JP2010176138A

JP2010176138A - Application method and pattern forming method

Info

Publication number: JP2010176138A
Application number: JP2010041631A
Authority: JP
Inventors: Yukinobu Tanaka; 志信田中
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2010-02-26
Publication date: 2010-08-12
Anticipated expiration: 2027-04-27
Also published as: JP5186518B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an application method for filling a space between banks formed on a substrate by inkjet application with a coating film with high accuracy. <P>SOLUTION: The coating film 7 is formed in a region 3 surrounded by the bank 2 on a substrate 1 so as to form a gap in the region 3 surrounded by the banks 2 by inkjet system. The coating film 7 is softened to be fluidized so that the gap formed in the region 3 surrounded by the banks 2 is filled with the coating film 7, and the region 3 surrounded by the bank 2 is filled with the coating film 7. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、カラーフィルターや有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置等の製造において、基板上にインクジェットにより塗布液を塗布する塗布方法およびそれを用いたパターン形成方法に関する。 The present invention relates to a coating method in which a coating liquid is applied onto a substrate by inkjet in the production of a color filter, an organic EL (electroluminescence) display device, and the like, and a pattern forming method using the coating method.

例えば、カラーフィルターの製造においては、レッド、グリーン、ブルーの３色の色彩レジストを所定パターンに塗布するが、近時、このような複数の材料を同一の基板に塗布する技術としてインクジェット塗布が検討されている（例えば特許文献１、２、３）。インクジェット塗布とは、カラー印刷に広く用いられているインクジェットプリンターの原理をカラーフィルター等の塗布に応用したものであって、ノズル毎に異なる色の色彩レジスト液を噴出することで３色または４色のカラーフィルター薄膜の形成が同時に行なえるという利点がある。 For example, in the manufacture of color filters, red, green, and blue color resists are applied in a predetermined pattern. Recently, inkjet coating has been studied as a technique for applying such a plurality of materials to the same substrate. (For example, Patent Documents 1, 2, and 3). Inkjet coating is the application of the principle of inkjet printers widely used in color printing to coating of color filters, etc., and three or four colors by ejecting different color resist solutions for each nozzle. There is an advantage that the color filter thin film can be formed simultaneously.

インクジェット塗布を用いて複数の色の色彩レジストを塗布する場合、ある領域に塗布された色彩レジストが隣接する領域に流出するという問題が生じるおそれがあるが、そのような問題を解消するため、異なる領域を仕切るためのバンクと称される仕切り部材を設け、バンクに囲まれた領域に色彩レジスト液を塗布する手法が採用されている（特許文献４）。 When applying color resists of a plurality of colors using inkjet coating, there may be a problem that the color resist applied to a certain area flows out to an adjacent area. A partition member called a bank for partitioning an area is provided, and a method of applying a color resist solution to an area surrounded by the bank is employed (Patent Document 4).

ところで、インクジェット塗布では、原理的に必ずしも十分な精度でねらった位置に色彩レジスト液を吐出することができない。このため、色彩レジスト液をバンクに囲まれた領域に正確に供給する観点から、ＣＦ_４ガスによるプラズマ処理により全面を撥水処理した後、Ｏ_２ガスプラズマにより基板面を親水処理してバンクの表面のみを選択的に撥水性にし、色彩レジスト液の滴下位置を補正する技術が提案されている（特許文献５）。 By the way, in the ink-jet coating, the color resist solution cannot be discharged to a position aimed at sufficient accuracy in principle. For this reason, from the viewpoint of accurately supplying the color resist solution to the area surrounded by the bank, the entire surface is water-repellent by plasma treatment with CF ₄ gas, and then the substrate surface is hydrophilized with O ₂ gas plasma to perform bank treatment. A technique for selectively repelling only the surface and correcting the dropping position of the color resist solution has been proposed (Patent Document 5).

しかしながら、このような撥水処理によっても色彩レジスト液の滴下位置を十分に補正することができず、バンクに囲まれた領域全体に色彩レジスト液を充填しようとすると、バンクを乗り越えて隣接する領域に流出するといった不都合が生じる。また、撥液処理によりバンク側面が撥水性になると色彩レジストが弾かれて色彩レジストが十分に充填されずに、光漏れが生じるおそれがある。 However, even with such a water repellent treatment, the dropping position of the color resist solution cannot be sufficiently corrected, and if an attempt is made to fill the entire area surrounded by the bank with the color resist solution, the region that crosses the bank and is adjacent to it. Inconveniences such as outflow. Further, when the bank side surface becomes water-repellent by the liquid repellent treatment, the color resist is repelled and the color resist is not sufficiently filled, and light leakage may occur.

特開平１−２１７３０２号公報JP-A-1-217302 特開平７−７２３２５号公報JP-A-7-72325 特開平７−１４６４０６号公報JP 7-146406 A 特開平１０−１３３１９４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-133194 特開２００２−３７２９２１号公報JP 2002-372921 A

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、インクジェット塗布により基板上に形成されたバンク内に精度良く塗布膜を充填させることができる塗布方法およびパターン形成方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a coating method and a pattern forming method capable of accurately filling a coating film in a bank formed on a substrate by inkjet coating. To do.

