專利名稱：各向異性形狀部件的安裝方法和安裝裝置、電子器件的制造方法、電子器件和顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及各向異性形狀部件的安裝方法和安裝裝置、使用該安 裝方法的電子器件的制造方法、電子器件和顯示裝置。
背景技術(shù)：
在有源型液晶顯示裝置、有機場致發(fā)光顯示裝置等平板顯示器中使用的薄膜晶體管(TFT)、在大規(guī)模集成電路(LSI)中使用的晶體管， 是通過真空薄膜工藝和光刻工藝，對薄膜材料進行微細加工處理而制 造得到的。特別是，在顯示裝置中，因為隨著近年來的普及而大型化， 所以在光刻工藝時使用的曝光裝置等制造設(shè)備也需要大型化，大量的 設(shè)備投資是必須的。而且，光掩模的價格也增大。由于近年來納米工藝技術(shù)的進步，使用例如柱狀且直徑小于數(shù)百 nm的部件(以下稱為納米部件)的電子器件的構(gòu)想和研究開發(fā)迅速發(fā) 展。在柱狀的納米部件中，包括例如碳納米管、半導(dǎo)體納米線等針狀 納米微粒子。作為在電子器件中利用納米部件的例子，例如，在 "D.Wang， et al.， 'Germanium nanowire field-effect transistors with Si02 and high-k Hf02 gate dielectric' ， Appl. Phys. Lett. Vol.83， pp.2432， 2003." 中，公開了使用半導(dǎo)體納米線的場效應(yīng)晶體管(以下記為FET)在常 溫下的動作。使用這種納米部件的場效應(yīng)晶體管，因為通過涂敷工藝 制作而成，所以與現(xiàn)有薄膜工藝相比較，能夠從使用多個大型真空設(shè) 備的工藝中解脫出來。從而具有包括低成本化在內(nèi)的許多優(yōu)點。但是，為了使用納米部件實現(xiàn)晶體管特性，需要將納米部件配置 在規(guī)定的微細區(qū)域中，而且在該區(qū)域中需要在一軸方向上取向。這是 因為，通過在以在一軸方向上取向的方式配置的柱狀的納米部件的兩 端部分形成源極電極和漏極電極，能夠?qū)崿F(xiàn)場效應(yīng)晶體管。從而，為 了制造利用納米部件的涂敷型的場效應(yīng)晶體管，在將納米部件安裝在
基板上時正確地控制取向方向和配置位置成為一個重要課題。例如， 作為控制納米部件的取向方向、配置位置的方法，公開了通過使在基板的表面上具有多個槽的聚二甲基硅氧烷(PDMS)制造的模型與基板的表面接觸，在基板表面上形成液體流的水路，使分散有納米部件的 液體在該水路中流動，從而在基板上使柱狀的納米部件取向并進行涂敷的方法(以下稱為流動法)(參照美國專利6872645號說明書和 Y.Huang， et al.， "Directed Assembly of One-Dimensional Nanostructures into Functional Networks", Science, vol.291 ， pp.630， 2001)。此外，作為使納米部件在基板上取向配置的別的方法，例如，還 公開有使用己取向配置有納米部件的轉(zhuǎn)印片(施主片)，并在預(yù)先設(shè)置 有粘接層(緩沖層)的基板上轉(zhuǎn)印納米部件的方法(參照日本特開 2005-244240號公報)。在該方法中，使轉(zhuǎn)印片和基板的粘接層臨時接 合，并通過激光束照射而加熱將要轉(zhuǎn)印的圖案，使轉(zhuǎn)印片的納米部件 與粘接層粘接(將納米部件轉(zhuǎn)印在基板側(cè)上)。由轉(zhuǎn)印層(轉(zhuǎn)印的納米 部件的層)和基底層(保持有轉(zhuǎn)印層的膜)形成轉(zhuǎn)印片，在基底層上 設(shè)置有通過激光加熱粘接性降低的膜。另一方面，有源型液晶顯示裝置、有機場致發(fā)光顯示裝置形成在 玻璃基板上，矩陣狀地配置在基板上的像素通過配置在其附近的晶體 管進行控制。在現(xiàn)有技術(shù)中，因為不能夠在玻璃基板上形成結(jié)晶半導(dǎo) 體的晶體管，所以將使用非晶硅、多晶硅薄膜的FET用于像素的控制。非晶硅、多晶硅薄膜具有能夠廉價地在大面積的基板上進行制作的優(yōu) 點，但是存在與結(jié)晶硅相比遷移率小，不能夠高速動作的問題。為了 解決該問題，至今已經(jīng)提出了預(yù)先在由結(jié)晶硅構(gòu)成的硅晶片上制作多 個FET，從晶片中切出這些FET，并預(yù)先在基板中開出能夠放入這些 FET的大小的孔，然后使用這些孔，將上述FET配置在基板上的方法 (例如，參照美國專利6417025號說明書，日本特開2003-5212號公報 和"信息顯示(InformationDisplay)", pl2 16， 1999年)。但是，在將柱狀的納米部件安裝在基板上時，如果為了控制取向 方向、配置位置而使用現(xiàn)有的流動法，則存在難以進行穩(wěn)定的取向和 配置的問題。此外，在使用通過在設(shè)置有粘接層的基板上進行轉(zhuǎn)印而配置納米
部件的方法時，納米部件維持在轉(zhuǎn)印片中的排列狀態(tài)地固定在粘接層 上。在轉(zhuǎn)印片上排列納米部件時，可以以其長度方向大致平行的方式 排列納米部件，但是進一步使多個納米部件的端部的位置一致地排列 納米部件是非常困難的。因此，在使用該方法時，以長度方向大致平 行并且端部的位置大致一致的方式將納米部件配置在基板上是困難 的。此外，因為使用粘接層，所以還存在產(chǎn)生納米部件埋入粘接層中 而不能夠?qū)崿F(xiàn)晶體管特性等問題的可能性。另一方面，在將預(yù)先形成的FET、硅片等部件配置在基板上時， 如果使用現(xiàn)有方法，則存在不能夠在規(guī)定的位置上以正確取向的方式 配置FET、硅片的問題。進而，因為這樣能夠正確配置的概率低，所 以必須準(zhǔn)備多于必需的量的部件，還存在制造成本上升的問題。發(fā)明內(nèi)容鑒于以上的狀況，本發(fā)明的一個目的是提供在將柱狀的納米部件 等各向異性形狀部件安裝在基板上時，用于正確地在規(guī)定的位置進行 安裝的新安裝方法和安裝裝置。此外，本發(fā)明的另一個目的是提供使 用該安裝方法的電子器件的制造方法，進而提供通過該制造方法制造 的電子器件和顯示裝置。本發(fā)明的各向異性形狀部件的安裝方法，是將各向異性形狀部件 安裝在基板上的方法，包括-(I)在設(shè)置在上述基板的一個主面(A)上的第一區(qū)域中配置第 一液體的工序；(n)使在轉(zhuǎn)印基板的一個主面(B)上以在規(guī)定的方向上取向的方式配置的各向異性形狀部件與配置在上述第一區(qū)域中的上述第一液 體接觸，從而使上述各向異性形狀部件移動到上述第一液體的區(qū)域中的工序；和(III)從上述主面(A)上除去上述第一液體的工序。 其中，本說明書中的"各向異性形狀部件"是形狀上具有各向異 性的部件，具體地說，包括柱狀部件(例如圓柱狀部件)和板狀部件 等。各向異性形狀部件是例如長軸的平均長度與短軸的平均長度的比 大于1.5倍的部件，優(yōu)選的是，為柱狀部件(例如圓柱狀部件)時優(yōu)選l軸的平均長度與短軸的平均長度的比大于30倍；為板狀部件時優(yōu)選 t于2倍。此外，此處所謂的第一液體的區(qū)域包括第一液體的內(nèi)部和 g—液體的表面。本發(fā)明的各向異性形狀部件的安裝裝置，是用于將各向異性形狀 E件安裝在基板上的安裝裝置，包括在設(shè)置在上述基板的一個主面(A)上的第一區(qū)域中配置第一液體 勺液體配置單元；和使在轉(zhuǎn)印基板的一個主面(B)上以在規(guī)定的方向 二取向的方式配置的上述各向異性形狀部件與配置在上述第一區(qū)域中 勺上述第一液體接觸的轉(zhuǎn)印單元。在本發(fā)明的安裝方法和安裝裝置中，通過轉(zhuǎn)印，將預(yù)先在轉(zhuǎn)印基 Lh以在規(guī)定的方向上取向的方式配置的各向異性形狀部件配置在基 ^上的規(guī)定的區(qū)域中。