(57)【要約】  表面自由エネルギーが異なる複数の領域から構成されるパターンを有する基板をリソグラフィー法により調製するための、炭素数１〜５のフルオロアルキル基または分子量1000以下のパーフルオロポリエーテルを有する含フッ素化合物からなる群から選択された少なくとも1種の化合物を含んでなる表面処理剤によれば、リソグラフィー法で表面処理剤の膜をパターニングするのに要する照射時間を短くできる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面自由エネルギーが異なる複数の領域から構成されるパターンを有する基板をリソグラフィー法により調製するための、炭素数１〜５のフルオロアルキル基または分子量1000以下のパーフルオロポリエーテルを有する以下の含フッ素化合物（i）〜（v）からなる群から選択された少なくとも1種の化合物を含んでなる表面処理剤。
（i）  反応性基含有化合物：
Rf-A-B
[式中、
Rf：炭素数１〜５のフルオロアルキル基
A：酸素原子を含む連結基、または炭素数１〜４のアルキレン基
B：シラン基[−ＳiＸnＹ３-n（Ｘ：水素、ハロゲン原子または炭素数１〜４のアルコキシ基、Ｙ：炭素数１〜４のアルキル基、ｎ＝１〜３）]、チオール基（−ＳＨ）、スルフィド基（−Ｓ−）、ジスルフィド基（−Ｓ−Ｓ−）、リン酸基[Ｐ(＝Ｏ)(ＯＨ)l(Ｏ−)3-l (l＝１〜３)]のいずれかを含む基板に対する反応性基]
（ii）  不完全縮合シルセスキオキサン:
[R-Si(OH)O2/2]l[R'-SiO3/2]m
［式中、それぞれのRおよびR'は、独立的に、Rf、Rf-A、アルキル基（炭素数１〜１０）、または、アルキル基（炭素数１〜１０）の誘導体を表し（ただし、RおよびR'の少なくとも１つはRf またはRf-Aである。）（ここでRfは、炭素数１〜５のフルオロアルキル基を表し、Ａは、酸素原子を含む連結基、炭素数１〜４のアルキレン基、−ＳＯ２Ｎ(Ｒ2１)Ｒ2２−基（但し、Ｒ２１は炭素数１〜４のアルキル基、Ｒ２２は炭素数１〜４のアルキレン基である）または−ＣＨ２ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ２−基である。）、
lおよびｍは、1以上（例えば2以上）の数であり、不完全縮合シルセスキオキサンの分子量が５００〜１０００００となるような数である。］
（iii）  不完全縮合シルセスキオキサン（ii）とビスシランの縮合体、
（iv）  炭素数１〜５のフルオロアルキル基を有するモノマーを重合して得られた重合体：
(Rf-A’-OCOCH2CZH)n -A-B
[式中、Rf、A、Bの定義は（i）と同じである。
A’：酸素原子を含む連結基、炭素数１〜４のアルキレン基、
2005091070.tif 000013
（但し、Ｒ1 は炭素数１〜４のアルキル基、Ｒ2 は炭素数
１〜４のアルキレン基である）、または、
2005091070.tif 000014
Z：H、または、CH3、または、F、または、Cl
n：１〜１０００。]
(v) 低分子量パーフルオロポリエーテル化合物
PFPE -A- B
式中、
PFPE：分子量1000以下のパーフルオロポリエーテル基、
Ａ：炭素数１〜４のアルキレン基、
2005091070.tif 000015
（但し、Ｒ1 は炭素数１〜４のアルキル基、Ｒ2 は炭素数１〜４のアルキレン基である）、または、
2005091070.tif 000016
B：シラン基[−ＳiＸnＹ３-n（Ｘ：水素、ハロゲン原子または炭素数１〜４のアルコキシ基、Ｙ：炭素数１〜４のアルキル基、ｎ＝１〜３）]、チオール基（−ＳＨ）、スルフィド基（−Ｓ−）、ジスルフィド基（−Ｓ−Ｓ−）、リン酸基[Ｐ(＝Ｏ)(ＯＨ)l(Ｏ−)3-l (l＝１〜３)]のいずれかを含む基板に対する反応性基。
【請求項２】
Rf基が式：
(CF3)kF(3-k)C(CF2)l-
[式中、k：1〜3、特に２〜３、l：0〜3]
で示される請求項１に記載の表面処理剤。
【請求項３】
A基が、エーテル基、スルホキシド基、スルホン基、スルホンアミド基、水酸基、ウレタン基, エステル基のいずれかを含む構造を有する請求項１に記載の表面処理剤。
【請求項４】
反応性基含有化合物（i）が、次の構造を有する請求項１に記載の表面処理剤。
(CF3)kF(3-k)C(CF2)l-O(CH2)m-ＳiＸnＹ３-n
[式中、Ｘ：水素、ハロゲン原子または炭素数１〜４のアルコキシ基、Ｙ：炭素数１〜４のアルキル基、k：1〜3、l：0〜3、m：0〜10、ｎ：１〜３)]
【請求項５】
不完全縮合シルセスキオキサン（ii）が次の構造を有する請求項１に記載の表面処理剤。
2005091070.tif 000017
式中、RfとAの定義は請求項１の（i）と同じである。
【請求項６】
含フッ素化合物（iii）が不完全縮合シルセスキオキサン（ii）と以下のいずれかのビスシランを縮合することによって得られる請求項１に記載の表面処理剤。
Ｙ３-nＸnＳi-(CH2)l-ＳiＸnＹ３-n
Ｙ３-nＸnＳi-Ｓm-ＳiＸnＹ３-n
Ｙ３-nＸnＳi-NH-ＳiＸnＹ３-n
[式中、Ｘ：水素、ハロゲン原子または炭素数１〜４のアルコキシ基、Ｙ：炭素数１〜４のアルキル基、l：１〜１０、m：１〜４、ｎ：１〜３]
【請求項７】
重合体（iv）におけるＡが、
-SO2A'OCONH A'-
である請求項１に記載の表面処理剤。
上記式中、A’：酸素原子を含む連結基、炭素数１〜４のアルキレン基、
2005091070.tif 000018
（但し、Ｒ1 は炭素数１〜４のアルキル基、Ｒ2 は炭素数
１〜４のアルキレン基である）、または、
2005091070.tif 000019
【請求項８】
Rf基が、分岐構造を有するフルオロアルキル基である請求項１〜８のいずれかに記載の表面処理剤。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の表面処理剤を用いて、リソグラフィー法により、表面自由エネルギーが異なる複数の領域から構成されるパターンを基板上に形成することを特徴とするパターン基板の製造方法。
【請求項１０】
リソグラフィーに用いられる電磁波が、
波長10〜400nmの光、
波長0.1〜10nmのX線、
波長0.001〜0.01nmの電子線、または
波長10〜300nmのレーザー光線
のいずれかである請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
表面処理剤を基板に均一に表面処理したときの水に対する後退接触角が60°以上である請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれかに記載の方法で製造されたパターン基板。
