JP4103830B2 - パターンの形成方法及びパターン形成装置、デバイスの製造方法、アクティブマトリクス基板の製造方法 - Google Patents

パターンの形成方法及びパターン形成装置、デバイスの製造方法、アクティブマトリクス基板の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は機能液の液滴を基板上に配置することにより膜パターンを形成するパターンの形成方法及びパターン形成装置、デバイスの製造方法、アクティブマトリクス基板の製造方法に関するものである。
従来より、半導体集積回路など微細な配線パターン(膜パターン)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法が多用されているが、液滴吐出法を用いたデバイスの製造方法が注目されている。この液滴吐出法は機能液の消費に無駄が少なく、基板上に配置する機能液の量や位置の制御を行いやすいという利点がある。下記特許文献には液滴吐出法に関する技術が開示されている。
特開平11−274671号公報 特開2000−216330号公報
ところで、近年ではデバイスを構成する回路の高密度化がますます進み、配線パターンについても更なる細線化、微細化が要求されているが、微細な配線パターンを形成しようとした場合、特にその線幅の精度を十分にだすのが難しい。そのため、基板上に仕切部材であるバンクを設け、このバンク間の溝部に機能液の液滴を配置する方法が提案されている。ところが、バンク間の溝部に液滴を配置した際、溝部のうち特に端部で液滴が十分に濡れ拡がらない場合が生じるということが解明されてきた。
一方、上記バンクはフォトリソグラフィ法を用いて形成されるためコストアップにつながる可能性がある。そこで、基板上に撥液領域と親液領域とを予めパターニングしておき、液滴を親液領域に選択的に配置する方法も提案されている。この方法によれば、液滴は親液領域に円滑に配置されバンクを形成することなく高い位置精度で基板上に配置可能となる。ところが、基板上に撥液領域と親液領域とを予めパターニングしておき、液滴を親液領域に選択的に配置する方法において、形成される膜パターンのパターン形状や外観が液滴の配置順序により左右されるということが解明されてきた。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、液滴吐出法を用いて配線パターン等の膜パターンを形成する際、バンク間の溝部の端部においても液滴を円滑に配置でき、所望のパターン形状を有する膜パターンを形成できるパターンの形成方法及びパターン形成装置、デバイスの製造方法を提供することを目的とする。更に本発明は、所望のパターン形状で形成された膜パターンを有するアクティブマトリクス基板の製造方法を提供することを目的とする。
また本発明は、液滴吐出法を用いて配線パターン等の膜パターンを形成する際、所望のパターン形状を有する膜パターンを形成できるパターンの形成方法及びパターン形成装置、デバイスの製造方法を提供することを目的とする。更に本発明は、所望のパターン形状で形成された膜パターンを有するアクティブマトリクス基板の製造方法を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明のパターンの形成方法は、機能液の液滴を基板上に配置することにより膜パターンを形成するパターンの形成方法であって、前記基板上に所定のパターン形状でバンクを形成する工程と、前記バンク間の溝部の端部に液滴を配置する工程と、前記端部に液滴を配置した後、前記溝部のうち前記端部以外の位置に液滴を配置する工程とを有することを特徴とする。
本発明によれば、バンク間の溝部に液滴を配置する際、最初に溝部の端部に液滴を配置するようにしたので、液滴はバンクの側面を伝って流れ落ち、バンク側面と溝部底部との間の角部に対して円滑に配置される。したがって、膜パターンを所望のパターン形状に形成できる。そして、最初に溝部の中央部に対して液滴を配置した後この液滴に連続するように端部に対して液滴を配置しようとすると、端部に対して配置された液滴は先に配置されている液滴の影響によりバンク間(溝部)から溢れ出る可能性があるが、最初に端部に対して液滴を配置することで、この液滴に連続するように端部以外の位置に液滴を配置しても、バンク間(溝部)から液滴が溢れ出るおそれが抑制される。
本発明のパターンの形成方法において、前記バンクに撥液性を付与する撥液化処理工程を有することを特徴とする。本発明によれば、バンク間の溝部に機能液の液滴を配置する際、吐出された機能液の液滴の一部がバンク上に乗っても、バンクに撥液性が付与されていることによりバンクからはじかれ、バンクを伝って溝部の底部に流れ落ちるようになる。したがって、吐出された機能液はバンク間の溝部に良好に配置される。ここで、撥液化処理工程としては四フッ化炭素(CF)を含む処理ガスを用いたプラズマ処理を用いることができる。これにより、バンクにフッ素基が導入され、バンクは機能液の溶媒に依存しない撥液性を有することになる。
本発明のパターンの形成方法において、前記溝部の底部に親液性を付与する親液化処理工程を有することを特徴とする。本発明によれば、溝部の底部に親液性を付与することにより、液滴は底部において良好に濡れ拡がる。ここで、親液化処理工程としては酸素(O)を含む処理ガスを用いたプラズマ処理、あるいは紫外線(UV)照射処理を用いることができる。
本発明のパターンの形成方法において、前記端部に液滴を配置した後、複数の液滴を前記溝部の中央部に向かって順次配置することを特徴とする。これにより、溝部に沿って液滴が順次配置されることになり、配線パターン等の線状膜パターンを良好に形成できる。
なお、本発明のパターンの形成方法において、液滴を連続的に配置してもパターンを形成することができるが、バルジが発生する可能性もあるので、第1配置工程で液滴どうしの間隔をあけて基板上に配置した後、この液滴どうしの間を埋めるように第2配置工程で液滴を配置することが好ましい。
本発明の膜パターンの形成方法において、前記機能液には導電性材料が含まれることを特徴とする。更に、前記機能液は熱処理又は光処理により導電性を発現することを特徴とする。本発明によれば、薄膜パターンを配線パターンとすることができ、各種デバイスに応用することができる。また、導電性材料の他に有機EL等の発光素子形成材料やR・G・Bのインク材料を用いることで、有機EL装置やカラーフィルタを有する液晶表示装置等の製造にも適用することができる。
本発明のパターン形成装置は、機能液の液滴を基板上に配置する液滴吐出装置を備え、前記液滴により膜パターンを形成するパターン形成装置であって、前記液滴吐出装置は、前記基板上に所定のパターンに応じて予め形成されたバンク間の溝部に複数の液滴を順次配置し、前記液滴を順次配置する際、前記溝部の端部に液滴を配置した後、該溝部のうち前記端部以外の位置に液滴を配置することを特徴とする。
本発明によれば、バンク間の溝部の端部にまで液滴を円滑に配置することができ、所望のパターン形状を有する膜パターンを形成することができる。
本発明のデバイスの製造方法は、基板上に膜パターンを形成する工程を有するデバイスの製造方法において、上記記載のパターンの形成方法により、前記基板上に膜パターンを形成することを特徴とする。
本発明によれば、端部まで良好に形成された膜パターンを有するデバイスを製造することができる。
本発明の電気光学装置は、上記記載のデバイスの製造方法を用いて製造されたデバイスを備えることを特徴とする。また、本発明の電子機器は、上記記載の電気光学装置を備えることを特徴とする。本発明によれば、端部まで良好に形成され、電気伝導に有利な膜パターンを備えているので、良好な性能を発揮する電気光学装置及び電子機器を提供できる。
ここで、電気光学装置としては、例えば、プラズマ型表示装置、液晶表示装置、及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置等が挙げられる。
本発明のパターンの形成方法は、機能液の液滴を基板上に配置することにより膜パターンを形成するパターンの形成方法であって、前記基板上に設定された所定のパターンを形成するパターン形成領域を囲む領域に撥液性膜を設ける工程と、前記パターン形成領域の端部に液滴を配置する工程と、前記端部に液滴を配置した後、前記パターン形成領域の前記端部以外の位置に液滴を配置する工程とを有することを特徴とする。
本発明によれば、膜パターンを形成するパターン形成領域を囲むように撥液性膜を設けたので、吐出された液滴はパターン形成領域に円滑に配置される。そして、パターン形成領域に液滴を配置する際、最初にパターン形成領域の端部に液滴を配置するようにしたので、液滴はパターン形成領域の端部に円滑に配置されるので、膜パターンを所望のパターン形状に形成できる。そして、最初にパターン形成領域の中央部に対して液滴を配置した後この液滴に連続するように端部に対して液滴を配置しようとすると、端部に対して配置された液滴は先に配置されている液滴の影響によりパターン形成領域から溢れ出る可能性があるが、最初に端部に対して液滴を配置することで、この液滴に連続するように端部以外の位置に液滴を配置しても、パターン形成領域から液滴が溢れ出るおそれが抑制される。
本発明のパターンの形成方法において、前記撥液性膜は前記基板の表面に形成された単分子膜であることを特徴とする。そして、この前記単分子膜は有機分子からなる自己組織化膜であることを特徴とする。これにより、撥液性膜を容易に形成できる。自己組織化膜としては、フルオロアルキルシランからなる自己組織化膜が挙げられる。
また、前記撥液性膜はフッ化重合膜であってもよい。フッ化重合膜は、例えばフルオロカーボン系化合物を反応ガスとするプラズマ処理により容易に形成できる。
本発明のパターンの形成方法において、前記パターン形成領域に親液性を付与する親液化処理工程を有することを特徴とする。本発明によれば、パターン形成領域に親液性を付与することにより、液滴はパターン形成領域において良好に濡れ拡がる。ここで、親液化処理工程としては紫外線(UV)照射処理を用いることができる。これにより、撥液性膜が破壊され、紫外線を照射するだけといった簡易な構成で親液性を付与できる。そして、紫外線照射時間や照射する紫外線パワーを調整するだけといった簡易な構成で、所望の親液性に調整できる。
あるいは、基板をオゾン雰囲気に曝すことにより親液性を付与することができる。
本発明のパターンの形成方法において、前記端部に液滴を配置した後、複数の液滴を前記パターン形成領域の中央部に向かって順次配置することを特徴とする。これにより、パターン形成領域に沿って液滴が順次配置されることになり、配線パターン等の線状膜パターンを良好に形成できる。
本発明のパターンの形成方法において、複数の液滴により前記膜パターンを形成する際、前記基板上で液滴どうしが重ならないように複数の液滴を配置する第1配置工程と、前記第1配置工程で前記基板上に配置された複数の液滴どうしの間に液滴を配置する第2配置工程とを有することを特徴とする。本発明によれば、複数の液滴を配置することで膜パターンを形成する際、第1配置工程で液滴どうしの間隔をあけて基板上に配置した後、この液滴どうしの間を埋めるように第2配置工程で液滴を配置するようにしたので、バルジの発生を抑えつつ膜パターンを複数の液滴で連続させることができる。すなわち、液滴を連続的に吐出して複数の液滴どうしをつなげるように配置するとバルジが発生しやすくなるが、配置動作(吐出動作)を複数回に分け、第1配置動作では液滴を間引いて配置し、第2配置動作で基板上の液滴どうしの間を補間することで、バルジの発生を抑えつつ膜パターンを複数の液滴で確実に連続させることができる。
本発明の膜パターンの形成方法において、前記機能液には導電性材料が含まれることを特徴とする。更に、前記機能液は熱処理又は光処理により導電性を発現することを特徴とする。本発明によれば、薄膜パターンを配線パターンとすることができ、各種デバイスに応用することができる。また、導電性材料の他に有機EL等の発光素子形成材料やR・G・Bのインク材料を用いることで、有機EL装置やカラーフィルタを有する液晶表示装置等の製造にも適用することができる。
本発明のパターン形成装置は、機能液の液滴を基板上に配置する液滴吐出装置を備え、前記液滴により膜パターンを形成するパターン形成装置であって、前記基板上には所定のパターンを形成するパターン形成領域を囲む領域に撥液性膜が予め設けられており、前記液滴吐出装置は、前記パターン形成領域に複数の液滴を順次配置し、前記液滴を順次配置する際、前記パターン形成領域の端部に液滴を配置した後、該パターン形成領域のうち前記端部以外の位置に液滴を配置することを特徴とする。
本発明によれば、パターン形成領域の端部にまで液滴を円滑に配置することができ、所望のパターン形状を有する膜パターンを形成することができる。
