ES2339572T3 - Procedimiento y aparato para aplicar de forma precisa estructuras a un sustrato. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento que incluye: - proporcionar un sustrato (S); - proporcionar un cabezal de procesamiento que tiene: - al menos una disposición (2, 3) de iluminación; - una primera disposición (4) de exploración en un lado corriente arriba de la disposición (2, 3) de iluminación vista en la dirección de movimiento relativo del sustrato con respecto al cabezal de procesamiento; - una segunda disposición (5) de exploración en un lado corriente abajo de la disposición (2, 3) de iluminación vista en la dirección de movimiento relativo del sustrato (S) con respecto al cabezal de procesamiento; - una etapa de iluminación para iluminar localmente una estructura aplicada de laca; - una primera etapa de exploración en la que se detectan las estructuras ya aplicadas sobre el sustrato (S) por medio de la primera disposición (4) de exploración llevada a cabo inmediatamente antes de la etapa de iluminación; - una segunda etapa de exploración llevada a cabo inmediatamente después de la etapa de iluminación por medio de la segunda disposición (5) de exploración; utilizar la información obtenida con la primera etapa de exploración durante la etapa de iluminación para iluminar localmente la estructura aplicada de laca.
Description
Procedimiento y aparato para aplicar de forma
precisa estructuras a un sustrato.
La presente invención versa acerca de un
procedimiento y un aparato para aplicar de forma precisa estructuras
de laca sobre un sustrato.
El documento US-6.165.658 da a
conocer un aparato y un procedimiento para fabricar placas de
circuito impreso. El aparato tiene un cabezal de exposición que
incluye láseres para exponer una capa en un tambor y una cámara
para inspeccionar la capa. Un fichero de imagen controla los
láseres. La cámara captura una imagen de la capa. El control
convierte la imagen en un fichero gráfico. Se compara ese fichero
gráfico con el fichero de imagen. Se corrige el fichero de imagen
por medio de un procesador de imágenes que lleva a cabo las
manipulaciones apropiadas electrónicas y de datos en la imagen
electrónica para corregir el registro defectuoso en las capas.
El documento WO-02/098573 da a
conocer un generador de formas de onda para un sistema de control de
microdeposición. El sistema incluye un cabezal con una pluralidad
de boquillas. El cabezal también tiene un láser y una cámara. Se
puede utilizar el láser para la ablación láser de material fluido
aplicado para reducir los tamaños de los rasgos mínimos y/o para
crear vías. Se puede utilizar la primera cámara para colocar
inicialmente el cabezal con respecto a la marca en el sustrato. Hay
presente una segunda cámara que no está en el cabezal. También se
utilizan las cámaras para capturar gotitas en vuelo. Se utiliza el
análisis de las gotas para ajustar la amplitud, la sincronización,
la pendiente, la forma, etc. de las formas de onda del voltaje de
activación que controlan la activación de las boquillas.
Hasta ahora, se utilizan habitualmente máscaras
para enmascarar localmente una laca, que se utiliza para formar las
estructuras, de la iluminación. El uso de dichas máscaras es
laborioso y caro. Además, para cada nuevas estructura, se necesita
fabricar una nueva máscara. Otro problema al aplicar estructuras a
un sustrato está formado por la gran cantidad de laca y de
disolventes utilizados en su interior. Otro problema al que nos
enfrentamos es proporcionar estructuras con contornos bien
definidos. También es un problema importante la colocación relativa
de las estructuras en las diversas capas para aplicar de forma
precisa estructuras a un sustrato.
Por ejemplo, las aplicaciones del procedimiento
pueden ser un procedimiento para fabricar componentes electrónicos,
tal como por ejemplo un OLED, una célula solar, una estructura TFT
en una pantalla o similares. Con estos componentes, es muy
importante que, en un gran número de capas de material que son
aplicadas sucesivamente, las estructuras estén colocadas en su
interior con mucha precisión mutua. Aquí, se desea lo que se
denomina una precisión de recubrimiento de al menos 2 micrómetros y
preferentemente de al menos 1 micrómetro.
La invención contempla un procedimiento para
aplicar estructuras de laca sobre un sustrato con el que se
solucionan al menos un número de los problemas descritos
anteriormente.
Para este fin, la invención proporciona un
procedimiento conforme a la reivindicación 1.
El uso de la disposición de exploración del
cabezal de procesamiento, se pueden determinar de forma muy precisa
las estructuras ya aplicadas, de manera que la estructura de laca
aplicada pueda estar iluminada localmente con mucha precisión. El
cabezal de procesamiento forma un acoplamiento mecánico directo
entre la disposición de exploración y de iluminación, lo que es muy
favorable para la precisión de la colocación.
