CN1404624A - 图案形成方法、装置及半导体器件、电路、显示体模件和发光元件 - Google Patents

图案形成方法、装置及半导体器件、电路、显示体模件和发光元件 Download PDF

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Abstract

图案材料供给部(300)，具备有使液态图案材料(312)成为雾状微粒子进行喷雾的莲喷头(310)。在莲喷头(310)的下方，设有配置工件(20)的处理台(318)。在工件(20)的表面具有设有图案形成用开口进行了疏水处理的掩膜。工件(20)，通过处理台(318)由直流电源(328)外加电压，利用静电引力吸引液态图案材料(312)的微粒子。处理台(318)，通过旋转，使附着在掩膜表面的液态图案材料填充到设在掩膜上的图案形成用开口部，同时能由内置的加热器(326)加热固化液态图案材料。

Description

图案形成方法、装置及半导体器件、电路、 显示体模件和发光元件
技术领域
本发明涉及半导体器件和液晶器件、或其它具有薄膜叠层的元器件的制造领域、高密度装配领域、特别是在器件类制造时，不需要减压环境，而在接近大气压下形成图案的图案形成方法及其装置、用该方法所制造的器件等。
技术背景
半导体器件是通过反复多次进行成膜和其膜的图案形成而制造的。图33、34是示出现有的图案形成工序的一例的工序图。
在如图33(1)所示的半导体衬底1的表面上，例如，形成布线时，首先如图33(2)所示，在已形成有图中未示出的绝缘膜的半导体衬底1的表面上，用等离子体CVD形成布线层2。另外，该布线层2也可通过溅射法形成。
这样，在半导体衬底1上，形成布线层2之后，在该布线层2上，涂敷光致抗蚀剂，形成抗蚀剂膜。而后，将该抗蚀剂膜导入感光工序、光刻蚀工序，如图33(3)所示的那样，形成已形成了图案的抗蚀剂膜3。
接着，如图34(1)所示，将半导体衬底1，导入到干刻蚀工序，以抗蚀剂膜3作为掩膜，进行布线层2的刻蚀。这样，如同图(2)所示，只在抗蚀剂膜3的下部保留有布线层2，然后用溶剂除去位于上述布线层2上的抗蚀剂膜3(参照图34(3))。
通过这样的工序，在半导体衬底1的表面上，就能形成由布线层2所构成的布线图案4。
但是，在上述制造过程中，存在以下所示的问题。
即，现有的图案形成工序，几乎都要在真空状态(减压环境)下进行。因此，图案形成工序中，真空处理设备则是不可缺少的。这些真空处理设备，在进行处理时，包括向周围排气和冷却水等基础设备运转在内的能量消耗，存在有能量消耗极大，占制造工序所需能量的6成以上的问题。
极大的能量消耗的主要原因，在于真空处理设备的下述构成元件。可例举如下，为将工件从大气压环境运送到真空状态用的室装载锁、用于使处理室达到真空的多个干式泵和涡轮泵、因用于提高生产率的室复数化所导致的足迹面积增大，随之清洁室面积增大、而且用于维持这些的基础设备的增加等。
另外，在现有的图案形成工序中，是用真空等离子体进行刻蚀的，然而，利用真空等离子体刻蚀时，必须根据被刻蚀的对象的膜的材质，而改变刻蚀气体。因此，还必须设置与这些刻蚀气体相对应的刻蚀装置，因设置多个类似的装置，而会招致设备大型化和增大设备费用。
并且，用于绝缘膜形成等的CVD装置等，为了清洗附着在室内的反应生成物，必须使用CHF3和CF4这样的地球温暖化系数高的PFC气体。这些PFC气体，也被用于图案形成的刻蚀中。因此，在现有的图案形成中，用于刻蚀装置的排气处理和CVD装置的洗净排气处理的费用也很大。
发明内容
本发明的目的在于着眼解决上述现有的问题，不使用真空装置而能进行图案形成。
本发明的另一目的是，简化形成图案用的装置，削减制造成本。
本发明的又一目的是，降低形成图案用的能量。
本发明的又一目的是，不使用PFC气体，也能进行图案形成。
为了达到上述目的，与本发明有关的图案形成方法的特征在于，在工件表面形成设有图案形成用开口部的掩膜，之后向上述掩膜的图案形成用开口部供给液态图案材料，并使之固化。液态图案材料可以使用有机金属化合物的溶液，或将无机物质的微细粉末溶于溶剂中所形成的溶液。
这样的本发明，只向形成在设置于工件表面的掩膜上的图案形成用开口部，充填并固化液态图案材料，就能形成图案。从而，本发明不需要使用高价的真空装置。因此，本发明不需要为将工件运送到真空中用的室装载锁、为使处理室达到真空而使用的多个干式泵或涡轮泵、而且为了提高生产率而使室复数化所带来的足迹面积增大，随之而来的清洁室面积增大、以及为维持这些所必须的基础设备等，从而能谋求设备的简单化，削减图案形成所用的能量，进而削减图案形成的成本。另外，本发明不进行CVD等，因此不需要为清洗成膜装置而使用地球温暖化系数高的PFC气体，在削减成本的同时，还能使对地球环境的影响变得非常小。而且还能在平坦的工件表面上容易形成所要求的图案。
另外，与本发明有关的图案形成方法的特征在于，具有在工件表面形成具有图案形成用开口部的掩膜的掩膜形成工序；一边向上述掩膜的开口部供给液态图案材料，一边使液态图案材料干燥的图案材料供给工序；从上述工件除去上述掩膜的工序；烧制上述液态图案材料已干燥了的溶质的烧制工序。
这样的本发明，与上述一样，不使用真空装置就能形成所要求的图案，并能得到与上述相同的效果。另外，由于使已供给到掩膜的图案形成用开口部的液态图案材料的固化，是在使液态图案材料中的溶剂蒸发而干燥后，而烧制溶质那样进行的，因此，即便是在为了使溶质充分固化而需要高温的情况下，也能防止因急剧加热而引起的空隙发生，进而可得到内部应力小的无变形的图案。并且在本发明中，液态图案材料的供给和液态图案材料的干燥是同时进行的，因此能节省液态图案材料干燥所需要的时间，可谋求工序的简单化。另外，本发明是在除去掩膜后进行溶质烧制的，因此，能在使掩膜炭化等掩膜不适合的高温下进行溶质的烧制，可形成致密的图案。
另外，与本发明有关的图案形成方法的特征在于，具有在工件表面形成具有图案形成用开口部的掩膜的掩膜形成工序；向上述掩膜的开口部供给液态图案材料的图案材料供给工序；使上述液态图案材料中的溶剂蒸发的干燥工序；从上述工件除去上述掩膜的掩膜除去工序；烧制上述液态图案材料中的已干燥了的溶质的烧制工序。
这样，液态图案材料的干燥，可在向掩膜的图案形成用开口部供给完液态图案材料之后进行。因此，在本发明中，即便在需要有液态图案材料干燥时间的情况下，也能容易而且确切地使之干燥，进而可有效地进行图案的形成。
另外，与本发明有关的图案形成方法的特征在于，具有在工件表面形成设有图案形成用开口部的掩膜的掩膜形成工序；向上述开口部供给液态图案材料的图案材料供给工序；
固化已被供给到上述开口部内的上述液态图案材料的固化工序；在依次数次反复进行上述图案材料供给工序和上述固化工序之后，从上述工件除去掩膜的掩膜除去工序。
这样，如果当分数次向掩膜的图案形成用开口部供给液态图案材料，并在每次图案材料的供给都使液态图案材料固化，则能得到失真非常小的致密的图案，同时能做出良好的图案形状。另外，只进行一次液态图案材料的供给，也可使形成困难的膜厚度厚的图案容易形成。
另外，与本发明有关的图案形成方法的特征在于，具有在工件表面形成设有图案形成用开口部的掩膜的掩膜形成工序；向上述开口部供给液态图案材料的图案材料供给工序；除去在把上述液态图案材料供给到上述开口部之际附着到上述掩膜表面的上述液态图案材料的附着液除去工序；使上述开口部内的上述液态图案材料中的溶剂蒸发进行干燥的干燥工序；在依次数次反复进行上述图案材料供给工序、上述附着液除去工序和上述干燥工序之后，烧制干燥后的溶质的烧制工序；从上述工件除去上述掩膜的掩膜除去工序。
这样的本发明，因为是分数次向掩膜的图案形成用开口部供给液态图案材料，且每次都进行液态图案材料的干燥和烧制，因此能容易得到失真小的致密的膜厚度厚的图案。并且，因为是在使液态图案材料干燥前，除去附着在掩膜表面上的液态图案材料，因此能够容易除去掩膜上多余的固化后难以除去的附着物，也容易除去掩膜。
另外，与本发明有关的图案形成方法的特征在于，具有在工件表面形成设有图案形成用开口部的掩膜的掩膜形成工序；向上述开口部供给液态图案材料的图案材料供给工序；使上述开口部内的上述液态图案材料中的溶剂蒸发的进行干燥的干燥工序；在依次数次反复进行上述图案材料供给工序和上述干燥工序之后，烧制干燥后的溶质的烧制工序。
这样的本发明，能得到失真非常小的致密的且变形少的形状良好的图案。另外，本发明对例如由二氧化硅等绝缘物形成掩膜，形成由导电体组成的布线用图案的情况等，不需要除去掩膜的图案形成特别适用。
另外，与本发明有关的图案形成方法的特征在于，具有在工件表面形成设有图案形成用开口部的掩膜的掩膜形成工序；向上述开口部供给液态图案材料的图案材料供给工序；固化上述凹部内的上述液态图案材料的固化工序；除去在把上述液态图案材料供给到上述开口部之际附着到上述掩膜表面的上述液态图案材料所形成的固化物的固化物除去工序；在依次数次反复进行上述图案材料供给工序、上述固化工序和上述固化物除去工序之后，从上述工件除去上述掩膜的掩膜除去工序。
这样的本发明，是分数次向掩膜的图案形成用开口部供给液态图案材料，而且每次都进行液态图案材料的固化，所以能得到内部应力更少的致密的图案。并且，因每次向掩膜的开口部供给液态图案材料时，都除去附着在掩膜上的固化物，因此固化物的除去能够比较容易进行。
另外，与本发明有关的图案形成方法的特征在于，具有在工件表面形成设有图案形成用开口部的掩膜的掩膜形成工序；向上述开口部供给液态图案材料的图案材料供给工序；使上述开口部内的上述液态图案材料中的溶剂蒸发进行干燥的干燥工序；除去在把上述液态图案材料供给到上述开口部之际附着到上述掩膜表面的上述液态图案材料所形成的干燥固化物的固化物除去工序；在依次数次反复进行上述图案材料供给工序、上述干燥工序和上述固化物除去工序之后，烧制干燥后的溶质的烧制工序；从上述工件除去上述掩膜的掩膜除去工序。
在本发明中，也因为每向掩膜的图案形成用开口部供给液态图案材料，都进行液态图案材料的干燥，因此能作出内部应力小的致密的图案。另外，因为每次干燥液态图案材料时，都要除去附着在掩膜表面上的固化物，因此固化物的除去比较容易进行。
另外，与本发明有关的图案形成方法的特征在于，具有在工件表面形成设有图案形成用开口部的掩膜的掩膜形成工序；向上述开口部供给液态图案材料的图案材料供给工序；使上述开口部内的上述液态图案材料中的溶剂蒸发进行干燥的干燥工序；除去在把上述液态图案材料供给到上述开口部之际附着到上述掩膜表面的上述液态图案材料所形成的干燥固化物的固化物除去工序；烧制干燥后的溶质的烧制工序；在依次数次反复进行上述图案材料供给工序、上述干燥工序、上述固化物除去工序和上述烧制工序之后，从上述工件除去上述掩膜的掩膜除去工序。
在本发明中，因为每向掩膜的图案形成用开口部供给液态图案材料，都进行液态图案材料的干燥、烧制，因此可以得到内部应力非常小的更致密的图案，能够容易形成膜厚度厚的图案。
理想的是掩膜至少其表面具有疏水性。在向掩膜的图案形成用开口部供给液态图案材料时，例如一旦使工件旋转，则由于附着在工件表面上的液态图案材料容易在工件表面上移动而进入到开口部，因此能容易、迅速且均匀地向图案形成用开口部供给液态图案材料。另外，由于掩膜表面具有疏水性，因此能容易地除去掩膜表面上的附着物。
掩膜也可以由氟化树脂等具有疏水性的材料形成。这样当由具有疏水性的材料形成掩膜时，则可省掉掩膜的疏水处理，从而能谋求工序的简化。
与权利要求1、权利要求4或权利要求7有关的本发明，液态图案材料的固化能通过加热液态图案材料来进行。基于加热法的固化，不需要高价的设备，也不需要硬化用的药品，而且安全性高，并可谋求简化工序。当然，根据液态图案材料，也可以照射电子束或紫外线进行固化。
液态图案材料的加热固化，根据需要可有干燥工序和烧制工序。由此，可以避免在图案中发生空隙或图案形状变形，能得到内部应力小的致密的图案。但是，在比较低的温度，例如80～120℃这样接近于干燥温度的温度下充分进行固化时，则不需要烧制工序。另外，从一开始即便用高温进行处理也无妨时，可以省掉干燥工序。
在权利要求1的发明的情况下，掩膜将根据需要被除去。例如，在掩膜是由光致抗蚀剂等形成的情况下，则利用臭氧水或在大气压下活化了的氧使掩膜灰化而除去。
在与权利要求1～4有关的发明的情况下，其液态图案材料的固化最好是在除去附着在掩膜表面上的液态图案材料之后进行。这样，在液态时除去附着在掩膜表面上的附着物，在固化后难以除去的情况下，可以容易除去，掩膜的除去等也变得容易。
在权利要求6的发明的情况下，可根据需要从工件除去掩膜之后进行烧制。在烧制温度高过掩膜允许温度的情况下，通过预先除去掩膜，则能充分地进行烧制，同时可以避免因烧制使掩膜变质而难以除去的现象发生。
在权利要求2，3，5，7或8的发明的情况下，通过由高温分解性材料形成掩膜，可同时进行掩膜的除去和溶质的烧制。由此能简化工序。
另外，与本发明有关的图案形成方法的特征在于，具有在工件的表面形成具有图案形成用开口部的掩膜的掩膜形成工序；一边向上述掩膜的开口部供给液态图案材料，一边使液态图案材料干燥的图案材料供给工序；烧制上述液态图案材料的已干燥了的溶质的烧制工序；从上述工件除去上述掩膜的工序。
