JP6119762B2 - 薄膜形成装置及び薄膜形成方法 - Google Patents

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Description

本発明は、薄膜形成装置及び薄膜形成方法に関する。
本願は、２０１２年１０月１９日に出願された日本国特願２０１２−２３１８７６号及び２０１２年１０月１９日に出願された日本国特願２０１２−２３１８７７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
ディスプレイ装置などの表示装置を構成する表示素子として、例えば液晶表示素子、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）素子、電子ペーパに用いられる電気泳動素子などが知られている。これらの素子が組み込まれるディスプレーパネル等の電子デバイスを作製する手法の１つとして、例えばロール・トゥ・ロール方式（以下、単に「ロール方式」と表記する）と呼ばれる手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
ロール方式は、基板供給側のローラーに巻かれた１枚のシート状の基板を送り出すと共に、送り出された基板を基板回収側のローラーで巻き取りながら基板を搬送し、基板が送り出されてから巻き取られるまでの間に、電子デバイス（表示画素回路、ドライバ回路、配線等など）の為の表示回路やドライバ回路などのパターンを基板上に順次形成する手法である。近年では、例えばトランジスタを構成する半導体層などの薄膜を形成する処理装置が提案されている。
国際公開第２００８／１２９８１９号
上記のようなロール方式においては、電気的特性の高い薄膜を製造可能とする技術が要望されている。
本発明の態様は、電気的特性の高い薄膜を製造することが可能な薄膜形成装置及び薄膜形成方法を提供することを目的とする。
本発明の第一の態様に従えば、基板の表面に薄膜を形成する薄膜形成装置であって、薄膜の材料を含んだ溶媒の液滴を基板の表面に供給する供給部と、基板の表面上における液滴の形状を一方向から他方向に向けて伸びるように変形させる形状変形部と、一方向から他方向に向けて伸びた液滴から溶媒を取り除く除去部とを備える薄膜形成装置が提供される。
本発明の第二の態様に従えば、基板の表面に薄膜を形成する薄膜形成方法であって、薄膜の材料を含んだ溶媒の液滴を基板の表面に供給する供給工程と、基板の表面上における液滴の形状を一方向から他方向に向けて伸びるように変形させる変形工程と、一方向から他方向に向けて伸びた液滴から溶媒を取り除く除去工程とを備える薄膜形成方法が提供される。
本発明の第三の態様に従えば、基板の表面上で、薄膜トランジスタのドレイン電極とソース電極とを含むように設定される膜形成領域内に、半導体薄膜を形成する薄膜形成方法であって、前記半導体薄膜の材料を含んだ溶媒の液滴を、前記膜形成領域の一部に供給する供給工程と、前記膜形成領域の一部に供給された前記液滴を、前記ドレイン電極と前記ソース電極との間での結晶化の方向に沿って伸ばすように変形させる変形工程と、前記変形させられた前記液滴から前記溶媒を取り除く除去工程と、を備える薄膜形成方法が提供される。
本発明の第四の態様に従えば、基板の表面に薄膜を形成する薄膜形成装置であって、基板上において、光の照射を受けて構造変化する材料が形成された領域に対して、光を照射する光照射部と、薄膜の材料を含む溶媒の液滴を領域に供給する供給部と、領域に供給された液滴から溶媒を除去する除去部とを備える薄膜形成装置が提供される。
本発明の第五の態様に従えば、基板の表面に薄膜を形成する薄膜形成方法であって、基板上において、光の照射を受けて構造変化する材料が形成された領域に対して、光を照射する光照射工程と、薄膜の材料を含む溶媒の液滴を領域に供給する供給工程と、領域に供給された液滴から溶媒を除去する除去工程とを備える薄膜形成方法が提供される。
本発明の第六の態様に従えば、薄膜トランジスタを構成するドレイン電極とソース電極とを含むように基板上に設定される膜形成領域内に、半導体薄膜を形成する薄膜形成方法であって、前記膜形成領域の表面が、異方性を持った分子構造の状態になるように処理する第１の工程と、前記半導体薄膜の材料を含んだ溶媒の液滴を、前記膜形成領域に供給する第２の工程と、前記膜形成領域に供給された前記液滴から前記溶媒を除去する第３の工程と、を含む薄膜形成方法。
本発明の態様によれば、電気的特性の高い薄膜を製造することが可能となる。
本発明の別の態様によれば、高精度のパターンを形成することが可能となる。
本発明の第一実施形態に係る基板処理装置の構成を示す図である。 本実施形態に係る処理装置の構成を示す図である。 本実施形態に係る基板の被処理面の一部の構成を示す図である。 本実施形態に係る処理装置の一部の構成を示す図である。 液滴の傾きについて示す図である。 液滴の傾きについて示す図である。 本実施形態に係る処理装置の動作を示す図である。 本実施形態に係る処理装置の動作を示す図である。 本実施形態に係る処理装置の動作を示す図である。 本実施形態に係る処理装置の動作による基板の被処理面の状態を示す図である。 本実施形態に係る処理装置の動作による基板の被処理面の状態を示す図である。 本実施形態に係る処理装置の動作による基板の被処理面の状態を示す図である。 本実施形態に係る処理装置の動作による基板の被処理面の状態を示す図である。 本発明の第二実施形態に係る処理装置の構成を示す図である。 本実施形態に係る処理装置の動作を示す図である。 本実施形態に係る処理装置の動作による基板の被処理面の状態を示す図である。 本実施形態に係る処理装置の動作による基板の被処理面の状態を示す図である。 本実施形態に係る処理装置の動作による基板の被処理面の状態を示す図である。 本実施形態に係る処理装置の動作による基板の被処理面の状態を示す図である。 本発明の第三実施形態に係る処理装置の構成を示す図である。 本実施形態に係る処理装置の動作を示す図である。 本実施形態に係る処理装置の動作を示す図である。 本実施形態に係る処理装置の動作を示す図である。 本発明の第四実施形態に係る処理装置の構成を示す図である。 本発明の第五実施形態に係る処理装置の構成を示す図である。 本実施形態に係る基板の被処理面の一部の構成を示す図である。 本実施形態に係る処理装置の動作を示す図である。 本実施形態に係る処理装置の動作を示す図である。 本実施形態に係る材料層の分子構造を示す図である。 本実施形態に係る材料層の分子構造を示す図である。 本実施形態に係る材料層の層厚の変化を示す図である。 本実施形態に係る処理装置の動作を示す図である。 本実施形態に係る処理装置によって親液層上に配置された液滴の状態を示す図である。 本実施形態に係る処理装置によって親液層上に配置された液滴の状態を示す図である。 本実施形態に係る処理装置によって親液層上に配置された液滴の状態を示す図である。 本実施形態に係る処理装置の動作を示す図である。 本実施形態に係る処理装置によって親液層上に配置された液滴の状態を示す図である。 本実施形態に係る処理装置によって親液層上に配置された液滴の状態を示す図である。
以下、図面を参照して、本実施の形態を説明する。
［第一実施形態］
図１は、第一実施形態に係る基板処理装置１００の構成を示す模式図である。
図１に示すように、基板処理装置１００は、帯状の基板（例えば、帯状のフィルム部材）Ｓを供給する基板供給部２と、基板Ｓの表面（被処理面）Ｓａに対して処理を行う基板処理部３と、基板Ｓを回収する基板回収部４と、これらの各部を制御する制御部ＣＯＮＴと、を有している。
基板処理部３は、基板供給部２から基板Ｓが送り出されてから、基板回収部４によって基板Ｓが回収されるまでの間に、基板Ｓの表面に各種処理を実行するための基板処理装置１００を備える。この基板処理装置１００は、基板Ｓ上に例えば有機ＥＬ素子、液晶表示素子等の表示パネル（電子デバイス）を形成する場合に用いることができる。
なお、本実施形態では、図１に示すようにＸＹＺ座標系を設定し、以下では適宜このＸＹＺ座標系を用いて説明を行う。ＸＹＺ座標系は、例えば、水平面に沿ってＸ軸及びＹ軸が設定され、鉛直方向に沿って上向きにＺ軸が設定される。また、基板処理装置１００は、全体としてＸ軸に沿って、そのマイナス側（−Ｘ軸側）からプラス側（＋Ｘ軸側）へ基板Ｓを搬送する。その際、帯状の基板Ｓの幅方向（短尺方向）は、Ｙ軸方向に設定される。
基板処理装置１００において処理対象となる基板Ｓとしては、例えば樹脂フィルムやステンレス鋼などの箔（フォイル）を用いることができる。例えば、樹脂フィルムは、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレンビニル共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、などの材料を用いることができる。
基板Ｓは、例えば２００℃程度の熱を受けても寸法が変わらないように熱膨張係数が小さい方が好ましい。例えば、無機フィラーを樹脂フィルムに混合して熱膨張係数を小さくすることができる。無機フィラーの例としては、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、酸化ケイ素などが挙げられる。また、基板Ｓはフロート法等で製造された厚さ１００μｍ程度の極薄ガラスの単体、或いはその極薄ガラスに上記樹脂フィルムやアルミ箔を貼り合わせた積層体であっても良い。
