JP2005248315A - Film deposition method, film, electronic component, and electronic equipment - Google Patents
Film deposition method, film, electronic component, and electronic equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005248315A JP2005248315A JP2004064802A JP2004064802A JP2005248315A JP 2005248315 A JP2005248315 A JP 2005248315A JP 2004064802 A JP2004064802 A JP 2004064802A JP 2004064802 A JP2004064802 A JP 2004064802A JP 2005248315 A JP2005248315 A JP 2005248315A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- film
- film forming
- forming method
- base material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、成膜方法、膜、電子部品および電子機器に関するものである。 The present invention relates to a film forming method, a film, an electronic component, and an electronic apparatus.
従来、所定パターンの膜の形成には、樹脂を主成分とするマスクを用いたエッチング法が、広く利用されている（例えば、特許文献１参照。）。
具体的には、Ｉ：基材上に膜形成用の材料で構成される層を形成する。II：前記層上にレジスト材料を塗布する。III：レジスト材料を露光・現像し、前記層の不要部分に対応して開口部を有するレジスト層を得る。IV：レジスト層をマスクに用いて、エッチング法により、開口部内に露出した膜形成層を除去する。Ｖ：マスクを除去する。これにより、所定パターンに形成された膜を得る。
ところが、このような方法では、レジスト層の形成に時間と手間とを要する。その結果、膜形成までに長時間を要したり、コストが高くなる等の問題が生じる。
Conventionally, an etching method using a mask containing a resin as a main component has been widely used to form a film having a predetermined pattern (see, for example, Patent Document 1).
Specifically, I: A layer composed of a film forming material is formed on a substrate. II: A resist material is applied on the layer. III: The resist material is exposed and developed to obtain a resist layer having openings corresponding to unnecessary portions of the layer. IV: The film forming layer exposed in the opening is removed by an etching method using the resist layer as a mask. V: The mask is removed. Thereby, a film formed in a predetermined pattern is obtained.
However, such a method requires time and labor to form the resist layer. As a result, problems such as a long time required for film formation and high costs arise.
本発明の目的は、所定のパターンの膜を容易かつ安価に形成し得る成膜方法、かかる成膜方法により形成された膜、この膜を備える電子部品および電子機器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a film forming method capable of easily and inexpensively forming a film having a predetermined pattern, a film formed by such a film forming method, an electronic component and an electronic apparatus including the film.
このような目的は、下記の本発明により達成させる。
本発明の成膜方法は、基材上に、所定のパターンの膜を形成する成膜方法であって、
前記基材の前記膜を形成する膜形成面側に、飛来物を飛来させ、該飛来物を堆積させて前記膜を形成するに際し、
前記基材の前記膜形成面に、第１の領域と、該第１の領域より前記飛来物に対する電気的引力が弱い第２の領域とを形成しておき、
前記飛来物を、前記第１の領域と前記第２の領域との前記飛来物に対する電気的引力の違いを利用して、前記第１の領域に集めることを特徴とする。
これにより、所定のパターンの膜を容易かつ安価に形成することができる。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The film forming method of the present invention is a film forming method for forming a film having a predetermined pattern on a substrate,
When flying the flying object on the film forming surface side of the substrate to form the film and depositing the flying object to form the film,
On the film forming surface of the base material, a first region and a second region having a lower electric attractive force against the flying object than the first region are formed,
The flying objects are collected in the first area by using a difference in electric attractive force with respect to the flying objects between the first area and the second area.
Thereby, the film | membrane of a predetermined pattern can be formed easily and cheaply.
本発明の成膜方法では、前記第１の領域の大気中における表面電位をＸ［ｍＶ］とし、前記第２の領域の大気中における表面電位をＹ［ｍＶ］としたとき、｜Ｘ−Ｙ｜≧３０なる関係を満足することが好ましい。
これにより、飛来物をより確実かつ迅速に第１の領域に集めることができる。
本発明の成膜方法では、前記第１の領域と前記第２の領域との前記飛来物に対する電気的引力の違いは、前記第１の領域および／または前記第２の領域とする領域に電荷を有する分子膜を形成することにより得られることが好ましい。
これにより、容易かつ精度よく、第１の領域と第２の領域とを区画形成することができる。
In the film forming method of the present invention, when the surface potential in the atmosphere of the first region is X [mV] and the surface potential in the atmosphere of the second region is Y [mV], | X−Y It is preferable to satisfy the relationship | ≧ 30.
Thereby, a flying object can be collected to a 1st area | region more reliably and rapidly.
In the film forming method of the present invention, the difference in electric attractive force with respect to the flying object between the first region and the second region is caused by charge in the region to be the first region and / or the second region. It is preferably obtained by forming a molecular film having
Thereby, the first region and the second region can be partitioned and formed easily and accurately.
本発明の成膜方法では、前記分子膜は、カップリング剤および界面活性剤の少なくとも一方を用いて形成されることが好ましい。
これにより、前記分子膜を容易かつ確実に形成することができる。
本発明の成膜方法では、前記カップリング剤は、シラン系カップリング剤であることが好ましい。
シラン系カップリング剤は、安価であり入手が容易である。
In the film forming method of the present invention, the molecular film is preferably formed using at least one of a coupling agent and a surfactant.
Thereby, the molecular film can be formed easily and reliably.
In the film forming method of the present invention, the coupling agent is preferably a silane coupling agent.
Silane coupling agents are inexpensive and easily available.
本発明の成膜方法では、前記第１の領域と前記第２の領域との前記飛来物に対する電気的引力の違いは、前記第１の領域および／または前記第２の領域とする領域に電荷を付与する処理を施すことにより得られることが好ましい。
これにより、容易かつ精度よく、第１の領域と第２の領域とを区画形成することができる。
In the film forming method of the present invention, the difference in electric attractive force with respect to the flying object between the first region and the second region is caused by charge in the region to be the first region and / or the second region. It is preferable to obtain by performing the process which provides.
Thereby, the first region and the second region can be partitioned and formed easily and accurately.
本発明の成膜方法では、前記電荷を付与する処理は、電子線照射およびイオンビーム照射の少なくとも一方により行われることが好ましい。
かかる方法によれば、第１の領域と第２の領域とを確実に区画形成することができる。
本発明の成膜方法では、前記基材を加熱した状態で、前記飛来物を前記基材の前記膜形成面側に飛来させることが好ましい。
これにより、膜を第１の領域に、より選択性高く形成することができる。
In the film forming method of the present invention, it is preferable that the treatment for applying the charge is performed by at least one of electron beam irradiation and ion beam irradiation.
According to such a method, the first region and the second region can be reliably formed.
In the film forming method of the present invention, it is preferable that the flying object is made to fly to the film forming surface side of the substrate while the substrate is heated.
Thereby, the film can be formed in the first region with higher selectivity.
本発明の成膜方法では、前記基材の加熱温度は、３０〜３００℃であることが好ましい。
これにより、膜を第１の領域に、特に選択性高く形成することができる。
本発明の成膜方法では、前記基材の前記膜形成面を鉛直下方に向けた状態、または鉛直下方に対して所定の角度傾斜させた状態で、前記飛来物を前記基材の前記膜形成面側に飛来させることが好ましい。
これにより、膜の成長方向を制御することができる。
本発明の成膜方法では、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法または化学的気相成膜法に適用されることが好ましい。
これらの成膜過程において、飛来物を容易に発生させることができる。
In the film-forming method of this invention, it is preferable that the heating temperature of the said base material is 30-300 degreeC.
Thereby, the film can be formed in the first region with particularly high selectivity.
In the film forming method of the present invention, the flying object is formed on the base material in a state where the film forming surface of the base material is directed vertically downward or inclined at a predetermined angle with respect to the vertical downward direction. It is preferable to fly to the surface side.
Thereby, the growth direction of the film can be controlled.
The film forming method of the present invention is preferably applied to a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or a chemical vapor deposition method.
In these film forming processes, flying objects can be easily generated.
本発明の膜は、本発明の成膜方法により成膜されたことを特徴とする。
これにより、成膜精度（信頼性）の高い膜が得られる。
本発明の電子部品は、本発明の膜を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子部品が得られる。
本発明の電子機器は、本発明の電子部品を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
The film of the present invention is formed by the film forming method of the present invention.
Thereby, a film with high film forming accuracy (reliability) can be obtained.
The electronic component of the present invention includes the film of the present invention.
Thereby, a highly reliable electronic component is obtained.
The electronic device of the present invention includes the electronic component of the present invention.
As a result, a highly reliable electronic device can be obtained.
以下、本発明の成膜方法、膜、電子部品および電子機器について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
＜成膜方法＞
まず、本発明の成膜方法の好適な実施形態について説明する。
＜＜第１実施形態＞＞
まず、本発明の成膜方法の第１実施形態について説明する。
Hereinafter, a film forming method, a film, an electronic component, and an electronic apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<Film formation method>
First, a preferred embodiment of the film forming method of the present invention will be described.
<< First Embodiment >>
First, a first embodiment of the film forming method of the present invention will be described.
図１〜図３は、それぞれ、本発明の成膜方法の第１実施形態を説明するための模式的な図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
本発明の成膜方法は、基材１上（基材１の膜３を形成する膜形成面側）に、膜３を形成するための飛来物３１を飛来させ、この飛来物３１を堆積させて所定のパターンの膜３を形成する方法である。
1 to 3 are schematic views (longitudinal sectional views) for explaining the first embodiment of the film forming method of the present invention. In the following description, the upper side in FIG. 1 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.
In the film forming method of the present invention, the
ここで、飛来物３１は、膜材料（膜３の構成材料）またはその前駆体が、例えば、原子、分子、イオン、ラジカル等となったものである。
膜材料としては、特に限定されないが、例えば、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｙｂ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｃｓ、Ｒｂ、またはこれらを含む合金のような各種金属材料、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、フッ素含有インジウム錫酸化物（ＦＴＯ）のような各種酸化物系材料、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ等のカーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、ＣＮナノチューブ、ＣＮナノファイバー、ＢＣＮナノチューブ、ＢＣＮナノファイバー、炭素繊維のような各種炭素系材料、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８キノリノレート）アルミニウム（III）（Ａｌｍｑ３）、（８−ヒドロキシキノリン）亜鉛（Ｚｎｑ２）のような各種有機材料等が挙げられる。
Here, the
The film material is not particularly limited. For example, Ni, Pd, Pt, Li, Mg, Ca, Sr, La, Ce, Er, Eu, Sc, Y, Yb, Ag, Cu, Co, Al, Cs, Various metal materials such as Rb or alloys containing them, silicon dioxide (SiO 2 ), indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), antimony tin oxide (ATO), fluorine-containing indium tin oxide Various oxide materials such as materials (FTO), carbon nanotubes such as single-walled carbon nanotubes and multi-walled carbon nanotubes, carbon nanofibers, CN nanotubes, CN nanofibers, BCN nanotubes, BCN nanofibers, carbon fibers, etc. Carbon-based materials, tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq 3 ), tris (4- Examples include various organic materials such as methyl-8 quinolinolate) aluminum (III) (Almq 3 ) and (8-hydroxyquinoline) zinc (Znq 2 ).
また、膜材料の前駆体（以下、単に「前駆体」と言う。）としては、種々の反応により、前記膜材料に変化するものであり、特に限定されないが、例えば、１，１，１，５，５，５−ヘキサフルオロ−２，４−ペンタジオネート−銅（II）のような有機金属化合物等の金属材料の前駆体、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）およびポリシラザン等の酸化物系材料の前駆体等が挙げられる。 Further, the precursor of the film material (hereinafter simply referred to as “precursor”) changes to the film material by various reactions, and is not particularly limited. For example, 1, 1, 1, 5,5,5-hexafluoro-2,4-pentadionate-a precursor of a metal material such as an organometallic compound such as copper (II), an oxide-based material such as tetraethoxysilane (TEOS) and polysilazane A precursor etc. are mentioned.
この前駆体を膜材料に変化させる反応としては、例えば、熱分解反応、不均等化反応、重合反応、酸化反応、還元反応、窒化反応、炭化反応、ホウ化反応等が挙げられる。
具体的には、飛来物３１としては、例えば、膜材料または前駆体を加熱することにより生じた蒸発粒子、または、この蒸発粒子がプラズマやレーザー光等によりイオン化されたもの、スパッタリングにより膜材料または前駆体で構成されたターゲットから叩き出されたスパッタ粒子、ガス状の膜材料または前駆体が熱、プラズマやレーザー光等によりラジカル化されたもの等が挙げられる。
このような飛来物３１は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、化学的気相成膜法（ＣＶＤ法）の成膜過程で容易に発生させることができる。すなわち、本発明は、これらの成膜法に好適に適用される。
Examples of the reaction for changing the precursor into a film material include a thermal decomposition reaction, a disproportionation reaction, a polymerization reaction, an oxidation reaction, a reduction reaction, a nitridation reaction, a carbonization reaction, and a boride reaction.
Specifically, as the
Such
本発明の成膜方法は、基材１の膜形成面に、第１の領域２１と、第１の領域２１より飛来物３１に対する電気的引力が弱い第２の領域２２とを形成する表面処理工程と、飛来物３１を、第１の領域２１と第２の領域２２との飛来物３１に対する電気的引力の違いを利用して、第１の領域２１に集める膜形成工程とを有する。以下、各工程について順次説明する。
The film forming method of the present invention is a surface treatment for forming a
［１］表面処理工程
まず、基材１を用意する（図１（ａ）参照。）。
この基材１は、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、例えば、石英ガラス、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、各種低誘電率材料（いわゆる、ｌｏｗ−Ｋ材）等の各種絶縁材料（誘電体）や、シリコン（例えば、アモルファスシリコン、多結晶シリコン等）、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム酸化物（ＩＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔａ等の導電性材料で構成されたものを用いることができる。また、基材１は、これらの材料で構成された層を複数有する多層構成のものであってもよい。
[1] Surface treatment process First, the base material 1 is prepared (refer Fig.1 (a)).
