(57)【要約】  本発明によるマウント方法は、（１ａ）親水性の第１の液体を準備する工程、（１ｂ）部材が第２の液体に分散された部材分散液を準備する工程、（１ｃ）親水性領域および撥水性領域を具備する基板を準備する工程、（２）親水性領域に第１の液体を配置する工程、（３）親水性領域に配置された第１の液体に部材分散液接触させる工程、および（４）基板から、第１の液体および第２の液体を除去して、部材を親水性領域に配置する工程、を包含する。親水性領域は、部材マウント領域と、部材マウント領域の周囲に形成されている液体捕捉領域とから構成されている。液体捕捉領域の表面は、Ｘ−（ＣＨ２）ｎ−Ｓｉ−（基板）（ＸはＮ＋Ｒ３Ｑ−（ＱはＣｌ、Ｂｒ、またはＩ）、ＯＲ、またはハロゲン原子であり、Ｒは低級アルキル基であり、ｎは１以上３以下の自然数を表す。）で表される物質を備える。
2011043019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部材を基板上にマウントする方法であって、以下の工程を具備する：
（１ａ）親水性の第１の液体を準備する工程、
（１ｂ）前記部材が第２の液体に分散された部材分散液を準備する工程、
ここで、前記第２の液体は前記第１の液体に溶解せず、かつ前記部材の表面は親水性であり、
（１ｃ）親水性領域および撥水性領域を具備する前記基板を準備する工程、
ここで、前記撥水性領域は、前記親水性領域を囲んでおり、
前記撥水性領域はフッ素化合物により被覆された表面を具備しており、
前記親水性領域は、前記部材の前記基板にマウントされる面と同一の形状を有する部材マウント領域、および前記部材マウント領域の周囲に形成されている液体捕捉領域から構成されており、
前記液体捕捉領域の表面は、下記（化１）で表される物質を具備しており、
【化１】
2011043019.tif 000007
（化１）中、ＸはＮ+Ｒ3Ｑ-（ＱはＣｌ、Ｂｒ、またはＩ）、ＯＲ、またはハロゲン原子であり、Ｒは１〜４の炭素数を有する低級アルキル基であり、ｎは１以上３以下の自然数であり、
（２）前記親水性領域に前記第１の液体を配置する工程、
（３）前記親水性領域に配置された前記第１の液体に前記部材分散液を接触させる工程、および
（４）前記基板から前記第１の液体および前記第２の液体を除去して、前記部材を前記親水性領域に配置する工程。
【請求項２】
前記液体捕捉領域は、前記部材マウント領域の周囲の一部に形成されている、請求項１の方法。
【請求項３】
前記液体捕捉領域は、前記部材マウント領域の周囲の全部に形成されている、請求項１の方法。
【請求項４】
前記第２の液体は疎水性である、請求項１の方法。
【請求項５】
前記第１の液体が水であり、かつ前記第２の液体が塩素系溶媒である、請求項４の方法。
【請求項６】
前記第２の液体が、前記第１の液体のよりも小さい極性を有する、請求項１の方法。
【請求項７】
前記工程（２）よりも前に、前記部材の表面を親水性にする工程をさらに包含する、請求項１の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部材をマウントする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクティブ型液晶表示素子および有機エレクトロルミネッセンス表示素子はガラス基板上に形成されている。基板上にマトリックス状に配置された画素は、当該画素の近傍に配置されたトランジスタによって制御される。しかし、現在の技術では、結晶半導体のトランジスタはガラス基板上に形成され得ない。そのため、アモルファスシリコンまたはポリシリコンを用いて形成された薄膜トランジスタが画素の制御に用いられている。このような薄膜トランジスタは大面積の基板上に安価に作製され得る。しかし、結晶シリコンよりも低い薄膜トランジスタの移動度は、薄膜トランジスタが高速で動作することを阻害する。この欠点を解決するために、あらかじめシリコンウェハ上に多数のトランジスタが作製され、次いでこれらを個別のトランジスタに切り出して、基板上に配置される。【０００３】
特許文献１は、部材４０を基板１０に配置する優れた方法を開示している。特許文献１では、図８Ａに示されるように、複数の親水性領域１１、および当該複数の親水性領域１１を囲む撥水性領域１２を具備する基板１０が準備される。次に、図８Ｂに示されるように、容器７０に入れられた部材含有液６０が調製される。具体的には、基板１０に配置する部材４０が、水に実質的に溶解しない溶媒３０に分散され、部材分散液６０を調製する。部材４０の一つの面は親水性である。部材４０の他の面は撥水性である。【０００４】
次に、図８Ｃに示されるように、複数の親水性領域１１に水２０が第１のスキージ５１により配置される。【０００５】
この後、図８Ｄに示されるように、部材分散液６０が第２のスキージ５２により塗布され、部材分散液６０を親水性領域１１に配置された水２１と接触させる。図８Ｄにおいて、６１は、親水性領域１１に配置された部材含有液を指し示している。この過程で、部材４０は親水性領域１１に配置された水２１の中に移行する。このとき、部材４０の親水性の一つの面が水２１に接する。その後、水２１および部材分散液６１に含まれる溶媒が除去され、基板１０上に部材４０が配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４１４９５０７号公報
【特許文献２】特開２００４−９５８９６号公報（特に段落番号０１０６〜０１１０、図１４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示された方法によれば、親水性領域１１に配置される水２１の量が少なくなり得る。これは、親水性領域１１を形成する際に親水性領域１１にわずかなフォトレジストが残存するか、または大気中に存在する疎水性物質が親水性領域１１に付着するためである。このことは、部材４０を基板１０に配置する効率を著しく低下させることをもたらす。なぜなら、部材分散液６０が、水２１と接する前に急速に蒸発するからである。親水性領域１１に配置される水２１の量を増大させるために、親水性領域１１の面積が大きくされ得る。しかし、このことは、１つの親水性領域１１に複数の部材４０が配置されることをもたらす。このことはまた、部材４０が歪んで配置されること（図７Ｂ参照）ももたらす。【０００８】
本発明の目的は、親水性領域にフォトレジストがわずかに残存したり、大気中の疎水性物質が付着したりしている場合でも、部材を所定の位置に正確にかつ再現性高くマウントする方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、部材を基板上にマウントする方法であって、以下の工程を具備する：
（１ａ）親水性の第１の液体を準備する工程、
（１ｂ）前記部材が第２の液体に分散された部材分散液を準備する工程、
ここで、前記第２の液体は前記第１の液体に溶解せず、かつ前記部材の表面は親水性であり、
（１ｃ）親水性領域および撥水性領域を具備する前記基板を準備する工程、
ここで、前記撥水性領域は、前記親水性領域を囲んでおり、
前記撥水性領域はフッ素化合物により被覆された表面を具備しており、
前記親水性領域は、前記部材の前記基板にマウントされる面と同一の形状を有する部材マウント領域、および前記部材マウント領域の周囲に形成されている液体捕捉領域から構成されており、
前記液体捕捉領域の表面は、下記（化１）で表される物質を具備しており、
【化１】
2011043019.tif 000003
（化１）中、ＸはＮ+Ｒ3Ｑ-（ＱはＣｌ、Ｂｒ、またはＩ）、ＯＲ、またはハロゲン原子であり、Ｒは１〜４の炭素数を有する低級アルキル基であり、ｎは１以上３以下の自然数であり、
（２）前記親水性領域に前記第１の液体を配置する工程、
（３）前記親水性領域に配置された前記第１の液体に前記部材分散液を接触させる工程、および
（４）前記基板から前記第１の液体および前記第２の液体を除去して、前記部材を前記親水性領域に配置する工程。【００１０】
本明細書における用語「マウント」は「実装」を含む。本明細書における「部材」の例は、電子部品である。工程（１ａ）、工程（１ｂ）、および工程（１ｃ）の順序は限定されない。これらの工程（１ａ）〜（１ｃ）は、工程（２）の前に実施される。工程（２）、工程（３）、および工程（４）は、この順に実施される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、部材を所定の位置に正確にかつ再現性高くマウントする方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１Ａ〜図１Ｄは、親水性領域１１０と撥水性領域１２０の例を示す斜視図である。
【図２】図２Ａ〜図２Ｅは、親水性領域１１０と撥水性領域１２０の例を示す上面図である。
【図３】部材分散液６００を模式的に示す断面図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｄは、本発明によるマウント方法における各工程を示す斜視図である。
【図５】図５Ａ〜図５Ｅは、本発明によるマウント方法に用いられる基板を作製する方法における各工程を示す断面図である。
【図６】図６Ａ〜図６Ｄは、それぞれ、実施例１〜実施例４において基板上に配置された酸化シリコンの顕微鏡写真である。
【図７】図７Ａおよび図７Ｂは、それぞれ、比較例１および比較例２において基板上に配置された酸化シリコンの顕微鏡写真である。
【図８】図８Ａ〜図８Ｄは、特許文献１に記載された部材のマウント方法における各工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係るマウント方法の実施形態が、図面を参照しながら詳細に説明される。明瞭性を考慮して、図面のハッチングは省略され得る。同様の要素に同一の符号が割り当てられ得、重複する説明を省略する。
【００１４】
図１Ａ〜図１Ｄは、親水性領域１１０および撥水性領域１２０の例を示す。図２Ａ〜図２Ｅは、親水性領域１１０および撥水性領域１２０の例を示す。以下の説明では、第１の液体の具体例は水である。
【００１５】
まず、図１Ａ〜図１Ｄおよび図２Ａ〜図２Ｅに示すような基板１００が用意される。基板１００は、親水性領域１１０および撥水性領域１２０を具備する。複数の親水性領域１１０が設けられることが好ましい。撥水性領域１２０は、複数の各親水性領域１１０を囲んでいる。
【００１６】
部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２の水に対するぬれ性が、撥水性領域１２０の水に対するぬれ性よりも高くなるように、部材マウント領域１１１、液体捕捉領域１１２、および撥水性領域１２０が形成されている。具体的には、部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２は親水性である。一方、撥水性領域１２０は撥水性である。
【００１７】
液体捕捉領域１１２の表面は、下記（化１）によって表される物質を備えている。
【００１８】
【化１】
2011043019.tif 000004
【００１９】
（化１）中、ＸはＮ+Ｒ3Ｑ-（ＱはＣｌ、Ｂｒ、またはＩ）、ＯＲ、またはハロゲン原子である。Ｒは１〜４の炭素数を有する低級アルキル基である。ｎは１以上３以下の自然数である。
【００２０】
本発明によるマウント方法によれば、親水性の第１の液体（工程１ａ）、部材分散液（工程１ｂ）、および基板１００（工程１ｃ）が準備される。図３は、部材分散液を模式的に示す。図３は、容器７００に入れられた部材分散液６００を示す。部材分散液６００は、第２の液体３００および第２の液体３００中に分散させた部材４００を含有する。第２の液体３００は、水が実質的に溶解しない液体である。具体的には、第２の液体３００はヘキサンである。第２の液体３００の他の具体例は後述される。本明細書における用語「分散」は、部材４００が第２の液体３００中で凝集していない状態を意味する。部材４００を分散させるために部材分散液６００は攪拌され得る。
