JP2010145441A - Method for mounting member - Google Patents

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JP2010145441A JP2008319227A JP2008319227A JP2010145441A JP 2010145441 A JP2010145441 A JP 2010145441A JP 2008319227 A JP2008319227 A JP 2008319227A JP 2008319227 A JP2008319227 A JP 2008319227A JP 2010145441 A JP2010145441 A JP 2010145441A
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Hidekazu Arase
秀和 荒瀬
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the following problem: in a process for bringing a member-containing liquid into contact with water arranged in a hydrophilic area in a conventional method, a member may not be easily transferred into the water arranged in the hydrophilic area and probability that the member may be arranged on a substrate is reduced; and the member may agglutinate in the member-containing liquid, a plurality of members may be arranged in one hydrophilic area, adverse effects (defective electric connection, etc.) may be exerted on the device characteristics of a device to be produced, and reproducibility may be poor. <P>SOLUTION: A mixed solvent of at least one organic solvents selected from an alkane group, a cycloalkane group and aromatic hydrocarbon group and a chlorine based solvent is used as a solvent of the member-containing liquid 5, and a molecular ratio of the chlorine-based solvent in the mixed solvent is set in a range of 0.28 to 0.84 to prevent the agglutination of the member 4 in the member-containing liquid 5 and to arrange the member 4 on the substrate 1 at high probability. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、部材のマウント方法に関する。   The present invention relates to a member mounting method.

アクティブ型液晶表示素子や有機エレクトロルミネッセンス表示素子はガラス基板上に形成されている。基板上にマトリックス状に配置された画素は、当該画素の近傍に配置されたトランジスタによって制御される。現在の技術では、結晶半導体のトランジスタをガラス基板上に形成することができない。そのため、アモルファスシリコンやポリシリコン薄膜からなる薄膜トランジスタが画素の制御に用いられている。薄膜トランジスタは大面積の基板上に安価に作製できるという長所がある。しかし、結晶シリコンに比べて移動度が小さく、高速動作ができないという課題がある。この課題を解決するために、あらかじめシリコンウェハ上に多数のトランジスタを作製した後、これをウェハから切り出して基板上に配置する方法が従来から提案されていた。   Active liquid crystal display elements and organic electroluminescence display elements are formed on a glass substrate. Pixels arranged in a matrix on the substrate are controlled by transistors arranged in the vicinity of the pixels. With current technology, a transistor of a crystalline semiconductor cannot be formed on a glass substrate. Therefore, thin film transistors made of amorphous silicon or polysilicon thin films are used for pixel control. Thin film transistors have the advantage that they can be manufactured on a large-area substrate at low cost. However, there is a problem that the mobility is smaller than that of crystalline silicon and high-speed operation is not possible. In order to solve this problem, there has conventionally been proposed a method in which a number of transistors are manufactured in advance on a silicon wafer and then cut out from the wafer and placed on a substrate.

特許文献1では、まず、図3Aに示すように、複数の親水性領域11と、これらの複数の親水性領域11を囲むように形成された撥水性領域12を具備した基板1を準備する。次に、図3Bに示すように、基板に配置する部材4を水に実質的に溶解しない溶媒33に分散させ、部材含有液35を準備する。部材4の一つの面は親水性であって、基板1と接合し、この接合面以外の部材4の面は撥水性である。   In Patent Document 1, first, as shown in FIG. 3A, a substrate 1 including a plurality of hydrophilic regions 11 and a water-repellent region 12 formed so as to surround the plurality of hydrophilic regions 11 is prepared. Next, as shown in FIG. 3B, the member 4 disposed on the substrate is dispersed in a solvent 33 that does not substantially dissolve in water to prepare a member-containing liquid 35. One surface of the member 4 is hydrophilic and is bonded to the substrate 1, and the surface of the member 4 other than the bonded surface is water repellent.

次に、図3Cに示すように、第1のスキージ41を用いて、複数の親水性領域11に水2を配置した後、図3Dに示すように、第2のスキージ42を用いて、部材4を分散させた部材含有液35を塗布し、部材含有液35を親水性領域11に配置された水21と接触させる。この過程で、部材4は親水性領域11に配置された水21の中に移行し、その後、水と部材含有液35に含まれる溶媒を除去することにより、基板1上に部材4を固定する。
特許第4149507号公報
Next, as shown in FIG. 3C, the first squeegee 41 is used to dispose water 2 in the plurality of hydrophilic regions 11, and then the second squeegee 42 is used as shown in FIG. 3D. 4 is applied, and the member-containing liquid 35 is brought into contact with the water 21 arranged in the hydrophilic region 11. In this process, the member 4 moves into the water 21 arranged in the hydrophilic region 11, and then the member 4 is fixed on the substrate 1 by removing the water and the solvent contained in the member-containing liquid 35. .
Japanese Patent No. 4149507

特許文献1に記載の方法は、部材4を基板1に配置する優れた方法である。しかし、特許文献1に記載の溶媒3を用いて作製した部材含有液5を、親水性領域11に配置された水21と接触させる過程で、部材4が親水性領域11に配置された水21の中に移行しにくい場合があり、部材4が基板1上に配置される確率が低くなるという課題があった。また、前記溶媒3を用いて作製した部材含有液5中において、部材4が凝集してしまう場合があり、基板1上の、1つの親水領域11に、複数個の部材4が配置されてしまい、作製するデバイス特性に悪影響(電気接続不良等)を及ぼすという課題があった。   The method described in Patent Document 1 is an excellent method for disposing the member 4 on the substrate 1. However, in the process of bringing the member-containing liquid 5 produced using the solvent 3 described in Patent Document 1 into contact with the water 21 disposed in the hydrophilic region 11, the water 21 in which the member 4 is disposed in the hydrophilic region 11. There is a problem that the probability that the member 4 is arranged on the substrate 1 is low. Further, the member 4 may be aggregated in the member-containing liquid 5 produced using the solvent 3, and a plurality of members 4 are disposed in one hydrophilic region 11 on the substrate 1. There is a problem that the device characteristics to be manufactured are adversely affected (such as poor electrical connection).

本発明は、上記課題を解決するものであって、部材4を基板1上にマウントする際に、部材4が親水性領域11に配置された水21の中に移行しやすくし、かつ、部材含有液5中において、部材4がせず、前記部材を正確に再現性高く所定の位置にマウントする方法を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned problem, and when the member 4 is mounted on the substrate 1, the member 4 easily moves into the water 21 disposed in the hydrophilic region 11, and the member It is an object of the present invention to provide a method for mounting a member at a predetermined position with high reproducibility without the member 4 in the containing liquid 5.

複数個の部材を基板上にマウントする方法であって、
ここで、前記基板は、複数の第1の領域、第2の領域、を具備しており、
前記第2の領域は、前記複数の第1の領域を囲んでおり、
前記各第1の領域は、前記基板上にマウントした前記部材の面と同一の形状および大きさを有しており、
前記方法は、
(1)第1の液体を準備する工程、
(2)前記部材および第2の液体を含有する部材含有液を準備する工程、
ここで、前記第1の液体は、前記第2の液体に溶解せず、かつ前記部材の表面、および第1の領域に対して第2の液体が有するぬれ性よりも高いぬれ性を有し、
(3)前記第1の領域に前記第1の液体を配置する工程、
(4)前記部材含有液を前記基板に対して供給する第2のスキージを、前記第1の領域をまたぐように前記基板の一端側から他端側に向けて走査させることにより、前記第1の領域に配置された前記第1の液体に前記部材含有液を接触させる工程、
(5)前記基板上から、前記第1の液体および第2の液体を除去することによって、前記各部材を前記各第1の領域に配置する工程、
を包含しており、
前記第2の液体は、アルカン類、シクロアルカン類、芳香族炭化水素類から選択される少なくとも1種類以上の有機溶媒と、塩素系溶媒との混合溶媒であり、
前記混合溶媒中における前記塩素系溶媒のモル分率が、0.28〜0.84の範囲であることを特徴とする部材のマウント方法である。
A method of mounting a plurality of members on a substrate,
Here, the substrate includes a plurality of first regions and second regions,
The second region surrounds the plurality of first regions;
Each of the first regions has the same shape and size as the surface of the member mounted on the substrate,
The method
(1) preparing a first liquid;
(2) preparing a member-containing liquid containing the member and the second liquid;
Here, the first liquid does not dissolve in the second liquid, and has a wettability higher than that of the second liquid with respect to the surface of the member and the first region. ,
(3) disposing the first liquid in the first region;
(4) The second squeegee for supplying the member-containing liquid to the substrate is scanned from one end side to the other end side of the substrate so as to straddle the first region. Contacting the member-containing liquid with the first liquid disposed in the region of
(5) a step of disposing the respective members in the respective first regions by removing the first liquid and the second liquid from the substrate;
And
The second liquid is a mixed solvent of at least one organic solvent selected from alkanes, cycloalkanes, and aromatic hydrocarbons and a chlorinated solvent,
The member mounting method, wherein a molar fraction of the chlorinated solvent in the mixed solvent is in a range of 0.28 to 0.84.

