电子电路构成部件的装配方法以及装配装置的制作方法

专利名称：电子电路构成部件的装配方法以及装配装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子电路构成部件的装配(mount)方法以及装配装置。
背景技术：
将有源型液晶显示元件或有机EL显示元件形成在玻璃基板上，且在 基板上配置成矩阵状的像素由配置在其附近的晶体管来控制。以目前的技 术，由于无法将结晶半导体的晶体管形成在玻璃基板上，所以将由非结晶 型硅或聚硅薄膜形成的薄膜晶体管用于像素的控制上。薄膜晶体管具有可 廉价地制作在大面积的基板上的长处，但与结晶硅相比，存在移动度小、
无法进行高速动作的问题。为了解决该问题，至今提出有首先在硅片上
制作多个晶体管，之后将之从晶片切离出并配置在基板上的方法。
提出有例如预先在基板上开设用来装入晶体管的孔，并将该基板置 于单晶硅晶体管分散了的液体中，从而将晶体管配置在孔中的方法(参照
美国专利第6417025号说明书以及信息显示器(Information Display)、 pl2 16、 1999年。)。通过使孔的形状和晶体管的形状相同，而在基板 的规定的位置配置朝向规定方向的晶体管。记载为利用该方法，可以把 10000个十 数百li m大小的晶体管配置在三英寸见方的基板上。
另外，也公开有将多个单晶硅晶体管配置在玻璃基板上的液晶显示元 件的制作方法(参照日本特开2003-5212号公报。)。该方法中，将开设 了可收容单晶硅晶体管的孔的橡胶类高分子薄膜形成在玻璃基板上，并将 该玻璃基板置于单晶硅晶体管分散了的液体中，从而把该晶体管配置在玻 璃基板上。为了在玻璃基板上开孔，需要使用如激光加工装置等的价格高 昂的装置，而使用该方法无需在基板上直接开孔，故具有用简单的装置即 可配置晶体管的优点。
另外，提出有将具有第一接合面(first mating surface)的基板、和具有与该接合面几乎相等形状的第二接合面(second mating surface)的部件 分散到液体中，并在两个接合面彼此接合的状态下对分散液的自由能设计 以使其达到最小，从而将部件配置在基板上的方法(参照美国专利第 6507989号说明书。)。例如，使基板表面的一部分区域具有疏水性而设 为第一接合面，使其余的区域具有亲水性。同样地，使配置在基板的部件 的一个面具有疏水性而设为第二接合面，并使部件上除第二接合面以外的 面具有亲水性。然后，在第一接合面和第二接合面上分别配置适量的疏水 性的紫外线(UV)固化性树脂之后，使基板和部件分散到水中并进行搅 拌，使得基板的第一接合面和部件的第二接合面通过UV固化性树脂接合。 之后，在水中向基板照射紫外线来使树脂固化，从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，也公开了代替UV固化性树脂而将 十六垸配置在第一接合面和第二接合面间，并在从水中取出配置有部件的 基板后，对基板进行加热而去除十六烷，从而将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，随着近年来的纳米技术的进步，使用柱形状且直径小于数百 nm的部件(以下也称为纳米部件。)电子设备的构想或研究开发逐渐盛 行。在柱形状的纳米部件中，含有例如碳纳米管或半导体纳米线等的针状 纳米微粒子。以利用纳米部件作为构成电子电路的部件(以下也简单称为 部件)为例，对使用了半导体纳米线的电场效应晶体管(FET)在常温下 的动作进行了公开(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.)。使用该纳米部件的电场效应晶体管由于通过涂敷工法 做出，所以与以往的薄膜工法相比，从使用多个大型真空设备的工法中解 放出来。因此，被认为具有包括低成本化在内的优点。
一方面，为了使用纳米部件实现晶体管特性，需要把纳米部件配置于 规定的细小区域，而且在该区域中定向于一轴方向。这是由于通过在沿一 轴方向定向配置了的柱形状的纳米部件的两端部分形成源电极和漏电极， 能够实现电场效应晶体管。因此，为了制造利用了纳米部件的涂敷型的电 场效应晶体管，重要的课题之一是在将纳米部件装配于基板上时正确地控制定向方向以及配置位置。例如，作为控制纳米部件的定向方向或配置位 置的方法，报告有使基板表面带有多个槽的聚二甲基硅氧垸(PDMS) 制的模具与基板接触，在基板表面形成液体流的水路，并在该水路中流动 使纳米部件分散的液体，从而在基板上定向涂敷柱形状的纳米部件的方法
(以下称作流动法。)(参照美国专利第6872645号说明书以及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
有例如制作表面化学修饰为亲水性的纳米部件的悬浊液，并使该悬浊液 与表面的一部分具有亲水性的基板接触后抽离，利用此时在基板、悬浊液 以及大气之间所生成的液体/固体/气体界面，可以将纳米部件某种程度地
定向配置于基板的亲水性部分(参照美国专利第6969690号说明书)。为 了将悬浊液从基板上抽离，报告有将基板的一部分浸渍于悬浊液中，并 逐渐蒸发掉悬浊液溶剂的方法。
以往，将基板置于分散有多个晶体管的液体中而使晶体管装入基板的 孔中的方法，利用了靠近孔的晶体管为容易进入其中的形状时，受重力的 作用落入到孔中的原理。因此，靠近孔的晶体管无法以100%的概率进入 到孔中。另外，随着晶体管的縮小，与作用于该元件的重力相比，作用于 元件表面的表面张力或因液体的流动而引起的力更大，所以进一步地减少 进入孔中的概率。因此分散液中的晶体管的数量不得不比应配置在基板上 的数量多。因此，为了做出一个显示元件，需要预先制作比原本需要数量 多的晶体管，存在制造成本偏高的问题。另外，由于晶体管是否进入到孔 中要由概率所左右，所以即便长时间地把基板置于分散溶液中，也无法令 晶体管未进入的孔的存在概率减少到零。因此，就需要对晶体管是否被配 置于所有孔之中进行检查，存在制造工时增多的问题。
另外，以往使作为接合面的规定面上配置有液体的基板以及部件分散 到分散用的液体(分散剂)之中，而将部件与基板以规定的接合面相互接 合的方法，虽然作为把部件配置于基板上的方法较为优异，但存在很难对 配置于接合面的液体量进行控制的问题(Sensor Update， Vol. 13 ， P3 ， 2004)。 具体地说，若液量过少，无法以液体完全覆盖基板和部件间的接触面，因 此存在粘接力下降的问题。另一方面，若液量过多，部件漂浮在液体上而浮游移动，因此存在部件会因轻微的搅拌而从液体脱离的问题。另外，该 方法，由于具有部件性质不同的两种面(作为疏水性的接合面，其余的亲 水性的面)，所以部件相对分散剂的分散性降低。因此存在部件吸附于分 散剂的气/液界面上、或部件彼此集聚的问题。而且，该倾向会随着部件的 变小而增大，另外，对于纳米尺寸的部件而言，使其一部分表面的润湿性 与其它面不同这样的技术较为困难。因此很难把纳米尺寸的部件配置在基 板上。另外在以往例中，配置于接合面的液体全部为疏水性的液体。基板 和部件间的粘接力由配置的液体的表面张力来决定。因此，疏水性的液体 与水等亲水性的液体相比，其表面张力小，连结基板和部件的力较弱。因 此，在从分散液体中取出配置有部件的基板时，会出现部件从基板上脱离
的情况(Journal of Electromechanical Systems ， Vol 10 ， No 1 ， 2001)。
一方面，在将柱形状的纳米部件向基板装配时，如果为了对定向方向 或配置位置进行控制而使用以往的流动法，则存在很难实现稳定的定向及 配置的问题。另外，由于使用对液体的流向进行控制的模具，所以制造工 序也比较繁琐，相应的设备也较为复杂，因此存在制造成本高、而且缺乏 可重复性之类的问题。另外，利用液体/固体/气体界面的以往的方法，很 难使纳米部件正确地定向。而且，需要对从基板抽离悬浊液的工序进行严 密地控制，相应的设备也变得复杂，因此存在制造成本较高、且缺乏可重 复性之类的问题。

发明内容
针对以上的状况，本发明的目的之一在于提供一种在将构成元件芯片 或纳米部件等的电子电路的部件装配于基板上时，用于正确且可重复性高 地装配在规定位置上的新颖的装配方法以及装配装置。
本发明的电子电路构成部件的装配方法，是把构成电子电路的部件装
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设置的第一区域配置第一液体的 工序；
工序(B)使含有第二液体和至少一个上述部件的部件含有液，与配 置于上述第一区域的上述第一液体接触；工序(C)从上述一主面除去上述第一液体以及上述第二液体，从而 把上述部件配置于上述第一区域，上述第一液体与上述第二液体不发生实质性溶解，而且上述第一液体 相对上述部件表面的润湿性，比上述第二液体相对上述部件表面的润湿性 高。本发明的电子电路构成部件的装配装置，是用来把构成电子电路的部件装配在基板上的装配装置，其包括(I )将第一液体的蒸气向上述基板的一主面供给的单元；(II )将含有第二液体和上述部件的部件含有液向上述基板的上述一主面供给的单元；(III)从上述基板的上述一主面除去上述第一液体和上述第二液体的单元。此外，在本发明书中，"装配"是作为包括"安装"的用语而使用， 也包括将电子产品甚至部件配置于基板上。根据本发明的电子电路构成部件的装配方法以及装配装置，可以将构 成电子电路的部件高概率地装配在规定的区域。例如，当装配的部件是含 有电子元件的元件芯片时，通过使用本发明的装配方法，不同于以往的方 法，不需要准备过多数量的元件芯片，甚至可以简化或省略检査元件芯片 是否被装配的工序。另外，在使用本发明的装配方法对元件芯片进行装配 时，不同于以往的方法，可以无需将配置元件芯片的孔形成在基板上的工 序。 一方面，当部件是微小的柱形状时，与以往的方法不同，无需利用液 体的流动、或者对配置部件的基板和液体之间形成的液体/固体/气体的界 面进行严格地控制，因此可以简化工序数量以及设备，可以降低制造成本。 另外，根据本发明的装配方法以及装配装置，由于可以在规定的区域实现 可重复性良好的装配，所以可以降低装配时准备的部件数量。另外，在本发明的装配方法中，部件不具有例如疏水性和亲水性那样 的彼此性质明显不同的多种面。因此，即使部件很小，也很难造成部件向 第二液体的气/液界面的吸附，或部件彼此聚集的情况，也可以实现向作为 分散剂的第二液体的良好的分散性。而且，在本发明的装配方法中，使第 一液体相对部件表面的润湿性，高于第二液体相对部件表面的润湿性。从而相比第二液体，部件可以稳定地存在于第一液体的区域，因此即使未对 第一液体的量进行严格地控制，也很难出现部件和基板间的接合力下降或 部件从基板脱落等的问题，可以将部件固定在基板的第一区域。另外，在 本发明的装配方法中，由于对于部件无需以面单位控制性质，所以即便部件尺寸很小(例如，部件的最大边的长度在100Pm以下)仍可适用。另外，并不局限于元件芯片或者柱形状的部件，通过使用本发明的装配方法以及装配装置，可以将lmm以下的微小物体配置在基板的规定位 置。例如，也可以将本发明的装配方法以及装配装置适用在将IC(Integrated Circuit)标签向规定位置装配的过程中。


图1A 图1G是示意性表示本发明的装配方法的一实施方式中各工序 的剖视图。图2A 图2G是示意性表示本发明的装配方法的一实施方式中各工序 的剖视图。图3A是表示本发明的装配方法中第一区域以及第二区域的例子的立 体图，图3B是表示在第一区域配置第一液体的样子的立体图。图4A 图4D是示意性表示在本发明的装配方法的一实施方式中元件 芯片进入第一液体的样子的图。图5A及图5B是对本发明的装配方法中的界面张力的作用进行说明 的图。图6A 图6B是示意性表示在本发明的装配方法的一实施方式中元件 芯片被装配的样子的立体图。图7A 图7D是表示在本发明的装配方法的一实施方式中元件芯片被 装配的样子的立体图。图8A 图8C是对本发明的装配方法中的表面张力的作用进行说明的图。图9A及图9B是对本发明的装配方法中的表面张力的作用进行说明 的图。图10A 图IOG是示意性表示本发明的装配方法的一实施方式中各工序的剖视图。图11A 图IID是表示制作元件芯片的工序的图。图12A 图12C是表示制作单晶硅晶体管的工序的剖视图。图13A及图13B是示意性表示在本发明的装配方法中，设置在基板的疏液性的有机薄膜的构造的图。图14是表示作为本发明的显示装置的一实施方式的液晶显示器的俯视图。图15是示意性表示作为本发明的显示装置的一实施方式的液晶显示 器的剖视图。图16A 图16E是表示作为本发明的显示装置的一实施方式的液晶显 示器的制造方法的各工序的剖视图，图16F是表示元件芯片的立体图。图17是示意性表示作为本发明的显示装置的一实施方式的有机EL显 示器的俯视图。图18A是作为本发明的显示装置的一实施方式的有机EL显示器的像 素驱动用晶体管的电路图，图18B是表示该有机EL显示器中使用的单晶 硅晶体管的立体图。图19是示意性表示作为本发明的显示装置的一实施方式的有机EL显示器的剖视图。图20是示意性表示本发明的装配方法中被第二区域包围的第一区域 的俯视图。图21是表示本发明的装配装置的一实施方式的示意图。图22是在图21示出的装配装置中，表示基板和滚子间关系的示意图。图23A是表示使用本发明的装配方法而装配的柱形状的部件的俯视图，图23B是其剖视图。图24是表示被表面处理过的基板的立体图。图25A 图25E是表示装配柱形状的部件的工序的剖视图。图26A 图26C是表示在本发明的装配方法中使用的基板上形成第一区域的细小图案的各工序的剖视图。图27是表示本发明的装配装置的一实施方式的示意图。图28A是简略地表示背栅型电场效应晶体管的构成的俯视图，图28B是其剖视图。图29A 图29C是表示图28中示出的背栅型电场效应晶体管的制造 工序的剖视图以及俯视图。图30A是简略地表示顶栅型电场效应晶体管的构成的俯视图，图30B 是其剖视图。图31A 图31E是表示图30中示出的顶栅型电场效应晶体管的制造工序的剖视图以及俯视图。图32是表示对TFT进行驱动的电路构造的立体图。 图33是表示作为本发明的显示装置的一实施方式的有机EL显示器的构造的立体图。图34A 图34D是表示本发明的装配方法以及装配装置的另一实施方 式的示意图。图35是示意性表示本发明的装配方法以及装配装置的再一实施方式 的剖视图。图36A 图36C是表示本发明的装配方法以及装配装置的再一实施方 式的示意图。图37是示意性表示本发明的装配方法以及装配装置的再一实施方式 的剖视图。图38是在实施例2中，使用本发明的方法而配置在基板上的纳米线 的显微镜照片。