專利名稱：電子電路構(gòu)成部件的裝配方法以及裝配裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子電路構(gòu)成部件的裝配(mount)方法以及裝配裝置。
背景技術(shù)：
將有源型液晶顯示元件或有機EL顯示元件形成在玻璃基板上，且在 基板上配置成矩陣狀的像素由配置在其附近的晶體管來控制。以目前的技 術(shù)，由于無法將結(jié)晶半導(dǎo)體的晶體管形成在玻璃基板上，所以將由非結(jié)晶 型硅或聚硅薄膜形成的薄膜晶體管用于像素的控制上。薄膜晶體管具有可 廉價地制作在大面積的基板上的長處，但與結(jié)晶硅相比，存在移動度小、
無法進行高速動作的問題。為了解決該問題，至今提出有首先在硅片上
制作多個晶體管，之后將之從晶片切離出并配置在基板上的方法。
提出有例如預(yù)先在基板上開設(shè)用來裝入晶體管的孔，并將該基板置 于單晶硅晶體管分散了的液體中，從而將晶體管配置在孔中的方法(參照
美國專利第6417025號說明書以及信息顯示器(Information Display)、 pl2 16、 1999年。)。通過使孔的形狀和晶體管的形狀相同，而在基板 的規(guī)定的位置配置朝向規(guī)定方向的晶體管。記載為利用該方法，可以把 10000個十 數(shù)百li m大小的晶體管配置在三英寸見方的基板上。
另外，也公開有將多個單晶硅晶體管配置在玻璃基板上的液晶顯示元 件的制作方法(參照日本特開2003-5212號公報。)。該方法中，將開設(shè) 了可收容單晶硅晶體管的孔的橡膠類高分子薄膜形成在玻璃基板上，并將 該玻璃基板置于單晶硅晶體管分散了的液體中，從而把該晶體管配置在玻 璃基板上。為了在玻璃基板上開孔，需要使用如激光加工裝置等的價格高 昂的裝置，而使用該方法無需在基板上直接開孔，故具有用簡單的裝置即 可配置晶體管的優(yōu)點。
另外，提出有將具有第一接合面(first mating surface)的基板、和具有與該接合面幾乎相等形狀的第二接合面(second mating surface)的部件 分散到液體中，并在兩個接合面彼此接合的狀態(tài)下對分散液的自由能設(shè)計 以使其達到最小，從而將部件配置在基板上的方法(參照美國專利第 6507989號說明書。)。例如，使基板表面的一部分區(qū)域具有疏水性而設(shè) 為第一接合面，使其余的區(qū)域具有親水性。同樣地，使配置在基板的部件 的一個面具有疏水性而設(shè)為第二接合面，并使部件上除第二接合面以外的 面具有親水性。然后，在第一接合面和第二接合面上分別配置適量的疏水 性的紫外線(UV)固化性樹脂之后，使基板和部件分散到水中并進行攪 拌，使得基板的第一接合面和部件的第二接合面通過UV固化性樹脂接合。 之后，在水中向基板照射紫外線來使樹脂固化，從而牢固地固定基板的第 一接合面和部件的第二接合面。另外，也公開了代替UV固化性樹脂而將 十六垸配置在第一接合面和第二接合面間，并在從水中取出配置有部件的 基板后，對基板進行加熱而去除十六烷，從而將基板第一接合面和部件的 第二接合面相互固定的方法(Journal of Electromechanical Systems, Vol. 10， Nol， 2001)。
一方面，隨著近年來的納米技術(shù)的進步，使用柱形狀且直徑小于數(shù)百 nm的部件(以下也稱為納米部件。)電子設(shè)備的構(gòu)想或研究開發(fā)逐漸盛 行。在柱形狀的納米部件中，含有例如碳納米管或半導(dǎo)體納米線等的針狀 納米微粒子。以利用納米部件作為構(gòu)成電子電路的部件(以下也簡單稱為 部件)為例，對使用了半導(dǎo)體納米線的電場效應(yīng)晶體管(FET)在常溫下 的動作進行了公開(D.wang， et al.， ■■"Germanium nanowire field-effect transistors with Si02 and high-k Hf02 gate dielectric"， Appl.Phys丄ett.Vo1.83， pp.2432， 2003.)。使用該納米部件的電場效應(yīng)晶體管由于通過涂敷工法 做出，所以與以往的薄膜工法相比，從使用多個大型真空設(shè)備的工法中解 放出來。因此，被認為具有包括低成本化在內(nèi)的優(yōu)點。
一方面，為了使用納米部件實現(xiàn)晶體管特性，需要把納米部件配置于 規(guī)定的細小區(qū)域，而且在該區(qū)域中定向于一軸方向。這是由于通過在沿一 軸方向定向配置了的柱形狀的納米部件的兩端部分形成源電極和漏電極， 能夠?qū)崿F(xiàn)電場效應(yīng)晶體管。因此，為了制造利用了納米部件的涂敷型的電 場效應(yīng)晶體管，重要的課題之一是在將納米部件裝配于基板上時正確地控制定向方向以及配置位置。例如，作為控制納米部件的定向方向或配置位 置的方法，報告有使基板表面帶有多個槽的聚二甲基硅氧垸(PDMS) 制的模具與基板接觸，在基板表面形成液體流的水路，并在該水路中流動 使納米部件分散的液體，從而在基板上定向涂敷柱形狀的納米部件的方法
(以下稱作流動法。)(參照美國專利第6872645號說明書以及Y.Huang， et al. ， " Directed Assembly of One-Dimensional Nanostructures into Functional Networks, " ， Science vol.291 ， pp.630， 2001)。另夕卜，手艮告
有例如制作表面化學(xué)修飾為親水性的納米部件的懸濁液，并使該懸濁液 與表面的一部分具有親水性的基板接觸后抽離，利用此時在基板、懸濁液 以及大氣之間所生成的液體/固體/氣體界面，可以將納米部件某種程度地
定向配置于基板的親水性部分(參照美國專利第6969690號說明書)。為 了將懸濁液從基板上抽離，報告有將基板的一部分浸漬于懸濁液中，并 逐漸蒸發(fā)掉懸濁液溶劑的方法。
以往，將基板置于分散有多個晶體管的液體中而使晶體管裝入基板的 孔中的方法，利用了靠近孔的晶體管為容易進入其中的形狀時，受重力的 作用落入到孔中的原理。因此，靠近孔的晶體管無法以100%的概率進入 到孔中。另外，隨著晶體管的縮小，與作用于該元件的重力相比，作用于 元件表面的表面張力或因液體的流動而引起的力更大，所以進一步地減少 進入孔中的概率。因此分散液中的晶體管的數(shù)量不得不比應(yīng)配置在基板上 的數(shù)量多。因此，為了做出一個顯示元件，需要預(yù)先制作比原本需要數(shù)量 多的晶體管，存在制造成本偏高的問題。另外，由于晶體管是否進入到孔 中要由概率所左右，所以即便長時間地把基板置于分散溶液中，也無法令 晶體管未進入的孔的存在概率減少到零。因此，就需要對晶體管是否被配 置于所有孔之中進行檢查，存在制造工時增多的問題。
另外，以往使作為接合面的規(guī)定面上配置有液體的基板以及部件分散 到分散用的液體(分散劑)之中，而將部件與基板以規(guī)定的接合面相互接 合的方法，雖然作為把部件配置于基板上的方法較為優(yōu)異，但存在很難對 配置于接合面的液體量進行控制的問題(Sensor Update， Vol. 13 ， P3 ， 2004)。 具體地說，若液量過少，無法以液體完全覆蓋基板和部件間的接觸面，因 此存在粘接力下降的問題。另一方面，若液量過多，部件漂浮在液體上而浮游移動，因此存在部件會因輕微的攪拌而從液體脫離的問題。另外，該 方法，由于具有部件性質(zhì)不同的兩種面(作為疏水性的接合面，其余的親 水性的面)，所以部件相對分散劑的分散性降低。因此存在部件吸附于分 散劑的氣/液界面上、或部件彼此集聚的問題。而且，該傾向會隨著部件的 變小而增大，另外，對于納米尺寸的部件而言，使其一部分表面的潤濕性 與其它面不同這樣的技術(shù)較為困難。因此很難把納米尺寸的部件配置在基 板上。另外在以往例中，配置于接合面的液體全部為疏水性的液體?；?和部件間的粘接力由配置的液體的表面張力來決定。因此，疏水性的液體 與水等親水性的液體相比，其表面張力小，連結(jié)基板和部件的力較弱。因 此，在從分散液體中取出配置有部件的基板時，會出現(xiàn)部件從基板上脫離
的情況(Journal of Electromechanical Systems ， Vol 10 ， No 1 ， 2001)。
一方面，在將柱形狀的納米部件向基板裝配時，如果為了對定向方向 或配置位置進行控制而使用以往的流動法，則存在很難實現(xiàn)穩(wěn)定的定向及 配置的問題。另外，由于使用對液體的流向進行控制的模具，所以制造工 序也比較繁瑣，相應(yīng)的設(shè)備也較為復(fù)雜，因此存在制造成本高、而且缺乏 可重復(fù)性之類的問題。另外，利用液體/固體/氣體界面的以往的方法，很 難使納米部件正確地定向。而且，需要對從基板抽離懸濁液的工序進行嚴(yán) 密地控制，相應(yīng)的設(shè)備也變得復(fù)雜，因此存在制造成本較高、且缺乏可重 復(fù)性之類的問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對以上的狀況，本發(fā)明的目的之一在于提供一種在將構(gòu)成元件芯片 或納米部件等的電子電路的部件裝配于基板上時，用于正確且可重復(fù)性高 地裝配在規(guī)定位置上的新穎的裝配方法以及裝配裝置。
本發(fā)明的電子電路構(gòu)成部件的裝配方法，是把構(gòu)成電子電路的部件裝
配在基板上的方法，其包括
工序(A)在上述基板的一主面上所設(shè)置的第一區(qū)域配置第一液體的 工序；
工序(B)使含有第二液體和至少一個上述部件的部件含有液，與配 置于上述第一區(qū)域的上述第一液體接觸；工序(C)從上述一主面除去上述第一液體以及上述第二液體，從而 把上述部件配置于上述第一區(qū)域，上述第一液體與上述第二液體不發(fā)生實質(zhì)性溶解，而且上述第一液體 相對上述部件表面的潤濕性，比上述第二液體相對上述部件表面的潤濕性 高。本發(fā)明的電子電路構(gòu)成部件的裝配裝置，是用來把構(gòu)成電子電路的部件裝配在基板上的裝配裝置，其包括(I )將第一液體的蒸氣向上述基板的一主面供給的單元；(II )將含有第二液體和上述部件的部件含有液向上述基板的上述一主面供給的單元；(III)從上述基板的上述一主面除去上述第一液體和上述第二液體的單元。此外，在本發(fā)明書中，"裝配"是作為包括"安裝"的用語而使用， 也包括將電子產(chǎn)品甚至部件配置于基板上。根據(jù)本發(fā)明的電子電路構(gòu)成部件的裝配方法以及裝配裝置，可以將構(gòu) 成電子電路的部件高概率地裝配在規(guī)定的區(qū)域。例如，當(dāng)裝配的部件是含 有電子元件的元件芯片時，通過使用本發(fā)明的裝配方法，不同于以往的方 法，不需要準(zhǔn)備過多數(shù)量的元件芯片，甚至可以簡化或省略檢査元件芯片 是否被裝配的工序。另外，在使用本發(fā)明的裝配方法對元件芯片進行裝配 時，不同于以往的方法，可以無需將配置元件芯片的孔形成在基板上的工 序。 一方面，當(dāng)部件是微小的柱形狀時，與以往的方法不同，無需利用液 體的流動、或者對配置部件的基板和液體之間形成的液體/固體/氣體的界 面進行嚴(yán)格地控制，因此可以簡化工序數(shù)量以及設(shè)備，可以降低制造成本。 另外，根據(jù)本發(fā)明的裝配方法以及裝配裝置，由于可以在規(guī)定的區(qū)域?qū)崿F(xiàn) 可重復(fù)性良好的裝配，所以可以降低裝配時準(zhǔn)備的部件數(shù)量。另外，在本發(fā)明的裝配方法中，部件不具有例如疏水性和親水性那樣 的彼此性質(zhì)明顯不同的多種面。因此，即使部件很小，也很難造成部件向 第二液體的氣/液界面的吸附，或部件彼此聚集的情況，也可以實現(xiàn)向作為 分散劑的第二液體的良好的分散性。而且，在本發(fā)明的裝配方法中，使第 一液體相對部件表面的潤濕性，高于第二液體相對部件表面的潤濕性。從而相比第二液體，部件可以穩(wěn)定地存在于第一液體的區(qū)域，因此即使未對 第一液體的量進行嚴(yán)格地控制，也很難出現(xiàn)部件和基板間的接合力下降或 部件從基板脫落等的問題，可以將部件固定在基板的第一區(qū)域。另外，在 本發(fā)明的裝配方法中，由于對于部件無需以面單位控制性質(zhì)，所以即便部件尺寸很小(例如，部件的最大邊的長度在100Pm以下)仍可適用。另外，并不局限于元件芯片或者柱形狀的部件，通過使用本發(fā)明的裝配方法以及裝配裝置，可以將lmm以下的微小物體配置在基板的規(guī)定位 置。例如，也可以將本發(fā)明的裝配方法以及裝配裝置適用在將IC(Integrated Circuit)標(biāo)簽向規(guī)定位置裝配的過程中。


圖1A 圖1G是示意性表示本發(fā)明的裝配方法的一實施方式中各工序 的剖視圖。圖2A 圖2G是示意性表示本發(fā)明的裝配方法的一實施方式中各工序 的剖視圖。圖3A是表示本發(fā)明的裝配方法中第一區(qū)域以及第二區(qū)域的例子的立 體圖，圖3B是表示在第一區(qū)域配置第一液體的樣子的立體圖。圖4A 圖4D是示意性表示在本發(fā)明的裝配方法的一實施方式中元件 芯片進入第一液體的樣子的圖。圖5A及圖5B是對本發(fā)明的裝配方法中的界面張力的作用進行說明 的圖。圖6A 圖6B是示意性表示在本發(fā)明的裝配方法的一實施方式中元件 芯片被裝配的樣子的立體圖。圖7A 圖7D是表示在本發(fā)明的裝配方法的一實施方式中元件芯片被 裝配的樣子的立體圖。圖8A 圖8C是對本發(fā)明的裝配方法中的表面張力的作用進行說明的圖。圖9A及圖9B是對本發(fā)明的裝配方法中的表面張力的作用進行說明 的圖。圖10A 圖IOG是示意性表示本發(fā)明的裝配方法的一實施方式中各工序的剖視圖。圖11A 圖IID是表示制作元件芯片的工序的圖。圖12A 圖12C是表示制作單晶硅晶體管的工序的剖視圖。圖13A及圖13B是示意性表示在本發(fā)明的裝配方法中，設(shè)置在基板的疏液性的有機薄膜的構(gòu)造的圖。圖14是表示作為本發(fā)明的顯示裝置的一實施方式的液晶顯示器的俯視圖。圖15是示意性表示作為本發(fā)明的顯示裝置的一實施方式的液晶顯示 器的剖視圖。圖16A 圖16E是表示作為本發(fā)明的顯示裝置的一實施方式的液晶顯 示器的制造方法的各工序的剖視圖，圖16F是表示元件芯片的立體圖。圖17是示意性表示作為本發(fā)明的顯示裝置的一實施方式的有機EL顯 示器的俯視圖。圖18A是作為本發(fā)明的顯示裝置的一實施方式的有機EL顯示器的像 素驅(qū)動用晶體管的電路圖，圖18B是表示該有機EL顯示器中使用的單晶 硅晶體管的立體圖。圖19是示意性表示作為本發(fā)明的顯示裝置的一實施方式的有機EL顯示器的剖視圖。圖20是示意性表示本發(fā)明的裝配方法中被第二區(qū)域包圍的第一區(qū)域 的俯視圖。圖21是表示本發(fā)明的裝配裝置的一實施方式的示意圖。圖22是在圖21示出的裝配裝置中，表示基板和滾子間關(guān)系的示意圖。圖23A是表示使用本發(fā)明的裝配方法而裝配的柱形狀的部件的俯視圖，圖23B是其剖視圖。圖24是表示被表面處理過的基板的立體圖。圖25A 圖25E是表示裝配柱形狀的部件的工序的剖視圖。圖26A 圖26C是表示在本發(fā)明的裝配方法中使用的基板上形成第一區(qū)域的細小圖案的各工序的剖視圖。圖27是表示本發(fā)明的裝配裝置的一實施方式的示意圖。圖28A是簡略地表示背柵型電場效應(yīng)晶體管的構(gòu)成的俯視圖，圖28B是其剖視圖。圖29A 圖29C是表示圖28中示出的背柵型電場效應(yīng)晶體管的制造 工序的剖視圖以及俯視圖。圖30A是簡略地表示頂柵型電場效應(yīng)晶體管的構(gòu)成的俯視圖，圖30B 是其剖視圖。圖31A 圖31E是表示圖30中示出的頂柵型電場效應(yīng)晶體管的制造工序的剖視圖以及俯視圖。圖32是表示對TFT進行驅(qū)動的電路構(gòu)造的立體圖。 圖33是表示作為本發(fā)明的顯示裝置的一實施方式的有機EL顯示器的構(gòu)造的立體圖。圖34A 圖34D是表示本發(fā)明的裝配方法以及裝配裝置的另一實施方 式的示意圖。圖35是示意性表示本發(fā)明的裝配方法以及裝配裝置的再一實施方式 的剖視圖。圖36A 圖36C是表示本發(fā)明的裝配方法以及裝配裝置的再一實施方 式的示意圖。圖37是示意性表示本發(fā)明的裝配方法以及裝配裝置的再一實施方式 的剖視圖。圖38是在實施例2中，使用本發(fā)明的方法而配置在基板上的納米線 的顯微鏡照片。圖39是在實施例2中，使用本發(fā)明的方法而配置在基板上的納米線 的顯微鏡照片。
