パターン形成方法
【課題】 パターンの形状を検査する工程を含んだパターン形成方法を提供すること。
【解決手段】 パターン形成方法は、物体の表面にパターンを形成するために吐出部から前記表面へ液状材料の液滴を吐出する工程Ａと、撮像装置を用いて前記パターンを撮像して撮像データを得る工程Ｂと、前記撮像データに基づいて前記パターンの形状を検査する工程Ｃと、を包含している。
【解決手段】 パターン形成方法は、物体の表面にパターンを形成するために吐出部から前記表面へ液状材料の液滴を吐出する工程Ａと、撮像装置を用いて前記パターンを撮像して撮像データを得る工程Ｂと、前記撮像データに基づいて前記パターンの形状を検査する工程Ｃと、を包含している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット法によるパターン形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット法でパターンを形成することが知られている。例えば、特許文献１は、インクジェット法を利用して導電膜パターンを形成することを開示している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−６５７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インクジェット法で液状材料の液滴を吐出して物体表面上に液状材料のパターンを形成する場合には、液滴の吐出に伴うミスト、または液滴の飛翔経路の曲がりなどに起因して、意図しなかった形状にパターンが形成されることがある。例えば、パターンにおいて互いに孤立すべき２つの部位が接続されることがあり得るし、連続して形成されるべき部位の一部が途切れることなどがあり得る。これらのような事態は、パターンが導電パターンの場合には、隣合う２つの配線間での電気的短絡、配線の断線、またはバルジを引き起こす。
【０００５】
また、インクジェット法で物体表面上にパターンを形成した場合に、インクジェット装置上に物体を位置させたままパターンの形状を精密に検査することは知られていない。
【０００６】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、パターンの形状を検査する工程を含んだパターン形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のパターン形成方法は、物体の表面にパターンを形成するために、吐出部から前記表面へ液状材料の液滴を吐出する工程Ａと、撮像装置を用いて前記パターンを撮像して撮像データを得る工程Ｂと、前記撮像データに基づいて前記パターンの形状を検査する工程Ｃと、を包含している。
【０００８】
上記特徴によって得られる効果の一つは、液滴を吐出して形成されたパターンの形状が、意図した形状（所定形状）であるかどうかを判定できることである。
【０００９】
好ましくは、前記工程Ｂは、前記吐出部に対する相対位置が固定された前記撮像装置を用いて前記パターンを撮像して前記撮像データを得る工程ｂ１を含んでいる。
【００１０】
上記特徴によれば、パターンを形成する工程に並行して、パターンを撮像する工程を実行できる。このため、上記特徴によって得られる効果の一つは、パターンを形成する工程に並行して、パターンの形状を検査できることである。
【００１１】
本発明のある態様によれば、前記工程Ｃは、前記撮像データと基準データとに基づいて、前記撮像データが表す形状と、前記基準データが表す基準形状と、を比較する工程を含んでいる。
【００１２】
上記特徴によれば、撮像データが表す形状と基準形状とが比較されるので、パターンの形状が正確に検査される。
【００１３】
本発明の他の態様によれば、前記工程Ａは前記表面に前記吐出部を対面させながら前記液滴を吐出する工程を含む。そして、前記工程Ｂは、前記物体に対して前記吐出部と同じ側に位置する前記撮像装置を用いて前記パターンを撮像する工程を含んでいる。
【００１４】
上記特徴によれば、物体が光透過性を有していなくてもパターンの形状を検査できる。
【００１５】
本発明の他の態様によれば、前記物体は光透過性を有するとともに前記表面に対向する裏面を有している。そして、前記工程Ａは前記表面に前記吐出部を対面させながら前記液滴を吐出する工程を含んでいる。そして、前記工程Ｂは、前記撮像装置を用いて前記裏面から前記パターンを撮像する工程を含んでいる。
【００１６】
上記特徴によれば、パターンを撮像する際に、吐出部と撮像装置との間に物体が位置している。このため、液滴の吐出に伴うミストが生じた場合に、ミストが撮像装置に付着することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（実施形態１）
（Ａ．液滴吐出装置）
図１に示す液滴吐出装置１００は、基体５（図３）上にパターン１０Ｐを形成する装置であり、基本的にはインクジェット装置である。より具体的には、液滴吐出装置１００は、液状材料１０を保持するタンク１０１と、チューブ１１０と、グランドステージＧＳと、吐出ヘッド部１０３と、ステージ１０６と、第１位置制御装置１０４と、第２位置制御装置１０８と、制御部１１２と、支持部１０４ａと、を備えている。
【００１８】
ここで、基体５はガラス基板である。ただし、基体５は、ガラス基板に代えて、ポリイミド基板、ガラスエポキシ基板、またはセラミック基板でもよい。また、基体５は、ガラス基板のような単純な構造体に代えて、カラーフィルタ基板、ＴＦＴ基板、または有機エレクトロルミネッセンス表示装置用の基板など、積層された薄膜パターンが設けられた機能基板でもよい。
【００１９】
図１に戻って、ステージ１０６は、基体５のような物体を載置するための平面を有している。一方、吐出ヘッド部１０３は、ヘッド１１４（図２）と、撮像装置２２（図２）と、を有している。後述するように、吐出ヘッド部１０３におけるヘッド１１４は、制御部１１２からの駆動波形に応じて、液状材料１０の液滴Ｄを、ステージ１０６側へ吐出する。なお、ヘッド１１４は、チューブ１１０によってタンク１０１に連結されており、このため、タンク１０１からヘッド１１４に液状材料１０が供給されることになる。
【００２０】
第１位置制御装置１０４は、支持部１０４ａによって、グランドステージＧＳから所定の高さの位置に固定されている。この第１位置制御装置１０４は、吐出ヘッド１０３を移動可能に保持している。そして、第１位置制御装置１０４は、制御部１１２からの信号に応じて、吐出ヘッド部１０３をＸ軸方向と、Ｘ軸方向に直交するＺ軸方向と、に沿って移動させる機能を有する。さらに、第１位置制御装置１０４は、Ｚ軸に平行な軸の回りで吐出ヘッド部１０３を回転させる機能も有する。ここで、本実施形態では、Ｚ軸方向は、鉛直方向（つまり重力加速度の方向）に平行な方向である。
【００２１】
第２位置制御装置１０８は、制御部１１２からの信号に応じて、ステージ１０６をグランドステージＧＳ上でＹ軸方向に移動させる。ここで、Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の双方に直交する方向である。
【００２２】
