CN102365724A - 部件的布置方法 - Google Patents
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Abstract
一种部件的布置方法包括:制备基板和第一液体的步骤;制备含有部件和第二液体的含部件液体的步骤;在亲水区域中布置第一液体的步骤;使含部件液体与布置于亲水区域的第一液体接触的步骤;去除第一液体和第二液体以在亲水区域上布置部件的步骤。所述亲水区域由部件布置区域和形成于部件布置区域周围的液体捕获区域组成。所述液体捕获区域包括由X-(CH2)n-S-(基板)或Y-(CH2)m-S-(基板)表示的表面,其中X表示N+R3Q-(Q表示Cl、Br或I)、OR或卤素原子,R表示低级烷基,n表示不小于1且不大于3的自然数,Y表示COOH或OH,且m表示不小于1且不大于22的自然数。
Description
技术领域
本发明涉及一种部件的布置方法。
背景技术
将有源型(active-type)液晶显示元件和有机电致发光显示元件形成于玻璃基板。以矩阵状排列于基板的像素各自由布置在所述像素附近的晶体管控制。然而以目前的技术,不能将结晶半导体的薄膜晶体管形成于玻璃基板上。因此将使用非晶硅或多晶硅薄膜形成的薄膜晶体管用于像素的控制。这种薄膜晶体管具有可低廉地制作于大面积的基板的优势。然而,所述薄膜晶体管具有劣势,即它们比结晶硅更低的活动性阻止它们以高速运作。为了克服该劣势,预先将大量晶体管制作于硅片上,然后将之切成单独的片断以布置于基板。
如图6A所示,专利文件1公开了包括多个亲水区域101和环绕各个亲水区域101的斥水区域102的基板100的制备。接下来,如图6B所示,将待布置于基板的部件400分散在溶剂300中,其基本上不溶于水,以制备含部件液体600。部件400的一个表面是亲水的,且要与基板100结合,而部件400的另一个表面是斥水的。
接下来,如图6C所示,用第一刮板(squeegee)510将水200布置于多个亲水区域101中。随后,如图6D所示,用第二刮板520施用含部件液体600以使含部件液体600与布置于亲水区域101中的水201接触。这个过程中,部件400移入布置于亲水区域101中的水201中。然后,将水201和包含于含部件液体600中的溶剂去除,以使部件400固定到亲水区域101上。
引用清单
专利文件
{PTL1}美国专利第7,730,610号,其对应于日本专利第4149507号。
发明内容
技术问题
在专利文件1中描述的方法是布置部件400于基板100的优异方法。然而,在该方法中,在形成亲水区域101步骤时,微少的光致抗蚀剂会残存于亲水区域101上。存在于空气中的疏水材料可以附着于亲水区域101上。由于这些原因,布置于亲水区域101的水201的含量就会减少。
结果,含部件液体600在其与水201接触前就迅速地蒸发。这导致布置部件400的效率显著降低。当为了增加布置于亲水区域101的水201的含量而增加亲水区域101的面积时,多个部件400会布置到一个亲水区域101上。或者,部件400会以在平面视图中部件400是倾斜的状态(“变形状态”)进行布置。
本公开的目的是提供当将部件布置于基板时精确地将部件布置到预定位置上的方法。
问题的解决方案
本发明是将部件布置于基板的方法,所述方法包括:
制备基板和第一液体的步骤,其中,
所述基板包括斥水区域和亲水区域,
所述斥水区域包括涂覆有氟化合物的表面,
所述斥水区域环绕所述亲水区域,且
所述第一液体是亲水的,
制备含有部件和第二液体的含部件液体的步骤,其中,
所述第二液体不溶于第一液体,且
所述部件包括亲水表面,
在所述亲水区域布置所述第一液体的步骤,
使所述含部件液体与布置于所述亲水区域的所述第一液体接触的步骤,