本発明のデバイスの製造方法は、基板上に膜パターンを形成する工程を有するデバイスの製造方法において、上記記載のパターンの形成方法により、前記基板上に膜パターンを形成することを特徴とする。
本発明によれば、端部まで良好に形成された膜パターンを有するデバイスを製造することができる。
本発明の電気光学装置は、上記記載のデバイスの製造方法を用いて製造されたデバイスを備えることを特徴とする。また、本発明の電子機器は、上記記載の電気光学装置を備えることを特徴とする。本発明によれば、端部まで良好に形成され、電気伝導に有利な膜パターンを備えているので、良好な性能を発揮する電気光学装置及び電子機器を提供できる。
ここで、電気光学装置としては、例えば、プラズマ型表示装置、液晶表示装置、及び有機エレクトロルミネッセンス表示装置等が挙げられる。
本発明のアクティブマトリクス基板の製造方法は、基板上にゲート配線を形成する第1の工程と、前記ゲート配線上にゲート絶縁膜を形成する第2の工程と、前記ゲート絶縁膜を介して半導体層を積層する第3の工程と、前記ゲート絶縁層の上にソース電極及びドレイン電極を形成する第4の工程と、前記ソース電極及び前記ドレイン電極上に絶縁材料を配置する第5の工程と、前記ドレイン電極と電気的に接続する画素電極を形成する第6の工程と、を有し、前記第1の工程及び前記第4の工程及び前記第6の工程の少なくとも一つの工程は、前記基板上に所定のパターンに応じたバンクを形成する工程と、前記バンク間の溝部の端部に液滴を配置する工程と、前記端部に液滴を配置した後、前記溝部のうち前記端部以外の位置に液滴を配置する工程とを有することを特徴とする。
本発明によれば、バンク間の溝部の端部においても液滴を円滑に配置でき、所望のパターン形状を有する膜パターンを形成できるので、所望性能を有するアクティブマトリクス基板を製造することができる。
本発明のアクティブマトリクスの製造方法は、アクティブマトリクス基板の製造方法において、基板上にゲート配線を形成する第1の工程と、前記ゲート配線上にゲート絶縁膜を形成する第2の工程と、前記ゲート絶縁膜を介して半導体層を積層する第3の工程と、前記ゲート絶縁層の上にソース電極及びドレイン電極を形成する第4の工程と、前記ソース電極及び前記ドレイン電極上に絶縁材料を配置する第5の工程と、前記ドレイン電極と電気的に接続する画素電極を形成する第6の工程と、を有し、前記第1の工程及び前記第4の工程及び前記第6の工程の少なくとも一つの工程は、前記基板上に設定された所定のパターンを形成するパターン形成領域を囲む領域に撥液性膜を設ける工程と、前記パターン形成領域の端部に液滴を配置する工程と、前記端部に液滴を配置した後、前記パターン形成領域の前記端部以外の位置に液滴を配置する工程とを有することを特徴とする。
本発明によれば、所望のパターン形状を有する膜パターンを形成できるので、所望性能を有するアクティブマトリクス基板を製造することができる。
上記液滴吐出装置(インクジェット装置)の吐出方式としては、帯電制御方式、加圧振動方式、電気機械変換式、電気熱変換方式、静電吸引方式等が挙げられる。帯電制御方式は、材料に帯電電極で電荷を付与し、偏向電極で材料(機能液)の飛翔方向を制御して吐出ノズルから吐出させるものである。また、加圧振動方式は、材料に30kg/cm程度の超高圧を印加してノズル先端側に材料を吐出させるものであり、制御電圧をかけない場合には材料が直進して吐出ノズルから吐出され、制御電圧をかけると材料間に静電的な反発が起こり、材料が飛散して吐出ノズルから吐出されない。また、電気機械変換方式は、ピエゾ素子(圧電素子)がパルス的な電気信号を受けて変形する性質を利用したもので、ピエゾ素子が変形することによって材料を貯留した空間に可撓物質を介して圧力を与え、この空間から材料を押し出して吐出ノズルから吐出させるものである。また、電気熱変換方式は、材料を貯留した空間内に設けたヒータにより、材料を急激に気化させてバブル(泡)を発生させ、バブルの圧力によって空間内の材料を吐出させるものである。静電吸引方式は、材料を貯留した空間内に微小圧力を加え、吐出ノズルに材料のメニスカスを形成し、この状態で静電引力を加えてから材料を引き出すものである。また、この他に、電場による流体の粘性変化を利用する方式や、放電火花で飛ばす方式などの技術も適用可能である。液滴吐出法は、材料の使用に無駄が少なく、しかも所望の位置に所望の量の材料を的確に配置できるという利点を有する。なお、液滴吐出法により吐出される機能液(液体材料)の一滴の量は例えば1〜300ナノグラムである。
機能液を含む液体材料とは、液滴吐出ヘッド(インクジェットヘッド)の吐出ノズルから吐出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、溶媒中に微粒子として分散されたものの他に、融点以上に加熱されて溶解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、基板はフラット基板のほか、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。
第1実施形態
<パターンの形成方法>
以下、本発明のパターンの形成方法について図面を参照しながら説明する。図1は本発明のパターン形成方法の一実施形態を示すフローチャート図である。
ここで、本実施形態ではガラス基板上に導電膜配線パターンを形成する場合を例にして説明する。また、導電膜配線パターンを形成するための機能液には、溶媒(分散媒)をジエチレングリコールジエチルエーテルとする有機銀化合物を用いる。
図1において、本実施形態に係るパターンの形成方法は、機能液の液滴が配置される基板上に配線パターンに応じたバンクを形成するバンク形成工程(ステップSA1)と、バンク間の溝部の底部に親液性を付与する親液化処理工程(ステップSA2)と、バンクに撥液性を付与する撥液化処理工程(ステップSA3)と、バンク間の溝部に液滴吐出法に基づいて機能液の液滴を配置して膜パターンを形成(描画)する材料配置工程(ステップSA4)と、基板上に配置された機能液の液体成分の少なくとも一部を除去する光・熱処理を含む中間乾燥工程(ステップSA5)と、所定の膜パターンが形成された基板を焼成する焼成工程(ステップSA7)とを有している。なお、中間乾燥工程の後、所定のパターン描画が終了したかどうかが判断され(ステップSA6)、パターン描画が終了したら焼成工程が行われ、一方、パターン描画が終了していなかったら材料配置工程が行われる。
以下、各工程について説明する。
<バンク形成工程>
まず、図2(a)に示すように、表面改質処理として基板Pに対してHMDS処理が施される。HMDS処理はヘキサメチルジシラサン((CH)SiNHSi(CH))を蒸気状にして塗布する方法である。これにより、バンクと基板Pとの密着性を向上する密着層としてのHMDS層32が基板P上に形成される。バンクは仕切部材として機能する部材であり、バンクの形成はフォトリソグラフィ法や印刷法等、任意の方法で行うことができる。例えば、フォトリソグラフィ法を使用する場合は、スピンコート、スプレーコート、ロールコート、ダイコート、ディップコート等所定の方法で、図2(b)に示すように、基板PのHMDS層32上にバンクの高さに合わせてバンク形成用材料である有機材料31を塗布し、その上にレジスト層を塗布する。そして、バンク形状(配線パターン)に合わせてマスクを施しレジストを露光・現像することによりバンク形状に合わせたレジストを残す。最後にエッチングしてレジスト以外の部分の有機材料31を除去する。また、下層が無機物で上層が有機物で構成された2層以上でバンクを形成してもよい。これにより、図2(c)に示すように、配線パターン形成予定領域の周辺を囲むようにバンクB、Bが突設される。バンクを形成する有機材料としては、機能液(液体材料)に対して撥液性を示す材料でも良いし、後述するようにプラズマ処理による撥液化が可能で下地基板との密着性が良くフォトリソグラフィによるパターニングがし易い絶縁有機材料でも良い。例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、オレフィン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等の高分子材料を用いることが可能である。
基板P上にバンクB、Bが形成されると、フッ酸処理が施される。フッ酸処理は、例えば2.5%フッ酸水溶液でエッチングを施すことでバンクB、B間のHMDS層32を除去する処理である。フッ酸処理では、バンクB、Bがマスクとして機能し、バンクB、B間に形成された溝部34の底部35にある有機物であるHMDS層32が除去される。これにより、図2(d)に示すように、残渣であるHMDSが除去される。
<親液化処理工程>
次に、溝部34の底部35に親液性を付与する親液化処理工程が行われる。親液化処理工程としては、紫外線を照射することにより親液性を付与する紫外線(UV)照射処理や大気雰囲気中で酸素を処理ガスとするOプラズマ処理等を選択できる。ここではOプラズマ処理を実施する。
プラズマ処理は、基板に対してプラズマ放電電極からプラズマ状態の酸素を照射する。Oプラズマ処理の条件の一例として、例えばプラズマパワーが50〜1000W、酸素ガス流量が50〜100mL/min、プラズマ放電電極に対する基板の相対移動速度が0.5〜10mm/sec、基板温度が70〜90℃である。そして、基板がガラス基板の場合、その表面は機能液に対して親液性を有しているが、本実施形態のようにOプラズマ処理や紫外線照射処理を施すことで、バンクB、B間で露出する基板P表面(底部35)の親液性を高めることができる。ここで、バンク間の底部35の機能液に対する接触角が15度以下となるように、Oプラズマ処理や紫外線照射処理が行われることが好ましい。
なお、Oプラズマ処理や紫外線照射処理は、底部35に存在する残渣の一部を構成するHMDSを除去する機能を有する。そのため、上述したフッ酸処理によりバンクB、B間の底部35の有機物残渣(HMDS)が完全に除去されない場合が生じても、Oプラズマ処理あるいは紫外線照射処理を行うことによりこの残渣を除去できる。なおここでは、残渣処理の一部としてフッ酸処理を行うが、Oプラズマ処理あるいは紫外線照射処理によりバンク間の底部35の残渣を十分に除去できるため、フッ酸処理は行わなくてもよい。またここでは、残渣処理としてOプラズマ処理又は紫外線照射処理のいずれか一方を行うように説明したが、もちろん、Oプラズマ処理と紫外線照射処理とを組み合わせてもよい。
<撥液化処理工程>
続いて、バンクBに対し撥液化処理を行い、その表面に撥液性を付与する。撥液化処理としては、大気雰囲気中で四フッ化炭素(テトラフルオロメタン)を処理ガスとするプラズマ処理法(CFプラズマ処理法)を採用することができる。CFプラズマ処理の条件は、例えばプラズマパワーが50〜1000W、四フッ化炭素ガス流量が50〜100mL/min、プラズマ放電電極に対する基体搬送速度が0.5〜1020mm/sec、基体温度が70〜90℃とされる。なお、処理ガスとしては、四フッ化炭素に限らず、他のフルオロカーボン系のガスを用いることもできる。このような撥液化処理を行うことにより、バンクB、Bにはこれを構成する樹脂中にフッ素基が導入され、高い撥液性が付与される。なお、上述した親液化処理としてのOプラズマ処理は、バンクBの形成前に行ってもよいが、アクリル樹脂やポリイミド樹脂等は、Oプラズマによる前処理がなされた方がより撥液化(フッ素化)されやすいという性質があるため、バンクBを形成した後にOプラズマ処理することが好ましい。
なお、バンクB、Bに対する撥液化処理により、先に親液化処理したバンク間の基板P露出部に対し多少は影響があるものの、特に基板Pがガラス等からなる場合には、撥液化処理によるフッ素基の導入が起こらないため、基板Pの親液性、すなわち濡れ性が実質上損なわれることはない。また、バンクB、Bについては、撥液性を有する材料(例えばフッ素基を有する樹脂材料)によって形成することにより、その撥液化処理を省略するようにしてもよい。
<材料配置工程>
次に、本実施形態の材料配置工程について図3及び図4を参照しながら説明する。材料配置工程は、配線パターン形成用材料を含む機能液の液滴を液滴吐出装置の液滴吐出ヘッド10より吐出してバンクB、B間の溝部34に配置することにより基板P上に線状の膜パターン(配線パターン)を形成する工程であって、バンクB、B間の溝部34の端部に液滴を配置する第1の工程と、端部に液滴を配置した後、溝部34のうち端部以外の位置に液滴を配置する第2の工程とを有している。本実施形態において、機能液は配線パターン形成用材料である銀を含む有機銀化合物をジエチレングリコールジエチルエーテルに分散したものである。