上記のような機能を有する第１位置制御装置１０４の構成と第２位置制御装置１０８の構成とは、リニアモータまたはサーボモータを利用した公知のＸＹロボットを用いて実現できる。このため、ここでは、それらの詳細な構成の説明を省略する。なお、本明細書では、第１位置制御装置１０４および第２位置制御装置１０８を、「ロボット」または「走査部」とも表記する。
【００２３】
さて上述のように、第１位置制御装置１０４によって、吐出ヘッド部１０３はＸ軸方向に移動する。そして、第２位置制御装置１０８によって、基体５はステージ１０６と共にＹ軸方向に移動する。これらの結果、基体５に対する吐出ヘッド部１０３の相対位置が変わる。より具体的には、これらの動作によって、吐出ヘッド部１０３、ヘッド１１４（図３）、またはノズル１１８（図３）は、基体５との間に所定の距離を維持しながら、基体５に対してＸ軸方向およびＹ軸方向に相対的に移動する。
【００２４】
制御部１１２は、液状材料１０の液滴Ｄを吐出すべき相対位置を表す吐出データＢＤ（図５）を外部情報処理装置から受け取るように構成されている。制御部１１２は、受け取った吐出データＢＤを内部の記憶装置（後述のＲＡＭ３５）に格納するとともに、格納された吐出データＢＤに応じて、第１位置制御装置１０４と、第２位置制御装置１０８と、ヘッド１１４と、を制御する。
【００２５】
上記構成を有する液滴吐出装置１００は、吐出データＢＤに応じて、ヘッド１１４のノズル１１８を基体５のような物体に対して相対移動させるとともに、基体５上の被吐出部に向けてノズル１１８から液状材料１０を吐出する。なお、液滴吐出装置１００によるヘッド１１４の相対移動と、ヘッド１１４からの液状材料１０の吐出と、をまとめて「塗布走査」または「吐出走査」と表記することもある。
【００２６】
なお、インクジェット法で層、膜、またはパターンを形成することは、液滴吐出装置１００のような装置を用いて、所定の物体上に、層、膜、またはパターンを形成することである。
【００２７】
（Ｂ．吐出ヘッド部）
図２を参照しながら、吐出ヘッド部１０３の構成をより詳細に説明する。吐出ヘッド部１０３において、ヘッド１１４と撮像装置２２とは、共通のキャリッジ１０３ａによって保持されている。そして、このため撮像装置２２のヘッド１１４に対する相対位置は固定されている。
【００２８】
ヘッド１１４は、複数のノズル１１８を備えている。ここで、複数のノズル１１８のそれぞれの開口は、ヘッド１１４の下部を構成するノズルプレートによって規定されている。そして、このような複数のノズル１１８は、Ｘ軸方向に延びるノズル列１１６を構成している。なお、本実施形態では、複数のノズル１１８のそれぞれから液状材料１０の液滴ＤがＺ軸方向に吐出されるように、それぞれのノズル１１８の形状が調整されている。
【００２９】
なお、ノズル１１８が液滴Ｄを吐出する方向は、Ｚ軸方向（重力加速度の方向）以外であってもよい。これは、液滴Ｄの体積が微小であるので、ノズル１１８の開口部と、基体５の表面との間の距離が適切であれば、重力加速度の方向に関係なく、ノズル１１８から吐出された液滴Ｄは基体５上に着弾し得るからである。なお、１つのノズル１１８から吐出される液滴Ｄの体積は、０ｐｌ〜４０ｐｌの範囲で可変である。
【００３０】
ヘッド１１４の内部には、複数のノズル１１８のそれぞれに対応して、液状材料１０が充填されるキャビティーと、キャビティー内に正負の圧力を加える振動子（不図示）と、が設けられている。このため、ノズル１１８の数と、キャビティーの数または振動子の数とは、等しい。そして、振動子に上述の駆動波形が与えられると、対応するキャビティー内の液状材料１０が、ノズル１１８から液滴Ｄとして吐出されることになる。なお、１つのノズル１１８と、この１つのノズル１１８に対応した１つのキャビティーと、このキャビティーに対応した１つの振動子とを、「吐出部１２７」とも表記する。この表記によれば、１つのヘッド１１４は、ノズル１１８の数と同じ数の吐出部１２７を備えることになる。
【００３１】
なお、吐出部１２７は、振動子の代わりに電気熱変換素子を有してもよい。つまり、吐出部１２７は、電気熱変換素子による材料の熱膨張を利用して材料を吐出する構成を有していてもよい。要するに、液状材料１０を吐出する機能を有する部分が「吐出部１２７」である。
【００３２】
撮像装置２２は、ヘッド１１４に対してＹ軸方向にずれて位置している。そして、複数のノズル１１８のそれぞれから吐出された液滴Ｄを撮像できるように、撮像装置２２は配置されている。このため、複数のノズル１１８のうちの何れから液滴Ｄが吐出されても、その液滴Ｄが基体５上に着弾した場合には、着弾した液滴Ｄは撮像装置２２の撮像範囲内、つまり撮像装置２２の視野内、に位置する。なお、本実施形態の撮像装置２２はＣＣＤである。
【００３３】
吐出ヘッド部１０３が上記のような構成を有するので、図３に示すように、液滴吐出装置１００は、基体５の表面上に液状材料１０のパターン１０Ｐを形成する工程と、前記パターン１０Ｐの形状を検査する工程とを、ステージ１０６上に基体５を載置したままで実行できる。
【００３４】
（Ｃ．制御部）
次に、図４を参照しながら、制御部１１２の構成を説明する。図４に示す制御部１１２は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）３３と、ＲＯＭ３４と、ＲＡＭ３５と、外部インターフェース部３６と、検査装置２０５と、走査駆動部２０６と、ヘッド駆動部２０８と、これらを相互に通信可能に接続するバス３７と、を備えている。走査駆動部２０６は第１位置制御装置１０４および第２位置制御装置１０８と相互に通信可能に接続されており、また、ヘッド駆動部２０８はヘッド１１４と相互に通信可能に接続されている。
【００３５】
ＲＡＭ３５は、液滴Ｄを吐出するための吐出データＢＤを格納している。なお、吐出データは、液滴吐出装置１００の外部に位置する情報処理装置（不図示）から、外部インターフェース部３６を介して供給されている。
【００３６】
ＣＰＵ３３は、ＲＡＭ３５内の吐出データＢＤに基づいて、ステージ１０６に対するノズル１１８の相対位置を示すデータを走査駆動部２０６に与える。走査駆動部２０６はこのデータと、所定の吐出周期と、に応じた走査駆動信号を第１位置制御装置１０４および第２位置制御装置１０８に与える。この結果、基体５に対する吐出ヘッド部１０３の相対位置が変わる。一方、ＣＰＵ３３は、吐出データＢＤをヘッド駆動部２０８に与える。そうすると、ヘッド駆動部２０８は、吐出データＢＤに応じて、複数の吐出部１２７への駆動波形を伝播または遮断する。この結果、対応するノズル１１８から液状材料１０の液滴Ｄが吐出される。
【００３７】
制御部１１２は、基本的にはコンピュータである。そして、制御部１１２の機能は、このようなコンピュータ上で実行されるソフトウエアプログラムによって実現され得る。ここでソフトウエアプログラムは、ＲＯＭ３４またはＲＡＭ３５に格納されている。ただし、制御部１１２は専用のハードウエア（専用の制御回路）によって実現されてもよい。
【００３８】
（Ｄ．検査装置）
