KR20130006316A - 박막형성방법 및 박막형성장치 - Google Patents

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스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
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Abstract

스루풋의 저하를 초래하는 일 없이, 기판에 부착된 박막재료를 경화시킬 수 있는 박막형성방법을 제공한다.
기판을 스테이지에 지지하고, 노즐헤드로부터 광경화성의 박막재료의 액적을 토출시켜, 기판의 표면에 박막재료의 액적을 착탄시킨다. 기판에 착탄된 박막재료에, 가경화용 광원으로부터 광을 조사하여, 박막재료의 표층부를 경화시킨다. 액적을 착탄시키는 공정, 및 박막재료의 표층부를 경화시키는 공정 후, 기판을 스테이지로부터 반출한다.

Description

박막형성방법 및 박막형성장치{Thin film forming method and thin film forming apparatus}
본 발명은, 박막재료의 액적(液滴)을 기판을 향하여 토출하고, 기판에 부착된 박막재료에 광을 조사하여 경화시키는 박막형성방법, 및 박막형성장치에 관한 것이다.
프린트 배선판 등의 기판의 패턴 형성면에, 박막재료, 예컨대 솔더 레지스트의 액적을 토출시켜 박막을 형성하는 기술이 주목받고 있다. 노즐헤드에 대하여 기판을 이동시키면서, 형성하여야 할 박막패턴의 화상데이터에 근거하여, 프린트 배선판의 표면에 액적을 착탄(着彈)시킨다. 이로써, 원하는 패턴을 가지는 박막을 형성할 수 있다. 포토리소그래피에 의하여 박막패턴을 형성하는 경우에 비하여, 제조비용의 삭감을 도모할 수 있다.
일본 특허공개 2004-104104호 공보
광경화성(자외선 경화성)의 액상 박막재료의 액적을 기판에 착탄시키면, 액적이 기판상에서 면내(面內) 방향으로 확산되려고 한다. 액적의 확산에 의한 번짐은, 박막패턴의 위치정밀도 저하를 가져온다. 액적의 확산을 억제하기 위하여, 착탄 후 신속하게 광(자외선)을 조사하여 경화시키는 것이 바람직하다. 이로써, 기판을 다음 프로세스 에어리어로 이동하는 기간에 있어서의 액적의 확산을 방지할 수 있다. 그러나, 기판의 반송 전에, 기판상의 박막재료를 완전히 경화시키려고 하면, 노즐헤드의 여유시간(동작하지 않는 시간)이 길어져서, 장치 전체의 스루풋이 저하되어 버린다.
본 발명의 목적은, 스루풋의 저하를 초래하는 일 없이, 기판에 부착된 박막재료를 경화시킬 수 있는 박막형성방법, 및 박막형성장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 관점에 의하면,
기판을 스테이지에 지지하고, 노즐헤드로부터 광경화성의 박막재료의 액적을 토출시켜, 상기 기판의 표면에 상기 박막재료의 액적을 착탄시키는 공정과,
상기 기판에 착탄된 상기 박막재료에, 가(假)경화용 광원으로부터 광을 조사하여, 상기 박막재료의 표층부를 경화시키는 공정과,
상기 액적을 착탄시키는 공정, 및 상기 박막재료의 표층부를 경화시키는 공정 후, 상기 기판을 상기 스테이지로부터 반출하는 공정
을 가지는 박막형성방법이 제공된다.
본 발명의 다른 관점에 의하면,
박막재료의 액적을 토출하는 복수의 노즐구멍이 형성된 노즐헤드와,
상기 노즐헤드에 대향하는 위치에 기판을 지지하고, 상기 노즐헤드에 대하여, 기판면에 평행한 방향으로 상기 기판을 이동시키는 스테이지와
상기 스테이지에 지지된 기판에 대향하여, 상기 기판에 착탄된 상기 박막재료에, 그 박막재료의 표층부를 경화시키는 강도의 광을 조사하는 가(假)경화용 광원과,
상기 스테이지에 지지된 상기 기판을 본(本)경화부까지 반송하는 반송장치와,
상기 본경화부에 있어서, 상기 기판의 표면상의 상기 박막재료에, 상기 가경화용 광원으로부터 방사되는 광강도보다 큰 강도의 광을 조사하는 본경화용 광원
을 가지는 박막형성장치가 제공된다.
가경화와 본경화를 따로따로 행함으로써, 박막재료의 액적을 착탄시키는 공정을, 본경화의 처리와 독립하여 행할 수 있다. 이로써, 스루풋의 저하를 억제할 수 있다.
도 1은, 실시예 1에 의한 박막형성장치의 개략도이다.
도 2는, 실시예 1에 의한 박막형성장치의 제1 얼라인먼트 스테이션, 제1 박막재료 토출 스테이션, 및 반전 스테이션의 평면도이다.
도 3a는, 도 2의 일점쇄선 3A-3A에 있어서의 단면도이고, 도 3b는, 도 3a의 일점쇄선 3B-3B에 있어서의 단면도이다.
도 4a는, 실시예 1에 의한 박막형성장치의 노즐헤드 유닛의 사시도이고, 도 4b는, 노즐헤드 및 가경화용 광원의 저면도이며, 도 4c는, 노즐유닛 및 기판의 평면도이다.
도 5a ~ 도 5d는, 실시예 1에 의한 박막형성장치에서 스테이지로부터 기판을 받을 때의 스테이지 및 반송장치의 측면도이다.
도 6a는, 기판, 리프터 핀, 및 가경화용 광원의 위치관계를 나타내는 평면도이고, 도 6b는, 기판 및 가경화 후의 박막의 단면도이며, 도 6c는, 기판 및 부분경화 후의 박막의 단면도이다.
도 7a 및 도 7b는, 반전 스테이션의 반전 스테이지 및 본경화용 광원의 사시도이다.
도 7c 및 도 7d는, 반전 스테이션의 반전 스테이지 및 본경화용 광원의 사시도이다.
도 7e 및 도 7f는, 반전 스테이션의 반전 스테이지 및 본경화용 광원의 사시도이다.
도 8은, 실시예 2에 의한 박막형성장치의 제1 박막재료 토출 스테이션의 평면도이다.
도 9a ~ 도 9d는, 실시예 2에 의한 박막형성장치로 박막의 부분경화를 행할 때의 제1 박막재료 토출 스테이션의 평면도이다.
도 10a는, 실시예 3에 의한 박막형성방법으로 제작되는 기판 및 박막의 평면도이고, 도 10b는, 도 10a의 일점쇄선 10B-10B에 있어서의 단면도이다.
도 11a 및 도 11b는, 실시예 4에 의한 박막형성장치의 반송장치, 기판, 및 스테이지의 단면도이다.
도 12a ~ 도 12d는, 실시예 5에 의한 박막형성장치에서 기판을 스테이지로부터 반송장치에 넘겨받을 때의 기판, 스테이지, 및 반송장치의 단면도이다.
도 13a ~ 도 13e는, 실시예 6에 의한 박막형성장치에서, 본경화와 표리의 반전을 동시병행적으로 행하는 순서를 나타내는 도면이다.
도 14a ~ 도 14d는, 실시예 7에 의한 박막형성장치에서, 본경화와 표리의 반전을 동시병행적으로 행하는 예를 나타내는 도면이다.
도 15는, 실시예 8에 의한 박막형성장치(묘화장치)의 개략도이다.
도 16a는, 실시예 8에 의한 박막형성장치의 노즐유닛의 사시도이고, 도 16b는, 노즐유닛의 저면도이다.
도 17은, 노즐, 및 노즐의 상(像)의 관계를 나타내는 도면이다.
도 18a는, 노즐로부터 토출된 액적의 착탄점의 X좌표와 토출시각의 관계를 나타내는 도면이고, 도 18b는, 프린트기판상의 착탄점의 위치를 나타내는 도면이다.
도 19a는, 노즐유닛 및 프린트기판의 정면도이고, 도 19b는, 광원의 개략도이다.
도 20a ~ 도 20d는, 토출된 액적의 형상의 시간변화를 나타내는 도면이다.
도 21a는, 프린트기판상에 착탄된 액적에 의하여 형성된(묘화된) 직선의 평면도이고, 도 21b는, 도 21a의 일점쇄선 21B-21B에 있어서의 단면도이다.
도 22a는, 비교예에 의한 노즐유닛의 저면도이고, 도 22b는, 비교예에 의한 노즐유닛을 이용하여 형성한(묘화한) 직선의 단면도이다.
도 23은, 실시예 9에 의한 박막형성장치의 노즐유닛의 저면도이다.
도 24는, 실시예 10에 의한 박막형성장치의 노즐유닛의 저면도이다.
도 25는, 실시예 11에 의한 박막형성장치의 노즐유닛의 저면도이다.
[실시예 1]
도 1에, 실시예 1에 의한 박막형성장치의 개략도를 나타낸다. 실시예 1에 의한 박막형성장치는, 반입 스테이션(21), 제1 얼라인먼트 스테이션(22), 제1 박막재료 토출 스테이션(23), 기판 반전 스테이션(24), 제2 얼라인먼트 스테이션(25), 제2 박막재료 토출 스테이션(26), 및 반출 스테이션(27)으로 구분되어 있다. 각 스테이션은, 케이스체(20) 내에 수용된다.
리니어가이드(30), 및 리니어가이드(30)에 지지된 4개의 리프터(31 ~ 34)가, 반송(搬送)장치를 구성한다. 반송장치는, 기판(40)을 전단(前段)의 스테이션으로부터 후단(後段)의 스테이션에 반송한다. 기판(40)은, 예컨대, 양면에 배선패턴이 형성된 프린트 배선판이다. 제어장치(50)가, 리프터(31 ~ 34)의 이동, 각 스테이션의 제어를 행한다. 기판(40)의 반송방향을 x축의 양의 방향으로 하고, 연직상방을 z축의 양의 방향으로 하는 xyz 직교좌표계를 정의한다.
반입 컨베이어(35)가, 케이스체(20)의 외부로부터 반입구(36)를 통하여 반입 스테이션(21) 내에, 기판(40)을 반입한다. 반입 스테이션(21)에 반입된 기판(40)은, 리프터(31)에 의하여 제1 얼라인먼트 스테이션(22)에 반송된다. 제1 얼라인먼트 스테이션(22)에 있어서, 기판(40)의 상면에 형성된 얼라인먼트 마크가 검출되어, 기판(40)의 자세 및 휨이 검지된다. 제1 얼라인먼트 스테이션(22)에 반송된 시점에서 상방을 향하는 면을 "제1 면"이라 하고, 하방을 향하는 면을 "제2 면"이라 하는 것으로 한다. 자세 및 휨이 검지된 기판(40)은, 리프터(31)에 의하여, 제1 박막재료 토출 스테이션(23)에 반송된다.
