JP4244686B2 - パターン形成方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パターン形成方法、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、及び電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、導電性パターンの形成方法としては、例えばガラス基板等の表面に撥液部と親液部とを形成し、親液部に金属微粒子を含有する液体を配置させてパターンを形成する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この方法は、有機分子からなる撥液膜を基板上に形成した後に、当該撥液部の一部を除去することで親液部を形成し、更に、導電性パターンの材料となる金属微粒子等を含有した液体を吐出ヘッドに充填し、当該吐出ヘッドと基板とを相対移動させながら吐出ヘッドから液体を親液部に吐出するものである。
【０００３】
また、このような液体吐出法を行うに先立って、基板に予めアライメントマークと呼ばれる目印を設け、液体吐出装置の検出部がこのアライメントマークを検出し、これを所定の位置となるように調整することで、基板を所定の位置に決定され、吐出ヘッドの液体が吐出される始点が設定される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１６４６３５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなアライメントマークを基板に形成するには、フォトリソグラフィを行う必要があり、この方法では撥液部と親液部とを形成する前に、アライメントマークを形成するためだけに余分な工程が入ってしまい、製造工程に無駄が生じてしまうという問題があった。更に、フォトリソグラフィで用いるマスクは安価なものではなく、アライメントマーク形成用のマスクを製作して露光処理を行うとなると、マスク枚数の増加による製造原価アップを招いてしまうという問題もあった。
また、アライメントマークを形成する方法として、上述の導電性パターンの形成方法を応用し、有色の液体を親液部に吐出してアライメントマークを形成する方法も考えられるが、親液部及び撥液部は共に無色であるために親液部の位置を検出することが困難であり、即ち、親液部に対して高精度に位置決めされた状態で液体吐出法によりアライメントマークを形成することができないという問題がある。
【０００６】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、フォトリソグラフィによるアライメントマークを形成する工程の無駄を省き、高精度に位置決めされた状態で、液体吐出法によりアライメントマークを形成するパターン形成方法、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、及び電子機器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用した。
即ち、本発明のパターン形成方法は、基板上に親液部と撥液部とを所定のパターンに形成する工程と、親液部の一部に第１の液状体を配置して第１のアライメントマークを形成する工程と、当該第１のアライメントマークに基づき、親液部に第２の液状体を配置して膜パターンを形成する工程とを具備することを特徴とする。
ここで、基板としては、Ｓｉウエハー、石英ガラス、ガラス、プラスチックフィルム、金属板など各種のものを用いることができ、また、基板表面に半導体膜、金属膜、誘電体膜、有機膜などが下地層として形成されていてもよい。
また、撥液部とは、有機分子膜により形成された部位であり、基板に結合可能な官能基と、その反対側に親液基あるいは撥液基といった基板の表面性を改質する（表面エネルギーを制御する）官能基と、これらの官能基を結ぶ炭素の直鎖あるいは一部分岐した炭素鎖を備えており、基板に結合して自己組織化する分子膜、例えば単分子膜を形成するものである。
また、親液部とは、紫外線等を照射することによって有機分子膜が分解された部位であり、マスクを使った紫外線照射によって容易にパターニングできることが望ましい。なお、親液部は、撥液部に比べて相対的に親液性が高い部分であり、必ずしも積極的に親液処理を行った部位であるとは限らない。
また、撥液部及び親液部は無色であるために、紫外線等を照射するだけでは、可視化することができない。
また、第１の液状体とは、親液部の一部に配置されることで、第１のアライメントマークを可視化する液体材料である。その性質としては、揮発性が高いものが好ましく、親液部に配置した後に所定の時間、親液部を充填する状態が維持されるものが好ましい。また、当該第１の液状体を配置する工程としては、噴霧装置やディスペンサ等を用いた方法が採用され、第２の液状体を配置する場合と比較して位置精度が劣る方法でもよい。
また、第２の液状体とは、膜パターンを形成するためのものであり、基板上に形成される素子の材料を含有する液体材料が採用される。例えば、基板上に導電性膜パターンを形成する場合には、導電性材料を含有する液体材料が採用される。また、当該第２の液状体を配置する工程は、可視化された第１のアライメントマークを基にして基板の位置が決定された状態で行われる。
また、「アライメントマークの位置を検出し」とは、ＣＣＤ等の撮像手段によってアライメントマーク全体を画像データとして取得した後に、コンピュータ等の演算手段により当該画像データを演算してアライメントマークの中心、交点、線分等を求めることを意味する。
また、「検出結果に応じて基板の位置を決定する」とは、第２の液状体を配置するに先立って、上記の演算手段により求めた中心、交点、線分等に応じて、基板の位置を決定することを意味する。
本発明によれば、第１の液状体を親液部の一部に配置することにより、これまで無色であった親液部を第１のアライメントマークとして可視化することが可能になる。即ち、当該第１のアライメントマークの位置が確実に検出されるので、基板の位置を高精度に決定することができる。更に、この状態で第２の液状体が親液部に配置されるので、親液部と撥液部とからなる所定のパターンに応じて第２の液状体を高精度に配置し、膜パターンを形成することができる。