En este contexto, se debe comprender el término
"iluminación" en un sentido amplio. No solo se entiende que
"iluminación" signifique un tratamiento con luz visible, sino
también con radiación UV, radiación IR, haz de iones, haz E. La
iluminación tiene como resultado un cambio de la estructura de la
laca, por ejemplo en el que la laca se endurece o en el que se
elimina el disolvente de la laca. También se debe comprender el
término "laca" en un sentido amplio. Las posibilidades son
fotorresistentes, laca de endurecimiento por UV, PPV y PDOT para el
propósito de fabricar OLED y similares.
Por medio de la etapa de iluminación, que se
lleva a cabo mediante la disposición de iluminación, se pueden
obtener estructuras con contornos finos bien definidos. No se
entiende que una etapa de iluminación local signifique una etapa de
iluminación utilizando una máscara, sino una iluminación local de la
laca con la ayuda de un haz estrecho o con un conjunto de haces
estrechos, que se pueden controlar de forma individual. Con tal haz
estrecho o conjunto de haces estrechos controlables de forma
individual -que pueden ser, por ejemplo, haces láser, haces de
iones o haces E- se puede escribir, por así decirlo, la estructura
deseada en la laca. La iluminación puede tener lugar en aquellas
áreas en las que se necesita eliminar la laca o, en caso contrario,
en aquellas áreas en las que la laca necesita seguir presente,
dependiendo de la laca utilizada.
Conforme a un aspecto de la invención, la
información obtenida con la etapa de exploración también se utiliza
para depositar la estructura de laca aplicada en una posición
deseada. De esta forma, se puede colocar de forma precisa la nueva
estructura de laca aplicada con respecto a la estructura
existente.
Conforme a una elaboración adicional del
procedimiento, el cabezal de procesamiento también puede estar
dotado de una disposición de impresión por chorro de tinta, en la
que se aplica una capa completa de laca o una estructura de laca al
sustrato en una etapa de impresión por chorro de tinta utilizando la
disposición de impresión por chorro de tinta del cabezal de
procesamiento. Preferentemente, en la etapa de impresión por chorro
de tinta, se aplica la laca de forma local para formar la
estructura de laca aplicada.
De esta forma, la deposición de la laca se lleva
a cabo por medio de la técnica ventajosa de impresión. Debido a que
se utiliza la impresión por chorro de tinta, en vez de cubrir por
completo el sustrato con laca, se puede utilizar la laca de forma
mucho menos derrochadora. Esto es debido a que solo se necesita
aplicar la laca donde se deseen formar las estructuras. Dicho sea
de paso, la invención no excluye la posibilidad de que, con la
disposición de impresión por chorro de tinta, se aplique una capa
completa de laca sobre el sustrato en vez de una estructura de
laca.
Además, de esta forma, se proporciona el cabezal
de procesamiento tanto con la disposición de impresión por chorro
de tinta y con la disposición de iluminación. En ese caso, en un
movimiento del cabezal de procesamiento con respecto al sustrato,
se puede llevar a cabo tanto el suministro de laca como la
iluminación de la laca que se acaba de aplicar. De esta forma, la
posición de la disposición de iluminación está, además, acoplada
mecánicamente de forma directa con la posición del cabezal de
procesamiento. Como resultado, después de la aplicación de la laca,
se puede determinar con gran precisión dónde se encuentra esta laca
y luego se ilumina utilizando la disposición de iluminación. El
acoplamiento directo de la posición del cabezal de procesamiento
con la disposición de iluminación excluye prácticamente la
posibilidad de que la disposición de iluminación lleve a cabo una
operación de iluminación en posiciones equivocadas sobre el
sustrato. Con la etapa de iluminación local, se pueden
"cortar" los contornos relativamente imprecisos de la laca
aplicados con la técnica de chorro de tinta, de forma que se
obtienen estructuras iluminadas con contornos finos bien
definidos.
Conforme a una elaboración adicional de la
invención, se puede llevar a cabo una etapa de exploración
inmediatamente antes de la etapa de la impresión por chorro de
tinta en la que se proporciona una primera disposición de
exploración en el cabezal de procesamiento, y en la del lado
corriente arriba de la disposición de impresión por chorro de
tinta, vista en la dirección de movimiento relativo del cabezal de
procesamiento con respecto al sustrato. Con tal etapa de
exploración, se conoce dónde están ubicadas las estructuras ya
aplicadas sobre el sustrato, de forma que, directamente después de
la etapa de exploración -en la etapa de impresión- se pueden
colocar de forma precisa nuevas estructuras con respecto a estas
estructuras ya presentes sobre el sustrato.
Sin embargo, sería adicionalmente ventajoso
comprobar inmediatamente la estructura recién aplicada e iluminada,
por ejemplo para determinar si se ha aplicado la laca por todas
partes de la forma correcta. Para este fin, conforme a una
elaboración adicional de la invención, se puede llevar a cabo una
etapa de exploración inmediatamente después de la etapa de
impresión por chorro de tinta en la que se proporciona una segunda
disposición de exploración en el cabezal de procesamiento, y en la
del lado corriente abajo de la disposición de impresión por chorro
de tinta, vista en la dirección de movimiento relativo del cabezal
de procesamiento con respecto al sustrato.
