JP2014099520A - 基板製造方法及び基板製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 薄膜の表面に段差が発生しにくい基板製造方法を提供する。
【解決手段】 基板上の第１の領域内に分布する複数の第１の着弾点に、薄膜材料の液滴を着弾させた後、第１の着弾点に着弾した薄膜材料の少なくとも表層部を硬化させる。第１の着弾点に着弾した薄膜材料を硬化させた後、第２の領域内に分布する第２の着弾点に、薄膜材料の液滴を着弾させた後、第２の着弾点に着弾した薄膜材料の少なくとも表層部を硬化させる。第１の領域と第２の領域とが、重なり領域において部分的に重なっており、重なり領域内の第１の着弾点の密度が、重なり領域以外の第１の領域内の第１の着弾点の密度より低く、重なり領域内の第２の着弾点の密度が、重なり領域以外の第２の領域内の第２の着弾点の密度より低い
【選択図】 図９

Description

本発明は、基板に液状の薄膜材料を塗布した後、薄膜材料を硬化させることにより、所定形状の薄膜を形成する基板製造方法及び基板製造装置に関する。

ノズルヘッドから薄膜パターン形成用の材料を含んだ液滴を吐出して、基板の表面に薄膜パターンを形成する技術が知られている（例えば特許文献１）。

このような薄膜形成技術において、例えば、基板にはプリント基板が用いられ、薄膜材料にはソルダーレジストが用いられる。プリント基板は、基材及び配線を含み、所定の位置に電子部品等がはんだ付けされる。ソルダーレジストは、電子部品等をはんだ付けする導体部分を露出させ、はんだ付けが不要な部分を覆う。全面にソルダーレジストを塗布した後、フォトリソグラフィ技術を用いて開口を形成する方法に比べて、製造コストの低減を図ることが可能である。

特開２００４−１０４１０４号公報

ノズルヘッドから基板に向けて薄膜材料の液滴を吐出する方法では、ノズルヘッド及び基板の一方を他方に対して移動させながら、ノズルヘッドから薄膜材料の液滴を吐出する。ノズルヘッドまたは基板を移動させながら、薄膜材料の液滴を吐出する処理を「走査」ということとする。ノズルヘッドの寸法が基板の寸法に比べて小さい場合には、基板の全域に薄膜を形成するために、複数回の走査が行われる。ある走査で形成された薄膜と、次の走査で形成された薄膜とが滑らかに繋がらず、両者の境界に沿って、薄膜の表面に段差が形成される場合がある。

本発明の目的は、薄膜の表面に段差が発生しにくい基板製造方法及び基板製造装置を提供することである。

本発明の一観点によると、
基板上の第１の領域内に分布する複数の第１の着弾点に、薄膜材料の液滴を着弾させた後、前記第１の着弾点に着弾した薄膜材料の少なくとも表層部を硬化させる工程と、
前記第１の着弾点に着弾した薄膜材料を硬化させた後、前記基板上の第２の領域内に分布する複数の第２の着弾点に、薄膜材料の液滴を着弾させた後、前記第２の着弾点に着弾した薄膜材料の少なくとも表層部を硬化させる工程と
を有し、
前記第１の領域と前記第２の領域とが、重なり領域において部分的に重なっており、前記重なり領域内の前記第１の着弾点の密度が、前記重なり領域以外の前記第１の領域内の前記第１の着弾点の密度より低く、前記重なり領域内の前記第２の着弾点の密度が、前記重なり領域以外の前記第２の領域内の前記第２の着弾点の密度より低い基板製造方法が提供される。

本発明の他の観点によると、
基板を保持するステージと、
前記ステージに保持された基板に向けて薄膜材料の液滴を吐出する複数のノズル孔が設けられているノズルヘッドと、
前記基板に付着した前記薄膜材料に硬化用の光を照射する硬化用光源と、
前記ステージ及び前記ノズルヘッドの一方を他方に対して移動させる移動機構と、
形成すべき薄膜の平面形状を定義する画像データを記憶する記憶部を含み、前記ノズルヘッド、前記移動機構、及び前記硬化用光源を制御する制御装置と
を有し、
前記制御装置は、
前記ノズルヘッド及び前記ステージの一方を第１の方向に移動させながら、基板上の第１の領域内に分布する複数の第１の着弾点に、薄膜材料の液滴を着弾させた後、前記第１の着弾点に着弾した薄膜材料の少なくとも表層部を硬化させ、
前記第１の着弾点に着弾した薄膜材料を硬化させた後、前記基板上の第２の領域内に分布する第２の着弾点に、薄膜材料の液滴を着弾させた後、前記第２の着弾点に着弾した薄膜材料の少なくとも表層部を硬化させ、
前記第１の領域と前記第２の領域とが、重なり領域において部分的に重なっており、前記重なり領域内の前記第１の着弾点の密度が、前記重なり領域以外の前記第１の領域内の前記第１の着弾点の密度より低く、前記重なり領域内の前記第２の着弾点の密度が、前記重なり領域以外の前記第２の領域内の前記第２の着弾点の密度より低くなるように前記ノズルヘッドを制御する基板製造装置が提供される。

