JPS6086266A - 有機薄膜形成方法 - Google Patents
有機薄膜形成方法Info
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- JPS6086266A JPS6086266A JP19089883A JP19089883A JPS6086266A JP S6086266 A JPS6086266 A JP S6086266A JP 19089883 A JP19089883 A JP 19089883A JP 19089883 A JP19089883 A JP 19089883A JP S6086266 A JPS6086266 A JP S6086266A
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- film
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- organic
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/12—Organic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/28—Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、有機薄膜形成方法に関する。
従来、有機薄膜形成方法としてはウェットプロセスとド
ライプロセスが知られている。
ライプロセスが知られている。
このうちウェットプロセスには、溶媒の毒性の問題や溶
媒の乾燥の問題がある。また、ポリアルデヒド等のよう
な溶媒に対する溶解度が低く、適スでは薄膜形成は不可
能である。さらに、ウェットプロセスでは、薄くかつピ
ンホールフリーの膜形成がむづかしい。
媒の乾燥の問題がある。また、ポリアルデヒド等のよう
な溶媒に対する溶解度が低く、適スでは薄膜形成は不可
能である。さらに、ウェットプロセスでは、薄くかつピ
ンホールフリーの膜形成がむづかしい。
これに対し、ドライプロセスとしてはグラズマ重合法、
有機（’Ｉｓ合物をス・母ツタする方法などがある（特
願昭５６−１７３０３、特願昭５７−１１６７７１等）
。
有機（’Ｉｓ合物をス・母ツタする方法などがある（特
願昭５６−１７３０３、特願昭５７−１１６７７１等）
。
ドライプロセスはウェットプロセスに比べてより薄くか
りピンホールフリーに膜形成できる等の利点を有する。
りピンホールフリーに膜形成できる等の利点を有する。
しかし、これらの方法にお（＼ては電子衝撃により有機
化合物分子が著しく破壊されてしまう。そのため、生成
した薄膜は、非化学量論的な、すなわち構造単位の不明
確な無定形状態を示し、原料の化学構造はほとんど維持
されない。
化合物分子が著しく破壊されてしまう。そのため、生成
した薄膜は、非化学量論的な、すなわち構造単位の不明
確な無定形状態を示し、原料の化学構造はほとんど維持
されない。
また一般に、スパッタによる方法は成膜速度が遅いとい
う欠点を有している。更に、有機化合物のス／、ｏツク
やプラズマ重合により基板上に重合物を形成する場合、
３次元架橋した重合物が生成しやすく、レジスト等への
応用においては、意図した感光性が得られない。
う欠点を有している。更に、有機化合物のス／、ｏツク
やプラズマ重合により基板上に重合物を形成する場合、
３次元架橋した重合物が生成しやすく、レジスト等への
応用においては、意図した感光性が得られない。
一方、レーザー光を用いた真空蒸着法が知られている。
この技術としては、窒化アルミニウム薄膜のレーザー加
熱真空蒸着法（特開昭５１−１４１８００）、窒化硼素
薄膜のレーザー加熱真空蒸着法（％開昭５４−１４１７
９９）、ダイヤモンド状炭素膜の製造方法（特願昭５６
−２２６１６）等の特許が公開されている。
熱真空蒸着法（特開昭５１−１４１８００）、窒化硼素
薄膜のレーザー加熱真空蒸着法（％開昭５４−１４１７
９９）、ダイヤモンド状炭素膜の製造方法（特願昭５６
−２２６１６）等の特許が公開されている。
しかし、これらはいずれもＣＯ２レーザーや、ＹＡＧレ
ーザーのような比較的長波長の高出力レーザーを熱源と
して用いたレーザー加熱真空蒸着法であり、有機物の薄
膜形成に応用すると、有機物の熱分解がおこったり、気
化のみがおこり有効な膜形成がおこらなかったり、また
膜形成はできてもその膜は低分子の集合体で強度が低か
