(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に液状材料を配置して製膜を行うデバイスの製造方法であって、
前記基板をステージ上に支持し、前記基板上に前記液状材料を配置する製膜工程と、
前記基板を前記ステージ上に支持したまま前記ステージを前記液状材料を配置する装置から前記液状材料を予備乾燥する予備乾燥装置まで移動させ、前記予備乾燥装置において前記ステージにガスを吹き付けて前記液状材料の予備乾燥を行う予備乾燥工程と、を備え、
前記予備乾燥装置として、前記ステージに支持された基板にガスを吹き付けるガス供給部と、前記ガス供給部を前記ステージの上方において移動可能に支持し、前記ステージと前記ガス供給部とを相対的に移動させるガス供給部用移動装置と、を備えた予備乾燥装置を用い、
前記予備乾燥工程では、前記ガス供給部用移動装置によって前記ガス供給部と前記基板との距離を調整しつつ予備乾燥が行われることを特徴とするデバイスの製造方法。
【請求項２】
前記製膜工程と前記予備乾燥工程とのそれぞれを所定回数行った後、前記基板を焼成する焼成工程を有することを特徴とする請求項１に記載のデバイスの製造方法。
【請求項３】
前記予備乾燥工程において前記ステージに吹き付けられるガスの温度、風速、時間、及び風量の各パラメータは、前記液状材料に含まれる溶媒に応じて制御されることを特徴とする請求項１又は２に記載のデバイスの製造方法。
【請求項４】
前記製膜工程を、前記液状材料を定量的に滴下可能な液滴吐出装置を用いて行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のデバイスの製造方法。
【請求項５】
基板上に液状材料を配置して製膜を行うデバイス製造装置であって、
前記基板を支持するステージと、
前記ステージ上に支持された基板上に前記液状材料を配置する装置と、
前記基板上に配置された液状材料にガスを吹き付けて予備乾燥を行う予備乾燥装置と、
前記液状材料を配置する装置と前記予備乾燥装置との間で、前記ステージ上に支持された基板を移動させるステージ用移動装置と、を備え、
前記予備乾燥装置は、前記ステージに支持された基板にガスを吹き付けるガス供給部と、前記ガス供給部を前記ステージの上方において移動可能に支持し、前記ステージと前記ガス供給部とを相対的に移動させるガス供給部用移動装置と、を備えていることを特徴とするデバイス製造装置。
【請求項６】
前記ステージと前記液状材料を配置する装置と前記予備乾燥装置とが設置されるベースを備え、
前記ステージ用移動装置は、前記ベース上において前記液状材料を配置する装置と前記予備乾燥装置との間に設けられたガイドレールと、前記ガイドレールに沿って移動可能に設けられ前記ステージが設置されるスライダーと、を備えていることを特徴とする請求項５に記載のデバイス製造装置。
【請求項７】
前記ガイドレールは、前記予備乾燥装置のガス供給部の下方まで延びており、前記基板を支持するステージは前記ガス供給部の下方まで移動可能となっていることを特徴とする請求項６に記載のデバイス製造装置。
【請求項８】
前記基板上に前記液状材料を配置する装置は、前記液状材料を定量的に滴下可能な液滴吐出装置を含むことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載のデバイス製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に積層される材料層を有するデバイスの製造方法及びデバイス製造装置、並びにデバイス及び電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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、インクジェット方式を用いたデバイスの製造方法が注目されている（例えば、特許文献１及び２参照）。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液状材料を吐出ヘッドから吐出することにより基板上に材料層を積層し、多層配線デバイス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】
【特許文献１】
特開平１１−２７４６７１号公報
【特許文献２】
特開２０００−２１６３３０号公報
【０００４】
ところで、従来において、多層配線デバイスを製造するには、液状材料を基板上に配置する工程と、ホットプレートや電気炉などを用いて前記配置した液状材料を予備乾燥する工程とを交互に行うことにより、複数の材料層が積層されている。そして、複数の材料層が積層された基板に対して焼成処理を行うことにより、多層配線デバイスが形成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のデバイスの製造方法では、以下に述べる問題が生じるようになってきた。
従来において、基板上に液状材料を供給する工程にはインクジェット装置などの材料供給装置が用いられ、基板は装置のステージに支持された状態で液状材料を供給される。一方、基板上に供給された液状材料を乾燥する工程にはポットプレートや電気炉等の乾燥装置が用いられ、基板は、描画装置のステージから一旦外された後、乾燥装置に保持されつつ乾燥処理される。そして、乾燥処理を施された基板は、描画装置のステージに再び搬送、支持されて液状材料を供給する処理がなされる。
【０００６】
このように、液状材料供給処理と乾燥処理とのそれぞれを行う際、基板は異なるステージで支持されつつ行われる構成である。この場合、基板は処理に応じてステージから外されなければならず、例えば材料供給装置のステージにロードするたびに、材料供給装置は基板に対するアライメント処理を行わなければならい。この場合、作業効率は低下する。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、多層配線デバイスにおいて乾燥処理を行う際、高い作業性を維持し、低コストでデバイスを製造できるデバイスの製造方法及びデバイス製造装置、並びにデバイス及び電子機器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明のデバイスの製造方法は、基板上に液状材料を供給し該基板上に複数の材料層を積層する工程を有するデバイスの製造方法において、前記液状材料を前記基板上に配置する製膜工程と、前記液状材料が配置された前記基板に対して所定の温度に加熱されたガスを当てることにより前記液状材料を予備乾燥する予備乾燥工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、基板上に配置した液状材料を予備乾燥処理する際、液状材料が配置された基板に対して所定の温度に加熱されたガスを当てて予備乾燥するようにしたので、予備乾燥処理する際、基板を液状材料を配置するための装置のステージから外さなくても、予備乾燥を簡単に行うことができる。
【００１０】
また、本発明のデバイスの製造方法において、前記製膜工程と前記予備乾燥工程とのそれぞれを所定回数行った後、前記基板を焼成する焼成工程を有する構成が採用される。
これにより、予備乾燥されて積層された複数の材料層から多層配線デバイスを製造することができる。
【００１１】
また、本発明のデバイスの製造方法において、前記液状材料は、所定の溶媒の中にデバイス形成用材料を分散配置したものであり、前記所定の温度を、前記溶媒に応じて設定する構成が採用される。
これにより、予備乾燥処理で適切な温度で溶媒を液状材料から効率良く除くことができる。
【００１２】
また、本発明のデバイスの製造方法において、前記製膜工程を、前記液状材料を定量的に滴下可能な液滴吐出装置を用いて行う構成が採用される。
これにより、デバイスの少量多種生産が可能となる。
【００１３】
また、本発明のデバイスの製造方法は、基板上に液状材料を供給し該基板上に複数の材料層を積層する工程を有するデバイスの製造方法において、前記液状材料を前記基板上に配置する製膜工程と、前記液体材料が配置された前記基板の表面上のガスを該基板に対して相対的に移動させることにより前記液体材料を予備乾燥する予備乾燥工程とを有することを特徴とする。
