JP2002023367A - 有機分子膜パターンの製造方法及び製造装置 - Google Patents
有機分子膜パターンの製造方法及び製造装置Info
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- Laminated Bodies (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 紫外光とフォトマスクを用いた有機分子膜パ
ターンの作製には、タクトタイムが比較的長いため、製
造コストが下がらない。 【解決手段】 基板表面に、膜厚が３ｎｍ以下の有機分
子膜を形成した後に、基板表面近傍にオゾンを供給しな
がら有機分子膜に紫外光を照射して、有機分子膜の一部
を除去する。
ターンの作製には、タクトタイムが比較的長いため、製
造コストが下がらない。 【解決手段】 基板表面に、膜厚が３ｎｍ以下の有機分
子膜を形成した後に、基板表面近傍にオゾンを供給しな
がら有機分子膜に紫外光を照射して、有機分子膜の一部
を除去する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板表面に形成す
る有機分子膜パターンの製造方法に関するものである。
る有機分子膜パターンの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、機能性薄膜として、非常に多くの
種類が実用化されている。例えば、半導体素子、ディス
プレー、発光素子などへ適用されている。その中で、機
能性薄膜は、配線、電極、絶縁層、発光層、光学薄膜な
どの用途に広く用いられている。通常、機能性薄膜のパ
ターンニングは、フォトリソグラフィー法が用いられて
いる。フォトリソグラフィーは、サブミクロンオーダー
の高精細のパターンニングを可能とする。しかしなが
ら、フォトリソグラフィーにおいては、パターンニング
の工程数が多くなるという欠点がある。一般的、フォト
リソグラフィーは次のような工程を経てパターンニング
が行われる。まず、パターンニングを行う薄膜を基板全
面に形成する。さらに、レジストコート、露光、現像、
リンスなどを経てレジストパターンを形成する。その後
に、レジストパターンをマスクとしてエッチングを行い
不要な部分を除去して所望のパターン形状を得る。以上
で述べたように、フォトリソグラフィーは非常に多くの
工程を必要とする。
種類が実用化されている。例えば、半導体素子、ディス
プレー、発光素子などへ適用されている。その中で、機
能性薄膜は、配線、電極、絶縁層、発光層、光学薄膜な
どの用途に広く用いられている。通常、機能性薄膜のパ
ターンニングは、フォトリソグラフィー法が用いられて
いる。フォトリソグラフィーは、サブミクロンオーダー
の高精細のパターンニングを可能とする。しかしなが
ら、フォトリソグラフィーにおいては、パターンニング
の工程数が多くなるという欠点がある。一般的、フォト
リソグラフィーは次のような工程を経てパターンニング
が行われる。まず、パターンニングを行う薄膜を基板全
面に形成する。さらに、レジストコート、露光、現像、
リンスなどを経てレジストパターンを形成する。その後
に、レジストパターンをマスクとしてエッチングを行い
不要な部分を除去して所望のパターン形状を得る。以上
で述べたように、フォトリソグラフィーは非常に多くの
工程を必要とする。
【０００３】本発明者は、特願平11-262663号におい
て、基材と、該基材上にアミノ基あるいはチオール基を
有する有機化合物からなる極薄膜パターンと、該極薄膜
パターンに基づいた層パターンを有する微細構造体を提
案した。この極薄有機分子膜を利用したパターンニング
方法は、レジストコート、現像、リンスなどの工程が不
要となるため、パターンニングプロセスを簡便にする。
さらに、エッチングが不要であるため、エッチング工程
及びそれに伴う機能性薄膜へのダメージなどから開放さ
れるという利点がある。
て、基材と、該基材上にアミノ基あるいはチオール基を
有する有機化合物からなる極薄膜パターンと、該極薄膜
パターンに基づいた層パターンを有する微細構造体を提
案した。この極薄有機分子膜を利用したパターンニング
方法は、レジストコート、現像、リンスなどの工程が不
要となるため、パターンニングプロセスを簡便にする。
さらに、エッチングが不要であるため、エッチング工程
