JP4192674B2 - 薄膜パターン形成方法及び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、薄膜パターン形成方法、デバイスとその製造方法及び電気光学装置並びに電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子回路または集積回路などに使われる配線を有するデバイス製造には、例えばフォトリソグラフィ法が用いられている。このリソグラフィ法は、予め導電膜を形成した基板上にレジストと呼ばれる感光材を塗布し、回路パターンを照射して現像し、レジストパターンに応じて導電膜をエッチングすることで薄膜の配線パターンを形成するものである。このリソグラフィ法は真空装置などの大掛かりな設備と複雑な工程を必要とし、また材料使用効率も数％程度でそのほとんどを廃棄せざるを得ず、製造コストが高い。
【０００３】
これに対して、液体吐出ヘッドから液体材料を液滴状に吐出する液滴吐出法、いわゆるインクジェット法を用いて基板上に配線パターンを形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、金属微粒子等の導電性微粒子を分散させた機能液である配線パターン用インクを基板に直接パターン配置し、その後熱処理やレーザー照射を行って薄膜の導電膜パターンに変換する。この方法によれば、フォトリソグラフィが不要となり、プロセスが大幅に簡単なものになるとともに、原材料の使用量も少なくてすむというメリットがある。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許５１３２２４８号明細書
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、導電膜パターンは、通常、基板上に配線パターンに応じて形成されたバンクの間に配線パターン用インクを複数回に分けて配置させ、該配線パターン用インクに対し上述のように熱処理やレーザー照射を行うことによって形成される。また、バンクは、配線パターン用インクがバンク間に入り込みやすくなるように基板上よりも高い撥液性が付与されている。ところが、始めに配線パターン用インクをバンク間に配置した際に配線パターン用インクがバンクに配置し、薄い膜としてバンクに残存する場合がある。このような場合には、バンクの撥液性が低下し、続けて配線パターン用インクをバンク間に配置すると配線パターン用インクがバンク間から溢れ出し、導電膜パターンを形成できなくなるという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、機能液をバンク間に確実に配置させることによって、より確実に薄膜パターンを形成することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る薄膜パターン形成方法は、機能液を基板上に配置させて薄膜パターンを形成する方法であって、上記基板上に上記薄膜パターンに応じたバンクを形成する工程と、上記バンク間の上記基板上に機能液を配置させる工程と、上記バンクに配置した機能液の残渣を除去する工程と、上記バンク間に配置された上記機能液上にさらに機能液を吐出する工程と
を有することを特徴とする。
【０００８】
このような特徴を有する本薄膜パターン形成方法によれば、始めに機能液をバンク間に配置した際に機能液がバンクに配置してバンクの撥液性が低下した場合であっても、バンクの撥液性を低下させる原因となる機能層の残渣が除去される。このため、続いてバンク間の機能液上に機能液を吐出しても、機能液を確実にバンク間に入れることが可能となる。特に、バンク間の寸法が吐出された機能液の液滴の径よりも小さい場合には必ず機能液がバンクの上面に配置して残渣として残るため、より高い効果が得られる。なお、ここで言う機能液の残渣とは、機能液が本来配置する所定位置（バンク間の基板上）以外に配置した機能液の残りかすである。
【０００９】
次に、本発明に係る薄膜パターン形成方法は、機能液を配置させる工程後に上記バンクに配置した機能液の残渣を除去する工程と、上記バンクに配置した機能液の残渣を除去する工程後に再び上記バンク間に配置した上記機能液上に機能液を吐出する工程とを繰り返し行うことによって所定量の機能液を基板上に配置させることを特徴とする。
【００１０】
このような特徴を有する本薄膜パターン形成方法によれば、バンク間に機能液を吐出するたびに、バンクに配置した機能液の残渣が除去されるので、機能液を複数回バンク間に吐出する場合であっても機能液を確実にバンク間に入れることが可能となる。
また、複数回に分けて機能液をバンク間に吐出することによって、先に吐出下機能液がバンク間において濡れ広がるのを待ってから次ぎの機能液を吐出することができる。これにより、一度に所定量の機能液をバンク間に吐出したために機能液がバンク間から溢れ出してしまうというような事態を防止しつつ、所定量の機能液を確実にバンク間の基板上に配置させることが可能となる。
【００１１】
なお、上記バンクに配置した機能液の残渣を除去する工程と再び上記バンク間に配置された上記機能液上にさらに機能液を吐出する工程との間に上記バンクを撥液化する工程を有することが好ましい。このバンクを撥液化する工程が上記バンクに配置した機能液の残渣を除去する工程と再び上記バンク間に配置した上記機能液上にさらに機能液を吐出する工程との間に行われることによって機能液の残渣が除去されたバンクの表面が撥液化される。これによって、機能液の一部がバンク上に乗っても、バンク表面が撥液性となっていることによりバンクからはじかれ、バンク間に流れ落ちるようになる。したがって、確実に機能液をバンク間に配置させることが可能となる。
【００１２】
なお、バンクが撥液性の低い材料によって形成されている場合には特に、上記基板上に機能液を配置させる工程より前に上記バンクに基板上よりも高い撥液性を付与することが好ましい。これによって始めに吐出された機能液を確実にバンク間の基板上に配置させることが可能となる。
【００１３】