本明細書における用語「マウント」とは「実装」を含む用語である。本明細書における「部材」としては、例えば、電子部品を挙げることができる。   In this specification, the term “mount” is a term including “mounting”. Examples of the “member” in the present specification include electronic components.

本発明の方法によれば、部材含有液を、親水性領域に配置された水と接触させる過程で、部材に働く界面張力が大きくなり、部材が親水性領域に配置された水の中に移行しやすくなる。このため、部材が、基板1上に配置される確率が高くなる。また、部材含有液中において、部材が凝集することがなく、部材を正確に再現性高く所定の位置にマウントすることができる。   According to the method of the present invention, in the process of bringing the member-containing liquid into contact with water arranged in the hydrophilic region, the interfacial tension acting on the member increases, and the member moves into the water arranged in the hydrophilic region. It becomes easy to do. For this reason, the probability that a member will be arrange | positioned on the board | substrate 1 becomes high. Further, in the member-containing liquid, the member does not aggregate, and the member can be mounted at a predetermined position accurately with high reproducibility.

以下、本発明のマウント方法の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。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。   Embodiments of the mounting method of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the drawings used in the following description, hatching may be omitted for easy viewing. Moreover, in the following description, the same code | symbol may be attached | subjected to the same part and the overlapping description may be abbreviate | omitted.

図1Aは、本発明のマウント方法における第1の領域11と第2の領域12の例を示す斜視図である。以下の説明では、第1の液体の具体例として、水を用いて説明する。まず、図1Aに示すような基板1を用意する。この基板1には、第1の領域11と、第2の領域12が設けられている。第2の領域12は、第1の領域11を囲んでいる。第1の領域11における水に対するぬれ性は、第2の領域12におけるそれよりも高くなるように、第1の領域11と、第2の領域12が形成されている。具体的にいえば、第1の領域11は親水性であり、第2の領域12は疎水性である。   FIG. 1A is a perspective view showing an example of the first region 11 and the second region 12 in the mounting method of the present invention. In the following description, water will be described as a specific example of the first liquid. First, a substrate 1 as shown in FIG. 1A is prepared. The substrate 1 is provided with a first region 11 and a second region 12. The second area 12 surrounds the first area 11. The first region 11 and the second region 12 are formed so that the wettability to water in the first region 11 is higher than that in the second region 12. Specifically, the first region 11 is hydrophilic and the second region 12 is hydrophobic.

図1Bは、本発明のマウント方法における部材含有液を模式的に示す断面図である。図1Bには、容器6に入れられた部材含有液5が示されている。部材含有液5は、第2の液体3と、第2の液体3中に分散させた部材4とを含む。第2の液体3は、水が実質的に溶解しない液体である。   FIG. 1B is a cross-sectional view schematically showing a member-containing liquid in the mounting method of the present invention. FIG. 1B shows the member-containing liquid 5 placed in the container 6. The member-containing liquid 5 includes a second liquid 3 and a member 4 dispersed in the second liquid 3. The second liquid 3 is a liquid in which water is not substantially dissolved.

本明細書における用語「分散」とは、部材4が第2の液体3中で凝集していない状態をいう。部材4を分散させるために部材含有液6を攪拌してもよい。   The term “dispersion” in this specification refers to a state in which the member 4 is not aggregated in the second liquid 3. In order to disperse the member 4, the member-containing liquid 6 may be stirred.

図1Cは、本発明のマウント方法を実施するためのマウント装置の構成および動作を模式的に示した斜視図である。図1Cに示すように、本発明のマウント装置は、水を基板1に曝すための第1のスキージ41と、部材含有液5を基板1に曝すための第2のスキージ42とが、所定の間隔を保った状態で配置されており、その間隔を保ったまま二つのスキージを移動させる構造になっている。スキージの固定手段と移動手段は図示していない。   FIG. 1C is a perspective view schematically showing the configuration and operation of a mounting apparatus for carrying out the mounting method of the present invention. As shown in FIG. 1C, the mounting device of the present invention includes a first squeegee 41 for exposing water to the substrate 1 and a second squeegee 42 for exposing the member-containing liquid 5 to the substrate 1. The squeegees are arranged in a state where the distance is maintained, and the two squeegees are moved while maintaining the distance. The squeegee fixing means and moving means are not shown.

本発明のマウント方法では、まず、第1のスキージ41の移動によって基板1は水に接触し、第1の領域11に水が配置される。なお、図中の矢印は、スキージの走査方向を示している。本実施の形態では、図1Cに示すように第1のスキージ41により第1の領域11の上に水を配置させているが、水を内部に保持する容器に基板1を浸漬して引き上げることにより、第1の領域11の上に水を配置させてもよい。   In the mounting method of the present invention, first, the substrate 1 comes into contact with water by the movement of the first squeegee 41, and the water is arranged in the first region 11. In addition, the arrow in a figure has shown the scanning direction of the squeegee. In the present embodiment, as shown in FIG. 1C, water is arranged on the first region 11 by the first squeegee 41, but the substrate 1 is dipped in a container holding the water inside and pulled up. Thus, water may be disposed on the first region 11.

第1の領域11は、水に対してぬれ性の低い第2の領域12で囲まれているので、第1の領域11に配置された水21は、第1の領域11からはみ出しにくい。従って、水と基板1との接触面の形状は、第1の領域11の形状とほぼ同じになる。   Since the first region 11 is surrounded by the second region 12 having low wettability with respect to water, the water 21 disposed in the first region 11 is difficult to protrude from the first region 11. Accordingly, the shape of the contact surface between water and the substrate 1 is substantially the same as the shape of the first region 11.

次に、図1Dに示すように、第2のスキージ42が基板の一端側(図1Dの奥側)から他端側(図1Dの手前側)に移動することによって、基板1が部材含有液5に曝される。水は、第2の液体3に実質的に溶解しないので、第1の領域11に配置された水21は、第1の領域11に安定にとどまる。この過程で、部材4は、部材4に働く界面張力により、第1の領域11に配置された水21の内部に移動する。   Next, as shown in FIG. 1D, the second squeegee 42 moves from one end side (the back side in FIG. 1D) to the other end side (the near side in FIG. 1D), so that the substrate 1 becomes a member-containing liquid. 5 exposure. Since water does not substantially dissolve in the second liquid 3, the water 21 disposed in the first region 11 remains stable in the first region 11. In this process, the member 4 moves to the inside of the water 21 arranged in the first region 11 by the interfacial tension acting on the member 4.

次に、基板1の一主面上から、水と部材含有液5(部材4が分散した第2の液体3)を除去する。図2に示すように、部材4は、第1の領域11に配置される。   Next, water and the member-containing liquid 5 (second liquid 3 in which the member 4 is dispersed) are removed from one main surface of the substrate 1. As shown in FIG. 2, the member 4 is disposed in the first region 11.

以上のように、第2の領域12に囲まれた第1の領域11を形成することによって、水を第1の領域11に正確に配置することができる。その結果、部材4を第1の領域11に正確に配置することができる。   As described above, by forming the first region 11 surrounded by the second region 12, water can be accurately arranged in the first region 11. As a result, the member 4 can be accurately arranged in the first region 11.

以下、第2の液体3について、詳細に説明する。   Hereinafter, the second liquid 3 will be described in detail.

