膜形成装置和膜形成方法
【专利摘要】使喷墨头(3)的喷嘴(4)的排列宽度长度为基板(2)相对移动时的基板(2)的膜形成面(2A)的宽度方向最大长度以上，在完成两者(2、2A)的相对移动之前的期间内，对多个喷嘴(4)中的喷射膜液(6)的喷嘴(4)的个数进行可变控制，以使得喷射的膜液(6)的附着，在基板(2)的膜形成面(2A)与外周端部(2c)之间的边界处停止，以抑制膜液(6)从基板(2)的外周端部(2b)朝向背面(2c)侧附着。
【专利说明】
膜形成装置和膜形成方法
技术领域
[0001]本发明涉及用于在半导体晶片、玻璃基板或树脂基板等上形成膜的技术。
【背景技术】
[0002]众所周知，作为用于在半导体晶片等圆板状基板上形成膜的代表性手法，如图17所示，使用如下的旋涂法:在基板(晶片)W的中央滴下膜液L，并且，使该晶片W向箭头AO方向旋转，通过离心力使膜液L伸展。
[0003]在该旋涂法中，大量的膜液L向图17中箭头Al所示的方向飞散，所以，在晶片W的外周侧舍弃70%?90%的膜液L。因此，在用于在晶片W的表面得到规定膜厚的作业中，形成与膜液L有关的较大的露出区域BI，使用效率(残留膜液)为10%?30%，产生较大浪费。
[0004]进而，在该旋涂法中，如图18(a)、(b)所示，伴随晶片W朝向箭头AO方向的旋转，产生箭头A2所示的气流，所以，膜厚不均匀，成为膜的涂布不均的原因。并且，如图19(a)所示，在晶片W的表面存在电极或部件等凸部M的情况下，不仅产生以凸部M为起点的膜的涂布不均NI，如图19 (b)所示，还可能产生在凸部M的外周侧产生气泡N2这样的问题。
[0005]而且，在该旋涂法中，如图20所示，招致由于离心力而朝向晶片W的外周侧伸展的膜液L从晶片W的外周端Wb到达背面Wc侧这样的情况。因此，如图21所示，需要使用清洗液，利用背面冲洗BL和边缘冲洗EL这样的手法洗掉附着在晶片W的外周端部Wb和背面Wc的膜液L，清洗用的作业不仅烦杂且麻烦，而且在费用方面也是不利的。
[0006]为了应对这种问题，在专利文献I的段落
[0007]中记载了如下内容:作为不基于旋涂法的手法，一边从设置在晶片上方的喷嘴的喷射孔供给抗蚀液，一边使该喷嘴在X方向上往复，并且，在Y方向上间歇进给晶片。而且，还记载了如下内容:利用掩模覆盖晶片的电路形成区域以外的部分，以防止在晶片的外周端部(周缘)和背面附着抗蚀液。
[0007]而且，在专利文献2的段落
[0027]中记载了，设置接住从喷嘴落下的涂布液并防止向晶片的外缘区域供给涂布液的一对液承接部件，这一对液承接部件的X方向间隔可变，并且，与晶片的Y方向位置无关地，对这一对液承接部件的前端部进行调整，以使其位于比晶片的外缘稍微靠内侧。
[0008]并且，在专利文献2的段落
[0050]和图12中记载了如下内容:在涂布液喷嘴中，多个喷射口在与晶片的直径相当的长度范围内并列成一列，一边从喷射口喷射涂布液，一边从晶片的一端侧向另一端侧进行并进运动，进行涂布液的扫描涂布。该情况下，与上述同样，应该设置接住从多个喷射口落下的涂布液并防止向晶片的外缘区域供给涂布液的一对液承接部件。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011 ] 专利文献I:日本特开2001-237179号公报
[0012]专利文献2:国际公开W02005/034228A1
【发明内容】
[0013]发明要解决的课题
[0014]但是，上述专利文献1、2所公开的结构均具有如下问题:为了防止从喷嘴(喷射口)落下的膜液从晶片的外周端部到达背面，需要掩模或液承接部件，晶片周边的装置构造变得复杂。而且，即使设置掩模或液承接部件，这些部件也不能承受长期使用，所以，还产生耐久性的问题。
[0015]而且，膜液从掩模或液承接部件的前端面(内周端面)垂落等，除了从喷嘴(喷射口)落下的膜液以外，还存在落到晶片的要求位置周边的膜液。当产生这种情况时，很难使膜液落到准确的要求位置，不仅能在晶片上实际形成膜的区域中产生紊乱，还阻碍晶片上得到的膜厚的均匀性。
[0016]另外，关于呈矩形或多边形等角板状的基板，也可能引起形成与上述同样的膜的要求，但是，这种情况下，存在怎样应对前述问题才好这样的问题。
[0017]本发明的课题在于，鉴于上述情况，提供如下的膜形成装置和膜形成方法:能够容易地防止向基板喷射的膜液从该基板的外周端到达背面，并且能够将膜液准确地喷射到基板上的要求位置，并且能够使在基板上得到的膜厚准确化。
[0018]用于解决课题的手段
[0019]为了解决上述课题而提出的第I本发明是一种膜形成装置，其构成为:使在宽度方向上排列有喷射膜液的多个喷嘴的喷墨头的喷射面和从所述喷嘴被喷射膜液的基板的膜形成面对置，在所述喷墨头和所述基板不旋转的状态下，使这两者在与所述宽度方向垂直的方向上相对移动，并且从所述喷嘴向所述基板的膜形成面喷射所述膜液，其特征在于，该膜形成装置构成为:使所述喷墨头的喷嘴的排列宽度长度为所述基板相对移动时的该基板的膜形成面的宽度方向最大长度以上，在完成所述两者的相对移动之前的期间内，对所述多个喷嘴中的喷射膜液的喷嘴的个数进行可变控制，以使得所述喷射的膜液的附着，在所述基板的膜形成面与外周端部之间的边界处停止，以抑制所述膜液从所述基板的外周端部朝向背面侧附着。