The base material 1 may be made of any material. For example, quartz glass, silicon dioxide, silicon nitride, polyethylene terephthalate, polyimide, various low dielectric constant materials (so-called low-K materials), etc. Various insulating materials (dielectrics), silicon (eg, amorphous silicon, polycrystalline silicon, etc.), indium tin oxide (ITO), indium oxide (IO), tin oxide (SnO 2 ), antimony tin oxide ( ATO, indium zinc oxide (IZO), Al, Al alloy, Cr, Mo, Ta, or other conductive materials can be used. Moreover, the base material 1 may have a multilayer structure including a plurality of layers made of these materials.
また、基材１は、膜３を形成した後、除去（分離）されるものであってもよく、膜３と一体的に使用されるものであってもよい。
次に、この基材１の膜形成面に、第１の領域２１と、第１の領域２１よりも弱い第２の領域２２とを形成する。これにより、各領域２１、２２に飛来物３１に対する電気的引力の違いを生じさせる。
The substrate 1 may be removed (separated) after forming the film 3 or may be used integrally with the film 3.
Next, a
このうち、第１の領域２１は、次工程［２］において、膜３が選択的に形成される膜形成領域であり、形成すべき膜３に対応したパターンで形成される。
ここで、「飛来物３１に対する電気的引力の違い」とは、各領域２１、２２に対する飛来物３１またはその集合物（クラスタ）の付着のし易さの違いを意味する。
飛来物３１による膜３の形成は、飛来物３１が基材１上に付着、凝集（集合）することにより進行するので、このプロセスが生じ易い領域、すなわち、ここで言う飛来物３１に対する電気的引力が強い第１の領域２１程、膜３の形成が進行し易い。
Among these, the
Here, the “difference in electrical attraction with respect to the flying
The formation of the film 3 by the flying
本発明では、かかる現象を利用して、次工程［２］において、第１の領域２１に選択的に膜３を形成する。
上述したように、飛来物３１は、これに対する電気的引力が強い領域に付着し易い。したがって、基材１の膜形成面の第１の領域２１および第２の領域２２とする領域に対して、電荷の正負および／または電荷量を異ならせる処理を施して、第１の領域２１と第１の領域より電気的引力が弱い第２の領域２２とを区画形成するようにすればよい。
In the present invention, utilizing this phenomenon, the film 3 is selectively formed in the
As described above, the flying
ここで、このような処理は、基材１の構成材料や飛来物３１の種類等によって、例えば次のようなものが選択される。
Ｉ：飛来物３１の電荷が負である場合、基材１の膜形成面の第２の領域２２とする領域１２に、電荷が負となる処理を施すとともに、第１の領域２１とする領域１１に、電荷が第２の領域２２の電荷よりも弱い負、または、正となる処理を施す。
II：飛来物３１の電荷が負であり、基材１の電荷が正である場合、基材１の膜形成面の第２の領域２２とする領域１２に、電荷が基材１の電荷よりも弱い正、または、負となる処理を施す。
Here, for such processing, for example, the following is selected depending on the constituent material of the base material 1, the type of the flying
I: When the charge of the flying
II: When the charge of the flying
III：飛来物３１の電荷が負であり、基材１の電荷も負である場合、基材１の膜形成面の第１の領域２１とする領域１１に、電荷が基材１の電荷よりも弱い負、または、正となる処理を施す。
IV：飛来物３１の電荷が正である場合、基材１の膜形成面の第２の領域２２とする領域１２に、電荷が正となる処理を施すとともに、第１の領域２１とする領域１１に、電荷が第２の領域２２の電荷よりも弱い正、または、負となる処理を施す。
III: When the charge of the flying
IV: When the charge of the flying
Ｖ：飛来物３１の電荷が正であり、基材１の電荷が負である場合、基材１の膜形成面の第１の領域２１とする領域１１に、電荷が基材１の電荷よりも弱い正、または、負となる処理を施す。
VI：飛来物３１の電荷が正であり、基材１の電荷も正である場合、基材１の膜形成面の第２の領域２２とする領域１２に、電荷が基材１の電荷よりも弱い正、または、負となる処理を施す。
V: When the charge of the flying
VI: When the charge of the flying
ここで、第１の領域２１と第２の領域２２との電気的引力の程度の違いは、各種の指標により表すことができるが、表面電位を用いて好適に表すことができる。第１の領域２１の大気中における表面電位をＸ［ｍＶ］とし、第２の領域２２の大気中における表面電位をＹ［ｍＶ］としたとき、｜Ｘ−Ｙ｜≧３０なる関係を満足するのが好ましく、｜Ｘ−Ｙ｜≧５０なる関係を満足するのがより好ましい。第１の領域２１と第２の領域２２とが、前記関係を満足することにより、飛来物３１をより確実に第１の領域２１に集めることができる。
Here, the difference in the degree of electrical attraction between the
ここで、真空蒸着法、スパッタリング法およびイオンプレーティング法を用いて、膜３として、例えば金属膜を形成する場合には、この膜材料または前駆体で構成される飛来物３１は、一般に、正に帯電する傾向を示す。
また、真空蒸着法や化学的気相成膜法（ＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ法）を用いて、膜３として例えば、有機物膜や酸化物膜を形成する場合には、この膜材料または前駆体で構成される飛来物３１は、一般に、負に帯電する傾向を示す。
Here, when a metal film, for example, is formed as the film 3 using a vacuum deposition method, a sputtering method, or an ion plating method, the flying
Further, when an organic film or an oxide film is formed as the film 3 by using a vacuum deposition method or a chemical vapor deposition method (CVD method or MOCVD method), the film material or the precursor is used. The flying
ここで、電気的性質および／または電荷量を異ならせる処理の方法としては、いかなる方法を用いてもよいが、例えば、第１の領域２１および／または第２の領域２２とする領域に、Ａ：電荷を有する分子膜を形成する方法、Ｂ：電荷を付与する処理を施す方法が挙げられ、これらのうち１種または２種を組み合わせて用いることができる。かかる方法によれば、容易かつ精度よく、第１の領域２１と第２の領域２２とを形成することができる。以下、ＡおよびＢの方法について、それぞれ説明する。
Here, any method may be used as a processing method for varying the electrical property and / or the charge amount. For example, in the region to be the
Ａ：電荷を有する分子膜を形成する方法
電荷を有する分子膜を形成する方法としては、各種の方法が挙げられるが、特に、電荷を有する官能基を備えるカップリング剤および界面活性剤のうちの少なくとも一方を用いる方法が好ましい。かかる方法によれば、目的とする分子膜を基材１の膜形成面に、容易かつ確実に形成することができる。
A: Method for Forming Charged Molecular Film As a method for forming a charged molecular film, various methods may be mentioned. Of the coupling agents and surfactants having a functional group having a charge, A method using at least one is preferred. According to this method, the target molecular film can be easily and reliably formed on the film forming surface of the substrate 1.
カップリング剤としては、例えば、シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、ジルコニウム系カップリング剤、有機リン酸系カップリング剤、シリルパーオキサイド系カップリング剤等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。カップリング剤は、基材１の膜形成面に共有結合により結合することができることから、密着性の高い分子膜を形成することができる。 Examples of the coupling agent include a silane coupling agent, a titanium coupling agent, an aluminum coupling agent, a zirconium coupling agent, an organic phosphoric acid coupling agent, and a silyl peroxide coupling agent. Of these, one or a combination of two or more can be used. Since the coupling agent can be covalently bonded to the film-forming surface of the substrate 1, a molecular film with high adhesion can be formed.
これらの中でもカップリング剤としては、特にシラン系カップリング剤を主成分とするものが好ましい。シラン系カップリング剤は、安価であり入手が容易である。
また、界面活性剤としては、例えば、電荷を有する官能基を終端に備える各種界面活性剤等を用いることができる。
ここでは、第１の領域２１と第２の領域２２とを区画形成する具体的な工程を、シラン系カップリング剤を用いて、それぞれ電荷の異なる分子膜を形成することにより、負に帯電する第１の領域２１と、正に帯電する第２の領域２２とを形成して領域２１、２２を区画形成する場合を代表に説明する。
Among these, a coupling agent having a silane coupling agent as a main component is particularly preferable. Silane coupling agents are inexpensive and easily available.
Moreover, as surfactant, the various surfactant etc. which are equipped with the functional group which has an electric charge at the terminal can be used, for example.
Here, a specific process of partitioning the
［Ａ−１］ まず、基材１を用意し、例えば、水（純水等）、有機溶媒等を単独または適宜組み合わせて洗浄する（図１（ａ）参照）。
この場合、基材１には、例えば、石英ガラスのようなガラス材料等で構成されたもの、すなわち、表面に水酸基を有するものが好適に使用される。
なお、基材１の表面に水酸基を備えないものを用いる場合には、基材１の膜形成面に水酸基を導入する処理を施すようにすればよい。このような処理方法としては、例えば、酸素プラズマ照射処理、グロー放電処理、アーク放電処理が挙げられる。
[A-1] First, the substrate 1 is prepared, and washed with, for example, water (pure water or the like), an organic solvent, or the like alone or in appropriate combination (see FIG. 1A).
In this case, the substrate 1 is preferably made of a glass material such as quartz glass, that is, a material having a hydroxyl group on the surface.
In addition, when using what does not have a hydroxyl group on the surface of the base material 1, what is necessary is just to perform the process which introduce | transduces a hydroxyl group into the film formation surface of the base material 1. FIG. Examples of such treatment methods include oxygen plasma irradiation treatment, glow discharge treatment, and arc discharge treatment.
［Ａ−２］ 次に、正および負の電荷を有するシラン系カップリング剤を含有する処理液をそれぞれ用意する。
ここで、シラン系カップリング剤は、一般式ＲｎＳｉＸ（４−ｎ）（但し、Ｘは、加水分解によりシラノール基を生成する加水分解基、Ｒは正または負の電荷を有する官能基である。また、ｎは１〜３の整数である。）で表される。
[A-2] Next, a treatment liquid containing a silane coupling agent having positive and negative charges is prepared.
Here, the silane coupling agent has a general formula R n SiX (4-n) (where X is a hydrolyzable group that generates a silanol group by hydrolysis, and R is a functional group having a positive or negative charge). N is an integer of 1 to 3).
この一般式において、Ｘとしては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ハロゲン原子等が挙げられる。
また、正の電荷を有するＲとしては、例えば、アルキル基、アミノアルキル基、ビニル基等が挙げられ、負の電荷を有するＲとしては、例えば、フルオロアルキル基、カルボキシル基またはエポキシ基を含有するアルキル基等が挙げられる。
In this general formula, examples of X include a methoxy group, an ethoxy group, and a halogen atom.
Examples of R having a positive charge include an alkyl group, an aminoalkyl group, and a vinyl group. Examples of R having a negative charge include a fluoroalkyl group, a carboxyl group, and an epoxy group. An alkyl group etc. are mentioned.
なお、複数個のＲ同士またはＸ同士は、互いに同じものであっても、異なるものであってもよい。
具体的には、正の電荷を有するシラン系カップリング剤としては、オクタデシルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等が挙げられる。
A plurality of Rs or Xs may be the same as or different from each other.
Specifically, silane coupling agents having a positive charge include octadecyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethyl. Examples thereof include ethoxysilane and vinyltrimethoxysilane.
また、負の電荷を有するシラン系カップリング剤としては、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリクロロシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。 Examples of silane coupling agents having a negative charge include tridecafluoro-1,1,2,2 tetrahydrooctyltriethoxysilane, tridecafluoro-1,1,2,2 tetrahydrooctyltrimethoxysilane, Examples include decafluoro-1,1,2,2 tetrahydrooctyltrichlorosilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane.
［Ａ−３］ 次に、正の電荷を有するシラン系カップリング剤を含有する処理液を、基材１の膜形成面の第２の領域２２とする領域１２に塗布（供給）する。
処理液を塗布する方法としては、例えば、インクジェット法、オフセット印刷法、マイクロコンタクトプリンティング法等を用いることができる。これにより、基材１の膜形成面の第２の領域２２とする領域１２に、高い選択性をもってこの処理液を供給することができる。
[A-3] Next, a treatment liquid containing a silane coupling agent having a positive charge is applied (supplied) to the
As a method for applying the treatment liquid, for example, an inkjet method, an offset printing method, a micro contact printing method, or the like can be used. Thereby, this process liquid can be supplied to the area |
［Ａ−４］ 次に、基材１を、例えば加熱することにより、シラン系カップリング剤の加水分解基を加水分解させ、生成したシラノール基と基材１の膜形成面に存在する水酸基とを反応させて、シロキサン結合を形成させる。これにより、正の電荷を有する官能基が、シロキサン結合を介して基材１の膜形成面に結合した分子膜（第２の領域）２２を形成する。（図１（ｂ）参照。）。 [A-4] Next, the base material 1 is heated, for example, to hydrolyze the hydrolyzing group of the silane coupling agent, and the generated silanol group and the hydroxyl group present on the film-forming surface of the base material 1 To form a siloxane bond. As a result, a molecular film (second region) 22 in which a functional group having a positive charge is bonded to the film forming surface of the substrate 1 through a siloxane bond is formed. (See FIG. 1 (b)).
