(57)【要約】【課題】通常のレジスト材料を用いて、フォトマスクを使用することなくレジストパターンを形成し、パターニングを行うパターニング基板製造方法を提供する。【解決手段】表面を所望のパターンに加工すべき基板１０上、１１に、基板の表面とは異なる表面エネルギーを有する薄膜１２を所定の形状に形成し、基板の全面に樹脂材料を塗布することにより、薄膜１２が形成されていない部分に樹脂材料膜１３を形成し、樹脂材料膜１３をマスクとして、基板１０，１１をエッチングした後、樹脂材料膜１３を除去する。これにより、樹脂材料を塗布するのみで所定のパターンに形成できるため、これをマスクとしてエッチングを行うことによりパターニングできる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、該基板の表面とは異なる表面エネルギーを有する薄膜を所定の形状に形成し、
前記基板の全面に樹脂材料を塗布することにより、前記薄膜が形成されていない部分に前記樹脂材料膜を形成し、
前記樹脂材料膜をマスクとして、前記基板をエッチングした後、前記樹脂材料膜を除去することを特徴とするパターニング基板の製造方法。
【請求項２】
基板上に、該基板の表面とは異なる表面エネルギーを有する薄膜を所定の形状に形成し、
前記基板の全面に樹脂材料を塗布することにより、前記薄膜が形成されていない部分に前記樹脂材料膜を形成し、
前記基板の全面にパターニングすべき材料の膜を形成し、
前記樹脂材料膜を除去することにより、前記樹脂材料膜の上部の前記パターニングすべき材料膜を除去し、前記薄膜上部の前記パターニングすべき材料膜を残すことを特徴とするパターニング基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載のパターニング基板の製造方法において、前記薄膜の表面エネルギーは、前記基板上の表面エネルギーより小さいことを特徴とするパターニング基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のパターニング基板の製造方法において、前記薄膜は、表面の水に対する接触角が４０度以上１５０度以下であることを特徴とするパターニング基板の製造方法。
法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のパターニング基板の製造方法において、前記薄膜は、インクジェット法により形成することを特徴とするパターニング基板の製造方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載のパターニング基板の製造方法において、前記基板の表面には、パターニングすべき材料で形成された膜が備えられ、該膜上に前記薄膜を形成することを特徴とするパターニング基板の製造方法。
【請求項７】
表面を所望のパターンに加工すべき基板上に、所定の樹脂材料をはじく表面を有する薄膜を所定の形状に形成し、
前記基板の全面に前記所定の樹脂材料を塗布することにより、前記薄膜が形成されていない部分に前記樹脂材料膜を形成し、
前記樹脂材料膜をマスクとして、前記基板をエッチングした後、前記樹脂材料膜を除去することを特徴とするパターニング基板の製造方法。
【請求項８】
基板上に、所定の樹脂材料をはじく表面を有する薄膜を所定の形状に形成し、
前記基板の全面に前記所定の樹脂材料を塗布することにより、前記薄膜が形成されていない部分に前記樹脂材料膜を形成し、
前記基板の全面にパターニングすべき材料の膜を形成し、
前記樹脂材料膜を除去することにより、前記樹脂材料膜の上部の前記パターニングすべき材料膜を除去し、前記薄膜上部の前記パターニングすべき材料膜を残すことを特徴とするパターニング基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所望のパターンが形成された基板を製造する方法に関し、特に、フォトマスクを使用することなくレジストパターンを形成し、パターニングを行う方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電膜や金属材料膜などのパターニングは、以下に示す一般的なフォトリソグラフィ技術を用いて行われてきた。
(1)ＩＴＯや金属材料など所望の材料の層が全面に形成された基板上にロールコーター、スピンナーなどによりフォトレジスト材料を１〜２５ミクロン厚さで形成する。
(2)オーブン、ホットプレート、遠赤外線炉などによりレジスト塗膜のプリベークを行い、レジスト塗膜の溶媒を蒸発させる。