因此，能夠以高的概率將各向異性形狀部件以 E規(guī)定的方向上取向的方式安裝在基板上的規(guī)定的區(qū)域中。例如，在 F向異性形狀部件為微小的柱狀部件時，因為不需要如流動法那樣利 g液體的流動，所以能夠再現(xiàn)性良好地安裝在規(guī)定的區(qū)域中。因此， ^夠減少安裝時需準(zhǔn)備的柱狀部件的量，還能夠降低成本。此外，在 ^發(fā)明的情況下，各向異性形狀部件向基板的轉(zhuǎn)印是通過使各向異性 鄉(xiāng)狀部件移動到配置在基板上的規(guī)定的區(qū)域(第一區(qū)域)中的液體(第 -液體)中而進行的。所以，即使是在轉(zhuǎn)印時轉(zhuǎn)印基板和基板的位置 肖微偏離的情況，當(dāng)在轉(zhuǎn)印時轉(zhuǎn)印基板上的各向異性形狀部件的一部 >與基板上的第一液體接觸時，各向異性形狀部件在第一液體內(nèi)移動， 、而能夠配置在規(guī)定的位置上。即，根據(jù)本發(fā)明的安裝方法和安裝裝，與現(xiàn)有方法相比，能夠更穩(wěn)定地將各向異性形狀部件以在規(guī)定的 7向上取向的方式安裝在規(guī)定的區(qū)域內(nèi)。此外，在各向異性形狀部件 M如為柱狀部件時，即使是在轉(zhuǎn)印基板上柱狀部件的端部的位置不一 《的情況，柱狀部件也能夠在移動到第一液體的區(qū)域之后在液體內(nèi)部 5長度方向移動微小距離，被配置為不僅是長度方向，端部的位置也 t致一致的狀態(tài)。即使在各向異性形狀部件是例如包括FET等電子器件的元件芯 t、片狀半導(dǎo)體等板狀部件時，通過使用本發(fā)明的安裝方法和安裝裝 E，與現(xiàn)有方法不同，不需要準(zhǔn)備多于必需的數(shù)量的部件。而且，因:夠可靠地配置在規(guī)定的區(qū)域中，所以能夠簡化或省略檢査板狀部 否安裝在規(guī)定的位置上的工序。本發(fā)明的電子器件的制造方法是制造包括基板、安裝在上述基板 各向異性形狀部件、以及與上述各向異性形狀部件電連接的第一 鄰第二電極的電子器件的方法，包括通過本發(fā)明的各向異性形狀 的安裝方法將上述各向異性形狀部件安裝在上述基板上的工序。 本發(fā)明的顯示裝置包括通過本發(fā)明的電子器件的制造方法制造的 器件。本發(fā)明的電子器件包括在一個主面上設(shè)置有第一區(qū)域、和包圍 第一區(qū)域且表面能量比上述第一區(qū)域低的第二區(qū)域的基板；以在 的方向上取向的方式配置在上述第一區(qū)域中的柱狀部件；以及與 柱狀部件電連接的第一電極和第二電極，上述第一區(qū)域為長方形 并且，上述第一區(qū)域的短邊方向的長度為上述柱狀部件的長軸的 的0.8倍以上1.5倍以下，上述柱狀部件以長軸方向沿著上述第一 的短邊方向的方式取向并配置。另外，在本說明書中，"安裝"不僅指將電子器件配置在基板上， 包括將部件配置在基板上的情況。說明圖1A 圖1E是示意性地表示本發(fā)明的安裝方法的一個實施方式 各工序的截面圖。圖2A 圖2E是示意性地表示本發(fā)明的安裝方法的一個實施方式 各工序的截面圖。圖3A是表示使用本發(fā)明的安裝方法安裝的柱狀部件的平面圖，圖 l其截面圖。圖4是表示己進行表面處理的基板的立體圖。圖5A 圖5C是表示在本發(fā)明的安裝方法中使用的基板上形成第域的微細圖案的各工序的截面圖。圖6是表示在本發(fā)明的安裝方法中使用的轉(zhuǎn)印基板的一個例子的:圖。圖7A 圖7E是表示在本發(fā)明的安裝方法中使用的轉(zhuǎn)印基板的各
制造工序的截面圖。圖8是表示在轉(zhuǎn)印基板上配置各向異性形狀部件的狀態(tài)的示意圖。圖9是表示本發(fā)明的安裝裝置的一個例子的示意圖。圖IO是表示板狀部件的一個例子的立體圖。圖11A 圖IIG是關(guān)于板狀部件的制造方法的一個例子，示意性 地表示各工序的截面圖。圖12A是概略地表示背柵型場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)的平面圖，圖12B 是其截面圖。圖13A 圖13C是表示圖12A和圖12B所示的背柵型場效應(yīng)晶體 管的制造工序的截面圖和平面圖。圖14A是概略地表示頂柵型場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)的平面圖，圖14B 是其截面圖。圖15A 圖15E是表示圖14A和圖14B所示的頂柵型場效應(yīng)晶體 管的制造工序的截面圖和平面圖。圖16是表示驅(qū)動TFT的電路結(jié)構(gòu)的立體圖。圖17是表示作為本發(fā)明的顯示裝置的一個實施方式的有機EL顯 示器的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖18A是示意性地表示將各向異性形狀部件配置在轉(zhuǎn)印基板上的 方法的例子的立體圖，圖18B是其截面圖。圖19A是表示本發(fā)明的安裝裝置的其他例子的示意圖，圖19B是 表示覆蓋層(blanket)的一部分表面的平面圖，圖19C是表示基板的 一部分的立體圖。
具體實施方式
下面說明本發(fā)明的實施方式。在以下的說明中使用的圖中，存在 為了容易觀察而省略陰影線的情況。此外，在下面的說明中，有在相 同的部分上附加相同的標(biāo)號并省略重復(fù)說明的情況。 (安裝方法)本發(fā)明的安裝方法是將各向異性形狀部件安裝在基板上的方法。該方法包括(I)在設(shè)置在上述基板的一個主面(A)上的第一區(qū)域中配置第 -液體的工序；(II) 使在轉(zhuǎn)印基板的一個主面(B)上以在規(guī)定的方向上取向的 f式配置的各向異性形狀部件與配置在上述第一區(qū)域中的上述第一液 本接觸，從而使上述各向異性形狀部件移動到上述第一液體的區(qū)域中 。工序；和(III) 從上述主面(A)上除去上述第一液體的工序。 根據(jù)該方法，通過預(yù)先在安裝各向異性形狀部件的規(guī)定的區(qū)域中艮置第一區(qū)域，將第一液體配置在該第一區(qū)域中，能夠使配置在轉(zhuǎn)印 S板上的各向異性形狀部件保持其取向狀態(tài)地移動(轉(zhuǎn)印)到第一液 本的區(qū)域中，從而配置在第一區(qū)域內(nèi)。此后，通過從基板的一個主面 (A)上除去第一液體，能夠使各向異性形狀部件在規(guī)定的方向上取向 也可靠地安裝在第一區(qū)域內(nèi)。接著，進一步詳細說明本發(fā)明的安裝方法的各工序。[工序(I)]為了將各向異性形狀部件正確地安裝在規(guī)定的區(qū)域中，優(yōu)選配置 fe第一區(qū)域中的第一液體不從該第一區(qū)域擴展。于是，為了防止第一 皮體擴展到第一區(qū)域的外側(cè)，優(yōu)選以包圍第一區(qū)域的方式設(shè)置第一液 本的潤濕性比第一區(qū)域低的第二區(qū)域。即，在基板的一個主面(A)上， 》置第一區(qū)域和包圍第一區(qū)域的第二區(qū)域，使第二區(qū)域的第一液體的 閏濕性比第一區(qū)域低即可。如果采用該方法，則配置在第一區(qū)域中的 春一液體難以擴展到第一區(qū)域的外側(cè)，能夠穩(wěn)定地將第一液體配置在 春一區(qū)域內(nèi)。為了實現(xiàn)顯示出這樣的潤濕性的第一區(qū)域和第二區(qū)域， fc選以第一區(qū)域的表面能量比第二區(qū)域的表面能量高的方式形成這兩 卜區(qū)域。此外，為了將第一液體更穩(wěn)定地配置在第一區(qū)域內(nèi)，優(yōu)選第一區(qū) 或和第二區(qū)域之間的第一液體的潤濕性的差較大。