去除所述第一液体和所述第二液体以将部件布置于所述亲水区域的步骤,其中,
所述亲水区域由部件布置区域和液体捕获区域组成,
所述部件布置于所述部件布置区域,
所述液体捕获区域形成于所述部件布置区域的周围,且
所述液体捕获区域包括由下述化学式I表示的表面:
X表示N+R3Q-(Q表示Cl、Br或I)、OR或卤素原子,
R表示低级烷基,
n表示不小于1且不大于3的自然数,
Y表示COOH或OH,且
m表示不小于1且不大于22的自然数。
在本说明书中的术语“布置”包括“装配”。在本说明书中的部件的例子是电部件。
由于具有由化学式I表示的表面的液体捕获区域,本发明的方法可以显著提高布置部件的效率而不损失布置部件的精确度。
附图说明
图1A至1D是显示在本发明的布置方法中的亲水区域和斥水区域的透视图。
图2A至2E是显示在本发明的布置方法中的亲水区域和斥水区域的俯视图。
图3是示意性地显示在本发明的布置方法中的含部件液体的截面图。
图4A至4D是显示本发明的布置方法的透视图。
图5A至5G是显示在本发明的布置方法中制备基板的方法的例子的截面图。
图6A至6D显示在专利文件1中公开的布置部件的方法。
具体实施方式
下面参考附图描述本发明的实施方式。剖面线可能被省去以方便本说明书的理解。
图1A至图1D是显示斥水区域120和多个亲水区域110的例子的透视图。图2A至2E是显示斥水区域120和多个亲水区域110的其它例子的俯视图。
在下述描述中,第一液体是水。首先制备的是显示于图1A至1D和图2A至2E的基板100。基板100包括亲水区域110和斥水区域120。斥水区域120环绕亲水区域110。每个亲水区域110包括部件布置区域111和液体捕获区域112。液体捕获区域112形成于部件布置区域111的周围。
部件布置区域111和液体捕获区域112对水的润湿性比斥水区域120的润湿性更高。具体地,部件布置区域111和液体捕获区域112是亲水的。斥水区域120是斥水的。
液体捕获区域112包括由化学式I表示的表面。
X表示N+R3Q-(Q表示Cl、Br或I)、OR或卤素原子,
R表示低级烷基,
n表示不小于1且不大于3的自然数,
Y表示COOH或OH,且
m表示不小于1且不大于22的自然数。
图3示意性地显示倾倒入容器700的含部件液体600。含部件液体600含有第二液体300和分散在第二液体300中的部件400。水基本上不溶于第二液体300。第二液体300的例子是碳氢化合物比如己烷。第二液体300的其它特定的例子稍后描述。在本说明书中的术语“分散”表示部件400在第二液体300中不凝聚的状态。可以将含部件液体600搅拌以分散部件400。
图4A是具有包括部件布置区域111、液体捕获区域112和斥水区域120的表面的基板100的透视图。
图4B示意性地显示布置部件的装置和其操作。如图4B所示,本发明的布置装置包括第一刮板510和第二刮板520。第一刮板510用于使基板100接受水。第二刮板520用于使基板100接受含部件液体600。在第一刮板510和第二刮板520之间保持预定的距离。当保持预定的距离时,第一刮板510和第二刮板520移动。
在本实施方式中,首先,将水供应到具有第一刮板510的基板100上。部件布置区域111和液体捕获区域112是亲水的,且被斥水区域120环绕。从而,水布置到部件布置区域111和液体捕获区域112两者之上。水不布置到斥水区域120上。
将布置到部件布置区域111的水211及布置到液体捕获区域112的水212分别展开至部件布置区域111和液体捕获区域112之外很难。图4B中的键头指示第一刮板510和第二刮板520的扫描方向。在本实施方式中,如图4B所示,用第一刮板510将水布置到部件布置区域111和液体捕获区域112上。代替这样,可以将基板100沉浸于水中并取出。
