JP4003521B2 - デバイスの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液滴吐出装置を用いて基板上にパターンを形成するデバイスの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体集積回路など微細な配線パターンを有するデバイスの製造方法としてフォトリソグラフィー法が多用されているが、特開平１１−２７４６７１号公報、特開２０００−２１６３３０号公報などに開示されているように、液滴吐出方式を用いたデバイスの製造方法が注目されている。上記公報に開示されている技術は、パターン形成面にパターン形成用材料を含んだ液体材料を液滴吐出ヘッドから吐出することにより基板上に材料を配置し、配線パターンを形成するものであり、少量多種生産に対応可能である点などにおいて大変有効である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、基板上に配線パターンを形成する際、基板上には、異なる材料層が混在する場合がある。このような異なる材料層上に、配線パターンを液滴吐出装置により同一の吐出条件で形成しようとすると、所望のパターン精度が得られなくなる場合がある。例えば、ガラス基板上の一部の領域にＩＴＯ膜が形成されている場合、ＩＴＯ膜上のパターン形成に好適な描画条件で、ガラス基板とＩＴＯ膜の各表面上に液体材料を吐出すると、ガラス基板上に形成される配線パターンは、エッジ形状の崩れた、線幅の広い形状となるという問題があった。したがって、基板上に形成される配線パターンは、所望の形状を得ることができず、結果的にデバイス性能を低下させてしまうといった問題が生じる。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、基板上のパターン形成領域に、異なる材料層が混在している場合、それぞれの材料層上において所望の精度のパターンを形成することができるデバイスの製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明のデバイスの製造方法は、基板上に液滴吐出装置より液体材料からなる液滴を吐出し、第１のパターンと第２のパターンとからなるパターンを有するデバイスの製造方法において、前記基板には、少なくとも２種類のパターン形成領域が形成されてなり、第１の前記パターン形成領域に、第１の吐出動作により第１のパターンを形成し、第２の前記パターン形成領域に、第２の吐出動作により第２のパターンを形成し、前記第１の吐出動作及び前記第２の吐出動作が、それぞれ前記液滴吐出装置から吐出した前記液滴を、一定の距離ごとに前記パターン形成領域に配置する工程を有し、前記液滴の配置を開始する開始位置をずらしながら、前記工程を繰り返して前記第１のパターン及び前記第２のパターンを形成し、前記第１の吐出動作及び前記第２の吐出動作で、前記液滴の配置を開始する開始位置を異ならせることを特徴としている。
本発明によれば、基板に形成されているパターン形成領域の種類によって、液滴を吐出するための吐出条件をそれぞれ独立して設定し、液滴吐出動作（パターン描画動作）を行うようにしたので、それぞれのパターンに最適な吐出条件でパターンを形成するための吐出動作を行うことができる。したがって、異なる線幅のパターン形成に際し、安定した吐出動作を維持し所望の精度を有するパターンを形成することができる。そして、第１のパターンと第２のパターンとの接続部が異常な形状となってしまう不都合の発生を抑えることができる。
【０００６】
また、本発明のデバイスの製造方法は、第１の前記パターン形成領域に、複数の第１の単位領域からなる第１のエリアを設定し、第２の前記パターン形成領域に、複数の第２の単位領域からなる第２のエリアを設定し、前記第１の単位領域と前記第２の単位領域とを比較して、着弾する前記液滴との接触角が大きい一方が他方よりも大きいことを特徴としている。本発明によれば、基板上に形成されている材料層によって、液滴を吐出するための単位領域（ビット）を有するエリア（ビットマップ）をそれぞれ設定し、これら異なるパターン毎に液滴吐出動作（パターン描画動作）をそれぞれ独立して行うようにしたので、それぞれのパターンに最適な吐出条件でパターンを形成するための吐出動作を行うことができる。したがって、異なる形態のパターン形成に際し、安定した吐出動作を維持し所望の精度を有するパターンを形成することができる。
【０００７】
本発明のデバイスの製造方法は、前記第１の吐出動作において吐出する液滴量と、前記第２の吐出動作において吐出する液滴量とを異なる値に設定することを特徴としている。これにより、最適な液滴量で良好な形状を有する配線パターンを形成できる。
また、本発明のデバイスの製造方法は、前記第１の吐出動作において吐出する液量と前記第２の吐出動作において吐出する液適量とを比較して、前記液滴との接触角が大きい一方が他方よりも多いことが好ましい。
そして、本発明のデバイスの製造方法は、前記第１のパターン形成領域に着弾した前記液滴の液滴径と前記第２のパターン形成領域に着弾した前記液滴の液滴径とが、同等となるように前記液滴を吐出することが好ましい。