基板Ｓの幅方向（短尺方向）の寸法は例えば１ｍ〜２ｍ程度に形成されており、長さ方向（長尺方向）の寸法は例えば１０ｍ以上に形成されている。勿論、この寸法は一例に過ぎず、これに限られることは無い。例えば、基板ＳのＹ方向の寸法が１ｍ以下又は５０ｃｍ以下であっても構わないし、２ｍ以上であっても構わない。また、基板ＳのＸ方向の寸法が１０ｍ以下であっても構わない。
基板Ｓは、例えば１ｍｍ以下の厚みを有し、可撓性を有する。ここで可撓性とは、基板に自重程度の力を加えても剪断したり破断したりすることはなく、前記基板を撓めることが可能な性質をいう。また、自重程度の力によって屈曲する性質も可撓性に含まれる。また、上記可撓性は、前記基板の材質、大きさ、厚さ、又は温度などの環境、等に応じて変わる。なお、基板Ｓとしては、１枚の帯状の基板を用いても構わないが、複数の単位基板を接続して帯状に形成される構成としても構わない。
基板供給部２は、例えばロール状に巻かれた基板Ｓを基板処理部３に向けて送り出し、基板Ｓを基板処理部３内に供給する。この場合、基板供給部２には、基板Ｓを巻きつける軸部及びこの軸部を回転させる回転駆動装置が設けられる。さらに基板供給部２は、例えばロール状に巻かれた状態の基板Ｓを覆うカバー部を備える構成であっても構わない。なお、基板供給部２は、ロール状に巻かれた基板Ｓを送り出す機構に限定されず、帯状の基板Ｓをその長さ方向に順次送り出す機構（例えばニップ式の駆動ローラー等）を含むものであればよい。
基板回収部４は、基板処理部３が備える基板処理装置１００を通過した基板Ｓを、例えばロール状に巻きとって回収する。基板回収部４には、基板供給部２と同様に、基板Ｓを巻きつけるための軸部及びこの軸部を回転させる回転駆動源、回収した基板Ｓを覆うカバー部などが設けられている。なお、基板処理部３において基板Ｓがパネル状に切断される場合などには、例えば基板Ｓを重ねた状態で回収するなど、ロール状に巻いた状態とは異なる状態で基板Ｓを回収する構成であっても構わない。
基板処理部３は、基板供給部２から供給される基板Ｓを基板回収部４へ搬送すると共に、搬送の過程で基板Ｓの被処理面Ｓａに対して処理を行う。基板処理部３は、基板Ｓの被処理面Ｓａに対して加工処理を行なう処理装置１０及び加工処理の形態に対応した条件で基板Ｓを送る搬送ローラーＲ等を含む搬送装置２０を有している。本明細書において処理装置１０は、加工処理装置と称してもよい。
処理装置１０は、基板Ｓの被処理面Ｓａに対して、例えば有機ＥＬ素子を形成するための各種装置を有している。このような装置としては、例えば被処理面Ｓａ上に隔壁を形成するためのインプリント方式等の隔壁形成装置、電極を形成するための電極形成装置、発光層を形成するための発光層形成装置などが挙げられる。より具体的には、液滴塗布装置（例えばインクジェット型塗布装置など）、成膜装置（例えば鍍金装置、蒸着装置、スパッタリング装置など）、露光装置、現像装置、表面改質装置、洗浄装置などが挙げられる。これらの各装置は、基板Ｓの搬送経路に沿って適宜設けられ、フレキシブル・ディスプレーのパネル等が、所謂ロール・ツー・ロール方式で生産可能となっている。本実施形態では、処理装置１０として、例えば薄膜形成装置を例に挙げて説明する。
搬送装置２０は、基板処理部３内において基板Ｓを基板供給部２から基板回収部３へ案内する複数の案内ローラーＲ（図１では、２つのローラーのみを例示）を有している。案内ローラーＲは、基板Ｓの搬送経路に沿って配置されている。複数の案内ローラーＲのうち少なくとも一つの案内ローラーＲには、回転駆動機構（不図示）が取り付けられている。本実施形態において、搬送装置２０における搬送経路の長さは、例えば全長数百メートル程度となっている。本明細書において、案内ローラーＲを搬送ローラーと称してもよい。
図２は、処理装置１０の構成を示す図である。図３は、基板Ｓの被処理面Ｓａの一部の構成を示す図である。
図２に示すように、処理装置１０は、液滴供給部１１、形状変形部１２及び溶媒除去部１３を有している。
液滴供給部１１は、液滴Ｑを基板Ｓの被処理面Ｓａに供給する。この液滴Ｑは、基板Ｓに形成する薄膜の材料とその溶媒とを含んでいる。液滴供給部１１は、液滴Ｑを吐出する液滴吐出部１１ａを有している。以下、薄膜として例えば有機半導体薄膜を形成する場合を説明する。この場合、液滴Ｑに含まれる材料としては、例えばシリルエチン置換ペンタセンなどの有機半導体材料が挙げられる。また、液滴Ｑに含まれる溶媒としては、例えばトルエンなどの有機溶剤が挙げられる。
図３に示すように、液滴吐出部１１ａは、基板Ｓの被処理面Ｓａ上の複数の薄膜形成領域Ｐｇに対して所定量の液滴Ｑを吐出可能である。液滴吐出部１１ａとしては、例えばインクジェット方式によって液滴Ｑを吐出する構成や、電子スプレー方式によって液滴Ｑを吐出する構成などが挙げられる。
図３に示すように、基板Ｓの被処理面Ｓａには、トランジスタ素子としての薄膜トランジスタを構成するソース電極Ｅｓとドレイン電極Ｅｄとが形成されている。本実施形態では、ソース電極Ｅｓ及びドレイン電極Ｅｄのうち、ソース電極Ｅｓが基板Ｓの搬送方向（Ｘ方向）の上流側（−Ｘ側）に配置されており、ドレイン電極Ｅｄが基板Ｓの搬送方向の下流側（＋Ｘ側）に配置されている。
薄膜形成領域Ｐｇは、ソース電極Ｅｓの一部とドレイン電極Ｅｄの一部とを含むようにそれぞれ矩形状に設定されている。この薄膜形成領域Ｐｇには、有機半導体薄膜がソース電極Ｅｓの一部及びドレイン電極Ｅｄの一部にそれぞれ重なるように配置される。薄膜形成領域Ｐｇは、矩形以外の形状（例、円形、楕円形、多角形若しくはこれらの組み合わせ）であっても良い。
形状変形部１２は、基板Ｓの被処理面Ｓａに配置された液滴Ｑの形状を変形させる。形状変形部１２は、第一ローラー１２ａ及び第二ローラー１２ｂを有している。第一ローラー１２ａは、基板Ｓの被処理面Ｓａに接触して回転する。第一ローラー１２ａは、不図示の駆動部の駆動力によって回転する構成であっても良いし、他のローラーの駆動力に追従して駆動する構成であっても良い。図４は、第一ローラー１２ａの構成を示す斜視図である。図４に示すように、第一ローラー１２ａは、接触部１２ｃ、接触部１２ｄ及び軸部１２ｅを備えている。本実施形態において、第一ローラー１２ａ及び第二ローラー１２ｂは、液滴Ｑが重力によって基板Ｓ上を流れるように基板Ｓを傾ける傾斜部と称してもよい。
接触部１２ｃ及び接触部１２ｄは、外周面（円周面）及び２つの側面を備える円板状部材で形成されている。接触部１２ｃ及び接触部１２ｄは、外周面（円周面）が基板Ｓに接触した状態でＹ軸周りに回転することで、基板Ｓに対して回転方向に搬送力を付与する。接触部１２ｃは、基板Ｓの短手方向の一方の端部（例えば＋Ｙ側端部）に対して接触する。接触部１２ｄは、基板Ｓの短手方向の他方の端部（例えば−Ｙ側端部）に接触する。
接触部１２ｃ及び接触部１２ｄは、接触部１２ｃの側面と接触部１２ｄの側面とがＹ方向で対向するように配置されている。また、接触部１２ｃと被処理面Ｓａとが接触する位置と、接触部１２ｄと被処理面Ｓａとが接触する位置とは、Ｘ方向及びＺ方向において位置が揃っている。接触部１２ｃ及び接触部１２ｄは、同一の径となるように形成されている。この状態で、接触部１２ｃ及び接触部１２ｄは、軸部１２ｅによって連結されている。
軸部１２ｅは、円柱状若しくは円筒状に形成されている。軸部１２ｅは、軸線方向がＹ軸に平行になるように配置されている。軸部１２ｅの＋Ｙ側端部は、接触部１２ｃの側面の中心部に接続されている。軸部１２ｅの−Ｙ側端部は、接触部１２ｄの側面の中心部に接続されている。軸部１２ｅは、接触部１２ｃ及び接触部１２ｄの径よりも小さい径となるように形成されている。
接触部１２ｃ及び接触部１２ｄが基板Ｓの被処理面Ｓａに接触した場合、基板Ｓの被処理面Ｓａと軸部１２ｅとの間には隙間が形成される。この隙間は、液滴吐出部１１ａにおいて吐出され、基板Ｓの被処理面Ｓａ上に配置された液滴Ｑが、軸部１２ｅに接触せずに通過可能となるように形成されている。
したがって、本実施形態では、接触部１２ｃ及び接触部１２ｄの径と、軸部１２ｅの径との差が、液滴Ｑの高さ（基板Ｓの被処理面Ｓａを基準としたＺ方向の液滴Ｑの寸法）よりも大きくなるように、接触部１２ｃの径、接触部１２ｄの径及び軸部１２ｅの径のそれぞれが設定されている。
また、図２に示すように、第二ローラー１２ｂは、第一ローラー１２ａに対して基板Ｓが搬送される方向（搬送方向：＋Ｘ方向）の下流側（＋Ｘ側）に配置されており、基板Ｓの裏面Ｓｂに接触して回転する。第二ローラー１２ｂは、第一ローラー１２ａと同様に、不図示の駆動部の駆動力によって回転する構成であっても良いし、他のローラーの駆動力に追従して駆動する構成であっても良い。
なお、第一ローラー１２ａ、第二ローラー１２ｂを、ローラーから気体を発生させる非接触式ガイドローラーで構成し、基板Ｓの被処理面Ｓａと、第一ローラー１２ａ及び第二ローラー１２ｂとの間に空気層を形成して、基板Ｓを非接触で搬送してもよい。
