KR20150060564A - 유기 단분자막의 형성 방법 및 형성 장치 - Google Patents

유기 단분자막의 형성 방법 및 형성 장치 Download PDF

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다카시 후세
도모히토 마츠오
히데토시 기노시타
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

유기 단분자막을 단시간에 제어성 좋게 형성할 수 있는 유기 단분자막의 형성 방법 및 형성 장치를 제공한다.
피처리체 표면에 유기 재료 가스를 공급하여 유기 단분자막을 형성함에 있어, 챔버(1)내의 피처리체 S에, 피처리체의 표면과 화학 결합을 형성하는 결합 사이트를 가지는 유기 분자를 포함하는 유기 재료 가스를 공급함과 아울러, 유기 재료 가스가 피처리체 S에 도달하기 전에 유기 재료 가스에 여기 수소 생성 기구(4)에 의해 생성한 여기 수소를 공급하여 유기 분자의 결합 사이트의 말단을 수소로 치환하고, 그 후, 상기 수소로 치환된 말단과 피처리체 S의 반응에 의해 유기 단분자막을 형성한다.

Description

유기 단분자막의 형성 방법 및 형성 장치{METHOD AND APPARATUS FOR FORMING ORGANIC MONOLAYER}
본 발명은, 자체 조직화 단분자막으로 대표되는 유기 단분자막의 형성 방법 및 형성 장치에 관한 것이다.
최근, 각종의 분야에서 유기 화합물로 이루어지는 유기 박막이 이용되고 있다. 예를 들면, 유기 트랜지스터와 같은 유기 반도체에 이용되는 유기 반도체막 등이 예시된다.
이러한 유기 화합물로 이루어지는 유기 박막으로서는, 자체 조직적으로 형성되는 높은 질서성을 가지는 유기 단분자막인 자체 조직화 단분자막(Self-Assembled Monolayer: SAM)이 알려져 있다.
자체 조직화 단분자막이란, 소정의 기판에 대해, 소정의 화학 결합을 형성하는 관능기(官能基)를 말단기로서 가지는 유기 분자를 이용함으로써, 그 기판의 표면에 대해서, 화학 결합을 형성시켜, 앵커링(anchoring)된 유기 분자가 기판 표면으로부터의 규제 및 유기 분자 간의 상호 작용에 의해, 질서적으로 배열한 상태로 되어, 단분자막으로 된 것을 말한다.
이러한 자체 조직화 단분자막은, 유기 반도체막 자체로서 뿐만 아니라, 물질 표면의 개질에 유효하고, 예를 들면 유기 트랜지스터의 기판 표면을 개질(습윤성·친유성을 제어)하여 유기 트랜지스터의 전기 특성을 향상시키는 용도 등으로의 이용이 생각되고 있다. 일본 특개 제2005－86147호 공보에는, 실란 커플링제를 이용한 자체 조직화 단분자막을 기판상에 형성하여 표면을 개질하는 것이 기재되어 있다. 실란 커플링제를 이용한 자체 조직화 단분자막은, 알킬기나, 불화 알킬기를 유기 관능기로서 갖고, 기판 표면을 발수성으로 개질하는 용도로 이용할 수 있다.
또한, 일본 특개 제2005－86147호 공보에는, 실란 커플링제를 이용한 자체 조직화 단분자막이, 기판을 실란 커플링제의 증기에 노출하는 방법, 기판을 실란 커플링제 용액에 침지하는 방법, 기판에 실란 커플링제를 도포하는 방법 등의 매우 간편한 방법으로 형성할 수 있는 것이 기재되어 있다.
