JP2013182902A - 液体吐出装置、ナノインプリントシステム及び液体吐出方法 - Google Patents

液体吐出装置、ナノインプリントシステム及び液体吐出方法 Download PDF

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Abstract

【課題】インクジェット方式による機能性液体のパターン描画や機能性液体の離散配置において、塵の基板への付着が防止される液体吐出装置、液体吐出方法及びナノインプリントシステムを提供する。
【解決手段】基板上に機能性インクを吐出させるインクジェットヘッド(40)と、ヘッドを第1方向へ走査させる走査部(14)と、基板を第1方向と交差する第2方向に沿って移動させる基板搬送部(18)と、ヘッドから機能性インクを吐出させる吐出時は、基板を液体吐出ヘッドの直下において第2方向へ移動させ、液体吐出ヘッドを第1方向へ走査させるヘッド走査時は、液体吐出ヘッドの走査開始前に、基板を第2方向に沿って移動させる際に、前記液体吐出ヘッドの走査範囲を垂直下方向へ投影させたヘッド走査領域の外に基板を退避させるように基板搬送部を制御する基板搬送制御部と、を備えている。
【選択図】図1

Description

本発明は液体吐出装置、ナノインプリントシステム及び液体吐出方法に係り、特にインクジェット方式を用いて基板上に機能性を有する液体を吐出させる液体吐出技術に関する。
インクジェットヘッドから微細化された液滴を吐出させて媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置は、汎用の画像形成装置として一般家庭、オフィスなどに普及している。近年、インクジェット方式は、金属粒子や感光性樹脂粒子を含有する液体を吐出させて、基板上に所定のパターンを描画するエレクトロニクス用途等の工業的用途に応用されている。
また、半導体集積回路の微細化、高集積化に伴い、基板上に微細構造を形成するための技術として、基板上に塗布したレジスト(UV硬化性樹脂)に転写すべき所望の凹凸パターンが形成されたスタンパを押し当てた状態で紫外線を照射してレジストを硬化させ、スタンパを基板上のレジストから分離(離型)することで、スタンパに形成された微細パターンを基板(レジスト)へ転写するナノインプリントリソグラフィ(NIL)が知られている。
NILにおけるレジスト液の塗布にインクジェット方式を適用することが提案されている。スタンパに形成された凹凸パターンに対応してレジスト液を離散的に配置させ、スタンパを押し当てると均一なレジスト液のパターンが形成される。
このようにして、インクジェット方式による液体吐出技術は、グラフィック用途以外にも様々な用途に利用されている。
特許文献1は、噴射ヘッドから機能性材料を含有する液体を基板へ吐出させる装置構成を開示している。特許文献1に開示された装置構成は、基板と噴射ヘッドとを相対的にxy方向へ移動させる構成、xy平面における回転方向のズレを調整する回転位置調整を備えている。
特許文献2、3は、インクジェット方式を用いて基板にインプリント材の液体を付与するシステムを開示している。特許文献2、3に開示されたシステムは、一定量の液体を基板上に分配する際にパターンやインプリント材(レジスト)の揮発量に応じて打滴密度や打滴量を変更して打滴量を最適化し、スループットの向上、残渣厚の均一化を図るように構成されている。
特開2007−152349号公報 特表2008−502157号公報 特開2009−88376号公報
インクジェット方式がエレクトロニクス用途に適用されると、グラフィック用途では無視することができる塵等の付着が問題となる。特に、NILでは、ナノスケールのパターンを形成するために、基板上の塵等の存在は重要な課題である。一般的な塵等の対策として、クリーンルームにおける製造、装置全体をクリーンブースで覆う、塵を発生させる摺動部を覆い、その中を減圧するといった対策が挙げられる。
しかしながら、インクジェット方式を用いた装置構成には、基板走査、ヘッド走査といった摺動部がいくつも存在しており、上記の対策では十分な効果を得ることが困難である。
特許文献1から3は、エレクトロニクス用途にインクジェット方式を適用した場合の塵に関する記載や示唆はなく、かかる課題を開示するものではない。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、インクジェット方式による機能性液体のパターン形成や機能性液体の離散配置において、塵等の基板への付着が防止される液体吐出装置、ナノインプリントシステム及び液体吐出方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る液体吐出装置は、基板上に機能性液体を吐出させる液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドを支持する支持部材を具備し、液体吐出ヘッド及び支持部材を第1方向へ走査させる走査手段と、基板を第1方向と交差する第2方向に沿って移動させる基板移動手段と、液体吐出ヘッドから機能性液体を吐出させる液体吐出時は、基板を液体吐出ヘッドの直下において第2方向へ移動させ、液体吐出ヘッドを第1方向へ走査させるヘッド走査時は、液体吐出ヘッド及び支持部材の走査開始前に、液体吐出ヘッド及び支持部材の走査範囲を垂直下方向へ投影させた走査投影領域の外に基板を退避させるように基板移動手段を制御する移動制御手段と、を備えた液体吐出装置。
本発明によれば、液体吐出ヘッドを第1方向に沿って走査させる際に、液体吐出ヘッドの走査開始前に液体吐出ヘッド及び液体吐出ヘッドの支持部材の走査投影領域の外へ基板を退避させるので、基板の液体を付着させる面への液体吐出ヘッド及び支持部材の走査に起因して発生する塵等の異物の付着が防止される。
本発明の第1実施形態に係る液体吐出装置の全体構成図 図1に示すキャリッジの構成を示す平面図 図2に示すインクジェットヘッドのノズル配列を示す液体吐出面の平面図、(a)x方向と平行配置された状態(b)x方向と角度θをなす状態 図1に示す液体吐出装置の制御系の構成を示すブロック図 機能性インク吐出時の基板の位置を示す説明図、(a)基板が吐出領域に入る直前の状態、(b)基板が吐出領域から抜け出した直後の状態 基板を退避させたときに基板の位置を示す説明図 基板退避位置の説明図、(a)キャリッジと基板との位置関係を主走査方向について見た図、(b)キャリッジと基板との位置関係を基板の上側から見た図 他の基板退避位置の説明図、(a)キャリッジと基板との位置関係を主走査方向について見た図、(b)キャリッジと基板との位置関係を基板の上側から見た図 本発明の第1実施形態に係る液体吐出方法の流れを示すフローチャート 図9に示すイニシャライズ工程のフローチャート 図9に示す基板搬入工程のフローチャート 図9に示す打滴工程のフローチャート 図9に示す基板搬出工程のフローチャート 本発明の第2実施形態に係る液体吐出装置における打滴工程の説明図 本発明の第2実施形態に係る液体吐出装置における打滴工程の他の例の説明図 本発明の第2実施形態に係る液体吐出方法の打滴工程のフローチャート 基板退避位置の説明図、(a)キャリッジと基板との位置関係を主走査方向について見た図、(b)キャリッジと基板との位置関係を基板の上側から見た図 他の基板退避位置の説明図、(a)キャリッジと基板との位置関係を主走査方向について見た図、(b)キャリッジと基板との位置関係を基板の上側から見た図 xyステージを備えた液体吐出装置の概略構成図 ライン型インクジェットヘッドの説明図 ライン型インクジェットヘッドの打滴ピッチ変更の説明図 ライン型インクジェットヘッドの他の態様の説明図 図22に示すライン型インクジェットヘッドの打滴ピッチ変更の説明図 3種類の打滴ピッチが適用される打滴配置の説明図 図24に示す打滴配置を実現するためのヘッド構成の説明図、(a)基板周囲部の打滴状態の説明図、(b)基板中央部の打滴状態の説明図 本発明の実施形態の係るナノインプリントシステムの全体構成図 ナノインプリントシステムにおけるレジストパターン形成方法の各工程を示す説明図
以下、添付図面に従って本発明を実施するための形態について詳説する。
〔第1実施形態:液体吐出装置の全体構成〕
図1は、本発明の第1実施形態に係る液体吐出装置の全体構成図である。同図に示す液体吐出装置10は、インクジェットヘッド(液体吐出ヘッド、図1中不図示、図2に符号40を付して図示)から機能性インク(機能性液体)を吐出させて基板(図1中不図示、図5に符号100を付して図示)上の機能性インクのパターンを形成するものである。
図1に示す液体吐出装置10は、インクジェットヘッド等が搭載されたキャリッジ12(支持部材)をx方向(第1方向)に沿って走査させる走査部14(走査手段)と、基板ステージ16上に基板を保持した状態で、y方向(第2方向)に沿って基板ステージ16を移動させる基板搬送部18(基板搬送手段)と、を備えている。
走査部14は、キャリッジ12が取り付けられる可動子と、該可動子と連結される移動機構と、移動機構の駆動源となるモータと、を含んで構成される。可動子、移動機構、及びモータを一体構成としたリニアスライダーを適用してもよい。
キャリッジ12は、インクジェットヘッドの高さ(z方向の位置)調整機構、及び回転機構(θ方向の位置調整機構、図2に符号42を付して図示)を具備している。また、走査部14は、キャリッジ12の移動による発塵を抑制するために、摺動部分が所定のカバー部材(図2に符号56を付して図示)により覆われている。
基板ステージ16は、基板の厚みに応じて基板が支持される基板支持面の高さ(基板支持面の法線方向の長さ)を調整するための高さ調整機構と、基板支持面内で基板を回転させ、基板ステージに支持された基板の回転方向(θ方向)のズレを調整するための回転機構が具備される。基板支持面に基板を固定(チャッキング)する基板固定機構を備える態様も可能である。
基板搬送部18は、ホームポジションと液体吐出位置との間で、y方向に沿って基板ステージ16に支持された基板を搬送する。基板搬送部18は、リニアスライダーが適用される。
基板搬送部18は、基板の移動による発塵を抑制するために、摺動部分が所定のカバー部材(不図示)により覆われている。
