JP2014107474A - Substrate manufacturing apparatus and substrate manufacturing method - Google Patents
Substrate manufacturing apparatus and substrate manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014107474A JP2014107474A JP2012260867A JP2012260867A JP2014107474A JP 2014107474 A JP2014107474 A JP 2014107474A JP 2012260867 A JP2012260867 A JP 2012260867A JP 2012260867 A JP2012260867 A JP 2012260867A JP 2014107474 A JP2014107474 A JP 2014107474A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- nozzle
- substrate
- nozzle head
- volume
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
- B05C5/02—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
- B05C5/0225—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work characterised by flow controlling means, e.g. valves, located proximate the outlet
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
- B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
- B05C11/1002—Means for controlling supply, i.e. flow or pressure, of liquid or other fluent material to the applying apparatus, e.g. valves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/26—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by applying the liquid or other fluent material from an outlet device in contact with, or almost in contact with, the surface
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
- H05K3/28—Applying non-metallic protective coatings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
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装置及び基板製造方法に関する。 The present invention relates to a substrate manufacturing apparatus and a substrate manufacturing method for forming a thin film of a predetermined shape by applying a liquid thin film material to a substrate and then curing the thin film material.
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)。基板に対してノズルヘッドを移動させながら、ノズルヘッドから基板に向けて液滴を吐出することにより、薄膜が形成される。基板に対してノズルヘッドを移動させながら、ノズルヘッドから基板に向けて液滴を吐出する処理を、「走査」ということとする。 A technique for forming a thin film pattern on the surface of a substrate by discharging droplets containing a material for forming a thin film pattern from a nozzle head is known (for example, Patent Document 1). A thin film is formed by discharging droplets from the nozzle head toward the substrate while moving the nozzle head relative to the substrate. The process of ejecting droplets from the nozzle head toward the substrate while moving the nozzle head relative to the substrate is referred to as “scanning”.
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。 In such a thin film forming technique, for example, a printed circuit board is used as the substrate, and a solder resist is used as the thin film material. The printed circuit board includes a base material and wiring, and an electronic component or the like is soldered to a predetermined position. The solder resist exposes a conductor portion for soldering an electronic component or the like and covers a portion that does not require soldering. It is possible to reduce the manufacturing cost as compared with a method in which a solder resist is applied to the entire surface and then an opening is formed using a photolithography technique.
基板面内に関して薄膜の厚さを異ならせる場合、マルチドロップ法、重ね塗り法、及び塗り分け法が考えられる。 When the thickness of the thin film is varied with respect to the substrate surface, a multi-drop method, an overcoating method, and a separate coating method are conceivable.
マルチドロップ法においては、ピクセルごとに、着弾させる液滴の個数を変化させることにより、薄膜の厚さを変化させる。最も厚い薄膜を形成すべきピクセルに着弾させる液滴の個数が最も多くなる。1つのピクセルに着弾させる液滴の最大個数によって、基板に対するノズルヘッドの移動速度が制限される。1つのピクセルに着弾させる液滴の最大個数が増加すると、基板に対するノズルヘッドの移動速度を遅くしなければならなくなる。このため、スループットが低下する。 In the multi-drop method, the thickness of the thin film is changed by changing the number of droplets to be landed for each pixel. The number of droplets landing on the pixel where the thickest thin film is to be formed is the largest. The maximum number of droplets that land on one pixel limits the movement speed of the nozzle head relative to the substrate. As the maximum number of droplets that land on one pixel increases, the moving speed of the nozzle head relative to the substrate must be reduced. For this reason, the throughput decreases.
重ね塗り法においては、均一な厚さの第1の薄膜を形成した後、厚い膜を形成すべき領域にのみ、第1の薄膜の上にさらに第2の薄膜を形成する。塗り分け法においては、形成すべき薄膜の膜厚ごとに、複数の領域に区分する。1回の走査で1つの領域に薄膜を形成する。いずれの方法でも、膜厚の異なる薄膜を形成するために、複数回の走査を行わなければならない。このため、スループットが低下する。 In the overcoating method, after a first thin film having a uniform thickness is formed, a second thin film is further formed on the first thin film only in a region where a thick film is to be formed. In the painting method, the film is divided into a plurality of regions for each film thickness of the thin film to be formed. A thin film is formed in one region by one scan. In any method, in order to form thin films having different thicknesses, a plurality of scans must be performed. For this reason, the throughput decreases.