本発明における第2の液体3は、水が第2の液体3に実質的に溶解しない溶媒とする必要がある。なお、実質的に溶解しないとは、第2の液体3に対する水の溶解度(第2の液体100ml中に溶解する水の重量)が10g以下、より好ましくは1g以下であることをいう。水が、第2の液体3に実質的に溶解しない場合、水に第2の液体3(部材含有液5)を接触させた状態でも、水は第1の領域11に安定にとどり、界面張力により部材4を水の中へ移動させることができる。   The second liquid 3 in the present invention needs to be a solvent in which water is not substantially dissolved in the second liquid 3. Note that substantially not dissolving means that the solubility of water in the second liquid 3 (weight of water dissolved in 100 ml of the second liquid) is 10 g or less, more preferably 1 g or less. When water does not substantially dissolve in the second liquid 3, the water remains stably in the first region 11 even when the second liquid 3 (member-containing liquid 5) is in contact with the water, and the interface The member 4 can be moved into the water by tension.

本発明の方法では、部材4は、水と第2の液体3との間に働く界面張力により、水の中へ移動する。したがって、部材4を水の中へ高確率で移動させるためには、水と第2の液体3との間の界面張力が高くなるように、第2の液体3を選択すればよい。水との間の界面張力が高い第2の液体3として、アルカン類、シクロアルカン類、芳香族炭化水素類などの無極性または低極性の有機溶媒が挙げられる。   In the method of the present invention, the member 4 moves into the water due to the interfacial tension acting between the water and the second liquid 3. Therefore, in order to move the member 4 into the water with high probability, the second liquid 3 may be selected so that the interfacial tension between the water and the second liquid 3 is increased. Examples of the second liquid 3 having high interfacial tension with water include nonpolar or low-polar organic solvents such as alkanes, cycloalkanes, and aromatic hydrocarbons.

第1の液体2に水などの極性の大きい液体を用いる場合、後述するように、部材4の表面エネルギーは高いほど良く、40mJ/m2以上が好ましい。したがって、アルカン類、シクロアルカン類、芳香族炭化水素類などの無極性または低極性の有機溶媒単独で、部材含有液5を作製しようとした場合、部材4が凝集してしまう場合があり、基板1上の、1つの親水領域11に、複数個の部材4が配置されてしまい、作製するデバイス特性に悪影響(電気接続不良等)を及ぼす。 When a liquid having a high polarity such as water is used for the first liquid 2, the surface energy of the member 4 is preferably as high as possible, as described later, and preferably 40 mJ / m 2 or more. Therefore, when the member-containing liquid 5 is prepared using only a nonpolar or low-polar organic solvent such as alkanes, cycloalkanes, and aromatic hydrocarbons, the member 4 may be aggregated, A plurality of members 4 are arranged in one hydrophilic region 11 on 1, which adversely affects device characteristics to be produced (such as poor electrical connection).

また、部材4が凝集せず、かつ、水が実質的に溶解しない溶媒として、1,4−ジクロロブタンなどの塩素系溶媒が挙げられる。塩素系溶媒は、分子構造中に存在する塩素原子により、わずかに極性がある。そのわずかな極性により、表面エネルギーの高い部材4であっても、凝集を防止することができる。しかし、塩素系溶媒単独で、部材含有液5を作製し、基板1上に、部材4を配置する場合、詳細なメカニズムは不明であるが、部材4が基板1上に配置する確率がかなり低くなる場合がある。   Moreover, chlorine-based solvents, such as 1, 4- dichlorobutane, are mentioned as a solvent in which the member 4 does not aggregate and water does not melt | dissolve substantially. Chlorine solvents are slightly polar due to the chlorine atoms present in the molecular structure. Due to the slight polarity, even the member 4 with high surface energy can prevent aggregation. However, when the member-containing liquid 5 is prepared with the chlorinated solvent alone and the member 4 is disposed on the substrate 1, the detailed mechanism is unknown, but the probability that the member 4 is disposed on the substrate 1 is considerably low. There is a case.

本発明は、これらの課題に鑑みたものであり、本発明の第2の液体3は、アルカン類、シクロアルカン類、芳香族炭化水素類から選択される少なくとも1種類以上の有機溶媒と、塩素系溶媒との混合溶媒であり、前記混合溶媒中における前記塩素系溶媒のモル分率が、0.28〜0.84の範囲であることを特徴とする。   The present invention has been made in view of these problems, and the second liquid 3 of the present invention includes at least one organic solvent selected from alkanes, cycloalkanes, and aromatic hydrocarbons, chlorine, It is a mixed solvent with a system solvent, and the molar fraction of the chlorinated solvent in the mixed solvent is in the range of 0.28 to 0.84.

前記第2の液体3を、アルカン類、シクロアルカン類、芳香族炭化水素類から選択される少なくとも1種類以上の有機溶媒と、塩素系溶媒との混合溶媒とすることで、部材含有液5中において、部材4が凝集することを防止し、かつ、基板1上に高い確率で部材4を配置することができる。   By using the second liquid 3 as a mixed solvent of at least one organic solvent selected from alkanes, cycloalkanes, and aromatic hydrocarbons and a chlorinated solvent, the member-containing liquid 5 , The member 4 can be prevented from aggregating and the member 4 can be disposed on the substrate 1 with high probability.

さらに、前記混合溶媒中における前記塩素系溶媒のモル分率を、0.28〜0.84の範囲とすることで、前述の効果は、さらに際立ったものとなる。前記塩素系溶媒のモル分率を、0.28〜0.84の範囲とすることで、基板1上の、1つの親水領域11に、1個の部材4が配置できる。さらに、部材4が親水領域11に配置される確率が、本発明の前記塩素系溶媒のモル分率の範囲外の場合と比較して、大幅に高くなる。また、親水領域11に対して、部材4は一主面を対向させ、精度よく配置することができる。また、親水領域11を囲むように形成された第2の領域12上に、複数個の部材4が凝集したものが配置されることがない。   Furthermore, when the molar fraction of the chlorinated solvent in the mixed solvent is in the range of 0.28 to 0.84, the above-described effects become more prominent. By setting the molar fraction of the chlorinated solvent in the range of 0.28 to 0.84, one member 4 can be disposed in one hydrophilic region 11 on the substrate 1. Further, the probability that the member 4 is disposed in the hydrophilic region 11 is significantly higher than that in the case of out of the range of the molar fraction of the chlorinated solvent of the present invention. Further, the member 4 can be disposed with high accuracy with the one main surface facing the hydrophilic region 11. Further, the aggregate of the plurality of members 4 is not arranged on the second region 12 formed so as to surround the hydrophilic region 11.

前記塩素系溶媒のモル分率は、0.40〜0.80がより好ましい。   The molar fraction of the chlorinated solvent is more preferably 0.40 to 0.80.

前記塩素系溶媒のモル分率が、0.28よりも小さい場合、部材含有液5中で部材4が激しく凝集してしまう。この部材含有液5を用いて、基板1上に素子を配置しようとすると、基板1上の、1つの親水領域11に、複数個の部材4が配置されてしまう。また、本来、部材を配置すべき場所ではない第2の領域上に、複数個の部材4が凝集したものが配置されてしまう。   When the molar fraction of the chlorinated solvent is smaller than 0.28, the member 4 is intensively aggregated in the member-containing liquid 5. If an element is to be arranged on the substrate 1 using the member-containing liquid 5, a plurality of members 4 are arranged in one hydrophilic region 11 on the substrate 1. In addition, an aggregate of the plurality of members 4 is disposed on the second region where the members are not originally disposed.

前記塩素系溶媒のモル分率が、0.84よりも大きい場合、部材含有液5中で部材4が極めて安定に存在してしまうためか、基板1上に配置しようとしても、部材含有液5中に安定にとどまり、部材4が、親水領域11に配置される確率が低くなる。   When the molar fraction of the chlorinated solvent is larger than 0.84, the member 4 is present in the member-containing liquid 5 in an extremely stable manner. The probability that the member 4 is disposed in the hydrophilic region 11 is reduced.

第1の液体2と第2の液体3の組み合わせとして、例えば、第1の液体2に極性が大きい液体を用い、かつ、第2の液体3に第1の液体よりも極性の小さい液体を用いることができる。   As a combination of the first liquid 2 and the second liquid 3, for example, a liquid having a large polarity is used for the first liquid 2, and a liquid having a smaller polarity than the first liquid is used for the second liquid 3. be able to.

第1の液体2の具体例としては、水が挙げられる。また、メタノール、エタノール、エチレングリコールおよびグリセリン等のアルコール類、あるいはまた、水とアルコールとの混合液等が挙げられる。なお、水は、表面張力が大きく、部材4を第1の領域11に強固に保持することができるため、より好適である。   A specific example of the first liquid 2 is water. Moreover, alcohols, such as methanol, ethanol, ethylene glycol, and glycerol, or the liquid mixture of water and alcohol etc. are mentioned. Water is more suitable because it has a large surface tension and can hold the member 4 firmly in the first region 11.

