配線形成方法
【課題】インクジェット法により形成される膜パターンに、断線や短絡等の欠陥の発生を抑止できる配線形成方法を提供する。
【解決手段】導電性微粒子を含有した液体からなる液滴Ｌ１，Ｌ２を、基板１１上の所定の配線形成領域に吐出して配線を形成する配線形成方法であって、液滴Ｌ１，Ｌ２を吐出する前に、基板１１上に表面処理を行う表面処理工程を有し、表面処理された基板１１上に、基板１１上に配置した直後の液滴Ｌ１の直径よりも大きく且つ、液滴Ｌ１の直径の２倍以下であって、液滴Ｌ１同士がつながらない配置ピッチで、液滴Ｌ１を配置する第１配置工程と、第１配置工程で配置された液滴Ｌ１どうしの間を埋めるように、基板１１上に液滴Ｌ２を着弾させる第２配置工程と、液滴Ｌ１，Ｌ２同士の間が埋められた状態で、熱処理又は光処理によって液滴Ｌ１，Ｌ２を導電膜に変換する工程と、を有する。
【解決手段】導電性微粒子を含有した液体からなる液滴Ｌ１，Ｌ２を、基板１１上の所定の配線形成領域に吐出して配線を形成する配線形成方法であって、液滴Ｌ１，Ｌ２を吐出する前に、基板１１上に表面処理を行う表面処理工程を有し、表面処理された基板１１上に、基板１１上に配置した直後の液滴Ｌ１の直径よりも大きく且つ、液滴Ｌ１の直径の２倍以下であって、液滴Ｌ１同士がつながらない配置ピッチで、液滴Ｌ１を配置する第１配置工程と、第１配置工程で配置された液滴Ｌ１どうしの間を埋めるように、基板１１上に液滴Ｌ２を着弾させる第２配置工程と、液滴Ｌ１，Ｌ２同士の間が埋められた状態で、熱処理又は光処理によって液滴Ｌ１，Ｌ２を導電膜に変換する工程と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子回路又は集積回路等に使われる配線の製造には、例えば、リソグラフィー法が用いられているが、リソグラフィー法は、真空装置などの大がかりな設備と複雑な工程を必要とし、また、材料使用効率も数％程度でそのほとんどを廃棄せざるを得ず、製造コストが高い。
そこで、リソグラフィー法に替わるプロセスとして、機能性材料を含む液体をインクジェットにより基材に直接パターニングする方法が検討されており、例えば、導電性微粒子を分散させた液体をインクジェット法にて基板に直接パターン塗布し、その後熱処理やレーザー照射を行って導電膜パターンに変換する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】米国特許第５１３２２４８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来技術においては、以下のような問題点を有していた。即ち、インクジェット法によるパターニングでは、基板表面に適当な処理を施さなければ基板上で液滴（液体）の形状、寸法、位置等が制御できず、所望の形状を有する導電膜パターンの作製が困難となるのであるが、上記特許文献には、吐出パターンの形状制御のための詳細な方法は記載されていない。
【０００４】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、インクジェット法により形成される膜パターンに、断線や短絡等の欠陥の発生を抑止できる配線形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明に係る配線形成方法は、導電性微粒子を含有した液体からなる液滴を、基板上の所定の配線形成領域に吐出して配線を形成する配線形成方法であって、前記液滴を吐出する前に、前記基板上に表面処理を行う表面処理工程を有し、前記表面処理工程によって、前記液滴の前記基板上への吐出後の接触角が１５度以上４５度以下に設定されてなり、前記表面処理された前記基板上に、前記基板上に配置した直後の前記液滴の直径よりも大きく且つ、前記液滴の直径の２倍以下であって、前記液滴同士がつながらない配置ピッチで、前記液滴を配置する第１配置工程と、前記第１配置工程で配置された前記液滴どうしの間を埋めるように、前記基板上に前記液滴を着弾させる第２配置工程と、前記液滴同士の間が埋められた状態で、熱処理又は光処理によって前記液滴を導電膜に変換する工程と、を有することを特徴としている。
【０００６】
本発明によれば、形成される配線に欠陥を発生させることなく、良好な所望の配線を形成させることができる。なお、「欠陥」とは、特に、形成された配線に発生する断線等の不具合を意味している。
【０００７】
ここで、「配線形成領域」とは、配線を形成すべき領域のことで、主として単一または複数の直線および曲線で構成される。
上記の方法によれば、表面処理工程において、導電性微粒子により構成される金属配線（導電膜配線）に欠陥が発生しないような接触角が設定されるので、断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも微細に形成可能な金属配線を形成することができる。
【０００８】
なお、接触角は、基板側と液体側の相互関係によって決まるため、液体側の性状にも依存する。しかしながら、インクジェット法により吐出する液体の性状には表面張力や粘度等に制限があるため、液体の性状のみを調整して接触角を調整することは事実上困難である。従って、基板側の表面処理により接触角を設定することが適当である。
【０００９】
本発明では、接触角が１５°以上４５°以下であることを特徴としているので、形成される配線に欠陥を発生させることなく、良好な所望の配線を形成させることができる。
特に、１４°以下のように接触角が低すぎると、液滴（ドット）が極度に濡れ広がってしまうため着弾径の制御が難しくなり、パターンの形成が困難になる。一方、４６°以上のように接触角が高いと、パターンの形成は出来るものの、基板との密着力が弱く、焼成した時に基板との熱膨張係数の違いから剥がれてしまうところが出てくる、という問題点がある。従って、１５度〜４５度という範囲にすることにより、液滴（ドット）の濡れ広がりを意図したように制御する事が出来る。更には、基板とパターンとの密着性を確保出来る、という効果を有する。
【００１０】
本発明では、前記前記基板上に吐出された前記液体を、熱処理又は光処理によって導電膜に変換する工程を有するので、導電性微粒子の導電性を発現させて、導電性を有する配線とすることができる。この熱処理又は光処理は、液滴の吐出後にその都度行っても良いし、すべての吐出工程が終了してから、まとめて一度に行ってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について説明する。
〔第１実施形態〕
第１実施形態として、本発明に係る配線形成方法について説明する。本実施形態に係る配線形成方法は、表面処理工程と、吐出工程と、熱処理／光処理工程とから構成される。
以下、各工程について説明する。
【００１２】
（表面処理工程）
導電膜配線を形成すべき基板としては、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る。また、これら各種の素材基板の表面に半導体膜、金属膜、誘電体膜、有機膜などが下地層として形成されたものを、導電膜配線を形成すべき基板として用いてもよい。
【００１３】
この導電膜配線を形成すべき基板の表面は、導電性微粒子を含有した液体に対して撥液性（濡れ性）を制御することが好ましく、具体的には、基板表面に対する液体の接触角を１５°以上４５°以下とすることが望ましい。更に、前記の接触角の範囲内で所望の接触角の設定値を決定するには、まず、導電膜配線を形成すべき基板の種類、及び採用する液滴の種類を決定し、この条件を基に予め基板着弾後の液滴径に対する接触角の関係を求め、該液滴径に基づいて、所望の接触角が決定される。
以下に、所望の接触角を得るための表面処理方法について説明する。
【００１４】
本実施形態では、導電性微粒子を含有した液体に対する所定の接触角が所望の値となるように、基板の表面に撥液化処理を施し、更に、その後に親液化処理を施すような表面処理を実施する。
まず、基板の表面に撥液化処理を施す方法について説明する。
撥液化処理の方法の一つとしては、基板の表面に、有機分子膜などからなる自己組織化膜を形成する方法が挙げられる。基板表面を処理するための有機分子膜は、一端側に基板に結合可能な官能基を有し、他端側に基板の表面性を撥液性等に改質する（表面エネルギーを制御する）官能基を有すると共に、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して分子膜、例えば単分子膜を形成するものである。
【００１５】
自己組織化膜とは、基板など下地層等構成原子と反応可能な結合性官能基とそれ以外の直鎖分子とからなり、該直鎖分子の相互作用により極めて高い配向性を有する化合物を、配向させて形成された膜である。この自己組織化膜は、単分子を配向させて形成されているので、極めて膜厚を薄くすることができ、しかも、分子レベルで均一な膜となる。即ち、膜の表面に同じ分子が位置するため、膜の表面に均一でしかも優れた撥液性等を付与することができる。
【００１６】
上記の高い配向性を有する化合物として、例えばフルオロアルキルシランを用いた場合には、膜の表面にフルオロアルキル基が位置するように各化合物が配向されて自己組織化膜が形成されるので、膜の表面に均一な撥液性が付与される。
【００１７】
自己組織化膜を形成する化合物としては、例えば、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリクロロシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリクロロシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等のフルオロアルキルシラン（以下、「ＦＡＳ」と表記する）を挙げることができる。
使用に際しては、一つの化合物を単独で用いるのも好ましいが、２種以上の化合物を組合せて使用しても、本発明の所期の目的を損なわなければ制限されない。また、本発明においては、前記の自己組織化膜を形成する化合物として、前記ＦＡＳを用いるのが、基板との密着性及び良好な撥液性を付与する上で好ましい。
【００１８】
ＦＡＳは、一般的に構造式ＲｎＳｉＸ（４−ｎ）で表される。ここで、ｎは１以上３以下の整数を表し、Ｘはメトキシ基、エトキシ基、ハロゲン原子等の加水分解基である。また、Ｒはフルオロアルキル基であり、（ＣＦ３）（ＣＦ２）ｘ（ＣＨ２）ｙの（ここで、ｘは０以上１０以下の整数を、ｙは０以上４以下の整数を表す）構造を持ち、複数個のＲ又はＸがＳｉに結合している場合には、Ｒ又はＸはそれぞれすべて同じでも良いし、異なっていてもよい。Ｘで表される加水分解基は加水分解によりシラノールを形成して、基板（ガラス、シリコン）等の下地のヒドロキシル基と反応してシロキサン結合で基板と結合する。一方、Ｒは表面に（ＣＦ３）等のフルオロ基を有するため、基板等の下地表面を濡れない（表面エネルギーが低い）表面に改質する。
【００１９】
有機分子膜などからなる自己組織化膜は、上記の原料化合物と基板とを同一の密閉容器中に入れておき、室温の場合は２〜３日程度の間放置すると基板上に形成される。また、密閉容器全体を１００℃に保持することにより、３時間程度で基板上に形成される。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液中に基板を浸積し、洗浄、乾燥することで基板上に自己組織化膜が得られる。
なお、自己組織化膜を形成する前に、基板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。
【００２０】
撥液化処理の他の方法として、常圧又は真空中でプラズマ照射する方法が挙げられる。プラズマ処理に用いるガス種は、基板の表面材質等を考慮して種々選択できる。例えば、４フッ化メタン、パーフルオロヘキサン、パーフルオロデカン等のフルオロカーボン系ガスを処理ガスとして使用できる。この場合、基板の表面に、撥液性のフッ化重合膜を形成することができる。
【００２１】
撥液化処理は、所望の撥液性を有するフィルム、例えば４フッ化エチレン加工されたポリイミドフィルム等を基板表面に貼着することによっても行うことができる。なお、ポリイミドフィルムをそのまま基板として用いてもよい。
【００２２】
次に、親液化処理を施す方法について説明する。
上記の撥液化処理が終了した段階の基板表面は、通常所望の撥液性よりも高い撥液性を有するので、親液化処理により撥液性を緩和する。
親液化処理としては、１７０〜４００ｎｍの紫外光を照射する方法が挙げられる。これにより、一旦形成した撥液性の膜を、部分的に、しかも全体としては均一に破壊して、撥液性を緩和することができる。
この場合、撥液性の緩和の程度は紫外光の照射時間で調整できるが、紫外光の強度、波長、熱処理（加熱）との組み合わせ等によって調整することもできる。
【００２３】
親液化処理の他の方法としては、酸素を反応ガスとするプラズマ処理が挙げられる。これにより、一旦形成した撥液性の膜を、部分的に、しかも全体としては均一に変質させて、撥液性を緩和することができる。
【００２４】
親液化処理のさらに他の方法としては、基板をオゾン雰囲気に曝す処理が挙げられる。これにより、一旦形成した撥液性の膜を、部分的に、しかも全体としては均一に変質させて、撥液性を緩和することができる。
この場合、撥液性の緩和の程度は、照射出力、距離、時間等によって調整することができる。
【００２５】
（吐出工程）
配線を形成する場合、吐出工程で吐出する液状体は、導電性微粒子（パターン形成成分）を含有する液状体である。導電性微粒子を含有する液状体としては、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液を用いる。ここで用いられる導電性微粒子は、金、銀、銅、パラジウム、ニッケルの何れかを含有する金属微粒子の他、導電性ポリマーや超電導体の微粒子などが用いられる。
【００２６】
導電性微粒子は、分散性を向上させるために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。導電性微粒子の表面にコーティングするコーティング材としては、例えばキシレン、トルエン等の有機溶剤やクエン酸等が挙げられる。
また、導電性微粒子の粒径は５ｎｍ以上、０．１μｍ以下であることが好ましい。０．１μｍより大きいと、ノズルの目詰まりが起こりやすく、インクジェット法による吐出が困難になるからである。また、５ｎｍより小さいと、導電性微粒子に対するコーティング剤の体積比が大きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多となるからである。
【００２７】
導電性微粒子を含有する液体の分散媒としては、室温での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇ以上、２００ｍｍＨｇ以下（約０．１３３Ｐａ以上、２６６００Ｐａ以下）であるものが好ましい。蒸気圧が２００ｍｍＨｇより高い場合には、吐出後に分散媒が急激に蒸発してしまい、良好な膜を形成することが困難となるためである。
また、分散媒の蒸気圧は、０．００１ｍｍＨｇ以上、５０ｍｍＨｇ以下（約０．１３３Ｐａ以上、６６５０Ｐａ以下）であることがより好ましい。蒸気圧が５０ｍｍＨｇより高い場合には、インクジェット法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易く、安定な吐出が困難となるためである。一方、室温での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇより低い分散媒の場合、乾燥が遅くなり膜中に分散媒が残留しやすくなり、後工程の熱及び／又は光処理後に良質の導電膜が得られにくい。
【００２８】
使用する分散媒としては、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、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、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、又はエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、更にプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を挙げることができる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また、インクジェット法への適用のし易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、更に好ましい分散媒としては水、炭化水素系化合物を挙げることができる。これらの分散媒は、単独でも、あるいは２種以上の混合物としても使用できる。
【００２９】
上記導電性微粒子を分散媒に分散する場合の分散質濃度は、１質量％以上、８０質量％以下であり、所望の導電膜の膜厚に応じて調整することができる。８０質量％を超えると凝集をおこしやすくなり、均一な膜が得にくい。
【００３０】
上記導電性微粒子の分散液の表面張力は、０．０２Ｎ／ｍ以上、０．０７Ｎ／ｍ以下の範囲に入ることが好ましい。インクジェット法にて液体を吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、インク組成物のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じ易くなり、０．０７Ｎ／ｍを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量、吐出タイミングの制御が困難になるためである。
【００３１】
表面張力を調整するため、上記分散液には、基板との接触角を不当に低下させない範囲で、フッ素系、シリコン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加することができる。ノニオン系表面張力調節剤は、液体の基板への濡れ性を良好化し、膜のレベリング性を改良し、塗膜のぶつぶつの発生、ゆず肌の発生などの防止に役立つものである。上記分散液は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでいても差し支えない。
【００３２】
上記分散液の粘度は、１ｍＰａ・ｓ以上、５０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。インクジェット法にて吐出する際、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合には、ノズル周辺部がインクの流出により汚染されやすく、また、粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となるためである。
【００３３】
本実施形態では、上記分散液の液滴をインクジェットヘッドから吐出して基板上の配線を形成すべき場所に滴下する。このとき、液だまり（バルジ）が生じないように、続けて吐出する液滴の重なり程度を制御する必要がある。また、一回目の吐出では複数の液滴を互いに接しないように離間して吐出し、２回目以降の吐出によって、その間を埋めていくような吐出方法を採用することもできる。
