JP2003249440A - 薄膜形成装置と薄膜形成方法、回路パターンの製造装置と回路パターンの製造方法と電子機器、及びレジストパターンの製造装置とレジストパターンの製造方法 - Google Patents

薄膜形成装置と薄膜形成方法、回路パターンの製造装置と回路パターンの製造方法と電子機器、及びレジストパターンの製造装置とレジストパターンの製造方法

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JP2003249440A
JP2003249440A JP2002050452A JP2002050452A JP2003249440A JP 2003249440 A JP2003249440 A JP 2003249440A JP 2002050452 A JP2002050452 A JP 2002050452A JP 2002050452 A JP2002050452 A JP 2002050452A JP 2003249440 A JP2003249440 A JP 2003249440A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精細なパターンを容易にかつ効率良く作製
可能な薄膜形成装置と薄膜形成方法、回路パターンの製
造装置と回路パターンの製造方法と電子機器、及びレジ
ストパターンの製造装置とレジストパターンの製造方法
を提供する。 【解決手段】 基板SUB上に塗布液Lを塗布して薄膜
を形成する薄膜形成装置1であり、基板を載置して第1
の方向と、それと交差する第2の方向とに移動させる移
動機構4と、移動機構によって第1の方向を移動する基
板上に塗布液を吐出する第1液滴吐出ヘッド2と、移動
機構によって第2の方向を移動する基板上に塗布液を吐
出する第2液滴吐出ヘッド3と、移動機構の移動動作と
第1、第2液滴吐出ヘッドの塗布液吐出を制御する制御
部Cとを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶剤中に膜材料が
溶解または分散されてなる塗布液を基板上に塗布して薄
膜や回路パターンを形成する薄膜形成装置と薄膜形成方
法、さらにこれらを用いた回路パターンの製造装置と回
路パターンの製造方法とそれにより得られる回路パター
ンを含む電子機器、及びレジストパターンの製造装置と
レジストパターンの製造方法に関し、特に高精細なパタ
ーンを容易にかつ効率良く作製するのに好適なものに関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、薄膜形成技術の一つとして薄膜塗
布法として利用されているスピンコート法は、塗布液を
基板上に滴下した後に、基板を回転させて遠心力により
基板全面に塗布を行って薄膜を形成する方法であり、材
料の粘度や回転数及び回転保持時間により膜厚を制御す
るものである。このスピンコート法は、例えば半導体製
造工程等に用いられるフォトレジスト膜やSOG(スピ
ンオンガラス)等の層間絶縁膜の形成、液晶装置製造工
程等における配向膜の形成及び光ディスク等の製造工程
における保護膜の形成等に広く用いられている。
【0003】上記スピンコート法は、供給された塗布液
の大半が飛散してしまうため、多くの塗布液を供給する
必要があると共に無駄が多く、生産コストが高くなる不
都合があった。また、基板を回転させるため、遠心力に
より塗布液が内側から外側へと流動し、外周領域の膜厚
が内側よりも厚くなる傾向があるため、膜厚が不均一に
なる不都合があった。これらの対策のため、近年、いわ
ゆるインクジェット塗布法を利用した技術が提案されて
いる。
【0004】例えば、特開平10−260307号公報
には、図8に示すように、少なくとも液滴吐出ヘッド6
1と、該液滴吐出ヘッド61を第1の方向(例えばY軸
方向)に駆動する第1移動機構62,64と、基板SU
Bを載置する載置台67と、該載置台67を第1の方向
と直交する第2の方向(例えばX軸方向)に移動させる
第2移動機構63,65と、液滴吐出ヘッド61による
インク滴の吐出並びに第1移動機構及び第2移動機構の
移動を制御する制御回路66と、基板SUB上に吐出さ
れたインク滴を加熱する加熱装置68を備えたカラーフ
ィルタの製造装置が開示されている。この液滴吐出ヘッ
ド61は、複数のノズルを一列に並べた構造になってい
る。
【0005】このように従来のインクジェット塗布装置
は、液滴吐出ヘッドをX軸またはY軸のいずれか一方の
方向に沿って移動させ、基板を載置したステージをいず
れか他方の方向に沿って移動させるように構成されてい
る。さらに、別な装置として、液滴吐出ヘッドを固定状
態で配置し、基板をX軸及びY軸方向に沿って移動可能
なもの(XYステージ)として構成したものが知られて
いる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術による装置は、描画方向については任意の吐出間
隔で高速度の描画が可能であるが、該描画方向と直交す
る改行方向については、液滴吐出ヘッドのノズル間隔よ
り小さい吐出間隔で描画することは不可能であるため、