材料配置工程のうち第1の工程では、図4(a)に示す平面図のように、液滴吐出ヘッド10から吐出される液滴30は、最初に、バンクB、B間の溝部34の長手方向端部36に配置される。ここで、溝部34は図中Y軸方向を長手方向とする平面視矩形状であって、端部36のうち底部35とバンクB壁面との間には角部(隅部)37が形成されている。端部36に対して吐出された液滴30は、バンクBの壁面を伝って流れ落ち、バンクBと溝部34の底部35との間の角部37に対して円滑に配置される。ここで、バンクBには撥液性が付与されているため、吐出された液滴の一部がバンクBの上に乗っても、バンクBからはじかれ、バンクBの壁面を伝って溝部34の底部35に流れ落ちる。そして、底部35は親液化されているので、底部35に流れ落ちた液滴は良好に濡れ拡がる。
溝部34のうち長手方向端部36に液滴が配置されたら、図4(b)に示すように、液滴吐出ヘッド10が基板Pに対してY軸方向に相対移動しつつ複数の液滴を順次吐出する。液滴吐出ヘッド10から吐出される液滴は、溝部34のうち端部36以外の位置に配置される。図4(b)には、端部36に液滴を配置した後、複数の液滴を溝部34の長手方向中央部に向かって順次配置する例が示されている。これにより、配線パターンの一部が良好に形成される。
このとき、液滴が吐出される配線パターン形成予定領域(すなわち溝部34)はバンクB、Bに囲まれているので、液滴が所定位置以外に拡がることを阻止できる。また、バンクB、Bには撥液性が付与されているため、吐出された液滴の一部がバンクB上に乗っても、バンク表面が撥液性となっていることによりバンクBからはじかれ、バンク間の溝部34に流れ落ちるようになる。さらに、基板Pが露出している溝部34の底部35は親液性を付与されているため、吐出された液滴が底部35にてより拡がり易くなり、これにより機能液は所定位置内で均一に配置される。
なお、図4(b)に示す例では、1つの液滴を基板P上に配置した後次の液滴を吐出する際、先に基板上に配置されている液滴の一部に次の液滴を重ねるように吐出する構成であるが、先の液滴を基板P上に配置してから次の液滴を吐出するまでの間に、基板上の液滴の液体成分(分散媒)の除去を行うために必要に応じて中間乾燥処理(ステップSA5)が行われる。中間乾燥処理は、例えばホットプレート、電気炉、及び熱風発生機等の加熱装置を用いた一般的な熱処理の他にランプアニールを用いた光処理であってもよい。
次に、図4(c)に示すように、液滴吐出ヘッド10が溝部34の長手方向のもう一方の端部38に移動される。そして、液滴吐出ヘッド10から端部38に対して液滴30が吐出される。端部38に対して吐出された液滴は、バンクBの壁面を伝って流れ落ち、バンクBと溝部34の底部35との間の角部39に対して円滑に配置される。ここで、バンクBには撥液性が付与されているため、液滴はバンクBの壁面を伝って溝部34の底部35に流れ落ちる。そして、底部35は親液化されているので、底部35に流れ落ちた液滴は良好に濡れ拡がる。
溝部34のうち長手方向端部38に液滴が配置されたら、図4(d)に示すように、液滴吐出ヘッド10が基板Pに対してY軸方向に相対移動しつつ複数の液滴を順次吐出する。複数の液滴は溝部34の長手方向中央部に向かって順次配置され、先に形成されている配線パターンの一部と接続され、これにより配線パターン(膜パターン)33Aが形成される。
なお、液滴吐出の条件としては、例えば、インク重量4ng/dot、インク速度(吐出速度)5〜7m/secで行うことできる。また、液滴を吐出する雰囲気は、温度60℃以下、湿度80%以下に設定されていることが好ましい。これにより、液滴吐出ヘッド10の吐出ノズルが目詰まりすることなく安定した液滴吐出を行うことができる。
<中間乾燥工程>
基板Pに液滴を吐出した後、分散媒の除去及び膜厚確保のため、必要に応じて乾燥処理をする。乾燥処理は、例えば基板Pを加熱する通常のホットプレート、電気炉などによる処理の他、ランプアニールによって行なうこともできる。ランプアニールに使用する光の光源としては、特に限定されないが、赤外線ランプ、キセノンランプ、YAGレーザ、アルゴンレーザ、炭酸ガスレーザ、XeF、XeCl、XeBr、KrF、KrCl、ArF、ArClなどのエキシマレーザなどを光源として使用することができる。これらの光源は一般には、出力10W以上5000W以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では100W以上1000W以下の範囲で十分である。そして、この中間乾燥工程と上記材料配置工程とを繰り返し行うことにより、図3(g)に示すように、機能液の液滴が複数層積層され、膜厚の厚い配線パターン(膜パターン)33Aが形成される。
<焼成工程>
吐出工程後の乾燥膜は、微粒子間の電気的接触をよくするために、分散媒を完全に除去する必要がある。また、導電性微粒子の表面に分散性を向上させるために有機物などのコーティング材がコーティングされている場合には、このコーティング材も除去する必要がある。更に、機能液に有機銀化合物が含まれている場合、導電性を得るために、熱処理を行い、有機銀化合物の有機分を除去し銀粒子を残留させる必要がある。そのため、吐出工程後の基板には熱処理及び/又は光処理が施される。熱処理及び/又は光処理は通常大気中で行なわれるが、必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行なうこともできる。熱処理及び/又は光処理の処理温度は、分散媒の沸点(蒸気圧)、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング材の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して適宜決定される。たとえば、有機物からなるコーティング材を除去するためには、約300℃で焼成することが必要である。また、例えば有機銀化合物の有機分を除去するためには、約200℃で焼成することが必要である。また、プラスチックなどの基板を使用する場合には、室温以上100℃以下で行なうことが好ましい。以上の工程により吐出工程後の導電性材料(有機銀化合物)は微粒子間の電気的接触が確保され、図3(h)に示すように、導電性膜(配線パターン)33に変換される。
なお、焼成工程の後、基板P上に存在するバンクB、Bをアッシング剥離処理により除去することができる。アッシング処理としては、プラズマアッシングやオゾンアッシング等を採用できる。プラズマアッシングは、プラズマ化した酸素ガス等のガスとバンクとを反応させ、バンクを気化させて剥離・除去するものである。バンクは炭素、酸素、水素から構成される固体の物質であり、これが酸素プラズマと化学反応することでCO、HO、Oとなり、全て気体として剥離することができる。一方、オゾンアッシングの基本原理はプラズマアッシングと同じであり、O(オゾン)を分解して反応性ガスのO・(酸素ラジカル)に変え、このO・とバンクとを反応させる。O・と反応したバンクは、CO、HO、Oとなり、全て気体として剥離される。基板Pに対してアッシング剥離処理を施すことにより、基板Pからバンクが除去される。
次に、図5を参照しながら、配線パターン33を形成する際の液滴配置手順の他の例について説明する。
まず、図5(a)に示すように、液滴吐出ヘッド10から吐出した液滴L1が所定の間隔をあけて基板P上に順次配置される。すなわち、液滴吐出ヘッド10は基板P上で液滴L1どうしが重ならないように配置する(第1配置工程)。本例では、液滴L1の配置ピッチP1は基板P上に配置した直後の液滴L1の直径よりも大きくなるように設定されている。これにより基板P上に配置された直後の液滴L1どうしは重ならずに(接触せずに)、液滴L1どうしが合体して基板P上で濡れ拡がることが防止される。また、液滴L1の配置ピッチP1は基板P上に配置した直後の液滴L1の直径の2倍以下となるように設定されている。ここで、基板P上に液滴L1を配置した後、分散媒の除去を行うために必要に応じて中間乾燥処理(ステップSA5)を行うことができる。
次に、図5(b)に示すように、上述した液滴の配置動作が繰り返される。すなわち図5(a)に示した前回と同様に、液滴吐出ヘッド10から機能液が液滴L2として吐出され、その液滴L2が一定距離ごとに基板Pに配置される。このとき、液滴L2の体積(1つの液滴あたりの機能液の量)、及びその配置ピッチP2は前回の液滴L1と同じである。そして、液滴L2の配置位置は前回の液滴L1から1/2ピッチだけシフトされ、基板P上に配置されている前回の液滴L1どうしの中間位置に今回の液滴L2が配置される(第2配置工程)。前述したように、基板P上の液滴L1の配置ピッチP1は、基板P上に配置した直後の液滴L1の直径よりも大きく且つ、その直径の2倍以下である。そのため、液滴L1の中間位置に液滴L2が配置されることにより、液滴L1に液滴L2が一部重なり、液滴L1どうしの間の隙間が埋まる。このとき、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上で拡がることは少ない。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中間乾燥処理を行うことが可能である。
こうした一連の液滴の配置動作を複数回繰り返すことにより、基板P上に配置される液滴どうしの隙間が埋まり、図5(c)に示すように、線状の連続した配線パターン33が基板P上に形成される。この場合、液滴の配置動作の繰り返し回数を増やすことにより基板P上に液滴が順次重なり、配線パターン33の膜厚が増す。
なお、図5(b)では、液滴L2の配置を開始する位置を前回と同じ側(図5(a)に示す左側)としているが逆側(右側)としてもよい。往復動作の各方向への移動時に液滴の吐出を行うことにより、液滴吐出ヘッド10と基板Pとの相対移動の距離を少なくできる。
次に、図6及び図7を参照しながら機能液の液滴の配置順序の他の例について説明する。ここで、図6及び図7を用いた説明において、1番目に基板P上(溝部34)に配置された液滴には「1」を付し、2番目、3番目…、n番目に配置された液滴には「2」、「3」、…「n」を付している。
図6に示すように、溝部34のうち長手方向一方の端部36に対して1番目の液滴を配置し、次いで、長手方向他方の端部38に対して2番目の液滴を配置し、その後、中央部に向かって順次液滴を配置する構成とすることが可能である。
また、図7に示すように、複数(ここでは3本)の線状パターンを合わせて幅広の配線パターン33を形成する場合には、一方の端部36及び他方の端部38のそれぞれに交互に液滴を配置する構成であってもよい。
また、図8に示すように、Y軸方向を長手方向としY軸方向に複数並んだ吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッド10を用いて基板P上に液滴を配置する際、溝部34の長手方向と液滴吐出ヘッド10の長手方向とを一致させた状態で、図8(a)に示すように、液滴吐出ヘッド10をX軸方向に走査しながら、液滴吐出ヘッド10の複数の吐出ノズルのうち端部36、38に対応する吐出ノズルから液滴30を選択的に吐出し、次いで、図8(b)及び図8(c)に示すように、液滴30を溝部34の長手方向中央部に向かって順次配置するようにしてもよい。
なお、上記実施形態において、導電膜配線用の基板としては、ガラス、石英ガラス、Siウエハ、プラスチックフィルム、金属板など各種のものを用いることができる。また、これら各種の素材基板の表面に半導体膜、金属膜、誘電体膜、有機膜などが下地層として形成されたものも含む。
導電膜配線用の機能液として、本例では有機銀化合物を含む導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液(液体材料)が用いられ、これは水性であると油性であるとを問わない。ここで用いられる導電性微粒子は、金、銀、銅、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、炭素数5以上の炭化水素、アルコール、エーテル、エステル、ケトン、有機窒素化合物、有機珪素化合物、有機硫黄化合物、もしくはそれらの混合物等が挙げられる。
導電性微粒子の粒径は1nm以上0.1μm以下であることが好ましい。0.1μmより大きいと、上記液滴吐出ヘッドのノズルに目詰まりが生じるおそれがある。また、1nmより小さいと、導電性微粒子に対するコーテイング剤の体積比が大きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多となる。
