JPH04310268A - ラングミュア・ブロジェット膜作成方法、及び同成膜装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は有機分子の薄膜を基板上
に形成する成膜装置のうち、ラングミュア・ブロジェッ
ト（以下ＬＢと表す）膜を作成する成膜装置及び同膜作
成方法に関するものであり、特に構造的欠陥の少ない高
品質なＬＢ膜を再現性よく作成することが可能なＬＢ膜
成膜装置及び同膜作成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来有機超薄膜を形成する方法としてラ
ングミュア・ブロジェット（以下ＬＢと表す）法が広く
用いられている。ＬＢ法とは水面に形成された分子１個
の厚さを有する薄膜、即ち水面の単分子膜に対して基板
を水面の単分子膜を横切る方向に浸漬及び引き上げるこ
と（係る方法を垂直浸漬法と呼ぶ）、或いは水面の単分
子膜に対して基板を平行に気相側または液相側より接触
されること（係る手法を水平付着法と呼ぶ）によって、
係る水面の単分子膜を基板上に１層ずつ移し取り、堆積
する方法であり、分子１個分の厚さに相当する寸法精度
を以って膜厚が制御された有機超薄膜（ＬＢ膜）を容易
に基板上に形成することができる。

【０００３】係る操作に用いられる成膜装置としては既
に種々のものが開発・市販されているが、その基本的構
成の一例（断面図）を図４に摸式的に示す。ＬＢ膜成膜
装置の基本は水槽１と仕切り板２であり、係る仕切り板
は水槽１内に満たされた水相３の表面を仕切り、任意の
表面積を有する水相表面を形成することに用いられる。 従って、仕切り板の一部又は全ては水相表面と平行な方
向に可動である。また仕切り板の形状は板状や棒状に限
定されることなく、紐状やテープ状のものなどを用いて
もよく、兎に角上述の如く水相表面を任意の大きさに仕
切ることができればどのような形態であってもよい。次
に重要な構成部品が表面圧センサー４であって、仕切り
板２で仕切られた水相領域における表面圧を測定するの
に用いられる。係る表面圧センサーとしては、一般にウ
ィルヘルミ法若しくはラングミュア法の何れかを利用し
たものが用いられるが、これらに限定される訳では無い
。以上述べた装置を利用して、ＬＢ膜を作成する方法に
ついて述べる。ＬＢ法に用いられる有機分子はその分子
内に例えばカルボキシル基等の親水性部位と長鎖アルキ
ル基等の疎水性部位を併有する両親媒性分子であり、こ
れを適当な溶媒、例えばクロロホルム等に溶かした溶液
を水相３表面上に展開する。この時分子はその親水性部
位を水相側に、また疎水性部位を気相側に向けて水相表
面上に分散する。その後、仕切り板２を動かして水面上
に分散した両親媒性分子を２次元的、即ち水面と平行な
方向に圧縮すると展開している分子が２次元的に凝集し
、水面に分子１個の厚さを有する単分子膜５が形成され
る。この時、表面圧センサー４が在れば希望の表面圧を
有する単分子膜５を形成できる他、一般には検出された
表面圧値を仕切り板位置制御機構にフィード・バックし
て、水面の単分子膜の表面圧が一定値となるよう仕切り
板の位置を制御できるように作られている。勿論、単分
子膜の表面圧を一定に保つのにこれ以外の方法を用いて
も何等差しつかえない。以上の様にして形成された水面
の単分子膜５は基板上下装置６を用いて、前述の垂直浸
漬法、或いは水平付着法により基板７上に積層され、堆
積される。