上記課題を解決するため、本発明の第１の観点では、基板上においてバンクに囲まれた領域にインクジェット方式により塗布液を供給して塗布膜を形成する塗布方法であって、前記基板上の前記バンクに囲まれた領域に対してインクジェット方式により前記バンクに囲まれた領域に隙間が形成されるように前記塗布膜を形成し、前記塗布膜を軟化させ、前記塗布膜を前記バンクに囲まれた領域に形成されていた隙間が埋められるように流動させ、前記塗布膜を前記バンクに囲まれた領域に充填させることを特徴とする塗布方法を提供する。 In order to solve the above-described problem, according to a first aspect of the present invention, there is provided a coating method for forming a coating film by supplying a coating liquid to a region surrounded by a bank on a substrate by an ink jet method. The coating film is formed by an ink jet method so that a gap is formed in the region surrounded by the bank with respect to the region surrounded by the bank, the coating film is softened, and the coating film is surrounded by the bank. The coating method is characterized in that the coating film is filled so that the gap formed in the region is filled, and the coating film is filled in the region surrounded by the bank.

上記第１の観点において、前記インクジェット方式により塗布液を供給した後に塗布膜を固化させるようにしてもよい。また、前記バンクの表面が撥液処理されており、前記バンクに囲まれた領域にインクジェット方式により塗布液を供給した後、塗布膜を軟化・流動させる前に前記バンクの表面が親液処理されるようにすることができる。さらに、前記塗布膜の軟化は、前記塗布膜を有機溶剤雰囲気に曝すことにより行われることが好ましい。さらにまた、前記バンクに囲まれた領域は、複数の色彩の塗布膜のそれぞれを形成すべき位置に複数形成されるものとすることができる。さらにまた、前記塗布膜を種々の有機膜または無機膜に適用することができる。 In the first aspect, the coating film may be solidified after supplying the coating liquid by the inkjet method. Further, the surface of the bank is subjected to a liquid repellent treatment, and the surface of the bank is subjected to a lyophilic treatment after the coating liquid is supplied to the region surrounded by the bank by an ink jet method and before the coating film is softened / flowed. You can make it. Further, the softening of the coating film is preferably performed by exposing the coating film to an organic solvent atmosphere. Furthermore, a plurality of regions surrounded by the banks can be formed at positions where a plurality of color coating films are to be formed. Furthermore, the coating film can be applied to various organic films or inorganic films.

前記塗布膜を軟化させて流動させる処理は、前記バンクに囲まれた領域に偏って形成された塗布膜の位置を補正するものであってよく、また、前記バンクに囲まれた領域に角部がある場合に、前記塗布膜をその角部に行き渡らせるものであってもよく、さらに、前記塗布液が高粘度のものである場合に、前記バンクに囲まれた領域の外周部に塗布膜を行き渡らせるものであってもよい。 The process of softening and flowing the coating film may correct the position of the coating film formed in a biased area in the area surrounded by the bank, and a corner portion in the area surrounded by the bank. In the case where there is a coating film, the coating film may be spread over the corners. Further, when the coating solution is highly viscous, the coating film is formed on the outer periphery of the region surrounded by the bank. It may be something that spreads.

本発明の第２の観点では、基板上に塗布膜による薄膜パターンを形成するパターン形成方法であって、基板上に薄膜形成予定領域を囲むようにバンクを形成する工程と、前記バンクに囲まれた薄膜形成予定領域にインクジェット方式により塗布液を供給し、前記バンクに囲まれた薄膜形成予定領域に隙間が形成されるように塗布膜からなる薄膜を形成する工程と、前記薄膜を軟化させ、前記薄膜を前記バンクに囲まれた薄膜形成予定領域に形成されていた隙間が埋められるように流動させ、前記薄膜を前記バンクに囲まれた領域に充填させる工程とを有することを特徴とするパターン形成方法を提供する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a pattern forming method for forming a thin film pattern by a coating film on a substrate, the step of forming a bank on the substrate so as to surround a thin film formation scheduled region, Supplying a coating liquid to the thin film formation scheduled region by an inkjet method, forming a thin film made of a coating film so that a gap is formed in the thin film formation planned region surrounded by the bank, and softening the thin film, And a step of filling the thin film into a region surrounded by the bank by flowing the thin film so as to fill a gap formed in a thin film formation scheduled region surrounded by the bank. A forming method is provided.

上記第２の観点において、前記塗布膜からなる薄膜を形成した後、薄膜を固化する工程をさらに有するようにしてもよい。また、前記バンクの表面が撥液処理されており、前記バンクに囲まれた薄膜形成予定領域にインクジェット方式により塗布液を供給した後、薄膜を軟化・流動させる前に前記バンクの表面が親液処理されるようにすることができる。さらに、前記薄膜の軟化は、前記薄膜を有機溶剤雰囲気に曝すことにより行われることが好ましい。さらにまた、前記バンクに囲まれた薄膜形成予定領域は、複数の色彩の薄膜のそれぞれを形成すべき位置に複数形成されるものとすることができる。さらにまた、前記塗布膜を種々の有機膜または無機膜に適用することができる。 In the second aspect, after the thin film formed of the coating film is formed, the method may further include a step of solidifying the thin film. Further, the surface of the bank is subjected to a liquid repellent treatment, and the surface of the bank is made lyophilic after the coating liquid is supplied to the thin film formation planned area surrounded by the bank by an ink jet method and before the thin film is softened / flowed. Can be processed. Further, the softening of the thin film is preferably performed by exposing the thin film to an organic solvent atmosphere. Furthermore, a plurality of thin film formation planned regions surrounded by the banks may be formed at positions where a plurality of color thin films are to be formed. Furthermore, the coating film can be applied to various organic films or inorganic films.