及びそれに伴う機能性薄膜へのダメージなどから開放さ
れるという利点がある。
【０００４】最近、基板表面に様々な官能基を有する有
機分子を形成して、その表面特性の差を利用して選択的
に機能性薄膜を形成する技術が確立されつつある。
機分子を形成して、その表面特性の差を利用して選択的
に機能性薄膜を形成する技術が確立されつつある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】複数の官能基を有する
有機分子を基板上に形成する方法としては、あらかじめ
清浄にした基板表面全体に第一の有機分子膜を形成し、
所望の形状に第一の有機分子膜の一部を除去し、さら
に、除去した領域にのみ第二の有機分子膜を形成するの
が一般的である。３種類以上の官能基を有する有機分子
膜を形成する場合には、さらに所望の形状に第一あるい
は第二の有機分子膜を除去し、そこに、べつの有機分子
膜を形成する。
有機分子を基板上に形成する方法としては、あらかじめ
清浄にした基板表面全体に第一の有機分子膜を形成し、
所望の形状に第一の有機分子膜の一部を除去し、さら
に、除去した領域にのみ第二の有機分子膜を形成するの
が一般的である。３種類以上の官能基を有する有機分子
膜を形成する場合には、さらに所望の形状に第一あるい
は第二の有機分子膜を除去し、そこに、べつの有機分子
膜を形成する。
【０００６】有機分子膜、特に極薄の自己組織化膜の一
部を除去する方法としては、様々な手法が提案されてい
る。光、電子ビーム、Ｘ線、走査型プローブ顕微鏡の導
電性プローブによる電界印加、などによるパターンニン
グが実証されている。中でも紫外光によるパターンニン
グは、フォトマスクを用いることができるため、一括で
の処理が可能であることから実用上好ましい。フォトマ
スクのパターンサイズをミクロンオーダーとすれば、そ
のパターンサイズの有機分子膜のパターンが得られるこ
とから、微細化したパターンを比較的簡便に得ることが
可能となる。
部を除去する方法としては、様々な手法が提案されてい
る。光、電子ビーム、Ｘ線、走査型プローブ顕微鏡の導
電性プローブによる電界印加、などによるパターンニン
グが実証されている。中でも紫外光によるパターンニン
グは、フォトマスクを用いることができるため、一括で
の処理が可能であることから実用上好ましい。フォトマ
スクのパターンサイズをミクロンオーダーとすれば、そ
のパターンサイズの有機分子膜のパターンが得られるこ
とから、微細化したパターンを比較的簡便に得ることが
可能となる。
【０００７】しかしながら、フォトマスクを用いた有機
分子膜のパターンニングを用いてデバイスを作製を行う
場合、フォトマスクを介して紫外光を有機分子膜に照射
する必要がある。この場合、有機分子膜の分解・除去に
は、紫外光を数十分程度照射する必要があることが明ら
かになっている。フォトマスクと基板の精密な位置合わ
せが必要なプロセスは、製造コストがかかるのにもかか
わらず、処理時間が比較的長くなり、実用的な観点から
望ましくない。
分子膜のパターンニングを用いてデバイスを作製を行う
場合、フォトマスクを介して紫外光を有機分子膜に照射
する必要がある。この場合、有機分子膜の分解・除去に
は、紫外光を数十分程度照射する必要があることが明ら
かになっている。フォトマスクと基板の精密な位置合わ
せが必要なプロセスは、製造コストがかかるのにもかか
わらず、処理時間が比較的長くなり、実用的な観点から
望ましくない。
【０００８】以上述べたように、紫外光とフォトマスク
を用いた有機分子膜パターンの作製には、タクトタイム
が比較的長いため、製造コストが下がらないという課題
がある。
を用いた有機分子膜パターンの作製には、タクトタイム
が比較的長いため、製造コストが下がらないという課題
がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、基板表面に、膜厚が３ｎｍ以下の有機分
子膜を形成した後に、基板表面近傍にオゾンを供給しな
がら有機分子膜に紫外光を照射して、有機分子膜の一部
を除去する有機分子膜パターンの製造方法であることを
特徴とする。
成するために、基板表面に、膜厚が３ｎｍ以下の有機分
子膜を形成した後に、基板表面近傍にオゾンを供給しな
がら有機分子膜に紫外光を照射して、有機分子膜の一部
を除去する有機分子膜パターンの製造方法であることを
特徴とする。