제1 박막재료 토출 스테이션(23)에서, 형성하여야 할 박막패턴의 화상데이터에 근거하여, 기판(40)의 제1 면에 박막재료의 액적을 착탄시킨다. 이로써, 기판(40)의 제1 면에 박막재료로 이루어지는 박막이 형성된다. 박막이 형성된 기판(40)이, 리프터(32)에 의하여, 반전 스테이션(24)에 반송된다.
반전 스테이션(24)에서는, 기판(40)의 표면에 형성된 박막에 자외선을 조사함으로써, 박막을 경화시킨다. 또한, 기판(40)의 상하를 반전시킨다. 즉, 박막이 형성된 제1 면이 하방을 향하고, 박막이 형성되어 있지 않은 제2 면이 상방을 향한다.
상하가 반전된 기판(40)이, 리프터(33)에 의하여, 제2 얼라인먼트 스테이션(25)에 반송된다. 제2 얼라인먼트 스테이션(25)에서, 기판(40)의 제2 면에 형성된 얼라인먼트 마크를 검출함으로써, 기판(40)의 자세 및 휨을 검지한다. 자세 및 휨이 검지된 기판(40)은, 리프터(33)에 의하여, 제2 박막재료 토출 스테이션(26)에 반송된다.
제2 박막재료 토출 스테이션(26)에서, 형성하여야 할 박막패턴의 화상데이터에 근거하여, 기판(40)의 제2 면에 박막재료의 액적을 착탄시킨다. 이로써, 기판(40)의 제2 면에 박막재료로 이루어지는 박막이 형성된다. 제2 면에 박막이 형성된 기판(40)이, 리프터(34)에 의하여, 반출 스테이션(27)에 반송된다. 반출 컨베이어(37)가, 반출구(38)를 통하여 반출 스테이션(27)으로부터 케이스체(20)의 외부로, 기판(40)을 반출한다. 기판(40)이 반출 컨베이어(37)에서 반송되고 있는 동안에, 본경화용 광원(51)으로부터 기판(40)의 제2 면에 자외선이 조사된다. 이로써, 기판(40)의 제2 면에 형성된 박막재료의 막이 경화된다.
도 2에, 실시예 1에 의한 박막형성장치의 제1 얼라인먼트 스테이션(22), 제1 박막재료 토출 스테이션(23), 및 반전 스테이션(24)의 평면도를 나타낸다. 리프터(31, 32)가, 리니어가이드(30)에 안내되어 x방향으로 이동한다. 제1 박막재료 토출 스테이션(23) 내에, 스테이지(55)가 수용되어 있다. 스테이지(55)는, 리니어가이드(56)에 안내되어, x방향과 교차하는 방향(y방향)으로 이동한다. 리프터(31)가 기판(40)을 지지하여 제1 박막재료 토출 스테이션(23) 내까지 이동하여, 기판(40)을 스테이지(55) 위에 싣는다. 스테이지(55)는, 기판(40)을 흡착한다.
스테이지(55)가 이동하는 경로의 상방에, 노즐헤드 유닛(57)이 배치되어 있다. 노즐헤드 유닛(57)은, 지지부재(58)에 의하여 지지되어 있고, 스테이지(55)는 노즐헤드 유닛(57)의 하방을 통과한다. 스테이지(55)가 노즐헤드 유닛(57)의 아래를 통과할 때, 형성하여야 할 박막패턴의 화상데이터에 근거하여, 노즐헤드 유닛(57)의 복수의 노즐구멍으로부터 박막재료의 액적을 기판(40)을 향하여 토출시킨다.
리프터(32)가, 박막이 형성된 기판(40)을 지지하여, 제1 박막재료 토출 스테이션(23)으로부터 반전 스테이션(24)까지 이동한다. 반전 스테이션(24) 내에, 반전 스테이지(60) 및 본경화용 광원(61)이 수용되어 있다. 반전 스테이션(24) 내로 이동한 리프터(32)는, 기판(40)을 반전 스테이지(60) 위에 싣는다. 본경화용 광원(61)으로부터 방사된 자외선을, 기판(40)의 제1 면에 조사함으로써, 기판(40)에 형성된 박막을 본경화시킨다. 그 후, 반전 스테이지(60)를 180° 회전시킴으로써, 기판(40)의 상하를 반전시킨다. 상하가 반전된 상태로, 기판(40)이 리프터(33)(도 1)에 의하여, 제2 얼라인먼트 스테이션(25)(도 1)에 반송된다.
도 3a에, 도 2의 일점쇄선(3A-3A)에 있어서의 단면도를 나타낸다. 도 3b에, 도 3a의 일점쇄선(3B-3B)에 있어서의 단면도를 나타낸다. 기대(70) 위에, 리니어가이드(56)를 통하여 Y스테이지(71)가 지지되어 있다. Y스테이지(71)는, 리니어가이드(56)에 안내되어 y방향으로 이동 가능하다. Y스테이지(71) 위에 스테이지(55)가, x방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 스테이지(55)의 상면에 기판(40)이 지지된다. Y스테이지(71)의 y방향으로의 이동 및 스테이지(55)의 x방향으로의 이동은, 제어장치(50)(도 1)에 의하여 제어된다.
노즐헤드 유닛(57)이, 지지부재(58)에 의하여 스테이지(55)의 상방에 지지되어 있다. 노즐헤드 유닛(57)은, 스테이지(55)에 지지된 기판(40)에, 간극을 사이에 두고 대향한다. 노즐 승강기구(59)가, 노즐헤드 유닛(57)을 스테이지(55)에 대하여 승강시킨다. 노즐 승강기구(59)는, 제어장치(50)(도 1)에 의하여 제어된다.
도 4a에, 노즐헤드 유닛(57)의 개략 사시도를 나타낸다. 노즐홀더(64)에 복수(예컨대 2개)의 노즐헤드(65)가 장착되어 있다. 노즐헤드(65)의 각각에, x방향으로 배열되는 복수의 노즐구멍(66)이 배치되어 있다. 제어장치(50)(도 1)로부터의 제어를 받아, 노즐구멍(66)으로부터, 자외선 경화성의 박막재료의 액적이 토출된다. 복수의 노즐헤드(65)는, y방향으로 배열되어 있다. y방향에 관하여, 노즐헤드(65)의 각각의 양측에 가(假)경화용 광원(68)이 배치되어 있다. 가경화용 광원(68)의 각각은, x방향으로 나열된 복수의 발광다이오드를 포함하며, 기판(40)에 자외선을 조사한다.
다만, 박막재료로서, 자외역 이외의 파장역의 광에 의하여 경화하는 광경화성 재료를 이용하여도 된다. 이 경우에는, 가경화용 광원(68), 본경화용 광원(51)은, 박막재료를 경화시킬 수 있는 파장성분을 포함한 광을 출사한다.
도 4b에, 노즐헤드(65) 및 가경화용 광원(68)의 저면도를 나타낸다. 노즐헤드(65)의 각각은, x방향으로 간격을 두고 배치된 2열의 노즐 열(67)을 포함한다. 노즐 열(67)의 각각은, y방향으로 배열된 복수의 노즐구멍(66)을 포함한다. 각 노즐 열(67)에 있어서는, 노즐구멍(66)이 피치 2P로 배열되어 있다. 일방의 노즐 열(67)의 노즐구멍(66)은, 타방의 노즐 열(67)의 노즐구멍(66)에 대하여, y방향으로 P만큼 어긋나 있다. 하나의 노즐헤드(65)에 주목하면, 복수의 노즐구멍(66)의 y방향의 피치는 P로 동일하여진다. 피치(P)는, 예컨대 300dpi의 해상도에 상당한다.
일방의 노즐헤드(65)는, 타방의 노즐헤드(65)에 대하여, y방향으로 P/2만큼 어긋나게 노즐홀더(64)(도 4a)에 장착되어 있다. 이로 인하여, 하나의 노즐헤드 유닛(57)(도 4a)은, y방향으로 피치 P/2로 배열된 복수의 노즐구멍(66)을 포함하게 된다. 피치 P/2는, 예컨대 600dpi의 분해능에 상당한다.
도 4c에, 복수의 노즐헤드(65)와, 기판(40)의 평면적인 위치관계를 나타낸다. 예컨대, 노즐홀더(64)에, 10개의 노즐헤드(65)가 장착되어 있다. 노즐헤드(65)는, y방향으로 2개, x방향으로 5개 배열하는 2행 5열의 행렬형상으로 배치되어 있다. y방향으로 나열된 2개의 노즐헤드(65)에 의하여, x방향의 폭(W)의 영역에, 박막재료의 액적을 착탄시킬 수 있다. 행렬형상으로 배치된 노즐헤드의 x방향의 피치는 2W이다.
기판(40)을 y방향으로 이동시키면서, 2개의 노즐헤드(65)로부터 박막재료의 액적을 토출시킴으로써, x방향의 해상도 600dpi로 박막재료의 액적을 착탄시킬 수 있다. 기판(40)을 y방향으로 P/8씩 어긋나게 하면서 x방향의 주사를 4회(2 왕복) 행함으로써, x방향의 해상도를 2400dpi까지 높일 수 있다. 기판(40)을 y방향으로 W만큼 이동시키고, 마찬가지의 x방향의 주사를 행함으로써, 기판(40)의 거의 전역에 박막재료의 액적을 착탄시킬 수 있다. y방향에 관한 해상도는, 기판(40)의 y방향의 이동속도와, 박막재료의 액적을 토출하는 주기에 따라 정하여진다. 형성하는 박막의 패턴의 화상데이터에 근거하여, 노즐구멍(66)마다, 박막재료의 액적을 토출시키는 타이밍을 제어함으로써, 원하는 패턴의 박막을 형성할 수 있다.
기판(40)에 부착된 박막재료는, 기판(40)의 이동방향에 관하여 노즐헤드 유닛(57)보다 하류측에 배치된 가경화용 광원(68)으로부터 방사된 자외선에 의하여, 가경화된다. 여기서, "가(假)경화"란, 박막재료의 전체가 경화되는 것이 아니라, 그 표층부만이 경화되는 것을 의미한다. 박막재료의 액적이 기판(40)에 착탄된 후, 신속하게 가경화가 행하여지기 때문에, 박막재료의 확산을 억제할 수 있다.
도 5a ~ 도 5d, 도 6a ~ 도 6c를 참조하여, 제1 박막재료 토출 스테이션(23)으로부터 반전 스테이션(24)에 기판(40)을 반송하는 방법에 대하여 설명한다.