(3)露光機によりフォトマスクを通じてレジストに所望のパターンを露光する。
(4)現像液に基板をディップする、もしくは現像液をシャワーすることによりレジストの現像を行う。
(5)オーブン、ホットプレートなどによりレジストのポストベークを行う、もしくはＵＶ光を照射しＵＶキュアを行う。
(6)エッチング液に基板をディップする、もしくはエッチング液をシャワーすることにより、基板の表面のＩＴＯや金属材料の層のエッチングを行う。
(7)リムーブ液に基板をディップする、もしくはリムーブ液をシャワーすることによりレジストをリムーブする。その結果、所望のパターンのＩＴＯや金属材料層を備えた基板を製造することができる
【０００３】
近年では、インクジェットなどの高精度印刷技術を用いてレジスト材料を直接パターン形状に塗布することにより所望のレジストパターンを形成する方法が、特許文献１、２に開示されている。また、インクジェット技術を用いて所望のパターンで粘着性を有するフラックスを塗布し、このフラックスに導電性粒子を付着させることにより、所望のパターンの導体層を形成する方法が特許文献３に記載されている。無電解メッキ触媒を含有するインクをインクジェット技術により所望のパターンに噴射し、その後無電解メッキを行うことにより、メッキ触媒が噴射されたパターンに導体性金属を形成する方法が特許文献４に記載されている。
【特許文献１】特開平１１−３４０１２９号公報
【特許文献２】特開２０００−３４０９２８号公報
【特許文献３】特開２０００−３４９４１６号公報
【特許文献４】特開２０００−３１１５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のフォトリソグラフィ技術は、形成しようとするパターンごとにフォトマスクを作製する必要がある。しかしながら、フォトマスクは、高価であるとともに、フォトマスクメーカに注文して作製してもらう場合が多く、設計から完成までに時間がかかるという問題がある。また、製造するパターンを変更する度に、露光機のフォトマスクを交換する作業が必要であり、製造効率の低下につながる。使用していないフォトマスクは、傷つけないように保管する必要があり、保管スペースが必要となり、管理コストもかかる。
【０００５】
一方、特許文献１，２のようにインクジェット技術によりレジスト材料を吐出して所望のパターンのレジストを形成する方法は、インクジェットにて吐出可能なレジスト材料が必要である。レジスト材料は、高い耐エッチング性やリムーブ性等、レジストとして信頼性が要求される種々の性能を達成しなければならず、しかも、インクジェットで吐出可能とするには、新たなレジスト材料を開発する必要がある。また、特許文献３に記載されているように導電性粒子を付着させる方法では優れた導電性を有する電極を形成することが困難である。特許文献４のように無電解メッキを用いる方法は、優れた透明性を有する透明電極を形成することが困難である。
【０００６】
本発明の目的は、通常のレジスト材料を用いて、フォトマスクを使用することなくレジストパターンを形成し、パターニングを行うパターニング基板製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様によれば、以下のような製造方法が提供される。すなわち、基板上に、基板の表面とは異なる表面エネルギーを有する薄膜を所定の形状に形成し、基板の全面に樹脂材料を塗布することにより、薄膜が形成されていない部分に樹脂材料膜を形成し、樹脂材料膜をマスクとして、基板をエッチングした後、樹脂材料膜を除去するパターニング基板の製造方法である。これにより、樹脂材料を塗布するのみで所定のパターンに形成できるため、これをマスクとしてエッチングを行うことによりパターニングできる。
【０００８】
本発明の第２の態様によれば、基板上に、該基板の表面とは異なる表面エネルギーを有する薄膜を所定の形状に形成し、基板の全面に樹脂材料を塗布することにより、薄膜が形成されていない部分に樹脂材料膜を形成し、基板の全面にパターニングすべき材料の膜を形成し、樹脂材料膜を除去することにより、樹脂材料膜の上部の前記パターニングすべき材料膜を除去し、薄膜上部のパターニングすべき材料膜を残すパターニング基板の製造方法が提供される。これにより、樹脂材料を塗布するのみで所定のパターンに形成できるため、リフトオフ法により所望の材料膜をパターニングできる。
【０００９】