本発明の目的は、面内に関して膜厚の異なる薄膜を形成する際に、スループットの低下を回避することができる基板製造方法及び基板製造装置を提供することである。 The objective of this invention is providing the board | substrate manufacturing method and board | substrate manufacturing apparatus which can avoid the fall of a throughput, when forming the thin film from which film thickness differs regarding in-plane.
本発明の一観点によると、
薄膜を形成すべき基板を保持面に保持するステージと、
前記ステージに対向し、複数のノズル孔から前記ステージに保持された基板に向かって
薄膜材料の液滴を吐出するノズルヘッドと、
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、前記保持面に平行な走査方向に移動させる移動機構と、
前記移動機構を制御する制御装置と
を有し、
前記ノズルヘッドは、前記制御装置から、前記ノズル孔と、当該ノズル孔に対応づけられた信号波形との対応関係が特定された吐出信号を受けると、指定された信号波形に応じた体積の薄膜材料の液滴を、指定された前記ノズル孔から吐出する基板製造装置が提供される。
According to one aspect of the invention,
A stage for holding a substrate on which a thin film is to be formed on a holding surface;
A nozzle head that faces the stage and discharges droplets of a thin film material from a plurality of nozzle holes toward a substrate held on the stage;
A moving mechanism for moving one of the stage and the nozzle head in the scanning direction parallel to the holding surface with respect to the other;
A control device for controlling the moving mechanism;
When the nozzle head receives, from the control device, an ejection signal in which a correspondence relationship between the nozzle hole and a signal waveform associated with the nozzle hole is specified, a thin film having a volume corresponding to the designated signal waveform There is provided a substrate manufacturing apparatus for discharging a droplet of material from a designated nozzle hole.
本発明の他の観点によると、
基板にノズルヘッドを対向させ、前記基板と前記ノズルヘッドとの一方を他方に対して前記基板の表面に平行な走査方向に移動させながら、前記ノズルヘッドのノズル孔から薄膜材料の液滴を吐出させて、前記基板の表面に薄膜を形成する工程を有し、
前記基板と前記ノズルヘッドとの一方を他方に対して前記走査方向に移動させている期間に、前記薄膜材料の液滴を着弾させる位置における前記薄膜の厚さに関する情報に基づいて、前記ノズル孔から吐出される薄膜材料の体積を、前記ノズル孔ごとに異ならせる基板製造方法が提供される。
According to another aspect of the invention,
A nozzle head is opposed to the substrate, and one of the substrate and the nozzle head is moved in a scanning direction parallel to the surface of the substrate with respect to the other, and a droplet of a thin film material is discharged from the nozzle hole of the nozzle head. And having a step of forming a thin film on the surface of the substrate,
Based on the information about the thickness of the thin film at the position where droplets of the thin film material land during the period in which one of the substrate and the nozzle head is moved in the scanning direction with respect to the other, the nozzle hole There is provided a substrate manufacturing method in which the volume of the thin film material discharged from the nozzle hole is made different for each nozzle hole.
ノズル孔から吐出される薄膜材料の液滴の体積を、基板上の位置に応じて異ならせることにより、面内で膜厚が変動する薄膜を形成することができる。さらに、1回の走査で、異なる膜厚の薄膜を形成することができる。このため、従来の方法に比べて、スループットを高めることができる。 By changing the volume of the droplet of the thin film material discharged from the nozzle hole according to the position on the substrate, it is possible to form a thin film whose thickness varies in the plane. Furthermore, thin films having different film thicknesses can be formed by one scan. For this reason, the throughput can be increased as compared with the conventional method.
