TW201309394A - 圖案形成裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種於在基板上塗佈塗佈液而形成特定圖案之圖案形成技術中，能夠以較高之壓力擠出塗佈液，且可適當進行噴出控制之技術。噴出噴嘴31之前端部成為楔型，且於其前端具有進而突出之突起部310。突起部310之下表面310b成為與基板接近對向之基板對向面，自其端部，自基板W逐漸離開之噴出口配設面310c上升。於噴出口配設面310c中鄰接於基板對向面310b之位置上，設置有用以噴出塗佈液之噴出口311。噴出口311之周圍及塗佈液供給路徑312之周圍壁面係一體形成。

Description

圖案形成裝置

此發明係關於一種將包含用以形成圖案之材料之塗佈液塗佈於基板表面而形成特定圖案之圖案形成裝置。

作為於基板上形成特定圖案之技術，有將包含用以形成圖案之材料之塗佈液塗佈於基板上並使其硬化者，以往提出有用以實現此之各種技術。例如專利文獻1(日本專利特開2007-222770號公報)係揭示有可應用於此種圖案形成技術之噴嘴之構造者(例如圖2)。該文獻中所記載之技術係如下所述者：藉由將設置有成為塗佈液之流通路徑之凹處或溝槽之複數個零件重合構成噴嘴前端部，而一面使噴嘴可分解，一面自外部夾持該等並保持，藉此防止來自間隙之液體洩漏。

然而，近年來更加趨於要求圖案之高縱橫化及圖案形成之高速化。即，要求於更短時間內形成高度相對於圖案寬度之比(縱橫比)較高之圖案。為此，需要可施加比以往更高之壓力(例如1 MPa以上)擠出高黏度之塗佈液之技術。就上述先前技術之噴嘴構造而言，有無法充分應對此種要求之情形。具體而言，會因由較高之內部壓力導致噴嘴零件稍微變形，或者由毛細管現象導致自零件之間隙滲出液體而產生壓力損失。由此，有無法適當地進行對自噴出口噴出之塗佈液之剖面形狀或噴出量等的噴出控制之情況。

此發明係鑒於上述課題而完成者，此發明之目的在於提供一種於在基板上塗佈塗佈液並形成特定圖案之圖案形成技術中，能夠以較高之壓力擠出塗佈液，且可適當地進行噴出控制之圖案形成裝置。

為達成上述目的，此發明之圖案形成裝置之特徵在於包括：基板保持機構，其將基板保持為水平姿勢；噴出頭，其與保持於上述基板保持機構之上述基板之表面對向配置，且噴出包含用以形成圖案之材料之塗佈液；以及移動機構，其藉由使保持於上述基板保持機構之上述基板與上述噴出頭相對移動，而使上述噴出頭沿上述基板表面於特定之掃描移動方向上掃描移動；且於上述噴出頭中設置有：液體儲留部，其於內部儲留上述塗佈液；噴出口，其噴出上述塗佈液；以及塗佈液供給路徑，其自上述液體儲留部對上述噴出口供給上述塗佈液；且於上述噴出頭之下部設置有：基板對向面，其與上述基板表面大致平行；及噴出口配設面，其係於上述掃描移動方向上之上述基板對向面之後方側端部，與上述基板對向面接觸並隨著遠離該後方側端部而自上述基板表面離開；且上述噴出口係設置於上述噴出口配設面中與上述基板對向面之後方側端部鄰接之位置，且上述塗佈液供給路徑之側壁面及上述噴出口係作為單一之構件一體形成。

於如此構成之發明中，自液體儲留部至噴出口為止之塗佈液供給路徑及噴出口係作為單一構件一體形成。藉此，無於複數個零件之接縫處產生之塗佈液之滲出之問題。因 此，可於高壓下進行自液體儲留部向噴出口之塗佈液之壓送，又，抑制因壓力損失而導致噴出不穩定。

又，設置於噴出頭下部之噴出口配設面上之噴出口，係形成於鄰接於與噴出口配設面接觸之基板對向面之後方側端部之位置。因此，於噴出頭對向配置於基板表面之狀態下，自噴出口之下端至基板表面為止之距離與自基板對向面至基板表面為止之距離大致相同。而且，藉由使基板對向面與基板表面接近，可使噴出口之下端接近於極為靠近基板表面處。因此，自噴出口噴出之塗佈液，無需經過滯留於噴出口周邊或者朝向基板落下之過程即可立即接觸於基板表面，並藉由對基板表面之附著力而留於此處。因此，自噴出頭內部向基板表面之塗佈液之轉移順暢，容易控制經噴出之塗佈液之剖面形狀。