なお、バンクと基板の界面にバンクと基板との密着性を向上させる密着性膜を形成することが好ましい。この密着性膜によってバンクと基板との密着性が向上し、バンクが基板に対して剥離することを防止することが可能となる。
また、この密着性膜は、バンクをマスクとしてパターニングされることが好ましい。これによって、密着性膜をパターニングするためのマスクを製造したり、基板上にマスクをセッティングする作業が不要となるので、生産性を向上させることが可能となる。
【００１４】
なお、機能液が導電性微粒子である場合には、薄膜パターンを配線パターンとすることができ、各種デバイスの配線パターンに応用することが可能となる。なお、ここで言う導電性材料とは熱処理、光処理により導電性を発現する材料を含む。また、機能液が導電性材料でなく有機ＥＬ等の発光素子形成材料やＲ・Ｇ・Ｂのインク材料である場合には、有機ＥＬ表示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が可能となる。
【００１５】
一方、本発明に係るデバイス製造方法は、基板に形成された薄膜パターンを備えるデバイスの製造方法であって、上記薄膜パターン形成方法によって上記基板に上記薄膜パターンを形成することを特徴とする。
本発明に係る薄膜パターン形成方法は、確実に機能液をバンク間に吐出することができるので、より確実に基板上に薄膜パターンを形成することが可能となり、この本薄膜パターン形成方法を用いることによって、本発明に係るデバイス製造方法は、より確実にデバイスに備えられた薄膜パターンを形成することが可能となる。
また、上記薄膜パターンがスイッチング素子に接続される配線を構成する場合には、スイッチング素子に接続される配線をより確実に形成することが可能となり、デバイスの信頼性が向上する。
【００１６】
そして、本発明に係る電気光学装置は、上記のデバイス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している。
また、本発明の電子機器は、上記の電気光学装置を備えることを特徴としている。
これによって、本発明では、信頼性の高い電気光学装置及び電子機器を得ることが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る薄膜パターン形成方法、デバイスとその製造方法及び電気光学装置並びに電子機器の一実施形態について説明する。なお、参照する各図において、図面上で認識可能な大きさとするために縮尺は各層や各部材ごとに異なる場合がある。
【００１８】
（第１実施形態）
本実施の形態では、液滴吐出法によって液体吐出ヘッドのノズルから機能液として導電性材料、例えば導電性微粒子を含む配線パターン（薄膜パターン）用インクを液滴状に吐出し、基板上に配線パターンに応じて形成されたバンクの間に導電性膜からなる配線パターンを形成する場合の例を用いて説明する。
【００１９】
この配線パターン用インクは、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液からなるものである。
本実施の形態では、導電性微粒子として、例えば、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、これらの酸化物、並びに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、有機ケイ素化合物、有機硫黄化合物、もしくはそれらの混合物が挙げられる。
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、後述する液体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ィ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。
【００２０】
分散媒としては、上記の導電性微粒子を分散できるもので、凝集を起こさないものであれば特に限定されない。例えば、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、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（インクジェット法）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。
【００２１】
上記導電性材料の表面張力は０．０２Ｎ／ｍ以上０．０７Ｎ／ｍ以下の範囲内であることが好ましい。インクジェット法にて液体を吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、インク組成物のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じやすくなり、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。上記表面張力調節剤は、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。
【００２２】
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。インクジェット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インク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。
【００２３】
配線パターンが形成される基板としては、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。
【００２４】
ここで、液滴吐出法の吐出技術としては、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、静電吸引方式などが挙げられる。帯電制御方式は、材料に帯電電極で電荷を付与し、偏向電極で材料の飛翔方向を制御して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／ｃｍ２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ノズルから吐出させるものである。