上述の薄膜は、表面エネルギーが基板上の表面エネルギーより小さいものを用いることができる。これにより、樹脂材料が薄膜ではじかれ、その部分には樹脂膜が形成されない。例えば、薄膜の表面エネルギーは、３９ｄｙｎ／ｃｍ以下であることが望ましい。薄膜は、表面の水に対する接触角が４０度以上（より望ましくは９０度以上）、１５０度以下であるものを用いることができる。
【００１０】
上記薄膜は、印刷により形成することが可能である。例えば、インクジェット法により印刷することができる。
【００１１】
上記基板の表面には、パターニングすべき材料で形成された膜を備えておき、この膜上に前述の薄膜を形成することが可能である。これにより、基板上の膜をパターニングすることができる。
【００１２】
本発明の第３の態様によれば、表面を所望のパターンに加工すべき基板上に、所定の樹脂材料をはじく表面を有する薄膜を所定の形状に形成し、基板の全面に前記所定の樹脂材料を塗布することにより、薄膜が形成されていない部分に樹脂材料膜を形成し、樹脂材料膜をマスクとして、基板をエッチングした後、樹脂材料膜を除去するパターニング基板の製造方法が提供される。これにより、樹脂材料膜が薄膜ではじかれることを利用して、所望のパターンに形成でき、エッチングマスクとして用いることができる。
【００１３】
本発明の第４の態様によれば、基板上に、所定の樹脂材料をはじく表面を有する薄膜を所定の形状に形成し、基板の全面に所定の樹脂材料を塗布することにより、薄膜が形成されていない部分に前記樹脂材料膜を形成し、基板の全面にパターニングすべき材料の膜を形成し、樹脂材料膜を除去することにより、樹脂材料膜の上部のパターニングすべき材料膜を除去し、薄膜上部のパターニングすべき材料膜を残すパターニング基板の製造方法が提供される。これにより、樹脂材料膜が薄膜ではじかれることを利用して、所望のパターンに形成でき、リフトオフ法によりパターニングできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。
本発明では、インクジェットにて吐出可能であって、レジスト材料をはじく性質を有する材料、例えば撥水性材料を、基板上もしくはパターニングすべきＩＴＯや金属材料等の膜が形成されている基板上にインクジェット装置を用いて塗布し、その上に一般的なフォトレジスト材料を全面コーティングする。この方法によればレジスト材料をはじく性質を有する材料が塗布されている部分はレジスト膜が形成されることはなく、レジスト材料をはじく材料の有無によりレジストが無い部分と有る部分とが形成され、所望のパターンを作製できる。このレジストパターンをエッチングマスクにして、基板上のＩＴＯ等の所望の膜等をエッチングすることにより、ＩＴＯ等の膜をパターニングできる。これにより、通常のレジスト材料を用いて、フォトマスクを使用することなくレジストパターンを形成し、パターニングを行うことが可能になる。
【００１５】
レジストパターンをエッチングマスクとして、レジストの下の基板や膜をパターニングする場合には、レジスト材料をはじく材料を所望パターンとは逆の領域（エッチングにて除去する部分）に塗布する。また、レジストパターンの上に金属等の所望の膜を成膜し、レジストパターンをリフトオフすることにより所望の膜をパターン形状にすることができる。このリフトオフ法の場合は、金属膜等の所望パターンに、レジスト材料をはじく材料を塗布する。
【００１６】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態として、レジスト材料の塗布の有無により形成したレジストパターンを用いてエッチングによりパターニングする製造方法について、図１を用いて説明する。
【００１７】
まず、レジスト材料をはじく表面状態を形成することができる材料を用意する。レジストが所定領域の表面ではじかれる現象は、その領域の表面エネルギーが、その周囲（基板や膜）の表面エネルギーよりも小さいことによって生じる。よって、レジストが塗布される表面よりも表面エネルギーが小さい表面を形成できる材料、例えば撥水材料等を用いることができる。具体的には、表面エネルギーが３９ｄｙｎ／ｃｍ以下の表面を形成できる材料が望ましい。また、その材料を薄膜にした場合の水に対する接触角が４０°以上１５０°以下であることが望ましく、より望ましくは、パターン形状のし易さから、９０°以上１５０°以下であることが好ましい。
【００１８】