【請求項１３】
請求項１２に記載のパターン基板上に機能性化合物溶液を塗布し、溶媒を除去することを特徴とする機能性材料の製法。
【請求項１４】
請求項１３の製法によって製造された電子、光学、医療、分析化学用途の機能性材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面自由エネルギーが異なる複数の領域から構成されるパターンを有する基板をリソグラフィー法により調製するための表面処理剤に関する技術を提供する。さらに、本発明は、このパターン基板をテンプレートに用いて、機能性化合物溶液を塗布するプロセスにより、パターン化された機能性化合物の薄膜を作製することに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェットやグラビア印刷に代表される塗布プロセスにより、電子デバイスを量産する技術が注目されている。塗布プロセスは、大規模な真空蒸着設備を必要としないことから、装置の減価償却費、電力、設置スペースなどに要するコストが大幅にダウンでき、さらに、プラスチックのような熱に弱いフレキシブルな基板に大面積で塗布できるメリットがある。
このように優れた特徴を有する塗布プロセスであるが、機能性化合物を溶解させた溶液を要求する基板の位置に選択的に濡れ拡がらせるためには、予め基板上に溶液に対する親和性を有する領域をパターン化しておく必要がある。電子デバイスとして機能させるためには、線幅が数十μm以下の微細加工が要求され、このような微細パターン表面で位置選択的に濡れを起こすためには、低表面張力溶液の使用が好ましい。水のように高表面張力の溶媒を用いた溶液では接触線、すなわち液滴の輪郭が円状になる傾向が強く、円以外の形状のパターン表面で正確に濡れ拡がることが難しい。【０００３】
上記の課題を達成するために、フルオロアルキルシラン（FAS）を表面処理剤として用いて基板表面に撥液性のFAS膜を形成させてから、フォトマスクを介して露光することより基板にパターン表面を調製する技術が提案されている（特開2002-261048）。露光領域のFAS膜は、フルオロアルキル基（以下、Rf基と省略）が光分解して表面自由エネルギーが低下するために、溶液に対する親和性が向上する。一方、非照射領域はFAS膜に特有のRf基の配向に由来する非常に低い表面自由エネルギーのために、溶液との親和性が非常に悪い。このため、パターンの境界領域に存在する溶液は選択的に照射領域へと移動する。これに対し、非フッ素系のアルキルシランで調製した撥液性の膜は低表面張力溶液との親和性が高いので、これにパターニングを行っても、照射領域と非照射領域の濡れのコントラストが小さいために位置選択的な濡れが起こりにくい。【０００４】
本発明で用いる「基板と液体の親和性」、「基板の表面自由エネルギー」、「液体の基板に対する接触角」などの表現は、いずれも液体の基板に対する濡れ性の程度を示す。本発明では単に「接触角」と書く場合は「静的接触角」を指す。「後退接触角」と書く場合は液滴の接触線が後退する特別な接触角である。
FAS膜は、FAS溶液中に基板を浸漬するだけの非常に簡便なプロセスで化学的、物理的に安定な緻密な撥液性膜（単分子膜が好ましい）が調製できる特徴がある。しかし、フォトマスクを介したリソグラフィーにより位置選択的な濡れを起こすには、FASのRf基を光分解するために長時間、露光する必要があり、これが塗布プロセスの効率を著しく低下させる問題があった。【０００５】
特開2002-261048においては、FASの詳細が全く記載されていないが、一般化学工業で広く利用されるFASとして典型的なものは、直鎖のRf基を含有する
CnF2n+1CH2CH2SiCl3                （n=3-10）
である[Langmuir, 8, 1195(1992)]。特にn=8,10の長鎖Rf基のタイプが高い撥水撥油性を発現するために汎用されるが、このFAS膜はリソグラフィーでパターニングするために長時間の露光が必要であった。【０００６】
次にPFOAの環境問題について説明する。最近の研究結果［EPAレポート"PRELIMINARY RISK ASSESSMENT OF THE DEVELOPMENTAL TOXICITY ASSOCIATED WITH EXPOSURE TO PERFLUOROOCTANOIC ACID AND ITS SALTS" (http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoara.pdf) ］などから、長鎖フルオロアルキル化合物の一種であるPFOA（perfluorooctanoic acid）に対する環境への負荷の懸念が明らかとなってきており、2003年4月14日にEPA（米国環境保護庁）がPFOAに対する科学的調査を強化すると発表した。
一方、Federal  Register(FR Vol.68, No.73/April 16, 2003［FRL-2303-8］, http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoafr.pdf）やEPA  Environmental News  FOR RELEASE: MONDAY APRIL 14, 2003 EPA INTENSIFIES SCIENTIFIC INVESTIGATION OF A CHEMICAL PROCESSING AID（http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoaprs.pdf）やEPA  OPPT FACT SHEET April 14, 2003（http://www.epa.gov/opptintr/pfoa/pfoafacts.pdf）は、テロマーが分解または代謝によりPFOAを生成する可能性があると公表している（テロマーとは長鎖フルオロアルキル基のことを意味する）。また、テロマーが、撥水撥油性、防汚性を付与された泡消火剤、ケア製品、洗浄製品、カーペット、テキスタイル、紙、皮革などの多くの製品に使用されていることをも公表している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、表面処理剤で調製した撥液性の膜をリソグラフィー法でパターニングするのに要する照射時間を短くすることである。また、前記テロマーとは異なる化学骨格構造をもつ表面処理剤を提供することである。
本発明の別の課題は、新規な表面処理剤を用いたパターン基板を提供することにある。