藉由該等之構成及其作用效果，於此發明中，可一面以較高之壓力擠出塗佈液，一面適當地進行噴出控制並塗佈塗佈液。因此，可高速地形成剖面形狀及尺寸得到適當之控制之圖案。

於此發明中，例如，亦可使塗佈液供給路徑之側壁面、基板對向面及噴出口配設面一體形成。如此一來，由於成為一體之該等之各部係變成包圍塗佈液供給路徑及噴出口之構造體，故而可設為可承受更高壓之構造。

進而，例如，噴出頭之內部成為筒狀之空腔且該空腔構成液體儲留部，該空腔之壁面亦可與塗佈液供給路徑之側壁面、基板對向面及噴出口配設面同時一體形成。如此一 來，至構成液體儲留部之空腔之壁面為止均成為一體構造。因此，自液體儲留部至基板表面之塗佈液之流路上無零件之接縫，可使上述效果為更明確者。

此處，例如，亦可將噴出口與基板對向面之距離設為零，即，使噴出口之周圍部之一部分與基板對向面之後方側端部一致。藉由如此，亦可將自噴出口噴出之塗佈液到達基板表面為止之時間設為零。因此，可將剛自噴出口噴出之剖面形狀之塗佈液塗佈於基板表面。

又，例如，亦可使噴出口配設面於與掃描移動方向正交之寬度方向上排列有複數個，且於上述噴出口配設面之各者上設置噴出口。或者，例如，亦可於噴出口配設面上，使噴出口於與掃描移動方向正交之寬度方向上排列有複數個。於該等之構成中，可自複數個噴出口分別使塗佈液噴出，藉由噴出頭之1次掃描移動同時形成複數個圖案。因此，可更縮短向基板之圖案形成所需要之時間。

於該等之情形時，亦可使複數個噴出口於寬度方向上以等間隔配置，基板對向面中相較於寬度方向上最外側之噴出口更外側之區域之寬度，小於相互鄰接之噴出口間之間隔。於形成多個相等間隔之圖案之情形時，藉由噴出頭之1次之掃描移動形成與噴出口之數量對應之複數個圖案，可藉由使相對於基板之噴出頭之寬度方向位置不同並重複進行而實現此動作。此時，會有噴出頭接觸於基板上之已形成之圖案使圖案損傷之情況。特別是，於欲使基板對向面接近於基板表面之情形時，此情況成為問題。然而，藉 由形成上述構成，由於基板對向面之端部係通過自已形成之圖案遠離之位置，故而可不使圖案損傷即形成相等間隔之圖案。

又，例如，亦可使噴出口配設面與基板表面所成之角度為30度以上且60度以下。若此角度較小，則由於掃描移動方向上之噴出口之後端部與基板表面的距離變小而限制圖案高度，不適於形成高縱橫比之圖案。又，若使此角度較大，則塗佈液供給路徑之壁面與基板對向面之距離變小。作為其結果，對塗佈液供給路徑之壁面變薄之塗佈液之壓力之耐受性降低。若根據本案發明者等人之見解，則此角度較佳為30度至60度。

於此發明中，由於自液體儲留部至噴出口為止之塗佈液供給路徑及噴出口係藉由單一構件而形成為一體者，故而無因自零件之接縫滲出塗佈液而導致之壓力損失。又，由於噴出頭下部之噴出口配設面中，鄰接於基板對向面之位置上設置有噴出口，故而自噴出口噴出之塗佈液係立即接觸於基板表面。藉由該等之構成，根據本發明，可一面以較高之壓力擠出塗佈液，一面適當地進行噴出控制並且塗佈塗佈液。

圖1係表示可應用本發明之圖案形成裝置之一例之圖。於以下之說明中，為表示方向，如圖1所示可適當使用定義之XYZ正交座標軸及鉛垂方向之Z軸周圍之θz旋轉座標軸。又，以下，將各座標軸之箭頭方向稱作正方向，並且 將與各座標軸之箭頭相反之方向稱作負方向。

此圖案形成裝置1係例如於在表面形成有光電轉換層之單晶矽晶圓等基板W上形成具有導電性之電極配線圖案，以製造例如利用作為太陽電池之光電轉換器件之裝置。此裝置1，例如可較佳地使用於在光電轉換器件之光入射面上形成包括指狀電極與和指狀電極相交之輔助電極之集電電極圖案之用途中。