【０００８】
また、上記のパターン形成方法においては、基板の位置を決定する工程の後に、第１の液状体を除去する工程を更に具備することが好ましい。
本発明によれば、第１の液状体を配置することで可視化された第１のアライメントマークが除去されるので、基板の位置が高精度に決定された状態で、親液部及び撥液部からなる所定のパターンのみを露出することが可能になる。
【０００９】
また、上記のパターン形成方法においては、第１の液状体は透明性液体であることが好ましい。
ここで、透明性液体としては、水に限らず、揮発性が高い材料が採用される。
本発明によれば、親液部に配置された第１の液状体が蒸発することにより、親液部の第１の液状体が除去されるので、即ち、乾燥処理によって第１の液状体を除去することができる。ここで言う乾燥処理とは、湿度又は温度が制御された雰囲気に基板を曝すことによって行う処理を意味するものである。
また、透明性液体と基板とにおいては、光の屈折率が異なることから、撮像手段により光学的に第１のアライメントマークを撮影し、画像データとして取り扱うことが可能になる。
【００１０】
また、上記のパターン形成方法においては、第１の液状体は溶媒であることが好ましい。
本発明によれば、上記の乾燥処理によって第１の液状体の除去を容易に行うことが可能になる。ここで、溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロへキシルベンゼンなどの炭化水素系溶媒等が採用される。
【００１１】
また、上記のパターン形成方法においては、第１の液状体は有色液体であることが好ましい。
本発明によれば、撮像手段により光学的に第１のアライメントマークを撮影し、画像データとして取り扱うことが可能になると共に、第１のアライメントマークを除去する工程を省くことができる。即ち、第１のアライメントマークを基板上に残留させることが可能となる。当該有色液体としては、インク材料等が好ましい。
【００１２】
また、上記のパターン形成方法においては、第１のアライメントマークの形状は円形であることが好ましい。
本発明によれば、上記のように光学的に撮像された第１のアライメントマークの形状が円形であるので、撮像手段によって得られた第１のアライメントマークの画像データをコンピュータ等で演算処理することにより、円の中心を容易に検出すること可能になる。
【００１３】
また、上記のパターン形成方法においては、第１の液状体及び第２の液状体は同種の液体材料からなることが好ましい。
本発明によれば、第１のアライメントマークと膜パターンとを同一の工程で形成することが可能になる。従って、工程の簡略化を施すことができる。
また、先に第１アライメントマークを先に形成し、次に、上述のように当該第１のアライメントマークから基板の位置を決定し、次に、膜パターンを形成するという一連の工程を連続的に行うことにより、第１のアライメントマークを除去する工程を省くことができ、即ち、第１のアライメントマークを基板上に残留させることが可能となる。
【００１４】
また、上記のパターン形成方法おいては、第２の液状体を配置する工程は、液体吐出法を用いることが好ましい。
本発明によれば、液体吐出装置に予め設定されたビットマップやＣＡＤ（computer aided design）等の電子データのパターンに応じて、基板と吐出ヘッドとを当該電子データに応じて相対移動すると共に、１滴当りの吐出量を高精度に制御して液滴を吐出するので、第２の液状体を高精度に親液部に配置させて、膜パターンを形成することが可能となる。
ここで、液体吐出法の吐出手段としては、圧電素子（ピエゾ素子）を用いた電気機械変換体、エネルギー発生素子として電気熱変換体を用いた方式、帯電制御型、加圧振動型といった連続方式、静電吸引方式、レーザーなどの電磁波を照射して発熱させ、この発熱による作用で液状体を吐出させる方式等が採用される。
【００１５】
また、上記のパターン形成方法においては、第２の液状体は、導電性微粒子を含有していることが好ましい。
ここで用いられる導電性微粒子は、金属微粒子の他に導電性ポリマーや超電導体の微粒子などが用いられる。また、第２の液状体では、これらの微粒子を溶媒に分散させた液体が含有されている。また、更に微粒子を分散させるために、微粒子表面に有機物などをコーティングして使うこともできる。従って、第２の液状体を配置することにより導電性膜パターンを形成することができる。
【００１６】
また、上記のパターン形成方法においては、第２の液状体を配置する工程は、第１のアライメントマークとは異なる第２のアライメントマークを形成することが好ましい。
本発明によれば、上述のように基板の位置が決定された状態で、第２のアライメントマークが形成されるので、第２のアライメントマークを高精度な位置に配置することができる。また、第２のアライメントマークと膜パターンは、同一工程で形成されるので、両者の相対的な位置ずれによる誤差が生じることがなく高精度に配置することが可能となり、また、製造工程の簡略化を図ることができる。
また、膜パターンを形成した後に配線や電極等の他のパターンを積層形成する場合に、上記の撮像手段や演算手段により第２のアライメントマークの画像データから中心、交点、線分等を検出し、基板の位置を決定することで、当該他のパターンを高精度な位置に形成することが可能となる。
なお、第２のアライメントマークの形状は、円形に限定することなく、線状体、点状体、くさび状体等、種種の形状が採用され、撮像手段や検出器等によってその形状の中心、交点、線分等を好適に検出できる形状が好ましい。
【００１７】
また、本発明の電気光学装置の製造方法は、基板上に膜パターンを備える電気光学装置を製造する方法であって、基板上に親液部と撥液部とからなる所定のパターンを形成する工程と、親液部の一部に第１の液状体を配置して第１のアライメントマークを形成する工程と、当該第１のアライメントマークに基づき、親液部に第２の液状体を配置して膜パターンを形成する工程とを具備することを特徴とする。