[0020]根据这种结构，不管基板的形状或姿势为哪种形态，在喷墨头和基板相对移动的期间内，对喷射膜液的喷嘴的个数进行可变控制，由此，从基板的开头部分到后端部分，在该基板的膜形成面与外周端部之间的边界防止膜液的附着，避免了膜液到达外周端部和背面这样的不良情况。因此，不需要以往那样的掩模或液承接部件，简化了基板周边的装置构造，并且，由于膜液不会从掩模或液承接部件垂落，所以，能够将膜液准确地喷射到要求位置，并且能够确保基板上的膜厚的准确性。该情况下，为了对喷射膜液的喷嘴的个数进行可变控制，只要生成由喷墨头与基板的相对移动位置和基板上的膜形成面的位置决定的BMP数据、并根据该BMP数据对喷墨头的多个喷嘴进行控制即可。
[0021]在上述结构中，所述基板相对于所述喷墨头相对移动时的形态不是成为由与其相对移动方向平行的两边和与该方向垂直的两边构成的矩形的形态，是有利的。
[0022]这样，在基板是成为上述矩形的形态的情况下，如果预先决定喷射膜液的喷嘴的个数，则进行是否从这些全部喷嘴喷射膜液、即进行喷射膜液的喷嘴的个数是零还是固定数量的可变控制即可。与此相对，在基板不是如上所述成为矩形的形态的情况下，关于该矩形区域之外的非矩形区域，需要细致地变更喷射膜液的喷嘴的个数，但是，根据上述结构，能够可靠地应对这种要求。
[0023]作为这种基板，可以举出呈圆板状的基板、呈矩形或三角形或其他多边形等的角板状的基板。另外，在呈由矩形构成的角板状的基板的情况下，在该基板相对于所述相对移动方向倾斜的情况下，是有利的。
[0024]在以上的结构中，优选朝向所述基板的膜形成面喷射的膜液的干燥后的膜厚能够控制成下限值为300nm且上限值为30μπι以上。
[0025]这样，能够在基板上准确地形成厚度为300nm左右的极薄的膜和厚度为30μπι以上的极厚的膜。另外，在形成20μπι以上或30μπι以上的极厚的膜的情况下，通过不限次数的重复涂布来实现。该情况下的上限值例如为I OOym。
[0026]在以上的结构中，可以设朝向所述基板的膜形成面喷射且干燥后成为可使用的膜的膜液的喷射量为全部喷射量的95%?100% (优选为100% )。
[0027]这样，有效利用喷墨打印机等喷墨方式的装置即喷墨头，能够力所能及地减少膜液的浪费。
[0028]在以上的结构中，优选进行控制，以使得针对角部与所述基板的外周端相接且由与所述相对移动方向平行的两边和与该方向垂直的两边构成的矩形区域，与所述相对移动位置的异别无关，从固定数量的喷嘴喷射膜液，针对所述基板的膜形成面中的所述矩形区域之外的非矩形区域，根据所述相对移动位置的异别，从不同个数的喷嘴喷射膜液。
[0029]这样，简化了针对基板的矩形区域的喷嘴的控制，所以，还高效地简化了针对基板整体的喷嘴的控制。
[0030]该情况下，优选在所述相对移动方向上将所述非矩形区域划分为多个部分区域，根据这些多个部分区域，对从各个喷嘴喷射的膜液的喷射量进行可变控制。
[0031]这样，将部分区域作为一个单位进行控制即可，所以，能够避免控制的烦杂性并确保控制的准确性。
[0032]在以上的结构中，优选所述喷墨头是相对于宽度方向呈交错状排列多个独立喷墨头而得到的并排喷墨头。
[0033]这样，还能够应对基板的大型化，所以，能够在从尺寸较小的基板到尺寸较大的基板的范围内广泛使用。
[0034]在以上的结构中，优选进行控制，以使得在与所述基板的膜形成面和外周端部之间的边界的内周侧相连的筋状区域中，膜液的喷射量朝向内周侧而逐渐增加，在从该筋状区域连至内周侧的区域中，成为与该增加的膜液的最大喷射量相同的喷射量。
[0035]这样，在基板的膜形成面上以均匀的喷射量形成膜液的情况下、即在基板的膜形成面的整个区域内使膜液的液面高度均匀的情况下，在膜液干燥后，随着与所述边界的内周侧相连的筋状区域向外周侧转移，膜厚逐渐增大。因此，如果在喷射膜液的时刻对该筋状区域进行控制，以使得随着向内周侧转移，膜液的喷射量逐渐增加，则能够在干燥后在基板上得到均匀的膜厚。
[0036]该情况下，优选在从内周侧到外周侧的范围内将所述筋状区域划分为多个部分筋状区域，根据这些多个部分筋状区域，对从各个喷嘴喷射的膜液的喷射量进行可变控制。
[0037]这样，将部分筋状区域作为一个单位进行控制即可，所以，能够避免控制的烦杂性并确保控制的准确性。
[0038]在以上的结构中，在所述相对移动时，通过针对所述多个喷嘴控制膜液的喷射和不喷射，能够制作出在所述膜形成面上形成膜的多个封闭区域和未形成膜的区域，并且，在所述相对移动时，通过针对所述多个喷嘴控制膜液的喷射和不喷射，能够制作出在所述膜形成面上未形成膜的多个封闭区域和形成膜的区域。
[0039]根据这种结构，能够制作现有的旋涂法或使用喷嘴的方法中无法实现的膜的形成状态，特别是在基板呈圆板状的情况下是有效的。
[0040]为了解决上述课题而提出的第2本发明是一种膜形成装置，其构成为:使在宽度方向上排列有喷射膜液的多个喷嘴的喷墨头的喷射面和从所述喷嘴被喷射膜液的基板的膜形成面对置，在所述喷墨头和所述基板不旋转的状态下，使这两者在与所述宽度方向垂直的方向上相对移动，并且从所述喷嘴向所述基板的膜形成面喷射所述膜液，其特征在于，所述基板相对于所述喷墨头相对移动时的形态不是成为由与其相对移动方向平行的两边和与该方向垂直的两边构成的矩形的形态，使所述喷墨头的喷嘴的排列宽度长度为所述基板相对移动时的该基板的膜形成面的宽度方向最大长度以上，在完成所述两者的相对移动之前的期间内，对所述多个喷嘴中的喷射膜液的喷嘴的个数进行可变控制。