Aquí, utilizando la información obtenida con la
segunda disposición de exploración, se puede determinar si ha
tenido lugar una impresión donde tendría que haberlo hecho y, si
este no es el caso, la laca puede seguir siendo impresa en las
posiciones deseadas en la segunda etapa de impresión. Para este
propósito, el cabezal puede pasar por un movimiento hacia delante y
hacia atrás por la misma área del sustrato. Si se detecta con la
segunda disposición de exploración que algunas áreas de la laca no
han sido aplicadas aún, la laca puede seguir siendo depositada e
iluminada en aquellas áreas en el movimiento hacia atrás.
Debido a que, conforme a la invención, se lleva
a cabo una primera etapa de exploración inmediatamente antes de la
etapa de iluminación en la que se proporciona una primera
disposición de exploración en el cabezal de procesamiento, y en la
del lado corriente arriba de la disposición de iluminación, vista en
la dirección de movimiento relativo del cabezal de procesamiento
con respecto al sustrato, se puede determinar en un movimiento del
cabezal de procesamiento con respecto al sustrato, dónde se debe
iluminar localmente la estructura aplicada de laca, mientras que se
puede llevar a cabo la iluminación de la laca en el mismo movimiento
del cabezal de procesamiento. Entonces, es ventajoso conforme a la
invención que se lleve a cabo una segunda etapa de exploración
inmediatamente después de la etapa de iluminación en la que se
proporciona una segunda disposición de exploración en el cabezal de
procesamiento, y en la del lado corriente abajo de la disposición de
iluminación, vista en la dirección de movimiento relativo del
cabezal de procesamiento con respecto al sustrato. Por lo tanto,
utilizando la información obtenida con la segunda disposición de
exploración, se puede determinar si la iluminación ha tenido lugar
donde tendría que haberlo hecho y, si este no es el caso, la laca
sigue estando iluminada en las posiciones deseadas en una segunda
etapa de iluminación. También en este caso, para este fin, el
cabezal puede pasar por un movimiento hacia delante y hacia atrás
por la misma área del sustrato. Si se detecta con la segunda
disposición de exploración de que aún no se ha iluminado la laca en
algunas áreas, la laca puede seguir siendo iluminada en aquellas
áreas en el movimiento hacia atrás. Por ejemplo, la detección de
una iluminación deseada puede tener lugar en base a un cambio
esperado de la laca, cambio que se lleva a cabo bajo la influencia
de la iluminación. Por ejemplo, dicho cambio puede ser un cambio en
color, en estructura y/o en forma de la laca.
La detección en una segunda etapa de exploración
de si se ha iluminado la laca en una posición deseada puede
combinarse, por supuesto, con la detección de si se ha depositado la
laca en una posición deseada, al menos si también se ha llevado a
cabo una etapa de deposición de laca antes de esta segunda etapa de
exploración. De esta forma, se puede depositar de forma
relativamente rápida y precisa la laca al igual que ser ilumina,
preferentemente durante los movimientos hacia delante y hacia atrás
del cabezal de procesamiento.
Además, también se puede reintroducir la
información obtenida con la segunda disposición de exploración a un
sistema de medición con la ayuda del cual se controla la posición
del cabezal de procesamiento. Cuando las nuevas estructuras en una
siguiente capa están muy alejadas de una estructura aplicada
anteriormente, es importante tal reintroducción a un sistema de
medición porque no se puede hacer una referencia directa a las
estructuras aplicadas anteriormente durante el movimiento del
cabezal sobre el sustrato.
Conforme a una realización adicional de la
invención, se puede aplicar la estructura de laca con el fin de
crear una estructura en una capa de material aplicada, o que se va a
aplicar, sobre el sustrato.
Dichos procedimientos son conocidos per
se y pueden comprender, por ejemplo, decapar una capa de
material que esté cubierta parcialmente con la estructura de laca.
Una de las posibilidades es también aplicar capas de material sobre
y/o entre las estructuras de laca como se describe, por ejemplo, en
el documento US 3.832.176 (un procedimiento de relleno) y en el
documento US 4.674.174 (un procedimiento de desprendimiento).
Aquí, la capa de material puede ser, por
ejemplo, un metal, tal como por ejemplo molibdeno, cromo, etc., un
semiconductor, una capa dieléctrica, tal como por ejemplo SiO_{x},
SiN_{x} o ITO. Sin embargo, también es posible una pluralidad de
distintas sustancias.
Las etapas del procedimiento conforme a la
invención pueden ser parte de un procedimiento para fabricar un
componente electrónico, tal como por ejemplo una estructura TFT, un
OLED, una célula solar o similares.
