JP6053459B2 - 基板製造方法及び基板製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、平面形状が定義された薄膜を基板上に形成する基板製造方法、及び基板製造装置に関する。

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

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

特開２００４−１０４１０４号公報

基板製造段階で行われる熱処理等により、プリント基板に歪が発生する。基板に発生した歪に応じて、その表面に形成する薄膜のパターンを修正することが好ましい。一般的に、ソルダーレジストのパターンは、ガーバーフォーマットの画像データで与えられる。ノズルヘッドから薄膜材料の液滴を吐出して薄膜を形成する場合、薄膜のパターンを定義するガーバーフォーマットの画像データから、ラスタフォーマットの画像データが生成される。ノズルヘッドの制御は、このラスタフォーマットの画像データに基づいて行われる。

基板を薄膜形成装置に搬入した後、薄膜形成前に、基板上のアライメントマークを検出することにより、基板の位置合わせが行われる。複数のアライメントマークの位置から、基板の歪量が算出される。算出された歪に応じて、ガーバーフォーマットの画像データ、またはラスタフォーマットの画像データが補正される。

一例として、一辺の長さが５００ｍｍの正方形の領域内のパターンを定義する２４００ｄｐｉの画像データは、約２２．３億個のピクセルで構成される。ラスタフォーマットの画像データは、２次元連続データであるため、１つのピクセルの値を変更すると、他のほとんど全てのピクセルに変更の影響が及ぶ。１ピクセルに１ビットのデータを割り当てる場合でも、画像データのサイズは約２６６ＭＢになる。このため、画像データの補正処理に、長時間を要する。画像データの補正処理のために、薄膜形成装置が占有される時間が長くなってしまう。

薄膜形成装置に基板を搬入する前に、基板の歪量を測定し、画像データの補正を行っておくことにより、画像データの補正処理によって薄膜形成装置が占有される時間を短くすることができる。ところが、この方法では、薄膜形成装置に装備されているアライメントマークの検出装置の他に、歪量計測のための別のアライメントマーク検出装置を設置する必要がある。このため、装置全体のコストが上昇してしまう。

本発明の目的は、画像データの補正処理によって装置が占有される時間の増大、及びコスト増を抑制しつつ、基板の歪を考慮して、薄膜を形成することができる基板製造方法、及び基板製造装置を提供することである。

本発明の一観点によると、
基板に形成すべき薄膜の形状を定義するラスタフォーマットの画像データが圧縮された圧縮データを準備する工程と、
前記基板の面内方向に関する歪量を測定する工程と、
測定された前記歪量に基づいて、前記圧縮データに、圧縮されたフォーマットのまま、ピクセルの挿入または除去の処理を施すことにより歪修正データを生成する工程と、
前記歪修正データに基づいて、前記基板に薄膜を形成する工程と
を有する基板製造方法が提供される。

本発明の他の観点によると、
基板を保持するステージと、
前記ステージに保持された基板に向けて薄膜材料の液滴を吐出する複数のノズル孔が設けられているノズルユニットと、
前記ステージ及び前記ノズルユニットの一方を他方に対して移動させる移動機構と、
前記ステージに保持された基板に形成されたマークの位置を検出する位置検出装置と、
前記移動機構及び前記ノズルユニットを制御する制御装置と
を有し、
前記制御装置は、
前記基板に形成すべき薄膜の形状を定義するラスタフォーマットの画像データが圧縮された圧縮データを記憶しており、
前記位置検出装置で検出された前記マークの位置に基づいて、前記基板の面内方向の歪量を算出し、
算出された前記歪量に基づいて、前記圧縮データに、圧縮されたフォーマットのまま、ピクセルの挿入または除去の処理を施すことにより歪修正データを生成し、
前記歪修正データに基づいて、前記移動機構及び前記ノズルユニットを制御することにより、前記基板に薄膜を形成する基板製造装置が提供される。

