JPH01194964A - 単分子膜累積装置 - Google Patents
単分子膜累積装置Info
- Publication number
- JPH01194964A JPH01194964A JP63020451A JP2045188A JPH01194964A JP H01194964 A JPH01194964 A JP H01194964A JP 63020451 A JP63020451 A JP 63020451A JP 2045188 A JP2045188 A JP 2045188A JP H01194964 A JPH01194964 A JP H01194964A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- film
- substrate holder
- accumulated
- water
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- Pending
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- Coating Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は単分子膜累積法（ラングミュアプロジェット法
：ＬＢ法）を用いる単分子膜累積装置に関するものであ
る。
：ＬＢ法）を用いる単分子膜累積装置に関するものであ
る。
従来の技術
最近、［分子エレクトロニクス」トカ「バイオチップ」
などの言葉が聞かれるようになった。これには在来の電
子技術のなかで万機材料の単なる利用からさらに進めて
遺電子操作などの高度の生物工学的手法を活用したり、
生体細胞を使って有機ＩＣチップ全作ろうという提案が
なされている背景がある。これらは究極として従来のエ
レクトロニクスを越える新技術を目指し、その骨子は個
々の分子や少数の分子の集合に電子素子の機能を持たせ
ることにある。タンパク質をはじめとする生体物質から
成る厚さ１００人程鹿の有機物でできた薄い膜（有機薄
膜）がその素子の基本構造と考えられている。このよう
な素子をつくるには１００人程鹿の分子レベルでの薄膜
全超微細構造を維持したままで形成する技術の確立が要
求されている。そのだめの有力な薄膜形成法として単分
子累積法１例えばラングミュア・プロジェット法（ＬＢ
法）が注目されている。
などの言葉が聞かれるようになった。これには在来の電
子技術のなかで万機材料の単なる利用からさらに進めて
遺電子操作などの高度の生物工学的手法を活用したり、
生体細胞を使って有機ＩＣチップ全作ろうという提案が
なされている背景がある。これらは究極として従来のエ
レクトロニクスを越える新技術を目指し、その骨子は個
々の分子や少数の分子の集合に電子素子の機能を持たせ
ることにある。タンパク質をはじめとする生体物質から
成る厚さ１００人程鹿の有機物でできた薄い膜（有機薄
膜）がその素子の基本構造と考えられている。このよう
な素子をつくるには１００人程鹿の分子レベルでの薄膜
全超微細構造を維持したままで形成する技術の確立が要
求されている。そのだめの有力な薄膜形成法として単分
子累積法１例えばラングミュア・プロジェット法（ＬＢ
法）が注目されている。
従来の単分子累積装置および、単分子累積法すなわち単
分子膜累積法を第４図に示す。
分子膜累積法を第４図に示す。
単分子累積装置は水槽１と水温調整部２と純水３層と膜
物質４と前記膜物質全水槽に浮かべたとき、すなわち展
開させたときの表面圧を調整するバリア６と基板６およ
び、基板保持具７から成る。
物質４と前記膜物質全水槽に浮かべたとき、すなわち展
開させたときの表面圧を調整するバリア６と基板６およ
び、基板保持具７から成る。
単分子膜累積法を以下に説明する。
まず単分子膜累積法において、均一に成ｊ摸するために
は不純物が混入しないように清浄な水槽１と、清浄な純
水３が使用される。さらに水面を清浄にするためにアス
ピレータ（吸引ポンプ）８で水面上のゴミ金吸引除去す
る。そののち、１分子中に親水基と疎水基をもつ有機分
子全クロロホルムなどの揮発性の非水系溶媒に溶かした
膜物質４を水（１１の内側に設置したバリア６によって
囲まれている水面に滴下、展開させる。溶媒が揮発した
のちバリア６に囲まれた面積を縮めることによりバリア
