专利名称：图案形成方法及图案形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过从相对于基板表面移动的嘴体对基板表面涂敷含有光固性材料的涂敷液并对该涂敷液进行光照射从而在基板上形成图案的图案形成技木。
背景技术：
作为在基板表面形成规定的图案的技术，有以下技术与图案形状相配合地涂敷含有光固性材料的涂敷液，并对涂敷液照射光(例如紫外线(UV光))来使涂敷液固化。例如，在本案申请人之前所公开的日本特开2010-278225号公报记载的技术中，为了在光电转换器件(具体而言为太阳能电池)的表面形成布线图案而利用该技木。更详细而言，在该技术中，从相对于基板移动的嘴体将含有光固性树脂的涂敷液涂敷在基板表面上，并且对涂敷液照射UV光来使之固化，从而形成用于流入布线材料的隔壁。而且，通过向由这样形成的隔壁所夹着的沟部中流入液体状的布线材料，来在基板表面形成高纵横比(aspect) 的布线图案。但是，在通过涂敷涂敷液及对涂敷液进行光照射来形成图案的技术中，还有如下的问题。即，为了在維持涂敷于基板的涂敷液的形状不变的状态下使涂敷液固化，对从嘴体刚刚喷出之后的液体进行光照射是有效的。但是，若对紧挨着嘴体的位置照射光，则在嘴体的喷出ロ周边，涂敷液被光照射而变硬凝固，这可能会使喷出ロ堵塞。若为了避免此情况而从远离嘴体的位置进行光照射，则喷出后的涂敷液在光固化前向周围蔓延，而不能得到所期望的截面形状。尤其是当使用了粘度比较低的涂敷液时，该问题较显著。另外，若向涂敷液射出光的光射出部与嘴体之间的距离远，则在涂敷末端位置结束从嘴体喷出涂敷液的时刻，涂敷液的末端部未充分地照射光，固化不充分从而图案形状往往会走样。这样，在现有的图案形成技术中，难以同时防止涂敷液在嘴体周边处凝固和使涂敷后的涂敷液可靠地固化。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于，对于通过在基板表面涂敷含有光固性材料的涂敷液并进行光照射从而在基板上形成图案的图案形成技术，提供能够防止涂敷液在嘴体周边处凝固而且能够可靠地对涂敷后的涂敷液照射光来使之固化的技木。为了实现上述目的，本发明所涉及的图案形成方法的特征在于，包括第一エ序，一边使嘴体沿着基板的表面向规定的扫描移动方向相对移动，一边从所述嘴体的喷出ロ连续地喷出含有光固性材料的涂敷液，第二エ序，使光射出单元以追随所述嘴体的方式沿着所述基板的表面向所述扫描移动方向相对移动，并对涂敷于所述基板的所述涂敷液进行光照射，从而使所述光固性材料光固化。并且，当所述嘴体相对于所述基板的相对位置到达规定的涂敷结束位置时，从所述喷出口停止喷出所述涂敷液，并且使所述嘴体向与所述基板的表面相分离的方向相对于所述基板的表面相对移动；在所述嘴体与所述基板的表面相分离后，使所述光射出単元相对于所述基板向所述扫描移动方向相对移动来进行光照射，直到照射到因所述喷出口停止喷出而终断的所述涂敷液的末端部为止。在这样构成的发明中，喷出涂敷液的嘴体在涂敷结束位置结束喷出并且与基板表面相对性地分离，从而使涂敷于基板表面的涂敷液与嘴体可靠地分离。然后，通过使光射出单元进一步向扫描移动方向相对移动，由此即使在停止喷出的时刻，基板上的涂敷液存在光未照射到的未照射部分，也能够使光照射到该部分从而使该部分固化。此时，由于嘴体退避到与基板表面相分离的位置，因此能够防止在嘴体的喷出口的周围光照射到涂敷液而使其固化的现象。这样，根据本发明，通过防止涂敷液在嘴体周边处凝固，并且可靠地对涂敷后的涂敷液照射光来使之固化，从而能够以所期望的形状形成图案。另外，由于在嘴体退避后使光射出单元扫描移动从而能够对基板上的涂敷液进行光照射，因此无需勉強地将嘴体和光射出単元接近配置，根据该点也能够有效地防止涂敷液在嘴体周边处凝固。在该图案形成方法中，例如可以是，在嘴体到达涂敷结束位置时，嘴体停止相对于 基板向扫描移动方向相对移动，并停止从喷出口喷出涂敷液，然后嘴体与基板表面相分离。如果这样，在嘴体移动停止了的状态下停止从喷出口喷出涂敷液，之后进行嘴体的离开动作，因此能够防止在喷出ロ周边残存的涂敷液垂落在基板上或产生涂敷液的末端部被嘴体细细地拉长而形成的拖丝，从而能够抑制图案形状的不规则。另外，例如更优选，在从开始对涂敷液进行光照射起到结束对涂敷液的末端部的光照射为止的期间，光射出単元和基板表面之间的间隔维持恒定。