具體實施方式
以下，對本發(fā)明的實施方式進行說明。在以下說明所使用的附圖中， 為了方便觀察有時省略剖面線。而且在以下的說明中，有時對同樣的部分 采用同一符號并省略重復(fù)的說明。"裝配方法"本發(fā)明的裝配方法，是把構(gòu)成電子電路的部件裝配在基板上的方法。該方法包括12(A) 在基板的一主面上所設(shè)置的第一區(qū)域，配置第一液體的工序；(B) 使含有第二液體和至少一個上述部件的部件含有液，與配置于 上述第一區(qū)域的上述第一液體接觸的工序；(c)從上述一主面除去上述第一液體以及上述第二液體，從而把上述部件配置于上述第一區(qū)域的工序。其中，第一液體不能實質(zhì)性地溶解于第二液體中，而且第一液體對部 件表面的潤濕性，要比第二液體對部件表面的潤濕性高。另外，從另一觀點出發(fā)，本發(fā)明的電子電路構(gòu)成部件的裝配方法，是把構(gòu)成電子電路的部件裝配于基板上的方法，該方法也可以包括(A) 在基板的一主面上所設(shè)置的第一區(qū)域，配置第一液體的工序；(B) 使含有不能實質(zhì)性溶解上述第一液體的第二液體和至少一個上 述部件的部件含有液，與配置于上述第一區(qū)域的上述第一液體接觸，從而 使上述部件移動到上述第一液體的區(qū)域的工序；(C) 從上述一主面除去上述第一液體以及上述第二液體，從而把上 述部件配置于上述第一區(qū)域的工序。根據(jù)該方法，通過在裝配部件的規(guī)定的區(qū)域設(shè)置第一區(qū)域，并使部件 含有液與配置于該第一區(qū)域的第一液體接觸，來使部件從部件含有液移動 到第一液體的區(qū)域，而可以將部件配置于第一區(qū)域內(nèi)。之后，通過從基板 的一主面除去第一液體、和包含于部件含有液的第二液體，可以切實地把 部件裝配在規(guī)定的區(qū)域。其中，本說明書中，第一液體的區(qū)域是指包括第 一液體的內(nèi)部以及第一液體的表面(第一液體和部件含有液間的界面)。 在分別將部件裝配于多個區(qū)域上時，可以在基板上設(shè)置多個第一區(qū)域，而 把第一液體配置于各區(qū)域后，使部件含有液與該第一液體接觸。從而，也 可以同時將部件裝配于多個區(qū)域。此時，可以使用在第二液體中分散有多 個部件的部件含有液。其中，此處所說的分散是指部件在第二液體中不集 聚的狀態(tài)，且為使部件分散也可以攪拌部件含有液。下面，對本發(fā)明的裝配方法的各工序進行更加詳細的說明。 "工序(A)"為了正確地將部件裝配在規(guī)定的區(qū)域，優(yōu)選為配置在第一區(qū)域的第一 液體不會從該第一區(qū)域分散出去。于是，為了防止第一液體分散到第一區(qū)域的外側(cè)，優(yōu)選為以包圍第一區(qū)域的方式，設(shè)置就第一液體的潤濕性而言 要低于第一區(qū)域的第二區(qū)域。即，在基板的一主面上，設(shè)置第一區(qū)域、和 包圍第一區(qū)域的第二區(qū)域，且只要第二區(qū)域中的第一液體的潤濕性低于第 一區(qū)域即可。利用該方法，配置于第一區(qū)域的第一液體很難分散到第一區(qū) 域的外側(cè)，可以把第一液體穩(wěn)定地配置在第一區(qū)域內(nèi)。為了實現(xiàn)表現(xiàn)出該 潤濕性的第一區(qū)域以及第二區(qū)域，可以以第一區(qū)域的表面能量高于第二區(qū) 域的表面能量的方式來形成兩區(qū)域。而且為了更穩(wěn)定地把第一液體配置于 第一區(qū)域，優(yōu)選使第一液體在第一區(qū)域和第二區(qū)域之間潤濕性的差值較 大。由于潤濕性的大小也與第一液體的表面張力有關(guān)，故第一區(qū)域以及第 二區(qū)域的表面能量的值不受限定，但用來將第一液體穩(wěn)定地配置于第一區(qū)域的一例，是把第二區(qū)域的表面能量設(shè)置成5mJ/m2以上而小于40mJ/m2 (優(yōu)選在5 25mJ/r^的范圍)，并把第一區(qū)域的表面能量設(shè)為40mJ/m2 (優(yōu)選在60 1000mJ/n^的范圍)。其中，以下也把第一液體的潤濕性較 高的性質(zhì)稱為"親液性"，把第一液體的潤濕性較低的性質(zhì)稱為"疏液性"。 第一液體對固體表面的潤濕性，由于也與第一液體的表面張力有關(guān)而非固 體表面能量，所以表示"親液性"及"疏液性"的固體表面能量值不特別 受限定，但"親液性"的情況下，其表面能量優(yōu)選在40mJ/n^以上(優(yōu)選 在60 1000mJ/m2的范圍)，而為"疏液性"時，其表面能量優(yōu)選在5mJ/m2 以上而小于40mJ/m2 (優(yōu)選在5 25mJ/n^的范圍)。此外，作為形成第二區(qū)域的方法的一例，舉出在第二區(qū)域的至少一部 分，配置第一液體的潤濕性比第一區(qū)域的要低的有機膜的方法。利用該方 法，可以容易形成第一區(qū)域以及第二區(qū)域。 "工序(B)"作為使部件含有液與配置于基板上的第一液體接觸的方法，例如有 將基板整個浸漬于部件含有液中的方法、僅使基板的配置有第一液體的面 與部件含有液接觸的方法、或者對基板的配置有第一液體的面噴射部件含 有液的方法、將部件含有液涂敷于基板的配置有第一液體的面上的方法 等。由于第一液體與第二液體不會實質(zhì)性地發(fā)生溶解，所以即使在部件含 有液接觸到第一液體的狀態(tài)下，第一液體仍能夠穩(wěn)定地停留在第一區(qū)域。 此外，在本說明書中，第一液體與第二液體不會實質(zhì)性地發(fā)生溶解，是指第一液體對第二液體的溶解度(溶解到第二液體100ml中的第一液體的重量)在10g以下，更優(yōu)選在lg以下。對部件從部件含有液向第一液體區(qū)域的移動進行說明。由于第一液體 對部件表面的潤濕性比第二液體對部件表面的潤濕性高，所以認為部件移 動到第一液體的區(qū)域。另外，在本發(fā)明中由于也可以將配置于第一區(qū)域的 第一液體的量設(shè)為較多，所以通過調(diào)整第一液體的量，也可以容易地使部 件進入到第一液體的內(nèi)部。另外，當(dāng)部件向第一液體的內(nèi)部移動時，考慮 為在第一液體和部件含有液(第二液體)的邊界面上作用的界面張力還與 部件從部件含有液向第一液體內(nèi)部的移動相關(guān)。因此，通過適當(dāng)?shù)乜刂频?一液體的表面張力、第二液體的表面張力、和第一液體及第二液體對部件 表面的潤濕性，可以高效地使部件移動到第一液體的區(qū)域。另外，通過調(diào) 整配置于第一區(qū)域的第一液體的體積，也可以控制移動到第一液體的區(qū)域 的部件的數(shù)量，控制配置于一個第一區(qū)域的部件的數(shù)量。例如，當(dāng)部件是 含有電子元件的元件芯片時，通過調(diào)整配置于第一區(qū)域的第一液體的體 積，可以僅把一個元件芯片插入到該第一液體中。例如，通過將第一液體的體積設(shè)為小于元件芯片的體積的100倍，就可以僅把一個元件芯片插入第一液體中。對于部件向第一液體的內(nèi)部移動的情況，進行更加詳細的說明。為了 使部件高效地移動到第一液體的內(nèi)部，優(yōu)選在第一液體與部件含有液接觸 的狀態(tài)下，使第一液體具有欲將部件納入到內(nèi)部的趨勢的性質(zhì)。當(dāng)?shù)谝灰?體具有該性質(zhì)時， 一旦部件含有液中的部件靠近第一液體，該部件可以很 容易地移動到第一液體中。例如，為使界面張力沿欲將部件納入到第一液 體的內(nèi)部的方向作用，優(yōu)選為在部件含有液中，第一液體對部件的表面的靜態(tài)接觸角小于90。。另外，第一液體對部件表面的潤濕性優(yōu)選為比第二液體對部件表面的潤濕性要高。由于此處所說的部件很微小，所以液體對 部件表面的潤濕性，換言之可以是液體中的部件的分散性。因此，若以其 它方式來表現(xiàn)，則優(yōu)選為部件對第一液體的分散性要比對第二液體的分散 性高。這是由于當(dāng)潤濕性處于該關(guān)系時，部件進入到第一液體要比存在于 第二液體中在能量上更為穩(wěn)定。因此，本發(fā)明的裝配方法，優(yōu)選為含有如下工序以使部件具有納入到第一液體的內(nèi)部的性質(zhì)的方式，而預(yù)先(在工序(B之前))對部件施加表面處理的工序。其中，靜態(tài)接觸角意味著 在將液滴靜態(tài)地配置于固體表面時，固體表面上的液滴的接觸角。在本發(fā)明的裝配方法中，例如也可以以第二液體的極性小于第一液體 的極性的方式，來選擇第一液體以及第二液體，以使第一液體具有從部件 含有液中納入部件的性質(zhì)。例如，也可以將含有水的液體用作第一液體， 而將不含有水的液體用作第二液體。另外，作為第一液體優(yōu)選使用水。這 是由于水表面張力大，故可以牢固地把部件保持在第一區(qū)域的緣故。另外， 優(yōu)選在第二液體中使用氯類溶劑。其中作為氯類溶劑，例如使用氯代甲烷、 二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、單氯丁烷、二氯丁垸、單氯戊烷或二氯戊烷 等。其中，當(dāng)?shù)谝灰后w為水時，作為第二液體最好使用氯仿或二氯丁烷。 此時，部件的表面優(yōu)選為親水性，而當(dāng)部件的表面為疏水性時，可以預(yù)先 施加表面處理來形成親水性。另外，也可以將含有烴鏈的有機溶劑用作第 一液體，而將含有氟化碳鏈的有機溶劑用作第二液體。在第一液體中，可 以使用例如碳數(shù)為5 16的鏈垸烴等。此時，優(yōu)選為以具有烴鏈的有機膜 覆蓋部件的表面，來提高對第一液體的潤濕性。此外，在本說明書中，含 有烴鏈的有機溶劑是指構(gòu)成有機溶劑的分子含有烴鏈。另外，含有氟化碳 鏈的有機溶劑是指構(gòu)成有機溶劑的分子含有氟化碳鏈。這樣，分散于第二液體的部件可否高效地移動到第一液體的區(qū)域中， 取決于第一液體、第二液體以及部件的性質(zhì)的組合。上述的第一液體和第 二液體的選擇方法以及部件的處理方法，是用來實現(xiàn)本發(fā)明的裝配方法的 一個例子，故不受其限定。因此，在使第一液體與分散有部件的第二液體 (部件含有液)接觸時，只要可以使部件移動到第一液體的區(qū)域中，可以 使用任一液體的組合或部件的處理方法。例如，使用如下的方法，也可以 決定第一液體以及第二液體。首先，在裝有分散了部件的第二液體的試管 中，倒入與第二液體幾乎相同體積的第一液體。此時，第一液體不會與第 二液體實質(zhì)性地相溶，所以兩溶液分離。之后，攪拌試管，如果部件的一 部分、或大部分移動到第一液體的內(nèi)部或界面上，即可判定該組合妥當(dāng)。另外，為了決定可使用的第一液體和第二液體的組合，例如可以使用 如下的方法。將試管內(nèi)表面以與部件表面相同表面能量的方式進行化學(xué)修 飾，并向試管內(nèi)倒入第一液體和第二液體，觀察兩液體的邊界面的形狀。當(dāng)?shù)谝灰后w處于上層、而第二液體處于下層，且邊界呈向上凸形狀時，可 以判斷在部件上作用有使之向第一液體移動的力。因此，可以推測部件向 第一液體移動。當(dāng)?shù)谝灰后w位于下層、而第二液體位于上層，且兩液體的 邊界呈向下凸起的形狀時，同樣地可以推測部件向第一液體移動。在本發(fā)明的裝配方法中，把第一液體配置于第一區(qū)域的方法不受特別 地限定。例如，可以通過將第一液體霧化并噴射到基板上，或者將第一液 體的氣體噴射到基板上，使第一液體在基板的第一區(qū)域上凝結(jié)，來把第一 液體配置于第一區(qū)域。另外，例如也可以將基板的一主面置于第一液體的 蒸氣壓力相對第一液體的飽和蒸氣壓力的比例較高的環(huán)境中，從而把第一 液體配置在第一區(qū)域。若基板配置于該環(huán)境中，則能夠?qū)⒌谝灰后w配置在 第一區(qū)域，因此若在該環(huán)境中使部件含有液與第一液體接觸，則可以幾乎 同時進行工序(A)和工序(B)，可以減少作業(yè)數(shù)。其中，第一液體的 蒸氣壓力相對第一液體的飽和蒸氣壓力的比例較高的環(huán)境是指，例如第一 液體的蒸氣壓力相對第一液體的飽和蒸氣壓力的百分率(第一液體為水時的相對濕度)在60 100%，優(yōu)選為80 100%的環(huán)境。另外，對第一液體進行配置的基板表面的溫度在第一液體的蒸氣的露點以下的情況，也稱 作第一液體的蒸氣壓力相對第一液體的飽和蒸氣壓力較高。因此，通過把 基板的一主面置于存在有第一液體的蒸氣的環(huán)境中，而把該一主面的溫度 降至該蒸氣的露點以下，也可以把第一液體配置在第一區(qū)域。"工序(c)"在"工序(c)"中，把第一液體以及第二液體從基板的一主面上除去。具體地說，例如，是剩余配置于第一區(qū)域的第一液體而先除去第二液 體，之后除去第一液體，從而把部件配置在規(guī)定位置。另外，例如除去第 一液體，之后從基板的一主面上除去第二液體，從而把部件配置在規(guī)定的 位置。即使第一液體與第二液體不發(fā)生實質(zhì)性的溶解，但通過長時間把第 一液體置于第二液體中，會有可能使第一液體逐漸溶解于第二液體中。因 此，使基板的一主面長時間與擴散有部件的第二液體接觸，從而使第一液 體逐漸溶解于第二液體中并從基板的一主面上除去，之后通過從基板的一 主面上除去第二液體，而可以把部件配置在規(guī)定的位置。另外，例如也可 以在將基板的一主面置于第二液體中的狀態(tài)下除去第一液體的一部分，之后從基板的一主面除去第二液體，最后除去第一液體，從而把部件配置在 規(guī)定的位置。這樣，第一液體和第二液體的除去順序，由兩液體間的溶解 性、接觸時間以及接觸方法來決定。部件與除去第一液體以及第二液體的 順序無關(guān)，而被配置在規(guī)定的位置。