本発明によれば、第１の液状体を親液部の一部に配置することにより、これまで無色であった親液部を第１のアライメントマークとして可視化することが可能になる。即ち、当該第１のアライメントマークの位置が確実に検出されるので、基板の位置を高精度に決定することができる。更に、この状態で第２の液状体が親液部に配置されるので、親液部と撥液部とからなる所定のパターンに応じて第２の液状体を高精度に配置し、膜パターンを形成することができる。従って、高精度に配置された膜パターンを備えた電気光学装置となる。
また、アライメントマークは、フォトリソグラフィを用いずに形成することが可能となるので、即ち、製造工程の簡略化が図れ、低コストの電気光学装置となる。また、当該膜パターンは、基板に最初に形成される配線パターンであることが好ましく、例えば、ボトムゲート型のＴＦＴ（Thin Film Transistor）のゲート線及びゲート電極に対応させることができる。また、配線パターンに限定することなく、絶縁膜パターン、シリコン膜パターンであってもよい。
【００１８】
また、本発明の電気光学装置は、基板上に膜パターンを備える電気光学装置であって、基板上には、親液部と撥液部とからなる所定のパターンが形成され、親液部の一部に第１の液状体が配置されることにより、第１のアライメントマークが形成され、第１のアライメントマークに基づき親液部に第２の液状体が配置されることにより、膜パターンが形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、先に記載した電気光学装置の製造方法と同様の効果を奏する。
【００１９】
また、本発明の電子機器は、上記の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
このような電子機器としては、例えば、携帯電話機、移動体情報端末、時計、ワープロ、パソコンなどの情報処理装置などを例示することができる。このように電子機器の表示部に、本発明の電気光学装置を採用することによって、製造コストが低減された電子機器を提供することが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るパターン形成方法、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、及び電子機器について、図面を参照して説明する。
なお、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材の縮尺は実際のものとは異なるように表している。
【００２１】
以下、本発明に係るパターン形成方法について説明する。
図１から図３は、本実施形態のパターン形成方法の一連の主要工程を説明するための図である。また、各図の（ａ）〜（ｆ）においては、上図が基板の平面図を示すものであり、下図が基板の断面Ａ−Ａ'における断面図を示すものである。
【００２２】
本発明のパターン形成方法においては、先ず、図１（ａ）に示すように、基板１０を用意する。当該基板１０はその表面に膜パターンが形成される対象物であり、その材料は種種の目的に応じて選択される。例えば、光透過性が求められる場合にはガラス等の透明性材料が選択され、可撓性が求められる場合には樹脂材料等が選択される。なお、基板１０は、予め複数の導電膜と絶縁膜が積層された多層配線基板であってもよい。ここで、以下に説明する撥液膜形成工程を行う前に、基板１０の表面に紫外光を照射したり、溶媒により洗浄したりして、前処理を施すことが望ましい。
【００２３】
（撥液膜形成工程）
次に、図１（ｂ）に示すように、基板１０に撥液膜（撥液部）１１を形成する工程について説明する。
撥液膜１１としては、自己組織化して分子膜を形成する有機分子膜が採用される。本実施形態では公知の自己組織化膜の中でもフルオロアルキルシラン（以下「ＦＡＳ」と称する）を採用し、その中でもヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリエトキシシランを採用する。
【００２４】
撥液膜１１は、上記の原料化合物と基板１０とを同一の密閉容器中に配置し、室温の場合は２〜３日程度の間放置することで、基板１０上に形成される。また、密閉容器全体を１００℃程度に保持することにより、３時間程度で基板１０上に形成される。以上に述べたのは、気相からの形成法であるが、液相からも自己組織化膜は形成可能である。例えば、原料化合物を含む溶媒中に基板を浸積し、洗浄、乾燥することで基板上に自己組織化膜が得られる。
このように基板１０の表面全体にフルオロアルキル基が位置するように各化合物が配向されて撥液膜１１が形成されるので、膜の表面に均一な撥液性が付与される。
なお、ＦＡＳを撥液膜１１として使用する際に、一つの化合物を単独で用いるのも好ましいが、２種以上の化合物を組み合わせて使用しても、本発明の所期の目的を損なわなければ制限されない。
【００２５】
（親液部形成工程）
次に、図２（ｃ）に示すように、撥液膜１１の一部を除去して親液部１２を形成する工程について説明する。
親液部１２の形成方法としては、紫外線照射法、電子ビーム照射法、Ｘ線照射法、走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）法等が適用可能である。本発明においては、紫外線照射法が好ましく用いられる。紫外線照射法は、図２（ｃ）に示すように、フォトマスクＭを撥液膜１１上に配置し、フォトマスクＭを介して、所定の波長の紫外光ＵＶを撥液膜１１に照射することにより行われる。
【００２６】
フォトマスクＭには、所望の親液部１２を形成するための開口部Ｐ、ＡＭ１、ＡＭ２が形成されており、当該開口部Ｐ、ＡＭ１、ＡＭ２を通過した紫外光ＵＶが撥液部１１を照射することにより、撥液膜１１の分子が分解、気化、除去される。従って、図２（ｄ）に示すように撥液膜１１の一部が除去されて、親液領域Ｐａ、ＡＭ１ａ、ＡＭ２ａからなる親液部１２が形成される。ここで、親液領域ＡＭ１ｂは、後の工程でアライメントマークが配置される領域であり、その形状は円形である。
このような親液部形成工程においては、自己組織化膜の原料化合物に応じて、紫外光ＵＶの波長及び照射時間が適宜決定される。ＦＡＳの場合には、３１０ｎｍ以下の波長の紫外線を用いることが好ましく、また２００ｎｍ以下の波長の紫外光を用いることがさらに好ましい。
