JP3232961B2 - Thin film forming equipment - Google Patents

Thin film forming equipment

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JP3232961B2
JP3232961B2 JP16721495A JP16721495A JP3232961B2 JP 3232961 B2 JP3232961 B2 JP 3232961B2 JP 16721495 A JP16721495 A JP 16721495A JP 16721495 A JP16721495 A JP 16721495A JP 3232961 B2 JP3232961 B2 JP 3232961B2
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  • Formation Of Insulating Films (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、薄膜形成装置に関し、
特に、液状物質を微小ノズルより吐出して基板に付着さ
せ、付着した液状物質を乾燥、硬化させて薄膜(広義に
は100μm以下で一般には10μm以下の膜厚を有す
る。)を形成する装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film forming apparatus,
In particular, the present invention relates to an apparatus for ejecting a liquid substance from a fine nozzle to adhere to a substrate, drying and curing the attached liquid substance to form a thin film (having a film thickness of 100 μm or less in general and 10 μm or less in general). Things.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、薄膜形成技術は、種々の分野で応
用されてきており、その具体的形成方式についてもスパ
ッタや蒸着のような真空装置が必要なもの以外に、スピ
ン塗布、印刷、ダイコート等種々検討されている。
2. Description of the Related Art In recent years, thin film forming techniques have been applied in various fields. Regarding the specific forming method, in addition to those requiring a vacuum apparatus such as sputtering or vapor deposition, spin coating, printing, die coating, and the like. Various studies have been made.

【0003】この中で、特にスピン塗布方式について
は、半導体プロセスでのレジスト塗布や保護膜形成等に
よく使用されている。
[0003] Of these, the spin coating method is often used for resist coating and formation of a protective film in a semiconductor process.

【0004】以下、従来のスピン塗布装置(以下、スピ
ンコータと記す。)について説明をする。
Hereinafter, a conventional spin coating apparatus (hereinafter, referred to as a spin coater) will be described.

【0005】図10は、従来の一般的なスピンコータの
構成及び動作状態を示す。図10において、101はス
ピンコータ本体の回転軸、102は試料固定基板、10
3は塗布用の液体を吐出するノズル、104は薄膜形成
用の基板、105、106は液体、107は薄膜、10
8は飛散滴である。
FIG. 10 shows a configuration and an operation state of a conventional general spin coater. In FIG. 10, 101 is the rotation axis of the spin coater main body, 102 is the sample fixing substrate, 10
3 is a nozzle for discharging a liquid for application, 104 is a substrate for forming a thin film, 105 and 106 are liquids, 107 is a thin film, 10
8 is a flying droplet.

【0006】このような構成において、まず図10
(a)で示されるように、ノズル103から基板104
に向かって、液体105を吐出し、基板状にのせた状態
にする。
In such a configuration, first, FIG.
As shown in FIG.
, The liquid 105 is discharged to form a state of being placed on the substrate.

【0007】次に、図10(b)に示されるように、ス
ピンコータを低速ω1で回転させて液体106を基板1
04に馴染ませる。
Next, as shown in FIG. 10B, the spin coater is rotated at a low speed ω 1 to transfer the liquid 106 onto the substrate 1.
Adapt to 04.

【0008】そして、図10(c)に示されるように、
さらに高速ω2で回転させて基板104上に薄膜107
を形成させる。
[0008] Then, as shown in FIG.
Further, by rotating at a high speed ω 2 , the thin film 107 is formed on the substrate 104.
Is formed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の構成では、図10(c)に示されているように、
飛散して無駄になる飛散滴108が生じてしまい、液体
の80〜90%が捨てられることになる。
However, in the above-mentioned conventional configuration, as shown in FIG.
Scattered droplets 108 are scattered and wasted, and 80 to 90% of the liquid is discarded.

【0010】これは、液体105を多量に吐出させない
と、基板104とのなじみの悪い部分に塗り残し部分が
生じるからである。
This is because if a large amount of the liquid 105 is not ejected, an unpainted portion will be formed in a portion that is not well compatible with the substrate 104.

【0011】このように、従来のスピンコータでは液体
の使用効率が悪く、大部分の塗布液を無駄にするという
課題を有していた。
As described above, the conventional spin coater has a problem that the use efficiency of the liquid is poor and most of the coating liquid is wasted.

【0012】また、スピンコータで膜を形成する場合に
は液が内側から外周方向に流動するため、どうしても外
周部分の膜厚が厚くなり、ディスク自体の反りの原因と
もなってしまう。
When a film is formed by a spin coater, the liquid flows from the inside toward the outer periphery, so that the thickness of the outer periphery is inevitably increased, causing the disk itself to warp.

【0013】本発明は、上記従来技術の課題を解決する
もので、新規な液体吐出ヘッドを導入して、塗布液の利
用効率の高い薄膜形成装置を提供することを目的とす
る。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a thin film forming apparatus with high use efficiency of a coating liquid by introducing a novel liquid discharge head.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の薄膜形成装置は、液体を吐出する微細ノズ
ルを複数個有するインクジェットヘッドと、前記インク
ジェットから吐出された液体が付着される被塗布基板を
所定の回転軸の回りに回転させる回転手段と、前記イン
クジェットヘッドと前記被塗布基板とを前記被塗布基板
に対する前記回転軸の近傍領域と前記回転軸から離間し
た離間領域との間で相対移動させる相対移動手段と、前
記インクジェットヘッドと前記被塗布基板との相対位置
が前記近傍領域から前記離間領域に向かって相対移動す
るに対応して前記相対移動手段による相対移動の速度が
小さくなるように前記相対移動手段を制御する相対移動
制御手段とを有し、前記インクジェットヘッドが、液体
吐出口と対向して空気吐出口を設け、前記空気吐出口よ
り空気流を流出させ、前記液体吐出口内の液体圧力と、
前記空気流によって生じる液体吐出口近傍の空気圧力と
のバランス状態を、前記空気吐出口への空気流の流路に
接続され且つ空気流への抵抗が異なる2本の流路のいず
れかを選択して空気流の流路を切り替えて空気流に圧力
変化を与えることで変化させることによって液体を吐出
することを特徴とする主構成を有する。
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a thin film forming apparatus, comprising: an ink jet head having a plurality of fine nozzles for discharging a liquid; and a liquid discharged from the ink jet. Rotating means for rotating the substrate to be coated around a predetermined rotation axis; and a space between the inkjet head and the substrate to be coated in a region near the rotation axis with respect to the substrate to be coated and in a separation region separated from the rotation axis. Relative moving means for performing relative movement with the ink jet head, and the relative movement speed of the relative moving means corresponding to the relative position of the inkjet head and the substrate to be applied being relatively moved from the vicinity area toward the separation area is small. Relative movement control means for controlling the relative movement means so that the inkjet head faces the liquid ejection port. The air discharge port is provided, the air flow is discharged from the air discharge port, and the liquid pressure of the liquid discharge ports,
The state of balance with the air pressure in the vicinity of the liquid discharge port generated by the air flow is changed to the flow path of the air flow to the air discharge port.
Either of two flow paths that are connected and have different resistance to air flow
Select the air flow and switch the air flow path to create a pressure in the air flow.
It has a main configuration characterized in that a liquid is ejected by making a change by giving a change.