La estructura de laca puede estar formada por
una estructura fotorresistente o por un endurecimiento de la laca
rápidamente bajo la influencia de una operación de iluminación, como
por ejemplo una laca de endurecimiento por UV. También es posible
que la estructura de la laca cambie al eliminar un disolvente de la
laca utilizando la iluminación, por ejemplo utilizando iluminación
IR.
Preferentemente, en la aplicación de las
estructuras sucesivas, se consigue una precisión de recubrimiento
de al menos 0,7 micrómetros, más en particular al menos 0,4
micrómetros.
Para este propósito, las mediciones en la etapa
de exploración pueden estar basadas, por ejemplo, en una medición
interferométrica, en una medición de triangulación o en un
reconocimiento de imagen.
Se puede llevar a cabo una iluminación local muy
preciso utilizando un conjunto de láseres, LED o medios similares de
iluminación que se puedan controlar de forma individual, que pueden
ser encendidos y apagados o modulados, con la ayuda de los cuales
se puede iluminar una laca respectiva.
La invención versa adicionalmente acerca de un
aparato que tiene las características de la reivindicación 17.
Utilizando un cabezal de procesamiento, se
puede, por ejemplo, escribir una estructura deseada en una laca
aplicada inmediatamente antes de ello. Para colocar de forma precisa
el cabezal de procesamiento con la disposición de iluminación con
respecto a estructuras ya aplicadas, el cabezal de procesamiento
comprende la primera disposición de exploración. Utilizando esta
primera disposición de exploración, se pueden detectar estructuras
ya aplicadas, de forma que se puede llevar a cabo una iluminación
precisa de la laca por medio de la disposición de iluminación.
La disposición de iluminación necesita generar
al menos uno, pero preferentemente un conjunto de haces estrechos
que se pueden controlar de forma individual, como por ejemplo haces
láser, haces infrarrojos, haces de luz visible, haces de radiación
UV, haces E o haces de iones, de forma que se puedan colocar y
formar estructuras muy finas en la laca con gran precisión.
Conforme a una elaboración adicional del
aparato, el cabezal de procesamiento está dotado adicionalmente de
una disposición de impresión por chorro de tinta. Con tal
disposición de impresión por chorro de tinta, en vez de una capa
completa de laca, se pueden formar estructuras de laca, lo que tiene
como resultado un ahorro del uso de la laca.
Aquí, es aún más particularmente preferente que
el cabezal de procesamiento esté dotado de dos disposiciones de
iluminación, mientras que hay dispuesta una primera disposición de
iluminación corriente arriba y hay dispuesta una segunda
disposición de iluminación corriente abajo de la disposición de
impresión por chorro de tinta, vista en la dirección de movimiento
relativo del sustrato con respecto al cabezal de procesamiento. Con
tal cabezal, se puede aplicar laca y luego ser iluminada
inmediatamente después en dos direcciones de movimiento.
Además, el cabezal de procesamiento está dotado
de dos disposiciones de exploración, mientras que hay dispuesta una
primera disposición de exploración corriente arriba y hay dispuesta
una segunda provisión de exploración corriente abajo de la
disposición de impresión por chorro de tinta, vista en la dirección
de movimiento relativo del sustrato con respecto al cabezal de
procesamiento. Con tal cabezal, puede tener lugar una exploración
durante el movimiento relativo del cabezal con respecto al sustrato,
tanto antes como inmediatamente después de aplicar la laca. Se
pueden utilizar las mediciones llevadas a cabo durante la
exploración para regular el suministro de laca con la ayuda del
cabezal de procesamiento en un movimiento hacia atrás del cabezal de
procesamiento. Además, se pueden utilizar las mediciones para la
colocación de las estructuras en la laca con la ayuda de la
disposición de iluminación.
Conforme a la invención, para este propósito, el
cabezal de procesamiento está dotado de dos disposiciones de
exploración, mientras que hay dispuesta una primera disposición de
exploración corriente arriba y hay dispuesta una segunda
disposición de exploración corriente abajo de la al menos una
disposición de iluminación, vista en la dirección de movimiento
relativo del sustrato con respecto al cabezal de procesamiento.
Como resultado, puede tener lugar una
exploración durante el movimiento relativo del cabezal con respecto
al sustrato, tanto antes como inmediatamente después de iluminar la
laca. En este caso, se pueden utilizar las mediciones llevadas a
cabo durante la exploración para regular la iluminación de la laca
con la ayuda del cabezal de procesamiento en un movimiento hacia
atrás del cabezal de procesamiento. De esta forma, se puede
determinar si ha tenido lugar la iluminación donde tendría que
haberlo hecho y, si este no es el caso, se puede iluminar aún la
laca en las posiciones deseadas en una segunda etapa de
iluminación.
Debido a que el cabezal está dotado de dos
disposiciones de exploración, se puede iluminar de forma precisa la
laca además en dos direcciones de movimiento del cabezal.
