图案形成装置以及图案形成方法

文档序号:7050265阅读:146来源:国知局
图案形成装置以及图案形成方法
【专利摘要】本发明提供一种能够在基板上以良好的形状形成线图案的图案形成装置以及图案形成方法。该图案形状装置具有气流吹送单元(1C)和图案整形单元中的至少一个,其中,所述气流吹送单元(1C)与开始喷出所述涂敷液以及停止喷出所述涂敷液相对应地朝向所述基板(W)的在第一方向(X)上比向所述基板(W)供给所述涂敷液的供给位置(P1)更靠上游侧的表面喷射气体,并在所述涂敷液喷嘴(2)的喷出口(21)和所述基板(W)的表面的中间,向所述涂敷液的液流吹送气流(AF);所述图案整形单元向形成在所述基板(W)的表面上的图案(LP)呈脉冲状喷射气体来进行整形。
【专利说明】图案形成装置以及图案形成方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及从涂敷液喷嘴向相对于该涂敷液喷嘴移动的基板呈线状供给涂敷液来形成图案的图案形成技术。

【背景技术】
[0002]作为应用了这种图案形成技术的装置,例如已知在太阳能电池元件用的基板上形成布线图案等线图案(Iinepattern)的图案形成装置。在该图案形成装置中,一边使基板向规定方向移动,一边开始在基板移动的过程中从固定配置的涂敷液喷嘴供给涂敷液(电极膏),然后停止供给涂敷液。由此,在基板的表面上形成与供给继续时间相对应的长度的线图案。在这样形成的线图案的始端以及末端可能产生如下问题。即,在线图案的始端线端部可能变成球状。另外,在线图案的末端可能产生涂敷液的尾部(拉丝)。尤其,为了形成布线图案,可能使用粘度比较高、例如剪切速度为Is—1时具有数十pa.s (帕斯卡秒)?数百Pa.8的粘度的电极膏,这些成为重要的问题。
[0003]因此,为了解除上述问题,提出例如应用在JP实开昭62-183584号公报中记载的技术。即,就提出的该技术而言,通过从空气喷嘴喷射空气来抑制尾部(tail)的产生。
[0004]但是,在上述JP实开昭62-183584号公报中记载的装置中,将从胶水喷嘴喷出的胶水(相当于本发明的“涂敷液”)涂敷在被输送机搬运的纸板(carton)上,并且向与胶水的液流垂直的方向喷出加压空气。通过该空气流抑制尾部产生。但是,加压空气的朝向与纸板的移动方向相同,被加压空气吹散的胶水飞散导致污染纸板以及装置。另外,对线端部变成球状这样的技术问题完全无效。
[0005]另外,图案形成装置的重要性能之一为,将形成在基板上的图案加工成所期望的形状。因此,希望存在如下技术,即,在形成基板上的图案之后,将该图案整形成所期望的形状。


【发明内容】

[0006]本发明是鉴于上述问题而提出的,其目的在于提供一种能够在基板上以良好的形状形成线图案的图案形成技术。
[0007]本发明的一个方式的图案形成装置,通过从涂敷液喷嘴的喷出口向相对于所述涂敷液喷嘴向第一方向移动的基板的表面喷出的线状的涂敷液,在所述基板的表面上形成图案,其特征在于,
[0008]该图案形成装置具有气流吹送单元和图案整形单元中的至少一个,其中,所述气流吹送单元与开始喷出所述涂敷液以及停止喷出所述涂敷液中的至少一个相对应地,朝向所述基板的在所述第一方向上比向所述基板供给所述涂敷液的供给位置更靠上游侧的表面喷射气体,并在所述涂敷液喷嘴的喷出口和所述基板的表面的中间,向所述涂敷液的液流吹送气流;所述图案整形单元向形成在所述基板的表面上的图案呈脉冲状喷射气体来进行整形,通过所述气体来控制所述图案的形状。
[0009]另外,本发明的其它方式的图案形成方法,通过从涂敷液喷嘴的第二喷出口向相对于所述涂敷液喷嘴向第一方向移动的基板的表面喷出的线状的涂敷液,在所述基板的表面上形成图案,其特征在于,
[0010]执行第一工序和第二工序中的至少一个来控制所述图案的形状,其中,在所述第一工序中,与开始喷出所述涂敷液以及停止喷出所述涂敷液中的至少一个相对应地,朝向所述基板的在所述第一方向上比向所述基板供给所述涂敷液的供给位置更靠上游侧的表面喷射气体,并在所述涂敷液喷嘴的第二喷出口和所述基板的表面的中间,向所述涂敷液的液流吹送气流;在所述第二工序中,向形成在所述基板的表面上的图案呈脉冲状喷射气体来进行整形。
[0011]在这样构成的发明中,进行向涂敷液的液流吹送气流的动作和通过气体的脉冲喷射对基板上的图案进行图案整形的动作中的至少一个,从而控制图案的形状。
[0012]在此,在涂敷液喷嘴的喷出口和基板的表面的中间向涂敷液的液流供给的气流,向使涂敷液与基板进行压力接触的方向发生作用,在不使涂敷液飞散的情况下,与开始喷出涂敷液以及停止喷出涂敷液中的至少一个相对应地向涂敷液的液流供给气流。例如通过与开始喷出涂敷液相对应地供给气流来抑制线图案的始端变成球状,另外,通过与停止喷出涂敷液相对应地供给上述气流来抑制在线图案的末端产生尾部。
[0013]另一方面,在向形成在基板上的图案呈脉冲状喷射气体来进行加压时,图案中的被加压的部位以附着于基板上的状态被整形。在此,“呈脉冲状喷射气体”指,反复进行气体的喷射和停止喷射,在不产生不良图案地进行图案整形的方面发挥重要的作用。即,如在后面详细说明,当继续连续喷射气体时,图案中的受到气体的压力的部位飞散,导致图案不良。相对于此,通过呈脉冲状喷射气体,能够在不使受到气体的压力的部位向周围飞散的情况下整形图案。
[0014]根据本发明,能够在基板上以良好地形状形成线图案。

【专利附图】

【附图说明】
[0015]图1A以及图1B是示出本发明的第一实施方式的图案形成装置的外观的图。
[0016]图2是图案形成装置所具有的涂敷液喷出装置的剖视图。
[0017]图3是沿着涂敷液喷出装置的B-B线剖切的剖视图。
[0018]图4A至图4D是示意性地示出通过涂敷液喷出装置进行的喷出控制动作的图。
[0019]图5是示意性地示出图案形成装置所具有的气体喷出装置的结构的图。
[0020]图6A以及图6B是示出图1A所示的图案形成装置的动作的时序图。
[0021]图7是示意性地示出本发明的第二实施方式的图案形成装置所具有的气体喷出装置的结构的图。
[0022]图8是示出图7所示的图案形成装置的动作的一例的时序图。
[0023]图9是示出图7所示的图案形成装置的动作的其它例的时序图。
[0024]图10是示意性地示出本发明的第三实施方式的图案形成装置所具有的气体喷出装置的结构的图。
[0025]图11是示出第三实施方式的图案形成装置的动作的时序图。
[0026]图12是示出本发明的第四实施方式的图案形成装置的图。
[0027]图13是示出不使用图案整形装置而形成图案时的图案形成装置的动作的时序图。
[0028]图14是示出使用图案整形装置来形成图案时的图案形成装置的动作的时序图。
[0029]图15是示意性地示出随着气体喷射的脉冲宽度变化而引起的图案的始端部以及末端部的形状变化的图。
[0030]图16是示出本发明的第五实施方式的图案形成装置的图。
[0031]图17是示出图16所示的图案形成装置的动作的时序图。
[0032]图18是示出第六实施方式的图案形成装置的动作的时序图。
[0033]图19是示出具有本发明的图案整形装置的第七实施方式的图案形成装置的动作的图。
[0034]图20是示出本发明的第八实施方式的图案形成装置的图。
[0035]图21是示出利用图20的图案形成装置形成的太阳能电池单元的例子的图。
[0036]图22是示意性地示出通过图20的装置形成指状(finger)电极的情况的图。
[0037]图23是示出第八实施方式的图案形成处理的流程图。
[0038]其中,附图标记说明如下:
[0039]11:图案形成装置
[0040]1A、200:载物台移动机构(移动单元)
[0041]IC:气体喷出装置(气流吹送单元)
[0042]ID:图案整形装置(图案整形单元)
[0043]2:涂敷液喷嘴
[0044]4,560:涂敷液喷出控制部
[0045]21、P1?P3、P24?P26:(涂敷液喷嘴的)喷出口
[0046]120:(第一)气体喷嘴
[0047]130:(第一)气体供给部
[0048]131:连续送风系统(第二供给系统)
[0049]132:脉冲送风系统(第一供给系统)
[0050]140:阀控制部(气体供给控制部)
[0051]150:脉冲驱动部(气体供给控制部)
[0052]170:(第二)气体喷嘴
[0053]180:(第二)气体供给部
[0054]530:光照射部(图案固化部)
[0055]AF:空气流(气流)
[0056]D2:喷出方向(第二方向)
[0057]D3:喷射方向(第三方向)
[0058]Fe:电极图案(线图案)
[0059]LP:线图案
[0060]LPa:始端部(被整形部)
[0061]LPb:末端部(被整形部)
[0062]PSl:(涂敷液的)供给位置
[0063]PS2:(空气的)供给位置
[0064]W:基板
[0065]X:移动方向(第一方向)

【具体实施方式】
[0066]<第一实施方式>
[0067]图1A以及图1B是示出本发明的第一实施方式的图案形成装置的外观的图。更详细地说,图1A是图案形成装置的立体图,图1B是图案形成装置的侧视图。该图案形成装置I是将包括用于形成图案的材料的涂敷液、例如电极膏涂敷在基板上的装置,例如能够适用于在具有光电转换面的基板上形成布线图案来制造光电转换器件的技术中。
[0068]该图案形成装置I具有:载物台移动机构(图5中的附图标记1A),其使基板W向X方向移动;涂敷液喷出装置1B,其朝向向X方向移动的基板W呈线状喷出4条涂敷液;气体喷出装置1C,其向各涂敷液的液流供给空气流。并且,一边通过载物台移动机构IA使基板W以规定的移动速度向X方向移动,一边通过涂敷液喷出装置IB以与上述移动速度相等的喷出速度喷出涂敷液,从而能够在基板W上形成最多4条的线图案。下面,在对涂敷液喷出装置IB以及气体喷出装置IC的结构进行说明之后,对于图案形成装置I的动作进行说明。