【００１０】すなわち本発明によれば、短時間の処理時
間で基板上に有機分子膜パターンを形成することができ
る。前記有機分子膜は、自己組織化膜である。特に、前
記有機分子膜が、アルキル基あるいはフルオロアルキル
基を有するシラン系有機分子の自己組織化膜である。前
記紫外光の波長が、２００ｎｍ以上、３８０ｎｍ以下の
範囲にある有機分子膜パターンの製造方法である。
間で基板上に有機分子膜パターンを形成することができ
る。前記有機分子膜は、自己組織化膜である。特に、前
記有機分子膜が、アルキル基あるいはフルオロアルキル
基を有するシラン系有機分子の自己組織化膜である。前
記紫外光の波長が、２００ｎｍ以上、３８０ｎｍ以下の
範囲にある有機分子膜パターンの製造方法である。
【００１１】さらに、本発明は、表面に膜厚が３ｎｍ以
下の有機分子膜を形成された基板と、基板上に紫外光を
選択的に照射する手段と、前記基板近傍にオゾンを供給
する手段、とを有する有機分子膜パターンの製造装置で
あることを特徴とする。
下の有機分子膜を形成された基板と、基板上に紫外光を
選択的に照射する手段と、前記基板近傍にオゾンを供給
する手段、とを有する有機分子膜パターンの製造装置で
あることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明に用いられる基板材料とし
ては、 Ｓｉウエハー、石英ガラス、ガラス、プラスチ
ックフィルム、金属基板など各種のものを用いることが
できる。この基板上に有機分子膜が形成される。
ては、 Ｓｉウエハー、石英ガラス、ガラス、プラスチ
ックフィルム、金属基板など各種のものを用いることが
できる。この基板上に有機分子膜が形成される。
【００１３】有機分子膜は基板に結合可能な官能基と、
その反対側に親液基あるいは撥液基といった基板の表面
性を改質する（表面エネルギーを制御する）官能基と、
これらの官能基を結ぶ炭素の直鎖あるいは一部分岐した
炭素鎖を備えており、基板に結合して自己組織化して分
子膜、例えば単分子膜を形成する。この有機分子膜の膜
厚は、分子鎖の長さによって決まるが、通常１ｎｍ程
度、厚くとも３ｎｍ程度であり、従来フォトリソグラフ
ィーで用いられているレジスト膜とは全く異なるオーダ
ーである。
その反対側に親液基あるいは撥液基といった基板の表面
性を改質する（表面エネルギーを制御する）官能基と、
これらの官能基を結ぶ炭素の直鎖あるいは一部分岐した
炭素鎖を備えており、基板に結合して自己組織化して分
子膜、例えば単分子膜を形成する。この有機分子膜の膜
厚は、分子鎖の長さによって決まるが、通常１ｎｍ程
度、厚くとも３ｎｍ程度であり、従来フォトリソグラフ
ィーで用いられているレジスト膜とは全く異なるオーダ
ーである。
【００１４】本発明において基板表面に形成される自己
組織化膜とは、基板など下地層等構成原子と反応可能な
結合性官能基とそれ以外の直鎖分子とからなり、該直鎖
分子の相互作用により極めて高い配向性を有する化合物
を、配向させて形成された膜である。前記自己組織化膜
はフォトレジスト材等の樹脂膜とは異なり、単分子を配
向させて形成されているので、極めて膜厚を薄くするこ
とができ、しかも、分子レベルで均一な膜となる。即
ち、膜の表面に同じ分子が位置するため、膜の表面に均
一でしかも優れた撥液性や親液性などの表面特性を付与
することができ、微細なパターンニングをする際に特に
有用である。
組織化膜とは、基板など下地層等構成原子と反応可能な
結合性官能基とそれ以外の直鎖分子とからなり、該直鎖
分子の相互作用により極めて高い配向性を有する化合物
を、配向させて形成された膜である。前記自己組織化膜
はフォトレジスト材等の樹脂膜とは異なり、単分子を配
向させて形成されているので、極めて膜厚を薄くするこ
とができ、しかも、分子レベルで均一な膜となる。即
ち、膜の表面に同じ分子が位置するため、膜の表面に均
一でしかも優れた撥液性や親液性などの表面特性を付与
することができ、微細なパターンニングをする際に特に
有用である。
【００１５】例えば、前記化合物として、後述するフル
オロアルキルシランを用いた場合には、膜の表面にフル
オロアルキル基が位置するように各化合物が配向されて
自己組織化膜が形成されるので、膜の表面に均一な撥液
性が付与される。
オロアルキルシランを用いた場合には、膜の表面にフル
オロアルキル基が位置するように各化合物が配向されて
