JPWO2013015093A1

JPWO2013015093A1 - 基板製造装置

Info

Publication number: JPWO2013015093A1
Application number: JP2013525646A
Authority: JP
Inventors: 靖仁中森; 礒　圭二; 圭二礒; 裕司岡本; 達朗白石; 英志市川; 和晴内海
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2011-07-27
Filing date: 2012-07-06
Publication date: 2015-02-23
Anticipated expiration: 2032-07-06
Also published as: TWI520789B; JP5653523B2; TW201309396A; CN103718660B; KR20140024952A; KR101535221B1; WO2013015093A1; CN103718660A

Abstract

下地基板が塗布ステージに保持される。ノズルユニットが、塗布ステージに保持された下地基板に対向し、複数のノズル孔から下地基板に向かって薄膜材料の液滴を吐出する。リザーバタンクに薄膜材料が蓄積される。供給系が、リザーバタンクからノズルユニットに薄膜材料を供給する。第１の熱源がリザーバタンクを加熱する。第１の温度センサがリザーバタンクの温度を測定する。第２の熱源が供給系の少なくとも１箇所を加熱する。第２の温度センサが供給系の少なくとも１箇所の温度を測定する。温度制御装置が、第１の温度センサ及び第２の温度センサの測定結果に基づき、リザーバタンク内の薄膜材料の温度と、供給系を流れる薄膜材料の温度とが、温度の目標範囲内に収まるように、第１の熱源及び第２の熱源を制御する。

Description

本発明は、加熱された薄膜材料をノズル孔から下地基板に向けて吐出して薄膜を形成する基板製造装置に関する。

ノズルヘッドから薄膜材料の液滴を吐出して、対象物である下地基板の表面に、所定のパターンを有する薄膜を形成する技術が知られている（例えば、特許文献１）。薄膜を形成すべき対象物は、例えばプリント基板であり、薄膜材料はソルダーレジストである。対象物をノズルヘッドに対して移動させるために、ＸＹステージ等の可動ステージに対象物が保持される。

液状の薄膜材料は、循環装置から供給系配管を通ってノズルヘッドに供給され、余分な薄膜材料が、回収系の配管を通って循環装置に回収される。薄膜材料の良好な循環を維持するために、薄膜材料を加熱して、粘度を低下させることが好ましい。

特開２００４−１０４１０４

ノズル孔から吐出される薄膜材料の液滴の体積を一定に維持するために、ノズルヘッド内において薄膜材料の温度を目標温度と等しくすることが好ましい。ノズルヘッドまで薄膜材料を輸送する配管内での温度の低下を考慮すると、循環系の上流側では、ノズルヘッド内の目標温度よりも高い温度まで薄膜材料を加熱しておかなければならない。ところが、薄膜材料の温度を高くし過ぎると、薄膜材料が変質する（具体的には硬化する）場合がある。

本発明の目的は、薄膜材料の温度の過度の上昇を抑制し、かつノズル孔の位置で目標温度に近づけることができる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、
薄膜を形成すべき下地基板を保持する塗布ステージと、
前記塗布ステージに保持された下地基板に対向し、複数のノズル孔から前記下地基板に向かって薄膜材料の液滴を吐出するノズルユニットと、
薄膜材料を蓄積するリザーバタンクと、
前記リザーバタンクから前記ノズルユニットに前記薄膜材料を供給する供給系と、
前記リザーバタンクを加熱する第１の熱源と、
前記リザーバタンクの温度を測定する第１の温度センサと、
前記供給系の少なくとも１箇所を加熱する第２の熱源と、
前記供給系の少なくとも１箇所の温度を測定する第２の温度センサと、
前記第１の温度センサ及び前記第２の温度センサの測定結果に基づき、前記リザーバタンク内の薄膜材料の温度と、前記供給系を流れる薄膜材料の温度とが、温度の目標範囲内に収まるように前記第１の熱源及び前記第２の熱源を制御する温度制御装置と
を有する基板製造装置が提供される。

薄膜材料の温度が、温度の目標範囲内に収まるように制御されるため、ノズル孔の位置において薄膜材料の温度を目標温度に近づけるとともに、薄膜材料の供給経路の上流において薄膜材料の過度の温度上昇を抑制することができる。

図１は、実施例１による薄膜形成装置の概略図である。図２は、実施例１による薄膜形成装置の支持板の平面図である。図３は、実施例１による薄膜形成装置の支持板の底面図である。図４は、実施例１による薄膜形成装置の隔離板及びその内部に搭載された部品の断面図である。図５は、実施例１による薄膜形成装置の循環器の概略図である。図６は、実施例１による薄膜形成装置の供給用配管の断面図である。図７は、実施例１の変形例による薄膜形成装置の供給用配管のらせん状部分の側面図である。図８は、実施例２による薄膜形成装置の概略図である。図９は、実施例３による薄膜形成装置の概略図である。図１０は、実施例４による基板製造装置の概略図である。図１１は、実施例５による基板製造装置の側面図である。図１２Ａ及び図１２Ｂは、それぞれ薄膜材料吐出装置の１つのノズルヘッドの底面図及び断面図である。図１３は、薄膜材料吐出装置及び下地基板の側面図である。図１４Ａは、形成すべき薄膜パターンのラスタフォーマットの画像データを２次元的に示す図であり、図１４Ｂは、ノズルヘッド及び下地基板の側面図である。図１５Ａは、プリント配線板に形成した薄膜パターンをラスタフォーマットの画像データとして２次元的に示す図であり、図１５Ｂは、ｘ軸方向に伸長したノズルヘッド及びプリント配線板の側面図である。図１６は、実施例５による基板製造装置の制御系のブロック図である。図１７Ａは、ノズルヘッドの熱膨張を加味して、下地基板に形成した薄膜パターンをラスタフォーマットの画像データとして示す図であり、図１７Ｂは、ノズルヘッド及び下地基板の側面図である。図１８は、下地基板に薄膜パターンを形成するときの下地基板とノズルヘッドとの平面図である。図１９は、実施例７による基板製造装置の概略図である。図２０Ａは、アライメントステーションに備えられたアライメント装置の概略図であり、図２０Ｂは、アライメントステーションに搬送され、チャックプレートに吸着保持された基板を示す平面図であり、図２０Ｃは、θ補正後のチャックプレートに吸着保持された基板を示す平面図である。図２１Ａは、塗布ステーションに備えられた液滴吐出装置の概略図であり、図２１Ｂは、液滴吐出装置のノズルユニット近傍の側面図である。図２２Ａは、ノズルユニットの斜視図であり、図２２Ｂは、ノズルユニットの底面図であり、図２２Ｃは、ノズルユニットの概略的な平面図である。図２３は、実施例８による基板製造装置の概略図である。図２４Ａは、薄膜パターンの設計値に基づくビットマップを示す図であり、図２４Ｂは、補正後のビットマップを示す図である。

［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。基台１０にＸ方向移動機構１１が支持されている。Ｙ方向移動機構１２が、Ｘ方向移動機構１１に支持されている。Ｘ方向移動機構１１は、Ｙ方向移動機構１２を、水平面に対して平行なｘｙ面内のｘ方向に移動させる。塗布ステージ１３がＹ方向移動機構１２に支持されている。Ｙ方向移動機構１２は塗布ステージ１３をｙ方向に移動させる。塗布ステージ１３は、その上面（保持面）に、対象物（下地基板）１５を保持し、吸着する。対象物１５は、例えばソルダーレジストが形成されていないプリント基板である。

塗布ステージ１３の上方に、薄膜材料吐出装置２０が配置されている。薄膜材料吐出装置２０は、複数のノズルヘッド２１を含む。ノズルヘッド２１は、塗布ステージ１３に保持された対象物１５に対向する。対象物１５に対向する面に複数のノズル孔が形成されている。ノズルヘッド２１のノズル孔から対象物１５に向けて、薄膜材料の液滴が吐出される。液滴の吐出は、例えば圧電素子により行われる。対象物１５をｘ方向またはｙ方向に移動させながら、所定のノズル孔から所定のタイミングで液滴を吐出することにより、対象物１５の表面に薄膜パターンを形成することができる。

複数のノズルヘッド２１は、支持板２４に支持されている。ノズルヘッド２１の各々に、圧電素子を駆動するためのドライバ回路基板２２が取り付けられている。支持板２４に、複数のマニホールド２３が搭載されている。例えば、４個のノズルヘッド２１に対して１個のマニホールド２３が配備される。

支持板２４に、循環装置４０が搭載されている。循環装置４０から各マニホールド２３に、供給用配管３０を通して液状の薄膜材料が供給される。各マニホールド２３から循環装置４０に、回収用配管３１を通して液状の薄膜材料が回収される。循環装置４０は、回収用配管３１を通って回収された薄膜材料を、供給用配管３０に送出する。マニホールド２３の各々は、供給された薄膜材料を、複数のノズルヘッド２１に分配する。

循環装置４０内にヒータ（熱源）４３が配置されている。ヒータ４３は、循環する薄膜材料を加熱する。供給用配管３０及び回収用配管３１の各々の周囲にも複数のヒータ（熱源）７０が配置されている。ヒータ４３に温度計（温度センサ）３２が取り付けられており、複数のヒータ７０のそれぞれに、温度計（温度センサ）３３が取り付けられている。温度計３２、３３の出力が温度制御装置３５に入力される。温度制御装置３５は、温度計３２及び３３の出力に基づいて、ヒータ４３及び７０を制御する。

図１では、１本の供給用配管３０についてのみヒータ７０及び温度センサ３３を表示しているが、実際には、すべての供給用配管３０及びすべての回収用配管３１にヒータ７０及び温度センサ３３が配置されている。また、ヒータ７０は、循環装置４０に接続された端部からマニホールド２３に接続された端部までの全長に亘って配置されている。このヒータ７０が、温度制御装置３５によって制御されることにより、循環する薄膜材料の温度を目標温度に維持することができる。なお、薄膜材料が供給用配管３０を流れるときの温度の低下量が少ない場合には、供給用配管３０の周囲にはヒータ７０を配置しなくてもよい。また、回収用配管３１を流れる薄膜材料の粘度が十分低く維持される場合には、回収用配管３１の周囲にヒータ７０を配置しなくてもよい。

循環装置４０に設けられたヒータ４３で、薄膜材料を目標温度よりもやや低い温度まで加熱し、供給用配管３０の周囲に配置したヒータ７０で薄膜材料を目標温度まで加熱するようにしてもよい。この場合、薄膜材料は、ノズルヘッド２１に到達した時点で、目標温度まで加熱されている。より一般的には、循環装置４０、供給用配管３０、マニホールド２３、ノズルヘッド２１、及び回収用配管３１で構成される循環系内において、薄膜材料の温度が温度の目標範囲内に維持され、ノズルヘッド２１内において薄膜材料が目標温度に到達するように、ヒータ４３、７０を制御すればよい。

支持板２４の上に配置されたマニホールド２３、ドライバ回路基板２２、供給用配管３０、回収用配管３１、循環装置４０、温度制御装置３５を、被覆板２５が覆う。支持板２４と被覆板２５は、マニホールド２３、ドライバ回路基板２２、供給用配管３０、回収用配管３１、循環装置４０、及び温度制御装置３５が配置された空間を、塗布ステージ１３が配置された空間から隔離する。本明細書において、支持板２４及び被覆板２５を「隔離板（または、隔離部材）２６」という。被覆板２５の内面に、断熱材２７が貼りつけられている。なお、被覆板２５自体を断熱機能の高い材料で形成してもよい。

隔離板２６の外側に、外付けタンク４８が配備されている。外付けタンク４８内に、液状の薄膜材料が収容されている。循環装置４０等からなる循環系内の薄膜材料が少量になると、外付けタンク４８から循環系内に薄膜材料が補充される。

第１の排気装置５０が隔離板２６内の空間を排気する。隔離板２６に外気取入口５１が形成されている。外気取入口５１から隔離板２６の内部空間に流入した気体が、第１の排気装置５０によって排気される。