【００２５】
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、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液状材料（流動体）の一滴の量は、例えば１〜３００ナノグラムである。
【００２６】
次に、本発明に係るデバイスを製造する際に用いられるデバイス製造装置について説明する。
このデバイス製造装置としては、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液滴吐出装置（インクジェット装置）が用いられる。
【００２７】
図１は、液滴吐出装置ＩＪの概略構成を示す斜視図である。
液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド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。
ステージ７は、この液滴吐出装置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。
【００２８】
液滴吐出ヘッド１は、複数の吐出ノズルを備えたマルチノズルタイプの液滴吐出ヘッドであり、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、液滴吐出ヘッド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。液滴吐出ヘッド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、上述した導電性材料を含むインクが吐出される。
【００２９】
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、液滴吐出ヘッド１はＸ軸方向に移動する。
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。
【００３０】
制御装置ＣＯＮＴは、液滴吐出ヘッド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に液滴吐出ヘッド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。
クリーニング機構８は、液滴吐出ヘッド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。
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上に配置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。
【００３１】
液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド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、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、液滴吐出ヘッド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、液滴吐出ヘッド１は、基板Ｐの進行方向に対し直角に配置されているが、液滴吐出ヘッド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、液滴吐出ヘッド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。
【００３２】
図２は、ピエゾ方式による液体材料の吐出原理を説明するための図である。
図２において、液体材料（配線パターン用インク、機能液）を収容する液体室２１に隣接してピエゾ素子２２が設置されている。液体室２１には、液体材料を収容する材料タンクを含む液体材料供給系２３を介して液体材料が供給される。ピエゾ素子２２は駆動回路２４に接続されており、この駆動回路２４を介してピエゾ素子２２に電圧を印加し、ピエゾ素子２２を変形させることにより、液体室２１が変形し、ノズル２５から液体材料が吐出される。この場合、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子２２の歪み量が制御される。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子２２の歪み速度が制御される。ピエゾ方式による液滴吐出は材料に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えにくいという利点を有する。
【００３３】
次に、本発明の配線パターン形成方法の実施形態の一例として、基板上に導電膜配線を形成する方法について図３及び図４を参照して説明する。本実施形態に係る配線パターン形成方法は、上述した配線パターン用のインクを基板上に配置し、その基板上に配線用の導電膜パターンを形成するものであり、ＨＭＤＳ膜（密着性膜）形成工程、バンク形成工程、ＨＭＤＳ膜パターニング工程、第１残渣処理工程、第１撥液化処理工程、材料配置工程、第２残渣処理工程、第２撥液化処理工程、中間乾燥工程及び焼成工程から概略構成される。
以下、各工程毎に詳細に説明する。
【００３４】
（ＨＭＤＳ形成工程）
ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）膜は、基板とバンクとの密着性を向上させるものであり、例えばＨＭＤＳを蒸気状にして対象物に対して付着させる方法（ＨＭＤＳ処理）によって形成される。これによって、図３（ａ）に示すように、基板Ｐ上にＨＭＤＳ膜３２が形成される。
【００３５】
（バンク形成工程）