以下，對除去第一液體以及第二液體的方法的例子進行說明。首先，對除去第二液體的方法的例子進行說明。當(dāng)?shù)诙后w相對基板 一主面上的除第一區(qū)域之外的區(qū)域的潤濕性較低時，可以容易地從該主面 上除去第二液體。在將基板整個浸漬到部件含有液中、或僅將基板的一主 面與部件含有液接觸時，可以通過把基板從部件含有液中取出或分離來除 去第二液體。在向一主面上噴灑第二液體時，可以通過停止噴灑來除去。 另外除此之外，也有使用第三液體進行清洗的方法。即，工序(C)也可 以含有.*使不與第一液體發(fā)生實質(zhì)性溶解而與第二液體實質(zhì)性溶解的第三 液體與第二液體接觸，從而從上述一主面除去第二液體的工序；和從基板 的一主面除去第一液體以及第三液體的工序。其中，對于第三液體也可以 使用與第二液體相同的液體。作為清洗的方法，有將基板整個浸漬于第三 液體、或向基板的清洗面噴射第三液體等方法。在使用第三液體來清洗的 過程中，即使第一液體殘留于第一區(qū)域上，由于第一液體與第三液體不發(fā) 生實質(zhì)性的溶解，所以第一液體可以穩(wěn)定地停留在第一區(qū)域上。清洗之后， 從基板上除去第三液體。作為除去的方法不受特別地限定，例如既可以通 過自然干燥進行除去，也可以通過加熱和/或減壓來除去。另外，在第三液 體相對第一液體之外的區(qū)域的潤濕性較低時，可以容易地除去第三液體。 在將基板整個浸漬于第三液體、或使第三液體僅與基板的一主面接觸時， 可以通過將基板從第三液體中取出或分離，之后進行干燥來除去第三液 體。在噴灑第三液體時，可以在停止噴灑之后進行干燥以實現(xiàn)除去。在剩余配置于第一區(qū)域的第一液體而先除去第二液體時，如上述那樣 通過在除去第二液體之后，除去第一液體，從而把部件配置在基板的規(guī)定 位置。除去第一液體的方法不受特別的限定，例如既可以通過自然干燥來 除去，也可以通過加熱和/或減壓來除去。通過從第一區(qū)域除去第一液體的工序，將部件配置在第一區(qū)域。為了 高效地將部件配置于第一區(qū)域，優(yōu)選在第一液體與大氣或第二液體接觸的狀態(tài)下，使第一液體具有欲將部件納入內(nèi)部的性質(zhì)。當(dāng)?shù)谝灰后w具有該性 質(zhì)時，在工序(C)中可以通過除去第一液體而把部件正確地配置在第一 區(qū)域上。例如，在大氣或第二液體中，優(yōu)選第一液體相對部件的表面的靜 態(tài)小于90° 。另外，在大氣中以及第二液體中，優(yōu)選第一液體相對部件的 表面的潤濕性要高。對于通過除去第一液體而使部件配置在規(guī)定位置的原 理將在后邊敘述。在以上的各工序中，能夠切實地把部件裝配于基板的規(guī)定區(qū)域上。 另外，利用本發(fā)明的裝配方法，可以一次裝配多個部件。即，只要在 基板的一主面上制作多個第一區(qū)域，并在各第一區(qū)域上配置第一液體，通 過使用上述方法，就可以正確地把多個部件配置在規(guī)定的區(qū)域。利用該方 法，例如可以將顯示裝置的驅(qū)動中使用的多個元件芯片(例如電場效應(yīng)晶 體管) 一次裝配。另外，使用該裝配方法，也可以進行電子機器的修復(fù)。 例如，在裝配于電子機器的多個元件芯片中，當(dāng)出現(xiàn)有不良的元件芯片時， 也可以使用本發(fā)明的裝配方法來裝配正常的元件芯片來進行替換，以除去 不良的元件芯片。另外，在用其它的方法裝配多個元件芯片后，也可以使 用本發(fā)明的裝配方法選擇性地把元件芯片裝配于無法裝配元件芯片的部 位。此外，裝配有部件的基板沒有特別限定，可以使用由無機材料、高分 子樹脂材料、或者無機材料和高分子樹脂材料的復(fù)合材料形成的基板。作 為無機材料，可以使用礬土的陶瓷、硅以及玻璃等。作為高分子樹脂材料， 可以使用聚酰亞胺樹脂、聚酰胺樹脂、環(huán)氧樹脂、聚碳酸酯樹脂等。作為 無機材料和高分子樹脂材料的復(fù)合材料，例如可以使用含有由玻璃、陶瓷 或者金屬形成的光纖和高分子樹脂材料的復(fù)合材料。另外，基板材料具有 導(dǎo)電性，但基板表面最好為絕緣性，因此也可以使用SOI基板或化合物半 導(dǎo)體基板。下面，分為裝配部件是含有電子元件的元件芯片的情況，和是柱形狀 的部件、特別是納米線等的微小柱形狀部件的情況，而分別對第一區(qū)域的 形狀和部件進行說明。其中，這里所說的微小柱形狀的部件，例如是指最大直徑在1 li m以下的柱形狀部件，優(yōu)選為最大直徑在500nm以下的部件。 以下也把該部件稱為納米部件。當(dāng)部件為含有電子元件的元件芯片時，在工序(A)中將在基板上所 設(shè)置的第一區(qū)域的形狀，與裝配于該第一區(qū)域的元件芯片的形狀對應(yīng)地決 定。例如，此時的第一區(qū)域的形狀優(yōu)選為具有與進行裝配的元件芯片的規(guī) 定面(在裝配于基板上的狀態(tài)下，與基板相向的面)的形狀對應(yīng)的形狀， 例如三角形、四邊形、五邊形等多邊形、圓形或橢圓形等。所裝配的元件芯片也可以是具備兩個面(Pl)、面積在面(Pl)以上的兩個面(P2)、面積大于面(P2)的兩個面(P3)的長方體狀的形狀。 此時，元件芯片的具有最大面積的面、即面(P3)的形狀，和配置元件芯片的第一區(qū)域的形狀，優(yōu)選為盡量相似，更優(yōu)選為實質(zhì)性相等。這里，如果把面(P3)的縱橫的長度為各自0.8倍(面積比為0.64倍)時的形狀設(shè) 為P3x，把縱橫的長度為各自1.2倍(面積比為1.44倍)時的形狀設(shè)為P3y， 則"面(P3)的形狀與配置有元件芯片的第一區(qū)域的形狀實質(zhì)性相等"， 意味著例如形狀P3x是可收容于第一區(qū)域內(nèi)的形狀，而且是第一區(qū)域可 收容于形狀P3y內(nèi)的形狀。將兩個面(P3)中的一個面以與基板的一主面相向的方式進行配置。 為了正確地對元件芯片進行裝配，優(yōu)選為面(P3)的面積是面(P2)的面 積的兩倍以上，例如優(yōu)選在3倍 50倍的范圍內(nèi)。上述面(P3)的形狀優(yōu)選為長方形。當(dāng)面(P3)的形狀和第一區(qū)域的 形狀實質(zhì)性相等、且均為長方形時，可以以方向一致地裝配元件芯片。結(jié) 果容易形成基板上的布線和元件芯片的電極端子的連接。長方形的長邊優(yōu) 選為是短邊的1.5倍 50倍，更優(yōu)選在2倍 10倍的范圍。通過對元件芯 片的電極端子的配置進行鉆研，即便元件芯片的平面形狀不是長方形，仍 可切實地進行電極端子和配置元件芯片的基板上的布線間的連接。例如， 當(dāng)改變距元件芯片中心的距離來配置多個電極時(例如把多個電極配置成 同心圓形時)，裝配時與基板相向的元件芯片的面也可以是正方形或圓。元件芯片的基板也可以由單晶硅形成。此時，本發(fā)明的裝配方法還包 括在工序(B)之前形成元件芯片的工序。也可以包括在單晶硅基板上形 成多個電子元件后，切斷單晶硅基板，從而形成元件芯片的工序。當(dāng)元件 芯片為僅含有一個電子元件的芯片時，按照各電子元件切斷硅基板。該方 法，也可以在形成電子元件之后，研磨單晶硅基板的背面?zhèn)葋硎够遄儽?。單晶硅基板的切斷，可以通過一般的方法進行，例如可以使用切割機來進 行。本發(fā)明的裝配方法中，電子元件也可以是晶體管(例如電場效應(yīng)晶體 管)。電場效應(yīng)晶體管作為顯示裝置的驅(qū)動用元件比較重要。此外，在元 件芯片中含有的電子元件并不局限于晶體管，也可以是電阻、電容或電感 等。元件芯片中包含的電子元件既可以為一個，也可以為多個。元件芯片 也可以包含由多個電子元件構(gòu)成的電路。在元件芯片中包含的電子元件， 既可以是單晶硅晶體管，也可以是集成有單晶硅晶體管的電路元件。元件芯片的最長邊例如在1000"m以下。當(dāng)元件芯片的電子元件為電場效應(yīng)晶體管時，需預(yù)先在裝配元件芯片 的基板上，以與晶體管的源電極、漏電極及柵電極對應(yīng)的方式形成電極圖 案，這里只要使用本發(fā)明的裝配方法配置元件芯片即可。該晶體管可以作 為有源矩陣型的顯示裝置的像素控制用晶體管而使用。 下面，對裝配的部件為柱形狀的部件的情況進行說明。 裝配的部件為柱形狀的部件的情況，與元件芯片的情況相同，也可以 根據(jù)裝配部件的形狀來決定第一區(qū)域的形狀。此時，第一區(qū)域的形狀例如 優(yōu)選為在第一區(qū)域中部件在一軸方向上定向的形狀。具體地說，當(dāng)形成外 接于第一區(qū)域的面積最小的的長方形時，優(yōu)選為以該長方形短邊的長度短 于部件的長軸的長度的方式，決定第一區(qū)域的形狀。例如，當(dāng)?shù)谝粎^(qū)域為 橢圓時，在假設(shè)了外接于該橢圓的面積最小的長方形的情況下，優(yōu)選為以 該長方形的短邊的長度短于部件的長軸的長度的方式來設(shè)定。當(dāng)?shù)谝粎^(qū)域 為長方形時，從其它觀點出發(fā)進行說明，則優(yōu)選為將第一區(qū)域的短邊方向 (短邊)的長度設(shè)為比部件長軸的長度短。通過將第一區(qū)域形成為該形狀， 使得柱形狀的部件以其長軸沿第一區(qū)域的長邊方向定向配置。因此，即便 部件微小，仍能夠穩(wěn)定地在規(guī)定方向上定向并在第一區(qū)域內(nèi)進行配置。其 中，這里所說的短邊方向，是指就長方形的第一區(qū)域而言，與長邊方向垂直的方向。作為柱形狀部件，特別最大直徑在l^m以下的納米部件，例如有納 米管、納米線、納米棒、納米帶以及晶須(whisker)等。例如，在將這些 納米部件沿一軸方向定向配置，并在其兩端配置第一電極及第二電極，來制造晶體管等的電子元件時，使用表示半導(dǎo)體特性的部件。作為該部件， 例如舉出硅納米線等。"電子機器的制造方法"本發(fā)明的電子機器的制造方法，是包括基板、和裝配在含有電子元件 的基板上的元件芯片的電子機器的制造方法，包括利用本發(fā)明的裝配方法 把元件芯片裝配在基板的一主面上的工序。也不特別地局限于以該方法制造的電子機器，可以是顯示裝置。作為 顯示裝置，例如舉出液晶顯示器、有機EL顯示器、等離子顯示器、利 用電泳現(xiàn)象的顯示器以及利用磁性粉末的顯示器等。另外，作為以該制造 方法制造的其它電子機器，例如舉出裝配電路、帶天線的IC標(biāo)簽等。 "電子元件的制造方法"本發(fā)明的電子元件的制造方法是制造包含基板、裝配于該基板上的表 現(xiàn)半導(dǎo)體特性的柱形狀的部件、與該部件連接的第一電極及第二電極的電 子元件的方法，包括利用本發(fā)明的裝配方法把部件裝配于基板的一主面 上。以該制造方法來制造的電子元件沒有特別地限定，可以是晶體管。作 為晶體管，例如舉出背柵型電場效應(yīng)晶體管以及頂柵型電場效應(yīng)晶體管等。"顯示裝置"本發(fā)明的顯示裝置，是利用本發(fā)朋的電子機器的制造方法制造出的顯 示裝置，或者是含有利用本發(fā)明的電子元件的制造方法制造出的晶體管的 顯示裝置。作為本發(fā)明的顯示裝置的一例，舉出如下的顯示裝置，其具有: 基板；裝配于基板上的多個元件芯片(作為電子元件含有晶體管的元件芯 片)；用來控制該元件芯片的第一布線以及第二布線。含有晶體管的元件 芯片，例如含有僅在一主面上形成的電極端子。多個元件芯片分別通過電 極端子而電連接于第一布線以及第二布線中的任一者。作為本發(fā)明的顯示裝置，例如舉出液晶顯示器、或有機EL顯示器、 等離子顯示器、利用電泳現(xiàn)象的顯示器以及利用磁性粉末等的顯示器等。 "裝配裝置"本發(fā)明的裝配裝置，是用來把構(gòu)成電子電路的部件裝配在基板上的裝配裝置，其具有
(I )將第一液體的蒸氣向上述基板的一主面上供給的單元；
(II )將含有第二液體和上述部件的部件含有液向上述基板的上述一
主面供給的單元；
(III)從上述基板的上述一主面除去上述第一液體和上述第二液體的單元。
其中，第一液體以及第二液體相對部件的表面的潤濕性的關(guān)系，如上 所述。
作為向基板的一主面上供給第一液體的蒸氣的單元(I )，例如舉出 向基板噴射第一液體的氣體的機構(gòu)、或可將內(nèi)部的環(huán)境保持在存在第一液 體的蒸氣的環(huán)境下的裝置、或以第一液體的蒸氣壓力處于規(guī)定的范圍內(nèi)的 方式可對內(nèi)部環(huán)境進行調(diào)制的裝置等，但只要是可以向第一基板供給第一 液體的蒸氣的機構(gòu)或者裝置，可以任意使用。作為將部件含有液向上述基 板的一主面供給的單元(II)，例如可以使用用來把基板浸漬于部件含 有液中的機構(gòu)、可向基板面噴灑部件含有液的機構(gòu)或者向基板涂敷部件含 有液的機構(gòu)等。除去第一液體和第二液體的單元(III)，例如含有可通過 加熱或降壓來除去液體的公知機構(gòu)。
另外，從另一觀點出發(fā)，本發(fā)明的裝配裝置也可以具有 (0在上述基板的一主面所設(shè)置的第一區(qū)域上，配置第一液體的液體 配置部；
(ii)使含有第二液體和上述部件的部件含有液，與上述第一區(qū)域上 配置的上述第一液體接觸的部件接觸部。
液體配置部只要含有能對基板配置第一液體的機構(gòu)即可，例如含有噴 墨法、使用分配器的方法或絲網(wǎng)印刷法中使用的公知的機構(gòu)即可。另外， 也可以包含使第一液體霧化并向基板噴射的機構(gòu)、或向基板噴射第一液體 的氣體并使該第一液體在基板的第一區(qū)域凝結(jié)而配置的機構(gòu)。尤其，噴墨 法中使用的噴出裝置，由于可以正確地對其體積進行控制，并把微小的液 體配置于規(guī)定的位置，故被優(yōu)先使用。另外，部件接觸部例如可以包含用 來把基板浸漬于部件含有液中的機構(gòu)、可向基板面噴灑部件含有液的機構(gòu) 或者向基板涂敷部件含有液的機構(gòu)等。本發(fā)明的裝配裝置，也可以還包含從上述基板的一主面除去上述第一 液體以及第二液體的液體除去部。液體除去部例如可以包含通過加熱或降 壓而可除去液體的公知的機構(gòu)。
(實施方式l)
實施方式1中，參照附圖并對本發(fā)明的裝配方法進行詳細的說明。在 實施方式中，構(gòu)成電子電路的部件是含有電子元件的元件芯片，對把該元 件芯片裝配在基板上的方法進行說明。
在圖1A 圖1G、和圖3A及圖3B中，示意地表示本實施方式的裝配 方法的各工序。首先準(zhǔn)備圖1A及圖3A中所示的基板1。在該基板l的一 主面上，設(shè)置有第一區(qū)域11和包圍該第一區(qū)域11的第二區(qū)域12。第一區(qū) 域11及第二區(qū)域12形成為第一區(qū)域11與第二區(qū)域12相比，后述的第 一液體的潤濕性較高。如圖3A所示，第一區(qū)域ll呈長方形。此外，以下 在基板1中，也把設(shè)置有第一區(qū)域11的面稱作第一主面。
接著，如圖1B以及圖3B所示，僅在第一區(qū)域11的部分配置第一液 體2。對于第一液體2的配置，可以利用噴墨法、使用分配器的方法或者 絲網(wǎng)印刷法等?；蛘?，也可以使第一液體霧化并向基板噴射、或向基板噴 射第一液體的氣體而使第一液體在基板的第一區(qū)域上凝結(jié)。另外，也可以 通過將基板置于第一液體的蒸氣壓力相對第一液體的飽和蒸氣壓力的比 例較高的環(huán)境中，來配置第一液體2。