【００２１】
図４Ａは、部材マウント領域１１１、液体捕捉領域１１２、ならびにこれらの領域１１１および１１２を囲む撥水性領域１２０を一主面上に具備する基板１００を示す。
【００２２】
図４Ｂは、本実施形態のマウント方法を実施するためのマウント装置の構成および動作を模式的に示す。図４Ｂに示されるように、マウント装置は、第１スキージ５１０および第２スキージ５２０を具備する。第１スキージ５１０により、基板１００が水（第１の液体）２００に曝される。第２スキージ５２０により、基板１００が部材分散液６００に曝される。これらの２つのスキージ５１０，５２０は、所定の間隔を維持した状態で配置されている。これらの２つのスキージ５１０，５２０は、好ましくは、その間隔を維持しながら基板１００上を移動する。スキージを固定する手段および移動する手段は図示されていない。
【００２３】
本実施形態のマウント方法によれば、まず、第１のスキージ５１０の移動が基板１００を水に接触させる。図４Ｂでは、基板１００は移動せず、第１のスキージ５１０が移動する。部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２は、水に対してぬれ性の低い撥水性領域１２０で囲まれているので、水は、部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２のいずれにも配置される（工程（２））。部材マウント領域１１１に配置された水２１１および液体捕捉領域１１２に配置された水２１２は、部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２からはみ出しにくい。図４Ｂにおける矢印は、第１のスキージ５１０の移動方向を指し示す。本実施形態によれば、図４Ｂに示されるように、第１のスキージ５１０により部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２に水２１１および水２１２がそれぞれ配置される。これに代えて、水を内部に保持する容器に基板１００を浸漬し、次いで基板１００を引き上げることにより、部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２に水２１１および水２１２がそれぞれ配置され得る。
【００２４】
部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２に水をより安定に配置するために、部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２の水に対するぬれ性は、撥水性領域１２０の水に対するぬれ性よりも大きく異なることが好ましい。
【００２５】
次に、図４Ｃに示されるように、第２のスキージ５２０が基板１００の一端側（図４Ｃの奥側）から他端側（図４Ｃの手前側）に移動する。このことは、基板１００が部材分散液６００に曝されることをもたらす（工程（３））。水は、第２の液体３００に実質的に溶解しないので、水２１１および水２１２は、それぞれの位置に安定にとどまる。この過程で、部材４００に働く界面張力のため、部材４００は、水２１１または水２１２の内部に移動する。あるいは、部材４００は、第２の液体３００と水２１１とが形成する界面または第２の液体３００と水２１２とが形成する界面に移動する。
【００２６】
次に、基板１００の一主面上から、水２１１，２１２と第２の液体３００が除去される。この過程において、部材４００は、図４Ｄに示されるように、部材マウント領域１１１に配置される（工程（４））。
【００２７】
上記の説明では、スキージ５１０，５２０が移動し、基板１００は移動しない。これに代えて、スキージ５１０，５２０が移動せず、基板１００がスキージ５１０，５２０に対して移動し得る。スキージ５１０，５２０および基板１００の両者が移動し得る。本明細書において用いられる用語「相対的移動」は、これらの３態様を包含する。すなわち、「スキージが基板上を相対的に移動する」は、以下（ａ）〜（ｃ）の３態様を包含する：（ａ）スキージ５１０，５２０が移動するが基板１００は移動しない、（ｂ）スキージ５１０，５２０は移動しないが基板１００が移動する、および（ｃ）スキージ５１０，５２０および基板１００の両者が移動する。
【００２８】
以上のように、部材マウント領域１１１、（化１）によって表される物質を具備する液体捕捉領域１１２、ならびに部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２を囲む撥水性領域１２０が基板１００の一主面上に形成されているので、水は部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２に正確に配置され得る。その結果、部材４００は、効率よく正確に基板１００上に配置され得る。
【００２９】
以下、液体捕捉領域１１２および部材マウント領域１１１が、さらに詳細に説明される。
【００３０】
本発明のマウント方法は、親水性領域１１０内に設けられた部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２によって特徴付けられる。図１Ａ〜図１Ｄおよび図２Ａ〜図２Ｅに示されるように、１つの親水性領域１１０内に形成される液体捕捉領域１１２の数は、１または２以上であり得る。
【００３１】
液体捕捉領域１１２の形状は、矩形、三角形、台形、円形、楕円形、または多角形であり得る。図１Ａ〜図１Ｄおよび図２Ａ〜図２Ｅは、液体捕捉領域１１２の形状を例示する。しかし、液体捕捉領域１１２の形状は、限定されない。液体捕捉領域１１２の形状は、これらを組み合わせた形状であり得る。２つ以上の液体捕捉領域１１２が設けられる場合、それらの形状は異なり得る。図１Ａ、図２Ｄ、および図２Ｅに示されるように、部材マウント領域１１１の周囲の全部を囲む液体捕捉領域１１２が形成され得る。図１Ｂ、図１Ｃ、図１Ｄ、図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃに示されるように、液体捕捉領域１１２は、部材マウント領域１１１の周囲に形成され得る。
【００３２】
１つの部材マウント領域１１１の面積がＳ２、当該１つの部材マウント領域１１１の周囲に形成される液体捕捉領域１１２の面積の合計がＳ３と定義される。本発明の効果を得るために好ましいＳ３／Ｓ２の値は０．８以上３．５以下の範囲である。
【００３３】
本実施形態によれば、液体捕捉領域１１２は、Ｘ−（ＣＨ2）n−Ｓｉ−Ｙ3（化２）によって表される物質を用いて形成される。以下、（化２）によって表される物質について説明する。
【００３４】
ＸはＮ+Ｒ3Ｑ-（ＱはＣｌ、Ｂｒ、またはＩ）、ＯＲ、またはハロゲン原子を表す。Ｒは低級アルキル基を表す。Ｒは直鎖状または分岐状であり得る。低級アルキル基とは、１〜４の炭素数を有するアルキル基を意味する。具体的なその例は、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル、およびイソブチル基である。ｎは１以上３以下の自然数である。Ｙは好ましくはアルコキシ基またはハロゲンである。好ましいアルコキシ基は、メトキシ基およびエトキシ基である。
【００３５】
本実施形態によれば、（化２）によって表される物質が基板１００の表面と反応し、液体捕捉領域１１２を形成する。（化２）によって表される物質の具体例は、３−クロロプロピルトリクロロシラン、３−メトキシプロピルトリメトキシシラン、およびＮ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロリドである。
【００３６】
基板１００の表面への導入の容易性および入手容易性を考慮して、（化２）によって表される物質はトリアルコキシシランまたはトリクロロシランであることが好ましい。
【００３７】
次に、部材マウント領域１１１が説明される。
【００３８】
部材マウント領域１１１の形状は、その部材マウント領域１１１にマウントされる部材４００の形状に依存して決定され得る。部材マウント領域１１１の形状は、例えば、三角形、四角形、六角形のような多角形、円形、楕円形である。部材マウント領域１１１は、マウントされる部材４００の面（すなわち、基板１００にマウントされた状態で基板１００と対向する部材４００の面）の形状と同一の形状を有していることが好ましい。「同一の形状」とは、部材マウント領域１１１の形状およびマウントされる部材４００の面（基板１００にマウントされた状態で基板１００と対向する面）が、数学的概念における合同または相似関係にあることを意味する。
【００３９】
マウントされる部材４００の所定の面の面積がＳ１、１つの部材マウント領域１１１の面積がＳ２と定義される場合、Ｓ２／Ｓ１の値は、０．６４以上１．４４以下の範囲であることが好ましい。Ｓ２／Ｓ１の値が０．６４よりも小さいと、親水性領域１１０に配置される水の量が少なくなりすぎるため、部材４００が配置される確率が小さくなり得る。Ｓ２／Ｓ１の値が１．４４よりも大きいと、親水性領域１１０に配置される水の量が多くなりすぎるため、１つの部材マウント領域１１１に複数の部材４００が配置され得る。
【００４０】
部材マウント領域１１１、液体捕捉領域１１２、および撥水性領域１２０は、フォトリソグラフィー法によって形成され得る。
【００４１】
以下、基板１００を作製する方法の一例が、図面を参照しながら詳細に説明される。
【００４２】
図５Ａ〜図５Ｅは、本実施形態による基板を作製する方法の例を示す。まず、図５Ａに示されるように、親水性の基板１００を用意する。部材マウント領域１１１になる部分が金属膜８０２のような保護膜によって覆われる。液体捕捉領域１１２となる部分がポジレジスト膜８０１のような保護膜によって覆われる。
【００４３】
次に、図５Ｂに示されるように、基板１００の全体が撥水膜８０３によって覆われる。その後、図５Ｃに示されるように、アセトンまたはジメチルスルホキシドによってポジレジスト膜８０１が除去される。この過程で、表面が露出した領域８０４が形成される。
【００４４】
さらに、図５Ｄに示されように、（化２）によって表される物質が基板１００に供給され、領域８０４に反応する。この過程で、（化２）によって表される物質を具備する領域８０５が領域８０４に形成される。領域８０５は、液体捕捉領域１１２に対応する。
【００４５】
液体捕捉領域１１２を形成する方法が、以下、説明される。（化２）によって表される物質が数ｖｏｌ％の濃度で溶解したクロロホルム、アルカン、アルコール、またはシリコーンオイルに、基板が一定時間浸漬され、液体捕捉領域１１２を形成する。浸漬後に基板が溶媒によって洗浄され、（化１）によって表される物質から構成される膜を基板上に形成する。（化２）によって表される物質と反応する基板１００は、表面に活性水素を具備することが好ましい。具体的な基板１００の材料の例は、酸化シリコン、窒化シリコン、ステンレス、銅、ニッケル、および表面を活性化した樹脂である。
【００４６】
最後に、図５Ｅに示されるように、金属膜８０２が除去され、基板１００の表面が露出する領域８０６を形成する。このようにして、部材マウント領域１１１、液体捕捉領域１１２、および撥水性領域１２０が形成される。
【００４７】
次に、撥水性領域１２０が説明される。
【００４８】
固体の表面の水に対するぬれ性は、その固体の表面エネルギーだけでなく、水の表面張力にも関係する。撥水性の固体の表面エネルギーの値は特に限定されない。撥水性の固体の表面エネルギーの具体的な値は、５ｍＪ／ｍ2以上４０ｍＪ／ｍ2未満であることが好ましく、５ｍＪ／ｍ2以上２５ｍＪ／ｍ2以下であることがより好ましい。
【００４９】