この第二ローラー１２ｂは、第一ローラー１２ａに対して＋Ｚ側に配置されている。第一ローラー１２ａと第二ローラー１２ｂとの間に位置する基板Ｓの部分は、下流側が＋Ｚ側に所定の角度θ１で傾いている。以下、第一ローラー１２ａと第二ローラー１２ｂとの間に位置する基板Ｓの部分を傾斜部分Ｓｌと表記する。傾斜部分Ｓｌは、角度θ１で傾いた状態で搬送される。
溶媒除去部１３は、超音波照射部１３ａ、加熱部１３ｂ及び雰囲気調整部１３ｃを有している。溶媒除去部１３は、超音波照射部１３ａ及び加熱部１３ｂのうち少なくとも一方を用いて、形状が変形した液滴Ｑから溶媒を取り除く。溶媒除去部１３は、液滴Ｑを乾燥させる乾燥部を有してもよい。
超音波照射部１３ａは、基板Ｓの被処理面Ｓａ側（＋Ｚ側）に配置されている。超音波照射部１３ａは、液滴Ｑに対して基板Ｓの被処理面Ｓａ側から超音波を照射する。超音波照射部１３ａは、超音波のエネルギーにより、液滴Ｑに含まれる溶媒を分離させる。加熱部１３ｂは、基板Ｓの裏面Ｓｂ側（−Ｚ側）に配置されている。加熱部１３ｂは、基板Ｓの裏面Ｓｂ側から液滴Ｑを加熱する。加熱部１３ｂは、熱のエネルギーにより、液滴Ｑに含まれる溶媒を蒸発させる。
雰囲気調整部１３ｃは、液滴Ｑの周囲の雰囲気を調整する。雰囲気調整部１３ｃとしては、例えばチャンバー装置などが用いられる。雰囲気調整部１３ｃは、液滴Ｑの周囲の雰囲気を窒素雰囲気に調整することができる。なお、雰囲気調整部１３ｃは、溶媒の種類に応じた雰囲気に調整することができる。雰囲気調整部１３ｃには、不図示の気体供給部及び排気部が設けられている。気体供給部から液滴Ｑの周囲に対して供給する気体の種類、供給量、供給のタイミング、排気部による排気量、排気のタイミングなどを調整することにより、液滴Ｑの周囲の雰囲気を所望の雰囲気に調整することができる。
なお、処理装置１０の全体の雰囲気を調整可能な調整機構（不図示）を設け、この調整機構が処理装置１０の全体の雰囲気を調整することで液滴Ｑの周囲の雰囲気を調整可能とする構成であっても良い。
なお、溶媒除去部１３は、雰囲気調整部１３ｃにより液滴Ｑの周囲を室温環境下あるいは減圧下として液滴Ｑの溶媒を自然に気化させることで、液滴Ｑから溶媒を除去する構成であってもよい。また、溶媒除去部１３は、液滴Ｑに対して紫外線を照射する紫外線照射部（不図示）を有する構成であっても良い。この場合、液滴Ｑから溶媒を除去した後、紫外線のエネルギーにより溶媒除去後の液滴Ｑを硬化させることができる。
溶媒除去部１３の＋Ｘ側には、第三ローラーＲ３及び第四ローラーＲ４が配置されている。第三ローラーＲ３は、第二ローラー１２ｂとＺ座標が同一の位置に配置されている。第三ローラーＲ３は、基板ＳがＸＺ平面に平行な姿勢となるように第二ローラー１２ｂとの間で基板Ｓを搬送する。
第四ローラーＲ４は、第一ローラー１２ａとＺ座標が同一の位置に配置されている。第四ローラーＲ４の配置は図示の位置に限られず、他の位置に配置されていても構わない。
図５Ａ及び図５Ｂは、基板Ｓの被処理面Ｓａ上に液滴Ｑが配置された状態で基板Ｓを傾けた場合の前後の変化を示す図である。図５Ａは基板Ｓを傾ける前、図５Ｂは基板Ｓを傾けた後、の様子をそれぞれ示している。
図５Ａに示すように、基板Ｓを傾ける前は、基板Ｓの被処理面Ｓａ上に配置された液滴Ｑは、変形することなく安定した状態で配置される。これに対して、図５Ｂに示すように、基板Ｓが傾けられると、液滴Ｑは、重力の作用により、基板Ｓの被処理面Ｓａを重力方向に沿って流れるように変形する。この変形により、液滴Ｑに含まれる溶媒の結晶の配向が流れの方向に揃いやすくなり、構造の異方性が形成される。
例えば基板Ｓの被処理面Ｓａに凹凸などの構造が形成されていたり、あるいは基板Ｓの被処理面Ｓａが親液性や疎液性などの液滴Ｑに対する表面エネルギーを有していたりする場合、基板Ｓの被処理面Ｓａとの界面における液滴Ｑでは、この表面エネルギーの影響を受けた方向に結晶が成長する。これに対して、基板Ｓの被処理面Ｓａとの界面から離れた部分における液滴Ｑでは、結晶の成長方向は流れの影響を受けやすく、例えば流れの方向に揃いやすくなる。
このように、形状変形部１２は、第一ローラー１２ａと第二ローラー１２ｂとを用いて基板ＳがＸ方向に対して＋Ｚ側に角度θ１だけ傾けた状態で基板Ｓを搬送する。このように、形状変形部１２は、基板Ｓの被処理面Ｓａ上における液滴の形状を＋Ｘ側（一方向）から−Ｘ側（他方向）に向けて伸びるように変形させる。
なお、基板Ｓを傾ける角度θ１については、第一ローラー１２ａ及び第二ローラー１２ｂのＸ方向上における座標位置、第一ローラー１２ａと第二ローラー１２ｂとの間を液滴Ｑが通過する時間、液滴Ｑの濃度や粘度、液滴Ｑに含まれる溶媒の種類や有機半導体材料の種類、液滴Ｑを変形させようとする領域の変形方向の寸法（薄膜形成領域ＰｇのＸ方向の寸法）などに基づいて設定する。角度θ１の最適値については、予め実験やシミュレーションなどによって求めておくことができる。
上記のように構成された基板処理装置１００は、制御部ＣＯＮＴの制御により、ロール方式によって有機ＥＬ素子、液晶表示素子などの表示素子（電子デバイス）を製造する。以下、上記構成の基板処理装置１００を用いて表示素子を製造する工程を説明する。
まず、不図示のローラーに巻き付けられた帯状の基板Ｓを基板供給部２に取り付ける。制御部ＣＯＮＴは、この状態から基板供給部２から前記基板Ｓが送り出されるように、不図示のローラーの回転を制御する。そして、制御部ＣＯＮＴは、基板処理部３を通過した前記基板Ｓを、基板回収部４に設けられた不図示のローラーが巻き取るように制御する。制御部ＣＯＮＴが、この基板供給部２及び基板回収部４を制御することによって、基板Ｓの被処理面Ｓａを基板処理部３に対して連続的に搬送することができる。
制御部ＣＯＮＴは、基板Ｓが基板供給部２から送り出されてから基板回収部４で巻き取られるまでの間に、基板処理部３の搬送装置２０を制御して基板Ｓを前記基板処理部３内で適宜搬送させつつ、処理装置１０を制御して表示素子の構成要素を基板Ｓの被処理面Ｓａに順次形成させる。
一例として、基板Ｓにソース電極Ｅｓ及びドレイン電極Ｅｄが形成された状態で、ソース電極Ｅｓとドレイン電極Ｅｄとの間の薄膜形成領域Ｐｇに有機半導体薄膜を形成する動作を説明する。
図６に示すように、制御部ＣＯＮＴは、液滴供給部１１の液滴吐出部１１ａを制御して、基板Ｓの被処理面Ｓａ上の複数の薄膜形成領域Ｐｇに対して所定量の液滴Ｑを吐出させる（供給工程）。このとき、図９Ａに示すように、液滴Ｑがドレイン電極Ｅｄの一部に重なるように、液滴Ｑが薄膜形成領域Ｐｇの＋Ｘ側端部に配置される。
次に、制御部ＣＯＮＴは、第一ローラー１２ａ、第二ローラー１２ｂ、第三ローラーＲ３及び第四ローラーＲ４を制御して基板Ｓを＋Ｘ方向に搬送する。基板Ｓの搬送により液滴Ｑが基板Ｓの傾斜部分Ｓｌに到達すると、重力の作用により、図７に示すように、液滴Ｑが基板Ｓの被処理面Ｓａを重力方向に沿って−Ｘ側に流れるように変形する（変形工程）。液滴Ｑの変形により、図９Ｂに示すように、液滴Ｑはドレイン電極Ｅｄからソース電極Ｅｓ側に流れていく。
上記のように、基板Ｓを傾ける角度θ１の最適値が設定されている。そのため、基板Ｓの搬送により液滴Ｑが第二ローラー１２ｂに到達すると、図９Ｃに示すように、液滴Ｑがソース電極Ｅｓの一部に重なるように薄膜形成領域Ｐｇの全体に広がった状態となる。このように液滴Ｑをドレイン電極Ｅｄ側からソース電極Ｅｓ側へ流すように変形させることで、液滴Ｑに含まれる溶媒の結晶の配向が流れの方向（Ｘ方向）に揃いやすくなり、構造の異方性が形成される。
その後、図８に示すように、制御部ＣＯＮＴの制御により、基板Ｓが＋Ｘ方向に搬送され、液滴Ｑは溶媒除去部１３へ移動される。制御部ＣＯＮＴは、溶媒除去部１３において、超音波照射部１３ａ及び加熱部１３ｂのうち少なくとも一方を制御して、形状が変形した液滴Ｑから溶媒を除去させ、有機半導体薄膜Ｆを形成する（除去工程）。
例えば、制御部ＣＯＮＴが超音波照射部１３ａを制御して液滴Ｑに対して基板Ｓの被処理面Ｓａ側から超音波を照射することで、超音波のエネルギーによって液滴Ｑに含まれる溶媒が分離する。また、制御部ＣＯＮＴが加熱部１３ｂを制御して基板Ｓの裏面Ｓｂ側から液滴Ｑを加熱させることで、熱のエネルギーによって液滴Ｑに含まれる溶媒が蒸発する。
この動作により、液滴Ｑは、変形方向（−Ｘ方向）の先端側であるソース電極Ｅｓ側（−Ｘ側）から、変形方向の根元側であるドレイン電極Ｅｄ側（＋Ｘ側）へ向けて溶媒が除去されていく。このため、図９Ｄに示すように、液滴Ｑに含まれる有機半導体材料の結晶は、ソース電極Ｅｓ側からドレイン電極Ｅｄ側へ向けて＋Ｘ方向に成長し、有機半導体材料は一方向（＋Ｘ方向）に結晶化されていく。このように有機半導体材料を＋Ｘ方向に結晶化させることにより、Ｘ方向に電荷が流れやすい構成の有機半導体薄膜Ｆが得られる。
なお、制御部ＣＯＮＴが雰囲気調整部１３ｃを制御して、溶媒除去部１３を室温環境とし、この環境下で液滴Ｑの溶媒を自然に気化させるようにしても良い。また、溶媒除去部１３に紫外線除去部が設けられている場合、制御部ＣＯＮＴは紫外線除去部を制御して、液滴Ｑから溶媒を除去させた後、紫外線のエネルギーにより有機半導体薄膜Ｆを硬化させる。以上の工程を経て、ソース電極Ｅｓとドレイン電極Ｅｄとの間に、有機半導体薄膜Ｆが形成される。
