WO2002052627A1 - Procede de formation de motif, dispositif a semi-conducteur, circuit electrique, module d'element d'affichage et element lumineux - Google Patents

Procede de formation de motif, dispositif a semi-conducteur, circuit electrique, module d'element d'affichage et element lumineux Download PDF

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forming
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Yoshiaki Mori
Takuya Miyakawa
Kenichi Takagi
Shintaro Asuke
Mitsuru Sato
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Seiko Epson Corporation
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    • H05K3/048—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed mechanically, e.g. by punching by selective transfer or selective detachment of a conductive layer using a lift-off resist pattern or a release layer pattern

Definitions

  • the semiconductor substrate 1 is introduced into a dry etching step, and the wiring layer 2 is etched using the resist film 3 as a mask.
  • the resist film 3 located on the wiring layer 2 is removed by a solvent (FIG. 4 (3)).
  • the wiring pattern 4 composed of the wiring layer 2 can be formed on the surface of the semiconductor substrate 1.
  • the above-described manufacturing process has the following problems.
  • a single door-to-door lock for transferring a workpiece from an atmospheric pressure environment to a vacuum multiple dry pumps and turbo pumps for vacuuming the processing chamber, and multiple chambers for improving throughput.
  • the footprint increases, the cleanroom area increases, and the number of basic facilities to maintain the increase increases. . '..
  • An object of the present invention is to focus on the above-described conventional problems and to enable a pattern to be formed without using a vacuum device.
  • a pattern forming method comprises forming a mask having a pattern forming opening on the surface of a workpiece, and then forming a liquid pattern material on the pattern forming opening of the mask. Is supplied and solidified.
  • a liquid pattern material a solution of an organometallic compound or a material obtained by dissolving a fine powder of an inorganic substance in a solvent can be used. .
  • the pattern forming method includes a mask forming step of forming a mask having a pattern forming opening on the surface of a work; and a liquid pattern forming while supplying a liquid pattern material to the opening of the mask.
  • the present invention having such a configuration, it is possible to obtain an excellent pattern having a very small shape with little distortion and a shape with little deformation. Further, the present invention is particularly useful for pattern formation that does not require removal of a mask, such as when a mask is formed of an insulator such as silicon dioxide and a wiring pattern made of a conductor is formed.
  • the pattern forming method according to the present invention includes: a mask forming step of forming a mask having an opening for pattern formation on a surface of a work; and a liquid pattern material applied to the opening. And a solidifying step of solidifying the liquid pattern material in the concave portion, and the liquid pattern material attached to the surface of the mask when the liquid pattern material is supplied to the opening.
  • the pattern forming method includes a mask forming step of forming a mask having an opening for pattern formation on the surface of the work; and a pattern material supplying step of supplying a liquid pattern material to the opening.
  • a solidified matter removing step of removing a dried solidified substance made of the liquid pattern material adhered to the surface of the mask, a firing step of firing a dried solute, a pattern material supplying step and the drying step A mask removing step of removing the mask from the work after sequentially repeating the solidified matter removing step and the baking step a plurality of times.
  • the liquid pattern material is supplied to the opening for pattern formation of the mask.
  • the liquid pattern material is dried and fired. And a pattern with a large film thickness can be easily formed.
  • the mask can be formed of a liquid-repellent member such as a fluororesin.
  • a liquid-repellent member such as a fluororesin.
  • the liquid pattern material when the liquid pattern material is solidified, the liquid pattern material can be heated. Solidification by heating does not require expensive equipment, does not require chemicals for curing, is highly safe, and simplifies the process. However, depending on the liquid pattern material, it may be performed by irradiating an electron beam, ultraviolet light, or the like.
  • baking may be performed after removing the mask from the work as necessary. By removing the mask in advance when the baking temperature is above the allowable temperature of the mask, sufficient baking can be performed. You can avoid difficulties.
  • the same effects as above can be obtained without the need for a vacuum device. Also, since the drying of the liquid pattern material is performed after the supply of the liquid padding material to the opening for pattern formation is finished, even if the liquid pattern material takes a relatively long time to dry, it is surely dried. Thus, a pattern without voids and deformation can be surely formed.
  • the supply of the liquid pattern material to the opening for pattern formation of the mask and the drying thereof are repeated a plurality of times. Obtainable. Moreover, since the solidified matter is removed after each drying step, unnecessary matter adhering to the mask surface can be relatively easily removed. '' ⁇
  • the pattern forming method according to the present invention is characterized in that a step of supplying and solidifying a liquid pattern material into a predetermined pattern forming recess provided in a work is repeated a plurality of times.
  • the pattern forming apparatus for performing the above-described pattern forming method includes: a mask forming unit that forms a mask by providing a pattern forming opening in a mask material that has been coated and solidified on the surface of the workpiece; A liquid-repellent treatment section for performing a liquid-repellent treatment on a material or the mask; a pattern material supply section for supplying a liquid pattern material to a pattern formation opening of the mask; and the liquid pattern in the pattern formation opening. And a solidifying part for solidifying the material.
  • the equipment can be made compact because a vacuum device is not used, the energy consumption can be reduced, and the cost for forming a pattern can be reduced.
  • there is no need to use PFC gas and the burden on the global environment can be reduced.
  • the pattern material supply unit may be provided with a voltage applying means for applying a DC voltage to the work and applying electrostatic attraction to the atomized liquid pattern material to attract the work to the work. desirable.
  • a voltage applying means for applying a DC voltage to the work and applying electrostatic attraction to the atomized liquid pattern material to attract the work to the work.
  • the solidification unit is a liquid pattern provided in the pattern material supply unit. It has heating means for heating and solidifying the material. By providing a heating means, the liquid pattern material supplied to the pattern forming opening is heated and solidified while the liquid pattern material is supplied to the pattern forming opening. And the time required for pattern formation can be shortened.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of a mask forming section of the pattern forming apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic block diagram of a pattern forming apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 ′ is a flow chart for explaining a seventh pattern forming method according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating a ninth pattern forming method according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is an explanatory view of a manufacturing process when the pattern forming method according to the embodiment of the present invention is applied to a semiconductor substrate. ' ⁇
  • FIG. 19 is an explanatory diagram of a manufacturing process when the pattern forming method according to the embodiment of the present invention is applied to a semiconductor substrate, and is an explanatory diagram of a process following FIG.
  • FIG. 24 is an explanatory diagram of a manufacturing process when the pattern forming method according to the embodiment of the present invention is applied to a contact forming process between wiring layers.
  • FIG. 25 is an explanatory diagram of a manufacturing process in a case where the pattern forming method according to the embodiment of the present invention is applied to a contact forming process between wiring layers, and is an explanatory diagram of a process subsequent to FIG. 24.
  • the processing gas containing active fluorine generated in the discharge unit 210 is 2.16.
  • the processing gas pipe 2 is installed in the processing chamber 2 18 where the work 20 is arranged. Supplied via 0. Then, the processing gas supplied to the processing chamber 218.
  • the active fluorine in the 216 is converted to the liquid repellency by fluorinating the surface layer of the resist film formed on the surface of the workpiece 20. , Do. .
  • the adhesion liquid removing means may be a motor 320. That is, the rotation speed of the motors 32, 0 may be increased, and the liquid pattern material 312 attached to the surface of the mask may be removed by applying centrifugal force.
  • the means for removing adhering liquid is composed of a motor 32.-2-0 and a processing stage 31.8, which is constituted by a cylinder or the like for tilting a mounted pedestal (not shown).
  • the liquid pattern material 3 12 attached to the surface of the mask that has been subjected to the liquid repellent treatment may be rolled down.
  • the mask removing section 400 is provided with a CMP (Chemical Mechanic 3 ⁇ 4 1; Po.1 ishing) so as to easily remove the solidified material due to the liquid pattern material 312 attached to the mask surface.
  • An apparatus or a spin etching apparatus may be provided.
  • the pattern material solidifying section 500 heats the liquid pattern material 312 in the pattern forming opening. It can be configured as a chamber, a tunnel, or a furnace (both not shown).
  • the pattern material solidifying section 500 may be configured to cure the liquid pattern material 3 1.2 by irradiating an infrared laser beam or an electron beam. It is preferable that the solidification of 2 is performed in an inert atmosphere such as in a nitrogen gas, etc. If the pattern material is solidified in an inert atmosphere, for example, when the pattern is formed of a metal that is easily oxidized: It can prevent the pattern from being oxidized and prevent deterioration of the electrical characteristics.
  • FIG. 5 is a schematic block diagram of a pattern forming apparatus according to the second embodiment.
  • the pattern forming apparatus 1OA according to the second embodiment includes a mask forming section 150 and a pattern material supply section 200.
  • the pattern forming apparatus 10A of the second embodiment does not have the liquid-repellent processing section provided in the pattern forming apparatus 10 of the first embodiment.
  • the pattern forming apparatus 1 OA can be provided with a mask removing section 400 and a pattern material solidifying section 500 as necessary.
  • a carrier gas supply section 178 is connected to the downstream side of 164 via a carrier pipe 76 provided with a flow control valve 175.
  • an inert gas such as nitrogen or argon as the carrier gas.
  • argon which can be easily discharged is desirable.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of the third embodiment of the present invention, and is a process flowchart of the first pattern forming method.
  • the first pattern forming method first, as shown in step S100 of FIG. 1, in a mask forming step, a mask having a pattern forming opening formed on the surface of a work is formed.
  • This mask forming step S100 is shown in FIG. Is performed in the mask forming section 100 shown in FIG. That is, the work 20 is carried into the mask coating unit 110 shown in FIG. 2 of the mask forming unit 100. 'Then, a photoresist 114 is applied to the surface of the work 20 by the mask material application unit 110 and dried.
  • the surface of the mask is subjected to a liquid repellent treatment in the liquid repellent processing unit 2'0 (step S10: 0) '. ⁇ .
  • a liquid repellent treatment in the liquid repellent processing unit 2'0 (step S10: 0) '. ⁇ .
  • active fluorine is generated in the discharge unit 2:10 shown in FIG. 3 and supplied to the processing chamber 218 in which the work 20 is arranged.
  • the liquid repellent treatment of the work surface is performed by forming a liquid repellent film such as a fluororesin polymer film or silicone polymer film on the mask surface using an apparatus as shown in Fig. 6. Is also good.
  • the lyophobic treatment is performed by the method shown in FIG.
  • the step of removing the solidified material that is hardly removed by the liquid pattern material that has been solidified in the drying step described later or the like can be omitted, and the mask can be easily removed.
  • the step of removing the adhered liquid in step S103 can be omitted.
  • the dried solidified material (not shown) which may be the liquid pattern material 3 1 2 ⁇ attached to the surface of the mask is removed. Removal of the dried solids is possible by etching the dried solids by immersing the work 2: 0 in the etchant, spin-etching with an etching solution, or CMP. Can be done.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a pattern forming method in such a case. ⁇ ⁇
  • the heating temperature of the pattern material in the pattern material heating and solidifying step of step S163 differs depending on the liquid pattern material 312 ', and the heating and solidifying temperature is set to a drying temperature of about 800 ° C to 120 ° C. In some cases, a temperature that does not change so much is sufficient, and in some cases it is necessary to heat to 200 ° C. or more, similarly to the firing temperature.
  • the pattern material heating and solidifying step can include 'a drying step for evaporating the solvent of the liquid pattern material 312 as necessary and a firing step for firing the dried tower material.' '
  • step S177 a predetermined amount of the liquid pattern material 312 is supplied to the pattern forming concave portion provided in the work 20 (step S1771).
  • step S172 an adhering liquid removing step of removing the liquid pattern material 312 adhering to the surface of the work is performed.
  • the work 20 from which the unnecessary pattern material has been removed is heated to a predetermined temperature (for example, about 80 to 120 ° C.) and supplied to the recess of the work 20.
  • the dried liquid pattern material 312 is dried (step S177).
  • the dried and solidified product of the liquid pattern material 312 attached to the surface of the work is etched using the above-mentioned atmospheric pressure plasma. Remove by CMP or the like (step S193). After the removal of the dried and solidified material, the solute contained in the liquid pattern material 312 was fired in the pattern material 'firing process as shown in step S194. As indicated by the dashed line in FIG. 16, the second and subsequent pattern material supply steps may be performed after the dried solid material removal step in step S193, or after the pattern material firing step in step S194. You may do it.
  • a mask is formed on the surface of the work 20 in the same manner as described above. Step C 20.0), and the liquid repellent treatment of the mask is performed (step S201).
  • step S201 After supplying the liquid pattern material 312 to the opening for pattern formation provided in the mask (step S20.2), the liquid pattern material 312 attached to the mask surface is removed.
  • step S203 After that, drying and baking as a heating and solidifying step of the liquid pattern material 312 supplied to the opening for forming a path are performed (Step S204, Step S: 205). After the firing of the pattern material is completed, the process returns to the step S2 : 02 of the padding material supply step, and the steps S202 to S205 are repeated as necessary. Then, when the 'final pattern material firing step is completed, a mask' removing step is performed as shown in step S2.06. ⁇ ..
  • the process is performed until the inorganic conductive film 40 remains only in the groove 38 of the mask 36, that is, until the inorganic conductive film 40 is removed from the surface of the mask 36.
  • the removal of the inorganic conductive film 40 is performed by spin etching.
  • the present invention is not limited to this embodiment, and may be performed by another method such as CMP. . Even if the inorganic conductive film 40 is removed by CMP, the inorganic conductive film 40 can be removed in the air as in the case of spin etching. Etching is performed until the inorganic conductive film 40 remains only in the groove 38 so that the semiconductor substrate 30 can be flattened.
  • This unnecessary liquid removal step can be performed more efficiently if the semiconductor substrate 30 is rotated while the semiconductor substrate 30 is rotated, or if the semiconductor substrate 30 is inclined. It is possible to do.
  • the drying of the liquid inorganic conductive material can be omitted. Not only that, ⁇
  • the inorganic conductive film 40 can be made dense;
  • a mask 606 made of a photoresist film as a mask material is formed on the surface 60.4 of the semiconductor substrate 6 • 2. That is, first, a photoresist is applied to the surface 604 of the semiconductor substrate 602 to form a photoresist film 605. Then, the photoresist film 605 is exposed and developed through a mask for forming an element isolation region, and the substrate surface 60 ′ is sandwiched between the element regions 600 A, 600 B, and 600 C. A mask 606 provided with a groove 608 exposing 4 is formed.
  • an insulating pattern 612 for element isolation composed of the insulating layer 610 is formed on the surface 604 of the semiconductor substrate 602. ': ⁇
  • the semiconductor substrate 62 is introduced into a spin coating process, and a insulating layer 61.4 is formed by covering the insulating pattern 612.
  • the semiconductor substrate 602 is introduced into the re-starting and etching step, and the silicon layer is exposed until the surface of the insulating pattern 612 is exposed.
  • Etch 6 1 4 As a result, an element region 600 (60 OA, 600 B, 600 C) composed of the silicon layer 614 separated by the insulating pattern 612 is formed.
  • the inorganic conductive film 6 2 2 After the formation of the inorganic conductive film 6 2 2 Thus, as shown in FIG .2 3 (1.) Is etched until the surface of the spin :: emissions mask 6 2 0 by an etching process to expose. 5. After that, the photoresist film 6 16 forming the mask 6 20 is removed by an atmospheric pressure plasma device as shown in FIG. Thus, on the silicon layer 6 1 4 forming the device region ';;' 6 0 0 ⁇ , inorganic electrically via a gate oxide film :; gate consisting film 6 2 2 electrode 6.2 4 can be formed.
  • a photoresist is applied so as to cover the insulating pattern 612, the silicon layer 614 and the gate electrode 624, and a photoresist film 626 is formed.
  • exposure and development are performed through a mask for forming a contact hole, a contact hole 628 is formed in the photoresist film 626, and an element region 60 where a source region and a drain region are formed. 0 B surface and gate A mask is used to expose the surface of the electrode 624 and the electrode.
  • the glass substrate 650 is carried into the film formation processing chamber 152 shown in FIG. 6, and is placed on the film formation stage 154. However, the transfer mask 24 shown in FIG. 6 is not used.
  • the inside of the film formation processing chamber 152 is evacuated by a vacuum pump 160.
  • the C 8 F i liquid fluorine compounds 1 7 0 such 8 of the container 1 7 2 of the film forming material supply portion 1 6 8 heated by the heater 1 7 4, vaporizing a liquid fluorine compound 1 7 0.
  • a carrier gas such as nitrogen flows from the carrier gas supply section 178 into the supply pipe 166, and the vapor of the liquid fluorine compound 170 is transported to the film formation processing chamber 152.
  • a liquid pattern material is prepared by applying a 1% aqueous solution of nonionic surfactant: (RO— (CH 2 CH 20 ) n H) to the surface of a glass substrate. Adhesion with the substrate can be improved.
  • the application of the nonionic surfactant may be performed in the film formation processing chamber immediately before the film formation processing step described below, or may be performed in another processing chamber.
  • the process for improving the adhesion to the glass substrate 65 ° can be performed in the film forming chamber together with the film forming process.
  • the film quality improvement processing can be performed by supplying a reaction gas simultaneously with the supply of the liquid pattern material 312. Specifically, a reaction gas is mixed with the liquid pattern material 312 and supplied to the atomizer 311 to atomize the liquid pattern material 12 and ejected from the sharp head 310.
  • a reaction gas a carbon tetrafluoride gas, an oxygen gas, or the like can be used, and the proportion of the oxide in the formed film can be adjusted.
  • the glass substrate 650 is rotated by a motor 32, the liquid putter material 312 adhered on the fluororesin composite film 658 becomes the opening 6 for electrode pattern formation. 5 Enter 4 Therefore, the supply of the liquid pattern material 312 to the opening 654 can be performed quickly, and the liquid pattern material 312 is uniformly filled in the opening 654.
  • the drying temperature of the liquid pattern material 312 is set to a temperature equal to or lower than the boiling point of the organic solvent in order to avoid generation of voids in the pattern film.
  • the liquid pattern material • of 3 1 2 the solvent is octane (C s H 1 8), ' because it is 0 ° about G' boiling 1 7, in a nitrogen atmosphere, heating at less than 1 5 0 ° C I do.
  • the liquid pattern material 312 solidifies to form a pattern coating 660, and an ITO coating is formed (see FIG. 2 ⁇ 8 (2)). ⁇ .:.
  • Fig. 29 shows an explanatory diagram of the correlation between the rising speed of the drying temperature and the surface shape of the patterned film.
  • a forming process as shown in FIG. 28 (3) can be performed before the mask removing step. Specifically, processing by CMP (chemical mechanical polishing) or the like is performed until the pattern coating 660 reaches a desired thickness. At this time, since the periphery of the pattern film 660 is protected by the masks 65, 6, the pattern film 660 is less likely to be deformed and damaged. In addition, along with the molding process, the residue of the liquid battery material 312 existing on the surface of the fluororesin polymer film 65.8 and the fluororesin polymer film 658 itself are simultaneously removed. .
  • CMP chemical mechanical polishing
  • the process was changed from a conventional process of removing the pattern material formed on the surface of the member to be processed to a process of filling in the concave portion.
  • it can be performed in an environment near the atmosphere. Therefore, there is no need to provide a vacuum facility, and it is possible to reduce the amount of energy required to operate the facility. Therefore, manufacturing costs can be reduced.
  • ⁇ 6 ⁇ ⁇ can be formed. Further, the misted particles are naturally charged, and as described below, the film forming speed can be improved. In addition, by spraying the mist-like liquid and the 'like pattern' material 312, a uniform pattern film 600 can be formed on the entire glass substrate 65 0. .
  • a bias voltage is applied to the glass substrate 650 to adsorb the misted liquid pattern material 312, so that the liquid pattern material 312 is moved to the electrode pattern forming opening 654. Supply can be performed quickly, and manufacturing costs can be reduced.
  • FIG. 30 is a schematic diagram of, for example, a semiconductor device, an electric circuit, and a display module.
  • FIG. 31 is a schematic diagram of, for example, a microstructure on which a light emitting element is formed.

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Description

明細書 パターン形成方法および装置並びに半導体デバイス、 電気回路、 表示体モジユー ル並びに発光素子 技術分野
本発明は、 半導体デバイスや液晶デバイス、 あるいはその他、 薄膜積層を有す. る素子デバイスの製造分野や、 高密度実装分野に係り、 特にデバイス類の製造の 際に減圧環境を必要とせず大気圧の近傍でパターンを形成するパターン形成方法 およびその装置並びにこの方法により製造されたデバイス等に関する。 背景技術 ' '
半導体デバイスは、 成膜とその膜のパターニングとを何度も繰り返して製造さ れる。 図 3 3および図 3 4は、 従来のパタ一ユング工程の一例を示す.二程図であ る。
図 3 3 ( 1 ) に示すような半導体基板 1の表面に例えば配線を形成すろ場合、 まず、 図示しない絶縁膜が形成された半導体基板 1の表面に、 図 3 3 ( 2 ) .に示 すように、 プラズマ C V Dによって配線層 2を形成する。 なお、 当該配線層 2の, 形成は、 スパッタリングによって形成してもよい。.
このように半導体基板 1の上に配線層 2 形成したのちは、 当該配線層 2の上 にフォ トレジス 卜を塗布してレジス ト膜を形成する。 そして、 このレジスト膜を 感光工程、 フォトエッチング工程へと導入し、 図 3 3 ( 3 ) に示すようにパター ンニングされたレジスト膜 3を形成する。
その後、 図 3 4 ( 1 ) に示すように、 半導体基板 1をドライエッチング工程に 導入し、 レジスト膜 3をマスクとして配線層 2のエッチングを行う。 こうして、 同図（2 )のように、 レジスト膜 3の下のみに配線層 2を残したのちは、 溶剤によ つて前記配線層 2の上に位置するレジスト膜 3の除去を行う (図 3 4 ( 3 )参照）。 このような工程を経れば、 半導体基板 1の表面に配線層 2からなる配線パター ン 4を形成することができる。 しかし、 上述した製造プロセスでは、 以下に示すような問題点があった。
すなわち、 従来のパターユング工程は、 そのほとんどが真空状態 （減圧環境） で行われている。 このため、 パターニング工程は、 真空処理設備が不可欠である
。 これら真空処理設備は、 その処理を行うにあたり、 周辺への排気や冷却水等の 基礎設備関連を含めた消費エネルギーが莫大になっており、 製造工程に必要なェ ネルギ一の 6割以上を占めているという問題があった。
なお、 莫大な消費エネルギーが必要となるのは、 '真空処理設備の次の構成要素 が要囟であると考えられる。 大気圧の環境から真空状態にワークを搬送させるた めのチャンバ一口一ドロックや、 処理室を真空にするための複数のドライポンプ- やターボポンプ、 またスループッ トを向上させるためのチャンバの複数化によつ て生じるフットプリントの増大、 それに伴うクリーンルーム面積の増大、 またそ れを維持する基礎設備の増加等が挙げられる。 .' . .
