JPS60173842A - パタ−ン形成方法 - Google Patents
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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】
(1)技術分野
本発明は新規なパターン形成方法に関するものである。
更に具体的には、小分子膜又は単分子累積膜のパターン
を、下地上に形成する方法に関するものである。
を、下地上に形成する方法に関するものである。
(2)背景技術
従来半導体技術分野並ひに光学技術分野に於ける素材利
用はもっばら比較的取扱いが宣易な無機物を対象にして
進められてきた。これは有機化学分野の技術進展が無機
4A#1分野のそれに比べて著しく遅れていたことが一
因している。
用はもっばら比較的取扱いが宣易な無機物を対象にして
進められてきた。これは有機化学分野の技術進展が無機
4A#1分野のそれに比べて著しく遅れていたことが一
因している。
しかしなから、最近の有機化学分野の技術進歩には目を
みはるものがあり、又、無機物対象の素材開発もほぼ限
界に近づいてきたといわれている。そこで無機物を凌ぐ
新しい機能素材としての機能性有機材料の開発が要望さ
れている。有機材料の利点は安価かつ製造容易であるこ
と、機能性に富むこと等である。反面、これまで劣ると
されてきた1耐熱性、機械的強度に対しても、最近、こ
れを克服した41機材料が次々に生まれている。このよ
うな技術的背景のもとで、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、先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いう提案から、ばては1
個の有機分子に論理素子やメモリ素子等の機能を持たせ
た分子電子デバイスや生体関連物質からなる論理素子(
例えばバイオ・チップス)を作ろうという提案が最近、
いくつかの研究機関により発表された。
みはるものがあり、又、無機物対象の素材開発もほぼ限
界に近づいてきたといわれている。そこで無機物を凌ぐ
新しい機能素材としての機能性有機材料の開発が要望さ
れている。有機材料の利点は安価かつ製造容易であるこ
と、機能性に富むこと等である。反面、これまで劣ると
されてきた1耐熱性、機械的強度に対しても、最近、こ
れを克服した41機材料が次々に生まれている。このよ
うな技術的背景のもとで、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、先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いう提案から、ばては1
個の有機分子に論理素子やメモリ素子等の機能を持たせ
た分子電子デバイスや生体関連物質からなる論理素子(
例えばバイオ・チップス)を作ろうという提案が最近、
いくつかの研究機関により発表された。
かかる有機材料を用いて上記の各種デバイス等を作成す
る際の薄膜を形成する方法として単分子累積法(または
ランクミュア・プロジェント法)が知られている。
る際の薄膜を形成する方法として単分子累積法(または
ランクミュア・プロジェント法)が知られている。
ラングミュア・ブロジェント法は、例えば分子内に親木
基と疎水基を有する構造の分子において、両者のバラン
ス(両親媒性のバランス)が適度に保たれているとき、
分子は水面上で親水基を下に向けて単分子の層になるこ
とを利用して単分子膜または単分子層の累積膜を作成す
る方法である。
基と疎水基を有する構造の分子において、両者のバラン
ス(両親媒性のバランス)が適度に保たれているとき、
分子は水面上で親水基を下に向けて単分子の層になるこ
とを利用して単分子膜または単分子層の累積膜を作成す
る方法である。
この方法を用いて、中分子膜又は中分子累積膜を所望の
基体上に作成するには、一般には水面上に上記の分子か
ら成る単分子膜を展開した後、基体を水面を横切るよう
に上下させることにより行なう。水面上に展開する分子
を1種類とすれば、単一分子から成る単分子膜又は単分
子累積膜を形成することが可能である。一方、2種以上
の分子をあらかじめ揮発性溶媒中で混合し、これを水面
上に展開した後、基体上に移しとれば、2種以上の分子
から成る均一な組成の混合単分子膜又は混合中分子累積
膜を形成することが可能である。
基体上に作成するには、一般には水面上に上記の分子か
ら成る単分子膜を展開した後、基体を水面を横切るよう
に上下させることにより行なう。水面上に展開する分子
を1種類とすれば、単一分子から成る単分子膜又は単分
子累積膜を形成することが可能である。一方、2種以上
の分子をあらかじめ揮発性溶媒中で混合し、これを水面
上に展開した後、基体上に移しとれば、2種以上の分子
から成る均一な組成の混合単分子膜又は混合中分子累積
膜を形成することが可能である。
ところで、このような単分子膜又は11分子累累積りに
光唇電性等の各種の機能を持たせ、前述の如き各種デバ
