TW201401544A - 圖案形成方法及其形成裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係於使用噴出機構部將漿料自於特定位置具有開口部之圖案形成用掩膜轉印至固定於載置台之被圖案形成物之特定位置的圖案形成裝置中,為可高精度且穩定地圖案形成微細圖案,且實現可確實地將漿料亦填充至微細之通孔之內部的圖案形成,而將噴出機構部前端與圖案形成用掩膜接觸之角部形成為凹形狀,利用具有撥液性之膜被覆於包含凹形狀部之噴出機構部之前端部分之表面,且於將漿料填充、轉印至具有所需之圖案開口部之圖案形成用掩膜時,在由具有撥液性之膜被覆之噴出機構部前端之凹形狀部與圖案形成用掩膜所形成之區域之內部促進漿料之滾動,藉此,可高精度地圖案形成微細圖案。

Description

圖案形成方法及其形成裝置
本發明係關於一種對於被圖案形成物,經由具有特定之開口圖案之圖案形成用掩膜,將黏性圖案形成用材料噴出至被圖案形成物,形成圖案的形成方法及其形成裝置。
作為對於被圖案形成物之圖案形成方法,一般使用網版掩膜(screen mask)之圖案形成法。
所謂網版掩膜之圖案形成法係藉由擠壓法(squeezing)(利用刮漿板(squeegee)擠壓漿料(圖案形成用材料))使油墨等漿料(圖案形成用材料)通過具有開口圖案之圖案形成用掩膜,將所需圖案轉印至被圖案形成物之孔版圖案形成方式之一種,且用於IC(Integrated Circuit,積體電路)基板之電路配線形成、或FDP(Flat Display Panel,平板顯示器)之圖案形成(電極形成或螢光體填充)等各種用途。
作為圖案形成用掩膜,使用網孔掩膜(mesh mask)及金屬掩膜等。
網孔掩膜係利用感光性乳劑將開口圖案形成於網狀之不鏽鋼、聚酯等編織物而成者,且為使圖案形成精度提昇,而較多地使用將開口圖案形成於變形較少之金屬網而成者。
又,金屬掩膜係藉由雷射加工法或蝕刻法等將開口圖案形成於金屬板而成者、或藉由鍍敷法將開口圖案形成於金屬板而成者。
再者,網版掩膜之圖案形成法係例如用於對各種電子器件、印 刷配線基板之電極配線、阻焊劑、助焊劑或焊膏之圖案形成、對液晶顯示器用基板之框狀密封材料之圖案形成、對電漿顯示器用基板之介電層、像素間隔壁或電極配線及螢光材料之圖案形成等各種圖案形成,且上述網孔掩膜之大小、即網孔之面積或圖案形成用掩膜印版架之尺寸及張力網(tension mesh)之寬度等根據其用途而設計。
為經由圖案形成用掩膜,將圖案形成於被圖案形成物,而大致分為以下步驟:將黏性圖案形成用材料(漿料)填充至形成於圖案形成用掩膜之開口圖案部;及將填充至形成於圖案形成用掩膜之開口圖案部的黏性圖案形成用材料(漿料)自圖案形成用掩膜轉印至被圖案形成物。
網版掩膜之圖案形成法係一般使用以將黏性圖案形成用材料(漿料)塗佈至圖案形成用掩膜上為目的之刮漿刀、或以對形成於圖案形成用掩膜之開口圖案部內填充黏性圖案形成用材料(漿料)為目的之刮漿板。
另一方面,作為黏性圖案形成用材料(膏狀焊料)對圖案形成用掩膜之填充方法,日本專利特開2000-62138號公報(專利文獻1)中記載有使用加壓設備取代一般之網版掩膜之圖案形成法中使用之刮漿刀或刮漿板之方法。又,作為黏性圖案形成用材料(漿料)對圖案形成用掩膜之填充方法,日本專利特開平11-268236號公報(專利文獻2)中記載有使用強制加壓用噴出機構部之方法。以下,將該等先前例記作加壓噴出設備。
根據該等先前例,記載有可高精度地控制填充壓力,從而可自噴出口以適當之填充壓對圖案形成用掩膜之開口部進行填充,並且不易受漿料黏度或黏彈性等物性影響之情形。進而,由於漿料存在於噴出機構部密閉結構內,故而,可防止圖案形成時漿料物性之變化(因漿料放置於圖案形成用掩膜上時之溶劑蒸發等導致之黏度上升、乾燥 固形物混入),從而可防止空氣或塵埃捲入漿料中。
又,作為太陽電池之圖案形成方法,日本專利特開2011-152487號公報(專利文獻3)中記載有不使用圖案形成用掩膜而自噴嘴線狀地供給材料之方法。
根據該先前例,例如於形成與匯流排電極交叉之指狀電極時,可將其圖案形成為厚膜(高縱橫),並且可抑制該交叉部之表面成為凹凸。
太陽電池單元中使用之被圖案形成物係利用線鋸自矽晶錠中切取而成,但厚度不均或平面度不均勻。又,太陽電池單元中使用之被圖案形成物具有為使發光效率提昇而使厚度變薄之傾向,且形成有翹曲或起伏。因此,難以遍及整面地均勻接觸圖案形成用掩膜。
先前之網版印刷法係必需對刮漿板施加印壓,使圖案形成用掩膜整面地接觸。因此,於利用刮漿板在圖案形成用掩膜上刮劃時,於太陽電池單元中使用之被圖案形成物之邊緣,產生圖案形成用掩膜破損之不良情況。當太陽電池單元中使用之被圖案形成物之厚度均勻時,可藉由將同一厚度之基材配置於被圖案形成物之周邊,而消除階差,防止圖案形成用掩膜之破損。當被圖案形成物之厚度不均勻時,因被圖案形成物與上述基材之厚度差異,而於圖案形成中產生不良情況。
作為避免上述問題之設備,日本專利特開2003-25706號公報(專利文獻4)中記載有考慮於圖案形成用掩膜與被圖案形成物為非接觸之狀態下形成圖案之方法。
根據該先前例,表示如下情形:利用刮漿刀將油墨填充至圖案形成用掩膜之開口部內,並自圖案形成用掩膜,在被圖案形成物方向上利用高壓氣體噴附噴嘴,使掩膜不接觸於基板地形成圖案。
且說,伴隨近年之表面安裝零件之小型化,印刷配線板之焊墊之面積不斷地減小,隨之,圖案形成用掩膜之開口部之面積亦變小。
如上述般,對於開口面積較小之開口部,先前之網版掩膜之圖案形成法係將漿料擠入至圖案形成用掩膜之開口部之力不足,故而,印刷配線板之焊墊與開口部內之漿料之接著性變得不充分,其結果,存在如下情形:漿料殘留於圖案形成用掩膜之開口部,產生無法將漿料圖案形成(轉印)於印刷配線板之焊墊、或圖案形成之漿料量不足之類之不良情況。
一般而言,漿料係因受到剪切(剪力)而流動性變佳,故而藉由滾動而黏度降低,流動性提昇。
然而,於使用如專利文獻1及2所記載之加壓噴出設備之方法中,保持於密閉加壓容器內之漿料係流動較少,且未受到剪切(剪力)。因此,存在黏度提昇損及流動性之可能性。若流動性較差,則漿料對圖案形成用掩膜之填充性受損,從而存在產生圖案形成用掩膜內之漿料量不足之類之不良情況的情形。
先前技術之課題亦在於:於使用刮漿板或加壓噴出設備進行圖案形成之同時,藉由使漿料自刮漿板或加壓噴出設備之噴出部前端之脫模性提昇,而使漿料之滾動性提昇,從而使圖案形成性(填充性、轉印性)提昇。
進而,先前技術之課題亦在於:於使用刮漿板,將漿料圖案形成時,漿料沿著與圖案形成用掩膜為相反側之刮漿板側面逐漸上升,故漿料對圖案形成用掩膜之填充不足。
本發明所欲解決之課題之一在於發現兼具可解決上述課題之特點的漿料對圖案形成用掩膜之填充方法。
又,漿料係藉由刮漿板或加壓噴出設備之噴出部前端而填充至形成於圖案形成用掩膜之開口圖案。因此,刮漿板或加壓噴出設備之 噴出部前端之形狀將左右對於圖案形成用掩膜之漿料填充性,從而將可使填充性較先前之刮漿板或加壓噴出設備之噴出部前端提昇之噴出機構部前端之結構及表面狀態作為課題。尤其,由於漿料所受之力之方向因噴出機構部前端與被圖案形成物之圖案形成面之攻角而變化,故而,將可自大致垂直方向將漿料填充至形成於圖案形成用掩膜之開口圖案作為課題。
另一方面,於一般之網版掩膜之圖案形成法中,因刮漿板或加壓噴出設備之噴出部受到印壓之荷重,故前端部變形。胺基甲酸酯製之平刮漿板整體地產生彎折,因此,刮漿板前端之攻角變得極小,且該攻角因被圖案形成物之階差而變動。若攻角變動,則對圖案形成用掩膜之開口部之填充性變化。因此,將藉由開發漿料噴出機構部前端之結構,而減小漿料對圖案形成用掩膜之填充性不均作為課題。
存在根據圖案形成對象物而將金屬掩膜、網孔掩膜等分開用於圖案形成用掩膜之情況。將製成可應對任何一種圖案形成用掩膜之噴出機構部作為課題。
又,伴隨圖案形成物之微細化,形成於圖案形成用掩膜之開口部之大小不斷地變小,從而存在漿料對於被圖案形成物之轉印厚度因該開口部之大小而減少之擔憂。作為圖案形成用掩膜,將於圖案形成後儘可能地減少附著地殘留於圖案形成用掩膜內之開口圖案部之網孔及乳劑的漿料,使漿料以需求量穩定地轉印至被圖案形成物作為課題。
進而,使用之漿料根據圖案形成對象物而不同。漿料係混合有固形物成分與液體成分之高黏性物質,且課題在於,製成可相應於目的,使用該固形物成分將焊料組成之粒子、銀粒子、磷片狀銀粒子、以鎳為主成分之粒子、由金屬被覆之樹脂粒子、陶瓷粒子、玻璃粒子中之至少1種材料作為主成分之漿料的噴出機構部。
為了以被圖案形成物與圖案形成用掩膜不接觸之狀態形成圖案,而必需自圖案形成用掩膜之非圖案形成物之相反方向,利用減壓於被圖案形成物與圖案形成用掩膜間設置間隙。
專利文獻4記載之方法係若對圖案形成掩膜噴附高壓空氣,則圖案形成掩膜彎曲,故認為必需以避免與基板接觸之方式,較大地獲取圖案形成用掩膜與基板之間隙。又,於噴附高壓空氣時,存在油墨飛散之可能性。進而,若開口部之圖案寬度不同,則存在高壓空氣之噴附壓產生變動之可能性。
為保持被圖案形成物與圖案形成用掩膜不接觸之狀態,而必需控制噴出機構前端之高度。課題在於:預先計測被圖案形成物之厚度不均,將噴出機構前端之高度設定為較最厚處略高之位置,確實地避免接觸於被圖案形成物。
本發明係鑒於上述先前技術之課題而完成者,提供一種無論圖案形成用掩膜之開口部之開口面積之大小如何,均可高精度且穩定地供給漿料進行圖案形成的圖案形成裝置。
本發明係解決上述先前技術之課題者,且將以下揭示之發明中之具有代表性者之概要簡單地說明如下。
噴出機構部對圖案形成裝置之安裝係實質性垂直。
於使用噴出機構部將漿料自特定位置上具有開口部之圖案形成用掩膜轉印至固定於載置台之被圖案形成物之特定位置的圖案形成裝置中,不僅可利用均勻加壓方式進行漿料對圖案形成用掩膜之填充,而且可利用噴出機構部前端之圓弧狀之凹形狀進行漿料對圖案形成用掩膜之填充。又,可藉由具有圓弧狀之凹形狀之前端部對噴出機構本體之安裝角度,而改變噴出機構部與上述被圖案形成物之圖案形成面之攻角。
藉此,於噴出機構部前端之圓弧狀之凹形狀部內將漿料封入,且噴出機構部於一面使圖案形成用掩膜之噴出機構部密接一面在驅動方向上滑動之步驟中,可使漿料沿著噴出機構部前端之圓弧狀之凹形狀滾動。
進而,藉由至少包括圓弧狀之凹形狀部的漿料所接觸之噴出機構部前端部之表面具有撥液性,而減小漿料與噴出機構部表面之摩擦力,從而滾動性提昇。若滾動性提昇,則剪切速度變大,漿料之黏度降低,漿料變得進而更容易流動。
此處,作為將撥液性定量化之方法,使用將液滴滴落至基材表面後液滴外周部與基材接觸之點之液滴之角度(接觸角)。若接觸角較小,則表示液滴於基材表面濕潤擴散之狀態,相反地,若接觸角較大,則表示液滴於基材表面隆起之形狀,液滴進行排斥之狀態。
噴出機構部表面之撥液性必需以漿料中所含之溶劑進行評價。使漿料中所含之溶劑滴落至噴出機構部表面,於該接觸角小於45度之情形時,沿著噴出機構部之表面,漿料隆起,進行滾動之速度降低。若接觸角為45度以上,則噴出機構部表面之撥液性提昇,漿料不易於噴出機構部表面濕潤擴散,漿料之滾動性提昇。接觸角係愈大愈為良好。
作為具有撥液性之膜,溶解於漿料中所含之溶劑中者欠佳。作為對於漿料中所含之溶劑具有阻力且具有撥液性之材料,可列舉SiO2、氟樹脂、烴、含氟烴。
若為使攻角變小,而使噴出機構部之安裝角度變小,則施加印壓之噴出機構部噴頭之外殼、與噴出機構部前端和圖案形成用掩膜相接之部位產生相對之位置偏移,從而印壓無法有效施加至噴出機構部前端部。即,若力點產生相對位置偏移,則轉動力矩進行作用,於該情形時,愈使印壓升高,於噴出機構部前端愈成為與印壓為反方向之 力。
因此,較理想為,對噴出機構部噴頭施加印壓之方向與噴出機構部前端部和圖案形成用掩膜之接觸點為同一方向。
具有如下特徵,即,於噴出機構部前端圓弧狀之凹形狀之一者接觸於圖案形成用掩膜之狀態下,噴出機構部前端之圓弧狀之凹形狀之另一者與圖案形成用掩膜之間隙為使用之漿料之平均粒徑之10倍以上。所謂噴出機構部前端之圓弧狀之凹形狀之另一者係指噴出機構部前端之加工成圓弧狀之凹形狀中未接觸於圖案形成用掩膜之前端部。
該前端部與圖案形成用掩膜之間隙係與使用之漿料中所含之固形物之粒子之大小相關。若噴出機構部接觸於圖案形成用掩膜,則存在將漿料不僅填充至圖案形成用掩膜之開口部,而且噴出至圖案形成用掩膜之被圖案形成物側之可能性。其後,由於原本有助於圖案形成之噴出機構部之前端到達圖案形成用掩膜之開口部,故而造成進行2次圖案形成之狀況。
與漿料對圖案形成用掩膜之開口圖案部之填充同樣地,開口圖案部必需相對於漿料中之固形物成分之粒徑為至少10倍以上之大小。藉此,於開口圖案部較小之情形時,將妨礙漿料之流動性,於開口圖案部產生漿料中之粒子所致之堵塞,從而無法使漿料良好地透過。因此,噴出機構部與圖案形成用掩膜之間隙必需至少以使用之漿料之平均粒徑之10倍以上隔開間隙。
另一方面,噴出機構部前端部分與圖案形成用掩膜之間隙愈小,對漿料施加之力愈大,從而對圖案形成用掩膜之開口圖案部之填充性提昇。
可藉由以如上方式,將與圖案形成用掩膜接觸之噴出機構部前端部分加工成特殊形狀,而具有將漿料於圖案形成用掩膜上塗佈特定量之厚度之功能、使漿料滾動之功能、及將漿料填充至圖案形成用掩 膜之開口部之功能。
此處,特徵在於使用之噴出機構部之材質係以胺基甲酸酯為主成分之樹脂,且其硬度為80度以上。若硬度較低,則即便使用抑制噴出機構部之變形之支撐體進行支持,噴出機構部前端亦因圖案形成時之印壓而變形,使得噴出機構部與圖案形成面之攻角變得不穩定。
又,於太陽電池用單元之表面,形成有稱為紋理之凹凸,且於該凹凸之上將透明導電膜、透明絕緣層等成膜,且為實現透明導電膜、透明絕緣層等薄膜或紋理之保護,而要求噴出機構部前端之柔軟性及圖案形成掩膜之乳劑之柔軟性。
因此,為使噴出機構部兼具形狀保持性與柔軟性,而於噴出機構部之中心部分使用芯材。芯材可為具有導電性者,尤其包含不鏽鋼之材料較為良好。芯材可用作用以藉由電漿處理而形成撥液性之膜的電極。
圖案形成掩膜之乳劑係為形成高精度之開口部圖案,乳劑硬度高者較為良好。具有柔軟性之乳劑係解像度較差,難以形成高精度之開口部圖案。