薄膜のパターンを定義する圧縮データに、圧縮されたフォーマットのまま、ピクセルの挿入または除去の処理を施すことにより、処理時間を短縮することができる。

図１は、実施例１による基板製造装置の概略図である。 図２は、ノズルユニットの斜視図である。 図３Ａは、歪が発生していない基板及びノズルユニットの平面図であり、図３Ｂは、１枚のプリント配線板に形成される薄膜のパターンの一例を示す平面図である。 図４は、歪が生じている基板の平面図である。 図５は、実施例１による基板製造方法のフローチャートである。 図６Ａは、ラスタフォーマットの画像データの一部分の一例を示す線図であり、図６Ｂは、ラスタフォーマットの画像データをｘ方向に圧縮したｘ方向圧縮データのフォーマットを示す図表である。 図７Ａは、歪修正処理が施されていないｘ方向圧縮データで定義されるパターンの外形と、歪が生じている基板の外形とを簡略化して示す線図であり、図７Ｂは、ｙ方向には歪が発生しておらず、ｘ方向に平行な１次元方向にのみ歪が発生していると仮定したときの基板の外形を、歪修正処理が施されていないｘ方向圧縮データで定義されるパターンの外形と共に簡略化して示す線図である。 図８Ａは、１つの補正単位領域内のピクセル、及び歪が発生している補正単位領域の外形を示す線図であり、図８Ｂは、ピクセルの挿入及び除去後のピクセルの分布、及び歪が発生している補正単位領域の外形を示す線図である。 図９Ａ及び図９Ｂは、１つのピクセル行の一部分のラスタフォーマットの画像データ及び圧縮データを示す図表である。 図１０は、１つのピクセル行の一部分のラスタフォーマットの画像データ及び圧縮データを示す図表である。 図１１Ａは、ｘ方向に関する歪を修正した後のｘ方向圧縮データで定義される補正単位領域の各々の外形を示す線図であり、図１１Ｂは、補正単位領域のピクセル行のうち、同一のピクセル行が連続するように、複数の補正単位領域を再構築したパターンの外形を示す線図である。 図１２Ａは、ｘ方向歪修正データで定義されるパターンの外形、及び歪が生じている基板の外形を示す線図であり、図１２Ｂは、パス領域ごとに、ｘ方向歪修正データで定義されるパターンの外形をｙ方向に伸縮させた後のパターンの外形を示す線図である。 図１３Ａ及び図１３Ｂは、実施例１の変形例１で採用されるｘ方向圧縮データのフォーマットを示す図表である。 図１４Ａ及び図１４Ｂは、実施例１による方法でピクセルを追加する前後のピクセルの配置を示す線図であり、図１４Ｃ及び図１４Ｄは、実施例１の変形例２による方法でピクセルを追加する前後のピクセルの配置を示す線図である。 図１５Ａは、ｘ方向歪修正データで定義されるパターンの外形を、歪が生じている基板の外形と共に示す線図であり、図１５Ｂは、基板に、ｘ方向の歪が発生しておらず、ｙ方向に平行な１次元方向のみの歪が発生していると仮定したときの基板の外形を、ｘ方向歪修正データで定義されるパターンの外形と共に示す線図である。 図１６は、ｙ方向圧縮データの一例を示す図表である。 図１７は、ｙ方向圧縮データに対してピクセルの挿入及び除去の処理を行うことにより得られるｘｙ方向歪修正データで定義されるパターンの外形を示す線図である。 図１８は、実施例３による基板製造装置のステージ及びノズルユニットの平面図である。

［実施例１］
図１に、実施例１による基板製造装置の概略図を示す。定盤２０の上に、移動機構２１によりステージ２２が支持されている。ステージ２２の上面（保持面）に、プリント基板等の基板２７が保持される。ステージ２２の保持面に平行な方向をｘ方向及びｙ方向とし、保持面の法線方向をｚ方向とするｘｙｚ直交座標系を定義する。移動機構２１は、ステージ２２をｘ方向及びｙ方向に移動させる。

定盤２０の上方に、ノズルユニット３０及び撮像装置２８が、支持部材２４よって支持されている。ノズルユニット３０は、ノズルユニット支持機構３１を介して支持部材２４に昇降可能に支持されている。ノズルユニット３０及び撮像装置２８は、ステージ２２に保持された基板２７に対向する。撮像装置２８は、基板２７の表面に形成されている配線パターン、アライメントマーク、基板２７に形成された薄膜パターン等を撮像する。撮像されて得られた画像データが、制御装置７０に入力される。ノズルユニット３０は、複数のノズル孔から基板２７に向けて、光硬化性（例えば紫外線硬化性）の薄膜材料の液滴（例えばソルダーレジスト等の液滴）を吐出する。吐出された薄膜材料が、基板２７の表面に付着する。

制御装置７０が、移動機構２１、ノズルユニット３０、及び撮像装置２８を制御する。制御装置７０には、基板２７に形成すべき薄膜パターンの形状を定義するラスタフォーマットの画像データまたはそれを圧縮した画像データ（圧縮データ）等が記憶されている。オペレータが、入力装置７１を通して制御装置７０に、種々の指令（コマンド）や、制御に必要な数値データを入力する。制御装置７０は、出力装置７２からオペレータに対して各種情報を出力する。

図２に、ノズルユニット３０（図１）の斜視図を示す。ノズルホルダ３５に複数、例えば４個のノズルヘッド３４がｙ方向に並んで取り付けられている。ノズルヘッド３４の各々の、ステージ２２（図１）に対向するノズル面３８に、複数のノズル孔３７が開口している。複数のノズル孔３７は、ｘ方向に２列に並んでいる。４個のノズルヘッド３４の複数のノズル孔３７は、ｘ方向に関して異なる位置に配置され、全体としてｘ方向に関して等間隔に分布する。

ノズルヘッド３４の間、及び両端のノズルヘッド３４の外側に、それぞれ硬化用光源３６が取り付けられている。硬化用光源３６は、基板２７（図１）に硬化用の光、例えば紫外線を照射する。

図３Ａに、歪が発生していない基板２７及びノズルユニット３０の平面図を示す。１枚の基板２７に、複数のプリント配線板３２が配置されている。基板２７は、いわゆる多面取りパネルである。図３Ａでは、８枚のプリント配線板３２が４行２列の行列状に配置されている。基板２７に、複数のアライメントマーク２９が形成されている。図３Ａでは、基板２７の四隅、４辺の各々のほぼ中央、及び基板２７のほぼ中心に、アライメントマーク２９が配置された例を示している。

