[go: up one dir, main page]

DE68915873T2 - Verfahren zur Herstellung von monomolekularen Adsorptionsfilmen oder aus monomolekularen Schichten aufgebauten Filmen unter Anwendung von Silanen, die Acetylen- oder Diacetylenbindungen enthalten. - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von monomolekularen Adsorptionsfilmen oder aus monomolekularen Schichten aufgebauten Filmen unter Anwendung von Silanen, die Acetylen- oder Diacetylenbindungen enthalten.

Info

Publication number
DE68915873T2
DE68915873T2 DE68915873T DE68915873T DE68915873T2 DE 68915873 T2 DE68915873 T2 DE 68915873T2 DE 68915873 T DE68915873 T DE 68915873T DE 68915873 T DE68915873 T DE 68915873T DE 68915873 T2 DE68915873 T2 DE 68915873T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
film
adsorption
substrate
silane compound
temperature
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE68915873T
Other languages
English (en)
Other versions
DE68915873D1 (de
Inventor
Kazufumi Ogawa
Hideharu Tamura
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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
Priority claimed from JP63160061A external-priority patent/JPH0671576B2/ja
Priority claimed from JP63168205A external-priority patent/JPH0777274B2/ja
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of DE68915873D1 publication Critical patent/DE68915873D1/de
Publication of DE68915873T2 publication Critical patent/DE68915873T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/02126—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material containing Si, O, and at least one of H, N, C, F, or other non-metal elements, e.g. SiOC, SiOC:H or SiONC
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/18—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping
    • B05D1/185—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping applying monomolecular layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/35—Non-linear optics
    • G02F1/355—Non-linear optics characterised by the materials used
    • G02F1/361—Organic materials
    • G02F1/3615—Organic materials containing polymers
    • G02F1/3617—Organic materials containing polymers having the non-linear optical group in a side chain
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/06—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
    • H01B1/12—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
    • H01B1/124—Intrinsically conductive polymers
    • H01B1/125—Intrinsically conductive polymers comprising aliphatic main chains, e.g. polyactylenes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02282—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process liquid deposition, e.g. spin-coating, sol-gel techniques, spray coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02296—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer
    • H01L21/02318—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment
    • H01L21/02345—Forming insulating materials on a substrate characterised by the treatment performed before or after the formation of the layer post-treatment treatment by exposure to radiation, e.g. visible light
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
    • H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
    • H01L21/285—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
    • H01L21/28506—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
    • H01L21/28512—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/312—Organic layers, e.g. photoresist
    • H01L21/3128—Organic layers, e.g. photoresist by Langmuir-Blodgett techniques

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung eines polymerisierten, monomolekularen Adsorptionsfilms aus einem Material mit Diacetylenbindungen auf einem Substrat mittels chemischer Adsorption oder Bestrahlung. Derartige Filme haben einen breiten Anwendungsbereich als leitfähige oder isolierende Filme auf dem Gebiet der Halbleitertechnik.
  • Polydiacetylen-Materialen sind deshalb von Interesse, da sie im Molekül eine sehr lange konjugierte Polydiacetylenbindung und eine nicht-lineare optische Charakteristik sowie elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Diese Materialien sind als funktionelle Materialien verwendbar. Es wurden Verfahren zur Herstellung dieser Polymere aus monomeren Molekülen in Form von Kristallen untersucht, wobei die sog. Langmuir-Blodgett-Technik oder Vakuumabscheidungstechnik angewandt wurden.