【００３４】
液滴を吐出した後、分散媒の除去を行うため、必要に応じて乾燥処理をする。乾燥処理は、例えば基板を加熱する通常のホットプレート、電気炉などによる処理の他、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、出力１０Ｗ以上、５０００Ｗ以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では、１００Ｗ以上、１０００Ｗ以下の範囲で十分である。
【００３５】
（熱処理／光処理工程）
吐出工程後の乾燥膜は、微粒子間の電気的接触をよくするために、分散媒を完全に除去する必要がある。また、導電性微粒子の表面に分散性を向上させるために有機物などのコーティング材がコーティングされている場合には、このコーティング材も除去する必要がある。そのため、吐出工程後の基板には熱処理及び／又は光処理が施される。
【００３６】
熱処理及び／又は光処理は、通常大気中で行なわれるが、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。熱処理及び／又は光処理の処理温度は、分散媒の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング材の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して適宜決定される。例えば、有機物からなるコーティング材を除去するためには、約３００℃で焼成することが必要である。また、プラスチックなどの基板を使用する場合には、室温以上１００℃以下で行なうことが好ましい。
【００３７】
熱処理及び／又は光処理は、通常のホットプレート、電気炉などによる処理の他、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、出力１０Ｗ以上、５０００Ｗ以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では、１００Ｗ以上、１０００Ｗ以下の範囲で十分である。以上の工程により、吐出工程後の乾燥膜は、微粒子間の電気的接触が確保され、導電膜に変換される。
このように、本実施形態により形成される導電膜は、断線等の欠陥を発生させることなく、良好な所望の導電膜配線を形成させることができる。
【００３８】
〔第２実施形態〕
第２実施形態として、第１実施形態の配線形成方法を実施するための配線形成装置について説明する。また、その配線形成装置を用いた吐出方法について説明する。
【００３９】
図１は、本実施形態に係る配線形成装置の概略斜視図である。図１に示すように、配線形成装置２０は、インクジェットヘッド群１と、インクジェットヘッド群１をＸ方向に駆動するためのＸ方向ガイド軸２と、Ｘ方向ガイド軸２を回転させるＸ方向駆動モータ３とを備えている。また、基板１１を載置するための載置台４と、載置台４をＹ方向に駆動するためのＹ方向ガイド軸５と、Ｙ方向ガイド軸５を回転させるＹ方向駆動モータ６とを備えている。また、Ｘ方向ガイド軸２とＹ方向ガイド軸５とが、各々所定の位置に固定される基台７を備え、その基台７の下部には、制御装置８を備えている。さらに、クリーニング機構部１４およびヒータ１５とを備えている。
【００４０】
インクジェットヘッド群１は、導電性微粒子を含有する分散液をノズル（吐出口）から吐出して所定間隔で基板に付与する複数のインクジェットヘッドを備えている。そして、これら複数のインクジェットヘッド各々から、制御装置８から供給される吐出電圧に応じて個別に分散液を吐出できるようになっている。インクジェットヘッド群１はＸ方向ガイド軸２に固定され、Ｘ方向ガイド軸２には、Ｘ方向駆動モータ３が接続されている。Ｘ方向駆動モータ３は、ステッピングモータ等であり、制御装置８からＸ軸方向の駆動パルス信号が供給されると、Ｘ方向ガイド軸２を回転させるようになっている。そして、Ｘ方向ガイド軸２が回転させられると、インクジェットヘッド群１が基台７に対してＸ軸方向に移動するようになっている。
【００４１】
ここで、インクジェットヘッド群１を構成する複数のインクジェットヘッドの詳細について説明する。図２及び図３は、インクジェットヘッド３０を示す図である。
インクジェットヘッド３０は、図２（ａ）に示すように例えばステンレス製のノズルプレート３２と振動板３３とを備え、両者を仕切部材（リザーバプレート）３４を介して接合したものである。ノズルプレート３２と振動板３３との間には、仕切部材３４によって複数の空間３５と液溜まり３６とが形成されている。各空間３５と液溜まり３６の内部は液状体で満たされており、各空間３５と液溜まり３６とは供給口３７を介して連通したものとなっている。また、ノズルプレート３２には、空間３５から液状体を噴射するためのノズル孔３８が縦横に整列させられた状態で複数形成されている。一方、振動板３３には、液溜まり３６に液状体を供給するための孔３９が形成されている。
【００４２】
また、振動板３３の空間１５に対向する面と反対側の面上には、図２（ｂ）に示すように圧電素子（ピエゾ素子）４０が接合されている。この圧電素子４０は、一対の電極４１の間に位置し、通電するとこれが外側に突出するようにして撓曲するよう構成されたものである。そして、このような構成のもとに圧電素子４０が接合されている振動板３３は、圧電素子４０と一体になって同時に外側へ撓曲するようになっており、これによって空間３５の容積が増大するようになっている。したがって、空間３５内に増大した容積分に相当する液状体が、液溜まり３６から供給口３７を介して流入する。また、このような状態から圧電素子４０への通電を解除すると、圧電素子４０と振動板３３はともに元の形状に戻る。したがって、空間３５も元の容積に戻ることから、空間３５内部の液状体の圧力が上昇し、ノズル孔３８から基板に向けて液状体の液滴４２が吐出される。
【００４３】
なお、このような構成からなるインクジェットヘッド３０は、その底面形状が略矩形状のもので、図３に示すようにノズルＮ（ノズル孔３８）が縦に等間隔で整列した状態で矩形状に配置されたものである。そして、本例では、その縦方向、すなわち長辺方向に配置されたノズルの列における、各ノズルのうちの１個置きに配置されたノズルを主ノズル（第１のノズル）Ｎａとし、これら主ノズルＮａ間に配置されたノズルを副ノズル（第２のノズル）Ｎｂとしている。
【００４４】
これら各ノズルＮ（ノズルＮａ、Ｎｂ）には、それぞれに独立して圧電素子４０が設けられていることにより、その吐出動作がそれぞれ独立してなされるようになっている。すなわち、このような圧電素子４０に送る電気信号としての吐出波形を制御することにより、各ノズルＮからの液滴の吐出量を調整し、変化させることができるようになっているのである。ここで、このような吐出波形の制御は制御装置８によってなされるようになっており、このような構成のもとに、制御装置８は各ノズルＮからの液滴吐出量を変化させる吐出量調整手段としても機能するようになっている。
なお、インクジェットヘッド３０の方式としては、前記の圧電素子４０を用いたピエゾジェットタイプ以外に限定されることなく、例えばサーマル方式を採用することもでき、その場合には印可時間を変化させることなどにより、液滴吐出量を変化させることができる。
【００４５】
図１に戻り、載置台４は、この配線形成装置２０によって分散液を付与される基板１１を載置させるもので、この基板１１を基準位置に固定する機構を備えている。載置台４はＹ方向ガイド軸５に固定され、Ｙ方向ガイド軸５には、Ｙ方向駆動モータ６、１６が接続されている。Ｙ方向駆動モータ６、１６は、ステッピングモータ等であり、制御装置８からＹ軸方向の駆動パルス信号が供給されると、Ｙ方向ガイド軸５を回転させるようになっている。そして、Ｙ方向ガイド軸５が回転させられると、載置台４が基台７に対してＹ軸方向に移動するようになっている。
【００４６】
クリーニング機構部１４は、インクジェットヘッド群１をクリーニングする機構を備えている。クリーニング機構部１４は、Ｙ方向の駆動モータ１６によってＹ方向ガイド軸５に沿って移動するようになっている。クリーニング機構部１４の移動も、制御装置８によって制御されている。
【００４７】
ヒータ１５は、ここではランプアニールにより基板１１を熱処理する手段であり、基板上に吐出された液体の蒸発・乾燥を行うとともに導電膜に変換するための熱処理を行うようになっている。このヒータ１５の電源の投入及び遮断も制御装置８によって制御されるようになっている。
【００４８】
本実施形態の配線形成装置２０において、所定の配線形成領域に分散液を吐出するためには、制御装置８から所定の駆動パルス信号をＸ方向駆動モータ３及び／又はＹ方向駆動モータ６とに供給し、インクジェットヘッド群１及び／又は載置台４を移動させることにより、インクジェットヘッド群１と基板１１（載置台４）とを相対移動させる。そして、この相対移動の間にインクジェットヘッド群１における所定のインクジェットヘッド３０に制御装置８から吐出電圧を供給し、当該インクジェットヘッド３０から分散液を吐出させる。
【００４９】
本実施形態の配線形成装置２０において、インクジェットヘッド群１の各インクジェットヘッド３０からの液滴の吐出量は、制御装置８から供給される吐出電圧の大きさによって調整できる。また、基板１１に吐出される液滴のピッチは、インクジェットヘッド群１と基板１１（載置台４）との相対移動速度及びインクジェットヘッド群１からの吐出周波数（吐出電圧供給の周波数）によって決定される。
【００５０】
本実施形態の配線形成装置２０によれば、バルジを生じさせることなく細線化、厚膜化を達成するとともに、膜厚が均一化され、エッジ形状が良好な導電膜を形成することが可能となる。
したがって、本実施形態によれば、膜厚が厚く電気伝導に有利で、断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも微細に形成可能な導電膜配線を形成することができる。
【００５１】
次に、図４〜図１０及び図１１を参照しながら配線形成装置２０を用いた吐出方法（材料配置工程）について説明する。
本工程は、導電膜配線形成用材料を含む液体材料の液滴を配線形成装置２０のインクジェットヘッド３０より基板１１上に吐出することにより基板１１上に線状の膜パターン（配線パターン）Ｗを形成する工程である。液体材料は、上述したように、導電膜配線形成用材料である金属等の導電性微粒子を分散媒に分散した液状体である。
【００５２】
図４において、材料配置工程は、配線形成装置２０のインクジェットヘッド３０のノズルＮより液体材料の液滴を吐出して基板１１に配置することでこの基板１１上に膜パターンＷの線幅方向中央部（中央パターン）Ｗ１を形成する第１工程（図４（ａ）参照）と、基板１１に形成された中央パターンＷ１に対して一方の側部（第１側部パターン）Ｗ２を形成する第２工程（図４（ｂ）参照）と、基板１１に形成された中央パターンＷ１に対して他方の側部（第２側部パターン）Ｗ３を形成する第３工程（図４（ｃ）参照）とを有している。これら第１、第２、及び第３工程により、図４（ｃ）に示すような線状の膜パターンＷが形成される。
【００５３】
第１工程では、図４（ａ）に示すように、インクジェットヘッド３０から液体材料の液滴が吐出され、基板１１上に一定の距離間隔（ピッチ）で配置される。そして、この液滴の配置動作を繰り返すことにより基板１１上における膜パターンＷの形成予定領域Ｗ４の中央部に、この膜パターンＷの一部を構成する線状の中央パターンＷ１が形成される。なお、基板１１の表面は所望の撥液性に予め加工されており、基板１１上に配置した液滴の拡がりが抑制される。そのためパターン形状を良好な状態に確実に制御できるとともに厚膜化も容易である。
【００５４】
ここで、基板１１上に中央パターンＷ１を形成するための液滴を配置した後、分散媒の除去を行うために必要に応じて乾燥処理が行われる。乾燥処理は、例えばホットプレート、電気炉、及び熱風発生機等の加熱装置を用いた一般的な熱処理の他にランプアニールを用いた光処理であってもよい。
【００５５】
次に、第２工程では、図４（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド３０から液体材料の液滴が吐出され、これにより中央パターンＷ１の一方の側に隣接する線状の第１側部パターンＷ２が形成される。ここで、インクジェットヘッド３０は第１側部パターンＷ２を形成するに際し、吐出した液滴と基板１１上に形成された中央パターンＷ１との少なくとも一部が重なるように、液滴を吐出する。これにより中央パターンＷ１と第１側部パターンＷ２を形成する液滴とは確実に接続され、形成された膜パターンＷに導電膜配線形成用材料の不連続部が生じることがない。そして、第２工程においても液滴は基板１１上に一定のピッチで配置され、この配置動作を繰り返すことにより、膜パターンＷの形成予定領域Ｗ４の一方の側部にこの膜パターンＷの一部を構成する第１側部パターンＷ２が形成され、中央パターンＷ１と第１側部パターンＷ２とが一体化される。
【００５６】
ここでも、基板１１上に第１側部パターンＷ２を形成するための液滴を配置した後、分散媒の除去を行うために必要に応じて中間乾燥処理が行われる。
【００５７】
次に、第３工程では、図４（ｃ）に示すように、インクジェットヘッド３０から液体材料の液滴が吐出され、これにより中央パターンＷ１の他方の側に隣接する線状の第２側部パターンＷ３が形成される。ここでも、インクジェットヘッド３０は第２側部パターンＷ３を形成するに際し、吐出した液滴と基板１１上に形成された中央パターンＷ１との少なくとも一部が重なるように、液滴を吐出する。これにより中央パターンＷ１と第２側部パターンＷ３を形成する液滴とは確実に接続され、形成された膜パターンＷに導電膜配線形成用材料の不連続部が生じることがない。こうして、中央パターンＷ１と第２側部パターンＷ３とが一体化され、３つの線状のパターンＷ１、Ｗ２、及びＷ３が一体化されて幅広の膜パターンＷが形成される。そして、第３工程においても液滴は基板上に一定のピッチで配置され、この配置動作を繰り返すことにより、膜パターンＷの形成予定領域Ｗ４の他方の側部にこの膜パターンＷの一部を構成する第２側部パターンＷ３が形成される。
【００５８】
このとき、第２、第３工程で吐出する液滴の吐出位置（中央パターンＷとの距離）を調整することで最終的な線状の膜パターンＷの線幅を制御することができる。また、第１、第２、及び第３の各工程で形成する複数のパターンＷ１、Ｗ２、及びＷ３の基板１１の表面からの高さ（厚み）を変化させることにより、一体化後の膜パターンＷの膜厚を制御できる。
【００５９】
次に、図５（ａ）〜（ｃ）を参照しながら、線状の中央パターンＷ１、及び側部パターンＷ２、Ｗ３を形成する手順について説明する。
まず、図５（ａ）に示すように、インクジェットヘッド３０から吐出した液滴Ｌ１が所定の間隔をあけて基板１１上に順次配置される。すなわち、インクジェットヘッド３０は基板１１上で液滴Ｌ１どうしが重ならないように配置する（第１配置工程）。本例では、液滴Ｌ１の配置ピッチＨ１は基板１１上に配置した直後の液滴Ｌ１の直径よりも大きくなるように設定されている。これにより基板１１上に配置された直後の液滴Ｌ１どうしは重ならずに（接触せずに）、液滴Ｌ１どうしが合体して基板１１上で濡れ拡がることが防止される。また、液滴Ｌ１の配置ピッチＨ１は基板１１上に配置した直後の液滴Ｌ１の直径の２倍以下となるように設定されている。
【００６０】
ここで、基板１１上に液滴Ｌ１を配置した後、分散媒の除去を行うために必要に応じて乾燥処理を行うことができる。乾燥処理は、上述したように、例えばホットプレート、電気炉、及び熱風発生機等の加熱装置を用いた一般的な熱処理の他に、ランプアニールを用いた光処理であってもよい。この場合、分散媒の除去だけでなく、分散液を導電膜に変換するまで、加熱や光照射の度合いを高めても差し支えないが、分散媒をある程度除去できれば十分である。
【００６１】
次に、図５（ｂ）に示すように、上述した液滴の配置動作が繰り返される。すなわち図５（ａ）に示した前回と同様に、インクジェットヘッド３０から液体材料が液滴Ｌ２として吐出され、その液滴Ｌ２が一定距離ごとに基板１１に配置される。このとき、液滴Ｌ２の体積（１つの液滴あたりの液体材料の量）、及びその配置ピッチＨ２は前回の液滴Ｌ１と同じである。そして、液滴Ｌ２の配置位置は前回の液滴Ｌ１から１／２ピッチだけシフトされ、基板１１上に配置されている前回の液滴Ｌ１どうしの中間位置に今回の液滴Ｌ２が配置される（第２配置工程）。
【００６２】
前述したように、基板１１上の液滴Ｌ１の配置ピッチＨ１は、基板１１上に配置した直後の液滴Ｌ１の直径よりも大きく且つ、その直径の２倍以下である。そのため、液滴Ｌ１の中間位置に液滴Ｌ２が配置されることにより、液滴Ｌ１に液滴Ｌ２が一部重なり、液滴Ｌ１どうしの間の隙間が埋まる。このとき、今回の液滴Ｌ２と前回の液滴Ｌ１とが接するが、前回の液滴Ｌ１はすでに分散媒が完全に又はある程度除去されているので、両者が合体して基板１１上で拡がることは少ない。
【００６３】
なお、図５（ｂ）では、液滴Ｌ２の配置を開始する位置を前回と同じ側（図５（ａ）に示す左側）としているが逆側（右側）としてもよい。往復動作の各方向への移動時に液滴の吐出を行うことにより、インクジェットヘッド３０と基板１１との相対移動の距離を少なくできる。
【００６４】
液滴Ｌ２を基板１１上に配置した後、分散媒の除去を行うために前回と同様に必要に応じて乾燥処理を行うことが可能である。
【００６５】
こうした一連の液滴の配置動作を複数回繰り返すことにより、基板１１上に配置される液滴どうしの隙間が埋まり、図５（ｃ）に示すように、線状の連続したパターンである中央パターンＷ１、及び側部パターンＷ２、Ｗ３が基板１１上に形成される。この場合、液滴の配置動作の繰り返し回数を増やすことにより基板１１上に液滴が順次重なり、パターンＷ１、Ｗ２、Ｗ３の膜厚、すなわち基板１１の表面からの高さ（厚み）が増す。線状パターンＷ１、Ｗ２、Ｗ３の高さ（厚み）は最終的な膜パターンに必要とされる所望の膜厚に応じて設定され、この設定した膜厚に応じて上記液滴の配置動作の繰り返し回数が設定される。
【００６６】
なお、線状パターンの形成方法は図５（ａ）〜（ｃ）に示したものに限定されない。例えば、液滴の配置ピッチや繰り返しの際のシフト量等を任意に設定可能であり、パターンＷ１、Ｗ２、Ｗ３を形成する際の液滴の基板１１上での配置ピッチをそれぞれ異なる値に設定してもよい。例えば、中央パターンＷ１を形成する際の液滴ピッチがＨ１である場合、側部パターンＷ２、Ｗ３を形成する際の液滴ピッチをＨ１より広いピッチ（例えばＨ１×２）としてもよい。もちろん、Ｈ１より狭いピッチ（例えばＨ１×０．５）としてもよい。また、パターンＷ１、Ｗ２、Ｗ３を形成する際の液滴の体積をそれぞれ異なる値に設定してもよい。あるいは、第１、第２、及び第３の各工程において基板１１やインクジェットヘッド３０が配置される雰囲気である液滴配置雰囲気（温度や湿度等）、すなわち材料配置環境条件を互いに異なる条件に設定してもよい。
【００６７】
