JP5182754B2 - Pattern forming method and pattern forming apparatus - Google Patents

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Description

この発明はパターン形成方法およびパターン形成装置に関し、特に、基板上に幅10μm以下の微細なパターンを形成する方法および装置に関する。   The present invention relates to a pattern forming method and a pattern forming apparatus, and more particularly to a method and apparatus for forming a fine pattern having a width of 10 μm or less on a substrate.

近年、ガラス基板やフィルム基板上に形成されるパターンが微細化しており、最近では幅10μm以下のパターンを形成することが必要な場合がある。このような微細パターンを形成する方法としては、インクジェットやフィルムマスクを用いる方法がある。   In recent years, a pattern formed on a glass substrate or a film substrate has been miniaturized, and recently, it may be necessary to form a pattern having a width of 10 μm or less. As a method for forming such a fine pattern, there is a method using an ink jet or a film mask.

たとえば、溶液が供給される微細径のノズルの先端に近接して基板を配置し、ノズルに設けた電極と、ノズルに対向するように配置した対向電極との間に高電圧を印加し、ノズル先端から基板表面の所定位置に微細な液滴を吐出して微細パターンを形成する方法がある(たとえば、特許文献1,2参照)。   For example, a substrate is placed close to the tip of a fine nozzle to which a solution is supplied, and a high voltage is applied between an electrode provided on the nozzle and a counter electrode arranged to face the nozzle, There is a method of forming a fine pattern by ejecting fine droplets from a front end to a predetermined position on a substrate surface (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

また、フィルムにレーザ光を照射して貫通孔を形成し、ペーストを先端に付着させた塗布針で貫通孔を覆うようにしてフィルムを基板側に押圧し、貫通孔を介して基板上にペーストを塗布する方法もある(たとえば、特許文献3参照)。
特開2004−134596号公報 特開2004−165587号公報 特開2008−15340号公報
Also, the film is irradiated with laser light to form a through hole, the film is pressed onto the substrate side so as to cover the through hole with a coating needle with the paste attached to the tip, and the paste is applied to the substrate through the through hole. There is also a method of applying (see, for example, Patent Document 3).
JP 2004-134596 A Japanese Patent Laid-Open No. 2004-165588 JP 2008-15340 A

しかしながら、従来のインクジェット方式のパターン形成方法では、液滴を基板上に吐出し、着弾時の液滴の広がりを抑制するため、低沸点溶媒(たとえばトルエン系溶媒)を用いた低粘度のペースト(液状材料)が用いられる。このため、ノズルが詰まり易く、定期的にノズルのクリーニングを行なう必要があった。   However, in a conventional inkjet pattern formation method, a low-viscosity paste (for example, a toluene-based solvent) using a low boiling point solvent (for example, a toluene-based solvent) is used to discharge droplets onto a substrate and suppress the spread of the droplets upon landing. Liquid material) is used. For this reason, the nozzle is easily clogged, and it is necessary to periodically clean the nozzle.

また、形成するパターンが配線の場合には、ペーストとして金や銀などのナノ粒子を成分とした金属ナノペーストが用いられる。しかし、低粘度のペーストでは金属重量比が低くなるので、パターンの膜厚を稼ぐためには、重ね打ちが必要であった。   In addition, when the pattern to be formed is a wiring, a metal nano paste containing nanoparticles such as gold and silver as a paste is used. However, since the metal weight ratio is low in the low-viscosity paste, overstrike has been required to increase the film thickness of the pattern.

さらに、1Pl(ピコリットル)よりも小さな液滴を吐出するため、静電力方式のインクジェットがあるが、基板とノズルとの隙間を微小に保った状態で、ノズル内に設けた電極と、それに対向する対向電極との間に高電圧を印加する必要があり、その制御が煩雑になるといった課題がある。   Furthermore, in order to eject droplets smaller than 1 Pl (picoliter), there is an electrostatic type ink jet, but in a state where the gap between the substrate and the nozzle is kept minute, the electrode provided in the nozzle is opposed to it. There is a problem that it is necessary to apply a high voltage between the counter electrode and the counter electrode, and the control becomes complicated.

これらの課題は、フィルムと塗布針を用いて微細パターンを形成する方法により解消される。しかし、この方法では、フィルムを塗布針で基板側に押圧するとき、塗布針先端の平坦面が微小であるので、塗布針を含む可動部が軽量であっても面圧が高くなる。たとえば、塗布針を含む可動部の重量が10g程度と軽量であっても、塗布針先端の平坦面の直径が50μmであれば、その面圧は約5kg/mmとなる。 These problems are solved by a method of forming a fine pattern using a film and a coating needle. However, in this method, when the film is pressed to the substrate side with the application needle, the flat surface at the tip of the application needle is very small, so that the surface pressure increases even if the movable part including the application needle is light. For example, even if the weight of the movable part including the application needle is as light as about 10 g, if the diameter of the flat surface at the tip of the application needle is 50 μm, the surface pressure is about 5 kg / mm 2 .

そのため、微小な凹凸が存在する基板上に微細パターンを形成する場合には、基板の突起を押し潰したり、局部的に面圧が高くなることも想定される。また、突起が邪魔して、貫通孔の周囲のフィルムを基板に接触させることが難しくなって、微細パターンの一部が欠けたり、ペーストがはみ出す場合も考えられる。   For this reason, when a fine pattern is formed on a substrate having minute irregularities, it is assumed that the protrusions of the substrate are crushed or the surface pressure is locally increased. In addition, it may be difficult to make the film around the through hole come into contact with the substrate due to the protrusions, so that a part of the fine pattern is missing or the paste protrudes.

それゆえに、この発明の主たる目的は、基板表面に凹凸がある場合でも10μm以下の微細なパターンを容易に形成することが可能なパターン形成方法およびパターン形成装置を提供することである。   Therefore, a main object of the present invention is to provide a pattern forming method and a pattern forming apparatus capable of easily forming a fine pattern of 10 μm or less even when the substrate surface is uneven.

この発明に係るパターン形成方法は、基板上に微細パターンを形成するパターン形成方法であって、微細パターンに応じた形状の貫通孔をフィルムに形成する第1のステップと、フィルムの表面の少なくとも貫通孔を含む範囲に微細パターンを形成するための液状材料を供給する第2のステップと、フィルムの裏面と基板とを隙間を開けて対峙させる第3のステップと、フィルムの表面の少なくとも貫通孔を含む範囲に気体を噴射し、噴射した気体の圧力により、フィルムを変形させてフィルムの裏面側の貫通孔の開口部を基板に接触させるとともに貫通孔内の液状材料をフィルムの裏面側に押し出して基板上に塗布する第4のステップと、気体の噴射を停止し、フィルムの復元力によってフィルムを基板から剥離させる第5のステップとを含むことを特徴とする。 The pattern forming method according to the present invention is a pattern forming method for forming a fine pattern on a substrate, and includes a first step of forming a through hole having a shape corresponding to the fine pattern in the film, and at least penetrating the surface of the film. A second step of supplying a liquid material for forming a fine pattern in a range including the holes, a third step of confronting the back surface of the film and the substrate with a gap, and at least through holes on the surface of the film. the gas injected into area including, by the pressure of the injected gas, extruded liquid material Rutotomoni through hole to deform the film by contacting the opening portion of the rear surface side of the through-holes of the film substrate on the back side of the film a fourth step of applying onto a substrate Te, the injection of gas is stopped, and a fifth step of peeling off the film by the restoring force of the film from the substrate And wherein the Mukoto.