また、 従来のパターン形成工程においては、 真空プラズマによるエッチングが 行なわれる。 と.ころ.が、 真空プラズマによるエッチングは、 'エッチングの対象と. なる膜の材質によってエッチングガスを変える必要がある。 このため、 これらの エッチングガスに対応したエッチング装置を設置する必要があり、 複数の類似の 装置を設匱するために設備が大型化し、 また設備費.の増大を招く。
しかも、 絶縁膜の形成等に使用される C V D装置などでは、 そのチャン 内に 付着した反応生成物をクリーニングするため、 . C H.F 3 や C. F 4 といった地球 温暖化係数の高い P F Cガスを使用する必要があった。'そして、 これらの P F C ガスは、 パターン形成時のエッチングにも使用されている。 このため、 従来のパ ターン形成においては、 エッチング装置の排ガスや C V D装置の洗浄排ガスの処 理にも多大の費用を必要としていた。 発明の開示
本発明は、 上記従来の問題点に着目し、 真空装置を用いずにパターンを形成で きるようにすることを目的としている。
また、 本発明は、 パターンを形成するための装匱を簡素化し、 製造コス トを削 減することを目的としている。 さらに、 本発明は、 パターンを形成するために使用するエネルギーを低減する ことを目的としている。
そして、 本発明は、 P F Cガスを使用せずにパターンを形成できるようにする ことを目的としている。
上記の目的を達成するために、 本発明に係るパターン形成方法は、 ワークの表 面にパターン形成用開口部を設けたマスクを形成したのち、 前記マスクのパター ン形成用開口部に液状パターン材を供給して固化することを特徴としている。 液 状パターン材は、 有機金属化合物の溶液や、 無機物質の微粉末を溶媒に溶かした も'のなどを使用することができる。 . .
このようになっている本発明は、 ワークの表面に設けられたマスクに形成した パタ一ン形成用開口部に、 液状のパターン材を充填して'固化す.るだけでパターン を形成することができる。 従って、 本発明は、 高価な真空装置を用いる必要がな:' レ、。 このため、 本発明は、 真空中にワークを搬送させるためのチャンバ一ロード:， 口ックや、 処理室を真空にするための複数のドライポンプやターボポンプ、'また， スル プッ トを向上させるためのチャンバの複数化によって生じるフッ トプリ ン トの増大、 それに伴うクリーンソ ーム面積の増大、'またそれを維持する基礎設備 t などを必要とせず、 設備の簡素化が図れ、 またパダーン形成のための ネルギ を削減でき、 パターンの形成コス トを削減する.ことができる。 また、 本発明は、 C V Dなどを行なわないために、 成膜装置などを洗浄するために地球温暖化係数 の高い P F Cガスを使用する必要がなく、，コス ト削減が図れるとともに.、 地球環 境への影響を非常に小さくすることができる。 しかも、 平坦な'ワークの表面に所 望のパターンを容易に形成することができる。
また、 本発明に係るパターン形成方法は、 ワークの表面にパターン形成用開口 部を有するマスクを形成するマスク形成工程と、 前記マスクの開口部に液状バタ 一ン材を供給しつつ液状パタ一ン材を乾燥させるパターン材供給工程と、 前記ヮ ークから前記マスクを除去する工程と、 前記液状パターン材の乾燥した溶質を焼 成する焼成工程とを有することを特徴としている。
このよ うになっている本発明は、 上記と同様に真空装置を用いることなく所望 のパターンを形成することができ、 上記と同様の効果を得ることができる。 そし て、 マスクのパターン形成用開口部に供給した液状パターン材の固化を、 液状パ ターン材の溶媒を蒸発させて乾燥したのちに、 溶質を焼成するようにしているた め、 溶質を充分に固化させるために高温を必要とする場合であっても、 急激な加 熱によるボイ ドの発生 防止でき、 内部応力の小さな変形のないパターンを得る ことができる。 しかも、 本発明は、 液状パターン材の供給と液状パターン材の乾 燥とを同時に行なっているため、 液状パターン材の乾燥に要する時間を省略でき 、 工程の簡略化を図ることができる。 また、 この発明は、 マスクを除去したのち に溶質の焼成を行なうため、 マスクが炭化するなど、 マス:クにとって好ましくな いような高温における溶質の焼成を行なうことができ、 緻密なパターンを形成で きる。
さらに.、，本発明に係るパターン形成方法は、 ワークの表面にパターン形成用開 口部を有するマスク.を形成するマスク形成工程と 前記マ.スクの'開口部に液状'パ ターン材を供給するパターン材供給工程と、 前記液状パターン材中の溶媒を蒸発 させる乾燥工程と、 前記ワークから前記マスクを除去するマスク除去王程ど、 前 記液状パターン材中の乾燥させた溶質を焼成する焼成工程とを有することを特徴 · と'している。
このよう'に、 液状パターン材の乾燥は、 マスク.のパターン形成用開口部への液 · 状パター.ン材の供給を完了したのちに行なうこ: .とができる。 このため'、 この発明 においては、 液状パターン材の乾燥に時間を要する場合であっても、 容易、 確実 に.乾燥させることができ、 パターンの形成を効率的に行なうことができる。
また、 本発明に係るパターン形成方法は、 ワークの表面にパターン形成用開口 部を設けたマスクを形成するマスク形成工程と、 前記開口部へ液状パターン材を 供給するパターン材供給工程と、 前記開口部内に供給された前記液状パタ一ン材 を固化する固化工程と、 前記パタ一ン材供給工程と前記固化工程とを順次複数回 繰り返したのち、 前記ワークからマスクを除去するマスク除去工程とを有するこ とを特徴としている。
このよ うに、 液状パターン材をマスクのパターン形成用開口部に複数回に分け て供給し、 パターン材の供給の都度液状パターン材を固化させるようにすると、 非常に歪の少ない緻密なパターンが得られるとともに、 パターン形状を良好にす ることができる。 そして、 液状パターン材の供給を一度行なっただけでは形成が 困難な膜厚の厚いパターンをも容易に形成することができる。
また、 本発明に係るパターン形成方法は、 ワークの表面にパターン形成用開口 部を設けたマスクを形成するマスク形成工程と、 前記開口部へ液状パターン材を 供給するパターン材供給工程と、 前記液状パターン材を前記開口部に供給した際 に、 前記マスクの表面に付着した前記液状パターン材を除去する付着液除去工程 と、 前記開口部内の前記液状パターン材中の溶媒を蒸発させる乾燥する乾燥工程 と、'前記パターン材供給工程と前記付着液除去工程と前記乾燥工程とを順次複数 回繰り返したのち、 乾燥後の溶質を焼成する焼成工程と、 .前記ワークから前記マ スクを除去するマスク除去工程とを有することを特徴としている。
のよ うになっている本発明は、 マスクのパターン形成用開口部に液状パター •ン材 複数回に分けて供給し、 その都度液状パタ ン材の乾燥と焼成とを行なう ため、 歪の少ない緻密な膜厚の厚いパターンを容易に得ることができる。 しかも 、 液状パターン材を乾燥ざせる前に、 マスクの表面に付着した液状パダーン材を 除去するようにしているため、 固化すると除去する'ことが困難なマスク表面の不 要な付着物を容易に除去することができ、 マスクの除去も容易となる。 ： そして、 本発明に係るパターン形成方法は、 ワークの表面にパターン形成用開 口部を設けたマスグを形成するマスク形成工程と、 前記開口部へ液状パタ一ン材 を供給するパタ一ン材供給工程と、 前記開口部内の前記液状パタ一ン材中の溶媒 'を蒸発させる乾燥する乾燥工程と、 前記パターン材供給工程と前記乾燥工程とを 順次複数回繰り返したのち、 乾燥後の溶質を焼成する焼成工程とを有するこどを 特徴としている。
このよ うになっている本発明は、 非常に歪の少ない緻密な、 しかも変形の少な い形状の優れたパターンを得ることができる。 また、 この発明は、 マスクを例え ば二酸化ケイ素などの絶縁物によって形成し、 導電体からなる配線用パターンを 形成する場合など、 マスクの除去を必要としないパターン形成に特に有用である さらに、 本発明に係るパターン形成方法は、 ワークの表面にパターン形成用開 口部を設けたマスクを形成するマスク形成工程と、 前記開口部へ液状パタ一ン材 を供給するパターン材供給工程と、 前記凹部内の前記液状パターン材を固化する 固化工程と、 前記液状パターン材を前記開口部に供給した際に前記マスクの表面 に付着した前記液状パターン材からなる固化物を除去する固化物除去工程と、 前 記パタ一ン材供給工程と前記固化工程と前記固化物除去工程とを順次複数回繰り 返したのち、 前記ワークから前記マスクを除去するマスク除去工程とを有するこ とを特徴としている。
このようになっている本発明は、 マスクのパターン形成用開口部への液状パタ 一ン材の供給を複数回に分けて行ない、 その都度液状パターン材の固化を行なう ' ため、 ίより内部応力の少ない緻密なパターンを得ることができる。 そして、 .マス クの開口部に液状パターン材を供給する都度、 マスクに付着した固化物を除去す るよ,' 'うにしているため、 固化物の除去を比較的容易に行な.うことができる。 .
また、.本発明に係るパターン形成方法は、 ワークの表面に.パターン形成用開口 ：: 部を設けだマスクを形成するマスク形成工程と、 .前記開口部へ液状パタ一ン材,を 供給するパターン材供給工程と、 前記開口部内の前記液状パタ」ン材中の溶媒を . 蒸発させる乾燥する乾燥工程と、 前記液状パターン材を前記開'口部に供給した際 ·.. に、 前記マスクの表面に付着した前記液状パターン材からなる乾燥固化物を除去 する固化物除去工程と、 前記パタ一ン材供給工程と前記乾燥工程と前記固化物除 去工程と.を順次複数回繰り返したのち、 乾燥後の溶質を焼成する焼成工程と、：前 " 記ワークから前記マスクを除去するマスク除去工程とを有することを特徴として. いる。 . . .
この発明においても、 マスクのパターン形成用開口部に液状パターン材を供給 する都度、 液状パターン材の乾燥を行なうため、 内部応力の小さな緻密なパター ンとすることができる。 また、 液状パターン材の乾燥の都度、 マスク表面に付着 . した固化物を除去するようになっているため、 固化物の除去を比較的容易に行な う ことができる。
さらに、 本発明に係るパターン形成方法は、 ワークの表面にパターン形成用開 口部を設けたマスクを形成するマスク形成工程と、 前記開口部へ液状パタ一ン材 を供給するパターン材供給工程と、 前記開口部内の前記液状パタ一ン材'中の溶媒 を蒸発させる乾燥する乾燥工程と、 前記液状パタ一ン材を前記開口部に供給した 際に、 前記マスクの表面に付着した前記液状パターン材からなる乾燥固化物を除 去する固化物除去工程と、 乾燥後の溶質を焼成する焼成工程と、 前記パターン材 供給工程と前記乾燥工程と前記固化物除去工程と前記焼成工程とを順次複数回繰 り返したのち、 前記ワークから前記マスクを除去するマスク除去工程とを有する ことを特徴としている。
この発明においては、 マスクのパターン形成用開口部に液状パタ一ン材を供給 する都度、 液状パターン材の乾燥と焼成とを行なうよゔにしているため 非常に '内部応力の小さなより緻密なパターンを得ること'ができ、 膜厚の厚いパターンを 容易に形成する'ことができる。 ' '
.マスクは、 少なく とも表面が撥液性を有していることが望ましい。 マスクのパ タ一ン形成用開 ·口部.に液状パターン材を供給する際に、 例えばワークを回転させ るな'どす'ると、 'ワーク.の表面に付着した液状パターン材:がワークの表面を容易に. 移動して開口部に入るため、 パターン形成用開口部への液状.パターン材の供給を 容易、 迅速に、 'かつ均一に行なうことができる。 また'、. .マスクの表面が撥液性を 有しているため、 マスク表面の付着物を容易に除去することができる。
マスクは、 フッ素樹脂などの撥液性を有する部材によって形成することができ る。 このように、,：マスクを撥液性を有する部材によつ.て形成すると、 マスクの撥 液処理を省略することができ、 工程の簡素化を図ること 'が.できる。 .
請.求項 1または請求項 4または請求項 7に係る発明の場合、 液状パタ一ン材を, 固化する場合、 液状パターン材を加熱して行なうことができる。 加熱による固化 は、 高価な装置を必要とせず、 硬化のための薬品が不要で安全性が高く.、 工程の 簡素化が図れる。 もっとも、 液状パターン材によっては、 電子線や紫外線などを 照射して行なってもよい。
液状パターン材の加熱固化は、 必要に応じて乾燥工程と焼成工程とを有するよ うにできる。 これにより、 パターン中にポイ ドが生じたり、 パターンの形状が変 形したりするのを避けることができ、 内部応力の小さな緻密なパターンを得るこ とができる。 ただし、 比較的低い温度、 例えば 8 0〜1 2 0 °Cのような乾燥温度 に近い温度で充分に固化する場合、 焼成工程を必要としない。 また、 最初から高 温で処理しても差し支えない場合は、 乾燥工程を省略してよい。 請求項 1の発明の場合、 マスクは、 必要に応じて除去する。 例えば、 マスクを フォ トレジス トなどによつて形成した場合、 マスクをオゾン水や、 大気圧下で活- 性化させた酸素によってアツシングしたり して除去する。
請求項 1ないし請求項 4に係る発明の場合、 液状パターン材の固化は、 マスク の表面に付着した液状パターン材を除去したのちに行なうことが望ましい。 この ように液状のときにマスクの表面に付着したものを除去すると、 固化してからで は除去が困難な場合であっても、 容易に除去することができ、 マスクの除去など も容易となる。 · '
請求項 6の発明の場合、 必要に応じてワークからマスクを除去したのちに焼成 を行なってよい。 焼成温度がマスクの許容温度 ¾上である場合に、 予めマスクを 除去することによ.り、 充分な焼成を行なうことができるとともに、 焼成によつ.て マスクが'変質して除去が ·困難となるのを避けることができる。
， 請求項 2、 請求項 3、 請求項 5 .、 請求項 7または請求項 8の発明の場合、 マス：:; グを高温分解性の部材に'よつて形成することにより、. マスクの除去.と.'溶質の焼.成 と'を'同時に行なうことができる。 これにより、 工程の'簡素化を図ることができる . さらに'、 ^発明に係るパターン形成方法は、 ワークの表面にパターン形成用開. '' 口部を有するマスクを形成するマスク形成工程と.、 .前記マスクの開'口'部に液状パ: ' ター.ン材を供給しつつ液状パターン材を乾燥させるパタ一.ン材供給工程と、 前記 液状パターン材の乾燥した溶質を焼成する焼成工程と、 前記ワークから前記マス クを除去する工程とを有することを特徴としている。
このよ うになっている本発明は、 マスクに形成したパターン形成用開口部に液 状パターン材を供給し、 それを乾燥、 焼成して固化するようになっているため、 真空装置を用いることなくパターンを容易に形成することができ、 前記と同様の 効果が得られる。 しかも、 液状パターン材の供給と乾燥とを同時に行なっている ため、 パターンの形成時間を短縮でき、 工程の簡素化が図れる。 また、 本発明は 、 液状パター材の乾燥後に焼成を行なうため、 形成したパターンにボイ ドが生じ たり、 形成したパターンが変形したりするのを防ぐことができる。
また、 本発明に係るパターン形成方法は、 ワークの表面にパターン形成用開口 部を有するマスクを形成するマスク形成工程と、 前記マスクの開口部に液状パタ 一ン材を供給するパターン材供給工程と、 前記液状パターン材中の溶媒を蒸発さ せる乾燥工程と、 前記液状パターン材中の乾燥させた溶質を焼成する焼成工程と 、 前記ワークから前記マスクを除去するマスク除去工程とを有することを特徴と している。
この発明においても、 真空装置を必要とせず前記と同様の効果が得られる。 ま た、 液状パターン材の乾燥を、 パターン形成用開口部への液状パダーン材の供給 を終了したのちに行なうため、 乾燥に比較的時間のがかる液状パターン材であつ ても、 確実に乾燥させる'ことができ、 ボイ ドゃ変形のないバタ ンを確実に形成 することができる。
また、 本発明に係るパターン形成方法は、 ワークの表面にパターン形成用開口 · 部を.設けたマスクを形成するマスク形成工程と、 前記開口部へ液状パターン材を 供給す.るパタ一ン材供給工程と、 前記液状パターン材を前記開口部に供給した際 に、 前記マスクの表面に付着し'た前記液状パタ一ン材を除去する付着液除去工程'. 'と、 '前記'開 :口部内の前記液状パターン材中の溶媒を蒸発ざせる乾燥する乾燥工程 と、 前記パタ一ン材供給工程と前記付着液除去工程と前記乾燥工程とを順次複数. 回繰り返したのち、 前記ワークから前記マスクを除去するマスク除去工程と、 乾 .燥後の溶質を焼成す:る.焼成工程とを有することを'特徴としている。 ：
このようになっている本発明は、 マスクのパターン形成用開口部への液状パタ ン材の供給を複数回に分けて行なうとともに、 液状パダーン材の供給の都度、 液状パターン材の乾燥を行なっているため、 内部応力の小さな緻密なパターンを 得ることができる。 しかも、 マスクの表面に付着した液状パターン材を、 固化す る前に除去しているため、 マスク表面の付着物の除去を容易に行なうことができ いる。
さらに、 本発明に係るパターン形成方法は、 ワークの表面にパターン形成用開 口部を設けたマスクを形成するマスク形成工程と、 前記開口部へ液状パタ一ン材 を供給するパターン材供給工程と、 前記開口部内の前記液状パターン材中の溶媒 を蒸発させる乾燥する乾燥工程と、 前記液状パタ一ン材を前記開口部に供給した 際に、 前記マスクの表面に付着した前記液状パターン材からなる乾燥固化物を除 去する固化物除去工程と、 前記パタ一ン材供給工程と前記乾燥工程と前記固化物 除去工程とを順次複数回繰り返したのち、 前記ワークから前記マスクを除去する マスク除去工程と、 乾燥後の溶質を焼成する焼成工程とを有することを特徴とし ている。
このよ うになっている本発明は、 マスクのパターン形成用開口部への液状パタ 一ン材の供給とその乾燥とを複数回繰り返しているため、 ボイ ドゃ内部応力の少 ない緻密なパターンを得ることができる。 しかも、 各乾燥工程後に固化物を除去 しているため、 マスクの表面に付着した不要物を比較的容易に除去することがで きる。 . ' ' ·
さらに、 本発明に係るパターン形成方法は、 ワークに設けられた所定のパター ン形成用凹部に液状パターン'材を供給して固化させることを特徴としでいる。 · こ.のよ；うになつ:ている本発明は、 ワークに設けられたパターン形成用.凹部に液 ' 状パターン材,を供給:して固化させるだけであるため、 真空装置を用いずに容易.に パタ ンを形成することが'でき、：前記と同様の効果を得る'ことができる。 そして. 、 'この発明によれば、 '例えば従来の方法によって絶縁膜に形成された配線用凹部 に、 有機金属化合物の溶液などの液状パターン材を供給して固化するだけで配線： パターンを形成することが可能となる。 すなわち、 本発明は、 従来方法と組み合： せることにより、'各種のパターンの形成が可能で、 広範囲なパター形成に適用す ることができる。 . . . . .