前記塗布膜を軟化させて流動させる処理は、前記バンクに囲まれた薄膜形成予定領域に偏って形成された薄膜の位置を補正するものであってよく、また、前記バンクに囲まれた薄膜形成予定領域に角部がある場合に、前記薄膜をその角部に行き渡らせるものであってもよく、さらに、前記塗布液が高粘度のものである場合に、前記バンクに囲まれた薄膜形成予定領域の外周部に薄膜を行き渡らせるものであってもよい。 The process of softening and flowing the coating film may correct the position of the thin film formed biased to the thin film formation scheduled region surrounded by the bank, and the thin film formation surrounded by the bank When there are corners in the planned area, the thin film may be spread over the corners. Further, when the coating liquid has a high viscosity, the thin film is scheduled to be formed surrounded by the bank. A thin film may be spread over the outer periphery of the region.

本発明の第３の観点では、コンピュータ上で動作し、処理システムを制御するプログラムが記憶された記憶媒体であって、前記プログラムは、実行時に、第１の観点の塗布方法が行われるように、コンピュータに前記処理システムを制御させることを特徴とする記憶媒体を提供する。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a storage medium that stores a program that operates on a computer and controls a processing system, and the program performs the application method according to the first aspect at the time of execution. A storage medium is provided for causing a computer to control the processing system.

本発明の第４の観点では、コンピュータ上で動作し、処理システムを制御するプログラムが記憶された記憶媒体であって、前記プログラムは、実行時に、第２の観点のパターン形成方法が行われるように、コンピュータに前記処理システムを制御させることを特徴とする記憶媒体を提供する。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a storage medium that stores a program that operates on a computer and controls a processing system, and the program performs the pattern forming method according to the second aspect at the time of execution. Further, a storage medium characterized by causing a computer to control the processing system is provided.

本発明によれば、インクジェット塗布により塗布膜を形成した後、リフロー処理により塗布膜を広げるので、バンク内の領域に精度良く塗布膜を充填させることができる。 According to the present invention, after the coating film is formed by ink jet coating, the coating film is widened by reflow treatment, so that the coating film can be filled with high accuracy in the area in the bank.

本発明の一実施形態に係る色彩レジストパターンの形成方法を示すフローチャート。The flowchart which shows the formation method of the color resist pattern which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る色彩レジストパターンの形成方法の各工程を説明するための工程断面図。Process sectional drawing for demonstrating each process of the formation method of the color resist pattern which concerns on one Embodiment of this invention. インクジェット塗布における色彩レジスト液の滴下位置および形成される薄膜の偏りを示す図。The figure which shows the dripping position of the color resist liquid in inkjet application | coating, and the bias | inclination of the thin film formed. インクジェット塗布における色彩レジスト液の滴下位置の偏りおよび形成された薄膜の偏りを示す図。The figure which shows the deviation of the dripping position of the color resist liquid in inkjet coating, and the deviation of the formed thin film. インクジェット塗布における薄膜の偏りをリフロー処理で補正した状態を示す図。The figure which shows the state which correct | amended the bias | inclination of the thin film in inkjet coating by the reflow process. 角のある領域にインクジェット塗布で薄膜を形成した状態と、その後リフロー処理して角部に薄膜を行き渡らせた状態を示す図。The figure which shows the state which formed the thin film by the inkjet application | coating in the area | region with an angle | corner, and the state which spread the thin film to the corner | angular part after that by reflow processing. 高粘度レジストを用いてインクジェット塗布した状態と、リフロー処理により高粘度レジストを塗布して形成された薄膜を薄膜形成予定領域の外周部に行き渡らせた状態を示す図。The figure which shows the state which applied the inkjet using the high viscosity resist, and the state which spread the thin film formed by apply | coating a high viscosity resist by reflow process to the outer peripheral part of a thin film formation plan area. 本発明の一実施形態に係るパターン形成方法を行う処理システムおよびその制御系の例を示すブロック図。The block diagram which shows the example of the processing system which performs the pattern formation method which concerns on one Embodiment of this invention, and its control system.

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
ここでは、液晶表示装置のカラーフィルターにおいて色彩レジストを塗布し、色彩レジストパターンを形成する方法を例にとって説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る色彩レジストパターンの形成方法を示すフローチャート、図２は各工程を説明するための工程断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Here, a method of applying a color resist in a color filter of a liquid crystal display device and forming a color resist pattern will be described as an example.
FIG. 1 is a flowchart showing a method for forming a color resist pattern according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a process cross-sectional view for explaining each process.