Para exponer el sustrato a vibraciones y a
condiciones similares provocando tan poca imprecisión como sea
posible, se prefiere disponer el cabezal de procesamiento de forma
que sea amovible con respecto al mundo fijo, mientras que el
soporte del sustrato es estacionario, al menos durante el desarrollo
de la etapa de impresión por chorro de tinta y de la etapa de
iluminación del procedimiento.
Será evidente que el aparato está dotado de un
control dispuesto para procesar información obtenida con las
disposiciones de exploración, control que está dispuesto
adicionalmente para controlar el movimiento del cabezal de
procesamiento, y controlar la al menos una disposición de
iluminación. Además, el control también puede estar dispuesto para
controlar las diversas boquillas de la disposición de impresión por
chorro de tinta.
Las disposiciones de exploración pueden estar
dispuestas para llevar a cabo, por ejemplo, una medición
interferométrica, una medición de triangulación o un reconocimiento
de imagen. Dichas mediciones proporcionan una precisión muy
elevada.
La al menos una disposición de iluminación para
crear el al menos un haz estrecho puede comprender un conjunto de
láseres, LED o medios similares de iluminación que se pueden
controlar de forma individual, que pueden ser encendidos y apagados
o modulados rápidamente, con la ayuda de los cuales se puede
iluminar localmente una laca respectiva.
Se explicará ahora la invención con más detalle
en base a una realización ejemplar, con referencia al dibujo, en el
que:
La Fig. 1 muestra una vista esquemática en
perspectiva de un cabezal de impresión por chorro de tinta combinada
con doble disposición de iluminación y doble disposición de
exploración;
las Figuras 2-14 muestran cada
una, en una parte izquierda, una vista de corte transversal y, en
una parte derecha, una vista correspondiente en perspectiva de un
sustrato que está experimentando un número de etapas del
procedimiento; y finalmente la Fig. 15 muestra esquemáticamente las
diversas etapas del procedimiento por las que pasa para aplicar una
estructura en una capa de material aplicada sobre un sustrato.
La Fig. 1 muestra un sustrato S y un cabezal 1
de impresión por chorro de tinta que comprende un conjunto de
boquillas con forma de varilla. En ambos lados del cabezal 1 de
impresión por chorro de tinta, hay conectados de forma fija una
disposición 2, 3 de iluminación con forma de varilla y una
disposición 4, 5 de exploración con forma de varilla con el cabezal
1 de impresión por chorro de tinta. Cada disposición 2, 3 de
iluminación con forma de varilla comprende un conjunto de LED,
láseres o similares cuya intensidad puede ser modulada de forma
individual, por ejemplo para que pueden ser encendidos y apagados de
forma individual. Cada disposición 4, 5 de exploración con forma de
varilla comprende un conjunto de sensores. El cabezal en su conjunto
está montado sobre cojinetes con guías 6, 7 y está dotado de un
mecanismo impulsor 8 con la ayuda del cual se puede mover el
cabezal sobre el sustrato S. En un movimiento del cabezal sobre el
sustrato S, utilizando una varilla 4, 5 de exploración, se pueden
detectar las estructuras ya aplicadas sobre el sustrato S y,
dependiendo del mismo, utilizando el cabezal 1 de impresión por
chorro de tinta, se puede depositar la laca sobre el sustrato en el
momento deseado, de forma que se ajuste la posición de la laca a las
posiciones de las estructuras aplicadas con anterioridad. Además,
en el mismo movimiento, se puede iluminar la laca directamente
utilizando las varillas 2, 3 de iluminación, mientras que también
se puede hacer uso de las posiciones de las estructuras ya aplicadas
detectadas con las varillas 4, 5 de exploración. Dado que se
proporcionan varillas 2, 3 de iluminación y varillas 4, 5 de
exploración en ambos lados del cabezal 1 de impresión por chorro de
tinta, las etapas de exploración, impresión e iluminación se pueden
llevar a cabo tanto en un movimiento hacia delante como en un
movimiento hacia atrás. Además, como resultado de la doble varilla
4, 5 de exploración, se puede medir directamente la estructura
impresa e iluminada y, opcionalmente, en base a las mediciones, se
puede pasar una segunda impresión, iluminación y una segunda etapa
de exploración para corregir estructuras incompletas aplicadas en la
primera etapa de impresión e iluminación.
Las Figuras 2-14 muestran un
ejemplo de un procedimiento del que forma parte el procedimiento
conforme a la invención. El procedimiento mostrado es
exclusivamente un ejemplo y es particularmente adecuado para la
fabricación de, por ejemplo, una estructura TFT sobre un sustrato.
El procedimiento para aplicar estructuras de laca también puede ser
utilizado en distintos procedimientos, por ejemplo en procedimientos
como se describen en los documentos US 3.832.176 y US 4.674.174.
