液体塗布装置及び液体塗布方法並びにインプリントシステム
【課題】インクジェット方式による基板への機能性液の打滴が最適化され、好ましい微細パターンを形成し得る液体塗布装置及び方法並びにインプリントシステムを提供する。
【解決手段】ノズル(51)がマトリクス配置されたヘッド(24)を用いたレジスト塗布装置(12)において、基板(20)の搬送方向(y方向)と直交するx方向の標準の打滴ピッチPdをノズルの折り返しピッチとし、x方向の最小ノズル間ピッチPnの単位でx方向の打滴ピッチを変更する。また、y方向について、最小打滴周期のm倍(mは2以上の整数)を標準の打滴周期として、最小打滴周期の単位でディレイ時間を設定する。シリアル方式では、y方向に沿って並べられた複数のノズルを切り換えることでｙ方向の打滴間隔を変更することができ、x方向に走査する際の打滴タイミングを変更することで、x方向の打滴間隔を変更することができる。
【解決手段】ノズル(51)がマトリクス配置されたヘッド(24)を用いたレジスト塗布装置(12)において、基板(20)の搬送方向(y方向)と直交するx方向の標準の打滴ピッチPdをノズルの折り返しピッチとし、x方向の最小ノズル間ピッチPnの単位でx方向の打滴ピッチを変更する。また、y方向について、最小打滴周期のm倍(mは2以上の整数)を標準の打滴周期として、最小打滴周期の単位でディレイ時間を設定する。シリアル方式では、y方向に沿って並べられた複数のノズルを切り換えることでｙ方向の打滴間隔を変更することができ、x方向に走査する際の打滴タイミングを変更することで、x方向の打滴間隔を変更することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体塗布装置及び液体塗布方法並びにインプリントシステムに係り、特に、インクジェット方式により基板等の媒体上に機能性を有する液体を付与する液体付与技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路の微細化、高集積化に伴い、基板上に微細構造を形成するための技術として、基板上に塗布したレジスト（ＵＶ硬化性樹脂）に転写すべき所望の凹凸パターンが形成されたスタンパを押し当てた状態でＵＶ光を照射してレジストを硬化させ、スタンパを基板上のレジストから分離（離型）することで、スタンパに形成された微細パターン基板（レジスト）へ転写するインプリントリソグラフィが知られている。
【０００３】
特許文献１，２は、インクジェット方式を用いて基板にインプリント材の液体を付与するシステムを開示している。特許文献１，２に記載のシステムは、一定量の液体を基板上に分配する際にパターンやインプリント材（レジスト）の揮発量に応じて打滴密度や打滴量を変更して打滴量を最適化し、スループットの向上、残渣厚の均一化を図る旨が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００８−５０２１５７号公報
【特許文献２】特開２００９−８８３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１，２に係る技術はどのような打滴配置が好ましいものであるかについて、そのアルゴリズムを開示するのみであり、理想的な打滴密度や打滴量を実現するためのハードウエア等の具体的な構成は開示されていない。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、インクジェット方式による基板への機能性液の打滴が最適化され、好ましい微細パターンを形成し得る液体塗布装置及び液体塗布方法並びにインプリントシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る液体塗布装置は、基板上に機能性を有する液体を打滴するための複数のノズルを具備するヘッドと、前記基板と前記ヘッドとを相対的に移動させる相対移動手段と、所定の打滴周期で前記ヘッドを動作させて前記液体を前記基板上に離散的に着弾させる打滴制御手段と、前記相対移動手段の移動方向と直交するｘ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｘ方向打滴間隔可変手段と、前記相対移動手段の移動方向と平行のｙ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｙ方向打滴間隔可変手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数のノズルを具備するヘッドと前記基板とを相対的に移動させ、所定の打滴周期で前記ヘッドを動作させて前記基板上に機能性を有する液体を離散的に着弾させる液体塗布装置において、ｘ方向の打滴間隔を可変させるｘ方向打滴間隔可変手段と、ｙ方向の打滴間隔を可変させるｙ方向打滴間隔可変手段と、を備えたので、該液体の打滴間隔をｘ方向及びｙ方向のそれぞれについて変更することができ、該基板上における液体の配置の最適化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るパターン転写装置の概略構成図
【図２】ヘッドの構造例を示す平面透視図
【図３】ライン型ヘッドの構成例を示す平面透視図
【図４】液滴吐出素子の立体的構成を示す断面図
【図５】図１に示すパターン転写装置の制御系を示す要部ブロック図
【図６】図５に示す制御系におけるヘッドドライバーの構成例を示すブロック図
【図７】ｘ方向のノズル配置と打滴配置との関係を説明する図
【図８】打滴クロックと打滴タイミングとの関係を説明する図
【図９】液滴吐出素子のマトリクス配置の他の態様を示す平面図
【図１０】図９に示すヘッドの供給流路の構造を示す平面透視図
【図１１】図１０に示すヘッドの立体構造を示す断面図
【図１２】本発明の第２の実施形態に係るパターン転写装置に適用されるヘッドの構造及び打滴配置変更制御を説明する図
【図１３】図１２に示すヘッドの変形例を説明する図
【図１４】本発明の第３の実施形態に係るパターン転写装置の全体構成を示す斜視図
【図１５】図１４に示すヘッドの変形例を説明する図
【図１６】図１４に示すパターン転写装置に適用される駆動信号生成部の概略構成を示すブロック図
【図１７】図１６に示す駆動信号生成部の他の態様を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１１】
〔第１の実施形態〕
（全体構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係るパターン転写装置の概略構成図である。同図に示すパターン転写装置１０は、シリコンや石英ガラスの基板２０上にレジスト（ＵＶ硬化性樹脂）を塗布するレジスト塗布部１２と、基板２０上に塗布されたレジストに所望のパターンを転写するパターン転写部１４と、基板２０を搬送する搬送部２２と、を備えて構成される。
【００１２】
搬送部２２は、例えばベルトなどの搬送手段を含んで構成され、基板２０を搬送手段の表面に保持しつつ、該基板２０をレジスト塗布部１２からパターン転写部１４に向かう方向（以下、「ｙ方向」又は「基板搬送方向」、「副走査方向」という。）に搬送を行う。なお、基板２０を移動させる代わりに、レジスト塗布部１２やパターン転写部１４を移動させるように構成してもよい。
【００１３】
レジスト塗布部１２は、複数のノズル（図１中不図示、図２に符号５１で図示）が形成されるインクジェットヘッド（ヘッド）２４を備え、各ノズルからレジスト溶液を液滴として吐出することにより、基板２０の表面（レジスト塗布面）にレジスト溶液の塗布を行う。
【００１４】
ヘッド２４は、ｙ方向と直交するｘ方向（以下、「基板幅方向」、「主走査方向」ということもある。）の基板２０の最大幅Ｗｍ（図２参照）にわたって複数のノズルを配列した長尺のフルラインヘッドとして構成される。ヘッド２４をｘ方向に移動させることなく、基板搬送方向（副走査方向）について基板２０とヘッド２４を相対的に移動させる動作を１回行うだけで基板２０上の所望位置に液滴を配置することができ、レジストの塗布速度の高速化を図ることができる。
【００１５】
パターン転写部１４は、基板２０上のレジストに転写すべき所望の凹凸パターンが形成されたスタンパ（型）２６と、ＵＶ光を照射するＵＶ照射装置２８と、を備え、レジストが塗布された基板２０の表面にスタンパ２６を押し当てた状態で、ＵＶ照射装置２８からＵＶ光照射を行い、基板２０上のレジストを硬化させることにより、基板２０上のレジストに対してパターン転写を行う。
【００１６】
スタンパ２６は、ＵＶ照射装置２８から照射されるＵＶ光を透過可能な光透過性材料から構成される。光透過性材料としては、例えば、ガラス、石英、サファイア、透明プラスチック（例えば、アクリル樹脂、硬質塩化ビニールなど）を使用することができる。これにより、スタンパ２６の上方（基板２０とは反対側）に配置されるＵＶ照射装置２８からＵＶ光照射が行われたとき、スタンパ２６で遮られることなく基板２０上のレジストにＵＶ光が照射され、該レジストを硬化させることができる。
【００１７】
スタンパ２６は、図１の上下方向（矢印線により図示した方向）に移動可能に構成されており、基板２０の表面に対してスタンパ２６のパターン形成面が略平行となる状態を維持しながら下方に移動して、基板２０の表面全体に略同時に接触するように押し当てられ、パターン転写が行われる。
【００１８】
（ヘッドの構成）
次に、ヘッド２４の構造について説明する。図２は、ヘッド２４の構造例を示す平面透視図である。また、図３（ａ），（ｂ）は、ヘッド２４の他の構造例を示す平面透視図であり、図４は、液滴吐出素子の立体的構成を示す断面図（図２中、Ａ−Ａ線に沿う断面図）である。
【００１９】
基板２０上に形成されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド２４におけるノズル間ピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッド２４は、図２に示すように、液滴の吐出孔であるノズル５１と、各ノズル５１に対応する圧力室５２等からなる複数の液滴吐出素子５３を千鳥でマトリクス状に（二次元的に）配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（ｘ方向）に沿って並ぶように投影されるノズル群におけるノズル間隔（投影ノズル間ピッチ）の高密度化を達成している。
【００２０】
ｘ方向に基板２０の全幅に対応する長さにわたり一列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図２の構成に代えて、図３（ａ）に示すように、複数のノズル５１が２次元に配列された短尺のヘッドモジュール（ヘッドチップ）２４’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで基板２０の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよいし、図３（ｂ）に示すように、短尺のヘッドモジュール２４”を一列に並べてラインヘッドを構成してもよい。図３（ｂ）では、ｘ方向と直交しない斜めの列方向に沿って並べられた複数のノズルをまとめて、一本の線で図示している。
【００２１】
図２に示すように、各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部にノズル５１と供給口５４が設けられている。図４に示すように、各圧力室５２は供給口５４を介して共通流路５５と連通されている。
【００２２】
圧力室５２の天面を構成する振動板５６には、下部電極５７Ａ及び上部電極（個別電極）５７の間に圧電体５８Ａがはさまれた構造を有する圧電素子５８が接合されており、上部電極５７Ｂと下部電極５７Ａに駆動電圧を印加することによって圧電素子５８が変形して圧力室５２内の液体が加圧され、当該圧力室５２に連通するノズル５１から液滴が吐出される。液滴が吐出されると、共通流路５５から供給口５４を通って新しい液体が圧力室５２に供給される。なお、振動板５６に金属材料が用いられる場合は、振動板５６と下部電極５７Ａとを兼用して、共通電極とすることも可能である。
【００２３】
本例では、ヘッド２４に設けられたノズル５１から吐出させる液滴の吐出力発生手段として圧電素子５８を適用したが、圧力室５２内にヒータを備え、ヒータの加熱による膜沸騰の圧力を利用して液滴を吐出させるサーマル方式を適用することも可能である。
【００２４】
かかる構造を有する液滴吐出素子５３を図２に示す如く、ｘ方向に沿う行方向及びｘ方向に対して直交しない一定の角度を有する斜めの列方向に沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。
【００２５】
即ち、主走査方向に対してある角度θの方向に沿って液滴吐出素子５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、ｘ方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰｎはｄ×ｃｏｓθとなり、ｘ方向については、各ノズル５１が一定のピッチＰｎで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。
【００２６】
（制御系の説明）
図５は、パターン転写装置１０の制御系を示すブロック図である。同図に示すように、パターン転写装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、メモリ７４、モータドライバー７６、ヒータドライバー７８、打滴制御部８０、バッファメモリ８２、ヘッドドライバー８４等を備えている。
【００２７】
