專利名稱：圖案形成方法及圖案形成裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及通過從相對于基板表面移動的嘴體對基板表面涂敷含有光固性材料的涂敷液并對該涂敷液進行光照射從而在基板上形成圖案的圖案形成技木。
背景技術：
作為在基板表面形成規定的圖案的技術，有以下技術與圖案形狀相配合地涂敷含有光固性材料的涂敷液，并對涂敷液照射光(例如紫外線(UV光))來使涂敷液固化。例如，在本案申請人之前所公開的日本特開2010-278225號公報記載的技術中，為了在光電轉換器件(具體而言為太陽能電池)的表面形成布線圖案而利用該技木。更詳細而言，在該技術中，從相對于基板移動的嘴體將含有光固性樹脂的涂敷液涂敷在基板表面上，并且對涂敷液照射UV光來使之固化，從而形成用于流入布線材料的隔壁。而且，通過向由這樣形成的隔壁所夾著的溝部中流入液體狀的布線材料，來在基板表面形成高縱橫比(aspect) 的布線圖案。但是，在通過涂敷涂敷液及對涂敷液進行光照射來形成圖案的技術中，還有如下的問題。即，為了在維持涂敷于基板的涂敷液的形狀不變的狀態下使涂敷液固化，對從嘴體剛剛噴出之后的液體進行光照射是有效的。但是，若對緊挨著嘴體的位置照射光，則在嘴體的噴出ロ周邊，涂敷液被光照射而變硬凝固，這可能會使噴出ロ堵塞。若為了避免此情況而從遠離嘴體的位置進行光照射，則噴出后的涂敷液在光固化前向周圍蔓延，而不能得到所期望的截面形狀。尤其是當使用了粘度比較低的涂敷液時，該問題較顯著。另外，若向涂敷液射出光的光射出部與嘴體之間的距離遠，則在涂敷末端位置結束從嘴體噴出涂敷液的時刻，涂敷液的末端部未充分地照射光，固化不充分從而圖案形狀往往會走樣。這樣，在現有的圖案形成技術中，難以同時防止涂敷液在嘴體周邊處凝固和使涂敷后的涂敷液可靠地固化。

發明內容
本發明是鑒于上述問題而做出的，其目的在于，對于通過在基板表面涂敷含有光固性材料的涂敷液并進行光照射從而在基板上形成圖案的圖案形成技術，提供能夠防止涂敷液在嘴體周邊處凝固而且能夠可靠地對涂敷后的涂敷液照射光來使之固化的技木。為了實現上述目的，本發明所涉及的圖案形成方法的特征在于，包括第一エ序，一邊使嘴體沿著基板的表面向規定的掃描移動方向相對移動，一邊從所述嘴體的噴出ロ連續地噴出含有光固性材料的涂敷液，第二エ序，使光射出單元以追隨所述嘴體的方式沿著所述基板的表面向所述掃描移動方向相對移動，并對涂敷于所述基板的所述涂敷液進行光照射，從而使所述光固性材料光固化。并且，當所述嘴體相對于所述基板的相對位置到達規定的涂敷結束位置時，從所述噴出口停止噴出所述涂敷液，并且使所述嘴體向與所述基板的表面相分離的方向相對于所述基板的表面相對移動；在所述嘴體與所述基板的表面相分離后，使所述光射出単元相對于所述基板向所述掃描移動方向相對移動來進行光照射，直到照射到因所述噴出口停止噴出而終斷的所述涂敷液的末端部為止。在這樣構成的發明中，噴出涂敷液的嘴體在涂敷結束位置結束噴出并且與基板表面相對性地分離，從而使涂敷于基板表面的涂敷液與嘴體可靠地分離。然后，通過使光射出單元進一步向掃描移動方向相對移動，由此即使在停止噴出的時刻，基板上的涂敷液存在光未照射到的未照射部分，也能夠使光照射到該部分從而使該部分固化。此時，由于嘴體退避到與基板表面相分離的位置，因此能夠防止在嘴體的噴出口的周圍光照射到涂敷液而使其固化的現象。這樣，根據本發明，通過防止涂敷液在嘴體周邊處凝固，并且可靠地對涂敷后的涂敷液照射光來使之固化，從而能夠以所期望的形狀形成圖案。另外，由于在嘴體退避后使光射出單元掃描移動從而能夠對基板上的涂敷液進行光照射，因此無需勉強地將嘴體和光射出単元接近配置，根據該點也能夠有效地防止涂敷液在嘴體周邊處凝固。在該圖案形成方法中，例如可以是，在嘴體到達涂敷結束位置時，嘴體停止相對于 基板向掃描移動方向相對移動，并停止從噴出口噴出涂敷液，然后嘴體與基板表面相分離。如果這樣，在嘴體移動停止了的狀態下停止從噴出口噴出涂敷液，之后進行嘴體的離開動作，因此能夠防止在噴出ロ周邊殘存的涂敷液垂落在基板上或產生涂敷液的末端部被嘴體細細地拉長而形成的拖絲，從而能夠抑制圖案形狀的不規則。另外，例如更優選，在從開始對涂敷液進行光照射起到結束對涂敷液的末端部的光照射為止的期間，光射出単元和基板表面之間的間隔維持恒定。通過這樣，對涂敷液進行光照射的條件均勻，使圖案的固化程度恒定，并且能夠恰當地控制其形狀。