[0041]根据这种结构，能够得到与上述第I发明大致相同的作用效果。但是，该情况下，关于基板上的膜形成面与基板的外周端部的关系，不会受到上述第I发明那样的严格制约。
[0042]为了解决上述课题而提出的第3本发明是一种膜形成装置，其构成为:使在宽度方向上排列有喷射膜液的多个喷嘴的喷墨头的喷射面和从所述喷嘴被喷射膜液的基板的膜形成面对置，在所述喷墨头和所述基板不旋转的状态下，使这两者在与所述宽度方向垂直的方向上相对移动，并且从所述喷嘴向所述基板的膜形成面喷射所述膜液，其特征在于，该膜形成装置进行控制，以使得在从所述基板的膜形成面的外周端与内周侧相连的筋状区域中，膜液的喷射量朝向内周侧而逐渐增加，在从该筋状区域与内周侧相连的区域中，成为与该增加的膜液的最大喷射量相同的喷射量。
[0043]根据这种结构，得到下述所示的作用效果。即，在基板的膜形成面上以均匀的喷射量形成膜液的情况下、即在基板的膜形成面的整个区域内使膜液的液面高度均匀的情况下，在膜液干燥后，随着从所述膜形成面的外周端与内周侧相连的筋状区域向外周侧转移，膜厚逐渐增大。因此，如果在喷射膜液的时点对该筋状区域进行控制，以使得随着向内周侧转移，膜液的喷射量逐渐增加，则能够在干燥后在基板上得到均匀的膜厚。
[0044]在以上的结构中，所述基板可以是半导体晶片，或者可以是玻璃基板，或者可以是树脂基板。
[0045]为了解决上述课题而提出的第4本发明是一种膜形成方法，使在宽度方向上排列有喷射膜液的多个喷嘴的喷墨头的喷射面和从所述喷嘴被喷射膜液的基板的膜形成面对置，在所述喷墨头和所述基板不旋转的状态下，使这两者在与所述宽度方向垂直的方向上相对移动，并且从所述喷嘴向所述基板的膜形成面喷射所述膜液，其特征在于，使所述喷墨头的喷嘴的排列宽度长度为所述基板相对移动时的该基板的膜形成面的宽度方向最大长度以上，在完成所述两者的相对移动之前的期间内，对所述多个喷嘴中的喷射膜液的喷嘴的个数进行可变控制，以使得所述喷射的膜液的附着，在所述基板的膜形成面与外周端部之间的边界处停止，以抑制所述膜液从所述基板的外周端部朝向背面侧附着。
[0046]根据这种方法，能够得到与上述第I主发明实质上相同的作用效果。
[0047]为了解决上述课题而提出的第5本发明是一种膜形成方法，其构成为:使在宽度方向上排列有喷射膜液的多个喷嘴的喷墨头的喷射面和从所述喷嘴被喷射膜液的基板的膜形成面对置，在所述喷墨头和所述基板不旋转的状态下，使这两者在与所述宽度方向垂直的方向上相对移动，并且从所述喷嘴向所述基板的膜形成面喷射所述膜液，其特征在于，所述基板相对于所述喷墨头相对移动时的形态不是成为由与其相对移动方向平行的两边和与该方向垂直的两边构成的矩形的形态，使所述喷墨头的喷嘴的排列宽度长度为所述基板相对移动时的该基板的膜形成面的宽度方向最大长度以上，在完成所述两者的相对移动之前的期间内，对所述多个喷嘴中的喷射膜液的喷嘴的个数进行可变控制。
[0048]根据这种方法，能够得到与上述第2本发明实质上相同的作用效果。
[0049]为了解决上述课题而提出的第6本发明是一种膜形成方法，其构成为:使在宽度方向上排列有喷射膜液的多个喷嘴的喷墨头的喷射面和从所述喷嘴被喷射膜液的基板的膜形成面对置，在所述喷墨头和所述基板不旋转的状态下，使这两者在与所述宽度方向垂直的方向上相对移动，并且从所述喷嘴向所述基板的膜形成面喷射所述膜液，其特征在于，进行控制，以使得在从所述基板的膜形成面的外周端部与内周侧相连的筋状区域中，膜液的喷射量朝向内周侧而逐渐增加，在从该筋状区域与内周侧相连的区域中，成为与该增加的膜液的最大喷射量相同的喷射量。
[0050]根据这种方法，能够得到与上述第3本发明实质上相同的作用效果。
[0051 ]发明效果
[0052]如上所述，根据本发明，能够容易地防止向基板喷射的膜液从该基板的外周端到达背面，并且能够将膜液准确地喷射到基板上的要求位置，并且能够使在基板上得到的膜厚准确化。
【附图说明】
[0053]图1是示出本发明的第I实施方式的膜形成装置的概略结构的立体图。
[0054]图2是示出本发明的第I实施方式的作为膜形成装置的结构要素的喷墨头的下表面上的喷嘴的排列状态的一例的概略图。
[0055]图3a是示出本发明的第I实施方式的作为膜形成装置的结构要素的喷嘴的膜液喷射方式的第I例的概略主视图。
[0056]图3b是示出本发明的第I实施方式的作为膜形成装置的结构要素的喷嘴的膜液喷射方式的第2例的概略主视图。
[0057]图3c是示出本发明的第I实施方式的作为膜形成装置的结构要素的喷嘴的膜液喷射方式的第3例的概略主视图。
[0058]图4是用于说明本发明的第I实施方式的针对基板上的膜形成面的膜液的喷射状态的第I例的概略俯视图。
[0059]图5a是用于说明本发明的第I实施方式的针对基板上的膜形成面的一部分的膜液的喷射状态的问题点的概略俯视图。
[0060]图5b是图5a的F-F剖视图。
[0061]图6a是用于说明本发明的第I实施方式的针对基板上的膜形成面的一部分的膜液的喷射状态的概略俯视图。
[0062]图6b是图6a的G-G剖视图。