这样的本发明，因为是向已形成在掩膜上的图案形成用开口部供给液态图案材料，并使之干燥、烧制而固化，所以不使用真空装置就能容易地形成图案，得到与上述相同的效果。而且，由于液态图案材料的供给和干燥是同时进行的，所以能缩短图案形成时间和谋求简化工序。另外，本发明由于烧制是在液态图案材料干燥后进行的，因此能防止在已形成的图案产生空隙或已形成的图案发生变形。
另外，与本发明有关的图案形成方法其特征在于，具有在工件的表面形成具有图案形成用开口部的掩膜的掩膜形成工序；向上述掩膜的开口部供给液态图案材料的图案材料供给工序；蒸发上述液态图案材料中的溶剂的干燥工序；烧制上述液态图案材料中的已干燥了的溶质的烧制工序；从上述工件除去上述掩膜的掩膜除去工序。
在该发明中，也不需要真空装置而能得到与上述相同的效果。另外，由于液态图案材料的干燥是在向图案形成用开口部供给液态图案材料结束后进行的，因此即使是干燥比较费时间的液态图案材料，也能确切地使之干燥，并能确实形成无空隙或变形的图案。
而且，与本发明有关的图案形成方法的特征在于，具有在工件的表面形成设有图案形成用开口部的掩膜的掩膜形成工序；向上述开口部供给液态图案材料的图案材料供给工序；除去在向上述开口部供给上述液态图案材料之际附着在上述掩膜表面的上述液态图案材料的附着液除去工序；使上述开口部内的上述液态图案材料中的溶剂蒸发进行干燥的干燥工序；在依次数次反复进行上述图案材料供给工序、上述附着液除去工序和上述干燥工序后，从上述工件除去上述掩膜的掩膜除去工序；烧制干燥后的溶质的烧制工序。
这样的本发明，由于分数次向掩膜的图案形成用开口部供给液态图案材料，同时每次供给液态图案材料，都进行液态图案材料的干燥，因此能得到内部应力小的致密的图案。并且，由于是在固化前除去附着在掩膜表面上的液态图案材料，所以能容易进行掩膜表面上的附着物的除去。
另外，与本发明有关的图案形成方法，其特征在于，具有在工件的表面形成设有图案形成用开口部的掩膜的掩膜形成工序；向上述开口部供给液态图案材料的图案材料供给工序；使上述开口部内的上述液态图案材料中的溶剂蒸发进行干燥的干燥工序；除去在向上述开口部供给上述液态图案材料之际附着在上述掩膜表面的上述液态图案材料所形成的干燥固化物的固化物除去工序；在依次数次反复进行上述图案材料供给工序、上述干燥工序和上述固化物除去工序以后，从上述工件除去上述掩膜的掩膜除去工序；烧制干燥后的溶质的烧制工序。
这样的本发明，由于是反复数次向掩膜的图案形成用开口部供给并干燥液态图案材料，所以，能得到空隙和内部应力少的致密的图案。并且，是在各个干燥工序后除去固化物，所以能比较容易地除去附着在掩膜表面上的多余物。
另外，与本发明有关的图案形成方法，其特征在于，向已设在工件上的规定的图案形成用凹部供给液态图案材料，并使之固化。
这样的本发明，由于只是向已设在工件上的图案形成用凹部供给液态图案材料，并使之固化，因此不用真空装置就能容易地形成图案，可以得到如上述相同的效果。另外，基于此发明，例如只向以现有的方法形成在绝缘膜上的布线用凹部，供给有机金属化合物的溶液等液态图案材料并使之固化，就能形成布线图案。也就是说，本发明通过与现有方法的组合，就可形成各种图案，能适用于广范围的图案形成。
另外，与本发明有关的图案形成方法，其特征在于，反复数次进行向已设在工件上的规定的图案形成用凹部供给液态图案材料并使之固化的工序。
这样的本发明，不但由于不用真空装置而能得到与上述相同的效果，还因反复数次向图案形成用凹部供给和固化液态图案材料，由此能形成内部应力非常小的致密的图案，而且能容易形成膜的厚度厚的图案。
另外，与本发明有关的图案形成方法，其特征在于，具有向设在工件上的规定的图案形成用凹部供给液态图案材料的图案材料供给工序；除去在向上述凹部供给上述液态图案材料之际附着在上述工件表面的上述液态图案材料的附着液除去工序；蒸发上述凹部内的上述液态图案材料中的溶剂的干燥工序；在依次数次反复进行上述图案材料供给工序、上述附着液除去工序和干燥工序之后，烧制曾被干燥后的液态图案材料包含的溶质的烧制工序。
这样的本发明，由于是使已供给到图案形成用凹部的液态图案材料干燥，而后再向凹部供给液态图案材料并使之干燥，所以能良好地保持已形成的图案的形状，能形成致密的图案。而且，还由于是在使液态图案材料干燥之前，除去附着在工件表面上的液态图案材料，所以能容易地除去那些一旦固化则难于除去的工件表面上的附着物。而且由于除去工件表面的附着物，可以除去因电气上不适当的附着物的存在而发生的事故等，从而可提高可靠性。
另外，与本发明有关的图案形成方法，其特征在于，依次反复数次进行向设在工件上的规定的图案形成用凹部供给液态图案材料的图案材料供给工序；加热固化已供给到上述凹部的上述液态图案材料的固化工序；除去在向上述凹部供给上述液态图案材料之际附着在上述工件表面的液态图案材料所形成的固化物的附着固化物除去工序。
这样的本发明，由于是反复数次进行向图案形成用凹部供给液态图案材料，并将其热固化，因此能得到内部应力更小的致密的图案。而且，由于是最后除去附着在工件表面上的固化物，所以工序简单。
另外，与本发明有关的图案形成方法，其特征在于，具有向设在工件上的规定的图案形成用凹部供给液态图案材料的图案材料供给工序；蒸发已供给到上述凹部的上述液态图案材料中的溶剂的干燥工序；在依次数次反复进行上述图案材料供给工序和上述干燥工序之后，烧制曾被干燥后的液态图案材料包含的溶质的烧制工序。
这样的本发明，由于是反复数次向图案形成用凹部供给液态图案材料，并使其干燥，因此能形成内部应力小的致密的变形少的图案。而且即便在形成厚的图案时，也能防止在图案的内部发生空隙。
另外，与本发明有关的图案形成方法，其特征在于，具有向设在工件上的规定的图案形成用凹部供给液态图案材料的图案材料供给工序；蒸发已供给到上述凹部的上述液态图案材料中的溶剂的干燥工序；除去在向上述凹部供给上述液态图案材料之际附着在上述工件表面的上述液态图案材料所形成的干燥固化物的附着固化物除去工序；在一次或多次反复进行上述图案材料供给工序、上述干燥工序和上述附着固化物除去工序之后，烧制曾被干燥后的上述液态图案材料所包含的溶质的烧制工序。
这样的本发明，由于使已供给到图案形成用凹部的液态图案材料干燥，进一步进行溶质的烧制，因此能防止图案上发生空隙等，进而能得到内部应力小的致密的图案。另外，还由于是在液态图案材料干燥后、烧制前除去干燥固化物，因此能比较容易地除去附着在工件表面上的固化物。而且，通过反复数次进行向图案形成用凹部供给液态图案材料，并使之干燥、除去附着固化物，因此能得到内部应力非常小的致密的图案，能容易形成膜厚度厚的图案。
另外，与本发明有关的图案形成方法，其特征在于，一次或反复数次进行向设在工件上的规定的图案形成用凹部供给液态图案材料的图案材料供给工序；蒸发已供给到上述凹部的上述液态图案材料中的溶剂的干燥工序；除去在向上述凹部供给上述液态图案材料之际附着在上述工件表面的上述液态图案材料所形成的干燥固化物的附着固化物除去工序；烧制曾被干燥后的液态图案材料所包含的溶质的烧制工序。
这样的本发明，由于将已供给到图案形成用凹部的液态图案材料干燥，进一步进行溶质的烧制，由此能得到已形成的图案上没有空隙等、形状精度高的图案。并且，还通过反复数次进行向图案形成用凹部供给液态图案材料，并使之干燥、除去附着固化物、烧制，能够形成失真更少的更致密的形状精确度高的图案，也能容易得到膜厚度厚的图案。
在权利要求23～29的发明中，最好在进行工件表面的疏水处理后，向图案形成用凹部供给液态图案材料。这样，通过疏水处理工件表面，在向图案形成用凹部供给液态图案材料时，例如通过使工件旋转而容易移动附着在工件表面上的液态图案材料并进入到图案形成用凹部，因此能够迅速而均匀地向凹部供给液态图案材料。另外，由于工件表面具有疏水性，所以能容易地除去工件表面上的附着物。
而且，在权利要求23～29的发明中，可以在进行了工件表面的疏水处理，又进行了图案形成用凹部底部的亲水处理后，再向图案形成用凹部供给液态图案材料。这样一来，如上所述，不仅能容易除去附着在工件表面上的附着物，还能提高已形成的图案与工件的密着性。
另外，在与权利要求23，权利要求26或者权利要求26有关的发明中，能够加热固化液态图案材料。如果加热固化液态图案材料，则不需要药品或高价的装置就能安全、容易地进行。在加热固化液态图案材料时，可由使液态图案材料中的溶剂蒸发的干燥工序和烧制溶质的烧制工序构成。通过液态图案材料干燥后进行烧制，能防止发生空隙，同时能形成内部应力少的致密的形状精确度高的图案。
并且，权利要求23的发明，可以在液态图案材料固化后，再除去由附着在工件表面上的液态图案材料组成的固化物。由此工件表面变得干净，能防止因存在于工件表面上的多余的附着物所引起的意外事故等。
另外，与权利要求23有关的发明，液态图案材料的固化可在除去向凹部供给液态图案材料时附着在工件表面上的液态图案材料后进行。由此，能容易地除去固化后难以除去的附着在工件表面上的附着物。
并且，在权利要求27的发明中，可在除去附着在工件表面上的液态图案材料所构成的干燥固化物后再进行烧制工序。由此能比较容易除去在烧制后变得难以除去的工件表面上的附着物。
另外，与本发明有关的图案形成方法，其特征在于，具有在工件表面设置有机膜的工序；在上述有机膜上形成规定图案的凹部的工序；用无机材料填充上述凹部的工序；除去上述凹部内部以外的上述无机材料的工序；除去上述有机膜而留下由无机材料构成的图案的工序。
也就是说，本发明的上述各工序，都能在大气压或接近大气压的环境中进行。因此，不需要设置真空设备，从而能削减开动该设备所用的能量。另外，由于从除去形成在工件表面上的材料的工序，转换为向凹部涂/填埋的工序，因此能够不使用现有的、为除去附着在装置上的附着物而用的PFC气体。进而，能减低图案形成费用、减少对地球环境的影响。
用无机材料填埋凹部的工序，可以通过涂敷包括无机材料在内的溶液来进行。这样，无机材料由于具有流动性从而能确切地进入到凹部，可以确切地覆盖有机膜。而且，无机材料也可以是液体或者液体和气体的混合状态。当为气液混合状态时，在大气压下，能容易地涂敷在工件上。而且，如为气液混合状态，还能够自由地进行利用添加气体等改变所形成的膜的组成。
无机材料的涂敷，可由旋涂进行。通过旋涂无机材料，能在工件表面上由于离心力而均等地涂敷无机材料，进而无机材料也能确切地遍及到凹部。而且，无机材料的涂敷也可采用喷涂进行。这样一来，由于是用任意的压力，将无机材料喷涂在有机膜的上层，所以利用上述压力，也能将无机材料确切地填充到凹部。
除去凹部内部以外部分的无机材料的工序，可用涂敷刻蚀液来进行。利用刻蚀液除去无机材料，因刻蚀液具有流动性，所以能容易地蔓延到无机材料的整个面上，使在上述无机材料的整个面上确切地进行刻蚀。而且，刻蚀液最好为液体或者为液体和气体的混合状态。这样，在大气压下，能对工件轻而易举地进行涂敷。如果是气液混合状态，通过添加气体等，可更自由地改变所形成的膜的组成。另外，刻蚀液的涂敷，也可用旋转刻蚀进行。通过旋转刻蚀，由于离心力的作用能在工件表面上均等地涂敷刻蚀液，可谋求刻蚀速度的均一化。而且，刻蚀液的涂敷还可以用喷敷法。用这种方法，由于是以任意压力将刻蚀液喷到无机材料的上层，所以能确切地将刻蚀液涂敷在无机材料的整个面上，确切地进行刻蚀工序。
除去凹部内部以外的无机材料的工序，可以用CMP进行。通过进行CMP，不但能均等地除去无机材料，同时还不需要设置真空设备，就能在大气压下除去有机膜，所以能够作到消减开动真空设备所需的能量。
而且，可以采用大气压等离子体除去有机膜。通过用大气压等离子体除去有机膜，则不需要设置真空设备，就能在大气压下除去有机膜，所以可以做到消减开动真空设备所用的能量。
而且，实施上述图案形成方法用的图案形成装置的特征在于，具有在被涂敷在工件表面并固化了的掩膜材料上设置图案形成用开口部形成掩膜的掩膜形成部；对上述已经固化了的掩膜材料或上述掩膜进行疏水处理的疏水处理部；向上述掩膜的图案形成用开口部供给液态图案材料的图案材料供给部；固化上述图案形成用开口部内的上述液态图案材料的固化部。
这样的本发明，由于不使用真空装置，因此能简化设备，也能减少能量消耗，从而能降低图案形成用的成本。并且，本发明不需要使用PFC气体，所以能降低地球环境的负担。
另外，与本发明有关的图案形成装置，其特征在于，具有在被涂敷在工件表面并固化了的掩膜材料上设置图案形成用开口部形成掩膜的掩膜形成部；对上述已经固化了的掩膜材料或上述掩膜进行疏水处理的疏水处理部；向上述掩膜的图案形成用开口部供给液态图案材料的图案材料供给部；固化上述图案形成用开口部内的上述液态图案材料的固化部；在上述液态图案材料固化后，除去上述掩膜的掩膜除去部。这种发明也能得到同上述一样的效果。
疏水处理部，具有在大气压或其接近的气压下，使氟系气体等离子体化并供给到已固化了的掩膜材料或者掩膜上的等离子体生成装置。通过将氟系气体等离子体化，并供给到掩膜材料或掩膜上，能容易地进行已固化了的掩膜材料或者掩膜的疏水处理。从而，能容易地形成具有疏水性的掩膜。
疏水处理部也可具有使氟化合物等离子体化，使氟树脂膜聚合在已固化了的掩膜材料或者掩膜表面的聚合装置。这样，当疏水处理是以形成具有疏水性的氟树脂聚合膜而进行时，即使是用活性氟不能疏水化的硅或玻璃，也能容易进行疏水处理。另外，在疏水处理部最好设置使已经过疏水处理的掩膜的图案形成用开口部内部进行亲水化的亲水处理装置。利用亲水处理装置，通过使已被疏水化的图案形成用开口部内部亲水化，能提高已形成的图案对工件的附着性。