ったりという問題が生ずる。
ーザーのような比較的長波長の高出力レーザーを熱源と
して用いたレーザー加熱真空蒸着法であり、有機物の薄
膜形成に応用すると、有機物の熱分解がおこったり、気
化のみがおこり有効な膜形成がおこらなかったり、また
膜形成はできてもその膜は低分子の集合体で強度が低か
ったりという問題が生ずる。
本発明は、原料の化学構造が維持された有機薄膜を、高
速に形成することができ“るドライプロセスによる有機
薄膜形成方法を提供することを目的とする。
速に形成することができ“るドライプロセスによる有機
薄膜形成方法を提供することを目的とする。
本発明は、熱分解をおこすことなく・かつ強度全損なう
ことなく膜形成を行なうことができるドライプロセスに
よる有機薄膜形成方法を提供することをも目的とする。
ことなく膜形成を行なうことができるドライプロセスに
よる有機薄膜形成方法を提供することをも目的とする。
本発明は、３次元架橋した重合物の生成がないドライプ
ロセスによる有機薄膜形成方法全提供することをも目的
とする。
ロセスによる有機薄膜形成方法全提供することをも目的
とする。
本発明は真空蒸着による有機薄膜形成方法であり、蒸発
源となる有機化合物の化学結合のエネルギーに相当する
エネルギー全もつレーザー光を該有機化合物に照射する
ものである。この照射により該有機化合物を飛散させ、
基板表面に有機薄膜を形成する。
源となる有機化合物の化学結合のエネルギーに相当する
エネルギー全もつレーザー光を該有機化合物に照射する
ものである。この照射により該有機化合物を飛散させ、
基板表面に有機薄膜を形成する。
本発明によれば、蒸発源となる有機化合物の化学構造が
維持された有機薄膜を形成することができる。また、本
発明によれば、入り膜を高速に形成することができる。
維持された有機薄膜を形成することができる。また、本
発明によれば、入り膜を高速に形成することができる。
さらに、本発明によれば、３次元架橋した重合物を生成
させろことなく有機薄膜全形成することができる。
させろことなく有機薄膜全形成することができる。
本発明は、蒸発源となる有機化合物の特定の化学結合に
見合うエネルギーの元もしくは紫外線を照射し、その化
学結合を光化学的に切断することにより化学的に活性な
低分子として気化させ、これを基板上に受けて重合させ
強固な有機薄膜を得ることができるという考えに基づＣ
・ており、有機化合物の真空蒸着を可能にするものであ
る。
見合うエネルギーの元もしくは紫外線を照射し、その化
学結合を光化学的に切断することにより化学的に活性な
低分子として気化させ、これを基板上に受けて重合させ
強固な有機薄膜を得ることができるという考えに基づＣ
・ており、有機化合物の真空蒸着を可能にするものであ
る。
光源としてレーザーを用いるとその単色性のために、波
長を選ぶことによって光解離の反応の選択性が高まり、
得られる膜の化学構造もよく制御されたものにすること
ができる。特に有機物の紫外線吸収に合った短波長レー
ザーを用いることによって、高効率で有機物の望みの部
分を光解離し低分子化して気化させることができる・用
いるレーザー光の波長としては１９０〜４００ｎｍが好
ましい。
長を選ぶことによって光解離の反応の選択性が高まり、
得られる膜の化学構造もよく制御されたものにすること
ができる。特に有機物の紫外線吸収に合った短波長レー
ザーを用いることによって、高効率で有機物の望みの部
分を光解離し低分子化して気化させることができる・用
いるレーザー光の波長としては１９０〜４００ｎｍが好
ましい。
４００ｎｍより長波長側の光を用いると有機物の分解の
際、光の効果より熱の効果が大きくなり、化学量論的な
組成を有する薄膜を得るのは困難である。
際、光の効果より熱の効果が大きくなり、化学量論的な
組成を有する薄膜を得るのは困難である。
一方、１９０ｎｍより短い波長の光を用いろ場合・空気
による吸収が大きく光路すべてを真空に保たねばならな
い。またこの領域の光はエネルギーが大きく光反応の選
択性はあまり高くない。
による吸収が大きく光路すべてを真空に保たねばならな
い。またこの領域の光はエネルギーが大きく光反応の選
択性はあまり高くない。
ターゲットに用いる有機物としては特に制限はないが、
光解離しやすい化学結合を主鎖に有する高分子などがタ
ーゲットとして適している。光分解により生じる低分子
の安定性が特に高いものは適していない。
光解離しやすい化学結合を主鎖に有する高分子などがタ
