CN1245738C - 膜图案的形成方法、薄膜制造装置、导电膜布线 - Google Patents

膜图案的形成方法、薄膜制造装置、导电膜布线 Download PDF

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Abstract

一种膜图案的形成方法，将由含有导电性微粒的液体所构成的液滴喷到衬底上的规定膜形成区域中，形成膜图案，其特征在于：具有在喷出液滴之前在衬底上进行表面处理的表面处理工序，通过表面处理工序，设定对衬底上液体的接触角。接触角特别设定为15度以上45度以下。通过该结构，可提供一种在通过喷墨法形成的膜图案中可以抑制断线或短路等缺陷发生的膜图案的形成方法及形成装置和导电膜布线等。

Description

膜图案的形成方法、薄膜制造装置、导电膜布线
技术领域
本发明涉及一种膜图案的形成方法、薄膜制造装置、导电膜布线、电光学装置、电子设备及非接触型卡媒体。
背景技术
在用于电路或集成电路等中的布线的制造中，使用例如光刻法，但光刻法需要真空装置等占地大的设备和复杂的工序，而且，材料使用效率也为数％左右，基本上被废弃，制造成本高。
因此，作为代替光刻法的工序，研究了通过喷墨来将含有功能性材料的液体直接布图在基体材料上的方法，例如提出了如下方法，即通过喷墨法，将分散有导电性微粒的液体直接布图涂布在衬底上，之后，进行热处理或照射激光，变换为导电膜图案(例如参照美国专利5132248号说明书)。
但是，在上述现有技术中，存在以下问题。即，在基于喷墨法的布图中，若不对衬底表面实施适当处理，则不能控制衬底上液滴(液体)的形状、尺寸、位置等，难以制作具有期望形状的导电膜图案，但上述专利文献中未记载用于控制喷出图案形状的详细方法。
发明内容
鉴于此情况提出本发明，其目的在于提供一种抑制在通过喷墨法形成的膜图案中发生断线或短路等缺陷的膜图案的形成方法及形成装置。
另外，其目的在于提供一种不易生成断线或短路等缺陷的导电膜布线、以及不易生成布线部的断线或短路等缺陷的电光学装置、电子设备及非接触型卡媒体。
为了解决上述问题，在本发明的膜图案的形成方法中，将由含有导电性微粒的液体所构成的液滴喷到衬底上的规定膜形成区域中，形成膜图案，其特征在于：具有在喷出所述液滴之前在所述衬底上进行表面处理的表面处理工序，且通过所述表面处理工序，设定对所述衬底上所述液体的接触角。
这里，所谓“膜形成区域”是指应形成膜图案的区域，主要由单个或多个直线和曲线来构成。另外，所谓“缺陷”特别是指在所形成的膜图案中产生的断线等不良状态。
根据上述方法，在表面处理工序中，因为设定不会在所形成的膜图案、尤其是由导电性微粒构成的金属布线(导电膜布线)中产生缺陷的接触角，所以不易产生断线或短路等缺陷，并可形成能细微形成的金属布线。
因为接触角由衬底侧与液体侧的相互关系来确定，所以还依赖于液体侧的性质。但是，因为在由喷墨法喷出的液体性质中表面张力或粘度等有限，所以事实上仅调整液体性质来调整接触角是困难的。因此，最好通过衬底侧的表面处理来设定接触角，且根据所述液滴的直径来设定所述接触角。
根据该方法，因为可根据液滴的直径来适当选择设定的接触角，所以可形成良好的期望膜图案。
另外，在本发明的膜图案的形成方法中，其特征在于：所述接触角在15度以上45度以下。
据此，形成的膜图案中不会发生缺陷，可形成良好的期望膜图案。
尤其是，若接触角降到14度以下，则液滴(点)非常润湿，所以难以控制滴落直径，难以形成图案。另外，若接触角大于46度，则虽能形成图案，但与衬底的紧贴力弱，因为烧成时与衬底的热膨胀系数不同，所以会产生剥离。因此，通过设定15度-45度的范围，可有意地控制液滴(点)的润湿。并可有效确保衬底与图案的紧贴性。
在本发明的膜图案的形成方法中，最好具有通过热处理或光处理将喷到所述衬底上的所述液体变换成导电膜的工序。由此，可体现导电性微粒的导电性，形成具有导电性的布线。该热处理或光处理可在每次喷出液滴后进行，也可在所有喷出工序结束后，集中一次进行。
在本发明的薄膜制造装置中，具备对衬底喷出液滴的喷出装置、和调整所述衬底表面的疏液性以使被喷至所述衬底上的液滴对于所述衬底形成规定范围内的接触角的表面处理装置，其特征在于：所述喷出装置具有
向所述衬底喷出液滴的喷墨头群、
用于沿X方向驱动所述喷墨头群的X方向引导轴、
使所述X方向引导轴旋转的X方向驱动马达、
装载所述衬底的装载台、
用于沿Y方向驱动装载台的Y方向引导轴、
和使Y方向引导轴旋转的Y方向驱动马达、
将所述X方向引导轴和所述Y方向引导轴固定在规定位置上的基座、
控制由所述喷墨头群喷出的液滴的喷出量和所述X方向驱动马达和所述Y方向驱动马达的作动的控制装置。
在本发明的薄膜制造装置中，将含有导电性微粒的液体喷到衬底上的规定膜形成区域中，形成膜图案，其特征在于：通过上述膜图案的形成方法来形成膜图案。
根据上述装置，可制造通过简单的工序就可满足抑制所形成的膜图案中缺陷的产生的要求并且在形成导电膜的情况下可抑制发生短路等问题的薄膜制造装置。
在本发明的导电膜布线中，其特征在于：通过上述膜图案的形成方法来形成。
根据本发明，可形成不易产生断线或短路等缺陷、并且可细微形成的导电膜布线。
在本发明的电光学装置中，其特征在于：具备上述导电膜布线。作为本发明的电光学装置，例如可举出液晶显示装置、有机场致发光显示装置、等离子体型显示装置等。
另外，本发明的电子设备的特征在于具备本发明的电光学装置。
本发明的非接触型卡媒体具备根据上述发明的导电膜布线，作为天线线路。
根据这些发明，可提供一种不易产生布线部或天线的断线或短路等缺陷、由此故障少的电光学装置及使用该装置的电子设备及非接触型卡媒体。
在本发明的薄膜晶体管中，其特征在于：通过上述膜图案形成方法来形成。
根据本发明，可形成不易产生断线或短路等缺陷、并且可细微形成的薄膜晶体管。
另外，本发明的电光学装置的特征在于：具备根据上述发明的薄膜晶体管。
根据本发明，可提供一种不易产生布线部的断线或短路等缺陷、由此故障少的电光学装置。
附图说明
图1是布线形成装置的立体图。
图2A-2B是说明液滴喷出头的示意结构图。
图3是液滴喷出头的仰视图。
图4A-4C是表示图案形成方法一实施形态的模式图。
图5A-5C是表示图案形成方法一实施形态的模式图。
图6A-6B是表示在衬底上配置液滴的状态图。
图7A-7B是表示在衬底上配置液滴的状态图。
图8A-8B是表示在衬底上配置液滴的状态图。
图9是表示在衬底上配置液滴的状态图。
图10是表示在衬底上配置液滴的状态图。
图11A-11B是表示图案形成方法的另一实施形态的模式图。
图12是表示液晶装置一部分的图。
图13A-13B是表示其它液晶显示装置的图。
图14A-14C是表示电子发射装置的图。
图15是等离子体型显示装置的分解斜视图。
图16A-16C是表示电子设备一例的图。
图17是非接触型卡媒体的分解立体图。
图18是接触角相对滴落衬底后的液滴直径的关系图。
图19A-19B是形成的导电膜布线的示意图。
具体实施方式
下面，说明本发明的实施形态。
[第1实施形态]
作为第1实施形态，说明作为本发明的膜图案形成方法一例的布线形成方法。本实施形态的布线形成方法由表面处理工序、喷出工序和热处理/光处理工序构成。
下面说明各工序。
(表面处理工序)
作为应形成导电膜布线的衬底，可使用Si晶片、石英玻璃、玻璃、塑料薄膜、金属板等各种物质。另外，也可在这些各种原材料衬底的表面上形成半导体膜、金属膜、电介质膜、有机膜等作为底涂层来用作应形成导电膜布线的衬底。
