TWI649212B - 液體排放設備、壓印設備及部件製造方法 - Google Patents

液體排放設備、壓印設備及部件製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明的液體排出設備包括：頭部，包含排出口面；第一儲液室，用於儲存要供給至所述頭部的所述液體；撓性構件，將所述第一儲液室的內部空間分離成用於儲存所述液體的第一室和用於儲存工作液的第二室；第二儲液室，與所述第二室連通，所述第二儲液室儲存要供給至所述第二室的所述工作液，所述第二儲液室以所述第二儲液室內所儲存的所述工作液的液面位於所述排出口面的下方的方式配置；以及調整單元，用於在所述第二儲液室向大氣開放的狀態下，以所述第二儲液室內的所述工作液的所述液面的位置落在預定範圍內的方式進行調整。

Description

液體排放設備、壓印設備及部件製造方法
本發明係關於包括排出液體的液體排出頭部的液體排出設備、壓印設備和組件製造方法。
已知有液體排出設備，其包括液體排出頭部(以下簡稱為“頭部”)，該頭部配備有用於排出液體的排出口(以下稱為“噴嘴”)。近年來，這種液體排出設備已用在各種領域中，並且例如，已用於噴墨記錄設備等。
通常，需要始終維持頭部內的壓力處於負壓(低於大氣壓)，以防止液體從頭部(噴嘴)洩漏到外部。
例如，在日本特開2008-105360中，公開了如圖15所示的、用於利用撓性構件203將副儲液室202的內部分割成墨室204和浮力產生室205以維持與頭部201連通的該副儲液室202內的壓力為負壓的結構。並且，比重小的浮袋206在與撓性構件203相連接的狀態下 設置在浮力產生室205中。利用浮力產生室205內的浮袋206的浮力使與墨室204的內部連通的頭部201的內部維持處於負壓的狀態。
然而，日本特開2008-105360所公開的噴墨記錄設備存在以下問題。
即，在日本特開2008-105360所公開的噴墨記錄設備中，需要將充滿氣體的浮袋206安裝至撓性構件203並且沉到浮力產生室205內的液體中，由此使結構變複雜。此外，在該結構中，由於氣體和液體之間的密度差相對較大，因此在向副儲液室202的殼體施加衝擊的情況下，浮袋206發生大幅搖動。因此，與浮袋206相連接的墨室204內的壓力或者與墨室204連通的頭部201內的壓力也容易發生波動。
本發明的目的是提供能夠穩定地維持頭部內的壓力並進一步抑制來自頭部的液體的洩漏的液體排出設備。
本發明的另一目的是提供一種液體排出設備，包括：頭部，包含排出口面，其上形成有用以排出液體的排出口；第一儲液室，用於儲存要供給至所述頭部的所述液體； 撓性構件，其將所述第一儲液室的內部空間分離成用於儲存所述液體的第一室和用於儲存工作液的第二室，第二儲液室，與所述第二室連通，所述第二儲液室儲存要供給至所述第二室的所述工作液，所述第二儲液室以所述第二儲液室內所儲存的所述工作液的液面位於所述排出口面的下方的方式配置；以及調整單元，用於在所述第二儲液室向大氣開放的狀態下，以使所述第二儲液室內的所述工作液的所述液面的位置落在預定範圍內的方式進行調整。
利用以下參考附圖對典型實施例的說明，本發明的其它特徵將變得明顯。
1‧‧‧頭部
10‧‧‧排出口面
2‧‧‧第一儲液室
20‧‧‧殼體
21‧‧‧第一室
22‧‧‧第二室
25‧‧‧氣泡
201‧‧‧頭部
202‧‧‧副儲液室
203‧‧‧撓性構件
204‧‧‧墨室
205‧‧‧浮力產生室
206‧‧‧浮袋
3‧‧‧第二儲液室
31‧‧‧大氣連通口
4‧‧‧調整單元
5‧‧‧液面檢測單元
5A‧‧‧下限位置感測器
5B‧‧‧上限位置感測器
6‧‧‧補給部件
61‧‧‧第三儲液室
611‧‧‧大氣連通口
62‧‧‧流路
63‧‧‧泵
7‧‧‧氣泡去除單元
71‧‧‧循環泵
72‧‧‧開閉閥
73‧‧‧分支點
74‧‧‧開閉閥
8‧‧‧撓性膜
900‧‧‧圖案形成部(形成單元)
91‧‧‧記錄介質
91A‧‧‧晶圓基板
92‧‧‧輸送部件
93‧‧‧支持部
94‧‧‧模具
95‧‧‧曝光單元(光照射單元)
96‧‧‧移動部件
97‧‧‧第一保持部
98‧‧‧第二保持部
100‧‧‧排出設備
100A‧‧‧液體排出設備
200‧‧‧壓印設備
A‧‧‧位置
B‧‧‧位置
T1‧‧‧第一流路
T2‧‧‧第二流路
T20‧‧‧分支流路
H‧‧‧頭部差
圖1是示出根據本發明的第一實施例的液體排出設備的概念圖。
圖2是示出第一實施例中的部分消耗了第一儲液室的第一室內的墨的狀態的概念圖。
圖3是示出第一實施例中的從第三儲液室向第二儲液室補給工作液的狀態的概念圖。
圖4是示出第一實施例中的用於向第二儲液室補給工作液的控制的流程圖。
圖5是示出根據本發明的第二實施例的壓印設備的概念圖。
圖6是示出根據本發明的第三實施例的液體 排出設備的概念圖。
圖7是示出第三實施例中的在第一流路中發生了氣泡的狀態的概念圖。
圖8是示出圖7所示的氣泡移動的中間狀態的概念圖。
圖9是示出圖7所示的氣泡最終釋放到第二儲液室中的狀態的概念圖。
圖10是示出用於去除第一流路內的氣泡的控制的流程圖。
圖11是根據本發明的第四實施例的液體排出設備的概念圖。
圖12是示出根據本發明的第五實施例的液體排出設備的概念圖。
圖13是示出根據本發明的第五實施例的變形例的液體排出設備的概念圖。
圖14是示出根據本發明的第六實施例的壓印設備的概念圖。
圖15是示出習知噴墨設備的說明圖。
現在將根據附圖來詳細說明本發明的較佳實施例。
第一實施例
以下將參考圖1、2、3和4來說明第一實施例。注意，在本實施例中，將噴墨記錄設備(以下稱為“排出設備”)作為本發明的液體排出設備的示例來進行說明。此外，本實施例的排出設備中所使用的“墨”是構成本發明的排出設備中所使用的“液體”的示例。液體可以包括光固化性液體。
圖1是示出根據本實施例的排出設備(液體排出設備)的概念圖。
如圖1所示，在本實施例中，排出設備100主要包含：頭部1，用於排出墨(液體)；第一儲液室2，用於儲存墨；以及第二儲液室3，用於儲存工作液。此外，排出設備100包含：輸送部件92，用於輸送記錄介質91；以及支持部93，用於支持輸送部件92；等等。注意，記錄介質91由吸引部件(未示出)吸引並保持在輸送部件92上。
第一儲液室2包含處於大致密封狀態的長方體狀的殼體20，並且在殼體20的底部上安裝有頭部1。第一儲液室2不包含大氣連通口。注意，頭部1在殼體20的底面包含設置有排出口(未示出)的排出口面10。
在殼體20的內部，設置有具有撓性的撓性膜8(撓性構件)，並且該撓性膜8將第一儲液室2分離成第一室21和第二室22。第一室21與殼體20的底部所設置的頭部1的內部連通並且儲存要供給至頭部1的墨。另一方面，第二室22經由流路T1與第二儲液室3連通並且 儲存要從第二儲液室3供給的工作液。
注意，在本實施例中，第一室21充滿墨並且第二室22充滿工作液。第一室21內的墨(液體)是預先封入的。
