JPH01142084A - 高分子薄膜形成装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は高分子薄膜形成装置に関し、特に絶縁性、導
電性等の機能を有する高分子薄膜を形成す装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

通常、真空中において光によ、）で基板上に薄膜を形成
させる方法では、その形成対象物は無機薄膜であるが、
特開昭６１−１３６６６９号公報に示されるように、上
記方法による形成対象物を高分子薄膜とした例も若干認
められ、かかる高分子薄膜の形成装置も無機薄膜形成装
置と同様な構造を有している。すなわちこれらの薄膜形
成装置は一般に光導入用窓（光透過用窓）を有する真空
容器、該容器中に装着する基板、反応物質蒸発源、及び
真空容器外に設けられた光源から構成されている。

通常、このような装置では反応条件の制御のための、基
板及び反応物質蒸発源を加熱し得る機構は有しているが
、特に光透過用窓を加熱する機構は有していない。この
ため基板上の薄膜形成が進行するに従い、真空容器内面
及び窓内面でも薄膜形成が進行し、特に窓内面に形成さ
れた薄膜により外部光源からの照射光強度が減少する場
合が多い。光を利用した薄膜形成装置の中には上記のよ
うな照射光強度の減少を防ぐため、窓内面に対して窒素
、アルゴン等の不活性気体を吹きつけ、窓内面での膜形
成を防止する機構を備えたものもある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の高分子薄膜形成装置は以上のように構成されてお
り、一般には、特に窓内面での膜形成を防止する機構は
設けられていない。このため基板上での高分子薄膜の形
成が進行するに従い窓内面でも高分子薄膜の形成が進行
し、このため照射光強度が減少して基板上での高分子薄
膜の形成が困難となるという問題点があった。

またこのような問題点を解決するため窓内面へ窒素、ア
ルゴン等の不活性気体を吹きつけ、窓内面での高分子薄
膜の形成を防止する機構を備えた装置もあるが、かかる
機構をもってしても窓内面へ到達する有機化合物の分子
を完全に排除することは極めて困難であり、従って窓内
面での高分子薄膜の形成を完全に防止することは困難と
なっている。さらにこの方法により窓内面での薄膜形成
をある程度抑制できたとしても真空中へ不活性気体を大
量に放出しなければならず、これは結果として真空度の
低下を招くといった問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、所定の真空度を保ちつつ外部光投入用窓内面
での高分子薄膜の形成を防止でき、これにより基板上で
の照射光強度を一定に保つことができる高分子薄膜形成
装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

通常無機薄膜形成においては、膜形成速度は基板温度の
上昇に伴い上昇するものであり、また上述のように高分
子薄膜形成装置の構成は一般に無機薄膜形成装置のそれ
と同様であり、このため従来の高分子薄膜形成装置には
光透過用窓の加熱機構はなかったが、我々は種々の高分
子薄膜の形成を光照射により行うことによって高分子薄
膜の形成速度が基板温度の上昇に伴い低下することを見
出した。

そこでこの発明に係る高分子薄膜形成装置は、真空容器
の光照射用窓を加熱する加熱手段を設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、従来の無機薄膜形成装置では設置
されていなかった窓への加熱機構を設け、該窓を加熱す
るようにしたから、窓上べの高分子薄膜の形成を防止す
ることができる。このため基板へ到達する光強度は変化
せず、従って基板での膜形成を常に一定の速度でもって
減衰することなく行うことができる。また真空中への気
体の放出を行う必要はなく、常に一定の真空度の下で膜
形成を進行することができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の一実施例による高分子薄膜形成装置
を説明するための図であり、図において、１は反応させ
る有機化合物を入れておく容器、２は真空容器、３は該
真空容器２内に配置された基板、４は基板加熱用ヒータ
、５は排気ポンプ、６は有機化合物を反応させるための
紫外線ランプ、７は該紫外線ランプ６より発射された光
を透過させるための光透過用窓（光照射用窓とも言う）
、８は該窓７を加熱する、窓近傍にあるいは接触して巻
かれた抵抗加熱ヒータである。