重なり領域を配置することにより、第１の領域と第２の領域との境界に沿う溝（段差）の発生を抑制することができる。

図１は、実施例１による基板製造装置の概略図である。 図２Ａは、ノズルユニットの斜視図であり、図２Ｂは、ノズルヘッド及び硬化用光源の底面図である。 図３は、薄膜パターンが形成された基板、及びノズルユニットの平面図である。 図４Ａは、１回目の走査の前後における基板及びノズルユニットの平面図であり、図４Ｂは、図４Ａの一点鎖線４Ｂ−４Ｂにおける断面図であり、図４Ｃは、エッジパターンの断面図である。 図５Ａは、２回目の走査の前後における基板及びノズルユニットの平面図であり、図５Ｂは、図５Ａの一点鎖線５Ｂ−５Ｂにおける断面図である。 図６Ａは、３回目の走査の前後における基板及びノズルユニットの平面図であり、図６Ｂは、図６Ａの一点鎖線６Ｂ−６Ｂにおける断面図である。 図７Ａは、薄膜パターンの平面形状を定義する画像データを構成するピクセルの配置、及び３回目の走査のときに着弾対象となるピクセルを示す線図であり、図７Ｂは、１つのピクセルと、そのピクセルに着弾した薄膜材料の平面形状との関係を示す平面図であり、図７Ｃは、３回目の走査が終了した時点における境界線の近傍の断面図である。 図８Ａは、４回目の走査の前後における基板、及びノズルユニットの平面図であり、図８Ｂは、図８Ａの一点鎖線８Ｂ−８Ｂにおける断面図である。 図９Ａは、４回目の走査のときに着弾対象となるピクセルを示す線図であり、図９Ｂは、４回目の走査が終了した時点における第１の薄膜及び第２の薄膜の断面図である。 図１０Ａは、比較例による方法の３回目の走査のときの第１の着弾点、及び４回目の走査のときの第２の着弾点の分布を示す線図であり、図１０Ｂは、比較例による方法の４回目の走査が終了した時点における第１の薄膜及び第２の薄膜の断面図である。 図１１Ａは、実施例２による基板製造方法で採用される第１の着弾点と第２の着弾点との分布を示す線図であり、図１１Ｂは、実施例３による基板製造方法で採用される第１の着弾点と第２の着弾点との分布を示す線図である。 図１２は、実施例４による基板製造方法で採用される第１の着弾点と第２の着弾点との分布を示す線図である。 図１３は、実施例５による基板製造方法で採用される第１の着弾点と第２の着弾点との分布を示す線図である。 図１４Ａは、実施例６による方法の３回目の走査が終了した時点における重なり領域の近傍の断面図であり、図１４Ｂは、実施例６による方法の４回目の走査が終了した時点における重なり領域の近傍の断面図である。 図１５Ａは、実施例７による方法の３回目の走査が終了した時点における重なり領域の近傍の断面図であり、図１５Ｂは、実施例７による方法の４回目の走査が終了した時点における重なり領域の近傍の断面図である。 図１６Ａは、実施例８による方法の３回目の走査が終了した時点における重なり領域の近傍の断面図であり、図１６Ｂは、実施例８による方法の４回目の走査が終了した時点における重なり領域の近傍の断面図である。

［実施例１］
図１に、実施例１による基板製造装置の概略図を示す。定盤２０の上に、移動機構２１によりステージ２２が支持されている。ステージ２２の上面（保持面）に、プリント配線板等の基板５０が保持される。ステージ２２の保持面に平行な方向をｘ方向及びｙ方向とし、保持面の法線方向をｚ方向とするｘｙｚ直交座標系を定義する。移動機構２１は、ステージ２２をｘ方向及びｙ方向に移動させる。

定盤２０の上方に、ノズルユニット２３及び撮像装置３０が支持されている。ノズルユニット２３及び撮像装置３０は、ステージ２２に保持された基板５０に対向する。撮像装置３０は、基板５０の表面に形成されている配線パターン、アライメントマーク、基板５０に形成された薄膜パターン等を撮像する。撮像されて得られた画像データが、制御装置４０に入力される。ノズルユニット２３は、複数のノズル孔から基板５０に向けて、光硬化性（例えば紫外線硬化性）の薄膜材料の液滴（例えばソルダーレジスト等の液滴）を吐出する。吐出された薄膜材料が、基板５０の表面に付着する。

ノズルユニット２３を定盤２０に固定して、ステージ２２を移動させる代わりに、ステージ２２及び定盤２０に対してノズルユニット２３を移動させてもよい。

制御装置４０が、移動機構２１、ノズルユニット２３、及び撮像装置３０を制御する。制御装置４０は、基板５０に形成すべき薄膜パターンの形状を定義するラスタフォーマットの画像データ４６またはその圧縮データ等を記憶する記憶部４５を含む。オペレータが、入力装置４１を通して制御装置４０に、種々の指令（コマンド）や、制御に必要な数値データを入力する。制御装置４０は、出力装置４２からオペレータに対して各種情報を出力する。

図２Ａに、ノズルユニット２３の斜視図を示す。ノズルホルダ２６に、複数、例えば４個のノズルヘッド２４が取り付けられている。ノズルヘッド２４の各々に、複数のノズル孔２４ａが形成されている。ノズル孔２４ａはｘ方向に配列し、４個のノズルヘッド２４は、ｙ方向に並んでノズルホルダ２６に固定されている。

ノズルヘッド２４の間、両端のノズルヘッド２４よりも外側に、それぞれ硬化用光源２５が配置されている。硬化用光源２５は、基板５０（図１）に、薄膜材料を硬化させる光、例えば紫外線を照射する。

図２Ｂに、ノズルヘッド２４及び硬化用光源２５の底面図を示す。ノズルヘッド２４の各々の底面（基板５０に対向する表面）に、２列のノズル列２４ｂが配置されている。ノズル列２４ｂの各々は、ｘ方向にピッチ（周期）８Ｐｎで並ぶ複数のノズル孔２４ａで構成される。一方のノズル列２４ｂは、他方のノズル列２４ｂに対して、ｙ方向にずれており、さらに、ｙ方向にピッチ４Ｐｎだけずれている。すなわち、１つのノズルヘッド２４に着目すると、ノズル孔２４ａは、ｘ方向に関してピッチ４Ｐｎで等間隔に分布することになる。ピッチ４Ｐｎは、例えば３００ｄｐｉの解像度に相当する。

４個のノズルヘッド２４は、ｙ方向に配列し、かつ相互にｘ方向にずらされてノズルホルダ２６（図２Ａ）に取り付けられている。図２Ｂにおいて、最も左側のノズルヘッド２４を基準にすると、２、３、４番目のノズルヘッド２４は、それぞれｘ軸の負の方向に２Ｐｎ、Ｐｎ、及び３Ｐｎだけずらされている。このため、４個のノズルヘッド２４に着目すると（ノズルヘッド全体として）、ノズル孔２４ａは、ｘ方向にピッチＰｎ（１２００ｄｐｉに相当するピッチ）で等間隔に配列することになる。

