JP2005010203A - Pattern manufacturing apparatus and method for manufacturing pattern - Google Patents

Pattern manufacturing apparatus and method for manufacturing pattern Download PDF

Info

Publication number
JP2005010203A
JP2005010203A JP2003170898A JP2003170898A JP2005010203A JP 2005010203 A JP2005010203 A JP 2005010203A JP 2003170898 A JP2003170898 A JP 2003170898A JP 2003170898 A JP2003170898 A JP 2003170898A JP 2005010203 A JP2005010203 A JP 2005010203A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid material
pattern
self
substrate
assembled film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003170898A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4356063B2 (en
Inventor
Tomohiko Sogo
智彦 十河
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2003170898A priority Critical patent/JP4356063B2/en
Publication of JP2005010203A publication Critical patent/JP2005010203A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4356063B2 publication Critical patent/JP4356063B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pattern manufacturing apparatus which can simplify a manufacturing process and reduce a manufacturing time in the process of manufacturing a pattern from a liquid material and consequently reduce a cost, and to provide a method for manufacturing the pattern. <P>SOLUTION: The pattern manufacturing apparatus comprises: a self-organized film transfer section 30 to transfer a first self-organized film 50 onto a substrate 20 to form a pattern of the first self-organized film 50; and a main body 70 having a recessed part 71 corresponding to the substrate region 61 in the pattern of the self-organized film 50 of the substrate 20. A second self-organized film 74 having liquid repellency against the solvent of a liquid material 80 is deposited on the recessed part 71 of the main body 70, and the recessed part 71 holds the liquid material 80. The apparatus is also equipped with: a liquid material charging section 31 to transfer and supply the liquid material 80 held in the recessed part 71 to the substrate region 61 in the pattern of the first self-organized film 50; and a heating section 33 to dry and calcine the liquid material 80 filled into the pattern of the first self-organized film 50 of the substrate 20. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体材料を所望のパターン形状、特に微細なパターン形状に形成するためのパターン製造装置およびパターン製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ナノテクノロジーの発達とともに、ナノパーティクルやカーボンナノチューブあるいは自己組織化膜などのナノスケールの人工的な構造物が、所望のパターンにより形成される技術が提案されている。自己組織化膜が基板上にサブマイクロメーターの精度のパターニングされた状態で、液体材料であるシリコンナノパーティクルが基板上に供給されることにより、シリコンナノパーティクル層がパターニングされる技術が提案されている（たとえば特許文献１。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３５３４３６号公報（第１頁ないし第５頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このように、シリコンナノパーティクルに代表される液体材料が、所望のパターンによりマイクロコンタクトプリンティング法によりパターニングされる場合には、次のような問題がある。
すなわち、フィルムが凹凸部分を有しており、このフィルムの凹凸部分には有機分子の溶液が付着される。その溶液は、フィルムの凹凸部分から基板側に転写することにより、基板上には自己組織化膜が形成される。この自己組織化膜の間の基板領域上には、シリコンナノパーティクルが供給される。
このシリコンナノパーティクルが基板上に供給する手段としては、蒸着法やＣＶＤ（化学気相成長法）を用いている。
【０００５】
このように、シリコンナノパーティクルのような液体材料を自己組織化膜の間の基板領域上に供給するには、蒸着を行う装置やＣＶＤ装置が必要となる。基板は蒸着装置やＣＶＤ装置内に装着していずれかの処理を行うことから、パターン製造時間に時間がかかってしまい、コスト高になってしまう。
そこで本発明は上記課題を解消し、液体材料によるパターンを製造する際に、製造工程を簡素化して製造時間を短縮し、したがってコストダウンを図ることができるパターン製造装置およびパターン製造方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、基板上に自己組織化膜のパターンを転写した後に液体材料を充填して乾燥させることで前記液体材料のパターンを製造するためのパターン製造装置であり、前記基板上に第１自己組織化膜を転写して前記第１自己組織化膜のパターンを形成するための自己組織化膜転写部と、前記基板の前記第１自己組織化膜のパターン内の前記基板領域に対応した凹部を有する本体を備え、前記本体の前記凹部には、前記液体材料の溶媒に対して撥液性を有する第２自己組織化膜が付着されており、前記凹部には前記液体材料を保持しており、前記凹部に保持された前記液体材料を前記第１自己組織化膜のパターン内の前記基板領域に転写して充填するための液体材料の充填部と、前記基板の前記第１自己組織化膜のパターン内に充填された前記液体材料を乾燥して焼成する加熱部と、を備えることを特徴とするパターン製造装置である。
【０００７】
上記構成によれば、自己組織化膜転写部は、基板上に第１自己組織化膜を転写して第１自己組織化膜のパターンを形成する。
液体材料の充填部は、本体を備えている。この本体は、基板の第１自己組織化膜のパターン内の基板領域に対応した凹部を有している。この本体の凹部には、液体材料の溶媒に対して撥液性を有する第２自己組織化膜が付着されており、この凹部には液体材料を保持するようになっている。液体材料の充填部は、凹部に保持された液体材料を、第１自己組織化膜のパターン内の基板領域に転写して充填する。
加熱部は、基板の第１自己組織化膜のパターン内に充填された液体材料を乾燥して焼成する。
【０００８】
これにより、まず自己組織化膜転写部は、基板上に第１自己組織化膜を転写して第１自己組織化膜のパターンを形成する。
液体材料の充填部の本体の凹部には、液体材料を保持する。この際に、液体材料は、凹部に保持されている。液体材料の充填部が、凹部に保持された液体材料を第１自己組織化膜のパターン内の基板領域に転写して充填する際には、凹部には撥液性を有する第２自己組織化膜があらかじめ付着されているので、凹部の液体材料は第１自己組織化膜のパターン内の基板領域側へ確実に転写して充填することができる。
このことから、簡単な構造でありながら、液体材料の充填部は、基板上の第１自己組織化膜のパターン内の基板領域に対して、確実にかつスムーズに液体材料を転写して充填できる。
このことから、パターン製造時における製造工程として蒸着装置やＣＶＤ装置が不要となり、液体材料のパターン製造時間を短縮して、コストダウンを図ることができる。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明の構成において、前記自己組織化膜転写部は、前記基板を搭載する搭載部と、前記搭載部に配置されて前記基板を加熱するためのヒータと、を有し、前記充填部は、前記本体の前記凹部内の前記液体材料を前記基板の前記第１自己組織化膜のパターン内の前記基板領域に移して充填するのを促進するための液体材料充填促進部を有することを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、自己組織化膜転写部の搭載部は基板を搭載する。自己組織化膜転写部のヒータは、搭載部に配置されていて基板を加熱する。
充填部は、液体材料充填促進部を有している。この液体材料充填促進部は、本体の凹部内の液体材料を基板の第１自己組織化膜のパターン内の基板領域に移して充填するのを促進するための部分である。
【００１１】
これにより、自己組織化膜転写部のヒータは、搭載部に搭載された基板上の第１自己組織化膜を加熱することができ、第１自己組織化膜は、即時に乾燥して形成することができる。このことからパターン製造時間を短縮できる。
充填部の液体材料充填促進部が設けられていることにより、本体の凹部内の液体材料を、基板の第１自己組織化膜のパターン内の基板領域側へ移して充填する時間を短縮することができる。このことから液体材料のパターン製造時間を短縮できる。
【００１２】
第３の発明は、第２の発明の構成において、前記液体材料充填促進部は、前記液体材料の充填部の前記凹部に通じるように前記本体に形成された孔を介して前記凹部内の前記液体材料の熱膨張を起こして前記液体材料を前記凹部から前記基板の前記第１自己組織化膜のパターン内の前記基板領域に移して転写するためのヒータ部材であることを特徴とする。
【００１３】
上記構成において、液体材料充填促進部は、ヒータ部材である。このヒータ部材は、充填部の凹部に通じるように本体に形成された孔を介して凹部内の液体材料の熱膨張を起こして、液体材料を凹部から基板の第１自己組織化膜のパターン内の基板領域へスムーズにかつ即座に移して転写することができる。これによって、液体材料のパターン製造時間を短縮できる。
【００１４】
第４の発明は、第２の発明の構成において、前記液体材料充填促進部は、前記本体の前記凹部に通じるように形成された孔を開閉する開閉弁と、前記本体に対して配置されて前記孔と前記開閉弁を覆っている圧力室と、前記圧力室内の圧力を負圧に調整することで前記凹部には入り込む前記液体材料の量を調整し、前記圧力室内に圧力をかけることで前記液体材料を前記凹部から前記基板の前記第１自己組織化膜のパターン内の前記基板領域に移して転写する圧力調整部と、を有していることを特徴とする。
【００１５】
上記構成において、液体材料充填促進部の開閉弁は、本体の凹部に通じるように形成された孔を開閉する。圧力室は、本体に対して配置されて孔と開閉弁を覆っている。圧力調整部は、圧力室内の圧力を負圧に調整することで凹部に入り込む液体材料の量を調整する。そして圧力調整部は、圧力室内に圧力をかけることで液体材料を凹部から基板の第１自己組織化膜のパターン内の基板領域に移して転写することができる。
これにより、圧力を調整するだけで、液体材料は第１自己組織化膜のパターン内の基板領域側にスムーズに移して転写することができる。このことから液体材料のパターン製造時間を短縮できる。
【００１６】
第５の発明は、第２の発明の構成において、前記液体材料充填促進部は、前記本体に配置されて前記本体の前記凹部に通じるように形成された孔を通じて前記凹部に前記液体材料を供給するための液体材料供給室と、前記液体材料供給室に接続されており前記液体材料を収容している液体収容部と、前記液体材料供給室と前記液体収容部の間に配置されて、前記液体収容部から前記液体材料供給室へ前記液体材料を送り込むことで、前記凹部には入り込む前記液体材料の量を調整して前記液体材料を前記凹部から前記基板の前記第１自己組織化膜のパターン内の前記基板領域に移して転写する液体吐出ヘッドと、を有していることを特徴とする。
【００１７】
上記構成において、液体材料充填促進部の液体材料供給室は、本体に配置されて本体の凹部に通じるように形成された孔を通じて凹部に液体材料を供給する。液体収容部は、液体材料供給室に接続されており液体材料を収容している。
液体吐出ヘッドは、液体材料供給室と液体収容室の間に配置されている。この液体吐出ヘッドは、液体収容部から液体材料供給室へ液体材料を送り込むことで、凹部に入り込む液体材料の量を調整して液体材料を凹部から基板の第１自己組織化膜のパターン内の基板領域へ移して転写するようになっている。
これにより、液体材料は第１自己組織化膜のパターン内の基板材料にスムーズに移して転写することができる。したがって、液体材料のパターン製造時間を短縮することができる。
【００１８】
第６の発明は、第２の発明の構成において、前記液体材料充填促進部は、前記本体に配置されて前記本体の前記凹部に通じるように形成された孔を通じて前記凹部に前記液体材料を供給するための液体材料供給室と、前記液体材料供給室に接続されており前記液体材料を収容している液体収容部と、前記液体材料供給室に対する前記液体収容部の相対的な高さ位置を変更することで、前記液体材料供給室へ前記液体材料を送り込むことで、前記凹部には入り込む前記液体材料の量を調整して前記液体材料を前記凹部から前記基板の前記第１自己組織化膜のパターン内の前記基板領域に移して転写する液体収容部の高さ調整部と、を有していることを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、液体材料充填促進部の液体材料供給室は、本体に配置されて本体の凹部に通じるように形成された孔を通じて凹部に液体材料を供給する。液体収容部は液体材料供給室に接続されており液体材料を収容している。開閉調整弁は、液体材料供給室と液体収容部の間に配置されている。
液体収容部の高さ調整部は、液体材料供給室に対する液体収容部の相対的な高さ位置を変更するためのものである。この液体収容部の高さ調整部は、液体材料供給室へ液体材料を送り込むことで、凹部に入り込む液体材料の量を調整して液体材料を凹部から基板の第１自己組織化膜のパターン内の基板領域に移して転写するものである。
これによって、液体材料が自己組織化膜のパターン内の基板領域に対してスムーズに移して転写することができる。したがって、液体材料のパターン製造時間を短縮できる。
【００２０】
第７の発明は、第２ないし第６のいずれかの発明の構成において、前記基板の前記第１自己組織化膜のパターン内の前記基板領域には、前記液体材料の前記基板領域への吸着性を確保するための親液膜が形成されていることを特徴とする。
上記構成によれば、基板の第１自己組織化膜のパターン内の基板領域には、液体材料の基板領域への吸着性を確保するための親液膜が形成されている。
これによって、第１自己組織化膜のパターン内の基板領域に供給された液体材料は、この親液膜により確実に基板領域へ吸着して保持させることができる。
【００２１】
第８の発明は、第２の発明ないし第４のいずれかの発明の構成において、前記凹部に前記液体材料を保持させる際には、前記充填部の前記凹部を、容器内の前記液体材料に浸漬または付着させることを特徴とする。
上記構成によれば、凹部に液体材料を保持させる際には、充填部の凹部を容器内の液体材料に浸漬または付着させる。
これにより、液体材料は凹部内に液体材料を確実かつ簡単に保持させることができる。
【００２２】
第９の発明は、基板上に自己組織化膜のパターンを転写した後に液体材料を充填して乾燥させることで前記液体材料のパターンを製造するためのパターン製造方法であり、自己組織化膜転写部により前記基板上に第１自己組織化膜を転写して前記第１自己組織化膜のパターンを形成するための自己組織化膜転写ステップと、充填部を前記基板に対面させて、前記基板の前記第１自己組織化膜のパターン内の前記基板領域に対応した前記充填部の凹部には、前記液体材料の溶媒に対して撥液性を有する第２自己組織化膜が付着されており、前記充填部の前記凹部には前記液体材料を保持しており、前記充填部の前記凹部に保持された前記液体材料を前記第１自己組織化膜のパターン内の前記基板領域に転写して充填するための液体材料の充填ステップと、加熱部を用いて前記基板の前記第１自己組織化膜のパターン内に充填された前記液体材料を乾燥して焼成する加熱ステップと、を備えることを特徴とするパターン製造方法である。
【００２３】
上記構成によれば、自己組織化膜転写ステップでは、自己組織化膜転写部が、基板上に第１自己組織化膜を転写して第１自己組織化膜のパターンを形成する。
液体材料の充填ステップでは、充填部が基板に対面されている。この充填部は、基板の第１自己組織化膜のパターン内の基板領域に対応した充填部の凹部には、液体材料の溶媒に対して撥液性を有する第２自己組織化膜が付着されている。充填部の凹部には液体材料が保持される。そして充填部の凹部に保持された液体材料は、第１自己組織化膜のパターン内の基板領域に転写して充填する。
加熱ステップでは、加熱部が基板の第１自己組織化膜のパターン内に充填された液体材料を乾燥して焼成する。
【００２４】
これにより、まず自己組織化膜転写部は、基板上に第１自己組織化膜を転写して第１自己組織化膜のパターンを形成する。
液体材料の充填部の本体の凹部には、液体材料を保持する。この際に、液体材料は、凹部に保持されている。液体材料の充填部が、凹部に保持された液体材料を第１自己組織化膜のパターン内の基板領域に転写して充填する際には、凹部には撥液性を有する第２自己組織化膜があらかじめ付着されているので、凹部の液体材料は第１自己組織化膜のパターン内の基板領域側へ確実に転写して充填することができる。
このことから、簡単な構造でありながら、液体材料の充填部は、基板上の第１自己組織化膜のパターン内の基板領域に対して確実にかつスムーズに液体材料を転写して充填できる。
このことから、パターン製造時における製造工程として蒸着装置やＣＶＤ装置が不要となり、液体材料のパターン製造時間を短縮して、コストダウンを図ることができる。
【００２５】
第１０の発明は、第９の発明の構成において、前記自己組織化膜転写ステップでは、前記基板を搭載部に搭載して前記基板をヒータにより加熱し、前記充填ステップでは、前記液体材料の充填部の前記凹部内の前記液体材料を前記基板の前記第１自己組織化膜のパターン内の前記基板領域に移して充填するのを促進することを特徴とする。
【００２６】
上記構成によれば、自己組織化膜転写ステップでは、基板を搭載部に搭載して基板をヒータにより加熱する。そして充填ステップでは、液体材料の充填部の凹部内の液体材料を基板の第１自己組織化膜のパターン内の基板領域に移して充填するのを促進する。
これにより、自己組織化膜転写部のヒータは、搭載部に搭載された基板上の第１自己組織化膜を加熱することができ、第１自己組織化膜は、即時に乾燥して形成することができる。このことから液体材料のパターン製造時間を短縮できる。
充填部の液体材料充填促進部は、本体の凹部内の液体材料を、基板の第１自己組織化膜のパターン内の基板領域側へ移して充填する時間を短縮することができる。このことから液体材料のパターン製造時間を短縮できる。
【００２７】
第１１の発明は、第１０の発明の構成において、前記基板の前記第１自己組織化膜のパターン内の前記基板領域には、前記液体材料の前記基板領域への吸着性を確保するための親液膜が形成されていることを特徴とする。
これにより、第１自己組織化膜のパターン内の基板領域に供給された液体材料は、この親液膜により確実に基板領域へ吸着して保持させることができる。
【００２８】
第１２の発明は、第１０の発明の構成において、前記凹部に前記液体材料を保持させる際には、前記充填部の前記凹部を、容器内の前記液体材料に浸漬または付着させることを特徴とする。
これにより、液体材料は凹部内に液体材料を確実かつ簡単に保持させることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のパターン製造装置の好ましい実施形態を示している。このパターン製造装置１０は、基板上に自己組織化膜のパターンを転写した後に、液体材料を充填して乾燥させることで、たとえば液晶表示装置の基板に透明電極のパターンを製造するための装置である。
【００３０】
図２に示すのは、液晶表示装置のＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）電極のパターン部分２１の例を示す平面図である。液晶表示装置１２の透明の基板２０の表面２０Ａには、微細なパターン２２が形成されている。この微細なパターン２２は、微細な人工構造物と呼ぶこともできる。パターン２２は、液体の焼成後に作られたＩＴＯ電極パターン部分２１を有している。各パターン部分２１は、たとえば正方形状であり、寸法例として寸法Ｌ１が１０μｍであり、パターン部分２１の間隔Ｌ２は１μｍである。
【００３１】
このように、図１に示すパターン製造装置１０は、液晶表示装置の微細なＩＴＯ電極パターン部分２１を製造することができる。
パターン部分２１を形成するために使用する液体材料としては、たとえばインジウムアセチルアセトナートＩｎ（Ｃ５Ｈ７Ｏ２）とジーｎブチルチンジアセタート（ＣＨ３（ＣＨ２）３）２Ｓｎ（ＯＯＣＣＨ３）２の混合溶質を１：１でエタノールに溶解させ濃度０．１ｍｏｌ／ｌに調整したものや、ＩＴＯナノ粒子を分散させた溶液として使用する。
【００３２】
図１に戻ると、パターン製造装置１０は、概略的には自己組織化膜転写部３０、液体材料の充填部３１、加熱部３３およびロード／アンロードユニット３５を有している。
ロード／アンロードユニット３５は、被処理対象物である基板２０を、自己組織化膜転写部３０、液体材料の充填部３１、加熱部３３に対して、Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５方向に供給する。
自己組織化膜転写部３０は、基板撥液処理ユニットなどとも呼んでいる。液体材料の充填部３１は、液体材料パターン処理ユニットとも呼んでいる。加熱部３３は乾燥処理ユニット３７と焼成処理ユニット３９を有している。
【００３３】
ロード／アンロードユニット３５は、基板２０を、Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４およびＥ５に沿って、自己組織化膜転写部３０、液体材料の充填部３１、乾燥処理ユニット３７および焼成処理ユニット３９へ送ることができる。パターン製造された基板２０は、再びロード／アンロードユニット３５に対してＥ５方向に沿って戻すことができる。
【００３４】
図３と図４は、図１に示す本発明のパターン製造装置１０のより具体的な構造例を示している。
図３は、自己組織化膜転写部３０を示している。図４（Ｅ）と図４（Ｆ）と図４（Ｉ）は、液体材料の充填部３１を示している。図４（Ｇ）と図４（Ｈ）は、加熱部３３を示している。
【００３５】
まず図３（Ａ）ないし図３（Ｄ）を参照して、自己組織化膜転写部３０について説明する。
図３の自己組織化膜転写部３０は、型部材４０と操作部４１を有している。図３（Ｂ）と図３（Ｃ）に示す型部材４０は、凸部４４と凹部４５を有する部材である。型部材４０の凸部４４と凹部４５は、図３（Ｂ）の容器４２に収容された撥液材料４３に浸漬することにより、図３（Ｃ）に示すように型部材４０の凸部４４と凹部４５には第１自己組織化膜５０を付着させるようになっている。図３（Ｃ）に示す操作部４１は、型部材４０を、容器４２とロード／アンロードユニット３５の間で移動するアクチュエータである。
【００３６】
図３（Ａ）に示すロード／アンロードユニット３５の搭載面３６には、被処理対象物である基板２０が着脱可能に搭載されている。このロード／アンロードユニット３５は、図３（Ｃ）に示すように型部材４０に対面する位置に位置決めできるようにＥ１方向に移動できる。このロード／アンロードユニット３５は、自己組織化膜転写部３０の搭載部である。ロード／アンロードユニット３５は、その内部にヒータ４９を有している。
【００３７】
図３（Ｂ）の型部材４０は、たとえばＣＯ２レーザやＹＡＧレーザのレーザ光などにより、直接たとえばフィルムを加工することで形成することができる。このフィルムとしては、たとえばＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）フィルムである。
このように、レーザ光により型部材４０を加工することで、凸部４４と凹部４５を形成することによって、レジスト工程なしに容易に低コストで型部材４０を作ることができる。
またレーザ光を用いれば、エネルギー密度（ショット数）を変化させることで、凹部４５の溝深さや幅などをミクロン単位で任意に変えることも可能である。
【００３８】
図３（Ｂ）の型部材４０は、スタンプとも呼ぶことができる。型部材４０はＰＤＭＳに限らずゴムやエラストマーにより作ることもできる。型部材４０の材料は、弾性材料でありある程度の硬度があり、粘着しないため界面自由エネルギーが低く、インク吸収性があり、耐溶剤性などの機能が求められることになる。
型部材４０の材質としては、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、スチレン―ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレン・プロピレンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴムなどの架橋型ゴムや、非架橋型である熱可塑性弾性体（ＴＰＥ）：ポリスチレン系（ポリスチレン）、ポリオレフィン系（ポリエチレン、ポリプロピレン）、ポリ塩化ビニル系（ポリ塩化ビニル）、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系エラストマーを用いることができる。
【００３９】
図３（Ｃ）に示す第１自己組織化膜５０は、たとえば図３（Ｂ）に示す撥液材料４３であるが、撥液材料に代えて撥水材料でもよい。したがって第１自己組織化膜５０は、撥液膜または撥水膜である。たとえばこの第１自己組織化膜５０は、上述した液体材料の溶媒に対して撥液性を有する官能基をもつ有機分子材料である。この官能基としては、アルキル基、フルオロアルキル基、ビニル基、エポキシ基などの撥液／撥水特性を有しているものである。
上述した液体材料は、上述したＩＴＯナノ粒子や金属粒子を分散したもの、ＩｎやＳｎを含む有機錯体物質を含む溶液である。また液体材料は、第１自己組織化膜５０のパターンの間の基板領域に充填された後に、適切な条件で乾燥して焼成することで、所望の物質のパターンを形成することができる材質を採用できる。
【００４０】
図３（Ｃ）と図３（Ｄ）に戻ると、自己組織化膜転写部３０では、操作部４１の操作により型部材４０が基板２０の表面２０Ａに対して所定のパターンの第１自己組織化膜５０を転写する。図３（Ｄ）に示すように、基板２０の表面には、第１自己組織化膜５０が所定のパターンで転写して形成される。
ヒータ４９の発熱により、この転写された第１自己組織化膜５０は基板上において即座に乾燥して固めることができる。
このことから、型部材４０による第１自己組織化膜５０の転写作業およびヒータ４９による第１自己組織化膜５０の加熱乾燥により、自己組織化膜転写作業の時間を短縮することができる。
【００４１】
次に、図４（Ｅ）および図４（Ｆ）、図４（Ｉ）を参照しながら、液体材料の充填部３１について説明する。
液体材料の充填部３１は、本体７０を有している。この本体７０は、複数の凹部７１を有している。各凹部７１は、基板２０側の第１自己組織化膜５０のパターン６０内の基板領域６１に対応して形成された部分である。本体７０は、たとえば図３（Ｂ）に示す型部材４０と同様にして形成することができる。
【００４２】
本体７０の凹部７１には、第２自己組織化膜７４が付着されている。この第２自己組織化膜７４は、第１自己組織化膜と同様の撥液膜もしくは撥水膜である。この各凹部７１には、液体材料８０が保持される。この液体材料８０は、すでに説明した液体材料であり、図４（Ｅ）に示すように容器８１の中にあらかじめ収容されている。
この液体材料８０は、本体７０の凹部７１の第２自己組織化膜７４内に浸漬法により収容される。液体材料８０の量は、凹部７１の収容量よりもやや多く保持されている。
