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JPH0871489A - Thin film forming method and thin film forming apparatus - Google Patents

Thin film forming method and thin film forming apparatus

Info

Publication number
JPH0871489A
JPH0871489A JP6215954A JP21595494A JPH0871489A JP H0871489 A JPH0871489 A JP H0871489A JP 6215954 A JP6215954 A JP 6215954A JP 21595494 A JP21595494 A JP 21595494A JP H0871489 A JPH0871489 A JP H0871489A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solution
thin film
substance
nozzle
film forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP6215954A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3633650B2 (en
Inventor
Hiroshi Ogura
洋 小倉
Masayoshi Miura
眞芳 三浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP21595494A priority Critical patent/JP3633650B2/en
Priority to US08/524,823 priority patent/US5935331A/en
Priority to KR1019950029373A priority patent/KR100212089B1/en
Priority to CN95115918A priority patent/CN1066386C/en
Publication of JPH0871489A publication Critical patent/JPH0871489A/en
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Publication of JP3633650B2 publication Critical patent/JP3633650B2/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄膜の形成方法および薄膜の形成装置に関す
るもので、MOD溶液、ゾルゲル溶液、樹脂を含む溶
液、および金属粒子を含む溶液を媒体上に吐出すること
ができ、媒体上にそれらの材料の薄膜を形成することを
目的とする。 【構成】 薄膜形成材料と前記薄膜形成材料を良好に溶
解する溶媒とを含み比抵抗が105Ωcm以上の溶液状
物質を吐出用ノズル内に案内する工程と、ノズルの軸線
方向に被形成部材を設置する工程と、前記ノズル内の溶
液状物質に対して前記ノズルの軸線方向に静電力を作用
させて前記ノズルから被形成部材に向かって前記溶液状
物質を曳糸状で吐出する工程とを有する薄膜形成方法、
およびこの薄膜形成方法の実施に最適な薄膜形成装置で
ある。
(57) [Abstract] [PROBLEMS] A thin film forming method and a thin film forming apparatus, which can discharge a MOD solution, a sol-gel solution, a resin-containing solution, and a metal particle-containing solution onto a medium. The purpose is to form a thin film of those materials on top. A step of guiding a solution-like substance having a specific resistance of 10 5 Ωcm or more and containing a thin film forming material and a solvent capable of dissolving the thin film forming material into an ejection nozzle, and a member to be formed in an axial direction of the nozzle. And a step of applying an electrostatic force to the solution-like substance in the nozzle in the axial direction of the nozzle to discharge the solution-like substance in the form of a string from the nozzle toward the formation target member. A thin film forming method having
And a thin film forming apparatus most suitable for carrying out this thin film forming method.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、薄膜形成方法および薄
膜形成装置に関し、特に、微小ノズルより溶液状物質を
吐出させ、基板等に薄膜(広義には100μm以下、一
般には10μm以下の膜厚)を形成する方法に関するも
のであり、例えば、ハイブリッドIC回路や半導体回路
あるいはマイクロマシン製作に好適な薄膜形成工程に用
いられ得るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film forming method and a thin film forming apparatus. ), And can be used in a thin film forming process suitable for hybrid IC circuits, semiconductor circuits, or micromachine fabrication, for example.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、プリンティング用装置とし
て、微小ノズルを用いてインクを吐出させる液滴吐出装
置の開発が盛んであるが、近年、その液滴吐出装置の応
用として吐出させる溶液を、インク以外の、例えばレジ
ストを溶液として用い、IC回路等の作成に適用させる
液滴吐出装置あるいは回路形成方法の開発がなされるよ
うになってきている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a printing device, a droplet discharge device for discharging ink using minute nozzles has been actively developed. In recent years, however, a solution to be discharged has been developed as an application of the droplet discharge device. Other than the above, for example, a liquid droplet ejection device or a circuit forming method which uses a resist as a solution and is applied to the production of an IC circuit has been developed.

【0003】以下、従来技術として特開平5−1040
52号公報の液状物質塗布装置を例にして説明する。
As a conventional technique, Japanese Patent Laid-Open No. 5-1040
The liquid substance application device of Japanese Patent No. 52 will be described as an example.

【0004】図9は、特開平5−104052号の開示
する構成を示すものである。図9において、101は液
状物資供給部、102は液状物質供給部101に接続さ
れた吐出ヘッド、103は被塗布部材(以下基板と記
す。)、104は吐出ヘッド102と基板103とを対
向位置決めするXYステージを示している。
FIG. 9 shows a configuration disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-104052. In FIG. 9, 101 is a liquid material supply unit, 102 is an ejection head connected to the liquid substance supply unit 101, 103 is a member to be coated (hereinafter referred to as a substrate), and 104 is the ejection head 102 and the substrate 103 facing each other. XY stage is shown.

【0005】また、吐出ヘッド102は、液状物質供給
部101に連通し液状物質105が満たされる圧力室1
06と、圧力室106の長手方向中途部に設けられ吐出
ヘッド102に下端面に開口するノズル107と、圧電
素子108によって変位が与えられその変位を増幅する
変位増幅室109と、圧力室106と変位増幅室109
との境界に設けられたダイヤフラム110とを有する。
The discharge head 102 communicates with the liquid substance supply section 101 and is filled with the liquid substance 105.
06, a nozzle 107 that is provided in the middle of the pressure chamber 106 in the longitudinal direction and that opens to the lower end surface of the ejection head 102, a displacement amplification chamber 109 that is displaced by the piezoelectric element 108 and amplifies the displacement, and the pressure chamber 106. Displacement amplification chamber 109
And a diaphragm 110 provided at a boundary between the and.

【0006】そして、圧電素子108は、制御部111
により駆動され、それによって発生した変位が変位増幅
室109、ダイヤフラム110を経て、圧力室106内
の液状物質105に伝達され、圧力室106内の液状物
質105を加圧して、ノズル107から液状物質105
を液滴105aにして下方に飛ばすことになる。
The piezoelectric element 108 has a control section 111.
The displacement generated thereby is transmitted to the liquid substance 105 in the pressure chamber 106 through the displacement amplification chamber 109 and the diaphragm 110, pressurizing the liquid substance 105 in the pressure chamber 106, and the liquid substance from the nozzle 107. 105
Will be made into a droplet 105a and will be jetted downward.

【0007】このような構成をとることにより、ノズル
107内の液状物資105を液滴105aにして基板1
03上に飛ばし、液状物質105を基板103上に任意
のパターンで塗布することを可能としている。
By adopting such a configuration, the liquid material 105 in the nozzle 107 is formed into the liquid droplet 105a and the substrate 1
It is possible to apply the liquid substance 105 on the substrate 103 in an arbitrary pattern.

【0008】なお、XYステージ104は、制御部11
1により所望の位置に制御される。
The XY stage 104 includes a control unit 11
The desired position is controlled by 1.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の従来
の構成では、吐出の方法として主に圧電効果を利用して
いるため、以下に示すような克服すべき課題がある。
By the way, in the above-mentioned conventional structure, since the piezoelectric effect is mainly used as the ejection method, there are the following problems to be overcome.