於太陽電池用單元之表面形成有稱為紋理之凹凸,若圖案形成掩膜之乳劑硬度較高,則圖案形成時之乳劑之變形較少,於太陽電池用單元之表面之稱為紋理之凹凸與圖案形成掩膜之間形成空隙,從而成為圖案形成用漿料因毛細管現象而滲透之原因。解像度良好且乳劑硬度較高之乳劑係加壓時之厚度方向之變形量為20%以下,故而,於圖案形成時乳劑無法充分變形。圖案形成用漿料之滲出將圖案形成寬度擴大,從而成為朝向太陽電池用單元之表面的受光面積低下、即發電效率低下之原因。
因此,必需使太陽電池用單元之表面之稱為紋理之凹凸與圖案形成掩膜之乳劑之密接性提昇。為使太陽電池用單元之表面之稱為紋 理之凹凸與圖案形成掩膜之乳劑之密接性提昇,而必需使圖案形成掩膜之乳劑成為柔軟性較高但解像度較差者。
因此,作為圖案形成掩膜之乳劑,可藉由設為用以形成高精度之開口部圖案之乳劑硬度較高之乳劑、與具有柔軟性以將太陽電池用單元之表面之稱為紋理之凹凸與圖案形成掩膜之乳劑之密接性提昇之乳劑的積層結構,而製成兼具解像性與密接性之圖案形成掩膜。
但,作為用於圖案形成掩膜之乳劑,開口圖案之解像性較為重要,因此,具有柔軟性之乳劑之厚度可設為最低要求限度。具有柔軟性之乳劑較佳為加壓時之變形量於厚度方向上為40%~60%左右。太陽電池用單元之表面之稱為紋理之凹凸為5μm左右,故較理想為設為其2倍左右之厚度。
可認為若於圖案形成後存在附著地殘留於在圖案形成用掩膜開口部露出之網孔及乳劑之壁面的漿料,則轉印至被圖案形成物之漿料之量將變得不穩定。因此,作為解決該問題之方法,對認為漿料將附著之在圖案形成用掩膜開口部露出之網孔及乳劑之壁面、以及被圖案形成物側之乳劑面賦予撥液性較為有效。對被圖案形成物側之乳劑面賦予撥液性之原因在於,必需防止形成於被圖案形成物之圖案形成物之滲透。
又,裝載於本發明之圖案形成裝置之噴出機構部可使用以包括具有特定開口部之金屬板為特徵之圖案形成用掩膜(金屬掩膜)作為圖案形成用掩膜,進而,可使用以於該金屬板之被圖案形成物面側具有有機物層為特徵之圖案形成用掩膜。
進而,裝載於本發明之圖案形成裝置之噴出機構部可使用以圖案形成區域至少包括金屬網及包含有機物之乳劑且於乳劑中具有特定之開口部為特徵的圖案形成用掩膜(網孔掩膜)作為圖案形成用掩膜。於使用金屬網作為圖案形成用掩膜之情形時,由於利用包含有機物且 具有柔軟性之乳劑形成開口部圖案,故而,可藉由乳劑而使金屬網自被圖案形成物浮起,減小噴出機構部對被圖案形成物表面之損害,並且可形成穩定之圖案形成膜厚。
又,作為此處使用之圖案形成用掩膜,必需將漿料有效地轉印至被圖案形成物,且可與上述噴出機構部同樣地賦予撥液性。填充至圖案形成用掩膜之開口圖案部之漿料不具有流動性,故成為高黏度,從而對圖案形成用掩膜之開口圖案部之黏著性提昇。因此,若對圖案形成用掩膜之開口圖案部賦予撥液性,則可減少填充至圖案形成用掩膜之開口圖案部之漿料殘留於圖案形成用掩膜之開口圖案部之情況,從而提昇轉印量。
即,於使用金屬掩膜之情形時,由於必需於圖案形成後自金屬掩膜之開口部有效地轉印漿料,並且防止形成於被圖案形成物之圖案形成物之滲透,故而於形成有開口圖案之孔壁面及被圖案形成物側之面形成撥液性之膜較為有效。亦可亦對噴出機構部相接之面賦予撥液性。
又,於使用網孔掩膜之情形時,可認為若於圖案形成後,存在附著地殘留於在圖案形成用掩膜開口部露出之網孔及乳劑之壁面的漿料,則轉印至被圖案形成物之漿料之量變得不穩定。因此,作為解決該問題之方法,對認為漿料將附著之在圖案形成用掩膜開口部露出之網孔及乳劑之壁面、以及被圖案形成物側之乳劑面賦予撥液性較為有效。對被圖案形成物側之乳劑面賦予撥液性之原因在於,必需防止形成於被圖案形成物之圖案形成物之滲透。可亦對噴出機構部相接之面賦予撥液性。
即,本發明之圖案形成裝置係使用噴出機構部,將漿料自特定位置上具有開口部之圖案形成用掩膜轉印至固定於載置台之被圖案形成物之特定位置者,且為可高精度且穩定地圖案形成微細圖案,且實 現亦可確實地將漿料填充至微細之通孔之內部的圖案形成,而將噴出機構部前端與圖案形成用掩膜接觸之角部形成為凹形狀,利用具有撥液性之膜被覆包括凹形狀部之噴出機構部之前端部分之表面,於將漿料填充、轉印至具有所需之圖案開口部之圖案形成用掩膜時,於由具有撥液性之膜被覆之噴出機構部前端之凹形狀部與圖案形成用掩膜所形成之區域之內部促進漿料之滾動,藉此,可高精度地圖案形成微細圖案,且促進漿料對微細之通孔之填充性。
又,本發明之圖案形成裝置包括:掩膜保持部,其保持圖案形成用之掩膜;載置台部,其載置要進行圖案形成之試樣,使試樣上下移動而對由掩膜保持部保持之掩膜接近、後退;漿料噴出部,其包括經由掩膜於載置在載置台部之試樣上形成漿料之圖案的噴出機構;及噴出機構驅動部,其使該漿料噴出部之噴出機構沿著掩膜往返移動;且漿料噴出設備具備1對噴出機構,該1對噴出機構係對向安裝,於該對向安裝之1對噴出機構中之有助於圖案形成之側之噴出機構上,於與將該1對噴出機構抵住掩膜時與掩膜接觸之位置相比在相對於圖案形成時之移動方向更為前方形成有凹部;該凹部以凹部之與接觸於掩膜之側之端部為相反側之端部突出於掩膜側且與掩膜之間隔開間隙之方式形成;進而,漿料噴出設備具備對1對噴出機構之間供給漿料之漿料供給機構。
又,本發明之圖案形成方法係使要進行圖案形成之試樣對圖案形成用之掩膜密接或接近;於將1對噴出機構抵住掩膜之狀態下,一面將漿料加壓並供給至該1對噴出機構之間之掩膜上,一面使該1對噴出機構相對於掩膜在一方向上移動;藉由於1對噴出機構向一方向之移動結束之狀態下,將試樣自掩膜剝離,而將形成於網版之圖案轉印至試樣而於試樣上形成漿料之圖案;且藉由一面將1對噴出機構抵住塗佈有漿料之掩膜,一面使該1對噴出機構在一方向上移動,而一面 將供給之漿料積存於由1對噴出機構中向一方向移動時之後方側之噴出機構抵住掩膜之面上形成的凹部與掩膜形成之空間,一面將形成於網版之圖案轉印至試樣上而形成漿料之圖案。
作為使用裝載於本發明之圖案形成裝置之噴出機構部的圖案形成用掩膜,並不限定於此處說明之金屬掩膜、網孔掩膜等。
本發明係藉由圖案形成法圖案而形成圖案之方法,例如於對於電子器件、太陽電池用單元表面之電極配線之圖案形成、對於印刷配線基板之電極配線之圖案形成、對於液晶顯示器用基板之框狀密封材料之圖案形成、對於電漿顯示器用基板之介電層、像素間隔壁或電極配線及螢光材料之填充圖案形成、對於背面接觸(back contact)型太陽電池用單元貫通孔內之導體材料之填充圖案形成、對於半導體凹部開口部內之絕緣性材料之填充圖案形成、對於半導體焊墊上之高縱橫導電性柱體圖案形成、對於半導體表面之絕緣層圖案形成、再配線圖案形成等各種領域之圖案形成中,可進行先前技術所無法實現之微細圖案或對於高縱橫開口部之填充等之圖案形成。
為追蹤被圖案形成物之厚度不均等造成的凹凸,形成圖案,而必需一面將被圖案形成物與圖案形成用掩膜保持為非接觸之狀態,一面將漿料自圖案形成用掩膜之開口部轉印至被圖案形成物。又,若可使被圖案形成物與圖案形成用掩膜非接觸,則可減小被圖案形成物之邊緣部與圖案形成用掩膜接觸時產生之圖案形成用掩膜之損害,因此,可謀求圖案形成用掩膜之超壽命化。
因此,必需賦予用以自圖案形成用掩膜之與被圖案形成物相反方向利用減壓,於被圖案形成物與圖案形成用掩膜間設置間隙之吸附機構。當於被圖案形成物與圖案形成用掩膜未接觸之狀態下形成圖案時,存在由噴出機構之漿料噴出力擠壓圖案形成掩膜,而使圖案形成掩膜之下側面接近從而接觸於被圖案形成物之擔憂。因此,藉由於噴 出機構之行程方向之前後設置吸附機構,而防止圖案形成掩膜接觸於被圖案形成物。
於使被圖案形成物與圖案形成用掩膜接觸,形成圖案之情形時,必需對噴出機構施加印壓,使被圖案形成物與圖案形成用掩膜密接。為保持被圖案形成物與圖案形成用掩膜不接觸之狀態,而必需控制噴出機構前端之高度。預先計測被圖案形成物之厚度不均,將噴出機構前端之高度設定為較最厚處略高之位置,確實地偵測設定未接觸於被圖案形成物之狀態較為重要。將該噴出機構前端之高度控制設備稱為下降止擋器。又,可藉由於相較噴出機構前端之高度略高之位置設置吸附機構,而更確實地設置圖案形成掩膜與被圖案形成物之間隙。
因此,圖案形成裝置包括:載置台設備,其載置要進行圖案形成之試樣,且使該被圖案形成物上下地移動;掩膜保持設備,其將圖案形成用之掩膜保持為固定之高度;漿料噴出設備,其包括經由上述掩膜,將漿料之圖案形成於載置在上述載置台設備之被圖案形成物的噴出機構;及噴出機構驅動設備,其使該漿料噴出設備之噴出機構沿著上述掩膜往返移動;且該圖案形成裝置包括在用以形成圖案之上述掩膜與被圖案形成物之間設置間隙之機構設備、及供給形成圖案之被圖案形成物之機構設備。在上述掩膜與被圖案形成物之間設置間隙之機構設備係配設於將形成圖案之該漿料噴出的噴出機構之驅動方向之前後。此處,將形成圖案之該漿料噴出之噴出機構與在上述掩膜與被圖案形成物之間設置間隙之機構可分別獨立地配設,亦可作為一體物而配設。
根據裝載有本發明之噴出機構之圖案形成裝置,無論圖案形成用掩膜之開口部之開口面積之大小如何,均可高精度且穩定地將漿料形成圖案。
又,可藉由設為裝載有噴出機構及吸附機構之非接觸之圖案形成裝置,而不僅獲得上述效果,而且因上述掩膜未接觸於被圖案形成物,而可降低破損及乳劑磨耗,從而可實現生產率提昇及上述掩膜之長壽命化。
根據如隨附圖式所說明之對本發明之較佳實施例之以下更詳細之描述,本發明之此等特徵及優點將顯而易見。
1、1001‧‧‧噴出機構部
2、1002‧‧‧漿料加壓機構
3、1003‧‧‧漿料導入路
4、1004‧‧‧漿料儲存槽
5、1011‧‧‧圖案形成用掩膜表面
6、1006‧‧‧被圖案形成物
8、8L、8R、1008‧‧‧凹形狀部
9、46、461、463、964、1009‧‧‧漿料
10‧‧‧漿料接觸面
10L‧‧‧漿料初期接觸面
11、60A、60B、90、1011、1200‧‧‧圖案形成用掩膜
12‧‧‧圖案開口部
13‧‧‧阻焊劑
14‧‧‧電極焊墊
15、1015‧‧‧噴出機構部噴頭
16‧‧‧噴出機構部固定夾具
21、1021‧‧‧控制部
22、1022‧‧‧印版架
23、1023‧‧‧被圖案形成物支撐載置 台部
24、1024‧‧‧缸
25、1025‧‧‧支撐構件
26、1026‧‧‧軸承部
27、1027‧‧‧驅動軸
28、1028‧‧‧導軸
29、1029‧‧‧固定板
30、1030‧‧‧馬達
31、1031‧‧‧缸驅動部
32、1032‧‧‧驅動部
33、1033‧‧‧載置台驅動部
34、1034‧‧‧夾盤驅動部
45‧‧‧刮漿刀
47‧‧‧刮漿板
50‧‧‧金屬網掩膜
51、61A、61B、91、1201、1061‧‧‧乳劑
52、62A、62B、92、1202、1062‧‧‧金屬網
55‧‧‧金屬網掩膜之表面
61C、62C、1123、1063、1412‧‧‧烴膜
80‧‧‧太陽電池單元
81‧‧‧基板
81L、81R、82L、82R‧‧‧角部
82‧‧‧匯流排電極配線
83‧‧‧柵極電極配線
93‧‧‧貫通孔
94‧‧‧紋理保護膜
96‧‧‧空洞(模穴)
99‧‧‧漿料流路
100‧‧‧圖案形成裝置
101、101L、101L'、101R、101R'、1101‧‧‧噴出部
102、102L、1121、1411‧‧‧聚胺基甲酸酯樹脂
103‧‧‧撥液性之膜
103L、103R、1203‧‧‧類鑽碳膜
104‧‧‧芯材
110、1110‧‧‧圖案形成用掩膜部
111、1111‧‧‧支撐構件
120、1120‧‧‧噴出機構單元
130、1130‧‧‧噴出機構單元驅動機構部
200‧‧‧圖案形成方向
201、202、203、204、501、502、1301‧‧‧箭線
231、1231‧‧‧載置台
232、1232‧‧‧夾盤部
233、1233‧‧‧上下驅動部
412、811、911、1042‧‧‧紋理
462、1462‧‧‧漿料圖案
542、543‧‧‧圖案開口部
610、846‧‧‧圖案
643A、643B、956、1242、1243‧‧‧開口部
942、943‧‧‧開口圖案
955、957‧‧‧金屬掩膜
958‧‧‧緩衝材料
965‧‧‧電極配線
1000‧‧‧非接觸圖案形成裝置
1012‧‧‧開口圖案部
1041‧‧‧太陽電池單元用晶圓
1122‧‧‧不鏽鋼製增強材
1124‧‧‧固定構件
1140‧‧‧吸附機構單元
1210‧‧‧虛設乳劑
1401‧‧‧吸附機構部
1402‧‧‧吸附用減壓機構
1403‧‧‧減壓導入路
1404‧‧‧空氣吸引機構
1413‧‧‧孔部
1416‧‧‧吸附機構部吸頭
G‧‧‧間隙
圖1係表示裝載本發明之實施例1之噴出機構部的圖案形成裝置之概略構成之方塊圖。
圖2係利用裝載本發明之實施例1之噴出機構部的圖案形成裝置進行圖案形成之處理之流程之流程圖。
圖3A係用以表示本發明之實施例1之噴出機構之概略構成且包括掩膜及被圖案形成物之噴出機構之側視圖。
圖3B係表示本發明之實施例1中之噴出部之製造方法之流程圖。
圖3C係本發明之實施例1中之噴出部之前視圖。
圖3D係本發明之實施例1中之噴出部之側視圖。
圖4A(a)-(e)係對利用本發明之實施例1之噴出機構進行圖案形成時噴出機構部相對於掩膜之移動及噴出機構部前端部分之漿料流動狀態進行說明之圖。
圖4B係對利用本發明之實施例1之噴出機構進行圖案形成時噴出機構部前端部分之漿料流動狀態進行說明之圖。
圖5(a)-(d)係本發明之實施例1中用於評價實驗之各種噴出機構部前端形狀之概略圖。
圖6A係自本發明之實施例1中之圖案形成用掩膜之被圖案形成物側觀察所得之局部放大之平面概要圖。
圖6B係圖6A之圖案形成用掩膜之7A-X-7A-X'剖面圖。
圖6C係圖6A之圖案形成用掩膜之7A-Y-7A-Y'剖面圖。
圖7A係於本發明之實施例1中,用以對圖6C所示之圖案形成用掩膜之7A-Y-7A-Y'剖面之部分之圖案形成狀況進行說明且包括掩膜及被圖案形成物的噴出機構之側視圖。
圖7B係於本發明之實施例1中,對藉由圖6C所示之圖案形成用掩膜之7A-Y-7A-Y'剖面之部分而形成圖案之狀況進行說明的掩膜及被圖案形成物之側視圖。