另一方面，第一儲液室2被配置為相對於設備主體可移除，並且在消耗了第一儲液室2內的墨(液體)的情況下，可以用新的儲液室更換第一儲液室2。因此，第一儲液室不必配備有用於向第一室21補給墨的補給機構(例如，補給開口)，並且此外，不太可能使第一儲液室2內的墨(液體)與外部相接觸，由此還防止了藉由補給操作而混入雜質。
此外，在如以下所述的本實施例中，為了更加穩定地維持頭部1內的負壓，採用密度與第一室21內的墨的密度大致相等的液體作為第二室22內的工作液。此外，工作液是不可壓縮物質，並且例如，可以使用諸如水等的液體以及凝膠化物質作為工作液。
流路T1的與第二儲液室3相連接的一端(下端)是配置為不在第二儲液室3內的工作液的液面以上。此外，流路T1被配置成充滿工作液。
如圖1所示，在第二儲液室3的上部設置有大氣連通口31，以使得第二儲液室3向大氣開放。為了在第二儲液室3向大氣開放的狀態下始終維持頭部1內的負壓的狀態，第二儲液室3內的工作液的液面的位置B配置在頭部1的排出口面10的位置A的下方。即，在本實 施例的排出設備100中，利用排出口面10的位置A與儲存工作液的第二儲液室3內的液體的位置B之間的高度差(頭部差H)來維持頭部1內的負壓的狀態。
圖2示出部分消耗了第一儲液室2的第一室21內的墨的狀態的概念圖。
如圖2所示，在消耗了第一儲液室2(第一室21)內的墨的情況下，利用毛細管力從第二儲液室3向第二室22供給工作液。因此，第二儲液室3內的工作液的液面下降，並且位置A和位置B之間的頭部差H發生波動。
在本實施例中，排出設備100包括調整單元4，其中該調整單元4用於以第二儲液室3內的工作液的液面的位置落在預定範圍內的方式進行調整，以使得維持頭部1內的負壓落在預定範圍內。
具體地，調整單元4包含：液面檢測單元5，用於檢測第二儲液室3內的液面的位置；以及補給部件6，用於向第二儲液室3補給工作液。
液面檢測單元5包括在第二儲液室3內的下限位置感測器5A和上限位置感測器5B。下限位置感測器5A和上限位置感測器5B是以頭部1內的壓力(負壓)落在預定範圍內的方式配置成的。注意，下限位置感測器5A和上限位置感測器5B是光學感測器。
維持第二儲液室3內的液面落在預定範圍內(下限位置Lo和上限位置Hi之間)，由此維持頭部1內 的負壓落在預定範圍內。換句話說，除非第二儲液室3內的液面下降至下限位置Lo以下，否則頭部1內的負壓不會超過預定範圍的上限並且排出口的彎月面不太可能被破壞。另一方面，除非液面上升至上限位置Hi以上，否則頭部1內的負壓不會超過預定範圍的下限並且不太可能從頭部1洩漏墨。
補給部件6包括：第三儲液室61，用於儲存工作液；流路62，用於使第二儲液室3與第三儲液室61相連接；以及泵63，其配置於流路62，並且用於從第三儲液室61向第二儲液室3供給工作液(進給液體)。注意，與第二儲液室3相似，第三儲液室61包括大氣連通口611，並且向大氣開放。此外，泵63除在用於向第二儲液室3補給工作液的補給操作期間以外停止，並且流路62也處於斷開狀態。
圖3是示出用於從第三儲液室向第二儲液室補給工作液的狀態的概念圖。
如圖3所示，在下限位置感測器5A檢測到第二儲液室3內的液面下降至下限位置Lo的情況下，使補給部件6(泵63)進行工作，以從第三儲液室向第二儲液室補給工作液並且使第二儲液室內的液面恢復為下限位置Lo以上。當檢測到第二儲液室3內的液面再次達到上限位置Hi時，泵63停止。因此，可以維持頭部1內的負壓落在預定範圍內。
圖4是示出用於從第三儲液室向第二輸液室 補給工作液的控制的流程圖。
如圖4所示，在開始從頭部1排出墨的情況下(S1)，基於液面檢測單元5的檢測結果來開始用於從第三儲液室向第二儲液室補給工作液的補給控制。即，與頭部1的排出操作的開始同時，第二儲液室3內所安裝的下限位置感測器5A開始第二儲液室內的液面的檢測(監測)(S2)。
在步驟S2中，當下限位置感測器5A檢測到第二儲液室3內的液面下降至下限位置Lo時，驅動泵63以從第三儲液室61向第二儲液室3進給工作液(S3)。
在步驟S3中，當從第三儲液室61向第二儲液室3供給工作液時，第二儲液室3內的液面上升。當上限位置感測器5B檢測到第二儲液室3內的液面上升至上限位置H時(S4)，使泵63停止(S5)並且補給控制完成。
在步驟S4中，注意，在上限位置感測器5B尚未檢測到第二儲液室3內的液面上升至上限位置Hi的情況下，過程返回至步驟S3以繼續泵63所進行的液體進給操作。
如上所述，在本實施例中，使第二儲液室3內的液面配置於排出口面10的下方，並且此外，利用調整單元4調整第二儲液室3內的液面以落在預定範圍內，由此可以穩定地將頭部1內的壓力控制為落在預定範圍(負壓)內。因此，可以有效地抑制來自頭部1的墨的洩 漏。此外，還可以穩定地從頭部1排出墨。
具體地，在本實施例中，第一儲液室2(第一室21和第二室22)充滿密度彼此接近的墨和工作液，由此即使向殼體20施加了衝擊，也有效地抑制了振動。因此，頭部1內的壓力難以受振動影響，使得可以穩定地維持頭部1的內部處於負壓的狀態。
注意，在本實施例中，與氣體相比，第二室22中要填充的工作液難以受環境溫度和壓力的變化影響。因此，即使排出設備100周圍的溫度或壓力發生波動，由於工作液的容積難以發生波動，因此可以確定地抑制與第一室21連通的頭部1內的墨的壓力。
以下將說明與排出設備100的撓性膜8(撓性構件)有關的詳情。
如圖2所示，在本實施例中，撓性膜8與殼體的頂面、底面和兩個側面分別相連接，並且在沿著沿垂直方向的方向(縱方向)上設置在殼體20內。利用該配置，在殼體20內，第一室21和第二室22是以左右分割的方式形成的。
當第一儲液室2的第一室21內的墨被消耗時，撓性膜8發生變形，第一室21的容積縮小，並且第二室22的容積擴大。因此，與第一室21中所消耗的墨的容積相等的工作液的容積從第二儲液室3經由流路T1被供給至第二室22。於此情形下，如圖2所示，撓性膜8沿著水平方向從左向右移動。
換句話說，儘管第一儲液室2內所儲存的墨和工作液之間的容積比因墨消耗而發生波動，但由於工作液與墨的濃度(concentration)大致相同，因此第一儲液室2的重心大致保持不變。因此，在位於殼體20的下部的頭部1內可以維持穩定的負壓。
具體地，在本實施例中，撓性膜8沿著垂直方向配置，以使得即使採用密度和墨不同的工作液，第一儲液室2(液體)的重心由於墨消耗也僅在水平方向上發生偏移，並且在高度方向上難以發生偏移。
作為對比，在撓性膜8配置在水平方向上的情況下，伴隨著墨的消耗，第一儲液室2的重心在高度方向上發生偏移。在撓性膜8配置在垂直方向上的情況下，與撓性膜8配置在水平方向上的情況相比，穩定地維持了頭部1內的負壓。因此，撓性膜8(撓性構件)配置在垂直方向上會帶來可用的工作液的選項增加以便於設計的效果。例如，在使用密度與第一儲液室2內的液體不同的工作液的情況下，可以使用密度相對於該液體的密度落在80%~120%的範圍內的工作液。
注意，撓性膜8不必沿著垂直方向配置，並且可以沿著沿垂直方向的方向(縱方向)配置。即，即使在撓性膜8沿著縱方向配置的情況下，第一儲液室2的重心因墨消耗而在高度方向上發生的偏移量也很小，並且可以相對穩定地維持頭部1內的負壓。