그러나, 상기 수법에서는, 자체 조직화 단분자막을 형성하기 위한 기체나 액체를 기판 표면에 흡착시킨 후에 실란 커플링 반응을 일으키게 하지만, 이 반응은 매우 느리기 때문에, 소망하는 자체 조직화 단분자막을 형성하기 위해서 장시간을 필요로 한다. 이 때문에, 스루풋이 낮은, 크로스 콘태미네이션(cross contamination)이 생기기 쉬운 등의 문제가 생긴다. 또한, 상기 수법에서는, 막 형성시의 제어성이 불량하고, 기판상에 고밀도로 형성하는 것이 곤란하기 때문에, 벗겨지기 쉽다고 하는 문제도 있다.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 유기 단분자막을 단시간에 제어성 좋게 형성할 수 있는 유기 단분자막의 형성 방법 및 형성 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제 1 관점에서는, 피처리체에, 피처리체의 표면과 화학 결합을 형성하는 결합 사이트를 가지는 유기 분자를 포함하는 유기 재료 가스를 공급함과 아울러, 상기 유기 재료 가스가 상기 피처리체에 도달하기 전에 상기 유기 재료 가스에 여기 수소를 공급하여 상기 유기 분자의 결합 사이트의 말단을 수소로 치환하고, 그 후, 상기 수소로 치환된 말단과 상기 피처리체의 반응에 의해 유기 단분자막을 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 단분자막의 형성 방법을 제공한다.
본 발명의 제 2 관점에서는, 피처리체 표면에 유기 단분자막을 형성하는 유기 단분자막의 형성 장치로서, 피처리체를 수용하는 챔버와, 상기 챔버내에 피처리체의 표면과 화학 결합을 형성하는 결합 사이트를 가지는 유기 분자를 포함하는 유기 재료 가스를 공급하는 유기 재료 가스 공급부와, 상기 챔버내에 여기 수소를 생성시키는 여기 수소 생성 기구와, 상기 챔버내를 배기하는 배기 기구와, 상기 챔버내에 있어서, 상기 유기 재료 가스 공급부로부터 공급된 상기 유기 재료 가스가 피처리체에 도달하기 전에, 상기 여기 수소 생성 기구로부터의 여기 수소가 상기 유기 재료 가스에 혼합되고, 이에 의해 상기 유기 분자의 결합 사이트의 말단이 수소로 치환되고, 상기 수소로 치환된 말단과 상기 피처리체의 반응에 의해 유기 단분자막이 형성되는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 단분자막의 형성 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 유기 재료 가스가 피처리체에 도달하기 전에 유기 재료 가스에 여기 수소를 공급하여 유기 분자의 결합 사이트의 말단을 수소로 치환하므로, 수소로 치환된 말단은 피처리체와 신속하게 반응하여, 유기 단분자막이 형성된다. 이 때문에, 반응 시간을 짧게 할 수 있어, 단시간에 성막할 수 있다. 또한, 수분을 개재시키는 일 없이, 수소의 양 등에 의해 반응성을 제어할 수 있어, 제어성이 높은 막 형성을 실현할 수 있다. 이 때문에, 고밀도의 막을 형성할 수 있어, 막의 벗겨짐이 생기기 어렵게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 유기 단분자막의 형성 방법을 실시하기 위한 장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 유기 단분자막의 형성 방법을 실시하기 위한 장치의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 유기 단분자막의 형성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.
＜유기 단분자막의 형성 장치＞
먼저, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 유기 단분자막의 형성 방법을 실시하기 위한 장치의 일례에 대해 설명한다.
도 1은, 그러한 유기 단분자막의 형성 장치를 나타내는 단면도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 유기 단분자막의 형성 장치(100)(이하, 단지 장치(100)라고 기재함)는, 그 중에서 기판 S상에 유기 분자막을 형성하는 챔버(1)와, 챔버(1)내에서 기판을 유지하는 기판 홀더(2)와, 챔버(1)내에 자체 조직화 단분자막 재료(SAM 재료)를 공급하기 위한 SAM 재료 공급계(3)와, 챔버(1)내에 여기 상태의 수소(이하 여기 수소라고 함)를 생성시키는 여기 수소 생성 기구(4)와, 챔버(1)내를 배기하는 배기계(5)와, 제어부(6)를 가진다.
기판 홀더(2)는, 챔버(1)내의 상부에 마련되고, 기판 S를, 그 막 형성면이 하방을 향하도록 지지한다. 기판 홀더(2)는 기판 S를 가열하는 기구를 가지고 있어도 좋다. 이 경우에는, 기판 S의 가열 온도는 200℃ 이하가 바람직하다. 가열되지 않는 경우에는, 기판 S는 실온으로 유지된다.