圖8係表示形成於本發明之實施例2中研究之太陽電池單元表面的電極配線概要之太陽電池單元表面之平面圖。
圖9A係將形成有轉印至本發明之實施例2中之太陽電池單元表面之圖案的掩膜之一部分放大所得之掩膜之平面圖。
圖9B係圖7A之圖案形成用掩膜之9A-X-9A-X'剖面圖。
圖9C係圖7A之圖案形成用掩膜之9A-Y-9A-Y'剖面圖。
圖10(a)-(c)係對本發明之實施例2之比較例中所示之柵極電極配線之圖案形成狀況進行說明之製程概要圖。
圖11(a)-(c)係對本發明之實施例2之比較例中所示之匯流排電極配線之圖案形成狀況進行說明之製程概要圖。
圖12A係自被圖案形成物側觀察用以將電極配線圖案形成於本發明之實施例2中之太陽電池單元表面的圖案形成用掩膜所得之局部放大之平面圖。
圖12B係圖12A之圖案形成用掩膜之12A-X-12A-X'剖面圖。
圖12C係圖12A之圖案形成用掩膜之12A-Y-12A-Y'剖面圖。
圖13(a)、(b)係說明本發明之實施例2所示之柵極電極配線之圖案形成狀況之製程概要圖。
圖14(a)、(b)係說明本發明之實施例2所示之匯流排電極配線之圖案形成狀況之製程概要圖。
圖15A係表示形成於本發明之實施例3中之背面接觸型太陽電池單元表面的電極配線概要之背面接觸型太陽電池單元表面之平面圖。
圖15B係本發明之實施例3中之背面接觸型太陽電池單元之剖面圖。
圖16(a)-(d)係說明本發明之實施例3之比較例所示之漿料對於貫通孔之填充狀況之製程概要圖。
圖17(a)-(c)係說明本發明之實施例3中之漿料對於貫通孔之填充狀況之製程概要圖。
圖18係本發明之實施例4中之圖案形成用掩膜之局部放大剖面圖。
圖19係本發明之實施例5中之圖案形成用掩膜之局部放大剖面圖。
圖20係表示裝載有本發明之實施例6之噴出機構部及吸附機構之圖案形成裝置之概略構成之方塊圖。
圖21(a)、(b)係表示獨立地配設本發明之實施例6之噴出機構部與吸附機構部之情形時之構成的噴出機構部及吸附機構之正面之剖面圖。
圖22(a)、(b)係表示將本發明之實施例6之噴出機構部與吸附機構部配設為一體物之情形時之構成的噴出機構部及吸附機構之正面之剖面圖。
本發明之圖案形成裝置係使用噴出機構部,將漿料自特定位置上具有開口部之圖案形成用掩膜轉印至固定於載置台之被圖案形成物之特定位置,為可高精度且穩定地圖案形成微細圖案,且實現可確實地將漿料亦填充至微細之通孔之內部的圖案形成,而將噴出機構部前端部分與圖案形成用掩膜接觸之部分形成為凹形狀,利用具有撥液性 之膜被覆於包括該凹形狀部之噴出機構部之前端部分之表面,於使漿料填充至形成有所需之圖案開口部之圖案形成用掩膜,從而轉印至被圖案形成物之特定之位置時,在由具有撥液性之膜被覆之噴出機構部之前端部分之凹形狀部與圖案形成用掩膜所形成之區域之內部促進漿料之滾動,藉此,形成產生將漿料擠壓至圖案形成用掩膜之側之力的區域,從而可高精度地圖案形成微細圖案,且促進漿料對微細之通孔之填充性。
以下,列舉具體之例對本發明進行說明。
於以下實施形態中,為方便起見,而於必要時,分割成複數個部分或實施形態進行說明,但除特別明示之情形以外,該等彼此並非無關聯者,一者處於另一者之一部分或全部之變化例、詳細內容、補充說明等之關係。
又,於以下實施形態中,於提及要素之數等(包括個數、數值、量、範圍等)之情形時,除特別明示之情形及原理上明確地限定為特定數之情形等以外,並不限定於該特定之數,可為特定之數以上或以下。
於用以說明本實施形態之所有圖中具有同一功能者將標註同一符號,且原則上省略其重複之說明。以下,利用圖式對本發明之實施形態詳細地進行說明。
[實施例1]
利用圖1對裝載有實施例1之噴出機構部1之圖案形成裝置100之構成進行說明。圖1係裝載有本實施例1之噴出機構部1之圖案形成裝置100之前視圖。圖1係為簡化而省略噴出機構部1前端之噴出部101、裝置之架台或側壁、支柱、支撐構件等之表示。
圖案形成裝置100係包括圖案形成用掩膜部110、被圖案形成物支撐載置台部23、噴出機構單元120、噴出機構單元驅動機構部130、漿 料加壓機構2、漿料導入路3、漿料儲存槽4及控制部21。
圖案形成用掩膜部110係構成為包括圖案形成用掩膜11,其設置有對應著被圖案形成物(例如印刷配線基板)6之所需之電路圖案所穿設之圖案開口部;平面視圖為矩形狀之印版架22,其利用包圍圖案形成用掩膜11之張力網保持拉緊狀態;及支撐構件111,其支撐該印版架22。被圖案形成物支撐載置台部23包括載置被圖案形成物6之載置台231、將載置於載置台231之被圖案形成物6固定之夾盤部232、上下地驅動載置台231之上下驅動部233。噴出機構單元120包括噴出機構部1、噴出機構部固定夾具16、噴出機構部噴頭15、及缸24。
缸24係固定於支撐構件25,且上下地驅動與缸24連接之噴出機構單元120。又,支撐構件25係受到與驅動軸27卡合之軸承部26支撐。驅動軸27係包括滾珠螺桿,且藉由受到馬達30旋轉驅動,與驅動軸27卡合之軸承部26在圖之左右方向上移動,且噴出機構單元120沿著導軸28於圖之左右方向上移動。驅動軸27及導軸28係由固定板29支撐。
控制部21係控制圖案形成裝置100之各部分之動作。首先,藉由來自控制部21之控制信號來控制驅動缸24之缸驅動部31,藉此將缸24驅動。又,藉由來自控制部21之控制信號,而控制馬達30之驅動部32,使馬達30正反方向地旋轉。進而,藉由來自控制部21之控制信號,而控制驅動被圖案形成物支撐載置台部23之夾盤部232之夾盤驅動部34,使將載置於載置台231之被圖案形成物6固定的夾盤部232進行開閉動作。進而,藉由來自控制部21之控制信號,而控制驅動被圖案形成物支撐載置台部23之上下驅動部233之載置台驅動部33,使載置台231上下地移動。
利用圖2之流程圖,對具有以上構成之圖案形成裝置之動作進行說明。
首先,藉由未圖示之搬送設備,將被圖案形成物6搬送載置於被圖案形成物支撐載置台23上(S201),利用夾盤部232將被圖案形成物6固定地保持於被圖案形成物支撐載置台23上。其次,利用載置台驅動部32驅動上下驅動部233,使載置台231上升(S202),使被圖案形成物6密接於圖案形成用掩膜部110之圖案形成用掩膜11。其次,利用缸驅動部31驅動缸24,使噴出機構部噴頭15下降(S203),使噴出機構部1前端之噴出部101(參照圖3A)密接於圖案形成掩膜11(S204)。此時,噴出機構單元120位於圖1之左端之部分。
其次,於該狀態下,藉由未圖示之漿料供給設備而加壓、供給噴出機構部1內之漿料(S205)。藉由一面加壓地供給漿料,一面控制驅動部32而驅動馬達30,使由滾珠螺桿構成之驅動軸27旋轉,而將噴出機構單元120及安裝於其前端之噴出機構部1於抵住圖案形成用掩膜11之狀態下,沿著圖案形成用掩膜11自圖1之左側朝向右側移動,藉此將由漿料形成的圖案形成用掩膜11之圖案形成於被圖案形成物6上(S206)。噴出機構部1移動特定距離後,驅動部32停止馬達30之驅動,從而使噴出機構部1之移動停止。
其次,利用缸驅動部31驅動缸24,使噴出機構部噴頭15L上升(S207),將噴出機構部1自圖案形成用掩膜11撤離。其次,利用載置台驅動部33控制上下驅動部233,使載置台231下降(S208),將由夾盤部232保持之被圖案形成物6自圖案形成用掩膜11剝離。載置台231到達下降端後,上下驅動部233對載置台231之加工停止,控制夾盤驅動部34,將保持被圖案形成物6之夾盤部232釋放,藉由未圖示之操作設備而將被圖案形成物6自載置台231卸除(S209)。判定該卸除之被圖案形成物是否為所要處理之最後一個被圖案形成物(S210),若為最後一個被圖案形成物之情形(是),則結束處理。
另一方面,於存在接著要處理之基板之情形時(否),再次執行自 S201起之處理流程。惟於該情形時,於S203中使噴出機構部噴頭15下降,於S204、S206、S207中進行與噴出機構部1相同之處理。又,使密接於圖案形成用掩膜11之噴出機構部1自圖1之右側向左側移動,進行圖案形成。
又,於要處理之被圖案形成物之應形成圖案之部分之面積大於可由噴出機構部1之1次動作形成圖案之面積時,於S209中,進行以下操作而取代自載置台231取出被圖案形成物。即,利用未圖示之載置台移動機構使載置台213在與圖1之圖紙垂直之方向(X方向)上移動特定距離。其次,執行S202至S208之動作。重複執行該處理,直至圖案形成於被圖案形成物之應形成圖案之部分之整面。
利用圖3A對實施例1之噴出機構部1前端之噴出部101之構成進行說明。圖3A係模擬利用本實施例1之噴出機構部1前端之噴出部101形成圖案之狀況之剖面圖。於圖3A中為簡化起見,而省略將噴出機構部1固定於圖案形成裝置之噴出機構部固定夾具16或噴出機構部噴頭15等之標記。
噴出機構部1前端之噴出部101包含聚胺基甲酸酯樹脂102,且於其表面之一部分(主要為與漿料接觸之部分)形成有撥液性之膜103。又,於噴出機構部1前端之噴出部101形成有圓弧狀之凹形狀部8。於進行圖案形成時,賦予印壓,以使圖案形成用掩膜11與噴出機構部1前端之噴出部101密接。於如上所述噴出部101抵住圖案形成用掩膜表面5之狀態下,藉由漿料加壓機構2,而將漿料儲存槽4內之漿料9於受到加壓之狀態下,自漿料導入路3通過形成於噴出機構部1之漿料流路99,供給至噴出機構部1前端之1對噴出部101間。可藉由於此種狀態下,使噴出機構單元120沿著導軸28於圖案形成方向200上進行動作(移動、掃描),而將漿料9填充至圖案形成用掩膜11之開口圖案部12,從而將圖案形成於被圖案形成物6。
於本實施例中,在噴出機構部1安裝有左右1對噴出部101,故而,僅使噴出機構部1在箭線200之方向或箭線200之相反方向上移動1次,便可將供給至左右1對噴出部101間之漿料9塗佈於圖案形成用掩膜表面5,利用任一噴出部101將漿料9填充至圖案形成用掩膜11之開口圖案部12,於被圖案形成物6上形成圖案。即,於使噴出機構部1在箭線200之方向上移動時,可利用圖3A之左側之噴出部101將漿料9填充至圖案形成用掩膜11之開口圖案部12,又,於使噴出機構部1在與箭線200相反之方向上移動時,可利用圖3A之右側之噴出部101將漿料9填充至圖案形成用掩膜11之開口圖案部12,從而於被圖案形成物6上形成圖案。
基於圖3B之流程圖,對本實施例1中之噴出機構部1之前端之噴出部101之製造方法之一例進行說明。
首先,作為前步驟,製作作為噴出機構部1前端之噴出部101之基礎的結構物。
使用加工成特定尺寸之模具,使配置有芯材104(參照圖3C或圖3D)之作為聚胺基甲酸酯樹脂102之原料的溶液流入至模具。以適當之溫度分佈加熱,使聚胺基甲酸酯樹脂102硬化。藉由於溫度下降之階段,自模具取出噴出機構部1,而形成芯材104之周圍形成有聚胺基甲酸酯樹脂102之噴出部101之結構物(S301)。以此方式,形成硬度為80度以上之聚胺基甲酸酯樹脂102。
其次,以使噴出部101之前端成為特定形狀(圓弧狀之凹形狀部8)之方式,利用研磨機對聚胺基甲酸酯樹脂102實施加工(S302)。為了備用,對噴出部101之前端之特定形狀(圓弧狀之凹形狀部8)之研磨於噴出部101之兩側形成一對。
其次,對構成噴出部101之聚胺基甲酸酯樹脂102之前端部分之包括經研磨加工之部分之表面,實施形成對於用於印刷之漿料具有撥 液性之材料的撥液處理,但作為其一例,說明形成烴膜之方法。
烴膜係藉由電漿處理而形成。首先,對前步驟中製作之噴出部101進行遮蔽,僅使將包括前端部分之經研磨加工之部分之烴膜成膜之部位露出(S303)。
將電源連接端子(未圖示)安裝於噴出部101之芯材104(參照圖3C或圖3D),且於放入至未圖示之成膜裝置腔室內且導入含碳化合物氣體作為材料氣體之狀態下,經由電源連接端子對噴出部101之芯材104施加高頻電力(S304)。藉此,於成膜裝置之腔室內產生電漿,並藉由電漿CVD(Chemical Vapor Deposition,化學氣相沈積),而於聚胺基甲酸酯樹脂102之未遮蔽而成膜之部位之表面形成類鑽石之烴膜(類鑽碳膜)103。以此方式,於噴出機構部1前端之噴出部101之聚胺基甲酸酯樹脂102之表面,形成作為撥液性之膜103的類鑽碳膜103(S305)。
經由以上步驟,製作於前端部分形成凹形狀部8且於包括凹形狀部8之表面形成有對於用於印刷之漿料具有撥液性之材料的噴出部101。
其次,關於噴出機構單元120之構成,說明若干具體例。
首先,利用圖3A,說明噴出機構單元120之結構之第1例。再者,噴出機構單元120之結構係於以下說明之若干具體例中基本上為相同之結構。噴出機構部1前端之噴出部101經由圖3B中說明之步驟,於胺基甲酸酯樹脂102與圖案形成用掩膜11相接之角,形成有以類鑽碳膜103對表面進行撥水處理後之圓弧狀之凹形狀部8。又,於圖3A中,省略芯材104之表示。
於進行圖案形成時,漿料9經由噴出機構部1內之漿料流路99,接觸於利用形成噴出機構部1之前端之噴出部101的聚胺基甲酸酯樹脂102之類鑽碳膜103進行過撥水處理之漿料接觸面10,將漿料9插入、填充至形成於圖案形成掩膜11之圖案形成用掩膜開口部12。進而,於 由噴出機構部1之前端之圓弧狀之凹形狀部8與圖案形成掩膜11之表面5形成之空間,漿料9進行滾動,從而將漿料9抵住圖案形成掩膜11之表面5之力進行作用,因此,經由形成於圖案形成掩膜11中之圖案形成用掩膜11之圖案開口部12填充漿料9,直至到達被圖案形成物6上之電極焊墊14為止。於被圖案形成物6,利用阻焊劑13將電極焊墊14之特定圖案開口以外覆蓋。
利用圖4A及B,對以下情況詳細地進行說明,即,於形成噴出機構部1之前端之噴出部101的聚胺基甲酸酯樹脂102表面形成有撥液性之膜103之圓弧狀之凹形狀部8中,漿料9滾動,經由圖案形成用掩膜之圖案開口部12到達被圖案形成物6上之電極焊墊14。實際上,經由漿料流路99將經加壓之漿料9填充至噴出機構部1之前端之噴出部101,但為便於說明,而僅表示漿料9之一部分。關於噴出機構部1之前端之噴出部101之左側之狀況,標註下標L進行說明。右側亦相同。