このデバイスの製造方法によれば、基板上に配置した液状材料を予備乾燥処理する際、液体材料が配置された基板の表面上のガスを基板に対して相対的に移動させて予備乾燥するようにしたので、基板を液状材料を配置するための装置のステージから外さなくても、予備乾燥を簡単に行うことができる。すなわち、基板の表面上のガスが基板に対して相対的に移動することにより、基板の表面上の蒸気圧が低下し、液体材料の蒸発が進む。しかも、予備乾燥の際に基板の加熱を必ずしも必要としないので、基板や材料に対する熱負担が軽減される。
このデバイスの製造方法において、前記基板に対して所定のガスを当てることにより前記予備乾燥を行ってもよく、前記基板を移動させることにより前記予備乾燥を行ってもよい。
いずれの場合にも、基板の表面上のガスが基板に対して相対的に移動することから、液体材料の蒸発が進む。
【００１４】
本発明のデバイス製造装置は、基板上に液状材料を供給可能な製膜装置を備えたデバイス製造装置において、前記基板に対して所定の温度に加熱されたガスを当てる予備乾燥装置を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、製膜装置で基板上に設けられた液状材料を予備乾燥する予備乾燥装置を、基板に対して所定の温度に加熱されたガスを当てる構成としたので、予備乾燥処理する際、基板を液状材料を配置するための装置のステージから外さなくても、予備乾燥を簡単に行うことができる。
【００１６】
また、本発明のデバイス製造装置において、前記予備乾燥装置は、前記基板を支持するステージと、前記ステージに支持された前記基板に対して前記ガスを供給可能なガス供給部と、前記ステージと前記ガス供給部とを相対的に移動する移動装置とを備える構成が採用される。
これにより、例えば基板を走査しながら乾燥処理することができるので、基板全面を一様に効率良く予備乾燥できる。また、ステージとガス供給部とを接離方向に移動することにより、乾燥条件を容易に変えることができる。
【００１７】
また、本発明のデバイス製造装置において、前記製膜装置は、前記液状材料を定量的に滴下可能な液滴吐出装置を含む構成が採用される。
これにより、デバイスの少量多種生産が可能となる。
【００１８】
また、本発明のデバイス製造装置は、基板上に液状材料を供給可能な製膜装置を備えたデバイス製造装置において、前記基板の表面上のガスを該基板に対して相対的に移動させる予備乾燥装置を備えることを特徴とする。
このデバイス製造装置によれば、製膜装置で基板上に設けられた液状材料を予備乾燥する予備乾燥装置を、基板の表面上のガスを基板に対して相対的に移動させる構成としたので、基板を液状材料を配置するための装置のステージから外さなくても、予備乾燥を簡単に行うことができる。しかも、予備乾燥の際に基板の加熱を必ずしも必要としないので、基板や材料に対する熱負担が軽減される。また、加熱用の装置を省くことが可能となり、低コスト化が図られる。
【００１９】
本発明のデバイスは、上記記載のデバイス製造装置で製造されたことを特徴とする。
本発明によれば、本発明のデバイス製造装置で製造されたので、低コストで安価なデバイスが提供される。
【００２０】
本発明の電子機器は、上記記載のデバイスが搭載されたことを特徴とする。
本発明によれば、低コストで安価な電子機器が提供される。
【００２１】
ここで、本発明における液滴吐出装置は吐出ヘッドを備えたインクジェット装置を含む。インクジェット装置の吐出ヘッドは、インクジェット法により液状材料を定量的に吐出可能であり、例えば１〜３００ナノグラムの液状材料（流動体）を定量的に断続して滴下可能な装置である。
材料層の積層方法としてインクジェット方式を採用することにより、安価な設備で材料層を任意の位置に任意の厚さで配置することができる。
なお、液滴吐出装置としては、ディスペンサー装置であってもよい。
【００２２】
インクジェット方式としては、圧電体素子の体積変化により流動体（液状材料）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気泡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。
【００２３】
ここで、流動体とは、吐出ヘッドのノズルから吐出可能（滴下可能）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、固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、溶媒中に微粒子として分散されたものの他に、融点以上に加熱されて溶解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。また基板はフラット基板を指す他、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。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のデバイス製造装置について図１〜図３を参照しながら説明する。図１は本発明のデバイス製造装置を示す概略斜視図、図２及び図３は吐出ヘッドを示す図である。
図１において、デバイス製造装置Ｓは、基板Ｐ上に液状材料を配置可能な製膜装置１０と、基板Ｐ上に配置された液状材料を予備乾燥する予備乾燥装置８０とを備えている。製膜装置１０は、所定のパターンで液状材料を供給可能な液滴吐出装置（インクジェット装置）である。
【００２５】
なお、以下の説明では、製膜装置１０をインクジェット装置として説明するが、特にインクジェット装置には限定されず、基板Ｐ上に液状材料を配置可能なものであればよく、例えばスクリーン印刷法により基板Ｐ上に液状材料を配置してもよい。
【００２６】
図１において、製膜装置１０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（ステージ用移動装置）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液状材料、流動体を定量的に吐出（滴下）可能な吐出ヘッド（液滴吐出装置）２０と、吐出ヘッド２０を移動可能に支持する第２移動装置１６とを備えている。ベース１２上には、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とが設けられている。
【００２７】
更に、デバイス製造装置Ｓは、ステージＳＴに支持されている基板Ｐに対して所定の温度に加熱されたガスを吹き付けて当てる予備乾燥装置８０を備えている。予備乾燥装置８０には加熱されたガスを基板Ｐに対して供給するためのガス供給部８１が設けられており、このガス供給部８１がステージＳＴに支持されている基板Ｐに対して対向する位置に設けられている。
【００２８】
そして、吐出ヘッド２０の液状材料の吐出動作や、加熱ガス供給部８１のガス供給動作、第１移動装置１４及び第２移動装置１６の移動動作を含むデバイス製造装置Ｓの動作は、制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００２９】
ここで、図１には吐出ヘッド２０が１つだけ図示されているが、インクジェット装置１０には複数の吐出ヘッド２０が設けられており、これら複数の吐出ヘッド２０のそれぞれから異種又は同種の液状材料が吐出されるようになっている。
【００３０】
第１移動装置１４はベース１２の上に設置されており、Ｙ軸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軸方向（第２の方向）は、第１移動装置１４のＹ軸方向（第１の方向）と直交する方向である。ここで、Ｙ軸方向はベース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軸方向はベース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軸方向はＸ軸方向及びＹ軸方向に垂直な方向である。
【００３１】
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軸方向に移動して位置決め可能である。
【００３２】
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軸方向（第１の方向）及びθｚ方向に移動可能である。
【００３３】
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。
【００３４】