[0063]图7a是示出本发明的第I实施方式的刚刚在基板上形成膜之后的外周侧部分的问题点的放大纵剖视图。
[0064]图7b是示出本发明的第I实施方式的在基板上形成膜之后的干燥后的外周侧部分的问题点的放大纵剖视图。
[0065]图8a是示出本发明的第I实施方式的刚刚在基板上形成膜之后的外周侧部分的放大纵剖视图。
[0066]图Sb是示出本发明的第I实施方式的在基板上形成膜之后的干燥后的外周侧部分的放大纵剖视图。
[0067]图9是用于说明本发明的第I实施方式的针对基板上的膜形成面的膜液的喷射状态的第2例的概略俯视图。
[0068]图10是用于说明本发明的第I实施方式的针对基板上的膜形成面的膜液的喷射状态的第2例的局部放大概略俯视图。
[0069]图11是用于说明本发明的第2实施方式的针对基板上的膜形成面的膜液的喷射状态的局部放大概略俯视图。
[0070]图12是用于说明本发明的第3实施方式的针对基板上的膜形成面的膜液的喷射状态的局部放大概略俯视图。
[0071]图13是示出本发明的第4实施方式的基板上的膜的形成状态的概略纵剖侧视图。
[0072]图14是示出本发明的第5实施方式的基板上的膜的形成状态的概略纵剖侧视图。
[0073]图15a是示出本发明的第6实施方式的基板上的膜形成状态的第I例的概略俯视图。
[0074]图15b是示出本发明的第6实施方式的基板上的膜形成状态的第2例的概略俯视图。
[0075]图16a是示出本发明的第7实施方式的基板上的膜形成状态的第I例的概略俯视图。
[0076]图16b是示出本发明的第7实施方式的基板上的膜形成状态的第2例的概略俯视图。
[0077]图17是用于说明现有的问题点的概略立体图。
[0078]图18a是用于说明现有的问题点的概略俯视图。
[0079]图18b是用于说明现有的问题点的概略主视图。
[0080]图19a是用于说明现有的问题点的概略俯视图。
[0081 ]图19b是用于说明现有的问题点的概略主视图。
[0082]图20是用于说明现有的问题点的概略纵剖主视图。
[0083]图21是用于说明现有的问题点的概略纵剖主视图。
【具体实施方式】
[0084]下面，参照附图对本发明的实施方式的膜形成装置和膜形成方法进行说明。
[0085]首先，对本发明的第I实施方式的膜形成装置和膜形成方法进行说明。如图1所示，膜形成装置I向箭头A方向搬送由半导体晶片构成的圆板状的基板2，并且，在该搬送路径的上方固定设置有杂色方式的喷墨头3。该喷墨头3是相对于与搬送方向A垂直的宽度方向B呈交错状排列多个(在图例中为5个)独立喷墨头3a而得到的并排喷墨头。在该喷墨头3中的各独立喷墨头3a的下表面(喷射面)，在宽度方向B上以相同的喷嘴间距4P排列了多个喷嘴4。因此，在喷墨头3中，整体观察时，在宽度方向B上以一定的喷嘴间距4P排列了多个喷嘴4。而且，表示全部喷嘴4的位置的数据被存储在喷墨头3的存储单元5中。
[0086]关于针对基板2的表面的膜液的喷射，根据基板2的搬送方向A的位置和基板2的表面上的膜形成面2A的位置决定的BMP数据(位图数据)被存储在存储单元5中。该BMP数据能够针对喷墨头3的各喷嘴4指定喷射膜液的喷嘴4的个数、从各喷嘴4喷射的膜液的喷射量、以及是否从各喷嘴4喷射膜液。因此，能够任意指定各喷嘴4的膜液的喷射间距。并且，设基板2的搬送速度为2mm/ sec?100mm/ sec，优选为1mm/sec?50mm/sec，但是，考虑从喷嘴4喷射的膜液的喷射量和喷射频率、以及喷嘴4的排列状态等适当设定该基板2的搬送速度。
[0087]如图1中用符号C放大所示，关于每单位面积的基板2的膜形成面2A上的膜液的涂布状态，在从喷墨头3的全部喷嘴4喷射膜液6的情况下(100%的喷射状态的情况下)，在喷嘴间距4P与搬送方向的喷射间距Ap的关系中，全部膜液6(该图所示的呈圆形状的线)没有间隙地重合。
[0088]图2示出喷墨头3的下表面上的喷嘴4的排列状态的一例。在喷墨头3中的各独立喷墨头3a的下表面并列安装有2个线型喷墨喷嘴3b。而且，一个线型喷墨喷嘴3b的各喷嘴4的位置和另一个线型喷墨喷嘴3b的各喷嘴4的位置在宽度方向B上偏移喷嘴间距4P的半个间距。因此，作为该喷墨头3的整体的实质上的喷嘴的排列间距为各个线型喷墨喷嘴3b的喷嘴间距4P的1/2。另外，线型喷墨喷嘴3b的排列个数和喷嘴4的排列状态等不限于此。
[0089]这里，对从喷墨头3喷射的膜液的喷射方式进行说明。图3(a)是如下模式:以被称为二进制模式的方式，在图像数据的BMP数据上，在使与一个喷嘴4相当的喷射数据接通一次的情况下，仅喷射I滴预先决定的喷射量的膜液6。图3(b)是如下模式:以被称为多点模式的方式，在图像数据的BMP数据上，在对与一个喷嘴4相当的喷射数据附加I?7的数字(在该例中为3)的情况下，仅接通一次，就连续喷射3滴预先决定的喷射量的膜液6。图3(c)是如下模式:以被称为DPN模式的方式，在图像数据的BMP数据上，通过对与一个喷嘴4相当的喷射数据输入喷射量的数据，仅接通一次，就喷射所输入的喷射量的膜液6。本发明可以采用该任何方式，但是，在该实施方式中，采用图3(a)的二进制模式方式。其理由是因为，与其他两个方式相比，二进制模式方式不需要复杂的电气控制。
