TW201534402A - 膜形成方法及膜形成裝置 - Google Patents

Abstract

提供一種膜形成方法，即使增加膜厚，側面 的傾斜亦不易變緩。 沿著基板的表面之待塗佈膜材料的被塗 佈區域的邊緣，使膜材料液滴化後進行塗佈並使其硬化，從而先形成外緣部，之後，藉由在比外緣部更靠內側，使膜材料液滴化後進行塗佈並使其硬化來形成內側部，由此形成利用外緣部及內側部所構成且上表面凹陷之單元層。在單元層之上進一步堆積分別由外緣部及內側部構成之其他單元層，且維持最上層的單元層的上表面呈凹陷形狀。

Description

膜形成方法及膜形成裝置

本發明係有關一種利用在基板塗佈液滴化的膜材料並使其硬化的方式來形成膜之方法、及膜形成裝置。

熟知有從噴嘴頭(噴墨頭)吐出液狀的薄膜材料，從而在基板的表面形成薄膜之技術(例如，專利文獻1)。薄膜材料方面，使用光硬化性樹脂(例如，紫外線硬化性樹脂)。利用對附著於基板上之薄膜材料照射硬化用的光之方式，使薄膜材料硬化而形成薄膜。

在專利文獻2所揭示的方法中，首先，藉由使液滴化之薄膜材料彈著於待形成薄膜之區域的邊緣，從而形成邊緣圖案。在形成邊緣圖案後，利用使薄膜材料彈著於待形成薄膜之區域的內側的方式，用液狀的薄膜材料覆蓋待形成薄膜之區域。之後，藉由對液狀的薄膜材料照射硬化用的光，從而使薄膜材料硬化。

邊緣圖案堤擋住液狀的薄膜材料的流動。在待形成薄膜之區域的內側，彈著於基板表面之薄膜材料存 橫方向上連續，從而形成表面平坦的液狀的被覆膜。當表面變得平坦後，由於薄膜材料硬化，從而能夠形成表面平坦的薄膜。

〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕

〔專利文獻1〕日本特許第3544543號公報

〔專利文獻2〕國際公開第2013/011775號專利公報

大電流用的厚銅基板的銅膜厚度為50μm~2mm左右。為了形成厚銅基板的銅膜，需要使絕緣膜之厚度達到與銅膜厚度相同之程度。使用以往的噴嘴頭之薄膜形成方法中，若形成如此厚的膜，則膜的側面會傾斜，其斜面會變緩。本發明的目的在於提供一種即使增加膜厚，側面的傾斜亦不易變緩之膜形成方法、及膜形成裝置。

根據本發明之一觀點，提供一種一種膜形成方法，具有：形成製程，沿著基板的表面之待塗佈膜材料的被塗佈區域的邊緣，使膜材料液滴化後進行塗佈並使其硬化，從而先形成外緣部，之後，藉由在比前述外緣部更靠內側， 使前述膜材料液滴化後進行塗佈並使其硬化來形成內側部，由此形成利用前述外緣部及前述內側部所構成且上表面凹陷之單元層；以及堆積製程，在前述單元層之上進一步堆積分別由前述外緣部及前述內側部構成之其他單元層，且維持最上層的單元層的上表面呈凹陷形狀。

根據本發明的另一觀點，提供一種膜形成裝置，具有：載物台，係保持基板；噴嘴頭，係與保持在前述載物台之前述基板對向，具有把光硬化性膜材料予以液滴化後吐出到前述基板的表面之複數個噴嘴孔；光源，係對塗佈於前述基板之前述膜材料照射硬化用的光；移動機構，係使前述基板相對於前述噴嘴頭及前述光源做相對移動；以及控制裝置，係控制前述噴嘴頭及前述移動機構；前述控制裝置控制前述噴嘴頭及前述移動機構，沿著前述基板的表面的被塗佈區域的邊緣，使前述膜材料液滴化後進行塗佈並使其硬化，來先形成外緣部，之後，藉由在比前述外緣部更靠內側，把前述膜材料予以液滴化後進行塗佈並使其硬化來形成內側部，由此來形成利用前述外緣部及前述內側部所構成且上表面凹陷之單元層， 在前述單元層之上，進一步堆積分別利用前述外緣部及內側部所構成之其他單元層，且維持最上層的單元層的上表面呈凹陷形狀。

在形成外緣部之後形成內側部，由此形成內側部時被塗佈之膜材料不會流出外緣部的外側。由於單元層的上表面凹陷，在單元層之上形成外緣部時，能夠減少向外側流出之膜材料的量。由此，即使增加膜厚，亦能夠抑制膜的側面變緩。