検査装置２０５は、画像処理部として機能する画像処理装置２５と、バッファメモリ２６Ａ，２６Ｂと、比較器２７と、を備えている。画像処理装置２５には撮像装置２２が接続されており、撮像装置２２から所定のフレームレートで画像信号が供給される。そして、画像処理装置２５は画像信号に応じて撮像データＣＤを生成して、バッファメモリ２６Ａに供給する。ここで、本実施形態の撮像データＣＤはビットマップデータの形態をしている。
【００３９】
バッファメモリ２６Ａは、供給された撮像データＣＤを格納する。ここで、バッファメモリ２６Ａ内の撮像データＣＤは、上記のフレームレートで決まる周期で更新される。このため、基体５に対して撮像装置２２が相対移動しても、最新の撮像データＣＤがバッファメモリ２６Ａに格納される。一方、バッファメモリ２６Ｂには吐出データＢＤが格納される。本実施形態の吐出データＢＤは、ＲＡＭ３５からバッファメモリ２６Ｂに転送される。なお、本実施形態のバッファメモリ２６Ａ，２６Ｂは、それぞれシングルポートＤＲＡＭまたはデュアルポートＤＲＡＭによって構成され得る。ただし、バッファメモリ２６Ａ，２６Ｂは、１つの記憶装置における２つのメモリ空間によって実現されてもよい。
【００４０】
比較器２７は、バッファメモリ２６Ａに格納されている撮像データＣＤと、バッファメモリ２６Ｂに格納されている吐出データＢＤと、に基づいて、基体５上に設けられたパターン１０Ｐの実際の形状と、吐出データＢＤが示すパターン１０Ｐの形状と、を比較する。そして、ＣＰＵ３３は、比較器２７による比較結果に基づいて、基体５上に設けられたパターン１０Ｐの実際の形状と、吐出データＢＤが示すパターン１０Ｐの形状とが一致するか否かを判定する。
【００４１】
（Ｅ．撮像データおよび吐出データ）
図５（ａ）および（ｂ）を参照しながら、撮像データＣＤおよび吐出データＢＤをより具体的に説明する。図５（ａ）の撮像データＣＤは、撮像装置２２が基体５を撮像して得た画像を表すビットマップデータである。この撮像データＣＤは複数の画素ブロックＣＤＰからなる。そして、それぞれの画素ブロックＣＤＰは、基体５上のそれぞれの座標（位置）に関連付けられている。さらに、複数の画素ブロックＣＤＰのそれぞれは、撮像装置２２が出力する画像信号における画素群にそれぞれ対応する。例えば、１つの画素ブロックＣＤＰが画像信号の５×１０個の画素に対応している。もちろん、画素ブロックＣＤＰは、画像信号における画素に１対１で対応してもよい。
【００４２】
図５（ａ）の撮像データＣＤにおいて、ハッチングが付された画素ブロックＣＤＰ（ＣＤ１）は、基体５上に液状材料１０が配置されていることを示し、値「１」を有している。一方、図５（ａ）において、白抜きの画素ブロックＣＤＰは、基体５上に液状材料１０が配置されていないことを示し、値「０」を有している。このように、撮像データＣＤにおける値（１または０）の分布の仕方が、基体５上でのパターン１０Ｐの形状を表している。なお、１つの画素ブロックＣＤＰが画像信号における複数の画素に対応する場合には、１つの画素ブロックＣＤＰに対応する複数の画素のうち、値「１」を有する画素の数が所定の閾値以上であれば、その画素ブロックＣＤＰの値は「１」にセットされる。同様に、１つの画素ブロックＣＤＰに対応する複数の画素のうち、値「１」を有する画素の数が所定の閾値未満であれば、その画素ブロックＣＤＰの値は「０」にセットされる。
【００４３】
さて、撮像データＣＤは、基体５上において、Ｘ軸方向の範囲ＤＸとＹ軸方向の範囲ＤＹとで決まる領域に対応する。範囲ＤＸ，ＤＹで決まる領域は、撮像装置２２の視野にほぼ一致するので、「撮像領域」とも呼ばれる。ただし、この撮像領域の大きさは、本実施形態の場合、基体５の表面全体を一度に覆う大きさではない。しかしながら、前述のように撮像装置２２は基体５に対して２次元的に相対移動するので、撮像領域も基体５に対して相対移動でき、そしてこのため、撮像装置２２は基体５の全範囲を撮像できる。
【００４４】
ここで、撮像データＣＤのうち、比較領域Ｍ１に含まれる画素ブロックＣＤＰは、比較器２７に転送されることになる。そして、比較器２７によって、比較領域Ｍ１における画素ブロックＣＤＰが、後述する比較領域Ｍ２におけるデータブロックＢＤＰと比較される。なお、比較領域Ｍ１は、撮像データＣＤ上の一部領域となるように設定されている。本実施形態では、比較領域Ｍ１は、撮像装置２２の視野の中心を含む領域である。
【００４５】
一方、図５（ｂ）に示すように、吐出データＢＤは、複数のデータブロックＢＤＰからなるビットマップデータである。この吐出データＢＤに応じて、ヘッド１１４から液滴Ｄが吐出されることになる。ここで、それぞれのデータブロックＢＤＰは、基体５上のそれぞれの座標（位置）に関連付けられている。そして、それぞれのデータブロックＢＤＰは、対応する位置に液状材料１０を配置するか否を示す情報を有している。
【００４６】
本実施形態では、図５（ｂ）の横方向に一列に並んだ複数のデータブロックＢＤＰが、ノズル列１１６にほぼ同時に割り当てられる。図５（ｂ）の場合には、上から３番目の列ＰＲに含まれるデータブロックＢＤＰが、ノズル列１１６に割り当てられている。つまり、ノズル列１１６は、列ＰＲに含まれるデータブロックＢＤＰに基づいて液滴Ｄを吐出している。ここで、ハッチングが付されたデータブロックＢＤＰ（ＢＤ１）は、ノズル１１８から液滴Ｄが吐出されることを示しており、一方、白抜きのデータブロックＢＤＰは、ノズル１１８から液滴Ｄが吐出されないことを示している。具体的には、ハッチングが付いたデータブロックＢＤＰには値「１」が格納されており、白抜きのデータブロックＢＤＰには値「０」が格納されている。なお、本実施形態では、吐出データＢＤが本発明の「基準データ」に対応している。
【００４７】
さて、複数のデータブロックＢＤＰのそれぞれと複数の画素ブロックＣＤＰのそれぞれとが１対１で互いに対応付けられるように、撮像データＣＤは吐出データＢＤに対してキャリブレーションされている。さらに、吐出データＢＤにおいて、ノズル列１１６に割り当てられているデータブロックＢＤＰの列ＰＲから距離ＤＲ（所定の列数）だけ離れた位置に、「比較領域Ｍ２」が定義されている。そして、比較領域Ｍ２が示す基体５上の領域と同じ領域を示す「比較領域Ｍ１」が撮像データＣＤにおいて定義されている。なお、距離ＤＲは、液滴Ｄが基体５上に着弾してから濡れ広がり終わるまでに必要となる時間長さ以上になるようにセットすることが好ましい。
【００４８】
以上のことから、比較領域Ｍ１における画素ブロックＣＤＰと比較領域Ｍ２におけるデータブロックＢＤＰとを１対１で比較すれば、基体５上に液状材料１０が適切に付与されたか否かを判定できる。例えば、「１」が割り当てられているデータブロックＢＤＰに対して、対応する画素ブロックＣＤＰが「０」である場合には、液状材料１０が配置されるべき部分に液状材料１０が配置されていない。一方、「０」が割り当てられているデータブロックＢＤＰに対して、対応する画素ブロックＣＤＰが「１」である場合には、液状材料１０が配置されるべきでない部分に液状材料１０が配置されている。
【００４９】
このため、図５（ａ）における部分１ａ，１ｂのように、たとえ液状材料１０が誤って配置されても、撮像データＣＤが、基準データとして機能する吐出データＢＤに比較されるので、部分１ａ、部分１ｂに液状材料１０が誤って配置されていることを検出できる。
