JPH0217672A - 単分子吸着膜形成方法 - Google Patents
単分子吸着膜形成方法Info
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- JPH0217672A JPH0217672A JP63168205A JP16820588A JPH0217672A JP H0217672 A JPH0217672 A JP H0217672A JP 63168205 A JP63168205 A JP 63168205A JP 16820588 A JP16820588 A JP 16820588A JP H0217672 A JPH0217672 A JP H0217672A
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Classifications
-
- 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
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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、分子内にジアセチレン結合を有するシラン系
単分子吸着膜を、任意の基板上に化学吸着法を用いて形
成することを特徴としたものであり、導電膜及び絶縁膜
等として半導体産業全般に利用できるものである。
単分子吸着膜を、任意の基板上に化学吸着法を用いて形
成することを特徴としたものであり、導電膜及び絶縁膜
等として半導体産業全般に利用できるものである。
従来の技術
従来より、ポリジアセチレン化合物は、分子内に非常に
長い共役ポリジアセチレン結合を有することから非線形
光学効果あるいは導電性など、機能性に富む材料として
注目されている。そこで、このポリマーをモノマー分子
から重合させて形成する手法として、より機能性の高い
結晶を得るために、ラングミュア・プロジェット（ＬＢ
＞法や真空蒸着法などが検討されている。
長い共役ポリジアセチレン結合を有することから非線形
光学効果あるいは導電性など、機能性に富む材料として
注目されている。そこで、このポリマーをモノマー分子
から重合させて形成する手法として、より機能性の高い
結晶を得るために、ラングミュア・プロジェット（ＬＢ
＞法や真空蒸着法などが検討されている。
発明が解決しようとする課題
一般に、ポリジアセチレン化合物が、高度な光物性を有
するためには、ポリマー内に非常に長いポリジアセチレ
ン結合を必要とする。そこでラングミュア・プロジェッ
）（ＬＢ）法を用いればあらかじめモノマーの分子配向
性・密度を自在に制御できるので、その結果、エネルギ
ー線照射などに対する反応性を容易に制御できる。
するためには、ポリマー内に非常に長いポリジアセチレ
ン結合を必要とする。そこでラングミュア・プロジェッ
）（ＬＢ）法を用いればあらかじめモノマーの分子配向
性・密度を自在に制御できるので、その結果、エネルギ
ー線照射などに対する反応性を容易に制御できる。
しかし、この手法で単分子膜を作成する場合、Ｌ Ｂ
ｌ−ラフ内の水面上のジアセチレンモノマーが、外部か
らの表面圧にかかわらず結晶化して欠陥をつくり、結果
として重合後ある一定の長さまでの共役長しか持てない
という問題があった。
ｌ−ラフ内の水面上のジアセチレンモノマーが、外部か
らの表面圧にかかわらず結晶化して欠陥をつくり、結果
として重合後ある一定の長さまでの共役長しか持てない
という問題があった。
一方、真空蒸着法によるポリジアセチレンの形成も、膜
厚制御性など利点もあるが、製法上、過度に加熱すると
化ツマ−の分解が発生したシする問題があった。
厚制御性など利点もあるが、製法上、過度に加熱すると
化ツマ−の分解が発生したシする問題があった。
Ｈ題を解決するための手段
本発明は上述のような、従来の問題点に鑑みなされたも
のである。すなわち、膜の分子配向性を吸着時の温度で
制御しながら、分子内にジアセチレン結合を有するシラ
ン系単分子吸着膜を化学吸着法で任意の基板上に形成す
ることを特徴とするものである。
のである。すなわち、膜の分子配向性を吸着時の温度で
制御しながら、分子内にジアセチレン結合を有するシラ
ン系単分子吸着膜を化学吸着法で任意の基板上に形成す
ることを特徴とするものである。
作 用
本発明により、膜内に欠陥を持たず、かつ分子配向性の
優れたジアセチレン系単分子吸着膜を形成することがで
きる。
優れたジアセチレン系単分子吸着膜を形成することがで
きる。
実施例
本発明の第１の実施例を第１図に基づいて説明する。第
１図体）において、表面に８１０２の形成されたＳｉ基
板１の上に、分子内にジアセチレン結合を有するシラン
界面活性剤（たとえば、ＣＨ３（ＣＨ２）ｒｎ−Ｃ＝Ｃ
−Ｃ＝Ｃ−（ＣＨ２） ｎ−５ｉＣＸ ３（ｍ 、 ｎ