【００２７】
（アライメントマーク形成工程）
次に、アライメントマーク（第１のアライメントマーク）を形成する工程について説明する。
アライメントマークＡＭ１ｂの形成方法としては、スプレー法や液体吐出法が適用可能である。
スプレー法は、液状体を気体と混合させて噴霧することで基板１０の所定の領域に当該液状体を配置する方法である。この方法は、噴霧時に液状体が空間を舞ってしために所定の位置のみに液状体を配置することが難しいが、高精度な位置決め動作が不要であるので簡易的に液状体を配置するには適した方法である。
【００２８】
また、液体吐出法は、電気機械変換体による吐出手段や加圧振動型による吐出手段等、各種の吐出手段によって液状体を基板１０の所定の領域に直接配置する方法である。この方法は、吐出手段によって吐出量の精度が異なり、例えば、圧電素子等による電気機械変換体からなる吐出手段では駆動波形を制御することにより所望かつ高精度の吐出量で液状体を配置することが可能である。また、例えば、ディスペンサに代表されるような加圧振動型からなる吐出手段では電気機械変換体と比較して高精度に設定された吐出量で液状体を吐出することが難しいが、簡易的に液状体を配置するには適している。
本実施形態においては、スプレー法を用いてアライメントマークＡＭ１ｂを形成する場合について説明する。なお、本発明では、ディスペンサを用いた液体吐出法でも適用可能である。
【００２９】
また、アライメントマークＡＭ１ｂを形成するための液状体としては、好適な揮発性を有する揮発性溶媒（第１の液状体）が好ましく、また、透明であることが好ましい。従って、本実施形態においては、溶媒を採用し、その中でもｎ−ヘプタンを採用する。このような溶媒を採用することにより、乾燥処理によって容易にこれを除去することが可能となる。また、溶媒は複数の種類の溶媒を混合させた混合溶媒を採用してもよい。ここで、「好適な揮発性」とは、基板上に配置した後にすぐに気化するものではなく、所定の時間が経過した後に蒸発する程度の揮発性であることを意味する。例えば、後述の基板位置決め工程が終了するまでの間は、揮発性溶媒が液相状態であることが好ましい。
【００３０】
図３（ｅ）に示すように、スプレーノズルＳＰに充填された揮発性溶媒を基板１０上の親液領域ＡＭ１ａの近傍に噴霧する。このように噴霧された揮発性溶媒においては、親液領域ＡＭ１ａに配置された場合は当該親液領域ＡＭ１ａに留まり、撥液膜１１上に配置された場合は親液領域ＡＭ１ａに向かって移動する。即ち、揮発性溶媒は液滴Ｌ１（第１の液状体）として液溜まりが形成され、アライメントマークＡＭ１ｂとなる。更に、スプレーノズルＳＰから噴霧された揮発性溶媒が空中を舞うことにより、親液領域ＡＭ１ａ以外の部分にも揮発性溶媒が配置されるが、当該揮発性溶媒が親液領域ＡＭ１ａと撥液膜１１との境界を跨ぐことがない。従って、円形状の親液領域ＡＭ１ａ内に、円形状のアライメントマークＡＭ１ｂを配置することができる。ここで、液滴Ｌ１と基板１０とは、屈折率が異なるためにアライメントマークＡＭ１ｂの確認が容易である。
従って、これまで無色であった親液領域ＡＭ１ａの位置に対して、溶媒の液滴Ｌ１を配置することにより、アライメントマークＡＭ１ｂとして可視化することが可能となる。
【００３１】
（アライメントマーク検出工程）
次に、上記のように可視化されたアライメントマークＡＭ１ｂの検出工程について説明する。
当該アライメントマーク検出工程は、アライメントマークＡＭ１ｂ全体を画像データとして取得するための撮像手段と、画像データからアライメントマークＡＭ１ｂの中心を求める演算手段とによって行われる。
撮像手段は、例えばＣＣＤ等を具備する撮影装置であり、演算手段は、例えばコンピュータである。このような撮像手段及び演算手段は、互い接続されており、撮像手段が取得した画像データは演算手段によって演算されるようになっている。このような撮像手段及び演算手段は、後の工程で用いられる液体吐出装置に設けられており、当該アライメントマーク検出工程は液体吐出装置内において行われる。
【００３２】
このようなアライメントマーク検出工程においては、アライメントマークＡＭ１ｂの可視化が可能となっているので、撮像手段によりその画像データを取得することが可能である。更に、当該画像データを演算処理することにより中心位置が検出される。ここで、図３（ｅ）に示すように、基板１０平面の対角においてアライメントマークＡＭ１ｂの中心位置が検出される。
従って、アライメントマークＡＭ１ｂが円形状であることから、他の幾何学形状の中でも最も容易に中心位置を検出することが可能となる。
【００３３】
（基板位置決め工程）
次に、基板位置決め工程について説明する。
当該基板位置決め工程は、後の膜パターン形成工程を行う液体吐出装置において行われる。ここでは、上述のアライメントマークＡＭ１ｂの中心位置と、液体吐出装置の基準位置とを合致させた状態で、図３（ｅ）に示すように固定部ＦＸにより基板１０を固定する。従って、基板１０の位置を高精度に決定することができる。なお、固定部ＦＸの箇所数は特に限定しない。
【００３４】
また、基板位置決め工程は、溶媒からなる液滴Ｌ１（アライメントマークＡＭ１ｂ）が蒸発する前に行う。更に、当該基板位置決め工程が終了した後は、所定の温度及び湿度条件下に基板１０を曝すことにより、即ち、乾燥処理を施すことにより液滴Ｌ１を蒸発させる。従って、液滴Ｌ１を触れることなく除去することが可能となる。このような液滴Ｌ１の除去に伴い、上述のスプレーノズルＳＰから噴霧されて親液領域ＡＭ１ａ以外に配置された溶媒も除去されるので、基板１０上には撥液膜１１及び親液部１２のみが残る。なお、液滴Ｌ１を自然乾燥により除去してよい。
【００３５】
（膜パターン形成工程）
次に、膜パターン形成工程について説明する。
当該膜パターン形成工程は、液体吐出装置を用いて親液領域Ｐａ、ＡＭ２ａに液状体（第２の液状体）を配置し、導電性膜パターン（膜パターン）Ｐｂ及びアライメントマーク（第２のアライメントマーク）ＡＭ２ｂを形成するものである。
液体吐出装置は、ビットマップやＣＡＤ等の電子データに応じて、基板１０と吐出ヘッドとを当該電子データに応じて相対移動すると共に、１滴当りの吐出量を高精度に制御して液滴を吐出するものである。
