WO2012111055A1 - 部材のマウント方法 - Google Patents

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荒瀬　秀和
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Definitions

  • the present invention relates to a member mounting method.
  • the active liquid crystal display element and the organic electroluminescence display element are formed on a glass substrate. Pixels arranged in a matrix on the substrate are controlled by thin film transistors arranged in the vicinity of the pixels. Even using current technology, a thin film transistor formed of a crystalline semiconductor cannot be formed on a glass substrate. Therefore, a thin film transistor using an amorphous silicon or polysilicon thin film is used for pixel control. Thin film transistors can be manufactured on a large-area substrate at low cost. However, thin film transistors have the disadvantage that they are hindered from operating at high speed due to their lower mobility than crystalline silicon. To overcome this drawback, a number of transistors are fabricated on a silicon wafer in advance, then cut out from the wafer and placed on a substrate.
  • Patent Document 1 discloses preparing a substrate 10 having a plurality of hydrophilic regions 11 and a water-repellent region 12 surrounding the hydrophilic regions 11 as shown in FIG. 9A.
  • the member 40 disposed on the substrate is dispersed in a solvent 30 that does not substantially dissolve in water to prepare a member-containing liquid 60.
  • One surface of the member 40 is hydrophilic and is bonded to the substrate 10, and the surfaces of the member 40 other than this surface are water repellent.
  • the water 20 is disposed in the plurality of hydrophilic regions 11 using the first squeegee 51.
  • the member-containing liquid 60 is applied using the second squeegee 52, and the member-containing liquid 60 is brought into contact with the water 21 disposed in the hydrophilic region 11.
  • the member 40 moves into the water 21 arranged in the hydrophilic region 11.
  • the solvent contained in the water 21 and the member-containing liquid 60 is removed, and the member 40 is fixed to the hydrophilic region 11.
  • Patent Document 1 The method described in Patent Document 1 is an excellent method for disposing the member 40 on the substrate 10.
  • An object of the present invention is to provide a method for improving the probability that a member is disposed in a hydrophilic region.
  • the present invention is a method for placing a member on a substrate, comprising the following steps: Preparing the substrate, the first liquid, and the member-containing liquid (a), here,
  • the substrate comprises a water-repellent region, a hydrophilic region, and a hydrophilic line,
  • the water repellent region surrounds the hydrophilic region and the hydrophilic line;
  • Y direction is the length direction of the hydrophilic line
  • Z direction is the direction of the normal of the substrate
  • + X direction is a direction orthogonal to both the Y direction and the Z direction, -X direction is the reverse direction of the + X direction,
  • the hydrophilic region and the hydrophilic line are arranged in this order along the + X direction,
  • D1 represents an interval along the + X direction between the hydrophilic region and the hydrophilic line;
  • D2 represents the length of the hydrophilic region along the Y direction;
  • D3 represents the length of the hydrophilic line along the Y direction;
  • the present invention improves the probability that the member is placed in the hydrophilic region.
  • FIG. 1A shows a substrate 100 comprising a hydrophilic region 111, a hydrophilic line 112, and a water repellent region 120.
  • FIG. 1B shows a substrate 100 comprising a hydrophilic region 111, a hydrophilic line 112, and a water repellent region 120.
  • FIG. 2 schematically shows a member-containing liquid 600 containing the member 400.
  • FIG. 3A shows the substrate 100 before the member 400 is disposed.
  • FIG. 3B shows the step (b).
  • FIG. 3C shows step (c).
  • FIG. 3D shows the substrate 100 after the member 400 has been placed.
  • FIG. 4A shows a state in which the first liquid 200 applied to the water repellent region 121 moves on the substrate 100 together with FIGS. 4B and 4C.
  • FIG. 4B shows a state in which the first liquid 200 applied to the water repellent region 121 moves on the substrate 100 together with FIGS. 4A and 4C. 4C, together with FIGS. 4A and 4B, shows how the first liquid 200 applied to the water repellent region 121 moves on the substrate 100.
  • FIG. FIG. 5A is a perspective view for explaining a minimum length of a member.
  • FIG. 5B is a perspective view for explaining the minimum length of the member.
  • FIG. 5C is a perspective view for explaining the minimum length of the member.
  • FIG. 5D is a perspective view for explaining the minimum length of the member.
  • FIG. 6 is a top view showing how the first squeegee 510 moves the substrate 100.
  • FIG. 7A is a top view for explaining the values of D1 to D4.
  • FIG. 7B is a diagram for explaining the values of D1 to D4.
  • FIG. 8A is a top view for explaining the values of D1 to D4.
  • FIG. 8B is a diagram for explaining the values of D1 to D4.
  • FIG. 8C is a diagram for explaining the values of D1 to D4.
  • FIG. 9A shows the method described in Patent Document 1 together with FIGS. 9B to 9D.
  • FIG. 9B shows the method described in Patent Document 1 together with FIGS. 9A, 9C, and 9D.
  • FIG. 9C shows the method described in Patent Document 1 together with FIGS. 9A, 9B, and 9D.
  • FIG. 9D shows the method described in Patent Document 1 together with FIGS. 9A to 9C.
  • the substrate 100, the first liquid 200, and the member-containing liquid 600 are prepared.
  • 1A and 1B show a substrate 100.
  • the substrate 100 includes a hydrophilic region 111, a water repellent region 120, and a hydrophilic line 112 on the surface.
  • the water repellent region 120 surrounds the hydrophilic region 110.
  • the wettability of the hydrophilic region 111 and the hydrophilic line 112 to water is higher than the wettability of the water repellent region 120 to water.
  • + X direction, ⁇ X direction, Y direction, and Z direction are defined. That is, the Y direction is the length direction of the hydrophilic line 112. The Z direction is the direction of the normal line of the substrate 100.
  • the + X direction is a direction orthogonal to both the Y direction and the Z direction.
  • the hydrophilic region 111 and the hydrophilic line 112 are arranged in this order along the + X direction, which is the direction opposite to the + X direction in the ⁇ X direction.
  • D1 represents a distance along the + X direction between the hydrophilic region 111 and the hydrophilic line 112.
  • D1 means the distance between the hydrophilic region 111 and the hydrophilic line 112 along the imaginary line 803 shown in FIGS. 7A and 7B.
  • An imaginary line 803 connects the center of gravity 801 of the hydrophilic region 111 and the center of gravity 802 of the hydrophilic line 112.
  • D2 represents the length of the hydrophilic region 111 along the Y direction.
  • D3 represents the length of the hydrophilic line 112 along the Y direction.
  • D1 / D2 value The inventor has found that the value of D1 / D2 needs to be in the range of 0.1 to 1.2. When the value of D1 / D2 is less than 0.1, the probability that the member 400 is disposed in the hydrophilic region 111 may be reduced (see Comparative Example 1 described later). In other words, the value of (number Np of hydrophilic regions 111 in which the member 400 is arranged) / (number of hydrophilic regions 111) is small, which means low efficiency. Similarly, when the value of D1 / D2 exceeds 1.2, the probability that the member 400 is disposed in the hydrophilic region 111 may be reduced (see Comparative Examples 2 to 4 described later).
  • the present inventor has found that the value of D3 needs to be 5 ⁇ m or more. If the value of D3 is less than 5 ⁇ m, the probability that the member 400 is disposed in the hydrophilic region 111 may be reduced (see Comparative Examples 6 to 9 described later).
  • the value of D3 is preferably 1000 ⁇ m or less.
  • the value of D4 representing the width of the hydrophilic line 112 needs to be shorter than the minimum length of the member 400. If D4 is equal to or greater than the minimum length of member 400, member 400 may be placed in hydrophilic line 112. Preferably, the value of D4 is less than or equal to one-half of the minimum value of member 400.
  • the minimum length of the member 400 will be described in detail with reference to FIGS. 5A to 5D.
