KR20140024931A - 박막형성방법 및 박막형성장치 - Google Patents

Abstract

기판의 표면의, 박막패턴을 형성하는 영역의 가장자리에 대한, 박막재료의 액체방울의 착탄과, 착탄된 박막재료의 경화를 반복함으로써, 박막패턴을 형성하는 영역의 가장자리에, 박막재료로 이루어지는 에지패턴을 형성한다. 에지패턴으로 가장자리가 획정된 내부영역에, 박막재료의 액체방울을 착탄시킨다. 내부영역에 착탄된 박막재료를 경화시킨다. 에지패턴과 내부영역에 착탄된 박막재료로 이루어지는 박막패턴이 형성된다.

Description

박막형성방법 및 박막형성장치{Thin film forming method and thin film forming apparatus}

본 발명은, 박막재료의 액체방울을 기판을 향하여 토출하여 박막패턴을 형성하는 박막형성방법 및 박막형성장치에 관한 것이다.

노즐헤드(잉크젯헤드)로부터 박막패턴형성용 재료를 포함한 액체방울을 토출하여, 기판의 표면에 박막패턴을 형성하는 기술이 알려져 있다(예를 들어 특허문헌 1).

이러한 박막형성기술에 있어서, 예를 들면, 기판에는 프린트배선기판이, 박막재료에는 솔더레지스트가 이용된다. 프린트배선기판은, 기재 및 배선을 포함하고, 소정의 위치에 전자부품 등이 납땜된다. 솔더레지스트는, 전자부품 등을 납땜하는 도체부분을 노출시키고, 납땜이 불필요한 부분을 덮는다. 전자부품 등의 납땜을 위하여 도체부분이 노출된 영역을 랜드라고 한다.

선행기술문헌

(특허문헌)

특허문헌 1: 일본 특허공보 제3544543호

박막재료에는, 광경화성(예를 들면, 자외선 경화성)의 액상재료가 이용된다. 박막재료의 액체방울이 기판에 착탄되면, 박막재료가 면내방향으로 확산된다. 기판에 형성되는 박막패턴의 해상도를 높이기 위하여, 액체방울의 착탄 후, 신속하게 박막재료에 빛을 조사하여 경화시키는 것이 바람직하다. 그런데, 박막을 전체면에 도포하는 영역에 있어서, 액체방울의 착탄 후, 신속하게 박막재료를 경화시키면, 액체방울의 각각에 대응하여, 박막의 표면에 요철이 남아 버린다.

본 발명의 목적은, 박막의 표면에 요철이 발생하기 어려운 박막형성방법 및 박막형성장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 관점에 의하면,

기판의 표면의, 박막패턴을 형성하는 영역의 가장자리로의, 박막재료의 액체방울의 착탄과, 착탄된 박막재료의 경화를 반복함으로써, 상기 박막패턴을 형성하는 영역의 가장자리에, 박막재료로 이루어지는 에지패턴을 형성하는 공정과,

상기 에지패턴으로 가장자리가 획정된 내부영역에, 박막재료의 액체방울을 착탄시키는 공정과,

상기 내부영역에 착탄된 박막재료를 경화시키는 공정을 가지는 박막형성방법이 제공된다.

본 발명의 다른 관점에 의하면,

(a) 표면이, 형성해야 하는 박막패턴의 가장자리를 포함하는 제1 영역과, 솔리드의 박막이 형성되는 제2 영역으로 구분된 기판의, 상기 제1 영역 내의, 박막을 형성해야 하는 영역에, 광경화성의 박막재료를 부착시키는 공정과,

(b) 상기 공정 a의 후, 상기 기판의 상기 제1 영역에 부착된 상기 박막재료에 빛을 조사하여, 상기 박막재료를 경화시키는 공정과,

(c) 상기 제2 영역 내에, 상기 박막재료를 부착시키는 공정과,

(d) 상기 공정 c의 후, 상기 제2 영역 기판에 부착된 상기 박막재료에 빛을 조사하여, 상기 박막재료를 경화시키는 공정을 가지고, 상기 제2 영역에 부착 후, 상기 공정 d로 박막재료에 광조사될 때까지의 시간이, 상기 제1 영역에 부착 후, 상기 공정 b로 박막재료에 광조사될 때까지의 시간보다 긴 박막형성방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 관점에 의하면,

기판을 지지하는 스테이지와,

상기 스테이지에 지지된 기판에 대향하여, 상기 기판의 표면에, 광경화성의 박막재료의 액체방울을 토출하는 복수의 노즐구멍, 및 상기 기판에 부착된 박막재료에 경화용의 빛을 조사하는 광원이 설치되어 있는 노즐유닛과,

상기 노즐유닛과 상기 스테이지와의 일방을 타방에 대해서, 상기 기판의 표면에 평행한 방향으로 이동시키는 이동기구와,

상기 기판에 형성해야 하는 박막패턴의 화상데이터를 기억하고 있는 제어장치를 가지고,

상기 제어장치는,

상기 화상데이터에 근거하여, 상기 박막패턴의 가장자리에, 상기 박막재료의 액체방울이 착탄되며, 상기 가장자리에 착탄된 박막재료에 상기 광원으로부터 빛이 조사되어 에지패턴이 형성된 후, 상기 박막패턴을 형성하는 영역의 내부에, 상기 박막재료의 액체방울이 착탄되고, 상기 박막을 형성하는 영역의 내부에 착탄된 상기 박막재료에, 상기 광원으로부터 빛이 조사되도록, 상기 이동기구, 상기 노즐유닛, 및 상기 광원을 제어하는 박막형성장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 관점에 의하면,

기판을 지지하는 스테이지와,

상기 스테이지에 지지된 기판을 향하여, 광경화성 및 절연성을 가지는 액상재료를 토출하고, 상기 액상재료를 상기 기판에 부착시키는 복수의 노즐구멍이 형성되어 있는 노즐유닛과,

상기 스테이지 및 상기 노즐유닛의 일방을 타방에 대해서, 상기 기판의 표면에 평행한 Y방향으로 이동시키는 이동기구와,

상기 복수의 노즐구멍으로부터 Y방향으로 떨어져 배치되어, 상기 기판에 부착된 액상재료에 빛을 조사함으로써 상기 액상재료를 경화시키는 제1 광원과,

상기 복수의 노즐구멍으로부터 Y방향으로, 상기 제1 광원보다 더욱 떨어져 배치되어, 상기 기판에 부착된 액상재료에 빛을 조사함으로써 상기 액상재료를 경화시키는 제2 광원과,

상기 기판의 표면에 형성해야 하는 박막패턴을 정의하는 화상데이터를 기억하고, 상기 화상데이터에 근거하여, 상기 이동기구, 상기 노즐유닛, 상기 제1 및 제2 광원을 제어하는 제어장치를 구비하고,

상기 제어장치는, 상기 제1 광원이, 상기 박막패턴의 가장자리를 포함하는 제1 영역에 부착된 액상재료를 경화시키며, 상기 제2 광원이 박막패턴이 전체면에 형성되는 제2 영역에 부착된 액상재료를 경화시키도록, 상기 제1 및 제2 광원을 제어하는 박막형성장치가 제공된다.

박막패턴의 가장자리에 착탄된 박막재료를 경화시킨 후에, 박막패턴의 내부에 대응하는 영역에 박막재료의 액체방울을 착탄시킬 때에, 이미 경화되어 있는 박막재료가, 박막재료의 면내방향의 유동을 막는다. 이로 인하여, 박막패턴의 내부에 대응하는 영역에 착탄된 박막재료를, 즉시 경화시킬 필요가 없다. 박막재료가 면내방향으로 확산된 후에 경화시키는 것이 가능해진다. 이로써, 박막패턴의 내부의 표면을 평탄하게 할 수 있다.

도 1은 실시예 1에 의한 박막형성장치의 측면도이다.
도 2에 있어서, 도 2의 (a)는, 실시예 1에 의한 박막형성장치에 이용되는 노즐유닛의 사시도이며, 도 2의 (b)는, 노즐유닛의 저면도이다.
도 3은, 실시예 1에 의한 박막형성방법으로 형성된 박막패턴을 가지는 기판, 및 노즐유닛의 평면도이다.
도 4에 있어서, 도 4의 (a)는, 실시예 1에 의한 박막형성방법의 1회째의 주사의 전후에 있어서의 기판 및 노즐유닛의 평면도이며, 도 4의 (b)는, 도 4의 (a)의 일점 쇄선(4B-4B)에 있어서의 단면도이고, 도 4의 (c)는, 실시예 1에 의한 박막형성방법의 2회째의 주사의 전후에 있어서의 기판 및 노즐유닛의 평면도이며, 도 4의 (d)는, 도 4의 (c)의 일점 쇄선(4D-4D)에 있어서의 단면도이다.
도 4에 있어서, 도 4의 (e)는, 실시예 1에 의한 박막형성방법의 3회째의 주사의 전후에 있어서의 기판 및 노즐유닛의 평면도이며, 도 4의 (f)는, 도 4의 (e)의 일점 쇄선(4F-4F)에 있어서의 단면도이고, 도 4의 (g)는, 실시예 1에 의한 박막형성방법의 4회째의 주사의 전후에 있어서의 기판 및 노즐유닛의 평면도이며, 도 4의 (h)는, 도 4의 (g)의 일점 쇄선(4H-4H)에 있어서의 단면도이다.
도 4에 있어서, 도 4의 (i)는, 실시예 1에 의한 박막형성방법의 5회째의 주사의 전후에 있어서의 기판 및 노즐유닛의 평면도이며, 도 4의 (j)는, 도 4의 (i)의 일점 쇄선(4J-4J)에 있어서의 단면도이고, 도 4의 (k)는, 실시예 1에 의한 박막형성방법의 6회째의 주사의 전후에 있어서의 기판 및 노즐유닛의 평면도이며, 도 4의 (l)는, 도 4의 (k)의 일점 쇄선(4L-4L)에 있어서의 단면도이다.
도 5에 있어서, 도 5의 (a), 도 5의 (b), 도 5의 (c)는, 각각 도 4의 (a)의 일점 쇄선(5A-5A)에 있어서의 단면도, 도 4의 (e)의 일점 쇄선(5B-5B)에 있어서의 단면도, 도 4의 (i)의 일점 쇄선(5C-5C)에 있어서의 단면도이다.
도 6에 있어서, 도 6의 (a) 및 도 6의 (b)는, 각각 비교예 및 실시예 1에 의한 방법으로 형성한 박막패턴의 단면도이다.
도 7에 있어서, 도 7의 (a)는, 실시예 2에 의한 박막형성방법의 2회째의 주사의 전후에 있어서의 기판 및 노즐유닛의 평면도이며, 도 7의 (b)는, 실시예 2에 의한 박막형성방법의 3회째의 주사의 전후에 있어서의 기판 및 노즐유닛의 평면도이다.
도 7에 있어서, 도 7의 (c)는, 실시예 2에 의한 박막형성방법의 4회째의 주사의 전후에 있어서의 기판 및 노즐유닛의 평면도이며, 도 7의 (d)는, 실시예 2에 의한 박막형성방법의 5회째의 주사의 전후에 있어서의 기판 및 노즐유닛의 평면도이다.
도 7에 있어서, 도 7의 (e)는, 실시예 2에 의한 박막형성방법의 6회째의 주사의 전후에 있어서의 기판 및 노즐유닛의 평면도이다.
도 8에 있어서, 도 8의 (a)는, 실시예 3에 의한 박막형성방법의 1회째의 주사의 전후에 있어서의 기판 및 노즐유닛의 평면도이며, 도 8의 (b)는, 실시예 3에 의한 박막형성방법의 2회째의 주사의 전후에 있어서의 기판 및 노즐유닛의 평면도이다.
도 8에 있어서, 도 8의 (c)는, 실시예 3에 의한 박막형성방법의 3회째의 주사의 전후에 있어서의 기판 및 노즐유닛의 평면도이며, 도 8의 (d)는, 실시예 3에 의한 박막형성방법의 4회째의 주사의 전후에 있어서의 기판 및 노즐유닛의 평면도이다.
도 9는, 실시예 4에 의한 박막형성장치의 노즐유닛의 평면도이다.
도 10에 있어서, 도 10의 (a)는, 실시예 4에 의한 박막형성방법의 1회째의 주사의 전후에 있어서의 기판 및 노즐유닛의 평면도이다.
도 10에 있어서, 도 10의 (b)는, 실시예 4에 의한 박막형성방법의 2회째의 주사의 전후에 있어서의 기판 및 노즐유닛의 평면도이다.
도 10에 있어서, 도 10의 (c)는, 실시예 4에 의한 박막형성방법의 3회째의 주사의 전후에 있어서의 기판 및 노즐유닛의 평면도이다.
도 11은, 실시예 5의 평가실험에 이용한 노즐유닛의 저면도이다.
도 12는, 실시예 5에 의한 박막형성장치의 부분 측면도이다.
도 13에 있어서, 도 13의 (a)는, 기판에 형성하는 박막패턴 및 노즐유닛의 평면도이며, 도 13의 (b) 및 도 13의 (c)는, 도 13의 (a)의 일점 쇄선(13-13)에 있어서의 단면도이다.
도 14는, 실시예 5에 의한 노즐유닛의 저면도이다.
도 15에 있어서, 도 15의 (a) 및 도 15의 (b)는, 실시예 5에 의한 방법으로 박막패턴을 형성하고 있을 때의, 노즐유닛 및 기판의 측면도이다.
도 16에 있어서, 도 16의 (a)는, 실시예 5에 의한 방법으로 기판에 형성하는 박막패턴 및 노즐유닛의 평면도이며, 도 16의 (b)는, 도 16의 (a)의 일점 쇄선(16B-16B)에 있어서의 단면도이다.
도 17에 있어서, 도 17의 (a) 및 도 17의 (b)는, 실시예 5의 변형예에 의한 노즐유닛 및 기판의 평면도이다.
도 18에 있어서, 도 18의 (a) 및 도 18의 (b)는, 실시예 6에 의한 방법으로 박막패턴을 형성하고 있을 때의, 노즐유닛 및 기판의 측면도이며, 도 18의 (c)는, 실시예 6의 변형예에 의한 방법으로 박막패턴을 형성하고 있을 때의, 노즐유닛 및 기판의 측면도이다.
도 19에 있어서, 도 19의 (a)는, 실시예 6에 의한 방법으로 기판에 형성하는 박막패턴 및 노즐유닛의 평면도이며, 도 19의 (b)는, 도 19의 (a)의 일점 쇄선(19B-19B)에 있어서의 단면도이다.
도 20은, 실시예 6의 변형예에 의한 방법으로 형성한 박막패턴, 및 노즐유닛의 평면도이다.
도 21에 있어서, 도 21의 (a)~도 21의 (d)는, 실시예 7에 의한 방법으로 제작되는 반도체 장치의, 제조 도중 단계에 있어서의 단면도이다.
도 22에 있어서, 도 22의 (a) 및 도 22의 (b)는, 각각 실시예 8 및 그 변형예에 의한 박막형성장치의 노즐헤드의 배치를 나타내는 저면도이다.
도 23은, 실시예 9에 의한 박막형성장치의 노즐헤드의 배치를 나타내는 저면도이다.
도 24에 있어서, 도 24의 (a), 도 24의 (b), 도 24의 (c), 도 24의 (d)는, 각각 실시예 9에 의한 박막형성장치를 이용하여 얇은 에지패턴을 형성할 때의 1회째, 2회째, 3회째, 4회째의 주사 종료 후에 있어서의 에지패턴의, 박막재료가 착탄된 픽셀을 나타내는 평면도이다.

