CN101884255B - 将两种物质有选择地配置于基板的表面的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种将两种物质有选择地配置于基板的表面的方法，该方法是将具有亲水性的表面的第一物质(108)和表面被烃基覆盖的第二物质(112)有选择地配置于基板(101)的表面的方法。基板(101)在表面具有亲水性的第一区域(102)、表面被烃基覆盖的第二区域(103)和表面被氟碳基覆盖的第三区域(104)。本发明的方法包括以下工序：(1)将包含第一物质和水溶性溶剂的溶液(105)涂敷于基板(101)的工序；(2)通过从基板(101)的表面除去水溶性溶剂，将第一物质(108)配置于第一区域(102)的表面的工序；(3)将基板(101)浸渍于包含在分子中具有氟的醇的液体(201)中的工序；(4)将基板(101)浸渍于液体(201)中，并且将包含第二物质和有机溶剂的溶液(110)涂敷于基板(101)的表面的工序；(5)从液体(201)中取出基板(101)的工序；和(6)通过从基板(101)的表面除去有机溶剂，将第二物质(112)配置于第二区域(103)的表面的工序。

Description

将两种物质有选择地配置于基板的表面的方法
技术领域
本发明涉及有选择地将两种物质配置于基板的表面的方法。
背景技术
近年来，将使用光刻法制作的薄膜晶体管、显示用发光元件、微透镜(microlens)等电子设备通过印刷法来制作的研究开发，由各方面积极地推行。印刷法作为电子设备的制作方法引起关注的理由是，如果使用该方法则能够将电子设备的构成元件直接形成于基板，因此与光刻法相比，存在能够减少制造工时和使用的材料、大幅降低电阻设备的制造价格的可能性。
薄膜晶体管、发光元件、或微透镜的大小一般为数十～100μm，因此为了通过印刷法形成它们，需要能够形成数十～100μm大小的图案的印刷机。在各种印刷机中，实行喷墨法和凹版胶印(gravure offset)法的印刷机，能够形成最小数十μm左右的图案，因此提出了使用该印刷机制作电子设备的方法。
在日本专利第3541625号公报(文献1)和日本专利第3858809号公报(文献2)中，公开了利用喷墨印刷法进行的有机场致发光显示器的发光元件的制作方法。在日本特开2006-318850号公报(文献3)中，公开了利用凹版胶印印刷法进行的有机场致发光显示器的发光元件的制作方法。
另一方面，提出了以下的印刷法：预先在基板上形成被防水性区域包围的亲水性区域，通过旋转涂胶法、浸渍法或刷涂法等在该基板上涂敷墨(ink)，有选择地将墨配置于亲水性区域。以下，将该方法记载为脱湿法(dewetting method)。
近年来，作为电子设备的制作方法，脱湿法正在引起人们的关注。以下，对脱湿法的原理简单地进行说明，之后列举使用该脱湿法的现有例。
脱湿法的基本工序是使墨与基板接触的工序，和之后将墨从基板分离的工序。
图10A～图10E为表示在该基板工序中将墨配置于亲水性区域的情况的截面示意图。
图10A为表示在大气130中与基板121接触的墨122的液滴的移动的截面示意图。墨122的液滴在箭头123的方向上移动，随之，在基板121的表面进行墨122的接触和分离。在图中，随着墨122的移动，墨122、基板121和大气130的3个界面相接触的共同界面128，在箭头123的方向上移动。
图10B～图10E为该共同界面128的附近124(参照图10A)的放大图。图10B表示墨122的移动初始状态，此时的共同界面128存在于防水性区域125上。然后，如图10C所示，随着墨122的移动，共同界面128在防水性区域125上移动，移动到亲水性区域126与防水性区域125的边界。
进一步，当墨122移动时，如图10D所示，墨122整体的重心在箭头123方向上移动，但是共同界面128仍旧停留于防水性区域125与亲水性区域126的边界。
如图10B和图10C所示，防水性区域125上的共同界面128随着墨122的移动而移动，与此相对，如图10D所示，亲水性区域126与防水性区域125的边界上的共同界面128停留于该位置，推测这是由于在墨122与防水性区域125之间作用的粘附力小于在墨122与亲水性区域126之间作用的粘附力的缘故。
这里，在本说明书中，“液体(在上述例子中为墨)与防水性区域之间的粘附力小于液体与亲水性区域之间的粘附力”是指，为了分离附着于单位面积的防水性区域的液体所需的工作量比分离附着于单位面积的亲水性区域的液体所需的工作量小。
接着，如图10E所示，当墨122进一步移动时，墨122的一部分被截断，墨122的一部分被配置于亲水性区域126。之后，共同界面128位于与亲水性区域126在墨122的移动方向123侧邻接的防水性区域125上。
在相邻的两个亲水性区域126与亲水性区域129之间的间隔较小的情况下，也存在下述情况：在截断亲水性区域126上的墨122的同时，共同界面128移动到相邻的亲水性区域129。
在图10A～图10E所示的例子中，通过基板上的墨液滴的移动进行墨与基板的接触和分离。
这样的墨的接触和分离，也能够通过旋转涂胶法、浸渍法、或刷涂法进行。
旋转涂胶法是在基板整个面上滴下墨之后，使基板高速地旋转而将墨涂敷于基板的方法。在该方法中，通过滴下墨而产生墨与基板的接触，利用由基板的旋转所产生的离心力，进行墨从基板的分离。
浸渍法是通过将基板浸渍于墨中再从墨中提起而将墨涂敷于基板的方法。在该方法中，通过基板的浸渍，墨与基板接触，通过提起基板，墨与基板分离。
刷涂法是通过使包含墨的刷子在基板上移动而将墨涂敷于基板的方法。在该方法中，通过刷子的移动来进行墨与基板的接触和分离。
在日本特开2007-129227号公报(文献4)和“S.P.Li et.al；AppliedPhysics Letters；2006，89，P122105-1～3”(文献5)中，公开了使用脱湿法的电场效应晶体管的制作方法。在该方法中，首先，在表面被100nm的热氧化硅膜覆盖的导电性硅基板的表面，制作与源极电极和漏极电极的形状相当的亲水性区域和包围该区域的防水性区域。
在该方法中，如以下所述的那样制作亲水性区域和防水性区域。
首先，用聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料制作凹部的形状与源极电极和漏极电极的形状一致的凸版。
接着，在将溶解有1H，1H，2H，2H-全氟十二烷三氯硅烷(CF3(CF2) 7C2H4SiCl3)的溶液染渗入该凸版之后，将版按压于基板。将浸渗于凸部的CF3(CF2)7C2H4SiCl3转印在基板上，形成防水性的薄膜。
其结果是，电极形状的亲水性区域和包围该区域的防水性区域形成在基板上。
然后，将溶解有导电性高分子材料的墨通过刷涂法涂敷于基板，仅在亲水性区域配置导电性高分子。
该导电性高分子的图案成为源极电极和漏极电极。
接着，使用旋转涂胶法将溶解有高分子有机半导体的墨涂敷于基板。结果制作出底栅型场效应晶体管。
在日本特表2007-500587号公报(文献6)中，公开了使用脱湿法的、以连续辊间方式对挠性基板进行印刷的方法。作为一个例子，在底涂(undercoat)有明胶的聚对苯二甲酸乙酯树脂表面，通过柔版印刷法形成氟树脂的图案之后，通过手工涂敷法在亲水性区域印刷形成水性甘油、导电性高分子、液晶等。
在“Daniel M.Hartmann，Osman Kibar，and Sadik C.Esener，OpticsLetters，2000，vol.25，P975-977”(文献7)中，公开了利用脱湿法的微透镜的制作方法。在该方法中，首先，通过光刻法在基板上形成由防水性蜡形成的薄膜图案，制作出被防水性区域包围的圆形的亲水性区域。
接着，通过脱湿法将紫外线固化树脂涂敷于该基板之后，照射紫外线使树脂固化。通过这样的方法，在亲水性区域制作出直径为50μm的微透镜。
在“Fang-Chung Chen et al，IEEE Photonics Technology Letters，2006，18，P2454-2456”(文献8)中，也公开了利用脱湿法的微透镜的制作方法。在该方法中，也使用与文献7相同的方法将被防水性区域包围的圆形的亲水性区域形成在基板上，以旋转涂胶法将光固化性树脂涂敷于基板，然后，通过照射紫外线，制作出微透镜。
脱湿法所使用的涂敷装置，与使用喷墨印刷机、凹版胶印印刷机相比较简单，价格也便宜，因此存在能够以较低的价格制造电子设备的可能性。
此外，一般认为，通过喷墨法、凹版胶印法能够印刷的最小图案的大小，由于喷墨头、版的加工极限，难以小于10μm。
与此相对，在脱湿法中，亲水性区域能够通过使用PDMS的版、光刻法而缩小到1μm以下，因此能够印刷1μm以下的图案。
这样，脱湿法存在以较低价格印刷微细的图案的可能性，因此引起关注。
然而，难以使用脱湿法将两种墨(两种物质)有选择地印刷于相同基板上的规定的区域。这是由于，在脱湿法中，使用在基板上形成的防水性区域和亲水性区域等两种区域，利用在各个区域与墨之间作用的粘附力的差来配置墨。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通过脱湿法有选择地将两种物质配置在相同基板上的方法。
本发明人考察了上述问题的原因，为了解决该问题而反复进行各种实验，其结果是得出了通过脱湿法有选择地将两种物质配置在基板上的方法。
本发明的第一方法是，将具有亲水性的表面的第一物质和表面被烃基覆盖的第二物质有选择地配置于基板的表面的方法，上述基板在表面具有第一区域、第二区域和第三区域，上述第一区域为亲水性区域，上述第二区域被烃基覆盖，上述第三区域被氟碳基覆盖。本发明的第一方法包括以下工序：
(1)将包含上述第一物质和水溶性溶剂的溶液涂敷于上述基板的工序；
(2)通过从上述基板的表面除去上述水溶性溶剂，将上述第一物质配置于上述第一区域的表面的工序；
(3)将上述基板浸渍于包含分子中具有氟的醇的液体的工序；
(4)将上述基板浸渍于上述液体，并且将包含上述第二物质和有机溶剂的溶液涂敷于上述基板的表面的工序；
(5)从上述液体中取出上述基板的工序；和
(6)通过从上述基板的表面除去上述有机溶剂，将上述第二物质配置于上述第二区域的表面的工序。
本发明的第二方法是，将具有亲水性的表面的第一物质和表面被烃基覆盖的第二物质有选择地配置于基板的表面的方法，上述基板在表面具有第一区域、第二区域和第三区域，上述第一区域为亲水性区域，上述第二区域被烃基覆盖，上述第三区域被氟碳基覆盖。本发明的第二方法包括以下工序：
(1)将上述基板浸渍于包含分子中具有氟的醇的液体的工序；
(2)将上述基板浸渍于上述液体，并且将包含上述第二物质和有机溶剂的溶液涂敷于上述基板的表面的工序；
(3)从上述液体中取出上述基板的工序；
(4)通过从上述基板的表面除去上述有机溶剂，将上述第二物质配置于上述第二区域的表面的工序；
(5)将包含上述第一物质和水溶性溶剂的溶液涂敷于上述基板的工序；和
(6)通过从上述基板的表面除去上述水溶性溶剂，将上述第一物质配置于上述第一区域的表面的工序。
根据本发明的第一方法和第二方法，能够通过脱湿法有选择地将两种物质配置在基板的表面上，因此，即使是大面积的基板，也能够以较低的成本形成由两种物质形成的微细图案。
附图说明
图1A～图1H为表示本发明的两种物质向基板的配置方法的一个实施方式的示意图。
图2A～图2G为表示本发明的两种物质向基板的配置方法的一个实施方式的截面示意图。
图3A～图3E为表示本发明的在表面具有第一区域、第二区域和第三区域的基板的制作方法的一个例子的截面示意图。
图4为具有烃基的单分子膜的示意图。
图5为具有氟碳基的单分子膜的示意图。
图6A～图6C为表示在本发明的两种物质向基板的配置方法的参考实施例中，将两种物质配置于基板的状态的示意图。
图7A为涂敷溶液之前的基板的平面示意图，图7B为在涂敷包含硅粒子和水溶性溶剂的溶液并使其干燥后的基板表面的显微镜照片，图7C为在涂敷包含硅粒子和1-丙醇的溶液并使其干燥后，在2，2，2-三氟乙醇中涂敷正十六烷之后的基板表面的显微镜照片(保持将基板浸渍于2，2，2-三氟乙醇中的状态所摄取的显微镜照片)，图7D为在涂敷包含硅粒子和1-丙醇的溶液并使其干燥后，在大气中涂敷正十六烷后的基板表面的显微镜照片。
图8为涂敷在1-丙醇中分散有硅粒子的溶液并使其干燥后，在2，2，2-三氟乙醇中涂敷正十六烷，从2，2，2-三氟乙醇中取出之后的基板表面的显微镜照片。
图9A～图9G为表示本发明的两种物质向基板的配置方法的一个实施方式的截面示意图。
图10A～图10E为表示脱湿法的原理的截面示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的将两种物质有选择地配置于基板的表面的方法的实施方式进行说明。在以下的说明所使用的图中，为了便于观察而存在省略剖面线的情况。此外，在以下的说明中，对相同的部分标注相同的符号，有时会省略重复的说明。
