(57)【要約】【課題】パターン構成物質を含む流動体を付与するときの液滴の小径化や流動体を付与する位置精度を高める煩雑な制御を行うことなく、パターン不良（例えば、はみだしや、導通などのブリッジ現象）を回避して所望のパターンを精度よく形成できるようになる表面処理装置を提供する。【解決手段】基板１００の表面におけるパターン形成領域３００ａ、３００ｂ及びパターン形成外領域４００の少なくとも一方に、パターン形成領域及びパターン形成外領域の境界に隣接させて、流動体に対する接触角がパターン形成外領域４００からパターン形成領域３００ａ、３００ｂに向かって連続的に又は段階的に小さくなる濡れ性勾配領域を形成するように、基板の表面処理を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン構成物質を含む流動体が付与されることによりパターンが形成される対象物の表面を、該流動体の付与前に処理する表面処理装置であって、
前記対象物の表面におけるパターン形成領域及びパターン形成外領域の少なくとも一方に、該パターン形成領域及び該パターン形成外領域の境界に隣接させて、前記流動体に対する接触角が該パターン形成外領域から該パターン形成領域に向かって連続的に又は段階的に小さくなる濡れ性勾配領域を形成するように、該対象物の表面処理を行うことを特徴とする表面処理装置。
【請求項２】
請求項１の表面処理装置において、
前記対象物の表面におけるパターン形成領域が前記流動体に対して親和性を示すように該パターン形成領域を改質する第１の表面処理および該対象物の表面におけるパターン形成外領域が該流動体に対して非親和性を示すように該パターン形成外領域を改質する第２の表面処理の少なくと一方を行うことを特徴とする表面処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２の表面処理装置において、
前記パターンを形成するためのパターンデータに基づいて、前記対象物の表面領域を前記パターン形成領域と前記パターン形成外領域と前記濡れ性勾配領域とに分類する領域分類手段と、
前記領域分類手段で分類された前記パターン形成領域、前記パターン形成外領域及び前記濡れ性勾配領域それぞれにおける接触角を設定する接触角設定手段と、を備え、
前記接触角設定手段で設定された接触角の設定結果に基づいて、前記パターン形成領域、前記パターン形成外領域及び前記濡れ性勾配領域それぞれに対する表面処理を行うことを特徴とする表面処理装置。
【請求項４】
請求項３の表面処理装置において、
前記接触角設定手段は、前記濡れ性勾配領域における接触角を、位置に関して離散的な関数、位置に関して連続的な関数又は位置に関して不連続的な関数から算出して設定することを特徴とする表面処理装置。
【請求項５】
請求項３の表面処理装置において、
前記接触角設定手段は、前記濡れ性勾配領域における接触角を、単一の関数から算出して設定することを特徴とする表面処理装置。
【請求項６】
請求項３の表面処理装置において、
前記接触角設定手段は、前記濡れ性勾配領域における接触角を、複数の関数から算出して設定することを特徴とする表面処理装置。
【請求項７】
請求項６の表面処理装置において、
前記複数の関数は、位置に関して離散的な関数、位置に関して連続的関数及び位置に関して不連続的な関数の少なくとも１つを含むことを特徴とする表面処理装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかの表面処理装置において、
前記接触角設定手段は、前記濡れ性勾配領域に対して互いに異なる２以上の接触角を分布させて設定することを特徴とする表面処理装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかの表面処理装置において、
前記パターン形成領域及び前記パターン形成外領域は、互いに異なる接触角が設定された濡れ性勾配領域を有することを特徴とする表面処理装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかの表面処理装置において、
前記濡れ性勾配領域は、互いに異なる接触角を有する複数の領域が周期的に分布する微細パターンにより形成されることを特徴とする表面処理装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかの表面処理装置において、
前記濡れ性勾配領域は、エネルギー分布を制御した活性エネルギー線を照射することにより形成することを特徴とする表面処理装置。
【請求項１２】
請求項１１の表面処理装置において、
前記活性エネルギー線は電子ビームであることを特徴とする表面処理装置。
【請求項１３】
対象物の表面にパターンを形成するパターン形成装置であって、
請求項１乃至１２のいずれかの表面処理装置における表面改質処理手段と、
前記対象物のパターン形成領域に、パターン構成物質を含む流動体を付与する流動体付与手段と、を備えたことを特徴とするパターン形成装置。
【請求項１４】
請求項１３のパターン形成装置において、
前記流動体付与手段は、前記対象物のパターン形成領域に前記流動体の液滴を付与することを特徴とするパターン形成装置。
【請求項１５】
パターン構成物質を含む流動体が付与されることによりパターンが形成される対象物の表面を、該流動体の付与前に処理する表面処理方法であって、
前記対象物の表面におけるパターン形成領域及びパターン形成外領域の少なくとも一方に、該パターン形成領域及び該パターン形成外領域の境界に隣接させて、前記流動体に対する接触角が該パターン形成外領域から該パターン形成領域に向かって連続的に又は段階的に小さくなる濡れ性勾配領域を形成するように、該対象物の表面処理を行うことを特徴とする表面処理方法。
【請求項１６】
請求項１５の表面処理方法において、
前記対象物の表面におけるパターン形成領域が前記流動体に対して親和性を示すように該パターン形成領域を改質する第１の表面処理および該対象物の表面におけるパターン形成外領域が該流動体に対して非親和性を示すように該パターン形成外領域を改質する第２の表面処理の少なくと一方を行うことを特徴とする表面処理方法。
【請求項１７】
パターン構成物質を含む流動体が付与されることによりパターンが形成される構造体であって、
パターン形成領域とパターン形成外領域とを表面に有し、
前記パターン形成領域及び前記パターン形成外領域の少なくとも一方は、該パターン形成領域及び該パターン形成外領域の境界に隣接させて、前記流動体に対する接触角が該パターン形成外領域から該パターン形成領域に向かって連続的に又は段階的に小さくなる濡れ性勾配領域が形成されていることを特徴とする構造体。
【請求項１８】
請求項１７の構造体において、
前記パターン形成領域が前記流動体に対して親和性を示すように該パターン形成領域を改質する第１の表面処理および前記パターン形成外領域が該流動体に対して非親和性を示すように該パターン形成外領域を改質する第２の表面処理の少なくと一方が施されていることを特徴とする構造体。
【請求項１９】
請求項１７又は１８の構造体において、
パターン構成物質を含む流動体が前記パターン形成領域に付与されることによりパターン膜が形成されていることを特徴とする構造体。
【請求項２０】
請求項１７乃至１９のいずれかの構造体において、
前記濡れ性勾配領域が形成され前記パターン形成領域に回路のパターンが形成される前の基板、又は、前記濡れ性勾配領域が形成され前記パターン形成領域に回路のパターンが形成された基板であることを特徴とする構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン構成物質を含む流動体が付与されることによりパターンが形成される対象物の表面を処理する表面処理装置、表面処理方法、パターン形成装置、及び、パターンが形成される基板などの構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子や電子回路等の微細なパターン形成方法としては、フォトリソグラフィー法が多く利用されてきた。しかし、フォトリソグラフィー法は、装置が高価であり工程が複雑で長いために製造コストを上昇させる原因となっている。そのため、近年では印刷法（オフセット印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、インクジェット印刷）を用いたデバイス製造方法に注目が集まっている。特にインクジェット印刷法（ピエゾ方式、静電方式、バブルジェット（登録商標）方式）は、パターン構成物質である導電性微粒子を含む流動体（液体）を用いて、電極、絶縁体、半導体などをパターン形成対象物である基板などの基材に直接描画することができるため、マスクが不要であり、フォトリソグラフィー法と比べて材料の無駄が極端に少なく、安価なデバイス製造方法として注目が集まっている。
【０００３】
インクジェット印刷法を用いて微細なパターンを精度よく形成しようとする場合、そのパターンの精度（解像度）は、ノズルから吐出され対象物としての基材上に付着する液滴の大きさによって決まる。そのため、液滴の直径より細い幅を持つパターンは形成できず、パターンの精度は、ノズルから吐出される液滴の大きさと、基材に付着した後の液滴の広がりとによって制限される。また、図３８（ａ）のように複数のパターン９００の間隔が狭い場合には液滴９１０の着弾時のズレによって液滴９１０を介して複数のパターンがつながってしまうおそれがあり、回路の電極パターンの場合にはショートの原因となる。また、図３８（ｂ）のように液滴９１０のドット抜けによりパターンの一部９００’が欠落するおそれがあり、回路の電極パターンの場合には回路の断線の原因となる。
【０００４】
そこで、パターンを精度よく形成するため、液滴の吐出量を少なくして液滴の大きさを小さくする方法や、液滴を構成するパターン構成物質を含む流動体に対して親和性を示す親液領域（高表面エネルギー部）を予め基材上のパターン形成領域に形成したり、流動体に対して非親和性を示す撥液領域（低表面エネルギー部）を基材上のパターン形成外領域に予め形成したりすることにより、液滴を撥液領域から親液領域に向けて移動させて液滴を選択的に配置する方法（特許文献１、特許文献２参照）が提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記液滴の吐出量を少なくして液滴の大きさを小さくする方法では、液滴の大きさを小さくすればするほど表面張力の影響が大きくなり、液滴を吐出するのが困難になるという問題がある。また、液滴が小さくなると空気の抵抗による誤差が大きくなり、逆に液滴の着弾精度が低下するため、所望のパターンを形成することができないという問題もある。これらの問題を解決するために静電方式のインクジェット装置が提案されているが（特許文献３参照）、基材の表面とノズルとの隙間を微小に保った状態で、ノズル内に設けたノズル内電極とそのノズル内電極に対向する対向電極との間に高電圧を印加する必要がある。また、液滴の着弾精度が基材の表面形状の影響を受けやすいので、所望のパターンを形成するために、基材の表面形状に応じて液滴が所定の位置に着弾（付与）するように印加電圧の煩雑な制御を行う必要がある。
【０００６】
また、上記親液領域及び撥液領域を予めパターニングしておく方法では、基材上に着弾した液滴の３割程度の部分が親液領域に接触していない限り、液滴は親液領域には移動せず、着弾位置が大きく乱れたときには所望のパターンどおりに選択的に配置することはできないという問題がある。したがって、パターンの線幅が細くなるにつれて、着弾位置の精度が厳しくなる。液滴の着弾位置がずれると、例えばパターンの一部がはみだしたパターン不良の原因になる。また、複数の親液領域（パターン形成領域）の間に位置する撥液領域（パターン形成外領域）に液滴が着弾した場合、その液滴のエネルギー状態が安定することで撥液領域上にも液滴が留まってしまい、複数の親液領域の間が液滴で架け渡された「ブリッジ」と呼ばれる現象が発生するおそれがある。この液滴のブリッジ現象が発生すると、複数の親液領域の間を架け渡す導通などの原因になるパターン不良となる。