【００５０】
（Ｆ．パターン形成方法）
図３に戻って、本実施形態のパターン形成方法を説明する。まず、基体５をステージ１０６上に位置させる。そして、基体５上にパターン１０Ｐを形成する。また、パターン１０Ｐの形成と並行して、パターン１０Ｐの形状の撮像または検査を行う。
【００５１】
具体的には、基体５に対して吐出ヘッド部１０３をＹ軸方向に相対移動させる。そうすると、図３に示すように、ヘッド１１４と撮像装置２２とが共に、基体５に対面しながら、基体５に対してＹ軸方向に相対移動する。そして、吐出データＢＤに応じて、ヘッド１１４の吐出部１２７は液状材料１０の液滴Ｄを吐出する。さらにその間、撮像装置２２を用いて、基体５の表面を撮像し続ける。そして、撮像によって得られる撮像データＣＤに基づいて、形成されたパターン１０Ｐの形状を検査する。より具体的には、撮像データＣＤが表すパターン１０Ｐの形状と、基準データ（ここでは吐出データＢＤ）が表す基準形状と、を比較することで、パターン１０Ｐの形状が適切か否かを検査する。
【００５２】
このようなパターン形成方法によれば、基体５上にパターン１０Ｐを形成しながら、基体５上のパターン１０Ｐが意図した形状に形成されたか否かを、検査できる。つまり、基体５をステージ１０６に載置したままで、パターンの形成と、パターンの形状の検査とを、実行できる。さらに、このようなパターン形成方法によれば、特に、パターン１０Ｐとして導電パターンを形成する場合には、配線間の電気的短絡、配線の断線、またはバルジの早期検出ができるので、効果が著しい。
【００５３】
（実施形態１の変形例）
上記実施形態では、パターンの形成と並行して、パターンの形状の撮像または検査を行う。ただし、このような手順に代えて、パターンを形成し終えてから、基体５に対して吐出ヘッド部１０３を再度相対的に移動させて、パターンの形状の撮像または検査を行ってもよい。このような手順であっても、基体５をステージ１０６に載置したままで、パターンの形成と、パターンの形状の検査とを、実行できる。
【００５４】
（実施形態２）
図６および図７を参照しながら、実施形態２の液滴吐出装置２００を説明する。液滴吐出装置２００は、ヘッド１１４と撮像装置４２との間に基体５ａを位置させる。そして、液滴吐出装置２００における撮像装置４２は、基体５ａの裏面からパターン１０Ｐを撮像する。ただしこれらの点を除くと、本実施形態は実施形態１と基本的に同じである。
【００５５】
より具体的には、液滴吐出装置２００は、可視光に対して光透過性を有するステージ１０６ａと、グランドステージＧＳに設けられた開口部ＧＳＡと、開口部ＧＳＡの下部に位置する撮像装置４２（図７）と、スライダ４３（図７）と、レール４４（図７）と、を備えている。
【００５６】
開口部ＧＳＡはヘッド１１４に対向するように位置している。開口部ＧＳＡの大きさは、ヘッド１１４がＸ軸方向へ相対移動する範囲の大きさとほぼ同じである。そして、開口部ＧＳＡの下部に位置するレール４４は、Ｘ軸方向に沿って設けられている。また、スライダ４３は、レール４４に移動可能に連結されており、図示しないモータの機能によってレール４４上をＸ軸方向に移動できる。撮像装置４２はスライダ４３に連結されていて、そしてこのため、撮像装置４２は、スライダ４３とともにＸ軸方向に移動できる。
【００５７】
このような機能によって、撮像装置４２はヘッド１１４のＸ軸方向の移動に併せてＸ軸方向に移動できる。より具体的には、このような機能によって、ヘッド１１４と撮像装置４２との間の相対的な位置関係が一定に保たれる。なお、図７の基体５ａ上には、液滴吐出装置２００によって、複数のストライプ１０ａからなるパターン１０Ｐが形成されつつある。
【００５８】
また、撮像装置４２は、グランドステージＧＳ上の開口部ＧＳＡを介して、ヘッド１１４を撮像するように配向されている。しかも上述のように、ステージ１０６ａが光透過性を有するので、たとえステージ１０６ａが開口部ＧＳＡ上を覆っても、撮像装置４２は、開口部ＧＳＡを介してヘッド１１４を撮像できる。
【００５９】
以上のような構成を有しているので、基体５ａがガラス基板または水晶基板であるなど、基体５ａが光透過性を有している場合には、撮像装置４２は、基体５ａの裏面からパターン１０Ｐを撮像できる。ここで裏面とは、ヘッド１１４が対面している面（表面）に対向する面のことである。このような構成によれば、ヘッド１１４と撮像装置４２との間に、基体５ａが位置するので、液滴Ｄの吐出に伴って液状材料１０のミストが生じている場合でも、撮像装置４２がミストで汚染されることがない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施形態１の液滴吐出装置を示す模式図。
【図２】実施形態１のヘッドと撮像装置とを示す模式図。
【図３】実施形態１のパターン形成方法を示す模式図。
【図４】実施形態１および２の液滴吐出装置内の制御部を示す機能ブロック図。
【図５】実施形態１および２の撮像データおよび基準データを示す概念図。
【図６】実施形態２の液滴吐出装置を示す模式図。
【図７】実施形態２のヘッドと撮像装置との関係を示す模式図。
【符号の説明】
【００６１】
５…基体、５ａ…基体、１０…液状材料、２２…撮像装置、２５…画像処理部、２６Ａ…バッファメモリ、２６Ｂ…バッファメモリ、２７…比較器、３３…ＣＰＵ、３４…ＲＯＭ、３５…ＲＡＭ、３６…外部インターフェース部、３７…バス、４２…撮像装置、４３…スライダ、４４…レール、１００・２００…液滴吐出装置、２０５…検査装置、２０６…走査駆動部、２０８…ヘッド駆動部。
【技術分野】
【０００１】
本発明はインクジェット法によるパターン形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット法でパターンを形成することが知られている。例えば、特許文献１は、インクジェット法を利用して導電膜パターンを形成することを開示している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−６５７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インクジェット法で液状材料の液滴を吐出して物体表面上に液状材料のパターンを形成する場合には、液滴の吐出に伴うミスト、または液滴の飛翔経路の曲がりなどに起因して、意図しなかった形状にパターンが形成されることがある。例えば、パターンにおいて互いに孤立すべき２つの部位が接続されることがあり得るし、連続して形成されるべき部位の一部が途切れることなどがあり得る。これらのような事態は、パターンが導電パターンの場合には、隣合う２つの配線間での電気的短絡、配線の断線、またはバルジを引き起こす。
【０００５】
また、インクジェット法で物体表面上にパターンを形成した場合に、インクジェット装置上に物体を位置させたままパターンの形状を精密に検査することは知られていない。
