[go: up one dir, main page]

WO2009122660A1 - ２種類の物質を基板の表面に選択的に配置する方法 - Google Patents

２種類の物質を基板の表面に選択的に配置する方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2009122660A1
WO2009122660A1 PCT/JP2009/001179 JP2009001179W WO2009122660A1 WO 2009122660 A1 WO2009122660 A1 WO 2009122660A1 JP 2009001179 W JP2009001179 W JP 2009001179W WO 2009122660 A1 WO2009122660 A1 WO 2009122660A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
region
solution
substance
hydrophilic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2009/001179
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
中川徹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2009528539A priority Critical patent/JP4388138B2/ja
Priority to CN2009801011903A priority patent/CN101884255B/zh
Publication of WO2009122660A1 publication Critical patent/WO2009122660A1/ja
Priority to US12/627,801 priority patent/US7709291B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M3/00—Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/12—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • H05K3/1208—Pretreatment of the circuit board, e.g. modifying wetting properties; Patterning by using affinity patterns
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/011—Manufacture or treatment of image sensors covered by group H10F39/12
    • H10F39/024—Manufacture or treatment of image sensors covered by group H10F39/12 of coatings or optical elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
    • H01L21/288—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a liquid, e.g. electrolytic deposition
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/11—Treatments characterised by their effect, e.g. heating, cooling, roughening
    • H05K2203/1173—Differences in wettability, e.g. hydrophilic or hydrophobic areas
    • H10P14/46—

