支配的となる。したがって、本実施形態ではこのマランゴニ対流を利用して液滴周縁部でのピニング,ディピニングを制御することとなる。   Usually, a temperature difference is partially generated in the droplet due to the effect of heat of vaporization, and this kind of temperature difference causes two types of convection, Rayleigh convection and Marangoni convection, in the droplet. Rayleigh convection is convection due to buoyancy caused by local density differences in the droplets, and Marangoni convection is convection caused by local surface tension differences at the gas-liquid interface. In general, Rayleigh convection is dominant when the droplet size is large, and Marangoni convection is dominant when the droplet size is small. In the droplet discharge device handled in the present embodiment, for example, an ink jet device, the size of the discharged droplet is sufficiently small, so Marangoni convection is dominant. Therefore, in this embodiment, this Marangoni convection is used to control pinning and depinning at the periphery of the droplet.

図1は、本発明の薄膜形成方法における乾燥過程の一例を示す模式図である。図1は、基板上に吐出された液滴を乾燥させる際に、液滴内に持続的に対流を生じさせることで微小膜を形成するようにしたものである。すなわち、本例では乾燥の初期段階における液滴の縁での固形分の析出(ピニング)が生じないように、液滴内に所定温度以上の温度分布を生じさせ、液滴の縁部における対流を促している。このような温度制御を行なった場合、液滴内には中央部から縁部に向かう液体の流れと縁部から中央部に向かう流れとを含む対流が持続的に形成され、液滴内における局所的な固形分濃度の上昇が抑制されるとともに、液滴内の固形分濃度の均一化が図られる。そして、液滴の全体の固形分濃度が略同時に飽和濃度に達することで、液滴の全体において概ね一斉に析出が起こる。このとき、液滴の収縮過程における液滴の形状を維持して固化が生じ、乾燥膜は、中央部と縁とがほぼ同程度の膜厚となるか、縁に比べて中央部の膜厚が大きくなる。   FIG. 1 is a schematic view showing an example of a drying process in the thin film forming method of the present invention. In FIG. 1, when a droplet discharged onto a substrate is dried, a microfilm is formed by continuously generating convection in the droplet. That is, in this example, in order to prevent solid content precipitation (pinning) at the edge of the droplet in the initial stage of drying, a temperature distribution higher than a predetermined temperature is generated in the droplet, and convection is generated at the edge of the droplet. Prompts. When such temperature control is performed, a convection including a flow of liquid from the center to the edge and a flow from the edge to the center is continuously formed in the droplet, and a local convection is formed in the droplet. Increase in the solid content concentration is suppressed, and the solid content concentration in the droplets is made uniform. Then, when the solid content concentration of the entire droplet reaches the saturation concentration almost simultaneously, precipitation occurs almost simultaneously in the entire droplet. At this time, solidification occurs while maintaining the shape of the droplet in the contraction process of the droplet, and the dry film has a film thickness approximately the same at the center and the edge, or at the center compared to the edge. Becomes larger.

ここで、液滴内の温度分布の制御方法としては以下の方法を用いることができる。
(1)液滴の配置された基板の温度を制御する方法
(2)液滴を部分的にレーザ加熱する方法
(3)液滴の雰囲気温度を制御する方法
Here, as a method for controlling the temperature distribution in the droplet, the following method can be used.
(1) Method for controlling temperature of substrate on which droplets are arranged (2) Method for partially laser heating droplets (3) Method for controlling ambient temperature of droplets

この際、対流を効率的に起こすために、温度制御の方法を液体材料の溶媒もしくは分散媒の特性(主に溶媒もしくは分散媒の沸点)に応じて変えることが望ましい。以下に、溶媒もしくは分散媒の沸点と液滴内の温度分布との関係について説明する。
下記の表1は、溶媒もしくは分散媒の種類と、対流状態及び液滴表面の温度分布との関係を示している。ここでは、液体材料として、ポリスチレン微粒子(粒径φ=1.5μm)を数種類の分散媒に分散させたものを用意した。微粒子の濃度は0.1wt%である。そして、各液体材料をマイクロピペットで2μlとり、基板上に滴下して真上から顕微鏡で観察した。用いた基板はSi基板,ガラス基板,SAMs(SAMs:FAS17,C18,CN,Bz,FAS3,C8,NH2)で表面処理を施したガラス基板である。
At this time, in order to efficiently generate convection, it is desirable to change the temperature control method according to the characteristics of the solvent or dispersion medium of the liquid material (mainly the boiling point of the solvent or dispersion medium). Below, the relationship between the boiling point of a solvent or a dispersion medium and the temperature distribution in a droplet is demonstrated.
Table 1 below shows the relationship between the type of the solvent or dispersion medium, the convection state, and the temperature distribution on the droplet surface. Here, a liquid material prepared by dispersing polystyrene fine particles (particle diameter φ = 1.5 μm) in several kinds of dispersion media was prepared. The concentration of the fine particles is 0.1 wt%. Then, 2 μl of each liquid material was taken with a micropipette, dropped onto the substrate and observed with a microscope from directly above. The substrates used were Si substrates, glass substrates, and glass substrates that were surface-treated with SAMs (SAMs: FAS17, C18, CN, Bz, FAS3, C8, NH2).

なお、FAS17=1H,1H,2H,2H−パーフルオロデシルトリエトキシシラン、C18=オクタデシルトリメトキシシラン、CN=3−シアノプロピルトリエトキシシラン、Bz=ベンジルトリエトキシシラン、F3=3,3,3トリフルオロプロピルメトキシシラン、C8=オクチルトリエトキシシラン、NH2=3−アミノプロピルトリエトキシシランである。
また、表1において、状態Aは、液滴表面での対流が液滴の底部外周部(縁部)から液滴の頂部に向かって生じ、且つ、液滴中央部での対流が液滴の頂部から液滴の底部中央部に向かって生じるものを示している(図10(a)参照)。また、状態Bは液滴表面での対流が液滴の頂部から液滴の底部外周部に向かって生じ、且つ、液滴中央部での対流が液滴の底部中央部から液滴の頂部に向かって生じるものを示している(図10(b)参照)。また、状態Cは液滴内に対流が殆ど観察されないものを示している(図10(c)参照)。
FAS17 = 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyltriethoxysilane, C18 = octadecyltrimethoxysilane, CN = 3-cyanopropyltriethoxysilane, Bz = benzyltriethoxysilane, F3 = 3, 3, 3 Trifluoropropylmethoxysilane, C8 = octyltriethoxysilane, NH2 = 3-aminopropyltriethoxysilane.
In Table 1, state A indicates that convection at the droplet surface occurs from the outer periphery (edge) of the bottom of the droplet toward the top of the droplet, and convection at the center of the droplet is What is generated from the top toward the center of the bottom of the droplet is shown (see FIG. 10A). In state B, convection on the droplet surface occurs from the top of the droplet toward the outer periphery of the bottom of the droplet, and convection at the center of the droplet occurs from the center of the bottom of the droplet to the top of the droplet. What is generated is shown (see FIG. 10B). In addition, the state C shows a state in which almost no convection is observed in the droplet (see FIG. 10C).