Además, también se puede utilizar el procedimiento para aplicar de
forma precisa PDOT y PPV o lacas orgánicas similares sobre un
sustrato para fabricar un OLED o para fabricar componentes
electrónicos, tal como por ejemplo células solares.
La Fig. 2 muestra un sustrato S. La Fig. 3
muestra el mismo sustrato después de la deposición de una capa de
material 9 sobre el sustrato S sobre la superficie completa del
sustrato S (etapa (a)). La Fig. 4 muestra entonces el sustrato S
después de la etapa de impresión por chorro de tinta (etapa (b)) del
procedimiento por el que ha pasado. Con algo de exceso, utilizando
una impresión por chorro de tinta, se ha aplicado la estructura
deseada sobre el sustrato S en forma de laca 10, tal como por
ejemplo fotorresistente o una laca distinta que cambia su
estructura bajo la influencia de radiación electromagnética (UV,
visible, IR), un haz E o un haz de iones. En vez de una aplicación
local de la laca, también se podría utilizar una impresión de la
laca por toda la superficie. La Fig. 5 muestra el sustrato S después
de que ha pasado la etapa de iluminación (etapa (c)). Los contornos
bien definidos 11a de las estructuras 11 están claramente visibles
que han sido aplicados durante la iluminación. La Fig. 6 muestra
entonces el sustrato S después de que se ha pasado una etapa de
desarrollo (etapa (d)), es decir, después de que se ha desarrollado
la laca y se ha preservado la laca iluminada y se han eliminado las
partes no iluminadas de laca o viceversa. La Fig. 6 muestra
claramente que la capa de material 9 en la que se va a proporcionar
la estructura sigue estando completamente presente. Entonces, se
pasa una etapa de decapado (etapa (e)) de la cual se muestra el
resultado en la Fig. 7. Sigue siendo claramente visible que se ha
eliminado ahora sustancialmente la capa 9 de material con la
excepción de las áreas de la estructura en las que sigue presente
la estructura 11 de laca. Entonces, utilizando una etapa de
incineración, se elimina la laca endurecida 11 que sigue presente
(etapa (f)). En la Fig. 8 se muestra el resultado de la misma. La
eliminación de la laca endurecida que sigue estando presente también
se puede llevar a cabo utilizando disolventes.
En las Figuras 9-14, se repiten
de nuevo las etapas respectivas (a)-(f) para aplicar una estructura
en una segunda capa 12 de material que ha sido depositado sobre la
anterior capa 9 de material y sobre el sustrato S. Ni que decir
tiene que se puede repetir el procedimiento un número adicional de
veces para aplicar una acumulación de distintas estructuras
aplicadas en capas sucesivas de material.
Finalmente, la Fig. 15 muestra esquemáticamente
un número de bloques que representan, cada uno, una estación de
procesamiento en la que se muestran las diversas etapas llevadas a
cabo por estación de procesamiento.
\vskip1.000000\baselineskip
En el bloque a1, tiene lugar la deposición del
material 9 sobre el sustrato S;
en el bloque a2, se limpia el material
depositado (esta etapa no es necesaria para todos los
materiales);
en el bloque bc, tiene lugar la impresión, la
iluminación y la exploración;
en el bloque d, se desarrolla la laca, por lo
que se conserva la estructura iluminada de laca y se eliminan las
partes no iluminadas de laca o viceversa;
en el bloque d2, se cuece la estructura de laca
restante para endurecerla adicionalmente;
en el bloque e, se decapa el material sobrante.
Únicamente bajo las estructuras de laca que aún hay presentes, el
material sigue presente durante el tratamiento de decapado, lo que
es intencional;
en el bloque f, se elimina entonces la
estructura de laca endurecida restante utilizando, por ejemplo, una
etapa de incineración o utilizando disolventes.
\vskip1.000000\baselineskip
Será evidente que la invención no está limitada
a la realización ejemplar descrita.
La descripción de las figuras hace referencia
cada vez a un cabezal de impresión por chorro de tinta porque, en
la realización ejemplar, el cabezal está dotado de una disposición 1
de impresión por chorro de tinta. Ya es evidente por las
reivindicaciones que una disposición principal en el cabezal es la
al menos una disposición de iluminación, mientras que las
disposiciones primera y segunda de exploración son la otra
disposición principal; por esto, se utiliza la expresión de cabezal
de procesamiento en las reivindicaciones. Por lo tanto, la invención
también comprende una realización en la que el cabezal no está
dotado de una disposición de impresión por chorro de tinta sino
únicamente de al menos una disposición de iluminación, suplementada
con disposiciones primera y segunda de exploración. En este caso,
el cabezal puede, por ejemplo, ser denominado cabezal de
iluminación.