为了将水更稳定地布置到部件布置区域111和液体捕获区域112上,优选地,亲水区域110和斥水区域120之间对水润湿性的差异较大。
接下来,如图4C所示,第二刮板520从一侧移动到另外一侧,即从图4C的后面移动到前面,以将含部件液体600供应到基板100上。这导致含部件液体600与水211和水212接触。
因为水基本上不溶于第二液体300,存在于部件布置区域111上的水211就保持稳定。存在于液体捕获区域112上的水212也保持稳定。在这个过程中,部件400由于应用到部件400的界面张力,移动至水211和水212内。或者,部件400移至由第二液体300和水211形成的界面或者至由第二液体300和水212形成的界面。
接下来,将水211、水212和第二液体300从基板100的表面去除。在这个过程中,如图4D所示,部件400布置到部件布置区域111上。
在上述描述中,第一刮板510和第二刮板520移动,而基板100不移动。代替这样,第一刮板510和第二刮板520均不移动,而基板100可以移动。或者,第一刮板510、第二刮板520和基板100全都可以移动。下文,这些全都叫做“相对移动”。即,短语“刮板在基板上相对移动”包括下述三种实施方式:(a)第一刮板510和第二刮板520移动,而基板100不移动,(b)第一刮板510和第二刮板520均不移动,而基板100移动,及(c)第一刮板510、第二刮板520和基板100全都移动。
如上所述,部件布置区域111、包括由化学式I表示的表面的液体捕获区域112、和斥水区域120形成于基板100的表面,水211和水211分别精确地布置到部件布置区域111和液体捕获区域112上。结果,部件400高效且精确地布置到基板100上。即,一个部件400布置到一个部件布置区域111上。
下面更加详细地描述液体捕获区域112和部件布置区域111。
本发明的布置方法特征在于亲水区域110包括部件布置区域111和液体捕获区域112。如图1A至图1D和图2A至图2E所示,一个亲水区域110可以包括一个或多个液体捕获区域112。
液体捕获区域112的形状可以是长方形的、三角形的、梯形的、圆形的、椭圆形的、或多角形的。图1A至图1D和图2A至2E举例说明液体捕获区域112的形状。显示在这些图中的两个或多个形状可以结合。当一个亲水区域110包括不少于两个液体捕获区域112时,各个液体捕获区域112可以具有不同的形状。如图1A、图1D、图2D和图2E所示,液体捕获区域112完全环绕部件布置区域111。如图1B、图1C、图2A、图2B和图2C所示,液体捕获区域112形成于部件布置区域111的部分的外周上。
当一个部件布置区域111的面积是S2,且在这一个部件布置区域111周围形成的一个或多个液体捕获区域112的面积的总和是S3时,优选地,S3/S2的值不小于0.8且不大于3.5。
在本实施方式中,液体捕获区域112包括由化学式I表示的表面。下面描述由化学式I表示的表面。
在本实施方式中,将硫醇化合物供应到基板100的表面以形成由化学式I表示的表面。优选地,基板100的表面具有金属。硫醇化合物的例子是2-巯基-乙醇、3-羟基-丙硫醇、HO-CH2(CH2)21-SH、11-巯基-十一烷酸、3-巯基-丙酸(propione acid)、2-氯-乙硫醇、2-甲氧基-乙硫醇、2-乙氧基-乙硫醇和N,N,N-三甲基-2-巯基-乙基氯化铵。金属的例子是过渡元素比如金、银、铜、铂、钯和铁,或其合金。
接下来描述部件布置区域111。