自己組織化膜が形成されるので、膜の表面に均一な撥液
性が付与される。
【００１６】自己組織化膜を形成する化合物としては、
ヘプタデカフルオロテトラヒドロデシルトリエトキシシ
ラン、ヘプタデカフルオロテトラヒドロデシルトリクロ
ロシラン、トリデカフルオロテトラヒドロオクチルトリ
クロロシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラ
ン等のフルオロアルキルシラン（以下、「ＦＡＳ」とい
う）を挙げることができる。使用に際しては、一つの化
合物を単独で用いるのも好ましいが、２種以上の化合物
を組み合わせて使用しても、本発明の所期の目的を損な
わなければ制限されない。また、本発明においては、前
記化合物として、前記ＦＡＳを用いるのが、基板との密
着性を付与する上で好ましい。ＦＡＳが存在する部分が
撥液部となる。また、ＦＡＳ以外の材料では、アルキル
基を有するアルキルシランも使用できる。フルオロアル
キル基に比べて、アルキル基は撥水、撥インク特性は若
干劣るものの、パターンニングプロセスには充分使用可
能である。
ヘプタデカフルオロテトラヒドロデシルトリエトキシシ
ラン、ヘプタデカフルオロテトラヒドロデシルトリクロ
ロシラン、トリデカフルオロテトラヒドロオクチルトリ
クロロシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラ
ン等のフルオロアルキルシラン（以下、「ＦＡＳ」とい
う）を挙げることができる。使用に際しては、一つの化
合物を単独で用いるのも好ましいが、２種以上の化合物
を組み合わせて使用しても、本発明の所期の目的を損な
わなければ制限されない。また、本発明においては、前
記化合物として、前記ＦＡＳを用いるのが、基板との密
着性を付与する上で好ましい。ＦＡＳが存在する部分が
撥液部となる。また、ＦＡＳ以外の材料では、アルキル
基を有するアルキルシランも使用できる。フルオロアル
キル基に比べて、アルキル基は撥水、撥インク特性は若
干劣るものの、パターンニングプロセスには充分使用可
能である。
【００１７】また、ＦＡＳ以外の各種の官能基を有する
有機分子膜についてもこのようなパターンニング技術は
有効であることは言うまでもない。
有機分子膜についてもこのようなパターンニング技術は
有効であることは言うまでもない。
【００１８】なお、自己組織化膜は、例えば、‘An Int
roduction to ULTRATHIN ORGANIC FILMS: Ulman, ACADE
MIC PRESS’に詳しく開示されている。
roduction to ULTRATHIN ORGANIC FILMS: Ulman, ACADE
MIC PRESS’に詳しく開示されている。
【００１９】以下、本発明の微細構造体の製造方法を図
面を参照して説明する。有機分子膜パターンを得るため
に、図１〜３に示すように、基板１１表面に自己組織化
膜１２を基板前面に形成し、基板上にオゾンを供給しな
がら、基板上に選択的に紫外光を照射して、有機分子膜
パターン１３の形成が行われる。
面を参照して説明する。有機分子膜パターンを得るため
に、図１〜３に示すように、基板１１表面に自己組織化
膜１２を基板前面に形成し、基板上にオゾンを供給しな
がら、基板上に選択的に紫外光を照射して、有機分子膜
パターン１３の形成が行われる。
【００２０】まず、図２に示すように、基板１１表面に
自己組織化膜１２を形成する。自己組織化膜１２は、既
述の原料化合物と基板とを同一の密閉容器中に入れてお
き、室温の場合は数日程度の間放置すると基板上に形成
される。また、密閉容器全体を１００℃程度に保持する
ことにより、３時間程度で基板上に形成される。以上の
プロセスにより、基板上の全面に自己組織化膜１２が形
成される。
自己組織化膜１２を形成する。自己組織化膜１２は、既
述の原料化合物と基板とを同一の密閉容器中に入れてお
き、室温の場合は数日程度の間放置すると基板上に形成
される。また、密閉容器全体を１００℃程度に保持する
ことにより、３時間程度で基板上に形成される。以上の
プロセスにより、基板上の全面に自己組織化膜１２が形
成される。
【００２１】次いで、図１に示すように、フォトマスク
２０を介して紫外光を自己組織化膜１２に選択的に照射
する。この時、基板近傍には、オゾン発生器によりオゾ
ンを供給しながら、紫外光を照射する。紫外光が照射さ