好ましくは、さらに、基板上に塗布された液状材料を硬化または焼成処理する第6のステップを含む。   Preferably, the method further includes a sixth step of curing or baking the liquid material applied on the substrate.

また好ましくは、第4のステップの気体の圧力と噴射時間は予め設定されている。
また好ましくは、第3のステップでは、フィルムは、少なくとも基板に対峙する範囲で一定の張力を与えられて基板と略平行に配置される。
Preferably, the gas pressure and the injection time in the fourth step are set in advance.
Also preferably, in the third step, the film is disposed substantially parallel to the substrate under a constant tension at least in a range facing the substrate.

また好ましくは、第4のステップでは、貫通孔に向けてフィルムに対して略垂直に気体を噴射する。   Preferably, in the fourth step, gas is jetted substantially perpendicularly to the film toward the through hole.

また好ましくは、第3のステップでは、隙間は、気体の噴射によってフィルムが下方に変形する量よりも小さく設定される。   Preferably, in the third step, the gap is set smaller than an amount by which the film is deformed downward by gas injection.

また好ましくは、フィルムの表面の貫通孔を含む範囲に液状材料が塗布された状態で、基板上で位置を変えながら第3〜第5のステップを繰り返し、同じ貫通孔を使用して液状材料を複数回塗布する。   Also preferably, in a state where the liquid material is applied in a range including the through holes on the surface of the film, the third to fifth steps are repeated while changing the position on the substrate, and the liquid material is formed using the same through holes. Apply several times.

また好ましくは、第1のステップでは、1または2以上の貫通孔を形成し、複数の貫通孔を形成する場合には、複数の貫通孔で閉じた領域を作らないようにする。   Preferably, in the first step, one or more through holes are formed, and when a plurality of through holes are formed, a closed region is not formed by the plurality of through holes.

また好ましくは、第1のステップでは、貫通孔の位置を確認するための目印をフィルムの表面に形成する。   Preferably, in the first step, a mark for confirming the position of the through hole is formed on the surface of the film.

また好ましくは、第1のステップでは、フィルムの上面にレーザ光を照射して貫通孔を形成し、貫通孔を含む範囲に弱いパワーのレーザ光を照射してゴミを除去した後、フィルムを反転させてフィルムの下面をフィルムの表面とする。   Preferably, in the first step, the upper surface of the film is irradiated with a laser beam to form a through hole, and a region including the through hole is irradiated with a weak power laser beam to remove dust, and then the film is inverted. Let the lower surface of the film be the surface of the film.

また好ましくは、第1のステップでは、液状材料を保持するための溝をフィルムの表面に形成し、第2のステップでは、液状材料を溝内にも供給する。   Preferably, in the first step, a groove for holding the liquid material is formed on the surface of the film, and in the second step, the liquid material is also supplied into the groove.

また、この発明に係るパターン形成装置は、基板上に微細パターンを形成するパターン形成装置であって、フィルムを供給するフィルム供給手段と、微細パターンに応じた形状の貫通孔をフィルムに形成する貫通孔形成手段と、フィルムの表面の少なくとも貫通孔を含む範囲に微細パターンを形成するための液状材料を供給する液状材料供給手段と、フィルムの裏面と基板とを隙間を開けて対峙させ、フィルムと基板の相対位置を調整する位置調整手段と、フィルムの表面の少なくとも貫通孔を含む範囲に気体を噴射し、噴射した気体の圧力により、フィルムを変形させてフィルムの裏面側の貫通孔の開口部を基板に接触させるとともに貫通孔内の液状材料をフィルムの裏面側に押し出して基板上に塗布した後、気体の噴射を停止し、フィルムの復元力によってフィルムを基板から剥離させる気体噴射手段とを備えることを特徴とする。 The pattern forming apparatus according to the present invention is a pattern forming apparatus for forming a fine pattern on a substrate, and includes a film supply means for supplying a film and a through hole for forming a through hole having a shape corresponding to the fine pattern in the film. A hole forming means, a liquid material supply means for supplying a liquid material for forming a fine pattern in a range including at least through-holes on the surface of the film, a back surface of the film and the substrate facing each other with a gap therebetween, and Position adjusting means for adjusting the relative position of the substrate, and gas is injected into a range including at least the through hole on the surface of the film, and the film is deformed by the pressure of the injected gas to open the through hole on the back side of the film the was coated on a substrate by extruding the liquid material in Rutotomoni through hole is brought into contact with the substrate on the back side of the film, to stop the injection of gas, Phil Characterized in that it comprises a gas injection means which Ru is peeled film from the substrate by the restoring force of the.

好ましくは、さらに、基板上に塗布された液状材料を硬化または焼成処理する液状材料処理手段を備える。   Preferably, liquid material processing means for curing or baking the liquid material applied on the substrate is further provided.

この発明に係るパターン形成方法およびパターン形成装置では、微細パターンに応じた形状の貫通孔をフィルムに形成し、フィルムの表面の少なくとも貫通孔を含む範囲に液状材料を供給し、フィルムの裏面と基板とを隙間を開けて対峙させ、フィルムの表面の少なくとも貫通孔を含む範囲に気体を噴射してフィルムの裏面側の貫通孔の開口部を基板に接触させ、貫通孔を介して液状材料を基板上に塗布し、気体の噴射を停止してフィルムを基板から剥離させる。したがって、基板の表面に凹凸がある場合でも、基板を局部的に強く押圧することなく液状材料を塗布することができ、10μm以下の微細なパターンを容易に形成することができる。   In the pattern forming method and the pattern forming apparatus according to the present invention, a through-hole having a shape corresponding to a fine pattern is formed in a film, and a liquid material is supplied to a range including at least the through-hole on the surface of the film. And a gas material is sprayed to a range including at least a through hole on the surface of the film to bring the opening of the through hole on the back surface side of the film into contact with the substrate, and the liquid material is transferred to the substrate through the through hole. It is applied to the top, and the gas injection is stopped to peel the film from the substrate. Therefore, even when the surface of the substrate is uneven, the liquid material can be applied without strongly pressing the substrate locally, and a fine pattern of 10 μm or less can be easily formed.

図1は、この発明の一実施の形態によるパターン形成方法を示す断面図である。図1において、このパターン形成方法では、基板1の表面に対して所定の隙間G1を開けてフィルム2が平行に配置される。フィルム2には、一定の張力が与えられる。隙間G1は、フィルム2が変形して基板1に接触可能な範囲に設定され、たとえば、10μm〜200μm程度である。フィルム2は、たとえば薄いポリイミドフィルムである。フィルム2の幅はマスクとして使用するのに十分な幅であればよく、たとえば、5mm〜15mm程度である。フィルム2は、たとえば、その幅にスリットされたロール状フィルムの一部である。フィルム2の厚さは、その下が透けて見える程度のものが好ましく、たとえば10〜25μm程度である。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a pattern forming method according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, in this pattern forming method, a film 2 is arranged in parallel with a predetermined gap G <b> 1 with respect to the surface of the substrate 1. A constant tension is applied to the film 2. The gap G1 is set in a range in which the film 2 can be deformed and brought into contact with the substrate 1, and is, for example, about 10 μm to 200 μm. The film 2 is, for example, a thin polyimide film. The width | variety of the film 2 should just be sufficient width | variety to use as a mask, for example, is about 5 mm-15 mm. The film 2 is, for example, a part of a roll film that is slit to the width. The thickness of the film 2 is preferably such that the bottom can be seen through, for example, about 10 to 25 μm.