以上のように、本実施形態によれば、基板Ｓの被処理面Ｓａに有機半導体薄膜を形成する処理装置１０は、有機半導体薄膜の材料を含んだ溶媒の液滴Ｑを基板Ｓの被処理面Ｓａに供給する液滴供給部１１と、基板Ｓの被処理面Ｓａ上における液滴Ｑの形状を＋Ｘ側から−Ｘ側に向けて伸びるように、即ちドレイン電極Ｅｄとソース電極Ｅｓとの隙間を跨ぐように変形させる形状変形部１２と、＋Ｘ側から−Ｘ側に向けて伸びた液滴Ｑから溶媒を取り除く溶媒除去部１３とを備える。そのため、電気的特性の高い有機半導体薄膜Ｆを製造することが可能となる。
また、本実施形態によれば、基板Ｓの被処理面Ｓａに有機半導体薄膜Ｆを形成する薄膜形成方法は、有機半導体薄膜Ｆの材料を含んだ溶媒の液滴Ｑを基板Ｓの被処理面Ｓａに供給する供給工程と、基板Ｓの被処理面Ｓａ上における液滴Ｑの形状を＋Ｘ側から−Ｘ側に向けて伸びるように、即ちドレイン電極Ｅｄとソース電極Ｅｓとの隙間を跨ぐように変形させる変形工程と、＋Ｘ側から−Ｘ側に向けて伸びた液滴Ｑから溶媒を取り除く除去工程とを備える。そのため、電気的特性の高い有機半導体薄膜Ｆを基板Ｓに対して高精度に製造可能となる。
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態を説明する。
図１０は、本実施形態に係る基板処理装置２００の処理装置２１０の構成を示す図である。
図１０に示すように、処理装置２１０は、液滴供給部２１１、形状変形部２１２及び溶媒除去部２１３を有している。
溶媒除去部２１３の構成（超音波照射部２１３ａ、加熱部２１３ｂ及び雰囲気調整部２１３ｃ）は、第一実施形態の溶媒除去部１３の構成と同一である。
液滴供給部２１１は、液滴Ｑを基板Ｓの被処理面Ｓａに供給する。液滴供給部２１１は、液滴Ｑを吐出する液滴吐出部２１１ａを有している。液滴吐出部２１１ａは、基板Ｓの被処理面Ｓａ上の複数の薄膜形成領域Ｐｇ（図１２Ａ〜図１２Ｄ等参照）に対して所定量の液滴Ｑを吐出可能である。
図１２Ａ〜図１２Ｄに示すように、基板Ｓの被処理面Ｓａには、トランジスタ素子としての薄膜トランジスタを構成するソース電極Ｅｓとドレイン電極Ｅｄとが形成されている。本実施形態では、ソース電極Ｅｓ及びドレイン電極Ｅｄのうち、ソース電極Ｅｓが基板Ｓの搬送方向（Ｘ方向）の下流側（＋Ｘ側）に配置されており、ドレイン電極Ｅｄが基板Ｓの搬送方向の上流側（−Ｘ側）に配置されている点で、第一実施形態とは異なっている。
図１０に示すように、形状変形部２１２は、基板Ｓの被処理面Ｓａに配置された液滴Ｑの形状を変形させる。形状変形部２１２は、第一ローラー２１２ａ及び第二ローラー２１２ｂを有している。第一ローラー２１２ａは、基板Ｓの裏面Ｓｂに接触して回転する。第二ローラー２１２ｂは、第一ローラー２１２ａに対して基板Ｓが搬送される方向（搬送方向：＋Ｘ方向）の下流側（＋Ｘ側）に配置されており、基板Ｓの被処理面Ｓａに接触して回転する。第二ローラー２１２ｂは、上記第一実施形態における第一ローラー１２ａと同様に、基板Ｓの短手方向の一方の端部（例えば＋Ｙ側端部）に対して接触する接触部と、基板Ｓの短手方向の他方の端部（例えば−Ｙ側端部）に対して接触する接触部と、両接触部を連結する軸部とを備えている。本実施形態において、第一ローラー２１２ａ及び第二ローラー２１２ｂは、液滴Ｑが重力によって基板Ｓ上を流れるように基板Ｓを傾ける傾斜部と呼ばれてもよい。
第二ローラー２１２ｂの２つの接触部が基板Ｓの被処理面Ｓａに接触した場合、基板Ｓの被処理面Ｓａと軸部との間には隙間が形成される。この隙間は、液滴吐出部２１１ａにおいて吐出され、基板Ｓの被処理面Ｓａ上に配置された液滴Ｑが、軸部に接触せずに通過可能となるように形成されている。
また、図１０に示すように、第二ローラー２１２ｂは、第一ローラー２１２ａに対して−Ｚ側に配置されている。第一ローラー２１２ａと第二ローラー２１２ｂとの間に位置する基板Ｓの部分は、下流側が−Ｚ側に所定の角度θ２で傾いた傾斜部分Ｓｌとなる。傾斜部分Ｓｌは、角度θ２で傾いた状態で搬送される。
基板Ｓを傾ける角度θ２については、第一ローラー２１２ａ及び第二ローラー２１２ｂのＸ方向上における座標位置、第一ローラー２１２ａと第二ローラー２１２ｂとの間を液滴Ｑが通過する時間、液滴Ｑの濃度や粘度、液滴Ｑに含まれる溶媒の種類や有機半導体材料の種類、液滴Ｑを変形させようとする領域の変形方向の寸法（薄膜形成領域ＰｇのＸ方向の寸法）などに基づいて設定する。角度θ２の最適値については、予め実験やシミュレーションなどによって求めておくことができる。
次に、上記のように構成された処理装置２１０を用いて、基板Ｓにソース電極Ｅｓ及びドレイン電極Ｅｄが形成された状態で、ソース電極Ｅｓとドレイン電極Ｅｄとの間の薄膜形成領域Ｐｇに有機半導体薄膜を形成する動作を説明する。
まず、制御部ＣＯＮＴは、液滴供給部２１１の液滴吐出部２１１ａを制御して、基板Ｓの被処理面Ｓａ上の複数の薄膜形成領域Ｐｇに対して所定量の液滴Ｑを吐出させる（供給工程）。このとき、図１２Ａに示すように、液滴Ｑがドレイン電極Ｅｄの一部に重なるように、液滴Ｑが薄膜形成領域Ｐｇの−Ｘ側端部に配置される。
次に、制御部ＣＯＮＴは、第一ローラー２１２ａ、第二ローラー２１２ｂ、第三ローラーＲ３及び第四ローラーＲ４を制御して、基板Ｓを＋Ｘ方向に搬送する。基板Ｓの搬送により液滴Ｑが基板Ｓの傾斜部分Ｓｌに到達すると、重力の作用により、図１１に示すように、液滴Ｑが基板Ｓの被処理面Ｓａを重力方向に沿って＋Ｘ側に流れるように変形する（変形工程）。液滴Ｑの変形により、図１２Ｂに示すように、液滴Ｑはドレイン電極Ｅｄからソース電極Ｅｓ側に＋Ｘ方向に流れていく。
上記のように、基板Ｓを傾ける角度θ２の最適値が設定されている。そのため、基板Ｓの搬送により液滴Ｑが第二ローラー２１２ｂに到達すると、図１２Ｃに示すように、液滴Ｑがソース電極Ｅｓの一部に重なるように薄膜形成領域Ｐｇの全体に広がった状態となる。このように液滴Ｑをドレイン電極Ｅｄ側からソース電極Ｅｓ側へ流すように変形させることで、液滴Ｑに含まれる溶媒の結晶の配向が流れの方向（Ｘ方向）に揃いやすくなり、構造の異方性が形成される。
その後、制御部ＣＯＮＴの制御により、基板Ｓが＋Ｘ方向に搬送され、液滴Ｑはが溶媒除去部２１３へ移動される。制御部ＣＯＮＴは、溶媒除去部２１３において、超音波照射部２１３ａ及び加熱部２１３ｂのうち少なくとも一方を制御して、形状が変形した液滴Ｑから溶媒を除去させ、有機半導体薄膜Ｆを形成する（除去工程）。
以上の動作により、液滴Ｑは、変形方向（＋Ｘ方向）の先端側であるソース電極Ｅｓ側（＋Ｘ側）から、変形方向の根元側であるドレイン電極Ｅｄ側（−Ｘ側）へ向けて溶媒が除去されていく。このため、図１２Ｄに示すように、液滴Ｑに含まれる有機半導体材料の結晶は、ソース電極Ｅｓ側からドレイン電極Ｅｄ側へ向けて−Ｘ方向に成長し、有機半導体材料は一方向（−Ｘ方向）に結晶化されていく。このように有機半導体材料を−Ｘ方向に結晶化させることにより、Ｘ方向に電荷が流れやすい構成の有機半導体薄膜Ｆが得られる。
以上のように、本実施形態に係る処理装置２１０は、有機半導体薄膜の材料を含んだ溶媒の液滴Ｑを基板Ｓの被処理面Ｓａに供給する液滴供給部２１１と、基板Ｓの被処理面Ｓａ上における液滴Ｑの形状を−Ｘ側から＋Ｘ側に向けて伸びるように、即ちドレイン電極Ｅｄとソース電極Ｅｓとの隙間を跨ぐように変形させる形状変形部２１２と、−Ｘ側から＋Ｘ側に向けて伸びた液滴Ｑから溶媒を取り除く溶媒除去部２１３とを備えるので、液滴Ｑの形状を変形させる方向が第一実施形態とは異なる場合であっても、電気的特性の高い有機半導体薄膜Ｆを製造することが可能となる。
［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態を説明する。
図１３は、本実施形態に係る基板処理装置３００の処理装置３１０の構成を示す図である。
図１３に示すように、処理装置３１０は、液滴供給部３１１、形状変形部３１２及び溶媒除去部３１３を有している。本実施形態では、形状変形部３１２の構成が上記各実施形態とは異なっている。なお、液滴供給部３１１（液滴吐出部３１１ａ）及び溶媒除去部３１３（超音波照射部３１３ａ、加熱部３１３ｂ及び雰囲気調整部３１３ｃ）の構成は、第一実施形態の液滴供給部１１及び溶媒除去部１３の構成とそれぞれ同一である。
また、基板Ｓの被処理面Ｓａの構成について、トランジスタ素子としての薄膜トランジスタを構成するソース電極とドレイン電極とが形成されており、ソース電極が基板Ｓの搬送方向（Ｘ方向）の上流側（−Ｘ側）に配置され、ドレイン電極が基板Ｓの搬送方向の下流側（＋Ｘ側）に配置され、ソース電極の一部とドレイン電極の一部とを含むように薄膜形成領域が設定されている点で第一実施形態と同様である。
本実施形態に係る形状変形部３１２は、気流作用部３１２ａを有する。気流作用部３１２ａは、基板Ｓの被処理面Ｓａに対して、例えば−Ｘ方向に気体ＡＲを吹き付ける。これにより、気流作用部３１２ａは、液滴Ｑに対して気流を作用させることが可能となっている。気流作用部３１２ａは、液滴Ｑに気流を作用させることにより、液滴Ｑを気流の方向（−Ｘ方向）に伸びるように変形させる。なお、気流作用部３１２ａによる気体ＡＲの吹き付け方向は、＋Ｘ方向としても構わない。この場合、液滴Ｑは＋Ｘ方向に伸びるように変形する。