また、液体吐出装置10は、基板ストッカー20から基板ステージ16へ基板を移動させるハンドリングロボット22と、基板ステージ16上の基板の高さを検出する基板高さ検出センサ24と、を備えている。基板ストッカー20から取り出された基板は、ロードアーム22Aによってホームポジションに位置する基板ステージ16へ搬入される。
基板高さ検出センサ24は、発光部24Aと受光部24Bとを含んで構成される光学式センサであり、基板ステージ16に保持された基板の高さを検出する。基板の高さ検出は、基板搬送部18又は不図示の回転機構を動作させて、少なくとも2か所で基板の高さが検出される。
この検出結果に基づき、基板ステージ16の高さ調整機構(不図示)を動作させて、基板ステージ16の高さ調整がされる。なお、ミラー等の光学系を備え、基板ステージ16を移動(回転)させずに、2か所以上で基板の高さを検出する態様も可能である。
さらに、液体吐出装置10は、インクジェットヘッドに設けられるノズル(図3に符号60を付して図示)を撮像するノズルアライメントカメラユニット30(ノズル位置測定手段の構成要素)と、インクジェットヘッドの吐出状態(飛翔状態)を観察する吐出状態観察部32と、インクジェットヘッドの液体吐出面をワイピングするワイピング部材34と、インクジェットヘッドの液体吐出面に密着させて、ノズル吸引、ノズルの保湿を行うキャップ部36と、基板のアライメントマークを読み取るための基板アライメントカメラユニット38と、を備えている。
ノズルアライメントカメラユニット30により得られたノズル(液体吐出面)の画像データに基づき、x方向とノズルの配置方向とのズレが検出され、このズレを補正するようにノズルアライメントがされる。
吐出状態観察部32は、インクジェットヘッドから吐出される機能性インク液滴の飛翔状態を観察する。機能性インク液滴の飛翔状態(飛翔速度、飛翔方向)に異常が発見されると、インクジェットヘッドのメンテナンスが実行される。
ワイピング部材34は、インクジェットヘッドの液体吐出面(図1中不図示、図2に符号40Aを付して図示)をワイピング(払拭)して、液体吐出面に付着した機能性液体のミストや塵等の異物を除去する。ワイピング部材34には、ウエブ(不織布)やブレードが適用される。
キャップ部36は、インクジェットヘッドのパージ(スピッツ、予備吐出)や吸引に使用されるとともに、インクジェットヘッドの非使用時に液体吐出面に密着させてノズル内の機能性インクの乾燥防止のために使用される。
装置の電源投入時、インクジェットヘッドの待機時、非常停止時など、インクジェットヘッドの液体非吐出時には、インクジェットヘッドがキャップ部36の処理領域に移動され、液体吐出面がキャッピングされる。
基板アライメントカメラユニット38は、基板ステージ16に支持された基板のアライメントマークを撮像する。基板アライメントカメラユニット38の撮像結果に基づき基板の位置ズレを検出する。この検出結果に基づき、基板の位置(インクジェットヘッドの位置)が補正される。
〔キャリッジの構成〕
図2は、図1に示すキャリッジ12の構成を示す平面図であり、インクジェットヘッド40の液体吐出面40A側(図1の紙面裏側)から見た図である。
同図に示すキャリッジ12は、回転機構42(ヘッド回転手段)に回転可能に支持されたインクジェットヘッド40と、基板アライメントカメラユニット38と、インク供給チューブ44を介してインクジェットヘッド40のインク流路と連通されるサブタンク46が搭載されている。
インクジェットヘッド40は保持具48に保持された状態で回転機構42に取り付けられ、基板と対向する面に液体吐出面40Aが露出している。インクジェットヘッド40は、駆動回路等が搭載されるエレキ基板50が取り付けられ、エレキ基板50には、電気配線パターンが形成されたハーネス(フレキシブル基板)52が接合される。
インクジェットヘッド40内のインク排出流路と連通されるインク排出チューブ54は、不図示の廃インクタンクと連通される。
〔インクジェットヘッドの構成〕
図3は、図2に示すインクジェットヘッドのノズル配列を示す液体吐出面の平面図である。図3(a)は、x方向と平行配置された状態を表し、図3(b)はx方向と角度θをなす状態を表している。
インクジェットヘッド40は、複数のノズル60がノズル間ピッチ(ノズル60の中心間距離)Px1で等間隔に一列に配列された構造を有している。図3(a)に示すように、ノズル60の配列方向がx方向と平行にインクジェットヘッド40が調整されると、x方向の打滴ピッチはノズル間ピッチPx1の整数倍となる。
一方、図3(b)に示すようにノズル60の配列方向とx方向とのなす角度がθとなるようにインクジェットヘッド40が調整されると、x方向のノズル間ピッチPx2は、Px1×cosθとなり、x方向の打滴ピッチはPx2の整数倍となる。
インクジェットヘッド40の詳細な構造の図示は省略するが、インクジェットヘッド40は、液体を吐出させるノズルと、該ノズルと連通する液室とを備え、さらに、吐出力を発生させる吐出力発生素子を備えている。吐出力発生素子として、液室を構成する壁に圧電素子を備え、圧電素子のたわみ変形により液室を変形させて液体を吐出させる圧電方式や、液室を形成する壁に対向する電極との間の静電気力で壁(液室)を変形させて液体を吐出させる静電アクチュエータ方式を適用することができる。
また、吐出力発生素子として、液室内にヒータを備え、該ヒータにより液室内の液体を加熱し、膜沸騰現象を利用して液体を吐出させるサーマル方式なども適用することができる。
本例では、複数のノズル60が一列に並べられた構造を有するインクジェットヘッド40を例示したが、複数のノズル60が二列の千鳥状に並べられた構造など、他のノズル配置を適用することができる。
〔ノズルアライメントの説明〕
ここで、ノズルアライメントについて説明する。図1に示す液体吐出装置10は、ノズルアライメントカメラユニット30を具備し、ノズルアライメントカメラユニット30の撮像結果により、インクジェットヘッド40(ノズル列)のx方向との平行出しと、xyの位置出しのためのノズルアライメントがされる。
インクジェットヘッド40は、メカ的な粗調整がされて取り付けられ、例えば、128個のノズル60がx方向に沿って一列に並べられた構造を有している。1番目のノズル(例えば、図3(a)の左端のノズル)がノズルアライメントカメラユニット30の視野に入るように、インクジェットヘッド40の位置を調整し、この視野内における1番目のノズル60の座標を記憶しておく。
次に、インクジェットヘッド40を127ノズル分x方向へ移動させ、ノズルアライメントカメラユニット30の視野内における128番目のノズル60(例えば、図3(a)の右端のノズル)の座標を記憶する。
インクジェットヘッド40の移動距離、1番目のノズル60の座標、128番目のノズル60の座標から、x方向とインクジェットヘッド40のノズル列が平行となる角度が算出され、記憶される。
次に、設計上のインクジェットヘッド40の回転中心となる64番目のノズル60を用いて、アライメント用基板上に機能性インクを打滴し、この打滴(ドット)を観察し、設計値からのズレ量(x方向のズレ量、y方向のズレ量)を算出して、記憶しておく。打滴の観察には、CCD撮像装置などの撮像装置が適用される。
このようにして、インクジェットヘッド40のノズル列とx方向との角度ズレ量、x方向、y方向のズレ量が算出され、記憶される。
図3(b)に示すように、インクジェットヘッド40をxy平面と平行な面内において回転させる場合は、回転方向(θ)について、インクジェットヘッド40のノズル列とx方向との角度ズレ量が用いられる。
また、x方向のズレ、y方向のズレについては、上記と同様に、インクジェットヘッド40を回転させた状態で、アライメント用基板に機能性インクを打滴し、この打滴を観察し、設計値からのズレ量を算出し、記憶することができる。
このようにして、予めノズルアライメントに必要な補正値を記憶しておくことで、インクジェットヘッド40を回転させて打滴ピッチを変更した場合でも、そのたびに補正値を算出しなくてもよい。
〔制御系の説明〕
図4は、図1に示す液体吐出装置10の制御系の構成を示すブロック図である。図4に示すように、液体吐出装置10は、通信インターフェース70、システム制御部72、走査制御部74、ヘッド回転制御部76(回転制御手段)、基板搬送制御部78(移動制御手段)、ロボット制御部80、データ処理部82、ヘッド駆動部84などを有している。
通信インターフェース70は、ホストコンピュータ71から送られてくるラスター画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース70は、USB(Universal Serial Bus)などのシリアルインターフェースを適用してもよいし、セントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用してもよい。通信インターフェース70は、通信を高速化するためのバッファメモリ(不図示)を搭載してもよい。
システム制御部72は、中央演算処理装置(CPU)及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従って液体吐出装置10の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能し、さらに、画像メモリ86及びROM88のメモリコントローラとして機能する。
すなわち、システム制御部72は、通信インターフェース70、走査制御部74等の各部を制御し、ホストコンピュータ71との間の通信制御、画像メモリ86及びROM88の読み書き制御等を行うとともに、上記の各部を制御する制御信号を生成する。
走査制御部74は、システム制御部72から送出された指令信号に基づき、走査部14の動作(キャリッジ12の走査)を制御する走査制御手段として機能する。
ヘッド回転制御部76は、システム制御部72から送出された指令信号に基づき、キャリッジ12に搭載されている回転機構42(図2参照)の動作を制御する。例えば、x方向の打滴ピッチが変更される場合は、x方向と所定の角度をなすように、インクジェットヘッド40を回転させる。