' また、 本発明に係るパターン形成方法は、 ワークに設けた所定のパターン形成 用凹部に液状パターン材を供給して固化させる工程を複数回繰り返すことを特徴 としている。
このよ うになっている本発明は、 真空装'置を使用しないために前記と同様の効 果を得ることができるばかりでなく、 パターン形成用凹部への液状パターン材の 供給と固化とを複数回繰り返してパターンを形成するため、 非常に内部応力の小 · さな緻密なパターンを形成でき、 また膜厚の厚いパターンを容易に形成すること が可能となる。
また、 本発明に係るパターン形成方法は、 ワークに設けた所定のパターン形成 用凹部に液状パターン材を供給するパターン材供給工程と、 前記液状パタ一ン材 を前記凹部に供給した際に、 -前記ワークの表面に付着した前記液状パターン材を 除去する付着液除去工程と、 前記凹部内の前記液状パターン材中の溶媒を蒸発さ せる乾燥工程と、 前記パタ一ン材供給工程と前記付着液除去工程と乾燥工程とを 順次複数回繰り返したのち、 乾燥後の液状パターン材に含まれていた溶質を焼成 する焼成工程とを有することを特徴としている。
このようになっている本発明は、 パターン形成用凹部に供給した液状パターン 材を乾燥させ、 その後 び液状パターン材を凹部に供給して乾燥ざせるようにし' 'ているため、 形成したパターンの形状を良好にすることができ、 緻密なパターン を形成できる。 しかも、 液状パターン材を乾燥させる前に、 ワークの表面に付着 した液状パターン材を除去するようにしているため、 固化すると除去することが 困難なヮ タ表面の付着物を容易に除去することができる。. そして、 ヮ一ク表面 の付着物を除去するようにしているため、 電気的に好ましくない付着物の存在に， よる事故などを防ぐことができ、 信頼性を向上することができる。 . また、 '本発明に係るパターン形成方法は、 ワークに設けた所定のパターン形成- 用凹部に液状パターン材を供給す'るパターン材供給工程と'、 前記凹部に供給した Λ 前記液状パターン材を加熱固化する固化工程と、 前記液状パターン材を前記凹部 に供給しだ際に、 前記ワークの表面に付着した液状パターン材からなる固化物を, 除去する付着固化物除去工程とを順次複数回繰り返すごどを特徴としている。 ： ' このようになっている本発明は、 パターン形成用凹部に液状パダーン材を供給 'してそれを熱固化することを複数回操り返しため、 内部応力のより小さな緻密な パターンを得ることができる。 そして、 最後にワークの表面に付着している固化 物を除去するようにしているため、 工程が簡素になる。
さらに、 本発明に係るパターン形成方法は、 ワークに設けた所定のパターン形 成用凹部に液状パタ一ン材を供給するパターン材供給工程と、 前記凹部に供給し た前記液状パターン材中の溶媒を蒸発させる乾燥工程と、 前記パターン材供給ェ 程と前記乾燥工程とを順次複数回繰り返したのち、 乾燥後の液状パタ一ン材に含 まれていた溶質を焼成する焼成工程とを有することを特徴としている。
このようになつている本発明は、 パターン形成用凹部に液状パターン材の供給 してそれを乾燥させることを複数回操り返しているため、 内部応力の小さな緻密 な変形の少ないパターンを形成することができる。 また、 厚いパターンを形成す る場合であっても、 パターンの内部にボイ ドが発生したりするのを防止すること ができる。
また、 本発明に係るパターン形成方法は、 ワークに設けた所定のパターン形成 用凹部に液状パタ一ン材を供給するパターン材供給工程と、 前記凹部に供給した 前記液状パターン材中の溶媒を蒸発させる乾燥工程と、 前記液状パターン材を前 記凹部に供給した際に、 前記ワークの表面に付着した前記液状パターン材からな ' る乾燥固化物を除去する付着固化物除去工程と、 前記パタ'ーン材供給工程と前記 乾燥 !£程と、. 前記付着固化物除去工程とを一回または複数回繰り返し'たのち、，乾 燥後の前記液状パターン材に含まれていた溶質を焼成する焼成工程とを有するこ とを特徴としている。 +
'このよ'うになっている本発明は、 パタ一ン形成甩凹部に供給した液状バタ一ン',： 材を乾燥し、 'さらに溶質の焼成を行なっているため、 'パターンにボイ ドなどが発 生するのを防ぐことができ、 内部応力の小さな緻密なパターンを得ることができ.: る。 また、 液状パターン材の乾燥後、 焼成前に乾燥固化物を除去しているた'め、 .'/ ワークの表面に付着した固化物を比較的容易に除去することができる。 そしで、 パターン形成用凹部への液状パタ"ン材の供給、 その乾燥、 .付着周化物 除去-を 複数回繰り返す.こと,により、 非常に内部応力の小ざな緻密なパタ '一ン'を得ること' ができ、 膜厚の厚いパターンを容易に形成する とができる.。
さらに、 '本発明に係るパターン形成方法は、 ーウ.に設け^:所定のパターン形 成用凹部に液状パタ一ン材を供給するパターン材供給工程と、 前記凹部に供給し た前記液状パタ一ン材中の溶媒を蒸発させる乾燥工程と、 前記液状パタ一ン材を 前記 M部に供給した際に、 前記ワークの表面に付着した前記液状パターン材から なる乾燥固化物を除去する付着固化物除去工程と、 乾燥後の液状パターン材に含 まれていた溶質を焼成する焼成工程とを一回または複数回繰り返すことを特徴と している。
このようになっている本発明は、 パターン形成用凹部に供給した液状パターン 材を乾燥し、 さらに溶質の焼成することにより、 形成したパターンにボイ ドなど がなく、 形状精度のよいパターンを得ることができる。 そして、 パターン形成用 凹部への液状パターン材の供給、 その乾燥、 付着固化物の除去、 焼成を複数回繰 り返すことにより、 より歪の少ない緻密な形状精度のよいパターンを形成でき、 膜厚の厚いパターンをも容易に得ることができる。
請求項 2 3ないし請求項 2 9の発明においては、 ワークの表面を撥液処理した のちに、 パターン形成用凹部に液状パターン材を供給することが望ましい。 この ように、 ワークの表面を撥液処理することにより、 パターン形成用凹部に液状パ ターン材を供給する際に、 例えばワークを回転させること'により、 ワークの表面 に付着した液状パターン材が容易に移動してパターン形成用凹部に進入するため 凹部への液状 ターン材の供給を迅速、 均一に行なう'こと'ができる。 また、 ヮ ークの表面が撥液性を有しているため、 ワークの表面の付着物を容易に除去する ことができる。 .
'さらに 請求項 2 3ないし請求項 2 9の発明においては、. '.ワークの表面を撥. ί街,. 処理し、 さらにパターン形成用凹部の底部を親液処 aした.のちに、 バタ一ン形成、 用四部に液状パターン材を供給するとよい。 このようにすると、 上.記し'たように (； - 、 ワークの表面に付着したものを容易に除去できるばかりでなぐ、'形成したパタ, ' ーンのワークとの密着性を高めることができる。 .. · ,„； .
. .さらに、 請求項 2 3.、 請求項 2 6または請求項.2 6に係る発明においては、 . 状パターン材を加熱固.化することができる。 液状パターン材を加熱固化すれば、 ■ 薬品や高価な装置を必要とせず、 安全、 容易に行なうことができる。 液状パター ン材を加熱固化する場合、 液状パターン材中の溶媒を蒸発させる乾燥工程と、 溶 質を焼成する焼成工程とから構成することができる。 液状パターン材の乾燥後に 焼成することにより、 ポイ ドの発生を防ぐことができるとともに、 内部応力の少 ない緻密な、 形状精度のよいパターンを形成できる。
そして、 請求項 2 3の発明の場合、 液状パターン材の固化後に、 ワークの表面 に付着した液状パターン材からなる固化物を除去するとよい。 これにより、 ヮー クの表面がきれいになり、 ワークの表面に存在する不要な付着物による不測の事 故などを防ぐことができる。
また、 請求項 2 3に係る発明の場合、 液状パターン材の固化は、 液状パターン 材を凹部に供給した際にワークの表面に付着した液状パターン材を除去したのち に行なってよい。 これにより、 固化したときに除去が困難となるワーク表面の付
'着物を容易に除去することができる。
そして、 請求項 2 7の発明においては、 ワークの表面に付着した液状パターン 材による乾燥固化物を除去したのちに焼成工程を行なうことができる。 これによ り、 焼成した場合に除去が困難となるワーク表面の付着物を比較的様に除去する ことができる。
また、 本発明に係るパターン形成方法は、 ワークの表面に有機膜を設ける工程 · と、 前記有機膜に所定パターンの凹部を形成する工程と、 前記凹部を無機材料に ' つて埋める工程と、 前記凹部の内部以外の前記無機材料を除去する工程と、 前 記有機膜を除去して無機材料からなるパターンを残す工程とを有することを特徴 としている。.
'すなわち:、 本発明は、 上述した各工程が、 全て大気圧ま は大気圧近傍の環境 でおこなうことができる u このため真空設備を設ける必要が'なく、 当該設備を稼 ，'： 働させるためのエネルギーを削減することが可能になる d 'さら'にワーク表面に形 成されたものを除去するという工程から凹部につける/埋め'ると.いった工程に転 ' ·.:. 換したことから、 従来の装置に付着したものを除去するために用いられていた P u F Cガスの使用を無くすることができる。 従って、 パター 形成の費用'が低減で き、 地球環境への影響を小さくできる。 .. . , ' ,
.無機材料による凹部を埋める工程は、 無機材料を.含む溶液を塗布して行うこと ができる。 'これによ _り、 無機材料は、 流動性を有することから凹部にも確実に進 入し、 有機膜を確実に覆うことが可能になる。 そして、 無機材料は、 液体または 液体と気体の混合状態であってよい。 気液混合状態にすると、 大気圧にてワーク に対し容易に塗布をおこなうことができる。 また、 気液混合の形態とすれば、 添 加ガス等により形成する膜の組成の改質等を自在におこなうことが可能になる。 無機材料の塗布は、 スピンコートによって行なうことができる。 無機材料をス ビンコ一トすることにより、 遠心力にてワークの表面に均一に無機材料を塗布す ることができ、 さらに囬部にも無機材料を確実に行き渡らせることが可能になる 。 また、 無機材料の塗布は、 吹き付けによって行なってもよい。 このようにする と、 任意の圧力で無機材料を有機膜の上層に吹き付けることから、 凹部にも前記 圧力によって無機材料を確実に充填させることができる。
凹部の内部以外の無機材料を除去する工程は、 エツチング液の塗布にて行なう ことができる。 エッチング液による無機材料の除去は、 エッチング液が流動性を 有することから、 無機材料全面に容易に広がらせることができ、 前記無機材料の 全面でエッチングを確実に行わせることができる。 そして、 エッチング液は、 液 体または液体と気体の混合状態としてよい。 これにより、 大気圧にてワークに対 し容易に塗布をおこなう'ことができる。 また、 気液混合の形態とすれば、 添加ガ ス等により形成する膜の組成の改質等を自在におこなうことが可能になる。 さら • に、 エッチング液の塗布は.、 スピンエッチによって行なうとよい。 スピンェヅチ をすることにより、 遠心力にてワークの表面に均一にエッチング液を塗布するこ とが可能になり、 エッチング速度の均一化を図ることができる。 また、 エツチン グ液.の塗布は、 吹き付けにょゥて行なってもよい。 'この方法によれば、 .任意の圧 力でエッチング液を無機材科の上層に吹き付けることから、 無機材料の全面に対 じてエッチング液を確実に塗布させることができ、 エッチング工程を確実に行わ: せる'ことができる。 '
凹部の内部以外の無機材料を除去する工程は、 C M Pにて行なうことができる .。 C M Pを行なうことにより、'均一に無機材料め除去が行える'と.ともに、 '真空.設 備を設けることなく、 大気圧のもとで有機膜を除去することができるので、 真空 設備を稼働させるだはの ネルギ一の削減を達成することが可能になる。
そ.して、 有機膜は、 大気圧プラズマによって除去することができる。 '大気圧プ ラズマによって有機膜を除去することにより、 真空設備を設けることなく.、 大気. 圧のもとで有機膜を除去することができるので、 真空設備を稼働させるだけのェ ネルギ一の削減を達成することができる。
そして、 上記のパターン形成方法を実施するためのパターン形成装置は、 ヮー クの表面に塗布されて固化したマスク材にパターン形成用開口部を設けてマスク にするマスク形成部と、 前記固化したマスク材または前記マスクを撥液処理する 撥液処理部と、 前記マスクのパターン形成用開口部に液状パターン材を供給する パタ一ン材供給部と、 前記パタ一ン形成用開口部内の前記液状パターン材を固化 する固化部と、 を有することを特徴としている。 このようになっている本発明は、 真空装置を使用しないために設備をコンパク トにでき、 消費エネルギーも削減でき、 パターンを形成するためのコス トを低減 することができる。 しかも、 本発明は、 P F Cガスを使用する必要がなく、 地球 環境の負荷を低減することができる。
また、 本発明に係るパターン形成装置は、 ワークの表面に塗布されて固化した マスク材にパターン形成用開口部を設けてマスクにするマスク形成部と、 前記固 化したマスタ材または前記マスクを撥液処理する撥液処理部と、 前記マスクのパ ターン形成用開口部に液状パターン材を供給するパターン材供給部と、 前記パタ 一 '：：レ形成用開口部内の前記液状パターン材を固化する固化部と、 前記液状パタ一 ン材の固化後に前記マスクを除去するマスク除去部と、 を有することを特徴とし ている。 この発明においても、 上記と同様の効果が得られる。 . . .
'撥液処理部は、 大気圧またはその近傍の圧力下において'フッ素系.ガスをプラ.ズ マ化して固化したマスク材またはマスクに供給するブラズマ生成丰段を有するよ うに構成できる。 フッ素系のガス：をプラズマ化してマスク材またはマス 'クに供給' することにより、 固化したマスク材またはマスクを容易に撥液処理することがで きる。 '従って、' .撥液性を,有するマスクを容易に形成することが可能となる。
撥液処理部は ·、. フ'ッ素化合物をプラズマ化し、 固化した スグ材または スク の表面にフッ素樹脂膜を重合する重合手段を有する;ようにしてもよい。 'このよう に、 撥液処理を、 撥液性を有するフッ素樹脂の重合膜を形成しておこな.うと、 活 性なフッ素によっては撥液化できないシリコンゃガラスであっても容易に撥液処 理をすることができる。 そして、 撥液処理部には、 撥液処理したマスクのパター ン形成用開口部内を親液化する親液処理手段を設けることが望ましい。 親液処理 手段によって、 撥液化されたパターン形成用開口部内を親液化することにより、 形成したパターンのワークに対する密着性を向上させることができる。
また、 本発明に係るパターン形成装置は、 パターン形成用開口部を有する撥液 性膜からなるマスクをワークの表面に形成するマスク形成部と、 前記マスクのパ タ一ン形成用開口部に液状パタ一ン材を供給するパターン材供給部と、 前記パタ ーン形成用開口部内の前記液状パターン材を固化する固化部と、 前記液状パター ン材の固化後に前記マスクを除去するマスク除去部と、 を有することを特徴とし ている。 このようになっている本発明は、 マスク自体が撥液性を有するため、 マ スクの撥液処理が不要で、 装置の簡素化がはかれる。
マスク形成部には、 フッ素化合物をプラズマ化し、 転写マスクを介して前記ヮ ークの表面にフッ素樹脂膜を重合する重合手段を設けることができる。 これによ り、 撥液性を有するマスクを容易に形成することができる。
パタ一ン材供給部には、 マスクの表面に付着した液状パタ一ン材を除去する付 着液除去手段を設けることができる。 これにより、 マスグに付着した液状パター ン材が固化する前に、 マスクに付着したものを除去でき、 付着物の除去が容易に 行なえる。 '
パターン材供給部は、 液状パターン材を微粒化してマスク上に滴下する微粒化 手段を有するようにするとよい。 微粒化手段によって液状パターン材を微粒化す ることに'ことにより、 '液状パターン材を用いて微細なパターンを形成することが できる。， そして、.パターン材供給部には、 ワークを回転させる回転手段を設ける とよい。 回転手段によってワークを回転させる.こ^により.、. ワークの表面に付着 した液状パターン材をパターン形成用開口部に供給できる 'とともに、 ワークの '全 体にわたつて設けたパタ一ン形成用開口部のそれぞれに、 液状パタ一ン材を均一 に供給する.ことができる。 また、 ワークを回転させることにより、. マスクの上に 付着:した不要な液状パターン材に遠心力を作用させて除去することができる。 . . パタ.ーン材供給部には、 ワークに直流電圧を印加し、 微粒化した前記液状パタ ーン材に静電引力を作用させてワークに吸着させる電圧付与手段を設.けることが 望ましい。 ワークに電圧を印加して微粒化した液状パターン材を吸着することに より、 液状パターン材のパターン形成用凹部への充填速度を高めることができる 固化部は、 パターン材供給部に設けた液状パターン材を加熱固化する加熱手段 を有する。 パターン供給部に固化部となる.加熱手段を設けることにより、 パター ン形成用開口部に液状パタ一ン材を供給しつつ、 パターン形成用開口部に供給し た液状パターン材を加熱固化することができ、 パターン形成に要する時間を短縮 することができる。
一方、 本発明に係る半導体デバイスは、 上記したいずれかのパターン形成方法 を使用して製造した構成とした。 これにより、 上記効果を伴った半導体デバイス を製造することができる。
そして、 本発明に係る電気回路は、 上記したいずれかのパターン形成方法を使 用して製造した構成とした。 これにより、 上記効果を伴った電気回路を製造する ことができる。
また、 本発明に係る表示体モジュールは、 上記したいずれかのパターン形成方 法を使用.じて製造した構成とした。 これにより、 上記効果を伴った表示体モジュ ールを製造することができる。 ,
さもに、 本発明に係るカラーフィルタは、 上記したいずれかのパターン形成方 法を使用して製造した構成とした。 これにより、 上記効果を伴ったカラーフィル タを製造することができる。 · · · . , .
'ま:た、 本発明に係る発光素子は、 上記したいずれかのパターン形成方法を使:用 ,. して製造した構成とした。 これにより、 上記効果を伴った発光素子を製造するこ とができる。 ■ ' ' :· ' · '
' ' ' - 図面の簡単な説明 ' · . .· . . ,; 図 1は 本発明の第 1実施の形態に係るパターン形成装置の概略プロ 'ツク図で ¾ ■ある。： ' ■ ノ - . ' · — ·■
図 2は、 第.1実施形態に係るパターン形成装置のマスク形成部の説明図である 0 . · ' ； . , ·
図 3は、 第 1実施形態に係るパターン形成装置の撥液処理部の説明図である。 図 4は、 第 1·実施形態に係るパターン形成装置のパタ一ン材供給部の説明図で ある。
図 5は、 本発明の第 2実施形態に係るパターン形成装置の概略ブロック図であ る。
図 6は、 第 2実施形態に係るパターン形成装置のマスク形成部の説明図である 図 7は、 本発明の実施の形態に係る第 1のパターン形成方法を説明するフロー チャートである。 図 8は、 本発明の実施の形態に係る第 2のパターン形成方法を説明するフロー チャートである。
図 9は、 本発明の実施の形態に係る第 3のパターン形成方法を説明するフロー チャートである。
図 1 0は、 本発明の実施の形態に係る第 4のパターン形成方法を説明するフロ 一チャートである。
図 1 1は、 本発明の実施の形態に係る第 5のパターン形成方法を説明するフロ 一チャー トである。
' β図 1 2は、 本発明の実施の形態に係る第 6のパターン形成方法を説坍するフロ 一チヤ一トである。
：.:図 1 3'は、 本発明の実施の形態に係る第 7のパターン形成方法を説明するフロ 一チヤ一.小である ά '. · . ' ·
図 1 4は、..本発明の実施の形態に係る第 8のパターン形成方法を説明するフロ 一チャートである。
図 1 5は、 本発明の実施の形態に係る第 9のパターン形成方法を説明するフロ 一チヤ一トである。
図 1 6は 本発明の実施の形態に係る第 1 0のパターン形成方法を説明するフ ローチャートである。 · '
図 1 7は、. 本発明の実施の形態に係る第 1 1のパターン.形成方法を説明するフ ローチャートである。
' 図 1 8は、 本発明の実施の形態に係るパターン形成方法を半導体基板に適用し た場合の製造工程説明図である。 '·
図 1 9は、 本発明の実施の形態に係るパターン形成方法を半導体基板に適用し た場合の製造工程説明図であって、 図 1 8に続く工程の説明図である。
図 2 0は、 本発明の実施の形態に係るパターン形成方法を半導体素子の製造ェ 程における素子間分離の方法に適用した場合の製造工程説明図である。
図 2 1は、 本発明の実施の形態に係るパターン形成方法を半導体素子の製造ェ 程における素子間分離の方法に適用した場合の製造工程説明図であって、 図 2 0 に続く工程の説明図である。 図 2 2は、 本発明の実施の形態に係るパターン形成方法を F E Tのグート電極 の形成工程に適用した場合の製造工程説明図である。
図 2 3は、 本発明の実施の形態に係るパターン形成方法を F Ε Τのゲート電極 の形成工程に適用した場合の製造工程説明図であって、 図 2 2に続く工程の説明 図である。
図 2 4は、 本発明の実施の形態に係るパターン形成方法を配線層間のコンタク ト形成工程に適用した場合の製造工程説明図である。 ' 図 2 5は、 本発明の実施の 態に係るパターン形成方法を配線層間のコンタク 形成工程に適用した場合の製造工程説明図であって、 '図 2 4に続く工程の説明 図である。
図 2 6は、 本発明の実施の形態に係るパターン形成方法を配線層間のュンタク ト形成工程に適用した場合の製造工程説明図であつ.て、：図 2 5に続く工程の説明 図である。 ， ' -· .