注意，在本實施例中，儘管說明了撓性膜8 與殼體的頂面、底面和側面相連接並且殼體被形成為分割成第一室21和第二室22的示例，但其它配置結構也是可以的。例如，可以以儲存墨的第一室21被儲存工作液的第二室22大致包圍的方式將撓性膜8安裝在殼體20中。即，可以以儲存墨的第一室21(空間)被撓性膜8圍繞的方式將撓性膜8安裝在殼體20中。
此外，本實施例中所使用的撓性膜8較佳為選擇從液體接觸性等的觀點適合墨(第一室中所儲存的液體)的特性的構件。
在本實施例中，儘管說明了排出墨的噴墨記錄設備作為液體排出設備的示例，但可以對本發明進行適當修改，並且本發明例如還適用於排出諸如導電液體或UV固化性液體等的液體的液體排出設備。
在本實施例中，儘管說明了頭部1安裝在第一儲液室2的殼體20的下部並且與其一體化的結構，但頭部1和第一儲液室2可以是單獨配置的，並且頭部1和第一儲液室2(第一室21)可以利用連接管彼此連接。
在本實施例中，儘管第一儲液室(第二室22)經由流路T1與第二儲液室3相連接，但第一儲液室2和第二儲液室3可被配置為藉由在流路T1中設置接頭部部而彼此可分離(可移除)。
在本實施例中，儘管使殼體20的容積為500ml、使第一室21內的墨的初始量約為400ml、並且使第二室22內的工作液的初始量約為100ml，但可以適當 地改變這些量。
例如，可以設置成如下：使殼體20的容積為400ml，使第一室21內的墨的初始量也為400ml，並且在初始狀態下使工作液為接近0的最小值。即，在空氣的混入可忽略的情況下，在初始狀態下可能不將工作液填充到第二室22中。
在本實施例中，第一儲液室2(頭部1)安裝在滑架(未示出)上，並且連同該滑架的移動一起排出墨以進行記錄操作。即使在第一儲液室2正移動的情況下，第一儲液室2的內部空間也充滿墨和工作液，由此抑制了撓性膜8的搖動。因此，不太可能在頭部1內發生壓力波動，並且減輕了來自頭部1的墨洩漏。
在本實施例中，儘管利用光學感測器作為液面檢測單元5，但例如液面檢測單元5可被配置為包括第二儲液室3內所設置的電極對，並且藉由電極和液面之間的接觸來檢測電極之間的電氣變化。
此外，液面檢測單元5可被配置為藉由利用靜電電容型感測器來檢測第二儲液室3內的液面位置。並且液面檢測單元5可被配置為在第二儲液室3內包括浮子，以藉由檢測浮子的位置來檢測液面。
在本實施例中，儘管例示了注射泵、管泵、隔膜泵或齒輪泵等作為泵63，但還可以採用適合排出設備100的性能的泵。例如，在第三儲液室61定義密封空間的情況下，第三儲液室61可被配置成藉由對第三儲液 室61的內部加壓來向第二儲液室3供給工作液。
此外，在第二儲液室3和第三儲液室61之間存在液面的高度差、並且流路62的一端在第二儲液室3的工作液內延伸的情況下，即使在工作液的供給停止期間，也要求流路62處於斷開狀態。在這種情況下，可以使用能夠在停止期間使流路斷開的泵，並且流路62的上述一端還可以配置於第二儲液室3內的工作液的液面上方的位置。可選地，可以單獨配置能夠使流路62斷開的閥。
第二實施例
以下將利用圖5來說明本發明的第二實施例。注意，圖5是示出根據本實施例的壓印設備的概念圖。
如圖5所示，本發明的壓印設備200主要包括液體排出設備100A和圖案形成部(形成單元)900。
注意，液體排出設備100A基本具有與第一實施例的排出設備100相同的結構。注意，在本實施例中，在第一儲液室2的第一室21中儲存有光固化性抗蝕劑，並且從與第一室21連通的頭部1向以下要說明的晶圓基板91A(基板)排出該抗蝕劑。另一方面，在第二室22中填充有密度與該抗蝕劑接近的工作液。
注意，儘管抗蝕劑包括光固化性樹脂，但抗蝕劑可包括其它光固化性材料(液體)。此外，在本實施 例中，使用寬度為10μm~200μm的鋁多層膜作為撓性膜8。諸如鋁多層膜等的材料適合撓性構件，這是因為該材料相對於抗蝕劑穩定且具有液體和氣體均難以滲透其中的性質。
圖案形成部900主要包括模具94和曝光單元(光照射單元)95。此外，圖案形成部900還包括使模具94上下移動的移動部件96。
注意，模具94由第一保持部97經由移動部件96來保持，並且曝光單元95由第二保持部98來保持。此外，模具94由透光性石英材料構成，並且在一個表面(下表面)側形成有槽狀的精細圖案(凹凸圖案)。曝光單元95配置於模具94的上方，以隔著模具94照射以下要說明的晶圓基板91A上的抗蝕劑(圖案)並使其固化。
圖案形成部900被配置為使基板91A的利用頭部1排出液體的表面和模具94的形成有凹凸圖案的表面彼此接觸，以在基板91A的表面上形成與模具的凹凸圖案相對應的圖案。
以下將說明藉由使用本實施例的壓印設備200來在晶圓基板91A的表面上形成圖案的形成步驟。
在本實施例中，晶圓基板的抗蝕劑排出至(施加至)的上表面和模具的形成有凹凸圖案的下表面彼此抵接，並且在晶圓基板的上表面上形成與模具的下表面上所形成的凹凸圖案相對應的圖案。
具體地，從液體排出設備100A的頭部1向晶圓基板91A的上表面排出(施加)抗蝕劑，以形成預定圖案(施加步驟)。
隨後，利用輸送部件92將施加有(形成有)抗蝕劑(圖案)的晶圓基板91A輸送至模具94的下方。
利用移動部件96使模具94向下下降，並且模具94的下表面壓到晶圓基板91A的上表面上所形成的抗蝕劑(圖案)上。由此，將抗蝕劑壓入並填充到構成模具94的下表面上所形成的凹凸圖案的、槽狀的精細圖案中(圖案形成步驟)。
在抗蝕劑填充到精細圖案中的狀態下，從曝光單元95隔著透光性模具94向抗蝕劑照射紫外線，由此在晶圓基板91A的表面上形成由抗蝕劑形成的圖案(處理步驟)。
在形成了圖案之後，利用移動部件96使模具94上升，並且晶圓基板91A上所形成的圖案與模具94彼此分離。針對晶圓基板91A的圖案形成步驟完成。
與第一實施例相似，在本實施例中，第二儲液室3內的液面配置於排出口面10的下方，並且此外，利用調整單元4調整第二儲液室內的液面以落在預定範圍內，由此可以穩定地控制頭部1內的壓力落在預定範圍(負壓)內。因此，可以有效地抑制來自頭部1的抗蝕劑(液體)的洩漏。此外，可以穩定地從頭部1排出抗蝕劑。
此外，在本實施例中，由於第一儲液室2內的空間充滿密度彼此接近的抗蝕劑和工作液，因此即使向殼體20施加了衝擊，也有效地抑制了振動。因此，頭部1內的壓力難以受振動影響，由此可以穩定地維持頭部1的內部處於負壓的狀態。
此外，在本實施例中，與氣體相比，第二室22中要填充的工作液難以受環境溫度和壓力的變化影響。因此，即使壓印設備200周圍的溫度或壓力發生波動，由於工作液的容積難以發生波動，因此可以確定地抑制與第一室21連通的頭部1內的抗蝕劑的壓力波動。
本發明的壓印設備例如可用於例如用於製造諸如半導體集成電路元件和液晶顯示元件等的器件的半導體製造設備和奈米壓印設備等。
可以藉由使用本發明的壓印設備來製造組件。
組件製造方法可以包括用於藉由使用壓印設備(頭部)來向基板(晶圓、玻璃板和膜狀基板等)排出(施加)抗蝕劑的步驟。