基板搬送制御部78は、システム制御部72から送出された指令信号に基づき、y方向への基板ステージ16(図1参照)への移動制御、基板ステージ16の高さ調整制御、基板ステージ16の回転制御を行う。
ロボット制御部80は、システム制御部72から送出された指令信号に基づき、図1に図示したハンドリングロボット22の動作(基板搬入、基板搬出)を制御する。
また、液体吐出装置10は、データ処理部82、ヘッド駆動部84を備えるとともに、画像メモリ86、ROM88を備えている。
ホストコンピュータ71から送出されたパターンデータは通信インターフェース70を介して液体吐出装置10に取り込まれ、データ処理部82によって所定のデータ処理が施される。
データ処理部82は、パターンデータから吐出制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行うデータ(信号)処理機能を有し、生成した吐出データ(ドットデータ)をヘッド駆動部84に供給する制御部である。
データ処理部82において所要の信号処理が施されると、該パターンデータに基づいて、ヘッド駆動部84を介してインクジェットヘッド40の吐出液滴量(打滴量)や吐出タイミングの制御が行われる。
これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。なお、図4に示すヘッド駆動部84には、インクジェットヘッド40の駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
画像メモリ(一時記憶メモリ)86は、通信インターフェース70を介して入力された画像データを一旦格納する一時記憶手段としての機能や、ROM88に記憶されている各種プログラムの展開領域及びCPUの演算作業領域(例えば、データ処理部82の作業領域)としての機能を有している。画像メモリ86には、逐次読み書きが可能な揮発性メモリ(RAM)が用いられる。
ROM88は、システム制御部72のCPUが実行するプログラムや、装置各部の制御に必要な各種データ、制御パラメータなどが格納されており、システム制御部72を通じてデータの読み書きが行われる。ROM88は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。また、外部インターフェースを備え、着脱可能な記憶媒体を用いてもよい。
パラメータ記憶部90は、液体吐出装置10の動作に必要な各種制御パラメータが記憶されている。システム制御部72は、制御に必要なパラメータを適宜読み出すとともに、必要に応じて各種パラメータの更新(書換)を実行する。
例えば、パラメータ記憶部90を、インクジェットヘッド40のノズル列とx方向との角度ズレ量の情報や、x方向、y方向のズレ量の情報を記憶するノズル位置記憶手段として機能させることができる。
プログラム格納部92は、液体吐出装置10を動作させるための制御プログラムが格納されている記憶手段である。システム制御部72(又は装置各部)は、装置各部の制御を実行する際にプログラム格納部92から必要な制御プログラムを読み出し、該制御プログラムは適宜実行される。
ヘッドメンテナンス制御部(ヘッドメンテ制御部)94は、システム制御部72から送出される指令信号に基づき、インクジェットヘッドのメンテナンスを実行するヘッドメンテナンス部(ヘッドメンテ部)の動作を制御する。
図4に図示したヘッドメンテ部は、図1に図示したワイピング部材34や、キャップ部36が含まれる。
これ以外の構成として、表示部、入力インターフェースを具備する形態がある。表示部は、システム制御部72から送出される各種情報を表示する手段として機能し、LCDモニタなどの汎用ディスプレイ装置が適用される。
表示部の表示形態には、ランプの点灯(点滅、消灯)を適用してもよい。また、スピーカーなどの音(音声)出力手段を備えてもよい。
入力インターフェース(I/F)は、キーボード、マウス、ジョイスティックなどの情報入力手段が適用される。入力インターフェースを介して入力された情報は、システム制御部72へ送出される。
〔基板搬送制御の説明〕
次に、基板搬送制御について詳説する。図5から図8は基板搬送制御の説明図である。図5は、インクジェットヘッド40の直下の吐出領域の説明図であり、インクジェットヘッド40(破線により図示)から機能性インクを吐出させるときの基板100の位置が示されている。図5(a)は、基板100がインクジェットヘッド40の直下の吐出領域(インクジェットヘッド40から打滴された機能性インクを基板100へ付着させることができる領域)に入る直前の状態が図示され、図5(b)は、基板100がインクジェットヘッド40の吐出領域から抜け出した直後の状態が図示されている。
図1に示すホームポジション(ハンドリングロボット22から基板ステージ16へ基板が受け渡される位置)からy方向に基板100を移動させ、図5(a)に示す基板100がインクジェットヘッド40の吐出領域に到達すると、インクジェットヘッド40から基板100への機能性インクの吐出が開始される。
インクジェットヘッド40から機能性インクを吐出させている期間中は、インクジェットヘッド40をx方向へ走査させずに、基板100をy方向へ移動させる。
図5(b)に示すように、基板100がインクジェットヘッド40の吐出領域を抜け出すと、インクジェットヘッド40からの機能性インクの打滴が一旦停止され、基板100をキャリッジ12の走査範囲を垂直下方向に投影させた投影走査領域40Bの外へ基板100を退避させる。
図6は、基板100をホームポジションへ退避させた状態が図示されている。基板100を退避させた状態でキャリッジ12をx方向へ所定量だけ走査させる。キャリッジ12をx方向へ走査させ、所定位置に停止させた後に、基板100をy方向へ移動させる。
基板100がインクジェットヘッド40の吐出領域に到達すると、インクジェットヘッド40から機能性インクの吐出が開始される。
すなわち、キャリッジ12をx方向へ走査させる際は、キャリッジ12のx方向へ走査開始前に、キャリッジ12から塵等の異物が落下する可能性が高い領域から基板100を退避させ、その後、キャリッジ12をx方向へ走査させるので、キャリッジ12の走査に起因して発生する塵等の、基板100の機能性液体を付着させる面(パターン形成面)101への付着が防止される。
ここで、「キャリッジ12の走査範囲を垂直下方向に投影させた領域(キャリッジ12から塵等の異物が落下する可能性が高い領域)」とは、キャリッジ12をx方向へ走査させる際にキャリッジ12が通過する領域を、基板100を搬送させるときに基板100の機能性液体を付着させる面が通過する面内に投影させた領域(投影走査領域40B)である。
また、「キャリッジの走査範囲」とは、キャリッジ12に搭載され、キャリッジ12と一体となってx方向へ走査する部材の走査範囲が含まれる。例えば、キャリッジ12のフレームからチューブや電気配線等がはみ出している場合は、はみ出したチューブ等が通過する範囲はキャリッジの走査範囲である。
すなわち、基板100からキャリッジ12を見たときに直接見える物の走査範囲はキャリッジの走査範囲に含まれる。一方、基板100からキャリッジ12を見たときに直接見えない物の走査範囲はキャリッジの走査範囲に含まれない。
図6には、基板搬送部18のホームポジションへ基板100を退避させる態様を図示したが、キャリッジ12をx方向へ走査させる際の基板100の退避位置は、基板搬送部18のホームポジションに限定されない。
図7は、基板退避位置の説明図であり、図7(a)はキャリッジと基板との位置関係を主走査方向について見た図であり、図7(b)はキャリッジと基板との位置関係を基板の上側から見た図である。
図7(a),(b)に示すように、基板100の機能性インクのパターンが形成されるパターン形成領域100A(ドットハッチを付して図示)が、キャリッジ12の走査範囲を垂直下方向に投影した投影走査領域40Bの外に位置していれば、塵の付着に関して一定の効果を得られるとともに、基板100の退避、移動に費やす時間を省略することができ、ある程度の生産性を維持しつつ、塵の付着を防止している。
図8は、他の基板退避位置の説明図であり、図8(a)は、キャリッジと基板との位置関係を主走査方向について見た図であり、図8(b)は、キャリッジと基板との位置関係を基板の上側から見た図である。
図8(a),(b)は、基板100の全体が、キャリッジ12の走査範囲を垂直下方向に投影した投影走査領域40Bの外に位置しており、塵の付着に関してより高い効果を得ることができる。さらに、図6に示すように、基板搬送部18のホームポジションへ基板100を退避させることで、塵の付着に関してさらに高い効果を得ることが可能となる。
〔液体吐出方法の説明〕
次に、本発明の第1実施形態に係る液体吐出方法について説明する。図9は、本発明の第1実施形態に係る液体吐出方法の流れを示すフローチャートである。同図にフローを示す液体吐出方法は、イニシャライズ工程(ステップS12)、基板搬入工程(ステップS14)、打滴(液体吐出)工程(ステップS16、機能性液体吐出工程)、基板搬出工程(ステップS18)を含んで構成されている。
<イニシャライズ工程>
図10は、図9に示すイニシャライズ工程(ステップS12)の流れを示すフローチャートである。図10に示すように、イニシャライズ工程が開始されると(ステップS30)、入力画像データが設定されるとともに(ステップS32)、ノズルメンテナンスが必要な場合には、ノズルメンテナンスが実行される(ステップS34)。
なお、ノズルメンテナンスが不要な場合であり、かつ、インクジェットヘッド40(図1参照)がヘッド待機ポジション(キャップ部36によりノズルメンテナンスが実行されるノズルメンテンナンスポジション)に位置していない場合は、インクジェットヘッド40をヘッド待機ポジションへ移動させ、イニシャライズ工程は終了される(ステップS38)。
インクジェットヘッド40から打滴(液体吐出)が実行されない場合には、ノズルの乾燥を防止するとともに、インクジェットヘッドからの液漏れ等を防止するために、インクジェットヘッド40はヘッド待機位置に位置される。
<基板搬入工程>