［Ａ−５］ 次に、負の電荷を有するシラン系カップリング剤を含有する処理液を、基材１の膜形成面の第１の領域２１とする領域１１に［Ａ−３］と同様にして塗布（供給）する。
［Ａ−６］ 次に、前記［Ａ−５］と同様に、基材１を加熱することにより、負の電荷を有する官能基が、シロキサン結合を介して基材１の膜形成面に結合した分子膜（第１の領域）２１を形成する。
[A-5] Next, a treatment liquid containing a negatively charged silane coupling agent is applied to the
[A-6] Next, in the same manner as in [A-5] above, by heating the substrate 1, a functional group having a negative charge is bonded to the film forming surface of the substrate 1 through a siloxane bond. The molecular film (first region) 21 is formed.
これにより、負に帯電した第１の領域２１と、正に帯電した第２の領域２２とを区画形成することができる（図１（ｃ）参照。）。
なお、本実施形態では、第２の領域を形成した後に第１の領域を形成するものとして説明したが、第１の領域を形成した後に第２の領域を形成してもよいし、第１の領域と第２の領域とをほぼ同時に形成してもよい。
また、飛来物３１の電荷に応じて、第１の領域と第２の領域との正負の関係を逆転させてもよいことは言うまでもない。
Thereby, the negatively charged
In the present embodiment, the first region is formed after the second region is formed. However, the second region may be formed after the first region is formed. The region and the second region may be formed almost simultaneously.
It goes without saying that the positive / negative relationship between the first region and the second region may be reversed according to the charge of the flying
Ｂ：電荷を付与する処理を施す方法
次に、電荷を付与する処理としては、各種のものが挙げられるが、特に、電子線照射処理およびイオンビーム照射処理のうちの少なくとも一方を用いる処理が好ましい。かかる方法によれば、第１の領域２１と第２の領域２２とを確実に区画形成することができる。
ここで、電子線照射処理およびイオンビーム照射処理とは、電子線照射では電子を、また、イオンビーム照射ではイオンを、それぞれ、第１の領域とする領域１１および／または第２の領域２２とする領域１２に打ち込むことにより、これらの領域１１、１２に電気的引力の違いを生じさせて、第１の領域１１と第２の領域２２とを区画形成するものである。
B: Method for Applying Charge Next, various processes can be used as the charge applying process. In particular, a process using at least one of an electron beam irradiation process and an ion beam irradiation process is preferable. . According to such a method, the
Here, the electron beam irradiation treatment and the ion beam irradiation treatment are the
イオンビーム照射に用いられるイオン種としては、例えば、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ａｓ、Ｐ、Ｂ、Ｃｏ等のイオンが挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
ここで、第１の領域２１と第２の領域２２とを区画形成する具体的な工程を、第２の領域２２とする領域１２に、電子線照射処理およびイオンビーム照射処理を施すことにより、領域２１、２２を区画形成する場合を代表に説明する。
Examples of ion species used for ion beam irradiation include ions such as C, N, O, As, P, B, and Co, and one or more of these can be used in combination.
Here, a specific process of partitioning the
［Ｂ−１］ まず、基材１を用意し、例えば、水（純水等）、有機溶媒等を単独または適宜組み合わせて洗浄する（図２（ａ）参照）。
［Ｂ−２］ 次に、第１の領域２１の形状に対応するマスク４を用いて、第２の領域２２とする領域１２に対し、電子線を照射して負の電荷を、または、イオンビームを照射して負または正の電荷をこの領域１２に付与する（図２（ｂ）参照。）。その結果、電気的引力の異なる第１の領域２１と第２の領域２２とが区画形成される（図２（ｃ）参照。）。
[B-1] First, the base material 1 is prepared, and washed with, for example, water (pure water or the like), an organic solvent, or the like alone or in appropriate combination (see FIG. 2A).
[B-2] Next, using the
以下、電子線照射およびイオンビーム照射により処理する場合の各種条件についてそれぞれ説明する。
I：電子線照射を用いる場合
照射する電子線の加速電圧は、５０〜３００ｋＶ程度であるのが好ましく、８０〜１５０ｋＶ程度であるのがより好ましい。
Hereinafter, various conditions in the case of processing by electron beam irradiation and ion beam irradiation will be described.
I: When using electron beam irradiation The acceleration voltage of the electron beam to be irradiated is preferably about 50 to 300 kV, and more preferably about 80 to 150 kV.
また、前記電子線の線量は、１０〜１５００ｋＧｙ程度であるのが好ましく、５０〜１０００ｋＧｙ程度であるのがより好ましい。
なお、この際の照射雰囲気は、酸化性雰囲気、還元性雰囲気、不活性雰囲気、真空または減圧状態下等、いかなる雰囲気であってもよい。
次に、前記照射雰囲気の温度は、０〜１００℃程度であるのが好ましく、２０〜５０℃程度であるのがより好ましい。
The dose of the electron beam is preferably about 10 to 1500 kGy, and more preferably about 50 to 1000 kGy.
Note that the irradiation atmosphere at this time may be any atmosphere such as an oxidizing atmosphere, a reducing atmosphere, an inert atmosphere, a vacuum, or under reduced pressure.
Next, the temperature of the irradiation atmosphere is preferably about 0 to 100 ° C, more preferably about 20 to 50 ° C.
II：イオンビーム照射を用いる場合
照射するイオンビームの加速電圧は、１〜１５０ｋＶ程度であるのが好ましく、１０〜５０ｋＶ程度であるのがより好ましい。
また、前記イオンビームのビーム電流は、０．０１〜５０ｎＡ程度であるのが好ましく、０．０１〜２０ｎＡ程度であるのがより好ましい。
II: When using ion beam irradiation The acceleration voltage of the ion beam to be irradiated is preferably about 1 to 150 kV, and more preferably about 10 to 50 kV.
The beam current of the ion beam is preferably about 0.01 to 50 nA, more preferably about 0.01 to 20 nA.
さらに、前記イオンビームの照射時間は、０．００１〜５０ｓｅｃ程度であるのが好ましく、０．０１〜３０ｓｅｃ程度であるのがより好ましい。
なお、この際の照射雰囲気は、酸化性雰囲気、還元性雰囲気、不活性雰囲気、真空または減圧状態下等、いかなる雰囲気であってもよい。
次に、前記照射雰囲気の温度は、０〜１００℃であるのが好ましく、２０〜５０℃であるのがより好ましい。
Further, the irradiation time of the ion beam is preferably about 0.001 to 50 seconds, and more preferably about 0.01 to 30 seconds.
Note that the irradiation atmosphere at this time may be any atmosphere such as an oxidizing atmosphere, a reducing atmosphere, an inert atmosphere, a vacuum, or under reduced pressure.
Next, the temperature of the irradiation atmosphere is preferably 0 to 100 ° C, and more preferably 20 to 50 ° C.
なお、本実施形態では、第２の領域に電荷を付与する処理を施すものとして説明したが、第１の領域に電荷を付与する処理を施してもよいし、第１の領域および第２の領域の双方に電荷を付与する処理を施してもよい。
また、Ａ：電荷を有する分子膜を形成する方法とＢ：電荷を付与する処理を施す方法とを組み合わせて、第１の領域２１と第２の領域２２とを区画形成してもよい。
In the present embodiment, the process of applying a charge to the second region has been described. However, the process of applying a charge to the first region may be performed, or the first region and the second region may be applied. You may perform the process which provides an electric charge to both the area | regions.
Alternatively, the
［２］ 膜形成工程
次に、図３（ａ）に示すように、飛来物３１を基材１の膜形成面側（第１の領域２１および第２の領域２２）に飛来させる。
そして、第１の領域２１と第２の領域２２との飛来物３１に対する電気的引力の違いを利用して、飛来物３１を第１の領域２１に集める。
[2] Film Forming Step Next, as shown in FIG. 3A, the flying
Then, the flying objects 31 are collected in the
すなわち、第１の領域２１に飛来した飛来物３１は、該領域２１との電気的引力が強いため、そのまま領域２１に付着するか、または先に付着した飛来物３１と凝集（集合）する。一方、第２の領域２２に飛来した飛来物３１は、該領域２２との電気的引力が弱いため、領域２２に付着することなく動き回る（表面拡散運動する）。この飛来物３１は、そのままの状態または互いに融合した状態（クラスタ状態）で第１の領域２１に到達すると、この領域２１に付着するか、または先に付着した飛来物３１と凝集する（図３（ｂ）参照）。
That is, the flying
このとき、膜材料の飛来物３１では、第１の領域２１において凝集し、これを核として、膜３の形成が促進される。また、前駆体の飛来物３１では、第１の領域２１において凝集するとともに、前駆体同士が反応して膜材料に変化し、これを核として、膜３の形成が促進される。
このようにして、第１の領域２１に飛来物３１が集合（堆積）することにより、膜３が形成される（図３（ｃ）参照）。
At this time, the flying
In this way, the flying
なお、本工程［２］では、飛来物３１を基材１の膜形成面側に飛来させる（供給する）のに際して、基材１を加熱した状態とするのが好ましい。これにより、第２の領域２２における飛来物３１の運動性を向上させることができ、その結果、膜３を第１の領域２１に、より高い選択性をもって形成することができる。
In this step [2], it is preferable that the base material 1 is heated when the flying
基材１を加熱する方法としては、図示のようなヒータによる加熱方法の他、例えば、マイクロ波の照射による加熱方法、レーザー光の照射による加熱方法、赤外線の照射による加熱方法等が挙げられる。
基材１の加熱温度は、特に限定されないが、３０〜３００℃程度であるのが好ましく、８０〜２００℃程度であるのがより好ましい。このような範囲に加熱温度を設定することにより、前述したような効果がより顕著に発揮される。
Examples of the method for heating the substrate 1 include a heating method using a heater as illustrated, a heating method using microwave irradiation, a heating method using laser light irradiation, and a heating method using infrared irradiation.
Although the heating temperature of the base material 1 is not specifically limited, It is preferable that it is about 30-300 degreeC, and it is more preferable that it is about 80-200 degreeC. By setting the heating temperature in such a range, the effects as described above are more remarkably exhibited.
また、飛来物３１を基材１の膜形成面側に飛来させるのに際して、図３に示すように、基材１は、その膜形成面を鉛直下方に向けた状態、または鉛直下方に対して所定の角度傾斜させた状態（斜方状態）とするのが好ましい。これにより、膜３の成長方向を制御することができるとともに、パーティクルの発生を防止する効果が発揮される。
なお、本工程［２］の後に、必要に応じて、後処理工程を設けるようにしてもよい。この後処理工程としては、例えば、工程［２］において膜３が固化（硬化）に至らない場合に、膜３を固化させるための工程等が挙げられる。
以上のような工程を経て、所定のパターンの膜（本発明の膜）３が得られる。
Further, when the flying
In addition, you may make it provide a post-processing process after this process [2] as needed. Examples of the post-processing step include a step for solidifying the film 3 when the film 3 does not solidify (cured) in the step [2].
Through the steps as described above, a film (film of the present invention) 3 having a predetermined pattern is obtained.
本発明によれば、基材１上に直接マスク（レジスト層）を形成することを要せず、高い成膜精度で膜３を形成することができる。
また、本発明によれば、レジスト層を用いないことから、レジスト層を形成するための複雑な工程や、不要となったレジスト層を除去する工程を省略することができる。
このようなことから、本発明によれば、容易かつ安価に、成膜精度（信頼性）の高い膜３を得ることができる。
According to the present invention, it is not necessary to form a mask (resist layer) directly on the substrate 1, and the film 3 can be formed with high film forming accuracy.
In addition, according to the present invention, since a resist layer is not used, a complicated process for forming a resist layer and a process for removing a resist layer that has become unnecessary can be omitted.
For this reason, according to the present invention, the film 3 having high film forming accuracy (reliability) can be obtained easily and inexpensively.
＜＜第２実施形態＞＞
次に、本発明の成膜方法の第２実施形態について説明する。
図４は、本発明の成膜方法の第２実施形態を説明するための模式的な図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
以下、第２実施形態ついて、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
<< Second Embodiment >>
Next, a second embodiment of the film forming method of the present invention will be described.
FIG. 4 is a schematic view (longitudinal sectional view) for explaining a second embodiment of the film forming method of the present invention. In the following description, the upper side in FIG. 1 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.
Hereinafter, the second embodiment will be described with a focus on differences from the first embodiment, and description of similar matters will be omitted.
第２実施形態では、表面処理工程が異なり、それ以外は、前記第１実施形態と同様である。
すなわち、第２実施形態では、基材１の膜形成面のほぼ全面に同一の分子膜を形成した後に、第２の領域とする領域１２に所定の処理を施すことにより、第２の領域２２を形成して、領域２１、２２を区画形成する。
In the second embodiment, the surface treatment process is different, and the rest is the same as in the first embodiment.
That is, in the second embodiment, after the same molecular film is formed on almost the entire film formation surface of the substrate 1, the
［Ａ’−１］ まず、基材１を用意し、例えば、水（純水等）、有機溶媒等を単独または適宜組み合わせて洗浄する（図４（ａ）参照）。
この場合、［Ａ−１］と同様に、基材１には、例えば、石英ガラスのようなガラス材料等で構成されたもの、すなわち、表面に水酸基を有するものが好適に使用される。
［Ａ’−２］ 次に、前述したようなシラン系カップリング剤を含有する処理液を用意する。
[A′-1] First, the substrate 1 is prepared, and washed with, for example, water (pure water or the like), an organic solvent, or the like alone or in appropriate combination (see FIG. 4A).
In this case, as in [A-1], the substrate 1 is preferably made of a glass material such as quartz glass, that is, a material having a hydroxyl group on the surface.
[A′-2] Next, a treatment liquid containing the silane coupling agent as described above is prepared.
［Ａ’−３］ 次に、このシラン系カップリング剤を含有する処理液を、基材１の膜形成面のほぼ全面に塗布（供給）する。
処理液を塗布する方法としては、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット法、マイクロコンタクトプリンティング法等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これにより、基材１の膜形成面に均一に処理液を供給することができる。
[A′-3] Next, the treatment liquid containing the silane coupling agent is applied (supplied) to almost the entire surface of the substrate 1 on which the film is formed.
