JPH11253860A - Pattern forming device and method therefor - Google Patents
Pattern forming device and method thereforInfo
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- JPH11253860A JPH11253860A JP7854698A JP7854698A JPH11253860A JP H11253860 A JPH11253860 A JP H11253860A JP 7854698 A JP7854698 A JP 7854698A JP 7854698 A JP7854698 A JP 7854698A JP H11253860 A JPH11253860 A JP H11253860A
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- Coating Apparatus (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウエハや液晶
用基板あるいはプリント基板等にパターンを形成するた
めの装置および方法に関する。The present invention relates to an apparatus and a method for forming a pattern on a semiconductor wafer, a liquid crystal substrate or a printed circuit board.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の半導体集積回路や液晶用基板等の
製造工程は、例えば半導体で考えると、図5に示すよう
に、レジスト塗布(主にスピンコート)、プリベーク、
マスクとの位置合わせ、露光、 現像、ポストべーク、エ
ッチング、不要レジスト除去の工程を繰り返し行なう。2. Description of the Related Art Conventional semiconductor integrated circuit and liquid crystal substrates are manufactured by a resist coating (mainly spin coating), prebaking,
The steps of aligning with the mask, exposing, developing, post-baking, etching and removing unnecessary resist are repeated.
【0003】この方法ではスピンコートによりレジスト
を塗布するので大量に廃レジストが発生し、コストが
高くなったり、環境への配慮が必要である、等の問題
があった。また、工程を繰り返すごとに対応したマスク
を用意する必要があり、この面からもコストが高くな
るとか、工程数が多いため歩留まりが低下する、等の
問題があった。[0003] In this method, since the resist is applied by spin coating, a large amount of waste resist is generated, and there are problems such as an increase in cost and consideration for the environment. In addition, it is necessary to prepare a mask corresponding to each repetition of the process, and from this point of view, there are problems such as an increase in cost and a decrease in yield due to the large number of processes.
【0004】またこれらの欠点を補うべく特公平5−1
0817、特開平7−219236等が提案されてい
る。In order to make up for these disadvantages, Japanese Patent Publication No. 5-1
0817 and JP-A-7-219236.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記特公
平5−10817記載の従来例では、スピンコートの
替わりにオリフィスを使用しているので塗布段階での廃
レジストは大幅に減らすことができるが、 各工程を繰り
返すごとにマスクが必要でありコストが高くなる、マ
スク・パターン間の高精度な位置合わせ機構が必要であ
る、という問題は解決されていない。さらに、パター
ン描画後不要部分をエッチング等により除去するので廃
材は減るがなくなってはいない。However, in the conventional example described in Japanese Patent Publication No. 5-10817, an orifice is used instead of spin coating, so that the amount of waste resist at the coating stage can be greatly reduced. The problem that a mask is required every time the process is repeated and the cost is increased, and a highly accurate alignment mechanism between the mask and the pattern is required is not solved. Further, since unnecessary portions are removed by etching or the like after pattern drawing, waste materials are not reduced but are not eliminated.
【0006】また特開平7−219236には、インク
ジェット方式でパターンを描画する方法については述べ
られているが、半導体、液晶等を実際に製造していくた
めの具体的な方法については開示されていない。Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-219236 describes a method of drawing a pattern by an ink jet method, but discloses a specific method for actually manufacturing semiconductors, liquid crystals, and the like. Absent.