[0090]图4例示了从喷墨头3对基板2的表面上的膜形成面2A喷射膜液6的形态。由于基板2的膜形成面2A为圆形，所以，其轮廓不与搬送方向A—致且不与宽度方向B—致，喷墨头3的喷嘴的宽度方向排列长度比基板2的膜形成面2A的宽度方向最大长度(膜形成面2A的直径Dl)长。而且，作为膜形成面2A的圆形的全部区域被划分为存在于宽度方向B的中央且角部与圆形轮廓相接的三个矩形区域20、左右两个部分圆形区域21、上下六个部分圆形区域22。该情况下，在三个矩形区域20中，与搬送方向A的移动位置的异别无关，喷墨头3中的喷射膜液的喷嘴4的个数为固定数量，具体而言，通过三个独立喷墨头3a，从这些固定数量的喷嘴4(在该实施方式中为全部喷嘴4)喷射膜液。与此相对，在八个部分圆形区域21、22中，根据搬送方向A的移动位置的异别，喷墨头3中的喷射膜液的喷嘴4的个数发生变化。由此，膜液的喷射状态沿着圆形轮廓，其结果，对圆形的膜形成面2A的全部区域喷射膜液，以使其成为准确的圆形。根据存储单元5中存储的BMP数据等，由控制单元7(参照图1)进行以上的控制。
[0091]该情况下，八个部分圆形区域21、22中的左右两个部分圆形区域21分别在搬送方向A上被划分为多个(在图例中为12个)区域a?I，根据这些区域的异别，从各个喷嘴4喷射的膜液的喷射量发生变化。并且，除了宽度方向B的中央上下区域以外的上下四个部分区域22分别在搬送方向A上被划分为多个(在图例中为6个)区域a?f，根据这些区域的异别，从各个喷嘴4喷射的膜液的喷射量发生变化。另外，也可以将宽度方向B的中央上下两个部分圆形区域22分别在搬送方向A上分割成多个区域，根据他们的异别，改变从各个喷嘴4喷射的膜液的喷射量，但是，也可以不这么做。根据存储单元5中存储的BMP数据等，由控制单元7进行以上的控制。
[0092]这里，作为喷墨头3的特性，众所周知，在喷射膜液的喷嘴4的个数发生变化的情况下，刚刚喷射之后的膜厚不均匀。这种现象被称为串扰现象。具体而言，在喷射膜液的喷嘴4的个数较少的情况下，从各个喷嘴4喷射的膜液的喷射量增多，在喷射膜液的喷嘴4的个数较多的情况下，从各个喷嘴4喷射的膜液的喷射量减少。因此，假设关于上述八个(或六个)部分圆形区域21、22，如果仅改变喷射膜液的喷嘴4的个数，则刚刚喷射之后的膜厚不均匀。具体而言，关于图5(a)所示的部分圆形区域21，随着从上下方向中央部向两端部转移，喷射膜液的喷嘴4的个数逐渐减少。因此，刚刚喷射到基板2的表面的膜形成面2A之后的膜8如图5(b)所示，上下方向中央部的膜厚较薄，随着向两端部转移，膜厚逐渐变厚。因此，在该实施方式中，如图6(a)所示(即如图4所示)，在搬送方向A上将部分圆形区域21分割成多个(例如12个)区域a?I，使从各个喷嘴4喷射的膜液的喷射量在上下方向中央部的区域f、g中较多，随着向两端侧的区域转移，该喷射量减少。其结果，如图6(b)所示，在上下方向的全部区域a?I中，刚刚喷射到基板2的表面的膜形成面2A之后的膜8的膜厚均匀。这样，为了使膜厚均匀，预先利用重量计测定与上述12个区域有关的从独立的喷嘴4喷射的膜液的喷射量并将其存储在存储单元5中，根据该存储的数据，在控制单元7中进行自动校正以使得部分圆形区域21的膜液的喷射量均匀即可。而且，对于其他部分圆形区域21、22也进行同样的控制，由此，在圆形的膜形成面2A的全部区域中，刚刚喷射之后的膜厚均匀。根据存储单元5中存储的BMP数据等，由控制单元7进行以上的控制。
[0093 ]图7 (a)示出基板2上的刚刚喷射之后的膜厚均匀的膜8的涂布状态。该涂布状态防止了膜液从基板2的弯曲的外周端部2b朝向背面2c附着，膜8(膜液)的附着，在弯曲的外周端部2b与平面状的膜形成面2A之间的边界2d处停止。因此，膜8的外周端部Sb位于基板2的弯曲的外周端部2b与平面状的膜形成面2A之间的边界2d或其附近。另外，在基板2的外周端部如图所示地弯曲而未向外周侧大幅突出的情况下，能够视为基板2的外周端部的部位与平面状的膜形成面2A之间的边界成为膜8的外周端部Sb的位置。如果改变观察方式，则只要膜8的外周端部Sb不到达基板2的外周端部2b中的背面侧部分2e即可。
[0094]在这种状态下，在膜8干燥的情况下，如图7(b)所示，只是存在于内周侧的宽度较细的筋状区域23从干燥的膜8A的外周端部Sb隆起，其中央侧的区域成为膜厚相对较薄且均匀的状态。这种现象一般被称为咖啡环现象。因此，在该实施方式中，如图8(a)所示，关于刚刚喷射之后的膜8的外周端部Sb的内周侧的筋状区域23，从规定喷嘴4喷射膜液，以使得随着从内周侧向外周侧转移，膜厚逐渐变薄。该情况下，刚刚喷射膜液之后的上述筋状区域23的膜8的表面(上表面)8c从内周侧朝向外周侧下降倾斜，并且稍微呈凹状弯曲。然后，从这种状态起，在膜8干燥的情况下，如图8(b)所示，在从膜8A的外周端部SAb到中央的全部区域内，膜厚均匀。如下进行用于实现该状态的具体控制。