另外，例如也可以，在從開始對涂敷液進行光照射起到停止從噴出口噴出涂敷液為止的期間，嘴體和光射出単元在掃描移動方向上的間隔維持恒定，即該期間，嘴體和光射出単元一體地相對于基板相對移動。這種動作能夠通過比較簡單的裝置結構實現，而且，因為從噴出涂敷液到進行光照射的時間差恒定，所以在控制圖案形狀方面也是有效的。另外，例如也可以，通過將嘴體的位置固定并使基板移動，來實現嘴體相對于基板的相對移動。無論使基板、嘴體中的哪ー個移動，都能夠實現嘴體相對于基板的相對移動，但若將嘴體固定并使基板移動，則能夠將因伴隨移動而產生的對嘴體的沖擊或振動所引起的涂敷液的滴垂或軌跡的搖擺防患于未然。另外，為了實現上述目的，本發明所涉及的圖案形成裝置的特征在于，具有基板保持単元，其保持基板，嘴體，其具有噴出口，該噴出口能夠連續地噴出含有光固性材料的涂敷液，光射出単元，其對從所述噴出口噴出的所述涂敷液射出光，以及移動機構，其使所述嘴體沿著由所述基板保持単元保持的所述基板的表面向規定的掃描移動方向相對移動，并使所述光射出單元以追隨所述嘴體的方式沿著所述基板的表面向所述掃描移動方向相對移動；當借助所述移動機構相對于所述基板相對移動的所述嘴體到達規定的涂敷結束位置時，停止從所述噴出口噴出所述涂敷液，并且所述移動機構使所述嘴體向與所述基板的表面相分離的方向相對于所述基板的表面相對移動；在所述嘴體與所述基板的表面相分離后，所述移動機構使所述光射出単元相對于所述基板向所述掃描移動方向相對移動來進行光照射，直到照射到因所述噴出口停止噴出而終斷的所述涂敷液的末端部為止。這樣構成的發明，具有適于執行上述的圖案形成方法的裝置結構，并如上所述進行動作，由此能夠得到與上述的圖案形成方法的發明同樣的效果。即，根據本發明，防止涂敷液在嘴體周邊處凝固，并且可靠地對涂敷后的涂敷液照射光來使之固化，從而能夠以所期望的形狀形成圖案。在本發明中，例如可以，移動機構一邊將光射出単元和基板表面之間的間隔維持恒定，一邊使光射出単元相對于基板向掃描移動方向相對移動。由此，能夠使對涂敷液進行光照射的條件均勻，使圖案的固化程度恒定，并且能夠恰當地控制其形狀。另外，例如可以，移動機構一方面將嘴體固定保持在規定位置，另ー方面使基板保持單元移動，移動機構通過使基板保持單元向與掃描移動方向相反的方向移動，來使嘴體相對于基板向掃描移動方向相對移動，當嘴體相對于基板的相對位置到達涂敷結束位置時，使基板保持單元向與嘴體相分離的方向移動。如上所述，通過將嘴體固定并使基板移動，能夠防止由對嘴體的沖擊或振動引起的垂液或軌跡的搖擺。另外，在嘴體到達涂敷結束位置時，基板保持単元與嘴體相分離，由此能夠可靠地防止從嘴體垂液或拖絲。 在該情況下，例如也可以，一方面在掃描移動方向上一體地支撐光射出単元和嘴體，另ー方面，在與基板表面相接近及分離的接近分離方向上以使光射出単元相對于嘴體移動自如的方式支撐光射出単元，當基板保持単元向與嘴體相分離的方向移動時，移動機構使光射出單元以追隨基板保持單元的方式移動。這樣,在掃描移動方向上，嘴體和光射出單兀相對于基板表面一體地進行掃描移動，另ー方面，當基板保持単元移動而與嘴體相分離時，光射出単元也追隨基板保持単元，所以能夠使光射出単元與基板之間的間隔維持恒定，能夠防止光照射條件的變動。在本發明所涉及的圖案形成方法及圖案形成裝置中，在結束了從嘴體噴出涂敷液后使嘴體與基板表面相分離，并且，使光射出単元進ー步進行掃描移動來繼續進行光照射，由此能夠防止涂敷液在嘴體周邊處凝固，并且可靠地對涂敷后的涂敷液照射光來使之固化，從而能夠以所期望的形狀形成圖案。


圖IA至圖ID是示意性地表示本發明所涉及的圖案形成方法中的處理內容的第一圖。圖2A至圖2C是示意性地表示本發明所涉及的圖案形成方法中的處理內容的第二圖。圖3A至圖3C是表示該處理過程中的嘴體和光射出部的軌跡的圖。
圖4是表示本發明所涉及的圖案形成裝置的ー實施方式的圖。圖5A至圖5C是表示注射泵的結構的圖。圖6是示意性地表示注射泵的材料涂敷的形態的圖。圖7是表示圖4的裝置中的圖案形成處理的ー個方式的流程圖。圖8是表示圖7的處理中的裝置各部分的動作的時序圖。圖9A及圖9B是表示本發明所涉及的圖案形成裝置的其他實施方式的圖。
具體實施方式