此圖案形成裝置1具有基台12，且於上表面支持基板W之平台14係配置於基台12之上。此平台14係藉由具有適當之驅動機構的平台移動機構15，而向Y軸方向移動自如並且沿θz軸方向旋轉自如。進而，於圖案形成裝置1中，噴出裝置16係被支持於基台12之上。

此噴出裝置16係噴出包含用以形成圖案之材料之塗佈液，並於經平台14支持之基板W上形成圖案者。具體而言，噴出裝置16包括排列於X軸方向上之2個噴出單元3、4。該等噴出單元3、4係朝向X軸方向移動自如地構成。而且，若噴出單元3、4之一者選擇性地位於平台14之朝向Y軸方向之移動路徑之上側並噴出塗佈液，則於通過其下側之基板W之表面上形成沿Y軸方向延伸之直線狀之圖案。

作為塗佈液，可使用導電性糊，即具有導電性及光硬化性，且包括例如導電性粒子、有機媒劑(溶劑、樹脂、增黏劑等之混合物)及光聚合起始劑之糊狀之混合液。導電性粒子係作為電極之材料之例如銀粉末，有機媒劑包括作為樹脂材料之乙基纖維素與有機溶劑。再者，使用光硬化 性之塗佈液之理由在於：於在基板W上噴出塗佈液並形成圖案後，藉由對此圖案照射光，使圖案之形狀固定。

又，噴出裝置16包括於平台14之上方支持噴出單元3、4之第1支持機構5。第1支持機構5包括：橋形架51；安裝於橋形架51之上側之線性運動導軌52；及安裝於線性運動導軌52之滑台521上之2個彎曲構件522、523。橋形架51包括：一面自X軸方向夾持平台14之朝向Y軸方向之移動路徑一面沿X軸方向排列之2根柱511、512；及自上側架設於該等之柱511、512上之平行於X軸方向之樑513。即，橋形架51係自X軸方向跨過平台14之朝向Y軸方向之移動路徑而配置。而且，於橋形架51之樑513之上表面安裝有線性運動導軌52。此線性運動導軌52之滑台521係自設置於線性運動導軌52之X軸方向之端部之馬達M52經由未圖示之滾珠螺桿機構接收驅動力，而於線性運動導軌52之上側沿X軸方向移動自如。

於滑台521之上表面，使平板彎曲成90度之相同結構之2個彎曲構件522、523沿X軸方向排列並安裝。而且，介隔彎曲構件522而於滑台521上安裝有垂直基板53，並且介隔彎曲構件523而於滑台521上安裝有垂直基板54。該等垂直基板53、54任一者均具有沿鉛垂方向延伸之平板形狀，並且平行於ZX平面地(換言之正交於Y軸方向)配置。而且，垂直基板53、54分別於其上部螺固於彎曲構件522、523，並且通過樑513之Y軸負方向之側面側，延伸至樑513之下側。如此，垂直基板53、54配置於樑513之單側(Y軸負方 向側)，並且以朝X軸方向移動自如之狀態藉由樑513支持。

而且，於突出於樑513之下側之垂直基板53之下部安裝噴出單元3，並且同樣地於垂直基板54之下部安裝噴出單元4。因此，噴出單元3、4與垂直基板53、54一體地沿X軸方向移動自如。

噴出單元3係為形成指狀電極而將塗佈液噴出至基板W上者，相對於Z軸方向沿Y軸方向傾斜支持。因此，噴出單元3之噴出方向相對於Z軸方向沿Y軸方向傾斜。另一方面，噴出單元4係為形成輔助電極而將塗佈液噴出至基板W上者，相對於Z軸方向平行地支持。因此，噴出單元4之噴出方向平行於Z軸負方向。再者，關於噴出單元4之支持態樣，能夠以與噴出單元3同樣地相對於Z軸方向朝向Y軸方向傾斜支持之方式進行適當變更。

再者，噴出單元3、4之各者自包含於其下端之噴出噴嘴31、41對基板W噴出塗佈液。更詳細而言，各噴出噴嘴31、41係自於其前端部分開口之噴出口噴出塗佈液。噴出噴嘴31、41相對於噴出單元3、4裝卸自如，且可根據各自之目的安裝包括必需之個數之噴出口之噴出噴嘴31、41並用於圖案形成。於此例中，噴出噴嘴41具有1個相對寬度較寬之噴出口，用於在基板W上形成寬度較寬之輔助電極圖案。另一方面，噴出噴嘴31具有複數個更小之噴出口，用於形成較細之相互平行之多個指狀電極圖案。