Definitions

  • the present invention relates to a method for selectively arranging two kinds of substances on the surface of a substrate.
  • the size of the thin film transistor, the light emitting element or the microlens is generally several tens to 100 ⁇ m
  • a printing machine capable of forming a pattern with a size of several tens to 100 ⁇ m is required in order to form the thin film by a printing method.
  • printing machines using the ink jet method and the gravure offset method can form a pattern of about several tens of ⁇ m at the minimum, and a method for producing an electronic device using these has been reported.
  • Japanese Patent No. 3541625 (Reference 1) and Japanese Patent No. 3858809 (Reference 2) disclose a method for manufacturing a light-emitting element of an organic electroluminescence display by an ink-jet printing method.
  • Japanese Patent Laying-Open No. 2006-318850 (Document 3) discloses a method for manufacturing a light-emitting element of an organic electroluminescence display by a gravure offset printing method.
  • a hydrophilic region surrounded by a water-repellent region is formed in advance on the substrate, and ink is selectively applied to the hydrophilic region by applying ink to the substrate by a spin coating method, a dip method, or a brush.
  • the printing method to arrange has been proposed.
  • this method is referred to as a dewetting method.
  • the dewetting method has been attracting attention as a method for manufacturing electronic devices.
  • the principle of the dewetting method will be briefly described below, and a conventional example using this will be shown.
  • the basic steps of the dewetting method are a step of bringing the ink into contact with the substrate, and a step of separating the ink from the substrate thereafter.
  • FIGS. 10A to 10E are schematic cross-sectional views showing how ink is arranged in the hydrophilic region in this basic process.
  • FIG. 10A is a schematic cross-sectional view showing the movement of a droplet of ink 122 that has contacted the substrate 121 in the atmosphere 130.
  • the droplets of the ink 122 move in the direction of the arrow 123, and the contact and separation of the ink 122 are performed on the surface of the substrate 121 accordingly.
  • the common interface 128 where the three interfaces of the ink 122, the substrate 121, and the atmosphere 130 come in contact moves in the direction of the arrow 123.
  • FIG. 10B to 10E are enlarged views of the vicinity 124 (see FIG. 10A) of the common interface 128.
  • FIG. 10B shows the initial movement of the ink 122, and the common interface 128 at this time exists on the water-repellent region 125. Thereafter, as shown in FIG. 10C, the common interface 128 moves on the water-repellent region 125 as the ink 122 moves, and moves to the boundary between the hydrophilic region 126 and the water-repellent region 125.
  • the common interface 128 on the water-repellent region 125 moves as the ink 122 moves, whereas the hydrophilic region 126 and the water-repellent region 125 move as shown in FIG. 10D.
  • the reason why the common interface 128 on the boundary between the ink 122 and the water-repellent region 125 remains smaller is that the adhesive force that acts between the ink 122 and the hydrophilic region 126 is smaller. Guessed.
  • the adhesive force between the liquid (ink in the above example) and the water-repellent region is smaller than the adhesive force between the liquid and the hydrophilic region” means the unit area. This means that the work required to separate the liquid adhering to the water-repellent region is smaller than the work necessary to separate the liquid adhering to the hydrophilic area of the unit area.
  • the common interface 128 moves to the adjacent hydrophilic region 129 simultaneously with the cutting of the ink 122 on the hydrophilic region 126. There is also.
  • the ink contacts and separates from the substrate by moving ink droplets on the substrate.
  • Such ink contact and separation can also be performed by a spin coating method, a dip method, or a brush method.
  • the spin coating method is a method in which ink is dropped on the entire surface of the substrate and then the substrate is rotated at a high speed to apply the ink to the substrate.
  • the ink and the substrate come into contact with each other when the ink is dropped, and the ink is separated from the substrate by the centrifugal force generated by the rotation of the substrate.
  • the dipping method is a method of applying ink to a substrate by immersing the substrate in ink and then pulling it up from the ink.
  • the ink contacts the substrate by dipping the substrate, and the ink is separated from the substrate by pulling up the substrate.
  • the brush method is a method of applying ink to a substrate by moving a brush containing ink on the substrate.
  • the ink is brought into contact with and separated from the substrate by the movement of the brush.
  • JP 2007-129227 A reference 4
  • “SPLi et.al; Applied Physics Letters; 2006, 89, P122105-1 to 3” reference 5
  • a method for producing an effect transistor is disclosed. In this method, first, a hydrophilic region corresponding to the shape of a source electrode and a drain electrode and a water-repellent region surrounding it are formed on the surface of a conductive silicon substrate whose surface is covered with a thermal silicon oxide film having a thickness of 100 nm. To do.
  • the hydrophilic region and the water repellent region are produced as follows.
  • a relief printing plate is produced with a polydimethylsiloxane (PDMS) material and the shape of the recesses matches the shape of the source and drain electrodes.
  • PDMS polydimethylsiloxane
  • the ink in which the conductive polymer material is dissolved is applied to the substrate by the brush method, and the conductive polymer is disposed only in the hydrophilic region.
  • This conductive polymer pattern becomes a source electrode and a drain electrode.
  • a method for printing on a flexible substrate by a method between continuous rolls using a dewetting method is disclosed.
  • a fluororesin pattern is formed on the surface of a polyethylene terephthalate resin undercoated with gelatin by a flexographic printing method, and then an aqueous glycerol, conductive polymer, liquid crystal, etc. is printed on the hydrophilic region by a hand coating method. is doing.
  • the resin is cured by irradiating ultraviolet rays.
  • a microlens having a diameter of 50 ⁇ m is manufactured in the hydrophilic region.
  • the coating apparatus used in the dewetting method is simpler and cheaper than inkjet printers and gravure offset printers, so there is a possibility that electronic devices can be manufactured at a lower price.
  • the hydrophilic region can be reduced to 1 ⁇ m or less by a plate using PDMS or a photolithography method, so that a pattern of 1 ⁇ m or less can be printed.
  • the dewetting method is attracting attention in the sense that a fine pattern may be printed at a low price.
  • the dewetting method uses two types of regions, a water-repellent region and a hydrophilic region formed on the substrate, and uses the difference in adhesive force acting between each region and the ink. This is because they are arranged.
  • An object of the present invention is to provide a method for selectively arranging two kinds of substances on the same substrate by a dewetting method.
  • the present inventor has come up with a method for selectively arranging two kinds of substances on a substrate by a dewetting method.
  • a first method of the present invention is a method of selectively disposing a first substance having a hydrophilic surface and a second substance having a surface covered with a hydrocarbon group on a surface of a substrate,
  • the substrate has a first region, a second region, and a third region on the surface, the first region is hydrophilic, and the second region is covered with a hydrocarbon group.
  • the third region is covered with a fluorocarbon group.
  • the first method of the present invention includes the following steps: (1) applying a solution containing the first substance and a water-soluble solvent to the substrate; (2) disposing the first substance on the surface of the first region by removing the water-soluble solvent from the surface of the substrate; (3) a step of immersing the substrate in a liquid containing an alcohol having fluorine in the molecule; (4) A step of applying a solution containing the second substance and an organic solvent to the surface of the substrate while immersing the substrate in the liquid. (5) a step of taking out the substrate from the liquid; and (6) a step of disposing the second substance on the surface of the second region by removing the organic solvent from the surface of the substrate.
  • a second method of the present invention is a method of selectively disposing a first substance having a hydrophilic surface and a second substance having a surface covered with a hydrocarbon group on a surface of a substrate,
  • the substrate has a first region, a second region, and a third region on the surface, the first region is hydrophilic, and the second region is covered with a hydrocarbon group.
  • the third region is covered with a fluorocarbon group.
  • the second method of the present invention includes the following steps: (1) a step of immersing the substrate in a liquid containing an alcohol having fluorine in the molecule; (2) A step of applying a solution containing the second substance and an organic solvent to the surface of the substrate while immersing the substrate in the liquid.
  • the first and second methods of the present invention since two kinds of substances can be selectively arranged on the surface of the substrate by the dewetting method, even a large area substrate is formed by the two kinds of substances. It is possible to form a fine pattern at a low cost.
  • FIGS. 1A to 1H are schematic views showing an embodiment of a method for arranging two kinds of substances on a substrate according to the present invention.
  • 2A to 2G are schematic cross-sectional views showing an embodiment of a method for arranging two kinds of substances on a substrate according to the present invention.
  • 3A to 3E are schematic cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing a substrate having the first, second, and third regions on the surface thereof in the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic view of a monomolecular film having a hydrocarbon group.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a monomolecular film having a fluorocarbon group.
  • FIG. 6A to 6C are schematic views showing how two kinds of substances are arranged on a substrate in a reference example of a method for arranging two kinds of substances on a substrate according to the present invention.
  • FIG. 7A is a schematic plan view of the substrate before applying the solution
  • FIG. 7B is a micrograph of the substrate surface after applying and drying a solution containing silicon particles and a water-soluble solvent.
  • 7C is a photomicrograph of the substrate surface after applying a solution containing silicon particles and 1-propyl alcohol and then drying n-hexadecane in 2,2,2-trifluoroethanol (2, 7D is a micrograph taken with the substrate immersed in 2,2-trifluoroethanol), and
  • FIG. 7A is a schematic plan view of the substrate before applying the solution
  • FIG. 7B is a micrograph of the substrate surface after applying and drying a solution containing silicon particles and a water-soluble solvent.
  • 7C is a photomicrograph of the substrate surface after applying a solution containing silicon particles and
  • FIG. 7D shows a state in which the solution containing silicon particles and 1-propyl alcohol was applied and dried, and then in the atmosphere.
  • 4 is a micrograph of the substrate surface after n-hexadecane was applied.
  • FIG. 8 a solution in which silicon particles are dispersed in 1-propyl alcohol is applied and dried, and then n-hexadecane is applied in 2,2,2-trifluoroethanol. It is a microscope picture of the substrate surface after taking out from in fluoroethanol.
  • 9A to 9G are schematic cross-sectional views showing an embodiment of a method for arranging two kinds of substances on a substrate according to the present invention.
  • 10A to 10E are schematic cross-sectional views showing the principle of the dewetting method.
  • FIGS. 1A to 1H and FIGS. 2A to 2G are schematic cross-sectional views corresponding to the schematic views shown in FIGS. 1B to 1H, respectively.
  • a substrate 101 for arranging a first substance having a hydrophilic surface and a second substance whose surface is covered with a hydrocarbon group is prepared (FIG. 1A).
  • a first region 102, a second region 103, and a third region 104 are provided on the surface of the substrate 101.
  • the first region 102 is hydrophilic.
  • the second region 103 is covered with a hydrocarbon group.
  • the third region 104 is covered with a fluorocarbon group.
  • a solution 105 containing a first substance and a water-soluble solvent is applied to the substrate 101.
  • a blade method is used, and the solution 105 is applied onto the substrate 101 by moving the blade 106 in one direction 113.
  • the water-soluble solution 105 containing the water-soluble solvent is disposed only in the hydrophilic first region 102.
  • reference numeral 107 denotes a solution containing the first substance and the water-soluble solvent disposed on the first region 102.
  • the water-soluble solvent of the solution 107 disposed on the first region 102 is removed by heating or the like, and as shown in FIGS. 1D and 2C, the first substance 108 contained in the solution 107 is changed to the first It is arranged on the surface of the region 102.
  • the substrate 101 is immersed in a liquid 201 that is held in the container 202 and contains an alcohol having fluorine in its molecule (for example, CF 3 CH 2 OH) (see FIG. 2D).
  • a solution 110 containing a second substance and an organic solvent is applied to the surface of the substrate 101 immersed in the liquid 201.
  • a blade method is used, and the solution 110 is applied onto the substrate 101 by moving the blade 109 in one direction 114.
  • the oil-soluble solution 110 containing an organic solvent is disposed only in the second region 103 whose surface is covered with a hydrocarbon group.
  • reference numeral 111 denotes a solution containing the second substance and the organic solvent disposed on the second region 103.
  • the liquid 201 and the container 202 are omitted for easy understanding of the drawings.
  • the substrate 101 is taken out from the liquid 201 (see FIGS. 1G and 2F), and then the organic solvent in the solution 111 disposed on the second region 103 is removed by heating or the like, as shown in FIGS. 1H and 2G.
  • the second substance 112 contained in the solution 111 is disposed on the surface of the first region 102.
  • a first region 102, a second region 103, and a third region 104 are formed on the surface as shown in FIG. 1A.
  • a substrate 101 is prepared.
  • the first region 102 is a region where a first substance having a hydrophilic surface is disposed.
  • the second region 103 is a region where a second substance whose surface is covered with a hydrocarbon group is arranged.
  • the surface of the first region 102 is hydrophilic.
  • the surface being hydrophilic means that the static contact angle with respect to pure water on this surface is smaller than 90 degrees.
  • the surface of the inorganic oxide that has been cleaned cleanly is hydrophilic.
  • glass, ceramics, metal oxide, silicon oxide, silicon nitride oxide, and the like become hydrophilic when the surface is washed cleanly.
  • the resin having a polar group on the surface is often hydrophilic.
  • the surface of nylon resin is hydrophilic.
  • the surface of a resin having no polar group on the surface can be made hydrophilic by chemical treatment or plasma treatment.
  • the surface of a polypropylene resin, a polyethylene resin, a polyethylene terephthalate resin, or the like can be made hydrophilic by exposing the surface to oxygen plasma.
  • the surface hydrophilic by forming a thin film of hydrophilic material on the surface of the non-hydrophilic substrate.
  • a thin film of aluminum oxide can be vacuum-deposited on a silicon substrate to make the surface hydrophilic.
  • the second region 103 is covered with a hydrocarbon group (CH 3 (CH 2 ) n —; n is a natural number of 1 to 19). Due to the presence of hydrocarbon groups on the surface, the surface energy of the second region 103 is smaller than that of the first region 102.
  • a hydrocarbon group CH 3 (CH 2 ) n —; n is a natural number of 1 to 19. Due to the presence of hydrocarbon groups on the surface, the surface energy of the second region 103 is smaller than that of the first region 102.
  • Such a second region 103 can be realized by using the surface of polypropylene resin or polyethylene resin as it is, and can also be realized by applying a resin having a hydrocarbon group to the substrate.
  • the second region 103 can also be realized by adsorbing a molecule having a hydrocarbon group to the substrate.
  • molecules having a hydrocarbon group are bonded to the substrate in the form of a monomolecular film or a polymer film.
  • a well-cleaned glass substrate or silicon oxide substrate is immersed in a solution in which 1 vol% of a silane coupling agent is dissolved for a certain period of time, and then taken out to bond the silane coupling agent to the substrate surface. If the substrate is washed with a solvent after the immersion, the silane coupling agent becomes a monomolecular film, and if not washed, it becomes a polymer film and bonds to the substrate.
  • Examples of the silane coupling agent for forming the second region 103 include CH 3 (CH 2 ) n SiX 3 , CH 3 (CH 2 ) n SiCH 3 X 2 , CH 3 (CH 2 ) n Si ( CH 3 ) 2 X or the like is used (n is a natural number of 1 to 19; X is Cl, OCH 3 or OCH 2 CH 3 , and when X is 2 or more, X may not be the same).
  • FIG. 4 shows a schematic diagram of a monomolecular film 402 formed by reacting octadecyltrichlorosilane (CH 3 (CH 2 ) 17 SiCl 3 ) as a silane coupling agent with a substrate 401. Show.
  • the third region 104 is covered with a fluorocarbon group (CF 3 (CF 2 ) n —; n is a natural number of 0 to 10). Due to the presence of the fluorocarbon group on the surface, the surface energy of the third region 104 is smaller than that of the first region 102.
  • a third region 104 can be realized by applying a resin having a fluorocarbon group to the substrate 101 or by reacting a silane coupling agent having a fluorocarbon group with the substrate 101. it can.
  • molecules having a fluorocarbon group can be formed on the substrate in the form of a monomolecular film or a polymer film.
  • a well-cleaned glass substrate or silicon oxide substrate is immersed in a solution in which 1 vol% of a silane coupling agent is dissolved for a certain period of time, and then taken out to bond the silane coupling agent onto the substrate. If the substrate is washed with a solvent after the immersion, the silane coupling agent becomes a monomolecular film, and if not washed, it becomes a polymer film and binds on the substrate.
  • the silane coupling agent for forming the third region 104 include CF 3 (CF 2 ) n (CH 2 ) 2 SiX 3 , CF 3 (CF 2 ) n (CH 2 ) 2 SiCH 3 X 2.
  • n is a natural number from 0 to 10; X is Cl, OCH 3 or OCH 2 CH 3 , X is 2 or more) In this case, X may not be the same).
  • perfluorooctylethyltrichlorosilane (CF 3 (CF 2 ) 7 (CH 2 ) 2 SiCl 3 ; hereinafter abbreviated as FAS) is used as a silane coupling agent, and this is combined with a substrate 501.
  • FOS perfluorooctylethyltrichlorosilane
  • a photolithography method As a method for producing the first, second, and third regions on the surface of the same substrate, for example, a photolithography method can be used.
  • FIG. 3A to FIG. 3E show an example of a method for manufacturing the first, second, and third regions by the photolithography method.
  • a predetermined pattern of a metal film 302 and a positive resist film 303 is formed on a substrate 301 having a hydrophilic surface by using a photolithography method.
  • hydrophilic substrate 301 glass, silicon whose surface is covered with an oxide film, ceramics, metal oxide, nylon resin, resin whose surface has been made hydrophilic by oxygen plasma treatment, or the like can be used.
  • the type of metal constituting the metal film 302 is not particularly limited, and noble metals such as gold and platinum, aluminum, copper, nickel, and the like can be used.
  • silane coupling agent (A) a silane coupling agent having a fluorocarbon group
  • a silane coupling agent (A) CF 3 (CF 2 ) n (CH 2 ) 2 SiX 3 , CF 3 (CF 2 ) n (CH 2 ) 2 SiCH 3 X 2 , CF 3 (CF 2 ) n ( CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) 2 X and the like
  • n is a natural number of 0 to 10
  • X is Cl, OCH 3 or OCH 2 CH 3 , and when X is 2 or more, X is not the same. Is good).
  • a silane coupling agent (A) in which X is Cl is preferable because it has high reactivity with the substrate 301 and can form a fluorocarbon group on the surface of the substrate 301 at a high density.
  • the bonding to the silane coupling agent (A) on the substrate 301 is performed by, for example, immersing in a solution in which 1 vol% of the silane coupling agent (A) is dissolved in a non-aqueous organic solvent for 1 hour or more, This is performed by cleaning the substrate 301 with an organic solvent.
  • the non-aqueous organic solvent to be used is preferably one that does not denature the resist film 303, and for example, a fluorine-based solvent such as perfluorooctane is preferable.
  • FIG. 3B is a schematic cross-sectional view of the substrate 301 after the substrate 301 is reacted with the silane coupling agent (A). Through this step, molecules having a fluorocarbon group are bonded to the region 304 where the surface of the substrate 301 is exposed, so that a monomolecular film 305 is formed.
  • the silane coupling agent (A) is applied to the surface of the metal film 302 and the resist film 303. There are cases where it is bonded to the surface of the film and cases where it is not bonded.
  • the metal film 302 is made of gold or platinum, since there is no active hydrogen that reacts with the silane coupling agent on the surface, the silane coupling agent (A) is not bonded.
  • the resist film 303 is removed.
  • the resist film 303 is a positive resist, it can be dissolved and removed by exposing the surface of the substrate 301 to acetone. As a result, as shown in FIG. 3C, a region 306 where the surface of the substrate 301 is exposed appears in the portion where the resist film 303 has been formed.
  • silane coupling agent (B) examples include CH 3 (CH 2 ) nSiX 3 , CH 3 (CH 2 ) n SiCH 3 X 2 , and CH 3 (CH 2 ) n Si (CH 3 ) 2 X.
  • N is a natural number of 1 to 19; X is Cl, OCH 3 or OCH 2 CH 3 , and when X is 2 or more, X may not be the same).
  • a silane coupling agent (B) in which X is Cl is preferable because it has high reactivity with the substrate 301 and can form a high-density hydrocarbon group on the surface of the substrate 301.
  • the bonding of the silane coupling agent (B) to the substrate 301 is performed by, for example, immersing the substrate in a solution in which 1 vol% of the silane coupling agent (B) is dissolved in a non-aqueous organic solvent for 1 hour or more, and then non-aqueous The substrate 301 is washed with the organic solvent.
  • a non-aqueous organic solvent for example, chloroform, toluene, hexadecane, or a mixed solution of chloroform and hexadecane can be used.
  • molecules having a hydrocarbon group are combined with the region 306 where the surface of the substrate 301 is exposed to form a monomolecular film 307.
  • the silane coupling agent (B) does not bond to the region where the monomolecular film 305 having a fluorocarbon group is already formed. This is because the surface of the region where the monomolecular film 305 is formed is covered with a fluorocarbon group and there is no active hydrogen with which the silane coupling agent (B) reacts.
  • the etching solution used at this time is preferably acidic. Since the silane coupling agent (B) bonded to the surface of the substrate 301 is resistant to an acidic solution, the monomolecular film 305 and the monomolecular film 307 are etched in the etching process of the metal film 302 using an acidic etching solution. Is not removed from the substrate 301.
  • the silane coupling agent (B) When the silane coupling agent (B) is bonded to the surface of the metal film 302 with a high density, the silane coupling agent (B) acts as a resist film on the etching solution. In this case, the etching time becomes longer than in the case of the metal film 302 to which the silane coupling agent (B) is not bonded.
  • the silane coupling agent (B) hardly binds to the surface of the metal film 302, so that the etching time is shorter than that of a metal to which the silane coupling agent (B) is easily bonded.
  • a hydrophilic region 308 where the surface of the substrate 301 is exposed, a region where a monomolecular film 307 having a hydrocarbon group is provided, The region provided with the monomolecular film 309 having a carbon group is manufactured. Therefore, the hydrophilic region 308 is the first region, the region of the monomolecular film 307 having a hydrocarbon group is the second region, and the region of the monomolecular film 309 having a fluorocarbon group is the third region.
  • the first region is the surface of the substrate, but it is also possible to manufacture a substrate having the first to third regions such that the second region is the surface of the substrate. is there.
  • a predetermined region in the substrate becomes a hydrophilic region.
  • the metal mask pattern is such that the region of the substrate not exposed to plasma corresponds to the second region.
  • the substrate having the first to third regions can be produced by reacting the substrate with a silane coupling agent having a fluorocarbon group and then removing the resist pattern.
  • a predetermined region in the substrate is made a hydrophilic region.
  • the metal mask pattern is such that the area of the substrate not exposed to the laser corresponds to the third area.
  • this resin has a fluorocarbon group on the surface, the region not exposed to the laser is the third region.
  • the substrate having the first to third regions can be produced by reacting the substrate with a silane coupling agent having a hydrocarbon group and then removing the resist pattern.
  • the substrate having the first to third regions can also be produced by a method using a PDMS plate.
  • a first PDMS relief plate (first relief plate) having the same size as the surface of the substrate on which the first substance and the second substance are disposed is prepared.
  • the position and shape of the convex portion in the first relief plate are set to be equal to the position and shape of the second region on the surface of the substrate.
  • the plate After impregnating the surface of the first relief plate with a silane coupling agent having a hydrocarbon group, the plate is brought into contact with a substrate having a hydrophilic surface, whereby the substrate has a silane cup having a hydrocarbon group.
  • region is formed.
  • a second PDMS letterpress (second letterpress) having the same size as the surface of the substrate is prepared.
  • the position and shape of the concave portion in the second relief printing plate are set to be equal to the position and shape of the first region on the surface of the substrate.
  • this plate After impregnating the surface of the second relief plate with a silane coupling agent having a fluorocarbon group, this plate is brought into contact with the substrate.
  • the positional relationship between the second relief plate and the substrate is determined so that the concave portion of the second relief plate is positioned at the first region in the substrate.