多数回のスキャンを繰り返して作製しなければならず、
生産性が著しく低くなる問題があった。例えば、基板上
に短い間隔で塗布液を吐出し、一本の線状をなす薄膜ラ
インを形成する場合、前記描画方向では高速度で例えば
10μmまたはそれ以下の間隔でドットを形成すること
により線状の薄膜ラインを形成可能であるが、前記改行
方向に沿って、このような線状の薄膜ラインを形成しよ
うとする場合、各ヘッド間の離間距離/前記ドット間隔
(例えば各ヘッド間の離間距離が150μm、上記ドッ
ト間隔を10μmとすると、150/10=15)の回
数だけスキャンを繰り返してラインを形成しなければな
らない。このように、従来技術による装置では、縦横に
伸びる薄膜ラインを形成する場合、描画方向に沿うライ
ンでは高速度で形成可能であるが、改行方向に沿うライ
ンは多数回のスキャンを繰り返して形成せねばならず、
生産性が著しく低かった。このため、インクジェット塗
布法を、縦横に伸びるラインを含む回路パターンやレジ
ストパターンの形成に適用することは困難であり、その
適用用途が制限されていた。
【0007】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、高精細なパターンを容易にかつ効率よく作製可能な
薄膜形成装置と薄膜形成方法、回路パターンの製造装置
と回路パターンの製造方法と電子機器、及びレジストパ
ターンの製造装置とレジストパターンの製造方法を提供
することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、溶剤中に膜材料が溶解または分散されて
なる塗布液を基板上に塗布して薄膜を形成する薄膜形成
装置であって、前記基板を載置し、該基板を第1の方向
と、該第1の方向と交差する第2の方向とに移動させる
移動機構と、該移動機構によって第1の方向を移動する
基板上に塗布液を吐出する第1吐出手段と、該移動機構
によって第2の方向を移動する基板上に塗布液を吐出す
る第2吐出手段と、前記移動機構の移動動作と前記第
1、第2吐出手段の塗布液吐出を制御する制御部とを備
え、該制御部は、移動機構によって第1の方向に沿って
基板が移動する際に第1吐出手段から塗布液を吐出する
ことと、第2の方向に沿って基板が移動する際に第2吐
出手段から塗布液を吐出することを少なくとも制御する
ことを特徴とする薄膜形成装置を提供する。
【0009】本発明の薄膜形成装置は、基板を第1の方
向に移動させ、第1吐出手段によって該第1の方向に沿
って塗布液を吐出して薄膜を形成し、次いで基板を第2
の方向に移動させ、第2吐出手段によって第2の方向に
沿って塗布液を吐出して薄膜を形成することによって、
従来装置における描画方向に対する改行方向の製膜効率
が悪いという問題を解消し、基板上に縦横に伸びる薄膜
を簡単に且つ効率よく形成することができる。
【0010】本発明の薄膜形成装置において、前記制御
部は、前記第1吐出手段によって第1の方向に沿った薄
膜ラインを基板上に形成するとともに、前記第2吐出手
段によって第2の方向に沿った薄膜ラインを基板上に形
成するように、前記第1、第2吐出手段の塗布液吐出
と、前記移動機構の移動を制御することが望ましい。ま
た本発明の薄膜形成装置において、前記移動機構が移動
する第1の方向に対して第2の方向が直交する構成とす
ることが望ましい。このように制御することで、基板上
に縦横に伸びる回路パターンやレジストパターンを簡単
に且つ効率よく形成することができる。
【0011】また本発明の薄膜形成装置において、前記
第1吐出手段と前記第2吐出手段の一方または両方は、
少なくとも一列に複数のノズルが配列されてなるととも
に、これらのノズルの配列方向が前記第1の方向または
第2の方向に対する角度を変更可能に設けられているこ
とが望ましい。このように吐出手段のノズル配列方向を
変更することによって、ノズル間隔を短縮することがで
き、より精細なパターンを簡単に且つ効率よく形成する
ことができる。
【0012】さらに本発明の薄膜形成装置において、前
記基板に着弾した塗布液を加熱する加熱装置を備えた構
成とすることが望ましい。この加熱装置を設けることに
よって、塗布液吐出後に直ちに薄膜を乾燥することがで
き、作業効率を向上させることができる。
【0013】また本発明の薄膜形成方法は、溶剤中に膜
材料が溶解または分散されてなる塗布液を基板上に塗布
して薄膜を形成する薄膜形成方法であって、前記の薄膜
形成装置を用い、移動機構によって第1の方向に沿って
基板を移動させて第1吐出手段から塗布液を吐出し、次
いで第2の方向に沿って基板を移動させて第2吐出手段
から塗布液を吐出して薄膜を形成することを特徴として
いる。本発明の薄膜形成方法によれば、基板を第1の方
向に移動させ、第1吐出手段によって該第1の方向に沿
って塗布液を吐出して薄膜を形成し、次いで基板を第2
の方向に移動させ、第2吐出手段によって第2の方向に
沿って塗布液を吐出して薄膜を形成することによって、
従来装置における描画方向に対する改行方向の製膜効率
が悪いという問題を解消し、基板上に縦横に伸びる薄膜
