CN100429563C - 成膜方法、配线图案的形成方法及电光学装置和电子仪器 - Google Patents

成膜方法、配线图案的形成方法及电光学装置和电子仪器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高效率、高生产性能，可形成高信赖性膜的成膜方法。本发明的成膜方法，其特征在于，在通过将基体材料(5)上形成的转印层(6)转印在被处理材料(1)上，该被处理材料(1)上形成所定膜的成膜方法中，包括对被处理材料(1)的表面，利用化学的相互作用，提高上述转印层(6)对该处理材料(1)密接性的表面处理工序。

Description

成膜方法、配线图案的形成方法及电光学装置和电子仪器
技术领域
本发明是关于在被处理材料上形成所定膜的方法、使用该成膜方法的配线图案形成方法、半导体装置的制造方法、及具有这些配线图案和/或半导体装置的电光学装置以及电子仪器。
背景技术
近年来，使用激光的转印技术，在工业应用中广为盛行。例如，采用称作激光光热转印法，或LITI(Laser-Iuduced Thermal Imaging)法的方法，通过激光照射，将基体材料上形成的转印层转印在被处理材料上的技术，例如公开在专利文献1，2等中。
[专利文献1]特开平10-208881号公报
[专利文献2]特开2001-249342号公报
在这种转印技术中，对转印层起作用的3种结合力，即，1)转印层的粘着力，2)对转印层和基体材料起作用接合力，3)对转印层和被处理材料起作用的接合力，全部没有达到最适宜化时，转印图案存在缺陷的危险。例如，转印层的粘着力很强时，在激光扫描的曝光区域中，有时会出现没有充分转印的部分，另外，对基体材料和转印层起作用的接合力弱时，转印层不能形成图案，存在全部转印在被处理材料一侧上的危险。进而，转印层和被处理材料的接合力弱时，不能进行高质量的转印，最差的情况下，有时会产生完全不进行转印的现象。
发明内容
本发明就是鉴于上述情况而进行的，其目的就是要消除上述不良现象，提供一种高效率、高生产性，能形成高可靠性膜的成膜方法。再一个目的就是提供使用该成膜方法形成配线图案的方法、使用该成膜方法制造半导体装置的方法、进而提供具有该配线图案或半导体装置的电光学装置和电子仪器。
为了解决上述课题，本发明的成膜方法，其特征在于，在通过将基体材料上形成的转印层转印在被处理材料上，在该被处理材料上形成所定膜的成膜方法中，包括对上述被处理材料的表面进行表面处理，通过化学的相互作用，提高上述转印层对该被处理材料的密接性的工序。根据本发明，通过将转印层转印在被处理材料上，可以由该转印层获得成膜。尤其是对被处理材料进行表面处理，通过化学的相互作用提高了被处理材料与转印层的密接性，能够进行高质量的转印，并能防止乃至抑制转印的膜从被处理材料表面剥离下来等不良现象的发生。
因此，本发明中，提高被处理材料与转印层密接性的化学相互作用，其特征在于，基于氢键、静电相互作用、酸碱相互作用、疏水性相互作用、分子间力、共价键、离子键、金属-巯键中的任何一种。为了引发这种化学的相互作用，只能在被处理材料表面上形成具有官能基的有机薄膜等，能简便地进行表面处理。
作为具体的表面处理，例如，可在被处理材料上形成单分子膜或高分子膜。通过形成单分子膜，配置排列官能基，提高被处理材料侧与被处理材料的亲和性，在其相反侧(即，被处理材料的最表面侧)能配置排列提高与转印层亲和性的官能基。高分子膜也一样，可以使被处理材料侧与其相反侧都进行官能基的配置排列，例如，由共聚物形成微微相分离、主链一侧链之间的微相分离、侧链一侧链之间的微相分离等。具体讲，在侧链部分形成的高分子膜例如含有与被处理材料亲和性高的官能基和与转印层亲和性高的官能基，各侧链在被处理材料侧和与其相反侧(即被处理材料的最表面侧)分别形成微区域化(micro domain)。
作为上述有机薄膜，可以形成含有以下任何一种基的膜，即，羧基、氨基、羟基、异氰酸酯基、或烷氧基、卤元素、烷基、具有氨基的硅基、巯基等。这些官能基，例如，与以氧化物为主体构成的玻璃和金属等基板的亲和性很高，可以用来对基体材料实施难以产生剥离的表面处理。形成上述有机薄膜之前，对上述被处理材料的表面进行亲液化或氧化的处理工序，例如，利用浸渍涂布等，提高形成有机薄膜时与溶液的亲和性，并能形成均匀的有机薄膜。这样的亲液化处理可进行以下任何一种处理，例如，紫外线或氧等离子体处理、酸处理、或碱处理等。
本发明的成膜方法中，以有机材料形成上述转印层，同时对上述被处理材料实施上述表面处理，即，通过化学的相互作用可以对该有机材料提高密接性。在这种情况下，可在被处理材料上获得由有机材料形成的膜，而且得到的膜对处理材料具有非常好的密接性。
如上述，以有机材料形成转印层时，作为对被处理材料的表面处理，进行表面处理，最好是进行将环氧基、异氰酸酯基等反应性基、或巯基、羟基、羧基、氨基等极性基、铵基、吡啶基等离子性基，配置在上述被处理材料的最表面上的表面处理。在这种情况下，反应性基与构成转印层的有机材料(例如有机材料具有的官能基)进行反应，形成牢固的键，在极性基和有机材料(例如有机材料具有的官能基)之间，氢链等会产生化学的相互作用，从而能进一步提高该转印层对被处理材料的密接性。
本发明的成膜方法中，以金属材料形成上述转印层，同时对上述被处理材料实施上述表面处理，即，通过化学的相互作用，对该金属材料提高密接性。在这种情况下，在被处理材料上可以获得由金属材料形成的膜，而且得到的膜对被处理材料具有非常好的密接性。
如上述，以金属材料形成转印层时，作为对被处理材料的表面处理，最好是进行将羧基、氨基等金属配位性基，配置在上述被处理材料的最表面上的表面处理。在这种情况下，对于金属配位性基，由于是构成转印层的金属进行配位，所以能进一步提高该转印层对被处理材料的密接性。