【0010】すなわち、圧電効果を用いた圧力印加式
(以下圧電式と記す。)による吐出方法では、吐出され
る溶液は、ノズル径の2倍から3倍の直径の吐出液滴と
なってしまうため、吐出液によって形成される回路パタ
ーンの微細化や精度に制限を受けてしまう。
That is, in the discharge method by the pressure application method (hereinafter referred to as the piezoelectric method) using the piezoelectric effect, the solution to be discharged becomes a discharge droplet having a diameter two to three times the diameter of the nozzle. Therefore, the circuit pattern formed by the ejected liquid is limited in miniaturization and accuracy.

【0011】次に、回路パターンの微細化や精度を高め
るためには、ノズル径を小さくしなければならないが、
ノズル径を小さくしていくと、圧電式の吐出方法では、
ノズル部での粘着損失が大きいため、特に高粘度の溶液
においては、ノズル径を小さくすることに限界がある。
Next, in order to make the circuit pattern finer and more precise, the nozzle diameter must be reduced.
When the nozzle diameter is reduced, in the piezoelectric discharge method,
Since the adhesive loss at the nozzle portion is large, there is a limit to reducing the nozzle diameter, especially in a highly viscous solution.

【0012】そして、圧電式の吐出方法では、溶存空気
量の多い有機溶剤などを吐出溶液として用いると、キャ
ビテーション現象が生じてしまい、吐出の安定性がなく
なるため、吐出できる溶液の種類が大幅に制限されてし
まう等である。
In the piezoelectric discharge method, when an organic solvent having a large amount of dissolved air is used as the discharge solution, a cavitation phenomenon occurs and the stability of discharge is lost. You will be limited.

【0013】本発明は、上記従来技術の課題を解決する
もので、溶液吐出装置を用いて、溶液の種類の制約を受
けずに、薄膜を形成する薄膜形成方法および薄膜形成装
置を提供することを目的とするものである。
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and provides a thin film forming method and a thin film forming apparatus for forming a thin film by using a solution ejecting device without being restricted by the kind of the solution. The purpose is.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、薄膜形成材料と前記薄膜形成材料を溶解
する溶媒とを含み比抵抗が105Ωcm以上の溶液状物
質を吐出用のノズル内に案内する工程と、前記ノズルの
軸線方向に被形成部材を設置する工程と、前記ノズル内
の溶液状物質に対して前記ノズルの軸線方向に静電力を
作用させて前記ノズルから被形成部材に向かって前記溶
液状物質を曳糸状で吐出する工程とを有する薄膜形成方
法である。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is for discharging a solution substance containing a thin film forming material and a solvent which dissolves the thin film forming material and having a specific resistance of 10 5 Ωcm or more. Of the nozzle, the step of installing the member to be formed in the axial direction of the nozzle, the electrostatic force is applied to the solution-like substance in the nozzle in the axial direction of the nozzle, and And a step of discharging the solution-like substance in the form of a string toward the forming member.

【0015】このとき、溶液状物質が、さらに比抵抗が
調節可能な溶媒をも含んでもよい。または、高分子樹脂
を含む溶液状物質を吐出用のノズル内に案内する工程
と、前記ノズルの軸線方向に被形成部材を設置する工程
と、前記ノズル内の溶液状物質に対して前記ノズルの軸
線方向に静電力を作用させて前記ノズルから被形成部材
に向かって前記溶液状物質を曳糸状で吐出する工程とを
有する薄膜形成方法であってもよい。
At this time, the solution substance may further contain a solvent whose specific resistance can be adjusted. Alternatively, a step of guiding a solution substance containing a polymer resin into a nozzle for discharging, a step of installing a member to be formed in an axial direction of the nozzle, A thin film forming method may include a step of applying an electrostatic force in the axial direction to discharge the solution-like substance from the nozzle toward the member to be formed in a string shape.

【0016】または、金属材料溶液と分散剤とを含み比
抵抗が105Ωcm以上の溶液状物質を吐出用のノズル
内に案内する工程と、前記ノズルの軸線方向に被形成部
材を設置する工程と、前記ノズル内の溶液状物質に対し
て前記ノズルの軸線方向に静電力を作用させて前記ノズ
ルから被形成部材に向かって前記溶液状物質を曳糸状で
吐出する工程とを有する薄膜形成方法であってもよい。
Alternatively, a step of guiding a solution substance containing a metal material solution and a dispersant and having a specific resistance of 10 5 Ωcm or more into a nozzle for discharging, and a step of installing a member to be formed in an axial direction of the nozzle. And a step of applying an electrostatic force to the solution-like substance in the nozzle in the axial direction of the nozzle to eject the solution-like substance from the nozzle toward the formation target member in a string shape. May be

【0017】このとき、溶液状物質が、さらに保護膠質
または乳化安定剤をも含んでもよい。 そして、以上の
構成において、溶液状物質を曳糸状で吐出する工程が、
さらに圧力波を作用させる工程をも含んでもよい。
At this time, the solution substance may further contain a protective glue or an emulsion stabilizer. Then, in the above configuration, the step of discharging the liquid substance in the form of a string is
It may also include the step of applying a pressure wave.

【0018】さらに、以上の構成において、被形成部材
上に吐出された溶液状物質を加熱する工程を有していて
もよい。
Further, the above structure may include a step of heating the solution-like substance discharged onto the formation target member.

【0019】さらに、被形成部材上に吐出された溶液状
物質の周囲に不活性ガスを供給する工程を有していても
よい。
Further, the method may include a step of supplying an inert gas around the solution-like substance discharged onto the formation target member.

【0020】また、本発明は、以上の薄膜形成方法を実
施するに好適な構成を有する薄膜形成装置である。
Further, the present invention is a thin film forming apparatus having a structure suitable for carrying out the above thin film forming method.

【0021】[0021]

【作用】以上の本発明の構成をとることにより、吐出で
きる溶液の種類に実質的に制約を受けることがない。
With the above-described structure of the present invention, the kind of solution that can be discharged is not substantially limited.

【0022】さらに、吐出溶液が、確実に曳糸状態(糸
を曳いて吐出する状態をいう。)となるため、微細な薄
膜形成をする。
Further, since the discharged solution is surely brought into a towed state (a state in which the yarn is towed and discharged), a fine thin film is formed.

【0023】[0023]

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0024】(実施例1)以下、本発明の第1の実施例
として、比抵抗が105Ωcm以上の溶液を使用した薄
膜形成方法について説明する。
Example 1 As a first example of the present invention, a thin film forming method using a solution having a specific resistance of 10 5 Ωcm or more will be described below.

【0025】図1は、静電力を用いて溶液を吐出させた
場合の、吐出状態を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a discharge state when a solution is discharged by using electrostatic force.

【0026】図1において、1、4、6はノズル、2は
被塗布部材、3から7は溶液の吐出状態を示す。
In FIG. 1, reference numerals 1, 4, 6 denote nozzles, 2 denotes a member to be coated, and 3 to 7 denote discharge states of a solution.