フィルム2には、形成したいパターンと略同じ形状の貫通孔2aが形成されている。貫通孔2aは、レーザ照射で形成される。レーザとしては、YAG第3高調波レーザやYAG第4高調波レーザ、あるいはエキシマレーザなどのパルスレーザが用いられる。   The film 2 is formed with through holes 2a having substantially the same shape as the pattern to be formed. The through hole 2a is formed by laser irradiation. As the laser, a pulse laser such as a YAG third harmonic laser, a YAG fourth harmonic laser, or an excimer laser is used.

フィルム2の上面の貫通孔2aを含む微小範囲には、予めペースト3が供給されている。ペースト3の供給は、ディスペンサや塗布針を用いて行われるが、ペースト3の粘度が低いもので良ければインクジェットによる方法でも可能であり、ペースト3の供給方法は限定されるものではない。   A paste 3 is supplied in advance to a minute range including the through hole 2 a on the upper surface of the film 2. The supply of the paste 3 is performed using a dispenser or a coating needle. However, if the paste 3 has a low viscosity, an ink jet method can be used, and the supply method of the paste 3 is not limited.

フィルム2の上方には、フィルム2の表面に対してノズル4が略垂直に配置される。ノズル4の先端の噴射口4aは、所定の隙間G2を開けて貫通孔2aに対向して配置される。隙間G2は、ノズル4の先端がペースト3と接触しない程度に設定され、たとえば1mm〜2mm程度である。   Above the film 2, the nozzle 4 is disposed substantially perpendicular to the surface of the film 2. The injection port 4a at the tip of the nozzle 4 is disposed to face the through hole 2a with a predetermined gap G2. The gap G2 is set such that the tip of the nozzle 4 does not come into contact with the paste 3, and is, for example, about 1 mm to 2 mm.

図2に示すように、ノズル4に気体を供給するための気体噴射装置5が設けられる。気体噴射装置5は、気体の圧力を調整するレギュレータ(R)6と、レギュレータ6の出口とノズル4の基端との間に接続された電磁バルブ(V)7と、電磁バルブ7の開放時間を制御するタイマ(T)8とを含む。レギュレータ6の入口には気体供給源(G)9が接続される。気体としては、たとえば窒素ガスが用いられるが、使用するペースト3の劣化がなければ圧縮空気でもよい。なお、タイマ8を設けずに、制御用コンピュータやPLC(Programmable Logic Controller)によって電磁バルブ7を制御してもよい。   As shown in FIG. 2, a gas injection device 5 for supplying gas to the nozzle 4 is provided. The gas injection device 5 includes a regulator (R) 6 that adjusts the pressure of the gas, an electromagnetic valve (V) 7 connected between the outlet of the regulator 6 and the base end of the nozzle 4, and an opening time of the electromagnetic valve 7. And a timer (T) 8 for controlling. A gas supply source (G) 9 is connected to the inlet of the regulator 6. As the gas, for example, nitrogen gas is used, but compressed air may be used as long as the paste 3 used does not deteriorate. The electromagnetic valve 7 may be controlled by a control computer or PLC (Programmable Logic Controller) without providing the timer 8.

気体の圧力と気体の噴射時間を最適に調整した後、電磁バルブ7をタイマ8で設定した時間だけ開放して、フィルム2の上方から貫通孔2aを含む範囲にノズル4から気体を噴射する。気体の噴射により、フィルム2が変形して貫通孔2aを含む範囲のフィルム2が基板1に接触する。気体噴射を停止すれば、図3に示すように、フィルム2の復元力により、貫通孔2aを含む範囲のフィルム2が基板1から離れ、基板1には貫通孔2aと略同じ形状のパターン3aが形成される。気体の噴射時間は、たとえば1秒以下である。また、ノズル4の内径は、少なくとも貫通孔2aを含む範囲でフィルム2を基板1に接触させることができるように、たとえば0.1mm〜1mm程度とされる。気体の圧力は、たとえば、0.1から0.3MPa程度に設定される。   After adjusting the gas pressure and the gas injection time optimally, the electromagnetic valve 7 is opened only for the time set by the timer 8, and the gas is injected from the nozzle 4 into the range including the through hole 2a from above the film 2. The film 2 in a range including the through holes 2 a comes into contact with the substrate 1 by the gas injection. If the gas injection is stopped, as shown in FIG. 3, the film 2 in a range including the through hole 2a is separated from the substrate 1 by the restoring force of the film 2, and the substrate 3 has a pattern 3a having substantially the same shape as the through hole 2a. Is formed. The gas injection time is, for example, 1 second or less. Further, the inner diameter of the nozzle 4 is, for example, about 0.1 mm to 1 mm so that the film 2 can be brought into contact with the substrate 1 within a range including at least the through hole 2a. The gas pressure is set to about 0.1 to 0.3 MPa, for example.

このように、貫通孔2aを含む範囲に気体を噴射するので、貫通孔2a内のペースト3が気体に押されて、フィルム2の裏面側(基板1側)に押し出される。このため、パターン3aの膜厚を厚くすることができる。   Thus, since gas is injected to the range containing the through-hole 2a, the paste 3 in the through-hole 2a is pushed by gas, and is extruded to the back surface side (board | substrate 1 side) of the film 2. FIG. For this reason, the film thickness of the pattern 3a can be increased.

なお、貫通孔2aの幅がフィルム2の膜厚よりも小さくなると、ペースト3を貫通孔2a内に保持する力が強くなる傾向がある。このため、単にフィルム2を基板1に接触させただけでは、貫通孔2a内のペースト3はほとんどそのまま貫通孔2a内に残り、基板1に形成されるパターン3aの膜厚は、非常に薄くなる。たとえば、厚さが12.5μmのフィルム2に幅が5μmの貫通孔2aを形成し、粘度が10Pa・sの金ナノペースト3を塗布針19先端に付着させてから、貫通孔2aを含むフィルム2を基板1側に押圧してパターン形成した場合、パターン3aの膜厚は0.4μm前後と非常に薄くなる(特許文献3参照)。   If the width of the through hole 2a is smaller than the film thickness of the film 2, the force for holding the paste 3 in the through hole 2a tends to increase. For this reason, if the film 2 is simply brought into contact with the substrate 1, the paste 3 in the through hole 2a remains in the through hole 2a as it is, and the film thickness of the pattern 3a formed on the substrate 1 becomes very thin. . For example, a film including a through hole 2a is formed after a through hole 2a having a width of 5 μm is formed in a film 2 having a thickness of 12.5 μm and a gold nano paste 3 having a viscosity of 10 Pa · s is attached to the tip of the application needle 19. When the pattern is formed by pressing 2 to the substrate 1 side, the film thickness of the pattern 3a is as thin as about 0.4 μm (see Patent Document 3).