図11は、図9のステップS14に示す基板搬入工程の流れを示すフローチャートである。図11に示すように、基板搬入工程が開始されると(ステップS50)、ハンドリングロボット22により基板ストッカー20から基板ステージ16へ基板100がロードされ、基板100(基板ステージ16)の高さ調整がされる(ステップS52)。
次に、基板位置検出が行われる(ステップS54)。基板位置検出工程は、基板100が基板ステージ16の正常な位置に置かれているか否かの検出がされる。ステップS54において、基板100の位置が正常位置であると判断されると、ステップS56へ進む。
ステップS56では、キャリッジ12をx方向へ走査させて、基板アライメントカメラユニット38を所定の撮像位置(基板100のアライメントマークを撮像可能な位置)に移動させる。
次に、基板ホームポジション(ハンドリングロボット22から基板ステージ16へ基板が受け渡される位置)から基板アライメントカメラユニット38の撮像範囲内へ基板100をy方向へ移動させ(ステップS58)、基板アライメント工程(ステップS60)が実行される。
基板アライメント工程は、基板アライメントカメラユニット38の撮像結果に基づき、基板100のx方向の位置ズレ量、及びy方向の位置ズレ量が算出され、基板100のx方向の位置ズレ量の情報、y方向の位置ズレ量の情報が所定のメモリに記憶される。
次に、基板100を基板ホームポジションへ退避させ(ステップS62)、インクジェットヘッド40をノズルメンテナンスポジションへ移動させ(ステップS64)、基板搬入工程(ステップS74)は終了される。
一方、ステップS54において、基板100が正常な位置に配置されていないと判断されると(No判定)、基板搬入工程は停止され(ステップS70)、装置のメンテナンスが実行され(ステップS72)、基板搬入工程(ステップS74)は終了される。
ステップS72に示す装置メンテナンスは、基板100の排出、履歴の記憶等が含まれる。
<打滴工程>
図11に示す基板搬入工程が終了されると、打滴工程(図9のステップS16)が実行される。
図12は、打滴工程の流れを示すフローチャートである。打滴工程が開始されると(ステップS80)、インクジェットヘッド40をノズルメンテナンスポジションから打滴ポジションに移動させ、基板走査回数iにゼロ(初期値)がセットされる(ステップS82)。
基板走査数iは、基板100をy方向へ1回走査させるたびに1ずつカウントアップされる(ステップS84)。基板100をy方向へ走査させながら、インクジェットヘッド40から機能性インクが吐出される(ステップS86、機能性液体吐出工程)。
すなわち、基板100をy方向へ1回走査させると、基板100のインクジェットヘッド40に具備されるノズル列のx方向の長さに対応する領域に対して、打滴データに基づくパターンに従って機能性インクが配置される。
i+1回目の走査の後に、i(=i+1)回目の基板走査が、必要な基板走査回数(Nmax)であるか否かが判断される(ステップS88)。すなわち、基板100の機能性インクの付与が終了したか否かが判断される。
ステップS88において、i=Nmaxであると判断されると(YES判定)、打滴検出(ステップS90)、打滴のリペア(ステップS92)が実行され、打滴工程は終了される(ステップS94)。
打滴検出は、CCD撮像装置等の打滴検出部によって、基板100に形成された機能性インクのパターンが読み取られ、その読取情報に基づいて当該機能性インクのパターンの良否(機能性インクのパターン欠陥等の有無)が判定される。
機能性インクのパターンに欠陥等の問題がなければ、打滴のリペア(ステップS92)がされず、機能性インクのパターンに欠陥等があり、打滴のリペアにより修正可能であれば、打滴のリペア(ステップS92)が実行される。
一方、ステップS88において、i<Nmaxであると判断されると(NO判定)、基板100を基板ホームポジションへ退避させ(ステップS96、基板退避工程)、インクジェットヘッド40(キャリッジ12)をx方向へ走査させ(ステップS98、走査工程)、基板100をインクジェットヘッド40の直下へ移動させる(ステップS100)。
なお、ステップS96における基板100の退避には、図7及び図8に示す態様を適用することができる。
<基板搬出工程>
図12に示す打滴工程が終了されると、基板搬出工程(図1のステップS18が実行される)。
図13は、基板搬出工程の流れを示すフローチャートである。基板搬出工程が開始されると(ステップS110)、基板ホームポジションにある基板100はハンドリングロボット22へ受け渡され、基板ストッカー20へ収納される(基板アンロード工程:ステップS112)。
基板100が基板ホームポジションに到達すると、インクジェットヘッドをヘッド待機ポジションへ移動させ(ステップS114)、基板搬出工程は終了される(ステップS116)。
〔効果〕
上記の如く構成された液体吐出装置及び方法によれば、キャリッジ12をx方向へ走査させる際に、基板100をキャリッジの走査範囲をキャリッジ12の走査範囲を垂直下方向(基板100の液体吐出面が移動する面)に投影させた領域から基板100の少なくとも機能性インクを付着させる領域(図7(b)参照)を退避させることで、キャリッジ12の移動により発生した塵が基板100の液体吐出領域へ付着することがない。
〔第2実施形態:吐出制御の説明〕
次に、本発明の第2実施形態に係る液体吐出装置及び方法について説明する。なお、以下に説明する第2実施形態において、先に説明した第1実施形態と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
図14及び図15は、第2実施形態に係る液体吐出方法の説明図である。図14及び図15は、基板100のパターン形成領域100Aに、機能性インクの打滴ピッチが異なる領域が存在している。図14に示す基板100の中央部100Bは、機能性インクの打滴ピッチが相対的に小さくなる領域であり、中央部100Bの周囲100Cは機能性インクの打滴ピッチが相対的に大きくなる領域である。
また、図15に示す基板100の領域100Cの周囲100Dは、機能性インクが打滴されない領域100Dとなっている。このように、機能性インクの打滴ピッチの変更は、インクジェットヘッド40を液体吐出面と平行な面内で回転させることで実現される(詳細後述)。
図14,15に示す領域100Bの打滴ピッチを基準とする領域100Cの打滴ピッチは、x方向について約3倍、y方向について約1.5倍となっている。例えば、領域100Bの打滴ピッチを100マイクロメートル×200マイクロメートル、領域100Cの打滴ピッチを310マイクロメートル×310マイクロメートルとすることができる。
〔制御フローの説明〕
図16は、第2実施形態に係る液体吐出方法の流れを示すフローチャートである。以下に説明する液体吐出方法は、先に説明した打滴工程以外の工程を適用することができるので、図16には、打滴工程のみが図示され打滴工程以外の各工程の図示は省略されている。
以下に説明する液体吐出方法(打滴工程)では、インクジェットヘッド40を回転させる際も、基板100を退避させるように構成されている。例えば、打滴ピッチの変更(インクジェットヘッド40の回転)が1回あり、先の打滴ピッチにおける基板走査回数は5回、後の打滴ピッチにおける基板走査回数は3回とする。
図16に示すように、打滴工程が開始されると(ステップS200)、インクジェットヘッド40の回転角度(θ位置)jにゼロ(初期値)が設定される(ステップS202)。次に、入力画像データに基づいて機能性インクの打滴ピッチが決められ、この打滴ピッチに対応するインクジェットヘッド40のθ位置が決められ、jの値が1つカウントアップされる(ステップS204)。
このとき、jの最大値Kmax(本例では「2」)が設定され、jの値ごとの基板走査回数iの最大値Mmax(j=1のとき「5」、j=2のとき「3」)が設定される。
次に、基板走査回数iにゼロ(初期値)が代入される(ステップS206)。基板走査数iは、基板100をy方向へ1回走査させるたびに1ずつカウントアップされる(ステップS208)。基板100をy方向へ走査させながら、インクジェットヘッド40から機能性インクが吐出される(ステップS210)。
一回のy方向への基板100の走査が終わるごとに、i(=i+1)の値が必要な走査回数Mmax)であるか否かが判断される(ステップS212)。ステップS212において、y方向への基板100の走査回数が必要な走査回数でない場合(j=1のとき、iが1から4の場合No判定)、基板を退避させ(ステップS224)、インクジェットヘッド40をx方向へ走査させ(ステップS226)、基板100をインクジェットヘッド40の直下へ移動させて(ステップS228)、ステップS208へ進む。
一方、ステップS212において、基板100のy方向への走査回数が必要な走査回数である(j=1のとき、iが5の場合)場合、ステップS222に進み、インクジェットヘッド40のθ移動が必要であるか否か(j=Kmaxであるか否か)が判断される。
ステップS222において、インクジェットヘッド40のθ移動が必要でないと判断されると(j=Kmax(本例では「j=2」)の場合、Yes判定)、基板100を退避させ(ステップS214)、必要に応じて打滴にリペア処理が実行される(ステップS216)。
さらに、インクジェットヘッド40をノズルメンテナンスポジション(待機位置)へ移動させ、当該液体吐出制御は終了される(ステップS220)。
ステップS222において、インクジェットヘッド40のθ移動が必要であると判断されると(j≠Kmax(本例では「j=1」)の場合、No判定)、基板100を退避させ(ステップS230)、インクジェットヘッド40を回転させ(ヘッド回転工程)、インクジェットヘッド40を走査させた後に、基板100をインクジェットヘッド40の直下へ移動させて、ステップS204へ進み、次のjの値に1が加算され、次のjの値(j=2)におけるMmaxの値(本例では「3」)が設定され、以降の工程が繰り返し実行される。
図17は、インクジェットヘッド40を液体吐出面と平行な面内において回転させる際の、基板退避位置の説明図である。図17(a)は、キャリッジ12と基板100との位置関係を主走査方向について見た図、図17(b)は、キャリッジ12と基板100との位置関係を基板の上側から見た図である。