Examples of methods for applying the treatment liquid include spin coating, casting, micro gravure coating, gravure coating, bar coating, roll coating, wire bar coating, dip coating, spray coating, and screen printing. Method, flexographic printing method, offset printing method, ink jet method, microcontact printing method and the like, and one or more of them can be used in combination. Thereby, a processing liquid can be uniformly supplied to the film forming surface of the substrate 1.
［Ａ’−４］ 次に、［Ａ−４］と同様に、例えば加熱することにより、官能基が、シロキサン結合を介して基材１の膜形成面に結合した分子膜２３を形成する。（図４（ｂ）参照。）。
［Ａ’−５］ 次に、前記所定の処理として、例えば、分子膜２３の第２の領域２２とする領域１２に存在する官能基の末端を酸化させる酸化処理を施す。
[A′-4] Next, similarly to [A-4], for example, by heating, the
[A′-5] Next, as the predetermined treatment, for example, an oxidation treatment for oxidizing the end of the functional group present in the
なお、官能基が、例えば、フルオロアルキル基である場合には、その終端に水酸基が、オクタデシル基で構成される場合には、その終端にカルボキシル基がそれぞれ導入される。
これにより、第１の領域２１および第２の領域２２とするそれぞれの領域１１、１２に電気的引力の違いが生じて、領域２１、２２が区画形成される。
この酸化処理としては、例えば、酸素含有雰囲気中で紫外線または赤外線を照射する方法、酸化剤を供給する方法等が挙げられるが、これらの中でも、特に酸素含有雰囲気中で紫外線を照射する方法を用いるのが好ましい。これにより、容易かつ精度（選択性）よく官能基の末端を酸化させることができる。
When the functional group is, for example, a fluoroalkyl group, a hydroxyl group is introduced at the terminal, and when the functional group is an octadecyl group, a carboxyl group is introduced at the terminal.
As a result, a difference in electric attractive force is generated between the
Examples of the oxidation treatment include a method of irradiating ultraviolet rays or infrared rays in an oxygen-containing atmosphere, a method of supplying an oxidizing agent, and the like. Among these, a method of irradiating ultraviolet rays in an oxygen-containing atmosphere is used. Is preferred. Thereby, the terminal of a functional group can be oxidized easily and accurately (selectivity).
以下、酸素含有雰囲気中で紫外線を照射する方法について説明する。
この方法では、第１の領域２１の形状に対応するマスク４を用いて、酸素含有雰囲気中で、第２領域２２する領域１２対して紫外線を照射して（図２（ｃ）参照。）、この領域１２に存在する官能基の末端を酸化させる（図２（ｄ）参照。）。
照射する紫外線の波長は、１００〜３００ｎｍ程度であるのが好ましく、１５０〜２００ｎｍ程度であるのがより好ましい。
Hereinafter, a method of irradiating ultraviolet rays in an oxygen-containing atmosphere will be described.
In this method, the
The wavelength of the ultraviolet rays to be irradiated is preferably about 100 to 300 nm, and more preferably about 150 to 200 nm.
照射する紫外線の強度は、１〜５０Ｊ／ｃｍ２程度であるのが好ましく、１〜１０Ｊ／ｃｍ２程度であるのがより好ましい。
酸素含有雰囲気中における酸素濃度は、０．１〜２０ｖｏｌ％程度であるのが好ましく、０．１〜５ｖｏｌ％程度であるのがより好ましい。
この紫外線照射の際の雰囲気温度は、０〜１００℃であるのが好ましく、２０〜５０℃であるのがより好ましい。
Intensity of ultraviolet irradiation is preferably in the range of about 1~50J / cm 2, more preferably about 1~10J / cm 2.
The oxygen concentration in the oxygen-containing atmosphere is preferably about 0.1 to 20 vol%, more preferably about 0.1 to 5 vol%.
The ambient temperature during the ultraviolet irradiation is preferably 0 to 100 ° C, and more preferably 20 to 50 ° C.
さらに、この紫外線照射の時間は、特に限定されないが、雰囲気温度を前記範囲とする場合には、１〜９０分程度であるのが好ましく、２〜６０分程度であるのがより好ましい。
なお、本実施形態では、第２の領域に紫外線の照射を施すものとして説明したが、第１の領域に紫外線の照射を施してもよいし、第１の領域および第２の領域の双方に紫外線の照射を施してもよい。
Furthermore, although the time of this ultraviolet irradiation is not specifically limited, When making atmospheric temperature into the said range, it is preferable that it is about 1 to 90 minutes, and it is more preferable that it is about 2 to 60 minutes.
In the present embodiment, the second region is described as being irradiated with ultraviolet rays. However, the first region may be irradiated with ultraviolet rays, and both the first region and the second region may be irradiated. Ultraviolet irradiation may be performed.
＜電子部品＞
このような膜３は、例えば、スイッチング素子（薄膜トランジスタ）、配線基板、半導体部品、表示パネル、有機ＥＬ素子のような発光素子等の各種電子部品に適用することができる。
以下では、本発明の電子部品を薄膜トランジスタ（特に、有機薄膜トランジスタ）および有機ＥＬ素子に適用した場合を代表に説明する。
<Electronic parts>
Such a film | membrane 3 is applicable to various electronic components, such as light emitting elements, such as a switching element (thin film transistor), a wiring board, a semiconductor component, a display panel, and an organic EL element, for example.
Below, the case where the electronic component of this invention is applied to a thin-film transistor (especially organic thin-film transistor) and an organic EL element is demonstrated as a representative.
＜＜薄膜トランジスタ＞＞
図５は、本発明の電子部品を適用した薄膜トランジスタの実施形態を示す図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図である。なお、以下では、図５（ａ）中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。
図５に示す薄膜トランジスタ１００は、基板２０（基材１）上に設けられており、ソース電極３０およびドレイン電極４０と、有機半導体層（有機層）５０と、ゲート絶縁層６０と、ゲート電極７０とが、この順で基板２０側から積層されて構成されている。
<< Thin Film Transistor >>
5A and 5B are diagrams showing an embodiment of a thin film transistor to which the electronic component of the present invention is applied. FIG. 5A is a longitudinal sectional view, and FIG. 5B is a plan view. In the following description, the upper side in FIG. 5A will be described as “upper” and the lower side as “lower”.
A
具体的には、薄膜トランジスタ１００は、基板２０上に、ソース電極３０およびドレイン電極４０が分離して設けられ、これら電極３０、４０を覆うように有機半導体層５０が設けられている。さらに有機半導体層５０上には、ゲート絶縁層６０が設けられ、さらにこの上に、少なくともソース電極３０とドレイン電極４０の間の領域に重なるようにゲート電極７０が設けられている。
Specifically, in the
この薄膜トランジスタ１００では、有機半導体層５０のうち、ソース電極３０とドレイン電極４０との間の領域が、キャリアが移動するチャネル領域５１０となっている。以下、このチャネル領域５１０において、キャリアの移動方向の長さ、すなわちソース電極３０とドレイン電極４０との間の距離をチャネル長Ｌ、チャネル長Ｌ方向と直交する方向の長さをチャネル幅Ｗと言う。
このような薄膜トランジスタ１００は、ソース電極３０およびドレイン電極４０が、ゲート絶縁層６０を介してゲート電極７０よりも基板２０側に設けられた構成の薄膜トランジスタ、すなわち、トップゲート構造の薄膜トランジスタである。
In the
Such a
以下、薄膜トランジスタ１００を構成する各部について、順次説明する。
基板２０は、薄膜トランジスタ１００を構成する各層（各部）を支持するものである。基板２０には、例えば、ガラス基板、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）等で構成されるプラスチック基板（樹脂基板）、石英基板、シリコン基板、ガリウム砒素基板等を用いることができる。薄膜トランジスタ１００に可撓性を付与する場合には、基板２０には、樹脂基板が選択される。
Hereinafter, each part which comprises the thin-
The
この基板２０上には、下地層が設けられていてもよい。下地層としては、例えば、基板２０表面からのイオンの拡散を防止する目的、ソース電極３０およびドレイン電極４０と、基板２０との密着性（接合性）を向上させる目的等により設けられる。
下地層の構成材料としては、特に限定されないが、基板２０にガラス基板を用いる場合には、酸化珪素（ＳｉＯ２）、窒化珪素（ＳｉＮ）等が好適に用いられる。
An underlayer may be provided on the
The constituent material of the underlayer is not particularly limited, but when a glass substrate is used as the
基板２０上には、ソース電極３０およびドレイン電極４０が、チャネル長Ｌ方向に沿って、所定距離離間して並設されている。
このようなソース電極３０およびドレイン電極４０の形成に、本発明の成膜方法を適用することができる。
ソース電極３０およびドレイン電極４０の厚さ（平均）は、特に限定されないが、それぞれ、３０〜３００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。本発明の成膜方法によれば、このように薄い膜厚の電極を寸法精度よく形成することができる。
On the
The film forming method of the present invention can be applied to the formation of the
The thickness (average) of the
ソース電極３０とドレイン電極４０との間の距離（離間距離）、すなわち、チャネル長Ｌは、２〜３０μｍ程度であるのが好ましく、５〜２０μｍ程度であるのがより好ましい。チャネル長Ｌを前記下限値より小さくすると、得られた薄膜トランジスタ１００同士でチャネル長に誤差が生じ、特性（トランジスタ特性）がばらつくおそれがある。一方、チャネル長Ｌを前記上限値より大きくすると、しきい電圧の絶対値が大きくなるとともに、ドレイン電流の値が小さくなり、薄膜トランジスタ１００の特性が不十分となるおそれがある。
The distance (separation distance) between the
チャネル幅Ｗは、０．１〜５ｍｍ程度であるのが好ましく、０．５〜３ｍｍ程度であるのがより好ましい。チャネル幅Ｗを前記下限値より小さくすると、ドレイン電流の値が小さくなり、薄膜トランジスタ１００の特性が不十分となるおそれがある。一方、チャネル幅Ｗを前記上限値より大きくすると、薄膜トランジスタ１００が大型化してしまうとともに、寄生容量の増大や、ゲート絶縁層６０を介したゲート電極７０へのリーク電流の増大を招くおそれがある。
The channel width W is preferably about 0.1 to 5 mm, and more preferably about 0.5 to 3 mm. When the channel width W is made smaller than the lower limit value, the drain current value becomes small, and the characteristics of the
また、基板２０上には、ソース電極３０およびドレイン電極４０を覆うように、有機半導体層５０が設けられている。
有機半導体層５０は、有機半導体材料（半導体的な電気伝導を示す有機材料）を主材料として構成されている。
この有機半導体層５０は、少なくともチャネル領域５１０においてチャネル長Ｌ方向とほぼ平行となるように配向しているのが好ましい。これにより、チャネル領域５１０におけるキャリア移動度が高いものとなり、その結果、薄膜トランジスタ１００は、その作動速度がより速いものとなる。
An
The
The
有機半導体材料としては、例えば、ナフタレン、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン、フタロシアニン、ペリレン、ヒドラゾン、トリフェニルメタン、ジフェニルメタン、スチルベン、アリールビニル、ピラゾリン、トリフェニルアミン、トリアリールアミン、オリゴチオフェン、フタロシアニンまたはこれらの誘導体のような低分子の有機半導体材料や、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリチニレンビニレン、ポリアリールアミン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂、フルオレン−ビチオフェン共重合体、フルオレン−アリールアミン共重合体またはこれらの誘導体のような高分子の有機半導体材料（共役系高分子材料）が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、特に、高分子の有機半導体材料（共役系高分子材料）を主とするものを用いるのが好ましい。共役系高分子材料は、その特有な電子雲の広がりにより、キャリアの移動能が特に高い。 Examples of the organic semiconductor material include naphthalene, anthracene, tetracene, pentacene, hexacene, phthalocyanine, perylene, hydrazone, triphenylmethane, diphenylmethane, stilbene, arylvinyl, pyrazoline, triphenylamine, triarylamine, oligothiophene, phthalocyanine or Low molecular organic semiconductor materials such as these derivatives, poly-N-vinylcarbazole, polyvinylpyrene, polyvinylanthracene, polythiophene, polyhexylthiophene, poly (p-phenylenevinylene), polytinylenevinylene, polyarylamine, Pyreneformaldehyde resin, ethylcarbazole formaldehyde resin, fluorene-bithiophene copolymer, fluorene-arylamine copolymer or Examples thereof include polymeric organic semiconductor materials (conjugated polymer materials) such as derivatives, and one or more of these can be used in combination. It is preferable to use a material mainly composed of (conjugated polymer material). The conjugated polymer material has a particularly high carrier mobility due to its unique electron cloud spread.
高分子の有機半導体材料は、簡易な方法で成膜することができるとともに、比較的容易に配向させることができる。また、このうち、空気中で酸化され難く、安定であること等の理由から、高分子の有機半導体材料（共役系高分子材料）としては、フルオレン−ビチオフェン共重合体、ポリアリールアミンまたはこれらの誘導体のうちの少なくとも１種を主成分とするものを用いるのが特に好ましい。 A polymer organic semiconductor material can be formed by a simple method and can be oriented relatively easily. Of these, fluorene-bithiophene copolymers, polyarylamines or these are used as high molecular organic semiconductor materials (conjugated polymer materials) because they are difficult to oxidize in air and are stable. It is particularly preferable to use a derivative containing at least one of the derivatives as a main component.