【０００４】以上がＬＢ膜成膜装置及びＬＢ膜作成方法
のあらましであるが、一部のＬＢ膜成膜装置においては
特殊な構造（主にヘテロ接合）のＬＢ膜を作成すること
を目的として、複数の水槽を有するものや、水相表面に
複数の種類の単分子膜を独立に形成できるもの等がある
。更には単分子膜を作成するのに可動仕切り板を用いず
、水相に水流を導入したり気相側に気流を導入すること
により、水面上に展開した分子を水相表面上の特定の領
域に凝集せしめて単分子膜を形成する装置もある（例え
ば、オー・アルブレヒトら、モレキュラーエレクトロニ
クス、バイオセンサーズ　　アンド　　バイオコンピュ
ータース、エフ・テー・ホング編、４１頁、プルニュー
ムプレス　　Ｎ．Ｙ．１９８９年参照（Ｏ．Ａｉｂｒｅ
ｃｈｔら、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ
ｓ，　Ｂｉｏｓｅｎｓｏｒｓ　ａｎｄ　Ｂｉｏｃｏｍｐ
ｕｔｅｒｓ，Ｆ．Ｔ．Ｈｏｎｇ　編，４１頁，Ｐｌｅｎ
ｕｍ　Ｐｒｅｓｓ　Ｎ．Ｙ．　１９８９年））。何れに
せよ水相表面に単分子膜を形成する手段と、係る単分子
膜を基板上に積層する手段とを有していることに変わり
はない。

【０００５】さて上記のＬＢ膜成膜装置を用いて実際に
ＬＢ膜を形成する際には、作成されたＬＢ膜中に様々な
構造的欠陥が発生することが多々ある。そこで成膜装置
上の改良点として、水相の温度を一定に保つための恒温
装置、除震装置、防塵の為の覆い、気相側の条件を制御
するための密閉系の覆い、水面の単分子膜を熱的にアニ
ールする装置（テー・カスガ（Ｔ．Ｋａｓｕｇａ））ら
、シンソリッド　　フィルムス（Ｔｈｉｎ　Ｓｏｌｉｄ
　Ｆｉｌｍｓ）誌、第１７８巻１８３頁（１９８９年）
等参照）等の導入がなされてきた。

【０００６】当然、成膜操作そのものにおいても、上記
ＬＢ膜中における構造的欠陥を除去するために、成膜分
子の分子構造、溶媒、溶液濃度、水相温度、水相への種
々のイオンの添加、水相のｐＨ、成膜時の表面圧、水面
の単分子膜のアニーリング（常温及び加熱）、垂直浸漬
法を用いる際の基板上下速度、基板の表面処理等の成膜
条件について、最適化を行うことが必要不可欠である。 然し乍ら、これらの条件に注意を払い、更に用いる化学
物質の純度、成膜装置の清浄度や設置場所の清浄度に多
大な注意を払ったとしても、原因不明の理由による膜の
折重なり、部分的な膜の剥がれ、部分的な分子配向状態
の変化等に因って、ストライエイション（Ｓｔｒｉａｔ
ｉｏｎ）と呼ばれる巨視的な縞状の構造欠陥を生じるこ
とが度々あり、再現成よく高品質なＬＢ膜を得ることは
難しかった（アイ・アール・ピーターソン、ジャーナル
・オブ・モレキュラーエレクトロニクス誌（Ｉ．Ｒ．Ｐ
ｅｔｅｒｓｏｎ，Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ　Ｍｏｌｅｃｕｌ
ａｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）第３巻１０３頁（１９
８７年）参照）。

【０００７】また一度これらの巨視的欠陥が生ずると、
それ以後の累積性が悪化し、膜質の劣化が積相回数の増
加に伴って、進行するという問題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記技術の問
題点に鑑みてなされたもので、その目的とする所は巨視
的な構造的欠陥（Ｓｔｒｉａｔｉｏｎ）のないＬＢ膜を
再現性よく作成出来るＬＢ膜成膜装置及び同作成方法を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、水槽と、該水槽の水面に両親媒性分子の
単分子膜を形成する手段と、基板を上下動させて水面に
形成した単分子膜を基板に堆積する手段とを有するラン
グミュア・ブロシェット膜成膜装置において、水面に形
成した単分子膜、基板及び／又は基板に堆積したラング
ミュア・ブロジェット膜の静電気除去機構を有するもの
で、静電気除去機構が水面の単分子膜形成工程、水面の
単分子膜を基板に堆積する工程の全て又は一部の工程に
おいて作動する制御手段を有してなること、静電気除去
機構が単分子膜の形成工程及び／又は単分子膜を基板に
堆積する工程において連続的又は断続的に作動する制御
手段を有してなること、静電気除去機構が帯電除去棒、
又は帯電除去板を有してなること、静電気除去機構がイ
オン放射装置を有してなること、静電気除去機構がアル
ファ線放射装置を有してなること、覆い部材を成膜装置
の少なくとも一部を覆って有すること、水面に単分子膜
を形成する手段として、水槽内を移動して水面を仕切る
ことができる仕切り板を用い、該仕切り板を移動させて
水表面積を減少せしめ、水面上に展開した両親媒性分子
を圧縮する方法によること、水面に単分子膜を形成する
手段として水面に水流を導入するか及び／又は気相側に
気流を導入して、水面上に展開した両親媒性分子を圧縮
する方法によること、を含むものである。