[0069]涂敷液喷出装置IB具有一体保持有4个涂敷液喷嘴2的多连喷嘴部3。S卩,在该多连喷嘴部3中,4个涂敷液喷嘴2排成一列,在该排列方向上各涂敷液喷嘴2的喷出口 21呈一列向多连喷嘴部3的外表面露出。另外,在每个涂敷液喷嘴2上设置有用于控制涂敷液从喷出口 21的喷出的涂敷液喷出控制部4,上述4个涂敷液喷出控制部4能够分别独立地进行动作,来控制从涂敷液供给部8压送的涂敷液从各喷出口 21喷出。此外,在本实施方式中,将涂敷液喷嘴2的排列方向称为“排列方向P”,将涂敷液从各喷出口 21喷出的喷出方向称为“喷出方向Q”,将与上述排列方向P以及喷出方向Q垂直交叉的交叉方向称为“交叉方向R”。
[0070]图2是通过图1B所示的涂敷液喷出装置的A-A线并与图1B的纸面平行的剖视图,图3是沿着图1B所示的涂敷液喷出装置的B-B线剖切的剖视图。图4A至图4D是示意性地示出图1A以及图1B所示的涂敷液喷出装置的喷出控制动作的图。该涂敷液喷出装置IB具有:多连喷嘴部3,其一体保持有4个涂敷液喷嘴2 ;4个涂敷液喷出控制部4 ;支撑部5,其用于支撑涂敷液喷出控制部4的旋转驱动部41 ;上侧支架6,其从上方侧(+R方向侧)按压并保持安装在多连喷嘴部3上的涂敷液喷出控制部4的结构构件;下侧支架7,其从下方侧(-R方向侧)按压并保持涂敷液喷出控制部4的结构构件。
[0071]如图3所示,在多连喷嘴部3中,在-Q侧端部设置有沿着排列方向P延伸的长方体空间,发挥用于暂时贮存从涂敷液供给部8(图1B)经由在支撑部5的下侧端部设置的导入孔51压送来的涂敷液的涂敷液贮存部22的功能。从该涂敷液贮存部22起具有相同形状的4个涂敷液喷嘴2沿着排列方向P以等间距(在本实施方式中为2_的间隔)配置有一列。各涂敷液喷嘴2向喷出方向即+Q方向延伸设置,顶端部与多连喷嘴部3的+Q侧端面连接,从而形成喷出口 21。因此,在涂敷液喷嘴2的内部从长方体空间部22朝向喷出口21的具有大致椭圆形截面的筒状空间发挥涂敷液流路23的功能,将贮存在涂敷液贮存部22中的涂敷液引导至喷出口 21。这样,在本实施方式中,将从涂敷液贮存部22压送的涂敷液分配并引导至4个涂敷液喷嘴2。
[0072]如图2所示,在各涂敷液喷嘴2中,在涂敷液流路23的中间位置并在上方侧(+R方向侧)和下方侧(-R方向侧)分别形成有一个开口 24。在本实施方式中,为了防止彼此相邻的涂敷液喷出控制部4相互发生干涉,将设置开口 24的位置分为两个。S卩,如图3所示,对于最靠(+P)侧的喷嘴号为“I”的涂敷液喷嘴2以及喷嘴号为“3”的涂敷液喷嘴2,将开口 24设置在接近涂敷液贮存部22的位置上,另一方面,对于最靠(-P)侧的喷嘴号为“4”的涂敷液喷嘴2以及喷嘴号为“2”的涂敷液喷嘴2,将开口 24设置在接近喷出口 21的位置上。这样,在彼此相邻的两个涂敷液喷嘴2上分别形成的开口 24,在与排列方向P垂直的喷出方向Q上形成在彼此不同的位置上。另外,在多连喷嘴部3上设置有贯通孔31,该贯通孔31从涂敷液喷嘴2的上侧开口 24朝向上方(+R方向)延伸,并且,从下侧开口 24朝向下方(-R方向)延伸。上述贯通孔31用于设置接着说明的涂敷液喷出控制部4的各种结构构件(旋转轴42、密封构件43、44以及球轴承45、46),上述贯通孔31的内径大于开口24。另外,各开口 24具有与涂敷液喷出控制部4的旋转轴42的直径(轴径)相同的尺寸,并大于涂敷液流路23在排列方向P上的宽度。
[0073]各涂敷液喷出控制部4具有沿着交叉方向R延伸设置的旋转轴42。在本实施方式中,将直径为Imm的具有轴形状的不锈钢棒用作旋转轴42。该旋转轴42的顶端部、S卩(-R)侧端部插入贯通孔31内,而且经由两个开口 24贯通涂敷液喷嘴2。
[0074]该旋转轴42的顶端部中的位于两个开口 24之间的部分(下面称为“流量调整部421”),插入于涂敷液喷嘴2的涂敷液流路23内。并且,如图3所示,由于流量调整部421的直径大于涂敷液流路23在排列方向P上的宽度,因此通过流量调整部421将涂敷液流路23分成上游侧流路23U和下游侧流路23D。其中,在流量调整部421上以切开旋转轴42的侧面的方式形成有缺口部423,能够通过该缺口部423向+Q方向引导涂敷液。更详细地说,如图2所示,在旋转轴42与涂敷液流路23进行交叉的方向(轴向R)上,缺口部423具有与涂敷液流路23的高度Hl相同或者小于高度Hl的高度H2。另外,在与轴向R以及流路方向Q相垂直的宽度方向P上,具有下面的尺寸关系。即,如图4A所示,将“上游侧交点CPu”和“下游侧交点CPd”的距离设为“W1”。另外,将旋转轴42在宽度方向P上的外径设为“W2”。并且,若将缺口部423的宽度Wn设为Wl〈Wn〈W2,则能够在每旋转90°时进行开通/关闭。因此,能够通过旋转旋转轴42来多阶段地控制上游侧流路23U和下游侧流路23D之间的连通状态。
[0075]图4A示出以使缺口部423朝向下游侧流路23D的状态对旋转轴42进行定位时的状态。在此,未设置有缺口部423的部分、即非缺口部424朝向上游侧流路23U来堵塞涂敷液流路23。因此,切断上游侧流路23U和下游侧流路23D,从喷出口 21喷出涂敷液的动作处于关闭状态。在该状态下在该图纸面中向逆时针方向旋转时,到一定角度为止涂敷液流路23被切断,但是超过该一定角度时上游侧流路23U和下游侧流路23D开始连通,涂敷液在涂敷液流路23中流动并从喷出口 21 (参照图3)喷出(开通状态)。当使旋转轴42进一步旋转时,连通的比例逐渐地变大,并且当旋转角度达到90°时,如图4B所示那样连通的比例变得最大。
[0076]另外,当在该图纸面中使旋转轴42进一步向逆时针方向旋转时,连通的比例逐渐地变小,再次切断上游侧流路23U和下游侧流路23D,来自喷出口 21的涂敷液喷出处于关闭状态。例如,当使旋转轴42从图4A的状态旋转180°时,缺口部423处于朝向上游侧流路23U的状态,非缺口部424朝向下游侧流路23D来堵塞涂敷液流路23 (例如图4C)。因此,切断上游侧流路23U和下游侧流路23D,从喷出口 21喷出涂敷液的动作处于关闭状态。在该状态下在该图纸面中进一步向逆时针方向旋转时,到一定角度为止涂敷液流路23被切断,但是超过该一定角度时上游侧流路23U和下游侧流路253D开始连通,涂敷液在涂敷液流路23中流动并再次从喷出口 21喷出(开通状态)。当使旋转轴42进一步旋转时,连通的比例逐渐地变大,当使旋转轴42从图4A的状态旋转270°时,如图4D所示那样,连通的比例再次变得最大。这样,通过使旋转轴42每次旋转90°,能够对关闭状态和开通状态进行相互切换。当然,也能够通过控制旋转位置来多阶段地调整喷出量。
[0077]这样在本实施方式中,能够通过使旋转轴42旋转来控制从喷出口 21喷出涂敷液以及停止从喷出口 21喷出涂敷液,而且,还能够通过控制旋转位置来多阶段地调整喷出量。当然,设置贯通孔来代替缺口部,也能够进行同样的喷出控制。此外,为了防止涂敷液从旋转部分泄漏并使旋转轴42稳定地旋转,在本实施方式中,具有如下结构。
[0078]在贯通孔31内,以从上下方向(R方向)夹持涂敷液喷嘴2的方式设置有一对密封构件43、44。即,在涂敷液喷嘴2的上方侧、即+R方向侧,在旋转轴42和上侧开口 24进行交叉的位置的附近配置有圆环状的密封构件43。另外,在涂敷液喷嘴2的下方侧、即-R方向侧,在旋转轴42和下侧开口 24进行交叉的位置的附近配置有圆环状的密封构件44。而且,在贯通孔31内,在密封构件43的上方侧、即+R方向侧,设置有支撑旋转轴42以使其能够自由旋转的滚动式轴承,例如球轴承45。另外,在密封构件44侧也同样,即,在密封构件44的下方侧、即-R方向侧,设置有支撑旋转轴42以使其能够自由旋转的球轴承46。通过上述两个球轴承45、46使旋转轴42在贯通孔31内自由旋转。
[0079]这样,在涂敷液喷嘴2的上下分别配置密封构件以及球轴承,但是在本实施方式中,密封构件43、44分别与球轴承45、46的外圈相抵接,另一方面,在密封构件43、44上设置有切缺部以便与内圈之间产生间隙。此外,也可以根据耐药性、密封性等条件来使用由氟橡胶等构成的O型圈,来代替密封构件43、44。
[0080]这样构成的下侧的密封构件44以及球轴承46由不锈钢制成的下侧支架7经PTFE制的垫圈47按压保持。在此,垫圈47与球轴承46的外圈进行压力接触,封住泄漏的涂敷液,从而防止泄漏的涂敷液从涂敷液喷出装置IB落下。另外,下侧支架7还发挥旋转轴42的轴端的抵接面的功能,限制旋转轴42在轴向上的移动。
[0081]另外,上侧的密封构件43以及球轴承45由上侧支架6按压保持。如图2所示,该上侧支架6具有:盖构件61和圆筒构件62,圆筒构件62从盖构件61的下表面向下方延伸设置;该上侧支架6例如由不锈钢材料构成。在该盖构件61上形成有用于插入旋转轴42的贯通孔。另外,圆筒构件62被加工成能够自由插入贯通孔31内,当插入贯通孔31时,用圆筒构件62的下端面向下方仅按压球轴承45的外圈来保持球轴承45以及密封构件43。
[0082]如图1A、图1B以及图2所示,各旋转轴42的上方端部、即+R侧端部,通过联轴器与旋转驱动部41相连接,该旋转驱动部41被支撑部5的具有倒L字截面的上方端部支撑。各旋转驱动部41由微型电动马达(例如并木精密宝石株式会社制造的微型马达SLB系列)411、减速器412以及编码器413构成。微型电动马达411的旋转轴通过减速器412与旋转轴42相连接。当微型电动马达411动作时,微型电动马达411的旋转轴的旋转由减速器412减到例如1/30之后,传递至旋转轴42。
[0083]另外,在本实施方式中,可以接近微型电动马达411而在旋转轴上形成有使光通过的横孔,在透过型光电传感器每次检测到该横孔时输出脉冲信号,从而能够检测出旋转轴的大致角度。而且,可以在微型电动马达411的旋转轴每旋转一圈时,从编码器413输出一次脉冲信号。并且,使用上述信号来准确地决定原点,控制形成在旋转轴42上的缺口部423相对于涂敷液喷嘴2的旋转位置,从而能够如上述那样控制喷出量。
[0084]接着,一边参照图1A、图1B以及图5,一边对气体喷出装置IC的结构进行说明。图5是示意性地示出气体喷出装置的结构的图。该气体喷出装置IC具有:喷嘴支架110,其连接在上侧支架6上;4个气体喷嘴120,被喷嘴支架110支撑;气体供给部130,其向各气体喷嘴120供给压缩空气;阀控制部140,其控制空气从气体供给部130向气体喷嘴120的供
5口 O
[0085]喷嘴支架110例如由铝制成,在上侧支架6的+Q方向侧通过未图示的两个安装螺钉安装在上侧支架6上。在该喷嘴支架110上针对每个气体喷嘴120设置有用于使气体喷嘴120插入来固定的贯通孔。此外,在本实施方式中,如图1A所示那样,为了使气体喷嘴120的顶端以2mm的间距对齐配置,将上述4个贯通孔以交错状且以不同的倾斜角度设置。
[0086]各气体喷嘴120呈圆筒状,并且各气体喷嘴120顶端部被斜切。更详细地说,在本实施方式中,将外径为Φ 1/16英寸且孔径为Φ0.5_的不锈钢配管的顶端斜切来制作。并且,将4个气体喷嘴120分别插入于对应的贯通孔内,气体喷嘴120的气体喷出口以2mm的间距与涂敷液喷嘴2的喷出口列同样地配置成一列。此外,通过未图示的顶紧螺钉将各气体喷嘴120固定在喷嘴支架110上。另外,能够通过顶紧螺钉以满足下面说明的配置关系的方式调整各气体喷嘴120的位置以及角度。
[0087]固定在喷嘴支架110上的4个气体喷嘴120与4个涂敷液喷嘴以I对I的对应关系如下面那样配设。即,在基板W的移动方向X上,气体喷嘴120配设在涂敷液喷嘴2的下游侧,向涂敷液的液流CF喷射空气流AF。具体地说,当从气体供给部130向该气体喷嘴120供给压缩空气时,从气体喷嘴120朝向基板的在基板移动方向X上比向基板W供给涂敷液的供给位置PSl (参照图5)更靠上游侧的表面喷射空气,在涂敷液喷嘴2的喷出口 21和基板W的表面的中间向涂敷液的液流CF吹送空气流AF。尤其,在本实施方式中,涂敷液喷嘴2相对于涂敷液的供给位置PSl位于基板移动方向X上的上游侧(图5的左手侧),使喷出口 21朝向供给位置PSl配置,来向相对于基板W的面法线倾斜的喷出方向D2喷出涂敷液。相对于此,从气体喷嘴120喷射的空气向与喷出方向D2相垂直的喷射方向D3喷射。此外,喷射方向D3并不限定于此,也可以在包括涂敷液的液流CF以及空气流AF的假想平面(图5的纸面)中设定在0° (与基板表面平行的方向)和90° (与基板表面相垂直的方向)之间。
[0088]在气体供给部130中,针对每个气体喷嘴120设置有用于将压缩空气供给至气体喷嘴120的连续送风系统131。如图5所示,连续送风系统131由配管131a、调节器(regulator) 131b、针型阀(needle valve) 131c以及驱动开闭阀131d构成。配管131a的一端与用于产生压缩空气的气体供给源相连接,并且另一端与气体喷嘴120相连接。并且,在配管131a上设置有调节器131b、针型阀131c以及驱动开闭阀131d,分别进行压力调整、流量调整以及供给控制。即,在通过调节器131b对气体供给源所供给的压缩空气的压力进行调整之后,进一步通过针型阀131c调整空气的流量。然后,根据来自阀控制部140的打开指令来打开驱动开闭阀131d,从而将已调整的压缩空气供给至气体喷嘴120,如上述那样从气体喷嘴120喷射空气,向涂敷液的液流CF吹送空气流AF。另一方面,根据来自阀控制部140的关闭指令来关闭驱动开闭阀131d,从而停止向气体喷嘴120供给压缩空气,停止从气体喷嘴120喷射空气。此外,作为从气体喷嘴120喷射的空气的流量,优选设定为小于特定流量,该特定流量是指,在下面说明那样连续喷射空气规定时间的连续送风中,基板上的线图案LP不飞散的流量(下面,称为“飞散界限流量”),在本实施方式中,设定为50NmL/min0
[0089]图6A以及图6B是示出图1A所示的图案形成装置的动作的时序图,图6A示出在未进行空气喷射、即空气送风的情况下形成线图案时的动作,另一方面,图6B示出一边与开始喷出涂敷液以及停止喷出涂敷液相对应地进行空气送风一边形成线图案的动作。在未进行空气送风的情况下,如上所述,在线图案LP的始端产生球状变形部,在末端产生涂敷液的尾部。作为上述产生球的主要原因,认为因基板W相对于涂敷液喷嘴2的移动而在基板W和涂敷液喷嘴2之间产生的风是主要原因中的一个。即,因上述产生的风将刚刚喷出之后的涂敷液的液流CF卷起,这样导致球的产生。另外,认为尾部是在下面那样的处理中产生的。S卩,在刚刚停止喷出涂敷液之后,位于涂敷液喷嘴2的喷出口 21附近的涂敷液被拉长之后,断开并落在基板W的表面上,这样形成尾部。
[0090]因此,在本实施方式中,如上述那样设置气体喷嘴120,如图6B所示那样在比开始喷出涂敷液的时刻(时刻Tl)稍早的时刻,从阀控制部140向驱动开闭阀131d发送打开指令,从而开始喷射空气流AF。并且,在保持朝向基板表面的在基板移动方向X上比涂敷液的供给位置PSl (参照图5)更靠上游侧的部分喷射空气流AF的状态下,在时刻Tl开始喷出涂敷液。因此,抑制涂敷液的液流CF卷起,从而抑制球的产生。另外,通过空气流AF将涂敷液的液流CF的顶端按压在基板W的表面上,因此不会使涂敷液飞散,而且还得到抑制线图案的始端位置的偏差的作用效果。
[0091]当从时刻Tl起经过一段时间,从阀控制部140向驱动开闭阀131d发送关闭指令,从而停止喷射空气流AF。其原因在于,因空气送风而施加于线图案LP的压力可能对线图案LP的截面形状造成影响。
[0092]当接近线图案LP的末端时,在比停止喷出涂敷液的时刻(时刻T2)稍早的时刻,通过阀控制部140再次向驱动开闭阀131d发送打开指令,从而开始喷射空气流AF,并且在该状态下,在时刻T2停止喷出涂敷液。由此,空气流AF协助涂敷液的液流CF断开,从而能够抑制尾部的产生。
[0093]如上所述,根据本实施方式,在基板移动方向X上,将气体喷嘴120配置在涂敷液喷嘴2的下游侧,从上述气体喷嘴120朝向基板的在基板移动方向X上比涂敷液的供给位置PSl更靠上游侧的表面喷射空气,能够在涂敷液喷嘴2的喷出口 21和基板W的表面的中间,向涂敷液的液流CF供给空气流AF。并且,与开始喷出涂敷液以及停止喷出涂敷液对应地在规定时间内连续喷射空气即进行连续送风。因此,供给的空气流AF向使涂敷液与基板进行压力接触的方向发生作用,从而能够在不使涂敷液飞散的情况下,抑制线图案LP的始端变成球状并抑制始端位置的偏差,而且抑制在线图案LP的末端上产生尾部。
[0094]<第二实施方式>
[0095]在上述第一实施方式中进行了连续送风,但是也可以进行从气体喷嘴120以脉冲状喷射空气来对涂敷液的液流CF吹送空气流AF的、所谓的脉冲送风,来代替连续送风(第二实施方式)。下面,一边参照图7以及图8,一边对于本发明的第二实施方式进行说明。
[0096]该第二实施方式的图案形成装置1,除了气体喷出装置IC的结构中的一部分之夕卜,与第一实施方式相同。因此,在此,以不同点为中心进行说明,对于相同的结构标注相同的附图标记并省略说明。
[0097]图7是示意性地示出安装在本发明的第二实施方式的图案形成装置上的气体喷出装置的结构的图。第二实施方式与第一实施方式不同的不同点在于,在气体喷出装置IC上追加脉冲驱动部150,以及作为驱动开闭阀使用了高速驱动型的开闭阀。S卩,在第二实施方式中,针对每个气体喷嘴120设置有用于以脉冲状向气体喷嘴120供给压缩空气的脉冲送风系统132。脉冲送风系统132的基本结构与连续送风系统131同样地,由配管132a、调节器132b、针型阀132c以及驱动开闭阀132d构成。其中,为了能够进行脉冲送风,作为驱动开闭阀132d,例如使用CKD株式会社制作的脉冲喷射阀PJ系列。并且,脉冲驱动部150向高速驱动开闭阀132d施加脉冲宽度为500 μ sec左右的高速脉冲驱动电压,从而使高速驱动开闭阀132d的电磁铁瞬间发生动作,从而得到尖锐的空气脉冲。在这样喷射空气脉冲的情况下,优选瞬间喷射大于连续送风的流量的空气,在第二实施方式中,设定为超过飞散界限流量的流量,例如200NmL/min左右。
[0098]图8是示出第二实施方式的图案形成装置的动作的时序图,示出一边与开始喷出涂敷液以及停止喷出涂敷液相对应地进行脉冲送风一边形成线图案的动作。在本实施方式中,如上述那样设置气体喷嘴120,如图8所示那样,在比开始喷出涂敷液的时刻(时刻Tl)稍早的时刻,阀控制部140输出打开指令。于是,接收了打开指令的脉冲驱动部150产生脉冲宽度为500 μ sec左右的高速脉冲驱动电压,并施加于高速驱动开闭阀132d。这样,高速驱动开闭阀132d以脉冲方式进行动作,开始喷射脉冲状的空气流AF。然后,该脉冲送风在超过时刻Tl时也继续进行,并且在时刻Tl开始喷出涂敷液。因此,得到与进行连续送风的情况(第一实施方式)相同的效果、即得到抑制球的产生的效果和抑制始端位置的偏差的效果。
[0099]对与开始喷出涂敷液相对应的脉冲送风进行分析的结果,本申请发明人研究如下。即,时刻Tl前后的脉冲状的空气流AF仅使线图案LP的始端瞬间与基板进行进行压力接触,从而防止涂敷液卷起,另外,即使产生球,脉冲送风也将该球压扁来形成扁平的形状。因此,就抑制球的产生以及始端位置的偏差的作用效果而言,第二实施方式更优异,在通过目视观察实际形成的线图案LP时,也确认到同样的结果。
[0100]当从时刻Tl经过一段时间时,阀控制部140输出关闭指令,停止喷射空气流AF。与第一实施方式同样地,这是为了防止因空气送风而施加于线图案LP的压力对线图案LP的截面形状造成的影响。尤其,在脉冲送风中,虽然是瞬间进行,但是由于流量超过飞散界限流量的空气施加于线图案LP,因此优选在除了开始喷出涂敷液以及停止喷出涂敷液之外的时刻停止脉冲送风。
[0101]当接近线图案LP的末端时,在比停止喷出涂敷液的时刻(时刻T2)稍早的时刻,阀控制部140再次输出打开指令,在开始进行脉冲送风之后,在时刻T2停止供给涂敷液。由此,与进行连续送风的情况(第一实施方式)同样地,得到抑制尾部产生的效果。