接着，本发明的成膜方法可以包括：对于上述基体材料，形成含有能将光能转换成热能的光热转换材料的工序；在该基体材料上形成上述转印层的工序；和在使上述转印层与上述被处理材料相对向的状态下，向上述基体材料的所定区域照射光线，根据该光线照射区域，有选择地将上述转印层转印到上述被处理材料上的工序。在这种情况下，由于基体材料中含有光热转换材料，所以照射光的光能，可以有效地转换成热能。这样，该热能供与转印层，使转印层的一部分(相当于照射光的区域)进行升华或形成熔融状态，并能对被处理材料进行转印。因此，根据想要形成的膜图案，对基体材料上的所定区域照射光线，根据该所定的区域将转印层转印到被处理材料上，在被处理材料上形成由该转印层形成所要求的膜图案。这样，本发明中，仅照射光线，就能在被处理材料上形成所要求的膜图案，例如，由于不需要显影处理，所以能提高生产效率。
本发明的成膜方法中，能将上述基体材料、上述转印层、和上述含有光热转换材料的光热转换层分别独立设置，也可将上述光热转换材料混合在上述基体材料中，还能将上述光热转换材料混合在上述转印层中。任何一种情况，光热转换材料都能有效地将照射光的光能转换成热能，并能将该热能供与转印层，进行有效的转印。
在将上述基体材料，转印层、和含有光热转换材料的光热转换层分别独立形成时，可将上述光热能转换层形成在上述基体材料设有转印层的一侧面上，也能够形成在上述基体材料未设转印层的另一侧面上。任何一种情况，都可以将照射光的光能转换成热能，并将该热能供与转印层。通过在上述基体材料和转印层之间设置上述光热转换层，可以很好地将光热转换层生成的热能，供与与该光热转换层邻接的转印层上。
另外，在本发明的成膜方法中，还包括：在上述基体材料和转印层之间，形成含有气体发生材料的气体发生层，利用光照射或加热产生气体的工序；或者，将利用光照射或加热产生气体的气体发生材料，混合在上述基体材料中的工序。进行这样的工序，通过由气体发生材料产生的气体，提供使基体材料与转印层进行分离的能量，能使转印层对被处理材料进行圆满的转印。
另外，在本发明的成膜方法中，其特征在于，上述光是激光光线，照射具有根据上述光热转换材料的波长的光。由此，可以将照射于光热转换材料上的光效率好地转换成热能。
本发明的成膜方法中，在对上述基体材料照射光时，可以通过具有所定图案的掩模进行。据此，能形成照射光束直径以下的细微膜图案。一边使上述基体材料和被处理材料对上述光作相对移动，一边可以进行光照射。即，使照射的光(激光光线)与基体材料和被处理材料作相对移动，也可以描绘膜图案，若根据这种构成，可以省去制造掩模的工序。
本发明的成膜方法中，对上述基体材料照射光时，可在使上述基体材料的转印层与上述被处理材料密接的状态下进行。由此，能使转印层圆满地从基体材料上转印到被处理材料上。在这种情况下，在将上述基体材料的转印层与被处理材料相对向后，对转印层和被处理材料之间进行减压，形成密接。转印后，解除减压，可以使上述基体材料与上述被处理材料分离。
接着，本发明的配线图案形成方法，其特征在于，将利用上述所述的成膜方法获得的膜图案用作配线。即，使用由上述成膜方法在被处理材料上形成膜的转印层(膜图案)，可以形成配线图案。使用由上述成膜方法在被处理材料上形成的转印层(膜图案)，形成贮格围堰，在上述贮格围堰间配置含有配线图案形成用材料的液滴，并能在被处理材料上形成配线图案。这时，按照液滴喷出法，既能抑制消耗材料的浪费，又能良好地形成细细的配线图案。
本发明的半导体装置制造方法，其特征在于，使用以上述所述的成膜方法形成的配线图案，形成半导体元件。本发明的半导体装置制造方法，若根据本发明，例如，不进行显影处理，就能在被处理材料上形成配线图案，并能以高效率制造含有半导体元件的半导体装置，而且提高了配线图案难以产生剥离的可靠性。
本发明的电光学装置，其特征在于，具有以上述所述的配线图案形成方法形成的配线图案。本发明的电光学装置，其特征在于，具有通过上述所述的半导体装置制造方法制造的半导体装置。进而，本发明的电子仪器，其特征在于，具有上述所述的电光学装置。根据本发明的可以高效率地制造可靠性优良的电光学装置，并能提供具有该装置的电子仪器。作为电光学装置，有液晶显示装置、有机EL(电致发光)显示装置、和等离子体显示装置等。
附图说明
图1是表示使用于本发明成膜方法的成膜装置的一实施方式的简要构成图。
图2是表示本发明的成膜方法的转印工序一例的模式图。
图3是表示使用于本发明成膜方法的成膜装置的另一实施方式的简要构成图。
图4是表示关于本发明的成膜方法的转印工序不同实例的模式图。
图5是表示关于本发明的成膜方法的转印工序不同实例的模式图。
图6是表示关于本发明的成膜方法的转印工序不同实例的模式图。
图7是表示关于本发明的成膜方法的一例表面处理工序的模式图。
图8是表示本发明配线图案形成方法的工序实例的模式图。
图9是表示使用于本发明配线图案形成方法的喷头的示意构成图。
图10是表示具有由本发明配线图案形成方法所得配线图案的一例电光学装置的等离子体显示装置的分解立体图。
图11是表示本发明半导体装置制造方法的一例工序图中，表示薄膜晶体管的一例制造工序的图。
图12是表示具有通过本发明半导体装置制造方法制造的半导体元件的电光学装置，表示一例有机EL显示装置的剖面图。
图13是表示本发明的电子仪器的一例的图。
图中，1-被处理材料，2-单分子膜(表面处理膜)，4-光热转换层，5-基体材料，6-转印层，7-施主片，8-气体发生层，11-光源，13-吸引装置，15-掩模
具体实施方式
(成膜方法)
以下边参照附图边对本发明的成膜方法进行说明。图1是表示本发明成膜方法中使用的成膜装置的一实施方式的简要构成的图。图1中，成膜装置10备有发射所定波长激光光束的激光光源11，和支撑被处理材料1的台架12。对被处理材料1的表面实施表面处理，所谓形成单分子膜(表面处理膜)2。激光光源11和支撑被处理材料1的台架12设置在腔室14内。腔室14连接在能抽吸该腔室14内气体的抽吸装置13。本实施方式中，作为激光光源11，使用近红外半导体激光器(波长830nm)。
