JPH02133435A - 耐熱性高分子超薄膜の製造法 - 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 本発明は種々の電子部品あるいは光学部品等に利用され
る耐熱性高分子超薄膜の製造法に関するものである。

従来の技術 近年エレクトロニクス技術の発展がめざましく、装置機
器あるいは素子が著るしく小型化されている。そのよう
ななかでシリコンあるいはゲルマニウム元素を含む有機
高分子は第２の有機物とに非常な興味を集めている。こ
れは従来の様な炭素を主体とした有機物には見られない
特徴的な物性が期待されるためで、用途とに現状で考え
ると■　半導体、導電性高分子などの電子材料 ■　記録材料、光関連材料 ■　セラミックス原料 ■　フォトレジスト ■　有機ガラス ■医薬 等が考えられ既に一部は実用化もにいる。

発明が解決しようとする課題 しかしながらこれらの材料の薄膜とにの機能を発現させ
た例は殆んどない。これは一つは例えばポリシランの場
合可溶化はできても、低分子物質の混在を招きどうにも
皮膜性が悪化するためと考えられる。この点に関には現
在勢力的に実験が行なわれ新しい合成法が開発されつつ
ある。

しかし依然とに現状得られるポリマーは分子量分布が２
つのピークを持つものとなっている。従って（、■のセ
ラミックスをつくる場合においても薄膜とには得られて
おらず、固体も［−くけ繊維状に限られている。

シリコンもしくけゲルマニウムを含むポリマーを薄膜化
することは電子材料、記録材料あるいはフォトレジスト
材料とにもまたセラミックス原料でも非常に興味のある
所である。

本発明は上記要望を達成するもので、シリコンまたはゲ
ルマニウムを含むポリマーの超薄膜化と耐熱性の向上を
目的とするものである。

評題点を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するもので２可溶性のポリシラ
ン、ポリゲルマン、ポリシラザンの溶液を支持液体表面
、例えば水面上に供給することにより容易にこれら高分
子の超薄膜を作製できる。

そに水面上に生成した高分子超薄膜を基板上にすくい上
げ接着積層することで〜２００　Ａ程度の均一な超薄膜
を作製できる。この膜厚は当然積層の回数、もしくは溶
液の濃度で調整できるものである０ また我々が既に提案（特公昭５８−３５７２２号公報参
照）にいるような水面展開法による連続的な製膜も可能
である。得られたポリマーの薄膜は一般的に低分子物質
を含み非常に不安定な膜となってしまう。そのため３０
０〜１０００℃での加熱処理により、低分子物質の除去
と膜の安定化を必要とする。　こうすることにより〜１
００八程度のこれらポリマーの超薄の高分子膜が容易に
可能となった。

また本発明に用いられる高分子は従来技術でも示した通
り感光性材料とにも知られ、フォレジスト材料とにも有
望である。従ってあらかじめパターンを描いた後で熱処
理することも可能で、超薄膜でパターン化することも可
能である。

ポリシラン材料とには一般式が 以下余白 Ｒ１ 体も可能で一般式が （但し、Ｒ１は水素原子、炭素数が１〜９個のアルキル
基あるいはハロゲン化アルキル基及びフェニル基のいず
れかで示される。Ｒ２は炭素数が１〜９個のアルキル基
あるいは）・ロゲン化アルキル基及びフェニル基より成
る群より選ばれる。Ｒ１゜Ｒ２は同じでも異っても良い
。ｎは１０以上の整数で示きれる。）で示される。また
ポリゲルマンとには一般式が （但し、Ｒ＋、Ｒ２は炭素数が１〜６個のアルキル基あ
るいはハロゲン化アルキル基及びフェニル基より成る群
より選ばれる。几１．Ｒ２は同じでも異っても良い。ｎ
は１０以上の整数で示される。）のもので、分子量が少
くとも１０，０００以上の成分を含んでいることが必要
である。この他に共重合（但し、Ｒ＋は水素原子、炭素
数が１〜９個のアルキル基あるいけハロゲン化アルキル
基及びフェニル基のいずれかで示される。Ｒ２は炭素数
が１〜９個のアルキル基あるいはハロゲン化アルキル基
及びフェニル基より成る群より選ばれる。Ｒ１゜Ｒｚｉ
ｄ同じでも異って良い。Ｘは炭素、フェニレン、ケイ素
、ゲルマニウムを含む残基より成る群より選ばれる。で
示されるものが適当である。

さらにこれらの高分子の混合体でも相溶性が良ければ均
一な薄膜を作ることが可能である。ま、ケ場合によって
は、より耐熱性を向上させるためフィラーを混入させる
ことあるいは第２成分を混入させ熱処理をすることでよ
り強固な薄膜を作製することも可能である。

つまり本発明は有機の可溶性金属系ポリマーを従来にな
い手法である支持液体表面に展開させ、超薄膜を非常に
容易に作製できること。及びこの膜を熱処理することで
耐熱性高分子超薄膜を簡単に作製できるところに有り、
この系に第２成分が入ってきても支持液体表面で薄膜を
展開できれば何等の１１限はないものである。

作　　　　用 この様にに得られる有機高分子薄膜ば、熱処理の温度に
よってはセラミックス化することも可能であり非常に耐
熱性に優れた超薄膜を生成できる。従って例えば得られ
る薄膜をコンデンサーの誘電体とに使用すれば高分子フ
ィルムで実現できなかった誘電率を備え、かつ従来のフ
ィルムコンデンサーに使用にいる高分子誘電体以上に薄
膜化も可能となる。かつ耐熱性にも優れ非常に高性能な
フィルムコンデンサーが可能となる。

