JP2006224039A - パターン形成装置、パターニング方法、基板処理装置、基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の大型化に対応する基板加工の高精度化と、省スペース化を実現するパターン形成装置を提供する。
【解決手段】パターン形成装置１０１は、ガントリ１２１に設けられるインクジェットヘッドユニット１０３からインクを基板１０５に塗布しパターン形成を行う装置である。インク塗布方向（Ｘ軸方向）に移動する移動機構（Ｘ軸移動ステージ１１１）は、基板１０５をＸ軸方向に移動させる。また、塗布幅方向（Ｙ軸方向）に移動する移動機構（Ｙ軸移動ステージ１１３）は、基板１０５をＹ軸方向に移動させると共に、インクジェットヘッドユニット１０３もガントリ１２１のスライドレール１２３に沿ってＹ軸方向に移動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置におけるカラーフィルタ等のパターンを形成するパターン形成装置等に関する。より詳細には、インクジェット方式等によりパターンを形成するパターン形成装置等に関する。

近年、コンピュータのディスプレイとして、省スペース・低消費電力を特徴とする液晶カラーディスプレイの需要が高まっている。また、液晶カラーディスプレイは、液晶テレビ用途等としても需要が高まっており、画面の大型化が加速されてきている。

液晶パネルを構成するカラーフィルタの基材としては、従来、ガラス板を用いている。ガラス基材上に、ブラックマトリクスや、カラーフィルタを構成する赤色、緑色及び青色の３色のカラーフィルタ層を生成する。こうして生成されるカラーフィルタ基板と、別工程で生成されるＴＦＴ基板とを貼り合わせ、基板間に液晶を注入し偏向フィルムを貼り付けることで液晶パネルが完成する。

従来、基板上に液晶ディスプレイにおけるカラーフィルタのパターンを形成する方法として、染色法、顔料分散法、電着法、印刷法などの各種方法がある。
しかしながら、上記の方法はいずれもＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色について同一工程を繰り返す必要があるので、コスト、歩留まり等の面で問題がある。

そこで、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のインクをインクジェット方式により基板上に吐出して着色層パターンを形成するパターン形成装置が提案されている（例えば［特許文献１］参照。）。

このインクジェット方式によれば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のパターン形成を１度の工程で行い、製造工程を簡素化することができるので、コストの低減、歩留まりの向上等を図ることができる。

図６及び図７は、従来のインクジェット方式のパターン形成装置におけるインクジェットヘッドの配置及び位置決め方法を示す図である。

図６に示すように、塗布幅（Ｙ方向）を拡大するためにインクジェットヘッドを複数配列する場合、千鳥足状に配列する方法が一般的である。この場合、例えば、複数のインクジェットヘッド５０１は、平行する２つの直線状に交互に配列される。ノズル孔５０２は、インクジェットヘッド５０１の左右端部には設けられないので、塗布方向（Ｘ方向）から見てノズル孔の全配列において空白部分が生じないようにするために交互に配列される。この従来のパターン形成装置は、各インクジェットヘッドユニットについて、Ｙ方向の調整機構５０４及びθ方向の調整機構５０５を備える。

図７に示すように、従来のインクジェット方式のパターン形成装置は、パターン間ピッチが変更された場合、各インクジェットヘッド５０１をＹ方向（ｙ１、ｙ２、ｙ３、…）及びθ方向（φ）について調整し、ノズル孔５０２の位置を塗布対象である基板上の所定のパターン５０３の位置に調整する。

また、近年、基板に用いられるガラスは、厚さが薄くなると共に、生産性を向上させるため、ガラスサイズが大型化しており、例えば厚さ１ｍｍ以下、Ｇ６（１５００ｍｍ×１８００ｍｍ）、Ｇ７（１９００ｍｍ×２２００ｍｍ）等のサイズのものが用いられる。

特開２００２−３６１８５２号公報

しかしながら、基板の大型化により、基板加工時のインクジェットヘッドの可動ストロークが拡大する。従って、インクジェットヘッドの位置決め精度が悪化し、ひいては基板加工精度が悪化することが問題となっている。大型化した基板用のパターン形成装置を輸送する際の輸送用トレーラ内の積載幅は一般的に２８００ｍｍ幅以下という制約がある。従って基板の大型化に伴うパターン形成装置の幅の増大が問題となる。

本発明は、このような問題を鑑みてなされたもので、基板の大型化に対応する基板加工の高精度化と、省スペース化を実現するパターン形成装置の提供を目的とする。

前述した目的を達成するための第１の発明は、基板に対してヘッドによる加工処理を行い、パターンを形成するパターン形成装置であって、前記基板を第１の方向に直線移動させる第１の直線移動手段と、前記基板を前記第１の方向と直交する第２の方向に直線移動させる第２の直線移動手段と、少なくとも１つの前記ヘッドを配置するヘッドユニットを、前記第２の方向に直線移動させる第３の直線移動手段と、を具備することを特徴とするパターン形成装置である。

