JP4281342B2

JP4281342B2 - パターン形成方法および配線形成方法

Info

Publication number: JP4281342B2
Application number: JP2002351479A
Authority: JP
Inventors: 貴史増田; 克行森井
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-12-05
Filing date: 2002-12-03
Publication date: 2009-06-17
Anticipated expiration: 2022-12-03
Also published as: US7198816B2; JP2003243328A; US20030151650A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パターン形成方法および配線形成方法に関し、特に、微細ラインを形成する場合に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のインクジェット法を用いたパターニング方法として、特許文献１に記載されているように、微粒子を分散させた液体をインクジェット法にて基板に直接パターン塗布し、その後、熱処理やレーザー照射を行うことにより導電膜パターンに変換する方法が提案されている。
【０００３】
この方法によれば、フォトリソグラフィー技術を用いることなく、パターン形成を行なうことが可能となり、パターン形成プロセスを大幅に簡単化することができる。
また、特許文献２に開示されているように、基板上にバンクを設けて吐出された液滴の位置を制御することにより、インクジェット法による加工精度を向上させる方法がある。バンクを用いると、基板上に吐出された液滴はバンクの外にはみ出ることはなく、３０μｍ程度のパターンを１μｍ程度の位置精度で形成することができる。
【０００４】
さらに、微粒子を含有する液体を基板上にパターン塗布して導電性パターンを形成する方法において、従来のようにフォトリソグラフィー技術によって形成したバンクやトレンチで液体の位置を制御するのではなく、有機分子膜によって撥液部と親液部のパターンが形成された基板の親液部のみに選択的に液体材料を塗布し、その後の熱処理によって導電性パターンに変換することにより、簡単な工程で精度良く導電性パターンを形成する方法も提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
米国特許第５１３２２４８号明細書
【特許文献２】
特開昭５９−７５２０５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載されたインクジェット法によるパターニングでは、工程が単純で原材料の使用量も少なくて済むというメリットがある反面、バンクを用いない場合には、１００μｍ程度の大きさの構造を３０μｍ程度の位置精度で形成することが限界だった。
【０００７】
また、特許文献２に開示された方法では、基板上のバンクはフォトリソグラフィーを用いて形成する必要があるため、コスト高になるという問題があった。
また、有機分子膜によって撥液部と親液部のパターンを基板上に形成する方法では、インクヘッドノズル径の大きさの制約上、細くても数十μｍオーダのラインしか形成することができなかった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、液滴を吐出することで、ミクロンオーダ〜サブミクロンオーダの精度のラインを形成することが可能なパターン形成方法および配線形成方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る液滴吐出装置によれば、分散質が分散された液滴もしくは溶質が溶解された液滴を吐出する液滴吐出手段と、前記液滴が吐出された位置に分散媒もしくは溶媒を吐出する分散媒もしくは溶媒吐出手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
これにより、分散質が分散された液滴または溶質が溶解された液滴を吐出した後に、吐出された液滴の濃度や粘度を制御することができ、液滴内で分散質もしくは溶質を効率よく対流させることができる。
また、適当な分散媒もしくは溶媒を選択することで、最初に吐出された液滴にみで、その液滴内で分散質もしくは溶質を効率よく対流させることができる。
【００１１】
このため、液滴界面に分散質もしくは溶質を移動させて、液滴界面に分散質もしくは溶質を効率よく寄せ集めることができ、液滴界面に対応した分散質もしくは溶質パターンを精度よく形成することが可能となる。
また、本発明の一態様に係るパターン形成装置によれば、分散質が分散された分散液もしくは溶質が溶解された溶液の界面が所定のパターンに沿うように、前記分散液もしくは溶液を吐出する分散液もしくは溶液吐出手段と、前記分散液もしくは溶液の界面に前記分散質もしく溶質を寄せ集める分散質もしく溶質寄せ集め手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
これにより、分散質が分散された分散媒もしくは溶質が溶解された溶媒の界面に沿って、分散質もしくは溶質のライン及びドットを形成することができ、吐出時の液滴の大きさに制限されることなく、分散質もしくは溶質のライン幅及びドット形状を規定することができる。
このため、インクジェット法によるパターン形成を行なうことで、微細ラインを精度良く形成することができ、フォトリソグラフィーを用いたパターニングを不要として、微細パターン形成時の低コスト化を図ることができる。
【００１３】
また、本発明の一態様に係るパターン形成装置によれば、前記分散質もしくは溶質寄せ集め手段は、前記吐出された分散液もしくは溶液を乾燥させる乾燥手段であることを特徴とする。
これにより、分散質が分散された分散媒もしくは溶質が溶解された溶媒を吐出することで、吐出された分散媒もしくは溶媒内で分散質もしくは溶質を対流させて、その分散媒もしく溶媒の界面に沿った分散質もしくは溶質ラインを形成することが可能となることから、吐出時の液滴の大きさに制限されることなく、分散質もしくは溶質のライン幅を規定することができる。
【００１４】
このため、インクジェット法によるパターニングを行なうだけで、微細ラインを精度良く形成することができ、フォトリソグラフィーを用いたパターニングを不要として、微細パターン形成時の低コスト化を図ることができる。
また、本発明の一態様に係るパターン形成装置によれば、前記分散質もしくは溶質寄せ集め手段は、前記吐出された分散液もしくは溶液を加熱する加熱手段であることを特徴とする。
