WO2014069254A1 - 基板製造装置 - Google Patents

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WO2014069254A1
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space
nozzle head
substrate
film material
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靖仁 中森
Original Assignee
住友重機械工業株式会社
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    • H05K3/0091—Apparatus for coating printed circuits using liquid non-metallic coating compositions
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K2203/07—Treatments involving liquids, e.g. plating, rinsing
    • H05K2203/0736—Methods for applying liquids, e.g. spraying
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    • H05K2203/1333—Deposition techniques, e.g. coating
    • H05K2203/1366—Spraying coating

Definitions

  • the present invention relates to a substrate manufacturing apparatus that forms a thin film on a surface of a substrate by discharging a heated thin film material from a nozzle head.
  • a technique for forming a thin film having a predetermined pattern on the surface of a substrate by discharging droplets of a thin film material from a nozzle head is known (for example, Patent Document 1).
  • the substrate on which the thin film is to be formed is, for example, a printed circuit board, and the thin film material is a solder resist.
  • the substrate In order to move the substrate relative to the nozzle head, the substrate is held on a movable stage such as an XY stage.
  • Thin film material such as solder resist is supplied from the circulation device to the nozzle head through the material supply pipe, and excess thin film material is recovered to the circulation device through the material recovery pipe.
  • At least a part of the material supply system including the material supply piping and the like is heated.
  • An electronic circuit board for driving an actuator in the nozzle head is accommodated in the nozzle head.
  • the temperature of the space in which the material supply system is arranged rises.
  • a photocurable resin is used for a thin film material such as a solder resist.
  • a light source for curing for example, a light emitting diode is installed in the vicinity of the nozzle head. The light emitting diode becomes a heat source, and the temperature in the vicinity of the nozzle head rises. For this reason, it becomes difficult to perform sufficient heat dissipation from the electronic circuit board. When the temperature rise of the electronic circuit board becomes significant, the operation of the circuit becomes unstable.
  • An object of the present invention is to provide a substrate manufacturing apparatus capable of suppressing an excessive increase in the temperature of a nozzle head.
  • a stage for holding a substrate on which a thin film is to be formed A nozzle head that discharges droplets of a thin film material toward the substrate held on the stage; A material supply system for supplying a liquid thin film material to the nozzle head; A temperature adjusting mechanism for forcibly heating or cooling at least one of the first space in which the nozzle head is accommodated and the second space in which the material supply system is accommodated; There is provided a substrate manufacturing apparatus having a heat transfer inhibiting structure that inhibits heat transfer from one of the first space and the second space to the other.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a substrate manufacturing apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of the support plate, the nozzle head, and the curing light source.
  • FIG. 3A is a bottom view of the nozzle head and the curing light source disposed in one opening of the support plate, and
  • FIG. 3B is a cross-sectional view taken along one-dot chain line 3B-3B in FIG. 3A.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a cooling mechanism, a nozzle head, a support plate, and a partition plate.
  • 5A and 5B are plan views of the partition plate.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view of a nozzle head, a curing light source, a support plate, and a partition plate of the substrate manufacturing apparatus according to the second embodiment
  • FIG. 6B is a plan view of a liquid cooling pipe, a nozzle head, and a curing light source.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a substrate manufacturing apparatus according to the first embodiment.
  • a stage 13 is supported on the base 10 by a moving mechanism 11.
  • An xyz orthogonal coordinate system is defined in which the xy plane is a horizontal plane and the vertically upward direction is the positive direction of the z-axis.
  • the stage 13 is movable in the x direction and the y direction.
  • a substrate 15 as an object on which a thin film is to be formed is held.
  • the substrate 15 is a printed circuit board on which a circuit pattern is formed, for example, and is attracted to the stage 13.
  • a solder resist is used for the thin film to be formed.
  • a plurality of nozzle heads 20 are supported above the stage 13 by the support plate 30.
  • the nozzle head 20 ejects droplets of a thin film material toward the substrate 15 held on the stage 13.
  • a photocurable resin is used for the thin film material.
  • a curing light source for curing the thin film material is attached to the support plate 30.
  • the curing light source irradiates the substrate 15 with ultraviolet light.
  • a liquid thin film material is stored in the main tank 41.
  • the heating device 42 heats the thin film material in the main tank 41 and maintains the temperature at the target temperature.
  • the target temperature is, for example, 75 ° C. to 90 ° C.
  • a resistance heater is used for the heating device 42.
  • a plurality of sub tanks 45 are arranged above the nozzle head 20.