首先,利用圖4A,以(a)至(e)按時間序列進行排列地對以下情況進行示意性說明,即,於使噴出機構部1一面抵住圖案形成掩膜11一面在箭線200之方向上移動時,將漿料9自噴出機構部1之噴出部101L之前端之表面上形成有撥液性之膜103L之圓弧狀之凹形狀部8L,經由形成於圖案形成掩膜11之圖案開口部12,填充至被圖案形成物6上之電極焊墊14上。
(a)係表示噴出機構部1之前端之噴出部101L之表面上形成有撥液性之膜103L之圓弧狀之凹形狀部8L到達形成於圖案形成掩膜11之圖案開口部12之前之狀態。噴出部101L係以如下狀態固定於噴出機構部1,即,於角部81L抵住圖案形成掩膜11之表面5之狀態下,圓弧狀之凹形狀部8L之另一角部82L相對於圖案形成掩膜11之表面5隔開間隙,且角部82L附近之圓弧狀之凹形狀部8L之切線方向於圖4A之狀態下朝向右下方。藉此,形成由圓弧狀之凹形狀部8L與圖案形成掩膜11 之表面5形成之空間係形成內部之間隔大於由角部82L與表面5形成之漿料9之入口(出口)之間隔,且內部增大之空間。
若如(a)所示之噴出部101L之角部81L於抵住圖案形成掩膜11之表面5之狀態下在箭線200之方向上移動,則供給至噴出機構部1之行進方向前表面之漿料9受到噴出機構部1前端之噴出部101L之漿料初期接觸面10L擠壓,而在與噴出機構部1相同之方向上移動。在與噴出機構部1相同之方向上移動之漿料之一部分自噴出部101L之表面上形成有撥液性之膜103L之圓弧狀之凹形狀部8L之前端之突出至圖案形成掩膜11之側的角部82L與圖案形成掩膜11之間之間隙G(參照圖4B)進入至圓弧狀之凹形狀部8L之內側(圖4A及圖B之(甲))。進入至圓弧狀之凹形狀部8L之內側之漿料9碰觸到抵住圖案形成掩膜11之表面5的噴出部101L之角部81L而向上方脫離(圖4A之(乙)、圖4B之(丙))。向上方脫離之漿料9係沿著表面形成有撥液性之膜103之圓弧狀之凹形狀部8L之上表面,自間隙G被擠壓至噴出部101L之漿料初期接觸面10L之側(圖4A(a)之(丙))。
若噴出機構部1在箭線之方向進一步行進,如(b)所示,噴出部101L之圓弧狀之凹形狀部8L之前端之角部82L到達形成於圖案形成掩膜11之圖案開口部12之上方,則將沿著表面形成有撥液性之膜103L之圓弧狀之凹形狀部8L之上表面自間隙G被擠壓至噴出部101L之漿料初期接觸面10L之側的漿料9之一部分擠入至圖案開口部12(圖4A(b)之(丙))。
若噴出機構部1在箭線之方向進一步行進,如(c)所示,噴出部101L之前端之角部82L通過圖案開口部12之上方,且圓弧狀之凹形狀部8L到達圖案開口部12之上方,則將漿料9擠入至圖案開口部12之力不再進行作用,與(a)之狀態相同地將自噴出部101L之圓弧狀之凹形狀部8L之前端之角部82L與圖案形成掩膜11之間之間隙G進入至圓弧 狀之凹形狀部8L之內側的漿料9沿著表面形成有撥液性之膜103之圓弧狀之凹形狀部8L之上表面,自間隙G擠壓至噴出部101之漿料初期接觸面10L之側(圖4A(c)之(丙))。
噴出機構部1在箭線之方向進一步行進,如(d)所示,抵住圖案形成掩膜11之噴出部101L之圓弧狀之凹形狀部8L之角部81L到達圖案形成用掩膜11之圖案開口部12之上方。此處,於表面上形成有撥液性之膜103之圓弧狀之凹形狀部8L之內部碰觸到角部81L之漿料9之一部分被擠入至圖案形成用掩膜之圖案開口部12,而剩餘部分向上方脫離(圖4A(d)之(乙)),沿著圓弧狀之凹形狀部8L之上表面,自間隙G被擠壓至噴出部101之漿料初期接觸面10L之側(圖4A(d)之(丙))。
若噴出機構部1在箭線之方向進一步行進,如(e)所示,噴出部101L之圓弧狀之凹形狀部8L之角部81L通過圖案形成用掩膜之圖案開口部12,則圖案開口部12之圖案形成結束。
如上所述,可藉由利用形成有圓弧狀之凹形狀部8L之噴出部101L,而將漿料9遍及(b)之狀態及(d)之狀態2次地擠入至圖案形成掩膜11之圖案開口部12,因此,可確實地將漿料9填充至圖案開口部12。
此處,利用圖4B,對在圖4A之(b)中漿料9於表面上形成有撥液性之膜103之圓弧狀之凹形狀部8L之內部滾動,且其一部分被擠入至圖案形成用掩膜之圖案開口部12之內部之狀態,更詳細地進行說明。
圖4B係以箭線表示噴出機構部1前端之噴出部101之表面上形成有撥液性之膜103之圓弧狀之凹形狀部8L中漿料9與噴出機構部1L之相對位置之變化。再者,於圖4B中,對表示漿料9之移動之箭線標註的(甲)~(庚)與圖4A中記載之(甲)~(戊)並無直接關聯。
在噴出機構部1前端之噴出部101L之下端之邊緣部81L抵住圖案形成掩膜11之表面5之狀態下,受到噴出機構部驅動機構130驅動而在 箭線200之方向上行進時,供給至噴出部101L之前方之漿料9自(甲)之位置起,自與形成於噴出部101L之凹部8L與圖案形成掩膜11接觸之側為相反側之端部82L、與圖案形成掩膜11之間之間隙G,進入至由表面上形成有撥液性之膜103之凹部8L與圖案形成掩膜11之表面5形成之空間之內部(乙)。
此時,已存在於(乙)之位置之漿料9係擠壓至箭線之方向之凹部8L之端部81L之側。由於端部81L與圖案形成掩膜11之表面5接觸,故而,將到達端部81L之漿料9推頂至上方(丙),其後,沿著與(乙)之箭線方向相反之方向被頂回(丁)。
藉此,已存在於(丙)及(丁)之位置之漿料9沿著形成於凹部8L之壁面之撥液性之膜103,自(丁)之位置進一步在相反之方向上被頂回,從而受到沿端部82L之切線方向之向下之力擠壓(戊)。漿料9係於切線之方向在圖4B中向右側下降之端部82L之前端部進一步受到向下之力擠壓,將其一部分擠入至形成於圖案形成掩膜11之開口部12之內部(己),使得開口部12之內部由漿料9填充,從而與被圖案形成物6上之電極焊墊14連接。
未完全進入至開口部12之漿料9自端部82L與圖案形成掩膜11之間隙G,排出至噴出部101L之漿料初期接觸面10L之側(庚)。即,進入至凹部8L之內部之漿料9於凹部8L之內部滾動,再次排出至凹部8L之外部。
於以此方式,噴出機構部1在箭線200之方向上行進時自形成於噴出部101L之凹部8L之端部82L與圖案形成掩膜11之表面5之間之間隙G進入至凹部8L之內部的漿料9於表面上形成有撥液性之膜103之凹部8L之內部滾動,自端部82L與圖案形成掩膜11之表面5之間之間隙G排出至凹部8L之外側時,藉由其一部分被擠入至形成於圖案形成掩膜11之開口部12之內部,而確實地將漿料填充至開口部12之內部。
用於圖案形成之圖案形成用掩膜110係於圖案形成用掩膜印版架22內之空間配置金屬板11,且經由於上述金屬板11與上述圖案形成用掩膜印版架22之間遍及其整周地設置之張力網(未圖示),於拉緊狀態下將上述金屬板11支撐於上述圖案形成用掩膜印版架22的組合網型者。
該圖案形成用掩膜110係於上述金屬板11,在與於其上移動之噴出機構部1之移動區域對應之圖案形成有效區域內形成特定圖案之開口12,進行製版從而用於圖案形成者。
利用圖5,對為驗證裝載於圖案形成裝置100之本實施例1之噴出部101之形狀及表面處理之效果而與比較例進行對比之結果進行說明。噴出機構部1係垂直地安裝於噴出機構部噴頭15(參照圖1)。
於用於驗證實驗之噴出部101,在圖5(a)所示之與圖案形成用掩膜11相接之角部81L形成有圓弧狀之凹形狀部8L。該圓弧狀之凹形狀部8L係形成為於以噴出機構部1安裝於噴出機構部噴頭15之狀態,使角部81L與圖案形成用掩膜11接觸時,在突出至圓弧狀之凹形狀部8L之圖案形成用掩膜11之側的另一端82L與圖案形成用掩膜11之表面5之間產生間隙G(參照圖4B)。
作為實施例1之驗證實驗中使用之漿料,使用(A):LF-204-15((股)Tamura化研製、焊料粒子之粒徑:1~12μm)及(B):M705-BPS7-T1J(千住金屬工業(股)製、焊料粒子之粒徑:1~6μm),利用以胺基甲酸酯為主成分之樹脂之噴出機構部,將於厚度為70μm之金屬板形成有直徑為50μm~200μm之圖案開口部12的圖案形成掩膜用於圖案形成用掩膜11,進行圖案形成。
作為用於驗證實驗之噴出機構部1前端之噴出部101L,使用同一形狀且本實施例中製作之表面上形成撥液性之膜103從而賦予撥液性之噴出部101L、與表面上未形成撥液性之膜且未經撥液處理之噴出部 (未圖示),進行對比研究。
於圖案開口部12(參照圖4B),開口部12之直徑為D且深度為H之圖案開口部12之壁面之面積(πDH)除以圖案開口部之面積(πD2/4)所得之值(4H/D)為圖案形成難易度指標。即,以該圖案形成難易度指標為2.8以上可進行漿料之良好轉印作為目標。
實驗之結果,於使用上述(A)作為漿料之情形時,若未與圖案形成用掩膜11相接之噴出機構部前端部82L與圖案形成用掩膜表面5之間隙G窄於0.12mm,則阻礙漿料9流動至形成於噴出部101L之圓弧狀之凹形狀部8L內,從而轉印至被圖案形成物6上之漿料量減少。該現象於利用未經撥液處理之噴出部進行圖案形成之情形時表現得更明顯。
又,於使用上述(B)作為漿料之情形時,若未與圖案形成用掩膜11相接之噴出機構部前端部82L與圖案形成用掩膜表面5之間隙G窄於0.06mm,則阻礙漿料9流動至形成於噴出部101L之圓弧狀之凹形狀部8L內,從而進行轉印之漿料量減少。該現象亦於利用未經撥液處理之噴出部進行圖案形成之情形時表現得更明顯。
另一方面,若使噴出部101L之未與圖案形成用掩膜11相接之前端部82L與圖案形成用掩膜表面5之間隙G大於1mm,則於圖案形成時,無法將漿料9封入至由形成於噴出部101L之圓弧狀之凹形狀部8L與圖案形成用掩膜表面5形成之空間內,從而自圓弧狀之凹形狀部8L內漏出,填充至圖案形成用掩膜11之圖案開口部12之漿料9所受之向下之力減弱,因此,填充量及轉印量不足。該現象亦於利用未經撥液處理之噴出部進行圖案形成之情形時表現得更明顯。
但,該間隙G為1mm係取決於形成於噴出部101L之前端之圓弧狀之凹形狀部8之形狀,且於用於實驗之噴出部101之情形時,1mm為極限,但,即便使間隙G為1mm以上,若可使圓弧狀之凹形狀部8之前端部82之切線方向朝向圖案形成用掩膜表面5之方向,形成可將 漿料9一部分封入至圓弧狀之凹形狀部8之內部的空間(於圖5(a)中,前端部82L之切線之方向朝向右下方之情形時),則亦可將漿料封入至圓弧狀之凹形狀部8L內,從而可進行充分量之填充及轉印。
根據該實驗結果,可知於形成於噴出部101L之前端之圓弧狀之凹形狀部8L之一端部81L接觸於圖案形成用掩膜11之表面5之狀態下,凹形狀部8L之另一端部82L與圖案形成用掩膜11之表面5之間隙G必需為使用之漿料之平均粒徑之10倍以上。所謂噴出機構部前端之圓弧狀之凹形狀部8L之另一端部82L係指噴出部101L之前端加工成圓弧狀之凹形狀部8L中未接觸於圖案形成用掩膜11之表面5的前端部82L。
於任一情形時,本實施例中製作之賦予撥液性之噴出部101L與未經撥液處理之噴出部相比,轉印量均變多。可認為,其主要原因在於:由於形成於噴出部101之前端之圓弧狀之凹形狀部8L之表面具有撥液性,故而不會阻礙漿料9之滾動性,從而可保持為漿料9之黏度較低之狀態。
上述說明亦同樣適用於噴出機構部1在與箭線200相反之方向行進時之噴出部101R。
又,作為比較例,亦進行使用圖5(b)所示之未對噴出部之前端施加曲面加工之噴出部101L'、及圖5(c)所示之經實施直線狀之傾斜研磨加工之噴出部101L"時的圖案形成實驗。於該情形時,亦使用同一形狀且賦予撥液性之噴出部及未經撥液處理之噴出部進行對比研究。
其結果,於使用圖5之(b)所示之未實施前端部分之加工之噴出部101L'之情形時,若圖案之開口部12之直徑不為150μm以上,則無法進行良好之圖案形成。於對噴出部101L'賦予撥液性之情形時,漿料9於噴出部表面之滑動變佳,對圖案形成用掩膜11之開口部12之填充量降低,與未賦予撥液性之噴出部101L'相比圖案形成性劣化,若開口 部12之直徑不為180μm以上,則無法進行良好之圖案形成。
又,於使用如圖5(c)所示前端部經直線狀傾斜加工之噴出部101L"之情形時,若圖案之開口部12之直徑不為120μm以上,則無法進行良好之圖案形成。另一方面,於對噴出部101L"賦予撥液性之情形時,儘管漿料9於噴出部101L"之表面之滑動變佳,但對圖案形成用掩膜11之開口部12之填充量良好,可獲得與未賦予撥液性之噴出機構部同等之圖案形成性,但若開口部12之直徑不為120μm以上,則無法進行良好之圖案形成。
另一方面,於使用如圖5(d)所示於複數個面形成有凹形狀之噴出部101L'''進行圖案形成之情形時,可獲得與使用圖5(a)所示之本實施例之剖面為圓弧地形成有凹形狀之噴出部101進行圖案形成之情形大致同等之結果,從而可將形成於圖案形成掩膜之直徑為50μm~200μm之圖案開口部12之所有圖案良好地轉印至被圖案形成物6上。亦於該情形時,對噴出部101L'''賦予撥液性之情形係與未經撥液處理之情形相比,轉印量變多,且轉印量之不均減小,因此更良好。
如上所述,藉由將本實施例1中說明之包括噴出部101之噴出機構部1裝載於圖案形成裝置100,而無論圖案形成用掩膜11之開口部12之開口面積之大小如何,均可將漿料9高精度且穩定地進行圖案形成。為此,必需將噴出部101之前端部加工成漿料9受到朝向圖案開口部12之方向的向下之力之特殊形狀,從而賦予對包括該加工成特殊形狀之部分之至少漿料9接觸之噴出部101之前端部之撥液性。
藉此,可於對具有所需之開口部之圖案形成用掩膜11之圖案開口部12填充漿料9、及對被圖案形成物6轉印漿料9時,促進由噴出部101之前端部之加工成特殊形狀之部分與被圖案形成物6形成之空間中之漿料9之滾動,從而促進漿料9對圖案形成用掩膜11之開口部12之填充性,並且對漿料9附加在大致垂直方向上填充至圖案形成用掩膜11之 開口部12之力。
於上述說明之例中,作為形成於噴出部101之表面之撥液性之膜103,對利用電漿CVD形成類鑽碳膜103之例進行了說明,但本實施例並不限於此,例如亦可於噴出部101之表面形成SiO2或氟樹脂之膜,取代類鑽碳膜103。
首先,對在噴出部101之表面形成SiO2作為撥液性之膜103之情形進行說明。