撥水性領域１２０の表面はフッ素化合物によって被覆されている。撥水性領域１２０を形成する方法の一例は、撥水性領域１２０の少なくとも一部に、フッ素を含む有機膜を基板１００上に形成する工程を具備する。有機膜は、部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２の両方よりも低い水に対するぬれ性を有する。具体的な有機膜は、たとえば、フルオロアルキル鎖を有する高分子膜、フルオロアルキル鎖を有するシランカップリング剤によって形成される膜、フルオロアルキル鎖を有するチオール分子によって形成される膜、およびゾル−ゲル法で形成されるフルオロアルキル鎖を含む有機・無機ハイブリッド膜である。
【００５０】
フルオロアルキル鎖を有する高分子膜の例は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリジフルオロエチレンおよびそれらの誘導体である。
【００５１】
シランカップリング剤により撥水膜が形成される場合、フルオロアルキル鎖を有するシランカップリング剤が数ｖｏｌ％の濃度で溶解したクロロホルム、アルカン、アルコール、またはシリコーンオイルに、基板が浸漬され得る。浸漬後に基板が溶媒によって洗浄され、単分子膜を形成する。フルオロアルキル基を有するシランカップリング剤は、一般式ＣＦ3（ＣＦ2）n（ＣＨ2）mＳｉＸ3によって表される。ここで、ｎは１０以下の自然数、ｍは１０以下の自然数、Ｘはハロゲン（好ましくはＣｌ）、アルコキシ基である。具体的なシランカップリング剤の例は、ＣＦ3（ＣＦ2）7Ｃ2Ｈ4ＳｉＣｌ3およびＣＦ3Ｃ2Ｈ4ＳｉＣｌ3である。
【００５２】
フルオロアルキル鎖を有するチオール分子により撥水膜が形成される場合、撥水性にしたい部分だけにチオール化合物と反応する金属（例えば金、銀、または銅）が形成される。チオール化合物を溶解する有機溶媒に基板が浸漬され、金属が形成された部分のみを撥水性にする。具体的には、フルオロアルキル鎖を有するチオール分子が数ｖｏｌ％の濃度で溶解したエタノール溶液またはプロパノール溶液に、金属を具備する基板が浸漬される。次いで、アルコールによって基板が洗浄され、撥水性の単分子膜を形成する。この方法では、基板は活性水素を有することを必要とされない。
【００５３】
ゾル−ゲル法により撥水膜が形成される場合、酸化シリコンの前駆体であるテトラエトキシシラン、フルオロアルキル鎖を有するアルコキシシラン、酸触媒、水が溶解したアルコール溶液が、スピンコート法またはディッピング法により基板に塗布される。次いで、１００℃以上で基板は熱処理される。この方法によれば、ほとんど全ての基板に撥水膜が形成され得る。
【００５４】
インクジェット法、スクリーンプリント法、凸版印刷法、凹版印刷法、マイクロコンタクトプリント法により、撥水膜が直接形成され得る。
【００５５】
工程（４）では、水２１１，２１２および第２の液体３００が基板の一主面から除去される。水２１１，２１２および第２の液体３００が除去される順序にかかわらず、部材４００は部材マウント領域１１１に配置される。
【００５６】
水２１１，２１２および第２の液体３００を除去する方法は限定されない。公知の乾燥方法が用いられ得る。例えば、自然乾燥、真空デシケータによる乾燥、空気またはガスを吹き付けての乾燥、または加熱および／または減圧による乾燥が選択され得る。乾燥の前に基板１００は洗浄され得る。
【００５７】
上記の説明では、第１の液体２００の具体例は、水である。しかし、第１の液体２００と第２の液体３００との間の界面に働く界面張力、および部材４００の表面に対する第１の液体２００と第２の液体３００に対するそれぞれのぬれ性を考慮して、当業者は第１の液体２００および第２の液体３００を適切に選択し得る。
【００５８】
第１の液体２００は第２の液体３００に実質的に互いに溶解しないことを必要とされる。第１の液体２００が第２の液体３００に実質的に互いに溶解しない場合、第１の液体２００に第２の液体３００（すなわち、部材分散液６００）を接触させても、第１の液体２００は部材マウント領域１１１に安定にとどまる。このことは、界面張力により部材４００が第１の液体２００中に移動することを可能にする。本明細書において用いられる用語「実質的に溶解しない」とは、第２の液体３００に対する第１の液体２００の溶解度（第２の液体１００ｍｌ中に溶解する第１の液体の重量）が１０ｇ以下、より好ましくは１ｇ以下であることを意味する。
【００５９】
例えば、第１の液体２００は大きい極性を有し、かつ、第２の液体３００は第１の液体２００よりも小さい極性を有し得る。すなわち、第１の液体２００は親水性である。一方、第２の液体３００は疎水性である。
【００６０】
第１の液体２００の具体例は、水である。第１の液体２００の他の例は、メタノール、エタノール、エチレングリコール、グリセリンのようなアルコール、あるいは水とアルコールとの混合液である。水が好ましい。なぜなら、水は大きい表面張力を有し、部材４００を部材マウント領域１１１に強固にマウントし得るからである。
【００６１】
第２の液体３００の具体例は、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカンのようなアルカン類；トルエン、ベンゼン、キシレンのような芳香族炭化水素類；クロロメタン、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、モノクロロブタン、ジクロロブタン、モノクロロペンタンおよびジクロロペンタンのような塩素系溶媒；ジエチルエーテル、石油エーテルのようなエーテル類；酢酸エチル、酢酸ブチルのようなエステル類；シリコーンオイル、パーフルオロオクタン、パーフルオロノナン；またはこれらの混合液である。第２の液体３００は、塩素系溶媒であることが好ましい。
【００６２】
部材４００がマウントされる基板１００の材質は特に限定されない。基板の材料は、無機材料、高分子樹脂材料、または、無機材料および高分子樹脂材料の複合材料であり得る。無機材料の例は、アルミナのようなセラミックス、シリコン、およびガラスである。高分子樹脂材料の例は、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、およびポリカーボネート樹脂である。複合材料は、ガラス、セラミックスまたは金属からなるファイバーと高分子樹脂材料とを含み得る。ＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板および化合物半導体基板もまた、用いられ得る。
【００６３】
部材４００および部材分散液６００を作製する方法は限定されない。具体的には、特許文献１に開示されている部材および部材分散液を作製する方法を参照せよ。
【００６４】
第１の液体２００として水のような極性の大きい液体が用いられる場合、部材４００の表面エネルギーは高いことが好ましい。具体的には、表面エネルギーは、４０ｍＪ／ｍ2以上であることが好ましい。部材４００が小さい表面エネルギーを有する場合、予め（本発明によるマウント方法おける工程（２）よりも前に）部材４００の表面が処理されて、その表面エネルギーを増大することが好ましい。
【００６５】
部材４００の表面エネルギーを増大させる方法の例は、以下の（１）〜（４）である。
（１）  部材４００の表面がシリコンを有する場合、オゾン雰囲気中で紫外線が部材４００の表面に照射される。この方法は、白金、金、銅、ニッケルのような電極材料に対しても効果的である。
（２）  第１の液体２００に対して親和性を有する薄膜（たとえば、第１の液体２００に水を用いる場合は親水膜）が部材４００の表面に形成される。例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化チタンのような薄膜が、真空スパッタリング法または熱ＣＶＤ法によって部材４００の表面に形成され得る。それらの薄膜が形成された後、オゾン雰囲気で紫外線が薄膜に照射されることが好ましい。
（３）  アミノ基、カルボキシル基、または水酸基から構成される末端を有するシランカップリング剤によって部材４００の表面が修飾される。
（４）  アミノ基、カルボキシル基、または水酸基から構成される末端を有するチオール分子を用いて部材４００の表面が修飾される。
【００６６】
以上のように、部材マウント領域１１１、（化１）によって表される物質を具備する液体捕捉領域１１２、ならびに部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２を囲む撥水性領域１２０が基板の一主面上に形成される。このことが、水を部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２に正確に配置されることを可能にする。その結果、部材４００が効率よく正確に基板上に配置され得る。
【実施例】
【００６７】
次に、以下の実施例は、本発明によるマウント方法をさらに詳細に説明する。【００６８】
［実施例１］
実施例１では、本発明によるマウント方法を用いて酸化シリコンが基板にマウントされた。【００６９】
＜部材をマウントする基板の作製＞
まず、実施形態において説明した方法と同様に、撥水性領域１１２に囲まれた複数の親水性領域１１０がシリコンからなる基板に形成された。実施例１では、部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２の純水に対する静的接触角を測定するために、１ｃｍ×１ｃｍの大きさを有する２つの矩形領域が、基板１００に設けられた。【００７０】
５２５μｍの厚みおよび４インチの直径を有するシリコンからなる基板１００が酸素雰囲気下においてプラズマ処理に曝され、基板１１０の表面を酸化した。これにより、基板１００の全面が親水性となった。次いで、電子ビーム蒸着法により、１０ｎｍの厚みを有するニッケル膜、およびその上に１００ｎｍの厚みを有する金膜が形成された。続いて、フォトリソグラフィー法により、２０μｍ×４０μｍの矩形ポジ型レジストパターンが形成された。当該パターンは、部材マウント領域１１１に相当した。次に、基板１００が金のエッチング液およびニッケルのエッチング液に順次浸漬され、レジストで覆われていない部分の金属膜を除去した。その後、基板１００が真空において酸素プラズマ雰囲気に曝され、レジストを除去し、複数の金属パターンを形成した。【００７１】
次に、複数の金属パターンの周囲に、フォトリソグラフィー法を用いて、４０μｍ×６０μｍの矩形ポジ型レジストパターンが形成された。当該パターンは、液体捕捉領域１１２に相当した。【００７２】
乾燥雰囲気において、１ｖｏｌ％のＣＦ3（ＣＦ2）7Ｃ2Ｈ4ＳｉＣｌ3（以下、ＦＳ−１７と略す）が溶解したパーフルオロオクタン溶液に、レジストパターンが形成された基板１００が２０分間浸漬された。その後、基板１００が純粋なパーフルオロオクタン中で洗浄され、次いで溶媒が除去された。さらにレジストがアセトンにより除去された。このようにして、基板１００の表面が露出した領域８０４（図５Ｃ参照）が形成された。【００７３】
次に、基板１００は、乾燥雰囲気において、１ｖｏｌ％のＮ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロリドが溶解した脱水メタノール溶液に１８０分間浸漬された。その後、基板１００は純粋なメタノール中で洗浄され、次いで溶媒が除去された。このようにして、液体捕捉領域１１２に相当する領域が基板１００に形成された。【００７４】
さらに、基板１００は、金のエッチング液およびニッケルのエッチング液に順次浸漬され、金属膜パターンを除去した。このようにして、部材マウント領域１１１に相当する領域８０６（図５Ｄ参照）が基板に形成された。【００７５】
以上のように、撥水性領域１２０に囲まれた複数の親水性領域１１０が基板１００に形成された。【００７６】
部材マウント領域１１１と同等の矩形領域（１ｃｍ×１ｃｍ）は、１５°の純水に対する静的接触角を有していた。液体捕捉領域１１２と同等の領域の矩形領域（１ｃｍ×１ｃｍ）は、３３°の純水に対する静的接触角を有していた。撥水性領域１２０は、１０８°の純水に対する静的接触角を有していた。【００７７】
＜部材分散液＞
酸化シリコンを含有する部材分散液は、以下の方法によって調製された。【００７８】
まず、５２５μｍの厚みを有するシリコン基板の表面に、電子ビーム蒸着法により、１００ｎｍの厚みを有するアルミニウム薄膜が形成された。続いて、プラズマＣＶＤ法により２００ｎｍの酸化シリコン薄膜が形成された。基板上にフォトリソグラフィー法により２０μｍ×４０μｍの矩形レジストパターンが形成された。レジストパターンをマスクとして利用するドライエッチングにより、酸化シリコンの一部が除去された。酸素プラズマアッシャー処理によってレジスト膜が剥離され、複数の酸化シリコンプレートを形成した。各酸化シリコンプレートは、縦２０μｍ×横４０μｍ×高さ０．２μｍの大きさを有していた。続いて、５０℃のリン酸および硝酸の混合液（以下、熱リン酸と称する）により、アルミニウム薄膜がエッチングされ、酸化シリコンプレートをリフトオフした。【００７９】
次に、熱リン酸に分散した酸化シリコンプレートがフィルターを介した吸引を用いてろ過された。酸化シリコンプレートが付着したフィルターが、乾燥雰囲気において終夜、乾燥された。その後、１ｖｏｌ％の１−クロロエチルトリクロロシランが溶解した１、４−ジクロロブタン溶液中に、フィルターが２時間浸漬された。乾燥窒素雰囲気において吸引を用いるろ過が行われた。未反応の１−クロロエチルトリクロロシランを洗浄により除去し、化学修飾された表面を有する酸化シリコンプレートをフィルター上に得た。フィルターは１，４−ジクロロブタン中に浸漬され、超音波が印加された。超音波の印加は、フィルターに付着した酸化シリコンプレートが１，４−ジクロロブタン中に分散することをもたらした。このようにして、部材分散液が調製された。【００８０】
＜スキージ＞
スキージ５１０の下端は、水を配置するための長さ２０ｍｍ、幅０．５ｍｍのスリットを具備していた。水を安定に保持するために、スリット内に脱脂綿が入れられた。【００８１】
スキージ５２０は、ポリエチレン製のナイフであった。【００８２】
＜マウント方法＞
スキージ５１０，５２０のエッジが基板１００の短手方向と平行になるように、スキージ５１０およびスキージ５２０は基板１００の一端側に配置された。スキージ５１０，５２０のエッジと基板１００との間隔をおよそ０．２ｍｍに維持しながらスキージ５１０，５２０が基板上を移動し得るように、スキージ５１０，５２０が配置された。スキージ５１０とスキージ５２０との間隔は１ｍｍに設定された。【００８３】
スキージ５２０と基板１００との間に、およそ５０μＬの部材分散液がガラスピペットにより配置された。その後、相対速度１０ｍｍ／秒でスキージ５１０，５２０を移動させた。この操作が１０回繰り返された。【００８４】
［実施例２］
Ｎ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロリドの脱水メタノール溶液に代えて、３−メトキシプロピルトリメトキシシランの１，４−ジクロロブタン溶液が用いられたこと以外は、実施例１と同様に実験が行なわれた。部材マウント領域１１１と同等の矩形領域は、１３°の純水に対する静的接触角を有していた。液体捕捉領域１１２と同等の矩形領域は、５２°の純水に対する静的接触角を有していた。【００８５】
［実施例３］
Ｎ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロリドの脱水メタノール溶液に代えて、３−クロロプロピルトリクロロシランの１，４−ジクロロブタン溶液が用いられたこと以外は、実施例１と同様に実験が行なわれた。部材マウント領域１１１と同等の矩形領域は、１３°の純水に対する静的接触角を有していた。液体捕捉領域１１２と同等の矩形領域は、７２°の純水に対する静的接触角を有していた。【００８６】
［実施例４］
ＣＦ3Ｃ2Ｈ4ＳｉＣｌ3（以下、ＦＳ−３と略す場合がある）により撥水性領域１２０が形成されたこと以外は、実施例２と同様に実験が行なわれた。部材マウント領域１１１と同等の矩形領域は、１４°の純水に対する静的接触角を有していた。液体捕捉領域１１２と同等の矩形領域は、５２°の純水に対する静的接触角を有していた。撥水性領域１２０は、１０３°の純水に対する静的接触角を有していた。【００８７】
［比較例１］
液体捕捉領域１１２を形成するためのレジストパターンが形成されなかったこと、およびＮ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロリドによる処理が行われなかったこと以外は、実施例１と同様に実験が行なわれた。すなわち、液体捕捉領域１１２が形成されず、部材マウント領域１１１および撥水性領域１２０のみが形成された。部材マウント領域１１１と同等の矩形領域は、１５°の純水に対する静的接触角を有していた。【００８８】
［比較例２］
Ｎ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロリドによる表面処理が行われなかったこと以外は、実施例１と同様に実験が行なわれた。すなわち、比較例２では、液体捕捉領域１１２が形成されなかった。比較例２における１つの部材マウント領域１１１の大きさは、実施例１の１つの部材マウント領域１１１の大きさとその周囲の液体捕捉領域の大きさの和に実質的に等しかった。部材マウント領域１１１と同等の矩形領域は、１３°の純水に対する静的接触角を有していた。【００８９】
表１は、実施例１〜４および比較例１〜２における各領域の表面処理剤および純水に対する静的接触角を示す。【００９０】
【表１】
2011043019.tif 000005
【００９１】
図６Ａ〜図６Ｄは、それぞれ、実施例１〜４において酸化シリコンプレートがマウントされた基板１００の顕微鏡写真である。白い矩形部分が、親水性の領域に配置された酸化シリコンプレートである。黒い部分が撥水性領域１２０である。図６Ａ〜図６Ｄは、酸化シリコンプレートが向きを揃えて基板１００上に配置されていることを明かしている。【００９２】
図７Ａおよび図７Ｂは、それぞれ、比較例１および比較例２において酸化シリコンプレートがマウントされた基板１００の顕微鏡写真である。【００９３】
基板１００への酸化シリコンプレートの配置状態が顕微鏡で観察され、実施例および比較例を評価した。具体的には、任意の３６個の親水性領域１１０が選ばれた。その３６個の親水性領域１１０のうち、１個の酸化シリコンプレートが正確に配置された親水性領域１１０の数がＮｐと定義された。その３６個の親水性領域１１０のうち、誤って複数の酸化シリコンプレートが配置されたか、または１個の酸化シリコンプレートが傾いて(obliquely)配置された親水性領域１１０の数がＮｃと定義された。【００９４】
表２は、実施例１〜４および比較例１〜２におけるＮｐとＮｃ／Ｎｐを示す。表２中の精度評価の列に示す「◎」は極めて良好（すなわち、Ｎｃ／Ｎｐの値が０以上０．１未満）、「○」は良好（すなわち、Ｎｃ／Ｎｐの値が０．１以上０．２未満）、「×」は不良（すなわち、Ｎｃ／Ｎｐの値が０．２以上）であることを指し示す。【００９５】
【表２】
2011043019.tif 000006
【００９６】
表２に示されるように、実施例のマウント方法によるＮｐは１８〜２３であった。いずれの実施例においても、Ｎｃ／Ｎｐの値は０．２より小さく、良好であった。【００９７】
一方、比較例１および２のＮｐは、それぞれ９および１３であった。これらの値は、実施例１〜４のそれと比較して、極めて小さいかまたはやや小さい値であった。比較例１のＮｃ／Ｎｐの値は０．１１であった。この値は良好であった。しかし、比較例２のＮｃ／Ｎｐの値は０．８４であった。この値は極めて悪かった。【００９８】
以上の結果から理解されるように、実施例のマウント方法は、部材をマウントする配置の精度を損なわず、かつ、部材をマウントする効率を格段に向上させ得る。従って、実施例のマウント方法は、比較例のマウント方法に比べて格段に優れている。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明の部材のマウント方法は、電子素子を含む部材をマウントすること、および微小な柱形状の部材をマウントするために用いられ得る。本発明の部材のマウント方法は、電子機器または電子素子を製造するために用いられ得る。具体的には、本発明は、回路基板およびそれを含む電子機器を製造するために用いられ得る。さらに、本発明は回路基板およびそれを含む電子機器が修理されること可能にする。
【図１】
2011043019.tif 000008
【図２】
2011043019.tif 000009
【図３】
2011043019.tif 000010
【図４】
2011043019.tif 000011
【図５】
2011043019.tif 000012
【図６】
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【図７】
2011043019.tif 000014
【図８】
2011043019.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成22年12月2日(2010.12.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部材をマウントする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクティブ型液晶表示素子および有機エレクトロルミネッセンス表示素子はガラス基板上に形成されている。基板上にマトリックス状に配置された画素は、当該画素の近傍に配置されたトランジスタによって制御される。しかし、現在の技術では、結晶半導体のトランジスタはガラス基板上に形成され得ない。そのため、アモルファスシリコンまたはポリシリコンを用いて形成された薄膜トランジスタが画素の制御に用いられている。このような薄膜トランジスタは大面積の基板上に安価に作製され得る。しかし、結晶シリコンよりも低い薄膜トランジスタの移動度は、薄膜トランジスタが高速で動作することを阻害する。この欠点を解決するために、あらかじめシリコンウェハ上に多数のトランジスタが作製され、次いでこれらを個別のトランジスタに切り出して、基板上に配置される。
【０００３】
特許文献１は、部材４０を基板１０に配置する優れた方法を開示している。特許文献１では、図８Ａに示されるように、複数の親水性領域１１、および当該複数の親水性領域１１を囲む撥水性領域１２を具備する基板１０が準備される。次に、図８Ｂに示されるように、容器７０に入れられた部材含有液６０が調製される。具体的には、基板１０に配置する部材４０が、水に実質的に溶解しない溶媒３０に分散され、部材分散液６０を調製する。部材４０の一つの面は親水性である。部材４０の他の面は撥水性である。
【０００４】
次に、図８Ｃに示されるように、複数の親水性領域１１に水２０が第１のスキージ５１により配置される。
【０００５】
この後、図８Ｄに示されるように、部材分散液６０が第２のスキージ５２により塗布され、部材分散液６０を親水性領域１１に配置された水２１と接触させる。図８Ｄにおいて、６１は、親水性領域１１に配置された部材含有液を指し示している。この過程で、部材４０は親水性領域１１に配置された水２１の中に移行する。このとき、部材４０の親水性の一つの面が水２１に接する。その後、水２１および部材分散液６１に含まれる溶媒が除去され、基板１０上に部材４０が配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４１４９５０７号公報
【特許文献２】特開２００４−９５８９６号公報（特に段落番号０１０６〜０１１０、図１４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示された方法によれば、親水性領域１１に配置される水２１の量が少なくなり得る。これは、親水性領域１１を形成する際に親水性領域１１にわずかなフォトレジストが残存するか、または大気中に存在する疎水性物質が親水性領域１１に付着するためである。このことは、部材４０を基板１０に配置する効率を著しく低下させることをもたらす。なぜなら、部材分散液６０が、水２１と接する前に急速に蒸発するからである。親水性領域１１に配置される水２１の量を増大させるために、親水性領域１１の面積が大きくされ得る。しかし、このことは、１つの親水性領域１１に複数の部材４０が配置されることをもたらす。このことはまた、部材４０が歪んで配置されること（図７Ｂ参照）ももたらす。
【０００８】
本発明の目的は、親水性領域にフォトレジストがわずかに残存したり、大気中の疎水性物質が付着したりしている場合でも、部材を所定の位置に正確にかつ再現性高くマウントする方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、部材を基板上にマウントする方法であって、以下の工程を具備する：
（１ａ）親水性の第１の液体を準備する工程、
（１ｂ）前記部材が第２の液体に分散された部材分散液を準備する工程、
ここで、前記第２の液体は前記第１の液体に溶解せず、かつ前記部材の表面は親水性であり、
（１ｃ）親水性領域および撥水性領域を具備する前記基板を準備する工程、
ここで、前記撥水性領域は、前記親水性領域を囲んでおり、
前記撥水性領域はフッ素化合物により被覆された表面を具備しており、
前記親水性領域は、前記部材の前記基板にマウントされる面と同一の形状を有する部材マウント領域、および前記部材マウント領域の周囲に形成されている液体捕捉領域から構成されており、
前記液体捕捉領域の表面は、下記（化１）で表される物質を具備しており、
【化１】
2011043019.tif 000016
（化１）中、ＸはＮ+Ｒ3Ｑ-（ＱはＣｌ、Ｂｒ、またはＩ）、ＯＲ、またはハロゲン原子であり、Ｒは１〜４の炭素数を有する低級アルキル基であり、ｎは１以上３以下の自然数であり、
（２）前記親水性領域に前記第１の液体を配置する工程、
（３）前記親水性領域に配置された前記第１の液体に前記部材分散液を接触させる工程、および
（４）前記基板から前記第１の液体および前記第２の液体を除去して、前記部材を前記親水性領域に配置する工程。
【００１０】
本明細書における用語「マウント」は「実装」を含む。本明細書における「部材」の例は、電子部品である。工程（１ａ）、工程（１ｂ）、および工程（１ｃ）の順序は限定されない。これらの工程（１ａ）〜（１ｃ）は、工程（２）の前に実施される。工程（２）、工程（３）、および工程（４）は、この順に実施される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、部材を所定の位置に正確にかつ再現性高くマウントする方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１Ａ〜図１Ｄは、親水性領域１１０と撥水性領域１２０の例を示す斜視図である。
【図２】図２Ａ〜図２Ｅは、親水性領域１１０と撥水性領域１２０の例を示す上面図である。
【図３】部材分散液６００を模式的に示す断面図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｄは、本発明によるマウント方法における各工程を示す斜視図である。
【図５】図５Ａ〜図５Ｅは、本発明によるマウント方法に用いられる基板を作製する方法における各工程を示す断面図である。
【図６】図６Ａ〜図６Ｄは、それぞれ、実施例１〜実施例４において基板上に配置された酸化シリコンの顕微鏡写真である。
【図７】図７Ａおよび図７Ｂは、それぞれ、比較例１および比較例２において基板上に配置された酸化シリコンの顕微鏡写真である。
【図８】図８Ａ〜図８Ｄは、特許文献１に記載された部材のマウント方法における各工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係るマウント方法の実施形態が、図面を参照しながら詳細に説明される。明瞭性を考慮して、図面のハッチングは省略され得る。同様の要素に同一の符号が割り当てられ得、重複する説明を省略する。
【００１４】
図１Ａ〜図１Ｄは、親水性領域１１０および撥水性領域１２０の例を示す。図２Ａ〜図２Ｅは、親水性領域１１０および撥水性領域１２０の例を示す。以下の説明では、第１の液体の具体例は水である。
【００１５】
まず、図１Ａ〜図１Ｄおよび図２Ａ〜図２Ｅに示すような基板１００が用意される。基板１００は、親水性領域１１０および撥水性領域１２０を具備する。複数の親水性領域１１０が設けられることが好ましい。撥水性領域１２０は、複数の各親水性領域１１０を囲んでいる。
【００１６】
部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２の水に対するぬれ性が、撥水性領域１２０の水に対するぬれ性よりも高くなるように、部材マウント領域１１１、液体捕捉領域１１２、および撥水性領域１２０が形成されている。具体的には、部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２は親水性である。一方、撥水性領域１２０は撥水性である。
【００１７】
液体捕捉領域１１２の表面は、下記（化１）によって表される物質を備えている。
【００１８】
【化１】
2011043019.tif 000017
【００１９】
（化１）中、ＸはＮ+Ｒ3Ｑ-（ＱはＣｌ、Ｂｒ、またはＩ）、ＯＲ、またはハロゲン原子である。Ｒは１〜４の炭素数を有する低級アルキル基である。ｎは１以上３以下の自然数である。
【００２０】
本発明によるマウント方法によれば、親水性の第１の液体（工程１ａ）、部材分散液（工程１ｂ）、および基板１００（工程１ｃ）が準備される。図３は、部材分散液を模式的に示す。図３は、容器７００に入れられた部材分散液６００を示す。部材分散液６００は、第２の液体３００および第２の液体３００中に分散させた部材４００を含有する。第２の液体３００は、水が実質的に溶解しない液体である。具体的には、第２の液体３００はヘキサンである。第２の液体３００の他の具体例は後述される。本明細書における用語「分散」は、部材４００が第２の液体３００中で凝集していない状態を意味する。部材４００を分散させるために部材分散液６００は攪拌され得る。
【００２１】
図４Ａは、部材マウント領域１１１、液体捕捉領域１１２、ならびにこれらの領域１１１および１１２を囲む撥水性領域１２０を一主面上に具備する基板１００を示す。
【００２２】
図４Ｂは、本実施形態のマウント方法を実施するためのマウント装置の構成および動作を模式的に示す。図４Ｂに示されるように、マウント装置は、第１スキージ５１０および第２スキージ５２０を具備する。第１スキージ５１０により、基板１００が水（第１の液体）２００に曝される。第２スキージ５２０により、基板１００が部材分散液６００に曝される。これらの２つのスキージ５１０，５２０は、所定の間隔を維持した状態で配置されている。これらの２つのスキージ５１０，５２０は、好ましくは、その間隔を維持しながら基板１００上を移動する。スキージを固定する手段および移動する手段は図示されていない。
【００２３】
本実施形態のマウント方法によれば、まず、第１のスキージ５１０の移動が基板１００を水に接触させる。図４Ｂでは、基板１００は移動せず、第１のスキージ５１０が移動する。部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２は、水に対してぬれ性の低い撥水性領域１２０で囲まれているので、水は、部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２のいずれにも配置される（工程（２））。部材マウント領域１１１に配置された水２１１および液体捕捉領域１１２に配置された水２１２は、部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２からはみ出しにくい。図４Ｂにおける矢印は、第１のスキージ５１０の移動方向を指し示す。本実施形態によれば、図４Ｂに示されるように、第１のスキージ５１０により部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２に水２１１および水２１２がそれぞれ配置される。これに代えて、水を内部に保持する容器に基板１００を浸漬し、次いで基板１００を引き上げることにより、部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２に水２１１および水２１２がそれぞれ配置され得る。
【００２４】
部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２に水をより安定に配置するために、部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２の水に対するぬれ性は、撥水性領域１２０の水に対するぬれ性よりも大きく異なることが好ましい。
【００２５】
次に、図４Ｃに示されるように、第２のスキージ５２０が基板１００の一端側（図４Ｃの奥側）から他端側（図４Ｃの手前側）に移動する。このことは、基板１００が部材分散液６００に曝されることをもたらす（工程（３））。水は、第２の液体３００に実質的に溶解しないので、水２１１および水２１２は、それぞれの位置に安定にとどまる。この過程で、部材４００に働く界面張力のため、部材４００は、水２１１または水２１２の内部に移動する。あるいは、部材４００は、第２の液体３００と水２１１とが形成する界面または第２の液体３００と水２１２とが形成する界面に移動する。
【００２６】
次に、基板１００の一主面上から、水２１１，２１２と第２の液体３００が除去される。この過程において、部材４００は、図４Ｄに示されるように、部材マウント領域１１１に配置される（工程（４））。
【００２７】
上記の説明では、スキージ５１０，５２０が移動し、基板１００は移動しない。これに代えて、スキージ５１０，５２０が移動せず、基板１００がスキージ５１０，５２０に対して移動し得る。スキージ５１０，５２０および基板１００の両者が移動し得る。本明細書において用いられる用語「相対的移動」は、これらの３態様を包含する。すなわち、「スキージが基板上を相対的に移動する」は、以下（ａ）〜（ｃ）の３態様を包含する：（ａ）スキージ５１０，５２０が移動するが基板１００は移動しない、（ｂ）スキージ５１０，５２０は移動しないが基板１００が移動する、および（ｃ）スキージ５１０，５２０および基板１００の両者が移動する。
【００２８】
以上のように、部材マウント領域１１１、（化１）によって表される物質を具備する液体捕捉領域１１２、ならびに部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２を囲む撥水性領域１２０が基板１００の一主面上に形成されているので、水は部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２に正確に配置され得る。その結果、部材４００は、効率よく正確に基板１００上に配置され得る。
【００２９】
以下、液体捕捉領域１１２および部材マウント領域１１１が、さらに詳細に説明される。
【００３０】
本発明のマウント方法は、親水性領域１１０内に設けられた部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２によって特徴付けられる。図１Ａ〜図１Ｄおよび図２Ａ〜図２Ｅに示されるように、１つの親水性領域１１０内に形成される液体捕捉領域１１２の数は、１または２以上であり得る。
【００３１】