まず、図２（ａ）に示すように、ガラス基板１の上に樹脂製のバンク２をフォトリソグラフィにより形成し、複数の薄膜形成予定領域３を規定する（ステップ１）。この薄膜形成予定領域３は、レッド、グリーン、ブルーの３色の色彩レジストの薄膜のそれぞれを形成すべき位置に形成される。 First, as shown in FIG. 2A, a resin bank 2 is formed on a glass substrate 1 by photolithography to define a plurality of thin film formation scheduled regions 3 (step 1). The thin film formation planned region 3 is formed at a position where each of the thin films of the color resists of red, green and blue is to be formed.

次いで、例えばＣＦ_４ガスのようなフッ素含有ガスを用いた常圧プラズマによりガラス基板１の全面に色彩レジスト液に対する撥液処理（撥水処理）を施し、疎水面４を形成する（ステップ２、図２（ｂ））。その後、Ｏ_２ガスプラズマにより処理することによりガラス基板１の表面のフッ素を飛ばし、親水化する（ステップ３、図２（ｃ））。 Next, a liquid repellent treatment (water repellent treatment) is performed on the entire surface of the glass substrate 1 by atmospheric pressure plasma using a fluorine-containing gas such as CF ₄ gas to form the hydrophobic surface 4 (Step 2, FIG. 2 (b)). Thereafter, the surface of the glass substrate 1 is blown off by treatment with O ₂ gas plasma to make it hydrophilic (step 3, FIG. 2 (c)).

この状態で、インクジェット塗布によりノズル５から塗布液として所定の色の色彩レジスト液６を薄膜形成予定領域３に吐出し、カラーフィルター層となる色彩レジスト薄膜７を形成する（ステップ４、図２（ｄ））。上述したように、インクジェット塗布は、カラー印刷に広く用いられているインクジェットプリンターの原理をカラーフィルター等の塗布に応用したものであり、レッド、グリーン、ブルーの３色の色彩レジスト毎に異なるノズルを用いて行われ、隣接する薄膜形成予定領域３は互いに異なる色の色彩レジスト液が滴下されるようになっている。これにより、３色のカラーフィルター層の形成を同時に行うことができる。 In this state, a color resist solution 6 of a predetermined color is discharged from the nozzle 5 as a coating solution to the thin film formation scheduled region 3 by ink jet coating, thereby forming a color resist thin film 7 to be a color filter layer (Step 4, FIG. 2). d)). As described above, inkjet coating is an application of the principle of inkjet printers widely used for color printing to coating of color filters, etc., and different nozzles are used for each of the three color resists of red, green, and blue. The color resist solutions of different colors are dropped on adjacent thin film formation scheduled areas 3. Thereby, formation of the color filter layer of three colors can be performed simultaneously.

この場合に、バンク２に撥水処理が施されて疎水面４が形成されているため、インクジェット方式によりノズル５から吐出した色彩レジスト液６の滴下位置が多少ずれていてもバンク２の側面を伝って中心位置に位置補正される。ここで、色彩レジスト液６の供給量を薄膜形成予定領域３からオーバーフローしないように少量に止める。この段階では、疎水面４での弾き等により、色彩レジスト液６は薄膜形成予定領域３の全面には広がっておらず、隙間が形成されている。 In this case, since the water repellent treatment is performed on the bank 2 to form the hydrophobic surface 4, the side surface of the bank 2 can be moved even if the dropping position of the color resist solution 6 discharged from the nozzle 5 by the ink jet method is slightly shifted. The position is corrected to the center position. Here, the supply amount of the color resist solution 6 is stopped to a small amount so as not to overflow from the thin film formation scheduled region 3. At this stage, the color resist solution 6 does not spread over the entire area of the thin film formation region 3 due to repelling on the hydrophobic surface 4 and a gap is formed.

次に、バンク２の表面に親水化液を塗布するか、またはＵＶ照射処理を施す等により、バンク２表面の疎水部を除去して全面親水化する（ステップ５、図２（ｅ））。 Next, the hydrophobic portion on the surface of the bank 2 is removed by applying a hydrophilizing solution to the surface of the bank 2 or by performing UV irradiation treatment or the like (step 5, FIG. 2 (e)).

その後、形成した色彩レジスト薄膜７を必要に応じて適宜の方法で固化させる（ステップ６、図２（ｆ））。この場合に固化させる手法は問わず、減圧乾燥等の熱をかけない乾燥を行って固化してもよいし、加熱して固化させてもよい。この固化工程は、搬送中の色彩レジスト薄膜７の変形等が問題とならない場合には、必ずしも必要ではない。 Thereafter, the formed color resist thin film 7 is solidified by an appropriate method as necessary (step 6, FIG. 2 (f)). In this case, the solidification method is not limited, and the solidification may be performed by drying without applying heat such as drying under reduced pressure, or by solidification by heating. This solidification step is not necessarily required when deformation of the color resist thin film 7 being conveyed does not cause a problem.