イス等を作成するためには、単分子膜又は単分子累積膜
の二次元的な配置を制御する必要がある。しかしながら
、上記の方法では中分子膜又は単分子累積膜が基体全面
に形成されるため、単分子膜又は中分子累積膜の二次元
的なパターニングは、特殊な光重合性を利用したリング
ラフィ応用のフォトレジストの場合を除いて、すなわち
単分子膜又は単分子累積膜を構成する分子がフォトレジ
ストとしての性状を有する場合を除いて制御できない欠
点があった。
光唇電性等の各種の機能を持たせ、前述の如き各種デバ
イス等を作成するためには、単分子膜又は単分子累積膜
の二次元的な配置を制御する必要がある。しかしながら
、上記の方法では中分子膜又は単分子累積膜が基体全面
に形成されるため、単分子膜又は中分子累積膜の二次元
的なパターニングは、特殊な光重合性を利用したリング
ラフィ応用のフォトレジストの場合を除いて、すなわち
単分子膜又は単分子累積膜を構成する分子がフォトレジ
ストとしての性状を有する場合を除いて制御できない欠
点があった。
(3)発明の開示
本発明は、上記の事実に鑑み成されたものであって、本
発明の目的は、単分子膜又は中分子累積膜の二次元的な
配置を制御することが可能な新規なパターン形成方法を
提供することにある。
発明の目的は、単分子膜又は中分子累積膜の二次元的な
配置を制御することが可能な新規なパターン形成方法を
提供することにある。
本発明の上記目的は、以下の本発明によって速成される
。その上に単分子膜又は単分子累積膜が積層される下地
上に、リフトオフ層を設け、下地及びリフトオフ層上に
中分子膜又は単分子累積膜を積層した後、リフトオフ層
を下地から除去して、下地上にrli分子膜又は単分子
累積膜のパターンを形成することを特徴とするパターン
形成方法。
。その上に単分子膜又は単分子累積膜が積層される下地
上に、リフトオフ層を設け、下地及びリフトオフ層上に
中分子膜又は単分子累積膜を積層した後、リフトオフ層
を下地から除去して、下地上にrli分子膜又は単分子
累積膜のパターンを形成することを特徴とするパターン
形成方法。
(4)発明を実施するだめの最良の形7!1本発明にお
ける下地とは、単分子膜又は単分子累積膜が所定のパタ
ーンに従って積層される部位を指称する。そのような部
位としては、例えば、前述した各種の半導体デバイス等
に用いられるカラス、5i07等の無機物からなる基板
、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイ
ミド等の有機物からなる基板、AI 、 Ta、 W
、 In、 Cu等の金属やこれらの合金等からなる基
板、これ等の基板上に設けられた各種の層(所定のパタ
ーンに従って形成されている)、例えばAI、Ta、W
。
ける下地とは、単分子膜又は単分子累積膜が所定のパタ
ーンに従って積層される部位を指称する。そのような部
位としては、例えば、前述した各種の半導体デバイス等
に用いられるカラス、5i07等の無機物からなる基板
、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイ
ミド等の有機物からなる基板、AI 、 Ta、 W
、 In、 Cu等の金属やこれらの合金等からなる基
板、これ等の基板上に設けられた各種の層(所定のパタ
ーンに従って形成されている)、例えばAI、Ta、W
。
In 、 Cu等の蒸着メタル1模、シリコン、ゲルマ
ニウム等のアモルファス、多結晶あるいは単結晶半導体
膜、5n02. ITO(In203+5n02)等の
導電性酸化物カラス膜、5i02 、 A1203 、
ZrO,、Si、N4 、 BN 。
ニウム等のアモルファス、多結晶あるいは単結晶半導体
膜、5n02. ITO(In203+5n02)等の
導電性酸化物カラス膜、5i02 、 A1203 、
ZrO,、Si、N4 、 BN 。
Ta20:、1等の分子性アモルファス゛I!−導体1
1り等が挙げられる。また、このような基板、膜、ある
いは11シが積層されている基板上に、更に単分子膜又
は中分子累積膜等が積層されている部位等も利用し得る
ものとして挙げられる。
1り等が挙げられる。また、このような基板、膜、ある
いは11シが積層されている基板上に、更に単分子膜又
は中分子累積膜等が積層されている部位等も利用し得る
ものとして挙げられる。
本発明におけるリフトオフ層は、形成すべき単分子膜又
は単分子累積膜のパターンに従って下地」二に積層され
、単分子膜又は単分子累積膜が形成された後、エツチン
グ等により下地上から除去される。このようなリフトオ
フ層の材質としては、所望の材質、例えば下地に示した
ような41機物、無機物、金属等とし得るが、リフトオ
フ層上部に積層される単分子膜又は単分子累積膜あるい
はリフトオフ層が形成される下地をエツチングしたり変
質しないものを使用するのが好ましい。
は単分子累積膜のパターンに従って下地」二に積層され
、単分子膜又は単分子累積膜が形成された後、エツチン
グ等により下地上から除去される。このようなリフトオ