気流作用部３１２ａは、噴出する気体ＡＲの噴出圧や噴出量を調整することにより、気流の強さを調整可能である。気体ＡＲの噴出圧や噴出量については、例えば気流作用部３１２ａを通過するまでの基板Ｓの搬送による液滴Ｑの移動距離や移動速度、液滴Ｑの濃度や粘度、液滴Ｑに含まれる溶媒の種類や有機半導体材料の種類、液滴Ｑを変形させようとする領域の変形方向の寸法（薄膜形成領域ＰｇのＸ方向の寸法）などに基づいて設定する。気体ＡＲの噴出圧や噴出量の最適値については、予め実験やシミュレーションなどによって求めておくことができる。
次に、本実施形態に係る処理装置３１０を用いて基板Ｓに有機半導体の薄膜を形成する動作を説明する。
まず、図１４に示すように、制御部ＣＯＮＴは、液滴供給部３１１の液滴吐出部３１１ａを制御して、基板Ｓの被処理面Ｓａ上の複数の薄膜形成領域に対して所定量の液滴Ｑを吐出させる（供給工程）。このとき液滴Ｑは、ドレイン電極の一部に重なるように薄膜形成領域の＋Ｘ側端部に配置される。
次に、制御部ＣＯＮＴは、第一ローラーＲ１、第二ローラーＲ２、第三ローラーＲ３及び第四ローラーＲ４を制御して、基板Ｓを＋Ｘ方向に搬送する。基板Ｓの搬送により、液滴Ｑが形状変形部３１２の−Ｘ側に到達すると、図１５に示すように、制御部ＣＯＮＴは気流作用部３１２ａを制御して、−Ｘ方向に気体ＡＲを吹き付ける。このようにして、液滴Ｑに対して−Ｘ方向の気流を作用させる。この気流により、液滴Ｑは、−Ｘ側に流れるように変形する（変形工程）。液滴Ｑの変形により、液滴Ｑはドレイン電極からソース電極側に流れていく。
上記のように、気体ＡＲの噴出圧や噴出量の最適値が設定されている。そのため、基板Ｓの搬送により液滴Ｑが第二ローラーＲ２に到達すると、液滴Ｑがソース電極の一部に重なるように薄膜形成領域の全体に広がった状態となる。このように液滴Ｑをドレイン電極側からソース電極側へ流すように変形させることで、液滴Ｑに含まれる溶媒の結晶の配向が流れの方向（Ｘ方向）に揃いやすくなり、構造の異方性が形成される。
その後、制御部ＣＯＮＴの制御により、基板Ｓが＋Ｘ方向に搬送され、液滴Ｑは溶媒除去部３１３へ移動される。制御部ＣＯＮＴは、溶媒除去部３１３において、超音波照射部３１３ａ及び加熱部３１３ｂのうち少なくとも一方を制御して、図１６に示すように、形状が変形した液滴Ｑから溶媒を除去させ、有機半導体薄膜Ｆを形成する（除去工程）。
以上の動作により、液滴Ｑは、変形方向（−Ｘ方向）の先端側であるソース電極側（−Ｘ側）から、変形方向の根元側であるドレイン電極側（＋Ｘ側）へ向けて溶媒が除去されていく。このため、液滴Ｑに含まれる有機半導体材料の結晶はソース電極側からドレイン電極側へ向けて＋Ｘ方向に成長し、有機半導体材料は一方向（＋Ｘ方向）に結晶化されていく。このように有機半導体材料を＋Ｘ方向に結晶化させることにより、Ｘ方向に電荷が流れやすい構成の有機半導体薄膜Ｆが得られる。
以上のように、本実施形態に係る処理装置３１０は、基板Ｓの被処理面Ｓａに対して例えば−Ｘ方向に気体ＡＲを吹き付けることにより、液滴Ｑに対して気流を作用させることが可能な気流作用部３１２ａを有するので、液滴Ｑを気流の方向に伸びるように変形させることができる。これにより、電気的特性の高い有機半導体薄膜Ｆを製造することが可能となる。
［第四実施形態］
次に、本発明の第四実施形態を説明する。
図１７は、本実施形態に係る基板処理装置４００の処理装置４１０の構成を示す図である。
図１７に示すように、処理装置４１０は、液滴供給部４１１、形状変形部４１２及び溶媒除去部４１３を有している。本実施形態では、形状変形部４１２の構成が上記各実施形態とは異なっている。なお、液滴供給部４１１（液滴吐出部４１１ａ）及び溶媒除去部４１３（超音波照射部４１３ａ、加熱部４１３ｂ及び雰囲気調整部４１３ｃ）の構成は、第一実施形態の液滴供給部４１１及び溶媒除去部４１３の構成とそれぞれ同一である。
形状変形部４１２は、基板Ｓの被処理面Ｓａに配置された液滴Ｑの形状を変形させる。形状変形部４１２は、第一ローラーＲ１、第二ローラーＲ２、第三ローラーＲ３、形状検出部４１２ａ及び傾斜調整部４１２ｂを有している。
第一ローラーＲ１は、基板Ｓの裏面Ｓｂに接触して回転する。第二ローラーＲ２は、第一ローラーＲ１に対して基板Ｓが搬送される方向（搬送方向：＋Ｘ方向）の下流側（＋Ｘ側）に配置されており、基板Ｓの被処理面Ｓａに接触して回転する。第二ローラーＲ２は、上記第一実施形態における第一ローラー１２ａと同様に、基板Ｓの短手方向の一方の端部（例えば＋Ｙ側端部）に対して接触する接触部と、基板Ｓの短手方向の他方の端部（例えば−Ｙ側端部）に対して接触する接触部と、両接触部を連結する軸部とを備えている。
また、第二ローラーＲ２は、第一ローラーＲ１に対して−Ｚ側に配置されている。第一ローラーＲ１と第二ローラーＲ２との間に位置する基板Ｓは、下流側が−Ｚ側に所定の角度θｔで傾いた傾斜部分Ｓｌとなる。傾斜部分Ｓｌは、角度θｔで傾いた状態で搬送される。
第三ローラーＲ３は、第二ローラーＲ２とＺ座標が同一の位置に配置されている。第三ローラーＲ３は、基板ＳがＸＹ平面に平行な姿勢となるように第二ローラーＲ２との間で基板Ｓを搬送する。
第三ローラーＲ３の下流側（＋Ｘ側）には、第四ローラーＲ４が設けられている。第四ローラーＲ４は、第一ローラーＲ１とＺ座標が同一の位置に配置されている。第四ローラーＲ４の配置は図示の位置に限られず、他の位置に配置されていても構わない。
形状検出部４１２ａは、傾斜部分Ｓｌにおいて変形する液滴Ｑの伸長状態を検出する。ここで、液滴Ｑの伸長状態は、例えば単位時間当たりの液滴Ｑの伸長量（伸長速度）である。形状検出部４１２ａとしては、例えばＣＣＤカメラなど、液滴Ｑを撮像する撮像装置などが用いられる。形状検出部４１２ａは、検出結果を制御部ＣＯＮＴに送信可能である。
傾斜調整部４１２ｂは、制御部ＣＯＮＴの制御により、第二ローラーＲ２及び第三ローラーＲ３のＺ方向の位置を調整する。傾斜調整部４１２ｂは、不図示のモーター機構やエアシリンダ機構など、第二ローラーＲ２及び第三ローラーＲ３をＺ方向に移動させる駆動機構（不図示）を有している。本実施形態において、Ｚ方向の位置が固定された第一ローラーＲ１と、Ｚ方向の位置が可変の第二ローラーＲ２、及び傾斜調整部４１２ｂは、液滴Ｑが重力によって基板Ｓ上を流れるように基板Ｓを傾ける傾斜部を構成する。
傾斜調整部４１２ｂは、第二ローラーＲ２及び第三ローラーＲ３をＺ方向に移動させることにより、傾斜部分Ｓｌの傾斜角度θｔを調整する。傾斜角度θｔを調整することで、液滴Ｑの流速が調整可能である。液滴Ｑの流速は、たとえば液滴Ｑに含まれ有機半導体材料の濃度に応じて異なる。傾斜調整部４１２ｂは、有機半導体材料の濃度に応じて傾斜部分Ｓｌの傾斜角度θｔを調整することで、液滴Ｑの流速を調整することができる。なお、液滴Ｑの伸長状態ごとの傾斜角度θｔについては、予め実験やシミュレーションなどによって最適値を求めておき、この最適値を制御部ＣＯＮＴに記憶させておく。
上記構成の処理装置４１０を用いて基板Ｓに対して薄膜を形成する場合、制御部ＣＯＮＴは、液滴供給部４１１の液滴吐出部４１１ａを制御して、基板Ｓの被処理面Ｓａ上の複数の薄膜形成領域に対して所定量の液滴Ｑを吐出させる（供給工程）。このとき液滴Ｑは、先の図１２Ｂのように、ドレイン電極の一部に重なるように薄膜形成領域の−Ｘ側端部に配置される。
次に、制御部ＣＯＮＴは、第一ローラーＲ１、第二ローラーＲ２、第三ローラーＲ３及び第四ローラーＲ４を用いて基板Ｓを＋Ｘ方向に搬送する。このとき、基板Ｓの傾斜部分Ｓｌの傾斜角度θｔを予め設定された角度（例えばθ１）に設定しておく。この状態で、基板Ｓの搬送により液滴Ｑが形状変形部４１２に到達すると、重力の作用により、液滴Ｑが基板Ｓの被処理面Ｓａを重力方向に沿って＋Ｘ側に流れるように変形する（変形工程）。
このとき、制御部ＣＯＮＴは、形状検出部４１２ａを制御して液滴Ｑの伸長状態を検出させ、検出結果を制御部ＣＯＮＴに送信させる。例えば、液滴Ｑの粘度、有機半導体材料の含有濃度などが液滴Ｑごとに異なる場合には、伸長状態が液滴Ｑごとに異なってくる。このような場合に、傾斜部分Ｓｌの傾斜角度が一定であると、液滴Ｑが第二ローラーＲ２に到達したときに、液滴Ｑの状態によっては、薄膜形成領域の全体には伸びが届いていないケース、逆に、薄膜形成領域を超えて液滴Ｑが伸長していたりするケースなどが考えられる。
一方、本実施形態においては、制御部ＣＯＮＴは、形状検出部４１２ａによる検出結果に基づいて、基板Ｓの傾斜部分Ｓｌの傾斜角度θｔを調整する。例えば、制御部ＣＯＮＴは、予め記憶された最適値の中から形状検出部４１２ａによる検出結果に対応する値を選択し、この選択した値に近づくように傾斜角度θｔを調整する。
このように、本実施形態では、傾斜部分Ｓｌの傾斜角度θｔを調整することで、液滴Ｑの流速を調整することができる構成とした。そのため、液滴Ｑの状態（例、粘度、有機半導体材料の含有濃度など）が異なる場合であっても、有機半導体材料の薄膜を高精度に形成することができる。
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
例えば、上記実施形態においては、薄膜として有機半導体薄膜Ｆを形成する場合を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。他の種類の薄膜（例、有機ＥＬ層を構成する薄膜など）を形成する場合においても同様の説明が可能である。