【0027】静電力を用いて溶液を吐出させると、その
吐出状態は大別すると図1に示すような形態が考えられ
る。
When the solution is discharged by using electrostatic force, the discharge state can be roughly classified into a form as shown in FIG.

【0028】すなわち、(a)ノズル1から独立した液
滴3となって吐出し被塗布部材2に付着する状態、
(b)ノズル4から5に示す糸を曳くように曳糸現象を
生じて吐出し被塗布部材2に付着する状態、または
(c)ノズル6から7に示すように噴霧状に吐出し被塗
布部材2に付着する状態、の3つの形態である。
That is, (a) a state in which droplets 3 which are independent of the nozzle 1 are ejected and adhered to the member 2 to be coated,
(B) A state in which the yarns shown in the nozzles 4 to 5 have a yarn-pulling phenomenon and are ejected and adhered to the member 2 to be coated, or (c) Nozzles 6 to 7 are ejected in the form of spray to be coated. There are three forms, that is, a state of being attached to the member 2.

【0029】微細な薄膜形成を行うためには、上記
(b)の曳糸現象を生じる状態で溶液を吐出させる必要
があるが、発明者の実験により、吐出状態は、溶液の比
抵抗に依存することが判明した。
In order to form a fine thin film, it is necessary to discharge the solution in the state where the stringing phenomenon of the above (b) occurs, but according to the inventor's experiment, the discharge state depends on the specific resistance of the solution. It turned out to be.

【0030】以下、その実験内容について説明する。図
2は、溶液が静電力により吐出され、塗布されるための
基本的構成を示す構成図である。
The contents of the experiment will be described below. FIG. 2 is a configuration diagram showing a basic configuration for discharging and applying a solution by electrostatic force.

【0031】図2において、8は溶液供給口、9は溶液
吐出口、10は溶液、11は付着された溶液により薄膜
が形成される被塗布部材、12は被塗布部材11の背面
に設置された背面電極、13はノズル、14は高圧電源
を示す。
In FIG. 2, 8 is a solution supply port, 9 is a solution discharge port, 10 is a solution, 11 is a member to be coated on which a thin film is formed by the attached solution, and 12 is installed on the back surface of the member to be coated 11. A back electrode, 13 is a nozzle, and 14 is a high-voltage power supply.

【0032】この構成において、溶液10は、背面電極
12とノズル13の間に高圧電源14により電圧印加を
行って発生した電界により、ノズル13より被塗布部材
11の方向に吐出される。
In this structure, the solution 10 is discharged from the nozzle 13 toward the member 11 to be coated by the electric field generated by applying a voltage between the back electrode 12 and the nozzle 13 by the high-voltage power supply 14.

【0033】図3は、図2は示した構成で静電力を利用
して溶液を吐出した場合における溶液の吐出状態を、比
抵抗と印加電圧との関係で示したものである。
FIG. 3 shows the discharge state of the solution when the solution is discharged by utilizing the electrostatic force in the structure shown in FIG. 2 by the relationship between the specific resistance and the applied voltage.

【0034】図3において、横軸が溶液の比抵抗を、縦
軸が静電力による電界の強さを示しており、a部は溶液
が吐出しない状態、b部は独立した液滴となって吐出す
る状態(図1(a)の状態)、c部は噴霧状に吐出する
状態(図1(c)の状態)、d部は溶液が曳糸状に吐出
する状態(図1(b)の状態)を示している。
In FIG. 3, the horizontal axis represents the specific resistance of the solution and the vertical axis represents the strength of the electric field due to electrostatic force. The portion a is a state in which the solution is not ejected, and the portion b is an independent droplet. The state of discharging (the state of FIG. 1 (a)), the state of the portion c in the state of spraying (the state of FIG. 1 (c)), and the portion of the state of discharging the solution in the form of a string (FIG. 1 (b)). State).

【0035】前述したように、微細なパターンの薄膜を
形成するためには、吐出溶液の制御が可能な、曳糸状態
で溶液を吐出する必要がある。
As described above, in order to form a thin film having a fine pattern, it is necessary to eject the solution in a stringing state in which the ejection solution can be controlled.

【0036】従って、図3のd部の状態になるように、
まず、溶液の比抵抗が105Ωcm以上であるものを選
択することが前提で、更に、溶液に対し与えるエネルギ
ー(電界の強さ)を曳糸状となる大きさに調整すれば、
良好な薄膜形成が可能な吐出状態となることがわかる。
Therefore, in order to obtain the state of part d in FIG.
First, assuming that the specific resistance of the solution is 10 5 Ωcm or more, if the energy (strength of the electric field) applied to the solution is adjusted to a string-like size,
It can be seen that the discharge state is such that a good thin film can be formed.

【0037】例えば、近年、DRAM用キャパシタや不
揮発性メモリ用材料として開発の進められているMOD
(Metallo-Organic Deposition)溶液や、ゾルゲル溶液
等は、一般にエタノール、メタノール等の炭化水素系の
有機溶剤が溶媒として加えられており、これらの溶液の
比抵抗は、一般的に107Ωcm以上である。
For example, in recent years, MOD has been developed as a material for DRAM capacitors and non-volatile memories.
(Metallo-Organic Deposition) solutions, sol-gel solutions, etc. are generally added with a hydrocarbon-based organic solvent such as ethanol or methanol as a solvent, and the specific resistance of these solutions is generally 10 7 Ωcm or more. is there.

【0038】これらの溶液を従来の圧電素子を用いた吐
出方法で吐出を行うと、キャビテーションが生じてしま
い良好な溶液吐出ができないが、本実施例の構成で溶液
を吐出すれば、図3からも明らかなように、溶液が10
5Ωcm以上の高い比抵抗を有するため、安定した曳糸
状態での溶液吐出が可能であり、露光工程やエッチング
工程を用いることなく、基板の任意の場所に、圧電体薄
膜や誘電体薄膜等を直接に形成することができる。
When these solutions are ejected by the conventional ejection method using a piezoelectric element, cavitation occurs and good solution cannot be ejected. However, if the solution is ejected by the constitution of this embodiment, it is possible to obtain the results shown in FIG. As is clear,
Since it has a high specific resistance of 5 Ωcm or more, it is possible to discharge the solution in a stable stringing state, and to use piezoelectric thin film or dielectric thin film on any place of the substrate without using the exposure process or etching process. Can be formed directly.

【0039】また、図2の構成ではなく、図4に示すよ
うな構成で溶液を吐出させても同様である。
The same applies when the solution is discharged with the structure shown in FIG. 4 instead of the structure shown in FIG.

【0040】この構成は、溶液を静電力で吐出する原理
は図2の構成と同様であるが、電界を発生させるための
片方の電極として、被塗布部材15の上面に形成してあ
る金属膜15aを利用していることが異なっていおり、
用途によって、いずれかの構成を選択することができ
る。
In this structure, the principle of discharging the solution by electrostatic force is similar to that of FIG. 2, but a metal film formed on the upper surface of the member 15 to be coated serves as one electrode for generating an electric field. The difference is that it uses 15a,
Either configuration can be selected depending on the application.