【0007】本発明は、上記従来法の有する欠点を解消
しかつ、安価・高精度な半導体、液晶基板、プリント基
板等の製造装置および製造方法を提供することを目的と
するものである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an inexpensive and highly accurate apparatus and method for manufacturing a semiconductor, a liquid crystal substrate, a printed circuit board, and the like while solving the disadvantages of the conventional method.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段および作用】上記の目的を
達成するため本発明では、基板にパターンを描画するた
めに、複数の描画ノズルを備えたヘッドと基板間の距離
・傾きを測定し、 測定結果に基づき基板・ヘッド間の距
離、 傾きが一定となるよう基板位置を制御するととも
に、既に基板に描かれたパターン位置を検出し、 検出結
果に基づきヘッドの位置合わせを行ない、基板をヘッド
と平行な平面内を移動させながら、 基板の位置によりヘ
ッドから描画樹脂を吐出させ任意のパターンを描画す
る。According to the present invention, in order to achieve the above object, in order to draw a pattern on a substrate, a distance and a tilt between a head having a plurality of drawing nozzles and the substrate are measured. Based on the measurement results, the position of the substrate is controlled so that the distance and inclination between the substrate and the head are constant, the pattern position already drawn on the substrate is detected, the head is aligned based on the detection result, and the substrate is moved to the head. While moving in a plane parallel to the substrate, the drawing resin is discharged from the head depending on the position of the substrate to draw an arbitrary pattern.
【0009】この結果、任意のパターンが描画可能、
高精度な描画が可能、基板・ ヘッド間の傾きを一定
にしているので基板平面度の影響を受けず高精度な描画
が可能、および高精度なパターン重ね合わせが可能、
別なパターンを描画する場合でもヘッドへの描画パタ
ーンを変更するのみでよく、 特にマスク等を必要とせず
安価である、パターン構成が容易である、等の効果が
得られる。As a result, an arbitrary pattern can be drawn,
High-precision drawing is possible, high-precision drawing is not affected by the flatness of the substrate because the inclination between the substrate and the head is constant, and high-precision pattern superposition is possible.
In the case of drawing another pattern, it is only necessary to change the pattern to be drawn on the head, and effects such as inexpensiveness without the need for a mask or the like and easy pattern configuration can be obtained.
【0010】本発明によれば、特に、吐出材料(パター
ン形成材料)に感光性レジストを使用することにより、
半導体、液晶基板等の製造に展開可能である。また、吐
出材料に光硬化あるいは熱硬化樹脂を使用することによ
り、光造形に適用が可能である。さらに、吐出材料に2
液混合タイプの樹脂を使用することにより、平面、立体
の造形に適用が可能である。According to the present invention, in particular, by using a photosensitive resist as a discharge material (pattern forming material),
It can be applied to the manufacture of semiconductors, liquid crystal substrates and the like. In addition, by using a light-curing or thermosetting resin as the ejection material, it can be applied to optical shaping. In addition, 2
By using a liquid-mixing type resin, it can be applied to flat and three-dimensional modeling.
【0011】本発明においては、 複数の材料を描画する
ためにヘッドを材料分用意するのが好ましい。このこと
により、簡便な構成で高精度な描画が可能であり、
描画材料が変化してもヘッドの交換のみでよく、装置構
成を変える必要が無く安価で高精度なパターン描画が可
能となる。基板としては、シリコンウエハ、 透明ガラス
基板、 プリント基板材料を使用することができる。した
がって、半導体、液晶基板、プリント基板等が製造可能
である。In the present invention, it is preferable to prepare a head for each material in order to draw a plurality of materials. This enables high-precision drawing with a simple configuration,
Even if the drawing material changes, it is only necessary to replace the head, and it is not necessary to change the apparatus configuration, and it is possible to perform inexpensive and highly accurate pattern drawing. As the substrate, a silicon wafer, a transparent glass substrate, or a printed circuit board material can be used. Therefore, a semiconductor, a liquid crystal substrate, a printed circuit board, and the like can be manufactured.
【0012】なお、特開平7−219236には、イ
ンクジェット方式でパターンを描画する方法については
述べられているが、半導体、液晶等を製造していくため
には複数の工程を経る必要があり、 既に描画したパター
ンとの位置合わせ、複数の材料を描画するといった実際
に製造していくための工程が考慮されていない、等の問
題があった。Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-219236 describes a method of drawing a pattern by an ink jet method. However, it is necessary to go through a plurality of steps in order to manufacture a semiconductor, a liquid crystal and the like. There is a problem that a process for actually manufacturing such as positioning with a pattern already drawn and drawing a plurality of materials is not considered.