ノズルユニット３０に、複数のノズル孔３７が設けられている。複数のノズル孔３７は、ｘ方向に関して等間隔に分布する。図３Ａでは、簡略化してノズル孔３７が１列に配列しているように表しているが、実際には図２に示したように、ノズル孔３７は複数の列を構成している。

図３Ｂに、１枚のプリント配線板３２に形成される薄膜３３のパターンの一例を示す。図３Ｂのハッチングを付した領域に、ソルダーレジストの薄膜３３が形成される。薄膜３３に、複数の開口３９が分布している。開口３９は、電子部品を取り付ける箇所、スルーホールが形成されている箇所等に対応して配置される。

次に、薄膜の形成方法について説明する。基板２７をｙ方向に移動させながら、形成すべき薄膜の平面形状を定義する画像データに基づいて、ノズル孔３７から薄膜材料の液滴を吐出させる。この動作を、「走査」ということとする。ノズル孔３７から吐出された薄膜材料の液滴が基板２７に着弾する。基板２７に着弾した薄膜材料に、硬化用光源３６（図２）から硬化用の光が照射される。これにより、薄膜材料の少なくとも表層部が硬化する。１回の走査で、ｘ方向に関してノズル孔３７が分布している範囲内に、薄膜３３を形成することができる。基板２７とノズルユニット３０とのｘ方向に関する相対位置を変えて、複数回の走査を行うことにより、基板２７の表面のほぼ全域に薄膜３３を形成することができる。

図４に、歪が生じている基板２７の平面図を示す。基板２７の歪に応じて複数のアライメントマーク２９の相対位置が変化する。アライメントマーク２９の位置を検出することにより、基板２７のｘ方向及びｙ方向の歪量を算出することができる。例えば、ｘ方向及びｙ方向に関して、２つのアライメントマーク２９の間において、歪量が線形に変化していると近似することができる。基板２７の全域において、単調に歪む場合には、アライメ
ントマーク２９を基板２７の四隅にのみ配置してもよい。アライメントマーク２９の個数を増やすことにより、複雑な歪を検出することが可能になる。

基板２７の表面が、複数の補正単位領域４０に区分されている。図４では、補正単位領域４０が、４行４列の行列状に配置された例を示している。基板２７の歪に応じて、補正単位領域４０ごとに、画像データの補正が行われる。

図５に、実施例１による基板製造方法のフローチャートを示す。ステップＳＡ１において、形成すべき薄膜の平面形状を定義するラスタフォーマットの画像データを圧縮して、圧縮データを準備する。この圧縮データは、例えば、制御装置７０（図１）の上位の処理装置により生成される。生成された圧縮データが、制御装置７０に入力される。

図６Ａに、ラスタフォーマットの画像データ４２の一部分の一例を示す。ラスタフォーマットの画像データ４２は、ｘ方向及びｙ方向に配列した複数のピクセル４３で構成される。各ピクセル４３に、「Ｗ」及び「Ｂ」の値の一方が割り当てられている。「Ｂ」及び「Ｗ」は、それぞれ薄膜材料の液滴を着弾させるピクセル、及び着弾させないピクセルを表す。図６Ａでは、ほぼ円形の開口３９が形成される領域の近傍を示している。

図６Ｂに、図６Ａに示したラスタフォーマットの画像データ４２をｘ方向に圧縮したｘ方向圧縮データ４５を示す。ラスタフォーマットの画像データ４２の、ｘ方向に連続したピクセルからなるデータ列が圧縮されて、複数の要素で表記される。各要素は、ピクセル４３の値「Ｗ」と「Ｂ」とを区別する識別符号、及び識別符号の値が割り当てられたピクセルが連続する回数を示す数値で構成される。

ステップＳＡ２（図５）において、薄膜を形成すべき基板２７をステージ２２（図１）に保持する。ステップＳＡ３において、撮像装置２８（図１）で、基板２７のアライメントマーク２９（図４）を撮像する。撮像された画像データが制御装置７０に入力される。ステップＳＡ４（図５）において、制御装置７０が、アライメントマーク２９の画像データを解析することにより、アライメントマーク２９の位置を算出する。撮像装置２８は、アライメントマーク２９の位置を検出する位置検出装置としての役割を持つ。

ステップＳＡ５において、算出されたアライメントマーク２９の位置に基づいて、基板２７のｘ方向及びｙ方向の歪量を算出する。ステップＳＡ６において、ｘ方向圧縮データ４５（図６Ｂ）に対して、ピクセルを挿入または除去する処理を行うことにより、歪修正データを生成する。図７Ａ〜図１１Ｂを参照して、ステップＳＡ６の処理について説明する。