(实施方式1)
对本发明的方法的实施方式，参照图1A～图1H和图2A～图2G的示意图进行说明。另外，图2A～图2G分别是与图1B～图1H所示的示意图对应的截面示意图。
在本实施方式的配置方法中，首先，准备用于配置具有亲水性的表面的第一物质和表面被烃基覆盖的第二物质的基板101(参照图1A)。在基板101的表面，设置有第一区域102、第二区域103和第三区域104。第一区域102是亲水性的。第二区域103被烃基覆盖。第三区域104被氟碳基覆盖。
接着，如图1B和图2A所示，将包含第一物质和水溶性溶剂的溶液105涂敷于基板101。在本实施方式中，使用刮涂法(blade)，通过使刮刀106在单方向113上移动，将溶液105涂敷于基板101上。通过该工序，如图1C和图2B所示，包含水溶性溶剂的水溶性的溶液105仅配置于亲水性的第一区域102。图中，107表示配置在第一区域102上的包含第一物质和水溶性溶剂的溶液。
然后，通过加热等将配置在第一区域102上的溶液107的水溶性溶剂除去，如图1D和图2C所示，将包含于溶液107的第一物质108配置于第一区域102的表面。
接着，在保持于容器202内、包含分子中具有氟的醇(例如CF3CH2OH)的液体201中，浸渍基板101(参照图2D)。在浸渍于液体201的状态下的基板101的表面，如图1E和图2D所示，涂敷包含第二物质和有机溶剂的溶液110。在本实施方式中，使用刮涂法，通过使刮刀109在单方向114上移动，将溶液110涂敷于基板101上。通过该工序，如图1F和图2E所示，包含有机溶剂的油溶性的溶液110仅配置于表面被烃基覆盖的第二区域103。图中，111表示配置在第二区域103上的包含第二物质和有机溶剂的溶液。另外，在图1E和图1F中，为了使图示便于理解，省略了液体201和容器202。
将基板101从液体201中取出(参照图1G和图2F)，然后通过加热等将配置在第二区域103上的溶液111的有机溶剂除去，如图1H和图2G所示，将包含于溶液111的第二物质112配置于第一区域102的表面。
根据以上所述的本实施方式的配置方法，能够有选择地将两种物质(第一物质和第二物质)配置在相同基板的表面上。以下，对本实施方式的配置方法进行更详细的说明。
(准备用于配置第一物质和第二物质的基板)
作为用于配置第一物质和第二物质的基板，如图1A所示，准备在表面形成有第一区域102、第二区域103和第三区域104的基板101。第一区域102为配置具有亲水性的表面的第一物质的区域。第二区域103为配置表面被烃基覆盖的第二物质的区域。
第一区域102的表面具有亲水性。这里，表面具有亲水性是指该表面的与纯水的静接触角小于90度。
一般地说，被清洗干净的无机氧化物的表面具有亲水性。例如，玻璃、陶瓷、金属氧化物、氧化硅和氮化硅氧化物等，通过将其表面清洗干净而形成亲水性。
表面具有极性基的树脂多具有亲水性。例如尼龙树脂的表面具有亲水性。
表面不存在极性基的树脂也能够通过化学处理、等离子体处理使其表面具有亲水性。例如，通过将聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、聚对苯二甲酸乙酯树脂等的表面暴露于氧等离子体中，能够使其表面具有亲水性。
通过在非亲水性的基板的表面形成亲水性的材料的薄膜，也能够使其表面具有亲水性。例如对硅基板真空蒸镀氧化铝的薄膜，能够使其表面具有亲水性。例如通过对非亲水性的树脂基板的表面真空蒸镀氧化硅的薄膜，也能够使其表面形成亲水性。
第二区域103被烃基(CH3(CH2)n-，n为1～19的自然数)覆盖。由于在表面存在烃基，第二区域103的表面能比第一区域102小。
这样的第二区域103能够通过直接使用聚丙烯树脂、聚乙烯树脂的表面而实现，也能够通过将具有烃基的树脂涂敷于基板而实现。
第二区域103也能够通过使具有烃基的分子吸附于基板而实现。
例如，通过使具有烃基的硅烷偶联剂与基板反应，使具有烃基的分子以单分子膜状或聚合物膜状与基板结合。
例如，将清洗干净的玻璃基板、氧化硅基板，在溶解有1vol％的硅烷偶联剂的溶液中浸渍一定时间，然后取出，由此使硅烷偶联剂与基板表面结合。在浸渍后如果使用溶剂清洗基板，则硅烷偶联剂成为单分子膜状，在不进行清洗的情况下，则成为聚合物膜状，与基板结合。作为用于形成第二区域103的硅烷偶联剂，例如使用CH3(CH2)nSiX3、CH3(CH2)nSiCH3X2、CH3(CH2)nSi(CH3)2X等(n为1～19的自然数，X为Cl、OCH3或OCH2CH3，在包含2个以上的X的情况下，X也可以不同)。
图4是表示作为一个例子，使用十八烷基三氯硅烷(CH3(CH2) 17SiCl3)作为硅烷偶联剂，通过使其与基板401反应而形成的单分子膜402的示意图。
第三区域104被氟碳基(CF3(CH2)n-，n为0～10的自然数)覆盖。由于在表面存在氟碳基，第三区域104的表面能比第一区域102的小。这样的第三区域104能够通过将具有氟碳基的树脂涂敷于基板101来实现，也能够使具有氟碳基的硅烷偶联剂与基板101反应来实现。
例如，将使CYTOP(旭化成株式会社制，注册商标)溶解在溶剂中而得到的溶液涂敷于基板101，之后干燥除去溶剂，由此能够在基板101的表面形成具有氟碳基的树脂。
此外，例如通过使具有氟碳基的硅烷偶联剂与基板101进行反应，能够将具有氟碳基的分子在基板上以单分子膜状或聚合物膜状形成。
例如，将清洗干净的玻璃基板、氧化硅基板在溶解有1vol％的硅烷偶联剂的溶液中浸渍一定时间，然后取出，由此硅烷偶联剂结合在基板上。浸渍后如果以溶剂清洗基板，则硅烷偶联剂成为单分子膜状，不进行清洗的情况下，则成为聚合物膜状，结合到基板上。作为用于形成第三区域104的硅烷偶联剂，例如有CF3(CF2)n(CH2)2SiX3、CF3(CF2)n(CH2)2SiCH3X2、CF3(CF2)n(CH2)2Si(CH3)2X等(n为0～10的自然数，X为Cl、OCH3或OCH2CH3，在包含2个以上的X的情况下，X也可以不同)。
图5是表示作为一个例子，使用全氟辛基乙基三氯硅烷(CF3(CF2) 7(CH2)2SiCl3，以下简称为FAS)作为硅烷偶联剂，通过使其与基板501进行反应而形成的单分子膜502的示意图。
作为在相同基板的表面上制作第一区域、第二区域和第三区域的方法，例如能够使用光刻法。