ノズルヘッド２４の間、及びｙ方向に関して最も外側のノズルヘッド２４よりもさらに外側に、それぞれ硬化用光源２５が配置されている。１つのノズルヘッド２４に着目すると、その両側に硬化用光源２５が配置されている。

基板５０（図１）をｙ方向に移動させながら、形成すべき薄膜パターンの画像データ４６（図１）に基づいて、ノズルユニット２３の各ノズル孔２４ａから薄膜材料の液滴を吐出させることにより、ｘ方向に関して１２００ｄｐｉの解像度で薄膜パターンを形成することができる。基板５０をｙ方向に移動させながら、ノズル孔２４ａから薄膜材料の液滴を吐出させて、基板５０に薄膜材料を塗布する動作を、「走査」ということとする。１回の走査を行った後、ｘ方向にＰｎ／２だけずらして次の走査を行うことにより、ｘ方向の解像度を２倍の２４００ｄｐｉまで高めることができる。２回の走査は、１回目の走査と２回目の走査との方向を反転させた往復走査により実現することができる。ｙ方向の解像度は、基板５０の移動速度と、ノズル孔２４ａからの液滴の吐出周期で決定される。

図３に、薄膜パターンが形成された基板５０、及びノズルユニット２３の平面図を示す。基板５０の表面に、薄膜パターン５５が形成されている。図３において、薄膜材料が付着している領域にハッチングが付されている。基板５０は、その面内に複数のプリント配線板が配置された多面取り基板である。一例として、基板５０の面内に、プリント配線板が４行２列の行列状に配置されている。プリント配線板に対応して、薄膜パターン５５が定義されている。薄膜パターン５５は、例えばソルダーレジストで形成される。

１回の走査により、薄膜材料を塗布することができる領域を、単位走査領域５６という。単位走査領域５６のｘ方向の寸法（幅）をＷｕで表す。単位走査領域５６の幅Ｗｕは、４個のノズルヘッド２４に形成されているノズル孔２４ａ（図２Ｂ）が分布する領域の、ｘ方向の寸法と等しい。一例として、単位走査領域５６の幅Ｗｕは、基板５０のｘ方向の寸法の約１／４である。

図４Ａ〜図９Ｂを参照して、実施例１による基板製造方法について説明する。図４Ａ、図５Ａ、図６Ａ、及び図８Ａでは、図３に示した基板５０の１枚のプリント配線板に対応する領域のみを示している。また、説明の都合上、薄膜パターン５５（図３）内に２つの正方形と４つの円形の開口部が配置された例を示しているが、実際には、より微細な多数
の開口部が配置される。

図４Ａに、１回目の走査の前後における基板５０、及びノズルユニット２３の平面図を示す。図４Ｂに、図４Ａの一点鎖線４Ｂ−４Ｂにおける断面図を示す。

図４Ａに示すように、１回目の走査では、基板５０をｙ軸の負の方向に移動させながら、ノズルヘッド２４から薄膜材料の液滴を吐出させる。このとき、薄膜パターン５５の最外周の縁、及び開口部の縁に、薄膜材料を塗布する。１回目の走査中は、４個のノズルヘッド２４の各々に対して、ｙ軸の負の側（基板５０の移動方向の前方の側）に位置する硬化用光源２５を点灯させておく。図４Ａにおいて、点灯状態の硬化用光源２５を太い実線で表し、消灯状態の硬化用光源２５を細い実線で表している。薄膜材料の液滴が基板５０（図３）に着弾した直後に、薄膜材料の表層部が硬化する。

硬化用光源２５から放射される光の基板表面における光エネルギ密度は、薄膜材料の内部まで硬化させるために必要な光エネルギ密度よりも低い。このため、薄膜材料の内部は未硬化の状態である。薄膜材料の表層部のみが硬化する反応を「仮硬化」ということとする。１回目の走査により、１つの単位走査領域５６（図３）内の、薄膜パターン５５（図３）の最外周の縁、及び開口部の縁に、仮硬化した薄膜材料からなる線状のエッジパターン６０が形成される。エッジパターン６０の幅は、例えばラスタフォーマットの画像データ４６（図１）を構成するピクセルのピッチの３〜５倍に相当する。すなわち、エッジパターン６０の幅方向に、３〜５個のピクセルが含まれる。

図４Ｃに、エッジパターン６０の断面図を示す。エッジパターン６０は、複数の薄膜材料の粒６０ａで構成される。エッジパターン６０の形成時には、図４Ａに示した、１つのノズルヘッド２４から吐出された薄膜材料は、そのノズルヘッド２４に対してｙ軸の負の側に隣接して配置された硬化用光源２５からの光照射によって仮硬化される。１つのノズルヘッド２４に着目すると、ノズル孔２４ａのｘ方向のピッチ４Ｐが、例えば３００ｄｐｉに対応する。薄膜材料の複数の液滴が、ピッチ４Ｐで等間隔に並ぶ位置に着弾する。着弾後、液滴は面内方向に広がるが、相互に隣り合う液滴同士が連続する前に、液滴が仮硬化される。

４個のノズルヘッド２４のノズル孔２４ａ（図２Ｂ）から液滴が吐出されると、ｘ方向にピッチＰｎ（１２００ｄｐｉ相当）で並ぶ点に、それぞれ液滴が着弾する。ピッチＰｎで隣り合う２つの液滴は、面内方向に関して部分的に重なる。仮硬化した液滴の上に、次の液滴が着弾するため、相互に重なった２つの液滴は、相互に混ざり合わない。このため、４個のノズルヘッド２４を動作させて形成されたエッジパターン６０は、積み重なった複数の薄膜材料の粒６０ａで構成される。

基板５０に薄膜材料が着弾した直後に、薄膜材料を仮硬化させることにより、液状の薄膜材料の面内方向への広がりによるエッジパターン６０の解像度の低下を防止することができる。十分な解像度でエッジパターン６０を形成するために、薄膜材料が基板５０に着弾した後、０．２秒以内に硬化用の光を照射することが好ましい。