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、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３（ｂ）に示すように、基板Ｐ上にバンクの高さに合わせて有機系感光性材料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マスク以外の部分のバンク材料を除去する。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（凸部）を形成してもよい。
これによって、図３（ｃ）に示されるように、配線パターンを形成すべき領域（例えば１０μｍ幅）の周辺を囲むようにバンクＢ、Ｂが形成される。
【００３６】
バンクを形成する有機材料としては、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（テフロン（登録商標）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、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。
【００３７】
（ＨＭＤＳ膜パターニング工程）
基板Ｐ上にバンクＢ、Ｂが形成されると、続いてバンクＢ、Ｂ間のＨＭＤＳ膜３２（バンクＢ、Ｂ間の底部）を図３（ｄ）に示すようにエッチングすることによってＨＭＤＳ膜３２をパターニングする。具体的には、バンクＢ、Ｂが形成された基板Ｐに対してバンクをマスクとして、例えば２．５％フッ酸水溶液でエッチングを施すことでＨＭＤＳ膜をエッチングする。これによって基板ＰがバンクＢ、Ｂ間の底部に露出される。
【００３８】
（第１残渣処理工程（親液化処理工程））
次に、バンク間におけるバンク形成時のレジスト（有機物）残渣を除去するために、基板Ｐに対して残渣処理を施す。
残渣処理としては、紫外線を照射することにより残渣処理を行う紫外線（ＵＶ）照射処理や大気雰囲気中で酸素を処理ガスとするＯ_２プラズマ処理等を選択できるが、ここではＯ_２プラズマ処理を実施する。
【００３９】
具体的には、基板Ｐに対しプラズマ放電電極からプラズマ状態の酸素を照射することで行う。Ｏ_２プラズマ処理の条件としては、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１の板搬送速度が０．５〜１０ｍｍ／ｓｅｃ、基板温度が７０〜９０℃とされる。
なお、基板Ｐがガラス基板の場合、その表面は配線パターン形成材料に対して親液性を有しているが、本実施の形態のように残渣処理のためにＯ_２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の底部に露出した基板Ｐの親液性を高めることができる。
【００４０】
（第１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、例えば大気雰囲気中で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_４プラズマ処理法）を採用することができる。ＣＦ_４プラズマ処理の条件は、例えばプラズマパワーが５０〜１０００Ｗ、４フッ化メタンガス流量が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、テトラフルオロメタン（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。
【００４１】
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、基板Ｐに対して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_２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_２プラズマによる前処理がなされた方がよりフッ素化（撥液化）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_２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基板Ｐ表面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はその親液性、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、その撥液処理を省略するようにしてもよい。
【００４２】
（材料配置工程）
次に、液滴吐出装置ＩＪによる液滴吐出法を用いて、配線パターン形成材料をバンクＢ、Ｂ間に露出した基板Ｐ上に吐出して配置させる。なお、ここでは、導電性微粒子として銀を用い、溶媒（分散媒）としてｎ-テトラデカンを用いたインク（分散液）を吐出する。
【００４３】
すなわち、材料配置工程では、図４（ｅ）に示すように、液体吐出ヘッド１から配線パターン形成材料を含む液体材料を液滴にして吐出し、その液滴をバンクＢ、Ｂ間に露出した基板Ｐ上に配置させる。
このとき、バンクＢ、Ｂ間に露出した基板ＰはバンクＢ、Ｂに囲まれているので、液状体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、Ｂ上にのっても、バンク表面が撥液性となっていることによりバンクＢ、Ｂからはじかれ、バンクＢ、Ｂ間に流れ落ちるようになる。さらに、バンクＢ、Ｂ間に露出した基板Ｐは親液性を付与されているため、吐出された液状体がバンクＢ、Ｂ間に露出した基板Ｐ上において拡がり易くなる。これによって図４（ｆ）に示すように液状体を所定位置内でより均一にすることができる。
【００４４】
（第２残渣処理工程）