アルカン類、シクロアルカン類、芳香族炭化水素類から少なくとの1つ選択される前記有機溶媒の具体例としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン等のアルカン類、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン等のシクロアルカン類、トルエン、ベンゼン、キシレン等の芳香族炭化水素類が挙げられる。   Specific examples of the organic solvent selected from at least one of alkanes, cycloalkanes, and aromatic hydrocarbons include hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, tridecane, tetradecane, pentadecane, Examples include alkanes such as hexadecane, cycloalkanes such as cyclohexane, cycloheptane, and cyclooctane, and aromatic hydrocarbons such as toluene, benzene, and xylene.

前記塩素系溶媒の具体例としては、クロロメタン、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、モノクロロブタン、ジクロロブタン、モノクロロペンタンおよびジクロロペンタン等が挙げられる。   Specific examples of the chlorinated solvent include chloromethane, dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, monochlorobutane, dichlorobutane, monochloropentane and dichloropentane.

これまで、第1の液体2の具体例として、水を用いて説明してきたが、第1の液体2と第2の液体3は、第1の液体2と第2の液体3との間に界面に働く界面張力、および、部材4の表面に対する第1の液体2と第2の液体3に対するそれぞれのぬれ性を考慮して、適切に選択すればよい。   Until now, water has been described as a specific example of the first liquid 2, but the first liquid 2 and the second liquid 3 are interposed between the first liquid 2 and the second liquid 3. An appropriate selection may be made in consideration of the interfacial tension acting on the interface and the wettability of the first liquid 2 and the second liquid 3 with respect to the surface of the member 4.

次に、本発明のマウント方法におけるスキージの動きについて、詳細に説明する。   Next, the movement of the squeegee in the mounting method of the present invention will be described in detail.

本実施形態のマウント方法では、まず、基板1に水を供給する第1のスキージ41を、基板1上で走査させ、第1の領域11に水を配置する。その後、基板1に部材含有液5を供給する第2のスキージ42を、基板1上の一端側を起点として、第1の領域11をまたぐように、基板1の一端側(図1Dの奥側)から他端側(図1Dの手前側)に向けて走査させる。第2のスキージ42をこのように走査させることにより、部材含有液5は、第1の領域上に配置された水21に接触する。   In the mounting method of the present embodiment, first, a first squeegee 41 that supplies water to the substrate 1 is scanned on the substrate 1, and water is disposed in the first region 11. Thereafter, the second squeegee 42 for supplying the member-containing liquid 5 to the substrate 1 starts from one end on the substrate 1 and crosses the first region 11 so as to straddle the first region 11 (the back side in FIG. 1D). ) To the other end side (front side in FIG. 1D). By causing the second squeegee 42 to scan in this manner, the member-containing liquid 5 comes into contact with the water 21 disposed on the first region.

この時、部材4には、水21中に部材4を引き込む方向に界面張力が働き、部材4は水21中に移動する。そして、部材4は、基板1上の第1の領域11に配置される。   At this time, interfacial tension acts on the member 4 in the direction in which the member 4 is drawn into the water 21, and the member 4 moves into the water 21. The member 4 is disposed in the first region 11 on the substrate 1.

ここでは、スキージ41・42が移動し、基板1は移動しないとして説明したが、スキージ41・42が移動せず、基板1が移動してもよい。また、スキージ41・42も基板1も移動してもよい。このようなスキージ41・42と基板1との間の相対的な移動は、いずれも、「スキージが基板上を走査する」ことに含まれる。   Here, the squeegees 41 and 42 are moved and the substrate 1 is not moved. However, the squeegees 41 and 42 may not be moved, and the substrate 1 may be moved. Further, the squeegees 41 and 42 and the substrate 1 may be moved. Such relative movement between the squeegees 41 and 42 and the substrate 1 is all included in “the squeegee scans the substrate”.

図1Cと図1Dに示すように、第1のスキージ41と第2のスキージ42は、所定の間隔を保った状態で配置されており、その間隔を保ったまま二つのスキージ41・42を移動させる構造になっている。したがって、第1のスキージ41は、第2のスキージ42と同じ動きをする。   As shown in FIG. 1C and FIG. 1D, the first squeegee 41 and the second squeegee 42 are arranged in a state where a predetermined distance is maintained, and the two squeegees 41 and 42 are moved while maintaining the distance. It is a structure to let you. Accordingly, the first squeegee 41 moves in the same manner as the second squeegee 42.

本実施の形態では、図1Aに示すように、基板1において、水のぬれ性が高い第1の領域11が、水のぬれ性が低い第2の領域12に囲まれている。このようなぬれ性を示す第1の領域11と、第2の領域を実現するため、第2の領域12の表面エネルギーが、第1の領域11の表面エネルギーよりも低くなるように、第1の領域11と、第2の領域12とを形成するとよい。   In the present embodiment, as shown in FIG. 1A, in the substrate 1, the first region 11 having high water wettability is surrounded by the second region 12 having low water wettability. In order to realize the first region 11 and the second region exhibiting such wettability, the first region 11 has a surface energy that is lower than the surface energy of the first region 11. The region 11 and the second region 12 may be formed.

第1の領域11と、第2の領域12とをこのように設けているので、第1の領域11に配置された水が、第1の領域11からはみ出さずに、第1の領域11の部分に配置される。   Since the first region 11 and the second region 12 are provided in this way, the water disposed in the first region 11 does not protrude from the first region 11, and the first region 11. It is arranged in the part.

また、より安定に水を第1の領域11に配置するためには、第1の領域11と、第2の領域12との間で水のぬれ性の差が大きいことが好ましい。   Moreover, in order to arrange water in the first region 11 more stably, it is preferable that the difference in water wettability between the first region 11 and the second region 12 is large.

なお、以下の説明では、水のぬれ性が高いことを「親液性」、水のぬれ性が低いことを「撥液性」という場合がある。   In the following description, high water wettability may be referred to as “lyophilic”, and low water wettability may be referred to as “liquid repellency”.

固体表面に対する水のぬれ性は、固体の表面エネルギーだけでなく、水の表面張力も関係するため、「親液性」および「撥液性」を示す固体の表面エネルギーの値は特に限定されないが、「親液性」の場合はその表面エネルギーが40mJ/m2以上(好ましくは60〜1000mJ/m2)であることが好ましく、「撥液性」の場合はその表面エネルギーが5mJ/m2以上40mJ/m2未満(好ましくは5〜25mJ/m2の範囲)であることが好ましい。 Since the wettability of water with respect to the solid surface is related not only to the surface energy of the solid but also to the surface tension of the water, the value of the surface energy of the solid exhibiting “lyophilic” and “liquid repellency” is not particularly limited. In the case of “lyophilic”, the surface energy is preferably 40 mJ / m 2 or more (preferably 60 to 1000 mJ / m 2 ), and in the case of “liquid repellency”, the surface energy is 5 mJ / m 2. It is preferably less than 40 mJ / m 2 (preferably in the range of 5 to 25 mJ / m 2 ).

第2の領域12に囲まれた第1の領域11は、親液性の基板、または、あらかじめ親液性を有するように処理しておいた基板を用意し、第2の領域12となる部分に撥液膜を形成することによって作製できる。たとえば、まず、親液性にしたい部分をレジストなどの保護膜で覆う。次に、基板全体を撥液膜で覆った後、保護膜を除去することにより第1の領域11に形成された撥液膜を除去すればよい。この方法は、シランカップリング剤やゾル−ゲル法を用いて形成する膜の場合に適用できる。また、撥液膜のみが特異的に付着するような表面を第2の領域12となるべき部分に形成して、この部分のみに撥液膜を形成してもよい。例えば、撥液性にしたい箇所だけにチオールと反応する金属パターンを形成しておき、その基板をチオールが溶解した有機溶媒に浸漬することによって、金属領域のみを撥液性とすることができる。   The first region 11 surrounded by the second region 12 is a portion that becomes a second region 12 by preparing a lyophilic substrate or a substrate that has been treated to have lyophilic properties in advance. It can be produced by forming a liquid-repellent film. For example, first, a portion to be made lyophilic is covered with a protective film such as a resist. Next, after the entire substrate is covered with a liquid repellent film, the liquid repellent film formed in the first region 11 may be removed by removing the protective film. This method can be applied to a film formed using a silane coupling agent or a sol-gel method. Alternatively, a surface on which only the liquid repellent film specifically adheres may be formed in a portion to be the second region 12, and the liquid repellent film may be formed only in this portion. For example, by forming a metal pattern that reacts with thiol only in a portion where liquid repellency is desired and immersing the substrate in an organic solvent in which thiol is dissolved, only the metal region can be made liquid repellant.