  • the member 400 includes two surfaces (P1), two surfaces (P2) having an area equal to or greater than the surface (P1), and two surfaces (A) having a larger area than the surface (P2) ( P3), the length of each side is (L1), (L2), and (L3).
  • the shape and size of the hydrophilic region 111 are the same as the shape and size of the surface (P3), one surface (P3) of the member 400 faces the surface on which the hydrophilic region 111 of the substrate 100 is provided.
  • the “minimum length of the member 400” means the short side length (L1) and the side length (L2) of the side (P3) constituting the surface to be mounted (P3). L1). The meaning of “same shape and size” in this specification will be described later.
  • the “minimum length of the member 400” is The length (L1) of the side having the shortest length among the sides (L1), (L2), and (L3) constituting the triangle.
  • the minimum length of the member 400 Means the length (L1) of the side having the shortest length among the sides (L1) to (L6) constituting the hexagon.
  • the “minimum length of the member 400” is The length (L1) of the diameter of the surface (P3). In the case of an ellipse, it means the minor axis.
  • the minimum length of the member 400 to be mounted is preferably 10 ⁇ m or more.
  • the member 400 is a rectangular parallelepiped having the surface (P1), the surface (P2), and the surface (P3), the long side (the length in FIG. 5A) of the surface (P3) that is the surface to be mounted.
  • (L2) side is preferably 1000 ⁇ m or less.
  • step (a) a first liquid is prepared.
  • the first liquid will be described in detail later together with the second liquid.
  • a member-containing liquid 600 is prepared.
  • the member-containing liquid 600 contains the member 400 and the second liquid 300.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the member dispersion 600.
  • FIG. 2 schematically shows the member dispersion 600 placed in the container 700.
  • the member dispersion liquid 600 contains the second liquid 300 and the member 400 dispersed in the second liquid 300. Water does not substantially dissolve in the second liquid 300.
  • a specific second liquid 300 is hexane. Other specific examples of the second liquid 300 will be described later.
  • the term “dispersion” in the present specification means a state where the member 400 is not aggregated in the second liquid 300.
  • the member dispersion 600 can be agitated to disperse the member 400.
  • the first liquid 200 and the second liquid 300 are interfacial tension acting on the interface between the first liquid 200 and the second liquid 300, and the first liquid 200 and the second liquid 300 with respect to the surface of the member 400.
  • the liquid 300 can be appropriately selected in consideration of the wettability of each liquid 300.
  • first liquid 200 does not substantially dissolve in the second liquid 300. Since the first liquid 200 does not substantially dissolve in the second liquid 300, the first liquid 200 remains stable in the hydrophilic region 111 when the second liquid 300 comes into contact with the first liquid 200. . Then, the member 400 moves into the first liquid 200 due to the interfacial tension. “Substantially insoluble” means that the solubility defined by the weight of the first liquid dissolved in 100 ml of the second liquid is 10 g or less, more preferably 1 g or less.
  • the combination of the first liquid 200 and the second liquid 300 is, for example, a combination of a liquid having a large polarity as the first liquid 200 and a liquid having a smaller polarity than the first liquid 200 as the second liquid 300. . That is, the first liquid 200 is hydrophilic and the second liquid 300 is hydrophobic.
  • An example of the first liquid 200 is water.
  • alcohols such as methanol, ethanol, ethylene glycol and glycerin, or a mixture of water and alcohol can be used.
  • Water is more preferable because it has a large surface tension and can thus hold the member 400 firmly in the hydrophilic region 111.
  • An example of the second liquid 300 is Alkanes such as hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, tridecane, tetradecane, pentadecane, hexadecane, Aromatic hydrocarbons such as toluene, benzene, xylene, Chlorinated solvents such as chloromethane, dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, monochlorobutane, dichlorobutane, monochloropentane and dichloropentane, Ethers such as diethyl ether, petroleum ether, Esters such as ethyl acetate, butyl acetate, Silicone oil, perfluorooctane, perfluorononane, or These are mixed liquids.
  • Alkanes such as hexane, heptane, octane,
  • the second liquid 300 is preferably a chlorinated solvent.
  • the material of the substrate 100 is not limited.
  • 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. Ceramics such as alumina, silicon and glass can be used as the inorganic material.
  • the polymer resin material polyimide resin, polyamide resin, epoxy resin, and polycarbonate resin can be used.
  • 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. SOI substrates and compound semiconductor substrates can also be used.
  • Patent Document 1 discloses the known method.
  • the member 400 When a liquid having a large polarity such as water is used as the first liquid 200, the member 400 preferably has a high surface energy. More specifically, the surface energy is 40 mJ / m 2 or more.
  • the member 400 When the member 400 has a small surface energy, it is preferable to treat the surface of the member 400 to increase the surface energy.
  • the member 400 When the member 400 has silicon on the surface, the surface is irradiated with ultraviolet rays in an ozone atmosphere to increase the surface energy.
  • a thin film having affinity for the first liquid 200 can be formed on the surface of the member 400 to increase the surface energy of the member 400.
  • the first liquid 200 is water
  • an example of the thin film is a hydrophilic film.
  • a hydrophilic film of silicon oxide, silicon nitride, or titanium oxide can be formed on the surface of the member 400 by vacuum sputtering or thermal CVD.
  • the surface of the member 400 can be irradiated with ultraviolet rays in an ozone atmosphere.
  • the surface of the member 400 can be modified with a silane coupling agent having an amino group, a carboxyl group, or a hydroxyl group at the terminal, and the surface energy of the member 400 can be increased.
  • the surface of the member 400 has a metal
  • the surface can be modified with a thiol having an amino group, a carboxyl group, or a hydroxyl group at the terminal.
  • the hydrophilic line 112 may be linear or curved.
  • the shape of the hydrophilic region 111 can be determined depending on the shape of the member 400 mounted on the hydrophilic region 111.
  • the shape of the hydrophilic region 111 is, for example, a polygon such as a triangle, a quadrangle, or a hexagon, a circle, and an ellipse.
  • the hydrophilic region 111 preferably has the same shape as the surface of the member 400 to be mounted (that is, the surface of the member 400 facing the substrate 100 when mounted on the substrate 100). “The same shape” means that the shape of the hydrophilic region 111 and the surface of the member 400 to be mounted (the surface facing the substrate 100 when mounted on the substrate 100) have a congruent or similar relationship in the mathematical concept. Means that.
  • S1 is defined as the area of the surface of the member 400 that faces the substrate when placed on the substrate.
  • S2 is defined as the area of one member arrangement region 111.
  • the area of one member arrangement region 111 is defined as S2.
  • the value of S2 / S1 preferably has a value of 0.64 to 1.44. If the value of S2 / S1 is less than 0.64, the hydrophilic region 110 has significantly less water, so the probability that the member 400 is placed can be reduced. If the value of S2 / S1 is greater than 1.44, the hydrophilic region 110 has significantly more water. Therefore, a plurality of members 400 can be arranged in one member arrangement region 111.
  • the hydrophilic region 111, the hydrophilic line 112, and the water repellent region 120 can be produced by selectively forming a water repellent film on a hydrophilic substrate by, for example, photolithography.
  • the method of forming the hydrophilic region 111, the hydrophilic line 112, and the water repellent region 120 corresponds to WO 2010/058516 (this corresponds to US patent application Ser. No. 12 / 827,255. This patent application is It will be apparent to those skilled in the art who have read the methods described in paragraphs 0049-0057 of (incorporated herein).
  • the hydrophilic region 111 preferably has the same surface energy as the hydrophilic line 112. However, as long as the surface energy of the water repellent region 120 is lower than both the surface energy of the hydrophilic region 111 and the surface energy of the hydrophilic line 112, the hydrophilic region 111 has a surface energy different from that of the hydrophilic line 112. Can do.