图3A～图3E表示使用光刻法的第一区域、第二区域和第三区域的制作方法的一个例子。
如图3A所示，使用光刻法，在具有亲水性的表面的基板301上形成金属膜302和正性抗蚀剂膜303的规定的图案。
作为亲水性的基板301，能够使用玻璃、表面被氧化膜覆盖的硅、陶瓷、金属氧化物、尼龙树脂和通过氧等离子体处理使表面具有亲水性的树脂等。
构成金属膜302的金属的种类没有特别限定，能够使用金和铂等贵金属、铝、铜、镍等。
接着，使具有氟碳基的硅烷偶联剂(以下记载为硅烷偶联剂(A))与基板301的表面进行反应。作为硅烷偶联剂(A)，有CF3(CF2)n(CH2)2SiX3、CF3(CF2)n(CH2)2SiCH3X2、CF3(CF2)n(CH2) 2Si(CH3)2X等(n为0～10的自然数，X为Cl、OCH3或OCH2CH3，在包含2个以上的X的情况下，X也可以不同)。
特别地，X为Cl的硅烷偶联剂(A)与基板301的反应性高，能够在基板301的表面高密度地形成氟碳基，因此优选。
硅烷偶联剂(A)向基板301的结合，例如通过以下方式进行：在将1vol％的硅烷偶联剂(A)溶解于非水类的有机溶剂而得到的溶液中浸渍1个小时以上之后，使用非水类的有机溶剂清洗基板301。使用的非水类的有机溶剂优选是不使抗蚀剂膜303改性的溶剂，例如优选全氟辛烷等氟类溶剂。
图3B为使基板301与硅烷偶联剂(A)反应后的基板301的截面示意图。通过该工序，具有氟碳基的分子与露出基板301的表面的区域304结合，形成单分子膜305。
在该图中，表示了单分子膜305形成在金属膜302和抗蚀剂膜303这两者的表面的情况，但是，存在硅烷偶联剂(A)与金属膜302的表面、抗蚀剂膜303的表面结合的情况，和不结合的情况。例如在金属膜302由金、铂形成的情况下，其表面不存在与硅烷偶联剂进行反应的活性氢，因此不与硅烷偶联剂(A)结合。
接着，除去抗蚀剂膜303。在抗蚀剂膜303为正性抗蚀剂的情况下，通过将基板301的表面暴露于丙酮中，能够将其溶解除去。其结果是，如图3C所示，在形成有抗蚀剂膜303的部分显现露出基板301的表面的区域306。
接着，使基板301与具有烃基的硅烷偶联剂(以下记载为硅烷偶联剂(B))进行反应。作为硅烷偶联剂(B)，例如有CH3(CH2)nSiX3、CH3(CH2)nSi CH3X2、CH3(CH2)nSi(CH3)2X等(n为1～19的自然数，X为Cl、OCH3或OCH2CH3，在包含2个以上的X的情况下，X也可以不同)。特别是，X为Cl的硅烷偶联剂(B)与基板301的反应性高，能够在基板301的表面形成高密度的烃基，因此优选。
硅烷偶联剂(B)向基板301的结合例如通过以下工序进行：在将1vol％的硅烷偶联剂(B)溶解于非水类的有机溶剂而得到的溶液中浸渍1个小时以上之后，使用非水类的有机溶剂清洗基板301。作为非水类的有机溶剂，例如能够使用三氯甲烷、甲苯、十六烷，或三氯甲烷与十六烷的混合溶液。
通过该工序，如图3D所示，具有烃基的分子与露出基板301的表面的区域306结合，形成单分子膜307。
此处，该硅烷偶联剂(B)与已经形成有具有氟碳基的单分子膜305的区域不结合。这是因为，形成有单分子膜305的区域的表面被氟碳基覆盖，不存在与硅烷偶联剂(B)进行反应的活性氢。
接着，通过蚀刻除去金属膜302，如图3E所示，形成露出基板301的表面的区域308。
此时所使用的蚀刻液优选为酸性的。与基板301的表面结合的硅烷偶联剂(B)对于酸性溶液具有耐性，因此，在使用酸性蚀刻液的金属膜302的蚀刻工序中，不会将单分子膜305和单分子膜307从基板301除去。
在硅烷偶联剂(B)与金属膜302的表面高密度结合的情况下，硅烷偶联剂(B)起到对于蚀刻液的抗蚀剂膜的作用。在该情况下，与没有与硅烷偶联剂(B)结合的金属膜302的情况相比，蚀刻时间较长。
在金属膜302由贵金属形成的情况下，硅烷偶联剂(B)几乎不与其表面结合，因此与硅烷偶联剂(B)容易结合的金属相比，蚀刻时间较短。
通过图3A～图3E所示的工序，在基板301的表面，制作出露出基板301的表面的亲水性的区域308，设置有具有烃基的单分子膜307的区域，和设置有具有氟碳基的单分子膜309的区域。由此，亲水性的区域308成为第一区域，具有烃基的单分子膜307成为第二区域，具有氟碳基的单分子膜309形成第三区域。
另外，在上述的例子中，第一区域成为基板的表面，但是也能够制作具有第二区域成为基板的表面的第一区域～第三区域的基板。
例如，使由聚乙烯和聚丙烯构成的树脂基板经由金属掩膜而暴露于氧等离子体中，由此使基板内的规定的区域形成亲水性区域。金属掩膜的图案形成为，不暴露于等离子体中的基板的区域与第二区域对应。
这些树脂基板在其表面存在烃基，因此不暴露于等离子体的部分成为第二区域。然后，通过光刻法，将与第一区域的形状相当的抗蚀剂图案形成在亲水性区域内。
然后，在使具有氟碳基的硅烷偶联剂与基板反应之后，除去抗蚀剂图案，由此能够制作具有第一区域～第三区域的基板。
此外，也能够制作具有第三区域成为基板的表面的第一区域～第三区域的基板。
例如对由聚四氟乙烯形成的树脂基板，经由金属掩膜在氧气氛中照射受激准分子激光，由此使基板内的规定的区域成为亲水性区域。金属掩膜的图案形成为，使得不暴露于激光的基板的区域与第三区域对应。
该树脂在表面具有氟碳基，因此不暴露于激光的区域成为第三区域。
然后，通过光刻法，在亲水性区域内形成与第一区域的形状相当的抗蚀剂图案。然后，在使具有烃基的硅烷偶联剂与基板进行反应之后，除去抗蚀剂图案，由此能够制作具有第一区域～第三区域的基板。
具有第一区域～第三区域的基板，也能够通过使用PDMS的版的方法来制作。
首先，制作与配置第一物质和第二物质的基板的表面相同大小的第一PDMS凸版(第一凸版)。这里，使该第一凸版中的凸部的位置和形状与基板的表面的第二区域的位置和形状相同。
在使该第一凸版的表面浸渗有具有烃基的硅烷偶联剂后，使该版与具有亲水性的表面的基板接触，由此具有烃基的硅烷偶联剂与基板结合，形成第二区域。
接着，准备与基板的表面为相同大小的第二PDMS凸版(第二凸版)。这里，使该第二凸版中的凹部的位置和形状与基板的表面的第一区域的位置和形状相同。
在使该第二凸版的表面浸渗有具有氟碳基的硅烷偶联剂后，使该版与基板接触。这里，以第二凸版中的凹部位于基板内的第一区域的位置的方式决定第二凸版与基板的位置关系。由此，能够在基板上形成第一区域～第三区域。
(准备包含第一物质和水溶性溶剂的溶液)