部件布置区域111的形状根据待布置于部件布置区域111的部件400的形状确定。部件布置区域111的形状包括,例如,多角形比如三角形、四角形、或六角形、或圆形或椭圆形状。部件布置区域111优选地具有与待布置的部件400的预定表面(当布置于基板时面对基板的表面)相同的形状。短语“具有相同的形状”表示待布置的部件400的预定表面(当布置于基板时面对基板的表面)的形状与部件布置区域111的形状在数学意义上是一致或相似的关系。
S1表示待布置的部件400的预定表面的面积,即,当布置于基板时面对基板的部件400的表面的面积。S2/S1的值优选不小于0.64且不大于1.44。当S2/S1的值小于0.64时,亲水区域110具有显著小量的水,其减少将部件400布置于其中的可能性。当S2/S1的值大于1.44时,亲水区域110具有显著过量的水。这导致多个部件400布置于一个部件布置区域111。
部件布置区域111、液体捕获区域112和斥水区域120可以通过光刻法选择性地在亲水基板上形成斥水膜进行制备。
制备基板100的一种方法的例子参考附图进行描述。
图5A至图5G显示制备基板的例子。首先,如图5A所示,制备亲水基板100。在基板100上形成金属膜801。接下来,如图5B所示,形成保护膜比如正抗蚀剂膜802以覆盖待成为液体捕获区域112的部分。接下来,如图5C所示,将未被正抗蚀剂膜802覆盖的那一部分金属膜801去除以形成金属膜803,其在待成为液体捕获区域112的部分形成。接下来,如图5D所示,将保护膜802去除。形成正抗蚀剂膜804以覆盖待成为部件布置区域111的部分。
接下来,如图5E所示,形成斥水膜805以覆盖除了金属膜803的部分。
接下来,如图5F所示,将硫醇化合物比如2-巯基-乙醇、3-羟基-丙硫醇、HO-CH2(CH2)21-SH、11-巯基-十一烷酸、3-巯基-丙酸、2-氯-乙硫醇、2-甲氧基-乙硫醇、2-乙氧基-乙硫醇和N,N,N-三甲基-2-巯基-乙基氯化铵供应在金属膜803上。在这个过程中,形成液体捕获区域112。
更加详细地描述形成液体捕获区域112的方法。将基板100沉浸入以2-3体积%的浓度含有硫醇化合物比如2-巯基-乙醇、3-羟基-丙硫醇、HO-CH2(CH2)21-SH、11-巯基-十一烷酸、3-巯基-丙酸、2-氯-乙硫醇、2-甲氧基-乙硫醇、2-乙氧基-乙硫醇和N,N,N-三甲基-2-巯基-乙基氯化铵的氯仿、烷烃、醇或硅油中。
沉浸后,将基板100用溶剂洗涤以形成包括由化学式I表示的表面的液体捕获区域112。基板100优选在其表面具有活性氢。基板100的材料的例子是硅、氧化硅、氮化硅、不锈钢、铜、镍和表面活化的树脂。活性氢的典型的例子是包含于羟基基团(-OH)中的氢。
最后,如图5G所示,将正抗蚀剂膜804去除以形成部件布置区域111、液体捕获区域112和斥水区域120。
接下来,描述斥水区域120。
固体表面相对于水的润湿性不仅涉及固体的表面能,也涉及水的表面张力。斥水的固体的表面能的值没有特别地限定。然而,优选地,所述值不小于5mJ/m2且小于40mJ/m2。更优选地,所述值不小于5mJ/m2且不大于25mJ/m2。
润湿性比部件布置区域111和液体捕获区域112的润湿性低的有机膜可以形成于基板以形成斥水区域120。“润湿性”是对水的润湿性。有机膜的例子是具有氟烷基链的聚合物膜、由具有氟烷基链的硅烷偶联剂或硫醇分子形成的膜、和通过溶胶-凝胶法形成的具有氟烷基链的有机-无机混合膜。
具有氟烷基链的聚合物膜的例子是聚四氟乙烯、聚二氟乙烯和其衍生物。
下面描述形成具有硅烷偶联剂的斥水膜的方法。基板可以沉浸于以2-3体积%的浓度含有具有氟烷基链的硅烷偶联剂的氯仿、烷烃、醇或硅油中。接下来,将基板用溶剂洗涤以形成单分子膜。具有氟烷基链的硅烷偶联剂通过通式CF3(CF2)n(CH2)mSiX3表示。这里,n是不大于10的自然数,m是不大于10的自然数,X是卤素(优选Cl)或烷氧基基团。硅烷偶联剂的例子是CF3(CF2)7C2H4SiCl3和CF3C2H4SiCl3。基板优选在它的表面具有活性氢。基板的材料的例子是硅、氧化硅、氮化硅、不锈钢、铜、镍和表面活化的树脂。
