基板處理裝置以及器件制造方法
【專利摘要】提供一種能夠?qū)⑽⒓?xì)圖案高精度地形成于基板上的基板處理裝置及器件制造方法。在基板上涂敷通過(guò)光能而產(chǎn)生親液/疏液性差異的功能層(偶聯(lián)劑)，進(jìn)行光圖案形成，對(duì)功能層基于親液/疏液性賦予反差，之后，通過(guò)超聲波等使包含用于電子器件等的原材料物質(zhì)的溶液霧化并噴射到基板表面，由此使噴霧附著于基板表面中的表面能高的親液部，使原材料物質(zhì)選擇性地沉積。
【專利說(shuō)明】基板處理裝置以及器件制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及基板處理裝置以及器件制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在液晶顯示元件等大畫面顯示元件(顯示面板)中，在平面狀的玻璃基板上沉積ITO等透明電極層、Si等半導(dǎo)體物質(zhì)層、絕緣膜層或者布線用金屬膜層等之后涂敷光致抗蝕劑而轉(zhuǎn)印電路圖案，在轉(zhuǎn)印之后使光致抗蝕劑顯影，然后進(jìn)行蝕刻，由此形成電路圖案等。然而，存在以下問(wèn)題:隨著顯示元件的大畫面化而玻璃基板變?yōu)榇笮突?，因此基板的輸送裝置、處理裝置也變?yōu)榇笮突?，生產(chǎn)線(工廠)變得龐大等。因此，提出了一種在具有撓性的基板(例如聚酰亞胺、PET、金屬箔等薄膜部件、極薄玻璃片材等)上直接形成顯示元件的被稱為卷對(duì)卷(roll to roll)方式(以下簡(jiǎn)記為“卷方式”)的技術(shù)(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]在通過(guò)卷方式來(lái)對(duì)撓性的薄膜部件進(jìn)行處理的情況下，期望使用與以往的生產(chǎn)方法相比削減與制造有關(guān)的各種材料的使用量、各種生產(chǎn)要素(電力、空壓、制冷劑等)的使用量等并且環(huán)境負(fù)荷更小的加成(additive)制造方式。在專利文獻(xiàn)I中公開的制造方式也不使用以往的使用光致抗蝕劑的光刻法，而是在TFT(薄膜晶體管)、布線等的精細(xì)的圖案形成時(shí)，以基于僅將需要的材料覆蓋于需要部分的噴墨方式等的制造法為主體。
[0004]另外，在專利文獻(xiàn)2中公開了以下方法:在通過(guò)這種噴墨方式將導(dǎo)電性的油墨材料選擇性地涂敷到薄膜材料上而形成電極層、布線層時(shí)，在均勻地形成自組裝單層膜(SAM層)之后，在照射與電極、布線的形狀對(duì)應(yīng)的圖案化后的紫外線而使SAM層的表面的潤(rùn)濕性(親液/疏液性)改性之后，涂敷油墨材料。
[0005]另外，在專利文獻(xiàn)3中，作為能夠期待得到高生產(chǎn)率的方法，公開了一種將要成膜的材料溶液的噴霧(mist)經(jīng)由蔭罩(shadow mask)而在基板上涂敷、形成圖案的方法。在該專利文獻(xiàn)3中也公開了以下內(nèi)容:與噴墨方式同樣地，對(duì)基板表面預(yù)先賦予基于親液性和疏液性的反差之后，將蔭罩重疊在基板上而形成圖案，在實(shí)驗(yàn)例中，在基板上以相同大小形成了蔭罩上的0.5mmX 12mm的開口圖案。
[0006]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開公報(bào)W02008/129819號(hào)小冊(cè)子
[0009]專利文獻(xiàn)2:國(guó)際公開公報(bào)W02010/001537號(hào)小冊(cè)子
[0010]專利文獻(xiàn)3:日本專利第4387775號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0012]然而，在噴墨方式中，將經(jīng)過(guò)納米墨化的導(dǎo)電材料等功能性材料從油墨噴出頭以小液滴的方式選擇性地涂敷于基板上的指定區(qū)域，因此在圖案大小(線寬、點(diǎn)大小)例如小到20 μm以下的情況下，因來(lái)自噴出頭的油墨液滴的著落精度差而存在如下課題，即，即使預(yù)先使基板上具有基于親液性、疏液性的反差并進(jìn)行使油墨集中于親液部這樣的處理，也難以形成清晰的圖案。當(dāng)然，還考慮對(duì)油墨噴出頭、油墨材料進(jìn)行改善而使一次從噴出頭的噴嘴噴出的油墨液滴進(jìn)一步減少，但是存在生產(chǎn)率明顯降低這樣的問(wèn)題。
[0013]另一方面，在專利文獻(xiàn)3所公開的方法中，由于相對(duì)于基板隔開間隔來(lái)配置蔭罩，因此存在形成于基板上的圖案大小通常大于蔭罩上的開口圖案這樣的問(wèn)題。在專利文獻(xiàn)3中，由于是對(duì)500 μ mX 1200 μ m這種大圖案進(jìn)行轉(zhuǎn)印，因此圖案邊緣即使增加5 μ m或10 μ m左右，影響也較小。然而，在20 μ m以下的微細(xì)圖案的情況下，圖案邊緣增加5 μ m或10 μ m左右的情況成為大問(wèn)題，并且在多個(gè)這種微細(xì)圖案相鄰的情況下，還產(chǎn)生彼此相鄰的圖案相互連接這種問(wèn)題。
[0014]并且，在對(duì)基板表面賦予親液性和疏液性的反差并一起使用蔭罩的情況下，也產(chǎn)生蔭罩與被親液/疏液處理后的基板的相對(duì)的對(duì)位誤差，因此微細(xì)圖案受到蔭罩精度的限制。另外，還需要以下準(zhǔn)備，即事先在親液性的基板表面均勻地形成基于疏液性材料的疏液層，并使用光刻技術(shù)選擇性地去除疏液層而形成圖案等。除此以外，還存在將20 μ m以下的微細(xì)線寬的線狀圖案、接觸孔(通孔)圖案制作成蔭罩這一過(guò)程本身本來(lái)就很困難這種問(wèn)題。
[0015]本發(fā)明是考慮上述問(wèn)題點(diǎn)而完成的，目的在于提供一種能夠?qū)㈦娮悠骷玫牟牧衔镔|(zhì)高精度地以微細(xì)化的方式形成于薄膜等基板上的基板處理裝置以及器件的制造方法。
[0016]用于解決問(wèn)題的方案
[0017]在本發(fā)明的第一方案中，提供一種基板處理裝置，具備:功能層形成部，其通過(guò)光能在薄膜或片材等基板的表面形成親液/疏液性改性的功能層；光圖案形成部，其對(duì)該功能層照射被圖案化后的光能，形成基于親液/疏液性而產(chǎn)生反差的圖案；以及噴霧沉積部，其使包含用于上述電子器件的材料物質(zhì)的分子、粒子的功能性溶液霧化，并將其與載氣一起以規(guī)定的流速輸送至基板的表面。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第二方案，提供一種基板處理裝置，具備:功能層形成部，其通過(guò)光能在基板的表面形成親液/疏液性改性的功能層；圖案形成部，其對(duì)該功能層照射被圖案化后的光能，形成基于親液/疏液性而產(chǎn)生反差的圖案；噴霧沉積部，其使包含用于圖案形成的材料物質(zhì)的分子、粒子的功能性溶液霧化，并將其與載氣一起以規(guī)定的流速輸送至基板的表面；以及測(cè)量部，其測(cè)量在通過(guò)上述圖案形成部而被賦予了反差的圖案的一部分上作為噴霧而附著并沉積的功能性溶液的層或者材料物質(zhì)的層的厚度或者圖案大小。
[0019]發(fā)明效果