例えば、撥水性材料であるシリコーンアクリルブロック共重合体、液晶表示装置用垂直配向膜材料（ポリアミド（熱焼成後ポリイミド））、シラン系の垂直配向膜材料（ＤＭＯＡＰ：n-n'-dimethyl-n-octadecyl-3-aminopropyltrimethoxysilylchloride)、各種のオイルを用いることができる。各種のオイルとしては、室温では固化し、加熱すると液化するものを用いることができる。
【００１９】
これらレジストをはじく材料は、粘度調整剤を混合する等して粘度調整を行い、インクジェット装置で吐出可能な粘度にする。インクジェット装置で吐出可能な粘度は、インクジェットヘッドの構造によって異なるため、予め実験等により求めておく。例えば、５〜１５ＣＰ程度になるように調整する。また、レジストをはじく材料としてオイルを用いる場合には、加熱温度により粘度を調整する。
【００２０】
レジストをはじく材料として、シリコーンアクリルブロック共重合体を用いる場合は、粘度調整剤として溶媒、例えばイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を用いることができる。また、ポリアミドを用いる場合には、粘度調整剤としてγブチルラクトン（γ−ＢＬ）を用いることが可能である。粘度調整剤は、レジストをはじく材料の性質に合わせて、適した溶媒や溶液等を適宜選択して用いる。このとき、インクジェット装置のヘッド部の材質を考慮し、ヘッド部を溶解・腐食させない溶媒や溶液を選択する。
【００２１】
本実施の形態では、レジストをはじく撥水性材料を用いることにより、粘度調整剤としてインクジェット装置のヘッド部を腐食させない溶媒を選択して用いることができる。このため、精密吐出が可能な微細構造を有するインクジェットヘッドに影響を与えることなく、長期にわたり安定して精密な吐出条件で吐出することができ、精密パターンを安定して描画できる。一般的に、インクジェットヘッドは、吐出量の小さい精密ヘッドほど、その構造を実現できる材質が制限されるため、耐溶媒性が低い傾向がある。このため、通常のレジスト材料をインクジェットヘッドで直接吐出して、所望のパターンを描画する場合、レジスト材料に含まれる有機溶媒によってヘッド部の溶接部などに溶解・腐食を生じさせやすく、精密なパターンを長期に安定して描画することは困難である。本実施の形態では、レジストをはじく材料を用いることにより、このような腐食の問題を生じさせずに描画することができる。
【００２２】
また、インクジェット装置で吐出できる粘度は低いため（例えば５〜１５ＣＰ）、精密に液滴を吐出しても着弾時に基板上で広がり、精密描画は難しいが、本実施の形態では撥水性材料を用いるため、接触角が高く、吐出された形状をそのまま保持して精細パターンを描くことができる。例えば、接触角９０°の材料を用いた場合、吐出した液滴径とほぼ同じ径の描画点（着弾径）を基板上に描くことができ、接触角９０°以上の材料を用いた場合、吐出した液滴径よりも小さい描画点を描くことが可能である。
【００２３】
図１（ａ）〜（ｅ）を用いて製造工程を具体的に説明する。図１（ａ）のように、パターニングすべき膜１１が形成された基板１０を用意する。粘度調整されたレジストをはじく材料をインクジェット装置にセットし、図１（ａ）の膜１１上に、所定の吐出条件（吐出量、描画点密度、送り速度）下で、所定の領域（エッチングにて除去する部分）形状に印刷（描画）する（図１（ｂ））。その後、予め定めた条件で焼成する。例えば、レジストをはじく材料として、液晶表示装置用垂直配向膜材料またはＤＭＯＡＰを用いた場合は、１８０℃で１時間、シリコーンアクリルブロック共重合体を用いた場合は、１００℃で１時間焼成する。形成されたレジストをはじく材料の膜１２は、透明である上非常に薄く、目視及び光学顕微鏡では形成状態を観察することはできない程度であっても、レジストをはじく性能を発揮することができる。
【００２４】
次に、図１（ｂ）の基板１０上に、所望のレジスト材料を所望の厚さで全面コーティングし、レジスト塗膜を形成する。その後、レジスト塗膜を所定の温度および時間でプリベークすることによりレジスト塗膜の溶媒を蒸発させ、レジスト膜１３を形成する（図１（ｃ））。これにより、膜１２が形成されていない領域にレジスト膜１３を形成することができる。
【００２５】
コーティング方法としては、ロールコーター法およびダイ（スリット）コート法が適している。また、スピンコート法を用いることも可能であるが、レジストをはじく材料のパターン形状によっては、その外側において放射状に欠陥（レジストの厚さムラ）が発生することがある。
【００２６】