  • the wettability of water on a solid surface is related not only to the surface energy of the solid but also to the surface tension of the water.
  • the specific value of the surface energy of the hydrophilic solid is preferably 40 mJ / m 2 or more. And more preferably 60 mJ / m 2 or more 1000 mJ / m 2 or less.
  • the specific value of the surface energy of the water-repellent solid is preferably 5 mJ / m 2 or more and less than 40 mJ / m 2 . And more preferably 5 mJ / m 2 or more 25 mJ / m 2 or less.
  • the first liquid 200 is continuously applied to the substrate 100 along the + X direction. In this way, the first liquid 200 is disposed in the hydrophilic region 111 and the hydrophilic line 112. The first liquid 200 is first disposed in the hydrophilic region 111 and then disposed in the hydrophilic region 112.
  • Reference numeral 211 indicates the first liquid 200 disposed in the hydrophilic region 111.
  • Reference numeral 212 indicates the first liquid 200 disposed in the hydrophilic line 112.
  • the first squeegee 510 is used. The first squeegee 510 moves along the + X direction.
  • the hydrophilic first liquid 200 for example, water
  • the hydrophilic first liquid 200 disposed in the hydrophilic region 111 and the hydrophilic line 112 in the step (b).
  • step (b) will be described in more detail.
  • FIGS. 4A to 4C are top views schematically showing the step (b).
  • the first squeegee 510 moves from one end side (left side in FIG. 4A) of the substrate 100 to the other end side (right side in FIG. 4A).
  • water is disposed in both the hydrophilic region 111 and the hydrophilic line 112.
  • water is also temporarily disposed in the water-repellent region 121 sandwiched between the hydrophilic region 111 and the hydrophilic line 112. This is because water is continuously applied to the substrate 100.
  • the water repellent region 121 is a region surrounded by a circle in FIG. 4A. Thereafter, as shown in FIGS.
  • the water arranged in the water repellent area 121 moves and is arranged in the hydrophilic area 111.
  • the low wettability of the water repellent region 121 with respect to water causes water movement.
  • the arrows in FIG. 4C schematically indicate the direction of water movement.
  • the volume of water arranged in the hydrophilic region 111 can be increased. Increasing the volume of water disposed in the hydrophilic region 111 improves the probability that the member 400 is mounted on the hydrophilic region 111.
  • the first liquid 200 (water) is temporarily disposed in the water-repellent region 121, the first liquid 200 (water) is continuously applied to the surface of the substrate 100. It is necessary to
  • FIG. 3B schematically shows the configuration and operation of a mounting apparatus for carrying out the mounting method of the present embodiment.
  • the mounting device includes a first squeegee 510 and a second squeegee 520.
  • the substrate 100 is exposed to the first liquid 200 by the first squeegee 510, and the first liquids 211 to 212 are disposed on the hydrophilic region 111 and the hydrophilic line 112.
  • step (c) the member-containing liquid 600 is brought into contact with the first liquid 211 disposed in the hydrophilic region 111.
  • the substrate 100 is exposed to the member dispersion 600 by the second squeegee 520.
  • the first squeegee 510 and the second squeegee 520 move along the + X direction on the substrate 100 while maintaining the distance therebetween.
  • the means for fixing and moving the squeegee are not shown.
  • the substrate 100 can be immersed in the member dispersion 600, and the substrate 100 can be exposed to the member dispersion 600.
  • the first liquid 200 (water) does not substantially dissolve in the second liquid 300, the first liquids (water) 211 to 212 remain stable on the hydrophilic region 111 and the hydrophilic line 112.
  • the member 400 moves into the water 211 disposed in the hydrophilic region 111.
  • the member 400 moves to the interface formed by the second liquid 300 and the water 211.
  • the first squeegee 510 and the second squeegee 520 move along the + X direction, and the substrate 100 does not move.
  • the first squeegee 510 and the second squeegee 520 do not move, and the substrate 100 can move along the ⁇ X direction.
  • the first squeegee 510 and the second squeegee 520 can move along the + X direction, and the substrate 100 can move along the ⁇ X direction.
  • the first liquid 200 is disposed at one end of the substrate 100. Thereafter, the substrate 100 can be tilted, and the first liquid 200 can be sequentially disposed in the hydrophilic region 111 and the hydrophilic line 112.
  • step (d) will be described.
  • the first liquid (water) 211 to 212 and the second liquid 300 are removed from the substrate 100, and the member 400 is disposed in the hydrophilic region 111 as shown in FIG. 3D.
  • the water 211 and 212 and the second liquid 300 are removed by a known drying method.
  • a suitable drying method selected from well-known drying methods such as natural drying, drying by a vacuum desiccator, drying by blowing air or gas, or drying by heating and / or reduced pressure may be used.
  • the substrate 100 Prior to drying, the substrate 100 can be cleaned.
  • Example 1 In Example 1, a silicon oxide plate was placed on a substrate using the placement method according to the present invention.
  • a plurality of hydrophilic regions 111 and a plurality of hydrophilic lines 112 surrounded by the water-repellent region 120 were formed on the substrate 100 made of silicon as follows.
  • the substrate 100 was 40 mm long and 60 mm wide.
  • the substrate 100 made of silicon having a thickness of 525 ⁇ m and a diameter of 4 inches was exposed to plasma treatment in an oxygen atmosphere, and the surface of the substrate 100 was oxidized. As a result, the entire surface of the substrate 100 became hydrophilic. Subsequently, a positive resist pattern corresponding to the hydrophilic region 111 and the hydrophilic line 112 was formed by photolithography.
  • a substrate 100 having a resist pattern is placed in a perfluorooctane solution containing CF 3 (CF 2 ) 7 C 2 H 4 SiCl 3 (hereinafter abbreviated as FS-17) at a concentration of 1 vol% for 20 minutes. Soaked. Thereafter, the substrate 100 was cleaned in pure perfluorooctane and then the solvent was removed. Further, the resist pattern was removed with acetone.
  • FS-17 perfluorooctane solution containing CF 3 (CF 2 ) 7 C 2 H 4 SiCl 3
  • the hydrophilic region 111 and the hydrophilic line 112 surrounded by the water-repellent region 120 were formed on the silicon substrate 100.
  • the hydrophilic region 111 formed in Example 1 is described in detail below.
  • Shape rectangle (see FIG. 7A) Width along the X direction: 40 ⁇ m
  • the hydrophilic line 112 formed in Example 1 is described in detail below.
  • Shape rectangle (see FIG. 7A) Width along the X direction (D4): 5 ⁇ m Length along the Y direction (D3): 20 ⁇ m D1: 2 ⁇ m
  • a member-containing liquid 600 containing a silicon oxide plate was prepared by the following method.
  • an aluminum thin film having a thickness of 100 nm was formed on the surface of a silicon substrate having a thickness of 525 ⁇ m by an electron beam evaporation method. Subsequently, a 200 nm silicon oxide thin film was formed by plasma CVD.
  • a part of the silicon oxide thin film was removed by dry etching using the resist pattern as a mask.
  • the resist pattern was peeled off by an oxygen plasma ashing process to form a plurality of silicon oxide plates.
  • Each silicon oxide plate had a size of 20 ⁇ m long ⁇ 40 ⁇ m wide ⁇ 0.2 ⁇ m high.
  • the aluminum thin film was etched with a mixed solution of phosphoric acid and nitric acid at 50 ° C. (hereinafter “hot phosphoric acid”), and the silicon oxide plate was lifted off.
  • the silicon oxide plate dispersed in hot phosphoric acid was suction filtered using a filter.
  • the filter with the silicon oxide plate attached was dried overnight in a dry atmosphere. Thereafter, the filter was immersed in a 1,4-dichlorobutane solution containing 1 vol% 1-chloroethyltrichlorosilane for 2 hours.
  • the silicon oxide plate was dispersed in the solution.