[실시예 1]

도 1에, 실시예 1에 의한 박막형성장치의 개략도를 나타낸다. 정반(20) 상에, 이동기구(21)에 의하여 스테이지(22)가 지지되어 있다. 스테이지(22)의 상면(지지면)에, 프린트 배선판 등의 기판(50)이 지지된다. 스테이지(22)의 지지면에 평행한 방향을 X방향 및 Y방향으로 하고, 지지면의 법선방향을 Z방향으로 하는 XYZ 직교좌표계를 정의한다. 이동기구(21)는, 스테이지(22)를 X방향 및 Y방향으로 이동시킨다.

정반(20)의 상방에, 지주(31)에 의하여 빔(32)이 지지되어 있다. 빔(32)에, 노즐유닛 지지기구(29) 및 촬상장치(30)가 장착되어 있다. 노즐유닛 지지기구(29)에, 노즐유닛(23)이 지지되어 있다. 촬상장치(30) 및 노즐유닛(23)은, 스테이지(22)에 지지된 기판(50)에 대향한다. 촬상장치(30)는, 기판(50)의 표면에 형성되어 있는 배선패턴, 얼라이먼트마크, 기판(50)에 형성된 박막패턴 등을 촬상한다. 촬상되어 얻어진 화상데이터가, 제어장치(40)에 입력된다. 노즐유닛(23)은, 복수의 노즐구멍으로부터 기판(50)을 향하여, 광경화형(예를 들면 자외선 경화형)의 박막재료의 액체방울, 예를 들면 솔더레지스트 등의 액체방울을 토출한다. 토출된 박막재료가, 기판(50)의 표면에 부착된다.

노즐유닛(23)을 정반(20)에 고정하고, 스테이지(22)를 이동시키는 대신에, 스테이지(22) 및 정반(20)에 대해서 노즐유닛(23)을 이동시켜도 된다.

제어장치(40)가, 이동기구(21), 노즐유닛(23), 및 촬상장치(30)를 제어한다. 제어장치(40)에는, 기판(50)에 형성해야 하는 박막패턴을 정의하는 래스터포맷의 화상데이터 등이 기억되어 있다. 오퍼레이터가, 입력장치(41)를 통하여 제어장치(40)에, 다양한 지령(커맨드)이나, 제어에 필요한 수치데이터를 입력한다. 입력장치(41)에는, 예를 들면 키보드, 터치패널, 포인팅디바이스 등이 이용된다. 제어장치(40)는, 출력장치(42)로부터 오퍼레이터에 대해서 각종 정보를 출력한다. 출력장치(42)에는 액정디스플레이 등이 이용된다.

도 2의 (a)에, 노즐유닛(23)의 사시도를 나타낸다. 노즐홀더(26)에, 복수, 예를 들면 4개의 노즐헤드(24)가 장착되어 있다. 노즐헤드(24)의 각각에, 복수의 노즐구멍(24a)이 형성되어 있다. 노즐구멍(24a)은, X방향으로 배열되고, 4개의 노즐헤드(24)는, Y방향으로 나열되어 노즐홀더(26)에 고정되어 있다.

노즐헤드(24)의 사이, 양단의 노즐헤드(24)보다 외측에, 각각 자외광원(25)이 배치되어 있다. 자외광원(25)은, 기판(50)(도 1)에 자외선을 조사한다. 다만, 박막재료로서, 자외선의 파장역 이외의 빛의 성분에 의하여 경화되는 재료를 이용하는 경우에는, 자외광원(25) 대신에, 박막재료를 경화시킬 수 있는 파장성분을 포함하는 빛을 방사하는 광원이 이용된다.

도 2의 (b)에, 노즐헤드(24) 및 자외광원(25)의 저면도를 나타낸다. 노즐헤드(24)의 각각의 저면(기판(50)에 대향하는 표면)에, 2열의 노즐열(24b)이 배치되어 있다. 노즐열(24b)의 각각은, X방향으로 피치(주기) 8P로 나열되는 복수의 노즐구멍(24a)으로 구성된다. 일방의 노즐열(24b)은, 타방의 노즐열(24b)에 대하여, Y방향으로 어긋나 있고, 또한, X방향으로 피치 4P만큼 어긋나 있다. 즉, 1개의 노즐헤드(24)에 주목하면, 노즐구멍(24a)은, X방향에 관하여 피치 4P로 등간격으로 분포하게 된다. 피치 4P는, 예를 들면 300dpi의 해상도에 상당한다.

4개의 노즐헤드(24)는, Y방향으로 배열되고, 또한 서로 X방향으로 어긋나게 노즐홀더(26)(도 2의 (a))에 장착되어 있다. 도 2의 (b)에 있어서, 가장 좌측의 노즐헤드(24)를 기준으로 하면, 2, 3, 4번째의 노즐헤드(24)는, 각각 X축의 부의 방향으로 2P, P, 및 3P만큼 어긋나 있다. 이로 인하여, 4개의 노즐헤드(24)에 주목하면(노즐헤드 전체로서), 노즐구멍(24a)은, X방향으로 피치 P(1200dpi에 상당하는 피치)로 등간격으로 배열하게 된다.

노즐헤드(24)의 사이, 및 Y방향에 관하여 가장 외측의 노즐헤드(24)보다 더욱 외측에, 각각 자외광원(25)이 배치되어 있다. 자외광원(25)은, 기판(50)(도 1)에 부착된 액상의 박막재료를 경화시킨다.

기판(50)(도 1)을 Y방향으로 이동시키면서, 노즐유닛(23)의 각 노즐구멍(24a)으로부터 박막재료의 액체방울을 토출시킴으로써, X방향에 관하여 1200dpi의 해상도로 박막패턴을 형성할 수 있다. X방향으로 P/2만큼 어긋나게 하여 2회의 주사를 행함으로써, X방향의 해상도를 2배의 2400dpi까지 높일 수 있다. 2회의 주사는, 1회째의 주사와 2회째의 주사와의 방향을 반전시킨 왕복주사에 의하여 실현할 수 있다. Y방향의 해상도는, 기판(30)의 이동속도와, 노즐구멍(24a)으로부터의 액체방울의 토출주기로 결정된다.

도 3에, 박막패턴이 형성된 기판(50), 및 노즐유닛(23)의 평면도를 나타낸다. 기판(50)의 표면에, 박막패턴(55)이 형성되어 있다. 기판(50)은, 그 면내에 복수의 프린트 배선판이 배치된 다면취(多面取)기판이다. 일례로서, 기판(50)의 면내에, 프린트 배선판이 4행 2열의 행렬형상으로 배치되어 있다. 프린트 배선판에 대응하여, 박막패턴(55)이 정의되어 있다. 박막패턴(55)은, 예를 들면 솔더레지스트로 형성된다.

기판(50)을 Y방향으로 이동시키면서, 노즐유닛(23)으로부터 박막재료의 액체방울을 토출시키는 동작을 “주사”라고 하기로 한다. 1회의 주사에 의하여, 박막재료의 액체방울을 착탄시킬 수 있는 영역을, 단위주사영역(56)이라고 한다. 단위주사영역(56)의 X방향의 치수(폭)를 W로 나타낸다. 일례로서, 단위주사영역(56)의 폭 W는, 기판(50)의 X방향의 치수의 1/4이다.

도 4의 (a)~도 4의 (l), 및 도 5의 (a)~도 5의 (c)를 참조하여, 실시예 1에 의한 박막형성방법에 대하여 설명한다. 도 4의 (a)~도 4의 (l)에서는, 도 3에 나타낸 기판(50)을 대표하여, 1매의 프린트 배선판에 대응하는 영역만을 나타내고 있다. 또, 설명의 편의상, 박막패턴 내에 2개의 정사각형과 4개의 원형의 개구부를 배치하였지만, 실제로는, 보다 미세한 다수의 개구부가 배치된다.

도 4의 (a)에, 1회째의 주사의 전후에 있어서의 기판(50), 및 노즐유닛(23)의 평면도를 나타낸다. 도 4의 (b)에, 도 4의 (a)의 일점 쇄선(4B-4B)에 있어서의 단면도를 나타낸다. 도 5의 (a)에, 도 4의 (a)의 일점 쇄선(5A-5A)에 있어서의 단면도를 나타낸다.