レジスト材料としては、一般的なレジスト材料を用いることができるが、本実施の形態ではフォトマスクを介した露光を行わないため、光反応性を有する必要性はない。よって、高い耐エッチング性とリムーブ性を有していれば、一般的な光反応性樹脂以外の樹脂材料等をレジスト材料として用いることも可能である。
【００２７】
プリベーク条件（温度および時間）は、レジスト材料に含まれている溶媒が蒸発する条件に設定する。例えば、９０〜１１０℃で１０〜１５分加熱する。プリベークは、クリーンオーブン（熱風乾燥炉）や遠赤外線炉で行うことができる。
【００２８】
プリベーク後の図１（ｃ）の基板１０の表面を光学顕微鏡にて観察したところ、膜１２を形成した部分のみレジスト膜１３が形成されていないことが確認された。また、図１（ｂ）の工程でインクジェットヘッドを直線状に移動させ、ライン状に膜１２を形成し、図１（ｃ）においてレジスト膜１３が形成されていない部分の幅を測定したところ、インクジェットヘッドで吐出される液滴量から計算される膜１１への着弾時の直径とほぼ等しいライン幅であることが確認された。例えば、吐出した液滴量が４ｐｌの場合、空中での粒径は２０ミクロンであるが着弾すると２−３倍に広がり、４０〜６０ミクロンとなる。レジスト膜１３が形成されていない部分の幅はそれとほぼ等しい。従って、レジスト膜１３のパターニング精度（解像度）はインクジェットの最小吐出量に依存し、更に高精細ヘッドを用いることにより高精細パターンを形成できる。本実施の形態で得られた解像度（４０〜６０ミクロン）はＴＦＴ等の高精細パターンを形成するにはやや不十分であるが、簡単なキャラクターパターン表示、大型テレビ（プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、液晶ディスプレイ、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ））用など比較的大きな画素パターン形成、プリント基板用などのパターニングには十分な値である。
【００２９】
次に、レジスト膜１３をエッチングマスクとして、所望のエッチング方法により、膜１１のエッチングを行う。これにより、レジスト膜１３が形成されていない膜１１がむき出しの領域のみエッチングされる（図１（ｄ））。エッチング条件は、従来のフォトリソグラフィと同様に設定することができる。例えば、エッチング液にディッピングするウエットエッチング法や、ドライエッチング法を用いることができる。
【００３０】
最後に、図１（ｄ）の基板１０のレジスト膜１３をリムーブ液（レジスト剥離液）を用いて除去する（図１（ｅ））。例えば、基板１０をリムーブ液にディップする方法や、リムーブ液をスプレー状にして基板１０のレジスト膜１３上に吹き付ける方法を用いることもできる。
【００３１】
以上の工程により製造された図１（ｅ）の基板１０は、レジスト膜１３のパターンがそのまま膜１１のパターンとして形成されるため、パターニング基板を製造することができる。
【００３２】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態として、レジスト材料の塗布の有無により形成したレジストパターンを用いてリフトオフによりパターンを形成する製造方法について、図２を用いて説明する。
【００３３】
まず、レジスト材料をはじく材料を用意し、粘度を調整してインクジェット装置で吐出可能な粘度にする。レジストをはじく材料は、第１の実施の形態と同様のものを用いることができる。一方、基板１０を用意し、第１の実施の形態と同様に、インクジェット装置でレジストをはじく材料を所望のパターンに印刷した後、所定の条件で焼成して、膜１２を形成する（図２（ａ））。形成された膜は透明である上非常に薄いため、目視及び光学顕微鏡では形成状態を観察することはできない程度であるが、レジスト材料をはじく性質を発揮することができる。
【００３４】
次に、図２（ａ）の基板１０の上に、レジスト材料を全面に所望の厚さでコーティングし、レジスト塗膜を形成した後、所定の条件でプリベークし、レジスト膜１３を形成する（図２（ｂ））。これにより、膜１２が形成されていない領域にレジスト膜１３を形成することができる。コーティング方法としては、第１の実施の形態と同様にロールコーター法およびダイ（スリット）コート法が適している。スピンコート法を用いることが可能もあるが、レジストをはじく材料のパターン形状によっては、その外側において放射状に欠陥（レジストの厚さムラ）が発生することがある。
【００３５】