これに対して、本願発明では、噴射された気体の圧力によって貫通孔2a内のペースト3がフィルム2の裏面側(基板1側)に押し出されるため、パターン3aの膜厚を厚くすることが可能となる。上記のように、厚さが12.5μmのフィルム2に幅が5μmの貫通孔2aを形成し、粘度が10Pa・sの金ナノペースト3を、貫通孔2aを含むフィルム2上に供給した後、気体噴射によりパターンを形成した場合、パターン3aの膜厚は1.5μm前後と厚くすることができた。   On the other hand, in the present invention, the paste 3 in the through hole 2a is pushed out to the back surface side (substrate 1 side) of the film 2 by the pressure of the injected gas, so that the film thickness of the pattern 3a can be increased. It becomes. As described above, after the through hole 2a having a width of 5 μm is formed in the film 2 having a thickness of 12.5 μm and the gold nano paste 3 having a viscosity of 10 Pa · s is supplied onto the film 2 including the through hole 2a When the pattern was formed by gas injection, the film thickness of the pattern 3a could be increased to about 1.5 μm.

その後、図4に示すように、硬化処理装置10を用いてパターン3aを硬化処理して硬化パターン3Aを得る。硬化処理方法としては、加熱硬化、紫外線硬化、焼成などがあり、ペースト3の種類に応じて選択される。たとえば、焼成が必要な場合には、硬化処理装置10として、YAG第2連続発振レーザなどを用いる。   Thereafter, as shown in FIG. 4, the pattern 3 a is cured using the curing apparatus 10 to obtain a cured pattern 3 </ b> A. Curing methods include heat curing, ultraviolet curing, baking, and the like, and are selected according to the type of paste 3. For example, when firing is required, a YAG second continuous wave laser or the like is used as the curing processing apparatus 10.

パターン3Aが配線である場合には、ペースト3として金や銀の金属ナノペーストを用いる。気体の噴射を用いてパターン形成するため、インクジェットやディスペンサによるパターン形成よりも高粘度のペースト3を用いることが可能であり、たとえば、1Pa・s〜20Pa・s程度の粘度の金ナノペーストを用いることも可能である。ペースト3が高粘度であれば、金属重量比も高いため、焼成後のパターン膜厚をより厚くして、低抵抗にすることが可能となる。また、高粘度のペースト3を使用すれば、気体の噴射時にペースト3が周りに飛散することを抑制することができ、貫通孔2aの形状に略等しい形状のパターン3Aを形成することができる。   When the pattern 3A is a wiring, a metal nano paste of gold or silver is used as the paste 3. Since pattern formation is performed using gas injection, it is possible to use paste 3 having a higher viscosity than pattern formation by ink jet or dispenser. For example, gold nanopaste having a viscosity of about 1 Pa · s to 20 Pa · s is used. It is also possible. If the paste 3 has a high viscosity, the metal weight ratio is also high, so that the pattern film thickness after firing can be made thicker and the resistance can be lowered. Moreover, if the high-viscosity paste 3 is used, the paste 3 can be prevented from being scattered around when the gas is jetted, and a pattern 3A having a shape substantially equal to the shape of the through hole 2a can be formed.

このパターン形成方法では、気体を噴射してフィルム2を基板1に接触させるので、均一な圧力でフィルム2を押すことができる。このため、基板1の表面に凹凸がある場合でも、それに倣ってフィルム2を接触させることができ、フィルム2と基板1の隙間にペースト3がはみ出るのを抑制することができる。また、基板1の表面に突起部がある場合でも、その突起部に集中荷重が加わることも無いので、基板1が変形したり、損傷することもない。   In this pattern forming method, since the film 2 is brought into contact with the substrate 1 by jetting the gas, the film 2 can be pressed with a uniform pressure. For this reason, even when the surface of the substrate 1 is uneven, the film 2 can be brought into contact with the surface, and the paste 3 can be prevented from protruding into the gap between the film 2 and the substrate 1. Further, even when there is a protrusion on the surface of the substrate 1, no concentrated load is applied to the protrusion, so that the substrate 1 is not deformed or damaged.

また、パターン形成後でも図3に示すように、貫通孔2aを覆うように供給されたペースト3の液量は塗布前と余り変わらないので、同じ孔2aを用いてパターン形成を複数回行なうことも可能である。この場合、貫通孔2aの形成時間やペースト3の供給時間が短縮され、パターン形成のタクトタイムを短縮することができる。   Further, as shown in FIG. 3, even after the pattern is formed, the amount of the paste 3 supplied so as to cover the through-hole 2a is not much different from that before application, and therefore the pattern is formed a plurality of times using the same hole 2a. Is also possible. In this case, the formation time of the through-hole 2a and the supply time of the paste 3 are shortened, and the tact time of pattern formation can be shortened.

なお、同じ貫通孔2aを用いて複数回塗布していくと、貫通孔2a上のペースト3が減って、基板1上に形成されるパターン3aの幅が細くなったり、パターン3aの膜厚が薄くなるので、定期的に貫通孔2a上にペースト3を補充するか、パターン3aの形状を見てペースト3を適時補充するようにしてもよい。   If the same through-hole 2a is applied several times, the paste 3 on the through-hole 2a is reduced, the width of the pattern 3a formed on the substrate 1 is reduced, and the film thickness of the pattern 3a is reduced. Since it becomes thinner, the paste 3 may be periodically replenished on the through-holes 2a, or the paste 3 may be replenished as needed by looking at the shape of the pattern 3a.

また、同じ貫通孔2aを用いてパターン形成を複数回行なう場合、使用時間が長くなり、ペースト3が乾燥してパターン形成が不安定になる場合が想定されるので、高沸点溶媒を含むペースト3を用いて、乾燥を防止するとよい。   In addition, when pattern formation is performed a plurality of times using the same through-hole 2a, it is assumed that the use time becomes long and the paste 3 is dried and the pattern formation becomes unstable. Therefore, the paste 3 containing a high boiling point solvent is used. To prevent drying.

また、既にパターン形成した位置に近接して繰り返しパターン形成する場合、フィルム2の裏面に既存のパターン3aが付着して既存のパターン3aが潰れたり、フィルム2の裏面を汚染する場合が想定されるため、このような場合には、既存のパターン3aを乾燥、あるいは硬化処理しておくことが望ましい。   Further, when the pattern is repeatedly formed close to the position where the pattern has already been formed, it is assumed that the existing pattern 3a adheres to the back surface of the film 2 and the existing pattern 3a is crushed or the back surface of the film 2 is contaminated. Therefore, in such a case, it is desirable to dry or cure the existing pattern 3a.

図5は、フィルム2に貫通孔2aを開ける工程を示す断面図である。図5において、フィルム2は、2つの固定ローラ11,12によって一定の張力も持って略水平に配置され、その両側にはフィルム供給リール13と巻き取りリール14が配置される。2つの固定ローラ11,12で支持されたフィルム2の上方に観察光学系15が位置決めされる。観察光学系15の下端に対物レンズ16が設けられ、観察光学系15の上にレーザ17が設けられている。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing the process of opening the through hole 2 a in the film 2. In FIG. 5, the film 2 is disposed substantially horizontally with a certain tension by two fixed rollers 11 and 12, and a film supply reel 13 and a take-up reel 14 are disposed on both sides thereof. The observation optical system 15 is positioned above the film 2 supported by the two fixed rollers 11 and 12. An objective lens 16 is provided at the lower end of the observation optical system 15, and a laser 17 is provided on the observation optical system 15.