도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 기판(50)을 Y축의 부의 방향으로 주사한다. 이 때, 노즐헤드(24)(도 5의 (a))로부터, 박막패턴(55)의 최외주의 가장자리, 및 개구부의 가장자리에, 박막재료의 액체방울을 착탄시킨다. 주사 중, 자외광원(25)(도 5의 (a))으로부터 자외선을 기판(50)에 조사시켜 둔다. 이로 인하여, 박막재료의 액체방울이 기판(50)에 착탄된 직후에, 박막재료의 표층부가 경화된다. 자외광원(25)으로부터 방사되는 자외선은, 기판표면에 있어서의 광에너지 밀도가 충분하지 않기 때문에, 박막재료의 내부는 미경화 상태이다. 박막재료의 표층부만이 경화되는 반응을 “가경화”라고 하고, 내부까지 경화되는 반응을 “본경화”라고 하기로 한다. 1회째의 주사에 의하여, 1개의 단위주사영역(56)(도 3) 내의, 박막패턴의 최외주의 가장자리, 및 개구부의 가장자리에, 가경화된 박막재료로 이루어지는 선형상의 에지패턴(60)이 형성된다.

도 4의 (c)에, 2회째의 주사의 전후에 있어서의 기판(50), 및 노즐유닛(23)의 평면도를 나타낸다. 도 4의 (d)에, 도 4의 (c)의 일점 쇄선(4D-4D)에 있어서의 단면도를 나타낸다. 도 4의 (c)에 나타내는 바와 같이, 기판(50)을 X축의 부의 방향으로, 단위주사영역(56)의 폭 W에 동일한 거리만큼 이동시킨다. 그 후, 기판(50)을 Y축의 정의 방향으로 이동시킴으로써, 2회째의 주사를 행한다. 2회째의 주사에 있어서도, 노즐유닛(23)으로부터, 박막패턴(55)의 최외주의 가장자리, 및 개구부의 가장자리에, 박막재료의 액체방울을 착탄시키고, 착탄 직후에, 박막재료를 가경화시킨다.

1회째의 주사로 에지패턴(60)이 형성된 단위주사영역(56)에 인접하는 단위주사영역(56) 내의, 박막패턴(55)의 최외주의 가장자리, 및 개구부의 가장자리에, 가경화된 에지패턴(61)이 형성된다.

도 4의 (e)에, 3회째의 주사의 전후에 있어서의 기판(50), 및 노즐유닛(23)의 평면도를 나타낸다. 도 4의 (f)에, 도 4의 (e)의 일점 쇄선(4F-4F)에 있어서의 단면도를 나타내고, 도 5의 (b)에, 도 4의 (e)의 일점 쇄선(5B-5B)에 있어서의 단면도를 나타낸다. 2회째의 주사의 종료 후, 기판(50)을 Y축의 부의 방향으로 이동시킴으로써, 3회째의 주사를 행한다. 3회째의 주사에서는, 노즐헤드(24)(도 5의 (b))로부터, 박막패턴(55)(도 3)을 형성하는 영역의 내부(솔리드의 영역)에, 박막재료의 액체방울을 착탄시킨다. 2회째의 주사로 형성된 에지패턴(61)을 가장자리로 하는 면형상 패턴(62)이 형성된다. 3회째의 주사에서는, 자외광원(25)(도 5의 (b))은 소등 상태이다. 이로 인하여, 면형상 패턴(62)은, 미경화인 채이다.

면형상 패턴(62)은 미경화이지만, 박막패턴(55)의 가장자리에 상당하는 영역에 형성되어 있는 에지패턴(61)이, 박막재료의 면내방향의 확산을 막는다. 이로 인하여, 미경화의 박막재료가 개구부의 내측까지 침입하는 일은 없다. 단위주사영역(56)(도 3)의 경계선(63)에는, 미경화의 박막재료를 막는 에지패턴이 형성되어 있지 않다. 이로 인하여, 단위주사영역(56)의 경계선(63) 상에 있어서는, 박막재료가, 기판과의 젖음성에 근거하는 평형 상태에 이를 때까지 확산된다.

도 4의 (g)에, 4회째의 주사의 전후에 있어서의 기판(50), 및 노즐유닛(23)의 평면도를 나타낸다. 도 4의 (h)에, 도 4의 (g)의 일점 쇄선(4H-4H)에 있어서의 단면도를 나타낸다. 3회째의 주사 후, 기판(50)을 X축의 정의 방향으로, 단위주사영역(56)(도 3)의 폭 W와 동일한 거리만큼 이동시킨다. 이 상태로, 기판(50)을 Y축의 정의 방향으로 이동시킴으로써, 4회째의 주사를 행한다. 4회째의 주사에서는, 3회째의 주사와 마찬가지로, 박막패턴(55)(도 3)을 형성하는 영역의 내부에, 박막재료의 액체방울을 착탄시킨다. 1회째의 주사로 형성된 에지패턴(60)을 가장자리로 하는 면형상 패턴(64)이 형성된다. 4회째의 주사에서도, 자외광원(25)(도 5의 (b))은 소등 상태이다. 이로 인하여, 면형상 패턴(64)은, 미경화인 채이다.

3회째의 주사로 형성된 면형상 패턴(62)과, 4회째의 주사로 형성된 면형상 패턴(64)은, 모두 미경화 상태이기 때문에, 양자의 경계선 근방에 있어서 박막재료가 혼합된다. 이로 인하여, 단위주사영역(56)의 경계선(63)은, 거의 시인할 수 없는 상태가 된다.

도 4의 (i)에, 5회째의 주사의 전후에 있어서의 기판(50), 및 노즐유닛(23)의 평면도를 나타낸다. 도 4의 (j)에, 도 4의 (i)의 일점 쇄선(4J-4J)에 있어서의 단면도를 나타낸다. 도 5의 (c)에, 도 4의 (i)의 일점 쇄선(5C-5C)에 있어서의 단면도를 나타낸다. 4회째의 주사 후, 기판(50)을 Y축의 부의 방향으로 이동시킴으로써, 5회째의 주사를 행한다. 5회째의 주사에서는, 노즐헤드(24)(도 5의 (c))로부터 박막재료의 액체방울을 토출시키지 않고, 자외광원(25)에 의한 자외선의 조사만을 행한다. 미경화였던 면형상 패턴(64)이, 자외선 조사에 의하여 가경화된다. 도 4의 (i)에 있어서, 가경화된 영역에 조밀한 해칭을 부여하고, 미경화의 영역에 성긴 해칭을 부여하고 있다. 이후에 나타내는 다른 도면에 있어서도 마찬가지이다.

도 4의 (k)에, 6회째의 주사의 전후에 있어서의 기판(50), 및 노즐유닛(23)의 평면도를 나타낸다. 도 4의 (l)에, 도 4의 (k)의 일점 쇄선(4L-4L)에 있어서의 단면도를 나타낸다. 5회째의 주사 후, 기판(50)을 X축의 부의 방향으로, 단위주사영역(56)(도 3)의 폭 W와 동일한 거리만큼 이동시킨다. 이 상태로, 기판(50)을 Y축의 정의 방향으로 이동시킴으로써, 6회째의 주사를 행한다. 6회째의 주사에서도, 노즐헤드(24)(도 5의 (c))로부터 박막재료의 액체방울을 토출시키지 않고, 자외광원(25)에 의한 자외선의 조사만을 행한다. 미경화였던 면형상 패턴(62)이, 자외선 조사에 의하여 가경화된다.

도 6의 (a) 및 도 6의 (b)를 참조하여, 실시예 1에 의한 박막형성방법의 효과에 대하여 설명한다. 도 6의 (a) 및 도 6의 (b)에, 각각 비교예 및 실시예 1에 의한 방법으로 형성한 박막패턴의 단면도를 나타낸다.

도 6의 (a)에 나타낸 비교예에 있어서는, 박막패턴(55)(도 3)의 가장자리와 내부를 구별하지 않고, 박막패턴을 형성하였다. 기판(50)의 주사시에는, 자외광원(25)(도 2의 (a), 도 2의 (b))을 점등시켜 두고, 박막재료가 착탄된 직후에, 박막재료를 가경화시켰다. 도 2의 (a) 및 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이, 자외광원(25)이 노즐헤드(24)의 사이에 배치되어 있다. 이로 인하여, 1개의 노즐헤드(24)로부터 토출된 박막재료의 액체방울이 기판(50)에 착탄된 후, 다음의 노즐헤드(24)로부터 토출된 박막재료의 액체방울이 기판(50)에 착탄되기 전에, 먼저 착탄되어 있는 박막재료가 가경화된다.

따라서, 노즐구멍(24a)(도 2의 (a), 도 2의 (b))으로부터 토출된 박막재료의 액체방울(55a)끼리가 구별 가능한 상태로 중첩된다. 박막패턴(55)의 표면에는, 액체방울(55a)의 각각에 대응하여, 요철이 형성된다. 이 요철은, Y방향으로 뻗는 줄무늬형상 패턴으로서 시인된다.

도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이, 실시예 1에 의한 방법으로는, 박막패턴(55)의 가장자리에 에지패턴(60, 61)이 형성되고, 박막패턴(55)의 내부에, 면형상 패턴(62, 64)이 형성된다. 에지패턴(60, 61)을 구성하는 박막재료는, 도 6의 (a)의 경우와 마찬가지로, 액체방울(55a)이 구별 가능한 상태로 중첩된다. 즉, 기판(50)에 착탄되어 가경화된 박막재료에, 부분적으로 중첩되도록 다른 액체방울이 착탄되어, 가경화된다. 이로 인하여, 1개의 액체방울이 가경화됨으로써 형성되는 박막재료의 높이보다 높은 에지패턴(60, 61)이 얻어진다. 그런데, 면형상 패턴(62, 64)은, 박막재료의 복수의 액체방울이 기판면내방향으로 확산되어 대략 균일한 두께의 막(도 4의 (g))이 된 후에, 가경화(도 4의 (i), 도 4의 (k))된다. 이로 인하여, 면형상 패턴(62, 64)의 표면은, 대략 평탄해진다.

면형상 패턴(62, 64)의 표면을 평탄하게 하기 위하여, 도 4의 (e)의 공정으로 기판에 착탄된 박막재료가 기판면내방향으로 확산되어, 복수의 착탄점에 착탄된 박막재료가 연속하여, 서로 인접하는 착탄점을 구별할 수 없게 된 후에, 도 4의 (k)의 공정으로, 면형상 패턴(62)의 박막재료를 경화시키는 것이 바람직하다.

실시예 1에서는, 도 4의 (a), 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, 1회의 편도의 주사로, 1개의 단위주사영역(56)(도 3) 내의 박막패턴(55)의 가장자리에 상당하는 영역에, 에지패턴(60, 61)을 형성하였다. X방향으로 피치 P(도 2의 (b))의 1/2에 상당하는 거리만큼 어긋나게 하여, 왕복주사함으로써, X방향에 관한 해상도를 2배로 높일 수 있다.

도 4의 (e)에 나타낸 면형상 패턴(62)을 형성하는 공정, 및 도 4의 (g)에 나타낸 면형상 패턴(64)을 형성하는 공정에 있어서, 박막패턴(55)을 정의하는 래스터포맷의 화상데이터의, 솔리드의 영역 내의 전체 픽셀에 박막재료의 액체방울을 착탄시킬 필요는 없다. 일례로서, 픽셀의 배열 피치가 약 10μm이며, 1개의 픽셀에 착탄된 액체방울에 의하여 형성되는 원형의 패턴의 직경은 약 50μm이다. 이로 인하여, 솔리드의 영역 내의 픽셀을 솎아 내어, 착탄점을 추출하여도 된다. 즉, 면형상 패턴(62, 64)을 형성할 때의 착탄점의 분포밀도를, 에지패턴(60, 61)을 형성할 때의 착탄점의 분포밀도보다 낮게 하여도 된다. 또, 면형상 패턴(62, 64)을 형성할 때의 착탄점의 분포밀도를 보다 낮게 하고, 노즐구멍(24a)(도 2의 (a))으로부터의 1회의 토출당 액체방울의 체적을 크게 하여도 된다. 액체방울의 체적을 크게 함으로써, 착탄점의 분포밀도를 낮게 하여도, 면형상 패턴(62, 64)을 원하는 두께로 할 수 있다.