  • One sub tank 45 is prepared for a certain number, for example, five nozzle heads 20. In FIG. 1, only one sub-tank is shown.
  • a delivery pump 43 prepared for each sub tank 45 transports the thin film material in the main tank 41 to the sub tank 45 via the supply pipe 44.
  • the heating device 46 heats the thin film material in the sub tank 45 and maintains the target temperature, for example, 75 ° C.
  • a resistance heater is used for the heating device 46. Even if the temperature of the thin film material decreases while being transported from the main tank 41 to the sub tank 45, the thin film material is heated again to the target temperature in the sub tank 45.
  • the thin film material in the sub tank 45 is transported to the nozzle head 20 via the piping 47 prepared for each nozzle head 20.
  • the thin film material that has not been discharged from the nozzle head 20 toward the substrate 15 is collected in the buffer tank 49 via the pipe 48.
  • the buffer tank 49 is prepared corresponding to the sub tank 45.
  • the recovery pump 50 returns the thin film material in the buffer tank 49 to the main tank 41 via the recovery pipe 51.
  • a heating device may be arranged in the buffer tank 49.
  • a heating device By disposing a heating device in the buffer tank 49, it is possible to suppress a temperature drop when the thin film material is collected from the nozzle head 20 to the main tank 41.
  • the temperature of the thin film material decreases in the recovery pipe 51, the viscosity of the thin film material increases, and the thin film material adheres to the pipe, which may hinder stable circulation of the thin film material.
  • the heating device in the buffer tank 49, the thin film material can be circulated more stably.
  • a shielding plate 31 is attached on the support plate 30, and the shielding plate 31 covers the material supply system 40 and the nozzle head 20.
  • a space surrounded by the support plate 30 and the shielding plate 31 is partitioned by the partition plate 32 into a heating space 33 in which the material supply system 40 is disposed and a cooling space 34 in which the nozzle head 20 is disposed.
  • the cooling mechanism 60 generates an air flow for air cooling in the cooling space 34. Thereby, the nozzle head 20 is cooled.
  • a specific configuration of the cooling mechanism 60 will be described later with reference to FIG.
  • the partition plate 32 has a function of inhibiting heat transfer from the heating space 33 to the cooling space 34.
  • the partition plate 32 may be referred to as a “heat transfer inhibition structure”. Since the high-temperature air around the material supply system 40 is confined between the shielding plate 31 and the partition plate 32, the influence of heat on the moving mechanism 11 and the stage 13 is reduced.
  • the thin film material is stored in the replenishment tank 53.
  • the replenishment pump 54 is operated to replenish the thin film material from the replenishment tank 53 to the main tank 41.
  • the replenishment tank 53 is disposed outside the space surrounded by the shielding plate 31 and the support plate 30.
  • the temperature of the thin film material in the replenishing tank 53 is approximately room temperature.
  • the shielding plate 31, the support plate 30, the moving mechanism 11, and the stage 13 are arranged in the enclosure 12.
  • An exhaust pump 16 exhausts the inside of the enclosure 12.
  • outside air flows into the enclosure 12 through the filter 17 attached to the enclosure 12.
  • An exhaust pump 35 exhausts the heating space 33.
  • outside air flows into the warming space 33 through the inflow port 36 provided in the shielding plate 31. Excessive temperature rise in the heating space 33 can be prevented by ventilating the heating space 33.
  • FIG. 2 shows a plan view of the support plate 30, the nozzle head 20, and the curing light source 25.
  • a plurality of openings 37 are formed in the support plate 30.
  • a total of ten openings 37 are arranged in two rows.
  • Each of the two rows is composed of five openings 37 arranged at an equal pitch in the x direction.
  • the openings 37 in one row are offset from the openings 37 in the other row by a half pitch in the x direction.
  • Two nozzle heads 20 are arranged in the y direction inside each opening 37.
  • a curing light source 25 is disposed between the two nozzle heads 20 and outside each nozzle head 20.
  • a bracket 21 is attached to the nozzle head 20 and the curing light source 25.
  • the nozzle head 20 and the curing light source 25 are attached to the support plate 30 via the bracket 21.
  • a plurality of nozzle holes arranged at equal pitches in the x direction are formed on the surface of each nozzle head 20 facing the stage 13 (FIG. 1) (the surface on the back side of the paper in FIG. 2).
  • the two nozzle heads 20 in one opening 37 are displaced in the x direction, and as a whole, the nozzle holes are arranged at an equal pitch in the x direction.
  • the nozzle holes of a total of 20 nozzle heads 20 arranged in the 10 openings 37 are arranged at an equal pitch in the x direction as a whole.