在以下说明中，将水平面内的所定方向取为X轴方向、将水平面内与X轴方向成直交的方向取为Y轴方向、将分别与X轴和Y轴成直交的方向(垂直方向)取为Z轴方向。
将施主片7相对形成单分子膜2的被处理材料1形成密接。施主片7备有基体材料5、设在基体材料5上的光热转换层4和转印层6。基体材料5、转印层6、和光热转换层4分别以独立层设置着。转印层6设在基体材料5的下面一侧(被处理材料侧)，光热转换层4也设在基体材料5设有转印层6的下面一侧。光热转换层4设在基体材料5和转印层6之间，光热转换层4与转印层6邻接。同样，使施主片7的转印层6与被处理材料1的最表面单分子膜2相对向，这些转印层6与单分子膜2形成密接。
台架12的设置成，是在支撑被处理材料1和与该被处理材料1密接施主片7的状态下，能在X轴方向和Y轴方向上移动，被处理材料1和施主片7，随着台架12的移动，能够相对于光源11射出的光束进行移动。台架12也能在Z轴方向上移动。在此，在光源11和台架12支撑的施主片7之间，配置未图示的光学系统。通过使支撑被处理材料1和施主片7的台架12在Z轴方向上移动，能够调整施主片7(被处理材料1)对光学系统中焦点的位置。这样，由光源11射出的光束照射到台架12上支撑的施主片7(基体材料5)。
作为基体材料5，可以使用能透过激光光束的，如玻璃基板和透明性高分子材料等。作为透明性高分子材料，有聚乙烯对酞酸酯一类的聚酯、聚丙烯、聚环氧、聚乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚酰亚胺等。用透明性高分子形成基体材料时，其厚度最好为10-500μm。形成这种厚度，例如，可以形成带状基体材料5卷成辊状，并能保持在转鼓上输送(移动)。
此外，虽然是将基体材料5支撑在沿XY方向同时移动的台架12上，但是将基体材料5保持在转鼓上时，转鼓可在水平平行方向(扫描方向、X方向)、旋转方向(Y方向)、及垂直方向(Z轴方向)上移动。
光热转换层4的构成是含有将光能转换成热能的光热转换材料。作为构成光热转换层4的光热转换材料，可使用公知的，例如有铝、其氧化物和/或其硫化物形成的金属层、和添加了碳黑、石墨或红外线吸收色素等的由高分子形成的有机层等。作为红外线吸收色素，有蒽醌系、二巯镍配位化合物系、花青系、偶氮钴配位化合物系、二亚胺鎓盐(diimmonium)系、方鎓(squarylium)系、酞花菁系、萘花菁系等。另外，将环氧树脂等合成树脂作为粘合剂，并将上述光热转换材料溶解或分散在该粘合剂树脂中。在这种情况下，环氧树脂以固化剂发挥功能，通过固化将光热转换层4固定在基体材料5上。当然也能不溶解或分散在粘合剂中，直接将上述光热转换材料设置在基体材料5上。
作为光热转换层4使用上述金属层时，可利用真空蒸镀法、电子束蒸镀法或溅射法，在基体材料5上形成。作为光热转换层4，使用上述有机层时，可以通过一般的薄膜涂布法，在基体材料5上形成，例如，挤压涂布法、旋转涂布法、照相凹版涂布法、反转辊子涂布法、棒式涂布法、微照相凹版涂布法、刮刀涂布法等。在光热转换层4的涂布方法中，最好将基体材料5的表面带的静电除去，光热转换层形成用功能液均匀地形成在基体材料5上，所以各方法中使用的装置中最好安装除电装置。
转印层6的构成，本实施方式中，含有导电性金属材料。金属材料，例如用铝、银等导电性材料。因此，转印后，能在被处理材料1上形成所定的配线图案。
被处理材料1，本实施方式中，是由聚乙烯对酞酸酯构成。另外，单分子膜2，本实施方式中，使用3-巯丙基三乙氧硅烷构成。作为单分子膜2的具体形成方法，例如图7所示，大气压下利用等离子体，以1mm/s处理被处理材料1，将被处理材料1和装有3-巯丙基三乙氧硅烷的容器，设置在特氟隆(注册商标)制的容器中，并进行减压，将整个容器的温度升高到80℃，并保持4小时，以在被处理材料1上形成单分子膜2。
以下参照图2对膜图案的形成顺序进行说明。如图2(a)所示，将施主片7的转印层6与被处理材料1上的单分子膜2相对向后，形成密接。为了使转印层6和单分子膜2形成密接，可在将转印层6与单分子膜2相对向后，驱动抽吸装置13(参照图1)，抽吸腔室14内的气体，使腔室14内形成减压。由此，转印层6和单分子膜2之间的空间内也被减压，形成负压状态，所以转印层6与单分子膜能形成密接。
从施主片7(基体材料5)的上面侧，照射具有所定光束径的激光光束。通过照射激光光束，加热与该照射区域相对应的基体材料5和光热转换层4。光热转换层4将照射的激光束光能转换成热能，并将该热能供与邻接的转印层6。供与热能的转印层6一部分，例如，加热到玻璃转变温度以上，形成熔融状态，并转印在含有单分子膜2的被处理材料1侧上。在此，转印层6能转印的是与激光束照射区域相对应的区域。因此，与激光束照射区域相对应的转印层6转印在被处理材料1侧上。
相对于照射的激光光束，沿着XY平面移动台架12，一部分与台架12移动轨迹相对应的转印层6转印到被处理材料1上。这样，在被处理材料1的单分子膜2上形成膜图案(导电膜图案)。转印层6转印在被处理材料1侧上后，解除抽吸装置13的驱动，并解除上述减压状态(负压状态)，如图2(b)所示，施主片7与被处理材料1能进行分离。
如上述，在本实施方式中，通过在基体材料5上设置光热转换层4，可以有效地将照射光的光能转换成热能。并将该热能供与转印层6，所以能将与光照射区域相对应的部分转印层6转印在被处理材料1上。因此，对基体材料5上，与要想形成膜图案相对应的所定区域，照射光线，可以将与该光照射区域相对应的转印层6转印在被处理材料1上，在被处理材料1上形成所要求的膜图案。不使用电子束或紫外线，而使用近红外激光光等，通过设置光热转换层4，仍能将转印转印层6所需足够的热能供与该转印层6。因此，使用的光照射装置的选择幅度很宽，即使不使用大规模昂贵的光照射装置，也能以足够的热能，很好地从施主片7上转印转印层，并能形成膜图案。