【００１０】更に本発明は、水面に両親媒性分子の単分
子膜を形成しながら単分子膜の静電気除去操作を行ない
、その後前記水面の単分子膜を基板上に堆積すること、
水面に両親媒性分子の単分子膜を形成し、次いで単分子
膜に対して静電気除去操作を行った後に、上記単分子膜
を基板上に堆積すること、水面に両親媒性分子の単分子
膜を形成し、静電気除去操作を行いながら、前記単分子
膜を基板上に堆積すること、水面に両親媒性分子の単分
子膜を形成しながら単分子膜の静電気除去操作を行ない
、引き続き静電気除去操作を行いながら、前記水面の単
分子膜を基板上に堆積すること、水面に両親媒性分子の
単分子膜を形成し、形成した単分子膜に対して静電気除
去操作を行ない、さらに引き続き静電気除去操作を行い
ながら、単分子膜を基板上に堆積すること、静電気除去
操作を連続的、或いは断続的に行うこと、静電気除去操
作が帯電除去棒または帯電除去板を利用するものである
こと、静電気除去操作がイオン放射装置を利用するもの
であること、静電気除去操作がアルファ線放射装置を利
用するものであること、単分子膜を基板上に堆積する方
法が、垂直浸漬法であること、単分子膜を基板上に堆積
する方法が、水平付着法であることを含むものである。

【００１１】さらに詳述すれば、本発明においては一般
にＬＢ膜に用いられる成膜装置を大きく逸脱するもので
はなく、改良点として成膜装置内に静電気除去装置を導
入した点が従来と異なる。従って、本発明のＬＢ膜成膜
装置を用いてＬＢ膜を作成する方法も、基本的には従来
公知のＬＢ法に基づいている（ジー・ロバーツ編、ラン
グニュアーブロットフィルム、プレナム　　プレス　　
Ｎ．Ｙ．刊（１９９０年）参照（Ｇ．Ｒｏｂｅｒｔｓ　
編、Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ　Ｆｉｌｍｓ
，　Ｐｌｅｎｕｍ　Ｐｒｅｓｓ　）。異なる点は、上記
静電気除去装置を用いた静電気除去操作が含まれている
ことである。係る静電気除去操作は、その操作時期の違
いに関して５つの場合に分類される。

【００１２】（１）静電気除去操作を行いながら、水相
表面上に有機分子の単分子膜を形成し、その後水面の単
分子膜を基板上に移し取る場合。

【００１３】（２）水相表面上に有機分子の単分子膜を
形成し、係る水面上単分子膜に対して静電気除去操作を
行った後に、上記水面の単分子膜を基板上に移し取る場
合。

【００１４】（３）水相表面上に有機分子の単分子膜を
形成し、静電気除去操作を行いながら、上記水面の単分
子膜を基板上に移し取る場合。

【００１５】（４）静電気除去操作を行いながら、水相
表面上に有機分子の単分子膜を形成し、引き続き静電気
除去操作を行いながら、上記水面の単分子膜を基板上に
移し取る場合。

【００１６】（５）水相表面上に有機分子の単分子膜を
形成し、係る水面の単分子膜に対して静電気除去操作を
行い、さらに引き続き静電気除去操作を行いながら、上
記水面の単分子膜を基板上に移し取る場合。