導電性微粒子を含有する液体の分散媒としては、室温での蒸気圧が0.001mmHg以上200mmHg以下(約0.133Pa以上26600Pa以下)であるものが好ましい。蒸気圧が200mmHgより高い場合には、吐出後に分散媒が急激に蒸発し、良好な膜を形成することが困難となる。また、分散媒の蒸気圧は0.001mmHg以上50mmHg以下(約0.133Pa以上6650Pa以下)であることがより好ましい。蒸気圧が50mmHgより高い場合には、インクジェット法で液滴を吐出する際に乾燥によるノズル詰まりが起こりやすい。一方、室温での蒸気圧が0.001mmHgより低い分散媒の場合、乾燥が遅くて膜中に分散媒が残留しやすくなり、後工程の熱・光処理後に良質の導電膜が得られにくい。
上記分散媒としては、上記の導電性微粒子を分散できるものであって凝集を起こさないものであれば特に限定されない。本実施形態ではジエチレングリコールジエチルエーテルを用いているが、例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、n−ヘプタン、n−オクタン、デカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、ビス(2−メトキシエチル)エーテル、p−ジオキサンなどのエーテル系化合物、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を例示できる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また液滴吐出法への適用の容易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、より好ましい分散媒としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。これらの分散媒は、単独で使用してもよく、2種以上の混合物として使用してもよい。
上記導電性微粒子を分散媒に分散する場合の分散質濃度は1質量%以上80質量%以下であり、所望の導電膜の膜厚に応じて調整するとよい。なお、80質量%を超えると凝集をおこしやすく、均一な膜が得にくい。
上記導電性微粒子の分散液の表面張力は0.02N/m以上0.07N/m以下の範囲内であることが好ましい。液滴吐出法にて液体材料を吐出する際、表面張力が0.02N/m未満であると、液体材料のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じやすくなり、0.07N/mを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量や、吐出タイミングの制御が困難になる。
表面張力を調整するため、上記分散液には、基板との接触角を大きく低下させない範囲で、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加するとよい。ノニオン系表面張力調節剤は、液体の基板への濡れ性を向上させ、膜のレベリング性を改良し、膜の微細な凹凸の発生などの防止に役立つものである。上記分散液は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでもよい。
上記分散液の粘度は1mPa・s以上50mPa・s以下であることが好ましい。液滴吐出法を用いて液体材料を液滴として吐出する際、粘度が1mPa・sより小さい場合にはノズル周辺部が液体材料の流出により汚染されやすく、また粘度が50mPa・sより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となる。
第2実施形態
<パターンの形成方法>
以下、本発明のパターンの形成方法について図面を参照しながら説明する。図9は本発明のパターン形成方法の一実施形態を示すフローチャート図である。
ここで、本実施形態ではガラス基板上に導電膜配線パターンを形成する場合を例にして説明する。また、導電膜配線パターンを形成するための機能液には、溶媒(分散媒)をジエチレングリコールジエチルエーテルとする有機銀化合物を用いる。
図9において、本実施形態に係るパターンの形成方法は、機能液の液滴が配置される基板を所定の溶媒等を用いて洗浄する基板洗浄工程(ステップSB1)と、基板表面に撥液性膜を設けることにより基板に撥液性を付与する撥液化処理工程(ステップSB2)と、撥液化処理された基板表面のうち配線パターンが形成されるパターン形成領域に親液性を付与する親液化処理工程(ステップSB3)と、基板上のパターン形成領域に液滴吐出法に基づいて機能液の液滴を配置して膜パターンを形成(描画)する材料配置工程(ステップSB4)と、基板上に配置された機能液の液体成分の少なくとも一部を除去する熱・光処理を含む中間乾燥処理工程(ステップSB5)と、所定の膜パターンが描画された基板を焼成する焼成工程(ステップSB7)とを有している。なお、中間乾燥処理工程の後、所定のパターン描画が終了したかどうかが判断され(ステップSB6)、パターン描画が終了したら焼成工程が行われ、一方、パターン描画が終了していなかったら材料配置工程が行われる。
以下、各工程について説明する。
<基板洗浄工程>
まず、所定の溶剤等を用いて基板が洗浄される。これにより基板上の有機物残渣等が除去される。なお、基板表面に紫外光を照射することでも有機物残渣を除去できる。
<撥液化処理工程>
次に、配線パターンを形成する基板表面が機能液に対して撥液性に加工される。具体的には、機能液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]以下となるように基板に対して表面処理を施す。撥液性(濡れ性)を付与する方法としては、基板表面に撥液性膜を設ける方法を採用できる。ここでは基板表面に撥液性を有する自己組織化膜を形成する。
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とを備えており、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。
ここで、自己組織化膜(自己組織化単分子膜:SAM(Self Assembled Monolayer))とは、基板の下地層等の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、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。
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(以下、適宜「FAS」と称する)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。このような自己組織化膜を形成する化合物であるFAS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等が挙げられる。これらの化合物は単独で使用してもよく2種以上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。
FASは、一般的に構造式Rn−Si−X(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、(CF)(CF)x(CH)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)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(CF)等のフルオロ基を有するため、基板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。
図10は、基板P上にFASからなる自己組織化膜(FAS膜)を形成するFAS処理装置20の概略構成図である。FAS処理装置20は基板PにFASからなる自己組織化膜を形成し、撥液性を付与する。図10に示すように、FAS処理装置20は、チャンバ21と、チャンバ21内に設けられ、基板Pを保持する基板ホルダ22と、液相状態のFAS(液体FAS)を収容する容器23とを備えている。そして、室温環境下で、チャンバ21内に基板Pと液体FASを収容した容器23とを放置しておくことにより、容器23内の液体FASが容器23の開口部23aからチャンバ21に気相となって放出され、例えば2〜3日程度で、基板P上にFASからなる自己組織化膜が成膜される。また、チャンバ21全体を100℃程度に維持することにより、3時間程度で基板P上に自己組織化膜が成膜される。
なおここでは気相からの形成法を説明したが、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形成される。
なお、撥液性膜としてはプラズマ処理法により形成したフッ化重合膜であってもよい。プラズマ処理法では、常圧又は真空中で基板に対してプラズマ照射を行う。プラズマ処理に用いるガス種は、配線パターンを形成すべき基板P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を例示できる。
なお、基板P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ってもよい。また、撥液性の高い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。
<親液化処理工程>
基板PにFAS処理を施した後、基板表面のうち配線パターンを形成するパターン形成領域に親液性を付与する親液化処理が行われる。親液性を付与する処理としては波長170〜400nm程度の紫外線(UV)照射処理が挙げられる。所定のパワーの紫外光を所定時間だけ基板Pのパターン形成領域に照射することで、FAS処理された基板のパターン形成領域の撥液性が低下され、パターン形成領域は所望の親液性を有するようになる。
図11は、FAS処理が施された基板Pに対して紫外光を照射する紫外線照射装置24を示す模式図である。図11に示すように、紫外線照射装置24は、所定の波長を有する紫外光(UV)を射出可能な紫外線射出部25と、基板Pを支持するステージ26と、基板Pを支持したステージ26を所定方向に走査するステージ駆動部27とを備えている。紫外線照射装置24は、所定方向に基板Pを走査しつつ紫外線射出部25から紫外光を射出することにより基板Pに対して紫外光を照射する。基板Pが小さい場合は、基板Pを走査せずに紫外光を照射してもよい。もちろん、紫外線射出部25を移動しつつ基板Pに紫外光を照射してもよい。紫外光を照射されることにより基板P上のFAS膜が破壊され、基板Pのうち紫外光を照射された領域が親液化(撥液性低下化)される。
ここで、紫外線照射装置24は、基板上のパターン形成領域に応じたパターンを有するマスクMを介して基板Pに紫外光を照射する。紫外線照射装置24はマスクMを介して基板Pに紫外光を照射することによりFAS膜を選択的に破壊し、これにより基板Pのパターン形成領域が親液化される。こうして、パターン形成領域を囲む領域にFAS膜が設けられたことになる。本実施形態ではマスクMの下面に酸化チタン層28が設けられており、この酸化チタン層28と基板P表面とを接触した状態で紫外光が照射される。FAS膜に対して酸化チタンが接触した状態で紫外光が照射されることにより、酸化チタンの光触媒効果により親液化(FAS膜の破壊)を短時間で行うことができる。なお、マスクMの下面に酸化チタン層28を設けなくても基板のパターン形成領域を親液化できるし、マスクMと基板Pとを離間した状態で紫外光を照射しても基板のパターン形成領域を親液化できる。
紫外線照射装置24の照射動作は不図示の制御装置により制御される。制御装置は紫外線照射条件を設定し、この設定条件に基づいて紫外線照射装置24の照射動作を制御する。ここで、設定可能な紫外線照射条件は、基板Pに対する紫外光の照射時間、基板Pの単位面積当たりに対する照射量(光量)、及び照射する紫外光の波長のうち少なくとも1つであり、制御装置はこれらの条件のうち少なくとも1つに基づいて照射動作を制御する。これにより、基板Pのパターン形成領域は所望の親液性(機能液に対する接触角)を有することになる。
なおここでは、親液化処理として紫外線照射処理が行われるが、基板をオゾン雰囲気に曝すことにより基板の撥液性を低下することもできる。
<材料配置工程>
次に、本実施形態の材料配置工程について図12を参照しながら説明する。材料配置工程は、配線パターン形成用材料を含む機能液の液滴を液滴吐出装置の液滴吐出ヘッド10より吐出してパターン形成領域74に配置することにより基板P上に線状の膜パターン(配線パターン)を形成する工程であって、パターン形成領域74の端部に液滴を配置する第1の工程と、端部に液滴を配置した後、パターン形成領域74のうち端部以外の位置に液滴を配置する第2の工程とを有している。本実施形態において、機能液は配線パターン形成用材料である銀を含む有機銀化合物をジエチレングリコールジエチルエーテルに分散したものである。
