KR20190025568A - 도포 패턴 형성 방법, 도포 패턴 형성 장치, 및 도포 패턴이 형성된 기재 - Google Patents

도포 패턴 형성 방법, 도포 패턴 형성 장치, 및 도포 패턴이 형성된 기재 Download PDF

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KR20190025568A
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겐이치 시마타니
사토시 도모에다
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토레 엔지니어링 가부시키가이샤
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Abstract

미리 설정된 형상대로 도포 패턴을 형성시키는 것이 가능한 도포 방법을 제공한다. 구체적으로는, 기재 상에 형성된 패턴 영역에 도포액을 도포하고, 패턴 영역의 형상을 갖는 도포 패턴을 형성시키는 도포 패턴 형성 방법이며, 패턴 영역의 친액성을 조절하는 친액성 조절 공정과, 친액성이 조절된 패턴 영역에 도포액을 도포하여 도포 패턴을 형성하는 도포 패턴 형성 공정을 갖고, 친액성 조절 공정에서는, 패턴 영역이 적어도 일 방향에 관하여 복수의 소패턴 영역으로 구분되고, 인접하는 소패턴 영역끼리는 상이한 친액성을 갖도록 패턴 영역의 친액성이 조절되고, 패턴 영역이 구분되는 방향인 구분 방향에 있어서, 패턴 영역의 단부 이외의 상기 소패턴 영역이 가장 낮은 친액성을 갖고, 이 가장 낮은 친액성을 갖는 소패턴 영역으로부터 패턴 영역의 단부를 향해 소패턴 영역의 친액성이 높아진다.

Description

도포 패턴 형성 방법, 도포 패턴 형성 장치, 및 도포 패턴이 형성된 기재
본 발명은, 잉크젯법에 의해 기재 상에 도포액을 도포하고, 임의의 형상의 도포막을 형성하는 도포 패턴 형성 방법, 도포 패턴 형성 장치, 및 도포 패턴이 형성된 기재에 관한 것이다.
기재 (W) 상에 임의의 형상의 도포 패턴을 형성함에 있어서, 종래에는 포토리소그래피가 채용되고 있었던 것에 대신하여 최근에는 잉크젯법에 의한 도포가 채용되는 경우가 많다. 이 잉크젯법에 의해, 포토리소그래피에서는 도포, 노광, 에칭 등 많은 공정이 필요하고 또한 에칭 공정에서 다량의 도포 재료를 소비하고 있었던 것에 반해, 적은 공정으로 또한 도포 재료를 거의 헛되게 하지 않는 도포 패턴 (51) 의 형성을 실시하는 것이 가능해진다.
단, 잉크젯법에 의한 도포 패턴의 형성에서는, 기재 (W) 에 대한 착탄 후의 액적의 도포 확산이 발생하기 때문에, 미리 설정된 형상대로 도포 패턴을 형성시키는 것은 곤란하다. 특히 도포 패턴끼리의 간격이 좁은 경우에 있어서 도포 패턴끼리가 붙어 버리는 경우가 있어, 이 도포 패턴에 기대되는 성능을 발휘할 수 없게 될 우려가 있었다. 그래서, 하기 특허문헌 1 에 나타내는 바와 같이, 도포 패턴의 형상에 따라 기재 (W) 의 친액성을 높게 해 두고, 그 부분에 액적을 토출하는 방법이 취해지는 경우가 있다. 이렇게 함으로써 액적은 친액성이 높은 부분 내에서 도포 확산되기 때문에, 미리 설정한 형상의 도포 패턴을 용이하게 형성할 수 있다.
일본 공개특허공보 2005-109390호
그러나, 상기 방법에 의해 도포 패턴을 형성한 경우에도, 임의의 형상의 도포 패턴을 양호한 정밀도로 얻지 못할 우려가 있었다. 구체적으로는, 도 7(a) 와 같이 기재 (W) 상에 도포 패턴의 형상에 따라 주위보다 친액성이 높은 패턴 영역 (91) 을 미리 형성하고, 그 패턴 영역 (91) 상에 액적을 도포하여 도 7(b) 에 나타내는 도포 패턴 (92) 을 형성시켰을 때에, 도 7(b) 에 화살표로 나타내는 바와 같이 도포 패턴 (92) 에 대해 표면 장력이 작용하므로, 도포 패턴 (92) 의 중앙부를 향해 도포 패턴 (92) 이 끌어당겨져, 도 7(c) 에 나타내는 바와 같이 예를 들어 도포 패턴 (92) 의 구석부에 있어서 비충전부 (93) 가 발생할 우려가 있었다.