10‧‧‧基台

11‧‧‧移動機構

12‧‧‧載物台

20‧‧‧噴嘴頭

21‧‧‧噴嘴單元

22‧‧‧基底板

23‧‧‧噴嘴孔

24‧‧‧硬化用光源

30‧‧‧控制裝置

50‧‧‧基板

52‧‧‧被塗佈區域

53‧‧‧像素

53a‧‧‧形成外緣部時的塗佈對象的像素

53b‧‧‧形成內側部時的塗佈對象的像素

55‧‧‧外緣部

55a‧‧‧外緣部的一部分

56‧‧‧內側部

56a‧‧‧內側部的一部分

57‧‧‧單元層

58‧‧‧平坦化層

60‧‧‧膜

61‧‧‧膜材料

63‧‧‧配置厚銅之區域

64‧‧‧厚銅

〔圖1〕圖1為實施例之膜形成裝置的概略圖。

〔圖2〕圖2A為包含實施例之膜形成裝置的噴嘴頭之噴嘴單元的立體圖；圖2B為噴嘴單元的仰視圖。

〔圖3〕圖3為實施例之膜形成裝置的載物台及噴嘴單元的俯視圖。

〔圖4〕圖4A為表示形成膜時待塗佈膜材料之區域(被塗佈區域)的平面形狀的一部分之俯視圖；圖4B為表示定義被塗佈區域的形狀之圖像資料的一部分之圖。

〔圖5〕圖5A為表示形成外緣部時，成為塗佈膜材料對象之像素之圖；圖5B~圖5D為形成外緣部之製程的中途階段、及形成後的基板及外緣部的剖視圖。

〔圖6〕圖6A為表示形成內側部時，成為塗佈膜材料對象之像素之圖；圖6B~圖6C為形成內側部之製程的中途階段、及形成後的基板、外緣部及內側部的剖視圖。

〔圖7〕圖7A~圖7D為形成膜之製程的中途階段、及形成後的基板及膜的剖視圖。

〔圖8〕圖8A~圖8F為用於說明實施例之膜形成方法的效果，也就是膜形成的中途階段之基板及膜的剖視圖。

〔圖9〕圖9A及圖9B為用於說明製造厚銅基板之方法，也就是製造中途階段之厚銅基板的剖視圖。

於圖1，表示實施例之膜形成裝置的概略圖。在基台10之上介隔著移動機構11支撐載物台12。定義x軸及y軸朝向水平方向，z軸朝向垂直往上方之xyz直角坐標系。移動機構11藉由控制裝置30被控制，使載物台12移動在x方向及y方向。

在載物台12的上表面(保持面)上保持有待形成膜之基板50。基板50係例如藉由真空夾盤被固定在載物台12。在載物台12的上方，噴嘴頭20支撐成可以升降。噴嘴頭20具有與基板50對向之複數個噴嘴孔。從各噴嘴孔朝向基板50的表面吐出被液滴化之光硬化性(例如紫外線硬化性)的膜材料。藉由控制裝置30控制薄膜材料的吐出。

在圖1表示了使噴嘴頭20相對於基台10靜止，並使基板50移動之例；但亦可以使基板50相對於基台10靜止，並使噴嘴頭20移動。如此，亦可以構成為，使基板50及噴嘴頭20中其中一方相對於另一方做相對移動。

於圖2A表示包括噴嘴頭20之噴嘴單元21的立體圖。在基底板22沿y方向排列安裝有複數個、例如2個噴嘴頭20。每個噴嘴頭20具有沿x方向排列之複數個噴嘴孔23。在y方向相鄰之2個噴嘴頭20之間、及比兩端的噴嘴頭20更靠外側分別安裝有硬化用光源24。硬化用光源24對塗佈於基板50(圖1)之膜材料照射硬化用的光(例如，紫外線)。

於圖2B，表示出噴嘴單元21的仰視圖。2個噴嘴頭20沿y方向排列配置。在2個噴嘴頭20之間、及比最外側的噴嘴頭20更靠外側分別配置有硬化用光源24。每個噴嘴頭20的噴嘴孔23沿x方向交錯排列。若著眼於1個噴嘴頭20，則作為其中一例，在x方向上以相當於300dpi之間距配置有噴嘴孔23。其中一個噴嘴頭20相對於另一個噴嘴頭20配置為沿x方向錯開半個噴嘴間距。因此，2個噴嘴頭20的噴嘴孔23全部在x方向上以相當於600dpi之間距配置。