因為潤濕性的大小 乜與第一液體的表面張力有關(guān)，所以對第一區(qū)域和第二區(qū)域的表面能 畫的值沒有限定，作為用于將第一液體穩(wěn)定地配置在第一區(qū)域中的一 ^例子，第二區(qū)域的表面能量為5mJ/m2以上、不足40mJ/m2 (優(yōu)選5 :5mJ/m2的范圍)，第一區(qū)域的表面能量為40mJ/m2以上(優(yōu)選60 000mJ/m2的范圍)。另外，下面，將第一液體的潤濕性高的性質(zhì)稱為 "親液性"，將第一液體的潤濕性低的性質(zhì)稱為"防液性"。例如，當(dāng) 第一液體包括水的情況下，將第一液體的潤濕性高的性質(zhì)稱為"親水 性"，將第二液體的潤濕性低的性質(zhì)稱為"防水性"。因為第一液體相 對固體表面的潤濕性不僅與固體的表面能量有關(guān)，還與第一液體的表 面張力有關(guān)，所以對表示"親液性"和"防液性"的固體的表面能量的值沒有特別的限定，為"親液性"時，優(yōu)選其表面能量為40mJ/m2 以上(優(yōu)選60 1000mJ/m2)，為"防液性"時，優(yōu)選其表面能量為5mJ/m2 以上、不足40mJ/m2 (優(yōu)選5 25mJ/m2的范圍)。另外，作為形成第二區(qū)域的方法的一個例子，能夠舉出在第二區(qū) 域的至少一部分中配置第一液體的潤濕性比第一區(qū)域低的有機膜的方 法。根據(jù)該方法，能夠容易地形成第一區(qū)域和第二區(qū)域。配置在第一區(qū)域中的第一液體的量沒有特別的限定。但是，在工 序(II)中，優(yōu)選使第一液體的量為各向異性形狀部件在第一液體內(nèi)不 會運動得過大而導(dǎo)致其取向狀態(tài)改變的程度的量，從而使得各向異性 形狀部件能夠更可靠地保持在轉(zhuǎn)印基板上的取向狀態(tài)地存在于第一液 體的區(qū)域中。作為第一液體，例如能夠使用有機溶劑、水或它們的混合液。例 如甲醇、乙醇、乙二醇和甘油等醇、水、或水和醇的混合液等。 [工序(II)]在工序(II)中，使配置在預(yù)先準(zhǔn)備的轉(zhuǎn)印基板上的各向異性形狀 部件與基板的主面(A)的第一液體接觸。這時，考慮到配置在轉(zhuǎn)印基 板上的各向異性形狀部件的取向方向、和已安裝在基板上的狀態(tài)下的 各向異性形狀部件的取向方向，使轉(zhuǎn)印基板的方向相對基板的主面(A) 為規(guī)定的方向。在轉(zhuǎn)印基板上取向配置的各向異性形狀部件與封閉在 第一區(qū)域內(nèi)的第一液體接觸，利用第一液體的表面張力向第一液體的 區(qū)域移動。因為此時各向異性形狀部件保持在轉(zhuǎn)印基板上的取向方向 地被轉(zhuǎn)印至第一區(qū)域，所以能夠使各向異性形狀部件可靠地在規(guī)定的 方向上取向并配置在第一區(qū)域內(nèi)。接著，說明制作配置有各向異性形狀部件的轉(zhuǎn)印基板的方法的一 個例子。為了準(zhǔn)備這種轉(zhuǎn)印基板，例如，本發(fā)明的安裝方法也可以使用在
主面(B)中形成有沿著規(guī)定的方向延伸的槽的轉(zhuǎn)印基板，在工序(II)之前，還包括(i)通過在形成有上述槽的主面(B)上使分散有各向 異性形狀部件的第二液體流動，將上述各向異性形狀部件以在規(guī)定的 方向上取向的方式配置在主面(B)上的工序。此外，也可以將轉(zhuǎn)印基板設(shè)置在輥的表面上，并且，以槽沿著上 述輥的周向延伸的方式形成主面(B)，在該情況下，也可以在工序(II) 中，通過使上述輥旋轉(zhuǎn)，使上述轉(zhuǎn)印基板的主面(B)與配置在基板的 第一區(qū)域中的第一液體接觸，從而使各向異性形狀部件移動到上述第 一液體的區(qū)域中。而且，在工序(i)中，使將分散有上述各向異性形 狀部件的上述第二液體保持在表面上的部件供給輥與上述轉(zhuǎn)印基板的 上述主面(B)接觸，從而也能夠在上述主面(B)上使分散有上述各 向異性形狀部件的第二液體流動。在這種方法的情況下，通過根據(jù)各向異性形狀部件的形狀適當(dāng)設(shè) 定槽的寬度，能夠以在規(guī)定的方向上取向的方式配置各向異性形狀部 件。例如，在各向異性形狀部件為柱狀部件時，通過使槽的寬度形成 得比柱狀部件的長軸的長度短，能夠使柱狀部件以其長軸沿著槽的方 向取向。此外，分散各向異性形狀部件的第二液體是能夠分散各向異 性形狀部件的液體即可，沒有特別的限定，例如，能夠使用甲醇、乙 醇、丙醇、氯仿、二氯丁垸等。此外，在轉(zhuǎn)印時第二液體也可以殘留 在轉(zhuǎn)印基板上，在該情況下，優(yōu)選不使第二液體與第一液體混合。為 此，優(yōu)選將難與第一液體混合的液體用作第二液體。例如在第一液體 是水時，作為第二液體，能夠適用難與水混合的氯仿和二氯丁垸。[工序(III)]在工序(III)中，從基板的主面(A)上除去第一液體。對除去第 一液體的方法沒有特別的限定，例如可以通過自然干燥除去，也可以 通過加熱和/或減壓除去。通過從第一區(qū)域除去第一液體的工序，各向異性形狀部件保持其 取向狀態(tài)地配置在第一區(qū)域中。另外，如上所述，如果適當(dāng)?shù)卦O(shè)定配 置在第一區(qū)域中的第一液體的量，則能夠更可靠地保持第一液體中的 各向異性形狀部件的取向狀態(tài)。通過以上的各工序，能夠在基板的規(guī)定的區(qū)域中并且在規(guī)定的方 向上取向地可靠地安裝各向異性形狀部件。此外，如果使用本發(fā)明的安裝方法，則能夠一次安裝多個各向異性形狀部件。即，如果在基板的一個主面(A)上制作多個第一區(qū)域，將第一液體配置在各第一區(qū)域中，則使用上述方法，能夠?qū)⒍鄠€各向 異性形狀部件正確地配置在規(guī)定的區(qū)域中。另外，對安裝各向異性形狀部件的基板沒有限定，能夠使用由無 機材料、高分子樹脂材料、或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，能夠使用氧化鋁等陶瓷、硅和玻璃等。 作為高分子樹脂材料，能夠使用聚酰亞胺樹脂、聚酰胺樹脂、環(huán)氧樹 脂、聚碳酸脂樹脂等。作為無機材料和高分子樹脂材料的復(fù)合材料， 例如能夠使用包括由玻璃、陶瓷或金屬構(gòu)成的纖維和高分子樹脂材料 的復(fù)合材料。此外，因為即使基板材料具有導(dǎo)電性，只要基板表面是絕緣性的即可，所以也可以使用SOI基板、在表面上形成有絕緣膜的 化合物半導(dǎo)體基板。下面，分成安裝的各向異性形狀部件是柱狀部件，特別是納米線 等微小的柱狀部件的情況，和是元件芯片、片狀半導(dǎo)體等板狀部件的 情況，分別說明第一區(qū)域的形狀、部件。其中，此處所謂的微小的柱 狀部件是指例如最大直徑在lfxm以下的柱狀部件，優(yōu)選為最大直徑在 500nm以下的部件。以下將這種柱狀部件稱為納米部件。首先，說明安裝的各向異性形狀部件為柱狀部件的情況。 在安裝的部件為柱狀部件時，第一區(qū)域的形狀可以根據(jù)安裝的柱 狀部件的形狀決定，例如，在使第一區(qū)域為長方形時，能夠使第一區(qū) 域的短邊方向的長度比該柱狀部件的長軸的長度短，也能夠使第一區(qū) 域的短邊方向的長度在該柱狀部件的長軸的長度以上。其中，這里所 謂的短邊方向是長方形的第一區(qū)域中與長邊方向正交的方向。在本發(fā) 明的安裝方法中，因為通過轉(zhuǎn)印而將預(yù)先在轉(zhuǎn)印基板上取向配置的柱 狀部件配置在第一區(qū)域中，所以即使在將第一區(qū)域的短邊方向的長度 形成為柱狀部件的長軸的長度以上的情況下，也能夠以可靠地在規(guī)定 的方向上取向的方式配置柱狀部件。在本發(fā)明的安裝方法中，也可以 將第一區(qū)域的短邊方向的長度設(shè)定在例如相對柱狀部件的長軸的長度 為0.8倍以上1，5倍以下的范圍內(nèi)。如果設(shè)定為這樣的范圍，則能夠以 取向為柱狀部件的長軸沿著第一區(qū)域的短邊方向的朝向的方式將柱狀 部件安裝在第一區(qū)域中。作為柱狀部件，特別是最大直徑在lpm以下的納米部件，例如是 納米管、納米線、納米棒、納米帶和觸須線(whisker)等。例如，在 以這些納米部件在一軸方向上取向的方式配置該納米部件，并在其兩 端配置第一電極和第二電極而制造晶體管等電子器件的情況下，可以 使用顯示出半導(dǎo)體特性的部件。作為這樣的部件，例如能夠舉出硅納 米線等。在各向異性形狀部件為板狀部件的情況下，設(shè)置在基板上的第一 區(qū)域的形狀可以根據(jù)安裝在該第一區(qū)域中的板狀部件的形狀而決定。 例如，優(yōu)選這時的第一區(qū)域的形狀具有三角形、四邊形、五邊形等多 邊形、圓形或橢圓形等與安裝的板狀部件的規(guī)定的面(在安裝在基板 上的狀態(tài)下與基板相對的面)的形狀相對應(yīng)的形狀。此時，優(yōu)選使板 狀部件的規(guī)定的面的形狀與第一區(qū)域的形狀盡可能地相似，更優(yōu)選實 質(zhì)上相等。板狀部件例如也可以是包括電子器件的元件芯片。包括在元件芯 片中的電子器件，例如是晶體管(例如場效應(yīng)晶體管)、電阻、電容器 或電感器等。包括在元件芯片中的電子器件可以是一個，也可以是多 個。元件芯片也可以包括由多個電子器件構(gòu)成的電路。包括在元件芯 片中的電子器件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為lOOOiam以下。在包括在元件芯片中的電子器件是場效應(yīng)晶體管時，預(yù)先在安裝 元件芯片的基板上，以與晶體管的源極電極、漏極電極和柵極電極對 應(yīng)的方式形成電極圖案，此處，由本發(fā)明的安裝方法配置元件芯片即 可。這樣的晶體管例如能夠用作有源矩陣型的顯示裝置的像素控制用 晶體管。此外，板狀部件例如也可以是片狀半導(dǎo)體。在該情況下，例如進 而形成與安裝在基板上的片狀半導(dǎo)體電連接的電極，能夠制造該片狀 半導(dǎo)體作為溝道區(qū)域起作用的場效應(yīng)晶體管。 (安裝裝置)本發(fā)明的安裝裝置是用于將各向異性形狀部件安裝在基板上的安 裝裝置，包括在設(shè)置在上述基板的一個主面(A)上的第一區(qū)域中配置第一液體的液體配置單元；和使在轉(zhuǎn)印基板的一個主面(B)上以在規(guī)定的方向上取向的方式配置的上述各向異性形狀部件與配置在上述 第一區(qū)域中的上述第一液體接觸的轉(zhuǎn)印單元。液體配置單元只要包括能夠相對基板配置第一液體的機構(gòu)即可，例如包括在噴墨法、使用配量器(dispenser)的方法、或絲網(wǎng)印刷法等 中使用的眾所周知的機構(gòu)即可。此外，也可以包括使第一液體霧狀化 并噴到基板上的機構(gòu)，以將第一液體氣化所得的蒸氣噴到基板上并在 基板的第一區(qū)域中凝結(jié)成第一液體的方式配置的機構(gòu)。特別是在噴墨 法中使用的噴出裝置，因為能夠在正確地控制其體積的同時將微小的 液滴配置在規(guī)定的位置上，所以優(yōu)選。此外，作為液體配置單元，也 可以包括并用能夠連續(xù)地將第一液體供給至基板上的輥和刮刀的機 構(gòu)。轉(zhuǎn)印單元包括能夠使配置在轉(zhuǎn)印基板上的各向異性形狀部件與配 置在基板的第一區(qū)域中的第一液體接觸的機構(gòu)即可。轉(zhuǎn)印單元也可以 包括，例如以使轉(zhuǎn)印基板的主面(B)與基板的主面(A)相對的朝向 保持轉(zhuǎn)印基板，并且能夠使轉(zhuǎn)印基板沿著與基板的主面(A)正交的方 向移動的機構(gòu)。在該情況下，通過以使主面(B)與主面(A)接觸的 方式，使轉(zhuǎn)印基板相對基板的主面(A)移動，能夠使主面(B)上的 各向異性形狀部件與第一液體接觸。此外，也能夠使用輥作為轉(zhuǎn)印單元。在該情況下，轉(zhuǎn)印基板以設(shè) 置在輥的圓筒形狀的表面上的狀態(tài)被使用，通過使輥表面的轉(zhuǎn)印基板 與基板接觸而進行各向異性形狀部件的轉(zhuǎn)印。本發(fā)明的安裝裝置也可以進一步包括從基板的主面(A)上除去第 一液體的液體除去單元。液體除去單元例如能夠包括能夠通過加熱、 減壓除去液體的眾所周知的機構(gòu)。 (電子器件的制造方法)本發(fā)明的電子器件的制造方法是制造包括基板、安裝在該基板上 的各向異性形狀部件、以及與該各向異性形狀部件電連接的第一電極 和第二電極的電子器件的方法，包括通過本發(fā)明的安裝方法將各向異 性形狀部件安裝在基板的一個主面上的工序。能夠?qū)⒓{米線等柱狀部
件、片狀半導(dǎo)體等板狀部件用作各向異性形狀部件。第一電極和第二 電極可以在將各向異性形狀部件安裝在基板上之后形成，也可以在將 各向異性形狀部件安裝在基板上之前預(yù)先形成。由該制造方法制造的電子器件，沒有特別的限定，可以是晶體管。 作為晶體管，例如能夠舉出背柵型場效應(yīng)晶體管和頂柵型場效應(yīng)晶體管等。(顯示裝置)本發(fā)明的顯示裝置包括由本發(fā)明的電子器件的制造方法制造的電 子器件。作為本發(fā)明的顯示裝置的一個例子，例如能夠舉出包括基板、 安裝在基板上的晶體管(電子器件)、以及用于控制該晶體管的第一配 線和第二配線的顯示裝置。在該情況下，晶體管通過電極端子與第一 配線和第二配線電連接。作為本發(fā)明的顯示裝置，例如能夠舉出液晶顯示器、有機場致發(fā) 光顯示器、等離子體顯示器、利用電泳現(xiàn)象的顯示器、和利用磁性粉 末的顯示器等。(電子器件)本發(fā)明的電子器件包括在一個主面上設(shè)置有第一區(qū)域、和包圍上 述第一區(qū)域且表面能量比上述第一區(qū)域低的第二區(qū)域的基板；以在規(guī) 定的方向上取向的方式配置在上述第一區(qū)域中的柱狀部件；以及與上 述柱狀部件電連接的第一電極和第二電極，上述第一區(qū)域為長方形狀， 并且，上述第一區(qū)域的短邊方向的長度為上述柱狀部件的長軸的0.8 倍以上1.5倍以下，上述柱狀部件以長軸方向沿著上述第一區(qū)域的短邊 方向的方式取向并配置。本發(fā)明的電子器件也可以是將顯示出半導(dǎo)體 特性的部件用作柱狀部件，作為半導(dǎo)體裝置起作用的電子器件。在該 情況下，也能夠是上述柱狀部件的至少一部分作為溝道區(qū)域起作用的 場效應(yīng)晶體管。(實施方式1)參照


本發(fā)明的各向異性形狀部件的安裝方法和安裝裝置 的一個例子。而且，在本實施方式中，說明各向異性形狀部件是柱狀 部件的情況。圖3A是表示使用本實施方式的安裝方法安裝在基板上的柱狀部
件的平面圖，圖3B是表示通過圖3A的線I-I且與基板垂直的截面的 圖。在本實施方式中，在設(shè)置在基板1的一個主面上的第一區(qū)域11中 配置有柱狀部件2。在本實施方式中，在基板1上設(shè)置有多個第一區(qū)域 11，這些多個第一區(qū)域ll以相互不連接的方式分離地形成。第一區(qū)域 ll為長方形，在一個第一區(qū)域ll內(nèi)安裝有多個柱狀部件2 (在圖中為 13個部件)。在本實施方式中，第一區(qū)域11的短邊方向的長度與柱狀 部件2的長軸的長度大致相同，柱狀部件2以其長軸與第一區(qū)域11的 短邊方向大致一致的方式取向并配置。此外，在基板l的一個主面上， 設(shè)置有包圍第一區(qū)域11的第二區(qū)域12。以在本實施方式的安裝方法中 使用的后述的第一液體的潤濕性比第一區(qū)域11低的方式形成第二區(qū)域 12。另外，在本實施方式中，因為使用水作為第一液體，所以設(shè)第一 區(qū)域為親水性的區(qū)域，設(shè)第二區(qū)域為防水性的區(qū)域。此外，為了使柱 狀部件在第一液體的區(qū)域中高效地移動，柱狀部件的表面的至少一部 分為親水性。下面說明本實施方式的安裝方法。這里，為了說明的方便，如圖4 所示，準(zhǔn)備在一個主面上設(shè)置有一個第一區(qū)域11和包圍它的第二區(qū)域 12的基板1，說明在該基板l上安裝柱狀部件的方法。圖1A 圖1E使用通過圖4的線II-II且與基板垂直的截面，表示 使用本實施方式的安裝方法將部件安裝在基板上時的各工序。圖2A 圖2E使用通過圖4的線Ill-Ill且與基板垂直的截面，表示使用本實施 方式的安裝方法將部件安裝在基板上時的各工序。在圖4所示的基板1中，在其一個主面上，預(yù)先施加表面處理而 形成第一區(qū)域11和第二區(qū)域12。在本實施方式中，以短邊方向的長度 Ll與部件的長軸的長度大致相同的方式形成第一區(qū)域ll。例如，在使 用長軸的平均長度為10pm、平均直徑為0.2pm的作為圓柱狀部件的納 米線作為配置的柱狀部件時，第一區(qū)域11例如能夠為短邊方向的長度 Ll=10pm、長度方向的長度L2-30^im的長方形。在該情況下，在每一 個第一區(qū)域11中配置1 數(shù)IO根納米線。另外，在本實施方式中，使 第一區(qū)域ll的短邊方向的長度L1與柱狀部件的長軸的長度大致相同， 但是不限于此，也可以比長軸的長度長。在本實施方式中，用作柱狀部件2的納米線能夠由金屬、半導(dǎo)體 或絕緣體等各種材料制造而成。例如，能夠利用VLS (Vapor-Liquid-Solid:蒸氣-液體-固體)生長機制，通過CVD法使用 催化劑金屬粒子生長由硅構(gòu)成的納米線。根據(jù)該方法，通過控制催化 劑金屬粒子的粒子直徑的大小、生長時間，能夠制造直徑、長度一致 的納米線。該納米線，通過取出到空氣中導(dǎo)致表面被輕微氧化，從而 被親水性化。在硅納米線的生長中，作為上述催化劑金屬粒子的材料， 能夠適用金、鐵、鈷和鎳等過渡金屬、或這些過渡金屬的合金。首先，如圖1A和圖2A所示，在圖4所示的基板1的第一區(qū)域ll 上配置第一液體3。如上所述，在本實施方式中將水用作第一液體3。 配置第一液體3的方法沒有特別的限定，能夠使用使第一液體的液滴 與基板1的設(shè)置有第一區(qū)域11的面接觸的方法、并用輥和刮刀而涂敷 第一液體的方法等。第一區(qū)域ll是第一液體(此處為水)的潤濕性高 的親水性區(qū)域，并且，被第一液體的潤濕性低的防水性的第二區(qū)域12 包圍。從而，配置在第一區(qū)域ll中的第一液體3能夠穩(wěn)定地存在于第 一區(qū)域11內(nèi)。接著，準(zhǔn)備在一個主面上，柱狀部件2在一個方向上取向并配置 著的轉(zhuǎn)印基板21。如圖1B和圖2B所示，以配置有柱狀部件2的面與 配置在基板1上的第一液體3相對的方式配置該轉(zhuǎn)印基板21 。柱狀部 件2的表面的至少一部分為第一液體3的潤濕性高的親水性。如圖1C和圖2C所示，使轉(zhuǎn)印基板21所配置的柱狀部件2與封閉 在基板l的第一區(qū)域ll內(nèi)的第一液體3接觸。由此，因為柱狀部件2 移動到第一液體3的區(qū)域中，所以能夠?qū)⒅鶢畈考?轉(zhuǎn)印到基板1上 的長方形的第一區(qū)域11中。即，存在于轉(zhuǎn)印基板的表面的柱狀部件2 與配置在基板1的第一區(qū)域11中的第一液體3接觸，通過該第一液體 3的表面張力被牽引至第一液體3 —側(cè)。因此，柱狀部件2能夠維持在 轉(zhuǎn)印基板21中的取向狀態(tài)地被轉(zhuǎn)印到基板1上。此后，從基板1移走轉(zhuǎn)印基板21。如圖1D和圖2D所示，配置在 轉(zhuǎn)印基板21的表面上的柱狀部件2被引入至基板1的第一液體3的區(qū) 域中。接著，使第一液體3干燥并除去，如圖1E和圖2E所示，柱狀 部件2在基板1的第一區(qū)域11中取向并配置。接著，參照圖5A 圖5C說明在基板1上形成第一區(qū)域11和第二 區(qū)域12的方法的一個例子。在本實施方式中，說明基板l是硅基板， 安裝的柱狀部件2是納米線的情況。在硅基板上形成第一區(qū)域，首先，通過在存在氧的氣氛中對硅基 板進行電暈放電處理、等離子體處理使基板表面氧化，從而使基板的 整個面為親水性。此外，也可以通過等離子體CVD法在硅基板上堆積 氧化硅膜，使基板的表面為親水性。接著，如圖5A所示，使用光刻法， 在安裝納米線的規(guī)定的位置上，形成長方形(在安裝的納米線的尺寸 是例如長軸的平均長度10pm、平均直徑0.2pm的情況下，例如為縱 30pm、寬10pm的長方形)的抗蝕膜51。接著，形成防水性的區(qū)域。例如，可以通過等離子體CVD法堆積 硅氮化膜等防水性薄膜，從而形成防水性的區(qū)域。此外，也可以通過 形成具有例如由通式CxFyHz (x為1 10的整數(shù)，y為1 19的整數(shù)， z為例如滿足z=2x-y+l的整數(shù))表示的疏水性官能基的有機單分子膜， 從而形成防水性的區(qū)域。在本實施方式中，例如，在干燥氣氛中，將 形成有抗蝕膜51的基板1浸漬在包含lvoP/。的CF3 (CF2) 7C2H4SiCl3 的甲苯溶液中1小時。此后，在用甲苯洗凈基板1之后，通過干燥除 去甲苯。由此，如圖5B所示，在抗蝕膜51以外的區(qū)域中形成氟類單 分子膜52，作為防水性的第二區(qū)域。進一步，用丙酮除去抗蝕膜51， 制作如圖5C所示的，設(shè)置有親水性的微細圖案(第一區(qū)域11)和包 圍它的第二區(qū)域12的基板1。下面，說明以在規(guī)定的方向上取向的方式將柱狀部件配置在轉(zhuǎn)印 基板的一個主面上的方法的一個例子。在圖6中，表示了沒有配置柱狀部件的狀態(tài)的轉(zhuǎn)印基板21的立體 圖。在轉(zhuǎn)印基板21的表面上形成有槽21a。該槽21a的寬度的大小、 深度沒有特別的限定，根據(jù)所使用的柱狀部件的大小(這里是納米線 的直徑)等適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。例如在使用平均直徑為0.2pm、平均長度為 10pm的納米線時，例如，形成以2|im的間隔配置有寬度2pm、深度3pm 的微細的槽的圖案。在整個面上形成有這樣的槽21a的圖案的轉(zhuǎn)印基 板21上，作為柱狀部件的納米線以其長軸沿著槽21a的方式取向并配 置。轉(zhuǎn)印基板21通過圖7A 圖7E所示的工序被制造。在玻璃基板31 (參照圖7A)的表面上，通過高頻濺射形成例如膜
厚3pm的銅薄膜32(參照圖7B)。接著，使用光刻法形成例如寬度2pm、 間隔2pm的槽圖案形狀的正型抗蝕膜33 (參照圖7C)。接著，例如使 用5重量％的氯化鐵(FeCl3)水溶液，對銅薄膜32進行蝕刻，并用純 水充分地清洗，制作圖7D所示的槽圖案形狀的銅薄膜32。進一步， 在剝離抗蝕膜33之后，將銅薄膜32的表面曝露在臭氧氣氛中并進行 洗凈，在包含防水性的官能基(這里為氟垸基)和具有與銅結(jié)合的性 質(zhì)的官能基(這里為巰基)這兩者的CF3 (CF2) 7C2H4SH的醇溶液中 浸漬每塊玻璃基板31，在形成有圖案的銅薄膜32上形成防水性單分子 膜。這樣，能夠制作用于使納米線取向并配置的轉(zhuǎn)印基板21 (參照圖 7E)。此時，在轉(zhuǎn)印基板21上形成的槽21a的底部分21b中露出親水 性的玻璃基板。在圖8中，表示在轉(zhuǎn)印基板21的整個表面上使作為柱狀部件的納 米線在一方向上取向并進行配置的方法的一個例子。將分散有納米線 的丙醇溶液(第二液體)41放置在轉(zhuǎn)印基板21的形成有槽21a的表面 上，通過使用刮刀42使該溶液41在轉(zhuǎn)印基板21的表面上流動，以納 米線的長軸方向沿著槽的長度方向的方式，使納米線在槽21a的凹部 取向并配置。這樣，能夠使作為柱狀部件的納米線在一方向上取向地 配置在轉(zhuǎn)印基板21的整個面上。此外，能夠效率更高地使柱狀部件在轉(zhuǎn)印基板21上取向并配置的 方法的例子如圖18A和圖18B所示。圖18A是表示將納米線配置在轉(zhuǎn) 印基板21上時的刮刀的移動方向的立體圖，圖18B是其截面圖。在該 方法中，使刮刀42沿著轉(zhuǎn)印基板21的槽21a的延伸方向移動，艮P， 使分散有納米線的丙醇溶液(第二液體)41在沿著槽21a的方向上流 動。根據(jù)該方法，能夠高效地以納米線的長軸方向沿著槽21a的長度 方向的方式將納米線配置在槽21a的凹部中。下面說明本發(fā)明的安裝裝置的一個例子。圖9是示意性地表示本實施方式的安裝裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖9所 示的安裝裝置51是用于使納米線等柱狀部件在如上所述的形成有親水 性的第一區(qū)域和防水性的第二區(qū)域的基板1上取向并配置的裝置的一 個例子。安裝裝置51包括在設(shè)置在基板1的一個主面上的第一區(qū)域中配置
第一液體的液體配置單元；使轉(zhuǎn)印基板的配置有柱狀部件的面與配置 在第一區(qū)域中的第一液體接觸的轉(zhuǎn)印單元；和用于除去第一液體的液 體除去單元。具體地說，包括用于以載置有基板1的狀態(tài)將基板1 搬送到各作業(yè)位置的搬送托盤52;將搬送托盤52搬送到各作業(yè)位置的搬送機構(gòu)53;相對基板1噴出霧狀的第一液體的噴霧器(液體配置單元)54;保持轉(zhuǎn)印基板21，使轉(zhuǎn)印基板21沿著使轉(zhuǎn)印基板21的配置 有柱狀部件2的面與基板1接觸的方向移動的轉(zhuǎn)印基板可動機構(gòu)(轉(zhuǎn) 印單元)55;和用于干燥基板1上的第一液體的干燥機構(gòu)(液體除去 單元)56。作為搬送機構(gòu)53，此處例如使用搬送輥。通過搬送輥的旋 轉(zhuǎn)，使載置在搬送輥上的搬送托盤52移動到各作業(yè)位置。作為轉(zhuǎn)印基 板可動機構(gòu)55，例如能夠使用能夠進行壓力驅(qū)動的裝置(壓力驅(qū)動方 式的裝置)，此處例如使用具有精密上下驅(qū)動機構(gòu)的壓力機。將轉(zhuǎn)印基 板21安裝在上下驅(qū)動的滑動板55a上，通過將滑動板55a向下側(cè)驅(qū)動， 使轉(zhuǎn)印基板21與搬送托盤52上的基板1的表面接觸，從而將柱狀部 件2轉(zhuǎn)印到基板1上。此外，作為干燥機構(gòu)56，此處使用例如噴出干 燥空氣的鼓風(fēng)機方式的裝置。另外，圖9所示的裝置是一個例子，本 發(fā)明的安裝裝置不限定于此。在該裝置51中，基板1以載置在搬送托盤52上的狀態(tài)通過搬送 機構(gòu)53被搬送到各作業(yè)位置。首先，將基板1搬送到噴霧器54的位 置，將加熱作為第一液體的水而制成的霧噴到形成有第一區(qū)域的面上。 通過該操作，將微細的水均勻地配置在各個第一區(qū)域中。將配置有水 的基板1搬送到轉(zhuǎn)印基板可動機構(gòu)55的位置。此處，預(yù)先形成水蒸氣 100%的氣氛。轉(zhuǎn)印基板21以取向配置有柱狀部件2的面與基板1相對 的方式設(shè)置在轉(zhuǎn)印基板可動機構(gòu)55上，通過使該機構(gòu)55的滑動板55a 相對基板1的配置有第一液體的面上下移動，能夠保持取向狀態(tài)地將 多個柱狀部件轉(zhuǎn)印到基板1的第一區(qū)域中。接著，通過搬送機構(gòu)53， 將基板1搬送到干燥機構(gòu)56的位置。此處，使作為第一液體的水蒸發(fā)。 此時，隨著水的蒸發(fā)，柱狀部件2被限制在第一區(qū)域中，保持取向狀 態(tài)地安裝在基板1上。進一步說明本發(fā)明的安裝裝置的其他例子。圖19A是示意性地表示本發(fā)明的安裝裝置的一個例子的圖。該安
裝裝置191包括用于在設(shè)置在基板1的一個主面上的第一區(qū)域中配置 第一液體(此處為水)3的水輥(液體配置單元)192、和以將作為轉(zhuǎn) 印基板的為圓筒狀結(jié)構(gòu)體的覆蓋層193巻繞在表面上的方式形成的轉(zhuǎn) 印輥(轉(zhuǎn)印單元)194。在安裝裝置191中進一步設(shè)置有用于將分散 有柱狀部件2的第二液體195供給至覆蓋層193的表面的部件供給輥 196;用于將分散有柱狀部件2的第二液體195供給至部件供給輥196 的配量器197;用于調(diào)節(jié)覆蓋層193的表面上的第二液體(包括柱狀部 件2) 195的量的刮刀198;用于調(diào)節(jié)第一區(qū)域上的第一液體3的量的 刮刀199;和用于搬送基板l的搬送輥200等。另夕卜，為了容易地將柱 狀部件2供給覆蓋層193，例如，也可以在將柱狀部件2供給覆蓋層 193之前，通過輥等將第二液體195供給至覆蓋層193的表面。圖19B是表示覆蓋層193的一部分表面的平面圖。在覆蓋層193 的表面上，條狀地形成有與覆蓋層的旋轉(zhuǎn)方向大致平行地延伸(沿轉(zhuǎn) 印輥194的周向延伸)的槽193a。另外，為了容易觀察圖面，方便起 見地在槽193a上畫有陰影線。如圖19A所示，通過部件供給輥196， 包括柱狀部件2的第二液體195沿著覆蓋層193的槽193a被供給至(流 到)覆蓋層193的表面上。從而，以長軸方向沿著槽193a的長度方向 的方式，高效地將柱狀部件2配置在槽193a的凹部中。圖19C是表示 基板1的一部分的立體圖。另外，為了容易觀察圖面，方便起見地在 第一區(qū)域ll上畫有陰影線。參照圖19A 圖19C說明使用該安裝裝置191的安裝方法的例子。 通過部件供給輥196將柱狀部件2供給至覆蓋層193的表面。此時， 也可以與柱狀部件2 —起供給第二液體195。在覆蓋層193的表面上， 柱狀部件2以其長軸方向與槽193a大致平行的方式取向。覆蓋層193 以在其表面上保持有柱狀部件2的狀態(tài)，通過轉(zhuǎn)印輥194旋轉(zhuǎn)移動到 轉(zhuǎn)印位置(與基板1上的第一液體3接觸的位置)。另一方面，設(shè)置有 第一區(qū)域11的基板1通過搬送輥200被搬送到轉(zhuǎn)印位置。通過設(shè)置在 基板1的搬送方向中轉(zhuǎn)印位置的上游側(cè)的水輥192，在向轉(zhuǎn)印位置搬送 的途中，將第一液體3配置在第一區(qū)域11上。在轉(zhuǎn)印位置上，通過使 覆蓋層193與第一液體3接觸，使覆蓋層193上的柱狀部件2與第一 液體3接觸，柱狀部件2移動到第一液體3的區(qū)域中。之后，通過自
然干燥除去第一液體3，柱狀部件2在第一區(qū)域11中取向配置。這樣， 使用利用roll-to-roll方式的安裝裝置191，從而能夠更高效地將柱狀部 件配置在規(guī)定的區(qū)域中。另外，這里通過自然干燥除去第一液體，但是不限定于此，作為 用于除去液體的機構(gòu)(液體除去部)，也可以另外設(shè)置干燥機等。如上所述，根據(jù)本實施方式的安裝方法和安裝裝置，能夠?qū)⒅鶢?部件以在規(guī)定的方向上取向的方式配置在基板上。另外，在本實施方 式中，使用水作為第一液體，但是不限定于此，也可以使用甲醇、乙 醇、乙二醇和甘油等醇，水和醇的混合液等。 (實施方式2)參照