另外，對于基板1，當(dāng)在第一區(qū)域11以外的所有區(qū)域上設(shè)置潤濕性較 低的第二區(qū)域12時，也可以使用浸漬法。具體地說，是在將基板1浸漬 于第一液體2中后，把基板1從第一液體2中拉起，從而可以僅在第一區(qū) 域11上配置第一液體2。另外，也可以使用旋轉(zhuǎn)涂敷法，在第一主面上涂 敷第一液體2，從而把第一液體2僅配置在第一區(qū)域11上。在這些液體的 配置方法中，特別是噴墨法，由于可以對直徑數(shù)十wm的微小的液滴，正 確地控制其體積并配置于規(guī)定的位置，所以在第一區(qū)域11較小或者對配 置于第一區(qū)域11的元件芯片的數(shù)量進行正確控制的情況下有效。在僅配 置一個元件芯片于第一區(qū)域11時，優(yōu)選配置于該區(qū)域的第一液體2的體 積小于元件芯片的100倍。由于第一區(qū)域11被相對第一液體2潤濕性較低的第二區(qū)域12所包圍， 所以所配置的第一液體2很難從第一區(qū)域11露出。因此，第一液體2和 基板1間的接觸面的形狀，與第一區(qū)域11的形狀幾乎相同。
圖1C中表示倒入容器6的部件含有液5。部件含有液5具有第二液 體3、和分散到第二液體3中的元件芯片4。第二液體3是第一液體2無 法實質(zhì)性溶解的液體。
接著，如圖1D所示，將基板1浸漬到分散有元件芯片4的部件含有 液5中。由于配置在第一主面上的第一液體2與第二液體3不發(fā)生實質(zhì)性 溶解，所以穩(wěn)定地停留在第一區(qū)域。另外，當(dāng)?shù)谝灰后w2是極性很高的液 體，第二液體3為極性低于第一液體2的液體時，部件含有液5中的第一 液體2停留在第一區(qū)域在能量上更為穩(wěn)定。另外，當(dāng)?shù)谝灰后w2是含有烴 鏈的有機溶液，第二液體3是含有氟化碳鏈的有機溶液時，同樣在部件含 有液5中，第一液體2停留在第一區(qū)域在能量上更為穩(wěn)定。
將基板1浸漬于部件含有液5并經(jīng)過一段時間，則元件芯片4與第一 液體2靠近并發(fā)生接觸。由于第一液體2相對部件4的表面的潤濕性，比 第二液體3相對部件4的表面的潤濕性高，所以元件芯片4受在第一液體 2和部件含有液5間的接觸面作用的界面張力(第一液體2和第二液體3 間的界面張力)而被拉入到第一液體2中，或者認為存在于第一液體2和 部件含有液5的界面。當(dāng)元件芯片4被整個拉入到液體內(nèi)部時，通過將配 置的第一液體2的體積設(shè)為比元件芯片全部進入的體積還大，而能夠?qū)崿F(xiàn) 可重復(fù)性良好地把元件芯片4配置在基板1上。而且， 一旦移動到第一液 體2的元件芯片4，穩(wěn)定地停于該處，即很難能從中脫離。因此，就可以 把元件芯片4切實地裝配于基板1上。這樣，本發(fā)明的方法具有如下特征: 無需對第一液體的量進行嚴(yán)格地控制，而且部件一旦配置在基板上即很難 與基板分離這樣的特征。
此外，圖1E中表示元件芯片4整個向第一液體2的內(nèi)部移動的樣子， 但元件芯片4整體也可以未進入到第一液體2的內(nèi)部，而是元件芯片4的 一部分存在于第一液體2和部件含有液5的界面。圖4A 圖4D是對元件 芯片4被拉入第一液體2的內(nèi)部時的樣子進行示意地表示的剖視圖。以下， 對于元件芯片4被拉入第一液體2的內(nèi)部時的原理進行說明。如圖4A以及圖4B所示，若靠近第一液體2的元件芯片4與第一液體2接觸，則在
第一液體2和部件含有液間的界面作用的界面張力F21對該元件芯片4作 用。作用于元件芯片4的表面的界面張力F21的合力F22成為把元件芯片 4拉入第一液體2中的力。因此，如圖4C以及圖4D所示，元件芯片4被 拉入第一液體2。如圖4A 圖4D所示，為了將元件芯片4拉入第一液體 2內(nèi)，在元件芯片4與第一液體2接觸時，要使把該元件芯片4納入第一 液體2的內(nèi)部的力作用。作用于元件芯片4的界面張力的方向，受到第一 液體2相對于部件含有液中的元件芯片4的表面的靜態(tài)接觸角影響。
圖5A表示第一液體2相對于部件含有液5中的元件芯片4的表面的 接觸角e小于90°的情況。此時，在與第一液體2接觸的元件芯片4上作 用有欲向第一液體2的內(nèi)部拉入的界面張力F21。 一方面，圖5B表示第 一液體2相對于部件含有液5中的元件芯片4的表面的接觸角6大于90 °的情況。此時，在與第一液體2接觸的元件芯片4上作用有向第一液體 2的外部壓出的趨勢的界面張力F21。因此，第一液體2相對于部件含有 液5中的元件芯片4的表面的靜態(tài)接觸角，優(yōu)選為小于90° ，更優(yōu)選在 80°以下。
部件含有液5中，第一液體2相對于的元件芯片4的表面的靜態(tài)接觸 角越小，界面張力F21越大，將元件芯片4拉入第一液體2的內(nèi)部的力增 大。第一液體2相對元件芯片4的表面的潤濕性，比第二液體3相對于元 件芯片4的表面的潤濕性高，因此元件芯片4穩(wěn)定地存在于第一液體2， 且容易進入第一液體2的內(nèi)部。
因此，在部件含有液5中，在把元件芯片4向第一液體2插入的過程 中，重要的是考慮作用在第一液體2和第二液體3間界面的界面張力、 以及元件芯片4的表面相對第一液體2和第二液體3的潤濕性，來恰當(dāng)?shù)?選擇液體的種類或部件表面狀態(tài)。
例如可以使用極性較大的液體作為第一液體，而且使用與第一液體相 比極性小的液體作為第二液體。作為第一液體，可選用有機溶劑、水、或 它們的混合液。例如甲醇、乙醇、乙二醇以及丙三醇等的醇、水、或者水 和醇的混合液等。作為第二液體3，可以使用己垸、辛烷、壬烷、癸烷、 十一烷、十二烷、十三烷、十四垸、十五垸、十六烷、甲苯以及二甲苯等的鏈烷烴、氯甲垸、二氯甲垸、氯仿、四氯化碳、單氯丁烷、二氯丁烷、 單氯戊烷以及二氯戊烷等氯類溶劑、乙醚、石油醚、乙酸乙酯、苯、硅酮 油、全氟辛烷、全氟壬烷、或者它們的混合液。
在使用如水那樣的極性較大的液體作為第一液體時，與使用十六烷等 的非極性的有機溶劑的情況相比，由于用來把元件芯片拉入第一液體而停 于該處的界面張力較大，所以可以高效且切實地將部件配置在基板上。
另外，也可以使用含有烴鏈的有機溶劑作為第一液體，而且使用含有 氟化碳鏈的有機溶劑作為第二液體。此時，作為第一液體可以使用己垸、 辛烷、壬垸、癸垸、十一烷、十二烷、十三烷、十四垸、十五垸、十六垸、 甲苯、二甲苯等的鏈烷烴。作為第二液體，可以使用全氟辛垸或全氟壬烷 等。
當(dāng)?shù)谝灰后w為含有烴鏈的有機溶劑時，作為第二液體可以使用與該有 機溶劑相比具有更小的表面張力的含有氟化碳鏈的有機溶劑。該組合的情 況下，由于把元件芯片拉入第一液體并停留于其中的界面張力較大，故可 以高效且切實地把元件芯片配置于基板上。
當(dāng)使用極性較大的液體作為第一液體時，以元件芯片的表面能量越高
越好，優(yōu)選在40mJ/m2以上。這是由于表面能量大的材料表面的極性較高、
容易被極性大的液體濡濕的緣故。還由于把元件芯片拉入第一液體的界面 張力也變大的緣故。當(dāng)元件芯片的表面能量小時，優(yōu)選對元件芯片的表面 進行處理來增大其表面能量。當(dāng)元件芯片表面存在有硅時，通過在臭氧環(huán) 境中照射紫外線，可以使其表面能量增大。該方法對鉑、金、銅、鎳等電 極材料也有效。另外，在元件芯片的表面，形成對第一液體具有親水性的 薄膜(例如在使用水作第一液體時為親水膜)，也可以增大元件芯片的表 面能量。例如，也可以將氧化硅、氧化氮、氧化鈦等的薄膜，通過真空噴
鍍法或熱CVD法形成在元件芯片的表面。在形成該些薄膜之后，在臭氧 環(huán)境下照射紫外線也有效。另外，通過以在末端具有氨基、羧基或氫氧基 的硅垸耦合劑修飾元件芯片的表面，也可以使其表面能量增大。當(dāng)僅對金 屬進行表面處理時，也可以以末端具有氨基、羧基或氫氧基的硫醇來修飾
表面o
當(dāng)?shù)谝灰后w為含有烴鏈的有機溶液時，優(yōu)選為在元件芯片表面形成具有烴鏈的薄膜。該有機膜可以通過例如具有烴鏈的硅烷耦合劑對元件芯片 進行處理而形成。其結(jié)果是元件芯片表面稱為無極性，且容易被含有烴 鏈的有機溶液濡濕，容易被拉入第一液體。
本發(fā)明發(fā)明者們由實驗的結(jié)果得出只要構(gòu)成元件芯片的邊中最長邊 的長度在lrnm以下，即可利用界面張力高效地把元件芯片插入到第一液 體中。另外，若考慮元件芯片的形成或使用，則最長邊的邊長優(yōu)選在100nm 以上。
在本發(fā)明的裝配方法中，由于元件芯片向第一液體的區(qū)域移動，所以 與以往的方法相比可以高效地配置在基板上。
接著，如圖1F所示，從部件含有液5取出基板1。當(dāng)?shù)诙后w3相對 第二區(qū)域12的潤濕性極小時(第二區(qū)域12相對第二液體3呈疏液性時)， 通過把基板1從部件含有液5中取出，就可以完全除去第一主面上的第二 液體3。在難以除去時，也可以用第三液體來清洗基板1。這里使用的第 三液體，是要與第二液體3溶解，而不與第一液體2發(fā)生實質(zhì)性的溶解的 液體。此時，把基板l浸漬于第三液體中，也可以除去第二液體3。當(dāng)?shù)?三液體的沸點比第二液體3低時，或表面張力比第二液體3高時，只要從 第三液體中取出基板1并在空氣中進行干燥，就可以容易地從第一主面除 去第三液體。在從部件含有液5取出基板1時，有時在第一區(qū)域11以外 會附著元件芯片4，但通過用第三液體進行清洗，就可以除去附著的元件 芯片。此時，作為第三液體也可以使用與第二液體3相同的液體。
接著，除去第一主面上的第一液體2，并如圖1G所示地把元件芯片4 配置在第一區(qū)域ll。圖6A表示第一液體2被除去之前的樣子。若除去第 一液體2，如圖6B所示，元件芯片4被正確地配置在第一區(qū)域11上。元 件芯片4是具有兩個面(Pl)、面積在面(Pl)以上的兩個面(P2)、面 積比面(P2)還大的兩個面(P3)的長方體形的形狀，當(dāng)?shù)谝粎^(qū)域的形狀 與面(P3)的形狀大致相等時，元件芯片4的一個面(P3)被配置成與基 板的設(shè)置有第一區(qū)域11的面相向。以這種方式，元件芯片4被裝配于基 板上。此外，圖6A中，雖然表示元件芯片4移動到了第一液體2的內(nèi)部 時的狀態(tài)，但即使在僅元件芯片4的一部分被納入到第一液體2內(nèi)時、或 元件芯片4存在于第一液體2的表面(第一液體和部件含有液的界面)時，也同樣地通過除去第一液體2，而如圖6B所示地把元件芯片4配置于第 一區(qū)域11。
使用圖7及圖8，對利用第一液體的蒸發(fā)把元件芯片正確地配置在基 板的第一區(qū)域的原理進行說明。圖7A 圖7D是示意地表示經(jīng)過圖6A的 線I一I并垂直于基板的剖面的圖，表示元件芯片被裝配的樣子。如圖7A 所示配置在第一區(qū)域11上的第一液體2不會分散到第二區(qū)域12。隨著第 一液體2的蒸發(fā)的進行，第一液體2停留在第一區(qū)域11內(nèi)并變小。結(jié)果 如圖7B所示，元件芯片4從第一液體2露出。在從第一液體2露出的元 件芯片4的表面，如圖7B所示作用有表面張力F21 (第一液體的表面張 力)。該表面張力F21的合力F22，為欲將元件芯片4拉回到第一液體2 的內(nèi)部的力。以這種方式，元件芯片4一邊被拉回到第一液體2的內(nèi)部， 第一液體2 —邊逐漸減少。結(jié)果，如圖7C以及圖7D所示，元件芯片4 被正確地配置在第一區(qū)域11。圖8A 圖8C是從基板的第一主面?zhèn)扔^察 該樣子的俯視圖。在圖8A中，第一液體2所存在的位置是第一區(qū)域11。 元件芯片4即便從第一液體2露出，由于有將露出的元件芯片4拉回第一 液體2的內(nèi)部的表面張力F21 (第一液體的表面張力)作用于元件芯片4， 所以元件芯片4停留在第一液體2內(nèi)，并如圖8B及C所示，伴隨著第一 液體2的減少，元件芯片4被正確地配置在第一區(qū)域11上。只要構(gòu)成元 件芯片的邊中最長邊的長度在lmm以下，在圖7D或圖8C所示的狀態(tài)下 元件芯片即被牢固地固定在基板上。固定元件芯片和基板的力被推測為范 德瓦耳斯力、氫結(jié)合或靜電的結(jié)合等。另外第一液體在元件芯片和基板之 間作為液膜而殘存，該液體的表面張力也可考慮為是形成把元件芯片固定 在基板的力的原因。
如圖7D以及圖8C所示，為了把元件芯片4正確地配置在第一區(qū)域 11，必須在元件芯片4從第一液體2中露出時，作用有沿將之拉回到第一 液體2的內(nèi)部方向的表面張力。作用在從第一液體2露出的元件芯片4上 的表面張力的方向，受第一液體相對于元件芯片4的表面的靜態(tài)接觸角e 影響。對于作用于從第一液體2露出的元件芯片4的力，利用圖9A以及 圖9B進行說明。圖9A及圖9B，是表示在大氣中，作用于從第一液體2 露出的元件芯片4上的表面張力的方向的示意圖。當(dāng)?shù)谝灰后w2相對于元件芯片4的表面的靜態(tài)接觸角e小于90°時，在從第一體液2露出到大氣
中的元件芯片上，作用有欲拉回到液內(nèi)部表面張力F21 (參照圖9A。)。 一方面，當(dāng)?shù)谝灰后w2相對于元件的表面的靜態(tài)接觸角9大于90°時，在 從第一液體2露出的元件芯片4上作用有欲按壓到第一液體2的外部的表 面張力F21 (參照圖9B。)。因此，第一液體2相對于元件芯片4的表面 的靜態(tài)接觸角優(yōu)選為小于90。，更優(yōu)選在80°以下。
第一液體相對元件芯片的表面的靜態(tài)接觸角越小，第一液體的表面張 力越大，向第一液體的內(nèi)部拉回元件芯片的力就變大。為了在基板上的規(guī) 定位置正確地配置元件芯片，重要的是 一邊考慮第一液體的表面張力和 元件芯片的表面能量， 一邊恰當(dāng)?shù)剡x擇第一液體。
以這種方式，就可以正確地把元件芯片配置在第一區(qū)域。即便形成在 基板的第一主面的第一區(qū)域為兩個以上，仍可以通過與上述同樣的方法將 元件芯片配置在基板上，因此就可以同時把多個元件芯片配置在基板上。 圖10A 圖IOG表示在形成有多個第一區(qū)域于基板的情況下，利用本實施 方式的裝配方法把多個元件芯片同時進行裝配的樣子。另外，圖10A 圖 IOG的各工序與圖1A 圖1G的各工序相對應(yīng)，其說明也如邊參照圖1A 圖1G邊進行說明那樣，因此這里省略了具體的說明。此外，利用圖7A 圖7D以及圖8A 圖8C而進行上述說明的內(nèi)容，是針對元件芯片存在于 第一液體的內(nèi)部的情況，但認為即使在元件芯片存在于第一液體的表面 時，利用第一液體的表面張力的作用，同樣可以將元件芯片配置在第一區(qū) 域。
另外，與圖1A 圖1G所示的方法不同，也可以利用圖2A 圖2G 所示的方法將元件芯片配置在基板上。該方法，在將元件芯片插入第一液 體為止與圖1A 圖1E所示的方法相同，不同之處在于之后的第一液體和 第二液體的除去順序。即，如圖2A 圖2E所示，在把元件芯片4插入第 一液體2后，如圖2F所示在部件含有液5中，除去第一液體2并將元件 芯片4配置于基板1上，之后，如圖2G所示從部件含有液5中取出基板 1并從基板1的第一主面除去第二液體3。即使第一液體與第二液體不發(fā) 生實質(zhì)性地溶解的情況下，但也存在兩液體長時間接觸的情況、第一液體 逐漸溶解于第二液體中的情況。即便第一液體在部件含有液中被除去的情200680042834.2