レジスト材料は、第１の実施の形態と同様に一般的なレジスト材料を用いることができ、光反応性を有する必要はないが、光反応性（ポジ型）を有するレジスト材料を用いた場合には、剥離性を向上させるため、後述する図２（ｄ）の工程において光（紫外線）照射を行うことができる。
【００３６】
図２（ｂ）のレジスト膜１３付き基板１０上に全面に、パターニングすべき所望の膜１５を所望の成膜方法にて形成する（図２（ｃ））。例えば、膜１５が金属材料膜である場合には、成膜方法は、スパッタ法、真空蒸着法、各種ＣＶＤ法などを用いることができる。また金属材料の他に、半導体材料、絶縁性材料などを形成することもできる。
【００３７】
上述のようにポジ型レジストを用いた場合等には、必要に応じて光照射を行う（図２（ｄ））。膜１５が金属膜である場合には、背面（基板１０側）から全面に照射することができる。
【００３８】
最後に、レジスト膜１３をリムーブ液（レジスト剥離液）により除去する。例えば、リムーブ液にディップする方法や、スプレー状にしたリムーブ液を吹き付けることも可能である。本工程によりレジスト膜１３とともに、レジスト膜１３上の膜１５が除去され、レジスト膜１３が形成されていなかった部分（すなわちレジストをはじく材料膜１３の部分）の膜１５が残り、膜１５を所望の形態にパターニングすること（いわゆるリフトオフ）ができる（図２（ｅ））。
【００３９】
上記図２（ａ）〜（ｅ）の工程より、所望のパターンの膜１５が形成された基板１０を得ることができる。第２の実施の形態の製造方法は、エッチングが困難な材料のパターニングに対し特に有効である。
【００４０】
上記第１および第２の実施の形態では、レジストをはじく材料の膜１２の形成に、インクジェット装置を用いた場合について説明したが、粗いパターンに対してはディスペンサーやスクリーン印刷などの各種印刷装置を用いることも可能である。
【００４１】
また、パターニングすべき膜１３，１５は、単層である場合に限定されるものではなく、複数の材料を積層した場合にも有効である。
【００４２】
第１の実施の形態では、基板１０上の膜１１をエッチングによりパターニングする例について説明したが、膜１１を備えず、直接基板１０の表面をエッチングして、所望のパターンに加工することも可能である。
【００４３】
第１および第２の実施の形態の製造方法は、従来のフォトリソグラフィ技術と異なり、フォトマスクを作製する必要がない。よって、フォトマスクの製造コストが不要であると共に、フォトマスクの製造を待つことなく、パターン設計後すぐにパターン基板の試作及び製造が可能になる。また、万一設計ミスがあった場合も新たなフォトマスクを作製することなくすぐに修正できるというメリットもある。
【００４４】
また、製造すべきパターンが変わってもインクジェット装置に設定するパターン形状データを変更するだけで良いため、フォトマスクを露光装置に付け替える、いわゆる段取り変え時間が不要である。また、レジスト膜の露光および現像が不要になり、工程が短縮される。高価な露光装置が不要であり、初期導入費およびランニングコスト低減できる。しかも、レジスト膜の現像液が不要であるため、廃液処理が不要である。
【００４５】
さらに、フォトマスクを保管するスペースが不要になるとともに、露光を行わないため、光反応性能が不要であり、レジスト材料として安価な樹脂材料を用いることができる。レジストの消費量を僅かではあるが低減できる。
【００４６】
また、第２の実施の形態の製造方法を用いることにより、エッチングが困難な材料のパターニングがリフトオフにより可能になる。
【００４７】
また、第１および第２の実施の形態の製造方法は、従来の特許文献１，２のようにインクジェット技術によりレジスト材料を吐出する方法ではないため、インクジェットで吐出可能な特別なレジスト材料を開発する必要がなく、レジスト材料が撥水性材料等にはじかれることを利用して、容易にレジスト膜を所望のパターンに形成できる。また、パターニングすべき膜１１および膜１５は、従来の成膜方法で形成することができるため、最適な成膜方法で形成できる。よって、導電性を優れた電極膜や透明性に優れた透明電極等、優れた特性を有するパターニング基板を製造することができる。
【００４８】
第１および第２の実施の形態の製造方法により、例えば、各種表示素子用の電極付き基板を製造することができる。具体的には、キャラクターパターン表示装置、大型テレビ装置（ＰＤＰ、液晶、ＦＥＤ）、電子ペーパー用表示装置等の比較的大きな画素パターンの電極付き基板を形成することができる。また、プリント基板等の配線パターンや、タッチパネル等の電極パターン等を製造することが可能である。