【０００７】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、パターン構成物質を含む流動体を付与するときの液滴の小径化や流動体を付与する位置精度を高める煩雑な制御を行うことなく、パターン不良（例えば、はみだしや、導通などのブリッジ現象）を回避して所望のパターンを精度よく形成できるようになる表面処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、パターン構成物質を含む流動体が付与されることによりパターンが形成される対象物の表面を、該流動体の付与前に処理する表面処理装置であって、前記対象物の表面におけるパターン形成領域及びパターン形成外領域の少なくとも一方に、該パターン形成領域及び該パターン形成外領域の境界に隣接させて、前記流動体に対する接触角が該パターン形成外領域から該パターン形成領域に向かって連続的に又は段階的に小さくなる濡れ性勾配領域を形成するように、該対象物の表面処理を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、対象物の表面におけるパターン形成領域及びパターン形成外領域の少なくとも一方に、パターン形成領域及びパターン形成外領域の境界に隣接させて、パターン構成物質を含む流動体に対する接触角がパターン形成外領域からパターン形成領域に向かって連続的に又は段階的に小さくなる濡れ性勾配領域を形成している。従って、比較的大きなサイズの流動体の付与位置がずれてパターン形成領域及びパターン形成外領域の境界部に流動体が付与された場合でも、その付与された流動体は、上記所定の接触角を有する濡れ性勾配領域においてパターン形成外領域からパターン形成領域に向かう力を受け、パターン形成外領域に留まることなくパターン形成領域に移動する。よって、パターン構成物質を含む流動体を付与するときの液滴の小径化や流動体を付与する位置精度を高める煩雑な制御を行うことなく、パターン不良（例えば、はみだしや、導通などのブリッジ現象）を回避して所望のパターンを精度よく形成できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】基板の表面における液滴に対する接触角が相対的に大きい低表面エネルギー領域と接触角が相対的に小さい高表面エネルギー領域とにまたがって付着した液滴の様子を示す説明図。
【図２】基板の表面におけるパターン形成領域及びパターン形成外領域の配置の一例を示す説明図。
【図３】従来の表面処理方法におけるパターン形成領域及びパターン形成外領域の位置ｘに対する接触角θの設定例を示す関数のグラフ。
【図４】（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ、本実施形態の表面処理方法におけるパターン形成領域及びパターン形成外領域の位置ｘに対する接触角θの設定例を示す関数のグラフ。
【図５】（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、本実施形態の表面処理方法におけるパターン形成領域及びパターン形成外領域に対する接触角の更に他の設定例を示す関数のグラフ。
【図６】（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ、本実施形態の表面処理方法におけるパターン形成領域及びパターン形成外領域に対する接触角の更に他の設定例を示す関数のグラフ。
【図７】本実施形態における基板のパターン形成領域及びパターン形成外領域を処理する表面処理装置の全体構成の一例を示す機能ブロック図。
【図８】パターンデータの具体的な例について説明する図。
【図９】領域分類手段によって分類された各領域の具体的な例について説明する図。
【図１０】（ａ）は多段階濡れ性勾配領域定義ファイルの具体的な例について説明する図。（ｂ）は多段階濡れ性勾配領域定義ファイルの中のパラメータについて説明する図。
【図１１】接触角設定ファイルの具体的な例について説明する図。
【図１２】多段階接触角設定ファイルの具体的な例について説明する図。
【図１３】（ａ）〜（ｄ）は接触角設定手段の具体的な処理について説明する図。
【図１４】本実施形態の基板表面処理装置におけるパターン形成のための表面処理の一例を示すフローチャート。
【図１５】基板上の流動体によるブリッジの様子について説明する図。
【図１６】パターン形成領域を有する基板上に流動体が着弾した直後の様子をあらわした平面図。
【図１７】（ａ）〜（ｃ）は本実施形態の表面処理を行うことによってパターン不良を回避する様子の一例について説明する図。
【図１８】（ａ）〜（ｃ）は本実施形態の表面処理を行うことによってパターン不良を回避する様子の他の例について説明する図。
【図１９】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の他の実施形態に係るパターン形成方法における表面処理及び液滴の塗布の様子を示す説明図。
【図２０】コンピュータシミュレーションで設定した表面処理後の基板の一例を示す説明図。（ａ）は本実施形態に係るパターン形成方法を適用した基板の表面の説明図。（ｂ）は従来のパターン形成方法を適用した基板の表面の説明図。
【図２１】図２０のパターンの各領域に設定した液滴との接触角を示す説明図。
【図２２】コンピュータシミュレーションで設定した基板上の液滴の着弾位置を示す説明図。（ａ）は、図２０（ａ）のパターンに対する液滴の着弾位置の説明図。（ｂ）は、図２０（ｂ）のパターンに対する液滴の着弾位置の説明図。
【図２３】基板表面の第１の着弾位置に着弾したときの液滴の様子を示すコンピュータシミュレーションの結果の説明図。（ａ）は、図２２（ａ）の第１の着弾位置に着弾した液滴の様子を示す説明図。（ｂ）は、図２２（ｂ）の第１の着弾位置に着弾した液滴の様子を示す説明図。
【図２４】基板表面の第１の着弾位置に液滴が着弾してからｔ秒後、５ｔ秒後、１０ｔ秒後、３０ｔ秒後の液滴の挙動を示すコンピュータシミュレーション結果の説明図。（ａ）は図２２（ａ）の第１の着弾位置に着弾した液滴の挙動を示す説明図。（ｂ）は、図２２（ｂ）の第１の着弾位置に着弾した液滴の挙動を示す説明図。
【図２５】基板表面の第２の着弾位置に着弾したときの液滴の様子を示すコンピュータシミュレーションの結果の説明図。（ａ）は、図２２（ａ）の第２の着弾位置に着弾した液滴の様子を示す説明図。（ｂ）は、図２２（ｂ）の第２の着弾位置に着弾した液滴の様子を示す説明図。
【図２６】基板表面の第２の着弾位置に液滴が着弾してからｔ秒後、５ｔ秒後、１０ｔ秒後、３０ｔ秒後の液滴の挙動を示すコンピュータシミュレーション結果の説明図。（ａ）は図２２（ａ）の第２の着弾位置に着弾した液滴の挙動を示す説明図。（ｂ）は、図２２（ｂ）の第２の着弾位置に着弾した液滴の挙動を示す説明図。
【図２７】基板表面の第３の着弾位置に着弾したときの液滴の様子を示すコンピュータシミュレーションの結果の説明図。（ａ）は、図２３（ａ）の第３の着弾位置に着弾した液滴の様子を示す説明図。（ｂ）は、図２２（ｂ）の第３の着弾位置に着弾した液滴の様子を示す説明図。
【図２８】基板表面の第３の着弾位置に液滴が着弾してからｔ秒後、５ｔ秒後、１０ｔ秒後、３０ｔ秒後の液滴の挙動を示すコンピュータシミュレーション結果の説明図。（ａ）は図２２（ａ）の第３の着弾位置に着弾した液滴の挙動を示す説明図。（ｂ）は、図２２（ｂ）の第３の着弾位置に着弾した液滴の挙動を示す説明図。
【図２９】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施形態における電子ビームを用いて濡れ性勾配領域を形成する表面改質の他の例を示す説明図。
【図３０】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、図２９（ａ）及び（ｂ）の濡れ性勾配領域を形成するときに用いた電子ビームの照射エネルギーの空間分布を示す説明図。
【図３１】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施形態の表面処理方法を含むパターン形成方法によってパターン形成領域にパターン膜が形成された基板の一例を示す平面図及び断面図。
【図３２】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、濡れ性勾配領域を構成する櫛歯形状の濡れ性パターンの一例を示す平面図。
【図３３】活性エネルギー線を照射して基板上のパターン形成領域、パターン形成外領域及び濡れ性勾配領域のパターニングを行っている様子の一例を示す説明図。
【図３４】インクジェット法によってパターン形成領域に液体をヘッドから吐出させて付与している様子の一例を示す説明図。
【図３５】更に他の実施形態に係る表面処理方法を含むパターン形成方法の工程を示す平面図及び断面図。
【図３６】更に他の実施形態に係る表面処理方法を含むパターン形成方法の工程を示す平面図及び断面図。
【図３７】更に他の実施形態に係る表面処理方法を含むパターン形成方法の工程を示す平面図及び断面図。
【図３８】（ａ）は液滴を介してつながった複数のパターンの説明図。（ｂ）は液滴のドット抜けが発生したパターンの説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を対象物（基材）としての構造体である基板にパターンを形成するときの表面処理方法、表面処理装置（パターン形成装置）、及びそれらの方法や装置でパターンが形成される構造体としての基板に適用した実施の形態について説明する。
【００１２】
本発明の一実施形態に係る表面処理方法は、対象物（基材）としての構造体である基板の表面に対してパターン構成物質を含む流動体の液滴を吐出させてパターンを形成する液滴吐出工程に先立って、基板の表面処理を行うものである。この表面処理は、基板の表面におけるパターン形成領域及びパターン形成外領域の少なくとも一方に、パターン形成領域及びパターン形成外領域の境界に隣接させて、パターン構成物質を含む流動体に対する接触角がパターン形成外領域からパターン形成領域に向かって連続的に又は段階的に小さくなる濡れ性勾配領域を形成するように行われる。
【００１３】
図１は、基板１００の表面における液滴に対する接触角が相対的に大きい低表面エネルギー領域１０１と接触角が相対的に小さい高表面エネルギー領域１０２とにまたがって付着した液滴２００の様子を示す説明図である。図１中の角度θ１は低表面エネルギー領域１０１における液滴２００の接触角であり、この相対的に高い接触角θ１を有する低表面エネルギー領域１０１では液滴２００に対して低い濡れ性を示す。また、図１中の角度θ２は高表面エネルギー領域１０２における液滴２００の接触角であり、この相対的に低い接触角θ２を有する高表面エネルギー領域１０２では液滴２００に対して高い濡れ性を示す。図１に示すように、液滴２００に対する濡れ性に傾斜や段差がある表面上に液滴２００が存在すると、同一の液滴２００の互いに異なる端部（図示の例では右端部と左端部）で接触角に差が生じ、表面張力の不均衡から駆動力が生じる。そのため、図中の矢印Ａに示すように、液滴２００はより濡れ性の高いほうへ移動する。これにより、所望のパターン形状である高表面エネルギー領域へのパターン形成が容易になる。
【００１４】
本実施形態に係る表面処理方法は、上記濡れ性勾配領域の形成に加えて、基板の表面におけるパターン形成領域が上記流動体に対して親和性を示すようにパターン形成領域を改質する第１の表面処理および基板の表面におけるパターン形成外領域が上記流動体に対して非親和性を示すようにパターン形成外領域を改質する第２の表面処理の少なくと一方を行う工程を含んでもよい。ここで、上記第１の表面処理を行うと、基板の表面におけるパターンが形成されるパターン形成領域は、上記流動体に対して親和性を示す表面エネルギーが高い領域（高表面エネルギー領域）になる。また、上記第２の表面処理を行うと、基板の表面におけるパターンが形成されないパターン形成外領域は、上記流動体に対して非親和性を示す表面エネルギーが低い領域（低表面エネルギー領域）になる。
【００１５】
本実施形態の表面処理方法で処理される対象物（基材）としての基板は、例えば、ＰＥＴなどの樹脂からなる基板、紙、半導体ウェーハ、絶縁性ウェーハ、樹脂からなるプリント基板等である。また、本実施形態の表面処理方法における流動体に含まれるパターン構成物質は、例えば、導電性材料、半導体材料、レジスト材料等である。これらのパターン構成物質を含む流動体を用いることにより、導電性の回路パターン、半導体パターン、レジストパターンなどを基板上に形成することができる。
【００１６】
また、本発明の一実施形態に係るパターン形成方法は、上記表面処理方法の工程と、その表面処理の工程が実施された後の基板の表面に対してパターン構成物質を含む流動体の液滴を吐出させてパターンを形成する液滴吐出工程とを含むものである。
【００１７】
本実施形態のパターン形成方法では、液滴吐出法による液滴の吐出に先立って、パターン形成領域（高表面エネルギー領域）とパターン形成外領域（低表面エネルギー領域）との境界部に上記所定の接触角を有する濡れ性勾配領域を形成することにより、パターン形成領域を外れて境界部の濡れ性勾配領域に着弾した液滴をより表面エネルギーが高いパターン形成領域に自発的に移動させ、液滴の着弾位置のずれを補正することが可能となる。また、液滴の直径より細いパターンを形成する場合、パターン形成外領域（低表面エネルギー領域）に液滴が残留したり液滴の着弾部が膨らんだりおそれがあるが、本実施形態の表面処理方法を含むパターン形成方法によれば、パターン形成領域（高表面エネルギー領域）からパターン形成外領域にはみ出た液滴に関しても、上記境界部の濡れ性勾配領域における濡れ性の勾配により液滴をパターン形成領域側に移動させることが可能となる。