上述の材料配置工程において、バンクＢ、Ｂの側面の上部や上面に液状体であるインクが配置すると、図４（ｆ）に示すように、インクの薄い膜（インクの残渣）Ｘが出来てしまいバンクＢ、Ｂの撥液性が低下する。このようにバンクＢ、Ｂの撥液性が低下した状態で再びインクをバンクＢ、Ｂ間に吐出すると、吐出された液滴の一部がバンクＢ、Ｂ上にのった場合にバンクＢ、Ｂからはじかれず、バンクＢ、Ｂ間に流れ落ちなくなる。そこで、再び上述の第１残渣処理と同様に、例えばＯ_２プラズマ処理を行うことによって、バンクＢ、Ｂに配置したインクの残渣Ｘを除去する。なお、この第２残渣処理工程は、紫外線を照射することにより残渣処理を行う紫外線（ＵＶ）照射処理によって行っても良い。
【００４５】
（第２撥液化処理工程）
次に、再び上述の第１撥液化処理と同様に、例えばＣＦ_４プラズマ処理法によって、インクの残渣Ｘが除去されたバンクＢ、Ｂを撥液化する。なお、上述のようにアクリル樹脂やポリイミド樹脂等は、Ｏ_２プラズマによる前処理がなされた方がよりフッ素化（撥液化）されやすいという性質がある。このため、第２残渣処理においてＯ_２プラズマ処理を施されたバンクＢ、Ｂは、より効果的に撥液化される。
【００４６】
上述の第２残渣処理工程と、第２撥液化工程と、材料配置工程とを繰り返し行うことによって、図４（ｇ）に示すように所定量のインクをバンクＢ、Ｂ間に露出した基板Ｐ上に確実に配置させることができる。特に、バンクＢ、Ｂ間の寸法が吐出された液滴の径よりも小さい場合には必ずインクがバンクの上面に配置するので、より高い効果が得られる。
また、第２撥液化工程と材料配置工程を繰り返し行うことによって、インクを複数回に分けてバンクＢ、Ｂ間に吐出することができるので、先に吐出したインクがバンクＢ、Ｂ間において濡れ拡がるのを待ってから次のインクを吐出することができ、結果、インクがバンクＢ、Ｂ間から溢れ出すことを防止することが可能となる。
【００４７】
（中間乾燥工程）
基板Ｐに所定量のインクを吐出した後、分散媒の除去のため、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うこともできる。ランプアニールに使用する光の光源としては、特に限定されないが、赤外線ランプ、キセノンランプ、ＹＡＧレーザー、アルゴンレーザー、炭酸ガスレーザー、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザーなどを光源として使用することができる。これらの光源は一般には、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。
【００４８】
（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。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。
【００４９】
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。
例えば、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、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て導電性膜に変換され、図４（ｈ）に示すように、バンクＢ、Ｂ間に所定の厚みの配線３３が形成される。
【００５０】
以上のように、本実施の形態では、第２撥液化工程と材料配置工程を繰り返し行うので、所定量のインクを確実にバンクＢ、Ｂ間に露出した基板Ｐ上に配置させることができ、より確実に配線パターンを形成することが可能となる。
【００５１】
（第２実施形態）
第２実施形態として、本発明の電気光学装置の一例である液晶表示装置について説明する。図５は、本発明に係る液晶表示装置について、各構成要素とともに示す対向基板側から見た平面図であり、図６は図１のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。図７は、液晶表示装置の画像表示領域においてマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図で、図８は、液晶表示装置の部分拡大断面図である。
【００５２】
図５及び図６において、本実施の形態の液晶表示装置（電気光学装置）１００は、対をなすＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが光硬化性の封止材であるシール材５２によって貼り合わされ、このシール材５２によって区画された領域内に液晶５０が封入、保持されている。シール材５２は、基板面内の領域において閉ざされた枠状に形成されてなり、液晶注入口を備えず、封止材にて封止された痕跡がない構成となっている。
【００５３】
シール材５２の形成領域の内側の領域には、遮光性材料からなる周辺見切り５３が形成されている。シール材５２の外側の領域には、データ線駆動回路２０１及び実装端子２０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って形成されており、この一辺に隣接する２辺に沿って走査線駆動回路２０４が形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路２０４の間を接続するための複数の配線２０５が設けられている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための基板間導通材２０６が配設されている。
【００５４】
なお、データ線駆動回路２０１及び走査線駆動回路２０４をＴＦＴアレイ基板１０の上に形成する代わりに、例えば、駆動用ＬＳＩが実装されたＴＡＢ（Tape Automated Bonding）基板とＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に形成された端子群とを異方性導電膜を介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。なお、液晶表示装置１００においては、使用する液晶５０の種類、すなわち、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード等の動作モードや、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、位相差板、偏光板等が所定の向きに配置されるが、ここでは図示を省略する。
また、液晶表示装置１００をカラー表示用として構成する場合には、対向基板２０において、ＴＦＴアレイ基板１０の後述する各画素電極に対向する領域に、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタをその保護膜とともに形成する。
【００５５】
このような構造を有する液晶表示装置１００の画像表示領域においては、図７に示すように、複数の画素１００ａがマトリクス状に構成されているとともに、これらの画素１００ａの各々には、画素スイッチング用のＴＦＴ（スイッチング素子）３０が形成されており、画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを供給するデータ線６ａがＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次で供給してもよく、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。また、ＴＦＴ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍをこの順に線順次で印加するように構成されている。
【００５６】
画素電極１９は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線６ａから供給される画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極１９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、図６に示す対向基板２０の対向電極１２１との間で一定期間保持される。なお、保持された画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎがリークするのを防ぐために、画素電極１９と対向電極１２１との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量６０が付加されている。例えば、画素電極１９の電圧は、ソース電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ蓄積容量６０により保持される。これにより、電荷の保持特性は改善され、コントラスト比の高い液晶表示装置１００を実現することができる。
【００５７】
図８は、ボトムゲート型ＴＦＴ３０を有する液晶表示装置１００の部分拡大断面図であって、ＴＦＴアレイ基板１０を構成するガラス基板Ｐには、上記第１実施形態の配線パターン形成方法によりゲート配線６１がガラス基板Ｐに形成されたバンクＢ、Ｂ間に形成されている。なお、本実施形態では、ゲート配線６１を形成する際に、後述するアモルファスシリコン層を形成するプロセスで約３５０℃まで加熱されるため、その温度に耐えられる材料として無機質のバンク材を用いている。
【００５８】
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。
【００５９】
さらに、接合層６４ａ、６４ｂ及びＩＴＯからなる画素電極１９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１９、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を形成し、これらバンク６６間に上述した第１実施形態の配線パターン形成方法によってソース線、ドレイン線を形成することができる。
このように、本実施形態では、確実にゲート配線６１、ソース線及びドレイン線を形成することができるので、より信頼性の向上させた液晶表示装置１００を得ることができる。
【００６０】
（第３実施形態）
上記実施の形態では、ＴＦＴ３０を液晶表示装置１００の駆動のためのスイッチング素子として用いる構成としたが、液晶表示装置以外にも例えば有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示デバイスに応用が可能である。有機ＥＬ表示デバイスは、蛍光性の無機および有機化合物を含む薄膜を、陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、前記薄膜に電子および正孔（ホール）を注入して再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光させる素子である。そして、上記のＴＦＴ３０を有する基板上に、有機ＥＬ表示素子に用いられる蛍光性材料のうち、赤、緑および青色の各発光色を呈する材料すなわち発光層形成材料及び正孔注入／電子輸送層を形成する材料をインクとし、各々をパターニングすることで、自発光フルカラーＥＬデバイスを製造することができる。
本発明におけるデバイス（電気光学装置）の範囲にはこのような有機ＥＬデバイスをも含むものである。
【００６１】
（第４実施形態）
第４実施形態として、非接触型カード媒体の実施形態について説明する。図９に示すように、本実施形態に係る非接触型カード媒体（電子機器）４００は、カード基体４０２とカードカバー４１８から成る筐体内に、半導体集積回路チップ４０８とアンテナ回路４１２を内蔵し、図示されない外部の送受信機と電磁波または静電容量結合の少なくとも一方により電力供給あるいはデータ授受の少なくとも一方を行うようになっている。
【００６２】
本実施形態では、上記アンテナ回路４１２が、上記実施形態に係る配線パターン形成方法によって形成されている。
本実施形態の非接触型カード媒体によれば、信頼性が向上した非接触型カード媒体とすることができる。
なお、本発明に係るデバイス（電気光学装置）としては、上記の他に、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）や、基板上に形成された小面積の薄膜に膜面に平行に電流を流すことにより、電子放出が生ずる現象を利用する表面伝導型電子放出素子等にも適用可能である。