【００１５】
これにより、分散質が分散された液滴または溶質が溶解された液滴を吐出した後に、吐出された液滴の気化状態や粘度を制御することができ、分散質が分散された分散媒もしくは溶質が溶解された溶媒の種類に応じて、液滴内で分散質もしくは溶質を効率よく対流させることができる。
このため、液滴界面に分散質もしくは溶質を移動させて、液滴界面に分散質もしくは溶質を効率よく寄せ集めることができ、液滴界面に対応した分散質もしくは溶質パターンを精度よく形成すること可能となる。
【００１６】
また、本発明の一態様に係るパターン形成装置によれば、前記分散質もしくは溶質寄せ集め手段は、前記吐出された分散液もしくは溶液の分圧を制御する分圧制御手段であることを特徴とする。
これにより、分散質が分散された液滴または溶質が溶解された液滴を吐出した後に、液滴を高温にすることなく、吐出された液滴の気化状態を制御することができ、分散質が分散された分散媒もしくは溶質が溶解された溶媒の種類に応じて、液滴内で分散質もしくは溶質を効率よく対流させることができる。
【００１７】
このため、分散質もしくは溶質が機能性高分子などの温度に弱い性質を有する場合においても、液滴界面に分散質もしくは溶質を移動させて、液滴界面に分散質もしくは溶質を効率よく寄せ集めることができ、液滴界面に対応した分散質もしくは溶質パターンを精度よく形成すること可能となる。
また、本発明の一態様に係るパターン形成装置によれば、前記分散質もしくは溶質寄せ集め手段は、前記分散液もしくは溶液が吐出された位置に分散媒もしくは溶媒を吐出する分散媒もしくは溶媒吐出手段であることを特徴とする。
【００１８】
これにより、分散質が分散された分散液もしくは溶質が溶解された溶液を吐出した後に、吐出された分散液もしくは溶液の濃度や粘度を制御することができ、分散媒もしくは溶媒内で分散質もしくは溶質を効率よく対流させて、分散媒もしくは溶媒界面に分散質もしくは溶質を寄せ集めることが可能となるとともに、分散媒もしくは溶媒界面に寄せ集めきれなかった分散質もしくは溶質を再度対流させて、分散媒もしくは溶媒界面に分散質もしく溶質を掻き集めることが可能となる。
【００１９】
このため、分散媒もしくは溶媒界面に分散質もしく溶質を寄せ集める際の制御性を向上させることが可能となり、微細パターン形成時の低コスト化を図りつつ、微細パターン形成時の精度を向上させることができる。
また、本発明の一態様に係るパターン形成装置によれば、前記パターンの界面は、前記分散液もしくは溶液の挙動を制御する物理的または化学的な壁を有することを特徴とする。
【００２０】
これにより、基板上に吐出された分散媒もしくは溶媒の性質に応じて、分散媒もしくは溶媒を所定の位置で安定して塞き止めることが可能となり、基板上に吐出された分散媒もしくは溶媒の界面の位置を、所定パターンに沿って揃えることができる。
このため、吐出時の液滴の大きさに制限されることなく、分散質もしくは溶質のライン位置やライン幅を精度良く規定することができ、インクジェット法による液滴の吐出を行なうことで、サブミクロンオーダのラインを精度良く形成することが可能となるとともに、高解像度の露光装置を不要として、微細パターン形成時の低コスト化を図ることができる。
【００２１】
また、本発明の一態様に係るパターン形成装置によれば、前記化学的な壁は、表面エネルギーの差を利用したものであることを特徴とする。
これにより、基板の表面処理を行なうことで、分散媒もしくは溶媒に対する化学的な壁を形成することができ、サブミクロンオーダのラインを安価に精度良く形成することができる。
【００２２】
また、本発明の一態様に係るパターン形成装置によれば、前記化学的な壁は、フルオロアルキルシランを用いたものであることを特徴とする。
これにより、基板の表面処理を選択的に行なうことで、親液部と撥液部のパターンを基板上に形成することができ、インクジェット法による液滴の吐出を基板上に行なうことで、サブミクロンオーダのラインを安価に精度良く形成することができる。
【００２３】
また、本発明の一態様に係るパターン形成装置によれば、第１の分散媒に分散質が分散された分散液もしくは溶媒に溶質が溶解された溶液の界面が所定のパターンに沿うように、前記分散液もしくは溶液を吐出する分散液もしくは溶液吐出手段と、前記分散液もしくは溶液が吐出された位置に第２の分散媒もしくは溶媒を補給する分散媒もしくは溶媒補給手段を備えることを特徴とする。
【００２４】
これにより、吐出された液滴に分散媒もしくは溶媒を補給するだけで、吐出された液滴の粘度や濃度などを制御することができ、分散質が分散された分散媒もしくは溶質が溶解された溶媒の種類に応じて、液滴内で分散質もしくは溶質を効率よく対流させることが可能となるとともに、分散媒もしくは溶媒内での分散質もしくは溶質の対流時間を制御することができる。
【００２５】
このため、液滴界面に分散質もしくは溶質を移動させて、液滴界面に分散質もしくは溶質を効率よく寄せ集めることができ、液滴界面に対応した分散質もしくは溶質パターンを精度よく形成すること可能となることから、フォトリソグラフィーを用いることなく、ミクロンオーダ〜サブミクロンオーダの精度のラインを低コストで形成することが可能となる。
【００２６】
また、本発明の一態様に係るパターン形成装置によれば、前記分散媒もしくは溶媒補給手段は、前記第１の分散媒もしくは溶媒と同一の分散媒もしくは溶媒を吐出することを特徴とする。
これにより、分散媒もしくは溶媒内における分散質もしくは溶質の対流に伴って分散媒もしくは溶媒が蒸発した場合においても、吐出された液滴の粘度や濃度などを制御しつつ、分散媒もしくは溶媒内における分散質もしくは溶質の対流状態を維持することができ、液滴内で分散質もしくは溶質を効率よく対流させることが可能となる。
【００２７】
このため、液滴界面に分散質もしくは溶質を移動させて、液滴界面に分散質もしくは溶質を効率よく寄せ集めることができ、液滴界面に対応した分散質もしくは溶質パターンを精度よく形成すること可能となる。
また、本発明の一態様に係るパターン形成装置によれば、前記分散媒もしくは溶媒補給手段は、前記第１の分散媒もしくは溶媒と異なる分散媒もしくは溶媒を吐出することを特徴とする。
【００２８】
これにより、分散媒もしくは溶媒が蒸発した際の分散質もしく溶質の凝集状態などに応じて、分散媒もしくは溶媒内における分散質もしく溶質の対流状態を制御することができ、液滴内で分散質もしくは溶質を効率よく対流させることが可能となる。
このため、液滴界面に分散質もしくは溶質を移動させて、液滴界面に分散質もしくは溶質を効率よく寄せ集めることができ、液滴界面に対応した分散質もしくは溶質パターンを精度よく形成すること可能となる。
【００２９】