更詳細而言，以如下之方式相對於基板W形成各電極。 首先，平台14相對於噴出單元3、4位於Y軸負方向側之移動開始位置，並且指狀電極用之噴出單元3移動至平台14之朝向Y軸方向之移動路徑之上側。由此狀態，若平台14開始朝向Y軸正方向移動，則指狀電極用之噴出單元3對通過下側之基板W噴出塗佈液，於基板W上形成與噴出口相同數量之指狀電極。根據電極之必需個數，藉由一面變更相對於噴出單元3之平台14之X方向位置一面進行上述動作，於基板W上，形成特定數量之指狀電極。若此指狀電極之形成結束，則平台14一面朝向Y軸負方向移動並返回至剛才之移動開始位置，一面沿θz軸方向旋轉90度。又，與平台14之該等之動作同時進行，輔助電極用之噴出單元4移動至平台14之朝向Y軸方向之移動路徑之上側。相繼於該等之動作結束，若平台14開始朝向Y軸正方向移動，則輔助電極用之噴出單元4對通過下側之基板W噴出塗佈液，於基板W形成特定數量之輔助電極。如此，於此實施形態中，藉由使平台14移動，而使噴出單元3、4相對於平台14相對性地移動，於基板W上形成圖案。再者，由噴出單元3、4進行之塗佈之順序並不限定於上述，亦可相反。

圖2係表示噴出噴嘴之外觀之圖。又，圖3係表示噴出噴嘴之內部構造之圖。更詳細而言，圖2係表示設置於噴出單元3之指狀電極形成用之噴出噴嘴31之外觀之立體圖。又，圖3(a)係圖2之A-A'線剖面圖，圖3(b)係圖2之B-B'線剖面圖。

如該等之圖所示，噴出噴嘴31具有例如藉由不鏽鋼材料 而形成且內部成為空腔部CV之大致圓柱形狀之外觀，其一端(圖2中左下方)之側面成為自兩側斜向地切下之楔形。構成楔形狀之2個主表面中於Z方向上之上側之平面藉由符號31a表示，下側之平面藉由符號31b表示。而且，於楔之前端，分別逐一穿設有噴出口311之複數個(於此例中為5個)突起部310係沿X方向排列配設。

各噴出口311係連通於噴出噴嘴31內部之空腔部CV。更具體而言，如圖3(a)及圖3(b)所示，設置有自噴出噴嘴31內部之空腔部CV朝向噴嘴前端(於圖3(a)及圖3(b)中左方)其剖面積逐漸減小之塗佈液供給路徑312。塗佈液供給路徑312之前端於噴出噴嘴31之前端朝向外部開口，成為噴出口311。

又，噴出噴嘴31之另一端成為相對於噴出單元3之本體裝卸自如之接頭部31c，藉由使該接頭部31c卡合於噴出單元3本體，而保持噴出噴嘴31，並且相對於載置在平台14上之基板W定位於特定位置。

噴出噴嘴31內部之空腔部CV成為於與噴出口311為相反側之端部朝向外部開口之開口31d，自該開口31d對空腔部CV供給塗佈液。藉由將未圖示之活塞桿自開口31d插入至空腔部CV，視需要對儲留於空腔部CV中之塗佈液進行加壓使其自噴出口311噴出，從而實現作為注射泵之功能。

圖2所示之噴出噴嘴31係例如自不鏽鋼般之金屬塊切削而成者，整體構成為無接縫之一體者。

圖4及圖5係表示噴出噴嘴之前端部之詳細構造之放大 圖。更詳細而言，圖4係表示包括設置於噴出噴嘴31之前端部之噴出口311之構造的立體圖及其部分放大圖之圖。又，圖5係自正面、側面及底面側觀察噴出噴嘴31之前端部之三面圖。將噴出噴嘴31安裝於噴出單元3上時，如該等圖所示，噴出噴嘴31前端部之下側平面31b與載置於平台14上之基板W空出特定間隔並保持平行。

於在噴出噴嘴31之一端藉由平面31a、31b形成為朝向Y軸正方向之尖細形狀之楔之前端，進而向Y軸正方向突出而5個部位之突起部310沿X方向設置為一行。突起部310之上表面310a係與噴出噴嘴31之上側平面31a為相同平面。又，各突起部310之下表面相互為相同平面，該平面成為自噴出噴嘴31之下側平面31b進而朝向基板W側突出之基板對向面310b。基板對向面310b與基板W之表面大致平行地相對於基板W接近對向配置，基板對向面310b與基板W之間隔儘可能小，例如為數μm左右，即便最大亦設為100 μm左右。