  • Um dem Polydiacetylen-Material gute optische Eigenschaften zu verleihen, ist es notwendig, daß das Polymer eine sehr lange Polydiacetylen-Bindung aufweist. Falls die Langmuir- Blodgett-Technik verwendet wird, kann die molekulare Orientierung und die Dichte des Monomers willkürlich eingestellt werden, was in Bezug auf das leichte Einstellen der Reaktivität des Monomers auf chemisch wirksame Strahlung von Vorteil ist. Wenn jedoch der monomolekulare Polydiacetylen-Film mittels dieser Technik gebildet wird, kristallisiert das Diacetylen-Monomer auf der Wasseroberfläche in dem Langmuir-Blodgett-Trog aus, so daß es zur Ausbildung von Fehlern trotz des von außen angelegten Oberflächendrucks kommt. Dadurch ergibt sich das Problem, daß die Länge der konjugierten Bindungen nach der Polymerisation beschränkt ist.
  • Andererseits ist die Bildung des Poydiacetylens mittels der Vakuumabscheidungstechnik in Bezug auf das angemessene Einstellen der Filmdicke vorteilhaft. Doch besteht der Nachteil dieser Technik darin, daß sich bei übermäßigem Erhitzen das Monomer zersetzt.
  • Die US-B 4.673.474 erwähnt ein Verfahren unter Verwendung der chemischen Adsorption, wobei jedoch in dieser Patentschrift weder die Art des zu adsorbierenden Materials noch die Adsorptionsbedingungen im Einzelnen beschrieben sind.
  • Die US-A-4.539.061 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines zusammengesetzten Films mittels schrittweiser Adsorption individueller Einzelschichten. Desgleichen wird die Polymerisation der adsorbierten Moleküle innerhalb einer Schicht beschrieben.
  • Die EP-A-77 577 beschreibt einen Gegenstand, welcher ein Substrat umfaßt, wobei das Substrat eine Schicht einer photopolymerisierbaren Zusammensetzung trägt, welche ein Material mit acetylenischen Bindungen umfaßt.
  • Die vorliegende Verbindung stellt ein Verfahren zur Bildung eines polymerisierten, monomolekularen Adsorptionsfilm zur Verfügung, welches umfaßt:
  • Bereitstellen eines Substrats mit einer auf der Oberfläche befindlichen Schicht, Welche in der Lage ist, mit einer eine Diacetylenbindung im Molekül aufweisenden Silanverbindung zu reagieren,
  • chemisches Adsorbierenlassen der Silanverbindung an die Schicht, so daß sich ein monomolekularer Adsorptionsfilm der Silanverbindung auf dem Substrat mittels der Schicht bildet, wobei die chemische Adsorption wie folgt ausgeführt wird:
  • a) bei einer Temperatur von nicht mehr als 20ºC, wobei die Moleküle in dem Adsorptionsfilm in Bezug auf das Substrat in vertikaler Richtung orientiert sind, und Erhitzen oder Erwärmen des erhaltenen Films auf eine zur Ausbildung einer schrägen Molekülorientierung ausreichende Temperatur oder
  • b) bei einer zwischen der Glasübergangstemperatur und dem Schmelzpunkt der Silanverbindung liegenden Temperatur, wobei sich die Moleküle im Adsorptionsfilm in Bezug auf das Substrat schräg ausrichten; und
  • c) Bestrahlen des Films mit einem energetischen Strahl zur Bildung eines konjugierten Diacetylenpolymerfilms.
  • Das Substrat besteht vorzugsweise aus Silicium und die Schicht aus SiO&sub2;.
  • Die Orientierung der Silanmoleküle kann entweder in Bezug auf eine Richtung senkrecht oder eine schräg zu dem Substrat dadurch eingestellt werden, daß man den Film auf den vorstehend genannten Wert erhitzt. Die Poymerisation der Verbindung über die Diacetylenbindungen mittels Anwendung von chemisch wirksamer Strahlung oder eines zur Umwandlung der Diacetylenbindungen in ein konjugiertes Diacetylenpolymer geeigneten Energiestrahls hängt wesentlich von dieser Orientierung ab.
