WO2014129009A1 - 基板製造装置及び基板製造装置のメンテナンス方法 - Google Patents

基板製造装置及び基板製造装置のメンテナンス方法 Download PDF

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maintenance
maintenance sheet
substrate
sheet
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Inventor
武士 精山
明宏 浮田
Original Assignee
住友重機械工業株式会社
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    • H05K2203/0104—Tools for processing; Objects used during processing for patterning or coating
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    • H05K2203/013—Inkjet printing, e.g. for printing insulating material or resist

Definitions

  • the present invention relates to a substrate manufacturing apparatus that ejects ink droplets from a nozzle head to deposit ink on a substrate, and a maintenance method for the substrate manufacturing apparatus.
  • solder resist pattern by forming a solder resist into droplets, causing the droplets to adhere only to a desired area of a printed circuit board, and curing the solder resist has attracted attention.
  • Solder resist droplets are ejected from a plurality of nozzle holes toward the printed circuit board. By irradiating the droplets attached to the surface of the printed circuit board with ultraviolet rays, the droplets can be cured (Patent Document 1).
  • Patent Document 2 discloses a film forming apparatus capable of inspecting a nozzle head.
  • a medium holding table for holding a medium to be formed and an inspection table for holding an inspection medium are guided by one guide and moved in one direction.
  • the ink can be attached to the medium to be formed or the inspection medium.
  • the inspection pattern is formed on the inspection medium held on the inspection table, and this inspection pattern is imaged by the imaging device.
  • the quality of the nozzle head can be determined from the imaging result.
  • the inspection table must be evacuated to a evacuation place that does not hinder the movement of the holding table. For this reason, it is necessary to secure a retreat place for the inspection table within the stroke of the inspection table and the holding table. By securing this evacuation place, the area occupied by the apparatus increases.
  • a stage for holding the substrate and moving the held substrate A sheet holding device for holding the maintenance sheet; A nozzle head that ejects ink droplets toward the substrate held on the stage; At least one of the maintenance sheet and the nozzle head is moved so that the maintenance sheet is disposed at a maintenance position below the nozzle head, and the maintenance sheet is at a retracted position so as not to overlap the nozzle head in plan view.
  • a moving mechanism that realizes the arranged state, A substrate manufacturing apparatus is provided in which the stage moves the held substrate to pass under the maintenance sheet and the nozzle head, which are disposed at the retracted position.
  • a maintenance sheet is disposed at a retreat position that does not overlap with the nozzle head, and the nozzle head is disposed below the maintenance sheet disposed at the retraction position and a period when the substrate passes under the nozzle head.
  • a maintenance sheet is disposed at a retracted position that does not overlap with the nozzle head, and the nozzle head moves from the nozzle head during a period in which the substrate passes below the maintenance sheet disposed at the retracted position and below the nozzle head.
  • the substrate passes below the maintenance sheet placed at the retracted position, it is possible to suppress an increase in the size of the apparatus due to securing the retracted position of the maintenance sheet.
  • FIG. 1 is a perspective view of a substrate manufacturing apparatus according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a front view of the floating stage, the nozzle unit, and the maintenance unit of the substrate manufacturing apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a side view of the levitation stage, the nozzle unit, and the maintenance unit of the substrate manufacturing apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart of the maintenance method for the substrate manufacturing apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a front view of the floating stage, nozzle unit, and maintenance unit of the substrate manufacturing apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a side view of the floating stage, nozzle unit, and maintenance unit of the substrate manufacturing apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 7A is a plan view of the maintenance sheet and the nozzle head
  • FIGS. 7B to 7C are plan views of the maintenance sheet on which the inspection pattern is formed
  • FIG. 7D is a front view of the nozzle head and the maintenance sheet.
  • FIG. 8 is a front view of the nozzle unit and the maintenance unit of the substrate manufacturing apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a front view of the nozzle unit and the maintenance unit of the substrate manufacturing apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is a front view of the nozzle unit and the maintenance unit of the substrate manufacturing apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 11 is a front view of the nozzle unit and the maintenance unit of the substrate manufacturing apparatus according to the fourth embodiment.
  • FIG. 12 is a front view of the nozzle unit and the maintenance unit of the substrate manufacturing apparatus according to the fifth embodiment.
  • 13A to 13C are sectional views of a nozzle head and a maintenance sheet for explaining a maintenance method of the substrate manufacturing apparatus according to the fifth embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view of a substrate manufacturing apparatus according to the first embodiment.
  • a floating stage 20 is supported on a surface plate (not shown).
  • An xyz orthogonal coordinate system is defined in which the horizontal upper surface of the levitation stage 20 is defined as the xy plane, and the vertical upper direction is defined as the positive direction of the x axis.
  • a substrate 30 on which a thin film is to be formed is held on the upper surface of the levitation stage 20 in a levitated state.
  • the transport hand 21 grips the substrate 30 held on the upper surface of the levitation stage 20 and moves it on the holding surface of the levitation stage 20 in the y direction parallel to the upper surface of the substrate 30.
  • a moving mechanism using a stage, a linear guide, and an actuator may be adopted.
  • the substrate is held on the upper surface of the stage by a vacuum chuck or the like.
  • the actuator By driving the actuator, the stage moves along the linear guide.
  • the nozzle unit 40 and the maintenance unit 50 are supported by the portal frame 22 above the path along which the substrate 30 moves.
  • the portal frame 22 is fixed to a surface plate.
  • FIG. 1 shows an example in which eight nozzle heads 41 are attached to the support plate 42.
  • Each of the nozzle heads 41 has a plurality of nozzle holes arranged in the x direction.
  • the surface on which the nozzle holes are formed faces downward. That is, the surface on which the nozzle holes are formed faces the movement path of the substrate 30.
  • the plurality of nozzle heads 41 are positioned so that the nozzle holes are arranged at equal intervals in the x direction as a whole.