Ｘ方向移動機構１１、Ｙ方向移動機構１２、塗布ステージ１３、及び薄膜材料吐出装置２０は、エンクロージャ１６内に格納されている。エンクロージャ１６に、外気取入口５６が形成されている。外気取入口５６には、例えばＨＥＰＡフィルタが取り付けられている。第２の排気装置５５が、エンクロージャ１６の内部空間を排気する。第２の排気装置５５による排気口は、塗布ステージ１３の側方に配置されている。このため、エンクロージャ１６内に、横方向の気流が発生する。

循環装置４０内のヒータ４３、及び供給用配管３０と回収用配管３１とを加熱するためのヒータ７０からの発熱により、隔離板２６内の空間の温度が上昇する。温度が上昇する空間と、塗布ステージ１３が配置された空間とが、隔離板２６によって相互に隔離されている。このため、隔離板２６内の加熱された気体が、対流によってＸ方向移動機構１１、Ｙ方向移動機構１２、及び塗布ステージ１３まで輸送されることを防止できる。その結果、Ｘ方向移動機構１１、Ｙ方向移動機構１２、及び塗布ステージ１３の温度上昇を抑制することができる。断熱材２７を配置しない構成でも、対流による熱伝達を抑制することができる。また、第２の排気装置５５によってエンクロージャ１６内に横方向の気流が発生する。このため、隔離板２６の外側の表面に接する比較的高温の気体を、塗布ステージ１３に到達する前に効率的に排気することができる。

なお、上方から下方に向かう気流を発生させる構成であっても、隔離板２６を配置すれば、隔離板２６内の高温の気体が塗布ステージ１３に到達しなくなる。このため、隔離板２６を配置しない構成に比べて、塗布ステージ１３の温度上昇を抑制することができる。

また、隔離板２６内が第１の排気装置５０で排気されるため、断熱材２７の有無に関わらず、隔離板２６内の過度の温度上昇を防止することができる。このように、隔離板２６が、その内部に気体を閉じ込める機能を持つ。これに対し、断熱材２７は、隔離板２６内の空間から塗布ステージ１３が配置された空間への熱伝導を抑制する。

上述のように、実施例１による薄膜形成装置においては、Ｘ方向移動機構１１、Ｙ方向移動機構１２、及び塗布ステージ１３の温度上昇を抑制することができる。これにより、塗布ステージ１３の高い位置精度を維持することが可能になる。

図２に、実施例１による基板製造装置の支持板２４、ノズルヘッド２１、及びマニホールド２３の平面図を示す。

ノズルヘッド２１が、２行８列の行列状に配置されている。ｘ方向に８個のノズルヘッド２１が並び、ｙ方向に２個のノズルヘッド２１が並んでいる。本明細書において、複数のノズルヘッド２１をまとめて「ノズルユニット」という場合がある。２行２列分（合計４個）のノズルヘッド２１に対して１個のマニホールド２３が配備されている。供給用配管３０からマニホールド２３の供給用流入口２３Ａに液状の薄膜材料が供給され、マニホールド２３の回収用流出口２３Ｂから回収用配管３１を通して薄膜材料が循環装置４０（図１）に回収される。

ノズルヘッド２１の各々に、流入口２８及び流出口２９が形成されている。マニホールド２３の供給用流入口２３Ａに流入した薄膜材料は、マニホールド２３内で分岐して、４個の供給用流出口２３Ｃから流出する。４個の供給用流出口２３Ｃから流出した薄膜材料は、それぞれノズルヘッド２１の流入口２８に輸送される。ノズルヘッド２１に供給された薄膜材料の一部は、ノズル孔から液滴になって吐出される。残りの薄膜材料は、流出口２９からマニホールド２３の回収用流入口２３Ｄに輸送される。

ノズルヘッド２１の各々に、ドライバ回路基板２２が搭載されている。ドライバ回路基板２２は、上位制御装置からの制御を受けて、ノズル孔の圧電素子を駆動する。

図３に、実施例１による基板製造装置の支持板２４及びノズルヘッド２１の底面図を示す。図２で説明したように、ノズルヘッド２１が２行８列の行列状に配置されている。ノズルヘッド２１の各々は、ｙ方向に間隔を隔てて配置された２列のノズル列を有する。各ノズル列は、ｘ方向に並ぶ複数のノズル孔６０で構成されている。１つのノズル列においては、ノズル孔が等ピッチで配列している。

一方のノズル列のノズル孔６０は、他方のノズル列のノズル孔に対して、ｘ方向に１／２ピッチだけずれている。ｙ方向に並ぶ２つのノズルヘッド２１の一方は他方に対して、ｘ方向に１／４ピッチだけずれている。対象物１５（図１）をｙ方向に移動させながら、ノズル孔６０から薄膜材料の液滴を吐出することにより、ｘ方向に関してノズル孔のピッチの１／４に相当するピッチの解像度で、薄膜パターンを形成することができる。さらに、対象物をｘ方向に１／８ピッチだけずらしてｙ方向に往復移動させることにより、ｘ方向に関して１／８ピッチに相当する解像度を実現することができる。

ｙ方向に並ぶ２個のノズルヘッド２１の間、及び外側に、それぞれ紫外光源６１が取り付けられている。紫外光源６１は、対象物１５（図１）に着弾した薄膜材料に紫外線を照射する。薄膜材料には、紫外線硬化性の樹脂が用いられており、紫外線が照射されることによって硬化する。これにより、対象物１５の表面に薄膜パターンが形成される。なお、薄膜材料として、紫外域以外の波長域の光によって硬化する光硬化性の樹脂を用いてもよい。この場合、紫外光源６１に代えて、薄膜材料を硬化させる波長域の成分を含む光を放射する光源が用いられる。

図２及び図３では、ノズルヘッド２１を２行８列の行列状に配置したが、その他の配置としてもよい。例えば、４行４列の行列状に配置してもよいし、１列に配置してもよい。また、ノズルヘッド２１の搭載数は、１６に限定されず、その他の個数としてもよい。

図４に、隔離板２６及びその内部に搭載された部品の断面図を示す。ノズルヘッド２１及びマニホールド２３が、支持板２４の内側の表面に取り付けられている。被覆板２５が、ノズルヘッド２１及びマニホールド２３を覆う。被覆板２５の内面に断熱材２７が貼りつけられている。支持板２４と被覆板２５とで構成された隔離板２６によって、外部から隔離された空間が形成される。ノズルヘッド２１の、ノズル孔が形成された表面は、支持板２４に形成された開口を通して隔離板２６の外側に露出している。支持板２４に形成された開口は、ノズルヘッド２１によって塞がれている。

循環装置４０（図１）から供給用配管３０を通ってマニホールド２３の供給用流入口２３Ａに薄膜材料が供給される。マニホールド２３に供された薄膜材料は、マニホールド２３の供給用流出口２３Ｃから供給輸送路６５を通ってノズルヘッド２１の流入口２８まで輸送される。ノズル孔から吐出されなかった薄膜材料は、ノズルヘッド２１の流出口２９から、回収輸送路６６を通って、マニホールド２３の回収用流入口２３Ｄまで輸送される。マニホールド２３の回収用流入口２３Ｄに流入した薄膜材料は、回収用流出口２３Ｂから回収用配管３１を通って循環装置４０（図１）に回収される。

マニホールド２３内に一時的に貯蔵された薄膜材料をヒータ（熱源）６８が加熱する。温度センサ３４が、マニホールド２３の温度を計測する。温度センサ３４の検出結果が温度制御装置３５に入力される。供給輸送路６５及び回収輸送路６６にもヒータ（熱源）６７が巻かれている。ヒータ６７、６８は、温度制御装置３５により制御される。供給輸送路６５及び回収輸送路６６は、循環装置４０とマニホールド２３とを連結する供給用配管３０及び回収用配管３１に比べて短い。このため、供給輸送路６５及び回収輸送路６６を流れるときの薄膜材料の温度低下は小さい。この温度低下が薄膜材料の吐出に悪影響を及ぼさない程度である場合には、ヒータ６７を省略してもよい。薄膜材料の温度低下を抑制するために、供給輸送路６５及び回収輸送路６６を、断熱配管で構成してもよい。この場合、供給輸送路６５及び回収輸送路６６を流れる薄膜材料は、外気から断熱される。

図５に、循環装置４０の概略図を示す。回収用配管３１を通って回収された薄膜材料が、一旦、リザーバタンク４２に貯蔵される。リザーバタンク４２内の薄膜材料は、ヒータ４３により加熱されている。ヒータ４３は、温度制御装置３５により制御される。循環ポンプ４１が、リザーバタンク４２内の薄膜材料を、供給用配管３０に送り出す。図５では、１つの循環ポンプ４１に４本の供給用配管３０を接続した例を示したが、循環ポンプ４１の循環能力が十分ではない場合には、１つの循環ポンプ４１に２本の供給用配管３０を接続してもよい。この場合には、２個の循環ポンプ４１を準備すればよい。さらに、供給用配管３０ごとに１つの循環ポンプ４１を接続してもよい。

隔離板２６の外側に、外付けタンク４８が配置されている。循環系内の薄膜材料の量が減少すると、外付けタンク４８からリザーバタンク４２に薄膜材料が補充される。

図６に、供給用配管３０の断面図を示す。回収用配管３１も、供給用配管３０と同一の断面構造を有する。金属製または樹脂製の配管６９にヒータ７０が巻かれている。さらに、ヒータ７０を断熱材７１が取り巻いている。温度計３３が、配管６９の温度を測定する。温度計３３には、例えば熱電対が用いられる。ヒータ７０を断熱材７１で被覆することにより、効率的に配管６９を加熱することができる。

実施例１においては、循環装置４０（図１）が、薄膜材料を、その吐出温度よりやや高い温度まで加熱する。ここで、「吐出温度」とは、薄膜材料がノズル孔から吐出されるときの薄膜材料の温度を意味する。

薄膜材料の温度を高くしすぎると、吐出前に硬化してしまう場合や、変質してしまう場合がある。このような場合には、循環装置４０で薄膜材料を吐出温度以上に加熱することは好ましくない。実施例１においては、図５に示したように、ヒータ４３がリザーバタンク４２を加熱する。さらに、供給用配管３０（図１）、マニホールド２３（図４）等の供給系が、ヒータ７０（図１）、ヒータ６８（図４）等によって加熱される。温度制御装置３５（図１、図５）は、リザーバタンク４２からノズルヘッド２１に至るまでの経路内において、薄膜材料の温度が目標範囲内に収まるように、ヒータ６８、７０を制御する。この温度の目標範囲は、目標温度を含むように設定される。このため、ノズルヘッド２１内における薄膜材料の温度（吐出温度）を、目標温度に維持するために、薄膜材料を過度に加熱する必要がない。これにより、ノズルヘッド２１への薄膜材料の安定した供給、及びノズル孔からの安定した吐出が可能になる。

図７に、実施例１の変形例による基板製造装置に用いられる供給用配管３０の側面図を示す。この変形例では、薄膜材料が、供給用配管３０内を流れる間に徐々に加熱され、目標温度に達する。この変形例で用いられる供給用配管３０は、図７に示すようにらせん状に巻かれた部分を含む。らせん状の部分にも、ヒータ７０が配置されている。供給用配管３０をらせん状にしたことにより、薄膜材料を効率的に加熱することができる。

例えば、循環装置４０が、薄膜材料を、目標温度より１０℃程度低い温度まで加熱する。薄膜材料が供給用配管３０、マニホールド２３等を流れる際に、薄膜材料の温度が１０℃程度上昇する。これにより、ノズルヘッド２１に到達した時点で、薄膜材料の温度が目標温度に達する。この変形例では、薄膜材料が目標温度より低い温度に維持される。このため、耐熱性の低い薄膜材料を用いることも可能である。