【0013】[0013]
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図1は本発明の一実施例に係る描画装置の全体図で
ある。同図において、1は描画基板、2は描画へッドユ
ニット、3 (31〜33) はヘッド基板間の距離測定装
置、4はヘッド・基板間の平面内のアライメント検出装
置、5はへッドユニット洗浄装置、6はXY平面内移動
ステージ、7はθ−Z−チルト移動ステージ、9は基板
搬送用ロボットである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall view of a drawing apparatus according to one embodiment of the present invention. In the drawing, 1 is a drawing substrate, 2 is a drawing head unit, 3 (31 to 33) is a distance measuring device between head substrates, 4 is an alignment detecting device in a plane between the head and the substrate, 5 is a head unit cleaning device. , 6 is a moving stage in the XY plane, 7 is a θ-Z-tilt moving stage, and 9 is a substrate transfer robot.
【0014】図2は図1におけるステージ6および7の
詳細図である。同図において、8(81〜83)はZ−
チルト駆動用アクチュエータである。図3は図1の装置
の制御システムを示す。図3において、100は描画装
置全体、58は製造装置100の全体動作を制御するコ
ントローラ、65はティーチングペンダント59とデー
タの受け渡しを行なうインターフェース、66は描画装
置100の制御を行なうCPU、67はCPU66を作
動させるための制御プログラムを記憶しているROM、
68は生産情報等を記憶するRAM、70は吐出を制御
する吐出制御部、 71は描画装置100のXYステージ
6およびθ−Z−チルト移動ステージ7の動作を制御す
る制御部である。FIG. 2 is a detailed view of the stages 6 and 7 in FIG. In the figure, 8 (81 to 83) is Z-
This is a tilt drive actuator. FIG. 3 shows a control system of the apparatus of FIG. 3, reference numeral 100 denotes the entire drawing apparatus; 58, a controller for controlling the entire operation of the manufacturing apparatus 100; 65, an interface for transferring data to and from the teaching pendant 59; 66, a CPU for controlling the drawing apparatus 100; ROM storing a control program for operating the
68 is a RAM that stores production information and the like, 70 is an ejection control unit that controls ejection, and 71 is a control unit that controls operations of the XY stage 6 and the θ-Z-tilt movement stage 7 of the drawing apparatus 100.
【0015】図4は図1の装置における描画シーケンス
を示す。以下、図4を参照しながら図1〜3に示す描画
装置の動作を説明する。上記構成において、基板搬送用
ロボット9により描画基板1をθ−Z−チルトステージ
7上に搭載する。基板搭載後、ステージ動作制御部71
によりXYステージ6をヘッド・基板間の距離測定位置
に移動させ、距離測定装置31〜33によりへッド・基
板間の距離を測定し、θ−Z−チルトステージ7上のZ
−チルト駆動用アクチュエータ81〜83により所定の
値となるようヘッド・基板間の距離を合わせる。なお、
本実施例では基板搭載地に基板・ヘッド間の距離を合わ
せているが、描画中にリアルタイムに距離計測および位
置合わせを行なってもよい。FIG. 4 shows a drawing sequence in the apparatus shown in FIG. Hereinafter, the operation of the drawing apparatus shown in FIGS. 1 to 3 will be described with reference to FIG. In the above configuration, the drawing substrate 1 is mounted on the θ-Z-tilt stage 7 by the substrate transfer robot 9. After mounting the substrate, the stage operation controller 71
The XY stage 6 is moved to the distance measurement position between the head and the substrate by using the distance measuring devices 31 to 33, the distance between the head and the substrate is measured, and the Z on the θ-Z-tilt stage 7 is measured.
-The distance between the head and the substrate is adjusted by the tilt driving actuators 81 to 83 so as to have a predetermined value. In addition,
In this embodiment, the distance between the substrate and the head is adjusted to the substrate mounting location. However, the distance measurement and the alignment may be performed in real time during drawing.