而且，与本发明有关的图案形成装置，其特征在于，具有在工件表面形成由具有图案形成用开口部的疏水性膜所构成的掩膜的掩膜形成部；向上述掩膜的图案形成用开口部供给液态图案材料的图案材料供给部；固化上述图案形成用开口部内的上述液态图案材料的固化部；在上述液态图案材料固化后，除去上述掩膜的掩膜除去部。这样的本发明，由于掩膜自身具有疏水性，因此不需要进行掩膜的疏水处理，可谋求简化装置。
在掩膜形成部，可设置使氟化合物等离子体化，并通过转印掩膜，在上述工件表面上聚合氟树脂膜的聚合装置。这样就能容易地形成具有疏水性的掩膜。
在图案材料供给部，可以设置除去附着在掩膜表面上的液态图案材料的附着液除去装置。这样，在附着在掩膜上的液态图案材料固化前，能除去掩膜上的附着物，使附着物的除去容易进行。
在图案材料供给部，可具有使液态图案材料微粒化并滴在掩膜上的微粒化装置。通过利用微粒化装置使液态图案材料微粒化，能用液态图案材料来形成微细的图案。另外，在图案材料供给部，可设置使工件旋转的旋转装置。通过利用旋转装置使工件旋转，能将附着在工件表面上的液态图案材料供给到图案形成用开口部，同时还能将液态图案材料均匀地供给到设在工件整体上的各个图案形成用开口部上。另外，通过使工件旋转，由于离心力的作用，能够除去附着在掩膜上的多余的液态图案材料。
在图案材料供给部，最好设置向工件外加直流电压，并使已微粒化了的上述液态图案材料在静电引力作用下吸附在工件上的施加电压装置。通过向工件外加电压，吸附已微粒化了的液态图案材料，从而能提高液态图案材料向图案形成用凹部的填充速度。
固化部具有设置在图案材料供给部的、加热固化液态图案材料的加热装置。通过在图案材料供给部设置成为固化部的加热装置，则能一边向图案形成用开口部供给液态图案材料，一边加热固化已供给到图案形成用开口部的液态图案材料，从而能缩短图案形成所需要的时间。
与本发明有关的半导体器件，是使用上述任何一种图案形成方法制造而成的。从而，能制造出带有上述效果的半导体器件。
而且，与本发明有关的电路，是使用上述任何一种图案形成方法制造而成的。从而，能制造出带有上述效果的电路。
另外，与本发明有关的显示体模件，是使用上述任何一种图案形成方法制造而成的。从而，能制造出带有上述效果的显示体模件。
另外，与本发明有关的滤色器，是使用上述任何一种图案形成方法制造而成的，从而，能制造出带有上述效果的滤色器。
另外，与本发明有关的发光元件，是使用上述任何一种图案形成方法制造而成的，从而，能制造出带有上述效果的发光器件。
附图说明
图1是与本发明第1实施方式有关的图案形成装置的概略方框图。
图2是与第1实施方式有关的图案形成装置的掩膜形成部的说明图。
图3是与第1实施方式有关的图案形成装置的疏水处理部的说明图。
图4是与第1实施方式有关的图案形成装置的图案材料供给部的说明图。
图5是与本发明第2实施方式有关的图案形成装置的概略方框图。
图6是与第2实施方式有关的图案形成装置的掩膜形成部的说明图。
图7是说明与本发明实施方式有关的第1图案形成方法的流程图。
图8是说明与本发明实施方式有关的第2图案形成方法的流程图。
图9是说明与本发明实施方式有关的第3图案形成方法的流程图。
图10是说明与本发明实施方式有关的第4图案形成方法的流程图。
图11是说明与本发明实施方式有关的第5图案形成方法的流程图。
图12是说明与本发明实施方式有关的第6图案形成方法的流程图。
图13是说明与本发明实施方式有关的第7图案形成方法的流程图。
图14是说明与本发明实施方式有关的第8图案形成方法的流程图。
图15是说明与本发明实施方式有关的第9图案形成方法的流程图。
图16是说明与本发明实施方式有关的第10图案形成方法的流程图。
图17是说明与本发明实施方式有关的第11图案形成方法的流程图。
图18是将与本发明实施方式有关的图案形成方法应用于半导体衬底时的制造工序说明图。
图19是将与本发明实施方式有关的图案形成方法应用于半导体衬底时的制造工序说明图，是续图18的工序说明图。
图20是将与本发明实施方式有关的图案形成方法应用于半导体元件的制造工序中的元件间分离法时的制造工序说明图。
图21是将与本发明实施方式有关的图案形成方法应用于半导体元件的制造工序中的元件间分离法时的制造工序说明图，是续图20的工程说明图。
图22是将与本发明实施方式有关的图案形成方法应用于FET的栅电极形成工序时的制造工序说明图。
图23是将与本发明实施方式有关的图案形成方法应用于FET的栅电极形成工序时的制造工序说明图，是续图22的工序说明图。
图24是将与本发明实施方式有关的图案形成方法应用于布线层间的接点形成工序时的制造工序说明图。
图25是将与本发明实施方式有关的图案形成方法应用于布线层间的接点形成工序时的制造工序说明图，是续图24的工序说明图。
图26是将与本发明实施方式有关的图案形成方法应用于布线层间的接点形成工序时的制造工序说明图，是续图25的工序说明图。
图27是用与本发明实施方式有关的图案形成方法形成ITO电极的形成工序说明图。
图28是用与本发明实施方式有关的图案形成方法形成ITO电极的形成工序说明图，是续图27的工序说明图。
图29是干燥温度的上升速度与图案覆膜的表面形状之间的相互关系的说明图。
图30示出微细结构体的一例的部分断面图。
图31示出微细结构体的另一例的部分断面图。
图32是用于绝缘性被处理物的电极的说明图。
图33示出现有图案形成方法一例的工序图。
图34示出现有图案形成方法一例的工序图，是续图33的工序说明图。
实施方式
根据附图详细地说明与本发明有关的图案形成方法及装置、半导体器件、电路、显示体模件和发光元件的最佳实施方式。
图1是与本发明的第1实施方式有关的图案形成装置的概略方框图。图1中，图案形成装置10，具有在半导体衬底等工件的表面上，形成掩膜的掩膜形成部100；使掩膜表面疏水处理的疏水处理部200；向被设置在，由掩膜形成部100形成的掩膜上的图案形成用开口部，供给液态图案材料的图案材料供给部300。
另外，图案形成装置10，如图1虚线所示，能够根据需要，设置掩膜除去部400和图案材料固化部500。掩膜除去部400，是为在液态图案材料固化后，从工件上除去掩膜而设置的。图案材料固化部500，是在需要有加热固化液态图案材料工序等的情况下而设置的。
与第1实施方式有关的掩膜形成部100，作为掩膜材料，光致抗蚀剂等液态掩膜材料被利用，如图2所示，设置有掩膜材料涂敷单元110和掩膜材料图案形成单元120。掩膜材料涂敷单元110，具有放置半导体衬底及玻璃衬底等工件20的工作台112。另外，掩膜材料涂敷单元110，设置有向工作台112上方滴落或喷雾光致抗蚀剂114的抗蚀剂供给部116。另外，在实施方式的情况下，工作台112依靠马达118按箭头119那样自由旋转。这样，掩膜材料涂敷单元110，能旋涂光致抗蚀剂，得到均等厚度的抗蚀剂膜(掩膜材料)。
掩膜材料图案形成单元120，利用平板印刷法，可使抗蚀剂膜曝光、显像，并由曝光部122和显像部124构成。曝光部122具有发射紫外线等光126的光源128。光126通过透镜130照射到标度线等的转印掩膜132上。透过转印掩膜132的光126，由聚光镜134聚光，并照射到放置在平台136的工件20上，使抗蚀剂膜曝光。
抗蚀剂膜曝光完了的工件20，被浸泡在显像部124的显像液138中，在作为掩膜材料的抗蚀剂膜上，形成图案形成用开口部(或凹部)，则掩膜完成。显像可以与所谓的自旋刻蚀一样进行。也就是说，也可以在使工件20旋转的同时，向正在旋转的工件20上，滴显像液138进行显像。另外，光致刻蚀剂114可以是曝光部分为不溶性的负性抗蚀剂，也可以是曝光部分为可溶性的正性抗蚀剂。
掩膜材料图案形成单元120，可以将电子束照射在抗蚀剂膜上，直接描绘图案那样来形成。
疏水处理部200，例如，图3所示那样，设置有放电单元210。通过原料配管212，在大气压状态下，从原料气体供给源214，向放电单元210供给CF4等氟系气体。另外，放电单元210作为等离子体生成装置，通过CF4的气体放电，生成氟离子等活性氟。
包括在放电单元210被生成的活性氟在内的处理气体216，通过处理气体配管220，被供给到放置有工件20的处理室218中。被供给到处理室218的处理气体216中的活性氟，使形成在工件表面上的抗蚀剂膜的表层部，氟化并疏水化。
在工件20是半导体衬底或玻璃衬底的情况下，当从设置在抗蚀剂膜上的图案形成用开口部露出的工件20与处理气体接触时，则由于发生
化学式1
反应而成为气体，因此，工件20本身不被疏水化。并且，这种疏水处理也可以在使抗蚀剂膜形成图案前进行。当在抗蚀剂膜的图案形成之前进行疏水化，和在工件20是由活性氟而被疏水化那样的材料所构成的情况下，也能避免工件自身的疏水化，并即便在疏水处理后，不进行亲水处理，也能确保已形成图案的足够的附着性。
另外，疏水处理，也可以通过将后面讲的疏水性的聚合膜(例如氟树脂聚合膜)形成在抗蚀剂膜的表面来进行。这时，形成在工件20的图案形成用开口部内的疏水膜，最好通过紫外线、电子束等电磁波和放射线照射而亲水化后除去。
图案材料供给部300，如图4所示，设置有使液态图案材料微细化用的喷雾器311和喷雾由喷雾器311微粒化了的液态图案材料312用的莲喷头310。喷雾器311，在实施方式下，为能在工件20上形成宽度为1μm以下的微细图案，而使用能够使液态图案材料312微细化为0.2μm左右的喷雾器。这样的微细化的液体粒子可用美国Primaxx Inc.的微粒化装置来实现。
在喷雾器311上，连接有液态图案材料供给源314和喷雾气体供给源316。液态图案材料供给源314，向喷雾器311供给有机金属溶液等液态图案材料312。另外，喷雾气体供给源316，向喷雾器311供给氮气等高压惰性气体。喷雾器311是通过喷出高压气体和液态图案材料312，使液态图案材料312成为雾状微粒子后，由莲喷头310喷雾这种雾状微粒子，这种被喷雾的液态图案材料312的微粒子，众所周知是带正负电的。
在莲喷头310的下方，设置有，放置表面上已设有掩膜的工件20的处理平台318。处理平台318安装在作为旋转装置的马达320的旋转轴322上，按着箭头324自由旋转。实施方式的图案材料供给部300，由于使处理平台318旋转，而使向设在掩膜上的图案形成用开口部提供液态图案材料312，变得容易，可除去附着在掩膜表面上的多余的液态图案材料312。
另外，处理平台318，内藏有作为加热装置的加热器326，能够干燥或者加热固化已被供给到设在掩膜上的图案形成用开口部(图案形成用凹部)内的液态图案材料312。并且处理平台318，通过图中未示出的滑动接点与直流电源328连接。
直流电源328构成施加电压装置，通过处理平台318，向工件20外加正的直流电压。这样，被莲喷头310喷雾时，带有负电的液态图案材料312的微粒子，由于加在工件20上的正的直流电压所产生的静电引力，被吸引并附着在工件20上，从而，不但能有效、快速地向设在掩膜上的图案形成用开口部，供给微粒化了的液态图案材料312，还能够，即使液态图案材料312成为在空气中浮游的微粒子时，也能确切地向图案形成用开口部，提供液态图案材料312。
在这种实施方式下的图案材料供给部300，具有作为附着液除去装置的气刀330。这种气刀330，从高压空气源332吹出压缩空气，在向图案形成用开口部供给液态图案材料312时，除去附着在掩膜表面(上面)的多余的液态图案材料312。
附着液除去装置，也可以是马达320。也就是说，加快马达320的旋转速度，向附着在掩膜表面上的液态图案材料312施加离心力，而被除去。另外附着液除去装置，还可以由使设置有马达320和处理平台318的图中未示出的台架倾斜的汽缸等构成，通过台架，使工件20倾斜，使附着在经过疏水处理的掩膜表面上的液态图案材料312滚落下来。
图案材料供给部300，也可由例如喷墨打印机的打印头那样的喷出装置构成，选择性地向图案形成用的凹部供给液态图案材料312。这样，当选择性地向开口部供给液态图案材料312时，则可防止液态图案材料312附着在掩膜的表面上，可以不进行除去多余附着液和除去后面讲的由附着在掩膜表面上的液态图案材料所形成的固化物的除去工序。图案材料供给部300，也可以是，向正在旋转着的工件20，滴液态图案材料，用旋涂法向图案形成用开口部注入图案材料这样的结构。
掩膜除去部400，具有储存，能溶解作为掩膜的抗蚀剂膜的有机溶剂、臭水等功能水的掩膜除去槽(图中未示出)。当然掩膜除去部400，也可以是，具有在大气压下，使氧气、臭氧等等离子体化而灰化抗蚀剂膜的放电装置、或者是用紫外线、激光、电子束照射氧气和臭氧，使之活化，利用活性的氧原子灰化抗蚀剂膜、或者用超临界水灰化抗蚀剂膜的结构。另外，在掩膜除去部400，还可以设置，能容易除去由附着在掩膜表面上的液态图案材料312所形成的固化物那样的CMP(Chemical Mechanical Polishing)装置和自旋刻蚀装置等。
图案材料固化部500，能够作为加热室或隧道式炉(图中未示出)被构成，而加热室或隧道式炉设置有作为加热固化图案形成用开口部内的液态图案材料312的加热装置的加热器，另外，图案材料固化部500，还可以被构成为，能用红外线加热器、激光、电子束的照射，使液态图案材料312硬化的结构。另外，液态图案材料312的固化，最好在氮气等惰性气氛中进行。如果在惰性气氛中进行图案材料的固化，例如，即便是在图案是由易氧化的金属的合金所形成的情况下，也能防止图案的氧化和电性能等的恶化。