【実施例】
【００４９】
（実施例１）
第１の実施例として、上記第１の実施の形態を下記条件により実施した。
レジスト材料をはじく撥水性材料として、シリコーンアクリルブロック共重合体であるリペルコート１３０（日本ペイント製）を用いた。この材料は、ガラス基板上に塗布した場合の、水に対する接触角が１０５°であり、特別高い撥水性を有するものではない。粘度調整剤としては、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を用い、粘度を９．０ＣＰに調製した。この材料をインクジェット装置にセットした。インクジェットのヘッドはコニカミノルタ製の高精細ヘッドを用いた（最小吐出量：４ｐｌ）。吐出条件は、３６０ｄｐｉ、送り速度３００ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００５０】
一方、図１（ａ）の基板１０としては、板厚０．７ｍｍの青板ガラス基板を用意し、予め膜厚２０００オングストロームのＩＴＯ膜１１を形成しておいた。このＩＴＯ膜１１の上に、インクジェット装置で上記撥水性材料をライン状に印刷し、１００℃で１５分間焼成を行うことにより、シリコーンアクリルブロック共重合体膜１２を形成した（図１（ｂ））。膜１２は透明である上非常に薄いため、目視及び光学顕微鏡では形成状態を観察することはできなかった。
【００５１】
次に、レジスト材料として東京応化製のＰＭＥＲ−Ｐ−７１３０ＭＡを用い、図１（ｂ）の基板上にロールコーターにて厚さ２ミクロンで全面コーティングした。その後、クリーンオーブン（熱風乾燥炉）にて１１０℃で１５分プリべークを行い、レジスト膜１３を形成した（図１（ｃ））。図１（ｃ）によりレジスト膜１３を形成したＩＴＯ付き基板１０の表面を光学顕微鏡にて撮影したものを図３に示す。撥水性材料をライン状に形成した部分のみレジスト膜１３が形成されていないことがわかる。ここでレジスト膜１３が形成されていない部分の幅を測定すると５６．５ミクロンであった。インクジェットヘッドで吐出される４ｐｌ液滴から計算される空中での粒径は２０ミクロンであるが、着弾すると２−３倍に広がるので、着弾時の粒径とレジスト膜１３の形成されていないラインの幅がほぼ等しいことが確認された。
【００５２】
次に、図１（ｄ）の工程により、レジスト膜１３をエッチングマスクとしてＩＴＯ膜１１をエッチングした。エッチング液は、塩酸と硝酸の混合液を４５℃に加熱したものであり、ディッピング法を用いた。エッチングレートは８００オングストローム／分であり、時間は１８０秒間とした。その結果レジスト膜１３が形成されていないＩＴＯ膜１１のみがエッチングされた。またエッチング液として塩化第二銅や塩化第二鉄溶液を用いても良い。
【００５３】
最後に、図１（ｅ）の工程により、レジスト膜１３のリムーブを行った。リムーブは、３−５％のＮａＯＨ水溶液を４０℃に加熱した液に、１２０秒間ディッピングすることにより行った。ディッピング法に代えてスプレー法を用いる場合には、スプレー圧を０．１〜０．２ＭＰａに設定する。
【００５４】
こうして作製したＩＴＯ膜１１がパターニングされたガラス基板１０の表面を光学顕微鏡にて撮影したものを図４に示す。図３で形成されたレジスト膜１３のパターンがそのままＩＴＯ膜１１のパターンとして形成され、パターニングされたＩＴＯ膜を備えた基板を製造されていることが確認できた。
【００５５】
上記第１の実施の形態において、レジストをはじく材料の撥水性が高いものを用いた場合を説明する。
【００５６】
撥水性材料として、実施例１と同じシリコーンアクリルブロック共重合体であるが、超撥水性を示すリペルコート４１０（日本ペイント製）を用いた。この材料は、ガラス基板上に塗布した場合の、水に対する接触角は１５５°である。
【００５７】
これ以外は、実施例１とまったく同じ条件でＩＴＯ膜１１がパターニングされたガラス基板１０を作製した。作成された基板１０の表面を光学顕微鏡にて観察したときの様子を図５に示す。レジスト材料をはじく膜１２のラインの幅は、実施例１と同じであるにもかかわらず、ＩＴＯ膜１１が幅広く（１００ミクロン以上）除去され、形状も波打っていた。
【００５８】
この現象は、ロールコーターにてレジスト材料を塗布する時に、膜１２の撥水性が強すぎ、レジスト材料が広範囲ではじかれたことが主因と考えられる。よって、撥水性材料の接触角は、１５５°未満、望ましくは、４０°以上１５０°以下であることが好ましい。また、膜１２の表面エネルギーは、３９ｄｙｎ／ｃｍであることが望ましい。