首先，參照圖IA至圖1D、圖2A至圖2C及圖3A至圖3C對本發明所涉及的圖案形成方法的原理進行說明。在應用本發明的圖案形成方法中，通過沿著大致水平地載置于エ作臺上的基板的表面，使用于噴出涂敷液的嘴體和對該涂敷液照射光的光射出部相對于基板進行相對地掃描移動，由此在基板表面形成由涂敷液固化而成的圖案，其中，該涂敷液包含具有光固性的圖案材料。此外，嘴體及光射出部相對于基板的相對移動能夠通過嘴體及光射出部的移動或基板的移動來實現，但這里，為了使發明的原理易于理解，假定將基板固定，使嘴體及光射出部移動。圖IA至圖ID及圖2A至圖2C是示意性地表示本發明所涉及的圖案形成方法中的處理內容的圖。在開始涂敷前的時刻，如圖IA所示，在保持為大致水平狀態的基板W的表面Wf的一端部側的上部，配置有能夠從下端的噴出口噴出涂敷液的嘴體N及從下端射出光例如為UV光(紫外線)的光射出部E。并且，如圖IB所示，開始從嘴體N噴出涂敷液P，并開始從光射出部E射出光し幾乎與此同時地，嘴體N開始向箭頭方向Ds掃描移動，并且以追隨嘴體N的方式使光射出部E向箭頭方向Ds移動。由此，嘴體N和光射出部E—體地相對于基板W向箭頭方向Ds掃描移動。為此，含有光固性材料的涂敷液P涂敷于基板W的表 面Wf，并且對剛剛涂敷在基板表面Wf上之后的涂敷液P照射UV光L，從而使涂敷液P光固化。如圖IC所示，一邊從嘴體N連續地噴出涂敷液P，一邊使嘴體N掃描移動，并從追隨嘴體N的光射出部E對涂敷液P照射光L，從而在基板表面Wf上形成由涂敷液光固化而成的線條狀的圖案。這里，考慮如圖ID所示那樣的，嘴體N移動到預先確定的涂敷結束位置例如基板W的另一端附近時的情況。在涂敷結束位置，嘴體N停止噴出涂敷液P，但當此時停止噴出并且只是使嘴體N停止掃描移動時，存在如下的問題。第一，即使停止從嘴體N噴出涂敷液,在噴出口的周邊還殘存有涂敷液,該殘存的涂敷液可能會垂落在基板表面Wf上。這將成為圖案的末端部變得比本來的粗度粗從而圖案形狀不規則的原因。第二，可能會出現從追隨嘴體N的光射出部E射出的光未照射到圖案的末端部，從而該部分的固化不充分。為了解決上述的第一問題，有效的是，幾乎與停止噴出同時地使嘴體快速地離開基板表面Wf。另ー方面，作為解決第二問題的對策，通過將嘴體N和光射出部E接近配置，由此使從嘴體N噴出的涂敷液在基板表面Wf上的著液位置與從光射出部E射出的光在基板表面Wf上的照射位置極接近。但是，在這樣的情況下，在嘴體N的噴出ロ附近對涂敷液進行光照射，會產生在嘴體周邊尤其在噴出口的周圍涂敷液變硬而堵塞嘴體N這一新的問題。另外，在涂敷結束位置嘴體N從基板表面Wf離開吋，也可能會出現以下現象涂敷液因其表面張カ在嘴體N與基板表面Wf之間以變細為絲狀地延長的狀態變硬(這里將該現象稱為“拖絲”)。這樣,在如現有技術那樣使嘴體N和光射出部E —體地相對于基板W掃描移動的結構中具有如下的相反的問題，一方面，若嘴體N和光射出部E接近配置，則容易發生在嘴體N上凝固有涂敷液的現象，另ー方面，若增加嘴體N和光射出部E之間的距離，則尤其容易使圖案末端部光照射不充分。在本發明的圖案形成方法中，為了解決這種問題，如下述那樣來形成圖案的末端部。即，當嘴體N到達涂敷結束位置吋，如圖2A所示，與停止從嘴體N噴出涂敷液同時或在剛停止噴出之后，使嘴體N向離開基板表面Wf的方向(在圖的例中為上方)移動。另一方面，如圖2B所示，在此之后光射出部E還繼續向箭頭方向Ds掃描移動，然后如圖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，結束光射出部E的掃描移動。圖3A至3C是表示該處理過程中的嘴體和光射出部的軌跡的圖。如在圖3A中以實線箭頭所示，該圖案形成方法的一系列處理過程中的嘴體N的噴出口前端的軌跡為，從涂敷開始位置到涂敷結束位置沿著基板表面Wf描繪大致水平的線，在涂敷結束位置轉變為向上。由此，在涂敷結束位置，嘴體N快速地與基板上的涂敷液分離，所以圖案的粗度增大或產生拖絲等問題得以避免。另ー方面，關于光射出部E，如在圖3A中以虛線箭頭所示，光射出部E在其與基板表面Wf之間的間隔維持恒定的狀態下向掃描移動方向Ds移動。由此，對于涂敷于基板W 的涂敷液，從涂敷液的起始端到末端在恒定的照射條件下進行光照射。因此，能夠形成截面形狀穩定的圖案。另外，直到圖案的末端部為止都能夠可靠地進行光照射，從而能夠防止末端部的圖案固化不足的現象。因此，無需使嘴體N和光射出部E非常接近地配置，就能夠防止在嘴體N的噴出ロ周邊涂敷液被照射光而固化而堵塞嘴體的現象。