  • the first to third regions can be formed on the substrate.
  • the water-soluble solvent in the present invention refers to a liquid containing water.
  • the water-soluble solvent is preferably a liquid containing 40 vol% or more of water. More preferably, the water-soluble solvent is water, that is, the solution (A) is an aqueous solution of the first substance.
  • the static contact angle in the first region of the water-soluble solvent is preferably smaller than 90 degrees.
  • the static contact angle in the second or third region of the water-soluble solvent is preferably 90 degrees or more.
  • Examples of such a water-soluble solvent include water containing 10 vol% or less of alcohol such as propyl alcohol and butyl alcohol, or pure water.
  • particles of inorganic material or resin material having a hydrophilic surface can be used.
  • the shape and size of the particles are not particularly limited, but preferably the maximum side or maximum diameter is 1 nm or more and 100 ⁇ m or less.
  • the surface of the first substance is hydrophilic, it can be dispersed in a water-soluble solvent.
  • the surface of the first substance is hydrophilic means that a solution in which the first substance is dispersed in a water-soluble solvent is applied onto a smooth substrate, and the water-soluble solvent is volatilized and removed.
  • the static contact angle with respect to pure water on the film surface is 90 degrees or less.
  • Examples of the inorganic material particles used as the first substance include semiconductor particles such as silicon, germanium, titanium oxide and indium oxide, insulator particles such as silicon oxide and silicon nitride, metal particles such as gold, silver and copper. is there.
  • Examples of the particles of the resin material used as the first substance include particles made of polystyrene, nylon resin, and the like.
  • the particle surface When the particle surface is not hydrophilic, it can be rendered hydrophilic by exposing the particle surface to oxygen plasma or ozone gas or chemically treating it.
  • Solution (A) can be prepared by adding the first substance to a water-soluble solvent and stirring, or by applying ultrasonic waves.
  • a solution containing the second substance and the organic solvent in which the second substance is dispersed in the organic solvent (corresponding to the solution 110 shown in FIGS. 1E, 1F, 2D, and 2E.
  • a solution (B) may be prepared).
  • the organic solvent in the present invention refers to a liquid having a hydrocarbon group having a solubility in water (weight dissolved in 100 g of water) of 10 g or less. These liquids include alkanes having 6 to 16 carbon atoms, cyclohexane, turpentine oil and the like.
  • inorganic material particles or resin material particles whose surfaces are coated with hydrocarbon groups can be used as the second substance in the present invention.
  • the shape and size of the particles are not particularly limited, but the maximum side or maximum diameter is preferably 1 nm or more and 100 ⁇ m or less.
  • the second substance Since the second substance has a hydrocarbon group on its surface, it can be dispersed in an organic solvent.
  • Examples of the inorganic material particles used as the second substance include semiconductor particles such as silicon, germanium, titanium oxide, and indium oxide, insulator particles such as silicon oxide and silicon nitride, and metal particles such as gold, silver, and copper. is there.
  • Examples of the resin material particles include particles made of polystyrene resin, nylon resin, polypropylene resin, polyethylene resin, and the like. In order to disperse these particles in an organic solvent, the particles are chemically surface modified.
  • surface modification to silicon oxide particles can be performed by a method proposed by Hiroshi Utsuki et al. Or Kondo et al. (Utsuki et al., “Materials”, Vol. 24, No. 262, P54-58; Kondo M. et al, Langmuir, 1995, Volume 11 P394-397).
  • silicon oxide particles are heated in a mixed solution of tetradecane and a primary alcohol (CH 3 (CH 2 ) n OH; n is a natural number of 3 to 16), whereby the hydroxyl groups of the alcohol molecules and the surface of the particles are The silanol group (Si—OH) undergoes a dehydration reaction, and the hydrocarbon group is bonded to the particle surface. Thereafter, by volatilizing and removing the mixed solution, particles having hydrocarbon groups bonded to the surface can be obtained.
  • a mixed solution of tetradecane and a primary alcohol CH 3 (CH 2 ) n OH; n is a natural number of 3 to 16
  • the surface can be chemically modified by the above method as long as it is an inorganic particle having an oxide film on the surface.
  • a thin oxide film can be formed by exposing the surface to oxygen plasma or ozone gas and then chemically modified by the above method.
  • particles of resin material it is possible to chemically modify the surface by the above method after introducing hydroxyl groups into the surface by irradiating oxygen plasma.
  • the surface modification to a silicon oxide particle can also be performed using the silane coupling agent which has a hydrocarbon group.
  • silane coupling agents include CH 3 (CH 2 ) n SiX 3 , CH 3 (CH 2 ) n SiCH 3 X 2 , CH 3 (CH 2 ) n Si (CH 3 ) 2 X ( n is a natural number of 1 to 19; X is Cl, OCH 3 , or OCH 2 CH 3 , and when X is 2 or more, X may not be the same).
  • silicon oxide particles are immersed in a mixed solution of a silane coupling agent and hexane to bond the silane coupling agent to the particle surface.
  • particles having a surface coated with a hydrocarbon group can be produced by separating the particles from the mixed solution using a centrifuge.
  • the surface can be chemically modified using the same method.
  • the surface can be chemically modified by the above method after forming a thin oxide film by exposing the surface to oxygen plasma or ozone gas.
  • the second substance is a metal particle made of gold, silver, copper or the like
  • these particles are put into a mixed solution of an alkyl mercaptan (CH 3 (CH 2 ) n SH; n is a natural number of 1 to 19) and alcohol.
  • alkyl mercaptan CH 3 (CH 2 ) n SH; n is a natural number of 1 to 19
  • alcohol By soaking, alkyl mercaptan can be bound to the surface.
  • metal particles whose surfaces are coated with hydrocarbon groups can be produced by separating the particles from the mixed solution using a centrifuge.
  • particles made of polypropylene or polyethylene have hydrocarbon groups on their surfaces, they can be dispersed in an organic solvent without any particular surface treatment.
  • the solution (B) is prepared by adding a second substance (particles whose surface is chemically modified as described above or particles of a resin material having a hydrocarbon group on the surface) to an organic solvent and stirring the solution. It can be produced by applying sound waves.
  • a solution 105 in which the first substance is dispersed is applied to the surface of the substrate 101 as shown in FIGS. 1B, 1C, 2A, and 2B.
  • the solution 105 is applied using a blade 106.
  • the shape of the blade 106 is not limited, but a plate shape is usually used.
  • the blade 106 is arranged at a certain distance from the substrate 101 so that one end face is horizontal to the surface of the substrate 101. Then, between the end face of the blade 106 and the surface of the substrate 101, the solution 105 in which the first substance is dispersed is arranged as a curtain-shaped liquid film. The liquid is applied by moving the blade in one direction 113 so as not to break the curtain shape.
  • the method for applying the solution 105 is not limited to the blade method, and a general method for applying the solution to the substrate, such as a spin coating method, a brush method, a slit coating method, or a die coating method, can be used.
  • the solution 105 containing the first substance is disposed only in the first region 102.
  • the reason why the solution 105 is disposed only in the first region 102 is that the adhesive force between the water-soluble solvent of the solution 105 and the second region 103 or the third region 104 is different from that of the water-soluble solvent of the solution 105 and the first region 102. It can be assumed that this is because the adhesive strength between the regions 102 is smaller. Such a relationship occurs in the adhesive force because the surface energy of the second region 103 and the third region 104 is smaller than the surface energy of the first region 102.
  • the water-soluble solvent of the solution 105 is removed, whereby the first substance 108 is disposed in the first region 102 as shown in FIGS. 1D and 2C.
  • the water-soluble solvent can be volatilized and removed by leaving the substrate 101 in the atmosphere, heating the substrate 101 in the atmosphere, or placing the substrate 101 in a reduced pressure atmosphere.
  • the liquid 201 needs not to dissolve the solution 110.
  • the liquid 201 contains an alcohol having fluorine (F) in the molecule, and a liquid composed only of the alcohol is preferably used.
  • This alcohol is preferably 2,2,2-trifluoroethanol (CF 3 CH 2 OH).
  • the method for exposing the substrate 101 to the liquid 201 is not particularly limited, and only the vicinity of the portion where the solution 110 is applied may be exposed to the liquid 201.
  • Application of the solution 110 containing the second substance can be performed by the same method as application of the solution 105 containing the first substance.
  • the solution 110 is disposed only in the second region 103.
  • the substrate 101 is taken out of the container and the organic solvent in the solution 110 is removed, whereby the second substance 112 is disposed in the second region 103. Is done.
  • the organic solvent can be volatilized and removed by leaving the substrate 101 in the atmosphere, heating the substrate 101 in the atmosphere, or placing the substrate 101 in a reduced-pressure atmosphere.
  • the second region 103 covered with the hydrocarbon group and the organic solvent in the solution 110 have the same chemical properties, and therefore should have high affinity. For this reason, in the liquid 201 containing alcohol, the adhesive force between the solution 110 and the third region 104 covered with the fluorocarbon group is the adhesive force between the solution 110 and the second region 103. Smaller than As a result, it can be estimated that the solution 110 is disposed in the second region 103 in the liquid 201 but not disposed in the third region 104.
  • the surface thereof is hydrophilic.
  • F fluorine
  • the alcohol molecule directs the fluorocarbon group (CF 3 (CF 2 ) n —) to the liquid side. It is speculated that it adsorbs to the hydrophilic region in the form of a monomolecular film.
  • the surface of the first region 102 has chemical properties similar to those of the third region 104. As a result, it can be estimated that the solution 110 is not disposed in the first region 102 in the liquid 201.
  • the solution 110 is selectively disposed only in the second region 103.
  • Embodiment 2 In the method for arranging two kinds of substances on the substrate in Embodiment 2, the second substance is first arranged in the second region of the substrate in the previous step, and the first substance is placed in the first region in the subsequent step.
  • the arrangement method is different from the arrangement method of the first embodiment, the rest is the same as the arrangement method of the first embodiment.
  • the method of this embodiment will be described below with reference to schematic cross-sectional views in FIGS. 9A to 9G.
  • symbol is attached
  • the substrate 101 having the first region 102, the second region 103, and the third region 104 is immersed in the liquid 201 held in the container 202 (see FIG. 9A).
  • a solution 110 containing a second substance and an organic solvent is applied to the surface of the substrate 101 immersed in the liquid 201 as shown in FIG. 9A.
  • the application method of the solution 110 is the same as that in the first embodiment.
  • the solution 110 containing hydrocarbon groups is disposed only in the second region 103 whose surface is covered with hydrocarbon groups. Note that the principle that the solution 110 is disposed only in the second region 103 in the liquid 201 is as described in the first embodiment.
  • the substrate 101 is taken out from the liquid 201 (see FIG. 9C), and then the organic solvent of the solution 111 disposed on the second region 103 is removed by the same method as in the first embodiment, as shown in FIG. 9D.
  • the second substance 112 contained in the solution 111 is disposed on the surface of the second region 103.
  • a solution 105 containing a first substance and a water-soluble solvent is applied to the substrate 101 in the atmosphere.
  • the application method of the solution 105 is the same as that in the first embodiment.
  • the solution 105 is not disposed in the second region 103 but is disposed only in the first region 102 as shown in FIG. 9F.
  • the water-soluble solvent of the solution 107 disposed on the first region 102 is removed by the same method as in Embodiment Mode 1, and the first substance 108 contained in the solution 107 is removed as shown in FIG. 9G. It is arranged on the surface of the first region 102.
  • two kinds of substances (first substance and second substance) can be selectively arranged on the surface of the same substrate.
  • a solution containing silicon particles and 1-propyl alcohol (hereinafter, this solution is described as a solution (A) in the examples) could be prepared.
  • N-Hexadecane was used as an organic solvent for dispersing the second substance.
  • a substance corresponding to the second substance was not dispersed in n-hexadecane.
  • a 4-inch silicon wafer was irradiated with ultraviolet rays in ozone to remove organic substances on the surface and oxidize the surface.
  • the silicon wafer after the treatment was a silicon substrate whose surface was covered with an oxide film, and the static contact angle of the silicon substrate surface with pure water was 10 degrees or less.
  • the resist film pattern was a rectangle with a side of 2 ⁇ m to 2 mm, or a circular shape with a diameter of 2 ⁇ m to 2 mm.
  • the silicon substrate was sequentially immersed in an etching solution of gold and nickel, and the metal film at a portion not covered with the resist film was removed.
  • the resist film was removed by exposing the silicon substrate to an oxygen plasma atmosphere in a vacuum.
  • a positive resist film pattern was formed on the silicon substrate without a metal film by photolithography.
  • the pattern shape was the same as the pattern shape of the metal film.
  • the metal film 302 pattern, the positive resist film 303 pattern, and the region 304 where the substrate surface was exposed were formed on the surface of the substrate 301 as shown in FIG. 3A.
  • this substrate 301 was immersed in perfluorooctane in which 1 vol% of FAS was dissolved for 2 hours, and then rocked and washed in perfluorooctane. These operations were performed in a dry nitrogen gas atmosphere.
  • the FAS monomolecular film 305 was formed in the region 304 where the substrate surface was exposed.
  • the monomolecular film 305 is depicted as being formed on the surfaces of the metal film 302 and the resist film 303, but it is unclear whether or not the film is actually formed on these surfaces. is there.
  • the region where the FAS monomolecular film 305 was formed became the third region covered with the fluorocarbon group.
  • the resist film 303 was peeled off by rocking and washing the substrate 301 in acetone. By this step, as shown in FIG. 3C, a region 306 where the substrate surface was exposed was formed in the region where the resist film 303 was provided.
  • the substrate 301 was mixed with 1 vol% octadecyltrichlorosilane (CH 3 (CH 2 ) 17 SiCl 3 : hereinafter abbreviated as OTS) in a mixed solution of n-hexadecane and chloroform (4: 1 by volume). After being immersed in 3 hours, it was washed by shaking in chloroform. These operations were performed in a dry nitrogen gas atmosphere.
  • OTS octadecyltrichlorosilane
  • an OTS monomolecular film 307 was formed in the region 306 where the substrate surface was exposed.
  • the region where the OTS monomolecular film 307 was formed became the second region covered with the hydrocarbon group.
  • this substrate 301 was sequentially immersed in an etching solution of gold and nickel, and the metal film 302 was removed. By this operation, as shown in FIG. 3E, a region 308 where the surface of the substrate was exposed was formed.
  • the region 308 is a hydrophilic first region.
  • a substrate having the first to third regions on the surface was prepared by a series of these operations.
  • FIG. 6A An outline of the application method of solution (A) is shown in FIG. 6A.
  • a glass plate 602 having a width of 30 mm, a height of 20 mm, and a thickness of 1 mm was arranged perpendicular to the substrate 601 with an interval of 0.2 mm.
  • the substrate 601 is a substrate having the first to third regions on the surface, which is manufactured by the above method.
  • the glass plate 602 was fixed using a fixing jig.
  • the fixing jig was connected to a mechanism for adjusting the distance between the glass plate 602 and the substrate 601 and moving the glass plate 602 relative to the substrate 601 in the direction of the arrow 604 while maintaining a predetermined distance.
  • the solution (A) was pipetted between the glass plate 602 and the substrate 601 to form a curtain-shaped liquid film 603. Thereafter, the solution (A) was applied to the substrate 601 by moving the glass plate 602 in the direction of the arrow 604 at a speed of 10 mm / s. Thereafter, the substrate 601 was naturally dried at room temperature for 30 minutes.
  • FIGS. 6B and 6C are schematic diagrams showing a state in which n-hexadecane is applied to the surface of the substrate 601 in 2,2,2-trifluoroethanol 614.
  • FIG. . In FIG. 6B, 2,2,2-trifluoroethanol 614 is omitted.
  • FIG. 6B and FIG. 6C a coating method of n-hexadecane in this example will be described.
  • a substrate 601 was placed on the bottom of a petri dish 613 having a diameter of 12 cm and a depth of 2.5 cm, and a slit coater 605 was placed on the upper surface of the substrate 601.
  • the structure of the slit 608 and the positional relationship between the slit 608 and the substrate 601 will be described with reference to FIGS. 6B and 6C.
  • n-hexadecane has not yet been inserted into the slit 608. Therefore, the liquid film 606 in the figure did not exist. Also, 2,2,2-trifluoroethanol 614 was not present.
  • the slit coater 605 was formed by providing a slit 608 penetrating through the stainless steel plate inside a stainless steel plate having a width of 30 mm, a height of 30 mm, and a maximum thickness of 5 mm.
  • the slit width 611 in the slit coater upper portion 609 was 3 mm, and the slit width 616 in the slit coater lower portion 610 was 0.5 mm.
  • Absorbent cotton 612 was placed inside the slit 608.
  • the distance between the tip of the slit coater lower part 610 and the substrate 601 was set to 0.2 mm.
  • the slit coater 605 was fixed using a fixing jig.
  • the fixing jig adjusts the distance between the surface of the substrate 601 and the slit coater 605, and moves the slit coater 605 with respect to the substrate 601 in the direction of the arrow 607 while keeping a predetermined distance (not shown). )).
  • 2,2,2-trifluoroethanol 614 was slowly put in the petri dish 613 so that a part of the slit coater upper part 609 was immersed in the liquid.
  • n-hexadecane was slowly inserted from the upper part of the slit 608 to form a curtain-like liquid film 606 between the lower part of the slit coater 610 and the substrate 601.
  • the slit coater 605 was moved in the arrow direction 607 at a speed of 10 mm / s, and n-hexadecane was applied to the surface of the substrate 601.
  • the substrate 601 was taken out from 2,2,2-trifluoroethanol 614.
  • the solution (A) was applied to a substrate having the same structure as the substrate 601 and dried at room temperature, and then n-hexadecane was applied in the atmosphere.
  • FIG. 7A is a schematic plan view of the substrate used in the present reference example and the comparative example.
  • 7B to 7D are photomicrographs showing the state of the substrate surface after applying the solution (A) to the substrate in the present reference example and the comparative example. 7B to 7D correspond to the respective regions on the substrate surface shown in the schematic plan view of FIG. 7A.
  • the region 702 where the substrate surface is exposed is the first region
  • the OTS monomolecular film formation region 703 is the second region
  • the FAS monomolecular film formation region 701 is the third region. Respectively.
  • FIG. 7B is a photomicrograph of the substrate surface after the solution (A) was applied in the air and dried at room temperature in this reference example.
  • the silicon particles 704 are selectively arranged in the region 702 where the substrate surface is exposed.
  • FIG. 7C is a micrograph of the substrate surface after applying n-hexadecane in 2,2,2-trifluoroethanol in this reference example.
  • n-hexadecane 705 is selectively disposed only in the monomolecular film formation region 703 of OTS.
  • FIG. 8 shows a second example of a second region composed of a circular first region having a diameter of 100 ⁇ m and a monomolecular film of OTS among substrates taken out from the atmosphere from 2,2,2-trifluoroethanol into the reference example. It is the microscope picture which observed the substrate surface in which the area
  • the positions of silicon particles 801 and n-hexadecane 802 are indicated by arrows. It was confirmed that the positions of the silicon particles 801 and n-hexadecane 802 correspond to the hydrophilic first region and the second region where the OTS monomolecular film is formed, respectively.
  • FIG. 7D is a photomicrograph of the substrate surface after applying the solution (A) in the air and drying, and then applying n-hexadecane in the air as a comparative example.
  • n-hexadecane was also disposed in the region where the silicon particles were previously disposed (first region) (part indicated by 707 in the figure). It can be seen that it is disposed in both the OTS monomolecular film formation region 706.
  • n-hexadecane cannot be applied separately only to the OTS monolayer formation region in the atmosphere.
  • the reason why n-hexadecane is also disposed in the region where silicon particles are present in the atmosphere is presumed to be because the silicon particles are hydrophilic.
  • Example 1 Instead of n-hexadecane in the reference example, a solution in which silicon oxide particles (average particle size: 300 nm) whose surface was coated with hexyl groups (— (CH 2 ) 5 —CH 3 ) was dispersed in hexane was used. Otherwise, the same experiment as in the reference example was performed. That is, in Example 1, the second substance was silicon oxide particles whose surface was coated with a hexyl group (— (CH 2 ) 5 —CH 3 ), and the organic solvent was hexane.
  • a method for producing the above solution containing silicon oxide particles and hexane (hereinafter, this solution will be referred to as a solution (B) in the examples) will be described.
  • a 50 mL centrifuge tube is filled with 30 mL of a hexane solution in which 1 vol% of hexyltrichlorosilane is dissolved, and 0.3 g of silicon oxide particles having an average particle size of 300 nm (colloidal silica manufactured by Fuso Chemical Industry Co., Ltd.). And left overnight.
  • This operation was performed in a dry nitrogen atmosphere. Thereafter, the centrifuge tube was placed in an ultrasonic cleaner and ultrasonic waves were applied. Thereby, the silicon oxide particles were uniformly dispersed in hexane.
  • the centrifuge tube was placed in a centrifuge and rotated at 5000 rpm for 10 minutes. Thereby, silicon oxide particles settled on the bottom of the centrifuge tube.
  • the supernatant of the centrifuge tube was sucked up using a pipette, and an amount of hexane equal to the sucked amount was put into the centrifuge tube. Thereafter, ultrasonic waves were applied to the centrifuge tube to disperse the silicon oxide particles.
  • a mixed solution of 0.3 g of silicon oxide particles not treated with hexyltrichlorosilane and 30 mL of hexane was placed in a glass container, and ultrasonic waves were applied. After application of ultrasonic waves, the supernatant of the hexane solution was transparent, and silicon oxide particles were present in an aggregated state at the bottom. The supernatant of this hexane solution was sucked with a drop of dropoid and dropped onto a glass substrate, and then hexane was removed by drying, and the substrate surface was observed with an optical microscope. However, no silicon oxide particles were observed on the substrate surface.
  • the solution (A) and the solution (B) were applied to the substrate in the same manner as in the reference example.
  • the solution (A) was applied to the substrate in the same manner as in the reference example, it was naturally dried at room temperature for 30 minutes. Thereafter, the solution (B) was applied in the same manner as in the reference example in which n-hexadecane was applied in the state where the substrate was immersed in 2,2,2-trifluoroethanol. The product was taken out from 2-trifluoroethanol and naturally dried for 10 minutes in a room temperature atmosphere.
  • silicon particles were arranged in the first region of the substrate, and silicon oxide particles whose surface was coated with hexyl groups were arranged in the second region.
  • Example 2 In the same manner as in Example 1, the solution (A) and the solution (B) were applied. However, the order of applying the solution (A) and the solution (B) was reversed.
  • the solution (B) was applied in 2,2,2-trifluoroethanol, taken out from 2,2,2-trifluoroethanol, and the substrate was naturally dried for 10 minutes near room temperature.
  • solution (A) was applied to the substrate in the air, and then naturally dried at room temperature for 30 minutes.
  • silicon particles can be selectively disposed in the hydrophilic region and silicon oxide particles can be selectively disposed in the OTS region.
  • the size of the region where the first substance and the second substance are arranged can be reduced to about a micrometer by using a photolithography method or the like. Therefore, according to the method of the present invention, it becomes easy to selectively arrange two kinds of substances in a micrometer-sized region. Furthermore, in the method of the present invention, a solution containing the first substance and the second substance can be applied to a large-area substrate with an inexpensive application device such as a slit coater. Therefore, if the method of the present invention is used, two kinds of minute patterns can be formed on a large-area substrate at a low cost.
  • the method of the present invention capable of realizing such an effect can be applied as a method for selectively arranging n-type and p-type silicon particles having a diameter of nanometer size. Therefore, a transistor having a pn junction can be reduced on a large-area substrate. Can be formed at a price. Furthermore, since the method of the present invention can be applied as a method of selectively arranging an electrode material and a semiconductor material, an electrode and an active layer which are constituent elements of a transistor can be formed on a large-area substrate at a low cost.
  • the method of the present invention can be applied to, for example, a manufacturing method of a large area organic electroluminescence display, and the active layer and the electrode of a transistor for driving the large area organic electroluminescence display are reduced with high accuracy. Can be made at a price.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