図５Ａに、２回目の走査の前後における基板５０、及びノズルユニット２３の平面図を示す。図５Ｂに、図５Ａの一点鎖線５Ｂ−５Ｂにおける断面図を示す。図４Ａに示した状態から、図５Ａに示すように、基板５０をｘ軸の負の方向に、単位走査領域５６（図３）の幅Ｗｕに等しい距離だけ移動させる。その後、基板５０をｙ軸の正の方向に移動させることにより、２回目の走査を行う。２回目の走査においても、薄膜パターン５５（図３）の最外周の縁及び開口部の縁に薄膜材料を塗布し、薄膜材料を仮硬化させる。２回目の走査では、基板５０がｙ軸の正の方向に移動するため、ノズルヘッド２４の各々に対して、
ｙ軸の正の側（基板５０の移動方向の前方の側）に位置する硬化用光源２５を点灯させておく。

１回目の走査でエッジパターン６０が形成された単位走査領域５６（図３）に隣接する単位走査領域５６内の、薄膜パターン５５の最外周の縁、及び開口部の縁に、仮硬化したエッジパターン６１が形成される。

図６Ａに、３回目の走査の前後における基板５０、及びノズルユニット２３の平面図を示す。図６Ｂに、図６Ａの一点鎖線６Ｂ−６Ｂにおける断面図を示す。２回目の走査の終了後、基板５０をｙ軸の負の方向に移動させることにより、３回目の走査を行う。３回目の走査では、薄膜パターン５５（図３）を形成する領域の内部（ベタの領域）のうち一部の領域６７に、薄膜材料を塗布する。２回目の走査で形成されたエッジパターン６１を縁とする第１の薄膜６２が形成される。３回目の走査で第１の薄膜６２を形成すべきベタ領域６７を「第１の領域」ということとする。薄膜パターン５５（図３）を形成する領域のうち、第１の領域６７に隣接するベタ領域６８を「第２の領域」ということとする。後に詳細に説明するように、第１の領域６７と第２の領域６８とは、両者の境界部分において部分的に重なっている。

３回目の走査では、図６Ａに示すように、ｙ軸の最も負の側の硬化用光源２５のみを点灯させ、その他の硬化用光源２５は消灯状態にしておく。

図７Ａに、薄膜パターン５５（図３）の平面形状を定義する画像データを構成するピクセル７０の配置、及び３回目の走査のときに着弾対象となるピクセルを示す。複数のピクセル７０が、ｘ方向を行方向とし、ｙ方向を列方向とする行列状に配置されている。第１の領域６７内のピクセル７０から抽出された一部のピクセルが、３回目の走査（図６Ａ）のときの着弾対象となる。３回目の走査のときに着弾対象となるピクセル７０を第１の着弾点７０Ａということとする。第１の着弾点７０Ａにハッチングが付されている。本明細書において、あるピクセル７０に対応する基板５０上の位置を、単に「ピクセル」という場合がある。

第１の領域６７と第２の領域６８とが、部分的に重なっている。両者が重なっている領域７２を「重なり領域」ということとする。実施例１では、重なり領域７２のｘ方向の寸法（幅）が、ピクセル２個分に等しい。すなわち、重なり領域７２は、２列のピクセル７０で構成される。

重なり領域７２内の２列のピクセル７０のうち、第２の領域６８の内部側の列のピクセル７０が、３回目の走査（図６Ａ）のときの着弾対象（第１の着弾点７０Ａ）となる。さらに、第１の領域６７内のうち、重なり領域７２よりも内側に配置された全てのピクセル７０に、第１の着弾点７０Ａが配置される。重なり領域７２の２列のピクセル７０のうち、第１の領域６７の内部側の列のピクセル７０には、３回目の走査のときに薄膜材料が着弾しない。

図７Ｂに、１つのピクセル７０と、そのピクセル７０に着弾した薄膜材料の平面形状７３との関係を示す。ピクセル７０に着弾した薄膜材料は、面内方向に広がり、着弾したピクセル７０の近傍のピクセルと重なる。例えば、薄膜材料の平面形状７３はほぼ円形であり、その直径は、ピクセル７０のピッチの３〜５倍である。

図７Ｃに、３回目の走査が終了した時点における第１の薄膜６２の縁の近傍の断面図を示す。第１の領域６７内のピクセル７０（図７Ａ）に、ｙ軸の最も正の側のノズルヘッド２４（図６Ａ）から吐出された液滴が着弾した後、硬化用の光に照射されることなく、２
番目、３番目、４番目のノズルヘッド２４から吐出された薄膜材料が順番に着弾する。このため、薄膜材料が仮硬化される前に、第１の領域６７内の複数の薄膜材料の液滴が液体状態のままで相互に連続する。複数の液滴が液体状態のままで相互に連続した後、ｙ軸の最も負の側の硬化用光源２５（図６Ａ）から、薄膜材料に硬化用の光が照射される。これにより、第１の薄膜６２の表層部に、硬化した層６２Ｆが形成される。複数の液滴が相互に連続した後に、薄膜材料が仮硬化されるため、第１の薄膜６２の表面がほぼ平坦になる。

重なり領域７２内のピクセル７０のうち、第１の領域６７の内部側の列のピクセル７０（図７Ａ）には、薄膜材料が着弾しないが、その両側のピクセル７０に着弾した薄膜材料が広がって、相互に連続する。さらに、第１の領域６７内に着弾した薄膜材料が、横方向に広がって第２の領域６８の内部に向かって広がる。このため、第２の領域６８内に位置する第１の薄膜６２の縁に、斜面６２Ｓが形成される。重なり領域７２（図７Ａ）のピクセル７０のうち第１の領域６７の内部側の列のピクセル７０に薄膜材料が着弾しないため、第１の領域６７内の全てのピクセル７０に薄膜材料を着弾させる場合に比べて、斜面６２Ｓの傾斜が緩やかになる。または、縁の近傍の上面が、ほぼ平坦になる場合もある。