通过这样，对涂敷液进行光照射的条件均匀，使图案的固化程度恒定，并且能够恰当地控制其形状。另外，例如也可以，在从开始对涂敷液进行光照射起到停止从喷出口喷出涂敷液为止的期间，嘴体和光射出単元在扫描移动方向上的间隔维持恒定，即该期间，嘴体和光射出単元一体地相对于基板相对移动。这种动作能够通过比较简单的装置结构实现，而且，因为从喷出涂敷液到进行光照射的时间差恒定，所以在控制图案形状方面也是有效的。另外，例如也可以，通过将嘴体的位置固定并使基板移动，来实现嘴体相对于基板的相对移动。无论使基板、嘴体中的哪ー个移动，都能够实现嘴体相对于基板的相对移动，但若将嘴体固定并使基板移动，则能够将因伴随移动而产生的对嘴体的冲击或振动所引起的涂敷液的滴垂或轨迹的摇摆防患于未然。另外，为了实现上述目的，本发明所涉及的图案形成装置的特征在于，具有基板保持単元，其保持基板，嘴体，其具有喷出口，该喷出口能够连续地喷出含有光固性材料的涂敷液，光射出単元，其对从所述喷出口喷出的所述涂敷液射出光，以及移动机构，其使所述嘴体沿着由所述基板保持単元保持的所述基板的表面向规定的扫描移动方向相对移动，并使所述光射出单元以追随所述嘴体的方式沿着所述基板的表面向所述扫描移动方向相对移动；当借助所述移动机构相对于所述基板相对移动的所述嘴体到达规定的涂敷结束位置时，停止从所述喷出口喷出所述涂敷液，并且所述移动机构使所述嘴体向与所述基板的表面相分离的方向相对于所述基板的表面相对移动；在所述嘴体与所述基板的表面相分离后，所述移动机构使所述光射出単元相对于所述基板向所述扫描移动方向相对移动来进行光照射，直到照射到因所述喷出口停止喷出而终断的所述涂敷液的末端部为止。这样构成的发明，具有适于执行上述的图案形成方法的装置结构，并如上所述进行动作，由此能够得到与上述的图案形成方法的发明同样的效果。即，根据本发明，防止涂敷液在嘴体周边处凝固，并且可靠地对涂敷后的涂敷液照射光来使之固化，从而能够以所期望的形状形成图案。在本发明中，例如可以，移动机构一边将光射出単元和基板表面之间的间隔维持恒定，一边使光射出単元相对于基板向扫描移动方向相对移动。由此，能够使对涂敷液进行光照射的条件均匀，使图案的固化程度恒定，并且能够恰当地控制其形状。另外，例如可以，移动机构一方面将嘴体固定保持在规定位置，另ー方面使基板保持单元移动，移动机构通过使基板保持单元向与扫描移动方向相反的方向移动，来使嘴体相对于基板向扫描移动方向相对移动，当嘴体相对于基板的相对位置到达涂敷结束位置时，使基板保持单元向与嘴体相分离的方向移动。如上所述，通过将嘴体固定并使基板移动，能够防止由对嘴体的冲击或振动引起的垂液或轨迹的摇摆。另外，在嘴体到达涂敷结束位置时，基板保持単元与嘴体相分离，由此能够可靠地防止从嘴体垂液或拖丝。 在该情况下，例如也可以，一方面在扫描移动方向上一体地支撑光射出単元和嘴体，另ー方面，在与基板表面相接近及分离的接近分离方向上以使光射出単元相对于嘴体移动自如的方式支撑光射出単元，当基板保持単元向与嘴体相分离的方向移动时，移动机构使光射出单元以追随基板保持单元的方式移动。这样,在扫描移动方向上，嘴体和光射出单兀相对于基板表面一体地进行扫描移动，另ー方面，当基板保持単元移动而与嘴体相分离时，光射出単元也追随基板保持単元，所以能够使光射出単元与基板之间的间隔维持恒定，能够防止光照射条件的变动。在本发明所涉及的图案形成方法及图案形成装置中，在结束了从嘴体喷出涂敷液后使嘴体与基板表面相分离，并且，使光射出単元进ー步进行扫描移动来继续进行光照射，由此能够防止涂敷液在嘴体周边处凝固，并且可靠地对涂敷后的涂敷液照射光来使之固化，从而能够以所期望的形状形成图案。
图IA至图ID是示意性地表示本发明所涉及的图案形成方法中的处理内容的第一图。图2A至图2C是示意性地表示本发明所涉及的图案形成方法中的处理内容的第二图。图3A至图3C是表示该处理过程中的嘴体和光射出部的轨迹的图。
图4是表示本发明所涉及的图案形成装置的ー实施方式的图。图5A至图5C是表示注射泵的结构的图。图6是示意性地表示注射泵的材料涂敷的形态的图。图7是表示图4的装置中的图案形成处理的ー个方式的流程图。图8是表示图7的处理中的装置各部分的动作的时序图。图9A及图9B是表示本发明所涉及的图案形成装置的其他实施方式的图。
具体实施方式