この状態で、色彩レジスト薄膜７をシンナー等の有機溶剤の雰囲気に曝して軟化させ、流動（リフロー）させる（ステップ７、図２（ｇ））。これにより色彩レジスト薄膜７は薄膜形成予定領域３の全面に広がり、平坦化され、薄膜形成予定領域３に形成されていた隙間が埋められる。このリフロー処理は、例えば特開２００２−３３４８３０号公報に開示されているように、フォトリソグラフィのためのパターンの形成工程を省略するために、レジストパターンの形状を変化させる技術として開発されている。このリフロー処理は、ガラス基板１をチャンバ内の載置台に載置した状態で、バブリング等により溶剤蒸気をチャンバ内に導入することにより行うことができる。 In this state, the color resist thin film 7 is exposed to an organic solvent atmosphere such as thinner to soften and flow (reflow) (step 7, FIG. 2 (g)). As a result, the color resist thin film 7 spreads over the entire surface of the thin film formation planned region 3 and is flattened, and the gap formed in the thin film formation planned region 3 is filled. This reflow process has been developed as a technique for changing the shape of a resist pattern in order to omit a pattern forming process for photolithography as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-334830. This reflow process can be performed by introducing solvent vapor into the chamber by bubbling or the like in a state where the glass substrate 1 is mounted on a mounting table in the chamber.

このように、インクジェット塗布を行った後、リフロー処理を行う場合には、色彩レジスト液の量が少なくても薄膜形成予定領域３の全面に広げることができるため、インクジェット塗布の際の色彩レジストの供給量を少なくすることができる。この場合に、色彩レジスト薄膜７の膜厚が薄くなるが、初期時のレジスト濃度を高めに設定するか、色濃度を濃くすることにより対応することができる。リフロー処理の後は、必要に応じて加熱処理を行う。これにより、色彩レジストからなる薄膜の所望のパターンが形成される。 As described above, when the reflow process is performed after the inkjet application, the color resist solution can be spread over the entire area of the thin film formation region 3 even if the amount of the color resist solution is small. The supply amount can be reduced. In this case, the thickness of the color resist thin film 7 is reduced, but this can be dealt with by setting the initial resist density higher or increasing the color density. After the reflow process, heat treatment is performed as necessary. Thereby, a desired pattern of a thin film made of a color resist is formed.

このようにインクジェット塗布とリフロー処理とを組み合わせることにより、以下のような大きな利点を得ることができる。 Thus, the following big advantages can be acquired by combining inkjet coating and reflow treatment.

（１）インクジェット塗布は本質的に微細なパターンに必ずしも十分に対応することができないことから、図３（ａ）に示すように、色彩レジスト液６の滴下位置が薄膜形成予定領域３の中で偏ることがあり、この場合には、図３（ｂ）に示すように、形成された色彩レジスト薄膜７の位置もずれて色が薄くなる部分（色薄部分）９が生じる。また、図４（ａ）に示すように、さらに滴下位置がずれて一部バンク２に乗り上げるような場合も生じ、この場合には図４（ｂ）に示すように、色彩レジスト薄膜７の位置もさらにずれて色が抜けた部分（色抜部分）１０により光漏れが生じる部分が存在する。これに対して、リフロー処理を適用して色彩レジスト薄膜７を流動させることにより、図３（ｂ）や図４（ｂ）に示したような薄膜７の偏りを図５（ａ）、（ｂ）のように補正して色薄部分や色抜部分の発生を防止することができる。 (1) Since ink-jet coating cannot sufficiently cope with an essentially fine pattern, as shown in FIG. 3A, the dropping position of the color resist solution 6 is within the thin film formation scheduled region 3. In this case, as shown in FIG. 3B, the position of the formed color resist thin film 7 is also shifted, and a portion (color thin portion) 9 where the color becomes light is generated. Further, as shown in FIG. 4 (a), there is a case where the dropping position further shifts and partially rides on the bank 2. In this case, as shown in FIG. 4 (b), the position of the color resist thin film 7 is reached. In addition, there is a portion where light leakage occurs due to a portion (color-extracted portion) 10 that is further shifted and loses color. On the other hand, by applying the reflow process to flow the color resist thin film 7, the bias of the thin film 7 as shown in FIG. 3B or FIG. ) To prevent the occurrence of light-colored portions or color-extracted portions.

（２）従来のインクジェット塗布においては、色彩レジストの滴下位置が多少ずれても、薄膜形成予定領域３の全面に色彩レジストが行き渡るように、色彩レジスト液の吐出量を多くしていたため、色彩レジスト液がバンク２を越えて流出し、色混ざりが発生するおそれがあったが、リフロー処理を適用する場合には、吐出時には色彩レジスト液が薄膜形成予定領域３の全面に広がっている必要はなく、したがって色彩レジスト液の吐出量を少なくしてその流出を生じ難くすることができる。 (2) In the conventional ink jet coating, since the amount of the color resist solution is increased so that the color resist spreads over the entire surface of the thin film formation planned area 3 even if the color resist dropping position is slightly shifted, The liquid may flow out beyond the bank 2 and color mixing may occur. However, when applying the reflow process, it is not necessary for the color resist liquid to spread over the entire thin film formation region 3 during discharge. Therefore, it is possible to reduce the discharge amount of the color resist solution and to prevent the outflow thereof.