を簡単に且つ効率よく形成することができる。
【0014】本発明はまた、基板上に形成される導体か
らなる回路パターンの製造装置であって、前記の薄膜形
成装置を備え、該薄膜形成装置は、前記基板上に形成さ
れる回路パターンの少なくとも一部を形成するものであ
ることを特徴とする回路パターンの製造装置を提供す
る。本発明の回路パターンの製造装置によれば、基板を
第1の方向に移動させ、第1吐出手段によって該第1の
方向に沿って導電性材料を含む塗布液を吐出して薄膜を
形成し、次いで基板を第2の方向に移動させ、第2吐出
手段によって第2の方向に沿って塗布液を吐出して薄膜
を形成することによって、従来装置における描画方向に
対する改行方向の製膜効率が悪いという問題を解消し、
基板上に縦横に伸びる高精細な回路パターンを簡単に且
つ効率よく形成することができる。
【0015】さらに本発明は、基板上に形成される導体
からなる回路パターンの製造方法であって、前記の薄膜
形成装置を用い、移動機構によって第1の方向に沿って
基板を移動させて第1吐出手段から導電性材料を含む塗
布液を吐出し、回路パターンのうち第1の方向に沿う部
分のみに薄膜を形成し、次いで第2の方向に沿って基板
を移動させて第2吐出手段から該塗布液を吐出し、回路
パターンのうち第2の方向に沿う部分に薄膜を形成した
後、基板を焼成して導体からなる回路パターンを形成す
ることを特徴とする回路パターンの製造方法を提供す
る。本発明の回路パターンの製造方法によれば、基板を
第1の方向に移動させ、第1吐出手段によって該第1の
方向に沿って導電性材料を含む塗布液を吐出して薄膜を
形成し、次いで基板を第2の方向に移動させ、第2吐出
手段によって第2の方向に沿って塗布液を吐出して薄膜
を形成することによって、従来装置における描画方向に
対する改行方向の製膜効率が悪いという問題を解消し、
基板上に縦横に伸びる高精細な回路パターンを簡単に且
つ効率よく形成することができる。
【0016】また本発明は、前記の回路パターンの製造
方法により形成された回路パターン及び前記回路パター
ンに導電接続される電子デバイスを含むことを特徴とす
る電子機器を提供する。本発明による電子機器は、回路
パターンを高い生産効率で作製できるので、高品質を有
しつつ、安価なものとすることができる。
【0017】さらに本発明は、基板上にレジストパター
ン薄膜を形成するレジストパターンの製造装置であっ
て、前記に記載の薄膜形成装置を備え、該薄膜形成装置
は、前記基板上に形成されるレジストパターンの少なく
とも一部を形成することを特徴とするレジストパターン
の製造装置を提供する。本発明のレジストパターンの製
造装置によれば、基板を第1の方向に移動させ、第1吐
出手段によって該第1の方向に沿ってレジスト材料を含
む塗布液を吐出してレジスト薄膜を形成し、次いで基板
を第2の方向に移動させ、第2吐出手段によって第2の
方向に沿って塗布液を吐出してレジスト薄膜を形成する
ことによって、従来装置における描画方向に対する改行
方向の製膜効率が悪いという問題を解消し、基板上に縦
横に伸びる高精細なレジストパターンを簡単に且つ効率
よく形成することができる。したがって、本発明によれ
ば、各種レジストのダイレクトパターニングを実現する
ことができるので、レジスト工程を簡略化できるととも
に、レジスト材料の無駄を省いて製造コストを低減する
ことができる。
【0018】また本発明は、基板上にレジストパターン
薄膜を形成するレジストパターンの製造方法であって、
前記の薄膜形成装置を用い、移動機構によって第1の方
向に沿って基板を移動させて第1吐出手段からレジスト
材料を含む塗布液を吐出し、レジストパターンのうち第
1の方向に沿う部分のみにレジスト薄膜を形成し、次い
で第2の方向に沿って基板を移動させて第2吐出手段か
ら該塗布液を吐出し、レジストパターンのうち第2の方
向に沿う部分にレジスト薄膜を形成することを特徴とす
るレジストパターンの製造方法を提供する。本発明のレ
ジストパターンの製造方法によれば、基板を第1の方向
に移動させ、第1吐出手段によって該第1の方向に沿っ
てレジスト材料を含む塗布液を吐出してレジスト薄膜を
形成し、次いで基板を第2の方向に移動させ、第2吐出
手段によって第2の方向に沿って塗布液を吐出してレジ
スト薄膜を形成することによって、従来装置における描
画方向に対する改行方向の製膜効率が悪いという問題を
解消し、基板上に縦横に伸びる高精細なレジストパター
ンを簡単に且つ効率よく形成することができる。したが
って、本発明によれば、各種レジストのダイレクトパタ
ーニングを実現することができるので、レジスト工程を
簡略化できるとともに、レジスト材料の無駄を省いて製
造コストを低減することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施形態を、
図面を参照しながら説明する。図1及び図2は、本発明
に係る薄膜形成装置の一実施形態を例示するものであ
り、適宜な基板SUB上に回路パターン、またはレジス
トパターンを形成するために塗布液Lを塗布するための
薄膜形成装置1を示している。この薄膜形成装置1は、