应形成该导电膜布线的衬底表面最好能对含有导电性微粒的液体控制疏液性(润湿性)，具体而言，期望将液体对衬底表面的接触角设为15度以上45度以下。另外，若要在所述接触角范围内决定期望的接触角的设定值，首先，需要决定应形成导电膜布线的衬底种类及采用的液滴种类，并根据该条件事先求出接触角与弹落在衬底后的液滴直径的关系，根据该液滴直径，决定期望的接触角。
下面，说明为了得到期望接触角而实施的表面处理方法。
在本实施形态中，最好对衬底表面实施疏液化处理，使相对含有导电性微粒的液体的规定接触角达到期望值，之后，实施施加亲液化处理的表面处理。
首先，说明对衬底表面实施疏液化处理的方法。
作为疏液化处理的方法之一，可举出例如在衬底表面上形成由有机分子膜等构成的自组织化膜的方法。用于处理衬底表面的有机分子膜在一端具有可结合到衬底上的官能团，在另一端具有将衬底的表面性质改为疏液性等(控制表面能量)的官能团，同时，具备连接这些官能团的碳的直链或部分带侧链的碳链，结合到衬底上后，进行自组织化，形成分子膜、例如单分子膜。
所谓自组织化膜，是使由可与衬底等中的底涂层等的构成原子反应的结合性官能团和此外的直链分子构成、且由该直链分子的相互作用而具有极高取向性的化合物取向之后所形成的膜。因为该自组织化膜是使单分子取向后形成的，所以可使膜厚极薄，并且，可形成分子级的均匀膜。即，因为相同分子位于膜表面上，所以可赋予膜表面均匀且良好的疏液性等。
在作为具有上述高取向性的化合物而例如使用氟烷基硅烷的情况下，由于各化合物取向成其中的氟烷基位于膜表面，从而形成自组织化膜，所以可赋予膜表面均匀的疏液性。
作为形成自组织化膜的化合物，例如可列举十七氟-1，1，2，2四氢癸基三乙氧基硅烷、十七氟-1，1，2，2四氢癸基三甲氧基硅烷、十七氟-1，1，2，2四氢癸基三氯硅烷、十三氟-1，1，2，2四氢辛基三乙氧基硅烷、十三氟-1，1，2，2四氢辛基三甲氧基硅烷、十三氟-1，1，2，2四氢辛基三氯硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷等氟烷基硅烷(以下记为“EAS”)。使用时，可以单独使用一种化合物，但即使组合两种以上的化合物使用，只要不损害本发明的期望目的，也不加以限制。另外，在本发明中，作为形成所述自组织化膜的化合物，从赋予与衬底的紧贴性及良好的疏液性角度考虑，优选所述EAS。
FAS可用结构式RnSiX(4-n)表示。这里，n表示1以上3以下的整数，X是甲氧基、乙氧基、卤原子等水解基团。另外，R是氟烷基，具有(CF3)(CF2)x(CH2)y的(这里，x表示0以上10以下的整数，y表示0以上4以下的整数)结构，在多个R或X与Si结合的情况下，R或X既可相同，也可不同。用X表示的水解基通过水解可形成硅醇，与衬底(玻璃、硅)等的基底的羟基反应，通过硅氧烷键与衬底结合。另外，因为R在表面具有(CF3)等氟代基，所以将衬底等的底表面改性为不润湿(表面能量低)的表面。
将上述原料化合物与衬底放入同一密闭容器中，在室温下放置2-3天左右，在衬底上形成由有机分子膜厚等构成的自组织化膜。另外，若将密闭容器整体保持在100℃，经3天左右就可形成于衬底上。上述是从气相的形成法，但也可从液相形成自组织化膜。例如，将衬底浸渍在含有原料化合物的溶液中，通过洗净、干燥，在衬底上得到自组织化膜。
另外，在形成自组织化膜之前，最好向衬底表面照射紫外线，或用溶剂洗净，从而实施预处理。
作为疏液化处理的其它方法，可举出例如在常压或真空中照射等离子体的方法。用于等离子体处理的玻璃种类可考虑衬底的表面材质等进行各种选择。例如，可将四氟化甲烷、全氟己烷、全氟癸烷等氟代烃类气体用作处理气体。此时，可在衬底表面上形成疏液性氟化聚合膜。
疏液化处理也可通过将具有期望疏液性的薄膜、例如经四氟乙烯加工的聚酰亚胺薄膜等贴在衬底表面上来进行。另外，也可将聚酰亚胺薄膜直接用作衬底。
下面，说明实施亲液化处理的方法。
因为经上述疏液化处理后的阶段的衬底表面具有比通常期望的疏液性高的疏液性，所以通过亲液化处理来缓和疏液性。
作为亲液化处理，可举出例如照射170-400nm紫外线的方法。由此，部分并且作为整体来说是均匀地破坏已形成的疏液性膜，从而缓和疏液性。
此时，疏液性的缓和程度可用紫外线的照射时间来进行调整，但也可通过与紫外线的强度、波长、热处理(加热)的组合等进行调整。
作为亲液化处理的其它方法，可举出例如将氧气作为反应气体的等离子体处理。由此，使已形成的疏液性膜部分地并且作为整体来说是均匀地改性，从而缓和疏液性。
作为亲液化处理的其它方法，还可举出例如将衬底曝露在臭氧气氛气中的处理。由此，使暂时形成的疏液性膜部分地并且作为来说是整体均匀地改性，从而缓和疏液性。
此时，疏液性的缓和程度可通过照射输出、距离、时间等来调整。
(喷出工序)
在形成布线时，在喷出工序中喷出的液体是含有导电性微粒(图案形成成分)的液体。作为含有导电性微粒的液体，使用使导电性微粒分散到分散介质中的分散液。这里使用的导电性微粒除了含有金、银、铜、钯、镍中的任一种的金属微粒外，可使用导电性聚合物或超导电体微粒等。
导电性微粒中，为了提高分散性，也可在表面上涂布有机物等来使用。作为涂布在导电性微粒表面上的涂布材料，可举出例如二甲苯、甲苯等有机溶剂或柠檬酸等。
另外，导电性微粒的粒径最好在5nm以上、0.1微米以下。若大于0.1微米，则容易引起喷嘴堵塞，难以通过喷墨法喷出。另外，若小于5nm，则涂布剂相对导电性微粒的体积比变大，得到的膜中的有机物的比例过多。
作为含有导电性微粒的液体的分散介质，室温下的蒸气压优选在0.001mmHg以上、200mmHg以下(约0.133Pa以上、26600Pa以下)。在蒸气压高于200mmHg的情况下，喷出后，分解介质将会急剧蒸发，难以形成良好的膜。
另外，分散介质的蒸气压优选在0.001mmHg以上、50mmHg以下(约0.133Pa以上、6650Pa以下)。在蒸气压高于50mmHg的情况下，在通过喷墨法喷出液滴时，容易因干燥而引起喷嘴堵塞，难以稳定喷出。另外，在使用室温下的蒸气压低于0.001mmHg的分散介质的情况下，干燥变慢，膜中容易残留分散介质，在后工序的热或/和光处理后，难以得到优质的导电膜。
作为使用的分散介质，只要可分散上述导电性微粒且不引起凝聚，则不特别限定，除水外，可列举例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇类；正庚烷、正辛烷、癸烷、甲苯、二甲苯、甲基异丙基苯、杜烯、茚、双戊烯、四氢萘、十氢萘、环己基苯等烃类化合物；或乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇甲乙醚、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇甲乙醚、1，2-二甲氧基乙烷、双(2-甲氧基乙基)醚、对二氧杂环己烷等醚类化合物；还有，碳酸丙烯酯、γ-丁内酯、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、环己酮等极性化合物。其中，就微粒的分散性与分散液的稳定性、且容易适用于喷墨法的方面而言，优选水、醇类、烃类化合物、醚类化合物，作为更优选的分散介质，可举出例如水、烃类化合物。这些分散介质既可单独也可用两种以上的混合物来使用。
将上述导电性微粒分散到分散介质时的分散质浓度在1质量％以上、80质量％以下，可根据所期望的导电膜的膜厚进行调整。若超过80质量％，则容易凝聚，难以得到均匀的膜。