は整数））を用いて、１０〜２０℃の温度条件のもとて
化学吸着法によって、基板１の表面で反応させ、第１図
（ｂ）に示すように単分子吸着膜２を形成する。例えば
、２×１０〜６Ｘ１０”−２ｍｏｌ／ｆｌ の濃度で溶
かしたａｏ％ｎ−ヘキサン。
１図体）において、表面に８１０２の形成されたＳｉ基
板１の上に、分子内にジアセチレン結合を有するシラン
界面活性剤（たとえば、ＣＨ３（ＣＨ２）ｒｎ−Ｃ＝Ｃ
−Ｃ＝Ｃ−（ＣＨ２） ｎ−５ｉＣＸ ３（ｍ 、 ｎ
は整数））を用いて、１０〜２０℃の温度条件のもとて
化学吸着法によって、基板１の表面で反応させ、第１図
（ｂ）に示すように単分子吸着膜２を形成する。例えば
、２×１０〜６Ｘ１０”−２ｍｏｌ／ｆｌ の濃度で溶
かしたａｏ％ｎ−ヘキサン。
１２％匹塩化炭素、８チクロロホルム溶液中に浸漬し、
５ＩＯ２表面で−Ｓ １−０−の結合３を形成する。こ
こで第１図（Ｃ）に示すように、単分子吸着膜２のジア
セチレン結合４は吸着温度が低いため基板に対して垂直
に配向して成膜されている。
５ＩＯ２表面で−Ｓ １−０−の結合３を形成する。こ
こで第１図（Ｃ）に示すように、単分子吸着膜２のジア
セチレン結合４は吸着温度が低いため基板に対して垂直
に配向して成膜されている。
次に、第１図（ｄ）に示すように、赤外線などの熱線６
を膜２に対して選択的に照射すると、第１図（、）に示
すように、熱線６をうけた部分６の分子は斜めに配向を
変えてしまい、結果として第１図（ｆ）に示すように、
単分子吸着膜２の中において、分子が基板に対して垂直
に配向している部分７と、斜めに配向している部分８と
が形成される。（なお、このとき、ジアセチレン化合物
は赤外線で重合されることはない。）一般に、ジアセチ
レン化金物が、エネルギー線照射などによって重合する
場合、重合するモノマー分子間においては、互いのジア
セチレン結合は斜めに配向している方が、反応性が高い
。従って、図１（ｑ）に示すように単分子吸着膜６に対
して全面に遠紫外線などのエネルギー線９を照射すると
、（ｈ）に示すように分子が垂直に配向している部分７
は未反応である一方で、分子が斜めに配向している部分
８のみが、非常に収率よく共役ポリジアセチレン結合１
０を形成する。すなわち、この工程で、（ｌに示すよう
な、導電性など光物性を有する部分１１と、そうでない
部分１２をパターン状に有する単分子吸着膜が形成され
たことになる。
を膜２に対して選択的に照射すると、第１図（、）に示
すように、熱線６をうけた部分６の分子は斜めに配向を
変えてしまい、結果として第１図（ｆ）に示すように、
単分子吸着膜２の中において、分子が基板に対して垂直
に配向している部分７と、斜めに配向している部分８と
が形成される。（なお、このとき、ジアセチレン化合物
は赤外線で重合されることはない。）一般に、ジアセチ
レン化金物が、エネルギー線照射などによって重合する
場合、重合するモノマー分子間においては、互いのジア
セチレン結合は斜めに配向している方が、反応性が高い
。従って、図１（ｑ）に示すように単分子吸着膜６に対
して全面に遠紫外線などのエネルギー線９を照射すると
、（ｈ）に示すように分子が垂直に配向している部分７
は未反応である一方で、分子が斜めに配向している部分
８のみが、非常に収率よく共役ポリジアセチレン結合１
０を形成する。すなわち、この工程で、（ｌに示すよう
な、導電性など光物性を有する部分１１と、そうでない
部分１２をパターン状に有する単分子吸着膜が形成され
たことになる。
次に、本発明の第２の実施例を第２図に基づいて説明す
る。第２図（−）において、表面に８１０２の形成され
たＳｉ基板１の上に、本発明の第１の実施例の第１図（
、） 、 （ｂ）と温度条件のみを５０℃程度に変えた
同様の化学吸着法で、第２図（ｂ）に示すように単分子
吸着膜２を形成する。ここで、第２図（Ｃ）に示すよう
に単分子吸着膜２のジアセチレン結合１３は、吸着温度
が高いため基板に対して斜めに配向して成膜されている
。
る。第２図（−）において、表面に８１０２の形成され
たＳｉ基板１の上に、本発明の第１の実施例の第１図（
、） 、 （ｂ）と温度条件のみを５０℃程度に変えた
同様の化学吸着法で、第２図（ｂ）に示すように単分子
吸着膜２を形成する。ここで、第２図（Ｃ）に示すよう
に単分子吸着膜２のジアセチレン結合１３は、吸着温度
が高いため基板に対して斜めに配向して成膜されている
。
次に、第２図（ｄ）に示すように膜全面に対して遠紫外
線などのエネルギー線９を照射すると、第２図（、）に
示すように、膜内の全ての分子はあらかじめ反応のし易
い角度に配向していたために、膜全体にわたって非常に
長いポリジアセチレン結合１４を形成する。従って単分
子吸着膜２は、基板表面きれいに成膜されているため、
第２図（ｆ）に示すようにこの工程でピンホール、空孔
など欠陥のない非常にポリジアセチレン結合の長いポリ
ジアセチレンの単分子吸着膜１６が形成されたことにな
る。