【０００６】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、パターンの形状を検査する工程を含んだパターン形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のパターン形成方法は、物体の表面にパターンを形成するために、吐出部から前記表面へ液状材料の液滴を吐出する工程Ａと、撮像装置を用いて前記パターンを撮像して撮像データを得る工程Ｂと、前記撮像データに基づいて前記パターンの形状を検査する工程Ｃと、を包含している。
【０００８】
上記特徴によって得られる効果の一つは、液滴を吐出して形成されたパターンの形状が、意図した形状（所定形状）であるかどうかを判定できることである。
【０００９】
好ましくは、前記工程Ｂは、前記吐出部に対する相対位置が固定された前記撮像装置を用いて前記パターンを撮像して前記撮像データを得る工程ｂ１を含んでいる。
【００１０】
上記特徴によれば、パターンを形成する工程に並行して、パターンを撮像する工程を実行できる。このため、上記特徴によって得られる効果の一つは、パターンを形成する工程に並行して、パターンの形状を検査できることである。
【００１１】
本発明のある態様によれば、前記工程Ｃは、前記撮像データと基準データとに基づいて、前記撮像データが表す形状と、前記基準データが表す基準形状と、を比較する工程を含んでいる。
【００１２】
上記特徴によれば、撮像データが表す形状と基準形状とが比較されるので、パターンの形状が正確に検査される。
【００１３】
本発明の他の態様によれば、前記工程Ａは前記表面に前記吐出部を対面させながら前記液滴を吐出する工程を含む。そして、前記工程Ｂは、前記物体に対して前記吐出部と同じ側に位置する前記撮像装置を用いて前記パターンを撮像する工程を含んでいる。
【００１４】
上記特徴によれば、物体が光透過性を有していなくてもパターンの形状を検査できる。
【００１５】
本発明の他の態様によれば、前記物体は光透過性を有するとともに前記表面に対向する裏面を有している。そして、前記工程Ａは前記表面に前記吐出部を対面させながら前記液滴を吐出する工程を含んでいる。そして、前記工程Ｂは、前記撮像装置を用いて前記裏面から前記パターンを撮像する工程を含んでいる。
【００１６】
上記特徴によれば、パターンを撮像する際に、吐出部と撮像装置との間に物体が位置している。このため、液滴の吐出に伴うミストが生じた場合に、ミストが撮像装置に付着することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（実施形態１）
（Ａ．液滴吐出装置）
図１に示す液滴吐出装置１００は、基体５（図３）上にパターン１０Ｐを形成する装置であり、基本的にはインクジェット装置である。より具体的には、液滴吐出装置１００は、液状材料１０を保持するタンク１０１と、チューブ１１０と、グランドステージＧＳと、吐出ヘッド部１０３と、ステージ１０６と、第１位置制御装置１０４と、第２位置制御装置１０８と、制御部１１２と、支持部１０４ａと、を備えている。
【００１８】
ここで、基体５はガラス基板である。ただし、基体５は、ガラス基板に代えて、ポリイミド基板、ガラスエポキシ基板、またはセラミック基板でもよい。また、基体５は、ガラス基板のような単純な構造体に代えて、カラーフィルタ基板、ＴＦＴ基板、または有機エレクトロルミネッセンス表示装置用の基板など、積層された薄膜パターンが設けられた機能基板でもよい。
【００１９】
図１に戻って、ステージ１０６は、基体５のような物体を載置するための平面を有している。一方、吐出ヘッド部１０３は、ヘッド１１４（図２）と、撮像装置２２（図２）と、を有している。後述するように、吐出ヘッド部１０３におけるヘッド１１４は、制御部１１２からの駆動波形に応じて、液状材料１０の液滴Ｄを、ステージ１０６側へ吐出する。なお、ヘッド１１４は、チューブ１１０によってタンク１０１に連結されており、このため、タンク１０１からヘッド１１４に液状材料１０が供給されることになる。
【００２０】
第１位置制御装置１０４は、支持部１０４ａによって、グランドステージＧＳから所定の高さの位置に固定されている。この第１位置制御装置１０４は、吐出ヘッド１０３を移動可能に保持している。そして、第１位置制御装置１０４は、制御部１１２からの信号に応じて、吐出ヘッド部１０３をＸ軸方向と、Ｘ軸方向に直交するＺ軸方向と、に沿って移動させる機能を有する。さらに、第１位置制御装置１０４は、Ｚ軸に平行な軸の回りで吐出ヘッド部１０３を回転させる機能も有する。ここで、本実施形態では、Ｚ軸方向は、鉛直方向（つまり重力加速度の方向）に平行な方向である。
【００２１】
第２位置制御装置１０８は、制御部１１２からの信号に応じて、ステージ１０６をグランドステージＧＳ上でＹ軸方向に移動させる。ここで、Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の双方に直交する方向である。
【００２２】
上記のような機能を有する第１位置制御装置１０４の構成と第２位置制御装置１０８の構成とは、リニアモータまたはサーボモータを利用した公知のＸＹロボットを用いて実現できる。このため、ここでは、それらの詳細な構成の説明を省略する。なお、本明細書では、第１位置制御装置１０４および第２位置制御装置１０８を、「ロボット」または「走査部」とも表記する。
【００２３】
さて上述のように、第１位置制御装置１０４によって、吐出ヘッド部１０３はＸ軸方向に移動する。そして、第２位置制御装置１０８によって、基体５はステージ１０６と共にＹ軸方向に移動する。これらの結果、基体５に対する吐出ヘッド部１０３の相対位置が変わる。より具体的には、これらの動作によって、吐出ヘッド部１０３、ヘッド１１４（図３）、またはノズル１１８（図３）は、基体５との間に所定の距離を維持しながら、基体５に対してＸ軸方向およびＹ軸方向に相対的に移動する。
【００２４】
制御部１１２は、液状材料１０の液滴Ｄを吐出すべき相対位置を表す吐出データＢＤ（図５）を外部情報処理装置から受け取るように構成されている。制御部１１２は、受け取った吐出データＢＤを内部の記憶装置（後述のＲＡＭ３５）に格納するとともに、格納された吐出データＢＤに応じて、第１位置制御装置１０４と、第２位置制御装置１０８と、ヘッド１１４と、を制御する。
【００２５】
上記構成を有する液滴吐出装置１００は、吐出データＢＤに応じて、ヘッド１１４のノズル１１８を基体５のような物体に対して相対移動させるとともに、基体５上の被吐出部に向けてノズル１１８から液状材料１０を吐出する。なお、液滴吐出装置１００によるヘッド１１４の相対移動と、ヘッド１１４からの液状材料１０の吐出と、をまとめて「塗布走査」または「吐出走査」と表記することもある。
【００２６】
なお、インクジェット法で層、膜、またはパターンを形成することは、液滴吐出装置１００のような装置を用いて、所定の物体上に、層、膜、またはパターンを形成することである。
【００２７】
（Ｂ．吐出ヘッド部）
図２を参照しながら、吐出ヘッド部１０３の構成をより詳細に説明する。吐出ヘッド部１０３において、ヘッド１１４と撮像装置２２とは、共通のキャリッジ１０３ａによって保持されている。そして、このため撮像装置２２のヘッド１１４に対する相対位置は固定されている。
【００２８】