图5是与第2实施方式有关的图案形成装置的概略方框图。第2实施方式的图案形成装置10A，设置有掩膜形成部150和图案材料供给部200。但第2实施方式的图案形成装置10A，没有在第1实施方式的图案形成装置10中所设置的疏水处理部。图案形成装置10A，可根据需要设置掩膜除去部400和图案材料固化部500。
与第2实施方式有关的图案形成装置10A的掩膜形成部150，如图6所示，能形成由具有疏水性的膜所构成的掩膜。
图6中掩膜形成部150，具有成膜处理室152，在成膜处理室152内，所设置的成膜平台154上，放置半导体衬底或玻璃衬底等工件20。另外，成膜处理室152，在处理平台154的上方，还设置有与高频电源156相连接的高频电极158。另外，成膜平台154，当作为接地电极时，能在成膜平台154和高频电极158之间，外加高频电压。
在工件20的上面，配置装卸、离合自由的金属等形成的转印掩膜24。该转印掩膜24，要覆盖住与设在下面要讲的具有疏水性的掩膜上的图案形成用开口部相对应的部分，与图案形成用开口部相对应部分以外的部分，则成为开口部。另外，成膜平台154，具有水冷线圈等冷却部(图中未示出)，以冷却配置在其上的工件20，促进聚合膜的形成。
成膜处理室152，通过排气管162，连接真空泵160，以使内部减压。另外，成膜处理室152，还通过设置有流量控制阀164的供给配管166，与成膜原料供给部168连接。该成膜原料供给部168，具有储存C4F10及C8F18等直链PFC构成的液态氟化合物170的容器172。在容器172上，设有作为加热部的加热器174，能加热并气化液态氟化合物170。另外，在供给配管166的流量控制阀164的顺流侧，通过设置有流量控制阀175的载气配管176，连接有载气供给部178。载气是使用氮、氩等惰性气体。特别是最好使用容易放电的氩。
在用该掩膜形成部150形成掩膜的情况下，将其上放置有转印掩膜24的工件20，放置在成膜平台154上。而后，用真空泵160，使成膜处理室152内减压，将氟化合物170的蒸气与载气一起导入成膜处理室152内。另外，用高频电源156，向高频电极158和成膜平台154之间，外加高频电压，使发生气体放电，将液态氟化合物170的蒸气离子化。
已被离子化的液态氟化合物170，在工件20和转印掩膜24上聚合，形成具有疏水性的氟树脂聚合膜。也就是说，工件20由于与图案形成用凹部相对部分被转印掩膜24覆盖，所以，能在与图案形成用凹部相对部分以外的部分，形成具有疏水性的氟树脂聚合膜。在规定时间内聚合膜成膜完成后，从成膜处理室152取出工件20，从工件20上取下转印掩膜24，这样就得到了具有由设有图案形成用开口部的疏水膜所构成的掩膜的工件20。从而，与实施方式2有关的图案形成装置10A，则不需要进行掩膜的疏水处理。因此，在掩膜形成部150，已形成掩膜的工件20，直接被移送到图案材料供给部300，同上述一样，向掩膜的图案形成用开口部，供给液态图案材料312。
如图6虚线所示的那样，供给配管166，通过具有流量控制阀180的配管182，与添加气体供给部184连接。这时，将来自添加气体供给部184的CF4作为添加气体，添加到液态氟化合物170的蒸气中。在成膜处理室152内，使该氟化合物170和CF4的混合气体等离子体化。这样，添加气体中的氟被活性化，已活性化了的氟，在液态氟化合物170聚合时，被包含到聚合膜中，所以能提高聚合膜的疏水性。
另外，也可以通过在工件20的正面形成氟树脂聚合膜，用紫外线、电子束照射该聚合膜，分解除去氟树脂聚合膜的一部分后，通过进行图案形成，来形成掩膜。在用疏水性膜形成掩膜时，也能够通过图2所示的掩膜形成部100得到。也就是说，用掩膜材料涂敷单元110，将具有疏水性的抗蚀剂(例如氟树脂系的光致抗蚀剂)涂敷在工件20上，并使之干燥，利用掩膜材料图案形成单元120，设图案形成用开口部，而形成掩膜。
图7是本发明第3实施方式的说明图。是第1图案形成方法的工序流程图。第1图案形成方法，首先如图1的步骤S100所示的那样，在掩膜形成工序中，在工件的表面，形成设有图案形成用开口部的掩膜。该掩膜形成工序S100，是在图1所示的掩膜形成部100进行的。也就是说，将工件20搬入到掩膜形成部100的如图2所示的掩膜材料涂敷单元110。并由掩膜涂敷单元110，向工件20的表面上涂敷光致抗蚀剂114，并使之干燥。
然后，将工件20移送到掩膜材料图案形成单元120。并在掩膜材料图案形成单元120的曝光部122，使作为掩膜材料的抗蚀剂膜曝光，再在显像部124显像。这样，在抗蚀剂膜上，设有图案形成用开口部的掩膜，就被形成在工件20的表面上。也可以用电子束和激光照射抗蚀剂膜，直接描画出图案形成多用开口部来形成掩膜。
接着，在疏水处理部200，进行掩膜的疏水处理(步骤S101)。该掩膜疏水处理工序，可通过在图3所示的放电单元210生成活性氟，并供给到已放置工件20的处理室218，而进行的。工件表面的疏水处理，可用图6所示的装置，在掩膜表面上，形成氟树脂聚合膜、硅聚合膜那样的疏水性膜来进行。在用图3所示的方法进行疏水处理时，最好，用紫外线、电子束、激光等对存在于图案形成用开口部内的疏水膜进行亲水处理或除去。如图5、6所示的那样，通过掩膜形成部150，在由具有疏水性膜形成掩膜的情况下，可以省掉如图7虚线所示的那样的掩膜疏水处理工序。
然后，如步骤S102所示，进行向掩膜的图案形成用开口部供给液态图案材料312的图案材料供给工序。图案材料供给工序S102，在图4所示的图案材料供给部300进行。也就是利用马达320，通过处理平台318，使工件20旋转的同时，用喷雾器311，使液态图案材料312成为雾状的微粒子，并从莲喷头310喷出，喷出的雾状微粒子，由于静电引力，被吸附在由直流电源328外加直流电压的工件20上。
这样，在使工件旋转的状态下，进行液态图案材料312的供给，由于离心力，使落在经过疏水处理了的掩膜表面上的液态图案材料312，在掩膜表面上移动，容易进入图案形成用开口部。从而，能迅速地进行图案材料的供给，同时，能向各图案形成用开口部均等地供给液态图案材料312，可形成具有相同厚度(高度)的图案。
向形成在工件上的掩膜的图案形成用开口部，供给液态图案材料312，也可以通过旋涂液态图案材料312来进行，也可使用像喷墨打印机的喷头那样的定量喷出装置来进行。
如已向图案形成用开口部供给了液态图案材料312的话，则可从气刀330吹出压缩空气，进行除去附着在掩膜表面上的液态图案材料的附着物除去工序(步骤S103)。但附着液除去工序，也可利用图4所示的马达320，使工件20高速旋转，向附着在掩膜表面上的液态图案材料312，施加离心力而除去，也可使工件20倾斜来进行。另外，附着液除去工序，也能在使工件20旋转或者倾斜的状态下，使气刀330工作来进行。
这样，在向图案形成用开口部供给液态图案材料阶段，除去附着在掩膜表面上的液态图案材料312，就能容易地除去多余的图案材料。因此，在后续的干燥工序中，则不要除去由已固化了的难以除去的液态图案材料所构成的固化物的除去工序，就能容易地进行掩膜的除去。在用上述的定量喷出装置，直接向图案形成用开口部供给液态图案材料时，能省掉步骤S103的附着物除去工序。
然后，进行干燥(步骤S104)已供给到图案形成用开口部上的液态图案材料312。液态图案材料312干燥的主要目的在于，蒸发包含在液态图案材料312内的溶剂，通常，是将工件20加热到80～120℃的温度下而进行的。另外，图案干燥工序，也可以利用如图4所示的内藏在处理平台318上的加热器326进行，也可以利用图中未示出的隧道炉、红外线加热器、激光等进行。另外，为了防止图案被氧化，图案干燥工序，最好在氮气等惰性气氛中进行。当然，在图案不怕被氧化的情况下或者希望被氧化的情况下，也可以在氧气氛中进行。
接着，进行掩膜除去工序(步骤S105)。这种掩膜除去工序，与现有的半导体装置的制造工序一样，通过将工件20浸泡在能溶解抗蚀剂膜的溶液中进行。另外，掩膜除去工序，还可以将工件20浸泡在臭氧水等功能水中、或利用超临界水使由抗蚀剂膜形成的掩膜灰化来进行。还有，掩膜除去工序，还可以与自旋刻蚀一样，在使工件20旋转的同时，向正在旋转的工件20的上面，滴抗蚀剂除去液来进行。另外，掩膜除去工序，也可以通过在大气压状态下使氧或臭氧放电、或用紫外线、电子束照射氧或臭氧，产生活性氧，利用活性氧使掩膜灰化来进行。
除去掩膜之后，在图1所示的图案材料固化部500，进行烧制包含在供给到图案形成用开口部的液态图案材料内的溶质，使溶质的固化反应完成(步骤S106)。这样，该图案材料烧制工序，通常是将工件20处于比图案材料干燥工序还高的温度下，即150℃左右进行的。
这样，则能在工件20表面上，形成致密的图案。并且，采用该第1图案形成方法，将液态图案材料312，在图案材料干燥工序中干燥之后，在图案材料烧制工序中，进行烧制，因此，在液态图案材料312固化时，能够防止在内部发生空隙或已形成的图案的表面出现凹状变形。
图案材料烧制工序，同图案材料干燥工序一样，最好在惰性气氛中进行。另外，在上述步骤S104的图案材料干燥工序中，液态图案材料312，如果能使溶质的固化反应充分进行，或者在步骤S104的干燥工序中，工件20能够被加热到与图案材料烧制工序中的烧制温度相当的高温情况下，则可省掉步骤S106的图案材料烧制工序。
图8是与本发明有关的第2图案形成方法的流程图。该第2图案形成方法，首先，如步骤S110所示那样，在工件20的表面上形成掩膜。而后，依次进行掩膜的疏水处理(步骤S111)和向已设置在掩膜上的图案形成用开口部供给液态图案材料的图案材料供给工序(步骤S112)。这些掩膜形成工序、掩膜疏水处理工序、图案材料供给工序，可与上述的第1图案形成方法一样进行。并且，在由疏水膜形成掩膜的情况下，可以省掉步骤S111的掩膜疏水处理。
接着，进行干燥已供给到掩膜图案形成用开口部的液态图案材料312(步骤113)。该干燥工序也可以与上述的一样进行。当干燥工序完了后，就除去由附着在掩膜表面上的液态图案材料312构成的干燥固化物(图中未示出)。该干燥固化物的除去，可以通过将工件20浸泡在能够刻蚀干燥固化物的刻蚀液中，或者通过利用刻蚀液的自旋刻蚀法进行，或者通过CMP等进行。
在用图4所示的莲喷头310，向图案形成用开口部供给液态图案材料312时，利用内藏在处理平台318上的加热器326，加热工件20，在同时进行图案材料的供给和干燥情况下，如图8虚线所示的那样，可以省掉步骤S113的干燥工序。
随后，与上述第1实施方式的图案形成方法一样，依次进行掩膜除去工序(步骤S115)和步骤S116的图案材料的烧制工序。这些工序也能同上述实施方式一样进行。
图9是与本发明有关的第3图案形成方法的流程图。本实施方式的图案形成方法，如步骤S120所示，在工件20的表面上形成掩膜之后，先进行掩膜的表面疏水处理(步骤S121)，再进行向已形成在掩膜上的图案形成用开口部，供给图案材料312的图案材料供给工序(步骤S122)。步骤S120～S122的各工序，可与上述一样进行。在用疏水膜形成掩膜的情况下，可以省掉步骤S121的疏水处理工序。
接着，进行作为图案材料加热固化工序的步骤S123的图案材料干燥工序和步骤S124的图案材料烧制工序(退火工序)。图案材料干燥工序，例如，将工件20加热到80～120℃，使已供给到图案形成用开口部的液态图案材料的溶剂蒸发。另外，图案材料烧制工序，通常是将工件20加热到比干燥工序高的、又不使由抗蚀剂膜形成的掩膜灰化的温度，例如150～220℃，将包含在液态图案材料312内的溶质，加热到更高的温度，使固化反应完成。这些干燥工序、烧制工序也可利用图4所示的加热器326来进行，还可以搬入到图1所示的专用的图案材料固化部500进行。另外，这些干燥工序、烧制工序为了防止图案材料被氧化，最好在氮气等惰性气氛中进行。
这样，由于将图案材料干燥工序与图案材料烧制工序分开进行，因此，能很好地形成由已供给到图案形成用开口部的液态图案材料312所形成的图案形状。也就是说，当将液态图案材料急剧地加热到高温时，已固化了的图案表面呈现凹状，图案形状不好。因此，在要求形成良好图案形状的情况下，在急剧高温加热液态图案材料形成图案和除去掩膜之后，则必须用CMP等进行图案的修整。
液态图案材料312，在通常干燥温度充分固化的情况下，则可省掉步骤S124的图案材料烧制工序。另外，在即便从开始就用高温加热固化液态图案材料312也无妨的情况下，可以省掉步骤S123的干燥工序。
当图案材料烧制结束后，如步骤S125那样，在掩膜除去部400，进行掩膜的除去工序。在这种掩膜除去工序中，在有由附着在掩膜表面上的液态图案材料所构成的固化物存在时，首先，要用CMP或刻蚀等除去固化物，然后，再除去掩膜。掩膜的除去，也可象上述一样进行。
上述的实施方式的各个图案形成方法，例如，在半导体衬底上形成布线图案的情况下，即在半导体衬底表面上的由氧化膜等绝缘材料所构成的膜上，设置图案形成用开口部，当向设置在该绝缘膜上的图案形成用开口部，供给由有机金属化合物溶液构成的液态图案材料312，形成布线图案时，可以省掉掩膜形成工序和掩膜除去工序。还可以用进行工件的疏水处理来代替上述的掩膜疏水处理工序。另外，利用喷墨打印机喷头那样的喷出装置，有选择地向设在掩膜上的图案形成用开口部供给液态图案材料312，在掩膜表面上，没有液态图案材料312附着时，可以不进行附着液除去工序和干燥固化物除去工序，从而能简化工序。图10示出了这种情况下的图案形成方法的流程图。