レーザ17から出射されたレーザ光は、観察光学系15および対物レンズ16によって収光されてフィルム2に照射され、レーザスポットの形状の貫通孔2aがフィルム2に開けられる。レーザスポットの形状は、たとえばレーザ17に内蔵される可変スリット(図示せず)により決定される。レーザ17としては、YAG第3高調波レーザやYAG第4高調波レーザ、あるいはエキシマレーザなどのパルスレーザを用いる。   Laser light emitted from the laser 17 is collected by the observation optical system 15 and the objective lens 16 and applied to the film 2, and a through hole 2 a in the shape of a laser spot is opened in the film 2. The shape of the laser spot is determined by, for example, a variable slit (not shown) built in the laser 17. As the laser 17, a pulse laser such as a YAG third harmonic laser, a YAG fourth harmonic laser, or an excimer laser is used.

フィルム2に貫通孔2aを開ける工程は、基板1から離れた位置、あるいは、基板1にレーザ光が当たらないように、フィルム2単体で行なわれる。たとえば、フィルム2は、基板1の上方から外れた位置で、左右の固定ローラ11,12により水平に支持されて加工される。仮に基板1の上方で貫通孔2aを開ける場合には、基板1に直接レーザ光が照射されず、また、レーザアブレーションにより発生するゴミが基板1上に落下しないように遮蔽板18をフィルム2の下方に配置してもよい。   The step of opening the through-hole 2a in the film 2 is performed by the film 2 alone so that the laser beam does not strike the substrate 1 at a position away from the substrate 1 or the substrate 1. For example, the film 2 is processed by being horizontally supported by the left and right fixed rollers 11 and 12 at a position deviated from above the substrate 1. If the through hole 2a is opened above the substrate 1, the substrate 1 is not directly irradiated with laser light, and the shielding plate 18 is placed on the film 2 so that dust generated by laser ablation does not fall on the substrate 1. You may arrange | position below.

貫通孔2aの形成が終了した時点では、フィルム2の表面には、レーザアブレーションの際に発生したゴミが飛散している。ゴミを除去するため、貫通孔2aを中心として、その周りの広い範囲に低パワーのレーザ光を照射する工程を入れてもよい。このとき、YAG第2高調波レーザに切り替えて、低パワーのレーザ光を照射すれば、ゴミのみを除去することも可能である。この場合、レーザ17としては、貫通孔2aを開けるためのレーザ光と、ゴミを除去するためのレーザ光の2種類のレーザ光のうちのいずれかのレーザ光を選択的に出射できるものを使用するとよい。   When the formation of the through hole 2a is completed, dust generated during laser ablation is scattered on the surface of the film 2. In order to remove dust, a step of irradiating a low-power laser beam over a wide range around the through hole 2a may be included. At this time, it is possible to remove only dust by switching to the YAG second harmonic laser and irradiating with a low-power laser beam. In this case, a laser 17 that can selectively emit one of two types of laser light, that is, laser light for opening the through-hole 2a and laser light for removing dust is used. Good.

図6は、フィルム2に形成された貫通孔2aを含む微小範囲にペースト3を供給する工程を示す図である。ペースト3を供給する方法はどのような方法でもよいが、ここでは一例として塗布針19を用いて供給する方法について説明する。なお、基板1と貫通孔2aのXY方向の位置は、予めパターン形成したい位置に調整されているものとする。   FIG. 6 is a diagram illustrating a process of supplying the paste 3 to a minute range including the through hole 2 a formed in the film 2. Any method may be used to supply the paste 3, but here, a method of supplying using the application needle 19 will be described as an example. In addition, the position of the board | substrate 1 and the through-hole 2a in the XY direction shall be adjusted to the position where pattern formation is desired beforehand.

先端を平坦化した塗布針19の先端部にペースト3を付着させ、貫通孔2aの上方から塗布針19を下降させてその先端をフィルム2に接触させ、貫通孔2aを含む微小範囲にペースト3を供給する。このとき、塗布針19がフィルム2に接触したときの荷重でフィルム2が下方に撓んで貫通孔2aと基板1とが接触しないように、2つの固定ローラ11,12で支持されたフィルム2と基板1との隙間G3は、フィルム2の変形量よりも大きく設定される。   The paste 3 is attached to the tip of the coating needle 19 whose tip is flattened, the coating needle 19 is lowered from above the through-hole 2a and the tip is brought into contact with the film 2, and the paste 3 is applied to a minute range including the through-hole 2a. Supply. At this time, the film 2 supported by the two fixed rollers 11 and 12 so that the film 2 is bent downward by the load when the application needle 19 contacts the film 2 and the through hole 2a and the substrate 1 do not contact with each other. The gap G3 with the substrate 1 is set larger than the deformation amount of the film 2.

以下、この実施の形態の種々の変更例について説明する。図5および図6で示したフィルム2の支持方法では、フィルム2の裏面が基板1と対峙するため、気体の噴射時にはフィルム2の裏面側の貫通孔2aの縁が基板1に接触する。フィルム2の裏面側の貫通孔2aの縁にはバリなどが発生していて、パターン3aの側面形状が乱れることも考えられる。   Hereinafter, various modified examples of this embodiment will be described. In the method for supporting the film 2 shown in FIGS. 5 and 6, since the back surface of the film 2 faces the substrate 1, the edge of the through hole 2 a on the back surface side of the film 2 comes into contact with the substrate 1 when gas is injected. It is also conceivable that burrs or the like are generated at the edge of the through-hole 2a on the back side of the film 2 and the side surface shape of the pattern 3a is disturbed.

そこで、図7(a)(b)の変更例では、貫通孔2aの縁のバリの影響を無くすことが可能なフィルム配置方法が示される。このフィルム配置方法では、2つの固定ローラ20,21が左右に配置され、それらの間の上方に固定ローラ22が配置される。フィルム2は、図中の左斜め上から供給され、固定ローラ22の下を通って右方向に供給され、固定ローラ21によって左方向に折り返され、固定ローラ20の下を通って図中の左斜め上方向に巻き取られる。したがって、フィルム2は、左右に折り返して上下に平行に張り渡された状態にされる。この状態で、固定ローラ21,22の間のフィルム2の表面にレーザ光を照射して貫通孔2aを形成する。このとき、レーザアブレーションにより発生するゴミが基板1上に落下しないように、フィルム2よりも幅の広い遮蔽板18を上下のフィルム2の間に配置してもよい。   7A and 7B show a film arrangement method that can eliminate the influence of burrs on the edge of the through hole 2a. In this film arrangement method, two fixed rollers 20 and 21 are arranged on the left and right, and a fixed roller 22 is arranged above them. The film 2 is supplied obliquely from the upper left in the drawing, supplied to the right through the fixed roller 22, folded to the left by the fixed roller 21, and passed through the fixed roller 20 to the left in the drawing. It is wound up obliquely upward. Therefore, the film 2 is folded left and right and stretched in parallel up and down. In this state, the surface of the film 2 between the fixed rollers 21 and 22 is irradiated with laser light to form a through hole 2a. At this time, a shielding plate 18 wider than the film 2 may be disposed between the upper and lower films 2 so that dust generated by laser ablation does not fall on the substrate 1.

なお、図7(a)では、フィルム2が上下に張り渡されていて、上方のフィルム2に貫通孔2aを開ける際には、その下方にフィルム2が存在するので、下方のフィルム2が遮蔽板18として使用可能な場合には、遮蔽板18は省略可能である。   In FIG. 7A, the film 2 is stretched up and down, and when the through-hole 2a is opened in the upper film 2, the lower film 2 is shielded because the film 2 exists below it. When the plate 18 can be used, the shielding plate 18 can be omitted.