這樣，根據本發明所涉及的圖案形成方法，能夠同時實現在現有技術難以實現的、防止嘴體中的涂敷液凝固的作用和光照射到涂敷液的末端部從而形成形狀穩定的圖案的作用。此外，關于在涂敷結束位置停止從嘴體N噴出涂敷液之后使嘴體N離開基板表面Wf的方向，并不限定于如圖3A所示的垂直于基板表面Wf的方向。例如也可以如在圖3B及圖3C中以實線箭頭所示，將向上的移動和向掃描移動方向Ds的移動相結合來使嘴體N退避。在圖3B的例子中，當在結束噴出涂敷液之后光射出部E繼續向方向Ds掃描移動時，嘴體N—邊向上方退避一邊以與光射出部E相同的速度向掃描移動方向Ds移動。另外,在圖3C的例子中，嘴體N在退避到上方之后，以與光射出部E相同的速度向掃描移動方向Ds移動。在這些例子中，有如下的優點。在光射出部E的掃描移動結束的時刻即處理過程結束時的、嘴體N與光射出部E在掃描移動方向Ds上的距離D，相對于在涂敷開始時及掃描移動中的兩者的距離未變化。因此，嘴體N和光射出部E只要構成為以下結構即可在掃描移動方向Ds上一體移動，另ー方面，兩者的相對位置僅在與基板表面Wf相接近及分離的接近分離方向(在該例子中為上下方向)發生變化。為此，能夠使得用于保持嘴體N及光射出部E或者用于使嘴體N及光射出部E相對于基板W相對移動的裝置結構比較簡単。關于鑒于該點的本發明的圖案形成裝置的實施方式中的具體的裝置結構，將在下面進行說明。此外，在上述的原理說明中，將基板W固定并使嘴體N及光射出部E進行掃描移動。但是在實際的處理過程中，優選將嘴體N固定并使基板W移動。其理由在于，在使噴出涂敷液的嘴體N移動的結構中，伴隨該移動及該移動的停止將不可避免地對嘴體N施加沖擊或振動，因此將產生從嘴體N垂液、所形成的圖案的直線性降低(搖擺)的現象。在以下說明的本發明的實施方式中，通過嘴體不改變位置而對基板及光射出部進行移動控制，來實現上述的動作。
圖4是表示本發明所涉及的圖案形成裝置的ー實施方式的圖。該圖案形成裝置I為以下裝置例如在表面形成有光電轉換層的單晶硅晶片等基板W上，形成具有導電性的電極布線圖案，或者如專利文獻I所記載那樣形成用于形成該電極布線圖案的隔壁，從而制造例如作為太陽能電池而利用的光電轉換器件。為了說明方便，如圖4所示，設定X、Y、Z各坐標軸。在該圖案形成裝置I中，在基臺101上設置工作臺移動機構2，保持基板W的工作臺3借助該工作臺移動機構2能夠在圖4所示的X-Y平面內移動。在基臺101上以跨過エ作臺3的方式固定有機架102，機架102上安裝有頭部5。在頭部5的基座51上安裝有注射泵52，在其內部空間貯存有液體狀(膏狀)的涂敷液，并且該注射泵52用于將該涂敷液噴出到基板W上；光射出部53，其向基板W照射UV光(紫外線)。詳細在后闡述，注射泵52在內部貯存有含有電極圖案材料的涂敷液，根據來自控制部6的控制指令將該涂敷液從噴嘴523噴出到基板W上。例如作為電極布線圖案形成用的涂敷液，能夠利用具有導電性及光固性的液體，例如含有導電性粒子、有機載體(organicvehicle)(溶剤、樹脂、增稠劑等的混合物)及光聚合引發劑的膏狀的混合液。導電性粒子 是電極的材料，例如為銀粉末，有機載體包含作為樹脂材料的こ基纖維素和有機溶剤。此夕卜，涂敷液不限定于含有導電性粒子的涂敷液，例如也可以含有用于形成所述隔壁的材料。光射出部53經由光射出部升降機構533安裝于基座51。光射出部升降機構533通過由控制部6驅動控制的壓電元件、滾珠絲杠機構或電磁閥等促動器，來使光射出部53沿上下方向(Z方向)升降。在該實施方式中，通過該光射出部升降機構533的運轉，能夠調整光射出部53與基板W之間的間隔。光射出部53經由光纖531連接于產生紫外線的光源單元532。省略圖示，光源單元532在其光射出部上具有開閉自如的開閉器(shutter)，通過其開閉及開度，能夠控制射出光的是否射出及光量。光源單元532由控制部6控制。通過從光射出部53對涂敷在基板W上的涂敷液照射UV光，涂敷液在維持剛剛涂敷之后的截面形狀的狀態下固化。此外，作為光源単元532，能夠利用產生紫外線的光源，例如高壓水銀燈、低壓水銀燈、具有LED (發光二極管)的燈等。工作臺移動機構2從下層起具有用于使工作臺3在X方向上移動的X方向移動機構21、用于使工作臺3在Y方向上移動的Y方向移動機構22及用于使工作臺3以朝向Z方向的軸為中心進行旋轉的Θ旋轉機構23。關于X方向移動機構21，在馬達211上連接有滾珠絲杠212，并且在滾珠絲杠212上安裝有固定于Y方向移動機構22的螺母213。