フ層の材質としては、所望の材質、例えば下地に示した
ような41機物、無機物、金属等とし得るが、リフトオ
フ層上部に積層される単分子膜又は単分子累積膜あるい
はリフトオフ層が形成される下地をエツチングしたり変
質しないものを使用するのが好ましい。
リフトオフ層の形成方法としては特に限定はなく、下地
」二に該リフトオフ層の所望のパターンを形成し40る
方法であれば広く使用することができる。そのような方
法としては、例えば、■薄膜作成方法として一般に広く
知られている方法、例えば蒸着法、スパッタリング法、
プラズマCVD法等を用い、マスク等のパターン形成手
段を(71用して直接下地に所望のパターンのリフトオ
フ層を形成する方法、 ■上記のプラズマCVD法等により、下地上にリフトオ
フ層たる薄膜を形成した後、該薄膜」二にドライフィル
ム等の感光性樹脂を、マスクを使って露光して所望のパ
ターンのフォトレジスト画像を形成し、該薄膜の不必要
部分をエツチングで除去し所望のパターンのリフトオフ
層を形成する方法(すなわち、所謂フォトリソグラフィ
ー法を適用する方法)、等が挙げられる。
」二に該リフトオフ層の所望のパターンを形成し40る
方法であれば広く使用することができる。そのような方
法としては、例えば、■薄膜作成方法として一般に広く
知られている方法、例えば蒸着法、スパッタリング法、
プラズマCVD法等を用い、マスク等のパターン形成手
段を(71用して直接下地に所望のパターンのリフトオ
フ層を形成する方法、 ■上記のプラズマCVD法等により、下地上にリフトオ
フ層たる薄膜を形成した後、該薄膜」二にドライフィル
ム等の感光性樹脂を、マスクを使って露光して所望のパ
ターンのフォトレジスト画像を形成し、該薄膜の不必要
部分をエツチングで除去し所望のパターンのリフトオフ
層を形成する方法(すなわち、所謂フォトリソグラフィ
ー法を適用する方法)、等が挙げられる。
リフトオフ層を下地から除去する方法としては、上記の
ようなエツチング等が利用し得るものとして挙げられる
が、該エツチングに使用するエツチング液は、下地やリ
フトオフ層上に積層されている単分子膜又は単分子累積
膜をエツチングしたり変質しないものを使用するのが好
ましい。
ようなエツチング等が利用し得るものとして挙げられる
が、該エツチングに使用するエツチング液は、下地やリ
フトオフ層上に積層されている単分子膜又は単分子累積
膜をエツチングしたり変質しないものを使用するのが好
ましい。
そのような工、7チンダ液を具体的に例示すれば、例え
ばリフトオフ層がAI 、 Noなどのメタルの場合に
は塩酸、硝酸の水溶液等、Al2O3の場合にはリン酎
の水溶液等、SiO;+の場合にはフッ酸の水溶液等、
Si 、 Geなとの場合にはフッ酸と硝酸の混合水溶
液等が挙げられる。
ばリフトオフ層がAI 、 Noなどのメタルの場合に
は塩酸、硝酸の水溶液等、Al2O3の場合にはリン酎
の水溶液等、SiO;+の場合にはフッ酸の水溶液等、
Si 、 Geなとの場合にはフッ酸と硝酸の混合水溶
液等が挙げられる。
尚、リフトオフ層の膜厚としては、その上部に積層され
る単分子膜又は単分子累積膜の厚さの5〜10倍が好ま
しい。
る単分子膜又は単分子累積膜の厚さの5〜10倍が好ま
しい。
本発明における単分子膜又はtl′i分子累私膜を構成
する分子は、その分子内に疎水性部分及び親水性部分を
有する分子であれば使用可能である。
する分子は、その分子内に疎水性部分及び親水性部分を
有する分子であれば使用可能である。
このような分子の疎水性部分のMJ構成要素して最も代
表的なものはアルキル基であって、直鎖状のものも分枝
状のものも使用しうる。その他の疎水性部分を構成する
基としては上記アルキル基の他、側光ばビニレン、ビニ
リデン、アセチレン等のオレフィン系炭化水素基、フェ
ニル、ナフチル、アントラニル等の如き縮合多環フェニ
ル基、ビフェニル、ターフェニル等の鎖状多環フェニル
基等の疎水基等が挙げられる。これらは各々単独又はそ
の複数が組合されて上記分子の疎水性部分を構成する。
表的なものはアルキル基であって、直鎖状のものも分枝
状のものも使用しうる。その他の疎水性部分を構成する
基としては上記アルキル基の他、側光ばビニレン、ビニ
リデン、アセチレン等のオレフィン系炭化水素基、フェ
ニル、ナフチル、アントラニル等の如き縮合多環フェニ
ル基、ビフェニル、ターフェニル等の鎖状多環フェニル
基等の疎水基等が挙げられる。これらは各々単独又はそ
の複数が組合されて上記分子の疎水性部分を構成する。
一方、親水性部分の構成要素として最も代表的なものは
、例えばカルボキシル基及びその金属塩並びにアミン塩
、スルホン酸基及びその金属塩並びにアミン塩、スルホ
ンアミド基、アミF基、アミン基、イミノ基、ヒドロキ
シル基、4級アミ7基、オキシアミノ基、オキシイミノ
基、ジアゾニウム基、グアニジン基、ヒドラジン基、リ
ン酸基、ケイ酸基、アルミン酸基等の親木性基等が挙げ
られる。これらも各々単独又はその複数が組み合されて
上記分子の親木性部分を構成する。