５内の単分子に表面圧をかけ、固体膜４にする。バリア
５によって常に一定で適当な表面圧をかけ固体膜に保っ
た状態で清浄な基板６を水面と垂直すなわち、前記固体
膜４を横切る方向に上下させることで単分子を基板６に
累積することができるのである。
は不純物が混入しないように清浄な水槽１と、清浄な純
水３が使用される。さらに水面を清浄にするためにアス
ピレータ（吸引ポンプ）８で水面上のゴミ金吸引除去す
る。そののち、１分子中に親水基と疎水基をもつ有機分
子全クロロホルムなどの揮発性の非水系溶媒に溶かした
膜物質４を水（１１の内側に設置したバリア６によって
囲まれている水面に滴下、展開させる。溶媒が揮発した
のちバリア６に囲まれた面積を縮めることによりバリア
５内の単分子に表面圧をかけ、固体膜４にする。バリア
５によって常に一定で適当な表面圧をかけ固体膜に保っ
た状態で清浄な基板６を水面と垂直すなわち、前記固体
膜４を横切る方向に上下させることで単分子を基板６に
累積することができるのである。
この基板垂直累積法を第４図に示す。
一方、前記同様に表面圧をかけて固体膜４に保った状態
で清浄な基板６を水面とほぼ水平に上下させることで単
分子膜を基板に累積する基板水平累積法がある。この方
法を第６図を用いて説明する。
で清浄な基板６を水面とほぼ水平に上下させることで単
分子膜を基板に累積する基板水平累積法がある。この方
法を第６図を用いて説明する。
まず水面に膜物質４を滴下、展開させたのちバリア５に
て表面圧をかけ、固体膜４とする（第５図（＆））。次
に基板保持具了の先端に水面とほぼ水平に取ジつけた基
板６を降下させて前記固体膜４を基板に累積させる（第
６図（ｂ））。次に基板保持具を膜累積された基板と共
に上昇させたのち、再びバリアにて表面圧を調整する（
第６図（Ｃ））。このように基板保持具の上下動に繰り
返すことによって基板は前記固体膜面と接し、次々と累
積することができる。このときの膜種はＸ型膜である。
て表面圧をかけ、固体膜４とする（第５図（＆））。次
に基板保持具了の先端に水面とほぼ水平に取ジつけた基
板６を降下させて前記固体膜４を基板に累積させる（第
６図（ｂ））。次に基板保持具を膜累積された基板と共
に上昇させたのち、再びバリアにて表面圧を調整する（
第６図（Ｃ））。このように基板保持具の上下動に繰り
返すことによって基板は前記固体膜面と接し、次々と累
積することができる。このときの膜種はＸ型膜である。
単分子膜にはさまざまな表面活性物質が成膜分子になり
得る。膜を構成する単分子層が全て同一なホモ膜ばかり
でなく、水面上の単分子層を適宜取り換えることによっ
て大人ＢＢ・川・・、ムＢＡＢ・・・・・・のようなヘ
テロ膜を作ることもできる。さらには違う成膜分子を何
種か混合して多成分系単分子層を作り、混合膜を作るこ
ともできる。
得る。膜を構成する単分子層が全て同一なホモ膜ばかり
でなく、水面上の単分子層を適宜取り換えることによっ
て大人ＢＢ・川・・、ムＢＡＢ・・・・・・のようなヘ
テロ膜を作ることもできる。さらには違う成膜分子を何
種か混合して多成分系単分子層を作り、混合膜を作るこ
ともできる。
発明が解決しようとする課題
従来法によれば平板の基板保持具に平板の基板を取りつ
けておジ固体膜面への接触は面接触であった。このため
基板引き出しに対して表面張力が働き、大きな力が必要
であった。また、膜累積に際しては累積毎に基板を一旦
上昇させたのち固体膜の表面圧を調整しなければならな
いことから断続的である。
けておジ固体膜面への接触は面接触であった。このため
基板引き出しに対して表面張力が働き、大きな力が必要
であった。また、膜累積に際しては累積毎に基板を一旦
上昇させたのち固体膜の表面圧を調整しなければならな
いことから断続的である。
課題を解決するための手段
本発明の装置では、基板保持具先端の基板取付部を曲面
構造とし、前記曲面部に添うように基板を取りつける。
構造とし、前記曲面部に添うように基板を取りつける。
基板と水面とが線接触の状態すなわち決して離れない状
態に保って基板取付部を、上下もしくは左右１前後に振
りこのような動きを与えて基板を移動させる。
態に保って基板取付部を、上下もしくは左右１前後に振
りこのような動きを与えて基板を移動させる。
作用
曲面構造を有する基板取付部には、例えばシート状のよ
うに基板が自在に変形するものを取りつける。
うに基板が自在に変形するものを取りつける。