【００１８】
次に、本実施形態の表面処理方法における濡れ性勾配領域の接触角の設定例について説明する。
図２は、基板の表面におけるパターン形成領域及びパターン形成外領域の配置の一例を示す説明図である。本例の基板１００の表面は、パターンが形成される２つのパターン形成領域３００ａ，３００ｂと、パターンが形成されないパターン形成外領域（非パターン形成領域）４００とを有する。２つのパターン形成領域３００ａ，３００ｂは、パターン形成外領域４００の一部４００’を間に挟んで所定の間隔で並ぶように配設されている。また、図２では、パターン形成領域３００ａ，３００ｂの長手方向に直交する方向であってパターン形成領域３００ａ，３００ｂの両方を横切る方向にｘ軸が設定されている。図中の右方向がｘ軸のプラス方向である。また、図２において、左側のパターン形成領域３００ａの右端縁の位置座標がｘａであり、右側のパターン形成領域３００ｂの左端縁の位置座標がｘｂである。２つのパターン形成領域３００ａ、３００ｂの間隔の値（距離）はｘｂ−ｘａである。
【００１９】
図３は、本発明の実施形態と比較する比較例として、従来の表面処理方法におけるパターン形成領域３００ａ、３００ｂ及びパターン形成外領域４００の位置ｘに対する接触角θの設定例を示す関数のグラフである。本比較例では、２つのパターン形成領域３００ａ、３００ｂには低めの接触角θｌが設定され、パターン形成領域３００ａ、３００ｂの間の位置座標ｘａからｘｂまでのパターン形成外領域４００には高めの接触角θｈが設定されている。つまり、パターン形成領域３００ａ、３００ｂについて設定される接触角は一定値（θｌ）の１種類のみであり、パターン形成外領域４００について設定される接触角も一定値（θｈ）の１種類のみである。
【００２０】
図４（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ、本実施形態の表面処理方法におけるパターン形成領域３００ａ、３００ｂ及びそれらのパターン形成領域３００ａ、３００ｂの間に位置するパターン形成外領域４００の位置ｘに対する接触角θの設定例を示す関数のグラフである。これらの例では、パターン形成外領域４００のうち、パターン形成領域３００ａ、３００ｂの間に位置する領域４００’が、パターン構成物質を含む流動体に対する接触角がパターン形成外領域からパターン形成領域に向かって連続的に又は段階的に小さくなる濡れ性勾配領域となっている。
【００２１】
図４（ａ）はパターン形成領域３００ａ、３００ｂの間に位置するパターン形成外領域４００’に離散的な値を用いて設定した接触角θの関数の一例を示している。本例では、２つのパターン形成領域３００ａ、３００ｂには１種類の接触角θｌが設定され、パターン形成領域３００ａ、３００ｂの間の位置座標ｘａからｘｂまでのパターン形成外領域４００’には、θｌより大きく且つθｈより小さい２種類の接触角の値が設定されている。この位置ｘに対する接触角θの関数は、ＳＴＥＰ関数のような関数であり、また、パターン形成外領域４００’のｘ軸方向の中心位置である（ｘａ＋ｘｂ）／２の位置を境に対称である関数である。
【００２２】
図４（ｂ）は、パターン形成領域３００ａ、３００ｂの間に位置するパターン形成外領域４００’に対して連続的な値を用いて設定した接触角θの関数の一例を示している。本例では、パターン形成外領域４００’に設定される接触角が、位置ｘに関して線形の勾配になるように算出される。この位置ｘに対する接触角θの関数は、例えば位置ｘに関する一次式で表される線形関数である。
【００２３】
図４（ｃ）は、パターン形成領域３００ａ、３００ｂの間に位置するパターン形成外領域４００’に連続的な値を用いて設定した接触角θの関数の一例を示している。この関数は、位置座標ｘａからｘｂまでのパターン形成外領域４００’において、そのｘ軸方向の中心位置である（ｘａ＋ｘｂ）／２の位置を境に対称である関数である。また、本例の関数は、（ｘａ＋ｘｂ）／２の位置を境に、位置ｘに関する接触角θの傾きが正と負とで異なる以外は同じパラメータをとる線形関数を想定した関数である。なお、本例の関数は、（ｘａ＋ｘｂ）／２の位置を境に対称ではなくてもよく、かつ、（ｘａ＋ｘｂ）／２の位置の両側それぞれで用いる関数は同じ種類の関数（例えば一次関数）でなくてもよい。
【００２４】
図４（ｄ）は、パターン形成領域３００ａ、３００ｂの間に位置するパターン形成外領域４００’に離散的な値を用いて設定した接触角θの関数の他の例を示している。前述の図４（ａ）の例では、パターン形成外領域４００’のｘ軸方向の中心位置である（ｘａ＋ｘｂ）／２の位置を境に対称である関数であったが、本例の関数は、（ｘａ＋ｘｂ）／２の位置を境に非対称の関数である。
【００２５】
図４（ｅ）は、パターン形成領域３００ａ、３００ｂの間に位置するパターン形成外領域４００’に連続的な値を用いて設定した接触角θの関数の他の例を示している。本例における位置ｘに関する接触角θの関数は、二次関数のような関数である。この関数は、図４（ｅ）のような下に凸の関数でもよいし、上に凸の関数でもよい。また、接触角θの関数は、二次関数に限らず、多項式関数、対数関数や指数関数のような関数でもよい。
【００２６】
図４（ｆ）は、パターン形成領域３００ａ、３００ｂの間に位置するパターン形成外領域４００’に連続的な値を用いて設定した接触角θの関数の更に他の例を示している。本例では、パターン形成外領域４００’における接触角θが、二次関数のような関数と線形関数とを組み合わせて設定されている。本例のように、パターン形成外領域４００’における接触角θは、２つ以上の関数を組み合わせて設定してもよい。また、この場合も、パターン形成外領域４００’における接触角θは、パターン形成外領域４００’のｘ軸方向の中心位置である（ｘａ＋ｘｂ）／２の位置を境に対称である関数でもよいし非対称の関数であってもよい。
【００２７】
図５（ａ）〜（ｄ）及び図６（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ、本実施形態の表面処理方法におけるパターン形成領域３００ａ、３００ｂ及びそれらのパターン形成領域３００ａ、３００ｂの間に位置するパターン形成外領域４００’に対する接触角の更に他の設定例を示す関数のグラフである。
【００２８】
なお、図４（ａ）〜（ｆ）、図５（ａ）〜（ｄ）及び図６（ａ）〜（ｆ）の例はすべて、パターン形成領域３００ａ、３００ｂの間に位置するパターン形成外領域４００’に設定される接触角θについて示したが、パターン形成領域３００ａ、３００ｂに対しても、同様に関数を用いて、パターン形成外領域からパターン形成領域に向かって連続的に又は段階的に小さくなる接触角θを設定してもよい。この場合は、パターン形成領域３００ａ、３００ｂの全体又はその一部が濡れ性勾配領域になる。
また、パターン形成領域３００ａ、３００ｂ及びパターン形成外領域４００’の両方の領域に対して、同様に関数を用いて、パターン形成外領域からパターン形成領域に向かって連続的に又は段階的に小さくなる接触角θを設定してもよい。この場合は、パターン形成領域３００ａ、３００ｂ及びパターン形成外領域４００’の両方の領域それぞれの全体又はその一部が、濡れ性勾配領域になる。
【００２９】
また、上記図４（ａ）〜（ｆ）、図５（ａ）〜（ｄ）及び図６（ａ）〜（ｆ）に例示した接触角θの関数に用いられる傾き、係数、次数、組み合わせる関数の数等のパラメータは、例えば、図１中の位置座標ｘａからｘｂまの長さ（間隙）、パターン形成領域の寸法（縦、横、高さの長さ）、パターン形成に用いられる流動体の液滴の径、液滴の量、ライン間スペース、流動体の体積、流動体や基板の物性、湿度、温度などの外部環境などの各種条件によって決定してもよい。
【００３０】
また、上記図４（ａ）〜（ｆ）、図５（ａ）〜（ｄ）及び図６（ａ）〜（ｆ）の例は、形成対象のパターンの形状が矩形の場合について示したが、矩形以外のパターンについても同様な関数を用いて接触角θを設定することができる。この場合も、接触角θの関数に用いられるパラメータは、その形成対象のパターンの形状など、前述の各種条件によって決定することができる。
【００３１】
次に、本実施形態の表面処理方法を実施するために用いることができる表面処理装置の構成及び動作について説明する。ここでは、基板のパターン形成外領域のうちパターン形成領域の間に位置する領域（濡れ性勾配領域）における接触角θを前述の図４（ａ）又は図４（ｄ）の関数を用いて設定する場合について説明する。
【００３２】
図７は、本実施形態における基板のパターン形成領域及びパターン形成外領域を処理する表面処理装置の全体構成の一例を示す機能ブロック図である。本実施形態の表面処理装置は、制御手段としてのコントローラ５００と、基板表面処理手段５４０と、記憶手段５５０とを備えている。コントローラ５００は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備え、各種プログラムを実行することにより、パターンデータ読み込み手段５１０、領域分類手段５２０及び接触角設定手段５３０として機能することができる。記憶手段５５０は、例えば、ＲＡＭ等の半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスなどで構成することができ、パターンデータ５０１、多段階濡れ性勾配領域定義ファイル５０２、接触角設定ファイル５０３、多段階接触角設定ファイル５０４等が保存されている。
【００３３】
パターンデータ５０１は、基板に形成されるパターンが記録されたデータである。また、パターンデータ読み込み手段５１０は、パターンデータ５０１を読み込む手段である。
【００３４】
領域分類手段５２０は、パターンデータ読み込み手段５１０で読み込んだパターンデータに基づいて、基板の表面をあらかじめ定められた複数種類の領域に分類する手段である。本実施形態において、上記複数種類の領域とは、前述のパターン形成領域、パターン形成外領域および濡れ性勾配領域の３種類の領域である。なお、図７の表面処理装置の構成例では、パターン形成外領域の一部に形成される濡れ性勾配領域に、互いに異なる複数の接触角を設定することができる。この濡れ性勾配領域については、多段階濡れ性勾配領域定義ファイル５０２を用いて分類することができる。
【００３５】
多段階濡れ性勾配領域定義ファイル２０２は、パターンデータ読み込み手段５１０で読み込んだパターンデータに基づいて濡れ性勾配領域を判断するために必要なパラメータを格納したファイルである。領域分類手段５２０で行われる処理において、パターンデータに基づいて、基板の表面のある領域が、パターン形成外領域の一部の領域であり、かつ、その一部の領域がある一定の条件を満たしたとき、その領域は濡れ性勾配領域に分類される。この一定の条件を算出するために必要なパラメータを格納したものが、多段階濡れ性勾配領域定義ファイル５０２である。
【００３６】
接触角設定手段５３０は、領域分類手段５２０によって分類された領域毎に異なる接触角を設定するための手段である。パターン形成領域及びパターン形成外領域それぞれの接触角については、接触角設定ファイル５０３に格納された値を用いて設定される。一方、濡れ性勾配領域については、領域分類手段５２０によって分類された濡れ性勾配領域をさらに複数の領域に分類する処理を行った後、それらの複数の領域それぞれの接触角が多段階接触角設定ファイル５０４に格納された値を用いて設定される。
【００３７】
接触角設定ファイル５０３は、パターン形成領域及びパターン形成外領域に設定する接触角を格納したファイルである。また、多段階接触角設定ファイル５０４は、パターン形成外領域の一部に形成される濡れ性勾配領域に設定する接触角を格納したファイルである。
【００３８】
基板表面処理手段５４０は、接触角設定手段５３０により得られる、領域毎に異なる接触角が設定されたパターンデータを用いて、パターン構成物質を含む流動体に対して、親和性又は非親和性を特性として持つような表面処理を基板に施す手段である。ここで、非親和性とは、上記流動体に対する接触角が大きく流動体に濡れにくい性質をいう。親和性とは、上記流動体に対する接触角が小さく流動体に濡れやすい性質をいう。
【００３９】
図８は、図７に示したパターンデータ５０１の具体的な例について説明する図である。基板１００は、パターンを形成する対象物としての基板である。基板１００は例えばＰＥＴや紙などの材料でできている。なお、基板１００は、パターン形成領域３００やパターン形成領域の周辺のパターン形成外領域４００に対して表面処理を施しても、それに耐えうる材質である必要がある。パターン形成領域３００は、基板１００の表面に形成したいパターンそのものである。具体的には、例えば導体部分が形成される領域である。パターン形成外領域４００は、基板１００上の領域で、パターンが形成されないパターン以外の領域である。