  • the nozzle head 41 ejects ink droplets toward the substrate 30 passing therebelow.
  • a thin film pattern can be formed by curing the ink that has landed on the substrate 30.
  • the ink can be cured by irradiating the ink landed on the substrate 30 with light (for example, an ultraviolet ray).
  • a light source for curing the ink is attached to the support plate 42.
  • the elevating mechanism 43 raises and lowers the nozzle head 41 and the support plate 42 with respect to the floating stage 20.
  • the maintenance sheet 58 is supported above the movement path of the substrate 30 by the sheet holding device 53.
  • the sheet holding device 53 includes a feeding device 51A, a winding device 51B, and a moving mechanism 52.
  • the feeding device 51A holds a maintenance sheet 58 having a roll structure.
  • the maintenance sheet 58 is fed out from the feeding device 51A.
  • the maintenance sheet 58 fed out from the feeding device 51A is sent in the x direction (direction orthogonal to the moving direction of the substrate 30) above the movement path of the substrate 30 and then taken up by the winding device 51B.
  • the moving mechanism 52 moves the feeding device 51A and the winding device 51B in the y direction.
  • the maintenance sheet 58 moves between a maintenance position that overlaps the nozzle head 41 and a retreat position that does not overlap the nozzle head 41 in plan view.
  • the maintenance unit 50 further includes an imaging device 54.
  • the imaging device 54 is attached to the support plate 42 to which the nozzle head 41 is fixed. For this reason, the imaging device 54 moves up and down together with the nozzle head 41. Further, the imaging device 54 is disposed downstream of the nozzle head 41 with respect to the feeding direction (x direction) of the maintenance sheet 58.
  • Control device 25 controls transport hand 21, nozzle head 41, lifting mechanism 43, feeding device 51A, winding device 51B, and moving mechanism 52.
  • the maintenance sheet 58 is disposed at the maintenance position in plan view, the maintenance sheet 58 is disposed at a position lower than the lower end (surface on which the nozzle holes are formed) of the nozzle head 41 with respect to the height direction.
  • the maintenance sheet 58 is disposed at the retracted position in plan view, the maintenance sheet 58 is disposed at a position higher than the lower end of the nozzle head 41 in the height direction. At this time, for example, with respect to the height direction, the maintenance sheet 58 is disposed between the lower end and the upper end of the nozzle head 41.
  • control device 25 controls the nozzle head 41 and the sheet holding device 53 in a state where the maintenance sheet 58 is disposed at the maintenance position, and causes the ink droplets to be ejected from the nozzle head 41 onto the maintenance sheet 58. Thereby, an inspection pattern is formed on the maintenance sheet 58.
  • the inspection pattern moves in the feeding direction.
  • the imaging device 54 can take an image of the inspection pattern in a plurality of areas with respect to the feeding direction of the maintenance sheet 58. By imaging a plurality of regions that are continuous in the x direction, the entire inspection pattern can be imaged.
  • FIG. 2 shows a front view of the floating stage 20, the nozzle unit 40, and the maintenance unit 50 of the substrate manufacturing apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 shows a state in which the maintenance sheet 58 is disposed at the retracted position.
  • a floating stage 20 and a portal frame 22 are fixed on a surface plate 23.
  • the substrate 30 is held in a state of floating on the floating stage 20.
  • a plurality of nozzle heads 41 attached to the support plate 42 are held above the substrate 30.
  • the support plate 42 and the nozzle head 41 are attached to the portal frame 22 via an elevating mechanism 43.
  • the lifting mechanism 43 moves the nozzle head 41 and the support plate 42 up and down with respect to the substrate 30.
  • the sheet holding device 53 holds the maintenance sheet 58 above the movement path of the substrate 30.
  • the maintenance sheet 58 is laid across the moving path of the substrate 30 between the feeding device 51A and the winding device 51B.
  • the feeding device 51 ⁇ / b> A and the winding device 51 ⁇ / b> B are attached to the portal frame 22 via the moving mechanism 52.
  • the sheet holding device 53 may be attached to a portal frame different from the portal frame 22 that supports the nozzle head 41.
  • An imaging device 54 is attached to the support plate 42.
  • the maintenance sheet 58 is disposed at a position higher than the lower end of the nozzle head 41.
  • FIG. 3 is a side view of the floating stage 20, the nozzle unit 40, and the maintenance unit 50 of the substrate manufacturing apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 3 shows a state in which the maintenance sheet 58 is disposed at the retracted position.
  • the maintenance sheet 58 is disposed at a position (retracted position) different from the nozzle head 41 with respect to the movement direction (y direction) of the substrate 30. At this time, the maintenance sheet 58 is disposed at a position higher than the lower end of the nozzle head 41. For this reason, the board
  • FIG. 4 is a flowchart of the maintenance method for the substrate manufacturing apparatus according to the first embodiment. This maintenance method is executed under the control of the control device 25 (FIG. 1).
  • FIG. 5 shows a front view of the nozzle unit 40 and the maintenance unit 50
  • FIG. 6 shows a side view of the nozzle unit 40 and the maintenance unit 50.
  • 7A to 7C are plan views of the nozzle head 41 and the maintenance sheet 58
  • FIG. 7D is a front view of the nozzle head 41 and the maintenance sheet 58.
  • step S1 the nozzle head 41 is raised until the lower end of the nozzle head 41 becomes higher than the maintenance sheet 58, as shown in FIG.
  • step S2 the maintenance sheet 58 is moved to a maintenance position below the nozzle head 41 as shown in FIG.
  • step S3 shows a plan view of the maintenance sheet 58 on which the inspection pattern 60 is formed.
  • the inspection pattern 60 includes a plurality of short line segments parallel to the y direction. This line segment is formed for each nozzle hole and has a one-to-one correspondence with the nozzle hole.