[실시예 2]

다음으로, 도 7의 (a)~도 7의 (e)를 참조하여, 실시예 2에 의한 박막형성방법에 대하여 설명한다. 이하, 실시예 1과의 상이점에 대하여 설명하고, 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다. 1회째의 주사에 의하여, 실시예 1의 도 4의 (a)에 나타낸 에지패턴(60)이 형성된다.

도 7의 (a)에, 2회째의 주사의 전후에 있어서의 기판(50), 및 노즐유닛(23)의 평면도를 나타낸다. 1회째의 주사 후, 기판(50)을 Y축의 정의 방향으로 이동시킴으로써, 2회째의 주사를 행한다. 2회째의 주사로는, 에지패턴(60)이 형성된 단위주사영역(56)(도 3)과 동일한 단위주사영역(56) 내에, 미경화의 면형상 패턴(64)을 형성한다.

도 7의 (b)에, 3회째의 주사의 전후에 있어서의 기판(50), 및 노즐유닛(23)의 평면도를 나타낸다. 2회째의 주사 후, 기판(50)을 X방향으로 어긋나게 하지 않고, Y축의 부의 방향으로 이동시킴으로써, 3회째의 주사를 행한다. 3회째의 주사에 있어서는, 노즐유닛(23)으로부터 박막재료의 액체방울을 토출하지 않고, 자외광원(25)(도 2의 (a), 도 2의 (b))으로부터의 자외선의 조사만을 행한다. 이로써, 면형상 패턴(64)이 가경화된다.

도 7의 (c)에, 4회째의 주사의 전후에 있어서의 기판(50), 및 노즐유닛(23)의 평면도를 나타낸다. 3회째의 주사 후, 기판(50)을 X축의 부의 방향으로, 단위주사영역(56)(도 3)의 폭 W와 동일한 거리만큼 어긋나게 한다. 그 후, 기판(50)을 Y축의 정의 방향으로 이동시킴으로써, 4회째의 주사를 행한다. 4회째의 주사에서는, 1회째~3회째의 주사로 에지패턴(60), 면형상 패턴(64)이 형성된 단위주사영역(56)(도 3)에 인접하는 단위주사영역(56) 내에, 박막패턴(55)의 가장자리에 대응하는 에지패턴(61)을 형성한다. 에지패턴(61)은, 4회째의 주사 중에 가경화된다.

도 7의 (d)에 나타내는 바와 같이, 5회째의 주사를 행함으로써, 미경화의 면형상 패턴(62)을 형성한다. 도 7의 (e)에 나타내는 바와 같이, 6회째의 주사를 행함으로써, 면형상 패턴(62)을 가경화시킨다. 도 7의 (d) 및 도 7의 (e)의 공정은, 도 7의 (a) 및 도 7의 (b)에 나타낸 면형상 패턴(64)을 형성한 공정과 동일하다.

실시예 1에 있어서는, 박막패턴(55)(도 3)의 가장자리에 상당하는 부분에 에지패턴(60, 61)을 형성한 후(도 4의 (a)~도 4의 (d)), 면형상 패턴(62, 64)을 형성하였다(도 4의 (e)~도 4의 (l)). 실시예 2에 있어서는, 1개의 단위주사영역(56)(도 3) 내의 에지패턴 및 면형상 패턴을 형성한 후, 인접하는 단위주사영역(56) 내의 에지패턴 및 면형상 패턴을 형성한다. 실시예 2에 있어서도, 면형상 패턴(62, 64)의 표면이 실시예 1의 경우와 마찬가지로 평탄해진다.

실시예 2에서는, 면형상 패턴(64)(도 7의 (b))을 가경화시킨 후, 인접하는 단위주사영역(56) 내의 면형상 패턴(62)(도 7의 (d))을 형성한다. 이로 인하여, 실시예 1에 비해, 단위주사영역(56)의 경계선(63)(도 7의 (e))이 시인하기 쉬워진다. 단, 노즐구멍(24a)의 개수에 대응하는 다수의 줄무늬형상 패턴이 시인되는 일은 없다.

[실시예 3]

도 8의 (a)~도 8의 (d)를 참조하여, 실시예 3에 의한 박막형성방법에 대하여 설명한다. 이하, 실시예 2와의 상이점에 대하여 설명하고, 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다. 실시예 2에서 이용된 박막형성장치의 노즐유닛(23)(도 2의 (a))은, 4개의 노즐헤드(24)를 포함하고 있었다. 실시예 3에서 이용되는 박막형성장치의 노즐유닛(23)은, 8개의 노즐헤드(24)를 포함한다.

도 8의 (a)에, 1회째의 주사의 전후에 있어서의 기판(50)의 평면도, 및 노즐유닛(23)을 나타낸다. 노즐유닛(23)은, 2개의 서브유닛(23A, 23B)으로 구성된다. 서브유닛(23A, 23B)의 각각의 구성은, 실시예 1의 노즐유닛(23)(도 2의 (a))의 구성과 동일하다. 서브유닛(23a, 23B)은, Y방향으로, 서로 소정 간격을 두고 배치되어 있다. 서브유닛(23A)이, 서브유닛(23B)보다 Y축의 정의 측에 배치된다.

기판(50)을 Y축의 부의 방향으로 이동시킴으로써, 1회째의 주사를 행한다. 1회째의 주사에서는, 서브유닛(23A)을 이용하여, 에지패턴(60)을 형성한다. 서브유닛(23A)의 자외광원(25)은, 점등시켜 둔다. 이로 인하여, 형성된 에지패턴(60)은 가경화 상태가 된다.

1회째의 주사 중에, 또한, 서브유닛(23B)을 이용하여, 면형상 패턴(64)을 형성한다. 서브유닛(23B)의 자외광원(25)은, 소등시켜 둔다. 이로 인하여, 형성된 면형상 패턴(64)은 미경화 상태이다. 에지패턴(60)이 가경화된 후에, 서브유닛(23B)으로부터 면형상 패턴(64)을 형성하기 위한 박막재료가 토출된다. 에지패턴(60)이, 서브유닛(23B)으로부터 토출된 박막재료를 막기 때문에, 개구부 내에 박막재료가 침입하지 않는다.

도 8의 (b)에, 2회째의 주사의 전후에 있어서의 기판(50), 및 노즐유닛(23)의 평면도를 나타낸다. 1회째의 주사 후, 기판(50)을 X방향으로 어긋나게 하지 않고, Y축의 정의 방향으로 이동시킴으로써, 2회째의 주사를 행한다. 2회째의 주사에서는, 서브유닛(23A, 23B) 중 적어도 일방의 자외광원(25)을 점등시켜 둔다. 이로써, 면형상 패턴(64)이 가경화된다.

도 8의 (c)에 나타내는 바와 같이, 2회째의 주사 후, 기판(50)을 X축의 부의 방향으로, 단위주사영역(56)(도 3)의 폭 W와 동일한 거리만큼 이동시킨다. 이 상태로 3회째의 주사를 행함으로써, 가경화된 에지패턴(61), 및 미경화의 면형상 패턴(62)을 형성한다. 3회째의 주사는, 도 8의 (a)에 나타낸 1회째의 주사와 마찬가지이다.

도 8의 (d)에 나타내는 바와 같이, 도 8의 (b)에 나타낸 2회째의 주사와 마찬가지로, 4회째의 주사를 행한다. 4회째의 주사에 의하여, 면형상 패턴(62)이 가경화된다.

실시예 2에서는, 3회의 주사에 의하여 1개의 단위주사영역(56)(도 3) 내에 박막패턴이 형성되었다. 실시예 3에서는, 2회의 주사에 의하여, 1개의 단위주사영역(56)(도 3) 내에 박막패턴을 형성할 수 있다.

[실시예 4]

도 9, 및 도 10의 (a)~도 10의 (c)를 참조하여, 실시예 4에 의한 박막형성방법에 대하여 설명한다. 이하, 실시예 3과의 상이점에 대하여 설명하고, 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.

도 9에, 실시예 4에 의한 박막형성장치의 노즐유닛(23)의 평면도를 나타낸다. 노즐유닛(23)은, 2개의 서브유닛(23A, 23B)을 포함한다. 서브유닛(23A, 23B)의 각각은, 동일한 노즐홀더(23)에 장착되어 있으며, 실시예 1의 노즐유닛(23)(도 2의 (a), 도 2의 (b))과 동일한 구성을 가진다. 즉, 서브유닛(23A, 23B)의 각각은, 4개의 노즐헤드(24)와, 5개의 자외광원(25)을 포함한다. 2개의 서브유닛의 23A, 23B는, X방향에 관하여 동일한 위치에 배치되어 있다. 서브유닛(23A)이 서브유닛(23B)보다, Y축의 정의 측에 배치되어 있다.

또한, 실시예 4의 노즐유닛(23)은, 2개의 솔리드영역용 자외광원(70)을 가진다. 솔리드영역용 자외광원(70)의 각각은, X방향으로 긴 형상을 가지고, 서브유닛(23A, 23B)에 대해서, X축의 부의 방향으로, 단위주사영역(56)(도 3)의 폭 W의 1/2과 동일한 거리만큼 어긋난 위치에 고정되어 있다. Y방향에 관해서는, 2개의 솔리드영역용 자외광원(70)이, 2개의 서브유닛(23A, 23B)을 사이에 두도록 배치되어 있다.

도 10의 (a)에, 1회째의 주사의 전후에 있어서의 기판(50), 및 노즐유닛(23)의 평면도를 나타낸다. 서브유닛(23A, 23B)이, X방향에 관하여 가장 부측의 단위주사영역(56)에 대응하는 위치에 배치된다. 기판(50)을 Y축의 부의 방향으로 이동시킴으로써, 1회째의 주사를 행한다.

1회째의 주사에 있어서는, 서브유닛(23A)의 노즐헤드(24) 및 자외광원(25)을 동작시켜, 에지패턴(60)을 형성한다. 동시에, 서브유닛(23B)의 노즐헤드(24)를 동작시켜, 면형상 패턴(64)을 형성한다. 또한, Y축의 부의 측에 배치된 솔리드영역용 자외광원(70)을 점등함으로써, 면형상 패턴(64) 중, X방향 부측의 절반의 영역을 가경화시킨다. 서브유닛(23B)의 노즐헤드(24)로부터 토출된 박막재료의 액체방울이, 솔리드영역용 자외광원(70)에 의하여 가경화될 때까지의 시간은, 기판에 부착된 박막재료의 액체방울이 면내방향으로 확산되어, 면형상 패턴(64)이 균일한 막두께가 되는 데에 필요한 시간보다 길다. 이로 인하여, 면형상 패턴(64) 중 가경화된 부분의 표면은, 대략 평탄해진다. 박막재료의 부착으로부터 가경화까지의 시간은, 서브유닛(23B)과, Y방향 부측의 솔리드영역용 자외광원(70)과의 간격을 조절함으로써, 제어 가능하다.

도 10의 (b)에, 2회째의 주사의 전후에 있어서의 기판(50), 및 노즐유닛(23)의 평면도를 나타낸다. 1회째의 주사 후, 기판(50)을 X축의 부의 방향으로, 단위주사영역(56)의 폭 W와 동일한 거리만큼 이동시킨다. 이 상태로, 기판(50)을 Y축의 정의 방향으로 이동시킴으로써, 2회째의 주사를 행한다. 2회째의 주사에서는, 서브유닛(23B)의 노즐헤드(24) 및 자외광원(25)을 동작시켜, 에지패턴(61)을 형성한다. 서브유닛(23A)의 노즐헤드(24)를 동작시켜, 면형상 패턴(62)을 형성한다. 또한, Y방향의 정의 측에 배치된 솔리드영역용 자외광원(70)을 점등시킴으로써, 면형상 패턴(64)의 미경화 부분, 및 면형상 패턴(62)의 X방향 부측의 일부분을 가경화시킨다.