［実施例２］
図８に、実施例２による基板製造装置の概略図を示す。以下、図１に示した実施例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１では、図１に示したように、ノズルヘッド２１及び循環装置４０が、同一の支持板２４に支持されていた。実施例２では、図８に示すように、ノズルヘッド２１が支持板２４に支持され、循環装置４０及び外付けタンク４８が、他の支持板７５に支持されている。支持板７５は基台１０に固定されている。ノズルヘッド２１を支持する支持板２４は、基台１０に対して、例えば高さ方向に移動可能である。

被覆板２５は、支持板２４搭載されたノズルヘッド２１等の部品を覆う。他の被覆板７６が、支持板７５に搭載された循環装置４０及び外付けタンク４８を覆う。被覆板７６の内面に断熱材７７が貼りつけられている。被覆板７６と支持板７５とにより、塗布ステージ１３が配置された空間から隔離された空間が形成される。この隔離された空間内に、循環装置４０と外付けタンク４８が収容されている。本明細書において、被覆板７６及び支持板７５を「隔離板（または、隔離部材）」８０という。

供給用配管３０及び回収用配管３１は、被覆板２５、７６に設けられた開口部を通って循環装置４０とマニホールド２３とを接続する。供給用配管３０及び回収用配管３１は、柔軟性を有する材料で形成されているため、支持板２４の高さ方向の移動に支障はない。

一方の被覆板２５の開口部と他方の被覆板７６の開口部との間に、ベローズ７８が架け渡されている。ベローズ７８は、一方の被覆板２５と他方の被覆板７６との相対的な位置関係の変動を許容する。さらに、ベローズ７８は、隔離板２６、８０内の高温のガスが、開口部を通って、塗布ステージ１３が配置された空間に漏れ出ることを抑制する。

第１の排気装置５０は、一方の隔離板２６内の空間のみならず、他方の隔離板８０内の空間をも排気する。被覆板７６に外気取入口８１が形成されている。相対的に高温の気体が第１の排気装置５０によって排気され、相対的に低温の気体が外気取入口８１から隔離板８０内に流入する。このため、隔離板８０内の気体の過度の温度上昇を防止することができる。

実施例２では、外付けタンク４８が隔離板８０で隔離された空間内に収容されている。このため、外付けタンク４８内にも薄膜材料を加熱するためのヒータ（熱源）８２を配置してもよい。

［実施例３］
図９に、実施例３による基板製造装置の概略図を示す。以下、図８に示した実施例２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では、図８に示した実施例２の被覆板２５、７６が配置されていない。その代わりに、循環装置４０、外付けタンク４８、供給用配管３０、回収用配管３１、及びマニホールド２３が、断熱材９０で包まれている。供給用配管３０及び回収用配管３１を加熱するためのヒータ７０も、断熱材９０で包まれている。

薄膜材料が循環する循環系が、断熱材９０で包まれているため、薄膜材料を目標温度まで加熱するための総発熱量を抑制することができる。このため、塗布ステージ１３が配置された空間の温度上昇を抑制することができる。

上記実施例１〜実施例３では、ノズルヘッド２１から余分な薄膜材料を循環装置４０に回収する構成を採用したが、必ずしも回収する必要はない。循環装置４０の代わりに、薄膜材料を供給用配管３０に送り出す供給装置を用い、回収用配管３１を省略してもよい。この場合には、ノズルヘッド２１に供給された薄膜材料のすべてがノズル孔から吐出される。

［実施例４］
図１０に、実施例４による基板製造装置の概略図を示す。以下、図１に示した実施例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１では、４個のマニホールド２３に対して１個の循環装置４０が準備されていた。実施例４においては、マニホールド２３ごとに、循環装置４０が準備されている。

循環装置４０の各々は、リザーバタンク４２及び循環ポンプ４１を含む。実施例１では、図５に示したように、供給用配管３０からなる供給経路に循環ポンプ４１が挿入されており、回収経路にはポンプが挿入されていなかった。実施例４においては、循環ポンプ４１が、供給用配管３０に挿入された吐出ポンプ４１Ａと、回収用配管３１に挿入された吸引ポンプ４１Ｂとを含む。リザーバタンク４２の各々に、ヒータ４３及び温度センサ３２が取り付けられている。供給用配管３０、マニホールド２３、回収用配管３１にも、実施例１と同様に、ヒータ及び温度センサが取り付けられている。

吐出ポンプ４１Ａの吐出圧力、及び吸引ポンプ４１Ｂの吸引圧力を調整することにより、ノズルヘッド２１内に滞留している薄膜材料に加わる圧力を制御することができる。これにより、ノズル孔から、薄膜材料の液滴を安定して吐出させることができる。

［実施例５］
図１１に、実施例５による基板製造装置の側面図を示す。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場合がある。

実施例５による基板製造装置は、基台（定盤）１０、フレーム１０１、塗布ステージ１３、移動機構１７、薄膜材料吐出装置２０、ＣＣＤカメラ（撮像装置）１００、及び吐出制御装置１１０を含む。フレーム１０１は、定盤１０に固定され、薄膜材料吐出装置２０及びＣＣＤカメラ１００を、塗布ステージ１３の上方に支持する。吐出制御装置１１０は、基板製造装置の動作を制御する。

塗布ステージ１３は、例えば、Ｘ方向移動機構１１、Ｙ方向移動機構１２、回転方向移動機構１４を含む移動機構１７を介して、定盤１０に支持されている。回転方向移動機構１４は、保持された下地基板１５を、ｚ軸に平行な軸を回転中心として回転方向に変位させる。塗布ステージ１３は、下地基板１５を真空吸着することにより固定する。塗布ステージ１３による下地基板１５の吸着、Ｘ方向移動機構１１、Ｙ方向移動機構１２、及び回転方向移動機構１４は、吐出制御装置１１０によって制御される。なお、塗布ステージ１３をｘ方向、ｙ方向、及び回転方向に移動させることができる単一の機構で、移動機構１７を構成してもよい。

フレーム１０１は、２本の支柱１０１ｂ、及び梁１０１ｃを含む。支柱１０１ｂは、定盤１０のｙ軸方向の略中央に固定される。梁１０１ｃは、ｘ方向に沿うように、支柱１０ｂに支持される。

薄膜材料吐出装置２０及びＣＣＤカメラ１００は、フレーム１０１の梁１０１ｃに取り付けられる。薄膜材料吐出装置２０は、薄膜材料の液滴を、塗布ステージ１３に保持された下地基板１５に向けて吐出する。薄膜材料吐出装置２０からの薄膜材料の吐出は、吐出制御装置１１０によって制御される。ＣＣＤカメラ１００は、塗布ステージ１３に保持された下地基板１５の表面を撮像する。移動機構１７により下地基板１５を移動させることにより、下地基板１５の表面の任意の位置を撮像することができる。取得された画像データは、吐出制御装置１１０に送信される。吐出制御装置１１０は、取得された画像データに基づいて、下地基板５０に薄膜材料を付着させるべき位置の計測や、付着した薄膜材料の検査を行うことができる。ＣＣＤカメラ１００による撮像、及びその撮像された画像データの送信は、吐出制御装置１１０によって制御される。

吐出制御装置１１０は、記憶装置１１０ａを含み、記憶装置１１０ａに、下地基板１５上に形成すべき薄膜パターンの画像データが記憶されている。この画像データは、薄膜パターンの設計上の平面形状を定義するパターン定義データ、及び薄膜材料をノズルヘッドから吐出させる時に参照される吐出制御用画像データを含む。一般的に、パターン定義データは、ガーバフォーマットのデータであり、吐出制御用画像データは、ラスタフォーマットのデータである。吐出制御装置１１０は、ＣＣＤカメラ１００により撮像された画像データ及び記憶装置１１０ａに記憶されている画像データに基づいて、移動機構１７による塗布ステージ１３の移動、及び薄膜材料吐出装置２０からの薄膜材料の吐出を制御する。これにより、下地基板１５に、所望の形状の薄膜パターンが形成される。

下地基板１５は、ｘ軸及びｙ軸方向に移動され、薄膜材料吐出装置２０の下方を通過する時に、下地基板１５の表面に薄膜材料が付着する。

なお、図１１では、塗布ステージ１３を移動機構１７で移動させたが、フレーム１０１に移動機構を取り付けて、薄膜材料吐出装置２０を移動させる構成を採用してもよい。

図１２Ａ及び図１２Ｂに、それぞれ薄膜材料吐出装置２０の１つのノズルヘッド２１の底面図及び断面図を示す。図１２Ａに示すように、ノズルヘッド２１の底面に、複数のノズル孔２１Ｎが設けられている。複数のノズル孔２１Ｎにより、２列のノズル列２１ａ、２１ｂが構成される。ノズル列２１ａ、２１ｂのうち一方のノズル列に着目すると、ノズル孔２１Ｎは、常温時、例えば２５℃環境下で、ｘ軸方向にピッチＰｎｏｚで配置される。一方のノズル列２１ａを構成するノズル孔２１Ｎは、他方のノズル列２１ｂを構成するノズル孔２１Ｎに対して、ｘ軸方向にＰｎｏｚ／２だけずれている。つまり、ノズルヘッド２１は、常温時、ノズル孔２１ＮがＸ軸方向に沿って定格ピッチＰｎｏｒｍ＝Ｐｎｏｚ／２で千鳥状に配列される。

例えば、ノズル列２１ａ、２１ｂの各々は、１９２個のノズル孔２１Ｎで構成される。すなわち、ノズルヘッド２１は、合計で３８４個のノズル孔２１Ｎを有する。常温時におけるノズルヘッド２１の定格ピッチＰｎｏｒｍは約８０μｍである。このとき、ノズルヘッド２１のｘ軸方向に沿う分解能は、約３００ｄｐｉ相当となる。常温時において、ノズルヘッド２１に設けられている一方の端のノズル孔２１Ｎから他方の端のノズル孔２１Ｎまでの長さ（定格ノズル配列長さ）Ｌｎｏｒｍは約３１．５ｍｍであり、一方のノズル列２１ａのノズル孔２１Ｎと、他方のノズル列２１ｂのノズル孔２１Ｎとの中心間距離Ｐｌｉｎｅは約５ｍｍである。ノズル孔２１Ｎの開口径は約３０μｍである。ノズルヘッド２１の筐体には、例えば、ＪＩＳ規格ＳＵＳ３０３のステンレス鋼が用いられる。

図１２Ｂに示すように、ノズルヘッド２１は、複数のノズル孔２１Ｎに液状の薄膜材料を供給する共通輸送路２１Ｆ、及び共通輸送路２１Ｆに供給する薄膜材料を貯えるタンク１１２を含む。さらに、タンク１１２には、貯えられた薄膜材料を加熱するヒータ１１４、及び加熱された薄膜材料の温度を検出する温度センサ１１３が設けられる。例えば、タンク１１２まで輸送された薄膜材料の温度が、目標温度まで達していない場合、ヒータ１１４により薄膜材料を目標温度まで加熱することができる。

オペレータは、薄膜材料の目標温度を入力装置１１１に入力することにより、薄膜材料を加熱する目標温度を適宜設定することができる。入力装置１１１に入力された目標温度までの薄膜材料の加熱、及び薄膜材料の温度の検出は吐出制御装置１１０によって制御される。ノズル孔２１Ｎの各々に圧電素子が配置されており、圧電素子への電圧の印加に応じて薄膜材料がノズル孔２１Ｎから吐出される。薄膜材料の吐出は吐出制御装置１１０によって制御される。図１２Ａでは、２列のノズル列２１ａ、２１ｂが配置された例を示したが、ノズル列の本数は、１列としてもよいし、３列以上としてもよい。ノズル列の本数を増加させることにより、ノズルヘッド２１に設けられる共通輸送路２１Ｆや圧電素子の寸法、レイアウトなどの制約を受けることなく、容易に定格ピッチＰｎｏｒｍを狭くすることができる。