　本発明は、親水性の表面を有する第１の物質(108)および炭化水素基によって表面が被覆されている第２の物質(112)を、基板(101)の表面に選択的に配置する方法である。基板(101)は、親水性の第１の領域(102)、炭化水素基によって被覆されている第２の領域(103)およびフッ化炭素基によって被覆されている第３の領域(104)を表面に有する。本発明の方法は、（１）基板(101)に、第１の物質と水溶性溶媒とを含む溶液(105)を塗布する工程、（２）基板(101)の表面から水溶性溶媒を除去することによって、第１の物質(108)を第１の領域(102)の表面に配置する工程、（３）分子中にフッ素を有するアルコールを含む液体(201)に基板(101)を浸漬する工程、（４）液体(201)に基板(101)を浸漬しながら、第２の物質と有機溶媒とを含む溶液(110)を基板(101)の表面に塗布する工程、（５）液体(201)から基板(101)を取り出す工程、および（６）基板(101)の表面から有機溶媒を除去することによって、第２の物質(112)を第２の領域(103)の表面に配置する工程を含む。

Description

２種類の物質を基板の表面に選択的に配置する方法
　本発明は、２種類の物質を基板の表面に選択的に配置する方法に関する。
　近年、フォトリソグラフィー法で作製されていた薄膜トランジスタ、ディスプレイ用発光素子、マイクロレンズ等の電子デバイスを、印刷法で作製しようとする研究開発が、各方面で精力的に進められている。電子デバイスの作製方法として印刷法が注目されている理由は、この方法を用いれば基板に電子デバイスの構成要素を直接形成できるため、フォトリソグラフィー法に比べて製造工数と使用する材料が少なくなり、電子デバイスの製造価格を大幅に低減できる可能性があるからである。
　薄膜トランジスタ、発光素子またはマイクロレンズの大きさは一般に数十～１００μｍであるので、これを印刷法で形成するためには、数十～１００μｍサイズのパターンの形成が可能な印刷機が必要である。様々な印刷機の中で、インクジェット法とグラビアオフセット法による印刷機は、最小で数十μｍ程度のパターンを形成可能であるので、これらを用いて電子デバイスを作製する方法が報告されている。
　特許第３５４１６２５号公報（文献１）と特許第３８５８８０９号公報（文献２）には、インクジェット印刷法による有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの発光素子の作製方法が開示されている。特開２００６－３１８８５０号公報（文献３）には、グラビアオフセット印刷法による有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの発光素子の作製方法が開示されている。
　一方、あらかじめ基板に撥水性領域に囲まれた親水性領域を形成しておき、スピンコート法、ディップ法またはブラシ等によってこの基板にインクを塗布することで、親水性領域にインクを選択的に配置する印刷法が提案されている。以下、この方法をデウェッティング法（ｄｅｗｅｔｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ）と記載する。
　近年、電子デバイスの作製方法としてデウェッティング法が注目されつつある。以下にデウェッティング法の原理を簡単に説明した後、これを用いた従来例を示す。
　デウェッティング法の基本的な工程は、インクを基板に接触させる工程と、その後インクを基板から引き離す工程である。
　図１０Ａ～図１０Ｅは、この基本的な工程においてインクが親水性領域に配置される様子を示した断面模式図である。
　図１０Ａは、大気１３０中で基板１２１に接触したインク１２２の液滴の移動を示した断面模式図である。インク１２２の液滴は矢印１２３の方向に移動し、それに従って、基板１２１の表面ではインク１２２の接触と引き離しが行われる。図では、インク１２２の移動に伴い、インク１２２、基板１２１、および大気１３０の３つの界面が接触する共通界面１２８が、矢印１２３の方向に移動する。
　図１０Ｂ～図１０Ｅは、この共通界面１２８の近傍１２４（図１０Ａ参照）の拡大図である。図１０Ｂはインク１２２の移動初期を示しており、この時の共通界面１２８は撥水性領域１２５上に存在する。その後、図１０Ｃで示すように、インク１２２の移動に伴い共通界面１２８は撥水性領域１２５上を移動し、親水性領域１２６と撥水性領域１２５との境界に移動する。
　さらにインク１２２が移動すると、図１０Ｄに示すように、インク１２２全体の重心は矢印１２３方向に移動するが、共通界面１２８は、撥水性領域１２５と親水性領域１２６との境界にとどまったままである。
　図１０Ｂおよび図１０Ｃに示すように、撥水性領域１２５上の共通界面１２８はインク１２２の移動に伴って移動するのに対して、図１０Ｄに示すように、親水性領域１２６と撥水性領域１２５の境界上の共通界面１２８がそこにとどまるのは、インク１２２と撥水性領域１２５との間に働く接着力が、インク１２２と親水性領域１２６との間に働く接着力よりも小さいためだと推測される。
　ここで、本明細書においては、「液体（上記の例ではインク）と撥水性領域との間の接着力が、液体と親水性領域との間の接着力より小さい」とは、単位面積の撥水性領域に付着した液体を引き離すために必要な仕事量が、単位面積の親水性領域に付着した液体を引き離すのに必要な仕事量よりも小さいことをいう。
　次に、図１０Ｅに示すように、さらにインク１２２が移動すると、インク１２２の一部が切断されて、インク１２２の一部が親水性領域１２６に配置される。その後、共通界面１２８は、親水性領域１２６に対してインク１２２の移動方向１２３側に隣接する撥水性領域１２５上に位置する。
　隣り合う二つの親水性領域１２６と親水性領域１２９との間の間隔が小さい場合、親水性領域１２６上でのインク１２２の切断と同時に、共通界面１２８が隣の親水性領域１２９に移動する場合もある。
　図１０Ａ～図１０Ｅに示した例では、基板へのインクの接触と引き離しを基板上のインク液滴の移動で行っている。
　このようなインクの接触と引き離しは、スピンコート法、ディップ法、またはブラシ法で行うことも可能である。
　スピンコート法は、基板全面にインクを滴下した後、基板を高速に回転させてインクを基板に塗布する方法である。この方法では、インクの滴下によりインクと基板との接触が起こり、基板の回転による遠心力によって基板からのインクの引き離しが行われる。
　ディップ法は、基板をインクに浸漬した後インクから引き上げることにより、インクを基板に塗布する方法である。この方法では、基板の浸漬によりインクが基板に接触し、基板の引き上げによりインクは基板から引き離される。
　ブラシ法では、インクを含んだブラシを基板上で移動させることで、インクを基板に塗布する方法である。この方法では、ブラシの移動により、インクの基板への接触と引き離しが行われる。
　特開２００７－１２９２２７号公報（文献４）および“Ｓ．Ｐ．Ｌｉ　ｅｔ．ａｌ；　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ；　２００６，　８９，Ｐ１２２１０５－１～３”（文献５）では、デウェッティング法を用いた電界効果トランジスタの作製方法が開示されている。この方法では、まず、表面が１００ｎｍの熱酸化シリコン膜に覆われた導電性のシリコン基板の表面に、ソース電極とドレイン電極の形状に相当する親水性領域とこれを取り囲む撥水性領域とを作製する。
　この方法では、親水性領域と撥水性領域は以下のように作製される。
　まず、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）材料で、凹部の形状がソース電極とドレイン電極の形状と一致する凸版を作製する。
　次に、この凸版に、１Ｈ、１Ｈ、２Ｈ、２Ｈ－パーフルオロドデシルトリクロロシラン（ＣＦ3（ＣＦ2）7Ｃ2Ｈ4ＳｉＣｌ3）が溶解した溶液を染みこませた後、版を基板に押しつける。凸部に含浸されていたＣＦ3（ＣＦ2）7Ｃ2Ｈ4ＳｉＣｌ3は基板上に転写されて、撥水性の薄膜を形成する。
　その結果、電極の形状の親水性領域とそれを取り囲む撥水性領域とが基板上に形成される。
　その後、導電性高分子材料が溶解したインクをブラシ法で基板に塗布し、親水性領域のみに導電性高分子を配置する。
　この導電性高分子のパターンがソース電極およびドレイン電極となる。
　次に、スピンコート法で高分子有機半導体が溶解したインクを基板に塗布する。この結果、ボトムゲート型の電界効果トランジスタが作製される。
　特表２００７－５００５８７号公報（文献６）では、デウェッティング法を用いた、連続ロール間方式によるフレキシブルな基板への印刷方法が開示されている。一例として、ゼラチンが下塗りされたポリエチレンテレフタレート樹脂表面に、フレキソプリンティング法によりフッ素樹脂のパターンを形成した後、ハンドコーティング法により、親水性領域に、水性グリセロール、導電性高分子、液晶等を印刷形成している。
　“Ｄａｎｉｅｌ　Ｍ．　Ｈａｒｔｍａｎｎ，　Ｏｓｍａｎ　Ｋｉｂａｒ，　ａｎｄ　Ｓａｄｉｋ　Ｃ．　Ｅｓｅｎｅｒ，　Ｏｐｔｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ，　２０００，　ｖｏｌ．２５，Ｐ９７５－９７７”（文献７）には、デウェッティング法によるマイクロレンズの作製方法が開示されている。この方法では、まず、フォトリソグラフィー法で撥水性ワックスからなる薄膜のパターンを基板上に形成し、撥水性領域で囲まれた円形の親水性領域を作る。
　次に、ディッピング法により紫外線硬化樹脂をこの基板に塗布した後、紫外線を照射して樹脂を硬化させる。このような方法により、親水性領域に直径５０μｍのマイクロレンズを作製している。
　“Ｆａｎｇ－Ｃｈｕｎｇ　Ｃｈｅｎ　ｅｔ　ａｌ；　ＩＥＥＥ　Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｌｅｔｔｅｒｓ，　２００６，　１８，　Ｐ２４５４－２４５６”（文献８）にも、デウェッティング法によるマイクロレンズの作製方法が開示されている。この方法でも、文献７と同様の方法で撥水性領域に囲まれた円形の親水性領域を基板上に形成し、光硬化性樹脂をスピンコート法で基板に塗布し、その後、紫外線を照射することで、マイクロレンズを作製している。
　デウェッティング法で用いる塗布装置は、インクジェット印刷機やグラビアオフセット印刷機に比べて単純であり、値段も安いので、より低い価格で電子デバイスを製造できる可能性がある。
　また、インクジェット法やグラビアオフセット法で印刷できる最小パターンの大きさは、インクジェットヘッドや版の加工限界によって、１０μｍよりも小さくすることは困難だと考えられている。
　これに対して、デウェッティング法では、親水性領域は、ＰＤＭＳを用いた版やフォトリソグラフィー法により１μｍ以下まで小さくすることができるので、１μｍ以下のパターンを印刷することが可能である。
　このように、デウェッティング法は、微細なパターンを低価格で印刷できる可能性があるという意味で注目されている。
　しかしながら、デウェッティング法で２種類のインク（２種類の物質）を同一基板上の所定の領域に選択的に印刷することは困難であった。これは、デウェッティング法では、基板上に形成された撥水性領域と親水性領域の２種類の領域を用い、それぞれの領域とインクとの間に働く接着力の差を利用してインクを配置しているためである。
　本発明の目的は、デウェッティング法により、同一基板上に２種類の物質を選択的に配置する方法を提供することである。
　本発明者は、上記課題の原因を調べそれ解決するための様々な実験を繰り返した結果、デウェッティング法により２種類の物質を基板上に選択的に配置する方法を考えるに至った。
　本発明の第１の方法は、親水性の表面を有する第１の物質および炭化水素基によって表面が被覆されている第２の物質を、基板の表面に選択的に配置する方法であって、前記基板は、第１の領域、第２の領域および第３の領域を表面に有しており、前記第１の領域は親水性であり、前記第２の領域は、炭化水素基によって被覆されており、前記第３の領域は、フッ化炭素基によって被覆されている。本発明の第１の方法は、以下の工程を包含する：
　（１）前記基板に、前記第１の物質と水溶性溶媒とを含む溶液を塗布する工程、
　（２）前記基板の表面から前記水溶性溶媒を除去することによって、前記第１の物質を、前記第１の領域の表面に配置する工程、
　（３）分子中にフッ素を有するアルコールを含む液体に前記基板を浸漬する工程、
　（４）前記液体に前記基板を浸漬しながら、前記第２の物質と有機溶媒とを含む溶液を前記基板の表面に塗布する工程、
　（５）前記液体から前記基板を取り出す工程、および
　（６）前記基板の表面から前記有機溶媒を除去することによって、前記第２の物質を、前記第２の領域の表面に配置する工程。
　本発明の第２の方法は、親水性の表面を有する第１の物質および炭化水素基によって表面が被覆されている第２の物質を、基板の表面に選択的に配置する方法であって、前記基板は、第１の領域、第２の領域および第３の領域を表面に有しており、前記第１の領域は親水性であり、前記第２の領域は、炭化水素基によって被覆されており、前記第３の領域は、フッ化炭素基によって被覆されている。本発明の第２の方法は、以下の工程を包含する：
　（１）分子中にフッ素を有するアルコールを含む液体に前記基板を浸漬する工程、
　（２）前記液体に前記基板を浸漬しながら、前記第２の物質と有機溶媒とを含む溶液を、前記基板の表面に塗布する工程、
　（３）前記液体から前記基板を取り出す工程、
　（４）前記基板の表面から前記有機溶媒を除去することによって、前記第２の物質を前記第２の領域の表面に配置する工程、
　（５）前記基板に、前記第１の物質と水溶性溶媒とを含む溶液を塗布する工程、および
　（６）前記基板の表面から前記水溶性溶媒を除去することによって、前記第１の物質を、前記第１の領域の表面に配置する工程。
　本発明の第１および第２の方法によれば、デウェッティング法により２種類の物質を基板の表面に選択的に配置できるので、大面積基板であっても、２種類の物質によって形成される微細なパターンを低コストで形成することが可能となる。
図１Ａ～図１Ｈは、本発明に係る２種類の物質の基板への配置方法の一実施形態を示した模式図である。 図２Ａ～図２Ｇは、本発明に係る２種類の物質の基板への配置方法の一実施形態を示した断面模式図である。 図３Ａ～図３Ｅは、本発明における第１、第２、および、第３の領域を表面に有する基板の作製方法の一例を示した断面模式図である。 図４は、炭化水素基を有する単分子膜の模式図である。 図５は、フッ化炭素基を有する単分子膜の模式図である。 図６Ａ～図６Ｃは、本発明に係る２種類の物質の基板への配置方法の参考実施例において、２種類の物質を基板に配置する様子を示した模式図である。 図７Ａは、溶液を塗布する前の基板の平面模式図であり、図７Ｂは、シリコン粒子と水溶性溶媒とを含む溶液を塗布して乾燥させた後の基板表面の顕微鏡写真であり、図７Ｃは、シリコン粒子と１－プロピルアルコールとを含む溶液を塗布して乾燥させた後、２、２、２－トリフルオロエタノール中でｎ－ヘキサデカンを塗布した後の基板表面の顕微鏡写真（２、２、２－トリフルオロエタノール中に基板を浸漬したままで撮影された顕微鏡写真）であり、図７Ｄは、シリコン粒子と１－プロピルアルコールとを含む溶液を塗布して乾燥させた後、大気中でｎ－ヘキサデカンを塗布した後の基板表面の顕微鏡写真である。 図８は、シリコン粒子を１－プロピルアルコールに分散させた溶液を塗布して乾燥させた後、２、２、２－トリフルオロエタノール中でｎ－ヘキサデカンを塗布し、２、２、２－トリフルオロエタノール中から取りだした後の基板表面の顕微鏡写真である。 図９Ａ～図９Ｇは、本発明に係る２種類の物質の基板への配置方法の一実施形態を示した断面模式図である。 図１０Ａ～図１０Ｅは、デウェッティング法の原理を示した断面模式図である。