パターン形成装置は、インクジェット方式等によりカラーフィルタ等を製造する装置である。カラーフィルタは、ＬＣＤ（液晶ディスプレイパネル）、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示装置に用いられる。
ヘッドは、基板等にパターン形成を行う加工処理装置であり、インクジェットヘッド等である。
ヘッドユニットは、１又は複数のヘッドが配置されたものである。

第１の発明のパターン形成装置は、基板を第１の方向（塗布方向、Ｘ方向）に直線移動させる第１の直線移動手段と、基板を第１の方向と直交する第２の方向（塗布幅方向、Ｙ方向）に直線移動させる第２の直線移動手段を備える。更に、少なくとも１つのヘッドを配置するヘッドユニットを、第２の方向（塗布幅方向、Ｙ方向）に直線移動させる第３の直線移動手段を備える。
直線移動手段としては、スライド機構（スライドレール、スライダ等）、リニアモータ等を用いることができる。

また、ヘッドユニットを回転させる回転手段を設けても良い。また、基板を支持する基板支持部を回転させる回転手段を設けても良い。
回転手段は、回転機構であり、ダイレクトドライブモータ等を用いることができる。
基板支持部は、基板を例えば吸着させて固定する部材である。

第１の発明によるパターン形成装置は、基板を第１の方向と直交する第２の方向（塗布幅方向、Ｙ方向）に直線移動させ、更に、ヘッドユニットを、第２の方向（塗布幅方向、Ｙ方向）に直線移動させるので、それぞれの移動ストロークを短縮することにより、パターン形成精度の低下を軽減することができる。また、基板とヘッドユニットの両者が第２の方向に移動する移動機構を備えることにより、パターン形成装置の占有スペースの増大を抑制することができる。

第２の発明は、基板に対してヘッドによる加工処理を行い、パターンを形成するパターン形成装置であって、前記基板を第２の方向に直線移動させる第２の直線移動手段と、少なくとも１つの前記ヘッドを配置するヘッドユニットを、前記第２の方向に直線移動させる第３の直線移動手段と、前記ヘッドユニットを、前記第２の方向と直交する第１の方向に直線移動させる第４の直線移動手段と、を具備することを特徴とするパターン形成装置である。

第２の発明のパターン形成装置は、基板を第２の方向（塗布幅方向、Ｙ方向）に直線移動させる第２の直線移動手段を備える。更に、少なくとも１つの前記ヘッドを配置するヘッドユニットを、第２の方向（塗布幅方向、Ｙ方向）に直線移動させる第３の直線移動手段、ヘッドユニットを、第２の方向と直交する第１の方向（塗布方向、Ｘ方向）に直線移動させる第４の直線移動手段を備える。

第１の発明及び第２の発明のパターン形成装置では、基板及びヘッドユニットは、共に、第２の方向に移動可能である。
第１の発明のパターン形成装置は、基板及びヘッドユニットを第２の方向に移動させて位置決めを行い、基板を第１の方向に移動させながら基板に対する加工処理を行いパターンを形成する。
一方、第２の発明のパターン形成装置は、基板及びヘッドユニットを第２の方向に移動させて位置決めを行い、ヘッドユニットを第１の方向に移動させながら基板に対する加工処理を行いパターンを形成する。
第２の発明のパターン形成装置では、基板の位置決めを行った後にヘッドユニットを移動させながらパターニングを行うことにより精度の向上を図ることができる。

第３の発明は、基板に対してヘッドによる加工処理を行いパターンを形成するパターニング方法であって、
前記基板を第１の方向に直線移動させる第１の直線移動ステップと、
前記基板を前記第１の方向と直交する第２の方向に直線移動させる第２の直線移動ステップと、
少なくとも１つの前記ヘッドを配置するヘッドユニットを、前記第２の方向に直線移動させる第３の直線移動ステップと、
前記第２の方向についての位置決めを行い、前記基板を前記第１の方向に直線移動させつつ、前記ヘッドユニットで前記基板を加工する加工ステップと、
を具備することを特徴とするパターニング方法である。

第３の発明は、第１の発明のパターン形成装置におけるヘッドユニットのパターニング方法に関する発明である。

第４の発明は、基板に対してヘッドによる加工処理を行いパターンを形成するパターニング方法であって、前記基板を第２の方向に直線移動させる第２の直線移動ステップと、少なくとも１つの前記ヘッドを配置するヘッドユニットを、前記第２の方向に直線移動させる第３の直線移動ステップと、前記ヘッドユニットを、前記第２の方向と直交する第１の方向に直線移動させる第４の直線移動ステップと、前記第２の方向についての位置決めを行い、前記ヘッドユニットを前記第１の方向に直線移動させつつ、前記ヘッドユニットで前記基板を加工する加工ステップと、を具備することを特徴とするパターニング方法である。