藉由噴霧法而將含烷氧基矽烷溶液塗佈於噴出部101之至少漿料9所接觸之部分。其後,藉由使其乾燥,而於噴出部101之表面形成具有撥液性之SiO2
由此處使用之烷氧基矽烷生成之膜不會受包含於漿料9中之各種溶劑污染,穩定且對水或溶劑之撥液性優異。
此處,使用噴霧法作為成膜方法,但可藉由氣膠沈積法(Aerosol Deposition method)或浸漬法來塗佈含烷氧基矽烷溶液,且進行乾燥,藉此,形成撥液性之膜103。
可以此方式,製作印刷時至少漿料9所接觸之部分形成有包含SiO2之撥液性之膜103的本實施例1中使用之噴出機構部1。
其次,對形成氟樹脂之膜作為形成於噴出機構部1之表面之撥液性之膜103之情形進行說明。將四氟乙烯與全氟烷基乙烯基醚之共聚物(PFA,Tetrafluoroethylene-perfluoroalkoxyvinylether)混合至聚胺基甲酸酯樹脂中,且藉由噴霧法而塗佈於噴出部101之至少漿料9所接觸之部分。其後,可藉由以與噴出機構部之硬化相同之溫度分佈進行加熱硬化,而形成使具有撥液性之四氟乙烯與全氟烷基乙烯基醚之共聚物(PFA)遍及整面地均勻分散於噴出機構部1前端之噴出部101之表面所成之膜。
作為具有撥液性之氟樹脂,除PFA以外,亦存在 PTFE(polytetrafluornethylene,聚四氟乙烯)、FEP(Fluorinated ethylene propylene,全氟乙烯-丙烯共聚物)、ETFE(ethylene tetra fluoro ethylene,乙烯-四氟乙烯共聚物)等,但作為耐有機溶劑性優異、接觸角較大且摩擦係數較小者,包含四氟乙烯與全氟烷基乙烯基醚之共聚物(PFA)之膜尤為良好。
此處,形成含有四氟乙烯與全氟烷基乙烯基醚之共聚物之膜之方法係混合至聚胺基甲酸酯樹脂,藉由噴霧法進行塗佈,並加熱硬化而形成撥液性之膜103,但亦可藉由利用浸漬法進行塗佈、硬化而形成撥液性之膜103。
由此,可製作於至少漿料9接觸之部分形成分散有四氟乙烯與全氟烷基乙烯基醚之共聚物之撥液性之膜103的噴出部101。
使用於表面形成有上述SiO2或氟樹脂之膜之噴出部101驗證圖案形成狀況之結果獲得與使用形成有上述說明之類鑽碳膜作為撥液性之膜103之噴出部101驗證圖案形成狀況之結果大致相同之結果。
如上所述,裝載有使用SiO2或氟樹脂之膜作為撥液性之膜103之噴出部101的圖案形成裝置無論圖案形成用掩膜11之開口部12之開口面積之大小如何,均可將漿料高精度且穩定地進行圖案形成。為此,可藉由將噴出機構部1前端之噴出部101加工成圖4A、圖4B及圖5(a)及(d)中說明之特殊形狀,且對至少漿料9所接觸之噴出機構部1前端之噴出部101賦予撥液性,而於對具有所需之開口部之圖案形成用掩膜11之圖案開口部12填充漿料9、及對被圖案形成物轉印漿料時,促進漿料之滾動,從而促進漿料對圖案形成用掩膜11之開口部12之填充性,並且對漿料附加在大致垂直方向上填充至圖案形成用掩膜11之開口部12之力。
其次,對將網孔掩膜用於圖案形成用掩膜11之情形進行說明。
該例係使用如圖6A所示之金屬網掩膜50作為圖案形成用掩膜 11。作為金屬網52,使用採用線徑16μm、紗厚35μm之高強度線材的# 325平紋織物。使用藉由厚度35μm及厚度55μm之乳劑51而於該金屬網52形成直徑為50μm~200μm之圖案開口部542、543的圖6A所示之金屬網掩膜50(以下簡記為網孔掩膜)。
為利用網孔張力進行金屬網掩膜50與被圖案形成物6之離版,而將圖案形成用掩膜之張力設為0.2mm以下(利用Protec(股)製張力計STG-80NA測定)。
本例中用作圖案形成用掩膜11之金屬網掩膜50中使用之金屬網52必需具有40%以上之開口率,且用於金屬網52之線徑必需小於金屬網52之開口寬度之一半。
於形成於金屬網掩膜50之圖案開口部542(參照圖6B)或543(參照圖6C),將圖案開口部542或543假定為具有與圖案開口部542或543之寬度相同之尺寸之直徑的圓形之開口圖案時,該圓形開口圖案之壁面之面積(πDH)除以圖案開口部之面積(πD2/4)所得之值(4H/D)為圖案形成難易度指標。即,作為本實施例之目標為該圖案形成難易度指標為2.8以上可進行漿料9之良好之轉印。
於使用金屬網掩膜50作為圖案形成用掩膜11之情形時,由於如圖7A所示存在金屬網掩膜50與被圖案形成物6之間隙,故而與利用於圖3A中使用之圖案形成掩膜11之接觸圖案形成不同,於形成於噴出部101之前端之圓弧狀凹形狀部8之一端部81L接觸於圖案形成用掩膜11之表面5之狀態下,金屬網掩膜50成為傾斜而非水平之狀態。然而,因於噴出機構部1之兩側存在端部81L或81R與金屬網掩膜50接觸之噴出部101L之圓弧狀凹形狀部8L及噴出部101R之圓弧狀凹形狀部8R,故而可將圓弧狀凹形狀部8L之另一端82L及圓弧狀凹形狀部8R之另一端82R與金屬網掩膜50之表面55之間隙G(參照圖4B)保持均一。
其結果,藉由於噴出機構部1包括形成有圓弧狀凹形狀部8L及8R 之1對噴出部101L及噴出部101R,而即便於使用金屬網掩膜50作為圖案形成用掩膜11之情形時,亦如圖7B所示,可將良好之圖案610形成於被圖案形成物6上。
圓弧狀凹形狀部8L之另一端82L及圓弧狀凹形狀部8R之另一端82R與金屬網掩膜50之表面55之間隙G(參照圖4B)必需為所使用之漿料之平均粒徑之10倍以上。
因於使用金屬網掩膜50之情形時使用之漿料9之焊料粒子之粒徑與以上所說明之使用圖案形成掩膜11之接觸圖案形成之情形相同地為12μm以下,故而未與網孔掩膜相接之噴出機構部1前端之噴出部101與圖案形成用掩膜表面5之間隙G設為0.6mm。
於使用(A)之LF-204-15作為漿料之情形時,若未與金屬網掩膜50相接之噴出部101L(R)之前端部82L(R)與金屬網掩膜50之間隙窄於0.12mm,則阻礙漿料9流動至形成於噴出部101L(R)之前端之圓弧狀之凹形狀部8L(R)內,從而進行轉印之漿料量減少。
又,於使用(B)之M705-BPS7-T1J之情形時,若未與金屬網掩膜50相接之噴出部101L(R)L(R)之前端部82L(R)與金屬網掩膜50之間隙G窄於0.06mm,則阻礙漿料流動至形成於噴出部101L(R)之圓弧狀之凹形狀部8L(R)內,從而進行轉印之漿料量減少。
另一方面,若使未與金屬網掩膜50相接之噴出部101L(R)與金屬網掩膜50之表面55之間隙G寬於1mm,則於圖案形成時漿料無法封入至形成於噴出部101L(R)之圓弧狀之凹形狀部8L(R)內,而自圓弧狀之凹形狀部8L(R)內漏出,從而填充至金屬網掩膜50之圖案開口部542及543之漿料所受之力減弱,因此,填充量及轉印量不足。
但,該間隙G為1mm係取決於形成於噴出部101L(R)之前端之圓弧狀之凹形狀部8L(R)之形狀,且於用於實驗之噴出部101L(R)之情形時,1mm為極限,但,即便使間隙G為1mm以上,若使圓弧狀之凹 形狀部8L(R)之前端部82L(R)之切線之方向朝向金屬網掩膜50之表面55之方向,形成可將漿料9之一部分封入至圓弧狀之凹形狀部之內部的空間,則亦可將漿料封入至圓弧狀之凹形狀部8L(R)內,從而可進行充分量之填充及轉印。
於任一情形時,本實施例中製作之賦予撥液性之噴出部101L(R)與未經撥液處理之噴出機構部1前端之噴出部101L(R)相比,對被圖案形成物6上之轉印量均變多。可認為其主要原因在於:由於形成於噴出部101L(R)之圓弧狀之凹形狀部8L(R)之表面具有撥液性,故不會阻礙漿料9之滾動性,從而可保持漿料9之黏度較低之狀態。
本例中驗證圖案形成狀況之結果係獲得與利用使用有上述金屬板11之組合網型之掩膜110驗證圖案形成狀況之結果相同之結果。即,可將形成於金屬網掩膜50之直徑為50μm~200μm之圖案開口部542或543之所有圖案良好地轉印至被圖案形成物6上。
如上所述,藉由將本實施例之包括1對噴出部101L及101R之噴出機構部1裝載於圖案形成裝置100,而無論包括金屬網掩膜50之圖案形成用掩膜11之開口部12(542或543)之開口面積之大小如何,均可將漿料9高精度且穩定地進行圖案形成。為此,可藉由將1對噴出部101L及101R加工成特殊形狀,且對至少1對噴出部101L及101R之漿料9所接觸之部分賦予撥液性,而於對包括具有所需之開口部之金屬網掩膜50的圖案形成用掩膜11之圖案開口部12(542或543)填充漿料9、及利用漿料9將圖案轉印至被圖案形成物6上時,促進由1對噴出部101L及101R之加工成特殊形狀之部分(例如圖3A之8)與掩膜之表面5(55)形成之空間中之漿料9之滾動,對漿料9附加在大致垂直方向上作用於包括金屬網掩膜50之圖案形成用掩膜11之開口部12(542或543)而將漿料9填充至開口部12(542或543)的力,從而可促進漿料9對包括金屬網掩膜50之圖案形成用掩膜11之開口部12(542或543)之填充性。
其次,對多種地改變所使用之漿料進行本實施例之確認實驗之結果進行說明。於本實施例之確認實驗中,使用金屬網掩膜50作為圖案形成用掩膜11。
於進行本實施例之確認實驗之圖案形成裝置100中,所使用之漿料9為混合固形物成分與液體成分而成之高黏性物質,且該固形物成分可使用將焊料組成之粒子、銀粒子、磷片狀銀粒子、以鎳為主成分之粒子、由金屬被覆之球狀樹脂粒子、陶瓷粒子、玻璃粒子中之至少1種材料作為主成分者,關於應用該等漿料之對象物,以下表示其特徵及圖案形成結果。
使用焊料組成之粒子作為固形物成分之漿料係用於印刷配線板之焊墊凸塊等之表面安裝技術、半導體晶圓之焊墊凸塊等之焊料連接端子形成等。所使用之焊料組成之粒子之形狀係大致為球形。
焊料組成之粒子之粒徑可根據所使用之圖案而於1μm左右至30μm左右為止選定。於該情形時,形成於圖案形成用掩膜11之開口圖案12之大小係考慮開口部之漿料之流動性,而設為焊料組成之粒子之粒徑之10倍以上,藉此,可進行良好之圖案形成。
即,若焊料組成之粒子為1μm之粒徑,則必需將開口圖案之尺寸(於開口圖案為圓圖案之情形時為圓之直徑,於線狀之圖案之情形時為線寬)設為10μm以上,若焊料組成之粒子為30μm之粒徑,則必需將開口圖案之尺寸設為300μm以上。為形成微細圖案,而必需使用微細之粒徑之焊料組成之粒子。
又,使用銀粒子作為固形物成分之漿料係用於低溫煅燒陶瓷之配線圖案形成、太陽電池之電極形成等。所使用之銀粒子之形狀係大致為球形。
銀粒子之粒徑為2nm左右至10μm左右,且於形成微細之配線圖案之情形時,必需使用微細粒徑之粒子。
又,使用磷片狀銀粒子作為固形物成分之漿料係於對印刷配線板裝載零件時使用之導電性接著劑,且伴隨電子零件之小型化,而用於對具有突起電極之基板之裝載等。磷片狀銀粒子係對銀粒子施加壓力,加工成箔狀者,且為異形之粒子。該漿料之特徵係因以接觸電阻確保導電性,故幾乎不要求經圖案形成之圖案之轉印尺寸精度,但於本實施形態中,因可改善噴出性,故不會產生局部之塗佈不良,可確實地進行圖案形成。
又,使用以鎳為主成分之粒子作為固形物成分之漿料係用於必需形成超薄膜之導電體之電容器等。其特徵在於以鎳為主成分之粒子之粒徑為10nm左右至100nm左右,且使漿料之黏度降低而具有流動性。
若構成金屬網掩膜50之金屬網52之紗厚變薄,則保持漿料9之量減少。於使噴出量較多之情形時,較理想為使金屬網52之紗厚較厚,另一方面,對於微細之電極配線圖案形成或電容器之薄膜電極形成,較理想為金屬網52之紗厚較薄。於必需薄於織造後之紗厚之情形時,使用藉由利用輥對金屬網52進行壓延,而具有所需之紗厚之網孔。可藉由應用之器件,來選定網孔之種類(網孔數、開口率、線徑、紗厚等)。
於本確認實驗中,由於可改善金屬網52之噴出性,故而,可實現均勻且極其薄膜之微細圖案形成,從而且可獲得良好之圖案形成結果。
另一方面,使用由金屬被覆之球狀樹脂粒子作為固形物成分之漿料係各向異性導電漿料,且用於對顯示器之端子、即便電阻高於金屬接合亦允許電性連接之印刷配線板之零件裝載等。由金屬被覆之樹脂粒子之粒徑為10μm左右,且形成於印刷配線板之圖案之特徵為以將漿料塗佈於所裝載之零件之焊墊部整面之方式形成。於本實施形態 中,由於可改善噴出性,故而不會產生局部之塗佈不良,可獲得良好之圖案形成結果。
使用陶瓷粒子作為固形物成分之漿料係用於低溫煅燒陶瓷之介電圖案形成、電子電路之絕緣性圖案形成、蝕刻用抗蝕劑對銅箔聚醯亞胺膜之圖案形成、太陽電池之絕緣層刻劃用圖案形成等。於本實施例中,由於具有確實之轉印性能,故而不會產生局部之斷線不良,可獲得良好之圖案形成結果。
使用玻璃粒子作為固形物成分之漿料係使用於添加至銀漿料中作為燒結助劑、形成低溫煅燒陶瓷之介電圖案、形成電子電路之絕緣性圖案等。
陶瓷粒子及玻璃粒子係藉由粉碎而製造,故為破碎形狀。於該等情形時,必需將所使用之圖案形成用掩膜之開口圖案設為平均粒徑之10倍以上。
本實施例中使用之噴出機構部1係於噴出部101之一角形成有圓弧狀之凹形狀部8,且噴出部101之接觸於漿料9之部分對漿料9具有撥液性者,對於該等所有漿料,可藉由使用裝載有具備該噴出部101之噴出機構部1的圖案形成裝置100,而無論圖案形成用掩膜11之圖案開口部12之開口面積之大小如何,均可高精度且穩定地進行圖案形成。
如上所述,裝載有本實施例中使用之噴出機構部1之圖案形成裝置100係無論圖案形成用掩膜11之圖案開口部12之開口面積之大小如何,只要圖案開口部12之直徑為焊料等漿料之組成之粒子之粒徑之10倍以上,則均可裝載可將漿料高精度且穩定地進行圖案形成之噴出機構部1。為此,藉由將噴出機構部1前端部101加工成特殊形狀,且至少於與漿料接觸之噴出機構部前端部101具有撥液性103,而於對具有所需之開口部之圖案形成用掩膜11之圖案開口部12填充漿料、及對被圖案形成物轉印漿料時,可促進漿料之滾動,從而促進漿料對圖案形 成用掩膜11之開口部12之填充性,並且可對漿料附加在大致垂直方向上填充至圖案形成用掩膜11之開口部12之力。
[實施例2]
作為本實施例2,以要求漿料高度相對於配線寬度較高之高縱橫配線形成的器件之圖案形成之一例,針對應用於形成太陽電池單元表面之電極配線圖案之例進行說明。除了進行圖案形成之器件、噴出機構部、圖案形成用掩膜、漿料以外,其他與上述實施例1中說明者相同。