본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 미리 설정된 형상대로 도포 패턴을 형성시키는 것이 가능한 도포 패턴 형성 방법, 도포 패턴 형성 장치, 및 도포 패턴이 형성된 기재를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 도포 패턴 형성 방법은, 기재 상에 형성된 패턴 영역에 도포액을 도포하고, 상기 패턴 영역의 형상을 갖는 도포 패턴을 형성시키는 도포 패턴 형성 방법이며, 상기 패턴 영역의 친액성을 조절하는 친액성 조절 공정과, 친액성이 조절된 상기 패턴 영역에 도포액을 도포하여 도포 패턴을 형성하는 도포 패턴 형성 공정을 갖고, 상기 친액성 조절 공정에서는, 상기 패턴 영역이 적어도 일 방향에 관하여 복수의 소패턴 영역으로 구분되고, 인접하는 상기 소패턴 영역끼리는 상이한 친액성을 갖도록 상기 패턴 영역의 친액성이 조절되고, 상기 패턴 영역이 구분되는 방향인 구분 방향에 있어서, 상기 패턴 영역의 단부 이외의 상기 소패턴 영역이 가장 낮은 친액성을 갖고, 이 가장 낮은 친액성을 갖는 상기 소패턴 영역으로부터 상기 패턴 영역의 단부를 향해 상기 소패턴 영역의 친액성이 높아지는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 도포 패턴 형성 방법에 의하면, 친액성 조절 공정에 의해 구분 방향에 있어서, 패턴 영역의 단부 이외의 소패턴 영역이 가장 낮은 친액성을 갖고, 이 가장 낮은 친액성을 갖는 소패턴 영역으로부터 패턴 영역의 단부를 향해 소패턴 영역의 친액성이 높아짐으로써, 도포 패턴을 형성하는 도포액에 도포 패턴 내측으로부터 외측으로의 흐름이 발생하여, 패턴 영역의 단부에까지 도포액을 도포 확산시키는 것이 가능하다.
또, 상기 친액성 조절 공정에서는, 적어도 상기 패턴 영역의 모서리부에 상기 소패턴 영역이 형성되고, 상기 패턴 영역을 구성하는 복수의 상기 소패턴 영역 중에서 모서리부의 상기 소패턴 영역이 가장 친액성이 높아지도록 상기 패턴 영역의 친액성이 조절되면 된다.
이렇게 함으로써, 도포액이 도포 확산되기 어려운 패턴 영역의 모서리부에도 도포액을 도포 확산시킬 수 있다.
또, 상기 친액성 조절 공정에서는, 상기 패턴 영역의 단부를 구성하는 상기 소패턴 영역의 친액성이 상기 패턴 영역과 접하는 상기 패턴 영역의 외측 부분의 친액성보다 높아지도록 상기 패턴 영역의 친액성이 조절되면 된다.
이렇게 함으로써, 패턴 영역 밖으로까지 도포액이 도포 확산되는 것을 방지할 수 있다.
또, 상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 도포 패턴 형성 장치는, 기재 상에 형성된 패턴 영역에 도포액을 도포하고, 상기 패턴 영역의 형상을 갖는 도포 패턴을 형성시키는 도포 패턴 형성 장치이며, 상기 패턴 영역의 친액성을 조절하는 친액성 조절부와, 상기 패턴 영역에 도포액을 도포하여 도포 패턴을 형성하는 도포부를 갖고, 상기 친액성 조절부에 의해, 상기 패턴 영역이 적어도 일 방향에 관하여 복수의 소패턴 영역으로 구분되고, 인접하는 상기 소패턴 영역끼리는 상이한 친액성을 갖도록 상기 패턴 영역의 친액성이 조절되고, 상기 패턴 영역이 구분되는 방향인 구분 방향에 있어서, 상기 패턴 영역의 단부 이외의 상기 소패턴 영역이 가장 낮은 친액성을 갖고, 이 가장 낮은 친액성을 갖는 상기 소패턴 영역으로부터 상기 패턴 영역의 단부를 향해 상기 소패턴 영역의 친액성이 높아지는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 도포 패턴 형성 장치에 의하면, 친액성 조절부에 의해, 구분 방향에 있어서, 패턴 영역의 단부 이외의 소패턴 영역이 가장 낮은 친액성을 갖고, 이 가장 낮은 친액성을 갖는 소패턴 영역으로부터 패턴 영역의 단부를 향해 소패턴 영역의 친액성이 높아짐으로써, 도포 패턴을 형성하는 도포액에 도포 패턴 내측으로부터 외측으로의 흐름이 발생하여, 패턴 영역의 단부에까지 도포액을 도포 확산시키는 것이 가능하다.