Figure 2005144217
Figure 2005144217

また、ここでは更に、液滴表面の温度分布をサーモグラフィを用いて観察した。この結果、状態Aを示した液滴では、液滴頂部の温度が液滴の縁部の温度に比べて低温であり、状態Bを示した液滴では状態Aのものとは逆の温度分布、即ち、液滴頂部の温度が液滴の縁部の温度に比べて高温であることがわかった。また、状態Cを示した液滴では、液滴内の温度差は殆どなく、略均一な温度分布であった。   Further, here, the temperature distribution on the surface of the droplet was observed using thermography. As a result, in the droplet showing the state A, the temperature at the top of the droplet is lower than the temperature at the edge of the droplet, and in the droplet showing the state B, the temperature distribution is opposite to that in the state A. That is, it was found that the temperature at the top of the droplet was higher than the temperature at the edge of the droplet. In addition, in the droplet showing the state C, there was almost no temperature difference in the droplet, and the temperature distribution was almost uniform.

以上の結果から、以下のことが考察される。
(1)液滴内には主にマランゴニ対流が生じている。
すなわち、本例では、マランゴニ対流の特徴の1つである、液滴表面に温度の高い方から低い方に向かう流れ(熱毛管流)が生じていることから、液滴内の対流はレイリー対流よりもマランゴニ対流が支配的であることがわかる。また、対流が熱毛管流であることから、気液界面での温度分布が重要となる。
(2)液滴内の対流は主に液滴内部の温度分布によって生じる。
これは、液滴内の温度が略均一なものでは対流を生じない(即ち、状態Cを示す)ことから結論付けられる。逆に、このことから対流を制御するには液滴の温度を制御すればよいことがわかる。
(3)液滴内の対流の方向は溶媒もしくは分散媒の沸点と密接に関係している。
すなわち、対流の状態と溶媒もしくは分散媒の沸点との関係を見た場合、150℃を境にして対流のパターンが逆転している。沸点が150℃以上の溶媒もしくは分散媒を高沸点溶媒もしくは高沸点分散媒、150℃未満の溶媒もしくは分散媒を低沸点溶媒もしくは低沸点分散媒と呼んだ場合、概ね高沸点溶媒もしくは高沸点分散媒を用いたものでは対流パターンは状態Bであり、低沸点溶媒もしくは低沸点分散媒を用いたものでは状態Aとなる。なお、表1ではこれに従わないものもあるが、このような溶媒もしくは分散媒は、比熱が大きい等、もともと温度分布の出にくい性質を有するものである。
From the above results, the following is considered.
(1) Marangoni convection mainly occurs in the droplet.
In other words, in this example, a flow (thermocapillary flow) from the higher temperature to the lower temperature is generated on the droplet surface, which is one of the features of Marangoni convection. Therefore, the convection in the droplet is Rayleigh convection. It can be seen that Marangoni convection is dominant. Further, since the convection is a thermocapillary flow, the temperature distribution at the gas-liquid interface is important.
(2) Convection in the droplet is mainly caused by temperature distribution inside the droplet.
This is concluded from the fact that convection does not occur when the temperature in the droplet is substantially uniform (ie, indicates state C). On the contrary, it can be seen from this that the temperature of the droplets can be controlled to control the convection.
(3) The direction of convection in the droplet is closely related to the boiling point of the solvent or dispersion medium.
That is, when the relationship between the convection state and the boiling point of the solvent or dispersion medium is observed, the convection pattern is reversed at 150 ° C. When a solvent or dispersion medium having a boiling point of 150 ° C. or higher is called a high boiling solvent or high boiling dispersion medium, and a solvent or dispersion medium having a boiling point of less than 150 ° C. is called a low boiling solvent or low boiling dispersion medium, it is generally a high boiling solvent or high boiling dispersion. In the case of using a medium, the convection pattern is in state B, and in the case of using a low boiling point solvent or a low boiling point dispersion medium, it is in state A. In Table 1, there are some that do not comply with this, but such a solvent or dispersion medium originally has a property that a temperature distribution is difficult to occur, such as a large specific heat.

このように、液滴内の温度分布の様子は溶媒もしくは分散媒によって異なることから、液滴に部分的に熱を与えて対流を制御する場合には、その加熱位置を溶媒もしくは分散媒の種類、特に溶媒もしくは分散媒の沸点に基づいて異ならせる必要がある。例えば液滴内の温度勾配を広げるには、高沸点溶媒もしくは高沸点分散媒を用いたものでは、液滴に対して、その頂部が底部よりも高温となるような温度勾配を与えるようにし、低沸点溶媒もしくは低沸点分散媒を用いたものでは、その頂部が底部よりも低温となるような温度勾配を与えればよい。これにより、液滴内の対流が促進され、ピニングが起きにくくなる。逆に、これと反対の制御を行なった場合には対流が弱められ、ピニングしやすくなる。そして、これらの制御を使い分けることで、所望の大きさの膜を得ることができる。   As described above, the temperature distribution in the droplet varies depending on the solvent or dispersion medium. Therefore, when the convection is controlled by partially applying heat to the droplet, the heating position is determined depending on the type of the solvent or dispersion medium. In particular, it should be varied based on the boiling point of the solvent or dispersion medium. For example, in order to widen the temperature gradient in the droplet, in the case of using a high boiling point solvent or a high boiling point dispersion medium, the droplet is given a temperature gradient such that the top is higher than the bottom, In the case of using a low-boiling point solvent or a low-boiling point dispersion medium, it is only necessary to give a temperature gradient such that the top part has a lower temperature than the bottom part. As a result, convection in the droplet is promoted and pinning is less likely to occur. On the contrary, when the control opposite to this is performed, the convection is weakened and pinning becomes easy. By properly using these controls, a film having a desired size can be obtained.

具体的な温度制御の態様を図2,図3に示す。図2は高沸点溶媒もしくは高沸点分散媒を用いた場合の方法であり、図3は低沸点溶媒もしくは低沸点分散媒を用いた場合の方法である。
図2(a)は、基板Sの温度により液滴LH内の温度分布を制御する方法を示している。ここでは溶媒もしくは分散媒に高沸点溶媒もしくは高沸点分散媒を用いているので、例えば基板温度を上げる(加熱する)と液滴LH内の温度勾配が小さくなり、対流が弱まる(即ち、ピニングし易くなる)。また、基板温度を下げる(冷却する)と液滴LH内の温度勾配が大きくなり、対流が促進される(即ち、ディピニングする)。
図2(b)は、レーザ加熱により液滴LH内の温度分布を制御する方法を示している。この方法では、例えばレーザ光を基板Sに略平行に照射し、液滴LHの頂部のみ加熱することで、液滴LH内の対流を促進することができる。
図2(c)は、雰囲気温度を制御することにより液滴LH内の温度分布を制御する方法を示している。この方法では、例えば雰囲気温度を基板温度よりも高くすることで、液滴LHの頂部が暖められ、対流が促進される。また、雰囲気温度を基板温度よりも低くすることで、対流を弱めることができる。なお、この方法では、ダウンフローによって液滴近傍の温度のみ制御してもよい。
Specific modes of temperature control are shown in FIGS. FIG. 2 shows a method using a high boiling point solvent or a high boiling point dispersion medium, and FIG. 3 shows a method using a low boiling point solvent or a low boiling point dispersion medium.
FIG. 2A shows a method of controlling the temperature distribution in the droplet LH by the temperature of the substrate S. Here, since the high boiling point solvent or the high boiling point dispersion medium is used as the solvent or the dispersion medium, for example, when the substrate temperature is raised (heated), the temperature gradient in the droplet LH becomes small and the convection becomes weak (that is, pinning occurs). Easier). Further, when the substrate temperature is lowered (cooled), the temperature gradient in the droplet LH increases, and convection is promoted (ie, depinning).
FIG. 2B shows a method for controlling the temperature distribution in the droplet LH by laser heating. In this method, for example, irradiating the laser beam to the substrate S substantially in parallel and heating only the top of the droplet LH can promote convection in the droplet LH.
FIG. 2C shows a method for controlling the temperature distribution in the droplet LH by controlling the ambient temperature. In this method, for example, by making the ambient temperature higher than the substrate temperature, the top of the droplet LH is warmed and convection is promoted. Further, the convection can be weakened by setting the atmospheric temperature lower than the substrate temperature. In this method, only the temperature near the droplet may be controlled by downflow.