  • FIG. 3A shows a bottom view of the nozzle head 20 and the curing light source 25 disposed in one opening 37 of the support plate 30 (FIG. 2).
  • Two nozzle heads 20 are arranged side by side in the y direction.
  • a curing light source 25 is disposed between the nozzle heads 20 and outside each nozzle head 20.
  • nozzle holes 22 arranged in two rows are formed.
  • a total of four rows of nozzle holes 22 provided in the two nozzle heads 20 are arranged at an equal pitch in the x direction as a whole.
  • Each of the curing light sources 25 includes a plurality of light emitting diodes 26 arranged in the x direction.
  • FIG. 3B shows a cross-sectional view taken along one-dot chain line 3B-3B in FIG. 3A.
  • Two nozzle heads 20 and three curing light sources 25 arranged in the opening 37 are attached to the support plate 30.
  • a partition plate 32 is disposed on the support plate 30.
  • a cooling space 34 is defined between the support plate 30 and the partition plate 32. The lower ends of each of the nozzle head 20 and the curing light source 25 protrude downward from the support plate 30, but most of them are accommodated in the cooling space 34.
  • a supply port 27 and a recovery port 28 are disposed on the upper surface of the nozzle head 20.
  • the liquid thin film material is supplied from the supply port 27 into the nozzle head 20, and the thin film material that has not been discharged is recovered from the recovery port 28.
  • Nozzle holes 22 are provided on the surfaces of the nozzle heads 20 facing the stage 13 (FIG. 1).
  • An actuator 23 and a drive circuit 24 are incorporated in the nozzle head 20.
  • the actuator 23 for example, a piezoelectric element is used.
  • the drive circuit 24 generates an electrical signal for driving the actuator 23.
  • the drive circuit 24 is attached to the inner surface of the plane parallel to the zx plane of the casing of the nozzle head 20 and is disposed in the cooling space 34.
  • a cylindrical lens 29 is disposed below the light emitting diode 26.
  • the cylindrical lens 29 converges the light emitted from the light emitting diode 26 with respect to the yz plane.
  • a heat sink 38 is attached to the light emitting diode 26.
  • the heat sink 38 is thermally coupled to the light emitting diode 26.
  • the heat sink 38 is disposed in the cooling space 34 and radiates heat generated in the light emitting diode 26 into the cooling space 34.
  • FIG. 4 shows a schematic diagram of the cooling mechanism 60 (FIG. 1), the nozzle head 20, the support plate 30, and the partition plate 32.
  • a cooling space 34 is defined by the support plate 30 and the partition plate 32.
  • a drive circuit 24 for the nozzle head 20 is disposed in the cooling space 34.
  • the heat sink 38 (FIG. 3B) of the curing light source 25 is also disposed in the cooling space 34.
  • the drive circuit 24 and the light emitting diode 26 act as a heat source.
  • the thin film material heated to the target temperature is supplied from the sub tank 45 to the supply port 27 of the nozzle head 20 via the pipe 47.
  • a connection point between the pipe 47 and the supply port 27 is disposed in a gap between the partition plates 32.
  • a cooling gas such as air
  • the cooling gas sent into the cooling space 34 flows in the x direction in the cooling space 34 and is then exhausted from the cooling space 34 by the exhaust fan 64 via the exhaust duct 63.
  • the drive circuit 24 of the nozzle head 20 and the heat sink 38 (FIG. 3B) of the curing light source 25 can be air-cooled.
  • the blower fan 61, the blower duct 62, the exhaust duct 63, and the exhaust fan 64 function as an air cooling mechanism.
  • the heat sink 38 is arranged in a posture substantially parallel to the direction in which the light emitting diodes 26 are arranged (x direction).
  • the cooling gas that has flowed into the cooling space 34 from the blower duct 62 flows in the x direction in the cooling space 34 and reaches the exhaust duct 63. Since the heat sink 38 is arranged in a posture along the flow of the cooling gas, the cooling gas is induced to flow linearly. By avoiding the occurrence of turbulent flow, the drive circuit 24 of the nozzle head 20 and the heat sink 38 (FIG. 3B) of the curing light source 25 can be efficiently cooled.
  • FIG. 5A shows a plan view of the partition plate 32.
  • a plurality of rectangular partition plates 32 that are long in the x direction are arranged in the y direction with a gap 65 therebetween.
  • the supply port 27 and the recovery port 28 of the nozzle head 20 are disposed in the gap 65.