本發(fā)明的各向異性形狀部件的安裝方法和安裝裝置 的一個例子。另外，在本實施方式中，說明各向異性形狀部件是板狀 部件的情況。作為板狀部件，例如能夠舉出包括片狀半導(dǎo)體、晶體管等電子器 件的元件芯片等。此處，舉出板狀部件本身是作為晶體管起作用的元 件芯片的情況為例進行說明。在圖10中表示本實施方式中的板狀部件61的立體圖。板狀部件 61，在半導(dǎo)體硅基板62上形成有2個由鎳構(gòu)成的電極64和絕緣膜63， 而且在絕緣膜63上形成有柵極電極65。板狀部件61的尺寸是縱10pm、 橫30pm、整體厚度4pm。該部件61本身是電子器件，形成2個電極 64作為源極電極和漏極電極起作用的FET。在圖11A 圖11G中表示板狀部件61的制造方法。首先，準(zhǔn)備半 導(dǎo)體硅的晶片71，通過等離子體CVD法形成由氧化硅膜構(gòu)成的絕緣膜 72，通過施加圖案蝕刻處理使絕緣膜72圖案化(參照圖11A)。進而， 使由鎳構(gòu)成的電極膜74形成圖案(參照圖IIB)。進而，在已圖案化 的絕緣膜72上形成由鉑構(gòu)成的電極膜75 (參照圖IIC)。接著，使用 熱可塑性蠟76將形成有電極膜74、 75的晶片71貼附在玻璃制的保持 基板77上(參照圖11D)。接著，以被保持基板77保持的狀態(tài)，使用 CMP裝置(化學(xué)機械拋光裝置)研磨晶片71的背面使其變薄，并使用 精密切割鋸裝置從晶片71的背面?zhèn)冗M行切斷，分離成圖11所示的板 狀部件61的小片(參照圖IIE)。在充分洗凈各板狀部件61的研磨面(半導(dǎo)體硅基板62的背面)之后，將該研磨面載置在托盤78上進行 加熱，從而使熱可塑性蠟76軟化，將保持基板77從板狀部件61卸下 (參照圖11F)。由此能夠制造多個板狀部件61。進一步，保持該排列狀態(tài)不變，使用醇類的液體，將板狀部件61 轉(zhuǎn)印在轉(zhuǎn)印基板79上。由此，能夠準(zhǔn)備多個板狀部件61在規(guī)定的方 向上取向并配置的轉(zhuǎn)印基板79 (參照圖IIG)。作為本實施方式的安裝裝置，能夠使用在實施方式1中說明的安 裝裝置(參照圖9)。以該情況下，通過在圖9中代替轉(zhuǎn)印基板21而使 用轉(zhuǎn)印基板79 (參照圖11G)，能夠利用同樣的安裝裝置。在板狀部件為片狀半導(dǎo)體的情況下，使制作成規(guī)定的形狀的片狀 半導(dǎo)體以在規(guī)定的方向上取向的方式配置在轉(zhuǎn)印基板上，由此能夠使 用同樣的安裝方法和安裝裝置，在基板上的規(guī)定的區(qū)域中，以在規(guī)定 的方向上取向的方式進行安裝。 (實施方式3)在實施方式3中，說明本發(fā)明的電子器件和其制造方法的一個例 子。在本實施方式中，說明電子器件為背柵型的FET的情況。圖12A是本實施方式的背柵型的FET的概略平面圖。圖12B表示 通過圖12A的線IV-IV且與基板垂直的截面。本實施方式中的FET101 利用由實施方式1中說明的方法制作得到的將柱狀部件安裝在基板上 的結(jié)構(gòu)。此處，作為柱狀部件，使用顯示出半導(dǎo)體特性的硅納米線。如圖12A和圖12B所示，本實施方式的FET101具有由使載流子 (電子或空穴)移動的多個硅納米線102的束構(gòu)成的溝道區(qū)域103。硅 納米線102配置在第一區(qū)域104內(nèi)，源極電極105和漏極電極106 (第 一電極和第二電極)與硅納米線102連接。源極電極105和漏極電極 106設(shè)置在柵極絕緣膜107上，柵極電極108配置在柵極絕緣膜107 下。柵極電極108形成在硅基板109上。在具有這樣的結(jié)構(gòu)的FETIOI 中，通過使用驅(qū)動電路(未圖示)升高/降低柵極電極108的電位，能 夠控制溝道區(qū)域103的導(dǎo)電性，執(zhí)行晶體管動作。下面，參照圖13A 圖13C說明制造背柵型的FET101的方法。 在圖13A 圖13C中，表示用于說明本實施方式的制造方法中的各工 序的平面圖和其V-V線截面圖。另外，在圖13中表示了只有一個晶體
管的形成方法，但是實際上，能夠在基板上形成多個結(jié)構(gòu)與其相同的 晶體管。如圖13A所示，首先，在硅基板109的表面被雜質(zhì)摻雜為p型而 形成的硅膜(柵極電極108)上，堆積由硅氧化物構(gòu)成的柵極絕緣膜 107。進一步，在其上形成親液性的第一區(qū)域104和包圍第一區(qū)域104 的第二區(qū)域。各區(qū)域的形成方法如實施方式1所說明的那樣。第一區(qū) 域104為長方形，它的尺寸根據(jù)安裝的硅納米線的形狀而決定。在本 實施方式中，以第一區(qū)域104的短邊方向的長度與硅納米線的長軸的 長度大致相同的方式形成。接著，通過利用實施方式1中說明的轉(zhuǎn)印的安裝方法，以硅納米 線102的長軸的方向沿著第一區(qū)域104的短邊方向的方式，使硅納米 線102取向并配置。接著，如圖13C所示，在柵極絕緣膜107上形成源極電極105和 漏極電極106。以配置的硅納米線102與兩電極107、 108電連接的方 式形成兩電極107、 108。這些電極材料優(yōu)選例如是由鈦、金、鉑、鈷 或鎳等金屬形成的硅化物。此外，在本實施方式中制造的電子器件也可以是以下說明的頂柵 型的FET。圖14A是頂柵型的FET111的概略平面圖。圖14B表示通 過圖14A的線VI-VI且與基板垂直的截面。在該頂柵型的FETlll中， 在設(shè)置在硅基板112上的親液性的第一區(qū)域113中配置硅納米線114 的束，通過該硅納米線114的束構(gòu)成溝道區(qū)域115。源極電極116和漏 極電極117與硅納米線114電連接。在硅納米線114上設(shè)置有柵極絕 緣膜118，在柵極絕緣膜118上設(shè)置有柵極電極119。在具有以上結(jié)構(gòu) 的FETlll中，與圖12A和圖12B所示的FET101同樣，通過使用驅(qū)動 電路(未圖示)升高/降低柵極電極119的電位，能夠控制溝道區(qū)域115 的導(dǎo)電性，執(zhí)行晶體管動作。下面，參照圖15A 圖15E說明制造頂柵型的FET111的方法。在 圖15A 圖15E中，表示了用于說明本實施方式的制造方法中的各工 序的平面圖和其VII-VII線截面圖。如圖15A所示，首先，在硅基板112的表面上形成周圍被防水性 的第二區(qū)域包圍的長方形的親液性的第一區(qū)域113。各區(qū)域的形成方法 和其形狀與上述背柵型的FET的情況相同。接著，如圖15B所示，將硅納米線114配置在第一區(qū)域113中。 硅納米線114能夠使用與背柵型場效應(yīng)晶體管的情況相同的方法進行 配置。接著，如圖15C所示，設(shè)置與硅納米線114電連接的源極電極116 和漏極電極117 (第一電極和第二電極)。接著，如圖15D所示，在設(shè)置有兩電極156、 157的區(qū)域以外的表 面上形成柵極絕緣膜118。接著，如圖15E所示，在柵極絕緣膜118上形成柵極電極119。根據(jù)以上的方法能夠制造頂柵型的FETlll。另外，源極電極116、 漏極電極117和柵極電極119的材料，與上述背柵型的FET同樣，優(yōu) 選是例如由鈦、金、鉬、鈷或鎳等金屬形成的硅化物。 (實施方式4)實施方式3中說明的晶體管能夠被用作在顯示裝置等中使用的薄 膜晶體管(TFT)。在圖16中，表示將利用以在規(guī)定的方向上取向的方 式配置的柱狀部件而形成的晶體管用作顯示裝置的TFT的情況，也表 示了用于驅(qū)動該TFT的電路結(jié)構(gòu)。在圖16所示的電路結(jié)構(gòu)中，源極電 極線122和柵極電極線123隔著柵極絕緣膜124垂直交叉地設(shè)置在基 板121上。而且，在由源極電極線122和柵極電極線123劃出的區(qū)域 中設(shè)置有TFT125和像素電極126。 TFT125具有與源極電極線122 連接的源極電極127;與像素電極126連接的漏極電極128;設(shè)置在源 極電極127和漏極電極128之間的柵極絕緣膜129;和設(shè)置在柵極絕緣 膜129上，且與柵極電極線123連接的柵極電極130。而且，雖然在圖 16中沒有顯示，但是在柵極絕緣膜129之下或內(nèi)部，設(shè)置有連接在源 極電極127和漏極電極128之間的納米線。在使用本發(fā)明的安裝方法將柱狀部件安裝在基板上時，能夠使用 撓性基板作為基板。因此，將本發(fā)明的安裝方法用于圖16所示的TFT 制作是有用的。另外，圖16所示的TFT能夠用于圖17所示的顯示面 板(顯示裝置)。圖17是表示使用圖16所示的TFT的有機EL顯示器的面板結(jié)構(gòu) 的立體圖。在圖17所示的面板結(jié)構(gòu)中具有矩陣狀地配置有TFT131