液体捕捉領域１１２の形状は、矩形、三角形、台形、円形、楕円形、または多角形であり得る。図１Ａ〜図１Ｄおよび図２Ａ〜図２Ｅは、液体捕捉領域１１２の形状を例示する。しかし、液体捕捉領域１１２の形状は、限定されない。液体捕捉領域１１２の形状は、これらを組み合わせた形状であり得る。２つ以上の液体捕捉領域１１２が設けられる場合、それらの形状は異なり得る。図１Ａ、図２Ｄ、および図２Ｅに示されるように、部材マウント領域１１１の周囲の全部を囲む液体捕捉領域１１２が形成され得る。図１Ｂ、図１Ｃ、図１Ｄ、図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃに示されるように、液体捕捉領域１１２は、部材マウント領域１１１の周囲に形成され得る。
【００３２】
１つの部材マウント領域１１１の面積がＳ２、当該１つの部材マウント領域１１１の周囲に形成される液体捕捉領域１１２の面積の合計がＳ３と定義される。本発明の効果を得るために好ましいＳ３／Ｓ２の値は０．８以上３．５以下の範囲である。
【００３３】
本実施形態によれば、液体捕捉領域１１２は、Ｘ−（ＣＨ2）n−Ｓｉ−Ｙ3（化２）によって表される物質を用いて形成される。以下、（化２）によって表される物質について説明する。
【００３４】
ＸはＮ+Ｒ3Ｑ-（ＱはＣｌ、Ｂｒ、またはＩ）、ＯＲ、またはハロゲン原子を表す。Ｒは低級アルキル基を表す。Ｒは直鎖状または分岐状であり得る。低級アルキル基とは、１〜４の炭素数を有するアルキル基を意味する。具体的なその例は、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル、およびイソブチル基である。ｎは１以上３以下の自然数である。Ｙは好ましくはアルコキシ基またはハロゲンである。好ましいアルコキシ基は、メトキシ基およびエトキシ基である。
【００３５】
本実施形態によれば、（化２）によって表される物質が基板１００の表面と反応し、液体捕捉領域１１２を形成する。（化２）によって表される物質の具体例は、３−クロロプロピルトリクロロシラン、３−メトキシプロピルトリメトキシシラン、およびＮ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロリドである。
【００３６】
基板１００の表面への導入の容易性および入手容易性を考慮して、（化２）によって表される物質はトリアルコキシシランまたはトリクロロシランであることが好ましい。
【００３７】
次に、部材マウント領域１１１が説明される。
【００３８】
部材マウント領域１１１の形状は、その部材マウント領域１１１にマウントされる部材４００の形状に依存して決定され得る。部材マウント領域１１１の形状は、例えば、三角形、四角形、六角形のような多角形、円形、楕円形である。部材マウント領域１１１は、マウントされる部材４００の面（すなわち、基板１００にマウントされた状態で基板１００と対向する部材４００の面）の形状と同一の形状を有していることが好ましい。「同一の形状」とは、部材マウント領域１１１の形状およびマウントされる部材４００の面（基板１００にマウントされた状態で基板１００と対向する面）が、数学的概念における合同または相似関係にあることを意味する。
【００３９】
マウントされる部材４００の所定の面の面積がＳ１、１つの部材マウント領域１１１の面積がＳ２と定義される場合、Ｓ２／Ｓ１の値は、０．６４以上１．４４以下の範囲であることが好ましい。Ｓ２／Ｓ１の値が０．６４よりも小さいと、親水性領域１１０に配置される水の量が少なくなりすぎるため、部材４００が配置される確率が小さくなり得る。Ｓ２／Ｓ１の値が１．４４よりも大きいと、親水性領域１１０に配置される水の量が多くなりすぎるため、１つの部材マウント領域１１１に複数の部材４００が配置され得る。
【００４０】
部材マウント領域１１１、液体捕捉領域１１２、および撥水性領域１２０は、フォトリソグラフィー法によって形成され得る。
【００４１】
以下、基板１００を作製する方法の一例が、図面を参照しながら詳細に説明される。
【００４２】
図５Ａ〜図５Ｅは、本実施形態による基板を作製する方法の例を示す。まず、図５Ａに示されるように、親水性の基板１００を用意する。部材マウント領域１１１になる部分が金属膜８０２のような保護膜によって覆われる。液体捕捉領域１１２となる部分がポジレジスト膜８０１のような保護膜によって覆われる。
【００４３】
次に、図５Ｂに示されるように、基板１００の全体が撥水膜８０３によって覆われる。その後、図５Ｃに示されるように、アセトンまたはジメチルスルホキシドによってポジレジスト膜８０１が除去される。この過程で、表面が露出した領域８０４が形成される。
【００４４】
さらに、図５Ｄに示されように、（化２）によって表される物質が基板１００に供給され、領域８０４に反応する。この過程で、（化２）によって表される物質を具備する領域８０５が領域８０４に形成される。領域８０５は、液体捕捉領域１１２に対応する。
【００４５】
液体捕捉領域１１２を形成する方法が、以下、説明される。（化２）によって表される物質が数ｖｏｌ％の濃度で溶解したクロロホルム、アルカン、アルコール、またはシリコーンオイルに、基板が一定時間浸漬され、液体捕捉領域１１２を形成する。浸漬後に基板が溶媒によって洗浄され、（化１）によって表される物質から構成される膜を基板上に形成する。（化２）によって表される物質と反応する基板１００は、表面に活性水素を具備することが好ましい。具体的な基板１００の材料の例は、酸化シリコン、窒化シリコン、ステンレス、銅、ニッケル、および表面を活性化した樹脂である。
【００４６】
最後に、図５Ｅに示されるように、金属膜８０２が除去され、基板１００の表面が露出する領域８０６を形成する。このようにして、部材マウント領域１１１、液体捕捉領域１１２、および撥水性領域１２０が形成される。
【００４７】
次に、撥水性領域１２０が説明される。
【００４８】
固体の表面の水に対するぬれ性は、その固体の表面エネルギーだけでなく、水の表面張力にも関係する。撥水性の固体の表面エネルギーの値は特に限定されない。撥水性の固体の表面エネルギーの具体的な値は、５ｍＪ／ｍ2以上４０ｍＪ／ｍ2未満であることが好ましく、５ｍＪ／ｍ2以上２５ｍＪ／ｍ2以下であることがより好ましい。
【００４９】
撥水性領域１２０の表面はフッ素化合物によって被覆されている。撥水性領域１２０を形成する方法の一例は、撥水性領域１２０の少なくとも一部に、フッ素を含む有機膜を基板１００上に形成する工程を具備する。有機膜は、部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２の両方よりも低い水に対するぬれ性を有する。具体的な有機膜は、たとえば、フルオロアルキル鎖を有する高分子膜、フルオロアルキル鎖を有するシランカップリング剤によって形成される膜、フルオロアルキル鎖を有するチオール分子によって形成される膜、およびゾル−ゲル法で形成されるフルオロアルキル鎖を含む有機・無機ハイブリッド膜である。
【００５０】
フルオロアルキル鎖を有する高分子膜の例は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリジフルオロエチレンおよびそれらの誘導体である。
【００５１】
シランカップリング剤により撥水膜が形成される場合、フルオロアルキル鎖を有するシランカップリング剤が数ｖｏｌ％の濃度で溶解したクロロホルム、アルカン、アルコール、またはシリコーンオイルに、基板が浸漬され得る。浸漬後に基板が溶媒によって洗浄され、単分子膜を形成する。フルオロアルキル基を有するシランカップリング剤は、一般式ＣＦ3（ＣＦ2）n（ＣＨ2）mＳｉＸ3によって表される。ここで、ｎは１０以下の自然数、ｍは１０以下の自然数、Ｘはハロゲン（好ましくはＣｌ）、アルコキシ基である。具体的なシランカップリング剤の例は、ＣＦ3（ＣＦ2）7Ｃ2Ｈ4ＳｉＣｌ3およびＣＦ3Ｃ2Ｈ4ＳｉＣｌ3である。
【００５２】
フルオロアルキル鎖を有するチオール分子により撥水膜が形成される場合、撥水性にしたい部分だけにチオール化合物と反応する金属（例えば金、銀、または銅）が形成される。チオール化合物を溶解する有機溶媒に基板が浸漬され、金属が形成された部分のみを撥水性にする。具体的には、フルオロアルキル鎖を有するチオール分子が数ｖｏｌ％の濃度で溶解したエタノール溶液またはプロパノール溶液に、金属を具備する基板が浸漬される。次いで、アルコールによって基板が洗浄され、撥水性の単分子膜を形成する。この方法では、基板は活性水素を有することを必要とされない。
【００５３】
ゾル−ゲル法により撥水膜が形成される場合、酸化シリコンの前駆体であるテトラエトキシシラン、フルオロアルキル鎖を有するアルコキシシラン、酸触媒、水が溶解したアルコール溶液が、スピンコート法またはディッピング法により基板に塗布される。次いで、１００℃以上で基板は熱処理される。この方法によれば、ほとんど全ての基板に撥水膜が形成され得る。
【００５４】
インクジェット法、スクリーンプリント法、凸版印刷法、凹版印刷法、マイクロコンタクトプリント法により、撥水膜が直接形成され得る。
【００５５】
工程（４）では、水２１１，２１２および第２の液体３００が基板の一主面から除去される。水２１１，２１２および第２の液体３００が除去される順序にかかわらず、部材４００は部材マウント領域１１１に配置される。
【００５６】
水２１１，２１２および第２の液体３００を除去する方法は限定されない。公知の乾燥方法が用いられ得る。例えば、自然乾燥、真空デシケータによる乾燥、空気またはガスを吹き付けての乾燥、または加熱および／または減圧による乾燥が選択され得る。乾燥の前に基板１００は洗浄され得る。
【００５７】
上記の説明では、第１の液体２００の具体例は、水である。しかし、第１の液体２００と第２の液体３００との間の界面に働く界面張力、および部材４００の表面に対する第１の液体２００と第２の液体３００に対するそれぞれのぬれ性を考慮して、当業者は第１の液体２００および第２の液体３００を適切に選択し得る。
【００５８】
第１の液体２００は第２の液体３００に実質的に互いに溶解しないことを必要とされる。第１の液体２００が第２の液体３００に実質的に互いに溶解しない場合、第１の液体２００に第２の液体３００（すなわち、部材分散液６００）を接触させても、第１の液体２００は部材マウント領域１１１に安定にとどまる。このことは、界面張力により部材４００が第１の液体２００中に移動することを可能にする。本明細書において用いられる用語「実質的に溶解しない」とは、第２の液体３００に対する第１の液体２００の溶解度（第２の液体１００ｍｌ中に溶解する第１の液体の重量）が１０ｇ以下、より好ましくは１ｇ以下であることを意味する。
【００５９】
例えば、第１の液体２００は大きい極性を有し、かつ、第２の液体３００は第１の液体２００よりも小さい極性を有し得る。すなわち、第１の液体２００は親水性である。一方、第２の液体３００は疎水性である。
【００６０】
第１の液体２００の具体例は、水である。第１の液体２００の他の例は、メタノール、エタノール、エチレングリコール、グリセリンのようなアルコール、あるいは水とアルコールとの混合液である。水が好ましい。なぜなら、水は大きい表面張力を有し、部材４００を部材マウント領域１１１に強固にマウントし得るからである。
【００６１】
第２の液体３００の具体例は、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカンのようなアルカン類；トルエン、ベンゼン、キシレンのような芳香族炭化水素類；クロロメタン、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、モノクロロブタン、ジクロロブタン、モノクロロペンタンおよびジクロロペンタンのような塩素系溶媒；ジエチルエーテル、石油エーテルのようなエーテル類；酢酸エチル、酢酸ブチルのようなエステル類；シリコーンオイル、パーフルオロオクタン、パーフルオロノナン；またはこれらの混合液である。第２の液体３００は、塩素系溶媒であることが好ましい。