도 5a에 나타내는 바와 같이, 리프터(32)가, 리니어가이드(30)에 x방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 또한, 리프터(32)는 스테이지(55)에 대하여 승강 가능하다. 리프터(32)는, 리프터 플레이트(70), 복수의 리프터 핀(71), 흡착패드(72), 부분경화용 광원(73)을 포함한다. 리프터 핀(71)은, 리프터 플레이트(70)에 장착되어, 리프터 플레이트(70)로부터 하방으로 뻗는다. 리프터 핀(71)의 각각의 하단에 흡착패드(72)가 장착되어 있다. 흡착패드(72)가 기판(40)의 상면에 접촉하여 기판(40)을 흡착함으로써, 리프터(32)가 기판(40)을 지지할 수 있다.
리프터 핀(71)의 각각의 근방에, 부분경화용 광원(73)이 배치되어 있다. 부분경화용 광원(73)은, 기판(40)의 상면 중, 흡착패드(72)가 접촉하는 영역(패드 접촉영역)에 자외선을 조사한다. 스테이지(55)로부터 기판(40)을 반출할 때에, 우선, 리프터(32)를 스테이지(55)의 상방으로 이동시킨다.
도 6a에, 리프터 플레이트(70), 리프터 핀(71), 부분경화용 광원(73)의 평면 위치관계를 나타낸다. 한 예로서 기판(40)은 직사각형의 평면형상을 가지고, 기판(40)의 네 모서리보다 약간 내측에, 리프터 핀(71)이 배치되어 있다. 리프터 핀(71)보다 약간 외측에, 부분경화용 광원(73)이 배치되어 있다. 부분경화용 광원(73)은, 기판(40)의 내측을 향하여 자외선을 방사한다. 이로써, 흡착패드(72)(도 5a)가 접촉하는 패드 접촉영역에, 자외선을 조사할 수 있다.
도 5b에 나타내는 바와 같이, 리프터(32)를 하강시킴과 함께, 부분경화용 광원(73)으로부터 기판(40)에 자외선을 조사한다. 부분경화용 광원(73)으로부터 방사되는 자외선은, 가경화용 광원(68)(도 4a, 도 4b)으로부터 방사되는 자외선보다 고강도이다.
도 6b에, 부분경화용 광원(73)으로부터 자외선을 조사하기 전의 기판(40)의 단면도를 나타낸다. 기판(40)의 상면에 박막재료로 이루어지는 박막(80)이 형성되어 있다. 박막(80)의 표층부(81)는, 가경화용 광원(68)(도 4a, 도 4b)으로부터의 자외선 조사에 의하여 경화되어 있다. 단, 박막(80)의 내부는 미(未)경화인 상태이다.
도 6c에, 부분경화용 광원(73)에 의하여 자외선이 조사된 후의 기판(40)의 단면도를 나타낸다. 흡착패드(72)가 접촉하는 패드 접촉영역(82) 내의 박막(83)이, 그 내부까지 경화되어 있다. 박막의 내부까지 경화시키는 것을 "본(本)경화"라 하기로 한다. 다른 영역의 박막(80)은, 표층부(81)만이 경화된 상태이다. 한 예로서 박막재료를 본경화시키기 위해서는, 에너지밀도 1J/㎠ 정도의 자외선의 조사가 필요하게 된다. 부분경화용 광원(73)으로부터 방사된 자외선의 파워밀도가, 기판(40)의 표면에 있어서 1W/㎠인 경우, 약 1초간의 조사를 행함으로써, 박막을 본경화시킬 수 있다.
도 5c에 나타내는 바와 같이, 리프터(32)를 더욱 강하시켜, 흡착패드(72)를 기판(40)의 상면에 접촉시킨다. 도 6c에 나타내는 바와 같이, 패드 접촉영역(82) 내의 박막재료(83)는, 내부까지 경화되어 있기 때문에, 흡착패드(72)가 박막(83)에 접촉하여도, 박막(83)의 변형이나 박막재료의 재(再)유동은 생기지 않는다. 리프터 핀(71) 및 흡착패드(72)의 내부에, 흡인유로(84)가 형성되어 있다. 흡착패드(72)가 박막(83)에 접촉한 후, 흡인유로(84)를 통하여 기판(40)을 흡인함으로써, 흡착패드(72)에 기판(40)을 흡착한다.
도 5d에 나타내는 바와 같이, 리프터(32)를 상승시킨다. 기판(40)은, 흡착패드(72)에 흡착되어, 리프터(32)와 함께 상승한다. 그 후, 리프터(32)를 반전 스테이션(23)(도 1)까지 이동시킨다.
도 7a ~ 도 7f를 참조하여, 반전 스테이션(23)에서의 반전동작에 대하여 설명한다. 회전축(62)의 선단에 반전 스테이지(60)가 고정되어 있다. 반전 스테이지(60)는, 연결부(60x)와 2개의 아암부(60y)를 포함한다. 연결부(60x)는, x방향으로 길고, 그 중간점에 있어서 회전축(62)에 연결되어 있다. 2개의 아암부(60y)는, 각각 연결부(60x)의 양단으로부터 y방향으로 뻗는다. x방향으로 긴 본경화용 광원(61)이, 반전 스테이지(60)의 근방에 배치되어 있다. 본경화용 광원(61)에는, 예컨대 수은램프, 메탈할라이드 램프 등이 이용된다.
도 7b에 나타내는 바와 같이, 리프터(32)(도 1, 도 2)로부터 반전 스테이지(60)에 기판(40)을 보낸다. 기판(40)의 3개의 가장자리가, 각각 연결부(60x) 및 아암부(60y)에 의하여 지지된다. 연결부(60x) 및 아암부(60y)의 상면에, 복수의 흡인구멍이 형성되어 있고, 기판(40)이 반전 스테이지(60)에 흡착된다. 다만, 흡인구멍 대신에, 기판(40)의 가장자리의 근방을 눌러 지지하는 기구를 채용하여도 된다. 예컨대, 롤러로 기판(40)을 눌러도 되고, 클램프기구로 기판(40)을 눌러도 된다.
도 7c에 나타내는 바와 같이, 본경화용 광원(61)을 y방향으로 이동시키면서, 기판(40)의 표면에 자외선을 조사한다. 이로써, 기판(40)의 상면(제1 면)에 형성되어 있는 박막(80)(도 6c)이, 내부까지 경화(본경화)된다. 본 명세서에 있어서, 반전 스테이션(24)를 "본경화부"라 하는 경우가 있다. 기판(40)의 표면에 공급되는 자외선의 에너지밀도는, 가경화용 광원(68)(도 4a, 도 4b)에 의하여 기판(40)의 표면에 공급되는 자외선의 에너지밀도보다 크고, 예컨대, 약 100배이다. 한 예로서 가경화용 광원(68) 및 본경화용 광원(61)에 의하여 기판(40)의 표면에 공급되는 자외선의 에너지밀도는, 각각 10mW/㎠ 및 1W/㎠이다. 본경화부에서 조사되는 자외선의 에너지밀도를, 가경화시에 조사되는 자외선의 에너지밀도보다 크게 하기 위하여, 본경화부에서의 자외선의 조사시간을 길게 하여도 되고, 본경화부에서 조사되는 자외선의 광강도(파워밀도)를 크게 하여도 된다.
도 7d에 나타내는 바와 같이, 회전축(62)을 180° 회전시킨다. 이로써, 기판(40)의 상하가 반전하여, 박막이 부착되어 있지 않은 면(제2 면)이 상방을 향한다. 도 7e에 나타내는 바와 같이, 리프터(33)를 하강시킨다. 리프터(33)는, 리프터(32)(도 5a)와 마찬가지로, 리프터 핀 및 흡착패드(74)를 포함한다. 흡착패드(74)를 기판(40)의 제2 면에 접촉시킨다. 그 후, 흡착패드(74)로 기판(40)을 흡착한다. 도 7f에 나타내는 바와 같이, 반전 스테이지(60)(도 7e)를 리프터(33)와 기판(40) 사이로부터 빼낸다. 그 후, 리프터(33)를 상승시켜, 제2 얼라인먼트 스테이션(25)(도 1)까지 이동시킨다.
도 1에 나타낸 제2 얼라인먼트 스테이션(25) 및 제2 박막재료 토출 스테이션(26)에 있어서의 처리는, 제1 얼라인먼트 스테이션(22) 및 제1 박막재료 토출 스테이션(23)에 있어서의 처리와 동일하다. 이로써, 기판(40)의 제2 면에도 박막을 형성할 수 있다. 제2 면에 형성된 박막은, 반출 컨베이어(37)로 수송될 때, 본경화용 광원(51)으로부터 방사되는 자외선에 의하여 본경화된다.
실시예 1에서는, 도 4c에 나타낸 기판(40)을 y방향으로 이동시키면서 박막재료의 액적을 착탄시키는 공정에 있어서, 기판(40)에 형성된 박막의 표층부만을 경화(가경화)시킨다. 이로써, 기판(40)의 표면에 부착된 박막재료의, 면내 방향으로의 확산을 억제할 수 있다. 액적의 착탄의 직후에, 박막을 본경화시키려 하면, 박막에 공급되는 충분한 에너지밀도를 확보하기 위하여, 기판(40)의 이동속도를 늦춰야 한다. 실시예 1에서는, 박막의 표층부만을 경화시키기 때문에, 기판(40)의 이동속도를 빠르게 할 수 있다. 이로써, 스루풋의 향상을 도모하는 것이 가능하여진다.
가경화된 박막에 흡착패드(72)(도 6c)를 접촉시키면, 경화된 표층부가 파괴되어, 미경화 박막재료가 흘러나오는 경우가 있다. 실시예 1에서는, 흡착패드(72)를 박막에 접촉시키기 전에, 패드 접촉영역(82) 내의 박막을 내부까지 경화시키고 있기 때문에, 박막재료의 유출이나 변형을 방지할 수 있다. 제2 박막재료 토출 스테이션(26)(도 1)에서, 기판(40)의 제2 면에 박막재료를 부착시키기 전에, 본경화부(반전 스테이션)(24)에서, 제1 면의 전역에 있어서 박막이 그 내부까지 경화(본경화)된다. 제1 박막재료 토출 스테이션(23)에서 박막재료의 액적을 기판(40)에 착탄시킬 때의 기판(40)의 이동속도는, 본경화부(24)에 있어서의 본경화처리와는 독립하여, 최적의 값으로 설정할 수 있다.
실시예 1에서는, 스테이지(55) 상의 기판(40)에 박막재료의 액적을 착탄시킨 직후에, 가경화용 광원(68)으로부터 박막재료에 자외선을 조사하였지만, 반드시, 착탄직후에 가경화시킬 필요는 없다. 박막재료가 기판에 착탄된 후, 스테이지(55)로부터 기판(40)을 반출하기 전에, 박막재료를 가경화시켜도 된다. 이 경우에는, 가경화용 광원(68)을, 노즐헤드(65)가 장착되어 있는 노즐홀더(64)에 고정할 필요는 없다. 스테이지(55)의 상방에, 가경화용 광원(68)을 배치하면 된다.