此外，還可以包括圖案形成步驟，其中在該圖案形成步驟中，基板的抗蝕劑排出至(施加至)的表面和模具的形成有凹凸圖案的表面彼此抵接，以在基板的表面上形成與模具的凹凸圖案相對應的圖案。
此外，還可以包括處理步驟，其中該處理步驟用於對形成有圖案的基板進行處理。注意，還可以包括 用於對基板進行蝕刻的蝕刻處理步驟作為用於對基板進行處理的處理步驟。
注意，在製造諸如圖案化介質(記錄介質)和光學元件等的器件(組件)的情況下，較佳為除蝕刻處理以外的加工處理。
與習知的組件製造方法相比，根據本發明的組件製造方法，提高了組件的性能、質量和生產率，並且還可以降低生產成本。
第三實施例
以下將參考圖6、7、8、9和10來說明第三實施例。注意，在本實施例中，將噴墨記錄設備(以下稱為“排出設備”)作為本發明的液體排出設備的示例來進行說明。此外，本實施例的排出設備中所使用的“墨”是構成本發明的排出設備中所使用的“液體”的示例。
圖6是示出根據本實施例的排出設備(液體排出設備)的概念圖。
如圖6所示，在本實施例中，排出設備100主要包括：頭部1，用於排出墨(液體)；第一儲液室2，用於儲存墨；以及第二儲液室3，用於存儲工作液。此外，排出設備100包括：輸送部件92，用於輸送記錄介質91；以及支持部93，用於支持輸送部件92；等等。注意，記錄介質91由吸引部件(未示出)吸引並保持在輸送部件92上。
第一儲液室2包括處於大致密封狀態的長方體狀的殼體20，並且在殼體20的底部上安裝有頭部1。第一儲液室2不包括大氣連通口。注意，頭部1在殼體20的底面包括設置有排出口(未示出)的排出口面10。
在殼體20的內部，設置有具有撓性的撓性膜8(撓性構件)，並且該撓性膜8將第一儲液室2分離成第一室21和第二室22。第一室21與殼體20的底部所設置的頭部1的內部連通並且儲存要供給至頭部1的墨。另一方面，第二室22經由第一流路T1與第二儲液室3連通並且儲存要從第二儲液室3供給的工作液。第一流路和第二室在與第二流路和第二室連接的位置相比更低的位置處連接。
注意，在本實施例中，第一室21充滿墨並且第二室22充滿工作液。第一室21內的墨(液體)是預先封入的。另一方面，第一儲液室2被配置為相對於設備主體可移除，並且在消耗了第一儲液室2內的墨(液體)的情況下，可以用新的儲液室更換第一儲液室2。因此，第一儲液室不必配備有用於向第一室21補給墨的補給機構(例如，補給開口)，並且此外，不太可能使第一儲液室2內的墨(液體)與外部相接觸，由此還防止了藉由補給操作而混入雜質。
此外，在本實施例中，除第一流路T1外，在第二室22和第二儲液室3之間還設置有第二流路T2。即，第二室22和第二儲液室3經由並置的第一流路T1和 第二流路T2彼此相連接。
第一流路T1和第二流路T2的與第二儲液室3相連接的一端(下端)不是配置在第二儲液室3內的工作液的液面以上。此外，第一流路T1和第二流路T2被配置成充滿工作液。
在本實施例中，第一流路T1和第二流路T2是由管等配置成的。此外，藉由在第一流路T1的中部和第二流路T2的中部分別設置接頭部，第二儲液室3和第一儲液室2可被配置成彼此可分離(可移除)。
此外，如圖6所示，在本實施例中，在第二流路T2上設置開閉閥72，並且在除以下要說明的氣泡去除操作(控制)期間以外，開閉閥72處於關閉狀態以使第二流路T2遮斷。
另一方面，在第一流路T1上設置有循環泵71(循環單元)，並且該循環泵71可以使工作液在包括第一流路T1、第二室22、第二流路T2和第二儲液室3的循環流路中循環移動。注意，循環泵71也可以設置在第二流路T2上，並且也可以設置在第一流路和第二流路這兩者上。此外，循環泵71以及第二流路T2構成以下要說明的氣泡去除單元7。
循環泵71需要具有泵功能，並且還可以採用注射泵、管泵、隔膜泵或齒輪泵等。注意，在循環泵71的驅動停止期間，第一流路T1需要處於開放狀態，使得在使用在驅動停止期間不能連通的泵的情況下，還可以單 獨添加諸如旁路流路和開閉閥等的結構。
注意，在本實施例中，如以下所述，為了更加穩定地維持頭部1內的負壓，採用密度與第一室21內的墨的密度大致相等的液體作為第二室22內的工作液。此外，工作液是不可壓縮性物質，並且例如，可以使用諸如水等的液體以及凝膠化物質作為工作液。
如圖6所示，在第二儲液室3的上部設置有大氣連通口31，以使得第二儲液室3向大氣開放。為了在第二儲液室3向大氣開放的狀態下始終維持頭部1內的負壓的狀態，第二儲液室3內的工作液的液面的位置B配置在頭部1的排出口面10的位置A的下方。即，在本實施例的排出設備100中，利用排出口面10的位置A與儲存工作液的第二儲液室3內的液體的位置B之間的高度差(頭部差H)來維持頭部1內的負壓的狀態。
當消耗了第一儲液室2(第一室21)內的墨時，利用毛細管力從第二儲液室3向第二室22供給工作液。因此，第二儲液室3內的工作液的液面下降，並且位置A和位置B之間的頭部差H發生波動。
在本實施例中，排出設備100包括調整單元4，其中該調整單元4用於以第二儲液室3內的工作液的液面的位置落在預定範圍內的方式進行調整，以使得維持頭部1內的負壓落在預定範圍內。
具體地，調整單元4包括：液面檢測單元5，用於檢測第二儲液室3內的液面的位置；以及補給部件 6，用於向第二儲液室3補給工作液。
液面檢測單元5包括在第二儲液室3內的下限位置感測器5A和上限位置感測器5B。下限位置感測器5A和上限位置感測器5B是以頭部1內的壓力(負壓)落在預定範圍內的方式配置成的。注意，下限位置感測器5A和上限位置感測器5B是光學感測器。
維持第二儲液室3內的液面落在預定範圍內(下限位置Lo和上限位置Hi之間)，以維持頭部1內的負壓落在該預定範圍內。換句話說，除非第二儲液室3內的液面下降至下限位置Lo以下，否則頭部1內的負壓不會超過預定範圍的上限，並且排出口的彎月面不太可能被破壞。另一方面，除非液面上升至上限位置Hi以上，否則頭部1內的負壓不會超過預定範圍的下限，並且不太可能從頭部1洩漏墨。
補給部件6包括：第三儲液室61，用於儲存工作液；流路62，用於使第二儲液室3與第三儲液室61相連接；以及泵63，其配置於流路62，並且用於從第三儲液室61向第二儲液室3供給工作液(進給液體)。注意，與第二儲液室3相似，第三儲液室61包括大氣連通口611，並且向大氣開放。此外，泵63除在用於向第二儲液室3補給工作液的補給操作期間以外停止，並且流路62也處於斷開狀態。
此外，在下限位置感測器5A檢測到第二儲液室3內的液面下降至下限位置Lo的情況下，使補給部件 6(泵63)進行工作，以從第三儲液室向第二儲液室補給工作液並且使第二儲液室內的液面恢復為下限位置Lo以上。當檢測到第二儲液室3內的液面再次達到上限位置Hi時，泵63停止。因此，可以維持頭部1內的負壓落在預定範圍內。
以下將說明用於從第三儲液室向第二輸液室補給工作液的控制。
當開始從頭部1排出墨時，基於液面檢測單元5的檢測結果來開始用於從第三儲液室向第二儲液室補給工作液的補給控制。即，與頭部1的排出操作的開始同時，第二儲液室3內所安裝的下限位置感測器5A開始第二儲液室內的液面的檢測(監測)。