一方、低沸点溶媒もしくは低沸点分散媒を用いた場合には、基板Sを冷却すると液滴LC内の温度勾配は逆に小さくなるので対流は弱まり、基板Sを加熱すると温度勾配は大きくなるので対流は促進される(図3(a))。同様に、液滴LCの雰囲気温度を基板温度よりも高くして液滴LCの頂部を暖めた場合には、液滴LC内の温度勾配は小さくなるので対流は弱くなり、雰囲気温度を基板温度よりも低くして液滴LCの頂部を冷やした場合には、対流は強くなる(図3(b))。
なお、沸点が十分に小さい場合には、液滴の頂部で常に蒸発が起きるので、液滴内にはその気化熱の影響で大きな温度勾配が生じる。このため、沸点の十分小さい溶媒もしくは分散媒を用いた場合には、基板加熱等の温度制御を行なわなくてもディピニング薄膜を形成できる場合もあり得る。
On the other hand, when the low boiling point solvent or the low boiling point dispersion medium is used, when the substrate S is cooled, the temperature gradient in the droplet LC is decreased, and thus the convection is weakened. When the substrate S is heated, the temperature gradient is increased. Convection is promoted (FIG. 3 (a)). Similarly, when the temperature of the droplet LC is higher than the substrate temperature and the top of the droplet LC is warmed, the temperature gradient in the droplet LC becomes smaller and the convection becomes weaker. When the top of the droplet LC is cooled at a lower temperature, the convection becomes stronger (FIG. 3B).
Note that when the boiling point is sufficiently small, evaporation always occurs at the top of the droplet, so that a large temperature gradient is generated in the droplet due to the heat of vaporization. For this reason, when a solvent or dispersion medium having a sufficiently low boiling point is used, it may be possible to form a depinning thin film without performing temperature control such as substrate heating.

以上説明したように、本例の薄膜形成方法では、液滴内の対流を利用してピニング,ディピニングを制御しているため、任意の形状,サイズの乾燥膜を形成することができる。例えば、乾燥期間中、常に液体を対流させ続けた場合には、液滴はピニングを生じることなく収縮を続けるため、得られる乾燥膜のサイズは極めて微小なものとなる。また、ピニングが起きたとき、初期の段階であれば対流を激しくすることでピニングした固形分を掻き取る(即ちディピニングさせる)ことができる。逆に対流が激しい場合には、液滴内の温度分布を小さくして対流を緩やかにすることで、固形分の堆積を安定化することができる。すなわち、対流の大きさを最適に設定することで、膜質の制御が可能となる。さらに、対流を維持するだけでなく、意図的に対流を停止する(即ち、液滴内の対流制御を停止するタイミングを調節する)ことで、乾燥膜の形状やサイズを自在にコントロールすることも可能である。
特に本方法では、温度制御によって対流を強制的に起こすことができるので、例えば比熱が高く、単に自然乾燥しただけではピニングが生じてしまうような場合でも、ディピニング薄膜を形成することができる。なお、通常インクジェット装置で使用する液体材料には高沸点溶媒もしくは高沸点分散媒が用いられるが、このような液体材料は乾燥時間が長く、この間に液滴内の対流が止まってしまう(即ち、ピニングが生じてしまう)場合がある。したがって、このような場合でも、本方法を用いればピニングを生じることなく微小な薄膜を形成することができる。
As described above, in the thin film forming method of this example, pinning and depinning are controlled using convection in the droplets, so that a dry film having an arbitrary shape and size can be formed. For example, when the liquid is continuously convected during the drying period, the droplets continue to contract without causing pinning, so that the size of the obtained dry film becomes extremely small. Further, when pinning occurs, the pinned solid content can be scraped off (ie, depinned) by intensifying the convection at the initial stage. On the other hand, when convection is intense, the deposition of solids can be stabilized by reducing the temperature distribution in the droplets and making the convection gentle. That is, the film quality can be controlled by optimally setting the size of the convection. In addition to maintaining convection, it is possible to freely control the shape and size of the dry film by intentionally stopping convection (ie, adjusting the timing to stop convection control within the droplet). Is possible.
In particular, in this method, since convection can be forcibly caused by temperature control, a depinning thin film can be formed even when, for example, the specific heat is high and pinning occurs only by natural drying. In addition, a high boiling point solvent or a high boiling point dispersion medium is usually used for a liquid material used in an ink jet apparatus, but such a liquid material has a long drying time, and during this time, convection in a droplet stops (that is, Pinning may occur). Therefore, even in such a case, if this method is used, a minute thin film can be formed without causing pinning.

[複数の乾燥膜の近接配置方法]
次に、複数の薄膜を基板上に並べて形成する方法について説明する。図4は、ディピニング薄膜を接近かつ並べて形成するための方法を説明するための図であり、上段が平面図、下段が断面図である。
基板上に複数の液滴を並べて配置し、その後、それらをまとめて乾燥しようとすると、乾燥前における液滴同士の結合を避けるために、液滴の直径以上に液滴同士を離す必要がある。乾燥前の液滴同士の結合(合体)は膜の拡大化を招く。そこで、本方法では、先に基板上に配置した液滴を乾燥させてから、次の液滴を配置することにより、複数の乾燥膜を接近かつ並べて形成する。
[Proximity arrangement method of multiple dry films]
Next, a method for forming a plurality of thin films side by side on a substrate will be described. FIG. 4 is a view for explaining a method for forming the depinning thin films close to each other, wherein the upper stage is a plan view and the lower stage is a cross-sectional view.
When a plurality of droplets are arranged side by side on a substrate and then dried together, it is necessary to separate the droplets more than the diameter of the droplets in order to avoid bonding of the droplets before drying. . Bonding (merging) of droplets before drying leads to enlargement of the film. Therefore, in this method, a plurality of dry films are formed close to each other by drying the droplets previously placed on the substrate and then placing the next droplet.