【００６３】
（第５実施形態）
第５実施形態として、本発明の電子機器の具体例について説明する。
図１０（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１０（ａ）において、６００は携帯電話本体を示し、６０１は上記実施形態の液晶表示装置を備えた液晶表示部を示している。
図１０（ｂ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１０（ｂ）において、７００は情報処理装置、７０１はキーボードなどの入力部、７０３は情報処理本体、７０２は上記実施形態の液晶表示装置を備えた液晶表示部を示している。
図１０（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１０（ｃ）において、８００は時計本体を示し、８０１は上記実施形態の液晶表示装置を備えた液晶表示部を示している。
図１０（ａ）〜（ｃ）に示す電子機器は、上記実施形態の液晶表示装置を備えたものであるので、信頼性が向上した電子機器を提供することが可能となる。
なお、本実施形態の電子機器は液晶装置を備えるものとしたが、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマ型表示装置等、他の電気光学装置を備えた電子機器とすることもできる。
【００６４】
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。
【００６５】
例えば、上記実施の形態では、薄膜パターンを導電性膜とする構成としたが、これに限られず、例えば液晶表示装置において表示画像をカラー化するために用いられているカラーフィルタにも適用可能である。このカラーフィルタは、基板に対してＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（赤）のインク（液状体）を液滴として所定パターンで吐出（配置）することで形成することができるが、基板に対して所定パターンに応じたバンクを形成し、このバンク間にインクを配置させてカラーフィルタを形成することで、信頼性が向上したカラーフィルタ、すなわち信頼性が向上した液晶表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 液滴吐出装置の概略斜視図である。
【図２】 ピエゾ方式による液状体の吐出原理を説明するための図である。
【図３】 配線パターン形成する手順を示す図である。
【図４】 配線パターン形成する手順を示す図である。
【図５】 液晶表示装置を対向基板の側から見た平面図である。
【図６】 図５のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。
【図７】 液晶表示装置の等価回路図である。
【図８】 同、液晶表示装置の部分拡大断面図である。
【図９】 非接触型カード媒体の分解斜視図である。
【図１０】 本発明の電子機器の具体例を示す図である。
【符号の説明】
Ｂ……バンク、Ｐ……基板（ガラス基板）、Ｘ……インクの残渣（機能液の残渣）、３０……ＴＦＴ（スイッチング素子）、３３……配線パターン（薄膜パターン）、１００……液晶表示装置（電気光学装置）、４００……非接触型カード媒体（電子機器）、６００……携帯電話本体（電子機器）、７００……情報処理装置（電子機器）、８００……時計本体（電子機器）

Claims (8)

1. 機能液を基板上に配置させて薄膜パターンを形成する方法であって、
   前記基板上に前記薄膜パターンに応じたバンクを形成する工程と、
   前記バンク間の前記基板上に機能液を配置させる工程と、
   前記バンクに配置した機能液の残渣を除去する工程と、
   前記残渣を除去した後に前記バンクを撥液化する工程と、
   前記バンクを撥液化した後に前記バンク間に配置された前記機能液上にさらに機能液を吐出する工程と
   を有することを特徴とする薄膜パターン形成方法。
2. 機能液を配置させる工程後に前記バンクに配置した機能液の残渣を除去する工程と、前記残渣を除去した後に前記バンクを撥液化する工程と、前記バンクを撥液化した後に再び前記バンク間に配置した前記機能液上に機能液を吐出する工程とを繰り返し行うことによって所定量の機能液を基板上に配置させることを特徴とする請求項１記載の薄膜パターン形成方法。
3. 前記基板上に機能液を配置させる工程より前に前記バンクに基板上よりも高い撥液性を付与する工程を有することを特徴とする請求項１または２記載の薄膜パターン形成方法。
4. 前記基板上に前記基板と前記バンクとの密着性を向上させる密着性膜を形成する工程と、前記薄膜パターンに応じて密着性膜をパターニングする工程とを有し、前記バンクは前記密着性膜を介して基板上に形成されることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の薄膜パターン形成方法。
5. 前記密着性膜をパターニングする工程において、密着性膜は、前記バンクをマスクとしてパターニングされることを特徴とする請求項４記載の薄膜パターン形成方法。
6. 前記機能液は、導電性微粒子であることを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の薄膜パターン形成方法。
7. 基板に形成された薄膜パターンを備えるデバイスの製造方法であって、
   請求項１〜６いずれかに記載の薄膜パターン形成方法によって前記基板に前記薄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. 前記薄膜パターンは、スイッチング素子に接続される配線を構成することを特徴とする請求項７記載のデバイスの製造方法。

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