注意，在下限位置感測器5A檢測到第二儲液室3內的液面下降至下限位置Lo的情況下，驅動泵63以從第三儲液室61向第二儲液室3進給工作液。
此外，在從第三儲液室61向第二儲液室3供給工作液的情況下，第二儲液室3內的液面上升。當上限位置感測器5B檢測到第二儲液室3內的液面上升至上限位置Hi時，使泵63停止並且補給控制完成。
即，直到上限位置感測器5B檢測到第二儲液室3內的液面達到上限位置Hi為止，利用泵63繼續液體進給操作。
如上所述，在本實施例中，使第二儲液室3內的液面配置於排出口面10的下方，並且此外，利用調 整單元4調整第二儲液室3內的液面以落在預定範圍內，由此可以穩定地將頭部1內的壓力控制為落在預定範圍(負壓)內。因此，可以有效地抑制來自頭部1的墨洩漏。此外，還可以穩定地從頭部1排出墨。
具體地，在本實施例中，第一儲液室2(第一室21和第二室22)充滿密度彼此接近的墨和工作液，以使得即使向殼體20施加了衝擊，也有效地抑制了振動。因此，頭部1內的壓力難以受振動影響，使得可以穩定地維持頭部1的內部處於負壓的狀態。
注意，在本實施例中，與氣體相比，第二室22中要填充的工作液難以受環境溫度和壓力的變化影響。因此，即使排出設備100周圍的溫度或壓力發生波動，由於工作液的容積難以發生波動，因此也可以確定地抑制與第一室21連通的頭部1內的墨的壓力。
以下將說明與排出設備100的撓性膜8(撓性構件)有關的詳情。
如圖6所示，在本實施例中，撓性膜8與殼體的頂面、底面和兩個側面分別相連接，並且在沿著沿垂直方向的方向(縱方向)設置在殼體20內。利用該配置，在殼體20內，第一室21和第二室22是以左右分割的方式形成的。
當消耗了第一儲液室2的第一室21內的墨時，撓性膜8發生變形，第一室21的容積縮小，並且第二室22的容積擴大。因此，從第二儲液室3經由第一流 路T1向第二室22供給容積與第一室21中所消耗的墨的容積相等的工作液。在這種情形下，如圖6所示，撓性膜8沿著水平方向從左向右移動。
換句話說，儘管第一儲液室2內所儲存的墨和工作液之間的容積比因墨消耗而發生波動，但由於工作液與墨的濃度大致相同，因此第一儲液室2的重心大致保持不變。因此，在位於殼體20的下部的頭部1內可以維持穩定的負壓。
具體地，在本實施例中，撓性膜8沿著垂直方向配置，以使得即使採用密度與墨不同的工作液，第一儲液室2(液體)的重心由於墨消耗也僅在水平方向上發生偏移，並且在高度方向上難以發生偏移。
作為對比，在撓性膜8配置在水平方向上的情況下，伴隨著墨的消耗，第一儲液室2的重心在高度方向上發生偏移。與撓性膜8配置在水平方向上的情況相比，在撓性膜8配置在垂直方向上的情況下，穩定地維持了頭部1內的負壓。因此，撓性膜8(撓性構件)配置在垂直方向上會帶來可用的工作液的選項增加以便於設計的效果。例如，在使用密度與第一儲液室2內的液體不同的工作液的情況下，可以使用密度相對於該液體的密度落在80%~120%的範圍內的工作液。
注意，撓性膜8不必沿著垂直方向配置，並且可以沿著沿垂直方向的方向(縱方向)配置。即，即使在撓性膜8沿著縱方向配置的情況下，第一儲液室2的重 心因墨消耗而在高度方向上發生的偏移量也很小，並且可以相對穩定地維持頭部1內的負壓。
注意，在本實施例中，儘管說明了撓性膜8與殼體的頂面、底面和側面相連接並且殼體被形成為分割成第一室21和第二室22的示例，但其它配置結構也是可以的。例如，可以以儲存墨的第一室21被儲存工作液的第二室22大致包圍的方式將撓性膜8安裝在殼體20中。即，可以以儲存墨的第一室21(空間)被撓性膜8圍繞的方式將撓性膜8安裝在殼體20中。
此外，本實施例中所使用的撓性膜8較佳選擇從液體接觸性等的觀點適合墨(第一室中所儲存的液體)的特性的構件。
在本實施例中，儘管將排出墨的噴墨記錄設備作為液體排出設備的示例進行說明，但可以對本發明進行適當修改，並且本發明例如還可應用於排出諸如導電性液體或UV固化性液體等的液體的液體排出設備。
在本實施例中，儘管說明了頭部1安裝在第一儲液室2的殼體20的下部並且與其一體化的結構，但頭部1和第一儲液室2可以是單獨配置成的，並且頭部1和第一儲液室2(第一室21)可以利用連接管彼此連接。
在本實施例中，儘管使殼體20的容積為500ml，使第一室21內的墨的初始量約為400ml，並且使第二室22內的墨的初始量約為100ml，但可以適當地改變這些量。
例如，可以設置成如下：使殼體20的容積為400ml，使第一室21內的墨的初始量也為約400ml，並且在初始狀態下使工作液為接近0的最小值。即，在空氣的混入可忽略的情況下，在初始狀態下可能不將工作液填充到第二室22中。
在本實施例中，第一儲液室2(頭部1)安裝在滑架(未示出)上，並且連同該滑架的移動一起排出墨以進行記錄操作。即使在第一儲液室2正移動的情況下，第一儲液室2的內部空間也充滿墨和工作液，由此抑制了撓性膜8的搖動。因此，不太可能在頭部1內發生壓力波動，並且減輕了來自頭部1的墨洩漏。
在本實施例中，儘管利用光學感測器作為液面檢測單元5，但例如液面檢測單元5可被配置為包括設置在第二儲液室3內的電極對，並且藉由電極和液面之間的接觸來檢測電極之間的電氣變化。
此外，液面檢測單元5可被配置為藉由利用靜電電容型感測器來檢測第二儲液室3內的液面位置。並且液面檢測單元5可被配置為在第二儲液室3內包括浮子，以藉由檢測浮子的位置來檢測液面。
在本實施例中，儘管例示了注射泵、管泵、隔膜泵或齒輪泵等作為泵63，但可以採用適合排出設備100的性能的泵。例如，在第三儲液室61定義密封空間的情況下，第三儲液室61可被配置成藉由對第三儲液室61的內部加壓來向第二儲液室3供給工作液。
此外，在第二儲液室3和第三儲液室61之間存在液面的高度差、並且流路62的一端在第二儲液室3的工作液內延伸的情況下，即使在工作液的供給停止期間，也要求流路62處於斷開狀態。在這種情況下，可以使用能夠在停止期間使流路斷開的泵，並且流路62的上述一端還可以配置於第二儲液室3內的工作液的液面上方的位置。可選地，可以單獨配置能夠使流路62斷開的閥。
以下將說明本實施例的氣泡去除單元7。
圖7是示出本實施例中的在第一流路中產生了氣泡25的狀態的概念圖。如圖7所示，大氣中的空氣滲透構成第一流路T1的管的管壁，並且在第一流路T1的內壁面中形成氣泡25。這些氣泡25隨時間的經過而沉積並生長，並且第一流路T1的流路阻抗增大。
當由於氣泡25的存在因而第一流路T1的流路阻抗增大時，工作液難以從第二儲液室3向第二室22流動，而這使頭部1的排出性能劣化。此外，存在如下可能性：由於在流路T1內存在氣泡25，因此頭部1的排出口面10與第二儲液室3內的液面之間的頭部差變為不穩定狀態，並且不再能穩定地維持頭部1內的負壓。
在本實施例中，排出設備100包括氣泡去除單元7，利用氣泡去除單元7定期去除流路內的氣泡25，並且可以抑制由於氣泡的生長所引起的流路阻抗的增大。