第４の発明は、第１の発明であるパターン形成装置におけるヘッドユニットのパターニング方法に関する発明である。

第５の発明は、基板に対して相対的に移動可能であり所定の処理を行う処理部を備える基板処理装置であって、前記基板を第１の方向に直線移動させる第１の直線移動手段と、前記基板を前記第１の方向と直交する第２の方向に直線移動させる第２の直線移動手段と、前記処理部を前記第２の方向に直線移動させる第３の直線移動手段と、を具備することを特徴とする基板処理装置である。

基板処理装置は、処理部により基板に対して所定の処理を行う装置である。基板処理装置は、例えば、パターン形成装置、基板検査装置等である。
所定の処理は、例えば、インク塗布、レーザ照射、検査画像の撮像等の処理である。
処理部は、基板に対して所定の処理を行う装置であり、例えば、基板に対してパターン形成を行うヘッド（インクジェットヘッド、レーザ照射ヘッド等）、基板の画像を撮像するカメラ等である。
基板または処理部の少なくともいずれかが水平方向に移動することにより、処理部による基板の走査が行われる。すなわち、処理部は、基板に対して相対的に移動可能である。

第５の発明の基板処理装置は、基板を第１の方向（Ｘ方向）に直線移動させる第１の直線移動手段と、基板を第１の方向と直交する第２の方向（Ｙ方向）に直線移動させる第２の直線移動手段を備える。更に、処理部を第２の方向（Ｙ方向）に直線移動させる第３の直線移動手段を備える。
直線移動手段としては、スライド機構（スライドレール、スライダ等）、リニアモータ等を用いることができる。

また、処理部を回転させる回転手段を設けても良い。また、基板を支持する基板支持部を回転させる回転手段を設けても良い。
回転手段は、回転機構であり、ダイレクトドライブモータ等を用いることができる。
基板支持部は、基板を例えば吸着させて固定する部材である。

第５の発明による基板処理装置は、基板を第１の方向と直交する第２の方向（Ｙ方向）に直線移動させ、更に、処理部を第２の方向（Ｙ方向）に直線移動させるので、それぞれの移動ストロークを短縮することにより、処理精度の低下を軽減することができる。また、基板と処理部の両者が第２の方向に移動する移動機構を備えることにより、基板処理装置の占有スペースの増大を抑制することができる。

第６の発明は、基板に対して相対的に移動可能であり所定の処理を行う処理部を備える基板処理装置であって、前記基板を第２の方向に直線移動させる第２の直線移動手段と、前記処理部を前記第２の方向に直線移動させる第３の直線移動手段と、前記処理部を前記第２の方向と直交する第１の方向に直線移動させる第４の直線移動手段と、を具備することを特徴とする基板処理装置である。

第６の発明の基板処理装置は、基板を第２の方向（Ｙ方向）に直線移動させる第２の直線移動手段を備える。更に、処理部を第２の方向（Ｙ方向）に直線移動させる第３の直線移動手段、処理部を第２の方向と直交する第１の方向（Ｘ方向）に直線移動させる第４の直線移動手段を備える。

第５の発明及び第６の発明の基板処理装置では、基板及び処理部は、共に、第２の方向に移動可能である。
第５の発明の基板処理装置は、基板及び処理部を第２の方向に移動させて位置決めを行い、基板を第１の方向に移動させながら基板に対する処理を行う。
一方、第６の発明の基板処理装置は、基板及び処理部を第２の方向に移動させて位置決めを行い、処理部を第１の方向に移動させながら基板に対する処理を行う。
第６の発明の基板処理装置では、基板の位置決めを行った後に処理部を移動させながら基板に対する所定の処理を行うことにより精度の向上を図ることができる。

第７の発明は、基板に対して相対的に移動可能であり所定の処理を行う処理部を備える基板処理装置における、基板処理方法であって、前記基板を第１の方向に直線移動させる第１の直線移動ステップと、前記基板を前記第１の方向と直交する第２の方向に直線移動させる第２の直線移動ステップと、前記処理部を前記第２の方向に直線移動させる第３の直線移動ステップと、を具備することを特徴とする基板処理方法である。

第７の発明は、第６の発明の基板処理装置における基板処理方法に関する発明である。

第８の発明は、基板に対して相対的に移動可能であり所定の処理を行う処理部を備える基板処理装置における、基板処理方法であって、前記基板を第２の方向に直線移動させる第２の直線移動ステップと、前記処理部を前記第２の方向に直線移動させる第３の直線移動ステップと、前記処理部を前記第２の方向と直交する第１の方向に直線移動させる第４の直線移動ステップと、を具備することを特徴とする基板処理方法である。

第８の発明は、第７の発明の基板処理装置における基板処理方法に関する発明である。

本発明によれば、基板の大型化に対応する基板加工の高精度化と、省スペース化を実現するパターン形成装置を提供することができる。

以下に、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係るパターン形成装置１０１の構成を示す図である。