また、貫通孔2aの形成が終了した時点では、フィルム2の表面には、レーザアブレーションの際に発生したゴミが飛散している。ゴミを除去するため、貫通孔2aを中心として、その周りの広い範囲に低パワーのレーザ光を照射してもよい。このとき、YAG第2高調波レーザに切り替えて、低パワーのレーザ光を貫通孔2aを中心とする広い範囲に照射すれば、ゴミのみを除去することも可能であり、新たにゴミが発生することを防止することができる。レーザ17としては、貫通孔2aを開けるためのレーザ光と、ゴミを除去するためのレーザ光の2種類のレーザ光のうちのいずれかのレーザ光を選択的に出射できるものを使用するとよい。   Further, when the formation of the through hole 2a is completed, dust generated during laser ablation is scattered on the surface of the film 2. In order to remove dust, a low-power laser beam may be irradiated over a wide range around the through hole 2a. At this time, by switching to the YAG second harmonic laser and irradiating a wide range around the through hole 2a with a low-power laser beam, it is possible to remove only dust, and new dust is generated. This can be prevented. As the laser 17, a laser that can selectively emit one of two types of laser light, that is, laser light for opening the through-hole 2 a and laser light for removing dust is preferably used.

次に、図7(b)に示すように、フィルム2を図中R方向(時計針回転方向)に巻き取り、フィルム2の表面(レーザ照射面)が下を向くようにフィルム2を反転させる。このようにすれば、フィルム2の裏面側の貫通孔2aの縁が上を向き、フィルム2の表面を基板1に対峙させることができる。したがって、貫通孔2aの縁のバリの影響を無くすことが可能となり、パターン3aの端面を均一にすることができる。   Next, as shown in FIG. 7B, the film 2 is wound in the R direction (clockwise direction) in the figure, and the film 2 is inverted so that the surface (laser irradiation surface) of the film 2 faces downward. . If it does in this way, the edge of the through-hole 2a of the back surface side of the film 2 may face up, and the surface of the film 2 can be made to oppose the board | substrate 1. FIG. Therefore, it is possible to eliminate the influence of burrs on the edge of the through hole 2a, and the end surface of the pattern 3a can be made uniform.

また、フィルム2に開ける貫通孔2aは、1個に限定されるものでなく、複数の貫通孔2aを形成しておけば、1回の気体噴射で一度に複数のパターン3aを形成することも可能である。たとえば、図8(a)の変更例では、複数(図では3つ)の帯状の貫通孔2aが一定の間隔を開けて平行に形成される。この場合、全ての貫通孔2aを覆うようにペースト3を供給し、図1〜図4で示した方法でパターン形成すれば、1度の気体噴射で複数のパターン3aを形成することができる。   Further, the number of through holes 2a opened in the film 2 is not limited to one, and if a plurality of through holes 2a are formed, a plurality of patterns 3a may be formed at a time by one gas injection. Is possible. For example, in the modified example of FIG. 8A, a plurality (three in the figure) of belt-like through-holes 2a are formed in parallel at regular intervals. In this case, if the paste 3 is supplied so as to cover all the through holes 2a and the pattern is formed by the method shown in FIGS. 1 to 4, a plurality of patterns 3a can be formed by one gas injection.

また、図8(b)の変更例では、3つの帯状の貫通孔2aが組み合わされてコの字形状の貫通孔が形成される。この場合も、同じ貫通孔2aを繰り返し使用して、位置を変えながらパターン形成することが可能である。なお、複数の貫通孔2aは、それらで閉じた領域を作らないように形成される。このようにすれば、フィルム2に大きな穴が開くこともなく、微細な複数のパターン3aを形成することができる。   Moreover, in the modification of FIG.8 (b), three strip | belt-shaped through-holes 2a are combined and a U-shaped through-hole is formed. Also in this case, the same through-hole 2a can be repeatedly used to form a pattern while changing the position. The plurality of through holes 2a are formed so as not to form a closed region with them. In this way, it is possible to form a plurality of fine patterns 3 a without forming a large hole in the film 2.

また、貫通孔2aと基板1との相対的な位置合わせは、それぞれの位置座標を用いて行なうことが可能であるが、同じ貫通孔2aを用いて繰り返しパターン形成する場合、貫通孔2aがペースト3で覆われているため、貫通孔2aを直接観察できない場合もある。そこで、図9の変更例では、貫通孔2aの位置を確認するための目印がフィルム2に形成される。すなわち、貫通孔2aの近傍であって、ペースト3で覆われない位置にレーザ光を照射して複数(図では4つ)の溝2bを形成し、複数の溝2bを孔2aの位置確認用の目印とする。複数の溝2bの延長線の交差点が貫通孔2aの中心点になるようにするとよい。溝2bは、貫通孔2aをレーザアブレーションで形成する際に一緒に形成してもよい。   Further, the relative alignment between the through hole 2a and the substrate 1 can be performed using the respective position coordinates. However, when the same through hole 2a is used to repeatedly form a pattern, the through hole 2a is a paste. In some cases, the through-hole 2a cannot be directly observed. Therefore, in the modified example of FIG. 9, a mark for confirming the position of the through hole 2 a is formed on the film 2. That is, a plurality of (four in the figure) grooves 2b are formed by irradiating a laser beam to a position near the through-hole 2a and not covered with the paste 3, and the plurality of grooves 2b are used for confirming the position of the hole 2a. As a landmark. It is preferable that the intersection of the extension lines of the plurality of grooves 2b be the center point of the through hole 2a. The groove 2b may be formed together when the through hole 2a is formed by laser ablation.

また、図10の変更例では、フィルム2の貫通孔2aを含む範囲にペースト3を保持するための溝2cが形成される。溝2cはフィルム2を貫通しない深さで形成され、貫通孔2aを含む範囲に供給されたペースト3を保持する。この溝2cによって、保持できるペースト3の量を多くするとともに、気体噴射時のペースト3の飛散を抑制する。   Further, in the modified example of FIG. 10, a groove 2 c for holding the paste 3 is formed in a range including the through hole 2 a of the film 2. The groove 2c is formed at a depth that does not penetrate the film 2, and holds the paste 3 supplied to the range including the through hole 2a. The groove 2c increases the amount of the paste 3 that can be held and suppresses the scattering of the paste 3 during gas injection.

また、パターン3aの形状を変える場合や、貫通孔2aが詰まった場合には、フィルム2を巻き取って新たな貫通孔2aを形成し、上述の方法でパターン形成を行なう。   When the shape of the pattern 3a is changed or when the through hole 2a is clogged, the film 2 is wound up to form a new through hole 2a, and the pattern is formed by the method described above.

また、図11は、図1〜図10に示したパターン形成方法を実行するパターン形成装置の構成を示す図である。図11において、パターン形成装置は、定盤30上に搭載されたガントリ型のXYステージ31を備える。XYステージ31は、図中の左右方向に移動するX軸ステージ31aと、紙面に対して垂直方向に移動可能な門型形状のY軸ステージ31bとを含む。X軸ステージ31aには、上下方向に移動可能なZ軸ステージ32が設けられる。Z軸ステージ32には、レーザ17、観察光学系15、対物レンズ16、硬化処理装置10、およびXYZステージ33が固定されている。   FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a pattern forming apparatus that executes the pattern forming method shown in FIGS. In FIG. 11, the pattern forming apparatus includes a gantry type XY stage 31 mounted on a surface plate 30. The XY stage 31 includes an X-axis stage 31a that moves in the left-right direction in the figure, and a portal-shaped Y-axis stage 31b that can move in a direction perpendicular to the paper surface. The X-axis stage 31a is provided with a Z-axis stage 32 that can move in the vertical direction. On the Z-axis stage 32, the laser 17, the observation optical system 15, the objective lens 16, the curing processing apparatus 10, and the XYZ stage 33 are fixed.