　以下、本発明に係る２種類の物質を基板の表面に選択的に配置する方法の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下の説明で用いる図では、見やすいようにハッチングを省略する場合がある。また、以下の説明では、同様の部分に同一の符号を付して重複する説明を省略する場合がある。
　（実施の形態１）
　本発明に係る方法の実施の形態について、図１Ａ～図１Ｈおよび図２Ａ～図２Ｇの模式図を参照しながら説明する。なお、図２Ａ～図２Ｇは、それぞれ、図１Ｂ～図１Ｈに示された模式図に対応する断面模式図である。
　本実施の形態の配置方法では、まず、親水性の表面を有する第１の物質と、炭化水素基によって表面が被覆されている第２の物質とを配置するための基板１０１を準備する（図１Ａ参照）。基板１０１の表面には、第１の領域１０２、第２の領域１０３および第３の領域１０４が設けられている。第１の領域１０２は親水性である。第２の領域１０３は炭化水素基によって被覆されている。第３の領域１０４は、フッ化炭素基によって被覆されている。
　次に、図１Ｂおよび図２Ａに示すように、第１の物質と水溶性溶媒とを含む溶液１０５を、基板１０１に塗布する。本実施の形態ではブレード法を用いており、ブレード１０６を一方向１１３に移動させることにより溶液１０５を基板１０１上に塗布する。この工程により、図１Ｃおよび図２Ｂに示すように、水溶性溶媒を含む水溶性の溶液１０５は親水性の第１の領域１０２のみに配置される。図中、１０７は、第１の領域１０２上に配置された、第１の物質と水溶性溶媒とを含む溶液を示している。
　その後、第１の領域１０２上に配置された溶液１０７の水溶性溶媒を加熱等により除去して、図１Ｄおよび図２Ｃに示すように、溶液１０７に含まれる第１の物質１０８を第１の領域１０２の表面に配置する。
　次に、容器２０２内に保持されている、分子中にフッ素を有するアルコール（例えばＣＦ3ＣＨ2ＯＨ）を含む液体２０１に、基板１０１を浸漬する（図２Ｄ参照）。液体２０１に浸漬された状態の基板１０１の表面に、図１Ｅおよび図２Ｄに示すように、第２の物質と有機溶媒を含む溶液１１０を塗布する。本実施の形態ではブレード法を用いており、ブレード１０９を一方向１１４に移動させることにより溶液１１０を基板１０１上に塗布する。この工程により、図１Ｆおよび図２Ｅに示すように、有機溶媒を含む油溶性の溶液１１０は、表面が炭化水素基で被覆されている第２の領域１０３のみに配置される。図中、１１１は、第２の領域１０３上に配置された、第２の物質と有機溶媒を含む溶液を示している。なお、図１Ｅおよび図１Ｆでは、図をわかりやすく示すために、液体２０１および容器２０２を省略している。
　基板１０１を液体２０１から取り出し（図１Ｇおよび図２Ｆ参照）、その後、第２の領域１０３上に配置された溶液１１１の有機溶媒を加熱等により除去して、図１Ｈおよび図２Ｇに示すように、溶液１１１に含まれる第２の物質１１２を第１の領域１０２の表面に配置する。
　以上のような本実施の形態の配置方法によれば、同一基板の表面上に、２種類の物質（第１の物質および第２の物質）を選択的に配置できる。以下に、本実施の形態の配置方法について、さらに詳しく説明する。
　（第１の物質と第２の物質とを配置するための基板の準備）
　第１の物質と第２の物質とを配置するための基板として、図１Ａに示すような、表面に第１の領域１０２と、第２の領域１０３と、第３の領域１０４とが形成されている基板１０１を準備する。第１の領域１０２は、親水性の表面を有する第１の物質を配置する領域である。第２の領域１０３は、炭化水素基によって表面が被覆されている第２の物質を配置する領域である。
　第１の領域１０２は表面が親水性である。ここで、表面が親水性であるとは、この表面における純水に対する静的接触角が９０度よりも小さいことをいう。
　一般に、きれいに洗浄された無機酸化物の表面は親水性である。例えば、ガラス、セラミックス、金属酸化物、酸化シリコンおよび窒化シリコン酸化物等は、表面をきれいに洗浄することで親水性になる。
　表面に極性基を有する樹脂は親水性であることが多い。例えば、ナイロン樹脂の表面は親水性である。
　表面に極性基が存在しない樹脂も、化学処理やプラズマ処理をすることでその表面を親水性にすることが可能である。例えば、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等の表面を酸素プラズマに曝すことで、その表面を親水性にすることが可能である。
　親水性でない基板の表面に親水性の材料の薄膜を形成することで、その表面を親水性にすることも可能である。例えば、シリコン基板に酸化アルミニウムの薄膜を真空蒸着して、その表面を親水性にすることができる。例えば、親水性でない樹脂基板の表面に酸化シリコンの薄膜を真空蒸着することで、その表面を親水性にすることも可能である。
　第２の領域１０３は、炭化水素基（ＣＨ3（ＣＨ2）n－；ｎは１～１９の自然数）によって被覆されている。表面に炭化水素基が存在することにより、第２の領域１０３の表面エネルギーは、第１の領域１０２に比べて小さくなる。
　このような第２の領域１０３は、ポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂の表面をそのまま使用することで実現でき、炭化水素基を有する樹脂を基板に塗布することによっても実現できる。
　第２の領域１０３は、基板に炭化水素基を有する分子を吸着させることによっても実現できる。
　例えば、炭化水素基を有するシランカップリング剤を基板と反応させることで、炭化水素基を有する分子が基板に単分子膜状もしくはポリマー膜状になって結合する。
　例えば、よく洗浄したガラス基板や酸化シリコン基板を、１ｖｏｌ％のシランカップリング剤が溶解した溶液に一定時間浸漬し、その後取り出すことで、シランカップリング剤が基板表面に結合する。浸漬後に基板を溶媒で洗浄すれば、シランカップリング剤は単分子膜状になり、洗浄しない場合はポリマー膜状になって基板上に結合する。第２の領域１０３を形成するためのシランカップリング剤としては、例えば、ＣＨ3（ＣＨ2）nＳｉＸ3、ＣＨ3（ＣＨ2）nＳｉＣＨ3Ｘ2、ＣＨ3（ＣＨ2）nＳｉ（ＣＨ3）2Ｘ等が用いられる（ｎは１～１９の自然数；ＸはＣｌ、ＯＣＨ3またはＯＣＨ2ＣＨ3、Ｘが２以上含まれる場合は、Ｘは同じでなくてもよい）。
　図４に、一例として、シランカップリング剤としてオクタデシルトリクロロシラン（ＣＨ3（ＣＨ2）17ＳｉＣｌ3）を用い、これと基板４０１とを反応させることによって形成された単分子膜４０２の模式図を示す。
　第３の領域１０４は、フッ化炭素基（ＣＦ3（ＣＦ2）n－；ｎは０～１０の自然数）によって被覆されている。表面にフッ化炭素基が存在することによって、第３の領域１０４の表面エネルギーは第１の領域１０２に比べて小さくなる。このような第３の領域１０４は、フッ化炭素基を有する樹脂を基板１０１に塗布することによっても実現できるし、フッ化炭素基を有するシランカップリング剤を基板１０１と反応させることによっても実現できる。
　例えば、サイトップ（旭化成株式会社製、登録商標）を溶媒に溶解させた溶液を基板１０１に塗布した後、溶媒を乾燥除去することで、フッ化炭素基を有する樹脂を基板１０１の表面に形成することが可能である。
　また、例えば、フッ化炭素基を有するシランカップリング剤を基板１０１と反応させることで、フッ化炭素基を有する分子を基板上に単分子膜状もしくはポリマー膜状に形成できる。
　例えば、よく洗浄したガラス基板や酸化シリコン基板を１ｖｏｌ％のシランカップリング剤が溶解した溶液に一定時間浸漬し、その後取り出すことで、シランカップリング剤が基板上に結合する。浸漬後に基板を溶媒で洗浄すればシランカップリング剤は単分子膜状になり、洗浄しない場合はポリマー膜状になって、基板上に結合する。第３の領域１０４を形成するためのシランカップリング剤としては、例えば、ＣＦ3（ＣＦ2）n（ＣＨ2）2ＳｉＸ3、ＣＦ3（ＣＦ2）n（ＣＨ2）2ＳｉＣＨ3Ｘ2、ＣＦ3（ＣＦ2）n（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2Ｘ等がある（ｎは０～１０の自然数；ＸはＣｌ、ＯＣＨ3またはＯＣＨ2ＣＨ3、Ｘが２以上含まれる場合は、Ｘは同じでなくてもよい）。
　図５に、一例として、シランカップリング剤としてパーフルオロオクチルエチルトリクロロシラン（ＣＦ3（ＣＦ2）7（ＣＨ2）2ＳｉＣｌ3；以下、ＦＡＳと略記する）を用い、これと基板５０１とを反応させることによって形成された単分子膜５０２の模式図を示す。
　同一基板の表面に第１、第２および第３の領域を作製する方法としては、例えばフォトリソグラフィー法を用いることができる。
　図３Ａ～図３Ｅに、フォトリソグラフィー法による第１、第２および第３の領域の作製方法の一例を示す。
　図３Ａに示すように、フォトリソグラフィー法を用いて、金属膜３０２とポジ型レジスト膜３０３の所定のパターンを親水性の表面を持つ基板３０１上に形成する。
　親水性の基板３０１としては、ガラス、表面が酸化膜で覆われたシリコン、セラミックス、金属酸化物、ナイロン樹脂および酸素プラズマ処理で表面を親水性にした樹脂等を用いることができる。
　金属膜３０２を構成する金属の種類は、特に制限はないが、金および白金等の貴金属、アルミニウム、銅、ニッケル等を使用することができる。
　次に、基板３０１の表面に、フッ化炭素基を有するシランカップリング剤（以下、シランカップリング剤（Ａ）と記載する）を反応させる。シランカップリング剤（Ａ）としては、ＣＦ3（ＣＦ2）n（ＣＨ2）2ＳｉＸ3、ＣＦ3（ＣＦ2）n（ＣＨ2）2ＳｉＣＨ3Ｘ2、ＣＦ3（ＣＦ2）n（ＣＨ2）2Ｓｉ（ＣＨ3）2Ｘ等がある（ｎは０～１０の自然数；ＸはＣｌ、ＯＣＨ3またはＯＣＨ2ＣＨ3、Ｘが２以上含まれる場合は、Ｘは同じでなくてもよい）。
　特にＸがＣｌのシランカップリング剤（Ａ）は、基板３０１との反応性が高く、フッ化炭素基を基板３０１の表面に高密度に形成できるので、好ましい。
　基板３０１へのシランカップリング剤（Ａ）への結合は、例えば、非水系の有機溶媒に１ｖｏｌ％のシランカップリング剤（Ａ）が溶解している溶液に１時間以上浸漬後、非水系の有機溶媒で基板３０１を洗浄することによって行う。用いる非水系の有機溶媒は、レジスト膜３０３を変性しないものが好ましく、例えば、パーフルオロオクタン等のフッ素系溶媒が好ましい。
　図３Ｂは、基板３０１をシランカップリング剤（Ａ）と反応させた後の基板３０１の断面模式図である。この工程により、フッ化炭素基を有する分子が、基板３０１の表面が露出した領域３０４に結合して、単分子膜３０５を形成する。
　この図では、単分子膜３０５が金属膜３０２とレジスト膜３０３の両方の表面に形成されている場合を示しているが、シランカップリング剤（Ａ）は、金属膜３０２の表面やレジスト膜３０３の表面と結合する場合と結合しない場合とがある。例えば金属膜３０２が金や白金からなる場合は、その表面にシランカップリング剤と反応する活性水素がないため、シランカップリング剤（Ａ）は結合しない。
　次に、レジスト膜３０３を除去する。レジスト膜３０３がポジ型レジストの場合は、基板３０１の表面をアセトンに曝すことでこれを溶解除去できる。この結果、図３Ｃに示すように、レジスト膜３０３の形成されていた部分には、基板３０１の表面が露出した領域３０６が現れる。
　次に、基板３０１を、炭化水素基を有するシランカップリング剤（以下、シランカップリング剤（Ｂ）と記載する）と反応させる。シランカップリング剤（Ｂ）としては、例えば、ＣＨ3（ＣＨ2）ｎＳｉＸ3、ＣＨ3（ＣＨ2）nＳｉＣＨ3Ｘ2、ＣＨ3（ＣＨ2）nＳｉ（ＣＨ3）2Ｘ等がある（ｎは１～１９の自然数；ＸはＣｌ、ＯＣＨ3またはＯＣＨ2ＣＨ3、Ｘが２以上含まれる場合は、Ｘは同じでなくてもよい）。特にＸがＣｌのシランカップリング剤（Ｂ）は、基板３０１との反応性が高く、高密度な炭化水素基を基板３０１の表面に形成できるので、好ましい。
　基板３０１へのシランカップリング剤（Ｂ）の結合は、例えば、非水系の有機溶媒に１ｖｏｌ％のシランカップリング剤（Ｂ）が溶解している溶液に基板を１時間以上浸漬後、非水系の有機溶媒で基板３０１を洗浄する工程によって行う。用いる非水系の有機溶媒としては、例えば、クロロホルム、トルエン、ヘキサデカン、または、クロロホルムとヘキサデカンとの混合溶液を用いることができる。
　この工程により、図３Ｄで示すように、炭化水素基を有する分子が、基板３０１の表面が露出した領域３０６と結合して、単分子膜３０７を形成する。
　ここで、このシランカップリング剤（Ｂ）は、フッ化炭素基を有する単分子膜３０５がすでに形成されている領域とは結合しない。単分子膜３０５が形成されている領域の表面はフッ化炭素基で覆われており、シランカップリング剤（Ｂ）が反応する活性な水素が存在しないからである。
　次に、金属膜３０２をエッチングにより除去することで、図３Ｅに示すように、基板３０１の表面が露出した領域３０８が形成される。
　このとき用いられるエッチング液は酸性であることが好ましい。基板３０１の表面に結合したシランカップリング剤（Ｂ）は酸性の溶液に対して耐性があるので、酸性のエッチング液を用いた金属膜３０２のエッチング工程で、単分子膜３０５と単分子膜３０７が基板３０１から除去されることはない。
　金属膜３０２の表面にシランカップリング剤（Ｂ）が高密度に結合している場合、シランカップリング剤（Ｂ）がエッチング液に対するレジスト膜の作用をする。この場合、シランカップリング剤（Ｂ）が結合していない金属膜３０２の場合に比べてエッチング時間が長くなる。
　金属膜３０２が貴金属からなる場合は、その表面にシランカップリング剤（Ｂ）がほとんど結合しないので、シランカップリング剤（Ｂ）が結合しやすい金属に比べてエッチング時間が短くなる。
　図３Ａ～図３Ｅに示した工程によって、基板３０１の表面には、基板３０１の表面が露出した親水性の領域３０８と、炭化水素基を有する単分子膜３０７が設けられた領域と、フッ化炭素基を有する単分子膜３０９が設けられた領域とが作製される。従って、親水性の領域３０８が第１の領域、炭化水素基を有する単分子膜３０７の領域が第２の領域、フッ化炭素基を有する単分子膜３０９の領域が第３の領域となる。
　なお、上記の例では第１の領域が基板の表面となっているが、第２の領域が基板の表面となるような、第１～第３の領域を有する基板を作製することも可能である。
　例えば、ポリエチレンやポリプロピレンからなる樹脂基板を、メタルマスクを通して酸素プラズマに曝すことで、基板内の所定の領域を親水性領域にする。メタルマスクのパターンは、プラズマに曝されない基板の領域が第２の領域に対応するようにしておく。
　これらの樹脂基板はその表面に炭化水素基が存在するので、プラズマに曝されない部分が第２の領域となる。その後、フォトリソグラフィー法により、第１の領域の形状に相当するレジストパターンを親水性領域内に形成する。
　その後、基板にフッ化炭素基を有するシランカップリング剤を反応させた後、レジストパターンを除去することで、第１～３の領域を有する基板を作製できる。
　また、第３の領域が基板の表面となるような、第１～３の領域を有する基板を作製することも可能である。
　例えば、ポリテトラフルオロエチレンからなる樹脂基板に、メタルマスクを通して酸素雰囲気中でエキシマレーザを照射することで、基板内の所定の領域を親水性領域とする。メタルマスクのパターンは、レーザに曝されない基板の領域が第３の領域に対応するようにしておく。
　この樹脂は表面にフッ化炭素基を有するので、レーザに曝されない領域が第３の領域となる。