【００６２】
部材４００がマウントされる基板１００の材質は特に限定されない。基板の材料は、無機材料、高分子樹脂材料、または、無機材料および高分子樹脂材料の複合材料であり得る。無機材料の例は、アルミナのようなセラミックス、シリコン、およびガラスである。高分子樹脂材料の例は、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、およびポリカーボネート樹脂である。複合材料は、ガラス、セラミックスまたは金属からなるファイバーと高分子樹脂材料とを含み得る。ＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板および化合物半導体基板もまた、用いられ得る。
【００６３】
部材４００および部材分散液６００を作製する方法は限定されない。具体的には、特許文献１に開示されている部材および部材分散液を作製する方法を参照せよ。
【００６４】
第１の液体２００として水のような極性の大きい液体が用いられる場合、部材４００の表面エネルギーは高いことが好ましい。具体的には、表面エネルギーは、４０ｍＪ／ｍ2以上であることが好ましい。部材４００が小さい表面エネルギーを有する場合、予め（本発明によるマウント方法おける工程（２）よりも前に）部材４００の表面が処理されて、その表面エネルギーを増大することが好ましい。
【００６５】
部材４００の表面エネルギーを増大させる方法の例は、以下の（１）〜（４）である。
（１）  部材４００の表面がシリコンを有する場合、オゾン雰囲気中で紫外線が部材４００の表面に照射される。この方法は、白金、金、銅、ニッケルのような電極材料に対しても効果的である。
（２）  第１の液体２００に対して親和性を有する薄膜（たとえば、第１の液体２００に水を用いる場合は親水膜）が部材４００の表面に形成される。例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化チタンのような薄膜が、真空スパッタリング法または熱ＣＶＤ法によって部材４００の表面に形成され得る。それらの薄膜が形成された後、オゾン雰囲気で紫外線が薄膜に照射されることが好ましい。
（３）  アミノ基、カルボキシル基、または水酸基から構成される末端を有するシランカップリング剤によって部材４００の表面が修飾される。
（４）  アミノ基、カルボキシル基、または水酸基から構成される末端を有するチオール分子を用いて部材４００の表面が修飾される。
【００６６】
以上のように、部材マウント領域１１１、（化１）によって表される物質を具備する液体捕捉領域１１２、ならびに部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２を囲む撥水性領域１２０が基板の一主面上に形成される。このことが、水を部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２に正確に配置されることを可能にする。その結果、部材４００が効率よく正確に基板上に配置され得る。
【実施例】
【００６７】
次に、以下の実施例は、本発明によるマウント方法をさらに詳細に説明する。
【００６８】
［実施例１］
実施例１では、本発明によるマウント方法を用いて酸化シリコンが基板にマウントされた。
【００６９】
＜部材をマウントする基板の作製＞
まず、実施形態において説明した方法と同様に、撥水性領域１１２に囲まれた複数の親水性領域１１０がシリコンからなる基板に形成された。実施例１では、部材マウント領域１１１および液体捕捉領域１１２の純水に対する静的接触角を測定するために、１ｃｍ×１ｃｍの大きさを有する２つの矩形領域が、基板１００に設けられた。
【００７０】
５２５μｍの厚みおよび４インチの直径を有するシリコンからなる基板１００が酸素雰囲気下においてプラズマ処理に曝され、基板１１０の表面を酸化した。これにより、基板１００の全面が親水性となった。次いで、電子ビーム蒸着法により、１０ｎｍの厚みを有するニッケル膜、およびその上に１００ｎｍの厚みを有する金膜が形成された。続いて、フォトリソグラフィー法により、２０μｍ×４０μｍの矩形ポジ型レジストパターンが形成された。当該パターンは、部材マウント領域１１１に相当した。次に、基板１００が金のエッチング液およびニッケルのエッチング液に順次浸漬され、レジストで覆われていない部分の金属膜を除去した。その後、基板１００が真空において酸素プラズマ雰囲気に曝され、レジストを除去し、複数の金属パターンを形成した。
【００７１】
次に、複数の金属パターンの周囲に、フォトリソグラフィー法を用いて、４０μｍ×６０μｍの矩形ポジ型レジストパターンが形成された。当該パターンは、液体捕捉領域１１２に相当した。
【００７２】
乾燥雰囲気において、１ｖｏｌ％のＣＦ3（ＣＦ2）7Ｃ2Ｈ4ＳｉＣｌ3（以下、ＦＳ−１７と略す）が溶解したパーフルオロオクタン溶液に、レジストパターンが形成された基板１００が２０分間浸漬された。その後、基板１００が純粋なパーフルオロオクタン中で洗浄され、次いで溶媒が除去された。さらにレジストがアセトンにより除去された。このようにして、基板１００の表面が露出した領域８０４（図５Ｃ参照）が形成された。
【００７３】
次に、基板１００は、乾燥雰囲気において、１ｖｏｌ％のＮ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロリドが溶解した脱水メタノール溶液に１８０分間浸漬された。その後、基板１００は純粋なメタノール中で洗浄され、次いで溶媒が除去された。このようにして、液体捕捉領域１１２に相当する領域が基板１００に形成された。
【００７４】
さらに、基板１００は、金のエッチング液およびニッケルのエッチング液に順次浸漬され、金属膜パターンを除去した。このようにして、部材マウント領域１１１に相当する領域８０６（図５Ｄ参照）が基板に形成された。
【００７５】
以上のように、撥水性領域１２０に囲まれた複数の親水性領域１１０が基板１００に形成された。
【００７６】
部材マウント領域１１１と同等の矩形領域（１ｃｍ×１ｃｍ）は、１５°の純水に対する静的接触角を有していた。液体捕捉領域１１２と同等の領域の矩形領域（１ｃｍ×１ｃｍ）は、３３°の純水に対する静的接触角を有していた。撥水性領域１２０は、１０８°の純水に対する静的接触角を有していた。
【００７７】
＜部材分散液＞
酸化シリコンを含有する部材分散液は、以下の方法によって調製された。
【００７８】
まず、５２５μｍの厚みを有するシリコン基板の表面に、電子ビーム蒸着法により、１００ｎｍの厚みを有するアルミニウム薄膜が形成された。続いて、プラズマＣＶＤ法により２００ｎｍの酸化シリコン薄膜が形成された。基板上にフォトリソグラフィー法により２０μｍ×４０μｍの矩形レジストパターンが形成された。レジストパターンをマスクとして利用するドライエッチングにより、酸化シリコンの一部が除去された。酸素プラズマアッシャー処理によってレジスト膜が剥離され、複数の酸化シリコンプレートを形成した。各酸化シリコンプレートは、縦２０μｍ×横４０μｍ×高さ０．２μｍの大きさを有していた。続いて、５０℃のリン酸および硝酸の混合液（以下、熱リン酸と称する）により、アルミニウム薄膜がエッチングされ、酸化シリコンプレートをリフトオフした。
【００７９】
次に、熱リン酸に分散した酸化シリコンプレートがフィルターを介した吸引を用いてろ過された。酸化シリコンプレートが付着したフィルターが、乾燥雰囲気において終夜、乾燥された。その後、１ｖｏｌ％の１−クロロエチルトリクロロシランが溶解した１、４−ジクロロブタン溶液中に、フィルターが２時間浸漬された。乾燥窒素雰囲気において吸引を用いるろ過が行われた。未反応の１−クロロエチルトリクロロシランを洗浄により除去し、化学修飾された表面を有する酸化シリコンプレートをフィルター上に得た。フィルターは１，４−ジクロロブタン中に浸漬され、超音波が印加された。超音波の印加は、フィルターに付着した酸化シリコンプレートが１，４−ジクロロブタン中に分散することをもたらした。このようにして、部材分散液が調製された。
【００８０】
＜スキージ＞
スキージ５１０の下端は、水を配置するための長さ２０ｍｍ、幅０．５ｍｍのスリットを具備していた。水を安定に保持するために、スリット内に脱脂綿が入れられた。
【００８１】
スキージ５２０は、ポリエチレン製のナイフであった。
【００８２】
＜マウント方法＞
スキージ５１０，５２０のエッジが基板１００の短手方向と平行になるように、スキージ５１０およびスキージ５２０は基板１００の一端側に配置された。スキージ５１０，５２０のエッジと基板１００との間隔をおよそ０．２ｍｍに維持しながらスキージ５１０，５２０が基板上を移動し得るように、スキージ５１０，５２０が配置された。スキージ５１０とスキージ５２０との間隔は１ｍｍに設定された。
【００８３】
スキージ５２０と基板１００との間に、およそ５０μＬの部材分散液がガラスピペットにより配置された。その後、相対速度１０ｍｍ／秒でスキージ５１０，５２０を移動させた。この操作が１０回繰り返された。
【００８４】
［実施例２］
Ｎ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロリドの脱水メタノール溶液に代えて、３−メトキシプロピルトリメトキシシランの１，４−ジクロロブタン溶液が用いられたこと以外は、実施例１と同様に実験が行なわれた。部材マウント領域１１１と同等の矩形領域は、１３°の純水に対する静的接触角を有していた。液体捕捉領域１１２と同等の矩形領域は、５２°の純水に対する静的接触角を有していた。
【００８５】
［実施例３］
Ｎ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロリドの脱水メタノール溶液に代えて、３−クロロプロピルトリクロロシランの１，４−ジクロロブタン溶液が用いられたこと以外は、実施例１と同様に実験が行なわれた。部材マウント領域１１１と同等の矩形領域は、１３°の純水に対する静的接触角を有していた。液体捕捉領域１１２と同等の矩形領域は、７２°の純水に対する静的接触角を有していた。
【００８６】
［実施例４］
ＣＦ3Ｃ2Ｈ4ＳｉＣｌ3（以下、ＦＳ−３と略す場合がある）により撥水性領域１２０が形成されたこと以外は、実施例２と同様に実験が行なわれた。部材マウント領域１１１と同等の矩形領域は、１４°の純水に対する静的接触角を有していた。液体捕捉領域１１２と同等の矩形領域は、５２°の純水に対する静的接触角を有していた。撥水性領域１２０は、１０３°の純水に対する静的接触角を有していた。
【００８７】
［比較例１］
液体捕捉領域１１２を形成するためのレジストパターンが形成されなかったこと、およびＮ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロリドによる処理が行われなかったこと以外は、実施例１と同様に実験が行なわれた。すなわち、液体捕捉領域１１２が形成されず、部材マウント領域１１１および撥水性領域１２０のみが形成された。部材マウント領域１１１と同等の矩形領域は、１５°の純水に対する静的接触角を有していた。
【００８８】
［比較例２］
Ｎ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロリドによる表面処理が行われなかったこと以外は、実施例１と同様に実験が行なわれた。すなわち、比較例２では、液体捕捉領域１１２が形成されなかった。比較例２における１つの部材マウント領域１１１の大きさは、実施例１の１つの部材マウント領域１１１の大きさとその周囲の液体捕捉領域の大きさの和に実質的に等しかった。部材マウント領域１１１と同等の矩形領域は、１３°の純水に対する静的接触角を有していた。