なお、本実施形態では複数の側部パターンＷ２、Ｗ３は１本ずつ形成されるが２本同時に形成されてもよい。ここで、１本ずつ複数のパターンＷ２、Ｗ３を形成する場合と２本同時に形成する場合とでは、乾燥処理の回数の合計が異なる可能性があるため、基板１１の撥液性が損なわれないように乾燥条件を定めるとよい。
【００６８】
なお、本実施形態では、第１工程で１本の中央パターンＷ１を形成したが、中央パターンＷ１を２本以上の複数形成してもよい。そして、この複数本の中央パターンＷ１の両側部に対して液滴を吐出し、これらを連続させることにより、より広い線幅の膜パターンを容易に形成できる。
【００６９】
次に、図６〜図９を参照しながら基板上に液滴を吐出する順序の一例について説明する。これらの図に示すように、基板１１上には液体材料の液滴が吐出される格子状の複数の単位領域であるピクセルを有するビットマップが設定されている。インクジェットヘッド３０は液滴をビットマップで設定されたピクセル位置に対して吐出する。ここで、１つのピクセルは正方形に設定されている。また、インクジェットヘッド３０は基板１１に対してＹ軸方向に走査しながらノズルＮより液滴を吐出するものとする。そして、図６〜図９を用いた説明において、１回目の走査時に吐出された液滴には「１」を付し、２回目、３回目、…、ｎ回目の走査時に吐出された液滴には「２」、「３」…、「ｎ」を付す。また、以下の説明では、図６のグレーで示す領域（パターン形成予定領域）のそれぞれに液滴を吐出して膜パターンＷを形成するものとする。
【００７０】
図６（ａ）に示すように、１回目の走査時において、中央パターンＷ１を形成するために中央パターン形成予定領域に１つ分のピクセルをあけつつ液滴が吐出される。ここで、基板１１に対して吐出された液滴は基板１１に着弾することにより基板１１上で濡れ拡がる。つまり、図６（ａ）に円で示すように、基板１１に着弾した液滴は１つのピクセルの大きさより大きい直径Ｄを有するように濡れ拡がる。ここで、液滴はＹ軸方向において所定間隔（１つ分のピクセル）をあけて吐出されているので、基板１１上に配置された液滴どうしは重ならないように設定されている。こうすることによりＹ軸方向において基板１１上に液体材料が過剰に設けられることを防ぎ、バルジの発生を防止することができる。
【００７１】
なお、図６（ａ）では基板１１に配置された際の液滴どうしは重ならないように配置されているが、僅かに重なるように液滴が配置されてもよい。また、ここでは１つ分のピクセルをあけて液滴が吐出されているが、２つ以上の任意の数のピクセル分だけ間隔をあけて液滴を吐出してもよい。この場合、基板１１に対するインクジェットヘッド３０の走査動作及び吐出動作を増やして基板１１上の液滴どうしの間を補間すればよい。
【００７２】
図６（ｂ）は２回目の走査によりインクジェットヘッド３０のノズルＮから基板１１に液滴を吐出した際の模式図である。なお、図６（ｂ）において、２回目の走査時で吐出された液滴には「２」を付している。２回目の走査時では、１回目の走査時で吐出された液滴「１」の間を補間するように液滴が吐出される。そして、１回目及び２回目の走査及び吐出動作で液滴どうしが連続し、中央パターンＷ１が形成される。
【００７３】
次に、インクジェットヘッド３０と基板１１とが１つのピクセルの大きさ分だけＸ軸方向に相対移動する。ここではインクジェットヘッド３０が基板１１に対して−Ｘ方向に１つのピクセル分だけステップ移動する。そして、インクジェットヘッド３０は３回目の走査を行う。これにより、図７（ａ）に示すように、中央パターンＷ１の−Ｘ側に隣接するように、第１側部パターンＷ２を形成するための液滴「３」が基板１１上に配置される。ここでも、液滴「３」はＹ軸方向に１つ分のピクセルをあけて配置される。ここで、インクジェットヘッド３０のＸ軸方向へのステップ移動後における１回目の走査時（すなわち全体における３回目の走査時）における液滴「３」は、ステップ移動前の１回目の走査時における液滴「１」に対してＸ軸について隣接する位置に配置される。
【００７４】
図７（ｂ）は４回目の走査によりインクジェットヘッド３０から基板１１に液滴を吐出した際の模式図である。なお、図７（ｂ）において、４回目の走査時で吐出された液滴には「４」を付している。４回目の走査時では、３回目の走査時で吐出された液滴「３」の間を補間するように液滴が吐出される。そして、３回目及び４回目の走査及び吐出動作で液滴どうしが連続し、第１側部パターンＷ２が形成される。ここで、ステップ移動後の２回目の走査時（すなわち全体における４回目の走査時）における液滴「４」は、ステップ移動前の２回目の走査時における液滴「２」に対してＸ軸について隣接する位置に配置される。
【００７５】
次に、インクジェットヘッド３０と基板１１とが２つのピクセル分だけＸ軸方向に相対移動する。ここではインクジェットヘッド３０が基板に対して＋Ｘ方向に２つのピクセル分だけステップ移動する。そして、インクジェットヘッド３０は５回目の走査を行う。これにより、図８（ａ）に示すように、中央パターンＷ１の＋Ｘ側に隣接するように、第２側部パターンＷ３を形成するための液滴「５」が基板上に配置される。ここでも、液滴「５」はＹ軸方向に１つ分のピクセルをあけて配置される。ここで、インクジェットヘッド３０のＸ軸方向へのステップ移動後である５回目の走査時における液滴「５」は、液滴「１」に対してＸ軸について隣接する位置に配置される。
【００７６】
図８（ｂ）は６回目の走査によりインクジェットヘッド３０から基板１１に液滴を吐出した際の模式図である。なお、図８（ｂ）において、６回目の走査時で吐出された液滴には「６」を付している。６回目の走査時では、５回目の走査時で吐出された液滴「５」の間を補間するように液滴が吐出される。そして、５回目及び６回目の走査及び吐出動作で液滴どうしが連続し、第２側部パターンＷ３が形成される。ここで、６回目の走査時における液滴「６」は、液滴「２」に対してＸ軸について隣接する位置に配置される。
【００７７】
図９は液滴の吐出位置の配置順序を変えた例を示す図である。図７において、中央パターンＷ１を形成する液滴「１」のＸ軸について−Ｘ側に隣接する位置には、インクジェットヘッド３０のＸ軸方向へのステップ移動後において２回目の走査時（全体で４回目の走査時）で吐出された液滴「４」が配置され、一方、中央パターンＷ１を形成する液滴「２」のＸ軸について−Ｘ側に隣接する位置には、インクジェットヘッド３０のＸ軸方向へのステップ移動後において１回目の走査時（全体で３回目の走査時）で吐出された液滴「３」が配置されている。同様に、液滴「１」のＸ軸について＋Ｘ側に隣接する位置には、全体で６回目の走査時において吐出された液滴「６」が配置され、一方、中央パターンＷ１を形成する液滴「２」の＋Ｘ側に隣接する位置には、全体で５回目の走査時において吐出された液滴「５」が配置されている。このように、各ラインＷ１、Ｗ２、Ｗ３を形成するに際し、液滴の吐出位置の順序のそれぞれを各ライン毎に異なるように設定してもよい。
【００７８】
更に、図１０に示す例のように、中央パターンＷ１を形成するための液滴「１」を配置した後、インクジェットヘッド３０をステップ移動し、第１側部パターンＷ２を形成するための液滴「２」を配置し、次いで、インクジェットヘッド３０をステップ移動して第２側部パターンＷ２を形成するための液滴「３」を配置するといった順序も可能である。そして、これらを補間するように液滴「４」、「５」、「６」が順次吐出される。このように、中央パターンＷ１を形成した後に側部パターンＷ２、Ｗ３を形成するに際し、例えば中央パターンＷ１を完全に形成してから側部パターンＷ２、Ｗ３を形成せずに、中央パターンＷ１が未完成の状態で側部パターンＷ２、Ｗ３の形成動作を開始してもよい。
【００７９】
図１１（ａ）、（ｂ）は、上記第２、第３工程において、中央パターンＷ１の両側部に第１、第２側部パターンＷ２、Ｗ３を形成するための液滴の配置例を示す図である。図１１（ａ）の例では、図５を参照して説明した吐出条件（配置条件）と同じ条件で中央パターンＷ１が形成される。一方、第２、第３工程の吐出条件（配置条件）は中央パターンＷ１を形成するための吐出条件と異なっている。具体的には、第１工程に比べて液滴Ｌｎの体積が大きく設定されている。すなわち、一度に吐出される液体材料の量が増加されている。なお、本例では、液滴Ｌｎの配置ピッチは第１工程と同じである。液滴Ｌｎの体積を大きくすることにより膜パターンＷ全体の形成時間を短縮でき、スループット向上を図ることができる。また、液滴の体積が大きくなるとバルジが発生しやすくなるため、液体材料の材料特性に応じてバルジが生じない液滴体積条件を予め求めておき、この求めた条件に基づいて吐出液滴の最大可能体積を設定すればよい。
【００８０】
図１１（ｂ）の例では、第２、第３工程の吐出条件は第１工程に比べて液滴Ｌｎの配置ピッチを狭くしている。なお、液滴Ｌｎの体積は第１工程と同じでもよく、図１１（ａ）に示したように第１工程に比べて大きくしてもよい。液滴の配置ピッチを狭くすることにより単位面積あたりの液滴の配置量が増え、短時間でパターン形成が可能となる。
【００８１】
〔第３実施形態〕
第３実施形態として、膜パターン形成方法の一例であるシリコン膜パターン形成方法について説明する。本実施形態に係るシリコン膜パターン形成方法は、表面処理工程と、吐出工程と、熱処理／光処理工程とから構成される。
以下、各工程について説明する。
【００８２】
（表面処理工程）
シリコン薄膜パターンを形成すべき基板としては、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る。また、これら各種の素材基板の表面に半導体膜、金属膜、誘電体膜、有機膜などが下地層として形成されたものをシリコン薄膜パターンを形成すべき基板として用いてもよい。
【００８３】
このシリコン薄膜パターンを形成すべき基板の表面は、導電性微粒子を含有した液体に対して撥液性（濡れ性）を制御することが好ましく、具体的には、基板表面に対する液体の接触角を１５°以上４５°以下とすることが望ましい。更に、前記の接触角の範囲内で所望の接触角の設定値を決定するには、まず、導電膜配線を形成すべき基板の種類、及び採用する液滴の種類を決定し、この条件を基に予め基板着弾後の液滴径に対する接触角の関係を求め、該液滴径に基づいて、所望の接触角が決定される。
このように、所望の接触角を得るための表面処理方法は、第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００８４】
（吐出工程）
シリコン薄膜パターンを形成する場合、吐出工程で吐出する液体は、有機ケイ素化合物を含有する液体である。有機ケイ素化合物を含有する液体としては、有機ケイ素化合物を溶媒に溶解させた溶液を用いる。ここで用いられる有機ケイ素化合物は、一般式ＳｉｎＸｍ（ここで、Ｘは水素原子及び／又はハロゲン原子を表し、ｎは３以上の整数を表し、ｍはｎ又は２ｎ−２又は２ｎ又は２ｎ＋２の整数を表す）で表される環系を有するシラン化合物であることを特徴とする。
ここでｎは３以上であるが、熱力学的安定性、溶解性、精製の容易性などの点で、ｎは５〜２０程度、特に、５或いは６の環状シラン化合物が好ましい。５より小さい場合には、シラン化合物自体が環による歪みにより不安定になるため取り扱いに難点が生じる。また、ｎが２０より大きい場合には、シラン化合物の凝集力に起因する溶解性の低下が認められ使用する溶媒の選択が狭まる。
また、本実施形態に使用するシラン化合物の一般式ＳｉｎＸｍ中のＸは水素原子及び／又はハロゲン原子である。これらのシラン化合物は、シリコン膜への前駆体化合物であるため、熱処理及び／又は光処理で最終的にはアモルファス或いは多結晶状シリコンにする必要があり、ケイ素−水素結合、ケイ素−ハロゲン結合は、上記の処理で開裂し、新たにケイ素−ケイ素結合が生じ、最終的にシリコンへと変化されるものである。ハロゲン原子としては、通常フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子であり、上記結合開裂の点で塩素、臭素が好ましい。Ｘは水素原子単独又はハロゲン原子単独でもよいし、水素原子とハロゲン原子の総和がｍとなるような部分ハロゲン化シラン化合物でもよい。
【００８５】
更に、これらのシラン化合物は、必要に応じてホウ素やリンなどの第三族或いは第五族の元素で変性した化合物を使用することもできる。変性シラン化合物の具体例としては、炭素原子を含まないものが好ましく、一般式ＳｉａＸｂＹｃ（ここで、Ｘは水素原子及び／又はハロゲン原子を表し、Ｙはホウ素原子又はリン原子を表し、ａは３以上の整数を表し、ｂはａ以上で２ａ＋ｃ＋２以下の整数を表し、ｃは１以上でａ以下の整数を表す）で表される変性シラン化合物が挙げられる。ここで、熱力学的安定性、溶解性、精製の容易性などの点で、ａとｃの和が５〜２０程度、特に、５或いは６の変性シラン化合物が好ましい。ａ＋ｃが５より小さい場合には、変性シラン化合物自体が環による歪みにより不安定になるため取り扱いに難点が生じる。また、ａ＋ｃが２０より大きい場合には、変性シラン化合物の凝集力に起因する溶解性の低下が認められ使用する溶媒の選択が狭まる。
また、上記変性シラン化合物の一般式ＳｉａＸｂＹｃ中のＸは、上記のＳｉｎＸｍで表される無変性のシラン化合物の一般式中におけるＸと同様に水素原子及び／又はハロゲン原子であり、通常フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子であり、上記結合開裂の点で塩素、臭素が好ましい。Ｘは水素原子単独又はハロゲン原子単独でもよいし、水素原子とハロゲン原子の総和がｂとなるような部分ハロゲン化シラン化合物でもよい。
【００８６】
有機ケイ素化合物を含有する液体の溶媒としては、室温での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇ以上、２００ｍｍＨｇ以下（約０．１３３Ｐａ以上、２６６００Ｐａ以下）であるものが好ましい。蒸気圧が２００ｍｍＨｇより高い場合には、吐出後に溶媒が急激に蒸発してしまい、良好な膜を形成することが困難となるためである。
また、溶媒の蒸気圧は０．００１ｍｍＨｇ以上、５０ｍｍＨｇ以下（約０．１３３Ｐａ以上、６６５０Ｐａ以下）であることがより好ましい。蒸気圧が５０ｍｍＨｇより高い場合には、インクジェット法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易く、安定な吐出が困難となるためである。
一方、室温での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇより低い溶媒の場合、乾燥が遅くなり膜中に溶媒が残留しやすくなり、後工程の熱及び／又は光処理後に良質の導電膜が得られにくい。
【００８７】
使用する溶媒としては、上記の有機ケイ素化合物を溶解できるものであれば特に限定されないが、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の他、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系溶、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性溶媒を挙げることができる。
これらの内、有機ケイ素化合物の溶解性と該溶液の安定性の点で炭化水素系溶媒、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。
【００８８】
上記有機ケイ素化合物を溶媒に溶解する場合の溶解質濃度は、１質量％以上、８０質量％以下であり、所望のシリコン膜厚に応じて調整することができる。８０質量％を超えると凝集を起こしやすくなり、均一な膜が得にくい。
【００８９】
上記有機ケイ素化合物の溶液の表面張力は、０．０２Ｎ／ｍ以上、０．０７Ｎ／ｍ以下の範囲に入ることが好ましい。インクジェット法にて液体を吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、インク組成物のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じ易くなり、０．０７Ｎ／ｍを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量、吐出タイミングの制御が困難になるためである。
【００９０】
表面張力を調整するため、上記溶液には、基板との接触角を不当に低下させない範囲で、フッ素系、シリコン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加することができる。ノニオン系表面張力調節剤は、液体の基板への濡れ性を良好化し、膜のレベリング性を改良し、塗膜のぶつぶつの発生、ゆず肌の発生などの防止に役立つものである。
上記溶液には、必要に応じて、アルコール、エーテル、ケトン等の有機化合物等を含んでいても差し支えない。
【００９１】
上記溶液の粘度は、１ｍＰａ・ｓ以上、５０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。インクジェット法にて吐出する際、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合には、ノズル周辺部がインクの流出により汚染されやすく、また、粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となるためである。
【００９２】
本実施形態では、上記溶液の液滴をインクジェットヘッドから吐出して基板上の配線を形成すべき場所に滴下する。このとき、液溜まりが生じないように、続けて吐出する液滴の重なり程度を制御する必要がある。また、一回目の吐出では複数の液滴を互いに接しないように離間して吐出し、２回目以降の吐出によって、その間を埋めていくような吐出方法を採用することもできる。
【００９３】
液滴を吐出した後、溶媒の除去を行うため、必要に応じて乾燥処理をする。乾燥処理は、例えば、基板を加熱する通常のホットプレート、電気炉などによる処理の他、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、出力１０Ｗ以上、５０００Ｗ以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では、１００Ｗ以上、１０００Ｗ以下の範囲で十分である。
【００９４】
（熱処理／光処理工程）
吐出工程後の溶液は、溶媒を除去すると共に有機ケイ素化合物をアモルファス或いは多結晶シリコンに変換する必要がある。そのため、吐出工程後の基板には熱処理及び／又は光処理が施される。
【００９５】
熱処理及び／又は光処理は、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。熱処理及び／又は光処理の処理温度は、分散媒の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング材の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して適宜決定される。