図 2 7は、 本発明の実施の形態に係るパターン形成方法による' Ι Τ Ο電極の形 成工程'を説明する図であ'る。
図 2 8は、 本発明の実施の形態に係るパターン形成方法による I T O電極の形 成工程を説明.する図であって、 図 2 7に続く工程の説明図である。 ' ' .、 図 2 9は、 乾燥温度の上昇速度とパターン被膜の表面形状どの相関関係の'説明 図である。
図 3 0は、 微細構造体の一例を示す一部断面図である。
図 3 1は、 微細構造体の他の例を示す一部断面図である。
図 3 2は、 絶縁性被処理物に使用する電極の説明図である。
図 3 3は、 従来のパターン形成方法の一例を示す工程図である。
図 3 4は、 従来のパターン形成方法の一例を示す工程図であって、 図 3 3に続 く工程の説明図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明に係るパターン形成方法および装置並びに半導体デバイス、 電気回路、 表示体モジュール並びに発光素子の好ましい実施の形態を、 添付図面に従って詳 細に説明する。
図 1は、 本発明の第 1実施形態に係るパターン形成装置の概略プロック図であ る。 図 1において、 パターン形成装置 1 0は'、 半導体基板などのワークの表面に マスクを形成するマスク'形成部 1 0 0と、 マスクの表面を撥液処理する撥液処理 5 部 2 0 0と、 マスク形成部 1 0 0によって形成されたマスクに設けられたパター ン形成用開口部に液状パターン材を供給するパターン材供給部 3 0 0とを有する
- また、 パターン形成装置 1 0は、 図 1の破線に示したように、 必要に応じてマ スク除去部 4 0 0とパターン材固化部 5 0 0とを設けることができる。 このマス0 ク除去部 4 0 0は、 液状パターン材が固化したのちに、 ワークからマスクを除去
' · - するため.の.ものである。 そして、 パターン材固化部 5 0 0は、 液状パターン材を 加熱固化する工程を設ける必要がある場合などに設置 れる b ·
第 1実施形態に係るマスク形成部 1 0 0は、 マスク材.としてフォ トレジス トな どの液状のマスク材が用いら'れ、 図 2に示したように、 マスク.材塗布ユニッ ト 15 1 0とマスク材パターニングユニッ ト 1 2 0とを備'えている。 マスク材塗布ユエ ッ ト 1 1 .0は、 半導体基板やガラス基板などのワーク 2' 0を配置するテーブル 1 1 2を有する。 また、 マスク材塗布ュニッ ト 1 1 0は、 テーブル 1 1 2の上方に, マス.ク.'材'.であるフォ トレジスト 1 1 4を滴下または噴霧するレジス ト.供給部 1 1 6を備えている。 そして、 テーブル 1 1 2は、 実施形態の場合、 モータ 1 1 80 によって矢印 1 1 9のように回転自在となっている。 これにより、 マスク材塗布 ュニッ ト 1 1 0は、 フォ トレジス ト 1 1 4をいわゆるスビンコ一ト し、 均一な厚 .さのレジス ト膜（マスク材）が得られるようにしている。
マスク材パターニングュニツ ト 1 2 0は、 フォ トリソグラフィ一法によってレ ジスト膜を露光、 現像できるようになつていて、 露光部 1 2 2と現像部 1 2 4と5 から構成してある。 露光部 1 2 2は、 紫外線などの光 1 2 6を放射する光源 1 2 8を備えている。 光 1 2 6は、 レンズ 1 3 0を介してレチクルなどの転写マスク 1 3 2に照射される。 そして、 転写マスク 1 3 2を透過した光 1 2 6は、 コンデ ンサレンズ 1 3 4によって集光され、 ステージ 1 3 6の上に配置したワーク 2 0 に照射され、 レジス ト膜を露光する。 ' レジス ト膜の露光を完了したワーク 2 0は、 現像部 1 2 4において現像液 1 3 8に浸漬され、 マスク材であるレジスト膜にパターン形成用開口部（凹部）が形成 されることにより、 マスクが完成する。 なお、 現像は、 いわゆるスピンエツチン グと同様に行なうことができる。 すなわち、 ワーク 2 0を回転させるとともに、 回転しているワーク 2 0に現像液 1 3 8を滴下して現像を行なってもよい。 .また 、 フォトレジス ト 1 1 4は、 露光部が不溶性となるネガ型、 露光部が可溶性とな るポジ型のいずれであってもよい。
なお、 マスク材パターユングュニッ ト 1 2 0は、 電子ビームをレジス ト膜に照 射じて直接パターンを描画するように構成しでもよい。
撥液処理部 2 0 0は、 例えば図 3のようになっていて、 放電ュニッ ト 2 1 0を 備えている。 ·放電ュニッ ト 2 1 0は、 原料配管.2 1 2.を介して原料ガス供給源 2 1 4から ,C F 4 などのフッ素系ガスが大気圧状態で供給される。 そして、 放電. ュニッ ド 2 1 .0は、. プラズマ生成手段となっていて、 C F 4 を介した気体放電 ' によってフッ素イオンなどの活性なフッ素を生成する。 —— '. . ·
' 放電ュ-ッ ト 2 1 0において生成された活性なフッ素を含む処理ガス 2· 1 6は . 、 ワーク' 2 0を配置した処理チャンバ 2 1 8に処理ガス配管 2 ...2..0を介して供給 , される。 そして、 処理チャンバ 2 1 8に供給された処理ガス..2 1 6中の活性なフ ッ素は、. ワーク 2 0の表面に形成されたレジス ト膜の表層部を.フッ化して撥液化， する。 .
. なお、 ワーク 2 .0が半導体基板やガラス基板である場合、 レジス ト膜に設けた パターン形成用開口部から露出したワーク 2 0に処理ガスが接触すると、 【化 1】
S i + 4 F→S i F 4
の反応を生じて気体となるため、 ワーク 2 0自体が撥液化されることはない。 そ して、 この撥液処理は、 レジス ト膜をパターエングする前に行なってもよい。 レ ジスト膜のパターユング前に撥液化すると、 ワーク 2 0が活性なフッ素によって 撥液化されるような材料からなる場合に、 ワーク自体の撥液化を避けることがで き、 撥液処理後に親液処理をしなく とも、 形成したパターンの充分な密着性を確 保することができる。 さらに、 撥液処理は、 後述する撥液性の重合膜（例えば、 フッ素樹脂重合膜'）を レジス ト膜の表面に形成して行なってもよい。 この場合、 ワーク 2 0のパターン 形成用開口部内に形成された撥液膜は、 紫外線や電子線など電磁波や放射線を照 射して親液化したり除去することが望ましい。 · '
パターン材供給部 3 0 0は、 図 4に示したように、 液状パターン材を微粒化す るためのァトマィザ 3 1 1 と、 アトマィザ 3 1 1によって微粒化した液状パター ン材 3 1 2を噴霧するためのシャワーへッド 3 1 0とを備えている。 アトマイザ 3 1 1は、 実施形態の場合、 ワーク 2 0に幅が 1 μ m以下の微細なパターンを形' 成するため、 液状パターン材 3 1 2を粒径が 0： 2' ' m程度に微粒化できるもの · を使用している。 このような微細な液体の粒子は、 米国のプリマックス社 （P R Ι ,Μ Α Χ Χ , ' ί n c . ) の微粒化装置により実現することができる。 .
：：ァ小マイザ 3. 1 1には、 液状パターン材供給源' 3' 1 4 'と噴霧ガス供給源 3' 1. 6 とが接続してある。 液状パターン材供給源 3 1 4は、 有機金属溶液などの'液状パ f ターン材 3 1 2をァ小マイザ 3 1 1に供給する。 また、 噴霧ガス供給源 3 1 6 , 、 窒素ガスなどの'高圧の不活性なガスをァトマィザ' 3 1 1に供給する。 そして、 ', アトマイザ 3' .1 1は、 高圧のガスと液状パターン材 3 1 -2とを噴出することによ り、 液状パターン材 3 1 2をミスト状の微粒子にし、 'このミスト状微粒子がシャ ヮ一へッ 'ド' 3 .1 0から噴霧される。 この噴霧された液状パターン材 3 1 :2の微.粒:， 子は、 周知のように正負に帯電する。 . . . ： .
.シャワーへッド 3 1 0の下方には、 表面にマスクを設けたワーク 2 0を配置す る処理ステージ 3 1 8が設置してある。 処理ステージ 3 1 8は、 回転手段である モータ 3 2 0の回転軸 3 2 2に取り付けてあつて、 矢印 3 2 4のように回転自在 となっている。 実施形態のパターン材供給部 3 0 0は、 処理ステージ 3 1 8を回 転させることにより、 マスクに設けたパターン形成用開口部への液状パターン材 3 1 2の供給を容易にし、 マスクの表面に付着した不要な液状パターン材 3 1 2 を除去することが可能となる。
また、 処理ステージ 3 1 8は、 加熱手段であるヒータ 3 2 6を内蔵していて、 マスクに設けたパターン形成用開口部（パターン形成用凹部）内に供給された液状 パターン材 3 1 2を乾燥、 あるいは加熱固化できるようになつている。 さらに、 処理ステージ 3 1 8は、 図示しない摺動接点などを介して直流電源 3 2 8に接続 してある。
直流電源 3 2 8は、 電圧付与手段を構成していて、 処理ステージ 3 1 8を介し てワーク 2 0に正の直流電圧を印加する。 これにより、 シャワーヘッド 3 1 0力 ら噴霧された際に負に帯電した液状パターン材 1 2の微粒子は、 ワーク 2 0に 与えられている正の直流電圧による静電引力によってワーク 2 0に引き付けられ 、 ワーク■ 2 0に吸着される。 従って、 マスクに設けたパターン形成用開口部への 微粒の液状パターン材' 3 1 2の供給を効率よく迅速に行なえるばかりでなく、 液 状パタ.ーン材 3 1 2を空気中に浮遊するような微粒子にした場合であって'も、 液 状パターン材 3 1 2を確実にパターン形成用開口部に供給することができる。
■ この実施形態のパターン材供給部 3 0 0は、 付着液除去手段であるエアナイフ.
.3 3 0を有している:。' このエアナイフ 3 3 0は、 '高圧.空気源 3 3 2からの圧縮空 • 気を吹き出し、 パターン形成用開口部に液状パターン材 3 1 2を供給した際に、 . マスクの表面（上面 に付着した不要の液状パターン材 3 1 2 .を除去する。
. なお、 付着液除去手段は、 モータ 3 2 0であってもよい。 すなわち、 モータ 3 2, 0の回転速度を大きく し、 マスクの表面に付着した液状パタ.ーン材 3 1 2に遠 . 心力を与えて除去するようにしてもよい。 また.、 付着液除去.手段は、 モータ 3 2 . - 0と処理ステージ 3 1 8.とを.設置した図示しない架台を傾斜ざせるシリンダ等に よって構成し、 架台を介してワーク 2 0を傾斜させ、 撥液処理したマスクの表面 に付着した液状パターン材 3 1 2を転がり落とすよ;うにしてもよい。
なお、 パターン材供給部 3 0 0は、 例えばインクジェッ トプリンタのプリンタ へッドのような吐出装置によって構成し、 液状パターン材 3 1 2をパターン形成 用凹部に選択的に供給するようにしてもよい。 このように、 液状パターン材 3 1 2を開口部に選択的に供給するように構成すると、 マスクの表面に液状パターン 材 3 1 2が付着するのを防ぐことができ、 不要な付着液の除去や、 後述するマス クの表面に付着した液状パター材による固化物を除去する工程をなくすことがで きる。 また、 パターン材供給部 3 0 0は、 回転しているワーク 2 0に液状パター ン材を滴下し、 スビンコ一トのようにしてパターン形成用開口部にパターン材を 注入できるように構成してもよい。 マスク除去部 40 0は、 マスクであるレジス ト膜を溶解可能な有機溶媒や、 ォ ゾン水などの機能水を貯溜したマスク除去槽（図示せず）を有している。 勿論、 マ スク除去部 400は、 大気圧下において酸素やオゾンなどをプラズマ化してアツ シングする放電装置を有するように構成したり、 酸素ゃォゾンに紫外線やレーザ 光、 電子線を照射して活性化し、 活性な酸素原子によってアツシングできるよう に構成したり、 超臨界水によってアツシングするように構成してもよい。 また、 マスク除去部 4 0 0·には、 マスクの表面に付着した液状パターン材 3 1 2による 固化物を容易に除去できるように CMP (C h e m i c a l Me c h a n i c ¾ 1；· P o .1 i s h i n g ) 装置や、 スピンエッチング装置などを設けてもよい ί. パタ ン材固化部 5 00は、 パターン形成用開口部内の液状パターン材 3 1 2 .を加熱.固化する加熱手段であるヒータを設けた加熱チャン.バ、 あるいはトンネル、. 炉（いずれ.も図示せず）として構成することができる。 また、 パターン.材固化部 5 00は、 赤外線.ヒ^ "タゃレーザ光、 電子線の照射によつて液状パターン材 3 1.2 ； を硬化させるようにしてもよい。 そして、 液状パダーン材 3 1 2の固化は'、 窒素 ガス中などの不活性な雰囲気で行なうことが望ましい。 不活性雰囲気でパターン 材の固化を行なえば、 例えばパターンが酸化しやすい金属によって形成される場 : 合であても、 パターンの酸化を防ぐことができ、 電気的特性などの劣化を防止す: ることができ.る。 . 「
図 5,は、 第 2実施形態に係るパターン形成装置の概略ブロック図である。 この 第 2実施形態めパタ^ン形成装置 1 O Aは、 マスク形成部 1 5 0とパターン材供 給部 2 0 0を備えている。 ただし、 第 2実施形態のパターン形成装置 1 OAは、 第 1実施形態のパターン形成装置 1 0において設けられていた撥液処理部を有し ていない。 そして、 パターン形成装置 1 OAは、 必要に応じてマスク除去部 40 0とパターン材固化部 5 00とを設けることができる。
第 2実施形態に係るパターン形成装置 1 0 Aのマスク形成部 1 5 0は、 図 6の ようになっていて、 撥液性の膜からなるマスクを形成できるようにしてある。
図 6において、 マスク形成部 1 5 0は、 成膜処理室 1 5 2を有し、 成膜処理室 1 5 2内に設けた成膜ステージ 1 54の上に、 半導体基板やガラス基板などのヮ ーク 2 0を配置するようにしてある。 また、 成膜処理室 1 5 2は、 処理ステージ
1 5 4の上方に、 高周波電源 1 5 6に接続した高周波電極 1 5 8が配設してある 。 そして、 成膜ステージ 1 5 4は、 接地電極となっていて、 成膜ステージ 1 5 4 と高周波電極 1 5 8 と 間に高周波電圧が印加できるようにしてある。
なお、 ワーク 2 0の上面には、 金属などから形成した転写マスク 2 4が着脱自 在に配置される。 この転写マスク 2 4は、 後述する撥液性マスクに設けるパター ン形成用開口部に対応した部分を覆うようになっていて、 パターン形成用開口部 に対応した部分以外の部分が開口部となっている。 また、 成膜ステージ 1 5 4は 、 水冷コイルなどの冷却部（図示せず）を有していて.、 上面に配置'しだワーク 2 0 を冷却して重合膜の形成を促進するようにしてある。
' 成膜処理室 1 5 2は、 真空ポンプ 1 6 0が排気管 1 .6 2を介して接続してあつ て、. 内、部を減圧できるよう.にしてある。 また、 成膜処理室.1 5 .2には、 流量制御 . 弁 1 6 4 'を備えた供給配管 1 6 .6を介して、 成膜原料供給部 1 6 8,が接続してあ ; る。 この成膜原料供給部 1 ' 6 8は、 C 4 F！。や C 8 F 1 8などの直鎖状 P F Cから ' なる液体フッ素化合物 1 7 0を貯溜する容器 1 7 2·を有している。 そして、 容器' .: 1 7 , 2には、 加熱部となるヒ'ータ 1 7 4が設けてあって、 液体フッ素化合物 1 7 ^ 0を加熱して気化でき'るようになっている。 また、 供袷配管.1 6 βの流量制御弁
1 6 4の下流側には、 流量制御弁 1 7 5を備えたキヤリア配管ュ 7 6を.介し.て'、 ヽ キャリアガス供給部 1 7 8が接続してある。 キャリアガスには、 窒素やアルゴン などの.不活性なガスを使用する。 特に、 容易に放電させる'ことができるアルゴン が望ましい。 ·
このマスク形成部 1 5 0によってマスクを形成する場合、 転写マスク 2 4を載 ぜたワーク 2 0を成膜ステージ 1 5 4の上に配置する。 その後、 真空ポンプ 1 6 0によって成膜処理室 1 5 2内を減圧し、 成膜処理室 1 5 2に液体フッ素化合物 1 7 0の蒸気をキヤリアガスとともに導入する。 そして、 高周波電源 1 5 6によ つて高周波電極 1 5 8と成膜ステージ 1 5 4との間に高周波電圧を印加し、 m体 放電を発生させて液体フッ素化合物 1 7 0の蒸気をイオン化する。
イオン化された液体フッ素化合物 1 7 0は、 ワーク 2 0と転写マスク 2 4との 上において重合し、 撥液性のフッ素樹脂重合膜を形成する。 すなわち、 ワーク 2 0は、 パターン形成用凹部に対応する部分が転写マスク 2 4によって覆われてい るため、 パターン形成用凹部に対応した部分以外の部分に撥液性フッ素樹脂重合 膜が形成される。 そして、 所定時間の重合膜の成膜を終了してワーク 2 0を成膜 処理室 1 5 2から取り出し、 転写マスク 2 4をワーク 2 0の上から取り除くこと により、'パターン形成用開口部が設けられた撥液膜からなるマスクを有するヮー ク 2 0が得られる。 従って、 第 2実施形態に係るパターン形成装置 1 O Aは、 マ スクの撥液処理をする必要がない。 このため、 マスク形成部 1 5 0においてマス クを形成されたワーク 2 0は、 直接パターン材供給部 '3 0 0に移送され、 前記と 様にしてマスクのパターン形成用開口部に液状パターン材 3 1 ' 2が供給される なお、 図.6の破線に示すように、 供給配管 1 6 6には、. 流量制御弁 1 8 0を有 する'配管 1 8 2を介,して、 添加ガス供給部 1 8：4を'接続する.ことも.できる.。 この 場合には、'添加ガス供給部 1 8 4から C F 4を添加ガスと..して液体フッ素化合物:, ¾ 1 7 0の蒸気に添加する。 成膜処理室 1 5 2では、 このフッ素化合物 1. 7ひと. C: F 4との混合ガスをプラズマ化する。 すると、 添加ガスのフッ素が活性化し、 活:. 性化したフッ素が、 液体フッ素化合物 1 7 0の重合の際に重合膜に取り込まれ ため、' '重合膜の撥液性を向上.させることができる。 ·
' また、 ワーク 2 .0の前面にフッ素樹脂重合膜を形成し、 この重合膜に紫外線.や 電子線のビームを照射し、 フッ素樹脂重合膜の一部.を分解除去してパターユング することによりマスクを形成するようにしてもよい。 さらに、 撥液性膜によって マスクを形成する場合、 図 2に示したマスク形成部 1 0 0によっても得ることが できる。 すなわち、 マスク材塗布ユエッ ト 1 1 0を用いて撥液性のレジスト剤 (例えば、 フッ素樹脂系のフォ トレジス トをワーク 2 0に塗布して乾燥させ、 マ スク材パターニングュニット 1 2 0によってパターン形成用開口部を設けてマス クを形成することができる。
図 7は、 本発明の第 3実施形態の説明図であって、 第 1のパターン形成方法の 工程フローチャートである。 この第 1のパターン形成方法は、 まず、 図 1のステ ップ S 1 0 0に示したように、 マスク形成工程においてワークの表面にパターン 形成用開口部を設けたマスクを形成する。 このマスク形成工程 S 1 0 0は、 図 1 に示したマスク形成部 1 0 0において行なわれる。 すなわち、 マスク形成部 1 0 0の、 図 2に示したマスク材塗布ュニット 1 1 0にワーク 2 0を搬入する。' そし て、 マスク材塗布ュニット 1 1 0によりワーク 2 0の表面にフォトレジスト 1 1 4を塗布し、 乾燥させる。
その後、 ワーク 2 0をマスク材パターユングユニット 1 2 0に移送する。 そし てマスク材パターユングュニッ ト 1 2 0の露光部 1 2 2おいてマスク材であるレ ジス ト膜を露光し、 さらに現像部 1 2 4において現像する。 これにより、 レジス ト膜にパターン形成用開口部が設けられたマスクがワーク 2 0の表面に形成され る なお、 レジスト膜に電子線やレーザ光を照射してパタ ン形成多用開口部を. 直接描画して 成してもよい。
、次に、 撥液処理部 2 '0ひにおいてマスクの表面を撥液処理する, (ステップ S 1 0 : 1 )'。■. 'このマスク撥液処理工程は、 図 3に示した放電ユニット 2:1 0において 活性なフ ^素を生成し、 ワーク 2 0を配置した処理チャンバ 2 1 8·に供給するこ とにより行なう 'こと..ができる。.,なお、 ワーク表面の撥液処理は、 図 6に.示:'したよ うな装置によって、 マスクの表面にフッ素樹脂重合膜、 シリコーン重合膜の'よう な撥液膜を形成して行なってもよい。 図 3に示した方法によって撥液処理を行な つた場合、 パターン形成用開口部内に存在する撥液膜は、 紫外線や電子!^ .レー ザ等によって親液処理をしたり、 除去することが望ましい。 また、 マスクを図 5 、 図 6に示したように、 マスク形成部 1 5 0によって撥液性の膜によって形成し た場合、 図 7の破線に示'したようにマスク-撥液処理工程を省略するこどができる その後、 ステップ S 1 0 2に示したように、 マスクのパターン形成用開口部に 液状パターン材 3 1 2を供給するパターン材供給工程を行なう。 このパターン材 供給工程 S 1 0 2は、 図 4に示したパターン材供給部 3 0 0において行なわれる 。 すなわち'、 モータ 3 2 0によって処理ステージ 3 1 8を介してワーク 2 0を回 転させるとともに、 液状パターン材 3 1 2をァトマィザ 3 1 1によってミスト状 の微粒子にし、 この微粒子,をシャワーヘッド 3 1 0から噴出し、 噴出したミス ト 状微粒子を、 直流電源 3 2 8によって直流電圧が印加されているワーク 2 0に静 電引力によって吸着させる。 このよ うに、 ワークを回転させた状態で液状パターン材 3 1 2の供給を行なう と、 撥液処理したマスクの表面に降下した液状パターン材 3 1 2が遠心力によつ てマス,クの表面を移動し、 容易にパターン形成用開口部に進入する。 従って、 パ ターン材の供給を迅速に行なうことが可能であるとともに、 各パターン形成用開 口部に均一に液状パターン材 3 1 2を供給することができ、 一様な厚さ（高さ）を 有するパターンの形成が可能となる。
なお、'ワーク 2 0に形成したマスクのパターン形成用開口部への液状パターン 材 3 1 2の供給は、 液状パターン材 3 1 2をスピン.コートするようにして行なつ 'でもよいし、 インクジェッ トプリンタのプリ ンタへヅ ドのような定量吐出装置を 用いて行なってもよい。
液状ハ。ターン材 3 1 2をパタ^ "ン形成用開口部に供給したならば、 エアナイフ 3 3 0から圧縮空気を吹き出し、 マスクの表面に付着している液状パターン材を 除去.する付着液除去工程を行なう（ステップ S 1 0 3 )。 ただし、 付着液除去工程 は、 図 4に示したモータ 3 2 0によってワーク 2 0を高速回転させ、 マスクの表 面に付着して'いる液状パターン材 3 1 2に遠心力を与えて除去してもよいし、 ヮ ーク 2 0を傾斜させて行なってもよい。 また、 付着液除去工程は、 ワーク 2 ,0を 回転-させた状態、 また.はワーク 2 0を傾斜させた状態でエア 'ナイ.フ 3 3 0を作動 させて行なうごともできる。 ·
このよ うに、 マスクの表面に付着した液状パターン材 3 1 2をパターン形成用 開口.部に液状パター.ン材を供給した段階で除去すると、 不要なパターン材を容易 に除去することができる。 このため、 後述する乾燥工程などにおいて固化した除 去しがたい液状パターン材による固化物の除去工程をなくせ、 マスクの除去を容 易に行なうことができる。 なお、 前記した定量吐出装置によってパターン形成用 開口部に直接液状パターン材を供給する場合、 ステップ S 1 0 3の付着液除去ェ 程を省略することができる。
その後、 パターン形成用開口部に供給した液状パターン材 3 1 2の乾燥を行な う（ステップ S 1 0 4 )。 この液状パターン材 3 1 2の乾燥は、 液状パターン材 3 1 2に含まれている溶媒を蒸発させることが主な目的であって、 通常、 ワーク 2 0を 8 0〜 1 2 0 °Cに加熱して行なう。 そして、 パターン材乾燥工程は、 図 4に 示した処理テーブル 3 1 8に内蔵したヒータ 3 2 6によって行なってもよいし、 図示しないトンネル炉、 赤外線ヒータ、 レーザ光などによって行なってもよレ、。 また、 パターン材乾燥工程ば、 パターンが酸化されるのを防ぐため、 窒素雰囲気 などの不活性な雰囲気中で行なうことが望ましい。 勿論、 パターンが酸化される おそれがない場合や、 酸化された方が望ましい場合などは、 酸化雰囲気中で行な つてもよレヽ。
次に、' マスク除去工程を行なう（ステップ S 1 0 5 )。 'このマスク除去工程は、 従来の半導体装置の製造工程と同様に、 レジス ト膜を溶解可能な液にワーク 2 0 ：:を浸漬して行なうことができる。 また、 マスク除去工程は、 ワーク 2 0をオゾン' 水などの機能水に浸潰したり、 超臨界水によってレジス ト膜からなるマスクをァ クシングするようにしてもよい。 さらに、 マスク除去工程は、 スピン.エッチング と同様に、 ワーク · 2 0を回転させるとともに、 回転しているヮーグ 2. 0の上面に. レジス ト除去液を滴下して行なってもよい。 そして、 マスク.除去工程は、 酸素や オゾンを大気圧状態の放電や、 酸素ゃォゾンに紫外線や電子線な'ど.を照射して.活 性な酸素を生成し、 活性'な酸素によつてマスクをアツシングしてもよレ、。