【００４０】
図９は、図７の領域分類手段５２０によって分類された各領域の具体的な例について説明する図である。図９において、流動体からなる液滴２００は、表面処理後の基板１００上に吐出されて付着し、基板１００の所定の接触角が設定された各領域の状態により、所定方向に動く。
【００４１】
パターン形成領域３０１、３０２はそれぞれ、基板１００上のパターンを形成したい領域である。これらの領域は、基板表面処理手段５４０により流動体２００に対して親和性を持つように表面改質される領域であり、他の領域に対して、流動体２００との接触角が相対的に小さくなるように設定される。また、図９中のパターン形成領域３０１、３０２は、図８におけるパターン形成領域３００と同じ領域である。
【００４２】
パターン形成外領域４００は、基板１００上のパターンを形成したい領域以外の領域である。この領域は、基板表面処理手段５４０により流動体２００に対して非親和性を持つように表面改質される領域であり、他の領域に対して、流動体２００との接触角が相対的に大きくなるように設定される。
【００４３】
濡れ性勾配領域４１０は、パターン形成外領域４００の一部に形成される領域であり、あらかじめ定められた条件を満たす領域である。ここで、あらかじめ定められた条件とは、多段階濡れ性勾配領域定義ファイル５０２より導き出される条件である。この濡れ性勾配領域４１０は、接触角設定手段５３０により、２つ以上の領域に分類され、基板表面処理手段５４０により、流動体２００に対して非親和性を持つように表面改質される領域である。なお、接触角設定手段５３０にて分類された２つ以上の領域はそれぞれ、非親和性をもつような接触角である領域に表面処理されるが、互いに異なる接触角を有する。
【００４４】
図１０（ａ）は、多段階濡れ性勾配領域定義ファイル５０２の具体的な例について説明する図である。図１０（ｂ）は、多段階濡れ性勾配領域定義ファイル５０２の中のパラメータについて説明する図である。領域分類手段５２０は、多段階濡れ性勾配領域定義ファイル５０２を用いて、濡れ性勾配領域４１０に分類するための条件を算出し、パターン形成外領域４００のうち、上記算出された条件を満たしている領域を、濡れ性勾配領域４１０に分類する処理を行う。
【００４５】
図１０（ａ）は、上記濡れ性勾配領域４１０を分類するための条件を算出するための値として、流動体の半径ｒと閾値Ｙとが格納された多段階濡れ性勾配領域定義ファイル５０２の具体的な例を示している。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す流動体の半径ｒを説明するための図であり、流動体２００が基板１００に着弾した後の状態を上から見た図である。図１０（ｂ）の例では、基板１００に着弾した流動体２００の基板１００との境界の外周縁が円のようになっている場合を想定している。このとき、流動体２００の半径ｒは、図１０（ｂ）の矢印で示した長さになる。
【００４６】
図１０（ａ）に格納されている閾値Ｙは例えば次のように設定される。ここで、多段階濡れ性勾配領域定義ファイル５０２を用いて算出する条件は、次の（１）及び（２）の条件であるとする。
（１）２つのパターン形成領域３０１、３０２の間の距離の最小値が閾値Ｙ未満の場合、パターン形成外領域４００のうちパターン形成領域３０１、３０２の間に挟まれた領域は、濡れ性勾配領域４１０に分類される。
（２）２つのパターン形成領域３０１、３０２の間の距離の最小値が閾値Ｙ以上の場合、パターン形成外領域４００のうちパターン形成領域３０１、３０２の間に挟まれた領域は、パターン形成外領域４００のままとする。
【００４７】
また、閾値Ｙは、流動体２００の直径に対応する値である。この場合、閾値Ｙは、次の式（１）を満たす値である。ここで、ｘは座標位置である。
【数１】
2013223854.tif 000003
【００４８】
例えば、図９に示すような２つのパターン形成領域３０１、３０２の間の距離をｂとすると、ｂ＜Ｙの場合は、２つのパターン形成領域３０１、３０２の間の領域つまり図９の斜線部分の領域は、濡れ性勾配領域４１０に分類される。一方、ｂ≦Ｙの場合は、図９の斜線部分の領域は、パターン形成外領域４００に分類される。
【００４９】
図１１は、図７の接触角設定ファイル５０３の具体的な例について説明する図である。接触角設定ファイル５０３には、図８のパターンデータ５０１の具体的な例におけるパターン形成領域３００に設定する接触角θ３００とパターン形成外領域４００に設定する接触角θ４００が格納されている。接触角θ３００と接触角θ４００との関係は、次の式（２）の通りである。
【数２】
2013223854.tif 000004
【００５０】
図１２は、図７の多段階接触角設定ファイル５０４の具体的な例について説明する図である。
多段階接触角設定ファイル５０４は、領域分類手段５２０によって濡れ性勾配領域４１０に分類された領域をさらに分類し、その分類した領域に設定する接触角θｉを格納したデータである。
多段階接触角設定ファイル５０４は、あらかじめ設定された段階の数Ｖだけ行数をもつファイルである。段階ｉにおける接触角θｉは、例えば定数αを用いて、次の式（３）で算出される。
【数３】
2013223854.tif 000005
【００５１】
なお、次の式（４）に示すように、段階ｉは、その値が大きいほど接触角も大きくなる。ここで、θ１は図４〜図６のθｌに、θＶは図４〜図６のθｈに対応する。
【数４】
2013223854.tif 000006
【００５２】
図１３（ａ）〜（ｄ）は、図７の接触角設定手段５３０の具体的な処理について説明する図である。接触角設定手段５３０は、領域分類手段５２０によって分類された、パターン形成領域３００、パターン形成外領域４００および濡れ性勾配領域４１０の３つの領域に対して、領域ごとに異なる接触角を設定するための手段である。パターン形成領域３００及びパターン形成外領域４００の接触角は、接触角設定ファイル５０３に格納された値を用いて設定される。濡れ性勾配領域４００は、多段階接触角設定ファイル５０４を用いて、あらかじめ設定された段階に基づいて、更に複数の領域に分類された後、その更に分類した複数の領域ごとに異なる接触角の値が設定される。
【００５３】
濡れ性勾配領域４００における接触角の具体的な設定例は、例えば次のとおりである。ここで、領域分類手段５２０によって図１３（ａ）のような複数の領域に分類されるパターンデータがあるとする。
まず、パターン形成領域３０１、３０２及びパターン形成外領域４００それぞれにおける接触角θについては、図１１の接触角設定ファイル５０３の値をそのまま設定すればよい。つまり、パターン形成領域３０１、３０２に対しては、図１１のパターン形成領域の接触角θ３００を設定し、パターン形成外領域４００に対して、図１１のパターン形成外領域の接触角θ４００を設定する。続いて、濡れ性勾配領域４１０については、まず、あらかじめ設定された段階を用いて、更に複数の領域に分類する。
【００５４】
図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のパターン形成領域３０１、３０２及び濡れ性勾配領域４１０の部分を拡大した拡大図である。この例では、濡れ性勾配領域４１０がさらに３種類の領域、つまり、領域４１１及び４１５と、領域４１２及び４１４と、領域４１３とに分類されている。
【００５５】
濡れ性勾配領域４１０の上記３つの領域への分類は、例えば次の手順で行われる。図１３（ｂ）のように濡れ性勾配領域４１０を３つの領域に分類する場合、図１３（ｂ）の各領域に関して図１３（ｃ）のような座標にあてはめて考える。
【００５６】
図１３（ｃ）は、図１３（ｂ）のパターン形成領域３０１の左下を座標（０，０）とした場合の座標の図である。
まず、３つの領域に分類するため、段階の数Ｖの値はＶ＝３である。このＶ＝３を用いて、濡れ性勾配領域４１０を３つの領域に分類する。具体的には、濡れ性勾配領域４１０の横幅の長さをｘ４１０とし、縦幅の長さをｙ４１０とする。続いて、領域に分類するために用いる基準の長さＬｘを次の式（５）で算出する。
【数５】
2013223854.tif 000007
【００５７】
領域４１１から４１５はそれぞれ、次に示す座標の領域となる。
領域４１１：ｘ座標がｂからｂ＋１×Ｌｘ、ｙ座標が０からｙ４１０の矩形領域
領域４１２：ｘ座標がｂ＋１×Ｌｘからｂ＋２×Ｌｘ、ｙ座標が０からｙ４１０の矩形領域
領域４１３：ｘ座標がｂ＋２×Ｌｘからｂ＋３×Ｌｘ、ｙ座標が０からｙ４１０の矩形領域
領域４１４：ｘ座標がｂ＋３×Ｌｘからｂ＋４×Ｌｘ、ｙ座標が０からｙ４１０の矩形領域
領域４１５：ｘ座標がｂ＋４×Ｌｘからｂ＋５×Ｌｘ、ｙ座標が０からｙ４１０の矩形領域
【００５８】
なお、図１３に例示する方法を用いると、段階Ｖを設定するために算出しなければならない領域の数は、次の式（６）の数だけある。
【数６】
2013223854.tif 000008
【００５９】
以上のように分類することで定まった３つの領域、つまり、領域４１１，４１５と領域４１２，４１４と領域４１３とに対して、図１２に示す多段階接触角設定ファイル５０４に格納された接触角を設定する。各領域への接触角の設定は、パターン形成領域３０１、３０２から最も離れた場所には大きな接触角を設定し、パターン形成領域３０１、３０２に近づくにつれて小さな接触角となるように設定する。より具体的には、領域４１１，４１５に接触角θ４０１を設定し、領域４１２，４１４に接触角θ４０２を設定し、領域４１３にθ４０３を設定する。ここで設定した接触角θ４０１、θ４０２及びθ４０３は、次の式（７）を満たす。
【数７】
2013223854.tif 000009
【００６０】
なお、図１３の例は、濡れ性勾配領域４１０の内部の領域について、パターン形成領域３０１、３０２の間の中線に対して設定した接触角が対称に設定されている場合の例であるが、領域の設定は、パターン形成領域３０１、３０２の間の中線に対して非対称であってもよい。
【００６１】
図１３（ｄ）は、図１３（ｂ）の領域４１４がなく、領域４１４があった場所には領域４１５が設定されている場合の例を示した図であり、非対称の場合の具体例である。この場合も、先ほどの図１３（ｂ）及び（ｃ）の場合と同様、式（６）で算出される領域の数だけ領域の位置を算出し、図１２の多段階接触角設定ファイル５０４に格納された接触角を設定する際に、領域４１４の接触角には、θ４０２ではなく、θ４０３を設定すればよい。
【００６２】
図１４は、本実施形態の基板表面処理装置におけるパターン形成のための表面処理の一例を示すフローチャートである。
図１４において、Ｓ１００で処理が開始される。
Ｓ１０１の工程は、パターンデータを読み込む処理を行う工程である。この工程では、パターンデータ読み込み手段５１０を用いてパターンデータ５０１を読み込まれ、その後の処理を行うための形式に変換したデータが出力される。
【００６３】
Ｓ１０２の工程は、多段階濡れ性勾配領域定義ファイル５０２を読み込む処理を行う工程である。この工程では、領域分類手段５２０を用いて、多段階濡れ性勾配領域定義ファイル５０２が読み込まれる。
【００６４】
Ｓ１０３の工程は、領域の分類の処理を行う工程である。この工程では、領域分類手段２０を用いて、Ｓ１０１の出力データとＳ１０２の多段階濡れ性勾配領域定義ファイル５０２とが入力され、その出力データを、パターン形成領域、パターン形成外領域、濡れ性勾配領域の３つの領域に分類し、分類した情報を付加したパターンデータを出力する。なお、図１４中の変数Ｍには０を設定する。この変数Ｍは、パターン形成領域、パターン形成外領域、濡れ性勾配領域の３つの領域のいずれかを示す指標であり、この場合の変数Ｍの最大値Ｍｍａｘは３である。
【００６５】
Ｓ１０４の工程は、接触角設定ファイルの読み込みを行う工程である。この工程では、接触角設定手段５３０を用いて、接触角設定ファイル５０３が読み込まれる。
Ｓ１０５の工程は、変数Ｍに１を加算するＭ＋１の処理を行う工程である。この工程Ｓ１０５に初めて移ってきた場合のＭの値は、Ｓ１０３で設定したＭ＝０に１を加えるため、Ｍ＝１となる。また、後述のＳ１１５の工程から移ってきた場合は、Ｍ＝２、Ｍ＝３と設定される。
【００６６】
Ｓ１０６の工程は、領域［Ｍ］がパターン形成領域か否かの判定を行う工程である。この工程では、接触角設定手段５３０を用いて、分類した情報を付加したパターンデータが入力され、領域［Ｍ］が、パターン形成領域か否かの判定が行われる。ここで、領域［Ｍ］がパターン形成領域の場合にはＳ１０７の工程へ移る。それ以外の場合にはＳ１０８の工程へ移る。