圖3中示出載物台12、基板50及噴嘴單元21的俯視圖。載物台12的保持面上保持有基板50。基板50的上方支撐有噴嘴單元21。噴嘴單元21的基底板22 安裝有噴嘴頭20及硬化用光源24。利用由控制裝置30控制移動機構11的方式，使載物台12向x方向及y方向移動。

控制裝置30中記憶有定義待形成膜的平面形狀之圖像資料。圖像資料例如包括二維排列之複數個像素。控制裝置30依據該圖像資料來控制從噴嘴頭20吐出膜材料的時機。

藉由使基板50向y方向移動之同時，從噴嘴孔23(圖2B)使膜材料液滴化後吐出，能夠在x方向上以600dpi的解析度將膜材料塗佈於基板50。塗佈於基板50之膜材料藉由從位於基板50的移動方向的前方之硬化用光源24發射之光而硬化。將使基板50向y方向移動之同時，從噴嘴孔23使膜材料液滴化後吐出之處理稱為「基板的掃描」。藉由使基板50沿x方向錯開相當於600dpi之間隔的1/4而進行4次基板的掃描，能夠在x方向上以2400dpi的解析度將膜材料塗佈於基板50。4次基板的掃描中，可以進行單向掃描，亦可以進行往復掃描。

將能夠藉由4次基板的掃描塗佈膜材料之區域作為1個路徑(通路)。1個路徑的x方向的寬度比基板50的x方向的尺寸窄時，藉由將基板50的表面劃分為複數個路徑，能夠將膜材料塗佈於基板50的整個區域。

待形成膜所要求之解析度為600dpi時，能夠以1次基板的掃描完成1個路徑的處理。並且，若使用具有相當於2400dpi之噴嘴間距之噴嘴頭20，則能夠以1次 基板的掃描完成1個路徑的處理。

於圖4A表示形成膜時待塗佈膜材料之區域(被塗佈區域)的平面形狀的一部分。在基板50的表面，劃定有朝y方向延伸之複數個被塗佈區域52。藉由將膜材料塗佈於該被塗佈區域52並使其硬化，從而形成膜。另外，被塗佈區域52可以是朝x方向延伸之條紋狀的形狀，或相對於x方向及y方向朝傾斜方向延伸之條紋狀的形狀，或沿著曲線之條紋狀的形狀，或不定形。

於圖4B表示出定義被塗佈區域52之圖像資料之一例。該圖像資料利用二維(x方向及y方向)排列之複數個像素53所構成。複數個像素53劃分為塗佈膜材料對象的像素，及非塗佈膜材料對象的像素。圖4B中，塗佈膜材料對象的像素53帶有陰影線。藉由圖4B的帶有陰影線之像素53的集合，定義被塗佈區域52。

參閱圖5A~圖7D，對實施例之膜形成方法進行說明。實施例之膜形成方法中，藉由堆積具有相同平面形狀之單元層，形成厚度為50μm~2mm左右的膜。該厚度屬於所謂「厚膜」之範圍。在單元層的各形成製程中，首先形成外緣部，之後形成內側部。圖5A~圖6C係表示形成1個單元層之製程，其中圖5A~圖5D係表示形成外緣部之製程，圖6A~圖6C係表示形成內側部之製程。圖7A~圖7D係表示形成第2層以後的單元層之製程。

於圖5A表示形成外緣部時成為塗佈膜材料對象之像素53a。圖5A中，塗佈對象的像素53a帶有陰影 線。形成外緣部時，可選擇沿著被塗佈區域52的邊緣之一排的像素53a作為塗佈對象。另外，亦可以選擇相鄰之多排的像素53作為塗佈對象。

如圖5B所示，藉由掃描基板50，將膜材料塗佈於圖5A所示之塗佈對象的像素53a並使其硬化。由此，形成外緣部的下層的一部分55a。依據噴嘴孔23(圖2B)的間距及塗佈對象的像素53a的間距來決定基板50的掃描次數。

如圖5C所示，在外緣部的一部分55a之上，藉由進一步塗佈膜材料並使其硬化，從而使外緣部的一部分55a變高。圖5B所示之掃描基板50時的塗佈對象的像素53a與圖5C所示之掃描基板50時的塗佈對象的像素53a相同。亦即，在外緣部的一部分55a的正上方重新塗佈膜材料。

如圖5D所示，藉由進一步重複掃描基板50而使外緣部的一部分55a變高，從而形成目標高度的外緣部55。

於圖6A表示形成內側部時成為塗佈膜材料對象之像素53b。圖6A中，塗佈對象的像素53b帶有陰影線。形成內側部時，可選擇比形成外緣部55時成為塗佈對象之像素53a的一排更靠內側的像素53b作為塗佈對象。