[0102]对与停止喷出涂敷液相对应的脉冲送风进行分析的结果,本申请发明人研究如下。即,时刻T2之前的脉冲状的空气流AF使线图案LP的后端变成扁平的形状,从而改进线图案LP的美观。另外,时刻T2之后的脉冲状的空气流AF切断并除去尾部。因此,就线图案LP的后端的美观而言,第二实施方式更优异,在通过目视观察实际形成的线图案LP时,也确认到同样的结果。
[0103]如上所述,第二实施方式是将连续送风变更为脉冲送风而得到的,不仅得到与第一实施方式同样的作用效果,而且进一步提高了上述作用效果,从而能够更良好地形成图案。
[0104]此外,在上述第二实施方式中使脉冲间隔恒定,但是也可以考虑上述脉冲送风的作用效果来恰当变更脉冲间隔,例如如图9所示那样进行FM调制(频率调制)。即,在要提高压力接触力来提高抑制球产生的效果的情况下,只要使时刻Tl之后的脉冲间隔变密来将施加于涂敷液的液流CF的空气流AF的压力变大即可。另外,在改进尾部时要进一步抑制涂敷液的飞散的情况下,只要将时刻T2之后的脉冲间隔变大来将因脉冲送风而施加于涂敷液的液流CF的空气流AF的压力变小即可。这样,对脉冲送风的波形进行FM调制,从而能够调整脉冲送风的作用效果。当然,调制方式并不限定于上述FM调制,也可以利用各种调制方式,例如PWM(pulse width modulat1n,脉冲宽度调制)。
[0105]〈第三实施方式〉
[0106]在上述第一实施方式中,仅进行连续送风,在第二实施方式中仅进行脉冲送风,但是也可以组合两者(第三实施方式)。下面,一边参照图10以及图11,一边对于本发明的第三实施方式进行说明。
[0107]图10是示意性地示出安装在本发明的第三实施方式的图案形成装置上的气体喷出装置的结构的图。在该第三实施方式的图案形成装置I中,如图10所示,并列设置有连续送风系统131和脉冲送风系统132,能够根据来自阀控制部140的指令来进行连续送风以及脉冲送风。并且,作为各气体喷嘴120的气流量,优选设定连续送风为50NmL/min、脉冲送风为200NmL/min左右,在本实施方式中,是具有4个涂敷液喷嘴2的所谓的4通道的多喷嘴,因此整体的流量为(50+200) X4 = 1000NmL/min。此外,其它结构与第一实施方式以及第二实施方式相同,因此对相同的结构标注相同的附图标记并省略说明。
[0108]图11是示出第三实施方式的图案形成装置的动作的时序图,示出一边与开始喷出涂敷液以及停止喷出涂敷液相对应地进行连续送风且恰当地补充进行脉冲送风,一边形成线图案的动作。在本实施方式中,如图11所示那样,在比开始喷出涂敷液的时刻(时刻Tl)稍早的时刻,阀控制部140向连续送风系统131的驱动开闭阀131d发送打开指令,开始喷射空气流AF。然后,在保持朝向基板的在基板移动方向X上比涂敷液的供给位置PSl (参照图5)更靠上游侧的表面喷射空气流AF的状态下,在时刻Tl开始供给涂敷液。由此,与第一实施方式同样地抑制涂敷液的液流CF卷起,从而抑制球产生。
[0109]但是,若仅进行连续送风,则也存在如下情况,S卩,抑制球产生的效果不一定充分。因此,在第三实施方式中,在时刻Tl,通过阀控制部140向脉冲驱动部150输出打开指令来追加进行脉冲送风。通过该追加脉冲送风,脉冲状的空气流AF仅使线图案LP的始端瞬间与基板进行压力接触,因此进一步有效地防止涂敷液卷起。另外,即使产生球,脉冲送风将该球压扁来变成扁平的形状。结果,与第一实施方式相比,能够进一步提高抑制球产生的效果以及抑制始端位置的偏差的效果,从而能够更良好地形成线图案LP。
[0110]当从时刻Tl经过一段时间时,在通过阀控制部140向脉冲驱动部150发送关闭指令来停止脉冲送风之后,向连续送风系统131的驱动开闭阀131d发送关闭指令,来使连续送风也停止。然后,在形成线图案LP的中间部的期间,停止从气体喷嘴120喷射空气,从而排除空气流AF对线图案LP造成的影响。
[0111]并且,当接近线图案LP的末端时,在比停止喷出涂敷液的时刻(时刻T2)稍早的时刻,通过阀控制部140再次向驱动开闭阀131d发送打开指令来开始进行连续送风,并且向脉冲驱动部150发送打开指令来开始进行脉冲送风。这样,通过时刻T2之前的脉冲送风来将线图案LP的后端变成扁平的形状,从而改进线图案LP的美观。
[0112]这样,在进行连续送风以及脉冲送风的状态下,停止喷出涂敷液(时刻T2)。在停止该喷出时,不仅向涂敷液的液流CF供给连续送风,还将脉冲送风供给至涂敷液的液流CF,从而抑制尾部的产生。这样,根据第三实施方式,与第一实施方式相比,能够提高抑制尾部产生的效果,能够更良好地形成线图案LP。
[0113]〈第四实施方式〉
[0114]在上述第一实施方式至第三实施方式中,通过气体喷出装置IC向涂敷液的液流吹送气流来控制图案的形状,但是也可以设置向形成在基板W的表面上的图案LP的一部分以脉冲状供给空气来整形图案的图案整形装置1D,来代替上述气体喷出装置1C。下面,一边参照图1A、图1B以及图12,一边对图案整形装置ID的结构进行说明。
[0115]图12是示意性地示出安装在本发明的第四实施方式的图案形成装置上的图案整形装置的结构的图。该图案整形装置ID具有:喷嘴支架160,其连接在上侧支架6上;4个气体喷嘴170,被喷嘴支架160支撑;气体供给部180,其向各气体喷嘴170供给压缩空气;阀控制部140,其控制空气从气体供给部180向气体喷嘴170的供给;脉冲驱动部150。
[0116]喷嘴支架160例如由铝制成,在上侧支架6的+Q方向侧,通过未图示的两个安装螺钉安装在上侧支架6上。在该喷嘴支架160上,针对每个气体喷嘴170设置有用于使气体喷嘴170插入来固定的贯通孔。此外,在本实施方式中,如图1所示那样,为了使气体喷嘴170的顶端以2mm的间距对齐配置,将上述4个贯通孔以交错状且不同的倾斜角度设置。
[0117]各气体喷嘴170呈圆筒状,并且各气体喷嘴170顶端部被斜切。更详细地说,在本实施方式中,将外径为Φ 1/16英寸且孔径为Φ0.5_的不锈钢配管的顶端倾切来制作。并且,将4个气体喷嘴170分别插入于对应的贯通孔内,气体喷嘴170的气体喷出口以2_的间距与涂敷液喷嘴2的喷出口列同样地配置成一列。此外,通过未图示的顶紧螺钉将各气体喷嘴170固定在喷嘴支架160上。另外,能够通过顶紧螺钉以满足下面说明的配置关系的方式调整各气体喷嘴170的位置以及角度。
[0118]固定在喷嘴支架160上的4个气体喷嘴170,与形成在基板W的表面上的4条线图案LP以I对I的对应关系如下面那样配设。即,在基板W的移动方向X上,气体喷嘴170配设在涂敷液喷嘴2的下游侧(图12中的右手侧),向基板W上的线图案LP喷射空气流AF。具体地说,当从气体供给部180向该气体喷嘴170供给压缩空气时,从气体喷嘴170朝向在基板移动方向X上与向基板W供给涂敷液的供给位置PSl (参照图12)离开距离L12的供给位置PS2的基板表面喷射空气,在该供给位置PS2向线图案LP吹送空气流AF。通过该空气流AF在供给位置PS2对线图案LP进行加压,如后述那样整形为所期望的形状。尤其,在本实施方式中,在基板移动方向X上在供给位置PS2的下游侧(图12的右手侧),使喷出口171朝向供给位置PS2配置,向相对于基板W的面法线倾斜的喷射方向喷射空气。此外,喷射方向并不限定于此,例如也可以从与基板W的表面垂直的方向喷射空气。
[0119]在气体供给部180中,在每个气体喷嘴170上设置有用于将压缩空气供给至气体喷嘴170的脉冲送风系统181。如图12所示,脉冲送风系统181由配管181a、调节器181b、针型阀181c以及驱动开闭阀181d构成。配管181a的一端与用于产生压缩空气的气体供给源相连接,并且另一端与气体喷嘴170相连接。并且,在配管181a上安装有调节器181b、针型阀181c以及驱动开闭阀181d,分别进行压力调整、流量调整以及供给控制。S卩,在通过调节器181b对从气体供给源供给的压缩空气的压力进行调整之后,进一步通过针型阀181c调整空气的流量。然后,开闭驱动开闭阀181d来控制空气向气体喷嘴170的供给。此外,在本实施方式中,如下面说明那样,为了通过脉冲驱动部150对驱动开闭阀181d进行高速开闭来向线图案LP以脉冲状供给空气流AF,作为驱动开闭阀181d,使用了高速驱动型开闭阀,例如CKD株式会社制作的脉冲喷射阀PJ系列。
[0120]脉冲驱动部150根据来自阀控制部140的开闭指令,来控制向驱动开闭阀181d施加的驱动电压,从而对驱动开闭阀181d进行开闭驱动。例如当从阀控制部140发送关闭指令时,脉冲驱动部150不对驱动开闭阀181d进行打开驱动,而将驱动开闭阀181d维持为关闭状态。另一方面,当从阀控制部140发送打开指令时,脉冲驱动部150例如将脉冲宽度为500 μ sec左右的高速脉冲驱动电压施加到驱动开闭阀181d上,使高速驱动开闭阀132d的电磁铁瞬间进行动作,从而得到尖锐的空气脉冲。在这样喷射空气脉冲的情况下,能够瞬间喷射大流量的空气,在本实施方式中设定为超过飞散界限流量的流量,例如200NmL/min左右。此外,“飞散界限流量”指,在连续喷射空气的连续送风中不使基板W上的线图案LP飞散的流量,在形成光电转换器件的电极图案或者布线图案的情况下为50NmL/min左右。
[0121]接着,在通过如上述那样构成的图案形成装置I 一边使基板W移动一边在该基板W的表面上形成线图案时,分为不进行从气体喷嘴170以脉冲状喷射空气来向线图案LP吹送空气流AF的所谓的脉冲送风的情况(参照图13)和进行脉冲送风的情况(图14)来进行说明。
[0122]图13是示出不进行脉冲送风、即不使用图案整形装置而形成图案时的图案形成装置的动作的时序图。在不进行脉冲送风的情况下,在形成在基板W的表面上的线图案LP中,如图13的最上部的示意图所示,在始端部LPa产生球状变形部,在末端部LPb产生涂敷液的尾部。