图39是在实施例2中，使用本发明的方法而配置在基板上的纳米线 的显微镜照片。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明。在以下说明所使用的附图中， 为了方便观察有时省略剖面线。而且在以下的说明中，有时对同样的部分 采用同一符号并省略重复的说明。"装配方法"本发明的装配方法，是把构成电子电路的部件装配在基板上的方法。该方法包括12(A) 在基板的一主面上所设置的第一区域，配置第一液体的工序；(B) 使含有第二液体和至少一个上述部件的部件含有液，与配置于 上述第一区域的上述第一液体接触的工序；(c)从上述一主面除去上述第一液体以及上述第二液体，从而把上述部件配置于上述第一区域的工序。其中，第一液体不能实质性地溶解于第二液体中，而且第一液体对部 件表面的润湿性，要比第二液体对部件表面的润湿性高。另外，从另一观点出发，本发明的电子电路构成部件的装配方法，是把构成电子电路的部件装配于基板上的方法，该方法也可以包括(A) 在基板的一主面上所设置的第一区域，配置第一液体的工序；(B) 使含有不能实质性溶解上述第一液体的第二液体和至少一个上 述部件的部件含有液，与配置于上述第一区域的上述第一液体接触，从而 使上述部件移动到上述第一液体的区域的工序；(C) 从上述一主面除去上述第一液体以及上述第二液体，从而把上 述部件配置于上述第一区域的工序。根据该方法，通过在装配部件的规定的区域设置第一区域，并使部件 含有液与配置于该第一区域的第一液体接触，来使部件从部件含有液移动 到第一液体的区域，而可以将部件配置于第一区域内。之后，通过从基板 的一主面除去第一液体、和包含于部件含有液的第二液体，可以切实地把 部件装配在规定的区域。其中，本说明书中，第一液体的区域是指包括第 一液体的内部以及第一液体的表面(第一液体和部件含有液间的界面)。 在分别将部件装配于多个区域上时，可以在基板上设置多个第一区域，而 把第一液体配置于各区域后，使部件含有液与该第一液体接触。从而，也 可以同时将部件装配于多个区域。此时，可以使用在第二液体中分散有多 个部件的部件含有液。其中，此处所说的分散是指部件在第二液体中不集 聚的状态，且为使部件分散也可以搅拌部件含有液。下面，对本发明的装配方法的各工序进行更加详细的说明。 "工序(A)"为了正确地将部件装配在规定的区域，优选为配置在第一区域的第一 液体不会从该第一区域分散出去。于是，为了防止第一液体分散到第一区域的外侧，优选为以包围第一区域的方式，设置就第一液体的润湿性而言 要低于第一区域的第二区域。即，在基板的一主面上，设置第一区域、和 包围第一区域的第二区域，且只要第二区域中的第一液体的润湿性低于第 一区域即可。利用该方法，配置于第一区域的第一液体很难分散到第一区 域的外侧，可以把第一液体稳定地配置在第一区域内。为了实现表现出该 润湿性的第一区域以及第二区域，可以以第一区域的表面能量高于第二区 域的表面能量的方式来形成两区域。而且为了更稳定地把第一液体配置于 第一区域，优选使第一液体在第一区域和第二区域之间润湿性的差值较 大。由于润湿性的大小也与第一液体的表面张力有关，故第一区域以及第 二区域的表面能量的值不受限定，但用来将第一液体稳定地配置于第一区域的一例，是把第二区域的表面能量设置成5mJ/m2以上而小于40mJ/m2 (优选在5 25mJ/r^的范围)，并把第一区域的表面能量设为40mJ/m2 (优选在60 1000mJ/n^的范围)。其中，以下也把第一液体的润湿性较 高的性质称为"亲液性"，把第一液体的润湿性较低的性质称为"疏液性"。 第一液体对固体表面的润湿性，由于也与第一液体的表面张力有关而非固 体表面能量，所以表示"亲液性"及"疏液性"的固体表面能量值不特别 受限定，但"亲液性"的情况下，其表面能量优选在40mJ/n^以上(优选 在60 1000mJ/m2的范围)，而为"疏液性"时，其表面能量优选在5mJ/m2 以上而小于40mJ/m2 (优选在5 25mJ/n^的范围)。此外，作为形成第二区域的方法的一例，举出在第二区域的至少一部 分，配置第一液体的润湿性比第一区域的要低的有机膜的方法。利用该方 法，可以容易形成第一区域以及第二区域。 "工序(B)"作为使部件含有液与配置于基板上的第一液体接触的方法，例如有 将基板整个浸渍于部件含有液中的方法、仅使基板的配置有第一液体的面 与部件含有液接触的方法、或者对基板的配置有第一液体的面喷射部件含 有液的方法、将部件含有液涂敷于基板的配置有第一液体的面上的方法 等。由于第一液体与第二液体不会实质性地发生溶解，所以即使在部件含 有液接触到第一液体的状态下，第一液体仍能够稳定地停留在第一区域。 此外，在本说明书中，第一液体与第二液体不会实质性地发生溶解，是指第一液体对第二液体的溶解度(溶解到第二液体100ml中的第一液体的重量)在10g以下，更优选在lg以下。对部件从部件含有液向第一液体区域的移动进行说明。由于第一液体 对部件表面的润湿性比第二液体对部件表面的润湿性高，所以认为部件移 动到第一液体的区域。另外，在本发明中由于也可以将配置于第一区域的 第一液体的量设为较多，所以通过调整第一液体的量，也可以容易地使部 件进入到第一液体的内部。另外，当部件向第一液体的内部移动时，考虑 为在第一液体和部件含有液(第二液体)的边界面上作用的界面张力还与 部件从部件含有液向第一液体内部的移动相关。因此，通过适当地控制第 一液体的表面张力、第二液体的表面张力、和第一液体及第二液体对部件 表面的润湿性，可以高效地使部件移动到第一液体的区域。另外，通过调 整配置于第一区域的第一液体的体积，也可以控制移动到第一液体的区域 的部件的数量，控制配置于一个第一区域的部件的数量。例如，当部件是 含有电子元件的元件芯片时，通过调整配置于第一区域的第一液体的体 积，可以仅把一个元件芯片插入到该第一液体中。例如，通过将第一液体的体积设为小于元件芯片的体积的100倍，就可以仅把一个元件芯片插入第一液体中。对于部件向第一液体的内部移动的情况，进行更加详细的说明。为了 使部件高效地移动到第一液体的内部，优选在第一液体与部件含有液接触 的状态下，使第一液体具有欲将部件纳入到内部的趋势的性质。当第一液 体具有该性质时， 一旦部件含有液中的部件靠近第一液体，该部件可以很 容易地移动到第一液体中。例如，为使界面张力沿欲将部件纳入到第一液 体的内部的方向作用，优选为在部件含有液中，第一液体对部件的表面的静态接触角小于90。。另外，第一液体对部件表面的润湿性优选为比第二液体对部件表面的润湿性要高。由于此处所说的部件很微小，所以液体对 部件表面的润湿性，换言之可以是液体中的部件的分散性。因此，若以其 它方式来表现，则优选为部件对第一液体的分散性要比对第二液体的分散 性高。这是由于当润湿性处于该关系时，部件进入到第一液体要比存在于 第二液体中在能量上更为稳定。因此，本发明的装配方法，优选为含有如下工序以使部件具有纳入到第一液体的内部的性质的方式，而预先(在工序(B之前))对部件施加表面处理的工序。其中，静态接触角意味着 在将液滴静态地配置于固体表面时，固体表面上的液滴的接触角。在本发明的装配方法中，例如也可以以第二液体的极性小于第一液体 的极性的方式，来选择第一液体以及第二液体，以使第一液体具有从部件 含有液中纳入部件的性质。例如，也可以将含有水的液体用作第一液体， 而将不含有水的液体用作第二液体。另外，作为第一液体优选使用水。这 是由于水表面张力大，故可以牢固地把部件保持在第一区域的缘故。另外， 优选在第二液体中使用氯类溶剂。其中作为氯类溶剂，例如使用氯代甲烷、 二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、单氯丁烷、二氯丁垸、单氯戊烷或二氯戊烷 等。其中，当第一液体为水时，作为第二液体最好使用氯仿或二氯丁烷。 此时，部件的表面优选为亲水性，而当部件的表面为疏水性时，可以预先 施加表面处理来形成亲水性。另外，也可以将含有烃链的有机溶剂用作第 一液体，而将含有氟化碳链的有机溶剂用作第二液体。在第一液体中，可 以使用例如碳数为5 16的链垸烃等。此时，优选为以具有烃链的有机膜 覆盖部件的表面，来提高对第一液体的润湿性。此外，在本说明书中，含 有烃链的有机溶剂是指构成有机溶剂的分子含有烃链。另外，含有氟化碳 链的有机溶剂是指构成有机溶剂的分子含有氟化碳链。这样，分散于第二液体的部件可否高效地移动到第一液体的区域中， 取决于第一液体、第二液体以及部件的性质的组合。上述的第一液体和第 二液体的选择方法以及部件的处理方法，是用来实现本发明的装配方法的 一个例子，故不受其限定。因此，在使第一液体与分散有部件的第二液体 (部件含有液)接触时，只要可以使部件移动到第一液体的区域中，可以 使用任一液体的组合或部件的处理方法。例如，使用如下的方法，也可以 决定第一液体以及第二液体。首先，在装有分散了部件的第二液体的试管 中，倒入与第二液体几乎相同体积的第一液体。此时，第一液体不会与第 二液体实质性地相溶，所以两溶液分离。之后，搅拌试管，如果部件的一 部分、或大部分移动到第一液体的内部或界面上，即可判定该组合妥当。另外，为了决定可使用的第一液体和第二液体的组合，例如可以使用 如下的方法。将试管内表面以与部件表面相同表面能量的方式进行化学修 饰，并向试管内倒入第一液体和第二液体，观察两液体的边界面的形状。当第一液体处于上层、而第二液体处于下层，且边界呈向上凸形状时，可 以判断在部件上作用有使之向第一液体移动的力。因此，可以推测部件向 第一液体移动。当第一液体位于下层、而第二液体位于上层，且两液体的 边界呈向下凸起的形状时，同样地可以推测部件向第一液体移动。在本发明的装配方法中，把第一液体配置于第一区域的方法不受特别 地限定。例如，可以通过将第一液体雾化并喷射到基板上，或者将第一液 体的气体喷射到基板上，使第一液体在基板的第一区域上凝结，来把第一 液体配置于第一区域。另外，例如也可以将基板的一主面置于第一液体的 蒸气压力相对第一液体的饱和蒸气压力的比例较高的环境中，从而把第一 液体配置在第一区域。若基板配置于该环境中，则能够将第一液体配置在 第一区域，因此若在该环境中使部件含有液与第一液体接触，则可以几乎 同时进行工序(A)和工序(B)，可以减少作业数。其中，第一液体的 蒸气压力相对第一液体的饱和蒸气压力的比例较高的环境是指，例如第一 液体的蒸气压力相对第一液体的饱和蒸气压力的百分率(第一液体为水时的相对湿度)在60 100%，优选为80 100%的环境。另外，对第一液体进行配置的基板表面的温度在第一液体的蒸气的露点以下的情况，也称 作第一液体的蒸气压力相对第一液体的饱和蒸气压力较高。因此，通过把 基板的一主面置于存在有第一液体的蒸气的环境中，而把该一主面的温度 降至该蒸气的露点以下，也可以把第一液体配置在第一区域。"工序(c)"在"工序(c)"中，把第一液体以及第二液体从基板的一主面上除去。具体地说，例如，是剩余配置于第一区域的第一液体而先除去第二液 体，之后除去第一液体，从而把部件配置在规定位置。另外，例如除去第 一液体，之后从基板的一主面上除去第二液体，从而把部件配置在规定的 位置。即使第一液体与第二液体不发生实质性的溶解，但通过长时间把第 一液体置于第二液体中，会有可能使第一液体逐渐溶解于第二液体中。因 此，使基板的一主面长时间与扩散有部件的第二液体接触，从而使第一液 体逐渐溶解于第二液体中并从基板的一主面上除去，之后通过从基板的一 主面上除去第二液体，而可以把部件配置在规定的位置。另外，例如也可 以在将基板的一主面置于第二液体中的状态下除去第一液体的一部分，之后从基板的一主面除去第二液体，最后除去第一液体，从而把部件配置在 规定的位置。这样，第一液体和第二液体的除去顺序，由两液体间的溶解 性、接触时间以及接触方法来决定。部件与除去第一液体以及第二液体的 顺序无关，而被配置在规定的位置。以下，对除去第一液体以及第二液体的方法的例子进行说明。首先，对除去第二液体的方法的例子进行说明。当第二液体相对基板 一主面上的除第一区域之外的区域的润湿性较低时，可以容易地从该主面 上除去第二液体。在将基板整个浸渍到部件含有液中、或仅将基板的一主 面与部件含有液接触时，可以通过把基板从部件含有液中取出或分离来除 去第二液体。在向一主面上喷洒第二液体时，可以通过停止喷洒来除去。 另外除此之外，也有使用第三液体进行清洗的方法。即，工序(C)也可 以含有.*使不与第一液体发生实质性溶解而与第二液体实质性溶解的第三 液体与第二液体接触，从而从上述一主面除去第二液体的工序；和从基板 的一主面除去第一液体以及第三液体的工序。其中，对于第三液体也可以 使用与第二液体相同的液体。作为清洗的方法，有将基板整个浸渍于第三 液体、或向基板的清洗面喷射第三液体等方法。在使用第三液体来清洗的 过程中，即使第一液体残留于第一区域上，由于第一液体与第三液体不发 生实质性的溶解，所以第一液体可以稳定地停留在第一区域上。清洗之后， 从基板上除去第三液体。作为除去的方法不受特别地限定，例如既可以通 过自然干燥进行除去，也可以通过加热和/或减压来除去。另外，在第三液 体相对第一液体之外的区域的润湿性较低时，可以容易地除去第三液体。 在将基板整个浸渍于第三液体、或使第三液体仅与基板的一主面接触时， 可以通过将基板从第三液体中取出或分离，之后进行干燥来除去第三液 体。在喷洒第三液体时，可以在停止喷洒之后进行干燥以实现除去。在剩余配置于第一区域的第一液体而先除去第二液体时，如上述那样 通过在除去第二液体之后，除去第一液体，从而把部件配置在基板的规定 位置。除去第一液体的方法不受特别的限定，例如既可以通过自然干燥来 除去，也可以通过加热和/或减压来除去。通过从第一区域除去第一液体的工序，将部件配置在第一区域。为了 高效地将部件配置于第一区域，优选在第一液体与大气或第二液体接触的状态下，使第一液体具有欲将部件纳入内部的性质。当第一液体具有该性 质时，在工序(C)中可以通过除去第一液体而把部件正确地配置在第一 区域上。例如，在大气或第二液体中，优选第一液体相对部件的表面的静 态小于90° 。另外，在大气中以及第二液体中，优选第一液体相对部件的 表面的润湿性要高。对于通过除去第一液体而使部件配置在规定位置的原 理将在后边叙述。在以上的各工序中，能够切实地把部件装配于基板的规定区域上。 另外，利用本发明的装配方法，可以一次装配多个部件。即，只要在 基板的一主面上制作多个第一区域，并在各第一区域上配置第一液体，通 过使用上述方法，就可以正确地把多个部件配置在规定的区域。利用该方 法，例如可以将显示装置的驱动中使用的多个元件芯片(例如电场效应晶 体管) 一次装配。另外，使用该装配方法，也可以进行电子机器的修复。 