【0041】続いて、以上の薄膜形成方法を実際に適用
した薄膜形成装置について詳細に説明する。
Next, a thin film forming apparatus to which the above thin film forming method is actually applied will be described in detail.

【0042】図5は、本発明の薄膜形成装置の構成を示
すものである。図5において、17は溶液を吐出させる
溶液吐出部、18は溶液が吐出されることにより薄膜が
形成される被塗布部材、19は被塗布部材を加熱するヒ
ータブロック、20は被塗布部材上の任意の場所に溶液
を吐出させ薄膜を形成するために被塗布部材を移動なら
しめるX−Yステージ、21はヒータブロック19から
発生する熱の伝導を防ぐために配置された断熱板、22
は溶液吐出部17の上下方向の位置決めを可能ならしめ
るZステージ、23は吐出する溶液を蓄えかつ溶液吐出
部17に溶液を供給する溶液供給部を示す。
FIG. 5 shows the structure of the thin film forming apparatus of the present invention. In FIG. 5, 17 is a solution ejecting section for ejecting a solution, 18 is an applied member on which a thin film is formed by ejecting the solution, 19 is a heater block for heating the applied member, and 20 is a member on the applied object. An XY stage for moving a member to be coated in order to discharge a solution to an arbitrary place to form a thin film, 21 is a heat insulating plate arranged to prevent conduction of heat generated from the heater block 19, 22
Is a Z stage that enables vertical positioning of the solution discharge part 17, and 23 is a solution supply part that stores the solution to be discharged and supplies the solution to the solution discharge part 17.

【0043】また、24は、溶液吐出部17の溶液吐出
量制御、ヒータブロック19の温度制御、およびX−Y
ステージ20とZステージ22の移動距離制御を行う制
御部を示す。
Reference numeral 24 is a solution discharge amount control of the solution discharge part 17, a temperature control of the heater block 19, and an XY.
The control part which controls the moving distance of the stage 20 and the Z stage 22 is shown.

【0044】このような装置構成において、Zステージ
22で溶液吐出部17の位置決めがなされた後、溶液は
溶液吐出部17から被塗布部材18に向かって、上記の
吐出原理に従って吐出される。この場合、必要に応じて
X−Yステージ20を、吐出途中又は吐出完了後に、移
動することになる。
In such an apparatus configuration, after the solution discharge part 17 is positioned by the Z stage 22, the solution is discharged from the solution discharge part 17 toward the coated member 18 according to the above-described discharge principle. In this case, if necessary, the XY stage 20 is moved during or after the ejection.

【0045】そして、被塗布部材18を加熱する加熱機
構であるヒータブロック19が設けられているために、
溶液を被塗布部材18上に吐出した後、被塗布部材18
を加熱することにより、溶媒を速やかに蒸発させて薄膜
を形成することが可能となり、薄膜を形成するために要
する時間を短縮することができる。
Since the heater block 19 which is a heating mechanism for heating the coated member 18 is provided,
After the solution is discharged onto the coated member 18, the coated member 18
By heating, the solvent can be quickly evaporated to form a thin film, and the time required for forming the thin film can be shortened.

【0046】なお、加熱方法としてランプを用いて加熱
する方法等を採用しても同様な効果を得られることはむ
ろんである。
It is needless to say that the same effect can be obtained even if a heating method using a lamp is adopted as the heating method.

【0047】もちろん、室温下での乾燥で時間的に充分
である場合には、加熱しなくてもかまわない。
Of course, if drying at room temperature is sufficient in time, heating may be omitted.

【0048】また、基板が平板に限らず、曲面状のもの
等であっても、同様な方法で薄膜形成が可能である。
Also, the thin film can be formed by the same method even if the substrate is not limited to a flat plate but a curved substrate or the like.

【0049】さらに、図5に示す装置構成に加えて、薄
膜を形成する場の雰囲気を不活性ガスで満たす機能を付
加することにより、大気中の水分等と反応してしまいそ
れ自身が持つ特性を劣下してしまうような溶液を吐出し
ても、大気の影響を受けることなく特性を保持すること
ができるようになる。
Further, in addition to the apparatus configuration shown in FIG. 5, by adding a function of filling the atmosphere of the place where the thin film is formed with an inert gas, it reacts with moisture in the atmosphere and has its own characteristics. Even if a solution that deteriorates the temperature is discharged, the characteristics can be maintained without being affected by the atmosphere.

【0050】この薄膜を形成する場の雰囲気を不活性ガ
スで満たすための手段としては、例えば、薄膜を形成す
る場を容器で囲い、その中に大気よりも高い圧力で不活
性ガスを導入してもよいし、また、真空ポンプ等を用い
て薄膜を形成する場と大気中とに圧力差を設けて、薄膜
を形成する場を不活性ガスで満たしてもよい。
As a means for filling the atmosphere of the place where the thin film is formed with an inert gas, for example, the place where the thin film is formed is surrounded by a container, and the inert gas is introduced into the place at a pressure higher than the atmosphere. Alternatively, a pressure difference may be provided between the atmosphere for forming the thin film and the atmosphere by using a vacuum pump or the like, and the atmosphere for forming the thin film may be filled with the inert gas.

【0051】また、溶液を吐出する溶液吐出部17のヘ
ッドを、ノズルを複数にしたマルチノズルヘッドとする
こともでき、異なる溶液による薄膜形成を同時に行った
り、一定間隔をもった複数の回路パターンを同時に作成
することが可能となり、生産性の向上が図れることにな
る。
Further, the head of the solution ejecting section 17 for ejecting the solution can be a multi-nozzle head having a plurality of nozzles, and thin films can be simultaneously formed with different solutions, or a plurality of circuit patterns having a constant interval can be formed. Can be created at the same time, and productivity can be improved.

【0052】(実施例2)以下、本発明の第2実施例に
ついて説明する。
(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described below.

【0053】実施例1では、比抵抗が高い(105Ωc
m以上)溶液について述べたが、本実施例では比抵抗が
低い溶液(105Ωcm以下)の場合について、吐出す
る場合について述べる。
In Example 1, the specific resistance was high (10 5 Ωc
m or more) solution was described, but in the present embodiment, a case of discharging a solution having a low specific resistance (10 5 Ωcm or less) will be described.

【0054】ゾルゲル溶液で市販されているものの中で
一部のもの、例えば酢酸を主溶媒とするSrTiO3
ルゲル溶液等は、その比抵抗が約4×103Ωcmと低
いため、静電力によって曳糸現象を生じず、実施例1の
原理に従った吐出では、安定した溶液吐出を実現するこ
とはできなかった。
Some of the commercially available sol-gel solutions, such as SrTiO 3 sol-gel solution containing acetic acid as a main solvent, have a low specific resistance of about 4 × 10 3 Ωcm, and therefore are pulled by electrostatic force. Stable solution discharge could not be realized by the discharge according to the principle of Example 1 without causing the thread phenomenon.

【0055】この原因は、酢酸塩が、溶媒中で解離した
イオンとなって比抵抗を下げているいるためと考えられ
る。
It is considered that this is because the acetate salt becomes ions dissociated in the solvent to lower the specific resistance.