  • the curing light source 25 overlaps the partition plate 32 in plan view. Since the partition plate 32 inhibits the air flow between the heating space 33 (FIG. 1) and the cooling space 34 (FIG. 1), the drive circuit 24 (FIGS. 3B and 4) of the nozzle head 20 and the curing
  • the heat sink 38 (FIG. 3B) of the light source 25 can be efficiently cooled.
  • FIG. 5B shows another configuration example of the partition plate 32.
  • the gap 65 of the partition plate 32 is narrower than the example shown in FIG. 5A between the two nozzle heads 20 arranged in the x direction. For this reason, the function which inhibits the distribution
  • Example 2 With reference to FIG. 6A and FIG. 6B, the board
  • FIG. 6A shows a cross-sectional view of the nozzle head, curing light source, support plate, and partition plate of the substrate manufacturing apparatus according to the second embodiment
  • FIG. 6B shows a liquid cooling pipe 70, nozzle head 20, and curing light source.
  • the top view of 25 is shown.
  • a liquid cooling pipe 70 is in close contact with the outer surface of the wall surface of the nozzle head 20 on which the drive circuit 24 is attached and the heat sink 38 of the curing light source 25.
  • the delivery pump 71 causes a cooling liquid, for example, water to flow through the liquid cooling pipe 70.
  • the nozzle head 20 and the curing light source 25 are cooled by a liquid cooling method.
  • the cooling mechanism 60 is a liquid cooling system, so that the cooling capacity can be increased as compared with the first embodiment that employs the air cooling system.

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Abstract

ステージ（１３）が、薄膜を形成すべき基板（１５）を保持する。ノズルヘッド（２０）が、ステージに保持された基板に向かって薄膜材料の液滴を吐出する。材料供給系（４０）が、ノズルヘッドに、液状の薄膜材料を供給する。加温装置（４２）が、材料供給系の少なくとも一部を加温する。冷却機構（６０）がノズルヘッドを冷却する。熱伝達阻害構造（３２）が、材料供給系が配置された加温空間（３３）から、ノズルヘッドが配置された冷却空間（３４）への熱の伝達を阻害する。この基板製造装置においては、ノズルヘッドの温度の過度の上昇を抑制することができる。

Description

基板製造装置
　本発明は、加熱された薄膜材料をノズルヘッドから吐出して基板の表面に薄膜を形成する基板製造装置に関する。