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軸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軸方向に移動して位置決め可能であり、吐出ヘッド２０はスライダー６０に取り付けられている。
【００３５】
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、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、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、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、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、吐出ヘッド２０をＸ軸方向（第１の方向）及びＺ軸方向に移動可能に支持するとともに、この吐出ヘッド２０をθｘ方向、θｙ方向、θｚ方向に移動可能に支持する。
【００３６】
このように、図１の吐出ヘッド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、吐出ヘッド２０の液状材料吐出面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、吐出ヘッド２０の液状材料吐出面２０Ｐには液状材料を吐出する複数のノズルが設けられている。
【００３７】
図２は吐出ヘッド２０を示す分解斜視図である。図２に示すように、吐出ヘッド２０は、ノズル２１１を有するノズルプレート２１０と、振動板２３０を有する圧力室基板２２０と、これらノズルプレート２１０と振動板２３０とを嵌めこんで支持する筐体２５０とを備えている。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とで挟み込んだ構造を備える。ノズルプレート２１０には、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どうしの間は側壁（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には液状材料タンク口２３１が設けられ、不図示のタンク（流動体収容部）からパイプ（流路）を通して任意の液状材料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発生可能に構成されている。
【００３８】
吐出ヘッド２０から液状材料を吐出するには、まず、制御装置ＣＯＮＴが液状材料を吐出させるための吐出信号を吐出ヘッド２０に供給する。液状材料は吐出ヘッド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から液状材料の液滴が吐出される。液状材料が吐出されたキャビティ２２１には吐出によって減った液状材料が新たにタンクから供給される。
【００３９】
なお、上記吐出ヘッドは圧電体素子に体積変化を生じさせて液状材料を吐出させる構成であったが、発熱体により液状材料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。
【００４０】
電子天秤（不図示）は、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、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、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。
【００４１】
クリーニングユニット２４は、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、吐出ヘッド２０の液状材料吐出面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状材料吐出面２０Ｐにキャップをかぶせるものである。
【００４２】
吐出ヘッド２０が第２移動装置１６によりＸ軸方向に移動することで、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、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、吐出ヘッド２０のクリーニングを行うことができる。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、吐出ヘッド２０の液状材料吐出面２０Ｐにキャップを取り付けて乾燥を防止する。
【００４３】
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、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。
【００４４】
基板Ｐは、上面に配線パターン（電気回路）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吐出ヘッド２０から液状材料が吐出される。液状材料は、配線パターンを形成するために、所定の溶媒に例えば金属材料等のデバイス形成用材料を分散したものである。
【００４５】
図１に戻って、予備乾燥装置８０は、支柱８２Ａ，８２Ａと、支柱８２Ａ，８２Ａに固定されたコラム８２Ｂとを有している。ガス供給部８１はコラム８２Ｂに第３移動装置（ガス供給部用移動装置）８３を介して支持されている。第３移動装置８３は、例えばエアシリンダによって構成されており、ガス供給部８１をＺ軸方向に上下動可能に支持している。ガス供給部８１はＸ軸方向を長手方向としており、下方（−Ｚ軸方向）に向くガス供給用ノズルを前記長手方向に沿って複数備えている。したがって、ガス供給部８１からのガスは下方に向けて放出される。
【００４６】
第１移動装置１４のガイドレール４０は、予備乾燥装置８０のガス供給部８１下方まで延びており、基板Ｐを支持するステージＳＴはガス供給部８１の下方まで移動可能に設けられている。したがって、ステージＳＴにより基板Ｐをガス供給部８１の下方まで移動することにより、ガス供給部８１からのガスは基板Ｐに対して上方から（真上から）当たるようになっている。
【００４７】
ガス供給部８１のガス供給用ノズルには不図示のガス供給源が、ゴム等の可撓性を有する配管（流路）を介して接続されている。ガス供給源には加熱装置が設けられており、ガス供給源からは加熱装置で所定の温度に加熱されたガスがガス供給部８１に供給される。加熱装置は制御装置ＣＯＮＴにより制御されるようになっており、ガス供給部８１のガス供給用ノズルからは、加熱装置で所定の温度に加熱されたガスがステージＳＴに支持されている基板Ｐに吹き付けられるようになっている。
【００４８】
次に、上述したデバイス製造装置Ｓを用いて基板Ｐ上に複数の材料層を積層する手順について、図４のフローチャート図を参照しながら説明する。
まず、基板ＰがステージＳＴにロードされる。ステージＳＴは基板Ｐを吸着保持装置５０により吸着保持する。制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐを支持したステージＳＴを吐出ヘッド２０に対してアライメントする（ステップＳＰ１）。
すなわち、制御装置ＣＯＮＴは、第１移動装置１４やモータ４４を用いてステージＳＴを所定の位置に位置決めするとともに、第２移動装置１６やモータ６２，６４，６６，６８を用いて吐出ヘッド２０を所定の位置に位置決めする。基板Ｐを支持したステージＳＴは吐出ヘッド２０の下方に配置される。
【００４９】
制御装置ＣＯＮＴは、アライメント処理された基板Ｐに対して吐出ヘッド２０より第１の液状材料を吐出する（ステップＳＰ２）。
制御装置ＣＯＮＴは、ステージＳＴ及び吐出ヘッド２０を相対的に移動しつつ吐出ヘッド２０から第１の液状材料を吐出し、基板Ｐ上に第１の液状材料を所定のパターンで配置する。基板Ｐ上には第１の液状材料のパターンが形成（製膜）される。
【００５０】
制御装置ＣＯＮＴは、ガス供給部８１から加熱されたガスを出す。このとき、ガス供給部８１からのガスの温度は、第１の液状材料の溶媒に応じて設定されている（ステップＳＰ３）。
すなわち、ガスの温度は、ガスを第１の液状材料に吹き付けることにより液状材料に含まれている溶媒を除去可能な程度に予め設定されている。制御装置ＣＯＮＴにはプロセスに関する情報、すなわち、第１の液状材料に用いられている溶媒の沸点に関する情報が予め記憶されており、制御装置ＣＯＮＴはこの記憶されている情報に基づいて、ガスの温度を設定する。