只有斥水膜选择性地附着于其上的表面可以形成于待成为斥水区域120的部分。例如,制备金(Au)只在待成为斥水区域120的部分中形成的基板,然后,将该基板沉浸入含有硫醇的有机溶液。这导致仅仅是形成金的部分转变成斥水区域120。具体地,将基板沉浸于以2-3体积%的浓度含有具有氟烷基基团的硫醇分子的乙醇溶液或丙醇溶液中。随后,将基板用醇洗涤。代替金,也可以采用银或铜。
下面描述通过溶胶-凝胶法形成斥水膜的方法。将溶解有作为氧化硅前体的四乙氧基硅烷、具有氟烷基链的烷氧基硅烷、酸催化剂和水的醇溶液通过旋转涂覆或浸渍应用到基板。随后,将基板加热至或高于100摄氏度。该斥水膜可以在几乎所有种类的基板上形成。
斥水区域120可以通过比如喷墨印刷、丝网印刷、凸版印刷、凹版印刷和微接触印刷的方法形成。
最后,将水211、水212和第二液体300从基板100中去除。将部件400布置于预定位置,不论去除水211、水212和第二液体300的顺序如何。
将水211、水212和第二液体300通过已知的方法去除。可以使用公知的干燥方法。可以使用自然干燥、在真空干燥器中干燥、通过吹空气或气体干燥、通过加热和/或减压干燥。可以在干燥前洗涤基板100。
考虑作用在第一液体200与第二液体300之间的界面上的界面张力以及第一液体200和第二液体300分别相对于部件400的表面的润湿度,第一液体200和第二液体300可以适当地选择。
要求第一液体200基本上不溶于第二液体300。因为第一液体200基本上不溶于第二液体300,当第二液体300与第一液体200接触时,第一液体200在部件布置区域111中保持稳定。且所得的界面张力允许部件400移动至第一液体200内。短语“基本上不溶”表示如下定义的溶解度:溶解于100ml的第二液体中的第一液体的重量为10g或更少,且更优选1g或更少。
第一液体200和第二液体300的结合是,例如,具有高极性的液体作为第一液体200和极性比第一液体200的极性低的液体作为第二液体300的结合。即,第一液体200是亲水的,且第二液体300是疏水的。
第一液体200的例子是水。代替水,也可以使用醇比如甲醇、乙醇、乙二醇、和甘油、和这种醇和水的混合物。水更为合适,因为它具有高表面张力,因此能使部件400紧密地保留于部件布置区域110中。
第二液体300的例子是
烷烃,比如己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五烷和十六烷;
芳香族碳氢化合物,比如甲苯、苯和二甲苯;
氯化溶剂,比如氯代甲烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、一氯丁烷、二氯丁烷、一氯戊烷和二氯戊烷;
醚,比如乙醚和石油醚;
酯,比如乙酸乙酯和乙酸丁酯;
硅油;
全氟辛烷;
全氟壬烷;以及
这些的混合物。
优选地,第二液体300是氯化溶剂。
基板100的材料没有限定。可以使用由无机材料、聚合树脂材料、或无机材料和聚合树脂材料的复合物形成的基板。无机材料包括陶瓷比如氧化铝、硅和玻璃。聚合树脂材料包括聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂和聚碳酸酯树脂。无机材料和聚合树脂材料的复合物是,例如,含有由玻璃、陶瓷或金属、以及聚合树脂材料制成的纤维的复合材料。也可以使用SOI(绝缘硅,Silicon On Insulator)基板或化合物半导体基板。
部件400和含部件液体600可以通过已知的方法制备。专利文件1公开了这种已知的方法。