上述导电性微粒的分散液的表面张力优选在0.02N/m以上、0.07N/m以下的范围内。这是因为在通过喷墨法喷出液体时，若表面张力不到0.02N/m，则因为油墨组合物对喷嘴面的润湿性增大，所以容易产生飞行变形，若超过0.07N/m，则因为在喷嘴前端的液面凹凸面的形状不稳定，所以难以控制喷出量、喷出时间。
为了调整表面张力，在不使与衬底的接触角不当地降低的范围内，可向上述分散液中添加微量氟类、硅类、非离子类表面张力调节剂。非离子类表面张力调节剂可使液体对衬底的润湿性变好，改善膜的流平性，防止涂膜上产生颗粒状物、发生橙皮表面等。上述分散液在必要时即使含醇、醚、酯、酮等有机化合物也无妨。
上述分散液的粘度优选在1mPa·s以上、50mpa·s以下。在通过喷墨法喷出时，在粘度小于1mpa·s的情况下，喷嘴周围容易因油墨的流出而被污染，另外，在粘度大于50mpa·s的情况下，喷嘴孔被堵塞的频率变高，难以顺利喷出液滴。
在本实施形态中，从油墨喷头喷出上述分散液的液滴后，滴在衬底上应形成布线的部位。此时，为了不产生积液(凸起)，必须控制连续喷出的液滴的重合程度。另外，也可采用如下喷出方法，即，在第1次喷出时间歇地喷出以使多个液滴不彼此连接，通过第2次以后的喷出，填补其间。
在喷出液滴后，为了去除分散介质，必要时进行干燥处理。干燥处理除例如加热衬底的通常的电热板、电炉等的处理外，也可通过灯退火(lamp anneal)来进行。作为用于灯退火中的光的光源，不特别限定，可将红外线灯、氙灯、YAG激光器、氩激光器、二氧化碳激光器、XeF、XeCl、XeBr、KrF、KrCl、ArF、ArCl等激元激光器等作为光源使用。这些光源通常使用输出在10W以上、5000W以下范围内的光源，在本实施形态中，在100W以上、1000W以下的范围内就足以满足要求。
(热处理/光处理工序)
为了使微粒间更好地电接触，喷出工序后的干燥膜必须完全去除分散介质。另外，为了提高分散性而在导电性微粒表面上涂布有机物等涂布材料的情况下，也需要去除该涂布材料。为此，对喷出工序后的衬底实施热处理或/和光处理。
热处理或/和光处理通常在大气中进行，但必要时也可在氮、氩、氦等惰性气体气氛中进行。热处理或/和光处理的处理温度可以考虑分散介质的沸点(蒸气压)、气氛气体的种类及压力、微粒的分散性或氧化性等热特性、涂布材料的有无或量、基体材料的耐热温度等来适当决定。例如，为了去除由有机物构成的涂布材料，必须在约300℃下进行烧成。另外，在使用塑料等衬底的情况下，最好在室温以上100℃以下进行。
热处理或/和光处理除了通常的电热板、电炉等的处理外，也可由灯退火来进行。作为用于灯退火中的光的光源，不特别限定，可将红外线灯、氙灯、YAG激光器、氩激光器、二氧化碳激光器、XeF、XeCl、XeBr、KrF、KrCl、ArF、ArCl等的激元激光器等用作光源。这些光源通常使用输出在10W以上、5000W以下范围的光源，但在本实施形态中，在100W以上、1000W以下范围内就足以满足要求。通过以上工序，喷出工序后的干燥膜中可以确保微粒间的电接触，变换为导电膜。
这样，通过本实施形态形成的导电膜中不会发生断线等缺陷，可形成良好的所需的导电膜布线。
[第2实施形态]
作为第2实施形态，说明用于实施上述第1实施形态的布线形成方法的布线形成装置，作为本发明的薄膜制造装置的一例。另外，还说明使用该布线形成装置的喷出方法。
图1是根据本实施形态的布线形成装置的示意立体图。如图1所示，布线形成装置20具备喷墨头群1、沿X方向驱动喷墨头群1的X方向引导轴2、使X方向引导轴2旋转的X方向驱动马达3。另外，具有装载衬底11的装载台4、沿Y方向驱动装载台4的Y方向引导轴5、和使Y方向引导轴5旋转的Y方向驱动马达6。另外，具备分别在规定位置上固定有X方向引导轴2与Y方向引导轴5的基座7，在基座7的下部具备控制装置8。还具备清洁机构部14和加热器15。
喷墨头群1具备从喷嘴(喷出孔)喷出含有导电性微粒的分散液并以规定间隔附着在衬底上的多个喷墨头。因此，可根据从控制装置8提供的喷出电压，从这些多个喷墨头中的每个喷头分别喷出分散液。喷墨头群1固定在X方向引导轴2上，在X方向引导轴2上连接有X方向驱动马达3。X方向驱动马达3是步进马达等，一旦从控制装置8提供X轴方向的驱动脉冲信号，则会使X方向引导轴2进行旋转。若使X方向引导轴2旋转，则喷墨头群1可以相对基座7沿X轴方向移动。
这里，详细说明构成喷墨头群1的多个喷墨头。图2A-图3是表示喷墨头30的图。
喷墨头30如图2A所示，具备不锈钢制的喷嘴板32和振动板33，两者经分隔部件(reservoir板)34接合。在喷嘴板32与振动板33之间，通过分隔部件34形成多个空间35和积液部36。液体充满各空间35和积液部36的内部，各空间35和积液部36经供给口37连通。另外，在喷嘴板32中，以纵横定位的状态形成有多个从空间35喷射液体用的喷嘴孔38。另外，在振动板33中，形成有向积液部36提供液体的孔39。
在振动板33中与相对空间35的面相反侧的面上，如图2B所示，接合有压电元件(piezo元件)40。该压电元件40位于一对电极41之间，若通电，则会向外侧突出地挠曲。于是，以这种结构为基础而接合了压电元件40的振动板33与压电元件40成为一体，会同时向外侧挠曲，这样空间35的容积增大。因此，相当于空间35内的容积增加部分的量的液体从积液部36经供给口37流入。另外，若从这种状态解除向压电元件40的通电，则压电元件40与振动板33都会返回到最初形状。因此，空间35也返回到最初容积，故空间35内部的液体压力上升，可从喷嘴孔38向衬底喷出液体的液滴42。
由这种结构构成的喷墨头30的底面形状大致为矩形，如图3所示，喷嘴N(喷嘴孔38)在纵向以等间隔排列的状态配置成矩形。另外，在本例中，将纵向、即长度方向上配置的喷嘴列中的各喷嘴中的间隔1个配置的喷嘴设为主喷嘴(第1喷嘴)Na、将配置在这些主喷嘴Na之间的喷嘴设为副喷嘴(第2喷嘴)Nb。
通过在这些各喷嘴N(喷嘴Na、Nb)中分别独立设定压电元件40，可使其喷出动作分别独立进行。即，通过控制作为被输送到压电元件40的电信号的喷出波形，可调整从各喷嘴N的液滴喷出量，并使之发生变化。这里，通过控制装置8控制这种喷出波形，以这种结构为基础，控制装置8还可用作改变由各喷嘴N喷出的液滴喷出量的喷出量调整部件。
还有，作为喷墨头30的方式，除了采用所述压电元件40的压电喷射类型以外，例如也可采用热方式，没有限定。采用热方式时，通过改变施加时间等，可使液滴喷出量发生变化。
返回图1，装载台4装载通过该布线形成装置20来赋予分散液的衬底11，具备将衬底11固定在基准位置上的机构。装载台4固定在Y方向引导轴5上，在Y方向引导轴5上连接有Y方向驱动马达6、16。Y方向驱动马达6、16是步进马达等，若从控制装置8提供Y轴方向的驱动脉冲信号，则可使Y方向引导轴5旋转。另外，一旦使Y方向引导轴5旋转，则装载台4相对基座7沿Y轴方向移动。
清洁机构部14具备清洁喷墨头群1的机构。清洁机构部14通过Y方向驱动马达16沿Y方向引导轴5移动。清洁机构部14的移动也由控制装置8来控制。
加热器15在这里是通过灯退火来热处理衬底11的部件，在蒸发、干燥喷到衬底上的液体的同时，进行变换成导电膜为目的的热处理。该加热器15的电源的接通及断开也由控制装置8来控制。
本实施形态的布线形成装置20中，为了向规定的布线形成区域喷出分散液，从控制装置8向X方向驱动马达3或/和Y方向驱动马达6提供规定的驱动脉冲信号，使喷墨头群1或/和装载台4移动，由此使喷墨头群1与衬底11(装载台4)相对移动。另外，在该相对移动期间从控制装置8向喷墨头群1中的规定喷墨头30提供喷出电压，并从该喷墨头30喷出分散液。
在本实施形态的布线形成装置20中，可通过从控制装置8提供的喷出电压的大小来调整从喷墨头群1的各喷墨头30喷出的液滴喷出量。另外，喷出到衬底11的液滴的间距由喷墨头群1与衬底11(装载台4)的相对移动速度及喷墨头群1的喷出频率(喷出电压供给的频率)来决定。
根据本实施形态的布线形成装置20，可以在不产生凸起(bulge)的条件下实现细线化、厚膜化，同时可形成膜厚均匀、边缘形状良好的导电膜。
因此，根据本实施形态，可形成膜厚厚、有利于电传导且不易产生断线或短路等缺陷的能细微形成的导电膜布线。
下面，参照图4A-1 1B来说明使用布线形成装置20的喷出方法(材料配置工序)。
本工序是通过从布线形成装置20的喷墨头30向衬底11上喷出含导电膜布线形成用材料的液体材料的液滴来在衬底11上形成线状膜图案(布线图案)W的工序。如上所述，液体材料是将作为导电膜布线形成用材料的金属等的导电性微粒分散在分散介质中而成的液体。
图4A-C中，材料配置工序具备：第1工序(参照图4A)，通过从布线形成装置20的喷墨头30的喷嘴N喷出液体材料的液滴后配置在衬底11上，在该衬底11上形成膜图案W的线宽方向中央部(中央图案)W1；第2工序(参照图4B)，相对形成于衬底11中的中央图案W1形成一侧部(第1侧部图案)W2；和第3工序(参照图4C)，相对形成于衬底11中的中央图案W1形成另一侧部(第2侧部图案)W3。通过第1、第2、及第3工序，形成图4C所示的线状膜图案W。
在第1工序中，如图4A所示，从喷墨头30中喷出液体材料液滴，在衬底11上以一定的距离间隔(间距)配置。之后，通过反复该液滴的配置动作，在衬底11上的膜图案W的形成预定区域W4的中央部，形成构成膜图案W的一部分的线状中央图案W1。另外，事先将衬底11的表面加工成期望的疏液性，抑制配置在衬底11上的液滴的扩散。因此，在能够确实将图案形状控制成良好状态的同时，容易实现厚膜化。
这里，在衬底11上配置用于形成中央图案W1的液滴后，为了去除分散介质，必要时进行干燥处理。干燥处理除了采用例如电热板、电炉及热风发生机等加热装置的一般热处理外，也可是使用灯退火的光处理。
接着，在第2工序中，如图4B所示，从喷墨头30中喷出液体材料的液滴，由此形成邻接中央图案W1一侧的线状第1侧部图案W2。这里，在形成第1侧部图案W2的过程中，由喷墨头30喷出液滴时，使喷出的液滴与形成于衬底11上的中央图案W1至少部分重合。由此，确实连接中央图案W1与形成第1侧部图案W2的液滴，在所形成的膜图案W中不会产生导电膜布线形成用材料的不连续部。另外，在第2工序中，还在衬底11上以一定间距配置液滴，通过重复该配置动作，在膜图案W的形成预定区域W4的一侧部形成构成该膜图案W一部分的第1侧部图案W2，并使中央图案W1与第1侧部图案W2一体化。
在此，在衬底11上配置用于形成第1侧部图案W2的液滴之后，为了去除分散介质，必要时也进行中间干燥处理。
接着，在第3工序中，如图4C所示，从喷墨头30中喷出液体材料的液滴，由此，形成邻接中央图案W1的另一侧的线状第2侧部图案W3。这里，喷墨头30在形成第2侧部图案W3时，也喷出液滴，并使喷出的液滴与形成于衬底11上的中央图案W1至少部分重合。由此，确实连接中央图案W1与形成第2侧部图案W3的液滴，在所形成的膜图案W中不会产生导电膜布线形成用材料的不连续部。这样，中央图案W1与第2侧部图案W3可以一体化，将3个线状图案W1、W2及W3一体化，形成幅度宽的膜图案W。另外，在第3工序中，也以一定间距在衬底上配置液滴，通过重复该配置动作，在膜图案W的形成预定区域W4的另一侧部上，形成构成膜图案W的一部分的第2侧部图案W3。
此时，通过调整在第2、第3工序中喷出液滴的喷出位置(与中央图案W的距离)，可控制最终的线状膜图案W的线宽。另外，通过改变在第1、第2及第3各工序中形成的多个图案W1、W2和W3距衬底11的表面的高度(厚度)，可控制一体化后的膜图案W的膜厚。
下面，参照图5A-5C，说明形成线状中央图案W1、侧部图案W2、W3的步骤。
首先，如图5A所示，将从喷墨头30中喷出的液滴L1相隔规定距离依次配置在衬底11上。即，喷墨头30在配置液滴L1时使之彼此在衬底11上不发生重合(第1配置工序)。在本例中，设定液滴L1的配置间距H1时，使之比配置在衬底11上后的液滴L1的直径大。由此，刚配置在衬底11上后的液滴L1彼此不会重合(不接触)，可防止液滴L1彼此重合后在衬底11上润湿的现象。另外，将液滴L1的配置间距H1设定成刚配置于衬底11上后的液滴L1的直径的2倍以下。
这里，在衬底11上配置液滴L1后，为了去除分散介质，必要时进行干燥处理。干燥处理如上所述，除使用电热板、电炉及热风发生机等加热装置的一般热处理外，也可以是使用灯退火的光处理。此时，即使通过提高加热和光照射的程度，不仅去除分散介质也将分散液变换成导电膜也无妨，但只要在一定程度上去除分散介质即可。
接着，如图5B所示，重复上述液滴的配置动作。即，与上次如图5A所示一样，从喷墨头30喷出液体材料作为液滴，并将液滴L2每隔一定距离配置在衬底11上。此时，液滴L2的体积(1个液滴的液体材料量)、及其配置间距H2与上次液滴L1相同。另外，液滴L2的配置位置从上次的液滴L1仅移位1/2间距，在配置在衬底11上的上次液滴L1彼此的中间位置上配置这次的液滴L2(第2配置工序)。
如上所述，衬底11上的液滴L1的配置间距H1比刚配置在衬底11上后的液滴L1的直径大，且在其直径的2倍以下。因此，通过将液滴L2配置在液滴L1的中间位置上，液滴L2部分重合在液滴L1上，填补液滴L1彼此间的间隙。此时，这次的液滴L2与上次的液滴L1相连接，上次液滴L1中分散介质已完全或部分去除，所以两者合为一体后在衬底11上扩散的情况较少。
还有，图5B中，将开始配置液滴L2的位置设为与上次相同侧(图5A所示左侧)，但设在相反侧(右侧)也可。通过在往复动作向各方向移动时进行液滴喷出，可减少喷墨头30与衬底11的相对移动距离。
在将液滴L2配置在衬底11上后，为了去除分散介质，与上次一样，必要时可进行干燥处理。
通过重复多次上述一连串的液滴配置动作，填补配置在衬底11上的液滴彼此间的间隙，如图5C所示，在衬底11上形成作为线状连续图案的中央图案W1及侧部图案W2、W3。此时，通过增加液滴配置动作的重复次数，使液滴依次重合在衬底11上，增加图案W1、W2、W3的膜厚、即离衬底11表面的高度(厚度)。线状图案W1、W2、W3的高度(厚度)根据最终膜图案必要的膜厚来设定，并根据该设定的膜厚，设定上述液滴的配置动作的重复次数。
另外，线状图案的形成方法不限于图5A-5C所示的方法。例如，可任意设定液滴的配置间距或重复时的位移量等，也可将形成图案W1、W2、W3时的在衬底11上的液滴配置间距分别设定成不同值。例如，在形成中央图案W1时的液滴间距为H1的情况下，可将形成侧部图案W2、W3时的液滴间距设成比H1宽的间距(例如H1×2)。不用说，也可以是比H1窄的间距(例如H1×0.5)。另外，也可将形成图案W1、W2、W3时的液滴体积分别设定成不同值。或者，将第1、第2及第3各工序中作为配置衬底11或喷墨头30的气氛的液滴配置气氛(温度或湿度等)、即材料配置环境条件设定成各不相同的条件。
在本实施形态中，多个侧部图案W2、W3是一个一个形成的，但也以同时形成2个。这里，在一个一个地形成多个图案W2、W3的情况和同时形成2个的情况下，因为干燥处理的合计次数有可能不相同，所以最好以不损害衬底11的疏液性为前提设定干燥条件。
在本实施形态中，在第1工序中形成1个中央图案W1，但也可形成2个以上的多个中央图案W1。并且向该多个中央图案W1的两侧部喷出液滴，通过连接，可以容易地形成线宽较宽的膜图案。
下面，参照图6A-图9来说明向衬底上喷出液滴的顺序一例。如这些图中所示，衬底11上设定有位图，该位图具有作为喷出液体材料液滴的格子状多个单位区域的象素。喷墨头30向由位图设定的象素位置喷出液滴。这里，将1个象素设定成正方形。另外，设置成喷墨头30边沿Y轴方向对衬底11进行扫描，边从喷嘴N喷出液滴的结构。另外，在用图6A-图9的说明中，对第1次扫描时喷出的液滴标记为“1”，将第2次、第3次、第n次的扫描时喷出的液滴标记为“2”、“3”、...、“n”。另外，在以下的说明中，向图6A、6B的用灰色表示的各区域(图案形成预定区域)喷出液滴后形成膜图案W。
如图6A所示，在第1次扫描时，为了形成中央图案W1，边空出1个象素，边向中央图案形成预定区间喷出液滴。这里，向衬底11喷出的液滴弹落于衬底11上，由此在衬底11上润湿。即，如图6A中用圆所示，弹落于衬底11上的液滴润湿后具有比1个象素的大小大的直径D。这里，因为在Y轴方向上空出规定间隔(1个象素)后喷出液滴，所以配置在衬底11上的液滴彼此不重合。由此，可防止Y轴方向上在衬底11上过多设置液体材料，可防止发生凸起。
还有，图6A中配置在衬底11上时的液滴彼此不重合地被予以配置，但稍重合地配置液滴也可。另外，这里空出1个象素来喷出液滴，但也可空出两个以上的任意数量象素间隔来喷出液滴。此时，只要增加喷墨头30对衬底11的扫描动作及喷出动作，填补衬底11上的液滴彼此的间隙即可。
图6B是通过第2次扫描从喷墨头30的喷嘴N向衬底11喷出液滴时的模式图。图6B中，对第2次扫描时喷出的液滴标记“2”。在第2次扫描时，喷出液滴，以填补第1次扫描时喷出的液滴“1”的间隙。另外，第1次及第2次扫描及喷出动作中液滴彼此连续，形成中央图案W1。
接着，喷墨头30与衬底11沿X轴方向相对移动1个象素大小。这里，喷墨头30沿-X轴方向相对衬底11步进移动1个象素大小。之后，喷墨头30进行第3次扫描。由此，如图7A所示，与中央图案W1的-X侧相邻，将形成第1侧部图案W2的液滴“3”配置在衬底11上。这里，也沿Y轴方向每隔1个象素配置液滴“3”。在此，喷墨头30向X轴方向的步进移动后的第1次扫描时(即整体中第3次扫描时)的液滴“3”相对步进移动前的第1次扫描时的液滴“1”配置在X轴上相邻位置上。
图7B是通过第4次扫描从喷墨头30向衬底11喷出液滴时的模式图。图7B中，将第4次扫描时喷出的液滴标记为“4”。在第4次扫描时，喷出液滴，以填补第3次扫描时喷出的液滴“3”间的间隙。于是，通过第3次及第4次扫描及喷出动作使液滴彼此连续，形成第1侧部图案W2。这里，步进移动后的第2次扫描时(即整体中的第2次扫描时)的液滴“4”相对步进移动前的第2次扫描时的液滴“2”配置在X轴上相邻的位置上。
接着，喷墨头30与衬底11沿X轴方向相对移动2个象素大小。这里，喷墨头30沿+X轴方向相对衬底步进移动2个象素大小。之后喷墨头30进行第5次扫描。由此，如图8A所示，与中央图案W1的+X侧相邻，将形成第2侧部图案W3的液滴“5”配置在衬底上。这里，也沿Y轴方向每隔1个象素配置液滴“5”。这里，作为喷墨头30向X轴方向的步进移动后的第5次扫描时的液滴“5”相对液滴“1”配置在X轴上相邻的位置上。
图8B是通过第6次扫描从喷墨头30向衬底11喷出液滴时的模式图。图8B中，将第6次扫描时喷出的液滴标记为“6”。在第6次扫描时，喷出液滴，以填补第5次扫描时喷出的液滴“5”间的间隙。于是，通过第5次及第6次扫描及喷出动作使液滴彼此连续，形成第2侧部图案W3。这里，第6次扫描时的液滴“6”相对液滴“2”配置在X轴上相邻的位置上。
图9是表示改变液滴喷出位置的配置顺序的例的图。图7A-7B中，在形成中央图案W1的液滴“1”的X轴上邻接-X侧的位置上，配置有喷墨头30向X轴方向步进移动后的第2次扫描时(整体中的第4次扫描时)喷出的液滴“4”，另外，在形成中央图案W1的液滴2的X轴上邻接-X侧的位置上，配置有喷墨头30向X轴方向步进移动后的第1次扫描时(整体中的第3次扫描时)喷出的液滴“3”。同样，在液滴“1”的X轴上邻接+X侧的位置上，配置有整体第6次扫描时喷出的液滴“6”，另外，在邻接形成中央图案W1的液滴2的+X侧的位置上，配置有整体第5次扫描时喷出的液滴“5”。这样，在形成各线W1、W2、W3时，也可每个线不同地设定液滴喷出位置的各顺序。
进而，也可如图10所示例那样的顺序，在配置形成中央图案W1的液滴“1”后，步进移动喷墨头30，并配置形成第1侧部图案W2的液滴“2”，接着，步进移动喷墨头30，配置形成第2侧部图案W3的液滴“3”。另外，为了填补这些，依次喷出液滴“4”、“5”、“6”。这样，在形成中央图案W1后，形成侧部图案W2、W3时，也可以在未完成中央图案W1的状态下，开始侧部图案W2、W3的形成动作，而并不是完成形成中央图案W1之后再形成侧部图案W2、W3。
图11A、11B是表示在上述第2、第3工序中、在中央图案W1的两侧部形成第1、第2侧部图案W2、W3的液滴配置例的图。在图11A的例中，在与参照图5A-5C说明的喷出条件(配置条件)相同的条件下，形成中央图案W1。另外，第2、第3工序的喷出条件(配置条件)与形成中央图案W1的喷出条件不同。具体而言，与第1工序相比，液滴Ln的体积设定得较大。即，每一次喷出的液体材料的量有所增加。在本例中，液滴Ln的配置间距与第1工序相同。通过增大液滴Ln的体积，可缩短膜图案W整体的形成时间，提高生产率。另外，若液滴体积变大，容易的生凸起，因此应根据液体材料的材料特性事先求出不产生凸起的液滴体积条件，并根据该求出的条件来设定喷出液滴的最大可能体积。
在图11B的例中，与第1工序相比，第2、第3工序的喷出条件中液滴Ln的配置间隔较窄。另外，液滴Ln的体积可以与第1工序相同，也可如图11A所示，比第1工序大。通过使液滴的配置间距变窄，可增加每单位面积的液滴配置量，可在短时间内形成图案。
(第3实施形态)
作为第3实施形态，说明作为本发明膜图案形成方法一例的硅膜图案形成方法。根据本实施形态的硅膜图案形成方法，由表面处理工序、喷出工序、热处理/光处理工序构成。
下面，说明各工序。
(表面处理工序)
作为应形成硅薄膜图案的衬底，可使用Si晶片、石英玻璃、玻璃、塑料薄膜、金属板等各种材料。另外，也可在这些各种原材料衬底的表面上形成半导体膜、金属膜、电介质膜、有机膜等作为底涂层来用作应形成硅薄膜图案的衬底。
该应形成硅薄膜图案的衬底表面最好对含有导电性微粒的液体控制疏液性(润湿性)，具体而言，期望将液体对衬底表面的接触角设为在15度以上45度以下。另外，在所述接触角范围内决定期望的接触角的设定值时，首先，决定应形成导电膜布线的衬底种类及采用的液滴种类，并根据该条件事先求出接触角与弹落衬底后的液滴直径的关系，之后由该液滴直径，决定期望的接触角。
这样，用于获得期望接触角的表面处理方法与第1实施形态相同，所以省略说明。
(喷出工序)
在形成硅薄膜图案的情况下，在喷出工序中喷出的液体是含有有机硅化合物的液体。作为含有有机硅化合物的液体，使用将有机硅化合物溶解到溶剂中的溶液。这里使用的有机硅化合物的特征在于具有用通式SinXm(这里，X表示氢原子或/和卤素原子，n表示3以上的整数，m表示n或2n-2或2n或2n+2的整数)表示的环的硅烷化合物。
