(57)【要約】【課題】液滴吐出法を用いて配線パターンなどの金属膜を形成する際、スループットの低下を招かずに効率良く金属膜を形成できる金属膜の製造方法及び金属膜の製造装置を提供する。【解決手段】基板Ｐに対して液滴吐出ヘッド２０から金属を含むインクを吐出して基板Ｐに配線パターンを形成する際、金属固形分含有量が５０ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下に設定されているインクを用いる。【選択図】図１
2006315003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動体を吐出する液滴吐出装置であって、
前記流動体を吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッド内の前記流動体の温度を調整する温度調整装置と、
を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
流動体を吐出する液滴吐出装置であって、
前記流動体を収容するタンクと、
前記タンクの温度を調整する温度調整装置と、
を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項３】
流動体を吐出する液滴吐出装置であって、
前記流動体を吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記流動体を収容するタンクと、
前記液滴吐出ヘッドと前記タンクを接続し、前記流動体が流通する管路と、
前記管路の温度を調整する温度調整装置と、
を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項４】
流動体を吐出する液滴吐出装置であって、
前記液滴吐出装置を収容するチャンバと、
前記チャンバ内の温度を調整する温度調整装置と、
を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項５】
流動体を吐出する液滴吐出装置であって、
前記流動体を吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッド内の前記流動体の温度を調整する第１の温度調整装置と、
前記流動体を収容するタンクと、
前記タンクの温度を調整する第２の温度調整装置と、
前記液滴吐出ヘッドと前記タンクを接続し、前記流動体が流通する管路と、
前記管路の温度を調整する第３の温度調整装置と、
前記液滴吐出装置を収容するチャンバと、
前記チャンバ内の温度を調整する第４の温度調整装置と、
を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項６】
前記流動体は、金属を含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッドから金属を含む流動体を吐出することにより金属膜を形成する液滴吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体集積回路など微細な配線パターンを有するデバイスの製造方法としてフォトリソグラフィー法が多用されているが、特開平１１−２７４６７１号公報などに開示されているように、液滴吐出方式を用いたデバイスの製造方法が注目されている。上記公報に開示されている技術は、パターン形成面にパターン形成用材料を含んだインク（流動体）を液滴吐出ヘッドから吐出することによって基板上に配線パターン（電気回路）を形成するものであり、少量多種生産に対応可能である点などにおいて大変有効である。
【０００３】
このような液滴吐出装置によって電気回路を形成するには、金属微粒子を溶媒やバインダーを用いてペースト化し、この金属を含んだインクを基板上に吐出することによって電気回路を形成する。従来において、インクの固形分含有量は３０ｗｔ％程度に設定されている。なお、インク中に含まれる固形分としては、金属の他にバインダーや各種添加剤が挙げられるが、ほとんどが金属である。固形分含有量を３０ｗｔ％程度とすることにより、金属微粒子はインク中に安定分散する。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２７４６７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したインクを用いてデバイスを製造するにあたり、以下に述べるような問題が生じた。
