JPS62286576A - 成膜方法 - Google Patents
成膜方法Info
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- JPS62286576A JPS62286576A JP61129292A JP12929286A JPS62286576A JP S62286576 A JPS62286576 A JP S62286576A JP 61129292 A JP61129292 A JP 61129292A JP 12929286 A JP12929286 A JP 12929286A JP S62286576 A JPS62286576 A JP S62286576A
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- Japan
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- film
- monomolecular
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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
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/18—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping
- B05D1/20—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping substances to be applied floating on a fluid
- B05D1/202—Langmuir Blodgett films (LB films)
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03C—PHOTOSENSITIVE MATERIALS FOR PHOTOGRAPHIC PURPOSES; PHOTOGRAPHIC PROCESSES, e.g. CINE, X-RAY, COLOUR, STEREO-PHOTOGRAPHIC PROCESSES; AUXILIARY PROCESSES IN PHOTOGRAPHY
- G03C1/00—Photosensitive materials
- G03C1/72—Photosensitive compositions not covered by the groups G03C1/005 - G03C1/705
- G03C1/73—Photosensitive compositions not covered by the groups G03C1/005 - G03C1/705 containing organic compounds
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (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】
３、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は成膜方法に関し、中でも例えば半導体技術分野
並びに光学技術分野等において、デバイスの主要な構成
要素となる有機薄膜の成膜方法に関し、特に有機物質の
単分子膜を液面上に形成し、この単分子膜を基板に移し
取ることにより、該基板上に単分子膜または単分子累積
膜を成膜する成膜方法に関するものである。
並びに光学技術分野等において、デバイスの主要な構成
要素となる有機薄膜の成膜方法に関し、特に有機物質の
単分子膜を液面上に形成し、この単分子膜を基板に移し
取ることにより、該基板上に単分子膜または単分子累積
膜を成膜する成膜方法に関するものである。
従来、半導体技術分野並びに光技術分野における素材利
用は、もっばら比較的取扱いが容易な無機物を対象にし
て進められてきた。これは有機化学分野の技術進展が無
機材料分野のそれに比べて著しく遅れでいたことが一因
している。
用は、もっばら比較的取扱いが容易な無機物を対象にし
て進められてきた。これは有機化学分野の技術進展が無
機材料分野のそれに比べて著しく遅れでいたことが一因
している。
しかしながら、最近の有機化学分野の技術進歩には目を
みはるものかあり、又、無機物対象の素材開発もほぼ限
界に近づいてきたと言われている。そこで、無機物を凌
ぐ新しい機能素材としての機能性有機材料の開発が要望
されている。有機材料の利点は安価かつ製造容易である
こと、機能性に冨むこと等である０反面、これまで劣る
とされできた耐熱性、機械的強度に対しても、最近これ
を克服した有機材料が次々に生まれでいる。
みはるものかあり、又、無機物対象の素材開発もほぼ限
界に近づいてきたと言われている。そこで、無機物を凌