通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくるレジスト溶液の配置（塗布分布）を表すデータを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０としては、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェース、或いは、セントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。
【００２８】
システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、メモリ７４、モータドライバー７６、ヒータドライバー７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。
【００２９】
メモリ７４は、データの一時記憶領域、及びシステムコントローラ７２が各種の演算を行うときの作業領域として使用される記憶手段である。通信インターフェース７０を介して入力されたレジスト溶液の配置を表すデータはパターン転写装置１０に取り込まれ、一旦メモリ７４に記憶される。メモリ７４としては、半導体素子からなるメモリの他、ハードディスクなどの磁気媒体を用いることができる。
【００３０】
プログラム格納部９０には、パターン転写装置１０の制御プログラムが格納される。システムコントローラ７２はプログラム格納部９０に格納されている制御プログラムを適宜読み出し、制御プログラムを実行する。プログラム格納部９０はＲＯＭやＥＥＰＲＯＭなどの半導体メモリを用いてもよいし、磁気ディスクなどを用いてもよい。外部インターフェースを備え、メモリカードやＰＣカードを用いてもよい。もちろん、これらの記憶媒体のうち、複数の記憶媒体を備えてもよい。
【００３１】
モータドライバー７６は、システムコントローラ７２からの指示に従ってモータ８８を駆動するドライバー（駆動回路）である。モータ８８には、図１の搬送部２２を駆動するためのモータやスタンパ２６を上下動させるためのモータが含まれる。
【００３２】
ヒータドライバー７８は、システムコントローラ７２からの指示に従ってヒータ８９を駆動するドライバーである。ヒータ８９には、パターン転写装置１０の各部に設けられた温度調節用のヒータが含まれる。
【００３３】
打滴制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、メモリ７４内のレジスト溶液の配置データから打滴制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した打滴制御信号をヘッドドライバー８４に供給する制御部である。打滴制御部８０において所要の信号処理が施され、該打滴データに基づいてヘッドドライバー８４を介してヘッド２４から打滴されるレジスト溶液の打滴量、打滴位置、ヘッド２４打滴タイミングの制御が行われる。これにより、所望のレジスト溶液の液滴の配置（分布）が実現される。詳細は後述するが、本例に示すパターン転写装置１０に適用される駆動方式は、すべての圧電素子に共通の駆動波形を準備しておき、圧電素子ごとに設けられたスイッチ素子をオンオフさせて、圧電素子ごとに駆動波形を印加するか否かを切り換えている。また、駆動波形は３段階の打滴量に対応する波形要素を具備し、ノズルごと、打滴タイミングごとに波形要素を適宜選択して打滴量を可変させている。
【００３４】
打滴制御部８０にはバッファメモリ８２が備えられており、打滴制御部８０における打滴データ処理時に打滴データやパラメータなどのデータがバッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図５では、バッファメモリ８２は打滴制御部８０に付随する態様で示されているが、メモリ７４と兼用することも可能である。また、打滴制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【００３５】
ヘッドドライバー８４は、打滴制御部８０から与えられる打滴データに基づいてヘッド２４の圧電素子５８（図４参照）を駆動するための駆動信号を生成し、圧電素子５８に生成した駆動信号を供給する。ヘッドドライバー８４にはヘッド２４の駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
【００３６】
（駆動信号生成部の説明）
図６は、圧電素子５８に供給される駆動信号を生成する駆動信号生成部の構成例を示すブロック図である。かかる駆動信号生成部は、図５の打滴制御部８０及びヘッドドライバー８４の機能を実現するブロックである。
【００３７】
図６に示す駆動信号生成部１００は、ヘッドコントローラ１０２から伝送されるデジタル形式の波形信号に基づいてアナログ形式の波形信号（駆動波形）を生成する波形生成部１０４と、該駆動波形を電圧増幅及び電流増幅する増幅部（ＡＭＰ）１０６と、を具備している。ヘッドコントローラ１０２から伝送されるシリアル形式の印字データは、クロック信号に同期してクロック信号とともにシフトレジスタ１０８へ伝送される。駆動波形生成部１０４によって生成される駆動波形は、複数の波形要素が含まれる（図８参照）。この複数の波形要素の中から一つ又は複数の波形要素を選択することで、レジスト溶液の打滴量を段階的に変更することが可能となっている。
【００３８】
シフトレジスタ１０８に記憶された印字データは、ラッチ信号に基づいてラッチ回路１１０へラッチされる。ラッチ回路１１０にラッチされた信号はレベル変換回路１１２においてスイッチＩＣ１１４を構成するスイッチ素子１１６を駆動可能な所定の電圧に変換される。このレベル変換回路１１２の出力信号によってスイッチ素子１１６のオンオフが制御することで、複数の波形要素の中から少なくとも１つの波形要素が選択されて打滴量が決められ、ヘッドコントローラ１０２から送出されるセレクト信号及びイネーブル信号によって駆動される圧電素子５８（ノズル５１）が選択される。
【００３９】
上述した構成を有するパターン転写装置１０は、基板２０がレジスト塗布部１２に搬送されると、ヘッド２４の各ノズルから液体（レジスト溶液）が液滴として打滴され、基板２０上にレジストが所定の分布に従って塗布される。続いて、レジストが塗布された基板２０がパターン転写部１４に搬送されると、基板２０上のレジストにスタンパ２６が押し当てられ、ＵＶ照射装置２８からＵＶ光が照射される。これにより、基板２０上のレジストは硬化する。そして、基板２０上のレジストからスタンパ２６が分離（離型）されることにより、基板２０上のレジストには所定の微細パターンが転写される。
【００４０】
本実施形態のパターン転写装置１０では、レジスト塗布部１２において基板２０上にレジストを塗布する際、基板２０上で隣接する他の液滴のいずれとも合一しないように、離散的にレジスト溶液の塗布が行われる。
【００４１】
すなわち、ｘ方向の隣接ノズル（ｘ方向の距離が最短となるノズル）から同じ打滴タイミングで打滴を行わないように各ノズルの打滴が制御され、ｙ方向についても、連続する打滴タイミングでｙ方向の隣接ノズル（ｙ方向の距離が最短となるノズル）から打滴を行わないように各ノズルの打滴が制御される。
【００４２】
（ｘ方向における打滴配置の説明）
次に、レジスト溶液のｘ方向における打滴配置（打滴ピッチ）について説明する。図７（ａ）〜（ｃ）は、ノズル配置とｘ方向の打滴配置との関係を説明する図である。図７（ａ）はマトリクス配置されたノズル５１（圧力室５２）を模式的に表しており、図示の都合により、図２よりもノズル数を少なくしている。また、図７（ｂ）はｘ方向に沿って並ぶように投影されたノズル群を表し、図７（ｃ）はレジスト溶液（黒塗りの丸で図示）の打滴位置を表している。
【００４３】
図７（ａ）に示すように、列方向に沿って一列に並ぶノズル５１は、１つの共通流路（支流）５５と連通している。例えば、図中左側のノズル群５１Ａは左側の共通流路５５Ａと連通し、図中右側のノズル群５１Ｂは右側の共通流路５５Ｂと連通している。また、図７（ｂ）に示す投影ノズル群におけるノズル間ピッチ（ｘ方向における最小ノズル間ピッチ）はＰｎとなっている。
【００４４】
図７（ｃ）に示すように、レジスト溶液のｘ方向における標準の打滴ピッチＰｄは、ノズル５１のマトリクス配列の折り返し周期であり、Ｐｄ＝（一列のノズル群に含まれるノズル数）×Ｐｎとなっている。すなわち、同じ共通流路５５と連通するノズルから同時に液滴を打滴するとクロストークが発生して、打滴量や打滴方向に変化を生じさせることがあり得る。したがって、同じ共通流路と連通するノズルから同時に打滴を行わないことで、クロストークを効果的に防止し得る。
【００４５】
また、ｘ方向の打滴ピッチＰｄは、ｘ方向の最小ノズル間ピッチＰｎの単位で微調整ができるように構成されている。例えば、図７における左から２番目のノズル群５１Ｂでは使用するノズルを投影ノズル群における１ノズル右のノズルに変更し、左から３番目のノズル群では使用ノズルを投影ノズル群における２ノズル右のノズルに変更する。このようにして、左からｉ番目のノズル群では使用するノズルを投影ノズル群における（ｉ−１）ノズル右のノズルに変更することで、打滴ピッチＰｄ’を標準の打滴ピッチＰｄよりも大きくすることができる。このようにしてレジスト溶液のｘ方向における打滴ピッチＰｄをｘ方向の最小ノズル間ピッチＰｎ単位で（Ｐｎの正の整数倍ごとに）変更することで、ｘ方向におけるレジスト液滴の粗密を適宜変更することが可能となる。
【００４６】
一方、標準の打滴ピッチＰｄよりも打滴ピッチを小さくする場合には、ｘ方向の隣接打滴位置にレジスト溶液を打滴するノズルは、ｙ方向に圧力室５２が隣接していないノズルが選択される。すなわち、ｘ方向の最小打滴ピッチＰｄｍｉｎは、ｘ方向の最小ノズル間ピッチＰｎの２倍以上となる。ｙ方向（圧力室５２の短辺方向）に隣接するノズルから同時に打滴を行うと、当該隣接ノズルと連通する二つの圧力室５２を区画している壁に変形が生じて機械的なクロストークが発生する。かかるクロストークの発生は、打滴量や打滴方向の変化を生じさせることがあり得るので、ｙ方向に隣接する隣接するノズルから同時に打滴を行わないように構成することで、当該機械的クロストークを防止し得る。
【００４７】
（ｙ方向における打滴配置の説明）
次に、ｙ方向の打滴配置について説明する。図８は、打滴クロックと打滴タイミングとの関係を示す説明図である。ｙ方向の最小打滴ピッチは打滴クロックの周期と基板２０の搬送速度とにより決められる。本例に示すパターン転写装置１０は、標準の打滴クロックの周期をさらに分割して、標準の打滴クロック間においても打滴ができるように構成されている。すなわち、標準の打滴周期は、最小打滴周期のｍ倍（但し、ｍは２以上の整数）となっており、最小打滴周期の単位で遅延時間を決めることができる。
【００４８】
図８に示す例では、標準の打滴クロックの周期を３分割して、標準の打滴タイミングから１／３打滴周期遅れたタイミングと、標準の打滴タイミングから２／３打滴周期遅れたタイミングに打滴することができる。
【００４９】
例えば、標準の打滴タイミングにおいて、ノズル１，２，４から打滴が実行され、ノズル１，２，４の打滴が実行されたタイミングから１／３打滴周期遅れたタイミングでノズル３の打滴が実行される。さらに、ノズル４は、標準の打滴タイミングよりも１／３打滴周期早いタイミングで２回目の打滴が実行される。
【００５０】
かかる構成によれば、ｙ方向の最小打滴ピッチ未満のピッチで、ｙ方向の打滴ピッチを変更することができ、ｙ方向についてもレジスト溶液の粗密を適宜変更することが可能となる。なお、ノズル１〜４の駆動波形に違いは、一回の動作におけるレジスト溶液の打滴量の違いである。図８に示す例では、ノズル１とノズル３の打滴量よりもノズル２の打滴量とノズル４の二回目の打滴量は大きく、ノズル２の打滴量とノズル４の２回目の打滴量よりもノズル４の一回目の打滴量は大きくなっている。
【００５１】
この打滴ピッチの変更は、レジスト溶液の配置（塗布分布）のデータに基づいて行われる。すなわち、レジスト溶液のパターンデータに応じて、標準よりも多く液滴を必要とする場合は、打滴ピッチが小さくなるように変更され、レジスト溶液はより密に塗布される。一方、標準よりも液滴量を必要としない場合は、打滴ピッチが大きくなるように変更され、レジスト溶液はより疎に塗布される。打滴ピッチの変更に対応して、レジスト溶液の打滴量を上記のように変えてもよい。
【００５２】
上記の如く構成されたパターン転写装置１０によれば、レジスト液滴を打滴するノズルがマトリクス配置されたヘッドを用いて、ｘ方向ついて最小ノズル間ピッチを超える標準の打滴ピッチにより、ｙ方向について最小打滴周期を超える標準の打滴周期により、離散的にレジスト溶液を配置するレジスト塗布部１２において、同じ打滴タイミングで打滴を行うノズルのｘ方向における間隔をｘ方向の最小ノズル間ピッチＰｎの単位で変更するように使用されるノズルを変更してｘ方向の打滴ピッチが変更され、標準の打滴タイミングから最小打滴周期の単位のディレイ時間設定することで打滴タイミングを変更してｙ方向の打滴ピッチが変更されるので、基板上に塗布されるレジスト溶液の粗密によりレジスト溶液の塗布量が最適化され、濡れ性の向上、残渣厚のばらつきが低減化される。
【００５３】
また、ｘ方向及びｙ方向について独立の打滴ピッチを変更するこができるので、一部のみについて液体の配置密度を高密度化することができる。
【００５４】
さらに、複数のノズル（チャンネル）の中から選択的に打滴に使用されるノズルを切り換えるように構成されるので、ノズルの使用頻度を下げることができ、ヘッドの長寿命化が期待できる。
【００５５】
なお、図２に図示したノズル配置に代わり、図９に示すノズル配置を適用してもよい。図９は、の他のマトリクス配置を示す平面図であり、レジスト溶液が打滴される面から見た図である。同図に示すヘッドモジュール２２４は、ｘ方向と所定の角度γをなす行方向Ｖ、及びｙ方向と角度αをなす列方向Ｗに沿って、複数のノズル５１がマトリクス状に配置されている。図３（ｂ）に示すように、ヘッドモジュール２２４をｘ方向につなぎ合わせてフルライン型のヘッドが構成される。