れた領域は、自己組織化膜１２の一部が分解・除去さ
れ、紫外光が照射されない領域はそのまま有機分子膜が
残るため、結果的に、基板上に有機分子膜パターン１３
が形成される。
２０を介して紫外光を自己組織化膜１２に選択的に照射
する。この時、基板近傍には、オゾン発生器によりオゾ
ンを供給しながら、紫外光を照射する。紫外光が照射さ
れた領域は、自己組織化膜１２の一部が分解・除去さ
れ、紫外光が照射されない領域はそのまま有機分子膜が
残るため、結果的に、基板上に有機分子膜パターン１３
が形成される。
【００２２】本発明者は、オゾンを供給しながら紫外光
を照射することにより、短い処理時間で有機分子膜の分
解・除去が行われることを見出した。その詳細な機構に
ついては現在のところ明らかになっていないが、次のよ
うな機構であると推定している。
を照射することにより、短い処理時間で有機分子膜の分
解・除去が行われることを見出した。その詳細な機構に
ついては現在のところ明らかになっていないが、次のよ
うな機構であると推定している。
【００２３】一般的には、紫外光を照射することにより
有機分子膜の一部を分解・除去するためには、光の持つ
エネルギーが高い２００ｎｍ以下の波長域の紫外光が望
ましいと考えられる。しかしながら、この波長域の紫外
光を用いる場合には、大気中の酸素により容易にオゾン
が生成されることが知られている。従って、２００ｎｍ
以下の波長域の紫外光を用いる場合には、別途に基板周
辺へオゾンを供給しながら紫外光を照射して有機分子膜
の分解・除去する効果は乏しい。これに対して、２００
ｎｍ以上、３８０ｎｍ以下の波長域の紫外光では、光の
持つエネルギーが若干小さくなるものの、有機分子膜の
分解・除去は可能である。ただし、２００ｎｍ以下の波
長の紫外光を用いた場合に比べて基板近傍で生成される
オゾン量が非常に少なくなる。このため、有機分子膜の
分解・除去に比較的長い時間を要する。この波長域の紫
外光を用いる場合、基板近傍に別途オゾンを供給するこ
とにより、このオゾンのアシストで有機分子膜の分解・
除去が短時間で行われるようになり、その改善の効果は
著しいことがわかった。また、３８０ｎｍより長い波長
の紫外光を用いる場合には、光の持つエネルギーがかな
り小さくなるため、有機分子膜の分解・除去が進まなく
なる。このため、紫外光を照射しながらオゾンを供給し
ても、有機分子膜の分解・除去にはほとんど影響がない
ことがわかった。
有機分子膜の一部を分解・除去するためには、光の持つ
エネルギーが高い２００ｎｍ以下の波長域の紫外光が望
ましいと考えられる。しかしながら、この波長域の紫外
光を用いる場合には、大気中の酸素により容易にオゾン
が生成されることが知られている。従って、２００ｎｍ
以下の波長域の紫外光を用いる場合には、別途に基板周
辺へオゾンを供給しながら紫外光を照射して有機分子膜
の分解・除去する効果は乏しい。これに対して、２００
ｎｍ以上、３８０ｎｍ以下の波長域の紫外光では、光の
持つエネルギーが若干小さくなるものの、有機分子膜の
分解・除去は可能である。ただし、２００ｎｍ以下の波
長の紫外光を用いた場合に比べて基板近傍で生成される
オゾン量が非常に少なくなる。このため、有機分子膜の
分解・除去に比較的長い時間を要する。この波長域の紫
外光を用いる場合、基板近傍に別途オゾンを供給するこ
とにより、このオゾンのアシストで有機分子膜の分解・
除去が短時間で行われるようになり、その改善の効果は
著しいことがわかった。また、３８０ｎｍより長い波長
の紫外光を用いる場合には、光の持つエネルギーがかな
り小さくなるため、有機分子膜の分解・除去が進まなく
なる。このため、紫外光を照射しながらオゾンを供給し
ても、有機分子膜の分解・除去にはほとんど影響がない
ことがわかった。
【００２４】従って、本発明においては、２００ｎｍ以
上、３８０ｎｍ以下の波長域の紫外光を用いる場合に、
改善の効果が顕著であることから望ましい。この波長域
の紫外光の光源としては、水銀ランプ、メタルハライド
ランプ、２２２ｎｍ、３０８ｎｍのエキシマ光源や、Ｋ
ｒＦエキシマ光源、ＮｄＹＡＧレーザの２次高調波など
が挙げられる。これらの光源を用いることにより、比較
的短い照射時間で有機分子膜のパターンニングが可能と
なる。
上、３８０ｎｍ以下の波長域の紫外光を用いる場合に、
改善の効果が顕著であることから望ましい。この波長域