도 10의 (c)에, 3회째의 주사의 전후에 있어서의 기판(50), 및 노즐유닛(23)의 평면도를 나타낸다. 2회째의 주사 후, 기판(50)을 X축의 부의 방향으로, 단위주사영역(56)의 폭 W와 동일한 거리만큼 이동시킨다. 이 상태로, 기판(50)을 Y축의 부의 방향으로 이동시킴으로써, 3회째의 주사를 행한다. 3회째의 주사는, 1회째의 주사와 동일한 순서로 행해진다. 이로써, 2회째의 주사로 박막패턴이 형성된 단위주사영역(56)에 대해서 X방향 정측에 인접하는 단위주사영역(56) 내에, 에지패턴(65) 및 면형상 패턴(66)이 형성된다. 이 때, 솔리드영역용 자외광원(70)으로부터의 자외선에 의하여, 면형상 패턴(62)의 미경화부분이 가경화됨과 함께, 면형상 패턴(66)의, X방향 부측의 일부분이 가경화된다. 동일한 주사를 반복함으로써, 기판(50)의 전역에, 박막패턴을 형성할 수 있다.

실시예 4에서는, 에지패턴의 형성, 면형상 패턴의 형성, 및 면형상 패턴의 일부분의 가경화가, 1회의 주사로 행해진다. 이로 인하여, 실시예 3에 비해, 적은 주사 횟수로 박막패턴을 형성할 수 있다.

실시예 4에 있어서, 박막패턴(55)(도 3)의 내부의 영역(솔리드의 영역)에만 주목하면, 이하의 공정이 순서대로 실행된다.

먼저, 기판(50)을 Y방향으로 이동시키면서, X방향에 관하여 제1 폭 W의 제1 단위주사영역(56) 내에, 박막재료의 액체방울을 착탄시킨다(도 10의 (a)). 이로써, 제1 단위주사영역(56) 내에, 면형상 패턴(64)이 형성된다. 이 주사 중에, 제1 단위주사영역(56) 내의, X방향 부측의 일부분에 부착된 박막재료를 가경화시킨다.

그 후, 기판(50)을 Y방향으로 이동시키면서, 제1 단위주사영역의, X방향 정측에 인접하는 제2 단위주사영역(56) 내에, 박막재료의 액체방울을 착탄시킨다(도 10의 (b)). 이로써, 제2 단위주사영역(56) 내에, 면형상 패턴(62)이 형성된다. 이 주사 중에, 제1 단위주사영역(56) 내의, X방향 정측의 미경화부분, 및 제2 단위주사영역(56) 내의, X방향 부측의 일부분에 부착된 박막재료를 가경화시킨다.

상술과 같이, 1회의 주사에 있어서, 면형상 패턴(64, 62)의 일부분만을 가경화시킨다. 가경화된 영역과, 미경화인 채 남은 영역에, 동일한 주사로 박막재료가 부착되기 때문에, 양자의 경계선을 눈에 띄지 않게 할 수 있다. 또, 도 10의 (b)에 있어서, 면형상 패턴(62)을 형성하기 위한 박막재료를 기판(50)에 부착시키는 단계에서는, 면형상 패턴(64)의 X방향 정측의 영역이 가경화되어 있지 않다. 이로 인하여, 면형상 패턴(64)과 면형상 패턴(62)과의 경계선 근방에 있어서, 박막재료가 서로 혼합된다. 이로 인하여, 면형상 패턴(62)과 면형상 패턴(64)과의 경계선을 눈에 띄지 않게 할 수 있다.

[실시예 5]

도 11~도 17의 (b)를 참조하여, 실시예 5에 의한 박막형성방법에 대하여 설명한다. 이하, 실시예 1과의 상이점에 대하여 설명하고, 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다. 실시예 5에 대하여 설명하기 전에, 평가실험에 대하여 설명한다.

도 11에, 평가실험에 이용한 노즐유닛의 저면도를 나타낸다. 이 노즐유닛(23R)은, 노즐헤드(24), 광원(25), 및 그들을 지지하는 노즐홀더(지지기구)(26)를 포함한다. 노즐헤드(24)에는, 규칙적으로 배열되어, 솔더레지스트를 토출하는 복수의 노즐구멍(24a)이 형성된다. 노즐구멍(24a)의 각각은, 예를 들면 피에조소자를 포함하여 구성되고, 전압펄스의 인가에 따라 솔더레지스트를 토출한다. 노즐구멍(24a)으로부터의 솔더레지스트의 토출은 제어장치(40)에 의하여 제어된다. 광원(25)은, 노즐구멍(24a)의 배열방향을 따라, 그 양측에 배치되어 있다. 광원(25)과 노즐구멍(24a)과의 간격을 L로 나타낸다. 광원(25)은, 노즐구멍(24a)으로부터 토출되어 기판에 부착된 솔더레지스트를 광경화한다. 광원(25)에는, 출사된 빛이 평행광이 되는 광학계가 구비된다. 다만, 노즐헤드(24)에 대해서 Y축의 정측에 배치되는 광원(25)은, 기판이 Y축 정방향으로 주사될 때에, 기판(50)(도 1)에 부착된 솔더레지스트를 광경화시킨다. 노즐헤드(24)에 대해서 Y축의 부측에 배치되는 광원(25)은, 기판(50)이 Y축의 부방향으로 주사될 때에, 기판에 부착된 솔더레지스트를 광경화시킨다. 따라서, 광원(25)은, 기판의 주사방법에 따라, 노즐구멍(24a)의 배열의 편측에만 배치하여도 상관없다.

도 12에, 기판(50)을 주사하고 있을 때의 측면도를 나타낸다. 제어장치(40)(도 1)가, 노즐유닛(23R)에 대해서 기판(50)을, 예를 들면 Y축의 부의 방향으로 일정한 이동속도로 이동시킨다. 또한, 제어장치(40)는, 미리 기억되어 있는 화상데이터에 근거하여, 노즐구멍(24a)에 소정의 주기로 전압펄스를 인가하고, 노즐구멍(24a)으로부터 솔더레지스트를 토출시킨다. 노즐구멍(24a)은, 시각 T1에 개시하는 전압펄스의 인가에 의하여, 노즐구멍(24a)의 연직 하방의 기판(50)의 표면을 향하여 솔더레지스트를 토출한다. 노즐구멍(24a)으로부터 토출된 솔더레지스트의 액체방울은, 기판(50)에 착탄 후, 기판(50)의 면내방향으로 서서히 확산된다. 기판(50)에 부착되어, 면내방향으로 확산되는 솔더레지스트는, 기판(50)의 이동에 따라 Y축의 부의 방향으로 이동한다. 노즐구멍(24a)으로부터 간격 L만큼 떨어진 광원(25)의 연직 하방까지 이동한 시각 T2에, 광원(25)으로부터의 광조사에 의하여 솔더레지스트가 경화된다. 이 토출 및 경화의 공정을 반복하여, 기판(50)의 표면에 솔더레지스트로 이루어지는 박막패턴을 형성한다.

도 13의 (a)에, 기판(50)에 형성해야 하는 박막패턴의 평면도를 나타낸다. 기판(50)에 형성해야 하는 박막패턴은, 솔더레지스트를 성막하는 절연영역(51)과, 솔더레지스트를 성막하지 않는 랜드영역(52)을 포함한다. 또, 랜드영역(52)이 밀집하는 미세영역(50a)과, 절연영역(51)으로 전면이 덮이는 솔리드영역(50b)을 포함한다. 다만, 도면 중, 절연영역(51)에 해칭이 부여되어 있다. 제어장치(40)(도 1)는, 박막패턴의 화상데이터에 근거하여, 노즐유닛(23R)에 대해서 기판(50)을 이동시키면서, 노즐구멍(24a)으로부터 솔더레지스트를 토출시킨다. 기판(50)에 부착된 솔더레지스트를 광원(25)으로부터의 광조사에 의하여 경화시킴으로써, 솔더레지스트로 이루어지는 박막패턴을 형성한다. 노즐구멍(24a)으로부터 토출된 솔더레지스트의 액체방울은, 기판(50)에 착탄 후, 기판(50)의 면내방향으로 서서히 확산된다. 광원(25)으로부터의 광조사에 의하여 솔더레지스트가 경화됨으로써, 그 형상이 유지된다.

도 13의 (b) 및 도 13의 (c)에, 도 13의 (a)의 화살표선(13-13)에 있어서의 단면도를 나타낸다. 노즐유닛(23R)의 노즐구멍(24a)과 광원(25)과의 간격 L(도 11)이 작은 경우, 기판(50)에 착탄된 솔더레지스트는 상대적으로 빠른 타이밍에 광경화된다. 기판(50)에 착탄된 솔더레지스트는, 크게 확산되기 전에 경화되기 때문에, 도 13의 (b)의 미세영역(50a)에 나타내는 바와 같이, 미세한 박막패턴의 형성에 대응할 수 있다. 한편, 액체방울의 형상이 조금 남아, 도 13의 (b)의 솔리드영역(50b)에 나타내는 바와 같이, 형성되는 박막패턴의 막두께는 불균일해진다(표면에 요철이 나타난다). 또, 노즐구멍(24a)과 광원(25)과의 간격(L)이 큰 경우, 기판(50)에 착탄된 솔더레지스트는 상대적으로 늦은 타이밍에 경화된다. 기판(50)에 착탄된 솔더레지스트는, 크게 확산된 후에 경화되기 때문에, 도 13의 (c)의 미세영역(50a)에 나타내는 바와 같이, 랜드영역(52)이 솔더레지스트로 덮여 버려, 미세한 박막패턴의 형성에 대응할 수 없다. 한편, 도 13의 (c)의 솔리드영역(50b)에 나타내는 바와 같이, 형성되는 박막패턴의 막두께가 균일해진다(표면이 평탄해진다).

미세영역(50a)에 박막패턴을 형성할 때에는, 기판(50)에 착탄된 솔더레지스트를 상대적으로 빠른 타이밍에 경화시켜, 박막패턴의 위치 정밀도를 높이는 것이 바람직하다. 솔리드영역(50b)에 박막패턴을 형성할 때에는, 기판(50)에 착탄된 솔더레지스트를 상대적으로 늦은 타이밍에 경화시켜, 박막패턴의 막두께를 균일하게 하는 것이 외관적으로 바람직하다.

도 14에, 실시예 5에 의한 노즐유닛의 저면도를 나타낸다. 실시예 5에 의한 노즐유닛(23)은, 노즐헤드(24), 광원(25a, 25b), 및 그들을 지지하는 노즐홀더(지지기구)(26)를 포함한다. 노즐헤드(24)에, 규칙적으로 배열된 복수의 노즐구멍(24a)이 형성된다. 예를 들면, 노즐구멍(24a)의 개구직경은 약 30μm이며, 각 노즐구멍(24a)의 피치는 약 80μm이다. 광원(25a 및 25b)은, 노즐구멍(24a)의 배열을 따라 그 양측에 배치되어 있다. 광원(25a)과 노즐구멍(24a)과의 간격을 L1로 나타낸다. 광원(25b)과 노즐구멍(24a)과의 간격 L2는, 간격 L1보다 크다. 예를 들면, 노즐구멍(24a)과 광원(25a)과의 간격 L1은 약 0.3mm이며, 노즐구멍(24a)과 광원(25b)과의 간격 L2는 약 1.0mm이다. 광원(25a, 25b)에는, 출사되는 빛이 평행광이 되는 광학계가 구비된다. 노즐구멍(24a)으로부터의 솔더레지스트의 토출, 및 광원(25a, 25b)의 온·오프는 제어장치(40)에 의하여 제어된다. 다만, 노즐헤드(24)에 대해서 Y축의 정의 측에 배치되는 광원(25a, 25b)은, 기판(50)(도 1)이 Y축의 정의 방향으로 이동할 때에, 기판(50)에 부착된 솔더레지스트를 경화시킨다. 노즐헤드(24)에 대해서 Y축의 정의 측에 배치되는 광원(25a, 25b)은, 기판(50)이 Y축의 부의 방향으로 이동할 때에, 기판(50)에 부착된 솔더레지스트를 경화시킨다. 따라서, 광원(25a, 25b)은, 기판(50)의 주사방법에 따라, 노즐구멍(24a)의 배열의 편측에만 배치하여도 상관없다.