　その後、フォトリソグラフィー法により、第１の領域の形状に相当するレジストパターンを親水性領域内に作製する。その後、基板に炭化水素基を有するシランカップリング剤を反応させた後、レジストパターンを除去することで、第１～３の領域を有する基板を作製できる。
　第１～３の領域を有する基板は、ＰＤＭＳの版を用いる方法でも作製できる。
　まず、第１の物質と第２の物質を配置する基板の表面と同じ大きさの第１のＰＤＭＳ凸版（第１の凸版）を作製する。ここで、この第１の凸版における凸部の位置と形状が、基板の表面での第２の領域の位置と形状に等しくなるようにしておく。
　この第１の凸版の表面に炭化水素基を有するシランカップリング剤を含浸させた後、この版を、親水性の表面を有する基板に接触させることで、基板には炭化水素基を有するシランカップリング剤が結合し、第２の領域が形成される。
　次に、基板の表面と同じ大きさの第２のＰＤＭＳ凸版（第２の凸版）を用意する。ここで、この第２の凸版における凹部の位置と形状が、基板の表面での第１の領域の位置と形状に等しくなるようにしておく。
　この第２の凸版の表面に、フッ化炭素基を有するシランカップリング剤を含浸させた後、この版を基板に接触させる。ここで、第２の凸版の凹部が、基板内の第１の領域の位置になるように、第２の凸版と基板との位置関係を定める。これにより、基板上に第１～第３の領域を形成することができる。
　（第１の物質と水溶性溶媒とを含む溶液の準備）
　第１の物質を水溶性溶媒に分散させた、第１の物質と水溶性溶媒とを含む溶液（図１Ｂ、図１Ｃ、図２Ａおよび図２Ｂに示された溶液１０５に相当。本実施の形態では、溶液（Ａ）と記載する場合がある）を準備する。本発明における水溶性溶媒とは、水を含む液体のことをいう。水溶性溶媒は、４０ｖｏｌ％以上の水を含む液体であることが好ましい。より好ましくは、水溶性溶媒が水であること、すなわち、溶液（Ａ）が第１の物質の水溶液であることである。
　水溶性溶媒の第１の領域における静的接触角は、９０度よりも小さいことが好ましい。水溶性溶媒の第２または第３の領域における静的接触角は、９０度以上であることが好ましい。このような水溶性溶媒としては、プロピルアルコールやブチルアルコール等のアルコールを１０ｖｏｌ％以下含んだ水、または純水が挙げられる。
　本発明における第１の物質としては、親水性の表面を有する無機材料の粒子や樹脂材料の粒子を用いることができる。粒子の形や大きさには特に制限はないが、好ましくは、最大辺または最大直径が１ｎｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
　第１の物質は、その表面が親水性であるので、水溶性溶媒に分散させることができる。
　ここで、第１の物質の表面が親水性であるとは、第１の物質を水溶性溶媒に分散させた溶液を平滑な基板上に塗布し、水溶性溶媒を揮発させて除去して、第１の物質の膜を形成した場合に、その膜表面における純水に対する静的接触角が９０度以下の場合をいう。
　第１の物質として用いられる無機材料の粒子としては、シリコン、ゲルマニウム、酸化チタンおよび酸化インジウム等の半導体粒子、酸化シリコンおよび窒化シリコン等の絶縁体粒子、金、銀および銅等の金属粒子等がある。
　第１の物質として用いられる樹脂材料の粒子としては、ポリスチレンやナイロン樹脂等からなる粒子が挙げられる。
　粒子表面が親水性でない場合、粒子の表面を酸素プラズマやオゾンガスに曝すか、化学的に処理することによって、親水性にすることができる。
　溶液（Ａ）は、第１の物質を水溶性溶媒に加えて攪拌するか、または、超音波を印加することによって、作製できる。
　（第２の物質と有機溶媒とを含む溶液の準備）
　第２の物質を有機溶媒に分散させた、第２の物質と有機溶媒とを含む溶液（図１Ｅ、図１Ｆ、図２Ｄおよび図２Ｅに示された溶液１１０に相当。本実施の形態では、溶液（Ｂ）と記載する場合がある）を準備する。本発明における有機溶媒とは、水への溶解度（水１００ｇに溶解する重量）が１０ｇ以下の、炭化水素基を有する液体をいう。これらの液体としては、炭素数が６～１６のアルカン、シクロヘキサン、テレビン油等が含まれる。
　本発明における第２の物質としては、炭化水素基によって表面が被覆されている無機材料の粒子や樹脂材料の粒子を用いることができる。粒子の形や大きさには特に制限はないが、最大辺または最大直径が１ｎｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
　第２の物質は、その表面に炭化水素基が存在しているので、有機溶媒に分散させることができる。
　第２の物質として用いられる無機材料の粒子としては、シリコン、ゲルマニウム、酸化チタンおよび酸化インジウム等の半導体粒子、酸化シリコンおよび窒化シリコン等の絶縁体粒子、金、銀および銅等の金属粒子等がある。また、樹脂材料の粒子としては、ポリスチレン樹脂、ナイロン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂等からなる粒子が挙げられる。これらの粒子を有機溶媒に分散させるために、粒子を化学的に表面修飾する。
　例えば、酸化シリコン粒子への表面修飾は、宇津木弘らやＫｏｎｄｏらが提案する方法で行うことができる（宇津木ら、「材料」、２４巻、２６２号、Ｐ５４－５８；　Ｋｏｎｄｏ　Ｍ．　ｅｔ　ａｌ，　Ｌａｎｇｍｕｉｒ　１９９５年１１巻Ｐ３９４－３９７）。
　この方法では、酸化シリコン粒子をテトラデカンと第１アルコール（ＣＨ3（ＣＨ2）nＯＨ；ｎは３～１６の自然数）との混合溶液中で加熱することにより、アルコール分子の水酸基と粒子表面のシラノール基（Ｓｉ－ＯＨ）とが脱水反応して、炭化水素基が粒子表面に結合する。その後、混合溶液を揮発除去することで、炭化水素基が表面に結合した粒子を得ることができる。
　酸化シリコン粒子以外でも、表面に酸化膜が存在する無機粒子であれば、上記の方法で表面を化学修飾することが可能である。一方、表面に酸化膜が全く存在しない粒子の場合は、その表面を酸素プラズマやオゾンガスに曝すことで薄い酸化膜を形成した後、上記の方法で化学修飾することが可能である。また、樹脂材料の粒子の場合は、酸素プラズマを照射することでその表面に水酸基を導入した後、上記の方法でその表面を化学修飾することが可能である。
　上記の方法に限定されず、酸化シリコン粒子への表面修飾は、炭化水素基を有するシランカップリング剤を用いて行うこともできる。このようなシランカップリング剤としては、ＣＨ3（ＣＨ2）nＳｉＸ3、ＣＨ3（ＣＨ2）nＳｉＣＨ3Ｘ2、ＣＨ3（ＣＨ2）nＳｉ（ＣＨ3）2Ｘ等がある（ｎは１～１９の自然数；ＸはＣｌ、ＯＣＨ3、またはＯＣＨ2ＣＨ3、Ｘが２以上含まれる場合は、Ｘは同じでなくてもよい）がある。
　例えば、酸化シリコン粒子をシランカップリング剤とヘキサンとの混合溶液に浸漬することで、粒子表面にシランカップリング剤を結合させる。
　その後、遠心分離機で粒子を混合溶液から分離することで、表面が炭化水素基によって被覆された粒子を作製することができる。
　酸化シリコン粒子以外でも、表面に酸化膜が存在する無機粒子の場合は、同様の方法を用いて表面を化学修飾することが可能である。
　表面に酸化膜が全く存在しない無機材料の粒子の場合は、その表面を酸素プラズマやオゾンガスに曝すことで薄い酸化膜を形成した後、上記方法で化学修飾することが可能である。
　樹脂材料の粒子の場合は、酸素プラズマを照射することでその表面に水酸基を導入した後、上記の方法でその表面を化学修飾することが可能である。
　第２の物質が金、銀または銅等からなる金属粒子の場合は、これらの粒子をアルキルメルカプタン（ＣＨ3（ＣＨ2）nＳＨ；ｎは１～１９の自然数）とアルコールとの混合溶液に浸漬することで、その表面にアルキルメルカプタンを結合させることができる。
　その後、遠心分離機により粒子を混合液から分離することで、表面が炭化水素基で被覆された金属粒子を作製できる。
　ポリプロピレンやポリエチレンからなる粒子は、その表面に炭化水素基が存在するので、特に表面処理を行わなくても有機溶媒に分散させることができる。
　溶液（Ｂ）は、第２の物質（表面が上記のように化学修飾された粒子や、表面に炭化水素基が存在する樹脂材料の粒子）を有機溶媒に加えて攪拌するか、または、超音波を印加することによって、作製できる。
　（第１の物質の配置）
　第１の物質を第１の領域１０２に配置するために、図１Ｂ、図１Ｃ、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、第１の物質が分散した溶液１０５を基板１０１の表面に塗布する。
　本実施の形態では、ブレード１０６を用いて溶液１０５を塗布している。ブレード１０６の形状には制限はないが、通常は、板形状のものが使用される。ブレード１０６は、１つの端面が基板１０１の表面に水平になるように、基板１０１から一定の距離を離して配置される。そして、ブレード１０６の端面と基板１０１の表面との間に、第１の物質が分散した溶液１０５を、カーテン形状の液膜にして配置する。このカーテン形状を崩さないようにブレードを一方向１１３に移動することで液体が塗布される。
　溶液１０５の塗布方法はブレード法に制限されることはなく、スピンコート法、ブラシ法、スリットコート法、ダイコート法等、基板に溶液を塗布する一般的な方法を用いることができる。
　この工程によって、第１の物質を含む溶液１０５は第１の領域１０２のみに配置される。
　溶液１０５が第１の領域１０２にのみに配置される理由は、溶液１０５の水溶性溶媒と第２の領域１０３もしくは第３の領域１０４間の接着力が、溶液１０５の水溶性溶媒と第１の領域１０２間の接着力よりも小さいためだと推測できる。接着力にこのような関係が生じるのは、第２の領域１０３および第３の領域１０４の表面エネルギーが第１の領域１０２の表面エネルギーよりも小さいためである。
　その後、溶液１０５の水溶性溶媒を除去することで、図１Ｄと図２Ｃに示すように、第１の領域１０２に第１の物質１０８が配置される。水溶性溶媒は、大気中に基板１０１を放置する、大気中に基板１０１を加熱する、または、減圧雰囲気に基板１０１を置くことで、揮発除去できる。
　（第２の物質の配置）
　第２の物質を第２の領域１０３に配置するために、図１Ｅ、図１Ｆ、図２Ｄおよび図２Ｅに示すように、分子中にフッ素（Ｆ）を有するアルコールを含む液体２０１を保持した容器２０２内部に基板１０１を浸漬し、この状態で第２の物質を含む溶液１１０を塗布する。
　液体２０１は、溶液１１０を溶解しないことが必要である。液体２０１は、分子中にフッ素（Ｆ）を有するアルコール含んでおり、当該アルコールのみからなるものが好適に用いられる。このアルコールとしては、２、２、２－トリフルオロエタノール（ＣＦ3ＣＨ2ＯＨ）が好ましい。
　基板１０１を液体２０１に曝す方法は特に限定されず、溶液１１０を塗布する部分の近傍のみを液体２０１に曝してもよい。
　第２の物質を含む溶液１１０の塗布は、第１の物質を含む溶液１０５の塗布と同じ方法で行うことができる。溶液１１０は、第２の領域１０３のみに配置される。
　その後、図１Ｇ、図１Ｈ、図２Ｆおよび図２Ｇに示すように、基板１０１を容器から取り出して、溶液１１０における有機溶媒を除去することで、第２の領域１０３に第２の物質１１２が配置される。有機溶媒は、大気中に基板１０１を放置する、大気中で基板１０１を加熱する、または、減圧雰囲気に基板１０１を置くことで、揮発除去できる。
　（第２の物質が第２の領域のみに配置される原理）
　本発明者は、図１Ｅ、図１Ｆ、図２Ｄおよび図２Ｅに示される工程において、炭化水素基を含む溶液１１０が第２の領域１０３のみに配置される原理を、以下のように推測している。アルコール中では、フッ化炭素基を有する分子と炭化水素基を有する分子との間にはほとんど接着力が働かないことが分かっている（Ｎａｋａｇａｗａ　Ｔ．　ｅｔ　ａｌ．：　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｖａｃｕｕｍ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｂ１９９４年１２号Ｐ２２１５～２２１８）。
　炭化水素基で被覆されている第２の領域１０３と溶液１１０における有機溶媒との間では、化学的な性質が同じであるので、親和性が高いはずである。このため、アルコールを含む液体２０１中では、溶液１１０とフッ化炭素基で被覆されている第３の領域１０４との間の接着力は、溶液１１０と第２の領域１０３との間の接着力に比べて小さい。この結果、液体２０１中では、溶液１１０は第２の領域１０３に配置されるものの、第３の領域１０４には配置されないと推測できる。
　一方、第１の領域１０２には第１の物質１０８が配置されているので、その表面は親水性となっている。本発明者は、第１の領域１０２が分子中にフッ素（Ｆ）を含むアルコールに曝されると、アルコール分子がフッ化炭素基（ＣＦ3（ＣＦ2）n－）を液体側に向けて、親水性領域に単分子膜状に吸着するものと推測している。このため、液体２０１中では、第１の領域１０２表面は、第３の領域１０４とよく似た化学的性質を有する。この結果、液体２０１中において、溶液１１０は第１の領域１０２には配置されないものと推測できる。
　以上の原理によって、溶液１１０は第２の領域１０３のみに選択的に配置されるものと考えられる。
　（実施の形態２）
　実施の形態２における２種類の物質の基板への配置方法は、まず先の工程で第２の物質を基板の第２の領域に配置し、その後の工程において第１の物質を第１の領域に配置する点が実施の形態１の配置方法とは異なるものの、それ以外は実施の形態１の配置方法と同じである。本実施の形態の方法を、図９Ａ～図９Ｇの断面模式図を参照しながら以下に説明する。なお、実施の形態１で説明した構成と同じ構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
　まず、容器２０２内に保持されている液体２０１中に、第１の領域１０２、第２の領域１０３および第３の領域１０４を有する基板１０１を浸漬する（図９Ａ参照）。液体２０１に浸漬された状態の基板１０１の表面に、図９Ａに示すように、第２の物質と有機溶媒を含む溶液１１０を塗布する。溶液１１０の塗布方法は、実施の形態１と同じである。この工程により、図９Ｂに示すように、炭化水素基を含む溶液１１０は表面が炭化水素基で被覆されている第２の領域１０３のみに配置される。なお、液体２０１中で溶液１１０が第２の領域１０３のみに配置される原理は、実施の形態１で説明したとおりである。
　基板１０１を液体２０１から取り出し（図９Ｃ参照）、その後、第２の領域１０３上に配置された溶液１１１の有機溶媒を実施の形態１と同様の方法で除去して、図９Ｄに示すように、溶液１１１に含まれる第２の物質１１２を第２の領域１０３の表面に配置する。
　次に、図９Ｅに示すように、大気中で、第１の物質と水溶性溶媒とを含む溶液１０５を、基板１０１に塗布する。溶液１０５の塗布方法は、実施の形態１と同じである。この時、第２の領域１０３に配置されている第２の物質１１２の表面には炭化水素基が存在するので、その領域の表面エネルギーは第１の領域１０２に比べて低い。そのため、溶液１０５は、第２の領域１０３には配置されず、図９Ｆに示すように第１の領域１０２のみに配置される。
　その後、第１の領域１０２上に配置された溶液１０７の水溶性溶媒を実施の形態１と同様の方法で除去して、図９Ｇに示すように、溶液１０７に含まれる第１の物質１０８を第１の領域１０２の表面に配置する。
　以上のような本実施の形態の方法によれば、同一基板の表面上に、２種類の物質（第１の物質および第２の物質）を選択的に配置できる。
　（参考実施例）
　本参考実施例では、本発明の方法の原理を確認することを目的に実験を行った。
　（１）塗布する溶液の準備
　第１の物質が水溶性溶媒に分散している溶液として、粒径が５０ｎｍ程度のシリコン粒子をアルコールに分散させた溶液を用いた。この溶液は以下の方法で作製された。