材料配置工程のうち第1の工程では、図12(a)に示す平面図のように、液滴吐出ヘッド10から吐出される液滴30は、最初に、パターン形成領域74の長手方向端部76に配置される。ここで、パターン形成領域74を囲むように撥液領域であるFAS膜領域(撥液性膜領域)Fが形成されている。パターン形成領域74は図中Y軸方向を長手方向とする平面視矩形状である。端部76に対して吐出された液滴30は端部76に円滑に配置される。ここで、撥液領域Fは撥液性であるため、吐出された液滴の一部が撥液領域Fにかかっても、撥液領域Fからはじかれ、パターン形成領域74に円滑に配置される。そして、パターン形成領域74は親液化されているので、パターン形成領域74に配置された液滴は良好に濡れ拡がる。
パターン形成領域74のうち長手方向端部76に液滴が配置されたら、図12(b)に示すように、液滴吐出ヘッド10が基板Pに対してY軸方向に相対移動しつつ複数の液滴を順次吐出する。液滴吐出ヘッド10から吐出される液滴は、パターン形成領域74のうち端部76以外の位置に配置される。図12(b)には、端部76に液滴を配置した後、複数の液滴をパターン形成領域74の長手方向中央部に向かって順次配置する例が示されている。これにより、配線パターンの一部が良好に形成される。
このとき、液滴が吐出されるパターン形成領域74は撥液領域Fに囲まれているので、液滴が所定位置以外に拡がることを阻止できる。また、吐出された液滴の一部が撥液領域Fにかかっても、撥液性となっていることにより撥液領域Fからはじかれ、パターン形成領域74に配置される。さらに、基板Pのパターン形成領域74は親液性を付与されているため、吐出された液滴がパターン形成領域74にてより拡がり易くなり、これにより機能液は所定位置内で均一に配置される。
なお、図12(b)に示す例では、1つの液滴を基板P上に配置した後次の液滴を吐出する際、先に基板上に配置されている液滴の一部に次の液滴を重ねるように吐出する構成であるが、先の液滴を基板P上に配置してから次の液滴を吐出するまでの間に、基板上の液滴の液体成分(分散媒)の除去を行うために必要に応じて中間乾燥処理(ステップSB5)が行われる。中間乾燥処理は、例えばホットプレート、電気炉、及び熱風発生機等の加熱装置を用いた一般的な熱処理の他にランプアニールを用いた光処理であってもよい。
次に、図12(c)に示すように、液滴吐出ヘッド10がパターン形成領域74の長手方向のもう一方の端部78に移動される。そして、液滴吐出ヘッド10から端部78に対して液滴30が吐出される。端部78に対して吐出された液滴は、パターン形成領域74の端部78に対して円滑に配置される。パターン形成領域74は親液化されているので、液滴は良好に濡れ拡がる。
パターン形成領域74のうち長手方向端部78に液滴が配置されたら、図12(d)に示すように、液滴吐出ヘッド10が基板Pに対してY軸方向に相対移動しつつ複数の液滴を順次吐出する。複数の液滴はパターン形成領域74の長手方向中央部に向かって順次配置され、先に形成されている配線パターンの一部と接続され、これにより配線パターン(膜パターン)73が形成される。
なお、液滴吐出の条件としては、例えば、インク重量4ng/dot、インク速度(吐出速度)5〜7m/secで行うことできる。また、液滴を吐出する雰囲気は、温度60℃以下、湿度80%以下に設定されていることが好ましい。これにより、液滴吐出ヘッド10の吐出ノズルが目詰まりすることなく安定した液滴吐出を行うことができる。
<中間乾燥工程>
基板Pに液滴を吐出した後、分散媒の除去及び膜厚確保のため、必要に応じて乾燥処理をする。乾燥処理は、例えば基板Pを加熱する通常のホットプレート、電気炉などによる処理の他、ランプアニールによって行なうこともできる。ランプアニールに使用する光の光源としては、特に限定されないが、赤外線ランプ、キセノンランプ、YAGレーザ、アルゴンレーザ、炭酸ガスレーザ、XeF、XeCl、XeBr、KrF、KrCl、ArF、ArClなどのエキシマレーザなどを光源として使用することができる。これらの光源は一般には、出力10W以上5000W以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では100W以上1000W以下の範囲で十分である。そして、この中間乾燥工程と上記材料配置工程とを繰り返し行うことにより、機能液の液滴が複数層積層され、膜厚の厚い配線パターン(膜パターン)が形成される。
<焼成工程>
吐出工程後の乾燥膜は、微粒子間の電気的接触をよくするために、分散媒を完全に除去する必要がある。また、導電性微粒子の表面に分散性を向上させるために有機物などのコーティング材がコーティングされている場合には、このコーティング材も除去する必要がある。更に、機能液に有機銀化合物が含まれている場合、導電性を得るために、熱処理を行い、有機銀化合物の有機分を除去し銀粒子を残留させる必要がある。そのため、吐出工程後の基板には熱処理及び/又は光処理が施される。熱処理及び/又は光処理は通常大気中で行なわれるが、必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行なうこともできる。熱処理及び/又は光処理の処理温度は、分散媒の沸点(蒸気圧)、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング材の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して適宜決定される。たとえば、有機物からなるコーティング材を除去するためには、約300℃で焼成することが必要である。また、例えば有機銀化合物の有機分を除去するためには、約200℃で焼成することが必要である。また、プラスチックなどの基板を使用する場合には、室温以上100℃以下で行なうことが好ましい。以上の工程により吐出工程後の乾燥膜は微粒子間の電気的接触が確保され、導電性膜(配線パターン)73に変換される。
次に、図13を参照しながら、配線パターン73を形成する際の液滴配置手順の他の例について説明する。
まず、図13(a)に示すように、液滴吐出ヘッド10から吐出した液滴L1が所定の間隔をあけて基板P上に順次配置される。すなわち、液滴吐出ヘッド10は基板P上で液滴L1どうしが重ならないように配置する(第1配置工程)。本例では、液滴L1の配置ピッチP1は基板P上に配置した直後の液滴L1の直径よりも大きくなるように設定されている。これにより基板P上に配置された直後の液滴L1どうしは重ならずに(接触せずに)、液滴L1どうしが合体して基板P上で濡れ拡がることが防止される。また、液滴L1の配置ピッチP1は基板P上に配置した直後の液滴L1の直径の2倍以下となるように設定されている。ここで、基板P上に液滴L1を配置した後、分散媒の除去を行うために必要に応じて中間乾燥処理(ステップSB5)を行うことができる。
次に、図13(b)に示すように、上述した液滴の配置動作が繰り返される。すなわち図13(a)に示した前回と同様に、液滴吐出ヘッド10から機能液が液滴L2として吐出され、その液滴L2が一定距離ごとに基板Pに配置される。このとき、液滴L2の体積(1つの液滴あたりの機能液の量)、及びその配置ピッチP2は前回の液滴L1と同じである。そして、液滴L2の配置位置は前回の液滴L1から1/2ピッチだけシフトされ、基板P上に配置されている前回の液滴L1どうしの中間位置に今回の液滴L2が配置される(第2配置工程)。前述したように、基板P上の液滴L1の配置ピッチP1は、基板P上に配置した直後の液滴L1の直径よりも大きく且つ、その直径の2倍以下である。そのため、液滴L1の中間位置に液滴L2が配置されることにより、液滴L1に液滴L2が一部重なり、液滴L1どうしの間の隙間が埋まる。このとき、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上で拡がることは少ない。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中間乾燥処理を行うことが可能である。
こうした一連の液滴の配置動作を複数回繰り返すことにより、基板P上に配置される液滴どうしの隙間が埋まり、図13(c)に示すように、線状の連続した配線パターン73が基板P上に形成される。この場合、液滴の配置動作の繰り返し回数を増やすことにより基板P上に液滴が順次重なり、配線パターン73の膜厚が増す。
なお、図13(b)では、液滴L2の配置を開始する位置を前回と同じ側(図13(a)に示す左側)としているが逆側(右側)としてもよい。往復動作の各方向への移動時に液滴の吐出を行うことにより、液滴吐出ヘッド10と基板Pとの相対移動の距離を少なくできる。
次に、図14及び図15を参照しながら機能液の液滴の配置順序の他の例について説明する。ここで、図14及び図15を用いた説明において、1番目に基板P上(パターン形成領域74)に配置された液滴には「1」を付し、2番目、3番目…、n番目に配置された液滴には「2」、「3」、…「n」を付している。
図14に示すように、パターン形成領域74のうち長手方向一方の端部76に対して1番目の液滴を配置し、次いで、長手方向他方の端部78に対して2番目の液滴を配置し、その後、中央部に向かって順次液滴を配置する構成とすることが可能である。
また、図15に示すように、複数(ここでは3本)の線状パターンを合わせて幅広の配線パターン73を形成する場合には、一方の端部76及び他方の端部78のそれぞれに交互に液滴を配置する構成であってもよい。
また、図16に示すように、Y軸方向を長手方向としY軸方向に複数並んだ吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッド10を用いて基板P上に液滴を配置する際、パターン形成領域74の長手方向と液滴吐出ヘッド10の長手方向とを一致させた状態で、図16(a)に示すように、液滴吐出ヘッド10をX軸方向に走査しながら、液滴吐出ヘッド10の複数の吐出ノズルのうち端部76、78に対応する吐出ノズルから液滴30を選択的に吐出し、次いで、図16(b)及び図16(c)に示すように、液滴30をパターン形成領域74の長手方向中央部に向かって順次配置するようにしてもよい。
なお、上記実施形態において、導電膜配線用の基板としては、ガラス、石英ガラス、Siウエハ、プラスチックフィルム、金属板など各種のものを用いることができる。また、これら各種の素材基板の表面に半導体膜、金属膜、誘電体膜、有機膜などが下地層として形成されたものも含む。
導電膜配線用の機能液として、本例では有機銀化合物を含む導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液(液体材料)が用いられ、これは水性であると油性であるとを問わない。ここで用いられる導電性微粒子は、金、銀、銅、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、炭素数5以上の炭化水素、アルコール、エーテル、エステル、ケトン、有機窒素化合物、有機珪素化合物、有機硫黄化合物、もしくはそれらの混合物等が挙げられる。
導電性微粒子の粒径は1nm以上0.1μm以下であることが好ましい。0.1μmより大きいと、上記液滴吐出ヘッドのノズルに目詰まりが生じるおそれがある。また、1nmより小さいと、導電性微粒子に対するコーテイング剤の体積比が大きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多となる。
導電性微粒子を含有する液体の分散媒としては、室温での蒸気圧が0.001mmHg以上200mmHg以下(約0.133Pa以上26600Pa以下)であるものが好ましい。蒸気圧が200mmHgより高い場合には、吐出後に分散媒が急激に蒸発し、良好な膜を形成することが困難となる。また、分散媒の蒸気圧は0.001mmHg以上50mmHg以下(約0.133Pa以上6650Pa以下)であることがより好ましい。蒸気圧が50mmHgより高い場合には、インクジェット法で液滴を吐出する際に乾燥によるノズル詰まりが起こりやすい。一方、室温での蒸気圧が0.001mmHgより低い分散媒の場合、乾燥が遅くて膜中に分散媒が残留しやすくなり、後工程の熱・光処理後に良質の導電膜が得られにくい。
上記分散媒としては、上記の導電性微粒子を分散できるものであって凝集を起こさないものであれば特に限定されない。本実施形態ではジエチレングリコールジエチルエーテルを用いているが、例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、n−ヘプタン、n−オクタン、デカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、ビス(2−メトキシエチル)エーテル、p−ジオキサンなどのエーテル系化合物、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を例示できる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また液滴吐出法への適用の容易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、より好ましい分散媒としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。これらの分散媒は、単独で使用してもよく、2種以上の混合物として使用してもよい。