首先，參照图IA至图1D、图2A至图2C及图3A至图3C对本发明所涉及的图案形成方法的原理进行说明。在应用本发明的图案形成方法中，通过沿着大致水平地载置于エ作台上的基板的表面，使用于喷出涂敷液的嘴体和对该涂敷液照射光的光射出部相对于基板进行相对地扫描移动，由此在基板表面形成由涂敷液固化而成的图案，其中，该涂敷液包含具有光固性的图案材料。此外，嘴体及光射出部相对于基板的相对移动能够通过嘴体及光射出部的移动或基板的移动来实现，但这里，为了使发明的原理易于理解，假定将基板固定，使嘴体及光射出部移动。图IA至图ID及图2A至图2C是示意性地表示本发明所涉及的图案形成方法中的处理内容的图。在开始涂敷前的时刻，如图IA所示，在保持为大致水平状态的基板W的表面Wf的一端部侧的上部，配置有能够从下端的喷出口喷出涂敷液的嘴体N及从下端射出光例如为UV光(紫外线)的光射出部E。并且，如图IB所示，开始从嘴体N喷出涂敷液P，并开始从光射出部E射出光し几乎与此同时地，嘴体N开始向箭头方向Ds扫描移动，并且以追随嘴体N的方式使光射出部E向箭头方向Ds移动。由此，嘴体N和光射出部E—体地相对于基板W向箭头方向Ds扫描移动。为此，含有光固性材料的涂敷液P涂敷于基板W的表 面Wf，并且对刚刚涂敷在基板表面Wf上之后的涂敷液P照射UV光L，从而使涂敷液P光固化。如图IC所示，一边从嘴体N连续地喷出涂敷液P，一边使嘴体N扫描移动，并从追随嘴体N的光射出部E对涂敷液P照射光L，从而在基板表面Wf上形成由涂敷液光固化而成的线条状的图案。这里，考虑如图ID所示那样的，嘴体N移动到预先确定的涂敷结束位置例如基板W的另一端附近时的情況。在涂敷结束位置，嘴体N停止喷出涂敷液P，但当此时停止喷出并且只是使嘴体N停止扫描移动时，存在如下的问题。第一，即使停止从嘴体N喷出涂敷液,在喷出口的周边还残存有涂敷液,该残存的涂敷液可能会垂落在基板表面Wf上。这将成为图案的末端部变得比本来的粗度粗从而图案形状不规则的原因。第二，可能会出现从追随嘴体N的光射出部E射出的光未照射到图案的末端部，从而该部分的固化不充分。为了解决上述的第一问题，有效的是，几乎与停止喷出同时地使嘴体快速地离开基板表面Wf。另ー方面，作为解决第二问题的对策，通过将嘴体N和光射出部E接近配置，由此使从嘴体N喷出的涂敷液在基板表面Wf上的着液位置与从光射出部E射出的光在基板表面Wf上的照射位置极接近。但是，在这样的情况下，在嘴体N的喷出ロ附近对涂敷液进行光照射，会产生在嘴体周边尤其在喷出口的周围涂敷液变硬而堵塞嘴体N这一新的问题。另外，在涂敷结束位置嘴体N从基板表面Wf离开吋，也可能会出现以下现象涂敷液因其表面张カ在嘴体N与基板表面Wf之间以变细为丝状地延长的状态变硬(这里将该现象称为“拖丝”)。这样,在如现有技术那样使嘴体N和光射出部E —体地相对于基板W扫描移动的结构中具有如下的相反的问题，一方面，若嘴体N和光射出部E接近配置，则容易发生在嘴体N上凝固有涂敷液的现象，另ー方面，若增加嘴体N和光射出部E之间的距离，则尤其容易使图案末端部光照射不充分。在本发明的图案形成方法中，为了解决这种问题，如下述那样来形成图案的末端部。即，当嘴体N到达涂敷结束位置吋，如图2A所示，与停止从嘴体N喷出涂敷液同时或在刚停止喷出之后，使嘴体N向离开基板表面Wf的方向(在图的例中为上方)移动。另一方面，如图2B所示，在此之后光射出部E还继续向箭头方向Ds扫描移动，然后如图2C所示，在光可靠地照射到涂敷于基板表面Wf的涂敷液P的末端部Pe之后，结束光射出部E的扫描移动。图3A至3C是表示该处理过程中的嘴体和光射出部的轨迹的图。如在图3A中以实线箭头所示，该图案形成方法的一系列处理过程中的嘴体N的喷出口前端的轨迹为，从涂敷开始位置到涂敷结束位置沿着基板表面Wf描绘大致水平的线，在涂敷结束位置转变为向上。由此，在涂敷结束位置，嘴体N快速地与基板上的涂敷液分离，所以图案的粗度增大或产生拖丝等问题得以避免。另ー方面，关于光射出部E，如在图3A中以虚线箭头所示，光射出部E在其与基板表面Wf之间的间隔维持恒定的状态下向扫描移动方向Ds移动。由此，对于涂敷于基板W 的涂敷液，从涂敷液的起始端到末端在恒定的照射条件下进行光照射。因此，能够形成截面形状稳定的图案。另外，直到图案的末端部为止都能够可靠地进行光照射，从而能够防止末端部的图案固化不足的现象。因此，无需使嘴体N和光射出部E非常接近地配置，就能够防止在嘴体N的喷出ロ周边涂敷液被照射光而固化而堵塞嘴体的现象。