（３）インクジェット塗布は、液体を滴下してバンク２に囲まれた領域に液を充填させるものであるため、液の表面張力によって吐出形状が丸くなりやすい。したがって、バンク２に囲まれた領域の形状が角部の存在するようなものである場合には、図６（ａ）に示すように、色彩レジスト液６が角部１２に行き渡らず、その部分が色抜けになりやすい。これに対して、リフロー処理を適用して色彩レジスト薄膜７を流動させることにより、図６（ｂ）に示すように、薄膜７を角部１２に行き渡らせることができ、色抜部分を生じ難くすることができる。 (3) Ink jet coating is a method in which a liquid is dropped to fill a region surrounded by the bank 2, so that the discharge shape tends to be rounded due to the surface tension of the liquid. Therefore, when the shape of the region surrounded by the bank 2 has a corner portion, the color resist solution 6 does not reach the corner portion 12 as shown in FIG. Tends to lose color. On the other hand, by applying the reflow process to flow the color resist thin film 7, the thin film 7 can be spread over the corner portions 12 as shown in FIG. can do.

（４）高粘度レジストを用いた場合、インクジェット塗布の際のレジスト吐出量は少量でよいため、レジスト使用量を削減することができ、バンク２の乗り越えに色混ざりを発生しにくくすることができるが、高粘度レジストは流動性が少なく、しかも少量滴下であるため、薄膜形成予定領域３の外周部に色彩レジスト液が行き渡り難く、図７（ａ）に示すように、外周部１３の色抜けが発生しやすい。これに対して、リフロー処理を適用することにより、このような高粘度レジストを用いた場合であっても色彩レジスト薄膜７を流動させることができ、図７（ｂ）に示すように薄膜７を薄膜形成予定領域３の外周部に行き渡らせて全体に広げることができる。 (4) When a high-viscosity resist is used, the amount of resist discharged at the time of ink-jet coating may be small, so the amount of resist used can be reduced, and color mixing can be made difficult to occur over the bank 2. However, since the high-viscosity resist has low fluidity and is dripped in a small amount, it is difficult for the color resist solution to reach the outer peripheral portion of the thin film formation scheduled region 3, and as shown in FIG. Is likely to occur. On the other hand, by applying the reflow process, the color resist thin film 7 can be made to flow even when such a high-viscosity resist is used. As shown in FIG. It can be spread over the entire periphery of the thin film formation planned region 3.

なお、ステップ２の疎水面４の形成およびステップ３のガラス基板１の表面の親水化処理は必須なものではない。これらの工程を行わない場合には、ステップ５の親水化処理も不要である。 The formation of the hydrophobic surface 4 in step 2 and the hydrophilic treatment on the surface of the glass substrate 1 in step 3 are not essential. If these steps are not performed, the hydrophilic treatment in step 5 is also unnecessary.

ステップ６の薄膜７の固化は、ステップ７のリフロー処理を行う際に、リフロー処理に先立ってリフロー処理チャンバ内で減圧乾燥により、または載置台に埋設されたヒーター等による加熱乾燥により行うことができる。ただし、インクジェット塗布装置と、リフロー処理装置とが離れた位置に設置されている場合には、インクジェット塗布を行ってからリフロー処理装置のチャンバに搬入されるまでのガラス基板の搬送の際に、インクジェット塗布により形成された薄膜パターンが崩れるおそれがある。その場合には、インクジェット塗布を行った後すぐに、別個に設けられた装置により、減圧乾燥や加熱乾燥を行って固化することが好ましい。 Solidification of the thin film 7 in Step 6 can be performed by drying under reduced pressure in the reflow processing chamber prior to the reflow processing or by heat drying with a heater or the like embedded in the mounting table when performing the reflow processing in Step 7. . However, when the ink jet coating apparatus and the reflow processing apparatus are installed at positions separated from each other, the ink jet coating is performed during the transportation of the glass substrate from the time when the ink jet coating is performed until the glass substrate is carried into the chamber of the reflow processing apparatus. The thin film pattern formed by application may be destroyed. In that case, it is preferable to solidify by performing reduced pressure drying or heat drying with a separately provided apparatus immediately after ink jet coating.

インクジェット塗布により形成された薄膜パターンを極力崩さない観点から、インクジェット塗布を行った後速やかにリフロー処理を行うことが好ましく、このような観点からは、インクジェット塗布装置とリフロー装置が一体となった装置を用いることが好ましい。このような装置としては、隣接した異なるチャンバ内でそれぞれインクジェット塗布とリフロー処理を行うようなものであっても、同一チャンバでインクジェット塗布とリフロー処理を行うものであってもよい。また、インクジェット塗布を行った後、リフロー処理を行うまでの間に、加熱処理等、適宜の他の処理を行ってもよい。 From the viewpoint of not losing the thin film pattern formed by inkjet coating as much as possible, it is preferable to perform reflow treatment immediately after inkjet coating. From such a viewpoint, an apparatus in which the inkjet coating apparatus and the reflow apparatus are integrated. Is preferably used. Such an apparatus may be one that performs inkjet coating and reflow processing in different adjacent chambers, or one that performs inkjet coating and reflow processing in the same chamber. Moreover, you may perform other appropriate processes, such as a heat processing, after performing inkjet application | coating and before performing a reflow process.