第２自己組織化膜７４が凹部７１に形成されていることにより、液体材料８０が凹部７１から基板２０表面の基板領域６１側に移る機能を促進でき、液体材料８０の転写する作業を容易にすることができる。
【００４３】
ここで、図４（Ｉ）を参照しながら、容器８１内から本体７０の凹部７１内に液体材料８０を移して保持させるための液体材料の浸漬法について簡単に説明する。
容器８１内には、液体材料８０が収容されている。本体７０の凹部７１側が液体材料８０に対して浸漬される。そして、本体７０を液体材料８０から引き上げることにより、液体材料８０は、各凹部７１内に移って保持される。この場合に、液体材料８０の量は、凹部７１の容量よりもやや多く保持されて、液体材料８０の表面が下に向けて凸状のメニスカスを形成する。
そして、図４（Ｆ）に示すように、各基板領域６１内に凹部７１から液体材料８０が所定量転写される。
【００４４】
図４は、加熱部３３を示している。加熱部３３は、乾燥処理ユニット３７と焼成処理ユニット３９を有している。
乾燥処理ユニット３７は、図４（Ｇ）に示すように基板領域６１内の液体材料８０を乾燥させて液体材料８０中の溶媒を飛ばすためのものである。図４（Ｈ）に示す焼成処理ユニット３９は、乾燥された液体材料８０を焼成して固める。乾燥処理ユニット３７が液体材料８０を加熱する際の温度はたとえば１００℃であり、焼成処理ユニット３９が液体材料８０を焼成する際の温度はたとえば４００℃である。
焼成処理ユニット３９は、好ましくは基板２０の上面側と下面側に配置する。これによって、より短時間で液体材料８０を焼成して、液体材料の焼成後のパターン部分２１を作ることができる。
【００４５】
次に、上述したパターン製造装置１０を用いて、本発明の液体材料のパターン製造方法について説明する。
図３は、本発明のパターン製造方法の自己組織化膜転写ステップＳＴ１を示しており、図４（Ｅ）と図４（Ｆ）、図４（Ｉ）は、液体材料の充填ステップＳＴ２を示し、図４（Ｇ）および図４（Ｈ）は、加熱ステップＳＴ３を示している。
【００４６】
自己組織化膜転写ステップＳＴ１
このステップでは、図３（Ａ）に示すようにロード／アンロードユニット３５の搭載面３６に処理対象物である基板２０を搭載する。このロード／アンロードユニット３５は、基板２０を図３（Ｃ）に示すように、型部材４０に対面する位置に移動する。
一方、図３（Ｂ）に示すように、型部材４０は容器４２内のたとえば撥液材料４３に浸漬されることにより、図３（Ｃ）に示すように、スタンプである型部材４０の凸部４４には第１自己組織化膜５０が形成される。
【００４７】
次に、型部材４０は操作部４１の操作により、Ｚ方向に移動されることにより、型部材４０の凸部４４の第１自己組織化膜５０が基板２０の表面２０Ａに対して図３（Ｄ）に示すように転写される。転写された第１自己組織化膜５０は、予め図２に一部を例示する定められた所定パターンで形成されていて、ヒータ４９により基板２０を加熱することにより、第１自己組織化膜５０が加熱されて乾燥される。
【００４８】
このようにして、第１自己組織化膜５０は基板２０に対して型部材４０を用いて転写することにより、簡単に転写して形成することができるとともに、ヒータ４９により加熱することにより、即座に第１自己組織化膜５０のパターンが確定する。
これによって、自己組織化膜転写ステップをスムーズかつ短時間で行うことができる。
なお、ヒータ４９が加熱する温度としてはたとえば１００℃である。また型部材４０の凸部４４は、基板２０の表面２０Ａに対して押し付けることで第１自己組織化膜５０を転写するのが望ましい。これにより、確実に第１自己組織化膜５０を基板２０の表面２０Ａに転写することができるのである。
【００４９】
液体材料の充填ステップＳＴ２
充填ステップＳＴ２では、図４（Ｅ）に示すように、予め液体材料の充填部３１の本体７０の凹部７１に対して液体材料８０が保持されている。本体７０と基板２０が対面する位置に配置される。
図４（Ｅ）に示すように、本体７０の凹部７１内には、たとえば図４（Ｉ）の浸漬法により毛細管現象を利用して予め液体材料８０が保持されている。各凹部７１の液体材料８０は、第１自己組織化膜５０のパターン６０内の基板領域６１にそれぞれ対面している。
【００５０】
そして本体７０がＺ１方向に押し下げられることにより、各凹部７１の液体材料８０は、各基板領域６１に転写することができる。基板２０の表面には第１自己組織化膜５０が予め形成されているので、所定のパターンに形成された基板領域６１内に液体材料８０を確実に転写することができる。図４（Ｆ）は、各基板領域６１内に液体材料８０が供給された状態を示している。
【００５１】
加熱ステップＳＴ３
図４（Ｇ）に示す乾燥処理ユニット３７は、基板２０の液体材料８０をたとえば１００℃で加熱することにより、液体材料８０の溶媒を飛ばす。そして図４（Ｈ）に示すように焼成処理ユニット３９が、液体材料８０を加熱することにより液体材料の焼成後のパターン部分２１を形成することができる。この場合の焼成温度はたとえば４００℃である。
乾燥処理ユニット３７と焼成処理ユニット３９は、たとえば赤外線（ＩＲ）ヒータを使用することができる。
液体材料８０が転写後、加熱して乾燥および焼成されることにより、パターン部分２１は所望のパターン形状、膜厚および膜質を得ることができる。
【００５２】
図５は、図４（Ｅ）と図４（Ｆ）における液体材料の充填ステップＳＴ２において、特に好ましい充填方法を示している。
図５（Ａ）に示すように、第１自己組織化膜５０のパターン６０の基板領域６１、すなわち第１自己組織化膜５０が形成されていない基板の表面には、あらかじめ親液膜７６が形成されている。この親液膜７６が形成されていることにより、液体材料８０が基板領域６１へ吸着する能力を確保することができ、液体材料８０が基板領域６１に確実に吸着した状態を確保する。
このことによって、液体材料８０は基板領域６１に確実に保持されるので、図４（Ｆ）の状態から図４（Ｇ）に示すように充填ステップから加熱ステップに基板２０が移動される場合であっても、液体材料８０が基板領域６１から外部に移動してしまうのを確実に防げる。
【００５３】
図４（Ｉ）の液体材料の充填ステップＳＴ２では、充填部３１の本体７０の凹部７１に対して液体材料８０がいわゆる浸漬法により充填して保持されている。
これに対して図６は、液体材料がいわゆるキャップコート（Ｃａｐ Ｃｏａｔ）法により凹部７１に充填する例を示している。
図６（Ｉ）に示すキャップコート法に用いるキャップコート装置１００は、容器１０１とノズル１０２を有している。容器１０１の中には液体材料８０が収容されている。ノズル１０２は容器１０１内の液体材料８０を毛細管現象により本体７０の各凹部７１に対して充填する構造である。
【００５４】
図７と図８は、このキャップコート装置１００の具体的な構造例を示している。
図７（Ａ）に示すようにキャップコート装置１００は、カバー１０３を備えている。カバー１０３は操作部１０５により、図７（Ｂ）に示すようにＧ方向に移動することで、容器１０１の開口部１０４を開けることができる。開口部１０４の中にはノズル１０２の先端部が位置できるように、ノズル１０２はＺ２方向に上昇可能である。
液体材料の充填部３１の本体７０は、操作部１１０の動作によりＸ方向に直線移動可能になっている。操作部１１０と操作部１０５は制御部１１３により制御される。
【００５５】
次に、図７と図８を参照しながら、キャップコート法により本体７０の各凹部７１に対して液体材料８０を注入して保持させる動作について簡単に説明する。
図７（Ａ）では、操作部１１０が本体７０をＸ方向に移動する。これと同時に図７（Ｂ）に示すようにカバー１０３がＧ方向に移動するとともに、ノズル１０２がＺ１方向の上昇される。
【００５６】
図７（Ｃ）に示すように、本体７０はＸ方向に移動することにより、ノズル１０２が毛細管現象により液体材料８０を本体７０の凹部７１に供給していく。
図８（Ｄ）と図８（Ｅ）に示すように、各凹部７１に液体材料８０が充填された後に、ノズル１０２がＺ１方向に下がるとともに、図８（Ｆ）のようにカバー１０３が開口部１０４を閉じる。
このようにして、液体材料８０は各凹部７１に充填して保持させることができる。
上述したように、凹部７１内への液体材料８０の充填は図４（Ｅ）に示す浸漬法に代えて、キャップコート法を用いることができる。
【００５７】
次に、本発明のパターン製造装置とパターン製造方法の別の実施形態について説明する。
図９に示すのは、図４（Ｅ）に示す液体材料の充填部３１の別の実施形態である。図９に示す液体材料の充填部３１は、本体１７０と液体材料充填促進部２００を有している。
本体１７０は、複数の凹部７１を有しているが、この本体１７０は、各凹部７１に対応する位置に細い貫通した孔１７１を有している。各孔１７１は、凹部７１と本体１７０の面１７３に通じる貫通孔である。各凹部７１の内面には、図４（Ｅ）の場合と同様にして、第２自己組織化膜７４が形成されていることは同じである。
【００５８】
図９（Ｂ）に示す液体材料充填促進部２００は、本体１７０の面１７３に対面する位置に設けられる。液体材料充填促進部２００は、ヒータ部材１７５を有している。このヒータ部材１７５は、図９（Ｂ）に示すように凹部７１内に保持されている。液体材料８０を、図９（Ｃ）に示すように、加熱することにより第１自己組織化膜の基板領域６１側に対して積極的に移して転写させる機能を有している。
【００５９】
図９（Ａ）に示すように、本体１７０の凹部７１が容器８１内の液体材料８０内に浸漬されることにより、孔１７１の毛細管現象により、液体材料８０の液面が上昇する。これによって、液体材料８０は、図９（Ｂ）に示すように凹部７１内に容易に収容して保持することができる。
そして図９（Ｂ）のヒータ部材１７５を作動して凹部７１内の液体材料８０を加熱することにより、液体材料８０は熱膨張を起こす。
これによって、液体材料８０は、図９（Ｃ）に示すように基板２０側の基板領域６１に対して積極的に押し出されることにより簡単にかつ短時間で確実に転写することができる。ヒータ部材１７５により凹部７１内の液体材料８０の温度を調整することにより、液体材料８０が基板領域６１側に供給される量の調整も可能である。
【００６０】
図１０は、本発明の液体材料の充填部３１のさらに別の実施形態を示している。
図１０に示す液体材料の充填部３１は、図９に示す液体材料の充填部３１のヒータ１７５に代えて、開閉弁２５０、圧力室２５１および圧力調整部２５３を備えている点が異なる。
図１０に示す液体材料の充填部３１のその他の部分は、図９の液体材料の充填部３１と同様であるのでその説明を用いる。
【００６１】
図１０（Ａ）に示す液体材料の充填部３１の本体１７０の面１７３には、圧力室２５１が配置されている。圧力室２５１の内部には、複数の開閉弁２５０が設けられている。各開閉弁２５０は、孔１７１を開閉するためのものである。各開閉弁２５０は弁操作部２５５により開閉操作できる。
圧力室２５１は、孔１７１と開閉弁２５０をすべて収容することができ、圧力調整部２５３により内部の圧力が調整できるようになっている。
各開閉弁２５０は、細孔である孔１７１に対面した位置にあり、孔１７１を開閉できる。
【００６２】
図１０（Ｂ）において、圧力調整部２５３が、圧力室２５１を減圧して負圧にすることで、液体材料８０が凹部７１内に入り込む量を調整することが可能である。この際には、弁操作部２５５は開閉弁２５０を操作して各孔１７１を開けている。
所定量の液体材料８０が図１０（Ｂ）に示すように凹部７１内に収容して保持された状態では、所定の高さのメニスカス高さＫを保持している。
各開閉弁２５０は弁操作部２５５により孔１７１を閉鎖すると、液体材料８０がメニスカス高さＫによる液面の保持をすることができる。
【００６３】
図１０（Ｃ）に示すように、圧力調整部２５３が圧力室２５１内を加圧する。この際には、本体１７０は基板２０に対面している。各凹部７１は基板領域６１に対応した位置にある。この状態で圧力調整部２５３が圧力室２５１に圧力をかけるとともに、開閉弁２５０は孔１７１を開けた状態になっている。
これによって、圧力室２５１内の圧力により、各凹部７１内の液体材料８０は、各基板２０側の各基板領域６１側にスムーズかつ短時間で移して転写することができる。つまり液体材料８０は凹部７１から基板領域６１側に対して積極的に押し出されることにより転写されるのである。
これによって、液体材料の転写時間を短時間にすることができる。
【００６４】
図１０に示す圧力調整部２５３は、たとえば小型のコンプレッサーを用いることができ、圧力媒体としてはたとえばガスを用いることができる。図１１は、液体材料の充填部３１のさらに別の実施形態を示している。
図９と図１０に示す液体材料の充填部３１は、容器内の液体材料８０に対して本体の凹部を浸漬することにより、液体材料８０を凹部７１内に充填して保持する構造である。
【００６５】
これに対して図１１の液体材料の充填部３１と図１２に示す液体材料の充填部３１の各実施形態は、浸漬法を用いるものではない。
図１１に示す液体材料の充填部３１は、本体１７０、液体材料供給室３１０、液体収容部３１３、そして液体吐出ヘッド３１５，３１７を備えている。
液体材料供給室３１０は、本体１７０の孔１７１を収容するようにして本体１７０の面１７３に設けられている。液体材料供給室３１０の中には液体材料８０が供給されるようになっている。液体材料供給室３１０と液体収容部３１３の間には、パイプ３７０，３７１が設けられている。パイプ３７０には液体吐出ヘッド３１５が設けられている。パイプ３７１には液体吐出ヘッド３１７が設けられている。
【００６６】
液体吐出ヘッド３１５を作動させることにより、液体材料供給室３１０内の液体材料８０がパイプ３７０を通じて液体収容部３１３側に戻されるようになっている。これに対して、液体吐出ヘッド３１７を作動することにより、パイプ３７１を介して液体収容部３１３内の液体材料８０が液体材料供給室３１０側に供給されるようになっている。
液体吐出ヘッド３１５，３１７は、たとえばいわゆるインクジェット式ヘッドを用いることができる。
【００６７】
液体吐出ヘッド３１５を作動させることにより、本体１７０の凹部７１内における液体材料８０のメニスカス高さＫを制御することができる。
図１１（Ｂ）に示すように本体１７０の凹部７１が基板２０の基板領域６１に対面された状態で、液体吐出ヘッド３１７を作動させることにより、液体材料供給室３１０への圧力を高めて、液体材料８０が基板領域６１側に供給される量を調整しながら、基板領域６１側に液体材料８０を移してスムーズかつ素早く転写させることができる。
これにより液体材料の転写速度を速めることができる。
【００６８】
図１２に示す液体材料の充填部３１は、本体１７０、液体材料供給室３１０、液体収容部３１３および電磁弁３６０を備えている。液体収容部３１３は、上下動操作部３２０によりＺ方向に高さ位置を調整することができる。すなわち液体収容部３１３は、上下動操作部３２０の作動により、本体１７０の基準位置ＬＬに対してＺ１方向に上昇したりＺ２方向に下降したりできる。
【００６９】
液体材料供給室３１０は本体１７０の面１７３において各孔１７１を収容するようにして設けられている。液体材料供給室３１０と液体収容部３１３の間にはパイプ３２７が設けられている。電磁弁３６０はパイプ３２７の途中に設けられている。電磁弁３６０は、制御部からの指令により、パイプ３２７の途中を開けたり閉鎖することができる。
【００７０】
図１２（Ａ）に示す基準位置ＬＬは、本体１７０の面１７３の位置である。
図１２（Ｂ）に示すように液体収容部３１３がＺ１方向に押し上げられた状態では、電磁弁３６０がパイプ３２７を開くことにより、液体収容部３１３内の液体材料８０が液体材料供給室３１０側に供給される。
図１２（Ｂ）および図１２（Ｃ）に示すように、液体収容部３１３の位置を基準位置ＬＬに対してＺ１方向に上昇させたりあるいはＺ２方向に下降させたりすることにより、凹部７１内の液体材料８０のメニスカス高さＫを調整することができる。
基板２０の基板領域６１に対して凹部７１の液体材料８０を対面させた状態で、図１２（Ｂ）に示すように液体収容部３１３をＺ１方向に持ち上げることにより、液体材料供給室３１０側に圧力が加わり、凹部７１内の液体材料８０は基板領域６１側にスムーズかつ素早く移して転写することができる。
【００７１】
このようにして、液体収容部３１３の高さ方向の位置を、液体材料供給室３１０に対して相対的に変更することにより、容器１７０の凹部７１内の液体材料８０は、確実に基板２０側の基板領域６１に転写することができる。
なお、各実施形態において、凹部７１内の液体材料８０のメニスカス高さＫは、たとえばセンサーにより非接触で検出することも可能である。
【００７２】
本発明のパターン製造装置１０は、たとえば図２に示す基板２０の表面２０Ａに対してたとえばＩＴＯ電極パターン部分２１を形成する際に液体材料８０を所定のパターンに従って形成することができる。この所定のパターンはたとえば図２に一部を示していて、パターン部分２１は、ミクロンオーダーの微細パターンである。
本発明のパターン製造装置１０は、基板上に自己組織化膜のパターンを転写した後に液体材料を充填して乾燥させることで液体材料のパターンを製造するのであるが、このパターンは特に微細パターンである。
本発明のパターン製造装置と製造方法は、従来用いられているような蒸着装置やＣＶＤ装置などが不要であり、製造時のエネルギー削減の観点からも優れている。
【００７３】
本発明のパターン製造装置およびパターン製造方法では、たとえば液晶表示装置に用いられるＩＴＯ電極パターン部分２１を液体材料を用いて形成している。
しかしこれに限らず、本発明は、電子機器であって、光学素子、配線、電極などを含む各種の電子機器、あるいは電子デバイスを製造する際に用いることができる。
本発明の製造装置および製造方法は、液体材料を用いた構造物、特にたとえば１μｍ程度の微細構造物の形成に対して有効であり、電子機器もしくは電子デバイスの配線や素子、あるいはディスプレイ装置の画素やディスプレイ装置のカラーフィルター、そして光学素子の形成に対して使用できる。
【００７４】
本発明のパターン製造装置および製造方法では、基板の表面に対して第１自己組織化膜を転写する際には、自己組織化膜転写部材を用いている。そして、基板上に形成された第１自己組織化膜の間の基板領域に対して液体材料を供給する場合には、液体材料の充填部３１が用いられていて、この液体材料の充填部３１が基板領域６１側に液体材料８０を移して転写している。
このため、簡単な装置構成でありながら、図２に示すようなパターン部分２１が精度良く短時間で作れる。
【００７５】
これにより、基板２０の表面２０Ａの面において、第１自己組織化膜を転写し、その後充填部が液体材料を基板領域に転写するだけである。つまり基板の表面でこのような処理を施すことが可能になることから、蒸着装置やＣＶＤ装置などに基板を移して処理する必要もなく、短時間で精度良くパターン形成ができる。
図２に示す基板２０のサイズとしては、たとえば８インチサイズのものであっても第１自己組織化膜を基板上に形成しそして第１自己組織化膜の間の基板領域に対して液体材料を転写する作業が一括して精度良く行える。
【００７６】
自己組織化膜転写部は、基板上に第１自己組織化膜を転写して第１自己組織化膜のパターンを形成する。液体材料の充填部の本体の凹部には、液体材料を保持する。
この際に、液体材料は、凹部に保持されている。液体材料の充填部が、凹部に保持された液体材料を第１自己組織化膜のパターン内の基板領域に転写して充填する際には、凹部には、液体材料の溶媒に対して撥水性を有する第２自己組織化膜が付着されているので、凹部の液体材料は第１自己組織化膜のパターン内の基板領域側へ確実に転写して充填することができる。
このことから、簡単な構造でありながら、液体材料の充填部は、基板上の第１自己組織化膜のパターン内の基板領域に対して確実にかつスムーズに液体材料を転写して充填できる。このことから液体材料のパターン製造時におけるコストダウンを図ることができる。
【００７７】
自己組織化膜転写部のヒータは、搭載部に搭載された基板上の第１自己組織化膜を加熱することができ、第１自己組織化膜は、即時に乾燥して形成することができる。このことからパターン製造時間を短縮できる。
充填部の液体材料充填促進部が設けられていることにより、本体の凹部内の液体材料を、基板の第１自己組織化膜のパターン内の基板領域側へ移して充填する時間を短縮することができる。このことからパターン製造時間を短縮できる。
【００７８】
液体材料充填促進部は、たとえばヒータ部材である。このヒータ部材は、充填部の凹部に通じるように本体に形成された孔を介して凹部内の液体材料の熱膨張を起こして、液体材料を凹部から基板の第１自己組織化膜のパターン内の基板領域へスムーズにかつ即座に移して転写することができる。これによって、パターン製造時間を短縮できる。
第１自己組織化膜のパターン内の基板領域に供給された液体材料は、基板上の親液膜により確実に基板領域へ吸着して保持させることができる。
第１自己組織化膜５０と第２自己組織化膜７４は、たとえば同じ材質のものを使うことができ、撥液膜もしくは撥水膜である。
【００７９】
本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
上記実施形態の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパターン製造装置の好ましい実施形態を示す平面図。
【図２】本発明のパターン製造装置により製造されるパターン例を示す平面図。
【図３】自己組織化膜転写部の例を示す図。
【図４】液体材料の充填部および加熱部の例を示す図。
【図５】液体材料の充填ステップにおいて、基板領域に親液膜が形成された例を示す図。
【図６】図４（Ｅ）の浸漬法に代えてキャップコート法の例を示す図。
【図７】キャップコート法の構造例を示す図。
【図８】図７に続いてキャップコート法の構造例を示す図。
【図９】本発明のパターン製造装置の液体材料の充填部の別の実施形態を示す図。
【図１０】本発明のパターン製造装置の液体材料の充填部のさらに別の実施形態を示す図。
【図１１】本発明のパターン製造装置の液体材料の充填部のさらに別の実施形態を示す図。
【図１２】本発明のパターン製造装置の液体材料の充填部のさらに別の実施形態を示す図。
【符号の説明】
１０・・・パターン製造装置、２０・・・基板（処理対象物）、３０・・・自己組織化膜転写部、３１・・・液体材料の充填部、３３・・・加熱部、５０・・・第１自己組織化膜、６１・・・第１自己組織化膜のパターン内の基板領域、７０・・・液体材料の充填部の本体、７１・・・本体の凹部、７４・・・第２自己組織化膜、８０・・・液体材料[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pattern manufacturing apparatus and a pattern manufacturing method for forming a liquid material into a desired pattern shape, particularly a fine pattern shape.
[0002]
[Prior art]
Along with the development of nanotechnology, a technique has been proposed in which nanoscale artificial structures such as nanoparticles, carbon nanotubes, or self-assembled films are formed in a desired pattern. A technology has been proposed in which a silicon nanoparticle layer is patterned by supplying silicon nanoparticles, which are liquid materials, onto a substrate while the self-assembled film is patterned on the substrate with submicrometer precision. (For example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-353436 (first page to fifth page, FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a liquid material typified by silicon nanoparticles is patterned by a microcontact printing method with a desired pattern as described above, there are the following problems.
That is, the film has an uneven portion, and a solution of organic molecules is attached to the uneven portion of the film. The solution is transferred from the uneven portion of the film to the substrate side, whereby a self-assembled film is formed on the substrate. Silicon nanoparticles are supplied onto the substrate region between the self-assembled films.
As means for supplying the silicon nanoparticles onto the substrate, vapor deposition or CVD (Chemical Vapor Deposition) is used.
[0005]
Thus, in order to supply a liquid material such as silicon nanoparticles onto the substrate region between the self-assembled films, an apparatus for performing vapor deposition and a CVD apparatus are required. Since the substrate is mounted in a vapor deposition apparatus or a CVD apparatus and any one of the processes is performed, it takes time to manufacture the pattern, resulting in an increase in cost.
Accordingly, the present invention provides a pattern manufacturing apparatus and a pattern manufacturing method capable of solving the above-described problems and simplifying the manufacturing process and reducing the manufacturing time and thus reducing the cost when manufacturing a pattern made of a liquid material. The purpose is that.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A first invention is a pattern manufacturing apparatus for manufacturing a pattern of the liquid material by filling the liquid material and drying it after transferring the pattern of the self-assembled film onto the substrate. A self-assembled film transfer unit for transferring a self-assembled film to form a pattern of the first self-assembled film, and corresponding to the substrate region in the pattern of the first self-assembled film of the substrate And a second self-assembled film having liquid repellency to the solvent of the liquid material is attached to the recess of the main body, and the liquid material is held in the recess. A liquid material filling portion for transferring and filling the liquid material held in the recess into the substrate region in the pattern of the first self-assembled film, and the first self of the substrate. Packed in pattern of organized membrane A heating unit for baking and drying the serial liquid material, a pattern manufacturing apparatus comprising: a.
[0007]
