JPS61271052A - 成膜装置 - Google Patents
成膜装置Info
- Publication number
- JPS61271052A JPS61271052A JP60112067A JP11206785A JPS61271052A JP S61271052 A JPS61271052 A JP S61271052A JP 60112067 A JP60112067 A JP 60112067A JP 11206785 A JP11206785 A JP 11206785A JP S61271052 A JPS61271052 A JP S61271052A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- water
- film
- liq
- water surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Optical Integrated Circuits (AREA)
- Coating 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】
［産業上の利用分野］
本発明は、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、有機物質の単分子層を液面上に
形成し、この単分子層を基板に移しとることにより、該
基板上に単分子膜又はその累積膜を形成させる成膜装置
に関する。
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、有機物質の単分子層を液面上に
形成し、この単分子層を基板に移しとることにより、該
基板上に単分子膜又はその累積膜を形成させる成膜装置
に関する。
［従来の技術］
従来、半導体技術分野並びに光学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
して進められて来た。
利用は、もっばら比較的取扱いが容易な無機物を対象に
して進められて来た。
しかしながら、最近の有機化学分野の技術進歩は目覚ま
しく、無機物を凌ぐ新しい機能素材として、論理素子、
メモリー素子、光電変換素子等の集積回路デバイスや、
マイクロレンズ・アレイ、光導波路等の光学デバイスの
機能を荷う部分（主として薄膜部分）の一部又は全部を
従来の無機薄膜に代えて、有機薄膜で構成しようとする
提案がなされている。
しく、無機物を凌ぐ新しい機能素材として、論理素子、
メモリー素子、光電変換素子等の集積回路デバイスや、
マイクロレンズ・アレイ、光導波路等の光学デバイスの
機能を荷う部分（主として薄膜部分）の一部又は全部を
従来の無機薄膜に代えて、有機薄膜で構成しようとする
提案がなされている。
このようなデバイスの主要な構成要素である有機薄膜は
単分子累積法を用いて作製される。単分子累積法（別名
ラングミュア・プロジェット法、ＬＢ法）とは、親水基
・疎水基をもった分子の親木性、疎水性を利用して秩序
よく水の上に展開して中分子膜を形成した後、これを基
板表面に移しとる方法で、基板上に単分子膜あるいは単
分子を積層した単分子累積膜（これらをＬＢ膜という）
の形成が可能である。
単分子累積法を用いて作製される。単分子累積法（別名
ラングミュア・プロジェット法、ＬＢ法）とは、親水基
・疎水基をもった分子の親木性、疎水性を利用して秩序
よく水の上に展開して中分子膜を形成した後、これを基
板表面に移しとる方法で、基板上に単分子膜あるいは単
分子を積層した単分子累積膜（これらをＬＢ膜という）
の形成が可能である。
従来この種の装置は、第２図に示すように浅くて広い角
型の水槽１の内側に枠２が水平に水面３を仕切るように
置かれている。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、浮子４の幅は
枠２の内寸より僅かに狭く造ってあり、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を左右に移動させるためにワイヤー５を介して浮子
４はモーターなどを利用した巻き取り装置６と結ばれて
いる。
型の水槽１の内側に枠２が水平に水面３を仕切るように
置かれている。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、浮子４の幅は
枠２の内寸より僅かに狭く造ってあり、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を左右に移動させるためにワイヤー５を介して浮子
４はモーターなどを利用した巻き取り装置６と結ばれて
いる。
単分子膜の形成の際には、膜の構成物質をベンゼン、ク
ロロホルム等の揮発性溶媒に溶かし、水面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
子膜が水面３上に残される０分子の面密度が低い時は、
二次元気体の気体膜と呼ばれる。浮子４を右方向へ移動
させることで単分子が展開する水面３の広がりを縮めて
面密度を増加させて行くと、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性
及び均一な超薄膜性を持つにいたる。
ロロホルム等の揮発性溶媒に溶かし、水面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