当将高极性液体比如水用作第一液体200时,优选部件400具有较高表面能。具体地,表面能是40mJ/m2或更大。
当部件400的表面能低时,优选处理部件400的表面以增加它的表面能。当部件400在它的表面具有硅时,该表面可以用紫外线在臭氧气氛中照射以增加表面能。
对第一液体200具有亲和性的薄膜可以形成于部件400的表面上以增加部件400的表面能。当第一液体200是水时,薄膜的例子是亲水膜。例如,氧化硅、氮化硅或氧化钛的亲水膜可以通过真空溅射方法或热CVD法在部件400的表面上形成。形成亲水膜后,部件400的表面可以用紫外线在臭氧气氛中照射。部件400的表面可以用在末端位置具有氨基、羧基或羟基的硅烷偶联剂改性以增加部件400的表面能。当部件400的表面具有金属时,该表面可以用在末端位置具有氨基、羧基或羟基的硫醇改性。
部件布置区域111、由化学式I表示的液体捕获区域112和斥水区域120形成于基板100的表面上以将水精确布置于部件布置区域111和液体捕获区域112中。结果,部件400可以高效和高精确度地布置于基板100上。
(实施例)
下述实施例更详细地描述本发明的布置方法。
(实施例1)
<其上布置有部件的基板的制备>
首先,通过图5A至5G所示的方法,在硅基板上形成被斥水区域120环绕的亲水区域110。在本实施例中,部件布置区域111具有20微米×40微米的尺寸。在其附近形成的液体捕获区域112,其具有10微米的宽度。在本实施例中,在基板110上形成两个区域以便测量在部件布置区域111和液体捕获区域112中对纯水的静止接触角。两个区域的每一个的形状是1cm×1cm的正方形。
将厚度为525微米的4英寸硅基板的表面在含有氧气的大气中通过等离子体处理氧化以对表面提供亲水特性。随后,厚度为50nm的镍膜通过电子束蒸发沉积技术形成。而且,在镍膜上形成厚度为150nm的金膜。
随后,使用光刻法,将宽度为10微米的正抗蚀剂图案在20微米×40微米的长方形的整个周围形成(参见图1A)。接下来,将基板按顺序沉浸在金蚀刻剂和镍蚀刻剂中以去除在抗蚀剂未覆盖的部分的金膜和镍膜。随后,将基板暴露于在真空中的氧等离子体气氛以去除抗蚀剂,从而形成多个金属图案。接下来,用光刻法形成20微米×40微米的长方形的正抗蚀剂图案。
在干燥大气中,将基板沉浸于以1体积%的浓度含有CF3(CF2)7C2H4SiCl3(下文称为“FS-17”)的全氟辛烷溶液中20分钟。随后,将基板在纯全氟辛烷中洗涤以去除溶剂。而且,将抗蚀剂膜用丙酮去除。
接下来,将基板沉浸于以10mM的浓度含有2-巯基乙醇的乙醇溶液中24小时。随后,将基板用乙醇洗涤以去除溶剂。因此,在基板上形成液体捕获区域112(在图5F中的区域806)。
而且,将抗蚀剂通过按顺序使用N-甲基-吡咯烷酮、丙酮和异丙醇去除。因此,在基板上形成部件布置区域111(在图5G中的区域807)。
因此,在基板100上形成由斥水区域120环绕的亲水区域110。
将相对于水的静止接触角用两个1cm×1cm的正方形区域进行测量。部件布置区域111的静止接触角是15度。液体捕获区域112的静止接触角是60度。斥水区域120的静止接触角是107度。
<含部件液体>
将含有由氧化硅组成的部件400的含部件液体600按照下述方法制备。
首先,通过电子束蒸发沉积技术在厚度为525微米的硅基板上形成厚度为100nm的铝膜。随后,通过等离子体CVD形成厚度为200nm的氧化硅膜。
通过光刻法在所得基板上形成20微米×40微米的长方形抗蚀剂图案。将一部分氧化硅通过干法刻蚀使用抗蚀剂图案作为掩模去除。然后,通过等离子体灰化处理去除剩余的抗蚀剂膜以形成20微米长×40微米宽×0.2微米高的氧化硅图案(下文称作氧化硅板)。随后,将铝薄膜在50摄氏度的磷酸和硝酸的混合物(下文称作热磷酸)中刻蚀以剥离氧化硅板。