ここで、液体吐出装置の吐出手段としては、圧電素子（ピエゾ素子）を用いた電気機械変換体、エネルギー発生素子として電気熱変換体を用いた方式、帯電制御型、加圧振動型といった連続方式、静電吸引方式、レーザーなどの電磁波を照射して発熱させ、この発熱による作用で液状体を吐出させる方式等が採用される。
【００３６】
また、液状体としては、導電性微粒子を含有する分散液（第２の液状体）が採用され、親液領域ＡＭ２ａに配置する液状体として有色の液体材料、例えばインク等が採用される。また、親液領域ＡＭ２ａに配置する液状体を親液領域Ｐａと同一にしてもよく、この場合、同一工程で親液領域Ｐａ、ＡＭ２ａに分散液を配置することができるので、工程の簡略化が可能となる。
【００３７】
分散液に含まれる導電性微粒子としては、金、銀、銅、パラジウム、ニッケルのいずれかを含有する金属微粒子の他に導電性ポリマーや超電導体の微粒子などが用いられる。また、導電性微粒子を分散液内に分散させるために、導電性微粒子表面に有機物などをコーティングして使うこともできる。また、液体吐出装置から基板１０に吐出する際に、分散液への分散しやすさと液体吐出法の適用の観点から、導電性微粒子の粒径は５０ｎｍ以上０．１μｍ程度であることが好ましい。
【００３８】
また、分散液においては、このような導電性微粒子を分散させるために好適な溶媒が採用され、室温での蒸気圧が０．００１〜５０ｍｍＨｇであることが望ましい。蒸気圧が５０ｍｍＨｇより高い場合には、液体吐出装置で液滴を吐出する際に乾燥によるノズル詰まりが起こりやすく、安定な吐出が困難となるためである。一方、蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇより低い場合には吐出した液体材料の乾燥が遅くなり導電膜中に溶媒が残留し易くなり、後工程の熱処理後にも良質の導電膜が得られ難い。
【００３９】
膜パターン形成工程で使用する溶媒としては、上記の導電性微粒子を分散できるもので、凝集を起こさないものであれば特に限定されないが、水の他に、メタノール等のアルコール類、ｎ−ヘプタン等の炭化水素系溶媒、またエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル系溶、さらにプロピレンカーボネート等の極性溶媒を挙げることができる。これらのうち、導電性微粒子の分散性と分散液の安定性、また液体吐出法への適用のしやすさの点で、水、アルコール類、炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒が好ましく、更に好ましい溶媒としては水、炭化水素系溶媒を挙げることができる。これらの溶媒は、単独でも、或いは２種以上の混合物としても使用できる。
【００４０】
図３（ｆ）に示すように、液体吐出装置を用いて上記の分散液を親液領域Ｐａ、ＡＭ２ａに配置することにより、液滴Ｌ２（第２の液状体）として膜パターンＰｂ、アライメントマークＡＭ２ｂが形成される。ここで、上述のアライメントマーク検出工程及び基板位置決め工程によって基板１０の位置が高精度になっているので、従って、膜パターンＰｂ、アライメントマークＡＭ２ｂは、撥液膜１１に配置されることなく、親液領域Ｐａ、ＡＭ２ａに形成することができる。更に、液体吐出法によって液滴Ｌ２が配置されるので、更に高精度となる。
【００４１】
また、更にアライメントマークＡＭ２ｂと、膜パターンＰｂとが同一工程で形成する場合には、両者の相対的な位置ずれによる誤差が生じることなく高精度に配置することが可能となる。
また、膜パターンＰｂを形成した後に配線や電極等の他のパターンを形成する場合には、撮像手段や演算手段により第２のアライメントマークから基板の位置を決定することで、当該他のパターンを高精度な位置に形成することが可能となる。
【００４２】
なお、第２のアライメントマークの形状は、円形に限定することなく、線状体、点状体、くさび状体等、種種の形状が採用され、撮像手段や検出器等によって第２のアライメントマークの中心、交点、線分等を好適に検出できる形状が好ましい。
【００４３】
（熱処理工程）
次に、膜パターンＰｂを熱処理することによって導電性膜パターンＰｃに変換する工程について説明する。
当該熱処理工程は、分散液中の溶媒を除去することで、導電性微粒子間の電気的接触性を向上させるものである。熱処理工程は通常大気中で行われるが、必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行うこともできる。上記の熱処理工程の処理温度は溶媒の沸点（蒸気圧）、圧力および導電性微粒子の熱的挙動により適宜定めれば良く、特に限定されるものではないが室温以上３００℃以下で行うことが望ましい。特に、プラスチックなどの広範囲な基板を使用できるという点では、室温から１００℃以下で行うことが特に望ましい。
【００４４】
また、熱処理工程は通常のホットプレート、電気炉などでの処理の他、ランプアニールによって行うこともできる。ランプアニールに使用する光の光源としては、特に限定されないが、赤外線ランプ、キセノンランプ、ＹＡＧレーザー、アルゴンレーザー、炭酸ガスレーザー、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザーなどを光源として使用することができる。これらの光源は一般には、１０〜５０００Ｗの出力のものが用いられるが、通常１００〜１０００Ｗで十分である。
【００４５】
このような上述の一連の工程により、基板１０に導電性膜パターンＰｃが形成される。このような導電性膜パターンＰｃは、後述するように例えばボトムエミッションタイプのＴＦＴのゲート電極やゲート配線等、基板１０に形成される膜パターンとして好適である。
【００４６】
なお、上述したパターン形成方法においては、透明液体からなるアライメントマークＡＭ１ｂを除去したが、当該アライメントマークＡＭ１ｂを有色液体により形成し、基板１０上に残留させてもよい。このようにすれば、アライメントマークＡＭ１ｂを除去するための乾燥工程等を省略することが可能となる。この場合には、液滴Ｌ１を圧電素子を用いた電気機械変換体を吐出手段として備えた液体吐出装置を用いて、高精度に液体材料の吐出を行うことが好ましい。更に、親液領域ＡＭ１ａ以外に有色液体が配置するのを避けるため、親液領域ＡＭ１ａの周辺に他のパターンが密集していないことが好ましい。