図１３に、薄膜材料吐出装置２０及び下地基板１５の側面図を示す。図１３においては、１つのノズルヘッド２１及びその両側の紫外光源６１を示している。吐出制御装置１１０（図１１）は、薄膜材料吐出装置２０に対して下地基板１５を、例えば、ｙ軸の負の方向に移動させる。さらに、吐出制御装置１１０は、ＣＣＤカメラ１００（図１１）で撮像された画像、及び記憶装置１１０ａ（図１１）に記憶されている吐出制御用画像データに基づいて、特定のノズル孔２１Ｎの圧電素子に電圧パルスを印加し、ノズル孔２１Ｎから薄膜材料を吐出させる。例えば、ノズル列２１ａ、２１ｂを構成するそれぞれのノズル孔２１Ｎは、時刻Ｔ１に開始する電圧パルスの印加により薄膜材料を吐出する。吐出された薄膜材料は、それぞれ下地基板１５上のｙ座標がｙ１、ｙ２の位置に付着する。

さらに、時刻Ｔ２に開始する電圧パルスの印加により、ノズル孔２１Ｎが薄膜材料を吐出する。吐出された薄膜材料は、それぞれ下地基板１５上のｙ座標がｙ２、ｙ３の位置に付着する。薄膜材料が、下地基板１５に付着した薄膜材料は、薄膜材料吐出装置２０に備えられた光源６１によって直ちに硬化される。下地基板１５への薄膜材料の吐出を繰り返すことにより、下地基板１５の表面に所望の薄膜パターンを形成する。例えば、下地基板１５と薄膜材料吐出装置２０との距離は０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度である。また、下地基板１５の送り速度は約１００ｍｍ／ｓ程度であり、薄膜材料の吐出周波数は約３０ｋＨｚ程度である。

図１４Ａに、形成すべき薄膜パターンのラスタフォーマットの画像データを、２次元的に示す。１つのピクセルは、薄膜材料吐出装置２０に設けられた１つのノズル孔２１Ｎから吐出される薄膜材料が下地基板１５に着弾する位置に対応する。薄膜材料を着弾させるべきピクセルにハッチングが付されている。薄膜パターンのｘ軸方向の寸法（薄膜パターンの幅）は、ノズルヘッド２１の定格ノズル配列長さＬｎｏｒｍにほぼ等しいとする。

吐出制御装置１１０（図１１）は、記憶装置１１０ａ（図１１）に記憶されている薄膜パターンの形状を定義するパターン定義データ（例えば、ガーバフォーマットのデータ）から、ラスタフォーマットの吐出制御用画像データを生成する。吐出制御用画像データを構成するピクセルは、薄膜材料吐出装置２０の移動方向（ｙ軸方向）に第１のピッチで配列され、ｘ軸方向に第２のピッチで配列される。第１のピッチは、下地基板１５の送り速度、及び薄膜材料吐出装置２０が薄膜材料を吐出する吐出周波数に基づいて算出される。第２のピッチはノズルヘッド２１の定格ピッチＰｎｏｒｍ（図１２Ａ）に基づいて算出される。吐出制御装置１１０は、生成された吐出制御用画像データに基づいて、薄膜材料吐出装置２０に対して下地基板１５をｙ軸方向に移動させながら、薄膜材料吐出装置２０から薄膜材料を吐出させる。

図１４Ｂに、ノズルヘッド２１及び下地基板１５の側面図を示す。ｘ軸の負の側の端部のノズル孔２１Ｎから吐出される薄膜材料が、下地基板１５表面の、ｘ座標がｘ１の位置に付着し、ｘ軸の正の側の端部のノズル孔２１Ｎから吐出される薄膜材料が、下地基板１５表面の、ｘ座標がｘ２の位置に付着す。

本願の発明者らは、薄膜材料として光硬化型ソルダーレジストを用いて、プリント配線板に所定の薄膜パターンを形成する評価実験を行った。その結果、ソルダーレジストの温度が常温〜７０℃程度である場合、ソルダーレジストの粘度が高く、ノズル孔からソルダーレジストが吐出されないことがわかった。また、ソルダーレジストの温度が７０℃〜９０℃程度である場合には、ソルダーレジストの粘度が低下し、ノズル孔からソルダーレジストが吐出されるが、ソルダーレジストがノズル孔に詰まってしまう等の理由により、安定的にノズル孔からソルダーレジストが吐出されないことがわかった。本願の発明者らの検討によれば、ソルダーレジストの温度を約９０℃以上にすることにより、ソルダーレジストの粘度がさらに低下し、安定的にノズル孔からソルダーレジストが吐出させることがわかった。本願の発明者らは、ソルダーレジストの温度を９５℃程度に設定し、実際にプリント配線板に薄膜パターンを形成した。

図１５Ａに、ソルダーレジストの１つの液滴が着弾した位置を１つのピクセルに対応させたビットマップ画像を示す。加熱されたソルダーレジストをノズルヘッド２１に供給すると、ノズルヘッド２１は、主としてｘ軸方向に熱膨張する。熱膨張により、ノズルヘッド２１の定格ノズル配列長さＬｎｏｒｍは、実ノズル配列長さＬｅｆｆに変動する。例えば、９５℃に加熱されたソルダーレジストをノズルヘッド２１に供給すると、ノズルヘッド２１の温度は約８０℃程度になる。ノズルヘッド２１の筐体を構成するステンレス鋼の熱膨張係数は約１７．３×１０^−６／℃である。常温を約２５℃とすると、ノズルヘッド２１のＸ軸方向に関する伸長量は、約３１．５ｍｍ（ノズル配列長さＬ）×１７．３×１０^−６／℃（熱膨張係数）×（８０℃−２５℃）（ノズルヘッドの加熱温度）＝約３０μｍとなる。ノズルヘッド２１がｘ軸方向に伸長すると、本来形成すべき薄膜パターンとは異なる平面形状、具体的にはｘ軸方向に引き伸ばされた平面形状を有する薄膜パターンが形成される。

図１５Ｂに、ｘ軸方向に伸長したノズルヘッド２１及びプリント配線板１５の側面図を示す。ｘ軸の負の側の端部のノズル孔２１Ｎから吐出された薄膜材料は、本来、プリント配線板１５の表面のｘ座標がｘ１の位置に付着すべきであるが、実際には、ｘ座標がｘ３の位置に付着する。同様に、ｘ軸の正の側の端部のノズル孔２１Ｎから吐出された薄膜材料は、本来、プリント配線板５０表面のｘ座標がｘ２の位置に付着すべきであるが、実際には、ｘ座標がｘ４の位置に付着する。

ノズルヘッド２１の伸長量は、主にノズルヘッド２１に供給するソルダーレジストの温度、及びノズルヘッド２１の熱膨張係数によって規定される。吐出制御装置１１０は、ノズルヘッド２１の熱膨張を予め加味して、ラスタフォーマットの吐出制御用画像データを生成することにより、形成すべき薄膜パターンに近いパターンをプリント配線板に形成することができる。

図１６に、実施例５による基板製造装置の制御系のブロック図を示す。記憶装置１１０ａに、下地基板に形成すべき薄膜パターンの平面形状を定義するパターン定義データ、及び薄膜材料（ソルダーレジスト）の温度Ｔｓｒとノズルヘッド２１の実ピッチＰｅｆｆとが関連付けられたＴｓｒ−Ｐｅｆｆインデックスデータが記憶されている。または、ソルダーレジストの温度Ｔｓｒと、そのソルダーレジストがノズルヘッド２１に供給されるときのノズルヘッド２１の温度Ｔｈとが関連付けられたＴｓｒ−Ｔｈインデックスデータが記憶されている。ソルダーレジストの温度Ｔｓｒとノズルヘッドの実ピッチＰｅｆｆとの関係、または温度Ｔｓｒと温度Ｔｈとの関係は、予め測定等により設定しておくことが可能である。

吐出制御装置１１０は、入力装置１１１に入力されたソルダーレジストの温度Ｔｓｒを取得する。取得した温度Ｔｓｒに基づいて、記憶装置１１０ａに記憶されるＴｓｒ−Ｐｅｆｆインデックスデータを参照し、ソルダーレジストの温度Ｔｓｒに対応するノズルヘッド２１の実ピッチＰｅｆｆを導出する。または、記憶装置１１０ａに記憶されているＴｓｒ−Ｔｈインデックスデータを参照し、実ピッチＰｅｆｆを算出する。実ピッチＰｅｆｆは、常温をＴｃとし、ノズルヘッド２１の熱膨張係数をＫとするとしたとき、Ｐｅｆｆ＝Ｐｎｏｒｍ×Ｋ×（Ｔｈ−Ｔｃ）で表される。

吐出制御装置１１０は、記憶装置１１０ａに記憶されているガーバフォーマットのパターン定義データから、ラスタフォーマットの吐出制御用画像データを生成する。ラスタフォーマットの画像データを構成するピクセルは、走査方向（ｙ軸方向）に第１のピッチで配置され、走査方向と直交する方向に第３のピッチで配置される。第１のピッチは、下地基板１５の送り速度、及び薄膜材料の吐出周波数に基づいて算出され、第３のピッチは、ノズルヘッド２１の実ピッチＰｅｆｆに基づいて算出される。

吐出制御装置１１０は、入力されたソルダーレジストの温度情報に基づいて、ヒータ１１４を制御し、ソルダーレジストを入力された温度まで加熱する。さらに、生成した吐出制御用画像データに基づいて、薄膜材料吐出装置２０及び移動機構１７（図１１）を制御することにより、下地基板１５に薄膜パターンを形成する。

図１７Ａに、ノズルヘッド２１の熱膨張を加味して生成された吐出制御用画像データのビットマップ画像を示す。吐出制御装置１１０は、吐出制御用画像データに基づいて、下地基板１５を走査しながら（ｙ軸方向に移動させながら）、ノズルヘッド２１から薄膜材料を吐出させることにより、下地基板１５の表面に薄膜パターンを形成する。

図１７Ｂに、ノズルヘッド２１及び下地基板１５の側面図を示す。ノズルヘッド２１の熱膨張を加味して生成した吐出制御用画像データに基づいて、薄膜材料の液滴を吐出させるノズル孔が決定されるため、薄膜材料を付着させるべきｘ座標ｘ１、ｘ２の位置に対応するノズル孔２１Ｎから、それぞれ薄膜材料の液滴が吐出される。このように、ノズルヘッド２１のノズル孔２１Ｎの実ピッチＰｅｆｆに基づいて、ラスタフォーマットの吐出制御用画像データを生成することにより、ノズルヘッド２１の熱膨張に起因する薄膜パターンの平面形状の歪を防止することができる。

実施例５では、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０３）で形成された筐体を有するノズルヘッド２１から、９５℃に加熱された薄膜材料を吐出させて薄膜パターンを形成した。薄膜材料の適正な温度は、薄膜材料を構成する材料や供給機構の状態、環境に応じて異なる。入力装置１１１から所望の温度を入力することにより、薄膜材料の目標温度を適宜調整することが可能である。ノズルヘッド２１の実ピッチＰｅｆｆは、ノズルヘッド２１に供給される薄膜材料の温度とノズルヘッド２１の筐体の温度との関係を示すデータ、及びノズルヘッド２１の筐体の熱膨張係数に基づいて算出することが可能である。

図１８に、下地基板１５に薄膜パターンを形成するときの下地基板１５とノズルヘッド２１との平面図を示す。薄膜材料が付着されるべき領域にハッチングを付している。加熱された薄膜材料の供給に伴うノズルヘッド２１の熱膨張により、ノズルヘッド２１のｘ軸方向の解像度が低下する。下地基板１５に形成する薄膜パターンのｘ軸方向の解像度を向上させるためには、ノズルヘッド２１をｘ軸方向にずらして複数回の走査を行えばよい。例えば、吐出制御装置１１０（図１１）は、ノズルヘッド２１の走査方向（ｙ軸方向）と直交する方向（ｘ軸方向）に配列するピクセルのピッチが、ノズルヘッド２１の実ピッチＰｅｆｆの１／２になるようにラスタフォーマットの吐出制御用画像データを生成する。生成された吐出制御用画像データに基づいて、下地基板１５をｙ軸方向に走査する。その後、下地基板１５をｘ軸方向に実ピッチＰｅｆｆの１／２だけずらし、同様の走査を行う。このように、２回の走査、または往復走査を行うことにより、下地基板１５に形成する薄膜パターンのｘ軸方向の解像度を向上させることが可能となる。なお、ｘ軸方向にずれて配置された複数のノズルヘッド２１を含むノズルヘッドユニットを用いてもよい。