次に、このようなパターン形成方法を行う処理システムおよびその制御系の例について説明する。
図８はこのような処理システムを示すブロック図である。この処理システム１００は、上述したように、例えばフォトリソグラフィ技術によりバンクを形成するバンク形成装置１０１、例えばＣＦ_４ガスのプラズマにより撥水処理を行い、Ｏ_２ガスのプラズマにより親水化処理を行うプラズマ処理装置１０２、ノズルから色彩レジストを供給して色彩レジスト薄膜を形成するインクジェット塗布装置１０３、減圧乾燥または加熱乾燥等によりインクジェット塗布後の色彩レジスト薄膜を固化する固化装置１０４、撥水処理を行って疎水面となったバンク表面に親水液塗布またはＵＶ照射を行う親水化装置１０５、色彩レジスト薄膜に対してリフロー処理を行うリフロー処理装置１０６等を備えており、さらに、これらの間で基板１を搬送する搬送機構１０７を備えている。また、これら処理装置１０１〜１０６および搬送機構１０７を制御するマイクロプロセッサ（コンピュータ）からなるプロセスコントローラ１０８を有している。プロセスコントローラ１０８には、オペレータが処理システム１００を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、プラズマ処理装置の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェース１０９が接続されている。 Next, an example of a processing system that performs such a pattern forming method and its control system will be described.
FIG. 8 is a block diagram showing such a processing system. In the processing system 100, as described above, for example, a bank forming apparatus 101 that forms a bank by photolithography technology, for example, plasma that performs water repellency treatment using CF ₄ gas plasma and hydrophilization treatment using O ₂ gas plasma. Processing apparatus 102, ink jet coating apparatus 103 for forming a color resist thin film by supplying a color resist from a nozzle, solidifying apparatus 104 for solidifying the color resist thin film after ink jet coating by vacuum drying or heat drying, water repellent treatment A hydrophilization device 105 for applying a hydrophilic liquid or UV irradiation to the hydrophobic bank surface, a reflow processing device 106 for performing a reflow process on the color resist thin film, and the like are provided. A transport mechanism 107 for transporting is provided. Further, a process controller 108 including a microprocessor (computer) that controls the processing devices 101 to 106 and the transport mechanism 107 is provided. Connected to the process controller 108 is a user interface 109 including a keyboard that allows an operator to input commands to manage the processing system 100, a display that visualizes and displays the operating status of the plasma processing apparatus, and the like. .

また、プロセスコントローラ１０８には、処理システム１００で実行される各種処理をプロセスコントローラ１０８の制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じて処理システム１００の各構成装置に処理を実行させるためのプログラムすなわちレシピが格納された記憶部１１０が接続されている。レシピは記憶部１１０の中の記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、ハードディスクや半導体メモリであってもよいし、ＣＤＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。また、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。 In addition, the process controller 108 causes each component device of the processing system 100 to execute processing according to a control program for realizing various processing executed by the processing system 100 under the control of the process controller 108 and processing conditions. A storage unit 110 in which a program, i.e., a recipe, is stored is connected. The recipe is stored in a storage medium in the storage unit 110. The storage medium may be a hard disk or semiconductor memory, or may be portable such as a CDROM, DVD, flash memory or the like. Moreover, you may make it transmit a recipe suitably from another apparatus via a dedicated line, for example.

そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース１０９からの指示等にて任意のレシピを記憶部１１０から呼び出してプロセスコントローラ１０８に実行させることで、プロセスコントローラ１０８の制御下で、処理システム１００での所望の処理が行われる。 Then, if necessary, an arbitrary recipe is called from the storage unit 110 according to an instruction from the user interface 109 and is executed by the process controller 108, so that a desired process in the processing system 100 can be performed under the control of the process controller 108. Processing is performed.

処理システム１００を構成する各処理装置は、全て独立した別個の装置であってもよいし、一部または全部が一体化したものであってもよい。一体化の例としては、インクジェット塗布装置１０３と固化装置１０４の一体化、インクジェット塗布装置１０３と固化装置１０４とリフロー処理装置１０６の一体化、固化装置１０４とリフロー処理装置１０６の一体化等を挙げることができる。 Each processing apparatus constituting the processing system 100 may be an independent and independent apparatus, or may be partly or entirely integrated. Examples of integration include integration of the inkjet coating apparatus 103 and the solidification apparatus 104, integration of the inkjet coating apparatus 103, the solidification apparatus 104, and the reflow processing apparatus 106, and integration of the solidification apparatus 104 and the reflow processing apparatus 106. be able to.

以上のような装置構成により、記憶媒体に記憶されたレシピに基づいて、処理システムに上記図１に示す工程を実行させ、色彩レジストの塗布処理および色彩レジスト薄膜パターンの形成を行うことができる。 With the apparatus configuration described above, based on the recipe stored in the storage medium, the processing system can execute the process shown in FIG. 1 to perform the color resist coating process and the color resist thin film pattern.

なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく、種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、液晶表示装置等に用いられるカラーフィルターのフィルター層として用いられる色彩レジスト薄膜パターンの形成に本発明を適用したが、有機半導体膜を用いたＥＬ素子用の薄膜パターンの形成にも適用することができる。また、ＬＥＤ（発光ダイオード）素子などの表示装置における薄膜形成、さらには、種々の有機膜または無機膜の薄膜形成、例えばインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）膜や絶縁膜等の薄膜形成にも適用することができる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible. For example, in the above embodiment, the present invention is applied to the formation of a color resist thin film pattern used as a filter layer of a color filter used in a liquid crystal display device or the like, but the formation of a thin film pattern for an EL element using an organic semiconductor film It can also be applied to. Further, the present invention is applied to thin film formation in display devices such as LED (light emitting diode) elements, and further thin film formation of various organic films or inorganic films, for example, thin film formation of indium tin oxide (ITO) films and insulating films. be able to.