【００５６】
図１０は、図９に示すヘッドモジュール２２４の内部構造を示す平面透視図である。同図に示すように、図中の列方向Ｗに沿うノズル群ごとに、それぞれのノズル群をはさんで供給側流路２５５Ａと、回収側流路２５５Ｂが設けられている。列方向Ｗに沿って設けられた供給側流路２５５Ａは供給側本流２５５Ｃから分岐した支流路となっており、供給側本流２５５Ｃは図示せぬ供給接続口を介して図示せぬ供給タンクに接続される。また、回収側流路２５５Ｂは、回収側本流２５５Ｄから分岐した支流路となっており、回収側本流２５５Ｄは図示せぬ接続口を介して図示せぬ回収タンクに接続される。
【００５７】
図１１は、ヘッドモジュール２２４内部の流路構造を示す断面図である。同図における符号２５２は圧力室、２５６は振動板、２５８は圧電素子である。図１１に示すヘッドモジュール２２４は、圧電素子２５８の可動空間を確保しつつ、圧電素子２５８の周囲を封止するカバープレート２５９が具備されている。また、図示は省略するが、カバープレート２５９の上方に供給液室及び回収液室が形成され、それぞれ不図示の連通路を介して供給側本流２５５Ｃ、回収側本流２５５Ｄに連結されている。
【００５８】
供給側流路２５５Ａから個別供給路２５４Ａを介して圧力室２５２へ供給されたレジスト溶液は、ノズル流路を通ってノズル２５１から打滴される。また、打滴されない余剰液はノズル流路から個別回収路２４５Ｂを介して回収側流路２５５Ｂに回収される。
【００５９】
かかる流路構造を有するヘッドモジュール２２４は、２列のノズル列が１本の個別供給路を兼用する構造を有しているので、同時に打滴されるノズルのｘ方向の最小打滴ピッチを「４ノズル列分のｘ方向の距離」とすることで、同じ個別供給流路と連通するノズルから同時に打滴が行われず、クロストークを効果的に防止し得る。
【００６０】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係るパターン転写装置（レジスト塗布部）について説明する。本例に示すパターン転写装置は、ｘ方向に沿って複数のノズル３５１が並べられたノズル行（ノズル群）が一列だけ設けられたヘッド３２４を具備している。図１２（ａ）に示すヘッド３２４におけるノズル３５１の配置ピッチはＰｎであり、このときのｘ方向における打滴ピッチＰｄはｘ方向のノズル間ピッチＰｎと同一である。
【００６１】
ヘッド３２４を備えたパターン転写装置は、ヘッド３２４をｘｙ平面内で回転させる回転機構を備え、図１２（ｂ）に示すように、ヘッド３２４をｘｙ平面内で回転させることでｘ方向の打滴ピッチをＰｄからＰｄ’（＜Ｐｎ）へ変更できるように構成されている。ヘッド３２４の回転角度をδとすると、Ｐｄ’＝Ｐｎ×ｃｏｓδ（但し、０°＜δ＜９０°）となる。
【００６２】
図１３は、２つ（複数の）ヘッドモジュール３２４’をｘ方向につなぎ合わせて１つの長尺ヘッドを構成する態様が模式的に図示されている。かかる態様では、それぞれのヘッドモジュール３２４’を回転させるとともに、ヘッドモジュール３２４’のつなぎ部分における打滴ピッチがＰｄ’になるように、いずれかのヘッドモジュール３２４’をｘ方向にΔｘだけ移動させる必要がある。もちろん、両方のヘッドをｘ方向に移動させてもよい。
【００６３】
すなわち、複数のヘッドモジュール３２４’をｘ方向につなぎ合わせて長尺ヘッドを構成する態様では、ヘッドモジュール３２４’ごとにｘｙ平面内において回転させる回転機構が備えられるとともに、隣接するヘッドモジュール間のｘ方向の相対的な距離を可変させるｘ方向移動機構が備えられる。
【００６４】
ｙ方向の打滴ピッチは、上述した打滴タイミングの変更により対応することができる。すなわち、ヘッドモジュール３２４’を回転させることで、ｙ方向の打滴位置がずれてしまうので、回転によりｙ方向の打滴位置がずれたノズルは打滴タイミングが変更される。また、ｙ方向の打滴ピッチを変更する場合にも打滴タイミングが変更される。
【００６５】
かかる第２実施形態によれば、ｘ方向に沿って複数のノズル３５１が並べられてノズル群が一つだけ設けられた構造を有するヘッド３２４を具備するパターン転写装置において、ヘッド３２４をｘｙ平面内で回転可能に構成することで、ｘ方向の打滴ピッチＰｄをｘ方向のノズル間ピッチＰｎからＰｎ×ｃｏｓδ（但し、０°＜δ＜９０°）へ変更することが可能なり、所望のレジスト溶液の分布が実現される。したがって、基板上に塗布されるレジスト溶液の粗密によりレジスト溶液の塗布量が最適化される。
【００６６】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態に係るパターン転写装置（レジスト塗布部）について説明する。本例に示すパターン転写装置は、基板のｘ方向の長さ（幅）に満たない短尺ヘッドを、ｘ方向に走査させながらｘ方向の打滴を行うシリアル型ヘッドを備えている。
【００６７】
図１４は、シリアル型ヘッド４２４を備えたパターン転写装置４１０の全体構成を示す斜視図である。同図に示すパターン転写装置４１０は、ｙ方向について複数のノズルがな並べられたノズル群を１つ又は複数備えたヘッド４２４と、ヘッド４２４を支持するキャリッジ４２３と、キャリッジ４２３に支持されたヘッド４２４をｘ方向に走査させるｘ方向移動機構４２５Ａと、基板４２０をｙ方向に移動させるｙ方向移動機構４２５Ｂと、ヘッド４２４をｘｙ平面内で回転させるヘッド回転機構４２１と、ヘッド４２４と基板４２０とをｘ方向及びｙ方向と直交するｚ方向へ相対的に移動させるｚ方向移動機構４２７と、ヘッド４２４と基板４２０が接触しないようにヘッド４２４のｚ方向における位置を規制するストッパー４２９と、を備えている。ヘッド４２４のノズル配列は、図１１に図示したヘッド３２４と同一であり、図１１のｘ方向とｙ方向と入れ換えた関係となっている。
【００６８】
図１４に示すパターン転写装置４１０は、ｘ方向にヘッド４２４を走査させながら基板４２０のｘ方向についてレジスト溶液の打滴が実行され、１回のｘ方向への打滴が終了すると、基板４２０をｙ方向へ所定量（１回のｘ方向への打滴によりレジスト溶液を塗布可能な領域のｙ方向における長さ）移動させて、次の領域についてｘ方向の打滴が実行される。この動作を繰り返して基板４２０の全面にわたってレジスト溶液が塗布される。
【００６９】
また、ｙ方向の打滴ピッチを変更するときはヘッド４２４を所定量回転させる。なお、基板４２０をｘｙ平面内で回転させる基板回転機構を備え、ヘッド４２４を回転させる代わりに基板４２０を回転させてもよい。
【００７０】
図１５は、２つの短尺ヘッド４２４Ａ，４２４Ｂを備えた場合のヘッド部分を取り出して図示した斜視図である。かかる構成は、図１４に示す構成に第２のヘッド４２４Ｂを含む構成を付加したものである。すなわち、第１のヘッド４２４Ａは第１のキャリッジ４２３Ａに支持され、第１のヘッド４２４Ａをｘｙ平面内で回転させる第１のヘッド回転機構４２１Ａを備えている。また、第２のヘッド４２４Ｂは、第２のキャリッジ４２３Ｂに支持され、ｙ方向移動機構４２２によりｙ方向に移動可能に構成され、第２のヘッド回転機構４２１Ｂによりｘｙ平面内で回転可能に構成されている。すなわち、図１５に示す構成は、図１３に示す構成に対応しており、図１３中上側のヘッドモジュール３２４’は第１のヘッド４２４Ａに対応し、下側のヘッドモジュール３２４’は第２のヘッド４２４Ｂに対応している。
【００７１】
図１４及び図１５に示した構成は、打滴タイミングを変更することでｘ方向の打滴ピッチを変更することができる。打滴タイミングの変更は図６に示した駆動信号生成部１００を適用可能である。なお、図６に示した駆動信号生成部１００は、ノズルごとに駆動波形を準備する必要がなく、ヘッド全体（複数のヘッドモジュールを備える態様ではヘッドモジュール全体）に共通の駆動波形を準備すればよいので、駆動波形を記憶しておくメモリを大幅に節約することができる。一方、図６に示す駆動信号生成部１００は打滴クロックの周期を短くするには限界がある。
【００７２】
そこで、本例のようにノズルが少ない場合には、ノズルごとに駆動波形を準備しておき、ノズルごとの駆動波形にディレイデータを付加するように構成することで、高速化を図ることが可能となる。
【００７３】
図１６は、高速化を狙った駆動信号生成部４００の概略構成を示すブロック図である。同図に示す駆動信号生成部４００は、ノズルごとの駆動波形を生成する波形生成部４０４と、ｘ方向の打滴ピッチを変更する際のディレイ時間をノズルごとに算出するディレイデータ生成部４０５と、ディレイデータ生成部４０５により生成されたディレイ時間を駆動波形データに加算する加算部４０７と、デジタル形式の駆動波形データをアナログ形式に変換するＤ／Ａコンバータ４０９と、アナログ形式の駆動波形に電圧増幅処理及び電流増幅処理を施す増幅部４０６と、を備えている。
【００７４】
打滴データに基づいて、スイッチＩＣ４１４のスイッチ素子４１６をオンオフさせることで各ノズルに対応する圧電素子５８を動作させると、所望のノズルからレジスト溶液が打滴される。かかる構成は、ノズルごと（チャンネルごと）に駆動波形とディレイ時間を持っているので、図６に図示した構成よりも打滴周期を短くすることが可能である。
【００７５】
また、図１７に示すように複数のアナログ波形（ＷＡＶＥ１〜３）を準備しておき、イネーブル信号によって複数のアナログ波形の中から１つを選択するように構成してもよい。
【００７６】
かかる構成を有する第３実施形態では、ｙ方向に沿って並べられたノズルの一部のみを使用し、走査ごとに使用されるノズルを切り換えることが可能である。かかるノズルの選択切換は上述した制御系におけるノズル切換を利用することができる。このように、複数のノズルの中から一部のノズルのみを使用し、かつ、使用されるノズルを順次切り換えることで、ヘッドの寿命をより長くすることができる。
【００７７】
なお、本例では、レジスト溶液によるパターンを形成するためのパターン転写装置を例に挙げて説明したが、本発明は、インクジェット方式により基板上にレジスト溶液を離散的に配置して、基板上にレジスト溶液による所定の分布を形成する液体塗布装置として構成することも可能である。
【００７８】
以上、本発明のパターン転写装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよい。
【００７９】
＜付記＞
上記に詳述した実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書では以下に示す発明を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。
【００８０】
（発明１）：基板上に機能性を有する液体を打滴するための複数のノズルを具備するヘッドと、前記基板と前記ヘッドとを相対的に移動させる相対移動手段と、所定の打滴周期で前記ヘッドを動作させて前記液体を前記基板上に離散的に着弾させる打滴制御手段と、前記相対移動手段の移動方向と直交するｘ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｘ方向打滴間隔可変手段と、前記相対移動手段の移動方向と平行のｙ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｙ方向打滴間隔可変手段と、を備えたことを特徴とする。
【００８１】
本発明によれば、複数のノズルを具備するヘッドと前記基板とを相対的に移動させ、所定の打滴周期で前記ヘッドを動作させて前記基板上に機能性を有する液体を離散的に着弾させる液体塗布装置において、ｘ方向の打滴間隔を可変させるｘ方向打滴間隔可変手段と、ｙ方向の打滴間隔を可変させるｙ方向打滴間隔可変手段と、を備えたので、該液体の打滴間隔をｘ方向及びｙ方向のそれぞれについて変更することができ、該基板上における液体の配置の最適化が可能である。
【００８２】
本発明における「機能性を有する液体」とは、基板上に微細パターンを形成し得る機能性材料の成分を含有する液体であり、その一例としてレジスト溶液が挙げられる。
【００８３】
本発明におけるヘッドの一例として、ノズルと連通する液室と、液室内の液を加圧する加圧手段と、液室へ液体を供給する供給流路と、液室と供給流路との間に設けられる供給口（絞り部）と、を具備する態様が挙げられる。
【００８４】
（発明２）：発明１に記載の液体塗布装置において、前記ヘッドは、前記ｘ方向に沿う行方向及び前記ｘ方向と角度θをなす斜めの列方向、又は前記ｘ方向と所定の角度γ（但し、０＜γ＜９０°）をなす方向に沿う行方向及び前記ｙ方向と所定の角度α（但し、０＜α＜９０°）をなす方向に沿う列方向について前記複数のノズルがマトリクス状に並べられた構造を有し、前記打滴制御手段は、前記ｘ方向打滴間隔可変手段を含み、前記ｘ方向打滴間隔可変手段は、使用されるノズルを切り換えて、前記複数のノズルを前記ｘ方向に並ぶように投影した投影ノズル群におけるノズル間隔のｎ倍（但し、ｎは正の整数）の単位で、基板上のｘ方向における打滴間隔を可変させることを特徴とする。
【００８５】
かかる態様によれば、ｘ方向について使用されるノズルを切り換えることで打滴ピッチを変更することができ、液体の配置が最適化される。
【００８６】
かかる態様において、ｘ方向について打滴配置を離散的にする態様として、ノズルのマトリクス配置の折り返しピッチをｘ方向の標準の打滴ピッチとする態様が挙げられる。
【００８７】
（発明３）：発明１又は２に記載の液体塗布装置において、前記複数のノズルのそれぞれと連通する液室に液を供給する供給流路を複数備え、前記打滴制御手段は、同一の打滴タイミングで、異なる供給流路から液の供給を受ける液室と連通するノズルから液体を打滴するように前記ヘッドを動作させることを特徴とする。
【００８８】
かかる態様によれば、同一のタイミングで駆動されるノズルにおけるクロストークが防止され、好ましい液体の打滴が実行される。