図17(a),(b)に示すように、基板100のパターン形成領域100A(ドットハッチを付して図示)が、インクジェットヘッド40の回転範囲の投影回転領域40B’の外に位置していれば、塵の付着に関して一定の効果を得られるとともに、基板100の退避、移動に費やす時間を省略することができ、ある程度の生産性を維持しつつ、塵の付着を防止している。
図18は、他の基板退避位置の説明図であり、図18(a)は、キャリッジと基板との位置関係を主走査方向について見た図であり、図18(b)は、キャリッジと基板との位置関係を基板の上側から見た図である。
図18(a),(b)は、基板100の全体が、インクジェットヘッド40の回転範囲を垂直下方向に投影した投影回転領域40B’の外に位置しており、塵の付着に関してより高い効果を得ることができる。さらに、先に説明したように、基板搬送部18のホームポジションへ基板100を退避させることで、塵の付着に関してさらに高い効果を得ることが可能となる。
〔効果〕
以上説明した第2実施形態によれば、インクジェットヘッド40を液体吐出面と平行な面内で回転させる際に、インクジェットヘッド40の回転範囲を垂直下方向へ投影させた投影させた投影回転領域40B’の外へ、基板100の少なくともパターン形成領域100Aを退避させるので、インクジェットヘッド40の回転に起因する塵等の基板100の少なくともパターン形成領域100Aへの付着が防止される。
〔装置構成のバリエーション〕
図19は、基板100を搬送する手段として、xyステージを備えた液体吐出装置の概略構成図である。
同図に示す液体吐出装置300は、インクジェットヘッド40を回転させる回転機構を介してインクジェットヘッド40を支持する支持部材13がガイド部材15に固定されている。
また、基板搬送部18’は基板ステージ16(基板100)をx方向へ移動させるx移動部18’Aと、基板ステージ16をy方向へ移動させるy移動部18’Bと、を備えている。なお、図示は省略するが、基板搬送部18’の可動部分を覆うようにカバーが設けられており、基板100の搬送による塵等の発生が防止されている。
かかる構成において、インクジェットヘッド40を回転させる際に、インクジェットヘッド40の回転範囲を垂直下方向に投影した領域(投影回転領域40B’)の外へ、基板100の少なくともパターン形成領域100Aを退避させることで、インクジェットヘッド40の回転に起因する塵等の、基板100の少なくともパターン形成領域100Aへの付着が防止される。
〔他の装置構成のバリエーション〕
図20は、ライン型インクジェットヘッドの説明図である。同図に示すインクジェットヘッド40’は、基板100の搬送方向(y方向)と直交する方向(インクジェットヘッド40’の長手方向、x方向)におけるノズル列の長さLn1が、基板100の搬送方向と直交する方向における最大長さ(図20に示す円形形状の基板100の直径)Lに対応している。すなわち、Ln1>L又は、Ln1=Lの関係となっている。
かかるライン型インクジェットヘッド40’が具備される構成では、インクジェットヘッド40’と基板100とを相対的に一回だけ走査させることで、基板100の全面に機能性インクのパターンを形成することができる。また、インクジェットヘッド40’を走査させないので、先に説明したシリアル型ヘッドを備える態様と比較して、塵等が発生する可能性が低くなる。
図21は、機能性インクの打滴ピッチを変更するために、インクジェットヘッド40’をxy平面と平行な面内において回転させた状態が図示されている。同図に示すように、インクジェットヘッド40’を回転させたときにおける、基板100の搬送方向と直交する方向の長さLn2(=Ln1×cosθ、θはインクジェットヘッド40’とx方向とのなす角度)は、基板100の搬送方向と直交する方向の最大長さLと同一、又はその長さを超えている。
図22及び図23は、2つのインクジェットヘッド40’‐1,40’‐2を用いて、実質的に1つのインクジェットヘッドとして機能させる態様の説明図である。
図22は、領域100C(相対的に打滴ピッチが大きい領域)に打滴がされる状態であり、インクジェットヘッド40’‐1及びインクジェットヘッド40’‐2は、ともに、x方向と平行になるように調整がされている。
インクジェットヘッド40’‐1は、基板100の中央から同図における左側への打滴を行い、インクジェットヘッド40’‐2は、基板100の中央から同図における右側への打滴を行う。
インクジェットヘッド40’‐1の同図における右端部の数ノズルと、インクジェットヘッド40’‐2の同図における左端部の数ノズルとはオーバーラップしており、基板100の搬送方向と直交する方向における中央部は、インクジェットヘッド40’‐1,40’‐2のいずれかから打滴が行われる。
図23は、領域100B(相対的に打滴ピッチが小さい領域)に打滴がされる状態であり、インクジェットヘッド40’‐1,40’‐2をx方向に対して所定角度回転させている。このように、基板100の搬送方向の最大長さよりも短い長さのノズル列を有する短尺のインクジェットヘッド40’‐1,40’‐2をつなぎ合わせて、実質的にフルライン型のインクジェットヘッドを構成することも可能である。
かかる態様では、インクジェットヘッド40’‐1,40’‐2のそれぞれのx方向の位置を調整するx方向調整機構を備えることで、インクジェットヘッド40’‐1,40’‐2のつなぎ部分における打滴ピッチの連続性が確保される。
図24は、3種類の打滴ピッチが適用される打滴配置を示す説明図である。同図に示す打滴配置は、相対的に打滴ピッチが小さい領域100B‐1と、相対的に打滴ピッチが大きい領域100Cと、両者の中間的な打滴ピッチの領域100B‐2を有している。
図24に示す領域100B‐1の打滴ピッチを基準とする領域100B‐2の打滴ピッチは、x方向について2倍であり、y方向について同一である。また、領域100B‐1の打滴ピッチを基準とする領域100Cの打滴ピッチは、x方向について3倍であり、y方向について2倍である。
例えば、領域100B‐1の打滴ピッチを100マイクロメートル×400マイクロメートル、領域100B‐2の打滴ピッチを210マイクロメートル×400マイクロメートル、領域100Cの打滴ピッチを310マイクロメートル×800マイクロメートルとすることができる。
図25は、図24に図示した打滴配置を実現するためのインクジェットヘッドの構成の説明図であり、3つのインクジェットヘッド40’‐1,40’‐2,40’‐3を具備した構成が図示されている。
図25(a)は、領域100Cへ打滴を行う際のインクジェットヘッド40’‐1,40’‐2,40’‐3の構成であり、各インクジェットヘッド40’‐1,40’‐2,40’‐3は、x方向と平行に調整されている。
図25(b)は、領域100B‐1及び領域100B‐2へ打滴を行う際のインクジェットヘッド40’‐1,40’‐2,40’‐3の構成であり、各インクジェットヘッド40’‐1,40’‐2,40’‐3は、x方向と平行に調整されている。
図25(b)に示す構成では、インクジェットヘッド40’‐1,40’‐3は、領域100B‐2の打滴ピッチに対応し、x方向について同じ角度をなすように調整され、インクジェットヘッド40’‐2は、領域100B‐2の打滴ピッチに対応して、インクジェットヘッド40’‐1,40’‐3よりもx方向となす角度が大きくなっている。
なお、ライン型インクジェットヘッド40’は、インクジェットヘッド40’の長手方向に沿って一列にノズル60が並べられる態様に限定されない。例えば、二列の千鳥配置や、三列以上のマトリクス配列を適用することも可能である。
図1から図25を用いて説明した液体吐出装置は、インクジェットヘッドから機能性インクを打滴して、基板上に機能性インクのドットを離散的に配置する態様を例示したが、基板上に連続した機能性インクのパターンを形成することも可能である。
例えば、金属粒子を含有する機能性インクのパターンを電気配線パターンとして形成することが可能である。また、感光性樹脂粒子を含有する機能性インクを用いてマスクパターンを形成することも可能である。
なお、図1から図25を用いて説明した液体吐出装置の構成はあくまでも一例であり、構成の追加、削除、変更を適宜することが可能である。
〔ナノインプリントシステムへの応用例〕
次に、上述した液体吐出装置をナノインプリント(NIL)システムへ適用した例について説明する。
<NILの課題>
NILでは、インクジェット方式でレジスト(機能性インク)の液滴を比較的広い間隔(50マイクロメートルから500マイクロメートル)で打滴することになるとともに、膜厚の均一化のために基板上の領域によって密度を変えることが求められる。
これは、基板上の領域によってNILのモールドパターンの密度が異なるため、領域ごとに必要なレジストの滴量が異なるためである。
インクジェット方式でレジストの液滴量を変える方法としては、インクジェットヘッドへ打滴する吐出波形を変えて、一滴ごとの液滴量を変える方法と、一滴ごとの液滴量は固定して、液滴の打滴ピッチ(打滴密度)を変える方法がある。
吐出波形を変える方法は打滴ピッチの変更の必要はないものの、精度よく滴量の調整をすることが難しく、吐出波形を設定としてできたとしても、インクジェットヘッドから安定して所定量の液滴を吐出させることがさらに難しい。
打滴ピッチを変える方法は、安定して吐出させることができる液滴量に吐出波形を設定すれば、打滴ピッチを変えることで、基板上の領域ごとに、単位面積あたりの液滴量を容易に、かつ、精度よく変更することが可能である。
例えば、x方向(インクジェットヘッドの走査方向)、y方向(基板の搬送方向)とも500マイクロメートルピッチで打滴をし、次に、y方向のみ450マイクロメートルピッチで打滴をすれば、単位面積あたりの液滴量は10パーセント減少させることができる。
かかる打滴制御は、例えば、y方向の走査速度を一定として、打滴時間間隔を10パーセント短くすることで達成でき、この打滴制御は液滴量の変更に比べて容易であることがわかる。
すなわち、NILでは、膜厚の均一化のために基板上の領域によって密度を変えることが求められることがわかる。