例如，在装配于电子机器的多个元件芯片中，当出现有不良的元件芯片时， 也可以使用本发明的装配方法来装配正常的元件芯片来进行替换，以除去 不良的元件芯片。另外，在用其它的方法装配多个元件芯片后，也可以使 用本发明的装配方法选择性地把元件芯片装配于无法装配元件芯片的部 位。此外，装配有部件的基板没有特别限定，可以使用由无机材料、高分 子树脂材料、或者无机材料和高分子树脂材料的复合材料形成的基板。作 为无机材料，可以使用矾土的陶瓷、硅以及玻璃等。作为高分子树脂材料， 可以使用聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂、聚碳酸酯树脂等。作为 无机材料和高分子树脂材料的复合材料，例如可以使用含有由玻璃、陶瓷 或者金属形成的光纤和高分子树脂材料的复合材料。另外，基板材料具有 导电性，但基板表面最好为绝缘性，因此也可以使用SOI基板或化合物半 导体基板。下面，分为装配部件是含有电子元件的元件芯片的情况，和是柱形状 的部件、特别是纳米线等的微小柱形状部件的情况，而分别对第一区域的 形状和部件进行说明。其中，这里所说的微小柱形状的部件，例如是指最大直径在1 li m以下的柱形状部件，优选为最大直径在500nm以下的部件。 以下也把该部件称为纳米部件。当部件为含有电子元件的元件芯片时，在工序(A)中将在基板上所 设置的第一区域的形状，与装配于该第一区域的元件芯片的形状对应地决 定。例如，此时的第一区域的形状优选为具有与进行装配的元件芯片的规 定面(在装配于基板上的状态下，与基板相向的面)的形状对应的形状， 例如三角形、四边形、五边形等多边形、圆形或椭圆形等。所装配的元件芯片也可以是具备两个面(Pl)、面积在面(Pl)以上的两个面(P2)、面积大于面(P2)的两个面(P3)的长方体状的形状。 此时，元件芯片的具有最大面积的面、即面(P3)的形状，和配置元件芯片的第一区域的形状，优选为尽量相似，更优选为实质性相等。这里，如果把面(P3)的纵横的长度为各自0.8倍(面积比为0.64倍)时的形状设 为P3x，把纵横的长度为各自1.2倍(面积比为1.44倍)时的形状设为P3y， 则"面(P3)的形状与配置有元件芯片的第一区域的形状实质性相等"， 意味着例如形状P3x是可收容于第一区域内的形状，而且是第一区域可 收容于形状P3y内的形状。将两个面(P3)中的一个面以与基板的一主面相向的方式进行配置。 为了正确地对元件芯片进行装配，优选为面(P3)的面积是面(P2)的面 积的两倍以上，例如优选在3倍 50倍的范围内。上述面(P3)的形状优选为长方形。当面(P3)的形状和第一区域的 形状实质性相等、且均为长方形时，可以以方向一致地装配元件芯片。结 果容易形成基板上的布线和元件芯片的电极端子的连接。长方形的长边优 选为是短边的1.5倍 50倍，更优选在2倍 10倍的范围。通过对元件芯 片的电极端子的配置进行钻研，即便元件芯片的平面形状不是长方形，仍 可切实地进行电极端子和配置元件芯片的基板上的布线间的连接。例如， 当改变距元件芯片中心的距离来配置多个电极时(例如把多个电极配置成 同心圆形时)，装配时与基板相向的元件芯片的面也可以是正方形或圆。元件芯片的基板也可以由单晶硅形成。此时，本发明的装配方法还包 括在工序(B)之前形成元件芯片的工序。也可以包括在单晶硅基板上形 成多个电子元件后，切断单晶硅基板，从而形成元件芯片的工序。当元件 芯片为仅含有一个电子元件的芯片时，按照各电子元件切断硅基板。该方 法，也可以在形成电子元件之后，研磨单晶硅基板的背面侧来使基板变薄。单晶硅基板的切断，可以通过一般的方法进行，例如可以使用切割机来进 行。本发明的装配方法中，电子元件也可以是晶体管(例如电场效应晶体 管)。电场效应晶体管作为显示装置的驱动用元件比较重要。此外，在元 件芯片中含有的电子元件并不局限于晶体管，也可以是电阻、电容或电感 等。元件芯片中包含的电子元件既可以为一个，也可以为多个。元件芯片 也可以包含由多个电子元件构成的电路。在元件芯片中包含的电子元件， 既可以是单晶硅晶体管，也可以是集成有单晶硅晶体管的电路元件。元件芯片的最长边例如在1000"m以下。当元件芯片的电子元件为电场效应晶体管时，需预先在装配元件芯片 的基板上，以与晶体管的源电极、漏电极及栅电极对应的方式形成电极图 案，这里只要使用本发明的装配方法配置元件芯片即可。该晶体管可以作 为有源矩阵型的显示装置的像素控制用晶体管而使用。 下面，对装配的部件为柱形状的部件的情况进行说明。 装配的部件为柱形状的部件的情况，与元件芯片的情况相同，也可以 根据装配部件的形状来决定第一区域的形状。此时，第一区域的形状例如 优选为在第一区域中部件在一轴方向上定向的形状。具体地说，当形成外 接于第一区域的面积最小的的长方形时，优选为以该长方形短边的长度短 于部件的长轴的长度的方式，决定第一区域的形状。例如，当第一区域为 椭圆时，在假设了外接于该椭圆的面积最小的长方形的情况下，优选为以 该长方形的短边的长度短于部件的长轴的长度的方式来设定。当第一区域 为长方形时，从其它观点出发进行说明，则优选为将第一区域的短边方向 (短边)的长度设为比部件长轴的长度短。通过将第一区域形成为该形状， 使得柱形状的部件以其长轴沿第一区域的长边方向定向配置。因此，即便 部件微小，仍能够稳定地在规定方向上定向并在第一区域内进行配置。其 中，这里所说的短边方向，是指就长方形的第一区域而言，与长边方向垂直的方向。作为柱形状部件，特别最大直径在l^m以下的纳米部件，例如有纳 米管、纳米线、纳米棒、纳米带以及晶须(whisker)等。例如，在将这些 纳米部件沿一轴方向定向配置，并在其两端配置第一电极及第二电极，来制造晶体管等的电子元件时，使用表示半导体特性的部件。作为该部件， 例如举出硅纳米线等。"电子机器的制造方法"本发明的电子机器的制造方法，是包括基板、和装配在含有电子元件 的基板上的元件芯片的电子机器的制造方法，包括利用本发明的装配方法 把元件芯片装配在基板的一主面上的工序。也不特别地局限于以该方法制造的电子机器，可以是显示装置。作为 显示装置，例如举出液晶显示器、有机EL显示器、等离子显示器、利 用电泳现象的显示器以及利用磁性粉末的显示器等。另外，作为以该制造 方法制造的其它电子机器，例如举出装配电路、带天线的IC标签等。 "电子元件的制造方法"本发明的电子元件的制造方法是制造包含基板、装配于该基板上的表 现半导体特性的柱形状的部件、与该部件连接的第一电极及第二电极的电 子元件的方法，包括利用本发明的装配方法把部件装配于基板的一主面 上。以该制造方法来制造的电子元件没有特别地限定，可以是晶体管。作 为晶体管，例如举出背栅型电场效应晶体管以及顶栅型电场效应晶体管等。"显示装置"本发明的显示装置，是利用本发朋的电子机器的制造方法制造出的显 示装置，或者是含有利用本发明的电子元件的制造方法制造出的晶体管的 显示装置。作为本发明的显示装置的一例，举出如下的显示装置，其具有: 基板；装配于基板上的多个元件芯片(作为电子元件含有晶体管的元件芯 片)；用来控制该元件芯片的第一布线以及第二布线。含有晶体管的元件 芯片，例如含有仅在一主面上形成的电极端子。多个元件芯片分别通过电 极端子而电连接于第一布线以及第二布线中的任一者。作为本发明的显示装置，例如举出液晶显示器、或有机EL显示器、 等离子显示器、利用电泳现象的显示器以及利用磁性粉末等的显示器等。 "装配装置"本发明的装配装置，是用来把构成电子电路的部件装配在基板上的装配装置，其具有
(I )将第一液体的蒸气向上述基板的一主面上供给的单元；
(II )将含有第二液体和上述部件的部件含有液向上述基板的上述一
主面供给的单元；
(III)从上述基板的上述一主面除去上述第一液体和上述第二液体的单元。
其中，第一液体以及第二液体相对部件的表面的润湿性的关系，如上 所述。
作为向基板的一主面上供给第一液体的蒸气的单元(I )，例如举出 向基板喷射第一液体的气体的机构、或可将内部的环境保持在存在第一液 体的蒸气的环境下的装置、或以第一液体的蒸气压力处于规定的范围内的 方式可对内部环境进行调制的装置等，但只要是可以向第一基板供给第一 液体的蒸气的机构或者装置，可以任意使用。作为将部件含有液向上述基 板的一主面供给的单元(II)，例如可以使用用来把基板浸渍于部件含 有液中的机构、可向基板面喷洒部件含有液的机构或者向基板涂敷部件含 有液的机构等。除去第一液体和第二液体的单元(III)，例如含有可通过 加热或降压来除去液体的公知机构。
另外，从另一观点出发，本发明的装配装置也可以具有 (0在上述基板的一主面所设置的第一区域上，配置第一液体的液体 配置部；
(ii)使含有第二液体和上述部件的部件含有液，与上述第一区域上 配置的上述第一液体接触的部件接触部。
液体配置部只要含有能对基板配置第一液体的机构即可，例如含有喷 墨法、使用分配器的方法或丝网印刷法中使用的公知的机构即可。另外， 也可以包含使第一液体雾化并向基板喷射的机构、或向基板喷射第一液体 的气体并使该第一液体在基板的第一区域凝结而配置的机构。尤其，喷墨 法中使用的喷出装置，由于可以正确地对其体积进行控制，并把微小的液 体配置于规定的位置，故被优先使用。另外，部件接触部例如可以包含用 来把基板浸渍于部件含有液中的机构、可向基板面喷洒部件含有液的机构 或者向基板涂敷部件含有液的机构等。本发明的装配装置，也可以还包含从上述基板的一主面除去上述第一 液体以及第二液体的液体除去部。液体除去部例如可以包含通过加热或降 压而可除去液体的公知的机构。
(实施方式l)
实施方式1中，参照附图并对本发明的装配方法进行详细的说明。在 实施方式中，构成电子电路的部件是含有电子元件的元件芯片，对把该元 件芯片装配在基板上的方法进行说明。
在图1A 图1G、和图3A及图3B中，示意地表示本实施方式的装配 方法的各工序。首先准备图1A及图3A中所示的基板1。在该基板l的一 主面上，设置有第一区域11和包围该第一区域11的第二区域12。第一区 域11及第二区域12形成为第一区域11与第二区域12相比，后述的第 一液体的润湿性较高。如图3A所示，第一区域ll呈长方形。此外，以下 在基板1中，也把设置有第一区域11的面称作第一主面。
接着，如图1B以及图3B所示，仅在第一区域11的部分配置第一液 体2。对于第一液体2的配置，可以利用喷墨法、使用分配器的方法或者 丝网印刷法等。或者，也可以使第一液体雾化并向基板喷射、或向基板喷 射第一液体的气体而使第一液体在基板的第一区域上凝结。另外，也可以 通过将基板置于第一液体的蒸气压力相对第一液体的饱和蒸气压力的比 例较高的环境中，来配置第一液体2。
另外，对于基板1，当在第一区域11以外的所有区域上设置润湿性较 低的第二区域12时，也可以使用浸渍法。具体地说，是在将基板1浸渍 于第一液体2中后，把基板1从第一液体2中拉起，从而可以仅在第一区 域11上配置第一液体2。另外，也可以使用旋转涂敷法，在第一主面上涂 敷第一液体2，从而把第一液体2仅配置在第一区域11上。在这些液体的 配置方法中，特别是喷墨法，由于可以对直径数十wm的微小的液滴，正 确地控制其体积并配置于规定的位置，所以在第一区域11较小或者对配 置于第一区域11的元件芯片的数量进行正确控制的情况下有效。在仅配 置一个元件芯片于第一区域11时，优选配置于该区域的第一液体2的体 积小于元件芯片的100倍。由于第一区域11被相对第一液体2润湿性较低的第二区域12所包围， 所以所配置的第一液体2很难从第一区域11露出。因此，第一液体2和 基板1间的接触面的形状，与第一区域11的形状几乎相同。
图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 体3、和分散到第二液体3中的元件芯片4。第二液体3是第一液体2无 法实质性溶解的液体。
接着，如图1D所示，将基板1浸渍到分散有元件芯片4的部件含有 液5中。由于配置在第一主面上的第一液体2与第二液体3不发生实质性 溶解，所以稳定地停留在第一区域。另外，当第一液体2是极性很高的液 体，第二液体3为极性低于第一液体2的液体时，部件含有液5中的第一 液体2停留在第一区域在能量上更为稳定。另外，当第一液体2是含有烃 链的有机溶液，第二液体3是含有氟化碳链的有机溶液时，同样在部件含 有液5中，第一液体2停留在第一区域在能量上更为稳定。
将基板1浸渍于部件含有液5并经过一段时间，则元件芯片4与第一 液体2靠近并发生接触。由于第一液体2相对部件4的表面的润湿性，比 第二液体3相对部件4的表面的润湿性高，所以元件芯片4受在第一液体 2和部件含有液5间的接触面作用的界面张力(第一液体2和第二液体3 间的界面张力)而被拉入到第一液体2中，或者认为存在于第一液体2和 部件含有液5的界面。当元件芯片4被整个拉入到液体内部时，通过将配 置的第一液体2的体积设为比元件芯片全部进入的体积还大，而能够实现 可重复性良好地把元件芯片4配置在基板1上。而且， 一旦移动到第一液 体2的元件芯片4，稳定地停于该处，即很难能从中脱离。因此，就可以 把元件芯片4切实地装配于基板1上。这样，本发明的方法具有如下特征: 无需对第一液体的量进行严格地控制，而且部件一旦配置在基板上即很难 与基板分离这样的特征。
此外，图1E中表示元件芯片4整个向第一液体2的内部移动的样子， 但元件芯片4整体也可以未进入到第一液体2的内部，而是元件芯片4的 一部分存在于第一液体2和部件含有液5的界面。图4A 图4D是对元件 芯片4被拉入第一液体2的内部时的样子进行示意地表示的剖视图。以下， 对于元件芯片4被拉入第一液体2的内部时的原理进行说明。如图4A以及图4B所示，若靠近第一液体2的元件芯片4与第一液体2接触，则在
第一液体2和部件含有液间的界面作用的界面张力F21对该元件芯片4作 用。作用于元件芯片4的表面的界面张力F21的合力F22成为把元件芯片 4拉入第一液体2中的力。因此，如图4C以及图4D所示，元件芯片4被 拉入第一液体2。如图4A 图4D所示，为了将元件芯片4拉入第一液体 2内，在元件芯片4与第一液体2接触时，要使把该元件芯片4纳入第一 液体2的内部的力作用。作用于元件芯片4的界面张力的方向，受到第一 液体2相对于部件含有液中的元件芯片4的表面的静态接触角影响。
图5A表示第一液体2相对于部件含有液5中的元件芯片4的表面的 接触角e小于90°的情况。此时，在与第一液体2接触的元件芯片4上作 用有欲向第一液体2的内部拉入的界面张力F21。 一方面，图5B表示第 一液体2相对于部件含有液5中的元件芯片4的表面的接触角6大于90 °的情况。此时，在与第一液体2接触的元件芯片4上作用有向第一液体 2的外部压出的趋势的界面张力F21。因此，第一液体2相对于部件含有 液5中的元件芯片4的表面的静态接触角，优选为小于90° ，更优选在 80°以下。