  • the silicon oxide plate was suction filtered using a filter in a dry nitrogen atmosphere. Unreacted 1-chloroethyltrichlorosilane was removed by washing, and a silicon oxide plate having a chemically modified surface was obtained on the filter.
  • the filter was immersed in 1,4-dichlorobutane and ultrasonic waves were applied. The application of ultrasound resulted in the silicon oxide plate attached to the filter being dispersed in 1,4-dichlorobutane. In this way, a member dispersion was prepared.
  • the lower surface of the first squeegee 510 was provided with a slit having a length of 20 mm and a width of 0.5 mm. In order to keep water stably, absorbent cotton containing water was put in the slit.
  • the second squeegee 520 was a polyethylene knife.
  • the first squeegee 510 and the second squeegee 520 are disposed on one end side of the substrate 100.
  • a member dispersion 600 having a volume of approximately 50 ⁇ L was disposed by a glass pipette.
  • the distance between the lower surface of the first squeegee 510 and the substrate 100 was maintained at approximately 0.2 mm.
  • the distance between the lower surface of the second squeegee 520 and the substrate 100 was also maintained at approximately 0.2 mm.
  • the distance between the first squeegee 510 and the second squeegee 520 was maintained at 1 mm.
  • the arrangement state of the silicon oxide plate on the substrate 100 was observed with a microscope. Specifically, 42 hydrophilic regions 111 were selected. Of the 42 hydrophilic regions 111 selected, the number (Np) of hydrophilic regions in which one silicon oxide plate was accurately arranged was counted. Furthermore, the number (N1) of hydrophilic regions in which a plurality of silicon oxide plates were arranged was counted. The number of hydrophilic regions (N2) in which one silicon oxide plate was distorted was also counted. Nc is the sum of N1 and N2. See Table 1 below.
  • Example 2 to 5 and Comparative Examples 1 to 5 Examples 2-5 and Comparative Examples 1-5 were performed to determine the range of values for D1 / D2.
  • Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 an experiment similar to Example 1 was performed except that the hydrophilic region 111 and the hydrophilic line 112 having the value of D1 shown in Table 1 were formed. It was conducted.
  • Comparative Example 5 the same experiment as in Example 1 was performed except that the hydrophilic line 112 was not formed.
  • Table 1 shows the values of Np and Nc in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5.
  • the values of Np in Comparative Examples 1 to 4 were 11 to 13. This means that when the hydrophilic line 112 is provided and the value of D1 / D2 is 0.10 or more and 1.20 or less, the probability that the member 400 is mounted on the hydrophilic region 111 is improved.
  • Example 6 to 17 and Comparative Examples 6 to 13 In order to determine the value of D3, Examples 6 to 17 and Comparative Examples 6 to 13 were carried out. Examples 6 to 17 and Comparative Examples 6 to 13 were the same as Example 1 except that the hydrophilic region 111 and the hydrophilic line 112 having the values of D1 to D3 shown in Table 2 were formed. The experiment was conducted.
  • Np by the mounting method of Examples 6 to 17 was 19 to 26.
  • Np of Comparative Examples 6 to 13 was 8 to 13, respectively. This means that when D3 is 5 ⁇ m or more and the value of D1 / D2 is 0.10 or more and 1.20 or less, the probability that the member 400 is mounted on the hydrophilic region 111 is improved.
  • the member mounting method of the present invention can be used for mounting a member including an electronic element and mounting a minute columnar member.
  • the member mounting method of the present invention can be used to manufacture an electronic device or an electronic element.
  • the present invention can be used to manufacture a circuit board and an electronic device including the circuit board.