如圖6B所示，藉由掃描基板50，將膜材料塗佈於圖6A所示之塗佈對象的像素53b並使其硬化。由 此，形成內側部的下層的一部分56a。依據噴嘴孔23(圖2B)的間距及塗佈對象的像素53b的間距來決定基板50的掃描次數。

如圖6C所示，在內側部的一部分56a之上，藉由進一步塗佈膜材料並使其硬化，從而使內側部的一部分56a變厚。圖6B所示之掃描基板50時的塗佈對象的像素53b與圖6C所示之掃描基板50時的塗佈對象的像素53b相同。藉由進一步反覆掃描基板50，使內側部的一部分56a變厚，直至達到目標厚度，從而形成內側部56。由外緣部55及內側部56構成單元層57。調整內側部56的厚度及外緣部55的高度，以使單元層57的上表面凹陷。具體而言，藉由使形成內側部56時的基板50的掃描次數少於形成外緣部55時的基板50的掃描次數，能夠形成上表面凹陷之單元層57。

如圖7A所示，在第1層的單元層57之上進一步形成外緣部55。該外緣部55的形成方法與圖5B~圖5D所示之第1層單元層57的外緣部55的形成方法相同。另外，外緣部55的高度可以不同。亦即，形成外緣部55時的基板50的掃描次數可以不同。

如圖7B所示，在第1層單元層57之上形成第2層內側部56。第2層內側部56的形成方法與圖6B~圖6C所示之第1層單元層57的內側部56的形成方法形同。另外，內側部56的厚度可以不同。亦即，形成內側部56時的基板50的掃描次數可以不同。由此，形成由在 第1層單元層57之上所形成之外緣部55及內側部56構成之第2層單元層57。第2層單元層57的上表面亦凹陷。由於第1層單元層57的上表面凹陷，因此亦可以使第2層內側部56的厚度與第2層外緣部55的高度大致相同。

如圖7C所示，在第2層單元層57之上，藉由形成第3層外緣部55及內側部56，從而形成第3層單元層57。

如圖7D所示，在已形成之單元層57之上堆積其他單元層57。此時，維持最上層單元層57的上表面凹陷之狀態之同時堆積單元層57。在複數個單元層57堆積至目標高度之後，藉由用膜材料填埋最上層單元層57的上表面的凹陷，形成具有幾乎平坦的上表面之平坦化層58。以到此為止的製程，形成由堆積之複數個單元層57及平坦化層58構成之膜60。

參閱圖8A~圖8D，對上述實施例的效果進行說明。於圖8A，表示形成第1層外緣部55之後，開始形成第1層內側部56(圖6B)之時刻的基板50及外緣部55的概略圖。

由於塗佈於基板50表面之膜材料的液滴向基板50的平面方向擴散，因此外緣部55的寬度會變得比由形成外緣部55時成為塗佈對象之像素53a(圖5A)構成之像素列的寬度更寬。形成內側部56時成為塗佈對象之像素53b(圖6A)中塗佈於最外側像素53b之被液滴化之 膜材料61與第1層外緣部55重疊，且彈著於比外緣部55的最上方更靠被塗佈區域52的內側。

如圖8B所示，彈著於比外緣部55的最上方更靠內側之膜材料61流向較低的一側。亦即，膜材料61向被塗佈區域52的內側流動。膜材料61幾乎不會流出至外緣部55的外側的側面。

如圖8C所示，即使在使內側部的一部分56a變厚之製程(圖6C)中，被液滴化之膜材料61亦會彈著於比外緣部55的最上方更靠內側。因此，如圖8D所示，膜材料61從外緣部55的最上方向被塗佈區域52的內側流動。

如前述，形成內側部56(圖6C)時，膜材料不會流出至外緣部55的外側的側面。因此能夠抑制膜60(圖7D)的側面的傾斜變小。

如圖8E所示，在堆積單元層57之製程中，在當前之最上層單元層57的外緣部55的正上方進一步彈著用於形成外緣部55的膜材料61。如圖8F所示，由於單元層57的上表面凹陷，因此用於形成外緣部55之膜材料61不僅從其下方的外緣部55的最上方向外側流動，亦向內側流動。單元層57的上表面沒有凹陷時，在其之上形成外緣部時被塗佈之膜材料的絕大部分會向外側流動。上述實施例中，由於最上層的單元層57的上表面凹陷，因此即使在形成外緣部55(圖7A)時，亦能夠減少前述膜材料向膜60(圖7D)的側面流出。由此，能夠抑制膜 60(圖7D)的側面的傾斜變小。