［実施例６］
次に、実施例６による基板製造装置について説明する。以下、実施例５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５では、図１６に示した入力装置１１１からオペレータが薄膜材料の温度Ｔｓｒを入力した。入力された温度Ｔｓｒに基づいて、吐出制御装置１１０がノズルヘッド２１のノズル孔の実ピッチＰｅｆｆを算出した。実施例６では、薄膜材料の温度、ノズルヘッド２１の筺体の熱膨張係数等に基づいて、オペレータがノズルヘッド２１のノズル孔の実ピッチＰｅｆｆを算出する。

オペレータは、算出したノズル孔の実ピッチＰｅｆｆを、入力装置１１１（図１６）に入力する。吐出制御装置１１０は、オペレータが入力した実ピッチＰｅｆｆ、及び記憶装置１１０ａに記憶されているガーバフォーマットのパターン定義データに基づいて、ラスタフォーマットの吐出制御用画像データを生成する。その後の薄膜パターン形成方法は、実施例５の場合と同一である。

実施例６のように、オペレータが、ノズル孔の定格ピッチとは異なる実ピッチを入力することにより、実施例５と同様に、ノズルヘッド２１の熱膨張に起因する薄膜パターンの平面形状の歪を防止することができる。

［実施例７］
図１９に、実施例７による基板製造装置の概略図を示す。実施例７による基板製造装置は、筺体２１８の内部に配置されるアライメントステーション２０２、塗布ステーション２０３、基板反転ステーション２０４、アライメントステーション２０５、塗布ステーション２０６、紫外線照射装置２０８、２０９、及び、リフタ２１１〜２１４を含む。また、実施例７による基板製造装置の筺体２１８には、基板搬入口２０１及び基板搬出口２０７が設けられている。実施例７による基板製造装置は、例えば矩形状のプリント配線板である基板２２１〜２２７の表面及び裏面に、ソルダーレジストの薄膜パターンを形成するために用いられる。また、実施例７による基板製造装置は、コンベア２１５、２１６、及び制御装置２２０を含む。コンベア２１５によって、基板２２１〜２２７が筺体２１８の内部まで搬入される。筺体２１８内では、リフタ２１１〜２１４が基板２２１〜２２７を搬送する。コンベア２１６は、筺体２１８内から基板２２１〜２２７を搬出する。各ステーションの動作、及びリフタ２１１〜２１４の動作、及びコンベア２１５、２１６の動作は、制御装置２２０によって制御される。制御装置２２０は記憶装置２２０ａを含む。

基板２２１〜２２７は、コンベア２１５で搬送され、搬入口２０１から筺体２１８内に導入される。このとき、例えば基板２２１〜２２７の一方の面（第１の面）は、図の上方向（Ｚ軸正方向）を向いている。

鉛直上方をＺ軸正方向とする右手系の直交座標系を画定する。以下の説明において、アライメントステーション２０２から塗布ステーション２０６までの５つのステーションは、順にＸ軸の正の方向に向かって配置されている。基板搬入口２０１から筺体２１８内に搬入された基板２２１〜２２７は、各ステーション２０２〜２０６を経由して、全体としてＸ軸の正の方向に向かって搬送され、基板搬出口２０７から筺体２１８の外部へ搬出される。

筺体２１８の内部に搬入された基板２２１〜２２７は、リフタ２１１によって、アライメントステーション２０２に搬送される。アライメントステーション２０２においては、基板２２１〜２２７の第１の面に形成されたアライメントマークが検出され、検出結果に基づいて、基板２２１〜２２７のアライメント（位置合わせ）が行われる。

アライメントが行われた基板２２１〜２２７は、リフタ２１１によって、塗布ステーション２０３に搬送される。塗布ステーション２０３においては、例えば紫外線硬化性の薄膜材料により、基板２２１〜２２７の第１の面に薄膜パターンが形成される。薄膜材料は、例えばソルダーレジストである。

第１の面に薄膜パターンが形成された基板２２１〜２２７は、リフタ２１２により、基板反転ステーション２０４に搬送される。基板反転ステーション２０４において、基板２２１〜２２７が反転される。この結果、基板２２１〜２２７の第１の面とは反対側の第２の面が、Ｚ軸の正の方向を向くことになる。また、基板反転ステーション２０４において、紫外線照射装置２０８によって、基板２２１〜２２７の第１の面全体に紫外線が照射され、基板２２１〜２２７の第１の面に形成された薄膜パターンの本硬化が行われる。基板２２１〜２２７の反転と、基板２２１〜２２７の第１の面への紫外線の照射は、たとえば同時並行的に行われる。

反転された基板２２１〜２２７は、リフタ２１３で、アライメントステーション２０５に搬送される。アライメントステーション２０５においては、基板２２１〜２２７の第２の面に形成されたアライメントマークが検出され、検出結果に基づいて、基板２２１〜２２７のアライメントが行われる。

基板２２１〜２２７は、リフタ２１３によって、塗布ステーション２０６に搬送される。塗布ステーション２０６において、紫外線硬化性の薄膜材料により、基板２２１〜２２７の第２の面に薄膜パターンが形成される。

基板２２１〜２２７は、第２の面に薄膜パターンが形成された後、リフタ２１４によって、コンベア２１６に搬送される。その後、基板２２１〜２２７は、コンベア２１６によって、搬出口２０７から筺体２１８の外部へ搬出される。コンベア２１６の上に載置された状態で、紫外線照射装置２０９により、基板２２１〜２２７の第２の面全体に紫外線が照射され、基板２２１〜２２７の第２の面に形成された薄膜パターンの本硬化が行われる。紫外線照射装置２０９は、コンベア２１６上に載置された基板２２１〜２２７の上方を通過するように、筺体２１８内を移動可能であり、基板２２１〜２２７の上方を通過しながら、基板２２１〜２２７の第２の面に紫外線を照射する。または、紫外線照射装置２０９を筺体２１８内に固定的に配置してもよい。この場合、基板２２１〜２２７がコンベア２１６で搬送されるときに、基板２２１〜２２７が紫外線照射装置２０９の下方を通過する。基板２２１〜２２７への紫外線の照射は、制御装置２２０によって制御される。

実施例７による基板製造装置においては、アライメントステーション２０２、塗布ステーション２０３、基板反転ステーション２０４、アライメントステーション２０５、塗布ステーション２０６の各ステーションで、処理が並行して行われる。すなわち、アライメントステーション２０２で、基板２２２の第１の面に形成されたアライメントマークの検出、及び、基板２２２のアライメントが行われている期間に、塗布ステーション２０３において、基板２２３の第１の面にソルダーレジスト等の薄膜パターンが形成される。この間、基板反転ステーション２０４では、基板２２４の第１の面に形成された薄膜パターンの本硬化と、基板２２４の表裏の反転が行われる。アライメントステーション２０５では、基板２２５の第２の面に形成されたアライメントマークの検出、及び、基板２２５のアライメントが行われる。塗布ステーション２０６においては、基板２２６の第２の面にソルダーレジストの薄膜パターンが形成される。この間に、例えばコンベア２１５は、ソルダーレジスト未形成の基板２２１を筺体２１８内に搬入する。コンベア２１６上の基板２２７には、紫外線照射装置２０９によって紫外線が照射され、コンベア２１６は、ソルダーレジストパターンが表裏に形成された基板２２７を、筺体２１８から搬出する。このため、生産効率の向上を実現することができる。

図２０Ａ〜図２０Ｃを参照して、アライメントステーション２０２について説明する。図２０Ａは、アライメントステーション２０２に備えられたアライメント装置の概略図を示す。アライメント装置は、ベース（基台）２３１上に、ベース２３１側から順に配置されるＹステージ２３２、θステージ２３３、チャックプレート（塗布ステージ）２３４を含む。チャックプレート２３４は、リフタ２１１によって、アライメントステーション２０２に搬送された基板２２２を吸着保持する。

Ｙステージ２３２は、保持された基板２２２をＹ軸方向に移動させることができる。θステージ２３３は、保持された基板２２２を、ＸＹ平面に平行な面内で、Ｚ軸に平行な軸を回転中心として回転させることが可能である。Ｙステージ２３２、θステージ２３３、及び、チャックプレート２３４は、基板２２２を保持し、アライメントステーション２０２内で移動させる移動機構を構成する。チャックプレート２３４による基板２２２の吸着、Ｙステージ２３２及びθステージ２３３による基板２２２の移動は、制御装置２２０によって制御される。

アライメント装置はＣＣＤカメラ２３５〜２３８を含む。ＣＣＤカメラ２３５〜２３８は、チャックプレート２３４に保持された基板２２２上に形成されているアライメントマークを撮像する。ＣＣＤカメラ２３５〜２３８による撮像は、制御装置２２０によって制御される。ＣＣＤカメラ２３５〜２３８によって得られた画像データ（検出結果）は、制御装置２２０に送信される。

図２０Ｂは、アライメントステーション２０２に搬送され、チャックプレート２３４に吸着保持された基板２２２を示す平面図である。基板２２２には、例えば第１の面の四隅にアライメントマーク２２２ａ〜２２２ｄが形成されている。

リフタ２１１によってチャックプレート２３４上に搬送、載置された基板２２２は、チャックプレート２３４に吸着保持された状態で、Ｙステージ２３２の駆動により、アライメントステーション２０２内をＹ軸負方向に移動される。図２０Ｂにおいては、移動後の基板２２２を括弧内に示した。

ＣＣＤカメラ２３５〜２３８は、リフタ２１１が基板２２２をチャックプレート２３４上に載置するときのチャックプレート２３４の位置から、Ｙ軸の負の方向にずれた位置に配置されている。ＣＣＤカメラ２３５〜２３８は、それぞれ基板２２２に形成されたアライメントマーク２２２ａ〜２２２ｄを撮像可能な相対位置関係を有する。基板２２２は、チャックプレート２３４に保持された後、Ｙステージ２３２によってＣＣＤカメラ２３５〜２３８の撮像可能な位置まで移動される。ＣＣＤカメラ２３５〜２３８が、基板２２２に形成されたアライメントマーク２２２ａ〜２２２ｄを撮像する。撮像により取得された画像データが、制御装置２２０に送信される。

制御装置２２０は、ＣＣＤカメラ２３５〜２３８によって取得された画像データを解析し、基板２２２の位置、及び、ＸＹ面内方向（基板２２２の面内方向）に関する姿勢（向き）を検出する。その後、例えば、基板２２２の、ＸＹ平面内方向における姿勢を補正（変更）する（θ補正）。

図２０Ｂに、一例として、基板２２２に、ＸＹ平面内において反時計回りに角度αだけ位置ずれが生じている場合のチャックプレート２３４及び基板２２２の平面図を示す。この場合、例えばアライメントマーク２２２ａが形成されている頂点と、アライメントマーク２２２ｄが形成されている頂点とを結ぶ辺は、後者の頂点を基準として、Ｘ軸正方向から反時計回りに角度αだけ傾いていることになる。この位置ずれは、ＣＣＤカメラ２３５〜２３８によって取得された画像データを解析することにより、制御装置２２０によって検知される。制御装置２２０は、θステージ２３３を時計回りに角度αだけ回転させることによって、この位置ずれを修正する。修正の結果、矩形状の基板２２２の各辺は、Ｘ軸またはＹ軸に平行となる。

図２０Ｃに示すように、θ補正を行った後、制御装置２２０は、Ｙステージ２３２を駆動して、基板２２２をＹ軸の正の方向に移動させる。Ｙステージ２３２の駆動距離は、例えば図２０Ｂに示した工程において、アライメントマーク２２２ａ〜２２２ｄを検出するために、ＣＣＤカメラ２３５〜２３８の設置領域まで基板２２２を移動させた距離と等しい。