【0015】または、この相対移動制御手段は、インク
ジェットヘッドと被塗布基板との相対位置が前記近傍領
域から前記離間領域に向かって相対移動するに対応して
前記回転手段による回転の角速度が小さくなるように前
記相対移動手段を制御するものであってもよいし、前記
インクジェットヘッドと前記被塗布基板との相対位置が
前記近傍領域から前記離間領域に向かって相対移動する
に対応して前記相対移動手段による相対移動の速度が小
さくなり、かつ前記インクジェットヘッドと前記被塗布
基板との相対位置が前記近傍領域から前記離間領域に向
かって相対移動するに対応して前記回転手段による回転
の角速度が小さくなるように前記相対移動手段を制御す
るものであってもよい。
Alternatively, the relative movement control means reduces the angular velocity of rotation by the rotation means in response to the relative position of the ink jet head and the substrate to be applied moving relatively from the near area toward the separation area. The relative movement means may be controlled as described above, or the relative movement between the inkjet head and the substrate to be applied may be relatively moved from the near area toward the separated area. The speed of the relative movement by the means is reduced, and the angular velocity of the rotation by the rotating means is reduced in accordance with the relative position of the inkjet head and the substrate to be applied relatively moving from the vicinity area toward the separation area. The relative movement means may be controlled so as to be as follows.

【0016】そして、これらの場合、インクジェットヘ
ッドと被塗布基板との相対位置が近傍領域から離間領域
に向かって相対移動する移動距離に反比例して相対移動
の速度を減速するか、回転の角速度を減速することが好
適である。
In these cases, the relative position between the ink jet head and the substrate to be coated is reduced in inverse proportion to the moving distance of the relative movement from the neighboring area toward the separated area, or the angular velocity of rotation is reduced. It is preferable to decelerate.

【0017】さらに、インクジェットヘッドに隣接し
て、空気流を被塗布基板に向かって流出させる空気流出
ヘッドが設けられ、液体が前記被塗布基板へ吐出された
直後に、空気流を前記被塗布基板へ流出する構成を有し
ていてもよい。
Further, an air outflow head is provided adjacent to the ink jet head for causing an air flow to flow toward the substrate to be coated. Immediately after the liquid is discharged to the substrate to be coated, the air flow is supplied to the substrate to be coated. May be provided.

【0018】さらに、インクジェットヘッドから吐出さ
れる液体を帯電させる帯電手段を有していてもよい。
Further, a charging means for charging the liquid discharged from the ink jet head may be provided.

【0019】また、インクジェットヘッドは、液体吐出
口と対向して空気吐出口を設け、前記空気吐出口より空
気流を流出させ、前記液体吐出口内の液体圧力と、前記
空気流によって生じる液体吐出口近傍の空気圧力とのバ
ランス状態を変化させることによって液体を吐出する構
であり、この場合、さらに、空気吐出口の周囲に設け
られた電極部材と、前記電極部材と液体吐出口内の液体
との間に電位差を印加する電位差印加手段とを有し、イ
ンクジェットヘッドから吐出された液体が帯電されるも
のであってもよい。
The ink jet head is provided with an air discharge port opposite to the liquid discharge port, allows an air flow to flow out from the air discharge port, and controls the liquid pressure in the liquid discharge port and the liquid discharge port generated by the air flow. a structure for discharging liquid by changing the balance condition of the air pressure in the vicinity of, in this case, further, the electrode member provided around the air discharge port, the liquid of the electrode member and the liquid discharge port It may have a potential difference applying means for applying a potential difference therebetween, and the liquid discharged from the inkjet head may be charged.

【0020】そして、インクジェットヘッドから吐出す
る液体には、UV硬化樹脂溶液が使用可能で、被塗布基
板はポリカーボネート製のものが使用可能であり、相対
移動制御手段として、制御プログラムが組み込まれたパ
ソコンが使用可能である。
A UV curable resin solution can be used as the liquid to be discharged from the ink jet head, a substrate made of polycarbonate can be used as a substrate to be coated, and a personal computer having a control program incorporated therein as relative movement control means. Can be used.

【0021】[0021]

【作用】本発明においては、角速度や移動速度を制御し
ながら、被塗布基板とインクジェットヘッドとを相対的
に回転しつつ回転軸側の領域とそれから遠くなる側の領
域との間で相対移動し、インクジェットヘッドの複数の
微小ノズルから、被塗布基板へ液体を吐出し、均一性の
良い状態の塗布膜を被塗布基板上に形成する。
In the present invention, the substrate to be coated and the ink jet head are relatively rotated while controlling the angular velocity and the moving speed while relatively rotating between the area on the rotation axis side and the area farther from the area. Then, a liquid is ejected from a plurality of minute nozzles of the inkjet head to the substrate to be coated, and a coating film with good uniformity is formed on the substrate to be coated.

【0022】さらに、空気流出ヘッドを設けた場合に
は、液体が被塗布基板へ吐出された直後に、空気流が被
塗布基板へ流出する。
Further, when an air outflow head is provided, the air flow flows out to the substrate to be applied immediately after the liquid is discharged to the substrate to be applied.

【0023】さらに、インクジェットヘッドから吐出さ
れる液体を帯電させる帯電手段を設けた場合には、先に
被塗布基板に付着した液滴の付着部分と、次に被塗布基
板に到着する液滴とが互いに反発し合い、結果として被
塗布基板上に付着された液体がより広がる方向に移動す
る。
Further, in the case where charging means for charging the liquid discharged from the ink jet head is provided, a portion where the liquid droplets first adhered to the substrate to be coated and a liquid droplet arriving next to the substrate to be coated are determined. Repel each other, and as a result, the liquid attached on the substrate to be applied moves in a direction in which the liquid spreads.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明の各実施例について、図面を参
照しながら詳細に説明をする。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0025】(実施例1)図1は、本発明の第1の実施
例におけるスピンコータの概略構成図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic structural view of a spin coater according to a first embodiment of the present invention.

【0026】図1において、10は円板状の被塗布基板
であり、11はインクジェットヘッド、12は取付台、
13は回転軸である。
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a disk-shaped substrate to be coated, 11 denotes an ink jet head, 12 denotes a mounting table,
13 is a rotation axis.

【0027】ここで、インクジェットヘッドとは、微細
ノズル(通常0.1mm以下のノズル径である。)から
液体を吐出させ、電気信号によって液体の吐出状態を制
御して被記録体に液体を付着させるものを意味する。
Here, the ink jet head discharges a liquid from a fine nozzle (usually a nozzle diameter of 0.1 mm or less) and controls the discharge state of the liquid by an electric signal to adhere the liquid to a recording medium. Means something to let you do.

【0028】本実施例におけるインクジェットヘッド
は、複数のこのような微小ノズルを有しており、具体的
には、48個のノズルが、10本/mmの間隔で被塗布
基板10の半径方向に配列されている。
The ink jet head of this embodiment has a plurality of such fine nozzles. Specifically, 48 nozzles are arranged in the radial direction of the substrate 10 at an interval of 10 / mm. Are arranged.

【0029】従来、スピンコータに使用されている吐出
ノズルは0.5〜1mmの内径のものが使用されてお
り、微小な吐出量の制御が難しいが、本実施例のように
上記のように定義されたインクジェットヘッドを使用す
ることによって、以下説明をするように、微細なパター
ンが描けるようなると共に、均一で非常に薄い膜を形成
できるようになる。
Conventionally, a discharge nozzle used in a spin coater has an inner diameter of 0.5 to 1 mm, and it is difficult to control a minute discharge amount. However, as described in this embodiment, the discharge nozzle is defined as described above. By using the ink jet head described above, a fine pattern can be drawn and a uniform and very thin film can be formed as described below.

【0030】本実施例においては、まず、図1に示され
るように、被塗布基板10を角速度θで回転させなが
ら、インクジェットヘッド11を被塗布基板の半径方向
に速度vで相対移動させ、ノズルより塗布液を吐出させ
て、塗布液を、被塗布基板10上に付着させる。
In this embodiment, first, as shown in FIG. 1, while rotating the substrate 10 at an angular velocity θ, the ink jet head 11 is relatively moved at a speed v in the radial direction of the substrate to be coated. The application liquid is ejected to adhere the application liquid onto the substrate 10 to be coated.