박막재료를 가경화시키는 일 없이, 기판(40)을 스테이지(55)로부터 반출한 후에, 가경화 또는 본경화시키는 경우에 비하여, 반출 전에 가경화를 행함으로써, 박막재료의 액적이 번짐을 억제할 수 있다. 다만, 실시예 1과 같이, 기판을 이동시키면서, 박막재료의 착탄위치보다 약간 하류측에서, 박막재료에 자외선이 조사되는 구성을 채용하면, 박막재료의 착탄부터 가경화까지의 시간을 단축할 수 있다.
다음으로, 실시예 1의 변형예에 대하여 설명한다. 실시예 1에서는, 기판 반전 스테이션(24)에서, 기판상의 박막의 본경화를 행하였다. 이 변형예에서는, 기판 반전 스테이션(24)이 본경화부를 겸하는 구성 대신, 제1 박막재료 토출 스테이션(23)과 기판 반전 스테이션(24) 사이에, 본경화를 행하기 위한 독립적인 스테이션이 배치된다. 이 본경화를 행하는 스테이션은, 예컨대, 도 1에 나타낸 반출 컨베이어(37)와 본경화용 광원(51)과 마찬가지로, 기판을 반송하기 위한 컨베이어와, 그 상방에 배치된 본경화용 광원으로 구성하는 것이 가능하다.
본경화용의 스테이션에서, 본경화용 광원으로부터의 광에 의하여 기판(40) 상의 박막재료에 투입되는 광에너지밀도는, 박막재료의 내부까지 경화시킬 수 있는 크기가 된다. 이 광에너지밀도는, 스테이지(55) 상에 있어서, 가경화용 광원(68)으로부터의 광에 의하여 기판(40) 상의 박막재료에 투입되는 광에너지밀도보다 크다. 광에너지밀도를 크게 하기 위하여, 광원의 파워를 크게 하여도 되고, 광의 조사시간을 길게 하여도 된다. 본경화를 행하기 위한 스테이션의 컨베이어 상을 기판이 반송되는 속도를 조정함으로써, 본경화용의 광의 조사시간을 조절할 수 있다.
[실시예 2]
도 8에, 실시예 2에 의한 박막형성장치의 제1 박막재료 토출 스테이션의 평면도를 나타낸다. 이하, 실시예 1과의 상위점에 대하여 설명하고, 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다. 실시예 1에서는, 부분경화용 광원(73)(도 5a)이 리프터(32)에 장착되어 있었지만, 실시예 2에서는, 부분경화용 광원(90)이, 지지부재(58)에 장착되어 있다. 즉, 부분경화용 광원(90)은, 스테이지(55)의 상방에 배치되고, 기판(40)에 대향한다. 기판(40)을 y방향으로 이동시켰을 때에, 기판(40)의 표면에 획정된 패드 접촉영역(82)이, 부분경화용 광원(90)으로부터 방사된 자외선의 경로 내를 통과하도록, 부분경화용 광원(90)의 x방향의 위치가 조정되고 있다.
다음으로, 도 9a ~ 도 9d를 참조하여, 패드 접촉영역(82) 내의 박막을 본경화시키는 방법에 대하여 설명한다.
도 9a에 나타내는 바와 같이, 기판(40)의 제1 면의 전역에 박막을 형성한 후, 기판(40)을 y방향으로 이동시킨다. 도 9b에 나타내는 바와 같이, 패드 접촉영역(82)(도 8)이 부분경화용 광원(90)의 바로 아래에 배치되었을 때, 부분경화용 광원(90)으로부터 패드 접촉영역(82) 내의 박막에 자외선을 조사한다. 예컨대, 부분경화용 광원(90)으로부터 방사되는 자외선의 파워밀도가, 기판(40)의 표면에 있어서 1W/㎠일 때, 1초 정도의 자외선의 조사를 행함으로써, 박막을 본경화시킬 수 있다.
도 9c에 나타내는 바와 같이, 더욱 기판(40)을 y방향으로 이동시키고, 다른 패드 접촉영역(82)이 부분경화용 광원(90)의 바로 아래에 배치되었을 때, 부분경화용 광원(90)으로부터 패드 접촉영역내의 박막에 자외선을 조사한다. 도 9d에 나타내는 바와 같이, 기판(40)을, 리프터(32)(도 2)와 넘겨받기 가능한 장소까지 이동시킨다. 이 시점에서, 패드 접촉영역(82) 내의 박막은 본경화되어 있다.
패드 접촉영역(82) 내의 박막만을 본경화시키기 때문에, 기판(40) 전역의 박막을 본경화시키는 경우에 비하여, 본경화에 필요한 시간을 짧게 할 수 있다. 이로 인하여, 기판(40)이 제1 박막재료 토출 스테이션(23)에 체류하는 시간을 단축할 수 있다. 이로써, 본경화처리에 기인하는 스루풋의 저하를 억제할 수 있다.
부분경화용 광원(90)의 파워를 크게 하면, 박막재료를 기판(40)에 착탄시킬 때의 이동속도로, 기판(40)이 부분경화용 광원(90)의 하방을 통과하는 경우에도, 충분한 자외선의 에너지밀도를 박막에 공급할 수 있게 된다. 이 경우에는, 박막재료의 액적의 착탄 중에, 부분경화용 광원(90)으로부터 자외선을 조사하여 본경화를 행하는 것이 가능하다. 이때, 본경화시키는 영역은, 패드 접촉영역(82)만으로 하여도 되고, 패드 접촉영역(82)를 포함한 y방향으로 평행한 띠 형상의 영역으로 하여도 된다.
[실시예 3]
도 10a 및 도 10b를 참조하여, 실시예 3에 의한 박막형성장치, 및 박막형성방법에 대하여 설명한다. 이하, 실시예 1과의 상위점에 대하여 설명하고, 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
도 10a에, 실시예 3에 의한 방법으로 박막형성의 대상이 되는 기판, 및 형성되는 박막의 패턴의 평면도를 나타낸다. 실시예 1에서는, 기판(40)의 표면의 거의 전역에 박막이 형성된다. 실시예 3에서는, 기판(40)에, 복수의 프린트 배선영역(41)이 획정되어 있고, 프린트 배선영역(41)의 내부에 박막이 형성된다. 프린트 배선영역(41) 이외의 영역에는, 박막이 형성되지 않는다. 복수의 프린트 배선영역(41)은, 예컨대 x방향을 행방향으로 하고, y방향을 열방향으로 하는 행렬형상으로 배치되어 있다. x방향 및 y방향으로 인접하는 2개의 프린트 배선영역(41)의 사이, 및 프린트 배선영역(41)과 기판(40)의 가장자리 사이에, 박막을 형성하지 않는 스트리트(42)가 확보되어 있다. 패드 접촉영역(82)이, 스트리트(42)의 내부에 배치된다.
도 10b에, 도 10a의 일점쇄선 10B-10B에 있어서의 단면도를 나타낸다. 도 10b에서는, 리프터(33)의 흡착패드(74)를 기판(40)에 접촉시킨 상태를 나타내고 있다. 기판(40)의 제1 면의 프린트 배선영역(41)에 박막(80)이 형성되어 있다. 이 시점에서는, 박막(80)은 가경화된 상태이고, 본경화되어 있지 않다. 스트리트(42)에는 박막(80)이 형성되어 있지 않다.
리프터(33)의 흡착패드(74)는, 스트리트(42) 내의 패드 접촉영역(82)(도 10a)에 접촉한다. 흡착패드(74)가 박막(80)에 접촉하지 않기 때문에, 박막(80)이 가경화 상태이더라도, 리프터(33)로 기판(40)을 반송할 수 있다.
[실시예 4]
도 11a 및 도 11b를 참조하여, 실시예 4에 의한 박막형성장치, 및 박막형성방법에 대하여 설명한다. 이하, 실시예 1과의 상위점에 대하여 설명하고, 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
도 11a에 나타내는 바와 같이, 스테이지(55) 상에 기판(40)이 지지되어 있다. 기판(40)의 상면(제1 면)에 가경화 상태의 박막(80)이 형성되어 있다. 리프터(33)가, 하방으로 뻗는 복수의 홀드핀(75)을 가진다. 홀드핀(75)은, 지점(支點)을 중심으로 하여 개폐한다. 홀드핀(75)이 열린 상태에서는, 평면시에 있어서, 홀드핀(75)의 선단이 기판(40)의 외주선보다 외측에 위치한다.
도 11b에 나타내는 바와 같이, 홀드핀(75)의 선단이 기판(40)의 단면(端面)과 같은 높이에 위치할 때까지 리프터(33)를 하강시킨다. 홀드핀(75)을 닫아, 그 선단을 기판(40)의 단면에 접촉시킨다. 홀드핀(75)의 선단이 기판(40)의 단면에 접촉함으로써, 기판(40)이 리프터(33)에 지지된다. 기판(40)의 단면에는 박막(80)이 형성되어 있지 않기 때문에, 박막(80)이 가경화 상태이더라도, 리프터(33)로 기판(40)을 지지하여 반송할 수 있다.
[실시예 5]
도 12a 및 도 12d를 참조하여, 실시예 5에 의한 박막형성장치, 및 박막형성방법에 대하여 설명한다. 이하, 실시예 1과의 상위점에 대하여 설명하고, 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
도 12a에 나타내는 바와 같이, 스테이지(55)에 기판(40)이 지지되어 있다. 기판(40)의 제1 면에, 가경화 상태의 박막(80)이 형성되어 있다. 스테이지(55)에, 리프트 핀(77)이 구비되어 있다. 스테이지(55)에 기판(40)이 지지된 상태에서는, 리프트 핀(77)의 선단은, 스테이지(55)의 상면(기판지지면)보다 낮은 위치로 퇴피되어 있다.
도 12b에 나타내는 바와 같이, 리프트 핀(77)을 상승시킨다. 리프트 핀(77)의 승강은, 제어장치(50)(도 1)에 의하여 제어된다. 기판(40)이 리프트 핀(77)의 선단에 실려 상승하여, 스테이지(55)와 기판(40) 사이에 공동이 형성된다.
도 12c에 나타내는 바와 같이, 로보트 암(78)을, 스테이지(55)와 기판(40) 사이의 공동에 삽입한다. 도 12d에 나타내는 바와 같이, 리프트 핀(77)을 하강시켜, 기판(40)을 로보트 암(78)으로 지지한다. 그 후, 로보트 암(78)을 동작시켜, 기판(40)을 반전 스테이션(24)(도 1)에 반송한다.
실시예 5에서는, 기판(40)의 반송시에, 기판(40)이 그 하면으로 지지된다. 이로 인하여, 박막(80)이 가경화 상태이더라도, 기판(40)을 지지하여 반송할 수 있다.