子膜が水面３上に残される０分子の面密度が低い時は、
二次元気体の気体膜と呼ばれる。浮子４を右方向へ移動
させることで単分子が展開する水面３の広がりを縮めて
面密度を増加させて行くと、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性
及び均一な超薄膜性を持つにいたる。
単分子膜を水面３上から基板７表面上に移し取る方法と
して、水面３１：、の申分Ｆ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中分子−膜を移
しとる垂直浸漬法がある。この方法では、Ｅｍ３図（ａ
）のように浸漬時だけ単分子−膜１０が付着するＸ型、
第３図（ｂ）のように浸漬時にも引きＬげ時にも単分子
−膜ｌＯが付着するＹ型、第３図（Ｃ）のように引き毛
げ時のみ中介ｐ［１０が付着するＺ型の３種類がある。
して、水面３１：、の申分Ｆ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中分子−膜を移
しとる垂直浸漬法がある。この方法では、Ｅｍ３図（ａ
）のように浸漬時だけ単分子−膜１０が付着するＸ型、
第３図（ｂ）のように浸漬時にも引きＬげ時にも単分子
−膜ｌＯが付着するＹ型、第３図（Ｃ）のように引き毛
げ時のみ中介ｐ［１０が付着するＺ型の３種類がある。
なお、第２図の分Ｅにて、１１は親水性部分、１２は疎
水性部分である。
水性部分である。
この他に１図示していない別の方法としては、基板の中
分子膜付着面を水面に対してほぼ乎行にして、その基板
をＥ１動させることにより単分子膜を移しとる水平付着
法がある。
分子膜付着面を水面に対してほぼ乎行にして、その基板
をＥ１動させることにより単分子膜を移しとる水平付着
法がある。
［発明が解決しようとする問題点」
上記の従来の方法では、基板を上下動させる装置に、ギ
ヤ付のモータなどが使用されており、このモータなどか
ら生じた振動が基板に伝わり、重分り膜を基板に付着さ
せる際に、付着状態が乱れるという問題点がある。
ヤ付のモータなどが使用されており、このモータなどか
ら生じた振動が基板に伝わり、重分り膜を基板に付着さ
せる際に、付着状態が乱れるという問題点がある。
本発明は、これらの問題点を解決し、基板に対して単分
子膜が滑らかに付着し、振動の悪影響がない成膜方法を
提供することを目的とする。
子膜が滑らかに付着し、振動の悪影響がない成膜方法を
提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
上記問題点を解決するために講じられた手段を、本発明
の一実施例に対応する第１図で説明すると、水槽１内に
流体を給排する液体量調整部１４を有する成膜装置とす
ることである。
の一実施例に対応する第１図で説明すると、水槽１内に
流体を給排する液体量調整部１４を有する成膜装置とす
ることである。
本発明で水槽１に給排する液体としては、通常は水であ
るが、例えばクロロホルム、四塩化炭素、等の水に不溶
で水より比重の大きな液体であってもよい。
るが、例えばクロロホルム、四塩化炭素、等の水に不溶
で水より比重の大きな液体であってもよい。
［作 用］
本発明によれば、水槽１へ液体量調整部１４から液体を
給排すると、これによって水槽１内に収容された水の水
面３が上下されることになる。従って、成膜分子群の移
し取りを、基板７ではなく、水面３を上下させることに
よって行うことができ、基板７は一定位置に固定したま
までよく、基板７をＥ下させるための機械的振動による
悪影響を防止できる。
給排すると、これによって水槽１内に収容された水の水
面３が上下されることになる。従って、成膜分子群の移
し取りを、基板７ではなく、水面３を上下させることに
よって行うことができ、基板７は一定位置に固定したま
までよく、基板７をＥ下させるための機械的振動による
悪影響を防止できる。
ところで、水面３を上下させる際に多少水面３に乱れを
生じることが予想されるが、水面３が多少乱れてもこの
乱れの振動が固定された基板７にまで伝わることはない
。従って機械的振動が加わった基板７が水面３下へ浸漬
されたときのように、基板７が振動すると同時にこの振
動によって水面３も乱され、基板７の振動と水面３の乱
れの両面から、取得される単分子膜又はその累積膜の配
向性が害されるのが防止される。
生じることが予想されるが、水面３が多少乱れてもこの
乱れの振動が固定された基板７にまで伝わることはない
。従って機械的振動が加わった基板７が水面３下へ浸漬
されたときのように、基板７が振動すると同時にこの振
動によって水面３も乱され、基板７の振動と水面３の乱
れの両面から、取得される単分子膜又はその累積膜の配
向性が害されるのが防止される。
尚１本発明における成膜原理自体は、従来例において説
明したＬＢ法と同様である。
明したＬＢ法と同様である。
［実施例］
以下、本発明を、実施例とその図面を参照して詳細に説
明する。
明する。
第１図は、本発明を実施した水平付着法による成膜装置
の１例を示す縦断面図である。第１図において、成膜装
置は、浅くて広い水槽１の内部に所望量の水を貯溜し、
その水面３にほぼ上行に、単分子膜を移しとりたい面を
下向きに基板７を基板ホルダー８により保持し、水中に
液体流通口１３を設け、その液体流通口１３に連結され
た液体量調整部１４を水槽１に付設して概略構成されて
いる。
の１例を示す縦断面図である。第１図において、成膜装
置は、浅くて広い水槽１の内部に所望量の水を貯溜し、