ヘッド１１４は、複数のノズル１１８を備えている。ここで、複数のノズル１１８のそれぞれの開口は、ヘッド１１４の下部を構成するノズルプレートによって規定されている。そして、このような複数のノズル１１８は、Ｘ軸方向に延びるノズル列１１６を構成している。なお、本実施形態では、複数のノズル１１８のそれぞれから液状材料１０の液滴ＤがＺ軸方向に吐出されるように、それぞれのノズル１１８の形状が調整されている。
【００２９】
なお、ノズル１１８が液滴Ｄを吐出する方向は、Ｚ軸方向（重力加速度の方向）以外であってもよい。これは、液滴Ｄの体積が微小であるので、ノズル１１８の開口部と、基体５の表面との間の距離が適切であれば、重力加速度の方向に関係なく、ノズル１１８から吐出された液滴Ｄは基体５上に着弾し得るからである。なお、１つのノズル１１８から吐出される液滴Ｄの体積は、０ｐｌ〜４０ｐｌの範囲で可変である。
【００３０】
ヘッド１１４の内部には、複数のノズル１１８のそれぞれに対応して、液状材料１０が充填されるキャビティーと、キャビティー内に正負の圧力を加える振動子（不図示）と、が設けられている。このため、ノズル１１８の数と、キャビティーの数または振動子の数とは、等しい。そして、振動子に上述の駆動波形が与えられると、対応するキャビティー内の液状材料１０が、ノズル１１８から液滴Ｄとして吐出されることになる。なお、１つのノズル１１８と、この１つのノズル１１８に対応した１つのキャビティーと、このキャビティーに対応した１つの振動子とを、「吐出部１２７」とも表記する。この表記によれば、１つのヘッド１１４は、ノズル１１８の数と同じ数の吐出部１２７を備えることになる。
【００３１】
なお、吐出部１２７は、振動子の代わりに電気熱変換素子を有してもよい。つまり、吐出部１２７は、電気熱変換素子による材料の熱膨張を利用して材料を吐出する構成を有していてもよい。要するに、液状材料１０を吐出する機能を有する部分が「吐出部１２７」である。
【００３２】
撮像装置２２は、ヘッド１１４に対してＹ軸方向にずれて位置している。そして、複数のノズル１１８のそれぞれから吐出された液滴Ｄを撮像できるように、撮像装置２２は配置されている。このため、複数のノズル１１８のうちの何れから液滴Ｄが吐出されても、その液滴Ｄが基体５上に着弾した場合には、着弾した液滴Ｄは撮像装置２２の撮像範囲内、つまり撮像装置２２の視野内、に位置する。なお、本実施形態の撮像装置２２はＣＣＤである。
【００３３】
吐出ヘッド部１０３が上記のような構成を有するので、図３に示すように、液滴吐出装置１００は、基体５の表面上に液状材料１０のパターン１０Ｐを形成する工程と、前記パターン１０Ｐの形状を検査する工程とを、ステージ１０６上に基体５を載置したままで実行できる。
【００３４】
（Ｃ．制御部）
次に、図４を参照しながら、制御部１１２の構成を説明する。図４に示す制御部１１２は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）３３と、ＲＯＭ３４と、ＲＡＭ３５と、外部インターフェース部３６と、検査装置２０５と、走査駆動部２０６と、ヘッド駆動部２０８と、これらを相互に通信可能に接続するバス３７と、を備えている。走査駆動部２０６は第１位置制御装置１０４および第２位置制御装置１０８と相互に通信可能に接続されており、また、ヘッド駆動部２０８はヘッド１１４と相互に通信可能に接続されている。
【００３５】
ＲＡＭ３５は、液滴Ｄを吐出するための吐出データＢＤを格納している。なお、吐出データは、液滴吐出装置１００の外部に位置する情報処理装置（不図示）から、外部インターフェース部３６を介して供給されている。
【００３６】
ＣＰＵ３３は、ＲＡＭ３５内の吐出データＢＤに基づいて、ステージ１０６に対するノズル１１８の相対位置を示すデータを走査駆動部２０６に与える。走査駆動部２０６はこのデータと、所定の吐出周期と、に応じた走査駆動信号を第１位置制御装置１０４および第２位置制御装置１０８に与える。この結果、基体５に対する吐出ヘッド部１０３の相対位置が変わる。一方、ＣＰＵ３３は、吐出データＢＤをヘッド駆動部２０８に与える。そうすると、ヘッド駆動部２０８は、吐出データＢＤに応じて、複数の吐出部１２７への駆動波形を伝播または遮断する。この結果、対応するノズル１１８から液状材料１０の液滴Ｄが吐出される。
【００３７】
制御部１１２は、基本的にはコンピュータである。そして、制御部１１２の機能は、このようなコンピュータ上で実行されるソフトウエアプログラムによって実現され得る。ここでソフトウエアプログラムは、ＲＯＭ３４またはＲＡＭ３５に格納されている。ただし、制御部１１２は専用のハードウエア（専用の制御回路）によって実現されてもよい。
【００３８】
（Ｄ．検査装置）
検査装置２０５は、画像処理部として機能する画像処理装置２５と、バッファメモリ２６Ａ，２６Ｂと、比較器２７と、を備えている。画像処理装置２５には撮像装置２２が接続されており、撮像装置２２から所定のフレームレートで画像信号が供給される。そして、画像処理装置２５は画像信号に応じて撮像データＣＤを生成して、バッファメモリ２６Ａに供給する。ここで、本実施形態の撮像データＣＤはビットマップデータの形態をしている。
【００３９】
バッファメモリ２６Ａは、供給された撮像データＣＤを格納する。ここで、バッファメモリ２６Ａ内の撮像データＣＤは、上記のフレームレートで決まる周期で更新される。このため、基体５に対して撮像装置２２が相対移動しても、最新の撮像データＣＤがバッファメモリ２６Ａに格納される。一方、バッファメモリ２６Ｂには吐出データＢＤが格納される。本実施形態の吐出データＢＤは、ＲＡＭ３５からバッファメモリ２６Ｂに転送される。なお、本実施形態のバッファメモリ２６Ａ，２６Ｂは、それぞれシングルポートＤＲＡＭまたはデュアルポートＤＲＡＭによって構成され得る。ただし、バッファメモリ２６Ａ，２６Ｂは、１つの記憶装置における２つのメモリ空間によって実現されてもよい。
【００４０】
比較器２７は、バッファメモリ２６Ａに格納されている撮像データＣＤと、バッファメモリ２６Ｂに格納されている吐出データＢＤと、に基づいて、基体５上に設けられたパターン１０Ｐの実際の形状と、吐出データＢＤが示すパターン１０Ｐの形状と、を比較する。そして、ＣＰＵ３３は、比較器２７による比較結果に基づいて、基体５上に設けられたパターン１０Ｐの実際の形状と、吐出データＢＤが示すパターン１０Ｐの形状とが一致するか否かを判定する。
【００４１】
（Ｅ．撮像データおよび吐出データ）
図５（ａ）および（ｂ）を参照しながら、撮像データＣＤおよび吐出データＢＤをより具体的に説明する。図５（ａ）の撮像データＣＤは、撮像装置２２が基体５を撮像して得た画像を表すビットマップデータである。この撮像データＣＤは複数の画素ブロックＣＤＰからなる。そして、それぞれの画素ブロックＣＤＰは、基体５上のそれぞれの座標（位置）に関連付けられている。さらに、複数の画素ブロックＣＤＰのそれぞれは、撮像装置２２が出力する画像信号における画素群にそれぞれ対応する。例えば、１つの画素ブロックＣＤＰが画像信号の５×１０個の画素に対応している。もちろん、画素ブロックＣＤＰは、画像信号における画素に１対１で対応してもよい。
【００４２】