接下来,将分散于热磷酸中的氧化硅板通过过滤器进行抽滤。将氧化硅板附着的过滤器在干燥大气中干燥过夜。然后将过滤器沉浸于以1体积%的浓度含有1-氯乙基-三氯硅烷的1,4-二氯丁烷溶液中2小时。在干燥氮气氛中进行抽滤,并将未反应的1-氯乙基-三氯硅烷通过洗涤去除。因此,在过滤器上获得具有化学改性表面的氧化硅板。将该过滤器沉浸于1,4-二氯丁烷中,在1,4-二氯丁烷中应用超声波以分散附着于过滤器上的氧化硅板。因此,获得含部件液体。
用于将水布置到基板100上的第一刮板510是由不锈钢制成的。第一刮板510的最前端具有20微米长且0.5微米宽的狭缝。为了稳定地保持水,狭缝在内部具有吸水棉。
用于布置含部件液体600的第二刮板520是由聚乙烯制成的,且具有刀的形状。
<布置方法>
将第一刮板510和第二刮板520延着基板100的一端以下述方式布置:这些刮板的边缘表面与基板100的纵向正交。这些刮板的边缘表面与基板100之间的距离设定为大约0.2微米。第一刮板510和第二刮板520之间的距离设定为1mm。
接下来,将大约50微升的氧化硅板分散液体用玻璃吸量管布置于第二刮板520和基板100之间。随后,将第一刮板510和第二刮板520以10mm/秒的速度移动。将这个过程重复10次。
(实施例2)
进行与实施例1相似的实验,除了采用CF3C2H4SiCl3(下文称为“FS-3”)以形成斥水区域120。部件布置区域111的静止接触角为16度。液体捕获区域112的静止接触角为26度。斥水区域120的静止接触角为104度。
(实施例3)
进行与实施例1相似的实验,除了使用含有3-羟基-丙硫醇的乙醇溶液替代含有2-巯基乙醇的乙醇溶液。部件布置区域111的静止接触角为15度。液体捕获区域112的静止接触角为42度。
(实施例4)
进行与实施例1相似的实验,除了使用含有HO-CH2(CH2)21-SH的乙醇溶液代替含有2-巯基乙醇的乙醇溶液。部件布置区域111的静止接触角为14度。液体捕获区域112的静止接触角为35度。
(实施例5)
进行与实施例1相似的实验,除了使用含有11-巯基-十一烷酸的乙醇溶液代替含有2-巯基乙醇的乙醇溶液。部件布置区域111的静止接触角为14度。液体捕获区域112的静止接触角为38度。
(实施例6)
进行与实施例1相似的实验,除了使用CF3C2H4SiCl3(下文称为“FS-3”)代替FS-17。部件布置区域111的静止接触角为14度。斥水区域120的静止接触角为103度。
(实施例7)
进行与实施例1相似的实验,除了使用含有3-巯基-丙酸的乙醇溶液代替含有2-巯基乙醇的乙醇溶液。部件布置区域111的静止接触角为15度。液体捕获区域112的静止接触角为31度。
(实施例8)
进行与实施例1相似的实验,除了使用含有2-氯-乙硫醇的乙醇溶液代替含有2-巯基乙醇的乙醇溶液。部件布置区域111的静止接触角为16度。液体捕获区域112的静止接触角为53度。
(实施例9)
进行与实施例1相似的实验,除了使用含有2-甲氧基-乙硫醇的乙醇溶液代替含有2-巯基乙醇的乙醇溶液。部件布置区域111的静止接触角为14度。液体捕获区域112的静止接触角为48度。
(实施例10)
进行与实施例1相似的实验,除了使用含有N,N,N-三甲基-2-巯基-乙基氯化铵的乙醇溶液代替含有2-巯基乙醇的乙醇溶液。部件布置区域111的静止接触角为16度。液体捕获区域112的静止接触角为33度。
(比较例1)
进行与实施例1相似的实验,没有形成液体捕获区域112。即,在比较例1中,不形成用于形成液体捕获区域112的抗蚀剂图案,也不进行2-巯基甲烷的处理。只形成部件布置区域111和斥水区域120。部件布置区域111的静止接触角为15度。