这里，n在3以上，但从热力学稳定性、溶解性、精制的容易性等方面考虑，优选n为5-20、特别是5或6的环状硅烷化合物。在比5小的情况下，由于硅烷化合物自身因环的变形而变得不稳定，所以难以处理。另外，在n大于20的情况下，确认出由硅烷化合物的凝聚力引起的溶解性的下降，所用溶剂的选择范围变窄。
另外，本发明中使用的硅烷化合物的通式SinXm中的X为氢原子或/和卤原子。因为这些硅烷化合物是硅膜的前驱体化合物，所以在经热处理或/和光处理后最终必须形成非晶或多晶硅，硅-氢键、硅-卤素键通过上述处理开裂，重新产生硅-硅键，最终变化为硅。作为卤原子，通常为氟原子、氯原子、溴原子、碘原子，就上述键开裂而言，最好是氯、溴。X既可以是单独的氢原子或单独的卤原子，也可是氢原子与卤原子的总和为m的部分卤化硅烷化合物。
另外，这些硅烷化合物必要时也可使用用硼或磷等第三族或第五族元素改性的化合物。作为改性硅烷化合物的具体例，最好不包含碳原子，例如可举出用通式SiaXbYc(这里，X表示氢原子或/和卤原子，Y表示硼原子或磷原子，a表示3以上的整数，b表示在a以上且在2a+c+2以下的整数，c表示1以上a以下的整数)表示的改性硅烷化合物。这里，就热力学稳定性、溶解性、精制的容易性等而言，优选a与c之和为5-20，尤其是5或6的改性硅烷化合物。在a+c比5小的情况下，由于硅烷化合物自身因环的变形而变得不稳定，所以难以处理。另外，在a+c大于20的情况下，确认出由改性硅烷化合物的凝聚力引起的溶解性的下降，所用溶剂的选择范围变窄。
另外，上述改性硅烷化合物的通式SiaXbYc中的X与上述用SinXm所表示的未改性硅烷化合物的通式中的X一样，为氢原子或/和卤素原子，通常是氟原子、氯原子、溴原子、碘原子，就上述键开裂而言，最好是氯、溴。X既可以是单独氢原子或单独卤原子，也可是氢原子与卤素原子的总和为b的部分卤化硅烷化合物。
作为含有有机硅化合物的液体的溶剂，最好在室温下的蒸气压在0.001mmHg以上、200mmHg以下(约0.133Pa以上、26600Pa以下)。在蒸气压高于200mmHg的情况下，喷出后，溶剂急剧蒸发，难以形成良好的膜。
另外，溶剂的蒸气压更优选在0.001mmHg以上、50mmHg以下(约0.133Pa以上、6650Pa以下)。在蒸气压高于50mmHg的情况下，在通过喷墨法喷出液滴时，容易因干燥而引起喷嘴堵塞，难以稳定喷出。
另一方面，使用在室温下的蒸气压低于0.001mmHg的溶剂的情况下，干燥变缓慢，膜中容易残留溶剂，在经后工序的热或/和光处理后，难以得到优质的导电膜。
作为使用的溶剂，只要可溶解上述有机硅化合物，则不特别限定，例如除正庚烷、正辛烷、癸烷、甲苯、二甲苯、甲基异丙基苯、杜烯、茚、双戊烯、四氢萘、十氢萘、环己基苯等烃类溶剂之外，可举出乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇甲乙醚、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇甲乙醚、1，2-二甲氧基乙烷、双(2-甲氧基乙基)醚、对二氧杂环己烷等醚类溶剂；还有，碳酸丙烯酯、γ-丁内酯、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、环己酮等极性溶剂。
其中，就有机硅化合物的溶解性与该溶液的稳定性而言，优选烃类溶剂、醚类溶剂，作为更优选的溶剂，可举出烃类溶剂。这些溶剂既可单独也可作为两种以上的混合物来使用。
将上述有机硅化合物溶解到溶剂中时的溶解质浓度在1质量％以上、80质量％以下，可根据期望的硅膜厚来调整。若超过80质量％，则容易凝聚，难以得到均匀的膜。
上述有机硅化合物溶液的表面张力最好在0.02N/m以上、0.07N/m以下。在由喷墨法喷出液体时，若表面张力不到0.02N/m，则因为油墨组合物对喷嘴面的润湿性增大，所以容易产生飞行变形，若超过0.07N/m，则因为在喷嘴前端的液面凹凸面的形状不稳定，所以难以控制喷出量、喷出时间。
为了调整表面张力，在不使与衬底的接触角不当地下降的范围内，可向上述溶液中添加微量氟类、硅类、非离子类表面张力调节剂。非离子类表面张力调节剂使液体对衬底的润湿性变好，改善膜的流平性，防止涂膜产生颗粒状物、形成橙皮表面等。
上述溶液在必要时即使包含醇、醚、酮等有机化合物也无妨。
上述溶液的粘度最好在1mPa·s以上、50mpa·s以下。在通过喷墨法喷出时，在粘度小于1mpa·s的情况下，喷嘴周围容易因油墨的流出而被污染，另外，在粘度大于50mpa·s的情况下，喷嘴孔中的堵塞频率变高，难以顺利喷出液滴。
在本实施形态中，从油墨喷头喷出上述溶液的液滴后，滴在衬底上应形成布线的部位。此时，为了不产生积液，必须控制连续喷出的液滴的重合程度。另外，也可采用如下喷出方法，即在第1次喷出中间歇喷出以使多个液滴间彼此不连接，并通过第2次以后的喷出，填补其间。
在喷出液滴后，为了去除溶剂，必要时进行干燥处理。干燥处理除例如加热衬底的通常的电热板、电炉等的处理外，也可通过灯退火来进行。作为用于灯退火中的光的光源，不特别限定，但可将红外线灯、氙灯、YAG激光器、氩激光器、二氧化碳激光器、XeF、XeCl、XeBr、KrF、KrCl、ArF、ArCl等激元激光器等作为光源使用。这些光源通常使用输出在10W以上、5000W以下范围内的光源，在本实施形态中，在100W以上、1000W以下的范围内就足以。
(热处理/光处理工序)
喷出工序后的溶液在去除溶剂的同时，必须将有机硅化合物变换为非晶或多晶硅。因此，对喷出工序后的衬底实施热处理或/和光处理。
热处理或/和光处理也可在氮、氩、氦等惰性气体气氛中进行。热处理或/和光处理的处理温度可以考虑分散介质的沸点(蒸气压)、气氛气体的种类及压力、微粒的分散性或氧化性等热特性、涂布材料的有无或量、衬底的耐热温度等来适当决定。
通常在氩气气氛中或含有氢的氩气中，在100-800℃左右、优选在200-600℃左右、更优选在300-500℃左右下进行处理，通常在到达温度约为550℃以下的温度下，得到非晶硅膜，在此上的湿度下得到多晶硅膜。在到达湿度小于300℃的情况下，不能充分进行有机硅化合物的热分解，有时不能形成足够厚度的硅膜。在想得到多晶硅膜的情况下，可通过由上述得到的非晶硅膜的激光退火来变换为多晶硅膜。进行上述激光退火时的气氛也最好是氦、氩等惰性气体或向其中混入氢等还原性气体的气体。
热处理或/和光处理除通常的电热板、电炉等的处理外，也可由灯退火来进行。作为用于灯退火中的光的光源，不特别限定，可将红外线灯、氙灯、YAG激光器、氩激光器、二氧化碳激光器、XeF、XeCl、XeBr、KrF、KrCl、ArF、ArCl等激元激光器等用作光源。这些光源通常使用输出在10W以上、5000W以下范围的光源，但在本实施形态中，在100W以上、1000W以下范围内就足以。
通过以上工序，喷出工序后的溶液被变换为非晶或多晶硅膜。
这样，通过本实施形态形成的硅膜图案中不会发生断线等缺陷，可形成良好的所需图案。
[第4实施形态]
作为第4实施形态，说明作为本发明电光学装置之一例的液晶装置。
图12表示本实施形态的液晶装置的第1衬底上的信号电极等的平面布置图。根据本实施形态的液晶装置大致由该第1衬底、设置了扫描电极等的第2衬底(未图示)、和封入第1衬底与第2衬底之间的液晶(未图示)构成。
如图12所示，在第1衬底300上的象素区域303中，将多个信号电极310...设置成多重矩阵状。尤其是各信号电极310...由对应于各象素而设置的多个象素电极部分310a、和将象素电极部分310a连接成多重矩阵状的信号布线部分310b构成，沿Y方向延伸。