線などのエネルギー線９を照射すると、第２図（、）に
示すように、膜内の全ての分子はあらかじめ反応のし易
い角度に配向していたために、膜全体にわたって非常に
長いポリジアセチレン結合１４を形成する。従って単分
子吸着膜２は、基板表面きれいに成膜されているため、
第２図（ｆ）に示すようにこの工程でピンホール、空孔
など欠陥のない非常にポリジアセチレン結合の長いポリ
ジアセチレンの単分子吸着膜１６が形成されたことにな
る。
なお、本発明に関する実験データとして、第１の実施例
の第１図（ｈ）のエネルギー線を照射されても重合しな
い部分７のＵＶ吸収スペクト／ｌ／の経時変化を第３図
に、また、第１図（ｈ）の重合する部分８のＵＶスペク
トルの経時変化を第４図にそれぞれ示す。第３図ではポ
リジアセチレンの吸収が全く発生していないが、第４図
では６５０ｎｍにλｍａｗをもつポリジアセチレンの吸
収が確認されている。
の第１図（ｈ）のエネルギー線を照射されても重合しな
い部分７のＵＶ吸収スペクト／ｌ／の経時変化を第３図
に、また、第１図（ｈ）の重合する部分８のＵＶスペク
トルの経時変化を第４図にそれぞれ示す。第３図ではポ
リジアセチレンの吸収が全く発生していないが、第４図
では６５０ｎｍにλｍａｗをもつポリジアセチレンの吸
収が確認されている。
発明の効果
本発明によれば、分子オーダーでピンホールがなく、し
かも遠紫外線などのエネルギー線や熱などに対する反応
性が膜内均一に制御されたジアセチレン系単分子吸着膜
の形成が可能となる。
かも遠紫外線などのエネルギー線や熱などに対する反応
性が膜内均一に制御されたジアセチレン系単分子吸着膜
の形成が可能となる。
第１図は本発明の第１の実施例の単分子吸着膜形成方法
の工程断面図で、（ａ） 、 （ｂ） 、 （ｄ） 、
（ｆ） 、 （ｃｒ） 。 （ｉ）は基板断面図、（Ｃ） 、 （＠） 、 （ｈ）
はそれぞれ中） 、 （ｄ） 。 （ｑ）のＡ、Ｂ、０部の拡大図、第２図は本発明の第２
の実施例の単分子吸着膜形成方法の工程断面図１・・・
・・・基板、２・・・・・・単分子吸着膜、３，１６・
・・・・・結合、４，１３・・・・・・ジアセチレン結
合、６・・・・・・熱線、６・・・・・・熱線６をうけ
た部分、７・・・・・・分子が垂直に配向している部分
、８・・・・・・分子が斜めに配向している部分、９・
・・・・・エネルギー線、１０．１４・・・・・・ポリ
シアスチレン結合、１１・・・・・・光物性を有する部
分、１２・・・・・・光物性をもたない部分、１６・・
・・・・ポリジアセチレンの単分子吸着膜。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名１図 第 図 第 図
の工程断面図で、（ａ） 、 （ｂ） 、 （ｄ） 、
（ｆ） 、 （ｃｒ） 。 （ｉ）は基板断面図、（Ｃ） 、 （＠） 、 （ｈ）
はそれぞれ中） 、 （ｄ） 。 （ｑ）のＡ、Ｂ、０部の拡大図、第２図は本発明の第２
の実施例の単分子吸着膜形成方法の工程断面図１・・・
・・・基板、２・・・・・・単分子吸着膜、３，１６・
・・・・・結合、４，１３・・・・・・ジアセチレン結
合、６・・・・・・熱線、６・・・・・・熱線６をうけ
た部分、７・・・・・・分子が垂直に配向している部分
、８・・・・・・分子が斜めに配向している部分、９・
・・・・・エネルギー線、１０．１４・・・・・・ポリ
シアスチレン結合、１１・・・・・・光物性を有する部
分、１２・・・・・・光物性をもたない部分、１６・・
・・・・ポリジアセチレンの単分子吸着膜。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名１図 第 図 第 図
Claims (4)
- （１）膜の分子配向性を吸着時の温度で制御しながら、
分子内にジアセチレン結合を有するシラン系単分子吸着
膜を、化学吸着法で任意の基板上に形成することを特徴
とする単分子吸着膜形成方法。 - （２）任意の基板上に、２０℃以下の低温下で化学吸着
法によって形成した前記シラン系単分子吸着膜に対して
、パターン状に加熱処理を行った後、膜全面にエネルギ
ー線を照射することによって前記膜内に選択的に共役ジ
アセチレンポリマーを形成することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の単分子吸着膜形成方法。 - （３）任意の基板上に、５０℃以上の高温下で化学吸着
法によって形成した前記シラン系単分子吸着膜に対して
、膜全面にエネルギー線を照射することによって有効共
役長の長い共役ジアセチレンポリマーを形成することを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の単分子吸着膜形
成方法。 - （４）パターン状に加熱処理を行う方法として、赤外線
を選択的に照射することを特徴とした特許請求の範囲第