次に前記曲面部が全て浸漬する位置に至るまで基板保持
具全降下させて膜を累積したのち、円弧状の基板面の一
部が必ず固体膜と接触状態を保つ位置、すなわち線状態
に至るまで上昇させながら同時に固体膜の表面圧を調整
し、基板の上下動を繰り返すことで膜を累積させる。ま
た、他の作用としては上記同様に基板を取りつけ、曲面
部の最端部が固体膜と接するように基板取付部を傾けて
降下させたのち、例えば左右に振りこのような動きを与
えて基板を移動させる。このときは常時表面圧を調整さ
せておくことで連続的に固体膜を累積させる。
具全降下させて膜を累積したのち、円弧状の基板面の一
部が必ず固体膜と接触状態を保つ位置、すなわち線状態
に至るまで上昇させながら同時に固体膜の表面圧を調整
し、基板の上下動を繰り返すことで膜を累積させる。ま
た、他の作用としては上記同様に基板を取りつけ、曲面
部の最端部が固体膜と接するように基板取付部を傾けて
降下させたのち、例えば左右に振りこのような動きを与
えて基板を移動させる。このときは常時表面圧を調整さ
せておくことで連続的に固体膜を累積させる。
実施例
本発明の実施例を第１図〜第３図を用いて以下に説明す
る。
る。
本発明の基板保持具７は基板保持具を上下動させるため
の支持部７ａと基板取付部７ｂから成り、前記基板取付
部は曲面構造となっている。基板敗は部の曲面に添うよ
うに基板６が覗りつけられている。その様子を第１図に
示す。
の支持部７ａと基板取付部７ｂから成り、前記基板取付
部は曲面構造となっている。基板敗は部の曲面に添うよ
うに基板６が覗りつけられている。その様子を第１図に
示す。
前記基板保持具を用いた第１の膜累積法を第２図に示す
。まず、バリア５によって表面圧の調整された固体膜４
面全押しつけるように基板保持具７を降下させる（第２
図の人）。このとき基板取付部７ｂが沈み込まない位置
、すなわち固体膜４がつき破れない位置で降下を停止さ
せる（第２図のＢ）。次に基板保持具子を上昇させなが
ら同時にゆっくりと表面圧をかけて調整する。このとき
に基板６が水面から決して離れず線接触状態に至る位置
まで上昇させて停止する（第２図の人と同位置）。この
ような土下動を繰り返すことで多層膜を累積する（第２
図のＣ）。
。まず、バリア５によって表面圧の調整された固体膜４
面全押しつけるように基板保持具７を降下させる（第２
図の人）。このとき基板取付部７ｂが沈み込まない位置
、すなわち固体膜４がつき破れない位置で降下を停止さ
せる（第２図のＢ）。次に基板保持具子を上昇させなが
ら同時にゆっくりと表面圧をかけて調整する。このとき
に基板６が水面から決して離れず線接触状態に至る位置
まで上昇させて停止する（第２図の人と同位置）。この
ような土下動を繰り返すことで多層膜を累積する（第２
図のＣ）。
第２の膜累積法全第３図に示す。
バリア５によって表面圧を調整した固体膜４に対し、基
板６が端部を下方にした状態で降下される（第３図（ａ
））。次に振りこのような動きを与えて基板を移動させ
、拾い上げるように固体膜を累積させる（第３図（′ｂ
））。第３図人、Ｂ、Ｃ，Ｂ。
板６が端部を下方にした状態で降下される（第３図（ａ
））。次に振りこのような動きを与えて基板を移動させ
、拾い上げるように固体膜を累積させる（第３図（′ｂ
））。第３図人、Ｂ、Ｃ，Ｂ。
人の動きを繰り返しながらＹ型膜を累積する。このとき
固体膜の表面には常に一定圧がかけられ連続的膜累積が
可能な状態に保っておく。
固体膜の表面には常に一定圧がかけられ連続的膜累積が
可能な状態に保っておく。
発明の効果
本発明の基板保持具を用いた方法によると、基板の土下
動による２型膜累積すなわち挿入のみで行なう膜累積に
卦いて、平板平面挿入による面接触のために基板引き上
げに対して表面張力が働き大きな力が必要であった従来
法と比べて曲板曲面挿入であるため基板引き上げに大き
な力が要らず容易に行なうことができる。また多層膜累
積に際しては、−層累積毎に基板を上昇させたのち、表
面圧調整を行うという断続的な繰り返しによって得てい
たが、本発明は曲面の一部分が必ず水面と接し、基板上
昇と同時に表面圧調整全行い保ちながら、連続的繰り返
しによって得ることができる。
動による２型膜累積すなわち挿入のみで行なう膜累積に
卦いて、平板平面挿入による面接触のために基板引き上
げに対して表面張力が働き大きな力が必要であった従来