於各突起部310中設置有噴出口配設面310c，其於靠近基板對向面310b之前端處，即於Y軸正方向之端部位置與基板對向面310b接觸，並且隨著自與該基板對向面310b之連接部分向Y軸正方向離開，以自基板W表面後退至Z軸正方向之方式上升。噴出口配設面310c之法線向量V之成分成為X方向為零，Y方向為正，Z方向為負。而且，於此噴出口配設面310c上噴出口311開口，但其開口位置靠近於距基板W較近之側。即，噴出口311係設置於噴出口配設 面310c中鄰接於基板對向面310b之位置。如圖4所示，噴出口311之下端側周緣部與基板對向面310b之間隔D0儘可能小，較理想為零。間隔D0為零係指如圖5所示之基板對向面310b之於Y軸正方向側之端部之一邊與噴出口311之周緣部之一部分一致。

此處，噴出口311之尺寸為寬度方向即X方向及高度方向即Z方向均為20 μm至50 μm左右。又，噴出口配設面310c之尺寸係寬度方向上為150 μm、高度方向上為200 μm左右。再者，藉由使噴出之塗佈液附著於噴出口311之周圍之噴出口配設面310c上並擴散，而有形成於基板W上之圖案寬度比噴出口311之開口寬度大之情況。由於此情形時之圖案寬度之最大值成為與噴出口配設面310c之寬度相同程度，故而關於噴出口配設面310c之寬度，較理想為設為與允許之圖案之最大寬度相同程度。藉由於自噴出噴嘴31之楔前端進而突出之突起部310前端之噴出口配設面310c上設置噴出口311，可使塗佈液之擴散止於噴出口配設面310c之寬度程度。

使噴出口311靠近噴出口配設面310c中距基板W較近之側配置，且使噴出噴嘴31之基板對向面310b於極為接近基板W表面之位置上對向配置，藉此可獲得如下之作用效果。即，由圖5之側面圖可知，於此種構成中噴出口311之開口面與基板W之距離非常小。因此，自噴出噴嘴31內部之空腔部CV通過塗佈液供給路徑312向噴出口311壓送並自噴出口311送出至外部空間之塗佈液，其下部立即接觸 於基板W。

於此實施形態中，藉由使載置有基板W之平台14移動而一面使噴出噴嘴31相對於基板W相對移動，一面自噴出噴嘴31對基板W塗佈塗佈液。此時，若自噴出口311至基板W表面之距離較大，則自噴出口311噴出至自由空間且不受來自周圍壁面之摩擦之塗佈液，並不直接朝向基板W而滯留於噴出口311之周圍，或向與所期望之方向不同之方向延伸，由此有形成於基板W上之圖案混亂之情況。特別是，於對高黏度之塗佈液施加較高之壓力而擠出之情形時，或噴出噴嘴31相對於基板W之掃描速度較快之情形時此傾向較顯著。此情況對在短時間內形成高縱橫比之圖案之要求不利。

對此，於此實施形態中，使自噴出口311至基板W表面為止之距離非常小，原理上可設為大致為零。因此，自噴出口311噴出之塗佈液立即於基板W表面上著液，並且其著液位置藉由掃描移動而逐漸遠離噴出口311。因此，亦可避免噴出之塗佈液之延伸的方向被限定，又可避免塗佈液滯留於噴出口311之周圍之情況。其結果，於此實施形態中，即便於以高壓擠出塗佈液之情形，或噴嘴之掃描速度較高之情形時，亦可形成剖面形狀及延伸方向經適當管理之圖案。

又，由於噴出噴嘴31係一體形成，故而於自空腔部CV經由塗佈液供給路徑312至噴出口311為止之流路上完全無接縫。因此，不會產生由於施加高壓而使塗佈液自接縫滲 出所引起之壓力損失。就此方面而言，亦適合管理向塗佈液施加較高之壓力(例如1 MPa以上)而擠出時之圖案的形狀。