ーゲットとして適している。光分解により生じる低分子
の安定性が特に高いものは適していない。
用いるレーザー光源としてはたとえばアルゴンイオンレ
ーザ−の第２高調波、Ｆ２ ＋ Ａｒ Ｆ２ ＋ Ｋｒ
Ｆ ＋Ｘｅ Ｃｌｌ Ｎ２等のエキシマレーザ−等を用
いる。
ーザ−の第２高調波、Ｆ２ ＋ Ａｒ Ｆ２ ＋ Ｋｒ
Ｆ ＋Ｘｅ Ｃｌｌ Ｎ２等のエキシマレーザ−等を用
いる。
発振は連続発振でもパルス発振でモヨい。
本発明において、レーザー元全蒸発源に導くために必要
があれば、レンズ、ミラー等の光学系を用いることが可
能である。ミラーは使用するレーザー元全効率よく反射
するものが好ましく、レンズは使用するレーザー光に対
して透明な材質で出来でいればよい。
があれば、レンズ、ミラー等の光学系を用いることが可
能である。ミラーは使用するレーザー元全効率よく反射
するものが好ましく、レンズは使用するレーザー光に対
して透明な材質で出来でいればよい。
なお、蒸発源となるターゲットにレーザー光を照射する
際に発生する熱をできるだけ分散させ、ターケ゛ットの
熱による化学的および物理的変化を２０避けることが好
ましい。それには、ターゲットに対してレーザー光全走
査するか又はターゲット’を回転もしくは移動させれば
よい。
際に発生する熱をできるだけ分散させ、ターケ゛ットの
熱による化学的および物理的変化を２０避けることが好
ましい。それには、ターゲットに対してレーザー光全走
査するか又はターゲット’を回転もしくは移動させれば
よい。
なお成膜時の真空度は高い方が望ましい。平均自由行程
がターゲットから基板までの距離よりも大きくなるよう
な真空度の場合には、膜の平坦性は著しく向上する。
がターゲットから基板までの距離よりも大きくなるよう
な真空度の場合には、膜の平坦性は著しく向上する。
以下に本発明の詳細な説明する。
実施例１
第１図の装置でレーザー１として、１パルス５００ｍＪ
のＫｒＦエキシマレーザ−（２４８ｎｍ ） ’ｆｔ：
用い、ポリアルデヒドの板をターゲット８として、真空
槽３内の真空度２ Ｘ １０−６〜５ ＸＩＯ”Ｔｏｒ
ｒにて成膜を行った。膜厚３０００Ｘに成長させたもの
については表面は一様で、粒状物およびピンホールはみ
られなかった。成膜速度は１パルヌ当り５人であり、パ
ルスの周波数に対して単位時間当りの成膜速度は比例関
係を示した。
のＫｒＦエキシマレーザ−（２４８ｎｍ ） ’ｆｔ：
用い、ポリアルデヒドの板をターゲット８として、真空
槽３内の真空度２ Ｘ １０−６〜５ ＸＩＯ”Ｔｏｒ
ｒにて成膜を行った。膜厚３０００Ｘに成長させたもの
については表面は一様で、粒状物およびピンホールはみ
られなかった。成膜速度は１パルヌ当り５人であり、パ
ルスの周波数に対して単位時間当りの成膜速度は比例関
係を示した。
この方法で成膜したポリアルデヒド薄膜と、錠剤法で測
定しｍＪＤ料のポリアルデヒドの赤外吸収スペクトルを
第２図に示す。両者のスペクトルはよい一致を示し、本
実施例による成膜において化学構造はほぼ満足に維持さ
れていることを示している。
定しｍＪＤ料のポリアルデヒドの赤外吸収スペクトルを
第２図に示す。両者のスペクトルはよい一致を示し、本
実施例による成膜において化学構造はほぼ満足に維持さ
れていることを示している。
また、不実施例で成膜したポリアルデヒドと原料のポリ
アルデヒドについて示差熱天秤で熱分解の観測を行った
ところ、１５０℃に吸熱を示し、３５０℃までにすべて
分解気化し、成膜の段階で架橋反応等の分解を妨げるよ
うな化学構造を作る反応は起っていないことが分った。
アルデヒドについて示差熱天秤で熱分解の観測を行った
ところ、１５０℃に吸熱を示し、３５０℃までにすべて
分解気化し、成膜の段階で架橋反応等の分解を妨げるよ
うな化学構造を作る反応は起っていないことが分った。
一方、本実施例で成膜したポリアルデヒド膜は有機溶剤
に溶けず、溶解性においてもポリアルデヒドの性質を保
っており、分子量も充分太きいものであることが分った
。
に溶けず、溶解性においてもポリアルデヒドの性質を保
っており、分子量も充分太きいものであることが分った
。
以上のように、本実施例により溶媒のないポリアルデヒ
ドのような物質でもその化学構造と性質を保持したまま
均一な薄膜にすることが可能となった０ 実施例２ ターゲットにポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）粉