図７Ａに、歪修正処理が施されていないｘ方向圧縮データ４５（図６Ｂ）で定義されるパターンの外形５０と、歪が生じている基板２７の外形５１とを簡略化して線図で示す。図７Ａでは、歪を誇張して示している。歪修正前のパターンの外形５０は、例えばｘ方向及びｙ方向に平行な辺を持つ長方形で表される。基板２７の外形５１は、ｘ方向及びｙ方向に歪んでいる。歪修正前のパターンの外形５０の内部が、複数の補正単位領域４０に区分されている。補正単位領域４０は、例えば１行目から４行目までの４行、及びＡ列〜Ｄ列の４列からなる行列状に配置されている。列の識別子Ａ〜Ｄ、及び行番号を並べて、１つの補正単位領域４０を特定することとする。例えば、Ｂ列の３行目の補正単位領域４０を「Ｂ３」と表記することとする。

図７Ｂに示すように、ｙ方向には歪が発生しておらず、ｘ方向に平行な１次元方向にのみ歪が発生していると仮定する。歪が発生している基板の外形５１は、ｘ方向に平行な２つの縁、及びこの縁の端部同士を接続するｙ方向に延びる縁で構成される。ｘ方向に平行
な縁は、歪修正前のパターンの外形５０の、ｘ方向に平行な縁と重なる。各補正単位領域４０の外形５９も、ｘ方向に平行な２つの縁を含むこととなる。

図８Ａに、１つの補正単位領域４０内のピクセル４３、及び歪が発生している補正単位領域４０の外形５９を示す。１つの補正単位領域４０において、ｘ方向に並ぶピクセル４３の数はＮ個である。歪が発生している補正単位領域４０の外形５９は、ｘ方向に平行な上底と下底とを有する台形で表される。

外形５９の上底の位置におけるｘ方向の歪量、及び下底の位置におけるｘ方向の歪量から、ピクセル４３の行ごとのｘ方向の歪量を算出する。一例として、歪量は、上底と下底との間で、ｙ方向に関して線形に変化すると近似する。図８Ａでは、一例として、上底が縮んで（Ｎ−２）個分のピクセルに相当する長さになり、下底が伸びて、（Ｎ＋３）個分のピクセルに相当する長さになった例を示している。

ｘ方向に並ぶピクセル４３で構成されたピクセル行ごとに、歪が発生している外形５９の寸法に近づくように、ピクセルの挿入または除去を行う。具体的には、補正単位領域４０を、高さ方向にｎ等分する。ここで、「ｎ」は、上底の長さと下底の長さとの差分に相当するピクセルの個数に１を加えた値に等しい。図８Ａに示した例では、ｎ＝６である。ｎ等分された領域ごとに、ピクセルの挿入個数または除去個数が決定される。最も下の領域では、ピクセル行ごとに３個のピクセルが挿入される。最も上の領域では、ピクセル行ごとに２個のピクセルが除去される。

図８Ｂに、ピクセルの挿入及び除去後のピクセルの分布、及び歪が発生している補正単位領域４０の外形５９を示す。ピクセル４３ａが挿入されており、領域４３ｖのピクセルが除去されている。ピクセル行の各々について、ピクセルの挿入箇所及び除去箇所は、ｘ方向に関して均等に分散される。ピクセル４３ａが挿入されたピクセル行はｘ方向に延び、ピクセルが除去されたピクセル行はｘ方向に縮む。これにより、ピクセルが分布する領域の外形が、歪が生じている補正単位領域４０の外形５９に近づく。

図９Ａを参照して、ピクセル行にピクセルを挿入する処理について説明する。図９Ａに、１つのピクセル行の一部分のラスタフォーマットの画像データ及び圧縮データを示す。５個の「Ｂ」ピクセル、４個の「Ｗ」ピクセル、７個の「Ｂ」ピクセル、及び６個の「Ｗ」ピクセルがｘ方向に順番に連続している。このピクセル行の圧縮データは、「Ｂ５Ｗ４Ｂ７Ｗ６」と表記される。

左から１３番目のピクセル４３と１４番目のピクセル４３との間に、ピクセル４３ａを挿入する場合について説明する。ピクセル４３ａが挿入される位置の両側のピクセル４３の値が共に「Ｂ」であるため、挿入されるピクセル４３ａの値も「Ｂ」とする。左から１３番目及び１４番目のピクセル４３は、圧縮データの「Ｂ７」で表される連続した７個のピクセル４３に含まれる。圧縮データにおいては、要素「Ｂ７」を「Ｂ８」に修正するのみで、ピクセルの挿入が行われたことになる。

図９Ｂに示すように、ピクセル４３ａを挿入する位置（左から１６番目のピクセル４３と１７番目のピクセル４３との間）の両側のピクセル４３の一方の値が「Ｂ」であり、他方の値が「Ｗ」である場合、挿入されるピクセル４３ａの値は、「Ｂ」及び「Ｗ」のどちらにしてもよい。このとき、圧縮データの要素「Ｂ７」を「Ｂ８」に修正するか、要素「Ｗ６」を「Ｗ７」に修正することにより、ピクセル４３ａの追加が行われたことになる。