准备使第一物质分散于水溶性溶剂的、包含第一物质和水溶性溶剂的溶液(与图1B、图1C、图2A和图2B所示的溶液105相当。在本实施方式中，有时记载为溶液(A))。本发明中的水溶性溶剂是指包含水的液体。水溶性溶剂优选是包含40vol％以上的水的液体。更优选水溶性溶剂为水，即，溶液(A)为第一物质的水溶液。
水溶性溶剂的第一区域中的静接触角优选小于90度。水溶性溶剂的第二区域或第三区域中的静接触角优选为90度以上。作为这样的水溶性溶剂，能够列举含有10vol％以下的丙醇、丁醇等醇的水或纯水。
作为本发明中的第一物质，能够使用具有亲水性的表面的无机材料的粒子、树脂材料的粒子。粒子的形状、大小无特别限制，但是优选最大边或最大直径为1nm以上、100μm以下。
第一物质因为其表面具有亲水性，所以能够分散于水溶性溶剂中。
这里，第一物质的表面具有亲水性是指，在将使第一物质分散于水溶性溶剂中而得到的溶液涂敷于平滑的基板上，使水溶性溶剂挥发而将其除去，由此形成第一物质的膜时，该膜表面的与纯水的静接触角为90度以下的情况。
作为用作第一物质的无机材料的粒子，有硅、锗、氧化钛和氧化铟等半导体粒子，氧化硅和氮化硅等绝缘体粒子，金、银和铜等金属粒子等。
作为用作第一物质的树脂材料的粒子，能够列举由聚苯乙烯、尼龙树脂等构成的粒子。
在粒子表面不具有亲水性的情况下，能够通过将粒子的表面暴露于氧等离子体、臭氧气体中或者化学处理，使其具有亲水性。
溶液(A)能够通过将第一物质加入水溶性溶剂并进行搅拌，或者施加超声波来制作。
(准备包含第二物质和有机溶剂的溶液)
准备使第二物质分散于有机溶剂的、包含第二物质和有机溶剂的溶液(与图1E、图1F、图2D和图2E所示的溶液110相当。在本实施方式中，有时记载为溶液(B))。本发明中的有机溶剂是指对于水的溶解度(溶解于100g的水中的重量)在10g以下的、具有烃基的液体。作为上述液体，包括碳原子数为6～16的链烷烃(alkane)、环己烷、松节油等。
作为本发明中的第二物质，能够使用表面被烃基覆盖的无机材料的粒子、树脂材料的粒子。粒子的形状、大小无特别限制，但是优选最大边或最大直径为1nm以上、100μm以下。
第二物质因为其表面存在烃基，所以能够分散于有机溶剂中。
作为用作第二物质的无机材料的粒子，有硅、锗、氧化钛和氧化铟等半导体粒子，氧化硅和氮化硅等绝缘体粒子，金、银和铜等金属粒子等。此外，作为树脂材料的粒子，能够列举由聚苯乙烯树脂、尼龙树脂、聚丙烯树脂、聚乙烯树脂等构成的粒子。为了使这些粒子分散于有机溶剂中，对粒子进行化学性的表面修饰。
例如，对氧化硅粒子的表面修饰能够通过由宇津木弘等、Kondo等人提出的方法进行(宇津木等“材料”24卷，262号，P54-58；KondoM.et al，Langmuir 1995年11卷P394-397)。
在该方法中，通过将氧化硅粒子在十四烷和伯醇(CH3(CH2)nOH，n为3～16的自然数)的混合溶液中进行加热，醇分子的羟基和粒子表面的硅醇基(Si-OH)进行脱水反应，烃基与粒子表面结合。然后，通过挥发除去混合溶液，能够获得在表面结合有烃基的粒子。
在氧化硅粒子之外，只要是在表面存在氧化膜的无机粒子，都能够通过上述的方法对表面进行化学修饰。另一方面，在表面完全不存在氧化膜的粒子的情况下，在通过将其表面暴露于氧等离子体、臭氧气体中而形成较薄的氧化膜之后，能够通过上述的方法进行化学修饰。此外，在树脂材料的粒子的情况下，在通过照射氧等离子体而将羟基导入其表面后，能够通过上述的方法对其表面进行化学修饰。
而且，并不限定为上述的方法，对氧化硅粒子的表面修饰还能够使用具有烃基的硅烷偶联剂进行。作为这样的硅烷偶联剂，有CH3(CH2)nSiX3、CH3(CH2)nSiCH3X2、CH3(CH2)nSi(CH3)2X等(n为1～19的自然数，X为Cl、OCH3或OCH2CH3，在包含2个以上的X的情况下，X也可以不同)。
例如，通过将氧化硅粒子浸渍于硅烷偶联剂和己烷的混合溶液中，使硅烷偶联剂与粒子表面结合。
然后，利用离心分离机将粒子从混合溶液中分离，由此能够制作表面被烃基覆盖的粒子。
在氧化硅粒子之外，在表面存在氧化膜的无机粒子的情况下，也能够使用相同的方法对表面进行化学修饰。
在表面完全不存在氧化膜的无机材料的粒子的情况下，在通过将其表面暴露于氧等离子体、臭氧气体中而形成较薄的氧化膜之后，能够通过上述方法进行化学修饰。
在树脂材料的粒子的情况下，在通过照射氧等离子体而将羟基导入其表面后，能够通过上述的方法对其表面进行化学修饰。
在第二物质为由金、银或铜等构成的金属粒子的情况下，通过将这些粒子浸渍于烷基硫醇(CH3(CH2)nSH，n为1～19的自然数)和醇的混合溶液中，能够使烷基硫醇与其表面结合。
然后，利用离心分离机将粒子从混合溶液中分离出来，由此能够制作表面被烃基覆盖的金属粒子。
由聚丙烯、聚乙烯构成的粒子，由于在其表面存在烃基，因此即使不特别进行表面处理也能够使其分散于有机溶剂中。
溶液(B)能够通过将第二物质(表面如上述那样进行化学修饰后的粒子、在表面存在烃基的树脂材料的粒子)加入有机溶剂并进行搅拌，或者施加超声波而制作。
(第一物质的配置)
为了将第一物质配置于第一区域102中，如图1B、图1C、图2A和图2B所示，将分散有第一物质的溶液105涂敷于基板101的表面。
在本实施方式中，使用刮刀106来涂敷溶液105。刮刀106的形状没有限制，通常使用为板形状的结构。刮刀106以其一个端面与基板101的表面保持水平的方式，离开基板101一定的距离而进行配置。而且，在刮刀106的端面与基板101的表面之间，使分散有第一物质的溶液105形成幕帘(curtain)形状的液膜而进行配置。通过以不破坏该幕帘形状的方式在单方向113上移动刮刀来涂敷液体。
溶液105的涂敷方法并不限于刮刀法，能够使用旋转涂胶法、刷涂法、狭缝式涂敷(slit coating)法、染料旋涂法等将溶液涂敷于基板的一般方法。
根据该工序，将包含第一物质的溶液105仅配置于第一区域102。
将溶液105仅配置于第一区域102的理由，能够推测出是因为溶液105的水溶性溶剂与第二区域103或第三区域104之间的粘附力小于溶液105的水溶性溶剂与第一区域102之间的粘附力。粘附力存在这样的关系是因为，第二区域103和第三区域104的表面能小于第一区域102的表面能。