　ノズルヘッドから薄膜材料の液滴を吐出して、基板の表面に、所定のパターンを有する薄膜を形成する技術が知られている（例えば、特許文献１）。薄膜を形成すべき基板は、例えばプリント基板であり、薄膜材料はソルダーレジストである。基板をノズルヘッドに対して移動させるために、ＸＹステージ等の可動ステージに基板が保持される。
　ソルダーレジスト等の薄膜材料は、循環装置から材料供給用の配管を通ってノズルヘッドに供給され、余分な薄膜材料が、材料回収用の配管を通って循環装置に回収される。ノズルヘッドから液滴を安定して吐出するために、薄膜材料を加熱して、薄膜材料の粘度を低下させることが好ましい。
特開２００４－１０４１０４号公報
　薄膜材料を加熱するために、材料供給用の配管等を含む材料供給系の少なくとも一部が加熱される。ノズルヘッド内のアクチュエータを駆動するための電子回路基板が、ノズルヘッドに収容されている。材料供給系の一部を加熱すると、材料供給系が配置される空間の温度が上昇する。また、一般的にソルダーレジスト等の薄膜材料には光硬化性の樹脂が用いられる。基板に付着した液状の薄膜材料を硬化させるために、ノズルヘッドの近傍に硬化用の光源、例えば発光ダイオードが設置される。発光ダイオードが熱源となり、ノズルヘッドの近傍の温度が上昇する。このため、電子回路基板から十分な放熱を行うことが困難になる。電子回路基板の温度上昇が顕著になると、回路の動作が不安定になる。
　本発明の目的は、ノズルヘッドの温度の過度の上昇を抑制することができる基板製造装置を提供することである。
　本発明の一観点によると、
　薄膜を形成すべき基板を保持するステージと、
　前記ステージに保持された基板に向かって薄膜材料の液滴を吐出するノズルヘッドと、
　前記ノズルヘッドに、液状の薄膜材料を供給する材料供給系と、
　前記ノズルヘッドが収容される第１の空間、及び前記材料供給系が収容される第２の空間の少なくとも一方を強制的に加温または冷却する温度調節機構と、
　前記第１の空間及び前記第２の空間の一方から他方への熱の伝達を阻害する熱伝達阻害構造と
を有する基板製造装置が提供される。
　熱伝達阻害構造が配置されていることにより、第１の空間と第２の空間との温度調整を、効率的に行うことができる。
図１は、実施例１による基板製造装置の概略図である。 図２は、支持プレート、ノズルヘッド、及び硬化用光源の平面図である。 図３Ａに、支持プレートの１つの開口内に配置されたノズルヘッド及び硬化用光源の底面図であり、図３Ｂは、図３Ａの一点鎖線３Ｂ－３Ｂにおける断面図である。 図４は、冷却機構、ノズルヘッド、支持プレート、及び仕切板の概略図である。 図５Ａ及び図５Ｂは、仕切板の平面図である。 図６Ａは、実施例２による基板製造装置のノズルヘッド、硬化用光源、支持プレート、及び仕切板の断面図であり、図６Ｂは、液冷用の配管、ノズルヘッド、及び硬化用光源の平面図である。
　［実施例１］
　図１に、実施例１による基板製造装置の概略図を示す。基台１０に、移動機構１１によってステージ１３が支持されている。ｘｙ面を水平面とし、鉛直上方をｚ軸の正の向きとするｘｙｚ直交座標系を定義する。ステージ１３は、ｘ方向及びｙ方向に移動可能である。ステージ１３の上に、薄膜を形成する対象物である基板１５が保持される。基板１５は、例えば回路パターンが形成されたプリント基板であり、ステージ１３に吸着される。形成される薄膜には、例えばソルダーレジストが用いられる。
　複数のノズルヘッド２０が、支持プレート３０によって、ステージ１３の上方に支持されている。ノズルヘッド２０は、ステージ１３に保持された基板１５に向けて、薄膜材料の液滴を吐出する。薄膜材料には、例えば光硬化性の樹脂が用いられる。図１には現れていないが、支持プレート３０に、薄膜材料を硬化させるための硬化用光源が取り付けられている。薄膜材料に、紫外線硬化性の樹脂が用いられる場合は、硬化用光源は、基板１５に紫外光を照射する。
　次に、ノズルヘッド２０へ薄膜材料を供給する材料供給系４０について説明する。メインタンク４１内に、液状の薄膜材料が貯蔵されている。加温装置４２が、メインタンク４１内の薄膜材料を加熱し、その温度を目標温度に維持する。目標温度は、例えば７５℃～９０℃である。加温装置４２には、例えば抵抗加熱ヒータが用いられる。
　ノズルヘッド２０の上方に、複数のサブタンク４５が配置されている。ある個数、例えば５個のノズルヘッド２０に対して、１つのサブタンク４５が準備される。図１では、１つのサブタンクのみを表している。支持プレート３０に、２０個のノズルヘッド２０が取り付けられている場合には、４個のサブタンク４５が準備される。サブタンク４５ごとに準備された送出ポンプ４３が、メインタンク４１内の薄膜材料を、供給配管４４を経由してサブタンク４５まで輸送する。加温装置４６が、サブタンク４５内の薄膜材料を加熱し、目標温度、例えば７５℃に維持する。加温装置４６には、例えば抵抗加熱ヒータが用いられる。メインタンク４１からサブタンク４５まで輸送される間に、薄膜材料の温度が低下した場合でも、サブタンク４５内で、薄膜材料が再び目標温度まで加温される。