[실시예 6]
도 13a ~ 도 13e에, 실시예 6에 의한 박막형성장치에 있어서, 본경화와 표리의 반전을 동시병행적으로 행하는 예를 나타낸다. 이하, 실시예 1과의 상위점에 대하여 설명하고, 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다. 도 13a에 나타내는 바와 같이, 자외광원(102)의 양측에 한 쌍의 반원형의 가이드(106)가 설치되어 있다. 자외광원(102)은 양측의 가이드(106)를 따라 이동 가능하다. 자외광원(102)의 이동은 제어장치(50)에 의하여 제어된다. 자외광원(102)을 출사한 자외광은, 표면을 Z축 양의 방향을 향하고, 반전 스테이지(60)에 지지되어 있는 기판(40)의 표면에 조사된다. 다만, 도 13a ~ 도 13e에 나타내는 예에 있어서는, 자외광원(102)은, 발산하는 자외광을 출사한다.
도 13b ~ 도 13e에 나타내는 바와 같이, 제어장치(50)는, 회전축(62)을 회전중심으로 하여 기판(40)을, 예컨대 일정한 각속도로 회전시킨다. 기판(40)의 회전에 동기시켜, 회전중인 기판(40)의 표면에 소정 강도 이상의 자외광이 조사되도록, 자외광원(102)을 가이드(106)를 따라 일정 속도로 이동시킨다. 자외광의 조사는, 예컨대 도 13e에 나타내는 바와 같이, 기판(40)의 이면이 Z축 양의 방향을 향하였을 때에 종료한다.
실시예 6에서는, 기판(40)의 반전과 자외선 조사에 의한 박막의 본경화가 동시에 행하여진다. 이로 인하여, 전체의 처리시간을 단축할 수 있다.
[실시예 7]
도 14a ~ 도 14d에, 실시예 7에 의한 박막형성장치에 있어서, 본경화와 표리의 반전을 동시병행적으로 행하는 예를 나타낸다. 이하, 실시예 1과의 상위점에 대하여 설명하고, 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다. 도 14a ~ 도 14d에 나타내는 예에 있어서는, 자외광원(102)은, 집속하는 자외광을 출사한다. 도 14a에 나타내는 바와 같이, 지지부재(101)의 양단에 한 쌍의 가이드(106)가 설치되어 있다. 지지부재(101)는 양단의 가이드(106)를 따라 이동 가능하다. 지지부재(101)의 이동은 제어장치(50)에 의하여 제어된다.
도 14a ~ 도 14d에 나타내는 바와 같이, 제어장치(50)는, 회전축(62)을 회전중심으로 하여 기판(40)을, 예컨대 일정한 각속도로 회전시킨다. 기판(40)의 회전에 동기시켜, 지지부재(101)를 가이드(106)를 따라 일정 속도로 이동시킨다. 또한, 자외광원(102)을 지지부재(101)를 따라 일정 속도로 이동시킨다. 기판(40)의 표면이 Z축 양의 방향을 향하고 있는 상태를 도 14a에 나타내고, 서서히 회전하여, 기판(40)의 이면이 Z축 양의 방향을 향하는 상태를 도 14d에 나타내었다. 자외광원(102)은, 도 14a에 나타내는 상태에서는, 자외광을 기판(40)의 Y축 양의 방향 단부에 조사하는 위치에 있고, 기판(40)이 회전함에 따라, 도 14a ~ 도 14d에 나타내는 바와 같이, 자외광을 기판(40)의 Y축 음의 방향 단부에 조사하는 위치까지 이동시킨다. 자외광의 조사는, 기판(40)의 표면이 Z축 양의 방향을 향하였을 때에 개시되고, 기판(40)의 이면이 Z축 양의 방향을 향하였을 때에 종료한다.
실시예 7에서도, 실시예 6과 마찬가지로, 기판(40)의 반전과 자외선 조사에 의한 박막의 본경화가 동시에 행하여진다. 이로 인하여, 전체의 처리시간을 단축할 수 있다.
[실시예 8]
도 15에, 실시예 8에 의한 박막형성장치의 개략도를 나타낸다. 정반(120) 상에, 이동기구(121)에 의하여 지지기구(125)가 지지되어 있다. 이동기구(121)는, Y스테이지(122), X스테이지(123), 및 θ스테이지(124)를 포함한다. 수평면을 XY면으로 하고, 연직방향을 Z축으로 하는 XYZ 직교좌표계를 정의한다. Y스테이지(122)는, X스테이지(123)를 Y축방향으로 이동시킨다. X스테이지(123)는, θ스테이지(124)를 X방향으로 이동시킨다. θ스테이지(124)는, Z축에 평행한 축을 회전중심으로 하여 지지기구(125)의 회전방향의 자세를 변화시킨다. 지지기구(125)는, 박막형성대상(묘화대상)인 프린트기판(40)을 지지한다. 지지기구(125)에는, 예컨대 진공 척이 이용된다. 다만, 프린트기판(40)을 지지기구(125)로 지지하기 전에, 프린트기판(40)의 θ방향의 위치결정을 완료시켜 두는 경우에는, θ스테이지(124)는 불필요하다.
정반(120)의 상방에, 지주(130)에 의하여 빔(131)이 지지되어 있다. 빔(131)에, 노즐헤드 유닛(57) 및 촬상장치(132)가 장착되어 있다. 촬상장치(132) 및 노즐헤드 유닛(57)은, 지지기구(125)에 지지된 프린트기판(40)에 대향한다. 촬상장치(132)는, 프린트기판(40)의 표면에 형성되어 있는 배선패턴을 촬상한다. 촬상결과가, 제어장치(133)에 입력된다. 노즐헤드 유닛(57)은, 복수의 노즐로부터, 프린트기판(40)을 향하여, 자외선 경화형 수지, 예컨대 솔더 레지스트의 액적을 토출한다. 토출된 액적이, 프린트기판(40)의 표면에 부착된다.
제어장치(133)가, Y스테이지(122), X스테이지(123), θ스테이지(124), 지지기구(125), 및 노즐헤드 유닛(57)을 제어한다.
도 15에서는, 노즐헤드 유닛(57)을 정반(120)에 대하여 고정하였지만, 반드시 고정할 필요는 없다. 노즐헤드 유닛(57)을 정반(120)에 대하여 이동 가능하게 지지하여도 된다.
도 16a에, 노즐헤드 유닛(57)의 사시도를 나타낸다. 노즐홀더(64)의 저면에, 4개의 노즐헤드(65A ~ 65D)가, Y방향으로 배열되도록 장착되어 있다. 노즐헤드(65A ~ 65D)가, Y축의 음의 방향을 향하여 이 순서로 배열되어 있다. 노즐헤드(65A ~ 65D)의 각각에, 복수의 노즐구멍(66)이 형성되어 있다.
노즐헤드(65A와 65B) 사이, 노즐헤드(65B와 65C) 사이, 노즐헤드(65C와 65D) 사이에, 가경화용 광원(68)이 배치되어 있다. 또한, 노즐헤드(65A)보다 Y축의 양의 측의 영역, 및 노즐헤드(65D)보다 Y축의 음의 측의 영역에, 가경화용 광원(68)이 배치되어 있다. 가경화용 광원(68)은, 프린트기판(40)(도 15)에 자외선을 조사한다.
도 16b에, 노즐헤드(65A ~ 65D), 및 가경화용 광원(68)의 저면도를 나타낸다. 노즐헤드(65A)의 저면(프린트기판(40)에 대향하는 표면)에, 2열의 노즐 열(67a, 67b)이 형성되어 있다. 노즐 열(67a) 및 노즐 열(67b)의 각각은, X축방향으로 피치(주기) 2P로 나열되는 복수의 노즐구멍(66)으로 구성된다. 노즐 열(67b)은, 노즐 열(67a)에 대하여, Y축의 양의 방향으로 어긋나 있고, 또한, X축의 음의 방향으로 피치 P만큼 어긋나 있다. 즉, 노즐헤드(65A)의 노즐구멍(66)은, X방향에 관해서는, 피치 P로 등간격으로 분포하고 있다. 피치 P는, 예컨대 80μm 정도이다.
노즐헤드(65B ~ 65D)의 구조는, 노즐헤드(65A)의 구조와 동일하다. 노즐헤드(65B, 65C, 65D)는, 각각 노즐헤드(65A)에 대하여, X축의 음의 방향으로 2P/4, P/4, 3P/4만큼 어긋나게, 노즐홀더(64)(도 16a)에 장착되어 있다. 노즐헤드(65A ~ 65D)의 사이, 및 가장 외측의 노즐헤드(65A, 65D)보다 외측에, 가경화용 광원(68)이 배치되어 있다.
도 17에 나타내는 바와 같이, 노즐헤드(65A ~ 65D)의 노즐구멍(66)을, Y축에 수직인 가상평면(156)에 수직투영한 상(像)(155A ~ 155D)은, X방향으로 피치 P/4로 등간격으로 배열된다. 노즐헤드(65A ~ 65D)에 일련번호를 붙이고, 노즐구멍(66)의 상(155A ~ 155D)에, 대응하는 노즐헤드(65A ~ 65D)의 일련번호를 붙인다. 이때, 노즐구멍(66)의 상(155A ~ 155D)은, X방향으로, 일련번호순으로 나열되지 않는다. 구체적으로는, 노즐헤드(65A ~ 65D)에, 일련번호 1 ~ 4를 붙였을 때, 노즐구멍(66)의 상(155A, 155B, 155C, 155D)에는, 각각 일련번호 1, 2, 3, 4가 붙는다. 노즐구멍(66)의 상은, X방향으로, 일련번호 1, 3, 2, 4의 순으로 나열된다.
도 18a에, 각 노즐구멍(66)으로부터 토출된 액적의 착탄점의 X좌표와 토출시각의 관계를 나타낸다. 도 18의 가로축은, 경과시간을 나타내고, 세로축은, X축방향의 위치를 나타낸다. 지지기구(125)(도 15)를 Y축의 양의 방향으로 이동시키면서, 노즐구멍(66)으로부터 액적을 토출시킨다.
시각 tAa, tAb에, 각각 노즐헤드(65A)의 노즐 열(67a, 67b)로부터 액적을 토출시킨다. 이로써 착탄점(147Aa, 147Ab)에 액적이 착탄된다. 그 후, 시각 tBa, tBb에, 각각 노즐헤드(65B)의 노즐 열(67a, 67b)로부터 액적을 토출시키고, 시각 tCa, tCb에, 각각 노즐헤드(65C)의 노즐 열(67a, 67b)로부터 액적을 토출시키고, 시각 tDa, tDb에, 각각 노즐헤드(65D)의 노즐 열(67a, 67b)로부터 액적을 토출시킨다. 이로써 착탄점(147Ba, 147Bb, 147Ca, 147Cb, 147Da, 147Db)에 액적이 착탄된다.