또, 상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 도포 패턴이 형성된 기재는, 기재의 표면의 적어도 일부에 도포 패턴이 형성된 도포 패턴이 형성된 기재이며, 기재의 상기 도포 패턴과 접하는 영역인 패턴 영역은 적어도 일 방향에 관하여 복수의 소패턴 영역으로 구분되고, 인접하는 상기 소패턴 영역끼리는 상이한 친액성을 갖고, 상기 패턴 영역이 구분되는 방향인 구분 방향에 있어서, 상기 패턴 영역의 단부 이외의 상기 소패턴 영역이 가장 낮은 친액성을 갖고, 이 가장 낮은 친액성을 갖는 상기 소패턴 영역으로부터 상기 패턴 영역의 단부를 향해 상기 소패턴 영역의 친액성이 높아지는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 도포 패턴이 형성된 기재에 의하면, 구분 방향에 있어서, 패턴 영역의 단부 이외의 소패턴 영역이 가장 낮은 친액성을 갖고, 이 가장 낮은 친액성을 갖는 소패턴 영역으로부터 패턴 영역의 단부를 향해 소패턴 영역의 친액성이 높아짐으로써, 도포 패턴을 형성하는 도포액에 도포 패턴 내측으로부터 외측으로의 흐름이 발생하여, 패턴 영역의 단부에까지 도포액이 도포 확산된 도포 패턴이 형성된다.
본 발명의 도포 패턴 형성 방법, 도포 패턴 형성 장치, 및 도포 패턴이 형성된 기재에 의하면, 미리 설정된 형상대로 도포 패턴을 형성시키는 것이 가능하다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 도포 패턴 형성 장치를 나타내는 개략도이다.
도 2 는 본 실시형태에 관련된 도포 패턴 형성 전의 기재를 나타내는 도면이다.
도 3 은 본 실시형태에 관련된 소패턴 영역의 구분 순서를 나타내는 도면이다.
도 4 는 본 실시형태에 있어서의 도포 패턴 형성 직후의 기재의 단면도이다.
도 5 는 본 실시형태에 관련된 도포 패턴 형성 방법을 사용하여 기재에 형성된 도포 패턴이 형성된 기재이다.
도 6 은 다른 실시형태에 관련된 기재를 나타내는 도면이다.
도 7 은 종래의 도포 방법에 의해 형성된 도포 패턴을 나타내는 도면이다.
본 발명에 관련된 실시형태를 도면을 사용하여 설명한다.
도 1 은, 본 발명을 실시하는 도포 패턴 형성 장치의 개략도이다.
도포 패턴 형성 장치 (1) 는, 도포부 (2), 도포 스테이지 (3), 친액성 조절부 (4), 및 제어부 (5) 를 구비하고 있으며, 도포부 (2) 가 도포 스테이지 (3) 상의 기재 (W) 의 상방을 이동하면서 도포부 (2) 내의 노즐로부터 도포액의 액적을 토출함으로써, 기재 (W) 에 대한 도포 동작이 실시된다. 그리고, 기재 (W) 상에 착탄된 액적끼리가 연결되어, 기재 (W) 상에 도포 패턴 (51) 이 형성된다. 또, 도포부 (2) 가 기재 (W) 에 액적을 토출하기 전에, 친액성 조절부 (4) 가 기재 (W) 상의 도포 패턴 (51) 이 형성되는 영역인 패턴 영역 (52) 의 친액성을 조절하여, 도포 패턴 형성 후의 도포액의 도포 확산의 거동을 미리 제어한다.
또한, 이하의 설명에서는, 기재 (W) 에 대한 액적 토출시에 도포부 (2) 가 이동하는 (주사하는) 방향을 X 축 방향, X 축 방향과 수평면 상에서 직교하는 방향을 Y 축 방향, X 축 및 Y 축 방향의 쌍방과 직교하는 방향을 Z 축 방향으로 하여 설명을 진행하는 것으로 한다.
도포부 (2) 는, 도포 헤드 (10), 및 도포 헤드 이동 장치 (12) 를 갖고 있다. 도포 헤드 (10) 는 도포 헤드 이동 장치 (12) 에 의해 도포 스테이지 (3) 상의 기재 (W) 의 임의의 위치까지 이동하는 것이 가능하고, 토출 위치까지 이동한 후, 도포 헤드 (10) 는 노즐 (11) 로부터 각 토출 대상에 대해 잉크젯법에 의해 액적의 토출을 실시한다.
도포 헤드 (10) 는, Y 축 방향을 길이 방향으로 하는 대략 직방체의 형상을 갖고, 복수의 토출 유닛 (13) 이 장착되어 있다.
토출 유닛 (13) 에는, 복수의 노즐 (11) 이 형성되어 있고, 토출 유닛 (13) 이 도포 헤드 (10) 에 장착됨으로써, 노즐 (11) 이 도포 헤드 (10) 의 하면에 배열되는 형태를 취한다.