また、リフロー処理として有機溶剤を用いる例について示したが、これに限るものではなく、形成された薄膜に流動性を与えることができるものであれば、熱による処理等、他の処理であってもよい。 In addition, although an example using an organic solvent as a reflow process has been shown, the present invention is not limited to this, and any other process such as a process using heat may be used as long as it can provide fluidity to the formed thin film. Also good.

１；ガラス基板
２；バンク
３；薄膜形成予定領域
４；疎水面
５；ノズル
６；色彩レジスト液
７；色彩レジスト薄膜
９；色薄部分
１０；色抜部分
１２；角部
１３；外周部
１００；処理システム
１０３；インクジェット塗布装置
１０４；固化装置
１０６；リフロー処理装置
１０８；プロセスコントローラ
１１０；記憶部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Glass substrate 2; Bank 3; Thin film formation area 4; Hydrophobic surface 5; Nozzle 6; Color resist liquid 7; Color resist thin film 9; Color thin part 10; Processing system 103; Inkjet coating device 104; Solidification device 106; Reflow processing device 108; Process controller 110; Storage unit

Claims

A coating method for forming a coating film by supplying a coating liquid to a region surrounded by banks on a substrate by an inkjet method,
Forming the coating film so that a gap is formed in a region surrounded by the bank by an inkjet method with respect to a region surrounded by the bank on the substrate;
Softening the coating film, causing the coating film to flow so as to fill a gap formed in a region surrounded by the bank, and filling the coating film into a region surrounded by the bank, How to apply.

The coating method according to claim 1, wherein the coating film is solidified after the coating liquid is supplied by the inkjet method.

The surface of the bank is subjected to a liquid repellent treatment, and the surface of the bank is subjected to a lyophilic process after the coating liquid is supplied to the region surrounded by the bank by the ink jet method and before the coating film is softened / flowed. The coating method according to claim 1 or 2, wherein the coating method is characterized in that:

The coating method according to any one of claims 1 to 3, wherein the softening of the coating film is performed by exposing the coating film to an organic solvent atmosphere.

5. The coating method according to claim 1, wherein a plurality of regions surrounded by the banks are formed at positions where a plurality of color coating films are to be formed.

The coating method according to any one of claims 1 to 4, wherein the coating film is an organic film or an inorganic film.

The process of softening and flowing the coating film corrects the position of the coating film formed biased to a region surrounded by the bank. The coating method as described.

The process of softening and flowing the coating film, when there is a corner in a region surrounded by the bank, spreads the coating film to the corner. The coating method according to any one of the above.

The treatment for softening and flowing the coating film distributes the coating film to an outer peripheral portion of a region surrounded by the bank when the coating liquid has a high viscosity. The coating method according to claim 6.

A pattern forming method for forming a thin film pattern by a coating film on a substrate,
Forming a bank on the substrate so as to surround the thin film formation planned region;
Supplying a coating liquid to the thin film formation planned region surrounded by the bank by an inkjet method, and forming a thin film made of a coating film so that a gap is formed in the thin film formation planned region surrounded by the bank;
Softening the thin film, allowing the thin film to flow so as to fill a gap formed in a thin film formation planned region surrounded by the bank, and filling the thin film into the region surrounded by the bank. The pattern formation method characterized by the above-mentioned.

The pattern forming method according to claim 10, further comprising a step of solidifying the thin film after forming the thin film made of the coating film.

The surface of the bank is subjected to a liquid repellent treatment, and the surface of the bank is subjected to a lyophilic treatment after supplying the coating liquid to the thin film formation scheduled area surrounded by the bank by the inkjet method and before softening and flowing the thin film. The pattern forming method according to claim 10, wherein the pattern forming method is performed.

The pattern forming method according to claim 10, wherein the thin film is softened by exposing the thin film to an organic solvent atmosphere.

14. The pattern according to claim 10, wherein a plurality of thin film formation scheduled areas surrounded by the banks are formed at positions where the thin films of a plurality of colors are to be formed. Forming method.

The pattern forming method according to claim 10, wherein the thin film is an organic film or an inorganic film.

The process of softening and flowing the coating film corrects the position of the thin film formed biased to the thin film formation scheduled area surrounded by the bank. The pattern forming method according to item.

The process of softening and flowing the coating film, when there is a corner in a thin film formation scheduled region surrounded by the bank, spreads the thin film to the corner. 16. The pattern forming method according to any one of 15 above.

The process of softening and flowing the coating film distributes a thin film to an outer peripheral portion of a thin film formation scheduled region surrounded by the bank when the coating liquid has a high viscosity. The pattern formation method according to any one of claims 10 to 15.

A storage medium that operates on a computer and stores a program for controlling a processing system, the program being stored in a computer so that the application method according to any one of claims 1 to 9 is performed at the time of execution. A storage medium for controlling the processing system.

19. A storage medium that operates on a computer and stores a program for controlling a processing system, wherein the program is executed so that the pattern forming method according to claim 10 is performed at the time of execution. A storage medium that controls the processing system.