　サブタンク４５内の薄膜材料が、ノズルヘッド２０ごとに準備された配管４７を経由して、ノズルヘッド２０まで輸送される。ノズルヘッド２０から基板１５に向けて吐出されなかった薄膜材料が、配管４８を経由して、バッファタンク４９に回収される。バッファタンク４９は、サブタンク４５に対応して準備される。回収ポンプ５０が、バッファタンク４９内の薄膜材料を、回収配管５１を経由してメインタンク４１に戻す。
　サブタンク４５と同様に、バッファタンク４９に加温装置を配置してもよい。バッファタンク４９に加温装置を配置することにより、薄膜材料がノズルヘッド２０からメインタンク４１に回収されるときの温度低下を抑制することができる。回収配管５１内で薄膜材料の温度が低下すと、薄膜材料の粘度が上昇して、配管内に薄膜材料が付着し、薄膜材料の安定した循環が阻害される場合がある。バッファタンク４９に加温装置を配置することにより、より安定して薄膜材料を循環させることができる。
　支持プレート３０の上に遮蔽板３１が取り付けられており、遮蔽板３１が、材料供給系４０及びノズルヘッド２０を覆う。支持プレート３０と遮蔽板３１とで囲まれた空間が、仕切板３２によって、材料供給系４０が配置された加温空間３３と、ノズルヘッド２０が配置された冷却空間３４とに仕切られる。
　冷却機構６０が、冷却空間３４内に空冷のための気流を発生させる。これにより、ノズルヘッド２０が冷却される。冷却機構６０の具体的な構成については、後に図４を参照して説明する。仕切板３２は、加温空間３３から冷却空間３４への熱の伝達を阻害する機能を有する。本明細書において、仕切板３２を「熱伝達阻害構造」という場合がある。材料供給系４０の周囲の高温の空気が、遮蔽板３１と仕切板３２との間に閉じ込められることにより、移動機構１１及びステージ１３への熱の影響が軽減される。
　補充タンク５３内に、薄膜材料が貯蔵されている。メインタンク４１内の薄膜材料が減少すると、補充ポンプ５４を動作させて、補充タンク５３からメインタンク４１に薄膜材料を補充する。補充タンク５３は、遮蔽板３１と支持プレート３０とで囲まれた空間の外に配置されている。補充タンク５３内の薄膜材料の温度はほぼ室温である。補充用の薄膜材料を室温で保管することにより、熱による薄膜材料の劣化を防止することができる。
　遮蔽板３１、支持プレート３０、移動機構１１、及びステージ１３は、エンクロージャ１２内に配置される。排気ポンプ１６がエンクロージャ１２内を排気する。エンクロージャ１２内を排気すると、エンクロージャ１２に取り付けられたフィルタ１７を通って外気がエンクロージャ１２内に流入する。これにより、エンクロージャ１２内を換気することができる。排気ポンプ３５が、加温空間３３内を排気する。加温空間３３内が排気されると、遮蔽板３１に設けられた流入口３６を通って加温空間３３内に外気が流入する。加温空間３３内が換気されることにより、加温空間３３の過度の温度上昇を防止することができる。
　図２に、支持プレート３０、ノズルヘッド２０、及び硬化用光源２５の平面図を示す。支持プレート３０に複数の開口３７が形成されている。例えば、合計１０個の開口３７が２列に並んでいる。２列の各々は、ｘ方向に等ピッチで並ぶ５個の開口３７で構成される。一方の列の開口３７は、他方の列の開口３７に対して、ｘ方向に半ピッチ分ずれている。
　開口３７の各々の内側に、２個のノズルヘッド２０がｙ方向に並んで配置されている。２個のノズルヘッド２０の間、及びノズルヘッド２０の各々の外側に、それぞれ硬化用光源２５が配置されている。ノズルヘッド２０及び硬化用光源２５にブラケット２１が取り付けられている。ノズルヘッド２０及び硬化用光源２５は、ブラケット２１を介して支持プレート３０に取り付けられている。
　ノズルヘッド２０の各々の、ステージ１３（図１）に対向する面（図２において、紙面の背面側の面）に、ｘ方向に等ピッチで並ぶ複数のノズル孔が形成されている。１つの開口３７内の２つのノズルヘッド２０は、ｘ方向にずれて配置され、全体として、ノズル孔がｘ方向に等ピッチで配列する。さらに、１０個の開口３７内に配置された合計２０個のノズルヘッド２０のノズル孔は、全体として、ｘ方向に等ピッチで配列する。
　図３Ａに、支持プレート３０（図２）の１つの開口３７内に配置されたノズルヘッド２０及び硬化用光源２５の底面図を示す。２個のノズルヘッド２０がｙ方向に並んで配置されている。ノズルヘッド２０の間、及び各ノズルヘッド２０の外側に、それぞれ硬化用光源２５が配置されている。ノズルヘッド２０の各々に、２列に並んだノズル孔２２が形成されている。２個のノズルヘッド２０に設けられた合計４列のノズル孔２２は、全体として、ｘ方向に等ピッチで配列する。硬化用光源２５の各々は、ｘ方向に並ぶ複数の発光ダイオード２６を含む。