[0123]图14是示出进行脉冲送风、即使用图案整形装置来形成图案时的图案形成装置的动作的时序图。在本实施方式中,如图14所示,在开始喷出涂敷液的时刻(时刻Tl),从涂敷液喷嘴2的喷出口 21喷出涂敷液,从而在基板W上形成线图案LP的始端部LPa。之后也继续喷出涂敷液,线图案LP接着始端部LPa继续延伸,但是当从时刻Tl经过了Λ T12时间时,线图案LP延伸长度L12那么多,始端部LPa到达供给位置PS2 (时刻Τ2)。在该时刻Τ2的前后的一定时间的期间,根据来自阀控制部140的打开指令,脉冲驱动部150将高速脉冲驱动电压施加到驱动开闭阀181d上,向始端部LPa进行脉冲送风来进行加压。由此,球状的始端部LPa主要以向与基板移动方向X平行的方向渗出的方式在基板表面上移动从而被整形为线状。这样在线图案LP的始端部LPa进入喷射空气的区域(供给位置PS2)时,进行脉冲送风来整形始端部LPa。
[0124]在始端部LPa通过供给位置PS2之后,也继续使基板移动以及喷出涂敷液,从而使线图案LP向X方向延伸。然后,当线图案LP到达所期望的长度时,停止喷出涂敷液(时刻T3)。这时,在线图案LP的末端部LPb产生尾部。因此,在本实施方式中,在形成线图案LP之后也继续使基板W移动。则,当从时刻T3经过了Λ Τ34时间时,线图案LP的末端部LPb到达供给位置PS2 (时刻Τ4)。在该时刻Τ4的前后的一定时间的期间内,再次根据来自阀控制部140的打开指令来使脉冲驱动部150将高速脉冲驱动电压施加到驱动开闭阀ISld上,从而对末端部LPb进行脉冲送风来进行加压。由此,尾部状的末端部LPb主要以向与基板移动方向X平行的方向渗出的方式在基板表面上移动来被整形为线状。这样,线图案LP的末端部LPb与始端部LPa同样地,在进入喷射空气的区域(供给位置PS2)时,进行脉冲送风,从而对末端部LPb进行整形。此外,在本实施方式中,在形成线图案LP的动作中,由于使基板W以恒定速度移动,因此上述时间Λ Τ12、ΛΤ34为相同值,但是在使始端部LPa以及末端部LPb通过供给位置PS2时的基板速度彼此不同的情况下,只要根据上述情况使时间Δ Τ12、Λ Τ34不同即可。
[0125]如上所述,根据本实施方式,将线图案LP的始端部LPa以及末端部LPb作为本发明的“被整形部”,在始端部LPa以及末端部LPb分别通过供给位置PS2时,向被整形部以脉冲状喷射空气来进行加压,因此能够良好地整形线图案LP。
[0126]另外,也考虑进行向被整形部连续喷射空气的所谓的连续送风来整形图案,但是连续送风会使构成被整形部的涂敷液飞散,从而导致图案不良。相对于此,在本实施方式中,通过进行脉冲送风来抑制被整形部的涂敷液的飞散,从而能够良好地整形图案。其中,即使在进行脉冲送风的情况下,也随着接近连续送风,即,随着脉冲宽度变大而容易产生涂敷液的飞散。因此,为了更良好地形成图案,优选如下面说明那样研究脉冲宽度。
[0127]因此,本申请发明人在具有图12所示的图案整形装置ID的图案形成装置I中,用各种脉冲送风整形了线图案LP,并观察了线图案LP的始端部LPa以及末端部LPb的形状。图15是总结上述观察结果的图。图15是示意性地示出随着气体喷射的脉冲宽度的变化而引起的图案的始端部以及末端部的形状变化的图。该图中的“脉冲宽度”指,从脉冲驱动部150施加给驱动开闭阀181d的高速脉冲驱动电压的脉冲宽度,准备了 5msec、2msec、lmsec、0.5msec,0.1msec这5个种类。另外,在“始端”以及“末端”的栏中,示意性地示出进行各脉冲宽度的脉冲送风时的线图案LP的始端部LPa、末端部LPb的观察结果,该图中的点状阴影部分表示由脉冲送风产生的渗出部,黑色方形标记示出飞散的涂敷液。
[0128]随着脉冲宽度变大,即喷射空气的时间变长,向被整形部(始端部LPa和末端部LPb)供给空气流AF的时间变长,构成被整形部的涂敷液主要向X方向渗出并扩大而成的渗出区域(该图中的点状阴影区域)变大。为了消除在线图案LP的两端部产生的球形状和尾部形状的区域并使之均匀,优选将脉冲宽度设定为大于0.lmsec。这也是因为若脉冲宽度过小,则驱动开闭阀181d无法以充分的响应性进行开闭,无法呈脉冲状喷射空气,而且空气流的流量也少,因此会残留球形状和尾部形状。因此,如在与图15中的0.1msec对应的判断的栏中标注“ X ”那样,难以进一步良好地整形线图案LP。
[0129]另一方面,随着使脉冲宽度变大,驱动开闭阀181d进行高速开闭来呈脉冲状喷射空气,铺开球部分和尾部部分的涂敷液来使球部分和尾部部分变小。从图15的“始端”以及“末端”的栏中得知,随着球部分等缩小而使渗出区域的面积变大,当脉冲宽度为2msec以上时,球部分以及尾部部分消失。但是,若将脉冲宽度设定为5msec以上,则使涂敷液向线图案LP的周围飞散(参照与图15中的5msec对应的判断的栏中的“ X ”)。因此,考虑到这一点,优选将脉冲宽度设定为小于5msec。
[0130]因此,为了进一步良好地形成线图案LP,优选将脉冲宽度设定为大于0.1msec且小于5msec。另外,优选将脉冲宽度设定为0.5msec以上且2msec以下(参照图15中的判断的栏中的三角形记号、圆形记号、双重圆形记号)。另外,当渗出量增加时,线图案LP的长度变得大于设定值,或者在始端部LPa和末端部LPb中相邻的线图案LP之间的间隔变小。当考虑到这样的问题时,优选将脉冲宽度设定为0.5msec以上且Imsec以下,而且综合来说最优选设定为0.5msecο
[0131]〈第五实施方式〉
[0132]在上述第四实施方式的图案形成装置I中,设置图案整形装置ID来代替气体喷出装置1C,但是也可以同时设置气体喷出装置IC和图案整形装置1D(第五实施方式)。由此,能够更良好地形成图案。下面,一边参照图16以及图17,一边对于本发明的第五实施方式进行说明。
[0133]图16是示出本发明的第五实施方式的图案形成装置的图。该第五实施方式与第四实施方式相比显著的不同点在于,还设置有用于对从各涂敷液喷嘴2喷出的涂敷液的液流供给空气流的气体喷出装置1C,而其它结构基本与第四实施方式相同。另外,气体喷出装置IC的结构与第一实施方式相同。因此,对于与第一实施方式和第四实施方式相同的结构,标注相同的附图标记并省略说明。
[0134]图17是示出图16所示的图案形成装置的动作的时序图。在图案形成装置I中,在不进行空气送风的情况下,如上所述,在线图案LP的始端部LPa产生球状的变形部,在末端部LPb产生涂敷液的尾部。其中,作为产生球的主要原因,认为因基板W相对于涂敷液喷嘴2的移动而在基板W和涂敷液喷嘴2之间产生的风是主要原因中的一个。S卩,因产生上述风而使刚刚喷出之后的涂敷液的液流CF卷起,这样导致球的产生。另外,认为尾部是在下面那样的处理中产生的。即,在刚刚停止喷出涂敷液之后,位于涂敷液喷嘴2的喷出口 21附近的涂敷液被拉长之后,断开并落在基板W的表面上,这样形成尾部。
[0135]因此,在本实施方式中,如上述那样设置气体喷嘴120,如图17所示那样在比开始喷出涂敷液的时刻(时刻Tl)稍早的时刻,从阀控制部140向驱动开闭阀131d发送打开指令,从而开始喷射空气流AF。并且,在保持朝向基板的在基板移动方向X上比涂敷液的供给位置PSl (参照图16)更靠上游侧的表面喷射空气流AF的状态下,在时刻Tl开始喷出涂敷液。因此,抑制涂敷液的液流CF卷起,从而抑制球的产生。另外,通过空气流AF将涂敷液的液流CF的顶端按压在基板W的表面上,因此不会使涂敷液飞散,而且还得到抑制线图案的始端位置的偏差的作用效果。
[0136]在从时刻Tl经过了一段时间时,从阀控制部140向驱动开闭阀131d发送关闭指令,从而停止喷射空气流AF。其原因在于,因空气送风而施加于线图案LP的压力可能对线图案LP的截面形状带来影响。
[0137]另一方面,当从时刻Tl经过了ΛΤ12时,线图案LP延伸长度L12那么多,始端部LPa到达供给位置PS2 (时刻T2)。在该时刻T2的前后的一定时间的期间,与第一实施方式同样地,从气体喷嘴170向始端部LPa进行脉冲送风来进行加压,从而整形始端部LPa。
[0138]并且,当接近线图案LP的末端时,在比停止喷出涂敷液的时刻(时刻T3)稍早的时刻,通过阀控制部140再次向驱动开闭阀131d发送打开指令,从而开始喷射来自气体喷嘴120的空气流AF,并且在该状态下,在时刻T3停止喷出涂敷液。由此,空气流AF协助涂敷液的液流CF断开,从而能够抑制尾部的产生。
[0139]另外,当从时刻T3经过了Λ Τ34那么多时,线图案LP的末端部LPb到达供给位置PS2 (时刻Τ4)。因此,与第一实施方式同样地,在该时刻Τ4的前后的一定时间的期间,再次从气体喷嘴170向末端部LPb进行脉冲送风来进行加压,从而整形末端部LPb。
[0140]如上所述,根据第五实施方式,不仅与第四实施方式同样地整形线图案LP,而且抑制始端部LPa中的球的产生以及末端部LPb中的尾部的产生。即,在基板移动方向X上,将气体喷嘴120配置在涂敷液喷嘴2的下游侧,从上述气体喷嘴120朝向基板的在基板移动方向X上比涂敷液的供给位置PSl更靠上游侧的表面喷射空气,并能够在涂敷液喷嘴2的喷出口 21和基板W的表面的中间,向涂敷液的液流CF供给空气流AF。并且,与开始喷出涂敷液以及停止喷出涂敷液相对应地在规定时间连续喷射空气,即进行连续送风。因此,供给的空气流AF向使涂敷液与基板进行压力接触的方向发生作用,从而能够在不使涂敷液飞散的情况下,一边抑制线图案LP的始端变成球状一边抑制始端位置的偏差,而且抑制在线图案LP的末端上产生尾部。因此,能够更良好地形成线图案LP。
[0141]〈第六实施方式〉
[0142]在上述第五实施方式中,在气体供给部130上设置有连续送风系统131,向涂敷液的液流CF连续吹送空气流AF、即进行连续送风,但是也可以进行脉冲送风来代替连续送风(第六实施方式)。即,可以使用脉冲送风系统来代替连续送风系统131。更详细地说,作为驱动开闭阀131d,使用高速驱动型的开闭阀,例如CKD株式会社制作的脉冲喷射阀PJ系列,如图18所示那样,在比开始喷出涂敷液的时刻(时刻Tl)稍早的时刻,根据来自阀控制部140的打开指令,使脉冲驱动部150将高速脉冲驱动电压施加给驱动开闭阀131d,从而向涂敷液的液流CF进行脉冲送风。由此,抑制涂敷液的液流CF卷起,从抑制球的产生。另外,通过空气流AF将涂敷液的液流CF的顶端按压在基板W的表面上,因此不会使涂敷液飞散,而且还得到抑制线图案的始端位置的偏差的作用效果。