圖8係表示形成於太陽電池單元80之表面的電極配線之概要圖。表面電極配線係於基板81之表面形成有寬線之匯流排電極配線82及細線之柵極電極配線83(以下,將匯流排電極配線82與柵極電極配線83總稱為導體配線)。
以下,為確認藉由轉印掩膜圖案而形成本實施例中之太陽電池單元80之表面電極配線之情形時之效果,首先說明比較例,其次針對本實施例進行說明。
<比較例>
關於用以形成太陽電池單元80之表面電極配線之圖案形成用掩膜90,將自被圖案形成物側面觀察所得之局部之放大概要圖示於圖9A。
圖案形成用掩膜90係利用乳劑91將用以圖案形成電極配線之開口圖案(942及943)形成於金屬網92。此處,金屬網92係使用線徑為16μm之# 360。又,乳劑91之厚度設為比圖案形成柵極電極配線83之開口部943之寬度60μm厚之65μm。此處,所謂乳劑91之厚度係指自圖案形成用掩膜90之總厚度減去金屬網92之厚度(紗厚)所得之值。
於形成導體配線之漿料中,混合有導體材料之銀粒子、有機黏合劑成分及有機溶劑。於圖案形成後之乾燥步驟中,有機溶劑飛散, 體積減少。又,亦存在根據漿料而於高溫下進行煅燒者,於該情形時,有機黏合劑亦消失,體積減少。
為獲得所需之配線電阻,而必需使導體材料之固有電阻降低,但除此以外,必需使導體配線之截面面積增加。又,可藉由使配線寬度變窄,使受太陽光照射之面積變寬,而提高轉換效率。進而,若使配線之圖案形成次數增加,則必需高精度地進行位置對準。若產生位置偏移,則配線寬度變大,成為轉換效率低下之原因。因此,必需以一次圖案形成,形成高縱橫比之配線,將用於圖案形成之圖案形成用掩膜90之乳劑91之厚度設定為較厚。
為形成匯流排電極配線82,而藉由乳劑91形成有匯流排電極配線圖案形成用之開口部942。又,為形成細線之柵極電極配線83,而藉由乳劑91形成柵極電極配線圖案形成用之開口部943。
關於圖9A之圖案形成用掩膜90,將9A-X-9A-X'之剖面圖示於圖9B。於金屬網92之被圖案形成物側形成有乳劑91,且形成有匯流排電極配線用之開口部942。
關於圖9A之圖案形成用掩膜90,將9A-Y-9A-Y'之剖面圖示於圖9C。於金屬網92之被圖案形成物側形成有乳劑91,且形成有柵極電極配線用之開口部943。
圖案形成方向(刮漿板相對於圖案形成用掩膜90之移動方向)係與細線之柵極電極配線用之開口部943之長度方向平行之方向(圖9A之箭線501之方向)。
圖10(a)至(c)係表示用以說明柵極電極配線之圖案形成狀況之製程概要圖。於便於說明,而以與柵極電極配線用之開口部943之長度方向垂直之方向(與圖9A之箭線501成直角之方向)圖示圖案形成方向。
圖10(a)係於圖案形成用掩膜90之金屬網92與被圖案形成物41(相 當於圖8之基板81)之間設置間隙(clearance),於使圖案形成用掩膜90接近作為被圖案形成物之基板81之表面之狀態下利用刮漿刀45將漿料46塗佈於圖案形成用掩膜90之上部整面的步驟圖。圖10A之狀態係表示使刮漿刀45朝向箭線201之方向移動之中途之狀態。將漿料46塗佈至金屬網92之內部及圖案形成用掩膜90之上部,形成有經塗佈之漿料461。
圖10(b)係使用經由(a)之步驟於表面塗佈有漿料461之圖案形成用掩膜90,將平刮漿板47之前端之角部於抵住圖案形成用掩膜90之狀態下沿著圖案形成用掩膜之表面901於箭線202之方向上移動,藉此,於基板81之上部形成漿料46之圖案的步驟圖。因利用乳劑91形成之柵極電極配線開口部943之縱橫比(乳劑厚度/開口寬度)較大,故而無法將填充至乳劑91之開口部943之漿料46完全轉印至基板81,如圖10(b)所示,於基板81僅轉印有微量之漿料圖案462,於乳劑開口部943之內部殘留有漿料463。
於利用平刮漿板47之1次轉印中,如圖10(c)所示,對基板81上之漿料圖案462之轉印量較少。因此,轉印至基板81上之配線圖案無法獲得所需之配線電阻,故而必需藉由一面使圖案形成用掩膜90之位置相對基板81進行位置對準,一面重複進行轉印,而進行積層圖案形成。
於此處所示之比較例之圖案形成中,難以實現高縱橫比之配線形成。
於圖11中,表示用以說明匯流排電極配線82之圖案形成狀況之製程概要圖。圖案形成方向(刮漿板相對於圖案形成用掩膜90之移動方向)為與匯流排電極配線82之長度方向垂直之方向。
圖11(a)係於圖案形成用掩膜90之金屬網92與基板81之間設置間隙(clearance),於使圖案形成用掩膜90接近基板81之狀態下在箭線203 之方向上掃描刮漿刀45而將漿料46塗佈於圖案形成用掩膜90之上部整面的步驟圖。將漿料46塗佈於網孔92之內部及圖案形成用掩膜90之上部,形成經塗佈之漿料461。
圖11(b)係使用經由(a)之步驟而於表面塗佈有漿料461之圖案形成用掩膜90,將平刮漿板47之前端之角部於抵住圖案形成用掩膜90之狀態下沿著圖案形成用掩膜之表面901在箭線204之方向上移動,藉此,於基板81之上部形成漿料46之圖案的步驟圖。由無乳劑91之部分形成之匯流排電極配線開口部942之寬度較大,故而於開口部942,平刮漿板47將金屬網92抵住接觸於形成於基板81之上部之紋理811,導致接觸之區域之紋理412(參照圖11(c))之頂部破損。藉此,使成膜於紋理811之透明導電膜或視情形使絕緣膜破損,從而損及功能(未圖示)。為解決該問題,而必需避免製作於平刮漿板47與圖案形成用掩膜90接觸之寬度方向(垂直於圖11(b)之圖紙之方向)上不存在乳劑之區域,以金屬網92避免接觸於形成於基板81之上部之紋理811之方式設計乳劑開口圖案。
又,於1次轉印中無法完全轉印相當於乳劑開口部942之體積之漿料量,於基板81之上部僅轉印有一部分漿料圖案462,則成為凹凸較大之形狀。因此,如圖11(c)所示,於圖案形成用掩膜90之乳劑開口部942之內部殘留有漿料463。尤其於金屬網92附著有漿料46。可認為其原因在於漿料46與金屬網92之密接性良好。
不僅柵極電極配線,而且匯流排電極配線中漿料圖案之轉印厚度較薄,無法獲得所需之配線電阻。
<本實施例>
關於用以形成太陽電池單元80之表面電極配線之圖案形成用掩膜1200,將自被圖案形成物側面觀察所得之局部之放大概要圖示於圖12A。
圖案形成用掩膜1200係利用乳劑1201將用以圖案形成電極配線之開口圖案(1242及1243)形成於金屬網1202而成。於用以圖案形成匯流排電極配線82(參照圖8)之乳劑開口部1242,形成有虛設乳劑之圖案1210,以避免抵住與比較例中所示之刮漿板47對應之噴出部101的金屬網1202接觸於基板81之表面之紋理811。
此處,金屬網1202係使用線徑為16μm之# 360。又,乳劑1201之厚度設為比圖案形成柵極電極配線83(參照圖8)之開口部1243之寬度60μm厚之65μm。此處,所謂乳劑1201之厚度係指自圖案形成用掩膜1200之總厚度減去金屬網1202之厚度(紗厚)所得之值。
於形成導體配線之漿料中,混合有導體材料之銀粒子、有機黏合劑成分及有機溶劑。於圖案形成後之乾燥步驟中,有機溶劑飛散,體積減少。又,根據漿料,亦存在於高溫下進行煅燒者,於該情形時,有機黏合劑亦消失,體積減少。
為獲得所需之配線電阻,而必需使導體材料之固有電阻降低,除此以外,必需使導體配線之截面面積增加。又,可藉由使配線寬度變窄,使受到太陽光照射之面積較廣,而提高轉換效率。
進而,如比較例中所述,於藉由重複進行複數次相同區域之圖案之轉印而使配線之圖案形成次數增加之情形時,必需進行轉印至基板上之圖案與圖案形成用掩膜90之高精度之位置對準。若產生位置偏移,則配線寬度變大,從而成為轉換效率低下之原因。因此,必需以一次圖案形成(轉印)來形成高縱橫比之配線,將用於圖案形成之圖案形成用掩膜1200之乳劑1201之厚度設定為較厚。
又,於圖案形成用掩膜1200之露出之金屬網1202及乳劑1201之表面,形成實施例1中說明之形成於噴出部101之表面之撥液性較高之烴膜1203,使漿料46之脫模性提昇。
於圖案形成用掩膜1200,為形成匯流排電極配線82,而藉由乳 劑1201形成有匯流排電極配線圖案形成用之開口部1242。又,為形成細線之柵極電極配線83,而藉由乳劑1201形成有柵極電極配線圖案形成用之開口部1243。
關於圖12A之圖案形成用掩膜1200,將12A-X-12A-X'之剖面圖示於圖12B。於金屬網1202之被圖案形成物側(基板81側)形成有乳劑1201,且形成有匯流排電極配線用之開口部1242。於匯流排電極配線用之開口部1242,形成有虛設乳劑之圖案1210,以避免金屬網1202與形成於基板81之上部之紋理811接觸。
關於圖12A之圖案形成用掩膜1200,將12A-Y-12A-Y'之剖面圖示於圖12C。於金屬網1202之被圖案形成物側(基板81之側)形成有乳劑1201,且形成有柵極電極配線用之開口部1243。
圖案形成方向(噴出部101之移動方向)係與細線之柵極電極配線用之開口部1243之長度方向平行之方向(圖12A之箭線502之方向)。
於圖13中,表示用以說明柵極電極配線83之圖案形成狀況之製程概要圖。實際之圖案形成方向(噴出機構部1相對於圖案形成用掩膜1200之掃描方向)為圖12A之箭線502之方向,但為便於說明,而以與柵極電極配線用之開口部1243之長度方向垂直之方向(與圖12A之箭線502成直角之方向)圖示圖案形成方向。
圖13(a)係藉由使用本發明之實施例1中說明之安裝有1對噴出部101R及101L之噴出機構部1,將1對噴出部101R及101L一面抵住圖案形成用掩膜1200一面在箭線1301之方向上移動,而於基板81之上部形成漿料46之圖案846的步驟圖。可藉由使用噴出性優異之本發明之實施例1中說明之安裝有形成有凹形狀部8R及8L且於表面形成有類鑽碳膜103R及103L進行撥液處理之1對噴出部101R及101L的噴出機構部1,而將漿料46之圖案846轉印至基板81之上部。
圖13(b)係表示圖案846在基板81上之形成結束且圖案形成用掩膜 1200自作為被圖案形成物之基板81分離之狀態之概略圖。即便利用乳劑1201形成之用以轉印柵極電極配線83之圖案之開口部1243之縱橫比(乳劑厚度/開口寬度)較大,亦可將填充至乳劑1201之開口部1243之漿料46的圖案846完全地轉印至基板81之上部。
於基板81之上部轉印有高縱橫比之漿料圖案846,於圖案形成用掩膜1200之乳劑1201之開口部1243之內部未殘留漿料46。可認為其原因在於,藉由於圖案形成用掩膜1200之金屬網1202及乳劑1201之露出部,與1對噴出部101R及101L同樣地形成類鑽碳膜1203賦予撥液性,而使漿料46自金屬網1202及乳劑1201之脫模性提昇。
於圖14中,表示用以說明匯流排電極配線82之圖案形成狀況之製程概要圖。圖案形成方向係與由乳劑1201形成之匯流排電極配線用之開口部1242之長度方向垂直之方向(圖12之箭線502之方向)。
圖14(a)係與利用圖13(a)所說明者同樣地,藉由使用本發明之實施例1中說明之噴出機構部1,將1對噴出部101R及101L一面抵住圖案形成用掩膜1200一面在箭線1301之方向上移動,而於基板81之上部形成漿料46之圖案的步驟圖。於匯流排電極配線用之開口部1242形成有虛設乳劑1210,故而金屬網1202不會接觸於形成於基板81之表面之紋理811,可將形成於圖案形成用掩膜1200之乳劑1201之開口部1242之圖案轉印至基板81上。
又,可藉由使用噴出性優異之本發明之實施例1中說明之噴出機構部1,而將漿料46之開口部1242之圖案轉印至基板81之上部。
圖14(b)係表示噴出機構部1之特定衝程之掃描結束且漿料46對基板81上之圖案形成結束之狀態。圖14(b)係表示圖案形成用掩膜1200自作為被圖案形成物之基板81分離,於基板81上形成有漿料圖案846之狀態(完成圖2之S208之步驟後之狀態)之概略圖。
儘管由乳劑1201形成之匯流排電極配線開口部1242之縱橫比(乳 劑厚度/開口寬度)較大,亦可將填充至乳劑1201之開口部1242之漿料46完全地轉印至基板81之上部。於晶圓上部轉印有高縱橫比之漿料圖案846。於乳劑1201之開口部1242之內部未殘留漿料46。可認為其原因在於,藉由於圖案形成用掩膜1200之金屬網1202及乳劑1201之露出部形成類鑽碳膜1203,賦予撥液性,而使漿料46自金屬網1202及乳劑1201之脫模性提昇。
根據本實施例,僅一面將噴出機構部1抵住圖案形成用掩膜1200一面使噴出機構部1掃描1次,便可將具有所需之配線電阻之圖案形成於基板81之上部。其結果,由於無需重複多次地進行用以進行圖案形成之高精度之位置對準,故而可將複數片同時地進行圖案形成,而無需於1步驟中每1片地安裝基板81進行圖案形成。其結果,不僅實現良好之電極配線形成,而且節拍時間縮短,利於生產率提昇。
[實施例3]
本實施例3係採用對矽晶圓之導體材料填充,作為對具有高縱橫開口之貫通孔之導體漿料填充之一例。作為具有高縱橫開口之貫通孔之器件,有背面接觸型太陽電池單元、TSV(Through-Silicon Via,矽穿孔)半導體元件等。於本實施例中,列舉比較例對背面接觸型太陽電池單元進行說明。除進行印刷之器件、噴出機構部1前端之噴出部、圖案形成用掩膜、漿料以外,其他與上述實施例1及2之情形相同。
圖15A係表示背面接觸型太陽電池單元90之平面圖,又,圖15B係表示剖面圖。背面接觸型太陽電池單元90係於基板91之表面側形成有表面連接配線92,又,形成有用以將表面側與背面側連接之貫通孔93。進而,於表側之表面形成有微小突起的紋理911。
於本實施例中,對不會對紋理911造成損害地使漿料填充至貫通孔93且於基板91之背面形成電極配線之方法進行說明。
<比較例>
利用圖1及16,說明對為使形成於背面接觸型太陽電池單元90之基板91之表背面電極導通而形成之貫通孔93的漿料填充。
用於對貫通孔93之漿料填充之刮漿板係實施例2之比較例中使用之平刮漿板47。又,於自基板91之背面進行漿料填充時,如圖16(a)所示,使用紋理保護膜94,以防止形成於背面接觸型太陽電池單元90之基板91之表面的突起狀之紋理911因接觸於圖案形成裝置100之載置台231上而破損。