また、高分子の有機半導体材料を主材料として構成される有機半導体層５０は、薄型化・軽量化が可能であり、可撓性にも優れるため、フレキシブルディスプレイのスイッチング素子等として用いられる薄膜トランジスタへの適用に適している。
有機半導体層５０の厚さ（平均）は、０．１〜１０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１〜５００ｎｍ程度であるのがより好ましく、１０〜１００ｎｍ程度であるのがさらに好ましい。
In addition, the
The thickness (average) of the
なお、有機半導体層５０は、ソース電極３０およびドレイン電極４０を覆うように設けられる構成のものに限定されず、少なくともソース電極３０とドレイン電極４０との間の領域（チャネル領域５１０）に設けられていればよい。
有機半導体層５０上には、ゲート絶縁層６０が設けられている。
このゲート絶縁層６０は、ソース電極３０およびドレイン電極４０に対してゲート電極７０を絶縁するものである。
Note that the
A
The
ゲート絶縁層６０は、主として有機材料（特に有機高分子材料）で構成されているのが好ましい。有機高分子材料を主材料とするゲート絶縁層６０は、その形成が容易であるとともに、有機半導体層５０との密着性の向上を図ることもできる。
このような有機高分子材料としては、例えば、ポリスチレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリビニルフェニレン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のようなアクリル系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のようなフッ素系樹脂、ポリビニルフェノールあるいはノボラック樹脂のようなフェノール系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブテンなどのオレフィン系樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
The
Examples of such organic polymer materials include polystyrene, polyimide, polyamideimide, polyvinylphenylene, polycarbonate (PC), acrylic resin such as polymethyl methacrylate (PMMA), and polytetrafluoroethylene (PTFE). Fluorine resin, phenolic resin such as polyvinylphenol or novolac resin, and olefinic resins such as polyethylene, polypropylene, polyisobutylene, polybutene, etc. are used, and one or more of these may be used in combination. it can.
ゲート絶縁層６０の厚さ（平均）は、特に限定されないが、１０〜５０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１００〜１０００ｎｍ程度であるのがより好ましい。ゲート絶縁層６０の厚さを前記範囲とすることにより、ソース電極３０およびドレイン電極４０とゲート電極７０とを確実に絶縁しつつ、薄膜トランジスタ１００が大型化すること（特に、厚さが増大すること）を防止することができる。
なお、ゲート絶縁層６０は、単層構成のものに限定されず、複数層の積層構成のものであってもよい。
The thickness (average) of the
Note that the
また、ゲート絶縁層６０の構成材料には、例えば、ＳｉＯ２等の無機絶縁材料を用いることもできる。ポリシリケート、ポリシロキサン、ポリシラザンのような溶液を塗布して、塗布膜を酸素、または水蒸気の存在下で加熱することによって、溶液材料からＳｉＯ２を得ることができる。また、金属アルコキシド溶液を塗布した後、これを酸素雰囲気で加熱することによって無機絶縁材料を得る（ゾルゲル法として知られる）ことができる。
In addition, as a constituent material of the
ゲート絶縁層６０上には、ゲート電極７０が設けられている。
ゲート電極７０の構成材料としては、例えば、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｃｕまたはこれらを含む合金等の金属材料、ＩＴＯ、ＦＴＯ、ＡＴＯ、ＳｎＯ２等の導電性酸化物、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン等の炭素材料、ポリアセチレン、ポリピロール、ＰＥＤＯＴ（ｐｏｌｙ−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）のようなポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ（ｐ−フェニレン）、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリフルオレン、ポリカルバゾール、ポリシランまたはこれらの誘導体等の導電性高分子材料等が挙げられ、通常塩化鉄、ヨウ素、無機酸、有機酸、ポリスチレンサルフォニック酸などの高分子でドープされ導電性を付与された状態で用いられる。さらに、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
A
Examples of the constituent material of the
なお、ゲート電極７０の形成に、本発明の成膜方法を適用してもよい。
ゲート電極７０の厚さ（平均）は、特に限定されないが、０．１〜５０００ｎｍ程度であるのが好ましく、１〜５０００ｎｍ程度であるのがより好ましく、１０〜５０００ｎｍ程度であるのがさらに好ましい。
以上のような薄膜トランジスタ１００は、ゲート電極７０に印加する電圧を変化させることにより、ソース電極３０とドレイン電極４０との間に流れる電流量が制御される。
Note that the film formation method of the present invention may be applied to the formation of the
The thickness (average) of the
In the
すなわち、ゲート電極７０に電圧が印加されていないＯＦＦ状態では、ソース電極３０とドレイン電極４０との間に電圧を印加しても、有機半導体層５０中にほとんどキャリアが存在しないため、微少な電流しか流れない。一方、ゲート電極７０に電圧が印加されているＯＮ状態では、有機半導体層５０のゲート絶縁層６０に面した部分に電荷が誘起され、チャネル領域５１０にキャリアの流路が形成される。この状態でソース電極３０とドレイン電極４０との間に電圧を印加すると、チャネル領域５１０を通って電流が流れる。
That is, in the OFF state in which no voltage is applied to the
＜＜有機ＥＬ素子＞＞
図６は、本発明の電子部品を適用した有機ＥＬ素子の実施形態を示す縦断面図である。なお、以下では、図６中の上側を「上」、下側を「下」として説明する。
図６に示す有機ＥＬ素子２００は、透明な基板２５と、基板２５上に設けられた陽極３５と、陽極３５上に設けられた有機ＥＬ層と、有機ＥＬ層４５上に設けられた陰極５５と、各前記層３５、４５、５５を覆うように設けられた保護層６５とを備えている。
<< Organic EL element >>
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of an organic EL element to which the electronic component of the present invention is applied. In the following description, the upper side in FIG. 6 will be described as “upper” and the lower side as “lower”.
An
基板２５は、有機ＥＬ素子２００の支持体となるものであり、この基板２５上に各前記層が形成されている。
基板２５の構成材料としては、透光性を有し、光学特性が良好な材料を用いることができる。
このような材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレンのような各種樹脂材料や、各種ガラス材料等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
The
As a constituent material of the
Examples of such materials include various resin materials such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polypropylene, various glass materials, and the like, and one or more of these can be used in combination. .
基板２５の厚さ（平均）は、特に限定されないが、０．１〜３０ｍｍ程度であるのが好ましく、０．１〜１０ｍｍ程度であるのがより好ましい。
陽極３５は、有機ＥＬ層４５（後述する正孔輸送層４５１）に正孔を注入する電極である。また、この陽極３５は、有機ＥＬ層４５（後述する発光層４５２）からの発光を視認し得るように、実質的に透明（無色透明、有色透明、半透明）とされている。
The thickness (average) of the
The
かかる観点から、陽極３５の構成材料（陽極材料）としては、仕事関数が大きく、導電性に優れ、また、透光性を有する材料を用いるのが好ましい。
このような陽極材料としては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＳｎＯ2、Ｓｂ含有ＳｎＯ2、Ａｌ含有ＺｎＯ等の酸化物、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
From such a viewpoint, it is preferable to use a material having a large work function, excellent conductivity, and translucency as the constituent material (anode material) of the
Examples of such an anode material include ITO (Indium Tin Oxide), SnO 2 , Sb-containing SnO 2 , oxides such as Al-containing ZnO, Au, Pt, Ag, Cu, or alloys containing these, and the like. One or more of these can be used in combination.
陽極３５の厚さ（平均）は、特に限定されないが、１０〜２００ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。陽極３５の厚さが薄すぎると、陽極３５としての機能が充分に発揮されなくなるおそれがあり、一方、陽極３５が厚過ぎると、陽極材料の種類等によっては、光の透過率が著しく低下し、実用に適さなくなるおそれがある。
なお、陽極材料には、例えば、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性樹脂材料を用いることもできる。
The thickness (average) of the
As the anode material, for example, a conductive resin material such as polythiophene or polypyrrole can be used.
一方、陰極５５は、有機ＥＬ層４５（後述する電子輸送層４５３）に電子を注入する電極である。
陰極５５の構成材料（陰極材料）としては、仕事関数の小さい材料を用いるのが好ましい。
このような陰極材料としては、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｙｂ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｓ、Ｒｂまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
On the other hand, the
As a constituent material (cathode material) of the
Examples of such cathode materials include Li, Mg, Ca, Sr, La, Ce, Er, Eu, Sc, Y, Yb, Ag, Cu, Al, Cs, Rb, and alloys containing these, and the like. 1 type or 2 types or more can be used in combination.
特に、陰極材料として合金を用いる場合には、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ等の安定な金属元素を含む合金、具体的には、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣｕＬｉ等の合金を用いるのが好ましい。かかる合金を陰極材料として用いることにより、陰極５５の電子注入効率および安定性の向上を図ることができる。
陰極５５の厚さ（平均）は、１ｎｍ〜１μｍ程度であるのが好ましく、１００〜４００ｎｍ程度であるのがより好ましい。陰極５５の厚さが薄すぎると、陰極５５としての機能が充分に発揮されなくなるおそれがあり、一方、陰極５５が厚過ぎると、有機ＥＬ素子２００の発光効率が低下するおそれがある。
In particular, when an alloy is used as the cathode material, an alloy containing a stable metal element such as Ag, Al, or Cu, specifically, an alloy such as MgAg, AlLi, or CuLi is preferably used. By using such an alloy as a cathode material, the electron injection efficiency and stability of the
The thickness (average) of the
陽極３５と陰極５５との間には、有機ＥＬ層４５が設けられている。有機ＥＬ層４５は、正孔輸送層４５１と、発光層４５２と、電子輸送層４５３とを備え、これらがこの順で陽極３５上に形成されている。
正孔輸送層４５１は、陽極３５から注入された正孔を発光層４５２まで輸送する機能を有するものである。
An
The
正孔輸送層４５１の構成材料（正孔輸送材料）は、正孔輸送能力を有するものであれば、いかなるものであってもよいが、共役系の化合物であるのが好ましい。共役系の化合物は、その特有な電子雲の広がりによる性質上、極めて円滑に正孔を輸送できるため、正孔輸送能力に特に優れる。これにより、より高性能の有機ＥＬ素子２００が得られる。
正孔輸送材料として、以下に示すような化合物（モノマー）を主鎖または側鎖に有する高分子（プレポリマーやポリマー）のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いられる。
The constituent material (hole transport material) of the
As the hole transport material, one or two or more kinds of polymers (prepolymers or polymers) having the following compounds (monomers) in the main chain or side chain are used in combination.
この化合物（モノマー）としては、例えば、３，４−エチレンジオキシチオフェン／スチレンスルホン酸のようなチオフェン／スチレンスルホン酸系化合物、１，１−ビス（４−ジ−パラ−トリアミノフェニル）シクロへキサン、１，１’−ビス（４−ジ−パラ−トリルアミノフェニル）−４−フェニル−シクロヘキサンのようなアリールシクロアルカン系化合物、４，４’，４’’−トリメチルトリフェニルアミンのようなアリールアミン系化合物、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラフェニル−パラ−フェニレンジアミンのようなフェニレンジアミン系化合物等が挙げられる。これらの化合物の高分子は、いずれも、高い正孔輸送能力を有している。 Examples of this compound (monomer) include thiophene / styrene sulfonic acid compounds such as 3,4-ethylenedioxythiophene / styrene sulfonic acid, 1,1-bis (4-di-para-triaminophenyl) cyclohexane. Hexane, arylcycloalkane compounds such as 1,1′-bis (4-di-para-tolylaminophenyl) -4-phenyl-cyclohexane, 4,4 ′, 4 ″ -trimethyltriphenylamine and the like Arylamine-based compounds, phenylenediamine-based compounds such as N, N, N ′, N′-tetraphenyl-para-phenylenediamine, and the like. Each of these polymer polymers has a high hole transport capability.
これらの中でも、正孔輸送材料としては、特に、３，４−エチレンジオキシチオフェン／スチレンスルホン酸の重合体であるポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン／スチレンスルホン酸）（以下、「ＰＥＤＴ／ＰＳＳ」と略す。）のようなポリ（チオフェン／スチレンスルホン酸）系化合物を主成分とするものが好適である。ポリ（チオフェン／スチレンスルホン酸）系化合物は、特に高い正孔輸送能力を有している。 Among these, as the hole transport material, in particular, poly (3,4-ethylenedioxythiophene / styrenesulfonic acid) (hereinafter referred to as “PEDT”), which is a polymer of 3,4-ethylenedioxythiophene / styrenesulfonic acid. / PSS ”) is preferred as a main component of a poly (thiophene / styrene sulfonic acid) compound. The poly (thiophene / styrene sulfonic acid) -based compound has a particularly high hole transport capability.
なお、正孔輸送層４５１は、このような高分子を主材料として構成されるものであればよいが、正孔輸送層４５１中には、例えば、前述したような化合物の低分子（モノマーやオリゴマー）が含まれていてもよい。
また、このような正孔輸送材料は、その体積抵抗率が１０Ω・ｃｍ以上であるのが好ましく、１０２Ω・ｃｍ以上であるのがより好ましい。これにより、発光効率のより高い有機ＥＬ素子２００を得ることができる。
Note that the
In addition, such a hole transport material preferably has a volume resistivity of 10 Ω · cm or more, and more preferably 10 2 Ω · cm or more. Thereby, the
正孔輸送層４５１の厚さ（平均）は、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。正孔輸送層４５１の厚さが薄すぎると、ピンホールが生じるおそれがあり、一方、正孔輸送層４５１が厚過ぎると、正孔輸送層４５１の透過率が悪くなる原因となり、有機ＥＬ素子２００の発光色の色度（色相）が変化してしまうおそれがある。
The thickness (average) of the
電子輸送層４５３は、陰極５５から注入された電子を発光層４５２まで輸送する機能を有するものである。
電子輸送層４５３の構成材料（電子輸送材料）としては、例えば、１，３，５−トリス［（３−フェニル−６−トリ−フルオロメチル）キノキサリン−２−イル］ベンゼン（ＴＰＱ１）のようなベンゼン系化合物（スターバースト系化合物）、ナフタレンのようなナフタレン系化合物、フタロシアニン、銅フタロシアニン、鉄フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物、（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ３）、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする錯体のような各種金属錯体等が挙げられる。
The
As a constituent material (electron transport material) of the
また、電子輸送材料は、以上のような化合物のうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
電子輸送層４５３の厚さ（平均）は、特に限定されないが、１〜１００ｎｍ程度であるのが好ましく、２０〜５０ｎｍ程度であるのがより好ましい。電子輸送層４５３の厚さが薄すぎると、ピンホールが生じショートするおそれがあり、一方、電子輸送層４５３が厚過ぎると、抵抗値が高くなるおそれがある。
Moreover, the electron transport material can be used in combination of one or more of the above compounds.