【００４７】
また、上述したパターン形成方法においては、親液領域ＡＭ１ａ、ＡＭ２ａをそれぞれ異なる位置に形成し、アライメントマークＡＭ１ｂ、ＡＭ２ｂをそれぞれ形成したが、親液領域ＡＭ１ａに形成されたアライメントマークＡＭ１ｂを除去した後に、当該親液領域ＡＭ１ａにアライメントマークＡＭ２ｂを形成してもよい。この場合、親液領域ＡＭ２ａを形成する必要がなく、親液領域ＡＭ２ａの領域を他のパターンとして有効利用することができる。
【００４８】
また、上述したパターン形成方法においては、特に導電性膜パターンを形成する工程について説明したが、導電性微粒子を含有する分散液に代えて、他の材料を含有する分散液を用いることにより、絶縁膜パターン、シリコン膜パターン等を形成することができる。
【００４９】
また、上述したパターン形成方法においては、スプレー法によりアライメントマークＡＭ１ｂを形成したが、液体吐出装置を用いて形成することにより、熱処理工程を除く一連の工程を液体吐出装置で行うことが可能となる。この場合、液体吐出装置は、上記の分散液以外に揮発性溶媒を吐出する吐出ヘッドを用意することが好ましい。
【００５０】
（電気光学装置）
（プラズマ型表示装置）
次に、本発明の電気光学装置の一例として、プラズマ型表示装置について説明する。なお、当該プラズマ型表示装置の製造方法は、先に記載のパターン形成方法と同様であるため、説明を省略する。
図４は本実施形態のプラズマ型表示装置（電気光学装置）５００の分解斜視図を示している。
【００５１】
プラズマ型表示装置５００は、互いに対向して配置された基板５０１、５０２、及びこれらの間に形成される放電表示部５１０を含んで構成される。
放電表示部５１０は、複数の放電室５１６が集合されたものである。複数の放電室５１６のうち、赤色放電室５１６（Ｒ）、緑色放電室５１６（Ｇ）、青色放電室５１６（Ｂ）の３つの放電室５１６が対になって１画素を構成するように配置されている。
【００５２】
基板５０１の上面には所定の間隔でストライプ状にアドレス電極５１１が形成され、アドレス電極５１１と基板５０１の上面とを覆うように誘電体層５１９が形成されている。誘電体層５１９上には、アドレス電極５１１、５１１間に位置しかつ各アドレス電極５１１に沿うように隔壁５１５が形成されている。隔壁５１５は、アドレス電極５１１の幅方向左右両側に隣接する隔壁と、アドレス電極５１１と直交する方向に延設された隔壁とを含む。また、隔壁５１５によって仕切られた長方形状の領域に対応して放電室５１６が形成されている。
また、隔壁５１５によって区画される長方形状の領域の内側には蛍光体５１７が配置されている。蛍光体５１７は、赤、緑、青の何れかの蛍光を発光するもので、赤色放電室５１６（Ｒ）の底部には赤色蛍光体５１７（Ｒ）が、緑色放電室５１６（Ｇ）の底部には緑色蛍光体５１７（Ｇ）が、青色放電室５１６（Ｂ）の底部には青色蛍光体５１７（Ｂ）が各々配置されている。
【００５３】
一方、基板５０２には、先のアドレス電極５１１と直交する方向に複数の表示電極５１２がストライプ状に所定の間隔で形成されている。さらに、これらを覆うように誘電体層５１３、及びＭｇＯなどからなる保護膜５１４が形成されている。
基板５０１と基板５０２とは、前記アドレス電極５１１…と表示電極５１２…を互いに直交させるように対向させて相互に貼り合わされている。
上記アドレス電極５１１と表示電極５１２は図示略の交流電源に接続されている。各電極に通電することにより、放電表示部５１０において蛍光体５１７が励起発光し、カラー表示が可能となる。
【００５４】
本実施形態では、上記アドレス電極５１１、及び表示電極５１２がそれぞれ先のパターン形成方法に基づいて形成されているので、同様の効果を奏する。
【００５５】
（液晶表示装置）
次に、本発明の電気光学装置の一例として、液晶表示装置について説明する。なお、当該液晶表示装置の製造方法は、先に記載のパターン形成方法と同様であるため、説明を省略する。
【００５６】
図５は、液晶表示装置を説明するための図であって、図５（ａ）は液晶表示装置の画像表示領域を構成する、スイッチング素子等の各種素子及び配線等の等価回路であり、図５（ｂ）は液晶表示装置の要部を示し、各画素が備えるスイッチング素子と画素電極との構造を説明するための断面拡大図である。
【００５７】
図５（ａ）に示すように液晶表示装置（電気光学装置）１００は、マトリクス状に配置された走査線１０１及びデータ線１０２と、画素電極１３０と、当該画素電極１３０を制御するための画素スイッチング用ＴＦＴ（以下、ＴＦＴと称す。）１１０が複数形成されている。走査線１０１においては、パルス的に走査信号Ｑ１、Ｑ２、…、Ｑｍが供給されるようになっており、データ線１０２においては、画像信号Ｐ１、Ｐ２、…、Ｐｎが供給されるようになっている。更に、走査線１０１及びデータ線１０２は後述するようにＴＦＴ１１０と接続されており、走査信号Ｑ１、Ｑ２、…、Ｑｍ及び画像信号Ｐ１、Ｐ２、…、Ｐｎによって、ＴＦＴ１１０が駆動するようになっている。更に、所定レベルの画像信号Ｐ１、Ｐ２、…、Ｐｎを一定期間保持する蓄積容量１２０が形成され、当該蓄積容量１２０には容量線１０３が接続されている。
【００５８】
次に、図５（ｂ）を参照し、ＴＦＴ１１０の構造について説明する。
図５（ｂ）に示すようにＴＦＴ１１０は、所謂ボトムゲート型（逆スタガ型）構造のＴＦＴである。具体的な構造としては、液晶表示装置１００の基材となる絶縁基板１００ａと、絶縁基板１００ａの表面に形成された下地保護膜１００Ｉと、ゲート電極１１０Ｇと、ゲート絶縁膜１１０Ｉと、チャネル領域１１０Ｃと、チャネル保護用の絶縁膜１１２Ｉとがこの順序で積層されている。絶縁膜１１２Ｉの両側には高濃度Ｎ型のアモルファスシリコン膜のソース領域１１０Ｓ及びドレイン領域１１０Ｄが形成され、これらのソース・ドレイン領域１１０Ｓ、１１０Ｄの表面にはソース電極１１１Ｓ及びドレイン電極１１１Ｄが形成されている。
【００５９】