、例えばカルボキシル基及びその金属塩並びにアミン塩
、スルホン酸基及びその金属塩並びにアミン塩、スルホ
ンアミド基、アミF基、アミン基、イミノ基、ヒドロキ
シル基、4級アミ7基、オキシアミノ基、オキシイミノ
基、ジアゾニウム基、グアニジン基、ヒドラジン基、リ
ン酸基、ケイ酸基、アルミン酸基等の親木性基等が挙げ
られる。これらも各々単独又はその複数が組み合されて
上記分子の親木性部分を構成する。
ここで、分子内に親水性部分及び疎水性部分を有すると
は、例えば分子が上記のような親木基及び疎水基の両者
を分子内に1つずつ有するか、又は分子内に1つ以上の
親木基及び疎水基を有する場合には、分子全体の構成に
おいである部分が他の部分との関係において親水性であ
り、一方後者の部分は前者の部分との関係において疎水
性の関係を有することをいう。
は、例えば分子が上記のような親木基及び疎水基の両者
を分子内に1つずつ有するか、又は分子内に1つ以上の
親木基及び疎水基を有する場合には、分子全体の構成に
おいである部分が他の部分との関係において親水性であ
り、一方後者の部分は前者の部分との関係において疎水
性の関係を有することをいう。
本発明における単分子膜又は単分子累積膜を構成する上
記の如き分子の具体例としては、例えば光導電性の所望
の機能性を有する薄膜を形成する下記の如き分子等が挙
げられる。
記の如き分子の具体例としては、例えば光導電性の所望
の機能性を有する薄膜を形成する下記の如き分子等が挙
げられる。
■所望の機能性を荷う部位、即ち機能性部分(例えばπ
電子系)が同時に強い親水性(又は強い疎水性)として
の性質を(J+有する分子1例えば銅フタロシアニン、
ピレン、トリフェニルメタン等、■機能性部分が特に親
木性、疎水性を有さず、上記の如き親木基、疎水基等を
導入することで、分を内に親水性部分と疎水性部位を構
成したもの、例えば、 イ0機能性部分が親水性部分の側に配設されているもの
、例えば、光導電性を有する長鎖アルキル置換のメロシ
アニン色素等。
電子系)が同時に強い親水性(又は強い疎水性)として
の性質を(J+有する分子1例えば銅フタロシアニン、
ピレン、トリフェニルメタン等、■機能性部分が特に親
木性、疎水性を有さず、上記の如き親木基、疎水基等を
導入することで、分を内に親水性部分と疎水性部位を構
成したもの、例えば、 イ0機能性部分が親水性部分の側に配設されているもの
、例えば、光導電性を有する長鎖アルキル置換のメロシ
アニン色素等。
口9機能性部分が疎水性部分の側に配設されているもの
、例えば、ピレンに&釦アルキルカルポン酩を結合した
もの等、 ハ0機能性部分が中央伺近、即ち疎水性部分と親木性部
分の中間に配設されているもの、例えば、アントラセン
誘導体、ジアゾ色素の誘導体笠、 二1機能性部分がなく、疎水性部分と親木性部分のみで
できているもの、例えば、長釦位和脂肪酸置換のステア
リン酎、アラキシン酸等が具体的なものとして挙げられ
る。
、例えば、ピレンに&釦アルキルカルポン酩を結合した
もの等、 ハ0機能性部分が中央伺近、即ち疎水性部分と親木性部
分の中間に配設されているもの、例えば、アントラセン
誘導体、ジアゾ色素の誘導体笠、 二1機能性部分がなく、疎水性部分と親木性部分のみで
できているもの、例えば、長釦位和脂肪酸置換のステア
リン酎、アラキシン酸等が具体的なものとして挙げられ
る。
本発明における単分子膜又はr1分子累積膜の作成方法
の概要につき、一般に広く知られているKuiu+の研
究グループが考案したテングミュア争プロジェット法の
成膜装置を使用する場合を例として説明する。尚、本例
では中分子膜を展開する液体を水として説明を行う。
の概要につき、一般に広く知られているKuiu+の研
究グループが考案したテングミュア争プロジェット法の
成膜装置を使用する場合を例として説明する。尚、本例
では中分子膜を展開する液体を水として説明を行う。
まず、前述の分子を成膜分子とし、これをヘンゼン、ク
ロロホルム等の揮発性溶媒に溶解する。
ロロホルム等の揮発性溶媒に溶解する。
この溶液を水を入れた槽(トラフ)にスポイト等で滴下
し、水相上に該成膜分子の単分子膜を展開する。次に、
単分子膜が水相上を自由に拡散して拡がりすぎないよう
にするために設けられている浮子(または仕切板)を動
かし、単分子膜のJJfC開面積を縮小して単分子膜が
二次元固体j模の状態になるまで、単分子膜に表面圧を
かける。この表面圧を維持しながら、基板を水面に屯直
に且つこれを横切るように静かに上下させることにより
、単分子膜を基板上に移し取る。単分子膜は以上で製造
されるか、単分子累積膜は、前記の」二下の操作を繰り
返すことにより所望の累積度の単分子累積膜か形成され
る。
し、水相上に該成膜分子の単分子膜を展開する。次に、
単分子膜が水相上を自由に拡散して拡がりすぎないよう
にするために設けられている浮子(または仕切板)を動
かし、単分子膜のJJfC開面積を縮小して単分子膜が
二次元固体j模の状態になるまで、単分子膜に表面圧を