【００８９】
（発明４）：発明１乃至３のいずれかに記載の液体塗布装置において、前記打滴制御手段は、同一の打滴タイミングで、ｘ方向の最小ノズル間隔を超えるｘ方向の間隔を有する複数のノズルから液体を打滴するように前記ヘッドを動作させることを特徴とする。
【００９０】
かかる態様によれば、ｘ方向の最隣接ノズルから同時に打滴を行わないことで、機械的なクロストークが防止され、好ましい液体の打滴が実行される。
【００９１】
（発明５）：発明１に記載の液体塗布装置において、前記ヘッドは、ｘ方向に前記複数のノズルが並べられた構造を有し、前記ｘ方向打滴間隔可変手段は、前記ヘッドをｘｙ平面内で回転させる回転手段を含むことを特徴とする。
【００９２】
かかる態様によれば、ｘ方向に沿って複数のノズルが並べられたノズル群が１つのみでも、ヘッドをｘｙ平面内で回転させることでｘ方向の打滴間隔を変更することができる。
【００９３】
（発明６）：発明１に記載の液体塗布装置において、前記ヘッドは、ｘ方向に前記複数のノズルが並べられた構造を有するサブヘッドをｘ方向につなげた構造を有し、前記ｘ方向打滴間隔可変手段は、前記サブヘッドのそれぞれをｘｙ平面内で回転させるサブヘッド回転手段と、各サブヘッドの少なくとも１つをｘ方向に移動させるｘ方向移動手段とを含むことを特徴とする。
【００９４】
複数のサブヘッドをｘ方向につなぎ合わせた構造を有するヘッドでは、各サブヘッドを回転させることで、１つのサブヘッド内におけるｘ方向の打滴間隔を変更することができ、さらにサブヘッド間のｘ方向における位置を調整することで、ヘッド全体としてｘ方向の打滴間隔を調整し得る。
【００９５】
（発明７）：発明１乃至６のいずれかに記載の液体塗布装置において、前記打滴制御手段は、前記基板上に液滴を離散的に着弾させるように最小打滴周期のｍ倍以上（但し、ｍは２以上の整数）の周期で前記ヘッドを動作させるとともに、前記ｙ方向打滴制御手段を含み、前記ｙ方向打滴間隔可変手段は、最小打滴周期以上、最小打滴周期の（ｍ−１）倍以下の遅延時間を最小打滴周期を最小単位として生成する遅延時間生成手段を含み、前記遅延時間生成手段により生成された遅延時間を用いて前記ヘッドの駆動タイミングを遅らせて、ｙ方向における打滴間隔を前記最小打滴周期の単位で可変させることを特徴とする。
【００９６】
かかる態様によれば、打滴制御によってｙ方向の打滴間隔を最小打滴周期の単位で可変させることができ、好ましい液体の配置が実現される。
【００９７】
（発明８）：発明１に記載の液体塗布装置において、前記ヘッドをｘ方向に走査させる走査手段と、前記相対移動手段は、ｙ方向に前記ヘッドと前記基板とを相対的に移動させ、前記ヘッドは、ｙ方向に沿って複数のノズルが並べられたノズル群を少なくとも１つ具備し、前記ｙ方向打滴間隔可変手段は、前記ヘッドをｘｙ内で回転させる回転手段を含むことを特徴とする。
【００９８】
かかるシリアル方式では、ヘッドを平面内で回転させることでｘ方向の打滴間隔を変更することができ、好ましい液体の配置が実現される。
【００９９】
ｙ方向に沿って並べられた複数のノズルの中から一部のノズルを選択し、該選択されるノズルをｘ方向の走査ごとに切り換えるように構成すると、ノズルの使用頻度を下げることができ、ヘッドの長寿命化を実現し得る。
【０１００】
（発明９）：発明８に記載の液体塗布装置において、前記ヘッドは、ｙ方向に前記複数のノズルが並べられた構造を有するサブヘッドをｙ方向につなげた構造を有し、前記ｙ方向打滴間隔可変手段は、前記サブヘッドのそれぞれをｘｙ平面内で回転させるサブヘッド回転手段と、各サブヘッドの少なくとも１つをｙ方向に移動させるｙ方向移動手段とを含むことを特徴とする。
【０１０１】
かかる態様において、複数のサブヘッドの一部をｙ方向に移動させてもよいし、複数のサブヘッドのすべてをｙ方向に移動させてもよい。
【０１０２】
（発明１０）：発明８又は９に記載の液体塗布装置において、前記打滴制御手段は、前記基板上に液滴を離散的に着弾させるように最小打滴周期のｍ倍以上（但し、ｍは２以上の整数）の周期で前記ヘッドを動作させるとともに、前記ｘ方向打滴制御手段を含み、前記ｘ方向打滴間隔可変手段は、最小打滴周期以上最小打滴周期の（ｍ−１）倍以下の遅延時間を最小打滴周期の単位で生成する遅延時間生成手段を含み、前記ｘ方向打滴間隔可変手段により遅延時間を用いて前記ヘッドの駆動タイミングを遅らせて、ｘ方向における打滴間隔を前記最小打滴周期の単位で可変させることを特徴とする。
【０１０３】
かかる態様によれば、シリアル方式において、打滴制御によってｘ方向の打滴間隔を最小打滴周期の単位で可変させることができ、好ましい液体の配置が実現される。
【０１０４】
（発明１１）：基板上に機能性を有する液体を打滴するための複数のノズルを具備するヘッドと前記基板とを相対的に移動させ、所定の打滴周期で前記ヘッドを動作させて前記基板上に前記液体を離散的に着弾させる液体塗布方法において、前記相対移動方向と直交するｘ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｘ方向打滴間隔可変工程と、前記相対方向と平行のｙ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｙ方向打滴間隔可変工程と、を含むことを特徴とする液体塗布方法。
【０１０５】
マトリクス配置されたヘッドを用いる場合には、ｘ方向について数ノズルおきのノズルを同時に駆動させてｘ方向について液体を離散的に配置させる態様が好ましい。
【０１０６】
（発明１２）：基板上に機能性を有する液体を打滴するための複数のノズルを具備するヘッドと、前記基板と前記ヘッドとを相対的に移動させる相対移動手段と、所定の打滴周期で前記ヘッドを動作させて前記液体を前記基板上に離散的に着弾させる打滴制御手段と、前記相対移動手段の移動方向と直交するｘ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｘ方向打滴間隔可変手段と、前記相対移動手段の移動方向と平行のｙ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｙ方向打滴間隔可変手段と、前記基板に塗布された液体を硬化させる硬化手段と、前記硬化手段により硬化させた液体、又は前記硬化手段により硬化させている途中の液体に凹凸パターンが形成された型を押し当てて、当該凹凸パターンを転写する転写手段と、を備えたことを特徴とするインプリント装置。
【０１０７】
本発明によれば、ｘ方向及びｙ方向について独立して液体の打滴間隔を変更することができるので、液滴の配置が最適化される。したがって、濡れ性の向上し、かつ、残渣厚のばらつきが低減化され、基板上に好ましい微細パターンを形成し得る。
【０１０８】
本発明は、サブミクロンの微細パターンを形成するナノインプリントリソグラフィに特に好適である。
【符号の説明】
【０１０９】
１０，４１０…パターン転写装置、１２…レジスト塗布部、１４…パターン転写部、２０…基板、２２…搬送部、２２４，３２４，４２４…ヘッド、２６…スタンパ、５１，２５１…ノズル、７２…システムコントローラ、８０…打滴制御部、１００，４００…駆動信号生成部、４２１…ヘッド回転機構、４２２…ｙ方向移動機構、４２３…キャリッジ、４２５Ａ…ｘ方向移動機構、４２５Ｂ…ｙ方向移動機構、４２７…ｚ方向移動機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体塗布装置及び液体塗布方法並びにインプリントシステムに係り、特に、インクジェット方式により基板等の媒体上に機能性を有する液体を付与する液体付与技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路の微細化、高集積化に伴い、基板上に微細構造を形成するための技術として、基板上に塗布したレジスト（ＵＶ硬化性樹脂）に転写すべき所望の凹凸パターンが形成されたスタンパを押し当てた状態でＵＶ光を照射してレジストを硬化させ、スタンパを基板上のレジストから分離（離型）することで、スタンパに形成された微細パターン基板（レジスト）へ転写するインプリントリソグラフィが知られている。
【０００３】
特許文献１，２は、インクジェット方式を用いて基板にインプリント材の液体を付与するシステムを開示している。特許文献１，２に記載のシステムは、一定量の液体を基板上に分配する際にパターンやインプリント材（レジスト）の揮発量に応じて打滴密度や打滴量を変更して打滴量を最適化し、スループットの向上、残渣厚の均一化を図る旨が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００８−５０２１５７号公報
【特許文献２】特開２００９−８８３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１，２に係る技術はどのような打滴配置が好ましいものであるかについて、そのアルゴリズムを開示するのみであり、理想的な打滴密度や打滴量を実現するためのハードウエア等の具体的な構成は開示されていない。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、インクジェット方式による基板への機能性液の打滴が最適化され、好ましい微細パターンを形成し得る液体塗布装置及び液体塗布方法並びにインプリントシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る液体塗布装置は、基板上に機能性を有する液体を打滴するための複数のノズルを具備するヘッドと、前記基板と前記ヘッドとを相対的に移動させる相対移動手段と、所定の打滴周期で前記ヘッドを動作させて前記液体を前記基板上に離散的に着弾させる打滴制御手段と、前記相対移動手段の移動方向と直交するｘ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｘ方向打滴間隔可変手段と、前記相対移動手段の移動方向と平行のｙ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｙ方向打滴間隔可変手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数のノズルを具備するヘッドと前記基板とを相対的に移動させ、所定の打滴周期で前記ヘッドを動作させて前記基板上に機能性を有する液体を離散的に着弾させる液体塗布装置において、ｘ方向の打滴間隔を可変させるｘ方向打滴間隔可変手段と、ｙ方向の打滴間隔を可変させるｙ方向打滴間隔可変手段と、を備えたので、該液体の打滴間隔をｘ方向及びｙ方向のそれぞれについて変更することができ、該基板上における液体の配置の最適化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るパターン転写装置の概略構成図
【図２】ヘッドの構造例を示す平面透視図
【図３】ライン型ヘッドの構成例を示す平面透視図
【図４】液滴吐出素子の立体的構成を示す断面図
【図５】図１に示すパターン転写装置の制御系を示す要部ブロック図
【図６】図５に示す制御系におけるヘッドドライバーの構成例を示すブロック図
【図７】ｘ方向のノズル配置と打滴配置との関係を説明する図
【図８】打滴クロックと打滴タイミングとの関係を説明する図
【図９】液滴吐出素子のマトリクス配置の他の態様を示す平面図
【図１０】図９に示すヘッドの供給流路の構造を示す平面透視図
【図１１】図１０に示すヘッドの立体構造を示す断面図
【図１２】本発明の第２の実施形態に係るパターン転写装置に適用されるヘッドの構造及び打滴配置変更制御を説明する図
【図１３】図１２に示すヘッドの変形例を説明する図
【図１４】本発明の第３の実施形態に係るパターン転写装置の全体構成を示す斜視図
【図１５】図１４に示すヘッドの変形例を説明する図
【図１６】図１４に示すパターン転写装置に適用される駆動信号生成部の概略構成を示すブロック図
【図１７】図１６に示す駆動信号生成部の他の態様を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１１】
〔第１の実施形態〕
（全体構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係るパターン転写装置の概略構成図である。同図に示すパターン転写装置１０は、シリコンや石英ガラスの基板２０上にレジスト（ＵＶ硬化性樹脂）を塗布するレジスト塗布部１２と、基板２０上に塗布されたレジストに所望のパターンを転写するパターン転写部１４と、基板２０を搬送する搬送部２２と、を備えて構成される。
【００１２】
搬送部２２は、例えばベルトなどの搬送手段を含んで構成され、基板２０を搬送手段の表面に保持しつつ、該基板２０をレジスト塗布部１２からパターン転写部１４に向かう方向（以下、「ｙ方向」又は「基板搬送方向」、「副走査方向」という。）に搬送を行う。なお、基板２０を移動させる代わりに、レジスト塗布部１２やパターン転写部１４を移動させるように構成してもよい。
【００１３】
レジスト塗布部１２は、複数のノズル（図１中不図示、図２に符号５１で図示）が形成されるインクジェットヘッド（ヘッド）２４を備え、各ノズルからレジスト溶液を液滴として吐出することにより、基板２０の表面（レジスト塗布面）にレジスト溶液の塗布を行う。
【００１４】
ヘッド２４は、ｙ方向と直交するｘ方向（以下、「基板幅方向」、「主走査方向」ということもある。）の基板２０の最大幅Ｗｍ（図２参照）にわたって複数のノズルを配列した長尺のフルラインヘッドとして構成される。ヘッド２４をｘ方向に移動させることなく、基板搬送方向（副走査方向）について基板２０とヘッド２４を相対的に移動させる動作を１回行うだけで基板２０上の所望位置に液滴を配置することができ、レジストの塗布速度の高速化を図ることができる。