The thickness (average) of the
陽極３５と陰極５５との間に通電（電圧を印加）すると、正孔輸送層４５１中を正孔が、また、電子輸送層４５３中を電子が移動し、発光層４５２において正孔と電子とが再結合する。そして、発光層４５２では、この再結合に際して放出されたエネルギーによりエキシトン（励起子）が生成し、このエキシトンが基底状態に戻る際にエネルギー（蛍光やりん光）を放出（発光）する。
When energization (voltage is applied) between the
この発光層４５２の構成材料（発光材料）としては、電圧印加時に陽極３５側から正孔を、また、陰極５５側から電子を注入することができ、正孔と電子が再結合する場を提供できるものであれば、いかなるものであってもよい。
発光材料としては、前述したようなトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８キノリノレート）アルミニウム（III）（Ａｌｍｑ３）、（８−ヒドロキシキノリン）亜鉛（Ｚｎｑ２）の他、例えば、ジスチリルベンゼン（ＤＳＢ）、ジアミノジスチリルベンゼン（ＤＡＤＳＢ）のようなベンゼン系化合物、ナフタレン、ナイルレッドのようなナフタレン系化合物、フェナントレンのようなフェナントレン系化合物、クリセン、６−ニトロクリセンのようなクリセン系化合物、ペリレン、Ｎ，Ｎ’−ビス（２，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−３，４，９，１０−ペリレン−ジ−カルボキシイミド（ＢＰＰＣ）のようなペリレン系化合物、コロネンのようなコロネン系化合物、アントラセン、ビススチリルアントラセンのようなアントラセン系化合物、ピレンのようなピレン系化合物、４−（ジ−シアノメチレン）−２−メチル−６−（パラ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）のようなピラン系化合物、アクリジンのようなアクリジン系化合物、スチルベンのようなスチルベン系化合物、２，５−ジベンゾオキサゾールチオフェンのようなチオフェン系化合物、ベンゾオキサゾールのようなベンゾオキサゾール系化合物、ベンゾイミダゾールのようなベンゾイミダゾール系化合物、２，２’−（パラ−フェニレンジビニレン）−ビスベンゾチアゾールのようなベンゾチアゾール系化合物、ビスチリル（１，４−ジフェニル−１，３−ブタジエン）、テトラフェニルブタジエンのようなブタジエン系化合物、ナフタルイミドのようなナフタルイミド系化合物、クマリンのようなクマリン系化合物、ペリノンのようなペリノン系化合物、オキサジアゾールのようなオキサジアゾール系化合物、アルダジン系化合物、１，２，３，４，５−ペンタフェニル−１，３−シクロペンタジエン（ＰＰＣＰ）のようなシクロペンタジエン系化合物、キナクリドン、キナクリドンレッドのようなキナクリドン系化合物、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジンのようなピリジン系化合物、２，２’，７，７’−テトラフェニル−９，９’−スピロビフルオレンのようなスピロ化合物、フタロシアニン（Ｈ２Ｐｃ）、銅フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物、フローレンのようなフローレン系化合物、（１，１０−フェナントロリン）−トリス−（４，４，４−トリフルオロ−１−（２−チエニル）−ブタン−１，３−ジオネート）ユーロピウム（III）（Ｅｕ（ＴＴＡ）３（ｐｈｅｎ））、ファクトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、（２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン）プラチナム（II）のような各種金属錯体等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
As a constituent material (light-emitting material) of the light-emitting
Examples of the light-emitting material include tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq 3 ), tris (4-methyl-8quinolinolato) aluminum (III) (Almq 3 ), and (8-hydroxyquinoline) zinc (Znq 2 ). In addition, for example, benzene compounds such as distyrylbenzene (DSB) and diaminodistyrylbenzene (DADSB), naphthalene compounds such as naphthalene and nile red, phenanthrene compounds such as phenanthrene, chrysene, 6-nitro Chrysene compounds such as chrysene, perylene, perylene such as N, N′-bis (2,5-di-t-butylphenyl) -3,4,9,10-perylene-di-carboximide (BPPC) Compounds, coronene compounds such as coronene, anthracene, bisstyli Anthracene compounds such as luanthracene, pyrene compounds such as pyrene, pyrans such as 4- (di-cyanomethylene) -2-methyl-6- (para-dimethylaminostyryl) -4H-pyran (DCM) Compounds, acridine compounds such as acridine, stilbene compounds such as stilbene, thiophene compounds such as 2,5-dibenzoxazole thiophene, benzoxazole compounds such as benzoxazole, benzimidazoles such as benzimidazole Compounds, benzothiazole compounds such as 2,2 ′-(para-phenylenedivinylene) -bisbenzothiazole, bistyryl (1,4-diphenyl-1,3-butadiene), butadiene compounds such as tetraphenylbutadiene Compound, naphthalimide Such naphthalimide compounds, coumarin compounds such as coumarin, perinone compounds such as perinone, oxadiazole compounds such as oxadiazole, aldazine compounds, 1,2,3,4,5-pentaphenyl Cyclopentadiene compounds such as -1,3-cyclopentadiene (PPCP), quinacridone compounds such as quinacridone and quinacridone red, pyridine compounds such as pyrrolopyridine and thiadiazolopyridine, 2,2 ′, 7, Spiro compounds such as 7′-tetraphenyl-9,9′-spirobifluorene, metal or metal-free phthalocyanine compounds such as phthalocyanine (H 2 Pc), copper phthalocyanine, fluorene compounds such as fluorene, 1,10-phenanthroline) -tris- (4,4,4 - trifluoro-1- (2-thienyl) - butane-1,3-Jioneto) europium (III) (Eu (TTA) 3 (phen)), factory scan (2-phenylpyridine) iridium (Ir (ppy) 3 ), (2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl-21H, 23H-porphine) platinum (II) and the like, and one or two of these may be mentioned. A combination of more than one species can be used.
発光層４５２の厚さ（平均）は、特に限定されないが、１０〜１５０ｎｍ程度であるのが好ましく、５０〜１００ｎｍ程度であるのがより好ましい。発光層の厚さを前記範囲とすることにより、正孔と電子との再結合が効率よくなされ、発光層４５２の発光効率をより向上させることができる。
このような発光層４５２の形成に、本発明の成膜方法を適用することができる。
The thickness (average) of the
The film formation method of the present invention can be applied to the formation of such a
なお、本実施形態では、発光層４５２は、正孔輸送層４５１および電子輸送層４５３と別個に設けられているが、正孔輸送層４５１と発光層４５２とを兼ねた正孔輸送性発光層や、電子輸送層４５３と発光層４５２とを兼ねた電子輸送性発光層とすることもできる。この場合、正孔輸送性発光層の電子輸送層４５３との界面付近が、また、電子輸送性発光層の正孔輸送層４５１との界面付近が、それぞれ、発光層４５２として機能する。
In the present embodiment, the
また、正孔輸送性発光層を用いた場合には、陽極から正孔輸送性発光層に注入された正孔が電子輸送層によって閉じこめられ、また、電子輸送性発光層を用いた場合には、陰極から電子輸送性発光層に注入された電子が電子輸送性発光層に閉じこめられるため、いずれも、正孔と電子との再結合効率を向上させることができるという利点がある。
また、各層３５、４５、５５同士の間には、任意の目的の層が設けられていてもよい。例えば、正孔輸送層４５１と陽極３５との間には正孔注入層を、また、電子輸送層４５３と陰極５５との間には電子注入層等を設けることができる。また、有機ＥＬ素子２００に電子注入層を設ける場合には、この電子注入層には、前述したような電子輸送材料の他、例えばＬｉＦのようなアルカリハライド等を用いることができる。
In addition, when a hole transporting light emitting layer is used, holes injected from the anode into the hole transporting light emitting layer are confined by the electron transport layer, and when an electron transporting light emitting layer is used, Since electrons injected from the cathode into the electron-transporting light-emitting layer are confined in the electron-transporting light-emitting layer, both have the advantage that the recombination efficiency between holes and electrons can be improved.
Further, an arbitrary target layer may be provided between the
保護層６５は、有機ＥＬ素子２００を構成する各層３５、４５、５５を覆うように設けられている。この保護層６５は、有機ＥＬ素子２００を構成する各層３５、４５、５５を気密的に封止し、酸素や水分を遮断する機能を有する。保護層６５を設けることにより、有機ＥＬ素子２００の信頼性の向上や、変質・劣化の防止等の効果が得られる。
保護層６５の構成材料としては、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉまたはこれらを含む合金、酸化シリコン、各種樹脂材料等を挙げることができる。なお、保護層６５の構成材料として導電性を有する材料を用いる場合には、短絡を防止するために、保護層６５と各層３５、４５、５５との間には、必要に応じて、絶縁膜を設けるのが好ましい。
The
Examples of the constituent material of the
＜電子機器＞
本発明の電子部品は、各種電子機器に用いることができる。
図７は、本発明の電子機器を適用したモバイル型（またはノート型）のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピュータ１１００は、キーボード１１０２を備えた本体部１１０４と、表示部を備える表示ユニット１１０６とにより構成され、表示ユニット１１０６は、本体部１１０４に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
本発明の電子部品は、例えば、表示部の各画素の切り替えを行うスイッチング素子、表示部、本体部１１０４と表示ユニット１１０６とを接続するための可撓性配線基板等として内蔵されている。
<Electronic equipment>
The electronic component of the present invention can be used for various electronic devices.
FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which the electronic apparatus of the present invention is applied.
In this figure, a
The electronic component of the present invention is incorporated as, for example, a switching element for switching each pixel of the display portion, a display portion, a flexible wiring substrate for connecting the
図８は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機（ＰＨＳも含む）の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機１２００は、複数の操作ボタン１２０２、受話口１２０４および送話口１２０６とともに、表示部を備えている。
本発明の電子部品は、例えば、表示部の各画素の切り替えを行うスイッチング素子、表示部、データを保存するための半導体部品（各種メモリ）、回路基板等として内蔵されている。
FIG. 8 is a perspective view showing a configuration of a mobile phone (including PHS) to which the electronic apparatus of the invention is applied.
In this figure, a
The electronic component of the present invention is incorporated as, for example, a switching element for switching each pixel of the display unit, a display unit, semiconductor components (various memories) for storing data, a circuit board, and the like.
図９は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ１３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子により光電変換して撮像信号（画像信号）を生成する。
FIG. 9 is a perspective view showing the configuration of a digital still camera to which the electronic apparatus of the present invention is applied. In this figure, connection with an external device is also simply shown.
Here, an ordinary camera sensitizes a silver halide photographic film with a light image of a subject, whereas a
ディジタルスチルカメラ１３００におけるケース（ボディー）１３０２の背面には、表示部が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ケースの内部には、回路基板１３０８が設置されている。この回路基板１３０８は、撮像信号を格納（記憶）し得るメモリが設置されている。
A display unit is provided on the back of a case (body) 1302 in the
A
また、ケース１３０２の正面側（図示の構成では裏面側）には、光学レンズ（撮像光学系）やＣＣＤなどを含む受光ユニット１３０４が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン１３０６を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板１３０８のメモリに転送・格納される。
A
When the photographer confirms the subject image displayed on the display unit and presses the
また、このディジタルスチルカメラ１３００においては、ケース１３０２の側面に、ビデオ信号出力端子１３１２と、データ通信用の入出力端子１３１４とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子１３１２にはテレビモニタ１４３０が、デ−タ通信用の入出力端子１３１４にはパーソナルコンピュータ１４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板１３０８のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ１４３０や、パーソナルコンピュータ１４４０に出力される構成になっている。
本発明の電子部品は、例えば、表示部の各画素の切り替えを行うスイッチング素子、表示部、ＣＣＤの撮像信号を保存するための半導体部品（各種メモリ）、回路基板１３０８等として内蔵されている。
In the
The electronic component of the present invention is built in, for example, as a switching element for switching each pixel of the display unit, a display unit, a semiconductor component (various memories) for storing CCD image signals, a
なお、本発明の電子機器は、図７のパーソナルコンピュータ（モバイル型パーソナルコンピュータ）、図８の携帯電話機、図９のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器（例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機）、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。
以上、本発明の成膜方法、膜、電子部品および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、本発明の成膜方法では、前記第１実施形態と前記第２実施形態とを組み合わせるようにしてもよい。
The electronic apparatus of the present invention includes, for example, a television, a video camera, a viewfinder type, in addition to the personal computer (mobile personal computer) in FIG. 7, the mobile phone in FIG. 8, and the digital still camera in FIG. Monitor direct-view video tape recorder, laptop personal computer, car navigation system, pager, electronic notebook (including communication function), electronic dictionary, calculator, electronic game device, word processor, workstation, video phone, security TV Monitors, electronic binoculars, POS terminals, devices equipped with touch panels (for example, cash dispensers and automatic ticket vending machines for financial institutions), medical devices (for example, electronic thermometers, blood pressure monitors, blood glucose meters, electrocardiographs, ultrasound diagnostic devices, internal Endoscope display device), fish finder, various measuring instruments, Vessels such (e.g., gages for vehicles, aircraft, and ships), a flight simulator, various monitors, and a projection display such as a projector.