然后，通过除去溶液105的水溶性溶剂，如图1D和图2C所示，在第一区域102配置有第一物质108。水溶性溶剂能够通过将基板101放置于大气中，在大气中对基板101进行加热，或者将基板101放置于减压气氛中而挥发除去。
(第二物质的配置)
为了将第二物质配置于第二区域103中，如图1E、1F、图2D和图2E所示，将基板101浸渍于容器202内部，该容器202保持有液体201，该液体201包含分子中具有氟(F)的醇，在该状态下涂敷包含第二物质的溶液110。
液体201不会溶解溶液110是必需的条件。液体201包含分子中具有氟(F)的醇，适于使用仅由该醇构成的液体。作为该醇，优选2，2，2-三氟乙醇(CF3CH2OH)。
将基板101暴露于液体201的方法无特别限定，可以仅将涂敷溶液110的部分的附近部分暴露于液体201。
包含第二物质的溶液110的涂敷，能够以与包含第一物质的溶液105的涂敷相同的方法进行。溶液110仅配置于第二区域103。
然后，如图1G、图1H、图2F和图2G所示，将基板101从容器中取出，除去溶液110中的有机溶剂，由此将第二物质112配置于第二区域103。有机溶剂能够通过将基板101放置于大气中，在大气中对基板101进行加热，或者将基板101放置于减压气氛中而挥发除去。
(将第二物质仅配置于第二区域的原理)
本发明人对在图1E、图1F、图2D和图2E所示的工序中，将包含烃基的溶液110仅配置于第二区域103的原理进行如下推测。已知在醇中，在具有氟碳基的分子与具有烃基的分子之间粘附力几乎不作用(Nakagawa T.et al.：Journal of Vacuum Science of Technology B 1994年12号P2215～2218)。
在被烃基覆盖的第二区域103与溶液110中的有机溶剂之间，由于化学性质相同，因此亲和性应当较高。因此，在包含醇的液体201中，溶液110与被氟碳基覆盖的第三区域104之间的粘附力小于溶液110与第二区域103之间的粘附力。其结果是，能够推测出在液体201中，溶液110配置于第二区域103，但不配置于第三区域104。
另一方面，在第一区域102配置有第一物质108，因此其表面成为亲水性的。本发明人推测出，在将第一区域102暴露于在分子中包含氟(F)的醇中时，醇分子以使氟碳基(CF3(CF2)n-)朝向液体一侧的方式以单分子膜状吸附于亲水性区域。因此，在液体201中，第一区域102表面具有与第三区域104较相似的化学性质。其结果是，能够推测出，在液体201中，溶液110不配置于第一区域102。
根据以上的原理，认为溶液110有选择地仅配置于第二区域103。
(实施方式2)
实施方式2中的将两种物质向基板进行配置的方法，与实施方式1的配置方法的不同之处在于：首先在前面的工序中将第二物质配置于基板的第二区域，在之后的工序中将第一物质配置于第一区域，除上述内容之外均与实施方式1的配置方法相同。以下，参照图9A～图9G的截面示意图，对本实施方式的方法进行说明。另外，对于与在实施方式1中说明的结构相同的结构，标注相同的符号，省略重复的说明。
首先，将具有第一区域102、第二区域103和第三区域104的基板101浸渍于保持在容器202内的液体201中(参照图9A)。如图9A所示，将包含第二物质和有机溶剂的溶液110涂敷于浸渍在液体201中的状态的基板101的表面。溶液110的涂敷方法与实施方式1相同。如图9B所示，通过该工序，将包含烃基的溶液110仅配置于表面被烃基覆盖的第二区域103。另外，在液体201中将溶液110仅配置于第二区域103的原理，像在实施方式1中所说明的那样。
从液体201中取出基板101(参照图9C)，然后，以与实施方式1相同的方法将配置于第二区域103上的溶液111的有机溶剂除去，如图9D所示，将包含于溶液111的第二物质112配置于第二区域103的表面。
接着，如图9E所示，在大气中将包含第一物质和水溶性溶剂的溶液105涂敷于基板101。溶液105的涂敷方法与实施方式1相同。此时，在配置于第二区域103的第二物质112的表面存在烃基，因此该区域的表面能比第一区域102低。因此，溶液105不配置于第二区域103，而是如如图9F所示的那样仅配置于第一区域102。
之后，以与实施方式1相同的方法除去配置在第一区域102上的溶液107的水溶性溶剂，如图9G所示，将包含于溶液107的第一物质108配置在第一区域102的表面。
根据以上所述的本实施方式的方法，能够在同一基板的表面上，有选择地配置两种物质(第一物质和第二物质)。
实施例
(参考实施例)
在本参考实施例中，以确认本发明的方法的原理为目的进行了实验。
(1)进行涂敷的溶液的准备
作为在水溶性溶剂中分散有第一物质的溶液，使用使粒径为50nm左右的硅粒子分散在醇中的溶液。该溶液通过以下方法来制作。
首先，在机械化地使硅板粉末化而成为硅粒子之后，将10g该硅粒子(第一物质)放入100mL的1-丙醇(水溶性溶剂)中，并施加超声波。由此，得到在1-丙醇中分散有硅粒子的分散液。
接着，在10mL的纯水中添加2mL的该分散液，并施加超声波。由此，能够制作出包含硅粒子和1-丙醇的溶液(以下，在实施例中，将该溶液记载为溶液(A))。
作为使第二物质分散的有机溶剂，使用正十六烷。但是，在本参考实施例中，由于以确认本发明的方法的原理为目的，因此未将与第二物质相当的物质分散在正十六烷中。
(2)基板的准备
在实施方式1中，使用参照图3A～图3E所说明的方法来制作基板。这里，参照图3A～图3E，对本参考实施例中的基板的制作方法进行说明。
首先，在臭氧中对4英寸的硅晶片照射紫外线，除去表面的有机物，使表面氧化。该处理后的硅晶片为表面被氧化膜覆盖的硅基板，相对于该硅基板表面的纯水的静接触角为10度以下。
然后，使用电子束蒸镀法，在硅基板的表面形成厚度为10nm的镍膜，在其上形成厚度为100nm的金膜。
然后，使用光刻法，形成正性抗蚀剂膜的图案。抗蚀剂膜的图案是一边为2μm～2mm的长方形，或直径为2μm～2mm的圆形。
接着，依次将硅基板浸渍于金和镍的蚀刻液中，除去没有被抗蚀剂膜覆盖的部位的金属膜。
然后，通过将硅基板在真空中暴露于氧等离子体气氛中，除去抗蚀剂膜。
其结果是，在硅基板上形成金属膜的图案。
接着，在该硅基板上的没有金属膜的区域，通过光刻法形成正性抗蚀剂膜的图案。图案的形状与金属膜的图案形状相同。
通过上述的工序，形成如图3A所示的状态：在基板301的表面上形成有金属膜302的图案、正性抗蚀剂膜303的图案和露出基板表面的区域304。