マ クを除去した後は、 図 1に示したパターン材固化部 5 0 0において、 バタ.: ーン形成用開口部に供給した液状パターン材に含まれていた溶質の焼成を行ない； 、 溶質の固化反応を終： Τさせる（ステップ S 1 0 6 )。 このパターン材焼成工程は 、 通常、 ワーク 2 0をパターン材乾燥工程より高温の 1 5 0 °C以上で行なう。
これにより、 ワーク 2 0の表面に所定の緻密なパターンを形成することができ る。 しかも、 この第 1のパターン形成方法においては、 液状パターン材 3 1 2を パターン材乾燥工程において乾燥したのち、 パターン材焼成工程において焼成す るようにしているため、 液状パターン材 3 1 2が固化する際に、 内部にボイ ドが 発生したり、 形成したパターンの表面が凹状に変形するなどを防ぐことができる なお、 パターン材焼成工程は、 パターン材乾燥工程と同様に不活性な雰囲気中 で行なうことが望ましい。 また、 液状パターン材 3 1 2が、 前記したステップ S 1 0 4のパターン材乾燥工程において、 溶質の固化反応を充分に進めることがで きるようなものである場合、 またはステップ S 1 0 4の乾燥工程において、 ヮー ク 2 0をパターン材焼成工程における焼成温度に相当する高い温度に加熱可能で ある場合、 このステップ S 1 0 6のパターン材焼成工程を省略することができる 図 8は、 本発明に係る第 2のパターン形成方法のフローチヤ一トである。 この 第 2のパターン形成方法は、 まず、 ステップ S 1 1. 0に示したように、 ワーク 2 0の表面にマスクを形成する。 その後、 マスクの撥液処理と（ステップ S 1 1 1 ) 、 マスクに設けたパターン形成用開口部に液状パターン材を供給するパターン材 . 供給工程 (ステップ S I 1 2 )とを順次行なう。 .これらのマスク形成工程、 マスク■· 撥液処理工程、 パターン材供給工程は、 前記した第 1のパターン形成方法と同様 に行なうことが可能である。 そして、 マスクを撥液膜によって形成した場合、 ス テ.ップ S 1 .1 .1のマスク撥液処理を省略することができる。 · ， . 次にく .マスクのバタ. ^"ン形成用開口部に供給した液状パターン材 3 1 · ·2の乾燥.,. を行なう （ステップ S 1 1 3 )。 この乾燥工程も前記と同様に行なってよい。 そし;., て、 乾燥工程を終了したならば、' マスクの表面に付着した液状パターン材 3 1 2 ι かもなる乾燥固化物（図示せず）を除去する。 この'乾燥周化物の除去は、 乾燥固化 ^ 物をエッチング可能な.エッチング液にワーク 2: 0を浸漬 'したり、 またはエツチン グ液を用いたスピンエッチング、 もしくは C M Pな'どによつで行なうことができ. , る。 · · · ' . '
なお、 図 4に示したシャワーへッ ド 3 1 0によつ.て液状パターン材.3 .1 2をパ ターン形成用開口部に供給する際に、 処理テーブル 3' 1 8に内蔵したヒータ 3 2. 6によってワーク 2 0を加熱し、 パターン材の供給と乾燥とを同時に行なう場合 、 図 8の破線に示したように、 ステップ S 1 1 3の乾燥工程を省略することがで さる。
その後、 前記の第 1実施形態のパターン形成方法と同様に、 マスク除去工程 (ステップ S 1 1 5 )と、 ステップ S 1 1 6のパターン材の焼成工程とを順次行な う。 これらの工程も前記実施形態と同様に行なうことができる。
図 9は、 本発明に係る第 3のパターン形成方法のフローチャートである。 この 実施形態のパターン形成方法は、 ステップ S 1 2 0に示したように、 ワーク 2 0 の表面にマスクを形成したのち、 マスクの表面を撥液処理し（ステップ S 1 2 1 ) 、 さらにマスクに形成したパターン形成用開口部に液状パターン材 3 1 2を供給 するパターン材供給工程を行なう （ステップ S 1 2 2 )。 これらのステップ S 1 2 0〜S 1 2 2の各工程は、 前記と同様にして行なうことができる。 また、 マスク を撥液膜によって形成した場合、 ステップ S 1 2 1の撥液処理工程を省略するこ とができる。
次に、 パターン材の加熱固化工程であるステップ S 1 2 3のパターン材乾燥ェ 程とステップ S 1 2 4のパターン材焼成工程（ァニール工程）とを行な'う。 パター ン材乾燥工程は、 例えばワーク 2 0を 8 0〜 1 2 0 °Cに加熱し、 'パターン形成用 開口部；に供給した液状パターン材の溶媒を蒸発させる。 .また、 'バタ.ーン材焼成ェ 程は、 通常、 乾燥工程より高温であって、 レジス ト膜からなるマスクが炭化しな いよう,.な温度、 例えば 1 5 0 ~ 2 2 0 °C程度にヮ.ーク 2 0を加熱して行ない、 液 状バタ ン材 3 1. 2に含まれてい.た溶質をより高い温度に.加熱して固化反応を完 . 了させる。 これらの乾燥工程、 焼成工程は、 図 4に示したヒータ 3' 2 6ほ】よつて 行なってもよ'いし、 '図 1に示した専用のパターン材固化部 5· 0 0に搬入 Wて行な. つてもよい。'そして、 これらの乾燥工程と焼成工程とは、 パターン材が酸化する のを防止するため、 窒素などの不活性な雰囲気で行なうことが望ましい。
このように、 パターン材乾燥工程とパターン材焼成工程とを分けて行な:う こと により、 パターン形成用開口部に供給した液状パターン林' 3 1 2によるパターン' 形状を良好にすることができる。 すなわち、 液状パ.ターン材を.急激に高温に加熱 すると、 固化したパターンの表面が凹状を示し、 パターン形状がよくない。 .この ため、 良好なパターン形状を要求されるような場合、 液状パターン材を急激に加 熱してパターンを形成し、 マスクを除去したのちに、 C M Pなどによってパター ンの形状を整える必要がある。
なお、 液状パターン材 3 1 2が、 通常の乾燥温度において充分に固化する場合 には、 ステップ S 1 2 4のパターン材焼成工程を省略することができる。 さらに 、 液状パターン # 3 1 2を最初から高温で加熱固化させても差し支えない場合、 ステップ S 1 2 3の乾燥工程を省略することができる。
パターン材の焼成が終了したならば、 ステップ S 1 2 5のようにマスク除去部 4 0 0においてマスクの除去を行なう。 このマスク除去工程においては、 マスク の表面に付着した液状パターン材による固化物が存在している場合、 まず、 C M pやエッチングなどして固化物を除去し、 その後、 マスクを除去する。 マスクの 除去は、 前記と同様にして行なうことができる。
なお、 上記した実施形態の各パターン形成方法において、 例えば半導体基板に 配線パターンを形成するような場合であって、 既に半導体基板の表面に酸化膜な どの絶縁材からなる膜にパターン形成用囬部が設けられており、 この絶縁膜に設 けたパターン形成用.開口部に有機金属化合物溶液からなる液状パターン材 3 1 2 - を供給して配線パターン ·を形成するときには、 マスグ形成工程とマスク除去工程 . .を省略する'こ,とがで'きる。 そして、 前記したマスク撥液処理工程の代わりにヮ 一ク撥液処理工程を行なう。 また、 インクジェッ トプリ ンタのプリンタヘッ ドの よ.'うな吐出装.匱によって、 液状パターン材 3 1 ·2をマスクに設けたパタ一ン形成 用開口.部に選択的に供給:し.、 液状パターン材 3 .1 :2:がマス の表面に付着しない ような場合、 付着液除去工程や乾燥固化物除去工程が不要となるため、 工程の簡 素化を図ることができる。 図 1 0は、 このような場合のパターン形成方法を示す フローチ'ヤー トである。 · ·
この第 4のパターン形成方法は、 まず、 図 1 0のステップ S 1 3 ·◦に示したよ うに、 . .ワーク 2 0である半導体基板の表面にマスクを形成する'。 :このマスク形成 は、；例えばヮ ク 2 0 .の表面に二酸化ケイ素 （S i 0 2 )の,膜を形成可能なマス ク材を塗布し.、 これをパ.ターニングして配線パターンに対応したパターン形成用 開口部を有するマスクを形成する。 .
その後、 マスクの撥液処理を行なう （ステップ S 1 3 1 )。 .この撥液処理工程は 、 マスクの表面にフッ素樹脂重合膜などを形成して行なう。 そして、 この撥液処 理においては、 パターン形成用開口部内の重合膜を除去してワーク I：半導体基板） 2 0の表面を露出させる。
次に、 上記のように撥液処理したマスクのパターン形成用凹部に、 インクジェ ッ トプリ ンタのプリンタヘッドのような定量吐出装置によって有機金属化合物か らなる液状パターン材 3 1 2を供給する。 この際、 ワーク 2 0を配置したテープ ノレに内蔵させたヒータによってワーク 2 0を所定の温度に加熱することにより、 開口部への液状パターン材 3 1 2の供給と、 液状パターン材の加熱固化とを同時 . に行ない、 ステップ S 1 3 2でパターン形成工程が終了する。
もっとも、 図 1 0の破線のステップ S 1 3 3に示したよう 、 パターン材加熱 固化工程をパターン材供給工程と別に行なってもよい。 また、 この加熱固化工程 は、 乾燥工程と焼成工程とで構成してもよく、 一定の温度によって加熱固化して もよい。
,図 1 1は、 本発明に係る第 5のパターン形成方法のフローチャートである。 こ の実施形態のパターン形成方法は、 良好なパターン形状、 緻密なパターンを得る ために、 パターン材供給工程を複数回行なうようにしている。
·'.'.;まず、 上記した実施形態と同様に、 ワーク 2 0の表面にマスクを形成したのち (ステップ S 1 4 0 )、 マスクの表面を撥液処理する（ステップ S 1 4 1 )。 これら •69工程は、 前記と同様にして行なうことができる'。 そして、 マスクがフッ素樹脂 の:重合膜などの撥液性の膜によって形成された場合、 破線に示じたよ.うに、 ステ ップ S 1 4 1のマスク'撥液処理工程を省略することができる。 ノ ■ 次に、 ステップ S 1 4 .2の 'パターン材供給工程において、 前記と同様にしてマ スクのパターン形成用開口部に液状パターン材 3 1 2を供給する。 この液状パタ ーン材 3 1 2の開口部への供給は、 この実施形態の場合、 .必要量の何分の' 1かに 止められる。 'そして、 第 1回目の'パターン材供給工程が終了したならば、 液状パ ターン材の溶媒を蒸発ざせるパターン材乾燥工程を行なう. (ステップ S. 1 4 3 )。 なお、 パターン材供給工程においてワークを適宜の温度に加熱しながら液状パタ ーン材 3 1 2をバターン形成用開口部に供給する'場合、 破線に示したように、 パ ターン材乾燥工程を省略することができる。
その後、 ステップ S 1 4 4に示したように、 マスクの表面に付着した液状パタ ーン材 3 1 2からなる乾燥固化物を除去する。 この乾燥固化物の除去も前記と同 様にして行なってよい。 そして、 乾燥固化物を除去したならば再びステップ S 1 4 2に戻り、 ステップ S 1 4 2からステップ S 1 4 4を必要回数繰り返す。 そし て、 最後のパターン材供給工程、 パターン材乾燥工程、 乾燥固化物除去工程を終 了したならば、 次のステップ S 1 4 5のパターン材焼成工程に進み、 液状パター ン材 3 1 2に含まれていた溶質の焼成を行なって固化反応を完了させ、 上記と同 様にしてマスクを除去する（ステップ S 1 4 6 )。 このよ うに、 第 5のパターン形成方法においては、 液状パターン材 3 1 2を複 . 数回に分けてマスクに設けたパターン形成用開口部に供給するようにしているた め、 完成したパターンの形状を極めて良好にすることができるとともに、 緻密な パターンを形成することができる。 しかも、 液状パターン材 3 1 2を乾燥させる ごとに乾燥固化物を除去するようにしているため、 焼成後の固化物除去に比較し て固化物の除去を比較的容易に行なうことができる。
なお、' 液状パターン材 3 1 2を複数回に分けて開口部に供給する場合、 ' 2回目 以降のパターン材供給工程 （ステップ S 1 4 2 ) を必要に応じてステ 'ップ S 1 4 ;3のパタ一ン材乾燥工程後に行なってもよいし、 ステップ S: .1 4 5のバターン材 の焼成後に行なってもよい。
' 図 1 2は、.本発明に係る第 6 .のパターン形成方法のフローチヤ一トである。 こ のパターン形成方法は、， 前記した実施形態と同様の方法によつ マスグ形成工程 (ステップ S 1 5 0 )、 マスク撥液処理工程（ステップ S 1 5 1 )、 パ'ターン材供給 工程（ステップ' S 1 5；.2 )を順次行なう。 ■
その後、 加熱固化工程と して、 パターン形成用開口部に供給した液状パターン 材 3 1 2の乾燥と焼成とを行なう （ステップ S 1 5 3、 S 1. 5' 4 )。， 次に.、 ·この焼 成工程を終了した段階で、 再びステップ S 1 5, 2に戻って 2.回目のパターン材供 給工程を行ない、 続けてステップ S 1 5 3、 ステップ S. 1 .5 4の乾燥工程と焼成 工程とを行なう。 そして、 これらのステップ S 1 5 2ない.しステップ S 1 5 4を 必要回数繰り返す。 最後のパターン材焼成工程を終了したならば、 前記と同様に してマスクを除去する (ステップ S 1 5 5 )。
なお、 図 4に示したパターン材供給部 3 0 0やスピンコートと同様にして液状 パターン材をパターン形成用開口部に供給した場合には、 ステップ S 1 5 5のマ スク除去工程においてマスグの表面に付着した液状パターン材 3 1 2による固化 物を C M Pなどによつて除去し、 その後マスクを除去する。 また、 インクジエツ トプリンタのプリンタへッ ドのような吐出装置によって、 パターン形成用開口部 に液状パターン材 3 1 2を選択的に供給することにより、 マスクの表面に液状パ ターン材が付着しない場合には、 固化物の除去は不要である。
また、 2回目以降に行なうステップ S 1 5 2のパターン材供給工程は、 必要に 応じてステップ S 1 5 3のパターン材乾燥工程後に行なってもよい。 さらに、 液 状パターン材 3 1 2が比較的低温で充分に固化する場合には、 パターン焼成工程 を省略してよく、 最初から高温で処理できるパターン材の場合には、 パターン乾 燥工程を省略してよい。
図 1 3は、 本発明に係る第 7のパターン形成方法のフローチャートである。 こ の実施形態のパターン形成方法は、 従来の工程と組み合わせる場合など、 既にヮ —ク 2 0の表面にパターン形成用凹部が設けられているときに適用される。 従つ て、 この第 7のパターン形成方法においては、 マスク形成工程が省略されている すなわち、 図 1 3に示したパターン形成方法は、 まず、 ワーク表面の撥液処理 を行なう （ステップ S 1 6 0 )。 この撥液処理は、 前記したよう'に、 活性なフッ 素によるフッ化や、. フッ素 ·樹脂重合膜などの撥液性'の膜を成膜することによって 行なわれる。 そして、 ワーク撥液処理の工程においては、 必要に応じてパターン 形成用凹部に紫外線や電子線などを照射し、 バタ一.ン形成用凹部の底部に対する： 親液処理をする。 ·この親液処理は、 単にワーク 2 0'に付着した、 またはワーク 2 0と反応して 'レ、るフッ素を除去することによる親液化ばかりでなく.、 形成した撥 液膜を紫外線や電子線によつて分解除去する場合を含む。 'このように親液化をす ることにより、.バタ ン形成用 HQ部に供給した液状パターン材を固化させたとき に、 パターンの密着性を向上することができる。 従って、 形成したパターンとヮ ークとの間に電気的接続が要求される場合、 電気的導通を良好にすることができ 、 優れた電気的特性が得られる。
ワーク 2 0の撥液処理が終了したならば、 液状パターン材 3 1 2をパターン形 成用凹部に所定量供給するパターン材供給工程を行なう（ステップ S 1 6 1 )。 こ のパターン材供給工程における液状パターン材 3 1 2の凹部への供給は、 前記と 同様にして行なうことができる。 そして、 パターン形成用凹部への液状パターン 材の供給が終了したならば、 ステップ S 1 6 2の付着液除去工程を行なう。 すな わち、 ワーク 2 0の表面に付着した液状パターン材 3 1 2を除去する。 このヮー ク 2 0の表面に付着した液状パターン材 3 1 2の除去は、 前記と同様にして図 4 に示したエアナイフ 3 3 0や、 ワーク 2 0を回転させたり傾斜させることなどに よって行なうことができる。
上記したステップ S 1 6 0のパターン材供給工程と、 ステップ S 1 6 2の付着 液除去工程とは、 必要回数繰り返して行なうことができる。 そして、 ステップ S 1 6 1 とステップ S 1 6 2とを必要回数繰り返したならば、 パターン形成用凹部 に供給した液状パターン材 3 1 2を加熱固化させることにより （ステップ S 1 6 3 )、 パターンの形成工程が終了する。
ステップ S 1 6 3のパターン材加熱固化工程におけるパターン材の加熱温度は 、 液状パターン材 3 1 2 'によって異なり、 加熱固化温度が 8· 0〜1 2 0 °C程度の £' に乾燥温度とそれほど変わらない温度で充分な場合もあり、 焼成温度と同様 · に 2 0 0 °C以上に加熱する必要がある場合もある。 また、 パターン材加熱固化工 程.,は、'.必要に応じて液状パターン材 3 1 2の溶媒を蒸発させる乾燥工程と、 乾燥 した楼質を焼成する焼成工程とを含めることが 'できる。'
なお、 ワーク 2 0の表面が既に撥液性を有している場合、 ステップ S 1 6 0の ' ワーク撥液処理工程を省略してよい。 また、 図' 1 3の破線に示したように、 パタ 一ン形成用凹部に液状パターン材 3 1 2を供給した都度、 ' 'ステ 'ップ' S 1 6 2の付 ', 着液除去工程とステップ S 1 6 3·のパターン材加熱固化工程とを行ない、 パター ' ン材加熱固化工程を終了したのち、 次のパターン材供給工程を'行なうよ.うにして もよい。 このように、'加熱固化工程の終了後にパタ.ーン材供給工程を行なうよう . にすると、 内部応力の非常に小さい緻密なパターンを形成する-ことがで.きる。
図 1 4は、 本発明に係る第 8のパターン形成方法のフローチャートである。 こ の実施形態のパターン形成方法も、 ワーク 2 0に既にパターン形成用凹部が設け られている場合に適用される。 第 8のパターン形成方法は、 まず、 ワーク 2 0の 表面を撥液処理する（ステップ S 1 7 0 )。 このワーク 2 0の撥液処理は、 前記し たと同様に行なう。
その後、 パターン材供給工程において、 ワーク 2 0に設けたパターン形成用凹 部に液状パターン材 3 1 2を所定量供給する（ステップ S 1 7 1 )。 次に、 ステツ プ S 1 7 2に示したように、 ワークの表面に付着した液状パターン材 3 1 2を除 去する付着液除去工程を行なう。 さらに、 不要なパターン材を除去したワーク 2 0を所定の温度（例えば 8 0 ~ 1 2 0 °C程度）に加熱し、 ワーク 2 0の凹部に供給 した液状パターン材 3 1 2の乾燥を行なう（ステップ S 1 7 3 )。
その後、 再びステップ S 1 7 1に戻ってパターン材供給工程を行ない、 乾燥固 ィ匕させたパターン材が存在しているパターン形成用凹部にさらに液状パターン材 3 1 2を供給し、 ステップ S 1 7 2、 ステップ S 1 7 3の工程を繰り返す。 これ らのステップス S 1 7 1〜ステップ S 1 7 3の工程は、 必要回数繰り返される。 そして、 最後のパターン材供給工程、 付着液除去工程、 パターン材乾燥工程が終 了したならば、 液状パターン材 3 1 2の乾燥固化した溶質をさらに高温で焼成し て固化反応を完了させる。 ——
:::·:.このように、 パタ一'ン形成用凹部に液状パタ一ン林を少量ずつ供袷..し,、 バタ一 ン材の供給、 パターン材の乾燥を繰り返すことにより、 パターン材の乾燥時にお
• ' るボイ ドの発生などを防ぐことができ、 內部応力の少ない緻密なパターンを形 成す.ることができる。. しかも、 液状パターン材 -3 1 '2を乾燥する前に、 'ワークの 表面に付着した不要な液状パターン材を除去するようにしているため、 固化物を 除去する ^¾合よりも、 ワーク 2ひの表面に付着している不要物の除去を容易に行 :;. なうこどができる。 '
'なお、 ステップ S 1 7 1からステップ S 1 7 4までの工程を 1回だけ行なっ パターンを形成してもよいことは勿論である。
図 1 5は、：本発明の第 9のパターン形成方法の説明図である。 この実施形態の パターン形成方法は、 まず、 既にパターン形成用凹部が設けら.れている.ワーク 2 0の表面を、 前記と同様にして撥液処理する（ステップ S 1 8 0 )。 次に、 インク ジエツ トプリンタのプリンタへッドのような吐出装置を用いて、 ワーク 2 0のパ ターン形成用凹部に選択的に液状パターン材 3 1 2を所定量供給する（ステップ S 1 8 1 )。 その後、 液状パターン材 3 1 2を加熱固化し（ステップ S 1 8 2 )、 パターンの形成を終了する。 このパターン材の加熱固化は、 前記したように例え ば 1 2 0 °C以下の比較的低温で行なう場合もあるし、 それよりも高い温度で行な う場合もある。 また、 パターン材の加熱固化は、 液状パターン材を乾燥する工程 と、 その後の焼成工程とを含んでいてもよい。
このように、 第 9のパターン形成方法においては、 吐出装匱によって液状パタ ーン材 3 1 2を、 ワーク 2 0に設けたパターン形成用凹部に選択的に供給するこ とにより、 ワークの表面に付着したものを除去する工程を設ける必要がなく、 ェ 程の簡素化を図ることができる。
なお、 図 1 5の破線に示したように、 パターン形成用凹部に供給した液状パタ ーン材 3 1 2の加熱固化が終了したならば、 再びステップ S 1 8 1のパターン材 供給工程と、 ステップ S 1 8 2のパターン材加熱固化工程とを繰り返す。 そして 、 パターン材供給工程とパターン材加熱固化工程とを必要回数繰り返してパター ンの形成を終了してもよい。 ：
■ 図 1 6は、 本発明の第 1 0のパターン形成方法のフローチャートである。 この. ：'実施形態のパターン形成方法は、 まず、 前記と同様に:、 パターン形¾用四部が設 けられたワーク 2 0の表面を撥液処理したのち（ステップ S 1 9 0 )、 パターン形 ？成用凹部に液状パターン材 3 1 2を所定量供給する（ステップ S 1 9 1 )。 次に、 ヮー:ク 2 0の.'パタ ン形成用凹部に供給した液状パタ ン材 3 1' 2の乾燥を行な う（ステップ S 1 9 2 )。 また、 パターン材の乾燥が終了した.ならば、 ステップ S 1 9 1.に戻って再び凹部に液状パタ一ン材 3 1 2を供給し、'ステップ' S 1 9 2の パターン材乾燥工程を行なう。 そして、 このパターン材供給工程とパターン材乾 燥工程とを必要回数繰り返す。
最後のパターン材供給工程とパターン材乾燥工程'とが終了したならば、 ワーク の表面に付着した液状パターン材 3 1 2による乾燥固化物.を、 前記'した大気圧プ ラズマを使用したエッチ.ングゃ C M Pなどによって除去する（ステップ S 1 9 3 ) 。 そして、 乾燥固化物の除去の終了後、 ステップ S 1 9 4に示したように、 パタ 一ン材'焼成工程において液状パターン材 3 1 2に含まれていた溶質の焼成を行な なお、 図 1 6の破線に示したように、 2回目以降のパターン材供給工程は、 ス テツプ S 1 9 3の乾燥固化物除去工程後に行なってもよいし、 ステップ S 1 9 4 のパターン材焼成工程後に行なってもよい。 さらに、 ステップ S 1 9 3の乾燥固 化物除去工程を行なわずに、 ステップ S 1 9 2のパターン材乾燥工程終了後、 直 ちにステップ S 1 9 4のパターン材固化工程を行ない、 その後、 図 1 6の破 f泉の ステップ S 1 9 3 aに示したように固化物除去工程を行なってもよい。 このよう に、 ステップ S 1 9 4のパターン材固化工程後にステップ S 1 9 3 aの固化物除 去工程を行なうと、 固化物の除去を一度で済ますことができ、 工程が簡素化され る。 勿論、 パターン材焼成工程後に固化物除去工程を行なったのち、 ステップ S 1 9 1に戻ってステップ S 1 9 1、 ステップ S 1 9 2、 ステップ S 1 94、 ステ ップ S 1 9 3 aを必要回数繰り返すことも可能である。
図 1 7は、 本発明の第 1 1のパターン形成方法のフローチャートである。 この 第 1.1のパターン形成方法は、 ワーク 20にパターン形成用凹部が設けられてい ない場合に適用されるパターン形成方法の 1つである。
こ'の方法は、 まず、 前記に説明したと同様にしてワーク 20の表面にマスクを 形成し .Cステップ S 20.0 )、 マスクの撥液処理を行なう（ステップ S 20 1 )。 次 に、 マスクに設けたパターン形成用開口部に液状パターン材 3 1 2を供給したの ち'（ステップ S 2· 0.2)、 マスクの表面に付着した液状パターン材.3 1 2を.除去す る付着液除去工程を行なう'（ステップ S 20 3)。：その後、. パタ シ形成用開口部 に供給した液状パターン材 3 1 2の加熱固化工程である乾燥と焼成とを行なう (ステップ S 204、 ステップ S :20 5 )。 · - . パタ ン材の'焼成が終了したならば、 再びステツプ S 2: 02のパダーン材供給 工程に戻り、 ステップ S 2 0 2からステップ S 2 0 5を必要回数繰り返す。 そし, て、'最後のパタ一ン材焼成工程を終了したならば、 ステツプ S 2.06·に示したよ： うに ,、 マスク'除去工程.を行なう。 · ..
なお、，図 1 7の破線に示したように、 必要に応.じてステップ S 2.0 2のパター ン材供.給工程とステップ S 20 3の付着液除去工程とを必要'回数繰り返したのち に、 ステップ S 2 04〜ステップ S 20 6を行なってもよいし、 ステップ S 2 0 2ないしステップ S 204を必要回数繰り返したのちに、 ステップ S 20 5のパ ターン材焼成工程とステップ S 206のマスク除去工程とを行なってもよい。 図 1 8および図 1 9は、 本実施の形態に係るパターン形成方法を半導体基板に 適用した場合の製造工程説明図である。
本実施の形態に係るパターン形成方法をワークとなる半導体基板に配線を形成 する工程に適用すると、 まず、 図 1 8 (1).に示すような半導体基板 3 0をマス ク形成部 1 00のマスク材塗布ュニッ ト 1 1 0に搬入し、 テーブル 1 1 2の上に 配置する。 そして、 半導体基板 3 0をモータ 1 1 8によってテーブル 1 1 2とと もに回転させるとともに、 レジスト供給部 1 1 6からフォ トレジス ト 1 1 4を滴 下し、 半導体基板 3 0の表面 3 2に有機材となるフォ トレジス トを塗布する。 そ して、 フォ トレジス トを乾燥させてマスク材となる有機膜からなるフォ トレジス ト膜 3 5を形成する（図 1 8 ( 2 )参照）。
フォ トレジス ト膜 3 5を形成した後は、 半導体基板 3 0をマスク材パターニン グュニッ ト 1 2 2に移送し、 フォ トレジス ト膜 3 5の上方より転写マスク 1 3 2 を介して光 1 2 6を照射し、 前記フォトレジス' .ト膜 3 5·'の表面に配線用のパタ ンを感光させる （雷光工程）。 その後、 レジス ト膜 3 5を露光した半導体基板 3 0を現像部 1 2 4に搬入し、 現像液 1 3 8に浸溃してレジスト膜 3. 5の現像を行 なう。 これにより、 図 1 8 ( 2 )に示したように、 配線を形成する部分の半導体基 板 3 0の表面 3 2を露出させたパターン形成用.開口部（四部）となる溝 3 .8.を設け たマスク : 3 ·6が形成さ.れる。 なお、 当該溝 3 8の幅は、 配線.と.同様の幅に設定さ，, れている。 ' . . ： .
こうして半導体基板 3 0の表面 3 2を露出させた溝 3 8を有するマスク 3 6をノ, 形成したのちは、 マスク 3 6の上に液状の無機導電材'料（液状パターン材）を塗布 ·' し、 同図 （3. ) に示.すように、 溝 3 8を埋める.とともに、 マスク 3 6の上を覆つ た無機導電膜 4 0を形成する。 なお、 マスク 3 6を覆 ·う無機導電膜 4 ひを形成す る場合、 スビンコート法を用いることができる。 すなわち、 半導体基板 3 0を..回' ' 転させ、 この回転中.の半導体基板 3 0の回転中央部に無機導電材料を滴下すれば 、 当該無機導電材料は、 遠心力によって半導体基板 3 ひの外方へと広が'り、 表面 上に均一な無機導電膜 4 0を形成することができる。 ·
そして、 無機導電膜 4 0をマスク 3 6の上に形成したのちは、 図 1 9 ( 1 ) に 示すように、 大気圧のもとでエッチング液または気液混合状態にあるエッチング 液を塗布し、 無機導電膜 4 0のエッチングを行うようにすればよい。 そして、 無 機導電膜 2 0のエッチングには、 スピンエッチングを用いることが望ましく、 こ れを用いるようにすれば、 エッチング液を均一に無機導電膜 4 0の表面に塗布す ることが可能になり、 無機導電膜 4 0のエッチングの進行を均一にすることがで きるのである。
なお、 エッチングは.時間管理によって行うようにしており、 同図（2 )に示した 4.2
ように、 無機導電膜 4 0がマスク 3 6の溝 3 8だけに残るまで、 すなわち無機導 電膜 4 0がマスク 3 6の表面から除去されるまで行われる。 なお、 本実施の形態 では、 この無機導電膜 4 0の除去をスピンエッチングによって行うこととしたが 、 この形態に限定されることもなく、 他の方法、 例えば C M Pなどによって行う ようにしてもよい。 そして、 無機導電膜 4 0の除去を C M Pによって行うように しても、 スピンエッチングと同様、 大気中での除去ができるとともに、 C M Pで は溝 3 8に入り込んだ無機導電膜 4 0の天井部分を平坦にすることが可能になる のよ うに、 無機導電膜 4 0が溝 3 8だけに残るまでエッチングを行ったのち' は、 図示しない大気圧プラズマ装置に半導体基板 3 0を導入し、 当該半導体基板 : ':Qの表面.3. 2に形成され.るフォ トレジスト膜 3 5から.なるマスク 3 6を除去す -ればよい。. こ.のよう'にしてマスク 3 6を半導体'基板 3 0の表面., 3 .2から除去する..， ことにより、 半導体基板 3 0の表面 3 2に無機導電膜 4 0からなる配線 4 2を形...; 成するこ.とが'できる。 そして、 本実施形態においては、 従来の製造工程のよう. ; ドライ土ッチングゃチヤンバ内の 'タリーユングが必要ないことから、 地球温暖化'! 係数の高い P F Cガスを使わずとも製造を行うことが可能になる。 .
なお、 '前記実施形態においては、 半導体基板 3 ' 0にマスク'を形成したのち、 ぐにマスク 3 6の上に向き導電膜 4 0を形成する場合について説明したが.、 半導： 体基板 3 0は、 溝 3 8を設けたマスク 3 6を形成したのち、. 図 3に示した撥液処 理部 2ひ 0に搬入てして撥液処理をするこ.とが望ましい。 この撥液処理は、 次の ごとく して行なう。
マスク 3 6を設けた半導体基板 3 0を図 3に示した処理チヤンバ 2 1 8に搬入 する。 その後、 原料ガス供給源 2 1 4から放電チャンバ 2 1 0に大気圧状態で C F 4 を導入し、 放電チャンバ 2 1 0内に気体放電を発生させる。 これにより、 C F 4 が分解され、 活性なフッ素が生成される。 そこで、 活性なフッ素を含ん だ処理ガス 2 1 6を処理チャンバ 2 1 8に供給すると、 有機膜からなるマスク 3 6は、 表面がフツイ ί ^されて撥液化される。 従って、 回転している半導体基板 3 0 に液状の無機導電材料を滴下した場合、 液状無機導電材料が撥液処理されたマス クの表面を容易に移動するため、 溝 3 8への液状無機導電材料の供給を容易に行 なうことができるとともに、 マスク 3 6の表面に液状無機導電材料が付着しにく く、 液状の無機導電材料を選択的に溝 3 8に供給することができる。 このため、 上記の実施形態において説明したマスク 3 6の上の無機導電膜 4 0をエッチング
(エッチバック）する必要がなく、 工程をより簡素化することが可能となる。 なお 、 この撥液処理は、 半導体基板 3 0を適度な温度、 たとえば 8 0〜 1 5 0 °C程度 に加熱して行なうと、 マスク 3 .6のフッ化反応'を促進することができ、 処理時間 を短縮することができる。 ' .
また、 液状無機導電材料をマスク 3 6の溝 3 8に供給して坦める場合、 インク がエツトプリ ンタのインクジエツトへッドのような定量吐出装置を使用する.と、 ■ マスク 3 6,の表面に液状無機導電材料を付着させることなく溝 3 8に無機導電材 料を供給する,こ-とができる。 'さらに、 幅が 1 μ m以下の微細な配線 4 2を形成す る場合、 '図' 4に示 ·したノ、°タ一ン材供給工程 3 0 0 'によって、 液状パターン材であ る液状.の無機導電材料をマスク 3 6の溝 3 8に供給するとよい。 .
.すなわち、 'マスク 3 ' 6を撥液処理部 2 0 0において撥液処理したのち、'：半導'体 基板 3 0をパターン材供給部 3 0 0の処理ステ ジ 3' 1 8の土に配置する。 そし て、 処理ステージ 3 1. 8をモータ 3 2 0によって回転させるとともに、 直流 ¾源
3 2 8によって処理ステージ 3 1 8を介して正の直流電圧を半導体基板 3 0 印 加する。 'さらに.、 液状パタ^ "ン材供給源 3 1 4'かち液状無機導電材料をァトマイ '
'ザ 3 1, 1に供給するとともに、 噴霧ガス供給減 3. 1 .6から.噴霧用窒素ガスをァト マイザ 3 1 1 ,に供給し、 液状無機導電材料を 0 . 2 m程度以下のミス'ト状微粒 子にしてシャワーへッド 3 1 0から噴出させる。 この際、 処理ステージ 3 1 8に 内蔵したヒータ 3 2 6によって半導体基板 3 0を、 液状無機導電材料の溶媒を蒸 発可能な適宜の温度に加熱する。
なお、 前記半導体基板は導電性であるため、 処理面内で均一な電界を形成する ことは容易である。 しカゝし、 ガラス等の絶縁性被処理物である場合は、 図 3 2に 示したように、 平面状電極 3 4 2の上に絶縁性被処理物 （絶縁性被処理基板） 3
4 0を配置し、 平面状電極 3 4 2を介して絶縁性被処理基板 3 4 0上に均一な電 界を形成することが好ましい。
また、 上記実施の形態では、 ワーク 2 0、 絶縁性被処理基板 3 4 0に電圧を印 加する電源として直流電源 2 8を用いたが、 これに限定されることはなく、 交流 電源を用いてもよい。
シャワーヘッド 3 1 0から噴出された液状無機導電材料のミス ト状微粒子は負 に帯電する。 このため、 正の直流電圧が印加されている半導体基板 3 0と微粒上 無機導電材料との間に静電引力が作用し、 液状無機導電材料の微粒子が回転して いる半導体基板 3 0に吸着される。 この微粒子は、 半導体基板 3 0に形成したマ スク 3 6の表面が撥液処理されているため、 マスク 3 6の表面を滑って溝 3 8に 供給される。 そして、 溝 3 8への無機導電材料の供給を所定時間行なったのち、 ァナイフ' 3 3 0によってマスク 3 6の表面に付着した不要な液状無機導電材料 を除去する。 この不要な付着液除去工程は、 半導体基板 3 0を回転させた状態で 、Λ: 'または半導体基板 3 0を傾斜させた状態で行なうと、 より効率的に、 'またより 弱い圧力の空気によって行なうことが可能となる.。. 'そ'して.、 半導体基板 3 0を加 熱しつつ液状無機導電材料の溝 3 8への供給を行なうこどにより、 液状無機導電 材料の乾燥: t程を省略することが可能であるばかりでなく、 ·無機導電膜 4 0を緻 密にすることができる;： ' ——
なお、 上記した付着液除去工程'は、 液状の無機導電材料をマスク 3, 6の溝 3'· 8 に供給する:パターン材料供給工程を終了した後に行な'つてもよい。 また'； 配線 4 2とざれた無機導電膜 4 0は、 必要に応じて図 1に破線で示し.たパターン固化部. 5 0 0 ,において焼成することができる。 . .
' 発明者は、 半導体素子に'おける素子間分離の方法や、 F E Tのゲート電極の形 成工程や、 配線層間のコンタク ト形成工程等に本実施の形態に係るパターン形成 方法を適用した例を考案した。 以下に実施例として上述した 3つの例の手順を説 明する。 なお上述したパターン形成方法と共通する箇所については、 その説明を 省略する。
図 2 0と図 2 1は、 本実施の形態に係るパターン形成方法を半導体素子の形成 における素子間分離の方法に適用した場合の製造工程説明図であって、 従来の半 導体デバイス製造工程におけるシヤロートレンチ形成工程に対応している。
半導体基板においては、 半導体素子が形成されている素子領域 6 0 0 A、 6 0 0 B、 6 0 0 Cの間に絶縁パターンを形成して素子間分離をなし、 これら素子領 4.5
域 6 00 A、 60 0 B、 6 0 O.Cに形成した素子間に短絡等が生じるのを防止す る必要がある。 '
そこで、 図 2 1 (1 ) に示すように、 半導体基板 6 ◦ 2の表面 6 0.4にマスク 材であるフォ トレジス ト膜からなるマスク 60 6を形成する。 すなわち、 まず、 半導体基板 602の表面 604にフォ トレジス トを塗布し、 フォ トレジス ト膜 6 0 5を形成する。 その後、 素子分離領域形成用の.マスクを介してフォ トレジス ト 膜 6 0 5の露光、 現像を行い、 素子領域 6 00 A、 6 00 B、 6 00 Cの間に基 ' 板表面 6 0' 4が露出する溝 6 0 8を設けたマスク 6 0 6を形成する。
ぞして当該溝 6 08·が形成された半導体基板 6 0 2をスピンコ一十工程に導入 し、 その表面に溝 6 0 8を埋めるように、 液状の絶縁材料の塗布を行い、 マスク ■ 606を覆って絶縁層 6 1 0を形成する。 この状態.を同図 （ 2·,) .,に.示す。 こう し て絶縁層 6 1.0を.形成したのちは、 スピンエッチング工程によつ'て絶縁層' 6 1 0 めエッチングを行ない、 同図 （3) に示すように、 マスク 6ひ 6を形成している フォ トレジス ト膜 6 0 5を露出させる。
その後、 図 2 1 (1) に示すように大気圧プラズマ装置によって前記マスク 6 06の除去を行う。 こ.れにより、 '半導体基板 6 0 2の表面 6 04に、 絶縁層 6 1 0からなる素子分離用の絶縁パターン 6 1 2が形成される。 ' ： · · こうしてマスク 6.0 6の除去を行ったのちは、 半導体基板 6 0 2をスビンコ一 ト工程に導入し、 絶縁パターン 6 1 2を覆ってシ.リ,コン層 6 1.4を形成する。 そ してシリ コン層 6 1 4を形成レたのちは、 再ぴス.ピ.ンェツチ.ング工程に半導体基 板 6 0 2を導入し、 絶縁パターン 6 1 2の表面が露出するまでシリコン層 6 1 4 をエッチングする。 これにより、 絶縁パターン 6 1 2によって分離されたシリコ ン層 6 1 4からなる素子領域 6 00 (60 OA, 600 B、 6 00 C) が形成さ れる。
図 22と図 2 3は、 本実施の形態に係るパターン形成方法を F E Tのゲート電 極の形成工程に適用した場合の製造工程説明図である。
MO S— F E Tのゲート電極を形成する場合、 まず、 図 2 2 (1 ) に示すよう に、 絶縁パターン 6 1 2によって分離した素子領域 6 00を有する半導体基板 6 0 2を酸化炉に導入する。 そして、 素子領域 60 0を構成しているシリ コン層 6 1 4を熱酸化し、 シリコン層 6 1 4の表面に薄い二酸化ケイ素からなるグート酸 化膜（図示せず）を形成する。
次に、 シリコン層 6 1 4と絶縁パターン.6 1 2とを覆ってフォトレジストを塗 布し、 同図（2 )に示したようにフォ 卜レジスト膜 6 1 6を形成する。 その後、 ゲ 一ト電極形成用のマスクを介してフォトレジス ト膜 6 1 6を露光、 現像し、 素子 領域 6 0 0 Bを形成しているシリコン層 6 1 4の表面を露出させた溝 6 1 8を有 するマスク 6 ,2 0を形成する。 なお当該溝 6 1 8の幅はゲート電極の幅と同一と なりている。 ■
次: 'に、 当該溝.6 1 8が形成された半導体基板 6 0 2をスピ.ンコート工程に導入 し、 溝 6 1 8を埋めるとともに、 マスク 6 2 0を覆うように液状からなる無機導 電材 J科の塗布を行って無機導電膜 6 2 2を形成する。 この状態を同図. （3 ) に示 'す。' . . . ■ ' ' .