According to the above configuration, the self-assembled film transfer unit transfers the first self-assembled film on the substrate to form a pattern of the first self-assembled film.
The filling portion of the liquid material includes a main body. The main body has a recess corresponding to the substrate region in the pattern of the first self-assembled film of the substrate. A second self-assembled film having liquid repellency with respect to the solvent of the liquid material is attached to the concave portion of the main body, and the liquid material is held in the concave portion. The liquid material filling unit transfers and fills the liquid material held in the recesses to the substrate region in the pattern of the first self-assembled film.
The heating unit dries and fires the liquid material filled in the pattern of the first self-assembled film on the substrate.
[0008]
Thus, first, the self-assembled film transfer unit transfers the first self-assembled film onto the substrate to form a pattern of the first self-assembled film.
The liquid material is held in the recess of the main body of the liquid material filling portion. At this time, the liquid material is held in the recess. When the filling portion of the liquid material transfers and fills the liquid material held in the concave portion to the substrate region in the pattern of the first self-assembled film, the concave portion has a second self-organization having liquid repellency. Since the film is attached in advance, the liquid material in the recess can be reliably transferred and filled to the substrate region side in the pattern of the first self-assembled film.
Therefore, the liquid material filling portion can transfer and fill the liquid material reliably and smoothly to the substrate region in the pattern of the first self-assembled film on the substrate while having a simple structure. .
This eliminates the need for a vapor deposition apparatus or a CVD apparatus as a manufacturing process at the time of pattern manufacturing, shortening the pattern manufacturing time of the liquid material and reducing costs.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the self-assembled film transfer unit includes: a mounting unit that mounts the substrate; and a heater that is disposed on the mounting unit and heats the substrate. The filling portion has a liquid material filling for facilitating the transfer and filling of the liquid material in the recess of the main body to the substrate region in the pattern of the first self-assembled film of the substrate. It has a promotion part.
[0010]
According to the above configuration, the mounting portion of the self-assembled film transfer portion mounts the substrate. The heater of the self-assembled film transfer unit is disposed on the mounting unit and heats the substrate.
The filling part has a liquid material filling promoting part. The liquid material filling promoting portion is a portion for promoting the transfer and filling of the liquid material in the concave portion of the main body to the substrate region in the pattern of the first self-assembled film of the substrate.
[0011]
Accordingly, the heater of the self-assembled film transfer unit can heat the first self-assembled film on the substrate mounted on the mounting unit, and the first self-assembled film is immediately dried and formed. be able to. Thus, the pattern manufacturing time can be shortened.
By providing the liquid material filling promoting portion of the filling portion, the time for filling the liquid material in the concave portion of the main body by moving to the substrate region side in the pattern of the first self-assembled film of the substrate is shortened. Can do. As a result, the liquid material pattern manufacturing time can be shortened.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the second aspect of the invention, the liquid material filling accelerating portion is formed in the concave portion through a hole formed in the main body so as to communicate with the concave portion of the liquid material filling portion. It is a heater member for causing thermal expansion of the liquid material to transfer the liquid material from the recess to the substrate region in the pattern of the first self-assembled film of the substrate.
[0013]
In the above configuration, the liquid material filling promoting portion is a heater member. This heater member causes thermal expansion of the liquid material in the recess through a hole formed in the main body so as to communicate with the recess of the filling portion, and the liquid material is transferred from the recess to the pattern of the first self-assembled film on the substrate. Can be transferred to the substrate area smoothly and immediately. Thereby, the pattern manufacturing time of the liquid material can be shortened.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the second aspect of the invention, the liquid material filling promoting portion is disposed with respect to the main body, and an on-off valve that opens and closes a hole formed to communicate with the concave portion of the main body. Adjusting the amount of the liquid material entering the recess by adjusting the pressure chamber covering the hole and the on-off valve, and the pressure in the pressure chamber to a negative pressure, and applying pressure to the pressure chamber; And a pressure adjusting unit that transfers the liquid material from the concave portion to the substrate region in the pattern of the first self-assembled film of the substrate.
[0015]
In the above configuration, the opening / closing valve of the liquid material filling promoting portion opens and closes the hole formed so as to communicate with the recess of the main body. The pressure chamber is disposed with respect to the main body and covers the hole and the on-off valve. The pressure adjusting unit adjusts the amount of the liquid material that enters the recess by adjusting the pressure in the pressure chamber to a negative pressure. The pressure adjusting unit can transfer the liquid material from the recess to the substrate region in the pattern of the first self-assembled film of the substrate by applying pressure in the pressure chamber.
Thereby, the liquid material can be smoothly transferred and transferred to the substrate region side in the pattern of the first self-assembled film only by adjusting the pressure. As a result, the liquid material pattern manufacturing time can be shortened.
[0016]
According to a fifth aspect of the invention, in the configuration of the second aspect of the invention, the liquid material filling promoting portion supplies the liquid material to the concave portion through a hole disposed in the main body and formed to communicate with the concave portion of the main body. A liquid material supply chamber, a liquid storage portion connected to the liquid material supply chamber and containing the liquid material, and disposed between the liquid material supply chamber and the liquid storage portion, By feeding the liquid material from the liquid container into the liquid material supply chamber, the amount of the liquid material entering the recess is adjusted, and the liquid material is transferred from the recess to the first self-assembled film of the substrate. And a liquid discharge head for transferring and transferring to the substrate region in the pattern.
[0017]
In the above configuration, the liquid material supply chamber of the liquid material filling promoting portion supplies the liquid material to the recess through a hole arranged in the main body and formed to communicate with the recess of the main body. The liquid storage unit is connected to the liquid material supply chamber and stores the liquid material.
The liquid discharge head is disposed between the liquid material supply chamber and the liquid storage chamber. The liquid discharge head adjusts the amount of the liquid material that enters the concave portion by feeding the liquid material from the liquid storage portion to the liquid material supply chamber, so that the liquid material is contained in the pattern of the first self-assembled film of the substrate from the concave portion. Transfer to the substrate area.
Thereby, the liquid material can be smoothly transferred and transferred to the substrate material in the pattern of the first self-assembled film. Therefore, the pattern manufacturing time of the liquid material can be shortened.
[0018]
According to a sixth aspect of the invention, in the configuration of the second aspect of the invention, the liquid material filling promoting portion supplies the liquid material to the concave portion through a hole that is disposed in the main body and is formed to communicate with the concave portion of the main body. A liquid material supply chamber, a liquid storage portion connected to the liquid material supply chamber and containing the liquid material, and a relative height position of the liquid storage portion with respect to the liquid material supply chamber By changing the amount of the liquid material that enters the recess, the liquid material is fed from the recess to the first self-assembled film of the substrate by feeding the liquid material into the liquid material supply chamber. And a height adjusting portion of the liquid storage portion to be transferred to the substrate region in the pattern.
[0019]
According to the said structure, the liquid material supply chamber of a liquid material filling promotion part supplies a liquid material to a recessed part through the hole formed in the main body and communicating with the recessed part of a main body. The liquid storage unit is connected to the liquid material supply chamber and stores the liquid material. The open / close adjustment valve is disposed between the liquid material supply chamber and the liquid storage portion.
The height adjustment part of the liquid storage part is for changing the relative height position of the liquid storage part with respect to the liquid material supply chamber. The height adjustment unit of the liquid storage unit feeds the liquid material into the liquid material supply chamber, thereby adjusting the amount of the liquid material that enters the recess, so that the liquid material is transferred from the recess to the pattern of the first self-assembled film on the substrate. This is transferred to the substrate area.
As a result, the liquid material can be smoothly transferred and transferred to the substrate region in the pattern of the self-assembled film. Therefore, the pattern manufacturing time of the liquid material can be shortened.
[0020]
According to a seventh invention, in the configuration of any one of the second to sixth inventions, the liquid material is adsorbed onto the substrate region in the pattern of the first self-assembled film of the substrate. A lyophilic film is formed to ensure the property.
According to the above configuration, the lyophilic film for ensuring the adsorptivity of the liquid material to the substrate region is formed in the substrate region in the pattern of the first self-assembled film of the substrate.
Thus, the liquid material supplied to the substrate region in the pattern of the first self-assembled film can be reliably adsorbed and held on the substrate region by the lyophilic film.
[0021]
According to an eighth aspect of the present invention, in the configuration of any one of the second to fourth aspects, when the liquid material is held in the concave portion, the concave portion of the filling portion is used as the liquid material in a container. It is characterized by being immersed or adhered.
According to the above configuration, when the liquid material is held in the concave portion, the concave portion of the filling portion is immersed or adhered to the liquid material in the container.
Thereby, the liquid material can reliably and easily hold the liquid material in the recess.
[0022]
A ninth invention is a pattern manufacturing method for manufacturing a pattern of a liquid material by transferring the pattern of the self-assembled film on a substrate and then filling the liquid material and drying it. A self-assembled film transfer step for forming a pattern of the first self-assembled film by transferring a first self-assembled film on the substrate by a portion, and a filling portion facing the substrate, A second self-assembled film having liquid repellency to the solvent of the liquid material is attached to the recess of the filling portion corresponding to the substrate region in the pattern of the first self-assembled film. The liquid material is held in the concave portion of the filling portion, and the liquid material held in the concave portion of the filling portion is transferred to the substrate region in the pattern of the first self-assembled film. Filling liquid material for filling And a heating step of drying and baking the liquid material filled in the pattern of the first self-assembled film on the substrate using a heating unit. is there.
[0023]
According to the above configuration, in the self-assembled film transfer step, the self-assembled film transfer unit transfers the first self-assembled film on the substrate to form a pattern of the first self-assembled film.