【００１５】
パターン転写部１４は、基板２０上のレジストに転写すべき所望の凹凸パターンが形成されたスタンパ（型）２６と、ＵＶ光を照射するＵＶ照射装置２８と、を備え、レジストが塗布された基板２０の表面にスタンパ２６を押し当てた状態で、ＵＶ照射装置２８からＵＶ光照射を行い、基板２０上のレジストを硬化させることにより、基板２０上のレジストに対してパターン転写を行う。
【００１６】
スタンパ２６は、ＵＶ照射装置２８から照射されるＵＶ光を透過可能な光透過性材料から構成される。光透過性材料としては、例えば、ガラス、石英、サファイア、透明プラスチック（例えば、アクリル樹脂、硬質塩化ビニールなど）を使用することができる。これにより、スタンパ２６の上方（基板２０とは反対側）に配置されるＵＶ照射装置２８からＵＶ光照射が行われたとき、スタンパ２６で遮られることなく基板２０上のレジストにＵＶ光が照射され、該レジストを硬化させることができる。
【００１７】
スタンパ２６は、図１の上下方向（矢印線により図示した方向）に移動可能に構成されており、基板２０の表面に対してスタンパ２６のパターン形成面が略平行となる状態を維持しながら下方に移動して、基板２０の表面全体に略同時に接触するように押し当てられ、パターン転写が行われる。
【００１８】
（ヘッドの構成）
次に、ヘッド２４の構造について説明する。図２は、ヘッド２４の構造例を示す平面透視図である。また、図３（ａ），（ｂ）は、ヘッド２４の他の構造例を示す平面透視図であり、図４は、液滴吐出素子の立体的構成を示す断面図（図２中、Ａ−Ａ線に沿う断面図）である。
【００１９】
基板２０上に形成されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド２４におけるノズル間ピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッド２４は、図２に示すように、液滴の吐出孔であるノズル５１と、各ノズル５１に対応する圧力室５２等からなる複数の液滴吐出素子５３を千鳥でマトリクス状に（二次元的に）配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向（ｘ方向）に沿って並ぶように投影されるノズル群におけるノズル間隔（投影ノズル間ピッチ）の高密度化を達成している。
【００２０】
ｘ方向に基板２０の全幅に対応する長さにわたり一列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図２の構成に代えて、図３（ａ）に示すように、複数のノズル５１が２次元に配列された短尺のヘッドモジュール（ヘッドチップ）２４’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで基板２０の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよいし、図３（ｂ）に示すように、短尺のヘッドモジュール２４”を一列に並べてラインヘッドを構成してもよい。図３（ｂ）では、ｘ方向と直交しない斜めの列方向に沿って並べられた複数のノズルをまとめて、一本の線で図示している。
【００２１】
図２に示すように、各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部にノズル５１と供給口５４が設けられている。図４に示すように、各圧力室５２は供給口５４を介して共通流路５５と連通されている。
【００２２】
圧力室５２の天面を構成する振動板５６には、下部電極５７Ａ及び上部電極（個別電極）５７の間に圧電体５８Ａがはさまれた構造を有する圧電素子５８が接合されており、上部電極５７Ｂと下部電極５７Ａに駆動電圧を印加することによって圧電素子５８が変形して圧力室５２内の液体が加圧され、当該圧力室５２に連通するノズル５１から液滴が吐出される。液滴が吐出されると、共通流路５５から供給口５４を通って新しい液体が圧力室５２に供給される。なお、振動板５６に金属材料が用いられる場合は、振動板５６と下部電極５７Ａとを兼用して、共通電極とすることも可能である。
【００２３】
本例では、ヘッド２４に設けられたノズル５１から吐出させる液滴の吐出力発生手段として圧電素子５８を適用したが、圧力室５２内にヒータを備え、ヒータの加熱による膜沸騰の圧力を利用して液滴を吐出させるサーマル方式を適用することも可能である。
【００２４】
かかる構造を有する液滴吐出素子５３を図２に示す如く、ｘ方向に沿う行方向及びｘ方向に対して直交しない一定の角度を有する斜めの列方向に沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。
【００２５】
即ち、主走査方向に対してある角度θの方向に沿って液滴吐出素子５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、ｘ方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰｎはｄ×ｃｏｓθとなり、ｘ方向については、各ノズル５１が一定のピッチＰｎで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。
【００２６】
（制御系の説明）
図５は、パターン転写装置１０の制御系を示すブロック図である。同図に示すように、パターン転写装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、メモリ７４、モータドライバー７６、ヒータドライバー７８、打滴制御部８０、バッファメモリ８２、ヘッドドライバー８４等を備えている。
【００２７】
通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６から送られてくるレジスト溶液の配置（塗布分布）を表すデータを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７０としては、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェース、或いは、セントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。
【００２８】
システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、メモリ７４、モータドライバー７６、ヒータドライバー７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。
【００２９】
メモリ７４は、データの一時記憶領域、及びシステムコントローラ７２が各種の演算を行うときの作業領域として使用される記憶手段である。通信インターフェース７０を介して入力されたレジスト溶液の配置を表すデータはパターン転写装置１０に取り込まれ、一旦メモリ７４に記憶される。メモリ７４としては、半導体素子からなるメモリの他、ハードディスクなどの磁気媒体を用いることができる。
【００３０】
プログラム格納部９０には、パターン転写装置１０の制御プログラムが格納される。システムコントローラ７２はプログラム格納部９０に格納されている制御プログラムを適宜読み出し、制御プログラムを実行する。プログラム格納部９０はＲＯＭやＥＥＰＲＯＭなどの半導体メモリを用いてもよいし、磁気ディスクなどを用いてもよい。外部インターフェースを備え、メモリカードやＰＣカードを用いてもよい。もちろん、これらの記憶媒体のうち、複数の記憶媒体を備えてもよい。
【００３１】
モータドライバー７６は、システムコントローラ７２からの指示に従ってモータ８８を駆動するドライバー（駆動回路）である。モータ８８には、図１の搬送部２２を駆動するためのモータやスタンパ２６を上下動させるためのモータが含まれる。
【００３２】
ヒータドライバー７８は、システムコントローラ７２からの指示に従ってヒータ８９を駆動するドライバーである。ヒータ８９には、パターン転写装置１０の各部に設けられた温度調節用のヒータが含まれる。
【００３３】
打滴制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、メモリ７４内のレジスト溶液の配置データから打滴制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した打滴制御信号をヘッドドライバー８４に供給する制御部である。打滴制御部８０において所要の信号処理が施され、該打滴データに基づいてヘッドドライバー８４を介してヘッド２４から打滴されるレジスト溶液の打滴量、打滴位置、ヘッド２４打滴タイミングの制御が行われる。これにより、所望のレジスト溶液の液滴の配置（分布）が実現される。詳細は後述するが、本例に示すパターン転写装置１０に適用される駆動方式は、すべての圧電素子に共通の駆動波形を準備しておき、圧電素子ごとに設けられたスイッチ素子をオンオフさせて、圧電素子ごとに駆動波形を印加するか否かを切り換えている。また、駆動波形は３段階の打滴量に対応する波形要素を具備し、ノズルごと、打滴タイミングごとに波形要素を適宜選択して打滴量を可変させている。
【００３４】
打滴制御部８０にはバッファメモリ８２が備えられており、打滴制御部８０における打滴データ処理時に打滴データやパラメータなどのデータがバッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図５では、バッファメモリ８２は打滴制御部８０に付随する態様で示されているが、メモリ７４と兼用することも可能である。また、打滴制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【００３５】
ヘッドドライバー８４は、打滴制御部８０から与えられる打滴データに基づいてヘッド２４の圧電素子５８（図４参照）を駆動するための駆動信号を生成し、圧電素子５８に生成した駆動信号を供給する。ヘッドドライバー８４にはヘッド２４の駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
【００３６】
（駆動信号生成部の説明）
図６は、圧電素子５８に供給される駆動信号を生成する駆動信号生成部の構成例を示すブロック図である。かかる駆動信号生成部は、図５の打滴制御部８０及びヘッドドライバー８４の機能を実現するブロックである。
【００３７】
図６に示す駆動信号生成部１００は、ヘッドコントローラ１０２から伝送されるデジタル形式の波形信号に基づいてアナログ形式の波形信号（駆動波形）を生成する波形生成部１０４と、該駆動波形を電圧増幅及び電流増幅する増幅部（ＡＭＰ）１０６と、を具備している。ヘッドコントローラ１０２から伝送されるシリアル形式の印字データは、クロック信号に同期してクロック信号とともにシフトレジスタ１０８へ伝送される。駆動波形生成部１０４によって生成される駆動波形は、複数の波形要素が含まれる（図８参照）。この複数の波形要素の中から一つ又は複数の波形要素を選択することで、レジスト溶液の打滴量を段階的に変更することが可能となっている。
【００３８】
シフトレジスタ１０８に記憶された印字データは、ラッチ信号に基づいてラッチ回路１１０へラッチされる。ラッチ回路１１０にラッチされた信号はレベル変換回路１１２においてスイッチＩＣ１１４を構成するスイッチ素子１１６を駆動可能な所定の電圧に変換される。このレベル変換回路１１２の出力信号によってスイッチ素子１１６のオンオフが制御することで、複数の波形要素の中から少なくとも１つの波形要素が選択されて打滴量が決められ、ヘッドコントローラ１０２から送出されるセレクト信号及びイネーブル信号によって駆動される圧電素子５８（ノズル５１）が選択される。
【００３９】
上述した構成を有するパターン転写装置１０は、基板２０がレジスト塗布部１２に搬送されると、ヘッド２４の各ノズルから液体（レジスト溶液）が液滴として打滴され、基板２０上にレジストが所定の分布に従って塗布される。続いて、レジストが塗布された基板２０がパターン転写部１４に搬送されると、基板２０上のレジストにスタンパ２６が押し当てられ、ＵＶ照射装置２８からＵＶ光が照射される。これにより、基板２０上のレジストは硬化する。そして、基板２０上のレジストからスタンパ２６が分離（離型）されることにより、基板２０上のレジストには所定の微細パターンが転写される。
【００４０】
本実施形態のパターン転写装置１０では、レジスト塗布部１２において基板２０上にレジストを塗布する際、基板２０上で隣接する他の液滴のいずれとも合一しないように、離散的にレジスト溶液の塗布が行われる。
【００４１】
すなわち、ｘ方向の隣接ノズル（ｘ方向の距離が最短となるノズル）から同じ打滴タイミングで打滴を行わないように各ノズルの打滴が制御され、ｙ方向についても、連続する打滴タイミングでｙ方向の隣接ノズル（ｙ方向の距離が最短となるノズル）から打滴を行わないように各ノズルの打滴が制御される。
【００４２】
（ｘ方向における打滴配置の説明）
次に、レジスト溶液のｘ方向における打滴配置（打滴ピッチ）について説明する。図７（ａ）〜（ｃ）は、ノズル配置とｘ方向の打滴配置との関係を説明する図である。図７（ａ）はマトリクス配置されたノズル５１（圧力室５２）を模式的に表しており、図示の都合により、図２よりもノズル数を少なくしている。また、図７（ｂ）はｘ方向に沿って並ぶように投影されたノズル群を表し、図７（ｃ）はレジスト溶液（黒塗りの丸で図示）の打滴位置を表している。
【００４３】
図７（ａ）に示すように、列方向に沿って一列に並ぶノズル５１は、１つの共通流路（支流）５５と連通している。例えば、図中左側のノズル群５１Ａは左側の共通流路５５Ａと連通し、図中右側のノズル群５１Ｂは右側の共通流路５５Ｂと連通している。また、図７（ｂ）に示す投影ノズル群におけるノズル間ピッチ（ｘ方向における最小ノズル間ピッチ）はＰｎとなっている。
【００４４】