本発明のさらに別の課題は、このパターン基板をテンプレートに用いて、機能性化合物溶液を塗布するプロセスにより、パターン化された機能性化合物の薄膜を作製することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、表面自由エネルギーが異なる複数の領域から構成されるパターンを有する基板をリソグラフィー法により調製するための、炭素数１〜５のフルオロアルキル基または分子量1000以下のパーフルオロポリエーテルを有する含フッ素化合物からなる群から選択された少なくとも1種の化合物を含んでなる表面処理剤に関する。【０００９】
含フッ素化合物は、一般に、次の化合物（i）〜（v）の少なくとも１種であってよい。
（i）  反応性基含有化合物：
Rf-A-B
[式中、
Rf：炭素数１〜５のフルオロアルキル基
A：酸素原子を含む連結基、または炭素数１〜４のアルキレン基
B：シラン基[−ＳiＸnＹ３-n（Ｘ：水素、ハロゲン原子または炭素数１〜４のアルコキシ基、Ｙ：炭素数１〜４のアルキル基、ｎ＝１〜３）]、チオール基（−ＳＨ）、スルフィド基（−Ｓ−）、ジスルフィド基（−Ｓ−Ｓ−）、リン酸基[Ｐ(＝Ｏ)(ＯＨ)l(Ｏ−)3-l (l＝１〜３)]のいずれかを含む基板に対する反応性基]【００１０】
（ii）  不完全縮合シルセスキオキサン:
[R-Si(OH)O2/2]l[R'-SiO3/2]m
［式中、それぞれのRおよびR'は、独立的に、Rf、Rf-A、アルキル基（炭素数１〜１０）、または、アルキル基（炭素数１〜１０）の誘導体を表し（ただし、RおよびR'の少なくとも１つはRf またはRf-Aである。）（ここでRfは、炭素数１〜５のフルオロアルキル基を表し、Ａは、酸素原子を含む連結基、炭素数１〜４のアルキレン基、−ＳＯ２Ｎ(Ｒ2１)Ｒ2２−基（但し、Ｒ２１は炭素数１〜４のアルキル基、Ｒ２２は炭素数１〜４のアルキレン基である）または−ＣＨ２ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ２−基である。）、
lおよびｍは、1以上（例えば2以上）の数であり、不完全縮合シルセスキオキサンの分子量が５００〜１０００００となるような数である。］【００１１】
（iii）  不完全縮合シルセスキオキサン（ii）とビスシランの縮合体、【００１２】
（iv）  炭素数１〜５のフルオロアルキル基を有するモノマーを重合して得られた重合体：
(Rf-A’-OCOCH2CZH)n -A-B
[式中、Rf、A、Bの定義は（i）と同じである。
A’：酸素原子を含む連結基、炭素数１〜４のアルキレン基、
2005091070.tif 000002
（但し、Ｒ1 は炭素数１〜４のアルキル基、Ｒ2 は炭素数
１〜４のアルキレン基である）、または、
2005091070.tif 000003
Z：H、または、CH3、または、F、または、Cl
n：１〜１０００。]【００１３】
(v) 低分子量パーフルオロポリエーテル化合物
PFPE -A- B
式中、
PFPE：分子量1000以下のパーフルオロポリエーテル基、
Ａ：炭素数１〜４のアルキレン基、
2005091070.tif 000004
（但し、Ｒ1 は炭素数１〜４のアルキル基、Ｒ2 は炭素数
１〜４のアルキレン基である）、または、
2005091070.tif 000005
B：シラン基[−ＳiＸnＹ３-n（Ｘ：水素、ハロゲン原子または炭素数１〜４のアルコキシ基、Ｙ：炭素数１〜４のアルキル基、ｎ＝１〜３）]、チオール基（−ＳＨ）、スルフィド基（−Ｓ−）、ジスルフィド基（−Ｓ−Ｓ−）、リン酸基[Ｐ(＝Ｏ)(ＯＨ)l(Ｏ−)3-l (l＝１〜３)]のいずれかを含む基板に対する反応性基。【００１４】
本発明は、前記表面処理剤を用いて、リソグラフィー法により、表面自由エネルギーが異なる複数の領域から構成されるパターンを基板上に形成することを特徴とするパターン基板の製造方法にも関する。
さらに、本発明は、前記製造法によって得られたパターン基板にも関する。
本発明は、前記パターン基板上に機能性化合物溶液を塗布し、溶媒を除去することを特徴とする機能性材料（すなわち、機能性基板）の製法に関する。
さらに、本発明は、前記製法によって得られた機能性材料にも関する。
【発明の効果】
【００１５】
表面処理剤で調製した撥液膜への電磁波の照射を短時間で終了する（すなわち、照射領域の対水接触角を３０°以下、特に10°以下にする）ためには、含フッ素化合物の疎水基であるRf基の鎖長を短くすれば良い。含フッ素化合物の膜におけるRf基は基板に対して垂直方向に配向しているので、Rf基鎖長を短くするほど、光分解に要する時間を短縮できる。そして、Rf基に直接、結合する連結基が酸素原子を含む場合、Rf基が光分解した後に水酸基、カルボキシル基などの親水性残基を形成し、照射領域の接触角を効果的に低下することが可能である。【００１６】
しかし、Rf基鎖長の減少に伴い非照射領域の液体に対する接触角が低下し、照射領域と非照射領域の接触角の差が小さくなるために、位置選択的な濡れが起こりにくくなる問題が発生する。Rf基が短くなると含フッ素化合物分子のA基とB基を十分に遮閉することが難しいからである。A基とB基はRf基と比較してはるかに液体に対して濡れやすい。これを防ぐためには、分岐構造のRf基を用いることが有効である。分岐構造のRf基は嵩高いために、直鎖構造よりもはるかにA基およびB基を遮閉する効果が高い。【００１７】
撥液膜への電磁波の照射を短時間で終了させ、かつ、A基およびB基を遮閉する効果は低分子量パーフルオロポリエーテルでも可能である。
また、Rf基に直接、結合する連結基は酸素を含むことが好ましいが、酸素を含まない場合でも効果がある。
本発明によれば、パターニングするのに要する照射時間は、5秒〜30分、例えば、10秒〜10分である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１〜３および比較例１〜２で得られた対水接触角を示すグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の表面処理剤を構成する含フッ素化合物は、
（i）反応性基含有化合物：Rf-A-B
（ii）不完全縮合シルセスキオキサン
（iii）不完全縮合シルセスキオキサン（ii）とビスシランの縮合体
（iv）炭素数１〜５のフルオロアルキル基を有するモノマーを重合して得られる重合体：
(Rf-A’-OCOCH2CZH)n-A-B
（v） 低分子量パーフルオロポリエーテル化合物
の五つのタイプに分類される。【００２０】
含フッ素化合物（i）〜（iv）は、Rf基を有している。Rf基の炭素数は、１〜５、特に１〜４である。Rf基は分岐構造を有するフルオロアルキル基であることが好ましい。Rf基として、一般式：