図５（ａ）の撮像データＣＤにおいて、ハッチングが付された画素ブロックＣＤＰ（ＣＤ１）は、基体５上に液状材料１０が配置されていることを示し、値「１」を有している。一方、図５（ａ）において、白抜きの画素ブロックＣＤＰは、基体５上に液状材料１０が配置されていないことを示し、値「０」を有している。このように、撮像データＣＤにおける値（１または０）の分布の仕方が、基体５上でのパターン１０Ｐの形状を表している。なお、１つの画素ブロックＣＤＰが画像信号における複数の画素に対応する場合には、１つの画素ブロックＣＤＰに対応する複数の画素のうち、値「１」を有する画素の数が所定の閾値以上であれば、その画素ブロックＣＤＰの値は「１」にセットされる。同様に、１つの画素ブロックＣＤＰに対応する複数の画素のうち、値「１」を有する画素の数が所定の閾値未満であれば、その画素ブロックＣＤＰの値は「０」にセットされる。
【００４３】
さて、撮像データＣＤは、基体５上において、Ｘ軸方向の範囲ＤＸとＹ軸方向の範囲ＤＹとで決まる領域に対応する。範囲ＤＸ，ＤＹで決まる領域は、撮像装置２２の視野にほぼ一致するので、「撮像領域」とも呼ばれる。ただし、この撮像領域の大きさは、本実施形態の場合、基体５の表面全体を一度に覆う大きさではない。しかしながら、前述のように撮像装置２２は基体５に対して２次元的に相対移動するので、撮像領域も基体５に対して相対移動でき、そしてこのため、撮像装置２２は基体５の全範囲を撮像できる。
【００４４】
ここで、撮像データＣＤのうち、比較領域Ｍ１に含まれる画素ブロックＣＤＰは、比較器２７に転送されることになる。そして、比較器２７によって、比較領域Ｍ１における画素ブロックＣＤＰが、後述する比較領域Ｍ２におけるデータブロックＢＤＰと比較される。なお、比較領域Ｍ１は、撮像データＣＤ上の一部領域となるように設定されている。本実施形態では、比較領域Ｍ１は、撮像装置２２の視野の中心を含む領域である。
【００４５】
一方、図５（ｂ）に示すように、吐出データＢＤは、複数のデータブロックＢＤＰからなるビットマップデータである。この吐出データＢＤに応じて、ヘッド１１４から液滴Ｄが吐出されることになる。ここで、それぞれのデータブロックＢＤＰは、基体５上のそれぞれの座標（位置）に関連付けられている。そして、それぞれのデータブロックＢＤＰは、対応する位置に液状材料１０を配置するか否を示す情報を有している。
【００４６】
本実施形態では、図５（ｂ）の横方向に一列に並んだ複数のデータブロックＢＤＰが、ノズル列１１６にほぼ同時に割り当てられる。図５（ｂ）の場合には、上から３番目の列ＰＲに含まれるデータブロックＢＤＰが、ノズル列１１６に割り当てられている。つまり、ノズル列１１６は、列ＰＲに含まれるデータブロックＢＤＰに基づいて液滴Ｄを吐出している。ここで、ハッチングが付されたデータブロックＢＤＰ（ＢＤ１）は、ノズル１１８から液滴Ｄが吐出されることを示しており、一方、白抜きのデータブロックＢＤＰは、ノズル１１８から液滴Ｄが吐出されないことを示している。具体的には、ハッチングが付いたデータブロックＢＤＰには値「１」が格納されており、白抜きのデータブロックＢＤＰには値「０」が格納されている。なお、本実施形態では、吐出データＢＤが本発明の「基準データ」に対応している。
【００４７】
さて、複数のデータブロックＢＤＰのそれぞれと複数の画素ブロックＣＤＰのそれぞれとが１対１で互いに対応付けられるように、撮像データＣＤは吐出データＢＤに対してキャリブレーションされている。さらに、吐出データＢＤにおいて、ノズル列１１６に割り当てられているデータブロックＢＤＰの列ＰＲから距離ＤＲ（所定の列数）だけ離れた位置に、「比較領域Ｍ２」が定義されている。そして、比較領域Ｍ２が示す基体５上の領域と同じ領域を示す「比較領域Ｍ１」が撮像データＣＤにおいて定義されている。なお、距離ＤＲは、液滴Ｄが基体５上に着弾してから濡れ広がり終わるまでに必要となる時間長さ以上になるようにセットすることが好ましい。
【００４８】
以上のことから、比較領域Ｍ１における画素ブロックＣＤＰと比較領域Ｍ２におけるデータブロックＢＤＰとを１対１で比較すれば、基体５上に液状材料１０が適切に付与されたか否かを判定できる。例えば、「１」が割り当てられているデータブロックＢＤＰに対して、対応する画素ブロックＣＤＰが「０」である場合には、液状材料１０が配置されるべき部分に液状材料１０が配置されていない。一方、「０」が割り当てられているデータブロックＢＤＰに対して、対応する画素ブロックＣＤＰが「１」である場合には、液状材料１０が配置されるべきでない部分に液状材料１０が配置されている。
【００４９】
このため、図５（ａ）における部分１ａ，１ｂのように、たとえ液状材料１０が誤って配置されても、撮像データＣＤが、基準データとして機能する吐出データＢＤに比較されるので、部分１ａ、部分１ｂに液状材料１０が誤って配置されていることを検出できる。
【００５０】
（Ｆ．パターン形成方法）
図３に戻って、本実施形態のパターン形成方法を説明する。まず、基体５をステージ１０６上に位置させる。そして、基体５上にパターン１０Ｐを形成する。また、パターン１０Ｐの形成と並行して、パターン１０Ｐの形状の撮像または検査を行う。
【００５１】
具体的には、基体５に対して吐出ヘッド部１０３をＹ軸方向に相対移動させる。そうすると、図３に示すように、ヘッド１１４と撮像装置２２とが共に、基体５に対面しながら、基体５に対してＹ軸方向に相対移動する。そして、吐出データＢＤに応じて、ヘッド１１４の吐出部１２７は液状材料１０の液滴Ｄを吐出する。さらにその間、撮像装置２２を用いて、基体５の表面を撮像し続ける。そして、撮像によって得られる撮像データＣＤに基づいて、形成されたパターン１０Ｐの形状を検査する。より具体的には、撮像データＣＤが表すパターン１０Ｐの形状と、基準データ（ここでは吐出データＢＤ）が表す基準形状と、を比較することで、パターン１０Ｐの形状が適切か否かを検査する。
【００５２】
このようなパターン形成方法によれば、基体５上にパターン１０Ｐを形成しながら、基体５上のパターン１０Ｐが意図した形状に形成されたか否かを、検査できる。つまり、基体５をステージ１０６に載置したままで、パターンの形成と、パターンの形状の検査とを、実行できる。さらに、このようなパターン形成方法によれば、特に、パターン１０Ｐとして導電パターンを形成する場合には、配線間の電気的短絡、配線の断線、またはバルジの早期検出ができるので、効果が著しい。
【００５３】
（実施形態１の変形例）
上記実施形態では、パターンの形成と並行して、パターンの形状の撮像または検査を行う。ただし、このような手順に代えて、パターンを形成し終えてから、基体５に対して吐出ヘッド部１０３を再度相対的に移動させて、パターンの形状の撮像または検査を行ってもよい。このような手順であっても、基体５をステージ１０６に載置したままで、パターンの形成と、パターンの形状の検査とを、実行できる。
【００５４】
（実施形態２）
図６および図７を参照しながら、実施形態２の液滴吐出装置２００を説明する。液滴吐出装置２００は、ヘッド１１４と撮像装置４２との間に基体５ａを位置させる。そして、液滴吐出装置２００における撮像装置４２は、基体５ａの裏面からパターン１０Ｐを撮像する。ただしこれらの点を除くと、本実施形態は実施形態１と基本的に同じである。
