JP6428896B2 - 基板処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板処理方法に関するものである。

液晶表示素子等の大画面表示素子（表示パネル）においては、平面状のガラス基板上にＩＴＯ等の透明電極層、Ｓｉ等の半導体物質層、絶縁膜層、或いは配線用の金属膜層等を堆積した上にフォトレジストを塗布して回路パターンを転写し、転写後にフォトレジストを現像後、エッチングすることで回路パターン等を形成している。ところが、表示素子の大画面化に伴ってガラス基板が大型化するため、基板の搬送装置や処理装置も大型化し、製造ライン（工場）が巨大化すると言った問題があった。そこで、可撓性を有する基板（例えば、ポリイミド、ＰＥＴ、金属箔等のフィルム部材や極薄ガラスシート材など）上に表示素子を直接形成するロール・トゥ・ロール方式（以下、単に「ロール方式」と表記する）と呼ばれる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

ロール方式で可撓性のフィルム部材を処理する場合、従来の生産方法に比べて、製造に関わる各種材料の使用量、各種の用力（電力、空圧、冷媒等）の使用量等を削減して、環境負荷がより少ないアディティブな製造方式が望まれている。特許文献１に開示された製造方式も、従来のフォトレジストを使ったリソグラフィ法を使わず、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）や配線等のファインなパターニングの際に、必要な材料を必要な部分だけに被着させるインクジェット方式等による製造法を主体としている。

また、特許文献２には、そのようなインクジェット方式によって、導電性のインク材料をフィルム材料上に選択的に塗工して電極層や配線層を形成する際、自己組織化単分子膜（ＳＡＭ層）を一様に形成した後、電極や配線の形状に対応したパターン化された紫外線を照射してＳＡＭ層の表面の濡れ性（親撥液性）を改質してから、インク材料を塗工する方法が開示されている。

また、特許文献３には、高い生産性が期待できる方法として、成膜すべき材料溶液のミストを、シャドーマスクを介して基板上に塗布、パターニングする方法が開示されている。この特許文献３中には、インクジェット方式と同様に、基板の表面に予め親液性と撥液性によるコントラストを付与した上で、シャドーマスクを基板上に重ねて、パターンを形成することも開示され、実験例では、シャドーマスク上の０．５ｍｍ×１２ｍｍの開口パターンが、基板上に同じ寸法で形成されたとしている。

国際公開公報 ＷＯ２００８／１２９８１９号 パンフレット 国際公開公報 ＷＯ２０１０／００１５３７号 パンフレット 特許第４３８７７７５号公報

しかしながら、インクジェット方式では、ナノインク化した導電材料などの機能性材料を、インク吐出ヘッドから小さな液滴にして基板上の指定された領域に選択的に塗布している為、パターンサイズ（線幅やドットの寸法）が、例えば２０μｍ以下と小さい場合、ヘッドからのインク液滴の着弾精度が悪いことに起因して、あらかじめ基板上に親液性、撥液性によるコントラストをもたせて、親液部にインクが集中するような処理をしても、綺麗なパターニングが難しいと言った課題がある。勿論、インク吐出ヘッドやインク材料を工夫して、ヘッドのノズルから一回に吐出されるインク液滴をさらに少なくすることも考えられるが、生産性が著しく低下すると言った課題がある。

一方、特許文献３に開示された方法では、シャドーマスクが基板に対して間隔をあけて配置されるため、基板上に形成されるパターンサイズは、一般にシャドーマスク上の開口パターンよりも大きくなると言った問題がある。特許文献３では、５００μｍ×１２００μｍと言った大きなパターンを転写している為、パターンエッジが５μｍや１０μｍ程度太ったとしても、影響は少ない。しかしながら、２０μｍ以下の微細なパターンの場合、パターンエッジが５μｍや１０μｍ程度も太ることは大きな問題であり、また、そのような微細パターンの複数が隣接している場合は、隣同士のパターンがつながってしまうと言った問題も生じる。

さらに、基板表面に親液性と撥液性のコントラストを付与し、シャドーマスクを併用する場合でも、シャドーマスクと親撥液処理された基板との相対的な位置合せ誤差を生じるため、微細なパターンはシャドーマスクの精度により制限される。また、事前に親液性の基板表面に撥液性材料による撥液層を均一に形成し、フォトリソグラフィ技術を用いて、撥液層を選択的に除去してパターニングする等の準備も必要であった。それに加えて、そもそも２０μｍ以下の微細な線幅の線状パターンやコンタクトホール（ビアホール）パターンをシャドーマスクとして製作すること自体が難しいと言った問題がある。

本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、電子デバイス用の材料物質を、フィルム等の基板上に高精度に微細化して形成することができる基板処理方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様では、基板の表面に電子デバイスを形成する為の基板処理方法であって、波長４００ｎｍ以下の紫外線の光エネルギーの照射によって親撥液性が改質する感光性親撥液カップリング剤による機能層を、前記基板の表面に形成する機能層形成工程と、露光機または描画機によって、前記電子デバイスに対応してパターン化された前記紫外線の光エネルギーを前記基板上の前記機能層に照射して、前記機能層に前記パターンに応じた親撥液性によるコントラストを付与する光パターニング工程と、前記親撥液性によるコントラストが付与された前記基板を、搬送機構によって所定の搬送方向に連続的に搬送させて、搬送方向に関して所定の長さを備えるチャンバーに通しつつ、前記電子デバイスの為の材料物質の分子又は粒子を含む機能性溶液のミスト化した気体を、前記チャンバー内で前記基板の前記機能層が形成された表面に沿って流れるように噴霧するミスト堆積工程と、を含む基板処理方法が提供される。

本発明では、印刷方式やインクジェット方式よりも高精度に、基板上に微細なパターンを形成することが可能になると共に、均一性の良い厚みで選択的にパターンとすべき物質による薄膜層を簡便に形成することが可能になる。

図１は、第１実施形態による基板処理装置の概略的な構成を説明する図である。 図２は、基板に被着した感光性シランカップリング剤の化学構造を示す図である。 図３は、アクティブ・マトリックス型ディスプレーの画素回路の一例を示す図である。 図４Ａは、図３の画素回路のトランジスタ構造を示す平面図である。 図４Ｂは、図４Ａ中の４Ｂ−４Ｂ矢視断面図である。 図５は、第２実施形態による基板処理装置の全体構成を示す図である。 図６は、第３実施形態による基板処理装置の一部のユニットの構成を示す図である。 図７は、被処理基板としてのシート上に形成される各種パターンを示す図である。 図８は、第４実施形態による基板処理装置の一部のユニットの構成を示す図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の基板処理装置の第１実施形態を、図１ないし図４Ｂを参照して説明する。図１は基板処理装置の概略全体構成を示し、本実施形態では、供給ロールＦＲ１から供給される可撓性の基板Ｐを、典型的に４つの処理ユニットＵ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４に順次送った後で、回収ロールＦＲ２で巻き取る構成とし、基板Ｐが供給ロールＲＦ１から回収ロールＲＦ２に送られる間に、基板Ｐ上に機能性材料による微細パターンが精密に形成される。