（１．パターン形成装置１０１）
図１は、パターン形成装置１０１の概略斜視図である。尚、θ軸は鉛直方向の回転軸を示し、θ方向はその回転方向を示す。Ｙ軸は、インクジェットの塗布幅方向を示し、Ｘ軸は塗布方向を示す。θ軸、Ｙ軸、Ｘ軸は互いに直角を成す。

パターン形成装置１０１は、インクジェット方式によりカラーフィルタを製造する装置である。パターン形成装置１０１は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の色素を含有するインクをインクジェット方式で光透過性の基板上に吐出し、各インクを硬化させて着色画素部を形成し、当該基板上にカラーフィルタパターンを形成する。

パターン形成装置１０１は吸着テーブル１０７、θ軸移動ステージ１０９、Ｘ軸移動ステージ１１１、Ｙ軸移動ステージ１１３、保持部１１６、定盤１１９、インクジェットヘッドユニット１０３、ガントリ１２１、スライドレール１２３、スライド部１２５、アライメントカメラ１２７、等から構成される。

吸着テーブル１０７は、カラーフィルタパターンが形成される基板１０５を吸着して固定するテーブルである。基板１０５の吸着は、例えば吸着テーブル１０７と基板１０５との間の空気を減圧、真空にすることにより実現される。この場合、吸着テーブル１０７には空気を吸引するための小孔（図示しない）が設けられ、吸着の際には当該孔を通じて真空ポンプ（図示しない）等により空気の吸引が行われる。

θ軸移動ステージ１０９は、回転ステージであり、例えばステップモータ、サーボモータ、ダイレクトドライブモータ等の制御可能なモータによって所定の回転軸に回転自在に支持される。θ軸移動ステージ１０９は、アライメント部（図示しない）が出力する制御量に基づいて、吸着テーブル１０７をθ方向に回転させる。

Ｘ軸移動ステージ１１１は、吸着テーブル１０７をＸ軸方向（塗布方向）に直線移動させるステージであると同時に、後述するＹ軸移動ステージ１１３を保持し、Ｙ軸移動ステージ１１３を当該Ｘ軸移動ステージ１１１に設けたＹ軸スライドレール１１７に沿って直線移動させる。Ｘ軸移動ステージ１１１は、例えばステップモータ、サーボモータ、リニアモータ等の制御可能なモータによって所定の軸方向に移動可能に支持される。Ｘ軸移動ステージ１１１は、アライメント部（図示しない）が出力する制御量に基づいて、吸着テーブル１０７をＸ軸方向に移動する。

尚、Ｘ軸移動ステージ１１１は、定盤１１９の両端部の一方向（Ｘ軸方向）に並列に設ける保持部１１６のＸ軸スライドレール１１５に沿ってＸ軸方向に直線移動する。Ｘ軸移動ステージ１１１やＹ軸移動ステージ１１３の直線移動には、スライドレールの際に、リニアスケール等の精密測長手段を配置し、モータにフィードバックして制御する。

Ｙ軸移動ステージ１１３は、吸着テーブル１０７をＹ軸方向（塗布幅方向）に直線移動させるステージである。Ｙ軸移動ステージ１１３は、Ｘ軸移動ステージ１１１に支持され、Ｘ軸移動ステージ１１１に敷設されるＹ軸スライドレール１１７に沿ってＹ軸方向に直線移動する。Ｙ軸移動ステージ１１３は、例えばステップモータ、サーボモータ、リニアモータ等の制御可能なモータによって所定の軸方向に移動可能に支持される。Ｙ軸移動ステージ１１３は、アライメント部（図示しない）が出力する制御量に基づいて、吸着テーブル１０７をＹ軸方向に移動する。

定盤１１９は、石製やセラミック製の高平坦精度を要する盤である。本実施の形態では、図１及び図２を参照すると、吸着テーブル１０７を搭載するＹ軸移動ステージ１１３が定盤１１９上に沿って移動する。尚、図示しないが、Ｙ軸移動ステージ１１３をエア浮上させて、定盤１１９上を移動させる機構を設けた方が良い。

インクジェットヘッドユニット１０３は、位置調整の行われた複数のインクジェットヘッドが配列されたユニットであり（図６参照）、基板１０５に対してインクを吐出してパターン形成を行う。

インクジェットヘッドユニット１０３は、スライド部１２５、スライドレール１２３を介してガントリ１２１に連結され、塗布幅方向（Ｙ軸方向）に直線移動する。スライド部１２５とスライドレール１２３は、インクジェットヘッドユニット１０３のＹ軸方向位置調整を行う機構である。移動機構としては、例えばリニアモータ、スライド機構等を用いることができる。
尚、スライドレール１２３は、エア浮上機構を用いてスライド部１２５を移動させることが望ましい。θ軸鉛直軸方向に上下移動機構を設けてもよい。また、スライドレール際にリニアスケール等の精密測長手段を配置し、直線移動を駆動するモータをフィードバック制御する。
尚、ガントリ１２１は、定盤１１９に固定される門型フレームである。また、ヘッドユニットを塗布方向に移動させながらパターニングを行う場合などは、ガントリ１２１上部にスライドレール、駆動等を設けて塗布方向に直線移動させるようにしても良い。