　図３Ｂに、図３Ａの一点鎖線３Ｂ－３Ｂにおける断面図を示す。開口３７内に配置された２個のノズルヘッド２０及び３個の硬化用光源２５が、支持プレート３０に取り付けられている。支持プレート３０の上に仕切板３２が配置されている。支持プレート３０と仕切板３２との間に、冷却空間３４が画定される。ノズルヘッド２０及び硬化用光源２５の各々の下端は、支持プレート３０よりも下方に突出しているが、大部分は、冷却空間３４内に収容される。
　ノズルヘッド２０の上面に、供給口２７及び回収口２８が配置されている。供給口２７からノズルヘッド２０内に液状の薄膜材料が供給され、吐出されなかった薄膜材料が回収口２８から回収される。ノズルヘッド２０の各々の、ステージ１３（図１）を向く面にノズル孔２２が設けられている。ノズルヘッド２０内にアクチュエータ２３、及び駆動回路２４が組み込まれている。アクチュエータ２３には、例えば圧電素子が用いられる。駆動回路２４はアクチュエータ２３を駆動するための電気信号を発生する。アクチュエータ２３が駆動されることにより、ノズル孔２２から薄膜材料が液滴の状態で吐出される。駆動回路２４は、ノズルヘッド２０の筺体のｚｘ面に平行な面の内側の表面に取り付けられており、冷却空間３４内に配置される。
　次に、硬化用光源２５の構造について説明する。発光ダイオード２６の下方にシリンドリカルレンズ２９が配置されている。シリンドリカルレンズ２９は、発光ダイオード２６から放射された光を、ｙｚ面内に関して収束させる。発光ダイオード２６からの光が基板１５に照射されることにより、基板１５に塗布された薄膜材料が硬化する。発光ダイオード２６に、ヒートシンク３８が取り付けられている。ヒートシンク３８は発光ダイオード２６に熱的に結合している。ヒートシンク３８は、冷却空間３４内に配置されており、発光ダイオード２６で発生した熱を、冷却空間３４内に放射する。
　図４に、冷却機構６０（図１）、ノズルヘッド２０、支持プレート３０、及び仕切板３２の概略図を示す。支持プレート３０と仕切板３２とにより、冷却空間３４が画定されている。冷却空間３４内に、ノズルヘッド２０の駆動回路２４が配置されている。図４には示されていないが、硬化用光源２５のヒートシンク３８（図３Ｂ）も、冷却空間３４内に配置されている。駆動回路２４及び発光ダイオード２６は、発熱源として作用する。サブタンク４５から、配管４７を介して、ノズルヘッド２０の供給口２７に、目標温度まで加熱された薄膜材料が供給される。配管４７と供給口２７との接続箇所は、仕切板３２の隙間に配置される。
　送風ファン６１から送風ダクト６２を介して、冷却空間３４内に冷却用のガス、例えば空気が送り込まれる。冷却空間３４内に送り込まれた冷却用のガスは、冷却空間３４内をｘ方向に流れた後、排気ダクト６３を介して、排気ファン６４によって冷却空間３４から排気される。冷却空間３４内に気流が発生することにより、ノズルヘッド２０の駆動回路２４、及び硬化用光源２５のヒートシンク３８（図３Ｂ）を空冷することができる。このように、送風ファン６１、送風ダクト６２、排気ダクト６３、及び排気ファン６４が空冷機構として働く。
　図３Ａ及び図３Ｂに示したように、発光ダイオード２６が並ぶ方向（ｘ方向）にほぼ平行な姿勢で、ヒートシンク３８が配置されている。また、送風ダクト６２から冷却空間３４内に流入した冷却用のガスは、冷却空間３４内をｘ方向に流れて、排気ダクト６３に達する。ヒートシンク３８が、冷却用のガスの流れに沿う姿勢で配置されているため、冷却用のガスが、直線的に流れるように誘導される。乱流の発生が回避されることにより、ノズルヘッド２０の駆動回路２４、及び硬化用光源２５のヒートシンク３８（図３Ｂ）を効率的に冷却することができる。
　図５Ａに、仕切板３２の平面図を示す。ｘ方向に長い長方形状の複数の仕切板３２が隙間６５を隔ててｙ方向に並べられている。平面視において、隙間６５内にノズルヘッド２０の供給口２７及び回収口２８が配置される。硬化用光源２５は、平面視において仕切板３２と重なる。仕切板３２が、加温空間３３（図１）と冷却空間３４（図１）との間の空気の流通を阻害するため、ノズルヘッド２０の駆動回路２４（図３Ｂ、図４）及び硬化用光源２５のヒートシンク３８（図３Ｂ）を効率的に冷却することができる。
　図５Ｂに、仕切板３２の他の構成例を示す。図５Ｂに示した例では、ｘ方向に並ぶ２つのノズルヘッド２０の間において、仕切板３２の隙間６５が、図５Ａに示した例に比べて狭くされている。このため、加温空間３３と冷却空間３４（図１）との間の空気の流通を阻害する機能が高まる。
　［実施例２］
　図６Ａ及び図６Ｂを参照して、実施例２による基板製造装置について説明する。以下、実施例１との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。
　図６Ａに、実施例２による基板製造装置のノズルヘッド、硬化用光源、支持プレート、及び仕切板の断面図を示し、図６Ｂに、液冷用の配管７０、ノズルヘッド２０、及び硬化用光源２５の平面図を示す。ノズルヘッド２０の、駆動回路２４が取り付けられている壁面の外側の表面、及び硬化用光源２５のヒートシンク３８に、液冷用の配管７０が密着している。送出ポンプ７１が、液冷用の配管７０に冷却用の液体、例えば水を流す。実施例２では、ノズルヘッド２０及び硬化用光源２５が、液冷方式により冷却される。
　実施例２のように、冷却機構６０を液冷方式とすることにより、空冷方式を採用した実施例１に比べて冷却能力を高めることができる。
　以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
１０　基台
１１　移動機構
１２　エンクロージャ
１３　ステージ
１５　基板
１６　排気ポンプ
１７　フィルタ
２０　ノズルヘッド
２１　ブラケット
２２　ノズル孔
２３　アクチュエータ
２４　駆動回路（発熱源）
２５　硬化用光源
２６　発光ダイオード（発熱源）
２７　供給口
２８　回収口
２９　シリンドリカルレンズ
３０　支持プレート
３１　遮蔽板
３２　仕切板
３３　加温空間
３４　冷却空間
３５　排気ポンプ
３６　流入口
３７　開口
３８　ヒートシンク
４０　材料供給系
４１　メインタンク
４２　加温装置
４３　送出ポンプ
４４　供給配管
４５　サブタンク
４６　加温装置
４７、４８　配管
４９　バッファタンク
５０　回収ポンプ
５１　回収配管
５３　補充タンク
５４　補充ポンプ
６０　冷却機構
６１　送風ファン
６２　送風ダクト
６３　排気ダクト
６４　排気ファン
６５　隙間
７０　液冷用の配管
７１　送出ポンプ

Claims (8)

  1. 　薄膜を形成すべき基板を保持するステージと、
    　前記ステージに保持された基板に向かって薄膜材料の液滴を吐出するノズルヘッドと、
    　前記ノズルヘッドに、液状の薄膜材料を供給する材料供給系と、
    　前記ノズルヘッドが収容される第１の空間、及び前記材料供給系が収容される第２の空間の少なくとも一方を強制的に加温または冷却する温度調節機構と、
    　前記第１の空間及び前記第２の空間の一方から他方への熱の伝達を阻害する熱伝達阻害構造と
    を有する基板製造装置。
  2. 　前記温度調節機構は、前記材料供給系の少なくとも一部を加温する加温装置を含む請求項１に記載の基板製造装置。
  3. 　前記温度調節機構は、前記第１の空間を冷却する冷却機構を含む請求項１または２に記載の基板製造装置。
  4. 　前記ノズルヘッドは、
    　前記ステージに保持された基板に向かって前記薄膜材料の液滴を吐出するノズル孔と、
    　前記薄膜材料を前記ノズル孔から吐出させるアクチュエータと、
    　前記アクチュエータを駆動する駆動回路と
    を含み、
    　前記冷却機構は、前記駆動回路を冷却する請求項３に記載の基板製造装置。
  5. 　前記薄膜材料は、光硬化性の樹脂であり、
    　さらに、
    　前記基板に塗布された前記薄膜材料を硬化させる光を照射する硬化用光源と、
    　前記硬化用光源に熱的に結合したヒートシンクと
    を含み、
    　前記ヒートシンクは前記第１の空間内に配置され、前記冷却機構は、前記ヒートシンクを冷却する請求項４に記載の基板製造装置。
  6. 　さらに、前記ノズルヘッド及び前記硬化用光源を、前記ステージの上方に支持する支持プレートを有し、
    　前記駆動回路及び前記ヒートシンクは、前記支持プレートより上方に配置されており、前記熱伝達阻害構造は、前記支持プレートの上方に配置され、前記支持プレートとともに、前記第２の空間を画定する仕切板を含む請求項５に記載の基板製造装置。
  7. 　前記冷却機構は、前記第１の空間内に気流を生じさせる空冷機構を含む請求項３乃至６のいずれか１項に記載の基板製造装置。
  8. 　薄膜を形成すべき基板を保持するステージと、
    　前記ステージに保持された基板に対して作用を施す発熱源と、
    　前記発熱源が収容される第１の空間、及び前記第１の空間の周囲の第２の空間の一方から他方への熱の伝達を阻害する熱伝達阻害構造と、
    　前記第１の空間内を冷却する冷却機構と
    を有する基板製造装置。
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