【００１７】これらの５つの方法にうち何れが良いかは
、用いる有機分子の種類や基板の種類、成膜装置の設置
場所の環境（温度、湿度、風速等）、成膜速度、或いは
静電気の除去方法の違い等によって変わる。例えば有機
分子として脂肪酸を用いて水面に形成した単分子膜を静
電気除去する場合、除去時間の増加に伴い結晶領域（ド
メイン）のサイズも大きくなるが、除去時間が長すぎる
と水面の単分子膜の粘性が高まりすぎ、基板への積層が
困難になることがある。従って、場合によっては静電気
除去操作を断続的に行ってもよい。即ち、基板への積層
時において最初の第１層積層時にのみ静電気除去を行い
、それ以後の累積操作中に静電気除去操作を中止する当
の方法を採っもよい。

【００１８】静電気除去操作において、具体的に利用さ
れる静電気除去装置（機構）としては、自己放電式除電
ブラシや誘導式静電気中和バー等の帯電除去棒或いは帯
電除去板、イオン化した空気を発生させて静電気を中和
させるイオン化ブロワーや静電ブロワー等のイオン放電
装置、或いは照射部位の空気をイオン化できるアルファ
線照射装置等を挙げることができるが、これらの装置に
限定されることなく水面の単分子膜に対して非接触に静
電気除去できる装置であれば広く利用することができる
。

【００１９】これらのうち、イオン化ブロワー等気流の
発生を伴う場合は、係る気流によって水面上単分子膜が
機械的に破壊されることのないよう、その風力を調節す
ると共に、ＬＢ膜性膜装置上の設置場所についても注意
を払わなければならない。これらの静電気除去装置は連
続的に又は断続的に作動するように公知の運転の制御装
置を取付けることもできる。また係るブロワーの風力が
微弱であっても十分な静電気除去効果を挙げるため、Ｌ
Ｂ膜成膜装置全体が覆いの中に設置されていることが望
ましい。但し、係る覆いは必ずしも完全な密閉系である
必要はない。また気流の発生を伴わないその他の静電気
除去装置を利用する場合においても、矢張り除電効果を
高めるために覆いを取付けることが望ましい。

【００２０】以上より判るように本発明のＬＢ膜成膜装
置及び同作成方法は、従来公知のＬＢ膜の成膜全てにつ
いて広く利用することができるが、特にクリーンルーム
等の比較的湿度が低く静電気が発生し易い条件において
成膜を行う場合有効である。

【実施例】以下本発明のＬＢ膜成膜装置、及びＬＢ膜の
作成方法について、実施例を挙げて説明する。 実施例１ 湿度５０±５％、温度２３±３℃に保たれたクリーンル
ーム（クラス１０００）内に設置された図１に示すＬＢ
膜成膜装置を用いた。なお、装置の参照符号は、以後は
図４で使用したものと同じものである。

【００２１】図１において水相表面上方３０ｃｍの高さ
にイオン化ブロワー８を設置した。また一部の制御装置
を除いて送致の機械部は直方体状のアクリル製の覆い部
材９の内側に設置した。

【００２２】両親媒性有機分子としてベヘン酸（以下Ｃ
２２と表す）を用いた。係るＣ２２をクロロホルムに濃
度５ｘ１０−４Ｍで溶かしたのち、水温２０℃に保たれ
た純水上に展開した。溶媒を蒸発除去後、水面上の分子
π＝２６ｍＮ／ｍにまで圧縮して水面にＣ２２の単分子
膜を形成した。次に係る表面圧を一定に保持したまま、
イオン化ブローのブロワー吐出方向を図１中矢印Ｘで示
す方向にして５分間動作させた。