【0031】すると、被塗布基板10が1回転すると、
インクジェットヘッド11によって、48本の塗布され
たラインが100μm間隔で生じ、結果として、幅4.
8mmの縞が描かれることになる。
Then, when the substrate 10 to be coated makes one rotation,
The inkjet head 11 produces 48 applied lines at 100 μm intervals, resulting in a width of 4.
8 mm stripes will be drawn.

【0032】さらに、この場合、各ラインの幅の選択が
適切であれば、隣接するライン同士がつながって、所定
の厚みの薄膜が形成されることになる。
Further, in this case, if the width of each line is properly selected, adjacent lines are connected to each other, and a thin film having a predetermined thickness is formed.

【0033】よって、このような適切な条件を見いだ
し、かつ被塗布基板10が1回転する間のインクジェッ
トヘッド11の相対移動速度vによる移動量を4.8m
mに設定すれば、いわゆる渦巻状の一筆書きで薄膜を形
成できる。
Thus, such an appropriate condition is found, and the amount of movement of the inkjet head 11 by the relative movement speed v during one rotation of the substrate 10 to be coated is 4.8 m.
If it is set to m, a thin film can be formed by a so-called spiral single stroke.

【0034】さらに、このような一筆書きではなく、何
回か重ね書きにしても薄膜を形成することができる。
Furthermore, a thin film can be formed by overwriting several times instead of such one-stroke writing.

【0035】すなわち、インクジェットヘッド11の相
対移動速度vと被塗布基板10の角速度θとの設定によ
り、インクジェットヘッド11を所定量、例えば4.8
mm相対移動させる間に、被塗布基板10を何回転かさ
せて、重ね書きしても薄膜の形成が可能であり、このよ
うにすれば、10本/mmより細かく密なラインが描か
れることとなり、より薄い薄膜を確実に形成するのに適
している。
That is, by setting the relative moving speed v of the ink jet head 11 and the angular speed θ of the substrate 10 to be coated, the ink jet head 11 is moved by a predetermined amount, for example, 4.8.
mm, the substrate 10 to be coated can be rotated several times, and a thin film can be formed by overwriting, so that a fine line finer than 10 lines / mm can be drawn. This is suitable for reliably forming a thinner thin film.

【0036】より具体的には、図1において、被塗布基
板10の回転の中心を原点Oとして、半径方向の距離を
xとすると、被塗布基板10は、角速度θで回転し、イ
ンクジェットヘッド11は被塗布基板の半径方向(x方
向)に速度vで移動しながら、位置xsで吐出を開始
し、被塗布基板10の外周位置xeで吐出を停止して薄
膜形成を完了する。
More specifically, in FIG. 1, if the center of rotation of the substrate 10 to be coated is the origin O and the distance in the radial direction is x, the substrate 10 is rotated at an angular velocity θ and while it is moving at a velocity v in the radial direction of the substrate to be coated (x-direction), and starts a discharge in the position x s, completing the thin film formed by stopping the discharge at the outer position x e of the substrate to be coated 10.

【0037】ここで、被塗布基板10の全域にわたって
厚みの等しい薄膜を形成するためには、インクジェット
ヘッドからの吐出量が、一定値Qである場合において
は、以下の(数1)を満足する必要がある。
Here, in order to form a thin film having the same thickness over the entire area of the substrate 10 to be coated, when the discharge amount from the ink jet head is a constant value Q, the following (Equation 1) is satisfied. There is a need.

【0038】[0038]

【数1】 (Equation 1)

【0039】また、被塗布基板10の全域にわたって同
一の解像力でラインが描かれるためには、以下の(数
2)を満足する必要がある。
In order for a line to be drawn with the same resolution over the entire area of the substrate 10 to be coated, the following (Equation 2) must be satisfied.

【0040】[0040]

【数2】 (Equation 2)

【0041】すなわち、円板状の基板では、中心より外
方において塗布面積が増大するので、vは中心より外方
に行くにしたがって減速される必要があり、また、回転
数が一定であると、周速は中心より外方で高速になるの
で、インクジェットヘッドの記録位置における周速が一
定であるためには、回転数もxが大きくなるにしたがっ
て減速される必要がある。
That is, in the case of a disk-shaped substrate, the coating area increases outside the center, so that v needs to be decelerated outward from the center, and if the rotation speed is constant, Since the peripheral speed becomes higher outside the center than the center, in order for the peripheral speed at the recording position of the inkjet head to be constant, the rotational speed also needs to be reduced as x increases.

【0042】例えば、v、θが一定値の状態であると、
中央部分で周速が遅いため、塗布ラインの密度は同じで
も、中央部分のラインが太くなり、中央部分で厚く、外
周部分で薄い膜が生じることになり、場合によっては、
外周部分のラインが重ならずラインのまま残存すること
もある。
For example, if v and θ are constant values,
Because the peripheral speed is slow in the central part, even if the density of the application line is the same, the line in the central part becomes thick, the film becomes thick in the central part, and a thin film occurs in the outer peripheral part, and in some cases,
Lines in the outer peripheral portion may remain as lines without overlapping.

【0043】また、(数1)が満足された状態で、θが
一定値であった場合には、塗布量は被塗布基板の全域で
一定となるが、中央部分は周速が遅く太くて密度の低い
ラインによって塗布がなされ、外周部では細くて高密度
なラインによって塗布がなされるため、外周部は塗布ラ
インがよく重なり、均一な膜が形成されるが、中央部で
はラインの重なりが悪く、塗りむらが生じることがあ
る。
When θ is a constant value in a state where the expression 1 is satisfied, the coating amount is constant over the entire area of the substrate to be coated, but the peripheral speed is slow and thick at the central portion. Coating is performed by low-density lines, and coating is performed by thin, high-density lines at the outer periphery.Therefore, coating lines overlap well at the outer periphery, forming a uniform film, but lines overlap at the center. Bad, uneven coating may occur.

【0044】これらの例のように、被塗布基板全域に均
一で厚みの一定した薄膜を形成するためには、(数1)
及び(数2)の少なくとも一方が満足され、より好適に
はこれらの双方が満足されることが望ましい。
In order to form a uniform thin film having a uniform thickness over the entire area of the substrate to be coated, as in these examples,
And (Equation 2) is preferably satisfied, and more preferably both are satisfied.

【0045】次に、図2は、本実施例におけるインクジ
ェットの代表的な構成を示す模式図である。
Next, FIG. 2 is a schematic diagram showing a typical configuration of the ink jet in this embodiment.

【0046】図2において、11はインクジェットヘッ
ド、21は空気供給源、22は液溜、23は圧力調整機
構、24は液体流入口、25は空気流入口、26は空気
吐出口、27は液体吐出口である。
In FIG. 2, 11 is an ink jet head, 21 is an air supply source, 22 is a liquid reservoir, 23 is a pressure adjusting mechanism, 24 is a liquid inlet, 25 is an air inlet, 26 is an air outlet, and 27 is a liquid outlet. It is a discharge port.

【0047】ここで、液体吐出口27と空気吐出口26
は、インクジェットヘッド11上に同心円状に設けられ
ている。
Here, the liquid discharge port 27 and the air discharge port 26
Are provided concentrically on the inkjet head 11.

【0048】そして、インクジェットヘッド11に対し
て、空気供給源21からは、圧力調整機構23を介し
て、空気流入口25より空気流が流入しており、空気吐
出口26より一定の流速の空気流が流出している。
An air flow from the air supply source 21 flows into the ink jet head 11 from the air supply source 21 through the air inlet 25 through the pressure adjusting mechanism 23, and the air having a constant flow rate flows from the air discharge port 26. The current is flowing.

【0049】一方、液溜22からは、塗布液が、液体流
入口24を介して供給されている。また、空気供給源2
1は、液溜22にも接続されており、インクジェットヘ
ッド11内の液体に対して圧力が印加され、空気流によ
って生じる液体吐出口27近傍における空気圧力とバラ
ンスされ、塗布液が、液体吐出口27において保持され
ている。
On the other hand, a coating liquid is supplied from the liquid reservoir 22 through a liquid inlet 24. Air supply source 2
Numeral 1 is also connected to the liquid reservoir 22 to apply pressure to the liquid in the ink jet head 11 and balance the air pressure in the vicinity of the liquid discharge port 27 generated by the air flow, so that the coating liquid is 27.