Además, por ejemplo, se pueden añadir etapas de
procesamiento entre las etapas descritas de procesamiento. Aquí,
las posibilidades son etapas de limpieza para, por ejemplo, eliminar
desechos creados después de la etapa de incineración. Además, en
vez de horizontal, la orientación del sustrato podría ser, por
ejemplo, vertical. Además, en vez del cabezal de impresión por
chorro de tinta, el sustrato podría moverse y el cabezal de
impresión por chorro de tinta podría ser estacionario. Como ya se ha
indicado anteriormente, también se puede utilizar el procedimiento
en procesos completamente distintos, es decir, procesos en los que
desempeña un papel la aplicación precisa de una laca que
experimenta localmente un cambio de estructura debido a una
iluminación con radiación electromagnética (IR, visible y/o UV), un
haz E o un haz de iones.
Para calibrar el aparato, se hace uso de una
cuadrícula de calibración colocada en el aparato en vez de un
sustrato.
Además, se puede haber proporcionado ya un
sustrato con una capa de laca de distintas formas, por ejemplo
mediante revestimiento por rotación, pulverización o inmersión.
Claims (25)
1. Un procedimiento que incluye:
- proporcionar un sustrato (S);
- proporcionar un cabezal de procesamiento que
tiene:
- -
- al menos una disposición (2, 3) de iluminación;
- -
- una primera disposición (4) de exploración en un lado corriente arriba de la disposición (2, 3) de iluminación vista en la dirección de movimiento relativo del sustrato con respecto al cabezal de procesamiento;
- -
- una segunda disposición (5) de exploración en un lado corriente abajo de la disposición (2, 3) de iluminación vista en la dirección de movimiento relativo del sustrato (S) con respecto al cabezal de procesamiento;
- una etapa de iluminación para iluminar
localmente una estructura aplicada de laca;
- una primera etapa de exploración en la que se
detectan las estructuras ya aplicadas sobre el sustrato (S) por
medio de la primera disposición (4) de exploración llevada a cabo
inmediatamente antes de la etapa de iluminación;
- una segunda etapa de exploración llevada a
cabo inmediatamente después de la etapa de iluminación por medio de
la segunda disposición (5) de exploración; utilizar la información
obtenida con la primera etapa de exploración durante la etapa de
iluminación para iluminar localmente la estructura aplicada de
laca.
2. Un procedimiento conforme a la reivindicación
1, en el que también se utiliza la información obtenida con la
primera etapa de exploración para depositar la estructura de laca en
una posición deseada.
3. Un procedimiento conforme a la reivindicación
1 o 2, en el que el cabezal de procesamiento está dotado, además,
de una disposición (1) de impresión por chorro de tinta, en el que,
en una etapa de impresión por chorro de tinta, se aplica una capa
de laca sobre el sustrato utilizando la disposición de impresión por
chorro de tinta del cabezal de procesamiento, en el que, en la
etapa de impresión por chorro de tinta, se aplica preferentemente
la capa de laca localmente para formar dicha estructura aplicada de
laca.
4. Un procedimiento conforme a la reivindicación
3, en el que se lleva a cabo dicha etapa de exploración
inmediatamente antes de la etapa de impresión por chorro de tinta
en la que se proporciona la primera disposición (4) de exploración
en el cabezal de procesamiento, y en la del lado corriente arriba de
la disposición (1) de impresión por chorro de tinta, vista en la
dirección de movimiento relativo del cabezal de procesamiento con
respecto al sustrato (S).
5. Un procedimiento conforme a la reivindicación
3 o 4, en el que se lleva a cabo dicha etapa de exploración
inmediatamente después de la etapa de impresión por chorro de tinta
en la que se proporciona una segunda disposición (5) de exploración
en el cabezal de procesamiento, y en la del lado corriente abajo de
la disposición (1) de impresión por chorro de tinta, vista en la
dirección de movimiento relativo del cabezal de procesamiento con
respecto al sustrato (S).
6. Un procedimiento conforme a la reivindicación
5, en el que, utilizando la información obtenida con la segunda
disposición de exploración, se determina si ha tenido lugar una
impresión donde tendría que haberlo hecho y en el que, si no es el
caso, se imprime aún la laca en las posiciones deseadas en una
segunda etapa de impresión.
7. Un procedimiento conforme a la reivindicación
1, en el que, utilizando la información obtenida con la segunda
disposición de exploración, se determina si la iluminación ha tenido
lugar donde tendría que haberlo hecho y en el que, si no es el
caso, se ilumina aún la laca en las posiciones deseadas en una
segunda etapa de iluminación.
8. Un procedimiento conforme a la reivindicación
1, en el que también se reintroduce la información obtenida con la
segunda disposición de exploración a un sistema de medición con la
ayuda de lo cual se controla la posición del cabezal de
procesamiento.
9. Un procedimiento conforme a una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en el que se aplica la
estructura de laca con el fin de crear una estructura en una capa de
material aplicada, o para ser aplicada, sobre el sustrato.