  • the present invention allows the circuit board and the electronic equipment including it to be repaired.

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Abstract

　本発明の方法は、次の工程を具備する：基板(100)、第１の液体、および部材含有液を準備する工程（ａ）、前記基板は、撥水性領域(120)、親水性領域(111)、および親水性ライン(112)を具備し、；第１の液体を基板に連続的に塗布しながら、第１の液体を親水性領域および親水性ラインに配置する工程（ｂ）；親水性領域に配置された第１の液体に部材含有液を接触させる工程（ｃ）；および、基板から第１の液体および部材含有液に含有される第２の液体を除去して、部材を親水性領域に配置する工程（ｄ）。Ｙ方向は親水性ラインの長さ方向、Ｚ方向は基板の法線の方向、＋Ｘ方向はＹ方向およびＺ方向のいずれにも直交する方向である。Ｄ１は親水性領域および親水性ラインの間の＋Ｘ方向に沿った間隔、Ｄ２は親水性領域のＹ方向に沿った長さ、Ｄ３は親水性ラインのＹ方向に沿った長さ、Ｄ４は親水性ラインの幅を表す。Ｄ１／Ｄ２の値は０．１以上１．２以下で、Ｄ３の値は５μｍ以上で、Ｄ４の値は部材の最小長よりも小さい。

Description

部材のマウント方法
　本発明は、部材のマウント方法に関する。
　アクティブ型液晶表示素子および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薄膜トランジスタによって制御される。現在の技術を用いても、結晶半導体から構成される薄膜トランジスタはガラス基板上に形成され得ない。そのため、アモルファスシリコンまたはポリシリコン薄膜を用い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され得る。しかし、薄膜トランジスタは、結晶性シリコンよりも低い移動度のために高速で動作することが阻害されるという欠点を有する。この欠点を克服するため、あらかじめシリコンウェハ上に多数のトランジスタが作製された後、ウェハから切り出されて、そして基板上に配置される。
　特許文献１は、図９Ａに示すように、複数の親水性領域１１と、当該親水性領域１１を囲む撥水性領域１２とを具備した基板１０を準備することを開示している。次に、図９Ｂに示すように、基板に配置される部材４０が水に実質的に溶解しない溶媒３０に分散され、部材含有液６０を準備する。部材４０の一つの面は親水性であって基板１０と接合し、この面以外の部材４０の面は撥水性である。
　次に、図９Ｃに示されるように、第１のスキージ５１を用いて複数の親水性領域１１に水２０が配置される。その後、図９Ｄに示すように、第２のスキージ５２を用いて、部材含有液６０が塗布され、部材含有液６０を親水性領域１１に配置された水２１と接触させる。この過程において、部材４０は親水性領域１１に配置された水２１の中に移動する。その後、水２１および部材含有液６０に含まれる溶媒が除去され、親水性領域１１に部材４０を固定する。
米国特許第７７３０６１０号公報（特許第４１４９５０７号公報に対応）
　特許文献１に記載の方法は、部材４０を基板１０に配置する優れた方法である。
　本発明の目的は、部材が親水性領域に配置される確率を向上させる方法を提供することである。
　本発明は、部材を基板上に配置する方法であって、以下の工程を具備する：
　前記基板、第１の液体、および部材含有液を準備する工程（ａ）、
　　ここで、
　　前記基板は、撥水性領域、親水性領域、および親水性ラインを具備しており、
　　前記撥水性領域は、前記親水性領域および前記親水性ラインを囲んでおり、
　　Ｙ方向は、前記親水性ラインの長さ方向であり、
　　Ｚ方向は、前記基板の法線の方向であり、
　　＋Ｘ方向は、前記Ｙ方向および前記Ｚ方向のいずれにも直交する方向であり、
　　－Ｘ方向は、前記＋Ｘ方向の逆方向であり、
　　前記親水性領域および親水性ラインは、前記＋Ｘ方向に沿ってこの順で配置されており、
　　Ｄ１は、前記親水性領域および前記親水性ラインの間の前記＋Ｘ方向に沿った間隔を表し、
　　Ｄ２は、前記親水性領域の前記Ｙ方向に沿った長さを表し、
　　Ｄ３は、前記親水性ラインの前記Ｙ方向に沿った長さを表し、
　　Ｄ４は、前記親水性ラインの幅を表し、
　　Ｄ１／Ｄ２の値は０．１以上１．２以下であり、
　　Ｄ３の値は、５μｍ以上であり、
　　Ｄ４の値は、前記部材の最小長よりも小さく、
　　前記第１の液体は親水性であり、
　　前記部材含有液は、前記部材および第２の液体を含有し、
　　前記第２の液体は、前記第１の液体に溶解せず、
　　前記部材は親水性の表面を具備しており、
　前記第１の液体を前記基板に連続的に塗布しながら、前記第１の液体を前記親水性領域にまず配置し、次に前記第１の液体を前記親水性ラインに配置する工程（ｂ）、
　前記親水性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（ｃ）、および
　前記基板から、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、前記部材を前記親水性領域に配置する工程（ｄ）。
　本明細書における用語「配置」は「実装」を含む。本明細書における「部材」の例は、電子部品である。
　本発明は、部材が親水性領域に配置される確率を向上させる。
図１Ａは、親水性領域１１１、親水性ライン１１２、および撥水性領域１２０を具備する基板１００を示す。 図１Ｂは、親水性領域１１１、親水性ライン１１２、および撥水性領域１２０を具備する基板１００を示す。 図２は、部材４００を含有する部材含有液６００を模式的に示す。 図３Ａは、部材４００が配置される前の基板１００を示す。 図３Ｂは、工程（ｂ）を示す。 図３Ｃは、工程（ｃ）を示す。 図３Ｄは、部材４００が配置された後の基板１００を示す。 図４Ａは、図４Ｂおよび図４Ｃと共に、撥水性領域１２１に塗布された第１の液体２００が基板１００上を移動する様子を示す。 図４Ｂは、図４Ａおよび図４Ｃと共に、撥水性領域１２１に塗布された第１の液体２００が基板１００上を移動する様子を示す。 図４Ｃは、図４Ａおよび図４Ｂと共に、撥水性領域１２１に塗布された第１の液体２００が基板１００上を移動する様子を示す。 図５Ａは、部材の最小長を説明するための斜視図である。 図５Ｂは、部材の最小長を説明するための斜視図である。 図５Ｃは、部材の最小長を説明するための斜視図である。 図５Ｄは、部材の最小長を説明するための斜視図である。 図６は、第１スキージ５１０が基板１００を移動する様子を示す上面図である。 図７Ａは、Ｄ１～Ｄ４の値を説明するための上面図である。 図７Ｂは、Ｄ１～Ｄ４の値を説明するための図である。 図８Ａは、Ｄ１～Ｄ４の値を説明するための上面図である。 図８Ｂは、Ｄ１～Ｄ４の値を説明するための図である。 図８Ｃは、Ｄ１～Ｄ４の値を説明するための図である。 図９Ａは、図９Ｂ～図９Ｄと共に、特許文献１に記載された方法を示す。 図９Ｂは、図９Ａ、図９Ｃ、および図９Ｄと共に、特許文献１に記載された方法を示す。 図９Ｃは、図９Ａ、図９Ｂ、および図９Ｄと共に、特許文献１に記載された方法を示す。 図９Ｄは、図９Ａ～図９Ｃと共に、特許文献１に記載された方法を示す。
　本発明の実施の形態が、以下、図面を参照しながら説明される。図面においては、本明細書の理解を促進するため、ハッチングが省略され得る。
　（工程（ａ））
　工程（ａ）では、基板１００、第１の液体２００、および部材含有液６００が準備される。
　図１Ａおよび図１Ｂは、基板１００を示す。基板１００は、親水性領域１１１、撥水性領域１２０、および親水性ライン１１２を表面に具備する。
　複数の親水性領域１１１が設けられることが好ましい。撥水性領域１２０は、親水性領域１１０を囲んでいる。
　親水性領域１１１および親水性ライン１１２の水に対するぬれ性は、撥水性領域１２０の水に対するぬれ性よりも高い。
　図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、＋Ｘ方向、－Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向が定義される。すなわち、Ｙ方向は、親水性ライン１１２の長さ方向である。Ｚ方向は、基板１００の法線の方向である。＋Ｘ方向は、Ｙ方向およびＺ方向のいずれにも直交する方向である。－Ｘ方向は、＋Ｘ方向の逆方向である、親水性領域１１１および親水性ライン１１２は、＋Ｘ方向に沿ってこの順で配置されている。
　次に、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、およびＤ４の値が説明される。
　（Ｄ１）
　図７Ａ～図８Ｃに示されるように、Ｄ１は、親水性領域１１１および親水性ライン１１２の間の＋Ｘ方向に沿った間隔を表す。
　正確には、図７Ａおよび図７Ｂに示されるように、Ｄ１は、図７Ａおよび図７Ｂに示される想像線８０３に沿った、親水性領域１１１および親水性ライン１１２の間の間隔を意味する。想像線８０３は、親水性領域１１１の重心８０１と、親水性ライン１１２の重心８０２との間を結ぶ。
　（Ｄ２）
　図７Ａ～図８Ｃに示されるように、Ｄ２は、親水性領域１１１のＹ方向に沿った長さを表す。Ｄ３は、親水性ライン１１２のＹ方向に沿った長さを表す。
　（Ｄ１／Ｄ２の値）
　本発明者は、Ｄ１／Ｄ２の値は、０．１以上１．２以下の範囲であることが必要であることを見出した。Ｄ１／Ｄ２の値が０．１未満である場合には、部材４００が親水性領域１１１に配置される確率が低下し得る（後述される比較例１を参照）。言い換えれば、（部材４００が配置された親水性領域１１１の数Ｎｐ）／（親水性領域１１１の数）の値が小さく、これは低効率を意味する。同様に、Ｄ１／Ｄ２の値が１．２を超える場合も、部材４００が親水性領域１１１に配置される確率が低下し得る（後述される比較例２～４を参照）。
　（Ｄ３の値）
　本発明者はＤ３の値は、５μｍ以上であることが必要であることを見出した。Ｄ３の値が５μｍ未満であると、部材４００が親水性領域１１１に配置される確率が低下し得る（後述する比較例６～９を参照）。Ｄ３の値は１０００μｍ以下であることが好ましい。
　（Ｄ４の値）
　本発明では、親水性ライン１１２の幅を表すＤ４の値は、部材４００の最小長よりも短いことが必要である。Ｄ４が部材４００の最小長と同じまたはそれ以上である場合には、親水性ライン１１２に部材４００が配置され得る。好ましくは、Ｄ４の値は部材４００の最小値の２分の１以下である。
　ここで、「部材４００の最小長」が、図５Ａ～図５Ｄを用いて、詳細に説明される。
　図５Ａに示されるように、部材４００が、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）よりも大きい２つの面（Ｐ３）とを備える直方体である場合において、各辺の長さを（Ｌ１）、（Ｌ２）、および（Ｌ３）とする。親水性領域１１１の形状および大きさが面（Ｐ３）の形状および大きさと同一である場合、部材４００の１つの面（Ｐ３）が、基板１００の親水性領域１１１が設けられている面に対向するように配置される。この場合、「部材４００の最小長」とは、マウントされる面である面（Ｐ３）を構成する辺の長さ（Ｌ１）と辺の長さ（Ｌ２）のうち、短い辺の長さ（Ｌ１）のことをいう。なお、本明細書における「形状および大きさが同一」の意味については、後述する。
　図５Ｂに示されるように、部材４００を構成する面のうち、基板１００の親水性領域１１１に対向して配置する面（Ｐ３）の形状が三角形の場合、「部材４００の最小長」とは、三角形を構成する辺（Ｌ１）、辺（Ｌ２）、辺（Ｌ３）のうち、その長さが最も短い辺の長さ（Ｌ１）のことをいう。
　図５Ｃに示されるように、部材４００を構成する面のうち、基板１００の親水性領域１１１に対向して配置する面（Ｐ３）の形状が六角形の場合、「部材４００の最小長」とは、六角形を構成する辺（Ｌ１）～辺（Ｌ６）のうち、その長さが最も短い辺の長さ（Ｌ１）のことをいう。
　図５Ｄに示されるように、部材４００を構成する面のうち、基板１００の親水性領域１１１に対向して配置する面（Ｐ３）の形状が円形の場合、「部材４００の最小長」とは、面（Ｐ３）の直径の長さ（Ｌ１）のことをいう。楕円の場合には短径をいう。
　マウントされる部材４００の最小長は、１０μｍ以上であることが好ましい。また、部材４００が、前記面（Ｐ１）、前記面（Ｐ２）および前記面（Ｐ３）を備えた直方体である場合、マウントされる面である面（Ｐ３）の長辺（図５Ａでは長さ（Ｌ２）の辺）は、１０００μｍ以下であることが好ましい。
　工程（ａ）では第１の液体が準備される。第１の液体は、第２の液体と共に、後に詳細に説明される。
　工程（ａ）では、部材含有液６００を準備する。部材含有液６００は、部材４００および第２の液体３００を含有する。
　図２は、部材分散液６００を模式的に示す断面図である。図２は、容器７００に入れられた部材分散液６００を模式的に示す。部材分散液６００は、第２の液体３００および第２の液体３００中に分散させた部材４００を含有する。第２の液体３００には、水が実質的に溶解しない。具体的な第２の液体３００はヘキサンである。第２の液体３００の他の具体例は後述される。本明細書における用語「分散」とは、部材４００が第２の液体３００中で凝集していない状態を意味する。部材４００を分散させるために部材分散液６００は攪拌され得る。
　第１の液体２００および第２の液体３００は、第１の液体２００と第２の液体３００との間の界面に働く界面張力、および、部材４００の表面に対する第１の液体２００および第２の液体３００のそれぞれのぬれ性を考慮して、適切に選択され得る。
　第１の液体２００は第２の液体３００に実質的に溶解しないことを必要とする。第１の液体２００が第２の液体３００に実質的に溶解しないので、第１の液体２００に第２の液体３００が接触したときに、第１の液体２００は親水性領域１１１に安定にとどまる。そして、界面張力により部材４００は第１の液体２００の中に移動する。「実質的に溶解しない」とは、第２の液体１００ｍｌ中に溶解する第１の液体の重量によって定義される溶解度が１０ｇ以下、より好ましくは１ｇ以下であることを意味する。
　第１の液体２００および第２の液体３００の組み合わせは、例えば、第１の液体２００として極性が大きい液体、および第２の液体３００として第１の液体２００よりも極性の小さい液体の組み合わせである。すなわち、第１の液体２００は親水性であり、かつ第２の液体３００は疎水性である。
　第１の液体２００の例は、水である。水に代え、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のようなアルコール、水とアルコールとの混合液が用いられ得る。水は、大きい表面張力を有しており、従って、部材４００を親水性領域１１１に強固に保持することができるため、より好ましい。
　第２の液体３００の例は、
　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、ヘキサデカンのようなアルカン、
　トルエン、ベンゼン、キシレンのような芳香族炭化水素類、
　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のような塩素系溶媒、
　ジエチルエーテル、石油エーテルのようなエーテル、
　酢酸エチル、酢酸ブチルのようなエステル類、
　シリコーンオイル、パーフルオロオクタン、パーフルオロノナン、または、
　これらの混合液
である。
　第２の液体３００は、塩素系溶媒であることが望ましい。
　基板１００の材質は限定されない。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から形成される基板が用いられ得る。無機材料として、アルミナのようなセラミックス、シリコンおよびガラスが使用され得る。高分子樹脂材料として、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、およびポリカーボネート樹脂が使用され得る。無機材料と高分子樹脂材料との複合材料として、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を含む複合材料が使用され得る。ＳＯＩ基板および化合物半導体基板も使用され得る。
　公知の方法を用いて部材４００および部材含有液６００が調製され得る。特許文献１は、当該公知の方法を開示している。
　第１の液体２００として水のような大きい極性を有する液体が用いられる場合、部材４００は高い表面エネルギーを有することが好ましい。より具体的には、当該表面エネルギーは４０ｍＪ／ｍ2以上である。
　部材４００が小さい表面エネルギーを有する場合、部材４００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４００が表面にシリコンを有する場合には、オゾン雰囲気中で紫外線を当該表面に照射し、その表面エネルギーを増大する。
　部材４００の表面に、第１の液体２００に対して親和性を有する薄膜を形成し、部材４００の表面エネルギーを増大させ得る。第１の液体２００が水である場合には、当該薄膜の例は、親水膜である。例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、または酸化チタンの親水膜が、真空スパッタリング法または熱ＣＶＤ法によって部材４００の表面に形成され得る。親水膜が形成された後、部材４００の表面にオゾン雰囲気で紫外線が照射され得る。末端にアミノ基、カルボキシル基、または水酸基を有するシランカップリング剤で部材４００の表面が修飾され、部材４００の表面エネルギーを増大し得る。部材４００の表面が金属を有する場合には、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が修飾され得る。
　図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、親水性ライン１１２は、直線状でもよいし、曲線状であってもよい。