【００２３】引き続きイオン化ブロワーを動作させた状
態で、表面をヘキサメチルジシラザン（以下ＨＭＤＳと
表す）で疎水処理したＳｉ基板を速度３０ｍｍ／ｍｉｎ
で水面を横切る方向に浸漬し、続いて引き上げ、Ｓｉ基
板上にＣ２２の２層ＬＢ膜を作成した。次に速度を１０
０ｍｍ／ｍｉｎに変更して、前記基板に対して上記浸漬
・引き上げ繰り返し、１０層ＬＢ膜を作成した。続いて
イオン化ブロワーの動作を停止した上で、Ｃ２２単分子
膜の累積を続け、最終的に５０層ＬＢ膜を作成した。な
お、イオン化ブロワー装置はＳｉＭＣＯ製ＡＥＲＯＳＴ
ＡＴ　　Ａ−３００を用いた。

【００２４】各々作成日時を変えた他は上記と同じ方法
に拠り、合計１０個の試料を作成した。

【００２５】得られた試料表面を偏光顕微鏡（反射）で
観察したところ、何れの試料においてもストライエイシ
ョンの発生は見られず、また各ドメインはエピタキシャ
ル成長していることが確認された。この時のドメイン・
サイズは平均１ｍｍ角程度であった。 比較例１ 静電気除去操作を省略した他は実施例１と同様にして、
合計１０個のＣ２２の５０層ＬＢ膜をＳｉ基板上に作成
した。

【００２６】得られた試料を偏光顕微鏡観察したところ
、７個の試料にストライエイションの発生が見られ、そ
の内４個の試料ではストライエイションの発生が甚だし
く、ドメインはエピタキシャル成長も著しく阻害されて
いた。ストライエイションが見られなかった３個の試料
におけるドメイン・サイズは平均３００μｍ角であった
。 実施例２ 湿度５０±５％、温度２３±３℃に保たれたクリーンル
ーム（クラス１０００）内に設置されたＬＢ膜成膜装置
（図２）を用いた。図２において、水槽１の累積位置１
０付近に累積用の基板７に対して平行になるように静電
気中和用イオナイズ・バー１１を水槽３表面上方８ｍｍ
の位置に取付けた。静電気除去操作はＬＢ成膜の全工程
中に渡って行った。

【００２７】両親媒成有機分子としてＣ２２を用いた。 係るＣ２２をクロロホルムに濃度５ｘ１０−４Ｍで溶か
したのち、水温２０℃に保たれた純水上に展開した。溶
媒蒸発除去後、仕切り板２を動かして水面上の分子をπ
＝２６ｍＮ／ｍにまで圧縮してＣ２２の水面上単分子膜
を形成した。次に係る表面圧を一定に保持したまま、水
面上単分子膜を５分間放置した。

【００２８】次に表面をＨＭＤＳで疎水処理したＳｉ基
板を速度３０ｍｍ／ｍｉｎで水面を横切る方向に浸漬し
、続いて引き上げ、Ｓｉ基板上にＣ２２の２層ＬＢ膜を
作成した。続いて、速度を１００ｍｍ／ｍｉｎに変更し
て、前記基板に対して上記浸漬・引き上げを繰り返し、
５０層ＬＢ膜を作成した。なお、イオナイズ・バーはＳ
ｔａｉｃ．Ｉｎｃ．社製１１型イオナイズ・バーを使用
した。

【００２９】各々作成日時を変えた他は上記と同じ方法
に拠り、合計１０個の試料を作成した。

【００３０】得られた試料表面を偏光顕微鏡（反射）で
観察したところ、何れの試料においてもストライエイシ
ョンの発生は見られず、また各ドメインはエピタキシャ
ル成長していることが確認された。この時のドメイン・
サイズは平均３００μｍ角程度であった。 実施例３ 実施例１において両親媒製有機分子として２２−トリコ
セン酸（以下２２−ＴＣＡと表す）を用い、基板として
ガラス基板上に３０Å厚のＣｒ下引き層を蒸着した後、
３００Å厚のＡｕを蒸着した基板を用いた他は実施例１
と全く同様にして試料を作成した。

【００３１】即ち、２２−ＴＣＡをクロロホルムに濃度
５ｘ１０−４Ｍで溶かしたのち、水温２０℃に保たれた
純水上を展開した。溶媒蒸発除去後、水面上の分子をπ
＝２７ｍＮ／ｍにまで圧縮し、２２−ＴＣＡの水面上単
分子膜を形成した。