例えば、Ｍ＝１のとき、領域［Ｍ］はパターン形成領域とし、Ｍ＝２のとき、領域［Ｍ］はパターン形成外領域とし、Ｍ＝３のとき、領域［Ｍ］は濡れ性勾配領域とする。そして、Ｍ＝１の場合はＳ１０７の工程へ移り、Ｍ＝２またはＭ＝３の場合はＳ１０８の工程へ移る。
【００６７】
Ｓ１０７の工程は、領域［Ｍ］にパターン形成領域に対応する接触角の値を設定する工程である。この工程では、接触角設定手段５３０を用いて、Ｓ１０６の工程でパターン形成領域とされた領域［Ｍ］に対して、接触角設定ファイル５０３から読み込んだ接触角θ３００が設定される。
【００６８】
Ｓ１０８の工程は、領域［Ｍ］がパターン形成外領域か否かの判定を行う工程である。この工程では、接触角設定手段５３０を用いて、Ｓ１０６の工程でパターン形成領域ではないとされた領域を入力とし、パターン形成外領域の場合にはＳ１０９の工程に移る。それ以外の場合、つまり多段階パターン形成外領域の場合にはＳ１１０の工程に移る。
【００６９】
Ｓ１０９の工程は、領域［Ｍ］にパターン形成外領域に対応する接触角の値を設定する工程である。この工程では、接触角設定手段５３０を用いて、Ｓ１０８の工程でパターン形成外領域とされた領域［Ｍ］に対して、接触角設定ファイル５０３から読み込んだ接触角θ４００が設定される。
【００７０】
Ｓ１１０の工程は、多段階接触角設定ファイル５０４の読み込みを行う工程である。この工程では、接触角設定手段５３０を用いて、多段階接触角設定ファイル５０４が読み込まれる。
【００７１】
Ｓ１１１の工程は、濡れ性勾配領域に対して更に領域の分類を行う工程である。この工程では、接触角設定手段５３０を用いて、Ｓ１０８の工程で濡れ性勾配領域と判定された領域［Ｍ］が、Ｓ１１０の工程で読み込んだ多段階接触角設定ファイル５０４に基づいて、更に段階Ｖで分類され、さらに変数Ｎに０が代入される。ここで、分類の方法は、前述の図１３に示した通りである。なお、変数Ｎは、段階Ｖで分類した領域［Ｍ］を識別するための変数である。前述の図１３（ｃ）で説明したような領域を設定する場合、変数Ｎの最大値Ｎｍａｘは２×Ｖ−１となり、前述の式（６）で算出される値になる。
【００７２】
Ｓ１１２の工程は、変数Ｎに１を加算するＮ＋１の処理を行う工程である。
Ｓ１１３の工程は、濡れ性勾配領域に対して接触角の設定を行う工程である。この工程では、接触角設定手段５３０を用いて、Ｓ１１１の工程で分類した濡れ性勾配領域である領域［Ｍ］に対して、Ｓ１１０の工程で読み込んだ多段階接触角設定ファイル５０４を用いて接触角θ４０ｉが設定される。ここで、接触角を設定する具体的な方法は図１３の説明の通りである。
【００７３】
Ｓ１１４の工程は、変数Ｎが変数Ｎの最大値Ｎｍａｘより大きい値かを判定する工程である。ここで、変数ＮがＮｍａｘより大きい場合は、Ｓ１１５の工程に移る。一方、変数ＮがＮｍａｘ以下の場合は、Ｓ１１２の工程に移る。変数ＮがＮｍａｘより大きい場合とは、Ｓ１１１の工程で分類したすべての濡れ性勾配領域について接触角の設定が終了した状態であることを示している。一方、変数ＮがＮｍａｘ以下の場合とは、Ｓ１１１の工程で分類したすべての濡れ性勾配領域について接触角の設定が終了していない状態であることを示している。
【００７４】
Ｓ１１５の工程は、変数Ｍが変数Ｍの最大値Ｍｍａｘより大きい値かを判定する工程である。ここで、変数ＭがＭｍａｘより大きい場合はＳ１１６の工程に移る。一方、変数ＭがＭｍａｘ以下の場合は、Ｓ１０５の工程に移る。変数ＭがＭｍａｘより大きい場合とは、Ｓ１０３の工程で分類したパターン形成領域と、パターン形成外領域及び濡れ性勾配領域について、接触角の設定が終了した状態であることを示している。一方、変数ＭがＭｍａｘ以下の場合とは、Ｓ１０３の工程で分類したすべての領域について接触角の設定が終了していない状態であることを示している。
【００７５】
Ｓ１１６の工程は、基板表面処理を実施する工程である。この工程では、基板表面処理手段５４０を用いて、Ｓ１０７、Ｓ１０９及びＳ１１３の各工程で得られた接触角データを入力とし、基板１００に表面処理が実施される。その後、Ｓ１１７で処理が終了する。
【００７６】
なお、上記図１４で示した手順は、パターン形成外領域４００に対して、２つ以上の異なる接触角を設定した処理であるが、２つ以上の異なる接触角を設定する領域を、パターン形成領域３００にすることも可能であり、上記手順と同様の手順をふむことで実現できる。
【００７７】
図１５は、本実施形態の表面処理で回避することができる基板１００上の流動体によるブリッジの様子について説明する図である。図１５（ａ）は、パターン形成領域３００を有する基板１００の上に流動体２００が着弾した直後の様子をあらわした平面図であり、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に対応する断面図である。
図１５において、流動体の液滴２００は、２つのパターン形成領域３００の間の領域に対する、２つのパターン形成領域３００の中線に対して対称となるような位置に停止している。この場合、２つのパターン形成領域３００の周辺領域４００が、パターン形成領域３００よりも、流動体２００に対して非親和性の領域であったとしても、流動体の液滴２００はパターン形成領域３００の方向に向かって動くことができず、流動体の液滴２００によって２つのパターン形成領域３００が連結されるブリッジが発生する。同様に、パターン形成領域３００の周辺領域４００が、パターン形成領域３００よりも、流動体のとの接触角が大きい領域であったとしても、流動体の液滴２００はパターン形成領域３００の方向に向かって動くことができず、上記ブリッジが発生する。
【００７８】
図１６〜図１８は、本実施形態の表面処理を行うことによって流動体によるブリッジやはみだし等のパターン不良を回避する様子について説明する図である。
図１６は、パターン形成領域３００を有する基板１００の上に流動体２００が着弾した直後の様子をあらわした平面図である。図１６において、図１５（ａ）との違いは、２つのパターン形成領域３００の間のパターン形成外領域４００が多段階に分類された領域４０１、４０２、４０３となっていることである。
【００７９】
図１７（ａ）は、図１６に対応する断面図である。図１７（ａ）において符号１１０で示している部分は、基板１００の表面以外の基板本体部分であり、符号３５０、４０１、４０２、４０３で示している部分は、基板１００の表面の各領域である。流動体の液滴２００は、２つのパターン形成領域３５０の中間の位置に対して等しい位置に停止している。２つのパターン形成領域３００の間には、パターン形成外領域として、パターン形成領域３５０の周辺の領域４０１、４０２、４０３が存在する。これらの領域４０１、４０２、４０３は、パターン形成領域３５０と比べて、流動体２００との接触角が大きい領域である。複数の領域４０１、４０２、４０３は、流動体に対して互いに異なる接触角を有している。ここで、パターン形成領域の周辺の領域４０１、４０２、４０３それぞれの接触角θ４０１、θ４０２、θ４０３は、次の式（８）のような関係にある。
【数８】
2013223854.tif 000010
【００８０】
図１７（ｂ）は、流動体の液滴２００が図８の基板１００の表面に着弾した後、一定時間経過した後の図である。図１７（ｂ）は、図１７（ａ）では１つの液滴２００であった流動体が、パターン形成領域３５０の周辺の領域４０３を境に２つの流動体２０１へと分離して移動している様子を示している。前述の式（１）を満たす接触角をパターン形成領域３５０の周辺の領域４０１、４０２、４０３が有する場合、図１７（ａ）でパターン形成領域の周辺の領域４０１、４０２、４０３にまたがっていた液滴２００は、図１７（ｂ）のように分離する。これは、液滴２００の流動体が、接触角が小さい領域へと流れ込む傾向によるもので、段階的に接触角が下がる領域上に液滴２００がある場合、その液滴２００は２つの流動体２０１のように分離する性質を用いたものである。
【００８１】
図１７（ｃ）は、図１７（ｂ）から一定時間経過した後の図である。図１７（ｂ）において、パターン形成領域の周辺の領域４０３を境に分離した２つの流動体２０１は、時間がたつと、両者とも、パターン形成領域の周辺の領域４０３に隣接しているパターン形成領域の周辺の領域４０２、パターン形成領域の周辺の領域４０１の方へ引き寄せられ、最終的に、パターン形成領域３５０上で停止する。このように、パターン形成領域の周辺の領域４００に対して、パターン形成領域の周辺の領域４０１、４０２、４０３のように、パターン形成領域３５０にむかって段階的に接触角を減少させていくことで、パターン形成領域の周辺の領域をまたいで停止する流動体を分離させることができる。
【００８２】
なお、上記図１７（ａ）〜（ｃ）では基板１００に着弾して付着した流動体の液滴２００が分離する場合について示したが、図１８（ａ）〜（ｃ）に示すように、基板１００に着弾して付着した流動体の液滴２００は分離せずに２つのパターン形成領域３５０の片方に移動する場合もある。
【００８３】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。
図１９（ａ）〜（ｅ）は、本発明の他の実施形態に係るパターン形成方法における表面処理及び液滴の塗布の様子を示す説明図である。本実施形態では、図１９（ａ）に示すように液滴吐出法によって液滴吐出部材であるヘッド６００から基板１００上に導電性材料、半導体材料、レジスト材料等のパターン構成物質を含む流動体の液滴２００を吐出させて付着させることにより、基板１００上にパターンを形成する。この液滴によるパターン形成に先だって、基板１００の表面におけるパターン形成領域（高表面エネルギー領域）３００及びパターン形成外領域（低表面エネルギー領域）４００の少なくとも一方に前述の濡れ性勾配領域４１０を形成するように、空間分解能に優れた電子ビーム等の活性エネルギー線を用いて基板１００の表面改質を行っている。これにより、液滴２００の着弾位置のずれを補正しパターン解像度の向上が可能となり、解像度が高いパターンを高い信頼性で形成することができる。
【００８４】
図１９（ｂ）に示す従来のパターン形成方法では、図中の液滴２００のように狙いの着弾点２００’から大きくずれて着弾するおそれがある。このように狙いからずれて着弾した液滴２００は移動せずにその位置に留まるため、所望のパターンを形成することができない。
これに対し、図１９（ｃ）に示すように、本実施形態の表面処理方法を含むパターン形成方法では、液滴吐出法による液滴の吐出に先立って、パターン形成領域３００とパターン形成外領域４００との境界部に隣接させて、パターン形成外領域４００の一部に、流動体に対する接触角がパターン形成外領域４００からパターン形成領域３００に向かって連続的に又は段階的に小さくなる濡れ性勾配領域４１０を形成するように表面処理を行う。これにより、パターン形成領域３００を外れて境界部の濡れ性勾配領域４１０に液滴２００に着弾しても、その液滴２００をより表面エネルギーが高いパターン形成領域３００の狙いの着弾位置２００’まで自発的に移動させ、液滴２００の着弾位置のずれを補正することが可能となる。
【００８５】
また、従来のパターン形成方法によって液滴２００の直径より細いパターンを形成する場合、図１９（ｄ）に示すようにパターン形成領域（高表面エネルギー領域）３００からずれてパターン形成外領域（低表面エネルギー領域）４００に液滴２００が着弾したとき、そのパターン形成外領域４００に液滴２００が残留したり、パターン形成領域３００とパターン形成外領域４００とをまたがるように着弾部が膨らんで大きな液滴２１０となったりする。そのため、所望の幅の細いパターンを形成することができない。
これに対し、本実施形態の表面処理方法を含むパターン形成方法では、図１９（ｅ）に示すように、液滴吐出法による液滴の吐出に先立って、パターン形成領域（高表面エネルギー領域）３００とパターン形成外領域（低表面エネルギー領域）４００との境界部に隣接させて、パターン形成外領域４００の一部に、流動体に対する接触角がパターン形成外領域４００からパターン形成領域３００に向かって連続的に又は段階的に小さくなる濡れ性勾配領域４１０を形成するように表面処理を行う。これにより、図１９（ｅ）に示すようにパターン形成領域３００からはみ出ようとする液滴２１１に関しても、濡れ性勾配領域４１０の濡れ性の勾配により液滴２１２を図中矢印方向に移動させてパターン形成領域３００内に閉じこめることができる。
【００８６】
また、本実施形態において、濡れ性勾配領域４１０は、例えば図１９（ｃ）及び（ｅ）に示すようにパターン形成領域３００とパターン形成外領域４００との境界線が微細な櫛歯形状になるように表面改質を実施することで形成することができる。この表面改質は、例えば電子ビームを用いてパターン形成領域３００の端部の形状が微細な櫛歯形状になるように行うことができる。このように表面改質を行った濡れ性勾配領域４１０では、パターン構成物質を含む流動物に対する接触角の面積平均（面密度）がパターン形成領域３００からパターン形成外領域４００に向かって大きくなるように変化する。