基板SUBを載置し、該基板SUBを第1の方向(以
下、X軸方向という)と、それと直交する第2の方向
(以下、Y軸方向という)とに移動させる移動機構4
と、移動機構4によってX軸方向を移動する基板SUB
上に塗布液Lを吐出する第1吐出手段としての第1液滴
吐出ヘッド2と、該移動機構4によってY軸方向を移動
する基板SUB上に塗布液Lを吐出する第2吐出手段と
しての第2液滴吐出ヘッド3と、移動機構4の移動動作
と前記第1、第2液滴吐出ヘッド2,3の塗布液吐出を
制御する制御部Cとを備えて構成されている。
【0020】移動機構4は、任意の移動速度でX軸及び
Y軸方向に沿って移動可能かつ位置決め可能なリニアモ
ータ等の駆動機構を備え、XYステージと称される周知
の移動機構装置を用いることができる。この移動機構4
の寸法、駆動方式、制御方式、位置決め精度等は特に限
定されることなく、作製する回路パターンやレジストパ
ターンの寸法、必要な寸法精度などに応じて、適宜選択
使用することができる。
【0021】第1、第2液滴吐出ヘッド2,3は、それ
ぞれ移動機構4のX軸移動範囲内とY軸移動範囲内の所
定位置に、ノズルを下方に向けて支持部材に固定されま
たは吊下状態で取り付けられている。これらの第1、第
2液滴吐出ヘッド2,3は垂直中心軸を中心に液滴吐出
ヘッド2,3を回転させて下方の基板SUBに対して任
意な角度(θ)に設定可能なステッピングモータ等の機
構を備えている。
【0022】上記液滴吐出ヘッド2,3には、管路5,
6を介してそれぞれの液滴吐出ヘッド2,3に供給され
る塗布液Lを貯留するタンクTが設けられている。塗布
液Lは、それぞれのタンクTから管路6を介して液滴吐
出ヘッド2,3に送られ、各液滴吐出ヘッド2,3から
吐出されて、基板SUB上に塗布される。前記液滴吐出
ヘッド2,3は、例えばピエゾ素子によって液室を圧縮
してその圧力波で液体を吐出させるものであって、一列
又は複数列に配列された複数のノズル(ノズル孔)を有
している。
【0023】これらの液滴吐出ヘッド2,3の構造の一
例を説明すると、液滴吐出ヘッド2,3は、図3(a)
に示すように例えばステンレス製のノズルプレート12
と振動板13とを備え、両者を仕切部材(リザーバプレ
ート)14を介して接合したものである。ノズルプレー
ト12と振動板13との間には、仕切部材14によって
複数の空間15と液溜まり16とが形成されている。各
空間15と液溜まり16の内部は塗布液Lで満たされて
おり、各空間15と液溜まり16とは供給口17を介し
て連通したものとなっている。また、ノズルプレート1
2には、空間15から塗布液Lを噴射するためのノズル
18が形成されている。一方、振動板13には、液溜ま
り16に塗布液Lを供給するための孔19が形成されて
いる
【0024】また、振動板13の空間15に対向する面
と反対側の面上には、図3(b)に示すように圧電素子
(ピエゾ素子)20が接合されている。この圧電素子2
0は、一対の電極21の間に位置し、通電するとそれが
外側に突出するようにして撓曲するよう構成されたもの
である。そして、このような構成のもとに圧電素子20
が接合されている振動板13は、圧電素子20と一体に
なって同時に外側へ撓曲するようになっており、これに
よって空間15の容積が増大するようになっている。し
たがって、空間15内に増大した容積分に相当する塗布
液Lが、液溜まり16から供給口17を介して流入す
る。また、このような状態から圧電素子20への通電を
解除すると、圧電素子20と振動板13はともに元の形
状に戻る。したがって、空間15も元の容積に戻ること
から、空間15内部の塗布液Lの圧力が上昇し、ノズル
18から基板に向けて塗布液Lの液滴22が吐出され
る。ここで、第1及び第2の吐出手段として、それぞれ
一つの液滴吐出ヘッドで構成しているが、これに限ら
ず、それぞれ複数個の液滴吐出ヘッドで構成してもよ
い。なお、液滴吐出ヘッド2の方式としては、前記の圧
電素子20を用いたピエゾジェットタイプ以外の方式で
もよく、例えば、エネルギー発生素子として電気熱変換
体を用いた方式を採用してもよい。また、塗布液の吐出
量を制御できるものであれば、吐出手段としてディスペ
ンサーを採用してもよい。
【0025】前記制御部Cは、装置全体の制御を行うマ
イクロプロセッサ等のCPUや、各種信号の入出力機能
を有するコンピュータなどによって構成されたもので、
図1、図2に示したように第1、第2の液滴吐出ヘッド
2,3及び移動機構4にそれぞれ電気的に接続されたこ
とにより、第1、第2液滴吐出ヘッド2,3による吐出
動作、及び移動機構4による移動動作の少なくとも一
方、本例では両方を制御するものとなっている。そし
て、このような構成とすることによって、図2に示すよ
うに、移動機構4によってX軸方向に沿って移動する基
板SUB上に、第1液滴吐出ヘッド2の少なくとも1つ
のノズルから塗布液Lを吐出し、所望の描画ラインを形
成すること、および移動機構4によってY軸方向に沿っ
て移動する基板SUB上に、第2液滴吐出ヘッド3の少
なくとも1つのノズルから塗布液Lを吐出し、所望の描
画ラインを形成すること、のいずれか一方を実行するこ