또, 도포 헤드 (10) 는 배관을 통해 서브 탱크 (15) 와 연통되어 있다. 서브 탱크 (15) 는, 도포 헤드 (10) 의 근방에 형성되어 있으며, 서브 탱크 (15) 로 이간되어 형성된 메인 탱크 (16) 로부터 배관을 경유하여 공급된 도포액을 일단 저장하고, 그 도포액을 도포 헤드 (10) 에 고정밀도로 공급하는 역할을 갖는다. 서브 탱크 (15) 로부터 도포 헤드 (10) 에 공급된 도포액은, 도포 헤드 (10) 내에서 분기되어, 각 토출 유닛 (13) 의 모든 노즐 (11) 에 공급된다.
각 노즐 (11) 은 각각 구동 격벽 (14) 을 갖고, 제어부 (5) 로부터 각각의 노즐 (11) 에 대한 토출의 온, 오프의 제어를 실시함으로써, 임의의 노즐 (11) 의 구동 격벽 (14) 이 신축 동작하여 액적을 토출한다. 또한, 본 실시형태에서는, 구동 격벽 (14) 으로서 피에조 액추에이터가 사용되고 있다.
또, 각 노즐 (11) 로부터의 액적의 토출을 안정시키기 위해, 도포 대기시에는 도포액이 각 노즐 (11) 내에서 소정의 형상의 계면 (메니스커스) 을 유지하여 머무를 필요가 있고, 그 때문에, 서브 탱크 (15) 내에는 진공원 (17) 에 의해 소정의 크기의 부압이 부여되고 있다. 또한, 이 부압은, 서브 탱크 (15) 와 진공원 (17) 사이에 형성된 진공 조압 밸브 (18) 에 의해 조압되고 있다.
도포 헤드 이동 장치 (12) 는 주사 방향 이동 장치 (21), 시프트 방향 이동 장치 (22), 및 회전 장치 (23) 를 갖고 있어, 도포 헤드 (10) 를 X 축 방향 및 Y 축 방향으로 이동시키고, 또, Z 축 방향을 회전축으로 하여 회전시킨다.
주사 방향 이동 장치 (21) 는, 리니어 스테이지 등으로 구성되는 직동 기구이며, 제어부 (5) 에 구동이 제어되어 도포 헤드 (10) 를 X 축 방향 (주사 방향) 으로 이동시킨다.
주사 방향 이동 장치 (21) 가 구동되고, 기재 (W) 의 상방에서 도포 헤드 (10) 가 주사되면서 노즐 (11) 로부터 액적을 토출함으로써, X 축 방향으로 늘어선 도포 영역에 대해 연속적으로 도포액의 도포를 실시한다.
시프트 방향 이동 장치 (22) 는, 리니어 스테이지 등으로 구성되는 직동 기구이며, 제어부 (5) 에 구동이 제어되어 도포 헤드 (10) 를 Y 축 방향 (시프트 방향) 으로 이동시킨다.
이로써, 도포 헤드 (10) 내에서 토출 유닛 (13) 끼리가 간격을 형성하여 설치되어 있는 경우에, 한 번 도포 헤드 (10) 를 X 축 방향으로 주사시키면서 도포를 실시한 후, 도포 헤드 (10) 를 Y 축 방향으로 어긋나게 하고, 그 간격을 보완하도록 도포함으로써, 기재 (W) 의 전체면에 대한 도포를 실시하는 것이 가능하게 되어 있다.
또, 기재 (W) 의 Y 축 방향의 폭이 도포 헤드 (10) 의 길이보다 긴 경우에도, 1 회의 도포 동작이 완료될 때마다 도포 헤드 (10) 를 Y 축 방향으로 어긋나게 하고, 복수 회로 나누어 도포를 실시함으로써, 기재 (W) 의 전체면에 도포를 실시하는 것이 가능하다.
회전 장치 (23) 는, Z 축 방향을 회전축으로 하는 회전 스테이지이며, 제어부 (5) 에 구동이 제어되어 도포 헤드 (10) 를 회전시킨다.
이 회전 장치 (23) 에 의해 도포 헤드 (10) 의 각도를 조절함으로써, 도포 헤드 (10) 의 주사 방향과 직교하는 방향 (Y 축 방향) 의 노즐 (11) 의 간격을 조절하고, 도포 영역의 치수 및 액적의 크기에 적합한 간격으로 한다.
도포 스테이지 (3) 는, 기재 (W) 를 고정시키는 기구를 갖고, 기재 (W) 에 대한 도포 동작은 이 도포 스테이지 (3) 상에 기재 (W) 를 재치 (載置) 하고, 고정시킨 상태에서 실시된다. 본 실시형태에서는, 도포 스테이지 (3) 는 흡착 기구를 갖고 있어, 도시되지 않은 진공 펌프 등을 동작시킴으로써, 기재 (W) 와 맞닿는 면에 흡인력을 발생시켜, 기재 (W) 를 흡착 고정시키고 있다.