【０００９】
本発明のデバイスの製造方法は、前記第１のパターンに対して離れた位置から接近する方向に向かって、前記第２の吐出動作を順次行うことを特徴としている。
これにより、第１のパターンと第２のパターンとの接続部において吐出された液滴には、既に基板上に形成されている第１のパターン及び第２のパターンの双方に引き込まれる力が作用するために接続部の形状が大きく歪むといった不都合の発生を回避することができる。
【００１０】
本発明のデバイスの製造方法は、前記パターン形成領域に前記液滴を配置する前に、前記パターン形成領域の表面を、撥液処理することを特徴としている。
これにより、基板上に配置した液滴の広がりを抑制でき、膜パターンの厚膜化及び形状の安定化が図られる。
【００１４】
ここで、液滴吐出装置の液滴吐出方式としては、圧電体素子の体積変化により液体材料（流動体）を吐出させるピエゾジェット方式であっても、熱の印加により急激に蒸気が発生することにより液体材料を吐出させる方式であってもよい。
【００１５】
液体材料とは、液滴吐出ヘッドのノズルから吐出可能（滴下可能）な粘度を備えた媒体をいう。水性であると油性であるとを問わない。ノズル等から吐出可能な流動性（粘度）を備えていれば十分で、固体物質が混入していても全体として流動体であればよい。また、液体材料に含まれる材料は融点以上に加熱されて溶解されたものでも、溶媒中に微粒子として攪拌されたものでもよく、溶媒の他に染料や顔料その他の機能性材料を添加したものであってもよい。また、配線パターン（電気回路）とは回路素子間の電気的な協働関係により成り立つ部材であって、特定の電気的特徴や一定の電気的特性を有するものである。また、基板は、フラット基板を指す他、曲面状の基板であってもよい。さらにパターン形成面の硬度が硬い必要はなく、ガラスやプラスチック、金属以外に、フィルム、紙、ゴム等可撓性を有するものの表面であってもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態におけるデバイスの製造方法及びデバイス製造装置について説明する。
（デバイス製造装置）
図１は、本発明のデバイス製造装置の一実施形態を示す概略斜視図である。本発明のデバイス製造装置は、液滴吐出ヘッドから基板に対して液滴を吐出（滴下）することによりデバイスを製造するインクジェット装置（液滴吐出装置）である。なお、実施の形態の説明中、説明の便宜上インクジェット装置といった用語を使用するが、本発明で使用されるインクジェット装置は、インクを吐出する装置に限定するといった意味で使用されるものではない。
【００１７】
図１において、インクジェット装置ＩＪは、インクジェットヘッド１と、Ｘ軸方向駆動軸４と、Ｙ軸方向ガイド軸５と、制御装置ＣＯＮＴと、ステージ７と、クリーニング機構８と、基台９と、ヒータ１５とを備えている。
【００１８】
ステージ７は、このインクジェット装置ＩＪによりインク（液体材料）を設けられる基板Ｐを支持するものであって、基板Ｐを基準位置に固定する不図示の固定機構を備えている。
【００１９】
インクジェットヘッド１は、複数の吐出ノズルを備えたマルチノズルタイプのインクジェットヘッドであり、長手方向とＹ軸方向とを一致させている。複数の吐出ノズルは、インクジェットヘッド１の下面にＹ軸方向に並んで一定間隔で設けられている。インクジェットヘッド１の吐出ノズルからは、ステージ７に支持されている基板Ｐに対して、例えば導電性微粒子を含むインク（液体材料）が吐出される。なお、ここで用いられる導電性微粒子は、例えば金、銀、銅、鉄、パラジウム、及びニッケルのうちのいずれかを含有する金属微粒子の他、導電性ポリマーや超電導体の微粒子などが用いられる。これらの導電性微粒子は、分散性を向上させるために表面に有機物などをコーティングして使うこともできる。導電性微粒子の表面にコーティングするコーティング材としては、例えばキシレン、トルエン等の有機溶剤やクエン酸等が挙げられる。あるいは、これら導電性微粒子のほかに、基板上にて形成された際に絶縁性を有する絶縁性微粒子が含有された液体材料を吐出してもよい。
【００２０】
Ｘ軸方向駆動軸４には、Ｘ軸方向駆動モータ２が接続されている。Ｘ軸方向駆動モータ２はステッピングモータ等であり、制御装置ＣＯＮＴからＸ軸方向の駆動信号が供給されると、Ｘ軸方向駆動軸４を回転させる。Ｘ軸方向駆動軸４が回転すると、インクジェットヘッド１はＸ軸方向に移動する。
【００２１】
Ｙ軸方向ガイド軸５は、基台９に対して動かないように固定されている。ステージ７は、Ｙ軸方向駆動モータ３を備えている。Ｙ軸方向駆動モータ３はステッピングモータ等であり、制御装置ＣＯＮＴからＹ軸方向の駆動信号が供給されると、ステージ７をＹ軸方向に移動する。
【００２２】
制御装置ＣＯＮＴは、インクジェットヘッド１に液滴の吐出制御用の電圧を供給する。また、Ｘ軸方向駆動モータ２にインクジェットヘッド１のＸ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を、Ｙ軸方向駆動モータ３にステージ７のＹ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を供給する。