図1に、実施例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。
FIG. 1 is a schematic view of a substrate manufacturing apparatus according to an embodiment. A
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。
The
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。
Instead of fixing the
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。
The
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。
FIG. 2A shows a perspective view of the
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。
A curing
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、x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。
FIG. 2B shows a bottom view of the
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。
The four nozzle heads 24 are arranged in the y direction and are offset from each other in the x direction and attached to the nozzle holder 26 (FIG. 2A). In FIG. 2B, with the
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。
A curing
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(走査方向)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。
By moving the substrate 50 (FIG. 1) in the y direction, a droplet of a thin film material is ejected from each
図3A及び図3Bに、ノズルヘッド24の一部の概略断面図を示す。図3Aは、ノズル孔24aが形成されている面よりもやや内側の位置におけるxy面に平行な断面図を示し、図3Bは、図3Aの一点鎖線3B−3Bにおける断面図を示す。ノズルヘッド24は、いわゆるシェアモード型圧電素子方式のノズルヘッドである。
3A and 3B are schematic sectional views of a part of the
図3Aに示すように、複数の加圧室27がx方向に配列している。複数の加圧室27は、隔壁28によって仕切られている。隔壁28は圧電材料で形成されており、隔壁28の厚さ方向の電界が加わるとせん断変形するように構成されている。加圧室27に対応して、ノズル孔24aが配置される。加圧室27の壁面に電極29が形成されている。
As shown in FIG. 3A, a plurality of pressurizing
図3Aに示した両端の加圧室27の電極29を接地し、中央の加圧室27の電極29に電圧を印加すると、中央の加圧室27の両側の隔壁28に厚さ方向の電界が加わる。一例として、中央の加圧室27の電極29に負電圧を印加すると、図3Cに示すように、両側の隔壁28が相互に遠ざかる向きに変形する。これにより、中央の加圧室27の容積が大きくなる。逆に、中央の加圧室27の電極29に正電圧を印加すると、図3Gに示すように、両側の隔壁28が相互に近づく向きに変形する。これにより、中央の加圧室27の容積が小さくなる。
When the
図3Bに示すように、加圧室27の底面にノズル孔24aが形成されている。すべての加圧室27が、1つの共通室33に接続されている。加圧室27及び共通室33に、液状の薄膜材料が貯蔵されている。加圧室27が拡大すると、共通室33から加圧室27に薄膜材料が流入する。
As shown in FIG. 3B, a
次に、図3A〜図3J、及び図4を参照して、ノズル孔24aから薄膜材料の液滴を吐出させるときの動作について説明する。図3A〜図3Jでは、中央のノズル孔24aから薄膜材料の液滴を吐出させる例が示されている。図3C、図3E、図3G、及び図3Iは、図3Aと同じ位置の断面図を示し、図3D、図3F、図3H、及び図3Jは、図3Bと同じ位置の断面図を示す。図4は、中央の加圧室27の電極29に印加される電圧波形の一例を示す。以下の動作説明では、特に断らない限り、中央の加圧室27を単に「加圧室27」といい、中央の加圧室27の電極29を単に「電極29」という。
Next, with reference to FIG. 3A to FIG. 3J and FIG. 4, an operation for discharging a thin film material droplet from the