紋理保護膜94具有柔軟性,且不僅保護紋理911以免破損,而且因包含多孔之材料,故可進行用以穿過紋理保護膜94將基板91固定於圖案形成裝置100之載置台231之真空吸夾。
又,為了在對為使形成於背面接觸型太陽電池單元90之表背面電極導通而形成之貫通孔93的漿料填充之同時,形成背面之電極圖案965,而使用於特定位置形成有與背面之電極圖案965對應之開口部956的金屬掩膜955作為圖案形成用掩膜。
將基板91之形成有紋理911之表面於由紋理保護膜94保護之狀態下,使表面側朝下地固定於載置台231,於使金屬掩膜955接觸於成為上側之背面側之狀態下,如圖16(b)所示,將平刮漿板47一面抵住金屬掩膜955一面朝向箭線1601之方向移動,進行背面側之電極圖案之形成及對貫通孔93之漿料填充。
其結果,雖可形成背面側之電極圖案,但無法將漿料46完全地填充至形成於背面接觸型太陽電池單元90之貫通孔93。
因此,於自背面進行漿料填充(圖16(b))後,必需於使基板91反轉使表面為上側之狀態下,自表面進行漿料填充(圖16(c))。
於自表面進行漿料填充之情形時,將成為下側之形成有電極圖案之背面側於由紋理保護膜94保護之狀態下固定於載置台231,將安 裝於表面側之紋理保護膜94剝離。於該狀態下,為自基板91之表面側對貫通孔93填充漿料46而使用金屬掩膜957,但作為該金屬掩膜957,如圖16(c)所示,使用於金屬掩膜957形成有包含乳劑之緩衝材料958者,以避免接觸於形成於基板91之上部之紋理911而導致紋理911上部破損。
然而,即便自基板91之背面及表面對貫通孔93進行漿料46之填充,若縱橫比(晶圓厚度/貫通孔穴直徑)為2(晶圓厚度:160μm/貫通孔穴直徑:80μm),則如圖16(d)所示,於貫通孔93之大致中央部形成空洞(模穴)96,產生導通不良。因此,若為2以上之縱橫比,則無法進行漿料46對貫通孔93之填充形成。
於貫通孔93之縱橫比(基板厚度/貫通孔穴直徑)為1.5(基板厚度:120μm/貫通孔穴直徑:80μm)之情形時,可實現漿料46對貫通孔93之填充形成,但,進而必需進行自背面及表面之兩面填充形成,從而存在耗費導體填充形成時間之類之問題。又,由於基板91為120μm較薄,故而於基板91中產生翹曲,難以利用吸附將基板91固定於印刷機載置台231,從而存在產生通知吸附不良之告警導致生產停止、或基板91之破損之情況。
即便為相同之縱橫比(1.5),若將基板91之厚度設為160μm,則貫通孔93之孔徑超過100μm,若考慮背面接觸型太陽電池90之表面連接配線寬度,則產生表面電極配線之太陽光照射區域減少、轉換效率降低之類的問題。
<本實施例>
使用本發明之圖案形成裝置100嘗試於比較例中未能實現之對具有高縱橫開口之貫通孔的漿料填充。利用圖17進行說明。
漿料46對貫通孔93之填充中使用的噴出機構部1之前端部101係與實施例1及2之情形同為加工成圓弧狀凹形狀之結構(圖5(a)所示之形 狀)。又,於自背面填充漿料46時,如圖17(a)所示,使用與本實施例之比較例之情形相同之紋理保護膜94,以防止形成於背面接觸型太陽電池單元90之基板91表面的突起狀之紋理911因接觸於印刷機之載置台231而破損。
紋理保護膜94具有柔軟性,不僅保護紋理911不致破損,而且因包含多孔之材料,故而進行用以可穿過紋理保護膜94將基板91固定於印刷機之載置台231之真空吸夾。
又,為了於對為使形成於背面接觸型太陽電池單元90之表背面電極導通而形成之貫通孔93的漿料填充之同時地形成背面之電極圖案965,而使用於特定位置形成有與背面之電極圖案965對應之開口部956的金屬掩膜955。
漿料46對形成於背面接觸型太陽電池單元90之貫通孔93之填充係使基板91之背面側朝上且使由紋理保護膜94保護之表面側為下側地固定於載置台231(參照圖17(a))。於該狀態下,使用實施例1中說明之安裝有1對噴出部101R及101L之噴出機構部1,將1對噴出部101R及101L一面抵住密接於朝上之基板91之背面側的金屬掩膜955一面移動,進行漿料46對貫通孔93之填充(圖16(b))。其結果,可將貫通孔93內完全由漿料964填充,亦可同時印刷背面之電極配線965。
於貫通孔93之縱橫比(晶圓厚度/貫通孔穴直徑)為2(晶圓厚度:160μm/貫通孔穴直徑:80μm)之情形時,如圖17(c)所示,於貫通孔93中未形成如圖16(c)般之空洞(模穴)96,可完全進行填充。因此,若為2以下之縱橫比,則可容易地進行對貫通孔93之漿料填充形成。
即便於貫通孔93之縱橫比(晶圓厚度/貫通孔穴直徑)為3(晶圓厚度:180μm/貫通孔穴直徑:60μm)之情形時,亦可對貫通孔93完全地進行漿料填充形成,從而可使背面接觸型太陽電池90之表面連接配線92之寬度變窄,表面連接配線92之太陽光照射區域變寬,故可使轉 換效率提昇。
再者,背面接觸型太陽電池90之表面連接配線92係以與實施例2相同之方法形成。
進而,由於即便高縱橫比之貫通孔亦可進行漿料填充,故而存在亦可應用於在矽晶圓中形成有多個貫通孔之TSV半導體元件之可能性。
如上所述,可藉由使用可裝載如本發明之實施例1中說明之噴出機構部1前端之噴出部的印刷機,而以一次印刷將漿料完全填充至高縱橫比之貫通孔,從而可達成節拍時間縮短,並且可使太陽電池之高效率化提昇。
[實施例4]
本實施例4係以要求漿料高度相對於配線寬度較高之高縱橫配線形成的器件之圖案形成之一例,對太陽電池單元表面之電極配線圖案形成進行說明者。除圖案形成用掩膜60A以外,其他與上述實施例2之情形相同。
於圖18中,表示用以說明本實施例4中使用之圖案形成用掩膜60A之局部剖面之放大概要圖。
圖案形成用掩膜60A係利用2種乳劑61A及61B將用以圖案形成電極配線之開口圖案643形成於金屬網62A而成。乳劑開口部之圖案係以與實施例2相同之方式形成。
此處,金屬網62A係使用線徑為16μm之# 360。又,2種乳劑61A及61B係乳劑硬度不同。乳劑61A係重視開口圖案形成中之解像性而使用高硬度之乳劑。另一方面,乳劑61B係重視對形成於太陽電池單元表面之紋理(凹凸)的追隨性而使用低硬度之乳劑。
乳劑之硬度係利用薄膜硬度計Fischerscope H100CU進行計測。計測條件係於10秒鐘內加壓至200mN,保持5秒後,於10秒鐘內減 壓。用於計測之乳劑係塗佈成膜厚30μm且進行乾燥者。利用擠入深度為5μm以下之乳劑硬度之最大值進行評價。將50N/mm2以上之硬度者用於高硬度之乳劑61A,將40N/mm2以下之硬度者用於低硬度之乳劑61B。
乳劑之硬度與開口圖案形成中之解像度存在相關性,硬度愈高,開口圖案部之直線性愈高。又,若乳劑硬度較高,則可期待限制網孔之變形,且對連續印刷時之位置精度提昇有效。然而,若乳劑硬度較高,則無法追隨被印刷物表面之凹凸,故而若形成間隙,則存在漿料因毛細管現象而滲出,導致配線圖案之直線性變差之課題。為確保微細配線形成中之開口圖案之解像度,而需要50N/mm2以上之乳劑硬度。高硬度之乳劑硬度較佳為100N/mm2以上。若為50N/mm2以上之乳劑硬度,則即便利用薄膜硬度計加壓至200mN,擠入深度亦為10μm左右,從而無法對應於形成於晶圓整面之紋理(凹凸)。
另一方面,若乳劑之硬度較低,則於形成微細開口圖案時,於水顯影時乳劑膨脹,導致無法進行解像。然而,若乳劑厚度較薄,則可抑制水顯影時之乳劑膨脹量。可確認到藉由使乳劑為2層結構,而依據高硬度之乳劑之解像性,亦將低硬度之乳劑進行解像。低硬度之乳劑由於可追隨被印刷物表面之凹凸,故而可使圖案形成用掩膜與被印刷物密接,從而可防止漿料之滲出。尤其為追隨形成於本實施例之太陽電池單元表面之紋理,乳劑硬度必需為40N/mm2以下。低硬度之乳劑61B之厚度必需為紋理之凹凸之2倍以上。若為40N/mm2以下之乳劑硬度,則於利用薄膜硬度計加壓至200mN時,擠入深度為15μm左右,可對應於形成於基板91之整面之紋理(凹凸)。進而,乳劑硬度愈低愈為良好之結果,較佳為20N/mm2以下。
由於形成於本實施例中使用之太陽電池單元表面的紋理之凹凸為5μm,故而低硬度之乳劑61B將乳劑硬度設為20N/mm2,將乳劑之 厚度設為15μm。
又,2種乳劑61A及61B之總厚度係比圖案形成柵極電極配線43之開口部643之寬度60μm厚之65μm。此處,乳劑之厚度係自圖案形成用掩膜60之總厚度減去金屬網62A之厚度(紗厚)所得之值。於本實施例中,高硬度之乳劑61A將乳劑硬度設為100N/mm2,將乳劑之厚度設為50μm。
於形成導體配線之漿料中,混合有導體材料之銀粒子、有機黏合劑成分及有機溶劑。於圖案形成後之乾燥步驟中,有機溶劑飛散,體積減少。又,根據漿料,亦存在於高溫下進行煅燒者,於該情形時,有機黏合劑亦消失,體積減少。
為獲得所需之配線電阻,而必需使導體材料之固有電阻降低,除此以外,必需使導體配線之截面面積增加。又,可藉由使配線寬度變窄,使受到太陽光照射之面積變寬,而提高轉換效率。
根據本實施例,由於低硬度之乳劑61B可追隨形成於太陽電池單元表面之紋理(凹凸),且可使乳劑61B密接於形成有紋理之太陽電池單元表面,故而可防止漿料之滲出,基板91之表面之有效之太陽光受光面積變寬,從而可使轉換效率提高。
進而,若使配線之圖案形成次數增加,則必需高精度地進行位置對準。若產生位置偏移,則配線寬度變大,成為轉換效率低下之原因。因此,必需以藉由使噴出機構部1在一方向上僅移動1次而進行之一次圖案形成來形成高縱橫比之配線,將用於圖案形成之圖案形成用掩膜60A之乳劑之厚度設定為較厚。
根據本實施例,為獲得所需之配線電阻,一次圖案形成便足夠,無需重複多次地進行用以進行圖案形成之高精度之位置對準,因此,可將複數片同時地進行圖案形成,而無需於1步驟中每1片地安裝基板91進行圖案形成。其結果,不僅實現良好之電極配線形成,而且 節拍時間縮短,利於生產率提昇。
又,即便於1步驟中每1片地安裝基板91進行圖案形成之情形時,亦可以藉由使噴出機構部1在一方向上僅移動1次而進行之一次圖案形成來形成高縱橫比之圖案,因此,與先前之一面每次進行位置對準一面進行複數次圖案形成之情形相比,可縮短節拍時間,從而可使生產率提昇。
[實施例5]
本實施例5係以使漿料自圖案形成用掩膜之脫模性提昇之一例,對太陽電池單元表面之電極配線圖案形成進行說明。除圖案形成用掩膜60B以外,其他與上述實施例2相同。
於圖19中,表示用以說明本實施例5中使用之圖案形成用掩膜60B之局部剖面之放大概要圖。
圖案形成用掩膜60B係利用與實施例4相同之方法而形成,且於該圖案形成用掩膜60B,於露出之金屬網62B及乳劑(61A、61B)之表面,形成本發明中實施例1至4中所說明之1對噴出部101R及101L之表面上撥液性較高之烴膜(61C及62C),使漿料46之脫模性提昇。
使用該圖案形成用掩膜60B,於圖1所示之圖案形成裝置100中將漿料46之圖案形成於基板91,其結果,於基板91之上部轉印有高縱橫比之漿料圖案462,於圖案形成用掩膜60B之乳劑開口部643B之內部未殘留漿料。可認為其原因在於,藉由對圖案形成用掩膜60B之金屬網62B及乳劑(61A、61B)之露出部賦予撥液性較高之烴膜(61C及62C),而使漿料46自金屬網62B及乳劑(61A、61B)之脫模性提昇。
根據本實施例,由於低硬度之乳劑61B可追隨形成於太陽電池單元表面之紋理(凹凸),且可使乳劑61B密接於形成有紋理之太陽電池單元表面,因此,可防止漿料之滲出,基板91之表面之有效之太陽光受光面積變寬,從而可使轉換效率提高。
儘管由乳劑(61A、61B)形成之柵極電極配線開口部643B之縱橫比(乳劑厚度/開口寬度)較大,亦可將填充至乳劑(61A、61B)之開口部643B之漿料46完全地轉印至基板91之上部,從而可將高縱橫比之漿料圖案轉印至基板91之上部。於乳劑開口部643B之內部未殘留漿料。可認為其原因在於,藉由於圖案形成用掩膜60B之金屬網62B及乳劑(61A、61B)之露出部形成烴膜61C、62C,賦予撥液性,而使漿料46自金屬網62B及乳劑(61A、61B)之脫模性提昇。
根據本實施例,為獲得所需之配線電阻,一次圖案形成便足夠,無需重複多次地進行用以進行圖案形成之高精度之位置對準,因此,可將複數片同時地進行圖案形成,而無需於1步驟中每1片地安裝基板91進行圖案形成。其結果,不僅實現良好之電極配線形成,而且節拍時間縮短,利於生產率提昇。
又,即便於1步驟中每1片地安裝基板91進行圖案形成之情形,亦可以藉由使噴出機構部1在一方向上僅移動1次而進行之一次圖案形成來形成高縱橫比之圖案,因此,與先前之一面每次地進行位置對準一面進行複數次圖案形成之情形相比,可縮短節拍時間,從而可使生產率提昇。
[實施例6]
利用圖20,對裝載有實施例6之噴出機構單元1120及吸附機構單元1140之非接觸圖案形成裝置1000之構成進行說明。圖20係裝載有本實施例6之噴出機構單元1120及吸附機構單元1140之非接觸圖案形成裝置1000之前視圖。為進行簡化,圖20省略噴出機構單元1120前端之噴出部1001、吸附機構單元1140前端之吸附部1401之詳細構成、及裝置之架台或側壁、支柱、支撐構件等之表示。
非接觸圖案形成裝置1000包括圖案形成用掩膜部1110、被圖案形成物支撐載置台部1023、噴出機構單元1120、噴出機構單元驅動機構 部1130、漿料加壓機構1002、漿料導入路1003、漿料儲存槽1004、吸附機構單元1140、吸附用減壓機構1402、減壓導入路1403、空氣吸引機構1404及控制部1021。
圖案形成用掩膜部1110構成為包括:圖案形成用掩膜1011,其設置有對應著被圖案形成物(例如印刷配線基板)1006之所需之電路圖案而穿設之圖案開口部;平面視圖矩形狀之印版架1022,其利用包圍圖案形成用掩膜1011之張力網保持拉緊狀態;及支撐構件1111,其支撐該印版架1022。
被圖案形成物支撐載置台部1023包括載置被圖案形成物1006之載置台1231、將載置於載置台1231之被圖案形成物1006固定之夾盤部1232、上下地驅動載置台1231之上下驅動部1233。
