[发明专利]基板处理装置以及器件制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及基板处理装置以及器件制造方法。

背景技术

在液晶显示元件等大画面显示元件(显示面板)中，在平面状的玻璃基板上沉积ITO等透明电极层、Si等半导体物质层、绝缘膜层或者布线用金属膜层等之后涂敷光致抗蚀剂而转印电路图案，在转印之后使光致抗蚀剂显影，然后进行蚀刻，由此形成电路图案等。然而，存在以下问题：随着显示元件的大画面化而玻璃基板变为大型化，因此基板的输送装置、处理装置也变为大型化，生产线(工厂)变得庞大等。因此，提出了一种在具有挠性的基板(例如聚酰亚胺、PET、金属箔等薄膜部件、极薄玻璃片材等)上直接形成显示元件的被称为卷对卷(roll to roll)方式(以下简记为“卷方式”)的技术(例如参照专利文献1)。

在通过卷方式来对挠性的薄膜部件进行处理的情况下，期望使用与以往的生产方法相比削减与制造有关的各种材料的使用量、各种生产要素(电力、空压、制冷剂等)的使用量等并且环境负荷更小的加成(additive)制造方式。在专利文献1中公开的制造方式也不使用以往的使用光致抗蚀剂的光刻法，而是在TFT(薄膜晶体管)、布线等的精细的图案形成时，以基于仅将需要的材料覆盖于需要部分的喷墨方式等的制造法为主体。

另外，在专利文献2中公开了以下方法：在通过这种喷墨方式将导电性的油墨材料选择性地涂敷到薄膜材料上而形成电极层、布线层时，在均匀地形成自组装单层膜(SAM层)之后，在照射与电极、布线的形状对应的图案化后的紫外线而使SAM层的表面的润湿 性(亲液/疏液性)改性之后，涂敷油墨材料。

另外，在专利文献3中，作为能够期待得到高生产率的方法，公开了一种将要成膜的材料溶液的喷雾(mist)经由荫罩(shadow mask)而在基板上涂敷、形成图案的方法。在该专利文献3中也公开了以下内容：与喷墨方式同样地，对基板表面预先赋予基于亲液性和疏液性的反差之后，将荫罩重叠在基板上而形成图案，在实验例中，在基板上以相同大小形成了荫罩上的0.5mm×12mm的开口图案。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开公报WO2008/129819号小册子

专利文献2：国际公开公报WO2010/001537号小册子

专利文献3：日本专利第4387775号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在喷墨方式中，将经过纳米墨化的导电材料等功能性材料从油墨喷出头以小液滴的方式选择性地涂敷于基板上的指定区域，因此在图案大小(线宽、点大小)例如小到20μm以下的情况下，因来自喷出头的油墨液滴的着落精度差而存在如下课题，即，即使预先使基板上具有基于亲液性、疏液性的反差并进行使油墨集中于亲液部这样的处理，也难以形成清晰的图案。当然，还考虑对油墨喷出头、油墨材料进行改善而使一次从喷出头的喷嘴喷出的油墨液滴进一步减少，但是存在生产率明显降低这样的问题。

另一方面，在专利文献3所公开的方法中，由于相对于基板隔开间隔来配置荫罩，因此存在形成于基板上的图案大小通常大于荫罩上的开口图案这样的问题。在专利文献3中，由于是对500μm×1200μm这种大图案进行转印，因此图案边缘即使增加5μm或10μm左右，影响也较小。然而，在20μm以下的微细图案的情况 下，图案边缘增加5μm或10μm左右的情况成为大问题，并且在多个这种微细图案相邻的情况下，还产生彼此相邻的图案相互连接这种问题。

并且，在对基板表面赋予亲液性和疏液性的反差并一起使用荫罩的情况下，也产生荫罩与被亲液/疏液处理后的基板的相对的对位误差，因此微细图案受到荫罩精度的限制。另外，还需要以下准备，即事先在亲液性的基板表面均匀地形成基于疏液性材料的疏液层，并使用光刻技术选择性地去除疏液层而形成图案等。除此以外，还存在将20μm以下的微细线宽的线状图案、接触孔(通孔)图案制作成荫罩这一过程本身本来就很困难这种问题。

本发明是考虑上述问题点而完成的，目的在于提供一种能够将电子器件用的材料物质高精度地以微细化的方式形成于薄膜等基板上的基板处理装置以及器件的制造方法。

用于解决问题的方案