末（分子量約７ ｘ １０５）、 ｋ用いて実施例１と
同様にして成り！Ａｋ行った。但し回転台７を回転させ
るかわりにレーザービームを走査した。１０ Ｔｏｒｒ
以下の圧力では、粒状物やピンホールのない均一な膜を
得ることかで＠た。
ドのような物質でもその化学構造と性質を保持したまま
均一な薄膜にすることが可能となった０ 実施例２ ターゲットにポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）粉
末（分子量約７ ｘ １０５）、 ｋ用いて実施例１と
同様にして成り！Ａｋ行った。但し回転台７を回転させ
るかわりにレーザービームを走査した。１０ Ｔｏｒｒ
以下の圧力では、粒状物やピンホールのない均一な膜を
得ることかで＠た。
第３図に本実施例により成膜し７’（ｐＭＭＡ薄膜の赤
外吸収スペクトルを示す。Ｃ−０，Ｃ＝Ｏ，Ｃ−Ｈ等に
帰属される吸収がすべて完全に保持されており化学構造
を保って成膜できていることが分る。
外吸収スペクトルを示す。Ｃ−０，Ｃ＝Ｏ，Ｃ−Ｈ等に
帰属される吸収がすべて完全に保持されており化学構造
を保って成膜できていることが分る。
本性で成膜したＰＭＭＡ薄膜はトルエン、クロロホルム
に可溶であり、架橋等の不溶化反応をおこしていないこ
とが分った。
に可溶であり、架橋等の不溶化反応をおこしていないこ
とが分った。
またこの膜を形成しているＰＭＭＡの分子量をＧＰＣで
測定したところ約５ Ｘ １０５であった。
測定したところ約５ Ｘ １０５であった。
実施例３〜１２
表に示す各条件で実施例１．２と同様にして成膜し、良
好な結果を得た。
好な結果を得た。
以上の実施例においては、形成した膜の均一性、平坦性
は従来例に比し著しく高いので半導体素子′の絶縁膜、
パッシベーション膜、磁気ディスク等の保護膜、ドライ
プロセスリソグラフィーのレジスト膜等の形成に利用で
きる。
は従来例に比し著しく高いので半導体素子′の絶縁膜、
パッシベーション膜、磁気ディスク等の保護膜、ドライ
プロセスリソグラフィーのレジスト膜等の形成に利用で
きる。
本発明によれば次のもろもろの効果が生ずる。
ドライプロセスが可能である。原料の化学構造全維持し
た有機薄膜の形成が可能である。有機薄膜全高速に形成
することができる。３次元架橋した重合物の生成がない
。Ｊ１α強度の低下がない。
た有機薄膜の形成が可能である。有機薄膜全高速に形成
することができる。３次元架橋した重合物の生成がない
。Ｊ１α強度の低下がない。
第１図は本発明の一実施例に用いる有機薄膜形成装置の
概略図である。 第２図（Ａ）（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施例により
成膜したポリアルデヒド膜と原料のポリアルデヒドの赤
外吸収スペクトルである。 第３図は本発明の一実施例により成膜したＰＭＭＡ薄膜
の赤外吸収ス４クトルである・１・・・レーザー発振装
置、２・・・レーザービーム、３・・・真空槽、４・・
・反射鏡、５・・・レンズ、６・・・窓、７・・・回転
台、８・・・ターグット、９・・・基板、Ａ・・・原料
のポリアルデヒドの赤外吸収スペクトル、Ｂ・・・本発
明の一実施例により成膜したポリアルデヒドの赤外吸収
スペクトル。 代理人弁理士 秋 本 正 実
概略図である。 第２図（Ａ）（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施例により
成膜したポリアルデヒド膜と原料のポリアルデヒドの赤
外吸収スペクトルである。 第３図は本発明の一実施例により成膜したＰＭＭＡ薄膜
の赤外吸収ス４クトルである・１・・・レーザー発振装
置、２・・・レーザービーム、３・・・真空槽、４・・
・反射鏡、５・・・レンズ、６・・・窓、７・・・回転
台、８・・・ターグット、９・・・基板、Ａ・・・原料
のポリアルデヒドの赤外吸収スペクトル、Ｂ・・・本発
明の一実施例により成膜したポリアルデヒドの赤外吸収
スペクトル。 代理人弁理士 秋 本 正 実
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 真空蒸着による有機薄膜形成方法において、蒸発
源となる有機化合物の化学結合エネルギーに相当するエ
ネルギーをもつレーザ元全該有機化合物妬照射させ、こ
れにより該有機化合物全飛散させ、基板表面に有機薄膜
を形成すること全特徴とする有機薄膜形成方法。 ２、 レーザー元の波長が１９０〜４００ｎｍ″′ｃあ
る特許請求の範囲第１項記載の方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19089883A JPS6086266A (ja) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | 有機薄膜形成方法 |
| EP84112203A EP0140240B1 (en) | 1983-10-14 | 1984-10-11 | Process for forming an organic thin film |
| DE8484112203T DE3472574D1 (en) | 1983-10-14 | 1984-10-11 | Process for forming an organic thin film |
| KR1019840006324A KR860001860B1 (ko) | 1983-10-14 | 1984-10-12 | 유기질 박막의 제조방법 |
| US06/660,230 US4604294A (en) | 1983-10-14 | 1984-10-12 | Process for forming an organic thin film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19089883A JPS6086266A (ja) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | 有機薄膜形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6086266A true JPS6086266A (ja) | 1985-05-15 |
| JPS6338424B2 JPS6338424B2 (ja) | 1988-07-29 |
Family
ID=16265554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19089883A Granted JPS6086266A (ja) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | 有機薄膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6086266A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08158044A (ja) * | 1994-12-07 | 1996-06-18 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 分子配向膜の製造方法及び装置 |
| EP2116629A4 (en) * | 2007-02-28 | 2010-11-24 | Ulvac Inc | DEPOSITION SOURCE, DEPOSITION APPARATUS, AND METHOD FOR FORMING ORGANIC THIN FILM |
-
1983
- 1983-10-14 JP JP19089883A patent/JPS6086266A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08158044A (ja) * | 1994-12-07 | 1996-06-18 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 分子配向膜の製造方法及び装置 |
| EP2116629A4 (en) * | 2007-02-28 | 2010-11-24 | Ulvac Inc | DEPOSITION SOURCE, DEPOSITION APPARATUS, AND METHOD FOR FORMING ORGANIC THIN FILM |
| JP5282025B2 (ja) * | 2007-02-28 | 2013-09-04 | 株式会社アルバック | 蒸着源、蒸着装置、有機薄膜の成膜方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6338424B2 (ja) | 1988-07-29 |
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