通常アルゴン雰囲気中或いは水素を含有したアルゴン中で、１００〜８００℃程度で、好ましくは２００〜６００℃程度で、更に好ましくは３００℃〜５００℃程度で処理され、一般に到達温度が約５５０℃以下の温度ではアモルファス状、それ以上の温度では多結晶状のシリコン膜が得られる。到達温度が３００℃未満の場合は、有機ケイ素化合物の熱分解が十分に進行せず、十分な厚さのシリコン膜を形成できない場合がある。多結晶状のシリコン膜を得たい場合は、上記で得られたアモルファス状シリコン膜のレーザーアニールによって多結晶シリコン膜に変換することができる。上記レーザーアニールを行う場合の雰囲気も、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガス、もしくはそれらに水素などの還元性ガスを混入したものが好ましい。
【００９６】
熱処理及び／又は光処理は、通常のホットプレート、電気炉などによる処理の他、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、出力１０Ｗ以上、５０００Ｗ以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では、１００Ｗ以上、１０００Ｗ以下の範囲で十分である。
以上の工程により吐出工程後の溶液は、アモルファス或いは多結晶のシリコン膜に変換される。
このように、本実施形態により形成されるシリコン膜パターンは、断線等の欠陥を発生させることなく、良好な所望のパターン形成が可能となる。
【００９７】
〔第４実施形態〕
第４実施形態として、電気光学装置の一例である液晶装置について説明する。
図１２は、本実施形態に係る液晶装置の第１基板上の信号電極等の平面レイアウトを示すものである。本実施形態に係る液晶装置は、この第１基板と、走査電極等が設けられた第２基板（不図示）と、第１基板と第２基板との間に封入された液晶（不図示）とから概略構成されている。
【００９８】
図１２に示すように、第１基板３００上の画素領域３０３には、複数の信号電極３１０…が多重マトリクス状に設けられている。特に各信号電極３１０…は、各画素に対応して設けられた複数の画素電極部分３１０ａ…とこれらを多重マトリクス状に接続する信号配線部分３１０ｂ…とから構成されており、Ｙ方向に伸延している。
【００９９】
符号３５０は、１チップ構造の液晶駆動回路であり、該液晶駆動回路３５０と信号配線部分３１０ｂ…の一端側（図中下側）とが第１引き回し配線３３１…を介して接続されている。また、符号３４０…は、上下導通端子であり、該上下導通端子３４０…と、不図示の第２基板上に設けられた端子とが上下導通材３４１…によって接続されている。また、上下導通端子３４０…と液晶駆動回路３５０とが第２引き回し配線３３２…を介して接続されている。
【０１００】
本実施形態では、上記第１基板３００上に設けられた信号配線部分３１０ｂ…、第１引き回し配線３３１…、第２引き回し配線３３２…が、各々第２実施形態に係る配線形成装置を用いて、第１実施形態に係る配線形成方法によって形成されている。
本実施形態の液晶装置によれば、上記各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、薄型化が可能な液晶装置とすることができる。
【０１０１】
図１３は、他の形態の液晶表示装置を説明するための図であって、図１３（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１３（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。
【０１０２】
図１３（ａ）に示すように液晶表示装置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。
【０１０３】
次に、図１３（ｂ）を参照し、ＴＦＴ１１０の構造について説明する。
図１３（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。
【０１０４】
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、先に記載した第２実施形態に係る配線形成装置を用いて、第１実施形態に係る配線形成方法によって形成される。
【０１０５】
このような液晶表示装置１００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１００を所望に駆動することができる。
【０１０６】
このように構成された液晶表示装置１００においては、先に記載した第２実施形態に係る配線形成装置を用いて、第１実施形態に係る配線形成方法によってゲート電極１１０Ｇ及び走査線１０１が形成されているので、断線等の欠陥のない、良好かつ信頼性が高い配線パターンとなる。従って、信頼性が高い液晶表示装置となる。即ち、先に記載したように同様の効果を奏する。
なお、本実施形態の配線パターンの形成方法は、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。
【０１０７】
（電子放出ディスプレイ）
次に、電気光学装置の一例である電子放出素子を備えた電子放出ディスプレイ（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、先に記載した第２実施形態に係る配線形成装置を用いて、第１実施形態に係る配線形成方法によって形成される。
【０１０８】
図１４は、ＦＥＤを説明するための図であって、図１４（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１４（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１４（ｃ）はカソード基板の要部を示した斜視図である。
【０１０９】
図１４（ａ）に示すようにＦＥＤ２００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１４（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とに接続された電子放出素子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Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｍ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Ｔ１、Ｔ２、…、Ｔｎ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。
【０１１０】
図１４（ｃ）に示すように、電子放出素子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。
【０１１１】
このようなＦＥＤ２００においては、ゲート線２０１のゲート信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｍ、及びエミッタ線２０２のエミッタ信号Ｔ１、Ｔ２、…、Ｔｎ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。
【０１１２】
このように構成されたＦＥＤにおいては、先に記載した第２実施形態に係る配線形成装置を用いて、第１実施形態に係る配線形成方法によってエミッタ電極２０３ａ及びエミッタ線２０２が形成されているので、断線等の欠陥のない、良好かつ信頼性が高い配線パターンとなる。従って、信頼性が高い表示装置となる。即ち、先に記載したように同様の効果を奏する。
なお、第１実施形態に係る配線形成方法は、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。
なお、第１実施形態に係る配線形成方法は、電気光学装置としてＦＥＤ（Field Emission Display）をあげたが、ＳＥＤ(Surface-Conduction Electron-Emitter Display)等にも適用することができる。
【０１１３】
なお、第１実施形態に係る配線形成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、有機エレクトロルミネッセンス装置に形成される配線パターンの製造や、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。
【０１１４】
〔第５実施形態〕
第５実施形態として、電気光学装置の一例であるプラズマ型表示装置について説明する。
図１５は、本実施形態のプラズマ型表示装置５００の分解斜視図を示す。
プラズマ型表示装置５００は、互いに対向して配置されたガラス基板５０１とガラス基板５０２と、これらの間に形成された放電表示部５１０とから概略構成される。
【０１１５】
放電表示部５１０は、複数の放電室５１６が集合されてなり、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。前記（ガラス）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、それらアドレス電極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、更に誘電体層５１９上においてアドレス電極５１１、５１１間に位置して各アドレス電極５１１に沿うように隔壁５１５が形成されている。
【０１１６】
なお、隔壁５１５においてはその長手方向の所定位置においてアドレス電極５１１と直交する方向にも所定の間隔で仕切られており（図示略）、基本的にはアドレス電極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により仕切られる長方形状の領域が形成され、これら長方形状の領域に対応するように放電室５１６が形成され、これら長方形状の領域が３つ対になって１画素が構成される。また、隔壁５１５で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。
【０１１７】
次に、前記ガラス基板５０２側には、先のアドレス電極５１１と直交する方向に複数のＩＴＯからなる透明表示電極５１２がストライプ状に所定の間隔で形成されるとともに、高抵抗のＩＴＯを補うために、金属からなるバス電極５１２ａが形成されている。また、これらを覆って誘電体層５１３が形成され、更にＭｇＯなどからなる保護膜５１４が形成されている。また、前記基板５０１とガラス基板５０２の基板２枚が、前記アドレス電極５１１…と透明表示電極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、基板５０１と隔壁５１５とガラス基板５０２側に形成されている保護膜５１４とで囲まれる空間部分を排気して希ガスを封入することで放電室５１６が形成されている。なお、ガラス基板５０２側に形成される透明表示電極５１２は各放電室５１６に対して２本ずつ配置されるように形成されている。上記アドレス電極５１１と透明表示電極５１２は図示略の交流電源に接続され、各電極に通電することで必要な位置の放電表示部５１０において蛍光体５１７を励起発光させて、カラー表示ができるようになっている。
【０１１８】
本実施形態では、上記アドレス電極５１１と透明表示電極５１２およびバス電極５１２ａが、各々第２実施形態に係る配線形成装置を用いて、第１実施形態に係る配線形成方法によって形成されている。
本実施形態の液晶装置によれば、上記各電極の断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも、小型化、薄型化が可能なプラズマ型表示装置とすることができる。
【０１１９】
〔第６実施形態〕
第６実施形態として、電子機器の具体例について説明する。
図１６（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１６（ａ）において、６００は携帯電話本体を示し、６０１は第４実施形態の液晶装置を備えた液晶表示部を示している。
図１６（ｂ）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１６（ｂ）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は第４実施形態の液晶装置を備えた液晶表示部を示している。
図１６（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１６（ｃ）において、８００は時計本体を示し、８０１は第４実施形態の液晶装置を備えた液晶表示部を示している。
【０１２０】
図１６（ａ）〜（ｃ）に示す電子機器は、上記実施形態の液晶装置を備えているので、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。
【０１２１】
〔第７実施形態〕
第７実施形態として、非接触型カード媒体の実施形態について説明する。
図１７に示すように、非接触型カード媒体４００は、カード基体４０２とカードカバー４１８から成る筐体内に、半導体集積回路チップ４０８とアンテナ回路４１２を内蔵し、不図示の外部の送受信機と電磁波または静電容量結合の少なくとも一方により電力供給あるいはデータ授受の少なくとも一方を行うようになっている。
【０１２２】
本実施形態では、上記アンテナ回路４１２が、第２実施形態に係る配線形成装置を用いて、第１実施形態に係る配線形成方法によって形成されている。
本実施形態の非接触型カード媒体によれば、上記アンテナ回路４１２の断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも、小型化、薄型化が可能な非接触型カード媒体とすることができる。
【実施例】
【０１２３】
ガラス基板表面に対して前処理を施した後、撥液化処理を行い、次いで、親液化処理を行った。
前処理は、基板表面への紫外光の照射及び溶媒による洗浄である。
撥液化処理は、ＦＡＳの単分子膜を形成することによって行った。具体的には、自己組織化膜を形成する化合物として、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用い、この化合物と基板とを同一の密閉容器中に入れておき、１２０℃の温度を維持させ、２時間放置した。
親液化処理は、波長２５４ｎｍの紫外光の照射した。この紫外光の照射は、照射時間を種々変更して行った。
上記のように、紫外光の照射時間が異なる基板の撥液性を、主溶媒であるトルエンに対する接触角として調べた。結果を表１に示す。
【０１２４】
［表１］
照射時間（秒） 接触角［ｄｅｇ］
０ ８０
１５ ６０
６０ ４５
８０ ３０
９０ ２０
【０１２５】
次に、粒径１０ｎｍの金微粒子がトルエン中に分散した金微粒子分散液（真空冶金社製、商品名「パーフェクトゴールド」）にキシレンを添加し、溶質濃度を６０質量％、粘度を１８ｃｐ、表面張力を３５Ｎ／ｍとした液体を調整し、複数のインクジェットヘッドが搭載可能なインクジェット装置により乾燥工程を挟みながら所定のピッチで吐出し、導電膜配線を形成した。
インクジェットヘッドとしては市販のプリンター（商品名「ＰＭ９００Ｃ」）のヘッドを使用した。ただし、液体（インク）吸入部がプラスチック製であるため、有機溶剤に対して溶解しないよう吸入部を金属製の治具に変更したものを用いた。基板とインクジェットヘッドとの相対移動速度は一定とし、ピッチの変更は吐出周波数のみを調整することで行った。
基板には４フッ化エチレン加工が施されたポリイミドフィルムをガラス基板に貼り付けたものを用いた。
吐出は、一つのノズルのみを用い、吐出液滴の体積が２０ｐｌとなるヘッド駆動波形およびヘッド駆動電圧で行った。この条件で吐出した時の基板着弾後の液滴直径は，約７０μｍとなる。
【０１２６】
図１８に、予め、上記金微粒子分散液を使用して得られた、着弾後の液滴径に対する接触角の表を示す。
この場合、接触角が４５°よりも大きくなるか、もしくは、１５°よりも小さくなると、図１９（ａ）に示すように、形成される金ラインに断線が生じる。これに対して、図１８に示すように、液滴径の範囲を５０〜１００μｍとすると、即ち、その液滴径の範囲に対応した接触角の範囲を１５°以上４５°以下とすると、図１９（ｂ）に示すように、断線のない良好な金ラインが生成されることになる。この結果に基づいて、上記基板着弾後の所望の液滴径が約７０μｍであるので、対応する接触角は、３５°となる。
従って、所望の接触角が３５°であるので、表１を参照して、紫外光の照射時間を８０秒とした。
【０１２７】
第１実施形態に示した吐出工程により基板に対して液滴の吐出を行い、その後、乾燥機を用いて１００℃で５分間の乾燥工程を施した。更に、配線を形成した基板にホットプレートにて３００℃で３０分間の熱処理を施して、所望の金ラインが得られた。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】配線形成装置の斜視図である。
【図２】液滴吐出ヘッドの概略構成を説明するための図である。
【図３】液滴吐出ヘッドの底面図である。
【図４】配線パターンの形成方法の一実施形態を示す模式図である。
【図５】配線パターンの形成方法の一実施形態を示す模式図である。
【図６】基板上に液滴が配置される様子を示す図である。
【図７】基板上に液滴が配置される様子を示す図である。
【図８】基板上に液滴が配置される様子を示す図である。
【図９】基板上に液滴が配置される様子を示す図である。
【図１０】基板上に液滴が配置される様子を示す図である。
【図１１】配線パターンの形成方法の他の実施形態を示す模式図である。
【図１２】液晶装置の一部を示す図である。
【図１３】他の液晶表示装置を示す図である。
【図１４】電子放出装置を示す図である。
【図１５】プラズマ型表示装置の分解斜視図である。
【図１６】電子機器の一例を示す図である。
【図１７】非接触型カード媒体の分解斜視図である。
【図１８】基板着弾後の液滴径に対する接触角の関係図である。
【図１９】形成された導電膜配線の概略図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１１，１００ａ，３００…基板、 ４２，Ｌ１，Ｌ２…液滴、 Ｄ…直径、Ｗ（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）…膜パターン、 ２０…配線形成装置（薄膜製造装置）、 １００…液晶表示装置、 ２００…電子放出ディスプレイ（ＦＥＤ）、 ５００…プラズマ型表示装置、 ４００…非接触型カード媒体、 ４１２…アンテナ回路、 ６００…携帯電話、 ７００…情報処理装置、 ８００…時計
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子回路又は集積回路等に使われる配線の製造には、例えば、リソグラフィー法が用いられているが、リソグラフィー法は、真空装置などの大がかりな設備と複雑な工程を必要とし、また、材料使用効率も数％程度でそのほとんどを廃棄せざるを得ず、製造コストが高い。
そこで、リソグラフィー法に替わるプロセスとして、機能性材料を含む液体をインクジェットにより基材に直接パターニングする方法が検討されており、例えば、導電性微粒子を分散させた液体をインクジェット法にて基板に直接パターン塗布し、その後熱処理やレーザー照射を行って導電膜パターンに変換する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】米国特許第５１３２２４８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来技術においては、以下のような問題点を有していた。即ち、インクジェット法によるパターニングでは、基板表面に適当な処理を施さなければ基板上で液滴（液体）の形状、寸法、位置等が制御できず、所望の形状を有する導電膜パターンの作製が困難となるのであるが、上記特許文献には、吐出パターンの形状制御のための詳細な方法は記載されていない。
【０００４】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、インクジェット法により形成される膜パターンに、断線や短絡等の欠陥の発生を抑止できる配線形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明に係る配線形成方法は、導電性微粒子を含有した液体からなる液滴を、基板上の所定の配線形成領域に吐出して配線を形成する配線形成方法であって、前記液滴を吐出する前に、前記基板上に表面処理を行う表面処理工程を有し、前記表面処理工程によって、前記液滴の前記基板上への吐出後の接触角が１５度以上４５度以下に設定されてなり、前記表面処理された前記基板上に、前記基板上に配置した直後の前記液滴の直径よりも大きく且つ、前記液滴の直径の２倍以下であって、前記液滴同士がつながらない配置ピッチで、前記液滴を配置する第１配置工程と、前記第１配置工程で配置された前記液滴どうしの間を埋めるように、前記基板上に前記液滴を着弾させる第２配置工程と、前記液滴同士の間が埋められた状態で、熱処理又は光処理によって前記液滴を導電膜に変換する工程と、を有することを特徴としている。
【０００６】
本発明によれば、形成される配線に欠陥を発生させることなく、良好な所望の配線を形成させることができる。なお、「欠陥」とは、特に、形成された配線に発生する断線等の不具合を意味している。
【０００７】
ここで、「配線形成領域」とは、配線を形成すべき領域のことで、主として単一または複数の直線および曲線で構成される。
上記の方法によれば、表面処理工程において、導電性微粒子により構成される金属配線（導電膜配線）に欠陥が発生しないような接触角が設定されるので、断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも微細に形成可能な金属配線を形成することができる。
【０００８】
なお、接触角は、基板側と液体側の相互関係によって決まるため、液体側の性状にも依存する。しかしながら、インクジェット法により吐出する液体の性状には表面張力や粘度等に制限があるため、液体の性状のみを調整して接触角を調整することは事実上困難である。従って、基板側の表面処理により接触角を設定することが適当である。
【０００９】
本発明では、接触角が１５°以上４５°以下であることを特徴としているので、形成される配線に欠陥を発生させることなく、良好な所望の配線を形成させることができる。
特に、１４°以下のように接触角が低すぎると、液滴（ドット）が極度に濡れ広がってしまうため着弾径の制御が難しくなり、パターンの形成が困難になる。一方、４６°以上のように接触角が高いと、パターンの形成は出来るものの、基板との密着力が弱く、焼成した時に基板との熱膨張係数の違いから剥がれてしまうところが出てくる、という問題点がある。従って、１５度〜４５度という範囲にすることにより、液滴（ドット）の濡れ広がりを意図したように制御する事が出来る。更には、基板とパターンとの密着性を確保出来る、という効果を有する。
【００１０】
本発明では、前記前記基板上に吐出された前記液体を、熱処理又は光処理によって導電膜に変換する工程を有するので、導電性微粒子の導電性を発現させて、導電性を有する配線とすることができる。この熱処理又は光処理は、液滴の吐出後にその都度行っても良いし、すべての吐出工程が終了してから、まとめて一度に行ってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について説明する。
〔第１実施形態〕
第１実施形態として、本発明に係る配線形成方法について説明する。本実施形態に係る配線形成方法は、表面処理工程と、吐出工程と、熱処理／光処理工程とから構成される。
以下、各工程について説明する。
【００１２】
（表面処理工程）
導電膜配線を形成すべき基板としては、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る。また、これら各種の素材基板の表面に半導体膜、金属膜、誘電体膜、有機膜などが下地層として形成されたものを、導電膜配線を形成すべき基板として用いてもよい。
【００１３】
この導電膜配線を形成すべき基板の表面は、導電性微粒子を含有した液体に対して撥液性（濡れ性）を制御することが好ましく、具体的には、基板表面に対する液体の接触角を１５°以上４５°以下とすることが望ましい。更に、前記の接触角の範囲内で所望の接触角の設定値を決定するには、まず、導電膜配線を形成すべき基板の種類、及び採用する液滴の種類を決定し、この条件を基に予め基板着弾後の液滴径に対する接触角の関係を求め、該液滴径に基づいて、所望の接触角が決定される。
以下に、所望の接触角を得るための表面処理方法について説明する。
【００１４】
本実施形態では、導電性微粒子を含有した液体に対する所定の接触角が所望の値となるように、基板の表面に撥液化処理を施し、更に、その後に親液化処理を施すような表面処理を実施する。
まず、基板の表面に撥液化処理を施す方法について説明する。
撥液化処理の方法の一つとしては、基板の表面に、有機分子膜などからなる自己組織化膜を形成する方法が挙げられる。基板表面を処理するための有機分子膜は、一端側に基板に結合可能な官能基を有し、他端側に基板の表面性を撥液性等に改質する（表面エネルギーを制御する）官能基を有すると共に、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して分子膜、例えば単分子膜を形成するものである。
【００１５】
自己組織化膜とは、基板など下地層等構成原子と反応可能な結合性官能基とそれ以外の直鎖分子とからなり、該直鎖分子の相互作用により極めて高い配向性を有する化合物を、配向させて形成された膜である。この自己組織化膜は、単分子を配向させて形成されているので、極めて膜厚を薄くすることができ、しかも、分子レベルで均一な膜となる。即ち、膜の表面に同じ分子が位置するため、膜の表面に均一でしかも優れた撥液性等を付与することができる。
【００１６】
上記の高い配向性を有する化合物として、例えばフルオロアルキルシランを用いた場合には、膜の表面にフルオロアルキル基が位置するように各化合物が配向されて自己組織化膜が形成されるので、膜の表面に均一な撥液性が付与される。
【００１７】
自己組織化膜を形成する化合物としては、例えば、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリクロロシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリクロロシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等のフルオロアルキルシラン（以下、「ＦＡＳ」と表記する）を挙げることができる。
使用に際しては、一つの化合物を単独で用いるのも好ましいが、２種以上の化合物を組合せて使用しても、本発明の所期の目的を損なわなければ制限されない。また、本発明においては、前記の自己組織化膜を形成する化合物として、前記ＦＡＳを用いるのが、基板との密着性及び良好な撥液性を付与する上で好ましい。
【００１８】
ＦＡＳは、一般的に構造式ＲｎＳｉＸ（４−ｎ）で表される。ここで、ｎは１以上３以下の整数を表し、Ｘはメトキシ基、エトキシ基、ハロゲン原子等の加水分解基である。また、Ｒはフルオロアルキル基であり、（ＣＦ３）（ＣＦ２）ｘ（ＣＨ２）ｙの（ここで、ｘは０以上１０以下の整数を、ｙは０以上４以下の整数を表す）構造を持ち、複数個のＲ又はＸがＳｉに結合している場合には、Ｒ又はＸはそれぞれすべて同じでも良いし、異なっていてもよい。Ｘで表される加水分解基は加水分解によりシラノールを形成して、基板（ガラス、シリコン）等の下地のヒドロキシル基と反応してシロキサン結合で基板と結合する。一方、Ｒは表面に（ＣＦ３）等のフルオロ基を有するため、基板等の下地表面を濡れない（表面エネルギーが低い）表面に改質する。
【００１９】
有機分子膜などからなる自己組織化膜は、上記の原料化合物と基板とを同一の密閉容器中に入れておき、室温の場合は２〜３日程度の間放置すると基板上に形成される。また、密閉容器全体を１００℃に保持することにより、３時間程度で基板上に形成される。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液中に基板を浸積し、洗浄、乾燥することで基板上に自己組織化膜が得られる。
なお、自己組織化膜を形成する前に、基板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。
【００２０】
撥液化処理の他の方法として、常圧又は真空中でプラズマ照射する方法が挙げられる。プラズマ処理に用いるガス種は、基板の表面材質等を考慮して種々選択できる。例えば、４フッ化メタン、パーフルオロヘキサン、パーフルオロデカン等のフルオロカーボン系ガスを処理ガスとして使用できる。この場合、基板の表面に、撥液性のフッ化重合膜を形成することができる。
【００２１】
撥液化処理は、所望の撥液性を有するフィルム、例えば４フッ化エチレン加工されたポリイミドフィルム等を基板表面に貼着することによっても行うことができる。なお、ポリイミドフィルムをそのまま基板として用いてもよい。
【００２２】
次に、親液化処理を施す方法について説明する。
上記の撥液化処理が終了した段階の基板表面は、通常所望の撥液性よりも高い撥液性を有するので、親液化処理により撥液性を緩和する。
親液化処理としては、１７０〜４００ｎｍの紫外光を照射する方法が挙げられる。これにより、一旦形成した撥液性の膜を、部分的に、しかも全体としては均一に破壊して、撥液性を緩和することができる。
この場合、撥液性の緩和の程度は紫外光の照射時間で調整できるが、紫外光の強度、波長、熱処理（加熱）との組み合わせ等によって調整することもできる。
【００２３】
親液化処理の他の方法としては、酸素を反応ガスとするプラズマ処理が挙げられる。これにより、一旦形成した撥液性の膜を、部分的に、しかも全体としては均一に変質させて、撥液性を緩和することができる。
【００２４】
親液化処理のさらに他の方法としては、基板をオゾン雰囲気に曝す処理が挙げられる。これにより、一旦形成した撥液性の膜を、部分的に、しかも全体としては均一に変質させて、撥液性を緩和することができる。
この場合、撥液性の緩和の程度は、照射出力、距離、時間等によって調整することができる。
【００２５】
（吐出工程）
配線を形成する場合、吐出工程で吐出する液状体は、導電性微粒子（パターン形成成分）を含有する液状体である。導電性微粒子を含有する液状体としては、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液を用いる。ここで用いられる導電性微粒子は、金、銀、銅、パラジウム、ニッケルの何れかを含有する金属微粒子の他、導電性ポリマーや超電導体の微粒子などが用いられる。
【００２６】
導電性微粒子は、分散性を向上させるために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。導電性微粒子の表面にコーティングするコーティング材としては、例えばキシレン、トルエン等の有機溶剤やクエン酸等が挙げられる。
また、導電性微粒子の粒径は５ｎｍ以上、０．１μｍ以下であることが好ましい。０．１μｍより大きいと、ノズルの目詰まりが起こりやすく、インクジェット法による吐出が困難になるからである。また、５ｎｍより小さいと、導電性微粒子に対するコーティング剤の体積比が大きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多となるからである。
【００２７】
導電性微粒子を含有する液体の分散媒としては、室温での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇ以上、２００ｍｍＨｇ以下（約０．１３３Ｐａ以上、２６６００Ｐａ以下）であるものが好ましい。蒸気圧が２００ｍｍＨｇより高い場合には、吐出後に分散媒が急激に蒸発してしまい、良好な膜を形成することが困難となるためである。
また、分散媒の蒸気圧は、０．００１ｍｍＨｇ以上、５０ｍｍＨｇ以下（約０．１３３Ｐａ以上、６６５０Ｐａ以下）であることがより好ましい。蒸気圧が５０ｍｍＨｇより高い場合には、インクジェット法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易く、安定な吐出が困難となるためである。一方、室温での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇより低い分散媒の場合、乾燥が遅くなり膜中に分散媒が残留しやすくなり、後工程の熱及び／又は光処理後に良質の導電膜が得られにくい。
【００２８】
使用する分散媒としては、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、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、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、又はエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、更にプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を挙げることができる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また、インクジェット法への適用のし易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、更に好ましい分散媒としては水、炭化水素系化合物を挙げることができる。これらの分散媒は、単独でも、あるいは２種以上の混合物としても使用できる。
【００２９】
上記導電性微粒子を分散媒に分散する場合の分散質濃度は、１質量％以上、８０質量％以下であり、所望の導電膜の膜厚に応じて調整することができる。８０質量％を超えると凝集をおこしやすくなり、均一な膜が得にくい。
【００３０】
上記導電性微粒子の分散液の表面張力は、０．０２Ｎ／ｍ以上、０．０７Ｎ／ｍ以下の範囲に入ることが好ましい。インクジェット法にて液体を吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、インク組成物のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じ易くなり、０．０７Ｎ／ｍを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量、吐出タイミングの制御が困難になるためである。
【００３１】
表面張力を調整するため、上記分散液には、基板との接触角を不当に低下させない範囲で、フッ素系、シリコン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加することができる。ノニオン系表面張力調節剤は、液体の基板への濡れ性を良好化し、膜のレベリング性を改良し、塗膜のぶつぶつの発生、ゆず肌の発生などの防止に役立つものである。上記分散液は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでいても差し支えない。
【００３２】
上記分散液の粘度は、１ｍＰａ・ｓ以上、５０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。インクジェット法にて吐出する際、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合には、ノズル周辺部がインクの流出により汚染されやすく、また、粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となるためである。
【００３３】
本実施形態では、上記分散液の液滴をインクジェットヘッドから吐出して基板上の配線を形成すべき場所に滴下する。このとき、液だまり（バルジ）が生じないように、続けて吐出する液滴の重なり程度を制御する必要がある。また、一回目の吐出では複数の液滴を互いに接しないように離間して吐出し、２回目以降の吐出によって、その間を埋めていくような吐出方法を採用することもできる。
【００３４】
液滴を吐出した後、分散媒の除去を行うため、必要に応じて乾燥処理をする。乾燥処理は、例えば基板を加熱する通常のホットプレート、電気炉などによる処理の他、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、出力１０Ｗ以上、５０００Ｗ以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では、１００Ｗ以上、１０００Ｗ以下の範囲で十分である。
【００３５】
（熱処理／光処理工程）
吐出工程後の乾燥膜は、微粒子間の電気的接触をよくするために、分散媒を完全に除去する必要がある。また、導電性微粒子の表面に分散性を向上させるために有機物などのコーティング材がコーティングされている場合には、このコーティング材も除去する必要がある。そのため、吐出工程後の基板には熱処理及び／又は光処理が施される。
【００３６】
熱処理及び／又は光処理は、通常大気中で行なわれるが、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。熱処理及び／又は光処理の処理温度は、分散媒の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング材の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して適宜決定される。例えば、有機物からなるコーティング材を除去するためには、約３００℃で焼成することが必要である。また、プラスチックなどの基板を使用する場合には、室温以上１００℃以下で行なうことが好ましい。
【００３７】
熱処理及び／又は光処理は、通常のホットプレート、電気炉などによる処理の他、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、出力１０Ｗ以上、５０００Ｗ以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では、１００Ｗ以上、１０００Ｗ以下の範囲で十分である。以上の工程により、吐出工程後の乾燥膜は、微粒子間の電気的接触が確保され、導電膜に変換される。