【0050】次に、図3は、図2のノズル部分の拡大図
である。図3(a)が示すように、空気吐出口26と液
体吐出口27とは、同心円上に配置されており、空気吐
出口26からは一定流速の空気流が流出しており、その
空気流の流出に伴い、液体吐出口27の出口には、この
空気流により発生する圧力Paが生じている。
FIG. 3 is an enlarged view of the nozzle portion shown in FIG. As shown in FIG. 3A, the air discharge port 26 and the liquid discharge port 27 are arranged concentrically, and an air flow having a constant flow rate flows out from the air discharge port 26. with the outflow, the outlet of the liquid ejection port 27, the pressure P a which is generated by the air flow is occurring.

【0051】一方、液溜22には、空気圧力が印加され
ているので、液体吐出口27内の液体には圧力Piが生
じる。そして、PaとPiがほぼ等しくバランスがとれて
いることにより、塗布液が、液吐出口27に保持される
ことになる。
Meanwhile, the reservoir 22, since the air pressure is applied, the pressure P i is generated in the liquid in the liquid discharge port 27. By P a and P i is taken is approximately equal balanced, the coating liquid will be retained in the liquid discharge port 27.

【0052】一方、図3(b)に示されるように、圧力
調整機構23によって、インクジェットヘッド20に送
られる空気流が減少すれば、液吐出口27の出口に生じ
る圧力が、Paより小さいPbとなり、圧力差(Pi
b)によって、塗布液が吐出することになる。
Meanwhile, as shown in FIG. 3 (b), the pressure regulating mechanism 23, if the air flow delivered to the ink jet head 20 is reduced, the pressure generated in the exit of the liquid discharge port 27, is less than P a Pb , and the pressure difference (P i
Pb ) causes the application liquid to be discharged.

【0053】次に、図4は、圧力調整機構23の代表的
構成例を示す。図4において、空気供給源からの空気流
は、電磁弁41の入口Aに流入し、電磁弁41よって、
流出口BあるいはCを経由して流出する。
Next, FIG. 4 shows a typical configuration example of the pressure adjusting mechanism 23. In FIG. 4, the air flow from the air supply source flows into the inlet A of the solenoid valve 41,
It flows out through the outlet B or C.

【0054】ここで、電磁弁41は、電気信号によっ
て、流出口をBあるいはCに切り替えるものである。
Here, the solenoid valve 41 switches the outlet to B or C by an electric signal.

【0055】流入口Aが流出口Cと連通している場合
は、図3(a)の状態で、液溜の圧力Piと空気流によ
る圧力Paがほぼ等しくなるようになっている。
When the inflow port A communicates with the outflow port C, the pressure Pi of the liquid reservoir and the pressure Pa due to the air flow are substantially equal in the state of FIG.

【0056】そして、電磁弁41に吐出信号が入力され
ると、流路がCからBに切り替えられる。
When a discharge signal is input to the solenoid valve 41, the flow path is switched from C to B.

【0057】図4に示すように、流出口Bには、流路抵
抗体42が接続されており、これを通過することによっ
て圧力損失が生じ、インクジェットヘッドでの空気流に
よる圧力が、PaからPbに低下し、図3(b)の状態と
なって塗布液が吐出されることになる。
[0057] As shown in FIG. 4, the outlet B are flow path resistor 42 is connected, the pressure loss caused by passing this, the pressure due to the air flow in an ink-jet head, P a From Pb to Pb , and the state shown in FIG. 3B is reached, and the application liquid is discharged.

【0058】さて、以上のような構成のインクジェット
ヘッドを用いて、実際に被塗布基板上に塗布液を吐出し
塗布した具体例について説明をする。
Now, a specific example in which the application liquid is actually discharged and applied onto the substrate to be applied using the ink jet head having the above configuration will be described.

【0059】本実施例では、被塗布基板は、ポリカーボ
ネイト製の相変化型光ディスクを用い、塗布液は、金属
蒸着面の保護膜とすべく、UV硬化液を用いた。
In this embodiment, a phase-change optical disk made of polycarbonate was used as a substrate to be coated, and a UV curing liquid was used as a coating liquid in order to form a protective film on a metal deposition surface.

【0060】また、ディスク直径は130mmとし、U
V硬化液の塗布範囲は半径約20mm以上の部分とし
た。
The disk diameter is 130 mm.
The application range of the V-curing liquid was a portion having a radius of about 20 mm or more.

【0061】すなわち、図1においては、xs=20m
m、xe=65mmとなる。また、UV硬化液は、紫外
線を照射することによって硬化して固体化する樹脂溶液
であり、具体的には、アクリル酸エステル組成物を用
い、その物性値は粘度23cp、比重1.07、表面張
力29dyne/cm、硬化収縮率9.8%であった。
That is, in FIG. 1, x s = 20 m
m, x e = 65 mm. The UV curing liquid is a resin solution that is cured by irradiation with ultraviolet rays and solidifies. Specifically, an acrylic ester composition is used, and its physical properties are a viscosity of 23 cp, a specific gravity of 1.07, and a surface. The tension was 29 dyne / cm and the curing shrinkage was 9.8%.

【0062】このような条件下では、5μmの膜厚の保
護膜を形成するのに、必要な液量は約70mgと見積ら
れた。
Under such conditions, the amount of liquid required to form a protective film having a thickness of 5 μm was estimated to be about 70 mg.

【0063】よって、インクジェットヘッドの液体吐出
量は、約300mg/分であるので、約20秒間で塗布
が完了するようにすれば、7μm程度の保護膜が形成さ
れることになる。
Accordingly, since the liquid ejection amount of the ink jet head is about 300 mg / min, if the application is completed in about 20 seconds, a protective film of about 7 μm will be formed.

【0064】この場合、(数1)は以下の(数3)のよ
うに表わされる。
In this case, (Equation 1) is expressed as the following (Equation 3).

【0065】[0065]

【数3】 (Equation 3)

【0066】一方、(数2)については、塗布時にライ
ンの太さと重ね塗り回数(またはライン密度)に関係し
たものであるので、k2=32000、36000及び
40000(θ:rpm、x:mm)の3つの場合につ
いての検討を行った。
On the other hand, since (Equation 2) relates to the line thickness and the number of times of coating (or line density) at the time of coating, k2 = 32,000, 36000 and 40000 (θ: rpm, x: mm) The following three cases were examined.

【0067】具体的には、パソコンを用いて、ソフトに
よりx軸方向の速度v及び角速度θが、各々(数2)及
び(数3)を満たすように制御した。
Specifically, using a personal computer, the velocity v and the angular velocity θ in the x-axis direction were controlled by software so as to satisfy (Equation 2) and (Equation 3), respectively.

【0068】具体的には、(数3)に従って、vを制御
するためには、vを時間の関数で表すと便利である。
Specifically, in order to control v according to (Equation 3), it is convenient to express v as a function of time.

【0069】つまり、v=dx/dtであるので(数
3)は以下の(数4)の関係式に変換される。
That is, since v = dx / dt, (Equation 3) is converted into the following relational expression (Equation 4).

【0070】[0070]

【数4】 (Equation 4)

【0071】そして、(数4)で示される微分方程式を
解き、t=0でx=20mmの条件を入れると、xは以
下の(数5)で表わされるから、vは以下の(数6)で
表わされることになる。
Then, by solving the differential equation shown by (Equation 4) and inserting the condition of t = 0 and x = 20 mm, since x is expressed by the following (Equation 5), v is expressed by the following (Equation 6) ).