処理ユニット（機能層形成部）Ｕ１は、例えば、印刷用の転写ドラムＧｐａ等を備え、感光性親撥液カップリング剤、例えば、ニトロベンジルに撥液性を有するフッ素基を持ったシランカップリング剤を、基板Ｐの表面の少なくともパターン形成領域の全体に一様に塗布する。尚、基板Ｐの裏面には通常はパターンを形成しないので、後工程のミスト・デポジションで不要な堆積が生じないように、基板Ｐの裏面に、転写ドラムＧｐｂによって撥水性の膜を塗工しておいても良い。

本実施形態で使用する感光性シランカップリング剤（感光性ＳＡＭ）は、一例として、図２に示すような化学式で構成され、その詳細は、例えば、２００９年６月１９日に独立行政法人・科学技術振興機構が開催した「新技術説明会」で発表された論文１：「表面修飾剤を用いた近紫外光による細胞パターニング技術」、或いは特開２００３−３２１４７９号公報、特開２００８−０５０３２１号公報に開示されている。

図２において、基板Ｐの表面に塗布されるフッ素基を持ったシランカップリング剤は、塗布後に溶剤を乾燥させると、その表面はフッ素基を持った撥液性の領域ＨＰＢとなっている。その表面に、パターニング用の紫外線ＵＶを所定照度で所定時間だけ照射すると、フッ素基の結合が外れ、その部分は相対的に撥液性が低下して親液化した領域ＨＰＲとなる。特開２００８−０５０３２１号公報に示された実験例では、基板の表面の紫外線の未照射領域での接触角は１１０°（撥水性）、紫外線照射後に基板をテトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）の水溶液で洗浄することで、紫外線照射を受けた領域の接触角が２０°程度に低減（親液性に変化）したことが開示されている。

さて、カップリング剤が塗布された基板Ｐは、次の処理ユニットＵ２にて充分に乾燥（２００度以下で加熱処理）された後、処理ユニットＵ３（パターニング部）に送られ、ここで、パターン化された紫外線の光エネルギーが基板Ｐの表面のカップリング剤による層（機能層）に所定量照射される。処理ユニットＵ３内には、微細パターン用のマスクが形成されたドラムマスクＤＭ、紫外線域（波長４００ｎｍ以下）の光源を含み、ドラムマスクＤＭに紫外線の照明光を照射する照明系ＩＵ、ドラムマスクＤＭによってパターン化された紫外線を基板Ｐ上に結像する投影光学系ＰＬ等が設けられている。処理ユニットＵ３は、ステッパー方式、又はスキャン方式の露光装置であるが、ビーム走査型の描画機、ＤＭＤ等を用いたマスクレス露光機等であっても良い。

図２に示すように、感光性シランカップリング剤を基板Ｐの表面に塗布して乾燥させた直後は、ニトロベンジルに撥液性を有するフッ素基が結合し、その部分は撥液性の領域ＨＰＢとなっているが、紫外線ＵＶが所定エネルギー量で照射されると、照射された部分のニトロベンジル基が反応してフッ素基の結合が外れ、その部分の撥液性が低下して親液性の領域ＨＰＲとなる。即ち、ドラムマスクＤＭによって生成された光パターンが、基板Ｐ上では親撥液性の差でコントラストを成すパターンとして転写される。

尚、結合が外れたフッ素基を基板Ｐの表面から除去する為に、処理ユニットＵ３で露光された基板Ｐを、特開２００８−０５０３２１号公報に開示されたようなＴＭＡＨによって洗浄してから乾燥させることが望ましい。その為には、処理ユニットＵ３と処理ユニットＵ４との間に、ＴＭＡＨによる洗浄槽、純水による洗浄槽、乾燥部等が設けられる。

露光処理（又は洗浄・乾燥処理）を受けた基板Ｐは、次に処理ユニット（ミスト堆積部）Ｕ４に送られる。処理ユニットＵ４では、所謂、ミスト・デポジションと呼ばれる成膜法が適用されるが、その為の原理的な装置構成は、例えば、特開２００５−３０７２３８号に開示され、そのミスト・デポジション法により、酸化亜鉛（ＺｎＯ）の薄膜を堆積させた実験例が、論文２：京都大学出版、「ミストＣＶＤ法とその酸化亜鉛薄膜成長への応用に関する研究」（２００８年３月２４日発行）〔URI: http://hdl.handle.net/2433/57270〕の３５頁、４３〜６５頁に示されている。

処理ユニットＵ４内には、基板Ｐの親液性の領域ＨＰＲ上に堆積させるべき原材料物質の分子や粒子を含有する液体（機能性溶液）を、超音波振動子でミスト状にする霧化器ＧＳ１と、窒素（Ｎ_２）やアルゴン（Ａｒ）、空気（Ｏ_２）等のキャリアガスを所定の流量で供給するガス供給部ＧＳ２と、キャリアガスに機能性溶液のミストを所定濃度で混合する混合器ＵＬＷと、混合された気体を所定の流速で基板Ｐの表面に接触させる反応チャンバーＴＣと、そのチャンバーＴＣ内の気体を回収する回収ポート部Ｄｅとが設けられている。

原材料物質としては、酸化物半導体や有機半導体となる分子やカーボンナノチューブを含む溶液、金属ナノ粒子を含む電極用又は配線用の溶液、或いは絶縁膜となる分子構造を持つ溶液が選ばれる。原材料として、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を選択した場合は、先の論文２に開示されているように、霧化器ＧＳ１には、ＺｎＡｃ_２、９８％Ｈ_２Ｏ溶液が供給され、内部の２．４ＭＨｚ超音波振動子によって、ＺｎＡｃ_２溶液がミスト化される。そのミストは、キャリアガスと共に反応チャンバーＴＣ内に送り込まれ、チャンバーＴＣ内を一定速度で進む基板Ｐの表面の親液性の領域ＨＰＲに、選択的に原材料物質（ミスト）が捕捉される。

処理ユニットＵ４においてミスト・デポジション処理された基板Ｐは、不図示の乾燥（加熱）ユニット等に送られ、基板Ｐの表面の親液性の領域ＨＰＲに堆積した原材料物質から溶剤成分等が除去され、引き続き下流の処理工程に送られ、適当な処理工程の後で、回収ロールＦＲ２に巻き取られる。このように、処理ユニットＵ４を経た基板Ｐ上には、原材料物質による薄膜層が親液性の領域ＨＰＲに倣った形状のパターンとして堆積される。