该第4图案形成方法，首先如图10的步骤S130所示的那样，在作为工件20的半导体衬底的表面上形成掩膜。该掩膜的形成是，例如，在工件20的表面上，涂敷能形成二氧化硅(SiO2)膜的掩膜材料，并把它形成图案，而形成具有与布线图案相对应的图案形成用开口部的掩膜。
然后，进行掩膜的疏水处理(步骤S131)。该疏水处理工序，是在掩膜表面上形成氟树脂聚合膜等而进行的，并且，在该疏水处理工序中，除去图案形成用开口部内的聚合膜，使工件(半导体衬底)20的表面露出。
接着，用喷墨打印机喷头那样的定量喷出装置，向经过了上述那样疏水处理了的掩膜的图案形成用凹部，供给由有机金属化合物所构成的液态图案材料312。这时，通过用内藏在放置工件20的工作台的加热器，加热工件20到所规定的温度，同时进行向开口部供给液态图案材料312和加热固化液态图案材料，在步骤S132完成图案形成工序。
另外，如图10虚线所示的步骤S133那样，将图案材料的加热固化工序，与图案材料供给工序分开进行。该加热固化工序可以由干燥工序和烧制工序构成，也可以用一定的温度加热固化。
图11是与本发明有关的第5图案形成方法的流程图。这种实施方式的图案形成方法，为了能够得到良好的图案形状和致密的图案，而反复数次进行图案材料供给工序。
首先，同上述的实施方式一样，在工件20的表面上，形成掩膜(步骤S140)之后，进行掩膜的表面疏水处理(步骤S141)。这些工序都能同上述实施方式一样进行。而在掩膜是由氟树脂聚合膜等疏水性膜形成的情况下，如图中虚线所示，可省掉步骤S141的掩膜疏水处理工序。
接着，在步骤S142的图案材料供给工序中，同上述的一样，向掩膜的图案形成用开口部供给液态图案材料312。在本实施方式的情况下，向开口部供给液态图案材料312，在达到需要量的一定分数量后，就停止供给。并在第1次图案材料供给工序完了后，就进行使液态图案材料的溶剂蒸发的图案材料干燥工序(步骤S143)。图案材料供给工序中，在一边加热工件20到适当的温度，一边向图案形成用开口部，供给液态图案材料312的情况下，则象虚线所示的那样，可省掉图案材料干燥工序。
接着，如步骤S144所示，除去由附着在掩膜表面上的液态图案材料312所构成的干燥固化物。该干燥固化物的除去，也可以同上述那样进行。并且，如果已除去了干燥固化物，则再回到步骤S142，按必要的次数，反复进行步骤S142～S144。如最后的图案材料供给工序、图案干燥工序、干燥固化物除去工序完成后，则进入下一个步骤S145的图案材料烧制工序，烧制包含在液态图案材料312内的溶质，使固化反应完成，并同上述一样除去掩膜(步骤S146)。
这样，第5图案形成方法，因是分数次向设在掩膜上的图案形成用开口部，供给液态图案材料312，因此，极好地保持已经形成了的图案的形状，同时，能形成致密的图案。并且，是在使液态图案材料312干燥后，除去干燥固化物的，因此与烧制后再进行的固化物除去相比，能比较容易进行固化物的除去。
在分数次向开口部供给液态图案材料312的情况下，根据需要，从第2次以后，图案材料的供给工序(步骤S142)，可以是在步骤S143的图案干燥工序以后进行，也可以是在步骤S145的图案材料烧制工序后进行。
图12是与本发明有关的第6图案形成方法的流程图。该图案形成方法是利用同上述的实施方式相同的方法，依次进行掩膜形成工序(步骤S150)、掩膜疏水处理工序(步骤S151)、图案材料供给工序(步骤S152)。
而后，作为加热固化工序，是进行干燥和烧制已供给到图案形成用开口部的液态图案材料312(步骤S153，S154)。接着，在该烧制工序结束阶段，再回到步骤S152，进行第2次图案材料供给工序。接着再进行步骤S153，步骤S154的干燥工序和烧制工序。按照需要反复数次进行步骤S152～S154。当最后的图案材料烧制工序结束，则同上述一样，除去掩膜(步骤S155)。
当用图4所示的图案材料供给部300或旋涂法，向图案形成用开口部供给液态图案材料时，在步骤S155的掩膜除去工序中，利用CMP等除去由附着在掩膜表面上的液态图案材料312所构成的固化物后，再除去掩膜。另外，通过利用如喷墨打印机的喷头那样的喷出装置，向图案形成用开口部选择性的供给液态图案材料312，在掩膜的表面上无液态图案材料附着的情况下，不需要进行固化物除去。
另外，在第2次以后，所进行的步骤S152的图案材料供给工序，可根据需要，在进行步骤S153的图案材料干燥工序之后进行。又，在液态图案材料312，在比较低的温度充分固化的情况下，可省掉图案烧制工序，当从一开始，图案材料就能用高温进行处理时，可省掉图案干燥工序。
图13是与本发明有关的第7图案形成方法的流程图。本实施方式的图案形成方法，在与现有工序组合等情况下，在工件20的表面上已设置有图案形成用凹部的时被应用。从而，这种第7图案形成方法，掩膜形成工序则被省略了。
也就是说，图13所示的图案形成方法，首先，进行工件表面的疏水处理(步骤S160)。该疏水处理如上述那样，是通过由活性氟的氟化或氟树脂聚合膜等具有疏水性膜的成膜来进行的。并且在工件疏水处理工序中，根据需要用紫外线或电子束等照射图案形成用凹部，对图案形成用凹部的底部进行亲水处理。该亲水处理，不仅只是通过除去附着在工件20上或与工件20发生反应的氟来实现亲水化，还包括用紫外线或电子束分解除去已形成的疏水膜的情况。由于进行这样的亲水化处理，在使已供给到图案形成用凹部的液态图案材料固化时，能提高图案的紧密粘着性。从而，在要求已形成的图案和工件之间电连接的情况下，使电导通良好，并得到良好的电特性。
如工件20的疏水处理结束了，就进行向图案形成用凹部，按规定量供给液态图案材料312的图案材料供给工序(步骤S161)。在该图案材料供给工序中，向凹部供给液态图案材料312，可以如同上述那样进行。当向图案形成用凹部供给液态图案材料的供给工序一结束，就进行步骤S162的附着液除去工序。也就是说，除去附着在工件20表面上的液态图案材料312。附着在工件表面上的液态图案材料312的除去，如同上述一样，通过用图4所示的气刀330或使工件20旋转倾斜等来进行。
上述步骤S160的图案材料供给工序和步骤S162的附着液除去工序，可按需要反复数次进行。当步骤S161和步骤S162反复进行了所要求的次数之后，加热固化已供给到图案形成用凹部的液态图案材料312(步骤S163)，图案形成工序结束。
步骤S163的图案材料加热固化工序中的图案材料的加热温度，根据液态图案材料312的不同而异，加热固化温度，有时用80～120℃，几乎与干燥温度没有多大变化的温度就行了，有时则必须加热到与烧制温度一样的200℃以上的温度。图案材料加热固化工序，根据需要，可以包括使液态图案材料312的溶剂蒸发的干燥工序，和烧制已干燥了的溶质的烧制工序。
在工件20的表面已经具有疏水性时，可以省掉步骤S160的工件疏水处理工序。另外，如图13的虚线所示，每向图案形成用凹部供给一次液态图案材料312，都进行一次步骤S162的附着液除去工序，和步骤S163的图案材料加热固化工序，也可在图案材料加热固化工序结束后，进行下一次图案材料供给工序。这样，当加热固化工序结束后，进行图案材料供给工序时，就能形成内部应力非常小的致密的图案。
图14是与本发明有关的第8图案形成方法的流程图。该实施方式的图案形成方法，也适用于在工件20上已经设有图案形成用凹部的情况。第8图案形成方法是，首先，进行工件20的表面疏水处理(步骤S170)。该工件20的疏水处理，也同上述所讲的一样进行。
然后，在图案材料供给工序中，按规定量向已设在工件20上的图案形成用凹部，供给液态图案材料312(步骤S171)。接着，如步骤S172所示的那样，进行除去附着在工件20表面上的液态图案材料312的附着液除去工序。而后，将已除去多余的图案材料的工件20，加热到规定温度(例如80～120℃左右)，干燥已供给到工件20的凹部的液态图案材料312(步骤173)。
然后，再一次回到步骤S171，进行图案材料供给工序，再向存在有已干燥固化了的图案材料的图案形成用凹部，供给液态图案材料312，反复进行步骤S172、S173的工序。这些步骤S171～S173的工序，按需要的次数被反复进行。当最后的图案材料供给工序、附着液除去工序、图案材料干燥工序结束，就在更高的温度下，烧制液态图案材料312的已干燥固化了的溶质，使固化反应完成。
如此，由于每次少量地向图案形成用凹部供给液态图案材料，反复进行图案材料的供给、图案材料的干燥，因此，能防止在图案材料干燥时，发生空隙，形成内部应力小的致密图案。并且，由于在干燥液态图案材料312之前，除去附着在工件表面上的多余的液态图案材料，所以，比除去固化物时还能容易地除去附着在工件20表面上的多余物。
当然，只进行一次从步骤S171到步骤S174工序，也能形成图案。
图15是本发明的第9图案形成方法的说明图。本实施方式的图案形成方法，首先，同上述一样，进行已经设有图案形成用凹部的工件20表面的疏水处理(步骤S180)。接着，用像喷墨打印机的喷头那样的喷出装置，有选择地向工件20的图案形成用凹部，供给规定量的液态图案材料312(步骤S181)。然后，加热固化液态图案材料312(步骤S182)，使图案形成结束。该图案材料的加热固化，如同上述那样，例如，有时在120℃以下的比较低的温度下进行，有时，在更高的温度下进行。另外，图案材料的加热固化，还可以包括使液态图案材料干燥的工序和其后进行的烧制工序。
这样，第9图案形成方法，由于是用喷出装置，有选择地向已设在工件20上的图案形成用凹部，供给液态图案材料312，可不必设置除去工件表面上的附着物的工序，所以，能谋求工序的简化。
如图15的虚线所示，当已供给到图案形成用凹部的液态图案材料312的加热固化结束后，就再次反复进行步骤S181的图案材料供给工序和步骤S182的图案材料加热固化工序。另外，也可以按需要的次数，反复进行图案材料供给工序和图案材料加热固化工序，使图案形成结束。
图16是本发明的第10图案形成方法的流程图。本实施方式的图案形成方法，首先，如同上述一样，在将已设有图案形成用凹部的工件20的表面进行疏水处理(步骤S190)后，向图案形成用凹部，按规定量供给液态图案材料312(步骤S191)。接着，进行已供给到工件20上的图案形成用凹部的液态图案材料312的干燥(步骤S192)。另外，当图案材料干燥结束后，则回到步骤S191，再一次向凹部供给液态图案材料312，进行步骤S192的图案材料干燥工序。并且，可按需要次数反复进行图案材料供给工序和图案材料干燥工序。
当最后的图案材料供给工序和图案材料干燥工序结束后，则利用使用了上述的大气压等离子体刻蚀和CMP等，除去由附着在工件20表面上的液态图案材料312构成的干燥固化物(步骤S193)。并且，在干燥固化物的除去工序结束后，如步骤S194所示的那样，在图案材料烧制工序中，进行包含于液态图案材料312内的溶质的烧制。
如图16的虚线所示，第2次及其以后图案材料供给工序，可在步骤S193的干燥固化物除去工序之后进行，还可在步骤S194的图案材料烧制工序后进行。另外，也可以在不进行步骤S193的干燥固化物除去工序，而在步骤S192的图案材料干燥工序之后，立刻进行步骤S194的图案材料固化工序，而后进行如图16的虚线的步骤S193a所示的那样，进行固化物除去工序。这样，当在步骤S194的图案材料固化工序后，进行步骤S193a的固化物除去工序，就能一次完成固化物的除去，而简化了工序。当然，可在图案材料烧制工序后，进行固化物除去工序，再返回到步骤S191，并按需要次数反复进行步骤S191、S192、S194、S193a。
图17是本发明的第11图案形成方法的流程图。该第11图案形成方法，是适用于在工件20上尚未设置图案形成用凹部的情况的图案形成方法之一。
该方法首先同上面说明的一样，在工件20的表面上形成掩膜(步骤S200)，进行掩膜的疏水处理(步骤S201)。接着，在向已设在掩膜上的图案形成用开口部，供给液态图案材料312(步骤S202)之后，进行除去附着在掩膜表面上的液态图案材料312的附着液除去工序(步骤S203)。然后，进行作为加热固化已供给到图案形成用开口部的液态图案材料312的加热固化工序的干燥和烧制(步骤S204，步骤S205)。
当图案材料的烧制工序结束后，再回到步骤S202的图案材料供给工序，按所需要的次数，反复进行从步骤S202到步骤S205。并且，当最后的图案材料烧制工序结束后，则如步骤S206所示的那样，进行掩膜除去工序。
如图17虚线所示，根据需要，也可以在按所需要的次数反复进行步骤S202的图案材料供给工序和步骤S203的附着液除去工序之后，进行步骤S204～步骤S206，也可在按所需要的次数反复进行步骤S202～步骤S204之后，进行步骤S205的图案材料烧制工序和步骤S206的掩膜除去工序。
图18及图19是将与本实施方式有关的图案形成方法，用于半导体衬底时的制造工序说明图。
当将与本实施方式有关的图案形成方法，用于在作为工件的半导体衬底上，形成布线的工序中时，则首先进行将图18(1)所示的半导体衬底30，搬入到掩膜形成部100的掩膜材料涂敷单元110，并放置在工作台112上。当利用马达118，使半导体衬底30，连同工作台112一起旋转的同时，从抗蚀剂供给部116滴下光致抗蚀剂114，在半导体衬底30的表面32上涂敷作为有机材料的光致抗蚀剂。并且使光致抗蚀剂干燥，形成由作为掩膜材料的有机膜构成的光致抗蚀剂膜35(参照图18(2))。