更に、それらの表面側には層間絶縁膜１１２Ｉと、ＩＴＯ等の透明電極からなる画素電極１３０とが形成され、画素電極１３０は層間絶縁膜１３０のコンタクトホールを介してドレイン電極１１１Ｄに電気的に接続されている。
ここで、ゲート電極１１０Ｇは走査線１０１の一部分であり、また、ソース電極１１１Ｓはデータ線１０２の一部分である。更に、ゲート電極１１０Ｇ及び走査線１０１は、先に記載したパターン形成方法によって形成されている。
【００６０】
このような液晶表示装置においては、走査信号Ｑ１、Ｑ２、…、Ｑｍに応じて走査線１０１からゲート電極１１０Ｇに電流が供給され、ゲート電極１１０Ｇの近傍に電界が生じ、当該電界の作用によりチャネル領域１１０Ｃが導通状態となる。更に、当該導通状態において、画像信号Ｐ１、Ｐ２、…、Ｐｎに応じてデータ線１０２からソース電極１１１Ｓに電流が供給され、画素電極１３０に導通し、画素電極１３０と対向電極間に電圧が付与される。即ち、走査信号Ｑ１、Ｑ２、…、Ｑｍ及び画像信号Ｐ１、Ｐ２、…、Ｐｎを制御することにより、液晶表示装置を所望に駆動することができる。
【００６１】
このように構成された液晶表示装置においては、先に記載のパターン形成方法に基づいてゲート電極１１０Ｇ及び走査線１０１が形成されているので、同様の効果を奏する。
なお、本発明のパターン形成方法は、ゲート電極１１０Ｇ及び走査線１０１に限定せずに、データ線１０２等、他の配線の形成方法においても適用可能である。
【００６２】
（電界放出ディスプレイ）
次に、本発明の電気光学装置の一例として、電界放出素子を備えた電界放出ディスプレイ（Field Emission Display、以下ＦＥＤと称す。）について説明する。なお、ＦＥＤの製造方法は、先に記載のパターン形成方法と同様であるため、説明を省略する。
【００６３】
図６は、ＦＥＤを説明するための図であって、図６（ａ）はＦＥＤを構成するカソード基板とアノード基板の配置を示した概略構成図、図６（ｂ）はＦＥＤのうちカソード基板が具備する駆動回路の模式図、図６（ｃ）はカソード基板の要部を示した斜視図である。
【００６４】
図６（ａ）に示すようにＦＥＤ（電気光学装置）２００は、カソード基板２００ａとアノード基板２００ｂとを対向配置された構成となっている。カソード基板２００ａは、図６（ｂ）に示すようにゲート線２０１と、エミッタ線２０２と、当該ゲート線２０１とエミッタ線２０２とに接続された電界放出素子２０３とを具備しており、即ち、所謂単純マトリクス駆動回路となっている。ゲート線２０１においては、ゲート信号Ｖ１、Ｖ２、…、Ｖｍが供給されるようになっており、エミッタ線２０２においては、エミッタ信号Ｗ１、Ｗ２、…、Ｗｎが供給されるようになっている。また、アノード基板２００ｂは、ＲＧＢからなる蛍光体を備えており、当該蛍光体は電子が当ることにより発光する性質を有する。
【００６５】
図６（ｃ）に示すように、電界放出素子２０３はエミッタ線２０２に接続されたエミッタ電極２０３ａと、ゲート線２０１に接続されたゲート電極２０３ｂとを備えた構成となっている。更に、エミッタ電極２０３ａは、エミッタ電極２０３ａ側からゲート電極２０３ｂに向かって小径化するエミッタティップ２０５と呼ばれる突起部を備えており、当該エミッタティップ２０５と対応した位置にゲート電極２０３ｂに孔部２０４が形成され、当該孔部２０４内にエミッタティップ２０５の先端が配置されている。
【００６６】
このようなＦＥＤ２００においては、ゲート線２０１のゲート信号Ｖ１、Ｖ２、…、Ｖｍ、及びエミッタ線２０２のエミッタ信号Ｗ１、Ｗ２、…、Ｗｎを制御することにより、エミッタ電極２０３ａとゲート電極２０３ｂとの間に電圧が供給され、電解の作用によってエミッタティップ２０５から孔部２０４に向かって電子２１０が移動し、エミッタティップ２０５の先端から電子２１０が放出される。ここで、当該電子２１０とアノード基板２００ｂの蛍光体とが当ることにより発光するので、所望にＦＥＤ２００を駆動することが可能になる。
【００６７】
このように構成されたＦＥＤにおいては、先に記載のパターン形成方法に基づいてエミッタ電極２０３ａ及びエミッタ線２０２が形成されているので、同様の効果を奏する。
なお、本発明のパターン形成方法は、エミッタ電極２０３ａ及びエミッタ線２０２に限定せずに、ゲート電極２０３ｂ及びゲート線２０１等、他の配線の形成方法においても適用可能である。
【００６８】
（有機エレクトロルミネッセンス装置）
次に、本発明の電気光学装置の一例として、有機エレクトロルミネッセンス装置（以下有機ＥＬ装置と称す。）について説明する。なお、有機ＥＬ装置の製造方法は、先に記載のパターン形成方法と同様であるため、説明を省略する。
【００６９】
図７は、上記のパターン形成方法により一部の構成要素が製造された有機ＥＬ装置の側断面図であり、まずこの有機ＥＬ装置の概略構成を説明する。
図７に示すようにこの有機ＥＬ装置３０１は、基板３１１、回路素子部３２１、画素電極３３１、バンク部３４１、発光素子３５１、陰極３６１（対向電極）、および封止基板３７１から構成された有機ＥＬ素子３０２に、フレキシブル基板（図示略）の配線および駆動ＩＣ（図示略）を接続したものである。回路素子部３２１は基板３１１上に形成され、複数の画素電極３３１が回路素子部３２１上に整列している。そして、各画素電極３３１間にはバンク部３４１が格子状に形成されており、バンク部３４１により生じた凹部開口３４４に、発光素子３５１が形成されている。陰極３６１は、バンク部３４１および発光素子３５１の上部全面に形成され、陰極３６１の上には封止用基板３７１が積層されている。
回路素子部３２１は、図５（ｂ）に示したようにボトムゲート型構造のＴＦＴ３２１ａを備えており、当該ＴＦＴ３２１ａの主構成は図５（ｂ）と同様である。また、発光素子３５１は、液体吐出法により形成される部位である。
このような有機ＥＬ装置３０１は、液体吐出法を用いて形成された発光素子３５１を備える所謂高分子型有機ＥＬ装置である。
【００７０】
有機ＥＬ素子を含む有機ＥＬ装置３０１の製造プロセスは、バンク部３４１を形成するバンク部形成工程と、発光素子３５１を適切に形成するためのプラズマ処理工程と、発光素子３５１を形成する発光素子形成工程と、陰極３６１を形成する対向電極形成工程と、封止用基板３７１を陰極３６１上に積層して封止する封止工程とを備えている。