また、インクジェット法、スクリーンプリント法、凸版印刷法、凹版印刷法、マイクロコンタクトプリント法等で撥液膜を所定の領域に直接形成してもよい。   Further, the liquid repellent film may be directly formed in a predetermined region by an ink jet method, a screen printing method, a relief printing method, an intaglio printing method, a micro contact printing method, or the like.

また、親液性の第1の領域11は、無機材料を用いて形成してもよい。例えば、シリコン基板は、酸化シリコンに比べて撥液性が高い。従って、シリコン基板の表面に酸化シリコン膜のパターンを形成し、酸化シリコン膜の部分を第1の領域11としてもよい。この構成では、酸化シリコン膜のパターンの部分のみに第1の液体2を配置することが可能となる。酸化シリコン膜は、たとえばプラズマCVD法によって酸化シリコン膜を堆積することによって形成してもよいし、シリコン基板の表面を酸素存在の雰囲気でコロナ放電処理やプラズマ処理することで酸化して形成してもよい。   The lyophilic first region 11 may be formed using an inorganic material. For example, a silicon substrate has higher liquid repellency than silicon oxide. Therefore, a silicon oxide film pattern may be formed on the surface of the silicon substrate, and the silicon oxide film portion may be used as the first region 11. In this configuration, the first liquid 2 can be disposed only in the pattern portion of the silicon oxide film. The silicon oxide film may be formed, for example, by depositing a silicon oxide film by plasma CVD, or may be formed by oxidizing the surface of the silicon substrate by corona discharge treatment or plasma treatment in an oxygen-existing atmosphere. Also good.

基板1に設けられている第1の領域11の形状は、その第1の領域11にマウントされる部材4の形状に応じて決定するとよい。例えば、第1の領域11の形状は、三角形、四角形、六角形等の多角形、円形または楕円形等、マウントする部材4の所定の面(基板にマウントされた状態で基板と対向する面)の形状と同一の形状を有していることが好ましい。なお、「同一の形状」とは、第1の領域11の形状と、マウントする部材4の所定の面(基板にマウントされた状態で基板と対向する面)が数学的概念における合同または相似関係にあることをいう。   The shape of the first region 11 provided on the substrate 1 may be determined according to the shape of the member 4 mounted on the first region 11. For example, the shape of the first region 11 is a predetermined surface of the member 4 to be mounted (a surface facing the substrate when mounted on the substrate) such as a triangle, a quadrangle, a polygon such as a hexagon, a circle or an ellipse. It is preferable to have the same shape as this shape. The “same shape” means a congruent or similar relationship in the mathematical concept between the shape of the first region 11 and the predetermined surface of the member 4 to be mounted (the surface facing the substrate when mounted on the substrate). It means that there is.

マウントする部材4の所定の面の面積をS1、1つの第1の領域の面積をS2とする場合、S2/S1の値は、0.64〜1.44の範囲であることが好ましい。S2/S1の値が、0.64よりも小さいと、第1の領域11に配置される水の量が少なくなりすぎ、部材が配置される確率が小さくなる。また、1.44よりも大きいと、第1の領域11に配置される水の量が多くなりすぎ、1つの第1の領域に複数の部材が配置されてしまう。   When the area of the predetermined surface of the member 4 to be mounted is S1, and the area of one first region is S2, the value of S2 / S1 is preferably in the range of 0.64 to 1.44. When the value of S2 / S1 is smaller than 0.64, the amount of water arranged in the first region 11 becomes too small, and the probability that the member is arranged becomes small. Moreover, when larger than 1.44, the quantity of the water arrange | positioned in the 1st area | region 11 will increase too much, and a some member will be arrange | positioned in one 1st area | region.

第2の領域12を形成する方法の一例としては、第2の領域12の少なくとも一部に、水のぬれ性が、第1の領域11よりも低い有機膜(以下、撥液膜という場合がある。)を基板上に形成する方法が挙げられる。そのような有機膜としては、たとえば、フルオロアルキル鎖を有する高分子膜、フルオロアルキル鎖を有するシランカップリング剤やチオール分子によって形成される膜、および、ゾル−ゲル法で形成されたフルオロアルキル鎖を含む有機・無機ハイブリッド膜等を用いることができる。   As an example of a method for forming the second region 12, an organic film (hereinafter, referred to as a liquid repellent film) in which the wettability of water is lower than that of the first region 11 is formed in at least a part of the second region 12. And the like are formed on a substrate. Examples of such an organic film include a polymer film having a fluoroalkyl chain, a film formed of a silane coupling agent or a thiol molecule having a fluoroalkyl chain, and a fluoroalkyl chain formed by a sol-gel method. An organic / inorganic hybrid film containing can be used.

フルオロアルキル鎖を有する高分子膜としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリジフルオロエチレンおよびそれらの誘導体が挙げられる。シランカップリング剤で撥液膜を形成する場合、フルオロアルキル鎖を有するシランカップリング剤が数vol%の濃度で溶解したクロロホルム、アルカン、アルコール、またはシリコーンオイルに、基板を一定時間浸漬すればよい。この場合、浸漬後に基板を溶媒で洗浄することによって、単分子膜を形成することが可能である。これらの撥液膜を形成できる基板としては、表面に活性水素が存在する基板が好ましく、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、ステンレス、銅、ニッケルおよび表面を活性化した樹脂等が挙げられる。   Examples of the polymer film having a fluoroalkyl chain include polytetrafluoroethylene, polydifluoroethylene, and derivatives thereof. In the case of forming a liquid repellent film with a silane coupling agent, the substrate may be immersed in chloroform, alkane, alcohol, or silicone oil in which a silane coupling agent having a fluoroalkyl chain is dissolved at a concentration of several vol% for a certain period of time. . In this case, it is possible to form a monomolecular film by washing the substrate with a solvent after immersion. The substrate on which these liquid repellent films can be formed is preferably a substrate having active hydrogen on the surface, and examples thereof include silicon oxide, silicon nitride, stainless steel, copper, nickel, and a resin whose surface has been activated.

チオール分子を用いて撥液膜を形成する場合、フルオロアルキル鎖を有するチオール分子が数vol%の濃度で溶解したエタノールやプロパノール溶液に、基板を一定時間浸漬し、その後、アルコールで基板を洗えばよい。これによって、撥液性の単分子膜が形成される。これらの単分子膜を形成できる基板としては、金、銀、銅といった金属からなる基板が挙げられる。   When a lyophobic film is formed using thiol molecules, the substrate is immersed in an ethanol or propanol solution in which a thiol molecule having a fluoroalkyl chain is dissolved at a concentration of several vol% for a certain period of time, and then the substrate is washed with alcohol. Good. Thereby, a liquid repellent monomolecular film is formed. Examples of the substrate on which these monomolecular films can be formed include a substrate made of a metal such as gold, silver, and copper.

また、ゾル−ゲル法で撥液膜を形成する場合、たとえば、酸化シリコンの前駆体であるテトラエトキシシラン、フルオロアルキル鎖を有するアルコキシシラン、酸触媒、水が溶解したアルコール溶液を、スピンコート法やディッピング法で基板に塗布し、100℃以上で熱処理すればよい。この撥液膜は、ほとんどの基板に形成することが可能である。   When a lyophobic film is formed by a sol-gel method, for example, tetraethoxysilane that is a precursor of silicon oxide, alkoxysilane having a fluoroalkyl chain, an acid catalyst, and an alcohol solution in which water is dissolved are spin-coated. Or by dipping, and then heat treatment at 100 ° C. or higher. This liquid repellent film can be formed on almost any substrate.

前記工程(5)では、水および第2の液体3を基板の一主面から除去する。水および第2の液体3を除去する順序にかかわらず、部材4は所定の位置に配置される。   In the step (5), water and the second liquid 3 are removed from one main surface of the substrate. Regardless of the order in which the water and the second liquid 3 are removed, the member 4 is placed in place.