这样，根据本发明所涉及的图案形成方法，能够同时实现在现有技术难以实现的、防止嘴体中的涂敷液凝固的作用和光照射到涂敷液的末端部从而形成形状稳定的图案的作用。此外，关于在涂敷结束位置停止从嘴体N喷出涂敷液之后使嘴体N离开基板表面Wf的方向，并不限定于如图3A所示的垂直于基板表面Wf的方向。例如也可以如在图3B及图3C中以实线箭头所示，将向上的移动和向扫描移动方向Ds的移动相结合来使嘴体N退避。在图3B的例子中，当在结束喷出涂敷液之后光射出部E继续向方向Ds扫描移动时，嘴体N—边向上方退避一边以与光射出部E相同的速度向扫描移动方向Ds移动。另外,在图3C的例子中，嘴体N在退避到上方之后，以与光射出部E相同的速度向扫描移动方向Ds移动。在这些例子中，有如下的优点。在光射出部E的扫描移动结束的时刻即处理过程结束时的、嘴体N与光射出部E在扫描移动方向Ds上的距离D，相对于在涂敷开始时及扫描移动中的两者的距离未变化。因此，嘴体N和光射出部E只要构成为以下结构即可在扫描移动方向Ds上一体移动，另ー方面，两者的相对位置仅在与基板表面Wf相接近及分离的接近分离方向(在该例子中为上下方向)发生变化。为此，能够使得用于保持嘴体N及光射出部E或者用于使嘴体N及光射出部E相对于基板W相对移动的装置结构比较简単。关于鉴于该点的本发明的图案形成装置的实施方式中的具体的装置结构，将在下面进行说明。此外，在上述的原理说明中，将基板W固定并使嘴体N及光射出部E进行扫描移动。但是在实际的处理过程中，优选将嘴体N固定并使基板W移动。其理由在于，在使喷出涂敷液的嘴体N移动的结构中，伴随该移动及该移动的停止将不可避免地对嘴体N施加冲击或振动，因此将产生从嘴体N垂液、所形成的图案的直线性降低(摇摆)的现象。在以下说明的本发明的实施方式中，通过嘴体不改变位置而对基板及光射出部进行移动控制，来实现上述的动作。
图4是表示本发明所涉及的图案形成装置的ー实施方式的图。该图案形成装置I为以下装置例如在表面形成有光电转换层的单晶硅晶片等基板W上，形成具有导电性的电极布线图案，或者如专利文献I所记载那样形成用于形成该电极布线图案的隔壁，从而制造例如作为太阳能电池而利用的光电转换器件。为了说明方便，如图4所示，设定X、Y、Z各坐标轴。在该图案形成装置I中，在基台101上设置工作台移动机构2，保持基板W的工作台3借助该工作台移动机构2能够在图4所示的X-Y平面内移动。在基台101上以跨过エ作台3的方式固定有机架102，机架102上安装有头部5。在头部5的基座51上安装有注射泵52，在其内部空间贮存有液体状(膏状)的涂敷液，并且该注射泵52用于将该涂敷液喷出到基板W上；光射出部53，其向基板W照射UV光(紫外线)。详细在后阐述，注射泵52在内部贮存有含有电极图案材料的涂敷液，根据来自控制部6的控制指令将该涂敷液从喷嘴523喷出到基板W上。例如作为电极布线图案形成用的涂敷液，能够利用具有导电性及光固性的液体，例如含有导电性粒子、有机载体(organicvehicle)(溶剤、树脂、增稠剂等的混合物)及光聚合引发剂的膏状的混合液。导电性粒子 是电极的材料，例如为银粉末，有机载体包含作为树脂材料的こ基纤维素和有机溶剤。此夕卜，涂敷液不限定于含有导电性粒子的涂敷液，例如也可以含有用于形成所述隔壁的材料。光射出部53经由光射出部升降机构533安装于基座51。光射出部升降机构533通过由控制部6驱动控制的压电元件、滚珠丝杠机构或电磁阀等促动器，来使光射出部53沿上下方向(Z方向)升降。在该实施方式中，通过该光射出部升降机构533的运转，能够调整光射出部53与基板W之间的间隔。光射出部53经由光纤531连接于产生紫外线的光源单元532。省略图示，光源单元532在其光射出部上具有开闭自如的开闭器(shutter)，通过其开闭及开度，能够控制射出光的是否射出及光量。光源单元532由控制部6控制。通过从光射出部53对涂敷在基板W上的涂敷液照射UV光，涂敷液在維持刚刚涂敷之后的截面形状的状态下固化。此外，作为光源単元532，能够利用产生紫外线的光源，例如高压水银灯、低压水银灯、具有LED (发光二极管)的灯等。工作台移动机构2从下层起具有用于使工作台3在X方向上移动的X方向移动机构21、用于使工作台3在Y方向上移动的Y方向移动机构22及用于使工作台3以朝向Z方向的轴为中心进行旋转的Θ旋转机构23。