JP2003149831A - 単分子層のパターン形成方法、パターン化単分子層を利用した導電膜パターンの形成方法、及び電気光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガラスマスクを使用せず、しかもパターン形
成精度や位置の再現性の優れた撥液性単分子層のパター
ン形成方法、及びその単分子層パターンを用いて形成す
る半導体、金属などのパターン、更にそれを用いて製造
される電気光学装置、及びこの電気光学装置を備える電
子機器を提供すること。 【解決手段】 基板上に、加水分解性基と、撥液性末端
を有する炭素含有基とを有するシラン化合物がこの基板
に結合した単分子層を形成し、アルカリ性の液体をイン
クジェット法で基板上にパターン塗布し、この塗布した
部分において前記単分子層を上記アルカリ性液体の加水
分解作用により除去し、撥液性の単分子層と、パターン
化された親液性の基板表面を形成する。更に、このパタ
ーン化された基板を用いて電気光学装置、及びこの電気
光学装置を備えた電子機器を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撥水性単分子層の
パターン形成方法、及びその単分子層パターンを用いて
形成する半導体、金属などのパターン、更にそれを用い
て製造される電気光学装置、及びこの電気光学装置を備
える電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】単分子層のパターン形成方法としては、
特開２０００−２８２２４０号公報に開示された技術が
知られている。この公報に記載の方法によれば、フッ化
アルキルシラン等の単分子層を気相成長（ＣＶＤ）によ
って基板全面に形成し、マスクを通した紫外線照射によ
って紫外線の照射された領域の単分子層を分解除去（実
際にはフッ化アルキル基が分解除去され（−Ｏ）３Ｓｉ
ＯＨが基板表面に残る）してパターンを形成する。この
ような単分子層パターンは、膜厚数nmのエッチングレジ
ストとして使用したり、インクジェット法により液滴を
適所に配置する場合のテンプレートとして用いることが
できる。インクジェット法にて前記単分子層をテンプレ
ートとして用いるときは、液滴を所定領域の単分子層の
分解除去された親液部のみに正確に配置することができ
る。

【０００３】しかしながら、単分子層を十分に除去する
ためには、例えば、波長１７２nmの紫外線を１０ｍＷ／
ｃｍ２の強度で５分ほど照射する必要があり、実際のプ
ロセスに応用するには時間がかかりすぎるという問題が
あった。また、１７２nmの紫外線はガラスマスクに対す
る透過率が悪く、特に基板が大判になってガラスマスク
の厚さが数mmとなると、単分子層を除去する時間は３０
分ほどにもなる。更に、ガラスマスク自体にも高価な石
英ガラスを用いないと、ガラスが紫外線照射によって着
色してしまう。

【０００４】その他にマイクロコンタクトプリンティン
グ法によって、簡単に撥液親液パターンを形成する方法
も知られている。しかしながら、この方法はエラストマ
ーをスタンプとして用いるため、パターン形成精度や、
位置の再現性に問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ガラスマス
クを使用せず、しかもマイクロコンタクトプリンティン
グ法よりもパターン形成精度や位置の再現性が優れイン
ク材料の選択の幅が広い撥液性単分子層のパターン形成
方法、及びその単分子層パターンを用いて形成する半導
体、金属などのパターン、並びにそれらパターンを用い
て製造される電気光学装置、及びこの電気光学装置を備
える電子機器を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に単分
子層を形成し、アルカリ性の液体をインクジェット法で
基板上にパターン塗布し、このパターン塗布した部分に
おいて前記単分子層を除去し、撥液性の単分子層と、パ
ターン化された親液性の基板表面を形成することを特徴
とする撥液性単分子層のパターン形成方法を提供する。
この方法によれば、ガラスマスクを使用せず、パターン
形成精度や位置の再現性の優れた撥液性単分子層のパタ
ーンを形成することができる。このようにしてパターン
化単分子層を有する基板が得られる。

【０００７】本発明に用いうる基板として、Ｓｉウエハ
ー、石英ガラス、ガラス、プラスチックフィルム、金属
板など各種のものを用いることができる。また、これら
各種の素材基板の表面に半導体膜、金属膜、誘電体膜、
有機膜などが下地層として形成されたものも、基板とし
て用いてもよい。

【０００８】前記基板上に単分子層を形成する１つの具
体例は、該基板表面に加水分解性基と撥液性端末を有す
る炭素含有基を有する炭素含有基を有するシラン化合物
をこの基板に結合させて単分子層を形成することであ
る。前記加水分解性基と、撥液性末端を有する炭素含有
基とを有するシラン化合物は、一般にＲｎＳｉＸ４−ｎ
（ここに、Ｒは炭素原子及び水素原子以外の元素を有す
ることのある炭化水素基であり、Ｘはヒドロキシル基又
は加水分解性の基であり、ｎは１以上３以下の整数であ
る。）で表される。Ｒの例としては、炭素原子及び水素
原子以外の元素を有することのある炭素原子数１〜３０
のアルキル基、アルケニル基、アリール基、又はアラル
キル基が挙げられる。これらの基はその水素原子がアミ
ノ基、チオール基、フッ素原子などで置換されていても
良いし、その炭素原子の間に−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ
―、―Ｎ＝等のヘテロ原子やベンゼン環が挟まっていて
も良い。Ｘの例としては、ヒドロキシル基、アルコキシ
基、アシロキシ基、ハロゲン原子等が挙げられる。ｎは
１であることが好ましい。

【０００９】このシラン化合物の具体的例としては、プ
ロピルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラ
ン、デシルオクチルトリメトキシシラン、アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、アミノオクチルトリメトキシシ
ラン、アミノデシルオクチルトリメトキシシラン、メル
カプトプロピルトリメトキシシラン、メルカプトオクチ
ルトリメトキシシラン、メルカプトデシルオクチルトリ
メトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、オクチ
ルトリエトキシシラン、デシルオクチルトリエトキシシ
ラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノオク
チルトリエトキシシラン、アミノデシルオクチルトリエ
トキシシラン、メルカプトプロピルトリエトキシシラ
ン、メルカプトオクチルトリエトキシシラン、メルカプ
トデシルオクチルトリエトキシシラン、プロピルトリク
ロロシラン、オクチルトリクロロシラン、デシルオクチ
ルトリクロロシラン、アミノプロピルトリクロロシラ
ン、アミノオクチルトリクロロシラン、アミノデシルオ
クチルトリクロロシラン、メルカプトプロピルトリクロ
ロシラン、メルカプトオクチルトリクロロシラン、メル
カプトデシルオクチルトリクロロシラン等、及び後記Ｆ
ＡＳを挙げることができる。これらの１種又は２種以上
の混合物を用いることができる。

【００１０】本発明方法により、基板表面に結合され微
細にパターン化された撥液性単分子層が形成される。こ
の単分子層を基板に形成する具体的な方法としては、基
板と、前記シラン化合物とを同一の密閉容器中に入れ、
室温で２〜３日、或いは１００℃程度で３時間程度保持
する方法がある。これらの方法は、気相からの形成法で
あるが、液層からも単分子層を形成することは可能であ
り、例えば、原料化合物を含む溶媒中に基板を浸漬し、
洗浄、乾燥することにより基板上に単分子層を形成する
ことができる。このとき、基板表面の原子Ｍとシラン化
合物とが直接又は間接に反応する。例えば、シラン化合
物の加水分解性基の少なくとも一部が加水分解されてＳ
ｉＯＨが生成し、原子Ｍ若しくは酸素と結合したＭ又は
何らかの原因で予めＭＯＨの形になった原子Ｍと前記シ
ラン化合物又はＳｉＯＨを持つように変性されたシラン
化合物とが反応してＳｉ−Ｏ−Ｍ結合が形成される。従
って、この単分子層は、正確には基板に結合された単分
子の層である。この明細書においては、簡単に表現する
ために、単に「単分子層」という。

【００１１】前記単分子層は自己組織化膜であることが
好ましい。本発明において基板表面に形成される自己組
織化膜とは、基板など下地層の構成原子と反応した結合
性基とそれ以外の直鎖基とからなり、複数の該直鎖基の
相互作用により極めて高い配向の形成された膜である。
前記自己組織化膜はフォトレジスト材等の樹脂膜とは異
なり、単分子層においてその中の鎖が配向されて形成さ
れているので、極めて膜厚を薄くすることができ、しか
も、分子レベルで均一な膜となる。即ち、膜の表面に同
じ基が位置するため、膜の表面に均一でしかも優れた強
い撥液性や弱い撥液性を付与することができ、微細なパ
ターン形成をする際に特に有用である。

【００１２】例えば、前記の高い配向性を有する基を与
える化合物として、後述するフルオロアルキルシランを
用いた場合には、膜の表面にフルオロアルキル基が位置
するように各基が配向されて自己組織化膜が形成される
ので、膜の表面に均一な撥液性が付与される。

【００１３】なお、自己組織化膜は、例えば、“An Int
roduction to ULTRATHIN ORGANIC FILMS: Ulman, ACADE
MIC PRESS”に詳しく開示されている。

【００１４】このような自己組織化膜を形成する化合物
としては、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラ
ヒドロデシルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロ
−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリメトキシシラ
ン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロ
デシルトリクロロシラン、トリデカフルオロ−１，１，
２，２テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン、トリ
デカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルト
リメトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２
テトラヒドロオクチルトリクロロシラン、トリフルオロ
プロピルトリメトキシシラン等のフルオロアルキルシラ
ン（以下「ＦＡＳ」という）を挙げることができる。使
用に際しては、一つの化合物を単独で用いるのも好まし
いが、２種以上の化合物を組合せて使用しても、本実施
形態の所期の目的を損なわなければ制限されない。ま
た、本実施形態においては、前記の自己組織化膜を形成
する化合物として、前記ＦＡＳを用いるのが、基板との
密着性及び良好な撥液性を付与する上で好ましい。

【００１５】ＦＡＳは、一般的に構造式Ｒ１ｎＳｉＸ１
（４−ｎ）で表される。ここでｎは１以上３以下の整数
を表し、Ｘ１はメトキシ基、エトキシ基、アセトキシ
基、ハロゲン原子などの加水分解基である。またＲ１は
フルオロアルキル基であり、（ＣＦ３）（ＣＦ２）ｘ
（ＣＨ２）ｙの（ここでｘは０以上１０以下の整数を、
ｙは０以上４以下の整数を表す）構造を持ち、複数個の
Ｒ１又はＸ１がＳｉに結合している場合には、Ｒ１又は
Ｘ１はそれぞれすべて同じでも良いし、異なっていても
よい。Ｘ１で表される加水分解性基は加水分解によりシ
ラノール（ＳｉＯＨ）を形成して、基板（ガラス、シリ
コン）等の下地のヒドロキシル基と反応してＳｉ−Ｏ−
Ｍ結合で基板と結合する。一方、Ｒ１は端部に（ＣＦ
３）等のフルオロ基を有し、この基が単分子層の表面に
配置されるため、基板等の下地表面を濡れない（表面エ
ネルギーが低い）表面に改質する。このＦＡＳの式にお
いても、ｎは１であることが好ましい。