【００７１】
発光素子形成工程は、凹部開口３４４、すなわち画素電極３３１上に正孔注入層３５２および発光層３５３を形成することにより発光素子３５１を形成するもので、正孔注入層形成工程と発光層形成工程とを具備している。そして、正孔注入層形成工程は、正孔注入層３５２を形成するための第１組成物（液状体）を各画素電極３３１上に吐出する第１吐出工程と、吐出された第１組成物を乾燥させて正孔注入層３５２を形成する第１乾燥工程とを有し、発光層形成工程は、発光層３５３を形成するための第２組成物（液状体）を正孔注入層３５２の上に吐出する第２吐出工程と、吐出された第２組成物を乾燥させて発光層３５３を形成する第２乾燥工程とを有している。
【００７２】
このように構成された有機ＥＬ装置においては、先に記載のパターン形成方法に基づいて、ボトムゲート型構造のＴＦＴ３２１ａのゲート線等が形成されているので、同様の効果を奏する。なお、本発明のパターン形成方法は、ゲート線に限定せずに、他の配線の形成方法においても適用可能である。
なお、上記の有機ＥＬ装置は、高分子型に限らずに低分子型であってもよい。
【００７３】
なお、本発明の製造方法が適用されるデバイスとしては、配線パターンを備えた他のデバイスにおいても適用が可能である。例えば、電気泳動装置内に形成される配線パターンの製造等に対しても、もちろん適用可能である。
【００７４】
次に、本発明の電子機器の具体例について説明する。
図８は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図８において、６００は携帯電話本体を示し、６０１は先の図６に示した液晶装置を備えた液晶表示部を示している。
図９は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図９において、７００は情報処理装置、７０１はキーボードなどの入力部、７０３は情報処理本体、７０２は先の図６に示した液晶装置を備えた液晶表示部を示している。
図１０は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１０において、８００は時計本体を示し、８０１は先の図６に示した液晶装置を備えた液晶表示部を示している。
図８〜図１０に示す電子機器は、上記実施形態の電気光学装置を備えたものであるので、配線類の断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも、小型化、薄型化が可能となる。
なお、本実施形態の電子機器は液晶装置を備えるものとしたが、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマ型表示装置、電界放出ディスプレイ等、他の電気光学装置を備えた電子機器とすることもできる。
【００７５】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のパターン形成方法の一連の主要工程を説明するための図。
【図２】 図１に続くパターン形成方法の一連の主要工程を説明するための図。
【図３】 図２に続くパターン形成方法の一連の主要工程を説明するための図。
【図４】 本発明の電気光学装置のプラズマ型表示装置を示す図。
【図５】 本発明の電気光学装置の液晶装置を示す図。
【図６】 本発明の電気光学装置の電界放出ディスプレイを示す図。
【図７】 本発明の電気光学装置の有機ＥＬ装置を示す図。
【図８】 本発明の電子機器の携帯電話を示す図。
【図９】 本発明の電子機器の携帯型上方処理装置を示す図。
【図１０】 本発明の電子機器の腕時計型電子機器を示す図。
【符号の説明】
１０…基板、１１…撥液膜（撥液部）、１２…親液部、Ｌ１…液滴（第１の液状体）、Ｌ２…（第２の液状体）、ＡＭ１ｂ…アライメントマーク（第１のアライメントマーク）、Ｐｂ、Ｐｃ…導電性膜パターン（膜パターン）、ＡＭ２ｂ…アライメントマーク（第２のアライメントマーク）、１００…液晶表示装置（電気光学装置）、２００…電界放出ディスプレイ（電気光学装置）、５００…プラズマ型表示装置（電気光学装置）、６００…携帯電話本体（電子機器）、７００…情報処理装置（電子機器）、８００…腕時計（電子機器）

Claims (7)

1. 基板上に親液部と撥液部とを所定のパターンに形成する工
   程と、
   前記親液部の一部に第１の液状体を配置して第１のアライメントマークを形成する工程と、
   当該第１のアライメントマークに基づき、前記親液部に第２の液状体を配置して膜パターンを形成する工程と、を具備し、
   前記基板は透明性材料であり、
   前記第１の液状体は透明性液体であり、
   前記基板と前記第１の液状体とは屈折率が異なることを特徴とするパターン形成方法。
2. 前記基板の位置を決定する工程の後に、前記第１の液状体を除去する工程を更に具備することを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
3. 前記第１の液状体は溶媒であることを特徴とする請求項１から請求項２のうちいずれかに記載のパターン形成方法。
4. 前記第１のアライメントマークの形状はパターン形成面側に突出した形状であることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
5. 前記第２の液状体を配置する工程は、液体吐出法を用いることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれかに記載のパターン形成方法。
6. 前記第２の液状体は、導電性微粒子を含有していることを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれかに記載のパターン形成方法。
7. 前記第２の液状体を配置する工程は、前記第１のアライメントマークとは異なる第２のアライメントマークを形成することを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれかに記載のパターン形成方法。

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