In the filling step of the liquid material, the filling portion faces the substrate. In this filling portion, a second self-assembled film having liquid repellency with respect to the solvent of the liquid material is attached to the concave portion of the filling portion corresponding to the substrate region in the pattern of the first self-assembled film of the substrate. ing. The liquid material is held in the concave portion of the filling portion. And the liquid material hold | maintained at the recessed part of the filling part transfers and fills the board | substrate area | region in the pattern of a 1st self-organization film | membrane.
In the heating step, the heating unit dries and fires the liquid material filled in the pattern of the first self-assembled film on the substrate.
[0024]
Thus, first, the self-assembled film transfer unit transfers the first self-assembled film onto the substrate to form a pattern of the first self-assembled film.
The liquid material is held in the recess of the main body of the liquid material filling portion. At this time, the liquid material is held in the recess. When the filling portion of the liquid material transfers and fills the liquid material held in the concave portion to the substrate region in the pattern of the first self-assembled film, the concave portion has a second self-organization having liquid repellency. Since the film is attached in advance, the liquid material in the recess can be reliably transferred and filled to the substrate region side in the pattern of the first self-assembled film.
Accordingly, the liquid material filling section can reliably and smoothly transfer and fill the liquid material to the substrate region in the pattern of the first self-assembled film on the substrate, though the structure is simple.
This eliminates the need for a vapor deposition apparatus or a CVD apparatus as a manufacturing process at the time of pattern manufacturing, shortening the pattern manufacturing time of the liquid material and reducing costs.
[0025]
According to a tenth aspect, in the configuration of the ninth aspect, in the self-organized film transfer step, the substrate is mounted on a mounting portion and the substrate is heated by a heater, and in the filling step, the liquid material is filled. The liquid material in the concave portion of the part is promoted to be transferred and filled in the substrate region in the pattern of the first self-assembled film of the substrate.
[0026]
According to the above configuration, in the self-assembled film transfer step, the substrate is mounted on the mounting portion and the substrate is heated by the heater. In the filling step, the liquid material in the recess of the filling portion of the liquid material is promoted to be transferred to the substrate region in the pattern of the first self-assembled film of the substrate.
Accordingly, the heater of the self-assembled film transfer unit can heat the first self-assembled film on the substrate mounted on the mounting unit, and the first self-assembled film is immediately dried and formed. be able to. As a result, the liquid material pattern manufacturing time can be shortened.
The liquid material filling promotion part of the filling part can shorten the time for transferring the liquid material in the concave part of the main body to the substrate region side in the pattern of the first self-assembled film of the substrate. As a result, the liquid material pattern manufacturing time can be shortened.
[0027]
An eleventh aspect of the invention is the configuration of the tenth aspect of the invention, in which the substrate region in the pattern of the first self-assembled film of the substrate has an adsorptivity to the substrate region of the liquid material. A lyophilic film is formed.
Thus, the liquid material supplied to the substrate region in the pattern of the first self-assembled film can be reliably adsorbed and held on the substrate region by the lyophilic film.
[0028]
The twelfth invention is characterized in that, in the configuration of the tenth invention, when the liquid material is held in the concave portion, the concave portion of the filling portion is immersed or adhered to the liquid material in a container. To do.
Thereby, the liquid material can reliably and easily hold the liquid material in the recess.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a preferred embodiment of the pattern manufacturing apparatus of the present invention. The pattern manufacturing apparatus 10 is an apparatus for manufacturing a transparent electrode pattern on a substrate of a liquid crystal display device, for example, by transferring a self-assembled film pattern onto a substrate and then filling and drying the liquid material. is there.
[0030]
FIG. 2 is a plan view showing an example of a pattern portion 21 of an ITO (Indium Tin Oxide) electrode of the liquid crystal display device. A fine pattern 22 is formed on the surface 20 </ b> A of the transparent substrate 20 of the liquid crystal display device 12. This fine pattern 22 can also be called a fine artificial structure. The pattern 22 has an ITO electrode pattern portion 21 made after firing the liquid. Each pattern portion 21 has, for example, a square shape. As an example, the dimension L1 is 10 μm, and the interval L2 between the pattern portions 21 is 1 μm.
[0031]
Thus, the pattern manufacturing apparatus 10 shown in FIG. 1 can manufacture the fine ITO electrode pattern portion 21 of the liquid crystal display device.
As a liquid material used for forming the pattern portion 21, for example, indium acetylacetonate In (C5H7O2) And gen-butyltin diacetate (CH)3(CH2)3)2Sn (OOCCH3)2These solutes are dissolved in ethanol 1: 1 and adjusted to a concentration of 0.1 mol / l or used as a solution in which ITO nanoparticles are dispersed.
[0032]
Returning to FIG. 1, the pattern manufacturing apparatus 10 generally includes a self-assembled film transfer unit 30, a liquid material filling unit 31, a heating unit 33, and a load / unload unit 35.
The load / unload unit 35 moves the substrate 20 as an object to be processed in the E1, E2, E3, E4, and E5 directions with respect to the self-assembled film transfer unit 30, the liquid material filling unit 31, and the heating unit 33. To supply.
The self-assembled film transfer unit 30 is also called a substrate liquid repellent processing unit. The liquid material filling unit 31 is also called a liquid material pattern processing unit. The heating unit 33 includes a drying processing unit 37 and a baking processing unit 39.
[0033]
The load / unload unit 35 moves the substrate 20 along the E1, E2, E3, E4, and E5 to the self-assembled film transfer unit 30, the liquid material filling unit 31, the drying processing unit 37, and the baking processing unit 39. Can send. The patterned substrate 20 can be returned to the load / unload unit 35 along the E5 direction again.
[0034]
3 and 4 show a more specific structural example of the pattern manufacturing apparatus 10 of the present invention shown in FIG.
FIG. 3 shows the self-assembled film transfer unit 30. FIGS. 4E, 4F, and 4I show a filling portion 31 of a liquid material. FIG. 4G and FIG. 4H show the heating unit 33.
[0035]
First, the self-assembled film transfer unit 30 will be described with reference to FIGS. 3 (A) to 3 (D).
The self-assembled film transfer unit 30 in FIG. 3 includes a mold member 40 and an operation unit 41. A mold member 40 shown in FIGS. 3B and 3C is a member having a convex portion 44 and a concave portion 45. The protrusions 44 and the recesses 45 of the mold member 40 are immersed in the liquid repellent material 43 accommodated in the container 42 of FIG. 3B, so that the protrusions 44 of the mold member 40 are shown in FIG. The first self-assembled film 50 is attached to the recess 45. The operation unit 41 illustrated in FIG. 3C is an actuator that moves the mold member 40 between the container 42 and the load / unload unit 35.
[0036]
A substrate 20 that is an object to be processed is detachably mounted on a mounting surface 36 of the load / unload unit 35 shown in FIG. The load / unload unit 35 can move in the E1 direction so that it can be positioned at a position facing the mold member 40 as shown in FIG. The load / unload unit 35 is a mounting portion of the self-assembled film transfer portion 30. The load / unload unit 35 has a heater 49 therein.
[0037]
The mold member 40 of FIG.2For example, it can be formed by directly processing a film with a laser beam of a laser or a YAG laser. An example of this film is a PDMS (polydimethylsiloxane) film.
Thus, by processing the mold member 40 with the laser beam, the mold member 40 can be easily produced at low cost without forming a resist process by forming the convex portion 44 and the concave portion 45.
If laser light is used, the groove depth and width of the recess 45 can be arbitrarily changed in units of microns by changing the energy density (number of shots).
[0038]
The mold member 40 in FIG. 3B can also be called a stamp. The mold member 40 can be made of not only PDMS but also rubber or elastomer. The material of the mold member 40 is an elastic material, has a certain degree of hardness, does not adhere, and therefore has low interface free energy, ink absorbability, and functions such as solvent resistance.
The material of the mold member 40 includes isoprene rubber, butadiene rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, styrene-butadiene rubber, nitrile rubber, ethylene / propylene rubber, acrylic rubber, silicone rubber, urethane rubber and other non-crosslinked type rubbers. Thermoplastic elastic body (TPE): Polystyrene (polystyrene), polyolefin (polyethylene, polypropylene), polyvinyl chloride (polyvinyl chloride), polyurethane, polyester, and polyamide elastomer can be used.
[0039]
The first self-assembled film 50 shown in FIG. 3C is, for example, the liquid repellent material 43 shown in FIG. 3B, but may be a water repellent material instead of the liquid repellent material. Therefore, the first self-assembled film 50 is a liquid repellent film or a water repellent film. For example, the first self-assembled film 50 is an organic molecular material having a functional group having liquid repellency with respect to the solvent of the liquid material described above. This functional group has liquid / water repellency such as an alkyl group, a fluoroalkyl group, a vinyl group, and an epoxy group.
The liquid material described above is a solution containing the above-described ITO nanoparticles or metal particles dispersed therein, or an organic complex substance containing In or Sn. The liquid material is a material that can form a pattern of a desired substance by filling the substrate region between the patterns of the first self-assembled film 50 and then drying and baking under appropriate conditions. Can be adopted.
[0040]
Returning to FIG. 3C and FIG. 3D, in the self-assembled film transfer unit 30, the mold member 40 is moved to the first self-organization having a predetermined pattern with respect to the surface 20 </ b> A of the substrate 20 by the operation of the operation unit 41. The chemical film 50 is transferred. As shown in FIG. 3D, a first self-assembled film 50 is transferred and formed on the surface of the substrate 20 in a predetermined pattern.
Due to the heat generated by the heater 49, the transferred first self-assembled film 50 can be immediately dried and hardened on the substrate.
From this, the time for the self-assembled film transfer operation can be shortened by the transfer operation of the first self-assembled film 50 by the mold member 40 and the heat drying of the first self-assembled film 50 by the heater 49.
[0041]
Next, the liquid material filling portion 31 will be described with reference to FIGS. 4E, 4F, and 4I.
The filling portion 31 of the liquid material has a main body 70. The main body 70 has a plurality of recesses 71. Each recess 71 is a portion formed corresponding to the substrate region 61 in the pattern 60 of the first self-assembled film 50 on the substrate 20 side. The main body 70 can be formed, for example, in the same manner as the mold member 40 shown in FIG.
[0042]
A second self-assembled film 74 is attached to the recess 71 of the main body 70. The second self-assembled film 74 is a liquid repellent film or a water repellent film similar to the first self-assembled film. The liquid material 80 is held in each recess 71. This liquid material 80 is the liquid material already described, and is previously stored in the container 81 as shown in FIG.
This liquid material 80 is accommodated in the second self-assembled film 74 of the recess 71 of the main body 70 by the dipping method. The amount of the liquid material 80 is held slightly larger than the accommodation amount of the recess 71.
Since the second self-assembled film 74 is formed in the recess 71, the function of the liquid material 80 moving from the recess 71 to the substrate region 61 side of the surface of the substrate 20 can be promoted, and the operation of transferring the liquid material 80 is facilitated. can do.