具體地，本實施例的氣泡去除單元7主要包 括第二流路T2和能夠藉由轉動移動來使液體移動的循環泵(循環單元)71。藉由在第二流路T2(開閉閥72)的打開狀態下驅動循環泵71，第二儲液室3內的工作液經由第一流路T1和第二流路T2進行循環。利用該配置，第一流路T1內的包含氣泡25的工作液可以移動至第二儲液室3，使得氣泡25可以釋放到第二儲液室3中。
注意，儘管在本實施例中循環單元包括循環泵71，但可以採用其它結構作為循環單元。例如，循環單元可以包括止回閥和活塞泵的組合。
圖8示出利用氣泡去除單元7使氣泡25移動的中間狀態。圖9示出氣泡25最終釋放到第二儲液室3內的狀態。
如圖8和9所示，第一流路T1內的包含氣泡25的工作液藉由循環泵71的驅動而從第一流路T1向第二室22移動，並且進一步向與第二室22的上部相連接的第二流路T2移動。此外，包含氣泡25的工作液最終經由第二流路T2移動(釋放)到第二儲液室3內。注意，第二儲液室3經由大氣連通口31向大氣開放。
以下將說明用於去除流路內的氣泡的控制。圖10是示出用於去除第一流路T1內的氣泡25的控制的流程圖。
注意，利用計時器等控制氣泡去除操作以定期進行。即，在經過了預定時間的情況下，判斷為在第一流路內產生氣泡並且利用氣泡去除單元7進行氣泡去除操 作(控制)。
如圖10所示，當開始氣泡去除控制時，將第二流路T2上配置的開閉閥72從關閉狀態切換為打開狀態(S11)。
在第二流路T2已處於連通狀態之後，驅動循環泵71以使工作液進行循環(S12)。即，藉由驅動循環泵71，從第二儲液室3經由第一流路T1向第二室22供給工作液，並且從第二室22經由第二流路T2向第二儲液室3收集工作液。因此，工作液按第二儲液室3、第一流路T1、第二室22、第二流路T2和第二儲液室3的順序進行循環。
藉由利用循環泵71使工作液循環，第一流路T1中發生的氣泡連同工作液的流動一起向第二儲液室3移動並被排出。
注意，在利用循環泵71使工作液循環了預定時間(例如，5分鐘)之後，判斷為去除了第一流路T1內的氣泡並且停止循環泵71(S13)。並且，將開閉閥72從打開狀態切換為關閉狀態(S14)且氣泡去除控制完成。
此外，為了防止氣泡去除操作對頭部1的排出操作產生影響，較佳為在不進行頭部1的排出操作的時間段內進行氣泡排出操作。此外，為了抑制頭部內的壓力，還可以將循環泵7的工作液進給速度設置為預定速度以下。另外，在不進行頭部1的排出操作的時間段短的情 況下，氣泡去除操作還可以在不進行排出操作的時間段內分多次進行。
在利用循環泵71使工作液進行了循環之後，將開閉閥72關閉，使得即使在第二流路T2內氣泡25正移動(存在氣泡25)，氣泡也沒有從第二流路T2流入第二室22。
如上所述，藉由利用循環泵7(循環單元)使第二儲液室3內的工作液經由第一流路T1、第二室22和第二流路T2進行循環，可以去除包括流路T1的流路內的氣泡。由此，可以防止第一流路T1的流路阻抗增大，並且可以維持頭部1的排出性能。此外，維持頭部1的排出口面10與第二儲液室3內的液面之間的頭部差處於穩定狀態，由此可以穩定地維持頭部1內的負壓。
第四實施例
以下將利用圖11來說明本發明的第四實施例。
注意，在本實施例中，與第三實施例相似，將噴墨記錄設備(以下稱為“排出設備”)作為液體排出設備的示例進行說明。
圖11是示出根據本實施例的液體排出設備的概念圖。如圖11所示，本實施例的排出設備100基本與第三實施例相似，但不同之處在於氣泡去除單元7。
即，在本實施例中，氣泡去除單元7還包括 連接流路T3，其中該連接流路T3使第一流路T1的中部與第二流路T2的中部相連接。
在開閉閥72從關閉狀態切換為打開狀態之後，藉由驅動循環泵71，使第一流路T1內的包含氣泡25的工作液從第一流路T1向連接流路T3和第二室22移動。並且這些工作液在通過了連接流路T3和第二室22之後，在第二流路T2中合流。此外，包含氣泡25的工作液經由第二流路T2最終移動(釋放)到第二儲液室3。
如上所述，在本實施例中，在使第一流路T1內的包含氣泡的工作液移動時，可以利用連接流路T3減少通過第二室22的工作液的量，並且可以穩定地維持頭部1的負壓。
具體地，如果連接流路T3的流路直徑被設置得大於第一流路T1和第二流路T2的流路直徑，則與向第二室22側相比，第一流路T1內的工作液更容易向連接流路T3側流動，由此可以減輕對第二室22(頭部1側)內的壓力的影響。
此外，可以藉由使連接流路T3與第一流路T1相連接的位置配置於比第二儲液室3側更靠近第二室22側的位置，來更容易地排出第一流路T1內的氣泡。
第五實施例
以下將利用圖12和13來說明本發明的第五實施例。
注意，在本實施例中，與第四實施例相似，將噴墨記錄設備(以下稱為“排出設備”)作為液體排出設備的示例進行說明。
圖12是示出根據本實施例的液體排出設備的概念圖。圖13是示出根據本實施例的變形例的液體排出設備的概念圖。
如圖12所示，本實施例的排出設備100與第四實施例基本上相似，但不同之處在於氣泡去除單元7。
具體地，在本實施例中，氣泡去除單元7包括分支流路T20，其中該分支流路T20是從第一流路T1的分支點73分支出的，並且使第一流路T1與第二儲液室3相連接。
在開閉閥72已從關閉狀態切換為打開狀態之後，藉由驅動循環泵71使第一流路T1內的包含氣泡25的工作液從第一流路T1向分支流路T20移動。並且該工作液僅通過分支流路T20，然後向第二儲液室3移動(釋放)。
如上所述，在本實施例中，在使流路內的工作液流動時，該工作液沒有通過第二室22，由此可以穩定地維持第二室22(頭部1側)內的壓力。
與第四實施例相似，藉由使分支部的位置配置於比第二儲液室3側更靠近第二室22側的位置，可以更容易地排出第一流路T1內的氣泡。
此外，如圖12所示，使分支流路T20的與分 支部73相連接的一端T21的流路直徑大於第一流路T1的流路直徑，以使得在使工作液進行循環時，第一流路T1內的工作液更容易地從分支部73向分支流路T20側流動。由此，在更大程度上減輕了向第二室22側傳遞的壓力的影響。
另一方面，如圖13所示的變形例那樣，可以在分支部73和第二室22之間的第一流路T1上附加設置開閉閥74。利用該配置，在進行氣泡去除操作時，藉由使開閉閥74關閉，在更大程度上減輕了第一流路內的氣泡25向第二儲液室的進入。此外，可以在更大程度上減輕要從第一流路T1向第二室22側傳遞的壓力的影響，並且可以更加穩定地維持頭部1側的壓力。
具體地，設置開閉閥74使得能夠防止第一流路T1內的氣泡25混入第一儲液室2中，由此在需要對工作液加壓或減壓時，可以減輕氣泡所引起的阻尼效果的影響。例如，這在藉由對工作液加壓來對頭部1的排出口進行清潔操作的情況下是有效的。
第六實施例
以下將利用圖14來說明本發明的第六實施例。注意，圖14是示出根據本實施例的壓印設備的概念圖。
如圖14所示，本發明的壓印設備200主要包括液體排出設備100A和圖案形成部(形成單元)900。