參閱圖9A及圖9B，對使用了藉由上述實施例之方法形成之膜60(圖7D)之厚銅基板的製造方法進行說明。

如圖9A所示，在基板50的表面的、配置厚銅之區域63以外的區域，藉由上述實施例之方法形成膜60。如圖9B所示，藉由將銅填入沒有形成膜60之區域63，從而形成厚銅64。

上述實施例中，藉由堆積單元層57(圖7D)，能夠使膜60的厚度增加到50μm~2mm左右。因此，能夠形成厚度為50μm~2mm左右的厚銅64。並且，由於能夠使膜60的側面的傾斜陡峭，因此能夠使厚銅64的截面積變大。由此，能夠得到適於應用在大電流之厚銅64。

根據以上實施例對本發明進行了說明，但是本發明不限於此。例如，能夠進行各種變更、改良、組合等，這對本案發明所屬技術領域中具有通常知識者來講是顯而易見的。

50‧‧‧基板

55‧‧‧外緣部

56‧‧‧內側部

57‧‧‧單元層

58‧‧‧平坦化層

60‧‧‧膜

Claims (6)

1. 一種膜形成方法，具有：形成製程，沿著基板的表面之待塗佈膜材料的被塗佈區域的邊緣，使膜材料液滴化後進行塗佈並使其硬化，從而先形成外緣部，之後，藉由在比前述外緣部更靠內側，使前述膜材料液滴化後進行塗佈並使其硬化來形成內側部，由此形成利用前述外緣部及前述內側部所構成且上表面凹陷之單元層；以及堆積製程，在前述單元層之上進一步堆積分別由前述外緣部及前述內側部構成之其他單元層，且維持最上層的單元層的上表面呈凹陷形狀。
2. 如請求項1之膜形成方法，其中，在形成1個前述單元層的前述外緣部之製程中，沿著前述被塗佈區域的邊緣使前述膜材料液滴化後進行塗佈並使其硬化，從而形成前述外緣部的一部分，且在前述外緣部的一部分之上進一步使前述膜材料液滴化後進行塗佈並使其硬化，從而使前述外緣部的一部分變高，由此形成前述外緣部。
3. 如請求項2之膜形成方法，其中，前述被塗佈區域的形狀，由利用複數個像素所構成之圖像資料來定義；使前述外緣部的一部分變高時，形成下側的前述一部分時，對與塗佈了前述膜材料之前述像素相同的像素，進 一步塗佈前述膜材料。
4. 一種膜形成裝置，具有：載物台，係保持基板；噴嘴頭，係與保持在前述載物台之前述基板對向，具有把光硬化性膜材料予以液滴化後吐出到前述基板的表面之複數個噴嘴孔；光源，係對塗佈於前述基板之前述膜材料照射硬化用的光；移動機構，係使前述基板相對於前述噴嘴頭及前述光源做相對移動；以及控制裝置，係控制前述噴嘴頭及前述移動機構；前述控制裝置控制前述噴嘴頭及前述移動機構，沿著前述基板的表面的被塗佈區域的邊緣，使前述膜材料液滴化後進行塗佈並使其硬化，來先形成外緣部，之後，藉由在比前述外緣部更靠內側，把前述膜材料予以液滴化後進行塗佈並使其硬化來形成內側部，由此來形成利用前述外緣部及前述內側部所構成且上表面凹陷之單元層，在前述單元層之上，進一步堆積分別利用前述外緣部及內側部所構成之其他單元層，且維持最上層的單元層的上表面呈凹陷形狀。
5. 如請求項4之膜形成裝置，其中，前述控制裝置控制前述噴嘴頭及前述移動機構，在形成1個前述單元層的前述外緣部時，沿著前述被塗佈區域 的邊緣使前述膜材料液滴化後進行塗佈並使其硬化，從而形成前述外緣部的一部分，且在前述外緣部的一部分之上進一步使前述膜材料液滴化後進行塗佈並使其硬化，從而使前述外緣部的一部分變高，由此形成前述外緣部。
6. 如請求項5之膜形成裝置，其中，前述控制裝置記憶由利用複數個像素所構成之圖像資料來定義之前述被塗佈區域的形狀，使前述外緣部的一部分變高時，形成下側的前述一部分時，對與塗佈了前述膜材料之前述像素相同的像素，進一步塗佈前述膜材料。