SAM 재료 공급계(3)는, 가스 생성 용기(11)와, 가스 생성 용기(11)내에 마련된 SAM 재료 수용 용기(12)와, 가스 생성 용기(11)내에 캐리어 가스를 도입하는 캐리어 가스 도입관(13)과, 가스 생성 용기(11)내에서 생성된 SAM 재료 가스를 챔버(1)내에 공급하는 SAM 재료 가스 공급관(14)을 가진다. SAM 재료 가스 공급관(14)은, 그 선단으로부터 SAM 재료 가스가 기판 S를 향해 토출되도록 마련되어 있다. 그리고, SAM 재료 수용 용기(12)내의 액체 상태의 SAM 재료 L로부터 기화한 SAM 재료 가스를 캐리어 가스에 의해 반송하여, SAM 재료를 포함하는 가스를 SAM 재료 가스 공급관(14)을 거쳐 챔버(1)내에 공급한다. 기화가 불충분한 경우나, SAM 재료가 상온에서 고체인 경우에는, SAM 재료 수용 용기(12)에 히터를 마련해도 좋다.
여기 수소 생성 기구(4)는, 챔버(1) 외부에 마련된 수소 가스 공급원(15)과, 수소 가스 공급원(15)으로부터 챔버(1)내에 수소 가스(H2 가스)를 유도하는 수소 가스 공급관(16)과, 챔버(1)내에 공급된 H2 가스를 여기시켜 여기 수소로 하는 여기부(17)를 가지고 있다. 여기 수소로서는, 수소 이온, 수소 래디칼, 수소 플라즈마를 들 수 있다.
도 1의 예에서는, 여기부(17)는, 챔버(1)내에 열 전자를 방출하여 H2 가스를 수소 이온(H＋)으로 하는 필라멘트로서 구성되어 있지만, 여기 수소를 챔버(1)내에 생성시킬 수 있으면, 필라멘트에 한정되지 않는다.
또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 여기 수소 생성 기구(4)는, H2 가스를 여기시켜 여기 수소로 하는 여기부(21)를 챔버(1) 외부에 갖고, 여기부(21)에서 생성된 여기 수소를, 여기 수소 도입 부재(22)에 의해 챔버(1)내에 유도하는 것이어도 좋다. 이러한 여기부(21)로서는, 리모트 플라즈마원을 들 수 있지만, 이것에 한정하는 것은 아니다.
배기계(5)는, 챔버(1)의 하부에 접속된 배기관(18)과, 배기관(18)에 마련된 압력 제어 밸브(19)와, 배기관(18)을 거쳐서 챔버(1)내를 배기하는 진공 펌프(20)를 가지고 있다.
제어부(6)는, 장치(100)의 각 구성부를 제어하는 마이크로 프로세서(컴퓨터)를 구비한 콘트롤러를 가지고 있다. 콘트롤러는, 예를 들면 캐리어 가스 도입관(13)으로부터의 캐리어 가스의 유량, 여기부(17)의 출력, H2 가스의 유량, 압력 제어 밸브(19)의 개방도 등을 제어하도록 되어 있다. 콘트롤러에는, 오퍼레이터가 장치(100)를 관리하기 위해서 커맨드의 입력 조작 등을 행하는 키보드나, 장치(100)의 가동 상황을 가시화하여 표시하는 디스플레이 등을 가지는 사용자 인터페이스가 접속되어 있다. 또한, 콘트롤러에는, 장치(100)에서 실행되는 막 형성 처리에 있어서의 소정의 조작을 콘트롤러의 제어로 실현하기 위한 제어 프로그램이나 처리 조건에 따라 장치(100)의 각 구성부에게 소정의 처리를 실행시키기 위한 제어 프로그램인 처리 레시피나, 각종 데이타베이스 등이 저장된 기억부가 접속되어 있다. 처리 레시피는 기억부내의 적절한 기억 매체에 기억되어 있다. 그리고, 필요에 따라서, 임의의 처리 레시피를 기억부로부터 호출하여 콘트롤러에게 실행시킴으로써, 콘트롤러의 제어하에서, 장치(100)에서의 소망하는 처리가 행해진다.
＜유기 단분자막의 형성 방법＞
다음에, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 유기 단분자막의 형성 방법에 대해 설명한다.
본 실시 형태에서는, 기판 S상에 유기 단분자막으로서 자체 조직화 단분자막(SAM)을 형성한다.
SAM의 형성에 있어서는, SAM 재료로서, 기판의 표면과 화학 결합을 형성하는 결합 사이트를 가지는 유기 분자로 이루어지는 것을 이용한다. 전형적인 예로서, 일반식 R´－Si(O－R)3으로 나타내어지는 유기 분자로 이루어지는 물질(실란 커플링제)을 이용할 수 있다. 여기서, R´는 알킬기이며, O－R는, 가수 분해 가능한 관능기, 예를 들면 메톡시기, 에톡시기이다. 이 O－R가, 결합 사이트로서 기능한다. 이러한 실란 커플링제로서는, 예를 들면 옥타메틸 트리메톡시 실란(OTS)을 들 수 있다.
종래, 실란 커플링제를 이용한 SAM의 형성에 있어서는, 기판으로서 표면에 SiO2를 가지는 것을 이용하여 실란 커플링으로 불리는 다음의 (1), (2)의 반응을 기판의 표면에서 생기게 하고 있었다.
Figure pat00001
이 반응에 의해, SiO2 표면에 단분자의 알킬기(R´)가 부착하여, 표면 물성이 변화한다. 상기 일련의 반응은, 1 단계째의 (1)의 반응으로 SAM 재료를 가수 분해하고, 2 단계째의 (2)의 반응으로 기판과 축중합 반응한다고 하는 2 단계의 반응이다.
종래에는, 기판을 SAM 재료의 증기에 노출하거나, SAM 재료 용액에 침지하거나, 기판에 SAM 재료 용액을 도포하거나 하여, SAM 재료를 기판상에 부착시키고, 대기 중에 방치함으로써 상기 (1), (2)의 반응을 진행시켜, SAM을 형성하고 있었다.
이러한 방법은, 재료를 기판에 부착하게 두면 반응이 진행하기 때문에, 비용적으로는 유리하다. 그러나, 상기 (1), (2)의 반응 모두, day 오더로 반응이 진행되는 느린 반응이며, 소망하는 SAM을 형성하기 위해서 장시간을 필요로 한다. 이 때문에, 스루풋이 낮은, 크로스 콘태미네이션이 생기기 쉬운 등의 문제가 생긴다. 또한, 상기 수법에서는, 대기 중의 수분을 사용하기 때문에, 막 형성시의 제어성이 불량하다. 이 때문에, 기판상에 고밀도로 형성하는 것이 곤란하고, 벗겨지기 쉽다고 하는 문제도 있다. 또한, 이 반응에서는 기판 표면이 실리콘 산화막으로 한정되어 버린다.
종래의 상기 (1)의 반응은, 공기 중의 물을 이용하여 R´－Si(O－R)3으로부터 R´－Si(OH)3을 생성하는 것으로, 이것은 결합 사이트의 말단에 존재하는 알킬기(R)와 수소의 치환 반응이지만, 알킬기를 수소로 치환하여 목적의 R´－Si(OH)3을 생성하는 반응에는, 실제로는 수소만이 필요하다. 또한, 상기 (1)의 반응은, 물을 이용하기 때문에, 물이 분해함으로써 수소와 함께 수산기가 존재한다. 이 수산기는, 알킬기와 수소의 치환 반응에 있어서는, 반응 저해의 요인이 될 수 있다. 이것은, 수소가 H＋로 플러스 이온의 형태를 취하는 것에 대해, 수산기는 OH－로 마이너스 이온의 형태를 취하기 때문이다.
그래서, 본 실시 형태에서는, SAM 재료가 기판에 도달하기 전에, 물을 개재시키지 않고, 결합 사이트의 말단에 존재하는 알킬기를 수소로 치환하는 반응을 완결시킨다. 이것을 실현하기 위해서, 본 실시 형태에서는, 반응성이 높은 여기 수소(수소 래디칼, 수소 이온, 수소 플라즈마)를 SAM 재료에 혼합한다.
구체적으로는, 도 1의 장치(100)에 있어서, 챔버(1)내의 기판 홀더(2)에 기판 S를 유지시킨 상태에서, SAM 재료 수용 용기(12)내의 액체 상태의 SAM 재료 L로부터 기화한 SAM 재료 가스를 캐리어 가스에 의해 반송하여, SAM 재료를 포함하는 가스를, SAM 재료 가스 공급관(14)을 거쳐 챔버(1)내에 공급함과 아울러, 여기 수소 생성 기구(4)에 의해 챔버(1)내에 여기 수소를 생성하여, 이들이 혼합되도록 한다.
이에 의해, 예를 들면, 이하의 (3)의 반응이 생겨, 도 3(a)에 나타낸 바와 같이, 말단에 OH기가 결합한 상태의 활성도가 매우 높은 유기 분자가, 기판 S에 도달하기 전에 챔버(1)내에서 형성된다.
Figure pat00002
이 때문에, 기판 S에는, 결합 사이트의 말단의 알킬기의 수소로의 치환이 종료한 상태의 매우 활성도가 높은 유기 분자가 도달하므로, 상기 (2)의 반응은 그 자리에서 신속하게 완료하여, 도 3(b)에 나타낸 바와 같이, 기판 S에, 단분자의 알킬기(R´)가 부착하여, 단분자막이 형성된다.
이와 같이, SAM 재료를 이용하여 CVD나 PVD 등의 건식 성막 기술과 마찬가지로, 기판상에서 신속하게 반응을 일으키게 할 수 있기 때문에, 반응 시간을 종래에 비해 현저하게 단축할 수 있어, CVD나 PVD와 마찬가지의 높은 스루풋을 얻을 수 있다. 또한, 반응 시간의 단축에 의해, 크로스 콘태미네이션이 생기기 어려워진다. 또한, 수소의 양이나 챔버(1)내의 압력, 기판 온도 등에 의해, 반응성을 제어할 수 있으므로, CVD나 PVD와 마찬가지의 제어성이 높은 막 형성을 실현할 수 있어, SAM 재료의 반응성에 의해 자유롭게 제어 가능하다. 이 때문에, 고밀도의 막을 형성할 수 있어, 막의 벗겨짐이 생기기 어렵게 할 수 있다. 또한, 수산기로 종단된 유기 분자가 기판에 도달하기 때문에, 기판 표면의 재료는 SiO2에 한정되지 않고, 예를 들면, SiN과 같은 질화물로 하는 것도 가능하다. 또한, 물을 개재시키지 않고, 결합 사이트의 말단의 알킬기를 수소로 치환하므로, 물이 분해하는 것에 의한 수산기가 생성되지 않고, 반응 저해가 생기지 않는다.
또한, 기판 표면의 재료를 SiN으로 했을 경우에는, (2)의 반응 대신에, 이하의 (4)과 같은 반응이 생겨, 암모니아(NH3)가 생성된다.
Figure pat00003
본 실시 형태에 근거하여 유기 단분자막을 형성할 때의 조건의 일례로서는, 진공 흡인시의 챔버내 압력： 10－5Pa 오더, 수소 분압： 10－3Pa 오더, 기판 온도： 실온∼200℃을 들 수 있다.
이상과 같이 형성한 유기 단분자막은, 유기 반도체에 이용하는 유기 박막, 물질 표면의 개질, 포토레지스트 등에 이용하는 것이 가능하다.
＜다른 적용＞
또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 일 없이 여러 가지 변형 가능하다. 예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 유기 단분자막을 형성하는 SAM 재료로서 실란 커플링제를 예로 들어 설명했지만, 이것에 한정하는 것은 아니다.
또한, SAM 재료 가스를 액체로부터 증발하는 유기 재료 가스를 캐리어 가스에 의해 공급하는 예를 나타냈지만, 이것에 한정하지 않고, 버블링이나 기화기 등 다른 것을 이용해도 좋은 것은 말할 필요도 없다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 기판상에 유기 단분자막을 형성하는 예를 나타냈지만, 유기 분자막을 형성하는 피처리체는 기판에 한정되지 않는다. 예를 들면, 용기 형상의 피처리체에 본 발명을 적용함으로써, 표면이 개질된 용기를 제조할 수 있다.
1； 챔버
2； 기판 홀더
3； SAM 재료 공급계
4； 여기 수소 생성 기구
5； 배기계
6； 제어부
11； 가스 생성 용기
12； SAM 재료 수용 용기
13； 캐리어 가스 도입관
14； SAM 재료 가스 공급관
15； H2 가스 공급원
16； H2 가스 공급관
17； 여기부
100； 유기 단분자막의 형성 장치
S； 기판

Claims (12)

  1. 피처리체에, 피처리체의 표면과 화학 결합을 형성하는 결합 사이트를 가지는 유기 분자를 포함하는 유기 재료 가스를 공급함과 아울러, 상기 유기 재료 가스가 상기 피처리체에 도달하기 전에 상기 유기 재료 가스에 여기 수소를 공급하여 상기 유기 분자의 결합 사이트의 말단을 수소로 치환하고, 그 후, 상기 수소로 치환된 말단과 상기 피처리체의 반응에 의해 유기 단분자막을 형성하는
    것을 특징으로 하는 유기 단분자막의 형성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유기 단분자막은, 자체 조직화 단분자막인 것을 특징으로 하는 유기 단분자막의 형성 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유기 재료 가스는, 실란 커플링제인 것을 특징으로 하는 유기 단분자막의 형성 방법.

  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유기 재료 가스의 상기 결합 사이트의 말단이 알킬기이며, 상기 여기 수소에 의해 알킬기가 수소로 치환되는 것을 특징으로 하는 유기 단분자막의 형성 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 여기 수소는, 수소 이온, 수소 래디칼, 수소 플라즈마 중 적어도 일종인 것을 특징으로 하는 유기 단분자막의 형성 방법.
  6. 피처리체 표면에 유기 단분자막을 형성하는 유기 단분자막의 형성 장치로서,
    피처리체를 수용하는 챔버와,
    상기 챔버내에 피처리체의 표면과 화학 결합을 형성하는 결합 사이트를 가지는 유기 분자를 포함하는 유기 재료 가스를 공급하는 유기 재료 가스 공급부와,
    상기 챔버내에 여기 수소를 생성시키는 여기 수소 생성 기구와,
    상기 챔버내를 배기하는 배기 기구와,
    상기 챔버내에 있어서, 상기 유기 재료 가스 공급부로부터 공급된 상기 유기 재료 가스가 피처리체에 도달하기 전에, 상기 여기 수소 생성 기구로부터의 여기 수소를 상기 유기 재료 가스에 공급함으로써, 상기 유기 분자의 결합 사이트의 말단이 수소로 치환되고, 상기 수소로 치환된 말단과 상기 피처리체의 반응에 의해 유기 단분자막이 형성되도록 하는 제어부를 구비하는
    것을 특징으로 하는 유기 단분자막의 형성 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 여기 수소 생성 기구는, 상기 챔버내에 수소 가스를 공급하는 수소 가스 공급 수단과,
    상기 챔버내에서 수소 가스를 여기하는 여기부를 가지는 것을 특징으로 하는 유기 단분자막의 형성 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 여기 수소 생성 기구는, 상기 챔버 외부에서 여기 수소를 생성하는 여기부와, 상기 여기부에서 여기한 여기 수소를 상기 챔버내에 도입하는 여기 수소 도입 부재를 가지는 것을 특징으로 하는 유기 단분자막의 형성 장치.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유기 단분자막은, 자체 조직화 단분자막인 것을 특징으로 하는 유기 단분자막의 형성 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 유기 재료 가스는, 실란 커플링제인 것을 특징으로 하는 유기 단분자막의 형성 장치.
  11. 제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유기 재료 가스의 상기 결합 사이트의 말단이 알킬기이며, 상기 여기 수소에 의해 알킬기가 수소로 치환되는 것을 특징으로 하는 유기 단분자막의 형성 장치.
  12. 제 6 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 여기 수소 생성 기구는, 여기 수소로서, 수소 이온, 수소 래디칼, 수소 플라즈마 중 적어도 일종을 생성하는 것을 특징으로 하는 유기 단분자막의 형성 장치.
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