另外，在本实施方式中，是将单分子膜2形成在被处理材料1上，在其最表面上存在巯基的状态下，为将以金属材料为主体的转印层6转印到被处理材料1侧上，转印时，通过转印层6的金属与单分子膜2的巯基之间的化学相互作用，起到了提高转印层6与被处理材料1密接力的作用。另外，与转印层6中金属的化学相互作用，是基于金属-巯基结合，为了产生这种相互作用，除了巯基外，在最表面上配置排列氨基，也能进行结合。进而，本实施方式中，作为表面处理，虽然在被处理材料1上形成单分子膜2，但也可以在被处理材料1上形成能与转印层6产生相互作用的，具备官能基的高分子膜，并能提高该转印层6与被处理材料1的密接性。
本实施方式中，移动支撑了被处理材料1和施主片7的台架12，在被处理材料1上形成所定的膜图案，当然在被处理材料1和施主片处于静止的状态下，也可以移动照射光束，还可以使被处理材料1和施主片7与光束都进行移动。另外，在移动被处理材料1和施主片7时，除了以台架12在XY平面内移动的构成外，也可以是如上述，在保持在转鼓上的状态下进行移动的构成。
如图3所示，形成膜图案时，对具有与想要形成膜图案的图案掩模15，照射光线，通过掩模15，也可以将光线照射在施主片7上。在图3所示例中，掩模15支撑在掩模支撑部分16上，该部分具有能使透过掩模15的光通过的开口部分16A。从光源11射出的光束，由光学系统17变换成具有均匀照度分布的照明光后，照明掩模15。通过掩模15的光，照射到由台架12支撑的施主片7上，由该照射的光产生的热将部分的转印层6转印到被处理材料1上，形成膜图案。通过使用掩模15，可以形成比激光光源11射出的光束径更细细的膜图案。
如参照图1所说明的，通过一边使光束与施主片7(被处理材料1)作相对移动，一边照射光线，省去了制造掩模15的时间。
另外，在图3所示例中，在使掩模15与施主片7分离的状态下，对施主片7照射光线，但也可以在使掩模15和施主片7密接的状态下，向掩模15照射光线，通过该掩模15，也可以使光线照射到施主片7上。
另外，作为光源11，除了近红外半导体激光器外，还能使用水银灯、卤素灯、氙灯、闪光灯等。也可以使用近红外线激光器以外的所有广泛使用的激光器，像紫外线激光器等。
进而如图4所示，也可能将光热转换层4设在基板材料5的未设转印层6的上面侧构成。这时，为了很好地将由光热转换层4生成的热能传递到设在下面侧的转印层6上。对于基体材料5，可选择最适宜的厚度和材料。也可以将光热转换层4设在基体材料5的下面的上面两侧上。
设置光热转换层4时，最好照射具有与光热转换材料相对应波长的光。即，根据使用的光热转换材料，由于良好地吸收光的波长带域不同，所以通过照射具有与光热转换材料相应波长的光，能有效地将光能转换成热能。换句话说，就是根据照射的光，选择所用的光热转换材料。本实施方式中，作为激光光源，使用了近红外半导体激光器(波长为830nm)，所以作为光热转换材料，最好使用具有能吸收红外线～可见光区域光性质的材料。
在上述各实施方式中，光热转换材料设在与基体材料5和转印层6独立的层(光热转换层4)上，也可能是将光热转换材料混合在基体材料5中的构成，还可以是将光热转换材料混合在转印层6中的构成。即使是这样的构成，也能将照射激光的光能转换成热能，并将该热能供与转印层6。另外一种情况，是将光热转换层4设在混合了光热转换材料的基体材料5上。
如图5所示，也可以在基体材料5和转印层6之间，设置含有受光照射或加热产生气体的气体发生材料的气体发生层8。气体发生材料的作用是吸收由吸收光光能转换成的热能，引发分解反应，释放出氮气或氢气等，由产生的气体提供使转印层6与基体材料5分离的能量。作为这种气体发生材料，有从四氮氧五丁四醇(pentaer ythritol tetranitrate：PETN)和三硝基甲苯(trinitrotoluene：TNT)中选出的至少一种物质等。
进而，如图6所示，在基体材料5的下面设置光热转换层4的构成时，在光热转换层4和转印层6之间设置气体发生层8。或者，在基体材料5和光热转换层4之间设置气体发生层8。也可以将气体发生材料混合在光热转换层4中，也可以将气体发生材料混合在基体材料5中。
在图2等所示的实施方式中，在光热转换层4和转印层6之间，可以设置使光热能转换层4发挥更均匀光热转换作用的中间层。作为这种中间层的形成材料，有能满足上述要求的树脂材料。这样的中间层，例如通过旋转涂布法、照相凹版涂布法、模具涂布法、等公知的涂布方法，将具有所定组成的树脂组合物涂布在光热转换层4的表面上，通过干燥即可形成。照射激光光束时，通过光热转换层的作用，将光能转换成热能，进而通过中间层的作用，使该热能更加均匀化。因此，能向该光照射区域部分的转印层6供与均匀的热能。
在图2等示出的实施方式中，在光热转换层4和转印层6之间，还可以形成热传播层和剥离层。作为构成热传播层和剥离层的材料，例如有聚α甲基苯乙烯酸等。对于热传播层和剥离层没有特殊限定，但分别可形成1μm左右厚。
为了提高光热转换层4与转印层6的离型性，光热转换层4中还可以含有离型剂。作为离型剂，可以使用以下公知离型剂中的任何一种，例如，聚乙烯蜡、酰胺蜡、硅系树脂的细粉末、氟系树脂的细粉末等固体的，或者，蜡状物质；氟系、磷酸酯系等表面活性剂；链烷烃系、硅酮系、氟系的油类等，但尤其好是硅酮油。作为硅酮油，除了无变性的外，有羧基变性、氨基变性、环氧变性、聚醚变性、烷基变性等变性的硅酮油，这些可以单独使用，也可以2种以上并用。
在本实施方式中，转印层6是以金属材料为主体构成，目的是在被处理材料1上形成导电性的膜图案，例如，以树脂材料(有机材料)形成转印层6，可在被处理材料1上形成所定的树脂图案。这种树脂图案，例如能够使用保护材料作为划分所定区域的贮格围堰。作为在光热转换层4(基体材料5)上由树脂材料形成转印层6的方法，可以采用一般的膜涂布法，例如有挤压涂布法、旋转涂布法、照相凹版涂布法、反转辊涂布法、棒式涂布法、微照相凹版涂布法等。在转印层6的涂布方法中，对光热转换层4(基体材料5)的表面，去除所带的静电，在光热转换层4(基体材料5)上形成均匀的转印层形成用功能液，所以在各方法使用的装置中最好安装除电装置。