このように、本実施形態により形成される導電膜は、断線等の欠陥を発生させることなく、良好な所望の導電膜配線を形成させることができる。
【００３８】
〔第２実施形態〕
第２実施形態として、第１実施形態の配線形成方法を実施するための配線形成装置について説明する。また、その配線形成装置を用いた吐出方法について説明する。
【００３９】
図１は、本実施形態に係る配線形成装置の概略斜視図である。図１に示すように、配線形成装置２０は、インクジェットヘッド群１と、インクジェットヘッド群１をＸ方向に駆動するためのＸ方向ガイド軸２と、Ｘ方向ガイド軸２を回転させるＸ方向駆動モータ３とを備えている。また、基板１１を載置するための載置台４と、載置台４をＹ方向に駆動するためのＹ方向ガイド軸５と、Ｙ方向ガイド軸５を回転させるＹ方向駆動モータ６とを備えている。また、Ｘ方向ガイド軸２とＹ方向ガイド軸５とが、各々所定の位置に固定される基台７を備え、その基台７の下部には、制御装置８を備えている。さらに、クリーニング機構部１４およびヒータ１５とを備えている。
【００４０】
インクジェットヘッド群１は、導電性微粒子を含有する分散液をノズル（吐出口）から吐出して所定間隔で基板に付与する複数のインクジェットヘッドを備えている。そして、これら複数のインクジェットヘッド各々から、制御装置８から供給される吐出電圧に応じて個別に分散液を吐出できるようになっている。インクジェットヘッド群１はＸ方向ガイド軸２に固定され、Ｘ方向ガイド軸２には、Ｘ方向駆動モータ３が接続されている。Ｘ方向駆動モータ３は、ステッピングモータ等であり、制御装置８からＸ軸方向の駆動パルス信号が供給されると、Ｘ方向ガイド軸２を回転させるようになっている。そして、Ｘ方向ガイド軸２が回転させられると、インクジェットヘッド群１が基台７に対してＸ軸方向に移動するようになっている。
【００４１】
ここで、インクジェットヘッド群１を構成する複数のインクジェットヘッドの詳細について説明する。図２及び図３は、インクジェットヘッド３０を示す図である。
インクジェットヘッド３０は、図２（ａ）に示すように例えばステンレス製のノズルプレート３２と振動板３３とを備え、両者を仕切部材（リザーバプレート）３４を介して接合したものである。ノズルプレート３２と振動板３３との間には、仕切部材３４によって複数の空間３５と液溜まり３６とが形成されている。各空間３５と液溜まり３６の内部は液状体で満たされており、各空間３５と液溜まり３６とは供給口３７を介して連通したものとなっている。また、ノズルプレート３２には、空間３５から液状体を噴射するためのノズル孔３８が縦横に整列させられた状態で複数形成されている。一方、振動板３３には、液溜まり３６に液状体を供給するための孔３９が形成されている。
【００４２】
また、振動板３３の空間１５に対向する面と反対側の面上には、図２（ｂ）に示すように圧電素子（ピエゾ素子）４０が接合されている。この圧電素子４０は、一対の電極４１の間に位置し、通電するとこれが外側に突出するようにして撓曲するよう構成されたものである。そして、このような構成のもとに圧電素子４０が接合されている振動板３３は、圧電素子４０と一体になって同時に外側へ撓曲するようになっており、これによって空間３５の容積が増大するようになっている。したがって、空間３５内に増大した容積分に相当する液状体が、液溜まり３６から供給口３７を介して流入する。また、このような状態から圧電素子４０への通電を解除すると、圧電素子４０と振動板３３はともに元の形状に戻る。したがって、空間３５も元の容積に戻ることから、空間３５内部の液状体の圧力が上昇し、ノズル孔３８から基板に向けて液状体の液滴４２が吐出される。
【００４３】
なお、このような構成からなるインクジェットヘッド３０は、その底面形状が略矩形状のもので、図３に示すようにノズルＮ（ノズル孔３８）が縦に等間隔で整列した状態で矩形状に配置されたものである。そして、本例では、その縦方向、すなわち長辺方向に配置されたノズルの列における、各ノズルのうちの１個置きに配置されたノズルを主ノズル（第１のノズル）Ｎａとし、これら主ノズルＮａ間に配置されたノズルを副ノズル（第２のノズル）Ｎｂとしている。
【００４４】
これら各ノズルＮ（ノズルＮａ、Ｎｂ）には、それぞれに独立して圧電素子４０が設けられていることにより、その吐出動作がそれぞれ独立してなされるようになっている。すなわち、このような圧電素子４０に送る電気信号としての吐出波形を制御することにより、各ノズルＮからの液滴の吐出量を調整し、変化させることができるようになっているのである。ここで、このような吐出波形の制御は制御装置８によってなされるようになっており、このような構成のもとに、制御装置８は各ノズルＮからの液滴吐出量を変化させる吐出量調整手段としても機能するようになっている。
なお、インクジェットヘッド３０の方式としては、前記の圧電素子４０を用いたピエゾジェットタイプ以外に限定されることなく、例えばサーマル方式を採用することもでき、その場合には印可時間を変化させることなどにより、液滴吐出量を変化させることができる。
【００４５】
図１に戻り、載置台４は、この配線形成装置２０によって分散液を付与される基板１１を載置させるもので、この基板１１を基準位置に固定する機構を備えている。載置台４はＹ方向ガイド軸５に固定され、Ｙ方向ガイド軸５には、Ｙ方向駆動モータ６、１６が接続されている。Ｙ方向駆動モータ６、１６は、ステッピングモータ等であり、制御装置８からＹ軸方向の駆動パルス信号が供給されると、Ｙ方向ガイド軸５を回転させるようになっている。そして、Ｙ方向ガイド軸５が回転させられると、載置台４が基台７に対してＹ軸方向に移動するようになっている。
【００４６】
クリーニング機構部１４は、インクジェットヘッド群１をクリーニングする機構を備えている。クリーニング機構部１４は、Ｙ方向の駆動モータ１６によってＹ方向ガイド軸５に沿って移動するようになっている。クリーニング機構部１４の移動も、制御装置８によって制御されている。
【００４７】
ヒータ１５は、ここではランプアニールにより基板１１を熱処理する手段であり、基板上に吐出された液体の蒸発・乾燥を行うとともに導電膜に変換するための熱処理を行うようになっている。このヒータ１５の電源の投入及び遮断も制御装置８によって制御されるようになっている。
【００４８】
本実施形態の配線形成装置２０において、所定の配線形成領域に分散液を吐出するためには、制御装置８から所定の駆動パルス信号をＸ方向駆動モータ３及び／又はＹ方向駆動モータ６とに供給し、インクジェットヘッド群１及び／又は載置台４を移動させることにより、インクジェットヘッド群１と基板１１（載置台４）とを相対移動させる。そして、この相対移動の間にインクジェットヘッド群１における所定のインクジェットヘッド３０に制御装置８から吐出電圧を供給し、当該インクジェットヘッド３０から分散液を吐出させる。
【００４９】
本実施形態の配線形成装置２０において、インクジェットヘッド群１の各インクジェットヘッド３０からの液滴の吐出量は、制御装置８から供給される吐出電圧の大きさによって調整できる。また、基板１１に吐出される液滴のピッチは、インクジェットヘッド群１と基板１１（載置台４）との相対移動速度及びインクジェットヘッド群１からの吐出周波数（吐出電圧供給の周波数）によって決定される。
【００５０】
本実施形態の配線形成装置２０によれば、バルジを生じさせることなく細線化、厚膜化を達成するとともに、膜厚が均一化され、エッジ形状が良好な導電膜を形成することが可能となる。
したがって、本実施形態によれば、膜厚が厚く電気伝導に有利で、断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも微細に形成可能な導電膜配線を形成することができる。
【００５１】
次に、図４〜図１０及び図１１を参照しながら配線形成装置２０を用いた吐出方法（材料配置工程）について説明する。
本工程は、導電膜配線形成用材料を含む液体材料の液滴を配線形成装置２０のインクジェットヘッド３０より基板１１上に吐出することにより基板１１上に線状の膜パターン（配線パターン）Ｗを形成する工程である。液体材料は、上述したように、導電膜配線形成用材料である金属等の導電性微粒子を分散媒に分散した液状体である。
【００５２】
図４において、材料配置工程は、配線形成装置２０のインクジェットヘッド３０のノズルＮより液体材料の液滴を吐出して基板１１に配置することでこの基板１１上に膜パターンＷの線幅方向中央部（中央パターン）Ｗ１を形成する第１工程（図４（ａ）参照）と、基板１１に形成された中央パターンＷ１に対して一方の側部（第１側部パターン）Ｗ２を形成する第２工程（図４（ｂ）参照）と、基板１１に形成された中央パターンＷ１に対して他方の側部（第２側部パターン）Ｗ３を形成する第３工程（図４（ｃ）参照）とを有している。これら第１、第２、及び第３工程により、図４（ｃ）に示すような線状の膜パターンＷが形成される。
【００５３】
第１工程では、図４（ａ）に示すように、インクジェットヘッド３０から液体材料の液滴が吐出され、基板１１上に一定の距離間隔（ピッチ）で配置される。そして、この液滴の配置動作を繰り返すことにより基板１１上における膜パターンＷの形成予定領域Ｗ４の中央部に、この膜パターンＷの一部を構成する線状の中央パターンＷ１が形成される。なお、基板１１の表面は所望の撥液性に予め加工されており、基板１１上に配置した液滴の拡がりが抑制される。そのためパターン形状を良好な状態に確実に制御できるとともに厚膜化も容易である。
【００５４】
ここで、基板１１上に中央パターンＷ１を形成するための液滴を配置した後、分散媒の除去を行うために必要に応じて乾燥処理が行われる。乾燥処理は、例えばホットプレート、電気炉、及び熱風発生機等の加熱装置を用いた一般的な熱処理の他にランプアニールを用いた光処理であってもよい。
【００５５】
次に、第２工程では、図４（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド３０から液体材料の液滴が吐出され、これにより中央パターンＷ１の一方の側に隣接する線状の第１側部パターンＷ２が形成される。ここで、インクジェットヘッド３０は第１側部パターンＷ２を形成するに際し、吐出した液滴と基板１１上に形成された中央パターンＷ１との少なくとも一部が重なるように、液滴を吐出する。これにより中央パターンＷ１と第１側部パターンＷ２を形成する液滴とは確実に接続され、形成された膜パターンＷに導電膜配線形成用材料の不連続部が生じることがない。そして、第２工程においても液滴は基板１１上に一定のピッチで配置され、この配置動作を繰り返すことにより、膜パターンＷの形成予定領域Ｗ４の一方の側部にこの膜パターンＷの一部を構成する第１側部パターンＷ２が形成され、中央パターンＷ１と第１側部パターンＷ２とが一体化される。
【００５６】
ここでも、基板１１上に第１側部パターンＷ２を形成するための液滴を配置した後、分散媒の除去を行うために必要に応じて中間乾燥処理が行われる。
【００５７】
次に、第３工程では、図４（ｃ）に示すように、インクジェットヘッド３０から液体材料の液滴が吐出され、これにより中央パターンＷ１の他方の側に隣接する線状の第２側部パターンＷ３が形成される。ここでも、インクジェットヘッド３０は第２側部パターンＷ３を形成するに際し、吐出した液滴と基板１１上に形成された中央パターンＷ１との少なくとも一部が重なるように、液滴を吐出する。これにより中央パターンＷ１と第２側部パターンＷ３を形成する液滴とは確実に接続され、形成された膜パターンＷに導電膜配線形成用材料の不連続部が生じることがない。こうして、中央パターンＷ１と第２側部パターンＷ３とが一体化され、３つの線状のパターンＷ１、Ｗ２、及びＷ３が一体化されて幅広の膜パターンＷが形成される。そして、第３工程においても液滴は基板上に一定のピッチで配置され、この配置動作を繰り返すことにより、膜パターンＷの形成予定領域Ｗ４の他方の側部にこの膜パターンＷの一部を構成する第２側部パターンＷ３が形成される。
【００５８】
このとき、第２、第３工程で吐出する液滴の吐出位置（中央パターンＷとの距離）を調整することで最終的な線状の膜パターンＷの線幅を制御することができる。また、第１、第２、及び第３の各工程で形成する複数のパターンＷ１、Ｗ２、及びＷ３の基板１１の表面からの高さ（厚み）を変化させることにより、一体化後の膜パターンＷの膜厚を制御できる。
【００５９】
次に、図５（ａ）〜（ｃ）を参照しながら、線状の中央パターンＷ１、及び側部パターンＷ２、Ｗ３を形成する手順について説明する。
まず、図５（ａ）に示すように、インクジェットヘッド３０から吐出した液滴Ｌ１が所定の間隔をあけて基板１１上に順次配置される。すなわち、インクジェットヘッド３０は基板１１上で液滴Ｌ１どうしが重ならないように配置する（第１配置工程）。本例では、液滴Ｌ１の配置ピッチＨ１は基板１１上に配置した直後の液滴Ｌ１の直径よりも大きくなるように設定されている。これにより基板１１上に配置された直後の液滴Ｌ１どうしは重ならずに（接触せずに）、液滴Ｌ１どうしが合体して基板１１上で濡れ拡がることが防止される。また、液滴Ｌ１の配置ピッチＨ１は基板１１上に配置した直後の液滴Ｌ１の直径の２倍以下となるように設定されている。
【００６０】
ここで、基板１１上に液滴Ｌ１を配置した後、分散媒の除去を行うために必要に応じて乾燥処理を行うことができる。乾燥処理は、上述したように、例えばホットプレート、電気炉、及び熱風発生機等の加熱装置を用いた一般的な熱処理の他に、ランプアニールを用いた光処理であってもよい。この場合、分散媒の除去だけでなく、分散液を導電膜に変換するまで、加熱や光照射の度合いを高めても差し支えないが、分散媒をある程度除去できれば十分である。
【００６１】
次に、図５（ｂ）に示すように、上述した液滴の配置動作が繰り返される。すなわち図５（ａ）に示した前回と同様に、インクジェットヘッド３０から液体材料が液滴Ｌ２として吐出され、その液滴Ｌ２が一定距離ごとに基板１１に配置される。このとき、液滴Ｌ２の体積（１つの液滴あたりの液体材料の量）、及びその配置ピッチＨ２は前回の液滴Ｌ１と同じである。そして、液滴Ｌ２の配置位置は前回の液滴Ｌ１から１／２ピッチだけシフトされ、基板１１上に配置されている前回の液滴Ｌ１どうしの中間位置に今回の液滴Ｌ２が配置される（第２配置工程）。
【００６２】
前述したように、基板１１上の液滴Ｌ１の配置ピッチＨ１は、基板１１上に配置した直後の液滴Ｌ１の直径よりも大きく且つ、その直径の２倍以下である。そのため、液滴Ｌ１の中間位置に液滴Ｌ２が配置されることにより、液滴Ｌ１に液滴Ｌ２が一部重なり、液滴Ｌ１どうしの間の隙間が埋まる。このとき、今回の液滴Ｌ２と前回の液滴Ｌ１とが接するが、前回の液滴Ｌ１はすでに分散媒が完全に又はある程度除去されているので、両者が合体して基板１１上で拡がることは少ない。
【００６３】
なお、図５（ｂ）では、液滴Ｌ２の配置を開始する位置を前回と同じ側（図５（ａ）に示す左側）としているが逆側（右側）としてもよい。往復動作の各方向への移動時に液滴の吐出を行うことにより、インクジェットヘッド３０と基板１１との相対移動の距離を少なくできる。
【００６４】
液滴Ｌ２を基板１１上に配置した後、分散媒の除去を行うために前回と同様に必要に応じて乾燥処理を行うことが可能である。
【００６５】
こうした一連の液滴の配置動作を複数回繰り返すことにより、基板１１上に配置される液滴どうしの隙間が埋まり、図５（ｃ）に示すように、線状の連続したパターンである中央パターンＷ１、及び側部パターンＷ２、Ｗ３が基板１１上に形成される。この場合、液滴の配置動作の繰り返し回数を増やすことにより基板１１上に液滴が順次重なり、パターンＷ１、Ｗ２、Ｗ３の膜厚、すなわち基板１１の表面からの高さ（厚み）が増す。線状パターンＷ１、Ｗ２、Ｗ３の高さ（厚み）は最終的な膜パターンに必要とされる所望の膜厚に応じて設定され、この設定した膜厚に応じて上記液滴の配置動作の繰り返し回数が設定される。
【００６６】
なお、線状パターンの形成方法は図５（ａ）〜（ｃ）に示したものに限定されない。例えば、液滴の配置ピッチや繰り返しの際のシフト量等を任意に設定可能であり、パターンＷ１、Ｗ２、Ｗ３を形成する際の液滴の基板１１上での配置ピッチをそれぞれ異なる値に設定してもよい。例えば、中央パターンＷ１を形成する際の液滴ピッチがＨ１である場合、側部パターンＷ２、Ｗ３を形成する際の液滴ピッチをＨ１より広いピッチ（例えばＨ１×２）としてもよい。もちろん、Ｈ１より狭いピッチ（例えばＨ１×０．５）としてもよい。また、パターンＷ１、Ｗ２、Ｗ３を形成する際の液滴の体積をそれぞれ異なる値に設定してもよい。あるいは、第１、第２、及び第３の各工程において基板１１やインクジェットヘッド３０が配置される雰囲気である液滴配置雰囲気（温度や湿度等）、すなわち材料配置環境条件を互いに異なる条件に設定してもよい。
【００６７】
なお、本実施形態では複数の側部パターンＷ２、Ｗ３は１本ずつ形成されるが２本同時に形成されてもよい。ここで、１本ずつ複数のパターンＷ２、Ｗ３を形成する場合と２本同時に形成する場合とでは、乾燥処理の回数の合計が異なる可能性があるため、基板１１の撥液性が損なわれないように乾燥条件を定めるとよい。
【００６８】
なお、本実施形態では、第１工程で１本の中央パターンＷ１を形成したが、中央パターンＷ１を２本以上の複数形成してもよい。そして、この複数本の中央パターンＷ１の両側部に対して液滴を吐出し、これらを連続させることにより、より広い線幅の膜パターンを容易に形成できる。
【００６９】
次に、図６〜図９を参照しながら基板上に液滴を吐出する順序の一例について説明する。これらの図に示すように、基板１１上には液体材料の液滴が吐出される格子状の複数の単位領域であるピクセルを有するビットマップが設定されている。インクジェットヘッド３０は液滴をビットマップで設定されたピクセル位置に対して吐出する。ここで、１つのピクセルは正方形に設定されている。また、インクジェットヘッド３０は基板１１に対してＹ軸方向に走査しながらノズルＮより液滴を吐出するものとする。そして、図６〜図９を用いた説明において、１回目の走査時に吐出された液滴には「１」を付し、２回目、３回目、…、ｎ回目の走査時に吐出された液滴には「２」、「３」…、「ｎ」を付す。また、以下の説明では、図６のグレーで示す領域（パターン形成予定領域）のそれぞれに液滴を吐出して膜パターンＷを形成するものとする。
【００７０】
図６（ａ）に示すように、１回目の走査時において、中央パターンＷ１を形成するために中央パターン形成予定領域に１つ分のピクセルをあけつつ液滴が吐出される。ここで、基板１１に対して吐出された液滴は基板１１に着弾することにより基板１１上で濡れ拡がる。つまり、図６（ａ）に円で示すように、基板１１に着弾した液滴は１つのピクセルの大きさより大きい直径Ｄを有するように濡れ拡がる。ここで、液滴はＹ軸方向において所定間隔（１つ分のピクセル）をあけて吐出されているので、基板１１上に配置された液滴どうしは重ならないように設定されている。こうすることによりＹ軸方向において基板１１上に液体材料が過剰に設けられることを防ぎ、バルジの発生を防止することができる。