关于X方向移动机构21，在马达211上连接有滚珠丝杠212，并且在滚珠丝杠212上安装有固定于Y方向移动机构22的螺母213。在滚珠丝杠212的上方固定有导轨214，当马达211旋转时，Y方向移动机构22与螺母213 —起沿着导轨214在X方向上顺滑地移动。Y方向移动机构22也具有马达221、滚珠丝杠机构及导轨224，当马达221旋转时，Θ旋转机构23借助滚珠丝杠机构沿着导轨224在Y方向上移动。Θ旋转机构23借助马达231使工作台3以朝向Z方向的轴为中心进行旋转。通过以上结构，能够变更头部5相对于基板W的相对移动方向及朝向。工作台移动机构2的各马达由用于控制装置各部分的动作的控制部6来控制。并且，在Θ旋转机构23与工作台3之间设置有工作台升降机构24。工作台升降机构24根据来自控制部6的控制指令使工作台3升降，将基板W定位在所指定的高度(Z方向位置)。作为工作台升降机构24，例如能够利用借助电磁阀、压电元件等促动器的机构、借助滚珠丝杠机构、齿轮的机构、借助楔的啮合的机构等。图5A至5C是表示注射泵的结构的图。更具体而言，图5A是表示设置于头部5的注射泵52的内部结构的侧视图，图5B是表示设置于注射泵52下表面的喷嘴的结构的图。另外，图5C是示意性地表示注射泵52与光射出部53间的位置关系的图。注射泵52的框体521的内部形成空洞，该空洞的上端朝向上方开ロ，该空洞的下端与设置于框体521的下表面522的喷嘴523相连通。从该空洞的上端的开ロ部，插入有根据来自控制部6的控制指令上下运动的柱塞524。这样，在由框体521的内壁和柱塞524形成的框体521的内部空间SP中贮存有具有规定的组成的涂敷液，当根据来自控制部6的控制指令柱塞524被按下时，从喷出ロ 525连续地喷出涂敷液，其中，喷出口 525在与内部空间SP连通的喷嘴523的下端朝向下开ロ。
如图5B所示，在注射泵52的下表面522上，在Y方向上隔开规定距离地设置有多 个喷嘴523。各喷嘴523的喷出口 525的开ロ形状为大致长方形，喷出口 525的一个边的长度与应该涂敷的涂敷液的线宽几乎相同。这些喷出口 525能够根据应该形成的图案的尺寸、截面形状，排列间距等适当变更。如图5C所示，光射出部53与喷嘴523接近配置。光射出部53例如是切削不锈钢等的金属块而形成的，内部设置有用于穿过光纤531的贯通孔534。并且，光纤531穿过该贯通孔534,光纤531的端面从光射出部53下表面的开ロ部535露出。根据这种结构,在光源单元532产生的UV光经由光纤531向基板W的表面Wf射出。此时，射出的光L的射出方向设定为，朝向喷嘴523正下方的基板表面Wf以对刚刚喷出之后的液进行光照射，但光不会照射到喷嘴523的喷出ロ 525。此外，如图5C所示，由于来自光射出部53的光L扩散，因此难以明确地确定为了实现“光不会照射到喷出口 525”的条件。但是，实际上，例如，只要喷出口 525的开ロ端处的光強度小于光轴中心处的光強度的1/e (e是自然対数的底)，就能够看作“光未照射到”。这样，通过使喷出ロ 525处的照射光L的光強度足够小，从而能够防止涂敷液在喷出ロ 525周边凝固而堵塞嘴体。图6是示意性地表示由注射泵52进行的材料涂敷的情况的图。在该涂敷装置I中，控制部6按照预先制定的控制程序，ー边使载置于工作台3的基板W在XY平面内水平移动，一边进行控制而从各喷嘴523的喷出ロ 525喷出涂敷液P，从而能够在基板W上形成规定的线状图案。通过在Y方向上排列设置多个喷出口 525，能够通过一次扫描移动形成在Y方向彼此隔开且相互平行的多条线状图案。这里，将使工作台3向(+X)方向移动时的、喷嘴523相对于工作台3的相对移动方向即(-X)方向作为注射泵52及喷嘴523的扫描移动方向Ds0在这样构成的图案形成装置I中，在基板W上能够形成多个由喷出的涂敷液形成的互相平行且较细的线状(线条状)的图案。另外，通过光照射使刚刚涂敷之后的涂敷液固化，所以刚刚涂敷之后的截面形状得以维持。因此，通过适当地选择喷出口 525的开ロ形状，从而能够形成高度与宽度的比即纵横比大的图案。图7是表示图4的装置中的图案形成处理的一方式的流程图。另外，图8是表示图7的处理中的装置各部分的动作的时序图。在该动作中，最开始将成为处理对象的基板W搬入上述的图案形成装置1，使作为图案形成面的表面Wf向上地载置在工作台3上(步骤S101)。