の紫外光の光源としては、水銀ランプ、メタルハライド
ランプ、２２２ｎｍ、３０８ｎｍのエキシマ光源や、Ｋ
ｒＦエキシマ光源、ＮｄＹＡＧレーザの２次高調波など
が挙げられる。これらの光源を用いることにより、比較
的短い照射時間で有機分子膜のパターンニングが可能と
なる。
【００２５】尚、本発明は、上述の実施形態に制限され
るものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々
変更可能である。
るものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々
変更可能である。
【００２６】
【実施例】以下、実施例を参照して本発明を具体的に説
明する。
明する。
【００２７】石英ガラス基板上に１７２ｎｍの波長の紫
外光を１０分間照射して、前処理としてクリーンニング
を行った。
外光を１０分間照射して、前処理としてクリーンニング
を行った。
【００２８】次いで、パターン形成工程を以下のように
行った。
行った。
【００２９】即ち、前記石英ガラス基板とＦＡＳ原料の
一つであるヘプタデカフルオロテトラヒドロデシルトリ
エトキシシランとを、同一の密閉容器に入れて９６時間
室温で放置することにより、該石英ガラス基板表面にフ
ルオロアルキル基を有する自己組織化膜を形成した。そ
して、メタルハライドランプを光源として用いたプロジ
ェクションタイプのアライナーにより有機分子膜パター
ンの作製を行った。所定のパターンを有するフォトマス
クを介して、主に２６０ｎｍから３２０ｎｍの波長を含
む紫外光を照射して、フォトマスクで遮光されていない
部位の自己組織化膜のみを選択的に除去して、ＦＡＳの
パターンを形成した。遮光されていない領域における基
板面上での光強度は、約５ｍＷ／ｃｍ2であった。ま
た、ここで用いたオゾン発生器は、沿面放電を利用した
セラミックオゾナイザーである。オゾン発生量は、０．
５ｇ／ｈである。
一つであるヘプタデカフルオロテトラヒドロデシルトリ
エトキシシランとを、同一の密閉容器に入れて９６時間
室温で放置することにより、該石英ガラス基板表面にフ
ルオロアルキル基を有する自己組織化膜を形成した。そ
して、メタルハライドランプを光源として用いたプロジ
ェクションタイプのアライナーにより有機分子膜パター
ンの作製を行った。所定のパターンを有するフォトマス
クを介して、主に２６０ｎｍから３２０ｎｍの波長を含
む紫外光を照射して、フォトマスクで遮光されていない
部位の自己組織化膜のみを選択的に除去して、ＦＡＳの
パターンを形成した。遮光されていない領域における基
板面上での光強度は、約５ｍＷ／ｃｍ2であった。ま
た、ここで用いたオゾン発生器は、沿面放電を利用した
セラミックオゾナイザーである。オゾン発生量は、０．
５ｇ／ｈである。
【００３０】また、ここで、用いたフォトマスクの詳細
は次の通りである。基板は、厚さ約３ｍｍの石英を用
い、この厚みにおいて２６０ｎｍから３２０ｎｍの波長
の紫外光を９０％以上を透過する。遮光部はＣｒ膜を用
いており、ラインアンドスペースと呼ばれる線状のパタ
ーンが形成されている。ラインの幅及びピッチは１０ｍ
ｍとした。
は次の通りである。基板は、厚さ約３ｍｍの石英を用
い、この厚みにおいて２６０ｎｍから３２０ｎｍの波長
の紫外光を９０％以上を透過する。遮光部はＣｒ膜を用
いており、ラインアンドスペースと呼ばれる線状のパタ
ーンが形成されている。ラインの幅及びピッチは１０ｍ
ｍとした。
【００３１】オゾン発生器を作動しないで紫外光を照射
した場合と、オゾン発生器によりオゾンを発生させた場
合の紫外光による自己組織化膜の分解・除去の変化を、
基板表面の水に対する接触角の違いで調べた。
した場合と、オゾン発生器によりオゾンを発生させた場
合の紫外光による自己組織化膜の分解・除去の変化を、
基板表面の水に対する接触角の違いで調べた。
【００３２】オゾン発生器を動作させた場合において、
紫外光を１５分照射した後に、紫外光が照射された領域
は接触角の値が１６度であった。一方、オゾン発生器を
動作させない場合においては、紫外光を１５分照射した
後には、紫外光が照射された領域は接触角の値が６１度
であった。また、いずれの場合も、遮光パターン上、即
ち、紫外光が照射されていない領域においては、接触角
の値が１１０度であった。紫外光照射による接触角の変
化は、自己組織化膜の分解・除去に起因するものと考え