部件含有液5中，第一液体2相对于的元件芯片4的表面的静态接触 角越小，界面张力F21越大，将元件芯片4拉入第一液体2的内部的力增 大。第一液体2相对元件芯片4的表面的润湿性，比第二液体3相对于元 件芯片4的表面的润湿性高，因此元件芯片4稳定地存在于第一液体2， 且容易进入第一液体2的内部。
因此，在部件含有液5中，在把元件芯片4向第一液体2插入的过程 中，重要的是考虑作用在第一液体2和第二液体3间界面的界面张力、 以及元件芯片4的表面相对第一液体2和第二液体3的润湿性，来恰当地 选择液体的种类或部件表面状态。
例如可以使用极性较大的液体作为第一液体，而且使用与第一液体相 比极性小的液体作为第二液体。作为第一液体，可选用有机溶剂、水、或 它们的混合液。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。作为第二液体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链烷烃、氯甲垸、二氯甲垸、氯仿、四氯化碳、单氯丁烷、二氯丁烷、 单氯戊烷以及二氯戊烷等氯类溶剂、乙醚、石油醚、乙酸乙酯、苯、硅酮 油、全氟辛烷、全氟壬烷、或者它们的混合液。
在使用如水那样的极性较大的液体作为第一液体时，与使用十六烷等 的非极性的有机溶剂的情况相比，由于用来把元件芯片拉入第一液体而停 于该处的界面张力较大，所以可以高效且切实地将部件配置在基板上。
另外，也可以使用含有烃链的有机溶剂作为第一液体，而且使用含有 氟化碳链的有机溶剂作为第二液体。此时，作为第一液体可以使用己垸、 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、二甲苯等的链烷烃。作为第二液体，可以使用全氟辛垸或全氟壬烷 等。
当第一液体为含有烃链的有机溶剂时，作为第二液体可以使用与该有 机溶剂相比具有更小的表面张力的含有氟化碳链的有机溶剂。该组合的情 况下，由于把元件芯片拉入第一液体并停留于其中的界面张力较大，故可 以高效且切实地把元件芯片配置于基板上。
当使用极性较大的液体作为第一液体时，以元件芯片的表面能量越高
越好，优选在40mJ/m2以上。这是由于表面能量大的材料表面的极性较高、
容易被极性大的液体濡湿的缘故。还由于把元件芯片拉入第一液体的界面 张力也变大的缘故。当元件芯片的表面能量小时，优选对元件芯片的表面 进行处理来增大其表面能量。当元件芯片表面存在有硅时，通过在臭氧环 境中照射紫外线，可以使其表面能量增大。该方法对铂、金、铜、镍等电 极材料也有效。另外，在元件芯片的表面，形成对第一液体具有亲水性的 薄膜(例如在使用水作第一液体时为亲水膜)，也可以增大元件芯片的表 面能量。例如，也可以将氧化硅、氧化氮、氧化钛等的薄膜，通过真空喷
镀法或热CVD法形成在元件芯片的表面。在形成该些薄膜之后，在臭氧 环境下照射紫外线也有效。另外，通过以在末端具有氨基、羧基或氢氧基 的硅垸耦合剂修饰元件芯片的表面，也可以使其表面能量增大。当仅对金 属进行表面处理时，也可以以末端具有氨基、羧基或氢氧基的硫醇来修饰
表面o
当第一液体为含有烃链的有机溶液时，优选为在元件芯片表面形成具有烃链的薄膜。该有机膜可以通过例如具有烃链的硅烷耦合剂对元件芯片 进行处理而形成。其结果是元件芯片表面称为无极性，且容易被含有烃 链的有机溶液濡湿，容易被拉入第一液体。
本发明发明者们由实验的结果得出只要构成元件芯片的边中最长边 的长度在lrnm以下，即可利用界面张力高效地把元件芯片插入到第一液 体中。另外，若考虑元件芯片的形成或使用，则最长边的边长优选在100nm 以上。
在本发明的装配方法中，由于元件芯片向第一液体的区域移动，所以 与以往的方法相比可以高效地配置在基板上。
接着，如图1F所示，从部件含有液5取出基板1。当第二液体3相对 第二区域12的润湿性极小时(第二区域12相对第二液体3呈疏液性时)， 通过把基板1从部件含有液5中取出，就可以完全除去第一主面上的第二 液体3。在难以除去时，也可以用第三液体来清洗基板1。这里使用的第 三液体，是要与第二液体3溶解，而不与第一液体2发生实质性的溶解的 液体。此时，把基板l浸渍于第三液体中，也可以除去第二液体3。当第 三液体的沸点比第二液体3低时，或表面张力比第二液体3高时，只要从 第三液体中取出基板1并在空气中进行干燥，就可以容易地从第一主面除 去第三液体。在从部件含有液5取出基板1时，有时在第一区域11以外 会附着元件芯片4，但通过用第三液体进行清洗，就可以除去附着的元件 芯片。此时，作为第三液体也可以使用与第二液体3相同的液体。
接着，除去第一主面上的第一液体2，并如图1G所示地把元件芯片4 配置在第一区域ll。图6A表示第一液体2被除去之前的样子。若除去第 一液体2，如图6B所示，元件芯片4被正确地配置在第一区域11上。元 件芯片4是具有两个面(Pl)、面积在面(Pl)以上的两个面(P2)、面 积比面(P2)还大的两个面(P3)的长方体形的形状，当第一区域的形状 与面(P3)的形状大致相等时，元件芯片4的一个面(P3)被配置成与基 板的设置有第一区域11的面相向。以这种方式，元件芯片4被装配于基 板上。此外，图6A中，虽然表示元件芯片4移动到了第一液体2的内部 时的状态，但即使在仅元件芯片4的一部分被纳入到第一液体2内时、或 元件芯片4存在于第一液体2的表面(第一液体和部件含有液的界面)时，也同样地通过除去第一液体2，而如图6B所示地把元件芯片4配置于第 一区域11。
使用图7及图8，对利用第一液体的蒸发把元件芯片正确地配置在基 板的第一区域的原理进行说明。图7A 图7D是示意地表示经过图6A的 线I一I并垂直于基板的剖面的图，表示元件芯片被装配的样子。如图7A 所示配置在第一区域11上的第一液体2不会分散到第二区域12。随着第 一液体2的蒸发的进行，第一液体2停留在第一区域11内并变小。结果 如图7B所示，元件芯片4从第一液体2露出。在从第一液体2露出的元 件芯片4的表面，如图7B所示作用有表面张力F21 (第一液体的表面张 力)。该表面张力F21的合力F22，为欲将元件芯片4拉回到第一液体2 的内部的力。以这种方式，元件芯片4一边被拉回到第一液体2的内部， 第一液体2 —边逐渐减少。结果，如图7C以及图7D所示，元件芯片4 被正确地配置在第一区域11。图8A 图8C是从基板的第一主面侧观察 该样子的俯视图。在图8A中，第一液体2所存在的位置是第一区域11。 元件芯片4即便从第一液体2露出，由于有将露出的元件芯片4拉回第一 液体2的内部的表面张力F21 (第一液体的表面张力)作用于元件芯片4， 所以元件芯片4停留在第一液体2内，并如图8B及C所示，伴随着第一 液体2的减少，元件芯片4被正确地配置在第一区域11上。只要构成元 件芯片的边中最长边的长度在lmm以下，在图7D或图8C所示的状态下 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测为范 德瓦耳斯力、氢结合或静电的结合等。另外第一液体在元件芯片和基板之 间作为液膜而残存，该液体的表面张力也可考虑为是形成把元件芯片固定 在基板的力的原因。
如图7D以及图8C所示，为了把元件芯片4正确地配置在第一区域 11，必须在元件芯片4从第一液体2中露出时，作用有沿将之拉回到第一 液体2的内部方向的表面张力。作用在从第一液体2露出的元件芯片4上 的表面张力的方向，受第一液体相对于元件芯片4的表面的静态接触角e 影响。对于作用于从第一液体2露出的元件芯片4的力，利用图9A以及 图9B进行说明。图9A及图9B，是表示在大气中，作用于从第一液体2 露出的元件芯片4上的表面张力的方向的示意图。当第一液体2相对于元件芯片4的表面的静态接触角e小于90°时，在从第一体液2露出到大气
中的元件芯片上，作用有欲拉回到液内部表面张力F21 (参照图9A。)。 一方面，当第一液体2相对于元件的表面的静态接触角9大于90°时，在 从第一液体2露出的元件芯片4上作用有欲按压到第一液体2的外部的表 面张力F21 (参照图9B。)。因此，第一液体2相对于元件芯片4的表面 的静态接触角优选为小于90。，更优选在80°以下。
第一液体相对元件芯片的表面的静态接触角越小，第一液体的表面张 力越大，向第一液体的内部拉回元件芯片的力就变大。为了在基板上的规 定位置正确地配置元件芯片，重要的是 一边考虑第一液体的表面张力和 元件芯片的表面能量， 一边恰当地选择第一液体。
以这种方式，就可以正确地把元件芯片配置在第一区域。即便形成在 基板的第一主面的第一区域为两个以上，仍可以通过与上述同样的方法将 元件芯片配置在基板上，因此就可以同时把多个元件芯片配置在基板上。 图10A 图IOG表示在形成有多个第一区域于基板的情况下，利用本实施 方式的装配方法把多个元件芯片同时进行装配的样子。另外，图10A 图 IOG的各工序与图1A 图1G的各工序相对应，其说明也如边参照图1A 图1G边进行说明那样，因此这里省略了具体的说明。此外，利用图7A 图7D以及图8A 图8C而进行上述说明的内容，是针对元件芯片存在于 第一液体的内部的情况，但认为即使在元件芯片存在于第一液体的表面 时，利用第一液体的表面张力的作用，同样可以将元件芯片配置在第一区 域。
另外，与图1A 图1G所示的方法不同，也可以利用图2A 图2G 所示的方法将元件芯片配置在基板上。该方法，在将元件芯片插入第一液 体为止与图1A 图1E所示的方法相同，不同之处在于之后的第一液体和 第二液体的除去顺序。即，如图2A 图2E所示，在把元件芯片4插入第 一液体2后，如图2F所示在部件含有液5中，除去第一液体2并将元件 芯片4配置于基板1上，之后，如图2G所示从部件含有液5中取出基板 1并从基板1的第一主面除去第二液体3。即使第一液体与第二液体不发 生实质性地溶解的情况下，但也存在两液体长时间接触的情况、第一液体 逐渐溶解于第二液体中的情况。即便第一液体在部件含有液中被除去的情200680042834.2
说明书第27/54页
况下，元件芯片仍以与第一液体在大气中被除去时同样的原理而配置在基
板的规定位置。图6A及图6B、图7A 图7D、图8A 图8C、图9A及图 9B，是表示在大气中伴随着第一液体的蒸发，元件芯片被配置在基板上的 样子的图，在这些图中，若将大气看作部件含有液，把第一液体的表面张 力看作作用于第一液体和部件含有液的接触面上的界面张力，这样，成为 表示在部件含有液中，元件芯片被配置在基板上的样子的图。在除去第一 液体之后，元件芯片在部件含有液中被固定在基板上。只要构成元件芯片 的边中最长边的长度在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测为范德瓦耳斯力、氢结合或静电的结合 等。另外第一液体在元件芯片和基板之间作为液膜而残存的情况下，该液 体的表面张力也可考虑为是形成把元件芯片固定在基板的力的原因。此 时，在元件芯片移动到第一液体之后，第一液体逐渐消失，最终在元件芯 片和基板的接触面上残留用来固定元件芯片于基板上的适量的第一液体， 因此能够以可重复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区域为两个以上时，也可以以同样 的方法将元件芯片配置在基板上，因此就可以将多个元件芯片同时配置于 基板上。
另外，也可以在部件含有液中除去第一液体的一部分，接着除去第二 液体后，最后除去第一液体的剩余部分。此时也可把元件芯片配置在基板 的规定位置。此时使形成于基板的第一主面的第一区域为两个以上，也可 以利用同样的方法把元件芯片配置于基板上，所以就可以把多个元件芯片 同时配置于基板上。
在将元件芯片插入到第一液体中后，第一液体和第二液体中哪一个被 首先除去，会因第一液体和第二液体的组合、或者将第一液体置于第二液 体的时间或放置方法而改变。但是无论哪种情况均可将元件芯片配置于基 板上。
下面，对元件芯片的制作方法进行说明。
元件芯片的制作方法不受特别地限定，可以使用公知的方法。以下， 参照图11A 图11D以及图12A 图12C，对元件芯片的制作方法的一例 进行说明。图IIA及图IIC是俯视图，图IIB及图IID是剖视图。首先如图IIA和图IIA中II-II线剖视图的图IIB所示，在表面存在
层102的基板101上，形成多个电子元件103。层102是能够选择性地除 去的层。接着，如图IIC及图IID所示，通过除去层102，由此按照每个 电子元件103分离，形成含有一个电子元件103的多个元件芯片。将所形 成的元件芯片扩散到第二液体中，获得部件含有液。
在图12A 图12C的剖视图中表示电子元件为MOS型电场效应晶体 管(FET)时的例子。图12A 图12C仅表示晶片的一部分。首先，准备 在表面附近的一定深度区域形成有氧化膜112的单晶硅的基板111。之后 在存在于基板111的表面的n型硅113的表面，形成多个FET119 (参照 图12A。)。具体地说，形成掺杂有硼的p型区域114、热氧化膜115、 源电极116、漏电极117、栅电极118。
接着，形成隔断FET119彼此间的槽120。槽120形成为到达氧化膜 112 (参照图12B。)。槽120，例如可以通过光刻工序来形成。
最后，如图12C所示，例如利用氢氟酸选择性地将氧化膜112蚀刻， 从而按照每个FET而进行分离。以这种方式，获得含有FET的元件芯片4。
含有单晶硅晶体管等的电子元件的元件芯片的形成方法不受特别限 定，也可以由其它方法形成。例如，也可以在将晶体管形成在单晶硅晶片 上后，削减晶片背面侧而使晶片变薄，之后，用切割机切断晶片。晶片的 背面侧可以通过研磨和/或蚀刻来削减。
下面，对于第一区域以及第二区域进行更加详细的说明。
在本实施方式中，如图3A所示，在基板1上，第一液体的润湿性较 高的第一区域ll，被第一液体的润湿性较低的第二区域12包围。由于第 一区域11和第二区域12以此种方式设置，所以配置于第一区域11的第 一液体2不会从第一区域11露出，如图3B所示，仅在第一区域ll的局 部配置有第一液体2。因此第一液体2和基板1的接触面，通常情况与第 一区域ll的平面形状一致。
第二区域12例如可以通过如下方法来形成，即把第一液体的润湿性 较低的有机膜(以下也称作疏液膜。)形成在基板上的方法。作为该有机 膜，例如可以使用具有氟代烷基链的高分子膜、由具有氟代烷基链的硅 烷耦合剂或硫醇分子形成的膜、以及通过溶胶-凝胶法形成的含有氟代烷基链的有机/无机混合膜等。这些膜，表面能量在20mJ/i^左右，具有抵抗被 用作第一液体的液体的性质。
作为具有氟代垸基链的高分子膜，举出聚四氟乙烯、聚二氟乙烯以 及它们的衍生物。当以硅烷耦合剂形成疏液膜(作为第一液体使用水时， 例如疏液膜)时，只要把基板浸渍在具有氟代垸基链的硅烷耦合剂以数vol %浓度溶解的氯仿、链垸烃、醇或硅油中一定时间即可。此时，在浸渍后 通过以溶剂清洗基板，就可以形成单分子膜。作为可形成该疏液膜的基板， 以表面存在活性氢的基板为优选，例如，举出氧化硅、氮化硅、不锈钢、 铜、镍以及将表面活性化的树脂等。由硅垸耦合剂形成的疏液性的单分子
膜的一例的构造被示意性地表示在图13A中。图13A的单分子膜121通 过硅氧垸结合(Si-O)与基板1结合。
当使用硫醇分子形成疏液膜时，把基板浸渍在具有氟代垸基链的硫醇
分子以数vol^浓度溶解的乙醇或丙醇溶液中一定时间，之后用醇清洗基 板即可。由此，形成疏液性的单分子膜。作为可形成该单分子膜的基板， 举出由金、银、铜之类金属组成的基板。将使用硫醇形成的疏液性的单分 子膜一例示意性地表示在图13B中。图13B的单分子膜122通过SH基与 基板1结合。
当通过溶胶-凝胶法形成疏液膜时，例如将作为氧化硅的前驱体的四乙 氧基硅烷、具有氟代烷基链的醇盐、酸催化剂、水溶解后的醇溶液通过旋 转涂敷法或浸渍法涂敷于基板上，并在100° C以上进行热处理即可。该 疏液膜可以形成在大部分基板上。
被第二区域包围的第一区域可以通过准备亲液性的基板、或者预先处 理成具有亲液性的基板，并在作为第二区域的部分形成疏液膜来制作。例 如，首先以抗蚀剂等保护膜覆盖欲设为亲液性的部分。接着用疏液膜覆盖 基板整体后，通过除去保护膜来除去第一区域上形成的疏液膜。该方法可 以应用在使用硅烷耦合剂或溶胶-凝胶法形成的膜的情况。另外，也可以在 待形成第二区域的部分形成仅疏液膜能够特殊附着的表面，并仅在该第二 区域形成疏液膜。例如，仅在欲形成疏液性的部位形成与硫醇反应的金属 图案，并将该基板浸渍于溶解有硫醇的有机溶剂，从而可以仅将金属区域 形成疏液性。另外，也可以使用喷墨法、丝网印刷法、凸版印刷法、凹版印刷法、 微接触式打印法等在规定区域直接形成疏液膜。
另外，亲液性的第一区域也可以使用无机材料来形成。例如，硅基板 与氧化硅相比，疏液性较高。因此，也可以在硅基板的表面形成氧化硅膜 的图案，并将氧化硅膜的部分设为第一区域。利用该构成，就可以仅在氧 化膜的图案部分配置第一液体。氧化硅膜，既可以通过例如由等离子CVD 法而堆积氧化硅膜来形成，也可以通过在氧气存在的环境下对硅基板表面 进行电晕放电处理或等离子处理来氧化形成。氧化硅的表面能量在
100mJ/n^以上，硅的表面能量在38mJ/n^左右。
这样，通过形成被疏液性的第二区域包围的亲液性的第一区域，可以 正确地将第一液体配置在第一区域上。结果可以将元件芯片正确地配置在 第一区域。利用该方法，能够正确地配置元件芯片而无需在基板上开孔。
(实施方式2)
实施方式2中，参照附图并对本发明的电子机器的制造方法以及由该 制造方法制造出的显示装置进行说明。在本实施方式中，对制造作为作为 电子机器的显示装置即液晶显示器的方法进行说明。此外，本发明不受以 下示例限定。
图14中示意性地表示作为本实施方式的电子机器的液晶显示器140 的构成的一部分。
液晶显示器140包括玻璃基板141、 X驱动器142、 Y驱动器143、 X扫描电极144、 Y扫描电极145、晶体管芯片(元件芯片)146、像素部 147。晶体管芯片146是以单晶硅形成的晶体管。
像素部147由配置在其附近的晶体管芯片146控制。在晶体管的源电 极或漏电极上，施加有使像素部147驱动的电压，是经由Y扫描电极145 而从Y驱动器143施加来的。在栅电极上，施加有来自X驱动器142并 经由X扫描电极144的像素信号电压。从施加有图像信号的电压的晶体管， 向位于像素的下部的像素电极(未图示)施加电压。 一方面，尽管未进行 图示，但在像素电极上隔着液晶层或定向膜而配置有透明电极。因此，若 对像素电极施加电压，则对液晶层施加电压使得光的透过率变化。以下，对液晶显示器140的制造方法的一例进行说明。图15是液晶 显示器140的剖视示意图，仅示出两个像素的附近。其中，对于向基板上 配置晶体管芯片的工序之外的工序，可以采用一般的方法来进行。另外，
以如下方法制造的液晶显示器140为一示例，各部件的尺寸不受其限定。
首先，在50cm见方厚度lmm的玻璃基板141上，利用光刻法形成X 扫描电极144、 Y扫描电极145以及像素电极151。使用铜作为电极材料， 且电极的厚度为50nm。X扫描电极144及Y扫描电极145的线宽为2 y m。 像素电极151的尺寸为100umX100um。
X扫描电极144及Y扫描电极145，如图14所示被配置成格子状。 在X扫描电极144及Y扫描电极145交叉的部位形成绝缘膜(未图示)。 通过该绝缘膜使两电极相互绝缘。可以使用氮化硅或氧化硅作为绝缘膜。 接着，配置晶体管芯片146。该晶体管芯片146具有图12C所示的构造。 此外，在本实施方式中，虽然对源电极和漏电极进行区别说明，但两电极 中无论哪个均可作为源电极，而在一个为源电极的前提下，其余一个作为 漏电极动作。
将晶体管芯片146的电极的配置在图16F中示意性地表示。晶体管芯 片146的形状为板状，大小为20umX50um，厚度为5um。该晶体管的 沟道长度为10"m，沟道宽度为40um。在晶体管的一方表面，形成有源 电极146s、漏电极146d以及栅电极146g。
如图15所示，以晶体管的栅电极146g与X扫描电极144对应、且源 电极146s以及漏电极146d与Y扫描电极145以及像素电极151对应的方 式，形成电极。
若利用本发明的装配方法来装配晶体管芯片146，则存在有形成电极 端子的面朝向玻璃基板141侧的情况、和朝向相反方向的情况。例如，图 15中，左侧的晶体管芯片146的形成有电极端子的面朝向玻璃基板141 侧，右侧的晶体管芯片146朝向相反方向。因此，在将晶体管芯片146配 置在玻璃基板141上的时刻，布线不与右侧的晶体管芯片146连接。与该 晶体管芯片146的布线，在配置了晶体管芯片146后进行。
在配置晶体管芯片146后，以覆盖基板整个面的方式形成平滑层152。 接着，为了进行与晶体管芯片146的电极的布线，在平滑层152上形成通孔。由于晶体管芯片146的厚度为5Pm，所以为对晶体管146进行布线 就需要平滑层152。而且，平滑层152具有将晶体管芯片146固定在基板 141的功能。作为平滑层152的材料，可以适用热固化性的高分子材料或 紫外线固化性的高分子材料、使用金属醇盐形成的溶胶-凝胶膜。特别优选 可通过光刻法加工的高分子材料，优选光固化性聚酰亚胺等。在形成平滑 层152之前，由于晶体管芯片146和玻璃基板141的密接性很弱，所以平 滑层152优选通过例如喷涂来形成。
接着在平滑层152上，形成X扫描电极144、 Y扫描电极145以及像 素电极151。平滑层152上的这些电极图案与在玻璃基板141上形成的铜 电极图案相同，两者在玻璃端部形成电连接。
平滑层152上的电极，经由通孔与电极端子朝上的晶体管芯片的源电 极146s、漏电极146d以及栅电极146g连接。这样，利用本实施例的制造 方法，相对于玻璃基板141，无论以怎样的朝向配置晶体管芯片146的形 成有电极端子的面，均可使晶体管芯片146与布线连接。
接着，形成定向膜153。 一方面，在玻璃基板154上，形成偏光板155、 透明电极156、滤色器157、以及定向膜158。接着，将玻璃基板141和玻 璃基板154以夹有隔块地进行贴合。之后，向玻璃基板141和玻璃基板154 之间的间隙注入液晶159，并以密封材料160密封。以这样的方式获得液 晶显示器140。
以下，对在玻璃基板141上，装配图16F所示的晶体管芯片146的方 法的一例进行说明。在图16A 图16E中，示意性地示出对晶体管芯片146 进行装配的各工序。
首先，如图16A所示，使用光刻法在玻璃基板141上，形成X扫描 电极144、 Y扫描电极145以及像素电极151。这些电极形成为可与配 置于玻璃基板141上的晶体管芯片146的表面的源电极146s、漏电极146d 以及栅电极146g连接的形状。
接着，形成配置有晶体管芯片146的亲液性的区域(第一区域)162、 和包围该区域162的疏液性的区域(第二区域)161。区域161以及162 可以通过如下的方法来形成。
首先，在臭氧环境中向形成有电极的整个玻璃基板141照射紫外线，并使玻璃基板141的表面和电极表面具有亲液性。通过该处理，可以将玻
璃表面的表面能量形成为100mJ/m2以上。接着，以正性抗蚀剂膜覆盖具
有疏液性区域以外的部分。接着，在干燥的环境中，将玻璃基板浸渍于
CF3 (CF2) 7C2H4SiCl3以lvolX溶解的全氟辛烷溶液20分钟。并用纯全氟 辛烷对该玻璃基板清洗后除去溶剂。接着除去正性抗蚀剂膜。通过该工序, 未以抗蚀剂膜覆盖的区域成为疏液性的区域161。疏液性的区域161的表 面能量例如为19mJ/m2。
将疏液性的区域161以及亲液性的区域162的形状的一例在图20中 表示。以包围区域162的方式形成区域161。图20中，省略基板上的电极 的图示，但基板上的电极中、与晶体管芯片的源电极以及漏电极对应的电 极，涉及并存在于两个区域161和区域162。即，在这些电极表面存在亲 液性的部分和疏液性的部分。干净的铜电极表面虽为亲液性，但其表面通 过与硅烷耦合剂反应而形成疏液性的单分子膜，从而可以形成疏液性。因 此，通过使硅垸耦合剂仅与铜电极表面中规定区域反应，可以形成具有疏 液性的区域和亲液性的区域这两区域的铜电极。.
接着，向亲液性的区域162配置作为第一液体的纯水。纯水的配置利 用喷出装置(喷墨装置)来进行。该装置可以利用作为喷墨打印机而使用 于印刷用中的装置。喷出装置具有如下机构用来喷出微小的液体的头部、 用来控制头部和基板的相对位置的机构、以及用来向基板的规定位置喷出 液滴并控制喷出液滴的时机以与头部和基板的相对运动相一致的机构。头 部具有多个直径为数十P m的喷嘴孔，并从各个喷嘴孔向基板喷出直径数 十um的微小液滴。喷嘴孔和基板间的间隔在lmm以下。在本实施例中， 使用喷嘴孔径为20 P m的头部，并一边将喷嘴和基板间隔保持在0.5mm， 一边使基板和头部相对引动，并且将一滴直径17 u m的纯水配置在基板上 的区域162。液滴的配置在相对湿度在95%以上而小于100%的环境下进 行。该环境下，在基板上配置的液滴难以挥发，而长时间且稳定地停留在 基板上。
在配置了液滴之后，立即将基板以液滴所配置的面侧朝上的方式，浸 渍到由预先准备的部件含有液(在甲苯(第二液体)中分散有晶体管芯片 的液体)装满的容器中。该操作也在相对湿度在95%以上而小于100%的环境下进行。为使晶体管芯片在甲苯中均匀分散，优选对甲苯液体进行搅 拌。
接着，从甲苯中取出基板141，并立即再次浸渍到没有分散晶体管芯
片的甲苯(第三液体)中。该作业也在相对适度为95%以上而小于100%
的环境下进行。此时优选为也进行对甲苯的搅拌。通过该操作，可以除去 附着在第一液体之外的区域上的硅芯片。
接着，从甲苯中取出基板，置于相对湿度为50 80%的环境中。基板 141上的第一液体挥发，且硅芯片随之被配置在区域162。之后，如上所 述，形成平滑层152以及电极(图16D以及图16E)。以这种方式来装配 晶体管芯片。
(实施方式3)
在实施方式3中，参照附图并对本发明的电子机器的制造方法以及利 用该制造方法制造出的显示装置进行说明。在本实施方式中，作为电子机 器，对制造作为显示装置的有机EL显示器的一例方法进行说明。此外， 本发明不受以下示例限定。
图17中示意性地示出本实施方式的有机EL显示器200的构成。
有机EL显示器200包括由聚碳酸酯构成的基板201、X驱动器202、 Y驱动器203、 X扫描电极204、 Y扫描电极205、元件芯片206、像素部 207。.元件芯片206具有以结晶硅形成的晶体管电路。像素部207含有有 机EL材料。像素部207由元件芯片206的晶体管电路控制。
对像素部207进行控制的晶体管电路的电路图示出在图18A中。该电 路包括开关用晶体管211、驱动用晶体管212、电容器213。像素部207 由两个晶体管即开关用晶体管211和驱动用晶体管212来控制。在开关用 晶体管211的源电极上，经扫描电极205从Y驱动器203施加有电压。晶 体管211的漏电极和晶体管212的栅电极形成为电连接。驱动用晶体管212 的漏电极与配置在像素部207的下侧的像素电极(图17中未进行图示。) 形成电连接。另外，在驱动用晶体管212的源电极上施加有用来使像素发 光的电压。 一方面，在开关用晶体管211的栅电极上，从X驱动器202经 X扫描电极204施加有图像信号(电压)。若对开关用晶体管211施加图像信号的电压，则从晶体管211向驱动 用晶体管212的栅电极施加电压。结果在像素电极上施加有电压。虽未在
图17中表示，但在像素部207上配置有透明电极。因此，通过在像素电 极施加电压来使像素部207发光。
将元件芯片206的立体图示意性地表示在图18B中。元件芯片206以 板状的单晶硅形成。元件芯片206的尺寸是例如长度为50"m、宽度为 20um、厚度为5um。在元件芯片206的表面形成有两个电极端子206x、 两个电极端子206y、两个电极端子206z、 一个电极端子206d。这些电极 端子相对于形成有电极端子的面呈二次对称的配置。当将元件芯片206配 置在有机EL显示器用基板上时，电极206x和X扫描电极、电极206y和 Y扫描电极、电极206z和像素电极、电极206d和驱动电极形成电接合， 而对显示器进行驱动。
以下，对有机EL显示器的制造方法的一例进行说明。本发明的有机 EL显示器200的剖视图被示于图19中。图19仅对两个像素附近进行表 示。此外，对于向基板上配置元件芯片的工序之外的工序，可以通过一般 的方法来进行。
首先，在50cm见方厚度lmm的聚碳酸酯基板201上，形成氧化硅膜 221。接着在氧化硅膜221上，形成X扫描电极204、 Y扫描电极205、像 素电极222以及用来向驱动用晶体管施加电压的驱动电极(未图示)。这 些电极使用光刻法而形成。电极材料为铜，且厚度为50nm。 X扫描电极 204、 Y扫描电极205以及驱动电极的线宽为2um。像素电极222的尺寸 为100umX100Pm。在X扫描电极204、 Y扫描电极205以及驱动电极 交叉的部位形成绝缘膜(未图示。)，使电极间绝缘。可以使用氮化硅或 氧化硅作为绝缘膜。
接着，以与实施方式2同样的方法，使基板201上的配置有元件芯片 206的区域具有亲液性，并使包围该区域的区域具有疏液性。疏液性区域 表面能量可以在20dyne/cm左右，亲液性区域的表面能量可以在60dyne/cm 以上。之后，利用和实施方式2中说明过的装配方法相同的方法，将表面 进行过亲液化处理的元件芯片206配置在规定的位置。
元件芯片206的表面能量可以通过亲液化处理而设为50raJ/m2以上。此外，与实施方式2相同，元件芯片206中形成有电极端子的面有朝向基
板201侧的情况和朝向其相反侧的情况。图19的左侧的元件芯片206的 电极端子朝向基板201侦ij，右侧的元件芯片206朝向其相反侧。因此，图 19的左侧的元件芯片206与基板上的电极连接。另一方面，图19的右侧 的元件芯片206在后续工序与电极连接。此外，由于元件芯片206的电极 端子，以相对于形成有电极端子的面呈二次对称的方式进行配置，所以该 面无论配置在哪一侧，均可与基板上的电极图案形成电连接。
在配置元件芯片206后，在基板整个面上形成平滑层223。接着，在 平滑层223上形成到达元件芯片206的电极端子的通孔。平滑层223可以 由实施方式2中所述的材料来形成。本例中，由于元件芯片206的厚度为 5Pm，故需要该平滑层223。另外，平滑层223具有将元件芯片206固定 在基板201上的作用。
接着在平滑层223上，形成X扫描电极204、 Y扫描电极205、驱动 电极(未图示)以及像素电极222。这些电极的图案与直接形成在基板201 上电极图案基本相同，但在元件芯片206附近，能够与朝向基板201的相 反侧的元件芯片206 (图19中的右侧的元件芯片206)中各个电极206x、 206y、 206z、 206d (未图示)形成电连接。平滑层223上的电极和基板上 的电极在基板端部(未图示)形成电连接。另外平滑层223上的电极，经 由通孔，电极端子与朝向基板201侧的相反侧的元件芯片206的电极端子 形成电连接。这样，在本例中，相对基板201无论以何种朝向配置元件芯 片206的主面，均可以形成和电极间的连接。即，如图19所示，元件芯 片206的电极206x (仅图示出一个)、206y (仅图示出一个)、206z (仅 图示出一个)、206d(未图示)，分别与X扫描电极204、 Y扫描电极205、 像素电极222以及驱动电极(未图示)形成电接合。
在形成绝缘层224后，使用障板并通过真空蒸镀法形成作为发光层的 有机EL膜225。接着形成透明电极226以及氧化硅膜227。以这种方式可 以制造有机EL显示器。
(实施方式4)
图16F所示的晶体管芯片146使用不同于实施方式2中说明过的方法也可以装配于基板上。在本实施方式中，除使用氯仿作为第二液体之外， 与实施方式2基本相同。g口，采用与实施方式2相同的方法，向亲液性的 区域162配置作为第一液体的纯水。在配置了液滴之后，立即将基板以液 滴所配置的面侧朝上的方式，浸渍到由预先准备的部件含有液(在氯仿(第 二液体)中分散有晶体管芯片的液体)装满的容器中。为使晶体管芯片在 氯仿中分散均匀，优选对氯仿液体进行搅拌。接着，从氯仿中取出基板， 立即再次浸渍到没有分散晶体管芯片的氯仿(第三液体)中。此时优选为 也进行对氯仿的搅拌。通过该操作，可以除去附着在第一液体之外的区域 上的硅芯片。接着，从氯仿中取出基板，并除去基板上的氯仿。结果将晶 体管芯片装配在基板上。在本实施方式中使用的作为第二液体的氯仿，与 实施方式2中使用的甲苯相比由于对水的溶解性较高，所以推测出配置 在亲水区域的纯水在氯仿中逐渐耗尽，且晶体管芯片随之被配置在基板 上。
通过以上的方法，可以将晶体管芯片146装配在基板上。此外，与实 施方式2相同地进行其余的工序，从而可以制作液晶显示器。
(实施方式5)
在实施方式3中，使用实施方式4的方法来进行晶体管芯片的装配方 法，也可以制作有机EL显示器。
(实施方式6)
图16F所示的晶体管芯片146使用不同于实施方式2中说明过的方法 也可以装配于基板上。在本实施方式中，对使用n-十六烷作为第一液体， 使用全氟辛烷作为第二液体的例子进行说明。
由于十六垸蒸气压力较低，且在配置于基板后也可稳定地存在而不会 挥发，所以能够在例如相对湿度为40 80%的环境下进行第一液体的配 置。此外，利用十八垸基三氯硅垸对晶体管芯片146的表面进行表面处理， 并将其分散到全氟辛垸中。晶体管芯片146表面的处理如下在从硅晶片 切出晶体管芯片并将之取出后，投入到十八垸基三氯硅烷(CH3 (CH2) 17SiCl3:以下简称为OTS)以lvol^溶解的辛烷溶液中1小时，并使溶解有OTS的辛烷溶液和辛烷置换而从溶液中除去OTS。该操作在干燥氮气 环境中进行。之后，将分散有晶体管芯片的辛垸倒入茄子型的烧瓶中，并 利用蒸发器除去辛烷。接着，向该茄子型烧瓶中倒入全氟辛垸，使晶体管 芯片分散。以这种方式，准备全氟辛烷溶液(部件含有液)，该全氟辛垸
溶液中分散有以OTS修饰表面的晶体管芯片。之后，将该溶液转移到另
一容器，并于其中浸渍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，所以为了使配置在基板上的十六垸稳定地保持
在全氟辛垸中，而使液体的配置面朝下。之后，与实施方式2同样地将晶
体管芯片配置于基板上。之后，再次将基板浸渍到全氟辛烷中，除去附着
在十六烷以外区域的元件芯片。接着取出基板，装入IIO。的烤炉中来使
十六烷蒸发。
通过以上方法可以将晶体管芯片146装配在基板上。此外，其余的工 序与实施方式2相同地进行，从而可以制作液晶显示器。
(实施方式7)
在实施方式3中，使用实施方式6的方法来进行晶体管芯片的装配， 也可以制作有机EL显示器。
(实施方式8)
在实施方式8中，对本发明的装配装置的一实施方式进行说明。本实 施方式的装配装置，是可以在将元件芯片装配在基板上时使用的装置。
图21是表示用来装配元件芯片的装配装置的示意图。配置元件芯片 的基板231是长带状的树脂片，其通过滚子232 235从图中左侧移动到 右侧，元件芯片随之被装配到基板231上。在本实施方式的装配装置中， 设置有用来将第一液体配置在基板231的第一区域的喷出装置(液体配置 部)236和装有部件含有液237的液槽(部件接触部)240，该液槽240 是为了通过滚子232 235而边搬送基板231 、边使部件含有液237与第一 液体245接触而设置的。液槽240被隔板241分离成两部分，并在基板搬 送方向的上游侧和下游侧分别盛满有部件含有液237、清洗用第三液体 242。另外，在本实施方式中，由于使用同一液体作为在部件含有液237中含有的第二液体239和第三液体242，所以可以使用该液槽。
图22是表示基板231和滚子232 235间关系的示意图。装配有元件 芯片的基板231将在之后的工序中，在适当的位置切断，并形成规定的面 形状。如图21所示，在基板231上预先形成配置第一液体的第一区域243、 和将其包围的第二区域244。基板231利用滚子231 235从左侧移动到右 侧。第一液体245对第一区域243的配置，可以由喷出装置236的头部喷 出形成第一液体的液滴246来进行。配置有液滴246的基板231 ，被插入 到装有部件含有液237的液槽240中，该部件含有液237是在第二液体239 中分散了元件芯片238的液体。在液槽240中，元件芯片238移动到第一 液体245的区域。在第一液体245区域存在元件芯片238的基板231，被 浸渍到第三液体242中，来冲刷附着在第一液体245区域以外的元件芯片 238。之后，基板231从第三液体242中被拉起，第三液体242随之挥发， 之后，第一液体245也挥发。通过该动作，把元件芯片238正确地配置在 第一区域243上。此外，图21中，虽然对元件芯片238被完全装入在第 一液体245的内部的情况进行表示，但只要元件芯片238移动到第一液体 245的区域即可。
此外，第二液体和第三液体都必须是与第一液体不会发生实质性溶解 的液体。为了用第三液体来清洗第二液体，第二液体需要溶解于第三液体。
另外，本实施方式的装配装置，虽然通过自然干燥来除去第一液体以 及第三液体，但也可以另外设置干燥机等作为用来除去液体的机构(液体 除去部)。
另外，在本实施方式的装配装置中，虽然表示为第一液体245在从 第三液体242中取出基板231后被干燥除去，但第一液体245也可以在装 入元件芯片238后，在第二液体239或第三液体242中被除去。此时，从 第三液体242中取出基板231，除去该第三液体242，从而把元件芯片238 配置在基板231的规定的位置。
(实施方式9)
在实施方式9中，参照附图并对本发明的装配方法的一实施方式进行 说明。此外，在本实施方式中，对构成电子电路的部件为柱形状、并将该部件装配在基板上的方法进行说明。
图23A是对使用本实施方式的装配方法而装配在基板上的柱形状的
部件进行表示的俯视图，图23B是表示经过图23A的线III-III而垂直于基 板的截面的图。在本实施方式中，在第一区域2511上配置有柱形状的部 件252，且该第一区域2511被设置在基板251的一主面上。在本实施方式 中，在基板251上设置有多个第一区域2511，该多个第一区域2511以相 互不接触的方式分离形成。第一区域2511呈长方形，在一个第一区域2511 内装配有多个部件252 (图中为三个部件)。第一区域2511由于形成为其 短边方向的长度比部件252的长轴的长度短，所以配置在第一区域2511 的多个部件252以其长轴与第一区域2511的长边方向几乎一致的方式被 定向装配。另外，在基板251的一主面上，设置有包围第一区域2511的 第二区域2512。第二区域2512被形成为本实施方式的装配方法中使用 的后述的第一液体的润湿性比第一区域2511的低。
接着，对本实施方式的装配方法进行说明。这里，为方便说明，准备 图24所示的、在一主面上设置有一个第一区域2511和对其包围的第二区 域2512的基板251，对向该基板251装配柱形状的部件的方法进行说明。
图25A 图25E，利用经图24的线IV-IV并垂直于基板的截面，对利 用本实施方式的装配方法把部件装配于基板上时的各工序进行表示。
在图24所示的基板251，在其一主面上，预先施以表面处理，形成第 一区域2511以及第二区域2512。在本实施方式中，第一区域2511被形成 为短边方向的长度L1比部件的长轴的长度短很多，长边方向的长度L2 与部件的长轴长度几乎相同。例如，作为配置的部件，当使用长轴的平均 长度为10um、平均直径为200nm的圆柱形状粒子的纳米线时，第一区域 2511例如可以是短边方向的长度Ll二2.5um、长边方向的长度L2二10 um的长方形。此时，每一个第一区域2511上配置有一 数十根纳米线。 此外，在本实施方式中，虽然设置成第一区域2511的长边方向的长度L2 与部件的长轴的长度几乎相同，但并不局限于此，也可以设为比长轴的长 度长。
首先，如图25所示，在图24所示的基板251的第一区域2511上， 配置第一液体253。配置第一液体253的方法不受特别限定，可以使用使第一液体的液滴与基板251的设置第一区域2511的面接触等的方法。第
一区域2511是第一液体的润湿性很高的亲液性的区域，而且被第一液体 的润湿性较低的第二区域2512包围。因此，配置在第一区域2511的第一 液体253可以稳定地存在于第一区域2511内。
接着，如图25B所示，把配置有第一液体253的基板251浸渍到部件 含有液256中。在部件含有液256中含有第一液体253不会发生实质性 溶解的第二液体255、和柱形状的部件252。由于第一液体253与第二液 体255不发生实质性溶解，所以即便将整个基板251浸渍于部件含有液256 中，第一液体253仍稳定地停留在基板的第一区域2511上。
如图25C所示，若部件252与第一液体253靠近并接触，则部件252 因受在第一液体253和部件含有液256 (第二液体255)间的接触面作用 的界面张力的作用，而被拉入到第一液体253的内部。部件252被拉入第 一液体253的内部的原理，已在实施方式l中说明，即与元件芯片被拉入 到第一液体的原理相同，故此处省略该说明。之后，部件252以其整个表 面被第一液体253润湿的方式移动，如图25D所示，以收入第一区域253 内的方式定向。此外，虽然以部件252被完全装入第一液体253的内部的 情况为例进行了说明，但可考虑为部件252只要移动到第一液体253的区 域即可，例如部件252也可以存在于第一液体253和部件含有液256的界 面上。
当部件252被整个拉入到第一液体253内部时，通过将第一液体253 的体积设为比部件252整个进入的体积还大，而能够实现可重复性良好地 把部件252配置在基板251上。而且，一旦移动到第一液体253的部件252， 稳定地停于该处，即很难能从中脱离。因此，就可以把部件252切实地装 配于基板251上。这样，本发明的方法具有如下特征无需对第一液体的 量进行严格地控制，而且部件一旦配置在基板上就很难与基板分离这样的 特征。
接着，从部件含有液256取出基板251，并从基板251上除去第二液 体255以及第一液体253。由此，如图25E所示，部件252被定向配置在 基板251的第一区域2511上。从基板251上除去第二液体255以及第一 液体253的方法，由于与实施方式l的情况相同，故此处省略该说明。另外，在将部件插入第一液体后，也可以通过除去第一液体后再除去
第二液体而把部件配置在基板上。即，图25D之后，使第一液体253在第 二液体255中逐渐溶解并除去之后，将基板251从部件含有液256中取出， 也可以配置部件252。即使第一液体253与第二液体255不发生实质性的 溶解的情况下，通过长时间使两液体接触，第一液体253逐渐溶解于第二 液体255中而被除去，部件252随之被配置在规定位置。之后，从部件含 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的原理与实施方式1所示的相同。
另外，在第二液体255中除去第一液体253的一部分，接着从基板251 除去第二液体255，最后除去剩余的第一液体253，也可以将部件252配 置在基板251上。
在将部件插入第一液体后，先除去第一液体和第二液体中的哪一个， 根据第一液体和第二液体的组合、或将第一液体置于第二液体的时间或放 置方式而改变。然而，无论哪种情况均可以将部件配置在基板的规定区域。
接着，参照图26A 图26C并对在基板上形成第一区域及第二区域的 方法的一例进行说明。本实施方式中，对基板为硅基板、被装配的部件为 纳米部件的情况进行说明
对于在硅基板上形成第一区域，首先使硅基板在存在有氧气的环境中 进行等离子处理来氧化基板表面，从而使整个基板具有亲液性。接着，如 图26A所示，利用光刻法，在装配纳米部件的规定位置，形成长方形(装 配的部件的尺寸例如为长轴的平均长度为10um、平均直径为200nm时， 例如纵为10pm、宽为2.5um的长方形)的抗蚀剂膜257。
接着，例如在干燥的环境中，将形成有抗蚀剂膜257的基板251浸渍 于CF3 (CF2) 7C2H4SiCl3以lvol^溶解的全氟辛垸溶液20分钟。之后， 在纯全氟辛烷中清洗基板后，除去溶剂。由此，如图26B所示，在抗蚀剂 膜257以外的区域形成氟类单分子膜258，从而形成疏液性的第二区域。 另外，以丙酮除掉抗蚀剂膜257，制作出图26C所示的、设置有亲液性的 细小图案(第一区域2511)和对其包围的第二区域2512的基板251。
接着，对制作部件含有液的方法的示例进行说明。
当部件为硅纳米线时，以如下方式制作部件含有液。通过CVD法使硅纳米线生成在表面预先形成有金等催化剂的硅基板等上。把该基板浸渍 到第二液体中，并对该液体施加超声波使得硅纳米线从硅基板上脱离，并 分散到第二液体中。超声波的施加，通过将装有第二液体的容器放入超声 波清洗机槽中来进行。另外，通过对部件的表面进行化学修饰，也可以保 持对第一液体的润湿性的同时，提高对第二液体的分散性。由此，部件很 难聚集而实现长时间稳定的部件含有液。例如，当部件为硅纳米线时通过 如下方法对表面进行化学修饰。通过将形成有硅纳米线的基板置于硅烷耦 合剂所溶解的溶液中，来对硅纳米线表面进行化学修饰。通过将该基板浸 渍于第二液体并施加超声波，可以形成被化学修饰了的硅纳米线的分散 液。例如，当第一液体为水时，作为第二液体只要使用氯甲烷、二氯甲烷、 氯仿、四氯化碳、单氯丁烷、二氯丁烷、单氯戊烷、二氯戊垸等氯类溶剂， 并通过硅垸耦合剂对硅纳米线表面进行化学修饰即可，该硅烷耦合剂是
CCl3SiCl3、 CHCl2SiCl3、 CH2ClSiCl3、 CH2C1 CH2SiCl3、 CH2C1 CHClSiCl3、 CH3CHClSiCl3等，含有氯与碳结合的基团。氯类的溶剂具有极性，且化 学修饰过的硅纳米线表面也含有碳与氯结合的基团而具有极性，因此硅纳 米线就可以长时间稳定地分散于分散液中。
通过以上的方法，可以制作形成有第一区域以及第二区域的基板，使 用该基板可以把柱形状的部件正确地定向并配置在基板的第一区域。
此外，在本实施方式中，虽然将第一区域的形状设置成长方形，但并 不局限于此，例如也可以是椭圆、或带圆角的长方形。当将第一区域形成 为该形状时，且认为外接于第一区域的最小面积的长方形时，优选为其长 方形的短边的长度比部件的长轴的长度更短。通过如此设置第一区域的形 状，可以使柱形状的部件更加准确地在一轴向上定向。
(实施方式10)
在实施方式10中，对本发明的装配装置的一实施方式进行说明。本 发明的装配装置特别适合使用在装配在基板上的部件是微小的柱形状的 部件的情况。
图27是示意性表示本实施方式的装配装置的图。图27所示的装配装 置261是为了把纳米线等的柱形状的部件定向并配置在例如实施方式9中说明的形成有亲液性的第一区域和疏液性的第二区域的基板251上，而使 用的装置的一例。
装配装置261包括液体配置部，其将第一液体配置在基板251的一 主面上所设置的第一区域；部件接触部，其使部件含有液接触配置于第一 区域的第一液体。具体地说，包括保持搬送机构262，其在保持基板251 的一端的状态下，搬送基板251到各作业位置；喷雾器263，其对保持在 保持搬送机构262上的基板251喷射雾状的第一液体；部件含有液槽264， 其中装有使部件252分散到第二液体255中的部件含有液256;搅拌机265， 其为了分散部件252而对部件含有液256进行搅拌；清洗液槽267，其中 装有用来清洗基板251的第三液体268。此外，液体配置部包括保持搬送 机构262和喷雾器263。在部件接触部包括保持搬送机构262、部件含有 液槽264以及搅拌机265。以下，对于装配装置261的动作进行说明。该 装配装置261沿图中所示的箭头X方向一边搬送基板一边进行各作业。
首先，在利用保持搬送机构262将形成有第一区域的基板251的一端 抓住并保持的状态下，通过喷雾器263向基板251的形成有第一区域的面 喷射雾化了的第一液体。由此，在多个第一区域的每一个上以细小的液滴 分别均匀地配置了第一液体253。另外，也可以使用向基板喷射第一液体 的气体的装置来代替喷雾器263。此时，把基板的温度降至喷射气体的露 点以下，即可使所喷射的气体在基板上成为液体。
接着，将配置有第一液体253的基板251，立即投入部件含有液槽264 中。在该部件含有液槽264中装有使部件252分散于第二液体255中的部 件含有液256。部件含有液256始终通过搅拌机265来搅拌。投入到部件 含有液槽264中的基板251，与被搅拌且对流的多个部件252接触。此时， 多个部件252—个个地移动到各个第一区域上配置的第一液体253的区域 中。
经过规定的时间后，将基板251拉起到大气中，并立即放入到装有作 为清洗液的第三液体268的清洗液槽267中。作为第三液体268，优选使 用不与第一液体发生实质性溶解，且与第二液体溶解的溶液。清洗后，将
基板251拉起到大气中，并蒸发配置在各个第一区域的第一液体253。此 时，在第一液体253中含有多个部件252。随着第一液体253的蒸发，柱形状的部件252受第一区域的形状限制而定向。柱形状的部件252和第一 区域的形状间的关系，如实施方式9中说明过的那样。
图27中，虽然对第一液体在从基板251除去第三液体268后、蒸发 并耗尽的状态进行表示，但也可以根据情况在第二液体中或第三液体中除 去第一液体。此时也可将柱形状部件定向并配置在基板上。
通过使用该装置，例如即便在对纳米线等微小部件进行装配时，仍可 以制造出将部件配置在预先形成的细小的第一区域内，并且部件在各个 第一区域内被沿规定方向定向存在的基板。
此外，本装置中可使用的第一液体及第二液体，可以采用与在本发明 的装配方法中可使用而进行说明的液体同样的液体。作为第一液体，举出
有机溶剂、水或者它们的混合液。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。此时，作为第二液体，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链烷烃、氯甲烷、二氯甲垸、氯仿、四氯化 碳、单氯丁烷、二氯丁垸、单氯戊烷以及二氯戊烷等氯类溶剂、乙醚、石 油醚、乙酸乙酯、苯、硅酮油、全氟辛垸、全氟壬烷、或者它们的混合液。 特别当第一液体为水时，由于其表面张力比其它有机溶剂高，所以使部件 被高效且牢固地固定在基板上。
另外，也可以使用含有烃链的有机溶剂作为第一液体，而且使用含有 氟化碳链的有机溶剂作为第二液体。另外，作为第一液体可以使用己烷、 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、二甲苯等的链垸烃。此时，作为第二液体，可以使用全氟辛垸或全 氟壬垸等。
当第一液体为含有烃链的有机溶剂时，作为第二液体可以使用与该有 机溶剂相比具有更小的表面张力的含有氟化碳链的有机溶剂。该组合的情 况下，由于把部件拉入第一液体并停留于其中的界面张力较大，故可以高 效且切实地把部件配置于基板上。
另外，本实施方式的装配装置，虽然利用自然干燥除去第一液体以及 第三液体，但作为用来除去液体的机构(液体除去部)也可以额外设置干 燥机等。(实施方式11)
在实施方式11中，对本发明的电子元件的制造方法的一实施方式进 行说明。本实施方式中将对电子元件为晶体管的情况进行说明。
图28A是利用本实施方式的制造方法制造的背栅型电场效应晶体管 的简略俯视图。图28B表示经图28A的线V-V而垂直于基板的截面。本 实施方式中的电场效应晶体管271，使用由实施方式9中说明的方法制作 的、柱形状的部件被装配在基板上而成的部件。这里，作为柱形状的部件， 使用表现半导体特性的硅纳米线。
如图28A及B所示，本实施方式的电场效应晶体管271具有沟道区 域273，该沟道区域273由使载体(电子或空穴)行走的多个硅纳米线272 束构成。硅纳米线272被配置在第一区域274内，并在硅纳米线272上连 接有源电极275以及漏电极276 (第一电极以及第二电极)。源电极275 以及漏电极276被设置在栅极绝缘膜277上，在栅极绝缘膜277之下配置 有栅电极278。栅电极278被形成在硅基板279上。在具有如此构成的电 场效应晶体管271中，通过使用驱动电路(未图示)升高或降低栅电极278 的电位，可以控制沟道区域273的导电性，执行晶体管动作。
下面，参照图29A 图29C并对制造背栅型电场效应晶体管271的方 法进行说明。图29A 图29C示出用来说明本实施方式的制造方法中各工 序的俯视图和其VI-VI剖视图。形成晶体管的基板大小为20mm见方且厚 度为500um。图29中表示仅一个晶体管的形成方法，但实际上在基板上 形成有多个与之相同构造的晶体管。
如图29A所示，首先在硅基板279的表面掺杂杂质而形成P型的硅膜 (栅电极278)之上，堆积由硅的氧化物构成的栅极绝缘膜277。另外， 在其上形成亲液性的第一区域274、包围第一区域274的第二区域。各区 域的形成方法如实施方式9中说明过的那样。第一区域274呈长方形，其 尺寸由所装配的硅纳米线的形状来决定。例如，当硅纳米线的直径为0.2 um、长度为10um时，形成2X10un^的第一区域。该亲液性的区域，
被以CF3 (CF2) 7C2H4SiCl3表面处理后的疏液性的第二区域包围。在第二
区域表面，形成有图13A所示的疏液性的单分子膜。
硅纳米线可以使用公知的方法来制作。例如，可以在附着有金等催化剂的硅基板上，通过Vapor-Liquid-Solid生长机械装置并利用CVD法生长 催化剂来形成。通过控制催化剂金属的颗粒直径或纳米线的生长时间可以 形成直径或长度整齐的纳米线。将形成有纳米线的硅基板浸渍到氯仿溶液 中，并对该溶液施加超声波，使得纳米线从硅基板上脱离并分散到氯仿溶 液中。氯仿中的纳米线的浓度优选为0.01 0.1wt^。此外，将80ml左右 的分散有纳米线的氯仿溶液倒入100ml的烧杯中。接着，将形成了亲液性 区域的基板置于湿度100%的水蒸气中。结果纯水在亲液性的区域结露， 形成第一液体。在将基板置于水蒸气后，立即浸渍到分散有纳米线的氯仿 溶液中。然后在溶液中摇晃基板。之后从溶液中取出基板，使纳米线定向 配置在亲液性的区域。为了增加配置在亲液性的区域的纳米线的根数，也 可以重复该操作。
接着，在100° C的臭氧环境下向该基板照射5分钟的UV，除去形 成在第二区域的疏液性的单分子膜。
接着，如图29C所示，在栅极绝缘膜277上形成源电极275和漏电极 276。将源电极和漏电极间的间隔设为5um，并使所配置的纳米线在两电 极间接合。这些电极材料优选为例如由钛、金、铂、钴或镍等金属形成 的硅化物。
另外，本实施方式中制造的电子元件也可以是将在以下说明的顶栅型 电场效应晶体管。图30A是顶栅型电场效应晶体管291的简略俯视图。图 30B表示经图30A的线Vn-VII而垂直于基板的截面。在顶栅型电场效应 晶体管291中，在设置于硅基板292上的亲液性的第一区域293配置有硅 纳米线294束，通过该硅纳米线294束构成沟道区域295。源电极296和 漏电极297，与硅纳米线294形成电连接。在硅纳米线294上设置有栅极 绝缘膜298，在栅极绝缘膜298上设置有栅电极299。在具有以上构成的 电场效应晶体管291中，与图28A及B所示的电场效应晶体管相同，通 过使用驱动电路(未图示)升高或降低栅电极299的电位，可以控制沟道 区域295的导电性，执行晶体管动作。
接着，参照图31A 图31E并对制造顶栅型电场效应晶体管291的方 法进行说明。在图31A 图31E中，示出用来说明本实施方式的制造方法 中的各工序的俯视图和其VIII-VIII线剖视图。如图31A所示，首先在硅基板292的表面形成由疏液性的第二区域包
围周围的长方形的亲液性的第一区域293。各区域的形成方法以及其形状， 和背栅型电场效应晶体管的情况相同。
接着，如图31B所示，将硅纳米线294配置在第一区域293。硅纳米 线294可以采用和背栅型电场效应晶体管的情况相同方法进行配置。
接着，如图31C所示，设置与硅纳米线294电连接的源电极296以及 漏电极297 (第一电极以及第二电极)。
接着，如图31D所示，在设置有两电极296， 297的区域之外的表面 形成栅极绝缘膜298。
接着，如图31E所示，在栅极绝缘膜298上形成栅电极299。
通过以上的方法，可以制造顶栅型的电场效应晶体管291。此外，作 为源电极296和漏电极297以及栅电极299的材料，与上述的背栅型电场 效应晶体管相同，优选为例如由钛、金、铂、钴或镍等金属形成的硅化 物。
(实施方式12)
在实施方式12中，说明除使用表面进行了化学修饰的硅纳米线的分 散液之外，通过与实施方式11相同的方法来制作电场效应晶体管的示例。
以下，对表面进行了化学修饰的纳米线的分散液的制作方法进行表 示。将形成有纳米线的硅基板浸渍到CH2ClCH2SiCl3以lvol^溶解的n-十 六烷和氯仿的混合溶液(体积比为4: 1)中三小时。之后，从溶液中取出 基板，并用氯仿溶液清洗。以上的作业在干燥氮气环境中进行。接着在用 纯水清洗该基板后，在110° C环境下干燥30分钟左右。结果，纳米线表 面被CH2ClCH2SiCl3化学修饰。接着，把该硅基板浸渍于1， 4-二氯丁烷 中并施加超声波，使化学修饰过的纳米线分散到l， 4-二氯丁垸中。
之后，通过和实施方式11相同的方法在基板的亲液性的区域配置纳 米线。配置纳米线的基板在110° C的臭氧环境下以紫外线照射5分钟， 从而除去纳米线表面的修饰剂和第二区域上形成的疏液膜。
如本实施方式所示，通过化学修饰纳米线表面，就可以一面保持相对 第一液体的润湿性， 一面提高对第二液体的分散性。由此，纳米线在1，4-二氯丁垸中不会沉淀而可以长时间稳定地分散。 (实施方式13)
实施方式11中说明的晶体管，可以作为显示装置等中使用的薄膜晶
体管(TFT)利用。图32中，当将利用了定向配置的柱形状部件的晶体管 用作显示装置的TFT时，表示用来驱动该TFT的电路构造。图32示出的 电路构造中，在基板311上，隔着栅极绝缘膜314而垂直交叉地设置有源 电极线312以及栅电极线313。此外，在由源电极线312以及栅电极线313 划分的区域，设置有TFT315和像素电极316。 TFT315具备与源电极线 312连接的源电极317、与像素电极316连接的漏电极318、设置在源电极 317和漏电极318之间的栅极绝缘膜319、设置在栅极绝缘膜319上并和 栅电极线313连接的正电极320。此外，图32中虽未表示，但在栅极绝缘 膜319之下或内部，设置有连接源电极317和漏电极318之间的纳米线。 在使用本发明的装配方法将柱形状的部件装配在基板上时，可以使用 挠性基板作为基板。因此，将本发明的装配方法利用在制作图32所示的 TFT中较为有效。此外，图32所示的TFT可以使用在图33所示的显示面 板上。