上記導電性微粒子を分散媒に分散する場合の分散質濃度は1質量%以上80質量%以下であり、所望の導電膜の膜厚に応じて調整するとよい。なお、80質量%を超えると凝集をおこしやすく、均一な膜が得にくい。
上記導電性材料の分散液の表面張力は0.02N/m以上0.07N/m以下の範囲内であることが好ましい。液滴吐出法にて液体材料を吐出する際、表面張力が0.02N/m未満であると、液体材料のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じやすくなり、0.07N/mを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量や、吐出タイミングの制御が困難になる。
表面張力を調整するため、上記分散液には、基板との接触角を大きく低下させない範囲で、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加するとよい。ノニオン系表面張力調節剤は、液体の基板への濡れ性を向上させ、膜のレベリング性を改良し、膜の微細な凹凸の発生などの防止に役立つものである。上記分散液は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでもよい。
上記分散液の粘度は1mPa・s以上50mPa・s以下であることが好ましい。液滴吐出法を用いて液体材料を液滴として吐出する際、粘度が1mPa・sより小さい場合にはノズル周辺部が液体材料の流出により汚染されやすく、また粘度が50mPa・sより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となる。
<パターン形成装置>
次に、本発明のパターン形成装置の一例について図17を参照しながら説明する。図17は本実施形態に係るパターン形成装置の概略斜視図である。図17に示すように、パターン形成装置100は、液滴吐出ヘッド10、液滴吐出ヘッド10をX方向に駆動するためのX方向ガイド軸2、X方向ガイド軸2を回転させるX方向駆動モータ3、基板Pを載置するための載置台4、載置台4をY方向に駆動するためのY方向ガイド軸5、Y方向ガイド軸5を回転させるY方向駆動モータ6、クリーニング機構部14、ヒータ15、及びこれらを統括的に制御する制御装置8等を備えている。X方向ガイド軸2及びY方向ガイド軸5はそれぞれ、基台7上に固定されている。なお、図17では、液滴吐出ヘッド10は、基板Pの進行方向に対し直角に配置されているが、液滴吐出ヘッド10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、液滴吐出ヘッド10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。
液滴吐出ヘッド10は導電性微粒子や有機銀化合物を含有する分散液からなる機能液を吐出ノズル(吐出口)から吐出するものであり、X方向ガイド軸2に固定されている。X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8からX軸方向の駆動パルス信号が供給されると、X方向ガイド軸2を回転させる。X方向ガイド軸2の回転により、液滴吐出ヘッド10が基台7に対してX軸方向に移動する。
液滴吐出方式としては、圧電体素子であるピエゾ素子を用いて機能液を吐出させるピエゾ方式、機能液を加熱し発生した泡(バブル)により機能液を吐出させるバブル方式など、公知の様々な技術を適用できる。このうちピエゾ方式は機能液に熱を加えないため、材料の組成等に影響を与えないという利点を有する。なお、本例では、液体材料選択の自由度の高さ、及び液滴の制御性の良さの点から上記ピエゾ方式を用いる。
載置台4はY方向ガイド軸5に固定され、Y方向ガイド軸5には、Y方向駆動モータ6、16が接続されている。Y方向駆動モータ6、16は、ステッピングモータ等であり、制御装置8からY軸方向の駆動パルス信号が供給されると、Y方向ガイド軸5を回転させる。Y方向ガイド軸5の回転により、載置台4が基台7に対してY軸方向に移動する。クリーニング機構部14は、液滴吐出ヘッド10をクリーニングし、ノズルの目詰まりなどを防ぐものである。クリーニング機構部14は、上記クリーニング時において、Y方向の駆動モータ16によってY方向ガイド軸5に沿って移動する。ヒータ15は、ランプアニール等の加熱手段を用いて基板Pを熱処理するものであり、基板P上に吐出された液体の蒸発・乾燥を行うとともに導電膜に変換するための熱処理を行う。
本実施形態のパターン形成装置100では、液滴吐出ヘッド10から機能液を吐出しながら、X方向駆動モータ3及びY方向駆動モータ6を介して基板Pと液滴吐出ヘッド10とを相対移動することにより基板P上に機能液を配置する。液滴吐出ヘッド10の各ノズルからの液滴の吐出量は制御装置8から前記ピエゾ素子に供給される電圧により制御される。また、基板P上に配置される液滴のピッチは、上記相対移動の速度、及び液滴吐出ヘッド10からの吐出周波数(ピエゾ素子への駆動電圧の周波数)によって制御される。また、基板P上に液滴を開始する位置は、上記相対移動の方向、及び上記相対移動時における液滴吐出ヘッド10からの液滴の吐出開始のタイミング制御等によって制御される。これにより、基板P上に上述した配線パターン33が形成される。
<プラズマ処理装置>
図18は上述した親液化処理(Oプラズマ処理)あるいは撥液化処理(CFプラズマ処理)する際に用いるプラズマ処理装置の一例を示す概略構成図である。図18に示すプラズマ処理装置は、交流電源41に接続された電極42と、接地電極である試料テーブル40とを有している。試料テーブル40は試料である基板Pを支持しつつY軸方向に移動可能となっている。電極42の下面には、移動方向と直交するX軸方向に延在する2本の平行な放電発生部44,44が突設されているとともに、放電発生部44を囲むように誘電体部材45が設けられている。誘電体部材45は放電発生部44の異常放電を防止するものである。そして、誘電体部材45を含む電極42の下面は略平面状となっており、放電発生部44及び誘電体部材45と基板Pとの間には僅かな空間(放電ギャップ)が形成されるようになっている。また、電極42の中央にはX軸方向に細長く形成された処理ガス供給部の一部を構成するガス噴出口46が設けられている。ガス噴出口46は、電極内部のガス通路47及び中間チャンバ48を介してガス導入口49に接続している。ガス通路47を通ってガス噴出口46から噴射された処理ガスを含む所定ガスは、前記空間の中を移動方向(Y軸方向)の前方及び後方に分かれて流れ、誘電体部材45の前端及び後端から外部に排気される。これと同時に、電源41から電極42に所定の電圧が印加され、放電発生部44,44と試料テーブル40との間で気体放電が発生する。そして、この気体放電により生成されるプラズマで前記所定ガスの励起活性種が生成され、放電領域を通過する基板Pの表面全体が連続的に処理される。本実施形態では、前記所定ガスは、処理ガスである酸素(O)あるいは四フッ化炭素(CF)と、大気圧近傍の圧力下で放電を容易に開始させ且つ安定に維持するためのヘリウム(He)、アルゴン(Ar)等の希ガスや窒素(N)等の不活性ガスとを混合したものである。特に、処理ガスとして酸素を用いることにより、上述したように、親液化や有機物残渣の除去が行われ、処理ガスとして四フッ化炭素を用いることにより撥液化が行われる。また、このOプラズマ処理を例えば有機EL装置における電極に対して行うことにより、この電極の仕事関数を調整することができる。
<電気光学装置>
次に、本発明の電気光学装置の一例としてプラズマ型表示装置について説明する。図19は本実施形態のプラズマ型表示装置500の分解斜視図を示している。プラズマ型表示装置500は、互いに対向して配置された基板501、502、及びこれらの間に形成される放電表示部510を含んで構成される。放電表示部510は、複数の放電室516が集合されたものである。複数の放電室516のうち、赤色放電室516(R)、緑色放電室516(G)、青色放電室516(B)の3つの放電室516が対になって1画素を構成するように配置されている。
基板501の上面には所定の間隔でストライプ状にアドレス電極511が形成され、アドレス電極511と基板501の上面とを覆うように誘電体層519が形成されている。誘電体層519上には、アドレス電極511、511間に位置しかつ各アドレス電極511に沿うように隔壁515が形成されている。隔壁515は、アドレス電極511の幅方向左右両側に隣接する隔壁と、アドレス電極511と直交する方向に延設された隔壁とを含む。また、隔壁515によって仕切られた長方形状の領域に対応して放電室516が形成されている。また、隔壁515によって区画される長方形状の領域の内側には蛍光体517が配置されている。蛍光体517は、赤、緑、青の何れかの蛍光を発光するもので、赤色放電室516(R)の底部には赤色蛍光体517(R)が、緑色放電室516(G)の底部には緑色蛍光体517(G)が、青色放電室516(B)の底部には青色蛍光体517(B)が各々配置されている。
一方、基板502には、先のアドレス電極511と直交する方向に複数の表示電極512がストライプ状に所定の間隔で形成されている。さらに、これらを覆うように誘電体層513、及びMgOなどからなる保護膜514が形成されている。基板501と基板502とは、前記アドレス電極511…と表示電極512…を互いに直交させるように対向させて相互に貼り合わされている。上記アドレス電極511と表示電極512は図示略の交流電源に接続されている。各電極に通電することにより、放電表示部510において蛍光体517が励起発光し、カラー表示が可能となる。
本実施形態では、上記アドレス電極511、及び表示電極512がそれぞれ、先の図9に示したパターン形成装置を用いて、先の図1〜図16に示したパターンの形成方法に基づいて形成されている。なおバンクを使った実施形態では、バンクBはアッシング処理により除去されている。
次に、本発明の電気光学装置の他の例として液晶装置について説明する。図20は本実施形態に係る液晶装置の第1基板上の信号電極等の平面レイアウトを示すものである。本実施形態に係る液晶装置は、この第1基板と、走査電極等が設けられた第2基板(図示せず)と、第1基板と第2基板との間に封入された液晶(図示せず)とから概略構成されている。
図20に示すように、第1基板300上の画素領域303には、複数の信号電極310…が多重マトリクス状に設けられている。特に各信号電極310…は、各画素に対応して設けられた複数の画素電極部分310a…とこれらを多重マトリクス状に接続する信号配線部分310b…とから構成されており、Y方向に伸延している。また、符号350は1チップ構造の液晶駆動回路で、この液晶駆動回路350と信号配線部分310b…の一端側(図中下側)とが第1引き回し配線331…を介して接続されている。また、符号340…は上下導通端子で、この上下導通端子340…と、図示しない第2基板上に設けられた端子とが上下導通材341…によって接続されている。また、上下導通端子340…と液晶駆動回路350とが第2引き回し配線332…を介して接続されている。
本実施形態では、上記第1基板300上に設けられた信号配線部分310b…、第1引き回し配線331…、及び第2引き回し配線332…がそれぞれ、先の図17に示したパターン形成装置を用いて、先の図1〜図16を用いて説明したパターンの形成方法に基づいて形成されている。また、大型化した液晶用基板の製造に適用した場合においても、配線用材料を効率的に使用することができ、低コスト化が図れる。なお、本発明が適用できるデバイスは、これら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、半導体の実装配線等、他のデバイス製造にも適用が可能である。