ところで、一般に、有機ＥＬを発光体とするアクティブ・マトリックス型の表示パネル（ＡＭＯＬＥＤ）では、各画素（サブピクセル）毎に、図３に示すような薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）による画素回路が設けられている。図３において、有機ＥＬ素子としての発光ダイオードＯＬＥＤは、画素スイッチング用のトランジスタＴＲ１と電流駆動用のトランジスタＴＲ２の２つで駆動される。トランジスタＴＲ１のドレーン電極Ｄ１には、その画素に対応した輝度信号Ｙｃが印加され、トランジスタＴＲ１のゲート電極Ｇ１に印加される同期クロックパルスＨｃｃに応答して、トランジスタＴＲ１がｏｎ／ｏｆｆする。

トランジスタＴＲ１がｏｎになると、輝度信号Ｙｃの電圧レベルがコンデンサーＣｇに保持されると共に、トランジスタＴＲ２のゲート電極Ｇ２に印加される。トランジスタＴＲ２は、ゲート電極Ｇ２に印加された電圧に対応した駆動電流を、ドレーン電極Ｄ２からソース電極Ｓ２に流すような電圧／電流変換を行なう。これによって、発光ダイオードＯＬＥＤには、輝度信号Ｙｃに対応した電流が電源バスラインＶｄｄから供給され、発光ダイオードＯＬＥＤはその電流の大きさに対応した輝度で発光する。

このような画素回路は、例えば、図４Ａ及び図４Ｂのように構成される。図４Ａは、１つの画素回路のうちトランジスタＴＲ１、ＴＲ２のみの平面的な配置を示すもので、図４Ｂは、図４Ａ中の４Ｂ−４Ｂ矢視断面である。また、図４Ａ及び図４Ｂに示すトランジスタは、ボトムゲート型であり、最初に、基板Ｐの上面にインプリント法等で形成された凹部内に、導電性インクによる印刷法、或いは無電解メッキ法等によって、ゲート電極Ｇ１，Ｇ２が形成される。その上には、図４Ｂに示されるように、ゲート絶縁膜Ｉｓが積層されるが、ここでは基板Ｐの全面ではなく、トランジスタＴＲ１のソース電極Ｓ１とトランジスタＴＲ２のゲート電極Ｇ２とを電気的に接続する為の開口部ＨＡが、トランジスタＴＲ１とＴＲ２の間に形成されるように、印刷法、インクジェット法等の選択的な堆積手法によって形成される。尚、ゲート電極の層は、ミスト・デポジション法によって形成しても良い。

絶縁膜Ｉｓの上には、溶液として提供される有機系、酸化物系、或いはカーボンナノチューブ等による半導体層ＭＳが、各トランジスタの形成領域に対応して、印刷法やインクジェット法等によって選択的に堆積される。半導体層ＭＳの結晶化（配向）の為の低温アニール等（２００℃以下）が終わると、導電性インク等を使ってドレーン電極Ｄ１、Ｄ２とソース電極Ｓ１、Ｓ２に対応したパターンが塗工される。このとき、絶縁膜Ｉｓの開口部ＨＡ内では、トランジスタＴＲ２のゲート電極Ｇ２が露出しており、トランジスタＴＲ１のソース電極Ｓ１に対応したパターンを導電性インク等によって塗工する際は、開口部ＨＡ内でソース電極Ｓ１とゲート電極Ｇ２とが接続される。

このように構成される画素回路において、本実施形態によるプロセスは、例えば、ゲート電極Ｇ１、Ｇ２を形成する工程、半導体層ＭＳを形成する工程、或いは、ドレーン電極Ｄ１，Ｄ２とソース電極Ｓ１，Ｓ２を形成する工程、で適用し得る。但し、ミスト・デポジション法による薄膜形成では、原材料物質を含む溶液をミスト化したときのミストサイズ、ミストに含まれる原材料物質の濃度やキャリアガス中のミストの濃度（以降、総称してミスト濃度と呼ぶ）、キャリアガスの流速、反応チャンバーＴＣ内の温度等を、形成すべきパターンのサイズにおいて、最適化することが望ましい。

本実施形態では、ミスト・デポジション法により従来のフォトリソグラフ法と同様の微細パターンの形成を効率よく行う為に、基板Ｐ上に感光性により親液、撥液が変化する材料（シランカップリング剤）を塗布し、微細なパターン化された光を基板Ｐ上に照射して、親撥水性のコントラストを持った高精細なパターンを形成する。そのため、基板Ｐの表面のうち、親液性の高い領域ＨＰＲは撥液性の高い領域ＨＰＢに比べて、その表面エネルギーが高くなることから、ミストが付着しやすくなり、原材料物質の選択的な堆積が可能となる。

ここで、撥液性の高い領域ＨＰＢの表面エネルギーをＥｐｂ、親液性の高い領域ＨＰＲの表面エネルギーをＥｐｒ、ミストの溶媒の表面エネルギーをＥｅｍ、ミスト直径をφｍ、形成すべきパターンの寸法（最小線幅等）をΔＤｐとすると、以下の関係I、IIのうちのいずれか一方、又は両方を満たすような関係に設定する。
関係I：表面エネルギー Ｅｐｂ＜Ｅｅｍ＜Ｅｐｒ
関係II：ミストサイズ（直径） ０．２・ΔＤｐ＜φｍ＜ΔＤｐ

パターニングすべき最小線幅ΔＤｐに比べて、ミスト径φｍが大きい場合は、親液性の高い領域ＨＰＲ（線幅ΔＤｐ）上に、ミストがはみ出して付着することになるが、そのミストが自己の表面エネルギーで大きなミストに成長し、親液性の高い領域ＨＰＲからはみ出して流れてしまうことがある。そのため、形成すべきパターン寸法（ΔＤｐ）よりも大きすぎるミスト径は好ましくない。また、小さすぎると、パターン形成のための堆積時間がかかりすぎ、生産性を低下させることになる。

一例として、図４Ａ及び図４Ｂに示した画素回路において、トランジスタＴＲ１、ＴＲ２を構成するドレーン電極とソース電極のパターン線幅を２０μｍ程度、ゲート電極のパターン線幅を６μｍ程度、半導体層ＭＳのサイズを４０×３０μｍ程度とした場合、ゲート電極をミスト・デポジション法で形成する際のミストサイズφｍは、１．２μｍ＜φｍ＜６μｍであり、半導体層ＭＳをミスト・デポジション法で形成する際のミストサイズφｍは、６μｍ＜φｍ＜３０μｍとなる。尚、ＴＦＴ形成の為の電極（配線）層、半導体層、絶縁膜等は、電気的な性能上、最適な厚みが異なることから、堆積すべきパターンの厚みに応じて、反応チャンバーＴＣ内のミスト濃度を変える、基板Ｐの搬送速度やミスト気体の流速を変える、反応チャンバーＴＣ内の温度を変える等の調整が必要となる。