本実施形態では、ガス供給部８１から供給されるガスの温度は約１００℃に設定されている。そして、液状材料に含まれている溶媒の沸点が高い場合には、ガス供給部８１から出すガスの温度を溶媒に応じて高く設定すればよい。一方、液状材料に含まれている溶媒の沸点が低い場合には、ガスの温度を溶媒に応じて低く設定することができる。ガスの温度を溶媒に応じて可能な限り低く設定することにより、基板や材料に対する負担を低減することができる。
【００５１】
次いで、制御装置ＣＯＮＴは、液状材料が配置された基板Ｐを支持しているステージＳＴを第１移動装置１４により−Ｙ軸方向に移動し、予備乾燥装置８０のガス供給部８１近傍まで移動する。そして、制御装置ＣＯＮＴは、ステージＳＴをＹ軸方向に移動しながら、ガス供給部８１から所定の温度に加熱されているガスを基板Ｐに対して真上から当て、第１の液状材料に対する予備乾燥（予備焼成）を行う（ステップＳＰ４）。
すなわち、基板ＰはＹ軸方向に走査しながら加熱されたガスを吹き付けられる。こうすることにより、基板Ｐの全面に対して均一にガスを当てることができる。ここで、第１の液状材料の製膜工程（ステップＳＰ２）から第１の液状材料に対する予備乾燥工程（ステップＳＰ４）へと移行する際、基板ＰはステージＳＴから外されない（図５の模式図参照）。
【００５２】
第１の液状材料に対する予備乾燥工程において、ステージＳＴの移動速度（すなわち基板Ｐの走査速度）は制御装置ＣＯＮＴにより最適に制御される。制御装置ＣＯＮＴは、使用される材料や基板Ｐの材質などに応じて、最適な走査速度、すなわち、基板Ｐに対してガスを吹き付ける時間を設定する。また、基板Ｐに当てるガスの風速も材料や基板に応じて最適に設定されている。このとき、制御装置ＣＯＮＴは、ガスを当てることによって基板Ｐ上に設けられている液状材料が動いてしまわない程度に、ガス風速や送風時間を最適に設定する。
【００５３】
すなわち、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐに対して当てるガスの温度、風速、時間、及び風量等の各パラメータを、液状材料の溶媒、材料物性、基板に応じて最適に制御する。制御装置ＣＯＮＴは、記憶してあるプロセスに関する情報（使用される溶媒物性、材料物性、基板物性など）に基づいて制御を行う。
【００５４】
ここで、ガス供給部８１は第３移動装置８３によってＺ軸方向に移動可能に設けられているため、制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐの厚みや、液状材料の溶媒、材料物性等に応じて、例えば材料にダメージを与えない程度に、あるいは液状材料が動いてしまわない程度に、第３移動装置８３を用いてガス供給部８１と基板Ｐとの距離を調整しつつ予備乾燥することができる。
【００５５】
第１の液状材料に対する第１の予備乾燥工程を行ったら、制御装置ＣＯＮＴは、ステージＳＴを＋Ｙ軸方向に移動し、吐出ヘッド２０を用いて基板Ｐに対して第２の液状材料の製膜工程（描画工程）を行う（ステップＳＰ５）。
ここで、第１の液状材料に対する予備乾燥工程（ステップＳＰ４）から第２の液状材料の製膜工程（ステップＳＰ５）へと移行する際、基板ＰはステージＳＴから外されない。
【００５６】
第２の液状材料の製膜工程を終えたら、制御装置ＣＯＮＴはステージＳＴを予備乾燥装置８０に移動し、ステージＳＴをＹ軸方向に移動しながら第２の液状材料に対する予備乾燥工程を行う（ステップＳＰ６）。
ここで、第２の液状材料の製膜工程（ステップＳＰ５）から第２の液状材料に対する予備乾燥工程（ステップＳＰ６）へと移行する際、基板ＰはステージＳＴから外されない。
【００５７】
制御装置ＣＯＮＴは、基板Ｐに対して当てるガスの温度、風速、時間（ステージＳＴの走査速度）、及び風量等の各パラメータを、第２の液状材料の溶媒、材料物性、基板に応じて最適に制御する。制御装置ＣＯＮＴは、前記記憶してあるプロセスに関する情報に基づいて制御を行う。
また、この場合においても、制御装置ＣＯＮＴは、第３移動装置８３を用いてガス供給部８１と基板Ｐとの距離を調整しつつ予備乾燥することができる。
【００５８】
以上のようにして、液状材料を基板Ｐ上に配置する製膜工程と、液状材料が配置された基板Ｐに対して所定の温度に加熱されたガスを当てることにより、液状材料から溶媒を除去する予備乾燥工程とを複数回行ったら、この基板Ｐに対して焼成工程が行われる（ステップＳＰ７）。
焼成工程では、ステージＳＴから基板Ｐが外され、ホットプレートや電気炉、赤外線炉などの焼成装置に搬送される。基板Ｐは前記焼成装置により、例えば３００℃以上の温度で３０分以上加熱されることにより、焼成される。なお、焼成装置は、はじめは室温（２５℃程度）に設定されており、焼成されるべき基板Ｐは室温状態の焼成装置に配置される。そして、基板Ｐは昇温温度を例えば１０℃／分以下に設定して昇温され、３００℃以上になったら一定温度に設定され、例えば３０分加熱される。その後、冷却速度を例えば１０℃／分以下に設定して降温され、室温となって時点で基板Ｐは焼成装置から搬出される。
こうして、基板Ｐ上には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。
【００５９】
以上説明したように、基板Ｐ上に配置した液状材料から溶媒を除去するための予備乾燥処理を行う際、液状材料が設けられた基板Ｐに対して所定の温度に加熱されたガスを当てて予備乾燥するようにしたので、予備乾燥処理する際、基板ＰをステージＳＴから外さなくても、予備乾燥を簡易な構成で簡単に行うことができる。したがって、作業効率を向上することができるとともに、低コスト化を実現できる。
【００６０】
なお、上記実施形態において、ガス供給部８１のノズルは固定されているように説明したが、ノズルの向きを移動可能とし、基板Ｐに対してガスを当てる角度を可変としてもよい。また、ノズルのかわりに（あるいはノズルの先端に）多孔質体を配置し、この多孔質体を介して基板Ｐに対してガスを当てるようにしてもよい。こうすることにより、基板Ｐに対してガスを均一に当てることができる。
【００６１】
上記実施形態では、基板ＰをステージＳＴによって移動させつつガスを当てるように説明したが、もちろん、予備乾燥装置８０側を移動するようにしてもよい。ステージＳＴと予備乾燥装置８０との双方を移動するようにしてもよい。更に、ガス供給部８１をＺ軸方向に移動することにより基板Ｐとガス供給部８１との距離を調整するように説明したが、ステージＳＴをＺ軸方向に移動可能に設け、ステージＳＴをＺ軸方向に移動することにより基板Ｐとガス供給部８１との距離を調整するようにしてもよい。もちろん、ステージＳＴとガス供給部８１との双方をＺ軸方向に移動してもよい。
【００６２】
また、上記実施形態では、加熱装置によって加熱したガスを基板に当てることにより予備乾燥を行っているが、予備乾燥は必ずしも熱を必要としない。すなわち、基板上に配置した液状材料を予備乾燥処理する際、基板を加熱することなく、液体材料が配置された基板の表面上のガスを基板に対して相対的に移動させることにより予備乾燥を行ってもよい。
具体的には、例えば、加熱していないガスを基板に対して当てるとよい。供給するガスとしては、例えば、空気の他に、窒素ガスなどの液体材料に対して不活性な不活性ガスが用いられる。ガスの温度は、例えば、基板が配置されている環境の温度と同程度である。これにより、基板の表面上のガス（空気）が基板に対して相対的に移動し、基板の表面上の蒸気圧が低下し、液体材料の蒸発が進む。
【００６３】
あるいは、単に基板を装置上で移動させるだけでもよい。すなわち、例えば、基板を所定領域内で往復動させることにより、基板の表面上のガス（空気）が基板に対して相対的に移動し、基板の表面上の蒸気圧が低下し、液体材料の蒸発が進む。もちろん、加熱していないガスを基板に対して当てながら、基板を移動させてもよい。これにより、液体材料の蒸発がさらに進む。また、基板の表面上の雰囲気を減圧することによっても液体材料の蒸発を促進させることが可能である。
【００６４】
このように、液体材料が配置された基板の表面上のガスを基板に対して相対的に移動させることにより、予備乾燥時における基板の加熱が回避される。予備乾燥では、液体材料を重ねて配置することを目的として、先に基板上に配置された液体材料の溶剤がある程度除去できれば十分であり、熱を用いなくても短時間での乾燥処理が可能である。