図21は液晶表示装置の画素毎に設けられるスイッチング素子である薄膜トランジスタ60を示す図であって、基板Pには上記実施形態のパターンの形成方法によりゲート配線61が基板P上のバンクB、B間に形成されている。ゲート配線61上には、SiNxからなるゲート絶縁膜62を介してアモルファスシリコン(a−Si)層からなる半導体層63が積層されている。このゲート配線部分に対向する半導体層63の部分がチャネル領域とされている。半導体層63上には、オーミック接合を得るための例えばn+型a−Si層からなる接合層64a及び64bが積層されており、チャネル領域の中央部における半導体層63上には、チャネルを保護するためのSiNxからなる絶縁性のエッチストップ膜65が形成されている。なお、これらゲート絶縁膜62、半導体層63、及びエッチストップ膜65は、蒸着(CVD)後にレジスト塗布、感光・現像、フォトエッチングを施されることで、図示されるようにパターニングされる。さらに、接合層64a、64b及びITOからなる画素電極69も同様に成膜するとともに、フォトエッチングを施されることで、図示するようにパターニングされる。そして、画素電極69、ゲート絶縁膜62及びエッチストップ膜65上にそれぞれバンク66…を突設し、これらバンク66…間に上述したパターン形成装置100を用いて、有機銀化合物の液滴を吐出することでソース線、ドレイン線を形成することができる。
図22は、前記液滴吐出装置100により一部の構成要素が製造された有機EL装置の側断面図である。図22を参照しながら、有機EL装置の概略構成を説明する。
図22において、有機EL装置401は、基板411、回路素子部421、画素電極431、バンク部441、発光素子451、陰極461(対向電極)、および封止基板471から構成された有機EL素子402に、フレキシブル基板(図示略)の配線および駆動IC(図示略)を接続したものである。回路素子部421は、アクティブ素子であるTFT60が基板411上に形成され、複数の画素電極431が回路素子部421上に整列して構成されたものである。そして、TFT60を構成するゲート配線61が、上述した実施形態の配線パターンの形成方法により形成されている。
各画素電極431間にはバンク部441が格子状に形成されており、バンク部441により生じた凹部開口444に、発光素子451が形成されている。なお、発光素子451は、赤色の発光をなす素子と緑色の発光をなす素子と青色の発光をなす素子とからなっており、これによって有機EL装置401は、フルカラー表示を実現するものとなっている。陰極461は、バンク部441および発光素子451の上部全面に形成され、陰極461の上には封止用基板471が積層されている。
有機EL素子を含む有機EL装置401の製造プロセスは、バンク部441を形成するバンク部形成工程と、発光素子451を適切に形成するためのプラズマ処理工程と、発光素子451を形成する発光素子形成工程と、陰極461を形成する対向電極形成工程と、封止用基板471を陰極461上に積層して封止する封止工程とを備えている。
発光素子形成工程は、凹部開口444、すなわち画素電極431上に正孔注入層452および発光層453を形成することにより発光素子451を形成するもので、正孔注入層形成工程と発光層形成工程とを具備している。そして、正孔注入層形成工程は、正孔注入層452を形成するための液状体材料を各画素電極431上に吐出する第1吐出工程と、吐出された液状体材料を乾燥させて正孔注入層452を形成する第1乾燥工程とを有している。また、発光層形成工程は、発光層453を形成するための液状体材料を正孔注入層452の上に吐出する第2吐出工程と、吐出された液状体材料を乾燥させて発光層453を形成する第2乾燥工程とを有している。なお、発光層453は、前述したように赤、緑、青の3色に対応する材料によって3種類のものが形成されるようになっており、したがって前記の第2吐出工程は、3種類の材料をそれぞれに吐出するために3つの工程からなっている。
この発光素子形成工程において、正孔注入層形成工程における第1吐出工程と、発光層形成工程における第2吐出工程とで前記の液滴吐出装置100を用いることができる。
また、上述した実施形態においては、本発明に係るパターン形成方法を使って、TFT(薄膜トランジスタ)のゲート配線を形成しているが、ソース電極、ドレイン電極、画素電極などの他の構成要素を製造することも可能である。以下、TFTを製造する方法について図23〜図26を参照しながら説明する。
図23に示すように、まず、洗浄したガラス基板610の上面に、1画素ピッチの1/20〜1/10の溝611aを設けるための第1層目のバンク611が、フォトリソグラフィ法に基づいて形成される。このバンク611としては、形成後に光透過性と撥液性を備える必要があり、その素材としては、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、オレフィン樹脂、メラミン樹脂などの高分子材料が好適に用いられる。
この形成後のバンク611に撥液性を持たせるために、CFプラズマ処理等(フッ素成分を有するガスを用いたプラズマ処理)を施す必要があるが、代わりに、バンク611の素材自体に予め撥液成分(フッ素基等)を充填しておいても良い。この場合には、CFプラズマ処理等を省略することができる。
以上のようにして撥液化されたバンク611の、吐出インクに対する接触角としては、40°以上、またガラス面の接触角としては、10°以下を確保することが好ましい。すなわち、本発明者らが試験により確認した結果、例えば導電性微粒子(テトラデカン溶媒)に対する処理後の接触角は、バンク611の素材としてアクリル樹脂系を採用した場合には約54.0°(未処理の場合には10°以下)を確保することができる。なお、これら接触角は、プラズマパワー550Wのもと、4フッ化メタンガスを0.1L/minで供給する処理条件下で得たものである。
上記第1層目のバンク形成工程に続くゲート走査電極形成工程(第1回目の導電性パターン形成工程)では、バンク611で区画された描画領域である前記溝611a内を満たすように、導電性材料を含む液滴をインクジェットで吐出することでゲート走査電極612を形成する。そして、ゲート走査電極612を形成するときに、本発明に係るパターンの形成方法が適用される。
この時の導電性材料としては、Ag,Al,Au,Cu,パラジウム、Ni,W−si,導電性ポリマーなどが好適に採用可能である。このようにして形成されたゲート走査電極612は、バンク611に十分な撥液性が予め与えられているので、溝611aからはみ出ることなく微細な配線パターンを形成することが可能となっている。
以上の工程により、基板610上には、バンク611とゲート走査電極612からなる平坦な上面を備えた第1の導電層A1が形成される。
また、溝611a内における良好な吐出結果を得るためには、図23に示すように、この溝611aの形状として準テーパ(吐出元に向かって開く向きのテーパ形状)を採用するのが好ましい。これにより、吐出された液滴を十分に奥深くまで入り込ませることが可能となる。
次に、図24に示すように、プラズマCVD法によりゲート絶縁膜613、活性層610、コンタクト層609の連続成膜を行う。ゲート絶縁膜613として窒化シリコン膜、活性層610としてアモルファスシリコン膜、コンタクト層609としてn+シリコン膜を原料ガスやプラズマ条件を変化させることにより形成する。CVD法で形成する場合、300℃〜350℃の熱履歴が必要になるが、無機系の材料をバンクに使用することで、透明性、耐熱性に関する問題を回避することが可能である。
上記半導体層形成工程に続く第2層目のバンク形成工程では、図25に示すように、ゲート絶縁膜613の上面に、1画素ピッチの1/20〜1/10でかつ前記溝611aと交差する溝614aを設けるための2層目のバンク614を、フォトリソグラフィ法に基づいて形成する。このバンク614としては、形成後に光透過性と撥液性を備える必要があり、その素材としては、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、オレフィン樹脂、メラミン樹脂などの高分子材料が好適に用いられる。
この形成後のバンク614に撥液性を持たせるためにCFプラズマ処理等(フッ素成分を有するガスを用いたプラズマ処理)を施す必要があるが、代わりに、バンク614の素材自体に予め撥液成分(フッ素基等)を充填しておくものとしても良い。この場合には、CFプラズマ処理等を省略することができる。
以上のようにして撥液化されたバンク614の、吐出インクに対する接触角としては、40°以上を確保することが好ましい。
上記第2層目のバンク形成工程に続くソース・ドレイン電極形成工程(第2回目の導電性パターン形成工程)では、バンク614で区画された描画領域である前記溝614a内を満たすように、導電性材料を含む液滴をインクジェットで吐出することで、図26に示すように、前記ゲート走査電極612に対して交差するソース電極615及びソース電極616が形成される。そして、ソース電極615及びドレイン電極616を形成するときに、本発明に係るパターンの形成方法が適用される。
この時の導電性材料としては、Ag,Al,Au,Cu,パラジウム、Ni,W−si,導電性ポリマーなどが好適に採用可能である。このようにして形成されたソース電極615及びドレイン電極616は、バンク614に十分な撥液性が予め与えられているので、溝614aからはみ出ることなく微細な配線パターンを形成することが可能となっている。
また、ソース電極615及びドレイン電極616を配置した溝614aを埋めるように絶縁材料617が配置される。以上の工程により、基板610上には、バンク614と絶縁材料617からなる平坦な上面620が形成される。
そして、絶縁材料617にコンタクトホール619を形成するとともに、上面620上にパターニングされた画素電極(ITO)618を形成し、コンタクトホール619を介してドレイン電極616と画素電極618とを接続することで、TFTが形成される。
図27は、液晶表示装置の別の実施形態を示す図である。
図27に示す液晶表示装置(電気光学装置)901は、大別するとカラーの液晶パネル(電気光学パネル)902と、液晶パネル902に接続される回路基板903とを備えている。また、必要に応じて、バックライト等の照明装置、その他の付帯機器が液晶パネル902に付設されている。
液晶パネル902は、シール材904によって接着された一対の基板905a及び基板905bを有し、これらの基板905bと基板905bとの間に形成される間隙、いわゆるセルギャップには液晶が封入されている。これらの基板905a及び基板905bは、一般には透光性材料、例えばガラス、合成樹脂等によって形成されている。基板905a及び基板905bの外側表面には偏光板906a及び偏光板906bが貼り付けられている。なお、図27においては、偏光板906bの図示を省略している。
また、基板905aの内側表面には電極907aが形成され、基板905bの内側表面には電極907bが形成されている。これらの電極907a、907bはストライプ状または文字、数字、その他の適宜のパターン状に形成されている。また、これらの電極907a、907bは、例えばITO(Indium Tin Oxide:インジウムスズ酸化物)等の透光性材料によって形成されている。基板905aは、基板905bに対して張り出した張り出し部を有し、この張り出し部に複数の端子908が形成されている。これらの端子908は、基板905a上に電極907aを形成するときに電極907aと同時に形成される。従って、これらの端子908は、例えばITOによって形成されている。これらの端子908には、電極907aから一体に延びるもの、及び導電材(不図示)を介して電極907bに接続されるものが含まれる。
回路基板903には、配線基板909上の所定位置に液晶駆動用ICとしての半導体素子900が実装されている。なお、図示は省略しているが、半導体素子900が実装される部位以外の部位の所定位置には抵抗、コンデンサ、その他のチップ部品が実装されていてもよい。配線基板909は、例えばポリイミド等の可撓性を有するベース基板911の上に形成されたCu等の金属膜をパターニングして配線パターン912を形成することによって製造されている。
本実施形態では、液晶パネル902における電極907a、907b及び回路基板903における配線パターン912が上記デバイス製造方法によって形成されている。
本実施形態の液晶表示装置によれば、電気特性の不均一が解消された高品質の液晶表示装置を得ることができる。
なお、前述した例はパッシブ型の液晶パネルであるが、アクティブマトリクス型の液晶パネルとしてもよい。すなわち、一方の基板に薄膜トランジスタ(TFT)を形成し、各TFTに対し画素電極を形成する。また、各TFTに電気的に接続する配線(ゲート配線、ソース配線)を上記のようにインクジェット技術を用いて形成することができる。一方、対向する基板には対向電極等が形成されている。このようなアクティブマトリクス型の液晶パネルにも本発明を適用することができる。
<電子機器>