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況下，元件芯片仍以與第一液體在大氣中被除去時同樣的原理而配置在基
板的規(guī)定位置。圖6A及圖6B、圖7A 圖7D、圖8A 圖8C、圖9A及圖 9B，是表示在大氣中伴隨著第一液體的蒸發(fā)，元件芯片被配置在基板上的 樣子的圖，在這些圖中，若將大氣看作部件含有液，把第一液體的表面張 力看作作用于第一液體和部件含有液的接觸面上的界面張力，這樣，成為 表示在部件含有液中，元件芯片被配置在基板上的樣子的圖。在除去第一 液體之后，元件芯片在部件含有液中被固定在基板上。只要構(gòu)成元件芯片 的邊中最長邊的長度在lmm以下，即可牢固地把元件芯片固定在基板上。 固定元件芯片和基板的力被推測為范德瓦耳斯力、氫結(jié)合或靜電的結(jié)合 等。另外第一液體在元件芯片和基板之間作為液膜而殘存的情況下，該液 體的表面張力也可考慮為是形成把元件芯片固定在基板的力的原因。此 時，在元件芯片移動到第一液體之后，第一液體逐漸消失，最終在元件芯 片和基板的接觸面上殘留用來固定元件芯片于基板上的適量的第一液體， 因此能夠以可重復(fù)性良好地把元件芯片固定在基板上。
在形成于基板的第一主面上的第一區(qū)域為兩個以上時，也可以以同樣 的方法將元件芯片配置在基板上，因此就可以將多個元件芯片同時配置于 基板上。
另外，也可以在部件含有液中除去第一液體的一部分，接著除去第二 液體后，最后除去第一液體的剩余部分。此時也可把元件芯片配置在基板 的規(guī)定位置。此時使形成于基板的第一主面的第一區(qū)域為兩個以上，也可 以利用同樣的方法把元件芯片配置于基板上，所以就可以把多個元件芯片 同時配置于基板上。
在將元件芯片插入到第一液體中后，第一液體和第二液體中哪一個被 首先除去，會因第一液體和第二液體的組合、或者將第一液體置于第二液 體的時間或放置方法而改變。但是無論哪種情況均可將元件芯片配置于基 板上。
下面，對元件芯片的制作方法進行說明。
元件芯片的制作方法不受特別地限定，可以使用公知的方法。以下， 參照圖11A 圖11D以及圖12A 圖12C，對元件芯片的制作方法的一例 進行說明。圖IIA及圖IIC是俯視圖，圖IIB及圖IID是剖視圖。首先如圖IIA和圖IIA中II-II線剖視圖的圖IIB所示，在表面存在
層102的基板101上，形成多個電子元件103。層102是能夠選擇性地除 去的層。接著，如圖IIC及圖IID所示，通過除去層102，由此按照每個 電子元件103分離，形成含有一個電子元件103的多個元件芯片。將所形 成的元件芯片擴散到第二液體中，獲得部件含有液。
在圖12A 圖12C的剖視圖中表示電子元件為MOS型電場效應(yīng)晶體 管(FET)時的例子。圖12A 圖12C僅表示晶片的一部分。首先，準(zhǔn)備 在表面附近的一定深度區(qū)域形成有氧化膜112的單晶硅的基板111。之后 在存在于基板111的表面的n型硅113的表面，形成多個FET119 (參照 圖12A。)。具體地說，形成摻雜有硼的p型區(qū)域114、熱氧化膜115、 源電極116、漏電極117、柵電極118。
接著，形成隔斷FET119彼此間的槽120。槽120形成為到達氧化膜 112 (參照圖12B。)。槽120，例如可以通過光刻工序來形成。
最后，如圖12C所示，例如利用氫氟酸選擇性地將氧化膜112蝕刻， 從而按照每個FET而進行分離。以這種方式，獲得含有FET的元件芯片4。
含有單晶硅晶體管等的電子元件的元件芯片的形成方法不受特別限 定，也可以由其它方法形成。例如，也可以在將晶體管形成在單晶硅晶片 上后，削減晶片背面?zhèn)榷咕儽。?，用切割機切斷晶片。晶片的 背面?zhèn)瓤梢酝ㄟ^研磨和/或蝕刻來削減。
下面，對于第一區(qū)域以及第二區(qū)域進行更加詳細的說明。
在本實施方式中，如圖3A所示，在基板1上，第一液體的潤濕性較 高的第一區(qū)域ll，被第一液體的潤濕性較低的第二區(qū)域12包圍。由于第 一區(qū)域11和第二區(qū)域12以此種方式設(shè)置，所以配置于第一區(qū)域11的第 一液體2不會從第一區(qū)域11露出，如圖3B所示，僅在第一區(qū)域ll的局 部配置有第一液體2。因此第一液體2和基板1的接觸面，通常情況與第 一區(qū)域ll的平面形狀一致。
第二區(qū)域12例如可以通過如下方法來形成，即把第一液體的潤濕性 較低的有機膜(以下也稱作疏液膜。)形成在基板上的方法。作為該有機 膜，例如可以使用具有氟代烷基鏈的高分子膜、由具有氟代烷基鏈的硅 烷耦合劑或硫醇分子形成的膜、以及通過溶膠-凝膠法形成的含有氟代烷基鏈的有機/無機混合膜等。這些膜，表面能量在20mJ/i^左右，具有抵抗被 用作第一液體的液體的性質(zhì)。
作為具有氟代垸基鏈的高分子膜，舉出聚四氟乙烯、聚二氟乙烯以 及它們的衍生物。當(dāng)以硅烷耦合劑形成疏液膜(作為第一液體使用水時， 例如疏液膜)時，只要把基板浸漬在具有氟代垸基鏈的硅烷耦合劑以數(shù)vol %濃度溶解的氯仿、鏈垸烴、醇或硅油中一定時間即可。此時，在浸漬后 通過以溶劑清洗基板，就可以形成單分子膜。作為可形成該疏液膜的基板， 以表面存在活性氫的基板為優(yōu)選，例如，舉出氧化硅、氮化硅、不銹鋼、 銅、鎳以及將表面活性化的樹脂等。由硅垸耦合劑形成的疏液性的單分子
膜的一例的構(gòu)造被示意性地表示在圖13A中。圖13A的單分子膜121通 過硅氧垸結(jié)合(Si-O)與基板1結(jié)合。
當(dāng)使用硫醇分子形成疏液膜時，把基板浸漬在具有氟代垸基鏈的硫醇
分子以數(shù)vol^濃度溶解的乙醇或丙醇溶液中一定時間，之后用醇清洗基 板即可。由此，形成疏液性的單分子膜。作為可形成該單分子膜的基板， 舉出由金、銀、銅之類金屬組成的基板。將使用硫醇形成的疏液性的單分 子膜一例示意性地表示在圖13B中。圖13B的單分子膜122通過SH基與 基板1結(jié)合。
當(dāng)通過溶膠-凝膠法形成疏液膜時，例如將作為氧化硅的前驅(qū)體的四乙 氧基硅烷、具有氟代烷基鏈的醇鹽、酸催化劑、水溶解后的醇溶液通過旋 轉(zhuǎn)涂敷法或浸漬法涂敷于基板上，并在100° C以上進行熱處理即可。該 疏液膜可以形成在大部分基板上。
被第二區(qū)域包圍的第一區(qū)域可以通過準(zhǔn)備親液性的基板、或者預(yù)先處 理成具有親液性的基板，并在作為第二區(qū)域的部分形成疏液膜來制作。例 如，首先以抗蝕劑等保護膜覆蓋欲設(shè)為親液性的部分。接著用疏液膜覆蓋 基板整體后，通過除去保護膜來除去第一區(qū)域上形成的疏液膜。該方法可 以應(yīng)用在使用硅烷耦合劑或溶膠-凝膠法形成的膜的情況。另外，也可以在 待形成第二區(qū)域的部分形成僅疏液膜能夠特殊附著的表面，并僅在該第二 區(qū)域形成疏液膜。例如，僅在欲形成疏液性的部位形成與硫醇反應(yīng)的金屬 圖案，并將該基板浸漬于溶解有硫醇的有機溶劑，從而可以僅將金屬區(qū)域 形成疏液性。另外，也可以使用噴墨法、絲網(wǎng)印刷法、凸版印刷法、凹版印刷法、 微接觸式打印法等在規(guī)定區(qū)域直接形成疏液膜。
另外，親液性的第一區(qū)域也可以使用無機材料來形成。例如，硅基板 與氧化硅相比，疏液性較高。因此，也可以在硅基板的表面形成氧化硅膜 的圖案，并將氧化硅膜的部分設(shè)為第一區(qū)域。利用該構(gòu)成，就可以僅在氧 化膜的圖案部分配置第一液體。氧化硅膜，既可以通過例如由等離子CVD 法而堆積氧化硅膜來形成，也可以通過在氧氣存在的環(huán)境下對硅基板表面 進行電暈放電處理或等離子處理來氧化形成。氧化硅的表面能量在
100mJ/n^以上，硅的表面能量在38mJ/n^左右。
這樣，通過形成被疏液性的第二區(qū)域包圍的親液性的第一區(qū)域，可以 正確地將第一液體配置在第一區(qū)域上。結(jié)果可以將元件芯片正確地配置在 第一區(qū)域。利用該方法，能夠正確地配置元件芯片而無需在基板上開孔。
(實施方式2)
實施方式2中，參照附圖并對本發(fā)明的電子機器的制造方法以及由該 制造方法制造出的顯示裝置進行說明。在本實施方式中，對制造作為作為 電子機器的顯示裝置即液晶顯示器的方法進行說明。此外，本發(fā)明不受以 下示例限定。
圖14中示意性地表示作為本實施方式的電子機器的液晶顯示器140 的構(gòu)成的一部分。
液晶顯示器140包括玻璃基板141、 X驅(qū)動器142、 Y驅(qū)動器143、 X掃描電極144、 Y掃描電極145、晶體管芯片(元件芯片)146、像素部 147。晶體管芯片146是以單晶硅形成的晶體管。
像素部147由配置在其附近的晶體管芯片146控制。在晶體管的源電 極或漏電極上，施加有使像素部147驅(qū)動的電壓，是經(jīng)由Y掃描電極145 而從Y驅(qū)動器143施加來的。在柵電極上，施加有來自X驅(qū)動器142并 經(jīng)由X掃描電極144的像素信號電壓。從施加有圖像信號的電壓的晶體管， 向位于像素的下部的像素電極(未圖示)施加電壓。 一方面，盡管未進行 圖示，但在像素電極上隔著液晶層或定向膜而配置有透明電極。因此，若 對像素電極施加電壓，則對液晶層施加電壓使得光的透過率變化。以下，對液晶顯示器140的制造方法的一例進行說明。圖15是液晶 顯示器140的剖視示意圖，僅示出兩個像素的附近。其中，對于向基板上 配置晶體管芯片的工序之外的工序，可以采用一般的方法來進行。另外，
以如下方法制造的液晶顯示器140為一示例，各部件的尺寸不受其限定。
首先，在50cm見方厚度lmm的玻璃基板141上，利用光刻法形成X 掃描電極144、 Y掃描電極145以及像素電極151。使用銅作為電極材料， 且電極的厚度為50nm。X掃描電極144及Y掃描電極145的線寬為2 y m。 像素電極151的尺寸為100umX100um。
X掃描電極144及Y掃描電極145，如圖14所示被配置成格子狀。 在X掃描電極144及Y掃描電極145交叉的部位形成絕緣膜(未圖示)。 通過該絕緣膜使兩電極相互絕緣?？梢允褂玫杌蜓趸枳鳛榻^緣膜。 接著，配置晶體管芯片146。該晶體管芯片146具有圖12C所示的構(gòu)造。 此外，在本實施方式中，雖然對源電極和漏電極進行區(qū)別說明，但兩電極 中無論哪個均可作為源電極，而在一個為源電極的前提下，其余一個作為 漏電極動作。
將晶體管芯片146的電極的配置在圖16F中示意性地表示。晶體管芯 片146的形狀為板狀，大小為20umX50um，厚度為5um。該晶體管的 溝道長度為10"m，溝道寬度為40um。在晶體管的一方表面，形成有源 電極146s、漏電極146d以及柵電極146g。
如圖15所示，以晶體管的柵電極146g與X掃描電極144對應(yīng)、且源 電極146s以及漏電極146d與Y掃描電極145以及像素電極151對應(yīng)的方 式，形成電極。
若利用本發(fā)明的裝配方法來裝配晶體管芯片146，則存在有形成電極 端子的面朝向玻璃基板141側(cè)的情況、和朝向相反方向的情況。例如，圖 15中，左側(cè)的晶體管芯片146的形成有電極端子的面朝向玻璃基板141 側(cè)，右側(cè)的晶體管芯片146朝向相反方向。因此，在將晶體管芯片146配 置在玻璃基板141上的時刻，布線不與右側(cè)的晶體管芯片146連接。與該 晶體管芯片146的布線，在配置了晶體管芯片146后進行。
在配置晶體管芯片146后，以覆蓋基板整個面的方式形成平滑層152。 接著，為了進行與晶體管芯片146的電極的布線，在平滑層152上形成通孔。由于晶體管芯片146的厚度為5Pm，所以為對晶體管146進行布線 就需要平滑層152。而且，平滑層152具有將晶體管芯片146固定在基板 141的功能。作為平滑層152的材料，可以適用熱固化性的高分子材料或 紫外線固化性的高分子材料、使用金屬醇鹽形成的溶膠-凝膠膜。特別優(yōu)選 可通過光刻法加工的高分子材料，優(yōu)選光固化性聚酰亞胺等。在形成平滑 層152之前，由于晶體管芯片146和玻璃基板141的密接性很弱，所以平 滑層152優(yōu)選通過例如噴涂來形成。
接著在平滑層152上，形成X掃描電極144、 Y掃描電極145以及像 素電極151。平滑層152上的這些電極圖案與在玻璃基板141上形成的銅 電極圖案相同，兩者在玻璃端部形成電連接。
平滑層152上的電極，經(jīng)由通孔與電極端子朝上的晶體管芯片的源電 極146s、漏電極146d以及柵電極146g連接。這樣，利用本實施例的制造 方法，相對于玻璃基板141，無論以怎樣的朝向配置晶體管芯片146的形 成有電極端子的面，均可使晶體管芯片146與布線連接。
接著，形成定向膜153。 一方面，在玻璃基板154上，形成偏光板155、 透明電極156、濾色器157、以及定向膜158。接著，將玻璃基板141和玻 璃基板154以夾有隔塊地進行貼合。之后，向玻璃基板141和玻璃基板154 之間的間隙注入液晶159，并以密封材料160密封。以這樣的方式獲得液 晶顯示器140。
以下，對在玻璃基板141上，裝配圖16F所示的晶體管芯片146的方 法的一例進行說明。在圖16A 圖16E中，示意性地示出對晶體管芯片146 進行裝配的各工序。
首先，如圖16A所示，使用光刻法在玻璃基板141上，形成X掃描 電極144、 Y掃描電極145以及像素電極151。這些電極形成為可與配 置于玻璃基板141上的晶體管芯片146的表面的源電極146s、漏電極146d 以及柵電極146g連接的形狀。
接著，形成配置有晶體管芯片146的親液性的區(qū)域(第一區(qū)域)162、 和包圍該區(qū)域162的疏液性的區(qū)域(第二區(qū)域)161。區(qū)域161以及162 可以通過如下的方法來形成。
首先，在臭氧環(huán)境中向形成有電極的整個玻璃基板141照射紫外線，并使玻璃基板141的表面和電極表面具有親液性。通過該處理，可以將玻
璃表面的表面能量形成為100mJ/m2以上。接著，以正性抗蝕劑膜覆蓋具
有疏液性區(qū)域以外的部分。接著，在干燥的環(huán)境中，將玻璃基板浸漬于
CF3 (CF2) 7C2H4SiCl3以lvolX溶解的全氟辛烷溶液20分鐘。并用純?nèi)?辛烷對該玻璃基板清洗后除去溶劑。接著除去正性抗蝕劑膜。通過該工序, 未以抗蝕劑膜覆蓋的區(qū)域成為疏液性的區(qū)域161。疏液性的區(qū)域161的表 面能量例如為19mJ/m2。
將疏液性的區(qū)域161以及親液性的區(qū)域162的形狀的一例在圖20中 表示。以包圍區(qū)域162的方式形成區(qū)域161。圖20中，省略基板上的電極 的圖示，但基板上的電極中、與晶體管芯片的源電極以及漏電極對應(yīng)的電 極，涉及并存在于兩個區(qū)域161和區(qū)域162。即，在這些電極表面存在親 液性的部分和疏液性的部分。干凈的銅電極表面雖為親液性，但其表面通 過與硅烷耦合劑反應(yīng)而形成疏液性的單分子膜，從而可以形成疏液性。因 此，通過使硅垸耦合劑僅與銅電極表面中規(guī)定區(qū)域反應(yīng)，可以形成具有疏 液性的區(qū)域和親液性的區(qū)域這兩區(qū)域的銅電極。.