在滾珠絲杠212的上方固定有導軌214，當馬達211旋轉時，Y方向移動機構22與螺母213 —起沿著導軌214在X方向上順滑地移動。Y方向移動機構22也具有馬達221、滾珠絲杠機構及導軌224，當馬達221旋轉時，Θ旋轉機構23借助滾珠絲杠機構沿著導軌224在Y方向上移動。Θ旋轉機構23借助馬達231使工作臺3以朝向Z方向的軸為中心進行旋轉。通過以上結構，能夠變更頭部5相對于基板W的相對移動方向及朝向。工作臺移動機構2的各馬達由用于控制裝置各部分的動作的控制部6來控制。并且，在Θ旋轉機構23與工作臺3之間設置有工作臺升降機構24。工作臺升降機構24根據來自控制部6的控制指令使工作臺3升降，將基板W定位在所指定的高度(Z方向位置)。作為工作臺升降機構24，例如能夠利用借助電磁閥、壓電元件等促動器的機構、借助滾珠絲杠機構、齒輪的機構、借助楔的嚙合的機構等。圖5A至5C是表示注射泵的結構的圖。更具體而言，圖5A是表示設置于頭部5的注射泵52的內部結構的側視圖，圖5B是表示設置于注射泵52下表面的噴嘴的結構的圖。另外，圖5C是示意性地表示注射泵52與光射出部53間的位置關系的圖。注射泵52的框體521的內部形成空洞，該空洞的上端朝向上方開ロ，該空洞的下端與設置于框體521的下表面522的噴嘴523相連通。從該空洞的上端的開ロ部，插入有根據來自控制部6的控制指令上下運動的柱塞524。這樣，在由框體521的內壁和柱塞524形成的框體521的內部空間SP中貯存有具有規定的組成的涂敷液，當根據來自控制部6的控制指令柱塞524被按下時，從噴出ロ 525連續地噴出涂敷液，其中，噴出口 525在與內部空間SP連通的噴嘴523的下端朝向下開ロ。
如圖5B所示，在注射泵52的下表面522上，在Y方向上隔開規定距離地設置有多 個噴嘴523。各噴嘴523的噴出口 525的開ロ形狀為大致長方形，噴出口 525的一個邊的長度與應該涂敷的涂敷液的線寬幾乎相同。這些噴出口 525能夠根據應該形成的圖案的尺寸、截面形狀，排列間距等適當變更。如圖5C所示，光射出部53與噴嘴523接近配置。光射出部53例如是切削不銹鋼等的金屬塊而形成的，內部設置有用于穿過光纖531的貫通孔534。并且，光纖531穿過該貫通孔534,光纖531的端面從光射出部53下表面的開ロ部535露出。根據這種結構,在光源單元532產生的UV光經由光纖531向基板W的表面Wf射出。此時，射出的光L的射出方向設定為，朝向噴嘴523正下方的基板表面Wf以對剛剛噴出之后的液進行光照射，但光不會照射到噴嘴523的噴出ロ 525。此外，如圖5C所示，由于來自光射出部53的光L擴散，因此難以明確地確定為了實現“光不會照射到噴出口 525”的條件。但是，實際上，例如，只要噴出口 525的開ロ端處的光強度小于光軸中心處的光強度的1/e (e是自然対數的底)，就能夠看作“光未照射到”。這樣，通過使噴出ロ 525處的照射光L的光強度足夠小，從而能夠防止涂敷液在噴出ロ 525周邊凝固而堵塞嘴體。圖6是示意性地表示由注射泵52進行的材料涂敷的情況的圖。在該涂敷裝置I中，控制部6按照預先制定的控制程序，ー邊使載置于工作臺3的基板W在XY平面內水平移動，一邊進行控制而從各噴嘴523的噴出ロ 525噴出涂敷液P，從而能夠在基板W上形成規定的線狀圖案。通過在Y方向上排列設置多個噴出口 525，能夠通過一次掃描移動形成在Y方向彼此隔開且相互平行的多條線狀圖案。這里，將使工作臺3向(+X)方向移動時的、噴嘴523相對于工作臺3的相對移動方向即(-X)方向作為注射泵52及噴嘴523的掃描移動方向Ds0在這樣構成的圖案形成裝置I中，在基板W上能夠形成多個由噴出的涂敷液形成的互相平行且較細的線狀(線條狀)的圖案。另外，通過光照射使剛剛涂敷之后的涂敷液固化，所以剛剛涂敷之后的截面形狀得以維持。因此，通過適當地選擇噴出口 525的開ロ形狀，從而能夠形成高度與寬度的比即縱橫比大的圖案。圖7是表示圖4的裝置中的圖案形成處理的一方式的流程圖。另外，圖8是表示圖7的處理中的裝置各部分的動作的時序圖。在該動作中，最開始將成為處理對象的基板W搬入上述的圖案形成裝置1，使作為圖案形成面的表面Wf向上地載置在工作臺3上(步驟S101)。接下來，通過使工作臺3移動到初始位置，將噴嘴523及光射出部53相對于基板Wf的相對位置定位在規定的涂敷開始位置(圖IA所示的位置)(步驟S102)。