【0016】ヘッド・基板間の距離合わせ後、基板1に
既にパターンが描画されている場合にはXYステージ6
をアライメント検出位置に移動させ、アライメント検出
装置4により既描画パターンとヘッド間のアライメント
検出を行ない、θ−Z−チルトステージ7上のθ駆動用
アクチュエータ(不図示)によりアライメント合わせを
行なう。アライメント合わせ後、XYステージ6により
描画開始位置に移動させ、描画ヘッド2に吐出制御部7
0により吐出位置および吐出ノズルの制御を行ないなが
ら描画する。描画終了後、XYステージ6により基板搬
出位置に移動し、描画済み基板を排出し、新基板を搭載
する。この基板交換の間にヘッドユニット洗浄装置5に
より描画ヘッドユニット2の洗浄を行なう。 また、 描画
された基板は次工程に進み、上記描画を必要回数繰り返
して半導体、液晶基板またはプリント基板等を製造す
る。After the distance between the head and the substrate is adjusted, if a pattern has already been drawn on the substrate 1, the XY stage 6
Is moved to the alignment detection position, alignment detection between the already drawn pattern and the head is performed by the alignment detection device 4, and alignment is performed by the θ driving actuator (not shown) on the θ-Z-tilt stage 7. After the alignment, the XY stage 6 is moved to the drawing start position, and the discharge control unit 7 is
With 0, drawing is performed while controlling the discharge position and the discharge nozzle. After the drawing, the XY stage 6 moves the substrate to the substrate carry-out position, discharges the drawn substrate, and mounts a new substrate. During the substrate replacement, the drawing head unit 2 is cleaned by the head unit cleaning device 5. The drawn substrate proceeds to the next step, and the drawing is repeated a required number of times to produce a semiconductor, a liquid crystal substrate, a printed board, or the like.
【0017】本構成の特徴として、 従来の製造方法(図
5)に比較して 大幅な工程短縮となりコストダウンとなる、 マスクを必要とせずこの面からもコストダウンとな
る、 パターンの変更が容易、 エッチング、 不要レジスト除去工程が必要なく工程短
縮、 コストダウンとなる、および 不要レジスト除去後の廃材の処理等が必要なく、環境
への影響も有利、等の長所がある。The features of this configuration are that the process is significantly shortened and the cost is reduced as compared with the conventional manufacturing method (FIG. 5), the cost is reduced without using a mask, and the pattern can be easily changed. There is an advantage in that the process does not require etching and unnecessary resist removal processes, thereby shortening the process and reducing costs. In addition, there is no need to dispose of waste materials after removing unnecessary resists, and the effect on the environment is also advantageous.
【0018】またスピンコートに比較して、 大幅な材料節約となりコストダウンとなる(スピンコ
ートでは投入した材料に比較して使用される材料は2〜
3%程度)、 材料の裏廻り等が無く、ゴミの問題からも有利であ
る、および 大型化が容易(スピンコートでは大型化に伴い、 中心
部と周辺の速度差が大きくなり、均一塗布が困難にな
る)、等の特徴がある。Further, as compared with spin coating, a large amount of material can be saved and the cost can be reduced.
There is no material wraparound, which is advantageous from the problem of dust. Also, it is easy to increase the size (in spin coating, the speed difference between the center and the periphery increases as the size increases, and uniform coating can be achieved). It becomes difficult).
【0019】[0019]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、 大幅な工程短縮、材料節約となりコストダウンとな
る、 マスクを必要とせずこの面からもコストダウンとな
る、 パターンの変更が容易である、 不要レジスト除去後の廃材の処理等が必要なく、環境
への影響も有利である、 材料の裏廻り等が無くゴミの問題からも有利である、 大型化が容易である、等の特徴がある。As described above, according to the present invention, the process can be greatly reduced, the material can be saved and the cost can be reduced, the cost can be reduced without using a mask, and the pattern can be easily changed. There is no need to dispose of waste materials after removing unnecessary resist, and it has an advantageous effect on the environment.It is also advantageous from the problem of dust because there is no material behind, and it is easy to increase the size. There is.