[0143]对与开始喷出涂敷液相对应的脉冲送风进行分析的结果,本申请发明人研究如下。即,时刻Tl前后的脉冲状的空气流AF仅使线图案LP的始端瞬间与基板进行压力接触,从而防止涂敷液卷起,另外,即使产生球,脉冲送风也将该球压扁来形成扁平的形状。因此,就抑制球的产生以及始端位置的偏差的作用效果而言,第六实施方式更优异,在通过观察实际形成的线图案LP时,也确认到同样的结果。
[0144]另外,与第五实施方式同样地,当接近线图案LP的末端时,在比停止喷出涂敷液的时刻(时刻T3)稍早的时刻,阀控制部140再次输出打开指令,在开始进行脉冲送风之后的一定时间后停止供给涂敷液。由此,与进行连续送风的情况(第五实施方式)同样地,得到抑制尾部产生的抑制效果。
[0145]对与停止喷出涂敷液相对应的脉冲送风进行分析的结果,本申请发明人研究如下。即,时刻T3之前的脉冲状的空气流AF使线图案LP的后端变成扁平的形状,从而改进线图案LP的美观。另外,时刻T3之后的脉冲状的空气流AF切断并除去尾部。因此,就线图案LP的后端的美观而言,第六实施方式更优异,在通过观察实际形成的线图案LP时,也确认到同样的结果。
[0146]如上所述,在第六实施方式中,通过进行脉冲送风,整形线图案LP、抑制始端部LPa中的球的产生以及末端部LPb中的尾部的产生。因此,能够更良好地形成线图案LP。
[0147]〈第七实施方式〉
[0148]就向涂敷液的液流CF吹送空气流AF言,在上述第五实施方式中仅进行连续送风,在第六实施方式中进行脉冲送风,但是也可以组合两者来进行(第七实施方式)。即,在气体供给部130上设置连续送风系统和脉冲送风系统,如图12所示,为了向涂敷液的液流CF吹送空气流AF,组合连续送风和脉冲送风(第七实施方式)。
[0149]图19是示出安装有本发明的图案整形装置的第七实施方式的图案形成装置的动作的图。此外,在该图中,记载了两个“脉冲送风”,但是上侧是喷嘴120的用于抑制球的产生以及尾部的脉冲送风,而下侧是喷嘴170的用于整形图案的脉冲送风。在该第七实施方式中,如图19所示那样,在比开始喷出涂敷液的时刻(时刻Tl)稍早的时刻,阀控制部140向连续送风系统的驱动开闭阀发送打开指令,开始喷射空气流AF。并且,在保持朝向基板的在基板移动方向X上比涂敷液的供给位置PSl (参照图16)更靠上游侧的表面喷射空气流AF的状态下,在时刻Tl开始供给涂敷液。由此,与第五实施方式同样地抑制涂敷液的液流CF卷起,从而抑制球的产生。
[0150]但是,若仅进行连续送风,则也存在如下情况,S卩,抑制球产生的效果不一定充分。因此,在第七实施方式中,在时刻Tl,通过阀控制部向脉冲驱动部输出打开指令来追加进行脉冲送风。通过该追加脉冲送风,脉冲状的空气流AF仅使线图案LP的始端瞬间与基板进行压力接触,因此进一步有效地防止涂敷液卷起。另外,即使产生球,脉冲送风将该球压扁来变成扁平的形状。结果,与第五实施方式相比,能够进一步提高抑制球产生的效果以及抑制始端位置的偏差的效果,从而能够更良好地形成线图案LP。
[0151]另外,当接近线图案LP的末端时,在比停止喷出涂敷液的时刻(时刻T3)稍早的时刻,通过阀控制部140再次向连续送风系统的驱动开闭阀发送打开指令来开始进行连续送风,并且向脉冲驱动部150发送打开指令来开始进行脉冲送风。这样,通过时刻T3之前的脉冲送风来将线图案LP的后端变成扁平的形状,从而改进线图案LP的美观。
[0152]这样,在第七实施方式中,通过进行脉冲送风来整形线图案LP,并且组合连续送风和脉冲送风来抑制始端部LPa中的球的产生以及末端部LPb中的尾部的产生。因此,能够更良好地形成线图案LP。
[0153]另外,在上述实施方式中,使脉冲间隔恒定,但是也可以与第二实施方式的变形例同样地,考虑到上述脉冲送风的作用效果而恰当地变更脉冲间隔,例如图9所示那样的FM调制(频率调制)。
[0154]在上述第一实施方式至第七实施方式中,将本发明适用于具有4个涂敷液喷嘴2的所谓的4通道的图案形成装置中,但是喷嘴个数并不限定于此。另外,将多个涂敷液喷嘴2设置在多连喷嘴部3上并一体化,但是也可以将本发明使用于分别独立地设置有多个涂敷液喷嘴的图案形成装置中。
[0155]另外,在上述实施方式中,将本发明适用于对所有涂敷液喷嘴2设置有涂敷液喷出控制部4的图案形成装置I中,但是也可以将本发明适用于仅针对其中的至少I个以上的涂敷液喷嘴设置有涂敷液喷出控制部的图案形成装置中(第八实施方式)。下面,一边参照图20至图23,一边对于本发明的第八实施方式进行说明。
[0156]〈第八实施方式〉
[0157]图20是示出本发明的第八实施方式的图案形成装置的图。该图案形成装置I是将包括用于形成图案的材料的涂敷液涂敷在基板上并使之固化的装置,该图案形成装置I例如能够适用于在具有光电转换面的基板上形成布线图案来制造光电转换器件的技术。并且,根据下面那样的技术背景,仅针对一部分涂敷液喷嘴设置涂敷液喷出控制部,并且设置气体喷出装置1C。即,应该通过图案形成装置I形成图案的基板的形状是各种各样的。例如,作为用作太阳能电池的基板的单晶硅基板为,如将正方形的四角切掉而得到那样的八边形。这是为了有效利用圆形的单晶硅晶片的面积。因此,应该形成在与四角相对应的位置上的图案的长度,与应该形成在其它位置上的图案的长度不同。
[0158]因此,在第八实施方式的图案形成装置I中,针对向与四角相对应的位置喷出涂敷液的涂敷液喷嘴2设置有上述涂敷液喷出控制部。更具体地说,在沿着排列方向配置一列的26个喷嘴之中,仅针对在排列方向上的最上游侧的3个喷嘴以及最下游侧的3个喷嘴设置涂敷液喷出控制部。因此,通过控制压送来的涂敷液的喷出以及停止该喷出,即使在不是矩形的基板(下面,称为“异形基板”)上也能够通过涂敷高效地形成图案。
[0159]在该图案形成装置I中,在基台710上设置有载物台移动机构200,能够通过载物台移动机构200使用于保持基板W的载物台300在图20所示的X-Y平面内移动。在基台710上以跨越载物台300的方式固定有机架721,在机架721上安装有涂敷头部500。
[0160]载物台移动机构200具有:X方向移动机构210,其使载物台300在X方向移动'Y方向移动机构220,其使载物台300在Y方向移动;Θ旋转机构230,其使载物台300以朝向Z方向的轴为中心旋转。X方向移动机构210具有如下结构,S卩,在马达211上连接有滚珠螺杆212,而且,固定在Y方向移动机构220上的螺母213安装在滚珠螺杆212上。在滚珠螺杆212的上方固定有导轨214,当马达211旋转时,Y方向移动机构220与螺母213 —起沿着导轨214在X方向上平稳地移动。
[0161]Y方向移动机构220也具有马达221、滚珠螺杆机构以及导轨224,当马达221旋转时,通过滚珠螺杆机构使Θ旋转机构230沿着导轨224在Y方向移动。Θ旋转机构230通过马达231使载物台300旋转。此外,旋转中心为Z方向轴。根据上述结构,能够变更涂敷头部500相对于基板W的移动方向以及朝向。载物台移动机构200的各马达被用于控制装置各部的动作的控制部600控制。
[0162]而且,在Θ旋转机构230和载物台300之间设置有载物台升降机构240。载物台升降机构240根据来自控制部600的控制指令来使载物台300进行升降,从而使基板W定位于所指定的高度(Z方向位置)上。作为载物台升降机构240,例如能够使用由电磁阀或压电元件等促动器形成的升降机构、由齿轮形成的升降机构、由楔子的啮合形成的升降机构等。
[0163]在涂敷头部500的基座510上设置有涂敷液供给部520,在该涂敷液供给部520在内部贮存有液状(胶状)的涂敷液,根据来自控制部600的控制指令,朝向基板W喷出该涂敷液。涂敷液供给部520具有:注射泵(syringe pump) 521,其内部为空腔,用于忙存涂敷液;柱塞524,其插入该泵521的内部空间。通过被控制部600驱动控制的马达、电磁阀等促动器或者压缩空气等,驱动柱塞524上下移动,从而对贮存在注射泵521的内部空间中的涂敷液进行加压。
[0164]另外,在涂敷液供给部520的下部安装有多连喷嘴部550。该多连喷嘴部550是使朝向基板W喷出涂敷液的26个涂敷液喷嘴(省略图示)形成一体而得到的,并且涂敷液喷嘴沿着Y方向配置为一列。即,在该图案形成装置I中,Y方向为涂敷液喷嘴的排列方向。另外,虽然在图20中省略图示,但是各涂敷液喷嘴与涂敷液供给部520相连接,能够将从涂敷液供给部520压送的涂敷液沿着设置在内部的涂敷液流路引导,并且从喷出口 551喷出。在上述26个涂敷液喷嘴之中,针对Y方向的最上游侧的3个涂敷液喷嘴以及最下游侧的3个涂敷液喷嘴安装有涂敷液喷出控制部560,针对剩下的中央侧的20个涂敷液喷嘴未设置涂敷液喷出控制部。因此,通过柱塞524的动作来使注射泵521动作,从而朝向设置在多连喷嘴部550上的各涂敷液喷嘴压送涂敷液,从未设置涂敷液喷出控制部560的中央侧的20个涂敷液喷嘴直接喷出涂敷液,另一方面,针对最上游侧的3个喷嘴以及最下游侧的3个喷嘴共计6个涂敷液喷嘴,通过使各涂敷液喷出控制部560的旋转轴(省略图示)旋转,从而针对每个喷出口 551独立地控制涂敷液的喷出的打开/关闭。此外,涂敷液喷出控制部560的基本结构与在上述涂敷液喷出装置IB中采用的结构相同。而且,与设置有涂敷液喷出控制部560的涂敷液喷嘴相对应地设置有气体喷出装置800。气体喷出装置800的基本结构与在上述气体喷出装置IC中采用的结构相同。
[0165]另外,在涂敷头部500的基座510上安装有光照射部530,该光照射部530朝向基板W照射UV光(紫外线)。光照射部530通过光纤531与用于产生紫外线的光源单元532相连接。虽然省略图示,但是在光源单元532的光出射部具有自由开闭的快门,能够通过快门的开闭以及开度来控制出射光的照射/不照射以及光量。光源单元532被控制部600控制。
[0166]图21是示出利用图20的图案形成装置形成的太阳能电池单元的例子的图。该太阳能电池单元S的结构为,在单晶硅基板W的表面(设置有光电转换面以及防反射膜的面)上,设置有宽度小的多个指状布线图案和、以横穿上述指状布线图案的方式设置的宽度更大的总线布线图案B。指状布线图案F和总线布线图案B在交点进行电连接。