かける。この表面圧を維持しながら、基板を水面に屯直
に且つこれを横切るように静かに上下させることにより
、単分子膜を基板上に移し取る。単分子膜は以上で製造
されるか、単分子累積膜は、前記の」二下の操作を繰り
返すことにより所望の累積度の単分子累積膜か形成され
る。
単分子累積膜は、基板に対し一定の配向方向をもって累
積するが、これら配向方向に従ってX型、Y型、X型3
つに大別される単分子累積膜か基板上に形成される。X
型膜は、疎水性部分を基板側(第1図(a)参照)に向
けた構成、Z型膜は親木性部分を基板側(第1図(C)
参照)に向けた構成およびY型8分はXJj1膜とZ型
膜が交互に積層された構成(第1図(b))となってい
る。これら配向方向の制御は、水のpH1温度等の成膜
条件等を制御することにより行う。
積するが、これら配向方向に従ってX型、Y型、X型3
つに大別される単分子累積膜か基板上に形成される。X
型膜は、疎水性部分を基板側(第1図(a)参照)に向
けた構成、Z型膜は親木性部分を基板側(第1図(C)
参照)に向けた構成およびY型8分はXJj1膜とZ型
膜が交互に積層された構成(第1図(b))となってい
る。これら配向方向の制御は、水のpH1温度等の成膜
条件等を制御することにより行う。
以上、Kuhnの成膜装置によって単分子膜又は単分子
累積膜を作成する場合を示したが、本発明における中分
子膜又は巾分子累a膜を作成するための装置は上記例に
限定されるものではなく、その他水平4=J着方法や円
筒回転法等のラングミュアΦプロジェット法の原理に基
〈成膜装置を広く使用することが可能である。
累積膜を作成する場合を示したが、本発明における中分
子膜又は巾分子累a膜を作成するための装置は上記例に
限定されるものではなく、その他水平4=J着方法や円
筒回転法等のラングミュアΦプロジェット法の原理に基
〈成膜装置を広く使用することが可能である。
本発明における単分子膜又は単分子累積膜の作成は」二
記の方法等により行うが、この際その上にQ3.分子膜
又はり1−分子累積膜が形成される下地およびリフトオ
フ層を十分に清浄にしておくことが好ましい。下地およ
びリフトオフ層の清浄が不十分であると、膜剥れ等が生
じて単分子膜又は中分子累積膜のパターン形成か困難と
なる。これ等の清浄方法につき、以下にその具体例を示
す。
記の方法等により行うが、この際その上にQ3.分子膜
又はり1−分子累積膜が形成される下地およびリフトオ
フ層を十分に清浄にしておくことが好ましい。下地およ
びリフトオフ層の清浄が不十分であると、膜剥れ等が生
じて単分子膜又は中分子累積膜のパターン形成か困難と
なる。これ等の清浄方法につき、以下にその具体例を示
す。
例えば、下地又はリフトオフ層がガラスまたは石英であ
れば、クロム酸混液中に浸し、蒸留水で洗った後、清浄
な気流中で乾燥することで、その表面の清浄化を行う。
れば、クロム酸混液中に浸し、蒸留水で洗った後、清浄
な気流中で乾燥することで、その表面の清浄化を行う。
この処理を施されたガラスまたは石英は、その表面が完
全な親水性になる。
全な親水性になる。
ITOであれば、1M%の水溶液で軽くエツチングする
ことにより表面の汚染層を取り除く。この処理を施され
たITOは、完全な親水性になる。真空蒸7i′法によ
って形成されるAI、In、Mo等のメタル薄膜は、形
成後にその表面が空気中の酸素により醇化され、その表
面性状が変化する。この醇化膜を塩耐の水溶液で取り除
き、表面の清浄化を行う。
ことにより表面の汚染層を取り除く。この処理を施され
たITOは、完全な親水性になる。真空蒸7i′法によ
って形成されるAI、In、Mo等のメタル薄膜は、形
成後にその表面が空気中の酸素により醇化され、その表
面性状が変化する。この醇化膜を塩耐の水溶液で取り除
き、表面の清浄化を行う。
この処理を施されたメタル薄膜は、完全な親木性になる
。Si、Ge等の半導体膜の場合もその表面に醇化膜が
生しるが、この酸化膜をフン酪等で除去して表面の清浄
化を行う。この処理を施された゛V′導体膜は完全な疎
水性になる。
。Si、Ge等の半導体膜の場合もその表面に醇化膜が
生しるが、この酸化膜をフン酪等で除去して表面の清浄
化を行う。この処理を施された゛V′導体膜は完全な疎
水性になる。
以下、本発明の方法の概要につき、その−・実施態様の
主要段階における下地の構成を示した第2図に従って説
明する。
主要段階における下地の構成を示した第2図に従って説
明する。
第2図は、各段階におりる下地の切断面(切断方向は、
パターン形成面に垂直な方向)である。
パターン形成面に垂直な方向)である。
尚、本例では、下地を平板状の基板とし、またリフトオ
フ層の除去をエツチングによって行っている。
フ層の除去をエツチングによって行っている。
まず、第2図(a)に示すように、下地、本例の場合に
はi11板状の基板4−1のパターン形成面4−6を十
分に清浄にする。
はi11板状の基板4−1のパターン形成面4−6を十
分に清浄にする。
次に、第2図(b)に示すように、リフトオフ層4−4