【図1】 本発明の一実施例に係る描画装置の全体図で
ある。FIG. 1 is an overall view of a drawing apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】 図1におけるステージ6および7の詳細図で
ある。FIG. 2 is a detailed view of stages 6 and 7 in FIG.
【図3】 図1の装置の制御システムを示すブロック図
である。FIG. 3 is a block diagram showing a control system of the apparatus of FIG.
【図4】 図1の装置における描画シーケンスを示すフ
ロー図である。FIG. 4 is a flowchart showing a drawing sequence in the apparatus of FIG. 1;
【図5】 従来の半導体製造シーケンスを示すフロー図
である。FIG. 5 is a flowchart showing a conventional semiconductor manufacturing sequence.
1:基板、2:描画ヘッドユニット、3 (31〜33)
:へッド基板間のZ−チルト検出装置、4:ヘッド・
基板間のアライメント検出装置、5:ヘッドユニット洗
浄装置、6:XY平面内移動ステージ、7:θ−Z−チ
ルトステージ、8 (81〜83) :Z−チルト駆動用ア
クチュエータ、9:基板搬送用ロボット、58:製造装
置100の全体動作を制御するコントローラ、65:テ
ィーチングペンダント59とデータの受け渡しを行なう
インターフェース、66:描画装置100の制御を行な
うCPU、67:CPU66を作動させるための制御プ
ログラムを記憶しているROM、68:生産情報等を記
憶するRAM、70:吐出を制御する吐出制御部、7
1:描画装置100のXYステージ6,θ−Z−チルト
ステージ7の動作を制御する制御部、100:描画装置
全体。1: substrate, 2: drawing head unit, 3 (31-33)
: Z-tilt detecting device between head substrates, 4: head
Alignment detection device between substrates, 5: head unit cleaning device, 6: XY plane moving stage, 7: θ-Z-tilt stage, 8 (81-83): Z-tilt drive actuator, 9: substrate transfer Robot 58, a controller for controlling the overall operation of the manufacturing apparatus 100; 65, an interface for transferring data to and from the teaching pendant 59; 66, a CPU for controlling the drawing apparatus 100; 67, a control program for operating the CPU 66; ROM stored therein, 68: RAM for storing production information, etc., 70: discharge control unit for controlling discharge, 7
1: a control unit for controlling the operations of the XY stage 6 and the θ-Z-tilt stage 7 of the drawing apparatus 100; 100: the whole drawing apparatus.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // G03F 7/16 501 H01L 21/88 B ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI // G03F 7/16 501 H01L 21/88 B
Claims (9)
ルをパターンが形成される基板と相対する位置に備えた
ヘッドと、 前記ヘッドと基板間の隙間を測定する検出器と、 前記測定結果により基板とヘッドの相対的な姿勢および
前記隙間が一定となるよう保持する機構と、 基板を保持した状態で、基板表面に平行な平面内におけ
る基板とへッドの相対位置情報を測定しながら基板とへ
ッドを相対的に移動させる計測・制御手段と、 前記基板に描かれたパターンあるいは基準マークの位置
を測定する手段と、 前記測定結果に基づきパターンあるいは基準マークに対
してヘッドの位置を調整する調整手段と、 パターン情報を作成する手段とを具備し、前記パターン
情報をヘッドの吐出制御部に入力し、前記相対位置情報
によりへッドからパターン形成材料を吐出し所望のパタ
ーンを描画し形成することを特徴とするパターン形成装
置。1. A head provided with a plurality of nozzles for ejecting a pattern forming material at a position facing a substrate on which a pattern is formed, a detector for measuring a gap between the head and the substrate, and a substrate based on the measurement result. A mechanism for holding the relative posture of the head and the gap constant, and a method for measuring the relative position information of the substrate and the head in a plane parallel to the substrate surface while holding the substrate, and Measurement / control means for relatively moving the head; means for measuring the position of a pattern or reference mark drawn on the substrate; adjusting the position of the head with respect to the pattern or reference mark based on the measurement result And a means for creating pattern information. The pattern information is input to a discharge control unit of a head, and a pattern is formed from a head based on the relative position information. A pattern forming apparatus which discharges a pattern forming material to draw and form a desired pattern.