【００１６】自己組織化膜は、上記の原料化合物と基板
とを同一の密閉容器中に入れておき、室温の場合は２〜
３日程度の間放置すると基板上に形成される。また、密
閉容器全体を１００℃に保持することにより、３時間程
度で基板上に自己組織化膜は形成される。これらの方法
は、気相からの形成法であるが、液相からも自己組織化
膜は形成可能である。例えば、原料化合物を含む溶液中
に基板を浸積し、洗浄、乾燥することにより基板上に自
己組織化膜が得られる。なお、自己組織化膜を形成する
前に、基板表面に紫外光を照射したり、基板表面を溶剤
や酸素プラズマにより洗浄したりして、前処理を施すこ
とが望ましい。これによって基板表面に多数のＯＨが生
成し、これによって自己組織化膜を高密度に欠陥を少な
く形成することができる

【００１７】前記アルカリ性の液体は特に限定されな
い。その例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム等の水溶液が挙げられる。この水溶液のｐＨは１０以
上であることが望ましい。更に好ましくは１２以上、最
も好ましくは１４以上である。ｐＨが１０より小さい
と、アルカリ性液体を塗布した所望の部分での単分子層
の除去に時間がかかり、また、この除去が不十分となり
やすい。アルカリ性液体は基板上に配置した後、数分〜
数時間放置して基板上の単分子層を分解する。そのた
め、その間、液滴が乾燥しないようにするため、高沸点
の有機溶剤や、界面活性剤などを添加するのが好まし
い。前記高沸点溶剤の具体例としては、グリセリン、エ
チレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコー
ルジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチル
エーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジ
エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリ
コールメチルエチルエーテル等が挙げられる。また、界
面活性剤としては、フッ素系、シリコーン系、ノニオン
系などの表面張力調整剤が挙げられる。

【００１８】前記単分子層表面に前記アルカリ性液体を
塗布したときの該アルカリ性液体の接触角は３０°以上
６０°以下であることが望ましい。接触角が３０°より
小さいときは、液滴が基板上で塗れ広がり過ぎるため、
形状の乱れたパターンが形成されやすい。また６０°よ
りも大きければ、インクジェット液滴が基板に着弾し既
に基板上にある液滴と接した際にその液滴に取り込まれ
てしまうことにより、線パターンに切れ目が出来やすい
からである。例えば、ＦＡＳの単分子層上では、水の接
触角は１１０°ほどになることがあり、このような撥水
性面の上では、水のような表面張力の大きい液滴を連続
的に滴下してラインを形成しても、基板に付与された液
体はラインの中を動いて、基板上のゴミ、傷、ラインの
曲がり角などのイレギュラーな部分に集まってきて、バ
ルジと呼ばれる液溜まりを形成してしまい、ラインはで
きない。そこで、接触角を上記３０°以上６０°以下の
範囲にする１つの方法は、アルカリ性液体自体の表面張
力を調整して、単分子層の形成された基板との接触角が
３０°以上６０°以下となるようにすることである。こ
のアルカリ性液体の表面張力の調節のため、この液に、
フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調
節剤を微量添加することができる。別の方法は、基板の
撥液性を調節することである。更に、両者を組合せても
よい。

【００１９】前記基板の撥液性を調節する１つの方法
は、単分子層の上記炭化水素基Ｒを適当に選ぶことであ
る。例えば、Ｒを−（ＣＨ２）１０ＳＨのみとすると接
触角は約３０°となる。前記単分子層が上記ＦＡＳ由来
のものであるときは、この接触角は通常６０°より大き
い。この場合には、単分子層全面に紫外線照射を行い、
この際の照射時間を制御することによって接触角を適度
に小さくすることができる。照射時間が短すぎると接触
角を十分小さくすることができず、長すぎると接触角が
小さくなりすぎる。この照射時間の長さは、単分子層の
種類や紫外線の波長によって異なり、一概には言えな
い。しかしながら、実際には、単分子層の撥液性を大き
くしたまま、インク自体の表面張力を調整するほうが好
ましい。これは、後に別のインクを親液部のみに配置す
る場合に撥液部の撥液性が高い方が良好な線パターンを
与えるからである。

【００２０】上述のように、前記単分子層表面に前記ア
ルカリ性液体を塗布したときの該アルカリ性液体の接触
角を３０°〜６０°としたときには、前記インクジェッ
ト法により吐出する工程は次のように行う。即ち、前記
液体を、前記基板上において形成されるべき同一配線内
で互いに隣り合う前記液体のインクジェット液滴の中心
間の距離が、前記基板上に付与された際の前記インクジ
ェット液滴の半径と、前記基板上に付与される前の前記
インクジェット液滴の半径との和よりも大きく、かつ前
記基板上に付与された際の前記インクジェット液滴の半
径の２倍よりも小さくなるように吐出する。この吐出法
の詳細は、特願２００１−１９３６７９号明細書に記載
されている。

【００２１】上記アルカリ性液体をインクジェット法
で、前記単分子層を形成した基板にパターン塗布する
と、アルカリの作用により、この塗布した部分において
Ｓｉ−Ｏ−Ｍ結合のＳｉとＯの間が切断され、有機シラ
ノール化合物が基板表面から分離される。この分離を十
分に行うために、室温で１〜２０分、好ましくは２〜１
５分、更に好ましくは３〜１０分放置する。その後、こ
の分離されたシラノール化合物を洗浄液で洗浄除去す
る。この洗浄液としては、水や有機溶剤を使用すること
ができる。かくして基板表面には多数のＯＨ基が残り、
親液性になる部分と、撥液性のまま残る部分と、からな
るパターンが形成される。

【００２２】この単分子層は、これをエッチングレジス
トとして用いて、例えば薄膜のエッチングを行うことに
より、パターンニングを行うのに利用することができ
る。エッチングは、ウエットエンチングが好ましい。エ
ッチングの対象となる基板の例としては、シリコンウェ
ハ、ガラス、石英、プラスチック等を挙げることができ
る。その基板の上の膜としては、金、銀、銅、アルミニ
ウム、ニッケルなどの金属膜、シリコン、ゲルマニウ
ム、ガリウム砒素などの半導体膜、ＳｉＯ₂やＳｉＮな
どの絶縁膜、発光ポリマーや有機半導体などの有機物の
薄膜等を挙げることができる。エッチング液の例として
は、フッ酸、フッ硝酸、フッ酸フッ化アンモニウム混合
液、塩酸、硝酸、りん酸、硫酸、塩化鉄およびそれらの
混合液などの一般的なウェットエッチングに用いられる
エッチング液等を挙げることができる。このようなエッ
チングは、通常のレジストを用いたウェットエッチング
の代替として利用することができるため、プリント基
板、ＬＳＩ、薄膜トランジスタなどのパターニングに利
用することができる。これらは、一般的な電子機器なら
どのようなものにでも応用できる。例えば、パーソナル
コンピューター、デジタルカメラ、携帯電話等の分野に
おいて利用することが出来る。

【００２３】本発明によれば、その表面に、加水分解性
基と、撥液性末端を有する炭素含有基とを有するシラン
化合物が結合した単分子層を有する基板上の所定の領域
にアルカリ性液体をインクジェット法によりパターン塗
布し、この塗布した部分において前記単分子層を除去
し、撥水性の単分子層と、パターン化された親液性の基
板表面を形成出来るようにしてなることを特徴とする基
板への撥水性パターン化単分子層の形成装置が提供され
る。

【００２４】このパターン化単分子層を有する基板は、
更にパターン化単分子層をインクジェット法等で塗布形
成するときのテンプレートとして利用し、種々のパター
ン形成に利用することができる。

【００２５】上記テンプレートとしての利用の１つの方
法は、導電性微粒子を含有する液体を、このパターン化
単分子層を有する基板の親液部に選択的に塗布し、この
親液部に塗布された前記液体を熱処理によって導電膜に
変換することを特徴とする導電性パターンを形成する方
法である。前記パターン化単分子層を有する基板の単分
子層が残っている部分（撥液部）と単分子層が取り除か
れた部分（親液部）の接触角の差が３０°より大きい場
合には、例えば、前記単分子層がＦＡＳであり、前記液
体がエタノールのようなアルコール類、ｎ−ヘプタンの
ような炭化水素系溶剤、エチレングリコールジメチルエ
ーテルのようなエーテル系溶剤、プロピレンカーボネー
トのような極性溶剤などであるときは、前記塗布方法と
しては、スピンコート法、カーテンコート法、ディップ
コート法、スプレーコート法、インクジェット法などの
方法を用いることができる。塗布した液体が撥液性の単
分子層にはじかれて親液性のパターン化された裸の基板
表面に集まったり、撥液性の単分子層にから除去され、
親液性の部分にのみ残存したりするからである。こうし
て結局、前記導電性微粒子を含有する液体は親液性のパ
ターン化された裸の基板表面のみに塗布されることとな
る。前記パターン化単分子層を有する基板の単分子層が
ＦＡＳのような撥液性単分子層でなく、撥液性の低い単
分子層を形成したとき、すなわち単分子層が残っている
部分と単分子層が取り除かれた部分の接触角の差が３０
°より小さい場合、前記塗布法としてインクジェット法
を用いるのが好ましい。この方法によれば、基板の露出
した所望の部分にのみ、簡単な工程で精度良く導電性パ
ターンを形成することができる。