【００２３】
クリーニング機構８は、インクジェットヘッド１をクリーニングするものである。クリーニング機構８には、図示しないＹ軸方向の駆動モータが備えられている。このＹ軸方向の駆動モータの駆動により、クリーニング機構は、Ｙ軸方向ガイド軸５に沿って移動する。クリーニング機構８の移動も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００２４】
ヒータ１５は、ここではランプアニールにより基板Ｐを熱処理する手段であり、基板Ｐ上に塗布された液体材料に含まれる溶媒の蒸発及び乾燥を行う。このヒータ１５の電源の投入及び遮断も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。なお、熱処理の手段としてはホットプレート、熱風送風機、電気炉などを用いても構わない。
【００２５】
本実施形態において、インクジェット装置ＩＪは、基板Ｐ上に配線パターンを形成する。したがって、インクには、配線パターン形成用材料である導電性微粒子（金属微粒子）が含まれている。インクは、金属微粒子を所定の溶媒及びバインダー樹脂を用いてペースト化したものである。金属微粒子としては、本実施例では例えば、金、銀、銅、鉄等が挙げられる。金属微粒子の粒径は５〜１００μｍであることが好ましく、可能な限り小さい（例えば５〜７μｍ）ことが好ましい。インクジェットヘッド１から基板Ｐに吐出された液体材料は、ヒータ１５で熱処理されることにより導電性膜に変換（製膜）される。
【００２６】
インクジェット装置ＩＪは、インクジェットヘッド１と基板Ｐを支持するステージ７とを相対的に走査しつつ基板Ｐに対して液滴を吐出する。ここで、以下の説明において、Ｘ軸方向を走査方向（所定方向）、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向を非走査方向とする。したがって、インクジェットヘッド１の吐出ノズルは、非走査方向であるＹ軸方向に一定間隔で並んで設けられている。なお、図１では、インクジェットヘッド１は、基板Ｐの進行方向に対し直角に配置されているが、インクジェットヘッド１の角度を調整し、基板Ｐの進行方向に対して交差させるようにしてもよい。このようにすれば、インクジェットヘッド１の角度を調整することで、ノズル間のピッチを調節することが出来る。また、基板Ｐとノズル面との距離を任意に調節することが出来るようにしてもよい。
【００２７】
（デバイス製造方法）
次に、上述したインクジェット装置ＩＪを用いて配線パターンを形成する方法について説明する。以下の説明では、インクジェット装置ＩＪを用いてプラズマ表示装置の配線パターンを形成する例について説明する。
【００２８】
図２は、プラズマ表示装置のブロック図の一例を示す図である。図２において、プラズマ表示装置５２は、マトリクス形式のカラー表示デバイスであるＡＣ型のプラズマディスプレイパネル５１と、画面（スクリーン）を構成する多数のセルを選択的に点灯させるための駆動ユニット５３とからなる。プラズマディスプレイパネル５１は、一対のサステイン電極Ｘｄ、Ｙｄが平行配置された面放電形式のプラズマディスプレイパネルであり、各セルにサステイン電極Ｘｄ，Ｙｄとアドレス電極Ａとが対応する３電極構造の電極マトリクスを有している。サステイン電極Ｘｄ，Ｙｄは画面のライン方向（水平方向）に延び、一方のサステイン電極Ｙｄはアドレッシングに際してライン単位にセルを選択するためのスキャン電極として用いられる。アドレス電極Ａは列単位にセルを選択するためのデータ電極であり、列方向（垂直方向）に延びている。駆動ユニット５３は、コントローラ５４、フレームメモリ５５，Ｘドライバ回路５６、Ｙドライバ回路５７、アドレスドライバ回路５８、及び図示しない電源回路を有している。駆動ユニット５３には外部装置から各ピクセルのＲＧＢの輝度レベル（階調レベル）を示す多値の映像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢが、各種の同期信号とともに入力される。映像データＤＲ、ＤＧ、ＤＢは、フレームメモリ５５に一旦格納された後、コントローラ５４により各色毎にサブフレームデータＤｓｆに変換され、再びフレームメモリ５５に格納される。サブフレームデータＤｓｆは、階調表示のために１フレームを分割した各サブフレームにおけるセルの点灯の要否を示す２値データの集合である。Ｘドライバ回路５６はサステイン電極Ｘｄに対する電圧印加を担い、Ｙドライバ回路５７はサステイン電極Ｙｄに対する電圧印加を担う。アドレスドライバ回路５８は、フレームメモリ５５から転送されたサブフレームデータＤｓｆに応じて、アドレス電極Ａに選択的にアドレス電極を印加する。
【００２９】
図３は、図２に示したプラズマ表示装置５２におけるプラズマディスプレイパネル５１の概略図である。該プラズマディスプレイパネル５１は、表示部となる画素電極部６０と、Ｘ，Ｙ各ドライバ回路５６，５７から画素電極部６０に対して配設されるサステイン電極Ｘｄ、Ｙｄと、画素電極部６０の周囲に設けられ、サステイン電極Ｘｄ，ＹｄをＸ，Ｙ各ドライバ回路５６，５７に接続する引き出し線３２，４２を配設する引き出し線部６１とを備えている。