【００５９】
（実施例２）
第２の実施例として、上記第２の実施の形態を下記条件により実施した。
レジスト材料をはじく撥水性材料として、液晶表示装置用垂直配向膜材料（ポリアミド、熱焼成によりポリイミド）を用いた（表面エネルギー３１ｄｙｎ／ｃｍ）。この材料にγプチルラクトン（γ−ＢＬ）を混合し粘度調整を行い、粘度９．２ＣＰになるよう調整した。この材料をインクジェット装置にセットした。インクジェットのヘッドは、コニカミノルタ製の高精細ヘッドを用いた（最小吐出量：４ｐｌ）。吐出条件は、３６０ｄｐｉ、送り速度３００ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００６０】
一方、図２（ａ）の基板１０としては、板厚０．７ｍｍの青板ガラス基板を用意した。この上に上記ポリアミドをライン状に形成し、１８０℃で６０分間焼成し、ポリイミド膜１２を形成した。形成された膜は透明である上非常に薄いため、目視及び光学顕微鏡では形成状態を観察することはできなかった。表面段差計にて膜厚を測定したところ５０オングストローム以下であり極めて薄い膜であった。
【００６１】
次に、レジスト材料として東京応化製のＯＦＰＲ−８００を用い、図２（ａ）の基板１０の全面にロールコーターにて厚さ２ミクロンで全面コーティングした。その後、クリーンオーブン（熱風乾燥炉）にて１１０℃で１５分プリベークを行ない、レジスト膜１３を形成した（図２（ｂ））。
【００６２】
この上に、スパッタ法にてモリブデン膜１５を厚さ１０００オングストロームで形成した（図２（ｃ））。この後、図２（ｄ）のように背面（ガラス基板１０側）から紫外線を全面照射した（１２０ｍＪ／ｃｍ２）。この光照射は、レジスト膜１３がポジ型レジストであったため、剥離性を向上させるために実施した。
【００６３】
最後に、図２（ｄ）の基板１０をリムーブ液（レジスト剥離液）にディップしレジスト膜１３の剥離（リムーブ）を行った（図２（ｅ））。リムーブ液は、３−５％のＮａＯＨ水溶液を４０℃に加熱したものを用い、１２０秒間ディッピングした。その後純水シャワーをし、レジスト膜１３とそのレジスト膜１３上のモリブデン膜１５とリムーブ液を洗い流した。ディッピングに代えてスプレー状のリムーブ液を吹き付けるスプレー法を用いる場合、スプレー圧：０．１−０．２ＭＰａに設定する。
【００６４】
図２（ａ）〜（ｅ）の工程により、レジスト膜１３が形成されていた領域のモリブデン膜１５が除去され、レジスト膜１３が形成されていなかった部分（すなわち撥水性材料膜１２が形成された部分）のモリブデンパターンを残すことができた（いわゆるリフトオフ工程）。これにより、所望のパターンに加工されたモリブデン膜１５を備えた基板１０を得ることができた。
【００６５】
また、実施例２において、図２（ａ）の工程で形成した、ポリイミド膜１２の表面エネルギーの大きさを確認するため、同じ条件で液晶素子の垂直配向膜を形成し、液晶素子を製造した。その結果、液晶分子を垂直に配向することができた。液晶分子が垂直に配向するのは、一般的に３９ｄｙｎ／ｃｍ以下であるため、実施例２において形成されたポリイミド膜１２は、３９ｄｙｎ／ｃｍ以下の表面エネルギーであることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】（ａ）〜（ｅ）第１の実施の形態のパターニング基板の製造工程を示す説明図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）第２の実施の形態のパターニング基板の製造工程を示す説明図である。
【図３】第１の実施例の図１（ｃ）の工程で作製されたレジスト膜１３付き基板１０の表面を光学顕微鏡にて撮影した写真。
【図４】第１の実施例で製造された図１（ｅ）のＩＴＯ膜１１がパターニングされたガラス基板１０の表面を光学顕微鏡にて撮影した写真。
【図５】第１の実施例で製造されたＩＴＯ膜１１がパターニングされたガラス基板１０の表面を光学顕微鏡にて撮影した写真。
【符号の説明】
【００６７】
１０…基板、１１…パターニングすべき膜、１２…レジストをはじく材料の膜、１３…レジスト膜、１５…パターニングすべき膜。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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