　まず、シリコン板を機械的に粉末化してシリコン粒子とした後、このシリコン粒子（第１の物質）１０ｇを１－プロピルアルコール（水溶性溶媒）１００ｍＬ中に入れ、超音波を印加した。これにより、シリコン粒子が１－プロピルアルコールに分散した分散液を得た。
　次に、この分散液２ｍＬを１０ｍＬの純水に添加し、超音波を印加した。これにより、シリコン粒子と１－プロピルアルコールとを含む溶液（以下、実施例では、この溶液を溶液（Ａ）と記載する）を作製することができた。
　第２の物質を分散させる有機溶媒として、ｎ－ヘキサデカンを用いた。但し、本参考実施例では、本発明の方法の原理確認を目的とするため、ｎ－ヘキサデカンに第２の物質に相当する物質を分散させなかった。
　（２）基板の準備
　実施の形態１において、図３Ａ～図３Ｅを参照しながら説明した方法を用いて、基板を作製した。ここでは、図３Ａ～図３Ｅを参照しながら、本参考実施例での基板の作製方法について説明する。
　まず、４インチのシリコンウェーハにオゾン中で紫外線を照射し、表面の有機物を除去して表面を酸化した。この処理後のシリコンウェーハは表面が酸化膜で覆われたシリコン基板であり、このシリコン基板表面の純水に対する静的接触角は１０度以下であった。
　その後、電子ビーム蒸着法で、厚み１０ｎｍのニッケル膜とその上に厚み１００ｎｍの金膜をシリコン基板の表面に形成した。
　その後、フォトリソグラフィー法で、ポジ型レジスト膜のパターンを形成した。レジスト膜のパターンは、一辺が２μｍ～２ｍｍの長方形、または、直径が２μｍ～２ｍｍの円形状とした。
　次に、シリコン基板を金とニッケルのエッチング液に順次浸漬し、レジスト膜で覆われていない箇所の金属膜を除去した。
　その後、シリコン基板を真空中で酸素プラズマ雰囲気に曝すことで、レジスト膜を除去した。
　この結果、シリコン基板上に金属膜のパターンが形成された。
　次に、このシリコン基板上の金属膜のない領域に、フォトリソグラフィー法により、ポジ型レジスト膜のパターンを形成した。パターンの形状は、金属膜のパターン形状と同一とした。
　これらの工程により、図３Ａに示すような、基板３０１の表面上に金属膜３０２のパターン、ポジ型レジスト膜３０３のパターン、および基板表面が露出した領域３０４が形成された状態となった。
　次に、この基板３０１を、１ｖｏｌ％のＦＡＳが溶解したパーフルオロオクタン中に２時間浸漬した後、パーフルオロオクタン中で揺動洗浄した。これらの操作は乾燥窒素ガス雰囲気中で行った。
　この操作により、基板表面が露出した領域３０４にＦＡＳの単分子膜３０５が形成された。なお、図３Ｂには単分子膜３０５が金属膜３０２とレジスト膜３０３表面にも形成されているように描かれているが、実際に、これらの表面に膜が形成されているかどうかは不明である。
　ＦＡＳはフッ化炭素基を有するので、ＦＡＳの単分子膜３０５が形成された領域（図３Ａの領域３０４に相当する領域）が、フッ化炭素基によって被覆された第３の領域となった。
　次に、この基板３０１をアセトン中で揺動洗浄することで、レジスト膜３０３を剥離した。この工程によって、図３Ｃに示すように、レジスト膜３０３が設けられていた領域に、基板表面が露出した領域３０６が形成された。
　次に、この基板３０１を１ｖｏｌ％のオクタデシルトリクロロシラン（ＣＨ3（ＣＨ2）17ＳｉＣｌ3：以下ＯＴＳと略記する）が溶解したｎ－ヘキサデカンとクロロホルムとの混合溶液（体積比で４：１）に３時間浸漬後、クロロホルム中で揺動洗浄した。これらの操作は、乾燥窒素ガス雰囲気中で行った。
　この操作によって、図３Ｄに示すように、基板表面が露出した領域３０６にＯＴＳの単分子膜３０７が形成された。ＯＴＳの単分子膜３０７が形成された領域が、炭化水素基に被覆されている第２の領域となった。
　次に、この基板３０１を金とニッケルのエッチング液に順次浸漬し、金属膜３０２を除去した。この操作によって、図３Ｅに示すように、基板の表面が露出した領域３０８が形成された。
　基板３０１の表面は親水性であるため、領域３０８が親水性の第１の領域となった。
　これらの一連の操作により、第１～第３の領域を表面に有する基板を作製した。
　（３）シリコン粒子と１－プロピルアルコールを含む溶液（溶液（Ａ））の塗布方法
　溶液（Ａ）の塗布方法の概略を、図６Ａに示す。幅３０ｍｍ、高さ２０ｍｍ、厚み１ｍｍのガラス板６０２を基板６０１に対して垂直に、０．２ｍｍの間隔を開けて配置した。基板６０１は、上記の方法で作製した、第１～第３の領域を表面に有する基板である。
　この図では示していないが、ガラス板６０２を固定治具を用いて固定した。固定治具は、ガラス板６０２と基板６０１との距離を調整し、所定の距離を保ったままガラス板６０２を基板６０１に対して矢印６０４の方向に移動させるための機構に連結した。
　ガラス板６０２と基板６０１との間に溶液（Ａ）をピペットで供給し、カーテン形状の液膜６０３を形成した。その後、ガラス板６０２を矢印６０４の方向に１０ｍｍ／ｓの速度で移動させることで、基板６０１に溶液（Ａ）を塗布した。その後、基板６０１を室温で３０分間自然乾燥させた。
　（４）ｎ－ヘキサデカンの塗布方法
　図６Ｂおよび図６Ｃは、基板６０１の表面に、２、２、２－トリフルオロエタノール６１４中でｎ－ヘキサデカンを塗布している様子を示した模式図である。なお、図６Ｂでは、２、２、２－トリフルオロエタノール６１４は省略されている。図６Ｂおよび図６Ｃを参照しながら、本実施例におけるｎ－ヘキサデカンの塗布方法を示す。
　まず、直径１２ｃｍ、深さ２．５ｃｍのシャーレ６１３の底に基板６０１を設置し、基板６０１の上面にスリットコータ６０５を配置した。スリット６０８の構造、およびスリット６０８と基板６０１との位置関係を、図６Ｂおよび図６Ｃを参照しながら説明するが、この段階では、スリット６０８の内部にはｎ－ヘキサデカンがまだ挿入されていなかったので、図中の液膜６０６は存在していなかった。また、２，２，２－トリフルオロエタノール６１４も存在していなかった。
　スリットコータ６０５は、幅３０ｍｍ、高さ３０ｍｍ、最大厚み５ｍｍのステンレス板内部に、このステンレス板を貫通するスリット６０８が設けられることによって形成されていた。スリットコータ上部６０９におけるスリットの幅６１１は３ｍｍ、スリットコータ下部６１０におけるスリットの幅６１６は０．５ｍｍとした。スリット６０８の内部に脱脂綿６１２を配置した。
　図６Ｃに示すように、スリットコータ下部６１０の先端と基板６０１との距離を０．２ｍｍとした。この図では示していないが、スリットコータ６０５を固定治具を用いて固定した。固定治具は、基板６０１の表面とスリットコータ６０５との距離を調整し、所定の距離を保ったままスリットコータ６０５を基板６０１に対して矢印６０７の方向に移動させるための駆動部（図示せず）に連結した。
　次に、シャーレ６１３にゆっくり２、２、２－トリフルオロエタノール６１４を入れ、スリットコータ上部６０９の一部が液体に浸漬するようにした。次に、ピペットを用いて、スリット６０８の上部からｎ－ヘキサデカンをゆっくり挿入し、スリットコータ下部６１０と基板６０１との間にカーテン状の液膜６０６を形成した。その後、スリットコータ６０５を１０ｍｍ／ｓの速度で矢印方向６０７に移動させて、基板６０１の表面にｎ－ヘキサデカンを塗布した。
　その後、基板６０１を２、２、２－トリフルオロエタノール６１４から取り出した。
　また、本参考実施例に対する比較例の方法として、基板６０１と同じ構成を有する基板に溶液（Ａ）を塗布して室温乾燥させた後、大気中でｎ－ヘキサデカンを塗布した。
　（５）塗布結果
　図７Ａは、本参考実施例および上記比較例で使用した基板の平面模式図である。図７Ｂ～図７Ｄは、本参考実施例および上記比較例において基板に溶液（Ａ）を塗布した後の基板表面の様子を示す顕微鏡写真である。なお、図７Ｂ～図７Ｄにおける基板表面の各領域の位置は、図７Ａの平面模式図に示された基板表面の各領域とそれぞれ対応している。
　図７Ａの平面模式図では、基板表面が露出した領域７０２が第１の領域に、ＯＴＳの単分子膜形成領域７０３が第２の領域に、ＦＡＳの単分子膜形成領域７０１が第３の領域に、それぞれ相当する。
　図７Ｂは、本参考実施例において、溶液（Ａ）を大気中で塗布した後、室温で乾燥させた後の基板表面の顕微鏡写真である。
　シリコン粒子７０４が、基板表面が露出した領域７０２に選択的に配置されていることが、この写真から分かる。
　図７Ｃは、本参考実施例において、２、２、２－トリフルオロエタノール中でｎ－ヘキサデカンを塗布した後の基板表面の顕微鏡写真である。
　この写真は、２、２、２－トリフルオロエタノール中に基板を浸漬した状態で撮影された写真である。
　この写真から、ｎ－ヘキサデカン７０５がＯＴＳの単分子膜形成領域７０３のみに選択的に配置されていることが分かる。
　これらの結果から、第１の領域にシリコン粒子が、第２の領域にｎ－ヘキサデカンが選択的に配置されることが確認された。
　なお、この基板を大気中に取りだしても、シリコン粒子とヘキサデカンの配置は変わらなかった。
　図８は、本参考実施例において、２、２、２－トリフルオロエタノールから大気中に取り出した基板のうち、直径１００μｍの円形状の第１の領域とＯＴＳの単分子膜からなる第２の領域とが設けられている基板表面を観察した顕微鏡写真である。
　この写真では、シリコン粒子８０１とｎ－ヘキサデカン８０２の位置がそれぞれ矢印で示されている。シリコン粒子８０１とｎ－ヘキサデカン８０２の位置は、それぞれ、親水性の第１の領域と、ＯＴＳの単分子膜が形成されている第２の領域とに対応していることを確認した。
　従って、本参考実施例で、第１の領域にシリコン粒子が、第２の領域にｎ－ヘキサデカンが選択的に配置されることが分かった。
　図７Ｄは、溶液（Ａ）を大気中で塗布して乾燥させた後、比較例として大気中でｎ－ヘキサデカンを塗布した後の、基板表面の顕微鏡写真である。
　この写真から、大気中でｎ－ヘキサデカンを塗布した場合、先にシリコン粒子が配置されていた領域（第１の領域）にもｎ－ヘキサデカンが配置され（図中の７０７で示す部分）と、ＯＴＳの単分子膜形成領域７０６との両方に配置されていることが分かる。
　このことから、大気中では、ｎ－ヘキサデカンをＯＴＳの単分子膜形成領域のみに塗り分けることができないことが分かった。大気中での塗布で、シリコン粒子が存在する領域にもｎ－ヘキサデカンが配置されるのは、シリコン粒子が親水性であるためだと推測される。
　以上、本参考実施例により、本発明の基本的な原理が実証された。
　（実施例１）
　参考実施例におけるｎ－ヘキサデカンの代わりに、表面がヘキシル基（－（ＣＨ2）5－ＣＨ3）によって被覆された酸化シリコン粒子（平均粒径：３００ｎｍ）をヘキサンに分散させた溶液を用い、それ以外は参考実施例と同様の実験を行った。すなわち、実施例１では、第２の物質が、表面がヘキシル基（－（ＣＨ2）5－ＣＨ3）によって被覆されている酸化シリコン粒子であり、有機溶媒がヘキサンであった。
　以下に、酸化シリコン粒子とヘキサンとを含む前記溶液（以下、実施例では、この溶液を溶液（Ｂ）と記載する）の作製方法を示す。
　まず、５０ｍＬの遠沈管に、ヘキシルトリクロロシラン１ｖｏｌ％が溶解したヘキサン溶液３０ｍＬと、平均粒径３００ｎｍの酸化シリコン粒子（扶桑化学工業（株）社製、コロイダルシリカ）０．３ｇとを入れて蓋をし、一晩放置した。
　この作業は、乾燥窒素雰囲気中で行った。その後、遠沈管を超音波洗浄機に入れて超音波を印加した。これにより、酸化シリコン粒子はヘキサンに均一に分散した。
　その後、遠沈管を遠心分離機に設置し、５０００回転／分で１０分間回転した。これにより、遠沈管の底に、酸化シリコン粒子が沈降した。
　乾燥窒素雰囲気中で、ピペットを用いて遠沈管の上澄みを吸い取り、吸い取った分量と等しい量のヘキサンを遠沈管に入れた。その後、遠沈管に超音波を印加して酸化シリコン粒子を分散させた。
　そして、再び、上記と同じ方法で遠心分離機を用いて酸化シリコン粒子を沈降させ、上澄みを除去し、ヘキサンを加え、超音波を印加した。この、遠心分離、沈降、分散の操作を５回繰り返した。この結果、白味を帯びた透明なヘキサン溶液が得られた。このヘキサン溶液をスポイドで一滴吸い取りガラス基板に滴下した後、ヘキサンを乾燥除去し、基板表面を光学顕微鏡で観察した。その結果、基板表面で、単分散した状態の酸化シリコン粒子が観察された。この結果は、表面がヘキシル基によって被覆された酸化シリコン粒子がヘキサン中で均一に分散していることを示す。すなわち、この方法によって、溶液（Ｂ）が作製された。
　一方、ヘキシルトリクロロシランで処理しない酸化シリコン粒子０．３ｇとヘキサン３０ｍＬの混合溶液をガラス容器に入れ、超音波を印加した。超音波印加後、ヘキサン溶液の上澄みは透明で、底部には酸化シリコン粒子が凝集した状態で存在していた。このヘキサン溶液の上澄みを一滴スポイドで吸い取りガラス基板に滴下した後、ヘキサンを乾燥除去し、基板表面を光学顕微鏡で観察した。しかし、基板表面には酸化シリコン粒子は観察されなかった。この結果は、酸化シリコン粒子は、ヘキサン溶液の上澄みには存在せず、溶液中に分散していないことを示す。従って、ヘキシルトリクロロシランで処理した酸化シリコン粒子がヘキサンに分散するのは、この粒子表面がヘキシル基で覆われたためであると推測できる。
　参考実施例と同じ方法で、溶液（Ａ）と溶液（Ｂ）とを、順に基板に塗布した。
　すなわち、溶液（Ａ）を参考実施例と同様の方法で基板に塗布した後、室温で３０分間自然乾燥させた。その後、２、２、２－トリフルオロエタノールに基板を浸漬した状態で、参考実施例においてｎ－ヘキサデカンを塗布した方法と同様の方法で溶液（Ｂ）を塗布した後、基板を２、２、２－トリフルオロエタノールから取り出し、室温雰囲気中で１０分間自然乾燥させた。
　この結果、参考実施例と同様に、基板の第１の領域にシリコン粒子が配置され、第２の領域に表面がヘキシル基によって被覆された酸化シリコン粒子が配置された。
　（実施例２）
　実施例１と同様の方法で、溶液（Ａ）と溶液（Ｂ）を塗布した。但し、溶液（Ａ）と溶液（Ｂ）を塗布する順番を逆にした。
　まず、２、２、２－トリフルオロエタノール中で溶液（Ｂ）を塗布し、２、２、２－トリフルオロエタノールから取り出し、基板を室温付近で１０間分自然乾燥した。
　その後、大気中で溶液（Ａ）を基板に塗布した後、室温で３０分間自然乾燥した。
　この結果、親水性領域にシリコン粒子が、ＯＴＳの領域に酸化シリコン粒子が選択的に配置できた。
　本発明の方法では、フォトリソグラフィー法等を利用することにより、第１の物質や第２の物質を配置する領域の大きさをマイクロメートル程度まで小さくすることができる。そのため、本発明の方法によれば、２種類の物質をマイクロメートルサイズの領域の中に選択的に配置することが容易となる。さらに、本発明の方法では、第１の物質や第２の物質を含む溶液を、スリットコータ等の安価な塗布装置で大面積の基板に塗布することが可能である。そのため、本発明の方法を用いれば、２種類の微小なパターンを大面積基板に低価格で形成できる。このような効果を実現できる本発明の方法は、直径がナノメートルサイズのｎ型およびｐ型のシリコン粒子を選択的に配置する方法として適用できるので、ｐｎ接合を有するトランジスタを大面積基板に低価格で形成できる。さらに、本発明の方法は、電極材料と半導体材料を選択的に配置する方法としても適用できるので、トランジスタの構成要素である電極と活性層を大面積基板に低コストで形成できる。
　以上のとおりであるため、本発明の方法は、例えば大面積有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造方法にも適用でき、大面積有機エレクトロルミネッセンスディスプレイを駆動するためのトランジスタの活性層と電極を、精度良く低価格で作製することができる。