【0072】[0072]

【数5】 (Equation 5)

【0073】[0073]

【数6】 (Equation 6)

【0074】したがって、(数6)を満たすようにパソ
コンによりvを制御して実際の塗布を行うことになる。
Therefore, the actual application is performed by controlling v by a personal computer so as to satisfy (Equation 6).

【0075】図5は、本実施例におけるパソコンを使用
した塗布装置の構成図である。図5において、図1と同
様な構成には同じ符号を付し、さらに51はモータ、5
2はモータドライバ、53はパソコン、54は移動台で
ある。
FIG. 5 is a configuration diagram of a coating apparatus using a personal computer in this embodiment. In FIG. 5, the same components as those in FIG.
2 is a motor driver, 53 is a personal computer, and 54 is a moving table.

【0076】ここで、被塗布基板10は、モータ50に
よって駆動されて回転され、インクジェットヘッド11
と被塗布基板10の相対移動は、モータ51によってな
される。
Here, the substrate 10 to be coated is rotated by being driven by the motor 50,
The relative movement between the substrate 10 and the substrate 10 is performed by a motor 51.

【0077】また、モータ50、51の制御は、モータ
ドライバ52によってなされるが、モータドライバ52
は、パソコン53に接続されており、パソコンにインス
トールしたソフトウエアにより駆動が制御される。
The motors 50 and 51 are controlled by the motor driver 52.
Is connected to the personal computer 53, and its driving is controlled by software installed in the personal computer.

【0078】そして、図6にv、θ及び吐出信号を制御
した例を示す。図6において、横軸は光ディスクの半径
方向の中心からの位置xを示し、縦軸はインクジェット
ヘッドのx方向の速度v及びディスクの回転速度θを示
す。
FIG. 6 shows an example in which v, θ and the ejection signal are controlled. In FIG. 6, the horizontal axis indicates the position x from the center in the radial direction of the optical disk, and the vertical axis indicates the speed v of the inkjet head in the x direction and the rotational speed θ of the disk.

【0079】まず、初期状態においては、インクジェッ
トヘッドは、x=10mmの位置にあり、θは1800
rpmで回転している。
First, in the initial state, the ink jet head is at the position of x = 10 mm and θ is 1800
It is rotating at rpm.

【0080】次に、インクジェットヘッドが、v=29
0mm/sで相対移動を開始して、x=20の位置に達
すると、吐出信号が入力されて塗布液が吐出し、同時に
v、θは、図のごとくxに反比例して、減速しながら、
移動、回転を行う。
Next, when the ink jet head is set to v = 29
When relative movement is started at 0 mm / s and the position reaches x = 20, a discharge signal is input and the coating liquid is discharged, and at the same time, v and θ are inversely proportional to x as shown in FIG. ,
Move and rotate.

【0081】そして、x=65の位置に達すると吐出停
止の信号が入力されて、v、θは、速度、角速度が0に
減速される。
When the position of x = 65 is reached, a discharge stop signal is input, and the speed and angular speed of v and θ are reduced to zero.

【0082】以上の条件下で、k2=32000、36
000及び40000(θ:rpm、x:mm)の3つ
の場合についての実測結果を記す。
Under the above conditions, k2 = 32000, 36
000 and 40000 (θ: rpm, x: mm) are described.

【0083】まず、k2=32000の条件では、回転
数が低くく塗布ラインの密度が荒いため、縞状の凹凸が
少し残る傾向があった。
First, under the condition of k2 = 32,000, the number of rotations was low and the density of the coating lines was rough, so that there was a tendency that a little stripe-shaped irregularities remained.

【0084】次に、k2=36000の条件下において
は、滑らかな膜厚6〜8μmの薄膜が形成できた。
Next, under the condition of k2 = 36000, a smooth thin film having a thickness of 6 to 8 μm was formed.

【0085】一方、k2=40000の条件下では、回
転数が高すぎるため、遠心力が過大に生じ、塗布中にそ
れ以前に付着した塗布液が流動を起こして外方に流れ、
放射状の縞が生じる傾向があった。
On the other hand, under the condition of k2 = 40000, the number of revolutions is too high, so that the centrifugal force is excessively generated, and the coating liquid that has adhered before the coating flows during the coating to flow outward.
Radial stripes tended to form.

【0086】よって、この場合においては、k2=36
000の条件がより好適ではあるが、形成される薄膜の
種類によれば、他の条件下で形成されたものであっても
使用可能である。
Therefore, in this case, k2 = 36
Although the condition of 000 is more preferable, depending on the type of the thin film to be formed, a film formed under other conditions can be used.

【0087】なお、好適には、被塗布基板全域に均一で
厚みの一定した薄膜を形成するためには、(数1)及び
(数2)の双方が満足されることが好ましいが、対象と
なる薄膜の種類によっては、少なくとも一方の条件が満
足されていればよい場合もある。
Preferably, in order to form a thin film having a uniform and uniform thickness over the entire substrate to be coated, it is preferable that both (Equation 1) and (Equation 2) are satisfied. Depending on the type of the thin film, at least one of the conditions may be satisfied.

【0088】以上のように、本実施例においては、(数
1)及び(数2)の条件の少なくとも一方、または双方
が満足されることにより、すなわち相対速度vは中心よ
り外方に行くにしたがって減速され、及び/または回転
数θもxが大きくなるにしたがって減速されることによ
り、被塗布基板全域にわたり均一であって厚みも一定し
た薄膜を形成することができた。
As described above, in the present embodiment, when at least one or both of the conditions of (Equation 1) and (Equation 2) are satisfied, that is, the relative velocity v goes outward from the center. Therefore, by reducing the speed and / or the speed of rotation θ as x increases, a thin film having a uniform thickness and a uniform thickness can be formed over the entire area of the substrate to be coated.

【0089】(実施例2)次に、本発明の第2の実施例
について詳細に説明をする。
(Embodiment 2) Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail.

【0090】実施例1で説明してきたように、塗布によ
り形成したい薄膜の種類や膜厚等に応じて、(数1)や
(数2)の条件に従い、k1、k2を適宜設定し、所望
の薄膜を形成することができるが、形成する薄膜の工程
等によっては、さらなる検討が必要な場合がある。
As described in the first embodiment, k1 and k2 are appropriately set according to the conditions of (Equation 1) and (Equation 2) according to the type and thickness of the thin film to be formed by coating. Can be formed, but further investigation may be required depending on the process of the thin film to be formed.

【0091】例えば、約10秒間で塗布を終了し、約
3、5μmの膜厚が形成できるであろう(数1)のk1
=191.2の場合では、(数2)のk2を最大600
00まで変化させて実験したが、滑らかな薄膜が得られ
ず、円周状の縞模様が残ってしまう。
For example, the coating is completed in about 10 seconds, and a film thickness of about 3.5 μm will be formed.
In the case of = 191.2, k2 of (Equation 2) is set to a maximum of 600
The experiment was performed with the value changed to 00, but a smooth thin film could not be obtained, and a circumferential striped pattern remained.

【0092】このような現象は、塗布液の吐出液滴の微
小化に限界が生じている場合や、回転軸の回転数が低す
ぎる場合等に生じると考えられる。
It is considered that such a phenomenon occurs when there is a limit to the miniaturization of the droplets of the coating liquid or when the rotation speed of the rotating shaft is too low.

【0093】本実施例においては、インクジェットヘッ
ドで塗布しただけでは、薄膜が充分均一にならない場合
を考慮して、凹凸を滑らかにレベリングする構成を提供
するものである。
The present embodiment provides a configuration in which unevenness is smoothly leveled in consideration of a case where a thin film is not sufficiently uniform only by coating with an ink jet head.