【００２６】他の方法は、ケイ素化合物を含有する液体
を、前記パターン化単分子層を有する基板の親液部に選
択的に塗布し、熱処理及び／又は光処理によって前記液
体の塗布液をシリコン膜に変換することを特徴とするシ
リコン膜パターンを形成する方法である。前記パターン
化単分子層を有する基板の単分子層を形成すべき液体の
基板に対する接触角が３０°より大きいとき、例えば、
前記単分子層がＦＡＳであり、前記液体がエタノールの
ようなアルコール類、ｎ−ヘプタンのような炭化水素系
溶剤、エチレングリコールジメチルエーテルのようなエ
ーテル系溶剤、プロピレンカーボネートのような極性溶
剤などであるときは、前記塗布方法としては、スピンコ
ート法、カーテンコート法、ディップコート法、スプレ
ーコート法、インクジェット法などの方法を用いること
ができる。塗布した液体が撥液性の単分子層にはじかれ
て親液性のパターン化された裸の基板表面に集まるから
である。前記パターン化単分子層を有する基板の単分子
層がＦＡＳのような撥液性単分子層を形成しないとき
は、インクジェット法を用いるのが好ましい。この方法
によれば、シリコン膜をガス相からではなく、液体材料
から製膜してパターン形成を行い、尚且つ簡便な工程で
良質な特性のシリコン膜パターンを得ることができる。

【００２７】上記テンプレートとしての利用の更に他の
方法は、前記パターン化単分子層を有する基板の親液部
にアクティべーション処理を施し、次いで無電解メッキ
液を当該処理を施した領域に選択的に吐出し、または基
板全体を無電解メッキ液に浸漬することにより、アクテ
ィベーション処理を行った部分のみに選択的にメッキを
行うこと、を特徴とする金属薄膜パターンを形成する方
法である。この方法によれば、基板の露出した所望の部
分にのみ簡単な工程で精度良く金属薄膜パターンを形成
することができる。

【００２８】本発明によれば、前記導電膜パターン又は
金属薄膜パターンからなる導電膜配線が提供される。こ
の導電膜配線は、簡単な工程で精度良く作成されたもの
である。

【００２９】本発明によれば、この導電膜配線を備える
ことを特徴とする電気光学装置が提供される。この電気
光学装置は、それが備える導電膜配線が簡単な工程で精
度良く作成されたものであるから、それ自体制作が容易
で精度のよいものである。

【００３０】本発明によれば、前記電気光学装置を備え
ることを特徴とする電子機器が提供される。この電子機
器は、制作が容易で精度のよい電気光学装置を備えるか
ら、それ自体制作が容易で精度のよいものである。

【００３１】本発明によれば、前記導電膜配線をアンテ
ナ回路として備えることを特徴とする非接触型カード媒
体が提供される。この非接触型カード媒体は、それが備
える導電膜配線が簡単な工程で精度良く作成されたもの
であるから、それ自体制作が容易で精度のよいものであ
る。

【００３２】本発明によれば、前記方法でシリコン膜パ
ターンを形成することを特徴とする半導体装置の製造方
法を提供する。この方法によれば、ガス相からではな
く、液体材料から製膜してパターン形成を行い、尚且つ
簡便な工程で良質な特性のシリコン膜パターンを得る工
程を含んだ半導体装置の製造方法が提供される。

【００３３】本発明によれば、前記方法で得られた半導
体装置を備えたコンピューターが提供される。この方法
によれば、液体材料から製膜してパターン形成を行い、
尚且つ簡便な工程で良質な特性のシリコン膜パターンを
得る工程を含んだ半導体装置を備えたコンピューターを
得ることが出来るという利点がある。

【００３４】本発明によれば、前記半導体装置を備えた
電気光学装置が提供される。この方法によれば、液体材
料から製膜してパターン形成を行い、尚且つ簡便な工程
で良質な特性のシリコン膜パターンを得る工程を含んだ
半導体装置を備えた電気光学装置を得ることが出来ると
いう利点がある。

【００３５】本発明によれば、前記電気光学装置を備え
たことを特徴とする電子機器が提供される。この方法に
よれば、前記利点を有する電気光学装置を備えた電子機
器を得ることが出来るという利点がある。

【００３６】

【発明の実施の形態】〔実施形態１〕第１実施形態とし
て、本発明の撥液性の単分子層と、パターン化された親
液性の基板表面を形成することを特徴とする撥液性単分
子層のパターン形成方法を詳細に説明する。

【００３７】先ず、図１に示すように、基板１１と撥液
性末端を有する炭素含有基とを有するシラン化合物を同
一の密閉容器に入れ、室温で２〜３日、或いは１００℃
程度で３時間程度保持することにより、基板１１表面に
前記シラン化合物を結合させて、結合されたシラン化合
物の単分子層１２を形成する。

【００３８】次いで、図２に示すように、後で形成する
パターンに合わせてアルカリ性液体の液滴１３を単分子
層１２にインクジェット法で塗布し、数分〜数時間放置
してこの層１２の当該塗布部分を加水分解して除去し、
基板表面を露出させ、この単分子層１２をパターニング
する。このとき、前記単分子層表面に前記アルカリ性液
体を塗布したときの該アルカリ性液体の接触角を上述の
ような方法を用いて３０°〜６０°とする。前記パター
ニングの後、アルカリ性液体や分解除去されたシラン化
合物を基板から洗浄除去する。こうして図３に示すよう
に、基板表面が露出した部分が液体材料に対して濡れ性
を持った親液部１１ａとなり、単分子層１２が残存して
いる部分は液体材料に対して濡れ性を持っていない撥液
部１１ｂとなる。こうしてパターン化された撥液性単分
子層を有する基板が形成される。

【００３９】尚、結合されたシラン化合物の単分子層１
２を最初に基板全面に形成する前に、基板表面に紫外光
を照射したり、酸素プラズマ処理したり、溶媒により洗
浄したりして、前処理を施し、該表面を親水化させるこ
とが望ましい。

【００４０】次に、上記第１実施形態のパターン化単分
子層形成方法を実施するためのパターン化単分子層形成
装置について説明する。図７は、前記パターン化単分子
層形成装置の概略斜視図である。図７に示すように、パ
ターン化単分子層形成装置１００は、インクジェットヘ
ッド群１０１と、インクジェットヘッド群１０１をＸ方
向に駆動するためのＸ方向ガイド軸１０２と、Ｘ方向ガ
イド軸１０２を回転させるＸ方向駆動モータ１０３とを
備えている。また、基板Ｗを載置するための載置台１０
４と、載置台１０４をＹ方向に駆動するためのＹ方向ガ
イド軸１０５と、Ｙ方向ガイド軸１０５を回転させるＹ
方向駆動モータ１０６とを備えている。また、Ｘ方向ガ
イド軸１０２とＹ方向ガイド軸１０５とが、各々所定の
位置に固定される基台１０７を備え、その基台１０７の
下部には、制御装置１０８を備え、更に、クリーニング
機構部１１４を備えている。

【００４１】インクジェットヘッド群１０１は、アルカ
リ性液体をノズル（吐出口）から吐出して所定間隔で基
板に付与する複数のインクジェットヘッドを備えてい
る。そして、これら複数のインクジェットヘッド各々か
ら、制御装置１０８から供給される吐出電圧に応じて個
別にアルカリ性液体を吐出できるようになっている。イ
ンクジェットヘッド群１０１はＸ方向ガイド軸２に固定
され、Ｘ方向ガイド軸１０２には、Ｘ方向駆動モータ１
０３が接続されている。Ｘ方向駆動モータ１０３は、ス
テッピングモータ等であり、制御装置１０８からＸ軸方
向の駆動パルス信号が供給されると、Ｘ方向ガイド軸１
０２を回転させるようになっている。そして、Ｘ方向ガ
イド軸１０２が回転させられると、インクジェットヘッ
ド群１０１が基台１０７に対してＸ軸方向に移動するよ
うになっている。

【００４２】載置台１０４は、このパターン化単分子層
形成装置１００によってアルカリ性液体を付与される基
板Ｗを載置させるもので、この基板Ｗを基準位置に固定
する機構を備えている。この載置台１０４はＹ方向ガイ
ド軸１０５に固定され、Ｙ方向ガイド軸１０５には、Ｙ
方向駆動モータ１０６が接続されている。Ｙ方向駆動モ
ータ１０６は、ステッピングモータ等であり、制御装置
１０８からＹ軸方向の駆動パルス信号が供給されると、
Ｙ方向ガイド軸１０５を回転させるようになっている。
そして、Ｙ方向ガイド軸１０５が回転させられると、載
置台１０４が基台１０７に対してＹ軸方向に移動するよ
うになっている。

【００４３】クリーニング機構部１１４は、インクジェ
ットヘッド群１０１をクリーニングする機構を備えてい
る。クリーニング機構部１１４は、Ｙ方向の駆動モータ
１１３によってＹ方向ガイド軸１０５に沿って移動する
ようになっている。クリーニング機構部１１４の移動
も、制御装置１０８によって制御されている。

【００４４】前記パターン化単分子層形成装置１００に
おいて、所定のパターン化単分子層形成領域にアルカリ
性液体を吐出するためには、制御装置１０８から所定の
駆動パルス信号をＸ方向駆動モータ１０３及び／又はＹ
方向駆動モータ１０６とに供給し、インクジェットヘッ
ド群１０１及び／又は載置台１０４を移動させることに
より、インクジェットヘッド群１０１と基板Ｗ（載置台
１０４）とを相対移動させる。そして、この相対移動の
間にインクジェットヘッド群１０１における所定のイン
クジェットヘッドに制御装置１０８から吐出電圧を供給
し、当該インクジェットヘッドからアルカリ性液体を吐
出させる。

【００４５】前記パターン化単分子層形成装置１００に
おいて、インクジェットヘッド群１０１の各ヘッドから
の液滴の吐出量は、制御装置１０８から供給される吐出
電圧の大きさによって調整できる。また、基板Ｗに吐出
される液滴のピッチは、インクジェットヘッド群１０１
と基板Ｗ（載置台１０４）との相対移動速度及びインク
ジェットヘッド群１０１からの吐出周波数（吐出電圧供
給の周波数）によって決定される。

【００４６】〔実施形態２〕第２実施形態として、本実
施形態のパターン化単分子層を有する基板をエッチング
レジストとしてウェットエッチングに利用する例を説明
する。二酸化ケイ素の薄膜を有するシリコン基板に実施
形態１の方法でＦＡＳの単分子層を形成する。この単分
子層上にアルカリ性液体をインクジェット法により吐出
してパターン描画する。このパターン描画した部分にて
前記単分子層を前記アルカリ性液体の作用により前記の
基板表面に結合したＦＡＳを加水分解除去する。基板上
に残ったＦＡＳの部分をエッチングレジストとし、エッ
チング液としてフッ酸を用いて、シリコン基板上の二酸
化ケイ素薄膜のエッチングを行う。これにより二酸化ケ
イ素薄膜を完全に除去できる。