すなわち、本方法では、図4に示すように、まず第1の液滴を基板上に配置し、その第1の液滴の乾燥膜(第1の乾燥膜)を形成する。そして、その第1の乾燥膜に一部を重ねて第2の液滴を基板上に配置し、これを乾燥して第2の液滴の乾燥膜(第2の乾燥膜)を形成する。この際、第2の液滴の縁が第1の乾燥膜によってピン止めされないように、第2の液滴内の対流状態を最適に制御する。具体的には、第2の液滴の溶媒もしくは分散媒に高沸点溶媒もしくは高沸点分散媒を用いた場合には、基板温度や雰囲気温度を制御したり、液滴を部分的にレーザ加熱したりすることで、第2の液滴に対して、その頂部が底部よりも高温となるような温度勾配を与えるようにする。また、低沸点溶媒もしくは低沸点分散媒を用いた場合には、逆に頂部が底部よりも低温となるような温度勾配を与える。これにより、第2の液滴内の対流が促進され、第1の乾燥膜がピニングサイトとして作用することが防止される。したがって、本方法を採用することで、第2の乾燥膜を第1の乾燥膜に接近かつ並べて形成することが可能となる。   That is, in this method, as shown in FIG. 4, first, a first droplet is placed on a substrate, and a dry film (first dry film) of the first droplet is formed. Then, the second droplet is placed on the substrate so as to partially overlap the first dry film, and dried to form a dry film (second dry film) of the second droplet. At this time, the convection state in the second droplet is optimally controlled so that the edge of the second droplet is not pinned by the first dry film. Specifically, when a high-boiling solvent or high-boiling point dispersion medium is used as the solvent or dispersion medium for the second droplet, the substrate temperature or the atmospheric temperature is controlled, or the droplet is partially laser-heated. As a result, a temperature gradient is applied to the second droplet such that the top of the second droplet is hotter than the bottom. On the other hand, when a low boiling point solvent or a low boiling point dispersion medium is used, a temperature gradient is applied so that the top part is at a lower temperature than the bottom part. As a result, convection in the second droplet is promoted, and the first dry film is prevented from acting as a pinning site. Therefore, by adopting this method, the second dry film can be formed close to and side by side with the first dry film.

[線状パターンの形成方法]
次に、基板上に線状パターンを形成する方法について説明する。図5は、上述した複数の乾燥膜の近接配置方法を用いて線状パターンを形成する方法の一例を示す図である。ここでは、例えば図6に示すような膜形成装置10を用いてパターンを形成する。
[Formation method of linear pattern]
Next, a method for forming a linear pattern on the substrate will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a method of forming a linear pattern using the above-described method of arranging a plurality of dry films in close proximity. Here, for example, a pattern is formed using a film forming apparatus 10 as shown in FIG.

[膜形成装置]
まず、この膜形成装置10について説明する。
図6において、膜形成装置10は、ベース112と、ベース112上に設けられ、基板20を支持する基板ステージ22と、ベース112と基板ステージ22との間に介在し、基板ステージ22を移動可能に支持する第1移動装置(移動装置)114と、基板ステージ22に支持されている基板20に対して処理液体を吐出可能な液体吐出ヘッド21と、液体吐出ヘッド21を移動可能に支持する第2移動装置116と、液体吐出ヘッド21の液滴の吐出動作を制御する制御装置23とを備えている。更に、膜形成装置10は、ベース112上に設けられている重量測定装置としての電子天秤(不図示)と、キャッピングユニット25と、クリーニングユニット24とを有している。また、第1移動装置114及び第2移動装置116を含む膜形成装置10の動作は、制御装置23によって制御される。
[Film forming equipment]
First, the film forming apparatus 10 will be described.
In FIG. 6, the film forming apparatus 10 is provided on a base 112, a substrate stage 22 that supports the substrate 20, and is interposed between the base 112 and the substrate stage 22, and can move the substrate stage 22. A first moving device (moving device) 114 supported by the substrate stage, a liquid ejecting head 21 capable of ejecting the processing liquid to the substrate 20 supported by the substrate stage 22, and a first supporting device movably supporting the liquid ejecting head 21. A two-movement device 116 and a control device 23 for controlling the droplet discharge operation of the liquid discharge head 21. Further, the film forming apparatus 10 includes an electronic balance (not shown) as a weight measuring device provided on the base 112, a capping unit 25, and a cleaning unit 24. The operation of the film forming apparatus 10 including the first moving device 114 and the second moving device 116 is controlled by the control device 23.

第1移動装置114はベース112の上に設置されており、Y方向に沿って位置決めされている。第2移動装置116は、支柱16A,16Aを用いてベース112に対して立てて取り付けられており、ベース112の後部12Aにおいて取り付けられている。第2移動装置116のX方向(第2の方向)は、第1移動装置114のY方向(第1の方向)と直交する方向である。ここで、Y方向はベース112の前部12Bと後部12A方向に沿った方向である。これに対してX方向はベース112の左右方向に沿った方向であり、各々水平である。また、Z方向はX方向及びY方向に垂直な方向である。   The first moving device 114 is installed on the base 112 and is positioned along the Y direction. The second moving device 116 is mounted upright with respect to the base 112 using the support columns 16A and 16A, and is mounted at the rear portion 12A of the base 112. The X direction (second direction) of the second moving device 116 is a direction orthogonal to the Y direction (first direction) of the first moving device 114. Here, the Y direction is a direction along the front 12B and rear 12A directions of the base 112. On the other hand, the X direction is a direction along the left-right direction of the base 112 and is horizontal. The Z direction is a direction perpendicular to the X direction and the Y direction.

第1移動装置114は、例えばリニアモータによって構成され、ガイドレール140,140と、このガイドレール140に沿って移動可能に設けられているスライダー142とを備えている。このリニアモータ形式の第1移動装置114のスライダー142は、ガイドレール140に沿ってY方向に移動して位置決め可能である。   The first moving device 114 is constituted by, for example, a linear motor, and includes guide rails 140 and 140 and a slider 142 provided to be movable along the guide rail 140. The slider 142 of the first moving device 114 of this linear motor type can be positioned by moving in the Y direction along the guide rail 140.

また、スライダー142はZ軸回り(θZ)用のモータ144を備えている。このモータ144は、例えばダイレクトドライブモータであり、モータ144のロータは基板ステージ22に固定されている。これにより、モータ144に通電することでロータと基板ステージ22とは、θZ方向に沿って回転して基板ステージ22をインデックス(回転割り出し)することができる。すなわち、第1移動装置114は、基板ステージ22をY方向(第1の方向)及びθZ方向に移動可能である。   Further, the slider 142 includes a motor 144 for rotating around the Z axis (θZ). The motor 144 is, for example, a direct drive motor, and the rotor of the motor 144 is fixed to the substrate stage 22. Thus, by energizing the motor 144, the rotor and the substrate stage 22 can rotate along the θZ direction to index (rotate index) the substrate stage 22. That is, the first moving device 114 can move the substrate stage 22 in the Y direction (first direction) and the θZ direction.

基板ステージ22は基板20を保持し、所定の位置に位置決めするものである。また、基板ステージ22は不図示の吸着保持装置を有しており、吸着保持装置が作動することにより、基板ステージ22の穴46Aを通して基板20を基板ステージ22の上に吸着して保持する。   The substrate stage 22 holds the substrate 20 and positions it at a predetermined position. The substrate stage 22 has a suction holding device (not shown), and the suction holding device operates to suck and hold the substrate 20 on the substrate stage 22 through the hole 46A of the substrate stage 22.

第2移動装置116はリニアモータによって構成され、支柱16A,16Aに固定されたコラム16Bと、このコラム16Bに支持されているガイドレール62Aと、ガイドレール62Aに沿ってX方向に移動可能に支持されているスライダー160とを備えている。スライダー160はガイドレール62Aに沿ってX方向に移動して位置決め可能であり、液体吐出ヘッド21はスライダー160に取り付けられている。   The second moving device 116 is constituted by a linear motor, and is supported by a column 16B fixed to the columns 16A and 16A, a guide rail 62A supported by the column 16B, and movable in the X direction along the guide rail 62A. The slider 160 is provided. The slider 160 can be positioned by moving in the X direction along the guide rail 62 </ b> A, and the liquid discharge head 21 is attached to the slider 160.