또, 도포 스테이지 (3) 는 도시되지 않은 구동 장치에 의해 X 축 방향 및 Y 축 방향으로 이동되고, 또, Z 축 방향을 회전축으로 하여 회전하는 것이 가능하고, 도포 스테이지 (3) 상에 재치된 기재 (W) 가 갖는 얼라이먼트 마크를 도시되지 않은 얼라이먼트 장치가 확인한 후, 이 확인 결과에 기초하여 기재 (W) 의 재치의 어긋남을 수정할 때, 도포 스테이지 (3) 가 이동되고, 또, 회전한다. 또한, 도포 스테이지 (3) 의 이동 및 회전은, 기재 (W) 의 재치 상태의 미세 조정이 목적이기 때문에, 도포 스테이지 (3) 가 이동 가능한 거리, 회전 가능한 각도는 미소해도 상관없다.
또, 도포 스테이지 (3) 상의 기재는, 친액성 조절부 (4) 의 바로 아래로까지 이동 가능하고, 기재 (W) 는 친액성 조절부 (4) 의 바로 아래에 있어서 친액성 조절부 (4) 에 의해 친액성이 조절된 후, 도포부 (2) 의 바로 아래까지 이동하여 도포부 (2) 에 의해 도포 패턴이 형성된다.
친액성 조절부 (4) 는, 본 실시형태에서는 노광 장치 (24) 이며, 자외선을 기재 (W) 를 향해 조사한다.
여기서 본 발명에 있어서의 기재 (W) 는, 예를 들어 유리 기판, 실리콘 웨이퍼, 수지 필름 등이며, 자외선의 조사에 의해 표면이 개질되어 친액성이 변화된다. 또, 기재 (W) 의 표면의 친액성의 정도는 자외선의 조사 시간에 따라 변화되기 때문에, 본 실시형태에서는, 제어부 (5) 에 의해 기재 (W) 의 각 위치에 대한 친액성 조절부 (4) 로부터의 자외선 조사 시간이 제어되어, 기재 (W) 의 각 위치의 친액성의 정도가 조절된다.
또, 조사 시간은 동일해도 자외선의 파장이나 강도에 따라서도 친액성의 정도는 조절 가능하다. 따라서, 친액성 조절부 (4) 는 기재 (W) 의 각 위치에 대한 자외선 조사에 있어서의 자외선의 파장 혹은 강도가 제어부 (5) 에 의해 제어되어, 기재 (W) 의 각 위치의 친액성의 정도가 조절되는 형태여도 된다. 또, 조사하는 자외선의 파장 혹은 강도가 상이한 친액성 조절부 (4) 가 복수 형성되고, 이들 친액성 조절부 (4) 가 제어부 (5) 에 의한 제어에 의해 구분하여 사용됨으로써 기재 (W) 의 각 위치의 친액성의 정도가 조절되는 형태여도 된다.
또, 친액성 조절부 (4) 는, 주사 방향 이동 장치 (25) 및 시프트 방향 이동 장치 (26) 에 장착되어 있으며, 이들 이동 장치를 구동시킴으로써, 친액성 조절부 (4) 는 X 축 방향 및 Y 축 방향으로 이동하는 것이 가능하다.
주사 방향 이동 장치 (25) 는, 리니어 스테이지 등으로 구성되는 직동 기구이며, 제어부 (5) 에 구동이 제어되어 친액성 조절부 (4) 및 시프트 방향 이동 장치 (26) 를 X 축 방향으로 이동시킨다.
시프트 방향 이동 장치 (26) 는, 리니어 스테이지 등으로 구성되는 직동 기구이며, 제어부 (5) 에 구동이 제어되어 친액성 조절부 (4) 를 Y 축 방향으로 이동시킨다.
여기서, 제어부 (5) 에 의해 주사 방향 이동 장치 (25) 및 시프트 방향 이동 장치 (26) 의 구동을 제어함으로써, 친액성 조절부 (4) 는 도포 스테이지 (3) 에 재치된 기재 (W) 에 대해 X 축 방향 및 Y 축 방향으로 상대적으로 이동되고, 기재 (W) 의 임의의 위치의 친액성을 변화시킨다.
제어부 (5) 는, 컴퓨터, 시퀀서 등을 가져, 도포 헤드 (10) 에 대한 송액, 노즐 (11) 로부터의 액적의 토출 및 토출량의 조절, 친액성 조절부 (4) 의 동작의 제어 등을 실시한다.
또, 제어부 (5) 는, 하드 디스크나 RAM 또는 ROM 등의 메모리로 이루어지는, 각종 정보를 기억하는 기억 장치를 가지고 있어, 액적을 도포하는 공정에 있어서 후술하는 패턴 영역 내에 도포막을 형성하기 위한 액적의 토출 위치의 좌표 데이터가 이 기억 장치에 보존된다. 또, 도포 및 패턴 영역의 친액성의 조절에 필요한 그 밖의 데이터도, 이 기억 장치에 보존된다.