接着，将该基板301浸渍于溶解有1vol％的FAS的全氟辛烷中2个小时后，在全氟辛烷中进行摆动清洗。这些操作在干燥的氮气气氛中进行。
通过该操作，在露出基板表面的区域304形成FAS的单分子膜305。另外，虽然在图3B中绘制为单分子膜305也形成于金属膜302和抗蚀剂膜303的表面，但是实际上并不清楚是否在这些表面上形成了膜。
FAS具有氟碳基，因此形成有FAS的单分子膜305的区域(与图3A的区域304相当的区域)成为被氟碳基覆盖的第三区域。
接着，通过在丙酮中对该基板301进行摆动清洗，剥离抗蚀剂膜303。通过该工序，如图3C所示，在设置有抗蚀剂膜303的区域，形成露出基板表面的区域306。
接着，将该基板301浸渍于溶解有1vol％的十八烷基三氯硅烷(CH3(CH2)17SiCl3，以下简称为OTS)的正十六烷和三氯甲烷的混合溶液(体积比4∶1)中3个小时后，在三氯甲烷中进行摆动清洗。这些操作在干燥的氮气气氛中进行。
通过该操作，如图3D所示，在露出基板表面的区域306形成OTS的单分子膜307。形成有OTS的单分子膜307的区域成为被烃基覆盖的第二区域。
接着，依次将该基板301浸渍于金和镍的蚀刻液中，除去金属膜302。通过该操作，如图3E所示，形成露出基板的表面的区域308。
基板301的表面具有亲水性，因此区域308成为亲水性的第一区域。
通过该一系列操作，制作出在表面具有第一区域～第三区域的基板。
(3)包含硅粒子和1-丙醇的溶液(溶液(A))的涂敷方法
图6A表示溶液(A)的涂敷方法的概要。将宽30mm、高20mm、厚1mm的玻璃板602，以与基板601垂直并且与基板601隔开0.2mm的间隔的方式进行配置。基板601为以上述方法制作的在表面具有第一区域～第三区域的基板。
在该图中虽然没有表示，但是使用固定夹具将玻璃板602固定。固定夹具与用于调整玻璃板602与基板601的距离，并且在保持规定的距离的状态下使玻璃板602相对于基板601在箭头604的方向上移动的机构连结。
利用吸量管将溶液(A)供给至玻璃板602与基板601之间，形成幕帘形状的液膜603。然后，通过使玻璃板602在箭头604的方向上以10mm/s的速度移动，将溶液(A)涂敷于基板601。然后，在室温下使基板601自然干燥30分钟。
(4)正十六烷的涂敷方法
图6B和图6C为表示在2，2，2-三氟乙醇614中将正十六烷涂敷于基板601的表面的状态的示意图。另外，在图6B中，省略了2，2，2-三氟乙醇614。参照图6B和图6C，对本实施例中的正十六烷的涂敷方法进行说明。
首先，在直径12cm、深度2.5cm的浅底容器613的底部设置基板601，在基板601的上表面配置有狭缝涂敷机605。参照图6B和图6C对狭缝608的构造和狭缝608与基板601的位置关系进行说明，但是，在该阶段中，在狭缝608的内部还未插入正十六烷，因此图中的液膜606不存在。此外，2，2，2-三氟乙醇614也不存在。
在宽度30mm、高度30mm、最大厚度5mm的不锈钢板的内部，设置有贯通该不锈钢板的狭缝608，由此形成狭缝涂敷机605。令狭缝涂敷机上部609中的狭缝的宽度611为3mm，令狭缝涂敷机下部610中的狭缝的宽度616为0.5mm。在狭缝608的内部配置有脱脂棉612。
如图6C所示，令狭缝涂敷机下部610的前端与基板601的距离为0.2mm。在该图中虽然没有表示，但是使用固定夹具固定狭缝涂敷机605。固定夹具与用于调整基板601的表面与狭缝涂敷机605的距离，并且在保持规定的距离的状态下使狭缝涂敷机605相对于基板601在箭头607的方向上移动的驱动部(未图示)连结。
接着，缓慢地将2，2，2-三氟乙醇614倒入浅底容器613中，使得狭缝涂敷机上部609的一部分浸渍于液体中。接着，使用吸量管，从狭缝608的上部缓慢地插入正十六烷，在狭缝涂敷机下部610与基板601之间形成幕帘状的液膜606。然后，使狭缝涂敷机605以10mm/s的速度在箭头方向607移动，将正十六烷涂敷于基板601的表面。
然后，从2，2，2-三氟乙醇614中取出基板601。
此外，作为相对于本参考实施例的比较例的方法，在将溶液(A)涂敷于具有与基板601相同的结构的基板上并进行室温干燥之后，在大气中涂敷正十六烷。
(5)涂敷结果
图7A为在本参考实施例和上述比较例中使用的基板的平面示意图。图7B～图7D为表示在本参考实施例和上述比较例中将溶液(A)涂敷于基板后的基板表面的状态的显微镜照片。另外，图7B～图7D中的基板表面的各区域的位置，分别与图7A的平面示意图所表示的基板表面的各区域对应。
在图7A的平面示意图中，露出基板表面的区域702相当于第一区域，OTS的单分子膜形成区域703相当于第二区域，FAS的单分子膜形成区域701相当于第三区域。
图7B为在本参考实施例中，在大气中涂敷溶液(A)后在室温下使其干燥后的基板表面的显微镜照片。
从该照片可知，硅粒子704有选择地配置于露出基板表面的区域702。
图7C为在本参考实施例中，在2，2，2-三氟乙醇中涂敷正十六烷后的基板表面的显微镜照片。
该照片为在将基板浸渍于2，2，2-三氟乙醇中的状态下所摄取的照片。
从该照片可知，正十六烷705有选择地仅配置于OTS的单分子膜形成区域703。
根据上述的结果能够确认，硅粒子在选择地配置于第一区域，正十六烷有选择地配置于第二区域。
另外，即使将该基板在大气中取出，硅粒子和十六烷的配置也不改变。
图8为在本参考实施例中，对从2，2，2-三氟乙醇取出至大气中的基板中，设置有直径为100μm的圆形的第一区域和由OTS的单分子膜形成的第二区域的基板表面进行观察而得到的显微镜照片。
在该照片中，硅粒子801和正十六烷802的位置分别以箭头表示。能够确认，硅粒子801和正十六烷802的位置分别与亲水性的第一区域和形成有OTS的单分子膜的第二区域对应。
由此可知，在本参考实施例中，硅粒子有选择地配置于第一区域，正十六烷有选择地配置于第二区域。
图7D为在大气中涂敷溶液(A)并使其干燥后，作为比较例在大气中涂敷正十六烷后的基板表面的显微镜照片。
从该照片可知，在大气中涂敷了正十六烷的情况下，在之前配置有硅粒子的区域(第一区域)也配置有正十六烷，因此配置在图中的707所示的部分和OTS的单分子膜形成区域706这两者中。
从上述情况可知，在大气中，不能够将正十六烷仅分开涂敷于OTS的单分子膜形成区域。能够推测，在大气中进行涂敷时正十六烷也配置于硅粒子所存在的区域是因为，硅粒子具有亲水性。