図3A及び図3Bに、電極29に電圧が印加されていないとき(図4に示した時刻t11)のノズルヘッド24の断面図を示す。時刻ta(図4)において、電極29に負電圧を印加する。
3A and 3B are cross-sectional views of the
図3C及び図3Dに、電極29に負電圧が印加されているとき(図4に示した時刻t12)のノズルヘッド24の断面図を示す。加圧室27の両側の隔壁28が、相互に遠ざかる向きに変形することにより、加圧室27が拡大する。これにより、共通室33から加圧室27に薄膜材料が流入する。
3C and 3D are cross-sectional views of the
時刻tb(図4)の時点で、電極29に印加されている電圧をグランド電位に戻す。図3E及び図3Fに、電極29の電位がグランド電位に戻されたとき(図4に示した時刻t13)のノズルヘッド24の断面図を示す。加圧室27の両側の隔壁28が中立状態に戻る。このとき、加圧室27内の薄膜材料に圧力が加わり、ノズル孔24aから薄膜材料の一部が突出する。この状態では、ノズル孔24aから突出した部分34は、加圧室27内の薄膜材料に連続している。
At time tb (FIG. 4), the voltage applied to the
時刻tc(図4)の時点で、電極29に正電圧を印加する。図3G及び図3Hに、電極29に正電圧が印加されているとき(図4に示した時刻t14)のノズルヘッド24の断面図を示す。加圧室27の両側の隔壁28が、相互に近づく向きに変形することにより、加圧室27の容積が小さくなる。加圧室27内の薄膜材料が加圧され、吐出した部分34が大きくなる。
A positive voltage is applied to the
時刻td(図4)の時点で、電極29に印加されている電圧をグランド電位に戻す。図3I及び図3Jに、電極29の電位がグランド電位に戻されたとき(図4に示した時刻t15)のノズルヘッド24の断面図を示す。加圧室27の両側の隔壁28が中立状態に戻る。このとき、加圧室27が拡大され、ノズル孔24aから突出した部分34(図3H)の一部が加圧室27内に引き戻される。突出した部分34のうち、加圧室27内に引き戻されなかった先端の部分が液滴35となって、基板50(図1)に向かって飛翔する。
At time td (FIG. 4), the voltage applied to the
次に、図5A〜図5D、及び図6を参照して、ノズル孔24aから薄膜材料の液滴を吐出させるときの他の動作について説明する。図5A〜図5Dは、図3Bと同じ位置におけるノズルヘッド24の断面図を示す。図6は、電極29に印加される電圧波形を示す。
Next, with reference to FIG. 5A to FIG. 5D and FIG. 6, another operation when discharging a thin film material droplet from the
図5Aに、電極29に電圧が印加されていないとき(図6に示した時刻t21)のノズルヘッド24の断面図を示す。
FIG. 5A shows a cross-sectional view of the
図5Bに、電極29に負電圧を印加した後、グランド電位に戻したとき(図6に示した時刻t22)のノズルヘッド24の断面図を示す。加圧室27が一旦拡大した後、元に戻ることにより、ノズル孔24aから薄膜材料が突出する。これにより、ノズル孔24aから突出した部分34が形成される。
FIG. 5B shows a cross-sectional view of the
図5Cに、電極29に複数の負電圧パルスを繰り返し印加した後(図6の時刻t23)のノズルヘッド24の断面図を示す。加圧室27が拡大と縮小とを繰り返すことにより、突出した部分34の一部が加圧室27内に引き戻される。これにより、突出した部分34の体積が小さくなる。
FIG. 5C shows a cross-sectional view of the
図5Dに、電極29に正電圧を印加したとき(図6の時刻t24)のノズルヘッド24の断面図を示す。加圧室27が縮小されて加圧室27内の薄膜材料を加圧することにより、突出した部分34が加圧室27内の薄膜材料から分断されて液滴35となる。
FIG. 5D shows a cross-sectional view of the
図5A〜図5D及び図6に示した動作により吐出される液滴35の体積は、図3A〜図3J及び図4に示した動作により吐出される液滴35の体積より小さい。このように、電極29に印加する電圧波形を変化させることにより、ノズル孔24aから吐出される液滴35の体積を変化させることができる。図4及び図6に示した電圧波形は一例であり、薄膜材料の粘度、ノズルヘッド24の構造等によって、電極29に印加される電圧波形は、図4及び図6に示した波形とは異なる種々の形状を有する。
The volume of the
ノズルヘッド24の隔壁28(図3A)は、加圧室27の容積を変化させるアクチュエ
ータとして機能する。アクチュエータが駆動されて加圧室27の容積が変化することによって、ノズル孔24aから薄膜材料の液滴が吐出される。アクチュエータの電極29(図3A)に印加される電圧波形(信号波形)は、加圧室27の容積の時間変化に対応する。
The partition wall 28 (FIG. 3A) of the