形成了光致抗蚀剂膜35后，把半导体衬底30移到掩膜材料图案形成单元122，通过转印掩膜132，从光致抗蚀剂膜35的上方，照射光126，使在上述光致抗蚀剂膜35表面上的布线图案感光(暴光工序)。然后，将使抗蚀剂膜35暴光了的半导体衬底30，搬入到显像部124，浸泡在显像液138中，进行抗蚀剂膜35的显像。这样，如图18(2)所示，具有沟38的掩膜36被形成了，沟38是使形成布线部分的半导体衬底30的表面32露出的图案形成用开口部(凹部)。沟38的宽度，设定与布线宽度相同。
如此，在形成具有使半导体衬底30的表面32露出的沟38的掩膜36之后，在掩膜36上，涂敷液态无机导电材料(液态图案材料)，如同图(3)所示，形成填埋沟38并同时覆盖住掩膜36的顶部的无机导电膜40。在形成覆盖掩膜36的无机导电膜40的情况下，可使用旋涂法。也就是说，当使半导体衬底30旋转，并向旋转中的半导体衬底30的旋转中央部，滴无机导电材料，由于离心力，该无机导电材料则向半导体衬底30的外周扩展，能在表面形成均匀的无机导电膜40。
另外，在掩膜36上形成无机导电膜40以后，如图19(1)所示，在大气压下，涂敷刻蚀液或者气液混合状态的刻蚀液，进行无机导电膜40的刻蚀。无机导电膜40的刻蚀，最好采用自旋刻蚀，如果采用自旋刻蚀，则能均匀地将刻蚀液涂敷在无机导电膜40的表面上，能均匀地进行无机导电膜40的刻蚀。
另外，刻蚀是通过时间管理来进行的，如同图(2)所示的那样，一直进行到无机导电膜40只留下掩膜36的沟38，也就是，一直进行到无机导电膜40从掩膜36的表面被除去为止。在本实施方式下，是利用自旋刻蚀进行该无机导电膜40的除去，但不仅限于此方式，也可以用其它方法例如CMP等进行。并且，在使用CMP除去无机导电膜40时，也同用自旋刻蚀一样，能在大气中除去，同时，用CMP还能使进入到沟38内的无机导电膜40的顶部部分平坦。
这样，在进行使无机导电膜40只留下沟38的刻蚀之后，也可将半导体衬底30导入图中未示出的大气压等离子体装置中，除去由形成在该半导体衬底30的表面32上的光致抗蚀剂膜35所构成的掩膜36。这样，通过从半导体衬底30的表面32除去掩膜36，而能在半导体衬底30的表面32上，形成由无机导电膜40构成的布线42。另外，在本实施方式下，因不需要象现有的制造工序那样的干刻蚀和室内净化，从而，即便不使用对地球温暖化系数高的PFC气体，也能进行制造。
在上述实施方式中，对在半导体衬底30上形成掩膜之后，立刻在掩膜36上，形成无机导电膜40的情况，进行了说明，但是，最好在形成设有沟38的掩膜36之后，将半导体衬底30，搬入到如图3所示的疏水处理部200中，进行疏水处理。该疏水处理如同下面那样进行。
将设有掩膜36的半导体衬底30，搬入到图3所示的处理室218中，而后，从原料气体供给源214，向放电室210导入大气压下的CF4，在放电室210内，发生气体放电。这样，CF4被分解，生成活性氟。当将含有活性氟的处理气体216，供给到处理室218时，由有机膜构成的掩膜36的表面被氟化，并同时被疏水化。从而，在向正在旋转的半导体衬底30，滴液态的无机导电材料时，由于，液态无机导电材料容易在已被疏水处理过的掩膜表面上移动，因此，容易向沟38供给液态无机导电材料，同时，液态无机导电材料难以附着在掩膜36的表面上，而能有选择性地向沟38供给液态无机导电材料。因此，可不用进行刻蚀(深刻蚀)在上述实施方式中已说明的掩膜36上的无机导电膜40，可使工序更简化。当该疏水处理，是将半导体衬底30加热到适当的温度，例如80～150℃而进行时，能够促进掩膜36的氟化反应，缩短处理时间。
另外，在将液态无机导电材料供给并填埋掩膜36的沟38的情况下，使用象喷墨打印机喷头那样的定量喷出装置，则使液态无机导电材料不附着在掩膜36的表面，而能够向沟38供给无机导电材料。另外，在形成宽度等于或小于1μm的微细布线42的情况下，可通过图4所示的图案材料供给工序300，向掩膜36的沟38，供给作为液态图案材料的液态无机导电材料。
也就是，在疏水处理部200，把掩膜36进行疏水处理后，将半导体衬底30，放置在图案材料供给部300的处理平台318上。并利用马达320，使处理平台318旋转，同时利用直流电源328，通过处理平台318，向半导体衬底30外加正的直流电压。进一步，在由液态图案材料供给源314，向喷雾器311供给液态无机导电材料的同时，从喷雾气体供给源316，向喷雾器311供给喷雾用氮气，使液态无机导电材料变成等于或小于0.2μm的雾状微粒子后，从莲喷头310被喷出。这时，利用内藏在处理平台318的加热器326，将半导体衬底30，加热到能使液态无机导电材料的溶剂蒸发的适当温度。
因上述半导体衬底具有导电性，因此，在处理面内，形成均匀的电场是容易的。但是，在为玻璃等绝缘性被处理物时，最好像图32那样，在平面状电极342上，放置绝缘性被处理物(绝缘被处理衬底)340，通过平面状电极342，在绝缘性被处理衬底340上形成均匀的电场。
另外，在上述实施方式下，作为向工件20、绝缘性被处理衬底340上外加电压的电源，使用了直流电源28，但并非只限如此，也可以使用交流电源。
从莲喷头310被喷出的液态无机导电材料的雾状微粒子带负电，因此，在外加有正的直流电压的半导体衬底30和微粒子无机导电材料之间，存在静电引力，则液态无机导电材料的微粒子，被吸附到正在旋转的半导体衬底30上。由于形成在半导体衬底30上的掩膜36的表面，被疏水处理过，因此，这样的微粒子，在掩膜36的表面上滑动，而被供给到沟38中。另外，在按规定时间，向沟38供给无机导电材料之后，利用气刀330，除去附着在掩膜36表面上的多余液态无机导电材料。该多余附着液除去工序，当是以使半导体衬底30旋转或者倾斜状态下进行时，则可更有效地用更弱压力的空气进行。另外，由于一边加热半导体衬底30，一边向沟38供给液态无机导电材料，因此，不仅可以省掉液态无机导电材料的干燥工序，还能使无机导电膜40致密。
上述的附着液除去工序，也可以在向掩膜36的沟38，供给液态无机导电材料的图案材料供给工序结束后进行。另外，被作为布线42的无机导电膜40，根据需要，可在图1中虚线所示的图案固化部500进行烧制。
发明者设想出，将与本实施方式有关的图案形成方法应用到，半导体元件间分离方法、FET栅电极形成工序、布线层间接触点形成工序中等的应用例。下面作为实施例，对上述3个例子的步骤予以说明。与上述图案形成方法的共同之处，则不再赘述。
图20和图21是将与本实施方式有关的图案形成方法，应用到半导体元件形成中的元件间分离方法的制造工序说明图。与现有的半导体器件制造工序中的浅沟形成工序相对应。
在半导体衬底上，在形成半导体元件的元件区域600A、600B、600C之间，必须形成绝缘图案，以使元件间分离和防止形成在元件区域600A、600B、600C的元件间短路。
因此，如图21(1)所示，在半导体衬底602的表面604上，形成由作为掩膜材料的光致抗蚀剂膜形成的掩膜606，也就是，首先，在半导体衬底602的表面604上，涂敷光致抗蚀剂，形成光致抗蚀剂膜605。然后，通过元件分离区域形成用的掩膜，进行光致抗蚀剂膜605的暴光、显像，在元件区域600A、600B、600C之间，形成设有使衬底表面604露出的沟608的掩膜606。
再将形成有沟608的半导体衬底602，导入旋涂工序中，象填埋沟608那样，在其表面上涂敷液态绝缘材料，覆盖掩膜606而形成绝缘层610。这种状态在同图(2)中示出。这样，在形成绝缘层610之后，通过自旋刻蚀工艺，进行绝缘层610的刻蚀，如同图(3)所示那样，使形成有掩膜606的光致抗蚀剂膜605露出。
然后，如图21(1)所示，利用大气压等离子体装置除去上述掩膜606。这样，在半导体衬底602的表面604上，就形成了由绝缘层610所构成的元件分离用的绝缘图案612。
在除去掩膜606之后，将半导体衬底602，导入旋涂工序，覆盖绝缘图案612，形成硅层614。这样，在形成硅层614之后，再一次将半导体衬底导入自旋刻蚀工序，刻蚀硅层614，直到露出绝缘图案612的表面。这样，就形成了由被绝缘图案612分离的硅层614所构成的元件区域600(600A、600B、600C)。
图22和图23是将与本实施方式有关的图案形成方法，应用到FET的栅电极形成工序时的制造工序说明图。
形成MOS-FET的栅电极时，首先，如图22(1)所示，将具有由绝缘图案612分离的元件区域600的半导体衬底602，导入氧化炉内。使构成元件区域600的硅层614热氧化，在硅层614的表面上，形成由薄的二氧化硅形成的栅氧化膜(图中未示出)。
接着，涂敷光致抗蚀剂，覆盖硅层614和绝缘图案612，象同图(2)所示的那样，形成光致抗蚀剂膜616。然后，通过栅电极形成用掩膜，使光致抗蚀剂膜616暴光、显像，形成具有沟618的掩膜620，沟618使形成有元件区域600B的硅层614的表面露出。沟618的宽度与栅电极的宽度相同。
再接着，将形成有沟618的半导体衬底602，导入旋涂工序中，涂敷液态无机导电材料，填埋沟618，同时覆盖掩膜620，形成无机导电膜622。这种状态示于同图(3)。
如此形成无机导电膜622之后，如图23(1)所示，通过自旋刻蚀工序，进行刻蚀，直至掩膜620的表面露出。然后，如同图(2)所示，利用大气压等离子体装置除去形成具有掩膜620的光致抗蚀剂膜616。这样，能在形成有元件区域600A的硅层614上，通过栅氧化膜，形成由无机导电膜622所构成的栅电极624。
图24，图25，图26是将与本实施方式有关的图案形成方法，应用于布线层间的触点形成工序中时的制造工序说明图。
如上述那样，将设有栅电极624的半导体衬底620，搬送到图中未示出的离子注入装置。并将栅电极624作为掩膜，向在元件区域600B的栅电极624的两侧露出部分，注入杂质离子并使之扩散，成为源区域和漏区域(图中未示出)。
然后，如图24(1)所示的那样，涂敷光致抗蚀剂，要覆盖住绝缘图案612、硅层614、栅电极624，形成光致抗蚀剂膜626。接着，通过作为接触孔形成用的掩膜，进行暴光、显像，在光致抗蚀剂膜626上，形成接触点628，则使形成有源区域和漏区域的元件区域600B的表面和栅电极624的表面露出的掩膜。
然后，如同图(2)所示，涂敷含有钨的溶液，覆盖光致抗蚀剂膜(掩膜)626，使钨630堆积，并将钨630填充到接触孔628内。接着，如同图(3)所示，利用自旋刻蚀或者CMP，除去已形成在光致抗蚀剂膜626表面上的钨630，露出光致抗蚀剂膜626的表面。
接着，利用使用了其它刻蚀液的自旋刻蚀或者大气压等离子体，除去光致抗蚀剂膜626。这样就如图25(1)所示，被填充到接触孔628内的钨(插头)630，成为从元件区域600B和栅电极624的表面突出的状态。
接着，用旋涂法等进行液态绝缘材料的涂敷，覆盖钨插头630，形成绝缘层632。并如同图(2)所示，通过自旋刻蚀工序，刻蚀绝缘层632。直至露出钨插头630的表面。
另外，利用旋涂法等，再一次在绝缘层632上，涂敷光致抗蚀剂，形成光致抗蚀剂膜634(参照图25(3))。然后，通过布线形成用掩膜进行光致抗蚀剂膜634的暴光、显像，如同图(3)所示，形成设有使绝缘膜632的上面露出的布线用的沟636的掩膜。
这样，在光致抗蚀剂膜634上，形成沟636之后，如图26(1)所示，像填埋上述沟636那样形成铝层638。接着，用自旋刻蚀等刻蚀铝层638，使设置有布线用沟636的光致抗蚀剂膜(掩膜)634的表面露出。进而，通过大气压等离子体工序，除去光致抗蚀剂膜634。这样，如同图(2)所示，在绝缘膜632的上面，能形成与钨插头630电连接的铝布线640。
图27和图28是示出采用与本发明有关的图案形成方法，形成由液晶显示装置的ITO(Indium Tin Oxide)所构成的透明电极的形成工序。
形成ITO透明电极时，首先，如图27(1)所示，在作为工件20的已洗净了的玻璃衬底650的整个表面上，形成抗蚀剂膜652，也就是，将玻璃衬底搬到图2所示的掩膜形成部100的掩膜材料涂敷单元110中。并将玻璃衬底650放置在工作台112上，并使之旋转，同时从上方滴下光致抗蚀剂114，使之干燥后成为抗蚀剂膜652。该抗蚀剂膜652的厚度，要大于应该形成的电极图案的高度。
接着，将已形成抗蚀剂膜652的玻璃衬底650移到图2中所示的掩膜材料图案形成单元120。而后，在暴光部122使抗蚀剂膜652暴光后，在显像部124，将玻璃衬底650浸泡在显像液138中，使抗蚀剂膜652显像。这样，如图27(2)所示，形成了由抗蚀剂膜652所构成的掩膜656，抗蚀剂膜652具有使玻璃衬底650的表面露出的电极图案形成用开口部(凹部)654。
接着，对掩膜656的表面施行疏水处理，具体地如图27(3)所示，在玻璃衬底650和掩膜656的表面上，形成氟树脂聚合膜658。氟树脂聚合膜658的形成，如同下面那样进行。对形成氟树脂聚合膜658而进行的该实施方式的疏水处理情况、图6所示的掩膜形成部150的装置作为图1所示的疏水处理部200使用的情况进行说明。
首先，将玻璃衬底650搬入到图6所示的成膜处理室152中，放置在成膜平台154上。但不使用图6所示的转印掩膜24。