注意，液體排出設備100A基本具有與第三實施例的排出設備100相同的結構。注意，在本實施例中，在第一儲液室2的第一室21中儲存有光固化性抗蝕劑，並且從與第一室21連通的頭部1向以下要說明的晶圓基板91A(基板)排出該抗蝕劑。另一方面，在第二室22中填充有密度與該抗蝕劑接近的工作液。
注意，儘管抗蝕劑包括光固化性樹脂，但抗蝕劑還可包括其它光固化性材料(液體)。此外，在本實施例中，使用寬度為10μm~200μm的鋁多層膜作為撓性膜8。諸如鋁多層膜等的材料適合撓性構件，這是因為該材料相對於抗蝕劑穩定且具有液體和氣體均難以滲透的性質。
圖案形成部900主要包括模具94和曝光單元(光照射單元)95。此外，圖案形成部900還包括使模具94上下移動的移動部件96。
注意，模具94由第一保持部97經由移動部件96來保持，並且曝光單元95由第二保持部98來保持。此外，模具94具有透光性石英材料，並且在一個表面(下表面)側形成有槽狀的精細圖案(凹凸圖案)。曝光單元95配置於模具94的上方，以隔著模具94照射以下要說明的晶圓基板91A上的抗蝕劑(圖案)並使其固化。
以下將說明藉由使用本實施例的壓印設備200來在晶圓基板91A的表面上形成圖案的形成步驟。
在本實施例中，晶圓基板的抗蝕劑排出至(施加至)的上表面和模具的形成有凹凸圖案的下表面彼此抵接，並且在晶圓基板的上表面上形成與模具的下表面上所形成的凹凸圖案相對應的圖案。
具體地，從液體排出設備100A的頭部1向晶圓基板91A的上表面排出(施加)抗蝕劑，以形成預定圖案(施加步驟)。
隨後，利用輸送部件92將施加有(形成有)抗蝕劑(圖案)的晶圓基板91A輸送至模具94的下方。
利用移動部件96使模具94向下下降，並且模具94的下表面壓到晶圓基板91A的上表面上所形成的抗蝕劑(圖案)上。由此，將抗蝕劑壓入並填充到構成模具94的下表面上所形成的凹凸圖案的、槽狀的精細圖案中(圖案形成步驟)。
在抗蝕劑填充到精細圖案中的狀態下，從曝光單元95隔著透光性模具94向抗蝕劑照射紫外線，以使得在晶圓基板91A的表面上形成由抗蝕劑形成的圖案(處理步驟)。
在形成了圖案之後，利用移動部件96使模具94上升，並且晶圓基板91A上所形成的圖案與模具94彼此分離。針對晶圓基板91A的圖案形成步驟完成。
與第三實施例相似，在本實施例中，第二儲液室3內的液面配置於排出口面10的下方，並且此外，利用調整單元4調整第二儲液室內的液面以落在預定範圍 內，由此可以穩定地控制頭部1內的壓力落在預定範圍(負壓)內。因此，可以有效地抑制來自頭部1的抗蝕劑(液體)的洩漏。此外，可以穩定地從頭部1排出抗蝕劑。
此外，在本實施例中，由於第一儲液室2內的空間充滿密度彼此接近的抗蝕劑和工作液，因此即使向殼體20施加了衝擊，也有效地抑制了振動。因此，頭部1內的壓力難以受到振動影響，由此可以穩定地維持頭部1的內部處於負壓的狀態。
此外，在本實施例中，與氣體相比，第二室22中要填充的工作液難以受到環境溫度和壓力的變化影響。因此，即使壓印設備200周圍的溫度或壓力發生波動，由於工作液的容積難以發生波動，因此可以確定地抑制與第一室21連通的頭部1內的抗蝕劑的壓力波動。
本發明的壓印設備例如可用於例如用於製造諸如半導體集成電路元件和液晶顯示元件等的器件的半導體製造設備和奈米壓印設備等。
可以藉由使用本發明的壓印設備來製造組件。
組件製造方法可以包括用於藉由使用壓印設備(頭部)來向基板(晶圓、玻璃板和膜狀基板等)排出(施加)抗蝕劑的步驟。
此外，還可以包括圖案形成步驟，其中在該圖案形成步驟中，基板的抗蝕劑排出至(施加至)的表面 和模具的形成有凹凸圖案的表面彼此抵接，以在基板的表面上形成與模具的凹凸圖案相對應的圖案。
此外，還可以包括處理步驟，其中該處理步驟用於對形成有圖案的基板進行處理。注意，還可以包括用於對基板進行蝕刻的蝕刻處理步驟作為用於對基板進行處理的處理步驟。
注意，在製造諸如圖案化介質(記錄介質)和光學元件等的器件(組件)的情況下，較佳為除蝕刻處理以外的加工處理。
與習知的組件製造方法相比，根據本發明的組件製造方法，提高了組件的性能、質量和生產率，並且還可以降低生產成本。
根據本發明，可以穩定地維持頭部內的壓力，並且可以在更大程度上抑制來自頭部的洩漏。
儘管已經參考典型實施例說明了本發明，但是應該理解，本發明不限於所公開的典型實施例。所附申請專利範圍的範圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結構和功能。

Claims (21)

  1. 一種液體排出設備，包括：頭部，包含排出口面，其上形成有用以排出液體的排出口；第一儲液室，用於儲存要供給至所述頭部的所述液體；撓性構件，將所述第一儲液室的內部空間分離成用於儲存所述液體的第一室和用於儲存工作液的第二室；第二儲液室，與所述第二室連通，所述第二儲液室儲存要供給至所述第二室的所述工作液，所述第二儲液室以所述第二儲液室內所儲存的所述工作液的液面位於所述排出口面的下方的方式配置；檢測單元，用於檢測所述第二儲液室內的所述工作液的所述液面的位置；第三儲液室，與所述第二儲液室連通，所述第三儲液室儲存所述工作液；供給路徑，連接所述第二儲液室與所述第三儲液室；泵，配置在所述供給路徑中，且用於從所述第三儲液室向所述第二儲液室供給所述工作液；以及控制單元，其進行供給操作，在所述供給操作中，所述工作液從所述第三儲液室被供給到所述第二儲液室，用於在不移動所述第二儲液室的位置的情況下使所述第二儲液室內的所述工作液的所述液面的位置維持在預定範圍內，其中，藉由在所述檢測單元檢測到所述液面的所述位置在第一位置的下方時驅動所述泵，並接著在所述檢測單元檢測到所述液面的所述位置在比所述第一位置更高的第二位置的上方時停止所述泵，所述控制單元進行所述供給操作。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的液體排出設備，其中，所述撓性構件在沿著垂直方向的方向上配置在所述第一儲液室內。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的液體排出設備，其中，所述第一室內的所述液體是預先填充並封入的，並且其中，所述第一儲液室經配置以在消耗了所述第一室內的所述液體的情況下能夠更換。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的液體排出設備，其中，所述第一室的容積隨著從所述頭部排出所述液體而減小。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的液體排出設備，其中，所述第二室的容積隨著從所述頭部排出所述液體而增大。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的液體排出設備，其中，所述檢測單元包含：上限位置感測器，用於檢測所述第二儲液室內的所述工作液的所述液面的上限位置；以及下限位置感測器，用於檢測所述第二儲液室內的所述工作液的所述液面的下限位置，並且其中，所述控制單元基於所述上限位置感測器和所述下限位置感測器的檢測結果來進行所述供給操作。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的液體排出設備，其中，所述液體的密度不同於所述工作液的密度。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的液體排出設備，還包括：第一流路，允許所述第二室和所述第二儲液室彼此連通；第二流路，允許所述第二儲液室和所述第二室彼此連通；以及循環單元，用於使所述工作液經由所述第一流路及所述第二流路在所述第二儲液室及所述第二室之間循環。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的液體排出設備，其中，所述循環單元包括所述第一流路和所述第二流路中的至少一個流路中所設置的循環泵。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的液體排出設備，其中，所述循環泵設置在所述第一流路中。
  11. 如申請專利範圍第8項所述的液體排出設備，其中，所述第二流路與所述第二室的上部相連接，並且其中，所述第一流路和所述第二室在與所述第二流路和所述第二室相連接的位置相比更低的位置處連接。
  12. 如申請專利範圍第9項所述的液體排出設備，其中，所述循環泵是在不進行用以從所述頭部排出所述液體的排出操作的時間段內被驅動的。
  13. 如申請專利範圍第9項所述的液體排出設備，還包括閥，所述閥用於使所述第二流路連通或斷開，其中，在驅動所述循環泵的情況下，所述閥處於打開狀態，並且在不驅動所述循環泵的情況下，所述閥處於關閉狀態。
  14. 如申請專利範圍第8項所述的液體排出設備，還包括連接流路，所述連接流路用於使所述第一流路的中部與所述第二流路的中部相連接，其中，所述連接流路的流路直徑大於所述第一流路和所述第二流路的流路直徑。
  15. 如申請專利範圍第8項所述的液體排出設備，還包括分支流路，所述分支流路從所述第一流路的分支部分支出，並且用於使所述第一流路與所述第二儲液室相連接，其中，所述循環單元用於使所述工作液經由所述第一流路和所述分支流路在所述第二儲液室及所述第二室之間循環。
  16. 一種壓印設備，包括：頭部，包含排出口面，其上形成有用以排出液體的排出口；第一儲液室，用於儲存要供給至所述頭部的所述液體；撓性構件，將所述第一儲液室的內部空間分離成用於儲存所述液體的第一室和用於儲存工作液的第二室；第二儲液室，與所述第二室連通，所述第二儲液室儲存要供給至所述第二室的所述工作液，所述第二儲液室以所述第二儲液室內所儲存的所述工作液的液面位於所述排出口面的下方的方式配置；檢測單元，用於檢測所述第二儲液室內的所述工作液的所述液面的位置；第三儲液室，與所述第二儲液室連通，所述第三儲液室儲存所述工作液；供給路徑，連接所述第二儲液室與所述第三儲液室；泵，配置在所述供給路徑中，且用於從所述第三儲液室向所述第二儲液室供給所述工作液；以及控制單元，其進行供給操作，在所述供給操作中，所述工作液從所述第三儲液室被供給到所述第二儲液室，用於在不移動所述第二儲液室的位置的情況下使所述第二儲液室內的所述工作液的所述液面的位置維持在預定範圍內，其中，藉由在所述檢測單元檢測到所述液面的所述位置在第一位置的下方時驅動所述泵，並接著在所述檢測單元檢測到所述液面的所述位置在比所述第一位置更高的第二位置的上方時停止所述泵，所述控制單元進行所述供給操作；以及形成單元，經配置以使基板的表面和模具的表面彼此接觸，所述液體在所述基板的所述表面上被所述頭部排出，凹凸圖案形成於所述模具的所述表面上，以在所述基板的所述表面上形成與所述模具的所述凹凸圖案相對應的圖案。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的壓印設備，其中，所述液體包含光固化性液體，且其中，所述形成單元包含照射單元，所述照射單元對所述基板上所形成的所述圖案進行照射以使所述圖案固化。
  18. 如申請專利範圍第16項所述的壓印設備，還包括：第一流路，允許所述第二室和所述第二儲液室彼此連通；第二流路，允許所述第二儲液室和所述第二室彼此連通；循環單元，用於使所述工作液經由所述第一流路及所述第二流路在所述第二儲液室及所述第二室之間循環；以及形成單元，經配置以使基板的表面和模具的表面彼此接觸，所述液體在所述基板的所述表面上被所述頭部排出，凹凸圖案形成於所述模具的所述表面上，以在所述基板的所述表面上形成與所述模具的所述凹凸圖案相對應的圖案。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的壓印設備，其中，所述液體包括光固化性液體，並且其中，所述形成單元包括照射單元，所述照射單元用於對所述基板上所形成的所述圖案進行照射以使所述圖案固化。
  20. 一種組件製造方法，藉由使用壓印設備來製造包含基板的組件，所述壓印設備包含：頭部，包含排出口面，其上形成有用以排出液體的排出口；第一儲液室，用於儲存要供給至所述頭部的所述液體；撓性構件，將所述第一儲液室的內部空間分離成用於儲存所述液體的第一室和用於儲存工作液的第二室；第二儲液室，與所述第二室連通，所述第二儲液室儲存要供給至所述第二室的所述工作液，所述第二儲液室以所述第二儲液室內所儲存的所述工作液的液面位於所述排出口面的下方的方式配置；檢測單元，用於檢測所述第二儲液室內的所述工作液的所述液面的位置；第三儲液室，與所述第二儲液室連通，所述第三儲液室儲存所述工作液；供給路徑，連接所述第二儲液室與所述第三儲液室；泵，配置在所述供給路徑中，且用於從所述第三儲液室向所述第二儲液室供給所述工作液；以及控制單元，其進行供給操作，在所述供給操作中，所述工作液從所述第三儲液室被供給到所述第二儲液室，用於在不移動所述第二儲液室的位置的情況下使所述第二儲液室內的所述工作液的所述液面的位置維持在預定範圍內，其中，藉由在所述檢測單元檢測到所述液面的所述位置在第一位置的下方時驅動所述泵，並接著在所述檢測單元檢測到所述液面的所述位置在比所述第一位置更高的第二位置的上方時停止所述泵，所述控制單元進行所述供給操作，所述組件製造方法包括以下步驟：藉由所述頭部向基板的表面施加所述液體；使所述基板的所述表面和模具的表面彼此接觸，所述液體在所述基板的所述表面上被所述頭部排出，凹凸圖案形成於所述模具的所述表面上，以在所述基板的所述表面上形成與所述模具的所述凹凸圖案相對應的圖案；以及對形成了所述圖案的所述基板進行處理。
  21. 如申請專利範圍第20項所述的組件製造方法，所述壓印設備還包括：第一流路，允許所述第二室和所述第二儲液室彼此連通；第二流路，允許所述第二儲液室和所述第二室彼此連通；以及循環單元，用於使所述工作液經由所述第一流路及所述第二流路在所述第二儲液室及所述第二室之間循環。
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