以下の説明では、図３に示した画素電極部６０の形成前に、画素電極部６０の形成領域にはＩＴＯ膜が形成されており、かつ、引き出し線部６１の表面は、ＩＴＯ膜が形成されていないガラス基板面である場合に、画素電極部６０と引き出し線部６１の各表面上にサステイン電極Ｘｄ，Ｙｄを構成する直線部３１，４１および引き出し線３２，４２を形成する手順を例に説明する。
【００３０】
（表面処理工程）
表面処理工程では、導電膜配線、即ち、本実施形態ではサステイン電極Ｘｄ，Ｙｄを形成する基板の表面を、液体材料に対して撥液性に加工する。具体的には、導電性微粒子を含有した液体材料に対する所定の接触角が、６０［ｄｅｇ］以上、好ましくは９０［ｄｅｇ］以上１１０［ｄｅｇ］以下となるように表面処理を施す。表面の撥液性（濡れ性）を制御する方法としては、例えば、基板の表面に自己組織化膜を形成する方法、プラズマ処理法等を採用できる。また、表面処理を施す際に、異なる基板材料層へ撥液処理を施すこときは、例えば撥液材料の膜厚が１５ｎｍを上限として成膜するとよい。この範囲で膜厚を調整すれば、下地基板の性質に関わらずほぼ一様な撥液性をもたせることができる。しかしこれ以上厚い膜厚になると、例えばフッ素系材料をプラズマ重合で成膜した場合、下地の基板の性質に関わらず一様な撥液性を示すのだが、密着性が下がるという問題点も出てきてしまう。
【００３１】
自己組織膜形成法では、導電膜配線を形成すべき基板の表面に、有機分子膜などからなる自己組織化膜を形成する。
基板表面を処理するための有機分子膜は、基板に結合可能な官能基と、その反対側に親液基あるいは撥液基といった基板の表面性を改質する（表面エネルギーを制御する）官能基と、これらの官能基を結ぶ炭素の直鎖あるいは一部分岐した炭素鎖を備えており、基板に結合して自己組織化して分子膜、例えば単分子膜を形成する。
【００３２】
ここで、自己組織化膜とは、基板など下地層等構成原子と反応可能な結合性官能基とそれ以外の直鎖分子とからなり、該直鎖分子の相互作用により極めて高い配向性を有する化合物を、配向させて形成された膜である。この自己組織化膜は、単分子を配向させて形成されているので、極めて膜厚を薄くすることができ、しかも、分子レベルで均一な膜となる。すなわち、膜の表面に同じ分子が位置するため、膜の表面に均一でしかも優れた撥液性や親液性を付与することができる。
【００３３】
上記の高い配向性を有する化合物として、例えばフルオロアルキルシランを用いることにより、膜の表面にフルオロアルキル基が位置するように各化合物が配向されて自己組織化膜が形成され、膜の表面に均一な撥液性が付与される。
【００３４】
自己組織化膜を形成する化合物としては、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリクロロシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリクロロシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等のフルオロアルキルシラン（以下「ＦＡＳ」という）を挙げることができる。使用に際しては、一つの化合物を単独で用いてもよく、２種以上の化合物を組み合わせて使用してもよい。なお、ＦＡＳを用いることにより、基板との密着性と良好な撥液性とを得ることができる。
【００３５】
ＦＡＳは、一般的に構造式ＲｎＳｉＸ（４−ｎ）で表される。ここでｎは１以上３以下の整数を表し、Ｘはメトキシ基、エトキシ基、ハロゲン原子などの加水分解基である。またＲはフルオロアルキル基であり、（ＣＦ３）（ＣＦ２）ｘ（ＣＨ２）ｙの（ここでｘは０以上１０以下の整数を、ｙは０以上４以下の整数を表す）構造を持ち、複数個のＲ又はＸがＳｉに結合している場合には、Ｒ又はＸはそれぞれすべて同じでもよく、異なっていてもよい。Ｘで表される加水分解基は加水分解によりシラノールを形成して、基板（ガラス、シリコン）等の下地のヒドロキシル基と反応してシロキサン結合で基板と結合する。一方、Ｒは表面に（ＣＦ３）等のフルオロ基を有するため、基板等の下地表面を濡れない（表面エネルギーが低い）表面に改質する。
【００３６】
有機分子膜などからなる自己組織化膜は、上記の原料化合物と基板とを同一の密閉容器中に入れておき、室温の場合は２〜３日程度の間放置すると基板上に形成される。また、密閉容器全体を１００℃に保持することにより、３時間程度で基板上に形成される。以上に述べたのは、気相からの形成法であるが、液相からも自己組織化膜を形成できる。例えば、原料化合物を含む溶液中に基板を浸積し、洗浄、乾燥することで基板上に自己組織化膜が得られる。
なお、自己組織化膜を形成する前に、基板表面に紫外光を照射したり、溶媒により洗浄したりして、前処理を施すことが望ましい。
【００３７】
プラズマ処理法では、常圧又は真空中で基板にプラズマ照射する。プラズマ処理に用いるガス種は、導電膜配線を形成すべき基板の表面材質等を考慮して種々選択できる。処理ガスとしては、例えば、４フッ化メタン、パーフルオロヘキサン、パーフルオロデカン等が例示できる。