液体吐出ヘッド21は、揺動位置決め装置としてのモータ62,64,67,68を有している。モータ62を作動すれば、液体吐出ヘッド21は、Z軸に沿って上下動して位置決め可能である。このZ軸はX軸とY軸に対して各々直交する方向(上下方向)である。モータ64を作動すると、液体吐出ヘッド21は、Y軸回りのβ方向に沿って揺動して位置決め可能である。モータ67を作動すると、液体吐出ヘッド21は、X軸回りのγ方向に揺動して位置決め可能である。モータ68を作動すると、液体吐出ヘッド21は、Z軸回りのα方向に揺動して位置決め可能である。すなわち、第2移動装置116は、液体吐出ヘッド21をX方向(第1の方向)及びZ方向に移動可能に支持するとともに、この液体吐出ヘッド21をθX方向、θY方向、θZ方向に移動可能に支持する。   The liquid discharge head 21 has motors 62, 64, 67, 68 as swing positioning devices. If the motor 62 is operated, the liquid ejection head 21 can be positioned by moving up and down along the Z axis. The Z axis is a direction (vertical direction) orthogonal to the X axis and the Y axis. When the motor 64 is operated, the liquid discharge head 21 can be positioned by swinging along the β direction around the Y axis. When the motor 67 is operated, the liquid discharge head 21 can be positioned by swinging in the γ direction around the X axis. When the motor 68 is operated, the liquid discharge head 21 can be positioned by swinging in the α direction around the Z axis. That is, the second moving device 116 supports the liquid discharge head 21 so as to be movable in the X direction (first direction) and the Z direction, and can move the liquid discharge head 21 in the θX direction, the θY direction, and the θZ direction. To support.

このように、図6の液体吐出ヘッド21は、スライダー160において、Z軸方向に直線移動して位置決め可能で、α、β、γに沿って揺動して位置決め可能であり、液体吐出ヘッド21の液滴吐出面11Pは、基板ステージ22側の基板20に対して正確に位置あるいは姿勢をコントロールすることができる。なお、液体吐出ヘッド21の液滴吐出面11Pには液滴を吐出する複数のノズルが設けられている。   6 can be positioned by moving linearly in the Z-axis direction in the slider 160, and can be positioned by swinging along α, β, and γ. The droplet discharge surface 11P can be accurately controlled in position or posture with respect to the substrate 20 on the substrate stage 22 side. A plurality of nozzles for discharging droplets are provided on the droplet discharge surface 11P of the liquid discharge head 21.

液体吐出ヘッド21は、いわゆる液体吐出方式(液滴吐出方式)により、液体材料(レジスト)をノズルから吐出するものである。液体吐出方式としては、圧電体素子としてのピエゾ素子を用いてインクを吐出させるピエゾ方式、液体材料を加熱し発生した泡(バブル)により液体材料を吐出させる方式等、公知の種々の技術を適用できる。このうち、ピエゾ方式は、液体材料に熱を加えないため、材料の組成等に影響を与えないという利点を有する。なお、本例では、上記ピエゾ方式を用いる。   The liquid discharge head 21 discharges a liquid material (resist) from a nozzle by a so-called liquid discharge method (droplet discharge method). As the liquid ejection method, various known techniques such as a piezo method that ejects ink using a piezoelectric element as a piezoelectric element, and a method that ejects liquid material using bubbles generated by heating the liquid material are applied. it can. Among these, the piezo method has an advantage that it does not affect the composition of the material because no heat is applied to the liquid material. In this example, the piezo method is used.

図7は、ピエゾ方式による液体材料の吐出原理を説明するための図である。図7において、液体材料を収容する液室31に隣接してピエゾ素子32が設置されている。液室31には、液体材料を収容する材料タンクを含む液体材料供給系34を介して液体材料が供給される。ピエゾ素子32は駆動回路33に接続されており、この駆動回路33を介してピエゾ素子32に電圧が印加される。ピエゾ素子32を変形させることにより、液室31が変形し、ノズル30から液体材料が吐出される。このとき、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子32の歪み量が制御され、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子32の歪み速度が制御される。すなわち、液体吐出ヘッド21では、ピエゾ素子32への印加電圧の制御により、ノズル30からの液体材料の吐出の制御が行われる。   FIG. 7 is a view for explaining the discharge principle of the liquid material by the piezo method. In FIG. 7, a piezo element 32 is installed adjacent to a liquid chamber 31 for storing a liquid material. The liquid material is supplied to the liquid chamber 31 via a liquid material supply system 34 including a material tank that stores the liquid material. The piezo element 32 is connected to a drive circuit 33, and a voltage is applied to the piezo element 32 via the drive circuit 33. By deforming the piezo element 32, the liquid chamber 31 is deformed and the liquid material is discharged from the nozzle 30. At this time, the amount of distortion of the piezo element 32 is controlled by changing the value of the applied voltage, and the speed of distortion of the piezo element 32 is controlled by changing the frequency of the applied voltage. That is, in the liquid ejection head 21, the ejection of the liquid material from the nozzle 30 is controlled by controlling the voltage applied to the piezo element 32.

図6に戻り、電子天秤(不図示)は、液体吐出ヘッド21のノズルから吐出された液滴の一滴の重量を測定して管理するために、例えば、液体吐出ヘッド21のノズルから、5000滴分の液滴を受ける。電子天秤は、この5000滴の液滴の重量を5000の数字で割ることにより、一滴の液滴の重量を正確に測定することができる。この液滴の測定量に基づいて、液体吐出ヘッド21から吐出する液滴の量を最適にコントロールすることができる。   Returning to FIG. 6, the electronic balance (not shown) measures, for example, 5000 drops from the nozzle of the liquid discharge head 21 in order to measure and manage the weight of one drop discharged from the nozzle of the liquid discharge head 21. Receive a minute drop. The electronic balance can accurately measure the weight of one droplet by dividing the weight of the 5000 droplet by the number of 5000. Based on the measured amount of droplets, the amount of droplets ejected from the liquid ejection head 21 can be optimally controlled.

クリーニングユニット24は、液体吐出ヘッド21のノズル等のクリーニングをデバイス製造工程中や待機時に定期的にあるいは随時に行なうことができる。キャッピングユニット25は、液体吐出ヘッド21の液滴吐出面11Pが乾燥しないようにするために、デバイスを製造しない待機時にこの液滴吐出面11Pにキャップをかぶせるものである。   The cleaning unit 24 can perform cleaning of the nozzles of the liquid discharge head 21 periodically or at any time during the device manufacturing process or during standby. The capping unit 25 covers the droplet discharge surface 11P during standby when the device is not manufactured in order to prevent the droplet discharge surface 11P of the liquid discharge head 21 from drying.

液体吐出ヘッド21が第2移動装置116によりX方向に移動することで、液体吐出ヘッド21を電子天秤、クリーニングユニット24あるいはキャッピングユニット25の上部に選択的に位置決めさせることができる。つまり、デバイス製造作業の途中であっても、液体吐出ヘッド21をたとえば電子天秤側に移動すれば、液滴の重量を測定できる。また液体吐出ヘッド21をクリーニングユニット24上に移動すれば、液体吐出ヘッド21のクリーニングを行なうことができる。液体吐出ヘッド21をキャッピングユニット25の上に移動すれば、液体吐出ヘッド21の液滴吐出面11Pにキャップを取り付けて乾燥を防止する。   By moving the liquid discharge head 21 in the X direction by the second moving device 116, the liquid discharge head 21 can be selectively positioned above the electronic balance, the cleaning unit 24, or the capping unit 25. That is, even during the device manufacturing operation, the weight of the droplet can be measured by moving the liquid discharge head 21 to the electronic balance side, for example. If the liquid discharge head 21 is moved onto the cleaning unit 24, the liquid discharge head 21 can be cleaned. If the liquid discharge head 21 is moved onto the capping unit 25, a cap is attached to the droplet discharge surface 11P of the liquid discharge head 21 to prevent drying.