[0095]S卩，如图9所示，关于基板2上的圆形的膜形成面2A，以等角度在周方向上划分为多个(在图例中为12个)扇形区域24，并且，进一步将最外周的筋状区域23在径向上划分为多个(在图例中为6个)部分圆弧状区域a?f。然后，关于12个扇形区域24，分别按照6个部分圆弧状区域a?f，对从喷嘴4喷射的膜液的喷射量进行校正，其结果，如图8(b)所示，干燥后的膜8A的膜厚均匀。另外，不是在筋状区域23的整周范围内一举对从喷嘴4喷射的膜液的喷射量进行校正而是在周方向上进行12分割，这是为了确保控制的容易化和准确化，独立地对12分割后的扇形区域24进行校正后的校正数据存储在存储单元5中。另外，在该图的上端形成凹口部2B，但是，如图10所示，如果将该凹口部2B作为一个划分部而在径向上划分为多个(在图例中为6个)V型区域a?f，关于这些V型区域a?f，也与上述同样对喷射量进行校正，则其结果，关于凹口部2B，在干燥后也得到均匀的膜厚。并且，在设置呈凹口部2B以外的形状的定向平面的情况下，对该定向平面进行同样处理。根据存储单元5中存储的BMP数据等，由控制单元7进行以上的控制。
[0096]图11是本发明的第2实施方式的膜形成装置I的概略俯视图，例示了从喷墨头3对基板2的表面上的膜形成面2A喷射膜液6的形态。该第2实施方式的膜形成装置I与上述第I实施方式的膜形成装置I的较大差异在于，基板2是矩形的玻璃基板或树脂基板，采取相对于搬送方向A倾斜的姿势。因此，如图11所示，基板2的轮廓不与搬送方向A—致且不与宽度方向B—致，喷墨头3的喷嘴的宽度方向排列长度比基板2的膜形成面2A的宽度方向最大长度LI长。该情况下，作为膜形成面2A的矩形的全部区域被划分为存在于宽度方向B的中央且角部与矩形轮廓相接的三个矩形区域25、左右两个非矩形区域26、上下八个非矩形区域27。而且，在三个矩形区域25中，与搬送方向A的移动位置的异别无关，喷墨头3中的喷射膜液的喷嘴4的个数为固定数量，具体而言，通过三个独立喷墨头3a，从这些固定数量的喷嘴4(在该实施方式中为全部喷嘴4)喷射膜液。与此相对，在八个非矩形区域26、27中，根据搬送方向A的移动位置的异别，喷墨头3中的喷射膜液的喷嘴4的个数发生变化。由此，膜液的喷射状态沿着倾斜姿势的矩形轮廓，其结果，对倾斜姿势的矩形的膜形成面2A的全部区域喷射膜液。根据存储单元5中存储的BMP数据等，由控制单元7进行以上的控制。该情况下，左右两个非矩形区域26分别在搬送方向A上被划分为多个(在图例中为4个)区域a?d，根据这些区域的异别，从各个喷嘴4喷射的膜液的喷射量发生变化。并且，上下八个非矩形区域27分别在搬送方向A上被划分为多个(在图例中为6个(一部分为5个))区域a?f (一部分为a?e)，根据这些区域的异别，从各个喷嘴4喷射的膜液的喷射量发生变化。另外，关于用于使基板2上的刚刚喷射之后的膜8的膜厚的不均匀变得均匀的控制，进行与根据所述图6(a)、(b)说明的事项实质上相同的控制，并且，关于用于使干燥后的膜8A的膜厚的不均匀变得均匀的控制，进行与根据所述图8(a)、(b)说明的事项实质上相同的控制。并且，基板2的外周端部2b与膜8、8A的形成位置的关系与根据所述图7、8说明的事项实质上相同。
[0097]图12是本发明的第3实施方式的膜形成装置I的概略俯视图，例示了从喷墨头3对基板2的表面上的膜形成面2A喷射膜液6的形态。该第3实施方式的膜形成装置I与上述第2实施方式的膜形成装置I的较大差异在于，由矩形的玻璃基板或树脂基板构成的基板2采取相对于搬送方向A不倾斜的姿势。而且，喷墨头3的喷嘴的宽度方向排列长度比基板2的膜形成面2A的宽度方向最大长度L2(膜形成面2A的一边的长度)长。因此，针对基板2上的膜形成面2A，喷墨头3中的喷射膜液的喷嘴4的个数在以下两种情况下发生变化:在穿过矩形的膜形成面2A的下边时从零变化为固定数量;在穿过膜形成面2A的上边时从固定数量变化为零。但是，在发生这种变化的情况下，基板2的外周端部2b与膜形成面2A的位置关系需要进行严格控制。并且，在该实施方式中，关于宽度方向B的中央部的三个矩形区域28，通过三个独立喷墨头3，从这些固定数量的喷嘴4 (在该实施方式中为全部喷嘴4)喷射膜液。与此相对，在左右两端的两个部分矩形区域29中，从比上述固定数量少的个数的喷嘴4喷射膜液。因此，在这两个部分矩形区域29中，与中央部的三个矩形区域28相比，从各个喷嘴4喷射的膜液的喷射量较少。另外，关于用于使干燥后的膜8A的膜厚的不均匀变得均匀的控制，进行与根据所述图8(a)、(b)说明的事项实质上相同的控制。并且，基板2的外周端部2b与膜8、8A的形成位置的关系与根据所述图7、8说明的事项实质上相同。
[0098]图13例示了本发明的第4实施方式的膜形成装置I。该第4实施方式的膜形成装置I与上述第1、第2、第3实施方式的膜形成装置I的差异在于，在基板2上的圆形或倾斜姿势的矩形或不倾斜姿势的膜形成面2A上存在多个电极膜或部件等凸部9的情况下，以电气方式对从喷墨头3的必要的喷嘴4喷射的膜液的喷射量进行可变控制，使干燥后的膜8A的膜厚均匀。进而，该情况下，不产生气泡等。其他控制与上述第1、第2、第3实施方式各自的情况实质上相同。
[0099]图14例示了本发明的第5实施方式的膜形成装置I。该第5实施方式的膜形成装置I与上述第1、第2、第3实施方式的膜形成装置I的差异在于，在基板2上的圆形或倾斜姿势的矩形或不倾斜姿势的膜形成面2A上存在多个电极膜或部件等凸部9的情况下，以电气方式对从喷墨头3的必要的喷嘴4喷射的膜液的喷射量进行可变控制，使干燥后的膜8A的表面(上表面)平坦。进而，该情况下也不产生气泡等。其他控制与上述第1、第2、第3实施方式各自的情况实质上相同。