XYZステージ33は、独立して移動可能な2つのX軸を備えていて、それぞれに塗布ユニット34と、気体噴射用のノズル4が搭載されている。塗布ユニット34は、塗布針19と容器35を備え、容器35にはペースト3が注入される。容器35の底には、塗布針19が貫通可能な孔35aが開けられている。待機時は、塗布針19の先端部は容器35内のペースト3に浸漬されている。塗布時は、塗布針19の先端が孔35aを貫通して容器35の下に突出する。これにより、塗布針19の先端にペースト3が付着する。   The XYZ stage 33 includes two X axes that can move independently, and a coating unit 34 and a nozzle 4 for gas injection are mounted on each of them. The application unit 34 includes an application needle 19 and a container 35, and the paste 3 is injected into the container 35. In the bottom of the container 35, a hole 35a through which the application needle 19 can pass is formed. During standby, the tip of the application needle 19 is immersed in the paste 3 in the container 35. At the time of application, the tip of the application needle 19 penetrates the hole 35a and projects below the container 35. As a result, the paste 3 adheres to the tip of the application needle 19.

また、定盤30上には、チャック36が設けられている。チャック36上には基板1が載せられて、チャック固定される。X軸ステージ31aにはXYZステージ37が設けられている。XYZステージ37は、フィルム供給ユニット38をXYZ方向に移動させる。フィルム供給ユニット38は、図示しない直動軸受を案内として上方に退避するように構成されている。このため、フィルム供給ユニット38が基板1に接触したとしても、基板1に衝撃が発生することがない。   A chuck 36 is provided on the surface plate 30. The substrate 1 is placed on the chuck 36 and fixed to the chuck. An XYZ stage 37 is provided on the X-axis stage 31a. The XYZ stage 37 moves the film supply unit 38 in the XYZ directions. The film supply unit 38 is configured to retract upward using a linear motion bearing (not shown) as a guide. For this reason, even if the film supply unit 38 contacts the substrate 1, no impact is generated on the substrate 1.

塗布ユニット34は、XYZステージ33とともに制御され、フィルム2の貫通孔2aを含む範囲にペースト3を供給する。XYZステージ37は、フィルム供給ユニット38を移動させて対物レンズ16の直下にフィルム2を配置する。また、XYZステージ37は、フィルム2に貫通孔2aが形成されると、貫通孔2aと基板1との位置合わせを行なってパターン形成位置を調整するとともに、フィルム2と基板1との隙間調整にも使用される。   The coating unit 34 is controlled together with the XYZ stage 33 and supplies the paste 3 to a range including the through hole 2 a of the film 2. The XYZ stage 37 moves the film supply unit 38 and arranges the film 2 immediately below the objective lens 16. In addition, when the through hole 2a is formed in the film 2, the XYZ stage 37 adjusts the pattern formation position by aligning the through hole 2a and the substrate 1, and also adjusts the gap between the film 2 and the substrate 1. Also used.

今まで説明してきたパターン形成方法およびパターン形成装置によれば、基板表面に凹凸がある場合でも、基板表面に細いパターンを容易に形成することができる。したがって、たとえば、ガラス基板や耐熱フィルム上に単純なパターンを形成することができる。導電性のパターンは、配線として利用可能である。また、微細なパターン形成が可能なことを活かして、フラットパネルディスプレイの基板の欠陥の修正、たとえば液晶パネルのTFT(薄膜トランジスタ)アレイ基板の配線の断線欠陥の修正を行なうことができる。   According to the pattern forming method and the pattern forming apparatus described so far, a thin pattern can be easily formed on the substrate surface even when the substrate surface is uneven. Therefore, for example, a simple pattern can be formed on a glass substrate or a heat-resistant film. The conductive pattern can be used as wiring. Further, by taking advantage of the fact that fine pattern formation is possible, it is possible to correct a defect in a substrate of a flat panel display, for example, to correct a disconnection defect in a wiring of a TFT (thin film transistor) array substrate of a liquid crystal panel.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

この発明の一実施の形態によるパターン形成方法を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the pattern formation method by one Embodiment of this invention. 図1に示したパターン形成方法の気体噴射工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the gas injection process of the pattern formation method shown in FIG. 図2に示した気体噴射工程の終了後の状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state after completion | finish of the gas injection process shown in FIG. 図3に示したパターンを硬化させる工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of hardening the pattern shown in FIG. 図1に示したパターン形成方法の貫通孔形成工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the through-hole formation process of the pattern formation method shown in FIG. 図1に示したパターン形成方法のペースト供給工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the paste supply process of the pattern formation method shown in FIG. 実施の形態の変更例を示す図である。It is a figure which shows the example of a change of embodiment. 実施の形態の他の変更例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a change of embodiment. 実施の形態のさらに他の変更例を示す図である。It is a figure which shows the further another example of a change of embodiment. 実施の形態のさらに他の変更例を示す図である。It is a figure which shows the further another example of a change of embodiment. 図1〜図10に示したパターン形成方法を実行するパターン形成装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the pattern formation apparatus which performs the pattern formation method shown in FIGS.

符号の説明Explanation of symbols

1 基板、2 フィルム、2a 貫通孔、2b,2c 溝、3 ペースト、3a,3A パターン、4 ノズル、4a 噴射口、5 気体噴射装置、6 レギュレータ、7 電磁バルブ、8 タイマ、9 気体供給源、10 硬化処理装置、11,12,20〜22 固定ローラ、13 フィルム供給リール、14 巻き取りリール、15 観察光学系、16 対物レンズ、17 レーザ、18 遮蔽板、19 塗布針、30 定盤、31 XYステージ、31a X軸ステージ、31b Y軸ステージ、32 Z軸ステージ、33,37 XYZステージ、34 塗布ユニット、35 容器、35a 孔、36 チャック、38 フィルム供給ユニット。   1 substrate, 2 film, 2a through hole, 2b, 2c groove, 3 paste, 3a, 3A pattern, 4 nozzle, 4a injection port, 5 gas injection device, 6 regulator, 7 electromagnetic valve, 8 timer, 9 gas supply source, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Curing apparatus, 11, 12, 20-22 Fixed roller, 13 Film supply reel, 14 Take-up reel, 15 Observation optical system, 16 Objective lens, 17 Laser, 18 Shield plate, 19 Coating needle, 30 Surface plate, 31 XY stage, 31a X axis stage, 31b Y axis stage, 32 Z axis stage, 33, 37 XYZ stage, 34 coating unit, 35 container, 35a hole, 36 chuck, 38 film supply unit.