図１に示したプロセスは、１つの層をミスト・デポジション法で形成する為のものであり、多数の層構造となったデバイスの幾つかの層をミスト・デポジション法で形成するには、図１中の処理ユニットＵ１〜Ｕ４の組を、層数分だけシリアルにつなげて、基板Ｐを順次搬送していけば良い。

（第２実施形態）
次に、上記の基板処理装置を具体化したデバイス製造システムについて、図５を参照して説明する。図５は、デバイス製造システム（フレキシブル・ディスプレー製造ライン）の一部の構成を示す図である。供給ロールＦＲ１から引き出された可撓性の基板Ｐ（シート、フィルム等）が、順次、ｎ台の処理装置Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３，Ｕ４，Ｕ５，…，Ｕｎを経て、回収ロールＦＲ２に巻き上げられるまでの例を示している。上位制御装置５は、製造ラインを構成する各処理装置Ｕ１〜Ｕｎを統括制御する。

図５において、直交座標系ＸＹＺは、基板Ｐの表面（又は裏面）がＸＺ面と垂直となるように設定され、基板Ｐの搬送方向（長尺方向）と直交する幅方向がＹ方向に設定されるものとする。なお、その基板Ｐは、予め所定の前処理を施して、感光性シランカップリング剤の被着を強固にする為の表面改質を行なったもの、或いは、表面に精密パターニングの為の微細な隔壁構造（凹凸構造）を形成したものでもよい。

供給ロールＦＲ１に巻かれている基板Ｐは、ニップされた駆動ローラＤＲ１によって引き出されて処理装置Ｕ１に搬送されるが、基板ＰのＹ方向（幅方向）の中心はエッジポジションコントローラＥＰＣ１によって、目標位置に対して±十数μｍ〜数十μｍ程度の範囲に収まるようにサーボ制御される。

処理装置Ｕ１は、印刷方式で基板Ｐの表面に感光性機能液（感光性シランカップリング剤）を、基板Ｐの搬送方向（長尺方向）に関して連続的又は選択的に塗布する塗布装置である。処理装置Ｕ１内には、基板Ｐが巻き付けられる圧胴ローラＤＲ２、この圧胴ローラＤＲ２上で、基板Ｐの表面に感光性機能液を一様に塗布する為の塗布用ローラ、或いは感光性機能液をパターニングして塗布する為の印刷用版胴ローラ等を含む塗布機構Ｇｐ１、基板Ｐに塗布された感光性機能液に含まれる溶剤または水分を急速に除去する為の乾燥機構Ｇｐ２等が設けられている。

処理装置Ｕ２は、処理装置Ｕ１から搬送されてきた基板Ｐを所定温度（例えば、数１０〜１２０℃程度）まで加熱して、表面に塗布された感光性機能層を安定にする為の加熱装置である。処理装置Ｕ２内には、基板Ｐを折返し搬送する為の複数のローラとエアターンバー、搬入されてきた基板Ｐを加熱する為の加熱チャンバー部ＨＡ１、加熱された基板Ｐの温度を、後工程（処理装置Ｕ３）の環境温度と揃うように下げる為の冷却チャンバー部ＨＡ２、ニップされた駆動ローラＤＲ３等が設けられている。

パターニングを行なう処理装置Ｕ３は、処理装置Ｕ２から搬送されてきた基板Ｐの感光性機能層に対して、ディスプレー用の回路パターンや配線パターンに対応した紫外線のパターニング光を照射する露光装置である。処理装置Ｕ３内には、基板ＰのＹ方向（幅方向）の中心を一定位置に制御するエッジポジションコントローラＥＰＣ、ニップされた駆動ローラＤＲ４、基板Ｐを所定のテンションで部分的に巻き付けて、基板Ｐ上のパターン露光される部分を一様な円筒面状に支持する回転ドラムＤＲ５（圧胴体）、及び、基板Ｐに所定のたるみ（あそび）ＤＬを与える為の２組の駆動ローラＤＲ６、ＤＲ７等が設けられている。

さらに処理装置Ｕ３内には、透過型円筒マスクＤＭ（マスクユニット）と、その円筒マスクＤＭ内に設けられて、円筒マスクＤＭの外周面に形成されたマスクパターンを紫外線で照明する照明機構ＩＵ（照明部１０）と、回転ドラムＤＲ５によって円筒面状に支持される基板Ｐの一部分に、円筒マスクＤＭのマスクパターンの一部分の像と基板Ｐとを相対的に位置合せ（アライメント）する為に、基板Ｐに予め形成されたアライメントマーク等を検出するアライメント顕微鏡ＡＭ１、ＡＭ２とが設けられている。

処理装置Ｕ４は、処理装置Ｕ３から搬送されてきた基板Ｐの感光性機能層に対してミスト・デポジションを行なう処理装置であり、先の図１に示した霧化器ＧＳ１、キャリアガスの供給部ＧＳ２、混合器ＵＬＷ、反応チャンバーＴＣ、回収ポート部Ｄｅの他に、反応チャンバーＴＣの前段と後段に設けられた差動排気室ＤＥ１、ＤＥ２と、反応チャンバーＴＣ内を通るミスト化された原材料物質の気体の温度や搬送される基板Ｐの温度を調整する温調機構ＨＰと、回収ポート部Ｄｅを介して回収される気体内に含まれる原材料物質の分子や粒子を捕捉する集塵機構ＲＴと、処理装置Ｕ４の動作を統括的に制御するユニット制御部ＣＵＣを備えている。

ミスト・デポジションでは、様々な原材料物質の溶液を霧化可能であるが、それらの物質の中で、特にカーボンナノチューブ（以下、ＣＮＴと呼ぶ）は、大気中に飛散すると人体にとって有害となる場合もある。その為、反応チャンバーＴＣは気密性の高い構造とし、その前段と後段には、基板Ｐの搬送を可能としつつ、原材料物質を含むミスト化された気体が装置外に漏れないようにシールする差動排気室ＤＥ１、ＤＥ２を設けてある。尚、霧化器ＧＳ１、キャリアガスの供給部ＧＳ２等の構成については、先の論文２に開示されているようなものが利用でき、霧化器ＧＳ１内には超音波振動子が設けられ、必要なミストサイズに応じて、発振周波数や発振強度が調整される。

処理装置Ｕ５は、処理装置Ｕ４から搬送されてきた基板Ｐを暖めて、ミスト・デポジション法によって、基板Ｐの親液性の領域ＨＰＲ上に堆積した原材料物質を乾燥させ、水分含有量を所定値に調整する加熱乾燥装置であるが、詳細は省略する。その後、幾つかの処理装置を経て、一連のプロセスの最後の処理装置Ｕｎを通った基板Ｐは、ニップされた駆動ローラＤＲ１を介して回収ロールＦＲ２に巻き上げられる。その巻上げの際も、基板ＰのＹ方向（幅方向）の中心、或いはＹ方向の基板端が、Ｙ方向にばらつかないように、エッジポジションコントローラＥＰＣ２によって、駆動ローラＤＲ１と回収ロールＦＲ２のＹ方向の相対位置が逐次補正制御される。