[0100]图15(a)、(b)例示了本发明的第6实施方式的膜形成装置I。该第6实施方式的膜形成装置I与上述第1、第2、第3实施方式的膜形成装置I的差异在于，在俯视为圆形的基板2上的圆形的膜形成面2A和俯视为矩形的倾斜姿势的矩形或不倾斜姿势的矩形的膜形成面2A上制作出未形成膜的多个封闭区域10和形成膜的区域11。其他控制与上述第1、第2、第3实施方式各自的情况实质上相同。另外，上述图7、8、9所示的结构不仅可以应用于膜形成面2A的外周端部，还可以应用于各封闭区域10的周缘部。
[0101]图16(a)、(b)例示了本发明的第7实施方式的膜形成装置I。该第7实施方式的膜形成装置I与上述第1、第2、第3实施方式的膜形成装置I的差异在于，在俯视为圆形的基板2上的圆形的膜形成面2A和俯视为矩形的基板2上的倾斜姿势的矩形或不倾斜姿势的矩形的膜形成面2A上制作出形成膜的多个封闭区域11和未形成膜的区域10。其他控制与上述第1、第
2、第3实施方式各自的情况实质上相同。另外，上述图7、8、9所示的结构还可以应用于各封闭区域11的周缘部。
[0102]而且，在以上的实施方式中，关于基板2上形成的干燥后的膜8A的膜厚，可以设下限值为300nm，可以设上限值为30μηι以上、例如50μηι。
[0103]并且，在使用以上的实施方式的膜形成装置I形成膜8Α的情况下，实际上从喷墨头3喷射的膜液的全部喷射量的95%以上用于膜8A的形成。因此，浪费的膜液小于全部喷射量的5%。该情况下，浪费的膜液是在形成膜8A之前对喷嘴4的表面进行清洗时从喷嘴4的内部流出的少量膜液和对喷嘴4的表面进行清洗之后为了使喷嘴面平整而进行整备(丢弃)的少量膜液的总和。因此，在基板2的膜形成面2A中实际形成膜8A时，从喷墨头3喷射的膜液的全部喷射量的100%或大致100%用于膜8A的形成。
[0104]在以上的实施方式中，如图8所示，使膜8、8A的外周端部8b、8Ab位于基板2的外周端部2b与呈平面状的膜形成面2A之间的边界2d，但是，该膜8、8A的外周端部8b、8Ab也可以比上述边界2d更靠内周侧或外周侧。因此，图9所示的结构也可以比图示的状态更靠内周侧或外周侧。
[0105]并且，在以上的实施方式中，使用5个独立喷墨头3，但是，其个数没有限定，例如也可以仅使用一个独立喷墨头3。
[0106]进而，在以上的实施方式中，在从喷墨头3的全部喷嘴4喷射膜液6的情况下(100%的喷射状态的情况下)应用本发明，但是，也可以是70 %?95 %或85 %?95 %的喷射状态。
[0107]并且，以上的实施方式中使用的膜液6只要形成感光性绝缘膜、非感光性绝缘膜、抗蚀膜、UV膜等功能性膜或其他膜即可，没有特别限定。
[0108]进而，在以上的实施方式中，在基板2向搬送方向A移动一次的期间内完成膜8A的形成，但是，也可以在基板2移动两次以上(包含往复运动)的期间内完成膜8A的形成，该情况下，也可以根据需要将基板2的膜形成面2A分割成多个区域，在基板2的一次移动中，按照分割后的每个区域形成膜8A。
[0109]而且，在以上的实施方式中，基板2移动、喷墨头3被固定设置，但是，与其相反，也可以是嗔墨头3移动、基板2被固定设置，或者，也可以是两者2、3移动。
[0110]标号说明
[0111]I膜形成装置
[0112]2 基板；
[0113]2A基板的膜形成面
[0114]2b基板的外周端部
[0115]2c基板的背面
[0116]3喷墨头
[0117]3a独立喷墨头
[0118]4 喷嘴
[0119]5存储单元
[0120]6 膜液
[0121]7控制单元
[0122]8膜(刚刚喷射之后的膜)
[0123]SA膜(干燥后的膜)
[0124]9 凸部
【主权项】
1.一种膜形成装置，其构成为:使在宽度方向上排列有喷射膜液的多个喷嘴的喷墨头的喷射面和从所述喷嘴被喷射膜液的基板的膜形成面对置，在所述喷墨头和所述基板不旋转的状态下，使这两者在与所述宽度方向垂直的方向上相对移动，并且从所述喷嘴向所述基板的膜形成面喷射所述膜液，其特征在于， 该膜形成装置构成为:使所述喷墨头的喷嘴的排列宽度长度为所述基板相对移动时的该基板的膜形成面的宽度方向最大长度以上，在完成所述两者的相对移动之前的期间内，对所述多个喷嘴中的喷射膜液的喷嘴的个数进行可变控制，以使得所述喷射的膜液的附着，在所述基板的膜形成面与外周端部之间的边界处停止，以抑制所述膜液从所述基板的外周端部朝向背面侧附着。2.根据权利要求1所述的膜形成装置，其特征在于， 所述基板相对于所述喷墨头相对移动时的形态不是成为由与其相对移动方向平行的两边和与该方向垂直的两边构成的矩形的形态。3.根据权利要求2所述的膜形成装置，其特征在于， 所述基板呈圆板状。4.根据权利要求2所述的膜形成装置，其特征在于， 所述基板呈角板状。5.根据权利要求1?4中的任意一项所述的膜形成装置，其特征在于， 朝向所述基板的膜形成面喷射的膜液的干燥后的膜厚能够控制成下限值为300nm且上限值为30μηι以上。6.根据权利要求1?5中的任意一项所述的膜形成装置，其特征在于， 朝向所述基板的膜形成面喷射且干燥后成为能够使用的膜的膜液的喷射量为全部喷射量的95%?100%。7.根据权利要求2?6中的任意一项所述的膜形成装置，其特征在于， 该膜形成装置进行控制，以使得针对角部与所述基板的外周端相接且由与所述相对移动方向平行的两边和与该方向垂直的两边构成的矩形区域，与所述相对移动位置的异别无关，从固定数量的喷嘴喷射膜液，针对所述基板的膜形成面中的所述矩形区域之外的非矩形区域，根据所述相对移动位置的异别，从不同个数的喷嘴喷射膜液。