(CF3)kF(3-k)C(CF2)l-
（k：1〜3、特に２〜３、l：0〜3）
が例示される。具体的には以下のものが挙げられる。
(CF3)2CF-
(CF3)3C-
(CF3)2CFCF2CF2-
(CF3)3CCF2-【００２１】
（i）反応性基含有化合物
A基は、Rf基と基板に対する反応性基とを連結する基である。A基は、２価、３価または４価の基であってよい。A基が酸素原子を含む場合、Rf基が光分解した後に水酸基、カルボキシル基などの親水性残基を形成し、照射領域の接触角を効果的に低下することが可能である。
A基は、構造の一部に酸素を含む官能基を有する基であるか、あるいは炭素数１〜４のアルキレン基である。そのような官能基としては、エーテル基、スルホキシド基、スルホン基、スルホンアミド基[-SO2N(R21)R22-（ただし、R21は炭素数1〜4のアルキル基、R22は炭素数1〜4のアルキレン基）]、水酸基、ウレタン基、エステル基などが挙げられる。酸素原子を含むA基の具体例は、次のとおりである。【００２２】
-O-CH2CH2CH2-
-SO-CH2CH2CH2-
-SO2-CH2CH2CH2-
-SO2N(C2H5)CH2CH2-
-CH2CH(OH)CH2-
-CH2CH2-OCONH-CH2CH2CH2-
-CH2CH2-NHCOO-CH2CH2CH2-
-CH2CH2-OCO-CH2CH2CH2-
-CH2CH2-COO-CH2CH2CH2-【００２３】
B基は、基板に結合する性質を有する反応性基である。B基は、１価、２価（例えば、-S-、-S-S-、(-O)2P(=O)OH）、３価[例えば、(-O)3P(=O)]または４価の基であってよい。B基としては、シラン基[−ＳiＸnＹ３-n（Ｘ：水素、ハロゲン原子または炭素数１〜４のアルコキシ基、Ｙ：炭素数１〜４のアルキル基、ｎ＝１〜３）]、チオール基（−ＳＨ）、スルフィド基（−Ｓ−）、ジスルフィド基（−Ｓ−Ｓ−）、リン酸基[Ｐ(＝Ｏ)(ＯＨ) l (Ｏ−) 3-l (l＝１〜３)]のいずれかを含む基が挙げられる。B基の具体例は次のとおりである。【００２４】
-Si(OCH3)3 
-Si(OC2H5)3
-SiCl3
-SH
-S-、
-S-S-
-OP(=O)(OH)2
(-O)2P(=O)OH
(-O)3P(=O)【００２５】
Ａが酸素原子を含む連結基である含フッ素化合物（反応性基含有化合物（i））として具体的に以下のものが例示される。
CF3CF2 -O-CH2CH2CH2- SiCl3
(CF3)2CF -O-CH2CH2CH2-SiCl3
(CF3)3C -O-CH2CH2CH2- SiCl3【００２６】
CF3CF2 -O-CH2CH2CH2- Si(OCH3)3
(CF3)2CF -O-CH2CH2CH2- Si(OCH3)3
(CF3)3C -O-CH2CH2CH2- Si(OCH3)3【００２７】
CF3CF2 -O-CH2CH2CH2- Si(OC2H5)3
(CF3)2CF -O-CH2CH2CH2- Si(OC2H5)3
(CF3)3C -O-CH2CH2CH2- Si(OC2H5)3【００２８】
(CF3)2CFCF2CF2 -O-CH2CH2CH2- SiCl3
(CF3)2CFCF2CF2 -O-CH2CH2CH2- Si(OCH3)3
(CF3)2CFCF2CF2 -O-CH2CH2CH2- Si(OC2H5)3【００２９】
CF3CF2 -O-CH2CH2CH2- SH
(CF3)2CF -O-CH2CH2CH2- SH
(CF3)3C -O-CH2CH2CH2- SH【００３０】
(CF3)3C -SO2N(C2H5)CH2CH2- SiCl3
(CF3)2CFCF2CF2 -CH2CH2-OCONH-CH2CH2CH2- Si(OCH3)3
(CF3)2CFCF2CF2 -CH2CH2-OCO-CH2CH2CH2- Si(OCH3)3【００３１】
(CF3)2CF -O-CH2CH2CH2- S -[-CH2CH2CH2-O-CF(CF3)2]
(CF3)2CF -O-CH2CH2CH2- S-S -[-CH2CH2CH2-O-CF(CF3)2]
[(CF3)2CF -O-CH2CH2CH2- O]2P(=O)OH
[(CF3)2CF -O-CH2CH2CH2- O]3P(=O)【００３２】
Ａが炭素数１〜４のアルキレン基である反応性基含有化合物（ｉ）の例として、具体的に以下のものが例示される。
CF3CF2 -CH2CH2- SiCl3
(CF3)2CF -CH2CH2-SiCl3
(CF3)3C -CH2CH2- SiCl3
CF3CF2CF2CF2 -CH2CH2- SiCl3
(CF3)2CFCF2CF2 -CH2CH2- SiCl3【００３３】
CF3CF2 -CH2CH2- Si(OCH3)3
(CF3)2CF -CH2CH2- Si(OCH3)3
(CF3)3C -CH2CH2- Si(OCH3)3
CF3CF2CF2CF2 -CH2CH2- Si(OCH3)3
(CF3)2CFCF2CF2 -CH2CH2- Si(OCH3)3【００３４】
CF3CF2 -CH2CH2- Si(OC2H5)3
(CF3)2CF -CH2CH2- Si(OC2H5)3
(CF3)3C -CH2CH2- Si(OC2H5)3
CF3CF2CF2CF2 -CH2CH2- Si(OC2H5)3
(CF3)2CFCF2CF2 -CH2CH2- Si(OC2H5)3【００３５】
(CF3)2CFCF2CF2 -CH2CH2- SiCl3
(CF3)2CFCF2CF2 -CH2CH2- Si(OCH3)3
(CF3)2CFCF2CF2 -CH2CH2- Si(OC2H5)3【００３６】
CF3CF2 -CH2CH2- SH
(CF3)2CF -CH2CH2- SH
(CF3)3C -CH2CH2- SH
CF3CF2CF2CF2 -CH2CH2- SH
(CF3)2CFCF2CF2 -CH2CH2- SH【００３７】
(CF3)2CF -CH2CH2- S -[-CH2CH2-CF(CF3)2]
CF3CF2CF2CF2 -CH2CH2- S -[-CH2CH2- CF2CF2CF2CF3]
(CF3)2CFCF2CF2 -CH2CH2- S -[-CH2CH2-CF2CF2 CF(CF3)2]【００３８】
(CF3)2CF -CH2CH2- S-S -[-CH2CH2-CF(CF3)2]
CF3CF2CF2CF2 -CH2CH2- S-S -[-CH2CH2- CF2CF2CF2CF3]
(CF3)2CFCF2CF2 -CH2CH2- S-S -[-CH2CH2-CF2CF2 CF(CF3)2]
[(CF3)2CF -CH2CH2- O]2P(=O)OH