図２０Ｃの括弧内に、Ｙ軸の正の方向に移動された後の基板２２２を示した。θ補正が施された基板２２２は、リフタ２１１により、塗布ステーション２０３に搬送される。リフタ２１１は、θステージ２３３の回転によって、基板面内方向における向きが変更された基板２２２を、その向きを維持して、塗布ステーション２０３のステージ上に搬送する。

アライメントステーション２０２でθ補正が完了しているため、塗布ステーション２０３では、基板２２２のθ方向の位置補正を行うことなく、基板２２２の第１の面への薄膜パターンの形成を開始することができる。例えば、塗布ステーション２０３でθ補正を行い、その後に薄膜パターンを形成する場合と比べると、塗布ステーション２０３での処理時間を短くすることができる。これにより、タクトタイムの短縮、生産効率の向上を実現することが可能になる。

基板２２２には、通常、伸び歪が発生し、薄膜パターンの形成時点では、基板の寸法が設計値と異なっている。このため、制御装置２２０は、アライメントステーション２０２において、ＣＣＤカメラ２３５〜２３８を用いて取得された画像データに基づき、基板２２２の寸法を算出する。制御装置２２０は、基板２２２の算出された寸法に基づいて、吐出制御用画像データを生成する。生成された吐出制御用画像データは、制御装置２２０の記憶装置２２０ａに格納される。この処理については、以下塗布ステーション２０３の動作の説明中で詳述する。

図２１Ａ及び図２１Ｂに、塗布ステーション２０３に備えられた液滴吐出装置の概略図を示す。図２１Ａに示すように、液滴吐出装置は、ＸＹ平面（水平面）に平行な姿勢で設置されたベース２４１、及びベース２４１上に、ベース２４１側から順に配置されたＸステージ２４３、Ｙステージ２４４、チャックプレート（塗布ステージ）２４５を含む。チャックプレート２４５は、リフタ２１１によって塗布ステーション２０３に搬送された基板２２３を吸着保持する。

Ｘステージ２４３は、保持された基板２２３をＸ軸方向に移動させることができる。Ｙステージ２４４は、保持された基板２２３をＹ軸方向に移動させることができる。Ｘステージ２４３、Ｙステージ２４４、及びチャックプレート２４５により移動ステージが構成される。移動ステージは、基板２２３を保持し、塗布ステーション２０３内で移動させる。チャックプレート２４５による基板２２３の吸着、Ｘステージ２４３及びＹステージ２４４による基板２２３の移動は、制御装置２２０によって制御される。

移動ステージとして、Ｘステージ２４３、Ｙステージ２４４、チャックプレート２４５の機能を有する高機能ステージを用いてもよい。

フレーム２４２がベース２４１に固定されている。フレーム２４２は、ノズルユニット２４７ａ〜２４７ｆを、チャックプレート２４５の上方に支持する。

フレーム２４２は、２本の支柱２４２ａ、２４２ｂ、及び梁２４２ｃを含む。支柱２４２ａ、２４２ｂは、ベース２４１のＹ軸方向の略中央に取り付けられている。梁２４２ｃは、Ｘ軸方向に沿うように、支柱２４２ａ、２４２ｂに支持される。

ノズルユニット２４７ａ〜２４７ｆは、連結部材２４６を介して、フレーム２４２の梁２４２ｃに保持されている。ノズルユニット２４７ａ〜２４７ｆは、それぞれ複数のノズルヘッド及び紫外光源を含む。ノズルヘッドは、たとえば紫外線硬化性の薄膜材料を移動ステージに保持された基板２２３の表面に向け、液滴として吐出する。薄膜材料の吐出は、基板２２３をＹ軸方向に移動させながら行われる。吐出された薄膜材料により、基板２２３の表面上に所定の平面形状を有する薄膜パターン、例えばソルダーレジストパターンが形成される。紫外光源から出射される紫外線により、薄膜パターンの表層部が硬化する。表層部のみが硬化する現象を「仮硬化」ということとする。

制御装置２２０の記憶装置２２０ａに、基板２２３上に形成すべき薄膜パターンの平面形状を定義するパターン定義データ（ガーバフォーマットの画像データ）が記憶されている。パターン定義データから生成されたラスタフォーマットの画像データは、基板が設計値通りの寸法である場合に、そのまま使用可能であるが、基板に歪が生じている場合には、そのまま施用することができない。制御装置２２０は、パターン定義データから、アライメントステーション２０２で撮像された基板２２３の画像データに基づき、基板２２３の歪を考慮して、ラスタフォーマットの吐出制御用画像データを生成する。例えば制御装置２２０は、アライメントステーション２０２で撮像された画像データから、基板２２３のＸ方向、Ｙ方向の伸び歪を求める。Ｘ方向については、基板２２３のＸ方向の伸縮量に応じて、薄膜材料の液滴を着弾させるべき位置の座標を補正する。基板２２３のＹ方向についても、同様に、基板２２３のＹ方向の伸縮量に応じて、薄膜材料の液滴を着弾させるべき位置の座標を補正する。なお、Ｙ方向に関して、具体的には、Ｙステージ２４４による基板２２３の移動量とノズルヘッドからの薄膜材料の吐出時期との関係（吐出タイミング）が補正される。このように、予め記憶装置２２０ａに記憶されていたデータを補正することで得られたラスタフォーマットの吐出制御用画像データは、記憶装置２２０ａに保存される。

図２４Ａ及び図２４Ｂを参照し、画像データの補正の一例について説明する。図２４Ａ及び図２４Ｂは、行方向及び列方向に配列する複数のピクセルで構成されるビットマップ画像を示す。図２４Ａ及び図２４Ｂにおいては、薄膜材料の液滴を着弾させるべきピクセルを黒く塗りつぶして示している。

図２４Ａは、薄膜パターンの設計値（初期値）に対応するビットマップ画像を示す。実線で描いた円の周及び内部に掛からないピクセルが、薄膜材料の液滴を着弾させるべきピクセルとして、記憶装置２２０ａに記憶されている。

例えばＸ方向の長さがｌ_Ｘ、Ｙ方向の長さがｌ_Ｙである矩形状の基板２２３のＸ方向の伸縮量がΔＸ、Ｙ方向の伸縮量がΔＹであったとする。伸縮量が基板２２３の全体に亘って均一に生じているとすると、Ｘ方向、Ｙ方向について、単位長さ当たりの伸縮量は、ΔＸ／ｌ_Ｘ、ΔＹ／ｌ_Ｙとなる。図２４Ａの円の周及び内部（薄膜材料を塗布しない領域）は、そのサイズに応じて拡大する。すなわち、基板２２３上において、薄膜材料の液滴を着弾させる位置が変化するため、制御装置２２０は薄膜材料の液滴を着弾させるべきピクセルを補正する。

図２４Ｂに、補正後のビットマップ画像を示す。例えば図２４Ｂに、実線で描いた円の周及び内部に掛からないピクセルが、補正後の薄膜材料の液滴を着弾させるべきピクセルとなる。図２４Ａに実線で描かれた円は、図２４Ｂには参考として破線で示した。例えば、図２４Ｂに示すビットマップのデータが、形成すべき薄膜パターンの画像データとして、新たに記憶装置２２０ａに記憶される。

制御装置２２０は、記憶装置２２０ａに保存された吐出制御用画像データに基づいて、基板２２３上の所定領域に薄膜材料が塗布されるように、ノズルユニット２４７ａ〜２４７ｆからの薄膜材料の吐出、及び移動ステージによる基板２２３の移動を制御する。基板２２３は、Ｙ軸方向に沿って移動されながら、ノズルユニット２４７ａ〜２４７ｆの鉛直下方（Ｚ軸負方向）において基板２２３にインクが塗布される。

図２１Ｂに、液滴吐出装置のノズルユニット２４７ａ〜２４７ｆの近傍の側面図を示す。ノズルユニット２４７ａ〜２４７ｆは、同一の構成を有し、Ｘ軸方向に沿って等間隔に連結部材２４６に固定されている。連結部材２４６は、フレームの梁２４２ｃに、Ｚ軸方向に移動可能に取り付けられている。ノズルユニット２４７ａ〜２４７ｆは、基板２２３との間の距離を調整可能にフレーム２４２に支持されている。連結部材２４６によるノズルユニット２４７ａ〜２４７ｆのＺ軸方向への移動は、制御装置２２０によって制御される。なお、ノズルユニット２４７ａ〜２４７ｆは、連結部材２４６を介さず、直接フレームの梁２４２ｃに固定されていてもよい。

図２２Ａに、ノズルユニット２４７ａの斜視図を示す。ノズルユニット２４７ａは、ノズルホルダ２４７ａｃに、Ｙ軸方向に沿って交互に組み付けられたノズルヘッド２４７ａ１〜２４７ａ４、及び、紫外光源２４７ａ５〜２４７ａ９を含む。各ノズルヘッド２４７ａ１〜２４７ａ４は、Ｙ軸方向に沿って配置される２列のノズル列を備える。各ノズル列は、Ｘ軸方向に沿って配列された複数の、例えば１９２個のノズル孔によって構成される。各ノズル列のＸ軸方向に沿う長さは、例えば約３０ｍｍである。このためノズルユニット２４７ａのＸ軸方向に沿う長さも約３０ｍｍである。各ノズル孔から紫外線硬化性の薄膜材料が吐出される。

紫外光源２４７ａ５〜２４７ａ９は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）を含み、紫外領域の波長の光を放射する。ノズルヘッド２４７ａ１〜２４７ａ４の各ノズル孔から基板２２３に吐出された紫外線硬化性の薄膜材料は、紫外光源２４７ａ５〜２４７ａ９から発せられる光によって硬化（仮硬化）する。紫外光源２４７ａ５〜２４７ａ９からの紫外光の放射は、制御措置２２０によって制御される。

図２２Ｂに、ノズルユニット２４７ａ（ノズルヘッド２４７ａ１〜２４７ａ４）の底面図を示す。図２２Ｂにおいては、紫外光源２４７ａ５〜２４７ａ９の記載は省略した。

ノズルヘッド２４７ａ１〜２４７ａ４の１つのノズル列に着目すると、ノズル孔がＸ軸方向に沿って１６０μｍ間隔で配置される。各ノズルヘッド２４７ａ１〜２４７ａ４において、Ｙ軸の正の側のノズル列のノズル孔は、Ｙ軸の負の側のノズル列のノズル孔に対し、Ｘ軸の正の方向に８０μｍだけずれている。すなわち、ノズルヘッド２４７ａ１〜２４７ａ４の各々は、Ｘ軸方向に８０μｍ間隔で千鳥状に配列される３８４個のノズル孔を含み、約３００ｄｐｉに相当する解像度を有する。各ノズル孔に圧電素子が取り付けられており、圧電素子への電圧の印加に応じて薄膜材料の液滴が吐出される。薄膜材料の吐出（電圧の印加）は制御装置２２０によって制御される。なお、実施例７においては、２列のノズル列を設けたが、ノズル列の本数は、１列でもよいし、３列以上でもよい。

ノズルヘッド２４７ａ１〜２４７ａ４は、順に相対位置をＸ軸の正の方向にずらされながら、全体としてＹ軸方向に沿って配置される。すなわち、ノズルヘッド２４７ａ２はノズルヘッド２４７ａ１に対し、２０μｍだけＸ軸の正の方向にずれている。同様にノズルヘッド２４７ａ３、ａ４は、それぞれノズルヘッド２４７ａ２、ａ３に対し、２０μｍだけＸ軸の正の方向にずれている。この結果、ノズルユニット２４７ａは、Ｘ軸方向に２０μｍ間隔（約１２００ｄｐｉに相当する解像度）で配置されるノズル孔を備える。

図２２Ｃに、ノズルユニット２４７ａ〜２４７ｆの概略的な平面図を示す。上述のように、各ノズルユニット２４７ａ〜２４７ｆは、Ｘ軸方向に沿う約３０ｍｍの範囲に、液滴吐出能力を有する。また、Ｘ軸方向に沿って等間隔に配置される。隣り合うノズルユニット２４７ａ〜２４７ｆ間の距離は、たとえば約６０ｍｍである。