符号350是单芯片结构的液晶驱动电路，经第1迂回布线331...连接该液晶驱动电路350与信号布线部分310b的一端侧(图中下侧)。另外，符号340...是上下导通端子，通过上下导通件341连接该上下导通端子340...与未图示的设置在第2衬底上的端子。另外，经第2迂回布线332...来连接上下导通端子340...与液晶驱动电路350。
在本实施形态中，设置在上述第1衬底300上的信号布线部分310b...、第1迂回布线331...、第2迂回布线332...分别使用根据第2实施形态的布线形成装置，通过根据第1实施形态的布线形成方法形成。
根据本实施形态的液晶装置，可以形成不易产生上述各布线类的断线或短路等缺陷而且可实现小型化、薄型化的液晶装置。
图13A、13B是说明其它形态的液晶显示装置的图，图13A是构成液晶显示装置的图像显示区域的、开关元件等各种元件及布线等的等效电路，图13B表示液晶显示装置的主要部分，是说明各象素具备的开关元件与象素电极结构的截面放大图。
如图13A所示，液晶显示装置100上形成有多个配置成矩阵状的扫描线101及数据线102、象素电极130、控制该象素电极130的象素开关用TFT(以下称为TFT)110。扫描线101上脉冲地提供扫描信号Q1、Q2、...、Qm，数据线上提供图像信号P1、P2、...、Pn。另外，扫描线101及数据线102如后所述与TFT110连接，并通过扫描信号Q1、Q2、...、Qm及图像信号P1、P2、...、Pn，驱动TFT110。进而，形成有一定期间内保持规定水平的图像信号P1、P2、...、Pn的存储电容120，且在该存储电容120上连接电容线103。
下面，参照图13B来说明TFT110的结构。
如图13B所示，TFT110是所谓底注式浇口(bottom gate)型(逆交错(stagger)型)结构的TFT。作为具体结构，依次层叠成为液晶显示装置100的基材的绝缘衬底100a、形成于绝缘衬底100a表面上的底涂层保护膜100I、栅极110G、栅极绝缘膜110I、沟道区域110C和沟道保护用的绝缘膜112I。在绝缘膜112I两侧形成有高浓度N型非晶硅膜源极区域110S及漏极区域110D，在这些源、漏极区域110S、110D的表面上形成有源极111S和漏极111D。
另外，在它们的表面侧形成有层间绝缘膜112I和由ITO等透明电极构成的象素电极130，象素电极130经层间绝缘膜130的接触孔电连接于漏极111D。
这里，栅极110G是扫描线101的一部分，而源极111S是数据线102的一部分。另外，栅极110G及扫描线101是用上述的第2实施形态的布线形成装置，通过第1实施形态的布线形成方法形成的。
在这种液晶显示装置100中，对应于扫描信号Q1、Q2、...、Qm，从扫描线101向栅极110G提供电流，在栅极110G附近产生电场，通过该电场的作用，沟道区域110C变为导通状态。另外，在该导通状态下，对应于图像信号P1、P2、...、Pn，从数据线102向源极111S提供电流，导通于象素电极130，在象素电极130与对向电极间赋予电压。即，通过控制扫描信号Q1、Q2、...、Qm及图像信号P1、P2、...、Pn，可如所需地驱动液晶显示装置100。
在如此构成的液晶显示装置100中，因为使用在先记载的第2实施形态的布线形成装置，通过第1实施形态的布线形成方法形成栅极110G及扫描线101，所以可构成没有断线等缺陷、良好且可靠性高的布线图案。由此，构成可靠性高的液晶显示装置。即，象在先记载的那样，实现同样的效果。
本实施形态的布线图案的形成方法不限于栅极110G及扫描线101，也可适用于数据线102等其它布线的形成方法。
(电场发射显示器)
下面，说明作为本发明电光学装置一例的具备电场发射元件的电场发射显示器(Field Emission Display，下面称为FED)。FED的制造方法中采用上述的第2实施形态的布线形成装置，并通过第1实施形态的布线形成方法形成。
图14A-14C是说明FFD的图，图14A是表示构成FED的阴极衬底与阳极衬底的配置的示意结构图，图14B是FED中阴极衬底所具备的驱动电路的模式图，图14C是表示阴极衬底主要部分的立体图。
如图14A所示，FED200是将阴极衬底200a与阳极衬底200b相对配置而成。如图14B所示，阴极衬底200a具备栅极线201、发射极线202、连接该栅极线201与发射极线202的电场发射元件203，即，构成为所谓单纯的矩阵驱动电路。栅极线201中提供栅极信号S1、S2、...、Sm，发射极线202中提供发射极信号T1、T2、...、Tn。另外，阳极衬底200b具备RGB构成的荧光体，该荧光体具有根据电子冲击而发光的性质。
如图14C所示，电场发射元件203具备连接于发射极线202上的发射极电极203a和连接于栅极线201上的栅极电极203b。另外，发射极电极203a具备从发射极电极203a侧向栅极电极203b直径变小的被称为发射极接头205的突起部，在对应于该发射极接头205的位置上，在栅极电极203b中形成有孔部204，在该孔部204内配置发射极接头205的前端。
在这种FED200中，通过控制栅极线201的栅极信号S1、S2、...、Sm及发射极线202的发射极信号T1、T2、...、Tn，向发射极电极203a与栅极电极203b之间提供电压，通过电场的作用，电子210从发射极接头205向孔部204移动，从发射极接头205的前端放出电子210。这里，因为通过使该电子210与阳极衬底200b的荧光体冲击而发光，所以可如所需地驱动FED200。
在如此构成的FED中，使用上述的第2实施形态的布线形成装置，通过第1实施形态的布线形成方法形成发射极电极203a及发射极线202，所以形成无断线等缺陷、良好且可靠性高的布线图案。因此，可形成可靠性高的显示装置。即，如上述的那样，实现同样的效果。
本实施形态的布线图案的形成方法不限于发射极电极203a及发射极线202，也可适用于栅极电极203b及栅极线201等其它布线的形成方法。本发明虽作为电光学装置举出了FED(Field Emission Display)，但也可适用于SED(Surface-Conduction Electron-Emitter Display)等。
作为适用本发明制造方法的显示器，具备布线图案的其它显示器也可适用。例如，可适用于形成在有机场致发光装置中的布线图案的制造、或形成在电泳装置内的布线图案的制造。
[第5实施形态]
作为第5实施形态，说明作为本发明电光学装置一例的等离子体型显示装置。
图15表示本实施形态的等离子体型显示装置500的分解立体图。
等离子体型显示装置500大致由彼此相对配置的玻璃衬底501、玻璃衬底502和形成于其间的放电显示部510构成。
放电显示部510是集合多个放电室516而在，在多个放电室516中，红色放电室516(R)、绿色放电室516(G)、蓝色放电室516(B)这三个放电室516成对配置构成1象素。在所述(玻璃)衬底501的上面，相隔规定距离以条状形成有地址电极511，覆盖这些地址电极511及衬底501上面，形成有电介质层519，进而，在电介质层519上，在地址电极511、511之间，沿各地址电极511形成有隔壁515。