例えば、領域Aはx方向、y方向とも300マイクロメートルピッチ、領域Bは、310マイクロメートルピッチが求められるとする。この両者を満たすためには、その最小公倍数である10マイクロメートルピッチで打滴できるように、ノズルピッチ、打滴周波数を設定する必要がある。
しかし、300マイクロメートルピッチで打滴を行う領域Aでは、使用可能な30ノズルのうち、29ノズルが休止していることになり、また、打滴周波数に対して30分の1の周波数での打滴になる。したがって、領域によって打滴ピッチを10%程度変えると、インクジェットヘッドの使用効率や生産性が非常に低くなるという課題がある。
本例に示すナノインプリントシステムは、図1から図25を用いて説明した液体吐出装置の構成が適用され、インクジェットヘッドを基板のパターン形成面と平行な面内において回転させることで、x方向の打滴ピッチを変更している。
<システムの全体構成>
図26は、本発明の実施形態に係るナノインプリントシステムの概略構成図である。同図に示すナノインプリントシステム200は、シリコンや石英ガラスの基板202上にレジスト液(光硬化性樹脂を有する液)を塗布するレジスト塗布部204と、基板202上に塗布されたレジストに所望のパターンを転写するパターン転写部206と、基板202を搬送する基板搬送部208と、を備えて構成される。基板搬送部208は、例えば、搬送ステージなどの基板202を固定して搬送する搬送手段を含んで構成され、基板202を搬送手段の表面に保持しつつ、該基板202をレジスト塗布部204からパターン転写部206に向かう方向(y方向)へ搬送させる。
該搬送手段の具体例として、リニアモータとエアスライダーの組み合わせや、リニアモータとLMガイドの組み合わせなどがあり得る。なお、基板202を移動させる代わりに、レジスト塗布部204やパターン転写部206を移動させるように構成してもよいし、両者を移動させてもよい。
レジスト塗布部204は、複数のノズル(図3参照)が形成されるインクジェットヘッド240を備え、各ノズルからレジスト液を液滴として吐出することにより、基板202の表面(レジスト塗布面)にレジスト液の塗布を行う。
図26に示すレジスト塗布部204は、図1から図25を用いて説明した液体吐出装置の構成が適用される。
インクジェットヘッド240は、x方向について複数のノズルが並べられた構造を有している。y方向へ移動する基板202に対してレジスト液を打滴して、基板202のパターン形成面に離散的に配置されたドットのパターンを形成する。
基板202の一回の移動が終了すると、基板202を退避させて、インクジェットヘッド240をx方向へ走査させた後に、基板202をy方向へ移動させながらインクジェットヘッド240からレジスト液の打滴を行う。
かかる動作を所定回数繰り返すことで、基板202の全面にわたって、離散的に配置されたレジスト液のパターンが形成される。なお、インクジェットヘッド240には、図20に図示したフルライン型のインクジェットヘッドを適用してもよい。
パターン転写部206は、基板202上のレジストに転写すべき所望の凹凸パターンが形成されたモールド212と、紫外線を照射する紫外線照射装置214と、を備え、レジストが塗布された基板202の表面にモールド212を押し当てた状態で、基板202のモールド212側から紫外線照射を行い、基板202上のレジスト液を硬化させることにより、基板202上のレジスト液に対してパターン転写を行う。
モールド212は、紫外線照射装置214から照射される紫外線を透過可能な光透過性材料から構成される。光透過性材料としては、例えば、ガラス、石英、サファイア、透明プラスチック(例えば、アクリル樹脂、硬質塩化ビニールなど)を使用することができる。これにより、モールド212の上方(基板202とは反対側)に配置される紫外線照射装置214から紫外線照射が行われたとき、モールド212で遮られることなく基板202上のレジスト液に紫外線が照射され、該レジスト液を硬化させることができる。
モールド212は、図26の上下方向(矢印線により図示した方向)に移動可能に構成されており、基板202の表面に対してモールド212のパターン形成面が略平行となる状態を維持しながら下方に移動して、基板202の表面全体に略同時に接触するように押し当てられ、パターン転写が行われる。
なお、石英などの光を透過させることができる基板が用いられる場合は、基板の裏側(パターン形成面の反対側)に配置された紫外線照射装置214(破線により図示)から紫外線を照射して、基板上のレジスト液を硬化させる態様も可能である。以下に石英基板の裏側から紫外線が照射される態様について説明する。
<ナノインプリント方法の説明>
次に、図27(a)〜(f)を用いて、ナノインプリント方法について、工程順を追って説明する。
以下に説明するナノインプリント方法は、モールド(例えば、Siモールド)に形成された凹凸パターンを、基板(石英基板等)上に形成された機能性を有する液体(光硬化性樹脂液)を硬化させた光硬化性樹脂膜に転写し、該光硬化性樹脂膜をマスクパターンとして基板上に微細パターンを形成するものである。
まず、図27(a)に示す石英基板202(以下、単に「基板」と記載する。)を準備する。図27(a)に示す基板202は、表側面202Aにハードマスク層201が形成されており、この表側面202Aに微細パターンが形成される。基板202は、紫外線などの光を透過させる所定の透過性を有し、厚みが0.3ミリメートル以上であればよい。光透過性を有することで基板202の裏側面202Bからの露光が可能となる。
Siモールドを用いる場合に適用される基板202として、表面をシランカップリング剤で被覆したもの、Cr、W、Ti、Ni、Ag、Pt、Auなどからなる金属層を積層したもの、CrO2、WO2、TiO2などからなる金属酸化膜層を積層したもの、これらの積層体の表面をシランカップリング剤で被覆したものなどが挙げられる。
すなわち、図27(a)に図示したハードマスク層201は、上記の金属膜や金属酸化膜等の積層体(被覆材)が用いられる。積層体の厚みが30ナノメートルを超えると光透過性が低下してしまい、光硬化性樹脂の硬化不良が起こりやすいので、該積層体の厚みは30ナノメートル以下であり、好ましくは20ナノメートル以下である。
「所定の透過性」とは、基板202の裏側面202Bから照射した光が表側面202Aから出射して、表面に形成される機能性インクのパターンを十分に硬化させることができればよく、例えば、裏側面から照射された波長200ナノメートル以上の光の光透過率が5%以上であるとよい。
また、基板202の構造は単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。基板202の材質は、石英以外にも、シリコン、ニッケル、アルミニウム、ガラス、樹脂、などを適宜用いることができる。これらの材料は、一種単独で使用してもよいし、二種以上を適宜合成して併用してもよい。
基板202の厚みは0.05ミリメートル以上が好ましく、0.1ミリメートル以上がより好ましい。基板202の厚みが0.05ミリメートル未満であると、被パターン形成体とモールドとの密着時に基板側に撓みが発生し、均一な密着状態を確保できない可能性がある。また、ハンドリングやインプリント中の押圧による破損を避けることを考慮して、基板202の厚みを0.3ミリメートル以上とするとより好ましい。
基板202の表側面202Aに対して、インクジェットヘッド240から光硬化性樹脂を含有する複数の液滴224が離散的に打滴される(図27(b):打滴工程)。「離散的に打滴される液滴」とは、基板202上における隣接する打滴位置に着弾した他の液滴と接触せずに、所定の間隔を空けて着弾した複数の液滴を意味している。
図27(b)に示す打滴工程において、予め液滴224の打滴量、打滴ピッチ、液滴の吐出(飛翔)速度が設定(調整)される。例えば、液滴量及び打滴ピッチは、モールド(図27(c)符号216を付して図示)の凹凸パターンの凹部の空間体積が大きい領域では相対的に大きくされ、凹部の空間体積が小さい領域や凹部がない領域では相対的に小さくされるように調整される。調整後、所定の打滴配置(パターン)に従って、基板202上に液滴224が配置される。
インクジェットヘッド240に具備される複数のノズル(図3参照)が、インクジェットヘッド240の構造に対応してグループ化され、グループごとに液滴224の打滴が制御される態様が好ましい。
また、モールドの凹凸パターンに応じて、基板202の表側面202Aにおける互いに略直交する2方向について液滴224の打滴ピッチが変更される態様が好ましい。さらに、グループごとに打滴回数が計測され、各グループの打滴頻度が均一化されるように各グループの打滴が制御される態様が好ましい。
図27(b)に示す打滴工程に対して、図1から図25を用いて説明した液体吐出方法を適用することができる。
図27(b)に示す打滴工程の後に、凹凸パターンが形成されたモールド216の凹凸パターン面を基板202の表側面202Aに所定の押圧力によって押し付けて基板202上の液滴224を拡張させ、拡張させた複数の液滴224の結合からなる光硬化性樹脂膜218が形成される(図27(c):光硬化性樹脂膜形成工程)。
光硬化性樹脂膜形成工程では、モールド216と基板202との間の雰囲気を減圧または真空雰囲気にした後に、モールド216を基板202に押し付けることで残留気体を低減させることができる。ただし、高真空雰囲気下では硬化前の光硬化性樹脂膜218が揮発してしまい、均一な膜厚を維持することが困難となる可能性がある。
そこで、モールド216と基板202との間の雰囲気を、ヘリウム(He)雰囲気または減圧He雰囲気にすることで残留気体を低減するとよい。Heは石英基板202を透過するため、取り込まれた残留気体(He)は徐々に減少する。Heの透過には時間を要すため減圧He雰囲気とすることがより好ましい。
モールド216の押圧力は、100キロパスカル以上10メガパスカル以下の範囲とされる。押圧力が相対的に大きい方が樹脂の流動が促進され、また残留気体の圧縮、残留気体の光硬化性樹脂への溶解や、基板202中のHeの透過が促進され、タクトアップにつながる。