とを制御することができるようになっている。
【0026】また制御部Cは、前記膜厚を制御する機能
として、基板SUB上の塗布液Lの吐出間隔を変える制
御機能と、1ドット当たりの塗布液Lの吐出量を変える
制御機能と、ノズル18の配列方向と移動機構4による
移動方向との角度θを変える制御機能と、基板SUB上
の同一位置に繰り返し塗布を行う際に繰り返す塗布ごと
に塗布条件を設定する制御機能と、基板SUB上を複数
の領域に分けて各領域ごとに塗布条件を設定する制御機
能とを備えることができる。例えば、図2に示すように
液滴吐出ヘッド2,3を回転させ、図4に示すようにノ
ズル18の配列方向と移動方向(例えばX軸方向)との
角度θを狭くすることにより、実際のノズルピッチDよ
りも見かけ上のノズルピッチEを狭くして単位移動距離
当たりの塗布量を多くすることができ、これにより膜厚
を厚くすることができる。
【0027】さらに、制御部Cは、前記吐出間隔を変え
る制御機能として、基板SUBと液滴吐出ヘッド2,3
との相対的な移動の速度を変えて吐出間隔を変える制御
機能と、移動時における吐出の時間間隔を変えて吐出間
隔を変える制御機能と、複数のノズルのうち同時に塗布
液Lを吐出させるノズルを任意に設定して吐出間隔を変
える機能を備えることもできる。さらに、薄膜形成装置
の適所に、基板SUB上に塗布した塗布液Lを加熱乾燥
するための図示略の加熱手段を配設し、制御部Cによっ
てその加熱状態を制御することもできる。このための加
熱手段としては、温風ヒーター、赤外線ランプなどを適
用することができる。
【0028】次に、本発明に係る回路パターンの製造方
法に実施形態として、図1及び図2に示す構成の上述し
た薄膜形成装置1を用い、図6に示す角形スパイラル形
状の回路パターン31を形成する場合について、図5及
び図6を参照して説明する。この回路パターンの製造に
おいて、使用する塗布液Lは、液滴吐出ヘッド2,3に
よってノズルから吐出することができる液状であり、基
体上に形成された塗膜を乾燥、加熱焼成することによっ
て電気配線として充分使用できる導電性を有する回路導
体が得られるものであればよく、好ましくは金、銀など
の金属微粒子を有機溶剤中に均一且つ安定に分散させた
金属微粉末分散液が使用される。本発明において好適な
塗布液の市販品としては、例えば真空冶金株式会社製の
パーフェクトゴールド(商品名)とパーフェクトシルバ
ー(商品名)を挙げることができるが、これらに制限さ
れない。
【0029】また基体としては、前記塗布液からなる塗
膜を所望位置に塗布後、焼成して回路導体を形成するた
めに必要な焼成温度に耐え得るものであれば良く、その
材料や形状、大きさ等は特に限定されないが、好ましく
はガラス基板、表面の少なくとも一部に絶縁処理を施し
たシリコンウェハなどの金属製基板、ポリイミド樹脂な
どの耐熱性合成樹脂基板などの種々の基板を用いること
ができる。さらに、基体としては、液晶表示装置、有機
EL表示装置などの種々の電子機器の未完成品などを用
いることができる。特に本発明方法では、液滴吐出ヘッ
ド2,3を用いて金属微粒子を含む塗布液を基体上の所
望位置に塗布し、乾燥、加熱焼成して回路導体を形成す
るので、必要に応じて液滴吐出ヘッド2,3の吐出条件
を適宜設定することで、基体表面に多少の凹凸が存在し
ても塗膜を形成することができる。
【0030】前記塗布液Lと、図1及び図2に示す前記
薄膜形成装置1を用いて、適当な基板SUB上に回路導
体からなる回路パターンを形成するには、移動機構4に
基板SUBを載置し、基板SUBをX軸方向に移動さ
せ、X軸方向に描画するように配置された第1液滴吐出
ヘッド2から塗布液Lを吐出し、図5に示すように、形
成するべき回路パターンのうち、X軸方向に沿って伸び
る部分のみを描画して薄膜ライン30を形成する。この
薄膜ライン30の描画において、第1の液滴吐出ヘッド
2のノズルから基板SUB上に、例えば20μmのドッ
ト間隔でX軸方向に沿って連続的にドットを形成するこ
とで、実質的に一本の線状となった薄膜ライン30を形
成できる。
【0031】前記X軸方向の描画は、第1液滴吐出ヘッ
ド2の描画方向に沿って実行され、図5に示すように平
行な複数本の薄膜ライン30を形成する場合、一列に並
べた多数のノズルのうち、薄膜ライン30の位置に対応
するノズルから同時に塗布液Lを吐出することによっ
て、少ないスキャン回数で、望ましくは一度のスキャン
で複数本の薄膜ライン30を形成することができ、した
がって効率よく描画することができる。図4に示した通
り、該ヘッドの向きを傾けることによって、実際のノズ
ルピッチDよりも見かけ上のノズルピッチEを狭くする
ことができ、該ヘッドの角度θを適宜調節することによ
ってノズルピッチEを調節することが可能である。
【0032】このX軸方向の描画を終えた後、基板SU
BをY軸方向に沿って移動させ、第2液滴吐出ヘッド3
を用いて、形成するべき回路パターンのうち、残るY軸
方向に沿って伸びる部分を描画し、図6に示すように、
回路パターンに沿う角形スパイラル状の薄膜ライン31
を形成する。
【0033】この第2液滴吐出ヘッド3を用いるY軸方