  • step S4 the inspection pattern 60 is imaged by the imaging device 54 while winding the maintenance sheet 58 by the winding device 51B (FIGS. 1 and 2).
  • the entire region of the inspection pattern 60 can be imaged in the x direction.
  • step S5 the inspection pattern 60 is inspected. Specifically, the image captured by the imaging device 54 is analyzed. The presence / absence of a defective nozzle hole is determined based on the analysis result.
  • step S ⁇ b> 6 the maintenance sheet 58 is retracted from below the nozzle head 41 to the retreat location. Thereafter, in step S7, the nozzle head 41 is lowered to a position lower than the maintenance sheet 58, as shown in FIG. In this state, a thin film pattern is formed on the substrate 30.
  • the retreat location of the maintenance sheet 58 is secured above the movement path of the substrate 30. That is, when the maintenance sheet 58 is disposed at the retracted position, the maintenance sheet 58 overlaps the movement path of the substrate 30 in plan view. When forming a thin film pattern on the substrate 30, the substrate 30 passes below the maintenance sheet 58. For this reason, even if the place where the maintenance sheet 58 is retracted is secured, the exclusive area of the substrate manufacturing apparatus hardly increases.
  • the inspection pattern 60 can be imaged by the imaging device 54 when the maintenance sheet 58 is wound up.
  • the nozzle holes of the plurality of nozzle heads 41 are arranged at an equal pitch in the x direction as a whole.
  • the inspection pattern 60 (FIG. 7B) is composed of short line segments formed corresponding to the respective nozzle holes. For this reason, a plurality of short line segments are distributed in a region that is long in the x direction and short in the y direction. Since the imaging device 54 captures an image while sending the inspection pattern 60 in the x direction, the imaging device 54 having an imaging range narrower than that of the inspection pattern 60 can image the entire region of the inspection pattern 60. Further, the inspection pattern 60 (FIG. 7C) can be imaged without moving the sheet holding device 53 and the imaging device 54 during imaging.
  • Example 2 With reference to FIG. 8, the board
  • FIG. 8 shows a front view of the nozzle unit 40 and the maintenance unit 50 of the substrate manufacturing apparatus according to the second embodiment.
  • a support plate 55 is disposed under the maintenance sheet 58.
  • the support plate 55 is fixed to the feeding device 51 ⁇ / b> A and the winding device 51 ⁇ / b> B, and provides a flat upper surface that supports the maintenance sheet 58.
  • Example 1 the maintenance sheet 58 was kept flat by the tension applied to the maintenance sheet 58.
  • the central portion of the maintenance sheet 58 hangs down, so that it is difficult to maintain flatness.
  • the maintenance sheet 58 since the maintenance sheet 58 is supported by the support plate 55, the maintenance sheet 58 can be kept flat even when the distance from the feeding device 51A to the winding device 51B is increased.
  • Example 3 With reference to FIGS. 9 and 10, a substrate manufacturing apparatus according to Embodiment 3 will be described. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described, and description of the same configuration will be omitted.
  • FIG. 9 shows a front view of the nozzle unit 40 and the maintenance unit 50 of the substrate manufacturing apparatus according to the third embodiment.
  • the height of the sheet holding device 53 is fixed.
  • the sheet holding device 53 is supported by the lifting mechanism 56 so as to be movable up and down with respect to the floating stage 20.
  • FIG. 9 shows a state where the maintenance sheet 58 is disposed at the retracted position. At this time, the maintenance sheet 58 is disposed at a position higher than the lower end of the nozzle head 41.
  • the elevating mechanism 56 When performing maintenance, the elevating mechanism 56 is operated to lower the maintenance sheet 58 to a position lower than the lower end of the nozzle head 41 and higher than the upper surface of the floating stage 20.
  • FIG. 10 shows a state in which the maintenance sheet 58 is lowered to a position lower than the lower end of the nozzle head 41 and higher than the upper surface of the levitation stage 20.
  • the maintenance sheet 58 is moved below the nozzle head 41 (maintenance position).
  • An inspection pattern can be formed on the maintenance sheet 58 in a state where the maintenance sheet 58 is disposed at the maintenance position.
  • the nozzle head 41 is moved up and down, but a configuration in which the maintenance sheet 58 is moved up and down as in the third embodiment may be adopted.
  • the maintenance sheet 58 When the maintenance sheet 58 is disposed at the maintenance position, the maintenance sheet 58 may be lifted by the floating stage 20.
  • the floating stage 20 plays a role of flattening the maintenance sheet 58, like the support plate 55 (FIG. 8) of the second embodiment.
  • the maintenance sheet 58 may be brought into contact with the upper surface of the stage.
  • FIG. 11 is a front view of the nozzle unit 40 and the maintenance unit 50 of the substrate manufacturing apparatus according to the fourth embodiment.
  • differences from the first embodiment will be described, and description of the same configuration will be omitted.
  • Example 1 the imaging device 54 (FIG. 2) was attached to the nozzle unit 40.
  • Example 4 as illustrated in FIG. 11, the imaging device 54 is attached to the winding device 51B. For this reason, the imaging device 54 moves together with the winding device 51B.
  • the imaging device 54 moves together with the maintenance sheet 58.
  • the inspection pattern can be imaged with the sheet holding device 53 retracted to the retracted position.
  • Example 5 A substrate manufacturing apparatus maintenance method according to Embodiment 5 will be described with reference to FIG. 12 and FIGS. 13A to 13C. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described, and description of the same configuration will be omitted.
  • Example 1 as shown in FIG. 5, the inspection pattern 60 (FIG. 7B) was formed with a gap provided between the maintenance sheet 58 and the nozzle head 41.
  • the maintenance sheet 58 contacts the bottom surface of the nozzle head 41 as shown in FIG.
  • a water-absorbing sheet is used as the maintenance sheet 58.
  • FIG. 13A shows a cross-sectional view of the nozzle head 41 and the maintenance sheet 58 before the maintenance sheet 58 contacts the bottom surface of the nozzle head 41.
  • a plurality of nozzle holes 44 are provided on the bottom surface of the nozzle head 41. When ink droplets are ejected from the nozzle holes 44, the residual ink 45 remains with some of the ink attached to the bottom surface of the nozzle head 41.
  • the residual ink 45 (FIG. 13A) is sucked into the maintenance sheet 58.
  • the sucked ink 45 a is included in the maintenance sheet 58.
  • the ink remaining on the bottom surface of the nozzle head 41 can be sucked and removed.
  • the maintenance sheet 58 is fed from the feeding device 51A and taken up by the winding device 51B. As a result, a new area of the maintenance sheet 58 can be exposed.
  • the replacement frequency of the maintenance sheet 58 can be reduced.

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Abstract

　ステージが基板を保持し、保持した基板を移動させる。シート保持装置がメンテナンスシートを保持する。ノズルヘッドが、ステージに保持された基板に向けてインクの液滴を吐出する。移動機構が、メンテナンスシート及びノズルヘッドの少なくとも一方を移動させて、メンテナンスシートがノズルヘッドの下のメンテナンス位置に配置された状態と、メンテナンスシートが平面視においてノズルヘッドと重ならない退避位置に配置された状態とを実現する。ステージは、保持した基板を移動させて、退避位置に配置されたメンテナンスシートの下方、及びノズルヘッドの下方を通過させる。この基板製造装置においては、装置の専有面積を大きくすることなく、ノズルヘッドのメンテナンス機能を付与することができる。

Description

基板製造装置及び基板製造装置のメンテナンス方法
　本発明は、ノズルヘッドからインクの液滴を吐出して、基板にインクを付着させる基板製造装置、及びこの基板製造装置のメンテナンス方法に関する。
　ソルダーレジストを液滴化して、プリント基板の所望の領域にのみ液滴を付着させ、硬化させることにより、ソルダーレジストのパターンを形成する技術が注目されている。ソルダーレジストの液滴は、複数のノズル孔からプリント基板に向けて吐出される。プリント基板の表面に付着した液滴に紫外線を照射することにより、液滴を硬化させることができる（特許文献１）。
　ソルダーレジスト等の液状材料によって、ノズル孔に詰まり等の不良が発生する場合がある。特許文献２に、ノズルヘッドの検査を行うことができる製膜装置が開示されている。この製膜装置においては、製膜すべき媒体を保持する媒体保持台と、検査用媒体を保持する検査台とが、１つのガイドに案内されて一方向に移動する。媒体保持台または検査台をガイドに沿って移動させながら、ノズルヘッドからインクの液滴を吐出させることにより、製膜すべき媒体または検査用媒体にインクを付着させることができる。
　検査台に保持された検査用媒体に検査パターンが形成され、この検査パターンが撮像装置で撮像される。撮像結果から、ノズルヘッドの良不良を判定することができる。
特開２００４－１０４１０４号公報 特開２０１２－１７０８６６号公報
　保持台に保持された媒体に製膜を行っている期間に、検査台が保持台の移動の妨げにならない退避場所に退避させておかなければならい。このため、検査台及び保持台のストローク内に、検査台の退避場所を確保しなければならない。この退避場所を確保することにより、装置の専有面積が大きくなってしまう。
　本発明の目的は、装置の専有面積を大きくすることなく、ノズルヘッドのメンテナンス機能を付与した基板製造装置を提供することである。本発明の他の目的は、この基板製造装置のメンテナンス方法を提供することである。
　本発明の一観点によると、
　基板を保持し、保持した基板を移動させるステージと、
　メンテナンスシートを保持するシート保持装置と、
　前記ステージに保持された基板に向けてインクの液滴を吐出するノズルヘッドと、
　前記メンテナンスシート及び前記ノズルヘッドの少なくとも一方を移動させて、前記メンテナンスシートが前記ノズルヘッドの下のメンテナンス位置に配置された状態と、前記メンテナンスシートが平面視において前記ノズルヘッドと重ならない退避位置に配置された状態とを実現する移動機構と
を有し、
　前記ステージは、保持した基板を移動させて、前記退避位置に配置された前記メンテナンスシートの下方、及び前記ノズルヘッドの下方を通過させる基板製造装置が提供される。
　本発明の他の観点によると、
　平面視において、ノズルヘッドと重ならない退避位置に、メンテナンスシートを配置し、前記退避位置に配置された前記メンテナンスシートの下方、及び前記ノズルヘッドの下方を基板が通過する期間に、前記ノズルヘッドから前記基板に向けてインクの液滴を吐出することにより、前記基板に薄膜パターンを形成する工程と、