的塑料基板132;設(shè)置在塑料基板132上的有機EL層133;設(shè)置在有 機EL層133上的透明電極134;和設(shè)置在透明電極134上的保護膜135。 另外，TFT131與柵極電極線136和源極電極線137連接。 產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的各向異性形狀部件的安裝方法和安裝裝置，能夠在將屬 于各向異性形狀部件的納米線等柱狀部件以在規(guī)定的方向上取向的方 式配置在基板上時使用。根據(jù)該安裝方法和安裝裝置，能夠以低成本 以及工業(yè)規(guī)模制造例如晶體管等電子器件。由此，不僅能夠用于顯示 裝置，也能夠用于利用半導(dǎo)體特性的氣體傳感器、生物傳感器等能夠 在廉價的樹脂基板上形成的通用的半導(dǎo)體裝置的制造中。此外，如果 使用顯示出導(dǎo)電性的金屬特性的部件作為柱狀部件，則能夠使用本發(fā) 明的方法和裝置制造通用的電配線。進而，本發(fā)明的安裝方法和安裝 裝置，因為也能夠使微細的FET等板狀的半導(dǎo)體裝置以在規(guī)定的方向 上取向的方式配置，所以也能夠適用于顯示裝置用的TFT驅(qū)動電路的 制造等。
權(quán)利要求
1. 一種各向異性形狀部件的安裝方法，其將各向異性形狀部件安裝在基板上，其特征在于，包括(I)在設(shè)置在所述基板的一個主面(A)上的第一區(qū)域中配置第一液體的工序；(II)使在轉(zhuǎn)印基板的一個主面(B)上以在規(guī)定的方向上取向的方式配置的各向異性形狀部件與配置在所述第一區(qū)域中的所述第一液體接觸，從而使所述各向異性形狀部件移動到所述第一液體的區(qū)域中的工序；和(III)從所述主面(A)上除去所述第一液體的工序。
2. 如權(quán)利要求1所述的各向異性形狀部件的安裝方法，其特征在于在所述主面(A)上設(shè)置有包圍所述第一區(qū)域的第二區(qū)域， 所述第一液體相對所述第一區(qū)域的潤濕性比所述第一液體相對所 述第二區(qū)域的潤濕性高。
3. 如權(quán)利要求2所述的各向異性形狀部件的安裝方法，其特征在于所述第一區(qū)域為親水性，所述第二區(qū)域為防水性，并且所述第一 液體包括水。
4. 如權(quán)利要求3所述的各向異性形狀部件的安裝方法，其特征在于所述各向異性形狀部件的表面的至少一部分為親水性。
5. 如權(quán)利要求1所述的各向異性形狀部件的安裝方法，其特征在于在所述轉(zhuǎn)印基板的所述主面(B)上形成有沿規(guī)定的方向延伸的槽， 在所述工序(II)之前，還包括(0通過在形成有所述槽的所述主面(B)上使分散有所 述各向異性形狀部件的第二液體流動，將所述各向異性形狀部件以在 所述規(guī)定的方向上取向的方式配置在所述主面(B)上的工序。
6. 如權(quán)利要求5所述的各向異性形狀部件的安裝方法，其特征在于所述轉(zhuǎn)印基板設(shè)置在輥的表面上，并且所述槽以沿所述輥的周向 延伸的方式形成，在所述工序(II)中，通過使所述輥旋轉(zhuǎn)，使所述轉(zhuǎn)印基板的所述 主面(B)與配置在所述基板的所述第一區(qū)域中的所述第一液體接觸， 使所述各向異性形狀部件移動到所述第一液體的區(qū)域中。
7. 如權(quán)利要求6所述的各向異性形狀部件的安裝方法，其特征在于在所述工序(i)中，通過使將分散有所述各向異性形狀部件的所 述第二液體保持在表面上的部件供給輥與所述轉(zhuǎn)印基板的所述主面 (B)接觸，在所述主面(B)上使分散有所述各向異性形狀部件的第 二液體流動。
8. 如權(quán)利要求1所述的各向異性形狀部件的安裝方法，其特征在于所述各向異性形狀部件是柱狀部件，并且所述第一區(qū)域為長方形; 所述第一區(qū)域的短邊方向的長度為所述柱狀部件的長軸的平均長 度的0.8倍以上1.5倍以下。
9. 如權(quán)利要求8所述的各向異性形狀部件的安裝方法，其特征在于在所述工序(II)中，以所述柱狀部件的長軸方向沿著所述第一區(qū) 域的短邊方向的方式，使配置在所述主面(B)上的所述各向異性形狀 部件與所述第一液體接觸。
10. 如權(quán)利要求1所述的各向異性形狀部件的安裝方法，其特征在于所述各向異性形狀部件是板狀部件，并且所述第一區(qū)域具有與所 述板狀部件的規(guī)定的面的形狀對應(yīng)的形狀，在所述工序(II)中，在使所述板狀部件與所述第一液體接觸時， 使所述板狀部件的所述規(guī)定的面與所述主面(A)相對。
11. 一種各向異性形狀部件的安裝裝置，其用于將各向異性形狀部 件安裝在基板上，其特征在于，包括在設(shè)置在所述基板的一個主面(A)上的第一區(qū)域中配置第一液體 的液體配置單元；和使在轉(zhuǎn)印基板的一個主面(B)上以在規(guī)定的方向上取向的方式配置的所述各向異性形狀部件與配置在所述第一區(qū)域中的所述第一液體 接觸的轉(zhuǎn)印單元。
12. 如權(quán)利要求11所述的各向異性形狀部件的安裝裝置，其特征在于，還包括從所述基板的主面(A)上除去所述第一液體的液體除去單元。
13. 如權(quán)利要求11所述的各向異性形狀部件的安裝裝置，其特征在于所述液體配置單元包括能夠噴出所述第一液體的噴出裝置。
14. 一種電子器件的制造方法，該電子器件包括基板；安裝在所 述基板上的各向異性形狀部件；以及與所述各向異性形狀部件電連接 的第一電極和第二電極，該制造方法的特征在于包括通過權(quán)利要求1 10中任一項所述的安裝方法將所述各向異 性形狀部件安裝在所述基板上的工序。
15. —種顯示裝置，其特征在于包括通過權(quán)利要求14所述的制造方法制造的電子器件。
16. —種電子器件，其特征在于，包括在一個主面上設(shè)置有第一區(qū)域、和包圍所述第一區(qū)域且表面能量 比所述第一區(qū)域低的第二區(qū)域的基板；以在規(guī)定的方向上取向的方式配置在所述第一區(qū)域中的柱狀部 件；以及與所述柱狀部件電連接的第一電極和第二電極，所述第一區(qū)域為長方形狀，并且，所述第一區(qū)域的短邊方向的長 度為所述柱狀部件的長軸的平均長度的0.8倍以上1.5倍以下，所述柱狀部件以長軸方向沿著所述第一區(qū)域的短邊方向的方式取 向并配置。
17. 如權(quán)利要求16所述的電子器件，其特征在于 所述柱狀部件顯示出半導(dǎo)體特性， 所述電子器件作為半導(dǎo)體裝置起作用。
18. 如權(quán)利要求17所述的電子器件，其特征在于 所述半導(dǎo)體裝置是場效應(yīng)晶體管，所述柱狀部件的至少一部分作為溝道區(qū)域起作用。
全文摘要
本發(fā)明提供各向異性形狀部件的安裝方法和安裝裝置、電子器件的制造方法、電子器件和顯示裝置。在本發(fā)明的安裝方法中，包括(I)在設(shè)置在基板(1)的一個主面上的第一區(qū)域(11)中配置第一液體(3)的工序；(II)使在轉(zhuǎn)印基板(21)的一個主面上以在規(guī)定的方向上取向的方式配置的作為各向異性形狀部件的柱狀部件(2)與配置在第一區(qū)域(11)中的第一液體(3)接觸，從而使柱狀部件(2)移動到第一液體(3)的區(qū)域中的工序；和(III)從基板(1)上除去第一液體(3)的工序。
文檔編號H01L21/027GK101400599SQ20078000866
公開日2009年4月1日 申請日期2007年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月10日
發(fā)明者鳥井秀雄 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社