【００３８】
なお、基板の表面を撥液性に加工する処理は、所望の撥液性を有するフィルム、例えば４フッ化エチレン加工されたポリイミドフィルム等を基板表面に貼着することによっても行うことができる。また、ポリイミドフィルムをそのまま基板として用いてもよい。
また、基板表面が所望の撥液性よりも高い撥液性を有する場合、１７０〜４００ｎｍの紫外光を照射したり、基板をオゾン雰囲気に曝したりすることにより、基板表面を親液化する処理を行って表面の状態を制御するとよい。
【００３９】
（ビットマップ設定）
図４は、画素電極部６０と引き出し線部６１の連接部の一部に対するビットマップを示す理論図である。インクジェット装置ＩＪの制御装置ＣＯＮＴは、図４に示すように、基板上に格子状の複数のビット（単位領域）からなるビットマップを設定する。ここで、制御装置ＣＯＮＴは、サステイン電極Ｘｄの直線部３１を形成するために、所定の大きさＤ１を有する第１ビット（第１の単位領域）からなる第１ビットマップ（第１のエリア）ＢＭ１と、サステイン電極Ｘｄの引き出し線３２を形成するために、第１ビットとは異なる大きさＤ２を有する第２ビット（第２の単位領域）からなる第２ビットマップ（第２のエリア）ＢＭ２とを基板上に設定する。本実施形態において、ビットは正方形状に設定されている。
【００４０】
ここで、ＩＴＯの接触角は約６０°であり、ガラスの接触角は約４５°であることから、ＩＴＯは、ガラスと比較して液体材料に対する接触角が大きいので、ＩＴＯ膜が形成されている画素電極部６０側の第１ビットの大きさＤ１は、ガラス基板である引き出し線部６１側の第２ビットの大きさＤ２より大きく設定されている。第１ビットを第２ビットより大きく設定することにより、直線部３１を所望の形状に設定できる。また、図４では、直線と、その直線異なる方向の斜め線が図示されているが、異なる太さの直線に対してそれぞれビットマップを形成してそれらを繋ぐときにも適用は可能である。
【００４１】
（吐出工程）
次いで、制御装置ＣＯＮＴは、図５（ａ）に示すように、基板Ｐに形成された画素電極部６０上に設定した第１ビットマップＢＭ１に基づいて、基板Ｐに対してＸ軸方向に走査しつつ、第１ビットマップＢＭ１の複数のビットのうち、所定のビットに対する液滴の吐出動作（第１の吐出動作）を行う。ここで、実際には、画素電極部６０上には、図６（ａ）に示すように、第１ビットマップＢＭ１で設定した線幅よりも細い線幅を有する直線部３１が形成される。
【００４２】
次いで、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐに対するビットマップの設定を変更する。即ち、制御装置ＣＯＮＴは、引き出し線３２を形成するために、図５（ｂ）に示すように、直線部３１に対して所定位置に第２ビットマップＢＭ２を設定する。ここで、基板Ｐ上には不図示のアライメントマークが形成されており、インクジェット装置ＩＪには前記アライメントマークを用いて基板Ｐの位置を検出するアライメント装置が設けられている。制御装置ＣＯＮＴは、アライメント装置を用いて基板Ｐの位置を検出し、この検出結果に基づいて、直線部３１に対して第２ビットマップＢＭ２を所定位置に設定する。
【００４３】
制御装置ＣＯＮＴは、図５（ｂ）に示すように、基板Ｐ上に設定した第２ビットマップＢＭ２に基づいて、基板Ｐに対してＸ軸方向に走査しつつ、第２ビットマップＢＭ２の複数のビットのうち、所定のビットに対する液滴の吐出動作（第２の吐出動作）を行う。基板Ｐ上には、引き出し線３２が形成される。ここで、第２ビットは第１ビットに対して小さい（細かい）ビットであるが、第２吐出動作時において吐出する１滴当たりの液滴量を、第１吐出動作時と同一量とする。このように、制御装置ＣＯＮＴは、直線部（第１のパターン）３１を形成するための第１の吐出動作と、引き出し線（第２のパターン）３２を形成するための第２の吐出動作とを、それぞれ異なる吐出条件（描画条件）に設定し、それぞれ独立して行う。
【００４４】
ここで、第１の吐出動作で基板Ｐ上に直線部３１を形成した後、第２の吐出動作で直線部３１に接続する引き出し線３２を形成する際、直線部３１に対して離れた位置から接近する方向に向かって、すなわち−Ｘ側から＋Ｘ側に向かって第２ビットに対して順次吐出を行い、直線部３１に引き出し線３２を接続するようにするとよい。これは、例えば、図７（ａ）に示す模式図のように、基板Ｐ上に既に形成されている直線部３１に対して近い位置から離れた位置に向かって順次吐出動作を行うと、吐出した液滴が直線部３１に引き込まれる現象が生じ、接続部の形状が歪み、図中、破線で示す引き出し線の目標形状と実際の形状とが異なる場合があるからである。しかしながら、図７（ｂ）に示す模式図のように、基板Ｐ上に既に形成されている直線部３１に対して離れた位置から接近する方向に向かって液滴を吐出することにより、接続部において吐出された液滴には、既に基板Ｐ上に形成されている引き出し線３２及び直線部３１の双方に引き込まれる力が作用するため、接続部の形状が大きく歪むといった不都合の発生を回避することができる。