　親水性領域１１１の形状は、その親水性領域１１１にマウントされる部材４００の形状に依存して決定され得る。親水性領域１１１の形状は、例えば、三角形、四角形、六角形のような多角形、円形、楕円形である。親水性領域１１１は、マウントされる部材４００の面（すなわち、基板１００にマウントされた状態で基板１００と対向する部材４００の面）の形状と同一の形状を有していることが好ましい。「同一の形状」とは、親水性領域１１１の形状およびマウントされる部材４００の面（基板１００にマウントされた状態で基板１００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意味する。
　Ｓ１は、基板に配置されたときに、部材４００の基板と対向する表面の面積と定義される。Ｓ２は、１つの部材配置領域１１１の面積と定義される。１つの部材配置領域１１１の面積がＳ２と定義される。Ｓ２／Ｓ１の値は、０．６４以上１．４４以下の値を有することが好ましい。Ｓ２／Ｓ１の値が、０．６４よりも小さい場合、親水性領域１１０が著しく少ない水を有するため、部材４００が配置される確率が小さくなり得る。Ｓ２／Ｓ１の値が１．４４よりも大きい場合、親水性領域１１０が著しく多くの水を有する。そのため、１つの部材配置領域１１１に複数の部材４００が配置され得る。
　親水性領域１１１、親水性ライン１１２、および撥水性領域１２０は、例えば、フォトリソグラフィー法により、親水性の基板に選択的に撥水膜を形成することによって作製され得る。親水性領域１１１、親水性ライン１１２、および撥水性領域１２０を形成する方法は、国際公開第２０１０／０５８５１６号公報（これは、米国特許出願番号１２／８２７，２５５に対応する。この特許出願は本願に援用される）の段落番号００４９～００５７に記載されている方法を読んだ当業者にとって明らかであろう。
　本実施の形態では、親水性領域１１１は、親水性ライン１１２と同じ表面エネルギーを有していることが好ましい。しかし、撥水性領域１２０の表面エネルギーが、親水性領域１１１の表面エネルギーおよび親水性ライン１１２の表面エネルギーのいずれよりも低い限り、親水性領域１１１は、親水性ライン１１２とは異なる表面エネルギーを有し得る。
　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。親水性の固体の表面エネルギーの具体的な値は、４０ｍＪ／ｍ2以上であることが好ましい。６０ｍＪ／ｍ2以上１０００ｍＪ／ｍ2以下であることがより好ましい。撥水性の固体の表面エネルギーの具体的な値は、５ｍＪ／ｍ2以上４０ｍＪ／ｍ2未満であることが好ましい。５ｍＪ／ｍ2以上２５ｍＪ／ｍ2以下であることがより好ましい。
　（工程（ｂ））
　工程（ｂ）においては、図３Ｂおよび図６に示されるように、第１の液体２００を基板１００に＋Ｘ方向に沿って連続的に塗布する。このようにして、第１の液体２００を親水性領域１１１および親水性ライン１１２に配置する。第１の液体２００は先に親水性領域１１１に配置され、次に親水性領域１１２に配置される。参照符号２１１は、親水性領域１１１に配置された第１の液体２００を指し示す。参照符号２１２は、親水性ライン１１２に配置された第１の液体２００を指し示す。
　具体的には、第１のスキージ５１０が用いられる。この第１のスキージ５１０は、＋Ｘ方向に沿って移動する。
　撥水性領域１２０は親水性領域１１１および親水性ライン１１２を囲んでいるので、工程（ｂ）において親水性領域１１１および親水性ライン１１２に配置された親水性の第１の液体２００（例えば、水）は、はみ出さない。
　ここで、工程（ｂ）が、さらに詳細に説明される。
　図４Ａ～図４Ｃは、工程（ｂ）を模式的に示した上面図である。図４Ａに示されるように、第１のスキージ５１０が基板１００の一端側（図４Ａの左側）から他端側（図４Ａの右側）に移動する。この過程で、水は、親水性領域１１１および親水性ライン１１２のいずれにも配置される。加えて、水は、親水性領域１１１と親水性ライン１１２に挟まれた、撥水性領域１２１にも一時的に配置される。なぜなら、基板１００に水は連続的に塗布されるからである。撥水性領域１２１は、図４Ａにおいて円で囲まれた領域である。
　その後、図４Ｂおよび図４Ｃに示されるように、撥水性領域１２１に配置された水は移動し、親水性領域１１１に配置される。撥水性領域１２１の水に対する低いぬれ性が、水の移動を生じさせる。図４Ｃにおける矢印は、水の移動方向を模式的に指し示す。
　この結果、親水性領域１１１に配置される水の体積は、増大し得る。親水性領域１１１に配置される水の体積の増大は、部材４００が親水性領域１１１にマウントされる確率を向上させる。
　上記の説明から明らかなように、第１の液体２００（水）は撥水性領域１２１に一時的に配置されるため、第１の液体２００（水）は基板１００の表面に連続的に塗布されることが必要である。
　一方、図９Ａ～図９Ｄに示されるように、親水性ライン１１２が形成されていない基板１０が用いられる場合でも、第１の液体（水）は撥水性領域１２上にもぬり広げられる。しかし、部材が親水性領域１１にマウントされる確率は、本実施の形態による方法よりも低い（後述される比較例５を参照）。
　（工程（ｃ））
　次に、工程（ｃ）を説明する。
　図３Ｂは、本実施形態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す。図３Ｂに示されるように、マウント装置は、第１のスキージ５１０および第２のスキージ５２０を具備する。工程（ｂ）において、第１スキージ５１０により、基板１００が第１の液体２００に曝され、親水性領域１１１および親水性ライン１１２上に第１の液体２１１～２１２を配置する。
　次に、工程（ｃ）において、親水性領域１１１に配置された第１の液体２１１に部材含有液６００を接触させる。図３Ｂおよび図３Ｃに示されるように、第２スキージ５２０により、基板１００が部材分散液６００に曝される。好ましくは、第１スキージ５１０および第２スキージ５２０は、その間隔を維持しながら基板１００上を＋Ｘ方向に沿って移動する。スキージを固定する手段および移動する手段は図示されていない。第２スキージ５２０を用いることに代え、工程（ｂ）の後、基板１００を部材分散液６００に浸漬し、基板１００を部材分散液６００に曝され得る。
　第１の液体２００（水）は、第２の液体３００に実質的に溶解しないので、第１の液体（水）２１１～２１２は、親水性領域１１１および親水性ライン１１２上に安定にとどまる。この過程で、部材４００に働く界面張力のため、部材４００は、親水性領域１１１に配置された水２１１の内部に移動する。あるいは、部材４００は、第２の液体３００と水２１１とが形成する界面に移動する。
　図３Ｂおよび図３Ｃにおいては、第１スキージ５１０および第２スキージ５２０が＋Ｘ方向に沿って移動し、基板１００は移動しない。しかし、第１スキージ５１０および第２スキージ５２０が移動せず、基板１００が－Ｘ方向に沿って移動し得る。または、第１スキージ５１０および第２スキージ５２０が＋Ｘ方向に沿って移動し、かつ基板１００が－Ｘ方向に沿って移動し得る。工程（ｂ）では、基板１００の一端に第１の液体２００が配置される。その後、基板１００を傾け、第１の液体２００を親水性領域１１１および親水性ライン１１２に順に配置し得る。
　（工程（ｄ））
　最後に、工程（ｄ）を説明する。
　基板１００から、第１の液体（水）２１１～２１２および第２の液体３００が除去され、図３Ｄに示されるように、部材４００を親水性領域１１１に配置する。
　水２１１・２１２および第２の液体３００は、公知の乾燥方法により除去される。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、あるいは加熱および／または減圧による乾燥のような周知の乾燥方法から選択される適切な乾燥方法が用いられ得る。乾燥の前に基板１００は洗浄され得る。
　（実施例）
　以下の実施例は、本発明による配置方法をさらに詳細に説明する。
　（実施例１）
　実施例１では、本発明による配置方法を用いて酸化シリコンプレートが基板に配置された。
＜基板の作製＞
　まず、撥水性領域１２０に囲まれた複数の親水性領域１１１および複数の親水性ライン１１２が、シリコンからなる基板１００に以下のように形成された。基板１００は、縦４０ｍｍ、横６０ｍｍであった。
　５２５μｍの厚みおよび４インチの直径を有するシリコンからなる基板１００が酸素雰囲気下においてプラズマ処理に曝され、基板１００の表面を酸化した。これにより、基板１００の全面が親水性となった。続いて、フォトリソグラフィー法により、親水性領域１１１および親水性ライン１１２に相当するポジ型レジストパターンが形成された。
　乾燥雰囲気において、レジストパターンを有する基板１００が、１ｖｏｌ％の濃度のＣＦ3（ＣＦ2）7Ｃ2Ｈ4ＳｉＣｌ3（以下、ＦＳ－１７と略す）を含有するパーフルオロオクタン溶液に、２０分間浸漬された。その後、基板１００が純粋なパーフルオロオクタン中で洗浄され、次いで溶媒が除去された。さらにレジストパターンがアセトンにより除去された。