【００４７】この方法で形成されたパターン化シリコン
を用いて、例えば、薄膜トランジスタにおけるコンタク
トホールを有する電子部品、例えば薄膜トランジスタア
レイを作ることができ、そのような電子部品を用いて各
種電子機器、例えば液晶ディスプレイ、パーソナルコン
ピューター、携帯電話等を作ることができる。

【００４８】〔実施形態３〕第３実施形態として、本実
施形態のパターン化単分子層を有する基板に、導電性微
粒子を含有する液体を選択的に塗布し、この親液部に塗
布された前記液体を熱処理によって導電膜に変換する、
導電性パターン形成方法について詳細に説明する。

【００４９】導電性微粒子を含有する液体としては、導
電性微粒子を分散媒に分散させた分散液を用いる。ここ
で用いられる導電性微粒子は、金、銀、銅、パラジウ
ム、ニッケルの何れかを含有する金属微粒子の他、導電
性ポリマーや超電導体の微粒子などが用いられる。これ
らの導電性微粒子は、分散性を向上させるために表面に
有機物などをコーティングして使うこともできる。導電
性微粒子の表面にコーティングするコーティング材とし
ては、例えば、これらの微粒子の分散媒の分子そのもの
や、クエン酸などの有機分子、その他一般的な界面活性
剤などが挙げられる。導電性微粒子の粒径は５ｎｍ以上
０．１μｍ以下であることが好ましい。０．１μｍより
大きいと、溶剤への分散性が低下すると共に、インクジ
ェット法を用いる場合に液滴の吐出が困難になるからで
ある。また、５ｎｍより小さいと、分散媒中で容易に分
散が壊れてしまうからである。

【００５０】導電性微粒子を含有する液体の分散媒とし
ては、室温での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇ以上２００
ｍｍＨｇ以下（約０．１３３Ｐａ以上約２６．６ｋＰａ
以下）であるものが好ましい。蒸気圧が２００ｍｍＨｇ
（約２６．６ｋＰａ）より高い場合には、塗布後に分散
媒が急激に蒸発してしまい、良好な膜を形成することが
困難となるためである。一方、室温での蒸気圧が０．０
０１ｍｍＨｇ（約０．１３３Ｐａ）より低い分散媒の場
合、乾燥が遅くなり塗布膜中に分散媒が残留しやすくな
り、後工程の熱及び／又は光処理後に良質の導電膜が得
られがたい。また、上記液体の塗布を後述のインクジェ
ット装置によって行う場合には、分散媒の蒸気圧は０．
００１ｍｍＨｇ以上５０ｍｍＨｇ以下（約０．１３３Ｐ
ａ以上約６．６５ｋＰａ以下）であることがより好まし
い。蒸気圧が５０ｍｍＨｇより高い場合には、インクジ
ェット法で液滴を吐出する際に乾燥によるノズル詰まり
が起こり易く、安定な吐出が困難となるためである。一
方、室温での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇ（約０．１３
３Ｐａ）より低い分散媒の場合、吐出した液体の乾燥が
遅くなり膜中に分散媒が残留しやすくなり、後工程の熱
処理後に良質の導電膜が得られにくい。

【００５１】使用する分散媒としては、上記の導電性微
粒子を分散できるもので、凝集を起こさないものであれ
ば特に限定されないが、水の他に、メタノール、エタノ
ール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、
ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、トルエン、キシ
レン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テト
ラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘ
キシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレン
グリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエ
チルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレ
ングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコール
メチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビ
ス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンな
どのエーテル系化合物、更にプロピレンカーボネート、
γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジ
メチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘ
キサノンなどの極性化合物を挙げることができる。これ
らのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、またイン
クジェット法への適用のし易さの点で、水、アルコール
類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、
更に好ましい分散媒としては水、炭化水素系化合物を挙
げることができる。これらの分散媒は、単独でも、ある
いは２種以上の混合物としても使用できる。

【００５２】上記導電性微粒子を分散媒に分散する場合
の分散質濃度は１質量％以上８０質量％以下であり、所
望の導電膜の膜厚に応じて調整することができる。８０
質量％を超えると凝集をおこしやすくなり、均一な膜が
得にくい。１質量％未満では１液滴中の導電性微粒子の
量が少なすぎて基板上に導電性微粒子パターンを形成す
るために所望の厚さのパターンを得るために導電性微粒
子含有液の塗布回数を多くしなければならず、不経済で
ある。

【００５３】上記導電性微粒子の分散液の表面張力は
０．０２Ｎ／ｍ以上０．０７Ｎ／ｍ以下の範囲に入るこ
とが好ましい。インクジェット法にて液体を吐出する
際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、インク組
成物のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲り
が生じ易くなり、０．０７Ｎ／ｍを超えるとノズル先端
でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量、吐出タ
イミングの制御が困難になるためである。

【００５４】表面張力を調整するため、上記分散液に
は、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張
力調節剤を微量添加することができる。ノニオン系表面
張力調節剤は、液体の基板への濡れ性を良好化し、膜の
レベリング性を改良し、塗膜のぶつぶつの発生、ゆず肌
の発生などの防止に役立つものである。

【００５５】上記分散液の粘度は１ｍＰａ・ｓ以上５０
ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。粘度が１ｍＰａ
・ｓより小さい場合には塗膜が薄くなりやすく、所望の
導電性膜厚を得るために塗布乾燥の繰り返し回数が多く
なって好ましくない。インクジェット法の場合には液滴
を吐出する際、ノズル周辺部がインクの流出により汚染
されやすい。また粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合
は、インクジェット法以外の方法のときは、塗布後基板
の親液部のみへの液の集まり性が悪くなり、インクジェ
ット法の場合はノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円
滑な液滴の吐出が困難となるためである。

【００５６】次に、単分子層１２がパターニングされた
基板の親液部１１ａのみに微粒子分散液を選択的に塗布
する。塗布の方法としては、スピンコート法、ロールコ
ート法、カーテンコート法、ディップコート法、スプレ
ー法、インクジェット法などの方法を用いることができ
る。スピンコート法を用いる場合のスピナーの回転数は
必要な導電膜の膜厚、微粒子分散液の固形分濃度や粘度
などにより決まるが一般に１００ｒｐｍ〜５０００ｒｐ
ｍ、好ましくは３００ｒｍｐ〜３０００ｒｐｍが用いら
れる。

【００５７】また、本実施形態の微粒子分散液の塗布方
法として、インクジェット法を用いることは特に好まし
い。親液部１１ａのみをねらって、必要量だけ塗布でき
るためである。これにより、スピンコート法などの場合
とちがって、吐出量を制御することにより膜厚制御が容
易となり、基板上の異なった場所には異なった膜厚や異
なった材料の微粒子からなる膜を形成することが可能と
なる。また、必要な場所のみに塗布するため、材料の使
用量が少なくてすむという利点もある。また、基板上の
親液部、撥液部のパターンはフォトリソグラフィーで形
成されたバンクと同じような作用を及ぼし、親液部にイ
ンクジェット法により吐出された液滴は親液部から、は
み出ることはなく、精密に位置が制御されることにな
る。

【００５８】本実施形態で使用するインクジェット方式
の液滴吐出装置は任意の液滴を一定量吐出できるもので
あれば如何なる機構のものでもよく、特に数十ｎｇ程度
の液滴を形成、吐出できる圧電素子を用いたインクジェ
ット方式、ヒーターの熱エネルギーを利用して気泡を発
生させるバブルジェット（登録商標）方式などいずれの
方式のものでもかまわない。さらに必要に応じて上記の
スピンコート、ディップコート、スプレーコート、ロー
ルコート、カーテンコート等の一般的な塗布方式を組み
合わせることもできる。

【００５９】微粒子分散液が選択的に塗布された基板
は、溶媒を除去し、微粒子間の電気的接触をよくするた
めに、熱処理に供される。熱処理は通常大気中で行われ
るが、必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの
不活性ガス雰囲気中で行うこともできる。上記の熱処理
の処理温度は溶媒の沸点（蒸気圧）、圧力及び微粒子の
熱的挙動により適宜定めれば良く、特に限定されるもの
ではないが室温以上３００℃以下で行うことが望まし
い。特に、プラスチックなどの広範囲な基板を使用でき
るという点では、室温から１００℃以下で行うことが特
に望ましい。

【００６０】また熱処理は通常のホットプレート、電気
炉などでの処理の他、ランプアニールによって行うこと
もできる。ランプアニールに使用する光の光源として
は、特に限定されないが、赤外線ランプ、キセノンラン
プ、ＹＡＧレーザー、アルゴンレーザー、炭酸ガスレー
ザー、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＦ、ＫｒＣ
ｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザーなどを光
源として使用することができる。これらの光源は一般に
は、１０〜５０００Ｗの出力のものが用いられるが、通
常１００〜１０００Ｗで十分である。このようにして導
電性パターンを有する単分子層を備えた基板が得られ
る。

【００６１】〔実施形態４〕第４実施形態として、本実
施形態のパターン化単分子層を有する基板の露出された
親液部に、ケイ素化合物を含有する液体を選択的に塗布
し、この親液部に塗布された前記液体を熱処理及び／又
は光処理によってシリコン膜に変換する、シリコン膜パ
ターン形成方法について詳細に説明する。

【００６２】ここで用いられるケイ素化合物は、一般式
ＳｉnＸm（ここで、Ｘは水素原子及び／又はハロゲン原
子を表し、ｎは３以上の整数を表し、ｍはｎ又は２ｎ−
２又は２ｎ又は２ｎ＋２の整数を表す）で表されること
を特徴とする。ここでｎは３以上であるが、熱力学的安
定性、溶解性、精製の容易性などの点で、５〜２０程
度、特に５あるいは６の環状シラン化合物が好ましい。
ｎが５より小さい場合には、シラン化合物自体が不安定
になるため取り扱いに難点が生じる。またｎが２０より
大きい場合にはシラン化合物の凝集力に起因する溶解性
の低下が認められ使用する溶媒の選択が狭まる。

【００６３】また、本実施形態に使用するシラン化合物
の一般式ＳｉnＸm中のＸは水素原子及び／又はハロゲン
原子である。これらのシラン化合物はシリコン膜への前
駆体化合物であるため、熱処理及び／又は光処理で最終
的にはアモルファスシリコン或いは多結晶状シリコンに
する必要があり、ケイ素−水素結合、ケイ素−ハロゲン
結合は上記の処理で開裂し、新たにケイ素−ケイ素結合
が生じ最終的にシリコンへと変化するものである。ハロ
ゲン原子としては、通常フッ素原子、塩素原子、臭素原
子、沃素原子であり、上記結合開裂の点で塩素、臭素が
好ましい。Ｘは水素原子単独又はハロゲン原子単独でも
よいし、水素原子とハロゲン原子の総和がｍとなるよう
な部分ハロゲン化シラン化合物でもよい。