図１０を参照して、ピクセル行からピクセルを除去する処理について説明する。図１０に、１つのピクセル行の一部分のラスタフォーマットの画像データ及び圧縮データを示す
。左から１３番目のピクセル４３を除去する例について説明する。左から１３番目のピクセルは、圧縮データにおいて、「Ｂ７」で表される連続した７個の「Ｂ」ピクセルのうちの１つである。左から１３番目のピクセル４３を除去するには、圧縮データの要素「Ｂ７」を「Ｂ６」に修正すればよい。

上述のように、ｘ方向圧縮データ４５（図６Ｂ）を展開することなく、圧縮されたフォーマットのまま、簡易な手順で、ピクセルの挿入及び除去の処理を行うことができる。

図１１Ａに、ｘ方向に関する歪を修正した後のｘ方向圧縮データ４５（図９Ａ、図９Ｂ、図１０）で定義される補正単位領域４０の各々の外形を示す。ピクセル行の左端のピクセル４３の位置を固定にすると、補正単位領域４０の外形は、左側の辺がｙ軸に平行な台形になる。

図１１Ｂに示すように、補正単位領域４０のピクセル行のうち、同一のピクセル行が連続するように、複数の補正単位領域４０を再構築する。再構築するときに、最も左側（Ａ列）の補正単位領域４０の左端のピクセル４３Ｌの位置を、図７Ｂに示した歪が生じている基板２７の外形５１の左側の辺に一致させる。ｘ方向に関する歪の補正を行った圧縮データで定義される補正単位領域４０を再構築することによって得られるパターンの外形５２は、ｘ方向に平行な２つの辺と、この２つの辺の端部同士をｙ方向に接続する一対の縁とを含む。再構築されたパターンの外形５２のｙ方向に延びる一対の縁の各々は、一般的に、ｙ軸に平行ではなく、かつ１本の直線でもない。

再構築されたパターンの外形５２を内包する長方形を定義する。この長方形の一対の辺は、再構築されたパターンの外形５２のｘ方向に平行な縁と重なる。この長方形の内部領域のうち、再構築されたパターンの外形５２よりも外側の領域５４に、「Ｗ」ピクセルを挿入する。領域５４に「Ｗ」ピクセルを挿入するには、再構築後の圧縮データ（外形５２を定義する圧縮データ）において、各ピクセル行の左端と右端に、要素「Ｂｉ」（ｉは自然数）を追加すればよい。「Ｗ」ピクセルを挿入した画像データを、「ｘ方向歪修正データ」ということとする。ｘ方向歪修正データで定義されるパターンの外形５３は、長方形になる。

ステップＳＡ７（図５）において、ｙ方向の歪量に基づいて、ノズル孔３７（図２）からの薄膜材料の液滴の吐出タイミング（吐出周波数）、または基板２７（図１）のｙ方向（走査方向）への移動速度を決定する。図１２Ａ及び図１２Ｂを参照して、ステップＳＡ７の処理について説明する。

図１２Ａに、ｘ方向歪修正データで定義されるパターンの外形５３、及び歪が生じている基板の外形５１を示す。ｘ方向歪修正データで定義されるパターンの外形５３の内部に、ピクセル４３を示す。ｘ方向歪修正データで定義されるピクセル４３のｘ方向のピッチと、ｙ方向のピッチとは等しい。

ｘ方向歪修正データで定義されるパターンの外形５３の内部を、ｘ方向に関して複数のパス領域５５に区分する。パス領域５５の各々のｘ方向の寸法は、ノズルユニット３０の１回の走査で薄膜材料を付着させることができる領域のｘ方向の幅以下に設定される。

図１２Ｂに示すように、パス領域５５ごとに、ｘ方向歪修正データで定義されるパターンの外形５３をｙ方向に伸縮させることにより、パス領域５５のｙ方向の寸法を、歪が生じている基板の外形５１の、対応する領域のｙ方向の寸法よりも大きくする。パス領域５５をｙ方向に伸縮させると、パス領域５５内のピクセル４３の、ｙ方向に関するピッチが変化する。ｙ方向に関するピクセル４３のピッチは、ノズルユニット３０をｙ方向に走査
するときの走査速度、またはノズル孔３７から薄膜材料の液滴を吐出する周波数（タイミング）に対応する。パス領域５５の各々について、伸縮後におけるｙ方向のピクセルのピッチから、ノズル孔３７からの薄膜材料の液滴の吐出タイミング、及び基板２７（図１）のｙ方向（走査方向）への移動速度を決定することができる。吐出タイミング及び移動速度の一方を固定し、吐出タイミング及び移動速度のうち固定されていない方を調整するようにしてもよい。

ステップＳＡ８（図５）において、ステップＳＡ６で生成されたｘ方向歪修正データに基づき、ステップＳＡ７で決定された吐出タイミングまたは基板２７（図１）のｙ方向への移動速度の条件で、薄膜の形成を行う。

［実施例１の変形例１］
図１３Ａ及び図１３Ｂを参照して、実施例１の変形例１による基板製造方法で適用されるｘ方向圧縮データ４５の形式、及びｘ方向圧縮データ４５に対してピクセルを挿入及び除去する処理を行う手順について説明する。実施例１で採用したｘ方向圧縮データ４５においては、図６Ｂに示したように、「Ｗ」または「Ｂ」の識別符号と、当該識別符号の値をとるピクセルがｘ方向に連続する回数によって、１つの要素が構成される。