　前記ノズルヘッド及び前記メンテナンスシートの少なくとも一方を移動させて、前記メンテナンスシートを前記ノズルヘッドの下に配置する工程と、
　前記ノズルヘッドから前記メンテナンスシートに向けてインクの液滴を吐出させることにより、前記メンテナンスシートに検査パターンを形成する工程と、
　前記検査パターンを検査することにより、前記ノズルヘッドの良不良を判定する工程と
を有する基板製造装置のメンテナンス方法が提供される。
　本発明のさらに他の観点によると、
　平面視において、ノズルヘッドと重ならない退避位置にメンテナンスシートを配置し、前記退避位置に配置された前記メンテナンスシートの下方、及び前記ノズルヘッドの下方を基板が通過する期間に、前記ノズルヘッドから前記基板に向けてインクの液滴を吐出することにより、前記基板に薄膜パターンを形成する工程と、
　前記ノズルヘッド及び前記メンテナンスシートの少なくとも一方を移動させて、前記メンテナンスシートを前記ノズルヘッドの底面に接触させることにより、前記ノズルヘッドの底面に残留しているインクを取り除く工程と
を有する基板製造装置のメンテナンス方法が提供される。
　退避位置に配置されたメンテナンスシートの下方を基板が通過するため、メンテナンスシートの退避位置確保による装置の大型化を抑制することができる。
図１は、実施例１による基板製造装置の斜視図である。 図２は、実施例１による基板製造装置の浮上ステージ、ノズルユニット、及びメンテナンスユニットの正面図である。 図３は、実施例１による基板製造装置の浮上ステージ、ノズルユニット、及びメンテナンスユニットの側面図である。 図４は、実施例１による基板製造装置のメンテナンス方法のフローチャートである。 図５は、実施例１による基板製造装置の浮上ステージ、ノズルユニット、及びメンテナンスユニットの正面図である。 図６は、実施例１による基板製造装置の浮上ステージ、ノズルユニット、及びメンテナンスユニットの側面図である。 図７Ａは、メンテナンスシート及びノズルヘッドの平面図であり、図７Ｂ～図７Ｃは、検査パターンが形成されたメンテナンスシートの平面図であり、図７Ｄは、ノズルヘッド及びメンテナンスシートの正面図である。 図８は、実施例２による基板製造装置のノズルユニット及びメンテナンスユニットの正面図である。 図９は、実施例３による基板製造装置のノズルユニット及びメンテナンスユニットの正面図である。 図１０は、実施例３による基板製造装置のノズルユニット及びメンテナンスユニットの正面図である。 図１１は、実施例４による基板製造装置のノズルユニット及びメンテナンスユニットの正面図である。 図１２は、実施例５による基板製造装置のノズルユニット及びメンテナンスユニットの正面図である。 図１３Ａ～図１３Ｃは、実施例５による基板製造装置のメンテナンス方法を説明するためのノズルヘッド及びメンテナンスシートの断面図である。
　［実施例１］
　図１に、実施例１による基板製造装置の斜視図を示す。定盤（図示せず）の上に、浮上ステージ２０が支持されている。浮上ステージ２０の水平な上面をｘｙ面とし、鉛直上方をｘ軸の正方向とするｘｙｚ直交座標系を定義する。薄膜を形成すべき基板３０が浮上ステージ２０の上面に、浮上した状態で保持される。搬送ハンド２１が、浮上ステージ２０の上面に保持された基板３０を把持し、浮上ステージ２０の保持面上において、基板３０の上面と平行なｙ方向に移動させる。
　浮上ステージ２０と搬送ハンド２１とに代えて、ステージ、リニアガイド、及びアクチュエータを用いた移動機構を採用してもよい。この構成においては、基板がステージの上面に、真空チャック等によって保持される。アクチュエータを駆動することにより、ステージがリニアガイドに沿って移動する。
　基板３０が移動する経路の上方に、ノズルユニット４０及びメンテナンスユニット５０が、門型フレーム２２により支持されている。門型フレーム２２は定盤に固定されている。
　ノズルユニット４０の構成について説明する。複数のノズルヘッド４１が支持プレート４２に取り付けられている。図１では、８個のノズルヘッド４１が支持プレート４２に取り付けられた例を示している。ノズルヘッド４１の各々は、ｘ方向に配列した複数のノズル孔を有する。ノズル孔が形成された面が、下方を向いている。すなわち、ノズル孔が形成された面が、基板３０の移動経路に対向している。複数のノズルヘッド４１は、全体としてノズル孔がｘ方向に等間隔で配列するように、位置決めされている。
　ノズルヘッド４１は、その下方を通過する基板３０に向けて、インクの液滴を吐出する。基板３０に着弾したインクを硬化させることにより、薄膜パターンを形成することができる。光硬化性インク（例えば、紫外線硬化性インク）を用いる場合には、基板３０に着弾したインクに光（例えば、紫外線）を照射することにより、インクを硬化させることができる。インクを硬化させるための光源は、支持プレート４２に取り付けられる。
　昇降機構４３が、ノズルヘッド４１及び支持プレート４２を、浮上ステージ２０に対して昇降させる。
　次に、メンテナンスユニット５０の構成について説明する。メンテナンスシート５８が、シート保持装置５３によって、基板３０の移動経路の上方に支持されている。シート保持装置５３は、繰出装置５１Ａ、巻取装置５１Ｂ、及び移動機構５２を含む。繰出装置５１Ａは、ロール構造を有するメンテナンスシート５８を保持している。繰出装置５１Ａからメンテナンスシート５８が繰り出される。繰出装置５１Ａから繰り出されたメンテナンスシート５８は、基板３０の移動経路の上方をｘ方向（基板３０の移動方向と直交する方向）に送られた後、巻取装置５１Ｂに巻き取られる。
　移動機構５２は、繰出装置５１Ａ及び巻取装置５１Ｂをｙ方向に移動させる。繰出装置５１Ａ及び巻取装置５１Ｂの移動によって、メンテナンスシート５８は、平面視において、ノズルヘッド４１と重なるメンテナンス位置と、ノズルヘッド４１と重ならない退避位置との間で移動する。
　メンテナンスユニット５０は、さらに撮像装置５４を含む。撮像装置５４は、ノズルヘッド４１が固定されている支持プレート４２に取り付けられている。このため、撮像装置５４はノズルヘッド４１とともに昇降する。また、撮像装置５４は、メンテナンスシート５８の送り方向（ｘ方向）に関して、ノズルヘッド４１よりも下流側に配置されている。