２項記載の単分子吸着膜形成方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63168205A JPH0777274B2 (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 単分子吸着膜形成方法 |
| EP93202997A EP0584891B1 (en) | 1988-06-28 | 1989-06-27 | Method for the formation of built-up films of monomolecular layers using silane compounds having an acetylene bond |
| US07/371,893 US5035782A (en) | 1988-06-28 | 1989-06-27 | Method for the formation of monomolecular adsorption films or built-up films of monomolecular layers using silane compounds having an acetylene or diacetylene bond |
| DE68915873T DE68915873T2 (de) | 1988-06-28 | 1989-06-27 | Verfahren zur Herstellung von monomolekularen Adsorptionsfilmen oder aus monomolekularen Schichten aufgebauten Filmen unter Anwendung von Silanen, die Acetylen- oder Diacetylenbindungen enthalten. |
| EP89306531A EP0351092B1 (en) | 1988-06-28 | 1989-06-27 | Method for the formation of monomolecular adsorption films or built-up films of monomolecular layers using silane compounds having an acetylene or diacetylene bond |
| DE68927865T DE68927865T2 (de) | 1988-06-28 | 1989-06-27 | Verfahren zur Herstellung von aus monomolekularen Schichten aufgebauten Filmen unter Anwendung von Silanen, die Acetylen- bindungen enthalten |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63168205A JPH0777274B2 (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 単分子吸着膜形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0217672A true JPH0217672A (ja) | 1990-01-22 |
| JPH0777274B2 JPH0777274B2 (ja) | 1995-08-16 |
Family
ID=15863738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63168205A Expired - Fee Related JPH0777274B2 (ja) | 1988-06-28 | 1988-07-06 | 単分子吸着膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0777274B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012523013A (ja) * | 2009-04-02 | 2012-09-27 | データレース リミテッド | レーザーイメージング |
-
1988
- 1988-07-06 JP JP63168205A patent/JPH0777274B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012523013A (ja) * | 2009-04-02 | 2012-09-27 | データレース リミテッド | レーザーイメージング |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0777274B2 (ja) | 1995-08-16 |
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