接着，利用真空泵160，使成膜处理室152排气。另外，用加热器174，加热成膜原料供给部168的容器172内的C8F18等液体氟化物170，使液体氟化物170气化。进一步，使氮气等载气从载气供给部178，流入供给配管166，将液体氟化物170的蒸气输送到成膜处理室152。并且，利用高频电源156，在高频电极158和成膜平台154之间，外加高频电压，使导入到处理室152的液体氟化物170的蒸气发生放电。这样，直链状氟化物170的一部分键被断开而变为活性，到达玻璃衬底650表面的活性氟化物蒸气聚合，在玻璃衬底650的整个表面上，形成具有疏水性的氟树脂聚合膜658。聚合膜658的厚度为100埃左右。
在上述的疏水处理工序中，在由电极形成用开口部(以下，有只称开口部的情况)654而露出的玻璃衬底650的表面上，也形成有氟树脂聚合膜658。因此，要将开口部654的内部进行亲水处理。具体讲，如图27(4)所示，用紫外线照射电极图案形成用开口部654，除去氟树脂聚合膜658。
该氟树脂聚合膜658的除去，是将只与电极图案形成区域相当的那部分透光的紫外线照射掩膜，放置在玻璃衬底650的上方，并照射紫外线。这样，紫外线切断了氟树脂聚合膜658的键，而除去被形成在开口部654的氟树脂聚合膜658。另外，也使附着在玻璃衬底650上的抗蚀剂等有机物分解而被除去。从而，对玻璃衬底650的电极图案形成部分给予亲水性。
当液态图案材料的溶剂是辛烷等有机溶剂时，在上述的基础上，进行利用非离子界面激活剂的粘着性改善处理。具体讲，就是通过将非离子界面激活剂(RO-(CH2CH2O)nH)的1％的水溶液，涂敷在玻璃衬底650的表面上，则能提高与液态图案材料的粘着性。非离子界面激活剂的涂敷，可在下面讲的成膜处理工序开始之前，在成膜处理室内进行，也可在其它的处理室内进行。另外，玻璃衬底650的粘着性改善处理，可与成膜处理工序同时在成膜处理室内进行。
接着，如图28(1)所示，向电极图案形成用开口部654的内部，供给并填充液态图案材料312，具体讲，就是将玻璃衬底650搬到图4所示的图案材料供给部300中，放置在处理平台232上。通过喷雾器311，使液态图案材料312成为雾状的微粒子，由莲喷头310喷出，供给到玻璃衬底650。
在本实施方式下，液态图案材料312，是使用将ITO的超微粒子(粒子直径为0.1μm以下)分散在辛烷(C8H18)等有机溶剂中的液态图案材料。
由于，在供给液态图案材料312的同时，还供给反应气体，因此，能进行膜质的改善处理。具体讲，就是在液态图案材料312中混入反应气体后，供给到喷雾器311，使液态图案材料312成为微粒化，由莲喷头310喷出。反应气体可使用四氟化碳气体或氧气等，可调节被形成的ITO薄膜的氧化物的比例。
当对着喷雾出的液态图案材料312，照射来自图中未示出的电子束发射管的电子束时，被照射的电子束使微粒状的液态图案材料带负电，因此，能使液滴的带电量增多。
接着，由喷雾器311微粒化了的，并由莲喷头310喷出的液态图案材料312，通过自由落下，也能附着在处理平台318上的玻璃衬底650的表面，而当通过向处理平台318，例如，外加10KV的偏置电压，使玻璃衬底650的表面带正电时，带负电的液态图案材料312的液滴，因被吸引而附着在玻璃衬底650上。当使液态图案材料312雾化时，自然带负电，所以，未与电子束碰撞的液滴，也能被玻璃衬底650吸引而被附着在玻璃衬底650上。
当利用马达32，使玻璃衬底650旋转时，附着在氟树脂聚合膜658上的液态图案材料312，则能进入电极图案形成用开口部654中。从而，能快速地进行向开口部654供给液态图案材料312，同时，液态图案材料312还能均匀地填充开口部654的内部。
当向开口部654供给液态图案材料312结束后，利用气刀330，除去附着在掩膜656上的多余的液态图案材料312。也可以使玻璃衬底650旋转，来除去多余的液态图案材料。另外，还可以通过使玻璃衬底650倾斜，除去附着在掩膜656上的液态图案材料312。
接着，加热玻璃衬底650，使液态图案材料312干燥。在本实施方式中，图案材料的干燥，是与向掩膜656的电极图案形成用开口部654，供给液态图案材料312的同时进行的。也就是，利用内藏在放置了玻璃衬底650的处理平台318的加热器326，加热玻璃衬底650，加热到使液态图案材料312蒸发的温度。从而，由于向电极图案形成用开口部654供给液态图案材料312，与液态图案材料312的干燥同时进行，所以，能谋求简化工序和缩短图案形成时间。并且，因液态图案材料312，是与氮气同时被喷雾的，使液态图案材料312的干燥，能在惰性气氛中进行，所以，能防止图案材料的氧化超过需要的程度。
另外，为了避免发生图案覆膜中的空隙，液态图案材料312的干燥温度设定为低于有机溶剂的沸点。例如，在液态图案材料312的溶剂为辛烷(C8H18)时，由于沸点是170℃左右，所以，在喷雾气氛中用150℃以下的温度加热。这样，液态图案材料312固化而成为图案覆膜660，ITO薄膜被形成(参照图28(2))。
在图案材料供给工序之后进行干燥的情况下，最好在150℃以下的温度，干燥5分钟以上。另外，通过控制干燥工序中的温度上升速度，而能使图案覆膜660的表面，形成理想的形状。图29示出了干燥温度的上升速度与图案覆膜的表面形状的相互关系的说明图。
做为前一工序的成膜工序结束后，如图29(1)所示，则处于向掩膜656的电极图案形成用开口部654，填充液态图案材料312的状态。并且，在干燥工序中，当使温度急速上升时，包含在液态图案材料312中的溶剂，主要从其中央部分蒸发。其结果，干燥后的图案覆膜660a被成形为中央部分塌陷的状态。在干燥工序中，当缓慢上升干燥温度时，包含在液态图案材料312中的溶剂整体均匀蒸发。从而，如图29(2)所示，干燥后的图案覆膜660b被成形为中央部分膨起的状态。
进而，一边观察图案覆膜660的表面形状，一边使干燥温度上升，则能使图案覆膜660的表面，成形为理想的形状。也可以成形作为图29(1)及(2)两者间的形状，使图案覆膜的表面成形为平坦状态。
接着，进行图案覆膜的烧制及掩膜656的除去。首先，比较图案覆膜660的烧制(退火)处理温度和抗蚀剂的炭化温度。在形成掩膜656的抗蚀剂膜的炭化温度，比图案覆膜660的烧制处理温度高的情况下，在干燥工序之后，接着进行图案材料的烧制工序。
然而，在抗蚀剂膜的炭化温度比图案覆膜660的烧制温度低的情况下，在烧制处理过程中，抗蚀剂膜(掩膜656)炭化，掩膜656的除去变得困难。因此，先进行掩膜除去工序，其后进行图案材料的烧制工序。代表性的抗蚀剂PMMA的炭化温度为260℃左右，ITO薄膜的烧制温度为500℃以上，所以，要先进行抗蚀剂的除去工序，而后进行退火处理工序。
在需要图案覆膜660表面成形的情况下，在掩膜除去工序之前，可进行像图28(3)所示的成形加工。具体讲，就是利用CMP(化学机械研磨)等进行加工，使图案覆膜660达到所要求的厚度，这时，因图案覆膜660的周围，由掩膜656保护着，所以图案覆膜660的变形及损伤少。而且，随着成形加工，存在于氟树脂聚合膜658表面的液态图案材料312的残渣，将与氟树脂聚合膜658本身，同时被除去。
接着，除去掩膜656。掩膜除去工序是在氧气或激活了的氧气氛下，加热玻璃衬底650而进行的。
再接着，加热玻璃衬底650，进行图案覆膜660的烧制。图案材料烧制工序，可在大气气氛中进行，为了防止因加热发生的图案覆膜660的氧化，也可在惰性气氛中进行。ITO薄膜的烧制处理，是在氮气氛中，用高于500℃的温度进行的。在用低于400℃的低温进行烧制处理的情况下，由于是在氟自由基或臭氧自由基等活性化气体氛围中进行的，在烧制处理的同时，还能改善膜的质量。
通过上述的过程，如图28(4)所示，在玻璃衬底650的表面，由ITO的图案覆膜660所构成的电极图案662被形成。
用上述的图案形成方法，是由现有的除去形成在被处理部材表面上的图案材料工序，转换为向凹部涂/凹部填埋的工序，所以上述的各个工序，都可在大气压或接近大气压的环境下进行。因此，不需要用真空设备，并能削减为开动该装置而用的能量。从而削减制造成本。
另外，由于采用使雾化了的液态图案材料，分散在被处理部材的表面来进行成膜的结构，因此，使用液态材料，就能只在被处理部材上成膜，从而，则不需要进行象现有那样的，用PFC气体除去形成在成膜处理室壁面上的薄膜除去工序。又由于雾化，能使粒径小到0.2μm左右，因此，能形成分级涂层以及沟的填埋性能好的，例如，宽度为1μm以下的微细图案覆膜660。又因已雾化了的粒子自然带电，所以能象下面所讲的那样提高成膜速度。而且，由于将雾化了的液态图案材料312喷雾，因此，在玻璃衬底650的整体，能够形成均质的图案覆膜660。
另外，由于向玻璃衬底650，外加偏置电压，吸附已被雾化了的液态图案材料312，因此，能迅速地将液态图案材料312，供给到电极图案形成用开口部654，进而削减制造成本。
又，由于对掩膜656的表面，进行对液态图案材料312具有疏水性的疏水处理，因此，能缩短液态图案材料312向开口部654的填充时间，另外，还可以缩短除去掩膜656上多余的液态图案材料的时间。从而，能够削减制造成本。
进而，由于对电极图案形成用开口部654的底部，进行对液态图案材料312是亲水的亲水处理，因此，能提高图案形成的精度，得到所希望形状的图案覆膜660。
用本发明的图案形成方法，将功能性薄膜形成在衬底上的结构体，被应用到，例如半导体器件，电路，显示体模件，发光元件等，其中一例示于图30及图31中。图30是，例如半导体器件、电路、显示体模件的概略图，图31是，例如形成发光元件的微细结构体的概略图。
图30中，在半导体器件或者电路的情况下，构成微细结构体的功能性薄膜，主要是，例如设在衬底上的布线图案金属薄膜，另外，在显示体模件的情况下，微细结构体700的功能性薄膜702，主要是，例如设在透明衬底704上的滤色器的有机分子膜。图30示出了滤色器的一例，与基于此发明的图案形成方法，形成其它功能性薄膜没有差异。
图31中，构成发光元件的微细结构体710的功能性薄膜712，是，例如用在发光层的有机EL(electroluminescence)的薄膜，形成与在透明衬底714上的图中记载的透明电极716配对的电极(图中未示出)、形成将上述功能性薄膜712夹住的形状的元件。另外，不言而喻，上述电极也能用本发明的图案形成方法形成。
上述的功能性薄膜712的膜的厚度，可根据微细结构体的用途而任意确定，最好设定为0.02～4μm。应用了本发明的成膜方法制成的元件，是高质量的，在简化制造工序和制造成本方面都胜过现有的方法。
产业上利用的可能
如上所述，如果基于此发明，只要将液态图案材料填充到图案形成用凹部并使之固化，就能形成图案。因此，本发明不需要使用高价的真空装置。又因为，本发明不需要把工件运送到真空中用的室装载锁、为使处理室达到真空而使用的多个干式泵或涡轮泵、另外，为了提高生产率而使室复数化所带来的足迹面积增大，随之而来的清洁室面积增大、以及为维持这些所必须的基础设备等，从而，能谋求设备的简单化，削减图案形成所需用的能量和图案形成的成本。另外，本发明不进行CVD等，所以，则不需要为清洗装置而使用地球温暖化系数高的PFC气体，在削减了成本的同时，还能使对地球环境的影响变得非常小。

Claims (64)

1.一种图案形成方法，其特征在于：
在工件表面形成设有图案形成用开口部的掩膜，之后向上述掩膜的图案形成用开口部供给液态图案材料，并使之固化。
2.一种图案形成方法，其特征在于：具有
在工件表面形成具有图案形成用开口部的掩膜的掩膜形成工序；
一边向上述掩膜的开口部供给液态图案材料，一边使液态图案材料干燥的图案材料供给工序；
从上述工件除去上述掩膜的工序；
烧制上述液态图案材料已干燥了的溶质的烧制工序。
3.一种图案形成方法，其特征在于：具有
在工件表面形成具有图案形成用开口部的掩膜的掩膜形成工序；
向上述掩膜的开口部供给液态图案材料的图案材料供给工序；
使上述液态图案材料中的溶剂蒸发的干燥工序；
从上述工件除去上述掩膜的掩膜除去工序；
烧制上述液态图案材料中的已干燥了的溶质的烧制工序。
4.一种图案形成方法，其特征在于：具有
在工件表面形成设有图案形成用开口部的掩膜的掩膜形成工序；
向上述开口部供给液态图案材料的图案材料供给工序；
固化已被供给到上述开口部内的上述液态图案材料的固化工序；
在依次数次反复进行上述图案材料供给工序和上述固化工序之后，从上述工件除去掩膜的掩膜除去工序。
5.一种图案形成方法，其特征在于：具有
在工件表面形成设有图案形成用开口部的掩膜的掩膜形成工序；
向上述开口部供给液态图案材料的图案材料供给工序；
除去在把上述液态图案材料供给到上述开口部之际附着到上述掩膜表面的上述液态图案材料的附着液除去工序；
使上述开口部内的上述液态图案材料中的溶剂蒸发进行干燥的干燥工序；
在依次数次反复进行上述图案材料供给工序、上述附着液除去工序和上述干燥工序之后，烧制干燥后的溶质的烧制工序；
从上述工件除去上述掩膜的掩膜除去工序。
6.一种图案形成方法，其特征在于：具有
在工件表面形成设有图案形成用开口部的掩膜的掩膜形成工序；
向上述开口部供给液态图案材料的图案材料供给工序；
使上述开口部内的上述液态图案材料中的溶剂蒸发的进行干燥的干燥工序；
在依次数次反复进行上述图案材料供给工序和上述干燥工序之后，烧制干燥后的溶质的烧制工序。