ぐ新しい機能素材としての機能性有機材料の開発が要望
されている。有機材料の利点は安価かつ製造容易である
こと、機能性に冨むこと等である０反面、これまで劣る
とされできた耐熱性、機械的強度に対しても、最近これ
を克服した有機材料が次々に生まれでいる。
このようなデバイスの主要な構成要素である有８ｇ薄膜
の形成方法の一つとしで、所謂単分子累積法が知られて
いる。単分子累積法（別名ラングミュア・プロジェット
法、し８法）は、親水性部位と疎水性部位とを併有する
分子の親水性、疎水荘を利用して、これら分子を秩序よ
く液面上に展開して単分子膜を形成した後、これを基板
表面に移し取る方法で、基板上に単分子膜あるいは単分
子膜を累積した単分子累積膜を（これらをＬ８膜と言う
）の形成が可能である。
の形成方法の一つとしで、所謂単分子累積法が知られて
いる。単分子累積法（別名ラングミュア・プロジェット
法、し８法）は、親水性部位と疎水性部位とを併有する
分子の親水性、疎水荘を利用して、これら分子を秩序よ
く液面上に展開して単分子膜を形成した後、これを基板
表面に移し取る方法で、基板上に単分子膜あるいは単分
子膜を累積した単分子累積膜を（これらをＬ８膜と言う
）の形成が可能である。
第３図は、このようなＬＢ法に用いられる成膜装置の一
例である。
例である。
従来、この種の装置は一般に、例えば第３図に示すよう
な浅くて広い角型の水槽１の内側に液面３そ水平に仕切
るように１かれた枠２を有する。枠２は二次元シリンダ
として機能し、枠２の内側には方形の浮子４が浮かべら
れでいる。浮子４の幅は枠２の内寸より僅かに狭くされ
、二次元ピストンとして左右に滑らかに移動できるよう
になっている。浮子４はこれを左右に移動させるために
ワイヤー５を介してモーターなどを利用した巻き取り装
置６と結ばれでいる。
な浅くて広い角型の水槽１の内側に液面３そ水平に仕切
るように１かれた枠２を有する。枠２は二次元シリンダ
として機能し、枠２の内側には方形の浮子４が浮かべら
れでいる。浮子４の幅は枠２の内寸より僅かに狭くされ
、二次元ピストンとして左右に滑らかに移動できるよう
になっている。浮子４はこれを左右に移動させるために
ワイヤー５を介してモーターなどを利用した巻き取り装
置６と結ばれでいる。
単分子膜の形成の際には、成膜分子をベンゼン、クロロ
ホルム等の揮発性溶媒に溶かし、液面３上に滴下する。
ホルム等の揮発性溶媒に溶かし、液面３上に滴下する。
溶媒が揮発した後には、二次元系の挙動を示す単分子膜
が液面３上に残される０分子の面と度が低い時は、二次
元気体の気体膜と呼ばれる。浮子４を右方向へ移動させ
ることで分子が展開する液面３の広がりを縮めて面と度
を増加させてゆくと、分子間の相互作用が強まり、二次
元液体の液体膜を経て、二次元固体膜へと変化する。こ
の固体膜になると分子の配列配向はきれいにそろい、半
導体等を構成する材料に要求される高度の秩序゛ｉ及び
均一な超薄膜′ｉｌ：を持つにいたる。
が液面３上に残される０分子の面と度が低い時は、二次
元気体の気体膜と呼ばれる。浮子４を右方向へ移動させ
ることで分子が展開する液面３の広がりを縮めて面と度
を増加させてゆくと、分子間の相互作用が強まり、二次
元液体の液体膜を経て、二次元固体膜へと変化する。こ
の固体膜になると分子の配列配向はきれいにそろい、半
導体等を構成する材料に要求される高度の秩序゛ｉ及び
均一な超薄膜′ｉｌ：を持つにいたる。
単分子膜を液面３上から基板７表面に移し取る方法とし
で、液面３上の単分子膜に累積操作に好適な一定の表面
圧を保持しながら、基板ホルダー８に取付けた基板７を
垂直方向９に上下することにより単分子膜を移し取る垂
直浸漬法がある。こうして得られる単分子累積膜は成膜
分子の基板への向きによって、例えば第４図（ａ）のよ
うに浸漬時だけに単分子膜１０が基板７に付着し、成膜
分子の疎水性部位１２が基板７に向いたＸ型、第４図（
ｂ）のように浸漬時にも引き上げ時にも単分子膜１０が
基板７に付着し、成膜分子の親水性部位１１と疎水性部
位１２とが交互に向い合うＹ型、第４図（Ｃ）のように
引き上げ時のみ単分子膜１０が基板７に付着し、成膜分
子の親水性部位１１が基板７に向いたＹ型の３ｆｉ類か
知られている。尚、これら基板に対する向きは原則であ
り、基板の表面処理等により変えることができる。
で、液面３上の単分子膜に累積操作に好適な一定の表面
圧を保持しながら、基板ホルダー８に取付けた基板７を
垂直方向９に上下することにより単分子膜を移し取る垂
直浸漬法がある。こうして得られる単分子累積膜は成膜
分子の基板への向きによって、例えば第４図（ａ）のよ
うに浸漬時だけに単分子膜１０が基板７に付着し、成膜
分子の疎水性部位１２が基板７に向いたＸ型、第４図（
ｂ）のように浸漬時にも引き上げ時にも単分子膜１０が
基板７に付着し、成膜分子の親水性部位１１と疎水性部
位１２とが交互に向い合うＹ型、第４図（Ｃ）のように
引き上げ時のみ単分子膜１０が基板７に付着し、成膜分
子の親水性部位１１が基板７に向いたＹ型の３ｆｉ類か