【0056】そこで、比抵抗を上昇させる目的で、この
溶液に疎水性の有機溶媒であるイソブチルベンゼンを第
2の溶媒として1:1の割合で混合したところ、図3の
領域d部に含まれるように、比抵抗が107Ωcmに上
昇して、良好な溶液吐出が可能となった。
Then, for the purpose of increasing the specific resistance, a solution of isobutylbenzene, which is a hydrophobic organic solvent, was mixed as a second solvent at a ratio of 1: 1. Thus, the specific resistance was increased to 10 7 Ωcm, and good solution ejection was possible.

【0057】このように、媒質を良く溶解させる第1の
溶媒に加えて、比抵抗調整することを目的とする第2の
溶媒を用いることによって、静電力によって良好な吐出
が可能な溶液を作製することができる。
As described above, by using the second solvent for the purpose of adjusting the specific resistance, in addition to the first solvent which dissolves the medium well, a solution which can be satisfactorily discharged by electrostatic force is prepared. can do.

【0058】一般にこの第2の溶液は、第1の溶液より
も極性が低い有機溶媒で、かつ第1の溶液と良く解け合
う物が良く、たとえば、脂肪族炭化水素、ナフテン系炭
化水素、モノまたはジアルキルナフタレン、フェネチル
クメン等の芳香族炭化水素等の有機溶媒が好適である。
Generally, the second solution is an organic solvent having a lower polarity than that of the first solution, and should be well soluble in the first solution. For example, an aliphatic hydrocarbon, a naphthene-based hydrocarbon, a mono or Organic solvents such as aromatic hydrocarbons such as dialkylnaphthalene and phenethylcumene are preferable.

【0059】そして、吐出後の工程は、実施例1と同様
な工程で、薄膜を形成することができる。
Then, after the discharge, the thin film can be formed by the same process as in the first embodiment.

【0060】(実施例3)以下、本発明の第3の実施例
について説明する。
(Embodiment 3) A third embodiment of the present invention will be described below.

【0061】本実施例では、粘度が比較的高い(10〜
20cp以上)溶液、特に樹脂溶液の吐出について説明
をする。
In this embodiment, the viscosity is relatively high (10 to 10).
Discharge of a solution, especially a resin solution, will be described.

【0062】樹脂を溶解した溶液を被塗布部材上に吐出
させ、その後乾燥させることにより樹脂薄膜を得る薄膜
の形成方法については、例えば電子部品回路製作時のマ
スク材として用いることができる等、種々の用途が考え
られる。
Various methods can be used for forming a thin film of resin by discharging a solution of a resin onto a member to be coated and then drying it. For example, the thin film can be used as a mask material in the manufacture of electronic component circuits. Can be used.

【0063】そして、これらの溶液は一般に粘度が高
く、10〜20cp以上の場合が多いため、従来の圧電
式の吐出方法を用いた場合には、吐出不可能であるか不
安定であることが多かった。
Since these solutions generally have high viscosities and often 10 to 20 cp or more, when the conventional piezoelectric discharge method is used, it may be impossible or unstable to discharge. There were many.

【0064】しかしながら、静電力を利用した吐出方法
を用いれば、20〜30cpの粘度でも、樹脂溶液であ
れば高精度のパターンを作製することができることが判
明した。
However, it has been found that if a discharge method utilizing electrostatic force is used, a highly accurate pattern can be produced with a resin solution even with a viscosity of 20 to 30 cp.

【0065】なお、樹脂溶液の中には、溶液の比抵抗が
105Ωcmよりも低い溶液も存在する。
Some resin solutions have a specific resistance of less than 10 5 Ωcm.

【0066】図3を参照すると、これら比抵抗の低い樹
脂溶液を吐出することは不可能であると思われるが、樹
脂溶液についての本発明者の検討によれば、例外的に、
比抵抗が低い場合でも曳糸状態を生み出せることが判明
した。
Referring to FIG. 3, it seems that it is impossible to eject these resin solutions having a low specific resistance. However, according to the study by the present inventors on the resin solution, exceptionally,
It was found that even if the specific resistance is low, the stringing state can be produced.

【0067】例えば、PVA(ポリビニルアルコール)
を5%添加したPVA水溶液の比抵抗は、500Ωcm
程度であるが、静電力を用いた吐出方法を用いることに
よって曳糸状態の溶液吐出を確認することができた。
For example, PVA (polyvinyl alcohol)
The specific resistance of the PVA aqueous solution added with 5% is 500 Ωcm
Although it was a degree, it was possible to confirm the discharge of the solution in the towed state by using the discharge method using electrostatic force.

【0068】この理由は、静電力によって曳糸現象を生
じさせる物性値的な要因として、比抵抗値のみならず、
溶質自体の分子量の大きさも影響をする場合があること
が考えられる。
The reason for this is that not only the specific resistance value but also the physical resistance value factor that causes the stringing phenomenon by electrostatic force
It is conceivable that the size of the solute itself may have an influence.

【0069】樹脂溶液が曳糸現象を生じ易いことについ
ては、必ずしも原因が明らかになっているとはいえない
が、高分子のタンパク質が糸を曳くのと同様に、高分子
の樹脂が曳糸現象を起こしやすいと考える。
The cause of the tendency of the resin solution to easily cause the stringing phenomenon has not been clarified. However, like the case where the high molecular weight protein pulls the thread, the high molecular weight resin causes the stringing phenomenon. I think it is easy to cause a phenomenon.

【0070】そして、吐出後の工程は、実施例1と同様
な工程で、薄膜を形成することができる。
Then, after the ejection, the thin film can be formed by the same steps as in the first embodiment.

【0071】以上より、吐出溶液として樹脂を吐出溶液
に用いた場合には、比抵抗値の使用可能範囲を実質的に
拡大した薄膜形成が行えるため、通常の電子部品回路製
作時のマスク形成が、樹脂の塗布、露光、エッチング等
の複数の工程を必要とするのに対し、本発明の吐出原理
に従って樹脂溶液からの薄膜形成を行うことにより、1
回の工程のみでマスク形成が可能となり、回路製作時の
工程数の削減や回路の低価格化等に大きな効果をあげる
ことができる。
As described above, when a resin is used as the discharge solution, a thin film can be formed which substantially expands the usable range of the specific resistance value. While a plurality of steps such as resin coating, exposure, etching and the like are required, by forming a thin film from a resin solution according to the ejection principle of the present invention,
The mask can be formed by only one process, which is effective in reducing the number of processes in manufacturing the circuit and reducing the cost of the circuit.

【0072】(実施例4)以下、本発明の第4の実施例
について説明する。
(Fourth Embodiment) The fourth embodiment of the present invention will be described below.

【0073】本実施例では、金属薄膜を形成させる方法
について説明する。金属の微粉末を含有する溶液を直接
被塗布部材上に吐出して薄膜を形成することができれ
ば、微細な配線の直接形成が可能となるので、回路の小
型化や、低価格化に大きな効果をあげることとなる。
In this embodiment, a method for forming a metal thin film will be described. If a thin film can be formed by directly ejecting a solution containing fine metal powder onto a member to be coated, it is possible to directly form fine wiring, which is a great advantage for circuit miniaturization and cost reduction. Will be given.