【００６５】
予備乾燥処理時の基板の加熱が回避されることにより、基板や材料に対する熱負担が軽減される。例えば、基板の温度上昇は、基板の熱変形を招きやすく、パターンの寸法誤差の原因になるなど、品質の低下を招く可能性がある。そのため、デバイスの処理過程において加熱を要するプロセスが軽減されることにより、熱による製品の品質の低下が抑制される。特に、基板が大型の場合、熱変形（歪み、たわみなど）が大きく生じやすく、上述した非加熱式の予備乾燥が有利である。あるいは、厳密な温度制御を必要とする処理の場合にも、上記非加熱式の予備乾燥により、制御に係る負担が軽減される。また、環境温度を大きく変化させることがないので、プロセス上の熱による不具合が軽減される。
また、予備乾燥処理時の熱が不要となることで、加熱装置の省略化など、装置のコンパクト化、低コスト化が図られる。
【００６６】
次に、上述した構成を有するデバイス製造装置Ｓを用いて、基板Ｐに対して吐出ヘッド２０から液状材料を吐出して基板Ｐ上に複数の材料層を積層することにより、基板Ｐに積層配線パターンを形成する方法の一例について説明する。
以下の説明では、一例として、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示デバイス及びこれを駆動するＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を製造する手順を示す。
【００６７】
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。
【００６８】
ここで、上述したように、インクジェット装置１０は吐出ヘッド２０を複数備えており、各吐出ヘッドからはそれぞれ異なる材料を含む液状材料が吐出されるようになっている。液状材料は、材料を微粒子状にし溶媒及びバインダーを用いてペースト化したものであって、吐出ヘッド２０が吐出可能な粘度（例えば５０ｃｐｓ以下）に設定されている。そして、基板Ｐに対してこれら複数の吐出ヘッドのうち、第１の吐出ヘッドから第１の材料を含む液状材料を吐出した後これを予備乾燥（予備焼成）し、次いで第２の吐出ヘッドから第２の材料を含む液状材料を第１の材料層に対して吐出した後これを予備乾燥（予備焼成）し、以下、複数の吐出ヘッド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。
【００６９】
図６，図７，図８は、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いたアクティブマトリクス型の表示装置の一例を示す図であって、図６は有機ＥＬ表示装置の回路図、図７は対向電極や有機エレクトロルミネッセンス素子を取り除いた状態での画素部の拡大平面図である。
【００７０】
図６に示す回路図のように、この有機ＥＬ表示装置ＤＳは、基板上に、複数の走査線１３１と、これら走査線１３１に対して交差する方向に延びる複数の信号線１３２と、これら信号線１３２に並列に延びる複数の共通給電線１３３とがそれぞれ配線されたもので、走査線１３１及び信号線１３２の各交点毎に、画素ＡＲが設けられて構成されたものである。
【００７１】
信号線１３２に対しては、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン、アナログスイッチを備えるデータ線駆動回路９０が設けられている。
一方、走査線１３１に対しては、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査線駆動回路１００が設けられている。また、画素領域ＡＲの各々には、走査線１３１を介して走査信号がゲート電極に供給される第１の薄膜トランジスタ３２２と、この第１の薄膜トランジスタ３２２を介して信号線１３２から供給される画像信号を保持する保持容量ｃａｐと、保持容量ｃａｐによって保持された画像信号がゲート電極に供給される第２の薄膜トランジスタ３２４と、この第２の薄膜トランジスタ３２４を介して共通給電線１３３に電気的に接続したときに共通給電線１３３から駆動電流が流れ込む画素電極３２３と、この画素電極（陽極）３２３と対向電極（陰極）５２２との間に挟み込まれる発光部（発光層）３６０とが設けられている。
【００７２】
このような構成のもとに、走査線１３１が駆動されて第１の薄膜トランジスタ３２２がオンとなると、そのときの信号線１３２の電位が保持容量ｃａｐに保持され、該保持容量ｃａｐの状態に応じて、第２の薄膜トランジスタ３２４の導通状態が決まる。そして、第２の薄膜トランジスタ３２４のチャネルを介して共通給電線１３３から画素電極３２３に電流が流れ、さらに発光層３６０を通じて対向電極５２２に電流が流れることにより、発光層３６０は、これを流れる電流量に応じて発光するようになる。
【００７３】
ここで、各画素ＡＲの平面構造は、図７に示すように、平面形状が長方形の画素電極３２３の四辺が、信号線１３２、共通給電線１３３、走査線１３１及び図示しない他の画素電極用の走査線によって囲まれた配置となっている。
【００７４】
図８は図７のＡ−Ａ矢視断面図である。ここで、図８に示す有機ＥＬ表示装置は、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。
【００７５】
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。
【００７６】
一方、ＴＦＴが配置された基板側から光を取り出す形態、いわゆるバックエミッション型においては、基板としては透明なものが用いられ、光を透過可能な透明あるいは半透明材料、例えば、透明なガラス、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透明な合成樹脂などが挙げられる。特に、基板の形成材料としては、安価なソーダガラスが好適に用いられる。
【００７７】
図８に示すように、トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置ＤＳ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、走査線駆動回路１００及びデータ線駆動回路９０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。
【００７８】
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（第１の材料層）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（第２の材料層）５８４とを備えている。
【００７９】
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（第１の材料層）５４４とは、第２層間絶縁層（第２の材料層）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。
【００８０】
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。
【００８１】
次に、図９及び図１０を参照しながら図８に示した有機ＥＬ表示装置の製造プロセスについて説明する。
はじめに、基板Ｐ上にシリコン層５４１を形成する。シリコン層５４１を形成する際には、まず、図９（ａ）に示すように、基板Ｐの表面にＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）や酸素ガスなどを原料としてプラズマＣＶＤ法により厚さ約２００〜５００ｎｍのシリコン酸化膜からなる下地保護層５８１を形成する。
【００８２】
次に、図９（ｂ）に示すように、基板Ｐの温度を約３５０℃に設定して、下地保護膜５８１の表面にプラズマＣＶＤ法あるいはＩＣＶＤ法により厚さ約３０〜７０ｎｍのアモルファスシリコン膜からなる半導体層５４１Ａを形成する。次いで、この半導体層５４１Ａに対してレーザアニール法、急速加熱法、または固相成長法などによって結晶化工程を行い、半導体層５４１Ａをポリシリコン層に結晶化する。レーザアニール法では、例えばエキシマレーザでビームの長寸が４００ｍｍのラインビームを用い、その出力強度は例えば２００ｍＪ／ｃｍ２とする。ラインビームについては、その短寸方向におけるレーザ強度のピーク値の９０％に相当する部分が各領域毎に重なるようにラインビームを走査する。
【００８３】