도 15의 (a) 및 도 15의 (b)에, 실시예 5에 의한 방법으로 박막패턴을 형성하고 있을 때의, 노즐유닛(23) 및 기판(50)의 측면도를 나타낸다. 제어장치(40)(도 1)가, 노즐유닛(23)에 대해서 기판(50)을, 예를 들면 Y축의 부의 방향으로 일정한 이송속도로 이동시킨다. 제어장치(40)는, 박막패턴의 화상데이터에 근거하여, 노즐구멍(24a)에 소정의 주기로 전압펄스를 인가하고, 노즐구멍(24a)으로부터 솔더레지스트를 토출시킨다. 예를 들면, 기판(50)의 이동속도는 약 300mm/s이며, 노즐헤드(24)가 솔더레지스트를 토출하는 주파수는 약 30kHz이다. 또, 기판(50)으로부터 노즐헤드(24)까지의 높이는 0.5mm~1mm 정도이며, 광원(25a, 25b)까지의 높이는 20mm~30mm 정도이다. 제어장치(40)는, 솔더레지스트가 착탄된 영역이 미세영역(50a)(도 13의 (a))인 경우에는, 도 15의 (a)에 나타내는 바와 같이, 노즐구멍(24a)으로부터 상대적으로 가까운 위치에 배치되는 광원(25a)으로부터의 광조사에 의하여, 솔더레지스트를 경화시킨다. 예를 들면, 미세영역(50a)에 착탄된 솔더레지스트는, 기판(50)에 착탄되고 나서 약 0.1s 후에 경화된다. 솔더레지스트가 착탄된 영역이 솔리드영역(50a)(도 13의 (a))인 경우에는, 도 15의 (b)에 나타내는 바와 같이, 노즐구멍(24a)으로부터 상대적으로 먼 위치에 배치되는 광원(25b)으로부터의 광조사에 의하여, 솔더레지스트를 경화시킨다. 예를 들면, 솔리드영역(50b)에 착탄된 솔더레지스트는, 기판(50)에 착탄되고 나서 약 0.3s 후에 경화된다.

도 16의 (a)에, 기판(50)에 형성된 박막패턴의 평면도를 나타내고, 도 16의 (b)에, 도 16의 (a)의 화살표선(16B-16B)에 있어서의 단면도를 나타낸다. 기판(50)에 묘화해야 하는 박막패턴은, 랜드영역(52)이 밀집하는 미세영역(50a)과, 절연영역(51)으로 전면이 덮이는 솔리드영역(50b)을 포함한다. 도 16의 (a)에 있어서, 절연영역(51)에 해칭을 부여하고 있다. 실시예 5에서는, 제어장치(40)(도 1)에, 형성해야 하는 박막패턴의 미세영역(50a) 및 솔리드영역(50b)의 구획 정보가 미리 기억되어 있다. 예를 들면, 미세영역(50a)은, BGA(Ball Grid Array) 등의 패키지를 가지는 집적회로소자(IC, LSI)를 실장하는 영역에 대응한다. 또, 솔리드영역(50b)은, 디스크리트 부품을 실장하는 영역, 또는 전면이 솔더레지스트의 박막패턴으로 덮이는 영역에 대응한다. 제어장치(40)(도 1)는, 박막패턴의 화상데이터에 근거하여, 노즐유닛(23)에 대해서 기판(50)을 이동시키면서, 노즐구멍(24a)으로부터 솔더레지스트를 토출시킨다. 또한, 미세영역(50a) 및 솔리드영역(50b)의 구획 정보에 근거하여, 미세영역(50a)에 부착된 솔더레지스트는, 광원(25a)으로부터의 광조사에 의하여 경화되고, 솔리드영역(50b)에 부착된 솔더레지스트는, 광원(25b)으로부터의 광조사에 의하여 경화된다. 이러한 박막패턴형성 조작에 의하여, 도 16의 (b)에 나타내는 바와 같이, 기판(50)의 미세영역(50a)에서는, 박막패턴의 가장자리의 위치 정밀도를 높이고, 솔리드영역(50b)에서는, 형성되는 박막패턴의 막두께를 균일하게 하는 것이 가능해진다. 다만, 제어장치(40)가, 박막패턴의 화상데이터로부터, 절연영역(51) 및 랜드영역(52)의 사이즈 및 그들의 밀집도에 근거하여, 미세영역(50a) 및 솔리드영역(50b)을 자동적으로 설정하도록 하여도 된다.

도 17의 (a) 및 도 17의 (b)에, 실시예 5의 변형예에 의한 노즐유닛 및 기판의 평면도를 나타낸다. 노즐유닛(23)에 설치되는 광원은, 도 17의 (a)에 나타내는 바와 같이, 2개에 한정되지 않고 3개 이상이어도 상관없고, 배치되는 위치를 가변할 수 있는 기구를 구비하고 있어도 상관없다. 또, 광원을, 노즐구멍의 배열을 따라 배열되는 복수의 발광다이오드(LED)로 구성하여도 된다. 복수의 LED는, 제어장치에 의하여 각각 독립적으로 온·오프 제어하는 것이 가능하다. 이러한 구성으로 함으로써, 1개의 LED로 조사되는 영역을 단위영역으로 하여, X축방향에 관하여, 보다 세밀하게 미세영역(50a)과 솔리드영역(50b)을 배치하는 것이 가능해진다. 다만, 광원은, 노즐유닛(23)으로부터 분리하여, 예를 들면 박막형성장치의 프레임에 장착하여도 된다. 프레임에 장착된 광원은, 배치되는 위치를 가변할 수 있는 기구를 구비하고 있어도 상관없다.

또한, 노즐유닛(23)에 설치되는 노즐헤드(24)는, 도 17의 (b)에 나타내는 바와 같이, 노즐구멍(24a)이 지그재그형상으로 배치된 구성이어도 상관없다. 복수의 노즐구멍(24a)은, 예를 들면 Y축방향으로 이격된 2열의 노즐열(24I, 24J)을 구성한다. 각 노즐열(24I, 24J)을 구성하는 노즐구멍(24a)은, X축방향으로 피치 8P로 배치된다. 일방의 노즐열(24I)을 구성하는 노즐구멍(24a)은, 타방의 노즐열(24J)을 구성하는 노즐구멍(24a)에 대해서, X축방향으로 4P만큼 어긋나게 하여 배치된다. 노즐헤드(24)를 이러한 구성으로 함으로써, 노즐구멍(24a)에 솔더레지스트를 공급하는 공급기구나 피에조소자의 치수나 배치 등의 제약을 받지 않고, X축방향의 해상도를 용이하게 높이는 것이 가능하다.

[실시예 6]

도 18의 (a)~도 20B를 참조하여, 실시예 6에 의한 박막형성방법에 대하여 설명한다. 이하, 실시예 5와의 상이점에 대하여 설명하고, 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.

도 18의 (a)~도 18의 (c)는, 실시예 6에 의한 박막형성장치의 노즐유닛(23) 및 기판(50)의 측면도를 나타낸다. 실시예 6에 의한 박막형성장치의 노즐유닛(23)은, 노즐헤드(24), 광원(25), 및 광원(25)을 X축방향으로 평행한 회전축의 주위에 회전시킬 수 있는 회전기구(27)를 포함한다. 회전기구(27)는, 광원(25)을 회전시킴으로써, 광원(25)으로부터 출사되는 빛의, 기판(50)의 표면에 있어서의 조사위치를, Y축방향으로 이동시킬 수 있다. 회전기구(27)에 의한 광원(25)의 회전은, 제어장치(40)에 의하여 제어된다.

제어장치(40)는, 노즐유닛(23)에 대해서 기판(50)을, 예를 들면 Y축의 부의 방향으로 일정한 이동속도로 이동시킨다. 제어장치(40)는, 기억되어 있는 화상데이터에 근거하여, 노즐구멍(24a)에 소정의 주기로 전압펄스를 인가하고, 노즐구멍(24a)으로부터 솔더레지스트를 토출시킨다. 예를 들면, 기판(50)의 이동속도는 약 300mm/s이며, 노즐헤드(24)가 솔더레지스트를 토출하는 주파수는 약 30kHz이다. 또, 기판(50)으로부터 노즐헤드(24)까지의 높이는 0.5mm~1mm 정도이며, 광원(25)까지의 높이는 20mm~30mm 정도이다.

제어장치(40)는, 솔더레지스트가 착탄된 영역이 미세영역(50a)(도 16의 (a))인 경우에는, 도 18의 (a)에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 광원(25)의 연직 하방 위치보다 노즐구멍(24a)에 가까운 위치에서, 기판(50)에 부착된 솔더레지스트가 광경화되도록 회전기구(27)를 제어한다. 예를 들면, 미세영역(50a)에 착탄된 솔더레지스트는, 기판(50)에 착탄되고 나서 약 0.1s 후에 경화된다. 또, 솔더레지스트가 착탄된 영역이 솔리드영역(50b)(도 16의 (a))인 경우에는, 도 18의 (b)에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 광원(25)의 연직 하방 위치보다 노즐구멍(24a)으로부터 떨어진 위치에서, 기판(50)에 부착된 솔더레지스트가 경화되도록 회전기구(27)를 제어한다. 예를 들면, 솔리드영역(50b)에 착탄된 솔더레지스트는, 기판(50)에 착탄되고 나서 약 0.3s 후에 경화된다.

다만, 광원(25)으로부터 출사되는 광선의 기판에 대한 조사위치를 이동시키는 기구는, 회전기구에 한정되지 않는다. 도 18의 (c)에 나타내는 바와 같이, 광학계(28)에 의하여, 광원(25)으로부터 출사되는 광선의 기판에 대한 조사위치를 이동시켜도 상관없다.

도 19의 (a)에, 박막패턴이 형성된 기판(50)의 평면도, 및 노즐유닛(23)을 나타낸다. 도 19의 (b)에, 도 19의 (a)의 화살표선(19B-19B)에 있어서의 단면도를 나타낸다. 기판(50)에 형성해야 하는 박막패턴은, 실시예 5와 마찬가지로, 랜드영역(52)이 밀집하는 미세영역(50a)과, 절연영역(51)으로 전면이 덮이는 솔리드영역(50b)을 포함한다. 도 19의 (a)에 있어서, 절연영역(51)에 해칭이 부여되어 있다.

제어장치(40)(도 18의 (a)~도 18의 (c))는, 박막패턴의 화상데이터에 근거하여, 노즐유닛(23)에 대해서 기판(50)을 이동시키면서, 노즐구멍(24a)으로부터 솔더레지스트를 토출시킨다. 제어장치(40)는, 미세영역(50a)과 솔리드영역(50b)과의 구획 정보에 근거하여, 회전기구(27)를 제어한다. 미세영역(50a)에 착탄된 솔더레지스트는, 노즐구멍(24a)에 상대적으로 가까운 위치에서 경화된다(도 18의 (a)). 솔리드영역(50b)에 착탄된 솔더레지스트는, 노즐구멍(24a)에 상대적으로 먼 위치에서 경화된다(도 18의 (b)).

이러한 박막형성 조작에 의하여, 도 19의 (b)에 나타내는 바와 같이, 기판(50)의 미세영역(50a)에서는 박막패턴의 가장자리의 위치 정밀도를 높이고, 솔리드영역(50b)에서는, 형성되는 솔더레지스트의 박막패턴의 막두께를 균일하게 하는 것이 가능해진다.