【００４５】
以上説明したように、ビットマップの設定上は、サステイン電極Ｘｄの直線部３１の線幅は、引き出し線３２の線幅に対して太く設定されているが、実際にパターニングされる直線部３１の線幅は、引き出し線３２の線幅とほぼ同一寸法となる。即ち、基板上に形成されている材料層によって、液滴を吐出するためのビットマップをそれぞれ設定し、かつ、液滴の１滴当たりの量は、常時一定とし、これら異なる材料層毎に独立して液滴吐出動作（パターン描画動作）を行うようにしたので、例えば、直線部３１を形成するための吐出動作を大きなビットで、かつ、液滴の１滴当たりの量を第２の吐出動作時と同一とした吐出動作を行うことにより、高いパターン精度が得られる。このように、本実施形態では、それぞれのパターンに最適な吐出条件でパターンを形成するための吐出動作を行うことができ、所望の精度を有するパターンを形成することができる。したがって、断線などの不具合の発生を抑え、高性能なデバイスを製造できる。
上記実施形態では、第１の吐出動作の後に、第２の吐出動作を行うように説明したが、第１の吐出動作後、基板Ｐに対して撥液処理及び親液処理を含む表面処理を行ってから、第２の吐出動作を行うようにしてもよい。こうすることにより、例えば、直線部３１と引き出し線３２との接続部における形状を所望の形状にすることができる。更に、第１の吐出動作後、図１に示したヒータ１５を用いて基板Ｐ上の液滴をアニールした後、第２の吐出動作を行うこともできるし、アニーリングを行わずに、第１の吐出動作後、直ちに第２の吐出動作を行うようにしてもよい。
【００４６】
また、図８（ａ）に示す模式図のように、基板Ｐ上に、はじめに太い線幅の配線パターン３３を形成しておいてから、細い線幅の配線パターン３４を形成するための吐出動作を行うと、吐出した液滴が太い線幅の配線パターン３３に引き込まれる現象が生じ、接続部の形状が歪み、図中、破線で示すパターンの目標形状と実際の形状とが異なるといった不都合が生じる場合があるが、図８（ｂ）に示すように、基板Ｐ上に、はじめに細い線幅の配線パターン３４を形成しておいてから、太い線幅の配線パターン３３を形成するための吐出動作を行うことにより、細い線幅の配線パターン３４に太い線幅の配線パターン３３を形成するための液滴が引き込まれるといった現象が生じるおそれを低減することができる。また、基板Ｐに細い線幅の配線パターン３４を形成した後、基板Ｐ（配線パターン３４）に親液処理（撥水性低下処理）を行ってから太い線幅の配線パターン３３を形成するための吐出動作を行うようにしてもよい。もちろん、基板Ｐに太い線幅の配線パターン３４を形成した後、基板Ｐ（配線パターン３３）に撥液処理を行ってから細い線幅の配線パターン３４を形成するための吐出動作を行うようにしてもよい。
【００４７】
〔第２の実施形態〕
以下、本発明の第２の実施形態におけるデバイスの製造方法について説明する。
本実施形態におけるデバイスの製造方法では、デバイス製造装置の構成は、図１に示す第１の実施形態と同様であるが、基板上に形成されている材料層によって、液滴を吐出するためのビットマップの設定を変更することなく、液滴の着弾位置をずらすことにより、これら異なる材料層毎に独立して液滴吐出動作を行うことを特徴としている。
なお、本実施形態における表面処理工程は、第１の実施形態で示した表面処理工程と同一であるので、説明を省略する。
【００４８】
（吐出工程）
図９（ａ）〜（ｃ）は、基板上に液体材料を吐出する方法の一例として、基板上に配線パターンを形成する場合の手順の一例を示している。
吐出工程では、インクジェットヘッド１から液体材料を液滴にして吐出し、その液滴を一定の距離（ピッチ）ごとに基板Ｐ上に配置する。そして、この液滴の配置動作を繰り返すことにより、基板Ｐ上に配線パターンを形成する。
以下、その詳細について説明する。
【００４９】
まず、図９（ａ）に示すように、インクジェットヘッド１から吐出した液滴Ｌ１を、液滴Ｌ１同士が基板Ｐの上で互いに接しないように、一定の間隔をあけて基板Ｐ上に配置する。すなわち、基板Ｐ上に配置した直後の液滴Ｌ１の直径よりも大きいピッチＰ１で基板Ｐ上に液滴Ｌ１を順次配置する。液滴Ｌ１の配置後、必要に応じて乾燥処理を行い、液滴Ｌ１の含有する分散媒の除去等を実施する。
【００５０】
次に、図９（ｂ）に示すように、上述した液滴の配置動作を繰り返す。すなわち、図９（ａ）に示した前回と同様に、インクジェットヘッド１から液体材料を液滴Ｌ２にして吐出し、その液滴Ｌ２を一定距離ごとに基板Ｐに配置する。このとき、液滴Ｌ２同士の距離間隔は、前回と同じ（ピッチＰ２＝Ｐ１）であり、液滴Ｌ２同士は互いに接しない。また、液滴Ｌ２の配置を開始する位置を前回の液滴Ｌ１が配置されている位置から所定距離Ｓ１だけずらす。すなわち、基板Ｐ上に配置された前回の液滴Ｌ１の中心位置と、今回の液滴Ｌ２の中心位置とは上記距離Ｓ１だけ離れた位置関係となる。このずらす距離（シフト量Ｓ１）は、本実施形態例では、上記ピッチＰ１，Ｐ２よりも狭く（Ｓ１＜Ｐ１＝Ｐ２）、かつ先に基板Ｐに配置された液滴Ｌ１に次の液滴Ｌ２が一部重なるように定められている。
【００５１】