Claims (13)

基板上に微細パターンを形成するパターン形成方法であって、
前記微細パターンに応じた形状の貫通孔をフィルムに形成する第1のステップと、
前記フィルムの表面の少なくとも前記貫通孔を含む範囲に前記微細パターンを形成するための液状材料を供給する第2のステップと、
前記フィルムの裏面と前記基板とを隙間を開けて対峙させる第3のステップと、
前記フィルムの表面の少なくとも前記貫通孔を含む範囲に気体を噴射し、噴射した前記気体の圧力により、前記フィルムを変形させて前記フィルムの裏面側の前記貫通孔の開口部を前記基板に接触させるとともに前記貫通孔内の前記液状材料を前記フィルムの裏面側に押し出して前記基板上に塗布する第4のステップと、
前記気体の噴射を停止し、前記フィルムの復元力によって前記フィルムを前記基板から剥離させる第5のステップとを含むことを特徴とする、パターン形成方法。
A pattern forming method for forming a fine pattern on a substrate,
A first step of forming a through-hole having a shape corresponding to the fine pattern in the film;
A second step of supplying a liquid material for forming the fine pattern in a range including at least the through hole on the surface of the film;
A third step of confronting the back surface of the film and the substrate with a gap therebetween;
Gas is injected into a range including at least the through hole on the surface of the film, and the film is deformed by the pressure of the injected gas so that the opening of the through hole on the back surface side of the film is brought into contact with the substrate. a fourth step of applying onto the substrate the liquid material Rutotomoni the through-hole extruded on the back side of the film,
The injection of gas is stopped, characterized in that it comprises a fifth step of peeling the film by the restoring force of the film from the substrate, the pattern forming method.
さらに、前記基板上に塗布された前記液状材料を硬化または焼成処理する第6のステップを含むことを特徴とする、請求項1に記載のパターン形成方法。   The pattern forming method according to claim 1, further comprising a sixth step of curing or baking the liquid material applied on the substrate. 前記第4のステップの前記気体の圧力と噴射時間は予め設定されていることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のパターン形成方法。   3. The pattern forming method according to claim 1, wherein the gas pressure and the jetting time in the fourth step are preset. 4. 前記第3のステップでは、前記フィルムは、少なくとも前記基板に対峙する範囲で一定の張力を与えられて前記基板と略平行に配置されることを特徴とする、請求項1から請求項3までのいずれかに記載のパターン形成方法。   4. The method according to claim 1, wherein, in the third step, the film is provided with a constant tension at least in a range facing the substrate and is arranged substantially parallel to the substrate. 5. The pattern formation method in any one. 前記第4のステップでは、前記貫通孔に向けて前記フィルムに対して略垂直に前記気体を噴射することを特徴とする、請求項1から請求項までのいずれかに記載のパターン形成方法。 Wherein in the fourth step, characterized by injecting a substantially vertically with said gas to said film toward said through hole, a pattern forming method according to any one of claims 1 to 4. 前記第3のステップでは、前記隙間は、前記気体の噴射によって前記フィルムが下方に変形する量よりも小さく設定される、請求項1から請求項までのいずれかに記載のパターン形成方法。 Wherein in the third step, the gap, the film by injection of the gas is set smaller than the amount of deformed downward, the pattern forming method according to any one of claims 1 to 5. 前記フィルムの表面の前記貫通孔を含む範囲に前記液状材料が塗布された状態で、前記基板上で位置を変えながら前記第3〜第5のステップを繰り返し、同じ貫通孔を使用して前記液状材料を複数回塗布することを特徴とする、請求項1から請求項までのいずれかに記載のパターン形成方法。 While the liquid material is applied to the surface of the film including the through hole, the third to fifth steps are repeated while changing the position on the substrate, and the liquid is formed using the same through hole. wherein the material to the multiple applications, the pattern forming method according to any one of claims 1 to 6. 前記第1のステップでは、1または2以上の前記貫通孔を形成し、複数の前記貫通孔を形成する場合には、前記複数の貫通孔で閉じた領域を作らないようにすることを特徴とする、請求項1から請求項までのいずれかに記載のパターン形成方法。 In the first step, one or more of the through holes are formed, and when the plurality of through holes are formed, a closed region is not formed by the plurality of through holes. to pattern forming method according to any one of claims 1 to 7. 前記第1のステップでは、前記貫通孔の位置を確認するための目印を前記フィルムの表面に形成することを特徴とする、請求項1から請求項までのいずれかに記載のパターン形成方法。 In the first step, and forming a mark for checking the position of the through hole on the surface of the film, a pattern forming method according to any one of claims 1 to 8. 前記第1のステップでは、前記フィルムの上面にレーザ光を照射して前記貫通孔を形成し、前記貫通孔を含む範囲に弱いパワーのレーザ光を照射してゴミを除去した後、前記フィルムを反転させて前記フィルムの下面を前記フィルムの表面とすることを特徴とする、請求項1から請求項に記載のパターン形成方法。 In the first step, the upper surface of the film is irradiated with laser light to form the through-hole, and the range including the through-hole is irradiated with weak power laser light to remove dust, and then the film is removed. wherein the lower surface of the inverts the film and the surface of the film, a pattern forming method according to claims 1 to 9. 前記第1のステップでは、前記液状材料を保持するための溝を前記フィルムの表面に形成し、
前記第2のステップでは、前記液状材料を前記溝内にも供給することを特徴とする、請求項1から請求項1までのいずれかに記載のパターン形成方法。
In the first step, a groove for holding the liquid material is formed on the surface of the film,
In the second step, also characterized by supplying the liquid material in the groove, a pattern forming method according to any one of claims 1 to 1 0.
基板上に微細パターンを形成するパターン形成装置であって、
フィルムを供給するフィルム供給手段と、
前記微細パターンに応じた形状の貫通孔を前記フィルムに形成する貫通孔形成手段と、
前記フィルムの表面の少なくとも前記貫通孔を含む範囲に前記微細パターンを形成するための液状材料を供給する液状材料供給手段と、
前記フィルムの裏面と前記基板とを隙間を開けて対峙させ、前記フィルムと前記基板の相対位置を調整する位置調整手段と、
前記フィルムの表面の少なくとも前記貫通孔を含む範囲に気体を噴射し、噴射した前記気体の圧力により、前記フィルムを変形させて前記フィルムの裏面側の前記貫通孔の開口部を前記基板に接触させるとともに前記貫通孔内の前記液状材料を前記フィルムの裏面側に押し出して前記基板上に塗布した後、前記気体の噴射を停止し、前記フィルムの復元力によって前記フィルムを前記基板から剥離させる気体噴射手段とを備えることを特徴とする、パターン形成装置。
A pattern forming apparatus for forming a fine pattern on a substrate,
Film supply means for supplying a film;
A through hole forming means for forming a through hole having a shape corresponding to the fine pattern in the film;
A liquid material supply means for supplying a liquid material for forming the fine pattern in a range including at least the through hole on the surface of the film;
Position adjustment means for adjusting the relative position of the film and the substrate by facing the back surface of the film and the substrate with a gap therebetween,
Gas is injected into a range including at least the through hole on the surface of the film, and the film is deformed by the pressure of the injected gas so that the opening of the through hole on the back surface side of the film is brought into contact with the substrate. It was applied onto the substrate the liquid material Rutotomoni the through-hole extruded on the back side of the film, stopping the injection of the gas, Ru is peeled off the film from the substrate by the restoring force of the film A pattern forming apparatus comprising: a gas injection unit.
さらに、前記基板上に塗布された前記液状材料を硬化または焼成処理する液状材料処理手段を備えることを特徴とする、請求項1に記載のパターン形成装置。 Further characterized in that it comprises a liquid material processing means for curing or baking process the liquid material coated on the substrate, the pattern forming apparatus according to claim 1 2.
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