水と第2の液体3を除去する方法は特に限定されず、公知の乾燥方法を用いることができる。例えば、自然乾燥、真空デシケータによる乾燥、空気またはガスを吹き付けての乾燥、加熱および/または減圧による乾燥など、公知の乾燥方法から選択できる。また、乾燥の前に洗浄を行ってもよい。   The method for removing water and the second liquid 3 is not particularly limited, and a known drying method can be used. For example, it can be selected from known drying methods such as natural drying, drying with a vacuum desiccator, drying by blowing air or gas, drying by heating and / or reduced pressure. Moreover, you may wash | clean before drying.

部材4がマウントされる基板1の材質は特に限定されず、無機材料、高分子樹脂材料、または、無機材料と高分子樹脂材料との複合材料にて形成された基板を用いることができる。無機材料としては、アルミナ等のセラミックス、シリコンおよびガラス等が使用できる。高分子樹脂材料としては、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂等が使用できる。無機材料と高分子樹脂材料との複合材料としては、例えば、ガラス、セラミックスまたは金属からなるファイバーと高分子樹脂材料とが含まれる複合材料を使用できる。また、SOI基板や化合物半導体基板を用いることも可能である。   The material of the substrate 1 on which the member 4 is mounted is not particularly limited, and a substrate formed of an inorganic material, a polymer resin material, or a composite material of an inorganic material and a polymer resin material can be used. As the inorganic material, ceramics such as alumina, silicon and glass can be used. As the polymer resin material, polyimide resin, polyamide resin, epoxy resin, polycarbonate resin and the like can be used. As a composite material of an inorganic material and a polymer resin material, for example, a composite material including a fiber made of glass, ceramics, or metal and a polymer resin material can be used. It is also possible to use an SOI substrate or a compound semiconductor substrate.

部材4の作製方法は特に限定されず、公知の方法を適用できる。例えば、特許文献1の明細中に記載されている部材4の作製方法が適用できる。   The manufacturing method of the member 4 is not specifically limited, A well-known method is applicable. For example, the manufacturing method of the member 4 described in the specification of patent document 1 is applicable.

第1の液体2に水などの極性の大きい液体を用いる場合、部材4の表面エネルギーは高いほど良く、40mJ/m2以上が好ましい。部材4の表面エネルギーが小さい場合、部材4の表面を処理して、その表面エネルギーを増大することが好ましい。部材4の表面にシリコンが存在する場合、オゾン雰囲気中で紫外線を照射することによって、その表面エネルギーを増大させることが可能である。この方法は、白金、金、銅、ニッケルなどの電極材料に対しても有効である。また、部材4の表面に、第1の液体2に対して親液性を有する薄膜(たとえば、第1の液体2に水を用いる場合は親水膜)を形成することによっても、部材4の表面エネルギーを増大させることが可能である。例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化チタンなどの薄膜を、真空スパッタリング法や熱CVD法によって部材4の表面に形成してもよい。それらの薄膜を形成した後、オゾン雰囲気で紫外線を照射させることも有効である。また、末端にアミノ基、カルボキシル基または水酸基を持つシランカップリング剤で部材4の表面を修飾することによっても、その表面エネルギーを増大させることが可能である。金属のみを表面処理する場合は、末端にアミノ基、カルボキシル基または水酸基を有するチオールで表面を修飾してもよい。 When a highly polar liquid such as water is used for the first liquid 2, the higher the surface energy of the member 4, the better, and 40 mJ / m 2 or more is preferable. When the surface energy of the member 4 is small, it is preferable to increase the surface energy by treating the surface of the member 4. When silicon is present on the surface of the member 4, the surface energy can be increased by irradiating ultraviolet rays in an ozone atmosphere. This method is also effective for electrode materials such as platinum, gold, copper, and nickel. The surface of the member 4 can also be formed by forming a thin film having lyophilicity with respect to the first liquid 2 on the surface of the member 4 (for example, a hydrophilic film when water is used for the first liquid 2). It is possible to increase energy. For example, a thin film such as silicon oxide, silicon nitride, or titanium oxide may be formed on the surface of the member 4 by a vacuum sputtering method or a thermal CVD method. It is also effective to irradiate ultraviolet rays in an ozone atmosphere after forming these thin films. It is also possible to increase the surface energy by modifying the surface of the member 4 with a silane coupling agent having an amino group, a carboxyl group or a hydroxyl group at the terminal. When surface-treating only a metal, the surface may be modified with a thiol having an amino group, a carboxyl group or a hydroxyl group at the terminal.

第1の液体2が炭化水素鎖を含む有機溶液の場合、部材4の表面に炭化水素鎖を有する薄膜が形成されていることが好ましい。このような有機膜は、例えば炭化水素鎖を有するシランカップリング剤で部材4を処理することで形成できる。この結果、部材4の表面が非極性になり、炭化水素鎖を含む有機溶液にぬれやすくなり、第1の液体2に引き込まれやすくなる。   When the first liquid 2 is an organic solution containing hydrocarbon chains, a thin film having hydrocarbon chains is preferably formed on the surface of the member 4. Such an organic film can be formed, for example, by treating the member 4 with a silane coupling agent having a hydrocarbon chain. As a result, the surface of the member 4 becomes non-polar, easily wetted by the organic solution containing hydrocarbon chains, and easily drawn into the first liquid 2.

このように、撥液性の第2の領域12に囲まれた親液性の第1の領域11を形成することによって、第1の液体2を、第1の領域11に正確に配置することができる。その結果、また、部材4を第1の領域11に正確に配置することができる。   Thus, by forming the lyophilic first region 11 surrounded by the liquid repellent second region 12, the first liquid 2 can be accurately arranged in the first region 11. Can do. As a result, the member 4 can be accurately arranged in the first region 11.

(実施例)
次に、本発明のマウント方法について、実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
(Example)
Next, the mounting method of the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

本発明のマウント方法を用いて、本実施例1〜7では、酸化シリコンを基板にマウントした。   In Examples 1-7, silicon oxide was mounted on a substrate using the mounting method of the present invention.

<部材をマウントする基板の作製>
まず、実施の形態で説明した方法と同様の方法で、撥水性領域(第2の領域)に囲まれた親水性領域(第1の領域)のパターンをシリコン基板上に形成した。
<Preparation of substrate for mounting member>
First, a hydrophilic region (first region) pattern surrounded by a water-repellent region (second region) was formed on a silicon substrate by a method similar to the method described in the embodiment.

厚み525μmのシリコン基板を酸素存在の雰囲気中でプラズマ処理をして、基板表面を酸化することにより、基板の全面を親水性とした。続いて、フォトリソグラフィー法を用いて、後述する大きさの第1の領域に相当するレジストパターンを形成した。次に、乾燥雰囲気中で、1vol%のCF3(CF2724SiCl3が溶解したパーフルオロオクタン溶液中に、レジストパターンが形成された基板を20分間浸漬した。その後、基板を純粋なパーフルオロオクタン中で洗浄した後、溶媒を除去した。さらにレジスト膜をアセトンで除去し、撥水性領域(第2の領域)に囲まれた親水性領域(第1の領域)のパターンをシリコン基板上に形成した。 A silicon substrate having a thickness of 525 μm was subjected to plasma treatment in an oxygen-existing atmosphere to oxidize the substrate surface, thereby rendering the entire surface of the substrate hydrophilic. Subsequently, a resist pattern corresponding to a first region having a size described later was formed by using a photolithography method. Next, the substrate on which the resist pattern was formed was immersed in a perfluorooctane solution in which 1 vol% CF 3 (CF 2 ) 7 C 2 H 4 SiCl 3 was dissolved in a dry atmosphere for 20 minutes. Thereafter, the substrate was washed in pure perfluorooctane, and then the solvent was removed. Further, the resist film was removed with acetone, and a pattern of the hydrophilic region (first region) surrounded by the water-repellent region (second region) was formed on the silicon substrate.

酸化シリコンを配置する基板の大きさは縦20mm×横60mmとした。   The size of the substrate on which the silicon oxide was placed was 20 mm long × 60 mm wide.