지지기구(125)(도 15)의 이동속도, 및 각 노즐 열(67a, 67b)로부터의 토출시각을 제어함으로써, 착탄점(147Aa ~ 147Db)을, 프린트기판(40)의 표면의 하나의 가상직선상에 배치할 수 있다.
도 18b에, 하나의 가상직선상에 착탄점(147Aa ~ 147Db)이 배열된 상태를 나타낸다. 노즐헤드(65A)의 노즐구멍(66)으로부터 토출된 액적의 착탄점(147Aa, 147Ab)은, X방향으로 피치 P로 배열된다. 마찬가지로, 다른 노즐헤드(65B ~ 65D)의 각각의 노즐구멍(66)으로부터 토출된 액적의 착탄점도, X방향으로 피치 P로 배열된다.
X축의 양의 방향의 끝점을 착탄점(147Aa)로 하고, 음의 방향의 끝점을 착탄점(147Ab)으로 하는 선분의 중간점에, 착탄점(147Ba)이 위치한다. 착탄점(147Aa와 147Ba)을 양단으로 하는 선분의 중간점에, 착탄점(147Ca)이 위치한다. 착탄점(147Ba와 147Ab)을 양단으로 하는 선분의 중간점에, 착탄점(147Da)이 위치한다.
마찬가지로, X축의 양의 방향의 끝점을 착탄점(147Ab)으로 하고, 음의 방향의 끝점을 착탄점(147Aa)으로 하는 선분상에, 각 노즐헤드(65B ~ 65D)의 노즐 열(67b)의 노즐구멍(66)에 대응하는 착탄점이 나열된다.
서로 인접하는 노즐헤드로부터 토출된 액적의 착탄점이, X방향으로 인접하는 경우는 없다. 양자간에는, 반드시 다른 노즐헤드로부터 토출된 액적의 착탄점이 배치된다. 예컨대, 서로 인접하는 노즐헤드(65A, 65B)로부터 토출된 액적의 착탄점(147Aa와 147Ba)이 인접하는 일이 없어, 양자 사이에 노즐헤드(65C)로부터 토출된 액적의 착탄점(147Ca)이 배치된다.
도 18b에 나타내는 원형은, 착탄위치의 중심이, 원형의 중심과 일치하는 것을 의미하고 있고, 액적이 확산되는 영역을 나타내지 않았다. 실제로는, 착탄점(147Aa)에 착탄된 액적이 확산되는 영역은, 도 18b에 나타내는 원형 영역보다 넓다.
도 19a에, 노즐헤드 유닛(57) 및 프린트기판(40)을, X축에 평행한 시선으로 보았을 때의 개략도를 나타낸다. 노즐홀더(64)의 저면에, 노즐헤드(65A ~ 65D), 및 가경화용 광원(68)이 장착되어 있다. 노즐헤드(65A ~ 65D)에, 프린트기판(40)이 대향한다.
노즐헤드(65A와 65B) 사이에 장착된 가경화용 광원(68)은, 프린트기판(40)의 표면 중, 노즐헤드(65A)에 대향하는 영역(148A)과, 노즐헤드(65B)에 대향하는 영역(148B) 사이의 영역에, 광을 조사한다. 마찬가지로 노즐헤드(65B)에 대향하는 영역(148B), 노즐헤드(65C)에 대향하는 영역(148C), 및 노즐헤드(65D)에 대향하는 영역(148D)의 사이의 영역도, 대응하는 노즐헤드의 사이에 장착된 가경화용 광원(68)에 의하여 광조사된다.
노즐헤드(65A)보다 외측(Y축의 음의 측)에 장착된 가경화용 광원(68)은, 영역(148A)보다 Y축의 음의 측의 영역에 광을 조사한다. 노즐헤드(65D)보다 외측(Y축의 양의 측)에 장착된 가경화용 광원(68)은, 영역(148D)보다 Y축의 양의 측의 영역에 광을 조사한다.
프린트기판(40)을, Y축의 양의 방향으로 이동시키면서, 노즐헤드(65A ~ 65D)로부터 액적을 토출시켜 박막형성(묘화)을 행하는 경우에 대하여 설명한다. 노즐헤드(65A ~ 65D)로부터 토출되어 프린트기판(40)에 부착된 액적은, 착탄된 시점의 액적의 위치보다 전방(Y축의 양의 방향)의 광원으로부터 광이 조사됨으로써 가경화된다.
각 노즐헤드(65A ~ 65D)의 각각의 전방에 가경화용 광원(68)이 배치되어 있으므로, 액적이 프린트기판(40)에 부착된 후 단시간 안에, 액적을 경화시킬 수 있다. 또한, 각 노즐헤드(65A ~ 65D)의 Y축의 음의 측에도, 가경화용 광원(68)이 배치되어 있으므로 프린트기판(40)을 Y축의 음의 방향으로 이동시키면서 박막을 형성할 때도, 액적의 부착부터 경화까지의 시간을 짧게 할 수 있다.
도 19b에, 가경화용 광원(68)의 개략도를 나타낸다. 가경화용 광원(68)의 각각은, X축에 평행한 방향으로 배열된 복수의 발광다이오드(160), 및 X방향으로 긴 실린드리컬 렌즈(161)를 포함한다. 발광다이오드(160)로부터 방사된 자외선이, 실린드리컬 렌즈(161)에 의하여, ZX면 내에서 집속되어 프린트기판(40)에 입사된다. ZX면 내에 있어서, 프린트기판(40)에의 입사각이 커지면, 프린트기판(40)에서 반사된 자외선이, 근방의 노즐헤드(65A ~ 65D)의 노즐구멍(66)(도 16a)에 입사되는 경우가 있다. 노즐구멍(66)에 자외선이 입사되면, 노즐구멍(66) 내에서 자외선 경화형 수지가 경화되어, 노즐구멍(66)이 막힐 위험성이 높아진다.
실린드리컬 렌즈(161)는, 반사광이 노즐구멍(66)에 입사되지 않도록, 프린트기판(40)에의 입사각을 작게 한다. 예컨대, ZX면 내에 있어서, 자외선을 거의 수직 입사시키는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 18a 및 도 18b를 참조하여, 박막형성방법에 대하여 설명한다. 프린트기판(40)(도 15, 도 19)에 X축에 평행한 직선을 형성하는 예에 대하여 설명한다. 이 직선을 Y방향으로 배열시키면, 이차원 면 내에 액적을 도포할 수 있다. 형성하여야 할 박막의 비트맵 데이터에 근거하여, 액적을 토출시키는 노즐구멍(66)(도 16a, 도 16b)을 선택함으로써, 다양한 패턴을 형성할 수 있다.
노즐헤드(65A)의 노즐 열(67a)로부터, 시각 tAa에, 액적을 토출시킨다. 그 후, 시각 tAb에, 노즐헤드(65A)의 노즐 열(67b)로부터 액적을 토출시킨다. 이로써, 도 18b에 나타낸 착탄점(147Aa, 147Ab)에 액적이 부착된다. 이 액적이 부착된 영역이, 노즐헤드(65A와 65B) 사이의 가경화용 광원(68)에 대향하는 영역을 통과할 때, 광조사에 의하여 액적이 가경화된다. 시각 tBa, tBb에 있어서, 각각 노즐헤드(65B)의 노즐 열(67a, 67b)로부터 액적을 토출시킨다. 이로써, 착탄점(147Aa와 147Ab)을 양단으로 하는 제1 선분상의 착탄점(147Ba, 147Bb)에, 액적이 부착된다. 이 액적이 부착된 영역이, 노즐헤드(65B와 65C) 사이의 가경화용 광원(68)에 대향하는 영역을 통과할 때, 광조사에 의하여 액적이 가경화된다.
시각 tCa에 있어서, 노즐헤드(65C)의 노즐 열(67a)로부터 액적을 토출시킨다. 이로써, 제1 선분상이며, 착탄점(147Ba)보다 제1 측(X축의 양의 측)의 선분상의 착탄점(147Ca)에 액적을 부착시킨다. 시각 tCb에 있어서, 노즐헤드(65C)의 노즐 열(67b)로부터 액적을 토출시킨다. 이로써, 제1 선분상이며, 착탄점(147Bb)보다 제1 측(X축의 양의 측)의 선분상의 착탄점(147Cb)에 액적이 부착된다. 이 액적이 부착된 영역이, 노즐헤드(65C와 65D) 사이의 가경화용 광원(68)에 대향하는 영역을 통과할 때, 광조사에 의하여 액적이 가경화된다.
시각 tDa에 있어서, 노즐헤드(65D)의 노즐 열(67a)로부터 액적을 토출시킨다. 이로써, 제1 선분을 착탄점(147Ba)에서 2분할하여 얻어지는 2개의 선분 중, 착탄점(147Ca)이 배치되어 있지 않은 쪽의 선분상의 착탄점(147Da)에 액적이 부착된다. 시각 tDb에 있어서, 노즐헤드(65D)의 노즐 열(67b)로부터 액적을 토출시킨다. 이로써, 제1 선분을 착탄점(147Bb)에서 2분할하여 얻어지는 2개의 선분 중, 착탄점(147Cb)이 배치되어 있지 않은 쪽의 선분상의 착탄점(147Db)에 액적이 부착된다. 이 액적이 부착된 영역이, 노즐헤드(65D)의 외측에 배치된 가경화용 광원(68)에 대향하는 영역을 통과할 때, 광조사에 의하여 액적이 가경화된다.
도 20a ~ 도 20d에, 액적의 토출로부터 프린트기판에 부착할 때까지의 액적의 형상의 시간변화를 나타낸다. 도 20a에 나타내는 바와 같이, 프린트기판(40)에 착탄하기 직전에는, 액적(151)이 대략 구형이다. 도 20b에 나타내는 바와 같이, 액적(151)이 프린트기판(40)에 착탄하면, 액적(151)은 약간 면내 방향으로 확산된다.
도 20c에 나타내는 바와 같이, 착탄시점으로부터 시간이 경과하면, 액적(151)의 확산이 커짐과 함께, 번짐(152)이 생긴다. 도 20d에 나타내는 바와 같이, 더욱 시간이 경과하면, 번짐(152)의 확산이 커진다.
상기 실시예 8에서는, 액적(151)이 프린트기판(40)에 접촉한 후 가경화할 때까지의 시간이 짧아지기 때문에, 번짐의 확산을 억제할 수 있다. 이로써, 미세한 패턴을 고정밀도로 형성하는 것이 가능하여진다.
실시예 8에서는, 노즐헤드(65A ~ 65D) 중 인접하는 노즐헤드 사이의 모든 영역에 가경화용 광원(68)을 배치하였다. 허용되는 번짐의 크기에 따라서는, 반드시 모든 영역에 광원을 배치할 필요는 없다. 서로 인접하는 노즐헤드 사이의 영역 중, 일부의 영역에만 광원을 배치하여도 된다. 예컨대, 도 16a 및 도 16b에 있어서, 노즐헤드(65A와 65B) 사이, 및 노즐헤드(65C와 65D) 사이에 가경화용 광원(68)을 배치하지 않는 구성도 가능하다.