【００８９】
表１は、実施例１〜４および比較例１〜２における各領域の表面処理剤および純水に対する静的接触角を示す。
【００９０】
【表１】
2011043019.tif 000018
【００９１】
図６Ａ〜図６Ｄは、それぞれ、実施例１〜４において酸化シリコンプレートがマウントされた基板１００の顕微鏡写真である。白い矩形部分が、親水性の領域に配置された酸化シリコンプレートである。黒い部分が撥水性領域１２０である。図６Ａ〜図６Ｄは、酸化シリコンプレートが向きを揃えて基板１００上に配置されていることを明かしている。
【００９２】
図７Ａおよび図７Ｂは、それぞれ、比較例１および比較例２において酸化シリコンプレートがマウントされた基板１００の顕微鏡写真である。
【００９３】
基板１００への酸化シリコンプレートの配置状態が顕微鏡で観察され、実施例および比較例を評価した。具体的には、任意の３６個の親水性領域１１０が選ばれた。その３６個の親水性領域１１０のうち、１個の酸化シリコンプレートが正確に配置された親水性領域１１０の数がＮｐと定義された。その３６個の親水性領域１１０のうち、誤って複数の酸化シリコンプレートが配置されたか、または１個の酸化シリコンプレートが傾いて(obliquely)配置された親水性領域１１０の数がＮｃと定義された。
【００９４】
表２は、実施例１〜４および比較例１〜２におけるＮｐとＮｃ／Ｎｐを示す。表２中の精度評価の列に示す「◎」は極めて良好（すなわち、Ｎｃ／Ｎｐの値が０以上０．１未満）、「○」は良好（すなわち、Ｎｃ／Ｎｐの値が０．１以上０．２未満）、「×」は不良（すなわち、Ｎｃ／Ｎｐの値が０．２以上）であることを指し示す。
【００９５】
【表２】
2011043019.tif 000019
【００９６】
表２に示されるように、実施例のマウント方法によるＮｐは１８〜２３であった。いずれの実施例においても、Ｎｃ／Ｎｐの値は０．２より小さく、良好であった。
【００９７】
一方、比較例１および２のＮｐは、それぞれ９および１３であった。これらの値は、実施例１〜４のそれと比較して、極めて小さいかまたはやや小さい値であった。比較例１のＮｃ／Ｎｐの値は０．１１であった。この値は良好であった。しかし、比較例２のＮｃ／Ｎｐの値は０．８４であった。この値は極めて悪かった。
【００９８】
以上の結果から理解されるように、実施例のマウント方法は、部材をマウントする配置の精度を損なわず、かつ、部材をマウントする効率を格段に向上させ得る。従って、実施例のマウント方法は、比較例のマウント方法に比べて格段に優れている。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明の部材のマウント方法は、電子素子を含む部材をマウントすること、および微小な柱形状の部材をマウントするために用いられ得る。本発明の部材のマウント方法は、電子機器または電子素子を製造するために用いられ得る。具体的には、本発明は、回路基板およびそれを含む電子機器を製造するために用いられ得る。さらに、本発明は回路基板およびそれを含む電子機器が修理されること可能にする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部材を基板上にマウントする方法であって、以下の工程を具備する：
（１ａ）親水性の第１の液体を準備する工程、
（１ｂ）前記部材が第２の液体に分散された部材分散液を準備する工程、
ここで、前記第２の液体は前記第１の液体に溶解せず、かつ前記部材の表面は親水性であり、
（１ｃ）親水性領域および撥水性領域を具備する前記基板を準備する工程、
ここで、前記撥水性領域は、前記親水性領域を囲んでおり、
前記撥水性領域はフッ素化合物により被覆された表面を具備しており、
前記親水性領域は、前記部材の前記基板にマウントされる面と同一の形状を有する部材マウント領域、および前記部材マウント領域の周囲に形成されている液体捕捉領域から構成されており、
前記液体捕捉領域の表面は、下記（化１）で表される物質を具備しており、
【化１】
2011043019.tif 000020
（化１）中、ＸはＮ+Ｒ3Ｑ-（ＱはＣｌ、Ｂｒ、またはＩ）、ＯＲ、またはハロゲン原子であり、Ｒは１〜４の炭素数を有する低級アルキル基であり、ｎは１以上３以下の自然数であり、
（２）前記親水性領域に前記第１の液体を配置する工程、
（３）前記親水性領域に配置された前記第１の液体に前記部材分散液を接触させる工程、および
（４）前記基板から前記第１の液体および前記第２の液体を除去して、前記部材を前記親水性領域に配置する工程。
【請求項２】
前記液体捕捉領域は、前記部材マウント領域の周囲の一部に形成されている、請求項１の方法。
【請求項３】
前記液体捕捉領域は、前記部材マウント領域の周囲の全部に形成されている、請求項１の方法。
【請求項４】
前記第２の液体は疎水性である、請求項１の方法。
【請求項５】
前記第１の液体が水であり、かつ前記第２の液体が塩素系溶媒である、請求項４の方法。
【請求項６】
前記第２の液体が、前記第１の液体のよりも小さい極性を有する、請求項１の方法。
【請求項７】
前記工程（２）よりも前に、前記部材の表面を親水性にする工程をさらに包含する、請求項１の方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2011043019.tif 000021
【図２】
2011043019.tif 000022
【図３】
2011043019.tif 000023
【図４】
2011043019.tif 000024
【図５】
2011043019.tif 000025
【図６】
2011043019.tif 000026
【図７】
2011043019.tif 000027
【図８】
2011043019.tif 000028
【手続補正書】
【提出日】平成23年2月9日(2011.2.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部材を基板上にマウントする方法であって、以下の工程を具備する：
（１ａ）親水性の第１の液体を準備する工程、
（１ｂ）前記部材が第２の液体に分散された部材分散液を準備する工程、
ここで、前記第２の液体は前記第１の液体に溶解せず、かつ前記部材の表面は親水性であり、
（１ｃ）親水性領域および撥水性領域を具備する前記基板を準備する工程、
ここで、前記撥水性領域は、前記親水性領域を囲んでおり、
前記撥水性領域はフッ素化合物により被覆された表面を具備しており、
前記親水性領域は、前記基板上の前記部材がマウントされる部分と同一の形状を有する部材マウント領域、および前記部材マウント領域の周囲に形成されている液体捕捉領域から構成されており、
前記液体捕捉領域は、下記（化１）で表され、
【化１】
2011043019.tif 000029
（化１）中、ＸはＮ+Ｒ3Ｑ-（ＱはＣｌ、Ｂｒ、またはＩ）、ＯＲ、またはハロゲン原子であり、Ｒは１〜４の炭素数を有する低級アルキル基であり、ｎは１以上３以下の自然数であり、
（２）前記親水性領域に前記第１の液体を配置する工程、
（３）前記親水性領域に配置された前記第１の液体に前記部材分散液を接触させる工程、および
（４）前記基板から前記第１の液体および前記第２の液体を除去して、前記部材を前記親水性領域に配置する工程。
【請求項２】
前記液体捕捉領域は、前記部材マウント領域の周囲の一部に形成されている、請求項１の方法。
【請求項３】
前記液体捕捉領域は、前記部材マウント領域の周囲の全部に形成されている、請求項１の方法。
【請求項４】
前記第２の液体は疎水性である、請求項１の方法。
【請求項５】
前記第１の液体が水であり、かつ前記第２の液体が塩素系溶媒である、請求項４の方法。
【請求項６】
前記第２の液体が、前記第１の液体のよりも小さい極性を有する、請求項１の方法。
【請求項７】
前記工程（２）よりも前に、前記部材の表面を親水性にする工程をさらに包含する、請求項１の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明は、部材を基板上にマウントする方法であって、以下の工程を具備する：
（１ａ）親水性の第１の液体を準備する工程、
（１ｂ）前記部材が第２の液体に分散された部材分散液を準備する工程、
ここで、前記第２の液体は前記第１の液体に溶解せず、かつ前記部材の表面は親水性であり、
（１ｃ）親水性領域および撥水性領域を具備する前記基板を準備する工程、
ここで、前記撥水性領域は、前記親水性領域を囲んでおり、
前記撥水性領域はフッ素化合物により被覆された表面を具備しており、
前記親水性領域は、前記基板上の前記部材がマウントされる部分と同一の形状を有する部材マウント領域、および前記部材マウント領域の周囲に形成されている液体捕捉領域から構成されており、
前記液体捕捉領域は、下記（化１）で表され、
【化１】
2011043019.tif 000030
（化１）中、ＸはＮ+Ｒ3Ｑ-（ＱはＣｌ、Ｂｒ、またはＩ）、ＯＲ、またはハロゲン原子であり、Ｒは１〜４の炭素数を有する低級アルキル基であり、ｎは１以上３以下の自然数であり、
（２）前記親水性領域に前記第１の液体を配置する工程、
（３）前記親水性領域に配置された前記第１の液体に前記部材分散液を接触させる工程、および
（４）前記基板から前記第１の液体および前記第２の液体を除去して、前記部材を前記親水性領域に配置する工程。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
液体捕捉領域１１２は、下記（化１）によって表される。
【手続補正書】
【提出日】平成23年3月7日(2011.3.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部材を基板上にマウントする方法であって、以下の工程を具備する：
（１ａ）親水性の第１の液体を準備する工程、
（１ｂ）前記部材が第２の液体に分散された部材分散液を準備する工程、
ここで、前記第２の液体は前記第１の液体に溶解せず、かつ前記部材の表面は親水性であり、
（１ｃ）親水性領域および撥水性領域を具備する前記基板を準備する工程、
ここで、前記撥水性領域は、前記親水性領域を囲んでおり、
前記撥水性領域はフッ素化合物により被覆された表面を具備しており、
前記親水性領域は、前記基板上の前記部材がマウントされる部分と同一の形状を有する部材マウント領域、および前記部材マウント領域の周囲に形成されている液体捕捉領域から構成されており、
前記液体捕捉領域は、Ｘ−（ＣＨ2）n−Ｓｉ−Ｙ3により表される物質が前記基板の表面と反応することによって形成されており、
Ｘ−（ＣＨ2）n−Ｓｉ−Ｙ3中、ＸはＮ+Ｒ3Ｑ-（ＱはＣｌ、Ｂｒ、またはＩ）、ＯＲ、またはハロゲン原子であり、Ｒは１〜４の炭素数を有する低級アルキル基であり、ｎは１以上３以下の自然数であり、Ｙはアルコキシ基またはハロゲンであり、
（２）前記親水性領域に前記第１の液体を配置する工程、
（３）前記親水性領域に配置された前記第１の液体に前記部材分散液を接触させる工程、および
（４）前記基板から前記第１の液体および前記第２の液体を除去して、前記部材を前記親水性領域に配置する工程。
【請求項２】
前記液体捕捉領域は、前記部材マウント領域の周囲の一部に形成されている、請求項１の方法。
【請求項３】
前記液体捕捉領域は、前記部材マウント領域の周囲の全部に形成されている、請求項１の方法。
【請求項４】
前記第２の液体は疎水性である、請求項１の方法。
【請求項５】
前記第１の液体が水であり、かつ前記第２の液体が塩素系溶媒である、請求項４の方法。
【請求項６】
前記第２の液体が、前記第１の液体のよりも小さい極性を有する、請求項１の方法。
【請求項７】
前記工程（２）よりも前に、前記部材の表面を親水性にする工程をさらに包含する、請求項１の方法。
【国際調査報告】
2011043019.tif 000031
2011043019.tif 000032