アライメントカメラ１２７は、吸着テーブル１０７に吸着固定された基板１０５のθ方向角度及びＸＹ座標を検出するために、基板１０５の所定箇所（基板上に形成されるアライメントマーク（図示しない）等）を撮像するカメラである。アライメントカメラ１２７の撮像画像は、パターン形成装置１０１のアライメント部（図示しない）に入力される。尚、アライメントカメラ１２７は、パターン形成装置１０１のフレーム（図示しない）に固定支持される。

アライメント部（図示しない）は、撮像画像に基づいて基板１０５のθ方向角度及びＸＹ座標を抽出する処理を行う。アライメント部（図示しない）は、抽出したデータを所定のデータと比較してそれらの偏差を算出し、偏差を小さくするように制御量を算出する。

アライメント部（図示しない）は、θ軸移動ステージ１０９、Ｘ軸移動ステージ１１１、Ｙ軸移動ステージ１１３等に対してそれぞれの制御量を出力して各ステージの位置制御を行う。このように、アライメント部（図示しない）は、アライメントカメラ１２７の撮像画像に基づいて、基板１０５が所定のθ方向角度、所定のＸＹ座標となるように制御する。

このように、パターン形成装置１０１は、θ軸移動ステージ１０９、Ｘ軸移動ステージ１１１、Ｙ軸移動ステージ１１３等により、所定のθ方向角度、所定のＸＹ座標となるように基板１０５の位置決めを行う。

基板１０５の位置決め後、パターン形成装置１０１は、Ｘ軸移動ステージ１１１をＸ軸方向（塗布方向）に移動させ基板１０５をインクジェットヘッドユニット１０３の下の所定の位置に搬送する。

パターン形成装置１０１は、所定のタイミングでインクジェットヘッドユニット１０３のノズル孔からインクを吐出させて基板１０５上にパターンを形成し、Ｘ軸移動ステージ１１１をＸ軸方向に所定の距離だけ移動させて基板１０５のＸ方向のパターン形成を行う。更にＸ軸移動ステージ１１１を初期位置に戻し、Ｙ軸移動ステージ１１３と、インクジェットヘッドユニット１０３とを、Ｙ軸方向（塗布幅方向）の所定の位置に移動させる。

更に、パターン形成装置１０１は、所定のタイミングでインクジェットヘッドユニット１０３のノズル孔からインクを吐出させてＸ軸移動ステージ１１１を移動させて基板１０５のＸ軸方向全長へのパターン形成を行う。

尚、パターン形成を行いつつ基板１０５をＸ軸方向に所定の距離だけ移動後、Ｙ軸方向にヘッドユニット１０３を移動して、基板１０５をＸ軸方向の初期位置に向かって戻しつつ次のパターン形成を行うようにしても良い。
パターン形成装置１０１は、以上の処理工程を繰り返して基板１０５全体にパターン形成を行う。

尚、基板１０５を搭載したＹ軸移動ステージ１１３と、インクジェットヘッドユニット１０３の、Ｙ軸方向（塗布幅方向）の移動の詳細については後述する。

図２は、図１で説明したパターン形成装置１０１を方向Ａから見た図である。図２に示すように、パターン形成装置１０１の動作時、及び搬送時には定盤１１９の下部には除振台１２９を設けて、定盤１１９の振動を防止し、パターン形成の精度を維持する。

図２において、定盤１１９のＹ軸方向幅１３１は、パターン形成が施される基板１０５のガラスサイズが増大すると必然的に大きくなる。しかしながら、大型基板に対応する幅広の定盤１１９を製作しても、定盤１１９を輸送する際に分割して輸送した場合、装置精度を維持することが困難となる。また、定盤１１９を分割して輸送すると、定盤１１９を復元する作業が困難である。従って、定盤１１９のＹ軸方向幅１３１は、輸送時にトラックやコンテナに搭載可能なサイズに制限されることとなる。現状では、Ｙ軸方向幅１３１は一般的に幅２８００ｍｍ以下に制限される。

本実施の形態は、図１に示したように、Ｙ軸方向のパターン形成時に基板１０５とインクジェットヘッドユニット１０３の両者をＹ軸方向に移動させる移動機構を設けることで、定盤１１９のＹ軸方向幅１３１の増大を抑え、近年の基板の大型化に対応させるものである。従って、現状の輸送手段に制限を受けないパターン形成装置１０１を提供することができる。
また、基板１０５とインクジェットヘッドユニット１０３の両者をＹ軸方向に移動させる移動機構を設けるので、それぞれの移動測長手段であるリニアスケールを短尺にすることができる。従って、リニアスケールの有効長が短いので、測長精度の向上が期待できる。