図7に、制御装置40(図1)及びノズルヘッド24(図2A、図2B)のブロック図を示す。制御装置40は、処理装置43及び記憶部45を含む。記憶部45に、画像データ46及び体積波形対応表44が記憶されている。画像データ46は、形成すべき薄膜の平面形状及び膜厚に関する情報を含む。体積波形対応表44は、ノズル孔24aから吐出される液滴35(図3J、図5D)の体積と、電極29(図3A)に印加される電圧波形(図4、図6)との対応関係を定義している。体積波形対応表44は、種々の電圧波形でノズルヘッド24を駆動し、実際にノズル孔24aから吐出された液滴の体積を計測することにより作成することができる。例えば、液滴の体積V1〜V4の4種類に対応して、電圧波形が定義されている。液滴の体積は、V1>V2>V3>V4の順番とする。
FIG. 7 shows a block diagram of the control device 40 (FIG. 1) and the nozzle head 24 (FIGS. 2A and 2B). The
図8Aに、画像データ46の一例を示す。画像データ46は、x方向及びy方向に行列状に配置された複数のピクセル47で構成される。ピクセル47ごとに、当該ピクセル47の位置に形成される薄膜の厚さ情報が記憶されている。図8Aにおいて、ピクセル47内に付したバツ印の線幅で、当該ピクセル47に対応する位置の薄膜の厚さ情報を示す。ピクセル47に付したバツ印の線幅が太いほど、当該ピクセル47の位置の薄膜が厚いことを意味する。白抜きのピクセル47は、当該ピクセル47の位置に薄膜が形成されないことを意味する。
FIG. 8A shows an example of the
基板面内に、薄膜が形成されない開口48及び開口49が分布する。例えば、開口49は、円形で近似できる平面形状を有し、基板50(図1)に形成されているスルーホールの位置に対応する。開口48は、回路素子の端子を基板にはんだ付けするための領域に対応する。
An
薄膜を厚くするピクセル47に着弾させる液滴の体積を大きくすることにより、目標とする厚さの薄膜を形成することができる。ノズル孔24a(図2B)が配列するx方向に関して、薄膜の厚さが変動している。ノズル孔24aごとに、吐出する液滴の体積を異ならせることにより、面内方向に関して膜厚が変動する薄膜を、1回の走査で形成することができる。
By increasing the volume of the droplets landed on the
図8Bに、図8Aの一点鎖線8B−8Bの位置に対応する基板50及び薄膜51の断面図を示す。基板50の上に、薄膜51が形成されている。薄膜51は、ノズルヘッド24(図2A、図2B)から吐出されて基板50の表面に付着した薄膜材料を硬化させることにより形成される。薄膜51に複数の開口48が形成されている。開口48内に導電パターンが露出している。回路素子52の端子53、及び回路素子55の端子56が、開口48内の導電パターンにはんだ付けされている。
FIG. 8B shows a cross-sectional view of the
一方の回路素子52の直下に、回路素子が配置されていない領域に形成されている薄膜51よりも厚い部分51Aが形成されている。他方の回路素子55の直下の薄膜51の厚さは、回路素子が配置されていない領域に形成されている薄膜51の厚さとほぼ同一である。一方の回路素子52は、他方の回路素子55よりも薄い。
A
一方の回路素子52が、その直下の薄膜51の相対的に厚い部分51Aの上面に接触し、他方の回路素子55が、薄膜51のうち、厚い部分51Aより薄い部分に接触する。相対的に薄い回路素子52が、薄膜51の厚い部分51Aの上に支持され、相対的に厚い回路素子55が、薄膜51の相対的に薄い部分に支持される。このため、複数の回路素子52、55の上面の高さを揃えることができる。
One circuit element 52 is in contact with the upper surface of the relatively
図7に戻って説明を続ける。ノズルヘッド24は、ドライバ回路60及び電極29(図3A)を含む。制御装置40の処理装置43が、ドライバ回路60に吐出信号S1を送出する。吐出信号S1において、ノズル孔24aと、当該ノズル孔24aの電極29に印加する電圧波形との対応関係が特定されている。ドライバ回路60は、吐出信号を受信すると、各ノズル孔24aに対応する電極29に、吐出信号で当該ノズル孔24aに対応付けられた信号波形(電圧波形)を有する駆動信号S2を印加する。
Returning to FIG. 7, the description will be continued. The
ノズルヘッド24は、ノズル孔24aの各々から、吐出信号S1で指定された信号波形に対応する体積の薄膜材料を吐出する。
The
図9に、薄膜材料の液滴を吐出させるための信号波形と、基板50に形成される薄膜51の厚さとの関係を示す。図9の上段に信号波形を示し、下段に基板50及び薄膜51の断面図を示す。上段の信号波形の横軸は、経過時間を表す。下段の断面図の横方向は、y方向(走査方向)に対応する。ピクセル47a〜47fがy方向に配列している。
FIG. 9 shows a relationship between a signal waveform for discharging droplets of a thin film material and the thickness of the
