图案形成方法技术

在微细图案的图案形成方法中，具有：第1工序，针对在基板上形成的具有亲疏液性转换功能的防液性的第1膜，使形成第1图案的第1图案形成区域变为亲液性，使膜厚减少；第2工序，在第1膜上形成表面平坦的第2膜；和第3工序，使第2膜干燥，从而在第1图案形成区域形成第1图案。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在电气布线或半导体用的电极、或者它们的前体的形成中所采用的图案形成方法，特别是涉及通过控制防液性和亲液性，从而以高生产率形成微细图案(例如线宽小于50μm的图案)的图案形成方法。
技术介绍
近年来，电子电路的布线和基板上形成电气布线图案等微细图案的技术受到关注。在该微细图案的形成中，例如使用喷墨方式的液体喷出头(喷墨头)。这种情况下，从喷墨头滴注使金属颗粒或树脂颗粒扩散后的液体而描绘出图案，通过加热等使其固化，从而形成电气布线图案。另外，现在还进行：在PET或PEN等柔性基板(支撑体)上形成防液性的膜，在此基础上，在上述电子电路的布线和基板上形成电气布线图案等微细图案。它们在薄膜晶体管(以下称为TFT)的栅电极、源电极、漏电极的形成中正在被采用。在专利文献1中，公开了由基板、润湿性变化层、导电层、半导体层构成的层积结构体。润湿性变化层是通过赋予热、紫外线、电子射线、等离子体等能量而使得临界表面张力发生变化，润湿性变化层中形成有临界表面张力相对较大的高表面能部和临界表面张力相对较小的低表面能部。高表面能部中形成有导电层，按照至少与低表面能部接触的方式设置有半导体层。将临界表面张力也称作表面自由能。需要说明的是，润湿性变化层通过照射紫外线而被赋予能量从而变为高表面能部，同时产生轻微减膜。因该减膜导致在高表面能部与低表面能部的边界线上产生阶差，如同形成围堰。在专利文献1中，为了形成导电层，通过喷墨将亲液性的油墨喷出至作为亲液面的高表面能部。此时，亲液性的油墨着落并润湿扩展。但是，在专利文献1中，通过在高表面能部与低表面能部的边界形成三维的阶差，由此可以防止油墨越出至低表面能部的区域。其结果是可以使图案(导电层)的边缘形状良好，可以制作特性一致的电子元件。如专利文献1中所公开那样，使用通过赋予紫外线等能量而变为亲液性(高表面能部)、同时膜厚减少的亲疏水转换层(润湿性变化层)来形成图案(导电层)时，可以按照以下所述形成图案(导电层)。首先，如图14(a)所示，在支撑体120上形成原本具有防液性的亲疏液转换层122。然后，对亲疏液转换层122例如照射紫外线从而形成防液部122a和亲液部122b。由于该紫外线照射，在防液部122a与亲液部122b之间产生阶差。若在这样的状态下以均匀的厚度形成成为图案(导电层)的液膜124，则仿效上述阶差在液膜124的表面也产生阶差。因此，会形成表面不平坦的液膜124。对于该表面不平坦的液膜124，其表面反映了基底的防液部122a与亲液部122b之间的阶差。然后，液膜124在防液部122a被排斥开，从而形成如图14(b)所示的图案(导电层)126。另外，如图15(a)所示，在支撑体120上形成原本具有防液性的亲疏液转换层122。然后，对亲疏液转换层122例如照射紫外线从而形成防液部122a和亲液部122b。这种情况下，在防液部122a与亲液部122b之间没有阶差而是平坦的。若在这样的状态下，以均匀的厚度形成成为图案(导电层)的液膜124，则形成表面平坦的液膜124。然后，液膜124在防液部122a被排斥开，形成如图15(b)所示的图案(导电层)126。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009-26901号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题以往如上所述形成图案(导电层)。但是，如图14(a)所示，液膜124反映出亲疏液转换层122的表面形状，其表面不平坦的情况下，排斥时间长，图案形成比较花费时间。另外，如上述图15(a)所示，亲疏液转换层122的表面平坦、且液膜124也是表面平坦时，排斥时间比图14(a)所示的构成更长，图案形成更加花费时间。如上述进行图案形成时，排斥时间较长时，存在图案(导电层)126所需要花费的时间长、生产率变差这样的问题点。进一步，排斥时间较长的情况下，液膜124有可能在形成为图案(导电层)126前发生干燥。将这种图案形成方法应用于例如TFT的制造中时，无法得到高生产率。本专利技术的目的在于提供可消除基于上述现有技术的问题点的、能够缩短形成微细图案所需要的时间的、生产率优异的图案形成方法。