向に沿う描画は、前記第1液滴吐出ヘッド2を用いるX
軸方向の描画と同様に行うことができる。すなわち、図
5に示すようにX軸方向に沿って設けられた複数本の平
行な薄膜ライン30の端部を結んで、図6に示すような
角形スパイラル状回路パターン用の薄膜ライン31を形
成するため、Y軸方向に沿う複数本の薄膜ラインを形成
する場合、第2液滴吐出ヘッド3の一列に並べた多数の
ノズルのうち、それらのY軸方向に沿うラインに対応す
るノズルから同時に塗布液Lを吐出することによって、
少ないスキャン回数で、望ましくは一度のスキャンで複
数本の薄膜ラインを形成することができ、したがって効
率よく描画することができる。また図4に示した通り、
第2液滴吐出ヘッドの向きを傾けることによって、実際
のノズルピッチDよりも見かけ上のノズルピッチEを狭
くすることができ、該ヘッドの角度θを適宜調節するこ
とによりノズルピッチEを調節することが可能である。
【0034】このようにX軸方向とY軸方向に沿う薄膜
ラインをそれぞれ別個の液滴吐出ヘッド2,3で描画す
ることによって、基板上に縦横に伸びる回路パターンを
簡単に且つ効率よく形成することができるようになる。
【0035】基板上に回路パターンに沿って金属微粒子
を含む塗布液Lを塗布した後、この基板を乾燥し、さら
に塗布液中に含まれる金属微粒子が基板上に焼結される
温度以上の温度で焼成することによって、金属微粒子が
基板上に、および互いに接合され、十分な導電性を有す
る導体からなる回路パターン31が形成される。この乾
燥温度は、塗布液L中の金属微粒子を分散するために用
いられる溶剤を完全に留去可能な温度とされ、通常は5
0〜150℃程度、好ましくは90〜120℃程度とさ
れ、また乾燥時間は、1〜60分程度、好ましくは2〜
5分間程度とすることができる。また前記焼成温度は、
塗布液Lに含まれる金属微粒子によって適宜変更され、
金属微粒子として平均粒径が0.1μm以下の超微粒子
を含む塗布液を用いる場合、その焼成温度は金属自体の
融点より格段に低い温度で焼成することができる。例え
ば、金または銀の超微粒子(平均粒径0.01μm程
度)を配合した塗布液Lにあっては、200〜400℃
程度、好ましくは250〜300℃程度の低温で焼成す
ることができる。
【0036】焼成を終え、回路パターン31が形成され
た基板は、必要に応じて裁断し、IC、LSIなどの種
々の電子部品を取り付けることによって、従来のプリン
ト配線基板等の回路基板と同様に使用することができ
る。例えば、図6に例示したように角形スパイラル状の
回路パターン31を形成した基板は、マイクロ波を利用
した、非接触型のデータキャリアシステムにおいて用い
るタグとして用いることができる。このタグは、回路パ
ターン31の端部にICチップを取り付け、回路パター
ン31をアンテナとして機能させる。このようなタグ
は、スキャナ(リーダライター)と組み合わせて、タグ
とスキャナー間で無接触データ交信を行うことで、種々
の物品の流通、管理等が可能となる。
【0037】次に、本発明に係るレジストパターンの製
造方法の実施形態を図面を参照して説明する。図7は透
過型のTFT型(Thin Film Transistor型)の液晶装置4
0の構成を模式的に示した分解斜視図である。この液晶
装置40に、液晶駆動用IC、支持体などの付帯要素を
装着することによって、最終製品としての液晶表示装置
が構成される。
【0038】この液晶装置40は、互いに対抗するよう
に配置されたカラーフィルタ47およびガラス基板50
と、これらの間に挟持された図示略の液晶層と、カラー
フィルタ47の上面側(観察者側)に付設された偏光板
45と、ガラス基板50の下面側に付設された図示略の
偏光板とを主体として構成されている。カラーフィルタ
47は透明なガラスからなる基板42を具備し、ここで
は観察者側に向いて設けられる表側の基板である。
【0039】カラーフィルタ47は、基板42と、該基
板42の下面に形成された黒色感光性樹脂膜からなる撥
液層43、着色部41及びオーバーコート層44とによ
り構成されている。カラーフィルタ47の液晶層側に形
成された液晶駆動用の電極46は、ITO(Indium Tin
Oxide)などの透明電極材料(以下、ITOと略記す
る)を、オーバーコート層44の全面に形成させたもの
である。
【0040】ガラス基板50上には絶縁層53が形成さ
れ、この絶縁層53の上には、TFT型のスイッチング
素子としての薄膜トランジスタ55と画素電極54が形
成されている。ガラス基板50上に形成された絶縁層5
3上には、マトリクス状に走査線51と信号線52とが
形成され、これら走査線51と信号線52とに囲まれた
領域毎に画素電極54が設けられ、各画素電極54のコ
ーナー部分と走査線51と信号線52との間の部分に薄
膜トランジスタ55が組み込まれており、走査線51と
信号線52に対する信号の印加によって薄膜トランジス
タ55をオン・オフして画素電極54への通電制御を行
うことができるように構成されている。また、対向側の
カラーフィルタ47側に形成された電極46は、この実
施形態では画素電極形成領域全体をカバーする全面電極
とされている。
【0041】この液晶装置40における走査線51及び
信号線52のそれぞれは、本発明に係るレジストパター
ンの製造方法を用いて効率よく製造することができる。
すなわち、ガラス基板50上にスパッタ法によってIT
Oを製膜した後、このITOを残す部分、すなわち画素
電極54、走査線51および信号線52を形成する部分
に、図1及び図2に示す本発明に係る薄膜形成装置1を
用いてレジスト材料を塗布し、レジスト薄膜を形成す
る。次いで、ITO除去用のエッチング処理を行い、そ
の後レジスト薄膜を除去することによって、ITOから
なる走査線51および信号線52が形成される。
【0042】レジスト材料としては、当該分野で周知の
レジスト材料を用いることができ、市販の各種製品の中
から適宜選択して使用することができ、さらに使用に際
しては、適当な溶剤を加えて希釈して用いることができ
る。レジスト材料として一般に用いられている市販品と
しては、例えば東京応化工業社製のTHR−H(商品
名、ノボラック系)を挙げることができ、さらにこのレ
ジスト材料は、適用な溶剤で希釈し、塗布液Lとして用
いることが好ましい。このときの塗布液Lの粘度は、4
〜8mPa・s、好ましくは5〜7mPa・s程度であ
る。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の薄膜形成
装置及び薄膜形成方法によれば、基板を第1の方向に移
動させ、第1液滴吐出ヘッドによって該第1の方向に沿
って塗布液を吐出して薄膜を形成し、次いで基板を第2
の方向に移動させ、第2液滴吐出ヘッドによって第2の
方向に沿って塗布液を吐出して薄膜を形成することによ
って、従来装置における描画方向に対する改行方向の製
膜効率が悪いという問題を解消し、基板上に縦横に伸び
る薄膜を簡単に且つ効率よく形成することができる。
【0044】また、本発明の回路パターンの製造装置と
回路パターンの製造方法と電子機器によれば、基板を第
1の方向に移動させ、第1液滴吐出ヘッドによって該第
1の方向に沿って導電性材料を含む塗布液を吐出して薄
膜を形成し、次いで基板を第2の方向に移動させ、第2
液滴吐出ヘッドによって第2の方向に沿って塗布液を吐
出して薄膜を形成することによって、従来装置における
描画方向に対する改行方向の製膜効率が悪いという問題
を解消し、基板上に縦横に伸びる高精細な回路パターン
を簡単に且つ効率よく形成することができる。
【0045】また、本発明のレジストパターンの製造装
置とレジストパターンの製造方法によれば、基板を第1
の方向に移動させ、第1液滴吐出ヘッドによって該第1
の方向に沿ってレジスト材料を含む塗布液を吐出してレ
ジスト薄膜を形成し、次いで基板を第2の方向に移動さ
せ、第2液滴吐出ヘッドによって第2の方向に沿って塗
布液を吐出してレジスト薄膜を形成することによって、
従来装置における描画方向に対する改行方向の製膜効率
が悪いという問題を解消し、基板上に縦横に伸びる高精
細なレジストパターンを簡単に且つ効率よく形成するこ
とができる。したがって、本発明によれば、各種レジス
トのダイレクトパターニングを実現することができるの
で、レジスト工程を簡略化できるとともに、レジスト材
料の無駄を省いて製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る薄膜形成装置の一実施形態を示
す要部斜視図である。
【図2】 同じ装置の概略的構成を示す平面図である。
【図3】 液滴吐出ヘッドの概略構成を説明するための
図であり、(a)は要部斜視図、(b)は要部側断面図
である。
【図4】 液滴吐出ヘッドの角度を変えた場合のノズル
ピッチを説明する図である。
【図5】 本発明に係る回路パターンの製造方法の一例
を説明する図であり、回路のパターンのX軸方向のみを
描画した状態を示す平面図である。
【図6】 同じく回路パターンのY軸方向を描画した状
態を示す平面図である。
【図7】 本発明に係るレジストパターンの製造方法の
一例を説明するための液晶装置の斜視図である。
【図8】 従来装置を例示する斜視図である。
【符号の説明】
1 薄膜形成装置 2 第1液滴吐出ヘッド 3 第2液滴吐出ヘッド 4 移動機構 30 薄膜ライン 31 回路パターン 40 液晶装置 C 制御部 L 塗布液 SUB 基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03F 7/16 501 H01L 21/30 564Z Fターム(参考) 2H025 AA00 AB14 AB16 AB17 EA04 4D075 AC08 AC09 AC73 AC84 AC88 AC93 CA47 DA06 DB01 DB13 DB14 DB53 DC24 EA07 EA10 EA45 4F041 AA02 AA05 AB02 BA05 BA13 BA22 BA38 4F042 AA02 AA10 BA08 CB08 DF24 DF26 5F046 JA01 JA02

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶剤中に膜材料が溶解または分散されて