次いで、図９（ｃ）に示すように、半導体層（ポリシリコン層）５４１Ａをパターニングして島状のシリコン層５４１とした後、その表面に対して、ＴＥＯＳや酸化ガスなどを原料としてプラズマＣＶＤ法により厚さ約６０〜１５０ｎｍのシリコン酸化膜又は窒化膜からなるゲート絶縁層５８２を形成する。なお、シリコン層５４１は、図６に示した第２の薄膜トランジスタ３２４のチャネル領域及びソース・ドレイン領域となるものであるが、異なる断面位置においては第１の薄膜トランジスタ３２２のチャネル領域及びソース・ドレイン領域となる半導体膜も形成されている。つまり、二種類のトランジスタ３２２、３２４は同時に形成されるが、同じ手順で作られるため、以下の説明において、トランジスタに関しては、第２の薄膜トランジスタ３２４についてのみ説明し、第１の薄膜トランジスタ３２２についてはその説明を省略する。
【００８４】
なお、ゲート絶縁層５８２を多孔性を有するシリコン酸化膜（ＳｉＯ２膜）としてもよい。多孔性を有するＳｉＯ２膜からなるゲート絶縁層５８２は、反応ガスとしてＳｉ２Ｈ６とＯ３とを用いて、ＣＶＤ法（化学的気相成長法）により形成される。これらの反応ガスを用いると、気相中に粒子の大きいＳｉＯ２が形成され、この粒子の大きいＳｉＯ２がシリコン層５４１や下地保護層５８１の上に堆積する。そのため、ゲート絶縁層５８２は、層中に多くの空隙を有し、多孔質体となる。そして、ゲート絶縁層５８２は多孔質体となることによって低誘電率を有するようになる。
【００８５】
なお、ゲート絶縁層５８２の表面にＨ（水素）プラズマ処理をしてもよい。これにより、空隙の表面のＳｉ−Ｏ結合中のダングリングボンドがＳｉ−Ｈ結合に置き換えられ、膜の耐吸湿性が良くなる。そして、このプラズマ処理されたゲート絶縁層５８２の表面に別のＳｉＯ２層を設けてもよい。こうすることにより、低誘電率な絶縁層が形成できる。
また、ゲート絶縁層５８２をＣＶＤ法で形成する際の反応ガスは、Ｓｉ２Ｈ６＋Ｏ３の他に、Ｓｉ２Ｈ６＋Ｏ２、Ｓｉ３Ｈ８＋Ｏ３、Ｓｉ３Ｈ８＋Ｏ２としてもよい。更に、上記の反応ガスに加えて、Ｂ（ホウ素）含有の反応ガス、Ｆ（フッ素）含有の反応ガスを用いてもよい。
【００８６】
更に、ゲート絶縁層５８２をインクジェット法を用いて形成してもよい。ゲート絶縁層５８２を形成するための吐出ヘッド２０から吐出させる液状材料としては、上述したＳｉＯ２等の材料を適当な溶媒に分散してペースト化したものや、絶縁性材料含有ゾルなどが挙げられる。絶縁性材料含有ゾルとしては、テトラエトキシシラン等のシラン化合物をエタノール等の適当な溶媒に溶かしたものや、アルミニウムのキレート塩、有機アルカリ金属塩または有機アルカリ土類金属塩等を含有する組成物で、焼成すると無機酸化物のみになるように調合したものでもよい。インクジェット法によって形成されたゲート絶縁層５８２は、この後、予備乾燥される。
【００８７】
インクジェット法によってゲート絶縁層５８２を形成する際には、ゲート絶縁層５８２を形成するための吐出動作をする前に、下地保護層５８１やシリコン層５４１に対して液状材料の親和性を制御する表面処理をしておいてもよい。この場合の表面処理は、ＵＶ、プラスマ処理等の親液処理である。こうすることにより、ゲート絶縁層５８２を形成するための液状材料は下地保護層５８１などに密着するとともに、平坦化される。
【００８８】
次いで、図９（ｄ）に示すように、ゲート絶縁層５８２上にアルミニウム、タンタル、モリブデン、チタン、タングステンなどの金属を含む導電膜をスパッタ法により形成した後、これをパターニングし、ゲート電極５４２を形成する。次いで、この状態で高濃度のリンイオンを打ち込み、シリコン層５４１に、ゲート電極５４２に対して自己整合的にソース領域５４１ｓ及びドレイン領域５４１ｄを形成する。この場合、ゲート電極５４２はパターニング用マスクとして用いられる。なお、不純物が導入されなかった部分がチャネル領域５４１ｃとなる。
【００８９】
次いで、図９（ｅ）に示すように、第１層間絶縁層５８３を形成する。第１層間絶縁層５８３は、ゲート絶縁層５８２同様、シリコン酸化膜または窒化膜、多孔性を有するシリコン酸化膜などによって構成され、ゲート絶縁層５８２の形成方法と同様の手順でゲート絶縁層５８２の上層に形成される。
更に、第１層間絶縁層５８３の形成工程を、ゲート絶縁層５８２の形成工程と同様、インクジェット法によって行ってもよい。第１層間絶縁層５８３を形成するための吐出ヘッド２０から吐出させる液状材料としては、ゲート絶縁層５８２同様、ＳｉＯ２等の材料を適当な溶媒に分散してペースト化したものや、絶縁性材料含有ゾルなどが挙げられる。絶縁性材料含有ゾルとしては、テトラエトキシシラン等のシラン化合物をエタノール等の適当な溶媒に溶かしたものや、アルミニウムのキレート塩、有機アルカリ金属塩または有機アルカリ土類金属塩等を含有する組成物で、焼成すると無機酸化物のみになるように調合したものでもよい。インクジェット法によって形成された第１層間絶縁層５８３は、この後、予備乾燥される。
【００９０】
インクジェット法によって第１層間絶縁層５８３を形成する際には、第１層間絶縁層５８３を形成するための吐出動作をする前に、ゲート絶縁層５８２上面に対して液状材料の親和性を制御する表面処理をしておいてもよい。この場合の表面処理は、ＵＶ、プラスマ処理等の親液処理である。こうすることにより、第１層間絶縁層５８３を形成するための液状材料はゲート絶縁層５８２に密着するとともに、平坦化される。
【００９１】
そして、この第１層間絶縁層５８３及びゲート絶縁層５８２にフォトリソグラフィ法を用いてパターニングすることにより、ソース電極及びドレイン電極に対応するコンタクトホールを形成する。次いで、第１層間絶縁層５８３を覆うように、アルミニウムやクロム、タンタル等の金属からなる導電層を形成した後、この導電層のうち、ソース電極及びドレイン電極が形成されるべき領域を覆うようにパターニング用マスクを設けるとともに、導電層をパターニングすることにより、ソース電極５４３及びドレイン電極５４４を形成する。
【００９２】
次に、図示はしないが、第１層間絶縁層５８３上に、信号線、共通給電線、走査線を形成する。このとき、これらに囲まれる箇所は後述するように発光層等を形成する画素となることから、例えばバックエミッション型とする場合には、ＴＦＴ３２４が前記各配線に囲まれた箇所の直下に位置しないよう、各配線を形成する。
【００９３】
次いで、図１０（ａ）に示すように、第２層間絶縁層５８４を、第１層間絶縁層５８３、各電極５４３、５４４、前記不図示の各配線を覆うように形成する。第１層間絶縁層５８３はインクジェット法によって形成される。ここで、デバイス製造装置ＩＪの制御装置ＣＯＮＴは、図１０（ａ）に示すように、ドレイン電極（第１の材料層）５４４の上面に非吐出領域（非滴下領域）Ｈを設定し、ドレイン電極５４４のうち非吐出領域Ｈ以外の部分、ソース電極５４３及び第１層間絶縁層５８３を覆うように、第２層間絶縁層５８４を形成するための液状材料を吐出し、第２層間絶縁層５８４を形成する。こうすることによって、コンタクトホール３２３ａが形成される。あるいは、コンタクトホール３２３ａをフォトリソグラフィー法で形成してもよい。
【００９４】
ここで、第２層間絶縁層５８４を形成するための吐出ヘッド２０から吐出させる液状材料としては、第１層間絶縁層５８３同様、ＳｉＯ２等の材料を適当な溶媒に分散してペースト化したものや、絶縁性材料含有ゾルなどが挙げられる。絶縁性材料含有ゾルとしては、テトラエトキシシラン等のシラン化合物をエタノール等の適当な溶媒に溶かしたものや、アルミニウムのキレート塩、有機アルカリ金属塩または有機アルカリ土類金属塩等を含有する組成物で、焼成すると無機酸化物のみになるように調合したものでもよい。インクジェット法によって形成された第２層間絶縁層５８４は、この後、予備乾燥される。
【００９５】
インクジェット法によって第２層間絶縁層５８４を形成する際には、第２層間絶縁層５８４を形成するための吐出動作をする前に、ドレイン電極５４４の非吐出領域Ｈに対して液状材料の親和性を制御する表面処理をしておいてもよい。この場合の表面処理は、撥液処理である。こうすることにより、非吐出領域Ｈには液状材料が配置されず、コンタクトホール３２３ａを安定して形成できる。また、非吐出領域Ｈ以外のドレイン電極５４４上面、ソース電極５４３上面、第１層間絶縁層５８３上面には、予め親液処理を施しておくことにより、第２層間絶縁層５８４を形成するための液状材料は第１層間絶縁層５８３やソース電極５４３、ドレイン電極５４４のうち非吐出領域Ｈ以外に部分に密着するとともに、平坦化される。