自該狀態起，在時刻TO(圖8)開始驅動工作臺3從而開始移動基板W，并且，開始從噴嘴523噴出涂敷液，開始從光射出部53射出光(步驟S103)。如圖8所示，在該時刻T0，工作臺3被工作臺升降機構24定位在比較高的位置。為此，從載置于工作臺3上的基板W觀察時，噴嘴523及光射出部53的高度比較低。即，噴嘴523及光射出部53位于接近基板表面Wf的位置。這樣，一邊連續地從噴嘴523噴出規定量的涂敷液，從光射出部53射出光，ー邊使工作臺3以規定速度繼續移動直到噴嘴523相對于工作臺3的位置到達規定的涂敷結束位置(圖ID所示的位置)為止(步驟S104)。在時刻Tl噴嘴523到達涂敷結束位置時，停止從噴嘴523噴出涂敷液并使工作臺 3停止移動(步驟S105)。幾乎與此同時或稍遲于該停止動作，借助工作臺升降機構24使工作臺3下降。此時，通過使光射出部升降機構533與工作臺升降機構24同步地動作，來使光射出部53追隨工作臺3的下降而下降。通過這樣，使工作臺3及光射出部53向下方移動(步驟S106)。如圖8所示，由于工作臺3向下方移動，從基板W處觀察到的噴嘴523的高度從在此之前的比較低的位置變為更高的位置，但光射出部53追隨工作臺3的下降而下降，因此從基板W處觀察到的高度不變。相對而言，這與使噴嘴523相對于載置在工作臺3上的基板W及光射出部53向上方退避是相同的。但是，通過將噴嘴523固定，如前所述，能夠防止由嘴體的振動引起垂液的現象，并且能夠使基板W上的涂敷液和噴嘴523 (更詳細而言為噴出ロ 525)相分離。此外，在涂敷結束位置使工作臺3停止移動不是必須的要件。即，也可以是，使噴嘴523停止噴出涂敷液并使噴嘴523退避，另ー方面，工作臺3還繼續向X方向移動不變。這樣，能夠避免由于工作臺3停止而對涂敷液P的ー處集中照射光。但是，基于防止涂敷液在噴出ロ 525處凝固這ー目的優選，使工作臺3的移動和涂敷液的噴出同時暫時停止之后使噴嘴523退避，能夠更可靠地將基板W上的涂敷液與嘴體相分離。接著，再次使工作臺3開始移動(步驟S107，時刻T2)，使工作臺3繼續移動，直到光射出部53到達在基板W上比涂敷結束位置靠外側的照射結束位置為止(步驟S108)。該期間，繼續從光射出部53射出UV光。當在時刻T3光射出部53到達照射結束位置吋，停止從光射出部53射出光，并且使工作臺3停止移動(步驟S109)。在該時刻，如圖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，使圖案整體同樣地固化。此外，在圖2C的原理圖中，到達涂敷結束位置后的嘴體N停止在退避到正上方的位置，但在上述結構的裝置及動作中，噴嘴523在向正上方退避之后，與光射出部53 —同再向水平方向移動。即，噴嘴523的軌跡成為圖3C所示的軌跡。在該情況下，噴嘴523已經與基板W上的涂敷液相分離，不會影響圖案的形狀。如以上所述，在該實施方式的圖案形成裝置I及利用該圖案形成裝置I的圖案形成方法中，從沿著基板表面Wf相對于基板Wf進行相對移動的噴嘴523噴出含有光固性材料的涂敷液并涂敷在基板表面Wf上。并且，從以追隨噴嘴523的方式沿著基板表面Wf相對移動的光射出部53對基板上的涂敷液照射UV光，由此使涂敷液光固化而形成圖案。由此，能夠形成保持了剛剛涂敷之后的涂敷液的截面形狀的圖案，例如能夠適用于形成截面的高度比寬度大的高縱橫比的圖案的目的。在該情況下，噴嘴523和光射出部53不是完全一體化，能夠根據需要改變兩者的位置關系。即，在噴嘴523到達涂敷結束位置時，停止噴出涂敷液并使噴嘴523向與基板表面Wf相分離的方向退避，另ー方面，就光射出部53而言，在接近基板表面Wf的狀態下進一步進行掃描移動。由此，光能夠可靠地照射到涂敷液的末端部Pe，能夠使圖案整體同樣地固化。因此，能夠避免在圖案末端部光照射量不足而使固化不充分的問題。另外，就此時停止了噴出涂敷液的噴嘴523而言，使之從基板表面Wf離開退避而與基板上的涂敷液相分離，所以能夠將以下等問題防患于未然在噴出口 525的周邊涂敷液因光固化而凝固的問題，在圖案末端部產生拖絲的問題。即，根據該實施方式，能夠同時實現防止涂敷液在嘴體處凝固的作用和光照射到涂敷液的末端部而形成形狀穩定的圖案的作用。