以上，通过本参考实施例，能够证实本发明的基本原理。
(实施例1)
代替参考实施例中的正十六烷，使用将表面被己基(-(CH2)5-CH3)覆盖的氧化硅粒子(平均粒径：300nm)分散于己烷中而得到的溶液，进行除此以外与参考实施例相同的实验。即，在实施例1中，第二物质为表面被己基(-(CH2)5-CH3)覆盖的氧化硅粒子，有机溶剂为己烷。
以下，对包含氧化硅粒子和己烷的上述溶液(以下，在实施例中将该溶液记载为溶液(B))的制作方法进行说明。
首先，在50mL的离心管中，放入溶解有1vol％的己基三氯硅烷的己烷溶解30mL，和平均粒径为300nm的氧化硅粒子(扶桑化学工业(有限公司)制造，硅胶(colloidal silica))0.3g，并盖上盖子，放置一晚。
该操作在干燥的氮气氛中进行。之后，将离心管放入超声波清洗机，施加超声波。由此，氧化硅粒子均匀地分散于己烷。
然后，将离心管设置于离心分离机，以5000转/分旋转10分钟。由此，氧化硅粒子沉降于离心管的底部。
在干燥的氮气氛中，使用吸量管吸取离心管的上清液，并将与所吸取的量相等的量的己烷放入离心管。然后，对离心管施加超声波使氧化硅粒子分散。
然后，再次以与上述内容相同的方法，使用离心分离机使氧化硅粒子沉降，除去上清液，并且添加己烷，施加超声波。反复进行5次该离心分离、沉降、分散的操作。其结果是，能够得到带有白色部分的透明的己烷溶液。在用注射器吸取一滴该己烷溶液，并滴落在玻璃基板上后，将己烷干燥除去，用光学显微镜观察基板表面。其结果是，在基板表面，观察到单分散状态的氧化硅粒子。该结果表明，表面被己基覆盖的氧化硅粒子均匀地分散在己烷中。即，通过该方法制作出溶液(B)。
另一方面，将0.3g未经己基三氯硅烷处理的氧化硅粒子和30mL己烷的混合溶液放入玻璃容器，施加超声波。施加超声波后，己烷溶液的上清液透明，在底部氧化硅粒子以凝聚的状态存在。用注射器吸取一滴该己烷溶液的上清液，并滴落在玻璃基板上后，将己烷干燥除去，用光学显微镜观察基板表面。但是，在基板表面上观察不到氧化硅粒子。该结果表明，氧化硅粒子不存在于己烷溶液的上清液，不分散在溶液中。从而，能够推测出，经己基三氯硅烷处理过的氧化硅粒子分散在己烷中是因为，该粒子表面被己基覆盖。
以与参考实施例相同的方法将溶液(A)和溶液(B)依次涂敷于基板。
即，以与参考实施例相同的方法将溶液(A)涂敷于基板后，在室温下使其自然干燥30分钟。然后，在将基板浸渍于2，2，2-三氟乙醇中的状态下，以与参考实施例中涂敷正十六烷的方法相同的方法涂敷溶液(B)，之后从2，2，2-三氟乙醇中取出基板，在室温气氛中自然干燥10分钟。
其结果是，与参考实施例同样，在基板的第一区域配置有硅粒子，在第二区域配置有表面被己基覆盖的氧化硅粒子。
(实施例2)
以与实施例1相同的方法涂敷溶液(A)和溶液(B)。但是，将涂敷溶液(A)和溶液(B)的顺序颠倒。
首先，在2，2，2-三氟乙醇中涂敷溶液(B)，从2，2，2-三氟乙醇中取出基板，在室温附近使其自然干燥10分钟。
然后，在大气中将溶液(A)涂敷于基板后，在室温下自然干燥30分钟。
其结果是，能够使得硅粒子有选择地配置于亲水性区域，氧化硅粒子有选择地配置于OTS区域。
工业上的可利用性
在本发明的方法中，利用光刻法等，能够使配置第一物质、第二物质的区域的大小小到微米程度。因此，根据本发明的方法，能够容易地将两种物质有选择地配置于微米大小的区域中。进一步，在本发明的方法中，能够利用狭缝涂敷机等价廉的涂敷装置将包含第一物质、第二物质的溶液涂敷于大面积的基板。因此，使用本发明的方法，能够以较低的价格在大面积基板形成两种微小的图案。能够实现这种效果的本发明的方法，能够作为有选择地配置直径为纳米尺寸的n型和p型硅粒子的方法来应用，因此，能够以较低的价格在大面积基板形成具有pn结的晶体管。进一步，本发明的方法还能够作为有选择地配置电极材料和半导体材料的方法来应用，因此能够以低成本在大面积基板形成作为晶体管的构成要素的电极和活性层。
如以上所述，本发明的方法例如也能够应用于大面积有机场致发光显示器的制造方法，能够以良好的精度和低成本制作出用于驱动大面积有机场致发光显示器的晶体管的活性层和电极。

Claims (4)

1.一种将具有亲水性的表面的第一物质和表面被烃基覆盖的第二物质有选择地配置于基板的表面的方法，其特征在于：
所述基板在表面具有第一区域、第二区域和第三区域，
所述第一区域为亲水性区域，
所述第二区域被烃基覆盖，
所述第三区域被氟碳基覆盖，
所述方法包括以下工序：
(1)将包含所述第一物质和水溶性溶剂的溶液涂敷于所述基板的工序；
(2)通过从所述基板的表面除去所述水溶性溶剂，将所述第一物质配置于所述第一区域的表面的工序；
(3)将所述基板浸渍于包含醇的液体中的工序，该醇在分子中具有氟原子；
(4)对于浸渍于所述液体中的所述基板，将包含所述第二物质和有机溶剂的溶液涂敷于所述基板的表面的工序；
(5)从所述液体中取出所述基板的工序；和
(6)通过从所述基板的表面除去所述有机溶剂，将所述第二物质配置于所述第二区域的表面的工序。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述液体为2，2，2-三氟乙醇。
3.一种将具有亲水性的表面的第一物质和表面被烃基覆盖的第二物质有选择地配置于基板的表面的方法，其特征在于：
所述基板在表面具有第一区域、第二区域和第三区域，
所述第一区域为亲水性区域，
所述第二区域被烃基覆盖，
所述第三区域被氟碳基覆盖，
所述方法包括以下工序：
(1)将所述基板浸渍于包含醇的液体中的工序，该醇在分子中具有氟原子；
(2)对于浸渍于所述液体中的所述基板，将包含所述第二物质和有机溶剂的溶液涂敷于所述基板的表面的工序；
(3)从所述液体中取出所述基板的工序；
(4)通过从所述基板的表面除去所述有机溶剂，将所述第二物质配置于所述第二区域的表面的工序；
(5)将包含所述第一物质和水溶性溶剂的溶液涂敷于所述基板的工序；和
(6)通过从所述基板的表面除去所述水溶性溶剂，将所述第一物质配置于所述第一区域的表面的工序。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：
所述液体为2，2，2-三氟乙醇。
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