【0094】図7は、本発明の第2の実施例におけるス
ピンコータの概略構成図である。図7において、ポリカ
ーボネート製の被塗布基板10を回転させながらインク
ジェットヘッドである塗布液吐出ヘッド70を相対移動
させてUV硬化液の塗布液により薄膜を形成するのは実
施例1と同様である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a spin coater according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 7, the application liquid ejection head 70, which is an ink jet head, is relatively moved while rotating the application substrate 10 made of polycarbonate to form a thin film using a UV curing liquid application liquid as in the first embodiment.

【0095】そして、さらに本実施例では、塗布液吐出
ヘッドに隣接して、空気流出ヘッド71が設けられ、塗
布液の被塗布基板10への付着直後に、空気流を吹き付
けることにより塗布液を流動させて塗布膜を滑らかにし
る構成を有する。
Further, in this embodiment, an air outflow head 71 is provided adjacent to the coating liquid ejection head, and the coating liquid is blown by blowing an air flow immediately after the coating liquid adheres to the substrate 10 to be coated. It has a configuration to make the coating film smooth by flowing.

【0096】具体的には、本実施例において、実施例1
と同様のインクジェットヘッド及び塗布液を用い、(数
1)においてk1=191.2、(数2)においてk2
=60000と設定して検討を行った。
Specifically, in this embodiment, the first embodiment
Using the same ink jet head and coating liquid as in (1), k1 = 191.2 in (Equation 1) and k2 in (Equation 2)
= 60,000 was set and examined.

【0097】まず、空気流出ヘッド71を用いない場合
には、縞模様が残り、滑らかな塗布層が得られなかっ
た。
First, when the air outflow head 71 was not used, a stripe pattern remained, and a smooth coating layer could not be obtained.

【0098】これに対して、図7のように、空気流出ヘ
ッドをを付加したところ、3〜4μmの均一な薄膜が形
成できた。
On the other hand, when an air outflow head was added as shown in FIG. 7, a uniform thin film of 3 to 4 μm was formed.

【0099】具体的には、空気流吐出ヘッドは、穴径1
00μmのノズルを24個並べ、約0.15kg/cm
3 の圧力で空気流を流出させたもので、空気の流出速度
は、100〜200m/s程度であり、流れのようすは
空気の乱れの少ない層流領域の流れと考えられる。
Specifically, the air flow ejection head has a hole diameter of 1
Arrange 24 nozzles of 00μm, about 0.15kg / cm
The air flow is caused to flow out at a pressure of 3 , and the flow speed of the air is about 100 to 200 m / s, and the flow state is considered to be a flow in a laminar flow region with less air turbulence.

【0100】図8に、空気流によって、塗布膜が均一化
される様子を示す。図8において、まず、吐出液が被塗
布基板に付着直後は、隣接するライン同士は分離された
状態みある領域Aで示された状態にある。
FIG. 8 shows how the coating film is made uniform by the air flow. In FIG. 8, first, immediately after the discharged liquid adheres to the substrate to be coated, adjacent lines are separated from each other and are in a state indicated by a certain region A.

【0101】その後、塗布液は、時間の経過に従い、濡
れ広がって領域Bのような状態になるが、このままで
は、凹凸が解消せずに乾燥硬化してしまう。
After that, the coating liquid spreads over time and spreads into a state as shown in a region B. However, if the coating liquid is left as it is, the coating liquid is dried and hardened without eliminating the unevenness.

【0102】そして、その乾燥硬化前に、空気流が吹き
付けられると、凹凸状態で領域Bの塗布膜がさらに流動
して微振動を起こし、結果的に領域Cのように均一な薄
膜となる。
Then, if an air stream is blown before the drying and curing, the coating film in the region B flows further in an uneven state, causing micro vibration, and as a result, a uniform thin film like the region C is obtained.

【0103】以上のように、本実施例では、塗布液吐出
ヘッドに隣接して、空気流出ヘッドを設け、塗布液の被
塗布基板への付着直後であって乾燥硬化前に、空気流を
吹き付けることにより塗布液を流動、振動させ、均一な
塗布膜を形成することができた。
As described above, in this embodiment, the air outflow head is provided adjacent to the application liquid discharge head, and the air flow is blown immediately after the application liquid adheres to the substrate to be applied and before drying and curing. As a result, the coating liquid was caused to flow and vibrate, and a uniform coating film could be formed.

【0104】(実施例3)次に、本発明の第3の実施例
について詳細に説明をする。
(Embodiment 3) Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail.

【0105】本実施例は、実施例2と同様に形成された
薄膜の均一性を向上させるためのものであるが、吐出液
を帯電させることによって塗膜を均一化したものであ
る。
This embodiment is to improve the uniformity of the thin film formed in the same manner as in the second embodiment, but is to uniform the coating by charging the discharge liquid.

【0106】具体的には、実施例1と基本的には同様の
構成のインクジェットヘッドの空気吐出口92の表面に
電極93を設け、この電極93と液体吐出口91内に保
持されている吐出液94との間に電源90により電位差
を設けて、吐出する液滴95を帯電させる構成を有し、
そして被塗布基板10や吐出液94は、実施例1と同様
のものを用いた。
More specifically, an electrode 93 is provided on the surface of the air discharge port 92 of the ink jet head having basically the same configuration as that of the first embodiment, and the discharge held in the electrode 93 and the liquid discharge port 91 is performed. A configuration in which a potential difference is provided between the liquid and the liquid 94 by a power supply 90 to charge the discharged droplets 95;
The substrate 10 to be coated and the discharge liquid 94 used were the same as those in Example 1.

【0107】図9は、本実施例のインクジェットヘッド
のノズル部分の拡大図である。図9において、液体吐出
口91と空気吐出口92は絶縁性の材質で構成され、空
気吐出口92の出口側表面に電極93が設けられてい
る。
FIG. 9 is an enlarged view of the nozzle portion of the ink jet head of this embodiment. In FIG. 9, a liquid discharge port 91 and an air discharge port 92 are made of an insulating material, and an electrode 93 is provided on an outlet side surface of the air discharge port 92.

【0108】そして、電極93と液体吐出口91に保持
されている吐出液94間に電位差を印加するよう電源9
0が接続されている。
Then, the power supply 9 is set so as to apply a potential difference between the electrode 93 and the ejection liquid 94 held in the liquid ejection port 91.
0 is connected.

【0109】このような構成において、電源90により
電位差が印加されると、電極93と吐出液94間の静電
容量に従って、吐出液94が帯電をする。
In such a configuration, when a potential difference is applied by the power supply 90, the discharge liquid 94 is charged according to the capacitance between the electrode 93 and the discharge liquid 94.

【0110】そして、外方に吐出される液滴95は、帯
電して飛翔し、被塗布基板10に到着し付着する。
The liquid droplets 95 discharged outward are charged and fly, arrive at the substrate 10 to be coated, and adhere thereto.

【0111】このように帯電した液滴95は、例えばポ
リカーボネイトのような絶縁物の基板に付着した場合に
は、帯電した状態を保つ。
When the thus-charged droplets 95 adhere to an insulating substrate such as polycarbonate, for example, they remain charged.

【0112】そして、先に被塗布基板10に付着した液
滴95の付着部分と、次に被塗布基板10に到着する液
滴95は、同符号に電荷を帯びているため互いに反発し
合い、結果として被塗布基板10上を、付着された液体
がより広がる方向に作用が生じることになる。
Then, the portion of the droplet 95 that has first adhered to the substrate to be coated 10 and the droplet 95 that has arrived at the substrate 10 to be coated next repel each other because they are charged with the same sign. As a result, an action occurs in a direction in which the attached liquid spreads on the substrate 10 to be coated.

【0113】具体的には、本実施例において、ポリカー
ボネイト製の光ディスクとUV硬化液を用い、(数1)
においてk1=191.2、(数2)においてk2=6
0000として、電極93と吐出液94間に約600V
の電位差を設けて10秒間で塗布を終了した。
Specifically, in this embodiment, an optical disk made of polycarbonate and a UV curing liquid were used, and
K1 = 191.2 in (2) and k2 = 6 in (Equation 2)
0000 and about 600 V between the electrode 93 and the discharge liquid 94.
And the application was completed in 10 seconds.