製造するデバイスの配線パターンが高い導電性を必要とする場合、この配線パターンの膜厚（層厚み）を所定厚み以上に厚く形成する必要がある。しかしながら、従来のような固形分含有量が３０ｗｔ％程度のインクを用いると、１回の塗布動作（吐出動作）では所定厚みの配線パターンが得られない場合があり、十分な導電性を得るためには複数回塗布動作を行って配線パターンを厚塗りする必要があった。この場合、スループットの低下を招く。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、液滴吐出法を用いて配線パターンなどの金属膜を形成する際、スループットの低下を招かずに効率良く金属膜を形成できる金属膜の製造方法及び金属膜の製造装置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】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明の金属膜の製造方法は、所定面に対して液滴吐出ヘッドから金属を含む流動体を吐出して前記所定面に金属膜を形成する工程を有する金属膜の製造方法において、前記流動体に含まれる前記金属の量を５０ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下に設定し、該流動体を前記所定面に吐出することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、流動体の固形分含有量（金属含有量）を５０ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下に設定することにより、この流動体を用いて液滴吐出法によって配線パターン等の金属膜を形成する際、１回あるいは少ない回数の塗布動作（吐出動作）で所望の膜厚を有する金属膜を形成できる。したがって、所望の性能（電気抵抗値：例えば１０-6Ω程度）を有する金属膜を短時間で効率良く形成できる。
【０００９】
ここで、固形分含有量を７０ｗｔ％より多くすると、流動体中の金属微粒子が安定分散しなくなるとともに、粘度が高くなって液滴吐出ヘッドから安定して吐出しない。一方、固形分含有量を５０ｗｔ％より少なくすると、従来同様、所望の膜厚を得るための塗布動作を多数回行わなくてはならない。
【００１０】
液滴吐出方式としては、圧電体素子の体積変化により流動体を吐出させるピエゾジェット方式であっても、熱の印加により急激に蒸気が発生することにより流動体を吐出させる方式であってもよい。
【００１１】
流動体とは、液滴吐出ヘッドのノズルから吐出可能な粘度を備えた媒体をいう。水性であると油性であるとを問わない。ノズル等から吐出可能な流動性（粘度）を備えていれば十分で、個体物質が混入していても全体として流動体であればよい。また、流動体に含まれる材料は融点以上に加熱されて溶解されたものでも、溶媒中に微粒子として攪拌されたものでもよく、溶媒の他に染料や顔料その他の機能性材料を添加したものであってもよい。また、配線パターン（電気回路）とは回路素子間の電気的な協働関係により成り立つ部材であって、特定の電気的特徴や一定の電気的特性を有するものである。
【００１２】
また、所定面とは、フラットな基板を指す他、曲面状の基板であってもよい。さらにパターン形成面の硬度が硬い必要はなく、ガラスやプラスチック、金属以外に、フィルム、紙、ゴム等可撓性を有するものの表面であってもよい。
【００１３】
本発明における金属としては、導電性を有する金属であって、銀、金、ニッケル、インジウム、錫、鉛、亜鉛、チタン、銅、タンタル、タングステン、パラジウム、白金、鉄、コバルト、ホウ素、ケイ素、アルミニウム、マグネシウム、スカンジウム、ロジウム、イリジウム、バナジウム、ルテニウム、オスミウム、ニオブ、ビスマス、バリウムなどのうち少なくとも１種の金属又はこれらの合金が挙げられる。また、酸化銀（ＡｇＯ又はＡｇ2Ｏ）や酸化銅なども挙げられる。
【００１４】
上記金属は、微粒子状に加工され、流動体中に分散される。ここで、金属微粒子の粒径は可能な限り小さい（例えば５〜７μｍ）ことが好ましい。
【００１５】
この場合において、前記金属を所定の溶媒を用いて前記流動体とし、該流動体の温度を調整することにより、前記液滴吐出ヘッドからの吐出時における前記流動体の粘度を４×１０-2Ｐａ・ｓ以下（４０ｃｐｓ以下）に設定することにより、安定した吐出動作を実現できる。すなわち、流動体の粘度は、温度と使用する溶媒とによって変化するので、これらを最適に選択することにより、固形分含有量が高くても所望の粘度を有する流動体を得ることができる。
【００１６】
ここで、金属微粒子を分散させ流動体とする溶媒としては、炭素数５以上のアルコール類（例えばテルピネオール、シトロネロール、ゲラニオール、ネロール、フェネチルアルコール）の１種以上を含有する溶媒、又は有機エステル類（例えば酢酸エチル、オレイン酸メチル、酢酸ブチル、グリセリド）の１種以上を含有する溶媒であればよく、使用する金属又は金属ペーストの用途によって適宜選択できる。更には、ミネラルスピリット、トリデカン、ドデシルベンゼンもしくはそれらの混合物、又はそれらにα−テルピネオールを混合したもの、炭素数５以上の炭化水素（例えば、ピネン等）、アルコール（例えば、ｎ−ヘプタノール等）、エーテル（例えば、エチルベンジルエーテル等）、エステル（例えば、ｎ−ブチルステアレート等）、ケトン（例えば、ジイソブチルケトン等）、有機窒素化合物（例えば、トリイソプロパノールアミン等）、有機ケイ素化合物（シリコーン油等）、有機硫黄化合物もしくはそれらの混合物を用いることもできる。ここで、液滴吐出装置としては高沸点溶媒が好ましいので、例えば沸点２５０℃程度のテトラデカンを用いることが好ましい。
なお、有機溶媒中に必要に応じて適当な有機物を添加してもよい。
【００１７】
本発明の金属膜の製造装置は、金属を含む流動体を吐出可能な液滴吐出ヘッドを有する金属膜の製造装置において、前記液滴吐出ヘッドからの吐出時における前記流動体の粘度を４×１０-2Ｐａ・ｓ以下（４０ｃｐｓ以下）にするように前記流動体の温度を調整する温度調整装置を備えることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、液滴吐出装置を金属配線パターン製造装置として用いることができ、温度調整装置によって流動体の温度を調整することにより、高い固形分含有量を有している流動体を用いた場合でも、流動体の粘度を４×１０-2Ｐａ・ｓ以下として安定した吐出動作を実現できる。
なお、固形分含有量を７０ｗｔ％とした場合、流動体の粘度は室温において２×１０-2〜４×１０-2Ｐａ・ｓ（２０〜４０ｃｐｓ）程度である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の金属膜の製造装置及び金属膜の製造方法について説明する。図１は本発明の金属膜の製造装置の一実施形態を示す概略斜視図である。本発明の金属膜の製造装置は、液滴吐出ヘッドから基板の所定面に対して液滴を吐出することにより金属膜である配線パターンを形成する液滴吐出装置である。
【００２０】
図１において、液滴吐出装置ＩＪは、ベース１２と、ベース１２上に設けられ、基板Ｐを支持するステージＳＴと、ベース１２とステージＳＴとの間に介在し、ステージＳＴを移動可能に支持する第１移動装置（移動装置）１４と、ステージＳＴに支持されている基板Ｐに対して所定の材料を含むインク（流動体）を吐出可能な液滴吐出ヘッド２０と、液滴吐出ヘッド２０を移動可能に支持する第２移動装置１６と、液滴吐出ヘッド２０のインクの吐出動作を制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。液滴吐出ヘッド２０はパイプ（流路）１０１を介してインクを収容するタンク（流動体収容部）１００と接続しており、液滴吐出ヘッド２０から吐出されるべきインクはタンク１００からパイプ１０１を介して供給される。
【００２１】
液滴吐出ヘッド２０には、この液滴吐出ヘッド２０から吐出されるインクの温度を所定の温度に調整可能なヘッド温度調整装置（温度調整装置）２０Ａが取り付けられている。温度調整装置２０Ａは制御装置ＣＯＮＴによって制御される。
【００２２】
更に、液滴吐出装置ＩＪは、ベース１２上に設けられている重量測定装置としての電子天秤（不図示）と、キャッピングユニット２２と、クリーニングユニット２４とを有している。また、第１移動装置１４及び第２移動装置１６を含む液滴吐出装置ＩＪの動作は、制御装置ＣＯＮＴによって制御される。
【００２３】
そして、液滴吐出装置ＩＪはチャンバＣＨ内部に収容されており、チャンバＣＨを含む液滴吐出装置ＩＪ全体はクリーンルーム内に配置されている。そして、チャンバＣＨ内部は不図示のチャンバ温度調整装置によって温度管理されている。
【００２４】
更に、タンク１００には、タンク１００に収容されているインクの温度を調整するタンク温度調整装置（不図示）が取り付けられている。また、パイプ１０１にも、パイプ１０１を流れるインクの温度を調整するパイプ温度調整装置（不図示）が取り付けられている。
【００２５】
ここで、デバイス製造装置全体（デバイス製造システム）としては、図１に示すような液滴吐出装置ＩＪを複数基備えており、各液滴吐出装置からはそれぞれ異なる材料を含むインク（流動体）が吐出されるようになっている。そして、基板Ｐに対してこれら複数基の液滴吐出装置のうち、第１の液滴吐出装置から第１の材料を含むインクを吐出した後これを焼成又は乾燥し、次いで第２の液滴吐出装置から第２の材料を含むインクを第１の材料層に対して吐出した後これを焼成又は乾燥し、以下、複数の液滴吐出装置を用いて同様の処理を行うことにより、基板Ｐ上に複数の材料層が積層され、多層配線パターンが形成されるようになっている。
【００２６】
第１移動装置１４はベース１２の上に設置されており、Ｙ方向に沿って位置決めされている。第２移動装置１６は、支柱１６Ａ，１６Ａを用いてベース１２に対して立てて取り付けられており、ベース１２の後部１２Ａにおいて取り付けられている。第２移動装置１６のＸ方向（第２の方向）は、第１移動装置１４のＹ方向（第１の方向）と直交する方向である。ここで、Ｙ方向はベース１２の前部１２Ｂと後部１２Ａ方向に沿った方向である。これに対してＸ方向はベース１２の左右方向に沿った方向であり、各々水平である。また、Ｚ方向はＸ方向及びＹ方向に垂直な方向である。
【００２７】
第１移動装置１４は、例えばリニアモータによって構成され、ガイドレール４０、４０と、このガイドレール４０に沿って移動可能に設けられているスライダー４２とを備えている。このリニアモータ形式の第１移動装置１４のスライダー４２は、ガイドレール４０に沿ってＹ方向に移動して位置決め可能である。
【００２８】
また、スライダー４２はＺ軸回り（θＺ）用のモータ４４を備えている。このモータ４４は、例えばダイレクトドライブモータであり、モータ４４のロータはステージＳＴに固定されている。これにより、モータ４４に通電することでロータとステージＳＴとは、θＺ方向に沿って回転してステージＳＴをインデックス（回転割り出し）することができる。すなわち、第１移動装置１４は、ステージＳＴをＹ方向（第１の方向）及びθＺ方向に移動可能である。
【００２９】
ステージＳＴは基板Ｐを保持し、所定の位置に位置決めするものである。また、ステージＳＴは吸着保持装置５０を有しており、吸着保持装置５０が作動することにより、ステージＳＴの穴４６Ａを通して基板ＰをステージＳＴの上に吸着して保持する。
【００３０】
第２移動装置１６はリニアモータによって構成され、支柱１６Ａ，１６Ａに固定されたコラム１６Ｂと、このコラム１６Ｂに支持されているガイドレール６２Ａと、ガイドレール６２Ａに沿ってＸ方向に移動可能に支持されているスライダー６０とを備えている。スライダー６０はガイドレール６２Ａに沿ってＸ方向に移動して位置決め可能であり、液滴吐出ヘッド２０はスライダー６０に取り付けられている。
【００３１】
液滴吐出ヘッド２０は、揺動位置決め装置としてのモータ６２，６４，６６，６８を有している。モータ６２を作動すれば、液滴吐出ヘッド２０は、Ｚ軸に沿って上下動して位置決め可能である。このＺ軸はＸ軸とＹ軸に対して各々直交する方向（上下方向）である。モータ６４を作動すると、液滴吐出ヘッド２０は、Ｙ軸回りのβ方向に沿って揺動して位置決め可能である。モータ６６を作動すると、液滴吐出ヘッド２０は、Ｘ軸回りのγ方向に揺動して位置決め可能である。モータ６８を作動すると、液滴吐出ヘッド２０は、Ｚ軸回りのα方向に揺動して位置決め可能である。すなわち、第２移動装置１６は、液滴吐出ヘッド２０をＸ方向（第１の方向）及びＺ方向に移動可能に支持するとともに、この液滴吐出ヘッド２０をθＸ方向、θＹ方向、θＺ方向に移動可能に支持する。
【００３２】
このように、図１の液滴吐出ヘッド２０は、スライダー６０において、Ｚ軸方向に直線移動して位置決め可能で、α、β、γに沿って揺動して位置決め可能であり、液滴吐出ヘッド２０の液滴吐出面２０Ｐは、ステージＳＴ側の基板Ｐに対して正確に位置あるいは姿勢をコントロールすることができる。なお、液滴吐出ヘッド２０の液滴吐出面２０Ｐにはインクを吐出する複数のノズルが設けられている。
【００３３】
図２は液滴吐出ヘッド２０を示す分解斜視図である。図２に示すように、液滴吐出ヘッド２０は、ノズル２１１が設けられたノズルプレート２１０及び振動板２３０が設けられた圧力室基板２２０を、筐体２５０に嵌め込んで構成されている。この液滴吐出ヘッド２０の主要部構造は、図３の斜視図一部断面図に示すように、圧力室基板２２０をノズルプレート２１０と振動板２３０で挟み込んだ構造を備える。ノズルプレート２１０は、圧力室基板２２０と貼り合わせられたときにキャビティ（圧力室）２２１に対応することとなる位置にノズル２１１が形成されている。圧力室基板２２０には、シリコン単結晶基板等をエッチングすることにより、各々が圧力室として機能可能にキャビティ２２１が複数設けられている。キャビティ２２１間は側壁（隔壁）２２２で分離されている。各キャビティ２２１は供給口２２４を介して共通の流路であるリザーバ２２３に繋がっている。振動板２３０は、例えば熱酸化膜等により構成される。振動板２３０にはインクタンク口２３１が設けられ、タンク１００からパイプ１０１を通して任意の流動体を供給可能に構成されている。振動板２３０上のキャビティ２２１に相当する位置には、圧電体素子２４０が形成されている。圧電体素子２４０は、ＰＺＴ素子等の圧電性セラミックスの結晶を上部電極および下部電極（図示せず）で挟んだ構造を備える。圧電体素子２４０は、制御装置ＣＯＮＴから供給される吐出信号に対応して体積変化を生ずることが可能に構成されている。
【００３４】
液滴吐出ヘッド２０からインク（流動体）を吐出するには、まず、制御装置ＣＯＮＴが流動体を吐出させるための吐出信号を液滴吐出ヘッド２０に供給する。流動体は液滴吐出ヘッド２０のキャビティ２２１に流入しており、吐出信号が供給された液滴吐出ヘッド２０では、その圧電体素子２４０がその上部電極と下部電極との間に加えられた電圧により体積変化を生ずる。この体積変化は振動板２３０を変形させ、キャビティ２２１の体積を変化させる。この結果、そのキャビティ２２１のノズル穴２１１から流動体の液滴が吐出される。流動体が吐出されたキャビティ２２１には吐出によって減った流動体が新たにタンク１００から供給される。
【００３５】
なお、上記液滴吐出ヘッドは圧電体素子に体積変化を生じさせて流動体を吐出させる構成であったが、発熱体により流動体に熱を加えその膨張によって液滴を吐出させるようなヘッド構成であってもよい。
【００３６】
電子天秤（不図示）は、液滴吐出ヘッド２０のノズルから吐出された液滴の一滴の重量を測定して管理するために、例えば、液滴吐出ヘッド２０のノズルから、５０００滴分の液滴を受ける。電子天秤は、この５０００滴の液滴の重量を５０００の数字で割ることにより、一滴の液滴の重量を正確に測定することができる。この液滴の測定量に基づいて、液滴吐出ヘッド２０から吐出する液滴の量を最適にコントロールすることができる。
【００３７】
クリーニングユニット２４は、液滴吐出ヘッド２０のノズル等のクリーニングをデバイス製造工程中や待機時に定期的にあるいは随時に行うことができる。キャッピングユニット２２は、液滴吐出ヘッド２０の液滴吐出面２０Ｐが乾燥しないようにするために、デバイスを製造しない待機時にこの液滴吐出面２０Ｐにキャップをかぶせるものである。
【００３８】
液滴吐出ヘッド２０が第２移動装置１６によりＸ方向に移動することで、液滴吐出ヘッド２０を電子天秤、クリーニングユニット２４あるいはキャッピングユニット２２の上部に選択的に位置決めさせることができる。つまり、デバイス製造作業の途中であっても、液滴吐出ヘッド２０をたとえば電子天秤側に移動すれば、液滴の重量を測定できる。また液滴吐出ヘッド２０をクリーニングユニット２４上に移動すれば、液滴吐出ヘッド２０のクリーニングを行うことができる。液滴吐出ヘッド２０をキャッピングユニット２２の上に移動すれば、液滴吐出ヘッド２０の液滴吐出面２０Ｐにキャップを取り付けて乾燥を防止する。
【００３９】
つまり、これら電子天秤、クリーニングユニット２４、およびキャッピングユニット２２は、ベース１２上の後端側で、液滴吐出ヘッド２０の移動経路直下に、ステージＳＴと離間して配置されている。ステージＳＴに対する基板Ｐの給材作業及び排材作業はベース１２の前端側で行われるため、これら電子天秤、クリーニングユニット２４あるいはキャッピングユニット２２により作業に支障を来すことはない。
【００４０】
基板Ｐは、上面に配線パターン（金属膜）が形成されるパターン形成領域を有している。そして、配線パターンを形成するために、基板Ｐのパターン形成領域に対して液滴吐出ヘッド２０からインク（流動体）が吐出される。
【００４１】
タンク１００内部に収容されているインクは、基板Ｐに形成される配線パターン（金属膜）の形成材料を含んでいる。インクは、導電性を有する金属微粒子を所定の有機溶媒及びバインダーを用いてペースト化したものである。
【００４２】
インクに含まれている導電性を有する金属、すなわち、配線パターンの形成材料である金属としては、銀、金、ニッケル、インジウム、錫、鉛、亜鉛、チタン、銅、タンタル、タングステン、パラジウム、白金、鉄、コバルト、ホウ素、ケイ素、アルミニウム、マグネシウム、スカンジウム、ロジウム、イリジウム、バナジウム、ルテニウム、オスミウム、ニオブ、ビスマス、バリウムなどのうち少なくとも１種の金属又はこれらの合金が挙げられる。また、酸化銀（ＡｇＯ又はＡｇ2Ｏ）や酸化銅なども挙げられる。
【００４３】
そして、金属は、例えば粒径５〜７μｍ程度の微粒子状に加工され、所定の溶媒中に分散されてインク化されている。
使用する溶媒としては、炭素数５以上のアルコール類（例えばテルピネオール、シトロネロール、ゲラニオール、ネロール、フェネチルアルコール）の１種以上を含有する溶媒、又は有機エステル類（例えば酢酸エチル、オレイン酸メチル、酢酸ブチル、グリセリド）の１種以上を含有する溶媒であればよく、使用する金属又は金属ペーストの用途によって適宜選択できる。更には、ミネラルスピリット、トリデカン、ドデシルベンゼンもしくはそれらの混合物、又はそれらにα−テルピネオールを混合したもの、炭素数５以上の炭化水素（例えば、ピネン等）、アルコール（例えば、ｎ−ヘプタノール等）、エーテル（例えば、エチルベンジルエーテル等）、エステル（例えば、ｎ−ブチルステアレート等）、ケトン（例えば、ジイソブチルケトン等）、有機窒素化合物（例えば、トリイソプロパノールアミン等）、有機ケイ素化合物（シリコーン油等）、有機硫黄化合物もしくはそれらの混合物を用いることもできる。ここで、液滴吐出装置ＩＪとしては高沸点溶媒が好ましいので、例えば沸点２５０℃程度のテトラデカンを用いることが好ましい。
使用する溶媒を選択することにより、インクの粘度を調整することができる。
【００４４】
そして、インクの固形分含有量は、５０ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下に設定されている。好ましくは６０ｗｔ％に設定されている。ここで、固形分とは、上記金属微粒子、所定のバインダー、各種添加剤などである。このうち、金属微粒子が固形分のほとんどを占め、バインダーや添加剤の量は僅かである。
【００４５】
そして、タンク１００に収容されているインクは、前記タンク温度調整装置によって所定の温度に制御されており、温度を調整されたインクは、所望の粘度に調整されている。
【００４６】
更に、パイプ１０１を流れるインクは前記パイプ温度調整装置によって所定の温度に制御され、粘度を調整される。更に、液滴吐出ヘッド２０から吐出されるインクの温度は、液滴吐出ヘッド２０に設けられた温度調整装置２０Ａによって制御され、所望の粘度に調整されるようになっている。更に、チャンバＣＨ内部もチャンバ温度調整装置によって所定の温度に温度管理されるようになっている。
【００４７】
次に、上述した構成を有する液滴吐出装置ＩＪを用いて、基板（所定面）Ｐに対して液滴吐出ヘッド２０からインクを吐出して基板Ｐ上に配線パターン（金属膜）を形成する手順について説明する。
【００４８】
タンク１００に収容されているインクはタンク温度調整装置によって温度管理され、粘度を制御されており、制御装置ＣＯＮＴの指示のもとに、パイプ１０１を通って液滴吐出ヘッド２０に供給される。ここで、パイプ１０１を流れるインクもパイプ温度調整装置で温度管理され、粘度を制御されている。
【００４９】
液滴吐出ヘッド２０から吐出されるインクは、温度調整装置２０Ａによって温度管理され、４×１０-2Ｐａ・ｓ以下（４０ｃｐｓ以下）の粘度となるように制御されている。吐出時のインク温度を調整し、粘度を４０ｃｐｓ以下に設定することで、インクが５０ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下といった高固形分インクであっても、液滴吐出ヘッド２０から安定して吐出される。
【００５０】
ここで、インクの固形分含有量を７０ｗｔ％より多くなるように設定しておくと、インク中の金属微粒子が安定分散しなくなるとともに、温度管理をしたとしても粘度が高くなって液滴吐出ヘッド２０から安定して吐出しない。
【００５１】
以上のようにして、インクの温度調整をしつつ、固形分含有量が５０ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下に設定されているインクを用いて液滴吐出法により配線パターンを形成することにより、所望の導電性を有する配線パターン、すなわち所望の膜厚を有する金属膜を例えば１回の吐出動作（塗布動作）で形成できる。
ここで、固形分含有量を５０ｗｔ％より少なくすると、従来同様、所望の膜厚を得るための吐出動作（塗布動作）を多数回行わなくてはならない。
【００５２】
以上説明したように、インクの固形分含有量を５０ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下、好ましくは６０ｗｔ％に設定することにより、このインクを用いて液滴吐出法によって配線パターンを形成する際、１回あるいは少ない回数の塗布動作（吐出動作）で所望の膜厚を有する配線パターンを形成できる。したがって、所望の性能（電気抵抗値：例えば１０-6Ω程度）を有する配線パターンを短時間で効率良く形成でき、スループットの向上、ひいては製造コスト低減を実現できる。
【００５３】
そして、配線パターンの形成材料である金属を所定の溶媒を用いてインク化し、液滴吐出ヘッド２０に取り付けられた温度調整装置２０Ａを用いてインクの吐出時における温度を調整し、液滴吐出ヘッド２０からの吐出時におけるインクの粘度を４×１０-2Ｐａ・ｓ以下（４０ｃｐｓ以下）に設定することにより、安定した吐出動作を実現できる。
そして、インクの温度調整や用いる溶媒の選定によってインクの粘度を制御することによって、安定した吐出動作を実現でき、ひいてはデバイスの生産性向上に寄与する。
【００５４】
なお、上記実施形態では、タンク温度調整装置、パイプ温度調整装置、ヘッド温度調整装置２０Ａ、チャンバ温度調整装置の全ての温度調整装置を用いて、インクの温度調整をするように説明したが、液滴吐出ヘッド２０からの吐出時におけるインクの温度が所定の粘度を有するように調整されればよいので、ヘッド温度調整装置２０Ａのみを用いて、吐出時におけるインク温度を調整するようにしてもよい。
【００５５】
なお、吐出時におけるインクの温度と粘度との関係を予め実験的に求めておくことにより、制御装置ＣＯＮＴは、前記求めた結果に基づいて、インクが所望の粘度を有するように、温度調整装置２０Ａを制御できる。ここで、制御装置ＣＯＮＴにおいては、用いられる複数種類のインクのそれぞれの温度と粘度との関係が記憶される。
【００５６】
なお、本実施形態では、インクの温度を温度調整装置によって調整するように説明したが、用いる材料によっては、固形分含有量が７０ｗｔ％でも、室温における粘度が４０ｃｐｓ以下になるので、インクの温度調整を必ずしも行う必要はない。
【００５７】
なお、本実施形態におけるインクは導電性を有する金属を含有したものであるが、導電性ポリマーを含有したものでもよい。
【００５８】
本発明の金属膜の製造方法及び製造装置によって、図４に示すような有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示デバイスの配線パターンを形成することができる。ＥＬ表示デバイスは、蛍光性の無機および有機化合物を含む薄膜を、陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、前記薄膜に電子および正孔（ホール）を注入して再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光させる素子である。
【００５９】
図４に示す有機ＥＬ表示デバイスＳ１は、駆動用薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）が配置された基板Ｐ側とは反対側から光を取り出す形態、いわゆるトップエミッション型である。
【００６０】
基板Ｐの形成材料としては、ガラス、石英、サファイア、あるいはポリエステル、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエーテルケトンなどの合成樹脂などが挙げられる。ここで、有機ＥＬ表示装置がトップエミッション型である場合、基板Ｐは不透明であってもよく、その場合、アルミナ等のセラミック、ステンレス等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したもの、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができる。
【００６１】
有機ＥＬ表示デバイスＳ１は、基板Ｐと、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）等の透明電極材料からなる陽極（画素電極）３２３と、陽極３２３から正孔を輸送可能な正孔輸送層３７０と、電気光学物質の１つである有機ＥＬ物質を含む発光層（有機ＥＬ層、電気光学素子）３６０と、発光層３６０の上面に設けられている電子輸送層３５０と、電子輸送層３５０の上面に設けられているアルミニウム（Ａｌ）やマグネシウム（Ｍｇ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、カルシウム（Ｃａ）等からなる陰極（対向電極）５２２と、基板Ｐ上に形成され、画素電極３２３にデータ信号を書き込むか否かを制御する通電制御部としての薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」と称する）３２４とを有している。ＴＦＴ３２４は、不図示の走査線駆動回路及びデータ線駆動回路からの作動指令信号に基づいて作動し、画素電極３２３への通電制御を行う。
【００６２】
ＴＦＴ３２４は、ＳｉＯ2を主体とする下地保護層５８１を介して基板Ｐの表面に設けられている。このＴＦＴ３２４は、下地保護層５８１の上層に形成されたシリコン層５４１と、シリコン層５４１を覆うように下地保護層５８１の上層に設けられたゲート絶縁層５８２と、ゲート絶縁層５８２の上面のうちシリコン層５４１に対向する部分に設けられたゲート電極５４２と、ゲート電極５４２を覆うようにゲート絶縁層５８２の上層に設けられた第１層間絶縁層５８３と、ゲート絶縁層５８２及び第１層間絶縁層５８３にわたって開孔するコンタクトホールを介してシリコン層５４１と接続するソース電極５４３と、ゲート電極５４２を挟んでソース電極５４３と対向する位置に設けられ、ゲート絶縁層５８２及び第１層間絶縁層５８３にわたって開孔するコンタクトホールを介してシリコン層５４１と接続するドレイン電極５４４と、ソース電極５４３及びドレイン電極５４４を覆うように第１層間絶縁層５８３の上層に設けられた第２層間絶縁層５８４とを備えている。
【００６３】
そして、第２層間絶縁層５８４の上面に画素電極３２３が配置され、画素電極３２３とドレイン電極５４４とは、第２層間絶縁層５８４に設けられたコンタクトホール３２３ａを介して接続されている。また、第２層間絶縁層５８４の表面のうち有機ＥＬ素子が設けられている以外の部分と陰極５２２との間には、合成樹脂などからなる第３絶縁層（バンク層）５２１が設けられている。
【００６４】
なお、シリコン層５４１のうち、ゲート絶縁層５８２を挟んでゲート電極５４２と重なる領域がチャネル領域とされている。また、シリコン層５４１のうち、チャネル領域のソース側にはソース領域が設けられている一方、チャネル領域のドレイン側にはドレイン領域が設けられている。このうち、ソース領域が、ゲート絶縁層５８２と第１層間絶縁層５８３とにわたって開孔するコンタクトホールを介して、ソース電極５４３に接続されている。一方、ドレイン領域が、ゲート絶縁層５８２と第１層間絶縁層５８３とにわたって開孔するコンタクトホールを介して、ソース電極５４３と同一層からなるドレイン電極５４４に接続されている。画素電極３２３は、ドレイン電極５４４を介して、シリコン層５４１のドレイン領域に接続されている。
【００６５】
以上のような構成を有する有機ＥＬ表示デバイスＳ１のうち、金属膜としての陽極３２３や陰極５２２などの成膜工程において、本発明の製造方法及び製造装置を適用することができる。
【００６６】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能であり、実施の形態で挙げた具体的な材料や層構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の金属膜の製造装置の一例を示す概略斜視図である。
【図２】液滴吐出ヘッドの分解斜視図である。
【図３】液滴吐出ヘッドの主要部の斜視図一部断面図である。
【図４】本発明の金属膜の製造方法によって製造された有機ＥＬ表示装置の層構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
２０…液滴吐出ヘッド、２０Ａ…温度調整装置、ＣＯＮＴ…制御装置、ＩＪ…液滴吐出装置（金属膜の製造装置）、Ｐ…基板（所定面）。
【図１】
2006315003.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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