(比较例2)
在比较例2中,进行与实施例1相似的实验,除了不进行2-巯基甲烷的处理。即,部件布置区域111是展开的。部件布置区域111的静止接触角为13度。液体捕获区域112的静止接触角为68度。
表1显示表面处理剂和在实施例1-10和比较例1-2中的各个区域相对于水的静止接触角。
[表1]
本发明人通过显微镜观察了氧化硅板在基板100上的布置状态以评价实施例1-10和比较例1-2。
具体地,选择了36个亲水区域。在所选择的36个亲水区域中,对精确地布置一个氧化硅板的亲水区域的数目(Np)进行计数。而且,对布置多个板的亲水区域的数目(N1)进行计数。也对以变形状态(distorted state)布置一个氧化硅板的亲水区域的数目(N2)进行计数。Nc表示N1和N2的总和。
确定如果Nc/Np的值为0或更大且小于0.1,布置状态就为“优异”,如果Nc/Np的值不小于0.1且小于0.2时为“好”,且如果Nc/Np的值不小于0.2时为“差”。Nc/Np的值越大,精确度越低。
表2显示在实施例1-10和比较例1-2中的Np和Nc/Np的值。
[表2]
如表2所示,在实施例1-10中的Np值不小于17且不大于24。在实施例1-10中的Nc/Np值小于0.2。
相反地,在比较例1和比较例2中的Np值分别为9和13。而且,在比较例2中的Nc/Np值为0.84,其比实施例1-10中的值低很多。
从上述结果中,可以理解的是本发明的方法取得了布置部件的效率的巨大提高,且不损失布置部件的精确度。
工业适用性
将该部件的布置方法用于布置包括电元件和支柱形微部件的部件。将该部件的布置方法用于制造电装置和电部件。例如,将本发明的方法用于制备电路板和包括电路板的电装置,且用于修复电路板和包括电路板的电装置。
Claims (6)
1.一种在基板上布置部件的方法,所述方法包括:
制备基板和第一液体的步骤,其中
所述基板包括斥水区域和亲水区域,
所述斥水区域包括涂覆有氟化合物的表面,
所述斥水区域环绕所述亲水区域,且
所述第一液体是亲水的,
制备含有部件和第二液体的含部件液体的步骤,其中
所述第二液体不溶于所述第一液体,且
所述部件包括亲水表面,
在所述亲水区域上布置所述第一液体的步骤,
使所述含部件液体与布置于所述亲水区域上的所述第一液体接触的步骤,
去除所述第一液体和所述第二液体以在所述亲水区域上布置部件的步骤,其中,
所述亲水区域由部件布置区域和液体捕获区域组成,
所述部件布置于所述部件布置区域上,
所述液体捕获区域形成于所述部件布置区域的周围,且
所述液体捕获区域包括由下述化学式I表示的表面:
X表示N+R3Q-(Q表示Cl、Br或I)、OR或卤素原子,
R表示低级烷基,
n表示不小于1且不大于3的自然数,
Y表示COOH或OH,且
m表示不小于1且不大于22的自然数。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述液体捕获区域在所述部件布置区域的一部分外周上形成。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述液体捕获区域在所述部件布置区域的整个外周上形成。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一液体是水,且所述第二液体是氯化溶剂。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述第二液体具有比所述第一液体更小的极性。
6.根据权利要求1所述的方法,其还包括在布置所述第一液体步骤前使所述部件的表面亲水的步骤。
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