【0114】そして、液体を帯電させなかった場合には
縞模様が残り、滑らかな薄膜が形成されなかったが、電
極93と吐出液94間に電位差を設けて吐出液を帯電さ
せた場合には、3〜4μmの滑らかな薄膜を形成するこ
とができた。
When the liquid was not charged, the striped pattern remained and a smooth thin film was not formed. However, when the discharge liquid was charged by providing a potential difference between the electrode 93 and the discharge liquid 94, A smooth thin film of 3 to 4 μm could be formed.

【0115】以上のように、本実施例では、空気吐出口
の周囲に設けられた電極と吐出液の間に電位差を設けて
吐出液を帯電させることにより、均一な塗布膜を形成す
ることができた。
As described above, in this embodiment, a uniform coating film can be formed by providing a potential difference between the electrode provided around the air discharge port and the discharge liquid to charge the discharge liquid. did it.

【0116】なお、本実施例の吐出液を帯電する構成に
加え、さらに実施例2で説明をした空気流出ヘッドを設
け、塗布液の被塗布基板への付着直後であって乾燥硬化
前に、空気流を吹き付ける構成をも組み合わせることに
より、より均一な塗布膜をいっそう確実に形成すること
ができることはもとろんである。
Note that, in addition to the configuration for charging the discharged liquid of the present embodiment, the air outlet head described in the second embodiment is further provided, so that immediately after the coating liquid adheres to the substrate to be coated and before drying and curing, It is a matter of course that a more uniform coating film can be formed even more reliably by combining a configuration for blowing an air flow.

【0117】また、上記全ての実施例において、被塗布
基板や塗布液の種類は例示したものに限定されるもので
はなく、シリコン基板へのレジスト塗布や、ガラス基板
やセラミック基板、金属基板等への電気的あるいは光学
的機能を持った機能性薄膜の形成にも適用可能なもので
ある。
In all of the above embodiments, the type of the substrate to be coated and the type of the coating solution are not limited to those described above, and the resist may be applied to a silicon substrate, or may be applied to a glass substrate, a ceramic substrate, a metal substrate, or the like. It is also applicable to the formation of a functional thin film having an electrical or optical function.

【0118】[0118]

【発明の効果】以上の構成により、本発明においては、
きわめて簡便な構成により、塗布液を無駄にすることな
く、かつ外周部分の膜厚が厚くなることもなく、被塗布
基板全面に均一な薄膜が形成形成可能な薄膜形成装置を
提供できるものである。
With the above arrangement, in the present invention,
With a very simple configuration, it is possible to provide a thin film forming apparatus capable of forming a uniform thin film on the entire surface of a substrate to be coated without wasting a coating liquid and without increasing the thickness of an outer peripheral portion. .

【0119】また、目的に応じて条件を種々変化させ、
所定の膜厚の薄膜を自由に形成することが可能となる自
由度の高い薄膜形成装置を提供する。
Further, the conditions are variously changed according to the purpose,
Provided is a thin film forming apparatus having a high degree of freedom that enables a thin film having a predetermined thickness to be freely formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例における薄膜形成装置の
構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of a thin film forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同薄膜形成装置のインクジェットヘッドの断面
FIG. 2 is a sectional view of an ink jet head of the thin film forming apparatus.

【図3】同薄膜形成装置のインクジェットヘッドのノズ
ルの断面図
FIG. 3 is a sectional view of a nozzle of an inkjet head of the thin film forming apparatus.

【図4】同薄膜形成装置のインクジェットヘッドの圧力
調整機構の構成図
FIG. 4 is a configuration diagram of a pressure adjusting mechanism of an inkjet head of the thin film forming apparatus.

【図5】同薄膜形成装置の全体構成図FIG. 5 is an overall configuration diagram of the thin film forming apparatus.

【図6】同薄膜形成装置の動作図FIG. 6 is an operation diagram of the thin film forming apparatus.

【図7】本発明の第2の実施例における薄膜形成装置の
構成図
FIG. 7 is a configuration diagram of a thin film forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図8】同薄膜形成装置の説明図FIG. 8 is an explanatory view of the thin film forming apparatus.

【図9】本発明の第3の実施例における薄膜形成装置の
説明図
FIG. 9 is an explanatory view of a thin film forming apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図10】従来の薄膜形成装置の説明図FIG. 10 is an explanatory view of a conventional thin film forming apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 被塗布基板 11 インクジェットヘッド 12 取付台 13 回転軸 21 空気供給源 22 液溜 23 圧力調整機構 24 流体流入口 25 空気流入口 26 空気吐出口 27 液体吐出口 41 電磁弁 42 流抵抗体 50 モータ 51 モータ 52 モータドライバ 53 パソコン 54 移動台 70 塗布液吐出ヘッド 71 空気流出ヘッド 90 電源 91 液体吐出口 92 空気吐出口 93 電極 94 吐出液 95 液滴10 the substrate to be coated 11 inkjet head 12 mount 13 rotates shaft 21 an air supply source 22 reservoir 23 pressure adjustment mechanism 24 fluid inlet 25 air inlet 26 air discharge port 27 fluid discharge port 41 solenoid valve 42 passage resistor 50 motor Reference Signs List 51 motor 52 motor driver 53 personal computer 54 moving table 70 coating liquid discharge head 71 air outflow head 90 power supply 91 liquid discharge port 92 air discharge port 93 electrode 94 discharge liquid 95 droplet

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−188611(JP,A) 特開 平5−21306(JP,A) 特開 平1−216533(JP,A) 特開 昭56−130366(JP,A) 特開 昭60−122159(JP,A) 実開 平1−64439(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B05C 11/08 B41J 2/045 H01L 21/027 H01L 21/31 H01L 21/312 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-4-188611 (JP, A) JP-A-5-21306 (JP, A) JP-A-1-216533 (JP, A) JP-A-56- 130366 (JP, A) JP-A-60-122159 (JP, A) JP-A-1-64439 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B05C 11/08 B41J 2 / 045 H01L 21/027 H01L 21/31 H01L 21/312