【００７１】
なお、図６（ａ）では基板１１に配置された際の液滴どうしは重ならないように配置されているが、僅かに重なるように液滴が配置されてもよい。また、ここでは１つ分のピクセルをあけて液滴が吐出されているが、２つ以上の任意の数のピクセル分だけ間隔をあけて液滴を吐出してもよい。この場合、基板１１に対するインクジェットヘッド３０の走査動作及び吐出動作を増やして基板１１上の液滴どうしの間を補間すればよい。
【００７２】
図６（ｂ）は２回目の走査によりインクジェットヘッド３０のノズルＮから基板１１に液滴を吐出した際の模式図である。なお、図６（ｂ）において、２回目の走査時で吐出された液滴には「２」を付している。２回目の走査時では、１回目の走査時で吐出された液滴「１」の間を補間するように液滴が吐出される。そして、１回目及び２回目の走査及び吐出動作で液滴どうしが連続し、中央パターンＷ１が形成される。
【００７３】
次に、インクジェットヘッド３０と基板１１とが１つのピクセルの大きさ分だけＸ軸方向に相対移動する。ここではインクジェットヘッド３０が基板１１に対して−Ｘ方向に１つのピクセル分だけステップ移動する。そして、インクジェットヘッド３０は３回目の走査を行う。これにより、図７（ａ）に示すように、中央パターンＷ１の−Ｘ側に隣接するように、第１側部パターンＷ２を形成するための液滴「３」が基板１１上に配置される。ここでも、液滴「３」はＹ軸方向に１つ分のピクセルをあけて配置される。ここで、インクジェットヘッド３０のＸ軸方向へのステップ移動後における１回目の走査時（すなわち全体における３回目の走査時）における液滴「３」は、ステップ移動前の１回目の走査時における液滴「１」に対してＸ軸について隣接する位置に配置される。
【００７４】
図７（ｂ）は４回目の走査によりインクジェットヘッド３０から基板１１に液滴を吐出した際の模式図である。なお、図７（ｂ）において、４回目の走査時で吐出された液滴には「４」を付している。４回目の走査時では、３回目の走査時で吐出された液滴「３」の間を補間するように液滴が吐出される。そして、３回目及び４回目の走査及び吐出動作で液滴どうしが連続し、第１側部パターンＷ２が形成される。ここで、ステップ移動後の２回目の走査時（すなわち全体における４回目の走査時）における液滴「４」は、ステップ移動前の２回目の走査時における液滴「２」に対してＸ軸について隣接する位置に配置される。
【００７５】
次に、インクジェットヘッド３０と基板１１とが２つのピクセル分だけＸ軸方向に相対移動する。ここではインクジェットヘッド３０が基板に対して＋Ｘ方向に２つのピクセル分だけステップ移動する。そして、インクジェットヘッド３０は５回目の走査を行う。これにより、図８（ａ）に示すように、中央パターンＷ１の＋Ｘ側に隣接するように、第２側部パターンＷ３を形成するための液滴「５」が基板上に配置される。ここでも、液滴「５」はＹ軸方向に１つ分のピクセルをあけて配置される。ここで、インクジェットヘッド３０のＸ軸方向へのステップ移動後である５回目の走査時における液滴「５」は、液滴「１」に対してＸ軸について隣接する位置に配置される。
【００７６】
図８（ｂ）は６回目の走査によりインクジェットヘッド３０から基板１１に液滴を吐出した際の模式図である。なお、図８（ｂ）において、６回目の走査時で吐出された液滴には「６」を付している。６回目の走査時では、５回目の走査時で吐出された液滴「５」の間を補間するように液滴が吐出される。そして、５回目及び６回目の走査及び吐出動作で液滴どうしが連続し、第２側部パターンＷ３が形成される。ここで、６回目の走査時における液滴「６」は、液滴「２」に対してＸ軸について隣接する位置に配置される。
【００７７】
図９は液滴の吐出位置の配置順序を変えた例を示す図である。図７において、中央パターンＷ１を形成する液滴「１」のＸ軸について−Ｘ側に隣接する位置には、インクジェットヘッド３０のＸ軸方向へのステップ移動後において２回目の走査時（全体で４回目の走査時）で吐出された液滴「４」が配置され、一方、中央パターンＷ１を形成する液滴「２」のＸ軸について−Ｘ側に隣接する位置には、インクジェットヘッド３０のＸ軸方向へのステップ移動後において１回目の走査時（全体で３回目の走査時）で吐出された液滴「３」が配置されている。同様に、液滴「１」のＸ軸について＋Ｘ側に隣接する位置には、全体で６回目の走査時において吐出された液滴「６」が配置され、一方、中央パターンＷ１を形成する液滴「２」の＋Ｘ側に隣接する位置には、全体で５回目の走査時において吐出された液滴「５」が配置されている。このように、各ラインＷ１、Ｗ２、Ｗ３を形成するに際し、液滴の吐出位置の順序のそれぞれを各ライン毎に異なるように設定してもよい。
【００７８】
更に、図１０に示す例のように、中央パターンＷ１を形成するための液滴「１」を配置した後、インクジェットヘッド３０をステップ移動し、第１側部パターンＷ２を形成するための液滴「２」を配置し、次いで、インクジェットヘッド３０をステップ移動して第２側部パターンＷ２を形成するための液滴「３」を配置するといった順序も可能である。そして、これらを補間するように液滴「４」、「５」、「６」が順次吐出される。このように、中央パターンＷ１を形成した後に側部パターンＷ２、Ｗ３を形成するに際し、例えば中央パターンＷ１を完全に形成してから側部パターンＷ２、Ｗ３を形成せずに、中央パターンＷ１が未完成の状態で側部パターンＷ２、Ｗ３の形成動作を開始してもよい。
【００７９】
図１１（ａ）、（ｂ）は、上記第２、第３工程において、中央パターンＷ１の両側部に第１、第２側部パターンＷ２、Ｗ３を形成するための液滴の配置例を示す図である。図１１（ａ）の例では、図５を参照して説明した吐出条件（配置条件）と同じ条件で中央パターンＷ１が形成される。一方、第２、第３工程の吐出条件（配置条件）は中央パターンＷ１を形成するための吐出条件と異なっている。具体的には、第１工程に比べて液滴Ｌｎの体積が大きく設定されている。すなわち、一度に吐出される液体材料の量が増加されている。なお、本例では、液滴Ｌｎの配置ピッチは第１工程と同じである。液滴Ｌｎの体積を大きくすることにより膜パターンＷ全体の形成時間を短縮でき、スループット向上を図ることができる。また、液滴の体積が大きくなるとバルジが発生しやすくなるため、液体材料の材料特性に応じてバルジが生じない液滴体積条件を予め求めておき、この求めた条件に基づいて吐出液滴の最大可能体積を設定すればよい。
【００８０】
図１１（ｂ）の例では、第２、第３工程の吐出条件は第１工程に比べて液滴Ｌｎの配置ピッチを狭くしている。なお、液滴Ｌｎの体積は第１工程と同じでもよく、図１１（ａ）に示したように第１工程に比べて大きくしてもよい。液滴の配置ピッチを狭くすることにより単位面積あたりの液滴の配置量が増え、短時間でパターン形成が可能となる。
【００８１】
〔第３実施形態〕
第３実施形態として、膜パターン形成方法の一例であるシリコン膜パターン形成方法について説明する。本実施形態に係るシリコン膜パターン形成方法は、表面処理工程と、吐出工程と、熱処理／光処理工程とから構成される。
以下、各工程について説明する。
【００８２】
（表面処理工程）
シリコン薄膜パターンを形成すべき基板としては、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る。また、これら各種の素材基板の表面に半導体膜、金属膜、誘電体膜、有機膜などが下地層として形成されたものをシリコン薄膜パターンを形成すべき基板として用いてもよい。
【００８３】
このシリコン薄膜パターンを形成すべき基板の表面は、導電性微粒子を含有した液体に対して撥液性（濡れ性）を制御することが好ましく、具体的には、基板表面に対する液体の接触角を１５°以上４５°以下とすることが望ましい。更に、前記の接触角の範囲内で所望の接触角の設定値を決定するには、まず、導電膜配線を形成すべき基板の種類、及び採用する液滴の種類を決定し、この条件を基に予め基板着弾後の液滴径に対する接触角の関係を求め、該液滴径に基づいて、所望の接触角が決定される。
このように、所望の接触角を得るための表面処理方法は、第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００８４】
（吐出工程）
シリコン薄膜パターンを形成する場合、吐出工程で吐出する液体は、有機ケイ素化合物を含有する液体である。有機ケイ素化合物を含有する液体としては、有機ケイ素化合物を溶媒に溶解させた溶液を用いる。ここで用いられる有機ケイ素化合物は、一般式ＳｉｎＸｍ（ここで、Ｘは水素原子及び／又はハロゲン原子を表し、ｎは３以上の整数を表し、ｍはｎ又は２ｎ−２又は２ｎ又は２ｎ＋２の整数を表す）で表される環系を有するシラン化合物であることを特徴とする。
ここでｎは３以上であるが、熱力学的安定性、溶解性、精製の容易性などの点で、ｎは５〜２０程度、特に、５或いは６の環状シラン化合物が好ましい。５より小さい場合には、シラン化合物自体が環による歪みにより不安定になるため取り扱いに難点が生じる。また、ｎが２０より大きい場合には、シラン化合物の凝集力に起因する溶解性の低下が認められ使用する溶媒の選択が狭まる。
また、本実施形態に使用するシラン化合物の一般式ＳｉｎＸｍ中のＸは水素原子及び／又はハロゲン原子である。これらのシラン化合物は、シリコン膜への前駆体化合物であるため、熱処理及び／又は光処理で最終的にはアモルファス或いは多結晶状シリコンにする必要があり、ケイ素−水素結合、ケイ素−ハロゲン結合は、上記の処理で開裂し、新たにケイ素−ケイ素結合が生じ、最終的にシリコンへと変化されるものである。ハロゲン原子としては、通常フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子であり、上記結合開裂の点で塩素、臭素が好ましい。Ｘは水素原子単独又はハロゲン原子単独でもよいし、水素原子とハロゲン原子の総和がｍとなるような部分ハロゲン化シラン化合物でもよい。
【００８５】
更に、これらのシラン化合物は、必要に応じてホウ素やリンなどの第三族或いは第五族の元素で変性した化合物を使用することもできる。変性シラン化合物の具体例としては、炭素原子を含まないものが好ましく、一般式ＳｉａＸｂＹｃ（ここで、Ｘは水素原子及び／又はハロゲン原子を表し、Ｙはホウ素原子又はリン原子を表し、ａは３以上の整数を表し、ｂはａ以上で２ａ＋ｃ＋２以下の整数を表し、ｃは１以上でａ以下の整数を表す）で表される変性シラン化合物が挙げられる。ここで、熱力学的安定性、溶解性、精製の容易性などの点で、ａとｃの和が５〜２０程度、特に、５或いは６の変性シラン化合物が好ましい。ａ＋ｃが５より小さい場合には、変性シラン化合物自体が環による歪みにより不安定になるため取り扱いに難点が生じる。また、ａ＋ｃが２０より大きい場合には、変性シラン化合物の凝集力に起因する溶解性の低下が認められ使用する溶媒の選択が狭まる。
また、上記変性シラン化合物の一般式ＳｉａＸｂＹｃ中のＸは、上記のＳｉｎＸｍで表される無変性のシラン化合物の一般式中におけるＸと同様に水素原子及び／又はハロゲン原子であり、通常フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子であり、上記結合開裂の点で塩素、臭素が好ましい。Ｘは水素原子単独又はハロゲン原子単独でもよいし、水素原子とハロゲン原子の総和がｂとなるような部分ハロゲン化シラン化合物でもよい。
【００８６】
有機ケイ素化合物を含有する液体の溶媒としては、室温での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇ以上、２００ｍｍＨｇ以下（約０．１３３Ｐａ以上、２６６００Ｐａ以下）であるものが好ましい。蒸気圧が２００ｍｍＨｇより高い場合には、吐出後に溶媒が急激に蒸発してしまい、良好な膜を形成することが困難となるためである。
また、溶媒の蒸気圧は０．００１ｍｍＨｇ以上、５０ｍｍＨｇ以下（約０．１３３Ｐａ以上、６６５０Ｐａ以下）であることがより好ましい。蒸気圧が５０ｍｍＨｇより高い場合には、インクジェット法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易く、安定な吐出が困難となるためである。
一方、室温での蒸気圧が０．００１ｍｍＨｇより低い溶媒の場合、乾燥が遅くなり膜中に溶媒が残留しやすくなり、後工程の熱及び／又は光処理後に良質の導電膜が得られにくい。
【００８７】
使用する溶媒としては、上記の有機ケイ素化合物を溶解できるものであれば特に限定されないが、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の他、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系溶、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性溶媒を挙げることができる。
これらの内、有機ケイ素化合物の溶解性と該溶液の安定性の点で炭化水素系溶媒、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。
【００８８】
上記有機ケイ素化合物を溶媒に溶解する場合の溶解質濃度は、１質量％以上、８０質量％以下であり、所望のシリコン膜厚に応じて調整することができる。８０質量％を超えると凝集を起こしやすくなり、均一な膜が得にくい。
【００８９】
上記有機ケイ素化合物の溶液の表面張力は、０．０２Ｎ／ｍ以上、０．０７Ｎ／ｍ以下の範囲に入ることが好ましい。インクジェット法にて液体を吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、インク組成物のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じ易くなり、０．０７Ｎ／ｍを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量、吐出タイミングの制御が困難になるためである。
【００９０】
表面張力を調整するため、上記溶液には、基板との接触角を不当に低下させない範囲で、フッ素系、シリコン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加することができる。ノニオン系表面張力調節剤は、液体の基板への濡れ性を良好化し、膜のレベリング性を改良し、塗膜のぶつぶつの発生、ゆず肌の発生などの防止に役立つものである。
上記溶液には、必要に応じて、アルコール、エーテル、ケトン等の有機化合物等を含んでいても差し支えない。
【００９１】
上記溶液の粘度は、１ｍＰａ・ｓ以上、５０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。インクジェット法にて吐出する際、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合には、ノズル周辺部がインクの流出により汚染されやすく、また、粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となるためである。
【００９２】
本実施形態では、上記溶液の液滴をインクジェットヘッドから吐出して基板上の配線を形成すべき場所に滴下する。このとき、液溜まりが生じないように、続けて吐出する液滴の重なり程度を制御する必要がある。また、一回目の吐出では複数の液滴を互いに接しないように離間して吐出し、２回目以降の吐出によって、その間を埋めていくような吐出方法を採用することもできる。
【００９３】
液滴を吐出した後、溶媒の除去を行うため、必要に応じて乾燥処理をする。乾燥処理は、例えば、基板を加熱する通常のホットプレート、電気炉などによる処理の他、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、出力１０Ｗ以上、５０００Ｗ以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では、１００Ｗ以上、１０００Ｗ以下の範囲で十分である。
【００９４】
（熱処理／光処理工程）
吐出工程後の溶液は、溶媒を除去すると共に有機ケイ素化合物をアモルファス或いは多結晶シリコンに変換する必要がある。そのため、吐出工程後の基板には熱処理及び／又は光処理が施される。
【００９５】
熱処理及び／又は光処理は、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。熱処理及び／又は光処理の処理温度は、分散媒の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング材の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して適宜決定される。
通常アルゴン雰囲気中或いは水素を含有したアルゴン中で、１００〜８００℃程度で、好ましくは２００〜６００℃程度で、更に好ましくは３００℃〜５００℃程度で処理され、一般に到達温度が約５５０℃以下の温度ではアモルファス状、それ以上の温度では多結晶状のシリコン膜が得られる。到達温度が３００℃未満の場合は、有機ケイ素化合物の熱分解が十分に進行せず、十分な厚さのシリコン膜を形成できない場合がある。多結晶状のシリコン膜を得たい場合は、上記で得られたアモルファス状シリコン膜のレーザーアニールによって多結晶シリコン膜に変換することができる。上記レーザーアニールを行う場合の雰囲気も、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガス、もしくはそれらに水素などの還元性ガスを混入したものが好ましい。
【００９６】
熱処理及び／又は光処理は、通常のホットプレート、電気炉などによる処理の他、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、出力１０Ｗ以上、５０００Ｗ以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では、１００Ｗ以上、１０００Ｗ以下の範囲で十分である。
以上の工程により吐出工程後の溶液は、アモルファス或いは多結晶のシリコン膜に変換される。
このように、本実施形態により形成されるシリコン膜パターンは、断線等の欠陥を発生させることなく、良好な所望のパターン形成が可能となる。
【００９７】
〔第４実施形態〕
第４実施形態として、電気光学装置の一例である液晶装置について説明する。
図１２は、本実施形態に係る液晶装置の第１基板上の信号電極等の平面レイアウトを示すものである。本実施形態に係る液晶装置は、この第１基板と、走査電極等が設けられた第２基板（不図示）と、第１基板と第２基板との間に封入された液晶（不図示）とから概略構成されている。
【００９８】
図１２に示すように、第１基板３００上の画素領域３０３には、複数の信号電極３１０…が多重マトリクス状に設けられている。特に各信号電極３１０…は、各画素に対応して設けられた複数の画素電極部分３１０ａ…とこれらを多重マトリクス状に接続する信号配線部分３１０ｂ…とから構成されており、Ｙ方向に伸延している。
【００９９】