次に、本発明の電子機器の例について説明する。図28は上述した実施形態に係る表示装置を備えたモバイル型のパーソナルコンピュータ(情報処理装置)の構成を示す斜視図である。同図において、パーソナルコンピュータ1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、上述した電気光学装置1106を備えた表示装置ユニットとから構成されている。このため、発光効率が高く明るい表示部を備えた電子機器を提供することができる。
なお、上述した例に加えて、他の例として、携帯電話、腕時計型電子機器、液晶テレビ、ビューファインダ型やモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、電子ペーパー、タッチパネルを備えた機器等が挙げられる。本発明の電気光学装置は、こうした電子機器の表示部としても適用できる。なお、本実施形態の電子機器は液晶装置を備えるもの、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマ型表示装置等、他の電気光学装置を備えた電子機器とすることもできる。
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
本発明のパターンの形成方法の一実施形態を示すフローチャート図である。 本発明のパターンの形成手順の一例を示す模式図である。 本発明のパターンの形成手順の一例を示す模式図である。 本発明のパターンの形成手順の一例を示す模式図である。 本発明のパターンの形成手順の一例を示す模式図である。 本発明のパターンの形成手順の一例を示す模式図である。 本発明のパターンの形成手順の一例を示す模式図である。 本発明のパターンの形成手順の一例を示す模式図である。 本発明のパターンの形成方法の一実施形態を示すフローチャート図である。 本発明のパターンの形成手順の一例を示す模式図である。 本発明のパターンの形成手順の一例を示す模式図である。 本発明のパターンの形成手順の一例を示す模式図である。 本発明のパターンの形成手順の一例を示す模式図である。 本発明のパターンの形成手順の一例を示す模式図である。 本発明のパターンの形成手順の一例を示す模式図である。 本発明のパターンの形成手順の一例を示す模式図である。 本発明のパターン形成装置の一実施形態を示す模式図である。 プラズマ処理装置の一例を示す模式図である。 本発明の電気光学装置の一例を示す図であってプラズマ型表示装置を示す模式図である。 本発明の電気光学装置の一例を示す図であって液晶表示装置を示す模式図である。 本発明のデバイスの製造方法により製造されたデバイスの一例を示す図であって薄膜トランジスタを示す模式図である。 有機EL装置の部分拡大断面図である。 薄膜トランジスタを製造する工程を説明するための図である。 薄膜トランジスタを製造する工程を説明するための図である。 薄膜トランジスタを製造する工程を説明するための図である。 薄膜トランジスタを製造する工程を説明するための図である。 液晶表示装置の別形態を示す図である。 本発明の電子機器の具体例を示す図である。
符号の説明
10…液滴吐出ヘッド(液滴吐出装置)、30…液滴、
33…配線パターン(膜パターン)、34…溝部、35…底部、36、38…端部、
73…配線パターン(膜パターン)、74…パターン形成領域、76、78…端部、
100…パターン形成装置(液滴吐出装置)、B…バンク、
F…撥液領域(撥液性膜領域)、P…基板

Claims (19)

  1. 機能液の液滴を基板上に配置することにより、前記基板の表面と平行な所定面内の所定方向に長い線状の膜パターンを形成するパターンの形成方法であって、
    前記基板上に前記所定方向に長い溝部が形成されるようにバンクを形成する工程と、
    前記溝部の一方の端部に液滴を配置する工程と、
    前記一方の端部に液滴を配置した後、少なくとも前記溝部の他方の端部と中央部との間に液滴が配置される前に、前記溝部の他方の端部に液滴を配置する工程と、
    前記一方及び他方の端部に液滴を配置した後、前記溝部のうち前記一方及び他方の端部以外の位置に液滴を配置する工程とを有することを特徴とするパターンの形成方法。
  2. 前記バンクに撥液性を付与する撥液化処理工程を有することを特徴とする請求項1記載のパターンの形成方法。
  3. 前記溝部の底部に親液性を付与する親液化処理工程を有することを特徴とする請求項1又は2記載のパターンの形成方法。
  4. 前記一方の端部に液滴を配置した後、前記他方の端部に液滴を配置する前に、複数の液滴を前記溝部の前記一方の端部から中央部に向かって、前記中央部まで順次配置する工程と、
    前記他方の端部に液滴を配置した後、複数の液滴を前記溝部の前記他方の端部から前記中央部に向かって順次配置する工程とを有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載のパターンの形成方法。
  5. 前記機能液には導電性材料が含まれることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載のパターンの形成方法。
  6. 機能液の液滴を基板上に配置する液滴吐出装置を備え、前記液滴により所定面内の所定方向に長い線状の膜パターンを形成するパターン形成装置であって、
    前記液滴を吐出する吐出口を有する液滴吐出ヘッドと、
    前記基板の表面が前記所定面と平行になるように前記基板を載置する載置台と、
    前記液滴吐出ヘッドを前記所定面内で移動する第1駆動装置と、
    前記載置台を前記所定面内で移動する第2駆動装置と、
    前記基板上に前記膜パターンに応じて予め形成されたバンク間の前記所定方向に長い溝部に複数の液滴を順次配置するように、前記液滴吐出ヘッド、前記第1駆動装置、及び前記第2駆動装置を制御する制御装置と、を備え、
    前記制御装置は、前記液滴を順次配置する際、前記溝部の一方の端部に液滴を配置し、前記一方の端部に液滴を配置した後、少なくとも前記溝部の他方の端部と中央部との間に液滴が配置される前に、前記溝部の他方の端部に液滴を配置し、前記他方の端部に前記液滴を配置した後、該溝部のうち前記一方及び他方の端部以外の位置に液滴を配置するように前記制御することを特徴とするパターン形成装置。
  7. 基板上に膜パターンを形成する工程を有するデバイスの製造方法において、
    請求項1〜請求項5のいずれか一項記載のパターンの形成方法により、前記基板上に膜パターンを形成することを特徴とするデバイスの製造方法。
  8. 機能液の液滴を基板上に配置することにより、前記基板の表面と平行な所定面内の所定方向に長い線状の膜パターンを形成するパターンの形成方法であって、
    前記基板上に設定された前記膜パターンを形成するための前記所定方向に長いパターン形成領域を囲む領域に撥液性膜を設ける工程と、
    前記パターン形成領域の一方の端部に液滴を配置する工程と、
    前記一方の端部に液滴を配置した後、少なくとも前記パターン形成領域の他方の端部と中央部との間に液滴が配置される前に、前記パターン形成領域の他方の端部に液滴を配置する工程と、
    前記一方及び他方の端部に液滴を配置した後、前記パターン形成領域の前記一方及び他方の端部以外の位置に液滴を配置する工程とを有することを特徴とするパターンの形成方法。
  9. 前記撥液性膜は前記基板の表面に形成された単分子膜であることを特徴とする請求項8記載のパターンの形成方法。
  10. 前記単分子膜は有機分子からなる自己組織化膜であることを特徴とする請求項9記載のパターンの形成方法。
  11. 前記撥液性膜はフッ化重合膜であることを特徴とする請求項10記載のパターンの形成方法。
  12. 前記パターン形成領域に親液性を付与する親液化処理工程を有することを特徴とする請求項8〜11のいずれか一項記載のパターンの形成方法。
  13. 前記一方の端部に液滴を配置した後、前記他方の端部に液滴を配置する前に、複数の液滴を前記パターン形成領域の前記一方の端部から中央部に向かって、前記中央部まで順次配置する工程と、
    前記他方の端部に液滴を配置した後、複数の液滴を前記パターン形成領域の前記他方の端部から前記中央部に向かって順次配置する工程とを有することを特徴とする請求項8〜12のいずれか一項記載のパターンの形成方法。
  14. 複数の液滴により前記膜パターンを形成する際、
    前記基板上で液滴どうしが重ならないように複数の液滴を配置する第1配置工程と、
    前記第1配置工程で前記基板上に配置された複数の液滴どうしの間に液滴を配置する第2配置工程とを有することを特徴とする請求項8〜13のいずれか一項記載のパターンの形成方法。
  15. 前記機能液には導電性材料が含まれることを特徴とする請求項8〜14のいずれか一項記載のパターンの形成方法。
  16. 機能液の液滴を基板上に配置する液滴吐出装置を備え、前記液滴により所定面内の所定方向に長い線状の膜パターンを形成するパターン形成装置であって、
    前記液滴を吐出する吐出口を有する液滴吐出ヘッドと、
    前記基板の表面が前記所定面と平行になるように前記基板を載置する載置台と、
    前記液滴吐出ヘッドを前記所定面内で移動する第1駆動装置と、
    前記載置台を前記所定面内で移動する第2駆動装置と、
    前記基板上に前記膜パターンに応じて予め形成された、撥液性膜に囲まれた前記所定方向に長いパターン形成領域に複数の液滴を順次配置するように、前記液滴吐出ヘッド、前記第1駆動装置、及び前記第2駆動装置を制御する制御装置と、を備え、
    前記制御装置は、前記液滴を順次配置する際、前記パターン形成領域の一方の端部に液滴を配置し、前記一方の端部に液滴を配置した後、少なくとも前記パターン形成領域の他方の端部と中央部との間に液滴が配置される前に、前記パターン形成領域の他方の端部に液滴を配置し、前記他方の端部に液滴を配置した後、該パターン形成領域のうち前記一方及び他方の端部以外の位置に液滴を配置するように前記制御することを特徴とするパターン形成装置。
  17. 基板上に膜パターンを形成する工程を有するデバイスの製造方法において、
    請求項8〜請求項15のいずれか一項記載のパターンの形成方法により、前記基板上に膜パターンを形成することを特徴とするデバイスの製造方法。
  18. アクティブマトリクス基板の製造方法において、
    基板上にゲート配線を形成する第1の工程と、
    前記ゲート配線上にゲート絶縁膜を形成する第2の工程と、
    前記ゲート絶縁膜を介して半導体層を積層する第3の工程と、
    前記ゲート絶縁層の上にソース電極及びドレイン電極を形成する第4の工程と、
    前記ソース電極及び前記ドレイン電極上に絶縁材料を配置する第5の工程と、
    前記ドレイン電極と電気的に接続する画素電極を形成する第6の工程と、を有し、
    前記第1の工程及び前記第4の工程及び前記第6の工程の少なくとも一つの工程は、
    前記基板上に該基板の表面と平行な所定面内の前記所定方向に長い溝部が形成されるようにバンクを形成する工程と、
    前記溝部の一方の端部に液滴を配置する工程と、
    前記一方の端部に液滴を配置した後、少なくとも前記溝部の他方の端部と中央部との間に液滴が配置される前に、前記溝部の他方の端部に液滴を配置する工程と、
    前記一方及び他方の端部に液滴を配置した後、前記溝部のうち前記一方及び他方の端部以外の位置に液滴を配置する工程とを有することを特徴とするアクティブマトリクス基板の製造方法。
  19. アクティブマトリクス基板の製造方法において、
    基板上にゲート配線を形成する第1の工程と、
    前記ゲート配線上にゲート絶縁膜を形成する第2の工程と、
    前記ゲート絶縁膜を介して半導体層を積層する第3の工程と、
    前記ゲート絶縁層の上にソース電極及びドレイン電極を形成する第4の工程と、
    前記ソース電極及び前記ドレイン電極上に絶縁材料を配置する第5の工程と、
    前記ドレイン電極と電気的に接続する画素電極を形成する第6の工程と、を有し、
    前記第1の工程及び前記第4の工程及び前記第6の工程の少なくとも一つの工程は、
    前記基板上に設定された該基板の表面と平行な所定面内の所定方向に長いパターン形成領域を囲む領域に撥液性膜を設ける工程と、
    前記パターン形成領域の一方の端部に液滴を配置する工程と、
    前記一方の端部に液滴を配置した後、少なくとも前記パターン形成領域の他方の端部と中央部との間に液滴が配置される前に、前記パターン形成領域の他方の端部に液滴を配置する工程と、
    前記一方及び他方の端部に液滴を配置した後、前記パターン形成領域の前記一方及び他方の端部以外の位置に液滴を配置する工程とを有することを特徴とするアクティブマトリクス基板の製造方法。
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