図８Ａに、４回目の走査の前後における基板５０、及びノズルユニット２３の平面図を示す。図８Ｂに、図８Ａの一点鎖線８Ｂ−８Ｂにおける断面図を示す。３回目の走査の後、基板５０をｘ軸の正の方向に、単位走査領域５６（図３）の幅Ｗｕにほぼ等しい距離だけ移動させる。この状態で、基板５０をｙ軸の正の方向に移動させることにより、４回目の走査を行う。

４回目の走査では、薄膜パターン５５（図３）を形成する第２の領域６８に、薄膜材料を塗布する。これにより、１回目の走査で形成されたエッジパターン６０を縁とする第２の薄膜６４が形成される。４回目の走査では、ｙ軸の最も正の側の硬化用光源２５のみを点灯させ、他の硬化用光源２５は消灯状態とする。

図９Ａに、４回目の走査（図８Ａ）のときに着弾対象となるピクセルを示す。４回目の走査のときには、重なり領域７２内のピクセル７０のうち３回目の走査（図６Ａ）のときに着弾対象とならなかったピクセル７０、すなわち、重なり領域７２内の２列のピクセル７０のうち第２の領域６８の外周線側の列のピクセル７０、及び重なり領域７２以外の第２の領域６８内のピクセル７０が着弾対象となる。４回目の走査（図８Ａ）のときに着弾対象となるピクセルを第２の着弾点７０Ｂということとする。第２の着弾点７０Ｂに、第１の着弾点７０Ａよりも薄いハッチングを示す。

図９Ｂに、４回目の走査（図８Ａ）が終了した時点における第１の薄膜６２及び第２の薄膜６４の断面図を示す。４回目の走査のときに、第２の領域６８内に露出した基板５０の上のみならず、斜面６２Ｓの上にも薄膜材料が着弾する。３回目の走査（図６Ａ）のときと同様に、第２の着弾点７０Ｂに着弾した薄膜材料が相互に連続した後に、仮硬化が行われる。このため、第２の薄膜６４の表層部に硬化した層６４Ｆが形成され、その表面がほぼ平坦になる。

図１０Ａ及び図１０Ｂを参照して、比較例による基板製造方法について説明する。図１０Ａに、比較例による方法の３回目の走査のときの着弾対象である第１の着弾点７０Ａ、及び４回目の走査のときの着弾対象である第２の着弾点７０Ｂの分布を示す。比較例では、第１の領域６７と第２の領域６８とが重なっていない。すなわち、比較例では、重なり領域７２（図９Ａ）に相当する領域が存在しない。

図１０Ｂに示すように、比較例では、第１の薄膜６２の斜面６２Ｓが、実施例１の場合
の方法で形成される第１の薄膜６２の斜面６２Ｓ（図７Ｃ）より急峻になる。薄膜材料を塗布する前に、基板５０の表面に親液化処理が施される。第２の領域６８に薄膜材料を塗布する前の状態では、基板５０の露出した表面の親液性が、第１の薄膜６２の表面の親液性よりも高い。このため、斜面６２Ｓの上の薄膜材料が、第２の領域６８の方に引き寄せられる。その結果、第１の領域６７と第２の領域６８との境界線の位置に溝（段差）６５が発生する。第２の薄膜６４を仮硬化させた後にも、溝６５が残存する。

実施例１の場合には、重なり領域７２を設けたため、斜面６２Ｓ（図７Ａ）が緩やかになる。斜面６２Ｓのｘ方向に関する寸法が、比較例による斜面６２Ｓ（図１０Ｂ）のｘ方向に関する寸法より大きい。さらに、実施例１の場合には、比較例に比べて、４回目の走査（図８Ａ）のときに、第１の薄膜６２の縁から内部に向かってより深い位置に薄膜材料が着弾する。第１の領域６７の深い位置に着弾した薄膜材料は、基板５０の表面と第１の薄膜６２の表面との親液性の違いの影響を受けにくい。重なり領域７２（図９Ａ）のうち、第１の領域６７の内部に向かって深い位置に付着した薄膜材料が、第２の領域６８の内部に向かう方向に引き寄せられにくいため、溝６５（図１０Ｂ）の発生を抑制することができる。

実施例１では、重なり領域７２（図９Ａ）の幅をピクセル７０のｘ方向のピッチの２倍としたが、ピッチの３倍以上としてもよい。重なり領域７２の幅が異なっても、重なり領域７２内の第１の着弾点７０Ａの密度が、重なり領域７２以外の第１の領域６７内の第１の着弾点７０Ａの密度より低く、重なり領域７２内の第２の着弾点７０Ｂの密度が、重なり領域７２以外の第２の領域６８内の第２の着弾点７０Ｂの密度より低い。このように、重なり領域７２を設けることにより、溝６５（図１０Ｂ）の発生を抑制することができる。

実施例１では、重なり領域７２（図９Ａ）内の第１の着弾点７０Ａと、重なり領域７２以外の第１の領域６７との間に、第２の着弾点７０Ｂが存在する。第１の着弾点７０Ａ及び第２の着弾点７０Ｂを、このように分布させると、第２の薄膜６４（図９Ｂ）が第１の領域６７内に、より深く進入する。これにより、基板５０の表面と第１の薄膜６２の表面との親液性の違いの影響を受け難くすることができる。または、第１の領域６７の内部に向かって深い位置に配置された第２の着弾点７０Ｂに着弾した薄膜材料が、第２の領域６８の内部に向かって引き寄せられる途中に、仮硬化させることができる。このため、溝６５（図１０Ｂ）の発生を抑制する効果を高めることができる。

重なり領域７２（図９Ａ）内の第１の着弾点７０Ａの密度と第２の着弾点７０Ｂの密度との合計は、重なり領域７２以外の第１の領域６７内の第１の着弾点７０Ａの密度と等しく、重なり領域７２以外の第２の領域６８内の第２の着弾点７０Ｂの密度とも等しい。このため、基板５０のベタ領域の単位面積あたりに付着する薄膜材料の合計の体積が、面内に関して均一になる。これにより、ベタ領域の薄膜の膜厚を、均一に近付けることができる。

実施例１では、重なり領域７２（図９Ａ）内の、第１の領域６７の外周線６３側のピクセル７０に、第１の着弾点７０Ａのみを配置し、第１の領域６７の外周線６３から遠い方のピクセル７０に、第２の着弾点７０Ｂのみを配置した。変形例として、重なり領域７２内の、外周線６３側のピクセル７０に、第１の着弾点７０Ａと第２の着弾点７０Ｂとを混在させ、外周線６３から遠い方のピクセル７０にも、第１の着弾点７０Ａと第２の着弾点７０Ｂとを混在させてもよい。この場合、重なり領域７２を幅方向に関して二等分したとき、外周線６３側の部分（第２の領域６８側の部分）における第１の着弾点７０Ａの密度を、外周線６３から遠い方の部分（第１の領域６７側の部分）における第１の着弾点７０Ａの密度より高くすることが好ましい。第１の着弾点７０Ａを、このように分布させるこ
とにより、溝６５（図１０Ｂ）の発生を抑制することができる。

［実施例２］
図１１Ａを参照して、実施例２による基板製造方法について説明する。以下、実施例１との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。

図１１Ａに、実施例２による基板製造方法で採用される第１の着弾点７０Ａと第２の着弾点７０Ｂとの分布を示す。実施例２では、重なり領域７２の幅が、ピクセル７０のピッチの６倍である。すなわち、重なり領域７２内に、６列分のピクセル７０が含まれる。第２の領域６８内に位置する第１の領域６７の外周線６３から第１の領域６７の内部に向かって２番目、４番目、及び６番目の列のピクセル７０に、第２の着弾点７０Ｂが配置される。重なり領域７２内の他のピクセル７０には、第１の着弾点７０Ａが配置される。このように、実施例２では、重なり領域７２内において、第１の着弾点７０Ａと第２の着弾点７０Ｂとが、重なり領域７２の幅方向に交互に配置される。

実施例２では、実施例１に比べて、斜面６２Ｓ（図７Ｃ）を、より緩やかにし、斜面６２Ｓのｘ方向の寸法を大きくすることができる。これにより、溝６５（図１０Ｂ）の発生を抑制する効果が高くなる。

［実施例３］
図１１Ｂを参照して、実施例３による基板製造方法について説明する。以下、実施例１との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。

図１１Ｂに、実施例３による基板製造方法で採用される第１の着弾点７０Ａと第２の着弾点７０Ｂとの分布を示す。実施例３では、重なり領域７２の幅が、ピクセル７０のピッチの４倍である。すなわち、重なり領域７２内に、４列分のピクセル７０が含まれる。第２の領域６８内に位置する第１の領域６７の外周線６３から第１の領域６７の内部に向かって３番目及び４番目の列のピクセル７０に、第２の着弾点７０Ｂが配置される。重なり領域７２内の他のピクセル７０には、第１の着弾点７０Ａが配置される。このように、実施例３では、第１の着弾点７０Ａと第２の着弾点７０Ｂとが、重なり領域７２の幅方向に関して、２ピクセルを単位として交互に配置される。

実施例３においても、実施例１に比べて、斜面６２Ｓ（図７Ｃ）を、より緩やかにし、斜面６２Ｓのｘ方向の寸法を大きくすることができる。これにより、溝６５（図１０Ｂ）の発生を抑制する効果が高くなる。

［実施例４］
図１２を参照して、実施例４による基板製造方法について説明する。以下、実施例１との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。

図１２に、実施例４による基板製造方法で採用される第１の着弾点７０Ａと第２の着弾点７０Ｂとの分布を示す。実施例４では、重なり領域７２の幅が、ピクセル７０のピッチの１２倍である。すなわち、重なり領域７２内に、１２列分のピクセル７０が含まれる。第２の領域６８内に位置する第１の領域６７の外周線６３から第１の領域６７の内部に向かって２〜４番目、７〜８番目、及び１２番目の列のピクセル７０に、第２の着弾点７０Ｂが配置される。重なり領域７２内の他のピクセル７０には、第１の着弾点７０Ａが配置される。

４列分のピクセル７０を１つのピクセル群７５と定義したとき、重なり領域７２に３つのピクセル群７５が配置される。ピクセル群７５を単位として、第２の着弾点７０Ｂの密
度を算出すると、第２の領域６８内に位置する第１の領域６７の外周線６３から第１の領域６７の内部に向かって、第２の着弾点７０Ｂの密度が低くなる。逆に、第１の着弾点７０Ａの密度は、外周線６３から第１の領域６７の内部に向かって高くなる。

重なり領域７２内において、外周線６３から第１の領域６７の内部に向かって第１の着弾点７０Ａの密度が高くなるように、第１の着弾点７０Ａを配置することにより、斜面６２Ｓの傾斜を、より緩やかにすることができる。

［実施例５］
図１３を参照して、実施例５による基板製造方法について説明する。以下、実施例１との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。

図１３に、実施例５による基板製造方法で採用される第１の着弾点７０Ａと第２の着弾点７０Ｂとの分布を示す。実施例５では、実施例１と同様に、重なり領域７２の幅が、ピクセル７０のピッチの２倍である。ただし、重なり領域７２内の２列のピクセル７０のいずれにも、第１の着弾点７０Ａ及び第２の着弾点７０Ｂが配置される。一例として、重なり領域７２内において、第１の着弾点７０Ａと第２の着弾点７０Ｂとが、ｙ方向に交互に配置される。

重なり領域７２内の第１の着弾点７０Ａの密度が、重なり領域７２以外の第１の領域６７内に分布する第１の着弾点７０Ａの密度より低い。さらに、重なり領域７２内の第２の着弾点７０Ｂの密度が、重なり領域７２以外の第２の領域６８内に分布する第２の着弾点７０Ｂの密度より低い。このため、実施例１の場合と同様に、斜面６２Ｓ（図７Ｃ）の傾斜を緩やかにすることができる。

［実施例６］
図１４Ａ及び図１４Ｂを参照して、実施例６による基板製造方法について説明する。以下、実施例１との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。

図１４Ａに、３回目の走査（図６Ａ）が終了した時点における重なり領域７２の近傍の基板５０の断面図を示す。実施例６では、重なり領域７２内に着弾した薄膜材料が、ｘ方向に連続しない状態で仮硬化が行われる。このため、第１の薄膜６２が、重なり領域７２内でｘ方向に離散的に分布する。第１の薄膜６２の表層部には、硬化した層６２Ｆが形成されている。例えば、３回目の走査（図６Ａ）のときに薄膜材料を着弾させる位置（第１の着弾点７０Ａ）のｘ方向の間隔を広くすることにより、重なり領域７２において、第１の薄膜６２をｘ方向に離散的に分布させることができる。

図１４Ｂに、４回目の走査（図８Ａ）が終了した時点における重なり領域７２の近傍の基板５０の断面図を示す。重なり領域７２内に離散的に分布する第１の薄膜６２の間に、薄膜材料が着弾し、離散的に分布している第１の薄膜６２の上にも、薄膜材料が着弾する。このため、離散的に分布する第１の薄膜６２が第２の薄膜６４で埋め込まれる。第２の薄膜６４の表層部に、硬化した層６４Ｆが形成される。

実施例６では、３回目の走査（図６Ａ）が終了した時点で、重なり領域７２内に、親液性の高い領域（基板５０が露出した領域）と、親液性の低い領域（第１の薄膜６２の表面）とが、ｘ方向に交互に現れる。このため、親液性の違いによる影響を軽減することができる。これにより、溝６５（図１０Ｂ）の発生を抑制することができる。

［実施例７］
図１５Ａ及び図１５Ｂを参照して、実施例７による基板製造方法について説明する。以
下、実施例１との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。

図１５Ａに、３回目の走査（図６Ａ）が終了した時点における重なり領域７２の近傍の基板５０の断面図を示す。重なり領域７２に形成された第１の薄膜６２が、重なり領域７２以外の第１の領域６７に形成された第１の薄膜６２よりも薄い。第１の薄膜６２は、その縁に、盛り上がった堰き止め部６２Ｂを含む。堰き止め部６２Ｂが形成される領域の第１の着弾点７０Ａ（図７Ａ）の密度を、重なり領域７２の内部の第１の着弾点７０Ａの密度より高くすることにより、堰き止め部６２Ｂを形成することができる。

図１５Ｂに、４回目の走査（図８Ａ）が終了した時点における重なり領域７２の近傍の断面図を示す。第２の領域６８に、第２の薄膜６４が形成される。堰き止め部６２Ｂが形成されているため、重なり領域７２の第１の薄膜６２の上に着弾した薄膜材料が、第２の領域６８の内部に向かって引き寄せられ難い。このため、第１の領域６７と第２の領域６８との境界に沿う溝６５（図１０Ｂ）の発生を抑制することができる。

［実施例８］
図１６Ａ及び図１６Ｂを参照して、実施例８による基板製造方法について説明する。以下、実施例７との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。

図１６Ａに、３回目の走査（図６Ａ）が終了した時点における重なり領域７２の近傍の基板５０の断面図を示す。実施例８では、第１の薄膜６２の縁に、盛り上がった堰き止め部６２Ｂ（図１５Ａ）が形成されていない。

図１６Ｂに、４回目の走査（図８Ａ）が終了した時点における重なり領域７２の近傍の断面図を示す。実施例８では、堰き止め部６２Ｂ（図１５Ａ）が形成されていないが、重なり領域７２の第１の薄膜６２の上面が、基板５０の表面とほぼ平行になる。重なり領域７２の幅が、実施例１の重なり領域７２（図７Ａ）の幅より広い。このため、重なり領域７２のうち、第１の領域６７の外周線６３から遠い領域に付着した薄膜材料が、親液性の高い基板５０の表面からの影響を受け難い。４回目の走査（図８Ａ）のときに、重なり領域７２に付着した薄膜材料が、第２の領域６８の内部に向かって引き寄せられにくくなる。これにより、溝６５（図１０Ｂ）の発生を抑制することができる。

図７Ａに示した実施例１、図１１Ａに示した実施例２、図１１Ｂに示した実施例３、図１２に示した実施例４の方法で、粘度が高い薄膜材料を用いると、重なり領域７２内の第１の着弾点７０Ａに着弾した薄膜材料がｘ方向に連続せず、図１４Ａに示したように離散的に分布する状態が実現される。粘度の低い薄膜材料を用いると、図１５Ａに示したように、離散的に分布していた液滴が連続し、第１の領域６７の内部と、縁との間に、相対的に膜厚の薄い領域が生じる。粘度がより低い薄膜材料を用いると、図７Ｃに示したように、緩やかな斜面６２Ｓが形成される。第１の着弾点７０Ａの分布によっては、図１６Ａに示したように、明確な堰き止め部６２Ｂが現れない場合もある。

図７Ｃに示した斜面６２Ｓを含む構造、図１４Ａに示した薄膜材料が離散的に分布する構造、図１５Ａに示した堰き止め部６２Ｂを含む構造、図１６Ａに示した平坦な上面を有する構造のいずれの構造が現れるかは、重なり領域７２内の第１の着弾点７０Ａのｘ方向の間隔、薄膜材料の粘度、及び薄膜材料が基板５０に着弾してから仮硬化されるまでの時間等に依存する。いずれの構造を採用しても、図１０Ｂに示した比較例に比べて、溝６５の発生を抑制することができる。

以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。

２０ 定盤
２１ 移動機構
２２ ステージ
２３ ノズルユニット
２４ ノズルヘッド
２４ａ ノズル孔
２４ｂ ノズル列
２５ 硬化用光源
２６ ノズルホルダ
３０ 撮像装置
４０ 制御装置
４１ 入力装置
４２ 出力装置
４５ 記憶部
４６ 画像データ
５０ 基板
５５ 薄膜パターン
５６ 単位走査領域
６０ エッジパターン
６０ａ 薄膜材料の粒
６１ エッジパターン
６２ 第１の薄膜
６２Ｂ 堰き止め部
６２Ｆ 硬化した層
６２Ｓ 斜面
６３ 第２の領域内に位置する第１の領域の外周線
６４ 第２の薄膜
６４Ｆ 硬化した層
６５ 溝
６７ 第１の領域
６８ 第２の領域
７０ ピクセル
７０Ａ 第１の着弾点
７０Ｂ 第２の着弾点
７２ 重なり領域
７３ 基板に着弾した薄膜材料の平面形状
７５ ピクセル群

Claims (12)

1. 基板上の第１の領域内に分布する複数の第１の着弾点に、薄膜材料の液滴を着弾させた後、前記第１の着弾点に着弾した薄膜材料の少なくとも表層部を硬化させる工程と、
   前記第１の着弾点に着弾した薄膜材料を硬化させた後、前記基板上の第２の領域内に分布する複数の第２の着弾点に、薄膜材料の液滴を着弾させた後、前記第２の着弾点に着弾した薄膜材料の少なくとも表層部を硬化させる工程と
   を有し、
   前記第１の領域と前記第２の領域とが、重なり領域において部分的に重なっており、前記重なり領域内の前記第１の着弾点の密度が、前記重なり領域以外の前記第１の領域内の前記第１の着弾点の密度より低く、前記重なり領域内の前記第２の着弾点の密度が、前記重なり領域以外の前記第２の領域内の前記第２の着弾点の密度より低い基板製造方法。
2. 前記第１の着弾点に着弾した薄膜材料の少なくとも表層部を硬化させた時点で、前記重なり領域内に、硬化した薄膜材料が、前記重なり領域の幅方向に関して離散的に分布している請求項１に記載の基板製造方法。
3. 前記第１の着弾点に着弾した薄膜材料の少なくとも表層部を硬化させた時点で、前記重なり領域内の薄膜材料の厚さが、前記重なり領域以外の前記第１の領域内の薄膜材料の厚さより薄く、かつ前記第２の領域内に位置する前記第１の領域の外周線に沿う縁に、盛り上がった堰き止め部が形成されている請求項１に記載の基板製造方法。
4. 前記重なり領域内の少なくとも１つの前記第１の着弾点と、前記重なり領域以外の前記第１の領域内の前記第１の着弾点との間に、少なくとも１つの前記第２の着弾点が存在する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板製造方法。
5. 前記重なり領域内の前記第１の着弾点の密度と前記第２の着弾点の密度との合計は、前記重なり領域以外の前記第１の領域内の前記第１の着弾点の密度、及び前記重なり領域以外の前記第２の領域内の前記第２の着弾点の密度と等しい請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板製造方法。
6. 前記重なり領域を幅方向に関して二等分したとき、前記第２の領域側の部分の前記第１の着弾点の密度が、前記第１の領域側の部分の前記第１の着弾点の密度より高い請求項１乃至５のいずれか１項に記載の基板製造方法。
7. 前記重なり領域内において、前記第１の着弾点と前記第２の着弾点とが、前記重なり領域の幅方向に交互に配置されている請求項１乃至６のいずれか１項に記載の基板製造方法。
8. 基板を保持するステージと、
   前記ステージに保持された基板に向けて薄膜材料の液滴を吐出する複数のノズル孔が設けられているノズルヘッドと、
   前記基板に付着した前記薄膜材料に硬化用の光を照射する硬化用光源と、
   前記ステージ及び前記ノズルヘッドの一方を他方に対して移動させる移動機構と、
   形成すべき薄膜の平面形状を定義する画像データを記憶する記憶部を含み、前記ノズルヘッド、前記移動機構、及び前記硬化用光源を制御する制御装置と
   を有し、
   前記制御装置は、
   前記ノズルヘッド及び前記ステージの一方を第１の方向に移動させながら、基板上の第１の領域内に分布する複数の第１の着弾点に、薄膜材料の液滴を着弾させた後、前記第１
   の着弾点に着弾した薄膜材料の少なくとも表層部を硬化させ、
   前記第１の着弾点に着弾した薄膜材料を硬化させた後、前記基板上の第２の領域内に分布する第２の着弾点に、薄膜材料の液滴を着弾させた後、前記第２の着弾点に着弾した薄膜材料の少なくとも表層部を硬化させ、
   前記第１の領域と前記第２の領域とが、重なり領域において部分的に重なっており、前記重なり領域内の前記第１の着弾点の密度が、前記重なり領域以外の前記第１の領域内の前記第１の着弾点の密度より低く、前記重なり領域内の前記第２の着弾点の密度が、前記重なり領域以外の前記第２の領域内の前記第２の着弾点の密度より低くなるように前記ノズルヘッドを制御する基板製造装置。
9. 前記制御装置は、前記重なり領域内の少なくとも１つの前記第１の着弾点と、前記重なり領域以外の前記第１の領域内の前記第１の着弾点との間に、少なくとも１つの前記第２の着弾点が存在するように、前記ノズルヘッドを制御する請求項８に記載の基板製造装置。
10. 前記制御装置は、前記重なり領域以外の前記第１の領域内の前記第１の着弾点の密度、及び前記重なり領域以外の前記第２の領域内の前記第２の着弾点の密度が、前記重なり領域内の前記第１の着弾点の密度と前記第２の着弾点の密度との合計と等しくなるように前記ノズルヘッドを制御する請求項８または９に記載の基板製造装置。
11. 前記制御装置は、前記重なり領域を幅方向に関して二等分したとき、前記第２の領域側の部分の前記第１の着弾点の密度が、前記第１の領域側の部分の前記第１の着弾点の密度より高くなるように前記ノズルヘッドを制御する請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の基板製造装置。
12. 前記制御装置は、前記重なり領域内において、前記第１の着弾点と前記第２の着弾点とが、前記重なり領域の幅方向に交互に配置されるように前記ノズルヘッドを制御する請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の基板製造装置。

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