【００６４】本実施形態の一般式ＳｉnＸmで表されるシ
ラン化合物の具体例として、ｍ＝２ｎ＋２である具体例
としては、トリシラン、テトラシラン、ペンタシラン、
ヘキサシラン、ヘプタシランなどの水素化シランが、ま
たこれらの水素原子の一部又はすべてをハロゲン原子に
置換したものがある。ｍ＝２ｎである具体例としては、
シクロトリシラン、シクロテトラシラン、シクロペンタ
シラン、シリルシクロペンタシラン、シクロヘキサシラ
ン、シリルシクロヘキサシラン、シクロヘプタシラン、
などの一個の環系を有する水素化シラン化合物及びこれ
らの水素原子の一部又はすべてをハロゲン原子に置換し
たヘキサクロルシクロトリシラン、トリクロルシクロト
リシラン、オクタクロルシクロテトラシラン、テトラク
ロルシクロテトラシラン、デカクロルシクロペンタシラ
ン、ペンタクロルシクロペンタシラン、ドデカクロルシ
クロヘキサシラン、ヘキサクロルシクロヘキサシラン、
テトラデカクロルシクロヘプタシラン、ヘプタクロルシ
クロヘプタシラン、ヘキサブロモシクロトリシラン、ト
リブロモシクロトリシラン、ペンタブロモシクロトリシ
ラン、テトラブロモシクロトリシラン、オクタブロモシ
クロテトラシラン、テトラブロモシクロテトラシラン、
デカブロモシクロペンタシラン、ペンタブロモシクロペ
ンタシラン、ドデカブロモシクロヘキサシラン、ヘキサ
ブロモシクロヘキサシラン、テトラデカブロモシクロヘ
プタシラン、ヘプタブロモシクロヘプタシランなどのハ
ロゲン化環状シラン化合物がある。ｍ＝２ｎ−２である
具体例としては、１、１’−ビスシクロブタシラン、
１，１’−ビスシクロペンタシラン、１，１’−ビスシ
クロヘキサシラン、１，１’−ビスシクロヘプタシラ
ン、１，１’−シクロブタシリルシクロペンタシラン、
１，１’−シクロブタシリルシクロヘキサシラン、１，
１’−シクロブタシリルシクロヘプタシラン、１，１’
−シクロペンタシリルシクロヘキサシラン、１，１’−
シクロペンタシリルシクロヘプタシラン、１，１’−シ
クロヘキサシリルシクロヘプタシラン、スピロ［２．
２］ペンタシラン、スピロ［３．３］ヘプタタシラン、
スピロ［４．４］ノナシラン、スピロ［４．５］デカシ
ラン、スピロ［４．６］ウンデカシラン、スピロ［５．
５］ウンデカシラン、スピロ［５．６］ドデカシラン、
スピロ［６．６］トリデカシランなどの２個の環系を有
する水素化シラン化合物及びこれらの水素原子の一部又
はすべてをＳｉＨ3基やハロゲン原子に置換したシラン
化合物がある。ｍ＝ｎである具体例としては下記式の化
合物１〜化合物５で表される多環系を有する水素化シラ
ン化合物及びこれらの水素原子の一部又はすべてを部分
的にＳｉＨ3基やハロゲン原子に置換したシラン化合物
を挙げることができ、これらは２種以上を混合して使用
することもできる。これらの内、溶媒への溶解性の点で
１，１’−ビスシクロペンタシラン、１，１’−ビスシ
クロヘキサシラン、スピロ［４．４］ノナシラン、スピ
ロ［４．５］デカシラン、スピロ［５．５］ウンデカシ
ラン、スピロ［５．６］ドデカシラン及びこれらの骨格
にＳｉＨ3基を有するケイ素化合物が特に好ましい。

【００６５】

【化１】

【００６６】さらに、これらのシラン化合物は必要に応
じてホウ素やリンなどの第３族あるいは第５族の元素で
変性した化合物を使用することもできる。変性シラン化
合物の具体例としては、炭素原子を含まないものが好ま
しく、一般式ＳｉaＸbＹc（ここで、Ｘは水素原子及び
／又はハロゲン原子を表し、Ｙはホウ素原子又はリン原
子を表し、ａは３以上の整数を表し、ｂはａ以上で２ａ
＋ｃ＋２以下の整数を表し、ｃは１以上でａ以下の整数
を表す）で表される変性シラン化合物が挙げられる。こ
こで、熱力学的安定性、溶解性、精製の容易性などの点
でａとｃの和が５〜２０程度、特に５あるいは６の変性
シラン化合物が好ましい。ａ＋ｃが５より小さい場合に
は変性シラン化合物自体が環による歪みにより不安定に
なるため取り扱いに難点が生じる。またａ＋ｃが２０よ
り大きい場合には変性シラン化合物の凝集力に起因する
溶解性の低下が認められ使用する溶媒の選択が狭まる。
また、上記変性シラン化合物の一般式ＳｉaＸbＹc中の
Ｘは、上記のＳｉnＸmで表される無変性のシラン化合物
の一般式中におけるＸと同様に水素原子及び／又はハロ
ゲン原子であり、通常フッ素原子、塩素原子、臭素原
子、沃素原子であり、上記結合開裂の点で塩素、臭素が
好ましい。Ｘは水素原子単独又はハロゲン原子単独でも
よいし、水素原子とハロゲン原子の総和がｂとなるよう
な部分ハロゲン化シラン化合物でもよい。

【００６７】本実施形態の変性シラン化合物は、変性シ
ラン化合物のみで使用してもよいし、変性されていない
前記シラン化合物と混合して使用することができる。変
性シラン化合物と変性されていないシラン化合物との混
合割合はホウ素あるいはリンの変性元素の含有率により
異なるが、ケイ素原子に対して変性元素が１ｐｐｂ〜２
５％程度である。本実施形態では上記のシラン化合物又
は上記のシラン化合物と上記の変性シラン化合物の混合
物を溶媒に溶解した液体を、基板上の親液部にのみ選択
的に塗布する。ここで使用する溶媒は室温での蒸気圧が
０．００１〜２００ｍｍＨｇであるものが好ましい。蒸
気圧が２００ｍｍＨｇより高い場合には、塗布膜を形成
する時に溶媒が早期に蒸発してしまい良好な塗布膜を形
成することが困難となるためである。一方、室温での蒸
気圧が０．００１ｍｍＨｇより低い溶媒の場合、乾燥が
遅くなり塗布膜中に溶媒が残留しやすくなり、後工程の
熱及び／又は光処理後に良質のシリコン膜が得られ難
い。また、上記溶液の塗布を後述のインクジェット装置
によって行う場合には、溶媒の蒸気圧は０．００１〜５
０ｍｍＨｇであることが望ましい。蒸気圧が５０ｍｍＨ
ｇより高い場合には、インクジェット装置で液滴を吐出
する際に乾燥によるノズル詰まりが起こりやすく、安定
な吐出が困難となるためである。一方、蒸気圧が０．０
０１ｍｍＨｇより低い場合には吐出したインクの乾燥が
遅くなりシラン化合物に溶媒が残留し易くなり、後工程
の熱及び／又は光処理後にも良質のシリコン膜が得られ
難い。

【００６８】本実施形態で使用する溶媒としては、上記
シラン化合物を溶解し溶媒と反応しないものであれば特
に限定されないが、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカ
ン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデ
ン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロ
ナフタレン、シクロへキシルベンゼンなどの炭化水素系
溶媒の他、エチレングリコールジメチルエーテル、エチ
レングリコールジエチルエーテル、エチレングリコール
メチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチル
エーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジ
エチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジ
メトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテ
ル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系溶、さらにプロピ
レンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−
２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスル
ホキシド、シクロヘキサノンなどの極性溶媒を挙げるこ
とができる。これらの内、ケイ素化合物の溶解性と該溶
液の安定性の点で炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒が好
ましく、さらに好ましい溶媒としては炭化水素系溶媒を
挙げることができる。これらの溶媒は、単独でも、或い
は２種以上の混合物としても使用できる。

【００６９】上記シラン化合物を溶媒に溶解する場合の
濃度は１〜８０質量％程度であり、所望のシリコン膜厚
に応じて調整することができる。８０質量％を超えると
析出しやすく均一な塗布膜が得られない。

【００７０】本実施形態で用いられる、上記シラン化合
物の溶液は、目的の機能を損なわない範囲で必要に応じ
てフッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力
調節材を微量添加することができる。このノニオン系表
面張力調節材は、溶液の塗布対象物への濡れ性を良好化
し、塗布した膜のレベルリング性を改良し、塗膜のぶつ
ぶつの発生、ゆず肌の発生などを防止に役立つものであ
る。

【００７１】かくして調製したシラン化合物の溶液の粘
度は１〜５０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。後述の
インクジェット装置にて溶液を塗布する場合、粘度が１
ｍＰａ・ｓより小さい場合にはノズル周辺部がインクの
流出により汚染され易く、また粘度が５０ｍＰａ・ｓよ
り大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり
円滑な液滴の吐出が困難となるためである。

【００７２】さらに、かくして調製したシラン化合物の
溶液の表面張力は０．０２〜０．０７Ｎ／ｍの範囲に入
ることが望ましい。後述のインクジェット装置にて溶液
を塗布する場合、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満である
と、インク組成物のノズル面に対する濡れ性が増大する
ため飛行曲がりが生じ易くなり、０．０７Ｎ／ｍを超え
るとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため
インク組成物の吐出量、吐出タイミングの制御が困難に
なるためである。

【００７３】次に、上記のように有機分子膜がパターニ
ングされた基板の親液部１１ａのみにケイ素化合物の溶
液１４を選択的に塗布する（図４）。塗布の方法として
は、スピンコート法、ロールコート法、カーテンコート
法、ディップコート法、スプレー法、インクジェット法
などの方法を用いることができる。塗布は一般には室温
（約２０℃）以上の温度で行われる。室温未満の温度で
はケイ素化合物の溶解性が低下し一部析出する場合があ
る。また塗布する場合の雰囲気は、窒素、ヘリウム、ア
ルゴンなどの不活性ガス中で行うことが好ましい。さら
に必要に応じて水素などの還元性ガスを混入したものが
好ましい。スピンコート法を用いる場合のスピナーの回
転数は形成する薄膜の膜厚、塗布溶液の組成により決ま
るが一般に１００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍ、好ましくは
３００ｒｍｐ〜３０００ｒｐｍが用いられる。