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 液体を吐出する微細ノズルを複数個有す
るインクジェットヘッドと、前記インクジェットから吐
出された液体が付着される被塗布基板を所定の回転軸の
回りに回転させる回転手段と、前記インクジェットヘッ
ドと前記被塗布基板とを前記被塗布基板に対する前記回
転軸の近傍領域と前記回転軸から離間した離間領域との
間で相対移動させる相対移動手段と、前記インクジェッ
トヘッドと前記被塗布基板との相対位置が前記近傍領域
から前記離間領域に向かって相対移動するに対応して前
記相対移動手段による相対移動の速度が小さくなるよう
に前記相対移動手段を制御する相対移動制御手段とを有
し、前記インクジェットヘッドが、液体吐出口と対向し
て空気吐出口を設け、前記空気吐出口より空気流を流出
させ、前記液体吐出口内の液体圧力と、前記空気流によ
って生じる液体吐出口近傍の空気圧力とのバランス状態
、前記空気吐出口への空気流の流路に接続され且つ空
気流への抵抗が異なる2本の流路のいずれかを選択して
空気流の流路を切り替えて空気流に圧力変化を与えるこ
とで変化させることによって液体を吐出することを特徴
とする薄膜形成装置。
An inkjet head having a plurality of fine nozzles for ejecting a liquid; a rotating unit for rotating a substrate to be coated with the liquid ejected from the inkjet around a predetermined rotation axis; and the inkjet head. Relative movement means for relatively moving the substrate to be coated and the substrate to be coated between a region near the rotation axis with respect to the substrate to be coated and a region separated from the rotation axis, and a relative movement between the inkjet head and the substrate to be coated. Relative movement control means for controlling the relative movement means so that the speed of the relative movement by the relative movement means is reduced in accordance with the relative movement of the position from the vicinity area toward the separation area, An ink jet head is provided with an air discharge port facing the liquid discharge port, and an air flow is caused to flow out from the air discharge port, and the liquid discharge is performed. The balance between the liquid pressure in the mouth and the air pressure in the vicinity of the liquid discharge port generated by the air flow is determined by connecting the air flow path to the air discharge port to an empty state.
Select one of the two channels with different airflow resistance
Switching the air flow path to give pressure changes to the air flow
Thin film forming apparatus characterized by discharging liquid by changing at the.
【請求項2】 液体を吐出する微細ノズルを複数個有す
るインクジェットヘッドと、前記インクジェットから吐
出された液体が付着される被塗布基板を所定の回転軸の
回りに回転させる回転手段と、前記インクジェットヘッ
ドと前記被塗布基板とを前記被塗布基板に対する前記回
転軸の近傍領域と前記回転軸から離間した離間領域との
間で相対移動させる相対移動手段と、前記インクジェッ
トヘッドと前記被塗布基板との相対位置が前記近傍領域
から前記離間領域に向かって相対移動するに対応して前
記回転手段による回転の角速度が小さくなるように前記
相対移動手段を制御する相対移動制御手段とを有し、前
記インクジェットヘッドが、液体吐出口と対向して空気
吐出口を設け、前記空気吐出口より空気流を流出させ、
前記液体吐出口内の液体圧力と、前記空気流によって生
じる液体吐出口近傍の空気圧力とのバランス状態を、前
記空気吐出口への空気流の流路に接続され且つ空気流へ
の抵抗が異なる2本の流路のいずれかを選択して空気流
の流路を切り替えて空気流に圧力変化を与えることで
化させることによって液体を吐出することを特徴とする
薄膜形成装置。
2. An ink jet head having a plurality of fine nozzles for discharging a liquid, rotating means for rotating a substrate to be coated with the liquid discharged from the ink jet about a predetermined rotation axis, and the ink jet head. Relative movement means for relatively moving the substrate to be applied and the substrate to be applied between a region near the rotation axis with respect to the substrate and a separation region separated from the rotation axis, and a relative movement between the inkjet head and the substrate to be coated. Relative movement control means for controlling the relative movement means such that the angular velocity of rotation by the rotation means is reduced in accordance with the relative movement of the position from the vicinity area toward the separation area, the inkjet head comprising: However, an air discharge port is provided facing the liquid discharge port, and an air flow is caused to flow out from the air discharge port,
The liquid pressure of the liquid discharge ports, a balance state between the air pressure of the liquid discharge opening neighborhood caused by the air flow, before
Connected to the air flow path to the air outlet and to the air flow
Air flow by selecting one of two flow paths with different resistance
A thin film forming apparatus characterized in that the liquid flow is discharged by changing the flow path and applying a pressure change to the air flow .
【請求項3】 液体を吐出する微細ノズルを複数個有す
るインクジェットヘッドと、前記インクジェットから吐
出された液体が付着される被塗布基板を所定の回転軸の
回りに回転させる回転手段と、前記インクジェットヘッ
ドと前記被塗布基板とを前記被塗布基板に対する前記回
転軸の近傍領域と前記回転軸から離間した離間領域との
間で相対移動させる相対移動手段と、前記インクジェッ
トヘッドと前記被塗布基板との相対位置が前記近傍領域
から前記離間領域に向かって相対移動するに対応して前
記相対移動手段による相対移動の速度が小さくなり、か
つ前記インクジェットヘッドと前記被塗布基板との相対
位置が前記近傍領域から前記離間領域に向かって相対移
動するに対応して前記回転手段による回転の角速度が小
さくなるように前記相対移動手段を制御する相対移動制
御手段とを有し、前記インクジェットヘッドが、液体吐
出口と対向して空気吐出口を設け、前記空気吐出口より
空気流を流出させ、前記液体吐出口内の液体圧力と、前
記空気流によって生じる液体吐出口近傍の空気圧力との
バランス状態を、前記空気吐出口への空気流の流路に接
続され且つ空気流への抵抗が異なる2本の流路のいずれ
かを選択して空気流の流路を切り替えて空気流に圧力変
化を与えることで変化させることによって液体を吐出す
ることを特徴とする薄膜形成装置。
3. An inkjet head having a plurality of fine nozzles for discharging a liquid, rotating means for rotating a substrate to be coated with the liquid discharged from the inkjet about a predetermined rotation axis, and the inkjet head Relative movement means for relatively moving the substrate to be applied and the substrate to be applied between a region near the rotation axis with respect to the substrate and a separation region separated from the rotation axis, and a relative movement between the inkjet head and the substrate to be coated. The position of the relative movement by the relative movement means decreases in accordance with the relative movement of the position from the vicinity area toward the separation area, and the relative position between the inkjet head and the substrate to be applied is changed from the vicinity area. The angular velocity of the rotation by the rotating means is reduced in accordance with the relative movement toward the separated area. Relative movement control means for controlling relative movement means, wherein the ink jet head is provided with an air discharge port opposite to the liquid discharge port, and allows an air flow to flow out from the air discharge port, and the liquid in the liquid discharge port is provided. The balance between the pressure and the air pressure in the vicinity of the liquid discharge port generated by the air flow is connected to the flow path of the air flow to the air discharge port.
One of two flow paths that are connected and have different resistance to air flow
Switch the air flow path to change the pressure to the air flow.
Thin film forming apparatus characterized by discharging liquid by changing by giving reduction.
【請求項4】 相対移動制御手段が、インクジェットヘ
ッドと被塗布基板との相対位置が近傍領域から離間領域
に向かって相対移動する移動距離に反比例して相対移動
の速度を減速する請求項1または3記載の薄膜形成装
置。
4. The relative movement control means reduces the speed of the relative movement in inverse proportion to the movement distance in which the relative position between the ink jet head and the substrate to be applied moves relatively from the neighboring area toward the separated area. 4. The thin film forming apparatus according to 3.
【請求項5】 相対移動制御手段が、インクジェットヘ
ッドと被塗布基板との相対位置が近傍領域から離間領域
に向かって相対移動する移動距離に反比例して回転の角
速度を減速する請求項2または3記載の薄膜形成装置。
5. The relative movement control means reduces the angular velocity of rotation in inverse proportion to the movement distance in which the relative position between the inkjet head and the substrate to be applied moves relatively from the neighboring area toward the separated area. The thin film forming apparatus as described in the above.
【請求項6】 さらに、インクジェットヘッドに隣接し
て、空気流を被塗布基板に向かって流出させる空気流出
ヘッドが設けられ、液体が前記被塗布基板へ吐出された
直後に、空気流を前記被塗布基板へ流出する請求項1か
ら5のいずれかに記載の薄膜形成装置。
6. An air outflow head for discharging an air flow toward a substrate to be coated is provided adjacent to the ink jet head, and the air flow is applied to the substrate immediately after the liquid is discharged to the substrate to be coated. The thin film forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the thin film flows to a coating substrate.
【請求項7】 インクジェットヘッドから吐出する液体
が、UV硬化樹脂溶液である請求項1から6のいずれか
に記載の薄膜形成装置。
7. The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein the liquid discharged from the inkjet head is a UV curable resin solution.
【請求項8】 被塗布基板がポリカーボネート製である
請求項1から7のいずれかに記載の薄膜形成装置。
8. The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein the substrate to be coated is made of polycarbonate.
【請求項9】 相対移動制御手段が、制御プログラムが
組み込まれたパソコンである請求項1から8のいずれか
に記載の薄膜形成装置。
9. The thin film forming apparatus according to claim 1, wherein the relative movement control means is a personal computer having a control program incorporated therein.
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