如以上說明，在該實施方式中，噴嘴523發揮作為本發明的“嘴體”的功能，光射出部53發揮本發明的“光射出単元”的功能。另外，工作臺3發揮本發明的“基板保持単元”的功能，并且工作臺移動機構2及光射出部移動機構533作為一體發揮本發明的“移動機構”的功能。此外，本發明并不限定于上述的實施方式，只要不脫離其主_，除了上述實施方式以外，能夠進行各種變更。例如，為了實現本發明中的“使涂敷結束后的嘴體從基板表面離開，另一方面使光射出単元繼續進行掃描移動”這ー技術思想，在上述實施方式中，將噴嘴523固定于基座51,另ー方面,將光射出部53設置成借助升降機構533相對于基座51升降自如。但是，用于實現該思想的結構并不限定于此，例如也可以如下。圖9A及9B是表示本發明所涉及的圖案形成裝置的另ー實施方式的圖。更具體而言，圖9A是表示本發明所涉及的圖案形成裝置的第二實施方式中的頭部的圖。該實施方式中的頭部7能夠代替第一實施方式的裝置中的頭部5而安裝于圖4的裝置，在基座71上固定有注射泵72這一點與第一實施方式相同。但是，保持光射出部73的光射出部升降機構733安裝于支撐塊737，該支撐塊737借助滾珠絲杠機構736而在X方向上移動自如。如圖9A中以虛線箭頭所示，通過光射出部升降機構733及滾珠絲杠機構736，光射出部73能夠在X軸、Z軸這兩個軸方向上移動。根據該結構，能夠實現圖3A至3C所示的兩個動作方式中的任ー個。另外，在工作臺3停止后，通過滾珠絲杠機構736來驅動光射出部73而能夠使其向掃描移動方向Ds移動，因此無需再次使工作臺3開始移動。為此，對于噴嘴723與基板W之間的關系而言，能夠停止掃描移動方向上的移動，并且對于光射出部73與基板W之間的關系而言，能夠繼續掃描移動方向上的移動。另外，如圖3A至3C所示，就光射出部E的運動而言，僅進行與基板表面Wf平行的直線運動。因此，若能夠使光射出部E在沿著基板表面Wf的方向(這里為水平方向)上追隨嘴體N，另ー方面在與基板表面Wf相接近及分離的接近分離方向(這里為鉛垂方向)上追隨基板W而運動,貝U無需用于驅動該光射出部E的主動機構。通過例如圖9B所示的機構，能夠實現這種動作。圖9B是表示本發明所涉及的圖案形成裝置的第三實施方式中的頭部的圖。此外，在該實施方式中，特征在與用于使光射出部進行所期望的運動的結構，所以省略對設置于基座81的注射泵P的記載。該實施方式中的頭部8上設置有支撐板82，雖省略圖示，光照射部固定在該支撐板82的下表面。支撐板82上貫穿設置有ー對貫通孔821，從基座81的下表面突出設置的ー對限制銷811穿過該貫通孔821。為此，支撐板82在水平方向(父方向、Y方向)上的移動被限制，另ー方面，在上下方向(Z方向)上在規定的范圍上下運動自如。并且，支撐板82的下表面兩端部，被在工作臺3的側面沿X方向(與掃描移動方向平行的方向)延伸設置的一對滑軌83從下方滑動自如地支撐。根據這種結構，支撐板82不追隨工作臺3在X方向上的移動而保持在恒定的位置，另ー方面能夠追隨工作臺3在Z方向上的移動而上下運動。因此，將嘴體固定在基座81上，另ー方面將光照射部固定在支撐板82上，由此能夠進行與第一實施方式的裝置同樣的動作，即在掃描移動方向上，嘴體與光照射部之間的間隔維持恒定，并且在接近分離方向上基板與光照射部之間的間隔維持恒定。 此外，為了抑制起因于部材間的滑動而產生的微粒附著于基板W，如圖9B所示，對于用于實現上述動作的貫通孔821、限制銷811及滑軌83等，優選設置在位于載置在工作臺3的基板W的上方且與該基板W相分離的位置。另外，在上述實施方式中，在將噴嘴523固定的狀態下，使載置基板W的工作臺3移動，從而實現噴嘴523與基板W在水平方向及上下方向上的相對移動，但也可以使噴嘴523移動。但是，在將嘴體固定的狀態下也如上所述那樣噴出量在圖案端部附近發生變動，所以不希望使嘴體移動或對其賦予振動，在這一意義上，更優選上述實施方式那樣使基板W移動的結構。另外，在上述各實施方式中，僅在基板W的單面上形成布線，但要在基板W的兩個面形成布線時，也能夠應用本發明。另外，在上述各實施方式中，在硅基板上形成規定的電極布線圖案來制造作為太陽能電池的光電轉換器件，但基板并不限定于硅。例如，當在形成于玻璃基板上的薄膜太陽能電池、太陽能電池以外的器件上形成圖案時，也能夠應用本發明。另外，對于通過涂敷而應該形成的圖案的用途也并不特別限定，在任意的用途中都能夠應用本發明。エ業實用性對于在基板上涂敷含有光固性材料的涂敷液并進行光照射從而穩定地形成規定的圖案的技木，能夠尤其優選應用本發明。