또한, 실시예 8에서는, 양측의 노즐헤드(65A, 65D)보다 외측에 각각 가경화용 광원(68)을 배치하였지만, 프린트기판(40)을 일방향으로만 이동시키면서 박막을 형성하는 경우에는, 일방에만 광원을 배치하면 된다. 예컨대, 도 16a 및 도 16b에 있어서, 프린트기판(40)을 Y축의 양의 방향으로만 이동시키면서 박막을 형성하는 경우에는, 노즐헤드(65A)보다 후방(Y축의 음의 측)에, 가경화용 광원(68)을 배치할 필요는 없다.
도 21a에, X축에 평행한 하나의 직선상에 착탄된 액적의 평면도를 나타내고, 도 21b에, 도 21a의 일점쇄선 21B-21B에 있어서의 단면도를 나타낸다. 가장 아래에, 노즐헤드(65A)의 노즐 열(67a, 67b)로부터 토출된 액적(149Aa, 149Ab)이 부착된다. 액적(149Aa와 149Ab) 사이에, 노즐헤드(65B)의 노즐 열(67a, 67b)로부터 토출된 액적(149Ba, 149Bb)이 부착된다. 노즐헤드(65B)의 노즐로부터 토출된 액적이 프린트기판(40)(도 19a)에 착탄되기 전에, 액적(149Aa 및 149Ab)은 가경화되어 있다. 이로 인하여, 액적(149Ba 및 149Bb)은, 액적(149Aa 및 149Ab)과 혼합되지 않는다. 이로써, 액적(149Ba 및 149Bb)의 외주 근방이, 액적(149Aa 및 149Ab)과 겹친다.
또한, 액적(149Aa와 149Ba)의 경계선에, 노즐헤드(65C)의 노즐 열(67a)로부터 토출된 액적(149Ca)이 겹치고, 액적(149Ab와 149Bb)의 경계선에, 노즐헤드(65C)의 노즐 열(67b)로부터 토출된 액적(149Cb)이 겹친다. 또한, 액적(149Ab와 149Ba)의 경계선에, 노즐헤드(65D)의 노즐 열(67a)로부터 토출된 액적(149Da)이 겹치고, 액적(149Aa와 149Bb)의 경계선에, 노즐헤드(65D)의 노즐 열(67b)로부터 토출된 액적(149Db)이 겹친다.
도 22a에, 비교예에 의한 노즐헤드(65A ~ 65D)의 배치를 나타낸다. 비교예에 있어서는, 노즐헤드(65B ~ 65D)가, 각각 노즐헤드(65A)에 대하여 X축의 음의 방향으로, P/4, 2P/4, 3P/4만큼 어긋나 있다. 노즐헤드(65A ~ 65D)에는, 도 16b에 나타낸 실시예 8의 경우와 마찬가지로, 2열의 노즐 열(67a, 67b)이 형성되어 있다.
도 22b에, 비교예에 의한 배치의 노즐헤드(65A ~ 65D)를 이용하여 형성한 직선의 단면도를 나타낸다. 노즐헤드(65A)의 노즐 열(67a)로부터 토출된 액적(149Aa), 노즐헤드(65B)의 노즐 열(67a)로부터 토출된 액적(149Ba), 노즐헤드(65C)의 노즐 열(67a)로부터 토출된 액적(149Ca), 및 노즐헤드(65D)의 노즐 열(67a)로부터 토출된 액적(149Da)이, X축의 양의 방향을 향하여 이 순으로 배치된다. X축의 양의 측에 위치하는 액적이, 음의 측에 위치하는 액적 위에 겹친다.
가경화된 액적 위에, 다음에 토출된 액적이 중첩될 때에, 액적의 정상(頂上)의 높이가 높아진다. 이로 인하여, 액적에 의하여 구성된 직선의 고저차가, 길이방향에 관하여 커진다.
실시예 8의 경우에는, 도 21b에 나타낸 바와 같이, 액적(149Ba)이 착탄된 후에, 액적(149Ba)보다 X축의 음의 측에, 액적(149Ca)이 착탄되고, 그 후, 액적(149Ba)보다 X축의 양의 측에, 액적(149Da)이 착탄된다. 즉, 시간경과와 함께, 착탄위치가, X축의 양의 방향으로만, 일방향으로 이동하는 것이 아니라, 양의 방향 및 음의 방향의 양방향으로 이동한다. 이로 인하여, 액적에 의하여 구성되는 직선의 고저차를 작게 할 수 있다.
[실시예 9]
도 23에, 실시예 9에 의한 박막형성장치의 노즐헤드의 구성 및 배치를 나타낸다. 이하, 실시예 8과의 상위점에 대하여 설명하고, 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
실시예 8에서는, 노즐헤드(65A ~ 65D)의 각각에, 2열의 노즐 열(67a, 67b)이 형성되어 있었지만, 실시예 9에서는, 1열의 노즐 열(67)이 형성되어 있다. 노즐 열(67)은, 피치 P로 X방향으로 배열된 복수의 노즐구멍(66)으로 구성된다. 실시예 8에서는, 도 18a에 나타낸 바와 같이, 시각 tAa에 노즐 열(67a)로부터 액적을 토출시키고, 시각 tAb에 노즐 열(67b)로부터 액적을 토출시킴으로써, 하나의 직선상에 액적을 부착시켰다. 실시예 9에서는, 하나의 노즐 열(67)로부터 동시에 액적을 토출시킴으로써, 하나의 직선상에 액적을 부착시킬 수 있다.
노즐헤드(65B, 65C, 65D)는, 실시예 8과 마찬가지로, 각각 노즐헤드(65A)에 대하여 X축의 음의 방향으로 2P/4, P/4, 3P/4만큼 어긋나게 배치되어 있다. 또한, 실시예 8과 동일한 위치에, 가경화용 광원(68)이 배치되어 있다. 따라서, 실시예 9에 있어서도, 미세한 패턴을 고정밀도로 형성하는 것이 가능하고, 액적에 의하여 구성되는 직선의 고저차를 작게 할 수 있다.
[실시예 10]
도 24에, 실시예 10에 의한 박막형성장치의 노즐헤드의 배치를 나타낸다. 이하, 실시예 8과의 상위점에 대하여 설명하고, 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
실시예 8에서는, 도 16b에 나타낸 바와 같이, 노즐헤드(65C 및 65D)가, 각각 노즐헤드(65A)에 대하여 X축의 음의 방향으로 P/4, 3P/4만큼 어긋나 있었다. 실시예 10에 있어서는, 노즐헤드 65C 및 65D의 어긋남량이, 각각 실시예 8의 노즐헤드 65D 및 65C의 어긋남량으로 바뀌어 있다. 노즐헤드(65A ~ 65D)의 각각의 구성은, 실시예 8의 노즐헤드(65A)의 구성과 동일하다.
노즐헤드(65A ~ 65D)에, 일련번호 1 ~ 4를 붙인다. 노즐헤드(65A ~ 65D)의 노즐구멍(66)을, Y축에 수직인 가상평면에 수직투영한 상(像)에도, 각각 일련번호 1, 2, 3, 4를 붙인다. 이때, 노즐구멍(66)의 상에 붙여진 일련번호는, X방향으로 1, 4, 2, 3의 순으로 나열된다.
실시예 10에 있어서도, 실시예 8의 경우와 마찬가지로, 노즐구멍(66)의 상은, X방향으로, 일련번호순으로 나열되지 않는다. 이로 인하여, 액적에 의하여 구성되는 직선의 고저차를 작게 할 수 있다.
[실시예 11]
도 25에, 실시예 11에 의한 박막형성장치의 노즐헤드의 배치를 나타낸다. 이하, 실시예 8과의 상위점에 대하여 설명하고, 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
실시예 8에서는, 4개의 노즐헤드(65A ~ 65D)가 Y방향으로 배열되어 있었지만, 실시예 11에서는, 6개의 노즐헤드(65A ~ 65F)가 Y방향으로 배열되어 있다. 노즐헤드(65A ~ 65F)의 각각의 구성은, 실시예 8의 노즐헤드(65A)의 구성과 동일하다. 노즐헤드(65B ~ 65F)는, 각각 노즐헤드(65A)에 대하여 X축의 음의 방향으로 2P/6, 4P/6, P/6, 3P/6, 5P/6만큼 어긋나 있다.
노즐헤드(65A ~ 65F)의 노즐구멍(66)을, Y축에 수직인 가상평면에 수직투영한 상(像)은, X방향으로 피치 P/6로 배열된다. 이로 인하여, 실시예 8에 의한 박막형성장치에 비하여, 해상도의 높은 도형을 형성할 수 있다.
실시예 8의 경우와 마찬가지로, 노즐헤드(65A ~ 65F)에, 각각 일련번호 1 ~ 6을 붙인다. 노즐헤드(65A ~ 65F)의 노즐구멍(66)을, Y축에 수직인 가상평면에 수직투영한 상에도, 각각 일련번호 1, 2, 3, 4, 5, 6을 붙인다. 이때, 일련번호 1, 4, 2, 5, 3, 6의 노즐구멍(66)의 상이, 열거된 차례로, X방향으로 나열된다. 노즐구멍(66)의 상이, X방향으로 일련번호순으로 나열되지 않기 때문에, 액적에 의하여 구성되는 직선의 고저차를 작게 할 수 있다.
박막형성 대상물로서 프린트기판을 예시하였지만, 그 외의 기판, 예컨대 플렉시블 기판, 터치 패널 등에 박막을 형성하는 것도 가능하다.
이상 실시예를 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 이들로 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 다양한 변경, 개량, 조합 등이 가능한 것은 당업자에게 자명할 것이다.