【0074】この金属の微粉末を安定に含有した溶液を
製造する場合には、分散剤を使用して懸濁させればよい
と考えられる。
In the case of producing a solution containing the fine powder of the metal in a stable manner, it is considered that a suspension may be used to suspend it.

【0075】分散剤の例としては界面活性剤があり、固
−液界面に吸着して界面エネルギーを低下安定させるも
のである。
As an example of the dispersant, there is a surfactant, which is adsorbed on the solid-liquid interface to lower and stabilize the interfacial energy.

【0076】つまり、この界面活性剤は、微粒子表面に
吸着保護皮膜を形成するため、安定に分散された懸濁液
では、個々の微粒子間で直接接触・衝突を起こさないの
で、電気伝導度の低い、すなわち、比抵抗が105Ωc
m以上の溶液とすることができる。
That is, since this surfactant forms an adsorption protective film on the surface of fine particles, a stable dispersion does not cause direct contact / collision between individual fine particles, so that the electric conductivity of Low, that is, the specific resistance is 10 5 Ωc
It can be a solution of m or more.

【0077】また、吸着保護膜は界面活性剤のみでも形
成させることができるが、表面皮膜をさらに強固にする
物質も存在する。
Further, the adsorption protective film can be formed only by a surfactant, but there are substances that further strengthen the surface film.

【0078】一般的にそれらの物質は、保護膠質または
乳化安定剤と呼ばれていが、このような物質を添加する
ことによって微粉末同士の衝突が確実に避けられ、電気
的な特性の安定した懸濁液を作製することができる。
Generally, these substances are called protective colloids or emulsion stabilizers, but by adding such substances, collision of fine powders can be surely avoided and stable electrical characteristics can be obtained. A suspension can be made.

【0079】保護膠質としては、植物ゴム、澱粉、アル
ギン酸塩、蛋白質、レシチン、繊維系エーテル、ポリビ
ニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル
酸誘導体、膠質珪酸等が知られている。
Known protective gums are vegetable gums, starches, alginates, proteins, lecithins, fiber ethers, polyvinyl alcohols, polyvinylpyrrolidones, polyacrylic acid derivatives, colloidal silicic acid and the like.

【0080】なお、一般に、微粒子の分散液は、その微
粒子の大きさが0.1μm以下のときはコロイドと呼ば
れ、数μmより0.1μm程度の大きさであるときはエ
マルジョンあるいは乳剤と称されている。
Generally, a dispersion liquid of fine particles is called a colloid when the size of the fine particles is 0.1 μm or less, and an emulsion or an emulsion when the size of the fine particles is about 0.1 μm to several μm. Has been done.

【0081】このような微粒子の分散液はすでに市販さ
れており、本実施例では、真空冶金(株)製の銀微粒子
をトルエンの溶剤に分散させたAg30wt%の独立分
散超微粒子溶液を用いた。
A dispersion liquid of such fine particles is already on the market, and in this embodiment, an independent dispersion ultrafine particle solution of Ag 30 wt% in which silver fine particles manufactured by Vacuum Metallurgical Co., Ltd. is dispersed in a solvent of toluene was used. .

【0082】この分散微粒子は、ガス中蒸発法によって
生成されたもので、粒径は0.1μm以下であり、コロ
イド状に分散された個々の粒子は凝集することなく独立
に分散されているため、溶液の比抵抗が約107Ωcm
と高い。
The dispersed fine particles were produced by the gas evaporation method and had a particle size of 0.1 μm or less, and the individual colloidally dispersed particles were dispersed independently without agglomeration. , The specific resistance of the solution is about 10 7 Ωcm
And high.

【0083】この微粒子の分散液を、静電力を用いて被
塗布部材上状に吐出させたところ、良好に曳糸現象が生
じて吐出が可能であった。
When the dispersion liquid of the fine particles was discharged onto the member to be coated by using electrostatic force, a good stringing phenomenon occurred and discharge was possible.

【0084】その後、被塗布部材上に吐出した分散液を
300℃で加熱すると、分散液は電気伝導性を持った銀
薄膜となった。
Then, when the dispersion liquid discharged onto the coated member was heated at 300 ° C., the dispersion liquid became a silver thin film having electrical conductivity.

【0085】これは、銀微粒子を覆っていた界面活性剤
または保護膠質が熱によって溶けて蒸発し、銀微粒子同
士の接触凝集が成されたためであると考えられる。
It is considered that this is because the surface active agent or protective colloid covering the silver fine particles was melted by heat and evaporated to form contact aggregation between the silver fine particles.

【0086】もちろんこの加熱工程は、場合によって
は、上述したように省略してもかまわない。
Of course, this heating step may be omitted as described above in some cases.

【0087】このように、微粒子自体が比抵抗の低い性
質を持つものであっても、絶縁性材料で被膜された微粒
子にして吐出溶液とすれば、静電力によって良好に吐出
でき薄膜形成が可能であり、微細な配線の直接形成を行
うことができるため、回路の低価格化や曲面を持った被
塗布部材上への配線において、大きな効果を挙げること
ができる。
As described above, even if the fine particles themselves have a low specific resistance, if the fine particles coated with an insulating material are used as a discharge solution, good discharge can be achieved by electrostatic force and a thin film can be formed. Therefore, since fine wiring can be directly formed, a large effect can be obtained in the cost reduction of the circuit and the wiring on the coated member having a curved surface.

【0088】(実施例5)以下、本発明の第5の実施例
について説明する。
(Fifth Embodiment) The fifth embodiment of the present invention will be described below.

【0089】実施例1から4では、溶液を吐出させる方
法として静電力のみを用いる場合を示したが、本実施例
では、静電力に加え、さらに圧電素子等による振動を溶
液に補助的に印加した場合について述べる。
In the first to fourth embodiments, the case where only the electrostatic force is used as the method for ejecting the solution has been shown, but in the present example, in addition to the electrostatic force, the vibration by the piezoelectric element or the like is additionally applied to the solution. I will describe the case.

【0090】図6は、静電力と圧力波を併用したノズル
を使い、溶液を吐出させる構成を示す。
FIG. 6 shows a structure in which a solution is discharged by using a nozzle that uses both electrostatic force and pressure wave.

【0091】図6において、17は吐出口、18は溶液
に圧力波を発生させるためのピエゾ素子、19は圧力
室、20は溶液供給口、21は背面電極、22は高圧電
源、23は被塗布部材を示している。
In FIG. 6, 17 is a discharge port, 18 is a piezo element for generating a pressure wave in a solution, 19 is a pressure chamber, 20 is a solution supply port, 21 is a back electrode, 22 is a high voltage power supply, and 23 is a cover. The application member is shown.