つまり、これら電子天秤、クリーニングユニット24、およびキャッピングユニット25は、ベース112上の後端側で、液体吐出ヘッド21の移動経路直下に、基板ステージ22と離間して配置されている。基板ステージ22に対する基板20の給材作業及び排材作業はベース112の前端側で行われるため、これら電子天秤、クリーニングユニット24あるいはキャッピングユニット25により作業に支障を来すことはない。   That is, the electronic balance, the cleaning unit 24, and the capping unit 25 are disposed on the rear end side on the base 112 and directly below the movement path of the liquid discharge head 21 and separated from the substrate stage 22. Since the supply work and the discharge work of the substrate 20 with respect to the substrate stage 22 are performed on the front end side of the base 112, the electronic balance, the cleaning unit 24, or the capping unit 25 does not hinder the work.

図6に示すように、基板ステージ22のうち、基板20を支持する以外の部分には、液体吐出ヘッド21が液滴を捨打ち或いは試し打ち(予備吐出)するための予備吐出エリア(予備吐出領域)152が、クリーニングユニット24と分離して設けられている。この予備吐出エリア152は、図6に示すように、基板ステージ22の後端部側においてX方向に沿って設けられている。この予備吐出エリア152は、基板ステージ22に固着され、上方に開口する断面凹字状の受け部材と、受け部材の凹部に交換自在に設置されて、吐出された液滴を吸収する吸収材とから構成されている。   As shown in FIG. 6, a preliminary discharge area (preliminary discharge) in which the liquid discharge head 21 discards or trially discharges (preliminary discharge) droplets on a portion of the substrate stage 22 other than supporting the substrate 20. (Region) 152 is provided separately from the cleaning unit 24. As shown in FIG. 6, the preliminary discharge area 152 is provided along the X direction on the rear end side of the substrate stage 22. This preliminary discharge area 152 is fixed to the substrate stage 22 and has a concave-shaped receiving member that opens upward, and an absorbent material that is exchangeably installed in the concave portion of the receiving member and absorbs the discharged droplets. It is composed of

図5に戻って、本実施形態の線状パターンの形成方法について説明する。ここでは、吐出ヘッド21から液体材料を液滴にして吐出し、その液滴を一定の距離(ピッチ)ごとに基板21上に配置する。そして、この液滴の配置動作を繰り返すことにより、基板21上に線状の膜パターンを形成する。   Returning to FIG. 5, the linear pattern forming method of this embodiment will be described. Here, the liquid material is discharged from the discharge head 21 as droplets, and the droplets are arranged on the substrate 21 at regular intervals (pitch). Then, a linear film pattern is formed on the substrate 21 by repeating this droplet placement operation.

具体的には、まず、図5(a)に示すように、吐出ヘッド21から吐出した液滴L1を、一定の間隔をあけて基板21上に順次配置する。   Specifically, first, as shown in FIG. 5A, the droplets L1 ejected from the ejection head 21 are sequentially arranged on the substrate 21 with a predetermined interval.

基板21上に液滴L1を配置した後、液体分(溶媒、分散媒など)の除去を行なうために、乾燥処理を行なう。乾燥処理は、例えばホットプレート、電気炉、熱風発生機、ランプアニールなどの加熱手段を用いた一般的な加熱処理の他に、基板21を搭載したステージを移動させることにより行なってもよい。また、本例では、上述したように、液滴を収縮させて乾燥膜を形成する(ディピニング)。   After the droplet L1 is placed on the substrate 21, a drying process is performed in order to remove liquid components (solvent, dispersion medium, etc.). The drying process may be performed by moving the stage on which the substrate 21 is mounted, in addition to a general heating process using heating means such as a hot plate, an electric furnace, a hot air generator, and lamp annealing. In this example, as described above, the droplets are contracted to form a dry film (depinning).

次に、図5(b)に示すように、上述した液滴の配置動作を繰り返す。すなわち、図5(a)に示した前回と同様に、吐出ヘッド21から液体材料を液滴L2にして吐出し、その液滴L2を一定距離ごとに基板21に配置する。このとき、液滴L2の量(1滴あたりの液体材料の量)、及びその配置ピッチP2は前回の液滴L1と同じである。また、液滴L2の配置位置を前回の液滴L1から所定距離S1だけシフトさせる。すなわち、基板21上に配置された前回の液滴L1の中心位置と、今回の液滴L2の中心位置とは上記距離S1だけ離れた位置関係となる。このシフト量S1は、本例では、上記ピッチP1,P2よりも狭く(S1<P1=P2)、かつ先に基板21に配置された液滴L1に次の液滴L2が一部重なるように定められている。   Next, as shown in FIG. 5B, the above-described droplet placement operation is repeated. That is, as in the previous time shown in FIG. 5A, the liquid material is discharged from the discharge head 21 as droplets L2, and the droplets L2 are arranged on the substrate 21 at regular intervals. At this time, the amount of the droplet L2 (the amount of the liquid material per droplet) and the arrangement pitch P2 thereof are the same as the previous droplet L1. Further, the arrangement position of the droplet L2 is shifted by a predetermined distance S1 from the previous droplet L1. That is, the center position of the previous droplet L1 disposed on the substrate 21 and the center position of the current droplet L2 are in a positional relationship separated by the distance S1. In this example, the shift amount S1 is narrower than the pitches P1 and P2 (S1 <P1 = P2), and the next droplet L2 partially overlaps the droplet L1 previously disposed on the substrate 21. It has been established.

またこのとき、今回の液滴L2と前回の液滴L1とが接するが、前回の液滴L1はすでに液体分が完全に又はある程度除去されているので、両者が合体して基板21上で広がることはほとんどない。液滴L2を基板21上に配置した後、液体分の除去を行なうために、前回と同様に、乾燥処理を行なう。   At this time, the current droplet L2 and the previous droplet L1 are in contact with each other. However, since the liquid component of the previous droplet L1 has already been completely or removed to some extent, they merge and spread on the substrate 21. There is hardly anything. After the droplet L2 is placed on the substrate 21, a drying process is performed in the same manner as before to remove the liquid component.

この後、図5(c)に示すように、上述した液滴の配置動作を複数回繰り返す。各回において、配置する液滴Ln同士の距離間隔(ピッチPn)は、最初の回の距離と同じ(ピッチPn=P1)で、常に一定である。また、液滴の配置動作を複数回繰り返す際、各回ごとに、液滴Lnの配置を開始する位置を、前回の液滴が配置された位置から所定距離だけずらす。この液滴の配置動作の繰り返しにより、基板21上に配置された液滴同士の隙間が埋まり、線状の連続したパターンが形成される。また、基板上に形成される膜パターンは、常に同じピッチによる液滴配置によって形成され、全体がほぼ等しい形成過程を経ているため、構造が均質なものとなる。   Thereafter, as shown in FIG. 5C, the above-described droplet placement operation is repeated a plurality of times. At each time, the distance interval (pitch Pn) between the droplets Ln to be arranged is the same as the distance of the first time (pitch Pn = P1), and is always constant. Further, when the droplet placement operation is repeated a plurality of times, the position where the placement of the droplet Ln is started is shifted by a predetermined distance from the position where the previous droplet was placed each time. By repeating this droplet placement operation, the gaps between the droplets placed on the substrate 21 are filled, and a linear continuous pattern is formed. In addition, the film pattern formed on the substrate is always formed by droplet arrangement with the same pitch, and the whole undergoes almost the same formation process, so that the structure is uniform.