を所9!のパターンに従って形成する。
を所9!のパターンに従って形成する。
次に、リフトオフ層4−4及びこれか形成されている以
外の下地面4−3を十分に清浄にする。
外の下地面4−3を十分に清浄にする。
次に、第2図(C)に示すように、リフトオフ層4−4
と下地面4−3の全面に中分子膜又は小分j′−累植膜
4−5を積層する。
と下地面4−3の全面に中分子膜又は小分j′−累植膜
4−5を積層する。
最後に、リフトオフ層4−4をエンチングにより除去す
れば、リフトオフ層4−4と共にその表面に形成されて
いる単分子))り又は中分子累積膜が除去され、第2図
(d)に示すように下地4−1上に所望のパターンの中
分子膜又は?■分子累積膜4−5が残されて、バターニ
ングが完成する。
れば、リフトオフ層4−4と共にその表面に形成されて
いる単分子))り又は中分子累積膜が除去され、第2図
(d)に示すように下地4−1上に所望のパターンの中
分子膜又は?■分子累積膜4−5が残されて、バターニ
ングが完成する。
リフトオフ層4−4のエツチングは、下地4−1とリフ
トオフ層の段差部4−7からエンチング液が侵入するこ
とでなされる。これは、この部分に形成される単分子膜
又は中分子累積膜4−5が、伺着力が弱くしかも宙度も
小さいことによる。尚、上記リフトオフ層の工・2チン
グ過程で超音波振動を11えるとエツチングが促進され
る。また、リフトオフ層の」二部面4−8を下地のパタ
ー/形成面4−6と異る表面状態、例えばリフトオフ層
の上部面4−8を疎水性とし下地のパターン形成面4−
6を親水性にする等とすれば、リフトオフ層の上部面4
−8における単分子膜又は申分〕′累積膜が剥れやすく
なるため、工、ンチングの促進されたパターン形成がu
J能である。
トオフ層の段差部4−7からエンチング液が侵入するこ
とでなされる。これは、この部分に形成される単分子膜
又は中分子累積膜4−5が、伺着力が弱くしかも宙度も
小さいことによる。尚、上記リフトオフ層の工・2チン
グ過程で超音波振動を11えるとエツチングが促進され
る。また、リフトオフ層の」二部面4−8を下地のパタ
ー/形成面4−6と異る表面状態、例えばリフトオフ層
の上部面4−8を疎水性とし下地のパターン形成面4−
6を親水性にする等とすれば、リフトオフ層の上部面4
−8における単分子膜又は申分〕′累積膜が剥れやすく
なるため、工、ンチングの促進されたパターン形成がu
J能である。
以下に実施例を示し、本発明について更に詳細に説明す
る。
る。
実施例1
第2図におけると同様、本例の主要段階を第3図に示す
。平板状のガラス基板2−1のノくターン形成面2−3
を十分に清浄にした(第3図(a))。
。平板状のガラス基板2−1のノくターン形成面2−3
を十分に清浄にした(第3図(a))。
次に、ガラスノs板の一パターン形成面2−3の全面に
、真空蒸着により2000への厚みのAI層2−2を形
成した(第3図(b))。次に、フォトリングラフィ法
を用いて、AI層2−2を1川幅で1μピ、。
、真空蒸着により2000への厚みのAI層2−2を形
成した(第3図(b))。次に、フォトリングラフィ法
を用いて、AI層2−2を1川幅で1μピ、。
チのストライプ状にパターニングして、リフトオフ層2
−4を形成−した(第3図(C))。フォトレジストと
しては市販のドライフィルムを使用し、工、チング液は
塩酸の10%水溶液とした。次に、リフトオフ層2−4
が形成された基板2−1を十分に清浄にした後、アラキ
シン酸およびメロシアの混合単分子累積11り2−5を
前述のKuhnの装置を用いて形成した(第3図(d)
)。中分子累積膜2−5の形成方法は、下記のように行
った。
−4を形成−した(第3図(C))。フォトレジストと
しては市販のドライフィルムを使用し、工、チング液は
塩酸の10%水溶液とした。次に、リフトオフ層2−4
が形成された基板2−1を十分に清浄にした後、アラキ
シン酸およびメロシアの混合単分子累積11り2−5を
前述のKuhnの装置を用いて形成した(第3図(d)
)。中分子累積膜2−5の形成方法は、下記のように行
った。
基板のパターン形成面2−3が水面と爪直になるように
して、基板2−1を水中に沈めた後、アラキシン酸:メ
ロシアニン話導体をモル比で5:1の割合で混合し、濃
度I X 10−3mol/父のクロロホルム溶液にし
て水面上に滴下し単分子膜を水面上に展開する。表面圧
を30dyne/cmに設定し、速度2 cm/min
で基板2−1を上下して7層に累積した混合単分子累積
2−5(Y型膜)を作成した。
して、基板2−1を水中に沈めた後、アラキシン酸:メ
ロシアニン話導体をモル比で5:1の割合で混合し、濃
度I X 10−3mol/父のクロロホルム溶液にし
て水面上に滴下し単分子膜を水面上に展開する。表面圧
を30dyne/cmに設定し、速度2 cm/min
で基板2−1を上下して7層に累積した混合単分子累積
2−5(Y型膜)を作成した。
最後にこれを塩酸の10%水溶液が入った容器中に浸し
、この容器を超音波洗浄器中に設置して10分間放置し