【0092】この構成において、ピエゾ素子18に電圧
を印加すると、ピエゾ素子がたわみ、圧力室19の容積
が変化する。
In this structure, when a voltage is applied to the piezo element 18, the piezo element bends and the volume of the pressure chamber 19 changes.

【0093】この圧力室の容積変化は、吐出口17内の
溶液に流動を生じさせ、この流動が所定値より大きい場
合には、液滴となって被塗布部材方向に吐出される。
The change in the volume of the pressure chamber causes the solution in the discharge port 17 to flow, and when the flow is larger than a predetermined value, droplets are discharged in the direction of the member to be coated.

【0094】また、圧力室19内のインクと背面電極間
には電界が作用しており、インクを被塗布部材方向に吸
引する力が働いている。
Further, an electric field acts between the ink in the pressure chamber 19 and the back electrode, and a force for attracting the ink toward the coated member acts.

【0095】溶液の吐出は、溶液に対し静電力を加えた
とき、あるいはピエゾ素子による圧力波と静電力の両方
が存在したときになされ、溶液に対しなんらの力も加え
ないときは、溶液の表面張力によって吐出口に保持され
ている。
The solution is discharged when an electrostatic force is applied to the solution, or when both a pressure wave and an electrostatic force due to the piezo element exist. When no force is applied to the solution, the surface of the solution is discharged. It is held at the discharge port by tension.

【0096】この装置を用い、静電力のみの場合と圧力
波を併用した場合の溶液の吐出について検討した結果を
図7に示す。
FIG. 7 shows the result of examination of the discharge of the solution using this apparatus and the case where only the electrostatic force is used and the case where the pressure wave is used in combination.

【0097】図7に示された曲線は、溶液の吐出開始点
を結んだものであり、圧電効果による圧力波を溶液に与
えない場合には、C点の静電力(図3の電界の強さの2
kV/mmに相当する)が必要であったものが、溶液に
圧力波を加えることによって、D点までは、圧力波が大
きければ大きいほど静電力を相対的に小さくすることが
できることを示している。
The curve shown in FIG. 7 is obtained by connecting the discharge start points of the solution. When the pressure wave due to the piezoelectric effect is not applied to the solution, the electrostatic force at point C (the strength of the electric field in FIG. 3 is increased). Sano 2
(corresponding to kV / mm) was required, but by applying a pressure wave to the solution, up to point D, the larger the pressure wave, the smaller the electrostatic force can be made relatively small. There is.

【0098】このとき、溶液に与える圧力波の大きさ
は、ピエゾの材質、寸法、液室形状、ノズル径、吐出液
の物性値等によって異なるが、一般にピエゾに印加する
電圧値でいうと50Vから500V程度である。
At this time, the magnitude of the pressure wave applied to the solution varies depending on the material, size, liquid chamber shape, nozzle diameter, physical properties of the ejected liquid, etc. of the piezo, but generally it is 50 V in terms of the voltage applied to the piezo. To about 500V.

【0099】この実験結果は、溶液の吐出方法として、
溶液に対し静電力のみを作用させる場合よりも、静電力
に圧力波を補助的に加えることによって、実施例1の図
3に示した吐出開始電圧を下げることができ、曳糸現象
を生じる状態の領域を広くとれることを示している。
The results of this experiment are shown as a method for discharging a solution.
A state in which the discharge start voltage shown in FIG. 3 of the first embodiment can be lowered and the stringing phenomenon occurs by supplementarily applying a pressure wave to the electrostatic force, as compared with the case where only the electrostatic force acts on the solution. It shows that the area of can be widely taken.

【0100】上記について、図8を用いて説明する。図
8は、溶液に対し図7のE点で示される静電力と圧力波
を加えた場合の、溶液の比抵抗値と吐出開始時の印加電
圧のとの関係を示すものである。
The above will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows the relationship between the specific resistance value of the solution and the applied voltage at the start of ejection when the electrostatic force and the pressure wave indicated by the point E in FIG. 7 are applied to the solution.

【0101】図8において、破線Fは、静電力のみの吐
出方式における吐出開始電圧であり(図3の曲線Aに相
当)、曲線Gは、静電力に圧力波を加えたときの吐出開
始電圧を示している。
In FIG. 8, the broken line F is the discharge start voltage in the discharge method using only electrostatic force (corresponding to the curve A in FIG. 3), and the curve G is the discharge start voltage when a pressure wave is applied to the electrostatic force. Is shown.

【0102】吐出手段に、静電力に圧力波を加えること
により、溶液の吐出開始電圧が下がるため、溶液が曳糸
現象を生じる状態の領域が、静電力のみの場合のd部の
領域に付加して、e部に示す部分を追加することがで
き、比抵抗値の低い溶液も使用可能となり、結果として
吐出溶液の選択の幅を広げることとなる。
By applying a pressure wave to the discharging means by the pressure wave, the discharge starting voltage of the solution is lowered, so that the area where the solution causes the stringing phenomenon is added to the area of d part when only the electrostatic force is applied. Then, the portion shown in part e can be added, a solution having a low specific resistance value can be used, and as a result, the range of selection of the discharge solution can be widened.

【0103】そして、吐出後の工程は、実施例1と同様
な工程で、薄膜を形成することができる。
Then, after the discharge, the thin film can be formed by the same process as in the first embodiment.

【0104】このように、吐出溶液に対し静電力のみな
らず圧力波を加えれば、静電力のみの溶液吐出方法と比
べて、さらに吐出溶液の種類を広げることとなるので、
形成できる薄膜の種類が広がり、回路部品あるいはマイ
クロマシンの製作に大きな効果をあげることが可能とな
る。
As described above, when not only the electrostatic force but also the pressure wave is applied to the discharged solution, the kind of the discharged solution can be further expanded as compared with the solution discharging method using only the electrostatic force.
The types of thin films that can be formed are widened, and it is possible to exert a great effect on the production of circuit components or micromachines.

【0105】[0105]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、薄
膜形成材料として溶液状物質を用い、薄膜形成材料の吐
出手段として静電力単独、または静電力に圧電効果を補
助として利用し、被形成部材上に薄膜形成材料の溶液を
曳糸状態で吐出し、溶液中の溶媒の加熱、または所定時
間室温で放置することにより蒸発させることにより、従
来の薄膜形成方法に比べて吐出できる溶液の種類に対し
実質的には制約を受けることがなく、かつ吐出溶液が曳
糸状態となるため微細な薄膜形成が可能であり、各種回
路やデバイスの作製時にもたらす利便性はきわめて大き
い。
As described above, according to the present invention, a solution substance is used as a thin film forming material, and an electrostatic force alone or a piezoelectric effect is used as an assisting means for discharging the thin film forming material. A solution that can be discharged as compared with a conventional thin film forming method by discharging a solution of a thin film forming material on a formation target member in a stringing state, heating the solvent in the solution, or evaporating by leaving it at room temperature for a predetermined time. There is practically no restriction on the type of the liquid, and since the discharged solution is in a string state, it is possible to form a fine thin film, which is extremely convenient when manufacturing various circuits and devices.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の吐出原理を説明する説明図FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a discharge principle of the present invention.