【００３２】次に係る表面圧を一定に保持したまま、水
面上３０ｃｍの高さに設置したイオン化ブロワーを５分
間動作させた。引き続きイオン化ブロワーを動作させた
状態で、Ａｕ基板を速度３０ｍｍ／ｍｉｎで水面を横切
る方向に浸漬し、続いて引き上げ、Ａｕ基板上に２２−
ＴＣＡの２層ＬＢ膜を作成した。次に速度を２００ｍｍ
／ｍｉｎに変更して、前記基板に対して上記浸漬・引き
上げを繰り返し、５０層ＬＢ膜を作成した。

【００３３】各々作成日時を変えた他は上記と同じ方法
に拠り、合計１０個の試料を作成した。

【００３４】得られた試料表面を偏光顕微鏡（反射）で
観察したところ、何れの試料においてもストライエイシ
ョンの発生は見られず、また各ドメインはエピタキシャ
ル成長してるいことが確認された。この時のドメイン・
サイズは平均５００μｍ角程度であった。 実施例４ 実施例３とほぼ同様にして２２−ＴＣＡの５０層ＬＢ膜
をＡｕ基板上に作成した。以下変更点について述べる。

【００３５】イオン化ブロワーを作動させた状態２２−
ＴＣＡを水面上に展開し、更にπ＝２７ｍＮ／ｍににま
で圧縮して水面に２２−ＴＣＡの単分子膜を形成した後
、係る表面圧を一定に保持したまま、イオン化ブロワー
を５分間動作させた。次に、イオン化ブロワーの作動を
中止した上で、Ａｕ基板上に２２−ＴＣＡのＬＢ膜を堆
積させた。この時の基板上下速度は３００ｍｍ／ｍｉｎ
であった。

【００３６】得られた試料表面を偏光顕微鏡（反射）で
観察したところ、ストライエイションの発生は見られず
、また各ドメインはエピタキシャル成長していることが
確認された。この時のドメイン・サイズは平均２００μ
ｍ×５００μｍ程度であった。なお、試料の水面上への
展開及び圧縮時に於いてイオン化ブロワーの作動を行わ
ず、圧縮操作完了後、積層までの期間のみにイオン化ブ
ロワーを作動作させた場合も効果は同様であった。 実施例５ 実施例２と同様のＬＢ膜成膜装置を用いて、アラキジン
酸（以下Ｃ２０と表す）ＬＢ膜を作成した。静電気除去
操作はＬＢ成膜の全工程中に渡って行った。

【００３７】Ｃ２０をクロロホルムに濃度５ｘ１０−４
Ｍで溶かしたのち、水温１３℃に保たれた純水上に展開
した。溶媒蒸発除去後、水面上の分子をπ＝２５ｍＮ／
ｍにまで圧縮し、Ｃ２０の水面上単分子間を形成した。 次に係る表面圧を一定に保持したまま、水面上単分子膜
を５分間放置した。

【００３８】次に表面をＨＭＤＳで疎水処理したＳｉ基
板を速度３０ｍｍ／ｍｉｎで水面を横切る方向に浸漬し
、続いて引き上げ、Ｓｉ基板上にＣ２０の２層ＬＢを作
成した。続いて速度を１００ｍｍ／ｍｉｎに変更して、
前記基板に対して上記浸漬・引き上げを繰り返し、５０
層ＬＢ膜を作成した。

【００３９】各々作成日時を変えた他は上記と同じ方法
に拠り、合計１０個の試料を作成した。

【００４０】得られた試料表面を偏光顕微鏡（反射）で
観察したところ、何れの試料においてもストライエイシ
ョンの発生は見られず、また各ドメインはエピタキシャ
ル成長していることが確認された。この時のドメイン・
サイズは平均１ｍｍ×２ｍｍ角程度であった。 実施例６ 実施例１と同様にして湿度５０±５％、温度２３±３℃
に保たれたクリーンルーム（クラス１０００）内に設置
されたアルファー線プローブ１２を含むＬＢ膜成膜装置
（図４）を用いた。アルファー線源としてはポロニウム
（２１０Ｐｏ）を用い、該プローブ１２を累積用基板７
と水相３とが接触する付近に固定し（水相表面までの距
離＝３ｍｍ）、単分子膜形成から堆積までの全工程を通
して静電気除去を行った。