【００７４】また、本実施形態のケイ素化合物溶液の塗
布方法として、インクジェット法を用いることは特に好
ましい。親液部１１ａのみをねらって、必要量だけ液滴
１３を吐出して塗布できるためである。これにより、ス
ピンコート法などの場合とちがって、膜厚のコントロー
ルが容易となり、基板上の異なった場所には異なった膜
厚のシリコン膜を形成することが可能となる。また、必
要な場所のみに塗布するため、材料の使用量が少なくて
すむというメリットもある。

【００７５】本実施形態で使用するインクジェット方式
の液滴吐出装置は任意の液滴を一定量吐出できるもので
あれば如何なる機構のものでもよく、特に数十ｎｇ程度
の液滴を形成、吐出できる圧電素子を用いたインクジェ
ット方式、ヒーターの熱エネルギーを利用して気泡を発
生させるバブルジェット方式など、いづれの方式のもの
でも構わない。さらに必要に応じて上記のスピンコー
ト、ディップコート、スプレーコート、ロールコート、
カーテンコート等の一般的な塗布方式を組み合わせるこ
ともできる。上記インクジェット方式で上記ケイ素化合
物の溶液を塗布するときの雰囲気は通常アルゴン、ヘリ
ウム、窒素などの不活性ガス中であり、温度は溶液の特
性により室温から１００℃程度まで適宜選ぶことができ
る。

【００７６】塗布後、必要に応じて乾燥させて塗布膜１
５を得る（図５）。

【００７７】本実施形態のケイ素化合物の塗布膜を形成
された基板は、熱処理及び／又は光処理に供される。こ
れらの処理を行う場合の雰囲気としては、窒素、アルゴ
ン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行うが、必要
に応じて水素などの還元性ガスをこれらに少量混合して
使用することもできる。熱処理は、溶液を塗布後、溶媒
の除去と金属シリコン膜への変換を目的に行うものであ
る。溶媒を除去する場合の熱処理温度は溶媒の沸点（蒸
気圧）、圧力及びケイ素化合物の熱的挙動により適宜定
めれば良く、特に限定されるものではないが３００℃以
下で行うことが望ましい。金属シリコン膜への変換は通
常アルゴン雰囲気中あるいは水素を含有したアルゴン中
で１００〜８００℃程度で、好ましくは２００〜６００
℃程度で、さらに好ましくは３００℃〜５００℃程度で
処理され、一般に到達温度が約５５０℃未満の温度では
アモルファス状、５５０℃以上の温度では多結晶状のシ
リコン膜が得られる。到達温度が１００℃未満の場合
は、ケイ素化合物の熱分解が十分に進行せず、十分な厚
さのシリコン膜を形成できない場合がある。多結晶状の
シリコン膜を得たい場合は、上記で得られたアモルファ
ス状シリコン膜のレーザーアニールによって多結晶シリ
コン膜に変換することができる。上記レーザーアニール
を行う場合の雰囲気も、ヘリウム、アルゴンなどの不活
性ガス、もしくはそれらに水素などの還元性ガスを混入
したものが好ましい。

【００７８】本実施形態のケイ素化合物の塗布膜１５
は、塗布膜中の溶媒を除去する前及び／又は溶媒を除去
した後に、不活性ガス雰囲気中で光処理に供される場合
もある。溶媒可溶性のケイ素化合物は本光処理による開
環反応により溶媒不溶性の強靱な塗膜になるだけでな
く、光処理の後に及び／又は同時に行われる熱処理によ
って光学的電気的特性に優れたシリコン膜（１６）（図
６）に変換される。

【００７９】本実施形態で使用する光の光源としては、
低圧あるいは高圧の水銀ランプ、重水素ランプあるいは
アルゴン、クリプトン、キセノン等の希ガスの放電光の
他、ＹＡＧレーザー、アルゴンレーザー、炭酸ガスレー
ザー、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＦ、ＫｒＣ
ｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザーなどを光
源として使用することができる。これらの光源は一般に
は、１０〜５０００Ｗの出力のものが用いられるが、通
常１００〜１０００Ｗで十分である。これらの光源の波
長はケイ素化合物及び光開環したケイ素化合物塗膜が多
少でも吸収するものであれば特に限定されないが通常１
７０ｎｍ〜６００ｎｍであり、レーザー光の使用が特に
好ましい。これらの光処理時の温度は通常室温〜５００
℃であり、得られるシリコン膜の半導体特性に応じて適
宜選ぶことができる。

【００８０】〔実施形態５〕第５実施形態として、本実
施形態のパターン化単分子層を有する基板の露出された
親液部に、無電解メッキ液を選択的に吐出し、これを乾
燥して金属膜のパターン形成方法、または上記基板の親
液部に無電解メッキのためのアクティベーターを含む液
体を選択的に吐出し、その後基板全体を無電解メッキ液
に浸漬して、アクティベーターの付与された親液部のみ
に金属膜のパターンを形成する方法、について詳細に説
明する。

【００８１】無電解メッキ液としては、ニッケル塩化
物、次亜リン酸及び水を含むニッケル無電解メッキ液、
及び水を含む金無電解メッキ液等のメッキ溶液がある。
特にＦＡＳ等の自己組織化膜のパターンと組み合せると
きは、例えば、アクティベーターとして、４wt％塩酸１
００mLに塩化パラジウム２０mgを溶解し、更に水酸化ナ
トリウムを加えてｐＨが５となるように調整した液体を
用い、無電解メッキ液として、水１リットルに塩化ニッ
ケル２５ｇ及び次亜リン酸ナトリウム２５ｇを溶解し、
更にｐＨ調整剤を加えてｐＨ５程度にした溶液を用いる
ことが好ましい。

【００８２】無電解メッキ液等のメッキ液滴を２種以上
用い、単分子層パターンにおいて異なる領域（異なる親
インク部）に２種以上の異なる金属薄膜を成形してもよ
い。金属薄膜の厚さは、無電解メッキ液滴の吐出ドット
数を制御して、所定の厚さに制御できる。金属薄膜の厚
さは、メッキ液滴の吐出を所定回数繰り返すことにより
制御できる。単分子層パターンの同一の領域（親インク
部）に２種以上の無電解メッキ液滴を吐出して異なる金
属薄膜を重ね合わせることも可能である。無電解メッキ
液滴に用いる金属の析出条件に応じて、インク吐出条件
を制御すればよい。本発明によって得られた機能性薄膜
は、均一な厚さを持っており、厚さの変化を±５％以内
に抑えることが出来る。

【００８３】無電解メッキにより機能性を持った薄膜を
得る場合、親インク領域にインクジェット法により液滴
を吐出する前に、新インク部をアクティベーション処理
しておくことが、親インク部に良好に選択的に無電解メ
ッキする上で必要である。即ち、図８に示すように、ア
クティベーション処理により活性種層（部分）２２を基
板上に形成し、次いで、図９に示すように、インク吐出
用のヘッド３０から親インク部２１ａに選択的に無電解
メッキ液滴４０を吐出・塗布して金属皮膜を形成する。
アクティベーション処理は、公知のアクティベーター
（パラジウム塩化物、塩化水素等を含有する混合液に、
例えば室温で、ｐＨが５．８になるように水酸化ナトリ
ウム水溶液を加えて調節したもの等）に、１〜５分間基
板を浸漬することである。これにより、親インク部に相
当する基板表面に活性種（上記のアクティベーターを用
いた場合には、パラジウム）が付着し活性種からなる層
が形成される。金属薄膜の厚さは無電解メッキ液滴の吐
出ドット数を制御して、所定の厚さに制御することが出
来る。この場合には、所望の金属被膜の厚さに応じて、
ロット毎に吐出ドット数を変更したり、１つの基板中
で、吐出ドット数を位置に応じて変更して、金属薄膜の
厚みを適宜変更することができる。また、金属薄膜の厚
さは、無電解メッキ液滴の吐出ドット数を吐出を所定回
数繰り返すことにより、稼ぐことが出来る。また、上述
のアクティベーターをインクジェット法にて上記基板の
親液部のみに吐出することもできる。この場合には上記
のアクティベーターをインクジェットにて吐出した後
に、室温で１〜５分間放置して、その後基板を水洗す
る。このようにすることによって基板の親液部のみに活
性種が付着する。その後、基板全体を上述のメッキ液に
浸漬することによって、活性種の存在する部分のみに金
属膜がメッキにより選択的に形成される。この場合の膜
厚はメッキ液への浸漬時間によって決定される。

【００８４】最終的に得られるメッキ膜の厚さは最終用
途如何によって任意に設定することが出来るが、０．０
２〜２μmとするのが好ましい。尚、無電解メッキ液滴
に用いる金属の析出条件に応じて、吐出条件は制御され
る。

【００８５】具体的には、金属としてニッケルを用いる
場合には、吐出時の基板温度を、３０〜６０℃とし、湿
度を７０％以上に保持するのが好ましく、吐出ドット数
を５回程度とし吐出回数を１回程度とし、１ドット当た
りの吐出量を、３０ｐＬ程度とすることが好ましい。ま
た、無電解メッキ液滴を２種以上用い、２種以上の金属
薄膜からなるパターンを形成することもできる。例え
ば、ある領域は、ニッケル薄膜パターンを形成し、これ
以外の領域については金薄膜パターンを形成することが
できる。このようにして種々の配線を形成することもで
きる。

【００８６】〔第６実施形態〕第６実施形態として、本
発明の電気光学装置の一例である液晶装置について説明
する。図１１は、本実施形態に係る液晶装置の第１基板
３００上の信号電極３１０等の平面レイアウトを示すも
のである。本実施形態に係る液晶装置は、この第１基板
３００と、図１２に示す走査電極３７０等が設けられた
第２基板３６０と、第１基板と第２基板との間に封入さ
れた液晶３６１とから図１０に概略断面を示す液晶装置
のように概略構成されている。図１０において示す液晶
表示装置２００においては、下側基板（第１基板）３０
０と上側基板（第２基板）３６０とがそれぞれの基板の
周縁部においてシール材３６２を介して所定間隔で貼着
され、下側基板３００、上側基板３６０間に液晶層３６
１が挟持されている。下側基板３００の液晶層３６１側
表面には、図１１に示す信号電極３１０と、配向膜３６
３とが順次積層形成され、上側基板３６０の液晶層３６
１側表面にも同様に、ストライプ状に形成された複数の
透明電極３７０と配向膜３６４とが順次積層形成され、
各透明電極３７０と信号電極３１０とは互いに交差する
ように形成されている。