8.根据权利要求2?7中的任意一项所述的膜形成装置，其特征在于， 在所述相对移动方向上将所述非矩形区域划分为多个部分区域，根据这些多个部分区域，对从各个喷嘴喷射的膜液的喷射量进行可变控制。9.根据权利要求1?8中的任意一项所述的膜形成装置，其特征在于， 所述喷墨头是相对于宽度方向呈交错状排列多个独立喷墨头而得到的并排喷墨头。10.根据权利要求1?9中的任意一项所述的膜形成装置，其特征在于， 该膜形成装置进行控制，以使得在与所述基板的膜形成面和外周端部之间的边界的内周侧相连的筋状区域中，膜液的喷射量朝向内周侧而逐渐增加，在从该筋状区域连至内周侧的区域中，成为与该增加的膜液的最大喷射量相同的喷射量。11.根据权利要求10所述的膜形成装置，其特征在于， 在从内周侧到外周侧的范围内将所述筋状区域划分为多个部分筋状区域，根据这些多个部分筋状区域，对从各个喷嘴喷射的膜液的喷射量进行可变控制。12.根据权利要求1?11中的任意一项所述的膜形成装置，其特征在于， 在所述相对移动时，通过针对所述多个喷嘴控制膜液的喷射和不喷射，制作出在所述膜形成面上形成膜的多个封闭区域和未形成膜的区域。13.根据权利要求1?11中的任意一项所述的膜形成装置，其特征在于， 在所述相对移动时，通过针对所述多个喷嘴控制膜液的喷射和不喷射，制作出在所述膜形成面上未形成膜的多个封闭区域和形成膜的区域。14.一种膜形成装置，其构成为:使在宽度方向上排列有喷射膜液的多个喷嘴的喷墨头的喷射面和从所述喷嘴被喷射膜液的基板的膜形成面对置，在所述喷墨头和所述基板不旋转的状态下，使这两者在与所述宽度方向垂直的方向上相对移动，并且从所述喷嘴向所述基板的膜形成面喷射所述膜液，其特征在于， 所述基板相对于所述喷墨头相对移动时的形态不是成为由与其相对移动方向平行的两边和与该方向垂直的两边构成的矩形的形态， 使所述喷墨头的喷嘴的排列宽度长度为所述基板相对移动时的该基板的膜形成面的宽度方向最大长度以上，在完成所述两者的相对移动之前的期间内，对所述多个喷嘴中的喷射膜液的喷嘴的个数进行可变控制。15.—种膜形成装置，其构成为:使在宽度方向上排列有喷射膜液的多个喷嘴的喷墨头的喷射面和从所述喷嘴被喷射膜液的基板的膜形成面对置，在所述喷墨头和所述基板不旋转的状态下，使这两者在与所述宽度方向垂直的方向上相对移动，并且从所述喷嘴向所述基板的膜形成面喷射所述膜液，其特征在于， 该膜形成装置进行控制，以使得在从所述基板的膜形成面的外周端与内周侧相连的筋状区域中，膜液的喷射量朝向内周侧而逐渐增加，在从该筋状区域连至内周侧的区域中，成为与该增加的膜液的最大喷射量相同的喷射量。16.根据权利要求1?3、5?15中的任意一项所述的膜形成装置，其特征在于，所述基板是半导体晶片。17.根据权利要求1?15中的任意一项所述的膜形成装置，其特征在于， 所述基板是玻璃基板。18.根据权利要求1?15中的任意一项所述的膜形成装置，其特征在于， 所述基板是树脂基板。19.一种膜形成方法，使在宽度方向上排列有喷射膜液的多个喷嘴的喷墨头的喷射面和从所述喷嘴被喷射膜液的基板的膜形成面对置，在所述喷墨头和所述基板不旋转的状态下，使这两者在与所述宽度方向垂直的方向上相对移动，并且从所述喷嘴向所述基板的膜形成面喷射所述膜液，其特征在于， 使所述喷墨头的喷嘴的排列宽度长度为所述基板相对移动时的该基板的膜形成面的宽度方向最大长度以上，在完成所述两者的相对移动之前的期间内，对所述多个喷嘴中的喷射膜液的喷嘴的个数进行可变控制，以使得所述喷射的膜液的附着在所述基板的膜形成面与外周端部之间的边界处停止，以抑制所述膜液从所述基板的外周端部朝向背面侧附着。20.—种膜形成方法，其构成为:使在宽度方向上排列有喷射膜液的多个喷嘴的喷墨头的喷射面和从所述喷嘴被喷射膜液的基板的膜形成面对置，在所述喷墨头和所述基板不旋转的状态下，使这两者在与所述宽度方向垂直的方向上相对移动，并且从所述喷嘴向所述基板的膜形成面喷射所述膜液，其特征在于， 所述基板相对于所述喷墨头相对移动时的形态不是由与其相对移动方向平行的两边和与该方向垂直的两边构成的矩形， 使所述喷墨头的喷嘴的排列宽度长度为所述基板相对移动时的该基板的膜形成面的宽度方向最大长度以上，在完成所述两者的相对移动之前的期间内，对所述多个喷嘴中的喷射膜液的喷嘴的个数进行可变控制。21.—种膜形成方法，其构成为:使在宽度方向上排列有喷射膜液的多个喷嘴的喷墨头的喷射面和被从所述喷嘴喷射膜液的基板的膜形成面对置，在所述喷墨头和所述基板不旋转的状态下，使这两者在与所述宽度方向垂直的方向上相对移动，并且从所述喷嘴向所述基板的膜形成面喷射所述膜液，其特征在于， 进行控制，以使得在从所述基板的膜形成面的外周端部与内周侧相连的筋状区域中，膜液的喷射量朝向内周侧而逐渐增加，在从该筋状区域连至内周侧的区域中，成为与该增加的膜液的最大喷射量相同的喷射量。
【文档编号】B05D1/26GK105960288SQ201480072747
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2014年1月10日
【发明人】小泽康博, 吉冈正博
【申请人】株式会社石井表记