[CF3CF2CF2CF2 -CH2CH2- O]2P(=O)OH
[(CF3)2CFCF2CF2 -CH2CH2- O]2P(=O)OH
[(CF3)2CF -CH2CH2- O]3P(=O)
[CF3CF2CF2CF2 -CH2CH2- O]3P(=O)
[(CF3)2CFCF2CF2 -CH2CH2- O]3P(=O)【００３９】
（ii）不完全縮合シルセスキオキサン
不完全縮合シルセスキオキサンは、式：
[R-Si(OH)O2/2]l[R'-SiO3/2]m
［式中、それぞれのRおよびR'は、独立的に、Rf、Rf-A、アルキル基（炭素数１〜１０）、または、アルキル基（炭素数１〜１０）の誘導体を表し（ただし、RおよびR'の少なくとも１つはRf またはRf-Aである。）（ここでRfは、炭素数１〜５のフルオロアルキル基を表し、Ａは、酸素原子を含む連結基、炭素数１〜４のアルキレン基、−ＳＯ２Ｎ(Ｒ2１)Ｒ2２−基（但し、Ｒ２１は炭素数１〜４のアルキル基、Ｒ２２は炭素数１〜４のアルキレン基である）または−ＣＨ２ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ２−基である。）、
lおよびｍは、1以上（例えば2以上）の数であり、不完全縮合シルセスキオキサンの分子量が５００〜１０００００となるような数である。］
で示される化合物である。【００４０】
次の構造が例示される。
2005091070.tif 000006
式中、RfとAの定義は（i）と同じである。【００４１】
（iii）不完全縮合シルセスキオキサン（ii）とビスシランの縮合体
縮合体（iii）は、不完全縮合シルセスキオキサン（ii）とビスシランの縮合体である。
ビスシランは、
Ｙ３-nＸnＳi-(CH2)l-ＳiＸnＹ３-n
Ｙ３-nＸnＳi-Ｓm-ＳiＸnＹ３-n
Ｙ３-nＸnＳi-NH-ＳiＸnＹ３-n
[式中、Ｘ：水素、ハロゲン原子または炭素数１〜４のアルコキシ基、Ｙ：炭素数１〜４のアルキル基、l：１〜１０、m：１〜４、ｎ：１〜３]
であってよい。【００４２】
ビスシランの具体例としては、
bis(triethoxysilyl)ethane
bis(methyldichlorosilyl)ethane  
bis(triethoxysilylpropyl)amine 
bis(trimethoxysilylpropyl)tetrasulfide
bis(trimethoxysilylpropyl)disulfide
N,N'-bis(trimethoxysilylpropyl)urea
が挙げられる。【００４３】
（iii）の具体例は、例えば次のとおりである。
2005091070.tif 000007
A：酸素原子を含む連結基
Ｘ：水素、ハロゲン原子または炭素数１〜４のアルコキシ基、
Ｙ：炭素数１〜４のアルキル基、
ｎ：１〜３【００４４】
（iv）重合体
重合体（iv）は、
(Rf-A’-OCOCH2CZH)n -A-B
[式中、Rf、A、Bの定義は（i）と同じである。
A’：酸素原子を含む連結基、炭素数１〜４のアルキレン基、
2005091070.tif 000008
（但し、Ｒ1 は炭素数１〜４のアルキル基、Ｒ2 は炭素数
１〜４のアルキレン基である）、または、
2005091070.tif 000009
Z：H、または、CH3、または、F、または、Cl
n：２〜１０００、特に３〜１００。]
で示される化合物であってよい。【００４５】
重合体（iv）におけるＡが、
-SO2A'OCONH A'-
[式中、A’は上記と同意義または直接結合である。]
であってよい。
重合体（iv）の重量平均分子量は、例えば３００〜５００００００、特に５０００〜５０００００であってよい。重合体の重量平均分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）により求めたものである（ポリスチレン換算）。【００４６】
重合体（iv）としては、例えば、下記の構造が挙げられる。
(Rf-A’-OCOCH2CZH)n -SO2A'CH2CH2OCONH A'-B
[式中、Rf、Bの定義は（i）と同じである。
A’、Z、nは上記と同意義である。]【００４７】
重合体（iv）の具体例には、
H[Rf-CH2CH2-OCOCH2C(Cl)H]n -SO2CH2CH2OCONH(CH2)3-Si(OCH3)3
H[Rf-CH2CH2-OCOCH2CH2]n -SO2CH2CH2OCONH(CH2)3-Si(OC2H5)3
（ｎ＝２−１００、特に２−１０）
が例示される。【００４８】
（v） 低分子量パーフルオロポリエーテル化合物
PFPE -A- B
式中、
PFPE：分子量1000以下のパーフルオロポリエーテル基、
Ａ：炭素数１〜４のアルキレン基、
2005091070.tif 000010
（但し、Ｒ1 は炭素数１〜４のアルキル基、Ｒ2 は炭素数１〜４のアルキレン基である）、または、
2005091070.tif 000011
B：シラン基[−ＳiＸnＹ３-n（Ｘ：水素、ハロゲン原子または炭素数１〜４のアルコキシ基、Ｙ：炭素数１〜４のアルキル基、ｎ＝１〜３）]、チオール基（−ＳＨ）、スルフィド基（−Ｓ−）、ジスルフィド基（−Ｓ−Ｓ−）、リン酸基[Ｐ(＝Ｏ)(ＯＨ)l(Ｏ−)3-l (l＝１〜３)]のいずれかを含む基板に対する反応性基。【００４９】
パーフルオロポリエーテル基は、少なくとも２つのエーテル結合を有する化合物である。パーフルオロポリエーテル基の炭素数は、５以上、例えば８以上であってよい。パーフルオロポリエーテル基の分子量の下限は、約１００、例えば約２００であってよい。
パーフルオロポリエーテル基の例は、
ＣaＦ2a+1Ｏ(ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2Ｏ)m(ＣＦ2)l−
ＣaＦ2a+1Ｏ(ＣＦ2ＣＦ(ＣＦ3)Ｏ)m(ＣＦ2)l−
ＣaＦ2a+1Ｏ(ＣＦ2ＣＦ2ＣＦ2Ｏ)m(ＣＦ2Ｏ)n(ＣＦ2)l−および
ＣaＦ2a+1Ｏ(ＣＦ2ＣＦ(ＣＦ3)Ｏ)m(ＣＦ2Ｏ)n(ＣＦ2)l−
［パーフルオロポリエーテル基の分子量は１０００以下、好ましくは５００以下であり、ｍおよびｎは１〜１０、好ましくは１〜３を表わし、ａは１〜１０を表わし、ｌは１または２を表わす。］
である。【００５０】
低分子量パーフルオロポリエーテル化合物としては次のものが例示される。
PFPE-A- SiX3
PFPE -A- SH
[PFPE -CH2CH2CH2- O]2P(=O)OH
［式中、PFPE は、パーフルオロポリエーテル基、