[0020]在本發(fā)明中，與印刷方式、噴墨方式相比能夠更高精度地在基板上形成微細(xì)圖案，并且能夠簡(jiǎn)單地形成由應(yīng)該以均勻性良好的厚度選擇性地形成圖案的物質(zhì)所形成的薄膜層O

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是說(shuō)明第一實(shí)施方式的基板處理裝置的概要結(jié)構(gòu)的圖。
[0022]圖2是表示覆蓋在基板上的感光性硅烷偶聯(lián)劑的化學(xué)構(gòu)造的圖。
[0023]圖3是表示有源矩陣型顯示器的像素電路的一例的圖。
[0024]圖4A是表示圖3的像素電路的晶體管構(gòu)造的俯視圖。
[0025]圖4B是圖4A中的4B-4B向視截面圖。
[0026]圖5是表示第二實(shí)施方式的基板處理裝置的整體結(jié)構(gòu)的圖。
[0027]圖6是表示第三實(shí)施方式的基板處理裝置的一部分單元的結(jié)構(gòu)的圖。
[0028]圖7是表示形成于作為被處理基板的片材上的各種圖案的圖。
[0029]圖8是表示第四實(shí)施方式的基板處理裝置的一部分單元的結(jié)構(gòu)的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030](第一實(shí)施方式)
[0031]以下，參照?qǐng)D1至圖4B說(shuō)明本發(fā)明的基板處理裝置的第一實(shí)施方式。圖1示出基板處理裝置的概要整體結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施方式中，構(gòu)成為在將從供給卷FRl提供的撓性基板P典型地依次輸送到四個(gè)處理單元U1、U2、U3、U4之后用回收卷FR2卷繞，在基板P從供給卷RFl被輸送到回收卷RF2的期間，在基板P上精密地形成基于功能性材料的微細(xì)圖案。
[0032]處理單元(功能層形成部)Ul例如具備印刷用的轉(zhuǎn)印滾筒Gpa等，將感光性親疏液偶聯(lián)劑、例如硝基內(nèi)包含具有疏液性的氟基的硅烷偶聯(lián)劑均勻地涂敷到基板P表面的至少整個(gè)圖案形成區(qū)域。此外，在基板P的背面通常不形成圖案，因此也可以通過(guò)轉(zhuǎn)印滾筒Gpb在基板P的背面涂敷疏水性的膜，以使得在后續(xù)工序的噴霧沉積中不產(chǎn)生不需要的沉積。
[0033]在本實(shí)施方式中使用的感光性硅烷偶聯(lián)劑(感光性SAM)作為一例而由圖2示出的化學(xué)式構(gòu)成，其詳細(xì)內(nèi)容例如在獨(dú)立行政法人/科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)于2009年6月19日舉辦的“新技術(shù)說(shuō)明會(huì)”上發(fā)布的論文I 表面修飾剤爸用近紫外光C J: 3細(xì)胞/《夕一二 >夕'技術(shù)(使用了表面修飾劑的基于近紫外光的細(xì)胞圖案化技術(shù))”或者日本特開2003-321479號(hào)公報(bào)、日本特開2008-050321號(hào)公報(bào)中進(jìn)行了公開。
[0034]在圖2中，在基板P的表面涂敷的含氟基的硅烷偶聯(lián)劑當(dāng)在涂敷之后使溶劑干燥時(shí)，其表面成為含氟基的疏液性的區(qū)域HPB。當(dāng)在該表面以規(guī)定照度將形成圖案用的紫外線UV照射規(guī)定時(shí)間后，氟基的鍵脫離，該部分的疏液性相對(duì)地降低而成為親液化的區(qū)域HPR。在日本特開2008-050321號(hào)公報(bào)所公開的實(shí)驗(yàn)例中公開了以下內(nèi)容:基板表面的紫外線未照射區(qū)域內(nèi)的接觸角為110° (疏水性)，在照射紫外線之后使用四甲基氫氧化銨(TMAH)的水溶液清洗基板，由此，受到紫外線照射的區(qū)域的接觸角減小到20°左右(變?yōu)橛H液性)。
[0035]然后，涂敷了偶聯(lián)劑的基板P在下一個(gè)處理單元U2中被充分干燥(在200度以下的條件下進(jìn)行加熱處理)之后，被輸送到處理單元U3(圖案形成部)，在此，被圖案化后的紫外線的光能以規(guī)定量照射到基板P表面的基于偶聯(lián)劑的層(功能層)。在處理單元U3內(nèi)設(shè)置有照明系統(tǒng)IU和投影光學(xué)系統(tǒng)PL等，該照明系統(tǒng)IU包括形成有微細(xì)圖案用掩模的滾筒掩膜DM、紫外線區(qū)域(波長(zhǎng)400nm以下)的光源，并對(duì)滾筒掩膜DM照射紫外線的照明光，該投影光學(xué)系統(tǒng)PL使通過(guò)滾筒掩膜DM而圖案化的紫外線在基板P上成像。處理單元U3為分段曝光方式或者掃描方式的曝光裝置，但是也可以是射束掃描型的描繪機(jī)、使用了 DMD等的無(wú)掩模曝光機(jī)等。
[0036]如圖2所示，在將感光性硅烷偶聯(lián)劑涂敷于基板P表面并使其干燥之后，具有疏液性的氟基與硝基結(jié)合，該部分成為疏液性的區(qū)域HPB，但是當(dāng)以規(guī)定能量的量照射紫外線UV時(shí)，被照射部分的硝基發(fā)生反應(yīng)而氟基的鍵脫離，該部分的疏液性降低而成為親液性的區(qū)域HPR。S卩，由滾筒掩膜DM生成的光圖案在基板P上被轉(zhuǎn)印為以親液/疏液性的差異形成反差的圖案。
[0037]此外，為了從基板P表面去除鍵已脫離的氟基，期望在通過(guò)日本特開2008-050321號(hào)公報(bào)所公開的TMAH對(duì)由處理單元U3曝光后的基板P進(jìn)行清洗之后使其干燥。為此，在處理單元U3與處理單元U4之間設(shè)置有基于TMAH的清洗槽、基于純水的清洗槽、干燥部等。
[0038]進(jìn)行了曝光處理(或者清洗和干燥處理)后的基板P接著被輸送到處理單元(噴霧沉積部)U4。在處理單元U4中，應(yīng)用所謂被稱為噴霧沉積(mist deposit1n)的成膜法，例如在日本特開2005-307238號(hào)中公開了為此的原理性裝置結(jié)構(gòu)，在論文2:京都大學(xué)出版，“ ^只卜CVD法t子ω酸化亜鉛薄膜成長(zhǎng)?ω応用c関才§研宄(關(guān)于噴霧CVD法及其對(duì)氧化鋅薄膜成長(zhǎng)的應(yīng)用的研宄)”(2008年3月24日發(fā)行)[UR1: http://hdl.handle.net/2433/57270]的第35頁(yè)、第43?65頁(yè)中示出了通過(guò)該噴霧沉積法使氧化鋅(ZnO)的薄膜沉積的實(shí)驗(yàn)例。
[0039]在處理單元U4內(nèi)設(shè)置有:霧化器GS1，其通過(guò)超聲波振子使含有要沉積于基板P的親液性區(qū)域HPR上的原材料物質(zhì)的分子或粒子的液體(功能性溶液)成為噴霧狀；氣體供給部GS2，其以規(guī)定的流量提供氮(N2)、氬(Ar)、空氣(O2)等載氣；混合器ULW，其以規(guī)定濃度將功能性溶液的噴霧與載氣混合；反應(yīng)室TC，其使混合得到的氣體以規(guī)定的流速與基板P的表面接觸；以及回收口部De，其用于回收該反應(yīng)室TC內(nèi)的氣體。