도 20은, 실시예 6의 변형예에 의한 노즐유닛을 나타낸다. 노즐유닛에 설치되는 광원(25a~25c), 및 광원(25a~25c)으로부터 출사되는 광선의 기판에 대한 조사위치를 이동시킬 수 있는 조사위치 이동기구는, 도 20에 나타내는 바와 같이, 1개에 한정되지 않고 2개 이상이어도 되고, 배치되는 위치를 가변할 수 있는 기구를 구비하고 있어도 된다. 예를 들면, 광원(25a~25c)은, 노즐구멍(24a)의 배열을 따라 배열되는 복수의 발광다이오드(LED)로 구성된다. 그들 LED의 각각으로부터 출사되는 광선의 기판에 대한 조사위치를 이동시킬 수 있는 복수의 조사위치 이동기구를 포함하여도 된다. 복수의 조사위치 이동기구는, 제어장치(40)(도 18의 (a)~도 18의 (c))에 의하여, 각각 독립적으로 제어하는 것이 가능하다. 이러한 구성으로 함으로써, 1개의 LED로 조사되는 영역을 단위영역으로 하여, X축방향에 관하여, 보다 세밀하게 미세영역(50a) 및 솔리드영역(50b)을 배치하는 것이 가능해진다. 다만, 광원(25a~25c) 및 조사위치 이동기구는, 노즐유닛(23)과는 분리하여, 예를 들면 박막형성장치의 프레임에 장착하여도 된다. 또, 그들 광원(25a~25c) 및 조사위치 이동기구는, 그들이 배치되는 위치를 가변할 수 있는 기구를 구비하고 있어도 된다.

[실시예 7]

다음으로, 도 21의 (a)~도 21의 (d)를 참조하여, 실시예 7에 의한 박막형성방법에 대하여 설명한다. 이하, 실시예 1과의 상이점에 대하여 설명하고, 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.

실시예 1~실시예 6에서는, 프린트 배선판의 표면에 솔더레지스트의 박막패턴을 형성하였다. 실시예 7에서는, 빌드업 기판의 내층의 절연막을 형성한다.

도 21의 (a)에 나타내는 바와 같이, 코어기판(80)의 표면에, 구리 등으로 이루어지는 제1 배선패턴(81)을 형성한다. 제1 배선패턴(81)은, 예를 들면, 도금법에 의하여 성막된 도전막을 패터닝함으로써 형성된다.

도 21의 (b)에 나타내는 바와 같이, 코어기판(80) 및 제1 배선패턴(81) 상에, 절연막(박막패턴)(82)을 형성한다. 절연막(82)의 형성에는, 실시예 1~실시예 6에 의한 박막형성방법을 적용할 수 있다. 절연막(82)에는, 예를 들면 에폭시 수지가 이용된다. 노즐유닛(23)(도 1 등)으로부터, 에폭시 수지의 액체방울을 토출함으로써, 에폭시 수지로 이루어지는 절연막(82)을 형성할 수 있다. 절연막(83)에는, 복수의 비어홀(83)이 형성되어 있다. 비어홀(83) 내에, 제1 배선패턴(81)의 일부가 노출된다. 실시예 1~실시예 6에 의한 박막형성방법을 적용함으로써, 리소그래피나 에칭 등의 처리를 행하지 않고, 절연막(82)에 비어홀(83)을 형성할 수 있다.

도 21의 (c)에 나타내는 바와 같이, 절연막(82) 상에, 구리 등으로 이루어지는 제2 배선패턴(84)을 형성한다. 제2 배선패턴(84)의 형성에는, 예를 들면 세미 애디티브법을 적용할 수 있다. 제2 배선패턴(84)은, 비어홀(83)을 경유하여, 제1 배선패턴(81)에 접속된다. 절연막(82)의 형성에, 실시예 1~실시예 6에 의한 박막형성방법이 적용되기 때문에, 절연막(82)의 표면을 평탄하게 할 수 있다. 제2 배선패턴(84)을 형성하는 하지표면이 평탄하기 때문에, 제2 배선패턴(84)의 형성에, 종래와 동일한 세미 애디티브법 등을 적용하는 것이 가능하다.

도 21의 (d)에 나타내는 바와 같이, 절연막(82) 및 제2 배선패턴(84) 상에, 절연막(85)을 형성한다. 절연막(85)의 형성에는, 실시예 1~실시예 6에 의한 박막형성방법을 적용할 수 있다. 제2 배선패턴(84)이 최상층의 배선패턴인 경우에는, 절연막(85)에 솔더레지스트가 이용된다. 절연막(85) 상에, 더욱 배선패턴을 형성하는 경우에는, 절연막(85)에 에폭시 수지 등이 이용된다.

[실시예 8]

도 22의 (a)에, 실시예 8에 의한 박막형성장치의 노즐유닛(23)의 저면도를 나타낸다. 이하, 실시예 1과의 상이점에 대하여 설명하고, 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.

실시예 1에서는, 복수의 노즐헤드(24)가 Y축방향, 즉 기판(50)(도 1)의 주사방향으로 배열되어 있었다. 실시예 8에서는, 복수(예를 들면 3개)의 노즐헤드(24)가 X축방향, 즉 주사방향과 직교하는 방향으로 배열되어 있다. 노즐구멍(24a)의 배열방향은, 실시예 1의 경우와 마찬가지로, X축과 평행이다. 노즐헤드(24)의 각각의 양측(Y축의 정의 측 및 부의 측)에, 각각 자외광원(25)이 배치되어 있다.

노즐헤드(24)의 간격은, 단위주사영역(56)(도 3)의 폭 W와 동일하다. 기판(50)(도 1)을 Y축방향으로 1회 주사함으로써, X방향으로 간격 W를 두고 배치된 3개의 단위주사영역(56)(도 3) 내에, 박막재료의 액체방울을 착탄시킬 수 있다. X축방향으로 거리 W만큼 어긋나게 하고, 또한 Y축방향의 주사를 행함으로써, X축방향으로 연속하는 6개의 단위주사영역(56) 내에, 박막재료의 액체방울을 착탄시킬 수 있다. 1개의 단위주사영역(56)에 대해서 Y축방향의 주사 횟수를 늘림으로써, X축방향에 관한 박막패턴의 해상도를 높일 수 있다.

도 22의 (b)에 나타내는 바와 같이, 노즐헤드(24)를, X축방향 및 Y축방향으로 행렬형상으로 배치하여도 된다. Y축방향으로 배열하는 복수(예를 들면 4개)의 노즐헤드(24)는, 도 2의 (a) 및 도 2의 (b)에 나타낸 실시예 1에 의한 노즐헤드(24)의 배치와 동일하다. 노즐헤드(24)를 행렬형상으로 배치함으로써, 박막패턴을 형성하기 위하여 필요한 주사 횟수를 줄일 수 있다.

[실시예 9]

도 23에, 실시예 9에 의한 박막형성장치의 노즐유닛(23)의 저면도를 나타낸다. 이하, 실시예 1과의 상이점에 대하여 설명하고, 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.

실시예 1에서는, 복수의 노즐헤드(24)가 Y축방향으로 나열되어 있었지만, 실시예 9에서는, 복수(예를 들면 4개)의 노즐헤드(24)가 X축방향으로 나열되어 있다. 4개의 노즐헤드(24) 전체로서, 노즐구멍(24a)이 X축방향으로 등간격(도 2의 (b)에 나타낸 피치 4P)으로 배열되어 있다. 서로 X축방향에 인접하는 노즐헤드(24)의 사이에 있어서도, 노즐구멍의 피치가, 노즐헤드(24) 내의 노즐구멍의 피치와 동일해지도록, 노즐헤드(24)의 X방향의 상대 위치가 조정되어 있다. 이 조정을 위하여, X축방향에 인접하는 노즐헤드(24)끼리는, 서로 Y축방향으로 어긋나게 배치되어 있다. 4개의 노즐헤드(24)에 의하여, 1회의 주사로, 폭 4W의 영역에 박막재료의 액체방울을 착탄시킬 수 있다.

도 24의 (a)~도 24의 (d)를 참조하여, 에지패턴(60)을 형성하는 순서에 대하여 설명한다. 에지패턴(60)은, 예를 들면 피치 P로 나열되는 복수의 픽셀로 구성된다. 도 24의 (a)~도 24의 (d)에, 각각 1회째~4회째의 주사 종료 후의 에지패턴(60)을 나타낸다. 도 24의 (a)~도 24의 (d)에 있어서, 박막재료가 착탄된 픽셀을 흑색 동그라미 기호로 나타내고, 박막재료가 착탄되어 있지 않은 픽셀을 백색 동그라미 기호로 나타낸다.

1회째의 주사에 의하여, X축방향에 관하여 3개 간격의 픽셀에 박막재료가 착탄된다. 1회째의 주사 종료 후, 기판(50)(도 1)을 노즐유닛(23)에 대해서 X축방향으로 피치 P와 동일한 거리만큼 어긋나게 하여, 2회째의 주사를 행한다. 마찬가지로 3회째 및 4회째의 주사를 행함으로써, 에지패턴(60)을 구성하는 모든 픽셀에 박막재료를 착탄시킬 수 있다. 에지패턴(60)이 형성된 후, 실시예 1과 마찬가지로, 면형상 패턴(62, 64)(도 4의 (g)~도 4의 (l))을 형성한다.

실시예 9에 나타낸 바와 같이, 복수의 노즐헤드(24)를 X축방향(주사방향과 직교하는 방향)으로 나열하면, 1회의 주사로 박막재료를 착탄시킬 수 있는 X축방향의 범위가 넓어진다.

이상 실시예를 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 이것에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 다양한 변경, 개량, 조합 등이 가능한 것은 당업자에게 자명한 것이다.

20: 정반 21: 이동기구
22: 스테이지 23, 23R: 노즐유닛
24: 노즐헤드 24a: 노즐구멍
24I, 24J: 노즐열 25, 25a, 25b: 자외광원
26: 노즐홀더 27: 회전기구
28: 광학계 29: 노즐유닛 지지기구
30: 촬상장치 31: 지주
32: 빔 40: 제어장치
41: 입력장치 42: 출력장치
50: 기판 50a: 미세영역
50b: 솔리드영역 51: 절연영역
52: 랜드영역 55: 박막패턴
55a: 액체방울 56: 단위주사영역
60, 61: 에지패턴 62: 면형상 패턴
63: 단위주사영역의 경계선 64: 면형상 패턴
65: 에지패턴 66: 면형상 패턴
70: 솔리드영역용 자외광원 80: 코어기판
81: 제1 배선패턴 82: 절연막
83: 비어홀 84: 제2 배선패턴
85: 절연막

Claims (28)