<部材をマウントする第1の領域>
部材をマウントする第1の領域とする親水性領域のパターンとして、縦10μm、横50μmの長方形状の領域が、横100μm、縦100μmの間隔で基板全体に格子状に並んだものを形成した。第1の領域は、第1の領域の長手方向と基板の長手方向が一致するように形成した。
<部材含有液>
マウントする部材として用いた酸化シリコンを含有した部材含有液は、実施の形態で説明した方法によって作製した。
<First region for mounting a member>
As a pattern of a hydrophilic region serving as a first region for mounting a member, a rectangular region having a length of 10 μm and a width of 50 μm was arranged in a lattice pattern on the entire substrate at intervals of 100 μm and a length of 100 μm. The first region was formed so that the longitudinal direction of the first region coincided with the longitudinal direction of the substrate.
<Component-containing liquid>
The member-containing liquid containing silicon oxide used as a member to be mounted was produced by the method described in the embodiment.

まず、厚み525μmのシリコン基板に電子ビーム蒸着法でアルミニウム薄膜を100nm形成した。続いて、プラズマCVD法で酸化シリコン薄膜を200nm形成した。この基板上にフォトリソグラフィー法により10μm×50μmの矩形レジストパターンを形成した。ドライエッチングにより、レジストパターンをマスクにして酸化シリコンの一部を除去した。酸素プラズマアッシャー処理によってレジスト膜を剥離し、縦10μm×横50μm×高さ0.3μmの酸化シリコンのパターン(以下、酸化シリコンプレートと称する)を形成した。続いて、47℃のリン酸と硝酸の混合液(以下、熱リン酸と称する)により、アルミニウム薄膜をエッチングし、酸化シリコンプレートをリフトオフした。   First, an aluminum thin film having a thickness of 100 nm was formed on a silicon substrate having a thickness of 525 μm by electron beam evaporation. Subsequently, a 200 nm thick silicon oxide thin film was formed by plasma CVD. A 10 μm × 50 μm rectangular resist pattern was formed on this substrate by photolithography. A part of silicon oxide was removed by dry etching using the resist pattern as a mask. The resist film was peeled off by an oxygen plasma ashing process to form a silicon oxide pattern (hereinafter referred to as a silicon oxide plate) having a length of 10 μm × width of 50 μm × height of 0.3 μm. Subsequently, the aluminum thin film was etched with a mixed solution of phosphoric acid and nitric acid at 47 ° C. (hereinafter referred to as hot phosphoric acid), and the silicon oxide plate was lifted off.

次に、熱リン酸に分散した酸化シリコンプレートをフィルターで吸引ろ過した。酸化シリコンプレートが付着したフィルターを乾燥雰囲気中で終夜乾燥した後、1vol%の1−クロロエチルトリクロロシランが溶解した1、4−ジクロロブタン溶液中に、フィルターを2時間浸漬した。乾燥窒素雰囲気中で吸引ろ過を行い、未反応の1−クロロエチルトリクロロシランを洗浄除去し、表面が化学修飾された酸化シリコンプレートをフィルター上に得た。   Next, the silicon oxide plate dispersed in hot phosphoric acid was suction filtered with a filter. The filter to which the silicon oxide plate was attached was dried overnight in a dry atmosphere, and then the filter was immersed in a 1,4-dichlorobutane solution in which 1 vol% of 1-chloroethyltrichlorosilane was dissolved for 2 hours. Suction filtration was performed in a dry nitrogen atmosphere to remove unreacted 1-chloroethyltrichlorosilane, and a silicon oxide plate whose surface was chemically modified was obtained on the filter.

このフィルターを、表1に記載したモル分率で混合した塩素系溶媒/有機溶媒の混合溶媒中に浸漬し、超音波を印加して、フィルターに付着した酸化シリコンプレートを混合溶媒中に分散し、実施例1〜7で使用する部材含有液をそれぞれ得た。   This filter is immersed in a mixed solvent of a chlorinated solvent / organic solvent mixed at the molar fraction shown in Table 1, and an ultrasonic wave is applied to disperse the silicon oxide plate attached to the filter in the mixed solvent. The member-containing liquids used in Examples 1 to 7 were obtained.

<スキージ>
第1の液体(本実施例では水を用いた。)を基板に配置するスキージ41は、SUS304製のスリット式とした。スキージの先端には、水を配置するための長さ20mm、幅0.5mmのスリット(溝)を設けた。また、水を安定に保持するために、スリット内部に脱脂綿をいれた。
<Squeegee>
The squeegee 41 for arranging the first liquid (water was used in this embodiment) on the substrate was a slit type made of SUS304. A slit (groove) having a length of 20 mm and a width of 0.5 mm was provided at the tip of the squeegee. Moreover, in order to hold | maintain water stably, absorbent cotton was put in the inside of a slit.

第2の液体(本実施例では上述の部材含有液を用いた。)を基板に配置するスキージ42は、ポリエチレンで作製したナイフ形状のものを用いた。   As the squeegee 42 for arranging the second liquid (the above-described member-containing liquid was used in this example) on the substrate, a knife-shaped squeegee made of polyethylene was used.

<マウント方法>
スキージ41とスキージ42は、スキージのエッジ面を基板の短手方向と平行にして、基板の端部に配置した。またスキージのエッジ面と基板との間隔を0.2mm程度開けた状態で基板上を移動できるように、スキージを配置した。スキージ41とスキージ42の間隔は1mmとした。
<Mounting method>
The squeegee 41 and the squeegee 42 are arranged at the edge of the substrate with the edge surface of the squeegee parallel to the short direction of the substrate. In addition, the squeegee was arranged so that it could move on the substrate with a distance of about 0.2 mm between the edge surface of the squeegee and the substrate. The distance between the squeegee 41 and the squeegee 42 was 1 mm.

次に、スキージ42と基板との間に、酸化シリコンプレート分散液をガラスピペットで50μL程度配置し、走査速度10mm/秒でスキージを移動させた。この操作を10回繰り返した。   Next, about 50 μL of the silicon oxide plate dispersion was placed between the squeegee 42 and the substrate with a glass pipette, and the squeegee was moved at a scanning speed of 10 mm / second. This operation was repeated 10 times.

(比較例)
比較例1と比較例2は、表1に記載した溶媒で部材含有液を作製した以外は、実施例1〜7と同じ操作を行った。
(Comparative example)
Comparative example 1 and comparative example 2 performed the same operation as Examples 1-7 except having produced member content liquid with the solvent indicated in Table 1.

実施例および比較例の各方法についての評価は、基板への酸化シリコンプレートの配置の状態を確認することによって行った。具体的には、基板上の任意の親水性領域を100個選び、酸化シリコンプレートが配置された親水領域の数Npを数え、Npを100で除して、配置率を算出した。結果を表1に示す。   The evaluation of each method of Examples and Comparative Examples was performed by confirming the state of arrangement of the silicon oxide plate on the substrate. Specifically, 100 arbitrary hydrophilic regions on the substrate were selected, the number Np of hydrophilic regions where the silicon oxide plates were arranged was counted, and Np was divided by 100 to calculate the arrangement ratio. The results are shown in Table 1.

また、部材含有液中の、酸化シリコンプレートの凝集発生の有無を、倒立顕微鏡で観察した。その結果を表1に示す。この表1中、「○」は凝集なしを、また、「×」は凝集有りをそれぞれ示している。   In addition, the presence or absence of aggregation of the silicon oxide plate in the member-containing liquid was observed with an inverted microscope. The results are shown in Table 1. In Table 1, “◯” indicates that there is no aggregation, and “x” indicates that there is aggregation.

Figure 2010145441
Figure 2010145441

本発明の方法を用いた実施例1〜7の場合、10サイクル目後、100個の親水性領域中、それぞれ49〜99個の領域に酸化シリコンプレートが配置された。また、いずれの実施例においても、酸化シリコンプレートの凝集は観察されなかった。   In Examples 1 to 7 using the method of the present invention, after 10 cycles, silicon oxide plates were arranged in 49 to 99 regions in 100 hydrophilic regions, respectively. In any of the examples, aggregation of the silicon oxide plate was not observed.

これに対して、比較例1の方法を用いた場合、10サイクル目後、100個の親水性領域中、8個の領域にしか酸化シリコンプレートが配置されなかった。また、比較例2においては、部材含有液中で酸化シリコンプレートが激しく凝集している様子が観察された。このため、部材含有液を用いた配置実験は実施することができなかった。   On the other hand, when the method of Comparative Example 1 was used, the silicon oxide plate was disposed only in 8 regions out of 100 hydrophilic regions after the 10th cycle. Further, in Comparative Example 2, it was observed that the silicon oxide plate was intensively aggregated in the member-containing liquid. For this reason, the placement experiment using the member-containing liquid could not be carried out.