上位制御装置５は、図５中の各処理装置Ｕ１〜Ｕｎを統括的に制御しているが、基板Ｐ上に形成されるパターンの状態を計測する各種の計測センサー、基板Ｐの搬送状態をモニターする各種センサー等からの信号に応答して、要所にて、プロセス上のフィード・バック制御、フィード・フォワード制御も行なう。上記のデバイス製造システムでは、処理装置Ｕ３として、微細パターンを精密にパターニング可能な露光装置が使われるため、基板Ｐ上に形成される親撥液部の境界が極めて鮮明になると共に、基板Ｐ上の親液性の領域ＨＰＲ上にはミスト化された原材料物質を析出させていく方式なので、微細なパターンを高精度に形成することが可能になる。

以上のような製造システムを使った製造方法によれば、パターニングは感光性の機能材料に対して、フォトリソグラフ法と同じ露光方法を適用する為、印刷方式、インクジェット方式やメタルマスク（シャドーマスク）方式と比較して、高精度で微細なパターニングが可能となる。さらに真空成膜装置やエッチング装置といった従来のフォトリソグラフ工程で使用される高価な装置を使用することもなく、また原材料は析出させたい部分にのみ堆積させることが出来るので、エッチングにより不要部分を除去する必要もなく、環境負荷が少ないと言った利点が得られる。

（第３実施形態）
図５で示したミスト・デポジション用の処理装置Ｕ４においては、先の関係I、または関係IIを満たすと共に、反応チャンバーＴＣ内でのミスト濃度、ガス流速、温度、基板Ｐの搬送速度等を調整パラメータとしておくのが好ましい。これは、基板Ｐ上の親液性の高い領域ＨＰＲに堆積する原材料物質の膜厚や緻密性を制御する為である。さらに、親液性の高い領域ＨＰＲに堆積した原材料物質の膜厚を計測する機能を設け、その計測値に応じて、ミスト・デポジションの処理時間や条件（調整パラメータ）を動的に変えることも有用である。

図６は、図５に示したミスト・デポジション用の処理装置Ｕ４に、堆積されるパターンの厚さを計測する機能を設けた一例を示し、図５中の部材と同じ機能の構成については同じ符号を付してある。図６において、基板Ｐは差動排気室ＤＥ１内に設けられた駆動ローラＤＲ８と、差動排気室ＤＥ２内に設けられた駆動ローラＤＲ９とによって、反応チャンバーＴＣ内を所定のテンションを保ってＸ方向に送られる。

本実施形態では、反応チャンバーＴＣ内の差動排気室ＤＥ１に近い位置に、基板Ｐの表面に原材料物質を含む溶液のミスト化されたガスを噴出する第１のノズルＮＺ１が混合器ＵＬＷ１から接続され、その下流にも、原材料物質を含む溶液のミスト化されたガスを噴出する第２のノズルＮＺ２が混合器ＵＬＷ２から接続されている。２つの混合器ＵＬＷ１，ＵＬＷ２は、各ノズルＮＺ１、ＮＺ２から噴出されるガスに含まれるミスト濃度を同じにしたり、異ならせたりするように、ユニット制御部ＣＵＣによって適宜制御される。ミスト濃度は、混合器ＵＬＷ１，ＵＬＷ２の各々に供給部ＧＳ２（図５参照）から供給されるキャリアガスと、霧化器ＧＳ１（図５参照）から供給されるミスト気体との混合比を変えることで実現できる。

反応チャンバーＴＣ内の下流で、差動排気室ＤＥ２に近い位置には、ノズルＮＺ１、ＮＺ２から噴出されたガスを吸引して回収する為のノズルＶＴが設けられ、チャンバーＴＣ内のガスは排気ユニットＥｘｏによって制御される流量で回収ポート部Ｄｅに送られる。ノズルＮＺ１、ＮＺ２から噴出されるガスの総流量と、ノズルＶＴで吸引されるガス流量とを調整することによって、チャンバーＴＣ内に基板Ｐの搬送方向（Ｘ方向）に沿ったガスの流れを作ることができる。その流れは、基板Ｐの搬送速度に対して、遅くする、速くする、或いは同じにすることができる。

図６の構成では、ミスト・デポジションが行なわれるのは、チャンバーＴＣ内のノズルＮＺ１又はノズルＮＺ２からノズルＶＴまでの流路間であるが、ミスト濃度の調整範囲が大きく、ガスの流速を基板Ｐの搬送速度に応じて調整できるので、所望の膜厚になるようなパターン形成（堆積）が可能である。

さて、本実施形態では、反応チャンバーＴＣ内で、ガス回収用ノズルＶＴの下流側であって、最も下流の位置に、基板Ｐ上にミストとなって堆積した原材料物質を含む溶液の層厚を測定する計測センサーＴＭＳが設けられ、その計測値がユニット制御部ＣＵＣに送られる。ユニット制御部ＣＵＣは、その計測値に基づいてチャンバーＴＣ内の加工条件（ミスト濃度、ガス流速、温度等）を調整するか否かを判断する。加工条件の調整として、基板Ｐの搬送速度を変化させる場合は、ユニット制御部ＣＵＣが駆動ローラＤＲ９（又はＤＲ８）用の駆動モータに信号Ｄｓ１を出力して、回転速度が調整される。

計測センサーＴＭＳとしては、光干渉式膜厚測定器、分光エリプソメータ等が使われるが、反応チャンバーＴＣの最下流の位置でも、基板Ｐ上に堆積したミストは溶剤(水分)を含んでいる為、原材料物質で緻密に形成されたパターンの厚さを正確に求められないこともある。そこで、図６のように、ミスト・デポジション用の処理装置Ｕ４の後（差動排気室ＤＥ２の後）で基板Ｐを加熱乾燥させる処理装置Ｕ５の後に、一対のニップ駆動ローラＮＲ１、ＮＲ２とダンサーローラＤＳＲによって構成される基板Ｐの溜まり部を設け、その直後に、膜厚の計測センサーＴＭＳを設けると良い。

このようにすると、基板Ｐの溜まり部の直後では、基板Ｐ上の計測したいパターンを計測センサーＴＭＳの直下に位置決めして、一定時間（例えば数秒）だけ基板Ｐを静止させることができ、計測センサーＴＭＳの測定時間を確保できる。基板Ｐを静止できる時間は、処理装置Ｕ５から搬出される基板Ｐの速度Ｖｏと、ダンサーローラＤＳＲのＺ方向の揺動ストロークＬｄによって決まる。例えば、基板Ｐの速度Ｖｏが５ｃｍ／ｓ、ストロークＬｄが５０ｃｍだとすると、溜まり部の直後の計測センサーＴＭＳの位置では、基板Ｐを最大２０秒まで静止させることができる。