液滴Ｌ２を基板Ｐ上に配置する際、今回の液滴Ｌ２と前回の液滴Ｌ１とが接するが、前回の液滴Ｌ１は、すでに分散媒が完全に又はある程度除去されているので、両者が合体して基板Ｐ上で広がることは少ない。
なお、図９（ｂ）では、液滴Ｌ２の配置を開始する位置を、前回と同じ側（図９（ｂ）に示す左側）としているが、逆側（図９（ｂ）に示す右側）としてもよい。この場合、インクジェットヘッド１と基板Ｐとの相対移動の距離を少なくできる。また、液滴Ｌ２を基板Ｐ上に配置した後、分散媒の除去を行うために、前回と同様に、必要に応じて乾燥処理を行う。
【００５２】
この後、図９（ｃ）に示すように、上述した液滴の配置動作を複数回繰り返す。各回において、配置する液滴Ｌｎ同士の距離間隔（ピッチＰｎ）は、最初の回の距離と同じ（ピッチＰｎ＝Ｐ１）で、常に一定である。そのため、基板Ｐ上に配置した直後の液滴Ｌｎ同士が接することはなく、液滴同士が合体して基板Ｐ上で広がることが抑制される。また、基板Ｐの表面は、予め撥液性に加工されているので、この点からも、基板Ｐ上に配置した液滴の広がりが抑制される。これらにより、液滴同士が上下に重ねて配置されるようになり、基板Ｐ上に配置された液体材料の厚みが増す。
【００５３】
また、図９（ｃ）において、液滴の配置動作を複数回繰り返す際、各回ごとに、液滴Ｌｎの配置を開始する位置を、前回の液滴が配置された位置から所定距離だけずらす。この液滴の配置動作の繰り返しにより、基板Ｐ上に配置された液滴同士の隙間が埋まり、線状の連続したパターンが形成される。なお、基板上に形成される膜パターンは、常に同じピッチによる液滴配置によって形成され、全体がほぼ等しい形成過程を経ているため、構造が均質なものとなる。
【００５４】
したがって、例えば、上述した吐出工程を、図３に示すサステイン電極Ｘｄの直線部３１と、引き出し線３２にそれぞれ適用することにより、ビットマップの設定を、基板上に形成されている材料層によって変更することなく、液滴の着弾位置をずらす制御のみを行い、異なる材料層毎に独立して液滴吐出動作を実施するので、簡単な制御で、高いパターン精度が得られる。このように、本実施形態では、それぞれのパターンに最適な吐出条件でパターンを形成するための吐出動作を行うことができ、所望の精度を有するパターンを形成することができる。したがって、断線などの不具合の発生を抑え、高性能なデバイスを製造できる。
【００５５】
〔第３の実施形態〕
本発明の第３の実施形態におけるデバイスの製造方法では、デバイス製造装置の構成は、図１に示す第１の実施形態と同様であるが、基板上に形成されている材料層によって、液滴を吐出するためのビットマップの設定を変更することなく、液滴の吐出重量を変化させることにより、これら異なる材料層毎に独立して液滴吐出動作を行うことを特徴としている。
【００５６】
例えば、図３に示すサステイン電極Ｘｄの直線部３１と、引き出し線３２において、ガラス基板上に形成される引き出し線３２の液滴吐出重量を小さくすることにより、ガラス基板上に着弾した液滴の径寸法を、直線部３１を形成するＩＴＯ膜上に着弾する液滴の径寸法と同一となるように設定する。
【００５７】
これにより、ビットマップの設定を、基板上に形成されている材料層によって変更することなく、液滴の吐出重量のみの変更を行い、異なる材料層毎に独立して液滴吐出動作を実施するので、簡単な制御で、高いパターン精度が得られる。このように、本実施形態では、それぞれのパターンに最適な吐出条件でパターンを形成するための吐出動作を行うことができ、所望の精度を有するパターンを形成することができる。したがって、断線などの不具合の発生を抑え、高性能なデバイスを製造できる。
【００５８】
上記実施形態では、本発明のデバイスの製造方法について、プラズマ表示装置を製造する場合に適用した例について説明したが、これに限らず、複数の形態を有する配線パターンを備えたデバイス、例えば、有機エレクトロルミネッセンス装置に形成される配線パターンの製造、あるいは液晶表示装置に形成される配線パターンの製造に対してももちろん適用可能である。さらには、本発明が適用できるデバイスは、これら液晶等の電気光学装置に限られず、例えば導電膜配線が形成される回路基板や、半導体の実装配線、電気泳動装置における配線の形成等、他のデバイス製造にも適用が可能である。
【００５９】
上記実施形態のデバイスの製造方法で製造したプラズマ表示装置（デバイス）を備えた電子機器の例について説明する。
図１０は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１０において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は上記の有機ＥＬ表示装置を用いた表示部を示している。
【００６０】
図１１は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１１において、符号１１００は時計本体を示し、符号１１０１は上記の有機ＥＬ表示装置を用いた表示部を示している。
【００６１】