接著，向親液性的區(qū)域162配置作為第一液體的純水。純水的配置利 用噴出裝置(噴墨裝置)來進行。該裝置可以利用作為噴墨打印機而使用 于印刷用中的裝置。噴出裝置具有如下機構(gòu)用來噴出微小的液體的頭部、 用來控制頭部和基板的相對位置的機構(gòu)、以及用來向基板的規(guī)定位置噴出 液滴并控制噴出液滴的時機以與頭部和基板的相對運動相一致的機構(gòu)。頭 部具有多個直徑為數(shù)十P m的噴嘴孔，并從各個噴嘴孔向基板噴出直徑數(shù) 十um的微小液滴。噴嘴孔和基板間的間隔在lmm以下。在本實施例中， 使用噴嘴孔徑為20 P m的頭部，并一邊將噴嘴和基板間隔保持在0.5mm， 一邊使基板和頭部相對引動，并且將一滴直徑17 u m的純水配置在基板上 的區(qū)域162。液滴的配置在相對濕度在95%以上而小于100%的環(huán)境下進 行。該環(huán)境下，在基板上配置的液滴難以揮發(fā)，而長時間且穩(wěn)定地停留在 基板上。
在配置了液滴之后，立即將基板以液滴所配置的面?zhèn)瘸系姆绞剑?漬到由預(yù)先準(zhǔn)備的部件含有液(在甲苯(第二液體)中分散有晶體管芯片 的液體)裝滿的容器中。該操作也在相對濕度在95%以上而小于100%的環(huán)境下進行。為使晶體管芯片在甲苯中均勻分散，優(yōu)選對甲苯液體進行攪 拌。
接著，從甲苯中取出基板141，并立即再次浸漬到?jīng)]有分散晶體管芯
片的甲苯(第三液體)中。該作業(yè)也在相對適度為95%以上而小于100%
的環(huán)境下進行。此時優(yōu)選為也進行對甲苯的攪拌。通過該操作，可以除去 附著在第一液體之外的區(qū)域上的硅芯片。
接著，從甲苯中取出基板，置于相對濕度為50 80%的環(huán)境中?；?141上的第一液體揮發(fā)，且硅芯片隨之被配置在區(qū)域162。之后，如上所 述，形成平滑層152以及電極(圖16D以及圖16E)。以這種方式來裝配 晶體管芯片。
(實施方式3)
在實施方式3中，參照附圖并對本發(fā)明的電子機器的制造方法以及利 用該制造方法制造出的顯示裝置進行說明。在本實施方式中，作為電子機 器，對制造作為顯示裝置的有機EL顯示器的一例方法進行說明。此外， 本發(fā)明不受以下示例限定。
圖17中示意性地示出本實施方式的有機EL顯示器200的構(gòu)成。
有機EL顯示器200包括由聚碳酸酯構(gòu)成的基板201、X驅(qū)動器202、 Y驅(qū)動器203、 X掃描電極204、 Y掃描電極205、元件芯片206、像素部 207。.元件芯片206具有以結(jié)晶硅形成的晶體管電路。像素部207含有有 機EL材料。像素部207由元件芯片206的晶體管電路控制。
對像素部207進行控制的晶體管電路的電路圖示出在圖18A中。該電 路包括開關(guān)用晶體管211、驅(qū)動用晶體管212、電容器213。像素部207 由兩個晶體管即開關(guān)用晶體管211和驅(qū)動用晶體管212來控制。在開關(guān)用 晶體管211的源電極上，經(jīng)掃描電極205從Y驅(qū)動器203施加有電壓。晶 體管211的漏電極和晶體管212的柵電極形成為電連接。驅(qū)動用晶體管212 的漏電極與配置在像素部207的下側(cè)的像素電極(圖17中未進行圖示。) 形成電連接。另外，在驅(qū)動用晶體管212的源電極上施加有用來使像素發(fā) 光的電壓。 一方面，在開關(guān)用晶體管211的柵電極上，從X驅(qū)動器202經(jīng) X掃描電極204施加有圖像信號(電壓)。若對開關(guān)用晶體管211施加圖像信號的電壓，則從晶體管211向驅(qū)動 用晶體管212的柵電極施加電壓。結(jié)果在像素電極上施加有電壓。雖未在
圖17中表示，但在像素部207上配置有透明電極。因此，通過在像素電 極施加電壓來使像素部207發(fā)光。
將元件芯片206的立體圖示意性地表示在圖18B中。元件芯片206以 板狀的單晶硅形成。元件芯片206的尺寸是例如長度為50"m、寬度為 20um、厚度為5um。在元件芯片206的表面形成有兩個電極端子206x、 兩個電極端子206y、兩個電極端子206z、 一個電極端子206d。這些電極 端子相對于形成有電極端子的面呈二次對稱的配置。當(dāng)將元件芯片206配 置在有機EL顯示器用基板上時，電極206x和X掃描電極、電極206y和 Y掃描電極、電極206z和像素電極、電極206d和驅(qū)動電極形成電接合， 而對顯示器進行驅(qū)動。
以下，對有機EL顯示器的制造方法的一例進行說明。本發(fā)明的有機 EL顯示器200的剖視圖被示于圖19中。圖19僅對兩個像素附近進行表 示。此外，對于向基板上配置元件芯片的工序之外的工序，可以通過一般 的方法來進行。
首先，在50cm見方厚度lmm的聚碳酸酯基板201上，形成氧化硅膜 221。接著在氧化硅膜221上，形成X掃描電極204、 Y掃描電極205、像 素電極222以及用來向驅(qū)動用晶體管施加電壓的驅(qū)動電極(未圖示)。這 些電極使用光刻法而形成。電極材料為銅，且厚度為50nm。 X掃描電極 204、 Y掃描電極205以及驅(qū)動電極的線寬為2um。像素電極222的尺寸 為100umX100Pm。在X掃描電極204、 Y掃描電極205以及驅(qū)動電極 交叉的部位形成絕緣膜(未圖示。)，使電極間絕緣?？梢允褂玫杌?氧化硅作為絕緣膜。
接著，以與實施方式2同樣的方法，使基板201上的配置有元件芯片 206的區(qū)域具有親液性，并使包圍該區(qū)域的區(qū)域具有疏液性。疏液性區(qū)域 表面能量可以在20dyne/cm左右，親液性區(qū)域的表面能量可以在60dyne/cm 以上。之后，利用和實施方式2中說明過的裝配方法相同的方法，將表面 進行過親液化處理的元件芯片206配置在規(guī)定的位置。
元件芯片206的表面能量可以通過親液化處理而設(shè)為50raJ/m2以上。此外，與實施方式2相同，元件芯片206中形成有電極端子的面有朝向基
板201側(cè)的情況和朝向其相反側(cè)的情況。圖19的左側(cè)的元件芯片206的 電極端子朝向基板201偵ij，右側(cè)的元件芯片206朝向其相反側(cè)。因此，圖 19的左側(cè)的元件芯片206與基板上的電極連接。另一方面，圖19的右側(cè) 的元件芯片206在后續(xù)工序與電極連接。此外，由于元件芯片206的電極 端子，以相對于形成有電極端子的面呈二次對稱的方式進行配置，所以該 面無論配置在哪一側(cè)，均可與基板上的電極圖案形成電連接。
在配置元件芯片206后，在基板整個面上形成平滑層223。接著，在 平滑層223上形成到達元件芯片206的電極端子的通孔。平滑層223可以 由實施方式2中所述的材料來形成。本例中，由于元件芯片206的厚度為 5Pm，故需要該平滑層223。另外，平滑層223具有將元件芯片206固定 在基板201上的作用。
接著在平滑層223上，形成X掃描電極204、 Y掃描電極205、驅(qū)動 電極(未圖示)以及像素電極222。這些電極的圖案與直接形成在基板201 上電極圖案基本相同，但在元件芯片206附近，能夠與朝向基板201的相 反側(cè)的元件芯片206 (圖19中的右側(cè)的元件芯片206)中各個電極206x、 206y、 206z、 206d (未圖示)形成電連接。平滑層223上的電極和基板上 的電極在基板端部(未圖示)形成電連接。另外平滑層223上的電極，經(jīng) 由通孔，電極端子與朝向基板201側(cè)的相反側(cè)的元件芯片206的電極端子 形成電連接。這樣，在本例中，相對基板201無論以何種朝向配置元件芯 片206的主面，均可以形成和電極間的連接。即，如圖19所示，元件芯 片206的電極206x (僅圖示出一個)、206y (僅圖示出一個)、206z (僅 圖示出一個)、206d(未圖示)，分別與X掃描電極204、 Y掃描電極205、 像素電極222以及驅(qū)動電極(未圖示)形成電接合。
在形成絕緣層224后，使用障板并通過真空蒸鍍法形成作為發(fā)光層的 有機EL膜225。接著形成透明電極226以及氧化硅膜227。以這種方式可 以制造有機EL顯示器。
(實施方式4)
圖16F所示的晶體管芯片146使用不同于實施方式2中說明過的方法也可以裝配于基板上。在本實施方式中，除使用氯仿作為第二液體之外， 與實施方式2基本相同。g口，采用與實施方式2相同的方法，向親液性的 區(qū)域162配置作為第一液體的純水。在配置了液滴之后，立即將基板以液 滴所配置的面?zhèn)瘸系姆绞剑n到由預(yù)先準(zhǔn)備的部件含有液(在氯仿(第 二液體)中分散有晶體管芯片的液體)裝滿的容器中。為使晶體管芯片在 氯仿中分散均勻，優(yōu)選對氯仿液體進行攪拌。接著，從氯仿中取出基板， 立即再次浸漬到?jīng)]有分散晶體管芯片的氯仿(第三液體)中。此時優(yōu)選為 也進行對氯仿的攪拌。通過該操作，可以除去附著在第一液體之外的區(qū)域 上的硅芯片。接著，從氯仿中取出基板，并除去基板上的氯仿。結(jié)果將晶 體管芯片裝配在基板上。在本實施方式中使用的作為第二液體的氯仿，與 實施方式2中使用的甲苯相比由于對水的溶解性較高，所以推測出配置 在親水區(qū)域的純水在氯仿中逐漸耗盡，且晶體管芯片隨之被配置在基板 上。
通過以上的方法，可以將晶體管芯片146裝配在基板上。此外，與實 施方式2相同地進行其余的工序，從而可以制作液晶顯示器。
(實施方式5)
在實施方式3中，使用實施方式4的方法來進行晶體管芯片的裝配方 法，也可以制作有機EL顯示器。
(實施方式6)
圖16F所示的晶體管芯片146使用不同于實施方式2中說明過的方法 也可以裝配于基板上。在本實施方式中，對使用n-十六烷作為第一液體， 使用全氟辛烷作為第二液體的例子進行說明。
由于十六垸蒸氣壓力較低，且在配置于基板后也可穩(wěn)定地存在而不會 揮發(fā)，所以能夠在例如相對濕度為40 80%的環(huán)境下進行第一液體的配 置。此外，利用十八垸基三氯硅垸對晶體管芯片146的表面進行表面處理， 并將其分散到全氟辛垸中。晶體管芯片146表面的處理如下在從硅晶片 切出晶體管芯片并將之取出后，投入到十八垸基三氯硅烷(CH3 (CH2) 17SiCl3:以下簡稱為OTS)以lvol^溶解的辛烷溶液中1小時，并使溶解有OTS的辛烷溶液和辛烷置換而從溶液中除去OTS。該操作在干燥氮氣 環(huán)境中進行。之后，將分散有晶體管芯片的辛垸倒入茄子型的燒瓶中，并 利用蒸發(fā)器除去辛烷。接著，向該茄子型燒瓶中倒入全氟辛垸，使晶體管 芯片分散。以這種方式，準(zhǔn)備全氟辛烷溶液(部件含有液)，該全氟辛垸
溶液中分散有以O(shè)TS修飾表面的晶體管芯片。之后，將該溶液轉(zhuǎn)移到另
一容器，并于其中浸漬以第一溶液而配置有十六烷的基板。由于十六烷的 比重比全氟辛垸的比重小，所以為了使配置在基板上的十六垸穩(wěn)定地保持
在全氟辛垸中，而使液體的配置面朝下。之后，與實施方式2同樣地將晶
體管芯片配置于基板上。之后，再次將基板浸漬到全氟辛烷中，除去附著
在十六烷以外區(qū)域的元件芯片。接著取出基板，裝入IIO。的烤爐中來使
十六烷蒸發(fā)。
通過以上方法可以將晶體管芯片146裝配在基板上。此外，其余的工 序與實施方式2相同地進行，從而可以制作液晶顯示器。
(實施方式7)
在實施方式3中，使用實施方式6的方法來進行晶體管芯片的裝配， 也可以制作有機EL顯示器。
(實施方式8)
在實施方式8中，對本發(fā)明的裝配裝置的一實施方式進行說明。本實 施方式的裝配裝置，是可以在將元件芯片裝配在基板上時使用的裝置。
圖21是表示用來裝配元件芯片的裝配裝置的示意圖。配置元件芯片 的基板231是長帶狀的樹脂片，其通過滾子232 235從圖中左側(cè)移動到 右側(cè)，元件芯片隨之被裝配到基板231上。在本實施方式的裝配裝置中， 設(shè)置有用來將第一液體配置在基板231的第一區(qū)域的噴出裝置(液體配置 部)236和裝有部件含有液237的液槽(部件接觸部)240，該液槽240 是為了通過滾子232 235而邊搬送基板231 、邊使部件含有液237與第一 液體245接觸而設(shè)置的。液槽240被隔板241分離成兩部分，并在基板搬 送方向的上游側(cè)和下游側(cè)分別盛滿有部件含有液237、清洗用第三液體 242。另外，在本實施方式中，由于使用同一液體作為在部件含有液237中含有的第二液體239和第三液體242，所以可以使用該液槽。
圖22是表示基板231和滾子232 235間關(guān)系的示意圖。裝配有元件 芯片的基板231將在之后的工序中，在適當(dāng)?shù)奈恢们袛啵⑿纬梢?guī)定的面 形狀。如圖21所示，在基板231上預(yù)先形成配置第一液體的第一區(qū)域243、 和將其包圍的第二區(qū)域244?；?31利用滾子231 235從左側(cè)移動到右 側(cè)。第一液體245對第一區(qū)域243的配置，可以由噴出裝置236的頭部噴 出形成第一液體的液滴246來進行。配置有液滴246的基板231 ，被插入 到裝有部件含有液237的液槽240中，該部件含有液237是在第二液體239 中分散了元件芯片238的液體。在液槽240中，元件芯片238移動到第一 液體245的區(qū)域。在第一液體245區(qū)域存在元件芯片238的基板231，被 浸漬到第三液體242中，來沖刷附著在第一液體245區(qū)域以外的元件芯片 238。之后，基板231從第三液體242中被拉起，第三液體242隨之揮發(fā)， 之后，第一液體245也揮發(fā)。通過該動作，把元件芯片238正確地配置在 第一區(qū)域243上。此外，圖21中，雖然對元件芯片238被完全裝入在第 一液體245的內(nèi)部的情況進行表示，但只要元件芯片238移動到第一液體 245的區(qū)域即可。
此外，第二液體和第三液體都必須是與第一液體不會發(fā)生實質(zhì)性溶解 的液體。為了用第三液體來清洗第二液體，第二液體需要溶解于第三液體。
另外，本實施方式的裝配裝置，雖然通過自然干燥來除去第一液體以 及第三液體，但也可以另外設(shè)置干燥機等作為用來除去液體的機構(gòu)(液體 除去部)。
另外，在本實施方式的裝配裝置中，雖然表示為第一液體245在從 第三液體242中取出基板231后被干燥除去，但第一液體245也可以在裝 入元件芯片238后，在第二液體239或第三液體242中被除去。此時，從 第三液體242中取出基板231，除去該第三液體242，從而把元件芯片238 配置在基板231的規(guī)定的位置。
(實施方式9)
在實施方式9中，參照附圖并對本發(fā)明的裝配方法的一實施方式進行 說明。此外，在本實施方式中，對構(gòu)成電子電路的部件為柱形狀、并將該部件裝配在基板上的方法進行說明。
圖23A是對使用本實施方式的裝配方法而裝配在基板上的柱形狀的
部件進行表示的俯視圖，圖23B是表示經(jīng)過圖23A的線III-III而垂直于基 板的截面的圖。在本實施方式中，在第一區(qū)域2511上配置有柱形狀的部 件252，且該第一區(qū)域2511被設(shè)置在基板251的一主面上。在本實施方式 中，在基板251上設(shè)置有多個第一區(qū)域2511，該多個第一區(qū)域2511以相 互不接觸的方式分離形成。第一區(qū)域2511呈長方形，在一個第一區(qū)域2511 內(nèi)裝配有多個部件252 (圖中為三個部件)。第一區(qū)域2511由于形成為其 短邊方向的長度比部件252的長軸的長度短，所以配置在第一區(qū)域2511 的多個部件252以其長軸與第一區(qū)域2511的長邊方向幾乎一致的方式被 定向裝配。另外，在基板251的一主面上，設(shè)置有包圍第一區(qū)域2511的 第二區(qū)域2512。第二區(qū)域2512被形成為本實施方式的裝配方法中使用 的后述的第一液體的潤濕性比第一區(qū)域2511的低。
接著，對本實施方式的裝配方法進行說明。這里，為方便說明，準(zhǔn)備 圖24所示的、在一主面上設(shè)置有一個第一區(qū)域2511和對其包圍的第二區(qū) 域2512的基板251，對向該基板251裝配柱形狀的部件的方法進行說明。
圖25A 圖25E，利用經(jīng)圖24的線IV-IV并垂直于基板的截面，對利 用本實施方式的裝配方法把部件裝配于基板上時的各工序進行表示。
在圖24所示的基板251，在其一主面上，預(yù)先施以表面處理，形成第 一區(qū)域2511以及第二區(qū)域2512。在本實施方式中，第一區(qū)域2511被形成 為短邊方向的長度L1比部件的長軸的長度短很多，長邊方向的長度L2 與部件的長軸長度幾乎相同。例如，作為配置的部件，當(dāng)使用長軸的平均 長度為10um、平均直徑為200nm的圓柱形狀粒子的納米線時，第一區(qū)域 2511例如可以是短邊方向的長度Ll二2.5um、長邊方向的長度L2二10 um的長方形。此時，每一個第一區(qū)域2511上配置有一 數(shù)十根納米線。 此外，在本實施方式中，雖然設(shè)置成第一區(qū)域2511的長邊方向的長度L2 與部件的長軸的長度幾乎相同，但并不局限于此，也可以設(shè)為比長軸的長 度長。
首先，如圖25所示，在圖24所示的基板251的第一區(qū)域2511上， 配置第一液體253。配置第一液體253的方法不受特別限定，可以使用使第一液體的液滴與基板251的設(shè)置第一區(qū)域2511的面接觸等的方法。第
一區(qū)域2511是第一液體的潤濕性很高的親液性的區(qū)域，而且被第一液體 的潤濕性較低的第二區(qū)域2512包圍。因此，配置在第一區(qū)域2511的第一 液體253可以穩(wěn)定地存在于第一區(qū)域2511內(nèi)。
接著，如圖25B所示，把配置有第一液體253的基板251浸漬到部件 含有液256中。在部件含有液256中含有第一液體253不會發(fā)生實質(zhì)性 溶解的第二液體255、和柱形狀的部件252。由于第一液體253與第二液 體255不發(fā)生實質(zhì)性溶解，所以即便將整個基板251浸漬于部件含有液256 中，第一液體253仍穩(wěn)定地停留在基板的第一區(qū)域2511上。