[0167]就各部的尺寸而言,例如可以设定指状布线图案F的宽度以及高度为50 μ m左右,设定总线布线图案B的宽度为1.8mm至2.0mm且高度为50 μ m至70 μ m,但是并不限定于上述数值。
[0168]硅基板W呈将大致近正方形的四角切掉而得到的八边形形状,关于中心轴C线对称。由于从大致圆柱形的单晶硅棒切割而成的晶片呈圆板形状,所以基板W为了有效利用该晶片的表面积而采用这样的形状。
[0169]因此,就在基板W上形成多个的指状电极F而言,在基板W的中央部的视为大致矩形的矩形区域RR中具有一定的长度,而在端部区域ER中,与其形状对应地,每个指状电极F的长度都不同。具体地说,形成在矩形区域RR中的多个电极Fr的长度都相同且小于基板W的长度,而形成在端部区域ER中的电极Fe的长度随着基板W端面的后退而发生变化,而且越接近基板最端部则长度越小。在图21的例子中,在基板中央的矩形区域RR中形成有20个相同长度的电极图案Fr,在基板两端部的端部区域ER中分别形成有长度彼此不同的3个电极图案Fe。此外,这仅仅是一例,图案的个数并不限定于此,但是需要根据设置在端部区域ER中的电极图案Fe的个数来设置涂敷液喷出控制部560的个数。
[0170]在使喷出/停止喷出被统一控制的多个涂敷液喷嘴一体地相对于基板移动来形成图案的以往技术(例如日本特开2011-60873号公报)中,不能应对这样的形状的基板。另外,用于对各涂敷液喷嘴独立地进行打开/关闭控制的具体的技术,迄今为止还未实现实用化。相对于此,在本实施方式的图案形成装置I中,设置与图2相同结构的涂敷液喷出控制部560,通过各涂敷液喷出控制部560控制涂敷液的喷出以及停止该喷出,从而在图21那样的异形基板上也能够高效地形成图案。
[0171]图22是示意性地示出通过图20的装置形成指状电极的情况的图。如该图所示,在该装置I中,通过使载置有基板W的载物台300向X方向移动,使多连喷嘴部550相对于基板W的表面向-X方向进行扫描移动。在该多连喷嘴部550的下表面设置有26个喷出口 551,上述喷出口 551沿着Y方向以等间隔配置成一列。Y方向上的多连喷嘴部550的尺寸,与该方向上的基板W的尺寸相比,相同或者大于等于基板W的尺寸。因此,仅使多连喷嘴部550相对于基板W进行扫描移动一次,就能够在基板W的整个面上形成指状电极图案Fr、Fe。
[0172]涂敷液可以采用具有导电性以及光固化特性的导电性膏,例如包括导电性粒子、有机载体(溶剂、树脂、增稠剂等的混合物)以及光致聚合引发剂的膏状的混合液。导电性粒子为作为电极的材料的例如银粉末,有机载体包括作为树脂材料的乙基纤维素和有机溶齐U。另外,就涂敷液的粘度而言,优选在通过光照射来进行固化处理之前例如为50Pa *s以下,而在进行固化处理之后为350pa.s以上。
[0173]向刚刚从喷出口 551向基板W表面喷出之后的涂敷液,照射来自在涂敷液喷嘴的扫描移动方向(-X方向)上配置在喷出口 551的后方的光照射部530的出射光。由此,在维持刚刚喷出之后的截面形状的状态下使涂敷液固化,从而形成电极图案Fr、Fe。通过恰当地设定喷出口 551的形状、涂敷液的粘度以及光照射条件,能够形成具有各种截面形状的图案,尤其能够形成图案高度与宽度的比、即高宽比大的图案。
[0174]图23是示出第八实施方式的图案形成处理的流程图。利用多连喷嘴部550进行该处理,并且多连喷嘴部550具有与应该形成的图案的个数相对应的26个喷出口 551。针对与上述喷出口 551中的Y方向的最上游侧的3个喷出口 551以及最下游侧的3个喷出口551分别相连接的涂敷液喷嘴,分别设置有涂敷液喷出控制部560,从而独立控制来自各喷出口 551的涂敷液的喷出以及停止该喷出。因此,当在通过涂敷液喷出控制部560使来自最上游侧的3个喷出口 551以及最下游侧的3个喷出口 551的喷出停止的状态下,从涂敷液供给部520朝向涂敷液喷嘴压送涂敷液时,从中央侧的20个喷出口 551同时喷出涂敷液。然后,通过各涂敷液喷出控制部560使旋转轴旋转,从而能够独立地控制来自各喷出口 551的涂敷液的喷出。此外,图22所示的附图标记Pl至P3以及P24至P26,是确定用于涂敷端部区域ER的喷出口的附图标记。即,在26个喷出口之中,将位于最外侧的喷出口用附图标记P1、P26表示,将比P1、P26向内侧靠近一个的喷出口用附图标记P2、P25表示,将进一步向内侧靠近一个的喷出口用附图标记P3、P24表示。除了这些之外的剩下的20个喷出口用于形成矩形区域RR的图案Fr。上述喷出口 Pl?P3、P24?P26是如后述那样通过涂敷液喷出控制部560在与其它喷出口不同的时刻独自控制喷出的喷出口,下面将这些喷出口称为“控制对象喷出口”。
[0175]在该处理中,首先,将基板W搬入图案形成装置1,使应该形成图案的面朝上来载置于载物台300上(步骤S101)。另外,使涂敷液喷出控制部560的旋转轴围绕轴心旋转来停止来自喷出口 Pl?P3、P24?P26的喷出(步骤S102)。具体地说,例如与图3中的“喷嘴号I”的涂敷液喷嘴同样地,将上游侧流路和下游侧流路连通的比例设定为0%。
[0176]在该状态下,通过载物台移动机构200使载物台300向X方向移动(步骤S103),使多连喷嘴部550移动至基板W的X方向端部的正上方。然后,开始通过注射泵521对涂敷液进行加压,并且使基板W向X方向移动(步骤S104)。这样,仅从位于中央部分的20个喷出口 551开始喷出涂敷液。由此,开始形成矩形区域RR中的图案Fr。
[0177]然后,以如下步骤依次打开控制对象喷出口(步骤S105)。即,在从开始通过注射泵521进行加压起经过规定时间之后,首先解除来自控制对象喷出口中的最接近中央的喷出口 P3、P24的喷出停止,从而打开涂敷液流路。接着,打开在它们外侧相邻的喷出口 P2、P25,最后打开最外侧的喷出口 P1、P26。由此,在基板W的端部区域ER上形成随着喷出口的打开时刻的不同而始端位置分别不同的图案Fe。另外,与第一实施方式至第三实施方式同样地,与涂敷液的喷出开始对应地控制来自气体喷出装置800的空气流的供给,从而防止电极图案(线图案)的始端变成球状或者始端位置产生偏差。
[0178]在该状态下,继续使多连喷嘴部550相对于基板W进行扫描移动,从而在基板W上形成彼此平行的26个电极图案。继续该状态直到基板W到达规定位置之后(步骤S106),以与打开的顺序相反的顺序,依次堵塞各喷出口 Pl?P3、P24?P26(步骤S107)。S卩,堵塞最外侧的喷出口 P1、P26,然后堵塞与其相邻的喷出口 P2、P25。进而,堵塞最内侧的喷出口 P3、P24。随着堵塞喷出口,通过来自该喷出口的涂敷液形成图案的动作,以具有少许的时间差的方式依次结束。因此,上述图案的末端位置也不同。另外,与第一实施方式至第三实施方式同样地,与涂敷液的喷出停止对应地控制来自气体喷出装置800的空气流的供给,从而抑制在电极图案(线图案)的末端产生尾部。
[0179]这样结束在末端侧的端部区域ER形成图案的动作,而且当多连喷嘴部550到达矩形区域RR的端部时,停止来自注射泵521的加压(步骤S108)。然后,使载物台300停止移动(步骤S109),搬出形成有指状电极图案F(Fr、Fe)的基板W(步骤S110),并结束处理。
[0180]根据上面那样的图案形成处理,在基板W的中央部的矩形区域RR中形成彼此平行且长度相等的图案Fr。另一方面,在基板两端的端部区域ER中,越接近基板W的外侧,则开始形成图案的时刻迟,而且结束形成的时刻早。基板W和多连喷嘴部550以恒定速度进行相对移动,因此形成的时刻的差异反映在基板W上的图案的始端以及末端位置,最终形成图21以及图22所示那样的指状电极图案F。在这期间,多连喷嘴部550相对于基板W进行的扫描移动只有一次。
[0181]另外,针对与各控制对象喷出口 551对应的涂敷液喷嘴设置有涂敷液喷出控制部560,通过使旋转轴旋转来独立地控制来自喷出口 551的喷出以及停止该喷出。因此,能够使通过多连喷嘴部550的扫描移动一次形成的多个线状图案中的一部分的图案的始端位置以及末端位置与其它图案不同。结果,即使是图21或图22所示那样的异形基板,也能够在整个面上高效地形成图案。而且,与上述实施方式同样地,与涂敷液的喷出开始以及喷出停止对应地控制来自气体喷出装置800的空气流的供给。因此,能够在不污染基板W或装置的情况下,在基板W上以良好地形状形成图案。
[0182]另外,针对具有各控制对象喷出口 551的涂敷液喷嘴安装有涂敷液喷出控制部4的旋转轴,通过使该旋转轴旋转来控制来自喷出口 551的涂敷液的喷出,因此能够在不使结构构件发生变形的情况下稳定地控制高精度的涂敷液的喷出。
[0183]另外,使涂敷液喷出控制部560配置于在与排列方向Y垂直的方向上彼此不同的位置上,即以交错状或者锯齿状配置,因此能够防止涂敷液喷出控制部4发生相互干涉,能够使涂敷液喷嘴的间距变小。结果,能够使能够通过图案形成装置I形成的图案的间隔变小。
[0184]另外,在上述第八实施方式中,为了控制图案的形状,仅设置有气体喷出装置800,但是也可以设置图案整形装置ID或者同时设置气体喷出装置800和图案整形装置1D,来代替设置气体喷出装置800。在这样的情况下,向图案Fe的始端部以及末端部供给来自图案整形装置ID的空气流来进行图案整形,因此能够使图案Fe与图案Fr近似,从而得到优异的美观。另外,通过在图案整形装置ID的后方配置光照射部530,得到下面的作用效果。即,在维持刚刚通过图案整形装置ID整形之后的截面形状的状态下使涂敷液固化,从而形成电极图案Fe。恰当地设定喷出口 551的形状、涂敷液的粘度以及光照射条件,另外,恰当地设定图案整形装置ID的整形条件,从而能够形成具有各种截面形状的图案,尤其能够形成图案高度与宽度的比、即高宽比大的图案,并且能够将电极图案Fr和电极图案Fe形成为近似的形状。