图33是表示使用图32示出的TFT的有机EL显示器的面板构造的立 体图。图33所示出的构造中，具备TFT321被配置成矩阵状的塑料基板 322、设置在塑料基板322上的有机EL层323、设置在有机EL层323上 的透明电极324、设置在透明电极324上的保护膜325。其中，TFT321与 栅电极线326以及源电极线327连接。
(实施方式14)
在实施方式14中，对本发明的装配方法以及装置的一实施方式进行 说明。本发明的装配方法以及装置，特别适合使用在装配于基板的部件为 硅纳米线等微小柱形状部件的情况。
图34A 图34D是示意性表示装配装置的构成以及动作(部件的配置 工序)的图。该装配装置例如是实施方式9中说明的，在形成有亲液性的 第一区域2511和疏液性的第二区域2512的基板251上，为了将硅纳米线
53等柱形状的部件定向配置而使用的装置的一例。
如图34A所示，装配装置包括用来将分散有部件的第二液体(部件
含有液256)设于基板251的涂刷器(squeegee) 341、和向基板251的表 面喷射高湿度的第一液体的蒸气的装置(未图示)。图中，调整涂刷器341 和基板251的相对位置的单元、以及喷射蒸气的装置未表示，可以使用公 知的装置。涂刷器341呈刮刀状的形状，其边缘部分配置成与基板面平行， 并与基板251保持在一定的距离，同时在基板251上扫过。涂刷器341和 基板251只要相对移动即可，因此既可以使基板251固定而涂刷器341移 动，也可以相反地使涂刷器341固定而令基板251移动，而且还可以使两 者移动。部件含有液256，与涂刷器341接触地配置在涂刷器341的移动 方向侧。
在利用涂刷器341涂敷部件含有液256之前，使基板251置于高湿度 的蒸气中。具体地说，只要向基板251喷射湿度100%的第一液体的蒸气、 或者将基板251的温度降到喷射蒸气的露点以下即可。结果如图34B所示， 将第一液体253配置在亲液性的第一区域2511上。接着，如图34C和34D 所示，若使涂刷器341相对基板251进行相对移动，则部件含有液256将 与基板表面一边接触， 一边与涂刷器341—起移动。部件含有液256与基 板251接触，使得部件移动到配置于第一区域2511的第一液体253中。 在涂刷器341移动后，部件含有液256的一部分被配置在亲液性的第一区 域2511。配置在第一区域2511的第一液体253和第二液体蒸发，将部件 配置在基板251上。为使配置的部件密度增大，也可以重复图34A 图34D 的工序。此外，图中的箭头表示涂刷器的移动方向。
图35是表示用另一例的装配装置将部件配置于基板的样子的示意剖 视图。该装配装置，相对图34所示的装置，仅涂刷器的形状上有所不同。 在本装置中，涂刷器351呈滚子的形状(以下也将涂刷器351称为滚子 351。)。通过从分配器352滴下部件含有液256，并使基板251和滚子 351相对移动，可以将基板251置于部件含有液256。由此，可以使部件 含有液256与配置在基板251的第一区域的第一液体253接触。此外，图 中的箭头表示涂刷器的移动方向。
当部件为硅纳米线等柱形状的部件时，第一区域的形状例如为长方形。此时，在图34以及图35所示出的各个装置中，将涂刷器的移动方向 设为与第一区域的长边方向平行，从而可以高效地将柱形状的部件配置在 第一区域。这是由下述缘故而推测出的由于柱形状部件的长轴和涂刷器 的移动方向朝向几乎同一方向，故增大了部件进入第一区域的概率的缘 故。
此外，本装置中使用的部件含有液256的第二液体，可以采用与本发 明的装配方法中可使用而进行说明的液体相同的液体。其中特别将第一液 体设为水、第二液体设为氯类有机溶剂时，更可以以良好的可重复性将部 件配置在基板上。
另外，本实施方式的装配装置，虽然通过自然干燥来除去第一液体以 及第二液体，但作为用来除去液体的机构(液体除去部)也可以另外设置 干燥机等。
(实施方式15)
在实施方式15中，对本发明的装配方法以及装置的另一实施方式进 行说明。
图36A 图36C是示意性表示装配装置的构成以及动作(部件的配置 工序)的图。图36中示出的装配装置，从实施方式14中示出的装配装置 除掉了向基板喷射第一液体的高湿度蒸气的装置，取而代之追加用来将第 一液体配置于第一区域的新的涂刷器。该装配装置例如是实施方式9中说 明的，在形成有亲液性的第一区域2511和疏液性的第二区域2512的基板 251上，为了将硅纳米线等柱形状的部件定向配置而使用的装置的一例。
图36A表示形成有亲液性的第一区域和疏液性的第二区域的基板 251。如图36B和图36C所示，形成如下构造将第一涂刷器361和第二 涂刷器362在保持规定的间隔的状态下配置，并保持着该间隔使两个涂刷 器移动，其中第一涂刷器361和第二涂刷器362是用来将第一液体和分散 有部件的第二液体(部件含有液256)分别设置在基板251上的装置(涂 刷器的固定单元和移动单元未图示。)。如图36B所示，随着涂刷器361 的移动，基板251与第一液体253接触，并仅在第一区域配置有第一液体 253。接着，如图36C所示，随着涂刷器362的移动，基板251被置于部件含有液256，该过程中，部件移动到第一区域所配置的第一液体253中。 在第二涂刷器362移动后，部件含有液256的一部分被配置在第一区域。 之后，配置在第一区域的第一液体253和作为部件含有液256的分散剂的 第二液体挥发，而将部件配置在第一区域。此外，图中的箭头表示涂刷器 的移动方向。
另外，例如与实施方式14所示的相同，如图37所示，也可以使用两 个滚子状的涂刷器，将第一液体253和部件含有液256设于基板251。在 各个滚子371、 372附近，从分配器373、 374分别滴下适量的第一液体253 和部件含有液256，使基板251和滚子371、 372相对移动，从而把第一液 体253首先配置在第一区域，之后把部件含有液256配置在基板251上。 这样，部件含有液256通过与第一液体253接触，使得部件(未图示)移 动到第一液体253中。之后，配置在第一区域的第一液体以及第二液体挥 发，部件被配置在第一区域。此外，图中的箭头表示涂刷器的移动方向。
此外，本装置中使用的部件含有液256的第二液体，可以采用与本发 明的装配方法中可使用而进行说明的液体相同的液体。其中特别将第一液 体设为水、第二液体设为氯类有机溶剂时，更可以以良好的可重复性将部 件配置在基板上。
另外，本实施方式的装配装置，虽然通过自然干燥来除去第一液体以 及第二液体，但作为用来除去液体的机构(液体除去部)也可以另外设置 干燥机等。
实施例 (实施例1)
下面，使用实施例对本发明的装配方法进行具体的说明。 在本实施例中，使用本发明的装配方法将硅纳米线装配在基板上。具 体地说，首先使用和实施方式9中说明的方法相同的方法，在硅基板上形 成被疏水性区域包围的亲水性区域的图案。作为亲水性区域的图案，形成 为纵10um、横2^m的长方形区域以横5Pm、横200ym的间隔在整 个基板上排列成格子状。对硅纳米线进行配置的基板的大小为5mmX 10mm。作为装配部件使用的硅纳米线，是通过实施方式12中说明的方法来对表面进行化学修饰的，其通过和实施方式12相同的方法而分散到1， 4-二氯丁烷。接着，将基板表面置于100%的水蒸气中，并立即把基板浸
渍到装有50ml的硅纳米线的分散液中，在分散液中摇晃基板50次。之后， 从分散液中取出基板。以上设为一个循环，并根据需要重复该循环。
一方面，作为比较例，在本发明的装配方法，实施除去了将第一液体 配置在第一区域的工序的方法。即，除不将基板表面置于水蒸气以外，采 用与上述的本实施例的方法相同的方法，将硅纳米线装配在基板上。
对于实施例及比较例的各方法的评价，可以通过确认硅纳米线对基板 的配置的状态来进行。具体地说，选择100个基板上的任意的亲水性区域， 并对该区域中是否配置有硅纳米线进行确认评价。
当使用本发明的方法时，第一循环中，在100个亲水性区域中，90 个左右的区域配置有硅纳米线。与之相对，使用比较例的方法时，在第一 循环中，100个亲水性区域中有5个左右的区域配置有硅纳米线。
如果将本发明的方法重复三个循环，100个亲水性区域几乎全部配置 有硅纳米线。与之相对，禾lj用比较例的方法，即便第三个循环过后仍停留 在有IO个左右的区域配置有硅纳米线。
根据以上的结果，本发明的装配方法与比较例的方法相比，可以说部 件向基板的配置效率格外优异。
(实施例2)
在实施例2中，使用图34所示的涂刷器，将硅纳米线配置在基板上。 对硅纳米线进行配置的基板和硅纳米线的分散液，以与实施例1同样 的方法制作。基板的大小设为10mmX30mm，并使亲水性的区域(第一 区域)的长边方向和基板的长边方向一致。对于涂刷器，使用由聚乙烯制 作的刮刀形状的涂刷器。使涂刷器的边缘面与基板的短边方向平行，并在 边缘面和基板间隔开lmm左右间隔的状态下，以在基板上移动的方式来 配置涂刷器。接着，沿涂刷器的移动方向配置0.3ml左右的硅纳米线分散 液，在将整个基板置于高湿度的水蒸气后，立即移动涂刷器。重复10次 该操作。图38及图39是在进行过该操作后的显微镜照片。白色部分是配 置在亲水性区域的硅纳米线，黑部分是疏水区域(第二区域)，可见硅纳米线朝向一致地配置在基板上。根据该结果，通过本方法可以使纳米线朝 向一致地配置于基板上。 产业上的可利用性
本发明的电子电路构成部件的装配方法以及装配装置，可以适用在作 为部件装配含有电子元件的元件芯片的情况下、或装配微小的柱形状的部 件时。该方法以及装置，可以适用于电子机器或电子元件的制造方法。例 如，可以适用于电路基板以及含有该基板的电子机器的制造方法、电路基 板以及含有该基板的电子机器的修复方法。另外，作为部件在装配柱形状 的纳米部件时，也可以利用在晶体管等的电子元件的制造中，而且若使用 金属作为柱形状部件，则还可以适用在通用的电气布线的制造中。
权利要求
1.一种电子电路构成部件的装配方法，是把构成电子电路的部件装配在基板上的方法，其包括工序(A)，在上述基板的一主面上所设置的第一区域配置第一液体；工序(B)，使含有第二液体和至少一个上述部件的部件含有液，与配置于上述第一区域的上述第一液体接触；和工序(C)，从上述一主面除去上述第一液体以及上述第二液体，从而把上述部件配置于上述第一区域，上述第一液体与上述第二液体不发生实质性溶解，而且上述第一液体对上述部件表面的润湿性，比上述第二液体对上述部件表面的润湿性高。
2. 根据权利要求1所述的电子电路构成部件的装配方法，其特征 在于，上述第一液体是含有水的液体，上述第二液体是不含有水的液体。
3. 根据权利要求2所述的电子电路构成部件的装配方法，其特征 在于，上述第一液体是水，上述第二液体是氯类溶剂。
4. 根据权利要求1所述的电子电路构成部件的装配方法，其特征 在于，上述工序(C)包括使不与上述第一液体发生实质性溶解且与上述第二液体发生实质 性溶解的第三液体，与上述第二液体接触，而从上述一主面除去上述第 二液体的工序；和从上述一主面除去上述第一液体以及第三液体的工序。
5. 根据权利要求1所述的电子电路构成部件的装配方法，其特征在于，在上述一主面上，设置有包围上述第一区域的第二区域，上述第一液体对上述第一区域的润湿性，比上述第一液体对上述第 二区域的润湿性高。
6. 根据权利要求1所述的电子电路构成部件的装配方法，其特征在于，在上述工序(B)之前，还包括对上述部件施以表面处理，以使上述第一液体对上述部件的表面的润湿性高于上述第二液体对上述 部件的表面的润湿性的工序。
7. 根据权利要求1所述的电子电路构成部件的装配方法，其特征 在于，上述第二液体的极性比上述第一液体的极性小。
8. 根据权利要求1所述的电子电路构成部件的装配方法，其特征 在于，上述第一液体含有具有烃链的有机溶剂，而且上述第二液体含有 具有氟化碳链的有机溶剂。
9. 根据权利要求1所述的电子电路构成部件的装配方法，其特征 在于，在上述工序(A)中，将上述基板的上述一主面置于下述环境中， 即上述第一液体的蒸气压力相对于上述第一液体的饱和蒸气压力的百分率在60 100%的范围内。
10. 根据权利要求1所述的电子电路构成部件的装配方法，其特征 在于，在上述工序(A)中，将上述基板的上述一主面置于存在有上述 第一液体的蒸气的环境下，并将上述基板的上述一主面的温度设为上述 蒸气的露点以下。
11. 根据权利要求1所述的电子电路构成部件的装配方法，其特征 在于，上述部件的最大边的长度在100wm以下。
12. 根据权利要求1所述的电子电路构成部件的装配方法，其特征 在于，上述部件是含有电子元件的元件芯片，上述第一区域具有与上述元件芯片的规定的面的形状对应的形状， 在上述工序(C)中，上述元件芯片，以上述规定的面与上述基板 的一主面相向的方式，配置在上述一主面上。
13. 根据权利要求12所述的电子电路构成部件的装配方法，其特 征在于，上述元件芯片是具有两个面(Pl)、面积在面(Pl)以上的 两个面(P2)、和面积大于面(P2)的两个面(P3)的长方体状的形 状，上述面(P3)的形状和上述第一区域的形状实质相等， 在上述工序(C)中，上述元件芯片，以上述两个面(P3)中的一 个面与上述一主面相向的方式，配置在上述一主面上。
14. 根据权利要求1所述的电子电路构成部件的装配方法，其特征在于，上述部件是柱形状，上述第一区域形状，在形成了外接于上述第一区域的最小面积的矩形时，是上述矩形的短边的长度比上述部件的长轴的长度短的形状。
15. —种电子电路构成部件的装配装置，是用来把构成电子电路的部件装配在基板上的装配装置，其包括(I )将第一液体的蒸气向上述基板的一主面供给的单元；(II )将含有第二液体和上述部件的部件含有液向上述基板的上述一主面供给的单元；(m)从上述基板的上述一主面除去上述第一液体和上述第二液体 的单元。
全文摘要
本发明的装配方法包括(A)在基板(1)的一主面上所设置的第一区域(11)配置第一液体(2)的工序；(B)使含有第二液体(3)和至少一个部件(4)的部件含有液(5)，与配置于第一区域(11)的第一液体(2)接触的工序；(C)从一主面除去第一液体(2)以及第二液体(3)，从而把部件(4)配置于第一区域(11)的工序。第一液体(2)与第二液体(3)不发生实质性溶解。第一液体(2)相对部件(4)表面的润湿性，比第二液体(3)相对部件(4)表面的润湿性高。
文档编号H01L21/52GK101310373SQ20068004283
公开日2008年11月19日 申请日期2006年9月29日 优先权日2005年9月29日
发明者中川彻, 鸟井秀雄 申请人:松下电器产业株式会社