たところ、リフトオフ層たるA1層2−4かエツチング
除去されて、第3図(e)に示す様な1層11分子累積
膜2−5のみから成るパターンが基板2−1上に形成さ
れた。
、この容器を超音波洗浄器中に設置して10分間放置し
たところ、リフトオフ層たるA1層2−4かエツチング
除去されて、第3図(e)に示す様な1層11分子累積
膜2−5のみから成るパターンが基板2−1上に形成さ
れた。
実施例2
本例は、本発明のパターン形成方法を太陽電池の作成に
応用したものであり、その作成段階の主要部を第4図に
示す。
応用したものであり、その作成段階の主要部を第4図に
示す。
まず、カラス基板3−1の」二に下部オーミンク電極た
る170層3−2をマスクを用いて真空蒸着法により
500への厚みに積層し、ノ、(板3−11に第4図(
a)に示すような170層3−2のパターンを形成した
。左右に配設された170層3−2の部分のそれぞれが
、下記に述べる各種の層を積層されて、それぞれ1個の
太陽電池を形成する。本例の基板3−1上には170層
3−2が3ケ配設されている゛(1ケは不図示)。
る170層3−2をマスクを用いて真空蒸着法により
500への厚みに積層し、ノ、(板3−11に第4図(
a)に示すような170層3−2のパターンを形成した
。左右に配設された170層3−2の部分のそれぞれが
、下記に述べる各種の層を積層されて、それぞれ1個の
太陽電池を形成する。本例の基板3−1上には170層
3−2が3ケ配設されている゛(1ケは不図示)。
次に、この上にリフトオフ層たるアルミ層3−3を真空
蒸着法により200OAの厚みに積層した(第4図(b
))。次にフォトリングラフィ法を用いてアルミ層3−
3を下地たる基板3−1およびITO層3−2上に第4
図(C)ように島状に残し、リフトオフ層3−4を形成
した。リフトオフ層3−4が設けられた部分は、2つの
太陽電池を接続する部分に相当する。次に、前記アラキ
シン酸とメロシアニン誘導体とのモル比を2=1にして
I X 10−3mat/文のクロロホルム溶液を作り
、実施例1と同様の方法で混合単分子累積膜3−5を作
成した。基板3−1を上下して、13層のY型膜を作成
した(第4図(d))。次に、リフトオフ層3−4を、
塩酸の10%水溶液中で超音波をかけながらエンチンク
除去し、電位発生部たる単分子累積膜3−5を下地」二
に形成した(第4図(e))。
蒸着法により200OAの厚みに積層した(第4図(b
))。次にフォトリングラフィ法を用いてアルミ層3−
3を下地たる基板3−1およびITO層3−2上に第4
図(C)ように島状に残し、リフトオフ層3−4を形成
した。リフトオフ層3−4が設けられた部分は、2つの
太陽電池を接続する部分に相当する。次に、前記アラキ
シン酸とメロシアニン誘導体とのモル比を2=1にして
I X 10−3mat/文のクロロホルム溶液を作り
、実施例1と同様の方法で混合単分子累積膜3−5を作
成した。基板3−1を上下して、13層のY型膜を作成
した(第4図(d))。次に、リフトオフ層3−4を、
塩酸の10%水溶液中で超音波をかけながらエンチンク
除去し、電位発生部たる単分子累積膜3−5を下地」二
に形成した(第4図(e))。
最後に上部ショートキー電極たるAI層3−7をマスク
を用い真空蒸着法により100oAの厚さに積層(第4
図(f))L、3つの太陽電池がシリーズに接続された
太陽電池を作成した。
を用い真空蒸着法により100oAの厚さに積層(第4
図(f))L、3つの太陽電池がシリーズに接続された
太陽電池を作成した。
このパターン形成方法により、単分子累積IBfのパタ
ーン形成が可能となり、三つの太陽電池をシリーズに接
続することができた。その結果、1個・ の太陽電池で
は、白熱電灯(2mW/ cm’以下)下で開放端電圧
0.5Vであったものが、上記のシリーズ接続で1.5
vの電圧を得て、良好な太陽電池として使えることがわ
かった。
ーン形成が可能となり、三つの太陽電池をシリーズに接
続することができた。その結果、1個・ の太陽電池で
は、白熱電灯(2mW/ cm’以下)下で開放端電圧
0.5Vであったものが、上記のシリーズ接続で1.5
vの電圧を得て、良好な太陽電池として使えることがわ
かった。
以上に説明した如く、本発明の方法によってもたらされ
る効果としては、リフトオフ層を設けることにより、パ
ターニング困難な単分子膜又は単分子累積11りのパタ
ーン形成か可能となったこと、太陽電池等のデバイスの
複雑な組合せも可能となったこと等が挙げられる。
る効果としては、リフトオフ層を設けることにより、パ
ターニング困難な単分子膜又は単分子累積11りのパタ
ーン形成か可能となったこと、太陽電池等のデバイスの
複雑な組合せも可能となったこと等が挙げられる。
第1図は単分子累積膜の累積パターンの説明図、第2図
は本発明の方法の一実施態様、第3図は別の実施1出様
、第4図は更に別の実施態様である。 1−1.2−1.3−1.4−1・・・基板1−2・・