The film forming method, film, electronic component, and electronic device of the present invention have been described based on the illustrated embodiments, but the present invention is not limited to these.
For example, in the film forming method of the present invention, the first embodiment and the second embodiment may be combined.
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
（実施例１）
＜１Ａ＞ まず、石英ガラス基板（基材）を用意し、純水を用いて洗浄した。
＜２Ａ＞ 次に、この石英ガラス基板の膜形成面の第２の領域とする領域に、インクジェット法により、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシランを含むインク（塗布液）を供給した後、１００℃×１０分で熱処理を施した。
なお、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシランは、正に帯電したシラン系カップリング剤である。
Next, specific examples of the present invention will be described.
(Example 1)
<1A> First, a quartz glass substrate (base material) was prepared and washed with pure water.
<2A> Next, an ink (coating liquid) containing N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane is applied to the region to be the second region of the film forming surface of the quartz glass substrate by an inkjet method. After the supply, heat treatment was performed at 100 ° C. for 10 minutes.
N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane is a positively charged silane coupling agent.
＜３Ａ＞ その後、膜形成面の第１の領域とする領域に、インクジェット法により、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリエトキシシランを含むインク（塗布液）を供給した後、１００℃×１０分で熱処理を施した。
トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリエトキシシランは、負に帯電したシラン系カップリング剤である。
<3A> After supplying the ink (coating liquid) containing tridecafluoro-1,1,2,2tetrahydrooctyltriethoxysilane to the region to be the first region of the film formation surface by an inkjet method, Heat treatment was performed at 100 ° C. for 10 minutes.
Tridecafluoro-1,1,2,2 tetrahydrooctyltriethoxysilane is a negatively charged silane coupling agent.
なお、インクは、各前記シラン系カップリング剤を、メタノールと０．５Ｎ酢酸との混合溶液に溶解して調整した。
第１の領域の形状は、アルファベットの大文字「Ｅ］とし、各部の幅が約６０μｍなるように形成した。
また、第１の領域の大気中における表面電位Ｘ［ｍＶ］と、第２の領域の大気中における表面電位Ｙ［ｍＶ］との差の絶対値｜Ｘ−Ｙ｜は、７０ｍＶであった。
The ink was prepared by dissolving each silane coupling agent in a mixed solution of methanol and 0.5N acetic acid.
The shape of the first region was the capital letter “E” of the alphabet, and each part was formed to have a width of about 60 μm.
The absolute value | X−Y | of the difference between the surface potential X [mV] in the atmosphere of the first region and the surface potential Y [mV] in the atmosphere of the second region was 70 mV.
＜４Ａ＞ 次に、チャンバー内に、膜形成面を鉛直下方とした石英ガラス基板と、材料供給部にＩｎをセットした。そして、この状態で、石英ガラス基板を加熱しつつ、真空蒸着法により石英ガラス基板にＩｎを供給した。
なお、Ｉｎの飛来物は、正に帯電していた。
また、真空蒸着法により石英ガラス基板にＩｎを供給した際の各種条件は、以下に示すとおりである。
・成膜時のチャンバー内の圧力：１×１０−５Ｔｏｒｒ以下
・石英ガラス基板の加熱温度 ：１００℃
・成膜時間 ：２分
これにより、第１の領域の形状「Ｅ」にほぼ対応した形状のＩｎ膜（平均厚さ：約１００ｎｍ、各部の幅：約６０μｍ）を得た。
<4A> Next, In was set in the quartz glass substrate with the film formation surface vertically below in the chamber and the material supply unit. In this state, In was supplied to the quartz glass substrate by vacuum deposition while heating the quartz glass substrate.
Note that the flying object of In was positively charged.
Various conditions when In is supplied to the quartz glass substrate by vacuum deposition are as follows.
・ Pressure in chamber during film formation: 1 × 10 −5 Torr or less ・ Temperature of quartz glass substrate: 100 ° C.
Film formation time: 2 minutes In this way, an In film (average thickness: about 100 nm, width of each part: about 60 μm) substantially corresponding to the shape “E” of the first region was obtained.
（実施例２）
＜１Ｂ＞ まず、石英ガラス基板を用意し、純水を用いて洗浄した。
＜２Ｂ＞ 次に、この石英ガラス基板の膜形成面に、スピンコート法により、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリエトキシシランを含む塗布液を供給した後、１００℃×１０分で熱処理を施した。
トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリエトキシシランは、負に帯電したフルオロアルキル基を有するシラン系カップリング剤である。
なお、塗布液は、前記シラン系カップリング剤を、メタノールと０．５Ｎ酢酸との混合溶液に溶解して調整した。
(Example 2)
<1B> First, a quartz glass substrate was prepared and washed with pure water.
<2B> Next, a coating solution containing tridecafluoro-1,1,2,2tetrahydrooctyltriethoxysilane is supplied to the film forming surface of the quartz glass substrate by spin coating, and then 100 ° C. × 10 Heat treated in minutes.
Tridecafluoro-1,1,2,2 tetrahydrooctyltriethoxysilane is a silane coupling agent having a negatively charged fluoroalkyl group.
The coating solution was prepared by dissolving the silane coupling agent in a mixed solution of methanol and 0.5N acetic acid.
＜３Ｂ＞ 次に、第１の領域の形状に対応するマスクを用いて、石英ガラス基板の第２の領域に紫外線を照射し、この領域に存在するシラン系カップリング剤の官能基の末端を酸化して水酸基を導入した。これにより、このシラン系カップリング剤が有するフルオロアルキル基の負の電荷量を小さくした。
なお、紫外線を照射した際の条件は、以下に示すとおりである。
<3B> Next, using a mask corresponding to the shape of the first region, the second region of the quartz glass substrate is irradiated with ultraviolet rays, and the functional group ends of the silane coupling agent present in this region are removed. Oxidized to introduce hydroxyl groups. Thereby, the negative charge amount of the fluoroalkyl group which this silane coupling agent has was reduced.
In addition, the conditions at the time of irradiating an ultraviolet-ray are as showing below.
・紫外線の波長：１７２ｎｍ
・紫外線の強度：５Ｊ／ｃｍ２
・雰囲気 ：減圧中
・雰囲気温度 ：２５℃
・照射時間 ：５分間
第１の領域の形状は、アルファベットの大文字「Ｅ］とし、各部の幅が約６０μｍなるように形成した。
また、第１の領域の大気中における表面電位Ｘ［ｍＶ］と、第２の領域の大気中における表面電位Ｙ［ｍＶ］との差の絶対値｜Ｘ−Ｙ｜は、３５ｍＶであった。
UV wavelength: 172 nm
UV intensity: 5 J / cm 2
・ Atmosphere: Under reduced pressure ・ Atmosphere temperature: 25 ℃
-Irradiation time: 5 minutes The shape of the first region was the capital letter “E” of the alphabet, and each part was formed to have a width of about 60 μm.
The absolute value | X−Y | of the difference between the surface potential X [mV] in the atmosphere of the first region and the surface potential Y [mV] in the atmosphere of the second region was 35 mV.
＜４Ｂ＞ 次に、チャンバー内に、膜形成面を鉛直下方としたガラス基板と、Ａｌ（膜材料）で構成されたターゲットとをそれぞれセットした。そして、この状態で、石英ガラス基板を加熱しつつ、スパッタリング法により石英ガラス基板にＡｌを供給した。
なお、Ａｌの飛来物は、正に帯電していた。
また、スパッタリング法により石英ガラス基板にＡｌを供給した際の各種条件は、以下に示すとおりである。
・ターゲットに照射したイオンビーム種：ＫｒＦレーザー
・成膜時のチャンバー内の圧力 ：１×１０−６Ｔｏｒｒ
・成膜時間 ：１０分
・成膜時のガラス基板の加熱温度 ：１００℃
これにより、第１の領域の形状「Ｅ」にほぼ対応した形状のＡｌ膜（平均厚さ：約１５０ｎｍ、各部の幅：約６０μｍ）を得た。
<4B> Next, a glass substrate having a film formation surface vertically below and a target made of Al (film material) were set in the chamber. In this state, Al was supplied to the quartz glass substrate by sputtering while heating the quartz glass substrate.
The flying object of Al was positively charged.
Various conditions when Al is supplied to the quartz glass substrate by the sputtering method are as follows.
・ Ion beam type irradiated on target: KrF laser ・ Pressure in chamber during film formation: 1 × 10 −6 Torr
-Film formation time: 10 minutes-Glass substrate heating temperature during film formation: 100 ° C
As a result, an Al film (average thickness: about 150 nm, width of each part: about 60 μm) having a shape substantially corresponding to the shape “E” of the first region was obtained.
（実施例３）
＜１Ｃ＞ まず、ポリイミド基板を用意し、純水を用いて洗浄した。
＜２Ｃ＞ 次に、第１の領域の形状に対応するマスクを用いて、ポリイミド基板の第２の領域に電子線を照射し、この領域のポリイミド基板に電子を打ち込んだ。
なお、電子線を照射した際の条件は、以下に示すとおりである。
・電子線の加速電圧：１００ｋＶ
・電子線の線量 ：５０ｋＧｙ
・雰囲気 ：真空中
・雰囲気温度 ：２５℃
第１の領域の形状は、アルファベットの大文字「Ｅ］とし、各部の幅が約６０μｍなるように形成した。
また、第１の領域の大気中における表面電位Ｘ［ｍＶ］と、第２の領域の大気中における表面電位Ｙ［ｍＶ］との差の絶対値｜Ｘ−Ｙ｜は、１６０ｍＶであった。
(Example 3)
<1C> First, a polyimide substrate was prepared and washed with pure water.
<2C> Next, using a mask corresponding to the shape of the first region, the second region of the polyimide substrate was irradiated with an electron beam, and electrons were injected into the polyimide substrate in this region.
In addition, the conditions at the time of irradiating an electron beam are as showing below.
・ Acceleration voltage of electron beam: 100 kV
・ Dose of electron beam: 50 kGy
・ Atmosphere: In vacuum ・ Atmosphere temperature: 25 ℃
The shape of the first region was the capital letter “E” of the alphabet, and each part was formed to have a width of about 60 μm.
The absolute value | X−Y | of the difference between the surface potential X [mV] in the atmosphere of the first region and the surface potential Y [mV] in the atmosphere of the second region was 160 mV.
＜３Ｃ＞ 次に、チャンバー内に、膜形成面を鉛直下方としたポリイミド基板をセットした。そして、化学気相成膜法（ＣＶＤ法）により、このポリイミド基板がセットされたチャンバー内に、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）の蒸気をキャリヤーガスとともに供給した。
なお、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）の飛来物は、負に帯電していた。
また、化学気相成膜法によりチャンバー内にテトラエトキシシランを供給した際の各種条件は、以下に示すとおりである。
・テトラエトキシシランの流量 ：２００ｓｃｃｍ
・キャリヤーガス ：窒素ガス
・成膜時のチャンバー内の圧力 ：１×１０−３Ｔｏｒｒ
・成膜時のチャンバー内の加熱温度：１５０℃
・成膜時間 ：２０分
これにより、第１の領域の形状「Ｅ」にほぼ対応した形状のＳｉＯ２膜（平均厚さ：約１２０ｎｍ、各部の幅：約６０μｍ）を得た。
<3C> Next, a polyimide substrate having a film formation surface vertically below was set in the chamber. Then, vapor of tetraethoxysilane (TEOS) was supplied together with a carrier gas into the chamber in which the polyimide substrate was set by a chemical vapor deposition method (CVD method).
In addition, the flying object of tetraethoxysilane (TEOS) was negatively charged.
Various conditions when tetraethoxysilane is supplied into the chamber by the chemical vapor deposition method are as follows.
-Flow rate of tetraethoxysilane: 200 sccm
Carrier gas: Nitrogen gas Pressure in the chamber during film formation: 1 × 10 −3 Torr
-Heating temperature in the chamber during film formation: 150 ° C
Film formation time: 20 minutes Thereby, an SiO 2 film (average thickness: about 120 nm, width of each part: about 60 μm) having a shape substantially corresponding to the shape “E” of the first region was obtained.
（実施例４）
＜１Ｄ＞ まず、石英ガラス基板を用意し、純水を用いて洗浄した。
＜２Ｄ＞ 次に、第２の領域の形状に対応するマスクを用いて、石英ガラス基板の第１の領域にイオンビームを照射し、この領域の石英ガラス基板に陽イオンを打ち込んだ。
なお、イオンビームを照射した際の条件は、以下に示すとおりである。
・イオンビームに用いたイオン種：Ｃｏ２＋
・イオンビームの加速電圧 ：２０ｋＶ
・イオンビームのビーム電流 ：１ｎＡ
・雰囲気 ：大気中
・雰囲気温度 ：２５℃
・イオンビームの照射時間 ：５ｓｅｃ
第１の領域の形状は、アルファベットの大文字「Ｅ］とし、各部の幅が約６０μｍなるように形成した。
また、第１の領域の大気中における表面電位をＸ［ｍＶ］と、第２の領域の大気中における表面電位Ｙ［ｍＶ］との差の絶対値｜Ｘ−Ｙ｜は、２５０ｍＶであった。
Example 4
<1D> First, a quartz glass substrate was prepared and washed with pure water.
<2D> Next, using a mask corresponding to the shape of the second region, the first region of the quartz glass substrate was irradiated with an ion beam, and positive ions were implanted into the quartz glass substrate in this region.
The conditions when the ion beam is irradiated are as follows.