接下来，通过使工作台3移动到初始位置，将喷嘴523及光射出部53相对于基板Wf的相对位置定位在规定的涂敷开始位置(图IA所示的位置)(步骤S102)。自该状态起，在时刻TO(图8)开始驱动工作台3从而开始移动基板W，并且，开始从喷嘴523喷出涂敷液，开始从光射出部53射出光(步骤S103)。如图8所示，在该时刻T0，工作台3被工作台升降机构24定位在比较高的位置。为此，从载置于工作台3上的基板W观察时，喷嘴523及光射出部53的高度比较低。即，喷嘴523及光射出部53位于接近基板表面Wf的位置。这样，一边连续地从喷嘴523喷出规定量的涂敷液，从光射出部53射出光，ー边使工作台3以规定速度继续移动直到喷嘴523相对于工作台3的位置到达规定的涂敷结束位置(图ID所示的位置)为止(步骤S104)。在时刻Tl喷嘴523到达涂敷结束位置时，停止从喷嘴523喷出涂敷液并使工作台 3停止移动(步骤S105)。几乎与此同时或稍迟于该停止动作，借助工作台升降机构24使工作台3下降。此时，通过使光射出部升降机构533与工作台升降机构24同步地动作，来使光射出部53追随工作台3的下降而下降。通过这样，使工作台3及光射出部53向下方移动(步骤S106)。如图8所示，由于工作台3向下方移动，从基板W处观察到的喷嘴523的高度从在此之前的比较低的位置变为更高的位置，但光射出部53追随工作台3的下降而下降，因此从基板W处观察到的高度不变。相对而言，这与使喷嘴523相对于载置在工作台3上的基板W及光射出部53向上方退避是相同的。但是，通过将喷嘴523固定，如前所述，能够防止由嘴体的振动引起垂液的现象，并且能够使基板W上的涂敷液和喷嘴523 (更详细而言为喷出ロ 525)相分离。此外，在涂敷结束位置使工作台3停止移动不是必须的要件。即，也可以是，使喷嘴523停止喷出涂敷液并使喷嘴523退避，另ー方面，工作台3还继续向X方向移动不变。这样，能够避免由于工作台3停止而对涂敷液P的ー处集中照射光。但是，基于防止涂敷液在喷出ロ 525处凝固这ー目的优选，使工作台3的移动和涂敷液的喷出同时暂时停止之后使喷嘴523退避，能够更可靠地将基板W上的涂敷液与嘴体相分离。接着，再次使工作台3开始移动(步骤S107，时刻T2)，使工作台3继续移动，直到光射出部53到达在基板W上比涂敷结束位置靠外侧的照射结束位置为止(步骤S108)。该期间，继续从光射出部53射出UV光。当在时刻T3光射出部53到达照射结束位置吋，停止从光射出部53射出光，并且使工作台3停止移动(步骤S109)。在该时刻，如图2C所示，光照射到涂敷于基板表面Wf的涂敷液P的末端部Pe，使图案整体同样地固化。此外，在图2C的原理图中，到达涂敷结束位置后的嘴体N停止在退避到正上方的位置，但在上述结构的装置及动作中，喷嘴523在向正上方退避之后，与光射出部53 —同再向水平方向移动。即，喷嘴523的轨迹成为图3C所示的轨迹。在该情况下，喷嘴523已经与基板W上的涂敷液相分离，不会影响图案的形状。如以上所述，在该实施方式的图案形成装置I及利用该图案形成装置I的图案形成方法中，从沿着基板表面Wf相对于基板Wf进行相对移动的喷嘴523喷出含有光固性材料的涂敷液并涂敷在基板表面Wf上。并且，从以追随喷嘴523的方式沿着基板表面Wf相对移动的光射出部53对基板上的涂敷液照射UV光，由此使涂敷液光固化而形成图案。由此，能够形成保持了刚刚涂敷之后的涂敷液的截面形状的图案，例如能够适用于形成截面的高度比宽度大的高纵横比的图案的目的。在该情况下，喷嘴523和光射出部53不是完全一体化，能够根据需要改变两者的位置关系。即，在喷嘴523到达涂敷结束位置时，停止喷出涂敷液并使喷嘴523向与基板表面Wf相分离的方向退避，另ー方面，就光射出部53而言，在接近基板表面Wf的状态下进一步进行扫描移动。由此，光能够可靠地照射到涂敷液的末端部Pe，能够使图案整体同样地固化。因此，能够避免在图案末端部光照射量不足而使固化不充分的问题。另外，就此时停止了喷出涂敷液的喷嘴523而言，使之从基板表面Wf离开退避而与基板上的涂敷液相分离，所以能够将以下等问题防患于未然在喷出口 525的周边涂敷液因光固化而凝固的问题，在图案末端部产生拖丝的问题。即，根据该实施方式，能够同时实现防止涂敷液在嘴体处凝固的作用和光照射到涂敷液的末端部而形成形状稳定的图案的作用。