こうして無機導電膜 6 2 2を形成した後は、 図.2 3 ( 1 .) に示すように、 スピ：: ンエッチング工程によってマスク 6 2 0の表面が露出するまでエッチングを行う .5 。 その後、'同図 （2 )· ·に示すように、 大気圧プラズマ装置に'よってマスク 6 2 0 ； を形成しているフォ ト レジスト膜 6 1 6の除去を行なう。 これにより、 素子領域';； ' 6 0 0 Αを形成しているシリ コン層 6 1 4の上に、 ゲート酸化膜を介して無機導 :; 電膜 6 2 2からなるゲート電極 6. 2 4を形成する'ことができる。
図 2 4、 図 2 5、-図 2 6は、 本実施の形態に係るパターン形成方法を配線層間 のコンタク ド形成工程に.適用した場合の製造工程説明図である。 '
上記のようにしてゲート電極 6 2 4を設けた半導体基板 6 2 0を図示しないィ オン注入装置に搬入する。 そして、 ゲート電極 5 2 4をマスクにして、 素子領域 6 0 0 Bのゲート電極 6 2 4の両側に露出している部分に不純物イオンを注入し て拡散させ、 ソース領域と ドレイン領域とにする（いずれも図示せず）。
その後、 図 2 4 ( 1 ) に示すように、 絶縁パターン 6 1 2、 シリ コン層 6 1 4 およびゲート電極 6 2 4を覆うようにフォトレジストを塗布し、 フォトレジスト 膜 6 2 6を形成する。 次に、 コンタク トホール形成用となるマスクを介して露光 、 現像を行ない、 フォ トレジスト膜 6 2 6にコンタク トホール 6 2 8を形成し、 ソース領域と ドレイン領域とを形成している素子領域 6 0 0 Bの表面と、 ゲート 電極 6 2 4の表面と'を露出させたマスクにする。
その後、 同図 （2 ) に示すように、 フォ トレジス ト膜（マスク） 6 2 6を覆って タングステンを含む溶液を塗布してタングステン 6 3 0を堆積し、 コンタク トホ ール 6 2 8内にタングステン 6 3◦を充填する。 さらに、 同図 （3 ) に示すよう に、 フォ トレジス ト膜 6 2 6の表面に形成されたタングステン 6 3 0をスピンェ ツチングまたは C M Pによって除去し、 フォトレジスト膜 6 2 6の表面を露出さ せる。 ， · .
次に、 他のエッチング液を用いたスピンエッチングあるいは大気圧プラズマに よつ:'てフォトレジスト膜 6 2 6を除去する。 これにより、 図 2 5 ( 1 )に示したよ うに、 コンタク トホール 6 2 8内に充填されていたタングステン（プラグ） 6 3 0 -が 素子領域.6 0 0 B'とゲート電極 6 2 4との表面から立設した形態となる。 . 次に、 液状絶縁材料の塗布をスピンコートなど'によって行い、 'タングステンプ ヲグ 6 3 0を覆つて絶縁層 6 3 2を形成する。 そして、 '同図 （ 2 ) .に示すように スピンエツチング工程によつて絶縁層 6 3 2をタングステンプラグ 6 3 'ひの表面 が露出するまでエッチングを行う。
さらに.、 再び絶縁層 6 3 2の上にフォ トレジストをスピンコートなど'によ.り塗 布し、' フォトレジスト膜 6 3. を形成する（図 2 5 ( 3 )参照）。：その後、 配線形成 用のマスク'を介してフォ トレジス ト膜 6 3 4の露光、 現像を行い、 同図 （3 ) に 示すように、 絶縁膜 6 3 2の上面を露出させた配線用の溝 6 ., 3 6.を設けたマスク を形成する。.
. このよ うにフォ トレジス ト膜 6 3 4に溝 6 3 6を形成したのちは、 図 2 6 ( 1 ) に示すように、 前記溝 6 3 6を埋めるようアルミ層 6 3 8を形成する。 その後 、 アルミ層 6 3 8をスピンエッチングなどによってエッチングし、 配線用溝 6 3 6を設けたフォ トレジス ト膜（マスク） 6 3 4の表面を露出させる。 さらに、 大気 圧プラズマ工程によってフォトレジスト膜 6 3 4を除去する。 これにより、 同図 ( 2 ) に示すように、 絶縁膜 6 3 2の上面に、 タングステンプラグ 6 3 0に電気 的に接続したアルミ配線 6 4 0を形成することができる。
図 2 7および図 2 8は、 本発明に係るパターニング方法により液晶表示装置の I T O ( Indium Tin Oxide) からなる透明電極を形成する工程を示したものであ る。 '
I T O透明電極を形成する場合、 まず、 図 2 7 ( 1 ) に示すように、 まずヮー ク 2 0である洗浄したガラス基板 6 5 0の表面全体に、 レジスト膜 6 5 2を形成 する。 すなわち、 図 2に示したマスク形成部 1 0 0のマスク材塗布ュニット 1 1 0にガラス基板 6 5 0を搬入する。 そして、 ガラス基板 6 5 0をテーブル 1 1 2 の上に配置して回転させるとともに、 上方からフォトレジスト 1 1 4を滴下し、 これを乾燥させてレジス ト膜 6 5 2にする。 このレジスト膜 6 5 2の厚さは、 形 成すべき電極パターンの高さ以上に形成する。 .
次に、 レジスト膜 6 5 2を形成したガラス基板 6 5 0を図 2に示すようなマス ク材パターニングユニッ ト 1 2 0に移送する。 そして、 露光部 1 2 2においてレ ジス'小膜 6.5 2を露光'したのち、 現像部 1 2 4においてガラス基板 6 5ひを現像. 液 1. 3 8に浸漬して—レジスト膜 6 5 2を現像する。， これにより 図-.2 7 ( 2 )に示 したよ.うに、 ガラス基板 6 5 0の表面を露出させた電極パターン形成用開口部 (凹部）' 6 5 4を有するレジス 'ト.膜 6 5 2からなるマスク 6 '5· 6が形成ざれる。 · ,. '次に、 マスク 6 5 6の表面に撥液処理を施す。 具体的には、 図 2 7 (- 3 ) に示 ' すように、 ガラス基板 6 5 0とマスク 6 5 6との表面にフッ素樹脂重合膜 6 5 :j を形成する。 このフッ素樹脂重合膜 6 5 8の形成は、 次のようにして行なう。 な お、 フッ素樹脂重合膜 6 5 8を形成して行なうこの実施形,態の撥液処理の場合、 図 6に示したマスク形成部 1 5 0の装置を図 1に示した撥液処理部 2 0 0とし'て 使用した場合について説明する。 . . .
まず、 図 6に示す成膜処理室 1 5 2にガラス基板 6 5 0を搬入し、 成膜ステー ジ 1 5 4の上に配置する。 ただし、 図 6に示した転写マスク 2 4は使用しない。 次に、 成膜処理室 1 5 2内を真空ポンプ 1 6 0によって排気する。 また、 成膜 原料供給部 1 6 8の容器 1 7 2内の C 8 F i 8などの液体フッ素化合物 1 7 0を ヒータ 1 7 4によって加熱し、 液体フッ素化合物 1 7 0を気化させる。 さらに、 キヤリァガス供給部 1 7 8から窒素などのキヤリァガスを供給配管 1 6 6に流入 させ、 液体フッ素化合物 1 7 0の蒸気を成膜処理室 1 5 2に搬送する。 そして、 高周波電源 1 5 6によって高周波電極 1 5 8と成膜ステージ 1 5 4との間に高周 波電圧を印加し、 処理室 1 5 2に導入した液体フッ素化合物 1 7 0の蒸気を介し た放電を発生させる。 すると、 直鎖状フッ素化合物 1 7◦の結合が一部切断され て活性となり、 ガラス基板 6 5 0の表面に到達した活性なフッ素化合物蒸気が重 合し、 ガラス基板 6 5 0の表面全体に撥液性を有するフッ素樹脂重合膜 6 5 8が 形成される。 なお、 重合膜 6 5 8の厚さは 1 0 0オングス トローム程度に形成す る。
なお、 上記の撥液処理工程では、 電極パターン形成用開口部 （以下、 単に開口 部という場合がある） 6 5 4によって露出したガラス基板 6 5 0の表面にもフッ 素樹脂重合膜 6 5 8が形成される。 そこで、 開口部 6 5 4·の内部を親液処理する 。 '具体的には、.図 2 7 ( 4 ) 'に示すように、 電極パタ ン形成用開口部 6 5 4に 紫外線を照射して、 フッ素樹脂重合膜 6 5 8を除去する。
このクッ素樹脂重合膜 6· 5 8の除去は、 電極パ.ターン形成部分に相当する部分 ：のみ透過する:'紫外線照射マスグを、 ガラス基板 6. 5 0'の上方に.配置して紫外線を.， 照射する。 すると、'紫外線がフッ素樹脂重合膜 6 5 8の結合を切断し、 開口部 6 ' 5 4に形成されていたフ^素樹脂重合膜 6 5 8が除去'される。 加えて、 ガラス基 板 6 5 0 'に付着していたレジス ト等の有機物も'分解されて除去される。 従って、 ガラス基板 6 5 0の,電極パターン形成部分に親液性が付与される。， . ■
なお、'液状パターン材の溶媒がオクタン等の有機溶媒である場合には、 上記に 加えて、 ノ.二オン界面活性剤による密着性改善処理を行う。 具体的には、 ノニォ ：: · ン界面活性剤.（R.O— ( C H 2 C H 2 0 ) n H ) の 1 %水溶液を、 ガラス基板.6 5 0の表面に塗布することにより、 液状パターン材との密着性を向上させること ができる。 なお、 ノニオン界面活性剤の塗布は、 次述する成膜処理工程の直前に 成膜処理室内で行ってもよいし、 別の処理室内で行ってもよい。 また、 ガラス基 板 6 5◦に対する密着性改善処理は、 成膜処理工程とともに成膜処理室内で行う ことができる。
次に、 図 2 8 ( 1 ) に示すように、 電極パターン形成用開口部 6 5 4の内部に 、 液状パターン材 3 1 2を供給して充填する。 具体的には、 図 4に示すパターン 材供給部 3 0 0にガラス基板 6 5 0を搬入し、 処理ステージ 2 3 2上に配置する そして、 液状パターン材 3 1 2をァトマィザ 3 1 1によってミスト状の微粒子 にし、 シャワーへッド 3 1 0により噴出してガラス基板 6 5 0に供給する。 この実施形態においては、 液状パターン材 3 1 2は、 I . T Oの超微粒子 （粒子 径 0 . l /z m以下） をオクタン （C 8 H 1 8 ) などの有機溶媒に分散させたもの を使用している。
なお、 液状パターン材 3 1 2の供給と同時に、 反応ガスを供給することにより 、 膜質改善処理を行うこともできる。 具体的には、 液体パターン材 3 1 2に反応 ガスを混合してァトマィザ 3 1 1に供給して液状パターン材 1 2を微粒化し、 シ ャヮーヘッド 3 1 0から噴出する。 反応ガスとしては、 四フッ化炭素ガスまたは 酸素ガス等を使用すことができ、 形成される Γ Τ Ο被膜の酸化物の割合を調整す るこ'とができる。 ' ■
なお、 噴霧した液状パターン材 3 1 2に対し、 図示しない電子線照射管により ■ 電子線を照射すると ς 照射された電子線が微粒状の液状パタ ^ン材が食に帯電す… るため、 液滴の帯.電量を多くすることができる。.
次に、 ァトマイザ 3 1 1によつて微粒化され、 .シャヮ一へッ ド 3 1 0を介しで j 噴霧された液状パターン材 3 1 .2は、 自由落下によっても処理テーブル 3 1 8 'のガラス基板 6 5 0の表面に被着し得るが、 処理ステージ 3 1 8に例えば 1 0 k(',' V ,のバイアス電圧を印加して、 ガラス基板 6 5 0の表面を正に帯電させる'こと【¾ より、.食に帯電した液状パダーン材 3 1 2の液滴を引き寄せて付着ざせる。 な:^ .、'液状パターン材■ 3 1 2をミス ト化すると自然に負に帯電するので、 電子線と衝' . 突しなかった液滴も、 ガラス基板 6 5 0に引き寄せて付着させ.るこ.とができる。
.ここで、 ガラス基板 6 5 0をモータ 3 2によつ.て回転させれば； フッ素樹脂重 合膜 6 5 8の上に付着した液状パター材 3 1 2が電極パターン形成用開口部 6 5 4に入り込む。 従って、 開口部 6 5 4への液状パターン材 3 1 2の供給を迅速に 行なうことができるとともに、 開口部 6 5 4の内部に液状パターン材 3 1 2が均 一に充填される。
開口部 6 5 4に液状パターン材 3 1 2の供給が終了したならば、 エアナイフ 3 3 0によってマスク 6 5 6の上に付着している不要な液状パターン材 3 1 2を除 去する。 なお、 ガラス基板 6 5 0を回転させて不要な液状パターン材を除去して もよい。 また、 ガラス基板 6 5 0を傾斜させることによつても、 マスク 6 5 6上 に付着した液状パターン材 3 1 2を除去することができる。 次に、 ガラス基板 6 5 0を加熱して、 液状パターン材 3 1 2を乾燥させる。 こ の実施形態においては、 マスク 6 5 6の電極パターン形成用開口部 6 5 4への液 状パターン材 3 1 2の供給と同時にパターン材の乾燥が行なわれる。 すなわち、 ガラス基板 6 5 0を配置した処理テーブル 3 1 8に内蔵したヒータ 3 2 6によつ て、 ガラス基板 6 5 0を、 液状パターン材 3 1 2の溶媒を蒸発させる温度に加熱 する。 従って、 電極パターン形成用開口部 6 5 4への液状パターン材 3 1 2の供 給と、' 液状パターン材 3 1 2の乾燥とが同時に行なわれるため、 工程の簡素化と パターン形成時間の短縮化.とが図れる。 しかも、 液状パターン材 3 1 2は、 窒素 スとともに嘖霧されるため、 液状パターン材 3 1 2の乾燥を不活性ガス雰囲気 中で行なうこととなり、 パターン材が必要以上に酸化されるのを防ぐことができ る。. ：:
'： また、 液状パターン材 3 1 2の乾燥温度は、 パターン被膜におけるボイ ドの発 生を回避するため、 有機溶媒の沸点以下の温度とする。 例えば、 液状パターン材 • 3 1 2の溶媒がオクタン （C s H 1 8 ) の場合、 沸点が 1 7' 0 °G程度であるから ' 、 窒素雰囲気中において、 1 5 0 °C以下で加熱する。 これにより、 液状パターン 材 3 1 2が固化してパターン被膜 6 6 0となり、 I T O被膜が形成される（図 ·2 ■ 8 ( 2 )参照）。 ■ . ： . ：
なお、' .乾燥工程をパターン材供給工程後に行なう場合、 1 5 0'°C以下で 5分以 上乾燥する.ことが望ましい。. また、 乾燥工程における温度上昇速度を制御するこ とによ'り、 パター'ン被膜 6 6 0の表面を所望形状に成形することができる。 図 2 9に乾燥温度の上昇速度とパターン被膜の表面形状との相関関係の説明図を示す 前工程である成膜工程の終了後は、 図 2 9 ( 1 ) に示すように、 マスク 6 5 6 の電極パターン形成用開口部 6 5 4に、 液状パターン材 3 1 2が充填された状態 となっている。 そして、 乾燥工程において温度を急速に上昇させると、 液状パタ ーン材 3 1 2に含まれる溶媒は、 主にその中央部分から蒸発する。 その結果、 乾 燥後のパターン被膜 6 6 0 aは、 中央部分が窪んだ状態に成形される。 一方、 乾 燥工程において温度をゆつく り上昇させると、 液状パターン材 3 1 2に含まれる 溶媒は、 その全体から均等に蒸発する。 従って、 図 2 9 ( 2 ) に示すように、 乾 燥後のパターン被膜 6 6 0 bは、 中央部分が膨らんだ状態に成形される。 そこで、 パターン被膜 6 6 0の表面形状を観察しつつ、 乾燥温度を上昇させる ことにより、 パターン被膜 6 6 0の表面を所望形状に成形することができる。 な お、 図 2 9 ( 1 ) および （2 ) の中間的な形状として、 パターン被膜の表面を平 坦に成形することも可能である。
次に、 パターン被膜の焼成およびマスク 6 5 6の除去を行う。 まず、 パターン 被膜 6. 6 0の焼成 （ァニール）処理温度とレジス ト'の炭化温度とを比較する。 マ . スク ·6 5 6を形成しているレジス ト膜の炭化温度がパターン被膜 6 6 0の焼成処 理温度より.高い場合には、 乾燥工程に続けてパターン材焼成工程を行う。 ' ' 一方、 レジス ト膜の炭化温度がパターン被膜 6 6 0の焼成処理温度より低い場 合には、 焼成処理の過程でレジス ト膜（マスク 6 5 6 )が炭化し、 マスク 6 5 6の 除去が困難.になる。 そこで、 先にマスク除去工程を行い、' ..その後にパターン材焼. 成処理工程を行う。 なお、 代表的なレジス トである 'P MM Aの炭化温度は 2 6 0 ^ で程度であり'、 Ι·. Τ Ο被膜の焼成処理温度は 5 ひ 0 ¾以上であるから、，先にレ ¾ ' ス ト除去'工程を行い、 その後にァニール処理工程を行う。 '
なお、 パターン被膜 6 6 0の表面の成形が必要な場合には、 ..マスク除去工程'の 前に、 図 2 8 ( 3 ) に示すような成形加工を行うことができる。 具体的には、 パ ' ター 被膜 6 6 0が所望の厚さになるまで、 C M P ' (化学機械的研磨) 等による 加工を行う。 その際、 パターン被膜 6 6 0の周囲は、 .マスク 6 5, 6によって保護 されているので、 パターン被膜 6 6 0が変形および損傷することが少ない。 しか も、 成形加工に伴つ,て、 フッ素樹脂重合膜 6 5. 8の表面に存在する液状バタ"ン 材 3 1 2の残滓と、 フッ素樹脂重合膜 6 5 8自体とが同時に除去される。
次に、 マスク 6 5 6を除去する。 マスク除去工程は、 酸素ガスまたは活性化し た酸素ガス雰囲気下において、 ガラス基板 6 5 0を加熱することにより行う。
次に、 ガラス基板 6 5 0を加熱して、 パターン被膜 6 6 0の焼成を行う。 パタ ーン材焼成工程は、 大気雰囲気中で行ってもよいし、 加熱によるパターン被膜 6 6 0の酸化を防止するため不活性ガス雰囲気中で行ってもよい。 I T O被膜の場 合には、 窒素雰囲気中において 5 0 0 °C以上で焼成処理する。 なお、 4 0 0 °C以 下の低温で焼成処理する場合には、 フッ素ラジカルまたはオゾンラジカル等の活 性化ガス雰囲気中で行なうことにより、 焼成処理と同時に膜質改善を行うことも 可能である。
以上により、 図 2 8 ( 4 ) に示すように、 ガラス基板 6 5 0の表面に、 I T〇 のパターン被膜 6 6 0からなる電極パターン 6 6 2が形成される。
上述したパターン形成方法では、 従来の被処理部材表面に形成されたパターン 材料を除去するという工程から、 凹部につけるノ埋めるといった工程に転換した こ 'とから、 .上述した各工程を全て大気圧または大気庄近傍の環境で行うことがで きる。 このため真空設備を設ける必要がなく、 当該設備を稼働させるためのエネ ルギ' ,を削減することが可能になる。 従って、'製造コス トを削減することができ る。
また 'ミス ト化した液状パターン材を被処理部材の表面に散布することにより 、'成膜を'行う構成とし、 液体材料を使用することに'よ.り.、 ネ皮処理部材のみに成膜.,； することが可能となり、 従来のように成膜処理室の壁面に形成された被膜を、 Ρ :'ί:; F' Cガスにより徐去する作業が.不要となる'。 ま:た、 .ミス ト化する 'ことにより、 粒ぶ ：径を 0 .' 2 μ m程度にまで小さくすることができるので、 ステップカバレッジお よ'びトレンチ埋め込み性能に優れ、 例えば幅 1 β m以下の微細なパタ一ン被膜
6◦·を形成するこ 'とができる。 さらに、 ミス ト化した粒子は自然に^電するの^, 、 次述するよう'に成膜速度を向上させることができる。 加えて、 ミス ト化した液,' 状パターン'材 3 1 2を噴霧することにより、 ガラス基板 6 5 0の全体に均質なパ ターン.被膜 6 6 0を形成することができる。 .
また、 ガラス基板 6 5 0にバイアス電圧を印加して、 ミス ト化した液状パター. ン材 3 1 2を吸着することにより、 液状パターン材 3 1 2を電極パターン形成用 開口部 6 5 4への供給を迅速に行なうことが可能で、 製造コス トを削減すること ができる。
そして、 マスク 6 5 6の表面に対して、 液状パターン材 3 1 2に対する撥液処 理を行なっているため、 液状パターン材 3 1 2の開口部 6 5 4への充填時間を短 縮することが可能となり、 またマスク 6 5 6上の余分な液状パターン材の除去時 間を短縮することが可能となる。 従って、 製造コス トを削減することができる。 さらに、 電極パターン形成用開口部 6 5 4の底部に対して,、 液状パターン材 3 1 2に対する親液処理を行なっているため、 パターユング精度が向上し、 所望形 状のパターン被膜 6. 6 0を得ることができる。
なお、 本発明のパターン形成方法により、 機能的な薄膜を基板上に形成した構 造体は、 例えば半導体デバイス、 電気回路、 表示体モジュール、 発光素子などに 適用される。 その一例を図 3 0および図 3 1に示す。 図 3 0は例えば、 半導体デ バイス、 電気回路、 表示体モジュールの概略図であり、 図 3 1は、 例えば発光素 子を形成した微細構造体の概略図である。 ·
図 3 0において、 主に半導体デバイスまたは電気回路の場合、 微細構造体を構 成し^いる機能的薄膜は例えば基板に設けた配線バタ ンの金属薄膜であり、 ま た表示体モジュールの場合、 微細構造体 7 0 0の機能的薄膜 7 0 2は例えば透明 基板^ 0 ' 4.に設けたカラーフィルタの有機分子膜である。.図 3 0ではカラーフィ ルタの一例を—示しているが、 .本発明のパターン形成方法.を用いて他の機能的薄膜 -を形成するこ.と.に差異はない。 · · ' 図 3 1において、 発光素子を構成する微細構造体 7 1 0の機能的薄膜 7 ： L 2.は , 例え'ば発光層に使用する有機 E L ( el ectroluminescence) の薄膜であり、 透明 . 基板 7 1 4上に形成された図中記載の透明電極' 7 .1 6と対をなす電極'（不図示） を形成して、'上記機能的薄膜 7 1 2を挟み込む形で素子を形成する。 まだ、： 上記,·; 電極'についても'、 本発明のパターン形成方法を用いて形成できる点は言うまでも ' . ない。 .
なお上記機能的薄膜 7 1 2の膜厚は、 微細構造体を如何なる用途のものにする - かにより任意であるが、 0 . 0 2〜4 /x mとするのが好ましい。 ，これらに本発明 の成膜方法を適用したものは高品質であり、 その製造工程の簡略化、 製造コスト 面においても従来法に勝るものである。 産業上の利用可能性
以上に説明したように、 本発明によれば、 液状のパターン材をパターン形成用 凹部に充填して固化するだけでパターンを形成することができる。 従って、 本発 明は、 高価な真空装置を用いる必要がない。 このため、 本発明は、 真空中にヮー クを搬送させるためのチャンバ一口一ドロックや、 処理室を真空にするための複 '数のドライポンプやターボポンプ、 またスループッ トを向上させるためのチャン バの複数化によって生じるフッ トプリントの増大、 それに伴うクリーンルーム面 積の増大、 またそれを維持する基礎設備などを必要とせず、 設備の簡素化がはか れ、 またパターン形成のためのエネルギーを削減でき、 パターンの形成コス トを 削減することができる。 また、 本発明は、 C V Dなどを行なわないために、 装置 の洗浄ために地球温暖化係数の高い P F Cガスを使用する必要がなく、 コス ト削 減を図れるとともに、 地球環境への影響を非常に小さくすることができる。 .

Claims

請求の範囲
1 . ワークの表面にパターン形成用開口部を設けたマスクを形成したのち、 前記 マスクのパターン形成用開口部に液状パターン材を供給して固化することを特徴 とするパターン形成方法。
2 . ワークの表面にパターン形成用開口部を有するマスクを形成するマスク形成 工程と、 ' . ' .
前記マスクの開口部に液状パタ一ン材を供給しつつ液状バタ ン材を乾燥させ るパターン材供給工程と'、 '
前記ワークから前記マスクを除去する工程と、
前記液状パターン材の乾燥した溶質を焼成する.焼成工程とを有することを.特徴 とするパターン形成方法。 . . .
3 . ワークの表面にパターン形成用開口部を有するマスクを形成するマスク; 成 工程と、
前記マスクの開口部に液状パタ一ン材を供給するパタ ン材供給工程と、 前記液状パターン材中の溶媒を蒸発させる乾燥工程と、 ' ' 前記 'ワークから前記マスクを除去するマスク除去工程と、
前記液状パタ一ン材中の乾燥.させた溶質を焼成する焼成工程とを有することを 特徴とするパターン形成方法。
4 . ワークの表面にパターン形成用開口部を設けたマスクを.形成するマスク形成 工程と、
前記開口部へ液状パターン材を供給するパターン材供給工程と、
前記開口部内に供給された前記液状パタ一ン材を固化する固化工程と、 前記パタ一ン材供給工程と前記固化工程とを順次複数回繰り返したのち、 前記 ワークからマスクを除去するマスク除去工程とを有することを特徴とするパター ン形成方法。
5 . ワークの表面にパターン形成用開口部を設けたマスクを形成するマスク形成 工程と、
前記開口部へ液状パタ一ン材を供給するパターン材供給工程と、 前記液状パターン材を前記開口部に供給した際に、 前記マスクの表面に付着し た前記液状パターン材を除去する付着液除去工程と、
前記開口部内の前記液状パターン材中の溶媒を蒸発させて乾燥する乾燥工程と 前記パタ一ン材供給工程と前記付着液除去工程と前記乾燥工程とを順次複数回 繰り返したのち、 乾燥後の溶質を焼成する焼成工程と、
前記ワークから前記マスクを除去するマスク除去工程とを有することを特徴ど するパターン形成方法。
6 . ワ^クの表面にパターン形成用開口部を設けたマスクを形成するマスク形成 工程と、
.前記開口部へ液状パタ一ン材を供給するパターン材供給工程と、 . . 前記開口部^の前記液状パターン材中の溶媒を蒸発させる乾燥する乾燥工程と 前記パタ一ン材供給工程と前記乾燥工程とを順次複数回繰り返したのち ·乾燥 後の溶質を焼成する焼成工程とを有することを特徴とするパターン形成方法。
7·' . ワークの表面にパターン形成用開口部を設けたマスクを形成するマス;ク.形成 工程と、' . . ·
' 前記開口部へ液状パターン材を供給するパターン材供給工程と、. ' · -: . 前記凹部内の前記液状パターン材を固化する固化工程と、
. 前記液状パターン材を前記開口部に供給した際に前記マスクの表面に付着した 前記液状パタ一ン材からなる固化物を除去する固化物除去工程と、
前記パタ一ン材供給工程と前記固化工程と前記固化物除去工程とを順次複数回 繰り返したのち、 前記ワークから前記マスクを除去するマスク除去工程とを有す ることを特徴とするパターン形成方法。
8 . ワークの表面にパターン形成用開口部を設けたマスクを形成するマスク形成 工程と、
前記開口部へ液状パタ一ン材を供給するパターン材供給工程と、
-前記開口部内の前記液状パタ一ン材中の溶媒を蒸発させて乾燥する乾燥工程と 前記液状パターン材を前記開口部に供給した際に、 前記マスクの表面に付着し た前記液状パタ一ン材からなる乾燥固化物を除去する固化物除去工程と、
前記パタ一ン材供給工程と前記乾燥工程と前記固化物除去工程とを順次複数回 繰り返したのち、 乾燥後の溶質を焼成する焼成工程と、
前記ワークから前記マスクを除去するマスク除去工程とを有することを特徴と するパターン形成方法。
9 . ワークの表面にパターン形成用開口部を設けたマスクを形成するマスク'形成' 工程と、
• · '前記開口部へ液状パターン材を供給するパターン材供給工程と、
前記開口部内の前記液状パターン材中の溶媒を蒸発させて乾燥する乾燥工程と
• 前記液状パターン材を前記開口部に供給した際に、. ·前記マスグの表面に付着 ： た前記液状パタ一ン材からなる乾燥固化物を除去する固化物除去工程と、
'乾燥後の溶質を焼成する焼成工程と、
- '前記パタ一ン材供給 0：程と前記乾燥工程と前記固化物除去工程と前記焼成工程 とを順次複数回繰り返し'たのち、 前記ワークから前記マスクを除去するマスク f 去工程とを有することを特徴とするパターン形成方法。 '
1 0 . ..請求項 1ないし請求項 9.のいずれかに記載のパターン形成方法において、':': 前.記マスクは、 少なく とも表面が撥液性を有していることを特徴とするパター ン形成方法。
1 1 . 請求項 1ないし請求項 9のいずれかに記載のパターン形成方法において、 前記マスク自体が撥液性を有していることを特徴とするパターン形成方法。
1 2 . 請求項 1または請求項 4または請求項 7に記載のパターン形成方法におい て、
前記液状パターン材の固化は、 加熱して行なうことを特徴とするパターン形成 方法。
1 3 . 請求項 1 2に記載のパターン形成方法において、
前記液状パターン材の加熱固化は、 前記液状パターン材中の溶媒を蒸発させる 乾燥工程と、 乾燥後の溶質を焼成する焼成工程とを有することを特徴とするパタ ーン形成方法。
1 4 . 請求項 1に記載のパターン形成方法において、
前記液状パターン材を固化したのち、 前記ワークから前記マスクを除去するこ とを特徴とするパターン形成方法。
1 5 . 請求項 1ないし請求項 4のいずれか、 または請求 ¾ 7に記載のパターン形 成方法において、
'前記液状パダーン材の固化は、 前記液状パターン材を前記開口に供給した'際に ' 前記マスクの表面に付着した前記液状パターン材を除去したのちに行なうことを '特徴とす.るパターン形成方法。 · . ·
1 6 . 請求項 6に記載のパターン形成方法において、
前記焼成工程は、 前記ワークから前記マスクを:除去したのちに行なうことを特 徴とする:パターン形成方法。 ： .
.1 7 ' 請求項 6に記載のパターン形成方法において、.
前記焼成工程後に前記ワークから前記マスクを除去することを特徴とす'るパタ ーン形成方法。 '
1 8 .. 請求項 2または請求項 3または請求項 5または請求項 6または請求 8に 記載のパターン形成方法において、
前記マスクを除去する工程と前記焼成工程とが.同時に行なわれることを特徴と するパターン形成方法。
1 9 . ワークの表面にパターン形成用開口部を有するマスクを形成するマスダ形 成工程と、
前記マスクの開口部に液状パタ一ン材を供給しつつ液状パターン材を乾燥させ るパターン材供給工程と、
前記液状パターン材の乾燥した溶質を焼成する焼成工程と、
前記ワークから前記マスクを除去する工程とを有することを特徴とするパター ン形成方法。
2 0 . ワークの表面にパターン形成用開口部を有するマスクを形成するマスク形 成工程と、
前記マスクの開口部に液状パターン材を供給するパターン材供給工程と、 前記液状パターン材中の溶媒を蒸発させる乾燥工程と、
前記液状パターン材中の乾燥させた溶質を焼成する焼成工程と、
前記ワークから前記マスクを除去するマスク除去工程とを有することを特徴と するパターン形成方法。
2 1 . ワークの表面にパターン形成用開口部を設けたマスクを形成するマスク形 成工程と、
' '前記開口部へ液状パターン材を供給するパターン材供給工程と、 - 前記液状パターン材を前記開口部に供給した際に、 前記マスクの表面に付着じ た前記液状パターン材を除去する付着液除去工程と、 ：
前記開口部内の前記液状パターン材中の溶媒を蒸発させる乾燥する乾燥工程と 前記パターン材供給工程と前記付着液除去工程.と前記乾燥工程とを順^複数回 操り返したのち、 前記ワークから前記マスクを除去するマスク除去工程と:..、 . 乾燥後の溶質を焼成する焼成工程とを有することを特徴とする ター '形成方 法。- ' '
2 2.. . ワークの表面にパターン形成用開口部を設けたマスクを形成するアスク形 成工程と、 ' .. . .
.前記開口部へ液状パターン材.を供給するパター ^材供給.工程と、
前記開口部内の前記液状パターン材中の溶媒を蒸発させる乾燥する乾燥工程と 、 ' . ·
前記液状パターン材を前記開口部に供給した際に、 前記マスクの表面に付着し た前記液状パターン材からなる乾燥固化物を除去する固化物除去工程と、
前記パタ一ン材供給工程と前記乾燥工程と前記固化物除去工程とを順次複数回 繰り返したのち、 前記ワークから前記マスクを除去するマスク除去工程と、 乾燥後の溶質を焼成する焼成工程とを有することを特徴とするパターン形成方 法。
2 3 . ワークに設けられた所定のパターン形成用凹部に液状パターン材を供給し て固化させることを特徴とするパターン形成方法。
2 4 . ワークに設けた所定のパターン形成用凹部に液状パターン材を供給して固 化させる工程を複数回繰り返すことを特徴とするパターン形成方法。
2 5 . ワークに設けた所定のパターン形成用凹部に液状パターン材を供給するパ ターン材供給工程と、
前記液状パターン材を前記凹部に供給した際に、 前記ワークの表面に付着した 前記液状パターン材を除去する付着液除去工程と、
前記凹部内の前記液状パターン材中の溶媒を蒸発させる乾燥工程と、 前記パタ一ン材供給工程と前記付着液除去工程'と乾燥工程とを順次複数回繰り 返したのち、 乾燥後の液状パターン材に含まれていた溶質を焼成する焼成工程と を有することを特徴とするパターン形成方法。 ' · · ' .
2 6 . ワークに設けた所定のパターン形成用凹部に液状パターン材を供給するパ ターン材供給工程と、 . .
■ :前記凹部に供給した前記液状パターン材を加熱固化す.る固化工程と、 .
前記液状パターン材を前記凹部に供給した際に、 前記ワークの表面に付着した 液状パタ一ン材からなる固化物を除去する付着固化物除去工程とを順次複鉢.回繰 り返すことを特徴とするパターン形成方法。 '
2 7. ..· ワークに設けた所定のパターン形成用凹部に液状パタ一ン材を供給 るパ ターン材供給工程と、
前記間部に供給した前記液状パターン材中の溶媒を蒸発ざせる乾燥工程 、 , 前記パターン材供給工程と前記乾燥工程とを順次複数回繰り返したのち、 乾燥 後の液状パターン材に含まれていた溶質を焼成する焼成工程とを有することを特 徴と'するパターン形成方法。
2 8 . ワークに設けた所定のパターン形成用凹部に液状パターン材を供給するパ ターン材供給工程と、
前記凹部に供給した前記液状パターン材中の溶媒を蒸発させる乾燥工程と、 前記液状パターン材を前記凹部に供給した際に、 前記ワークの表面に付着した 前記液状パターン材からなる乾燥固化物を除去する付着固化物除去工程と、 前記パターン材供給工程と前記乾燥工程と、 前記付着固化物除去工程とを一回 または複数回繰り返したのち、 乾燥後の前記液状パターン材に含まれていた溶質 を焼成する焼成工程とを有することを特徴とするパターン形成方法。
2 9 . ワークに設けた所定のパターン形成用凹部に液状パターン材を供給するパ ターン材供給工程と、
前記凹部に供給した前記液状パタ一ン材中の溶媒を蒸発させる乾燥工程と、 . 前記液状パターン材を前記凹部に供給した際に、 前記ワークの表面に付着した 前記液状パターン材からなる乾燥固化物を除去する付着固化物除去工程と、 乾燥後の液状パターン材に含まれていた溶質を焼成する焼成工程とを一回また ' は複数回繰り返すことを特徴とするパターン形成方法。
3 0 . 請求項 2 3ないし請求項 2 9のいずれかに記載のパターン形成方法におい て、
前記液状パターン材の前記凹部への供給は、 前記ワークの表面を撥液処理した のちに行なうことを特徴とするパターン形成方法。.
3 1 . '請求項:2 .3ないし請求項 2 9のいずれかに記載のパタ ン形成方法におい -r
前記液状パタ ^ン材の前記凹部ベの供給は、 前記.ヮークの表面を撥液処'«し.、: - さらに前記凹部の底部を親液処理したのちに行なうことを特徼とするパタ ン形 成方法。 ' ■ '
3 2 . 請求項 2 3または請求項 2 4または請求項.2 6に記載のパターン开成方法 において、 ' · . . · . . . .
前記液状パターン材の固化は、 前記液状パター 材を加熱して行なうことを特.. - 徴とするパターン形成方法。 ■ ' .
3 3 . 請求項 3 2に記載のパターン形成方法において、
前記液状パターン材の加熱固化は、 前記液状パターン材中の溶媒を蒸発させる 乾燥工程と、 乾燥後の溶質を焼成する焼成工程とを有することを特徴とするパタ ーン形成方法。
3 4 . 請求項 2 3に記載のパターン形成方法において、
前記液状パターン材の固化後に、 前記液状パターン材を前記凹部に供給した際 に前記ワークの表面に付着した前記液状パターン材からなる固化物を除去するこ とを特徴とするパターン形成方法。
3 5 . 請求項 2 3に記載のパターン形成方法において、 一 前記液状パターン材の固化は、 前記液状パターン材を前記凹部に供給した際に 前記ワークの表面に付着した前記液状パターン材を除去したのちに行なうことを 特徴とするパターン形成方法。
3 6 . 請求項 2 7に記載のパターン形成方法において、
前記焼成工程は、 前記液状パターン材を前記凹部に供給した際に前記ワークの 表面に付着した前記液状パターン材からなる乾燥固化物を除去したのちに行なう こ'と'を特徴とするパターン形成方法。 ' .
3 7 . ワークの表面に有機膜を設ける工程と、 前記有機膜に所定パターンの凹部 を形成する工程と、 前記回部を無機材料によつで埋める工程と、 前記凹部の内部 以外の前記無機材料を除去する工程と、 前記有機'膜を除去して無機材料からなる パターンを残す工程とを有することを特徴とするパターン形成方法。
3 8 .. :請求項 3 7に記載のパターン形成方法において、 . ' ' '. ' ' · . 前記無機材料による凹部を埋める工程は、 前記無機材料を含む溶液を塗.布して 行う'ことを特徴と..するパターン形成方法。
3 9 . 請求項 3 8に記載のパターン形成方法において、
前記無機材料は、.液体または液体と気体の混合.状態からなることを特徴とする パターン形成方法。 · ■ . ' .
4 0 . 請求項 3 '&または請求項 3 9に記載のパターン形成方法において、' ' 前記無機材料の塗布は、 スピンコートによって行ねれることを特徴とするパタ ーン形成方法。
4 1 . 請求項 3 8または請求項 3 9に記載のパターン形成方法において、 前記無機材料の塗布は、 吹き付けによって行われることを特徴とするパターン 形成方法。
4 2 . 請求項 3 7に記載のパターン形成方法において、
前記四部の内部以外の前記無機材料を除去する工程は、 エッチング液の塗布に て行われることを特徴とするパターン形成方法。
4 3 . 請求項 4 2に記載のパターン形成方法において、
前記ェッチング液は、 液体または液体と気体の混合状態からなることを特徴と するパターン形成方法。 ，
4 4 . 請求項 4 2または請求項 4 3に記載のパターン形成方法において、 前記エッチング液の塗布は、 スピンエッチによって行われることを特徴とする パターン形成方法。
4 5 . 請求項 4 2または請求項 4 3に記載のパターン形成方法において、
前記エッチング液の塗布は、 吹き付けによって行われることを特徴とするパタ ーン形成方法。
4 6'. 請求項 3 7に記載のパターン形成方法において、
前記凹部の内部以外の前記無機材料を除去する工程は、 C M Pにて行われるこ . とを特徴.とするパターン.形成方法。 ' · · '
4 7 . 請求項 3 7に記載のパターン形成方法において、
前記有機膜を大気圧プラズマによって除去する'ことを.特徴とするパターン形成 方法。 ： . - '. .
4 .8 . ワークの表面に塗布されて固化したマスク材にパターン形成用開口部を設 けてマスクにするマスク形成部と、
'前記固化したマスク材または前記マスクを撥液処理する撥液処理部と、 前記マスクのパターン形成用'開口部に液状パターン材を供給するバタ' 1:ン材供 給部と、 . . . ·：
前記パタ一ン形成用開口部内の前記液状パターン材を固化する固化部と .
を有する.ことを特徴とするパターン形成装置。 . ,
4 9 . ワークの表面に塗布されて固化したマスク材にパターン形成用開口部を設' けてマスクにするマスク形成部と、
前記固化したマスク材または前記マスクを撥液処理する撥液処理部と、 前記マスクのパターン形成用開口部に液状パターン材を供給するパターン材供 給部と、
前記パタ一ン形成用開口部内の前記液状パターン材を固化する固化部と、 前記液状パターン材の固化後に前記マスクを除去するマスク除去部と、 を有することを特徴とするパターン形成装置。
5 0 . 請求項 4 8または請求項 4 9に記載のパターン形成装置において、
前記撥液処理部は、 大気圧またはその近傍の圧力下においてフッ素系ガスをプ ラズマ化して前記固化したマスク材または前記マスクに供給するプラズマ生成手 段を有することを特徴とするパターン形成装置。
5 1 . 請求項 4 8または請求項 4 9に記載のパターン形成装置において、 前記撥液処理部は、 フッ素化合物をプラズマ化し、 前記固化したマスク材また は前記マスクの表面にフッ素樹脂膜を重合する重合手段を有することを特徴とす るパターン形成装置。 ' 5 2 . 請求項 5 0または請求項 5 1に記載のパターン形成装置において、 ' •前記撥液処理部は、 撥液処理した前記マスクのパタ一ン形成用開口部内を親液 化する親液処理手段を有していることを特徴とする 'パターン形成装置。 ； 5 3 . パターン形成用開口部を有する撥液性膜からなるマスクをワークの表面に 形成するマスク形成部と、.' . ·
前記マスグのパターン形成用開口部に液状パターン材を供給す'るパダー,ン林供 給部と、 .
前記パターン形成用開口部内の前記液状パターン材を固化する固化部 、 '前記液状パターン材の固化後に前記マスクを除去するマスク除去部と、 を有することを特徴とするパターン形成装匱。 .
5 4 . 請求項 5 0に記載のパターン形成装置において、 '.
前記マスク形成部は、 フッ素化合物をプラズマ化'レ、 転写 スクを介 て前記 ワークの表面にフッ素樹脂膜を重合する重合手段を有することを特徴とするパタ ーン形成装置。 · . · . .
5 5 . 請求項 4 8ないし請求項 5 4のいずれかに記載のパターン形成装置におい て、
前記パターン材供給部は、 前記マスクの表面に付着した前記液状パターン材を 除去する付着液除去手段を有していることを特徴とするパターン形成装置。 5 6 . 請求項 4 8ないし請求項 5 4のいずれかに記載のパターン形成装置におい て、
前記パターン材供給部は、 前記液状パターン材を微粒化して前記マスク上に滴 下する微粒化手段を有していることを特徴とするパターン形成装置。
5 7 . 請求項 5 6に記載のパターン形成装置において、 前記パタ一ン材供給部は、 前記ワークを回転させる回転手段を有していること を特徴とするパターン形成装置。
5 8 . 請求項 5 6または請求項 5 7に記載のパターン形成装置において、 前記パターン材供給部は、 前記ワークに電圧を印加し、 前記微粒化した前記液 状パターン材に静電引力を作用させて前記ワークに吸着させる電圧付与手段を有 していることを特徴とするパターン形成装置。
5 9 . 請求項 4 8ないし請求項 5 8のいずれかに記載のパターン形成装置におい て、 .
'前記固化部は、' 前記パターン材供給部に設けちれて、 '前記液状パターン材を加 熱固化する加熱手段を有していることを特徴とするパターン形成装置。
6 0 . 請求項 1ないし請求項 4 7のいずれかに記載のパターン形成方法を使用し て製造したことを特徴とする半導体デバィス。
6 1 . 請求項 1ないし請求項 4 7のいずれかに記載のパターン形成方法を使用し て製造したことを特徴とする電気回路。 . .
6 2 . 請求項 1ないじ請求項 4 7のいずれかに記載のパターン形成方法を使用し て製造したことを特徴とする表示体モジュール。 ·
6 -3 . 請求項 1ないし請求項 4 7のいずれかに記載のパターン形成方法 ¾使用し て製造したことを特徴とするカラーフィルタ。 ,
6 4 . 請求項 1ないし請求項 3 6のいずれかに記載のパターン形成方法を使用し て製造したことを特徴とする発光素子。
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