在隔壁515中，在其长度方向的规定位置处沿与地址电极511垂直的方向上以规定间隔进行分隔(省略图示)，基本上由邻接地址电极511的宽度方向左右两侧的隔壁、和沿与地址电极511垂直的方向延伸设置的隔壁分隔而形成长方形状的区域，对应于这些长方形状的区域来形成放电室516，这些长方形状的区域3个成1组，构成1象素。另外，在由隔壁515隔开的长方形状区域的内侧配置有荧光体517。荧光体517发出红、绿、蓝中的任一种荧光，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，在所述玻璃衬底502侧，沿与在先地址电极511垂直的方向，以规定间隔将由多个ITO构成的透明显示电极512形成为条状，同时，为了补充高电阻的ITO，形成由金属构成的总线电极512a。另外，形成电介质层513，覆盖这些结构，进而形成由MgO等构成的保护膜514。此外，使所述衬底501与玻璃衬底502这两个衬底相对，相互贴合，使所述地址电极511...与透明显示电极512彼此垂直，且排出由衬底501、隔壁515与形成在玻璃衬底502侧的保护膜514所包围的空间部分的气体，通过封入稀有气体，形成放电室516。另外，相对各放电室516，配置各两个形成在玻璃衬底502侧的透明显示电极512。上述地址电极511与透明显示电极512连接于省略图示的交流电源，通过向各电极通电，在必要位置的放电显示部510中激发荧光体517使其发光，由此可进行彩色显示。
在本实施形态中，上述地址电极511与透明显示电极512及总线电极512a分别使用第2实施形态的布线形成装置，通过第1实施形态的布线形成方法形成。
根据本实施形态的液晶装置，不易产生上述各电极的断线或短路等缺陷，并且可构成小型化、薄型化的等离子体型显示装置。
(第6实施形态)
作为第6实施形态，说明本发明的电子设备的具体例。
图16A是表示手机一例的立体图。图16A中，600表示手机主体，601表示具备第4实施形态的液晶装置的液晶显示部。
图16B是表示文字处理器、个人计算机等便携型信息处理装置一例的立体图。图16B中，700表示信息处理装置，701表示键盘等输入部，703表示信息处理主体，702表示具备第4实施形态的液晶装置的液晶显示部。
图16C是表示手表型电子设备一例的立体图。图16C中，800表示手表主体，801表示具备第4实施形态的液晶装置的液晶显示部。
图16A-C所示电子设备具备上述实施形态的液晶装置，所以不易发生布线类的断线或短路等缺陷，并且可小型化、薄型化。
虽然本实施形态的电子设备具备液晶装置，但也可以是有机场致发光显示装置、等离子体型显示装置等具备其它电光学装置的电子设备。
(第7实施形态)
作为第7实施形态，说明本发明的非接触型卡媒体的实施形态。
如图17所示，非接触型卡媒体400中，在由卡基体402与卡盖418构成的壳体内，内置半导体集成电路芯片408与天线电路412，通过未图示的外部的收发两用机和电磁波或静电电容耦合中的至少一方，进行供电或数据传递中至少一种。
在本实施形态中，上述天线电路412使用第2实施形态的布线形成装置，通过第1实施形态的布线形成方法形成。
根据本实施形态的非接触型卡媒体，不易发生上述天线电路412的断线或短路等缺陷，并且可形成小型化、薄型化的非接触型卡媒体。
(实施例)
在对玻璃衬底表面实施预处理后，进行疏液化处理，接着，进行亲液化处理。
预处理中向衬底表面照射紫外线并由溶剂洗净。
疏液化处理是通过形成FAS单分子膜来进行。具体而言，作为形成自组织化膜的化合物，使用十七氟-1，1，2，2-四氢癸基三乙氧基硅烷，将该化合物与衬底放入同一密闭容器中，维持120℃的温度，放置2小时。
亲液化处理中照射波长为254nm的紫外线。该紫外线的照射通过变更各种照射时间来进行。
如上所述，根据对作为主溶剂的甲苯的接触角，调查了紫外线照射时间不同的衬底的疏液性。结果如表1所示。
表1
照射时间(秒)       接触角[deg]
0                        80
15                       60
60                       45
80                       30
90                       20
接着，向在甲苯中分散有粒径为10nm的金微粒的金微粒分散液(真空冶金公司制，商品名[パ-フエクトゴ-ルド]中添加二甲苯，调制成溶质浓度为60质量％、粘度为18cp、表面张力为35N/m的液体，通过可装载多个喷墨头的喷墨装置，边现时进行干燥工序，边以规定间距喷出，形成导电膜布线。
使用市售的打印机(商品名PM900C)的头作为喷墨头。其中，因为液体(油墨)吸入部是塑料制品，所以使用了将吸入部变更成不溶于有机溶剂的金属制夹具的结构。设衬底与喷墨头的相对移动速度一定，仅通过调整喷出频率来进行间距的变更。
作为衬底使用了将已实施四氟乙烯加工的聚酰亚胺薄膜贴在玻璃衬底上而成的衬底。
喷出仅使用一个喷嘴，在喷出液滴的体积为20pl的头驱动波形和头驱动电压下进行喷出。该条件下喷出时的弹落在衬底上后的液滴直径约为70微米。
图18表示事先使用上述金微粒分散液得到的接触角相对弹落后的液滴直径的关系表。
此时，若接触角比45度大或比15度小时，如图19A所示，在形成的金线中产生断线。相反，如图18所示，若将液滴直径的范围设为50-100微米，即，将对应于该液滴直径范围的接触角的范围设为15度以上45度以下，则如图19B所示，可生成无断线的良好的金线。根据该结果，因为上述弹落到衬底上后的期望液滴直径约为70微米，所以对应的接触角变为35度。
随之，由于期望的接触角为35度，所以参照表1，将紫外线的照射时间设为80秒。
通过第1实施形态所示的喷出工序对衬底喷出液滴，之后，使用干燥机在100℃下实施干燥工序5分钟。进而，用电热板对形成布线的衬底在300℃实施热处理30分钟，得到期望的金线。

Claims (11)

1.一种膜图案的形成方法，将由含有导电性微粒的液体所构成的液滴喷到衬底上的规定膜形成区域中，形成膜图案，其特征在于：具有在喷出所述液滴之前在所述衬底上进行表面处理的表面处理工序，通过所述表面处理工序，设定对所述衬底上所述液体的接触角，且根据所述液滴被喷出到所述衬底上之后的直径来设定所述接触角。
2.根据权利要求1所述的膜图案的形成方法，其特征在于：所述接触角在15度以上、45度以下。
3.根据权利要求1所述的膜图案的形成方法，其特征在于：具有通过热处理或光处理将喷出到所述衬底上的所述液体变换成导电膜的工序。
4.一种薄膜制造装置，具备对衬底喷出液滴的喷出装置、和调整所述衬底表面的疏液性以使被喷至所述衬底上的液滴对于所述衬底形成规定范围内的接触角的表面处理装置，其特征在于：所述喷出装置具有
向所述衬底喷出液滴的喷墨头群、
用于沿X方向驱动所述喷墨头群的X方向引导轴、
使所述X方向引导轴旋转的X方向驱动马达、
装载所述衬底的装载台、
用于沿Y方向驱动装载台的Y方向引导轴、
和使Y方向引导轴旋转的Y方向驱动马达、
将所述X方向引导轴和所述Y方向引导轴固定在规定位置上的基座、
控制由所述喷墨头群喷出的液滴的喷出量和所述X方向驱动马达和所述Y方向驱动马达的作动的控制装置。
5.根据权利要求4所述的薄膜制造装置，其特征在于：进行表面处理，使所述接触角在15度以上、45度以下。
6.一种导电膜布线，其特征在于：通过权利要求1-3中任一项所述的膜图案形成方法形成。
7.一种电光学装置，其特征在于：具备权利要求6所述的导电膜布线。
8.一种电子设备，其特征在于：具备权利要求7所述的电光学装置。
9.一种非接触型卡媒体，其特征在于：作为天线电路具备权利要求8所述的导电膜布线。
10.一种薄膜晶体管，其特征在于：通过权利要求1-3中任一项所述的膜图案形成方法形成。
11.一种电光学装置，其特征在于：具备权利要求10所述的薄膜晶体管。
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