図７（ｃ）に示すように、レジスト溶液のｘ方向における標準の打滴ピッチＰｄは、ノズル５１のマトリクス配列の折り返し周期であり、Ｐｄ＝（一列のノズル群に含まれるノズル数）×Ｐｎとなっている。すなわち、同じ共通流路５５と連通するノズルから同時に液滴を打滴するとクロストークが発生して、打滴量や打滴方向に変化を生じさせることがあり得る。したがって、同じ共通流路と連通するノズルから同時に打滴を行わないことで、クロストークを効果的に防止し得る。
【００４５】
また、ｘ方向の打滴ピッチＰｄは、ｘ方向の最小ノズル間ピッチＰｎの単位で微調整ができるように構成されている。例えば、図７における左から２番目のノズル群５１Ｂでは使用するノズルを投影ノズル群における１ノズル右のノズルに変更し、左から３番目のノズル群では使用ノズルを投影ノズル群における２ノズル右のノズルに変更する。このようにして、左からｉ番目のノズル群では使用するノズルを投影ノズル群における（ｉ−１）ノズル右のノズルに変更することで、打滴ピッチＰｄ’を標準の打滴ピッチＰｄよりも大きくすることができる。このようにしてレジスト溶液のｘ方向における打滴ピッチＰｄをｘ方向の最小ノズル間ピッチＰｎ単位で（Ｐｎの正の整数倍ごとに）変更することで、ｘ方向におけるレジスト液滴の粗密を適宜変更することが可能となる。
【００４６】
一方、標準の打滴ピッチＰｄよりも打滴ピッチを小さくする場合には、ｘ方向の隣接打滴位置にレジスト溶液を打滴するノズルは、ｙ方向に圧力室５２が隣接していないノズルが選択される。すなわち、ｘ方向の最小打滴ピッチＰｄｍｉｎは、ｘ方向の最小ノズル間ピッチＰｎの２倍以上となる。ｙ方向（圧力室５２の短辺方向）に隣接するノズルから同時に打滴を行うと、当該隣接ノズルと連通する二つの圧力室５２を区画している壁に変形が生じて機械的なクロストークが発生する。かかるクロストークの発生は、打滴量や打滴方向の変化を生じさせることがあり得るので、ｙ方向に隣接する隣接するノズルから同時に打滴を行わないように構成することで、当該機械的クロストークを防止し得る。
【００４７】
（ｙ方向における打滴配置の説明）
次に、ｙ方向の打滴配置について説明する。図８は、打滴クロックと打滴タイミングとの関係を示す説明図である。ｙ方向の最小打滴ピッチは打滴クロックの周期と基板２０の搬送速度とにより決められる。本例に示すパターン転写装置１０は、標準の打滴クロックの周期をさらに分割して、標準の打滴クロック間においても打滴ができるように構成されている。すなわち、標準の打滴周期は、最小打滴周期のｍ倍（但し、ｍは２以上の整数）となっており、最小打滴周期の単位で遅延時間を決めることができる。
【００４８】
図８に示す例では、標準の打滴クロックの周期を３分割して、標準の打滴タイミングから１／３打滴周期遅れたタイミングと、標準の打滴タイミングから２／３打滴周期遅れたタイミングに打滴することができる。
【００４９】
例えば、標準の打滴タイミングにおいて、ノズル１，２，４から打滴が実行され、ノズル１，２，４の打滴が実行されたタイミングから１／３打滴周期遅れたタイミングでノズル３の打滴が実行される。さらに、ノズル４は、標準の打滴タイミングよりも１／３打滴周期早いタイミングで２回目の打滴が実行される。
【００５０】
かかる構成によれば、ｙ方向の最小打滴ピッチ未満のピッチで、ｙ方向の打滴ピッチを変更することができ、ｙ方向についてもレジスト溶液の粗密を適宜変更することが可能となる。なお、ノズル１〜４の駆動波形に違いは、一回の動作におけるレジスト溶液の打滴量の違いである。図８に示す例では、ノズル１とノズル３の打滴量よりもノズル２の打滴量とノズル４の二回目の打滴量は大きく、ノズル２の打滴量とノズル４の２回目の打滴量よりもノズル４の一回目の打滴量は大きくなっている。
【００５１】
この打滴ピッチの変更は、レジスト溶液の配置（塗布分布）のデータに基づいて行われる。すなわち、レジスト溶液のパターンデータに応じて、標準よりも多く液滴を必要とする場合は、打滴ピッチが小さくなるように変更され、レジスト溶液はより密に塗布される。一方、標準よりも液滴量を必要としない場合は、打滴ピッチが大きくなるように変更され、レジスト溶液はより疎に塗布される。打滴ピッチの変更に対応して、レジスト溶液の打滴量を上記のように変えてもよい。
【００５２】
上記の如く構成されたパターン転写装置１０によれば、レジスト液滴を打滴するノズルがマトリクス配置されたヘッドを用いて、ｘ方向ついて最小ノズル間ピッチを超える標準の打滴ピッチにより、ｙ方向について最小打滴周期を超える標準の打滴周期により、離散的にレジスト溶液を配置するレジスト塗布部１２において、同じ打滴タイミングで打滴を行うノズルのｘ方向における間隔をｘ方向の最小ノズル間ピッチＰｎの単位で変更するように使用されるノズルを変更してｘ方向の打滴ピッチが変更され、標準の打滴タイミングから最小打滴周期の単位のディレイ時間設定することで打滴タイミングを変更してｙ方向の打滴ピッチが変更されるので、基板上に塗布されるレジスト溶液の粗密によりレジスト溶液の塗布量が最適化され、濡れ性の向上、残渣厚のばらつきが低減化される。
【００５３】
また、ｘ方向及びｙ方向について独立の打滴ピッチを変更するこができるので、一部のみについて液体の配置密度を高密度化することができる。
【００５４】
さらに、複数のノズル（チャンネル）の中から選択的に打滴に使用されるノズルを切り換えるように構成されるので、ノズルの使用頻度を下げることができ、ヘッドの長寿命化が期待できる。
【００５５】
なお、図２に図示したノズル配置に代わり、図９に示すノズル配置を適用してもよい。図９は、の他のマトリクス配置を示す平面図であり、レジスト溶液が打滴される面から見た図である。同図に示すヘッドモジュール２２４は、ｘ方向と所定の角度γをなす行方向Ｖ、及びｙ方向と角度αをなす列方向Ｗに沿って、複数のノズル５１がマトリクス状に配置されている。図３（ｂ）に示すように、ヘッドモジュール２２４をｘ方向につなぎ合わせてフルライン型のヘッドが構成される。
【００５６】
図１０は、図９に示すヘッドモジュール２２４の内部構造を示す平面透視図である。同図に示すように、図中の列方向Ｗに沿うノズル群ごとに、それぞれのノズル群をはさんで供給側流路２５５Ａと、回収側流路２５５Ｂが設けられている。列方向Ｗに沿って設けられた供給側流路２５５Ａは供給側本流２５５Ｃから分岐した支流路となっており、供給側本流２５５Ｃは図示せぬ供給接続口を介して図示せぬ供給タンクに接続される。また、回収側流路２５５Ｂは、回収側本流２５５Ｄから分岐した支流路となっており、回収側本流２５５Ｄは図示せぬ接続口を介して図示せぬ回収タンクに接続される。
【００５７】
図１１は、ヘッドモジュール２２４内部の流路構造を示す断面図である。同図における符号２５２は圧力室、２５６は振動板、２５８は圧電素子である。図１１に示すヘッドモジュール２２４は、圧電素子２５８の可動空間を確保しつつ、圧電素子２５８の周囲を封止するカバープレート２５９が具備されている。また、図示は省略するが、カバープレート２５９の上方に供給液室及び回収液室が形成され、それぞれ不図示の連通路を介して供給側本流２５５Ｃ、回収側本流２５５Ｄに連結されている。
【００５８】
供給側流路２５５Ａから個別供給路２５４Ａを介して圧力室２５２へ供給されたレジスト溶液は、ノズル流路を通ってノズル２５１から打滴される。また、打滴されない余剰液はノズル流路から個別回収路２４５Ｂを介して回収側流路２５５Ｂに回収される。
【００５９】
かかる流路構造を有するヘッドモジュール２２４は、２列のノズル列が１本の個別供給路を兼用する構造を有しているので、同時に打滴されるノズルのｘ方向の最小打滴ピッチを「４ノズル列分のｘ方向の距離」とすることで、同じ個別供給流路と連通するノズルから同時に打滴が行われず、クロストークを効果的に防止し得る。
【００６０】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係るパターン転写装置（レジスト塗布部）について説明する。本例に示すパターン転写装置は、ｘ方向に沿って複数のノズル３５１が並べられたノズル行（ノズル群）が一列だけ設けられたヘッド３２４を具備している。図１２（ａ）に示すヘッド３２４におけるノズル３５１の配置ピッチはＰｎであり、このときのｘ方向における打滴ピッチＰｄはｘ方向のノズル間ピッチＰｎと同一である。
【００６１】
ヘッド３２４を備えたパターン転写装置は、ヘッド３２４をｘｙ平面内で回転させる回転機構を備え、図１２（ｂ）に示すように、ヘッド３２４をｘｙ平面内で回転させることでｘ方向の打滴ピッチをＰｄからＰｄ’（＜Ｐｎ）へ変更できるように構成されている。ヘッド３２４の回転角度をδとすると、Ｐｄ’＝Ｐｎ×ｃｏｓδ（但し、０°＜δ＜９０°）となる。
【００６２】
図１３は、２つ（複数の）ヘッドモジュール３２４’をｘ方向につなぎ合わせて１つの長尺ヘッドを構成する態様が模式的に図示されている。かかる態様では、それぞれのヘッドモジュール３２４’を回転させるとともに、ヘッドモジュール３２４’のつなぎ部分における打滴ピッチがＰｄ’になるように、いずれかのヘッドモジュール３２４’をｘ方向にΔｘだけ移動させる必要がある。もちろん、両方のヘッドをｘ方向に移動させてもよい。
【００６３】
すなわち、複数のヘッドモジュール３２４’をｘ方向につなぎ合わせて長尺ヘッドを構成する態様では、ヘッドモジュール３２４’ごとにｘｙ平面内において回転させる回転機構が備えられるとともに、隣接するヘッドモジュール間のｘ方向の相対的な距離を可変させるｘ方向移動機構が備えられる。
【００６４】
ｙ方向の打滴ピッチは、上述した打滴タイミングの変更により対応することができる。すなわち、ヘッドモジュール３２４’を回転させることで、ｙ方向の打滴位置がずれてしまうので、回転によりｙ方向の打滴位置がずれたノズルは打滴タイミングが変更される。また、ｙ方向の打滴ピッチを変更する場合にも打滴タイミングが変更される。
【００６５】
かかる第２実施形態によれば、ｘ方向に沿って複数のノズル３５１が並べられてノズル群が一つだけ設けられた構造を有するヘッド３２４を具備するパターン転写装置において、ヘッド３２４をｘｙ平面内で回転可能に構成することで、ｘ方向の打滴ピッチＰｄをｘ方向のノズル間ピッチＰｎからＰｎ×ｃｏｓδ（但し、０°＜δ＜９０°）へ変更することが可能なり、所望のレジスト溶液の分布が実現される。したがって、基板上に塗布されるレジスト溶液の粗密によりレジスト溶液の塗布量が最適化される。
【００６６】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態に係るパターン転写装置（レジスト塗布部）について説明する。本例に示すパターン転写装置は、基板のｘ方向の長さ（幅）に満たない短尺ヘッドを、ｘ方向に走査させながらｘ方向の打滴を行うシリアル型ヘッドを備えている。
【００６７】
図１４は、シリアル型ヘッド４２４を備えたパターン転写装置４１０の全体構成を示す斜視図である。同図に示すパターン転写装置４１０は、ｙ方向について複数のノズルがな並べられたノズル群を１つ又は複数備えたヘッド４２４と、ヘッド４２４を支持するキャリッジ４２３と、キャリッジ４２３に支持されたヘッド４２４をｘ方向に走査させるｘ方向移動機構４２５Ａと、基板４２０をｙ方向に移動させるｙ方向移動機構４２５Ｂと、ヘッド４２４をｘｙ平面内で回転させるヘッド回転機構４２１と、ヘッド４２４と基板４２０とをｘ方向及びｙ方向と直交するｚ方向へ相対的に移動させるｚ方向移動機構４２７と、ヘッド４２４と基板４２０が接触しないようにヘッド４２４のｚ方向における位置を規制するストッパー４２９と、を備えている。ヘッド４２４のノズル配列は、図１１に図示したヘッド３２４と同一であり、図１１のｘ方向とｙ方向と入れ換えた関係となっている。
【００６８】
図１４に示すパターン転写装置４１０は、ｘ方向にヘッド４２４を走査させながら基板４２０のｘ方向についてレジスト溶液の打滴が実行され、１回のｘ方向への打滴が終了すると、基板４２０をｙ方向へ所定量（１回のｘ方向への打滴によりレジスト溶液を塗布可能な領域のｙ方向における長さ）移動させて、次の領域についてｘ方向の打滴が実行される。この動作を繰り返して基板４２０の全面にわたってレジスト溶液が塗布される。
【００６９】
また、ｙ方向の打滴ピッチを変更するときはヘッド４２４を所定量回転させる。なお、基板４２０をｘｙ平面内で回転させる基板回転機構を備え、ヘッド４２４を回転させる代わりに基板４２０を回転させてもよい。
【００７０】
図１５は、２つの短尺ヘッド４２４Ａ，４２４Ｂを備えた場合のヘッド部分を取り出して図示した斜視図である。かかる構成は、図１４に示す構成に第２のヘッド４２４Ｂを含む構成を付加したものである。すなわち、第１のヘッド４２４Ａは第１のキャリッジ４２３Ａに支持され、第１のヘッド４２４Ａをｘｙ平面内で回転させる第１のヘッド回転機構４２１Ａを備えている。また、第２のヘッド４２４Ｂは、第２のキャリッジ４２３Ｂに支持され、ｙ方向移動機構４２２によりｙ方向に移動可能に構成され、第２のヘッド回転機構４２１Ｂによりｘｙ平面内で回転可能に構成されている。すなわち、図１５に示す構成は、図１３に示す構成に対応しており、図１３中上側のヘッドモジュール３２４’は第１のヘッド４２４Ａに対応し、下側のヘッドモジュール３２４’は第２のヘッド４２４Ｂに対応している。
【００７１】
図１４及び図１５に示した構成は、打滴タイミングを変更することでｘ方向の打滴ピッチを変更することができる。打滴タイミングの変更は図６に示した駆動信号生成部１００を適用可能である。なお、図６に示した駆動信号生成部１００は、ノズルごとに駆動波形を準備する必要がなく、ヘッド全体（複数のヘッドモジュールを備える態様ではヘッドモジュール全体）に共通の駆動波形を準備すればよいので、駆動波形を記憶しておくメモリを大幅に節約することができる。一方、図６に示す駆動信号生成部１００は打滴クロックの周期を短くするには限界がある。
【００７２】