・ Ion species used for ion beam: Co 2+
・ Ion beam acceleration voltage: 20 kV
・ Ion beam current: 1 nA
・ Atmosphere: In air ・ Atmosphere temperature: 25 ℃
・ Ion beam irradiation time: 5 sec
The shape of the first region was the capital letter “E” of the alphabet, and each part was formed to have a width of about 60 μm.
The absolute value | X−Y | of the difference between the surface potential of the first region in the atmosphere X [mV] and the surface potential Y [mV] of the second region in the air was 250 mV. .
＜３Ｄ＞ 次に、チャンバー内に、膜形成面を鉛直下方とした石英ガラス基板と、材料供給部にトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）をセットした。そして、この状態で、石英ガラス基板を加熱しつつ、真空蒸着法により石英ガラス基板にトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）を供給した。
なお、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）の飛来物は、負に帯電していた。
また、真空蒸着法により石英ガラス基板にトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）を供給した際の各種条件は、以下に示すとおりである。
・成膜時のチャンバー内の圧力：３×１０−５Ｔｏｒｒ
・石英ガラス基板の加熱温度 ：２３０℃
・成膜時間 ：３０分
これにより、第１の領域の形状「Ｅ」にほぼ対応した形状のトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）膜（平均厚さ：約８０ｎｍ、各部の幅：約６０μｍ）を得た。
<3D> Next, a quartz glass substrate having a film formation surface vertically below in the chamber, and tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq 3 ) were set in the material supply unit. In this state, while the quartz glass substrate was heated, tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq 3 ) was supplied to the quartz glass substrate by a vacuum deposition method.
The flying material of tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq 3 ) was negatively charged.
Various conditions when tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq 3 ) is supplied to the quartz glass substrate by vacuum deposition are as follows.
-Pressure in the chamber during film formation: 3 × 10 −5 Torr
-Heating temperature of quartz glass substrate: 230 ° C
Film formation time: 30 minutes Thereby, a tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq 3 ) film (average thickness: about 80 nm, width of each part: about approximately corresponding to the shape “E” of the
（実施例５）
＜１Ｅ＞ 前記工程＜１Ａ＞および＜２Ａ＞と同様の工程を行った。
＜２Ｅ＞ 第２の形状に対応するマスクを用いて、石英ガラス基板の第１の領域に電子線を照射した以外は、前記工程＜２Ｃ＞と同様の工程により、第１の領域と第２の領域を区画形成した。
第１の領域の形状は、アルファベットの大文字「Ｅ］とし、各部の幅が約６０μｍなるように形成した。
また、第１の領域の大気中における表面電位Ｘ［ｍＶ］と、第２の領域の大気中における表面電位Ｙ［ｍＶ］との差の絶対値｜Ｘ−Ｙ｜は、１９０ｍＶであった。
＜３Ｅ＞ 材料供給部にＡｌをセットした以外は、前記工程＜４Ａ＞と同様の工程を行った。
これにより、第１の領域の形状「Ｅ」にほぼ対応した形状のＡｌ膜（平均厚さ：約１４０ｎｍ、各部の幅：約６０μｍ）を得た。
(Example 5)
<1E> Steps similar to the steps <1A> and <2A> were performed.
<2E> Using the mask corresponding to the second shape, the first region and the second region are formed in the same manner as the step <2C> except that the first region of the quartz glass substrate is irradiated with an electron beam. This area was partitioned.
The shape of the first region was the capital letter “E” of the alphabet, and each part was formed to have a width of about 60 μm.
The absolute value | X−Y | of the difference between the surface potential X [mV] in the atmosphere of the first region and the surface potential Y [mV] in the atmosphere of the second region was 190 mV.
<3E> The same process as the process <4A> was performed except that Al was set in the material supply unit.
As a result, an Al film (average thickness: about 140 nm, width of each part: about 60 μm) having a shape substantially corresponding to the shape “E” of the first region was obtained.
（実施例６）
＜１Ｆ＞ 前記工程＜１Ｃ＞、＜２Ｃ＞および＜２Ｄ＞と同様の工程により、第１の領域と第２の領域を区画形成した。
第１の領域の形状は、アルファベットの大文字「Ｅ］とし、各部の幅が約６０μｍなるように形成した。
また、第１の領域の大気中における表面電位Ｘ［ｍＶ］と、第２の領域の大気中における表面電位Ｙ［ｍＶ］との差の絶対値｜Ｘ−Ｙ｜は、２００ｍＶであった。
＜２Ｆ＞ 前記工程＜３Ｃ＞と同様の工程を行った。
これにより、第１の領域の形状「Ｅ」にほぼ対応した形状のＳｉＯ２膜（平均厚さ：約１２０ｎｍ、各部の幅：約６０μｍ）を得た。
(Example 6)
<1F> The first region and the second region were partitioned by the same step as the steps <1C>, <2C>, and <2D>.
The shape of the first region was the capital letter “E” of the alphabet, and each part was formed to have a width of about 60 μm.
The absolute value | X−Y | of the difference between the surface potential X [mV] in the atmosphere of the first region and the surface potential Y [mV] in the atmosphere of the second region was 200 mV.
<2F> The same step as the above step <3C> was performed.
As a result, a SiO 2 film (average thickness: about 120 nm, width of each part: about 60 μm) having a shape substantially corresponding to the shape “E” of the first region was obtained.
（実施例７）
＜１Ｇ＞ 前記工程＜１Ｂ＞〜＜３Ｂ＞と同様の工程を行った。
＜２Ｇ＞ 第２の形状に対応するマスクを用いて、石英ガラス基板の第１の領域に電子線を照射した以外は、前記工程＜２Ｃ＞と同様の工程により、第１の領域と第２の領域を区画形成した。
第１の領域の形状は、アルファベットの大文字「Ｅ］とし、各部の幅が約６０μｍなるように形成した。
また、第１の領域の大気中における表面電位Ｘ［ｍＶ］と、第２の領域の大気中における表面電位Ｙ［ｍＶ］との差の絶対値｜Ｘ−Ｙ｜は、１２０ｍＶであった。
＜３Ｇ＞ ターゲットとしてＩｎをセットした以外は、前記工程＜４Ｂ＞と同様の工程を行った。
これにより、第１の領域の形状「Ｅ」にほぼ対応した形状のＩｎ膜（平均厚さ：約１１０ｎｍ、各部の幅：約６０μｍ）を得た。
(Example 7)
<1G> Steps similar to the steps <1B> to <3B> were performed.
<2G> Using the mask corresponding to the second shape, the first region and the second region are formed in the same manner as in the step <2C> except that the first region of the quartz glass substrate is irradiated with an electron beam. This area was partitioned.
The shape of the first region was the capital letter “E” of the alphabet, and each part was formed to have a width of about 60 μm.
The absolute value | X−Y | of the difference between the surface potential X [mV] in the atmosphere of the first region and the surface potential Y [mV] in the atmosphere of the second region was 120 mV.
<3G> A process similar to the process <4B> was performed, except that In was set as a target.
As a result, an In film (average thickness: about 110 nm, width of each part: about 60 μm) having a shape substantially corresponding to the shape “E” of the first region was obtained.
１……基材 １１……第１の領域とする領域 １２……第２の領域とする領域 ２１……第１の領域 ２２……第２の領域 ２３……分子膜 ３……膜 ３１……飛来物 ４……マスク １００‥‥薄膜トランジスタ ２０‥‥基板 ３０‥‥ソース電極 ４０‥‥ドレイン電極 ５０‥‥有機半導体層 ５１０‥‥チャネル領域 ６０‥‥ゲート絶縁層 ７０‥‥ゲート電極 ２００‥‥有機ＥＬ素子 ２５‥‥基板 ３５‥‥陽極 ４５‥‥有機ＥＬ層 ４５１‥‥正孔輸送層 ４５２‥‥発光層 ４５３‥‥電子輸送層 ５５‥‥陰極 ６５‥‥保護層 １１００……パーソナルコンピュータ １１０２……キーボード １１０４……本体部 １１０６……表示ユニット １２００……携帯電話機 １２０２……操作ボタン １２０４……受話口 １２０６……送話口 １３００‥‥ディジタルスチルカメラ １３０２‥‥ケース（ボディー） １３０４‥‥受光ユニット １３０６‥‥シャッタボタン １３０８‥‥回路基板 １３１２‥‥ビデオ信号出力端子 １３１４‥‥データ通信用の入出力端子 １４３０‥‥テレビモニタ １４４０‥‥パーソナルコンピュータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (14)
前記基材の前記膜を形成する膜形成面側に、飛来物を飛来させ、該飛来物を堆積させて前記膜を形成するに際し、
前記基材の前記膜形成面に、第１の領域と、該第１の領域より前記飛来物に対する電気的引力が弱い第２の領域とを形成しておき、
前記飛来物を、前記第１の領域と前記第２の領域との前記飛来物に対する電気的引力の違いを利用して、前記第１の領域に集めることを特徴とする成膜方法。 A film forming method for forming a film with a predetermined pattern on a substrate,
When flying the flying object on the film forming surface side of the substrate to form the film and depositing the flying object to form the film,
On the film forming surface of the base material, a first region and a second region having a lower electric attractive force against the flying object than the first region are formed,
The film forming method, wherein the flying objects are collected in the first area by utilizing a difference in electric attraction between the first area and the second area with respect to the flying objects.
An electronic device comprising the electronic component according to claim 13.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004064802A JP2005248315A (en) | 2004-03-08 | 2004-03-08 | Film deposition method, film, electronic component, and electronic equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004064802A JP2005248315A (en) | 2004-03-08 | 2004-03-08 | Film deposition method, film, electronic component, and electronic equipment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005248315A true JP2005248315A (en) | 2005-09-15 |
Family
ID=35029074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004064802A Pending JP2005248315A (en) | 2004-03-08 | 2004-03-08 | Film deposition method, film, electronic component, and electronic equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005248315A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017112345A (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-22 | 株式会社Flosfia | Method for manufacturing silicon oxide film |
| CN110504362A (en) * | 2019-07-17 | 2019-11-26 | 浙江浙能技术研究院有限公司 | A kind of SnO2The method of modifying of electronic selection transport layer |
| WO2020016914A1 (en) * | 2018-07-17 | 2020-01-23 | 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ | Method for manufacturing semiconductor device, substrate treatment device and program |
-
2004
- 2004-03-08 JP JP2004064802A patent/JP2005248315A/en active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017112345A (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-22 | 株式会社Flosfia | Method for manufacturing silicon oxide film |
| WO2020016914A1 (en) * | 2018-07-17 | 2020-01-23 | 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ | Method for manufacturing semiconductor device, substrate treatment device and program |
| KR20210020139A (en) * | 2018-07-17 | 2021-02-23 | 가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭 | Semiconductor device manufacturing method, substrate processing device, recording medium, and program |
| CN112424915A (en) * | 2018-07-17 | 2021-02-26 | 株式会社国际电气 | Method for manufacturing semiconductor device, substrate processing apparatus, and program |
| JPWO2020016914A1 (en) * | 2018-07-17 | 2021-07-15 | 株式会社Ｋｏｋｕｓａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ | Semiconductor device manufacturing method, substrate processing device and program |
| JP7024087B2 (en) | 2018-07-17 | 2022-02-22 | 株式会社Kokusai Electric | Semiconductor device manufacturing method, substrate processing device, program and substrate processing method |
| KR102640002B1 (en) | 2018-07-17 | 2024-02-27 | 가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭 | Semiconductor device manufacturing method, substrate processing apparatus, recording medium, and program |
| CN112424915B (en) * | 2018-07-17 | 2024-04-16 | 株式会社国际电气 | Method for manufacturing semiconductor device, substrate processing apparatus, and recording medium |
| CN110504362A (en) * | 2019-07-17 | 2019-11-26 | 浙江浙能技术研究院有限公司 | A kind of SnO2The method of modifying of electronic selection transport layer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101451370B1 (en) | Method for forming pattern, method for manufacturing light emitting device, and light emitting device | |
| US9111885B2 (en) | Electronic devices and methods of making the same using solution processing techniques | |
| JP4927045B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| EP2324517B1 (en) | Organic electronic devices and methods of making the same using solution processing techniques | |
| US8043887B2 (en) | Thin film transistor, flat panel display including the thin film transistor, and method for manufacturing the thin film transistor and the flat panel display | |
| US8697504B2 (en) | Organic thin film transistors, active matrix organic optical devices and methods of making the same | |
| JP2011526694A (en) | Electronic devices and methods of manufacturing them using solution processing techniques | |
| CN103650150A (en) | Thin film transistor, display panel, and method for manufacturing thin film transistor | |
| CN102194996B (en) | Thin-film transistor and electronic installation | |
| JP2006100808A (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
| CN1893108B (en) | Flat panel display and method of fabricating the same | |
| JP2006245582A (en) | Method for manufacturing thin film transistor, thin film transistor manufacture by the method, and display device including thin film transistor | |
| KR101327240B1 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor | |
| JP4752186B2 (en) | Deposition method | |
| WO2006098420A1 (en) | Light-emitting device and display | |
| JP2005248315A (en) | Film deposition method, film, electronic component, and electronic equipment | |
| JP2008211069A (en) | Electronic device and substrate for the same, and electronic apparatus | |
| US8546179B2 (en) | Method of fabricating a self-aligned top-gate organic transistor | |
| JP2008211068A (en) | Method of manufacturing substrate for electronic device, method of manufacturing organic electroluminescence element, electronic device, and electronic apparatus | |
| JP2015177099A (en) | Transistor and display device | |
| JP2005272935A (en) | Deposition method, film, electronic component, and electronic equipment | |
| JP2005213623A (en) | Method for forming film, metal film, electronic parts and electronic apparatus | |
| JP2007234989A (en) | Organic light-emitting element, electro-optical apparatus, and electronic device | |
| JP2005213598A (en) | Deposition method, film, electronic components, and electronic equipment |