[0043]
Here, with reference to FIG. 4I, a liquid material dipping method for transferring and holding the liquid material 80 from the container 81 into the recess 71 of the main body 70 will be briefly described.
A liquid material 80 is accommodated in the container 81. The concave portion 71 side of the main body 70 is immersed in the liquid material 80. Then, by pulling up the main body 70 from the liquid material 80, the liquid material 80 is moved and held in each recess 71. In this case, the amount of the liquid material 80 is held slightly larger than the capacity of the recess 71, and the surface of the liquid material 80 faces downward to form a convex meniscus.
Then, as shown in FIG. 4F, a predetermined amount of the liquid material 80 is transferred from the recess 71 into each substrate region 61.
[0044]
FIG. 4 shows the heating unit 33. The heating unit 33 includes a drying processing unit 37 and a baking processing unit 39.
The drying processing unit 37 is for drying the liquid material 80 in the substrate region 61 and removing the solvent in the liquid material 80 as shown in FIG. 4 (G). The firing processing unit 39 shown in FIG. 4H fires and solidifies the dried liquid material 80. The temperature when the drying processing unit 37 heats the liquid material 80 is, for example, 100 ° C., and the temperature when the baking processing unit 39 fires the liquid material 80 is, for example, 400 ° C.
The firing processing unit 39 is preferably disposed on the upper surface side and the lower surface side of the substrate 20. Thereby, the liquid material 80 can be baked in a shorter time, and the pattern part 21 after baking of the liquid material can be made.
[0045]
Next, the liquid material pattern manufacturing method of the present invention will be described using the pattern manufacturing apparatus 10 described above.
FIG. 3 shows a self-assembled film transfer step ST1 of the pattern manufacturing method of the present invention. FIGS. 4E, 4F, and 4I show a liquid material filling step ST2. FIGS. 4G and 4H show the heating step ST3.
[0046]
Self-assembled film transfer step ST1
In this step, as shown in FIG. 3A, the substrate 20 as the processing object is mounted on the mounting surface 36 of the load / unload unit 35. The load / unload unit 35 moves the substrate 20 to a position facing the mold member 40 as shown in FIG.
On the other hand, as shown in FIG. 3B, the mold member 40 is immersed in, for example, a liquid repellent material 43 in the container 42, so that the protrusion of the mold member 40, which is a stamp, is formed as shown in FIG. A first self-assembled film 50 is formed on the portion 44.
[0047]
Next, when the mold member 40 is moved in the Z direction by the operation of the operation unit 41, the first self-assembled film 50 of the convex portion 44 of the mold member 40 is shown in FIG. Transferred as shown in D). The transferred first self-assembled film 50 is formed in advance in a predetermined pattern, part of which is illustrated in FIG. 2, and the first self-assembled film 50 is heated by heating the substrate 20 with a heater 49. Is heated and dried.
[0048]
In this way, the first self-assembled film 50 can be easily transferred and formed by transferring the first self-assembled film 50 to the substrate 20 using the mold member 40, and immediately by being heated by the heater 49. Finally, the pattern of the first self-assembled film 50 is determined.
Thus, the self-assembled film transfer step can be performed smoothly and in a short time.
In addition, as temperature which the heater 49 heats, it is 100 degreeC, for example. Further, it is desirable to transfer the first self-assembled film 50 by pressing the convex portion 44 of the mold member 40 against the surface 20 </ b> A of the substrate 20. Thereby, the first self-assembled film 50 can be reliably transferred to the surface 20A of the substrate 20.
[0049]
Liquid material filling step ST2
In the filling step ST2, as shown in FIG. 4E, the liquid material 80 is held in advance in the concave portion 71 of the main body 70 of the filling portion 31 of the liquid material. The main body 70 and the substrate 20 are disposed at a facing position.
As shown in FIG. 4 (E), the liquid material 80 is held in the recess 71 of the main body 70 in advance by utilizing the capillary phenomenon by, for example, the dipping method shown in FIG. 4 (I). The liquid material 80 in each recess 71 faces the substrate region 61 in the pattern 60 of the first self-assembled film 50.
[0050]
The main body 70 is pushed down in the Z1 direction, whereby the liquid material 80 in each recess 71 can be transferred to each substrate region 61. Since the first self-assembled film 50 is formed in advance on the surface of the substrate 20, the liquid material 80 can be reliably transferred into the substrate region 61 formed in a predetermined pattern. FIG. 4F shows a state where the liquid material 80 is supplied into each substrate region 61.
[0051]
Heating step ST3
The drying processing unit 37 shown in FIG. 4G blows off the solvent of the liquid material 80 by heating the liquid material 80 of the substrate 20 at 100 ° C., for example. Then, as shown in FIG. 4H, the baking processing unit 39 can heat the liquid material 80 to form the pattern portion 21 after the baking of the liquid material. The firing temperature in this case is 400 ° C., for example.
For example, an infrared (IR) heater can be used for the drying processing unit 37 and the baking processing unit 39.
After the liquid material 80 is transferred, it is heated and dried and fired, whereby the pattern portion 21 can obtain a desired pattern shape, film thickness and film quality.
[0052]
FIG. 5 shows a particularly preferred filling method in the filling step ST2 of the liquid material in FIGS. 4 (E) and 4 (F).
As shown in FIG. 5A, a lyophilic film 76 is previously formed on the substrate region 61 of the pattern 60 of the first self-assembled film 50, that is, on the surface of the substrate on which the first self-assembled film 50 is not formed. Is formed. By forming the lyophilic film 76, the ability of the liquid material 80 to be adsorbed to the substrate region 61 can be ensured, and the state in which the liquid material 80 is reliably adsorbed to the substrate region 61 is ensured.
As a result, the liquid material 80 is reliably held in the substrate region 61, and therefore the substrate 20 is moved from the state of FIG. 4F to the heating step as shown in FIG. 4G. Even if it exists, it can prevent reliably that the liquid material 80 moves outside from the board | substrate area | region 61. FIG.
[0053]
In the liquid material filling step ST2 in FIG. 4I, the liquid material 80 is filled and held in the recess 71 of the main body 70 of the filling portion 31 by a so-called dipping method.
On the other hand, FIG. 6 shows an example in which the liquid material is filled in the recess 71 by a so-called cap coat method.
A cap coat apparatus 100 used in the cap coat method shown in FIG. 6I includes a container 101 and a nozzle 102. A liquid material 80 is accommodated in the container 101. The nozzle 102 has a structure in which the liquid material 80 in the container 101 is filled into the concave portions 71 of the main body 70 by capillary action.
[0054]
7 and 8 show a specific structural example of the cap coat apparatus 100. FIG.
As shown in FIG. 7A, the cap coat apparatus 100 includes a cover 103. By moving the cover 103 in the G direction as shown in FIG. 7B by the operation unit 105, the opening 104 of the container 101 can be opened. The nozzle 102 can be raised in the Z2 direction so that the tip of the nozzle 102 can be positioned in the opening 104.
The main body 70 of the liquid material filling unit 31 can be linearly moved in the X direction by the operation of the operation unit 110. The operation unit 110 and the operation unit 105 are controlled by the control unit 113.
[0055]
Next, an operation of injecting and holding the liquid material 80 in each recess 71 of the main body 70 by the cap coat method will be briefly described with reference to FIGS. 7 and 8.
In FIG. 7A, the operation unit 110 moves the main body 70 in the X direction. At the same time, as shown in FIG. 7B, the cover 103 moves in the G direction and the nozzle 102 is raised in the Z1 direction.
[0056]
As shown in FIG. 7C, the main body 70 moves in the X direction, so that the nozzle 102 supplies the liquid material 80 to the concave portion 71 of the main body 70 by capillary action.
As shown in FIG. 8D and FIG. 8E, after each recess 71 is filled with the liquid material 80, the nozzle 102 is lowered in the Z1 direction, and the cover 103 is opened as shown in FIG. 8F. The part 104 is closed.
In this way, the liquid material 80 can be filled and held in each recess 71.
As described above, the filling of the liquid material 80 into the recess 71 can be performed using a cap coat method instead of the dipping method shown in FIG.
[0057]
Next, another embodiment of the pattern manufacturing apparatus and pattern manufacturing method of the present invention will be described.
FIG. 9 shows another embodiment of the liquid material filling portion 31 shown in FIG. The liquid material filling unit 31 shown in FIG. 9 includes a main body 170 and a liquid material filling promoting unit 200.
The main body 170 has a plurality of recesses 71, and the main body 170 has thin through holes 171 at positions corresponding to the respective recesses 71. Each hole 171 is a through hole that communicates with the recess 71 and the surface 173 of the main body 170. It is the same that the second self-assembled film 74 is formed on the inner surface of each recess 71 as in the case of FIG.
[0058]
The liquid material filling promoting unit 200 shown in FIG. 9B is provided at a position facing the surface 173 of the main body 170. The liquid material filling promoting unit 200 includes a heater member 175. The heater member 175 is held in the recess 71 as shown in FIG. As shown in FIG. 9C, the liquid material 80 has a function of being positively transferred and transferred to the substrate region 61 side of the first self-assembled film by heating.
[0059]
As shown in FIG. 9A, the recess 71 of the main body 170 is immersed in the liquid material 80 in the container 81, so that the liquid level of the liquid material 80 rises due to the capillary action of the holes 171. As a result, the liquid material 80 can be easily accommodated and held in the recess 71 as shown in FIG. 9B.
Then, by operating the heater member 175 in FIG. 9B to heat the liquid material 80 in the recess 71, the liquid material 80 undergoes thermal expansion.
As a result, the liquid material 80 can be easily and reliably transferred in a short time by being positively pushed out to the substrate region 61 on the substrate 20 side as shown in FIG. 9C. By adjusting the temperature of the liquid material 80 in the recess 71 by the heater member 175, the amount of the liquid material 80 supplied to the substrate region 61 side can be adjusted.
[0060]
FIG. 10 shows still another embodiment of the liquid material filling portion 31 of the present invention.
The liquid material filling unit 31 shown in FIG. 10 is different from the liquid material filling unit 31 shown in FIG. 9 in that an opening / closing valve 250, a pressure chamber 251, and a pressure adjustment unit 253 are provided instead of the heater 175.
The other parts of the filling portion 31 of the liquid material shown in FIG. 10 are the same as the filling portion 31 of the liquid material shown in FIG.
[0061]
A pressure chamber 251 is disposed on the surface 173 of the main body 170 of the liquid material filling portion 31 shown in FIG. A plurality of on-off valves 250 are provided inside the pressure chamber 251. Each on-off valve 250 is for opening and closing the hole 171. Each on-off valve 250 can be opened and closed by a valve operating unit 255.
The pressure chamber 251 can accommodate all the holes 171 and the on-off valve 250, and the internal pressure can be adjusted by the pressure adjusting unit 253.
Each on-off valve 250 is in a position facing the hole 171 that is a fine hole, and can open and close the hole 171.
[0062]
In FIG. 10B, the amount of the liquid material 80 entering the recess 71 can be adjusted by the pressure adjusting unit 253 reducing the pressure chamber 251 to a negative pressure. At this time, the valve operating unit 255 operates the on-off valve 250 to open the holes 171.
In a state where a predetermined amount of the liquid material 80 is accommodated and held in the recess 71 as shown in FIG. 10B, the meniscus height K of a predetermined height is held.
Each on-off valve 250 can hold the liquid surface at the meniscus height K when the hole 171 is closed by the valve operating portion 255.
[0063]
As shown in FIG. 10C, the pressure adjusting unit 253 pressurizes the inside of the pressure chamber 251. At this time, the main body 170 faces the substrate 20. Each recess 71 is at a position corresponding to the substrate region 61. In this state, the pressure adjusting unit 253 applies pressure to the pressure chamber 251, and the on-off valve 250 is in a state where the hole 171 is opened.