処理装置Ｕ５の後の計測センサーＴＭＳでは、ミスト・デポジションによって堆積した原材料物質のパターン層から液体成分が除かれている為、その厚さを正確に計測することができる。反応チャンバーＴＣ内の計測センサーＴＭＳ、処理装置Ｕ５の後の計測センサーＴＭＳは、いずれも微細なパターン（例えば線幅で２０μｍ以下）の膜厚を計測できるものが望ましい。例えば、韓国のＫ−ＭＡＣ社が販売している光干渉式膜厚計の製品名ＳＴ２０００−ＤＬＸｎ、ＳＴ４０００−ＤＬＸは、顕微鏡タイプなので組み込みも容易であり、計測用の光スポットの径が数μｍと小さく、計測時間も数秒以内である。その他、大日本スクリーン製造株式会社の光干渉式膜厚測定装置の製品名ラムダエースＶＭ−１０２０／１０３０、分光エリプソメータを搭載した製品名ＲＥ−８０００等を、処理装置Ｕ５の後の計測センサーＴＭＳとして利用することもできる。

以上のような計測センサーＴＭＳによって、基板Ｐ上に堆積した原材料物質によるパターンの厚みを計測する際、基板Ｐ上に形成されるデバイス（表示パネル）のＴＦＴの部分や配線部の特定の層を直接計測しても良いが、基板Ｐ上のデバイス形成領域の外側に、厚み計測用のテストパターン（マーク）の形成領域を設けて、そこに堆積される原材料物質の厚みを計測するようにしても良い。そのようなテストパターンを設ける場合の一例を、図７を参照して説明する。

図７は、基板Ｐ上に形成される複数のデバイス（表示パネル）領域１００と、テストパターンが形成される複数のマーカー領域ＭＫ１〜ＭＫ５との配置を示す平面図である。ここで、縦横比１６：９で画面サイズ３２インチのテレビ用表示パネルを製造するものとし、表示パネル領域１００の長手方向を基板Ｐの長尺方向（Ｘ方向）に配置するものとする。各パネル領域１００は基板Ｐの長尺方向に所定の余白を空けて配置され、基板Ｐの幅方向（Ｙ方向）の両側部にも一定幅の余白が設定される。各パネル領域１００の間の余白部には、Ｙ方向に離間して、３つのマーカー領域ＭＫ１、ＭＫ２、ＭＫ３が設けられ、各パネル領域１００のＹ方向の両側にも、２つのマーカー領域ＭＫ４、ＭＫ５が設けられる。

図６に示した計測センサーＴＭＳは、ここでは、マーカー領域ＭＫ１〜ＭＫ５の配置に対応して基板Ｐの幅方向に離間して３つ設けられている。マーカー領域ＭＫ１〜ＭＫ５は、各計測センサーＴＭＳの計測視野Ｓｔ１，Ｓｔ２，Ｓｔ３の何れかによって観察可能になっている。マーカー領域ＭＫ１〜ＭＫ５のうち、Ｙ方向に並んだ３つのマーカー領域ＭＫ１〜ＭＫ３には、いずれも同じようなテストパターンが形成される。

そのテストパターンの一例を、マーカー領域ＭＫ１を代表して図示したものが、図７中の下の破線円中に示されている。マーカー領域ＭＫ１内には、多数のテストパターンが形成され得るが、線幅の異なるライン＆スペース状のテストパターンＭＰａ，ＭＰｄ，ＭＰｅ，ＭＰｇ，ＭＰｈや、円形のテストパターンＭＰｂ、矩形状の大きなテストパターンＭＰｃ、２次元のドット状のテストパターンＭＰｆ等が配置可能である。ライン＆スペース状のテストパターンは、ピッチ方向がＸ方向のものとＹ方向のものがセットになっている。また、テストパターンＭＰｅはＬ字状のラインを斜め４５°方向に複数並べたものであり、テストパターンＭＰｈは４５°の斜格子パターンとして形成される。

ライン＆スペースの線幅は、ミスト・デポジションによって形成されるパターンのサイズに対応して決めることができる。例えば、基板Ｐのパネル領域１００に、線幅２０μｍの電極パターンや配線パターンをミスト・デポジションによって生成する場合、テストパターンのライン＆スペースとして、例えば４０μｍ、３０μｍ、２０μｍ、１５μｍと線幅を変えた４組を、処理装置Ｕ３の露光工程において、パネル領域１００用のマスクパターンと共に一緒に露光しておく。その他のテストパターンＭＰｂ，ＭＰｃ，ＭＰｆについても、計測に必要なものは、処理装置Ｕ３の露光工程で一緒に露光しておく。

尚、パネル領域１００のＹ方向の両側に配置されるマーカー領域ＭＫ４、ＭＫ５には、Ｙ方向の幅が数ｍｍ程度で、Ｘ方向の長さが数十ｍｍの１本のライン状のテストパターンだけを形成するようにしても良い。このように、基板Ｐの長尺方向に細長いテストパターンにすると、例えば、図６に示した反応チャンバーＴＣ内の計測センサーＴＭＳによって、基板Ｐの搬送を止めることなく、マーカー領域ＭＫ４、ＭＫ５に形成されるテストパターンの膜厚を計測することが容易になる。

ところで、マーカー領域ＭＫ１とマーカー領域ＭＫ４は、計測視野Ｓｔ１を有する計測センサーＴＭＳによって観察可能であり、マーカー領域ＭＫ２は、計測視野Ｓｔ２を有する計測センサーＴＭＳによって観察可能であり、マーカー領域ＭＫ３とマーカー領域ＭＫ５は、計測視野Ｓｔ３を有する計測センサーＴＭＳによって観察可能であるが、マーカー領域ＭＫ１〜ＭＫ３のテストパターンの膜厚計測は、図６中の処理装置Ｕ５の後の計測センサーＴＭＳで行い、マーカー領域ＭＫ４、ＭＫ５のテストパターンの膜厚計測は反応チャンバーＴＣ内の計測センサーＴＭＳによって行なうように、分担しても良い。また、各マーカー領域ＭＫ１〜ＭＫ５内には、１回のミスト・デポジションによってテストパターンが成膜されるので、複数の層に渡ってミスト・デポジションのパターニングを行なう場合は、層毎にマーカー領域ＭＫ１〜ＭＫ５の位置をずらすのが良い。