その水面３にほぼ上行に、単分子膜を移しとりたい面を
下向きに基板７を基板ホルダー８により保持し、水中に
液体流通口１３を設け、その液体流通口１３に連結され
た液体量調整部１４を水槽１に付設して概略構成されて
いる。
この液体流通口１３から水槽１へ放出・吸入される液体
は、水面３へ浮上しないように水よりも比重が充分に大
きく、かつ波動を起こさないように比較的粘性の高いも
のが選定され、液体流通口１３も水底近くに配置される
。もちろん、液体として水そのものを使用してもよく、
その場合は上記の配慮を要しない。
は、水面３へ浮上しないように水よりも比重が充分に大
きく、かつ波動を起こさないように比較的粘性の高いも
のが選定され、液体流通口１３も水底近くに配置される
。もちろん、液体として水そのものを使用してもよく、
その場合は上記の配慮を要しない。
第１図（ａ）は、水中に液体が放出されていない状態を
示し、水面３の位置は低く、基板７は水面３に接してい
ない。この状態で、水面３に単分子膜構成物質を滴下し
、表面圧力制御手段（図示せず）により所望の表面圧力
の単分子膜を形成する。ここで、液体流通口１３からゆ
っくりと液体を水中に送り込むと、その液体量に相当す
るだけ水面３は上昇するので、第１図（ｂ）のように、
基板７の下面に単分子膜が接し、移しとられる。この場
合、水面３の上昇は非常に滑らかであり、従来のように
振動がないので、移しとられた膜も精緻である。また、
基板の上下動機構が不要であるので、装置がきわめて簡
単になり、かつ基板７の保持が容易なので、大きな寸法
の基板７をｆ＆膜させる水モ付着法の長所を活用するこ
とができる。
示し、水面３の位置は低く、基板７は水面３に接してい
ない。この状態で、水面３に単分子膜構成物質を滴下し
、表面圧力制御手段（図示せず）により所望の表面圧力
の単分子膜を形成する。ここで、液体流通口１３からゆ
っくりと液体を水中に送り込むと、その液体量に相当す
るだけ水面３は上昇するので、第１図（ｂ）のように、
基板７の下面に単分子膜が接し、移しとられる。この場
合、水面３の上昇は非常に滑らかであり、従来のように
振動がないので、移しとられた膜も精緻である。また、
基板の上下動機構が不要であるので、装置がきわめて簡
単になり、かつ基板７の保持が容易なので、大きな寸法
の基板７をｆ＆膜させる水モ付着法の長所を活用するこ
とができる。
なお、上記の実施例では、水面３を上昇させるＸ型ＪＩ
Ｊｔ膜によって説明したが、基板７を予め垂直に水中に
沈め、水面３を下げるＹ型成膜も可能である。
Ｊｔ膜によって説明したが、基板７を予め垂直に水中に
沈め、水面３を下げるＹ型成膜も可能である。
［発明の効果］
以Ｌ、説明したとおり、本発明によれば、液体体積の増
減により水面を上下動させて、水面上の単分子膜を基板
に移しとらせるので、基板の振動はなく、単分子膜が滑
らかに付着して精緻であり、また、基板の上下動機構が
なく、装置が簡単になり、かつ基板の保持が容易なので
、大きな寸法の基板を成膜させることができ、水上付着
法に好適な成膜装置を提供することができる。
減により水面を上下動させて、水面上の単分子膜を基板
に移しとらせるので、基板の振動はなく、単分子膜が滑
らかに付着して精緻であり、また、基板の上下動機構が
なく、装置が簡単になり、かつ基板の保持が容易なので
、大きな寸法の基板を成膜させることができ、水上付着
法に好適な成膜装置を提供することができる。
第１図は本発明の１実施例の縦断面図、第２図は従来例
の斜視図、第３図は単分子膜又は累積膜の分子配向の構
造図である。
の斜視図、第３図は単分子膜又は累積膜の分子配向の構
造図である。
Claims (1)
- １）水槽内に液体を給排する液体量調整部を有すること
を特徴とする成膜装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60112067A JPS61271052A (ja) | 1985-05-27 | 1985-05-27 | 成膜装置 |
| US07/157,146 US4840821A (en) | 1985-05-27 | 1988-02-11 | Method of and apparatus for forming film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60112067A JPS61271052A (ja) | 1985-05-27 | 1985-05-27 | 成膜装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61271052A true JPS61271052A (ja) | 1986-12-01 |
Family
ID=14577225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60112067A Pending JPS61271052A (ja) | 1985-05-27 | 1985-05-27 | 成膜装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61271052A (ja) |
-
1985
- 1985-05-27 JP JP60112067A patent/JPS61271052A/ja active Pending
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