As a result, the liquid material 80 in each recess 71 can be transferred and transferred smoothly and in a short time to each substrate region 61 side on each substrate 20 side by the pressure in the pressure chamber 251. That is, the liquid material 80 is transferred by being positively pushed out from the recess 71 toward the substrate region 61 side.
Thereby, the transfer time of the liquid material can be shortened.
[0064]
As the pressure adjusting unit 253 shown in FIG. 10, for example, a small compressor can be used, and for example, gas can be used as the pressure medium. FIG. 11 shows still another embodiment of the filling portion 31 of the liquid material.
The liquid material filling portion 31 shown in FIGS. 9 and 10 has a structure in which the liquid material 80 is filled and held in the recess 71 by immersing the recess of the main body in the liquid material 80 in the container.
[0065]
On the other hand, each embodiment of the filling part 31 of the liquid material of FIG. 11 and the filling part 31 of the liquid material shown in FIG. 12 does not use the dipping method.
The liquid material filling unit 31 shown in FIG. 11 includes a main body 170, a liquid material supply chamber 310, a liquid storage unit 313, and liquid discharge heads 315 and 317.
The liquid material supply chamber 310 is provided on the surface 173 of the main body 170 so as to accommodate the hole 171 of the main body 170. A liquid material 80 is supplied into the liquid material supply chamber 310. Pipes 370 and 371 are provided between the liquid material supply chamber 310 and the liquid storage portion 313. The pipe 370 is provided with a liquid discharge head 315. A liquid discharge head 317 is provided on the pipe 371.
[0066]
By operating the liquid ejection head 315, the liquid material 80 in the liquid material supply chamber 310 is returned to the liquid container 313 side through the pipe 370. On the other hand, by operating the liquid discharge head 317, the liquid material 80 in the liquid storage unit 313 is supplied to the liquid material supply chamber 310 side via the pipe 371.
As the liquid discharge heads 315 and 317, for example, a so-called ink jet head can be used.
[0067]
By operating the liquid discharge head 315, the meniscus height K of the liquid material 80 in the recess 71 of the main body 170 can be controlled.
As shown in FIG. 11B, the pressure to the liquid material supply chamber 310 is increased by operating the liquid discharge head 317 in a state in which the concave portion 71 of the main body 170 faces the substrate region 61 of the substrate 20. While adjusting the amount of liquid material 80 supplied to the substrate region 61 side, the liquid material 80 can be transferred to the substrate region 61 side and transferred smoothly and quickly.
Thereby, the transfer speed of the liquid material can be increased.
[0068]
The liquid material filling unit 31 shown in FIG. 12 includes a main body 170, a liquid material supply chamber 310, a liquid storage unit 313, and an electromagnetic valve 360. The liquid storage unit 313 can adjust the height position in the Z direction by the vertical movement operation unit 320. That is, the liquid container 313 can be raised in the Z1 direction or lowered in the Z2 direction with respect to the reference position LL of the main body 170 by the operation of the vertical movement operation unit 320.
[0069]
The liquid material supply chamber 310 is provided on the surface 173 of the main body 170 so as to accommodate the holes 171. A pipe 327 is provided between the liquid material supply chamber 310 and the liquid storage portion 313. The electromagnetic valve 360 is provided in the middle of the pipe 327. The electromagnetic valve 360 can open or close the pipe 327 in accordance with a command from the control unit.
[0070]
A reference position LL shown in FIG. 12A is the position of the surface 173 of the main body 170.
As shown in FIG. 12B, in a state where the liquid storage portion 313 is pushed up in the Z1 direction, the electromagnetic valve 360 opens the pipe 327, so that the liquid material 80 in the liquid storage portion 313 is on the liquid material supply chamber 310 side. To be supplied.
As shown in FIGS. 12B and 12C, the position of the liquid container 313 is raised in the Z1 direction or lowered in the Z2 direction with respect to the reference position LL, so that The meniscus height K of the liquid material 80 can be adjusted.
With the liquid material 80 in the recess 71 facing the substrate region 61 of the substrate 20, the liquid container 313 is lifted in the Z1 direction as shown in FIG. Pressure is applied, and the liquid material 80 in the recess 71 can be transferred smoothly and quickly to the substrate region 61 side.
[0071]
In this way, by changing the position of the liquid storage portion 313 in the height direction relative to the liquid material supply chamber 310, the liquid material 80 in the concave portion 71 of the container 170 can be reliably transferred to the substrate 20 side. The substrate area 61 can be transferred.
In each embodiment, the meniscus height K of the liquid material 80 in the recess 71 can be detected in a non-contact manner by, for example, a sensor.
[0072]
The pattern manufacturing apparatus 10 of the present invention can form the liquid material 80 according to a predetermined pattern when, for example, the ITO electrode pattern portion 21 is formed on the surface 20A of the substrate 20 shown in FIG. A part of this predetermined pattern is shown in FIG. 2, for example, and the pattern portion 21 is a micron-order fine pattern.
The pattern manufacturing apparatus 10 of the present invention manufactures a liquid material pattern by transferring a pattern of a self-assembled film onto a substrate and then filling and drying the liquid material. This pattern is particularly a fine pattern. is there.
The pattern manufacturing apparatus and the manufacturing method of the present invention do not require a vapor deposition apparatus or a CVD apparatus as conventionally used, and are excellent from the viewpoint of energy reduction during manufacturing.
[0073]
In the pattern manufacturing apparatus and pattern manufacturing method of the present invention, for example, the ITO electrode pattern portion 21 used in a liquid crystal display device is formed using a liquid material.
However, the present invention is not limited to this, and the present invention is an electronic device, and can be used when manufacturing various electronic devices including an optical element, wiring, electrodes, or the like, or an electronic device.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The manufacturing apparatus and manufacturing method of the present invention are effective for forming a structure using a liquid material, in particular, a fine structure of about 1 μm, for example, an electronic device or a wiring or element of an electronic device, or a pixel of a display device. It can be used for forming color filters and optical elements of display devices.
[0074]
In the pattern manufacturing apparatus and the manufacturing method of the present invention, when the first self-assembled film is transferred onto the surface of the substrate, the self-assembled film transfer member is used. And when supplying a liquid material with respect to the board | substrate area | region between the 1st self-organization films | membranes formed on the board | substrate, the filling part 31 of the liquid material is used, This filling part 31 of this liquid material The liquid material 80 is transferred and transferred to the substrate region 61 side.
Therefore, the pattern portion 21 as shown in FIG. 2 can be made with high accuracy and in a short time with a simple apparatus configuration.
[0075]
As a result, the first self-assembled film is transferred on the surface 20A of the substrate 20, and then the filling portion only transfers the liquid material to the substrate region. That is, since such a process can be performed on the surface of the substrate, it is not necessary to transfer the substrate to a vapor deposition apparatus, a CVD apparatus, or the like, and the pattern can be formed with high accuracy in a short time.
As the size of the substrate 20 shown in FIG. 2, the first self-assembled film is formed on the substrate even if the size is, for example, 8 inches, and the liquid material with respect to the substrate region between the first self-assembled films. The process of transferring can be carried out with high accuracy.
[0076]
The self-assembled film transfer unit transfers the first self-assembled film on the substrate to form a pattern of the first self-assembled film. The liquid material is held in the recess of the main body of the liquid material filling portion.
At this time, the liquid material is held in the recess. When the filling portion of the liquid material transfers and fills the liquid material held in the concave portion to the substrate region in the pattern of the first self-assembled film, the concave portion is water repellent to the solvent of the liquid material. Since the second self-assembled film having the above is attached, the liquid material in the recess can be reliably transferred and filled to the substrate region side in the pattern of the first self-assembled film.
Accordingly, the liquid material filling section can reliably and smoothly transfer and fill the liquid material to the substrate region in the pattern of the first self-assembled film on the substrate, though the structure is simple. For this reason, it is possible to reduce the cost when manufacturing the pattern of the liquid material.
[0077]
The heater of the self-assembled film transfer part can heat the first self-assembled film on the substrate mounted on the mounting part, and the first self-assembled film can be formed by drying immediately. . Thus, the pattern manufacturing time can be shortened.
By providing the liquid material filling promoting portion of the filling portion, the time for filling the liquid material in the concave portion of the main body by moving to the substrate region side in the pattern of the first self-assembled film of the substrate is shortened. Can do. Thus, the pattern manufacturing time can be shortened.
[0078]
The liquid material filling promoting portion is, for example, a heater member. This heater member causes thermal expansion of the liquid material in the recess through a hole formed in the main body so as to communicate with the recess of the filling portion, and the liquid material is transferred from the recess to the pattern of the first self-assembled film on the substrate. Can be transferred to the substrate area smoothly and immediately. Thereby, the pattern manufacturing time can be shortened.
The liquid material supplied to the substrate region in the pattern of the first self-assembled film can be reliably adsorbed and held on the substrate region by the lyophilic film on the substrate.
The first self-assembled film 50 and the second self-assembled film 74 can be made of the same material, for example, a liquid repellent film or a water repellent film.
[0079]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the claims.
A part of each configuration of the above embodiment can be omitted, or can be arbitrarily combined so as to be different from the above.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a preferred embodiment of a pattern manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a pattern example manufactured by the pattern manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an example of a self-assembled film transfer unit.
FIG. 4 is a view showing an example of a liquid material filling unit and a heating unit.
FIG. 5 is a diagram showing an example in which a lyophilic film is formed on a substrate region in a liquid material filling step.
6 is a view showing an example of a cap coat method instead of the dipping method of FIG. 4 (E). FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a structure example of a cap coat method.
FIG. 8 is a diagram illustrating a structure example of a cap coat method following FIG. 7;
FIG. 9 is a view showing another embodiment of the liquid material filling unit of the pattern manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 10 is a view showing still another embodiment of the liquid material filling unit of the pattern manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 11 is a view showing still another embodiment of the liquid material filling unit of the pattern manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 12 is a view showing still another embodiment of the liquid material filling unit of the pattern manufacturing apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Pattern manufacturing apparatus, 20 ... Substrate (processing object), 30 ... Self-organized film transfer part, 31 ... Filling part of liquid material, 33 ... Heating part, 50 ... First self-assembled film, 61... Substrate region in pattern of first self-assembled film, 70... Main body of liquid material filling portion, 71... Concave portion of main body, 74. 2 Self-assembled film, 80 ... Liquid material