また、上記実施形態においては、溶媒除去部に設けられる加熱部の位置を固定させて用いる構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。加熱部がＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の少なくとも一方向に移動可能な構成としても構わない。例えば、液滴Ｑの移動に追従するように＋Ｘ方向に移動する構成であっても良い。
また、上記実施形態においては、形状変形部において第一ローラー及び第二ローラーの２つのローラーを用いて基板Ｓを搬送する構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば形状変形部にステージが設けられ、基板Ｓがステージに載置された状態で搬送される構成であっても良い。この場合、基板Ｓの搬送方向においてステージの上流側及び下流側で基板Ｓを撓ませる（張力が掛からないようにする）バッファ部を配置させれば良い。
［第五実施形態］
次に、本発明の第五実施形態を説明する。本実施形態において、上記の実施形態と同様の構成要素については、同じ符号を付してその説明を簡略化あるいは省略する。
本実施形態の基板処理装置は、図１に示されている第一実施形態の基板処理装置１００と同様の構成を有する。本実施形態では、基板処理装置の処理装置５１０として、露光装置が設けられるものとし、その前後の工程（感光層形成工程、感光層現像工程等）を担う装置も必要に応じてインライン化して設けられる。
本実施形態の基板処理部３には、露光装置としての処理装置５１０と協働するアライメントカメラ（不図示）が設けられている。アライメントカメラは、例えば基板Ｓの−Ｙ側端辺及び＋Ｙ側端辺のそれぞれに沿って形成されたアライメントマーク（不図示）を個別に検出する。アライメントカメラによる検出結果は、制御部ＣＯＮＴに送信される。
図１８は、処理装置５１０の構成を示す図である。図１９は、基板Ｓの被処理面Ｓａの一部の構成を示す図である。
図１８に示すように、処理装置５１０は、材料供給部５１１、光照射部５１２、液滴供給部５１３及び溶媒除去部５１４を有している。処理装置５１０は、基板Ｓの被処理面Ｓａに有機半導体薄膜を形成する。
図１９に示すように、基板Ｓの被処理面Ｓａには、トランジスタ素子としての薄膜トランジスタを構成するソース電極Ｅｓとドレイン電極Ｅｄとが形成されている。本実施形態では、ソース電極Ｅｓ及びドレイン電極Ｅｄのうち、ソース電極Ｅｓが基板Ｓの搬送方向（Ｘ方向）の上流側（−Ｘ側）に配置されており、ドレイン電極Ｅｄが基板Ｓの搬送方向の下流側（＋Ｘ側）に配置されている。
薄膜形成領域Ｐｇは、上記の有機半導体薄膜が形成される領域である。薄膜形成領域Ｐｇは、ソース電極Ｅｓの一部とドレイン電極Ｅｄの一部とを含むように形成されている。薄膜形成領域Ｐｇには、有機半導体薄膜がソース電極Ｅｓの一部及びドレイン電極Ｅｄの一部にそれぞれ重なるように形成される。薄膜形成領域Ｐｇは、矩形以外の形状（例、円形、楕円形、多角形若しくはこれらの組み合わせ）であっても良い。
材料供給部５１１は、光の照射を受けて構造変化する材料を、基板Ｓの被処理面Ｓａに供給する。このような材料としては、例えばシランカップリング剤や、自己組織化単分子膜（ＳＡＭ：Ｓｅｌｆ−Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ Ｍｏｎｏｌａｙｅｒ）などに用いられる界面活性剤、液晶の垂直配向剤として知られているポリイミド系材料などが挙げられる。
これらの材料は、１種類のみを用いても構わないし、複数種類を組み合わせて用いても構わない。これらの材料は、例えば紫外線などの光の照射を受けると分子構造が変化し、例えば有機溶剤などに対して親液性を呈するようになる。以下、本実施形態では、上記材料のうち界面活性剤を用いる場合を例に挙げて説明する。
図１８に示すように、材料供給部５１１は、上記の材料を基板Ｓの被処理面Ｓａに塗布する塗布部５１１ａを有している。塗布部５１１ａは、被処理面Ｓａ上の薄膜形成領域Ｐｇ内で例えばソース電極Ｅｓ上及びドレイン電極Ｅｄが位置しない領域に対して所定の厚さとなるように上記材料を塗布し、材料層１５を形成する。
光照射部５１２は、材料供給部５１１に対して基板Ｓの搬送方向（＋Ｘ方向）の下流側（＋Ｘ側）に配置されている。光照射部５１２は、基板Ｓの被処理面Ｓａに形成された材料層１５に対して光を照射する。光照射部５１２は、基板Ｓを支持するステージローラー５１２ａと、材料層１５に対して光として紫外線を照射する紫外線照射部５１２ｂとを有する。
ステージローラー５１２ａは、例えば円筒状又は円柱状に形成されており、Ｙ軸周りに回転可能に設けられている。ステージローラー５１２ａは、その外周面（円周面）によって基板Ｓの裏面Ｓｂを支持する。
紫外線照射部５１２ｂは、ステージローラー５１２ａによって支持された基板Ｓの被処理面Ｓａに向けて紫外線を照射する。紫外線照射部５１２ｂは、ステージローラー５１２ａの外周面に沿って湾曲して支持された基板Ｓ上の材料層１５に対して所定の入射角θで紫外線が入射されるように前記紫外線を照射する。
紫外線照射部５１２ｂは、基板Ｓの搬送方向（＋Ｘ方向）に対して向かう方向（−Ｘ方向）に紫外線ＵＶを照射する。すなわち、紫外線照射部５１２ｂは、基板Ｓの搬送方向（＋Ｘ方向）と反対向きの方向（−Ｘ方向）に紫外線ＵＶを照射する。また、例えば紫外線照射部５１２ｂをθＹ軸周りに回転させる回転機構（不図示）を設けておき、制御部ＣＯＮＴの制御により紫外線照射部５１２ｂのθＹ軸周りの位置の変化を制御することで、紫外線の入射角θが調整可能である。
紫外線照射部５１２ｂから照射される紫外線は、例えばＹ方向に長手方向を有するスリット状のレーザ光である。Ｘ方向における紫外線の光路長については、角度θを維持する観点から、例えば数ｍｍ程度に設定することができる。なお、光として紫外線を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば材料に応じた光のエネルギー（波長）を照射することが可能である。また、基板Ｓの搬送速度を調整することによって材料層１５に対する光の照射量を調整することも可能である。
液滴供給部５１３は、液滴Ｑを基板Ｓの被処理面Ｓａに供給する。液滴供給部５１３は、光照射部５１２に対して基板Ｓの搬送方向（＋Ｘ方向）の下流側（＋Ｘ側）に配置されている。液滴Ｑは、基板Ｓに形成する薄膜の材料とその溶媒とを含んでいる。液滴Ｑに含まれる材料としては、例えばシリルエチン置換ペンタセンなどの有機半導体材料が挙げられる。また、液滴Ｑに含まれる溶媒としては、例えばトルエンなどの有機溶剤が挙げられる。
液滴供給部５１３は、液滴Ｑを吐出する液滴吐出部１３ａを有している。液滴吐出部１３ａは、図１９に示す薄膜形成領域Ｐｇに対して所定量の液滴Ｑを吐出する。液滴吐出部１３ａは、液滴Ｑを薄膜形成領域Ｐｇに垂らすように吐出可能である。液滴吐出部１３ａとしては、例えばインクジェット方式によって液滴Ｑを吐出する構成などが挙げられる。
溶媒除去部５１４は、液滴供給部５１３に対して基板Ｓの搬送方向（＋Ｘ方向）の下流側（＋Ｘ側）に配置されている。溶媒除去部５１４は、超音波照射部５１４ａ、加熱部５１４ｂ及び雰囲気調整部５１４ｃを有している。溶媒除去部５１４は、超音波照射部５１４ａ及び加熱部５１４ｂのうち少なくとも一方を用いて、基板Ｓに供給された液滴Ｑから溶媒を取り除く。溶媒除去部５１４は、液滴Ｑを乾燥させる乾燥部を有してもよい。
超音波照射部５１４ａは、基板Ｓの被処理面Ｓａ側（＋Ｚ側）に配置されている。超音波照射部５１４ａは、液滴Ｑに対して基板Ｓの被処理面Ｓａ側から超音波を照射する。超音波照射部５１４ａは、超音波のエネルギーにより、液滴Ｑに含まれる溶媒を分離させる。加熱部５１４ｂは、基板Ｓの裏面Ｓｂ側（−Ｚ側）に配置されている。加熱部５１４ｂは、基板Ｓの裏面Ｓｂ側から液滴Ｑを加熱する。加熱部５１４ｂは、熱のエネルギーにより、液滴Ｑに含まれる溶媒を蒸発させる。
雰囲気調整部５１４ｃは、液滴Ｑの周囲の雰囲気を調整する。雰囲気調整部５１４ｃとしては、例えばチャンバー装置などが用いられる。雰囲気調整部５１４ｃは、液滴Ｑの周囲の雰囲気を窒素雰囲気に調整することができる。なお、雰囲気調整部１３ｃは、溶媒の種類に応じた雰囲気に調整することができる。雰囲気調整部５１４ｃには、不図示の気体供給部及び排気部が設けられている。気体供給部から液滴Ｑの周囲に対して供給する気体の種類、供給量、供給のタイミング、排気部による排気量、排気のタイミングなどを調整することにより、液滴Ｑの周囲の雰囲気を所望の雰囲気に調整することができる。
なお、処理装置５１０の全体の雰囲気を調整可能な調整機構（不図示）を設け、この調整機構が処理装置５１０の全体の雰囲気を調整することで液滴Ｑの周囲の雰囲気を調整可能とする構成であっても良い。
なお、溶媒除去部５１４は、雰囲気調整部５１４ｃにより液滴Ｑの周囲を室温環境下あるいは減圧下として液滴Ｑの溶媒を自然に気化させることで、液滴Ｑから溶媒を除去する構成であってもよい。また、溶媒除去部５１４は、液滴Ｑに対して紫外線を照射する紫外線照射部（不図示）を有する構成であっても良い。この場合、液滴Ｑから溶媒を除去した後、紫外線のエネルギーにより溶媒除去後の液滴Ｑを硬化させることができる。
上記のように構成された本実施形態の基板処理装置は、制御部ＣＯＮＴの制御により、ロール方式によって有機ＥＬ素子、液晶表示素子などの表示素子（電子デバイス）を製造する。以下、上記構成の本実施形態の基板処理装置を用いて表示素子を製造する工程を説明する。