다음으로, 상기 도포 패턴 형성 장치 (1) 를 사용하여 실시하는 본 발명의 도포 패턴 형성 방법에 대하여 설명한다.
도 2 는, 본 실시형태에 관련된 기재를 나타내는 도면이다.
본 발명에서는, 전술한 바와 같이, 도포부 (2) 가 기재 (W) 에 액적을 토출 하기 전에, 친액성 조절부 (4) 가 기재 (W) 상의 도포 패턴 (51) 이 형성되는 영역인 패턴 영역 (52) 의 친액성을 조절하여, 도포 패턴 형성 후의 도포액의 도포 확산의 거동을 미리 제어하고 있다.
즉, 기재 (W) 는 처음에는 패턴 영역 (52) 의 외측 부분인 외주부 (53) 의 친액성과 동등한 친액성으로 전체면이 형성되어 있는 데에 반해, 패턴 영역 (52) 에 상당하는 위치에 자외선을 조사함으로써, 조사된 부분이 외주부 (53) 보다 친액성이 높아지도록 되어 있다.
이와 같이 기재 (W) 에 있어서 패턴 영역 (52) 의 친액성을 외주부 (53) 보다 높게 함으로써, 도포 패턴 형성 장치 (1) 의 도포 헤드 (10) 로부터 기재 (W) 의 패턴 영역 (52) 에 도포된 도포액이 기재 (W) 상에서 도포 확산된 경우에 도포액은 패턴 영역 (52) 내에 머무르기 때문에, 도포액이 패턴 영역 (52) 과 외주부 (53) 의 경계를 넘어 도포 확산되는 것을 방지할 수 있어, 용이하게 패턴 영역 (52) 의 형상의 도포 패턴 (51) 을 얻을 수 있다.
또한, 본 설명에서는, 도포액의 도포 전에 패턴 영역 (52) 의 친액성을 조절하는 공정을 친액성 조절 공정, 친액성 조절 공정 후에 도포 패턴 (52) 을 향해 도포액을 도포하고, 패턴 영역 (52) 의 형상을 갖는 도포 패턴 (51) 을 형성시키는 공정을 패턴 형성 공정이라고 부른다.
여기서, 본 발명의 도포 패턴 형성 방법에 관련된 기재 (W) 의 패턴 영역 (52) 은, 적어도 일 방향에 관하여 복수의 소패턴 영역으로 구분되어 있다. 도 2 의 예에서는 패턴 영역 (52) 은 해칭으로 나타내는 1 개의 소패턴 영역 (54), 4 개의 소패턴 영역 (55), 4 개의 소패턴 영역 (56) 으로 구분되어 있고, 예를 들어 도 2 에서 일점 쇄선으로 연결한 부분에서는, X 축 방향으로 소패턴 영역 (55), 소패턴 영역 (54), 소패턴 영역 (55) 의 순서로 소패턴 영역이 늘어서도록 패턴 영역 (52) 이 구분되어 있다.
소패턴 영역 (54), 소패턴 영역 (55), 소패턴 영역 (56) 은 각각 친액성이 상이하며, 해칭이 조밀할수록 친액성이 높은 것을 나타내고 있다. 즉, 이들 3 종류의 소패턴 영역 중에서 소패턴 영역 (54) 이 가장 친액성이 낮고, 소패턴 영역 (56) 이 가장 친액성이 높다. 그리고, 이들 3 종류의 소패턴 영역은, 가장 낮은 친액성을 갖는 소패턴 영역 (54) 이 패턴 영역 (52) 의 단부 이외에 배치되고, 이 소패턴 영역 (54) 으로부터 패턴 영역 (52) 의 단부를 향해 소패턴 영역의 친액성이 높아지는 배치로 되어 있다.
또한, 본 설명에서의 「구분되고」란, 이웃하는 것끼리에서 친액성이 상이한 소패턴 영역으로서 늘어서 있는 것을 나타내고 있으며, 각각의 소패턴 영역이 물리적으로 분할되어 있는 것은 결코 필요로 하지 않다.
도 3 에, 본 실시형태에 관련된 소패턴 영역의 구분 순서를 나타낸다.
먼저, 패턴 영역 (52) 전체에 친액성 조절부 (4) 에 의해 조사를 실시하여, 소패턴 영역 (54) 을 형성한다.
다음으로, 패턴 영역 (52) 의 단부에 해당하는 부분에 추가로 조사를 실시한다. 추가로 조사를 실시함으로써 조사 시간이 증가하여, 소패턴 영역 (54) 보다 친액성이 높은 소패턴 영역 (55) 이 형성된다.