Claims (12)

基板上に自己組織化膜のパターンを転写した後に液体材料を充填して乾燥させることで前記液体材料のパターンを製造するためのパターン製造装置であり、
前記基板上に第１自己組織化膜を転写して前記第１自己組織化膜のパターンを形成するための自己組織化膜転写部と、
前記基板の前記第１自己組織化膜のパターン内の前記基板領域に対応した凹部を有する本体を備え、前記本体の前記凹部には、前記液体材料の溶媒に対して撥液性を有する第２自己組織化膜が付着されており、前記凹部には前記液体材料を保持しており、前記凹部に保持された前記液体材料を前記第１自己組織化膜のパターン内の前記基板領域に転写して充填するための液体材料の充填部と、
前記基板の前記第１自己組織化膜のパターン内に充填された前記液体材料を乾燥して焼成する加熱部と、
を備えることを特徴とするパターン製造装置。It is a pattern manufacturing apparatus for manufacturing the pattern of the liquid material by filling the liquid material and drying after transferring the pattern of the self-assembled film on the substrate,
A self-assembled film transfer unit for transferring a first self-assembled film on the substrate to form a pattern of the first self-assembled film;
A main body having a recess corresponding to the substrate region in the pattern of the first self-assembled film of the substrate, wherein the recess of the main body has a liquid repellency with respect to a solvent of the liquid material; A self-assembled film is attached, the liquid material is held in the recess, and the liquid material held in the recess is transferred to the substrate region in the pattern of the first self-assembled film. A filling portion of a liquid material for filling
A heating unit for drying and baking the liquid material filled in the pattern of the first self-assembled film on the substrate;
A pattern manufacturing apparatus comprising: 前記自己組織化膜転写部は、
前記基板を搭載する搭載部と、
前記搭載部に配置されて前記基板を加熱するためのヒータと、を有し、
前記充填部は、前記本体の前記凹部内の前記液体材料を前記基板の前記第１自己組織化膜のパターン内の前記基板領域に移して充填するのを促進するための液体材料充填促進部を有することを特徴とする請求項１に記載のパターン製造装置。The self-assembled film transfer part is
A mounting portion for mounting the substrate;
A heater arranged on the mounting portion for heating the substrate,
The filling portion includes a liquid material filling promoting portion for promoting the transfer of the liquid material in the concave portion of the main body to the substrate region in the pattern of the first self-assembled film of the substrate. The pattern manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising: 前記液体材料充填促進部は、
前記液体材料の充填部の前記凹部に通じるように前記本体に形成された孔を介して前記凹部内の前記液体材料の熱膨張を起こして前記液体材料を前記凹部から前記基板の前記第１自己組織化膜のパターン内の前記基板領域に移して転写するためのヒータ部材であることを特徴とする請求項２に記載のパターン製造装置。The liquid material filling promoting part is
The liquid material in the recess is thermally expanded through the hole formed in the main body so as to communicate with the recess of the filling portion of the liquid material, and the liquid material is transferred from the recess to the first self of the substrate. The pattern manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the pattern manufacturing apparatus is a heater member for transferring and transferring to the substrate region in the pattern of the organized film. 前記液体材料充填促進部は、
前記本体の前記凹部に通じるように形成された孔を開閉する開閉弁と、
前記本体に対して配置されて前記孔と前記開閉弁を覆っている圧力室と、
前記圧力室内の圧力を負圧に調整することで前記凹部には入り込む前記液体材料の量を調整し、前記圧力室内に圧力をかけることで前記液体材料を前記凹部から前記基板の前記第１自己組織化膜のパターン内の前記基板領域に移して転写する圧力調整部と、を有していることを特徴とする請求項２に記載のパターン製造装置。The liquid material filling promoting part is
An on-off valve that opens and closes a hole formed to communicate with the recess of the main body;
A pressure chamber disposed with respect to the body and covering the hole and the on-off valve;
The amount of the liquid material entering the recess is adjusted by adjusting the pressure in the pressure chamber to a negative pressure, and the liquid material is transferred from the recess to the first self of the substrate by applying pressure to the pressure chamber. The pattern manufacturing apparatus according to claim 2, further comprising: a pressure adjusting unit that transfers and transfers the substrate region in the textured film pattern. 前記液体材料充填促進部は、
前記本体に配置されて前記本体の前記凹部に通じるように形成された孔を通じて前記凹部に前記液体材料を供給するための液体材料供給室と、
前記液体材料供給室に接続されており前記液体材料を収容している液体収容部と、
前記液体材料供給室と前記液体収容部の間に配置されて、前記液体収容部から前記液体材料供給室へ前記液体材料を送り込むことで、前記凹部には入り込む前記液体材料の量を調整して前記液体材料を前記凹部から前記基板の前記第１自己組織化膜のパターン内の前記基板領域に移して転写する液体吐出ヘッドと、を有していることを特徴とする請求項２に記載のパターン製造装置。The liquid material filling promoting part is
A liquid material supply chamber for supplying the liquid material to the recess through a hole disposed in the main body and formed to communicate with the recess of the main body;
A liquid storage unit connected to the liquid material supply chamber and storing the liquid material;
The liquid material is disposed between the liquid material supply chamber and the liquid storage section, and the amount of the liquid material entering the recess is adjusted by feeding the liquid material from the liquid storage section to the liquid material supply chamber. The liquid discharge head for transferring and transferring the liquid material from the concave portion to the substrate region in the pattern of the first self-assembled film of the substrate. Pattern manufacturing equipment. 前記液体材料充填促進部は、
前記本体に配置されて前記本体の前記凹部に通じるように形成された孔を通じて前記凹部に前記液体材料を供給するための液体材料供給室と、
前記液体材料供給室に接続されており前記液体材料を収容している液体収容部と、
前記液体材料供給室に対する前記液体収容部の相対的な高さ位置を変更することで、前記液体材料供給室へ前記液体材料を送り込むことで、前記凹部には入り込む前記液体材料の量を調整して前記液体材料を前記凹部から前記基板の前記第１自己組織化膜のパターン内の前記基板領域に移して転写する液体収容部の高さ調整部と、を有していることを特徴とする請求項２に記載のパターン製造装置。The liquid material filling promoting part is
A liquid material supply chamber for supplying the liquid material to the recess through a hole disposed in the main body and formed to communicate with the recess of the main body;
A liquid storage unit connected to the liquid material supply chamber and storing the liquid material;
By changing the relative height position of the liquid container with respect to the liquid material supply chamber, the amount of the liquid material entering the recess is adjusted by feeding the liquid material into the liquid material supply chamber. And a liquid container height adjustment unit that transfers the liquid material from the recess to the substrate region in the pattern of the first self-assembled film of the substrate. The pattern manufacturing apparatus according to claim 2. 前記基板の前記第１自己組織化膜のパターン内の前記基板領域には、前記液体材料の前記基板領域への吸着性を確保するための親液膜が形成されていることを特徴とする請求項２ないし請求項６のいずれかに記載のパターン製造装置。The lyophilic film for ensuring the adsorptivity of the liquid material to the substrate region is formed in the substrate region in the pattern of the first self-assembled film of the substrate. The pattern manufacturing apparatus according to claim 2. 前記凹部に前記液体材料を保持させる際には、前記充填部の前記凹部を、容器内の前記液体材料に浸漬または付着させることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれかに記載のパターン製造装置。The said recessed part of the said filling part is immersed or adhered to the said liquid material in a container when holding the said liquid material in the said recessed part, The Claim 2 thru | or 4 characterized by the above-mentioned. Pattern manufacturing equipment. 基板上に自己組織化膜のパターンを転写した後に液体材料を充填して乾燥させることで前記液体材料のパターンを製造するためのパターン製造方法であり、
自己組織化膜転写部により前記基板上に第１自己組織化膜を転写して前記第１自己組織化膜のパターンを形成するための自己組織化膜転写ステップと、
充填部を前記基板に対面させて、前記基板の前記第１自己組織化膜のパターン内の前記基板領域に対応した前記充填部の凹部には、前記液体材料の溶媒に対して撥液性を有する第２自己組織化膜が付着されており、前記充填部の前記凹部には前記液体材料を保持しており、前記充填部の前記凹部に保持された前記液体材料を前記第１自己組織化膜のパターン内の前記基板領域に転写して充填するための液体材料の充填ステップと、
加熱部を用いて前記基板の前記第１自己組織化膜のパターン内に充填された前記液体材料を乾燥して焼成する加熱ステップと、
を備えることを特徴とするパターン製造方法。It is a pattern manufacturing method for manufacturing the pattern of the liquid material by filling the liquid material and drying after transferring the pattern of the self-assembled film on the substrate,
A self-assembled film transfer step for forming a pattern of the first self-assembled film by transferring the first self-assembled film on the substrate by a self-assembled film transfer unit;
With the filling portion facing the substrate, the recess of the filling portion corresponding to the substrate region in the pattern of the first self-assembled film of the substrate has liquid repellency with respect to the solvent of the liquid material. A second self-assembled film is attached, the liquid material is held in the recess of the filling portion, and the liquid material held in the recess of the filling portion is the first self-assembled A liquid material filling step for transferring and filling the substrate region in the pattern of the film;
A heating step of drying and baking the liquid material filled in the pattern of the first self-assembled film of the substrate using a heating unit;
A pattern manufacturing method comprising: 前記自己組織化膜転写ステップでは、前記基板を搭載部に搭載して前記基板をヒータにより加熱し、
前記充填ステップでは、前記液体材料の充填部の前記凹部内の前記液体材料を前記基板の前記第１自己組織化膜のパターン内の前記基板領域に移して充填するのを促進することを特徴とする請求項９に記載のパターン製造方法。In the self-assembled film transfer step, the substrate is mounted on a mounting portion and the substrate is heated by a heater,
In the filling step, the liquid material in the concave portion of the filling portion of the liquid material is promoted to be transferred and filled in the substrate region in the pattern of the first self-assembled film of the substrate. The pattern manufacturing method according to claim 9. 前記基板の前記第１自己組織化膜のパターン内の前記基板領域には、前記液体材料の前記基板領域への吸着性を確保するための親液膜が形成されていることを特徴とする請求項１０に記載のパターン製造方法。The lyophilic film for ensuring the adsorptivity of the liquid material to the substrate region is formed in the substrate region in the pattern of the first self-assembled film of the substrate. Item 11. A pattern manufacturing method according to Item 10. 前記凹部に前記液体材料を保持させる際には、前記充填部の前記凹部を、容器内の前記液体材料に浸漬または付着させることを特徴とする請求項１０に記載のパターン製造方法。The pattern manufacturing method according to claim 10, wherein when the liquid material is held in the concave portion, the concave portion of the filling portion is immersed or adhered to the liquid material in a container.
JP2003170898A 2003-06-16 2003-06-16 Pattern manufacturing apparatus and pattern manufacturing method Expired - Fee Related JP4356063B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003170898A JP4356063B2 (en) 2003-06-16 2003-06-16 Pattern manufacturing apparatus and pattern manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003170898A JP4356063B2 (en) 2003-06-16 2003-06-16 Pattern manufacturing apparatus and pattern manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005010203A true JP2005010203A (en) 2005-01-13
JP4356063B2 JP4356063B2 (en) 2009-11-04