如以上说明，在该实施方式中，喷嘴523发挥作为本发明的“嘴体”的功能，光射出部53发挥本发明的“光射出単元”的功能。另外，工作台3发挥本发明的“基板保持単元”的功能，并且工作台移动机构2及光射出部移动机构533作为一体发挥本发明的“移动机构”的功能。此外，本发明并不限定于上述的实施方式，只要不脱离其主_，除了上述实施方式以外，能够进行各种变更。例如，为了实现本发明中的“使涂敷结束后的嘴体从基板表面离开，另一方面使光射出単元继续进行扫描移动”这ー技术思想，在上述实施方式中，将喷嘴523固定于基座51,另ー方面,将光射出部53设置成借助升降机构533相对于基座51升降自如。但是，用于实现该思想的结构并不限定于此，例如也可以如下。图9A及9B是表示本发明所涉及的图案形成装置的另ー实施方式的图。更具体而言，图9A是表示本发明所涉及的图案形成装置的第二实施方式中的头部的图。该实施方式中的头部7能够代替第一实施方式的装置中的头部5而安装于图4的装置，在基座71上固定有注射泵72这一点与第一实施方式相同。但是，保持光射出部73的光射出部升降机构733安装于支撑块737，该支撑块737借助滚珠丝杠机构736而在X方向上移动自如。如图9A中以虚线箭头所示，通过光射出部升降机构733及滚珠丝杠机构736，光射出部73能够在X轴、Z轴这两个轴方向上移动。根据该结构，能够实现图3A至3C所示的两个动作方式中的任ー个。另外，在工作台3停止后，通过滚珠丝杠机构736来驱动光射出部73而能够使其向扫描移动方向Ds移动，因此无需再次使工作台3开始移动。为此，对于喷嘴723与基板W之间的关系而言，能够停止扫描移动方向上的移动，并且对于光射出部73与基板W之间的关系而言，能够继续扫描移动方向上的移动。另外，如图3A至3C所示，就光射出部E的运动而言，仅进行与基板表面Wf平行的直线运动。因此，若能够使光射出部E在沿着基板表面Wf的方向(这里为水平方向)上追随嘴体N，另ー方面在与基板表面Wf相接近及分离的接近分离方向(这里为铅垂方向)上追随基板W而运动,贝U无需用于驱动该光射出部E的主动机构。通过例如图9B所示的机构，能够实现这种动作。图9B是表示本发明所涉及的图案形成装置的第三实施方式中的头部的图。此外，在该实施方式中，特征在与用于使光射出部进行所期望的运动的结构，所以省略对设置于基座81的注射泵P的记载。该实施方式中的头部8上设置有支撑板82，虽省略图示，光照射部固定在该支撑板82的下表面。支撑板82上贯穿设置有ー对贯通孔821，从基座81的下表面突出设置的ー对限制销811穿过该贯通孔821。为此，支撑板82在水平方向(父方向、Y方向)上的移动被限制，另ー方面，在上下方向(Z方向)上在规定的范围上下运动自如。并且，支撑板82的下表面两端部，被在工作台3的侧面沿X方向(与扫描移动方向平行的方向)延伸设置的一对滑轨83从下方滑动自如地支撑。根据这种结构，支撑板82不追随工作台3在X方向上的移动而保持在恒定的位置，另ー方面能够追随工作台3在Z方向上的移动而上下运动。因此，将嘴体固定在基座81上，另ー方面将光照射部固定在支撑板82上，由此能够进行与第一实施方式的装置同样的动作，即在扫描移动方向上，嘴体与光照射部之间的间隔维持恒定，并且在接近分离方向上基板与光照射部之间的间隔维持恒定。 此外，为了抑制起因于部材间的滑动而产生的微粒附着于基板W，如图9B所示，对于用于实现上述动作的贯通孔821、限制销811及滑轨83等，优选设置在位于载置在工作台3的基板W的上方且与该基板W相分离的位置。另外，在上述实施方式中，在将喷嘴523固定的状态下，使载置基板W的工作台3移动，从而实现喷嘴523与基板W在水平方向及上下方向上的相对移动，但也可以使喷嘴523移动。但是，在将嘴体固定的状态下也如上所述那样喷出量在图案端部附近发生变动，所以不希望使嘴体移动或对其赋予振动，在这一意义上，更优选上述实施方式那样使基板W移动的结构。另外，在上述各实施方式中，仅在基板W的单面上形成布线，但要在基板W的两个面形成布线时，也能够应用本发明。另外，在上述各实施方式中，在硅基板上形成规定的电极布线图案来制造作为太阳能电池的光电转换器件，但基板并不限定于硅。例如，当在形成于玻璃基板上的薄膜太阳能电池、太阳能电池以外的器件上形成图案时，也能够应用本发明。另外，对于通过涂敷而应该形成的图案的用途也并不特别限定，在任意的用途中都能够应用本发明。エ业实用性对于在基板上涂敷含有光固性材料的涂敷液并进行光照射从而稳定地形成规定的图案的技木，能够尤其优选应用本发明。