마지막으로, 패턴 영역 (52) 의 모서리부에 해당하는 부분에 추가로 조사를 실시한다. 추가로 조사를 실시함으로써 조사 시간이 증가하여, 소패턴 영역 (55) 보다 친액성이 높은 소패턴 영역 (56) 이 형성된다. 이들 작업에 의해, 소패턴 영역 (54) 으로부터 패턴 영역 (52) 의 단부를 향해 친액성이 높아지는 패턴 영역 (52) 의 형성이 완료된다.
다음으로, 복수의 소패턴 영역으로 구분된 패턴 영역 (52) 에 도포액을 도포하였을 때의 도포 패턴 (51) 의 거동을 도 4 에 나타낸다.
본 실시형태에서는 기재 (W) 에 도포 패턴 (51) 을 형성할 때, 패턴 영역 (52) 전체에 도포액을 도포한다. 이 때, 도포 패턴 (51) 의 특히 구석부에서는, 도 4 의 상측의 화살표로 나타내는 바와 같이 도포 패턴 (51) 자체의 표면 장력에 의해 도포 패턴 (51) 이 중앙으로 끌어 당겨지는 작용이 발생한다.
이에 대해, 상기 서술한 바와 같이 본 발명에서는 패턴 영역 (52) 의 단부를 향해 친액성이 높아지도록 복수의 소패턴 영역으로 구분하고 있다. 이로써, 도포 패턴 (51) 을 형성하는 도포액은 친액성이 낮은 쪽부터 높은 쪽을 향해 흐르려고 하기 때문에, 도 4 의 하측의 화살표로 나타내는 바와 같이, 표면 장력에 의해 중앙측으로 다가가는 것과는 반대 방향으로 도포 패턴 (51) 을 되밀어내는 작용이 발생한다. 그 때문에, 표면 장력에 의한 도포 패턴 (51) 의 변형이 억제되도록 도포액이 도포 확산되어, 도 5 에 나타내는 바와 같이 패턴 영역 (52) 의 형상대로의 형상의 도포 패턴 (51) 이 형성된 도포 패턴이 형성된 기재를 얻을 수 있다.
여기서, 도 2 의 실시형태에서는, 패턴 영역 (52) 의 적어도 모서리부에 친액성이 가장 높은 소패턴 영역 (56) 이 형성되어 있다. 이로써, 표면 장력에 의한 도포 패턴 (51) 의 변형이 가장 발생할 우려가 있는 모서리부에도 도포액이 도포 확산되어, 도포 패턴 (51) 의 변형을 억제할 수 있어, 보다 정밀도가 높은 형상의 도포 패턴 (51) 이 형성된 도포 패턴이 형성된 기재를 얻을 수 있다.
또, 패턴 영역 (52) 의 단부를 구성하는 소패턴 영역 (55), 소패턴 영역 (56) 은, 모두 외주부 (53) 보다 친액성이 높아져 있다. 이로써, 패턴 영역 밖으로까지 도포액이 넘치도록 도포 확산되는 것을 방지할 수 있다.
이상의 도포 패턴 형성 방법, 도포 패턴 형성 장치, 및 도포 패턴이 형성된 기재에 의해, 미리 설정된 형상대로 도포 패턴을 형성시키는 것이 가능하다.
여기서, 본 발명의 도포 방법은, 이상에서 설명한 형태에 한정되지 않고 본 발명의 범위 내에서 다른 형태의 것이어도 된다. 예를 들어, 도 2 의 실시형태에서는 일 방향 (구분 방향) 에 있어서의 소패턴 영역의 구분 수는, 예를 들어 도 2 에 일점 사슬선으로 나타내는 부분에서는 3 개이지만, 도 6(a) 에 나타내는 바와 같이 3 개보다 많은 구분 수로 해도 된다. 또, 도 6(a) 에 나타내는 바와 같이 친액성이 가장 낮은 소패턴 영역은 반드시 패턴 영역 (52) 의 중앙일 필요는 없다.
또, 도 2 의 실시형태에서는 X 축 방향, Y 축 방향 등 복수 방향으로 소패턴 영역이 구분되어 있지만, 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이 일 방향에서만 소패턴 영역이 구분되어 있어도 된다.
또, 상기 실시형태에서는 사각형의 패턴 영역 (52) 에 대해 도포 패턴의 형성을 실시하고 있지만, 그 뿐만 아니라, 배선 회로 등 복잡한 형상의 도포 패턴의 형성에 대해 본 발명을 적용해도 되고, 또, 곡선상의 도포 패턴의 형성에 대해서도 본 발명을 적용해도 된다.
또, 상기 설명에서는 친액성 조절부 (4) 는 노광 장치이지만, 그 이외의 형태여도 되고, 예를 들어 레이저 광선을 조사하여 기재 (W) 의 표면의 친액성을 조절해도 되며, 열을 이용하여 기재 (W) 의 표면의 친액성을 조절해도 된다.