其次，對不將噴出噴嘴31之下側平面31b與基板對向面310b設為相同平面之理由進行說明。如圖5所示，噴出噴嘴31之底部並非單一之平面，而成為下側平面31b與較此進而向基板W表面側突出之基板對向面310b之2段構造。而且，噴出口311係設置於基板對向面310b之端部。其原因在於：於本實施形態中使噴出口311靠近基板W側而形成，故而於將噴出噴嘴31底面設為單一平面之情形時，於塗佈液供給路徑312之下側側壁面與噴出噴嘴31之底面之間噴嘴框體壁厚較薄，無法承受對內部之塗佈液施加之高壓。藉由使噴出噴嘴31之底面中接近噴出口311之部分之厚度增大，可對內部之塗佈液施加較高之壓力。由於遠離噴出口之部分可確保充分之壁厚，故而可藉由使下側平面31b後退而使噴嘴整體輕量化。

又，例如由圖5(前視圖)可知，基板對向面310b並非形成於X方向上之噴出噴嘴31之全寬，而是止於配置成1行之噴出口311中於其排列方向(X方向)上最外側者之外側處。而且，於較其更外側處噴嘴底面後退至與下側平面31b相同之平面為止。如此而行之理由係如下所述。

此實施形態之噴出噴嘴31具有沿X方向排列之5個噴出口311。然而，就實際製造例如太陽電池般之光電轉換器件而言，需要形成更多個(數十個或者其以上)之指狀電極。 於此實施形態中，藉由一面於X方向上變更噴嘴位置，一面重複噴出噴嘴31相對於基板W之朝向Y方向之掃描移動，作為結果形成多個指狀電極。

於此情形時，於第2次以後之掃描移動中需要以固定間隔鄰接於藉由之前之掃描移動形成之圖案之方式塗佈塗佈液，此時會產生噴嘴之一部分接觸於已形成之圖案而使圖案損傷，或者污染噴嘴底面等之問題。本實施形態之噴出噴嘴31之底面形狀係用以解決此問題於未然者。

圖6係表示已形成之圖案與噴嘴通過位置之關係圖。考慮藉由噴出噴嘴31之複數次之掃描移動而於X方向上形成以固定之間距排列之圖案之情形。藉由1次掃描移動而形成之圖案之間距與噴出口311之排列間距相同且始終固定。因此，為於基板W整體上形成固定間距之圖案，只要以使藉由1次掃描移動而形成之圖案與藉由下次掃描移動而形成之圖案之間之距離成為與藉由1次掃描移動而形成之圖案間之距離相同之方式，設定朝向X方向之噴嘴之進給量即可。即，如圖6所示，相對於已形成之圖案P中最外側者Pe，噴出噴嘴31之噴出口311中通過距此圖案Pe最近之位置的噴出口311e，只要通過向X方向僅遠離圖案之排列間距之位置即可。

此時，用以避免使接近配置於基板W表面之基板對向面310b接觸於已形成之圖案Pe之條件，由圖6所明確般，為(1)與最外側之噴出口311e相比更外側之基板對向面310b之於X方向上之寬度，即噴出口311e與基板對向面310b之X 方向端面之間的距離D1，小於噴出口311e與已形成之圖案Pe之間之距離D2，(2)噴出噴嘴31之下側平面31b與基板W之間隔D3大於已形成之圖案Pe之高度Hp。

上述條件(1)係藉由使最外側之噴出口311e與基板對向面310b之X方向端面之間的距離D1小於相互鄰接之噴出口311間之間隔D4而滿足。又，關於條件(2)，藉由使於噴出噴嘴31底部之基板對向面310b與下側平面31b之階差上之高低差H1大於應形成之圖案之高度Hp而滿足。本實施形態中之噴出噴嘴31之底面形狀係滿足該等之條件者。藉此，無需接觸已形成之圖案即可進行噴出噴嘴31之掃描移動，且可防止已形成之圖案之損傷或噴嘴之污染於未然。

如以上般，於此實施形態中，於前端成為楔形狀之噴出噴嘴31之前端部分設置突起部310，且於其前端之噴出口配設面310c上設置噴出塗佈液之噴出口311。又，突起部310之下表面係成為接近對向配置於基板W之表面之基板對向面310b。而且，將噴出口311之開口位置設為噴出口配設面310c中鄰接於基板對向面310b之位置。藉由如此而行，可於使噴出口311與基板W表面之距離極小之狀態下將塗佈液塗佈於基板W上。因此，藉由使自噴出口311噴出之塗佈液立即於基板W上著液，可防止塗佈液滯留於噴出口311之周圍，或者藉由塗佈液形成之圖案之形狀混亂，且可形成形狀穩定之圖案。