　制御装置２５が、搬送ハンド２１、ノズルヘッド４１、昇降機構４３、繰出装置５１Ａ、巻取装置５１Ｂ、及び移動機構５２を制御する。メンテナンスシート５８が平面視においてメンテナンス位置に配置されているときは、メンテナンスシート５８は、高さ方向に関してノズルヘッド４１の下端（ノズル孔が形成されている面）よりも低い位置に配置される。メンテナンスシート５８が平面視において退避位置に配置されているときは、メンテナンスシート５８は、高さ方向に関してノズルヘッド４１の下端よりも高い位置に配置される。このとき、例えば、高さ方向に関して、メンテナンスシート５８は、ノズルヘッド４１の下端と上端との間に配置される。
　さらに、制御装置２５は、メンテナンスシート５８がメンテナンス位置に配置された状態で、ノズルヘッド４１及びシート保持装置５３を制御して、ノズルヘッド４１からメンテナンスシート５８にインクの液滴を吐出させる。これにより、メンテナンスシート５８に検査パターンが形成される。
　検査パターンが形成されたメンテナンスシート５８を巻取装置５１Ｂに巻き取るとき、検査パターンが送り方向に移動する。メンテナンスシート５８をｘ方向に送ることによって、撮像装置５４は、メンテナンスシート５８の送り方向に関して、複数の領域において検査パターンを撮像することができる。ｘ方向に連続する複数の領域を撮像することにより、検査パターンの全域を撮像することができる。
　図２に、実施例１による基板製造装置の浮上ステージ２０、ノズルユニット４０、及びメンテナンスユニット５０の正面図を示す。図２には、メンテナンスシート５８が退避位置に配置されている状態を示す。定盤２３の上に浮上ステージ２０及び門型フレーム２２が固定されている。浮上ステージ２０の上に基板３０が浮上した状態で保持される。
　支持プレート４２に取り付けられた複数のノズルヘッド４１が、基板３０の上方に保持される。支持プレート４２及びノズルヘッド４１は、昇降機構４３を介して門型フレーム２２に取り付けられている。昇降機構４３は、ノズルヘッド４１及び支持プレート４２を基板３０に対して昇降させる。
　シート保持装置５３が、基板３０の移動経路の上方にメンテナンスシート５８を保持している。メンテナンスシート５８は、繰出装置５１Ａと巻取装置５１Ｂとの間に、基板３０の移動経路を横切るように架け渡されている。繰出装置５１Ａ及び巻取装置５１Ｂは、移動機構５２を介して門型フレーム２２に取り付けられている。なお、ノズルヘッド４１を支持する門型フレーム２２とは異なる門型フレームにシート保持装置５３を取り付けてもよい。撮像装置５４が、支持プレート４２に取り付けられている。メンテナンスシート５８は、ノズルヘッド４１の下端よりも高い位置に配置されている。
　図３に、実施例１による基板製造装置の浮上ステージ２０、ノズルユニット４０、及びメンテナンスユニット５０の側面図を示す。図３には、メンテナンスシート５８が退避位置に配置されている状態を示す。
　メンテナンスシート５８が、基板３０の移動方向（ｙ方向）に関して、ノズルヘッド４１とは異なる位置（退避位置）に配置されている。このとき、メンテナンスシート５８は、ノズルヘッド４１の下端よりも高い位置に配置される。このため、基板３０は、メンテナンスシート５８によって妨げられることなく、メンテナンスシート５８の下方を通過して、移動経路に沿って移動することができる。
　次に、図４～図７Ｄを参照して、実施例１による基板製造装置のメンテナンス方法について説明する。図４は、実施例１による基板製造装置のメンテナンス方法のフローチャートを示す。このメンテナンス方法は、制御装置２５（図１）の制御の下で実行される。図５は、ノズルユニット４０及びメンテナンスユニット５０の正面図を示し、図６は、ノズルユニット４０及びメンテナンスユニット５０の側面図を示す。図７Ａ～図７Ｃは、ノズルヘッド４１及びメンテナンスシート５８の平面図を示し、図７Ｄは、ノズルヘッド４１及びメンテナンスシート５８の正面図を示す。
　ステップＳ１（図４）において、図５に示すように、ノズルヘッド４１の下端がメンテナンスシート５８よりも高くなるまでノズルヘッド４１を上昇させる。ステップＳ２（図４）において、図６に示すように、メンテナンスシート５８を、ノズルヘッド４１の下方のメンテナンス位置まで移動させる。
　ステップＳ３（図４）において、図７Ａに示すように、メンテナンスシート５８をｙ方向に移動させながら、ノズルヘッド４１からインクの液滴を吐出させて、メンテナンスシート５８に検査パターンを形成する。図７Ｂに、検査パターン６０が形成されたメンテナンスシート５８の平面図を示す。一例として、検査パターン６０は、ｙ方向に平行な複数の短い線分で構成される。この線分は、ノズル孔ごとに形成され、ノズル孔と１対１に対応する。
　ステップＳ４（図４）において、図７Ｃ及び図７Ｄに示すように、メンテナンスシート５８を巻取装置５１Ｂ（図１、図２）で巻き取りながら、撮像装置５４で検査パターン６０を撮像する。例えば、メンテナンスシート５８の巻き取り、メンテナンスシート５８の巻き取り停止、及び撮像を、この順番に繰り返すことにより、ｘ方向に関して検査パターン６０の全域を撮像することができる。
　ステップＳ５（図４）において、検査パターン６０の検査を行う。具体的には、撮像装置５４で撮像された画像を解析する。解析結果に基づいて、不良ノズル孔の有無を判定する。ステップＳ６において、メンテナンスシート５８をノズルヘッド４１の下方から退避場所まで退避させる。その後、ステップＳ７において、図３に示すように、ノズルヘッド４１を、メンテナンスシート５８よりも低い位置まで下降させる。この状態で、基板３０に対する薄膜パターンの形成が行われる。
　実施例１による基板製造装置では、図２、図３に示したように、メンテナンスシート５８の退避場所が、基板３０の移動経路の上方に確保されている。すなわち、メンテナンスシート５８が退避位置に配置されているとき、平面視において、メンテナンスシート５８が基板３０の移動経路と重なる。基板３０に薄膜パターンを形成するときには、基板３０がメンテナンスシート５８の下方を通過する。このため、メンテナンスシート５８を退避させる場所を確保しても、基板製造装置の専有面積はほとんど増大しない。