Family

ID=34095566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003170898A Expired - Fee Related JP4356063B2 (en) 2003-06-16 2003-06-16 Pattern manufacturing apparatus and pattern manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4356063B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010141048A (en) * 2008-12-10 2010-06-24 Ricoh Co Ltd Method of manufacturing laminated structure, method of manufacturing organic thin film transistor and method of manufacturing organic thin film transistor array

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010141048A (en) * 2008-12-10 2010-06-24 Ricoh Co Ltd Method of manufacturing laminated structure, method of manufacturing organic thin film transistor and method of manufacturing organic thin film transistor array

Also Published As

Publication number Publication date
JP4356063B2 (en) 2009-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105358260B (en) Slotted die coating method, equipment and substrate
TWI628063B (en) Method of surface tension control to reduce trapped gas bubbles
US9120149B2 (en) Methods and articles including nanomaterial
US8143616B2 (en) Making a structure
US20090215209A1 (en) Methods of depositing material, methods of making a device, and systems and articles for use in depositing material
JP4852257B2 (en) Solution coating apparatus and coating method
JPH11334048A (en) Method for forming pattern, pattern forming device, pattern forming plate and manufacture of pattern forming plate
JP4096868B2 (en) Film forming method, device manufacturing method, and electro-optical device
US20050110397A1 (en) Film forming method, device manufacturing method, and electro-optic device
JP2008161750A (en) Liquid droplet discharge device and its manufacturing method
US20170333936A1 (en) Segmented or selected-area coating
JP3687663B2 (en) Film forming method, device manufacturing method, electro-optical device manufacturing method, and electronic device manufacturing method
JP2000079356A (en) Apparatus and method for thin film formation using ink jet mechanism
US20130180955A1 (en) Segmented or selected-area coating
JP4356063B2 (en) Pattern manufacturing apparatus and pattern manufacturing method
KR101968635B1 (en) Method of forming electric wiring using inkjet printing and inkjet printing apparatus
JP2001113214A (en) Formation method and formation apparatus for thin film
JP2009248313A (en) Liquid drop ejecting apparatus and liquid drop ejecting method
US8372702B2 (en) Method of manufacturing TFT and array TFT
JP3811740B2 (en) Coating equipment
JP4920115B2 (en) Solution coating apparatus and coating method
JP2018202685A (en) Liquid material supply device and three-dimensional modeling device
Li Fabrication of Functional Surface Patterns by Inkjet Printing
JP2009247921A (en) Droplet discharging apparatus and maintenance method
JP2009247920A (en) Droplet discharging apparatus and maintenance method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050905

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090106

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090119

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090323

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090710

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090723

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120814

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130814

Year of fee payment: 4

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees