JPS60193325A - 成膜装置 - Google Patents

成膜装置

Info

Publication number
JPS60193325A
JPS60193325A JP59048108A JP4810884A JPS60193325A JP S60193325 A JPS60193325 A JP S60193325A JP 59048108 A JP59048108 A JP 59048108A JP 4810884 A JP4810884 A JP 4810884A JP S60193325 A JPS60193325 A JP S60193325A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
monomolecular film
area
film
micro
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
Application number
JP59048108A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshihiko Miyazaki
俊彦 宮崎
Yutaka Hirai
裕 平井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP59048108A priority Critical patent/JPS60193325A/ja
Publication of JPS60193325A publication Critical patent/JPS60193325A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/18Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping
    • B05D1/20Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping substances to be applied floating on a fluid
    • B05D1/202Langmuir Blodgett films (LB films)
    • B05D1/206LB troughs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (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。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は、半導体あるいは光学デバイスの機能を荷う部
分である一ル膜の作製装置に関し、特に、中分子累積法
、すなわちラングミュア・プロジェット法(LB法)を
用いるLB膜作製装置に関するものである。
〈背景技術〉 従来、半導体技術分野並び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容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
無機材料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。
しかしながら、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、無機物対象の木材開発もほぼ限
喫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
されてきた耐熱性、機械的強度に対しても、最近これを
克服した有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゛屯変
換素子等のIC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tλし膜に代えて
、有機薄膜で構成しようという提案から、はては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゛重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
る際の薄膜は、公知の中分子累積法、すなわちラングミ
ュア・ブロジェット法(LB法)によって形成すること
ができる。
該LB法とは、第1図において、親木基1aと疎水基1
bで構成される単分子l、すなわち膜構成物質をベンゼ
ン、クロロホルム等の揮発性の溶媒に溶かし、水槽3内
に配設された框4で囲まれる水面上に滴下し、該溶媒の
揮発後に水面上に残された単分子膜(この時点では気体
膜)2を、框4が囲む面積を縮めて該単分子膜2の面密
度を増すことにより固体膜へと変態させ、これを垂直浸
漬法や水平付着法によって不図示の基板に移しとる方法
である。
しかしながら、この方法によると、基板上に移し取られ
た中分子++aの分だけ、水面上の単分子の面積は減少
する。すなわち、水面上の単分子膜(固体膜)は均一性
が要求されるため、その面密度を一定に保ったままで、
しかも連続して該単分子膜を基&Lに移し取っていく場
合には、框で囲まれた面積は徐々に減少しOに近づくの
で、その移し取る回数にはおのずとilノI限がある。
〈発明の開示〉 本発明の目的は上述の問題点を解消することであり、そ
の為に所望の面密度が得られるよう単分子膜の表面圧を
制御し、更には液循環系にpH制御手段を介在させるこ
とにより、tilt分子’−IIQの容易な連続累積に
加えて、累積の際のpH条件の向上化を図ることを可能
とするものである。
以下、本発明の原理を、第2図に従って説明する。
ある一定の流速を持つ水面上に、C1分子11ジ2を展
開すると、該単分子膜2を構成する分子と水との引力に
よって、単分子膜2は水の流れの方向(矢印の方向)に
一定の力で引っ張られる。このとき、水の流れに影響す
ることなく単分子膜2の移動のみを阻止し得る障壁8が
単分子膜2の流れの行く手にあれば、該単分子+1fi
 2はある一定の力でこの障壁8に押し当てられる。す
なわち、中分子M 2が障壁8に押し当たる力、言い換
えると一゛1(分子11Q2の表面圧は、水の流速を変
化させることで容易に制御することかできることをボし
ている。
本発明は、この原理を応用することを特徴としている。
(発明を実施するための最良の形態〉 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。なお、各図面において、同じ参照祠号は同じ構成
部材であり、同一の機能を有するものとする。
まず、第lの実施例を、第3図に従って説明する。ステ
アリン酸を溶媒クロロホルム中にlX1O七M/!の割
合で溶かした溶液0.I III/を、20cm/se
c速度で矢印の方向に流れる水面上の、障壁8から見て
−1−流の領域9(以降、滴下領域9と称する。)にお
いて滴下し、展開を行ったところ。
障壁8で囲まれた水面上におよそ120 cm’の単分
子膜2を形成した。不図示の表面圧測定器で単分子−1
1!、S 2の表面圧を′Alり定したところ、24d
le/cmの値を示し、単分子膜2は所望の固体状!出
を形成していることが確認された。さらに、速度を15
〜25cm/secの範囲で変化させたところ1表面圧
がほぼこれに比例して変化することを確め、流速で表面
圧を制御できることが明らかになった。また、このとき
5滴−)硯も0.05〜0.3 mlの範囲で変化させ
たところ、表面圧もこれに比例して変化することが確認
された。すなわち、滴ド量によっても表面圧を制御でき
ることが明らかになった。
一方、障壁8の近傍の領域10 (以降、累積領域IO
と称する。)に於て、基板への?11分子11分の累積
を垂直浸漬法によって行ったところ、累積率80ないし
ほぼ 100%の良゛好な膜を得ることができた。
その後、表面圧が一定になる様に流速を制御しながら、
かつ単分子+1!J 2が累積領域lOで基板に移し取
られ減少するのを、滴下領域9での膜構成物置の滴下に
よって補いながら累積操作を繰り返し行なった結果、従
来装置では難しかった連続累積を容易に達成することが
埜さた。
次に、第2の実施例を、第4図に従って説明する。
本実施例は、第1の実施例に′おいて、流出する水を循
還させて水槽中に11)び戻すことにより、水の再利用
を図っていることを特徴としている。第7図において、
循還路12のほとんどにはパイμ・ンクスのガラス管を
用い、また貯水4613に帽1つた水は、ポンプ14に
よって送り出され、ゲートバルブ15によって流速が制
御される様になっている。
この様に、流出する水を循遷させることで、失われる水
を補給するシステムが不要となり、装置全体も簡便なも
のとなった。
次に、第3の実施例を、第5図に従って説明する。
本実施例は、第2の実施例において、その循環系の一部
にPH制御を行なう機構を設けたことを特徴としている
。第5図において、単分子膜2を形成させた水は循環路
12を通り、貯水槽13に溜り、ポンプ14によって送
り出され、ゲートバルブ15によって流速が制御され、
再び単分子膜2に表面圧を与えるように循環している。
p)Iの制御は、例えばマイクロコンピュータ17によ
って行なう。マイクロコンピュータ17は、主にマイク
ロプロセッサ18とメモリ18とインターフェース回路
20とから構成されている。マイクロコンピュータ17
のインターフェース回路20においては、循環水のp)
lが、ガラス゛1し極などを用いたp)lセンサ21及
び真空管電圧計22を使用する公知のpHメータにより
アナログ4j号として検出され、A/D変換器23を介
してディジタル信号として入力されると共に、pHの設
定値がpH値設定器24からディジタル信号として入力
される。また、インターフェース回路20には、ポンプ
14、ゲートバルブ15からの動作状態信号も入力され
る(不図示)。これらの入力を受けるマイクロコンピュ
ータ17により、水酸化ナトリウム溶液25aを入れた
シリンダ213aのアクチュエータ27aと、塩酸25
bを入れたシリング2Eiaのアクチュエータ27a、
並びに電磁弁29a 、29bとが制御されるようにな
っている。
本実施例の制御演算は、例えば循環水の一定流星(ポン
プの一足回転)又は一定時間毎に一度実行される。すな
わち、pH値設定器24からの偵pHOとp)lセンサ
21からの循環水のpH値pHMとを比較し、例えば設
定値より酸(アルカ1))&こノl、 r、%+つてい
る場合には、電磁弁29a(2!3b)を開けて水酸イ
ヒナトリウム溶液25a(塩$25b)が所定量循環路
124こ流入するように制御する。
上述のような方法をとることによって、従来困難であっ
た水酸化ナトリウム25aや塩酸25bの拡散が、本実
施例では水が流れているため4こ、非常に短時間(5〜
30分)内に所定のpHを得ること力曵u(能となった
。また、本装置によれば、r1i分子膜を水面上に形成
したままでpHを制御することも可能であることは明ら
かであろう。
次に、第4の実施例を、第6図に従って説明する。
本実施例は、図にもイ(されるようにその循還路12の
途中に除塵用のフィルタ16を挿入したことを特徴とし
ている。具体的には、0.5−以上のゴミを取り除くフ
ィルタ16を挿入したところ、従来t±2〜5回(時間
にして5〜lO時間)程度装置を使用しただけで、水槽
中に視認できるほどのゴミがおいても視認できる様なゴ
ミが確認されなかった。すなわち、流水路の循還系にフ
ィルタを挿入するという1111な構成で、容易に水の
浄化を図ることができた。
次に、第5の実施例を、第7図に従って説明する。
本実施例は、図にも示されてるように、その循遠路12
の一部に熱交換器31を設けたことを特徴としている。
具体的には、循還する水の通る 378インチ径、肉厚
0.5 mmのパイレフクスのガラス管を中空の銅パイ
プで巻いた熱交換器31を設け、水槽3内に設けられた
温度センサ33を介して、温度制御装置32で制御しな
がら銅パイプ中に所望の温度の液体を流すことで、@ニ
する水の1(シ度;IJ制御を行った。その結果、水槽
中の水を、5〜80°Cの範囲において±0.5°Cの
精度で制御することができた。したがって、単分子膜の
累積の際の温度条件を容易に制御することが可能となっ
た。また、本装置によれば、単分子)模を水面、Lに形
成したままづ但ばC=η目11ル針らrンも酊拵である
ことは明らかであろう。
次に、第6の実施例を、第8図に従って説明する。
本実施例は、第1の実施例に若干の改良を加えたもので
ある。すなわち、第1の実施例では、累積領域lOにお
いて、水の流れは、垂直浸漬法で累積する場合の水中に
没する基板(不図示)、ならびに障壁8によって乱され
、単分子膜2が折り曲げられたり、一定であるべき表面
圧が一時的に変動したりするので、好ましくない。そこ
で本実施例では、水槽の深さに変化をつけて、累積領域
10における水の流れ(流速)を遅くすることにより、
第1の実施例を改良した。具体的には、滴下領域9を含
む、単分子膜2の表面圧を形成する領域11(以降、表
面圧形成領域l!と称する。)における水槽の深さをl
c扉と洩<シ、累積領域lOにおける水槽の深さを1O
c−と深くした。その結果、表面圧形成領域11におけ
る流速を20cm/secとしても累積領域lOにおけ
る流速は約1/10程度になり、基板への単分子膜の累
積を行ったところ、第1の実施例では歩留りが20〜6
0%であったのが、50〜100%と向上した。
次に第7の実施例を、第9図に従って説明する。
本実施例は、第6の実施例の変形例で、水槽の幅に変化
をつけて、累積領域1Gにおける流速を遅くすることに
より、第1の実施例を改良したものである。具体的には
、滴下領域9を含む、表面圧形成領域11における水槽
の幅を2cmと狭くし、累積領域lOにおける水槽の幅
を2Oc膳と広くし・た、その結果、表面圧形成領域1
1における流速を20cm/secとしても累積領域1
0における流速は約1110程度になり、基板への単分
子膜の累積を行ったところ、第1の実施例では歩留りが
20〜60%であったのが、50〜100%と向上した
次に、第8の実施例を、第1θ図(a)、(b)に従っ
て説IJIJする。
本実施例は、1つの水槽内を、扇形状の複数(本実施例
では5個)の障壁8で水面付近だけを仕切ったもので(
以降仕切られた領域をブロックと称する。)、中心付近
から外周に向かって各ブロック内へ水が流入するよう構
成されている0本実施例による装置は、単分子膜2の基
板上への累積能力や、述続累積が容易な点については、
第1の実施例と同様である。
さらに本実施例に固有の特徴としては、異種単分子の累
積(ヘテロ構造)を容易に行なえることである。すなわ
ち、あらかじめ各ブロック毎に、異なる材料の単分子膜
を水面上に展開しておき、あるプロ・りにおいて垂直校
門法を用いて基板上に単分子膜を累積したのち、別のブ
ロックにおいて同様の操作を繰り返すことにより、ヘテ
ロな累積(累積方向に単分子膜の構成分子が異なる)M
を容易に形成することができた。この時、気相中でブロ
ック間を移動することも、水相中で移動することも可能
であるので、例えばY型膜を形成する膜のへテロ接合は
、親水基同志間にも疎水基同志間にも自由に設定するこ
とができた。
最後に、第9の実施例を1、第11図(a) 、 (b
)に本実施例は、前述の実施例において、障壁8をL下
方向に可動自在に構成したことを特徴としている。具体
的には、不図示のモータにより障M18を操作する(た
だし、人為的操作でも可能である。)ことにより、不必
要とな゛った水面上の単分子lI22を流し去り、該水
面上を清浄にすることが可能となり、単分子膜累積のた
めの準備に要する手間と時間を大きく短縮することがで
きた。
本発明は、以上説明したように、液循環系にpH制御a
mを介在させることにより、単分子膜の容易な連続累積
に加えて、累積の際のpH条件の向上化、すなわち累積
達成率の向上をも図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来のLB膜作製装置の模式図、第2図は、
単分子膜の表面圧を、水流により制御す−る方法の原理
を説明する図、第3図は本発明の第1の実施例の概略断
面図、第4図は第2の実施例の概略構成図、第5図は第
3の実施例の概略構成は第5の実施例の概略構成図、第
8図は第6の実施例の概略断面図、第9図は第7の実施
例の概略斜視図、第10図(a)、(b)はそれぞれ、
第8の実施例の概略斜視図および断面図、第11図(a
)、 (b)はそれぞれ、第9の実施例において障壁8
を取り去る前および取り去った後の概略断面図である。 1 −m−単分子 1a−m−親木基 lb −m−疎水基 2−m−中分子1模 3−m−水槽 4− 框 7−m−水流発生装置 8−m−障壁 9−m−滴ド領域 lO−m−累積領域 11−−一 表面圧形成領域 12−−−@還路 13−m−貯水槽 14−m−ポンプ 15−一−ゲーI・バルブ 18−m−フィルタ 21 =−PHセンサ 30−−− p)I制御装置 31−m−熱交換器 32−m−温度制御装置 33−m−温度センサー

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 成膜用分子を展開する液体を収容した液槽を有し、前記
    液体のpH制御手段を付加したことを特徴とする成膜装
    置。
JP59048108A 1984-03-15 1984-03-15 成膜装置 Pending JPS60193325A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59048108A JPS60193325A (ja) 1984-03-15 1984-03-15 成膜装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59048108A JPS60193325A (ja) 1984-03-15 1984-03-15 成膜装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60193325A true JPS60193325A (ja) 1985-10-01

Family

ID=12794115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59048108A Pending JPS60193325A (ja) 1984-03-15 1984-03-15 成膜装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60193325A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6227069A (ja) * 1985-07-30 1987-02-05 Fuji Photo Film Co Ltd 固体状単分子膜形成装置
US5143745A (en) * 1991-08-16 1992-09-01 Maganas Thomas C Intermittent film deposition method and system
JPH0626705B2 (ja) * 1986-01-02 1994-04-13 モレキユラ− エレクトロニクス コ−ポレ−シヨン 基質上に単分子層を施すための方法
US5688562A (en) * 1995-06-20 1997-11-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for modifying uncoated synthetic polymer fibers using a Langmuir-Blodgett film coating process

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6227069A (ja) * 1985-07-30 1987-02-05 Fuji Photo Film Co Ltd 固体状単分子膜形成装置
JPH0576357B2 (ja) * 1985-07-30 1993-10-22 Fuji Photo Film Co Ltd
JPH0626705B2 (ja) * 1986-01-02 1994-04-13 モレキユラ− エレクトロニクス コ−ポレ−シヨン 基質上に単分子層を施すための方法
US5143745A (en) * 1991-08-16 1992-09-01 Maganas Thomas C Intermittent film deposition method and system
US5688562A (en) * 1995-06-20 1997-11-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for modifying uncoated synthetic polymer fibers using a Langmuir-Blodgett film coating process

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69630036T2 (de) Durchflusszelle für proben und deren verwendung
KR930008108B1 (ko) 미소다공성 중공 섬유를 사용하는 액체 크로마토그래피 방법
US8192668B2 (en) Structuring method and component with a structured surface
CN107075435A (zh) 使用纳米柱阵列的低至纳米尺度的实体的连续流式的基于大小的分离
CN106584852B (zh) 一种挤出成型的3d打印方法和打印装置
JPS60193325A (ja) 成膜装置
KR20100016802A (ko) 미세유체 칩을 포함한 마이크로 섬유 제조장치 및 이를이용한 고분자 마이크로 섬유의 제조방법
DE2618995A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur trennung von fluessigen gemischen
US5143745A (en) Intermittent film deposition method and system
EP0583676B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von ultradünnen Schichten und von Schichtelementen
EP4007689B1 (de) Verfahren und steuereinheit zum 3d druck von vaskularisierten geweben und organen
DE10141525B4 (de) Stoff- und Wärmeaustauschreaktor
JPS60193536A (ja) 成膜装置
JPS60193533A (ja) 成膜装置
JPS60193326A (ja) 成膜装置
JPS60193531A (ja) 成膜装置
JPH058050B2 (ja)
JPS60193534A (ja) 成膜装置
JPS60193328A (ja) 成膜方法
CN111804353B (zh) 一种实现微液滴被动融合的装置及其方法
JPS60193535A (ja) 成膜装置
JPS60193327A (ja) 成膜装置
JPS6051865B2 (ja) 線条体への塗料塗布装置
DE2037186C3 (de) Verfahren zur Herstellung und Verwendung eines rohrförmigen Bauteils
JP3694970B2 (ja) 光造形装置及び光造形方法