知られている。尚、これら基板に対する向きは原則であ
り、基板の表面処理等により変えることができる。
上記垂直浸漬法の他に、図示していない別の方法として
は、基板の単分子膜付着面を液面に対してほぼ平行にし
て、その基板を上下動させることにより単分子膜を移し
取る水平付着法がある。
は、基板の単分子膜付着面を液面に対してほぼ平行にし
て、その基板を上下動させることにより単分子膜を移し
取る水平付着法がある。
ところで、垂直浸漬法の場合、基板の垂直方向に上下す
る速度が余り速いと、単分子膜が基板に付着しない場合
もあるので基板の上下速度を余り速くすることができず
、また液体（一般には水）に基板を静かに浸漬すること
をも考慮しで、一般には数ｍｍ〜数ａｍ／ｍｉｎという
比較的遅い速度で基板を動かして成膜を行なっでいる。
る速度が余り速いと、単分子膜が基板に付着しない場合
もあるので基板の上下速度を余り速くすることができず
、また液体（一般には水）に基板を静かに浸漬すること
をも考慮しで、一般には数ｍｍ〜数ａｍ／ｍｉｎという
比較的遅い速度で基板を動かして成膜を行なっでいる。
このためこの方法は、成膜速度、特に上下方向に長い基
板において成膜に長時間を要する欠点があった。
板において成膜に長時間を要する欠点があった。
一方、水平付着法では基板表面に成層分子がほぼ同時に
付着するため単時間に成膜を行なうことかできるが、基
板を液面に対して水平に保持しているため基板上に液清
か残存し易い欠点があった。このため繰返し累積操作を
行なうためには、次の累ｆ揉作に移る前に液Ａを乾燥ざ
ぜる必要があり、しかも一度液滴が付着した部分はそれ
以後も液滴が残る傾向にあるので均一な累積膜を基板上
に得るのが困難であった。
付着するため単時間に成膜を行なうことかできるが、基
板を液面に対して水平に保持しているため基板上に液清
か残存し易い欠点があった。このため繰返し累積操作を
行なうためには、次の累ｆ揉作に移る前に液Ａを乾燥ざ
ぜる必要があり、しかも一度液滴が付着した部分はそれ
以後も液滴が残る傾向にあるので均一な累積膜を基板上
に得るのが困難であった。
本発明は上記の諸点に鑑み成されたものであって、本発
明の目的とするところは、上記従来例の成層方法の欠点
を解消し、単分子膜または単分子累積膜を効率よく成膜
することが可能な新規な成膜力法を提供することにある
。
明の目的とするところは、上記従来例の成層方法の欠点
を解消し、単分子膜または単分子累積膜を効率よく成膜
することが可能な新規な成膜力法を提供することにある
。
（問題点を解決するための手段）
上記目的を達成する本発明は、液面に展開した成膜分子
を基板に移し取ることによって該基板上に単分子膜また
は単分子累積膜を成膜する成膜方法において、前記液面
に対して基板を水平または垂直方向の２方向に保持して
単分子膜または単分子累積膜を成膜することを特徴とす
る成膜方法である。
を基板に移し取ることによって該基板上に単分子膜また
は単分子累積膜を成膜する成膜方法において、前記液面
に対して基板を水平または垂直方向の２方向に保持して
単分子膜または単分子累積膜を成膜することを特徴とす
る成膜方法である。
（作用）
本発明の方法では、従来法におけるが如くに成膜時に基
板が水平または垂直の一方向のみに保持されることはな
く、基板を水平および垂直の２方向に交互に保持して成
膜を行なうため、基板を水平に保持したまま成膜を行な
う場合の欠点であった基板への液滴の付着が解消され、
更には基板を垂直に保持したまま成膜を行なう場合の欠
点であった成膜時間の短縮をはかることができる。
板が水平または垂直の一方向のみに保持されることはな
く、基板を水平および垂直の２方向に交互に保持して成
膜を行なうため、基板を水平に保持したまま成膜を行な
う場合の欠点であった基板への液滴の付着が解消され、
更には基板を垂直に保持したまま成膜を行なう場合の欠
点であった成膜時間の短縮をはかることができる。
〔実施例］
以下、必要に応して図面を参照しつつ、本発明の詳細な
説明する。
説明する。
第１図は本発明の方法の一態様を説明する図である０本
例はＹ型膜の成膜に好適なもので、成膜分子の基板への
移し取りが液面に対して基板を水平に保持した状態と垂
直に保持した状態の２方向で行なわれる。
例はＹ型膜の成膜に好適なもので、成膜分子の基板への
移し取りが液面に対して基板を水平に保持した状態と垂
直に保持した状態の２方向で行なわれる。
まず、例えば第１図（ａ）に示す如くに基板７を液面に
対して水平に保持する。
対して水平に保持する。
次に、第１図（ｂ）に示す如くに基板７を水平に保持し
たまま下方に下げ、液面上に展開した単分子膜１０を基
板７に移し取る。この際、基板７が液面に対して水平に
保持されているので、単分子膜１０は基板７の膜付は面
金面に瞬時に付着する。
たまま下方に下げ、液面上に展開した単分子膜１０を基
板７に移し取る。この際、基板７が液面に対して水平に
保持されているので、単分子膜１０は基板７の膜付は面
金面に瞬時に付着する。
次に、第１図（ｃ）に示す如くに基板７の一端を中心に