ピクセル47a、47bの位置に形成される薄膜51が最も薄く、ピクセル47c、47dの位置に形成される薄膜51が最も厚く、ピクセル47e、47fの位置に形成される薄膜51が、両者の中間の厚さを有する。ピクセル47a、47bに、体積V4(図7)の液滴を着弾させ、ピクセル47c、47dに、体積V4よりも大きな体積V1(図7)の液滴を着弾させ、ピクセル47e、47fに、体積V1と体積V4との中間の体積V2の液滴を着弾させることにより、目標とする厚さ分布を有する薄膜51を形成することができる。
The
制御装置40は、ピクセル47a〜47fに液滴を着弾させるノズル孔24a(図2A、図2B)が、ピクセル47a〜47fの上方を通過するときに、ピクセル47a〜47fの位置の膜厚に対応する信号波形を特定する情報を含む吐出信号S1(図7)を、ドライバ回路60に送出する。これにより、ピクセル47a〜47fの位置に、目標とする体積の液滴を着弾させることができる。
The
図10に、マルチドロップ方式を用いて膜厚の異なる薄膜を形成する場合の信号波形と、基板50に形成される薄膜51の厚さとの関係を示す。形成される薄膜51の膜厚分布は、図9に示した薄膜51の膜厚分布と同一である。ピクセル47a、47bの位置に、1滴の液滴を着弾させ、ピクセル47c、47dの位置に4滴の液滴を着弾させ、ピクセル47e、47fの位置に2滴の液滴を着弾させることにより、目標の膜厚分布を有する薄膜51を形成することができる。
FIG. 10 shows the relationship between the signal waveform when thin films having different film thicknesses are formed using the multi-drop method and the thickness of the
4滴の液滴を吐出するための信号波形は、1滴の液滴を吐出するための信号波形の約4倍の時間長を有する。基板50に対するノズルヘッド24の走査速度は、最も長い信号波形の時間長によって制限される。図10に示した例では、全ピクセルに、それぞれ1滴の液滴を着弾させて薄膜を形成する場合に比べて、走査速度を1/4まで遅くしなければならない。このため、スループットが低下してしまう。
The signal waveform for ejecting four droplets has a time length approximately four times that of the signal waveform for ejecting one droplet. The scanning speed of the
実施例の場合には、薄膜の膜厚を異ならせるために、液滴の個数を変化させる代わりに、液滴の体積を変化させている。大きな液滴を吐出するための信号波形の時間長と、小さな液滴を吐出するための信号波形の時間長との差は、液滴の個数を変化させる場合の信号波形の時間長の差に比べて小さい。時間長の長い信号波形によって走査速度が制限されるが、制限される程度は、マルチドロップ方式を採用する場合に比べて軽微である。また、複数の液滴を吐出するための信号波形の時間長に比べて、大きな体積の1滴の液滴を吐出するための信号波形の方が短い。これにより、スループットの低下を抑制することができ
る。
In the case of the embodiment, instead of changing the number of droplets, the volume of the droplets is changed in order to vary the thickness of the thin film. The difference between the time length of the signal waveform for discharging a large droplet and the time length of the signal waveform for discharging a small droplet is the difference in the time length of the signal waveform when changing the number of droplets. Smaller than that. The scanning speed is limited by the signal waveform having a long time length, but the degree of limitation is lighter than when the multi-drop method is adopted. In addition, the signal waveform for ejecting one droplet of a large volume is shorter than the time length of the signal waveform for ejecting a plurality of droplets. Thereby, a decrease in throughput can be suppressed.
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。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.