【００８７】
次に、本実施形態に係るパターン形成方法で表面処理した基板の表面に液滴が着弾したときの挙動をコンピュータシミュレーションによって確認した結果について、従来のパターン形成方法で表面処理した場合と比較しながら、説明する。
【００８８】
図２０はコンピュータシミュレーションで設定した表面処理後の基板の一例を示す説明図である。図２０（ａ）は本実施形態に係る表面処理方法を含むパターン形成方法を適用した基板の表面の説明図であり、図２０（ｂ）は従来のパターン形成方法を適用した基板の表面の説明図である。
図２０（ａ）に示すように、本実施形態に係るパターン形成方法を適用して表面処理した基板１００の表面は、パターン形成領域３００、パターン形成外領域４００及び濡れ性勾配領域４１０の３つの領域からなる。縦の長さａ及び横幅ｂの基板１００の表面のうち、パターン形成領域３００の横幅はｃである。
また、図２０（ｂ）に示すように、従来のパターン形成方法を適用して表面処理した基板１００の表面は、パターン形成領域３００及びパターン形成外領域４００の２つの領域からなる。図２０（ａ）の場合と同様に、縦の長さａ及び横幅ｂの基板１００の表面のうち、パターン形成領域３００の横幅はｃである。
なお、コンピュータシミュレーションでは、本実施形態のパターン形成方法を適用した場合と従来のパターン形成方法を適用した場合とを比較するため、図２０（ａ）の基板表面における各寸法ａ、ｂ、ｃはそれぞれ、図２０（ｂ）の基板表面における各寸法ａ、ｂ、ｃと同じに設定した。また、図２０（ａ）及び（ｂ）に示した基板表面の各領域の大きさはあくまで一例であり、変更可能である。
【００８９】
図２１は、図２０のパターンの各領域３００、４００、４１０に設定した液滴２００との接触角θ３００、θ４００、θ４１０の説明図である。各領域３００、４００、４１０の接触角θ３００、θ４００、θ４１０は、次の式（９）に示す関係を有する。
【数９】
2013223854.tif 000011
【００９０】
図２２は、コンピュータシミュレーションで設定した基板１００上の液滴２００の着弾位置を示す説明図である。図２２（ａ）は、図２０（ａ）のパターンに対する液滴２００の着弾位置の説明図であり、図２２（ｂ）は、図２０（ｂ）のパターンに対する液滴２００の着弾位置の説明図である。図２２（ａ）及び（ｂ）のいずれの場合も、液滴２００の着弾位置として、第１の着弾位置１０００、第２の着弾位置２０００及び第３の着弾位置３０００の３箇所の着弾位置を設定した。
図２２（ａ）において、第１の着弾位置１０００は、パターン形成領域３００と濡れ性勾配領域４１０との境界に位置し、第３の着弾位置３０００は、濡れ性勾配領域４１０とパターン形成外領域４００との境界に位置している。また、図２２（ａ）中の第２の着弾位置２０００は、第１の着弾位置１０００と第３の着弾位置３０００の中央に位置している。
また、図２２（ｂ）において、第１の着弾位置１０００は、パターン形成領域３００とパターン形成外領域４００との境界に位置し、図２２（ａ）の第１の着弾位置１０００と同様の場所に位置している。また、図２２（ｂ）中の第２の着弾位置２０００及び第３の着弾位置３０００はそれぞれ、図２２（ａ）の第２の着弾位置２０００及び第３の着弾位置と同様の場所に位置している。
なお、図２２（ａ）及び（ｂ）に示した基板表面上の液滴の着弾位置はあくまで一例であり、変更可能である。
【００９１】
図２３は、基板１００の表面の第１の着弾位置１０００に着弾したときの液滴２００の様子を示すコンピュータシミュレーションの結果の説明図である。図２３（ａ）は、図２２（ａ）の第１の着弾位置１０００に着弾した液滴２００の様子を示す説明図であり、図２３（ｂ）は、図２２（ｂ）の第１の着弾位置１０００に着弾した液滴２００の様子を示す説明図である。
本実施形態に係る表面処理方法を含むパターン形成方法を適用した場合、図２３（ａ）に示すように、基板１００の第１の着弾位置１０００に着弾した液滴２００は、その体積のちょうど半分が、パターン形成領域３００の内部に位置し、残りの半分が濡れ性勾配領域４１０の内部に位置している。
一方、従来のパターン形成方法を適用した場合、図２３（ｂ）に示すように、基板１００の第１の着弾位置１０００に着弾した液滴２００は、その体積のちょうど半分が、パターン形成領域３００の内部に位置し、残りの半分がパターン形成外領域４００の内部に位置している。
図２３（ａ）及び（ｂ）における液滴２００の中心は、第１の着弾位置１０００である。また、図２３（ａ）の液滴２００及び図２３（ｂ）の液滴２００は互いに同じ体積を有し、着弾する前の空中にあるときは同じ形状である。
なお、図２３（ａ）及び（ｂ）に描かれている液滴２００の体積、位置及び形状はあくまで一例であり、変更可能である。
【００９２】
図２４は、基板１００の表面の第１の着弾位置１０００に液滴２００が着弾してからｔ秒後、５ｔ秒後、１０ｔ秒後、３０ｔ秒後の液滴２００の挙動を示すコンピュータシミュレーション結果の説明図である。図２４（ａ）は、図２２（ａ）の第１の着弾位置１０００に着弾した後の液滴２００の挙動を示す説明図であり、図２４（ｂ）は、図２２（ｂ）の第１の着弾位置１０００に着弾した後の液滴２００の挙動を示す説明図である。
図２４（ａ）に示すように、本実施形態に係る表面処理方法を含むパターン形成方法を適用した場合、第１の着弾位置１０００に着弾した液滴２００は、時間経過に伴って濡れ性勾配領域４１０からパターン形成領域３００の方へ動いている。
また、図２４（ｂ）に示すように、従来のパターン形成方法を適用した場合、第１の着弾位置１０００に着弾した液滴２００は、時間経過に伴ってパターン形成外領域４００からパターン形成領域３００の方へ動いている。
図２４（ａ）及び（ｂ）の結果から、液滴２００の着弾位置が第１の着弾位置１０００のときは、本実施形態の表面処理方法を含むパターン形成方法を適用した場合及び従来のパターン形成方法を適用した場合のいずれの場合に、液滴２００をパターン形成領域３００の方へ動かすことが可能であることがわかる。
【００９３】
図２５は、基板１００の表面の第２の着弾位置２０００に着弾したときの液滴２００の様子を示すコンピュータシミュレーションの結果の説明図である。図２５（ａ）は、図２２（ａ）の第２の着弾位置２０００に着弾した液滴２００の様子を示す説明図であり、図２５（ｂ）は、図２２（ｂ）の第２の着弾位置２０００に着弾した液滴２００の様子を示す説明図である。
本実施形態に係る表面処理方法を含むパターン形成方法を適用した場合、図２５（ａ）に示すように、基板１００の第２の着弾位置２０００に着弾した液滴２００は、濡れ性勾配領域４１０の内部に位置している。
一方、従来のパターン形成方法を適用した場合、図２５（ｂ）に示すように、基板１００の第２の着弾位置１０００に着弾した液滴２００は、パターン形成外領域４００の内部に位置している。
図２５（ａ）及び（ｂ）における液滴２００の中心は、第２の着弾位置２０００である。また、図２５（ａ）の液滴２００及び図２５（ｂ）の液滴２００は互いに同じ体積を有し、着弾する前の空中にあるときは同じ形状である。
なお、図２５（ａ）及び（ｂ）に描かれている液滴２００の体積、位置及び形状はあくまで一例であり、変更可能である。
【００９４】
図２６は、基板１００の表面の第２の着弾位置２０００に液滴２００が着弾してからｔ秒後、５ｔ秒後、１０ｔ秒後、３０ｔ秒後の液滴２００の挙動を示すコンピュータシミュレーション結果の説明図である。図２６（ａ）は、図２２（ａ）の第２の着弾位置２０００に着弾した後の液滴２００の挙動を示す説明図であり、図２６（ｂ）は、図２２（ｂ）の第２の着弾位置２０００に着弾した後の液滴２００の挙動を示す説明図である。
図２６（ａ）に示すように、本実施形態に係る表面処理方法を含むパターン形成方法を適用した場合、第２の着弾位置２０００に着弾した液滴２００は、時間経過に伴って濡れ性勾配領域４１０からパターン形成領域３００の方へ動いている。
また、図２６（ｂ）に示すように、従来のパターン形成方法を適用した場合、第２の着弾位置２０００に着弾した液滴２００は、時間が経過してもそのままパターン形成外領域４００に留まり、パターン形成領域３００の方へ移動しない。
図２６（ａ）及び（ｂ）の結果から、液滴２００の着弾位置が第２の着弾位置２０００のときは、従来のパターン形成方法を適用した場合は、液滴２００をパターン形成領域３００の方へ動かすことが難しいが、本実施形態の表面処理方法を含むパターン形成方法を適用した場合は、液滴２００をパターン形成領域３００の方へ動かすことが可能であることがわかる。
【００９５】
図２７は、基板１００の表面の第３の着弾位置３０００に着弾したときの液滴２００の様子を示すコンピュータシミュレーションの結果の説明図である。図２７（ａ）は、図２２（ａ）の第３の着弾位置３０００に着弾した液滴２００の様子を示す説明図であり、図２７（ｂ）は、図２２（ｂ）の第３の着弾位置３０００に着弾した液滴２００の様子を示す説明図である。
本実施形態に係る表面処理方法を含むパターン形成方法を適用した場合、図２７（ａ）に示すように、基板１００の第３の着弾位置３０００に着弾した液滴２００は、その体積のちょうど半分が、濡れ性勾配領域４１０の内部に位置し、残りの半分がパターン形成外領域４００の内部に位置している。
一方、従来のパターン形成方法を適用した場合、図２７（ｂ）に示すように、基板１００の第３の着弾位置３０００に着弾した液滴２００は、パターン形成外領域４００の内部に位置している。
図２７（ａ）及び（ｂ）における液滴２００の中心は、第３の着弾位置３０００である。また、図２７（ａ）の液滴２００及び図２７（ｂ）の液滴２００は互いに同じ体積を有し、着弾する前の空中にあるときは同じ形状である。
なお、図２７（ａ）及び（ｂ）に描かれている液滴２００の体積、位置及び形状はあくまで一例であり、変更可能である。
【００９６】
図２８は、基板１００の表面の第３の着弾位置３０００に液滴２００が着弾してからｔ秒後、５ｔ秒後、１０ｔ秒後、３０ｔ秒後の液滴２００の挙動を示すコンピュータシミュレーション結果の説明図である。図２８（ａ）は、図２２（ａ）の第３の着弾位置３０００に着弾した後の液滴２００の挙動を示す説明図であり、図２８（ｂ）は、図２２（ｂ）の第３の着弾位置３０００に着弾した後の液滴２００の挙動を示す説明図である。
図２８（ａ）に示すように、本実施形態に係る表面処理方法を含むパターン形成方法を適用した場合、第３の着弾位置３０００に着弾した液滴２００は、時間経過に伴って濡れ性勾配領域４１０及びパターン形成外領域４００からパターン形成領域３００の方へ動いている。
また、図２８（ｂ）に示すように、従来のパターン形成方法を適用した場合、第３の着弾位置３０００に着弾した液滴２００は、時間が経過してもそのままパターン形成外領域４００に留まり、パターン形成領域３００の方へ移動しない。
図２８（ａ）及び（ｂ）の結果から、液滴２００の着弾位置が第３の着弾位置３０００のときは、従来のパターン形成方法を適用した場合は、液滴２００をパターン形成領域３００の方へ動かすことが難しいが、本実施形態の表面処理方法を含むパターン形成方法を適用した場合は、液滴２００をパターン形成領域３００の方へ動かすことが可能であることがわかる。
【００９７】
図２９（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施形態における電子ビームを用いて濡れ性勾配領域４１０を形成する表面改質の他の例を示す説明図である。図３０（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、図２９（ａ）及び（ｂ）の濡れ性勾配領域４１０を形成するときに用いた電子ビームの照射エネルギーの空間分布を示す説明図である。電子ビームＥＢを照射して表面改質を行う場合は、その電子ビームのビーム形状やエネルギー分布を変えることにより、様々なパターンからなる濡れ性勾配領域４１０を効率よく形成することができる。例えば、図３０（ａ）のようなエネルギー分布ＰＥＢが広がった電子ビームＥＢは、図２９（ａ）に示すような幅が広い濡れ性勾配領域４１０を形成するときに好適である。一方、図３０（ｂ）のようなエネルギー分布ＰＥＢが狭くなっている電子ビームＥＢは、図２９（ｂ）に示すような幅が狭い濡れ性勾配領域４１０を形成するときに好適である。
【００９８】
従来、基板の表面を改質するマスクを介した露光のために主に紫外光が用いられることが多いが、パターンの解像度を高めていこうとすると、紫外光を用いる場合ではマスクパターンを転写するときの転写精度による制限が生じる。具体的には、紫外線ランプは熱を発生させやすいため、露光に際して基板に熱による変形を生じさせ、微細なパターンで表面改質を行うことが難しい。これに対し、電子ビームを用いた場合は、上記基板の変形の原因となる熱の発生が小さいため、高い解像度で所望のパターンの表面改質が可能になり、解像度が高いパターンを信頼性高く形成することができる。