まず、不図示のローラーに巻き付けられた帯状の基板Ｓを基板供給部２に取り付ける。制御部ＣＯＮＴは、この状態から基板供給部２から前記基板Ｓが送り出されるように、不図示のローラーの回転を制御する。そして、制御部ＣＯＮＴは、基板処理部３を通過した前記基板Ｓを、基板回収部４に設けられた不図示のローラーが巻き取るように制御する。制御部ＣＯＮＴが、この基板供給部２及び基板回収部４を制御することによって、基板Ｓの被処理面Ｓａを基板処理部３に対して連続的に搬送することができる。
制御部ＣＯＮＴは、基板Ｓが基板供給部２から送り出されてから基板回収部４で巻き取られるまでの間に、基板処理部３の搬送装置２０を制御して基板Ｓを前記基板処理部３内で適宜搬送させつつ、処理装置５１０を制御して表示素子の構成要素を基板Ｓの被処理面Ｓａに順次形成させる。
一例として、基板Ｓにソース電極Ｅｓ及びドレイン電極Ｅｄが形成された状態で、ソース電極Ｅｓとドレイン電極Ｅｄとの間の薄膜形成領域Ｐｇに有機半導体薄膜を形成する動作を説明する。
まず、図２０に示すように、制御部ＣＯＮＴは、塗布部５１１ａを制御して、基板Ｓの被処理面Ｓａ上の複数の薄膜形成領域Ｐｇの一部に対して所定量の材料を塗布させる。この動作により、基板Ｓの被処理面Ｓａには材料層１５が形成される。すなわち、紫外線ＵＶの照射により分子構造が変化する材料を、基板Ｓの薄膜形成領域Ｐｇの表面に層状に塗布することができる。
材料層１５が形成された後、制御部ＣＯＮＴは、搬送ローラー５００Ｒなどを制御して基板Ｓを＋Ｘ方向に搬送させ、光照射部５１２のステージローラー５１２ａ上に材料層１５を配置させる。その後、制御部ＣＯＮＴは、図２１に示すように、紫外線照射部５１２ｂから紫外線ＵＶを射出させるように制御して、材料層１５に対して入射角θで紫外線ＵＶを照射させる。
図２２及び図２３は、材料層１５に対して紫外線ＵＶを照射したときの分子構造の変化を示す図である。図２２は、紫外線ＵＶを照射する前の材料層１５の状態を示す図である。図２３は、紫外線ＵＶを照射した後の材料層１５の状態を示す図である。また、図２４は、材料層１５に対して紫外線ＵＶを照射する前後における材料層１５の膜厚及び面積の変化を模式的に示す図である。
図２２に示すように、紫外線ＵＶを照射する前においては、材料層１５を構成する材料（界面活性剤）の分子Ｍが、例えば基板Ｓの被処理面Ｓａに対して垂直に近い角度で立った状態となっている。この場合、材料層１５は、有機溶剤などの液体に対して非親液性（例、撥液性）となっている。したがって、仮に材料層１５上に上記の液滴Ｑを滴下させた場合には、液滴Ｑが広がることは無い。
これに対して、基板Ｓの被処理面Ｓａに対して入射角θで紫外線ＵＶを照射することにより、分子Ｍが紫外線ＵＶの入射方向に向かうように傾く。この結果、図２３に示すように、分子Ｍが基板Ｓの被処理面Ｓａの垂直方向に対して角度θ傾いた状態となる。これにより、異方性を持った分子構造の材料層１５が形成され、有機溶剤などの液体に対して材料層１５は、親液性を有することになる。このように、紫外線ＵＶの照射を受けた材料層１５は、分子構造が変化し、有機溶剤の液体などに対して親液性を有する親液層１６となる。すなわち、薄膜形成領域Ｐｇの表面に塗布された材料層１５に、傾いた方向から紫外線ＵＶを照射して異方性を与えることができる。
また、紫外線ＵＶの照射の前後において、各分子Ｍは基板Ｓの被処理面Ｓａにほぼ垂直に立った状態から角度θ傾いた状態となる。そのため、図２４に示すように、材料層１５の層厚よりも親液層１６の層厚の方が薄くなり、材料層１５よりも親液層１６の方が平面視における面積が大きくなる。
次に、制御部ＣＯＮＴの制御により、基板Ｓが＋Ｘ方向に搬送され、親液層１６は液滴吐出部１３ａの−Ｚ側に移動される。その後、制御部ＣＯＮＴの制御により、図２５に示すように、液滴吐出部１３ａから液滴Ｑが吐出され、親液層１６上に液滴Ｑが垂らされる。制御部ＣＯＮＴの制御により、図２６に示すように、親液層１６の＋Ｘ側端部に液滴Ｑが配置される。この結果、液滴Ｑは、ドレイン電極Ｅｄの一部に重なるように、薄膜形成領域Ｐｇの＋Ｘ側端部に配置される。
親液層１６は有機溶剤に対して親液性となっている。そのため、親液層１６上に配置された液滴Ｑは、親液層１６の全面に広がろうとする。したがって、液滴Ｑは、図２７に示すように親液層１６の＋Ｘ側端部から−Ｘ側に広がるように変形する。その結果、図２８に示すように液滴Ｑは親液層１６の全体に広がった状態となる。
このとき、図２９に示すように、液滴Ｑは、ソース電極Ｅｓの一部に重なるように薄膜形成領域Ｐｇの全体に広がった状態となり、ドレイン電極Ｅｄとソース電極Ｅｓとの間が液滴Ｑによって接続される。このように液滴Ｑをドレイン電極Ｅｄ側からソース電極Ｅｓ側へ流すように変形させることで、液滴Ｑに含まれる溶媒の結晶の配向が流れの方向（−Ｘ方向）に揃いやすくなり、構造の異方性が形成される。
その後、制御部ＣＯＮＴの制御により、基板Ｓが＋Ｘ方向に搬送され、液滴Ｑが溶媒除去部５１４へ移動される。制御部ＣＯＮＴは、図３０に示すように、溶媒除去部５１４において、超音波照射部５１４ａ及び加熱部５１４ｂのうち少なくとも一方を制御して、形状が変形した液滴Ｑから溶媒を除去させ、有機半導体薄膜Ｆを形成する（除去工程）。
例えば、制御部ＣＯＮＴの制御によって、超音波照射部５１４ａから液滴Ｑに対して基板Ｓの被処理面Ｓａ側から超音波を照射することで、超音波のエネルギーによって液滴Ｑに含まれる溶媒が分離する。また、制御部ＣＯＮＴが加熱部５１４ｂを制御して基板Ｓの裏面Ｓｂ側から液滴Ｑを加熱することで、熱のエネルギーによって液滴Ｑに含まれる溶媒が蒸発する。
この動作により、液滴Ｑは、変形方向（−Ｘ方向）の先端側であるソース電極Ｅｓ側（−Ｘ側）から、変形方向の根元側であるドレイン電極Ｅｄ側（＋Ｘ側）へ向けて溶媒が除去されていく。このため、図３１に示すように、液滴Ｑに含まれる有機半導体材料の結晶はソース電極Ｅｓ側からドレイン電極Ｅｄ側へ向けて＋Ｘ方向に成長し、有機半導体材料は一方向（＋Ｘ方向）に結晶化されていく。このように有機半導体材料を＋Ｘ方向に結晶化させることにより、Ｘ方向に電荷が流れやすい構成の有機半導体薄膜Ｆが得られる。なお、紫外線ＵＶの入射角θを調整することにより、有機半導体材料の結晶の成長方向を調整することができる。
なお、制御部ＣＯＮＴが雰囲気調整部５１４ｃを制御して、溶媒除去部５１４を室温環境とし、この環境下で液滴Ｑの溶媒を自然に気化させるようにしても良い。また、溶媒除去部５１４に紫外線除去部が設けられている場合、制御部ＣＯＮＴは紫外線除去部を制御して、液滴Ｑから溶媒を除去させた後、紫外線のエネルギーにより有機半導体薄膜Ｆを硬化させる。以上の工程を経て、ソース電極Ｅｓとドレイン電極Ｅｄとの間に、有機半導体薄膜Ｆが形成される。
以上のように、本実施形態に係る処理装置５１０は、基板Ｓの被処理面Ｓａに有機半導体薄膜を形成する処理装置５１０であって、基板Ｓ上において、紫外線ＵＶの照射を受けて構造変化する材料が形成された材料層１５に対して、紫外線ＵＶを照射して材料層１５を親液層１６へと変化させる紫外線照射部１２と、有機半導体薄膜の材料を含む溶媒の液滴Ｑを親液層１６に供給する液滴供給部５１３と、親液層１６に供給された液滴Ｑから溶媒を除去する除去部１４とを備えるので、電気的特性の高い有機半導体薄膜Ｆを製造することが可能となる。
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
例えば、上記実施形態においては、薄膜として有機半導体薄膜Ｆを形成する場合を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。他の種類の薄膜（例、有機ＥＬ層を構成する薄膜など）を形成する場合においても同様の説明が可能である。
また、上記実施形態においては、溶媒除去部に設けられる加熱部の位置を固定させて用いる構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。加熱部がＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の少なくとも一方向に移動可能な構成としても構わない。例えば、液滴Ｑの移動に追従するように＋Ｘ方向に移動する構成であっても良い。
Ｓ…基板 Ｓａ…被処理面 ＣＯＮＴ…制御部 Ｑ…液滴 Ｐｇ…薄膜形成領域 Ｓｌ…傾斜部分 Ｆ…有機半導体薄膜 １００、２００、３００、４００…基板処理装置 １０、２１０、３１０、４１０…処理装置 １１、２１１、３１１、４１１…液滴供給部 １２、２１２、３１２、４１２…形状変形部 １３、２１３、３１３、４１３…溶媒除去部 ５００Ｒ…搬送ローラー Ｅｓ…ソース電極 Ｅｄ…ドレイン電極 ＵＶ…紫外線 ５１１…材料供給部 ５１１ａ…塗布部 ５１２…光照射部 ５１２ａ…ステージローラー ５１２ｂ…紫外線照射部 ５１３…液滴供給部 ５１３ａ…液滴吐出部 ５１４…溶媒除去部 ５１４ａ…超音波照射部 ５１４ｂ…加熱部 ５１４ｃ…雰囲気調整部 １５…材料層 １６…親液層

Claims (23)

  1. 基板の表面に薄膜を形成する薄膜形成装置であって、
    前記薄膜の材料を含んだ溶媒の液滴を前記基板の表面に供給する供給部と、