Ａは、炭素数１〜４のアルキレン基、−ＳＯ２Ｎ(Ｒ2１)Ｒ2２−基（但し、Ｒ２１は炭素数１〜４のアルキル基、Ｒ２２は炭素数１〜４のアルキレン基である）または−ＣＨ２ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ２−基であり、Ｘはハロゲン原子（例えば、塩素原子）、または、OCnH2n+1(n=1〜4)である。]【００５１】
低分子量パーフルオロポリエーテル化合物の具体例としては、
PFPE -CH2CH2CH2- Si(OCH3)3
PFPE -SO2N(C2H5)CH2CH2- Si(OCH3)3
PFPE -CH2CH2CH2- SH
[PFPE -CH2CH2CH2- O]2P(=O)OH
[PFPE -CH2CH2CH2- O]3P(=O)
などが例示される。【００５２】
本発明において、フルオロアルキル基は分岐構造が望ましいが、直鎖であっても、十分な効果を発揮する。
本発明の表面処理剤は、例えば、含フッ素化合物のみ、または、含フッ素化合物と有機溶剤の混合物、または、含フッ素化合物と二酸化炭素の混合物から成る。有機溶剤の例は、アルコール、エステル、ケトン、エーテル、炭化水素（例えば、脂肪族炭化水素および芳香族炭化水素）等が挙げられ、有機溶剤はフッ素化されていてもされていなくてもどちらでも良い。有機溶剤の具体例は、メタノール、エタノール、イソプロパノール、パーフルオロデカリン、ハイドロフルオロエーテル、HCFC225、クロロホルム、1,1,2,2-テトラクロロエタン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトン、ヘキサン、イソペンタン、トルエン、キシレン、テトラヒドロフランなどが挙げられる。二酸化炭素は圧縮CO2を用いることが好ましい。
表面処理剤における含フッ素化合物の濃度は、0.001〜10重量％、例えば、0.01〜1重量％であって良い。【００５３】
本発明のパターン基板に用いる基材は、シリコン、合成樹脂、ガラス、金属、セラミックなどである。
合成樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよく、例えば、ポリエチレン、ポロプロピレン、エチレン−プレピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ ）等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−（４ −メチルベンテン−１ ）、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリル−スチレン共重合体（ＡＳ 樹脂）、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオ共重合体（ＥＶＯＨ ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ ）、ポリプチレンテレフタレート（ＰＢＴ ）、プリシクロヘキサンテレフタレート（ＰＣＴ ）等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ ）、ポリエーテルイミド、ポリアセタール（ＰＯＭ ）、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル（液晶ポリマー）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エボキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて（例えば２層以上の積層体として）用いることができる。【００５４】
ガラスとしては、例えば、ケイ酸ガラス（石英ガラス）、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリ石灰ガラス、鉛（アルカリ）ガラス、バリウムガラス、ホウケイ酸ガラス等が挙げられる。
金属としては、金、銀、銅、鉄、ニッケル、アルミニウム、白金等が挙げられる。
セラミックとしては、酸化物（例えば、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ケイ素、ジルコニア、チタン酸バリウム）、窒化物（例えば、窒化ケイ素、窒化ホウ素）、硫化物（例えば、硫化カドミウム）、炭化物（例えば、炭化ケイ素）等が挙げられ、これらの混合物を使用して良い。【００５５】
いずれの基板を用いる場合でも、プラズマ処理やUV処理を行っても良い。プラズマ処理やUV処理により、基板表面に官能基を導入できる。
パターン表面の形状は、最終的に製造する素子の目的に応じて適当なものを選択すれば良く、円、四角形、三角形、直線、曲線などが例示される。互いのパターンは接していても離れていても良い。例えば、ライン＆スペースの場合、ライン幅は、０．５〜１００μｍ、例えば、１〜２０μｍであって良い。ライン幅は等間隔であっても良いし、幅が変化しても良い。ラインの形状は直線でも曲線でも良い。【００５６】
これら基材の表面に、表面処理剤（含フッ素化合物）を液相または気相中で均一に処理する。処理は、例えば、基板を含フッ素化合物溶液に浸漬または塗布した後、室温で1分〜24時間乾燥することによって行える。この簡便なプロセスで基材の表面に、含フッ素化合物の膜が形成される。含フッ素化合物の膜の厚さは、一般に0.5〜1000nmであって良い。含フッ素化合物の膜は、単分子膜であることが好ましい。こうして、対水接触角80°以上（後退接触角60°以上）の均一な疎水性表面が得られる。【００５７】
均一基板（パターニングする前の基板）の水に対する後退接触角が60°以上となる方法で表面処理すれば、良好なパターン形成のために非常に有利である。後退接触角の値には、基板の欠陥が敏感に反映される[Adamson, A.W. and A.P. Gast, Physical Chemistry of Surfaces 6th ed. The Solid-Liquid InterfaceContact Angle.1997,New York:Wiley.]。通常の接触角（静的接触角）が100°以上の値を示す場合でも、後退接触角が60°未満であれば、表面の含フッ素化合物膜の均一性はあまり良好ではない。
後退接触角は拡張伸縮法、転落法、Wilhelmy法などの方法により測定され、本質的な違いはないが、本発明では非常に簡便な拡張伸縮法で測定した。【００５８】
次にリソグラフィー法を用いて、照射領域の対水接触角が10°以下となるように照射する。表面自由エネルギーが異なる複数の領域（（１）対水接触角６０°以上の領域、特に対水接触角80°以上の領域と、（２）対水接触角３０°以下の領域、特に対水接触角10°以下の領域）から構成されるパターン基板を調製する。領域（１）と領域（２）が隣あっている。