基板７を回転させ、基板を垂直にする。この際、回転中
心は液中に位置させでもよいし、単分子膜１０を移し取
った第１図（ｂ）の状態の位置でもよい。
基板７を回転させ、基板を垂直にする。この際、回転中
心は液中に位置させでもよいし、単分子膜１０を移し取
った第１図（ｂ）の状態の位置でもよい。
次に、第１図（ｄ）に示す如くに基板７そ垂直に保持し
たまま、基板７を上方に引き上げ、基板７上に単分子膜
１０を累積する。この際、基板７は垂直に引き上げられ
るので、基板７に液滴か残存することはない。
たまま、基板７を上方に引き上げ、基板７上に単分子膜
１０を累積する。この際、基板７は垂直に引き上げられ
るので、基板７に液滴か残存することはない。
次に、上記の如くにして引き上げた基板７の膜付は面を
再度下方に向けて水平に保持し、上述と同様の工程を繰
返すことで、親木粧部位と疎水性部位が交互に繰返され
たＹ型の所望の累積度の単分子累積膜を基板７上に得る
ことができる。
再度下方に向けて水平に保持し、上述と同様の工程を繰
返すことで、親木粧部位と疎水性部位が交互に繰返され
たＹ型の所望の累積度の単分子累積膜を基板７上に得る
ことができる。
このように基板を液面に対して水平または垂直に交互に
保持して成膜を行なうことにより、従来の如くに基板を
水平方向のみに保持した場合のような基板への液滴の残
存はなく、しかも基板を水平に保持した状態でも垂直に
保持した状態でも成ｍｉ＝行なうことができるので、垂
直方向のみに基板を保持した場合には達成し得なかった
成膜時間の短縮を行なうことも可能である。尚、基板の
回転は、例えば前述した第３図の基板ホルダーに回転機
構を設ける等によるとよい。
保持して成膜を行なうことにより、従来の如くに基板を
水平方向のみに保持した場合のような基板への液滴の残
存はなく、しかも基板を水平に保持した状態でも垂直に
保持した状態でも成ｍｉ＝行なうことができるので、垂
直方向のみに基板を保持した場合には達成し得なかった
成膜時間の短縮を行なうことも可能である。尚、基板の
回転は、例えば前述した第３図の基板ホルダーに回転機
構を設ける等によるとよい。
第２図に本発明の方法の別の態ａｔ示す。本例はＸ型膜
の成膜に好適なもので、成膜分子の基板への移し取りが
液面に対して基板を水平に保持した状態のみで行なわれ
る。
の成膜に好適なもので、成膜分子の基板への移し取りが
液面に対して基板を水平に保持した状態のみで行なわれ
る。
まず、例えば第２図（ａ）に示す如くに基板７を液面に
対して水平に保持し、該基板７よつやや大きめの枠１３
で液面上の単分子膜＋０１Ｆｒ仕切る。
対して水平に保持し、該基板７よつやや大きめの枠１３
で液面上の単分子膜＋０１Ｆｒ仕切る。
次に、第２図（ｂ）に示す如くに基板７を水平に保持し
たまま下方に下げ、枠１３で仕切られた部分の単分子膜
１０ｖ！基板７に移し取る。
たまま下方に下げ、枠１３で仕切られた部分の単分子膜
１０ｖ！基板７に移し取る。
次に、第２図（ｂ）に示す如くに枠１３内で基板７の一
端を中心として基板７を回転させ、基板７を垂直に保持
する。
端を中心として基板７を回転させ、基板７を垂直に保持
する。
次に、第２図（ｄ）に示す如くに基板７を垂直に保持し
たまま基板７を上方に引き上げ、基板７に対する単分子
膜１０の成膜を完了する。この際、液面上を基板７とほ
ぼ同じ大きざの枠で仕切っであるので、基板７の引き上
げ時に単分子膜が基板上に累積されることはない。また
、基板７が垂直に引き上げられるので、基板７に液滴が
残存することもない。
たまま基板７を上方に引き上げ、基板７に対する単分子
膜１０の成膜を完了する。この際、液面上を基板７とほ
ぼ同じ大きざの枠で仕切っであるので、基板７の引き上
げ時に単分子膜が基板上に累積されることはない。また
、基板７が垂直に引き上げられるので、基板７に液滴が
残存することもない。
上記と同様の工程を繰返し実施することで、Ｘ型の所望
の累積度の単分子累積膜を得ることができる。
の累積度の単分子累積膜を得ることができる。
尚、上記例においては特に説明しなかったが、成膜分子
の基板に対する向きはあくまで原則であって、これら向
きは基板の表面処理等により変化し得ることは言うまで
もない。
の基板に対する向きはあくまで原則であって、これら向
きは基板の表面処理等により変化し得ることは言うまで
もない。
（発明の効果）
以上に説明したように、本発明によれば、基板を水平ま
たは垂直の一方向のみに保持して成膜を行なう従来法の
欠点であった成膜時間の問題と、基板への液滴の残存の
問題をともに解消することが可能であつ、成層時間の短
縮化された効率のよい成膜を行ない得るものである。
たは垂直の一方向のみに保持して成膜を行なう従来法の
欠点であった成膜時間の問題と、基板への液滴の残存の
問題をともに解消することが可能であつ、成層時間の短
縮化された効率のよい成膜を行ない得るものである。
４、図の簡単な説明
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の方法の一例を説明する