また、本発明の一態様に係るパターン形成装置によれば、前記分散媒もしくは溶媒補給手段は、前記分散液もしくは溶液が吐出された位置に複数回分散媒もしくは溶媒を吐出することを特徴とする。
これにより、分散媒もしくは溶媒内における分散質もしく溶質の対流に伴って分散媒もしくは溶媒が蒸発した場合においても、吐出された液滴の粘度や濃度などを制御しつつ、分散媒もしくは溶媒内における分散質もしくは溶質の対流状態を維持することができ、液滴内で分散質もしくは溶質を効率よく対流させることが可能となるとともに、分散媒もしくは溶媒の吐出を繰り返すだけで、分散媒もしくは溶媒内での分散質もしく溶質の対流時間を制御することができる。
【００３０】
このため、分散媒もしくは溶媒を吐出するだけで、液滴界面に分散質もしくは溶質を移動させて、液滴界面に分散質もしくは溶質を効率よく寄せ集めることが可能となるとともに、液滴界面以外に残った分散質もしくは溶質を除去することができ、フォトリソグラフィーを用いることなく、液滴界面に対応した分散質もしくは溶質パターンを精度よく形成すること可能となる。
【００３１】
また、本発明の一態様に係るパターン形成装置によれば、前記分散媒もしくは溶媒補給手段は、前記分散液もしくは溶液が吐出された位置に複数種類の分散媒もしくは溶媒を吐出することを特徴とする。
これにより、分散媒もしくは溶媒が蒸発した際の分散質もしくは溶質の凝集状態や濃度などに応じて、分散媒もしくは溶媒内における分散質もしくは溶質の対流状態を制御することができ、液滴内で分散質もしくは溶質を効率よく対流させることが可能となる。
【００３２】
このため、液滴界面に分散質もしくは溶質を移動させて、液滴界面に分散質もしくは溶質を効率よく寄せ集めることができ、液滴界面に対応した分散質もしくは溶質パターンを精度よく形成すること可能となる。
また、本発明の一態様に係るパターン形成装置によれば、前記分散媒もしくは溶媒補給手段は、吐出された分散媒もしくは溶媒が乾燥する前に分散媒もしくは溶媒を吐出することを特徴とする。
【００３３】
これにより、分散媒もしくは溶媒が乾燥した時に分散質もしくは溶質が一旦凝集して固まると、分散質もしくは溶質が分散媒もしくは溶媒に再度分散もしくは溶解し難い性質をする場合においても、分散質もしくは溶質が分散媒もしくは溶媒内に分散もしくは溶解されたままの状態を保つことができ、吐出された分散媒もしくは溶媒内での分散質もしくは溶質の対流時間を制御して、ライン幅などの精度を向上させることが可能となる。
【００３４】
また、本発明の一態様に係るパターン形成装置によれば、前記分散媒もしくは溶媒補給手段は、吐出された分散媒もしくは溶媒が乾燥した後に分散媒もしくは溶媒を吐出することを特徴とする。
これにより、分散質が分散された分散媒もしくは溶質が溶解された溶媒の一回の吐出だけでは、分散質もしくは溶質が分散媒もしくは溶媒界面に完全に集まらなかった場合においても、分散媒もしくは溶媒を再度吐出するだけで、分散媒もしくは溶媒界面に寄せ集めきれなかった分散質もしくは溶質を再度対流させて、分散媒もしくは溶媒界面に分散質もしくは溶質を掻き集めることが可能となる。
【００３５】
このため、フォトリソグラフィーを行なうことなく、分散媒もしくは溶媒界面に沿った微細パターンを形成することができ、微細パターン形成時の低コスト化を図りつつ、微細パターン形成時の精度を向上させることが可能となる。
また、本発明の一態様に係る配線形成装置によれば、導電性微粒子が分散された分散液もしくは導電性ポリマーが溶解された溶液の界面が所定のパターンに沿うように、前記分散液もしくは溶液を吐出する分散液もしくは溶液吐出手段と、前記分散液もしくは溶液の界面に前記導電性微粒子もしくは導電性ポリマーを寄せ集める導電性微粒子もしくは導電性ポリマー寄せ集め手段とを備えることを特徴とする。
【００３６】
これにより、導電性微粒子が分散された分散媒もしくは導電性ポリマーが溶解された溶媒の界面に沿って、導電性微粒子もしくは導電性ポリマーからなる配線を形成することができ、吐出時の液滴の大きさに制限されることなく、配線幅を規定することができる。
このため、インクジェット法によるパターニングを行なうだけで、微細配線を精度良く形成することができ、フォトリソグラフィーを用いたパターニングを不要として、微細配線形成時の低コスト化を図ることができる。
【００３７】
また、本発明の一態様に係るパターン形成媒体によれば、分散液もしくは溶液の挙動を界面で制御するパターンと、前記分散液もしくは溶液内で対流することにより、前記パターンの界面に沿って形成された分散質もしく溶質とを備えることを特徴とする。
これにより、パターン形成媒体上に液滴を吐出することで、パターン形成媒体上に吐出された分散媒もしくは溶媒の界面の位置を揃えることができ、分散媒もしくは溶媒の界面に沿って分散質もしく溶質のラインを均一に形成することができる。
【００３８】
また、本発明の一態様に係る液滴吐出方法によれば、分散質が分散された液滴もしくは溶質が溶解された液滴を吐出する工程と、前記吐出された液滴上に分散媒もしくは溶媒を吐出する工程とを備えることを特徴とする。
これにより、吐出された液滴の濃度や粘度を制御することができ、液滴内での分散質もしく溶質の対流状態を制御して、液滴界面に分散質もしく溶質を効率よく寄せ集めることが可能となることから、液滴界面に対応した分散質もしく溶質パターンを精度よく形成することが可能となる。
【００３９】
また、本発明の一態様に係るパターン形成方法によれば、対流可能な分散媒に分散質が分散された液滴もしくは溶媒に溶質が溶解された液滴を所定位置に吐出することにより、前記分散質もしくは溶質のパターンを形成することを特徴とする。
これにより、液滴を所定位置に吐出するだけで、分散質もしく溶質を液滴の界面に寄せ集めて、分散質もしく溶質のパターンを形成することができ、フォトリソグラフィーを用いることなく、ミクロンオーダ〜サブミクロンオーダの精度のラインを形成することが可能となる。
【００４０】
また、本発明の一態様に係るパターン形成方法によれば、分散質が分散された分散媒もしくは溶質が溶解された溶媒の界面が所定のパターンに沿うように、前記分散質もしくは溶質を含む分散液もしくは溶液を吐出する工程と、前記分散媒もしくは溶媒を蒸発させることにより、前記分散媒もしくは溶媒の界面に前記分散質もしくは溶質を寄せ集める工程とを備えることを特徴とする。
【００４１】
これにより、インクジェット法によるパターニングを行なった場合においても、吐出時の分散液もしくは溶液の大きさに制限されることなく、分散質もしく溶質のライン幅を規定することができ、フォトリソグラフィーを用いたパターニングを行なうことなく、微細ラインを形成することが可能となることから、微細パターン形成時の低コスト化を図ることができる。
【００４２】