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
27 加圧室
28 隔壁
29 電極
30 撮像装置
33 共通室
34 突出した部分
35 薄膜材料の液滴
40 制御装置
41 入力装置
42 出力装置
43 処理装置
44 体積波形対応表
45 記憶部
46 画像データ
47、47a〜47f ピクセル
48、49 開口
50 基板
51 薄膜
51A 厚い部分
60 ドライバ回路
20
時刻tc(図4)の時点で、電極29に正電圧を印加する。図3G及び図3Hに、電極29に正電圧が印加されているとき(図4に示した時刻t14)のノズルヘッド24の断面図を示す。加圧室27の両側の隔壁28が、相互に近づく向きに変形することにより、加圧室27の容積が小さくなる。加圧室27内の薄膜材料が加圧され、突出した部分34が大きくなる。
A positive voltage is applied to the
Claims (5)
前記ステージに対向し、複数のノズル孔から前記ステージに保持された基板に向かって薄膜材料の液滴を吐出するノズルヘッドと、
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、前記保持面に平行な走査方向に移動させる移動機構と、
前記移動機構を制御する制御装置と
を有し、
前記ノズルヘッドは、前記制御装置から、前記ノズル孔と、当該ノズル孔に対応づけられた信号波形との対応関係が特定された吐出信号を受けると、前記ノズル孔から、当該ノズル孔に対応づけられた信号波形に応じた体積の薄膜材料の液滴を、指定された前記ノズル孔から吐出する基板製造装置。 A stage for holding a substrate on which a thin film is to be formed on a holding surface;
A nozzle head that faces the stage and discharges droplets of a thin film material from a plurality of nozzle holes toward a substrate held on the stage;
A moving mechanism for moving one of the stage and the nozzle head in the scanning direction parallel to the holding surface with respect to the other;
A control device for controlling the moving mechanism;
When the nozzle head receives, from the control device, an ejection signal in which the correspondence between the nozzle hole and the signal waveform associated with the nozzle hole is specified, the nozzle head associates the nozzle hole with the nozzle hole. A substrate manufacturing apparatus that discharges droplets of a thin film material having a volume corresponding to a specified signal waveform from the designated nozzle hole.
前記画像データ及び前記体積波形対応表に基づいて、前記ノズルヘッドに前記吐出信号を送信する請求項1に記載の基板製造装置。 The control device defines the correspondence between the image data including information on the planar shape and thickness of the thin film to be formed on the substrate, and the volume of the droplet of the thin film material ejected from the nozzle hole and the signal waveform. Including a storage unit for storing a volume waveform correspondence table;
The substrate manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the ejection signal is transmitted to the nozzle head based on the image data and the volume waveform correspondence table.
前記基板と前記ノズルヘッドとの一方を他方に対して前記走査方向に移動させている期間に、前記薄膜材料の液滴を着弾させる位置における前記薄膜の厚さに関する情報に基づいて、前記ノズル孔から吐出される薄膜材料の体積を、前記ノズル孔ごとに異ならせる基板製造方法。 A nozzle head is opposed to the substrate, and one of the substrate and the nozzle head is moved in a scanning direction parallel to the surface of the substrate with respect to the other, and a droplet of a thin film material is discharged from the nozzle hole of the nozzle head. And having a step of forming a thin film on the surface of the substrate,
Based on the information about the thickness of the thin film at the position where droplets of the thin film material land during the period in which one of the substrate and the nozzle head is moved in the scanning direction with respect to the other, the nozzle hole A substrate manufacturing method in which the volume of the thin film material discharged from the nozzle hole is different for each nozzle hole.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012260867A JP2014107474A (en) | 2012-11-29 | 2012-11-29 | Substrate manufacturing apparatus and substrate manufacturing method |
TW102126457A TWI500367B (en) | 2012-11-29 | 2013-07-24 | Substrate manufacturing apparatus and substrate manufacturing method |
CN201310322545.XA CN103847227A (en) | 2012-11-29 | 2013-07-29 | Substrate manufacturing apparatus and substrate manufacturing method |
KR1020130114554A KR20140070349A (en) | 2012-11-29 | 2013-09-26 | Substrate manufacturing apparatus and substrate manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012260867A JP2014107474A (en) | 2012-11-29 | 2012-11-29 | Substrate manufacturing apparatus and substrate manufacturing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014107474A true JP2014107474A (en) | 2014-06-09 |
Family
ID=50855567
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012260867A Withdrawn JP2014107474A (en) | 2012-11-29 | 2012-11-29 | Substrate manufacturing apparatus and substrate manufacturing method |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014107474A (en) |
KR (1) | KR20140070349A (en) |
CN (1) | CN103847227A (en) |
TW (1) | TWI500367B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014015641A1 (en) | 2013-10-22 | 2015-04-23 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Secondary battery and electronic device |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6969171B2 (en) * | 2017-06-16 | 2021-11-24 | セイコーエプソン株式会社 | Liquid discharge head, liquid discharge device, drive control circuit of liquid discharge device, drive method of liquid discharge device |