Claims (4)

  1. 　親水性の表面を有する第１の物質および炭化水素基によって表面が被覆されている第２の物質を、基板の表面に選択的に配置する方法であって、
    　前記基板は、第１の領域、第２の領域および第３の領域を表面に有しており、
    　前記第１の領域は親水性であり、
    　前記第２の領域は、炭化水素基によって被覆されており、
    　前記第３の領域は、フッ化炭素基によって被覆されており、
    前記方法は、以下の工程を包含する：
    　（１）前記基板に、前記第１の物質と水溶性溶媒とを含む溶液を塗布する工程、
    　（２）前記基板の表面から前記水溶性溶媒を除去することによって、前記第１の物質を、前記第１の領域の表面に配置する工程、
    　（３）分子中にフッ素を有するアルコールを含む液体に前記基板を浸漬する工程、
    　（４）前記液体に前記基板を浸漬しながら、前記第２の物質と有機溶媒とを含む溶液を前記基板の表面に塗布する工程、
    　（５）前記液体から前記基板を取り出す工程、および
    　（６）前記基板の表面から前記有機溶媒を除去することによって、前記第２の物質を、前記第２の領域の表面に配置する工程。
  2. 　前記液体が２、２、２－トリフルオロエタノールである、請求項１に記載の方法。
  3. 　親水性の表面を有する第１の物質および炭化水素基によって表面が被覆されている第２の物質を、基板の表面に選択的に配置する方法であって、
    　前記基板は、第１の領域、第２の領域および第３の領域を表面に有しており、
    　前記第１の領域は親水性であり、
    　前記第２の領域は、炭化水素基によって被覆されており、
    　前記第３の領域は、フッ化炭素基によって被覆されており、
    前記方法は、以下の工程を包含する：
    　（１）分子中にフッ素を有するアルコールを含む液体に前記基板を浸漬する工程、
    　（２）前記液体に前記基板を浸漬しながら、前記第２の物質と有機溶媒とを含む溶液を、前記基板の表面に塗布する工程、
    　（３）前記液体から前記基板を取り出す工程、
    　（４）前記基板の表面から前記有機溶媒を除去することによって、前記第２の物質を前記第２の領域の表面に配置する工程、
    　（５）前記基板に、前記第１の物質と水溶性溶媒とを含む溶液を塗布する工程、および
    　（６）前記基板の表面から前記水溶性溶媒を除去することによって、前記第１の物質を、前記第１の領域の表面に配置する工程。
  4. 　前記液体が２、２、２－トリフルオロエタノールである、請求項３に記載の方法。
PCT/JP2009/001179 2008-03-31 2009-03-17 ２種類の物質を基板の表面に選択的に配置する方法 Ceased WO2009122660A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009528539A JP4388138B2 (ja) 2008-03-31 2009-03-17 ２種類の物質を基板の表面に選択的に配置する方法
CN2009801011903A CN101884255B (zh) 2008-03-31 2009-03-17 将两种物质有选择地配置于基板的表面的方法
US12/627,801 US7709291B2 (en) 2008-03-31 2009-11-30 Method of disposing selectively two types of substances on surface of substrate

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-091076 2008-03-31
JP2008091076 2008-03-31

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US12/627,801 Continuation US7709291B2 (en) 2008-03-31 2009-11-30 Method of disposing selectively two types of substances on surface of substrate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009122660A1 true WO2009122660A1 (ja) 2009-10-08

Family

ID=41135069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/001179 Ceased WO2009122660A1 (ja) 2008-03-31 2009-03-17 ２種類の物質を基板の表面に選択的に配置する方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7709291B2 (ja)
JP (1) JP4388138B2 (ja)
CN (1) CN101884255B (ja)
WO (1) WO2009122660A1 (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011114695A1 (en) * 2010-03-18 2011-09-22 Panasonic Corporation Method for disposing a component
WO2011114696A1 (en) * 2010-03-15 2011-09-22 Panasonic Corporation Method for disposing a component
JP2012015325A (ja) * 2010-06-30 2012-01-19 Nissan Chem Ind Ltd パターン画像の形成方法
US8178154B2 (en) 2010-03-15 2012-05-15 Panasonic Corporation Method for disposing a component
US8187667B2 (en) 2010-03-18 2012-05-29 Panasonic Corporation Method for disposing a component
WO2012077797A1 (ja) * 2010-12-10 2012-06-14 帝人株式会社 半導体積層体、半導体デバイス、及びそれらの製造方法
JP2012138565A (ja) * 2010-12-10 2012-07-19 Teijin Ltd 半導体積層体、半導体デバイス、及びそれらの製造方法
JP2012212722A (ja) * 2011-03-30 2012-11-01 Fujifilm Corp 薄膜トランジスタの製造装置およびその製造方法、ならびにプログラム
JP2013105991A (ja) * 2011-11-16 2013-05-30 Teijin Ltd 半導体積層体、半導体デバイス、及びそれらの製造方法
JP2013207071A (ja) * 2012-03-28 2013-10-07 Toshiba Corp 薄膜トランジスタとその製造方法及び表示装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4733786B2 (ja) * 2009-10-06 2011-07-27 パナソニック株式会社 部材をマウントする方法
JP5467957B2 (ja) * 2010-07-15 2014-04-09 富士フイルム株式会社 線描画方法及び装置
FR2988517B1 (fr) * 2012-03-22 2014-04-11 Commissariat Energie Atomique Procede de fabrication de plots d'assemblage sur un support pour l'auto-assemblage d'une puce de circuit integre sur le support
WO2014020809A1 (ja) * 2012-08-03 2014-02-06 パナソニック株式会社 窒化物半導体装置および窒化物半導体装置の製造方法
JP6264860B2 (ja) * 2013-11-27 2018-01-24 セイコーエプソン株式会社 記録装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63147105A (ja) * 1986-12-11 1988-06-20 Toshiba Corp カラ−フイルタの製造方法
JP2006140376A (ja) * 2004-11-15 2006-06-01 Konica Minolta Holdings Inc 導電性パターンの形成方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69208298T2 (de) * 1991-07-23 1996-07-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd Hydrophiles Substrat und Verfahren zur Herstellung desselben
US5716104A (en) * 1992-08-03 1998-02-10 Nagl Manufacturing Co. Flow-through brush liquid applicator and method of making it
JP3858809B2 (ja) 1996-09-19 2006-12-20 セイコーエプソン株式会社 発光素子の製造方法
JP3541625B2 (ja) * 1997-07-02 2004-07-14 セイコーエプソン株式会社 表示装置及びアクティブマトリクス基板
US6893966B2 (en) * 2002-11-27 2005-05-17 International Business Machines Corporation Method of patterning the surface of an article using positive microcontact printing
GB0316926D0 (en) 2003-07-18 2003-08-27 Eastman Kodak Co Method of coating
JP4984433B2 (ja) * 2005-05-16 2012-07-25 大日本印刷株式会社 発光層の形成方法およびそれを用いた有機発光デバイスの製造方法
US7730610B2 (en) * 2005-09-29 2010-06-08 Panasonic Corporation Method of mounting electronic circuit constituting member and relevant mounting apparatus
GB2432044A (en) 2005-11-04 2007-05-09 Seiko Epson Corp Patterning of electronic devices by brush painting onto surface energy modified substrates
US20070269883A1 (en) * 2006-05-16 2007-11-22 Kathryn Uhrich Micropatterning surfaces

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63147105A (ja) * 1986-12-11 1988-06-20 Toshiba Corp カラ−フイルタの製造方法
JP2006140376A (ja) * 2004-11-15 2006-06-01 Konica Minolta Holdings Inc 導電性パターンの形成方法

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011114696A1 (en) * 2010-03-15 2011-09-22 Panasonic Corporation Method for disposing a component
CN102365723A (zh) * 2010-03-15 2012-02-29 松下电器产业株式会社 部件的布置方法
US8178154B2 (en) 2010-03-15 2012-05-15 Panasonic Corporation Method for disposing a component
CN102365723B (zh) * 2010-03-15 2014-07-09 松下电器产业株式会社 部件的布置方法
JP2012516550A (ja) * 2010-03-15 2012-07-19 パナソニック株式会社 部材の配置方法
CN102365724B (zh) * 2010-03-18 2014-07-02 松下电器产业株式会社 部件的布置方法
CN102365724A (zh) * 2010-03-18 2012-02-29 松下电器产业株式会社 部件的布置方法
US8187667B2 (en) 2010-03-18 2012-05-29 Panasonic Corporation Method for disposing a component
JP2012513100A (ja) * 2010-03-18 2012-06-07 パナソニック株式会社 部材の配置方法
WO2011114695A1 (en) * 2010-03-18 2011-09-22 Panasonic Corporation Method for disposing a component
JP2012015325A (ja) * 2010-06-30 2012-01-19 Nissan Chem Ind Ltd パターン画像の形成方法
WO2012077797A1 (ja) * 2010-12-10 2012-06-14 帝人株式会社 半導体積層体、半導体デバイス、及びそれらの製造方法
JP2012138565A (ja) * 2010-12-10 2012-07-19 Teijin Ltd 半導体積層体、半導体デバイス、及びそれらの製造方法
US9577050B2 (en) 2010-12-10 2017-02-21 Teijin Limited Semiconductor laminate, semiconductor device, and production method thereof
JP2012212722A (ja) * 2011-03-30 2012-11-01 Fujifilm Corp 薄膜トランジスタの製造装置およびその製造方法、ならびにプログラム
JP2013105991A (ja) * 2011-11-16 2013-05-30 Teijin Ltd 半導体積層体、半導体デバイス、及びそれらの製造方法
JP2013207071A (ja) * 2012-03-28 2013-10-07 Toshiba Corp 薄膜トランジスタとその製造方法及び表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20100073452A1 (en) 2010-03-25
US7709291B2 (en) 2010-05-04
JPWO2009122660A1 (ja) 2011-07-28
CN101884255B (zh) 2012-06-27
CN101884255A (zh) 2010-11-10
JP4388138B2 (ja) 2009-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4388138B2 (ja) ２種類の物質を基板の表面に選択的に配置する方法
JP4149507B2 (ja) 電子回路構成部材のマウント方法およびマウント装置
TWI389840B (zh) 貼花轉移微影
KR20020073329A (ko) 액체 엠보싱에 의해 정밀하게 형성되는 장치의 제조
CN101622579B (zh) 具有斥水性区域的图案的处理基材及其制造方法、以及形成有功能性材料的膜构成的图案的构件的制造方法
CN1672100A (zh) 微接触印刷方法
KR20080104292A (ko) 친수성 영역과 발수성 영역을 갖는 처리 기재 및 그 제조 방법
JP2007083723A (ja) 同一表面上に異なる親水性及び親油性を呈する領域を有する基板の製造方法
JPWO2010058516A1 (ja) 部材のマウント方法
US20130040070A1 (en) Method for forming microstructure pattern based on solution process
JP4177846B2 (ja) 金属パターン及びその製造方法
US9748507B2 (en) Single electron transistor having nanoparticles of uniform pattern arrangement
JP4214233B2 (ja) 透明材料の微細加工方法および微細構造体
JPWO2011043019A1 (ja) 部材をマウントする方法
JP2006511969A (ja) 液体の小滴でのマイクロメートル寸法の電子物体の操作
US20140178598A1 (en) Method for forming graphene pattern
CN102365723B (zh) 部件的布置方法
JP2006303199A (ja) パターン形成方法及び有機薄膜トランジスタ
KR100841457B1 (ko) 오산화이바나듐 나노선 패턴 및 금나노입자 패턴을 포함하는 나노회로의 제조방법
JP5000014B2 (ja) 部材の配置方法
JP2010145441A (ja) 部材のマウント方法
Akella Optical direct-write nanolithography based on self-assembled resist
JP2010240591A (ja) 膜形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980101190.3

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009528539

Country of ref document: JP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09728997

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09728997

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1