（２．Ｙ軸方向の位置制御）
図３乃至図５は、基板１０５のＹ軸方向（塗布幅方向）の位置制御を説明する図である。図３、図４は従来のＹ軸方向の位置制御を説明する図であり、図５は本実施の形態によるＹ軸方向の位置制御を示す図である。

図３乃至図５では、インクジェットヘッドユニット１０３等を加工部１３３と表記し、吸着テーブル１０７や基板１０５を基材１３５と表記する。また、加工部１３３はガントリ１２１に沿ってＹ軸方向に直線移動し、基材１３５は定盤１１９上をＹ軸方向に直線移動する。尚、加工部１３３と基材１３５の移動機構は図示していない。また、図３乃至図５では、加工部１３３のＹ軸方向の幅を「ｍ」、基材１３５のＹ軸方向の幅を「ｎ」とする。

図３は、基材１３５は固定し、加工部１３３をＹ軸方向に移動させて位置決めを行い基材１３５にパターンを形成する装置を示す。図４は、加工部１３３を固定し、基材１３５をＹ軸方向に移動させて位置決めを行い基材１３５にパターンを形成する装置を示す。図５は、加工部１３３と基材１３５とを共にＹ軸方向に移動させて位置決めを行い基材１３５にパターンを形成する、本実施の形態による装置を示す。

従来のように、基材１３５の基板サイズが小さく、即ち基材１３５の幅ｎが加工部１３３の幅ｍ以下であれば、１度のインクの塗布で、基材１３５をＸ軸方向（塗布方向）に搬送させつつパターン形成を行うことができる。

基材１３５の基板サイズがＧ４（６８０ｍｍ×８８０ｍｍ）程度に増大し、基材１３５の幅ｎが加工部１３３の幅ｍより大きい場合には、加工部１３３又は基材１３５をＹ軸方向に移動させて、複数回のインク塗布処理を行う。

例えば図３（ａ）において、加工部１３３を移動させると、基材１３５のＹ軸方向全幅にインク塗布を行うには、図３（ｂ）に示すように、加工部１３３を距離「ｎ−ｍ」だけ移動させる必要がある。

また、図４（ａ）においても同様に、加工部１３３を固定して、基材１３５を移動させると、基材１３５のＹ軸方向全幅にインク塗布を行うには、図４（ｂ）に示すように、基材１３５を距離「ｎ−ｍ」だけ移動させる必要がある。

昨今、基板サイズは、Ｇ６（１５００ｍｍ×１８００ｍｍ）、Ｇ７（１９００ｍｍ×２２００ｍｍ）等のように世代が進み大型化してきている。本実施の形態のパターン形成装置１０１は、このような大型基板のパターン形成を実現するため、パターン形成時に図５に示すＹ軸移動による位置決め制御を行うことを特徴とする。

本実施の形態のパターン形成装置１０１では、加工部１３３及び基材１３５ともにＹ軸方向に移動可能な機構を備える。即ち図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、加工部１３３は基材１３５とは互いに逆のＹ軸方向に移動して位置決めを行い基材１３５にパターン形成を行う。従って、加工部１３３と基材１３５は、図５（ｃ）に示すように、一方を距離「（ｎ−ｍ）／２」移動させ、他方を距離「（ｎ−ｍ）／２」移動させると、一方を他方に対して相対的に距離「ｎ−ｍ」移動させたことになる。

このように、本実施の形態では、加工部１３３と基材１３５とを共に移動させることで、それぞれの移動距離が短縮される。従って、加工部１３３又は基材１３５の移動距離の増加に応じて生じるスケール測長精度の低下が抑制されるので、パターン形成精度の低下を防止する効果がある。

また、基板サイズの大型化に対応して、例えば図３の加工部１３３の幅ｍを増大させ、Ｙ軸方向移動距離「ｎ−ｍ」を短縮させる方法が考えられる。しかしながら、加工部１３３を構成するインクジェットヘッドユニット１０３のサイズを拡張するコストが発生する。また、インクジェットヘッドユニット１０３を構成するインクジェットヘッド５０１（図６参照）の構成数が増大するので、全インクジェットヘッド５０１の位置や角度調整の維持管理負担が増大する。本実施の形態によれば、加工部１３３は従来の構成を利用することが可能であるので、上記のコスト的負担や維持管理負担を回避することができる。

尚、加工部１３３と基材１３５のＹ軸方向移動距離が相対的に「ｎ−ｍ」になれば、それぞれの移動距離は異なっても良い。また、加工部１３３と基材１３５のＹ軸方向移動のアルゴリズムは任意に設定することができ、例えばＹ軸方向の基材１３５の中央部から徐々に外側に向けてパターン形成を行うようにしても良い。このように本実施の形態によれば、パターン形成の自由度を向上させる効果がある。