含フッ素化合物の膜をリソグラフィー法でパターニングするためには、電磁波、または、プラズマを照射する。【００５９】
含フッ素化合物の膜に照射する電磁波は、
１. 波長10〜400nmの光
２．波長0.1〜10nmのX線
３．波長0.001〜0.01nmの電子線
４．波長10〜300nmのレーザー光線
のいずれかであることが好ましい。１の光は、紫外線(UV, 200〜400nm)、真空紫外光(VUV, 150〜200nm)、極端紫外線(EUV, 10〜120nm)などが例示される。VUVを用いる場合、光源は波長172nmのVUVを発光できる市販のキセノンエキシマランプが使用でき、放射照度は1〜100mW/cm2であってよい。またUVを用いる場合、光源は水銀キセノンランプ、水銀ランプ、キセノンランプ、キセノンエキシマランプが使用でき、放射照度は０．１〜１０００W/cm2、特に１〜１00W/cm2であってよい。【００６０】
１または２の光またはX線でフォトリソグラフィーを行う場合は、フォトマスクを介して均一に表面処理された基板に光を照射する。
一方、３、４の電子線、レーザー光線では、市販の描画装置を用いてフォトマスクなしで直接、均一に表面処理された基板にパターンを描画する。電子線のドーズ量はラスター描画では10〜10000μC/cm2、特に100〜1000μC/cm2、ショット描画では100〜100000fC/dot、特に1000〜10000fC/dotであってよい。
本発明における照射の終了点は、照射領域の対水接触角を10°以下にすることである。
プラズマを発生する装置としては、真空中にプラズマを発生させる装置でも大気中で発生させる装置でも良い。
光触媒のような技術を併用して、照射領域の親液化を促進しても良い。【００６１】
パターンを形成した基板に機能性化合物の溶液を塗布する。機能性化合物溶液を塗布する方法は、スピンコート法、ディップコート法、キャスト法、ロールコート法、印刷法、転写法、インクジェット法［P.Calvert, Chem.Mater., 13, 3299(2001)］、バーコード法、キャピラリー法などが挙げられる。【００６２】
含フッ素化合物の膜の上に、例えば、機能性化合物の層が形成される。
機能性化合物の層は、パターン表面の上に、機能性化合物を溶剤に溶解した溶液を塗布し、溶剤を除去することによって形成することができる。表面自由エネルギーが異なる複数の領域に機能性化合物溶液を塗布すると、機能性化合物溶液は、対水接触角６０°以上、特に80°以上の領域を避けて、対水接触角３０°以下、特に10°以下の領域のみに付着する。こうして、機能性化合物の層が、基板のパターンどおりに形成される。【００６３】
機能性化合物の例は、半導体化合物、導電性化合物、フォトクロミック化合物、サーモクロミック化合物、レンズ材料、生命科学薬剤などである。
半導体化合物としては、有機系が好ましく、例えば、ペンタセン誘導体、ポリチオフェン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリp-フェニレンビニレン、層状ヘロブスカイト化合物などが挙げられる。
導電性化合物としては、室温で102 S/cm 以上の導電性を有するものである。例えば、有機系ではポリアセチレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリピロール、ポリp-フェニレンビニレン、ポリアニリンなどが挙げられる。これらの化合物をドーピングすることにより導電性を向上しても良い。金属系では金、銀、銅などのナノ粒子を液体に分散したものが挙げられる。
フォトクロミック化合物としては、有機系が好ましく、例えば、アゾベンゼン誘導体、スピロピラン誘導体、フルギド誘導体、ジアリールエテン誘導体などが挙げられる。
サーモクロミック化合物とは、温度変化に伴って物質の色が可逆的に変化する化合物の総称であり、例えば、サリチリデンアニリン類、ポリチオフェン誘導体、テトラハロゲノ錯体、エチレンジアミン誘導体錯体、ジニトロジアンミン銅錯体、1,4−ジアザシクロオクタン（daco）錯体、ヘキサメチレンテトラミン（hmta）錯体、サルチルアルデヒド（salen）類錯体などが挙げられる。
機能性化合物の層の厚さは、０．１ｎｍ〜１００μm、例えば、１ｎｍ〜１μmであって良い。【００６４】
機能性化合物を溶解する溶媒の例は、有機溶剤および水である。機能性化合物が水に難溶性の場合、有機溶剤に溶解させる必要がある。
本発明において、機能性化合物を溶解する溶媒は、表面張力３０ｍＮ／ｍ以下、例えば２０mN/m以下である有機溶剤であることが好ましい。表面張力が３０ｍＮ／ｍ以下であることによって、溶液がパターン形状にそって容易に濡れ拡がることができる。【００６５】
有機溶剤としては、アルコール、エステル、ケトン、エーテル、炭化水素（例えば、脂肪族炭化水素および芳香族炭化水素）等が挙げられ、有機溶剤はフッ素化されていてもされていなくてもどちらでも良い。有機溶剤の具体例は、メタノール、エタノール、イソプロパノール、パーフルオロデカリン、ハイドロフルオロエーテル、HCFC225、クロロホルム、1,1,2,2-テトラクロロエタン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトン、ヘキサン、イソペンタン、トルエン、キシレン、テトラヒドロフランなどが挙げられる。
水を用いる場合は、界面活性剤や、水溶性溶剤、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アルキレングリコールなどを添加して、表面張力を低下させても良い。
機能性化合物の溶液における機能性化合物の濃度は、０．１〜２０重量％、例えば、１〜１０重量であって良い。
溶剤の除去は、蒸発などによって行える。溶剤の除去は、基材を、加熱（例えば、６０〜２００℃）することによって、行える。溶剤除去は、減圧（例えば、０．０１〜１００Ｐａ）下で行っても良い。【００６６】
本発明の基板は、電子、光学、医療、微小化学分析などの幅広い用途のデバイスに用いることが可能である。例えば、電子デバイスとしては、トランジスタ、メモリ、発光ダイオード（ＥＬ）、レーザー、太陽電池などに利用できる。これらのデバイスからフレキシブルディスプレイ、無線タグ、ウエアラブルなコンピュータなどが製造される。また、光学デバイスとしては、光メモリ、画像メモリ、光変調素子、光シャッター、第二次高調波（ＳＨＧ）素子、偏光素子、フォトニッククリスタル、レンズアレイなどに、医療デバイスとしては、バイオチップ、DNAアレイなどに利用できる。