如圖25C所示，若部件252與第一液體253靠近并接觸，則部件252 因受在第一液體253和部件含有液256 (第二液體255)間的接觸面作用 的界面張力的作用，而被拉入到第一液體253的內(nèi)部。部件252被拉入第 一液體253的內(nèi)部的原理，已在實施方式l中說明，即與元件芯片被拉入 到第一液體的原理相同，故此處省略該說明。之后，部件252以其整個表 面被第一液體253潤濕的方式移動，如圖25D所示，以收入第一區(qū)域253 內(nèi)的方式定向。此外，雖然以部件252被完全裝入第一液體253的內(nèi)部的 情況為例進行了說明，但可考慮為部件252只要移動到第一液體253的區(qū) 域即可，例如部件252也可以存在于第一液體253和部件含有液256的界 面上。
當(dāng)部件252被整個拉入到第一液體253內(nèi)部時，通過將第一液體253 的體積設(shè)為比部件252整個進入的體積還大，而能夠?qū)崿F(xiàn)可重復(fù)性良好地 把部件252配置在基板251上。而且，一旦移動到第一液體253的部件252， 穩(wěn)定地停于該處，即很難能從中脫離。因此，就可以把部件252切實地裝 配于基板251上。這樣，本發(fā)明的方法具有如下特征無需對第一液體的 量進行嚴(yán)格地控制，而且部件一旦配置在基板上就很難與基板分離這樣的 特征。
接著，從部件含有液256取出基板251，并從基板251上除去第二液 體255以及第一液體253。由此，如圖25E所示，部件252被定向配置在 基板251的第一區(qū)域2511上。從基板251上除去第二液體255以及第一 液體253的方法，由于與實施方式l的情況相同，故此處省略該說明。另外，在將部件插入第一液體后，也可以通過除去第一液體后再除去
第二液體而把部件配置在基板上。即，圖25D之后，使第一液體253在第 二液體255中逐漸溶解并除去之后，將基板251從部件含有液256中取出， 也可以配置部件252。即使第一液體253與第二液體255不發(fā)生實質(zhì)性的 溶解的情況下，通過長時間使兩液體接觸，第一液體253逐漸溶解于第二 液體255中而被除去，部件252隨之被配置在規(guī)定位置。之后，從部件含 有液256中取出基板251使得部件252配置于基板上。在部件含有液256 中配置部件252的原理與實施方式1所示的相同。
另外，在第二液體255中除去第一液體253的一部分，接著從基板251 除去第二液體255，最后除去剩余的第一液體253，也可以將部件252配 置在基板251上。
在將部件插入第一液體后，先除去第一液體和第二液體中的哪一個， 根據(jù)第一液體和第二液體的組合、或?qū)⒌谝灰后w置于第二液體的時間或放 置方式而改變。然而，無論哪種情況均可以將部件配置在基板的規(guī)定區(qū)域。
接著，參照圖26A 圖26C并對在基板上形成第一區(qū)域及第二區(qū)域的 方法的一例進行說明。本實施方式中，對基板為硅基板、被裝配的部件為 納米部件的情況進行說明
對于在硅基板上形成第一區(qū)域，首先使硅基板在存在有氧氣的環(huán)境中 進行等離子處理來氧化基板表面，從而使整個基板具有親液性。接著，如 圖26A所示，利用光刻法，在裝配納米部件的規(guī)定位置，形成長方形(裝 配的部件的尺寸例如為長軸的平均長度為10um、平均直徑為200nm時， 例如縱為10pm、寬為2.5um的長方形)的抗蝕劑膜257。
接著，例如在干燥的環(huán)境中，將形成有抗蝕劑膜257的基板251浸漬 于CF3 (CF2) 7C2H4SiCl3以lvol^溶解的全氟辛垸溶液20分鐘。之后， 在純?nèi)镣橹星逑椿搴?，除去溶劑。由此，如圖26B所示，在抗蝕劑 膜257以外的區(qū)域形成氟類單分子膜258，從而形成疏液性的第二區(qū)域。 另外，以丙酮除掉抗蝕劑膜257，制作出圖26C所示的、設(shè)置有親液性的 細小圖案(第一區(qū)域2511)和對其包圍的第二區(qū)域2512的基板251。
接著，對制作部件含有液的方法的示例進行說明。
當(dāng)部件為硅納米線時，以如下方式制作部件含有液。通過CVD法使硅納米線生成在表面預(yù)先形成有金等催化劑的硅基板等上。把該基板浸漬 到第二液體中，并對該液體施加超聲波使得硅納米線從硅基板上脫離，并 分散到第二液體中。超聲波的施加，通過將裝有第二液體的容器放入超聲 波清洗機槽中來進行。另外，通過對部件的表面進行化學(xué)修飾，也可以保 持對第一液體的潤濕性的同時，提高對第二液體的分散性。由此，部件很 難聚集而實現(xiàn)長時間穩(wěn)定的部件含有液。例如，當(dāng)部件為硅納米線時通過 如下方法對表面進行化學(xué)修飾。通過將形成有硅納米線的基板置于硅烷耦 合劑所溶解的溶液中，來對硅納米線表面進行化學(xué)修飾。通過將該基板浸 漬于第二液體并施加超聲波，可以形成被化學(xué)修飾了的硅納米線的分散 液。例如，當(dāng)?shù)谝灰后w為水時，作為第二液體只要使用氯甲烷、二氯甲烷、 氯仿、四氯化碳、單氯丁烷、二氯丁烷、單氯戊烷、二氯戊垸等氯類溶劑， 并通過硅垸耦合劑對硅納米線表面進行化學(xué)修飾即可，該硅烷耦合劑是
CCl3SiCl3、 CHCl2SiCl3、 CH2ClSiCl3、 CH2C1 CH2SiCl3、 CH2C1 CHClSiCl3、 CH3CHClSiCl3等，含有氯與碳結(jié)合的基團。氯類的溶劑具有極性，且化 學(xué)修飾過的硅納米線表面也含有碳與氯結(jié)合的基團而具有極性，因此硅納 米線就可以長時間穩(wěn)定地分散于分散液中。
通過以上的方法，可以制作形成有第一區(qū)域以及第二區(qū)域的基板，使 用該基板可以把柱形狀的部件正確地定向并配置在基板的第一區(qū)域。
此外，在本實施方式中，雖然將第一區(qū)域的形狀設(shè)置成長方形，但并 不局限于此，例如也可以是橢圓、或帶圓角的長方形。當(dāng)將第一區(qū)域形成 為該形狀時，且認為外接于第一區(qū)域的最小面積的長方形時，優(yōu)選為其長 方形的短邊的長度比部件的長軸的長度更短。通過如此設(shè)置第一區(qū)域的形 狀，可以使柱形狀的部件更加準(zhǔn)確地在一軸向上定向。
(實施方式10)
在實施方式10中，對本發(fā)明的裝配裝置的一實施方式進行說明。本 發(fā)明的裝配裝置特別適合使用在裝配在基板上的部件是微小的柱形狀的 部件的情況。
圖27是示意性表示本實施方式的裝配裝置的圖。圖27所示的裝配裝 置261是為了把納米線等的柱形狀的部件定向并配置在例如實施方式9中說明的形成有親液性的第一區(qū)域和疏液性的第二區(qū)域的基板251上，而使 用的裝置的一例。
裝配裝置261包括液體配置部，其將第一液體配置在基板251的一 主面上所設(shè)置的第一區(qū)域；部件接觸部，其使部件含有液接觸配置于第一 區(qū)域的第一液體。具體地說，包括保持搬送機構(gòu)262，其在保持基板251 的一端的狀態(tài)下，搬送基板251到各作業(yè)位置；噴霧器263，其對保持在 保持搬送機構(gòu)262上的基板251噴射霧狀的第一液體；部件含有液槽264， 其中裝有使部件252分散到第二液體255中的部件含有液256;攪拌機265， 其為了分散部件252而對部件含有液256進行攪拌；清洗液槽267，其中 裝有用來清洗基板251的第三液體268。此外，液體配置部包括保持搬送 機構(gòu)262和噴霧器263。在部件接觸部包括保持搬送機構(gòu)262、部件含有 液槽264以及攪拌機265。以下，對于裝配裝置261的動作進行說明。該 裝配裝置261沿圖中所示的箭頭X方向一邊搬送基板一邊進行各作業(yè)。
首先，在利用保持搬送機構(gòu)262將形成有第一區(qū)域的基板251的一端 抓住并保持的狀態(tài)下，通過噴霧器263向基板251的形成有第一區(qū)域的面 噴射霧化了的第一液體。由此，在多個第一區(qū)域的每一個上以細小的液滴 分別均勻地配置了第一液體253。另外，也可以使用向基板噴射第一液體 的氣體的裝置來代替噴霧器263。此時，把基板的溫度降至噴射氣體的露 點以下，即可使所噴射的氣體在基板上成為液體。
接著，將配置有第一液體253的基板251，立即投入部件含有液槽264 中。在該部件含有液槽264中裝有使部件252分散于第二液體255中的部 件含有液256。部件含有液256始終通過攪拌機265來攪拌。投入到部件 含有液槽264中的基板251，與被攪拌且對流的多個部件252接觸。此時， 多個部件252—個個地移動到各個第一區(qū)域上配置的第一液體253的區(qū)域 中。
經(jīng)過規(guī)定的時間后，將基板251拉起到大氣中，并立即放入到裝有作 為清洗液的第三液體268的清洗液槽267中。作為第三液體268，優(yōu)選使 用不與第一液體發(fā)生實質(zhì)性溶解，且與第二液體溶解的溶液。清洗后，將
基板251拉起到大氣中，并蒸發(fā)配置在各個第一區(qū)域的第一液體253。此 時，在第一液體253中含有多個部件252。隨著第一液體253的蒸發(fā)，柱形狀的部件252受第一區(qū)域的形狀限制而定向。柱形狀的部件252和第一 區(qū)域的形狀間的關(guān)系，如實施方式9中說明過的那樣。
圖27中，雖然對第一液體在從基板251除去第三液體268后、蒸發(fā) 并耗盡的狀態(tài)進行表示，但也可以根據(jù)情況在第二液體中或第三液體中除 去第一液體。此時也可將柱形狀部件定向并配置在基板上。
通過使用該裝置，例如即便在對納米線等微小部件進行裝配時，仍可 以制造出將部件配置在預(yù)先形成的細小的第一區(qū)域內(nèi)，并且部件在各個 第一區(qū)域內(nèi)被沿規(guī)定方向定向存在的基板。
此外，本裝置中可使用的第一液體及第二液體，可以采用與在本發(fā)明 的裝配方法中可使用而進行說明的液體同樣的液體。作為第一液體，舉出
有機溶劑、水或者它們的混合液。例如甲醇、乙醇、乙二醇以及丙三醇 等的醇、水、或者水和醇的混合液等。此時，作為第二液體，可以使用 己垸、辛烷、壬垸、癸烷、十一垸、十二烷、十三垸、十四烷、十五烷、 十六烷、甲苯以及二甲苯等的鏈烷烴、氯甲烷、二氯甲垸、氯仿、四氯化 碳、單氯丁烷、二氯丁垸、單氯戊烷以及二氯戊烷等氯類溶劑、乙醚、石 油醚、乙酸乙酯、苯、硅酮油、全氟辛垸、全氟壬烷、或者它們的混合液。 特別當(dāng)?shù)谝灰后w為水時，由于其表面張力比其它有機溶劑高，所以使部件 被高效且牢固地固定在基板上。
另外，也可以使用含有烴鏈的有機溶劑作為第一液體，而且使用含有 氟化碳鏈的有機溶劑作為第二液體。另外，作為第一液體可以使用己烷、 辛垸、壬垸、癸垸、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五垸、十六烷、 甲苯、二甲苯等的鏈垸烴。此時，作為第二液體，可以使用全氟辛垸或全 氟壬垸等。
當(dāng)?shù)谝灰后w為含有烴鏈的有機溶劑時，作為第二液體可以使用與該有 機溶劑相比具有更小的表面張力的含有氟化碳鏈的有機溶劑。該組合的情 況下，由于把部件拉入第一液體并停留于其中的界面張力較大，故可以高 效且切實地把部件配置于基板上。
另外，本實施方式的裝配裝置，雖然利用自然干燥除去第一液體以及 第三液體，但作為用來除去液體的機構(gòu)(液體除去部)也可以額外設(shè)置干 燥機等。(實施方式11)
在實施方式11中，對本發(fā)明的電子元件的制造方法的一實施方式進 行說明。本實施方式中將對電子元件為晶體管的情況進行說明。
圖28A是利用本實施方式的制造方法制造的背柵型電場效應(yīng)晶體管 的簡略俯視圖。圖28B表示經(jīng)圖28A的線V-V而垂直于基板的截面。本 實施方式中的電場效應(yīng)晶體管271，使用由實施方式9中說明的方法制作 的、柱形狀的部件被裝配在基板上而成的部件。這里，作為柱形狀的部件， 使用表現(xiàn)半導(dǎo)體特性的硅納米線。
如圖28A及B所示，本實施方式的電場效應(yīng)晶體管271具有溝道區(qū) 域273，該溝道區(qū)域273由使載體(電子或空穴)行走的多個硅納米線272 束構(gòu)成。硅納米線272被配置在第一區(qū)域274內(nèi)，并在硅納米線272上連 接有源電極275以及漏電極276 (第一電極以及第二電極)。源電極275 以及漏電極276被設(shè)置在柵極絕緣膜277上，在柵極絕緣膜277之下配置 有柵電極278。柵電極278被形成在硅基板279上。在具有如此構(gòu)成的電 場效應(yīng)晶體管271中，通過使用驅(qū)動電路(未圖示)升高或降低柵電極278 的電位，可以控制溝道區(qū)域273的導(dǎo)電性，執(zhí)行晶體管動作。
下面，參照圖29A 圖29C并對制造背柵型電場效應(yīng)晶體管271的方 法進行說明。圖29A 圖29C示出用來說明本實施方式的制造方法中各工 序的俯視圖和其VI-VI剖視圖。形成晶體管的基板大小為20mm見方且厚 度為500um。圖29中表示僅一個晶體管的形成方法，但實際上在基板上 形成有多個與之相同構(gòu)造的晶體管。
如圖29A所示，首先在硅基板279的表面摻雜雜質(zhì)而形成P型的硅膜 (柵電極278)之上，堆積由硅的氧化物構(gòu)成的柵極絕緣膜277。另外， 在其上形成親液性的第一區(qū)域274、包圍第一區(qū)域274的第二區(qū)域。各區(qū) 域的形成方法如實施方式9中說明過的那樣。第一區(qū)域274呈長方形，其 尺寸由所裝配的硅納米線的形狀來決定。例如，當(dāng)硅納米線的直徑為0.2 um、長度為10um時，形成2X10un^的第一區(qū)域。該親液性的區(qū)域，
被以CF3 (CF2) 7C2H4SiCl3表面處理后的疏液性的第二區(qū)域包圍。在第二
區(qū)域表面，形成有圖13A所示的疏液性的單分子膜。
硅納米線可以使用公知的方法來制作。例如，可以在附著有金等催化劑的硅基板上，通過Vapor-Liquid-Solid生長機械裝置并利用CVD法生長 催化劑來形成。通過控制催化劑金屬的顆粒直徑或納米線的生長時間可以 形成直徑或長度整齊的納米線。將形成有納米線的硅基板浸漬到氯仿溶液 中，并對該溶液施加超聲波，使得納米線從硅基板上脫離并分散到氯仿溶 液中。氯仿中的納米線的濃度優(yōu)選為0.01 0.1wt^。此外，將80ml左右 的分散有納米線的氯仿溶液倒入100ml的燒杯中。接著，將形成了親液性 區(qū)域的基板置于濕度100%的水蒸氣中。結(jié)果純水在親液性的區(qū)域結(jié)露， 形成第一液體。在將基板置于水蒸氣后，立即浸漬到分散有納米線的氯仿 溶液中。然后在溶液中搖晃基板。之后從溶液中取出基板，使納米線定向 配置在親液性的區(qū)域。為了增加配置在親液性的區(qū)域的納米線的根數(shù)，也 可以重復(fù)該操作。
接著，在100° C的臭氧環(huán)境下向該基板照射5分鐘的UV，除去形 成在第二區(qū)域的疏液性的單分子膜。
接著，如圖29C所示，在柵極絕緣膜277上形成源電極275和漏電極 276。將源電極和漏電極間的間隔設(shè)為5um，并使所配置的納米線在兩電 極間接合。這些電極材料優(yōu)選為例如由鈦、金、鉑、鈷或鎳等金屬形成 的硅化物。
另外，本實施方式中制造的電子元件也可以是將在以下說明的頂柵型 電場效應(yīng)晶體管。圖30A是頂柵型電場效應(yīng)晶體管291的簡略俯視圖。圖 30B表示經(jīng)圖30A的線Vn-VII而垂直于基板的截面。在頂柵型電場效應(yīng) 晶體管291中，在設(shè)置于硅基板292上的親液性的第一區(qū)域293配置有硅 納米線294束，通過該硅納米線294束構(gòu)成溝道區(qū)域295。源電極296和 漏電極297，與硅納米線294形成電連接。在硅納米線294上設(shè)置有柵極 絕緣膜298，在柵極絕緣膜298上設(shè)置有柵電極299。在具有以上構(gòu)成的 電場效應(yīng)晶體管291中，與圖28A及B所示的電場效應(yīng)晶體管相同，通 過使用驅(qū)動電路(未圖示)升高或降低柵電極299的電位，可以控制溝道 區(qū)域295的導(dǎo)電性，執(zhí)行晶體管動作。
接著，參照圖31A 圖31E并對制造頂柵型電場效應(yīng)晶體管291的方 法進行說明。在圖31A 圖31E中，示出用來說明本實施方式的制造方法 中的各工序的俯視圖和其VIII-VIII線剖視圖。如圖31A所示，首先在硅基板292的表面形成由疏液性的第二區(qū)域包
圍周圍的長方形的親液性的第一區(qū)域293。各區(qū)域的形成方法以及其形狀， 和背柵型電場效應(yīng)晶體管的情況相同。
接著，如圖31B所示，將硅納米線294配置在第一區(qū)域293。硅納米 線294可以采用和背柵型電場效應(yīng)晶體管的情況相同方法進行配置。
接著，如圖31C所示，設(shè)置與硅納米線294電連接的源電極296以及 漏電極297 (第一電極以及第二電極)。
接著，如圖31D所示，在設(shè)置有兩電極296， 297的區(qū)域之外的表面 形成柵極絕緣膜298。
接著，如圖31E所示，在柵極絕緣膜298上形成柵電極299。
通過以上的方法，可以制造頂柵型的電場效應(yīng)晶體管291。此外，作 為源電極296和漏電極297以及柵電極299的材料，與上述的背柵型電場 效應(yīng)晶體管相同，優(yōu)選為例如由鈦、金、鉑、鈷或鎳等金屬形成的硅化 物。
(實施方式12)
在實施方式12中，說明除使用表面進行了化學(xué)修飾的硅納米線的分 散液之外，通過與實施方式11相同的方法來制作電場效應(yīng)晶體管的示例。
以下，對表面進行了化學(xué)修飾的納米線的分散液的制作方法進行表 示。將形成有納米線的硅基板浸漬到CH2ClCH2SiCl3以lvol^溶解的n-十 六烷和氯仿的混合溶液(體積比為4: 1)中三小時。之后，從溶液中取出 基板，并用氯仿溶液清洗。以上的作業(yè)在干燥氮氣環(huán)境中進行。接著在用 純水清洗該基板后，在110° C環(huán)境下干燥30分鐘左右。結(jié)果，納米線表 面被CH2ClCH2SiCl3化學(xué)修飾。接著，把該硅基板浸漬于1， 4-二氯丁烷 中并施加超聲波，使化學(xué)修飾過的納米線分散到l， 4-二氯丁垸中。
之后，通過和實施方式11相同的方法在基板的親液性的區(qū)域配置納 米線。配置納米線的基板在110° C的臭氧環(huán)境下以紫外線照射5分鐘， 從而除去納米線表面的修飾劑和第二區(qū)域上形成的疏液膜。
如本實施方式所示，通過化學(xué)修飾納米線表面，就可以一面保持相對 第一液體的潤濕性， 一面提高對第二液體的分散性。由此，納米線在1，4-二氯丁垸中不會沉淀而可以長時間穩(wěn)定地分散。 (實施方式13)