尚、上述のパターン形成装置１０１の動作制御、各種判定等の処理については、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、記憶装置（ハードディスク等）、入出力装置（メディアリーダ）等を備えるコンピュータ等の電子計算機等を用いることができる。

この場合、各種処理・制御等に必要なプログラム、プログラム実行に必要なデータ、入力データ等を記憶装置に保持し、ＣＰＵが処理実行時にこれらをＲＡＭ上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、演算処理（四則演算や比較演算等）、ハードウェアやソフトウェアの動作制御等を行い、上述の各種機能を実現することができる。

また、各種処理・制御等に必要なプログラム等をＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に保持させて流通させてもよいし、このプログラムを通信回線を介して送受することもできる。

（３．効果等）
以上説明したように、本実施の形態のパターン形成装置１０１は、特に基材１３５の幅の増大、即ち大型基板サイズの基板のパターン形成に対応する効果がある。即ち、加工部１３３と基材１３５の両者にＹ軸方向（塗布幅方向）に移動させる移動機構を設けることで、実質上の定盤１１９の幅の増大を抑制し、既存の輸送手段を利用できる。

また、加工部１３３と基材１３５の両者をＹ軸方向（塗布幅方向）に移動させるので、いずれか一方のみを移動させる場合と比較すると、加工部１３３又は基材１３５の移動距離が短縮される。従って、移動距離の増加に応じて生じるスケール測長精度の低下を抑制し、パターン形成精度の低下を抑制する効果がある。

また、加工部１３３の幅を拡張する必要性がないので、加工部１３３の幅拡張に伴うコスト的負担や維持管理負担を回避することができる。

また、上述の実施の形態では、基板側をＸ方向に移動させながら基板に対する加工処理を行いパターンを形成するものとして説明したが、これに限られず、ヘッドユニット側をＸ方向に移動させながら基板に対する加工処理を行いパターンを形成するようにしてもよい。
この場合、基板の位置決めを行った後に、基板側ではなくヘッドユニット側を移動させながらパターニングを行うことにより精度の向上を図ることができる。

また、上述の実施の形態では、基板に対してヘッドを用いてインク塗布等を行いパターンを形成するパターン形成装置について説明したが、本発明に係る技術は、パターン形成装置のみならず、基板を扱う他の装置にも適用可能であり、例えば、基板の検査を行う基板検査装置等に適用可能である。
すなわち、基板を走査して所定の処理を行う処理部を備える基板処理装置であれば、処理部及び所定の処理に関して、種別及び形態は、問われない。
この場合、上述の実施形態におけるヘッドユニット、ヘッドは、基板処理装置の処理部に相当し、上述の実施形態におけるインク塗布は、基板処理装置の所定の処理に相当する。

基板処理装置における所定の処理は、例えば、インク塗布、レーザ照射、検査画像の撮像等の処理である。
基板処理装置における処理部は、基板に対して所定の処理を行う装置であり、例えば、基板に対してパターン形成を行うヘッド（インクジェットヘッド、レーザ照射ヘッド等）、基板の検査画像を撮像するカメラ等である。
基板処理装置では、基板または処理部の少なくともいずれかが水平方向に移動することにより、処理部による基板の走査が行われる。すなわち、処理部は、基板に対して相対的に移動可能である。
尚、処理部の移動機構に関しては、当該処理部を着脱可能に構成することが望ましい。

尚、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に限られるものではない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本実施の形態におけるパターン形成装置１０１の概略斜視図 図１のＡ方向から基板１０５等を見た図 従来のパターン形成を説明する図（加工部１３３の移動） 従来のパターン形成を説明する図（基材１３５の移動） パターン形成を説明する図（加工部１３３と基材１３５の移動） 従来のインクジェット方式のパターン形成装置におけるインクジェットヘッドの配置及び位置決め方法 従来のインクジェット方式のパターン形成装置におけるインクジェットヘッドの配置及び位置決め方法

符号の説明

１０１………パターン形成装置
１０３………インクジェットヘッドユニット
１０５………基板
１０７………吸着テーブル
１０９………θ軸移動ステージ
１１１………Ｘ軸移動ステージ
１１３………Ｙ軸移動ステージ
１１５………Ｘ軸スライドレール
１１６………保持部
１１７………Ｙ軸スライドレール
１１９………定盤
１２１………ガントリ
１２３………スライドレール
１２５………スライド部
１２７………アライメントカメラ
１２９………除振台
１３１………Ｙ軸方向幅
１３３………加工部
１３５………基材
５０１………インクジェットヘッド
５０２………ノズル孔
５０３………パターン
５０４………調整機構（Ｙ方向）
５０５………調整機構（θ方向）

Claims (16)