【００９９】
図３１（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、本実施形態の表面処理方法を含むパターン形成方法によってパターン形成領域に機能性材料（パターン構成物質）からなるパターン膜が形成された構造体である基板の一例を示す平面図及び断面図である。図示の例では、パターン膜２２０の形成に先立って、パターン形成領域（高表面エネルギー領域）３００とパターン形成外領域（低表面エネルギー領域）４００が形成されている。更に、パターン形成外領域４００の一部には、パターン形成領域３００とパターン形成外領域４００との境界部に隣接させて濡れ性勾配領域４１０が形成されている。そして、インクジェット法の液滴付与手段により機能性材料（パターン構成物質）を含む流動体の液滴を選択的に吐出させて付着させることにより、パターン形成領域３００のみにパターン膜２２０が形成されている。
【０１００】
なお、図３１（ａ）及び（ｂ）の例では、濡れ性勾配領域４１０がパターン形成領域（高表面エネルギー領域）３００とパターン形成外領域（低表面エネルギー領域）４００との境界の微細な櫛歯形状のパターンによって、液滴２００の直径から見ると濡れ性の勾配を持つようになっているが、後述のように電子ビームなどの活性エネルギー線の照射の際のエネルギー分布を変えることによって、連続的に濡れ性が変わる濡れ性勾配領域４１０を形成してもよい。
【０１０１】
また、基板１００としては、前述のようにガラス基板・樹脂基板・シリコン基板・紙などが用いることができるが、基板１００におけるの濡れ性のコントラストを大きくするために、フッ素処理・プラズマ処理などにより事前に基板１００の全面を撥水処理してもよい。このように基板１００の全面を撥水処理した後、基板１００に少なくとも二つの異なる濡れ性領域であるパターン形成領域（高表面エネルギー領域）３００及びパターン形成外領域（低表面エネルギー領域）４００と、濡れ性勾配領域４１０とを形成する。基板１００上の所望のパターンは濡れ性の高いパターン形成領域（高表面エネルギー領域）３００で形成され、その境界部に濡れ性勾配領域４１０が形成される。その後、インクジェット法の液滴付与手段によってパターン形成領域（高表面エネルギー領域）３００に機能性材料（パターン構成物質）を含有する液体である流動体の付与を行うことにより、機能性材料からなるパターン膜２２０を形成することができる。なお、パターンの外周部形状に特に制約の無い領域や近接するパターンが周辺に無い領域については、濡れ性勾配領域４１０を設けなくてもよい。
【０１０２】
パターン形成領域（高表面エネルギー領域）３００及びパターン形成外領域（低表面エネルギー領域）４００や濡れ性勾配領域４１０等における濡れ性の改質は、活性エネルギー線の照射により行うことができる。活性エネルギー線としては、電子ビームやイオンビーム、紫外光、レーザー光などを用いることができる。本実施形態では電子ビームを用いた。紫外光、レーザー光では対象物である基板に熱が発生しやすいが、電子ビームのエネルギー利用効率は高く、熱の発生はほとんどないため、より精細なパターンを形成するのに適している。また、電子ビームは照射エネルギー分布やビーム形状の変更が容易であるため、対象物やパターンなどに応じて照射エネルギー分布やビーム形状を変えるのにも適している。
【０１０３】
また、濡れ性勾配領域４１０は、例えば、連続的に濡れ性を変化させる方法、又は、微細な濡れ性パターンを作成する方法により形成することができる。
前者の連続的に濡れ性を変化させる具体的な方法としては、例えば、活性エネルギー線の照射の際に、活性エネルギー線のエネルギー分布を任意に変えることによって基板１００に与えるエネルギー量を変化させ、パターン形成時に吐出する流動体の液滴の粘度、表面張力等に対応してパターン形成領域３００の周辺部に濡れ性勾配を形成する。
【０１０４】
また、後者の微細な濡れ性パターンを作成する方法としては、例えば、パターン形成領域３００の周辺部に活性エネルギー線を照射して微細な濡れ性パターンを形成することにより、液滴から見ると濡れ性の勾配を持つように濡れ性勾配領域４１０を形成する。この場合の具体的な濡れ性パターンとしては、前述の図１９に記載しているような櫛歯形状が考えられる。ここで、パターンの形成に用いる流動体の粘度・表面張力等に対応して、図３２（ａ）に示すように濡れ性勾配領域４１０を構成する櫛歯形状の濡れ性パターンにおけるパターン間隔Ｐとパターン長さＬとを変化させることで、自発的な液滴２００の移動をより確実に起こすことが可能となる。また、図３２（ｂ）に示すように、パターンの形成に用いる液滴２００の直径によっては、その液滴２００によるパターン形成を容易にするために、櫛歯間にピッチＰ１、Ｐ２を設けてもよい。
【０１０５】
また、電子ビームなどの活性エネルギー線を照射して基板１００上のパターン形成領域（高表面エネルギー領域）３００及びパターン形成外領域（低表面エネルギー領域）４００や濡れ性勾配領域４１０のパターニングを行う際には、例えば図３３に示すように活性エネルギー線ＥＢを走査したり、基板１００をステージによって動かしたり、もしくは活性エネルギー線ＥＢの走査と基板１００の移動の両方を行ったりする。それにより、マスクレスで濡れ性勾配領域４１０のパターンを形成することが可能となる。なお、濡れ性勾配領域４１０はマスクを用いて形成してもよい。
【０１０６】
パターン形成領域（高表面エネルギー領域）３００、パターン形成外領域（低表面エネルギー領域）４００及び濡れ性勾配領域４１０を形成した後、例えば図３４に示すようにインクジェット法によってパターン形成領域３００に機能性材料を含有する流動体である液体をヘッド６００から吐出させて付与する。ここで、液滴２００の着弾位置の乱れより狙いの配線パターンであるパターン形成領域３００から液滴２００が外れた場合も、その外周部の濡れ性勾配領域４１０に落ちた液滴に関しては、自発的にパターン形成領域３００に移動することで、着弾位置の補正が可能となる（図１９（ｃ）参照）。また、高解像度のパターンを狙って液滴２００を吐出させる場合は、パターン形成領域３００から液滴２００がはみ出すことになるが、パターン形成領域３００の外周部の濡れ性勾配領域４１０にはみ出した液滴２００は、パターン形成領域３００に移動するため、液滴２００直径より細いパターンの描画可能となる（図１９（ｄ）参照）
【０１０７】
上記パターンの形成に用いるインクジェット法には、特に制限はなく、例えば、静電誘引力を利用してインクを吐出させる静電方式、ピエゾ素子を利用したピエゾ方式、電気信号を音響ビームに変えインクに照射して放射圧を利用してインクを吐出させる音響インクジェット方式、及びインクを加熱して気泡を形成し、生じた圧力を利用するサーマルインクジェット（バブルジェット（登録商標））方式等のいずれであってもよい。
【０１０８】
また、パターン構成物質として機能性材料を含有する流動体である液体は、例えば、導電性材料、半導体材料、レジスト材料、メッキ材料等を含有する液体である。より具体的には、導電性材料を含有する液体としては、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、ＩＴＯ等の金属微粒子を溶媒に分散したものを挙げることができる。また、メッキ材料としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｓｎなどを液体に溶解させたものを挙げることができる。
【０１０９】
また、上記機能性材料を含有する流動体である液体は、上記パターン形成領域（高表面エネルギー領域）３００上で濡れ広がる程度の粘度を有するものが好ましい。
【０１１０】
以上の表面処理を含むパターン形成工程により、高い解像度のパターン形成が可能となる。なお、上記実施形態において、パターンが形成される基板などの構造体は、絶縁層などを介して積層構造を取るものであってもよい。
【０１１１】
図３５乃至図３７はそれぞれ、更に他の実施形態に係る表面処理方法を含むパターン形成方法の工程を示す平面図及び断面図である。
本例では、図３５（ａ）及び（ｂ）に示すように、パターン構成物質として機能性材料を付着させる所望パターンからなるパターン形成領域の反転パターンを、高表面エネルギー領域３１０とし、パターン形成領域を低表面エネルギー領域４２０としている。そして、高表面エネルギー領域３１０のうち低表面エネルギー領域４２０との境界に隣接する部分に濡れ性勾配領域３２０を作成している。濡れ性勾配領域３２０が形成される高表面エネルギー領域３１０が反転パターンなので、着弾の精度が必要のない領域や基板１００の外周部などに対しては、濡れ性勾配領域３２０を形成する必要はない。その後、図３６（ａ）及び（ｂ）に示すようにインクジェット法の液滴付与手段によって高表面エネルギー部３１０にマスクとしてレジスト等の機能性材料を含有する液体２４０を付与する。これにより、レジスト等の機能性材料からなるマスクパターンが形成される。最後に、図３７（ａ）及び（ｂ）に示すようにインクジェット法の液滴付与手段によって、基板１００の露出している領域（低表面エネルギー領域）４２０に対して機能性材料を含有する液体２６０の付与を行うことで、機能性パターン膜の形成を行う。
なお、図３５乃至図３７における他の構成及び工程については、前述の図１９〜図３４の場合と同様であるので説明を省略する。
【０１１２】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
パターン構成物質を含む流動体が付与されることによりパターンが形成される基板１００などの対象物の表面を、流動体の付与前に処理する表面処理装置であって、対象物の表面におけるパターン形成領域３００及びパターン形成外領域４００の少なくとも一方に、パターン形成領域３００及びパターン形成外領域４００の境界に隣接させて、流動体に対する接触角θがパターン形成外領域４００からパターン形成領域３００に向かって連続的に又は段階的に小さくなる濡れ性勾配領域４１０を形成するように、対象物の表面処理を行う。
これによれば、上記実施形態について説明したように、比較的大きなサイズの流動体の付与位置がずれてパターン形成領域３００及びパターン形成外領域４００の境界部に流動体が付与された場合でも、その付与された流動体は、上記所定の接触角を有する濡れ性勾配領域４１０においてパターン形成外領域４００からパターン形成領域３００に向かう力を受け、パターン形成外領域４００に留まることなくパターン形成領域３００に移動する。よって、パターン構成物質を含む流動体２００を付与するときの液滴の小径化や流動体２００を付与する位置精度を高める煩雑な制御を行うことなく、パターン不良（例えば、はみだしや、導通などのブリッジ現象）を回避して所望のパターンを精度よく形成できるようになる。また、濡れ性勾配領域４１０を形成することで、自発的な液滴２００の移動を可能とし、解像度が高く信頼性の高い基板１００などの積層構造体を提供することができる。
（態様Ｂ）
上記態様Ａにおいて、基板１００などの対象物の表面におけるパターン形成領域３００が流動体２００に対して親和性を示すようにパターン形成領域３００を改質する第１の表面処理および対象物の表面におけるパターン形成外領域４００が流動体２００に対して非親和性を示すようにパターン形成外領域４００を改質する第２の表面処理の少なくと一方を行う。
これによれば、上記実施形態について説明したように、対象物のパターン形成外領域４００に液滴２００が付与された場合でも、その液滴２００をパターン形成領域３００に向けて移動させて液滴２００をパターン形成領域３００のみに選択的に配置することができるので、パターンをより精度よく形成することができる。
（態様Ｃ）
上記態様Ａ又はＢにおいて、前記パターンを形成するためのパターンデータに基づいて、基板１００などの対象物の表面領域をパターン形成領域３００とパターン形成外領域４００と濡れ性勾配領域４１０とに分類する領域分類手段５２０と、領域分類手段５２０で分類されたパターン形成領域３００、パターン形成外領域４００及び濡れ性勾配領域４１０それぞれにおける接触角θを設定する接触角設定手段５３０と、を備え、接触角設定手段５３０で設定された接触角θの設定結果に基づいて、パターン形成領域３００、パターン形成外領域４００及び濡れ性勾配領域４１０それぞれに対する表面処理を行う。
これによれば、上記実施形態について説明したように、パターンを形成するためのパターンデータを読み込むことにより、パターン形成領域３００、パターン形成外領域４００及び濡れ性勾配領域４１０それぞれが所定の接触角θになるように表面処理することができる。
（態様Ｄ）