　メンテナンスシート５８として、ロールシートが用いられているため、メンテナンスシート５８の使用済の領域を巻き取ることによって、容易に未使用の領域を露出させることができる。このため、メンテナンスシート５８の交換回数を少なくすることができる。さらに、図７Ｃ及び図７Ｄに示したように、メンテナンスシート５８の巻き取り時に、撮像装置５４によって検査パターン６０を撮像することができる。
　複数のノズルヘッド４１のノズル孔は、全体としてｘ方向に等ピッチで配列している。検査パターン６０（図７Ｂ）は、ノズル孔の各々に対応して形成された短い線分で構成される。このため、ｘ方向に長く、ｙ方向に短い領域内に、複数の短い線分が分布することになる。検査パターン６０をｘ方向に送りながら、撮像装置５４で撮像するため、検査パターン６０に比べて狭い撮像範囲を持つ撮像装置５４でも、検査パターン６０の全域を撮像することができる。また、撮像時に、シート保持装置５３及び撮像装置５４を移動させることなく、検査パターン６０（図７Ｃ）を撮像することができる。
　［実施例２］
　図８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８に、実施例２による基板製造装置のノズルユニット４０及びメンテナンスユニット５０の正面図を示す。実施例２においては、メンテナンスシート５８の下に支持板５５が配置されている。支持板５５は、繰出装置５１Ａ及び巻取装置５１Ｂに固定されており、メンテナンスシート５８を支える平坦な上面を提供する。
　実施例１では、メンテナンスシート５８に加えられる張力により、メンテナンスシート５８が平坦に維持されていた。繰出装置５１Ａから巻取装置５１Ｂまでの距離が長くなると、メンテナンスシート５８の中央部が垂れ下がるため、平坦性を維持することが困難になる。実施例２では、メンテナンスシート５８が支持板５５に支えられることにより、繰出装置５１Ａから巻取装置５１Ｂまでの距離が長くなっても、メンテナンスシート５８を平坦に保つことが可能になる。
　［実施例３］
　図９及び図１０を参照して、実施例３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９に、実施例３による基板製造装置のノズルユニット４０及びメンテナンスユニット５０の正面図を示す。実施例１では、シート保持装置５３の高さが固定されていた。実施例３では、シート保持装置５３が、昇降機構５６により、浮上ステージ２０に対して昇降可能に支持されている。図９は、メンテナンスシート５８が退避位置に配置されている状態を示している。このとき、メンテナンスシート５８は、ノズルヘッド４１の下端より高い位置に配置されている。
　メンテナンスを行うときには、昇降機構５６を動作させることにより、メンテナンスシート５８をノズルヘッド４１の下端より低く、かつ浮上ステージ２０の上面より高い位置まで下降させる。
　図１０に、メンテナンスシート５８が、ノズルヘッド４１の下端より低く、かつ浮上ステージ２０の上面より高い位置まで下降した状態を示す。この状態で、移動機構５２を動作させることにより、メンテナンスシート５８をノズルヘッド４１の下方（メンテナンス位置）まで移動させる。メンテナンスシート５８がメンテナンス位置に配置された状態で、メンテナンスシート５８に検査パターンを形成することができる。
　実施例１では、ノズルヘッド４１を昇降させたが、実施例３のように、メンテナンスシート５８を昇降させる構成を採用してもよい。メンテナンスシート５８をメンテナンス位置に配置したとき、メンテナンスシート５８が浮上ステージ２０によって浮上した状態にしてもよい。メンテナンスシート５８を浮上ステージ２０によって浮上した状態にする場合、浮上ステージ２０が、実施例２の支持板５５（図８）と同様に、メンテナンスシート５８を平坦化させる役割を担う。浮上ステージ２０に代えて真空チャックを用いたステージを採用する場合には、メンテナンスシート５８をステージの上面に接触させてもよい。
　［実施例４］
　図１１に、実施例４による基板製造装置のノズルユニット４０及びメンテナンスユニット５０の正面図を示す。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。
　実施例１では、撮像装置５４（図２）がノズルユニット４０に取り付けられていた。実施例４では、図１１に示すように、撮像装置５４が、巻取装置５１Ｂに取り付けられている。このため、撮像装置５４は、巻取装置５１Ｂとともに移動する。メンテナンスシート５８の巻き取りを行っていないとき、撮像装置５４はメンテナンスシート５８と共に移動する。
　実施例４においては、図３に示したように、シート保持装置５３を退避位置に退避させた状態で、検査パターンを撮像することができる。
　［実施例５］
　図１２及び図１３Ａ～図１３Ｃを参照して、実施例５による基板製造装置のメンテナンス方法について説明する。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。
　実施例１では、図５に示したように、メンテナンスシート５８とノズルヘッド４１との間に間隙が設けられた状態で、検査パターン６０（図７Ｂ）を形成した。実施例５においては、図１２に示すように、メンテナンスシート５８がノズルヘッド４１の底面に接触する。メンテナンスシート５８には吸水性のシートが用いられる。
　図１３Ａに、メンテナンスシート５８がノズルヘッド４１の底面に接触する前のノズルヘッド４１及びメンテナンスシート５８の断面図を示す。ノズルヘッド４１の底面に、複数のノズル孔４４が設けられている。ノズル孔４４からインクの液滴を吐出すると、一部のインクがノズルヘッド４１の底面に付着した状態で、残留インク４５が残る。
　図１３Ｂに示すように、メンテナンスシート５８をノズルヘッド４１の底面に接触させると、残留インク４５（図１３Ａ）がメンテナンスシート５８に吸い取られる。吸い取られたインク４５ａが、メンテナンスシート５８内に含まれる。
　図１３Ｃに示すように、メンテナンスシート５８をノズルヘッド４１の底面から引き離すと、残留インク４５（図１３Ａ）が取り除かれる。
　メンテナンスシート５８をノズルヘッド４１の底面に接触させることにより、ノズルヘッド４１の底面に残留するインクを吸い取り、除去することができる。メンテナンスシート５８でインクを吸い取った後は、メンテナンスシート５８を繰出装置５１Ａから繰り出すとともに、巻取装置５１Ｂで巻き取る。これにより、メンテナンスシート５８の新しい領域を露出させることができる。ロールタイプのメンテナンスシート５８を用いることにより、メンテナンスシート５８の交換頻度を少なくすることができる。
　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。
２０　浮上ステージ
２１　搬送ハンド
２２　門型フレーム
２３　定盤
２５　制御装置
３０　基板
４０　ノズルユニット
４１　ノズルヘッド
４２　支持プレート
４３　昇降機構
４４　ノズル孔
４５　残留インク
４５ａ　吸い取られたインク
５０　メンテナンスユニット
５１Ａ　繰出装置
５１Ｂ　巻取装置
５２　移動機構
５３　シート保持装置
５４　撮像装置
５５　支持板
５６　昇降機構
５８　メンテナンスシート
６０　検査パターン

Claims (10)

  1. 　基板を保持し、保持した基板を移動させるステージと、
    　メンテナンスシートを保持するシート保持装置と、
    　前記ステージに保持された基板に向けてインクの液滴を吐出するノズルヘッドと、
    　前記メンテナンスシート及び前記ノズルヘッドの少なくとも一方を移動させて、前記メンテナンスシートが前記ノズルヘッドの下のメンテナンス位置に配置された状態と、前記メンテナンスシートが平面視において前記ノズルヘッドと重ならない退避位置に配置された状態とを実現する移動機構と
    を有し、
    　前記ステージは、保持した基板を移動させて、前記退避位置に配置された前記メンテナンスシートの下方、及び前記ノズルヘッドの下方を通過させる基板製造装置。
  2. 　前記移動機構は、
    　前記メンテナンスシートを、前記ステージに保持された基板の移動方向と平行な方向に移動させるとともに、前記ノズルヘッドを昇降させる請求項１に記載の基板製造装置。
  3. 　前記シート保持装置は、前記メンテナンスシートを繰り出す繰出装置と、前記メンテナンスシートを巻き取る巻取装置とを含み、前記メンテナンスシートは、前記基板の移動方向と直交する方向に送られる請求項１または２に記載の基板製造装置。
  4. 　さらに、前記メンテナンスシートが前記メンテナンス位置に配置された状態で、前記ノズルヘッド及び前記シート保持装置を制御して、前記ノズルヘッドから前記メンテナンスシートにインクの液滴を吐出させて、前記メンテナンスシートに検査パターンを形成する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板製造装置。
  5. 　さらに、前記メンテナンスシートに形成された前記検査パターンを撮像する撮像装置を有し、
    　前記撮像装置は、前記メンテナンスシートの繰り出し巻き取りによる送り方向に関して、前記ノズルヘッドよりも下流側に配置されている請求項４に記載の基板製造装置。
  6. 　前記メンテナンスシートは吸水性を有し、前記移動機構は、前記メンテナンスシートを前記メンテナンス位置に配置し、かつ前記ノズルヘッドの底面に接触させる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板製造装置。
  7. 　平面視において、ノズルヘッドと重ならない退避位置に、メンテナンスシートを配置し、前記退避位置に配置された前記メンテナンスシートの下方、及び前記ノズルヘッドの下方を基板が通過する期間に、前記ノズルヘッドから前記基板に向けてインクの液滴を吐出することにより、前記基板に薄膜パターンを形成する工程と、
    　前記ノズルヘッド及び前記メンテナンスシートの少なくとも一方を移動させて、前記メンテナンスシートを前記ノズルヘッドの下に配置する工程と、
    　前記ノズルヘッドから前記メンテナンスシートに向けてインクの液滴を吐出させることにより、前記メンテナンスシートに検査パターンを形成する工程と、
    　前記検査パターンを検査することにより、前記ノズルヘッドの良不良を判定する工程と
    を有する基板製造装置のメンテナンス方法。
  8. 　前記ノズルヘッドの良不良を判定する工程が、
    　撮像装置に対して、前記メンテナンスシートを、前記基板が移動する方向と直交する方向に送りながら、前記撮像装置で前記検査パターンを撮像する工程と、
    　前記撮像装置で撮像された画像を解析することにより、前記ノズルヘッドの良不良を判定する工程と
    を含む請求項７に記載の基板製造装置のメンテナンス方法。
  9. 　平面視において、ノズルヘッドと重ならない退避位置にメンテナンスシートを配置し、前記退避位置に配置された前記メンテナンスシートの下方、及び前記ノズルヘッドの下方を基板が通過する期間に、前記ノズルヘッドから前記基板に向けてインクの液滴を吐出することにより、前記基板に薄膜パターンを形成する工程と、
    　前記ノズルヘッド及び前記メンテナンスシートの少なくとも一方を移動させて、前記メンテナンスシートを前記ノズルヘッドの底面に接触させることにより、前記ノズルヘッドの底面に残留しているインクを取り除く工程と
    を有する基板製造装置のメンテナンス方法。
  10. 　前記メンテナンスシートは、繰り出しロールから繰り出された後、巻き取りロールに巻きとられるロール構造を有し、
    　前記メンテナンスシートの、前記繰り出しロールと前記巻き取りロールとの間の領域で、前記ノズルヘッドの底面に残留しているインクを取り除いた後、前記繰り出しロールから前記メンテナンスシートを、ある長さだけ繰り出すとともに、前記巻き取りロールで巻き取る工程を含む請求項９に記載の基板製造装置のメンテナンス方法。
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