しかし、押圧力が大きすぎるとモールド216が基板202に接触するときに異物を噛みこんでしまい、モールド216及び基板202を破損してしまう可能性があるので、モールド216の押圧力は上記範囲とされる。
モールド216の押圧力の範囲は、より好ましくは100キロパスカル以上5メガパスカル以下であり、更に好ましくは100キロパスカル以上1メガパスカル以下である。100キロパスカル以上としたのは、大気中でインプリントを行う際、モールド216と基板202との間が液滴224で満たされているためであり、モールド216と基板202との間が大気圧(約101キロパスカル)で加圧されているためである。
その後、基板202の裏側面202Bから紫外線を照射して、光硬化性樹脂膜218に対する露光が行われ、光硬化性樹脂膜218を硬化させる(図27(c):光硬化性樹脂膜硬化工程)。本例では、光(紫外線)によって光硬化性樹脂膜218を硬化させる光硬化方式を例示したが、熱硬化性樹脂を含有する液体を用いて熱硬化性樹脂膜を形成し、加熱によって熱硬化性樹脂膜を硬化させる熱硬化方式など、他の硬化方式を適用してもよい。
光硬化性樹脂膜218が十分に硬化した後に、光硬化性樹脂膜218からモールド216を剥離させる(図27(d):剥離工程)。モールド216を剥離させる方法は、光硬化性樹脂膜218のパターンに欠損が生じにくい方法であればよく、基板202の縁部から徐々に剥離させる方法や、モールド216の側から加圧しながら剥離させ、モールド216が光硬化性樹脂膜218から剥離する境界線上での光硬化性樹脂膜218へかかる力を低減させて剥離する方法(加圧剥離法)などの方法を用いることができる。
さらに、光硬化性樹脂膜218の近傍を加温し、モールド216と光硬化性樹脂膜218との界面での光硬化性樹脂膜218とモールド216の表面との付着力を低減させ、かつ、光硬化性樹脂膜218のヤング率を低下させて、かつ、脆性が良化させて変形による破断を抑制して剥離する方法(加熱アシスト剥離)を適用することも可能である。なお、上記の方法を適宜組み合わせた複合的手法を用いてもよい。
図27(a)〜(d)に示す各工程を経て、基板202の表側面202Aに形成された光硬化性樹脂膜218にモールド216に形成された凹凸パターンが転写される。基板202上に形成された光硬化性樹脂膜218は、モールド216の凹凸形状や光硬化樹脂を含有する液体の液物性に対応して、光硬化性樹脂膜218となる液滴224の打滴ピッチが最適化されているので、残渣厚が均一化され、欠損のない好ましい凹凸パターンが形成される。
次に、光硬化性樹脂膜218をマスクとして基板202(又は基板202に被覆させた金属膜等)に微細パターンが形成される。基板202上の光硬化性樹脂膜218の凹凸パターンが転写されると、光硬化性樹脂膜218の凹部内の光硬化性樹脂が除去され、基板202の表側面202A、又は表側面202Aに形成される金属層等を露出させる(図27(e):アッシング工程)。
さらに、光硬化性樹脂膜218をマスクとしてドライエッチングが行われ(図27(f):エッチング工程)、光硬化性樹脂膜218が除去されると、光硬化性樹脂膜218に形成された凹凸パターンに対応した微細パターン210Cが基板202上に形成される。なお、基板202の表側面202Aに金属膜や金属酸化膜が形成される場合は、金属膜又は金属酸化膜に対して所定のパターンが形成される。
ドライエッチングの具体例としては、光硬化性樹脂膜をマスクとして用いることができればよく、イオンミリング法、反応性イオンエッチング(RIE)、スパッタエッチング、などが挙げられる。これらの中でも、イオンミリング法、反応性イオンエッチング(RIE)が特に好ましい。
イオンミリング法は、イオンビームエッチングとも言われ、イオン源にArなどの不活性ガスを導入し、イオンを生成する。これを、グリッドを通して加速させ、試料基板に衝突させてエッチングするものである。イオン源としては、カウフマン型、高周波型、電子衝撃型、デュオプラズマトロン型、フリーマン型、ECR(電子サイクロトロン共鳴)型などが挙げられる。イオンビームエッチングでのプロセスガスとしては、Arガス、RIEのエッチャントとしては、フッ素系ガスや塩素系ガスを用いることができる。
以上のように、本例に示すナノインプリント方法を用いた微細パターンの形成は、モールド216の凹凸パターンが転写された光硬化性樹脂膜218をマスクとして、残膜の厚みムラおよび残留気体による欠陥のない当該マスクを用いてドライエッチングを行っているので、高精度で歩留まりよく基板202に微細パターンを形成することが可能となる。
なお、上述したナノインプリント法を適用して、ナノインプリント法に用いられる石英基板のモールドを作製することも可能である。
先に説明したように、石英などの光透過性を有す材料によりモールドを作製し、基板202のモールド側の面から紫外線を照射して、光硬化性樹脂膜218を硬化させる態様も可能である。
上記した液体吐出装置、ナノインプリントシステム、液体吐出方法は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜、構成要件の変更、追加、削除が可能である。
〔本明細書が開示する発明〕
上記に詳述した発明の実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書は少なくとも以下に示す態様を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。
(第1態様):基板上に機能性液体を吐出させる液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドを支持する支持部材を具備し、液体吐出ヘッド及び支持部材を第1方向へ走査させる走査手段と、基板を第1方向と交差する第2方向に沿って移動させる基板移動手段と、液体吐出ヘッドから機能性液体を吐出させる液体吐出時は、基板を液体吐出ヘッドの直下において第2方向へ移動させ、液体吐出ヘッド及び支持部材を第1方向へ走査させるヘッド走査時は、液体吐出ヘッド及び支持部材の走査開始前に、液体吐出ヘッド及び支持部材の走査範囲を垂直下方向へ投影させた走査投影領域の外に基板を退避させるように基板移動手段を制御する移動制御手段と、を備えた液体吐出装置。
第1の態様によれば、液体吐出ヘッドを第1方向に沿って走査させる際に、液体吐出ヘッドの走査開始前に走査投影領域の外へ基板を退避させるので、基板の液体を付着させる面への液体吐出ヘッド及び支持部材の走査に起因して発生する塵等の異物の付着が防止される。
(第2態様):移動制御手段は、基板の機能性液体を付着させる付着領域を走査投影領域の外に位置するように、基板を退避させる液体吐出装置。
かかる態様によれば、基板の退避に要する時間をより短縮しつつ、基板の液体を付着させる面への塵等の付着が防止される。
(第3態様):移動制御手段は、基板の全体が走査投影領域の外に位置するように、基板を退避させる液体吐出装置。
かかる態様によれば、基板の液体を付着させる面への塵等の付着防止効果がより高く発揮される。
(第4態様):移動制御手段は、基板移動手段のホームポジションへ基板を退避させる液体吐出装置。
かかる態様によれば、液体吐出ヘッドの走査領域から基板をより遠ざけることで、基板の液体を付着させる面への塵等の付着が確実に防止される。
(第5態様):液体吐出ヘッドの液体吐出面と平行な面内で液体吐出ヘッドを回転させるヘッド回転手段と、基板に付着させる機能性液体の液滴の吐出ピッチに応じて、液体吐出ヘッドを回転させるようにヘッド回転手段を制御する回転制御手段と、を備え、移動制御手段は、液体吐出ヘッドを回転させる回転時は、液体吐出ヘッドの回転開始前に、液体吐出ヘッドを回転させたときに液体吐出面が通過する範囲を垂直下向きに投影させた回転投影領域の外に基板を退避させるように基板移動手段を制御する液体吐出装置。
かかる態様によれば、液体吐出ヘッドを液体吐出面と平行な面内で回転させる前に、基板を回転投影領域の外へ退避させるので、液体吐出ヘッドの回転に起因して発生した塵等が基板の液体を付着させる面へ付着することが防止される。
(第6態様):基板上に機能性液体を吐出させる液体吐出ヘッドと、液体吐出ヘッドの液体吐出面と平行な面内で液体吐出ヘッドを回転させるヘッド回転手段と、基板に付着させる機能性液体の液滴の吐出ピッチに応じて、液体吐出ヘッドを回転させるようにヘッド回転手段を制御する回転制御手段と、液体吐出ヘッドから機能性液体を吐出させる液体吐出時に、基板を第1方向及び第1方向と交差する第2方向に沿って移動させる基板移動手段と、液体吐出ヘッドを回転させる回転時は、液体吐出ヘッドの回転開始前に、液体吐出ヘッドを回転させたときに液体吐出面が通過する範囲を垂直下向きに投影させた回転投影領域の外に基板を退避させるように基板移動手段を制御する移動制御手段と、を備えた液体吐出装置。
かかる態様によれば、液体吐出ヘッドを液体吐出面と平行な面内で回転させる前に、回転投影領域の外へ基板を退避させるので、液体吐出ヘッドの回転に起因して発生した塵等が基板の液体を付着させる面へ付着することが防止される。
(第7態様):移動制御手段は、基板の機能性液体を付着させる液体付着領域を回転投影領域の外に位置するように、基板を退避させる液体吐出ヘッド。
かかる態様によれば、基板退避に要する時間をより短縮しつつ、基板の液体を付着させる面への塵等の付着が防止される。
(第8態様):移動制御手段は、基板の全体が回転投影領域の外に位置するように、基板を退避させる液体吐出装置。
かかる態様によれば、板の液体を付着させる面への塵等の付着防止効果がより高く発揮される。
(第9態様):移動制御手段は、基板移動手段のホームポジションへ基板を退避させる液体吐出装置。
かかる態様において、走査投影領域から基板をより遠ざけることで、基板の液体を付着させる面への塵等の付着が確実に防止される。
(第10態様):液体吐出ヘッドは、第1方向に沿って複数のノズルが並べられたノズル列を具備し、第1方向を基準とするノズル列のノズル配列方向のずれを測定するノズル位置測定手段と、測定されたノズル列のずれを記憶するノズル位置記憶手段と、を備え、回転制御手段は、記憶されたノズル列のずれを補正するようにヘッド回転手段を動作させる液体吐出装置。