用于解决问题的手段为了实现上述目的，本专利技术提供一种图案形成方法，其是微细图案的图案形成方法，该图案形成方法的特征在于，其具有：第1工序，针对在基板上形成的具有亲疏液性转换功能的防液性的第1膜，使形成第1图案的第1图案形成区域变为亲液性，使膜厚减少；第2工序，在第1膜上形成表面平坦的第2膜；和第3工序，使第2膜干燥，从而在第1图案形成区域形成第1图案。需要说明的是，微细图案是指线宽小于50μm的图案。将表面张力设定为σ(N/m)、将膜厚设定为δ(m)、将由第1图案形成区域和第1图案形成区域以外的第1非图案形成区域构成的凹凸的间距设定为p(m)、将由第1膜和第2膜确定的哈梅克(Hamaker)常数设定为aH(J)时，第2膜优选使用满足σ<0.153p1.947×δ-3.84×|aH|1.022的涂布液来形成。第1图案形成区域和第1非图案形成区域构成线与间隙图案(line and space pattern)时，凹凸的间距为1条线的宽度和1个间隙的宽度的合计宽度。例如，第1工序是通过紫外线照射使得第1图案形成区域变为亲液性、膜厚减少的工序。例如，还具有：第4工序，按照覆盖形成有第1图案的第1膜的方式，形成表面平坦的具有亲疏液性转换功能的防液性的第3膜；第5工序，针对表面平坦的第3膜，使形成第2图案的第2图案形成区域变为亲液性，使膜厚减少；第6工序，在第3膜上形成表面平坦的第4膜；和第7工序，使第4膜干燥，在第2图案形成区域形成第2图案。例如，第5工序是通过紫外线照射使得第2图案形成区域变为亲液性、膜厚减少的工序。将表面张力设定为σ(N/m)、将膜厚设定为δ(m)、将由第2图案形成区域和第2图案形成区域以外的第2非图案形成区域构成的凹凸的间距设定为p(m)、将由第4膜和第3膜确定的哈梅克常数设定为aH(J)时，第4膜优选使用满足σ<0.153p1.947×δ-3.84×|aH|1.022的涂布液来形成。第2图案形成区域和第2非图案形成区域构成线与间隙图案时，凹凸的间距为1条线的宽度和1个间隙的宽度的合计宽度。例如，第2工序是使用喷墨法按照使第1图案形成区域中的滴注量多于第1图案形成区域以外的第1非图案形成区域的方式形成表面平坦的第2膜的工序。另本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图案形成方法，其是微细图案的图案形成方法，其特征在于，该图案形成方法具有：第1工序，针对在基板上形成的具有亲疏液性转换功能的防液性的第1膜，使形成第1图案的第1图案形成区域变为亲液性，使膜厚减少；第2工序，在所述第1膜上形成表面平坦的第2膜；和第3工序，使所述第2膜干燥，从而在第1图案形成区域形成第1图案。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.05 JP 2012-0480301.一种图案形成方法，其是微细图案的图案形成方法，
其特征在于，该图案形成方法具有：
第1工序，针对在基板上形成的具有亲疏液性转换功能的防液性的第1膜，使形
成第1图案的第1图案形成区域变为亲液性，使膜厚减少；
第2工序，在所述第1膜上形成表面平坦的第2膜；和
第3工序，使所述第2膜干燥，从而在第1图案形成区域形成第1图案。
2.如权利要求1所述的图案形成方法，其中，将表面张力设定为σ(N/m)、将膜
厚设定为δ(m)、将由所述第1图案形成区域和所述第1图案形成区域以外的第1非
图案形成区域构成的凹凸的间距设定为p(m)、将由所述第1膜和所述第2膜确定的
哈梅克常数设定为aH(J)时，所述第2膜使用满足σ<0.153p1.947×δ-3.84×|aH|1.022的涂
布液来形成。
3.如权利要求1或2所述的图案形成方法，其中，所述第1工序是下述工序：
通过紫外线照射，所述第1图案形成区域变为亲液性，膜厚减少。
4.如权利要求1～3中任一项所述的图案形成方法，其中，该图案形成方法还具
有：
第4工序，按照覆盖形成有所述第1图案的所述第1膜的方式，形成表面平坦的
具有亲疏液性转换功能的防液性的第3膜；
第5工序，针对所述表面平坦的第3膜，使形成第2图案的第2图案形成区域变
为亲液性，使膜厚减少；
第6工序，在所述第3膜上形成表面平坦的第4膜；...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫本公明，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP