(57)【要約】【課題】液状材料を用いて所望パターンを形成するときに、製造時間を短縮することができるとともに、製造コストを削減することができる微細構造物の製造方法、光学素子、集積回路および電子機器を提供する。【解決手段】基板１０の表面に、液状材料を用いて所望形状のパターンを形成するときに、先ず、液状材料に対して親液性となるように親液処理を施して親液膜１１を設ける。次いで、親液膜１１の上面におけるパターンの領域以外の領域に、液状材料に対して撥液性となるように撥液処理を施して撥液膜１２を設けることを特徴とする。【選択図】　　　図１
2004134446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状材料を用いて所望形状のパターンを形成しようとする部材の被処理面に、該液状材料に対して親液性となるように親液処理を施して親液膜を設ける工程と、
前記親液膜の上面における前記パターンの領域以外の領域に、前記液状材料に対して撥液性となるように撥液処理を施して撥液膜を設ける工程と、を有することを特徴とする微細構造物の製造方法。
【請求項２】
前記撥液処理において、別体であるマスクを被処理面に覆い被せることにより、前記パターンの領域以外の領域に前記撥液膜を設けることを特徴とする請求項１記載の微細構造物の製造方法。
【請求項３】
液状材料を用いて所望形状のパターンを形成しようとする被処理面に、該液状材料に対して撥液性となるように撥液処理を施して撥液膜を設ける工程と、
前記撥液膜の上面における前記パターンの領域に、前記液状材料に対して親液性となるように親液処理を施して親液膜を設ける工程と、を有することを特徴とする微細構造物の製造方法。
【請求項４】
前記親液処理において、別体であるマスクを被処理面に覆い被せることにより、前記パターンの領域に前記親液膜を設けることを特徴とする請求項３に記載の微細構造物の製造方法。
【請求項５】
前記撥液膜に対して、前記マスクを介してプラズマ処理をすることで前記親液膜を設けることを特徴とする請求項４に記載の微細構造物の製造方法。
【請求項６】
前記親液膜に対して、前記マスクを介してプラズマ処理をすることで前記撥液膜を設けることを特徴とする請求項２に記載の微細構造物の製造方法。
【請求項７】
前記撥液膜に対して、前記マスクを介して電磁波を照射することで前記親液膜を設けることを特徴とする請求項４記載の微細構造物の製造方法。
【請求項８】
前記親液膜に対して、前記マスクを介して電磁波を照射することで前記撥液膜を設けることを特徴とする請求項２記載の微細構造物の製造方法。
【請求項９】
前記電磁波は、紫外線であることを特徴とする請求項７又は８記載の微細構造物の製造方法。
【請求項１０】
前記撥液膜への電磁波の照射は、炭化水素を有する雰囲気中で行うことを特徴とする請求項７又は９記載の微細構造物の製造方法。
【請求項１１】
前記撥液膜への電磁波の照射は、活性化した前記炭化水素を含有した雰囲気中で行うことを特徴とする請求項７又は９記載の微細構造物の製造方法。
【請求項１２】
前記炭化水素は、デカンを含有していることを特徴とする請求項１０又は１１記載の微細構造物の製造方法。
【請求項１３】
前記親液処理と前記撥液処理を行った後に、前記パターンの領域に前記液状材料を充填し、該液状材料について、少なくとも乾燥又は焼成を行うことで、該液状材料が充填された領域にパターンを形成することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の微細構造物の製造方法。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の微細構造物の製造方法を用いて製造されたことを特徴とするデバイス。
【請求項１５】
請求項１４に記載のデバイスを備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液状材料により所望のパターンを形成するときに好適である微細構造物の製造方法、光学素子、集積回路および電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラーフィルタなどの光学素子の画素又は半導体集積回路の配線パターンなど微細なパターンを形成する方法としては、次に述べる方法がある。例えば半導体ウェハの表面に配線を形成するためには、先ず、絶縁膜が形成された半導体ウェハの表面にプラズマＣＶＤを行い、配線層を絶縁膜の上層に形成する。なお、配線層はスパッタリングを用いて形成してもよい。次いで、配線層の上層にフォトレジストを塗布してレジスト膜を形成する。次いで、感光工程及びフォトエッチング工程を行うことで、レジスト膜を所望形状にパターニングする。次いで、レジスト膜をマスクとして配線層のエッチングを行う。こうしてレジスト膜の下層のみに配線層を残し、その後、溶剤によってレジスト膜を除去することで、所望形状の配線パターンが形成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の微細パターンの形成方法では、上記のように処理工程が多数必要となって製造時間が長期化するとともに、製造に大きなエネルギーが必要になるという問題点があった。
【０００４】
ところで、従来における他の微細パターンの形成方法としては、基板上における所望パターン内に液状材料を閉塞（充填）し、その後、乾燥及び焼成を行うという方法がある。その方法では、先ず、所望パターンの内側領域については親液処理を施して親液領域を形成し、所望パターンの外側領域については撥液処理を施して撥液領域を形成する。その後に、撥液領域で囲まれた親液領域に液状材料を充填することで、所望パターン内に液状材料を充填する（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１２３５００号公報
【０００６】
しかしながら、上記従来の微細パターンの形成方法では、例えば、シリコン基板などの被処理面全体にフッ素膜などを形成する撥液処理を施し、その後に、撥液処理された被処理面における所望パターン領域にのみ紫外線などを照射することで、そのパターン領域のフッ素膜を除去しさらに該領域に付着している有機物などを分解除去して親液化するので、かかる親液化のための処理に長時間かかってしまうという問題点があった。
【０００７】
その理由は、シリコンとフッ素が一旦結合されると、安定状態となってその結合力が非常強くなり、紫外線照射などによってシリコンとフッ素の結合を分解しようとしても、その分解に長時間かかってしまうからである。
【０００８】
また、上記従来の微細パターンの形成方法では、カラーフィルタなどの光学素子を透明な基板上に形成する場合、紫外線照射などによって親液処理をすることで、その透明な基板の光学的特性を劣化させてしまう場合があるという問題点もある。
【０００９】
また、上記従来の微細パターンの形成方法では、基板上における被処理面が汚染されている場合があるので、基板上に形成されたパターンとその基板との密着性が良好ではないという問題点もある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、所望の微細パターンを形成するときに、製造時間を短縮することができるとともに、製造コストを削減することができる微細構造物の製造方法、光学素子、集積回路および電子機器を提供することを目的とする。
【００１１】
また、本発明は、液状材料を用いて所望パターンを形成するときに、高速に且つ良好に所望パターンを形成することができる微細構造物の製造方法、光学素子、集積回路および電子機器を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために本発明の微細構造物の製造方法は、液状材料を用いて所望形状のパターンを形成しようとする部材の被処理面に、該液状材料に対して親液性となるように親液処理を施して親液膜を設ける工程と、前記親液膜の上面における前記パターンの領域以外の領域に、前記液状材料に対して撥液性となるように撥液処理を施して撥液膜を設ける工程と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、所望形状のパターンを形成するときに、感光工程及びフォトエッチング工程などを省略することが可能となるので、従来よりも製造時間を短縮することができるとともに、製造に必要となるエネルギーを削減することができ、製造コストを低減することができる。
また、本発明によれば、親液膜の上に撥液膜を設けるので、撥液膜を分解除去して親液領域を作る手法よりも、容易に且つ迅速に撥液膜及び親液膜を形成することができ、製造時間の短縮化及び製造コストの低減化をすることができる。
また、本発明によれば、被処理面に親液膜を設けることで、例えば、被処理面が洗浄されその汚染を防止することも可能となるので、良好に所望のパターンを形成することができる。
また、本発明によれば、撥液膜を分解除去する処理が必要ないので、かかる処理によって被処理面に損傷を与えることを回避することができる。そこで、例えば、透明な基板の一方面を被処理面としてカラーフィルタなどの光学素子を設ける場合に、その光学素子の光学的特性が製造過程で劣化することを防ぐことができる。
【００１３】
また、本発明の微細構造物の製造方法は、前記撥液処理において、別体であるマスクを被処理面に覆い被せることにより、前記パターンの領域以外の領域に前記撥液膜を設けることが好ましい。
本発明によれば、被処理面（基板）などとは別体であるマスク（例えばメタルマスク）を用いて撥液膜を設けるので、１つのマスクを何度も用いて撥液膜を複数回設けることが可能となり、１つの撥液膜を設ける毎に作成しなければならないレジストマスクなどに比べて、製造コストを削減することができるとともに、製造時間を短縮することができる。
【００１４】
また、本発明の微細構造物の製造方法は、液状材料を用いて所望形状のパターンを形成しようとする被処理面に、該液状材料に対して撥液性となるように撥液処理を施して撥液膜を設ける工程と、前記撥液膜の上面における前記パターンの領域に、前記液状材料に対して親液性となるように親液処理を施して親液膜を設ける工程と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、所望形状のパターンを形成するときに、感光工程及びフォトエッチング工程などを省略することが可能となるので、従来よりも製造時間を短縮することができるとともに、製造に必要となるエネルギーを削減することができ、製造コストを低減することができる。
【００１５】
また、本発明の微細構造物の製造方法は、前記親液処理において、別体であるマスクを被処理面に覆い被せることにより、前記パターンの領域に前記親液膜を設けることが好ましい。
本発明によれば、別体であるマスク（例えばメタルマスクなど）を用いて親液膜を設けるので、１つのマスクを何度も用いて親液膜を複数回設けることが可能となり、１つの親液膜を設ける毎に作成しなければならないレジストマスクなどに比べて、製造コストを削減することができるとともに、製造時間を短縮することができる。
【００１６】
また、本発明の微細構造物の製造方法は、前記撥液膜に対して、前記マスクを介してプラズマ処理をすることで前記親液膜を設けることが好ましい。
本発明によれば、別体であるマスクを介してプラズマ処理をすることで親液膜を設けることにより、所望形状のパターンを形成するときに、エッチング工程及び露光工程などを省略することが可能となり、製造時間の短縮化及び製造コストの低減化が可能となる。
【００１７】
また、本発明の微細構造物の製造方法は、前記親液膜に対して、前記マスクを介してプラズマ処理をすることで前記撥液膜を設けることが好ましい。
本発明によれば、別体であるマスクを介してプラズマ処理をすることで撥液膜を設けることにより、所望形状のパターンを形成するときに、エッチング工程及び露光工程などを省略することが可能となり、製造時間の短縮化及び製造コストの低減化が可能となる。
【００１８】
また、本発明の微細構造物の製造方法は、前記撥液膜に対して、前記マスクを介して電磁波を照射することで前記親液膜を設けることが好ましい。
本発明によれば、別体であるマスクを介して電磁波を照射することで簡易に且つ迅速に親液膜を設けることが可能となり、製造時間の短縮化及び製造コストの低減化が可能となる。
【００１９】
また、本発明の微細構造物の製造方法は、前記親液膜に対して、前記マスクを介して電磁波を照射することで前記撥液膜を設けることが好ましい。
本発明によれば、別体であるマスクを介して電磁波を照射することで簡易に且つ迅速に撥液膜を設けることが可能となり、製造時間の短縮化及び製造コストの低減化が可能となる。
【００２０】
また、本発明の微細構造物の製造方法は、前記電磁波が紫外線であることが好ましい。
本発明によれば、別体であるマスクを介して紫外線を照射することで、高精度で簡易に且つ迅速に撥液膜又は親液膜を設けることが可能となり、製造時間の短縮化及び製造コストの低減化が可能となる。
【００２１】
また、本発明の微細構造物の製造方法は、前記撥液膜への電磁波の照射を、炭化水素を有する雰囲気中で行うことが好ましい。
本発明によれば、炭化水素の雰囲気中で撥液膜に紫外線などの電磁波を照射することで、パターンを形成する部材である液状材料が有機系のものであるときに、その液状材料に対して親液性をもつ親液膜を簡易に且つ迅速に形成することができる。
【００２２】
また、本発明の微細構造物の製造方法は、前記撥液膜への電磁波の照射を、活性化した前記炭化水素を含有した雰囲気中で行うことが好ましい。
本発明によれば、有機系の液状材料に対して従来よりも高い親液性をもつ親液膜を効率的に形成することができ、製造コストを低減化することができる。また、例えば、プラズマ化を大気圧プラズマとすることで、さらに親液性を高めることができ、且つ消費エネルギーを低減することが可能となる。
【００２３】
また、本発明の微細構造物の製造方法は、前記炭化水素がデカンを含有していることが好ましい。
本発明によれば、有機系の液状材料に対して従来よりも高い親液性をもつ親液膜を効率的に形成することができ、製造コストの低減化及び製造時間の短縮化が可能となる。
【００２４】
また、本発明の微細構造物の製造方法は、前記親液処理と前記撥液処理を行った後に、前記パターンの領域に前記液状材料を充填し、該液状材料について、少なくとも乾燥又は焼成を行うことで、該液状材料が充填された領域にパターンを形成することが好ましい。
本発明によれば、撥液膜の領域に囲まれた親液膜の領域上に液状材料を充填し乾燥又は焼成をすることで、所望のパターンを簡易且つ迅速に設けることができる。
【００２５】
また、本発明のデバイスは、前記微細構造物の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする。
本発明によれば、高性能なデバイスを迅速に且つ低コストで提供することができる。
【００２６】
また、本発明の電子機器は、前記デバイスを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、不具合が発生する確率が従来よりも低く、高性能なデバイスを備えた電子機器を低コストでかつ迅速に提供することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る微細構造物の製造方法について図面を参照して説明する。本実施形態では、微細構造物の一例としてカラーフィルタの画素を挙げて説明する。
【００２８】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る微細構造物の製造方法を示す模式断面図である。図１では、被処理面である基板１０の上面に、液状材料を用いて所望形状のパターンを形成するときの主要工程を示している。基板１０は、例えば、シリコン又はプラスチックからなる透明な基板とする。そして、先ず、図１（ａ）に示すように基板１０の上面全体に親液膜１１を形成する。
【００２９】
親液膜１１の形成は、例えば、ポリエチレン層を基板１０上面の形成するものとする。また親液膜１１の形成は、基板１０に電磁波を照射することでその基板１０に形成されていた撥液膜（層）を除去することで行ってもよい。ここで電磁波は、紫外線又はレーザー光線が好ましい。これにより、基板１０の表面に付着している有機物などが分解されて除去されることにより基板１０が洗浄化され親液膜１１が形成される。なお、基板１０を配置したチャンバ内に酸素ガスを導入し、紫外線により酸素ガスを活性化して有機物と反応させれば、有機物の除去を促進することができる。また、紫外線の照射により基板１０の表面の水分が蒸発するので、基板１０全面について洗浄と同時に親液処理が行われる。また、親液膜１１は、有機膜で形成してもよい。この有機膜はプラズマもしくは光などの電磁波を用いた重合により形成することができる。
【００３０】
次いで、図１（ｂ）に示すように、基板１０の上面（親液膜１１の上）に別体のマスクであるメタルマスク１５ａを配置し、さらにメタルマスク１５ａの上方から撥液処理を施すことで、親液膜１１の所望領域上に撥液膜１２を形成するステルス成膜を行う。
【００３１】
この成膜に用いるマスクはメタルマスク１５ａに限定されるものではなく、メタルマスク１５ａの代わりに、無機物のマスク、化合物のマスク又はフォトマスクを用いてもよく、他の別体のマスクを用いてもよい。
【００３２】
撥液膜１２は、有機膜で形成してもよく、フッ素を含有した有機膜で形成してもよい。これらの有機膜は、プラズマもしくは光などの電磁波を用いた重合により形成することができる。また撥液膜１２は、フッ素含有のプラズマなどの活性ガス、もしくは液体に晒されることで、表面が改質されることで形成したものでもよい。例えば活性化したフッ素などを含む雰囲気中に、図１（ｂ）に示す状態の基板１０を入れることで、フッ素樹脂重合膜からなる撥液膜１２を形成する。
【００３３】
ここで、メタルマスク１５ａは、所望形状のパターンを形成する領域を覆うように配置される。メタルマスク１５ａは、金属性の薄い板状部材であり、ロボットのアームなどによって正確に配置される。なお、メタルマスク１５ａは親液膜１１に密着していることが好ましいが、メタルマスク１５ａと親液膜１１の間に隙間があってもよい。また、図１（ｂ）に示すメタルマスク１５ａは、単なる１枚の板としているが、実際のメタルマスクａは、撥液膜１２を形成する領域に対応する部分について孔が開けられた板状部材である。
【００３４】
次いで、図１（ｃ）に示すように、基板１０の上面からメタルマスク１５ａを取り外す。これにより、メタルマスク１５ａが配置されていた領域（すなわち所望形状のパターンを形成する領域）には撥液膜１２が形成されず、他の領域（すなわち該パターンを形成する領域以外の領域）には撥液膜１２が形成される。
【００３５】
その後、撥液膜１２の領域に囲まれた親液膜１１が露出している領域に液状材料（図示せず）を充填する。液体材料２０の充填（塗布）は、液滴吐出方式、ＬＳＭＣＤのようにミスト状液体材料を供給する方式又はダイレクト塗布方式（ＣａｐＣｏａｔ）用いて行うことが好ましい。このようにすれば、液体材料の必要量を低減することができるとともに、製造工程を簡略化することができる。
【００３６】
液状材料は、例えば、有機系の液材であって、カラーフィルタの画素を形成するための顔料を含んだ溶剤とする。なお、顔料は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、又はＣ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ（イエロ）のいずれかの色素を含むものとする。液状材料の充填は、例えば、インクジェットノズルなどから液状材料を吐出させて、親液膜１１が露出している領域にその液状材料を滴下することで行う。ここで、液状材料を滴下する位置は、親液膜１１が露出している領域（所望パターン）の中心とすることが好ましい。その理由は、かかる所望パターンの全体にくまなく液状材料を行き渡すためである。
【００３７】
その後、基板１０について乾燥及び焼成することで、液状材料の溶剤を蒸発させて、Ｒ、Ｇ、Ｂ又はＣ、Ｍ、Ｙのいずれかの色の光のみを透過させるカラーフィルタの１画素（パターン）が形成される。
【００３８】
これらにより、本第１実施形態によれば、所望形状のパターンを形成するときに、感光工程及びフォトエッチング工程などを省略することが可能となるので、従来よりも製造時間を短縮することができるとともに、製造に必要となるエネルギーを削減することができ、製造コストを低減することができる。
【００３９】
また、本第１実施形態によれば、親液膜１１の上に撥液膜１２を設けるので、撥液膜１２を分解除去して親液領域を作る手法よりも、容易に且つ迅速に撥液膜１２及び親液膜１１を形成することができ、製造時間の短縮化及び製造コストの低減化をすることができる。
【００４０】
また、本第１実施形態によれば、被処理面全体に親液膜１１を設けることで、例えば、被処理面が洗浄されその汚染を防止することも可能となるので、良好に所望のパターンを形成することができる。
【００４１】
また、本第１実施形態によれば、撥液膜１２を分解除去する処理が必要ないので、かかる処理によって被処理面に損傷を与えることを回避することができる。そこで、例えば、透明な基板１０の一方面を被処理面としてカラーフィルタなどの光学素子を設ける場合に、その光学素子の光学的特性が製造過程で劣化することを防ぐことができる。
【００４２】
さらに、本第１実施形態によれば、メタルマスク１５ａを用いて撥液膜１２を設けるので、１つのメタルマスク１５ａを何度も用いて撥液膜１２を複数の基板に設けることが可能となり、１つの撥液膜１２を設ける毎にマスクを作成しなければならないレジストマスクなどに比べて、製造コストを削減することができるとともに、製造時間を短縮することができる。
【００４３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図２を参照して説明する。図２は、本発明の第２実施形態に係る微細構造物の製造方法を示す模式断面図である。図２でも、図１と同様に、被処理面である基板１０の上面に、液状材料を用いて所望形状のパターンを形成するときの主要工程を示している。基板１０は、例えば、シリコン又はプラスチックからなる透明な基板とする。
【００４４】
先ず、本実施形態では、上記第１実施形態と異なり、図２（ａ）に示すように基板１０の上面全体に撥液膜１２を形成する。この撥液膜１２の形成は、例えば活性化したフッ素などを含む雰囲気中に基板１０を入れることで、フッ素樹脂重合膜からなる撥液膜１２を基板１０に形成する手法を用いる。
【００４５】
次いで、図２（ｂ）に示すように、基板１０の上面（撥液膜１２の上）にメタルマスク１５ｂを配置し、さらにメタルマスク１５ｂの上方からプラズマを照射することで、撥液膜１２の所望領域上に親液膜１１を形成するステルス成膜を行う。この親液膜１１の形成は、例えば、ｎ−デカンを含むヘリウム（Ｈｅ）ガスを大気圧でプラズマ化して、そのプラズマをメタルマスク１５ｂを介して撥液膜１２に照射することで行う。
【００４６】
ここで、メタルマスク１５ｂは、所望形状のパターンを形成する領域以外の領域を覆うように配置される。メタルマスク１５ｂは、第１実施形態のメタルマスク１５ａと同様な材質のものであってロボットアームなどによって配置されるが、配置される領域は異なっている。なお、メタルマスク１５ｂは撥液膜１２に密着していることが好ましいが、メタルマスク１５ｂと撥液膜１２の間に隙間があってもよい。また、メタルマスク１５ｂは、親液膜１１を形成する領域（パターンを形成する領域）に対応する部分について孔が開けられた板状部材である。
【００４７】
次いで、図２（ｃ）に示すように、基板１０の上面からメタルマスク１５ｂを取り外す。これにより、メタルマスク１５ｂが配置されていた領域（すなわち所望形状のパターンを形成する領域以外の領域）には親液膜１１が形成されず、他の領域（すなわち該パターンを形成する領域）には親液膜１１が形成される。
【００４８】
その後、撥液膜１２の領域に囲まれた親液膜１１の領域に液状材料（図示せず）を充填する。液状材料は、例えば、上記第１実施形態で用いた液状材料と同様に、有機系の液材であって、カラーフィルタの画素を形成するための顔料を含んだ溶剤とする。また、液状材料の充填は、例えば、インクジェットノズルなどから液状材料を吐出させて、親液膜１１の略中央にその液状材料を滴下することで行う。その後、基板１０について乾燥及び焼成することで、液状材料の水分を蒸発させて、Ｒ、Ｇ、Ｂ又はＣ、Ｍ、Ｙのいずれかの色の光のみを透過させるカラーフィルタの１画素（パターン）が形成される。
【００４９】
これらにより、本第２実施形態によれば、上記第１実施形態と同様に、所望形状のパターンを形成するときに、感光工程及びフォトエッチング工程などを省略することが可能となるので、従来よりも製造時間を短縮することができるとともに、製造に必要となるエネルギーを削減することができ、製造コストを低減することができる。
【００５０】
また、本第２実施形態によれば、撥液膜１２の上にプラズマ処理を施して親液膜１１を設けるので、撥液膜１２を分解除去して親液領域を作る手法よりも、容易に且つ迅速に撥液膜１２及び親液膜１１を形成することができ、製造時間の短縮化及び製造コストの低減化をすることができる。
【００５１】
また、本第２実施形態によれば、撥液膜１２を分解除去する処理が必要ないので、かかる処理によって被処理面に損傷を与えることを回避することができる。そこで、例えば、透明な基板１０の一方面を被処理面としてカラーフィルタなどの光学素子を設ける場合に、その光学素子の光学的特性が製造過程で劣化することを防ぐことができる。
【００５２】
さらに、本第２実施形態によれば、メタルマスク１５ｂを用いて親液膜１１を設けるので、１つのメタルマスク１５ｂを何度も用いて親液膜１１を複数の基板に設けることが可能となり、１つの親液膜１１を設ける毎にマスクを作成しなければならないレジストマスクなどに比べて、製造コストを削減することができるとともに、製造時間を短縮することができる。
【００５３】
さらにまた、本第２実施形態によれば、プラズマ化を大気圧プラズマとしているので、減圧環境下で行うプラズマ処理に比べて消費エネルギーを低減することが可能となる。
【００５４】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について、図３を参照して説明する。図３は、本発明の第３実施形態に係る微細構造物の製造方法を示す模式断面図である。図３でも、図１と同様に、被処理面である基板１０の上面に、液状材料を用いて所望形状のパターンを形成するときの主要工程を示している。基板１０は、例えば、シリコン又はプラスチックからなる透明な基板とする。
【００５５】
先ず、本実施形態では、上記第２実施形態と同様にして、図３（ａ）に示すように基板１０の上面全体に撥液膜１２を形成する。
【００５６】
次いで、図３（ｂ）に示すように、基板１０の上方にメタルマスク１５ｃを配置するとともに、基板１０の周囲を窒素（Ｎ２）ガスにデカンを含ませた雰囲気とする。さらに、メタルマスク１５ｃの上方から基板１０に向けて紫外線を照射することで、撥液膜１２の所望領域上に親液膜１１を形成するステルス成膜を行う。ここで、基板１０の周囲の雰囲気を、窒素（Ｎ２）ガスにデカンを含ませたものとする。また、窒素（Ｎ２）ガスにデカンを含ませたものを大気圧プラズマに通し、これで基板１０周囲の雰囲気を形成することが好ましい。
【００５７】
ここで、メタルマスク１５ｃは、所望形状のパターンを形成する領域以外の領域を覆うように配置される。すなわち、メタルマスク１５ｃによって、所望形状のパターンを形成する領域にのみ紫外線を照射する。メタルマスク１５ｃは、第１実施形態のメタルマスク１５ａと同様な材質のものであってロボットアームなどによって配置されるが、配置される領域は異なっている。また、撥液膜１２の周囲を所望の雰囲気とするために、メタルマスク１５ｃと撥液膜１２の間に隙間を設けている。また、メタルマスク１５ｃは、第２実施形態のメタルマスク１５ｂと同様に、親液膜１１を形成する領域（パターンを形成する領域）に対応する部分について孔が開けられた板状部材である。
【００５８】
次いで、図３（ｃ）に示すように、基板１０の上方からメタルマスク１５ｃを取り外し、基板１０の周囲の雰囲気を自然な雰囲気にする。これらにより、メタルマスク１５ｃが配置されていた領域（すなわち所望形状のパターンを形成する領域以外の領域）には親液膜１１が形成されず、他の領域（すなわち該パターンを形成する領域）には親液膜１１が形成される。
【００５９】
その後、撥液膜１２の領域に囲まれた親液膜１１の領域に液材（図示せず）を充填する。液材は、例えば、上記第１実施形態で用いた液材と同様に、有機系の溶液であって、カラーフィルタの画素を形成するための顔料を含んだ溶剤とする。また、液状材料の充填は、例えば、インクジェットノズルなどから液状材料を吐出させて、親液膜１１の略中央にその液状材料を滴下することで行う。その後、基板１０について乾燥及び焼成することで、液状材料の水分を蒸発させて、Ｒ、Ｇ、Ｂ又はＣ、Ｍ、Ｙのいずれかの色の光のみを透過させるカラーフィルタの１画素（パターン）が形成される。
【００６０】
これらにより、本第３実施形態によれば、メタルマスクを介して紫外線（電磁波）を照射することで簡易に、高精度に且つ迅速に親液膜を設けることが可能となり、上記第１実施形態と同様に、所望形状のパターンを形成するときに、感光工程及びフォトエッチング工程などを省略することが可能となるので、従来よりも製造時間を短縮することができるとともに、製造に必要となるエネルギーを削減することができ、製造コストを低減することができる。
【００６１】
また、本第３実施形態によれば、撥液膜１２を分解除去する処理が必要ないので、かかる処理によって被処理面に損傷を与えることを回避することができる。そこで、例えば、透明な基板１０の一方面を被処理面としてカラーフィルタなどの光学素子を設ける場合に、その光学素子の光学的特性が製造過程で劣化することを防ぐことができる。
【００６２】
さらに、本第３実施形態によれば、メタルマスク１５ｃを用いて親液膜１１を設けるので、１つのメタルマスク１５ｃを何度も用いて親液膜１１を複数の基板に設けることが可能となり、１つの親液膜１１を設ける毎にマスクを作成しなければならないレジストマスクなどに比べて、製造コストを削減することができるとともに、製造時間を短縮することができる。
【００６３】
さらにまた、本第３実施形態によれば、プラズマ化を大気圧プラズマとしているので、減圧環境下で行うプラズマ処理に比べて消費エネルギーを低減することが可能となる。
【００６４】
（具体的処理例）
次に、上記実施形態における図１（ｂ）、図２（ａ）及び図３（ａ）に示す撥液膜１２の形成方法の一例について、図４を参照して具体的に説明する。図４は撥液膜である重合膜を形成する撥液処理装置の一例を示す概念図である。
撥液処理装置１３０は、処理室１３１を有し、処理室１３１内に設けた処理ステージ１３２の上に、シリコンウエハなどの被処置物である基板１０を配置するようにしてある。そして、処理室１３１の上下には高周波電極１３４が配置されており、高周波電極１３４は高周波電源１３５に接続されている。
【００６５】
また処理室１３１には、流量制御弁１１２を備えた供給配管１０２を介して、処理ガス供給部１０４が接続してある。この処理ガス供給部１０４は、Ｃ４Ｆ１０やＣ８Ｆ１８などの直鎖状ＰＦＣからなる液体有機物１０６を貯留する容器１０８を有している。そして、容器１０８には、加熱部となるヒータ１１０が設けてあって、液体有機物１０６を加熱して気化できるようになっている。また、供給配管１０２の流量制御弁１１２の下流側には、流量制御弁１１４を備えたキャリア配管１１６を介して、キャリアガス供給部１１８が接続してある。キャリアガスには窒素やアルゴンなどの不活性なガスを使用する。
【００６６】
なお、図４の破線に示すように、供給配管１０２には、流量制御弁１２０を有する配管１２２を介して、第２処理ガス供給部１２４を接続することもできる。この場合には、第２ガス処理供給部１２４からＣＦ４を第２処理ガスとして液体有機物１０６の蒸気に添加する。処理室１３１では、この有機物蒸気とＣＦ４との混合ガスをプラズマ化する。すると、活性化したフッ素が液体有機物１０６の蒸気と反応し、基板１０の表面で重合させた膜中のフッ素脱離部分に取り込まれて、重合膜の撥液性を向上させることができる。
【００６７】
上記実施形態における撥液膜１２としては、フッ素含有の有機物を形成部材として用いることができる。具体的には、重合膜を形成するフロリナート等としてＣ８Ｆ１８、Ｃ７Ｆ１６、Ｃ６Ｄ１４、Ｃ５Ｆ１２などを撥液膜１２の形成部材として用いることができる。また、ＰＦＣガスであるＣ４Ｆ８などを撥液膜１２の形成部材として用いることができる。また、界面活性剤（例えばＤｙｎａＳｙｌａｎ−Ｆ−８２６３又はＤｙｎａＳｙｌａｎ−Ｆ−８２６１など）を撥液膜１２の形成部材として用いてもよい。
【００６８】
次に、上記実施形態における図２（ｂ）に示す親液膜１１の形成方法の一例について、図５を参照して具体的に説明する。図５は、親液膜形成装置の一例を示す概念図である。本親液膜形成装置は、ｎ−デカンを含むヘリウム（Ｈｅ）ガスを大気圧でプラズマ化し、そのプラズマを図２（ｂ）に示す基板１０の撥液膜１２上に照射することで、基板１０の撥液膜１２上に親液膜１１を形成するものである。
本親液膜形成装置において、流量１００［ｓｃｃｍ］のヘリウムガス３１が、容器３２の中に存在するｎ−デカン溶液の中に入れられる。このバブリングによってｎ−デカンを含んだヘリウムガスは、容器３２から第１電極３４に送られる。また、第１電極３４には流量１０［ｓｌｍ］のヘリウムガス３３が送られる。
【００６９】
さらに、第１電極３４には高周波電源３６から周波数１３．５６［ＭＨｚ］の高周波電圧が印加される。ここで、高周波電源３６から第１電極３４に供給される電力は、例えば４００［Ｗ］とする。第１電極３４に対向する位置には、第２電極として機能するステージ３８が配置されている。
【００７０】
ステージ３８は、第１電極３４の下端と所定の間隔を保ちながら水平方向に移動可能である。第１電極３４とステージ（第２電極）３８との間隔（ギャップ）は、例えば１［ｍｍ］とする。ステージ３８の移動速度すなわち基板１０の搬送速度は、例えば、０．４６［ｍｍ／ｓｅｃ］とする。そして、ステージ３８の上には被処理物である基板１０が置かれる。また、基板１０の上面全体に撥液膜１２は設けられており、その撥液膜１２の上にメタルマスク（図示せず）が配置されている。
【００７１】
第１電極３４に入れられたｎ−デカンを含んだヘリウムガス３５は、高周波電圧が印加されたその電極３４からプラズマ３７化されて放出され、メタルマスクを介して基板１０上面の撥液膜１２に照射する。これにより、基板１０上面の撥液膜１２における所望パターン領域に親液膜１１が形成される。そして、基板１０はステージ３８とともに水平方向に移動するので、基板１０の上面全体に親液膜を形成することもできる。
【００７２】
次に、上記実施形態における図１（ａ）及び図３（ｂ）に示す親液膜１１の形成方法の一例について、図６及び図７を参照して説明する。図６は、紫外線を照射して親液膜を形成する親液膜形成装置（紫外線照射装置）の一例を示す図である。図６中符号１５０は紫外線照射装置である。
【００７３】
この紫外線照射装置１５０は、局所排気フード１５１、この局所排気フード１５１内の上方に配設されたランプハウス１５２と、ランプハウス１５２内に配置されたＵＶ光源１５３と、ランプハウス１５２の底面に配設された合成石英（石英ガラス）１５４とを備えて構成されたものである。ここで、ＵＶ光源１５３としては、例えば照射する紫外線の波長を１７２［ｎｍ］とするキセノン（Ｘｅ）ランプが好適に用いられる。なお、ランプハウス１５２内には、窒素源１５５から流量計１５６を介して窒素が供給されるようになっており、またこのランプハウス内１５２からはスクラバー排気がなされるようになっている。
【００７４】
また、局所排気フード１５１内において、合成石英１５４の下方にはホルダ１５５が配設されている。ホルダ１５７は箱状に形成されたもので、その上部開口部に合成石英（石英ガラス）１５８が着脱可能に取り付けられるようになっている。このような構成のもとに、このホルダ１５７の内部には基板１０が出し入れ可能に納められるようになっており、また基板１０を納めた状態で上部開口部が封止されるようになっている。
【００７５】
また、前記紫外線照射装置１５０には雰囲気生成装置１６０が接続されている。この雰囲気生成装置１６０は、紫外線照射装置１５０のホルダ１５７に主配管１６１を介して接続されたもので、ホルダ１５７内に雰囲気形成ガスを供給するためのものである。この雰囲気生成装置１６０は、ガスボンベ等からなる窒素供給源１６２と、親液膜形成材料を入れた容器１６３と、大気圧プラズマ装置１６４とを備えて構成されたものである。窒素供給源１６２は、配管１６５を介して前記主配管１６１に接続されるとともに、分岐管１６６を介して前記容器１６３に接続されたものである。
【００７６】
容器１６３は、親液膜形成材料として例えばｎ−デカンを貯留した密閉容器であり、その内部には前記分岐管１６６がｎ−デカンの液面より下にまで延びて配置されている。このような構成のもとに、前記分岐管１６６によって供給された窒素はｎ−デカンの液中をバブリングするようになっている。なお、親液膜形成材料としてとしては、ｎ−デカン等の直鎖状の飽和炭化水素以外にも、エーテル類やアルコール類、ケトン類、アミン類、さらにはニトロ基を有する有機化合物など種々のものが使用可能である。また、この容器１６３には配管１６７が接続されており、この配管１６７は分岐して一方が前記大気圧プラズマ装置１６４に、他方が前記主配管１６１に接続している。
【００７７】
大気圧プラズマ装置１６４は、図７（ａ）に示すように高周波電源１７０、および絶縁体１７１を挟んだ一対の高周波電極１７２、１７２を備えたもので、図７（ｂ）に示すように高周波電極１７２、１７２間に、容器１６３から供給されるガス（親液膜形成材料）の流れ方向に沿って区画された多数の反応室１７３…を有して構成されたものである。このような構成のもとに大気圧プラズマ装置１６４は、高周波電極１７２、１７２間、すなわち反応室１７２…内にてプラズマを生成させ、これによりこれら反応室１７３…内を通るガス（親液膜形成材料）を高活性状態に励起させるものとなっている。
【００７８】
また、この大気圧プラズマ装置１６４は、そのガスの出口側が前記主配管１６１に接続している。なお、前記主配管１６１、配管１６５、分岐管１６６、配管１６７には、それぞれの管中を流れるガスの流量を調整する流量調整弁１７４が設けられている。
【００７９】
このような親液膜形成装置によって図３（ｂ）に示すように基板１０の上面に設けられた撥液膜１２上の所望パターン領域に親液膜１１を形成するには、まず、撥液膜１２を設けた基板１０を、ホルダ１５７に入れた状態のままで、雰囲気生成装置１６０によってホルダ１５７内の雰囲気を親液膜形成雰囲気に変える。
【００８０】
雰囲気生成装置１６０によって親液膜形成雰囲気を作り出すには、雰囲気生成装置１６０の各流量調整弁を調整して窒素供給源１６２からの窒素で容器１６３内の親液膜形成材料（ｎ−デカン）をバブリングし、この親液膜形成材料の蒸気を含有した窒素を大気圧プラズマ装置１６４に例えば５０ｓｃｃｍの流量で導入する。そして、この大気圧プラズマ装置１６４内で窒素中の親液膜形成材料を高活性状態に励起させ、その状態でこの親液膜形成材料の蒸気を含有する窒素をホルダ１５７内に導入する。ここで、大気圧プラズマ装置１６４によるプラズマ生成条件としては、例えば高周波電源１７０による放電電力を５０Ｗとし、周波数を２３ｋＨｚとして行う。
【００８１】
このようにしてホルダ１５７内の雰囲気を親液膜形成雰囲気、すなわち親液膜形成材料が高活性状態に励起した状態にある雰囲気としたら、図３（ｂ）に示すようにマスク１５をそのままにした状態のもとでＵＶ光源１５３より紫外線を照射する。すると、紫外線が親液膜形成雰囲気を通過することにより、この雰囲気中の高活性状態に励起した状態にある親液膜形成材料はさらにエネルギーを受けて重合し、例えばポリエチレンとなって撥液膜１２上に親液膜１１を形成する。このような親液膜１１の形成を所定時間行い、必要とする厚さの親液膜１１を形成したら、親液膜形成材料の蒸気を含有する窒素の導入を停止するとともに、紫外線の照射も停止しする。
そして、基板１０上からマスク１５を外し、ホルダ１５７から取り出すことにより、図３（ｃ）に示すように微細構造物としての撥液膜１２上の所望パターン領域に親液膜１１が形成された基板１０を得る。
【００８２】
上記のようにして図６及び図７に示す親液膜形成装置によって撥液膜上に形成した親液膜について、親液性の高さを測定したので次に述べる。ここで、親液性は、測定面に上記液状材料を滴下し、その液状材料と測定面との接触角（ｄｅｇ）を測定することで求めた。この接触角が大きければ、その測定面は親液性が低く（撥液性が高い）、接触角が小さければ、その測定面は親液性が高い（撥液性が低い）ことがわかる。また、下記の各処理時間は、１５［ｍｉｎ］とする。
【００８３】
１）基板１０上に撥液膜１２を設けたままの初期状態では、接触角が６０（ｄｅｇ）であった。
２）撥液膜１２を設けた基板１０をホルダ１５７に入れて、ホルダ内の雰囲気を窒素（Ｎ２）のみとすると、接触角が２７（ｄｅｇ）になった。
３）撥液膜１２を設けた基板１０をホルダ１５７に入れて、ホルダ内の雰囲気を酸素（Ｏ２）のみとすると、接触角が５２ｄｅｇ）になった。
４）撥液膜１２を設けた基板１０をホルダ１５７に入れて、ホルダ内の雰囲気を窒素（Ｎ２）にｎ−デカンを含有させたものとすると、接触角が２３（ｄｅｇ）になった。
５）撥液膜１２を設けた基板１０をホルダ１５７に入れて、ホルダ内の雰囲気を、窒素（Ｎ２）に大気圧プラズマを経由させたｎ−デカンを含有させたものとすると、接触角が６（ｄｅｇ）になった。この状態は、図６及び図７に示す親液膜形成装置によって撥液膜上に親液膜を形成した状態である。
【００８４】
これらの測定結果により、図６及び図７に示す親液膜形成装置によって上記のように親液処理することで、親液性の高い親液膜を迅速に効率よく形成することができることが示された。
【００８５】
また、親液膜の原料としては、例えば、酸素（Ｏ）を有するエーテル、窒素（Ｎ）を有するニトロ基、ＯＨ基を有するアルコール、ケトン、又はアミンなどを挙げることができる。
【００８６】
（カラーフィルタの製造プロセス）
次に、上記実施形態の微細構造物の製造方法を用いてカラーフィルタを製造する例について、図８から図１１を参照して説明する。
【００８７】
図８の基板２００は、透明基板であり適度の機械的強度と共に光透過性の高いものを用いる。基板２００としては、例えば、透明ガラス基板、アクリルガラス、プラスチック基板、プラスチックフィルム及びこれらの表面処理品等が適用できる。
【００８８】
例えば、図９に示すように長方形形状の基板２００上に、生産性をあげる観点から複数個のカラーフィルタ領域２０５をマトリックス状に形成する。これらのカラーフィルタ領域２０５は、後でガラス２００を切断することで、液晶表示デバイスに適合するカラーフィルタとして用いることができる。
【００８９】
カラーフィルタ領域２０５には、例えば図９に示すように、Ｒの液体とＧの液体およびＢの液体を所定のパターンで形成して配置している。この形成パターンとしては、図に示すように従来公知のストライプ型のほかに、モザイク型やデルタ型あるいはスクウェアー型等がある。
【００９０】
図８は、基板２００に対してカラーフィルタ領域２０５を形成する工程の一例を示している。
【００９１】
図８（ａ）では、透明の基板２００の一方の面に対して、ブラックマトリックス２１０を形成したものである。カラーフィルタの基礎となる基板２００の上には、光透過性のない樹脂（好ましくは黒色）を、スピンコート等の方法で、所定の厚さ（例えば２μｍ程度）に塗布して、フォトリソグラフィー法等の方法でマトリックス状にブラックマトリックス２１０を設ける。ブラックマトリックス２１０の格子で囲まれる最小の表示要素がフィルタエレメント２１２といわれており、例えばＸ軸方向の巾３０μｍ、Ｙ軸方向の長さ１００μｍ程度の大きさの窓である。
【００９２】
ブラックマトリックス２１０を形成した後は、例えば、ヒータにより熱を与えることで、基板２００の上の樹脂を焼成する。
【００９３】
次いで、ブラックマトリックス２１０及びフィルタエレメント２１２を含む基板２００の上面全体（被処理面）に、親液膜（図示せず）を設ける。次いで、ブラックマトリックス２１０に撥液膜（図示せず）を設ける。この撥液膜は、上記実施形態で説明した別体であるマスクを用いて形成することが好ましい。
【００９４】
図８（ｂ）に示すように、液滴９９は、フィルタエレメント２１２に着弾する。液滴９９の量は、加熱工程における液体の体積減少を考慮した充分な量である。
【００９５】
図８（ｃ）の加熱工程では、カラーフィルタ上のすべてのフィルタエレメント２１２に対して液滴９９が充填されると、ヒータを用いて加熱処理を行う。基板２００は、所定の温度（例えば７０℃程度）に加熱する。液体の溶媒が蒸発すると、液体の体積が減少する。体積減少の激しい場合には、カラーフィルタとして充分な液体膜の厚みが得られるまで、液体吐出工程と、加熱工程とを繰り返す。この処理により、液体の溶媒が蒸発して、最終的に液体の固形分のみが残留して膜化する。
【００９６】
図８（ｄ）の保護膜形成工程では、液滴９９を完全に乾燥させるために、所定の温度で所定時間加熱を行う。乾燥が終了すると液体膜が形成されたカラーフィルタの基板２００の保護及びフィルタ表面の平坦化のために、保護膜２２０を形成する。この保護膜２２０の形成には、例えば、スピンコート法、ロールコート法、リッピング法等の方法を採用することができる。
【００９７】
図８（ｅ）の透明電極形成工程では、スパッタ法や真空吸着法等の処方を用いて、透明電極２３０を保護膜２２０の全面にわたって形成する。
【００９８】
図８（ｆ）のパターニング工程では、透明電極２３０は、さらにフィルタエレメント１１２の開口部に対応させた画素電極にパターニングされる。
【００９９】
なお、液晶表示パネルの駆動にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等を用いる場合ではこのパターニングは不用である。図１０に、本発明を用いて製造されたカラーフィルタと、対向基板等を備えた液晶パネルの例を示す。この図において、液晶パネル４５０は、上下の偏光板４６２，４６７の間に、カラーフィルタ４００と対向基板４６６とを組み合わせ、両者の間に液晶組成物４６５を封入することにより構成されている。また、カラーフィルタ４００と対向基板４６６との間には、配向膜４６１，４６４が構成され、一方の対向基板４６６の内側の面には、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子（図示せず）と画素電極４６３とがマトリクス状に形成されている。この液晶パネルでは、カラーフィルタ４００として、上述した製造方法により製造されたカラーフィルタが用いられる。
【０１００】
以上のように、本実施形態では、ブラックマトリックス２１０及びフィルタエレメント２１２を含む基板２００の上面全体に親液膜を設け、次いで、フィルタエレメント２１２に撥液膜を設け、次いで、フィルタエレメント２１２に液滴９９を充填する。これにより、カラーフィルタの製造プロセスにおいて、感光工程及びフォトエッチング工程などを省略することが可能となるので、従来よりもカラーフィルタの製造時間を短縮することができるとともに、その製造に必要となるエネルギーを削減することができ、製造コストを低減することができる。
【０１０１】
また、本実施形態によれば、親液膜の上に撥液膜を設けるので、撥液膜を分解除去して親液領域を作る手法よりも、容易に且つ迅速に撥液膜及び親液膜を形成することができ、カラーフィルタの製造時間の短縮化及び製造コストの低減化をすることができる。
【０１０２】
また、本実施形態によれば、被処理面に親液膜を設けることで、例えば、被処理面が洗浄されその汚染を防止することも可能となるので、良好にカラーフィルタの画素パターン等を形成することができる。
【０１０３】
また、本実施形態によれば、撥液膜を分解除去する処理が必要ないので、かかる処理によって被処理面に損傷を与えることを回避することができる。そこで、透明な基板の一方面を被処理面としてカラーフィルタを設ける場合に、そのカラーフィルタの光学的特性が製造過程で劣化することを防ぐことができる。
【０１０４】
また上記撥液膜は、上記実施形態で説明した別体であるマスクを用いて形成することが好ましい。
【０１０５】
本実施形態によれば、基板２００などとは別体であるマスク（例えばメタルマスク）を用いて撥液膜を設けるので、１つのマスクを何度も用いて撥液膜を複数回設けることが可能となり、１つの撥液膜を設ける毎に作成しなければならないレジストマスクなどに比べて、カラーフィルタの製造コストを削減することができるとともに、その製造時間を短縮することができる。
【０１０６】
また、カラーフィルタの製造方法としては、上記図８に示した方法に限られるものではなく各種方法を採用可能である。別形態の製造方法を図１１に示す。例えば、無アルカリガラスからなる透明基板２００の表面を、熱濃硫酸に過酸化水素水を１重量％添加した洗浄液で洗浄し、純水でリンスした後、エア乾燥を行って清浄表面を得る。そして、この表面に、スパッタ法によりクロム膜を所定の膜厚で形成し、金属層２０１を得た（図１１（ａ）参照）。この金属層２０１の表面に、フォトレジストをスピンコートする。基板２００はホットプレート上で、８０℃で５分間乾燥し、フォトレジスト層２０２を形成した（図１１（ｂ）参照）。この基板表面に、所要のマトリクスパターン形状を描画したマスクフィルムを密着させ、紫外線で露光をおこなった。次に、これを、水酸化カリウムを含むアルカリ現像液に浸漬して、未露光の部分のフォトレジストを除去し、レジスト層２０２をパターニングした（図１１（ｃ）参照）。続いて、露出した金属層２０１を、塩酸を主成分とするエッチング液でエッチング除去する（図１１（ｄ）参照）とともに、クロム上のレジストを除去した。このようにして所定のマトリクスパターンを有する遮光層（ブラックマトリクス）２１０を得た（図１１（ｅ）参照）。
【０１０７】
この基板２００上の全面に、さらにネガ型の透明アクリル系の感光性樹脂組成物２０３をやはりスピンコート法で塗布した（図１１（ｆ）参照）。プレベークした後、所定のマトリクスパターン形状を描画したマスクフィルムを用いて紫外線露光を行った。未露光部分の樹脂を、現像液で現像し、純水でリンスした後スピン乾燥した。最終乾燥としてのアフターベークを行い、樹脂部を十分硬化させ、バンク２０４を形成した（図１１（ｇ）参照）。
【０１０８】
次いで、バンク２０４及び遮光層（ブラックマトリクス）２１０を含む基板２００の上面全体（被処理面）に、親液膜（図示せず）を設ける。次いで、バンク２０４に撥液膜（図示せず）を設ける。この撥液膜は、上記実施形態で説明した別体であるマスクを用いて形成することが好ましい。
【０１０９】
この後、Ｒ・Ｇ・Ｂ各色のフィルタとなる材料を液滴吐出装置を用いてバンク２０４内に吐出する。そして、基板２００を加熱してフィルタ材料の硬化処理を行って、カラーフィルタ層を得た（図１１（ｈ）参照）。そして、このように製造されたカラーフィルタ基板に透明アクリル樹脂塗料を塗布して保護層２２０（オーバーコート層）を形成してカラーフィルタを得ることができる（図１１（ｉ）参照）。
【０１１０】
（ＥＬ表示デバイスの製造プロセス）
次に、上記実施形態の微細構造物の製造方法を用いてＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示デバイスを製造する例について図１２を参照して説明する。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。こうしたＥＬ表示素子に用いられる蛍光性材料のうち、赤、緑および青色の発光色を呈する材料を本発明のデバイス製造装置を用いて、ＴＦＴ等の素子基板上に液滴吐出パターニングすることで、自発光フルカラーＥＬ表示デバイスを製造することができる。本発明におけるデバイスの範囲にはこのようなＥＬ表示デバイスの基板をも含むものである。
【０１１１】
図１２は、上記のような本実施形態の製造方法が適用されるデバイスの一例としての、有機ＥＬ装置の断面図を示した図である。
図１２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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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／輸送層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／輸送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／輸送層形成工程は、正孔注入／輸送層３５２を形成するための第１組成物（機能液）を各画素電極３３１上に吐出する第１液滴吐出工程と、吐出された第１組成物を乾燥させて正孔注入／輸送層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（機能液）を正孔注入／輸送層３５２の上に吐出する第２液滴吐出工程と、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。この発光層形成工程では、例えば液滴吐出装置を用いて上記発光素子を形成する。
【０１１４】
この場合、本実施形態の微細構造物の製造方法では、ＥＬ材料が所望パターンに付着しやすいように、樹脂レジスト、画素電極および下層となる層の表面（被処理面）に対し、親液膜及び撥液膜を設ける工程を有するものであってもよい。すなわち、被処理面全体に親液膜を設け、次いで、所望パターンの外側に撥液膜を設ける。この撥液膜は、上記実施形態で説明した別体であるマスクを用いて形成することが好ましい。次いで、所望パターンにＥＬ材料を塗布（充填）する。そして、本実施形態の微細構造物の製造方法を用いて製造したＥＬ表示デバイスは、セグメント表示や全面同時発光の静止画表示、例えば絵、文字、ラベル等といったローインフォメーション分野への応用、または点・線・面形状をもった光源としても利用することができる。さらに、パッシブ駆動の表示素子をはじめ、ＴＦＴ等のアクティブ素子を駆動に用いることで、高輝度で応答性の優れたフルカラー表示デバイスを得ることが可能である。さらに、本実施形態の微細構造物の製造方法に金属材料や絶縁材料を供すれば、金属配線や絶縁膜等のダイレクトな微細パターニングが可能となり、またこの金属配線形成技術を利用したＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）の製造、あるいは無線タグのアンテナ等の新規な高機能デバイスの作製にも応用できる。
【０１１５】
（電子機器）
上記実施形態の光学素子（カラーフィルタ）を備えた電子機器の例について説明する。
図１３は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１３において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は上記のカラーフィルタを用いた表示部を示している。
【０１１６】
図１４は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１４において、符号１１００は時計本体を示し、符号１１０１は上記のカラーフィルタを用いた表示部を示している。
【０１１７】
図１５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１５において、符号１２００は情報処理装置、符号１２０２はキーボードなどの入力部、符号１２０４は情報処理装置本体、符号１２０６は上記のカラーフィルタを用いた表示部を示している。
【０１１８】
図１３から図１５に示す電子機器は、上記実施形態のカラーフィルタを備えているので、良好に画像表示することができ、製造コストを低減することができるとともに、製造期間を短縮することができる。
【０１１９】
なお、本発明の技術範囲は上記実施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。
【０１２０】
例えば、上記実施形態では、光学素子の一つであるカラーフィルタの製造方法について説明したが、本発明に係る微細構造物の製造方法は、特に１［ｍｍ］以下の微細構造物の形成に有効であり、液晶装置又は有機ＥＬ装置などの他の光学装置、あるいは集積回路などの配線を形成するときに本発明を適用することもできる。また、集積回路における抵抗、コンデンサ、トランジスタ、ダイオード、半導体レーザなどの電子素子を、本発明を用いて製造してもよい。
【０１２１】
また、撥液膜又は親液膜の形成方法あるいは液状材料の充填方法としては、上記実施形態の方法に限定されず、例えば、毛細管現象を利用した塗布方法であるキャップコート（Ｃａｐ　Ｃｏａｔ）方式を用いてもよい。また、撥液膜又は親液膜の形成方法あるいは液状材料の充填方法として、レジストマスクを用いてもよい。
【０１２２】
また、本発明は、金属微粒子を含有する液状体を部材表面に塗布して金属配線を形成する際の金属配線パターン形成に適用することができる。
【０１２３】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、被処理面に親液膜を設け、その親液膜の上面における所望形状のパターン領域以外の領域に、撥液膜を設けるので、所望形状のパターンを形成するときに、感光工程及びフォトエッチング工程などを省略することが可能となり、従来よりも製造時間を短縮することができるとともに、製造に必要となるエネルギーを削減することができ、製造コストを低減することができる。
【０１２４】
また、本発明によれば、被処理面に撥液膜を設け、その撥液膜の上面における所望形状のパターン領域に、親液膜を設けるので、所望形状のパターンを形成するときに、感光工程及びフォトエッチング工程などを省略することが可能となり従来よりも製造時間を短縮することができるとともに、製造に必要となるエネルギーを削減することができ、製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る微細構造物の製造方法を示す模式断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る微細構造物の製造方法を示す模式断面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る微細構造物の製造方法を示す模式断面図である。
【図４】撥液処理装置の一例を示す概念図である。
【図５】親液膜形成装置の一例を示す概念図である。
【図６】親液膜形成装置（紫外線照射装置）の一例を示す概念断面図である。
【図７】大気圧プラズマ装置の概略構成を示す図であり、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図８】本発明の実施形態に係るカラーフィルタの製造方法を示す図である。
【図９】基板と基板上のカラーフィルタ領域の一部を示す図である。
【図１０】本発明を用いて製造されたカラーフィルタを備えた液晶パネルの断面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｉ）はカラーフィルタを製造する一例を示す図である。
【図１２】本発明の製造方法が適用される有機ＥＬ装置の断面図である。
【図１３】本実施形態の光学素子を備えた電子機器の一例を示す図である。
【図１４】本実施形態の光学素子を備えた電子機器の一例を示す図である。
【図１５】本実施形態の光学素子を備えた電子機器の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０　　　基板
１１　　　親液膜
１２　　　撥液膜
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ　マスク
３１、３３　ヘリウムガス
３２　　　容器
３４　　　第１電極
３５　　　ｎ−デカンを含んだヘリウムガス
３６　　　高周波数電源
３７　　　プラズマ
３８　　　ステージ
１０２　　供給配管
１０４　　処理ガス供給部
１０６　　液体有体物
１０８　　容器
１１０　　ヒータ
１１２　　流量制御弁
１１４　　流量制御弁
１１６　　キャリア配管
１１８　　キャリアガス供給部
１２０　　流量制御弁
１２２　　配管
１２４　　第２処理ガス供給部
１３０　　重合膜形成装置
１３１　　処理室
１３２　　処理ステージ
１３４　　高周波電極
１３５　　高周波電源
１５０　　紫外線照射装置
【図１】
2004134446.tif 000003
【図２】
2004134446.tif 000004
【図３】
2004134446.tif 000005
【図４】
2004134446.tif 000006
【図５】
2004134446.tif 000007
【図６】
2004134446.tif 000008
【図７】
2004134446.tif 000009
【図８】
2004134446.tif 000010
【図９】
2004134446.tif 000011
【図１０】
2004134446.tif 000012
【図１１】
2004134446.tif 000013
【図１２】
2004134446.tif 000014
【図１３】
2004134446.tif 000015
【図１４】
2004134446.tif 000016
【図１５】
2004134446.tif 000017