リフタ２１１（図１９）で搬送された基板２２３が、塗布ステーション２０３内のチャックプレート２４５（図２１Ａ）の上に保持される。基板２２３をＹ軸の負の方向に移動させながら、各ノズルユニット２４７ａ〜２４７ｆの下方のＹ軸方向に沿う奇数列領域（図２２Ｃにおいて丸印を付した領域）の吐出目標位置（薄膜材料の液滴の着弾目標位置）に向けて、ノズルユニット２４７ａ〜２４７ｆから薄膜材料を吐出する。奇数列領域における目標位置への吐出が終了したら、Ｘステージ２４３で基板２２３をＸ軸正方向に、たとえば１０μｍだけ移動させる。その後、基板２２３をＹ軸の正の方向に移動させながら、各ノズルユニット２４７ａ〜２４７ｆの下方のＹ軸方向に沿う偶数列領域（図２２Ｃにおいてバツ印を付した領域）の吐出目標位置に向けて、ノズルユニット２４７ａ〜２４７ｆから薄膜材料を吐出する。Ｙ軸方向に沿う往路と復路とで、奇数列領域と偶数列領域の目標位置に向けて液滴を吐出することで、約２４００ｄｐｉに相当する解像度で薄膜パターンを形成することができる。

偶数列領域への液滴吐出終了後、Ｘステージ２４３を駆動し、基板２２３を、Ｘ軸の正の方向に約３０ｍｍ移動させる。Ｙステージ２４４により、基板２２３をＹ軸方向に往復させ、往路と復路とで、それぞれ奇数列領域と偶数列領域とに、薄膜材料を着弾させる。

更にもう一度同様の処理を行い、合計３往復で、基板２２３の表面の全域に薄膜パターンを形成することができる。

図２１Ａ〜図２２Ｃに示した液滴吐出装置は、６つのノズルユニット２４７ａ〜２４７ｆを備える。ノズルユニットの数は６つに限られることはない。例えばノズルユニットの数を１つにしてもよい。

第１の面に薄膜パターンが形成された基板２２３は、基板反転ステーション２０４（図１９）に搬送される。基板反転ステーション２０４は、基板２２３を反転させる基板反転装置、及び紫外線照射装置２０８を含む。基板２２３が、基板反転装置によって反転されながら、紫外線照射装置２０８を出射した紫外線によって表面に形成された薄膜パターンの本硬化が行われる。本硬化後、アライメントステーション２０５に搬送される。

本硬化は、基板に形成された薄膜パターンを、その内部まで固化する処理である。なお、塗布ステーション２０３で行われる仮硬化は、ソルダーレジストの表層部のみを固化させる処理である。仮硬化によって、基板に付着した薄膜材料の面内方向への拡散が防止される。仮硬化によっては、薄膜材料の内部領域は完全には固化していない。本硬化によって、薄膜パターンの内部領域を完全に固化させることにより、タック（べたつき）を防止することができる。

アライメントステーション２０５は、アライメントステーション２０２と同様の構成と機能を備える。基板２２３の第２の面に形成されたアライメントマークがＣＣＤカメラで検出され、θ補正が行われる。また、ＣＣＤカメラで得られた画像データから、基板２２３のサイズを検知し、基板２２３の第２の面に薄膜パターンを形成する際に用いるラスタフォーマットの吐出制御用画像データを生成する。

リフタ２１３が、アライメントステーション２０５に備えられたθステージの回転によって、回転方向に関する位置合わせが完了した基板２２３を、その姿勢を維持して、塗布ステーション２０６のステージ上まで搬送する。

塗布ステーション２０６は、塗布ステーション２０３と同様の構成と機能を備える。塗布ステーション２０６においては、第２の面用の画像データに基づいて、基板２２３の第２の面に薄膜パターンが形成される。

第２の面の薄膜パターン形成するときに参照される吐出制御用画像データは、アライメントステーション２０２で取得された画像データに基づいて作成することもできる。この場合、アライメントステーション２０５で得られる画像データは、たとえばθ補正にのみ使用される。

基板２２３のθ補正を、アライメントステーション２０５で行うため、塗布ステーション２０６ではθ補正の必要がない。このため、塗布ステーション２０６に搬送された基板２２３に対して、回転方向の位置合わせを行うことなく、第２の面の薄膜パターンの形成を開始することができる。従って、塗布ステーション２０６での処理時間を短くすることができ、タクトタイムの短縮、生産効率の向上を実現することが可能である。

第２の面への薄膜パターンの形成が終了した基板２２３は、リフタ２１４によって、コンベア２１６に搬送される。コンベア２１６上に載せられた基板２２３の第２の面に形成された薄膜パターンに、紫外線照射装置２０９を出射した紫外線が照射され、薄膜パターンの本硬化が行われる。その後、コンベア２１６によって、基板２２３が、搬出口２０７から筺体２１８の外部へ搬出される。

［実施例８］
図２３に、実施例８による基板製造装置の概略図を示す。実施例８は、基板反転ステーション２０４、アライメントステーション２０５、塗布ステーション２０６、及びリフタ２１２、２１３を含まない点で、実施例７と異なる。実施例７による基板製造装置は、基板２２１〜２２７の両面に薄膜パターンを形成することができたが、実施例８による基板製造装置は、基板２２１〜２２４の片面、たとえば第１の面のみに薄膜パターンを形成する。

実施例８による基板製造装置においては、アライメントステーション２０２と塗布ステーション２０３とで、処理が併行して行われる。すなわち、アライメントステーション２０２で、基板２２２の第１の面に形成されたアライメントマークの検出、及び、基板２２２のアライメントが行われている間に、塗布ステーション２０３において、基板２２３の第１の面に薄膜パターンが形成される。この間に、コンベア２１５は、薄膜パターンが未形成の基板２２１を筺体２１８に搬入する。第１の面への薄膜パターンの形成が終了した基板２２４は、リフタ２１４によって、コンベア２１６に搬送される。コンベア２１６上に載せられた基板２２４に、紫外線照射装置２０９を出射した紫外線が照射される。これにより、第１の面に形成された薄膜パターンの本硬化が行われる。その後、コンベア２１６によって、基板２２４が搬出口２０７から筺体２１８の外部へ搬出される。

実施例８では、例えば、（ａ）アライメントステーション２０２のアライメント装置で、基板２２２の第１の面のアライメントマークを検出し、検出結果に基づいて、基板２２２の基板面内方向における向きを変更する。（ｂ）アライメント装置によって、基板面内方向における向きを変更された基板２２２を、その向きを維持して、塗布ステーション２０３の液滴吐出装置のステージ上に搬送するとともに、基板２２１を、アライメント装置のステージ上に搬送する。（ｃ）アライメント装置で、次に処理される基板２２１の第１の面のアライメントマークを検出し、検出結果に基づいて、基板２２１の基板面内方向における向きを変更するとともに、液滴吐出装置で、基板２２２の第１の面に薄膜パターンを形成する。この一連の処理は、実施例７についても同じである。また実施例７においては、アライメントステーション２０２から塗布ステーション２０６までのすべてのステーションにおいて、同様の並行処理が行われる。

実施例８においても、基板２２１〜２２４のθ補正を、アライメントステーション２０２で行うため、塗布ステーション２０３ではθ補正の必要がない。塗布ステーション２０３に搬送された基板２２１〜２２４に対して、位置合わせを行うことなく、薄膜パターンの形成を開始することができる。従って、塗布ステーション２０３での処理時間を短くすることができ、タクトタイムの短縮、生産効率の向上を実現することが可能である。

以上実施例１〜実施例８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、実施例７及び実施例８においては、ノズルユニットに対する基板の移動（ＸＹ平面内での移動）をステージのみによって行ったが、ステージに対してノズルユニットを移動させてもよい。例えば、フレームをＹ軸方向に移動可能とし、ノズルユニットを、フレームにＸ軸方向及びＺ軸方向に移動可能に取り付けることにより、ノズルユニットをステージに対して移動させることができる。また、ステージをＸ方向に移動させ、ノズルユニットをＹ方向に移動させてもよい。このように、ノズルユニットと基板とは、相対的に移動させればよい。ただし、基板のみをＸＹ平面内で移動させる構成の方が、ノズルユニットをもＸＹ面内方向に移動させる構成に比べて、薄膜パターンの位置精度を高めることができる。

また、実施例１〜実施例８においては、基板製造装置によって、プリント配線板上にソルダーレジストの薄膜パターンを形成したが、実施例１〜実施例８による基板製造装置は、例えばタッチパネルの製造において、ガラス基板上に絶縁膜を形成する用途に利用することができる。

１０基台
１１Ｘ方向移動機構
１２Ｙ方向移動機構
１３塗布ステージ
１４回転方向移動機構
１５対象物（下地基板）
１６エンクロージャ
１７移動機構
２０薄膜材料吐出装置
２１ノズルヘッド
２１ａ、２１ｂノズル列
２１Ｆ共通輸送路
２１Ｎノズル孔
２２ノズルヘッドドライバ回路基板
２３マニホールド
２３Ａ供給用流入口
２３Ｂ回収用流出口
２３Ｃ供給用流出口
２３Ｄ回収用流入口
２４支持板
２５被覆板
２６隔離板
２７断熱材
２８流入口
２９流出口
３０供給用配管
３１回収用配管
３２温度センサ（第１の温度センサ）
３３温度センサ（第２の温度センサ）
３４温度センサ
３５温度制御装置
４０循環装置
４１循環ポンプ
４１Ａ吐出ポンプ
４１Ｂ吸引ポンプ
４２リザーバタンク
４３ヒータ（第１の熱源）
４８外付けタンク
５０第１の排気装置
５１外気取入口
５５第２の排気装置
５６外気取入れ口
６０ノズル孔
６１紫外光源
６５供給輸送路
６６回収輸送路
６７、６８ヒータ
６９配管
７０ヒータ（第２の熱源）
７１断熱材
７５支持板
７６被覆板
７７断熱材
７８ベローズ
８０隔離板
８１外気取入口
８２ヒータ
９０断熱材
１００ＣＣＤカメラ
１０１フレーム
１０１ｂ支柱
１０１ｃ梁
１１０吐出制御装置
１１０ａ記憶装置
１１１入力装置
１１２タンク
１１３温度センサ
１１４ヒータ
２０１基板搬入口
２０２アライメントステーション
２０３塗布ステーション
２０４基板反転ステーション
２０５アライメントステーション
２０６塗布ステーション
２０７基板搬出口
２０８、２０９紫外線照射装置
２１１〜２１４リフタ
２１５、２１６コンベア
２１８筺体
２２０制御装置
２２０ａ記憶装置
２２１〜２２７基板
２３１ベース（基台）
２３２Ｙステージ
２３３ θステージ
２３４チャックプレート
２３５〜２３８ＣＣＤカメラ
２４１ベース
２４２フレーム
２４２ａ、２４２ｂ支柱
２４２ｃ梁
２４３Ｘステージ
２４４Ｙステージ
２４５チャックプレート
２４６連結部材
２４７ａ〜２４７ｆノズルユニット
２４７ａｃノズルホルダ
２４７ａ１〜２４７ａ４ノズルヘッド
２４７ａ５〜２４７ａ９紫外光源

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、実施例１による基板製造装置の支持板の平面図である。図３は、実施例１による基板製造装置の支持板の底面図である。図４は、実施例１による基板製造装置の隔離板及びその内部に搭載された部品の断面図である。図５は、実施例１による基板製造装置の循環器の概略図である。図６は、実施例１による基板製造装置の供給用配管の断面図である。図７は、実施例１の変形例による基板製造装置の供給用配管のらせん状部分の側面図である。図８は、実施例２による基板製造装置の概略図である。図９は、実施例３による基板製造装置の概略図である。図１０は、実施例４による基板製造装置の概略図である。図１１は、実施例５による基板製造装置の側面図である。図１２Ａ及び図１２Ｂは、それぞれ薄膜材料吐出装置の１つのノズルヘッドの底面図及び断面図である。図１３は、薄膜材料吐出装置及び下地基板の側面図である。図１４Ａは、形成すべき薄膜パターンのラスタフォーマットの画像データを２次元的に示す図であり、図１４Ｂは、ノズルヘッド及び下地基板の側面図である。図１５Ａは、プリント配線板に形成した薄膜パターンをラスタフォーマットの画像データとして２次元的に示す図であり、図１５Ｂは、ｘ軸方向に伸長したノズルヘッド及びプリント配線板の側面図である。図１６は、実施例５による基板製造装置の制御系のブロック図である。図１７Ａは、ノズルヘッドの熱膨張を加味して、下地基板に形成した薄膜パターンをラスタフォーマットの画像データとして示す図であり、図１７Ｂは、ノズルヘッド及び下地基板の側面図である。図１８は、下地基板に薄膜パターンを形成するときの下地基板とノズルヘッドとの平面図である。図１９は、実施例７による基板製造装置の概略図である。図２０Ａは、アライメントステーションに備えられたアライメント装置の概略図であり、図２０Ｂは、アライメントステーションに搬送され、チャックプレートに吸着保持された基板を示す平面図であり、図２０Ｃは、θ補正後のチャックプレートに吸着保持された基板を示す平面図である。図２１Ａは、塗布ステーションに備えられた液滴吐出装置の概略図であり、図２１Ｂは、液滴吐出装置のノズルユニット近傍の側面図である。図２２Ａは、ノズルユニットの斜視図であり、図２２Ｂは、ノズルユニットの底面図であり、図２２Ｃは、ノズルユニットの概略的な平面図である。図２３は、実施例８による基板製造装置の概略図である。図２４Ａは、薄膜パターンの設計値に基づくビットマップを示す図であり、図２４Ｂは、補正後のビットマップを示す図である。

被覆板２５は、支持板２４に搭載されたノズルヘッド２１等の部品を覆う。他の被覆板７６が、支持板７５に搭載された循環装置４０及び外付けタンク４８を覆う。被覆板７６の内面に断熱材７７が貼りつけられている。被覆板７６と支持板７５とにより、塗布ステージ１３が配置された空間から隔離された空間が形成される。この隔離された空間内に、循環装置４０と外付けタンク４８が収容されている。本明細書において、被覆板７６及び支持板７５を「隔離板（または、隔離部材）８０」という。

フレーム１０１は、２本の支柱１０１ｂ、及び梁１０１ｃを含む。支柱１０１ｂは、定盤１０のｙ軸方向の略中央に固定される。梁１０１ｃは、ｘ方向に沿うように、支柱１０１ｂに支持される。

薄膜材料吐出装置２０及びＣＣＤカメラ１００は、フレーム１０１の梁１０１ｃに取り付けられる。薄膜材料吐出装置２０は、薄膜材料の液滴を、塗布ステージ１３に保持された下地基板１５に向けて吐出する。薄膜材料吐出装置２０からの薄膜材料の吐出は、吐出制御装置１１０によって制御される。ＣＣＤカメラ１００は、塗布ステージ１３に保持された下地基板１５の表面を撮像する。移動機構１７により下地基板１５を移動させることにより、下地基板１５の表面の任意の位置を撮像することができる。取得された画像データは、吐出制御装置１１０に送信される。吐出制御装置１１０は、取得された画像データに基づいて、下地基板１５に薄膜材料を付着させるべき位置の計測や、付着した薄膜材料の検査を行うことができる。ＣＣＤカメラ１００による撮像、及びその撮像された画像データの送信は、吐出制御装置１１０によって制御される。

さらに、時刻Ｔ２に開始する電圧パルスの印加により、ノズル孔２１Ｎが薄膜材料を吐出する。吐出された薄膜材料は、それぞれ下地基板１５上のｙ座標がｙ２、ｙ３の位置に付着する。下地基板１５に付着した薄膜材料は、薄膜材料吐出装置２０に備えられた光源６１によって直ちに硬化される。下地基板１５への薄膜材料の吐出を繰り返すことにより、下地基板１５の表面に所望の薄膜パターンを形成する。例えば、下地基板１５と薄膜材料吐出装置２０との距離は０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度である。また、下地基板１５の送り速度は約１００ｍｍ／ｓ程度であり、薄膜材料の吐出周波数は約３０ｋＨｚ程度である。

図１５Ｂに、ｘ軸方向に伸長したノズルヘッド２１及びプリント配線板１５の側面図を示す。ｘ軸の負の側の端部のノズル孔２１Ｎから吐出された薄膜材料は、本来、プリント配線板１５の表面のｘ座標がｘ１の位置に付着すべきであるが、実際には、ｘ座標がｘ３の位置に付着する。同様に、ｘ軸の正の側の端部のノズル孔２１Ｎから吐出された薄膜材料は、本来、プリント配線板１５表面のｘ座標がｘ２の位置に付着すべきであるが、実際には、ｘ座標がｘ４の位置に付着する。

制御装置２２０の記憶装置２２０ａに、基板２２３上に形成すべき薄膜パターンの平面形状を定義するパターン定義データ（ガーバフォーマットの画像データ）が記憶されている。パターン定義データから生成されたラスタフォーマットの画像データは、基板が設計値通りの寸法である場合に、そのまま使用可能であるが、基板に歪が生じている場合には、そのまま使用することができない。制御装置２２０は、パターン定義データから、アライメントステーション２０２で撮像された基板２２３の画像データに基づき、基板２２３の歪を考慮して、ラスタフォーマットの吐出制御用画像データを生成する。例えば制御装置２２０は、アライメントステーション２０２で撮像された画像データから、基板２２３のＸ方向、Ｙ方向の伸び歪を求める。Ｘ方向については、基板２２３のＸ方向の伸縮量に応じて、薄膜材料の液滴を着弾させるべき位置の座標を補正する。基板２２３のＹ方向についても、同様に、基板２２３のＹ方向の伸縮量に応じて、薄膜材料の液滴を着弾させるべき位置の座標を補正する。なお、Ｙ方向に関して、具体的には、Ｙステージ２４４による基板２２３の移動量とノズルヘッドからの薄膜材料の吐出時期との関係（吐出タイミング）が補正される。このように、予め記憶装置２２０ａに記憶されていたデータを補正することで得られたラスタフォーマットの吐出制御用画像データは、記憶装置２２０ａに保存される。

紫外光源２４７ａ５〜２４７ａ９は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）を含み、紫外領域の波長の光を放射する。ノズルヘッド２４７ａ１〜２４７ａ４の各ノズル孔から基板２２３に吐出された紫外線硬化性の薄膜材料は、紫外光源２４７ａ５〜２４７ａ９から発せられる光によって硬化（仮硬化）する。紫外光源２４７ａ５〜２４７ａ９からの紫外光の放射は、制御装置２２０によって制御される。

第２の面の薄膜パターンを形成するときに参照される吐出制御用画像データは、アライメントステーション２０２で取得された画像データに基づいて作成することもできる。この場合、アライメントステーション２０５で得られる画像データは、たとえばθ補正にのみ使用される。

Claims

薄膜を形成すべき下地基板を保持する塗布ステージと、
前記塗布ステージに保持された下地基板に対向し、複数のノズル孔から前記下地基板に向かって薄膜材料の液滴を吐出するノズルユニットと、
薄膜材料を蓄積するリザーバタンクと、
前記リザーバタンクから前記ノズルユニットに前記薄膜材料を供給する供給系と、
前記リザーバタンクを加熱する第１の熱源と、
前記リザーバタンクの温度を測定する第１の温度センサと、
前記供給系の少なくとも１箇所を加熱する第２の熱源と、
前記供給系の少なくとも１箇所の温度を測定する第２の温度センサと、
前記第１の温度センサ及び前記第２の温度センサの測定結果に基づき、前記リザーバタンク内の薄膜材料の温度と、前記供給系を流れる薄膜材料の温度とが、温度の目標範囲内に収まるように前記第１の熱源及び前記第２の熱源を制御する温度制御装置と
を有する基板製造装置。
前記制御装置は、前記リザーバタンク内の薄膜材料の温度と、前記供給系内を流れる薄膜材料の温度とが等しくなるように、前記第１の熱源及び前記第２の熱源を制御する請求項１に記載の基板製造装置。
さらに、
前記ノズル孔から吐出されなかった薄膜材料を、前記ノズルユニットから前記リザーバタンクに回収する回収系を有し、
前記第２の熱源は、前記回収系の少なくとも１箇所を加熱し、
前記第２の温度センサは、前記回収系の少なくとも１箇所の温度を測定し、
前記温度制御装置は、前記回収系を流れる薄膜材料の温度が、前記温度の目標範囲内に収まるように前記第２の熱源を制御する請求項１または２に記載の基板製造装置。
前記ノズルユニットは複数のノズルヘッドを含み、前記ノズルヘッドの各々は、複数のノズル孔と、前記複数のノズル孔を連結する共通輸送路とを含み、
前記供給系は、
供給用流入口に流入した薄膜材料を分岐させて、複数の供給用流出口から薄膜材料を送出するマニホールドと、
前記マニホールドの前記供給用流出口から前記複数のノズルヘッドの前記共通輸送路まで薄膜材料を輸送する供給輸送路と
を含み、
前記第２の温度センサの１つは、前記マニホールドの温度を測定し、
前記第２の熱源の１つは、前記マニホールドを加熱し、
前記温度制御装置は、前記マニホールド内を流れる薄膜材料が前記温度の目標範囲内に収まるように、前記第２の熱源を制御する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板製造装置。
前記供給輸送路は、内部を流れる薄膜材料を外気から断熱する断熱構造を有する請求項４に記載の基板製造装置。
さらに、前記第１の熱源及び前記第２の熱源を、前記塗布ステージが配置された空間から隔離する隔離部材を有する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の基板製造装置。
さらに、
前記塗布ステージと前記ノズルユニットとの一方を他方に対して移動させることにより、前記ノズル孔から吐出された薄膜材料の液滴の着弾地点を、前記塗布ステージに保持された基板の表面内で移動させる移動機構と、
前記ノズルユニット及び前記移動機構を制御する吐出制御装置と
を有し、
前記吐出制御装置は、
前記基板に形成すべき薄膜のパターンを定義したパターン定義データ、前記第２の熱源による加熱によって前記ノズルユニットの前記ノズル孔のピッチが定格ピッチから変動した後の実ピッチを記憶しており、前記パターン定義データに基づいて、前記ノズル孔の配列方向に、前記実ピッチに基づいて配列するピクセルにより構成されるラスタフォーマットの吐出制御用画像データを生成し、前記吐出制御用画像データに基づいて、前記ノズルユニット及び前記移動機構を制御する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の基板製造装置。
さらに、オペレータが前記吐出制御装置に指令を与えるための入力装置を有し、
前記吐出制御装置は、前記入力装置から入力された温度情報に基づいて、前記ノズル孔の定格ピッチが変動した後の前記実ピッチを算出する請求項７に記載の基板製造装置。
さらに、基板の表面に形成された複数のアライメントマークを撮像する撮像装置を有し、
前記吐出制御装置は、前記撮像装置の撮像結果に基づいて、前記基板の面内方向の伸縮量を算出し、算出された伸縮量に応じて、前記吐出制御用画像データを生成する請求項７または８に記載の基板製造装置。
さらに、
前記基板を保持して、前記基板の表面に垂直な軸を回転中心として回転するアライメントステージと、
前記基板の回転方向の姿勢を維持した状態で、前記アライメントステージから前記塗布ステージまで、前記基板を搬送する搬送装置と
を有し、
前記吐出制御装置は、前記撮像装置の撮像結果に基づいて、前記アライメントステージを回転させることにより、前記基板の回転方向の位置合わせを行い、前記搬送装置を制御して、回転方向の位置合わせが完了した前記基板を、前記アライメントステージから前記塗布ステージまで搬送する請求項９に記載の基板製造装置。