【００４１】両親媒成有機分子としてＣ２２を用いた。 係るＣ２２をクロロホルムに濃度５ｘ１０−４Ｍで溶か
したのち、水温２０℃に保たれた純水上に展開した。溶
媒蒸発除去後、水面上の分子をπ＝２６ｍＮ／ｍにまで
圧縮してＣ２２の水面上単分子膜を形成した。次に係る
表面圧を一定に保持したまま、Ｃ２２の水面上単分子膜
を５分間放置した。

【００４２】その後、表面をＨＭＤＳで疎水処理したＳ
ｉ基板を速度３０ｍｍ／ｍｉｎで水面を横切る方向に浸
漬し、続いて引き上げ、Ｓｉ基板上にＣ２２の２層ＬＢ
膜を作成した。次に速度を１００ｍｍ／ｍｉｎに変更し
て、前記基板に対して上記浸漬・引き上げを繰返し、５
０層ＬＢ膜を作成した。

【００４３】各々作成日時を変えた他は上記と同じ方法
に拠り、合計１０個の試料を作成した。

【００４４】得られた試料表面を偏光顕微鏡（反射）で
観察したところ、何れの試料においてもストライエイシ
ョンの発生は見られず、また各ドメインはエピタキシャ
ル成長していることが確認された。この時のドメイン・
サイズは平均５００μｍ角程度であった。 実施例７ 実施例６と略同様にして、Ｃ２２の５０層ＬＢ膜をＳｉ
基板上に作成した。以下変更点について述べる。

【００４５】アルファー線プローブ１２を取り外した状
態で、水面にＣ２２の単分子膜を形成し（π＝２６ｍＮ
／ｍ）、引き続き表面圧を一定に保持したまま５分間放
置した。

【００４６】次にアルファー線プローブ１２を実施例６
と同様の位置に取付け、静電気除去操作を行い乍らＳｉ
基板上にＣ２２・ＬＢ膜を作成した。この時の基板上下
速度は、最初の２層については３０ｍｍ／ｍｉｎ、残り
の４８層については１００　　ｍｍ／ｍｉｎとした。

【００４７】得られた試料表面を偏光顕微鏡（反射）で
観察したところ、ストライエイションの発生は見られず
、また各ドメインはエピタキシャル成長していることが
確認された。この時のドメイン・サイズは平均５００μ
ｍ角程度であった。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のＬＢ膜成
膜装置によれば、ストライエイション等の構造的欠陥の
無い高品質のＬＢ膜を再現性よく作成できる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る成膜装置の一例を示す概略側面断
面図である。

【図２】（Ａ）は本発明に係る性膜装置の他の例を示す
概略側面断面図、（Ｂ）は同平面図である。

【図３】本発明に係る成膜装置の更に他の例を示す概略
側面断面図である。

【図４】従来の成膜装置を示す概略側面断面図である。

【符号の説明】

１　　　　水槽 ２　　　　仕切り板 ３　　　　水相 ４　　　　表面圧センサー ５　　　　単分子膜 ６　　　　基板上下装置 ７　　　　基板 ８　　　　イオン化ブロワー ９　　　　覆い １０　　累積位置 １１　　静電気中和用イオナイズ・バー１２　　アルフ
ァー線プローブ