以上のようなマーカー領域ＭＫ１〜ＭＫ５内には、他の下地パターン層が無いことから、処理装置Ｕ４（ミスト・デポジション）によって成膜される各種のテストパターンの厚さを正確に計測することができる。また計測に使われるテストパターンのサイズ（線幅等）を、デバイスパターン（表示パネル領域１００内のパターン）のサイズに合わせて選べる（変える）為、膜厚条件を精密に制御することも可能となる。またパネル領域１００の間の３つのマーカー領域ＭＫ１〜ＭＫ３の各々で、同種のテストパターンの膜厚を比較することによって、基板Ｐの幅方向における成膜条件の違い（ミスト濃度のムラ等）を確認して、補正することもできる。また計測センサーＴＭＳは、成膜されたパターンの厚みだけではなく、その線幅等を計測するセンサーを併設しても良い。

（第４実施形態）
図８は、図５に示したミスト・デポジション用の処理装置Ｕ４と加熱乾燥処理を行なう処理装置Ｕ５とを一体化すると共に、基板Ｐを回転ドラムに巻き付けて搬送しつつ、ミスト・デポジションを行なう装置の一例を示す。

図８において、搬入される可撓性の基板Ｐは、ニップ駆動ローラＮＤＲ、テンション用のローラＤＲ１０を介して、軸ＡＸ１の回りに回動する回転ドラムＲＤに半周以上に渡って巻き付けられ、処理装置Ｕ５としての加熱乾燥ユニット２０内のエアーターンバーＡＴＢで折り返されて、ローラＤＲ１１、テンション用のローラＤＲ１２、及びニップ駆動ローラＮＤＲを介して、搬出される。回転ドラムＲＤの周囲で基板Ｐが巻き付いている周方向の範囲には、反応チャンバーＴＣを構成する円筒状の隔壁が設けられ、その隔壁の周方向の両端には、チャンバーＴＣ内のミスト気体が環境に流出しないようなエアシールベアリングＰｄが設けられる。もちろん、チャンバーＴＣを構成する円筒状の隔壁の軸ＡＸ１方向（Ｙ方向）の端部にも、回転ドラムＲＤとの隙間をふさぐ為のエアシールベアリングが設けられている。

先の図１、図５、図６で示したように、霧化器ＧＳ１からのミストとキャリアガス供給部ＧＳ２からのガスは、混合器ＵＬＷで混合されて、ミスト含有ガスとなって、円筒状の反応チャンバーＴＣの一端側（回転ドラムＲＤに基板Ｐが接触した部分）に供給される。そのミスト含有ガスは、回転ドラムＲＤに巻き付いた基板Ｐの表面に沿って狭い円筒状の空間に沿って進み、円筒状の反応チャンバーＴＣの他端側（回転ドラムＲＤから基板Ｐが離れる部分）で、回収ポート部Ｄｅから排気される。

本実施形態では、回転ドラムＲＤの外周面に基板Ｐの裏面を密着させて搬送させるため、基板Ｐの裏面に不要なミストが回り込むことがないので、裏面を清浄に保つことができる。また、回転ドラムＲＤ内に外周に沿って温調機構を設けると、基板Ｐの応答性の高い温度制御ができる。

回転ドラムＲＤの回転に伴って、表面の親液部ＨＰＲにミストが堆積された基板Ｐは、加熱乾燥ユニット２０の第１の空間ＡＴ１に直線的に送られ、電気ヒーターや温風ヒーター等の温調機構ＨＰによって、ミスト・デポジションで堆積された溶液によるパターンが乾燥させられる。乾燥空間ＡＴ１を通った基板Ｐは、第２の空間ＡＴ２内に配置されたエアーターンバーＡＴＢによって、ほぼ１８０°で折り返され、第３の空間ＡＴ３内を直線的に進み、ローラＤＲ１１に達する。空間ＡＴ１，ＡＴ２，ＡＴ３の間に隔壁が仕切られており、その隔壁には基板Ｐを通すだけのスリット状の開口が設けられている。そして、各空間ＡＴ２、ＡＴ３には回収ポート部Ｄｅが接続され、残留するミスト含有ガスが回収される。尚、ミスト・デポジションで堆積された原材料物質が、半導体材料である場合、空間ＡＴ１は半導体材料を結晶化したり、配向したりする為のアニール炉として機能する。

エアーターンバーＡＴＢは、円筒のほぼ半周分の外周面を有し、その外周面には微細な気体噴出孔と吸引孔とが無数に設けられている。これによって、基板Ｐは、その表面（原材料物質が堆積された面）がエアーターンバーＡＴＢの表面と接触することなく、折り返される。エアーターンバーＡＴＢから噴出される気体は、基板Ｐの表面に堆積した原材料物質のパターンを、さらに乾燥させる作用も有する。

エアーターンバーＡＴＢで折り返された基板Ｐは、空間ＡＴ３内のノズルＡＮＺから噴出される温調気体によって、所定の温度に制御されて、ローラＤＲ１１に達し、隔壁によって仕切られた空間内のローラＤＲ１２、ニップ駆動ローラＮＤＲを通り、基板Ｐを挟み込むように配置されたエアシールベアリングＰｄを通って、次の処理装置、或いは膜厚や線幅の計測センサー部に送られる。

以上、図８のような回転ドラムＲＤを使って基板Ｐを搬送する場合、回転ドラムＲＤの直径を５０ｃｍ程度にし、基板Ｐが回転ドラムＲＤの外周面に密着する範囲を約２４０°とすると、反応チャンバーＴＣの実質的な長さは約１００ｃｍ（５０×π×２４０／３６０）となり、図５、図６のように反応チャンバーＴＣを直線にするよりも、装置のフットプリントを小さくできる。また、基板Ｐは、回転ドラムＲＤの外周に密着して送られるので、搬送中に基板Ｐが上下に振動したりすることも無く、安定なミスト・デポジションが実現できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。例えば、基板Ｐは、可撓性を有する薄いフィルムやシートに限らず、ガラス基板やシリコンウェハなどのほか、プラスチック基板や樹脂基板でも良い。さらに基板Ｐは、ロールに巻かれた長尺のものをロール・ツー・ロール方式で処理する必要は無く、所定のサイズ（Ａ４、Ｂ５等）にカットしたものを枚葉処理する方式でも良い。

また、以上の各実施形態では、基板Ｐ上の所望の領域に、選択的に半導体層や電極層、或いは配線層を形成する方法としてミスト・デポジション法を用いたが、それに限らず、スプレー法、ディップコート法等の成膜方法を代わりに利用することができる。スプレー法は、ミスト・デポジション法と同様に、ノズルから散布される噴霧状の材料溶液を基板Ｐ上に塗布するものであり、ディップコート法は、材料溶液の槽中に基板Ｐを一定時間浸漬させて引き上げるものである。