また、本発明の一態様に係るパターン形成方法によれば、フルオロアルキルシラン膜を基板上に形成する工程と、前記フルオロアルキルシラン膜上に紫外線を選択的に照射することにより、前記フルオロアルキルシラン膜をパターニングする工程と、前記フルオロアルキルシラン膜のパターンの界面に沿って、分散質が分散された分散液もしくは溶質が溶解された溶液を吐出する工程とを備えることを特徴とする。
【００４３】
これにより、フルオロアルキルシラン膜表面に存在するフルオロ基によって、基板表面を濡れ難い性質に改質することが可能となるとともに、紫外光によりフルオロアルキルシラン膜が除去された領域には、ヒドロキシル基を表面に残存させて、基板表面を濡れ易い性質に改質することが可能となり、紫外線を選択的に照射することで、親液部と撥液部のパターンを基板上に形成することができる。
【００４４】
このため、分散質が分散された分散媒もしくは溶質が溶解された溶媒を基板上に吐出することで、その分散媒もしくは溶媒をフルオロアルキルシラン膜の界面で塞き止めて、フルオロアルキルシラン膜の界面に分散質もしく溶質を寄せ集めることが可能となり、Ｘ線露光装置や電子ビーム露光装置などの高価な露光装置を用いることなく、サブミクロンオーダの微細ラインを容易に形成することができる。
【００４５】
また、本発明の一態様に係る配線形成方法によれば、導電性微粒子が分散された分散液もしくは導電性ポリマーが溶解された溶液の界面が所定のパターンに沿うように、前記分散液もしくは溶液を吐出する工程と、前記分散液もしくは溶液に含まれる分散媒もしくは溶媒を蒸発させることにより、前記分散媒もしくは溶媒の界面に前記導電性微粒子もしくは導電性ポリマーを寄せ集める工程とを備えることを特徴とする。
【００４６】
これにより、インクジェット法によるパターニングを行なった場合においても、吐出時の分散媒もしくは溶媒の大きさに制限されることなく、導電性微粒子もしくは導電性ポリマーからなる配線幅を規定することができ、フォトリソグラフィーを用いたパターニングを行なうことなく、微細配線を形成することが可能となることから、微細配線形成時の低コスト化を図ることができる。
【００４７】
また、本発明の一態様に係る配線形成方法によれば、前記導電性微粒子は有機膜でコーティングされていることを特徴とする。
これにより、導電性微粒子を分散媒中に分散させた時の導電性微粒子の凝集を抑制することができ、導電性微粒子を分散媒中で効率的に対流させることができる。
【００４８】
また、本発明の一態様に係る配線形成方法によれば、前記導電性微粒子の粒径は１〜５０００ｎｍの範囲であることを特徴とする。
これにより、導電性微粒子を分散中に効率よく分散させることが可能となり、分散媒の界面に導電性微粒子を寄せ集めることができる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係るライン形成方法について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るライン形成工程を示す断面図である。
図１（ａ）において、基板１には撥液領域２が設けられ、撥液領域２は、形成される図１（ｆ）のライン４ａに撥液領域２の界面が沿うように配置される。そして、インクジェット法などにより、分散媒６に分散質４が分散された分散液３を基板１の親液領域上に吐出する。
【００５０】
そして、分散質４が分散された分散液３が基板１の親液領域上に吐出されると、図１（ｂ）に示すように、分散液３が基板１の親液領域上に広がり、撥液領域２との境界で塞き止められる。
ここで、分散質４が分散される分散媒６の種類や粘度、もしくは、分散媒６に分散された分散質４の濃度は、分散媒６内で分散質４が対流可能なように選択することができる。
【００５１】
このため、基板１上に着弾した分散液３の濃度差によって、分散質４が分散媒６内で対流し、分散液３の端部での濃度が濃くなり、基板１上の分散液３の界面に分散質４が寄せ集められる。
さらに、分散液３が着弾した基板１を加熱すると、分散媒６内での分散質４の対流が一層促進され、より一層多くの分散質４が、基板１上の分散液３の界面に寄せ集められる。
【００５２】
そして、図１（ｃ）に示すように、分散媒６のみが蒸発し、分散液３の界面付近で分散質４が盛り上がった状態で、分散質４のみが基板１上に残される。
次に、図１（ｄ）に示すように、基板１上に残った分散質４上に分散媒５を吐出する。すると、中央付近の分散質４が分散媒５に取り込まれ、分散質４が分散媒５に分散する。
【００５３】
そして、図１（ｅ）に示すように、分散媒５が分散質４上に着弾した基板１を加熱すると、分散媒５内に分散した分散質４が再び対流し、中央付近に残っていた分散質４がその両側に追いやられる。
そして、この分散媒５の追加注入および加熱乾燥を繰り返すことにより、分散質４がその両側に完全に追いやられ、図１（ｆ）に示すように、分散液３の両側の界面に対応した位置にライン４ａ、４ｂが形成される。
【００５４】
これにより、分散媒６および分散媒５内で分散質４を対流させることで、分散液３が連なったラインよりも細いライン４ａ、４ｂを形成することができ、フォトリソグラフィーを用いることなく、分散質４の細線化を図ることが可能となることから、微細パターン形成時の低コスト化を図ることができる。
ここで、分散液３を基板１上に吐出させた後、分散媒５を基板１上に吐出させる場合、分散媒６と同一の分散媒５を用いてもよく、分散媒６と異なる分散媒５を用いてもよい。
【００５５】
また、分散媒５を基板１上に吐出させる場合、分散媒５を基板１上の複数回吐出させてもよく、複数の分散媒５を組み合わせて吐出させてもよい。
また、分散液３を基板１上に吐出させた後、分散媒５を基板１上に吐出させるタイミングとしては、分散媒６が完全に乾燥した後に、分散媒５を基板１上に吐出させてもよいが、分散媒６が乾燥する前に、分散媒５を基板１上に吐出させてもよい。
【００５６】
これにより、分散媒６が乾燥した時に分散質４が一旦凝集して固まると、分散質４が分散媒５に再度分散し難い性質をする場合においても、分散質４を分散媒５内に分散させることができ、分散媒５内での分散質４の対流時間を制御して、ライン幅などの精度を向上させることが可能となる。
さらに、分散質４の対流状態や凝集状態などに応じて、分散媒５を吐出させるタイミングや分散媒５の吐出量などを変更しながら、分散媒５を吐出させてもよく、加熱や真空引きなどを組み合わせて行なうようにしてもよい。
【００５７】
また、分散媒６への分散質４の分散可能な量に限度があるため、１回の分散液３の吐出だけでは、必要な量の分散質４を基板１上に着弾できない場合には、基板１上に残存する分散質４上に、分散質４の分散された分散液３を重ねて吐出するようにしてもよい。
また、分散質４を分散媒６内で対流させ、分散質４を分散液３の界面に寄せ集めるため、分散媒６を単に自然乾燥させるだけでもよいが、分散媒６を強制乾燥させてもよい。
【００５８】
また、分散質４の粒径、もしくは、分散媒６の気化温度や粘度などに応じて、分散媒６を加熱することにより、分散媒６を強制乾燥させるとともに、分散媒６の対流状態を制御するようにしてもよい。
分散媒６を加熱する方法としては、基板１をホットプレート上で加熱してもよいし、ハロゲンランプなどを用いてランプ加熱を行なってもよい。また、分散媒６にレーザー光を照射して、レーザ加熱を行なうようにしてもよい。
【００５９】
また、分散媒６内での分散質４の対流を制御するため、分散媒６の分圧制御を行なってもよく、例えば、真空引きを行いながら、分散媒６を乾燥させるようにしてもよい。
なお、基板１としては、Ｓｉなどの半導体ウエハ、石英ガラス、プラスチックフィルム、金属板など各種のものを用いることができ、また、基板１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ていてもよい。
【００６０】
また、ここで用いられる分散質４は、金、銀、銅、パラジウム、ニッケルのいずれかを含有する金属微粒子の他に、導電性ポリマーや超電導体の微粒子やマイクロカプセル、フラーレン、カーボンナノチューブ、デンドリマーなどを用いることができる。また、分散質４を分散媒６に分散させ易くするために、微粒子表面に有機物などをコーティングして使うようにしてもよい。
【００６１】
また、基板１に分散液３を塗布するにあたり、分散媒６への分散質４の分散しやすさとインクジェット法の適用の観点から、微粒子の粒径は、１〜５０００ｎｍの範囲であることが好ましい。
また、分散媒６または分散媒５としては、分散質４を分散できるもので、凝集を起こさないものであれば、特に限定されないが、水や、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、シクロへキシルベンゼンなどの炭化水素系溶媒、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溶、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性溶媒を挙げることができる。
【００６２】
これらの内、微粒子の分散性と分散液の安定性、またインクジェット法への適用のしやすさの点で、アルコール類、炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒が好ましく、さらに好ましい溶媒としては、炭化水素系溶媒を挙げることができる。これらの溶媒は、単独でも、あるいは２種以上の混合物としても使用できる。
また、分散質４を分散媒６に分散する場合の溶質濃度は１重量％以下であることが好ましく、分散質４が分散された分散媒６の粘度は６ｍＰａ・ｓ程度であることが好ましい。なお、作製するラインの幅・厚さにより、分散質の濃度、分散媒の粘度を適宜調整することができる。
【００６３】
また、撥液領域２を基板１に設けることにより、分散質４が分散された分散液３を撥液領域２との境界で塞き止めることができ、分散質４をその境界に集中させることが可能となることから、濃密で滑らかなライン４ａを精度よく形成することが可能となる。
ここで、撥液領域２は、その界面に物理的または化学的な壁を有するもので、物理的な壁は、例えば、基板１上に段差を設けることにより形成することができ、化学的な壁は、例えば、表面エネルギーの差を利用して形成することができる。
【００６４】
例えば、基板１の表面処理により、基板１上に化学的な壁を形成し、基板１上の界面での液滴内の分散質４の挙動を制御して、表面処理された界面付近に分散質４が集まるようにしてもよい。
また、基板１の表面処理により、基板１上に化学的な壁を形成し、基板１上の界面での液滴内の分散媒６または分散媒５の挙動を制御して、表面処理された界面付近に分散質４が集まるようにしてもよい。
【００６５】
ここで、化学的な壁を形成する方法として、例えば、基板１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などの基板１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１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有機分子膜を用いることができる、
また、この有機分子膜は紫外線照射によって分解され、マスクを使った紫外線照射によって容易にパターニングできることが望ましい。
【００６６】
基板１に結合して自己組織化して分子膜を形成する有機分子膜とは、基板１などの下地層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、この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。
自己組織化膜は、フォトレジスト材などの樹脂膜とは異なり、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することができる。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、微細なパターニングをする際に特に有用である。
【００６７】
例えば、高い配向性を有する化合物として、フルオロアルキルシランを用いた場合には、膜の表面にフルオロアルキル基が位置するように各化合物が配向されて自己組織化膜が形成されるので、膜の表面に均一な撥液性を付与することができる。
このような自己組織化膜を形成する化合物としては、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリクロロシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリクロロシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等のフルオロアルキルシラン（以下「ＦＡＳ」という）を挙げることができる。
【００６８】
これらの化合物の使用に際しては、一つの化合物を単独で用いるのも好ましいが、２種以上の化合物を組み合わせて使用してもよい。
また、自己組織化膜を形成する化合物として、ＦＡＳを用いるのが、基板１との密着性及び良好な撥液性を付与する上で好ましい。ＦＡＳをパターニングすることによって、親液部と撥液部のパターンを作ることができる。ＦＡＳが存在する部分が撥液部となる。
【００６９】