权利要求
1.一种图案形成方法，其特征在干， 包括 第一エ序，一边使嘴体沿着基板的表面向规定的扫描移动方向相对移动，ー边从所述嘴体的喷出口连续地喷出含有光固性材料的涂敷液， 第二エ序，使光射出单元以追随所述嘴体的方式沿着所述基板的表面向所述扫描移动方向相对移动，并对涂敷于所述基板的所述涂敷液进行光照射，从而使所述光固性材料光固化； 当所述嘴体相对于所述基板的相对位置到达规定的涂敷结束位置时，从所述喷出口停止喷出所述涂敷液，并且使所述嘴体向与所述基板的表面相分离的方向相对于所述基板的表面相对移动； 在所述嘴体与所述基板的表面相分离后，使所述光射出単元相对于所述基板向所述扫描移动方向相对移动来进行光照射，直到照射到因所述喷出口停止喷出而终断的所述涂敷液的末端部为止。
2.根据权利要求I记载的图案形成方法，其特征在于，在所述嘴体到达所述涂敷结束位置时，所述嘴体停止向所述扫描移动方向相对于所述基板相对移动，并停止从所述喷出ロ喷出所述涂敷液，然后所述嘴体与所述基板的表面相分离。
3.根据权利要求I或2记载的图案形成方法，其特征在于，在从开始对所述涂敷液进行光照射起到结束对所述涂敷液的所述末端部的光照射为止的期间，所述光射出単元和所述基板的表面之间的间隔维持恒定。
4.根据权利要求I或2记载的图案形成方法，其特征在于，在从开始对所述涂敷液进行光照射起到停止从所述喷出口喷出所述涂敷液为止的期间，所述嘴体和所述光射出単元在所述扫描移动方向上的间隔维持恒定。
5.根据权利要求I或2记载的图案形成方法，其特征在于，通过将所述嘴体的位置固定并使所述基板移动，来实现所述嘴体相对于所述基板的相对移动。
6.一种图案形成装置，其特征在干， 具有 基板保持単元，其保持基板， 嘴体，其具有喷出口，该喷出口能够连续地喷出含有光固性材料的涂敷液， 光射出単元，其对从所述喷出口喷出的所述涂敷液射出光，以及移动机构，其使所述嘴体沿着由所述基板保持単元保持的所述基板的表面向规定的扫描移动方向相对移动，并使所述光射出单元以追随所述嘴体的方式沿着所述基板的表面向所述扫描移动方向相对移动； 当借助所述移动机构相对于所述基板相对移动的所述嘴体到达规定的涂敷结束位置时，停止从所述喷出口喷出所述涂敷液，并且所述移动机构使所述嘴体向与所述基板的表面相分离的方向相对于所述基板的表面相对移动； 在所述嘴体与所述基板的表面相分离后，所述移动机构使所述光射出単元相对于所述基板向所述扫描移动方向相对移动来进行光照射，直到照射到因所述喷出口停止喷出而终断的所述涂敷液的末端部为止。
7.根据权利要求6记载的图案形成装置，其特征在于，所述移动机构ー边将所述光射出単元和所述基板的表面之间的间隔维持恒定，ー边使所述光射出単元相对于所述基板向所述扫描移动方向相对移动。
8.根据权利要求6或7记载的图案形成装置，其特征在干， 所述移动机构一方面将所述嘴体固定保持在规定位置，另ー方面使所述基板保持単元移动， 所述移动机构通过使所述基板保持单元向与所述扫描移动方向相反的方向移动，来使所述嘴体相对于所述基板向所述扫描移动方向相对移动，当所述嘴体相对于所述基板的相对位置到达所述涂敷结束位置时，使所述基板保持単元向与所述嘴体相分离的方向移动。
9.根据权利要求8记载的图案形成装置，其特征在于，一方面在所述扫描移动方向上一体地支撑所述光射出単元和所述嘴体，另ー方面，在与所述基板的表面相接近及分离的接近分离方向上以使所述光射出単元相对于所述嘴体移动自如的方式支撑所述光射出单元，当所述基板保持単元向与所述嘴体相分离的方向移动时，所述移动机构使所述光射出单元以追随所述基板保持单元的方式移动。
全文摘要
本发明提供一种图案形成方法。从沿着基板(W)的表面(Wf)向扫描移动方向(Ds)移动的嘴体(N)喷出含有光固性材料的涂敷液，并且从以追随嘴体(N)的方式移动的光射出部(E)对涂敷液照射光(例如UV光)。在到达涂敷结束位置时，嘴体(N)停止喷出涂敷液，并且嘴体(N)向与基板表面(Wf)相分离的方向退避。另一方面，对于光照射部(E)而言，继续向扫描移动方向(Ds)移动，从而光能够可靠地照射到涂敷液的末端部。
文档编号H01L31/18GK102694062SQ20111036954
公开日2012年9月26日 申请日期2011年11月15日 优先权日2011年3月25日
发明者岩岛正信, 真田雅和 申请人:大日本网屏制造株式会社