[0185]这样,在上述实施方式中,载物台移动机构1A、200相当于使基板W相对于涂敷液喷嘴向第一方向移动的“移动单元”的一例。另外,基板移动方向X、喷出方向D2以及喷射方向D3分别相当于本发明的“第一方向”、“第二方向”、“第三方向”。另外,脉冲送风系统132以及连续送风系统131分别相当于本发明的“第一供给系统”以及“第二供给系统”的一例。
[0186]另外,在上述实施方式中,气体喷出装置IC相当于本发明的“气流吹送单元”的一例,图案整形装置ID相当于本发明的“图案整形单元”的一例。气体喷嘴120、170分别相当于本发明的“第一气体喷嘴”以及“第二气体喷嘴”的一例。气体供给部130、180分别相当于本发明的“第一气体供给部”以及“第二气体供给部”的一例。
[0187]另外,在第一实施方式以及第五实施方式中,阀控制部140相当于“第一气体供给控制部”的一例,在第二实施方式、第三实施方式、第六实施方式以及第七实施方式中,阀控制部140以及脉冲驱动部150发挥本发明的“第一气体供给控制部”的功能。在第四实施方式至第七实施方式中,阀控制部140以及脉冲驱动部150发挥本发明的“第二气体供给控制部”的功能。而且,光照射部530相当于本发明的“图案固化部”的一例。
[0188]〈其它〉
[0189]此外,本发明并不限定于上述实施方式,在不脱离其宗旨的情况下能够进行除了上述方式之外的各种变更。例如,在上述实施方式中,在喷嘴支架110上以交错状且不同的倾斜角度设置有多个贯通孔,在各贯通孔内配置有气体喷嘴120。通过采用这样的配置关系,能够一边防止气体喷嘴120的相互干涉一边使间距变变小,还能够使图案间隔变小。其中,气体喷嘴120的配置关系并不限定于此,例如也可以配置为一列。关于这一点,气体喷嘴170也同样。
[0190]另外,在第一实施方式至第三实施方式、第五实施方式至第七实施方式中,与开始喷出涂敷液以及停止喷出涂敷液都对应地控制来自气体喷嘴的空气的喷射,但是也可以仅与开始喷出涂敷液相对应地进行空气的喷射控制,或者相反地仅与停止喷出涂敷液相对应地进行空气的喷射控制。另外,在需要对线图案中的除了始端部以及末端部之外的部位进行整形的情况下,也可以将该部位设为本发明的“被整形部”,向该部位呈脉冲状喷射空气来进行整形。
[0191]另外,在上述实施方式中,固定配置涂敷液喷嘴以及气体喷嘴,另一方面,使基板W向X方向移动来形成线图案,但是也可以使涂敷液喷嘴以及气体喷嘴一体地向X方向移动来形成线图案。即,本发明能够适用于使基板W相对于喷嘴在X方向上相对移动来形成线图案的所有图案形成技术中。
[0192]另外,在上述实施方式中,向涂敷液的液流CF吹送空气,但是本发明的“气体”并不限定于此,例如也可以从气体喷嘴喷射氮气来作为本发明的“气体”。
[0193]本发明能够适用于,从涂敷液喷嘴向相对于该涂敷液喷嘴相对移动的基板呈线状供给涂敷液来形成线图案的所有图案形成技术中。并且,为了控制图案的形状,仅设置气体喷出装置(气流吹送单元)IC或仅设置图案整形装置(图案整形单元)ID或者设置上述两者,从而能够良好地控制图案的形状。此外,图案整形装置能够适用于在基板上良好地形成图案的所有技术中,能够对任意的图案进行图案整形。
【权利要求】
1.一种图案形成装置,通过从涂敷液喷嘴的喷出口向相对于所述涂敷液喷嘴向第一方向移动的基板的表面喷出的线状的涂敷液,在所述基板的表面上形成图案,其特征在于, 该图案形成装置具有气流吹送单元和图案整形单元中的至少一个,其中,所述气流吹送单元与开始喷出所述涂敷液以及停止喷出所述涂敷液中的至少一个相对应地,朝向所述基板的在所述第一方向上比向所述基板供给所述涂敷液的供给位置更靠上游侧的表面喷射气体,并在所述涂敷液喷嘴的喷出口和所述基板的表面的中间,向所述涂敷液的液流吹送气流;所述图案整形单元向形成在所述基板的表面上的图案呈脉冲状喷射气体来进行整形, 通过所述气体来控制所述图案的形状。
2.根据权利要求1所述的图案形成装置,其特征在于, 所述气流吹送单元具有: 第一气体喷嘴,其在所述第一方向上配置于所述涂敷液喷嘴的下游侧; 第一气体供给部,其向所述第一气体喷嘴供给气体; 第一气体供给控制部,其控制通过所述第一气体供给部进行的所述气体的供给。
3.根据权利要求2所述的图案形成装置,其特征在于, 所述涂敷液喷嘴在所述第一方向上配置于所述涂敷液的供给位置的上游侧,并且,所述喷出口朝向所述供给位置配置, 所述第一气体供给部沿着与供给所述涂敷液的第二方向相垂直的第三方向喷射气体。
4.根据权利要求2所述的图案形成装置,其特征在于, 所述第一气体供给部具有第一供给系统,该第一供给系统根据来自所述第一气体供给控制部的指令来在向所述第一气体喷嘴供给所述气体以及停止向所述第一气体喷嘴供给所述气体之间进行切换, 所述第一气体供给控制部通过所述第一供给系统反复进行供给所述气体以及停止供给所述气体,从而进行从所述第一气体喷嘴呈脉冲状喷射所述气体的脉冲喷射。
5.根据权利要求4所述的图案形成装置,其特征在于, 所述第一气体供给控制部在开始喷出所述涂敷液之前开始进行所述脉冲喷射。
6.根据权利要求5所述的图案形成装置,其特征在于, 所述第一气体供给控制部,使在开始喷出所述涂敷液之后通过所述脉冲喷射施加于所述涂敷液的液流的所述气流的压力大于,在开始喷出所述涂敷液之前通过所述脉冲喷射施加于所述涂敷液的液流的所述气流的压力。
7.根据权利要求4所述的图案形成装置,其特征在于, 在停止喷出所述涂敷液之后,所述第一气体供给控制部停止供给所述气体。
8.根据权利要求7所述的图案形成装置,其特征在于, 所述第一气体供给控制部,使在停止喷出所述涂敷液之后通过所述脉冲喷射施加于所述涂敷液的液流的所述气流的压力小于,在停止喷出所述涂敷液之前通过所述脉冲喷射施加于所述涂敷液的液流的所述气流的压力。
9.根据权利要求4所述的图案形成装置,其特征在于, 所述第一气体供给部还具有第二供给系统,该第二供给系统根据来自所述第一气体供给控制部的指令来在向所述第一气体喷嘴供给所述气体以及停止向所述第一气体喷嘴供给所述气体之间进行切换, 所述第一气体供给控制部与开始喷出所述涂敷液以及停止喷出所述涂敷液相对应地进行连续喷射,其中,所述连续喷射指,维持通过所述第二供给系统供给所述气体,来从所述第一气体喷嘴连续地喷射所述气体。
10.根据权利要求9所述的图案形成装置,其特征在于, 所述第一气体供给控制部在开始喷出所述涂敷液之前通过所述第二供给系统进行连续喷射,并且从开始喷出所述涂敷液的时刻起,通过所述第一供给系统追加进行脉冲喷射。
11.根据权利要求9所述的图案形成装置,其特征在于, 所述第一气体供给控制部,在停止喷出所述涂敷液之后停止通过所述第二供给系统进行连续喷射,并且,在停止喷出所述涂敷液之前以及停止喷出所述涂敷液之后中的至少一个,通过所述第一供给系统追加进行脉冲喷射。
12.根据权利要求1所述的图案形成装置,其特征在于, 所述图案整形单元具有: 第二气体喷嘴,其使第二喷出口朝向形成在所述基板上的图案来配置, 第二气体供给部,其向所述第二气体喷嘴供给气体,从而从所述第二喷出口呈脉冲状喷射所述气体; 在所述第二喷出口朝向所述图案的被整形部时,从所述第二喷出口呈脉冲状喷射所述气体来对所述被整形部进行整形。
13.根据权利要求12所述的图案形成装置,其特征在于, 该图案形成装置具有第二气体供给控制部,该第二气体供给控制部控制通过所述第二气体供给部进行的所述气体向所述第二气体喷嘴的供给, 所述图案的一端部以及另一端部中的至少一个为所述被整形部, 在所述被整形部因所述基板的相对移动而进入从所述第二喷出口呈脉冲状喷射所述气体的区域时,所述第二气体供给控制部通过所述第二气体供给部向所述第二气体喷嘴供给所述气体。
14.根据权利要求12所述的图案形成装置,其特征在于, 喷射所述气体的时间长度大于0.1msec且小于5msec。
15.根据权利要求14所述的图案形成装置,其特征在于, 喷射所述气体的时间长度小于2msec。
16.根据权利要求15所述的图案形成装置,其特征在于, 喷射所述气体的时间长度为0.5msec以上且Imsec以下。
17.根据权利要求2所述的图案形成装置,其特征在于, 所述图案整形单元具有: 第二气体喷嘴,其在所述第一方向上配置于所述第一气体喷嘴的所述下游侧,并且使第二喷出口朝向形成在所述基板上的图案来配置, 第二气体供给部,其向所述第二气体喷嘴供给气体,从而从所述第二喷出口呈脉冲状喷射所述气体; 在所述第二喷出口朝向所述图案的被整形部时,从所述第二喷出口呈脉冲状喷射所述气体来对所述被整形部进行整形。
18.根据权利要求12至17中任一项所述的图案形成装置,其特征在于, 该图案形成装置具有图案固化部,该图案固化部在所述第一方向上在所述第二气体喷嘴的下游侧使所述图案固化。
19.一种图案形成方法,通过从涂敷液喷嘴的第二喷出口向相对于所述涂敷液喷嘴向第一方向移动的基板的表面喷出的线状的涂敷液,在所述基板的表面上形成图案,其特征在于, 执行第一工序和第二工序中的至少一个来控制所述图案的形状,其中,在所述第一工序中,与开始喷出所述涂敷液以及停止喷出所述涂敷液中的至少一个相对应地,朝向所述基板的在所述第一方向上比向所述基板供给所述涂敷液的供给位置更靠上游侧的表面喷射气体,并在所述涂敷液喷嘴的第二喷出口和所述基板的表面的中间,向所述涂敷液的液流吹送气流;在所述第二工序中,向形成在所述基板的表面上的图案呈脉冲状喷射气体来进行整形。
20.根据权利要求19所述的图案形成方法,其特征在于, 所述第一工序以及第二工序都执行。
21.根据权利要求20所述的图案形成方法,其特征在于, 还具有第三工序,在所述第三工序中,使通过所述第二工序整形的图案固化。
【文档编号】H01L21/67GK104299927SQ201410250180
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2013年7月19日
【发明者】中川良幸 申请人:大日本网屏制造株式会社
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