權利要求
1.一種圖案形成方法，其特征在干， 包括 第一エ序，一邊使嘴體沿著基板的表面向規定的掃描移動方向相對移動，ー邊從所述嘴體的噴出口連續地噴出含有光固性材料的涂敷液， 第二エ序，使光射出單元以追隨所述嘴體的方式沿著所述基板的表面向所述掃描移動方向相對移動，并對涂敷于所述基板的所述涂敷液進行光照射，從而使所述光固性材料光固化； 當所述嘴體相對于所述基板的相對位置到達規定的涂敷結束位置時，從所述噴出口停止噴出所述涂敷液，并且使所述嘴體向與所述基板的表面相分離的方向相對于所述基板的表面相對移動； 在所述嘴體與所述基板的表面相分離后，使所述光射出単元相對于所述基板向所述掃描移動方向相對移動來進行光照射，直到照射到因所述噴出口停止噴出而終斷的所述涂敷液的末端部為止。
2.根據權利要求I記載的圖案形成方法，其特征在于，在所述嘴體到達所述涂敷結束位置時，所述嘴體停止向所述掃描移動方向相對于所述基板相對移動，并停止從所述噴出ロ噴出所述涂敷液，然后所述嘴體與所述基板的表面相分離。
3.根據權利要求I或2記載的圖案形成方法，其特征在于，在從開始對所述涂敷液進行光照射起到結束對所述涂敷液的所述末端部的光照射為止的期間，所述光射出単元和所述基板的表面之間的間隔維持恒定。
4.根據權利要求I或2記載的圖案形成方法，其特征在于，在從開始對所述涂敷液進行光照射起到停止從所述噴出口噴出所述涂敷液為止的期間，所述嘴體和所述光射出単元在所述掃描移動方向上的間隔維持恒定。
5.根據權利要求I或2記載的圖案形成方法，其特征在于，通過將所述嘴體的位置固定并使所述基板移動，來實現所述嘴體相對于所述基板的相對移動。
6.一種圖案形成裝置，其特征在干， 具有 基板保持単元，其保持基板， 嘴體，其具有噴出口，該噴出口能夠連續地噴出含有光固性材料的涂敷液， 光射出単元，其對從所述噴出口噴出的所述涂敷液射出光，以及移動機構，其使所述嘴體沿著由所述基板保持単元保持的所述基板的表面向規定的掃描移動方向相對移動，并使所述光射出單元以追隨所述嘴體的方式沿著所述基板的表面向所述掃描移動方向相對移動； 當借助所述移動機構相對于所述基板相對移動的所述嘴體到達規定的涂敷結束位置時，停止從所述噴出口噴出所述涂敷液，并且所述移動機構使所述嘴體向與所述基板的表面相分離的方向相對于所述基板的表面相對移動； 在所述嘴體與所述基板的表面相分離后，所述移動機構使所述光射出単元相對于所述基板向所述掃描移動方向相對移動來進行光照射，直到照射到因所述噴出口停止噴出而終斷的所述涂敷液的末端部為止。
7.根據權利要求6記載的圖案形成裝置，其特征在于，所述移動機構ー邊將所述光射出単元和所述基板的表面之間的間隔維持恒定，ー邊使所述光射出単元相對于所述基板向所述掃描移動方向相對移動。
8.根據權利要求6或7記載的圖案形成裝置，其特征在干， 所述移動機構一方面將所述嘴體固定保持在規定位置，另ー方面使所述基板保持単元移動， 所述移動機構通過使所述基板保持單元向與所述掃描移動方向相反的方向移動，來使所述嘴體相對于所述基板向所述掃描移動方向相對移動，當所述嘴體相對于所述基板的相對位置到達所述涂敷結束位置時，使所述基板保持単元向與所述嘴體相分離的方向移動。
9.根據權利要求8記載的圖案形成裝置，其特征在于，一方面在所述掃描移動方向上一體地支撐所述光射出単元和所述嘴體，另ー方面，在與所述基板的表面相接近及分離的接近分離方向上以使所述光射出単元相對于所述嘴體移動自如的方式支撐所述光射出單元，當所述基板保持単元向與所述嘴體相分離的方向移動時，所述移動機構使所述光射出單元以追隨所述基板保持單元的方式移動。
全文摘要
本發明提供一種圖案形成方法。從沿著基板(W)的表面(Wf)向掃描移動方向(Ds)移動的嘴體(N)噴出含有光固性材料的涂敷液，并且從以追隨嘴體(N)的方式移動的光射出部(E)對涂敷液照射光(例如UV光)。在到達涂敷結束位置時，嘴體(N)停止噴出涂敷液，并且嘴體(N)向與基板表面(Wf)相分離的方向退避。另一方面，對于光照射部(E)而言，繼續向掃描移動方向(Ds)移動，從而光能夠可靠地照射到涂敷液的末端部。
文檔編號H01L31/18GK102694062SQ20111036954
公開日2012年9月26日 申請日期2011年11月15日 優先權日2011年3月25日
發明者巖島正信, 真田雅和 申請人:大日本網屏制造株式會社