符号３５０は、１チップ構造の液晶駆動回路であり、該液晶駆動回路３５０と信号配線部分３１０ｂ…の一端側（図中下側）とが第１引き回し配線３３１…を介して接続されている。また、符号３４０…は、上下導通端子であり、該上下導通端子３４０…と、不図示の第２基板上に設けられた端子とが上下導通材３４１…によって接続されている。また、上下導通端子３４０…と液晶駆動回路３５０とが第２引き回し配線３３２…を介して接続されている。
【０１００】
本実施形態では、上記第１基板３００上に設けられた信号配線部分３１０ｂ…、第１引き回し配線３３１…、第２引き回し配線３３２…が、各々第２実施形態に係る配線形成装置を用いて、第１実施形態に係る配線形成方法によって形成されている。
本実施形態の液晶装置によれば、上記各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、薄型化が可能な液晶装置とすることができる。
【０１０１】
図１３は、他の形態の液晶表示装置を説明するための図であって、図１３（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１３（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。
【０１０２】
図１３（ａ）に示すように液晶表示装置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。
【０１０３】
次に、図１３（ｂ）を参照し、ＴＦＴ１１０の構造について説明する。
図１３（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。
【０１０４】
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、先に記載した第２実施形態に係る配線形成装置を用いて、第１実施形態に係る配線形成方法によって形成される。
【０１０５】
このような液晶表示装置１００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１００を所望に駆動することができる。
【０１０６】
このように構成された液晶表示装置１００においては、先に記載した第２実施形態に係る配線形成装置を用いて、第１実施形態に係る配線形成方法によってゲート電極１１０Ｇ及び走査線１０１が形成されているので、断線等の欠陥のない、良好かつ信頼性が高い配線パターンとなる。従って、信頼性が高い液晶表示装置となる。即ち、先に記載したように同様の効果を奏する。
なお、本実施形態の配線パターンの形成方法は、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。
【０１０７】
（電子放出ディスプレイ）
次に、電気光学装置の一例である電子放出素子を備えた電子放出ディスプレイ（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、先に記載した第２実施形態に係る配線形成装置を用いて、第１実施形態に係る配線形成方法によって形成される。
【０１０８】
図１４は、ＦＥＤを説明するための図であって、図１４（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１４（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１４（ｃ）はカソード基板の要部を示した斜視図である。
【０１０９】
図１４（ａ）に示すようにＦＥＤ２００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１４（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とに接続された電子放出素子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Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｍ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Ｔ１、Ｔ２、…、Ｔｎ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。
【０１１０】
図１４（ｃ）に示すように、電子放出素子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。
【０１１１】
このようなＦＥＤ２００においては、ゲート線２０１のゲート信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｍ、及びエミッタ線２０２のエミッタ信号Ｔ１、Ｔ２、…、Ｔｎ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。
【０１１２】
このように構成されたＦＥＤにおいては、先に記載した第２実施形態に係る配線形成装置を用いて、第１実施形態に係る配線形成方法によってエミッタ電極２０３ａ及びエミッタ線２０２が形成されているので、断線等の欠陥のない、良好かつ信頼性が高い配線パターンとなる。従って、信頼性が高い表示装置となる。即ち、先に記載したように同様の効果を奏する。
なお、第１実施形態に係る配線形成方法は、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。
なお、第１実施形態に係る配線形成方法は、電気光学装置としてＦＥＤ（Field Emission Display）をあげたが、ＳＥＤ(Surface-Conduction Electron-Emitter Display)等にも適用することができる。
【０１１３】
なお、第１実施形態に係る配線形成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、有機エレクトロルミネッセンス装置に形成される配線パターンの製造や、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。
【０１１４】
〔第５実施形態〕
第５実施形態として、電気光学装置の一例であるプラズマ型表示装置について説明する。
図１５は、本実施形態のプラズマ型表示装置５００の分解斜視図を示す。
プラズマ型表示装置５００は、互いに対向して配置されたガラス基板５０１とガラス基板５０２と、これらの間に形成された放電表示部５１０とから概略構成される。
【０１１５】
放電表示部５１０は、複数の放電室５１６が集合されてなり、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。前記（ガラス）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、それらアドレス電極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、更に誘電体層５１９上においてアドレス電極５１１、５１１間に位置して各アドレス電極５１１に沿うように隔壁５１５が形成されている。
【０１１６】
なお、隔壁５１５においてはその長手方向の所定位置においてアドレス電極５１１と直交する方向にも所定の間隔で仕切られており（図示略）、基本的にはアドレス電極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により仕切られる長方形状の領域が形成され、これら長方形状の領域に対応するように放電室５１６が形成され、これら長方形状の領域が３つ対になって１画素が構成される。また、隔壁５１５で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。
【０１１７】
次に、前記ガラス基板５０２側には、先のアドレス電極５１１と直交する方向に複数のＩＴＯからなる透明表示電極５１２がストライプ状に所定の間隔で形成されるとともに、高抵抗のＩＴＯを補うために、金属からなるバス電極５１２ａが形成されている。また、これらを覆って誘電体層５１３が形成され、更にＭｇＯなどからなる保護膜５１４が形成されている。また、前記基板５０１とガラス基板５０２の基板２枚が、前記アドレス電極５１１…と透明表示電極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、基板５０１と隔壁５１５とガラス基板５０２側に形成されている保護膜５１４とで囲まれる空間部分を排気して希ガスを封入することで放電室５１６が形成されている。なお、ガラス基板５０２側に形成される透明表示電極５１２は各放電室５１６に対して２本ずつ配置されるように形成されている。上記アドレス電極５１１と透明表示電極５１２は図示略の交流電源に接続され、各電極に通電することで必要な位置の放電表示部５１０において蛍光体５１７を励起発光させて、カラー表示ができるようになっている。
【０１１８】
本実施形態では、上記アドレス電極５１１と透明表示電極５１２およびバス電極５１２ａが、各々第２実施形態に係る配線形成装置を用いて、第１実施形態に係る配線形成方法によって形成されている。
本実施形態の液晶装置によれば、上記各電極の断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも、小型化、薄型化が可能なプラズマ型表示装置とすることができる。
【０１１９】
〔第６実施形態〕
第６実施形態として、電子機器の具体例について説明する。
図１６（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１６（ａ）において、６００は携帯電話本体を示し、６０１は第４実施形態の液晶装置を備えた液晶表示部を示している。
図１６（ｂ）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１６（ｂ）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は第４実施形態の液晶装置を備えた液晶表示部を示している。
図１６（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１６（ｃ）において、８００は時計本体を示し、８０１は第４実施形態の液晶装置を備えた液晶表示部を示している。
【０１２０】
図１６（ａ）〜（ｃ）に示す電子機器は、上記実施形態の液晶装置を備えているので、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。
【０１２１】
〔第７実施形態〕
第７実施形態として、非接触型カード媒体の実施形態について説明する。
図１７に示すように、非接触型カード媒体４００は、カード基体４０２とカードカバー４１８から成る筐体内に、半導体集積回路チップ４０８とアンテナ回路４１２を内蔵し、不図示の外部の送受信機と電磁波または静電容量結合の少なくとも一方により電力供給あるいはデータ授受の少なくとも一方を行うようになっている。
【０１２２】
本実施形態では、上記アンテナ回路４１２が、第２実施形態に係る配線形成装置を用いて、第１実施形態に係る配線形成方法によって形成されている。
本実施形態の非接触型カード媒体によれば、上記アンテナ回路４１２の断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも、小型化、薄型化が可能な非接触型カード媒体とすることができる。
【実施例】
【０１２３】
ガラス基板表面に対して前処理を施した後、撥液化処理を行い、次いで、親液化処理を行った。
前処理は、基板表面への紫外光の照射及び溶媒による洗浄である。
撥液化処理は、ＦＡＳの単分子膜を形成することによって行った。具体的には、自己組織化膜を形成する化合物として、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用い、この化合物と基板とを同一の密閉容器中に入れておき、１２０℃の温度を維持させ、２時間放置した。
親液化処理は、波長２５４ｎｍの紫外光の照射した。この紫外光の照射は、照射時間を種々変更して行った。
上記のように、紫外光の照射時間が異なる基板の撥液性を、主溶媒であるトルエンに対する接触角として調べた。結果を表１に示す。
【０１２４】
［表１］
照射時間（秒） 接触角［ｄｅｇ］
０ ８０
１５ ６０
６０ ４５
８０ ３０
９０ ２０
【０１２５】
次に、粒径１０ｎｍの金微粒子がトルエン中に分散した金微粒子分散液（真空冶金社製、商品名「パーフェクトゴールド」）にキシレンを添加し、溶質濃度を６０質量％、粘度を１８ｃｐ、表面張力を３５Ｎ／ｍとした液体を調整し、複数のインクジェットヘッドが搭載可能なインクジェット装置により乾燥工程を挟みながら所定のピッチで吐出し、導電膜配線を形成した。
インクジェットヘッドとしては市販のプリンター（商品名「ＰＭ９００Ｃ」）のヘッドを使用した。ただし、液体（インク）吸入部がプラスチック製であるため、有機溶剤に対して溶解しないよう吸入部を金属製の治具に変更したものを用いた。基板とインクジェットヘッドとの相対移動速度は一定とし、ピッチの変更は吐出周波数のみを調整することで行った。
基板には４フッ化エチレン加工が施されたポリイミドフィルムをガラス基板に貼り付けたものを用いた。
吐出は、一つのノズルのみを用い、吐出液滴の体積が２０ｐｌとなるヘッド駆動波形およびヘッド駆動電圧で行った。この条件で吐出した時の基板着弾後の液滴直径は，約７０μｍとなる。
【０１２６】
図１８に、予め、上記金微粒子分散液を使用して得られた、着弾後の液滴径に対する接触角の表を示す。
この場合、接触角が４５°よりも大きくなるか、もしくは、１５°よりも小さくなると、図１９（ａ）に示すように、形成される金ラインに断線が生じる。これに対して、図１８に示すように、液滴径の範囲を５０〜１００μｍとすると、即ち、その液滴径の範囲に対応した接触角の範囲を１５°以上４５°以下とすると、図１９（ｂ）に示すように、断線のない良好な金ラインが生成されることになる。この結果に基づいて、上記基板着弾後の所望の液滴径が約７０μｍであるので、対応する接触角は、３５°となる。
従って、所望の接触角が３５°であるので、表１を参照して、紫外光の照射時間を８０秒とした。
【０１２７】
第１実施形態に示した吐出工程により基板に対して液滴の吐出を行い、その後、乾燥機を用いて１００℃で５分間の乾燥工程を施した。更に、配線を形成した基板にホットプレートにて３００℃で３０分間の熱処理を施して、所望の金ラインが得られた。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】配線形成装置の斜視図である。
【図２】液滴吐出ヘッドの概略構成を説明するための図である。
【図３】液滴吐出ヘッドの底面図である。
【図４】配線パターンの形成方法の一実施形態を示す模式図である。
【図５】配線パターンの形成方法の一実施形態を示す模式図である。
【図６】基板上に液滴が配置される様子を示す図である。
【図７】基板上に液滴が配置される様子を示す図である。
【図８】基板上に液滴が配置される様子を示す図である。
【図９】基板上に液滴が配置される様子を示す図である。
【図１０】基板上に液滴が配置される様子を示す図である。
【図１１】配線パターンの形成方法の他の実施形態を示す模式図である。
【図１２】液晶装置の一部を示す図である。
【図１３】他の液晶表示装置を示す図である。
【図１４】電子放出装置を示す図である。
【図１５】プラズマ型表示装置の分解斜視図である。
【図１６】電子機器の一例を示す図である。
【図１７】非接触型カード媒体の分解斜視図である。
【図１８】基板着弾後の液滴径に対する接触角の関係図である。
【図１９】形成された導電膜配線の概略図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１１，１００ａ，３００…基板、 ４２，Ｌ１，Ｌ２…液滴、 Ｄ…直径、Ｗ（Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３）…膜パターン、 ２０…配線形成装置（薄膜製造装置）、 １００…液晶表示装置、 ２００…電子放出ディスプレイ（ＦＥＤ）、 ５００…プラズマ型表示装置、 ４００…非接触型カード媒体、 ４１２…アンテナ回路、 ６００…携帯電話、 ７００…情報処理装置、 ８００…時計
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性微粒子を含有した液体からなる液滴を、基板上の所定の配線形成領域に吐出して配線を形成する配線形成方法であって、
前記液滴を吐出する前に、前記基板上に表面処理を行う表面処理工程を有し、前記表面処理工程によって、前記液滴の前記基板上への吐出後の接触角が１５度以上４５度以下に設定されてなり、
前記表面処理された前記基板上に、前記基板上に配置した直後の前記液滴の直径よりも大きく且つ、前記液滴の直径の２倍以下であって、前記液滴同士がつながらない配置ピッチで、前記液滴を配置する第１配置工程と、
前記第１配置工程で配置された前記液滴どうしの間を埋めるように、前記基板上に前記液滴を着弾させる第２配置工程と、
前記液滴同士の間が埋められた状態で、熱処理又は光処理によって前記液滴を導電膜に変換する工程と、
を有することを特徴とする配線形成方法。
【請求項１】
導電性微粒子を含有した液体からなる液滴を、基板上の所定の配線形成領域に吐出して配線を形成する配線形成方法であって、
前記液滴を吐出する前に、前記基板上に表面処理を行う表面処理工程を有し、前記表面処理工程によって、前記液滴の前記基板上への吐出後の接触角が１５度以上４５度以下に設定されてなり、
前記表面処理された前記基板上に、前記基板上に配置した直後の前記液滴の直径よりも大きく且つ、前記液滴の直径の２倍以下であって、前記液滴同士がつながらない配置ピッチで、前記液滴を配置する第１配置工程と、
前記第１配置工程で配置された前記液滴どうしの間を埋めるように、前記基板上に前記液滴を着弾させる第２配置工程と、
前記液滴同士の間が埋められた状態で、熱処理又は光処理によって前記液滴を導電膜に変換する工程と、
を有することを特徴とする配線形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００７−４９１８６（Ｐ２００７−４９１８６Ａ）
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２７６５１９（Ｐ２００６−２７６５１９）
【出願日】平成１８年１０月１０日（２００６．１０．１０）
【分割の表示】特願２００３−３０３５１２（Ｐ２００３−３０３５１２）の分割
【原出願日】平成１５年８月２７日（２００３．８．２７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月１０日（２００６．１０．１０）
【分割の表示】特願２００３−３０３５１２（Ｐ２００３−３０３５１２）の分割
【原出願日】平成１５年８月２７日（２００３．８．２７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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