1. 기판의 표면의, 박막패턴을 형성하는 영역의 가장자리로의 박막재료의 액체방울의 착탄과, 착탄된 박막재료의 경화를 반복함으로써, 상기 박막패턴을 형성하는 영역의 가장자리에, 박막재료로 이루어지는 에지패턴을 형성하는 공정과,
   상기 에지패턴으로 가장자리가 획정된 내부영역에, 박막재료의 액체방울을 착탄시키는 공정과,
   상기 내부영역에 착탄된 박막재료를 경화시키는 공정을 가지는 박막형성방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 에지패턴을 형성하는 공정에 있어서, 박막재료를 토출하는 복수의 노즐구멍이 형성된 노즐유닛과 상기 기판 중 일방을 타방에 대해서 이동시키면서, 상기 노즐구멍으로부터 박막재료를 토출시킴으로써, 상기 박막패턴을 형성하는 영역의 가장자리에 박막재료의 액체방울을 착탄시키는 박막형성방법.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 박막재료는, 광조사에 의하여 경화되는 광경화성의 재료이며, 상기 에지패턴을 형성하는 공정에 있어서, 박막재료를 경화시키기 위한 빛을 방사하는 광원과 상기 기판 중 일방을 타방에 대해서 이동시킴으로써, 상기 기판에 착탄된 박막재료를 경화시키는 박막형성방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 노즐유닛과 상기 기판 중 일방을 타방에 대해서 일방향으로 이동시키면서, 상기 노즐구멍으로부터 박막재료를 토출시키는 처리를 1회의 주사로 하여, 상기 에지패턴을 형성하는 공정에 있어서, 상기 기판의 1개의 영역에 대해서 복수 회의 주사를 행하는 박막형성방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 복수 회의 주사는, 왕복주사에 의하여 실현되는 박막형성방법.
6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 에지패턴을 형성하는 공정에 있어서, 상기 주사 중에, 상기 기판에 착탄된 박막재료에 상기 광원으로부터 빛을 조사하고,
   상기 내부영역에 박막재료를 착탄시키는 공정에서는, 주사 중에 빛을 조사하지 않으며,
   상기 내부영역에 박막재료를 착탄시키는 공정의 주사가 종료된 후, 상기 광원과 상기 기판 중 일방을 타방에 대해서 이동시키면서, 상기 내부영역에 착탄된 박막재료에 빛을 조사하는 박막형성방법.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 에지패턴을 형성하는 공정에 있어서, 상기 박막패턴을 형성하는 영역의 가장자리에 착탄되어 경화된 박막재료와 부분적으로 중첩되도록, 박막재료의 다른 액체방울을 착탄시켜 경화시킴으로써, 상기 에지패턴을 박막재료의 1개의 액체방울이 경화됨으로써 형성되는 박막재료의 높이보다 높게 하는 박막형성방법.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 에지패턴을 형성하는 공정에 있어서, 상기 기판에 착탄된 박막재료의 표층부를 경화시키고, 내부는 미경화 상태로 함으로써, 상기 에지패턴을 형성하는 박막형성방법.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 내부영역에 박막재료를 착탄시킬 때의 착탄점의 분포밀도를, 상기 에지패턴을 형성할 때에 박막재료를 착탄시킬 때의 착탄점의 분포밀도보다 낮게 하는 박막형성방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 내부영역에 박막재료를 착탄시킬 때의 액체방울의 체적을, 상기 에지패턴을 형성할 때의 액체방울의 체적보다 크게 하는 박막형성방법.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부영역으로 박막재료를 착탄시킨 후 상기 박막재료를 경화시킬 때까지의 시간이, 상기 박막패턴을 형성하는 영역의 가장자리로 박막재료를 착탄시킨 후, 상기 박막재료를 경화시킬 때까지의 시간보다 긴 박막형성방법.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 박막패턴을 형성하는 영역의 가장자리와 교차하는 가상적인 경계선에 의하여, 상기 기판의 표면을 적어도 2개의 영역으로 구분하였을 때,
    상기 에지패턴을 형성하는 공정, 상기 내부영역에 박막재료의 액체방울을 착탄시키는 공정, 및 상기 내부영역에 착탄된 박막재료를 경화시키는 공정을, 상기 가상적인 경계선의 일방의 측의 영역에 대해서 실행하고, 그 후, 상기 가상적인 경계선의 타방의 측의 영역에 대해서 실행하는 박막형성방법.
13. 제 1 항 내지 제 12 항에 있어서,
    상기 내부영역에 착탄된 박막재료가 기판면내방향으로 확산되고, 복수의 착탄점에 착탄된 박막재료가 연속하며, 서로 인접하는 착탄점을 구별할 수 없게 된 후에, 상기 내부영역에 착탄된 박막재료를 경화시키는 박막형성방법.
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 박막재료는 광경화성의 재료이며,
    상기 내부영역에 박막재료의 액체방울을 착탄시키는 공정은, 상기 내부영역 중 가상적인 경계선의 일방의 측에 박막재료의 액체방울을 착탄시키고, 그 후, 타방의 측에 박막재료의 액체방울을 착탄시키며,
    상기 내부영역에 착탄된 박막재료를 경화시키는 공정에 있어서, 빛으로 조사되는 영역을, 상기 가상적인 경계선을 따라 이동시키면서, 상기 가상적인 경계의 양측의 박막재료를 경화시키는 박막형성방법.
15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 표면에, 제1 배선패턴이 형성되어 있으며,
    상기 에지패턴을 형성하는 공정, 상기 내부영역에 박막재료의 액체방울을 착탄시키는 공정, 및 상기 내부영역에 착탄된 박막재료를 경화시키는 공정에 있어서 형성되는 상기 박막패턴이, 상기 기판 및 상기 제1 배선패턴을 덮음과 함께, 상기 제1 배선패턴의 일부를 노출시키는 복수의 비어홀을 포함하고,
    상기 내부영역에 착탄된 박막재료를 경화시키는 공정 후, 더욱이,
    상기 박막패턴 상에, 상기 비어홀을 통하여 상기 제1 배선패턴에 접속된 제2 배선패턴을 형성하는 공정을 가지는 박막형성방법.
16. (a) 표면이, 형성해야 하는 박막패턴의 가장자리를 포함하는 제1 영역과, 솔리드의 박막이 형성되는 제2 영역으로 구분된 기판의, 상기 제1 영역 내의, 박막을 형성해야 하는 영역에, 광경화성의 박막재료를 부착시키는 공정과,
    (b) 상기 공정 a의 후, 상기 기판의 상기 제1 영역에 부착된 상기 박막재료에 빛을 조사하여, 상기 박막재료를 경화시키는 공정과,
    (c) 상기 제2 영역 내에, 상기 박막재료를 부착시키는 공정과,
    (d) 상기 공정 c의 후, 상기 제2 영역 기판에 부착된 상기 박막재료에 빛을 조사하여, 상기 박막재료를 경화시키는 공정을 가지고, 상기 제2 영역에 부착 후 상기 공정 d로 박막재료에 광조사될 때까지의 시간이, 상기 제1 영역에 부착 후 상기 공정 b로 박막재료에 광조사될 때까지의 시간보다 긴 박막형성방법.
17. 기판을 지지하는 스테이지와,
    상기 스테이지에 지지된 기판에 대향하여, 상기 기판의 표면에, 광경화성의 박막재료의 액체방울을 토출하는 복수의 노즐구멍, 및 상기 기판에 부착된 박막재료에 경화용의 빛을 조사하는 광원이 설치되어 있는 노즐유닛과,
    상기 노즐유닛과 상기 스테이지 중 일방을 타방에 대해서, 상기 기판의 표면에 평행한 방향으로 이동시키는 이동기구와,
    상기 기판에 형성해야 하는 박막패턴의 화상데이터를 기억하고 있는 제어장치를 가지고,
    상기 제어장치는,
    상기 화상데이터에 근거하여, 상기 박막패턴의 가장자리에, 상기 박막재료의 액체방울이 착탄되며, 상기 가장자리에 착탄된 박막재료에 상기 광원으로부터 빛이 조사되어 에지패턴이 형성된 후, 상기 박막패턴을 형성하는 영역의 내부에, 상기 박막재료의 액체방울이 착탄되고, 상기 박막을 형성하는 영역의 내부에 착탄된 상기 박막재료에, 상기 광원으로부터 빛이 조사되도록, 상기 이동기구, 상기 노즐유닛, 및 상기 광원을 제어하는 박막형성장치.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 노즐유닛과 상기 스테이지 중 일방을 타방에 대해서 제1 방향으로 이동시키면서, 상기 노즐구멍으로부터 박막재료의 액체방울을 토출시키고,
    상기 광원은, 상기 노즐구멍으로부터 토출된 상기 박막재료의 착탄점으로부터, 상기 제1 방향으로 어긋난 위치에 빛을 조사하는 박막형성장치.
19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 광원에 의하여 상기 박막재료에 조사되는 빛의 강도는, 상기 기판에 착탄된 박막재료 중 적어도 표층부가 경화되는 크기인 박막형성장치.
20. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 노즐유닛과 상기 기판 중 일방을 타방에 대해서 일방향으로 이동시키면서, 상기 노즐구멍으로부터 박막재료를 토출시키는 처리를 1회의 주사로 하여, 상기 기판의 1개의 영역에 대해서 복수 회의 주사를 행함으로써, 상기 에지패턴을 형성하는 박막형성장치.
21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제어장치는, 복수 회의 주사를, 왕복주사에 의하여 실현하는 박막형성방법.
22. 제 17 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 내부영역에 박막재료를 착탄시킬 때의 착탄점의 분포밀도가, 상기 에지패턴을 형성하는 경우에 박막재료를 착탄시킬 때의 착탄점의 분포밀도보다 낮아지도록, 상기 노즐유닛을 제어하는 박막형성장치.
23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 내부영역에 박막재료를 착탄시킬 때의 액체방울의 체적이, 상기 에지패턴을 형성할 때 액체방울의 체적보다 커지도록 상기 노즐유닛을 제어하는 박막형성장치.
24. 제 18 항에 있어서,
    상기 노즐유닛은, 상기 제1 방향으로 나열된 복수의 노즐헤드를 포함하고, 상기 노즐헤드의 각각에 복수의 상기 노즐구멍이 형성되어 있으며, 상기 복수의 노즐헤드 전체로서, 상기 제1 방향과 직교하는 방향으로 등간격으로 상기 노즐구멍이 배열되고,
    상기 광원은, 상기 노즐헤드의 사이, 및 가장 외측에 배치된 상기 노즐헤드보다 외측에, 각각 배치되어 있는 박막형성장치.
25. 제 17 항에 있어서,
    상기 스테이지에 지지되는 기판의 표면에, XY직교좌표계를 정의하였을 때,
    상기 노즐유닛은, X방향으로 나열된 복수의 노즐구멍으로 이루어지는 노즐열을 포함하고,
    상기 광원은, 가장자리 경화용 광원과, 솔리드영역 경화용 광원을 포함하며,
    상기 가장자리 경화용 광원은, 상기 노즐열의 옆에 배치되어, X방향에 관하여, 상기 노즐열로부터 토출된 액체방울이 부착되는 영역에 빛을 조사하고,
    상기 솔리드영역 경화용 광원은, X방향에 관하여, 상기 가장자리 경화용 광원에서 조사되는 영역보다 X방향 부측으로 어긋난 영역에 빛을 조사하는 박막형성장치.
26. 기판을 지지하는 스테이지와,
    상기 스테이지에 지지된 기판을 향하여, 광경화성 및 절연성을 가지는 액상재료를 토출하고, 상기 액상재료를 상기 기판에 부착시키는 복수의 노즐구멍이 형성되어 있는 노즐유닛과,
    상기 스테이지 및 상기 노즐유닛 중 일방을 타방에 대해서, 상기 기판의 표면에 평행한 Y방향으로 이동시키는 이동기구와,
    상기 복수의 노즐구멍으로부터 Y방향으로 떨어져 배치되어, 상기 기판에 부착된 액상재료에 빛을 조사함으로써 상기 액상재료를 경화시키는 제1 광원과,
    상기 복수의 노즐구멍으로부터 Y방향으로, 상기 제1 광원보다 더욱 떨어져 배치되어, 상기 기판에 부착된 액상재료에 빛을 조사함으로써 상기 액상재료를 경화시키는 제2 광원과,
    상기 기판의 표면에 형성해야 하는 박막패턴을 정의하는 화상데이터를 기억하고, 상기 화상데이터에 근거하여, 상기 이동기구, 상기 노즐유닛, 상기 제1 및 제2 광원을 제어하는 제어장치를 구비하고,
    상기 제어장치는, 상기 제1 광원이, 상기 박막패턴의 가장자리를 포함하는 제1 영역에 부착된 액상재료를 경화시키며, 상기 제2 광원이 박막패턴이 전체면에 형성되는 제2 영역에 부착된 액상재료를 경화시키도록, 상기 제1 및 제2 광원을 제어하는 박막형성장치.
27. 제 26 항에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 박막패턴을, 상기 제1 영역과 제2 영역으로 구획하는 정보를 기억하는 박막형성장치.
28. 제 26 항 또는 제 27 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 광원은, 상기 복수의 노즐의 배열을 따라 배열하는 복수의 발광다이오드에 의하여 구성되고, 상기 복수의 발광다이오드 각각은 독립적으로 온, 오프제어할 수 있는 박막형성장치.

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