ークに対して前記ヘッドを位置合わせする手段をさらに
有することを特徴とする請求項1記載のパターン形成装
置。2. The pattern forming apparatus according to claim 1, further comprising means for aligning the head with an existing pattern or a reference mark on the substrate.
であることを特徴とする請求項1または2記載のパター
ン形成装置。3. The pattern forming apparatus according to claim 1, wherein the pattern forming material is a photosensitive resist.
は熱硬化樹脂であることを特徴とする請求項1または2
記載のパターン形成装置。4. The method according to claim 1, wherein the pattern forming material is a photo-curing or thermosetting resin.
The pattern forming apparatus described in the above.
あり、それぞれ異なるへッドから噴射されることを特徴
とする請求項1または2記載のパターン形成装置。5. The pattern forming apparatus according to claim 1, wherein the liquid resin is a two-liquid type resin, and is ejected from different heads.
在することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに
記載のパターン形成装置。6. The pattern forming apparatus according to claim 1, wherein the number of the heads is equal to the number of materials to be written.
基板またはプリント基板であることを特徴とする請求項
1〜6のいずれか1つに記載のパターン形成装置。7. The pattern forming apparatus according to claim 1, wherein the substrate is a silicon wafer, a transparent glass substrate, or a printed circuit board.
えたヘッドを、パターンが形成される基板と相対する位
置に配置し、 前記へッドと基板間の距離を測定する検出器で測定し、 前記基板をへッドに対して姿勢および隙間が一定となる
よう保持し、 基板を保持した状態で、 基板をヘッドに対して平行な平
面内で移動させ、 前記へッドにパターン情報を入力し、 前記移動体の位置情報によりヘッドから液体樹脂を噴射
させてパターンを描画し形成するパターン形成方法にお
いて、 パターンが存在しない基板に対しては、前記移動体の位
置情報によりヘッドから液体樹脂を噴射させてパターン
を描画し、 既にパターンが存在する基板に対しては既存のパターン
あるいは基板上に存在する基準マークに対してへッドを
位置合わせし、前記移動体の位置情報によりヘッドから
液体樹脂を噴射させパターンを描画することを特徴とす
るパターン形成方法。8. A head having a plurality of nozzles for ejecting a liquid resin is disposed at a position facing a substrate on which a pattern is formed, and the head is measured by a detector for measuring a distance between the head and the substrate. Holding the substrate with a constant attitude and gap with respect to the head; moving the substrate in a plane parallel to the head while holding the substrate; In a pattern forming method of drawing and forming a pattern by ejecting a liquid resin from a head based on the position information of the moving body, for a substrate having no pattern, the liquid resin is moved from the head based on the position information of the moving body. To draw a pattern, align the head with an existing pattern or a reference mark existing on the Pattern forming method which is characterized in that the position information of drawing a pattern by ejecting liquid resin from the head.
たことを特徴とする半導体集積回路、液晶基板またはプ
リント基板。9. A semiconductor integrated circuit, a liquid crystal substrate, or a printed circuit board manufactured by the method according to claim 7.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7854698A JPH11253860A (en) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | Pattern forming device and method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7854698A JPH11253860A (en) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | Pattern forming device and method therefor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11253860A true JPH11253860A (en) | 1999-09-21 |
Family
ID=13664926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP7854698A Pending JPH11253860A (en) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | Pattern forming device and method therefor |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH11253860A (en) |
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- 1998-03-12 JP JP7854698A patent/JPH11253860A/en active Pending
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