1. 基板に対してヘッドによる加工処理を行い、パターンを形成するパターン形成装置であって、
   前記基板を第１の方向に直線移動させる第１の直線移動手段と、
   前記基板を前記第１の方向と直交する第２の方向に直線移動させる第２の直線移動手段と、
   少なくとも１つの前記ヘッドを配置するヘッドユニットを、前記第２の方向に直線移動させる第３の直線移動手段と、
   を具備することを特徴とするパターン形成装置。
2. 基板に対してヘッドによる加工処理を行い、パターンを形成するパターン形成装置であって、
   前記基板を第２の方向に直線移動させる第２の直線移動手段と、
   少なくとも１つの前記ヘッドを配置するヘッドユニットを、前記第２の方向に直線移動させる第３の直線移動手段と、
   前記ヘッドユニットを、前記第２の方向と直交する第１の方向に直線移動させる第４の直線移動手段と、
   を具備することを特徴とするパターン形成装置。
3. 前記ヘッドユニットを回転させる回転手段を具備することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のパターン形成装置。
4. 前記基板を支持する基板支持部を回転させる回転手段を具備することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のパターン形成装置。
5. 基板に対してヘッドによる加工処理を行いパターンを形成するパターニング方法であって、
   前記基板を第１の方向に直線移動させる第１の直線移動ステップと、
   前記基板を前記第１の方向と直交する第２の方向に直線移動させる第２の直線移動ステップと、
   少なくとも１つの前記ヘッドを配置するヘッドユニットを、前記第２の方向に直線移動させる第３の直線移動ステップと、
   前記第２の方向についての位置決めを行い、前記基板を前記第１の方向に直線移動させつつ、前記ヘッドユニットで前記基板を加工する加工ステップと、
   を具備することを特徴とするパターニング方法。
6. 基板に対してヘッドによる加工処理を行いパターンを形成するパターニング方法であって、
   前記基板を第２の方向に直線移動させる第２の直線移動ステップと、
   少なくとも１つの前記ヘッドを配置するヘッドユニットを、前記第２の方向に直線移動させる第３の直線移動ステップと、
   前記ヘッドユニットを、前記第２の方向と直交する第１の方向に直線移動させる第４の直線移動ステップと、
   前記第２の方向についての位置決めを行い、前記ヘッドユニットを前記第１の方向に直線移動させつつ、前記ヘッドユニットで前記基板を加工する加工ステップと、
   を具備することを特徴とするパターニング方法。
7. 前記ヘッドユニットを回転させる回転ステップを具備することを特徴とする請求項５又は請求項６記載のパターニング方法。
8. 前記基板を支持する基板支持部を回転させる回転ステップを具備することを特徴とする請求項５又は請求項６記載のパターニング方法。
9. 基板に対して相対的に移動可能であり所定の処理を行う処理部を備える基板処理装置であって、
   前記基板を第１の方向に直線移動させる第１の直線移動手段と、
   前記基板を前記第１の方向と直交する第２の方向に直線移動させる第２の直線移動手段と、
   前記処理部を前記第２の方向に直線移動させる第３の直線移動手段と、
   を具備することを特徴とする基板処理装置。
10. 基板に対して相対的に移動可能であり所定の処理を行う処理部を備える基板処理装置であって、
    前記基板を第２の方向に直線移動させる第２の直線移動手段と、
    前記処理部を前記第２の方向に直線移動させる第３の直線移動手段と、
    前記処理部を前記第２の方向と直交する第１の方向に直線移動させる第４の直線移動手段と、
    を具備することを特徴とする基板処理装置。
11. 前記処理部を回転させる回転手段を具備することを特徴とする請求項９又は請求項１０記載の基板処理装置。
12. 前記基板を支持する基板支持部を回転させる回転手段を具備することを特徴とする請求項９又は請求項１０記載の基板処理装置。
13. 基板に対して相対的に移動可能であり所定の処理を行う処理部を備える基板処理装置における、基板処理方法であって、
    前記基板を第１の方向に直線移動させる第１の直線移動ステップと、
    前記基板を前記第１の方向と直交する第２の方向に直線移動させる第２の直線移動ステップと、
    前記処理部を前記第２の方向に直線移動させる第３の直線移動ステップと、
    を具備することを特徴とする基板処理方法。
14. 基板に対して相対的に移動可能であり所定の処理を行う処理部を備える基板処理装置における、基板処理方法であって、
    前記基板を第２の方向に直線移動させる第２の直線移動ステップと、
    前記処理部を前記第２の方向に直線移動させる第３の直線移動ステップと、
    前記処理部を前記第２の方向と直交する第１の方向に直線移動させる第４の直線移動ステップと、
    を具備することを特徴とする基板処理方法。
15. 前記処理部を回転させる回転ステップを具備することを特徴とする請求項１３又は請求項１４記載の基板処理方法。
16. 前記基板を支持する基板支持部を回転させる回転ステップを具備することを特徴とする請求項１３又は請求項１４記載の基板処理方法。

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