噴出機構單元1120包括噴出機構部1001、噴出機構部噴頭1015、及缸1024。又,吸附機構單元1140包括吸附機構部1401、及吸附機構部吸頭1416。
缸1024係固定於支撐構件1025,且上下地驅動與缸1024連接之噴出機構單元1120。又,支撐構件1025由與驅動軸1027卡合之軸承部1026支撐。驅動軸1027包括滾珠螺桿,且藉由受馬達1030旋轉驅動,與驅動軸1027卡合之軸承部1026沿著導軸1028於圖之左右方向上移動,固定於支撐構件1025之噴出機構單元1120亦沿導軸1028於圖之左右方向上移動。驅動軸1027及導軸1028由固定板1029支撐。又,吸附機構單元1140係配置於噴出機構單元1120之驅動方向之前後,且與噴出機構單元1120之移動連動地移動。
吸附機構單元1140之吸附面係相較噴出機構單元1120設置於上部。吸附機構單元1140具有將圖案形成用掩膜1011保持於不與被圖案形成物1006接觸之位置的作用。此處雖未圖示,但於將被圖案形成物1006載置於載置台1231時,偵測被圖案形成物1006之厚度,將圖案形 成用掩膜1011保持於較被圖案形成物1006之最大厚度高之位置。
控制部1021係控制非接觸圖案形成裝置1000之各部分之動作。首先,藉由根據來自控制部1021之控制信號,控制驅動缸1024之缸驅動部1031,而驅動缸1024。又,藉由來自控制部1021之控制信號,而控制馬達1030之驅動部1032,使馬達1030正反方向地旋轉。進而,藉由來自控制部1021之控制信號,而控制驅動被圖案形成物支撐載置台部1023之夾盤部1232之夾盤驅動部1034,進行將載置於載置台1231之被圖案形成物1006固定的夾盤部1232之開閉動作。進而,藉由來自控制部1021之控制信號,而控制驅動被圖案形成物支撐載置台部1023之上下驅動部1233之載置台驅動部1033,使載置台1231上下地移動。
關於具有以上構成之非接觸圖案形成裝置之動作,除設置吸附機構單元1140以外,以與上述實施例1相同之方法進行。
噴出機構部1001之前端之噴出部1101之構成基本上與上述實施例1中說明之圖3A所示之構成相同。將本實施例6之噴出機構部1001之前端之噴出部1101之結構示於圖21及圖22。
圖21係獨立地設置有噴出機構單元1120與吸附機構單元1140之情形時,可結合噴出機構單元1120,設定單獨地設置於噴出機構單元1120驅動方向之前後的各吸附機構單元1140之高度、位置等。
圖22係一體化地設置噴出機構單元1120與吸附機構單元1140之情形時,與噴出機構單元1120連動地固定吸附機構單元1140之高度、位置等。
如上述實施例1中所說明,噴出機構部1001前端之噴出部1101包含聚胺基甲酸酯樹脂1121及不鏽鋼製增強材1122,且於其表面之一部分(主要為與漿料接觸之部分)形成有撥液性之膜1123。又,於噴出機構部1001之前端之噴出部1101,形成有如實施例1中利用圖4A及圖4B所說明之具有使漿料1009於內部滾動而生成於出口(入口)抵住圖案形 成用掩膜1011側之力之特徵的圓弧狀之凹形狀部1008。
噴出部1101之聚胺基甲酸酯樹脂1121及不鏽鋼製增強材1122係由固定構件1124固定於噴出機構部1001。
於本實施例6中,與上述實施例1同樣地,於噴出機構部1001安裝有左右1對噴出部1101,故而,使噴出機構部1001在一方向上僅移動1次,便可將供給至左右1對噴出部1101之間之漿料1009塗佈於圖案形成用掩膜表面1011,利用任一噴出部1101將漿料1009填充至圖案形成用掩膜1011之開口圖案部1012,從而將圖案形成於被圖案形成物1006。又,本實施例6中之噴出機構部1001之前端之噴出部1101之製造方法係與上述實施例1中說明之內容相同。
本實施例之特徵在於:於噴出機構單元1120之驅動方向前後配設有吸附機構單元1140。若自噴出機構部1001前端之噴出部1101噴出漿料1009,則因該噴出力而將圖案形成用掩膜1011擠壓至被圖案形成物1006側,從而存在即便於非接觸之狀態下進行安裝,亦進行接觸之可能性。因此,自設置於吸附部1401之孔部1413之前端,利用減壓(負壓)吸引圖案形成用掩膜1011,防止圖案形成用掩膜1011下降至被圖案形成物1006側。需要自噴出機構部1001前端之噴出部1101,漿料1009抵消噴出力之程度之吸引力。
又,可藉由於噴出機構單元1120之驅動方向前後配設吸附機構單元1140,而確實地使圖案形成用掩膜1011與被圖案形成物1006保持為非接觸。設置於吸附部1401之孔部1413之吸引力必需利用用於圖案形成用掩膜1011之網孔1062之強度(與圖案形成用掩膜1011之張力相關)或自噴出機構部1001前端之噴出部1101利用噴出力調整漿料1009。
圖案形成用掩膜1011係利用與上述實施例5中使用之方法相同之方法形成,且於該圖案形成用掩膜1011,在露出之金屬網1062及乳劑1061之表面形成撥液性較高之烴膜1063,使漿料1009自圖案形成用掩 膜1011之開口部向被圖案形成物1006之脫模性提昇。
於上述實施例1至5中,由於圖案形成用掩膜1011與被圖案形成物1006接觸,故而因乳劑之厚度而對轉印之漿料圖案之形狀造成影響。於本實施例6中,由於圖案形成用掩膜1011與被圖案形成物1006為非接觸,故而可不依存於乳劑之厚度地利用漿料1009之噴出壓、噴出機構之驅動速度等控制漿料圖案形狀。
又,與上述說明之實施例1至5中說明之情形同樣地,於本實施例中,亦於1對噴出部1101之表面形成撥液性較高之烴膜1123,使漿料1009之滾動性提昇,從而使對圖案形成用掩膜1011之開口部之填充性提昇。
進而,於吸附部1401之前端,與噴出部1101同樣地形成聚胺基甲酸酯樹脂1411,且於聚胺基甲酸酯樹脂1411之表面形成撥液性較高之烴膜1412,從而使與圖案形成用掩膜1011之上側表面之摩擦性減小。
於形成導體配線之漿料中,混合有導體材料之銀粒子、有機黏合劑成分及有機溶劑。於圖案形成後之乾燥步驟中,有機溶劑飛散,體積減少。又,根據漿料,亦存在於高溫下進行煅燒者,於該情形時,有機黏合劑亦消失,體積減少。
為獲得所需之配線電阻,而必需使導體材料之固有電阻降低,除此以外,必需使導體配線之截面面積增加。又,可藉由使配線寬度變窄,使受到太陽光照射之面積變寬,而提高轉換效率。
根據本實施例,由於可追隨太陽電池單元用晶圓1041之厚度不均,從而追隨形成於太陽電池單元用晶圓1041之表面之紋理(凹凸)1042,故而可以漿料1009與圖案形成用掩膜1011之開口部非接觸之方式,於太陽電池單元用晶圓1041之表面形成漿料圖案1462。由於圖案形成用掩膜1011與被圖案形成物1006為非接觸,故而不存在漿料1009向圖案形成用掩膜1011之背面迴繞,從而可防止太陽電池單元用 晶圓1041之表面之漿料圖案1462寬度方向之滲出。因此,太陽電池單元用晶圓1041之表面之有效之太陽光受光面積變寬,從而可使轉換效率提昇。
根據本實施例,為獲得所需之配線電阻,一次之圖案形成便足夠,無需重複多次地進行用以進行圖案形成之高精度之位置對準,因此,可將複數片同時地進行圖案形成,而無需於1步驟中每1片地安裝太陽電池單元用晶圓1041進行圖案形成。其結果,不僅實現良好之電極配線形成,而且節拍時間縮短,利於生產率提昇。
於圖案形成用掩膜1011之乳劑開口部之露出之金屬網1062及乳劑1061之表面形成有撥液性較高之烴膜1063,故而於圖案形成用掩膜1011之乳劑開口部之內部未殘留漿料。可認為其原因在於,藉由於圖案形成用掩膜1011之金屬網1062及乳劑1061之露出部形成烴膜1063,賦予撥液性,而使漿料1009自金屬網1062及乳劑1061之脫模性提昇。
於圖21及圖22所示之構成中,1對聚胺基甲酸酯樹脂1121係相互平行且與被圖案形成物1006垂直地安裝,但如實施例1至5所示,亦可相對於被圖案形成物1006傾斜地進行安裝。又,亦可如本實施例般相互平行且與被圖案形成物6垂直地安裝實施例1至5所示之噴出部101。
如上所述,對本發明之實施態樣進行了說明,但對業者而言可基於上述說明實施各種取代例、修正或變化,本發明於不脫離其精神之範圍內包含上述各種取代例、修正或變化。
本發明可於不脫離其主旨及基本特徵之範圍內以其他具體形態實施。因此,可認為本實施例於所有態樣中僅具說明性而不具限制性,本發明之範疇係由隨附申請專利範圍而非上述描述揭示,並且屬於申請專利範圍之等效物之含義及範圍內的所有變化均包含於本發明中。
1‧‧‧噴出機構部
2‧‧‧漿料加壓機構
3‧‧‧漿料導入路
4‧‧‧漿料儲存槽
6‧‧‧被圖案形成物
11‧‧‧圖案形成用掩膜
15‧‧‧噴出機構部噴頭
16‧‧‧噴出機構部固定夾具
21‧‧‧控制部
22‧‧‧印版架
23‧‧‧被圖案形成物支撐載置台部
24‧‧‧缸
25‧‧‧支撐構件
26‧‧‧軸承部
27‧‧‧驅動軸
28‧‧‧導軸
29‧‧‧固定板
30‧‧‧馬達
31‧‧‧缸驅動部
32‧‧‧驅動部
33‧‧‧載置台驅動部
34‧‧‧夾盤驅動部
100‧‧‧圖案形成裝置
110‧‧‧圖案形成用掩膜部
111‧‧‧支撐構件
120‧‧‧噴出機構單元
130‧‧‧噴出機構單元驅動機構部
231‧‧‧載置台
232‧‧‧夾盤部
233‧‧‧上下驅動部

Claims (14)

  1. 一種圖案形成裝置,其包括以下構成,具備:掩膜保持部,其保持圖案形成用之掩膜;載置台部,其載置要進行圖案形成之試樣,使試樣上下移動而對由上述掩膜保持部保持之上述掩膜接近、後退;漿料噴出部,其包括經由上述掩膜於載置在上述載置台部之試樣上形成漿料之圖案的噴出機構;及噴出機構驅動部,其使該漿料噴出部之噴出機構沿著上述掩膜往返移動;且上述漿料噴出設備具備1對上述噴出機構,該1對噴出機構係對向安裝,於該對向安裝之1對噴出機構中之有助於圖案形成之側之噴出機構上,於與將該1對噴出機構抵住上述掩膜時與上述掩膜接觸之位置相比在相對於圖案形成時之移動方向更為前方形成有凹部;該凹部以該凹部之與接觸於上述掩膜之側之端部為相反側之端部突出於上述掩膜側且與上述掩膜之間隔開間隙之方式形成;進而,上述漿料噴出設備具備對上述1對噴出機構之間供給上述漿料之漿料供給機構。
  2. 如請求項1之圖案形成裝置,其中上述漿料噴出部之上述1對噴出機構之各者之至少包含上述凹部的該噴出機構之前端部之表面具有撥液性。
  3. 如請求項1之圖案形成裝置,其中上述噴出機構之前端部之凹部於與上述掩膜之間形成如下空間:於上述圖案形成時上述噴出機構抵住上述掩膜之狀態下,由上述噴出機構驅動部予以驅動時上述漿料於上述凹部之內部滾動之空間。
  4. 如請求項1之圖案形成裝置,其更包括掩膜吸引設備,該掩膜吸 引設備於將上述漿料噴出部之上述1對噴出機構抵住上述掩膜時,將上述掩膜吸引至上述漿料噴出部之側。
  5. 如請求項4之圖案形成裝置,其中將1對上述掩膜吸引設備配置於上述漿料噴出部之上述1對噴出機構之前後。
  6. 如請求項1之圖案形成裝置,其中上述噴出機構包含具有導電性之材料、及以胺基甲酸酯為主成分之樹脂而形成。
  7. 一種圖案形成方法,其包括以下步驟:使要進行圖案形成之試樣對圖案形成用之掩膜密接或接近;於將1對噴出機構抵住上述掩膜之狀態下,一面將漿料加壓並供給至該1對噴出機構之間之上述掩膜上,一面使該1對噴出機構相對於上述掩膜在一方向上移動;藉由於該1對噴出機構向一方向之移動結束之狀態下,將上述試樣自上述掩膜剝離,而將形成於上述掩膜之圖案轉印至上述試樣而於上述試樣上形成漿料之圖案;且藉由一面使上述1對噴出機構抵住塗佈有上述漿料之掩膜,一面使該1對噴出機構在一方向上移動,而一面將上述供給之漿料積存於由上述1對噴出機構中向上述一方向移動時之後方側之噴出機構抵住上述掩膜之面上形成的凹部與上述掩膜形成之空間,一面將形成於掩膜之圖案轉印至上述試樣上而形成上述漿料之圖案。
  8. 如請求項7之圖案形成方法,其中形成於上述噴出機構之抵住上述掩膜之面的凹部係由撥液性之膜被覆,且一面將積存於由該撥液性之膜被覆之凹部與上述掩膜所形成之空間之漿料於由該凹部與上述掩膜形成之空間之內部沿著被覆上述凹部之表面的撥液性之膜滾動,一面進行圖案形成。
  9. 如請求項7之圖案形成方法,其中使用由金屬板形成之掩膜或由 金屬網形成之掩膜之任一者作為上述掩膜。
  10. 如請求項8之圖案形成方法,其中使用使乳劑附著於金屬網而形成且表面由撥液性之膜被覆之掩膜作為上述掩膜。
  11. 如請求項8之圖案形成方法,其中藉由一面將噴出機構抵住塗佈有上述漿料之掩膜,一面使該噴出機構在一方向上移動而將漿料積存於由形成於該噴出機構且上述表面具有撥液性之凹部與上述掩膜形成之空間,一面進行圖案形成,而使上述漿料填充至形成於上述試樣之通孔之內部,並且於上述試樣之表面形成上述漿料之圖案。
  12. 如請求項7之圖案形成方法,其中於藉由一面將上述1對噴出機構抵住塗佈有上述漿料之掩膜,一面使該1對噴出機構在一方向上移動而將形成於上述掩膜之圖案轉印至上述試樣上而形成上述漿料之圖案的步驟中,在將上述1對噴出機構抵住上述掩膜時,在上述1對噴出機構之上述移動方向之前後,一面將上述掩膜吸引至上述噴出機構側,一面將形成於上述掩膜之圖案轉印至上述試樣上,而形成上述漿料之圖案。
  13. 如請求項7之圖案形成方法,其中上述試樣係太陽電池單元,且藉由一面加壓並供給上述漿料,一面使上述1對噴出機構相對於上述掩膜在一方向上移動,而將形成於上述掩膜的上述太陽電池單元之柵極電極配線圖案及匯流排電極配線圖案轉印至上述太陽電池單元之表面。
  14. 如請求項7之圖案形成方法,其中上述試樣係背面接觸型太陽電池單元,且藉由一面加壓並供給上述漿料,一面使上述1對噴出機構相對於上述掩膜在一方向上移動,將形成於上述掩膜之圖案轉印至上述太陽電池單元之背面,而於上述背面接觸型太陽電池單元之背面形成上述漿料之電極配線圖案,並且將上述漿 料填充至連接上述背面接觸型太陽電池單元之背面與表面之貫通孔之內部。
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