そこで、本例のようにノズルが少ない場合には、ノズルごとに駆動波形を準備しておき、ノズルごとの駆動波形にディレイデータを付加するように構成することで、高速化を図ることが可能となる。
【００７３】
図１６は、高速化を狙った駆動信号生成部４００の概略構成を示すブロック図である。同図に示す駆動信号生成部４００は、ノズルごとの駆動波形を生成する波形生成部４０４と、ｘ方向の打滴ピッチを変更する際のディレイ時間をノズルごとに算出するディレイデータ生成部４０５と、ディレイデータ生成部４０５により生成されたディレイ時間を駆動波形データに加算する加算部４０７と、デジタル形式の駆動波形データをアナログ形式に変換するＤ／Ａコンバータ４０９と、アナログ形式の駆動波形に電圧増幅処理及び電流増幅処理を施す増幅部４０６と、を備えている。
【００７４】
打滴データに基づいて、スイッチＩＣ４１４のスイッチ素子４１６をオンオフさせることで各ノズルに対応する圧電素子５８を動作させると、所望のノズルからレジスト溶液が打滴される。かかる構成は、ノズルごと（チャンネルごと）に駆動波形とディレイ時間を持っているので、図６に図示した構成よりも打滴周期を短くすることが可能である。
【００７５】
また、図１７に示すように複数のアナログ波形（ＷＡＶＥ１〜３）を準備しておき、イネーブル信号によって複数のアナログ波形の中から１つを選択するように構成してもよい。
【００７６】
かかる構成を有する第３実施形態では、ｙ方向に沿って並べられたノズルの一部のみを使用し、走査ごとに使用されるノズルを切り換えることが可能である。かかるノズルの選択切換は上述した制御系におけるノズル切換を利用することができる。このように、複数のノズルの中から一部のノズルのみを使用し、かつ、使用されるノズルを順次切り換えることで、ヘッドの寿命をより長くすることができる。
【００７７】
なお、本例では、レジスト溶液によるパターンを形成するためのパターン転写装置を例に挙げて説明したが、本発明は、インクジェット方式により基板上にレジスト溶液を離散的に配置して、基板上にレジスト溶液による所定の分布を形成する液体塗布装置として構成することも可能である。
【００７８】
以上、本発明のパターン転写装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよい。
【００７９】
＜付記＞
上記に詳述した実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書では以下に示す発明を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。
【００８０】
（発明１）：基板上に機能性を有する液体を打滴するための複数のノズルを具備するヘッドと、前記基板と前記ヘッドとを相対的に移動させる相対移動手段と、所定の打滴周期で前記ヘッドを動作させて前記液体を前記基板上に離散的に着弾させる打滴制御手段と、前記相対移動手段の移動方向と直交するｘ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｘ方向打滴間隔可変手段と、前記相対移動手段の移動方向と平行のｙ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｙ方向打滴間隔可変手段と、を備えたことを特徴とする。
【００８１】
本発明によれば、複数のノズルを具備するヘッドと前記基板とを相対的に移動させ、所定の打滴周期で前記ヘッドを動作させて前記基板上に機能性を有する液体を離散的に着弾させる液体塗布装置において、ｘ方向の打滴間隔を可変させるｘ方向打滴間隔可変手段と、ｙ方向の打滴間隔を可変させるｙ方向打滴間隔可変手段と、を備えたので、該液体の打滴間隔をｘ方向及びｙ方向のそれぞれについて変更することができ、該基板上における液体の配置の最適化が可能である。
【００８２】
本発明における「機能性を有する液体」とは、基板上に微細パターンを形成し得る機能性材料の成分を含有する液体であり、その一例としてレジスト溶液が挙げられる。
【００８３】
本発明におけるヘッドの一例として、ノズルと連通する液室と、液室内の液を加圧する加圧手段と、液室へ液体を供給する供給流路と、液室と供給流路との間に設けられる供給口（絞り部）と、を具備する態様が挙げられる。
【００８４】
（発明２）：発明１に記載の液体塗布装置において、前記ヘッドは、前記ｘ方向に沿う行方向及び前記ｘ方向と角度θをなす斜めの列方向、又は前記ｘ方向と所定の角度γ（但し、０＜γ＜９０°）をなす方向に沿う行方向及び前記ｙ方向と所定の角度α（但し、０＜α＜９０°）をなす方向に沿う列方向について前記複数のノズルがマトリクス状に並べられた構造を有し、前記打滴制御手段は、前記ｘ方向打滴間隔可変手段を含み、前記ｘ方向打滴間隔可変手段は、使用されるノズルを切り換えて、前記複数のノズルを前記ｘ方向に並ぶように投影した投影ノズル群におけるノズル間隔のｎ倍（但し、ｎは正の整数）の単位で、基板上のｘ方向における打滴間隔を可変させることを特徴とする。
【００８５】
かかる態様によれば、ｘ方向について使用されるノズルを切り換えることで打滴ピッチを変更することができ、液体の配置が最適化される。
【００８６】
かかる態様において、ｘ方向について打滴配置を離散的にする態様として、ノズルのマトリクス配置の折り返しピッチをｘ方向の標準の打滴ピッチとする態様が挙げられる。
【００８７】
（発明３）：発明１又は２に記載の液体塗布装置において、前記複数のノズルのそれぞれと連通する液室に液を供給する供給流路を複数備え、前記打滴制御手段は、同一の打滴タイミングで、異なる供給流路から液の供給を受ける液室と連通するノズルから液体を打滴するように前記ヘッドを動作させることを特徴とする。
【００８８】
かかる態様によれば、同一のタイミングで駆動されるノズルにおけるクロストークが防止され、好ましい液体の打滴が実行される。
【００８９】
（発明４）：発明１乃至３のいずれかに記載の液体塗布装置において、前記打滴制御手段は、同一の打滴タイミングで、ｘ方向の最小ノズル間隔を超えるｘ方向の間隔を有する複数のノズルから液体を打滴するように前記ヘッドを動作させることを特徴とする。
【００９０】
かかる態様によれば、ｘ方向の最隣接ノズルから同時に打滴を行わないことで、機械的なクロストークが防止され、好ましい液体の打滴が実行される。
【００９１】
（発明５）：発明１に記載の液体塗布装置において、前記ヘッドは、ｘ方向に前記複数のノズルが並べられた構造を有し、前記ｘ方向打滴間隔可変手段は、前記ヘッドをｘｙ平面内で回転させる回転手段を含むことを特徴とする。
【００９２】
かかる態様によれば、ｘ方向に沿って複数のノズルが並べられたノズル群が１つのみでも、ヘッドをｘｙ平面内で回転させることでｘ方向の打滴間隔を変更することができる。
【００９３】
（発明６）：発明１に記載の液体塗布装置において、前記ヘッドは、ｘ方向に前記複数のノズルが並べられた構造を有するサブヘッドをｘ方向につなげた構造を有し、前記ｘ方向打滴間隔可変手段は、前記サブヘッドのそれぞれをｘｙ平面内で回転させるサブヘッド回転手段と、各サブヘッドの少なくとも１つをｘ方向に移動させるｘ方向移動手段とを含むことを特徴とする。
【００９４】
複数のサブヘッドをｘ方向につなぎ合わせた構造を有するヘッドでは、各サブヘッドを回転させることで、１つのサブヘッド内におけるｘ方向の打滴間隔を変更することができ、さらにサブヘッド間のｘ方向における位置を調整することで、ヘッド全体としてｘ方向の打滴間隔を調整し得る。
【００９５】
（発明７）：発明１乃至６のいずれかに記載の液体塗布装置において、前記打滴制御手段は、前記基板上に液滴を離散的に着弾させるように最小打滴周期のｍ倍以上（但し、ｍは２以上の整数）の周期で前記ヘッドを動作させるとともに、前記ｙ方向打滴制御手段を含み、前記ｙ方向打滴間隔可変手段は、最小打滴周期以上、最小打滴周期の（ｍ−１）倍以下の遅延時間を最小打滴周期を最小単位として生成する遅延時間生成手段を含み、前記遅延時間生成手段により生成された遅延時間を用いて前記ヘッドの駆動タイミングを遅らせて、ｙ方向における打滴間隔を前記最小打滴周期の単位で可変させることを特徴とする。
【００９６】
かかる態様によれば、打滴制御によってｙ方向の打滴間隔を最小打滴周期の単位で可変させることができ、好ましい液体の配置が実現される。
【００９７】
（発明８）：発明１に記載の液体塗布装置において、前記ヘッドをｘ方向に走査させる走査手段と、前記相対移動手段は、ｙ方向に前記ヘッドと前記基板とを相対的に移動させ、前記ヘッドは、ｙ方向に沿って複数のノズルが並べられたノズル群を少なくとも１つ具備し、前記ｙ方向打滴間隔可変手段は、前記ヘッドをｘｙ内で回転させる回転手段を含むことを特徴とする。
【００９８】
かかるシリアル方式では、ヘッドを平面内で回転させることでｘ方向の打滴間隔を変更することができ、好ましい液体の配置が実現される。
【００９９】
ｙ方向に沿って並べられた複数のノズルの中から一部のノズルを選択し、該選択されるノズルをｘ方向の走査ごとに切り換えるように構成すると、ノズルの使用頻度を下げることができ、ヘッドの長寿命化を実現し得る。
【０１００】
（発明９）：発明８に記載の液体塗布装置において、前記ヘッドは、ｙ方向に前記複数のノズルが並べられた構造を有するサブヘッドをｙ方向につなげた構造を有し、前記ｙ方向打滴間隔可変手段は、前記サブヘッドのそれぞれをｘｙ平面内で回転させるサブヘッド回転手段と、各サブヘッドの少なくとも１つをｙ方向に移動させるｙ方向移動手段とを含むことを特徴とする。
【０１０１】
かかる態様において、複数のサブヘッドの一部をｙ方向に移動させてもよいし、複数のサブヘッドのすべてをｙ方向に移動させてもよい。
【０１０２】
（発明１０）：発明８又は９に記載の液体塗布装置において、前記打滴制御手段は、前記基板上に液滴を離散的に着弾させるように最小打滴周期のｍ倍以上（但し、ｍは２以上の整数）の周期で前記ヘッドを動作させるとともに、前記ｘ方向打滴制御手段を含み、前記ｘ方向打滴間隔可変手段は、最小打滴周期以上最小打滴周期の（ｍ−１）倍以下の遅延時間を最小打滴周期の単位で生成する遅延時間生成手段を含み、前記ｘ方向打滴間隔可変手段により遅延時間を用いて前記ヘッドの駆動タイミングを遅らせて、ｘ方向における打滴間隔を前記最小打滴周期の単位で可変させることを特徴とする。
【０１０３】
かかる態様によれば、シリアル方式において、打滴制御によってｘ方向の打滴間隔を最小打滴周期の単位で可変させることができ、好ましい液体の配置が実現される。
【０１０４】
（発明１１）：基板上に機能性を有する液体を打滴するための複数のノズルを具備するヘッドと前記基板とを相対的に移動させ、所定の打滴周期で前記ヘッドを動作させて前記基板上に前記液体を離散的に着弾させる液体塗布方法において、前記相対移動方向と直交するｘ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｘ方向打滴間隔可変工程と、前記相対方向と平行のｙ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｙ方向打滴間隔可変工程と、を含むことを特徴とする液体塗布方法。
【０１０５】
マトリクス配置されたヘッドを用いる場合には、ｘ方向について数ノズルおきのノズルを同時に駆動させてｘ方向について液体を離散的に配置させる態様が好ましい。
【０１０６】
（発明１２）：基板上に機能性を有する液体を打滴するための複数のノズルを具備するヘッドと、前記基板と前記ヘッドとを相対的に移動させる相対移動手段と、所定の打滴周期で前記ヘッドを動作させて前記液体を前記基板上に離散的に着弾させる打滴制御手段と、前記相対移動手段の移動方向と直交するｘ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｘ方向打滴間隔可変手段と、前記相対移動手段の移動方向と平行のｙ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｙ方向打滴間隔可変手段と、前記基板に塗布された液体を硬化させる硬化手段と、前記硬化手段により硬化させた液体、又は前記硬化手段により硬化させている途中の液体に凹凸パターンが形成された型を押し当てて、当該凹凸パターンを転写する転写手段と、を備えたことを特徴とするインプリント装置。
【０１０７】
本発明によれば、ｘ方向及びｙ方向について独立して液体の打滴間隔を変更することができるので、液滴の配置が最適化される。したがって、濡れ性の向上し、かつ、残渣厚のばらつきが低減化され、基板上に好ましい微細パターンを形成し得る。
【０１０８】
本発明は、サブミクロンの微細パターンを形成するナノインプリントリソグラフィに特に好適である。
【符号の説明】
【０１０９】
１０，４１０…パターン転写装置、１２…レジスト塗布部、１４…パターン転写部、２０…基板、２２…搬送部、２２４，３２４，４２４…ヘッド、２６…スタンパ、５１，２５１…ノズル、７２…システムコントローラ、８０…打滴制御部、１００，４００…駆動信号生成部、４２１…ヘッド回転機構、４２２…ｙ方向移動機構、４２３…キャリッジ、４２５Ａ…ｘ方向移動機構、４２５Ｂ…ｙ方向移動機構、４２７…ｚ方向移動機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に機能性を有する液体を打滴するための複数のノズルを具備するヘッドと、
前記基板と前記ヘッドとを相対的に移動させる相対移動手段と、
所定の打滴周期で前記ヘッドを動作させて前記液体を前記基板上に離散的に着弾させる打滴制御手段と、
前記相対移動手段の移動方向と直交するｘ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｘ方向打滴間隔可変手段と、
前記相対移動手段の移動方向と平行のｙ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｙ方向打滴間隔可変手段と、