かかる態様によれば、第1方向とノズル列とのずれ量の情報を予め取得し、記憶しておくことで、液体吐出ヘッドを回転させて、第1方向の打滴ピッチを変更する際に、迅速に、かつ、正確に各ノズルの位置合わせを行うことができる。
(第11態様):液体吐出ヘッドは、基板の第1方向の全長にわたって複数のノズルが配置されたライン型の液体吐出ヘッドである液体吐出装置。
かかる態様におけるライン型ヘッドは複数のヘッドをつなぎ合わせて構成してもよい。
(第12態様):第1態様から第11態様のいずれかの液体吐出装置と、基板に機能性液体を離散的に配置するように液体吐出ヘッドの動作を制御する吐出制御手段と、所定の凹凸パターンが形成された面を有する転写部材の凹凸パターンが形成された面を、基板の機能性液体を付着させた面に押し当てて、基板に凹凸パターンを転写させるパターン転写手段と、凹凸パターンが転写された機能性液体に硬化エネルギーを付与して、機能性液体のパターンを硬化させるパターン硬化手段と、を備えたナノインプリントシステム。
かかる態様によれば、基板の機能性液体を付着させる面への塵等の付着が防止されるので、パターン切れ等が発生しない好ましい微細パターンを形成しうる。
(第13態様):液体吐出ヘッドから基板上に機能性液体を吐出させる液体吐出方法であって、機能性液体を吐出させる液体吐出ヘッドの直下において、基板を第1方向と直交する第2方向へ移動させて、液体吐出ヘッドから基板へ機能性液体を吐出させる機能性液体吐出工程と、液体吐出ヘッド及び液体吐出ヘッドの支持部材の走査範囲を垂直下方向へ投影させた走査投影領域の外に基板を退避させる基板退避工程と、基板を退避させた後に、液体吐出ヘッド及支持部材を第1方向へ走査させる走査工程と、を含む液体吐出方法。
(第14態様):基板に付着させる機能性液体の液滴の吐出ピッチに応じて、液体吐出ヘッドの液体吐出面と平行な面内で液体吐出ヘッドを回転させるヘッド回転工程を含み、基板退避工程は、液体吐出ヘッドを回転させる回転時は、液体吐出ヘッドの回転開始前に、液体吐出ヘッドを回転させたときに液体吐出面が通過する範囲を垂直下向きに投影させた回転投影領域の外に基板を退避させる液体吐出方法。
(第15態様):液体吐出ヘッドから基板上に機能性液体を吐出させる液体吐出方法であって、機能性液体を吐出させる液体吐出ヘッドの直下において、基板を第1方向と直交する第2方向へ移動させて、液体吐出ヘッドから基板へ機能性液体を吐出させる機能性液体吐出工程と、基板に付着させる機能性液体の液滴の吐出ピッチに応じて、液体吐出ヘッドの液体吐出面と平行な面内で液体吐出ヘッドを回転させるヘッド回転工程と、液体吐出ヘッドを回転させる回転時は、液体吐出ヘッドの回転開始前に、液体吐出ヘッドを回転させたときに液体吐出面が通過する範囲を垂直下向きに投影させた回転投影領域の外に基板を退避させる基板退避工程と、を含む液体吐出方法。
10…液体吐出装置、12…キャリッジ、14…走査部、18,18’…基板搬送部、40,40’,240…インクジェットヘッド、40A…液体吐出面、40B…投影走査領域、40B’…投影回転領域、60…ノズル、72…システム制御部、74…走査制御部、76…ヘッド回転制御部、78…基板搬送制御部、84…ヘッド駆動部、100、202…基板、200…ナノインプリントシステム、204…レジスト塗布部、206…パターン転写部、208…搬送部、212…モールド、214…紫外線照射装置

Claims (15)

  1. 基板上に機能性液体を吐出させる液体吐出ヘッドと、
    前記液体吐出ヘッドを支持する支持部材を具備し、前記液体吐出ヘッド及び前記支持部材を第1方向へ走査させる走査手段と、
    前記基板を第1方向と交差する第2方向に沿って移動させる基板移動手段と、
    前記液体吐出ヘッドから前記機能性液体を吐出させる液体吐出時は、前記基板を前記液体吐出ヘッドの直下において前記第2方向へ移動させ、前記液体吐出ヘッド及び前記支持部材を前記第1方向へ走査させるヘッド走査時は、前記液体吐出ヘッド及び前記支持部材の走査開始前に、前記液体吐出ヘッド及び前記支持部材の走査範囲を垂直下方向へ投影させた走査投影領域の外に前記基板を退避させるように前記基板移動手段を制御する移動制御手段と、
    を備えた液体吐出装置。
  2. 前記移動制御手段は、前記基板の前記機能性液体を付着させる液体付着領域を前記走査投影領域の外に位置するように、前記基板を退避させる請求項1に記載の液体吐出装置。
  3. 前記移動制御手段は、前記基板の全体が前記走査投影領域の外に位置するように、前記基板を退避させる請求項1に記載の液体吐出装置。
  4. 前記移動制御手段は、前記基板移動手段のホームポジションへ前記基板を退避させる請求項1に記載の液体吐出装置。
  5. 前記液体吐出ヘッドの液体吐出面と平行な面内で前記液体吐出ヘッドを回転させるヘッド回転手段と、
    前記基板に付着させる前記機能性液体の液滴の吐出ピッチに応じて、前記液体吐出ヘッドを回転させるように前記ヘッド回転手段を制御する回転制御手段と、
    を備え、
    前記移動制御手段は、前記液体吐出ヘッドを回転させる回転時は、前記液体吐出ヘッドの回転開始前に、前記液体吐出ヘッドを回転させたときに液体吐出面が通過する範囲を垂直下向きに投影させた回転投影領域の外に前記基板を退避させるように前記基板移動手段を制御する請求項1に記載の液体吐出装置。
  6. 基板上に機能性液体を吐出させる液体吐出ヘッドと、
    前記液体吐出ヘッドの液体吐出面と平行な面内で前記液体吐出ヘッドを回転させるヘッド回転手段と、
    前記基板に付着させる前記機能性液体の液滴の吐出ピッチに応じて、前記液体吐出ヘッドを回転させるように前記ヘッド回転手段を制御する回転制御手段と、
    前記液体吐出ヘッドから前記機能性液体を吐出させる液体吐出時に、前記基板を第1方向及び前記第1方向と交差する第2方向に沿って移動させる基板移動手段と、
    前記液体吐出ヘッドを回転させる回転時は、前記液体吐出ヘッドの回転開始前に、前記液体吐出ヘッドを回転させたときに液体吐出面が通過する範囲を垂直下向きに投影させた回転投影領域の外に前記基板を退避させるように前記基板移動手段を制御する移動制御手段と、
    を備えた液体吐出装置。
  7. 前記移動制御手段は、前記基板の前記機能性液体を付着させる液体付着領域を前記回転投影領域の外に位置するように、前記基板を退避させる請求項5又は6に記載の液体吐出装置。
  8. 前記移動制御手段は、前記基板の全体が前記回転投影領域の外に位置するように、前記基板を退避させる請求項5又は6に記載の液体吐出装置。
  9. 前記移動制御手段は、前記基板移動手段のホームポジションへ前記基板を退避させる請求項5又は6に記載の液体吐出装置。
  10. 前記液体吐出ヘッドは、前記第1方向に沿って複数のノズルが並べられたノズル列を具備し、
    前記第1方向を基準とする前記ノズル列のノズル配列方向のずれを測定するノズル位置測定手段と、
    前記測定された前記ノズル列のずれを記憶するノズル位置記憶手段と、
    を備え、
    前記回転制御手段は、前記記憶された前記ノズル列のずれを補正するように前記ヘッド回転手段を動作させる請求項5から9のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
  11. 前記液体吐出ヘッドは、基板の第1方向の全長にわたって複数のノズルが配置されたライン型の液体吐出ヘッドである請求項5から9のいずれか1項に記載の液体吐出装置。
  12. 請求項1から11のいずれかに記載された液体吐出装置と、
    前記基板に前記機能性液体を離散的に配置するように前記液体吐出ヘッドの動作を制御する吐出制御手段と、
    所定の凹凸パターンが形成された面を有する転写部材の前記凹凸パターンが形成された面を、前記基板の機能性液体を付着させた面に押し当てて、前記基板に前記凹凸パターンを転写させるパターン転写手段と、
    前記凹凸パターンが転写された機能性液体に硬化エネルギーを付与して、機能性液体のパターンを硬化させるパターン硬化手段と、
    を備えたナノインプリントシステム。
  13. 液体吐出ヘッドから基板上に機能性液体を吐出させる液体吐出方法であって、
    機能性液体を吐出させる液体吐出ヘッドの直下において、前記基板を第1方向と直交する第2方向へ移動させて、前記液体吐出ヘッドから前記基板へ機能性液体を吐出させる機能性液体吐出工程と、
    前記液体吐出ヘッド及び前記液体吐出ヘッドの支持部材の走査範囲を垂直下方向へ投影させた走査投影領域の外に前記基板を退避させる基板退避工程と、
    前記基板を退避させた後に、前記液体吐出ヘッド及び前記支持部材を第1方向へ走査させる走査工程と、
    を含む液体吐出方法。
  14. 前記基板に付着させる前記機能性液体の液滴の吐出ピッチに応じて、前記液体吐出ヘッドの液体吐出面と平行な面内で前記液体吐出ヘッドを回転させるヘッド回転工程を含み、
    前記基板退避工程は、前記液体吐出ヘッドを回転させる回転時は、前記液体吐出ヘッドの回転開始前に、前記液体吐出ヘッドを回転させたときに液体吐出面が通過する範囲を垂直下向きに投影させた回転投影領域の外に前記基板を退避させる請求項13に記載の液体吐出方法。
  15. 液体吐出ヘッドから基板上に機能性液体を吐出させる液体吐出方法であって、
    機能性液体を吐出させる液体吐出ヘッドの直下において、前記基板を第1方向と直交する第2方向へ移動させて、前記液体吐出ヘッドから前記基板へ機能性液体を吐出させる機能性液体吐出工程と、
    前記基板に付着させる前記機能性液体の液滴の吐出ピッチに応じて、前記液体吐出ヘッドの液体吐出面と平行な面内で前記液体吐出ヘッドを回転させるヘッド回転工程と、
    前記液体吐出ヘッドを回転させる回転時は、前記液体吐出ヘッドの回転開始前に、前記液体吐出ヘッドを回転させたときに液体吐出面が通過する範囲を垂直下向きに投影させた回転投影領域の外に前記基板を退避させる基板退避工程と、
    を含む液体吐出方法。
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