図１３Ａに、実施例１の変形例１で採用されるｘ方向圧縮データ４５のフォーマットを示す。ｘ方向に並ぶピクセル列ごとに、左端から順番にピクセル４３に通し番号＃１、＃２、＃３、・・・を付す。実施例１の変形例１では、ｘ方向圧縮データ４５の各要素が、「Ｗ」または「Ｂ」の識別符号と、ピクセルの通し番号とで構成される。ピクセル４３の通し番号は、識別符号の値をとる連続するピクセルの左端及び右端のピクセル４３を表す。例えば、「Ｂ１−５」は、通し番号＃１から＃５までの５個のピクセルに割り振られた値が「Ｂ」であることを意味する。

図１３Ｂに、通し番号＃１３のピクセル４３と通し番号＃１４のピクセル４３との間に、ピクセル４３ａを挿入する処理を示す。圧縮データの要素「Ｂ１０−１６」に、通し番号＃１３及び＃１４のピクセル４３が含まれている。ピクセル４３ａを挿入するには、「Ｂ１０−１６」を「Ｂ１０−１７」に書き換えればよい。このとき、通し番号＃１４よりも右側のピクセル４３の通し番号が繰り下がるため、ｘ方向圧縮データ４５においても、各要素に含まれる通し番号が繰り下げられる。例えば、要素「Ｗ１７−２２」が、「Ｗ１８−２３」に書き換えられる。ピクセル４３を除去する場合には、除去されるピクセル４３の通し番号より大きな通し番号を含む要素において、各通し番号を繰り上げればよい。

実施例１及びその変形例１のいずれにおいても、ｘ方向に並ぶピクセル４３のうち、同じ値が設定されている連続するピクセル４３に着目して画像データの圧縮が行われる。圧縮された画像データ（圧縮データ）では、同値のピクセルが連続する個数、または同値のピクセルが連続する部分の左端と右端の位置が定義される。

実施例１及びその変形例１では、基板２７（図４）のｘ方向の歪量に応じて、薄膜の平面形状を定義する圧縮データを補正する。さらに、基板２７（図４）のｙ方向の歪量に応じて、薄膜材料の液滴の吐出タイミングまたは基板２７の移動速度を決定する。その結果、基板２７がｘ方向及びｙ方向に歪んでいる場合にも、形成される薄膜の平面形状を、歪後の基板２７の導電パターンに整合させることができる。このように、実施例１及びその変形例１による基板製造方法では、基板の歪の影響を緩和することができる。

さらに、実施例１及びその変形例１では、図９Ａ、図９Ｂ、図１０に示したように、基板２７（図４）の、ｘ方向に関する歪の影響を緩和するために、ｘ方向に連続したピクセルからなるデータ列が圧縮された圧縮データを展開することなく、圧縮された状態で、ピ
クセルの挿入及び除去の処理が行われる。ｙ方向に関する歪の影響を緩和するためには、圧縮データに対してピクセルの挿入及び除去の処理を行う必要がない。このため、ガーバーフォーマットの画像データ、または圧縮される前のラスタフォーマットの画像データに対して、ピクセルの挿入及び除去の処理を行う場合に比べて、歪の影響を緩和するための処理時間を短縮することができる。

［実施例１の変形例２］
図１４Ａ〜図１４Ｄを参照して、実施例１の変形例２について説明する。実施例１では、図８Ｂに示したように、１つの補正単位領域４０内のピクセル行ごとに、挿入するピクセル４３ａをｘ方向に均等に分散させた。

図１４Ａに示すように、形成すべき薄膜に正方形の開口３９が含まれる場合について検討する。補正単位領域４０（図８Ａ）をｙ方向にｎ等分したときの境界線が、開口３９の内部を通過し、かつ境界線よりも上の領域６０のｘ方向の歪量が、下の領域６１のｘ方向の歪量よりも小さいと仮定する。ピクセルを挿入する位置をｘ方向に均等に割り振ったとき、例えば、図１４Ａの矢印の位置が、挿入箇所として選定される。上の領域６０では、ピクセルを挿入する箇所が開口３９と重なり、下の領域６１では、ピクセルを挿入する箇所が開口３９から外れている。

図１４Ｂに、ピクセルを挿入した後のｘ方向圧縮データで定義されるピクセルの配置を示す。上の領域６０では、開口３９のｘ方向の寸法が大きくなり、下の領域６１では、開口３９のｘ方向の寸法は変化しない。このため、正方形であった開口３９の平面形状が、正方形から崩れてしまう。さらに、相対的に歪量が大きな領域６１において、開口３９を変形させず、相対的に歪量が小さな領域６０において、開口３９をｘ方向に引き延ばす結果となる。

図１４Ｃに示すように、実施例１の変形例２による方法では、ピクセルを挿入する箇所が開口３９と重なった場合、ピクセルの挿入する箇所を、開口３９の縁までずらす。

図１４Ｄに、実施例１の変形例２による方法でピクセルを挿入した後のｘ方向圧縮データで定義されるピクセルの配置を示す。上の領域６０及び下の領域６１のいずれにおいても、開口３９のｘ方向の寸法が変化しない。このため、開口３９の形状の崩れを防止することができる。