・疎水性部分 ■−3・・・親水性部分 1−4・・・水面 2−4.3−4.4−4・・・リフトオフ層2−5.3
−5.4−5・・・単分子膜又は単分子累積膜 輸) N)) (C) 第1図
は本発明の方法の一実施態様、第3図は別の実施1出様
、第4図は更に別の実施態様である。 1−1.2−1.3−1.4−1・・・基板1−2・・
・疎水性部分 ■−3・・・親水性部分 1−4・・・水面 2−4.3−4.4−4・・・リフトオフ層2−5.3
−5.4−5・・・単分子膜又は単分子累積膜 輸) N)) (C) 第1図
Claims (1)
- その上に単分子V又は単分子累積膜か積層される下地」
二に、リフトオフ層を設け、下地及びリフトオフ層上に
小分子膜又は単分子累積膜を積層した後、リフトオフ層
を下地から除去して、下地上に単分子膜又は単分子累積
1模のパターンを形成することを特徴とするパターン形
成方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59028793A JPS60173842A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | パタ−ン形成方法 |
US06/702,217 US4586980A (en) | 1984-02-20 | 1985-02-15 | Pattern forming method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59028793A JPS60173842A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | パタ−ン形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60173842A true JPS60173842A (ja) | 1985-09-07 |
JPH0434818B2 JPH0434818B2 (ja) | 1992-06-09 |
Family
ID=12258300
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59028793A Granted JPS60173842A (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | パタ−ン形成方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4586980A (ja) |
JP (1) | JPS60173842A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH0289060A (ja) * | 1988-09-26 | 1990-03-29 | Mitsubishi Electric Corp | 微細レジストパターンの形成方法 |
JP2006013456A (ja) * | 2004-05-14 | 2006-01-12 | Konarka Technologies Inc | 少なくとも一つの活性有機層を有する電子構成要素を製造するための装置及び方法 |
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GB8618133D0 (en) * | 1986-07-24 | 1986-09-03 | Pa Consulting Services | Biosensors |
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US10676809B2 (en) | 2018-06-20 | 2020-06-09 | Lockheed Martin Corporation | Methods and systems for generating patterns on flexible substrates |
US20200203143A1 (en) * | 2018-12-19 | 2020-06-25 | Nanya Technology Corporation | Method for preparing multilayer structure |
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-
1984
- 1984-02-20 JP JP59028793A patent/JPS60173842A/ja active Granted
-
1985
- 1985-02-15 US US06/702,217 patent/US4586980A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4586980A (en) | 1986-05-06 |
JPH0434818B2 (ja) | 1992-06-09 |
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