どちらの場合も、例えば、先の第３実施形態（図７）で説明したように、基板Ｐ上の適当な位置に、マーカー領域ＭＫ１〜ＭＫ５が形成されるように光パターニングを行い、スプレー法、ディップコート法による材料溶液の堆積処理後に、マーカー領域ＭＫ１〜ＭＫ５内の各種のテストパターンでの堆積状態（被着状態）を、図６のような計測センサーＴＭＳで確認することで、スプレー法やディップコート法の各種条件をフィード・バック補正することができる。スプレー法の各種条件とは、散布用ノズルの微細孔径、噴霧圧力、基板Ｐとノズルとの間隔、ノズルと基板Ｐとの相対移動速度等であり、ディップコート法の各種条件とは、材料溶液の温度、基板Ｐの浸漬時間、引上げ速度等である。

さらに、フォトレジスト層に光パターニング（露光処理）を行った後に現像処理を施し、レジスト層をパターンに応じてエッチングする従来のフォトリソグラフィ工程を使う場合は、基板Ｐの表面（下地層がある場合はその表面）を親液性が高い状態にした後、撥液性の高いフォトレジスト材を基板Ｐの表面に一様の厚さで塗布する。その後、現像処理を行うことにより、レジスト層が除去された部分（基板Ｐの表面、または下地層の表面）は親液性が高い表面として露呈するので、ミスト・デポジション法（又は、スプレー法、ディップコート法）により、材料溶液による精密なパターンが形成される。

ＦＲ１…供給ロール、 ＦＲ２…回収ロール、 Ｐ…基板、 Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４、Ｕ５、Ｕｎ…処理ユニット（処理装置）、 Ｇｐａ…感光性シランカップリング剤の塗布用回転ドラム、 Ｇｐ１…塗布機構、 ＩＵ…紫外線照明系、 ＤＭ…ドラムマスク、
ＰＬ…投影光学系、 ＤＥ１、ＤＥ２…差動排気室、 ＴＣ…反応チャンバー、 ＧＳ１…材料物質の霧化器、 ＧＳ２…キャリアガス供給部、 ＵＬＷ…混合器、 ＨＰＢ…撥液部、 ＨＰＲ…親液部、 ＲＤ…回転ドラム、 ＭＫ１〜ＭＫ５…マーカー領域、 ２０…加熱乾燥ユニット、 １００…表示パネル領域

Claims (12)

1. 基板の表面に電子デバイスを形成する為の基板処理方法であって、
   波長４００ｎｍ以下の紫外線の光エネルギーの照射によって親撥液性が改質する感光性親撥液カップリング剤による機能層を、前記基板の表面に形成する機能層形成工程と、
   露光機または描画機によって、前記電子デバイスのパターンに対応した形状にパターン化された前記紫外線の光エネルギーを前記基板上の前記機能層に照射して、前記機能層に前記電子デバイスのパターンに応じた親撥液性によるコントラストを付与する光パターニング工程と、
   前記親撥液性によるコントラストが付与された前記基板を、搬送機構によって所定の搬送方向に連続的に搬送させて、搬送方向に関して所定の長さを備えるチャンバーに通しつつ、前記電子デバイスの為の材料物質の分子又は粒子を含む機能性溶液のミスト化した気体を、前記チャンバー内で前記基板の前記機能層が形成された表面に沿って流れるように噴霧するミスト堆積工程と、
   を含む基板処理方法。
2. 請求項１に記載の基板処理方法であって、
   前記機能層形成工程は、前記感光性親撥液カップリング剤を前記基板の表面の全面、又は選択した部分に塗布する、
   基板処理方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載の基板処理方法であって、
   前記光パターニング工程における前記露光機、又は前記描画機は、薄膜トランジスタを構成する電極層、半導体層、絶縁膜、若しくは配線層の形状に対応して前記紫外線の光エネルギーをパターン化して前記機能層に照射する、
   基板処理方法。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理方法であって、
   ミスト堆積工程では、前記チャンバー内で前記機能性溶液のミスト化した前記気体が前記基板の搬送方向の上流側で前記基板に向けて噴出され、前記チャンバー内に噴霧された前記気体が前記基板の搬送方向の下流側で吸引される、
   基板処理方法。
5. 請求項４に記載の基板処理方法であって、
   前記ミスト堆積工程は、前記基板に向けて噴出される前記気体の流量と、前記吸引される前記気体の流量とを調整して、前記チャンバー内での前記気体の流れを、前記基板の搬送の速度と同じ、又は異ならせる、
   基板処理方法。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理方法であって、
   前記ミスト堆積工程の後に、前記機能層の親液性となった領域に堆積された前記材料物質による層の厚さ、若しくは前記材料物質によるパターンの寸法を計測する計測工程を、さらに含む
   基板処理方法。
7. 請求項６に記載の基板処理方法であって、
   前記ミスト堆積工程は、前記計測工程で計測された前記材料物質の層の厚さに基づいて、前記チャンバー内に噴霧される前記気体に含まれるミストの濃度、又はミストに含まれる前記材料物質の濃度を調整する、
   基板処理方法。
8. 請求項５に記載の基板処理方法であって、
   前記ミスト堆積工程は、前記機能層の親液性となった領域に堆積される前記材料物質による層の厚さ、若しくは前記材料物質によるパターンの寸法の計測結果に基づいて、前記チャンバー内に噴霧される前記気体に含まれるミストの濃度、ミストに含まれる前記材料物質の濃度、前記気体の流速、前記チャンバー内の温度、又は前記搬送機構による前記基板の搬送速度を調整する、
   基板処理方法。
9. 請求項６又は請求項７に記載の基板処理方法であって、
   前記光パターニング工程は、前記電子デバイスのパターンに対応した形状にパターン化された前記光エネルギーと共に、前記材料物質によるパターンの寸法を計測する為のテストパターンに対応してパターン化された前記光エネルギーを、前記基板の前記機能層の一部に照射する、
   基板処理方法。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の基板処理方法であって、
    前記ミスト堆積工程は、前記チャンバー内に噴霧される前記気体に含まれる前記ミストの濃度を調整する為に、超音波振動子による霧化器によって前記材料物質の分子又は粒子を含むＨ_２Ｏ溶液から発生する前記ミストを、前記気体となるキャリアガスに所定の濃度で混合させる、
    基板処理方法。
11. 請求項１０に記載の基板処理方法であって、
    前記キャリアガスは、窒素（Ｎ_２）、アルゴン（Ａｒ）、空気（Ｏ_２）のいずれかである、
    基板処理方法。
12. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の基板処理方法であって、
    前記材料物質の分子又は粒子を含む前記機能性溶液は、半導体となる分子を含む溶液、カーボンナノチューブを含む溶液、金属ナノ粒子を含む溶液、或いは絶縁膜となる分子構造を持つ溶液のいずれかである、
    基板処理方法。
    

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