如上所述，以树脂材料为主体形成转印层6时，需要适当设计被处理材料1的表面处理。在将上述金属材料用于转印层6的实施方式中，进行表层配置排列巯基的表面处理，将树脂材料用于转印层6时，根据该树脂材料具有的官能基等，选择不同的表面处理。这种表面处理，可根据树脂材料的官能基所实现的化学相互作用进行选择，但作为该化学的相互作用，例如有氢键、静电相互作用、酸碱相互作用、疏水性相互作用、分子间力、共价键、离子键、金属-巯基等。最好在被处理材料1上形成具有能实现这些相互作用的官能基的单分子膜或高分子膜等有机薄膜。
具体讲，以树脂材料构成的转印层6时，作为表面处理，最好是形成最表面侧上配置排列了环氧基、异氰酸酯基等反应性基的有机薄膜，或者，形成最表面侧上配置排列了巯基、羟基、羧基、氨基等极性基、铵基、吡啶基等离子性基的有机薄膜。
另外，上述表面处理必须考虑对被处理材料1的亲和性。如上述，在大气压下对被处理材料1实施等离子体处理后，例如，最好形成具有亲水性基的单分子膜等，例如，最好是含有羧基、氨基、羟基、巯基、异氰酸酯基、或者具有烷氧基、卤元素、烷基、氨基的硅基中任何一种的单分子膜。含有这些官能基的单分子膜，对于由玻璃等构成的被处理材料1呈现出很高的亲和性。为了使被处理材料形成亲液性，本实施方式中，虽然在大气压下进行了等离子体处理，但除此之外，通过紫外线处理、酸处理或碱处理，也能使被处理材料1形成新液性。
以下对利用本发明成膜方法的实施例进行说明。首先，作为被处理材料1，在大气压下，以1mm/s，通过等离子体对聚酰亚胺薄膜进行处理，将该聚酰亚胺膜和装有3-巯丙基三乙氧硅烷的容器置于特氟隆(注册商标)制的容器中，并进行减压，将整个容器的温度升高到80℃，保持4小时。
而作为施主片7，使用的是在0.2mm厚的聚碳酸酯膜(基体材料5)上，涂布2μm左右的混合了碳黑的热固化型环氧树脂，形成固化膜(光热转换层4)的片，作为转印层6，通过旋转涂布法，在该施主片7上涂布银墨。
另外，首先，将3-巯丙基三乙氧硅烷进行表面处理的被处理材料1，使该处理面面向表面(外侧)卷绕在所定的转鼓上，再在其上卷绕上施主片7，使光热转换层4位于内侧，形成密接。随后，以50rpm的旋转速度，旋转转鼓，以14W，向图案形状照射1次830nm的近红外半导体激光。结果，以激光照射图案的形状，将银墨转印在聚酰亚胺膜上。对该转印的银墨图案进行带剥离试验，确认不产生剥离，并确认通过金属-巯基结合可获得高的密接性。
(配线图案的形成方法)
以下对本发明的配线图案形成方法，说明其实施方式。由通过上述实施方式所示的成膜方法得到的金属材料形成的膜图案，可以直接用作配线图案，但此处，对以不同形式利用的配线图案形成方法，说明本发明的成膜方法。
图8示出了利用本发明的成膜方法，在被处理材料1上转印树脂材料形成的转印层6a，在被处理材料上形成具有沟槽部9的贮格围堰B(由转印层6a形成)状态。本实施方式中，利用由该转印形成的贮格围堰B，在被处理材料1上形成配线图案。在被处理材料1上形成表面处理膜2，在本实施方式中所说的“被处理材料1上”，是指含有表面处理膜2的被处理材料1上。
具体讲，是为了将配线图案形成用的材料配置在被处理材料上的各贮格围堰B、B之间，使用液滴喷出法(喷墨法)喷出含有配线图案形成用材料的功能液的液滴。设置贮格围堰B，在被处理材料1上划分出预设定配线图案的形成区域。使用液滴喷出法，是在使喷头20与被处理材料1相对向的状态下，由喷头20，对贮格围堰B、B间的沟槽部9，喷出含有配线图案形成用材料的功能液的液滴。
作为液滴喷出方法的喷出技术，有带电控制方式、加压振动方式、电热转换方式、静电吸引方式、电机械转换方式等。带电控制方式是用带电电极向材料付与电荷，由偏向电极控制材料的飞翔方向，并从喷嘴喷出。加压振动方式是向材料施加30kg/cm2左右的超高压，使材料由喷嘴端部喷出，不施加控制电压时，材料直接进行，从喷嘴喷出，而施加控制电压时，材料间产生静电反作用，材料飞散，不从喷嘴喷出。另外，电热转换方式是利用设在储存材料的空间内的加热器，使材料急剧气化，产生气泡(泡)，并由气泡的压力，将空间内的材料喷出。静电吸引方式是向储存材料的空间内施加微小压力，使材料对喷嘴形成机械力，在此状态下施加静电引力将材料拉出。电机械转换方式是利用压电元件接受到脉冲的电信号而变形的性质，根据压电元件的变形，通过可挠曲物质，向储存材料的空间付与压力，将材料从该空间挤出，并从喷嘴喷出。除此之外，还能使用利用电场引起流体粘性变化的方式，和用电火花飞溅的方式等技术。液滴喷出法的优点是材料使用浪费很少，而且可以将所需量的材料准确地配置在所要求的位置上。通过液滴喷出法喷出-滴液体材料的量，例如为1-300纳克。在本实施方式中，采用了电机械转换方式(压电方式)。
图9是说明利用压电方式喷出功能液(液体材料)的原理图。
图9中，喷头20备有储存功能液(含有配线图案形成用材料的液体材料)的液体室21、和与该液体室21邻接配置的压电元件22。通过包括储存功能液的材料箱在内的供液系统23将功能液供入液体室21内。压电元件22与驱动电路24连接着，通过该驱动电路24向压电元件22施加电压，通过压电元件22变形，液体室21也变形，功能液从喷嘴25喷出。在这种情况下，通过改变施加电压的值，控制压电元件22的变形量。而且，通过改变施加电压的频率，控制压电元件22的变形速度。通过压电方式喷出液滴，其优点是由于不对材料加热，所以也就不会对材料组成产生影响。