實施方式11中說明的晶體管，可以作為顯示裝置等中使用的薄膜晶
體管(TFT)利用。圖32中，當(dāng)將利用了定向配置的柱形狀部件的晶體管 用作顯示裝置的TFT時，表示用來驅(qū)動該TFT的電路構(gòu)造。圖32示出的 電路構(gòu)造中，在基板311上，隔著柵極絕緣膜314而垂直交叉地設(shè)置有源 電極線312以及柵電極線313。此外，在由源電極線312以及柵電極線313 劃分的區(qū)域，設(shè)置有TFT315和像素電極316。 TFT315具備與源電極線 312連接的源電極317、與像素電極316連接的漏電極318、設(shè)置在源電極 317和漏電極318之間的柵極絕緣膜319、設(shè)置在柵極絕緣膜319上并和 柵電極線313連接的正電極320。此外，圖32中雖未表示，但在柵極絕緣 膜319之下或內(nèi)部，設(shè)置有連接源電極317和漏電極318之間的納米線。 在使用本發(fā)明的裝配方法將柱形狀的部件裝配在基板上時，可以使用 撓性基板作為基板。因此，將本發(fā)明的裝配方法利用在制作圖32所示的 TFT中較為有效。此外，圖32所示的TFT可以使用在圖33所示的顯示面 板上。
圖33是表示使用圖32示出的TFT的有機EL顯示器的面板構(gòu)造的立 體圖。圖33所示出的構(gòu)造中，具備TFT321被配置成矩陣狀的塑料基板 322、設(shè)置在塑料基板322上的有機EL層323、設(shè)置在有機EL層323上 的透明電極324、設(shè)置在透明電極324上的保護膜325。其中，TFT321與 柵電極線326以及源電極線327連接。
(實施方式14)
在實施方式14中，對本發(fā)明的裝配方法以及裝置的一實施方式進行 說明。本發(fā)明的裝配方法以及裝置，特別適合使用在裝配于基板的部件為 硅納米線等微小柱形狀部件的情況。
圖34A 圖34D是示意性表示裝配裝置的構(gòu)成以及動作(部件的配置 工序)的圖。該裝配裝置例如是實施方式9中說明的，在形成有親液性的 第一區(qū)域2511和疏液性的第二區(qū)域2512的基板251上，為了將硅納米線
53等柱形狀的部件定向配置而使用的裝置的一例。
如圖34A所示，裝配裝置包括用來將分散有部件的第二液體(部件
含有液256)設(shè)于基板251的涂刷器(squeegee) 341、和向基板251的表 面噴射高濕度的第一液體的蒸氣的裝置(未圖示)。圖中，調(diào)整涂刷器341 和基板251的相對位置的單元、以及噴射蒸氣的裝置未表示，可以使用公 知的裝置。涂刷器341呈刮刀狀的形狀，其邊緣部分配置成與基板面平行， 并與基板251保持在一定的距離，同時在基板251上掃過。涂刷器341和 基板251只要相對移動即可，因此既可以使基板251固定而涂刷器341移 動，也可以相反地使涂刷器341固定而令基板251移動，而且還可以使兩 者移動。部件含有液256，與涂刷器341接觸地配置在涂刷器341的移動 方向側(cè)。
在利用涂刷器341涂敷部件含有液256之前，使基板251置于高濕度 的蒸氣中。具體地說，只要向基板251噴射濕度100%的第一液體的蒸氣、 或者將基板251的溫度降到噴射蒸氣的露點以下即可。結(jié)果如圖34B所示， 將第一液體253配置在親液性的第一區(qū)域2511上。接著，如圖34C和34D 所示，若使涂刷器341相對基板251進行相對移動，則部件含有液256將 與基板表面一邊接觸， 一邊與涂刷器341—起移動。部件含有液256與基 板251接觸，使得部件移動到配置于第一區(qū)域2511的第一液體253中。 在涂刷器341移動后，部件含有液256的一部分被配置在親液性的第一區(qū) 域2511。配置在第一區(qū)域2511的第一液體253和第二液體蒸發(fā)，將部件 配置在基板251上。為使配置的部件密度增大，也可以重復(fù)圖34A 圖34D 的工序。此外，圖中的箭頭表示涂刷器的移動方向。
圖35是表示用另一例的裝配裝置將部件配置于基板的樣子的示意剖 視圖。該裝配裝置，相對圖34所示的裝置，僅涂刷器的形狀上有所不同。 在本裝置中，涂刷器351呈滾子的形狀(以下也將涂刷器351稱為滾子 351。)。通過從分配器352滴下部件含有液256，并使基板251和滾子 351相對移動，可以將基板251置于部件含有液256。由此，可以使部件 含有液256與配置在基板251的第一區(qū)域的第一液體253接觸。此外，圖 中的箭頭表示涂刷器的移動方向。
當(dāng)部件為硅納米線等柱形狀的部件時，第一區(qū)域的形狀例如為長方形。此時，在圖34以及圖35所示出的各個裝置中，將涂刷器的移動方向 設(shè)為與第一區(qū)域的長邊方向平行，從而可以高效地將柱形狀的部件配置在 第一區(qū)域。這是由下述緣故而推測出的由于柱形狀部件的長軸和涂刷器 的移動方向朝向幾乎同一方向，故增大了部件進入第一區(qū)域的概率的緣 故。
此外，本裝置中使用的部件含有液256的第二液體，可以采用與本發(fā) 明的裝配方法中可使用而進行說明的液體相同的液體。其中特別將第一液 體設(shè)為水、第二液體設(shè)為氯類有機溶劑時，更可以以良好的可重復(fù)性將部 件配置在基板上。
另外，本實施方式的裝配裝置，雖然通過自然干燥來除去第一液體以 及第二液體，但作為用來除去液體的機構(gòu)(液體除去部)也可以另外設(shè)置 干燥機等。
(實施方式15)
在實施方式15中，對本發(fā)明的裝配方法以及裝置的另一實施方式進 行說明。
圖36A 圖36C是示意性表示裝配裝置的構(gòu)成以及動作(部件的配置 工序)的圖。圖36中示出的裝配裝置，從實施方式14中示出的裝配裝置 除掉了向基板噴射第一液體的高濕度蒸氣的裝置，取而代之追加用來將第 一液體配置于第一區(qū)域的新的涂刷器。該裝配裝置例如是實施方式9中說 明的，在形成有親液性的第一區(qū)域2511和疏液性的第二區(qū)域2512的基板 251上，為了將硅納米線等柱形狀的部件定向配置而使用的裝置的一例。
圖36A表示形成有親液性的第一區(qū)域和疏液性的第二區(qū)域的基板 251。如圖36B和圖36C所示，形成如下構(gòu)造將第一涂刷器361和第二 涂刷器362在保持規(guī)定的間隔的狀態(tài)下配置，并保持著該間隔使兩個涂刷 器移動，其中第一涂刷器361和第二涂刷器362是用來將第一液體和分散 有部件的第二液體(部件含有液256)分別設(shè)置在基板251上的裝置(涂 刷器的固定單元和移動單元未圖示。)。如圖36B所示，隨著涂刷器361 的移動，基板251與第一液體253接觸，并僅在第一區(qū)域配置有第一液體 253。接著，如圖36C所示，隨著涂刷器362的移動，基板251被置于部件含有液256，該過程中，部件移動到第一區(qū)域所配置的第一液體253中。 在第二涂刷器362移動后，部件含有液256的一部分被配置在第一區(qū)域。 之后，配置在第一區(qū)域的第一液體253和作為部件含有液256的分散劑的 第二液體揮發(fā)，而將部件配置在第一區(qū)域。此外，圖中的箭頭表示涂刷器 的移動方向。
另外，例如與實施方式14所示的相同，如圖37所示，也可以使用兩 個滾子狀的涂刷器，將第一液體253和部件含有液256設(shè)于基板251。在 各個滾子371、 372附近，從分配器373、 374分別滴下適量的第一液體253 和部件含有液256，使基板251和滾子371、 372相對移動，從而把第一液 體253首先配置在第一區(qū)域，之后把部件含有液256配置在基板251上。 這樣，部件含有液256通過與第一液體253接觸，使得部件(未圖示)移 動到第一液體253中。之后，配置在第一區(qū)域的第一液體以及第二液體揮 發(fā)，部件被配置在第一區(qū)域。此外，圖中的箭頭表示涂刷器的移動方向。
此外，本裝置中使用的部件含有液256的第二液體，可以采用與本發(fā) 明的裝配方法中可使用而進行說明的液體相同的液體。其中特別將第一液 體設(shè)為水、第二液體設(shè)為氯類有機溶劑時，更可以以良好的可重復(fù)性將部 件配置在基板上。
另外，本實施方式的裝配裝置，雖然通過自然干燥來除去第一液體以 及第二液體，但作為用來除去液體的機構(gòu)(液體除去部)也可以另外設(shè)置 干燥機等。
實施例 (實施例1)
下面，使用實施例對本發(fā)明的裝配方法進行具體的說明。 在本實施例中，使用本發(fā)明的裝配方法將硅納米線裝配在基板上。具 體地說，首先使用和實施方式9中說明的方法相同的方法，在硅基板上形 成被疏水性區(qū)域包圍的親水性區(qū)域的圖案。作為親水性區(qū)域的圖案，形成 為縱10um、橫2^m的長方形區(qū)域以橫5Pm、橫200ym的間隔在整 個基板上排列成格子狀。對硅納米線進行配置的基板的大小為5mmX 10mm。作為裝配部件使用的硅納米線，是通過實施方式12中說明的方法來對表面進行化學(xué)修飾的，其通過和實施方式12相同的方法而分散到1， 4-二氯丁烷。接著，將基板表面置于100%的水蒸氣中，并立即把基板浸
漬到裝有50ml的硅納米線的分散液中，在分散液中搖晃基板50次。之后， 從分散液中取出基板。以上設(shè)為一個循環(huán)，并根據(jù)需要重復(fù)該循環(huán)。
一方面，作為比較例，在本發(fā)明的裝配方法，實施除去了將第一液體 配置在第一區(qū)域的工序的方法。即，除不將基板表面置于水蒸氣以外，采 用與上述的本實施例的方法相同的方法，將硅納米線裝配在基板上。
對于實施例及比較例的各方法的評價，可以通過確認硅納米線對基板 的配置的狀態(tài)來進行。具體地說，選擇100個基板上的任意的親水性區(qū)域， 并對該區(qū)域中是否配置有硅納米線進行確認評價。
當(dāng)使用本發(fā)明的方法時，第一循環(huán)中，在100個親水性區(qū)域中，90 個左右的區(qū)域配置有硅納米線。與之相對，使用比較例的方法時，在第一 循環(huán)中，100個親水性區(qū)域中有5個左右的區(qū)域配置有硅納米線。
如果將本發(fā)明的方法重復(fù)三個循環(huán)，100個親水性區(qū)域幾乎全部配置 有硅納米線。與之相對，禾lj用比較例的方法，即便第三個循環(huán)過后仍停留 在有IO個左右的區(qū)域配置有硅納米線。
根據(jù)以上的結(jié)果，本發(fā)明的裝配方法與比較例的方法相比，可以說部 件向基板的配置效率格外優(yōu)異。
(實施例2)
在實施例2中，使用圖34所示的涂刷器，將硅納米線配置在基板上。 對硅納米線進行配置的基板和硅納米線的分散液，以與實施例1同樣 的方法制作?；宓拇笮≡O(shè)為10mmX30mm，并使親水性的區(qū)域(第一 區(qū)域)的長邊方向和基板的長邊方向一致。對于涂刷器，使用由聚乙烯制 作的刮刀形狀的涂刷器。使涂刷器的邊緣面與基板的短邊方向平行，并在 邊緣面和基板間隔開lmm左右間隔的狀態(tài)下，以在基板上移動的方式來 配置涂刷器。接著，沿涂刷器的移動方向配置0.3ml左右的硅納米線分散 液，在將整個基板置于高濕度的水蒸氣后，立即移動涂刷器。重復(fù)10次 該操作。圖38及圖39是在進行過該操作后的顯微鏡照片。白色部分是配 置在親水性區(qū)域的硅納米線，黑部分是疏水區(qū)域(第二區(qū)域)，可見硅納米線朝向一致地配置在基板上。根據(jù)該結(jié)果，通過本方法可以使納米線朝 向一致地配置于基板上。 產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的電子電路構(gòu)成部件的裝配方法以及裝配裝置，可以適用在作 為部件裝配含有電子元件的元件芯片的情況下、或裝配微小的柱形狀的部 件時。該方法以及裝置，可以適用于電子機器或電子元件的制造方法。例 如，可以適用于電路基板以及含有該基板的電子機器的制造方法、電路基 板以及含有該基板的電子機器的修復(fù)方法。另外，作為部件在裝配柱形狀 的納米部件時，也可以利用在晶體管等的電子元件的制造中，而且若使用 金屬作為柱形狀部件，則還可以適用在通用的電氣布線的制造中。
權(quán)利要求
1.一種電子電路構(gòu)成部件的裝配方法，是把構(gòu)成電子電路的部件裝配在基板上的方法，其包括工序(A)，在上述基板的一主面上所設(shè)置的第一區(qū)域配置第一液體；工序(B)，使含有第二液體和至少一個上述部件的部件含有液，與配置于上述第一區(qū)域的上述第一液體接觸；和工序(C)，從上述一主面除去上述第一液體以及上述第二液體，從而把上述部件配置于上述第一區(qū)域，上述第一液體與上述第二液體不發(fā)生實質(zhì)性溶解，而且上述第一液體對上述部件表面的潤濕性，比上述第二液體對上述部件表面的潤濕性高。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路構(gòu)成部件的裝配方法，其特征 在于，上述第一液體是含有水的液體，上述第二液體是不含有水的液體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子電路構(gòu)成部件的裝配方法，其特征 在于，上述第一液體是水，上述第二液體是氯類溶劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路構(gòu)成部件的裝配方法，其特征 在于，上述工序(C)包括使不與上述第一液體發(fā)生實質(zhì)性溶解且與上述第二液體發(fā)生實質(zhì) 性溶解的第三液體，與上述第二液體接觸，而從上述一主面除去上述第 二液體的工序；和從上述一主面除去上述第一液體以及第三液體的工序。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路構(gòu)成部件的裝配方法，其特征在于，在上述一主面上，設(shè)置有包圍上述第一區(qū)域的第二區(qū)域，上述第一液體對上述第一區(qū)域的潤濕性，比上述第一液體對上述第 二區(qū)域的潤濕性高。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路構(gòu)成部件的裝配方法，其特征在于，在上述工序(B)之前，還包括對上述部件施以表面處理，以使上述第一液體對上述部件的表面的潤濕性高于上述第二液體對上述 部件的表面的潤濕性的工序。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路構(gòu)成部件的裝配方法，其特征 在于，上述第二液體的極性比上述第一液體的極性小。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路構(gòu)成部件的裝配方法，其特征 在于，上述第一液體含有具有烴鏈的有機溶劑，而且上述第二液體含有 具有氟化碳鏈的有機溶劑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路構(gòu)成部件的裝配方法，其特征 在于，在上述工序(A)中，將上述基板的上述一主面置于下述環(huán)境中， 即上述第一液體的蒸氣壓力相對于上述第一液體的飽和蒸氣壓力的百分率在60 100%的范圍內(nèi)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路構(gòu)成部件的裝配方法，其特征 在于，在上述工序(A)中，將上述基板的上述一主面置于存在有上述 第一液體的蒸氣的環(huán)境下，并將上述基板的上述一主面的溫度設(shè)為上述 蒸氣的露點以下。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路構(gòu)成部件的裝配方法，其特征 在于，上述部件的最大邊的長度在100wm以下。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路構(gòu)成部件的裝配方法，其特征 在于，上述部件是含有電子元件的元件芯片，上述第一區(qū)域具有與上述元件芯片的規(guī)定的面的形狀對應(yīng)的形狀， 在上述工序(C)中，上述元件芯片，以上述規(guī)定的面與上述基板 的一主面相向的方式，配置在上述一主面上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子電路構(gòu)成部件的裝配方法，其特 征在于，上述元件芯片是具有兩個面(Pl)、面積在面(Pl)以上的 兩個面(P2)、和面積大于面(P2)的兩個面(P3)的長方體狀的形 狀，上述面(P3)的形狀和上述第一區(qū)域的形狀實質(zhì)相等， 在上述工序(C)中，上述元件芯片，以上述兩個面(P3)中的一 個面與上述一主面相向的方式，配置在上述一主面上。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路構(gòu)成部件的裝配方法，其特征在于，上述部件是柱形狀，上述第一區(qū)域形狀，在形成了外接于上述第一區(qū)域的最小面積的矩形時，是上述矩形的短邊的長度比上述部件的長軸的長度短的形狀。
15. —種電子電路構(gòu)成部件的裝配裝置，是用來把構(gòu)成電子電路的部件裝配在基板上的裝配裝置，其包括(I )將第一液體的蒸氣向上述基板的一主面供給的單元；(II )將含有第二液體和上述部件的部件含有液向上述基板的上述一主面供給的單元；(m)從上述基板的上述一主面除去上述第一液體和上述第二液體 的單元。
全文摘要
本發(fā)明的裝配方法包括(A)在基板(1)的一主面上所設(shè)置的第一區(qū)域(11)配置第一液體(2)的工序；(B)使含有第二液體(3)和至少一個部件(4)的部件含有液(5)，與配置于第一區(qū)域(11)的第一液體(2)接觸的工序；(C)從一主面除去第一液體(2)以及第二液體(3)，從而把部件(4)配置于第一區(qū)域(11)的工序。第一液體(2)與第二液體(3)不發(fā)生實質(zhì)性溶解。第一液體(2)相對部件(4)表面的潤濕性，比第二液體(3)相對部件(4)表面的潤濕性高。
文檔編號H01L21/52GK101310373SQ20068004283
公開日2008年11月19日 申請日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月29日
發(fā)明者中川徹, 鳥井秀雄 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社