このように本例の線状パターン形成方法では、液滴を収縮させて乾燥膜を形成することから、各液滴の乾燥膜の微小化が図られる。そのため、高精細な膜パターンを形成することができる。
なお、線状パターンの形成方法は、図5に示したものに限定されない。例えば、液滴の配置ピッチや、繰り返しの際のシフト量などは任意に設定可能である。
As described above, in the linear pattern forming method of this example, the droplets are contracted to form the dry film, so that the dry film of each droplet can be miniaturized. Therefore, a high-definition film pattern can be formed.
In addition, the formation method of a linear pattern is not limited to what was shown in FIG. For example, the arrangement pitch of the droplets and the shift amount at the time of repetition can be arbitrarily set.

[電気光学装置]
次に、本発明のデバイスについて説明する。ここでは、このデバイスとして電気光学装置、特に液晶表示装置を例に挙げて説明する。
図8は、本発明の膜形成方法を用いて製造されたカラーフィルタを搭載した液晶表示装置の構成を例示する斜視図である。
本実施形態に係る液晶表示装置400は、液晶駆動用IC(図示略)、配線類(図示略)、光源470、支持体(図示略)などの付帯要素が装着されている。
液晶表示装置400の構成を簡単に説明する。液晶表示装置400は、互いに対向するように配置された、カラーフィルタ460、及びガラス基板414と、これらの間に挟持された図示略の液晶層と、カラーフィルタ460の上面側(観察者側)に付設された偏光板416と、ガラス基板414の下面側に付設された図示略の偏光板とを主体として構成されている。カラーフィルタ460は透明なガラスからなる基板461を具備し、観察者側に設けられた基板であり、ガラス基板414はその反対側に設けられる透明な基板である。
[Electro-optical device]
Next, the device of the present invention will be described. Here, an electro-optical device, particularly a liquid crystal display device will be described as an example of this device.
FIG. 8 is a perspective view illustrating the configuration of a liquid crystal display device equipped with a color filter manufactured using the film forming method of the present invention.
The liquid crystal display device 400 according to this embodiment is equipped with auxiliary elements such as a liquid crystal driving IC (not shown), wirings (not shown), a light source 470, and a support (not shown).
The configuration of the liquid crystal display device 400 will be briefly described. The liquid crystal display device 400 includes a color filter 460 and a glass substrate 414 arranged so as to face each other, a liquid crystal layer (not shown) sandwiched therebetween, and an upper surface side (observer side) of the color filter 460. Are mainly composed of a polarizing plate 416 attached to the lower surface of the glass substrate 414 and a polarizing plate (not shown) attached to the lower surface side of the glass substrate 414. The color filter 460 includes a substrate 461 made of transparent glass and is a substrate provided on the viewer side, and the glass substrate 414 is a transparent substrate provided on the opposite side.

基板461の下側には、黒色感光性樹脂膜からなる隔壁462と、着色部463、及びオーバーコート層464が順次形成され、さらにオーバーコート層464の下側に駆動用の電極418が形成されている。なお、実際の液晶装置においては、電極418を覆って液晶層側と、ガラス基板414側の後述する電極432上に、配向膜が設けられるが、図示、及び説明を省略する。
カラーフィルタ460の液晶層側に形成された液晶駆動用の電極418は、ITO(Indium Tin Oxide)などの透明導電材料を、オーバーコート層464の全面に形成させたものである。
A partition wall 462 made of a black photosensitive resin film, a colored portion 463, and an overcoat layer 464 are sequentially formed below the substrate 461, and a driving electrode 418 is formed below the overcoat layer 464. ing. Note that in the actual liquid crystal device, an alignment film is provided on the liquid crystal layer side and the electrode 432 described later on the glass substrate 414 side so as to cover the electrode 418, but illustration and description thereof are omitted.
The liquid crystal driving electrode 418 formed on the liquid crystal layer side of the color filter 460 is formed by forming a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide) on the entire surface of the overcoat layer 464.

ガラス基板414上には、絶縁層425が形成され、この絶縁層425の上には、スイッチング素子としてのTFT(Thin Film Transistor)と、画素電極432とが形成されている。
ガラス基板414上に形成された絶縁層425上には、マトリクス状に走査線451と、信号線452とが形成され、走査線451と信号線452とに囲まれた領域毎に画素電極432が設けられている。各画素電極432のコーナー部分と走査線451と信号線452との間部分にはTFTが組み込まれており、走査線451と信号線452に対する信号の印加によってTFTはオン、又はオフの状態となって画素電極432への通電が制御される。
An insulating layer 425 is formed on the glass substrate 414, and a TFT (Thin Film Transistor) as a switching element and a pixel electrode 432 are formed on the insulating layer 425.
A scanning line 451 and a signal line 452 are formed in a matrix over the insulating layer 425 formed over the glass substrate 414, and a pixel electrode 432 is formed for each region surrounded by the scanning line 451 and the signal line 452. Is provided. A TFT is incorporated in a corner portion of each pixel electrode 432 and a portion between the scanning line 451 and the signal line 452, and the TFT is turned on or off by applying a signal to the scanning line 451 and the signal line 452. Thus, energization to the pixel electrode 432 is controlled.

本例の電気光学装置は、本発明の薄膜形成方法により形成されたカラーフィルタを備えているため、高精細な表示が可能となる。   Since the electro-optical device of this example includes the color filter formed by the thin film forming method of the present invention, high-definition display is possible.

[電子機器]
次に、本発明の電子機器について説明する。
図9は、上記液晶表示装置を用いた電子機器の一例たる携帯電話機の構成を例示する斜視図である。同図において、携帯電話機92は複数の操作ボタン921のほか、受話口922、送話口923とともに、上述した液晶表示装置400を備えるものである。
本例の電子機器は、表示部に上述の電気光学装置を備えているので、高精細な表示が可能となる。
[Electronics]
Next, the electronic apparatus of the present invention will be described.
FIG. 9 is a perspective view illustrating the configuration of a mobile phone as an example of an electronic apparatus using the liquid crystal display device. In the figure, a cellular phone 92 is provided with the above-described liquid crystal display device 400 as well as a plurality of operation buttons 921, an earpiece 922 and a mouthpiece 923.
Since the electronic apparatus of this example includes the above-described electro-optical device in the display unit, high-definition display is possible.

なお、液滴吐出装置の用途は、電気光学装置に用いられるカラーフィルタのパターニングに限定されず、次のような様々な膜パターンの形成に用いることができる。例えば、有機EL(エレクトロルミネセンス)表示パネルに含まれる有機EL層や、正孔注入層などの薄膜形成に用いることができる。有機EL層を形成する場合には、例えばポリチオフェン系の導電性高分子などの有機EL材料を含む液滴を、基板上に形成された隔壁により仕切られる領域に向けて吐出し、液滴をその領域に配置する。このように配置された液体材料が乾燥することにより、有機EL層が形成される。   The application of the droplet discharge device is not limited to the patterning of the color filter used in the electro-optical device, and can be used to form various film patterns as follows. For example, it can be used for forming thin films such as an organic EL layer and a hole injection layer included in an organic EL (electroluminescence) display panel. When forming an organic EL layer, for example, a droplet containing an organic EL material such as a polythiophene-based conductive polymer is discharged toward a region partitioned by a partition formed on the substrate, and the droplet is discharged. Place in the area. The organic EL layer is formed by drying the liquid material arranged in this way.