以下对形成配线图案的顺序进行说明。通过上述方法形成贮格围堰B后，首先，最好进行残渣处理，除去贮格围堰B、B之间沟槽部9的底部9B(被处理材料1的露出部分)残渣。作为残渣处理，通过对沟槽部9的底部9B，例如照射紫外线(UV)等光，通过光激励，可以很好地除去残存在底部9B的有机系残渣。另外，作为残渣处理，作为所定的处理气体，例如使用含氧(O2)的处理气体，通过等离子体O2的处理，也能除去残渣。另外，紫外线照射处理和等离子体O2处理，对底部9B(被处理材料1的露出部分)以付与亲液性的亲液化处理发挥了作用，通过对底部9B(被处理材料1的露出部分)付与了亲液性，在如下述，向沟槽部9中配置功能液的液滴时，该功能液能在底部9B进行良好的润湿扩展。
接着对贮格围堰B进行疏液化处理，向其表面付与疏液性。作为疏液化处理，例如，可以采用在大气环境中将四氟甲烷作为处理气体的等离子体处理法(等离子体CF4处理法)。作为处理气体，并不限于四氟甲烷(四氟化碳)，也可以使用其他的氟碳系气体。只要能对功能液付与疏液性，也可以用氟以外的处理气体。另外，作为疏液化处理可以采用各种公知的方法，如FAS(氟烷基硅烷)处理方法(自组织化膜法、化学气相蒸镀法等)，共轭镀法、或用金硫醇进行疏液化的方法等。通过对贮格围堰B付与疏液性，即使由喷头20喷出的液滴，一部分落在贮格围堰B的上面9A上，由于贮格围堰表面具有疏液性，会从贮格围堰B上被排拒下来，滚落入贮格围堰B、B之间的沟槽部9内。因此，喷出的功能液能很好地配置在被处理材料1上的贮格围堰B、B间。
另外，通过对贮格围堰B、B的疏液化处理，对于事先进行亲液化处理的贮格围堰间底部9B(被处理材料1的露出部分)多多少少也会产生影响，尤其是被处理材料1由玻璃等形成时，由于没有由疏液化处理导入氟基，被处理材料1的亲液性实际上并未受到损失。通过预先向贮格围堰B中混合具有疏液性的调整材料，能省去该疏液化的处理工序。
接着进行材料配置工序，用喷头20向被处理材料1上的贮格围堰B、B之间配置含有配线图案形成用材料的功能液的液滴。此处用作构成配线图案形成用材料的导电性材料，使用有机银化合物，作为溶剂(分散剂)，使用二甘醇二乙醚，喷出含有该有机银化合物的功能液。材料配置工序中，如图8所示，以液滴形式从喷头20喷出含有配线图案形成用材料的功能液。喷出的液滴配置在被处理材料1上的贮格围堰B、B之间的沟槽部9内。这时，喷出液滴的配线图案形成区域，由于是由贮格围堰B分割的，所以可以阻止液滴扩展到所定位置以外。又由于贮格围堰B、B付与了疏液性，所以即使一部分喷出液滴落在贮格围堰B上，也会滚落到贮格围堰间的沟槽部9内。再有，被处理材料1露出沟槽部9的底部9B，由于付与了亲液性，所以喷出的液滴在底部9B很容易扩展，由此功能液均匀地配置在所定位置内。
另外，作为功能液，也能使用分散剂中分散了导电性微粒子的分散液。作为导电性微粒子，例如可以使用含有金、银、铜、铝、钯、和镍中的至少1种的金属微粒子，除此之外，还可以使用它们的氧化物，及导电性聚合物和超导体的微粒子等。作为分散剂，只要是能分散上述导电性微粒子，而不引起凝聚的就可以使用，对此没有限定。例如，除水外，可以使用甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇类、正庚烷、正辛烷、癸烷、十二烷、十四烷、甲苯、二甲苯、对异丙基甲苯、杜烯、印、二戊烯、四氢萘、十氢萘、环己基苯等烃系化合物、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇甲基乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基乙醚、1，2-二甲氧乙烷、二(2-甲氧乙基)醚、对二噁烷等醚系化合物、进而丙烯碳酸酯、γ-丁内酯、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、环己酮等极性化合物。这些中，就微粒子的分散性、分散液的稳定性、和易于液滴喷出法的使用而言，最好是水、醇类、烃类化合物、醚系化合物、作为更好的分散剂，可以使用水、烃系化合物。
材料配置工序(液滴喷出工序)之后，进行烧成工序。对于含有导电性材料的功能液，通过进行烧成处理，获得导电性。尤其是有机银化合物时，进行烧成处理，除除其中的有机成分，残留下银粒子，获得导电性。为此，对于材料配置工序后的被处理材料1，作为烧成处理，实施热处理和光处理中的至少一种处理。热处理·光处理，通常在大气中进行，但根据需要，也可以在氮、氩、氦等惰性气体气氛中进行。热处理·光处理的处理温度，根据溶剂的沸点(蒸气压)、气氛气体的种类和压力、微粒子的分散性、有机银化合物、和氧化性等热的动态，有无涂布材料的涂布量、基体材料的耐热温度等，适当确定。例如，为了除去有机银化合物中的有机成分，需要大约在200℃下烧成。使用塑料等基板时，最好在室温以上，100℃以下进行。通过以上工序，喷出工序后的导电性材料(有机银化合物)由残留的银粒子转换成具有导电性的配线图案。
另外，在材料配置工序后，进行中间干燥工序(或烧成工序)，这些材料配置工序和中间干燥工序(烧成工序)，通过交替重复数次，可以使配线图案形成用材料在贮格围堰B、B间形成层叠。烧成工序后，除去被处理材料1上存在的贮格围堰B，例如，用所定的溶剂清洗，可以从被处理材料1上除去贮格围堰B。
(等离子体显示装置)
以下将具有利用本发明的配线图案形成方法形成配线图案的电光学装置作为一例，一边参照图10，一边对等离子体显示装置进行说明。图10是由地址电极511和总线电极512a制成的等离子体显示装置500分解立体图。这种等离子体显示装置500大致由彼此相对向配置的玻璃基板501和玻璃基板502、和这之间形成的放电显示部510所构成。