ここで用いるＦＡＳは、一般的に構造式Ｒ_nＳｉＸ_(4-n)であらわされる。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またはＸがＳｉに結合している場合には、ＲまたはＸはそれぞれすべて同じでもよいし、異なっていてもよい。
【００７０】
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、シロキサン結合で基板と結合することができる。
また、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）表面に改質することができる。
【００７１】
一方、紫外光などにより自己組織化膜が除去された領域は、ヒドロキシル基が表面に存在する。このため、ＦＡＳの領域に比べて非常に濡れ易い性質を示す。従って、基板１全面にＦＡＳを形成した後に、一部の領域のＦＡＳを除去すると、その領域は親液性を示し、親液部と撥液部のパターンを基板１上に形成することができる。ここで、ＦＡＳを除去する場合の紫外線の波長は、３１０ｎｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは、２００ｎｍ以下とするのがよい。
【００７２】
なお、上述した実施形態では、分散質４が分散媒６に分散された分散液３を基板１上に吐出することにより、ライン４ａ、４ｂを形成する方法について説明したが、溶質が溶媒に溶解された溶液を基板上に吐出することにより、ラインを形成するようにしてもよい。
また、上述した実施形態では、分散質４が分散された分散液３を撥液領域２との境界で塞き止める方法について説明したが、撥液領域２の代わりに、溶媒に溶解された溶質を析出させ易くするための析出領域を設け、溶媒に溶解された溶質を析出領域との境界で塞き止め、析出領域との接触位置で溶質の析出を促進させることにより、溶媒の界面に沿ってラインを形成するようにしてもよい。
【００７３】
図２は、本発明の第２実施形態に係るライン形成工程を示す断面図である。
図２において、基板１１には、撥液領域１２ａ〜１２ｃが所定間隔で設けられている。そして、インクジェット法などにより、分散質１４が分散された分散媒１３の一方の端部が撥液領域１２ａの境界に一致するとともに、分散媒１３の他方の端部が撥液領域１２ｂに跨るように、分散媒１３を基板１１上に吐出する。
【００７４】
そして、有機溶媒を追加注入しながら、分散媒１３が着弾した基板１１を加熱することにより、分散媒１３の両側に分散質１４を寄せ集める。この結果、図２（ｂ）に示すように、分散媒１３の両側の界面に対応した位置にライン１４ａ、１４ｂを形成することができる。
次に、図２（ｃ）に示すように、インクジェット法などにより、分散質１４'が分散された分散媒１３'の一方の端部が撥液領域１２ｂの境界に一致するとともに、分散媒１３'の他方の端部が撥液領域１２ｃに跨るように、分散媒１３'を基板１１上に吐出する。
【００７５】
そして、分散媒を追加注入しながら、分散媒１３'が着弾した基板１１を加熱することにより、分散媒１３'の両側に分散質１４'を寄せ集める。この結果、図２（ｄ）に示すように、分散媒１３'の両側の界面に対応した位置にライン１４ｂ、１４ｃを形成することができる。
ここで、分散媒１３'の一方の端部が撥液領域１２ｂの境界に一致するように分散媒１３'を吐出することにより、分散媒１３の一方の端部に形成されているライン１４ｂの位置と、分散媒１３'の一方の端部に形成されるライン１４ｂの位置とを一致させることができる。
【００７６】
このため、分散媒１３の両側に形成されるラインの一方を、分散媒１３'の吐出によるライン形成時に流用することができ、分散媒１３の両側に形成されるラインの一方の除去にかかる手間を軽減して、複数のラインを効率よく形成することが可能となる。
次に、本発明の一実施形態に係るライン形成方法の実験結果について、３つの実施例を挙げて説明する。
【００７７】
第１実施例（金／テトラデカン（分散系））
第１実施例では、分散質として、粒径が８ｎｍの金（Ａｕ）の微粒子を用い、分散媒として、テトラデカン（ＴｅｔｒａＤｅｃａｎｅ）を用いた。そして、０．１重量％濃度となるように、金の微粒子をテトラデカンに分散させた。
また、液滴が吐出される基板としてシリコン基板を用い、このシリコン基板として、紫外線を表面に照射することにより親インク領域としたもの、フルオロアルキルシランによるパターニングにより、撥インク領域に囲まれた幅１ｃｍ、長さ３ｃｍの親インク領域を作成したものを用意した。
【００７８】
これらのシリコン基板上に、インクジェット法により、金の微粒子が分散されたテトラデカンを、１滴当たり２０ピコリットルの吐出量で吐出した。なお、インクジェット装置としては、セイコーエプソン（株）製の「ＭＪ−９３０Ｃ」を用いた。
また、微粒子が分散されたテトラデカンは、３５μｍ間隔で、１００発を１０回重ねて吐出した。このため、吐出時のピッチ間隔が３５μｍであるのに対し、シリコン基板上に着弾した液滴の径が１００〜２００μｍ程度となり、着弾した液滴は繋がって線状になった。
【００７９】
ここで、紫外線照射により表面が親インク性とされたシリコン基板上では、重ね吐出の回数に比例して、１回吐出時よりも、着弾した液滴の径が大きくなった。
一方、弗化アルキルシランによるパターニングが行なわれたシリコン基板上では、親インク領域に着弾した液滴は撥インク領域との境界まで広がった後、撥インク領域との境界で塞き止められた。
【００８０】
そして、シリコン基板上に液滴を着弾させた後、そのシリコン基板をホットプレート上で５０℃、７０℃、９０℃、１５０℃でそれぞれ加熱した。
そして、着弾された液滴が乾燥した後、分散媒（テトラデカン）のみ、もしくは、他の分散媒を、乾燥した液滴の外径よりも内側に注射針で１滴垂らし、加熱して乾燥させた。
【００８１】
ここで、液滴が乾燥した後に垂らした他の分散媒として、１，２，３，４テトラメチルベンゼン（１，２，３，４Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎ）、水（Ｈ₂Ｏ）およびエタノール（Ｅｔｈａｎｏｌ）を用いた。
この分散媒のみ、もしくは、他の分散媒の追加注入および加熱乾燥を５回、もしくは、６回だけ繰り返した。
【００８２】
ただし、６回繰り返す場合には、６回目には、加熱温度を７０度に設定し、エタノールを１滴垂らした。
この結果、シリコン基板上に液滴を着弾させた後、分散媒のテトラデカンのみを垂らして９０度で加熱乾燥させる工程を５回だけ繰返し、さらに、加熱温度を７０度に設定し、エタノールを１滴垂らして乾燥させることにより、金の微粒子からなる０．８μｍのラインを分散媒の両側に形成することができた。
【００８３】
図３は、本発明の第１実施例に係るライン形成方法の実験結果を示す図である。