また、その他の液滴吐出装置の用途としては、プラズマディスプレイに含まれる透明電極の補助配線や、IC(integrated circuit)カードなどに含まれるアンテナなどのデバイスの形成などがある。具体的には、テトラデカンなどの有機溶液に、銀微粒子などの導電性微粒子を混合した溶液を液滴吐出装置を用いてパターニングした後、有機溶液が乾燥すると、金属薄膜層が形成される。   Other uses of the droplet discharge device include the formation of devices such as antennas included in auxiliary wiring for transparent electrodes included in plasma displays and IC (integrated circuit) cards. Specifically, after a solution obtained by mixing conductive fine particles such as silver fine particles in an organic solution such as tetradecane is patterned using a droplet discharge device, a metal thin film layer is formed when the organic solution is dried.

上記以外にも、液滴吐出装置は、例えば、立体造形に用いられる熱硬化樹脂や、紫外線硬化樹脂などの他、マイクロレンズアレイ材料、また、DNA(deoxyribonucleic acid)やたんぱく質といった生体物質などの様々な材料の配置にも用いることが可能である。   In addition to the above, the droplet discharge device can be used for various types of materials such as thermosetting resins and ultraviolet curable resins used for three-dimensional modeling, microlens array materials, and biological substances such as DNA (deoxyribonucleic acid) and proteins. It can also be used for arrangement of various materials.

また、電子機器としては、携帯電話機の他にも、コンピュータや、プロジェクタ、デジタルカメラ、ムービーカメラ、PDA(Personal Digital Assistant)、車載機器、複写機、オーディオ機器などが挙げられる。   In addition to mobile phones, electronic devices include computers, projectors, digital cameras, movie cameras, PDAs (Personal Digital Assistants), in-vehicle devices, copying machines, audio devices, and the like.

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described examples are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.

本発明の薄膜形成方法における代表的な液滴の乾燥過程を模式的に示す図。The figure which shows typically the drying process of the typical droplet in the thin film formation method of this invention. 液滴の対流制御方法を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the convection control method of a droplet. 液滴の対流制御方法を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the convection control method of a droplet. 複数の薄膜を接近かつ並べて形成するための方法を説明するための図。The figure for demonstrating the method for forming a some thin film near and arranging. 基板上に線状の膜パターンを形成する方法の手順の一例を示す図。The figure which shows an example of the procedure of the method of forming a linear film | membrane pattern on a board | substrate. 本発明の膜形成方法に好適に用いられる膜形成装置の構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the film | membrane formation apparatus used suitably for the film | membrane formation method of this invention. ピエゾ方式による液体材料の吐出原理を説明するための図。The figure for demonstrating the discharge principle of the liquid material by a piezo system. 本発明の電気光学装置の一例である液晶表示装置の構成を示す斜視図。1 is a perspective view illustrating a configuration of a liquid crystal display device that is an example of an electro-optical device of the invention. 本発明の電子機器の一例である携帯電話の構成を示す斜視図。FIG. 11 is a perspective view illustrating a configuration of a mobile phone that is an example of the electronic apparatus of the invention. 液滴内の対流の状態を示す模式図。The schematic diagram which shows the state of the convection in a droplet. 従来方法における液滴の一般的な乾燥過程を示す図。The figure which shows the general drying process of the droplet in a conventional method.

符号の説明Explanation of symbols

20,S…基板、92・・・電子機器、400・・・電気光学装置(デバイス)、LC,LH・・・液滴

20, S ... Substrate, 92 ... Electronic equipment, 400 ... Electro-optical device (device), LC, LH ... Droplet

Claims (11)

液体材料を液滴にして基板上に配置し、前記液滴を乾燥することにより該基板上に薄膜を形成する方法であって、
上記液滴の乾燥過程において、液滴内の温度分布を利用して該液滴内の対流を制御することを特徴とする、薄膜形成方法。
A method of forming a thin film on a substrate by placing a liquid material in droplets on a substrate and drying the droplets,
A method of forming a thin film, wherein in the drying process of the droplet, the convection in the droplet is controlled by utilizing the temperature distribution in the droplet.
上記液体材料の溶媒もしくは分散媒に沸点が150℃以上のものを用い、上記液滴に対して、その頂部が底部よりも高温となるような温度勾配を与えることにより上記液滴内に対流を生じさせることを特徴とする、請求項1記載の薄膜形成方法。   Using a liquid material solvent or dispersion medium having a boiling point of 150 ° C. or higher, and applying a temperature gradient such that the top of the droplet is higher than the bottom, convection is generated in the droplet. The thin film forming method according to claim 1, wherein the thin film forming method is performed. 上記液体材料の溶媒もしくは分散媒に沸点が150°未満のものを用い、上記液滴に対して、その頂部が底部よりも低温となるような温度勾配を与えることにより上記液滴内に対流を生じさせることを特徴とする、請求項1記載の薄膜形成方法。   Using a liquid material having a boiling point of less than 150 ° as a solvent or dispersion medium for the liquid material, a convection is generated in the droplet by giving a temperature gradient such that the top of the droplet is cooler than the bottom. The thin film forming method according to claim 1, wherein the thin film forming method is performed. 上記液滴の温度制御が基板温度を制御することにより行なわれることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかの項に記載の薄膜形成方法。   The thin film forming method according to claim 1, wherein the temperature control of the droplet is performed by controlling the substrate temperature. 上記液滴の温度制御がレーザを該液滴に対して部分的に照射することにより行なわれることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかの項に記載の薄膜形成方法。   4. The thin film forming method according to claim 1, wherein the temperature control of the droplet is performed by partially irradiating the droplet with a laser. 上記液滴の温度制御が雰囲気温度を制御することにより行なわれることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかの項に記載の薄膜形成方法。   The method for forming a thin film according to any one of claims 1 to 3, wherein the temperature control of the droplets is performed by controlling the atmospheric temperature. 上記液滴の頂部と底部の温度差を0.5℃以上に制御することを特徴とする、請求項1〜6のいずれかの項に記載の薄膜形成方法。   The method for forming a thin film according to any one of claims 1 to 6, wherein the temperature difference between the top and bottom of the droplet is controlled to 0.5 ° C or more. 上記液滴内の対流制御を停止するタイミングを調節することにより、上記乾燥膜の形状を制御することを特徴とする、請求項1〜7のいずれかの項に記載の薄膜形成方法。   The thin film forming method according to claim 1, wherein the shape of the dry film is controlled by adjusting a timing at which convection control in the droplet is stopped. 請求項1〜8のいずれかの項に記載の方法により形成された薄膜を用いてデバイスを製造することを特徴とする、デバイスの製造方法。   A device manufacturing method, wherein a device is manufactured using a thin film formed by the method according to claim 1. 請求項1〜8のいずれかの項に記載の方法により形成された薄膜を用いて電気光学装置を製造することを特徴とする、電気光学装置の製造方法。   An electro-optical device manufacturing method, wherein the electro-optical device is manufactured using the thin film formed by the method according to claim 1. 請求項10記載の方法により製造された電気光学装置を備えたことを特徴とする、電子機器。

An electronic apparatus comprising the electro-optical device manufactured by the method according to claim 10.

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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100870451B1 (en) * 2006-04-24 2008-11-26 세이코 엡슨 가부시키가이샤 Droplet ejection apparatus and identification code
JPWO2020179904A1 (en) * 2019-03-07 2020-09-10
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