KR102241617B1 (en) * | 2020-06-04 | 2021-04-20 | 세메스 주식회사 | Apparatus for processing substrate |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4100385B2 (en) * | 2004-09-22 | 2008-06-11 | セイコーエプソン株式会社 | Multilayer structure forming method, wiring board manufacturing method, and electronic device manufacturing method |
US7387352B2 (en) * | 2004-10-19 | 2008-06-17 | Eastman Kodak Company | Print optimization system and method for drop on demand ink jet printers |
JP2007125748A (en) * | 2005-11-02 | 2007-05-24 | Graphtec Corp | Inkjet recorder |
JP4984959B2 (en) * | 2007-02-27 | 2012-07-25 | 凸版印刷株式会社 | PATTERN FORMING APPARATUS, PATTERN FORMING METHOD, COLOR FILTER AND ORGANIC FUNCTIONAL DEVICE MANUFACTURING METHOD |
JP2008213421A (en) * | 2007-03-07 | 2008-09-18 | Fujifilm Corp | Nozzle plate manufacturing method, nozzle plate, liquid discharge head, and image forming apparatus |
JP2009103823A (en) * | 2007-10-22 | 2009-05-14 | Sharp Corp | Method of adjusting droplet ejection amount and drawing device |
JP2011161341A (en) * | 2010-02-08 | 2011-08-25 | Seiko Epson Corp | Droplet ejection method, method of manufacturing color filter, and droplet ejection apparatus |
JP2012015324A (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-19 | Fujifilm Corp | Liquid coating apparatus and method and nano in-print system |
-
2012
- 2012-11-29 JP JP2012260867A patent/JP2014107474A/en not_active Withdrawn
-
2013
- 2013-07-24 TW TW102126457A patent/TWI500367B/en active
- 2013-07-29 CN CN201310322545.XA patent/CN103847227A/en active Pending
- 2013-09-26 KR KR1020130114554A patent/KR20140070349A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014015641A1 (en) | 2013-10-22 | 2015-04-23 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Secondary battery and electronic device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20140070349A (en) | 2014-06-10 |
TW201422079A (en) | 2014-06-01 |
TWI500367B (en) | 2015-09-11 |
CN103847227A (en) | 2014-06-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6676238B2 (en) | Driving method and apparatus for liquid discharge head | |
US9050792B2 (en) | Liquid ejecting apparatus and method of controlling liquid ejecting apparatus | |
JP2014107474A (en) | Substrate manufacturing apparatus and substrate manufacturing method | |
US8764142B2 (en) | Liquid ejection apparatus and control method thereof | |
US9211702B2 (en) | Liquid ejecting apparatus | |
US10710364B2 (en) | Liquid discharge head and printer | |
US20060232652A1 (en) | Liquid ejection apparatuses, method for forming dots, method for forming identification code, and method for manufacturing electro-optic devices | |
JP4293042B2 (en) | Drawing method using liquid droplet ejection apparatus, liquid droplet ejection apparatus, and electro-optical device manufacturing method | |
JP2019130713A (en) | Printer and printing method | |
JP2019188613A (en) | Liquid discharge head | |
JP5028794B2 (en) | Pattern forming method and droplet discharge apparatus | |
US20220234353A1 (en) | Inkjet head and inkjet recording device | |
US20210122157A1 (en) | Inkjet head and inkjet recording apparatus | |
US20230059292A1 (en) | Inkjet head and inkjet recording apparatus | |
JP2006075660A (en) | Drive method of liquid droplet discharge head, liquid droplet discharge apparatus, device manufacturing method and device | |
JP2013030506A (en) | Drawing device, and drawing method | |
JP2018001640A (en) | Liquid discharge device | |
JP2006199030A (en) | Recording head, and inkjet recording device equipped with it | |
JP2010210986A (en) | Droplet discharging method, and method of manufacturing color filter | |
JP2007283706A (en) | Driving device of droplet discharge head and driving method of droplet discharge head | |
JP2007125514A (en) | Drops discharging-amount measuring method, drops discharging-amount measuring tool, drops discharging-amount adjusting method, drops discharging-amount measuring apparatus, drawing apparatus, device, electro-optical apparatus and electric equipment | |
JP2023045656A (en) | Ink jet head and ink jet recording device | |
JP2013021072A (en) | Lithography apparatus, and lithography method | |
JP2013018225A (en) | Liquid jetting device and controlling method therefor | |
JP2013163164A (en) | Droplet discharge method and method for manufacturing electrooptical device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150313 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20150908 |