［実施例２］
図１５Ａ〜図１７を参照して、実施例２による基板製造方法について説明する。以下、実施例１との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。図５に示したステップＳＡ１からステップＳＡ６までの工程は、実施例１と実施例２とで共通である。

図１５Ａに、ステップＳＡ６（図５）で生成されたｘ方向歪修正データで定義されるパターンの外形５３を、歪が生じている基板の外形５１と共に示す。外形５３は、図１１Ｂに示した実施例１による方法で得られたｘ方向歪修正データで定義されるパターンの外形５３と同一である。

図１５Ｂに示すように、基板２７（図４）に、ｘ方向の歪が発生しておらず、ｙ方向に平行な１次元方向のみの歪が発生していると仮定する。歪が生じている基板の外形５１のｙ方向に延びる縁が、ｙ軸に平行な直線になる。ｘ方向歪修正データにおいては、図９Ａ、図９Ｂ、図１０に示したように、ｘ方向に連続したピクセルからなるデータ列が圧縮されている。このｘ方向歪修正データを、ｙ方向に連続したピクセルからなるデータ列に対
して圧縮されたｙ方向圧縮データに変換する。

図１６に、ｙ方向に連続したピクセル４３からなるデータ列、及び圧縮されたｙ方向圧縮データ４６の一例を示す。ｙ方向圧縮データ４６の各要素は、ピクセル４３の値「Ｗ」と「Ｂ」とを区別する識別符号、及び識別符号の値が割り当てられたピクセル４３がｙ方向に連続する回数を示す数値で構成される。

図１５Ｂに示すように、ｙ方向圧縮データ４６（図１６）で定義されるパターンの外形５６は、ｘ方向歪修正データで定義されるパターンの外形５３と同一である。ｙ方向圧縮データ４６で定義されるパターンの外形５６内の領域を、新たに複数の補正単位領域４１に区分する。

図１７に示すように、補正単位領域４１ごとに、ｙ方向の歪量に基づいて、ｙ方向圧縮データ４６（図１６Ｂ）に対してピクセルの挿入及び除去の処理を行う。この処理は、実施例１の図８Ａ及び図８Ｂに示したｘ方向圧縮データ４５に対するピクセルの挿入及び除去の処理と同一である。実施例１の図１１Ａ及び図１１Ｂに示したように、ピクセルの挿入及び除去が行われた補正単位領域４１を再構築する。補正単位領域４１が再構築されたパターンの外形５７のｘ方向に延びる縁は、ｘ軸に対して平行な１本の直線にはならない。

再構築されたパターンの外形５７のｘ方向に延びる縁の外側の領域５８に、「Ｗ」ピクセルを挿入する。再構築されたパターンの外形５７と、領域５８とを合成した領域の外形は、長方形になる。領域５８に「Ｗ」ピクセルを挿入することにより、ｘｙ方向歪修正データが得られる。

ｘｙ方向歪修正データに基づいて、歪が生じている基板２７（図４）に、薄膜を形成する。実施例２では、ｙ方向に関しても、ｘ方向と同様の歪修正処理が行われる。実施例２においても、実施例１と同様に、基板２７（図４）の歪の影響を緩和するために要する処理時間を短縮することができる。

［実施例３］
図１８に、実施例３による基板製造装置のステージ２２及びノズルユニット３０の平面図を示す。以下、実施例１との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。実施例３による基板製造装置は、ノズル孔３７の配列方向が変化するように、ノズルユニット３０の姿勢を調整する姿勢調整機構８０を有する。ノズル孔３７の配列方向を、ｘ方向に対して傾けると、ノズル孔３７のピッチのｘ方向成分が変化する。ステージ２２の上に、基板２７が保持される。

制御装置７０が、基板２７のｘ方向に関する歪量に基づいて、ノズル孔３７の配列方向がｘ方向に対して傾斜するように、ノズルユニット３０の姿勢を変化させる。この姿勢変化により、ノズル孔３７のピッチのｘ成分が、歪量に応じて変化する。その結果、基板２７のｘ方向に関する歪の影響を緩和することができる。

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

２０ 定盤
２１ 移動機構
２２ ステージ
２４ 支持部材
２７ 基板
２８ 撮像装置
２９ アライメントマーク
３０ ノズルユニット
３１ ノズルユニット支持機構
３２ プリント配線板
３３ 薄膜
３４ ノズルヘッド
３５ ノズルホルダ
３６ 硬化用光源
３７ ノズル孔
３８ ノズル面
３９ 開口
４０、４１ 補正単位領域
４２ ラスタフォーマットの画像データ
４３ ピクセル
４３ａ 挿入されたピクセル
４３ｖ ピクセルが除去された領域
４３Ｌ ピクセル行の左端のピクセル
４５ ｘ方向圧縮データ
４６ ｙ方向圧縮データ
５０ 歪修正処理が施されていないｘ方向圧縮データで定義されるパターンの外形
５１ 歪が生じている基板の外形
５２ 補正単位領域が再構築されたパターンの外形
５３ ｘ方向歪修正データで定義されるパターンの外形
５４ 「Ｗ」ピクセルが挿入される領域
５５ パス領域
５６ ｙ方向圧縮データで定義されるパターンの外形
５７ 補正単位領域が再構築されたパターンの外形
５８ 「Ｗ」ピクセルが挿入される領域
５９ 歪んでいる補正単位領域の外形
６０、６１ 領域
７０ 制御装置
７１ 入力装置
７２ 出力装置
８０ 姿勢調整機構