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　水槽と、該水槽の水面に両親媒性分子
   の単分子膜を形成する手段と、基板を上下動させて水面
   に形成した単分子膜を基板に堆積する手段とを有するラ
   ングミュア・ブロジェット膜成膜装置において、水面に
   形成した単分子膜、基板及び／又は基板に堆積したラン
   グミュア・ブロジェット膜の静電気除去機構を有するこ
   とを特徴とするラングミュア・ブロジェット膜成膜装置
   。
2. 【請求項２】　　静電気除去機構が水面の単分子膜形成
   工程、水面の単分子膜を基板に堆積する工程の全て又は
   一部の工程において作動する制御手段を有してなる請求
   項１記載の成膜装置。
3. 【請求項３】　　静電気除去機構が単分子膜の形成工程
   及び／又は単分子膜を基板に堆積する工程において連続
   的又は断続的に作動する制御手段を有してなる請求項１
   又は２記載の成膜装置。
4. 【請求項４】　　静電気除去機構が帯電除去棒、又は帯
   電除去板を有してなる請求項１乃至３のいずれか記載の
   成膜装置。
5. 【請求項５】　　静電気除去機構がイオン放射装置を有
   してなる請求項１乃至３のいずれか記載の成膜装置。
6. 【請求項６】　　静電気除去機構がアルファ線放射装置
   を有してなる請求項１乃至３のいずれか記載の成膜装置
   。
7. 【請求項７】　　覆い部材を成膜装置の少なくとも一部
   を覆って有してなる請求項１乃至３のいずれか記載の成
   膜装置。
8. 【請求項８】　　水面に単分子膜を形成する手段として
   、水槽内を移動して水面を仕切ることができる仕切り板
   を用い、該仕切り板を移動させて水表面積を減少せしめ
   、水面上に展開した両親媒性分子を圧縮する方法による
   ことを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
9. 【請求項９】　　水面に単分子膜を形成する手段として
   水面に水流を導入するか及び／又は気相側に気流を導入
   して、水面上に展開した両親媒性分子を圧縮する方法に
   よることを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
10. 【請求項１０】　　水面に両親媒性分子の単分子膜を形
    成しながら単分子膜の静電気除去操作を行ない、その後
    前記水面の単分子膜を基板上に堆積することを特徴とす
    るラングミュア・ブロジェット膜作成方法。
11. 【請求項１１】　　水面に両親媒性分子の単分子膜を形
    成し、次いで単分子膜に対して静電気除去操作を行った
    後に、前記単分子膜を基板上に堆積することを特徴とす
    るラングミュア・ブロジェット膜作成方法。
12. 【請求項１２】　　水面に両親媒性分子の単分子膜を形
    成し、静電気除去操作を行いながら、前記単分子膜を基
    板上に堆積することを特徴とするラングミュア・ブロジ
    ェット膜作成方法。
13. 【請求項１３】　　水面に両親媒性分子の単分子膜を形
    成しながら単分子膜の静電気除去操作を行ない、引き続
    き静電気除去操作を行いながら、前記水面の単分子膜を
    基板上に堆積することを特徴とするラングミュア・ブロ
    ジェット膜作成方法。
14. 【請求項１４】　　水面に両親媒性分子の単分子膜を形
    成し、形成した単分子膜に対して静電気除去操作を行な
    い、さらに引き続き静電気除去操作を行いながら、単分
    子膜を基板上に堆積することを特徴とするラングミュア
    ・ブロジェット膜作成方法。
15. 【請求項１５】　　静電気除去操作を連続的、或いは断
    続的に行なう、請求項８乃至１２のいずれか記載のラン
    グミュア・ブロジェット膜作成方法。
16. 【請求項１６】　　静電気除去操作が帯電除去棒または
    帯電除去板を利用する請求項８乃至１２のいずれか記載
    のラングミュア・ブロジェット膜作成方法。
17. 【請求項１７】　　静電気除去操作がイオン放射装置を
    利用する請求項１０乃至１４のいずれか記載のラングミ
    ュア・ブロジェット膜作成方法。
18. 【請求項１８】　　静電気除去操作がアルファ線放射装
    置を利用する請求項１０乃至１４のいずれか記載のラン
    グミュア・ブロジェット膜作成方法。
19. 【請求項１９】　　単分子膜を基板上に堆積する方法が
    、垂直浸漬法である請求項１０乃至１４のいずれか記載
    のラングミュア・ブロジェット膜作成方法。
20. 【請求項２０】　　単分子膜を基板上に堆積する方法が
    、水平付着法である請求項１０乃至１４のいずれか記載
    のラングミュア・ブロジェット膜作成方法。