られる。従って、オゾン発生器を動作させた場合、１５
分の紫外光の照射により自己組織化膜が良好にパターン
ニングできたと考えられる。しかしながら、オゾン発生
器を動作させない場合には、１５分の紫外光照射では自
己組織化膜の分解・除去は不充分であり、接触角が２０
度以下になるまでには、６０分以上の紫外光の照射が必
要であった。
紫外光を１５分照射した後に、紫外光が照射された領域
は接触角の値が１６度であった。一方、オゾン発生器を
動作させない場合においては、紫外光を１５分照射した
後には、紫外光が照射された領域は接触角の値が６１度
であった。また、いずれの場合も、遮光パターン上、即
ち、紫外光が照射されていない領域においては、接触角
の値が１１０度であった。紫外光照射による接触角の変
化は、自己組織化膜の分解・除去に起因するものと考え
られる。従って、オゾン発生器を動作させた場合、１５
分の紫外光の照射により自己組織化膜が良好にパターン
ニングできたと考えられる。しかしながら、オゾン発生
器を動作させない場合には、１５分の紫外光照射では自
己組織化膜の分解・除去は不充分であり、接触角が２０
度以下になるまでには、６０分以上の紫外光の照射が必
要であった。
【００３３】以上の結果から、オゾンを基板近傍に供給
しながら、基板に対して紫外光を照射することにより、
自己組織化膜の分解・除去がより短時間で行えることが
わかる。
しながら、基板に対して紫外光を照射することにより、
自己組織化膜の分解・除去がより短時間で行えることが
わかる。
【００３４】本実施例においては、紫外光の光源として
２６０ｎｍから３２０ｎｍの波長のメタルハライドラン
プを用いたが、波長域が、２００ｎｍから３８０ｎｍの
水銀ランプを用いた場合においても、基板近傍へのオゾ
ンの供給により、より短時間の紫外光照射での良好な有
機分子膜のパターンニングが確認できた。
２６０ｎｍから３２０ｎｍの波長のメタルハライドラン
プを用いたが、波長域が、２００ｎｍから３８０ｎｍの
水銀ランプを用いた場合においても、基板近傍へのオゾ
ンの供給により、より短時間の紫外光照射での良好な有
機分子膜のパターンニングが確認できた。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、紫
外光の照射時間が短くとも、良好にパターンニングが可
能な有機分子膜のパターンニング方法を提供することが
できる。
外光の照射時間が短くとも、良好にパターンニングが可
能な有機分子膜のパターンニング方法を提供することが
できる。
【図１】自己組織化膜のパターンニングの工程を示す断
面図である。
面図である。
【図２】基板上に有機分子膜が形成されている状態を示
す断面図である。
す断面図である。
【図３】基板上に有機分子膜パターンが形成されている
状態を示す断面図である。
状態を示す断面図である。
１１ 基板 １２ 有機分子膜 １３ 有機分子膜パターン １５ オゾン発生器 ２０ フォトマスク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｆ 7/20 ５０１ Ｇ０３Ｆ 7/20 ５０１ Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１４Ｃ Ｆターム(参考） 2H025 AA00 AB16 AB17 AC01 AD03 BF30 2H097 BA10 CA12 FA03 FA06 GA45 4D075 BB20Y BB46Y BB56Y DA04 DA06 DB01 DB13 DB31 DC22 4F100 AG00A AH00B AH05B AH06B AT00A BA02 EJ54 EJ60 GB41 JB09B JL02 5F046 AA28 BA03 CA02 DA07 JA20
Claims (6)
- 【請求項１】 基板表面に、膜厚が３ｎｍ以下の有機分
子膜を形成した後に、基板表面近傍にオゾンを供給しな
がら有機分子膜に紫外光を照射して、有機分子膜の一部
を除去する有機分子膜パターンの製造方法。 - 【請求項２】 前記有機分子膜が、自己組織化膜である
ことを特徴とする請求項１に記載の有機分子膜パターン
の製造方法。 - 【請求項３】 前記有機分子膜が、アルキル基あるいは
フルオロアルキル基を有する自己組織化膜であることを
特徴とする請求項２に記載の有機分子膜パターンの製造