Claims (8)

1. 基板に形成すべき薄膜の形状を定義するラスタフォーマットの画像データが圧縮された圧縮データを準備する工程と、
   前記基板の面内方向に関する歪量を測定する工程と、
   測定された前記歪量に基づいて、前記圧縮データに、圧縮されたフォーマットのまま、ピクセルの挿入または除去の処理を施すことにより歪修正データを生成する工程と、
   前記歪修正データに基づいて、前記基板に薄膜を形成する工程と
   を有する基板製造方法。
2. 前記薄膜を形成する工程は、
   複数のノズル孔を有するノズルユニットを、前記ノズル孔が第１の方向に並ぶ姿勢で前記基板に対向させる工程と、
   前記第１の方向と交差する第２の方向に、前記基板及び前記ノズルユニットの一方を他方に対して移動させながら、薄膜材料の液滴を断続的に吐出させて前記薄膜を形成する工程と
   を含み、
   前記圧縮データは、前記第１の方向に関して圧縮されており、
   前記歪修正データを生成する工程において、前記基板の前記第１の方向に関する歪量に基づいて、前記圧縮データに、ピクセルの挿入または除去の処理を施す請求項１に記載の基板製造方法。
3. さらに、前記基板の前記第２の方向に関する歪量に基づいて、前記ノズルユニット及び前記基板の一方を他方に対して前記第２の方向に移動させる移動速度、及び前記ノズル孔からの薄膜材料の液滴の吐出タイミングの少なくとも一方を決定する工程を有し、
   前記薄膜を形成する工程において、前記移動速度及び前記吐出タイミングの少なくとも一方を決定する工程で決定された移動速度または吐出タイミングで前記薄膜を形成する請求項２に記載の基板製造方法。
4. 前記歪量を測定する工程の後、前記薄膜を形成する工程の前に、前記第１の方向に関する歪量に基づいて、前記ノズル孔の並ぶ方向が前記第１の方向に対して傾斜するように前記ノズルユニットの姿勢を変化させる工程を含む請求項２または３に記載の基板製造方法。
5. 基板を保持するステージと、
   前記ステージに保持された基板に向けて薄膜材料の液滴を吐出する複数のノズル孔が設けられているノズルユニットと、
   前記ステージ及び前記ノズルユニットの一方を他方に対して移動させる移動機構と、
   前記ステージに保持された基板に形成されたマークの位置を検出する位置検出装置と、
   前記移動機構及び前記ノズルユニットを制御する制御装置と
   を有し、
   前記制御装置は、
   前記基板に形成すべき薄膜の形状を定義するラスタフォーマットの画像データが圧縮された圧縮データを記憶しており、
   前記位置検出装置で検出された前記マークの位置に基づいて、前記基板の面内方向の歪量を算出し、
   算出された前記歪量に基づいて、前記圧縮データに、圧縮されたフォーマットのまま、ピクセルの挿入または除去の処理を施すことにより歪修正データを生成し、
   前記歪修正データに基づいて、前記移動機構及び前記ノズルユニットを制御することにより、前記基板に薄膜を形成する基板製造装置。
6. 前記ノズル孔は、第１の方向に並んでおり、
   前記圧縮データは、前記第１の方向に関して圧縮されており、
   前記制御装置は、
   前記基板の前記第１の方向に関する歪量に基づいて、前記圧縮データに、ピクセルの挿入または除去の処理を施すことにより、前記歪修正データを生成し、
   前記第１の方向と交差する第２の方向に、前記基板及び前記ノズルユニットの一方を他方に対して移動させながら、前記ノズル孔から薄膜材料の液滴を断続的に吐出させて前記薄膜を形成する請求項５に記載の基板製造装置。
7. 前記制御装置は、
   さらに、前記基板の前記第２の方向に関する歪量に基づいて、前記ノズルユニット及び前記基板の一方を他方に対して前記第２の方向に移動させる移動速度、及び前記ノズル孔からの薄膜材料の液滴の吐出タイミングの少なくとも一方を決定し、
   決定された移動速度または吐出タイミングで前記移動機構または前記ノズルユニットを制御することにより、前記薄膜を形成する請求項６に記載の基板製造装置。
8. さらに、前記ノズル孔の配列する方向が変化するように前記ノズルユニットの姿勢を調整する姿勢調整機構を有し、
   前記制御装置は、前記基板の前記第１の方向に関する歪量に基づいて、前記ノズル孔の並ぶ方向が前記第１の方向に対して傾斜するように前記ノズルユニットの姿勢を変化させる請求項６または７に記載の基板製造装置。

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