図１２は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１２において、符号１２００は情報処理装置、符号１２０２はキーボードなどの入力部、符号１２０４は情報処理装置本体、符号１２０６は上記の有機ＥＬ表示装置を用いた表示部を示している。
【００６２】
図１０〜図１２に示す電子機器は、上記実施形態の表示装置を備えているので、表示品位に優れ、明るい画面の表示部を備えた電子機器を実現できる。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、基板に形成されているパターン形成領域の種類によって、液滴を吐出するための吐出条件をそれぞれ独立して設定し、液滴吐出動作を行うようにしたので、それぞれのパターンに最適な吐出条件でパターンを形成するための吐出動作を行うことができる。したがって、異なる線幅のパターン形成に際し、安定した吐出動作を維持し所望の精度を有するパターンを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のデバイス製造装置の一例を示す概略斜視図である。
【図２】本発明のデバイスの製造方法が適用されるデバイスの一例であってプラズマ表示装置のブロック図である。
【図３】プラズマ表示装置におけるプラズマディスプレイパネルの概略図である。
【図４】本発明のデバイスの製造方法を説明する図であって、基板上に設定されるビットマップを説明するための図である。
【図５】本発明のデバイスの製造方法を説明する図である。
【図６】本発明のデバイスの製造方法を説明する図である。
【図７】本発明のデバイスの製造方法を説明する図である。
【図８】本発明のデバイスの製造方法を説明する図である。
【図９】本発明のデバイスの製造方法を説明する図である。
【図１０】本発明のデバイスを備えた電子機器の一例を示す説明図である。
【図１１】本発明のデバイスを備えた電子機器の一例を示す説明図である。
【図１２】本発明のデバイスを備えた電子機器の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ インクジェットヘッド
３１ 直線部（第１のパターン）
３２ 引き出し線（第２のパターン）
３３ 第１の配線パターン
３４ 第２の配線パターン
ＢＭ１ 第１ビットマップ（第１のエリア）
ＢＭ２ 第２ビットマップ（第２のエリア）
ＩＪ インクジェット装置（液滴吐出装置、デバイス製造装置）
Ｌ１，Ｌ２，Ｌｎ 液滴
Ｐ 基板

Claims (7)

1. 基板上に液滴吐出装置より液体材料からなる液滴を吐出し、第１のパターンと第２のパターンとからなるパターンを有するデバイスの製造方法において、
   前記基板には、少なくとも２種類のパターン形成領域が形成されてなり、
   第１の前記パターン形成領域に、第１の吐出動作により第１のパターンを形成し、第２の前記パターン形成領域に、第２の吐出動作により第２のパターンを形成し、
   前記第１の吐出動作及び前記第２の吐出動作が、それぞれ前記液滴吐出装置から吐出した前記液滴を、一定の距離ごとに前記パターン形成領域に配置する工程を有し、前記液滴の配置を開始する開始位置をずらしながら、前記工程を繰り返して前記第１のパターン及び前記第２のパターンを形成し、
   前記第１の吐出動作及び前記第２の吐出動作で、前記液滴の配置を開始する開始位置を異ならせることを特徴とするデバイスの製造方法。
2. 第１の前記パターン形成領域に、複数の第１の単位領域からなる第１のエリアを設定し、
   第２の前記パターン形成領域に、複数の第２の単位領域からなる第２のエリアを設定し、
   前記第１の単位領域と前記第２の単位領域とを比較して、着弾する前記液滴との接触角が大きい一方が他方よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のデバイスの製造方法。
3. 前記第１の吐出動作において吐出する液滴量と、前記第２の吐出動作において吐出する液滴量とを異なる値に設定することを特徴とする請求項１または２に記載のデバイスの製造方法。
4. 前記第１の吐出動作において吐出する液量と前記第２の吐出動作において吐出する液適量とを比較して、前記液滴との接触角が大きい一方が他方よりも多いことを特徴とする請求項３に記載のデバイスの製造方法。
5. 前記第１のパターン形成領域に着弾した前記液滴の液滴径と前記第２のパターン形成領域に着弾した前記液滴の液滴径とが、同等となるように前記液滴を吐出することを特徴とする請求項３または４に記載のデバイスの製造方法。
6. 前記第１のパターンに対して離れた位置から接近する方向に向かって、前記第２の吐出動作を順次行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のデバイスの製造方法。
7. 前記パターン形成領域に前記液滴を配置する前に、前記パターン形成領域の表面を、撥液処理することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のデバイスの製造方法。

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