【００５５】
より具体的には、液滴吐出装置２００は、可視光に対して光透過性を有するステージ１０６ａと、グランドステージＧＳに設けられた開口部ＧＳＡと、開口部ＧＳＡの下部に位置する撮像装置４２（図７）と、スライダ４３（図７）と、レール４４（図７）と、を備えている。
【００５６】
開口部ＧＳＡはヘッド１１４に対向するように位置している。開口部ＧＳＡの大きさは、ヘッド１１４がＸ軸方向へ相対移動する範囲の大きさとほぼ同じである。そして、開口部ＧＳＡの下部に位置するレール４４は、Ｘ軸方向に沿って設けられている。また、スライダ４３は、レール４４に移動可能に連結されており、図示しないモータの機能によってレール４４上をＸ軸方向に移動できる。撮像装置４２はスライダ４３に連結されていて、そしてこのため、撮像装置４２は、スライダ４３とともにＸ軸方向に移動できる。
【００５７】
このような機能によって、撮像装置４２はヘッド１１４のＸ軸方向の移動に併せてＸ軸方向に移動できる。より具体的には、このような機能によって、ヘッド１１４と撮像装置４２との間の相対的な位置関係が一定に保たれる。なお、図７の基体５ａ上には、液滴吐出装置２００によって、複数のストライプ１０ａからなるパターン１０Ｐが形成されつつある。
【００５８】
また、撮像装置４２は、グランドステージＧＳ上の開口部ＧＳＡを介して、ヘッド１１４を撮像するように配向されている。しかも上述のように、ステージ１０６ａが光透過性を有するので、たとえステージ１０６ａが開口部ＧＳＡ上を覆っても、撮像装置４２は、開口部ＧＳＡを介してヘッド１１４を撮像できる。
【００５９】
以上のような構成を有しているので、基体５ａがガラス基板または水晶基板であるなど、基体５ａが光透過性を有している場合には、撮像装置４２は、基体５ａの裏面からパターン１０Ｐを撮像できる。ここで裏面とは、ヘッド１１４が対面している面（表面）に対向する面のことである。このような構成によれば、ヘッド１１４と撮像装置４２との間に、基体５ａが位置するので、液滴Ｄの吐出に伴って液状材料１０のミストが生じている場合でも、撮像装置４２がミストで汚染されることがない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施形態１の液滴吐出装置を示す模式図。
【図２】実施形態１のヘッドと撮像装置とを示す模式図。
【図３】実施形態１のパターン形成方法を示す模式図。
【図４】実施形態１および２の液滴吐出装置内の制御部を示す機能ブロック図。
【図５】実施形態１および２の撮像データおよび基準データを示す概念図。
【図６】実施形態２の液滴吐出装置を示す模式図。
【図７】実施形態２のヘッドと撮像装置との関係を示す模式図。
【符号の説明】
【００６１】
５…基体、５ａ…基体、１０…液状材料、２２…撮像装置、２５…画像処理部、２６Ａ…バッファメモリ、２６Ｂ…バッファメモリ、２７…比較器、３３…ＣＰＵ、３４…ＲＯＭ、３５…ＲＡＭ、３６…外部インターフェース部、３７…バス、４２…撮像装置、４３…スライダ、４４…レール、１００・２００…液滴吐出装置、２０５…検査装置、２０６…走査駆動部、２０８…ヘッド駆動部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の表面にパターンを形成するために、吐出部から前記表面へ液状材料の液滴を吐出する工程Ａと、
撮像装置を用いて前記パターンを撮像して撮像データを得る工程Ｂと、
前記撮像データに基づいて前記パターンの形状を検査する工程Ｃと、
を包含したパターン形成方法。
【請求項２】
請求項１記載のパターン形成方法であって、
前記工程Ｂは前記吐出部に対する相対位置が固定された前記撮像装置を用いて前記パターンを撮像して前記撮像データを得る工程ｂ１を含んでいる、
パターン形成方法。
【請求項３】
請求項１または２記載のパターン形成方法であって、
前記工程Ｃは、前記撮像データと基準データとに基づいて、前記撮像データが表す形状と、前記基準データが表す基準形状と、を比較する工程を含んでいる、
パターン形成方法。
【請求項４】
請求項１または２記載のパターン形成方法であって、
前記工程Ａは前記表面に前記吐出部を対面させながら前記液滴を吐出する工程を含み、
前記工程Ｂは、前記物体に対して前記吐出部と同じ側に位置する前記撮像装置を用いて前記パターンを撮像する工程を含む、
パターン形成方法。
【請求項５】
請求項１または２記載のパターン形成方法であって、
前記物体は光透過性を有するとともに前記表面に対向する裏面を有し、
前記工程Ａは前記表面に前記吐出部を対面させながら前記液滴を吐出する工程を含み、
前記工程Ｂは、前記撮像装置を用いて前記裏面から前記パターンを撮像する工程を含んでいる、
パターン形成方法。
【請求項１】
物体の表面にパターンを形成するために、吐出部から前記表面へ液状材料の液滴を吐出する工程Ａと、
撮像装置を用いて前記パターンを撮像して撮像データを得る工程Ｂと、
前記撮像データに基づいて前記パターンの形状を検査する工程Ｃと、
を包含したパターン形成方法。
【請求項２】
請求項１記載のパターン形成方法であって、
前記工程Ｂは前記吐出部に対する相対位置が固定された前記撮像装置を用いて前記パターンを撮像して前記撮像データを得る工程ｂ１を含んでいる、
パターン形成方法。
【請求項３】
請求項１または２記載のパターン形成方法であって、
前記工程Ｃは、前記撮像データと基準データとに基づいて、前記撮像データが表す形状と、前記基準データが表す基準形状と、を比較する工程を含んでいる、
パターン形成方法。
【請求項４】
請求項１または２記載のパターン形成方法であって、
前記工程Ａは前記表面に前記吐出部を対面させながら前記液滴を吐出する工程を含み、
前記工程Ｂは、前記物体に対して前記吐出部と同じ側に位置する前記撮像装置を用いて前記パターンを撮像する工程を含む、
パターン形成方法。
【請求項５】
請求項１または２記載のパターン形成方法であって、
前記物体は光透過性を有するとともに前記表面に対向する裏面を有し、
前記工程Ａは前記表面に前記吐出部を対面させながら前記液滴を吐出する工程を含み、
前記工程Ｂは、前記撮像装置を用いて前記裏面から前記パターンを撮像する工程を含んでいる、
パターン形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−２３１１８７（Ｐ２００６−２３１１８７Ａ）
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−４８６２７（Ｐ２００５−４８６２７）
【出願日】平成１７年２月２４日（２００５．２．２４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月７日（２００６．９．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月２４日（２００５．２．２４）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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