図、第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明の方法の別の例を説
明する図、第３図は従来法に用いられる成膜装置の一例
を説明する図、蔦４図（ａ）〜（ｃ）は成膜分子の基板
への移し取りの状ｉｔ説明Ｔる図である。
図、第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明の方法の別の例を説
明する図、第３図は従来法に用いられる成膜装置の一例
を説明する図、蔦４図（ａ）〜（ｃ）は成膜分子の基板
への移し取りの状ｉｔ説明Ｔる図である。
Claims (3)
- （１）液面に展開した成膜分子を基板に移し取ることに
よって該基板上に単分子膜または単分子累積膜を成膜す
る成膜方法において、前記液面に対して基板を水平また
は垂直方向の２方向に保持して単分子膜または単分子累
積膜を成膜することを特徴とする成膜方法。 - （２）前記基板への成膜分子の移し取りを該基板を水平
または垂直方向の２方向に保持した状態でともに行なう
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の成膜方
法。 - （３）前記基板への成膜分子の移し取りを該基板を水平
方向に保持した状態のみで行なうことを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載の成膜方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61129292A JPS62286576A (ja) | 1986-06-05 | 1986-06-05 | 成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61129292A JPS62286576A (ja) | 1986-06-05 | 1986-06-05 | 成膜方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62286576A true JPS62286576A (ja) | 1987-12-12 |
Family
ID=15005966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61129292A Pending JPS62286576A (ja) | 1986-06-05 | 1986-06-05 | 成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62286576A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988006926A1 (fr) * | 1987-03-16 | 1988-09-22 | Shingijyutsu Kaihatsu Jigyoudan | Formation de pellicules monomoleculaires et installation de stratification desdites pellicules |
| JPH02172567A (ja) * | 1988-12-27 | 1990-07-04 | Toshiba Corp | 有機薄膜の製造方法 |
| US5217670A (en) * | 1987-03-16 | 1993-06-08 | Shingitjyutsu Kaihatsu Jigyoudan | Method of forming monomolecular film and overlaying apparatus thereof |
-
1986
- 1986-06-05 JP JP61129292A patent/JPS62286576A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988006926A1 (fr) * | 1987-03-16 | 1988-09-22 | Shingijyutsu Kaihatsu Jigyoudan | Formation de pellicules monomoleculaires et installation de stratification desdites pellicules |
| US5217670A (en) * | 1987-03-16 | 1993-06-08 | Shingitjyutsu Kaihatsu Jigyoudan | Method of forming monomolecular film and overlaying apparatus thereof |
| JPH02172567A (ja) * | 1988-12-27 | 1990-07-04 | Toshiba Corp | 有機薄膜の製造方法 |
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