又，藉由使噴出口311之周圍及連接於其之塗佈液供給 路徑312構成為一體者，避免自複數個零件之接縫滲出塗佈液之問題於未然。因此，可對噴嘴內部之塗佈液施加較高之壓力而擠出。又，由於藉由利用一體零件形成塗佈液之流路，流路之形狀及尺寸並不依存於組裝精度，故而亦可對圖案之尺寸進行更精密之控制。

根據該等之構成，於本實施形態中，可對塗佈液施加較高之壓力並自噴出口311擠出，又，可使剛噴出之塗佈液立即於基板W上著液並使形狀穩定。因此，亦可充分應對藉由高黏度之塗佈液於短時間內形成高縱橫比之圖案之要求。再者，於本實施形態中，進而，由於包括至儲留塗佈液之空腔部CV為止之噴出噴嘴31整體係固定形成，故而其效果成為更顯著者。

又，由於噴出口311係設置於自噴嘴前端進而突出之突起部310之前端，故而噴出之塗佈液即便於噴出口311之周圍擴散，其擴散亦止於噴出口配設面310c之範圍內。因此，形成於基板W上之圖案寬度之控制相對容易，並且噴出口311之周圍之清潔亦較容易。

再者，關於噴出噴嘴31之噴出口配設面310c與基板W之表面之間所成之角度(於圖5側面圖中以符號θ表示)，30度至60度左右較適當。若減小此角度θ則可使形成之圖案之高度較高，另一方面，由於無法確保塗佈液供給路徑之下部之噴嘴框體之壁厚故而強度降低，且無法對塗佈液施加較高之壓力。相反，若使角度θ較大則雖可確保強度，但由於無法使噴出口上端與基板W之距離較大故而圖案之高 度受限制。為取得該等之平衡，根據本案發明者等人之見解，較佳為將角度θ設為30度至60度之範圍，特別是較理想為例如設為45度左右。

如以上所說明，於此實施形態中，平台14及平台移動機構15係作為本發明之「基板保持機構」及「移動機構」而分別發揮功能。又，噴出噴嘴31係作為本發明之「塗佈頭」而發揮功能，空腔部CV、噴出口311及塗佈液供給路徑312分別相當於本發明之「液體儲留部」、「噴出口」及「塗佈液供給路徑」。

再者，本發明並不限定於上述實施形態，可在不脫離其要旨之限度內除上述者以外進行各種變更。例如，上述實施形態之噴出噴嘴31具有沿X方向排列之5個噴出口311，但噴出口之個數並不限定於此而為任意。又，即便噴出口為1個，亦可應用本發明之技術思想。又，關於噴出口及塗佈液供給路徑之形狀，亦不限定於上述。

例如，於具有與基板之寬度相同程度之寬度之噴出噴嘴上，亦可設置與應形成於基板上之圖案相同數量之噴出口，如此一來，僅藉由朝向Y方向之1次掃描移動即可於基板上形成需要之數量之圖案。因此，於此情形時，無需於基板與噴嘴之間朝X方向之移動。

又，於上述實施形態中，於噴出噴嘴31之前端設置有5個突起部310，且於各突起部310之前端之噴出口配設面310c上分別逐一設置有噴出口311，如以下之說明，亦可將複數個噴出口設置於單一之噴出口配設面。

圖7係表示噴出噴嘴之變化例之圖。更詳細而言，圖7(a)係表示變化例之噴出噴嘴32之主要部分之外觀之前視圖，圖7(b)係其立體圖。由於在此變化例中僅噴出噴嘴之前端形狀與上述實施形態不同，其他之結構為共用，故而此處僅對其不同部分進行說明。就此變化例之噴出噴嘴32而言，於成為楔型之噴嘴之前端部分設置有單一之噴出口配設面320c，於此噴出口配設面320c上，設置有複數個噴出口321。根據此種構成，亦與上述實施形態同樣地，可使噴出之塗佈液立即於基板W上著液並形成形狀穩定之圖案。

又，由於與上述實施形態相比噴嘴前端部之形狀簡單故而更容易製造，又，由於噴出口321之周圍係由相對大面積之噴出口配設面320c包圍，故而就噴出口321周邊之強度之方面而言更優異。然而，由於有自噴出口321噴出之塗佈液沿噴出口配設面320c擴散之可能性，故而就圖案寬度之控制之方面而言上述實施形態更優異。因此該等亦可根據目的分別使用。

又，上述實施形態係將本發明應用於用以製造光電轉換器件之圖案形成裝置1中者，但本發明之應用範圍並不限定於此，對於藉由於基板上塗佈圖案形成材料而形成特定圖案之裝置全部，可應用本發明。