【００９６】
こうして、第２層間絶縁層５８４のうちドレイン電極５４４に対応する部分にコンタクトホール３２３ａを形成しつつ、ドレイン電極（第１の材料層、導電性材料層）５４４の上層に第２層間絶縁層（第２の材料層、絶縁性材料層）５８４を形成したら、図８（ｂ）に示すように、コンタクトホール３２３ａにＩＴＯ等の導電性材料を充填するように、すなわち、コンタクトホール３２３ａを介してドレイン電極５４４に連続するように導電性材料をパターニングし、画素電極（陽極）３２３を形成する。
【００９７】
有機ＥＬ素子に接続する陽極３２３は、ＩＴＯやフッ素をドープしてなるＳｎＯ２、更にＺｎＯやポリアミン等の透明電極材料からなり、コンタクトホール３２３ａを介してＴＦＴ３２４のドレイン電極５４４に接続されている。陽極３２３を形成するには、前記透明電極材料からなる膜を第２層間絶縁層５８４上面に形成し、この膜をパターニングすることにより形成される。
【００９８】
陽極５２３を形成したら、図１０（ｃ）に示すように、第２層間絶縁層５８４の所定位置及び陽極３２３の一部を覆うように、有機バンク層５２１を形成する。第３絶縁層５２１はアクリル樹脂、ポリイミド樹脂などの合成樹脂によって構成されている。具体的な第３絶縁層５２１の形成方法としては、例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂などのレジストを溶媒に融かしたものを、スピンコート、ディップコート等により塗布して絶縁層を形成する。なお、絶縁層の構成材料は、後述する液状材料の溶媒に溶解せず、しかもエッチング等によってパターニングしやすいものであればどのようなものでもよい。更に、絶縁層をフォトリソグラフィ技術等により同時にエッチングして、開口部５２１ａを形成することにより、開口部５２１ａを備えた第３絶縁層５２１が形成される。
【００９９】
ここで、第３絶縁層５２１の表面には、親液性を示す領域と、撥液性を示す領域とが形成される。本実施形態においてはプラズマ処理工程により、各領域を形成するものとしている。具体的にプラズマ処理工程は、予備加熱工程と、開口部５２１ａの壁面並びに画素電極３２３の電極面を親液性にする親液化工程と、第３絶縁層５２１の上面を撥液性にする撥液化工程と、冷却工程とを有している。すなわち、基材（第３絶縁層等を含む基板Ｐ）を所定温度（例えば７０〜８０度程度）に加熱し、次いで親液化工程として大気雰囲気中で酸素を反応ガスとするプラズマ処理（Ｏ２プラスマ処理）を行う。続いて、撥液化工程として大気雰囲気中で４フッ化メタンを反応ガスとするプラスマ処理（ＣＦ４プラスマ処理）を行い、プラズマ処理のために加熱された基材を室温まで冷却することで、親液性及び撥液性が所定箇所に付与されることとなる。なお、画素電極３２３の電極面についても、このＣＦ４プラスマ処理の影響を多少受けるが、画素電極３２３の材料であるＩＴＯ等はフッ素に対する親和性に乏しいため、親液化工程で付与された水酸基がフッ素基で置換されることがなく、親液性が保たれる。
【０１００】
次いで、図１０（ｄ）に示すように、陽極３２３の上面に正孔輸送層３７０を形成する。ここで、正孔輸送層３７０の形成材料としては、特に限定されることなく公知のものが使用可能であり、例えば、トリフェニルアミン誘導体（ＴＰＤ）、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体等からなる。具体的には、特開昭６３−７０２５７号、同６３−１７５８６０号公報、特開平２−１３５３５９号、同２−１３５３６１号、同２−２０９９８８号、同３−３７９９２号、同３−１５２１８４号公報に記載されているもの等が例示されるが、トリフェニルジアミン誘導体が好ましく、中でも４，４’−ビス（Ｎ（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニルが好適とされる。
【０１０１】
なお、正孔輸送層に代えて正孔注入層を形成するようにしてもよく、さらに正孔注入層と正孔輸送層を両方形成するようにしてもよい。その場合、正孔注入層の形成材料としては、例えば銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）や、ポリテトラヒドロチオフェニルフェニレンであるポリフェニレンビニレン、１，１−ビス−（４−Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノフェニル）シクロヘキサン、トリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム等が挙げられるが、特に銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を用いるのが好ましい。
【０１０２】
正孔注入／輸送層３７０を形成する際には、インクジェット法が用いられる。すなわち、上述した正孔注入／輸送層材料を含む組成物液状材料を陽極３２３の電極面上に吐出した後に、予備乾燥処理を行うことにより、陽極３２３上に正孔注入／輸送層３７０が形成される。なお、この正孔注入／輸送層形成工程以降は、正孔注入／輸送層３７０及び発光層（有機ＥＬ層）３６０の酸化を防止すべく、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気等の不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。例えば、吐出ヘッド（不図示）に正孔注入／輸送層材料を含む組成物液状材料を充填し、吐出ヘッドの吐出ノズルを陽極３２３の電極面に対向させ、吐出ヘッドと基材（基板Ｐ）とを相対移動させながら、吐出ノズルから１滴当たりの液量が制御されたインキ滴を電極面に吐出する。次に、吐出後の液滴を乾燥処理して組成物液状材料に含まれる極性溶媒を蒸発させることにより、正孔注入／輸送層３７０が形成される。
【０１０３】
なお、組成物液状材料としては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン等のポリチオフェン誘導体と、ポリスチレンスルホン酸等との混合物を、イソプロピルアルコール等の極性溶媒に溶解させたものを用いることができる。ここで、吐出された液滴は、親液処理された陽極３２３の電極面上に広がり、開口部５２１ａの底部近傍に満たされる。その一方で、撥液処理された第３絶縁層５２１の上面には液滴がはじかれて付着しない。したがって、液滴が所定の吐出位置からはずれて第３絶縁層５２１の上面に吐出されたとしても、該上面が液滴で濡れることがなく、はじかれた液滴が第３絶縁層５２１の開口部５２１ａ内に転がり込むものとされている。
【０１０４】
次いで、正孔注入／輸送層３７０上面に発光層３６０を形成する。発光層３６０の形成材料としては、特に限定されることなく、低分子の有機発光色素や高分子発光体、すなわち各種の蛍光物質や燐光物質からなる発光物質が使用可能である。発光物質となる共役系高分子の中ではアリーレンビニレン構造を含むものが特に好ましい。低分子蛍光体では、例えばナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ペリレン誘導体、ポリメチン系、キサテン系、クマリン系、シアニン系などの色素類、８−ヒドロキノリンおよびその誘導体の金属錯体、芳香族アミン、テトラフェニルシクロペンタジエン誘導体等、または特開昭５７−５１７８１、同５９−１９４３９３号公報等に記載されている公知のものが使用可能である。
【０１０５】
発光層３６０は、正孔注入／輸送層３７０の形成方法と同様の手順で形成される。すなわち、インクジェット法によって発光層材料を含む組成物液状材料を正孔注入／輸送層３７０の上面に吐出した後に、予備乾燥処理を行うことにより、第３絶縁層５２１に形成された開口部５２１ａ内部の正孔注入／輸送層３７０上に発光層３６０が形成される。この発光層形成工程も上述したように不活性ガス雰囲気下で行われる。吐出された組成物液状材料は撥液処理された領域ではじかれるので、液滴が所定の吐出位置からはずれたとしても、はじかれた液滴が第３絶縁層５２１の開口部５２１ａ内に転がり込む。
【０１０６】