10. Un procedimiento conforme a la
reivindicación 9, en el que la capa de material es un metal, tal
como por ejemplo molibdeno, cromo, etc., un semiconductor, una capa
dieléctrica, como por ejemplo SiO_{x}, SiN_{x} o ITO.
11. Un procedimiento conforme a una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en el que las referidas etapas
son parte de un procedimiento para fabricar un componente
electrónico, como por ejemplo una estructura de TFT, un OLED, una
célula solar o similares.
12. Un procedimiento conforme a una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en el que la estructura de
laca está formada por una estructura fotorresistente.
13. Un procedimiento conforme a una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en el que la estructura de
laca está formada por una laca que cambia su estructura o su
composición bajo la influencia de un tratamiento de
iluminación.
14. Un procedimiento conforme una cualquiera de
las reivindicaciones precedentes, en el que, en la aplicación de
las estructuras sucesivas, se consigue una precisión de
recubrimiento de al menos 0,7 micrómetros, más en particular al
menos 0,4 micrómetros.
15. Un procedimiento conforme a una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, en el que, en la referida
etapa de exploración, se lleva a cabo una medición interferométrica,
o una medición de triangulación o un reconocimiento de imagen.
16. Un procedimiento conforme a al menos la
reivindicación 1, en el que la iluminación local se lleva a cabo
utilizando un conjunto de láseres, LED o medios similares de
iluminación que se pueden controlar de forma individual, que pueden
ser encendidos y apagados o modulados rápidamente, con la ayuda de
lo cual se puede iluminar una laca respectiva.
17. Un aparato para llevar a cabo el
procedimiento conforme a una cualquiera de las reivindicaciones
precedentes, comprendiendo el aparato:
- un soporte del sustrato;
- un cabezal amovible de procesamiento con
respecto al soporte del sustrato y que tiene:
- -
- al menos una disposición (2, 3) de iluminación;
- -
- una primera disposición (4) de exploración en un lado corriente arriba de la disposición (2, 3) de iluminación vista en la dirección del movimiento relativo del sustrato (S) con respecto al cabezal de procesamiento;
- -
- una segunda disposición (5) de exploración en un lado corriente abajo de la disposición (2, 3) de iluminación vista en la dirección del movimiento relativo del sustrato con respecto al cabezal de procesamiento.
18. Un aparato conforme a la reivindicación 17,
en el que el cabezal de procesamiento está dotado, además, de una
disposición (1) de impresión por chorro de tinta.
19. Un aparato conforme a la reivindicación 18,
en el que el cabezal de procesamiento está dotado de dos dichas
disposiciones (2, 3) de iluminación, en el que se proporciona una
primera disposición (2) de iluminación corriente arriba y se
proporciona una segunda disposición (3) de iluminación corriente
abajo de la disposición (1) de impresión por chorro de tinta, vista
en la dirección del movimiento relativo del sustrato (S) con
respecto al cabezal de procesamiento.
20. Un aparato conforme a una cualquiera de las
reivindicaciones 18-19, en el que la primera
disposición (4) de exploración está proporcionada corriente arriba
y la segunda disposición (5) de exploración está proporcionada
corriente abajo de la disposición (1) de impresión por chorro de
tinta, vista en la dirección de movimiento relativo del sustrato
(S) con respecto al cabezal de procesamiento.
21. Un aparato conforme a una cualquiera de las
reivindicaciones 17-20, en el que el cabezal de
procesamiento está dispuesto de forma que sea amovible con respecto
al mundo fijo y en el que el soporte del sustrato es estacionario,
al menos durante el desarrollo de la etapa de iluminación.
22. Un aparato conforme a una cualquiera de las
reivindicaciones 17-21, dotado de un control
dispuesto para procesar información obtenida con las disposiciones
(4, 5) de exploración, control que está dispuesto adicionalmente
para controlar el movimiento del cabezal de procesamiento, y
controlar la al menos una disposición (2, 3) de iluminación.
23. Un aparato conforme a la combinación de las
reivindicaciones 18 y 22, teniendo la disposición (1) de impresión
por chorro de tinta diversas boquillas, estando dispuesto el control
adicionalmente para controlar las diversas boquillas de la
disposición (1) de impresión por chorro de tinta.
24. Un aparato conforme a una cualquiera de las
reivindicaciones 17-23, en el que las disposiciones
(4, 5) de exploración están dispuestas para llevar a cabo una
medición interferométrica, una medición de triangulación o un
reconocimiento de imagen.
25. Un aparato conforme a una cualquiera de las
reivindicaciones 17-24, en el que la disposición (2,
3) de iluminación comprende un conjunto de láseres, LED o medios
similares de iluminación que se pueden controlar de forma
individual, que pueden ser encendidos y apagados o modulados
rápidamente, con la ayuda de los cuales se puede iluminar
localmente la laca respectiva.
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