【図2】同吐出原理を具体化した溶液の吐出のための構
成図
FIG. 2 is a configuration diagram for ejecting a solution embodying the ejection principle.

【図3】同吐出原理を具体化した構成により得られた比
抵抗−電界の関係で決まる溶液の吐出の特性図
FIG. 3 is a characteristic diagram of the ejection of a solution determined by the relationship between the specific resistance and the electric field, which is obtained by the configuration embodying the ejection principle.

【図4】同吐出原理を具体化した溶液の吐出のための他
の構成図
FIG. 4 is another configuration diagram for ejecting a solution embodying the same ejection principle.

【図5】同吐出原理を具体化した薄膜形成装置の全体構
成図
FIG. 5 is an overall configuration diagram of a thin film forming apparatus embodying the same ejection principle.

【図6】同吐出原理を具体化した溶液吐出のための他の
構成図
FIG. 6 is another configuration diagram for ejecting a solution embodying the ejection principle.

【図7】同吐出原理を具体化した他の構成により得られ
た圧力波−静電力の関係で決まる溶液の吐出の特性図
FIG. 7 is a characteristic diagram of solution ejection determined by a pressure wave-electrostatic force relationship obtained by another configuration embodying the ejection principle.

【図8】同吐出原理を具体化した構成により得られた比
抵抗−電界の関係で決まる溶液の吐出の特性図
FIG. 8 is a characteristic diagram of the ejection of the solution determined by the relationship between the specific resistance and the electric field, which is obtained by the configuration embodying the ejection principle.

【図9】従来例を示す構成図FIG. 9 is a configuration diagram showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

17 溶液吐出部 18 被塗布部材 19 ヒータブロック 20 X−Yステージ 22 Zステージ 23 溶液供給部 24 制御部 17 Solution Discharging Section 18 Coated Member 19 Heater Block 20 XY Stage 22 Z Stage 23 Solution Supply Section 24 Control Section

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 薄膜形成材料と前記薄膜形成材料を溶解
する溶媒とを含み比抵抗が105Ωcm以上の溶液状物
質を吐出用のノズル内に案内する工程と、前記ノズルの
軸線方向に被形成部材を設置する工程と、前記ノズル内
の溶液状物質に対して前記ノズルの軸線方向に静電力を
作用させて前記ノズルから被形成部材に向かって前記溶
液状物質を曳糸状で吐出する工程とを有する薄膜形成方
法。
1. A step of guiding a solution substance containing a thin film forming material and a solvent which dissolves the thin film forming material and having a specific resistance of 10 5 Ωcm or more into a nozzle for ejection, and a step of covering the material in the axial direction of the nozzle. A step of installing a forming member, and a step of applying an electrostatic force to the solution-like substance in the nozzle in the axial direction of the nozzle to discharge the solution-like substance from the nozzle toward the formation target member in the form of a string. A method for forming a thin film having:
【請求項2】 溶液状物質が、さらに比抵抗が調節可能
な溶媒をも含む請求項1記載の薄膜形成方法。
2. The method for forming a thin film according to claim 1, wherein the solution-like substance further contains a solvent whose specific resistance can be adjusted.
【請求項3】 高分子樹脂を含む溶液状物質を吐出用の
ノズル内に案内する工程と、前記ノズルの軸線方向に被
形成部材を設置する工程と、前記ノズル内の溶液状物質
に対して前記ノズルの軸線方向に静電力を作用させて前
記ノズルから被形成部材に向かって前記溶液状物質を曳
糸状で吐出する工程とを有する薄膜形成方法。
3. A step of guiding a solution-like substance containing a polymer resin into a nozzle for discharging, a step of installing a member to be formed in an axial direction of the nozzle, and a solution-like substance in the nozzle. A step of applying an electrostatic force in the axial direction of the nozzle to eject the solution-like substance from the nozzle toward the member to be formed in a string shape.
【請求項4】 金属材料溶液と分散剤とを含み比抵抗が
105Ωcm以上の溶液状物質を吐出用のノズル内に案
内する工程と、前記ノズルの軸線方向に被形成部材を設
置する工程と、前記ノズル内の溶液状物質に対して前記
ノズルの軸線方向に静電力を作用させて前記ノズルから
被形成部材に向かって前記溶液状物質を曳糸状で吐出す
る工程とを有する薄膜形成方法。
4. A step of guiding a solution substance containing a metal material solution and a dispersant and having a specific resistance of 10 5 Ωcm or more into a nozzle for discharging, and a step of disposing a member to be formed in an axial direction of the nozzle. And a step of applying an electrostatic force to the solution-like substance in the nozzle in the axial direction of the nozzle to eject the solution-like substance from the nozzle toward the formation target member in a string shape. .
【請求項5】 溶液状物質が、さらに保護膠質または乳
化安定剤をも含む請求項4記載の薄膜形成方法。
5. The method for forming a thin film according to claim 4, wherein the solution substance further contains a protective glue or an emulsion stabilizer.
【請求項6】 溶液状物質を曳糸状で吐出する工程が、
さらに圧力波を作用させる工程をも含む請求項1から5
のいずれか記載の薄膜形成方法。
6. The step of discharging the liquid substance in the form of a string,
6. The method according to claim 1, further comprising the step of applying a pressure wave.
5. The thin film forming method described in any one of 1.
【請求項7】 さらに、被形成部材上に吐出された溶液
状物質を加熱する工程を有する請求項1から6のいずれ
か記載の薄膜形成方法。
7. The thin film forming method according to claim 1, further comprising the step of heating the solution-like substance discharged onto the formation target member.
【請求項8】 さらに、被形成部材上に吐出された溶液
状物質の周囲に不活性ガスを供給する工程を有する請求
項1から7のいずれか記載の薄膜形成方法。
8. The thin film forming method according to claim 1, further comprising the step of supplying an inert gas around the solution-like substance discharged onto the formation target member.
【請求項9】 請求項1から8のいずれか記載の溶液状
物質の供給源と、前記溶液状物質を吐出する溶液状物質
吐出手段と、前記吐出された溶液状物質から薄膜が形成
される被形成部材と、前記被形成部材を載置するステー
ジと、前記被形成部材を加熱する加熱手段とを有する薄
膜形成装置。
9. A supply source of the solution-like substance according to claim 1, a solution-like substance ejecting means for ejecting the solution-like substance, and a thin film formed from the ejected solution-like substance. A thin film forming apparatus comprising: a member to be formed, a stage on which the member to be formed is placed, and heating means for heating the member to be formed.
【請求項10】 さらに、溶液状物質吐出手段を前記溶
液状物質吐出手段と被形成部材とを結ぶ第1の方向に移
動可能な第1の移動手段と、ステージを前記第1の方向
とは垂直な平面内で2方向に移動可能な第2の移動手段
とを有する請求項9記載の薄膜形成装置。
10. The first moving means capable of moving the solution-like substance ejecting means in a first direction connecting the solution-like substance ejecting means and the member to be formed, and the stage in the first direction. The thin film forming apparatus according to claim 9, further comprising a second moving unit that can move in two directions within a vertical plane.
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