上記態様Ｃにおいて、接触角設定手段５３０は、濡れ性勾配領域４１０における接触角θを、位置ｘに関して離散的な関数、位置ｘに関して連続的な関数又は位置ｘに関して不連続的な関数から算出して設定する。これによれば、上記実施形態について説明したように、上記各種関数から濡れ性勾配領域４１０における接触角θを設定することにより、濡れ性勾配領域４１０の幅、パターン形成領域３００の寸法（縦、横、高さの長さ）、パターン形成に用いられる流動体の液滴２００の径、液滴２００の量、ライン間スペース、流動体２００の体積、流動体２００や基板１００の物性、湿度、温度などの外部環境などの各種条件に応じて、濡れ性勾配領域４１０におけるパターン形成外領域４００からパターン形成領域３００に向かって連続的に又は段階的に小さくなる接触角θを適切に設定することができる。
（態様Ｅ）
上記態様Ｃにおいて、接触角設定手段５３０は、濡れ性勾配領域４１０における接触角θを、単一の関数から算出して設定する。これによれば、上記実施形態について説明したように、濡れ性勾配領域４１０における接触角θの設定を簡易に行うことができる。
（態様Ｆ）
上記態様Ｃにおいて、接触角設定手段５３０は、濡れ性勾配領域４１０における接触角θを、複数の関数から算出して設定する。これによれば、上記実施形態について説明したように、上記各種条件に応じた接触角θの設定の精度を高めることができる。
（態様Ｇ）
上記態様Ｆにおいて、前記複数の関数は、位置ｘに関して離散的な関数、位置ｘに関して連続的関数及び位置ｘに関して不連続的な関数の少なくとも１つを含む。これによれば、上記実施形態について説明したように、上記各種条件に応じた接触角θの設定の精度をより高めることができるとともに、接触角θの設定の自由度を高めることができる。
（態様Ｈ）
上記態様Ａ乃至Ｇのいずれかにおいて、接触角設定手段５３０は、濡れ性勾配領域４１０に対して互いに異なる２以上の接触角θ１〜Ｖを分布させて設定する。これによれば、上記実施形態について説明したように、濡れ性勾配領域４１０内の複数の領域それぞれに互いに異なる２以上の接触角θ１〜Ｖを分布させて設定し、パターン形成外領域４００からパターン形成領域３００に向かう流動体の移動をより確実に発生させることができる。
（態様Ｉ）
上記態様Ａ乃至Ｈのいずれかにおいて、パターン形成領域３００及びパターン形成外領域４００は、互いに異なる接触角が設定された濡れ性勾配領域を有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、パターン形成外領域４００からパターン形成領域３００に向かう流動体の移動をより確実に発生させることができる。
（態様Ｊ）
上記態様Ａ乃至Ｉのいずれかにおいて、濡れ性勾配領域４１０は、互いに異なる接触角を有する複数の領域が周期的に分布する微細パターンにより形成される。
これによれば、上記実施形態（図１９〜図２８、図３１、図３２）について説明したように、微細パターンの形状を変えることによって、濡れ性勾配領域４１０の性質を変化させ、対象物に付与される流動体２００の粘度・表面張力によらず流動体（液滴）を上記所定の方向に自発的に移動させる。
また、パターン形成領域３００及びパターン形成外領域４００それぞれに設定される接触角θ３００、θ４００をそれぞれ有する複数の領域が周期的に分布する微細パターンにより形成することができる。これにより、濡れ性勾配領域４１０における接触角の面積平均（面密度）がパターン形成外領域４００からパターン形成領域３００に向かって大きくなるように変化させ、上記流動体（液滴）を上記所定の方向に自発的に移動させることができる。
また、パターン形成領域３００及びパターン形成外領域４００それぞれに設定される接触角θ３００、θ４００となる接触角を濡れ性勾配領域４１０に設定する必要がないので、パターン形成領域３００及びパターン形成外領域４００に対する表面処理と一緒の工程で、濡れ性勾配領域４１０を形成することができる。
（態様Ｋ）
上記態様Ａ乃至Ｊのいずれかにおいて、濡れ性勾配領域４１０は、エネルギー分布を制御した活性エネルギー線を照射することにより形成する。これによれば、上記実施形態について説明したように、空間分解能に優れた活性エネルギー線を照射するによって濡れ性勾配領域４１０を形成することができるので、パターン解像度の向上が可能となり、解像度が高いパターンを高い信頼性で形成することができる。また、濡れ性勾配領域４１０のサイズなどに応じて活性エネルギー線のエネルギー分布を制御することにより、濡れ性勾配領域４１０に所定の接触角を設定する処理を効率的に行うことができる。
（態様Ｌ）
上記態様Ｋにおいて、前記活性エネルギー線は電子ビームである。これによれば、上記実施形態について説明したように、電子ビームを用いることで、照射エネルギー分布を容易に制御することができるようになり、表面処理後に付与する流動体（液滴）の粘度等に対応させて濡れ性勾配を容易に変化させることができる。また、光に比べてより解像度の高いパターンの形成が可能になる。
（態様Ｍ）
対象物の表面にパターンを形成するパターン形成装置であって、上記態様Ａ乃至Ｌのいずれかの表面処理装置と、基板１００などの対象物のパターン形成領域３００に、パターン構成物質を含む流動体２００を付与するインクジェット方式の液滴吐出装置のヘッド６００などの流動体付与手段と、を備える。これによれば、上記実施形態について説明したように、パターン構成物質を含む流動体２００を付与するときの液滴の小径化や流動体２００を付与する位置精度を高める煩雑な制御を行うことなく、パターン不良（例えば、はみだしや、導通などのブリッジ現象）を回避して所望のパターンを精度よく形成できる。
（態様Ｎ）
上記態様Ｍにおいて、前記流動体付与手段は、基板１００などの対象物のパターン形成領域３００に流動体の液滴２００を付与する。これによれば、上記実施形態について説明したように、パターン形成領域３００へ所定量の流動体２００を精度よく付与することができる。
（態様Ｏ）
パターン構成物質を含む流動体２００が付与されることによりパターンが形成される基板１００などの対象物の表面を、流動体２００の付与前に処理する表面処理方法であって、対象物の表面におけるパターン形成領域３００及びパターン形成外領域４００の少なくとも一方に、パターン形成領域３００及びパターン形成外領域４００の境界に隣接させて、流動体２００に対する接触角がパターン形成外領域４００からパターン形成領域３００に向かって連続的に又は段階的に小さくなる濡れ性勾配領域４１０を形成するように、対象物の表面処理を行う。
これによれば、上記実施形態について説明したように、パターン構成物質を含む流動体２００を付与するときの液滴の小径化や流動体２００を付与する位置精度を高める煩雑な制御を行うことなく、パターン不良（例えば、はみだしや、導通などのブリッジ現象）を回避して所望のパターンを精度よく形成できるようになる。
（態様Ｐ）
上記態様Ｏにおいて、対象物の表面におけるパターン形成領域３００が流動体２００に対して親和性を示すようにパターン形成領域３００を改質する第１の表面処理および対象物の表面におけるパターン形成外領域４００が流動体２００に対して非親和性を示すようにパターン形成外領域４００を改質する第２の表面処理の少なくと一方を行う。これによれば、上記実施形態について説明したように、対象物のパターン形成外領域４００に液滴２００が付与された場合でも、その液滴２００をパターン形成領域３００に向けて移動させて液滴２００をパターン形成領域３００のみに選択的に配置することができるので、パターンをより精度よく形成することができる。
（態様Ｑ）
パターン構成物質を含む流動体２００が付与されることによりパターンが形成される構造体（積層構造体）であって、パターン形成領域３００とパターン形成外領域４００とを表面に有し、パターン形成領域３００及びパターン形成外領域４００の少なくとも一方は、パターン形成領域３００及びパターン形成外領域４００の境界に隣接させて、流動体２００に対する接触角θがパターン形成外領域４００からパターン形成領域３００に向かって連続的に又は段階的に小さくなる濡れ性勾配領域４１０が形成されている。
これによれば、上記実施形態について説明したように、濡れ性勾配領域４１０が形成された構造体の表面に流動体２００を付与することにより、パターン構成物質を含む流動体２００を付与するときの液滴の小径化や流動体２００を付与する位置精度を高める煩雑な制御を行うことなく、パターン不良（例えば、はみだしや、導通などのブリッジ現象）を回避して所望のパターンを精度よく形成できるようになる。
（態様Ｒ）
上記態様Ｑにおいて、パターン形成領域３００が流動体２００に対して親和性を示すようにパターン形成領域３００を改質する第１の表面処理およびパターン形成外領域４００が流動体２００に対して非親和性を示すようにパターン形成外領域４００を改質する第２の表面処理の少なくと一方が施されている。これによれば、上記実施形態について説明したように、パターン形成外領域４００に液滴２００が付与された場合でも、その液滴２００をパターン形成領域３００に向けて移動させて液滴２００をパターン形成領域３００のみに選択的に配置することができるので、表面に形成されるパターンの精度を高めることができる。
（態様Ｓ）
上記態様Ｑ又はＲにおいて、パターン構成物質を含む流動体２００がパターン形成領域３００に付与されることによりパターン膜２５０が形成されている。これによれば、上記実施形態について説明したように、パターン不良（例えば、はみだしや、導通などのブリッジ現象）を回避して所望のパターンのパターン膜２５０を精度よく形成できる。
（態様Ｔ）
上記態様Ｑ又はＲにおいて、濡れ性勾配領域４１０が形成されパターン形成領域３００に回路のパターンが形成される前の基板１００、又は、濡れ性勾配領域４１０が形成されパターン形成領域３００に回路のパターンが形成された基板１００である。これによれば、上記実施形態について説明したように、基板１００のパターン不良（例えば、はみだしや、導通などのブリッジ現象）を回避して基板１００に所望の回路パターンを精度よく形成できる。
【符号の説明】
【０１１３】
１００  基板（対象物、構造体）
１０１  低表面エネルギー領域
１０２  高表面エネルギー領域
２００  液滴（流動体）
３００（３００ａ，３００ｂ）  パターン形成領域
３０１、３０２  パターン形成領域
４００、４００’  パターン形成外領域（非パターン形成領域）
４１０  濡れ性勾配領域
４１１〜４１５  濡れ性勾配領域を更に分類した領域
５００  コントローラ
５０１  パターンデータ
５０２  多段階濡れ性勾配領域定義ファイル
５０３  接触角設定ファイル
５０４多段階接触角設定ファイル
５１０  パターンデータ読み込み手段
５２０  領域分類手段
５３０  接触角設定手段
５４０  基板表面処理手段
５５０  記憶手段
６００  ヘッド
１０００  第１の着弾位置
２０００  第２の着弾位置
３０００  第３の着弾位置
ＥＢ  電子ビーム（活性エネルギー線）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１４】
【特許文献１】特開平１１−２０４５２９号公報
【特許文献２】特開２００４‐２７３８５１号公報
【特許文献３】特開２００４‐１６５５８７号公報
【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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【図６】
2013223854.tif 000017
【図７】
2013223854.tif 000018
【図８】
2013223854.tif 000019
【図９】
2013223854.tif 000020
【図１０】
2013223854.tif 000021
【図１１】
2013223854.tif 000022
【図１２】
2013223854.tif 000023
【図１３】
2013223854.tif 000024
【図１４】
2013223854.tif 000025
【図１５】
2013223854.tif 000026
【図１６】
2013223854.tif 000027
【図１７】
2013223854.tif 000028
【図１８】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
2013223854.tif 000037
【図３４】
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【図３５】
2013223854.tif 000039
【図１９】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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