図３において、◎の条件では、分散質が、シリコン基板上に着弾した分散媒の両端に寄せ集められた。さらに、エタノールを最後に垂らすことにより、シリコン基板上に着弾した分散媒の中央部に残った分散質が掻き分けられ、もしくは、除去されて、分散媒の両端にラインが形成された。
【００８４】
○の条件では、分散質が、シリコン基板上に着弾した分散媒の両端に寄せ集められたが、◎の条件程度には、局所的に寄らず、△の条件程度には、均一に分散しなかった。
△の条件では、分散質が、シリコン基板上に着弾した分散媒内に均一に分散したままだった。
【００８５】
×の条件では、分散媒の蒸発速度が速すぎて、分散質により形成されるラインが分散媒の内側に向かって幾重にも現れた。
＼の条件では、分散媒の表面張力が大きすぎ、分散媒がシリコン基板上に適度に濡れ広がらず、挙動を観察することができなかった。
この結果、分散溶質を分散させる分散媒を適切に選択するとともに、温度を制御しつつ、分散媒の追加および乾燥を繰り返すことにより、着弾した分散媒の両端に金の微粒子を寄せ集めることができ、材料やコスト面で有利なウエットプロセスによるパターニング方法を用いて、サブミクロン〜ミクロンオーダの細線化を図ることが可能となる。
【００８６】
第２実施例（シリカ／水（分散系））
第２実施例では、分散質として、粒径が５ｎｍのシリカ（ＳｉＯ₂）の微粒子を用いた。分散媒として、水を用いた。そして、０．５重量％濃度となるように調製した。また、液滴が吐出される基板としてガラス基板を用いた。
このガラス基板に、インクジェット法により、シリカの微粒子が分散された水を、１滴当たり１０ｐｌの吐出量で吐出した。なお、インクジェット装置としては、セイコーエプソン（株）製の「ＭＪ−９３０」を用いた。
【００８７】
また、微粒子が分散された水は３５μｍ間隔で１００発吐出した。このため、吐出時のピッチ間隔が３５μｍであるのに対し、ガラス基板上に着弾した液滴の径が１００〜２００μｍ程度となり、着弾した液滴は繋がって線状になった。
そして、ガラス基板上の液滴を自然乾燥させたところ、シリカの微粒子からなる３μｍのラインを分散媒の両側に形成することができた。
【００８８】
この結果、分散質を分散させる分散媒を適切に選択することにより、たった１回の吐出だけでも、着弾した分散媒の両端に分散質（シリカの微粒子）を効率よく寄せ集めることができ、材料やコスト面で有利なウェットプロセスによるパターニング方法を用いてサブミクロン〜ミクロンオーダの細線化を図ることが可能となる。
【００８９】
第３実施例（ｐｏｌｙ（９，９ｄｉｈｅｘｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ）／１，２，３，４Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎ（溶解系））
第３実施例では、分散質として、ＡＤＳ（Ａｍｅｒｉｃａｎｄｙｅｓｏｕｒｃｅ，ｉｎｃ）社製ＡＤＳ１３０ＢＥの分子量が約３０万のｐｏｌｙ（９，９ｄｉｈｅｘｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ）を用いた。溶媒として、１，２，３，４Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎを用いた。そして、０．００１重量％濃度となるように、ｐｏｌｙ（９，９ｄｉｈｅｘｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ）を１，２，３，４Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎに溶解させた。また、液滴が吐出される基板としてシリコン基板を用い、このシリコン基板として、フルオロアルキルシラン膜を基板上に形成し、紫外線を２分間照射することにより濡れ性を制御したものを用意した。
【００９０】
このシリコン基板に、インクジェット法により、ｐｏｌｙ（９，９ｄｉｈｅｘｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ）が溶解された１，２，３，４Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎを、１滴当たり１０ｐｌの吐出量で吐出した。なお、インクジェット装置としては、セイコーエプソン（株）製の「ＭＪ−９３０」を用いた。
また、ｐｏｌｙ（９，９ｄｉｈｅｘｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ）が溶解された１，２，３，４Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎは３５μｍ間隔で１００発吐出した。このため、吐出時のピッチ間隔が３５μｍであるのに対し、シリコン基板上に着弾した液滴の径が１００〜２００μｍ程度となり、着弾した液滴は繋がって線状になった。
【００９１】
そして、ガラス基板上の液滴を自然乾燥させたところ、ｐｏｌｙ（９，９ｄｉｈｅｘｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ）を溶媒の両側に寄せ集めることができた。
この結果、溶質を溶解させる溶媒を適切に選択することにより、着弾した溶媒の両端に溶質を寄せ集めることができ、材料やコスト面で有利なウェットプロセスによるパターニング方法を用いてサブミクロン〜ミクロンオーダの細線化を図ることが可能となる。
【００９２】
図４は、本発明の第３実施形態に係るパターン形成装置の概略構成を示す斜視図である。
図４において、パターン形成装置には、駆動機構２１、タンク２２ａ〜２２ｃ、ジェットプリント式記録ヘッド２４ａ〜２４ｃ、制御回路２７および乾燥装置３０が設けられている。
【００９３】
ここで、駆動機構２１は、ジェットプリント式記録ヘッド２４ａ〜２４ｃをＸ軸方向およびＹ軸方向に駆動するもので、ジェットプリント式記録ヘッド２４ａ〜２４ｃをＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させるモータ２５、２６が設けられている。
タンク２２ａ〜２２ｃは、ノズル２８を介して吐出される流体２３ａ〜２３ｃを貯留するもので、ジェットプリント式記録ヘッド２４ａ〜２４ｃに接続されている。なお、タンク２２ａ〜２２ｃに貯留される流体２３ａ〜２３ｃとしては、分散媒６に分散質４が分散された分散液３、分散媒６自体、または分散媒５などを挙げることができる。
【００９４】
ジェットプリント式記録ヘッド２４ａ〜２４ｃは、図１の撥液領域２が形成された基板１上に流体２３ａ〜２３ｃを吐出するもので、ジェットプリント式記録ヘッド２４ａ〜２４ｃには、流体２３ａ〜２３ｃからなる液滴２９を基板１上に吐出するためのノズル２８が設けられている。