次いで、発光層３６０の上面に電子輸送層３５０を形成する。電子輸送層３５０も発光層３６０の形成方法と同様、インクジェット法により形成される。電子輸送層３５０の形成材料としては、特に限定されることなく、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタンおよびその誘導体、ベンゾキノンおよびその誘導体、ナフトキノンおよびその誘導体、アントラキノンおよびその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタンおよびその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレンおよびその誘導体、ジフェノキノン誘導体、８−ヒドロキシキノリンおよびその誘導体の金属錯体等が例示される。具体的には、先の正孔輸送層の形成材料と同様に、特開昭６３−７０２５７号、同６３−１７５８６０号公報、特開平２−１３５３５９号、同２−１３５３６１号、同２−２０９９８８号、同３−３７９９２号、同３−１５２１８４号公報に記載されているもの等が例示され、特に２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、ベンゾキノン、アントラキノン、トリス（８−キノリノール）アルミニウムが好適とされる。インクジェット法により組成物液状材料を吐出した後、予備乾燥処理が行われる。
【０１０７】
なお、前述した正孔注入／輸送層３７０の形成材料や電子輸送層３５０の形成材料を発光層３６０の形成材料に混合し、発光層形成材料として使用してもよく、その場合に、正孔注入／輸送層形成材料や電子輸送層形成材料の使用量については、使用する化合物の種類等によっても異なるものの、十分な成膜性と発光特性を阻害しない量範囲でそれらを考慮して適宜決定される。通常は、発光層形成材料に対して１〜４０重量％とされ、さらに好ましくは２〜３０重量％とされる。
【０１０８】
次いで、図１０（ｅ）に示すように、電子輸送層３５０及び第３絶縁層５２１の上面に陰極５２２を形成する。陰極５２２は、電子輸送層３５０及び第３絶縁層５２１の表面全体、あるいはストライプ状に形成されている。陰極５２２については、もちろんＡｌ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃａなどの単体材料やＭｇ：Ａｇ（１０：１合金）の合金材料からなる１層で形成してもよいが、２層あるいは３層からなる金属（合金を含む。）層として形成してもよい。具体的には、Ｌｉ２Ｏ（０．５ｎｍ程度）／ＡｌやＬｉＦ（０．５ｎｍ程度）／Ａｌ、ＭｇＦ２／Ａｌといった積層構造のものも使用可能である。陰極２２２は上述した金属からなる薄膜であり、光を透過可能である。
【０１０９】
なお、上記実施形態では、各絶縁層を形成する際にインクジェット法を用いているが、ソース電極５４３やドレイン電極５４４、あるいは陽極３２３や陰極５２２を形成する際にインクジェット法を用いてもよい。予備乾燥処理は、組成物液状材料のそれぞれを吐出後、行われる。
【０１１０】
なお、導電性材料層を構成する導電性材料（デバイス形成用材料）としては、所定の金属、あるいは導電性ポリマーが挙げられる。
金属としては、金属ペーストの用途によって銀、金、ニッケル、インジウム、錫、鉛、亜鉛、チタン、銅、クロム、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。
【０１１１】
また、上記導電性材料を吐出ヘッドから吐出可能にペースト化する際の有機溶媒としては、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。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。そして、これら溶媒に応じて、予備乾燥処理の際のガス温度が設定される。
【０１１２】
上記実施形態の有機ＥＬ表示装置を備えた電子機器の例について説明する。図１１は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１１において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は上記の有機ＥＬ表示装置を用いた表示部を示している。
【０１１３】
図１２は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１２において、符号１１００は時計本体を示し、符号１１０１は上記の有機ＥＬ表示装置を用いた表示部を示している。
【０１１４】
図１３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１３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は上記の有機ＥＬ表示装置を用いた表示部を示している。
【０１１５】
図１１〜図１３に示す電子機器は、上記実施の形態の有機ＥＬ表示装置を備えているので、表示品位に優れ、明るい画面の有機ＥＬ表示部を備えた電子機器を実現することができる。
【０１１６】
上記実施形態は、本発明のデバイスの製造方法を、有機ＥＬ表示デバイスの駆動用ＴＦＴの配線パターン形成に適用したものであるが、有機ＥＬ表示デバイスに限らず、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）デバイスの配線パターンの製造、液晶表示デバイスの配線パターンの製造など、各種多層配線デバイスの製造に適用可能である。そして、各種多層配線デバイスを製造するに際し、導電性材料層及び絶縁性材料層のうちいずれの材料層を形成する際にもインクジェット法を適用できる。
【０１１７】
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。
【０１１８】
【発明の効果】
以上説明したように、基板上に配置した液状材料を予備乾燥処理する際、液状材料が配置された基板に対して所定の温度に加熱されたガスを当てて予備乾燥するようにしたので、予備乾燥処理する際、基板を液状材料を配置するための装置のステージから外さなくても、予備乾燥を簡単に行うことができる。したがって、作業効率を向上できるとともに、低コスト化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のデバイス製造装置の一実施形態を示す概略斜視図である。
【図２】吐出ヘッドの分解斜視図である。
【図３】吐出ヘッドの主要部の斜視図一部断面図である。
【図４】本発明のデバイスの製造方法の一実施形態を示すフローチャート図である。
【図５】本発明のデバイスの製造方法を説明するための模式図である。
【図６】アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置を示す回路図である。
【図７】図６の表示装置における画素部の平面構造を示す拡大図である。
【図８】本発明の電気光学装置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。
【図９】本発明の電気光学装置の製造方法の一例を示す説明図である。
【図１０】本発明の電気光学装置の製造方法の一例を示す説明図である。
【図１１】本発明のデバイスを備えた電子機器の一例を示す図である。
【図１２】本発明のデバイスを備えた電子機器の一例を示す図である。
【図１３】本発明のデバイスを備えた電子機器の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０    インクジェット装置（液滴吐出装置、製膜装置）
１４    第１移動装置（移動装置）
８０    予備乾燥装置
８１    ガス供給部
８３    第３移動装置（移動装置）
ＤＳ    デバイス（有機ＥＬ装置）
Ｐ    基板
Ｓ    デバイス製造装置
ＳＴ    ステージ
【図１】
0004126996.tif 000002
【図２】
0004126996.tif 000003
【図３】
0004126996.tif 000004
【図４】
0004126996.tif 000005
【図５】
0004126996.tif 000006
【図６】
0004126996.tif 000007
【図７】
0004126996.tif 000008
【図８】
0004126996.tif 000009
【図９】
0004126996.tif 000010
【図１０】
0004126996.tif 000011
【図１１】
0004126996.tif 000012
【図１２】
0004126996.tif 000013
【図１３】
0004126996.tif 000014