法と比べて曲板曲面挿入であるため基板引き上げに大き
な力が要らず容易に行なうことができる。また多層膜累
積に際しては、−層累積毎に基板を上昇させたのち、表
面圧調整を行うという断続的な繰り返しによって得てい
たが、本発明は曲面の一部分が必ず水面と接し、基板上
昇と同時に表面圧調整全行い保ちながら、連続的繰り返
しによって得ることができる。
さらには基板保持具に振りこのような動きを与えること
によって、挿入、引出でつくるＹ型膜の累積を行うこと
ができる。
によって、挿入、引出でつくるＹ型膜の累積を行うこと
ができる。
第１図は本発明の一実施例における基板取付部が曲面を
有する基板保持具を示す斜視図、第２図は本実施例の基
板保持具を用いた２型膜形成法を示す説明図、第３図は
本実施例の基板保持具を用いたＹ型膜形成法を示す説明
図、第４図は従来の基板垂直挿入法を示す説明図、第６
図は基板水平挿入法による２型膜形成法を示す説明図で
ある。 １・・・・・・水槽、２・・・・・・水温調整部、３・
・・・・・純水、４・・・・・・膜物質、４′・・・・
・・固体膜、６・・・・・・バリア、６・・・・・・基
板、７・・・・・・基板保持具、７１Ｌ・・・・・・支
持部。 ７ｂ・・・・・・基板取付部、８・・・・・・アスピレ
ータ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名６−
基 抜 第１図 第２図 第３図 １− 水 槽 ２−氷温調並部 ３−腕木 ４−＠物資（固体層う ５−バワア 第４図 ８−アスピレータ第５図
有する基板保持具を示す斜視図、第２図は本実施例の基
板保持具を用いた２型膜形成法を示す説明図、第３図は
本実施例の基板保持具を用いたＹ型膜形成法を示す説明
図、第４図は従来の基板垂直挿入法を示す説明図、第６
図は基板水平挿入法による２型膜形成法を示す説明図で
ある。 １・・・・・・水槽、２・・・・・・水温調整部、３・
・・・・・純水、４・・・・・・膜物質、４′・・・・
・・固体膜、６・・・・・・バリア、６・・・・・・基
板、７・・・・・・基板保持具、７１Ｌ・・・・・・支
持部。 ７ｂ・・・・・・基板取付部、８・・・・・・アスピレ
ータ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名６−
基 抜 第１図 第２図 第３図 １− 水 槽 ２−氷温調並部 ３−腕木 ４−＠物資（固体層う ５−バワア 第４図 ８−アスピレータ第５図
Claims (1)
- 水槽と、基板保持具と、膜物質と膜物質を水面に浮かべ
たときの表面圧を調整する加圧部とから成り、前記基板
保持具の先端が曲面に形成されている単分子膜累積装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63020451A JPH01194964A (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | 単分子膜累積装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63020451A JPH01194964A (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | 単分子膜累積装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01194964A true JPH01194964A (ja) | 1989-08-04 |
Family
ID=12027432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63020451A Pending JPH01194964A (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | 単分子膜累積装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01194964A (ja) |
-
1988
- 1988-01-29 JP JP63020451A patent/JPH01194964A/ja active Pending
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