7.一种图案形成方法，其特征在于：具有
在工件表面形成设有图案形成用开口部的掩膜的掩膜形成工序；
向上述开口部供给液态图案材料的图案材料供给工序；
固化上述凹部内的上述液态图案材料的固化工序；
除去在把上述液态图案材料供给到上述开口部之际附着到上述掩膜表面的上述液态图案材料所形成的固化物的固化物除去工序；
在依次数次反复进行上述图案材料供给工序、上述固化工序和上述固化物除去工序之后，从上述工件除去上述掩膜的掩膜除去工序。
8.一种图案形成方法，其特征在于：具有
在工件表面形成设有图案形成用开口部的掩膜的掩膜形成工序；
向上述开口部供给液态图案材料的图案材料供给工序；
使上述开口部内的上述液态图案材料中的溶剂蒸发进行干燥的干燥工序；
除去在把上述液态图案材料供给到上述开口部之际附着到上述掩膜表面的上述液态图案材料所形成的干燥固化物的固化物除去工序；
在依次数次反复进行上述图案材料供给工序、上述干燥工序和上述固化物除去工序之后，烧制干燥后的溶质的烧制工序；
从上述工件除去上述掩膜的掩膜除去工序。
9.一种图案形成方法，其特征在于：具有
在工件表面形成设有图案形成用开口部的掩膜的掩膜形成工序；
向上述开口部供给液态图案材料的图案材料供给工序；
使上述开口部内的上述液态图案材料中的溶剂蒸发进行干燥的干燥工序；
除去在把上述液态图案材料供给到上述开口部之际附着到上述掩膜表面的上述液态图案材料所形成的干燥固化物的固化物除去工序；
烧制干燥后的溶质的烧制工序；
在依次数次反复进行上述图案材料供给工序、上述干燥工序、上述固化物除去工序和上述烧制工序之后，从上述工件除去上述掩膜的掩膜除去工序。
10.权利要求1～9之一记载的图案形成方法，其特征在于：
上述掩膜至少其表面具有疏水性。
11.权利要求1～9之一记载的图案形成方法，其特征在于：
上述掩膜本身具有疏水性。
12.权利要求1、权利要求4或权利要求7记载的图案形成方法，其特征在于：
上述液态图案材料的固化，是加热进行的。
13.权利要求12记载的图案形成方法，其特征在于：
上述液态图案材料的加热固化，具有蒸发上述液态图案材料中的溶剂的干燥工序和烧制干燥后的溶质的烧制工序。
14.权利要求1记载的图案形成方法，其特征在于：
在固化上述液态图案材料后，从上述工件除去上述掩膜。
15.权利要求1～4之一或权利要求7记载的图案形成方法，其特征在于：
上述液态图案材料的固化，是在除去在向上述开口供给上述液态图案材料之际附着在上述掩膜表面的上述液态图案材料之后进行的。
16.权利要求6记载的图案形成方法，其特征在于：
上述烧制工序是在从上述工件除去上述掩膜之后进行的。
17.权利要求6记载的图案形成方法，其特征在于：
在上述烧制工序后，从上述工件除去上述掩膜。
18.权利要求2、权利要求3、权利要求5、权利要求6或权利要求8记载的图案形成方法，其特征在于：
除去上述掩膜的工序和上述烧制工序同时进行。
19.一种图案形成方法，其特征在于：具有
在工件的表面形成具有图案形成用开口部的掩膜的掩膜形成工序；
一边向上述掩膜的开口部供给液态图案材料，一边使液态图案材料干燥的图案材料供给工序；
烧制上述液态图案材料的已干燥了的溶质的烧制工序；
从上述工件除去上述掩膜的工序。
20.一种图案形成方法，其特征在于：具有
在工件的表面形成具有图案形成用开口部的掩膜的掩膜形成工序；
向上述掩膜的开口部供给液态图案材料的图案材料供给工序；
蒸发上述液态图案材料中的溶剂的干燥工序；
烧制上述液态图案材料中的已干燥了的溶质的烧制工序；
从上述工件除去上述掩膜的掩膜除去工序。
21.一种图案形成方法，其特征在于：具有
在工件的表面形成设有图案形成用开口部的掩膜的掩膜形成工序；
向上述开口部供给液态图案材料的图案材料供给工序；
除去在向上述开口部供给上述液态图案材料之际附着在上述掩膜表面的上述液态图案材料的附着液除去工序；
使上述开口部内的上述液态图案材料中的溶剂蒸发进行干燥的干燥工序；
在依次数次反复进行上述图案材料供给工序、上述附着液除去工序和上述干燥工序后，从上述工件除去上述掩膜的掩膜除去工序；
烧制干燥后的溶质的烧制工序。
22.一种图案形成方法，其特征在于：具有
在工件的表面形成设有图案形成用开口部的掩膜的掩膜形成工序；
向上述开口部供给液态图案材料的图案材料供给工序；
使上述开口部内的上述液态图案材料中的溶剂蒸发进行干燥的干燥工序；
除去在向上述开口部供给上述液态图案材料之际附着在上述掩膜表面的上述液态图案材料所形成的干燥固化物的固化物除去工序；
在依次数次反复进行上述图案材料供给工序、上述干燥工序和上述固化物除去工序以后，从上述工件除去上述掩膜的掩膜除去工序；
烧制干燥后的溶质的烧制工序。
23.一种图案形成方法，其特征在于：
向设在工件上的规定的图案形成用凹部供给液态图案材料并使之固化。
24.一种图案形成方法，其特征在于：
反复数次进行向设在工件上的规定的图案形成用凹部供给液态图案材料并使之固化的工序。
25.一种图案形成方法，其特征在于：具有
向设在工件上的规定的图案形成用凹部供给液态图案材料的图案材料供给工序；
除去在向上述凹部供给上述液态图案材料之际附着在上述工件表面的上述液态图案材料的附着液除去工序；
蒸发上述凹部内的上述液态图案材料中的溶剂的干燥工序；
在依次数次反复进行上述图案材料供给工序、上述附着液除去工序和干燥工序之后，烧制曾被干燥后的液态图案材料包含的溶质的烧制工序。
26.一种图案形成方法，其特征在于：依次数次反复进行
向设在工件上的规定的图案形成用凹部供给液态图案材料的图案材料供给工序；
加热固化已供给到上述凹部的上述液态图案材料的固化工序；
除去在向上述凹部供给上述液态图案材料之际附着在上述工件表面的液态图案材料所形成的固化物的附着固化物除去工序。
27.一种图案形成方法，其特征在于：具有
向设在工件上的规定的图案形成用凹部供给液态图案材料的图案材料供给工序；
蒸发已供给到上述凹部的上述液态图案材料中的溶剂的干燥工序；
在依次数次反复进行上述图案材料供给工序和上述干燥工序之后，烧制曾被干燥后的液态图案材料包含的溶质的烧制工序。
28.一种图案形成方法，其特征在于：具有
向设在工件上的规定的图案形成用凹部供给液态图案材料的图案材料供给工序；
蒸发已供给到上述凹部的上述液态图案材料中的溶剂的干燥工序；
除去在向上述凹部供给上述液态图案材料之际附着在上述工件表面的上述液态图案材料所形成的干燥固化物的附着固化物除去工序；
在一次或多次反复进行上述图案材料供给工序、上述干燥工序和上述附着固化物除去工序之后，烧制曾被干燥后的上述液态图案材料所包含的溶质的烧制工序。
29.一种图案形成方法，其特征在于：一次或多次反复进行
向设在工件上的规定的图案形成用凹部供给液态图案材料的图案材料供给工序；
蒸发已供给到上述凹部的上述液态图案材料中的溶剂的干燥工序；
除去在向上述凹部供给上述液态图案材料之际附着在上述工件表面的上述液态图案材料所形成的干燥固化物的附着固化物除去工序；
烧制曾被干燥后的液态图案材料所包含的溶质的烧制工序。
30.权利要求23～29之一记载的图案形成方法，其特征在于：
向上述凹部供给上述液态图案材料，是在将上述工件的表面进行疏水处理后进行的。
31.权利要求23～29之一记载的图案形成方法，其特征在于：
向上述凹部供给上述液态图案材料，是在将上述工件的表面进行疏水处理，又将上述凹部的底部进行亲水处理后进行的。
32.权利要求23、权利要求24或权利要求26记载的图案形成方法，其特征在于：
上述液态图案材料的固化，是将上述液态图案材料加热来进行的。
33.权利要求32记载的图案形成方法，其特征在于：
上述液态图案材料的加热固化，包括蒸发上述液态图案材料中的溶剂的干燥工序和烧制干燥后的溶质的烧制工序。
34.权利要求23记载的图案形成方法，其特征在于：
在上述液态图案材料固化后，除去在向上述凹部供给上述液态图案材料之际附着在上述工件表面的上述液态图案材料所形成的固化物。
35.权利要求23记载的图案形成方法，其特征在于：
上述液态图案材料的固化，是在除去向上述凹部供给上述液态图案材料之际附着在上述工件表面的上述液态图案材料后进行的。
36.权利要求27记载的图案形成方法，其特征在于：
上述烧制工序，是在除去向上述凹部供给上述液态图案材料之际附着在上述工件表面的上述液态图案材料所形成的干燥固化物之后进行的。
37.一种图案形成方法，其特征在于：具有
在工件表面设置有机膜的工序；在上述有机膜上形成规定图案的凹部的工序；用无机材料填充上述凹部的工序；除去上述凹部内部以外的上述无机材料的工序；除去上述有机膜而留下由无机材料构成的图案的工序。
38.权利要求37记载的图案形成方法，其特征在于：
用上述无机材料添充凹部的工序，是通过涂敷包含上述无机材料的溶液来进行的。
39.权利要求38记载的图案形成方法，其特征在于：
上述无机材料是由液体或液体与气体的混合状态构成的。
40.权利要求38或权利要求39记载的图案形成方法，其特征在于：
上述无机材料的涂敷，是用旋涂进行的。
41.权利要求38或权利要求39记载的图案形成方法，其特征在于：
上述无机材料的涂敷，是用喷涂进行的。
42.权利要求37记载的图案形成方法，其特征在于：
除去上述凹部内部以外的上述无机材料的工序，是通过涂敷刻蚀液进行的。
43.权利要求42记载的图案形成方法，其特征在于：
上述刻蚀液是由液体或液体与气体的混合状态构成的。
44.权利要求42或权利要求43记载的图案形成方法，其特征在于：
上述刻蚀液的涂敷，是通过旋转刻蚀进行的。
45.权利要求42或权利要求43记载的图案形成方法，其特征在于：
上述刻蚀液的涂敷，是用喷涂进行的。
46.权利要求37记载的图案形成方法，其特征在于：
除去上述凹部内部以外的上述无机材料的工序，是用CMP法进行的。
47.权利要求37记载的图案形成方法，其特征在于：
用大气压等离子体法除去上述有机膜。
48.一种图案形成装置，其特征在于：具有
在被涂敷在工件表面并固化了的掩膜材料上设置图案形成用开口部形成掩膜的掩膜形成部；
对上述已经固化了的掩膜材料或上述掩膜进行疏水处理的疏水处理部；
向上述掩膜的图案形成用开口部供给液态图案材料的图案材料供给部；
固化上述图案形成用开口部内的上述液态图案材料的固化部。
49.一种图案形成装置，其特征在于：具有
在被涂敷在工件表面并固化了的掩膜材料上设置图案形成用开口部形成掩膜的掩膜形成部；
对上述已经固化了的掩膜材料或上述掩膜进行疏水处理的疏水处理部；
向上述掩膜的图案形成用开口部供给液态图案材料的图案材料供给部；
固化上述图案形成用开口部内的上述液态图案材料的固化部；
在上述液态图案材料固化后，除去上述掩膜的掩膜除去部。
50.权利要求48或权利要求49记载的图案形成装置，其特征在于：
上述疏水处理部，具有在大气压或接近大气压的压力下使氟系气体等离子体化，向上述已固化了的掩膜材料或上述掩膜供给的等离子体生成装置。
51.权利要求48或权利要求49记载的图案形成装置，其特征在于：
上述疏水处理部，具有使氟化物等离子体化，并使氟树脂膜聚合在上述已经固化了的掩膜材料或上述掩膜表面的聚合装置。
52.权利要求50或权利要求51记载的图案形成装置，其特征在于：
上述疏水处理部，具有使经过了疏水处理的上述掩膜的图案形成用开口部内部亲水化的亲水处理装置。
53.一种图案形成装置，其特征在于：具有
在工件表面形成由具有图案形成用开口部的疏水性膜所构成的掩膜的掩膜形成部；
向上述掩膜的图案形成用开口部供给液态图案材料的图案材料供给部；
固化上述图案形成用开口部内的上述液态图案材料的固化部；
在上述液态图案材料固化后，除去上述掩膜的掩膜除去部。
54.权利要求50记载的图案形成装置，其特征在于：
上述掩膜形成部，具有使氟化物等离子体化，并通过转印掩膜在上述工件表面聚合氟树脂膜的聚合装置。
55.权利要求48～54之一记载的图案形成装置，其特征在于：
上述图案材料供给部，具有除去附着在上述掩膜表面的上述液态图案材料的附着液除去装置。
56.权利要求48～54之一记载的图案形成装置，其特征在于：
上述图案材料供给部，具有将上述液态图案材料微粒化滴在上述掩膜上的微粒化装置。
57.权利要求56记载的图案形成装置，其特征在于：
上述图案材料供给部，具有使上述工件旋转的旋转装置。
58.权利要求56或权利要求57记载的图案形成装置，其特征在于：
上述图案材料供给部，具有向上述工件外加电压，使上述微粒化的上述液态图案材料产生静电引力作用以便吸附在上述工件上的施加电压装置。
59.权利要求48～58之一记载的图案形成装置，其特征在于：
上述固化部，具有设置在上述图案材料供给部、加热固化上述液态图案材料的加热装置。
60.一种半导体元件，其特征在于：
是使用权利要求1～47之一记载的图案形成方法来制造成的。
61.一种电路，其特征在于：
是使用权利要求1～47之一记载的图案形成方法来制造成的。
62.一种显示体模件，其特征在于：
是使用权利要求1～47之一记载的图案形成方法来制造成的。
63.一种滤色器，其特征在于：
是使用权利要求1～47之一记载的图案形成方法来制造成的。
64.一种发光元件，其特征在于：
是使用权利要求1～36之一记载的图案形成方法来制造成的。
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