1 : 도포 패턴 형성 장치
2 : 도포부
3 : 도포 스테이지
4 : 친액성 조절부
5 : 제어부
10 : 도포 헤드
11 : 노즐
12 : 도포 헤드 이동 장치
13 : 토출 유닛
14 : 구동 격벽
15 : 서브 탱크
16 : 메인 탱크
17 : 진공원
18 : 진공 조압 밸브
21 : 주사 방향 이동 장치
22 : 시프트 방향 이동 장치
23 : 회전 장치
24 : 노광 장치
25 : 주사 방향 이동 장치
26 : 시프트 방향 이동 장치
51 : 도포 패턴
52 : 패턴 영역
53 : 외주부
54 : 소패턴 영역
55 : 소패턴 영역
56 : 소패턴 영역
91 : 패턴 영역
92 : 도포 패턴
93 : 비충전부
W : 기재

Claims (5)

  1. 기재 상에 형성된 패턴 영역에 도포액을 도포하고, 상기 패턴 영역의 형상을 갖는 도포 패턴을 형성시키는 도포 패턴 형성 방법으로서,
    상기 패턴 영역의 친액성을 조절하는 친액성 조절 공정과,
    친액성이 조절된 상기 패턴 영역에 도포액을 도포하여 도포 패턴을 형성하는 도포 패턴 형성 공정을 갖고,
    상기 친액성 조절 공정에서는, 상기 패턴 영역이 적어도 일 방향에 관하여 복수의 소패턴 영역으로 구분되고, 인접하는 상기 소패턴 영역끼리는 상이한 친액성을 갖도록 상기 패턴 영역의 친액성이 조절되고,
    상기 패턴 영역이 구분되는 방향인 구분 방향에 있어서, 상기 패턴 영역의 단부 이외의 상기 소패턴 영역이 가장 낮은 친액성을 갖고, 이 가장 낮은 친액성을 갖는 상기 소패턴 영역으로부터 상기 패턴 영역의 단부를 향해 상기 소패턴 영역의 친액성이 높아지는 것을 특징으로 하는, 도포 패턴 형성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 친액성 조절 공정에서는, 적어도 상기 패턴 영역의 모서리부에 상기 소패턴 영역이 형성되고, 상기 패턴 영역을 구성하는 복수의 상기 소패턴 영역 중에서 모서리부인 상기 소패턴 영역이 가장 친액성이 높아지도록 상기 패턴 영역의 친액성이 조절되는 것을 특징으로 하는, 도포 패턴 형성 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 친액성 조절 공정에서는, 상기 패턴 영역의 단부를 구성하는 상기 소패턴 영역의 친액성이 상기 패턴 영역과 접하는 상기 패턴 영역의 외측 부분의 친액성보다 높아지도록 상기 패턴 영역의 친액성이 조절되는 것을 특징으로 하는, 도포 패턴 형성 방법.
  4. 기재 상에 형성된 패턴 영역에 도포액을 도포하고, 상기 패턴 영역의 형상을 갖는 도포 패턴을 형성시키는 도포 패턴 형성 장치로서,
    상기 패턴 영역의 친액성을 조절하는 친액성 조절부와,
    상기 패턴 영역에 도포액을 도포하여 도포 패턴을 형성하는 도포부를 갖고,
    상기 친액성 조절부에 의해, 상기 패턴 영역이 적어도 일 방향에 관하여 복수의 소패턴 영역으로 구분되고, 인접하는 상기 소패턴 영역끼리는 상이한 친액성을 갖도록 상기 패턴 영역의 친액성이 조절되고,
    상기 패턴 영역이 구분되는 방향인 구분 방향에 있어서, 상기 패턴 영역의 단부 이외의 상기 소패턴 영역이 가장 낮은 친액성을 갖고, 이 가장 낮은 친액성을 갖는 상기 소패턴 영역으로부터 상기 패턴 영역의 단부를 향해 상기 소패턴 영역의 친액성이 높아지는 것을 특징으로 하는, 도포 패턴 형성 장치.
  5. 기재의 표면의 적어도 일부에 도포 패턴이 형성된 도포 패턴이 형성된 기재로서,
    기재의 상기 도포 패턴과 접하는 영역인 패턴 영역은 적어도 일 방향에 관하여 복수의 소패턴 영역으로 구분되고, 인접하는 상기 소패턴 영역끼리는 상이한 친액성을 갖고,
    상기 패턴 영역이 구분되는 방향인 구분 방향에 있어서, 상기 패턴 영역의 단부 이외의 상기 소패턴 영역이 가장 낮은 친액성을 갖고, 이 가장 낮은 친액성을 갖는 상기 소패턴 영역으로부터 상기 패턴 영역의 단부를 향해 상기 소패턴 영역의 친액성이 높아지는 것을 특징으로 하는, 도포 패턴이 형성된 기재.
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