このフィルムコンデンサー以外にもこの様な耐熱性の高
分子超薄膜は種々の電子部品あるいは光学部品等に応用
が可能である。

実施例 以下に本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。

〈実施例−１〉 ｎ−ヘキシルメチルジクロルシランをトルエン溶媒中に
溶解し、金属Ｎａを添加に脱塩縮合させるウルツフィノ
テノヒ反応により合成しｆｌ。合成きれたサンプルはＧ
　Ｐ　Ｃｉｔ’（ＩＩ定により分子量をｊｉｌｔ定した
結果、重量平均分子量が１０万と１万に２つのピークを
もつポリマーとなった。このポリマーを再沈法により稍
製、乾燥後２重量％のベンゼン溶液を調整した。この溶
液を用い、いわゆる水面展開を試みた所、約２０ＯＡの
超薄膜が形成された。形成された薄膜をゲルマニウム基
板上に積層を５回行ない〜１μｍの薄膜を得た。第１図
（Ａンにその赤外吸収スペクトルを示した。得られた１
１７膜を空気中〜４００　’Ｃで３０分熱処理後の赤外
吸収スペクトルを同じく第１図（Ｂ）に示した。−性的
に不活性ガス雰囲気中で熱処理した場合カルボシラン構
造になることが知られている（ジャーナルオブ　オルガ
ノメタリック　ケミストリー；　Ｊｏｎｒｎａｌ　ｏｆ
　Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ
、　３００（１９８６）３２７−３４６）。この場合は
空気雰囲気中のためこのカルボシランとシロキサン購造
が混在したものと考えられる。

得られた薄膜の模厚ば〜１８０Ａの超薄膜で、耐熱性に
も優れる均一な薄膜を与えた。

〈実施例−２〉 実施例−１と同様にシクロヘキシルメチルジクロルシラ
ンを用いてそのポリマーを合成し、薄膜を作製し同じ実
験を行った。この場合は加熱処理温度な〜６００℃に上
げ３０分行った。第２図（Ａ）に未処理のポリマー薄１
摸の赤外吸収スペクトルを。

そに（Ｂ）に処理後のスペクトルを示した。実施例−１
の場合同様の薄膜が約１２０Ａで生成はれた。

本発明の実施例とにポリシランの例を示したがポリゲル
マンあるいはポリシラザンについても同様の効果が得ら
れることが確認烙れた。

発明の効果 以上のようし′こ、本発明は支持液体表面にシリコンオ
たはゲルマニウムを含む高分子超薄膜を生成する過程と
、前記高分子超薄膜を基板上に積層する過程と、前記積
層体を加熱処理する過程とを少なくとも含む耐熱性高分
子超薄膜の製造法を提供するもので、この方法により、
シリコンまたはゲルマニウムを含む耐熱性の高分子超薄
膜を容易に製造可能である。そに得られる薄膜は電子部
品あるいは光学部品等の材料とに非常に有望である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１において作製された薄膜の赤
外吸収スペクトル図を示し、（Ａ）は未処理、（Ｂ）は
４００”Ｃ１３０分処理した薄膜のスペクトル図、第２
図は実施例２において作製畑れた薄膜の赤外吸収スペク
トル図を示し、（Ａ）は未処理、（Ｂ）は６００’Ｃ１
３０分処理した薄膜のスペクトル図である。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名第　
１　図 、４） 第　２　口 （り 懺 オ天（こｎ＝） １覧　欅虻　（ｃｙｒす

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリコンまたはゲルマニウムを含む可溶性高分子
   の溶液を支持液体表面に供給し支持液体表面に高分子超
   薄膜を生成する過程と、生成した高分子超薄膜を基板上
   に接着積層する過程と、更に前記積層体を加熱処理する
   過程とから成ることを特徴とする耐熱性高分子超薄膜の
   製造法。
2. （２）可溶性高分子が一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、Ｒ＿１は水素原子、炭素数が１〜９個のアルキ
   ル基あるいはハロゲン化アルキル基及びフェニル基のい
   ずれかで示される。Ｒ＿２は炭素数が１〜９個のアルキ
   ル基あるいはハロゲン化アルキル基及びフェニル基より
   成る群より選ばれる。Ｒ＿１、Ｒ＿２は同じでも異って
   も良い。ｎは１０以上の整数で示される。）である請求
   項１記載の耐熱性高分子超薄膜の製造法。
3. （３）可溶性高分子が一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、Ｒ＿１、Ｒ＿２は炭素数が１〜６個のアルキル
   基あるいはハロゲン化アルキル基及びフェニル基より成
   る群より選ばれる。Ｒ＿１、Ｒ＿２は同じでも異っても
   良い。ｎは１０以上の整数で示される。）である請求項
   １記載の耐熱性高分子超薄膜の製造法。
4. （４）可溶性高分子が一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、Ｒ＿１、Ｒ＿２は炭素数１〜６個のアルキル基
   あるいはハロゲン化アルキル基及びフェニル基より成る
   群より選ばれ、同一でも異っても良い。ｎは１０以上の
   整数で示される。）である請求項１記載の耐熱性高分子
   超薄膜の製造法。
5. （５）可溶性高分子が一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、Ｒ＿１は水素原子、炭素数が１〜９個のアルキ
   ル基あるいはハロゲン化アルキル基及びフェニル基のい
   ずれかで示される。Ｒ＿２は炭素数が１〜９個のアルキ
   ル基あるいはハロゲン化アルキル基及びフェニル基より
   成る群より選ばれる。Ｒ＿１、Ｒ＿２は同じでも異って
   良い。Ｘは炭素、ホウ素、ケイ素、ゲルマニウムを含む
   残基より成る群より選ばれる。）で示される交互もしく
   はブロック共重合体である請求項１記載の耐熱性高分子
   超薄膜の製造法。