　このようにして、撥水性領域１２０に囲まれた親水性領域１１１および親水性ライン１１２がシリコン基板１００上に形成された。
　実施例１において形成された親水性領域１１１は、以下に詳細に記述される。
　　　形状：長方形（図７Ａ参照）
　　　Ｘ方向に沿った幅：４０μｍ
　　　Ｙ方向に沿った長さ（Ｄ２）：２０μｍ
　　　Ｘ方向に沿って隣接する２つの親水性領域１１１の間の間隔：１５０μｍ
　　　Ｙ方向に沿って隣接する２つの親水性領域１１１の間の間隔：１５０μｍ
　実施例１において形成された親水性ライン１１２は、以下に詳細に記述される。
　　　形状：長方形（図７Ａ参照）
　　　Ｘ方向に沿った幅（Ｄ４）：５μｍ
　　　Ｙ方向に沿った長さ（Ｄ３）：２０μｍ
　　　Ｄ１：２μｍ
　＜部材含有液＞
　酸化シリコンプレートを含有する部材含有液６００は、以下の方法によって調製された。
　まず、５２５μｍの厚みを有するシリコン基板の表面に、電子ビーム蒸着法により、１００ｎｍの厚みを有するアルミニウム薄膜が形成された。続いて、プラズマＣＶＤ法により２００ｎｍの酸化シリコン薄膜が形成された。
　レジストパターンをマスクとして利用するドライエッチングにより、酸化シリコン薄膜の一部が除去された。酸素プラズマアッシャー処理によってレジストパターンが剥離され、複数の酸化シリコンプレートを形成した。各酸化シリコンプレートは、縦２０μｍ×横４０μｍ×高さ０．２μｍの大きさを有していた。続いて、５０℃のリン酸および硝酸の混合液（以下、「熱リン酸」）により、アルミニウム薄膜がエッチングされ、酸化シリコンプレートをリフトオフした。
　次に、熱リン酸に分散した酸化シリコンプレートがフィルターを用いて吸引ろ過された。酸化シリコンプレートが付着したフィルターが、乾燥雰囲気において終夜、乾燥された。その後、１ｖｏｌ％の１－クロロエチルトリクロロシランを含有する１，４－ジクロロブタン溶液中に、フィルターが２時間浸漬された。酸化シリコンプレートは溶液中に分散した。
　乾燥窒素雰囲気においてフィルターを用いてシリコン酸化プレートは吸引ろ過された。未反応の１－クロロエチルトリクロロシランを洗浄により除去し、化学修飾された表面を有する酸化シリコンプレートをフィルター上に得た。フィルターは１，４－ジクロロブタン中に浸漬され、超音波が印加された。超音波の印加は、フィルターに付着した酸化シリコンプレートが１，４－ジクロロブタン中に分散することをもたらした。このようにして、部材分散液が調製された。
　＜スキージ＞
　第１スキージ５１０の下面は、長さ２０ｍｍ、幅０．５ｍｍのスリットを具備していた。水を安定に保持するために、水を含む脱脂綿がスリット内に入れられた。
　第２スキージ５２０は、ポリエチレン製のナイフであった。
　＜配置方法＞
　図３Ｂに示すように、第１スキージ５１０および第２スキージ５２０が基板１００の一端側に配置された。第２スキージ５２０の前方に、およそ５０μＬの体積を有する部材分散液６００がガラスピペットにより配置された。
　第１スキージ５１０の下面と基板１００との間隔をおよそ０．２ｍｍに維持された。
　第２スキージ５２０の下面と基板１００との間隔も、およそ０．２ｍｍに維持された。
　第１スキージ５１０と第２のスキージ５２０との間隔は１ｍｍに維持された。
　その後、速度１０ｍｍ／秒で第１スキージ５１０および第２スキージ５２０を＋Ｘ方向に移動させた。
　この操作が１０回繰り返された。
　基板１００への酸化シリコンプレートの配置状態が顕微鏡で観察された。
　具体的には、４２カ所の親水性領域１１１が選択された。選択された４２箇所の親水性領域１１１の中から、１個の酸化シリコンプレートが正確に配置された親水性領域の数（Ｎｐ）が数えられた。さらに、複数の酸化シリコンプレートが配置した親水性領域の数（Ｎ１）が数えられた。１つの酸化シリコンプレートが歪んで配置された親水性領域の数（Ｎ２）も数えられた。ＮｃはＮ１およびＮ２の和である。後述される表１を参照せよ。
　（実施例２～実施例５、および比較例１～比較例５）
　Ｄ１／Ｄ２の値の範囲を決定するために、実施例２～５および比較例１～比較例５は実施された。
　実施例２～実施例５および比較例１～４では、表１に示されたＤ１の値を有する親水性領域１１１および親水性ライン１１２が形成されたこと以外は、実施例１と同様の実験行われた。比較例５は、親水性ライン１１２が形成されなかったこと以外は、実施例１と同様の実験が行われた。
　表１は、実施例１～５および比較例１～５におけるＮｐおよびＮｃの値を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示されるように、実施例１～５のマウント方法によるＮｐの値は２０～２７であった。
　一方、比較例１～４のＮｐの値は、１１～１３であった。これは、親水性ライン１１２が設けられ、かつＤ１／Ｄ２の値が０．１０以上１．２０以下である場合、部材４００が親水性領域１１１にマウントされる確率が向上することを意味する。
　（実施例６～実施例１７、および比較例６～比較例１３）
　Ｄ３の値を決定するために、実施例６～実施例１７、および比較例６～比較例１３は実施された。
　実施例６～実施例１７および比較例６～１３では、表２に示されたＤ１～Ｄ３の値を有する親水性領域１１１および親水性ライン１１２が形成されたこと以外は、実施例１と同様の実験が行われた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２に示されるように、実施例６～１７のマウント方法によるＮｐは１９～２６であった。
　一方、比較例６～１３のＮｐは、それぞれ８～１３であった。これは、Ｄ３が５μｍ以上であり、かつＤ１／Ｄ２の値が０．１０以上１．２０以下である場合、部材４００が親水性領域１１１にマウントされる確率が向上することを意味する。
　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こと、および微小な柱形状の部材をマウントするために用いられ得る。本発明の部材のマウント方法は、電子機器または電子素子を製造するために用いられ得る。具体的には、本発明は、回路基板およびそれを含む電子機器を製造するために用いられ得る。さらに、本発明は回路基板およびそれを含む電子機器が修理されることを可能にする。

Claims (5)

  1. 　部材を基板上に配置する方法であって、以下の工程を具備する：
    　前記基板、第１の液体、および部材含有液を準備する工程（ａ）、
    　　ここで、
    　　前記基板は、撥水性領域、親水性領域、および親水性ラインを具備しており、
    　　前記撥水性領域は、前記親水性領域および前記親水性ラインを囲んでおり、
    　　Ｙ方向は、前記親水性ラインの長さ方向であり、
    　　Ｚ方向は、前記基板の法線の方向であり、
    　　＋Ｘ方向は、前記Ｙ方向および前記Ｚ方向のいずれにも直交する方向であり、
    　　－Ｘ方向は、前記＋Ｘ方向の逆方向であり、
    　　前記親水性領域および親水性ラインは、前記＋Ｘ方向に沿ってこの順で配置されており、
    　　Ｄ１は、前記親水性領域および前記親水性ラインの間の前記＋Ｘ方向に沿った間隔を表し、
    　　Ｄ２は、前記親水性領域の前記Ｙ方向に沿った長さを表し、
    　　Ｄ３は、前記親水性ラインの前記Ｙ方向に沿った長さを表し、
    　　Ｄ４は、前記親水性ラインの幅を表し、
    　　Ｄ１／Ｄ２の値は０．１以上１．２以下であり、
    　　Ｄ３の値は、５μｍ以上であり、
    　　Ｄ４の値は、前記部材の最小長よりも小さく、
    　　前記第１の液体は親水性であり、
    　　前記部材含有液は、前記部材および第２の液体を含有し、
    　　前記第２の液体は、前記第１の液体に溶解せず、
    　　前記部材は親水性の表面を具備しており、
    　前記第１の液体を前記基板に連続的に塗布しながら、前記第１の液体を前記親水性領域にまず配置し、次に前記第１の液体を前記親水性ラインに配置する工程（ｂ）、
    　前記親水性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（ｃ）、および
    　前記基板から、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、前記部材を前記親水性領域に配置する工程（ｄ）。
  2. 　請求項１に記載の方法であって、
    　工程（ｂ）において、第１のスキージを用いて前記第１の液体を前記基板に連続的に塗布しながら、第１のスキージを前記＋Ｘ方向に沿って移動させる。
  3. 　請求項１に記載の方法であって、
    　工程（ｂ）において、第１のスキージを用いて前記第１の液体を前記基板に連続的に塗布しながら、前記基板を前記－Ｘ方向に沿って移動させる。
  4. 　請求項２に記載の方法であって、
    　工程（ｂ）において、前記基板を前記－Ｘ方向に沿って移動させる。
  5. 　請求項１に記載の方法であって、
    　第１の液体は水である。
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