を備えたことを特徴とする液体塗布装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体塗布装置において、
前記ヘッドは、前記ｘ方向に沿う行方向及び前記ｘ方向と角度θをなす斜めの列方向、又は前記ｘ方向と所定の角度γ（但し、０＜γ＜９０°）をなす方向に沿う行方向及び前記ｙ方向と所定の角度α（但し、０＜α＜９０°）をなす方向に沿う列方向について前記複数のノズルがマトリクス状に並べられた構造を有し、
前記打滴制御手段は、前記ｘ方向打滴間隔可変手段を含み、
前記ｘ方向打滴間隔可変手段は、使用されるノズルを切り換えて、前記複数のノズルを前記ｘ方向に並ぶように投影した投影ノズル群におけるノズル間隔のｎ倍（但し、ｎは正の整数）の単位で、基板上のｘ方向における打滴間隔を可変させることを特徴とする液体塗布装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液体塗布装置において、
前記複数のノズルのそれぞれと連通する液室に液を供給する供給流路を複数備え、
前記打滴制御手段は、同一の打滴タイミングで、異なる供給流路から液の供給を受ける液室と連通するノズルから液体を打滴するように前記ヘッドを動作させることを特徴とする液体塗布装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の液体塗布装置において、
前記打滴制御手段は、同一の打滴タイミングで、ｘ方向の最小ノズル間隔を超えるｘ方向の間隔を有する複数のノズルから液体を打滴するように前記ヘッドを動作させることを特徴とする液体塗布装置。
【請求項５】
請求項１に記載の液体塗布装置において、
前記ヘッドは、ｘ方向に前記複数のノズルが並べられた構造を有し、
前記ｘ方向打滴間隔可変手段は、前記ヘッドをｘｙ平面内で回転させる回転手段を含むことを特徴とする液体塗布装置。
【請求項６】
請求項１に記載の液体塗布装置において、
前記ヘッドは、ｘ方向に前記複数のノズルが並べられた構造を有するサブヘッドをｘ方向につなげた構造を有し、
前記ｘ方向打滴間隔可変手段は、前記サブヘッドのそれぞれをｘｙ平面内で回転させるサブヘッド回転手段と、各サブヘッドの少なくとも１つをｘ方向に移動させるｘ方向移動手段とを含むことを特徴とする液体塗布装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の液体塗布装置において、
前記打滴制御手段は、前記基板上に液滴を離散的に着弾させるように最小打滴周期のｍ倍以上（但し、ｍは２以上の整数）の周期で前記ヘッドを動作させるとともに、前記ｙ方向打滴制御手段を含み、
前記ｙ方向打滴間隔可変手段は、最小打滴周期以上、最小打滴周期の（ｍ−１）倍以下の遅延時間を、最小打滴周期を最小単位として生成する遅延時間生成手段を含み、前記遅延時間生成手段により生成された遅延時間を用いて前記ヘッドの駆動タイミングを遅らせて、ｙ方向における打滴間隔を前記最小打滴周期の単位で可変させることを特徴とする液体塗布装置。
【請求項８】
請求項１に記載の液体塗布装置において、
前記ヘッドをｘ方向に走査させる走査手段と、
前記相対移動手段は、ｙ方向に前記ヘッドと前記基板とを相対的に移動させ、
前記ヘッドは、ｙ方向に沿って複数のノズルが並べられたノズル群を少なくとも１つ具備し、
前記ｙ方向打滴間隔可変手段は、前記ヘッドをｘｙ平面内で回転させる回転手段を含むことを特徴とする液体塗布装置。
【請求項９】
請求項８に記載の液体塗布装置において、
前記ヘッドは、ｙ方向に前記複数のノズルが並べられた構造を有するサブヘッドをｙ方向につなげた構造を有し、
前記ｙ方向打滴間隔可変手段は、前記サブヘッドのそれぞれをｘｙ平面内で回転させるサブヘッド回転手段と、各サブヘッドの少なくとも１つをｙ方向に移動させるｙ方向移動手段とを含むことを特徴とする液体塗布装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の液体塗布装置において、
前記打滴制御手段は、前記基板上に液滴を離散的に着弾させるように最小打滴周期のｍ倍以上（但し、ｍは２以上の整数）の周期で前記ヘッドを動作させるとともに、前記ｘ方向打滴制御手段を含み、
前記ｘ方向打滴間隔可変手段は、最小打滴周期以上最小打滴周期の（ｍ−１）倍以下の遅延時間を最小打滴周期の単位で生成する遅延時間生成手段を含み、
前記ｘ方向打滴間隔可変手段により遅延時間を用いて前記ヘッドの駆動タイミングを遅らせて、ｘ方向における打滴間隔を前記最小打滴周期の単位で可変させることを特徴とする液体塗布装置。
【請求項１１】
基板上に機能性を有する液体を打滴するための複数のノズルを具備するヘッドと前記基板とを相対的に移動させ、所定の打滴周期で前記ヘッドを動作させて前記基板上に前記液体を離散的に着弾させる液体塗布方法において、
前記相対移動方向と直交するｘ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｘ方向打滴間隔可変工程と、
前記相対方向と平行のｙ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｙ方向打滴間隔可変工程と、
を含むことを特徴とする液体塗布方法。
【請求項１２】
基板上に機能性を有する液体を打滴するための複数のノズルを具備するヘッドと、
前記基板と前記ヘッドとを相対的に移動させる相対移動手段と、
所定の打滴周期で前記ヘッドを動作させて前記液体を前記基板上に離散的に着弾させる打滴制御手段と、
前記相対移動手段の移動方向と直交するｘ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｘ方向打滴間隔可変手段と、
前記相対移動手段の移動方向と平行のｙ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｙ方向打滴間隔可変手段と、
前記基板に塗布された液体を硬化させる硬化手段と、
前記硬化手段により硬化させた液体、又は前記硬化手段により硬化させている途中の液体に凹凸パターンが形成された型を押し当てて、当該凹凸パターンを転写する転写手段と、
を備えたことを特徴とするインプリントシステム。
【請求項１】
基板上に機能性を有する液体を打滴するための複数のノズルを具備するヘッドと、
前記基板と前記ヘッドとを相対的に移動させる相対移動手段と、
所定の打滴周期で前記ヘッドを動作させて前記液体を前記基板上に離散的に着弾させる打滴制御手段と、
前記相対移動手段の移動方向と直交するｘ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｘ方向打滴間隔可変手段と、
前記相対移動手段の移動方向と平行のｙ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｙ方向打滴間隔可変手段と、
を備えたことを特徴とする液体塗布装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体塗布装置において、
前記ヘッドは、前記ｘ方向に沿う行方向及び前記ｘ方向と角度θをなす斜めの列方向、又は前記ｘ方向と所定の角度γ（但し、０＜γ＜９０°）をなす方向に沿う行方向及び前記ｙ方向と所定の角度α（但し、０＜α＜９０°）をなす方向に沿う列方向について前記複数のノズルがマトリクス状に並べられた構造を有し、
前記打滴制御手段は、前記ｘ方向打滴間隔可変手段を含み、
前記ｘ方向打滴間隔可変手段は、使用されるノズルを切り換えて、前記複数のノズルを前記ｘ方向に並ぶように投影した投影ノズル群におけるノズル間隔のｎ倍（但し、ｎは正の整数）の単位で、基板上のｘ方向における打滴間隔を可変させることを特徴とする液体塗布装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液体塗布装置において、
前記複数のノズルのそれぞれと連通する液室に液を供給する供給流路を複数備え、
前記打滴制御手段は、同一の打滴タイミングで、異なる供給流路から液の供給を受ける液室と連通するノズルから液体を打滴するように前記ヘッドを動作させることを特徴とする液体塗布装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の液体塗布装置において、
前記打滴制御手段は、同一の打滴タイミングで、ｘ方向の最小ノズル間隔を超えるｘ方向の間隔を有する複数のノズルから液体を打滴するように前記ヘッドを動作させることを特徴とする液体塗布装置。
【請求項５】
請求項１に記載の液体塗布装置において、
前記ヘッドは、ｘ方向に前記複数のノズルが並べられた構造を有し、
前記ｘ方向打滴間隔可変手段は、前記ヘッドをｘｙ平面内で回転させる回転手段を含むことを特徴とする液体塗布装置。
【請求項６】
請求項１に記載の液体塗布装置において、
前記ヘッドは、ｘ方向に前記複数のノズルが並べられた構造を有するサブヘッドをｘ方向につなげた構造を有し、
前記ｘ方向打滴間隔可変手段は、前記サブヘッドのそれぞれをｘｙ平面内で回転させるサブヘッド回転手段と、各サブヘッドの少なくとも１つをｘ方向に移動させるｘ方向移動手段とを含むことを特徴とする液体塗布装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の液体塗布装置において、
前記打滴制御手段は、前記基板上に液滴を離散的に着弾させるように最小打滴周期のｍ倍以上（但し、ｍは２以上の整数）の周期で前記ヘッドを動作させるとともに、前記ｙ方向打滴制御手段を含み、
前記ｙ方向打滴間隔可変手段は、最小打滴周期以上、最小打滴周期の（ｍ−１）倍以下の遅延時間を、最小打滴周期を最小単位として生成する遅延時間生成手段を含み、前記遅延時間生成手段により生成された遅延時間を用いて前記ヘッドの駆動タイミングを遅らせて、ｙ方向における打滴間隔を前記最小打滴周期の単位で可変させることを特徴とする液体塗布装置。
【請求項８】
請求項１に記載の液体塗布装置において、
前記ヘッドをｘ方向に走査させる走査手段と、
前記相対移動手段は、ｙ方向に前記ヘッドと前記基板とを相対的に移動させ、
前記ヘッドは、ｙ方向に沿って複数のノズルが並べられたノズル群を少なくとも１つ具備し、
前記ｙ方向打滴間隔可変手段は、前記ヘッドをｘｙ平面内で回転させる回転手段を含むことを特徴とする液体塗布装置。
【請求項９】
請求項８に記載の液体塗布装置において、
前記ヘッドは、ｙ方向に前記複数のノズルが並べられた構造を有するサブヘッドをｙ方向につなげた構造を有し、
前記ｙ方向打滴間隔可変手段は、前記サブヘッドのそれぞれをｘｙ平面内で回転させるサブヘッド回転手段と、各サブヘッドの少なくとも１つをｙ方向に移動させるｙ方向移動手段とを含むことを特徴とする液体塗布装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の液体塗布装置において、
前記打滴制御手段は、前記基板上に液滴を離散的に着弾させるように最小打滴周期のｍ倍以上（但し、ｍは２以上の整数）の周期で前記ヘッドを動作させるとともに、前記ｘ方向打滴制御手段を含み、
前記ｘ方向打滴間隔可変手段は、最小打滴周期以上最小打滴周期の（ｍ−１）倍以下の遅延時間を最小打滴周期の単位で生成する遅延時間生成手段を含み、
前記ｘ方向打滴間隔可変手段により遅延時間を用いて前記ヘッドの駆動タイミングを遅らせて、ｘ方向における打滴間隔を前記最小打滴周期の単位で可変させることを特徴とする液体塗布装置。
【請求項１１】
基板上に機能性を有する液体を打滴するための複数のノズルを具備するヘッドと前記基板とを相対的に移動させ、所定の打滴周期で前記ヘッドを動作させて前記基板上に前記液体を離散的に着弾させる液体塗布方法において、
前記相対移動方向と直交するｘ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｘ方向打滴間隔可変工程と、
前記相対方向と平行のｙ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｙ方向打滴間隔可変工程と、
を含むことを特徴とする液体塗布方法。
【請求項１２】
基板上に機能性を有する液体を打滴するための複数のノズルを具備するヘッドと、
前記基板と前記ヘッドとを相対的に移動させる相対移動手段と、
所定の打滴周期で前記ヘッドを動作させて前記液体を前記基板上に離散的に着弾させる打滴制御手段と、
前記相対移動手段の移動方向と直交するｘ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｘ方向打滴間隔可変手段と、
前記相対移動手段の移動方向と平行のｙ方向について、前記基板上の打滴間隔を可変させるｙ方向打滴間隔可変手段と、
前記基板に塗布された液体を硬化させる硬化手段と、
前記硬化手段により硬化させた液体、又は前記硬化手段により硬化させている途中の液体に凹凸パターンが形成された型を押し当てて、当該凹凸パターンを転写する転写手段と、
を備えたことを特徴とするインプリントシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１１−１９４２７８（Ｐ２０１１−１９４２７８Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６０９１９（Ｐ２０１０−６０９１９）
【出願日】平成２２年３月１７日（２０１０．３．１７）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１７日（２０１０．３．１７）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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