20 케이스체
21 반입 스테이션
22 제1 얼라인먼트 스테이션
23 제1 박막재료 토출 스테이션
24 기판 반전 스테이션(본경화부)
25 제2 얼라인먼트 스테이션
26 제2 박막재료 토출 스테이션
27 반출 스테이션
30 리니어가이드
31 ~ 34 리프터
35 반입 컨베이어
36 반입구
37 반출 컨베이어
38 반출구
40 기판(프린트기판, 묘화대상물)
41 프린트 배선영역
42 스트리트
50 제어장치
51 본경화용 광원
55 스테이지
56 리니어가이드
57 노즐헤드 유닛
58 지지부재
59 노즐 승강기구
60 반전 스테이지
60x 연결부
60y 아암부
61 본경화용 광원
62 회전축
64 노즐홀더
65, 65A, 65B, 65C, 65D 노즐헤드
66 노즐구멍
67, 67a, 67b 노즐 열
68 가경화용 광원
70 리프터 플레이트
71 리프터 핀
72 흡착패드
73 부분경화용 광원
74 흡착패드
75 홀드핀
77 리프트 핀
78 로보트 암
80 박막
81 표층부
82 패드 접촉영역
83 패드 접촉영역내의 박막재료
84 흡인유로
90 부분경화용 광원
101 지지부재
102 자외광원
106 가이드
120 정반
121 이동기구
122 Y스테이지
123 X스테이지
124 θ스테이지
125 지지기구
130 지주
131 빔
132 촬상장치
133 제어장치
147Aa, 147Ab, 147Ba, 147Bb, 147Ca, 147Cb, 147Da, 147Db 착탄점
148A, 148B, 148C, 148D 노즐헤드에 대향하는 영역
149Aa, 149Ab, 149Ba, 149Bb, 149Ca, 149Cb, 149Da, 149Db 액적
151 액적
152 번짐
155A, 155B, 155C, 155D 노즐의 상
156 가상평면
160 발광다이오드
161 실린드리컬 렌즈

Claims (19)

  1. 기판을 스테이지에 지지하고, 노즐헤드로부터 광경화성의 박막재료의 액적(液滴)을 토출시켜서, 상기 기판의 표면에 상기 박막재료의 액적을 착탄시키는 공정과,
    상기 기판에 착탄된 상기 박막재료에, 가(假)경화용 광원으로부터 광을 조사하여, 상기 박막재료의 표층부를 경화시키는 공정과,
    상기 액적을 착탄시키는 공정, 및 상기 박막재료의 표층부를 경화시키는 공정 후, 상기 기판을 상기 스테이지로부터 반출하는 공정
    을 가지는 박막형성방법.
  2. 상기 액적의 착탄위치를 상기 기판의 표면상에서 이동시키면서, 상기 액적을 착탄시키는 공정, 및 상기 박막재료의 표층부를 경화시키는 공정을 실시하고,
    상기 기판을 상기 스테이지로부터 반출한 후, 표층부가 경화된 상기 박막재료에, 본(本)경화용 광원으로부터 광을 조사하여, 상기 박막재료로 이루어지는 박막을, 그 내부까지 경화시키는 공정
    을 가지는 박막형성방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 박막재료로 이루어지는 상기 막을, 그 내부까지 경화시키는 공정에 있어서, 상기 기판을 컨베이어로 반송하면서, 상기 기판에 형성된 상기 박막재료로 이루어지는 상기 막에, 본경화용의 광을 조사하는 박막형성방법.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 박막재료로 이루어지는 박막을, 그 내부까지 경화시키는 공정에 있어서, 상기 박막재료로 이루어지는 상기 막에 조사되는 광의 에너지밀도가, 상기 박막재료의 표층부를 경화시키는 공정에 있어서, 상기 박막재료에 조사되는 광의 에너지밀도보다 큰 박막형성방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 액적을 착탄시키는 공정 및 상기 박막재료의 표층부를 경화시키는 공정이,
    간격을 두고 배치되는 복수의 제1 점에 상기 박막재료의 액적을 착탄시키고, 그 표층부를 경화시키는 공정과,
    상기 제1 점에 착탄된 박막재료의 표층부를 경화시킨 후, 상기 제1 점의 사이의 제2 점에 박막재료의 액적을 착탄시키고, 그 표층부를 경화시키는 공정
    을 포함하는 박막형성방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 액적을 착탄시키는 공정 및 상기 박막재료의 표층부를 경화시키는 공정이,
    상기 제2 점에 착탄된 박막재료의 표층부를 경화시킨 후, 제3 점에 박막재료의 액적을 착탄시키고, 그 표층부를 경화시키는 공정과,
    상기 제3 점에 착탄된 박막재료의 표층부를 경화시킨 후, 제4 점에 박막재료의 액적을 착탄시키고, 그 표층부를 경화시키는 공정
    을 더욱 가지고,
    상기 제1 ~ 제4 점은, 제1 점, 제3 점, 제2 점, 제4 점의 차례로 나열되는 박막형성방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 액적의 착탄위치를 상기 기판의 표면상에서 이동시키면서, 상기 액적을 착탄시키는 공정, 및 상기 박막재료의 표층부를 경화시키는 공정을 복수 회 반복한 후, 상기 본경화용 광원으로부터 광을 조사하기 전에,
    상기 기판의 표면의 일부인 패드 접촉영역에 부착된 상기 박막재료에, 부분(部分)경화용 광원으로부터 광을 조사하여, 상기 패드 접촉영역내의 상기 박막을, 그 내부까지 경화시키는 공정과,
    상기 패드 접촉영역내의 상기 박막을, 그 내부까지 경화시킨 후, 상기 패드 접촉영역내의 상기 박막의 표면에 흡착패드를 접촉시켜서, 상기 기판을 상기 본경화용 광원의 광이 조사되는 영역까지 반송하는 공정
    을 더욱 가지는 박막형성방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 액적의 착탄위치를 상기 기판의 표면상에서 이동시키면서, 상기 액적을 착탄시키는 공정, 및 상기 박막재료의 표층부를 경화시키는 공정을 복수 회 반복한 후, 상기 본경화용 광원으로부터 광을 조사하기 전에,
    상기 기판의 단면(端面) 또는 상기 기판의 하면에 접촉하여, 상기 기판을 지지하여, 상기 스테이지 위로부터, 상기 본경화용 광원의 광이 조사되는 영역까지 반송하는 공정을 가지는 박막형성방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 액적의 착탄위치를 상기 기판의 표면상에서 이동시키면서, 상기 액적을 착탄시키는 공정과, 상기 박막재료의 표층부를 경화시키는 공정을 복수 회 반복하는 공정에 있어서,
    상기 기판의 표면 중 상기 박막재료의 액적을 착탄시키지 않는 비(非)형성영역에 상기 박막재료의 액적을 착탄시키지 않고, 다른 영역에, 박막패턴의 화상데이터에 근거하여 상기 박막재료의 액적을 착탄시키고,
    상기 기판의 상기 비(非)형성영역에 접촉하여, 상기 기판을 지지하고, 상기 스테이지 위로부터, 상기 본경화용 광원의 광이 조사되는 영역까지 반송하는 공정을 가지는 박막형성방법.
  10. 박막재료의 액적(液滴)을 토출하는 복수의 노즐구멍이 형성된 노즐헤드와,
    상기 노즐헤드에 대향하는 위치에 기판을 지지하고, 상기 노즐헤드에 대하여, 기판면에 평행한 방향으로 상기 기판을 이동시키는 스테이지와,
    상기 스테이지에 지지된 기판에 대향하여, 상기 기판에 착탄된 상기 박막재료에, 상기 박막재료의 표층부를 경화시키는 강도의 광을 조사하는 가(假)경화용 광원과,
    상기 스테이지에 지지된 상기 기판을 본(本)경화부까지 반송하는 반송장치와,
    상기 본경화부에 있어서, 상기 기판의 표면상의 상기 박막재료에 광을 조사하는 본경화용 광원
    을 가지는 박막형성장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 본경화용 광원으로부터 방사되는 광의, 상기 기판 표면에 있어서의 광강도가, 상기 가경화용 광원으로부터 방사되는 광의, 상기 기판 표면에 있어서의 광강도보다 큰 박막형성장치.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 가경화용 광원은, 상기 노즐헤드가 장착된 노즐홀더에 고정되어 있는 박막형성장치.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 기판의 상하를 반전시키는 기판 반전 스테이션을 더욱 가지고,
    상기 반송장치는, 상기 본경화부에서 상기 본경화용 광원으로부터의 광이 조사된 상기 기판을, 상기 기판 반전 스테이션에 반송하는 박막형성장치.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 본경화부에서, 상기 본경화용 광원으로부터의 광에 의하여 상기 기판상의 박막재료에 투입되는 광에너지밀도가, 상기 스테이지상에 있어서, 상기 가경화용 광원으로부터의 광에 의하여 상기 기판상의 박막재료에 투입되는 광에너지밀도보다 큰 박막형성장치.
  15. 청구항 10에 있어서,
    상기 스테이지는, 상기 기판을, 상기 노즐헤드에 대하여 상대적으로 제1 방향으로 이동시키고,
    상기 제1 방향으로, 적어도 4개의 상기 노즐헤드가 배열되어 있고,
    상기 노즐헤드의 각각은, 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향에 관하여 등간격으로 분포하는 복수의 상기 노즐구멍을 포함하며,
    상기 복수의 노즐구멍을, 상기 제1 방향에 수직인 가상평면에 수직투영하였을 때, 상기 노즐구멍의 상(像)이 상기 제2 방향으로 등간격으로 나열되고, 상기 노즐헤드에, 상기 노즐헤드의 나열된 순서로 일련번호를 붙이고, 상기 노즐구멍의 상에, 대응하는 노즐헤드의 일련번호를 붙였을 때, 상기 노즐구멍의 상이, 상기 제2 방향으로 일련번호순으로 나열되지 않도록, 상기 노즐헤드의 노즐구멍이 배열되어 있고,
    상기 가경화용 광원은, 상기 스테이지에 지지된 상기 기판의 표면 중, 상기 노즐헤드가 각각 대향하는 영역의 사이의 영역 중 적어도 하나의 영역, 및 상기 가장 외측의 노즐헤드가 대향하는 영역보다 외측의 영역 중 적어도 일방의 영역에 광을 조사하는 박막형성장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 노즐헤드의 각각은, 상기 제1 방향에 관하여 다른 위치에 배치된 복수의 노즐 열을 포함하고,
    상기 노즐 열의 각각은, 상기 제2 방향으로 등간격으로 배열된 복수의 상기 노즐구멍을 포함한 박막형성장치.
  17. 청구항 10에 있어서,
    상기 반송장치는, 상기 기판의 상면의 일부분인 패드 접촉영역에 접촉하여 흡착하는 흡착패드가 설치되고, 상기 스테이지에 지지된 상기 기판에 대하여 승강 가능한 리프터를 포함하며,
    상기 스테이지에 지지된 상태에서, 상기 기판의 상기 패드 접촉영역내에 부착된 상기 박막재료에, 상기 가경화용 광원으로부터 방사되는 광의 강도보다 큰 강도의 광을 조사하는 부분(部分)경화용 광원을 더욱 가지는 박막형성장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 부분경화용 광원은, 상기 리프터에 지지되어 있고, 상기 리프터가 상기 스테이지에 지지된 상기 기판의 상방에 위치하는 상태에서, 상기 기판의 상기 패드 접촉영역에 광을 조사하는 박막형성장치.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 스테이지에 의하여 상기 기판이 이동할 때, 상기 패드 접촉영역이, 상기 부분경화용 광원으로부터 방사된 광의 경로 내를 통과하도록 상기 부분경화용 광원이 배치되어 있는 박막형성장치.
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