放电显示部510是多个放电室516的集合体，其配置是在多个放电室516中，将红色放电室516(R)、绿色放电室516(G)、蓝色放电室516(B)3个放电室516形成对，构成1个像素。在上述(玻璃)基板501的上面，以所定的间距，形成线条状的地址电极511，并形成电介质层519，覆盖住这些地址电极511和基板501的上面，进而在电介质层519上，位于地址电极511、511之间，沿着地址电极511形成隔壁515。隔壁515中，其纵向的所定位置上，沿着与地址电极511成直交的方向，以所定的间隔进行分割(未图示)，基本上由与地址电极511的宽度方向左右两侧邻接的隔壁、和在与地址电极511成直交方向上延伸设置的隔壁，进行分割形成长方形状的区域，与这些长方形状区域相对应形成放电室516，这些长方形状的区域，3个成对，构成1个像素。在由隔壁515分割成的长方形状区域内配置荧光体517。荧光体517可以发出红、绿、蓝任何一种荧光，分别在红色放电室516(R)的底部配置红色荧光体517(R)，在绿色放电室516(G)的底部配置绿色荧光体517(G)、在蓝色放电室516(B)的底部配置蓝色荧光体517(B)。
接着，在上述玻璃基板502侧，在与先前的地址电极511成直交方向上，以所定的间距，由ITO形成多个条状的透明显示电极512，同时，为了辅助高电阻的ITO，由金属形成总线电极512a。并形成电介质层513覆盖住它们，进而由MgO等形成保护膜514。这样，将上述基板501和玻璃基板502的基板2相互贴合，使上述地址电极511……与显示电极512……彼此成直交相对向，由基板501、隔壁515、和玻璃基板502侧形成的保护膜514围成的空间部分，进行排气，封装稀有气体，形成放电室516。在玻璃基板502侧形成的显示电极512，对于各放电室516，每2个形成配置。上述地址电极511和显示电极512与未图示的交流电源连接，向各电极通电，对必要位置的放电显示部510中的荧光体517进行激励发光，形成彩色显示。
于是，本例中，尤其是上述地址电极511和总线电极512a由本发明的配线图案形成方法所形成。即，对于这些地址电极511和总线电极512a，尤其是从有利于其形成图案考虑，喷出分散了金属胶体材料(例如金胶体和银胶体)或导电性微粒子(例如金属微粒子)的功能液，通过干燥·烧成而形成的。对于荧光体517，也能够由喷头20，喷出将荧光体材料溶解在溶剂中或分散在分散剂中形成的功能液，通过干燥·烧成而形成。
(薄膜晶体管)
以下将本发明的半导体装置制造方法作为一例，参照图11说明形成薄膜晶体管的顺序。如图11(a)所示，在形成栅电极402的基板401上，依次层叠：栅绝缘层403，由未掺杂的非晶硅形成的活性半导体层a-Si层404、由以高浓度掺杂磷等的硅形成的N+a-Si层405、形成源/漏电极用的金属层406，并在形成源/漏电极用金属层406上的局部上，通过本发明的成膜方法，形成转印层407的图案。接着，如图11(b)所示，对a-Si层404、N+a-Si层405、和形成源/漏电极用金属层406进行蚀刻，如图11(c)所示，对转印层407进行灰化(ashing)。接着，如图11(d)所示，根据本发明的成膜方法，再次设置转印层407。这样如图11(e)所示，对薄膜晶体管的通道部分408相对应的部分N+a-Si层405、和形成源/漏电极用金属层406进行蚀刻，对转印层407进行灰化，如图11(f)，形成通道部分408、源电极409、和漏电极410。通过形成与漏电极410连接的未图示的像素电极，形成薄膜晶体管(TFT)。
(有机EL显示装置)
以下将具有上述薄膜晶体管(半导体装置)的电光学装置作为一例，参照图12对有机EL(电致发光)显示装置进行说明。在图12中，有机EL显示装置601包括：能透光的基板(透光层)602、由设在基板602一方的面侧的一对电极(阴极604和阴极607)夹持的，由有机电致发光材料形成的发光层(EL层)606，和空穴注入/输送层605形成的有机EL元件(发光元件)603、设在基板602一方的面侧的，与阴极(像素电极)604连接的薄膜晶体管TFT、和密封基板612。发光层606由红色(R)、绿色(G)、和蓝色(B)3色发光层构成。密封基板612和基板602由接合层接合在一起，利用密封基板612和接合层密封住有机EL元件603。图12示出的有机EL显示装置601是使发光层606发出的光，从基板602侧射出的形态(底部发射型、基板侧发光型)。
作为基板602的形成材料，是能透光的透明或半透明材料，例如有透明的玻璃、石英、蓝宝石、或聚酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚醚酮等透明的合成树脂等。尤其作为基板602的形成材料，最好使用廉价的玻璃。
作为密封基板612，例如使用玻璃基板，若是透明的气体阻挡性优良的，例如也可以使用塑料、塑料层压膜，层压成型基板等玻璃基板以外的材料、或玻璃的层压膜等。另外，作为保护层，最好使用能吸收紫外线的构件。
阳极(像素电极)604是由氧化铟锡(ITO：Iudium Tin Oxide)等形成的透明电极而能够透光。空穴注入/输送层605，例如，作为高分子系材料，有聚噻吩、聚苯乙烯磺酸、聚吡咯、聚苯胺及其衍生物等。作为发光层606的形成材料，能使用高分子发光体和低分子的有机发光色素，即，各种荧光物质和磷光物质等发光物质。在形成发光物质的共轭系高分子中，最好是含有亚芳香基乙烯撑或聚芴结构物质等。在阴极607和发光层606之间，根据需要，也可以设置电子输送层和电子注入层。
有机EL元件603配置在由贮格围堰614分割的区域内，形成该有机EL元件603时，使用上述喷头20。
虽然没有图示，但本实施方式的有机EL显示装置601是有源矩阵型的，实际上，是将多条数据线和多条扫描线以格子状配置在基板602上。由数据线和扫描线分割的矩阵状配置的各个像素，通过开关晶体管和驱动晶体管等的驱动用TFT，与上述有机EL元件603连接。通过数据线和扫描线，供给驱动信号时，电流流入电极间，有机EL元件603的发光层606进行发光，光线从基板602外面侧射出，点亮该像素。