    なる塗布液を基板上に塗布して薄膜を形成する薄膜形成
    装置であって、 前記基板を載置し、該基板を第1の方向と、該第1の方
    向と交差する第2の方向とに移動させる移動機構と、 該移動機構によって第1の方向を移動する基板上に塗布
    液を吐出する第1吐出手段と、 該移動機構によって第2の方向を移動する基板上に塗布
    液を吐出する第2吐出手段と、 前記移動機構の移動動作と前記第1、第2吐出手段の塗
    布液吐出を制御する制御部とを備え、 該制御部は、移動機構によって第1の方向に沿って基板
    が移動する際に第1吐出手段から塗布液を吐出すること
    と、第2の方向に沿って基板が移動する際に第2吐出手
    段から塗布液を吐出することを少なくとも制御すること
    を特徴とする薄膜形成装置。
  2. 【請求項2】 前記制御部は、前記第1吐出手段によっ
    て第1の方向に沿った薄膜ラインを基板上に形成すると
    ともに、前記第2吐出手段によって第2の方向に沿った
    薄膜ラインを基板上に形成するように、前記第1、第2
    吐出手段の塗布液吐出と、前記移動機構の移動を制御す
    ることを特徴とする請求項1に記載の薄膜形成装置。
  3. 【請求項3】 前記移動機構が移動する第1の方向に対
    して第2の方向が直交することを特徴とする請求項1ま
    たは2に記載の薄膜形成装置。
  4. 【請求項4】 前記第1吐出手段と前記第2吐出手段の
    一方または両方は、少なくとも一列に複数のノズルが配
    列されてなるとともに、これらのノズルの配列方向が前
    記第1の方向または第2の方向に対する角度を変更可能
    に設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいず
    れか1項に記載の薄膜形成装置。
  5. 【請求項5】 前記基板に着弾した塗布液を加熱する加
    熱装置を備えたことを特徴とする請求項1〜4のいずれ
    か1項に記載の薄膜形成装置。
  6. 【請求項6】 溶剤中に膜材料が溶解または分散されて
    なる塗布液を基板上に塗布して薄膜を形成する薄膜形成
    方法であって、 請求項1〜5のいずれか1項に記載の薄膜形成装置を用
    い、移動機構によって第1の方向に沿って基板を移動さ
    せて第1吐出手段から塗布液を吐出して薄膜を形成し、
    次いで第2の方向に沿って基板を移動させて第2吐出手
    段から塗布液を吐出して薄膜を形成することを特徴とす
    る薄膜形成方法。
  7. 【請求項7】 基板上に形成される導体からなる回路パ
    ターンの製造装置であって、 請求項1〜5のいずれか1項に記載の薄膜形成装置を備
    え、 該薄膜形成装置は、前記基板上に形成される回路パター
    ンの少なくとも一部を形成するものであることを特徴と
    する回路パターンの製造装置。
  8. 【請求項8】 基板上に形成される導体からなる回路パ
    ターンの製造方法であって、 請求項1〜5のいずれか1項に記載の薄膜形成装置を用
    い、移動機構によって第1の方向に沿って基板を移動さ
    せて第1吐出手段から導電性材料を含む塗布液を吐出
    し、回路パターンのうち第1の方向に沿う部分のみに薄
    膜を形成し、次いで第2の方向に沿って基板を移動させ
    て第2吐出手段から該塗布液を吐出し、回路パターンの
    うち第2の方向に沿う部分に薄膜を形成した後、基板を
    焼成して導体からなる回路パターンを形成することを特
    徴とする回路パターンの製造方法。
  9. 【請求項9】 請求項8に記載の回路パターンの製造方
    法により形成された回路パターン及び前記回路パターン
    に導電接続される電子デバイスを含むことを特徴とする
    電子機器。
  10. 【請求項10】 基板上にレジストパターン薄膜を形成
    するレジストパターンの製造装置であって、 請求項1〜5のいずれか1項に記載の薄膜形成装置を備
    え、 該薄膜形成装置は、前記基板上に形成されるレジストパ
    ターンの少なくとも一部を形成するものであることを特
    徴とするレジストパターンの製造装置。
  11. 【請求項11】 基板上にレジストパターン薄膜を形成
    するレジストパターンの製造方法であって、 請求項1〜5のいずれか1項に記載の薄膜形成装置を用
    い、移動機構によって第1の方向に沿って基板を移動さ
    せて第1吐出手段からレジスト材料を含む塗布液を吐出
    し、レジストパターンのうち第1の方向に沿う部分のみ
    にレジスト薄膜を形成し、次いで第2の方向に沿って基
    板を移動させて第2吐出手段から該塗布液を吐出し、レ
    ジストパターンのうち第2の方向に沿う部分にレジスト
    薄膜を形成することを特徴とするレジストパターンの製
    造方法。
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