ここで、ノズル２８は、圧電体素子による体積変化に基づいて、流体２３ａ〜２３ｃからなる液滴２９を吐出するように構成してもよいし、発熱体による熱膨張に基づいて、流体２３ａ〜２３ｃからなる液滴２９を吐出するように構成してもよい。
【００９５】
制御回路２７は、駆動機構２１、ジェットプリント式記録ヘッド２４ａ〜２４ｃおよび乾燥装置３０を制御する。
乾燥装置３０は、ジェットプリント式記録ヘッド２４ａ〜２４ｃから基板１上に吐出された分散媒６または分散媒５などを蒸発させる。
そして、基板１上にライン４ａを形成する場合、流体２３ａ〜２３ｃとして、分散媒６に分散質４が分散された分散液３や分散媒５などをタンク２２ａ〜２２ｃに充填する。
【００９６】
そして、基板１をジェットプリント式記録ヘッド２４ａ〜２４ｃに向けて配置し、流体２３ａ〜２３ｃの吐出指令を制御回路２７に与える。
そして、制御回路２７は、吐出指令が与えられると、駆動信号Ｓｘ、Ｓｙをモータ２５、２６に送るとともに、吐出信号Ｓｈａ〜Ｓｈｃをジェットプリント式記録ヘッド２４ａ〜２４ｃに送る。そして、ジェットプリント式記録ヘッド２４ａ〜２４ｃをＸ軸方向およびＹ軸方向に走査させつつ、撥液領域２の境界に沿って、ジェットプリント式記録ヘッド２４ａ〜２４ｃから液滴２９を吐出させる。
【００９７】
なお、モータ２５、２６は、制御回路２７から駆動信号Ｓｘ、Ｓｙを受け取ると、駆動機構２１を介して、ジェットプリント式記録ヘッド２４ａ〜２４ｃをＸ軸方向およびＹ軸方向に走査させる。
また、ジェットプリント式記録ヘッド２４ａ〜２４ｃは、制御回路２７から吐出信号Ｓｈａ〜Ｓｈｃを受け取ると、ノズル２８を介して液滴２９を吐出させる。
【００９８】
また、制御回路２７は、必要に応じて制御信号Ｓｐを乾燥装置３０に送る。そして、乾燥装置３０は、制御信号Ｓｐを受け取ると、基板１上に着弾した液滴２９に対し、物理的または化学的な処理を施すことにより、基板１上に吐出された分散媒６または分散媒５などを蒸発させる。
なお、物理的または化学的な処理としては、例えば、冷風の吹き付けによる乾燥処理、ランプ照射による再加熱・アニール処理、化学物質の投与による化学変化処理などを挙げることができる。
【００９９】
これにより、分散媒６および分散媒５内で分散質４を対流させながら、分散媒６または分散媒５の界面に分散質４を寄せ集めることができ、フォトリソグラフィーを用いることなく、サブミクロンオーダの微細ライン４ａを形成することができる。
なお、上述した実施形態では、配線ラインの形成方法について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、本発明の技術的思想の範囲内で他の様々の変更が可能である。
【０１００】
例えば、配線ラインの形成以外にも、機能性分子のパターニングやμカプセルを１分子ごとに配列する方法などにも適用することができる。
また、ＭＯＳトランジスタのゲート電極などをパターン形成するためのエッチングマスクとして用いるようにしてもよく、これにより、Ｘ線露光装置や電子線露光装置などを用いることなく、サブミクロンオーダのゲート長を有するＭＯＳトランジスタを安価に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るライン形成工程を示す断面図。
【図２】本発明の第２実施形態に係るライン形成工程を示す断面図。
【図３】本発明の第１実施例に係るライン形成方法の実験結果を示す図。
【図４】本発明の第３実施形態に係るパターン形成装置の構成を示す図。
【符号の説明】
１、１１基板、２、１２ａ〜１２ｃ撥液領域、３分散液、４、１４、１４´ 分散質、４ａ、４ｂ、１４ａ〜１４ｃライン、５、６、１３、１３´ 分散媒、２１駆動機構、２２ａ〜２２ｃタンク、２３ａ〜２３ｃ流体、２４ａ〜２４ｃジェットプリント式記録ヘッド、２５、２６モータ、２７制御回路、２８ノズル、２９液滴、３０乾燥装置、Ｓｘ、Ｓｙ駆動信号、Ｓｐ制御信号、Ｓｈａ〜Ｓｈｃ吐出信号

Claims

基板上に化学的な壁によって親液領域と撥液領域とを設ける工程と、
分散質が分散された分散媒の界面が前記親液領域と前記撥液領域との界面に沿うように、前記分散質を含む分散液をインクジェット法によって吐出する工程と、
前記分散質の対流状態を制御しながら前記分散媒を蒸発させることにより、前記分散媒の界面に前記分散質を寄せ集める工程とを備え、
前記分散媒の種類及び粘度、または、前記分散媒に分散された分散質の濃度を、前記分散媒内で前記分散質が対流可能なように選択することを特徴とするパターン形成方法。
フルオロアルキルシラン膜を前記基板上に形成する工程と、前記フルオロアルキルシラン膜上に紫外線を選択的に照射することにより前記フルオロアルキルシラン膜をパターニングする工程と、により前記親液領域と前記撥液領域とを設け、
前記フルオロアルキルシラン膜のパターンの界面に沿って、前記分散質が分散された分散液を吐出することを特徴とする請求項１記載のパターン形成方法。
前記分散媒がテトラデカンまたは１，２，３，４−テトラメチルベンゼンであることを特徴とする請求項２記載のパターン形成方法。
基板上に化学的な壁によって親液領域と撥液領域とを設ける工程と、
導電性微粒子が分散された分散液の界面が前記親液領域と前記撥液領域との界面に沿うように、前記分散液をインクジェット法によって吐出する工程と、
前記導電性微粒子の対流状態を制御しながら前記分散液に含まれる分散媒を蒸発させることにより、前記分散媒の界面に前記導電性微粒子を寄せ集める工程とを備え、
前記分散媒の種類及び粘度、または、前記分散媒に分散された導電性微粒子の濃度を、前記分散媒内で前記導電性微粒子が対流可能なように選択することを特徴とする配線形成方法。
フルオロアルキルシラン膜を前記基板上に形成する工程と、前記フルオロアルキルシラン膜上に紫外線を選択的に照射することにより前記フルオロアルキルシラン膜をパターニングする工程と、により前記親液領域と前記撥液領域とを設け、
前記フルオロアルキルシラン膜のパターンの界面に沿って、前記導電性微粒子が分散された分散液を吐出することを特徴とする請求項４記載の配線形成方法。
前記分散媒がテトラデカンまたは１，２，３，４−テトラメチルベンゼンであることを特徴とする請求項５記載の配線形成方法。
前記導電性微粒子は有機膜でコーティングされていることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項記載の配線形成方法。
前記導電性微粒子の粒径は１〜５０００ｎｍの範囲であることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項記載の配線形成方法。