此外，虽然说明了将薄膜晶体管用于有机EL显示装置的实例，但是不用说，具有开关元件的其他显示装置，液晶显示装置等上，可以适用本发明的薄膜晶体管。
(电子仪器)
以下对具有上述电光学装置(有机EL显示装置、等离子体显示装置)的电子仪器的适用例进行说明。图13是移动电话机的一例立体图。图13中，符号1000表示移动电话机主体，符号1001表示使用了上述电光学装置的显示部。图13示出的电子仪器，由于具有上述实施方式的电光学装置，所以能获得具有显示质量优良的，可信度高的显示部的电子仪器。
除上述例外，作为其他电子仪器实例，有液晶电视、取景器型或监控直观式磁带录像器、汽车驾驶导航装置、寻呼机、电子记事本、计算器、文字处理器、工作台、电视电话、具有POS终端、电子纸张、具备触摸屏的设备等。本发明的电光学装置也适用作上述电子仪器的显示部。

Claims (25)

1.一种成膜方法，是在通过将基体材料上形成的转印层转印在被处理材料上，在该被处理材料上形成所定膜的成膜方法，其特征在于，包括：
对上述被处理材料的表面，通过基于金属-巯基键的化学的相互作用，提高上述转印层对该被处理材料的密接性的表面处理工序，其中作为上述表面处理，是对上述被处理材料形成有机薄膜，并且上述有机薄膜含有羧基、氨基、羟基、巯基、异氰酸酯基、或者具有烷氧基、卤元素、烷基、氨基的硅基中的任何一种，
在形成上述有机薄膜之前，对上述被处理材料表面进行亲液化处理的工序，
使上述基体材料含有将光能转换成热能的光热转换材料的工序、在该基体材料上形成上述转印层的工序、在使上述转印层与上述被处理材料相对向的状态下，对上述基体材料的所定区域照射光线，根据光照射区域，有选择地将上述转印层转印到上述被处理材料上的工序。
2.根据权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，上述有机薄膜由单分子膜或高分子膜形成。
3.根据权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，上述亲液化处理是紫外线、或氧等离子体处理、酸处理、或碱处理中的任何一种。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的成膜方法，其特征在于，用有机材料形成上述转印层，同时，对上述被处理材料实施上述表面处理，通过化学的相互作用，提高对该有机材料的密接性。
5.根据权利要求4所述的成膜方法，其特征在于，作为上述表面处理，是在上述被处理材料的最表面上，配置环氧基、异氰酸酯基等反应性基、或巯基、羟基、羧基或氨基等极性基、铵基、吡啶基等离子性基。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的成膜方法，其特征在于，用金属材料形成上述转印层，同时，对上述被处理材料实施上述表面处理，通过化学的相互作用，提高对该金属材料的密接性。
7.根据权利要求6所述的成膜方法，其特征在于，作为上述表面处理，是将巯基、氨基等金属配位性基，配置在上述被处理材料的最表面上。
8.根据权利要求1所述的成膜方法，其特征在于，包括：对上述基体材料，分别独立设置上述转印层，和含有上述光热转换材料的光热转换层的工序。
9.根据权利要求8所述的成膜方法，其特征在于，包括：在上述基体材料和转印层之间形成上述光热转换层的工序。
10.根据权利要求8或9所述的成膜方法，其特征在于，包括：在基体材料未设置上述转印层的另一侧面上，形成上述光热转换层的工序。
11.根据权利要求1～3中任一项所述的成膜方法，其特征在于，包括：向上述基体材料中混合上述光热转换材料的工序。
12.根据权利要求1～3中任一项所述的成膜方法，其特征在于，包括：向上述转印层中混合上述光热转换材料的工序。
13.根据权利要求1～3中任一项所述的成膜方法，其特征在于，包括：在上述基体材料和转印层之间形成含有通过光照射或加热产生气体的气体发生材料的气体发生层的工序。
14.根据权利要求1～3中任一项所述的成膜方法，其特征在于，包括：向上述基体材料中，混合利用光照射或加热产生气体的气体发生材料的工序。
15.根据权利要求1～3中任一项所述的成膜方法，其特征在于，通过具有所定图案的掩模，对上述基体材料照射光。
16.根据权利要求1～3中任一项所述的成膜方法，其特征在于，一边使上述基体材料和被处理材料相对光作相对移动，一边照射光。
17.根据权利要求1～3中任一项所述的成膜方法，其特征在于，在使上述基体材料的转印层与被处理材料密接的状态下，照射光。
18.根据权利要求17所述的成膜方法，其特征在于，将上述基体材料的转印层与被处理材料相对向后，通过对上述转印层和被处理材料之间的空间进行减压，使之密接。
19.根据权利要求18所述的成膜方法，其特征在于，上述转印后，解除上述减压，使基体材料与被处理材料分离。
20.一种配线图案的形成方法，其特征在于，使用由权利要求1～19中任一项所述的成膜方法，在上述被处理材料上成膜的转印层，形成配线图案。
21.一种配线图案的形成方法，其特征在于，使用由权利要求1～19中任一项所述的成膜方法，在上述被处理材料上成膜的转印层，形成贮格围堰，在上述贮格围堰间配置含有配线图案形成用材料的液滴，以在该被处理材料上形成配线图案。
22.一种配线图案的形成方法，其特征在于，利用权利要求20或21中所述的成膜方法，形成配线图案，并使用该配线图案形成半导体元件。
23.一种电光学装置，其特征在于，具有通过权利要求20或21所述的方法形成的配线图案。
24.一种电光学装置，其特征在于，具有通过权利要求22所述的方法制造的半导体装置。
25.一种电子仪器，其特征在于，具有权利要求23或24中所述的电光学装置。
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