【００８７】図１１に示すように、第１基板３００上の
画素表示領域３０３には、複数の信号電極３１０が設け
られており、この信号電極３１０は、第１信号電極３１
１…と第２信号電極３１２…とから多重マトリクスを構
成するように設けられている。特に各第１及び第２信号
電極３１１…、３１２…は、各画素に対応して縦横に整
列形成された複数の画素電極部３１１ａ…、３１２ａ…
と、これらを多重マトリクス状に接続する信号配線部３
１１ｂ…、３１２ｂ…とからそれぞれ構成されており、
Ｙ方向に伸延している。また、符号３５０は１チップ構
造の液晶駆動回路で、この液晶駆動回路３５０と信号配
線部分３１１ｂ…、３１２ｂ…の一端側（図中下側）と
が第１引き回し配線３３１を介して接続されている。ま
た、符号３４０…は画素表示領域３０３の側部側に一列
に整列形成された上下導通端子で、これらの上下導通端
子３４０…と、図８に示す第２基板３６０上に設けられ
た端子３４２とが上下導通材３４１…によって接続され
ている。また、上下導通端子３４０と液晶駆動回路３５
０とが第２引き回し配線３３２…を介して接続されてい
る。

【００８８】本実施形態では、上記第１基板３００上に
設けられた第１引き回し配線３３１、第２引き回し配線
３３２及び信号配線部３１１ｂ，３１２ｂが、各々第３
実施形態又は第５実施形態に係る配線形成方法によって
形成されている。

【００８９】第１信号電極３１１、及び第２信号電極３
１２は図に示すようにＹ方向の１つの列内で２つの異な
る信号を与えられるように多重マトリクス状に配置され
ていると良い。これにより、１つの操作電極３７０（図
１２）からの操作信号に対して２画素分の作動をさせる
ことができるという利益が得られる。

【００９０】〔第７実施形態〕第７実施形態として、本
発明の電気光学装置の一例であるプラズマ型表示装置に
ついて説明する。図１３は本実施形態のプラズマ型表示
装置５００の分解斜視図を示す。この実施形態のプラズ
マ型表示装置５００は、互いに対向して配置されたガラ
ス基板５０１とガラス基板５０２と、これらの間に形成
された放電表示部５１０とから概略構成される。放電表
示部５１０は、複数の放電室５１６が集合されてなり、
複数の放電室５１６のうち、赤色放電室５１６（Ｒ）、
緑色放電室５１６（Ｇ）、青色放電室５１６（Ｂ）の３
つの放電室５１６が対になって１画素を構成するように
配置されている。前記（ガラス）基板５０１の上面には
所定の間隔でストライプ状にアドレス電極５１１が形成
され、それらアドレス電極５１１と基板５０１の上面と
を覆うように誘電体層５１９が形成され、更に誘電体層
５１９上においてアドレス電極５１１、５１１間に位置
して各アドレス電極５１１に沿うように隔壁５１５が形
成されている。なお、隔壁５１５においてはその長手方
向の所定位置においてアドレス電極５１１と直交する方
向にも所定の間隔で仕切られており（図示略）、基本的
にはアドレス電極５１１の幅方向左右両側に隣接する隔
壁と、アドレス電極５１１と直交する方向に延設された
隔壁により仕切られる長方形状の領域が形成され、これ
ら長方形状の領域に対応するように放電室５１６が形成
され、これら長方形状の領域が３つ対になって１画素が
構成される。また、隔壁５１５で区画される長方形状の
領域の内側には蛍光体５１７が配置されている。蛍光体
５１７は、赤、緑、青の何れかの蛍光を発光するもの
で、赤色放電室５１６（Ｒ）の底部には赤色蛍光体５１
７（Ｒ）が、緑色放電室５１６（Ｇ）の底部には緑色蛍
光体５１７（Ｇ）が、青色放電室５１６（Ｂ）の底部に
は青色蛍光体５１７（Ｂ）が各々配置されている。

【００９１】次に、前記ガラス基板５０２側には、先の
アドレス電極５１１と直交する方向に複数の表示電極５
１２がストライプ状に所定の間隔で形成され、これらを
覆って誘電体層５１３が形成され、更にＭｇＯなどから
なる保護膜５１４が形成されている。そして、前記ガラ
ス基板５０１とガラス基板５０２が、前記アドレス電極
５１１と表示電極５１２を互いに直交させるように対向
させて相互に貼り合わされ、基板５０１と隔壁５１５と
ガラス基板５０２側に形成されている保護膜５１４とで
囲まれる空間部分を排気して希ガスを封入することで放
電室５１６が形成されている。なお、ガラス基板５０２
側に形成される表示電極５１２は各放電室５１６に対し
て２本ずつ配置されるように形成されている。上記アド
レス電極５１１と表示電極５１２は図示略の交流電源に
接続され、各電極に通電することで必要な位置の放電表
示部５１０において蛍光体５１７を励起発光させて、カ
ラー表示ができるようになっている。

【００９２】本実施形態では、上記アドレス電極５１１
と表示電極５１２が、各々第３又は５実施形態に係る配
線形成方法によって形成されている。本実施形態の液晶
装置によれば、上記各電極の断線や短絡等の不良が生じ
にくく、しかも、小型化、薄型化が可能なプラズマ型表
示装置とすることができる。

【００９３】〔第８実施形態〕第８実施形態として、本
発明の電子機器の具体例について説明する。図１４
（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１
４（ａ）において、６００は携帯電話本体を示し、６０
１は第６実施形態の液晶装置を備えた液晶表示部を示し
ている。図１４（ｂ）は、ワープロ、パソコンなどの携
帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１４
（ｂ）において、７００は情報処理装置、７０１はキー
ボードなどの入力部、７０３は情報処理本体、７０２は
第６実施形態の液晶装置を備えた液晶表示部を示してい
る。図１４（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した
斜視図である。図１４（ｃ）において、８００は時計本
体を示し、８０１は第６実施形態の液晶装置を備えた液
晶表示部を示している。図１４（ａ）〜（ｃ）に示す電
子機器は、上記実施形態の液晶装置を備えたものである
ので、配線類の断線や短絡等の不良が生じにくく、しか
も、小型化、薄型化が可能となる。なお、本実施形態の
電子機器は液晶装置を備えるものとしたが、有機エレク
トロルミネッセンス表示装置、プラズマ型表示装置等、
他の電気光学装置を備えた電子機器とすることもでき
る。

【００９４】〔第９実施形態〕第９実施形態として、本
発明の非接触型カード媒体の実施形態について説明す
る。図１５に示すように、本実施形態に係る非接触型カ
ード媒体４００は、カード基体４０２とカードカバー４
１８から成る筐体内に、半導体集積回路チップ４０８と
アンテナ回路４１２を内蔵し、図示されない外部の送受
信機と電磁波又は静電容量結合の少なくとも一方により
電力供給あるいはデータ授受の少なくとも一方を行うよ
うになっている。

【００９５】本実施形態では、上記アンテナ回路４１２
が、第３又は５実施形態に係る配線形成方法によって形
成されている。本実施形態の非接触型カード媒体によれ
ば、上記アンテナ回路４１２の断線や短絡等の不良が生
じにくく、しかも、小型化、薄型化が可能な非接触型カ
ード媒体とすることができる。

【００９６】

【実施例】（実施例１）ガラス基板表面に、波長１７２
nmの紫外線を１０ｍＷ／cm２の強度で３０分間照射して
表面を洗浄した後、このガラス基板と、ヘプタデカフロ
オロ−１，１，２，２，−テトラヒドロデシルトリメト
キシシラン（以下「ＦＡＳ−１７」と記載する）０．１
mLとを容積３リットルの密閉容器に入れて、１２０℃に
加熱し、１時間保持した。その結果、ガラス基板の表面
に撥水性の単分子層が形成された。この基板と水との接
触角を測定したところ、１１０°であった。次に、１N
水酸化ナトリウム水溶液に表面張力調整剤としてポリオ
キシエチレンアルキルエーテルとグリセリンを添加して
粘度を調整した。この液体と上記の基板との接触角は６
０°であった。この液体をインクジェットヘッドから基
板上に、下記のようにして一定間隔で吐出して基板上に
ラインを形成した。即ち、インクジェットヘッドとし
て、市販のプリンター（商品名「ＭＪ９３０Ｃ」）のヘ
ッドを使用した。上記液体をこのインクジェットヘッド
から駆動電圧２０Ｖにて吐出すると、２５ピコリットル
の体積の液滴が吐出された。その直径は３６μmであっ
た。その液滴は、上記基板上（接触角６０°）に着弾し
た後は、基板上で直径７２μmに広がった。ラインを形
成するに当たり、隣接した液滴が重なるように、即ち、
６５μm間隔（基板上に広がった液滴の直径の５％が重
なるように）で吐出した。その結果、上記の液体からな
る線幅７２μm、長さ１０mmのラインが形成された。こ
の状態で、室温にて１０分間放置し、その後、純水で基
板上の液体を洗い流し洗浄を行った。その結果、基板に
は線幅７２μm、長さ１０mmのライン状の親水部（水と
の接触角はほぼ０°）が形成された。その他の部分はＦ
ＡＳが残っているため、水との接触角は１１０°のまま
であった。

【００９７】（実施例２）実施例１と同様の方法でＦＡ
Ｓ−１７単分子層をガラス基板上に形成した。得られた
基板に波長１７２nmの紫外線を１０ｍＷ／ｃｍ２で３０
秒照射した。この基板と水との接触角は７０°まで低下
していた。実施例１で用いたのと同じ粘度と表面張力を
調整した水酸化ナトリウム水溶液（１N）とこの基板と
の接触角は３０°であった。この液体を実施例１と同じ
インクジェットヘッドから吐出電圧２０Ｖで２５ピコリ
ットルの液滴（直径３６μm）を吐出したところ、基板
上で１２０μmに広がった。この液体を実施例１と同様
に、基板上での液滴の直径の５％が重なるように吐出し
てラインを形成した。即ち、重なりが６μmとなるよう
に、１１４μmの間隔で上記液滴を吐出してパターン塗
布し、基板上に、線幅１２０μm、長さ１０mmのライン
を形成した。この基板を９０℃に加熱して５分放置した
ところ、液体は全て蒸発し、基板上には液体から析出し
た固体が上記のライン上に残っていた。その後、純水で
基板上の固体を洗い流し洗浄を行った。その結果、基板
には線幅１２０μm、長さ１０mmのライン状の親水部が
形成された。この場合には、その他の部分はＦＡＳが部
分的に紫外線によって分解除去されているため、水との
接触角は７０°のままであった。