【実施例】
【００６７】
以下に実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。【００６８】
接触角は、次のようにして測定した。
接触角の測定
マイクロシリンジから基板に水を２μL滴下し、針を水滴から離して静的接触角を測定する。次に、針を水滴に差し込み、水を２μLを導入して水滴を拡張（接触線を前進）させてから、針を水滴から離して前進接触角を測定する。最後に、針を水滴に差し込み、水を２μL吸い込んで水滴を収縮（接触線を後退）させてから、針を水滴から離して後退接触角を測定する。単に対水接触角と呼ぶ場合は静的接触角を指す。【００６９】
実施例１
表面処理剤(CF3)2CF-O-CH2CH2CH2-SiCl3を0.1mass%溶液となるように酢酸エチルで希釈した溶液に、Siウエハを30秒間浸漬した。基板を引き上げた後、25℃で一昼夜放置した。基板上に形成した薄膜の厚さは、１ｎｍであった。上記のように表面処理した基板を酢酸エチル中で5分間超音波洗浄した。25℃で一夜放置後、所定時間VUVを照射し、対水接触角を測定した。結果を図1に示す。【００７０】
実施例２および３
実施例１の表面処理剤を、それぞれ、CF3CF2-O-CH2CH2CH2-SiCl3（実施例２）、(CF3)3C-O-CH2CH2CH2- SiCl3（実施例３）に置き換えたものを実施例２、３とした。結果を図1に示す。【００７１】
比較例１および２
実施例１の表面処理剤を、それぞれ、CF3(CF2)5-CH2CH2-SiCl3（比較例１）、パーフルオロポリエーテルトリメトキシシラン(分子量4,000)（比較例２）に置き換えたものを比較例１、２とした。結果を図1に示す。
図１からわかるように、実施例１〜３はVUV照射１５分以内に対水接触角がゼロになったのに対し、比較例１および２では３０分以上の時間を要した。【００７２】
実施例４〜６
実施例１〜３のVUV照射前の基板に、ライン/スペース=５μm/５μmのフォトマスクを密着させ、10分間VUVを照射した。このパターン基板にポリ（３−ヘキシルチオフェン）[Rieke Metals社製(Aldrich Product No.44570-3)のhead-to-tail regioregularity 98.5%以上]の1mass%クロロホルム溶液をインクジェットにより塗布処理した。インクジェットは、ノズルを50μmとし、オンデマンド法で行った。クロロホルム乾燥後の薄膜を光学顕微鏡で観察したところライン幅5μmに分裂したポリマー薄膜が形成された。【００７３】
比較例３および４
比較例１、２のVUV照射前の基板を実施例４と同様にパターニングし、インクジェットによりポリ（３−ヘキシルチオフェン）を塗布処理した。この基板はVUV照射領域と非照射領域の濡れの差が小さいために、薄膜は不完全にしか分裂しなかった。【００７４】
実施例７
H[CF3(CF2)3-CH2CH2-OCOCH2CH2]n -SO2CH2CH2OCONH(CH2)3-Si(OC2H5)3      （ｎ＝２−１０の混合物）を0.1mass%溶液となるように酢酸エチルで希釈した溶液に、Siウエハを30秒間浸漬した。基板を引き上げた後、25℃で一昼夜放置した。この基板を酢酸エチル中で5分間超音波洗浄し、25℃で一夜放置後、120℃で一時間熱処理した。この基板の前進接触角θa、後退接触角θrは、それぞれ、81°、65°であった。この基板に実施例４と同じ方法でパターニングとインクジェットによる製膜を行ったところ、薄膜は完全にラインの形状に分裂した。【００７５】
比較例５
120℃で一時間熱処理しないことを除いて、実施例７と全く同じ方法で調製した基板の前進接触角θa、後退接触角θrは、それぞれ、71°、45°であった。この基板に実施例４と同じ方法でパターニングとインクジェットによる製膜を行ったところ、薄膜は全く分裂しなかった。【００７６】
実施例８
F-(CF2CF2CF2O)n-CF2CF2-CH2O-CH2CH2CH2-Si(OCH3)3  （n=2）を0.1mass%溶液となるように酢酸エチルで希釈した溶液に、Siウエハを30秒間浸漬した。基板を引き上げた後、25℃で一昼夜放置した。この基板を酢酸エチル中で5分間超音波洗浄し、減圧乾燥した。この基板の水に対する前進接触角θa、後退接触角θrは、それぞれ、120°、94°であった。この基板に実施例４と同じ方法でパターニングとインクジェットによる製膜を行ったところ、薄膜は完全にラインの形状に分裂した。【００７７】
実施例９
(CF3)2CF(CF2CF2) -CH2CH2- Si(OCH3)3を1mass%溶液となるように酢酸エチルで希釈した溶液に、Siウエハを12時間浸漬した。基板を引き上げた後、酢酸エチル中で5分間超音波洗浄し、減圧乾燥した。この基板の水に対する前進接触角θa、後退接触角θrは、それぞれ、114°、87°であった。この基板に実施例４と同じ方法でパターニングとインクジェットによる製膜を行ったところ、薄膜は完全にラインの形状に分裂した。【００７８】
実施例１０
CF3CF2CF2CF2 -CH2CH2- SiCl3を1mass%溶液となるように酢酸エチルで希釈した溶液に、Siウエハを30秒間浸漬した。基板を引き上げた後、25℃で一昼夜放置した。この基板を酢酸エチル中で5分間超音波洗浄し、減圧乾燥した。この基板の水に対する前進接触角θa、後退接触角θrは、それぞれ、105°、78°であった。この基板に実施例４と同じ方法でパターニングとインクジェットによる製膜を行ったところ、薄膜は完全にラインの形状に分裂した。【００７９】
実施例１１
不完全縮合シルセスキオキサン：
2005091070.tif 000012
Rf: (CF3)2CF-, A: -OCH2CH2CH2-
を1mass%溶液となるようにテトラヒドロフランで希釈した溶液に、Siウエハを12時間浸漬した。基板を引き上げた後、テトラヒドロフラン中で5分間超音波洗浄し、減圧乾燥した。この基板の水に対する前進接触角θa、後退接触角θrは、それぞれ、110°、86°であった。この基板に実施例４と同じ方法でパターニングとインクジェットによる製膜を行ったところ、薄膜は完全にラインの形状に分裂した。
【図１】
2005091070.tif 000020
【国際調査報告】
2005091070.tif 000021
2005091070.tif 000022
2005091070.tif 000023
2005091070.tif 000024
2005091070.tif 000025
2005091070.tif 000026
2005091070.tif 000027
2005091070.tif 000028