此發明可應用於形成基板上之圖案、例如太陽電池基板上之電極配線圖案之裝置，特別是，可較佳地應用於以較高之壓力擠出塗佈液並於短時間內進行圖案形成之情形。

1‧‧‧圖案形成裝置

3、4‧‧‧噴出單元

14‧‧‧平台(基板保持機構)

15‧‧‧平台移動機構(移動機構)

31‧‧‧噴出噴嘴(噴出頭)

31a‧‧‧上側平面

31b‧‧‧下側平面

310‧‧‧突起部

310a‧‧‧(突起部310之)上表面

310b‧‧‧基板對向面

310c‧‧‧噴出口配設面

311‧‧‧噴出口

312‧‧‧塗佈液供給路徑

CV‧‧‧空腔部(液體儲留部)

W‧‧‧基板

θ‧‧‧噴出口配設面310c與基板W表面所成之角

圖1係表示可應用本發明之圖案形成裝置之一例之圖。

圖2係表示噴出噴嘴之外觀之圖。

圖3(a)、(b)係表示噴出噴嘴之內部構造之圖。

圖4係表示噴出噴嘴之前端部之詳細構造之第1放大圖。

圖5係表示噴出噴嘴之前端部之詳細構造之第2放大圖。

圖6係表示已形成之圖案與噴嘴通過位置之關係之圖。

圖7(a)、(b)係表示噴出噴嘴之變化例之圖。

31‧‧‧噴出噴嘴

31a‧‧‧上側平面

31b‧‧‧下側平面

310‧‧‧突起部

310a‧‧‧(突起部310之)上表面

310b‧‧‧基板對向面

310c‧‧‧噴出口配設面

311‧‧‧噴出口

312‧‧‧塗佈液供給路徑

CV‧‧‧空腔部

W‧‧‧基板

θ‧‧‧噴出口配設面310c與基板W表面所成之角

Claims (8)

1. 一種圖案形成裝置，其特徵在於包括：基板保持機構，其使基板保持水平姿勢；噴出頭，其與保持於上述基板保持機構之上述基板之表面對向配置，且噴出包含用以形成圖案之材料之塗佈液；以及移動機構，其藉由使保持於上述基板保持機構之上述基板與上述噴出頭相對移動，而使上述噴出頭沿上述基板表面於特定之掃描移動方向上掃描移動；且於上述噴出頭中設置有：液體儲留部，其於內部儲留上述塗佈液；噴出口，其噴出上述塗佈液；以及塗佈液供給路徑，其自上述液體儲留部對上述噴出口供給上述塗佈液；且於上述噴出頭之下部設置有：基板對向面，其與上述基板表面大致平行；及噴出口配設面，其係於上述掃描移動方向上之上述基板對向面之後方側端部與上述基板對向面相接並隨著遠離該後方側端部自上述基板表面離開；且上述噴出口係設置於上述噴出口配設面中與上述基板對向面之後方側端部鄰接之位置，且上述塗佈液供給路徑之側壁面及上述噴出口係作為單一構件而一體形成。
2. 如請求項1之圖案形成裝置，其中上述塗佈液供給路徑之側壁面、上述基板對向面及上述噴出口配設面係一體形成。
3. 如請求項1或2之圖案形成裝置，其中上述噴出頭之內部係成為筒狀之空腔且該空腔成為上述液體儲留部，上述空腔之壁面係與上述塗佈液供給路徑之側壁面、上述基板對向面及上述噴出口配設面同時一體形成。
4. 如請求項1之圖案形成裝置，其中上述噴出口與上述基板對向面之距離為零。
5. 如請求項1之圖案形成裝置，其中上述噴出口配設面係於與上述掃描移動方向正交之寬度方向上排列有複數個，且於上述噴出口配設面之各者上設置有上述噴出口。
6. 如請求項1之圖案形成裝置，其中於上述噴出口配設面上，上述噴出口係於與上述掃描移動方向正交之寬度方向上排列有複數個。
7. 如請求項5或6之圖案形成裝置，其中複數個上述噴出口係於上述寬度方向上以等間隔配置，上述基板對向面中相較於上述寬度方向上最外側之上述噴出口更外側之區域之寬度小於相互鄰接之上述噴出口間之間隔。
8. 如請求項1之圖案形成裝置，其中上述噴出口配設面與上述基板表面所成之角度為30度以上且60度以下。