【００９８】（実施例３）前記ガラス基板の代わりにシ
リコン基板を用いた他は、実施例１と同様にしてパター
ン化されたＦＡＳ単分子層を有するシリコン基板を得
た。この基板には、線幅７２μm、長さ１０mmのライン
状の親水部（水との接触角はほぼ０°）が形成された。
その他の部分はＦＡＳが残っているため、水との接触角
は１１０°のままであった。

【００９９】（実施例４）実施例１と同様にして形成し
たパターン化ＦＡＳを有するガラス基板を用い、粒径１
０ｎｍからなる金の微粒子をα−テルピネオールに分散
させた液体（真空冶金社製、商品名「パーフェクトゴー
ルド」）を上記の撥液部に親液部がパターニングされた
基板にスピンコートしたところ、親液部のみに液体が残
存し、撥液部には液体は残らなかった。この基板を大気
中にて３００℃で１５分間焼成したところ、親液部に塗
布されていた液体は金の薄膜となり、前記アルカリ性液
体を吐出して形成したパターンに従った幅７２μm、長
さ１０mmの金薄膜のラインパターンが形成された。この
金薄膜の膜厚は０．５μmで、比抵抗は５×１０−６Ω
ｃｍであった。

【０１００】（実施例５）実施例１と同様にして形成し
たパターン化ＦＡＳを有するガラス基板を用い、シリコ
ンを堆積させた。即ち、シクロヘキサシランの１０wt％
トルエン溶液を、窒素雰囲気中で上記と同様のインクジ
ェットヘッドにより、基板の親液部を狙って、吐出間隔
３０μmで、直径３６μmの液滴として吐出した。基板に
吐出された液体は親液部の線幅（７２μm）にまで広が
ったが、撥液部にははみ出さず、上記液体からなる線幅
７２μm、長さ１０mmのラインが形成された。この基板
を窒素雰囲気にて５００℃、１０分で熱処理したとこ
ろ、上記液体は熱分解されて幅７２μm、長さ１０mmの
アモルファスシリコン膜のパターンが形成された。

【０１０１】（実施例６）実施例１と同様にして形成し
たパターン化ＦＡＳを有するガラス基板の親水部のみに
次のようにして無電解ニッケルメッキを行った。アクチ
ベーターとして４wt％塩酸１００mLに塩化パラジウム２
０mgを溶解し、更に水酸化ナトリウムを加えてｐＨが５
となるように液体を調整した。この液体を実施例１と同
様のインクジェットヘッドにより、基板の親液部を狙っ
て、吐出間隔３０μmで、直径３６μmの液滴として、吐
出した。基板に吐出された液体は親液部の線幅（７２μ
m）にまで広がったが撥液部には、はみ出さず、上記液
体からなる線幅７２μm、長さ１０mmのラインが形成さ
れた。この状態のまま５分間室温で放置した後、基板を
水洗した。その後、この基板を無電解ニッケルメッキ液
（水１リットルに塩化ニッケル２５ｇ及び次亜リン酸ナ
トリウム２５ｇを溶解し、更にｐＨ調整剤を加えてｐＨ
５程度にしたもの）に浸漬し、８０℃で１０分間メッキ
を行ったところ、親水部にのみ無電解メッキによりニッ
ケルが析出し、線幅７２μmで膜厚３μmのニッケルパタ
ーンが形成された。

【０１０２】（実施例７）実施例３のＦＡＳパターン化
シリコン基板表面を０．５wt％フッ酸エッチング液に浸
漬した。シリコン表面の自然酸化膜（ＳｉＯ２）は、厚
みが２nmであり、エッチング速度は５nm／分であるの
で、浸漬時間は３０秒とした。ＦＡＳ−１７単分子層が
エッチング液によるダメージを受け、下地が露出するま
でには１０分以上を要するため、リソグラフィー用レジ
スト膜として十分に機能した。エッチングの結果、幅７
２μm、長さ１０mmのパターンでシリコン表面の自然酸
化膜（ＳｉＯ２）を除去できた。

【０１０３】上記実施例から明らかなように、本発明の
方法によれば、ガラスマスクを使用せずに、パターン形
成精度や位置の再現性の優れた撥液性単分子層のパター
ンを基板に形成することができる。また、このようにし
て形成されたパターン化単分子層を有する基板が得られ
る。また、この基板から精度の良い、金属やシリコン等
のパターンを形成することが出来る。一方、この基板上
の単分子層をエッチングレジストとして、エッチングに
利用することができる。

【０１０４】

【発明の効果】本発明によれば、マスクを通した紫外線
照射を行わなくても簡単なプロセスでパターン形成が可
能で、しかもパターン形成精度や位置の再現性の優れた
撥液性単分子層へのパターン形成方法；そのパターン化
単分子層をエッチングレジストとして利用したエッチン
グを行うことによりパターンニングを行う方法；及びそ
のパターン化単分子層を用いて形成する半導体、金属な
どのパターン；並びにそれら半導体、金属などのパター
ンを用いて製造される電気光学装置、及びこの電気光学
装置を備える電子機器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 基板上に形成された単分子層の断面図。

【図２】 単分子層のパターン形成の工程を示す断面
図。

【図３】 単分子層がパターン形成された状態を示す断
面図。

【図４】 基板の親液部にのみ液滴材料が塗布された状
態を示す断面図。

【図５】 溶液を乾燥後、親液部に形成されたケイ素化
合物の塗布膜の断面図。

【図６】 ケイ素化合物の塗布膜を熱処理して形成され
たシリコン膜の断面図。

【図７】 基板が単分子層で覆われていない領域に無電
解メッキの活性化種の層が形成されている状態を示す断
面図。

【図８】 パターン化単分子層形成装置の概略斜視図。

【図９】 基板上の所定の領域に選択的に無電解メッキ
液がインクジェットヘッドから吐出されている状態を示
す断面図。

【図１０】 本発明の第７実施形態の液晶装置の概略断
面図。

【図１１】 本発明の第７実施形態に係る液晶装置の第
１基板の概略平面図。

【図１２】 本発明の第７実施形態に係る液晶装置の第
２基板の概略平面図。

【図１３】 本発明の第７実施形態に係るプラズマ型表
示装置の第１基板の概略平面図。

【図１４】本発明の第８実施形態に係る電子機器で、
（a）は第６実施形態液晶表示装置を備えた携帯電話の
一例を示す図、（ｂ）は第６実施形態液晶表示装置を備
えた携帯型情報処理装置の一例を示す図、（ｃ）は第６
実施形態液晶表示装置を備えた腕時計型電子機器の一例
を示す図である。

【図１５】本発明の第９実施形態に係る非接触型カード
媒体の分解斜視図。

【符号の説明】

１１…基板、１１ａ…親液部、１１ｂ…撥液部、１２…
単分子層、１３…アルカリ性液体の液滴、１４…ケイ素
化合物の溶液、１５…ケイ素化合物の塗布液、１６…シ
リコン膜、２１…基板、２１ａ…親インク部、２１ｂ…
撥インク部、２２…活性種層、２４…単分子層、１００
…パターン化単分子層形成装置、１０１…インクジェッ
トヘッド群、Ｗ…基板、２００…液晶装置、３００…第
１基板、３１０…信号電極、３１１ａ，３１２ｂ…信号
配線部、３３１…第１引き回し配線、３３２…第２引き
回し配線、５００…プラズマ型表示装置、５０１、５０
２…ガラス基板、５１１…アドレス電極、５１２…表示
電極、５１６…放電室、５１７…蛍光体、６００…携帯
電話本体、６０１…液晶表示部、７００…情報処理装
置、７０２…液晶表示部、７０３…情報処理本体、８０
０…時計本体、８０１…液晶表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 29/786 Ｆターム(参考） 2C056 FB01 FB02 FB04 FB05 2H096 AA25 AA27 GA60 4M104 BB01 BB04 BB05 BB07 BB08 BB09 BB36 DD07 DD09 DD16 DD22 DD51 DD53 DD71 DD78 EE18 GG20 HH20 5F033 HH04 HH05 HH11 HH13 HH14 HH38 PP26 PP28 QQ00 QQ09 QQ19 QQ73 QQ82 QQ83 QQ89 RR03 RR04 RR21 SS03 SS21 VV15 XX33 5F110 AA30 BB01 DD02 DD03 DD05 GG02 GG13 GG41 PP02 PP03 PP13 PP29 QQ01

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に単分子層を形成し、アルカリ性
   の液体をインクジェット法でこの基板上にパターン塗布
   し、前記アルカリ性液体の分解作用により前記単分子層
   を除去し、前記基板上に撥液性の単分子層とパターン化
   された親液性の基板表面を形成することを特徴とする撥
   液性単分子層のパターン形成方法。
2. 【請求項２】 前記基板上に単分子層を形成すること
   が、該基板の表面に、加水分解性基と撥液性端末を有す
   る炭素含有基を有するシラン化合物を結合させて単分子
   層を形成することである、請求項１に記載の撥液性単分
   子層のパターン形成方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の方法で製造され
   たパターン化単分子層を有する基板。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の単分子層をエッチング
   レジストとして利用してエッチングを行うことを特徴と
   するパターンニング方法。
5. 【請求項５】 導電性微粒子を含有する液体を、請求項
   ３に記載のパターン化単分子層を有する基板の親液部に
   選択的に塗布し、この親液部に塗布された前記液体を熱
   処理によって導電膜に変換することを特徴とする導電膜
   パターンの形成方法。
6. 【請求項６】 ケイ素化合物を含有する液体を、請求項
   ３に記載のパターン化単分子層を有する基板の親液部に
   選択的に塗布し、熱処理及び／又は光処理によって前記
   液体の塗布液をシリコン膜に変換することを特徴とする
   シリコン膜パターンの形成方法。
7. 【請求項７】 請求項３に記載のパターン化単分子層を
   有する基板の親液部にアクティべーション処理を施し、
   無電解メッキ液によって当該処理を施した領域に選択的
   にメッキすることを特徴とする金属薄膜パターンを形成
   する方法。
8. 【請求項８】 請求項５又は７に記載の方法により形成
   されたことを特徴とする導電膜配線。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の導電膜配線を備えるこ
   とを特徴とする電気光学装置。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の電気光学装置を備え
    ることを特徴とする電子機器。
11. 【請求項１１】 請求項８に記載の導電膜配線をアンテ
    ナ回路として備えることを特徴とする非接触型カード媒
    体。