以上の結果より、本発明のマウント方法は、比較例の方法に比べて、部材含有液中において、部材が凝集することなく、かつ、部材を基板上に高確率で配置する方法として格段に優れているといえる。   From the above results, the mounting method of the present invention is significantly superior to the method of the comparative example as a method of arranging the members on the substrate with high probability without causing the members to aggregate in the member-containing liquid. It can be said that.

本発明の部材のマウント方法は、電子素子を含む部材をマウントする場合や、微小な柱形状の部材をマウントする際に適用できる。この方法は、電子機器や電子素子の製造方法に適用できる。たとえば、回路基板およびそれを含む電子機器の製造方法、回路基板およびそれを含む電子機器のリペア方法に適用できる。   The member mounting method of the present invention can be applied when a member including an electronic element is mounted or when a minute columnar member is mounted. This method can be applied to a method for manufacturing an electronic device or an electronic element. For example, the present invention can be applied to a method for manufacturing a circuit board and an electronic device including the circuit board, and a method for repairing the circuit board and an electronic device including the circuit board.

図1Aは、本発明のマウント方法における第1の領域と第2の領域の例を示す斜視図 図1Bは、部材含有液を模式的に示す断面図 図1Cは、第1の液体を配置する工程を模式的に示す斜視図 図1Dは、部材を配置する工程を模式的に示す斜視図FIG. 1A is a perspective view illustrating an example of a first region and a second region in the mounting method of the present invention. FIG. 1B is a cross-sectional view schematically illustrating a member-containing liquid. FIG. 1C is a first liquid disposed. FIG. 1D is a perspective view schematically showing a step of arranging members. 図2は、基板1上に配置された部材4を示す斜視図FIG. 2 is a perspective view showing the member 4 arranged on the substrate 1. 従来の部材マウント方法を示す図The figure which shows the conventional member mounting method

符号の説明Explanation of symbols

1 部材をマウントする基板
11 第1の領域
12 第2の領域
2 第1の液体
21 第1の領域に配置された第1の液体
3 本発明の第2の液体
33 従来技術の第2の液体
35 従来技術の部材含有液
351 第1の領域に配置された従来技術の部材含有液
4 部材
41 第1のスキージ
42 第2のスキージ
5 本発明の部材含有液
51 第1の領域に配置された部材含有液
6 容器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Board | substrate 11 which mounts a member 1st area | region 12 2nd area | region 2 1st liquid 21 1st liquid arrange | positioned in 1st area | region 3 2nd liquid 33 of this invention 33 2nd liquid of a prior art 35 Prior Art Member Containing Liquid 351 Prior Art Member Containing Liquid 4 Member 41 First Squeegee 42 Second Squeegee 5 Member Containing Liquid 51 Arranged in the First Region Component-containing liquid 6 Container

Claims (10)

複数個の部材を基板上にマウントする方法であって、
ここで、前記基板は、複数の第1の領域、第2の領域、を具備しており、
前記第2の領域は、前記複数の第1の領域を囲んでおり、
前記各第1の領域は、前記基板上にマウントした前記部材の面と同一の形状および大きさを有しており、
前記方法は、
(1)第1の液体を準備する工程、
(2)前記部材および第2の液体を含有する部材含有液を準備する工程、
ここで、前記第1の液体は、前記第2の液体に溶解せず、かつ前記部材の表面、および第1の領域に対して第2の液体が有するぬれ性よりも高いぬれ性を有し、
(3)前記第1の領域に前記第1の液体を配置する工程、
(4)前記部材含有液を前記基板に対して供給する第2のスキージを、前記第1の領域をまたぐように前記基板の一端側から他端側に向けて走査させることにより、前記第1の領域に配置された前記第1の液体に前記部材含有液を接触させる工程、
(5)前記基板上から、前記第1の液体および第2の液体を除去することによって、前記各部材を前記各第1の領域に配置する工程、
を包含しており、
前記第2の液体は、アルカン類、シクロアルカン類、芳香族炭化水素類から選択される少なくとも1種類以上の有機溶媒と、塩素系溶媒との混合溶媒であり、
前記混合溶媒中における前記塩素系溶媒のモル分率が、0.28〜0.84の範囲であることを特徴とする部材のマウント方法。
A method of mounting a plurality of members on a substrate,
Here, the substrate includes a plurality of first regions and second regions,
The second region surrounds the plurality of first regions;
Each of the first regions has the same shape and size as the surface of the member mounted on the substrate,
The method
(1) preparing a first liquid;
(2) preparing a member-containing liquid containing the member and the second liquid;
Here, the first liquid does not dissolve in the second liquid, and has a wettability higher than that of the second liquid with respect to the surface of the member and the first region. ,
(3) disposing the first liquid in the first region;
(4) The second squeegee for supplying the member-containing liquid to the substrate is scanned from one end side to the other end side of the substrate so as to straddle the first region. Contacting the member-containing liquid with the first liquid disposed in the region of
(5) a step of disposing the respective members in the respective first regions by removing the first liquid and the second liquid from the substrate;
And
The second liquid is a mixed solvent of at least one organic solvent selected from alkanes, cycloalkanes, and aromatic hydrocarbons and a chlorinated solvent,
The member mounting method, wherein a molar fraction of the chlorinated solvent in the mixed solvent is in a range of 0.28 to 0.84.
前記第1の液体は水を含む液体である、請求項1に記載の部材のマウント方法。   The member mounting method according to claim 1, wherein the first liquid is a liquid containing water. 前記第1の液体が水である、請求項2に記載の部材のマウント方法。   The member mounting method according to claim 2, wherein the first liquid is water. 前記塩素系溶媒が1、4―ジクロロブタンである、請求項1〜3に記載の部材のマウント方法。   The member mounting method according to claim 1, wherein the chlorinated solvent is 1,4-dichlorobutane. 前記第1の領域に対する前記第1の液体のぬれ性は、前記第2の領域に対する前記第1の液体のぬれ性よりも高い、請求項1に記載の部材のマウント方法。   The member mounting method according to claim 1, wherein wettability of the first liquid with respect to the first region is higher than wettability of the first liquid with respect to the second region. 前記工程(3)よりも前に、前記部材の表面に対する前記第1の液体のぬれ性が前記部材の表面に対する前記第2の液体のぬれ性よりも高くなるように、前記部材に対して表面処理を施す工程をさらに含む、請求項1に記載の部材のマウント方法。   Before the step (3), the surface of the member is wetted so that the wettability of the first liquid with respect to the surface of the member is higher than the wettability of the second liquid with respect to the surface of the member. The member mounting method according to claim 1, further comprising a step of performing a treatment. 前記第2の液体の極性が、前記第1の液体の極性よりも小さい、請求項1に記載の部材のマウント方法。   The member mounting method according to claim 1, wherein a polarity of the second liquid is smaller than a polarity of the first liquid. 前記第1の領域は、前記部材の所定の面の形状に対応した形状を有しており、
前記工程(5)において、前記部材は、前記所定の面が前記基板の一主面に対向するように、前記一主面上に配置される請求項1に記載の部材のマウント方法。
The first region has a shape corresponding to a shape of a predetermined surface of the member;
2. The member mounting method according to claim 1, wherein, in the step (5), the member is disposed on the one principal surface such that the predetermined surface faces one principal surface of the substrate.
前記部材は、2つの面(P1)と、面積が面(P1)以上である2つの面(P2)と、面積が面(P2)以上である2つの面(P3)とを備える直方体形状であり、
前記面(P3)の形状と前記第1の領域の形状とが実質的に等しく、
前記工程(4)において、前記部材は、前記2つの面(P3)のうちの1つの面が前記一主面に対向するように、前記一主面上に配置される請求項7に記載の部材のマウント方法。
The member has a rectangular parallelepiped shape including two surfaces (P1), two surfaces (P2) having an area equal to or larger than the surface (P1), and two surfaces (P3) having an area equal to or larger than the surface (P2). Yes,
The shape of the surface (P3) and the shape of the first region are substantially equal,
The said process WHEREIN: The said member is arrange | positioned on the said 1 main surface so that one surface of the said 2 surfaces (P3) may oppose the said 1 main surface. How to mount a member.
前記部材の前記面(P3)の短辺の長さが10μm以上であり、長辺の長さが1000μm以下である、請求項8に記載の部材のマウント方法。   The member mounting method according to claim 8, wherein a length of a short side of the surface (P3) of the member is 10 μm or more, and a length of the long side is 1000 μm or less.
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