[0040]作為原材料物質(zhì)，選擇包含成為氧化物半導(dǎo)體或有機(jī)半導(dǎo)體的分子、碳納米管的溶液、包含金屬納米粒子的電極用或布線用的溶液、或者具有成為絕緣膜的分子構(gòu)造的溶液。在選擇氧化鋅(ZnO)作為原材料的情況下，如上述論文2所公開那樣，向霧化器GSl提供ZnAc2、98% H2O溶液，通過(guò)內(nèi)部的2.4MHz超聲波振子使ZnAc2溶液霧化。該噴霧與載氣一起被送入到反應(yīng)室TC內(nèi)，在反應(yīng)室TC內(nèi)以固定速度前進(jìn)的基板P表面的親液性的區(qū)域HPR內(nèi)選擇性地捕捉原材料物質(zhì)(噴霧)。
[0041]在處理單元U4中進(jìn)行了噴霧沉積處理的基板P被輸送到未圖示的干燥(加熱)單元等，從在基板P表面的親液性的區(qū)域HPR內(nèi)沉積的原材料物質(zhì)中去除溶劑成分等，接著被輸送到下游的處理工序，在適當(dāng)?shù)奶幚砉ば蛑?，被卷繞到回收卷FR2上。這樣，在經(jīng)過(guò)了處理單元U4后的基板P上，基于原材料物質(zhì)的薄膜層沉積為與親液性區(qū)域HPR相對(duì)應(yīng)的形狀的圖案。
[0042]另外，通常在將有機(jī)EL作為發(fā)光體的有源矩陣型的顯示面板(AMOLED)上，分別按照各像素(子像素)的每個(gè)像素設(shè)置有圖3所示的基于薄膜晶體管(TFT)的像素電路。在圖3中，由像素開關(guān)用的晶體管TRl和電流驅(qū)動(dòng)用的晶體管TR2這兩個(gè)晶體管驅(qū)動(dòng)作為有機(jī)EL元件的發(fā)光二極管0LED。對(duì)晶體管TRl的漏電極Dl施加與其像素對(duì)應(yīng)的亮度信號(hào)Yc,晶體管TRl響應(yīng)對(duì)晶體管TRl的柵電極Gl施加的同步時(shí)鐘脈沖Hcc而導(dǎo)通/截止。
[0043]當(dāng)晶體管TRl導(dǎo)通時(shí)，亮度信號(hào)Yc的電壓電平保持于電容器Cg，并且施加于晶體管TR2的柵電極G2。晶體管TR2對(duì)與施加于柵電極G2的電壓對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行從漏電極D2流向源電極S2那樣的電壓/電流變換。由此，從電源總線Vdd對(duì)發(fā)光二極管OLED提供與亮度信號(hào)Yc對(duì)應(yīng)的電流，發(fā)光二極管OLED以與該電流的大小對(duì)應(yīng)的亮度發(fā)光。
[0044]例如如圖4A及圖4B所示那樣構(gòu)成這種像素電路。圖4A是表示在一個(gè)像素電路中僅示出晶體管TR1、TR2的平面配置的圖，圖4B是圖4A中的4B-4B向視截面。另外，圖4A及圖4B所示的晶體管為底柵型，首先，在通過(guò)壓印法等形成在基板P的上表面上的凹部?jī)?nèi)，通過(guò)基于導(dǎo)電性油墨的印刷法或者無(wú)電解電鍍法等形成柵電極G1、G2。在該柵電極上如圖4B所示那樣層疊柵極絕緣膜Is，但是，在此，柵極絕緣膜Is并非形成在基板P的整個(gè)面上，而是以在晶體管TRl與TR2之間形成用于將晶體管TRl的源電極SI與晶體管TR2的柵電極G2電連接的開口部HA的方式通過(guò)印刷法、噴墨法等選擇性的沉積方法來(lái)形成。此外，也可以通過(guò)噴霧沉積法來(lái)形成柵電極的層。
[0045]基于作為溶液而提供的有機(jī)類、氧化物類或者碳納米管等的半導(dǎo)體層MS與各晶體管的形成區(qū)域?qū)?yīng)地，通過(guò)印刷法、噴墨法等選擇性地沉積在絕緣膜Is之上。當(dāng)用于使半導(dǎo)體層MS結(jié)晶化(取向)的低溫退火等(200°C以下)結(jié)束時(shí)，使用導(dǎo)電性油墨等涂敷與漏電極D1、D2和源電極S1、S2對(duì)應(yīng)的圖案。此時(shí)，在絕緣膜Is的開口部HA內(nèi)，晶體管TR2的柵電極G2露出，在使用導(dǎo)電性油墨等涂敷與晶體管TRl的源電極SI對(duì)應(yīng)的圖案時(shí)，在開口部HA內(nèi)源電極SI與柵電極G2進(jìn)行連接。
[0046]在具有這種結(jié)構(gòu)的像素電路中，本實(shí)施方式的工藝?yán)缒軌蛟谛纬蓶烹姌OGl、G2的工序、形成半導(dǎo)體層MS的工序或者形成漏電極Dl、D2和源電極S1、S2的工序中應(yīng)用。但是，在通過(guò)噴霧沉積法形成薄膜的過(guò)程中，期望根據(jù)要形成的圖案的大小而將使包含原材料物質(zhì)的溶液霧化時(shí)的噴霧大小、噴霧內(nèi)包含的原材料物質(zhì)的濃度、載氣中的噴霧的濃度(以下總稱為噴霧濃度)、載氣的流速以及反應(yīng)室TC內(nèi)的溫度等最優(yōu)化。
[0047]在本實(shí)施方式中，為了通過(guò)噴霧沉積法高效率地形成與以往的光刻法相同的微細(xì)圖案，在基板P上涂敷通過(guò)感光性而親液、疏液發(fā)生變化的材料(硅烷偶聯(lián)劑)，將被微細(xì)圖案化后的光向基板P上照射，形成具有親水/疏水性的反差的高精細(xì)的圖案。因此，在基板P的表面中，親液性高的區(qū)域HPR與疏液性高的區(qū)域HPB相比，其表面能增加，因此容易附著噴霧，原材料物質(zhì)能夠選擇性地沉積。
[0048]在此，當(dāng)將疏液性高的區(qū)域HPB的表面能設(shè)為Epb、將親液性高的區(qū)域HPR的表面能設(shè)為Epr、將噴霧的溶劑的表面能設(shè)為Eem、將噴霧直徑設(shè)為Φπκ將要形成的圖案的大小(最小線寬等)設(shè)為ADp時(shí)，設(shè)定為滿足以下的關(guān)系1、關(guān)系II中的任一個(gè)或者兩者的關(guān)系O
[0049]關(guān)系1:表面能 Epb〈Eem〈Epr
[0050]關(guān)系11:噴霧大小(直徑)0.2.Δ Dp〈 Φ m〈 Δ Dp
[0051]在與要形成圖案的最小線寬ADp相比噴霧直徑Φπι大的情況下，在親液性高的區(qū)域HPR(線寬ADp)上，噴霧溢出而附著，但是有時(shí)該噴霧由于自身表面能而成長(zhǎng)為大噴霧，從親液性高的區(qū)域HPR溢出而流動(dòng)。因此，不優(yōu)選與要形成的圖案大小(ADp)相比過(guò)大的噴霧直徑。另外，當(dāng)噴霧直徑過(guò)小時(shí)，用于形成圖案的沉積時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，從而會(huì)降低生產(chǎn)率。
[0052]作為一例，在圖4Α及圖4Β所示的像素電路中，在將構(gòu)成晶體管TRl、TR2的漏電極和源電極的圖案線寬設(shè)為20 ym左右、將柵電極的圖案線寬設(shè)為6 ym左右、將半導(dǎo)體層MS的大小設(shè)為40X30 μπι左右的情況下，通過(guò)噴霧沉積法形成柵電極時(shí)的噴霧大小Φπι為1.2 μ m< Φι?<6 μ m，通過(guò)噴霧沉積法形成半導(dǎo)體層MS時(shí)的噴霧大小Φι?為6 μ m〈 Φι?<30 μ m。此外，用于形成TFT的電極(布線)層、半導(dǎo)體層、絕緣膜等在電性能方面最佳厚度不同，因此需要根據(jù)要沉積的圖案的厚度來(lái)改變反應(yīng)室TC內(nèi)的噴霧濃度、改變基板P的輸送速度或噴霧氣體的流速、改變反應(yīng)室TC內(nèi)的溫度等的調(diào)整。
[0053]圖1示出的工藝是用于通過(guò)噴霧沉積法形成一個(gè)層的工藝，在通過(guò)噴霧沉積法形成成為多層構(gòu)造的器件的某些層時(shí)，將圖1中的處理單元Ul?U4的組與層數(shù)相應(yīng)地串聯(lián)連接而依次輸送基板P即可。
[0054](第二實(shí)施方式)
[0055]接著，參照?qǐng)D5說(shuō)明將上述基板處理裝置具體化的器件制造系統(tǒng)。圖5是表示器件制造系統(tǒng)(柔性顯示器生產(chǎn)線)的局部結(jié)構(gòu)的圖。示出被從供給卷FRl引出的撓性基板P (片材、薄膜等)依次經(jīng)過(guò)η臺(tái)處理裝置U1、U2、U3、U4、U5、…、Un而被卷繞于回收卷FR2為止的示例。上級(jí)控制裝置5統(tǒng)一控制構(gòu)成生產(chǎn)線的各處理裝置Ul?Un。
[0056]在圖5中，正交坐標(biāo)系XYZ以基板P的表面(或者背面)與XZ面垂直的方式設(shè)定，并且將與基板P的輸送方向(長(zhǎng)度方向)正交的寬度方向設(shè)定為Y方向。此外，該基板P也可以是預(yù)先實(shí)施規(guī)定的預(yù)處理并進(jìn)行了用于使感光性硅烷偶聯(lián)劑的覆蓋更牢固的表面改性的基板、或者在表面形成有用于形成精密圖案的微細(xì)隔壁構(gòu)造(凹凸構(gòu)造)的基板。
[0057]卷繞在供給卷FRl上的基板P被夾持的驅(qū)動(dòng)輥DRl引出并輸送到處理裝置U1，通過(guò)邊緣位置控制器EPCl對(duì)基板P的Y方向(寬度方向)的中心進(jìn)行伺服控制，使得相對(duì)于目標(biāo)位置收束在土十幾μηι?幾十μ m左右的范圍內(nèi)。
[0058]處理裝置Ul是通過(guò)印刷方式在基板P的表面上沿基板P的輸送方向(長(zhǎng)度方向)連續(xù)地或者選擇性地涂敷感光性功能液(感光性硅烷偶聯(lián)劑)的涂敷裝置。在處理裝置Ul內(nèi)設(shè)置有涂敷機(jī)構(gòu)Gpl和干燥機(jī)構(gòu)Gp2，該涂敷機(jī)構(gòu)Gpl包括用于卷繞基板P的壓印棍DR2、用于在該壓印輥DR2上對(duì)基板P的表面均勻地涂敷感光性功能液的涂敷用輥或者用于使感光性功能液形成圖案而涂敷的印刷用印版輥等，該干燥機(jī)構(gòu)Gp2用于快速地去除涂敷于基板P上的感光性功能液所包含的溶劑或者水分等。
[0059]處理裝置U2是如下的加熱裝置:將從處理裝置Ul輸送來(lái)的基板P加熱到規(guī)定溫度(例如幾十?120°C左右)，用于使涂敷于表面的感光性功能層穩(wěn)定。在處理裝置U2內(nèi)設(shè)置有:用于將基板P折返輸送的多個(gè)輥和空氣轉(zhuǎn)向桿(air turn bar);用于對(duì)所搬入的基板P進(jìn)行加熱的加熱室部HAl ;用于使加熱后的基板P的溫度下降至與后續(xù)工序(處理裝置U3)的環(huán)境溫度一致的冷卻室部HA2 ;以及夾持的驅(qū)動(dòng)輥DR3等。
[0060]用于形成圖案的處理裝置U3是對(duì)從處理裝置U2輸送來(lái)的基板P的感光性功能層照射與顯示器用的電路圖案、布線圖案對(duì)應(yīng)的紫外線的經(jīng)圖案化的光的曝光裝置。在處理裝置U3內(nèi)設(shè)置有:將基板P的Y方向(寬度方向)的中心控制在固定位置上的邊緣位置控制器EPC ;夾持的驅(qū)動(dòng)輥DR4 ;將基板P以規(guī)定的張力局部卷繞并將基板P上的被圖案曝光的部分以相同的圓筒面狀支承的旋轉(zhuǎn)筒DR5 (壓印體)；以及用于對(duì)基板P賦予規(guī)定的松弛(游隙)DL的兩組驅(qū)動(dòng)輥DR6、DR7等。
[0061]在處理裝置U3內(nèi)還設(shè)置有:透過(guò)型圓筒掩模DM(掩模單元)；照明機(jī)構(gòu)IU(照明部10)，其設(shè)置于該圓筒掩模DM內(nèi)，通過(guò)紫外線對(duì)形成于圓筒掩模DM的外周面上的掩模圖案進(jìn)行照明；以及對(duì)準(zhǔn)顯微鏡AM1、AM2，其為了將圓筒掩模DM的掩模圖案的一部分的像和基板P與由旋轉(zhuǎn)筒DR5以圓筒面狀支承的基板P的一部分相對(duì)地定位(對(duì)準(zhǔn))，而檢測(cè)預(yù)先形成于基板P上的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記等。
[0062]處理裝置U4是對(duì)從處理裝置U3輸送來(lái)的基板P的感光性功能層進(jìn)行噴霧沉積的處理裝置，除了上述圖1示出的霧化器GS1、載氣的供給部GS2、混合器ULW、反應(yīng)室TC以及回收口部De以外，還具備:差動(dòng)排氣室DE1、DE2，其設(shè)置于反應(yīng)室TC的前級(jí)與后級(jí)；調(diào)溫機(jī)構(gòu)HP，其調(diào)整從反應(yīng)室TC內(nèi)通過(guò)的被霧化的原材料物質(zhì)的氣體的溫度和輸送的基板P的溫度；集塵機(jī)構(gòu)RT，其捕捉經(jīng)由回收口部De回收的氣體內(nèi)包含的原材料物質(zhì)的分子、粒子；以及單元控制部⑶C，其統(tǒng)一地控制處理單元U4的動(dòng)作。
[0063]在噴霧沉積中，能夠使各種原材料物質(zhì)的溶液霧化，但是在這些物質(zhì)中，特別是碳納米管(以下稱為CNT)還存在在大氣中飛散時(shí)對(duì)人體有害的情況。因此，將反應(yīng)室TC設(shè)為氣密性高的構(gòu)造，在其前級(jí)和后級(jí)上設(shè)置有能夠輸送基板P同時(shí)以使包含原材料物質(zhì)的霧化后的氣體不會(huì)泄露到裝置外的方式密封的差動(dòng)排氣室DE1、DE2。此外，霧化器GS1、載氣的供給部GS2等的結(jié)構(gòu)能夠利用上述論文2所公開的結(jié)構(gòu)，在霧化器GSl內(nèi)設(shè)置超聲波振子，根據(jù)所需噴霧大小來(lái)調(diào)整振蕩頻率、振蕩強(qiáng)度。
[0064]處理裝置U5是對(duì)從處理裝置U4輸送來(lái)的基板P進(jìn)行加熱并通過(guò)噴霧沉積法使在基板P的親液性區(qū)域HPR上沉積的原材料物質(zhì)干燥而將水分含量調(diào)整為規(guī)定值的加熱干燥裝置，但是省略詳細(xì)說(shuō)明。之后，經(jīng)過(guò)若干處理裝置并通過(guò)一系列工藝的最后處理裝置Un后的基板P經(jīng)由夾持的驅(qū)動(dòng)輥DRl被回收卷FR2卷起。在進(jìn)行該卷起時(shí)，也由邊緣位置控制器EPC2對(duì)驅(qū)動(dòng)輥DRl和回收卷FR2的Y方向的相對(duì)位置依次進(jìn)行修正控制，以使得基板P的Y方向(寬度方向)的中心或者Y方向的基板端不會(huì)在Y方向上產(chǎn)生偏差。
[0065]上級(jí)控制裝置5統(tǒng)一地控制圖5中的各處理裝置Ul?Un,響應(yīng)來(lái)自測(cè)量形成于基板P上的圖案的狀態(tài)的各種測(cè)量傳感器、監(jiān)視基板P的輸送狀態(tài)的各種傳感器等的信號(hào)，作為要點(diǎn)，還進(jìn)行工藝上的反饋控制、前饋控制。在上述器件制造系統(tǒng)中，作為處理裝置U3使用能夠精密地形成微細(xì)圖案的曝光裝置，因此是形成于基板P上的親液/疏液部的邊界變得極清晰、并且在基板P上的親液性區(qū)域HPB上析出霧化后的原材料物質(zhì)的方式，因此能夠高精度地形成微細(xì)圖案。
[0066]根據(jù)使用上述那樣的制造系統(tǒng)的制造方法，在圖案形成中對(duì)感光性功能材料應(yīng)用與光刻法相同的曝光方法，因此與印刷方式、噴墨方式、金屬掩模(蔭罩)方式相比，能夠以高精度形成微細(xì)圖案。并且，也不使用真空成膜裝置、蝕刻裝置等在以往的光刻工序中使用的昂貴的裝置，另外，由于能夠使原材料僅在希望析出的部分中沉積，因此也不需要通過(guò)蝕刻去除不需要部分，得到環(huán)境負(fù)荷少等優(yōu)點(diǎn)。
[0067](第三實(shí)施方式)
[0068]在圖5中示出的噴霧沉積用的處理裝置U4中，優(yōu)選滿足上述關(guān)系I或者關(guān)系II，并且將反應(yīng)室TC內(nèi)的噴霧濃度、氣體流速、溫度、基板P的輸送速度等預(yù)先設(shè)為調(diào)整參數(shù)。這是為了控制在基板P上的親液性高的區(qū)域HPR內(nèi)沉積的原材料物質(zhì)的膜厚、致密性。并且，設(shè)置測(cè)量在親液性高的區(qū)域HPR內(nèi)沉積的原材料物質(zhì)的膜厚的功能，根據(jù)其測(cè)量值，動(dòng)態(tài)地改變噴霧沉積的處理時(shí)間、條件(調(diào)整參數(shù))，也是有用的。
[0069]圖6表示在圖5所示的噴霧沉積用的處理裝置U4中設(shè)置有測(cè)量所沉積的圖案的厚度的功能的一例，對(duì)具有與圖5中的部件相同功能的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記。在圖6中，通過(guò)設(shè)置于差動(dòng)排氣室DEl內(nèi)的驅(qū)動(dòng)輥DR8以及設(shè)置于差動(dòng)排氣室DE2內(nèi)的驅(qū)動(dòng)輥DR9，將基板P在反應(yīng)室TC內(nèi)保持規(guī)定張力并向X方向輸送。
[0070]在本實(shí)施方式中，在反應(yīng)室TC內(nèi)的接近差動(dòng)排氣室DEl的位置，從混合器ULWl連接有向基板P表面噴出包含原材料物質(zhì)的溶液的霧化后的氣體的第一噴嘴NZl，在其下游也從混合器ULW2連接有噴出包含原材料物質(zhì)的溶液的霧化后的氣體的第二噴嘴NZ2。由單元控制部⑶C對(duì)兩個(gè)混合器ULW1、ULW2適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行控制，以使從各噴嘴NZ1、NZ2噴出的氣體所包含的噴霧濃度相同或者不同。能夠通過(guò)改變從供給部GS2(參照?qǐng)D5)向各個(gè)混合器ULWUULW2供給的載氣與從霧化器GSl (參照?qǐng)D5)向各個(gè)混合器ULW1、ULW2供給的噴霧氣體的混合比來(lái)實(shí)現(xiàn)噴霧濃度。
[0071]在反應(yīng)室TC內(nèi)的下游的接近差動(dòng)排氣室DE2的位置設(shè)置有用于吸引并回收從噴嘴NZ1、NZ2噴出的氣體的噴嘴VT，反應(yīng)室TC內(nèi)的氣體以由排氣單元Exo控制的流量被輸送到回收口部De。通過(guò)調(diào)整從噴嘴NZ1、NZ2噴出的氣體的總流量以及由噴嘴VT吸引的氣體流量，能夠在反應(yīng)室TC內(nèi)形成沿著基板P的輸送方向(X方向)的氣流。能夠使該氣流的速度比基板P的輸送速度慢、快或者與基板P的輸送速度相同。
[0072]在圖6的結(jié)構(gòu)中，在從反應(yīng)室TC內(nèi)的噴嘴NZl或者噴嘴NZ2至噴嘴VT為止的流路之間進(jìn)行噴霧沉積，但是噴霧濃度的調(diào)整范圍大，能夠根據(jù)基板P的輸送速度來(lái)調(diào)整氣體的流速，因此能夠?qū)崿F(xiàn)成為期望膜厚的圖案形成(沉積)。
[0073]另外，在本實(shí)施方式中，在反應(yīng)室TC內(nèi)，在氣體回收用噴嘴VT的下游側(cè)且在最下游的位置上設(shè)置有用于對(duì)在基板P上作為噴霧而沉積的包含原材料物質(zhì)的溶液的層厚進(jìn)行測(cè)定的測(cè)量傳感器TMS，其測(cè)量值被發(fā)送到單元控制部CUC。單元控制部CUC基于該測(cè)量值來(lái)判斷是否調(diào)整反應(yīng)室TC內(nèi)的加工條件(噴霧濃度、氣體流速、溫度等)。在作為加工條件的調(diào)整而使基板P的輸送速度變化的情況下，單元控制部CUC對(duì)驅(qū)動(dòng)輥DR9 (或者DR8)用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出信號(hào)Dsl，調(diào)整旋轉(zhuǎn)速度。
[0074]使用光干涉式膜厚測(cè)量器、分光橢偏儀等作為測(cè)量傳感器TMS，但是在反應(yīng)室TC的最下游的位置上，沉積在基板P上的噴霧也包含溶劑(水分)，因此有時(shí)無(wú)法準(zhǔn)確地求出由原材料物質(zhì)致密地形成的圖案的厚度。因此，如圖6所示，也可以在噴霧沉積用的處理裝置U4之后(動(dòng)作排氣室DE2之后)且在使基板P加熱干燥的處理裝置U5之后，設(shè)置由一對(duì)夾持驅(qū)動(dòng)輥NRl、NR2和張力調(diào)節(jié)輥DSR構(gòu)成的基板P的積存部，緊接其后設(shè)置膜厚的測(cè)量傳感器TMS。
[0075]這樣，緊接著基板P的積存部之后，能夠?qū)⒒錚上的想要測(cè)量的圖案定位于測(cè)量傳感器TMS的正下方，并使基板P靜止固定時(shí)間(例如幾秒鐘)，能夠確保測(cè)量傳感器TMS的測(cè)量時(shí)間。根據(jù)從處理裝置U5搬出的基板P的速度Vo和張力調(diào)節(jié)輥DSR的Z方向的擺動(dòng)行程Ld來(lái)確定能夠使基板P靜止的時(shí)間。例如當(dāng)基板P的速度Vo為5cm/s、行程Ld為50cm時(shí)，在緊接著積存部之后的測(cè)量傳感器TMS的位置，能夠使基板P靜止最多20秒。
[0076]在處理裝置U5之后的測(cè)量傳感器TMS中，從通過(guò)噴霧沉積而沉積的原材料物質(zhì)的圖案層中去除了液體成分，因此能夠準(zhǔn)確地測(cè)量其厚度。期望反應(yīng)室TC內(nèi)的測(cè)量傳感器TMS、處理裝置U5之后的測(cè)量傳感器TMS均能夠測(cè)量微細(xì)圖案(例如線寬20 ym以下)的膜厚。例如，韓國(guó)K-MAC公司所銷售的產(chǎn)品名稱為ST2000-DLXn、ST4000-DLX的光干涉式膜厚計(jì)為顯微鏡類型，因此安裝也容易，測(cè)量用的光斑的直徑小到幾ym，測(cè)量時(shí)間也在幾秒鐘以內(nèi)。另外，還能夠?qū)ainippon Screen Mfg.C0., Ltd.(大日本只夕丨J 一>製造株式會(huì)社)的產(chǎn)品名稱為歹Λ夂工一只VM-1020/1030的光干涉式膜厚測(cè)量裝置、搭載有分光橢偏儀的產(chǎn)品名稱RE-8000等用作處理裝置U5之后的測(cè)量傳感器TMS。
[0077]在使用上述那樣的測(cè)量傳感器TMS測(cè)量由沉積在基板P上的原材料物質(zhì)形成的圖案的厚度時(shí)，可以直接測(cè)量形成于基板P上的器件(顯示面板)的TFT部分、布線部的特定的層，但是也可以在基板P上的器件形成區(qū)域的外側(cè)設(shè)置厚度測(cè)量用的測(cè)試圖案(testpattern)(標(biāo)記)的形成區(qū)域而測(cè)量在此沉積的原材料物質(zhì)的厚度。參照?qǐng)D7說(shuō)明設(shè)置這樣的測(cè)試圖案的情況的一例。
[0078]圖7是表示形成于基板P上的多個(gè)器件(顯示面板)區(qū)域100以及形成有測(cè)試圖案的多個(gè)標(biāo)記區(qū)域MKl?MK5的配置的俯視圖。在此，制造橫縱比為16:9且畫面大小為32英寸的電視機(jī)用顯示面板，將顯示面板區(qū)域100的長(zhǎng)邊方向配置于基板P的長(zhǎng)度方向(X方向)。各面板區(qū)域100配置成在基板P的長(zhǎng)度方向上隔開規(guī)定的空白，在基板P的寬度方向(Y方向)的兩側(cè)部也設(shè)定固定寬度的空白。在各面板區(qū)域100之間的空白部中沿Y方向分離地設(shè)置三個(gè)標(biāo)記區(qū)域MKl、MK2、MK3，在各面板區(qū)域100的Y方向的兩側(cè)也設(shè)置兩個(gè)標(biāo)記區(qū)域MK4、MK5。
[0079]在此，與標(biāo)記區(qū)域MKl?MK5的配置對(duì)應(yīng)地沿基板P的寬度方向分離地設(shè)置三個(gè)圖6所示的測(cè)量傳感器TMS。能夠通過(guò)各測(cè)量傳感器TMS的測(cè)量視場(chǎng)Stl、St2、St3中的任一個(gè)觀察到標(biāo)記區(qū)域MKl?MK5。在標(biāo)記區(qū)域MKl?MK5中的沿Y方向排列的三個(gè)標(biāo)記區(qū)域MKl?MK3內(nèi)形成均相同的測(cè)試圖案。
[0080]將該測(cè)試圖案的一例以標(biāo)記區(qū)域MKl為代表進(jìn)行了圖示，在圖7中下方的虛線圓圈中示出。在標(biāo)記區(qū)域MKl內(nèi)能夠形成很多測(cè)試圖案，能夠配置線寬不同的線&空白狀的測(cè)試圖案MPa、MPd、MPe, MPg, MPh、圓形的測(cè)試圖案MPb、矩形狀的大測(cè)試圖案MPc、二維點(diǎn)狀的測(cè)試圖案MPf等。線&空白狀的測(cè)試圖案中，間距方向?yàn)閄方向的圖案與間距方向?yàn)閅方向的圖案組成一組。另外，測(cè)試圖案MPe是將L字狀的線沿斜向45°方向排列多個(gè)而形成，測(cè)試圖案MPh形成為45°的斜格子圖案。
[0081]能夠與通過(guò)噴霧沉積形成的圖案的大小對(duì)應(yīng)地確定線&空白的線寬。例如在基板P的面板區(qū)域100內(nèi)通過(guò)噴霧沉積形成線寬20 μπι的電極圖案、布線圖案的情況下，作為測(cè)試圖案的線&空白，例如將像40 μ m、30 μ m、20 μ m、15 μ m這樣使線寬變化的四組在處理裝置U3的曝光工序中與面板區(qū)域100用的掩模圖案一起曝光。關(guān)于其它測(cè)試圖案MPb、MPc、MPf，也將需要測(cè)量的測(cè)試圖案在處理裝置U3的曝光工序中一起曝光。
[0082]此外，也可以在配置于面板區(qū)域100的Y方向的兩側(cè)的標(biāo)記區(qū)域MK4、MK5中僅形成Y方向的寬度為幾mm左右且X方向的長(zhǎng)度為幾十mm的一個(gè)線狀的測(cè)試圖案。若像這樣在基板P的長(zhǎng)度方向上設(shè)置細(xì)長(zhǎng)的測(cè)試圖案，則例如通過(guò)圖6所示的反應(yīng)室TC內(nèi)的測(cè)量傳感器TMS，不需要使基板P的輸送停止，對(duì)形成于標(biāo)記區(qū)域MK4、MK5的測(cè)試圖案的膜厚進(jìn)行測(cè)量變?nèi)菀住?br> [0083]另外，能夠通過(guò)具有測(cè)量視場(chǎng)Stl的測(cè)量傳感器TMS來(lái)觀察標(biāo)記區(qū)域MKl和標(biāo)記區(qū)域MK4，能夠通過(guò)具有測(cè)量視場(chǎng)St2的測(cè)量傳感器TMS來(lái)觀察標(biāo)記區(qū)域MK2，能夠通過(guò)具有測(cè)量視場(chǎng)St3的測(cè)量傳感器TMS來(lái)觀察標(biāo)記區(qū)域MK3和標(biāo)記區(qū)域MK5，但是也可以以通過(guò)圖6中的處理裝置U5之后的測(cè)量傳感器TMS來(lái)進(jìn)行標(biāo)記區(qū)域MKl?MK3的測(cè)試圖案的膜厚測(cè)量，通過(guò)反應(yīng)室TC內(nèi)的測(cè)量傳感器TMS來(lái)進(jìn)行標(biāo)記區(qū)域MK4、MK5的測(cè)試圖案的膜厚測(cè)量的方式進(jìn)行分擔(dān)。另外，在各標(biāo)記區(qū)域MKl?MK5內(nèi)，通過(guò)一次噴霧沉積來(lái)成膜測(cè)試圖案，因此在多個(gè)層范圍內(nèi)進(jìn)行噴霧沉積的圖案形成的情況下，優(yōu)選按每層錯(cuò)開標(biāo)記區(qū)域MKl?MK5的位置。
[0084]在上述那樣的標(biāo)記區(qū)域MKl?MK5內(nèi)不存在其它基底圖案層，因此能夠準(zhǔn)確地測(cè)量由處理裝置U4(噴霧沉積)成膜的各種測(cè)試圖案的厚度。另外，使用于測(cè)量的測(cè)試圖案的大小(線寬等)與器件圖案(顯示面板區(qū)域100內(nèi)的圖案)的相匹配地選擇(改變)，因此還能夠精密地控制膜厚條件。另外，在面板區(qū)域100之間的三個(gè)標(biāo)記區(qū)域MKl?MK3的各自中，將同種測(cè)試圖案的膜厚進(jìn)行比較，由此還能夠確認(rèn)并修正基板P的寬度方向上的成膜條件的不同(噴霧濃度的不均等)。另外，測(cè)量傳感器TMS也可以并列設(shè)置不僅測(cè)量所成膜的圖案的厚度還測(cè)量其線寬等的傳感器。
[0085](第四實(shí)施方式)
[0086]圖8表示使圖5所示的噴霧沉積用的處理裝置U4與進(jìn)行加熱干燥處理的處理裝置U5 —體化并且使基板P卷繞在旋轉(zhuǎn)筒上而輸送的同時(shí)進(jìn)行噴霧沉積的裝置的一例。
[0087]在圖8中，所搬入的撓性基板P經(jīng)由夾持驅(qū)動(dòng)輥NDR、張力用的輥DRlO而在繞軸AXl轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)筒RD上卷繞半周以上，通過(guò)作為處理裝置U5的加熱干燥單元20內(nèi)的空氣轉(zhuǎn)向桿ATB折返，經(jīng)由輥DRl 1、張力用的輥DRl2以及夾持驅(qū)動(dòng)輥NDR被搬出。在旋轉(zhuǎn)筒RD周圍卷繞有基板P的周向的范圍內(nèi)設(shè)置有構(gòu)成反應(yīng)室TC的圓筒狀的隔壁，在該隔壁的周向的兩端設(shè)置有使反應(yīng)室TC內(nèi)的噴霧氣體不會(huì)向環(huán)境流出的氣密軸承Pd。當(dāng)然，在構(gòu)成反應(yīng)室TC的圓筒狀的隔壁的軸AXl方向(Y方向)的端部也設(shè)置有用于將與旋轉(zhuǎn)筒RD之間的間隙封閉的氣密軸承。
[0088]如上述圖1、圖5、圖6所示，來(lái)自霧化器GSl的噴霧與來(lái)自載氣供給部GS2的氣體通過(guò)混合器ULW混合而形成含噴霧的氣體，提供給圓筒狀的反應(yīng)室TC的一端側(cè)(基板P與旋轉(zhuǎn)筒RD接觸的部分)。該含噴霧氣體沿著卷繞在旋轉(zhuǎn)筒RD上的基板P表面并沿著窄圓筒狀的空間流動(dòng)，在圓筒狀的反應(yīng)室TC的另一端側(cè)(基板P從旋轉(zhuǎn)筒RD分離的部分)從回收口部De排出。
[0089]在本實(shí)施方式中，使基板P的背面緊貼旋轉(zhuǎn)筒RD的外周面而輸送，因此不需要的噴霧不會(huì)繞至基板P的背面，從而能夠清潔地保持背面。另外，當(dāng)在旋轉(zhuǎn)筒RD內(nèi)沿著外周設(shè)置調(diào)溫機(jī)構(gòu)時(shí)，能夠進(jìn)行基板P的響應(yīng)性高的溫度控制。
[0090]隨著旋轉(zhuǎn)輥RD的旋轉(zhuǎn)，在表面的親液部HPR沉積有噴霧的基板P以直線方式被輸送到加熱干燥單元20的第一空間AT1，通過(guò)電加熱器、暖風(fēng)加熱器等調(diào)溫機(jī)構(gòu)HP，使由通過(guò)噴霧沉積而沉積的溶液形成的圖案干燥。通過(guò)了干燥空間ATl后的基板P通過(guò)配置于第二空間AT2內(nèi)的空氣轉(zhuǎn)向桿ATB而折返大致180°，以直線方式在第三空間AT3內(nèi)移動(dòng)，到達(dá)輥DR11。在空間AT1、AT2、AT3之間分隔著隔壁，在該隔壁上設(shè)置有僅使基板P通過(guò)的狹縫狀的開口。而且，各空間AT2、AT3與回收口部De連接，回收殘留的含噴霧氣體。此外，在通過(guò)噴霧沉積而沉積的原材料物質(zhì)為半導(dǎo)體材料的情況下，空間ATl作為用于使半導(dǎo)體材料結(jié)晶化或者進(jìn)行取向的退火爐而發(fā)揮功能。
[0091]空氣轉(zhuǎn)向桿ATB具有圓筒的大致半個(gè)圓周的外周面，在其外周面設(shè)置有無(wú)數(shù)個(gè)微細(xì)的氣體噴出孔和吸引孔。由此，基板P的表面(沉積了原材料物質(zhì)的面)不與空氣轉(zhuǎn)向桿ATB的表面接觸地折返。從空氣轉(zhuǎn)向桿ATB噴出的氣體還具有進(jìn)一步使在基板P表面沉積的原材料物質(zhì)的圖案干燥的作用。
[0092]通過(guò)空氣轉(zhuǎn)向桿ATB折返的基板P通過(guò)從空間AT3內(nèi)的噴嘴ANZ噴出的調(diào)溫氣體被控制為規(guī)定的溫度，并到達(dá)輥DR11，經(jīng)過(guò)由隔壁分隔出的空間內(nèi)的輥DR12、夾持驅(qū)動(dòng)輥NDR，通過(guò)以?shī)A持基板P的方式配置的氣密軸承Pd，被輸送到下一個(gè)處理裝置或者膜厚、線寬的測(cè)量傳感器部。
[0093]以上，在使用圖8那樣的旋轉(zhuǎn)筒RD來(lái)輸送基板P的情況下，當(dāng)將旋轉(zhuǎn)筒RD的直徑設(shè)為50cm左右、將基板P與旋轉(zhuǎn)筒RD的外周面緊貼的范圍設(shè)為大約240°時(shí)，反應(yīng)室TC的實(shí)質(zhì)長(zhǎng)度大約成為100cm(50X JT X 240/360)，與如圖5、圖6所示那樣將反應(yīng)室TC設(shè)為直線相比，能夠減小裝置的占用空間(footprint)。另外，以與旋轉(zhuǎn)筒RD的外周緊貼的方式輸送基板P，因此在輸送過(guò)程中基板P也不會(huì)上下振動(dòng)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的噴霧沉積。
[0094]以上，參照【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】了本發(fā)明所涉及的優(yōu)選實(shí)施方式，但是本發(fā)明當(dāng)然并不限定于上述示例。在上述示例中示出的各結(jié)構(gòu)部件的各種形狀、組合等為一例，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠根據(jù)設(shè)計(jì)要求等來(lái)進(jìn)行各種變更。例如，基板P并不限定于具有撓性的薄膜、片材，除了玻璃基板、硅晶圓等以外，也可以是塑料基板、樹脂基板。并且，關(guān)于基板P，無(wú)需將卷繞在卷上的縱長(zhǎng)基板通過(guò)卷對(duì)卷方式進(jìn)行處理，也可以是對(duì)切成規(guī)定大小(A4、B5等)的基板進(jìn)行單片處理的方式。
[0095]另外，在上述各實(shí)施方式中，作為在基板P上的期望區(qū)域內(nèi)選擇性地形成半導(dǎo)體層、電極層或者布線層的方法而使用了噴霧沉積法，但是并不限定于此，也能夠代替使用噴涂法、浸涂法等成膜方法。噴涂法是與噴霧沉積法同樣地將從噴嘴散布的噴霧狀的材料溶液涂敷到基板P上的方法，浸涂法是在材料溶液的槽中將基板P浸漬固定時(shí)間后取出的方法。
[0096]在這兩種方法中的任一種的情況下，均是例如在上述第三實(shí)施方式(圖7)中說(shuō)明那樣，以在基板P上的適當(dāng)?shù)奈恢眯纬蓸?biāo)記區(qū)域MKl?MK5的方式進(jìn)行光圖案形成，在通過(guò)噴涂法、浸涂法進(jìn)行材料溶液的沉積處理之后，通過(guò)圖6所示那樣的測(cè)量傳感器TMS來(lái)確認(rèn)標(biāo)記區(qū)域MKl?MK5內(nèi)的各種測(cè)試圖案上的沉積狀態(tài)(覆蓋狀態(tài))，由此能夠?qū)娡糠ā⒔糠ǖ母鞣N條件進(jìn)行反饋修正。噴涂法的各種條件是指散布用噴嘴的微細(xì)孔徑、噴霧壓力、基板P與噴嘴的間隔、噴嘴與基板P的相對(duì)移動(dòng)速度等，浸涂法的各種條件是指材料溶液的溫度、基板P的浸漬時(shí)間、取出速度等。
[0097]并且，在使用對(duì)光致抗蝕層進(jìn)行光圖案形成(曝光處理)之后實(shí)施顯影處理并根據(jù)圖案對(duì)抗蝕層進(jìn)行蝕刻的以往的光刻工序的情況下，在使基板P的表面(在具有基底層的情況下為其表面)成為親液性高的狀態(tài)之后，將疏液性高的光致抗蝕劑材料以均勻的厚度涂敷于基板P的表面。之后，通過(guò)進(jìn)行顯影處理，抗蝕層被去除后的部分(基板P的表面或者基底層的表面)作為親液性高的表面而暴露，因此通過(guò)噴霧沉積法(或者噴涂法、浸涂法)形成基于材料溶液的精密的圖案。
[0098]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0099]FRl…供給卷，F(xiàn)R2…回收卷，P…基板，Ul、U2、U3、U4、U5、Un…處理單元(處理裝置)，Gpa...感光性硅烷偶聯(lián)劑的涂敷用旋轉(zhuǎn)筒，Gpl...涂敷機(jī)構(gòu)，IU...紫外線照明系統(tǒng)，DM…滾筒掩膜，PL...投影光學(xué)系統(tǒng)，DE1、DE2…差動(dòng)排氣室，TC…反應(yīng)室，GSl…材料物質(zhì)的霧化器，GS2…載氣供給部，ULW…混合器，HPB…疏液部，HPR…親液部，RD…旋轉(zhuǎn)筒，MKl?MK5...標(biāo)記區(qū)域，20…加熱干燥單元，100…顯示面板區(qū)域。
【權(quán)利要求】
1.一種基板處理裝置，在基板的表面形成電子器件，其特征在于，具備: 功能層形成部，其通過(guò)照射光能而在所述基板的表面形成親液/疏液性改性的功能層； 光圖案形成部，其對(duì)該功能層照射被圖案化后的光能，形成賦予了基于親液/疏液性的反差的圖案；以及 噴霧沉積部，其將使功能性溶液霧化得到的氣體噴射到由所述光圖案形成部進(jìn)行處理后的基板表面，其中，該功能性溶液包含用于所述電子器件的材料物質(zhì)的分子或者粒子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于， 所述功能層形成部由涂敷機(jī)構(gòu)構(gòu)成，該涂敷機(jī)構(gòu)將感光性硅烷偶聯(lián)劑涂敷到所述基板的整個(gè)表面或者選擇的部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基板處理裝置，其特征在于， 所述光圖案形成部由曝光機(jī)構(gòu)成，該曝光機(jī)對(duì)所述功能層照射紫外線能量，其中，該紫外線能量與構(gòu)成薄膜晶體管的電極層、半導(dǎo)體層、絕緣膜或者布線層的形狀相對(duì)應(yīng)地被圖案化。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基板處理裝置，其特征在于， 所述噴霧沉積部具備:輸送機(jī)構(gòu)，其連續(xù)地輸送由所述光圖案形成部進(jìn)行處理后的基板；以及反應(yīng)室機(jī)構(gòu)，其與被連續(xù)輸送的該基板的表面隔開規(guī)定的間隔，沿著所述基板的輸送方向以規(guī)定的長(zhǎng)度延伸設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于， 所述基板為撓性的長(zhǎng)尺寸的片材，所述功能層形成部、所述光圖案形成部、所述噴霧沉積部分別具備輸送機(jī)構(gòu)，該輸送機(jī)構(gòu)將所述片材沿長(zhǎng)度方向以規(guī)定的速度連續(xù)輸送。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板處理裝置，其特征在于， 在通過(guò)所述光圖案形成部而被賦予了基于親液/疏液性的反差的所述功能層中，在將疏液性相對(duì)高的區(qū)域的表面能設(shè)為Epb、將親液性相對(duì)高的區(qū)域的表面能設(shè)為Epr、將所述噴霧的表面能設(shè)為Eem、將所述噴霧的直徑設(shè)為Φπκ將要形成的圖案的大小設(shè)為ADp時(shí)，設(shè)定為滿足由下式確定的關(guān)系1、關(guān)系II中的任一個(gè)或者兩者， Epb〈Eem〈Epr...關(guān)系 I
0.2.Δ Dp< Φι?< Δ Dp..?關(guān)系 II。
7.一種基板處理裝置，在基板的表面形成電子器件，其特征在于，具備: 功能層形成部，其通過(guò)照射光能而在所述基板的表面形成親液/疏液性改性的功能層； 光圖案形成部，其對(duì)該功能層照射被圖案化后的光能，形成賦予了基于親液/疏液性的反差的圖案； 噴霧沉積部，其將使功能性溶液霧化得到的氣體噴射到由所述光圖案形成部進(jìn)行處理后的基板的表面，其中，該功能性溶液包含用于所述電子器件的材料物質(zhì)的分子或者粒子；以及 測(cè)量部，其測(cè)量由通過(guò)該噴霧沉積部而在所述功能層的成為親液性的圖案區(qū)域內(nèi)沉積的材料物質(zhì)或者該材料物質(zhì)的溶液形成的層的厚度或者圖案大小。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基板處理裝置，其特征在于， 在所述噴霧沉積部與所述測(cè)量部之間設(shè)置用于使附著于所述基板的噴霧干燥的干燥部，所述測(cè)量部測(cè)量由所述材料物質(zhì)形成的圖案的層厚或者大小。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基板處理裝置，其特征在于， 所述噴霧沉積部具備調(diào)整機(jī)構(gòu)，該調(diào)整機(jī)構(gòu)根據(jù)由所述測(cè)量部測(cè)量得到的層厚，來(lái)調(diào)整向所述基板噴射的氣體所包含的噴霧的濃度或者噴霧所包含的所述材料物質(zhì)的濃度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基板處理裝置，其特征在于， 所述光圖案形成部以與所述電子器件用的圖案的大小對(duì)應(yīng)的大小，將與能夠由所述測(cè)量部測(cè)量的測(cè)試圖案相應(yīng)的光圖案與所述電子器件用的光圖案一起照射到所述基板的功能層的一部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基板處理裝置，其特征在于， 在通過(guò)所述光圖案形成部而被賦予了基于親液/疏液性的反差的所述功能層中，在將疏液性相對(duì)高的區(qū)域的表面能設(shè)為Epb、將親液性相對(duì)高的區(qū)域的表面能設(shè)為Epr、將所述噴霧的表面能設(shè)為Eem、將所述噴霧的直徑設(shè)為Φπκ將要形成的圖案的大小設(shè)為ADp時(shí)，設(shè)定為滿足由下式確定的關(guān)系1、關(guān)系II中的任一個(gè)或者兩者， Epb〈Eem〈Epr...關(guān)系 I
0.2.Δ Dp< Φι?< Δ Dp..?關(guān)系 II。
12.—種器件制造方法，在基板的表面形成電子器件，其特征在于，具備以下工序: 通過(guò)照射光能而在所述基板的表面形成親液/疏液性改性的功能層的工序； 光圖案形成工序，對(duì)所述基板上的功能層照射圖案化后的光能，形成賦予了基于親液/疏液性的反差的圖案；以及 噴霧沉積工序，使包含用于所述電子器件的材料物質(zhì)的分子或者粒子的功能性溶液成為噴霧，將該噴霧與載氣混合得到的氣體噴射到由所述光圖案形成工序進(jìn)行處理后的基板的表面。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的器件制造方法，其特征在于， 所述基板為撓性的長(zhǎng)尺寸的片材，在所述光圖案形成工序和所述噴霧沉積工序中，將所述片材沿長(zhǎng)度方向以規(guī)定的速度連續(xù)地輸送。
14.一種器件制造方法，在基板的表面形成電子器件，其特征在于，具備以下工序: 通過(guò)照射光能而在所述基板的表面形成親液/疏液性改性的功能層的工序； 光圖案形成工序，對(duì)所述基板上的功能層照射圖案化后的光能，形成賦予了基于親液/疏液性的反差的圖案； 沉積工序，在使包含用于所述電子器件的材料物質(zhì)的分子或者粒子的功能性溶液選擇性地覆蓋到通過(guò)照射所述光能而被賦予了親液性的所述基板的表面部分之后，從該覆蓋的所述功能性溶液中去除不需要的液體成分，形成基于所述材料物質(zhì)的層；以及 調(diào)整工序，測(cè)量所述選擇性地沉積的基于所述材料物質(zhì)的層的狀態(tài)，根據(jù)該測(cè)量結(jié)果來(lái)調(diào)整所述沉積工序的條件。
【文檔編號(hào)】H01L21/368GK104488071SQ201380038134
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2013年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月24日
【發(fā)明者】奈良圭 申請(qǐng)人:株式會(huì)社尼康