方法。 - 【請求項４】 前記有機分子膜が、シラン系有機分子膜
であることを特徴とする請求項２に記載の有機分子膜パ
ターンの製造方法。 - 【請求項５】 前記紫外光の波長が、２００ｎｍ以上、
３８０ｎｍ以下の範囲にあることを特徴とする請求項１
に記載の有機分子膜パターンの製造方法。 - 【請求項６】 表面に膜厚が３ｎｍ以下の有機分子膜を
形成された基板と、基板上に紫外光を選択的に照射する
手段と、前記基板近傍にオゾンを供給する手段、とを有
する有機分子膜パターンの製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000202202A JP3843707B2 (ja) | 2000-07-04 | 2000-07-04 | 有機分子膜パターンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000202202A JP3843707B2 (ja) | 2000-07-04 | 2000-07-04 | 有機分子膜パターンの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002023367A true JP2002023367A (ja) | 2002-01-23 |
| JP3843707B2 JP3843707B2 (ja) | 2006-11-08 |
Family
ID=18699764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000202202A Expired - Fee Related JP3843707B2 (ja) | 2000-07-04 | 2000-07-04 | 有機分子膜パターンの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3843707B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004033754A2 (en) * | 2002-10-10 | 2004-04-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Pretreatment method for electroless plating material and method for producing member having plated coating |
-
2000
- 2000-07-04 JP JP2000202202A patent/JP3843707B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004033754A2 (en) * | 2002-10-10 | 2004-04-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Pretreatment method for electroless plating material and method for producing member having plated coating |
| WO2004033754A3 (en) * | 2002-10-10 | 2004-07-15 | Toyota Motor Co Ltd | Pretreatment method for electroless plating material and method for producing member having plated coating |
| US8052858B2 (en) | 2002-10-10 | 2011-11-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Pretreatment method for electroless plating material and method for producing member having plated coating |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3843707B2 (ja) | 2006-11-08 |
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