また第２図は我々が見出した高分子薄膜の形成膜厚と基
板温度との関係を示す。ここでは有機化合物をメチルメ
タクリレートとし、紫外線照射により５　ｔｏｒｒの真
空度の下で反応を行った結果をグラフで示し、縦軸には
窓内面に形成した高分子薄膜の膜厚を、横軸には窓温度
をとっている。この図から、温度の上昇に伴う膜厚の減
少が認められ、有機化合物がメチルメタクリレートの場
合、窓温度を１００℃以上に加熱することによりほぼ窓
上での膜形成を防止し得ることがわかる。

以下、第１図に示した装置を用いて窓加熱を行いながら
高分子薄膜の形成を行った例を具体的に詳しく説明する
。

具体例１ 有機化合物容器１中に２，５−ジクロロチオフェンを入
れて４０°Ｃに加熱し、ｌ　ｔｏｒｒの減圧下で気化し
た。続いて窓加熱用ヒータ８により光照射用窓７を２０
０℃に加熱しながら紫外線を基板３上に照射し３０分間
反応を行った。反応時の真空度は常に１．０ｔｏｒｒで
あった。また基板３上に得られた薄膜は３０００人であ
り、平均堆積速度は１００人／ｍｉｎであった。一方、
光照射用窓７内面上に形成された薄膜の膜厚は３０人で
あり、平均堆積速度は１人／　ｍ　ｉ　ｎと基板上での
値の１　／１００であった。

具体例２ 上記具体例工と同じ条件で２，５−ジクロロチオフェン
を気化させると同時に、ヨウ素を室温（２５℃）で昇華
し、反応容器２内に導入した。具体例１の方法で光化学
反応を行った結果、基板３上に約３５００人の高分子薄
膜の形成が認められた。この時、窓７内面上の膜厚は約
３０人であった。

具体例３ 有機化合物容器１中にメチルメタクリレートを入れ４０
℃に加熱し、減圧下で気化した。続いて窓７へ赤外線レ
ーザ光を照射して加熱を行いながら紫外線ランプ６より
基板３上に紫外線を照射し、反応を行った。この時赤外
線レーザ光は基板３に到達せず、かつ窓７の温度は４０
０°Ｃ１真空容器２内の真空度は０．５　ｔｏｒｒ、基
板３の温度は３０℃であった。１００分間反応を行った
結果、基板上へポリメチルメタクリレート膜の形成が認
められ、その膜厚は２０００人であった。一方窓７内面
では膜形成が認められなかった。

このように本実施例では、真空容器２の光透過用窓７を
抵抗加熱器あるいは赤外線レーザ光により加熱しながら
薄膜形成を行うようにしたので、窓上での高分子薄膜の
形成をほとんど防止することができる。このため基板へ
到達する光強度は変化せず、従って基板での膜形成を常
に一定の速度でもって減衰することなく行うことができ
る。また真空中への気体の放出を行う必要はなく、常に
一定の真空度の下で膜形成を進行することができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明に係る高分子薄膜形成装置によ
れば、真空容器の光照射用窓を加熱する加熱手段を設け
たので、真空中への気体の放出を行うことなく、該光透
過用窓内面での膜形成を防止でき、反応中常に一定の堆
積速度で膜形成を行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による高分子薄膜形成装置
を説明するための断面図、第２図は高分子薄膜の形成膜
厚と基板温度との関係を示す図である。 １・・・有機化合物容器、２・・・真空容器、３・・・
基板、４・・・基板加熱用ヒータ、５・・・排気ポンプ
、６・・・紫外線ランプ、７・・・光照射用窓、８・・
・窓加熱用ヒータ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光透過用窓を有する真空容器内に基板を配置する
   とともに単一あるいは複数の有機化合物を導入し、該真
   空容器外部の光源から発射された光を上記光透過用窓を
   介して上記基板上に照射して真空中で気化した上記有機
   化合物の重合を行い、上記基板上に高分子薄膜を形成す
   る装置において、上記光透過用窓を加熱する加熱手段を
   設けたことを特徴とする高分子薄膜形成装置。
2. （２）上記加熱手段は上記光透過用窓に赤外光を照射す
   る赤外光照射器、あるいは該光透過用窓と接触させて設
   けた抵抗加熱器であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の高分子薄膜形成装置。