    前記基板の表面上における前記液滴の形状を一方向から他方向に向けて伸びるように変形させる為に、前記基板上の前記液滴が重力によって前記基板上を流れるように前記基板を傾ける傾斜部を備えた形状変形部と、
    前記一方向から前記他方向に向けて伸びた前記液滴から前記溶媒を取り除く除去部と
    を備える薄膜形成装置。
  2. 前記除去部は、前記液滴を乾燥させる乾燥部を有する
    請求項１に記載の薄膜形成装置。
  3. 前記除去部は、前記液滴を加熱する加熱部を有する
    請求項１に記載の薄膜形成装置。
  4. 前記除去部は、前記液滴に対して超音波を照射する超音波照射部を有する
    請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の薄膜形成装置。
  5. 前記形状変形部は、前記液滴に対して気流を作用させる気流作用部を有する
    請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の薄膜形成装置。
  6. 前記形状変形部の傾斜部は、前記溶媒に含まれる前記材料の濃度に応じた速度で前記一方向から前記他方向に流れる前記液滴の流速を調整する為の傾斜調整部を有する
    請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の薄膜形成装置。
  7. 前記除去部は、前記液滴の周囲を前記溶媒の種類に応じた雰囲気に調整する雰囲気調整部を有する
    請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の薄膜形成装置。
  8. 前記一方向から前記他方向に向けた前記液滴の伸長状態を検出する検出部を更に備え、
    前記傾斜調整部は、前記伸長状態の検出結果に応じて前記液滴の流れを調整する
    請求項６に記載の薄膜形成装置。
  9. 基板の表面に薄膜を形成する薄膜形成方法であって、
    前記薄膜の材料を含んだ溶媒の液滴を前記基板の表面に供給する供給工程と、
    前記基板の表面上における前記液滴の形状を一方向から他方向に向けて伸びるように変形させる為に、前記基板を傾けて前記基板上の前記液滴を重力によって流すことを含む変形工程と、
    前記一方向から前記他方向に向けて伸びた前記液滴から前記溶媒を取り除く除去工程と
    を備える薄膜形成方法。
  10. 前記除去工程は、前記液滴を乾燥させることを含む
    請求項９に記載の薄膜形成方法。
  11. 前記除去工程は、前記液滴を加熱することを含む
    請求項９に記載の薄膜形成方法。
  12. 前記除去工程は、前記液滴に対して超音波を照射することを含む
    請求項９から請求項１１のうちいずれか一項に記載の薄膜形成方法。
  13. 前記変形工程は、前記液滴に対して気流を作用させることを含む
    請求項９から請求項１２のうちいずれか一項に記載の薄膜形成方法。
  14. 前記変形工程は、前記基板上の前記液滴が、前記溶媒に含まれる前記材料の濃度に応じた速度で流れるように、前記基板の傾きを調整することを含む
    請求項９から請求項１３のうちいずれか一項に記載の薄膜形成方法。
  15. 前記除去工程は、前記液滴の周囲を前記溶媒の種類に応じた雰囲気に調整することを含む
    請求項９から請求項１４のうちいずれか一項に記載の薄膜形成方法。
  16. 前記一方向から前記他方向に向けた前記液滴の伸長状態を検出する検出工程と、
    前記伸長状態の検出結果に応じて前記液滴の流れが調整されるように前記基板の傾きを調整する調整工程と
    を更に含む請求項９から請求項１５のうちいずれか一項に記載の薄膜形成方法。
  17. 基板の表面上で、薄膜トランジスタのドレイン電極とソース電極とを含むように設定される膜形成領域内に、半導体薄膜を形成する薄膜形成方法であって、
    前記半導体薄膜の材料を含んだ溶媒の液滴を、前記膜形成領域の一部に供給する供給工程と、
    前記膜形成領域の一部に供給された前記液滴を、前記ドレイン電極と前記ソース電極との間での結晶化の方向に沿って伸ばすように変形させる為に、前記基板を傾けて前記基板上の前記液滴を重力によって流すことを含む変形工程と、
    前記変形させられた前記液滴から前記溶媒を取り除く除去工程と、
    を備える薄膜形成方法。
  18. 基板の表面に薄膜を形成する薄膜形成装置であって、
    前記基板上において、光の照射を受けて構造変化する材料が形成された領域に対して、光を照射する光照射部と、
    前記薄膜の材料を含む溶媒の液滴を前記領域に供給する供給部と、
    前記領域に供給された前記液滴から前記溶媒を除去する為に、前記液滴に対して超音波を照射する超音波照射部を有する除去部と
    を備える薄膜形成装置。
  19. 前記除去部は、前記液滴の周囲を前記溶媒の種類に応じた雰囲気に調整する雰囲気調整部を有する
    請求項１８に記載の薄膜形成装置。
  20. 前記構造変化は、前記溶媒に対して前記材料が親液性になることを含む
    請求項１８または請求項１９に記載の薄膜形成装置。
  21. 前記材料は、シランカップリング剤、界面活性剤、ポリイミド系材料のうち少なくとも１つを含む
    請求項１８から請求項２０のうちいずれか一項に記載の薄膜形成装置。
  22. 前記供給部は、前記領域に前記液滴を垂らすように供給する
    請求項１８から請求項２１のうちいずれか一項に記載の薄膜形成装置。
  23. 薄膜トランジスタを構成するドレイン電極とソース電極とを含むように基板上に設定される膜形成領域内に、半導体薄膜を形成する薄膜形成方法であって、
    紫外線の照射により分子構造が変化する材料を、前記基板の前記膜形成領域の表面に層状に塗布する塗布工程と、前記膜形成領域の表面に塗布された前記材料による層に、傾いた方向から紫外線を照射して異方性を与える照射工程とによって、前記膜形成領域の表面が異方性を持った分子構造の状態になるように処理する第１の工程と、
    前記半導体薄膜の材料を含んだ溶媒の液滴を、前記膜形成領域の表面に供給する第２の工程と、
    前記膜形成領域に供給された前記液滴から前記溶媒を除去する第３の工程と、
    を含む薄膜形成方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106915158B (zh) * 2016-06-01 2019-03-12 广东聚华印刷显示技术有限公司 印刷系统和方法
CN107046097B (zh) * 2017-05-11 2019-05-14 京东方科技集团股份有限公司 显示面板制造方法、显示面板的制造设备和显示面板
JP7280787B2 (ja) * 2019-09-20 2023-05-24 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005019955A (ja) * 2003-05-30 2005-01-20 Seiko Epson Corp 薄膜パターンの形成方法及びデバイスの製造方法、電気光学装置及び電子機器
JP2008500151A (ja) * 2004-05-28 2008-01-10 独立行政法人科学技術振興機構 パターン膜形成方法、装置と材料および製品
JP4593190B2 (ja) * 2004-07-15 2010-12-08 日東電工株式会社 液晶材料を配向させるための配向膜、その製造方法、配向液晶膜、光学フィルムおよび画像表示装置
GB2441702B (en) * 2005-06-21 2010-10-27 Konica Minolta Holdings Inc Method for forming thin organic semiconductor material film and method for producing organic thin-film transistor
CN102298235B (zh) * 2006-01-26 2015-05-27 夏普株式会社 液晶显示装置的制造方法和液晶显示装置
JP4961819B2 (ja) * 2006-04-26 2012-06-27 株式会社日立製作所 電界効果トランジスタ及びその製造方法
WO2008129819A1 (ja) 2007-04-13 2008-10-30 Nikon Corporation 表示素子の製造方法、表示素子の製造装置、及び表示素子
JP2009295678A (ja) * 2008-06-03 2009-12-17 Seiko Epson Corp 半導体装置の製造方法、強誘電体素子の製造方法および電子機器の製造方法
KR101323018B1 (ko) * 2009-10-02 2013-10-29 오사카 유니버시티 유기 반도체막의 제조 방법 및 유기 반도체막 어레이
EP2624285B1 (en) * 2010-09-29 2020-08-26 ULVAC, Inc. Thin film manufacturing method and thin film manufacturing apparatus

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