  • Falls der monomolekulare Adsorptionsfilm bei einer Temperatur von nicht mehr als 20ºC gebildet worden und anschließend auf eine Temperatur zwischen Glasübergangstemperatur und Schmelzpunkt, z.B. etwa 50ºC, in dem gewünschten Muster aufgeheizt worden ist sowie anschließend der Bestrahlung mit einem energetischen Strahl unterzogen wird, kann der Film dem Muster entsprechend selektiv polymerisert werden, so daß sich ein konjugiertes Diacetylenpolymer mit dem gewünschten Muster ausbildet. Alternativ dazu wird, falls der monomolekulare Adsorptionsfilm bei einer Temperatur zwischen der Glasübergangstemperatur und dem Schmelzpunkt der Silanverbindung, beispielsweise bei 50ºC, oder bei Temperaturen unterhalb von 20ºC gebildet und anschließend auf eine Temperatur zwischen der Glasübergangstemperatur und dem Schmelzpunkt erhitzt wird sowie zur Gänze mit einem Energiestrahl belichtet wird, der gesamte Film polymerisiert. Das Aufheizen auf das gewünschte Muster wird vorzugsweise mittels IR-Strahlen durchgeführt.
  • Grundsätzlich macht sich die vorstehende Ausführungsform die chemische Adsorption von Silanverbindungen auf einem Substrat zunutze, wobei dieses eine zur Reaktion mit der Silanverbindung geeignete Schicht aufweist, wobei die Moleküle der Silanverbindung chemisch an die Schicht unter Bildung eines monomolekularen Adsorptionsfilms binden. Bei dem bevorzugt verwendeten Substrat handelt es sich um ein Siliciumsubstrat, welches eine naturgemäß auf der Oberfläche vorhandene Oxidschicht aufweist, obgleich irgendein beliebiges Material verwendet werden kann, sofern es eine Oberflächenschicht aus einem für eine chemische Adsorptionsreaktion mit der Silan-Ausgangsverbindung geeigneten Material hat. Diese chemische Adsorption ist deshalb vorteilhaft, da der monomolekulare Film dann nur geringe Fehlstellen aufweist.
  • Fig. 1(a) bis 1(i) geben in anschaulicher Weise die einzelnen Verfahrensschritte zur Bildung des monomolekularen Adsorptionsfilms gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wieder;
  • Fig. 2(a) bis 2(f) sind anschauliche Darstellungen der zur Bildung eines monomolekularen Adsorptionsfilms gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform durchgeführten Verfahrensschritte;
  • Fig. 3 bzw. 4 geben UV-Absorptionsspektren nach verschiedenen Bestrahlungszeiten wieder.
  • Die erfindungsgemäßen Ausführungsformen werden unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
  • Fig. 1 zeigt die erste erfindungsgemäße Ausführungsform. Fig 1(a) zeigt ein Substrat (1), welches beispielsweise aus Silicium besteht. Zur chemischen Adsorption einer Silanverbindung mit Diacetylenbindungen ist es notwendig, daß das Substrat (1) eine Schicht (1a) aufweist, welche zur chemischen Adsorption der Silanverbindung in der Lage ist. Das als Substrat (1) verwendete Silicium ist unter diesem Gesichtspunkt vorteilhaft, da auf ihm naturgemäß an der Luft eine SiO&sub2;-Schicht gebildet wird. Es kann jedoch ein beliebiges Material verwendet werden, sofern darauf eine Schicht gebildet ist, welche zur chemischen Adsorption der Silanverbindung in der Lage ist. Beispielsweise werden allgemein Metalle dazu verwendet, die an der Luft naturgemäß eine Oberflächen-Oxidschicht bilden können, und selbige umfassen beispielsweise nicht nur Si, sondern auch Sn, Al, Ni, Fe, Cr u.ä. Als nützliche weitere Materialien für das Substrat kommen auch Metalloxide wie etwa Al&sub2;O&sub3;, SnO&sub2;, Fe&sub2;O&sub3; u.w. in Frage. Von diesen Materialien werden Si, Al, Cr, Al&sub2;O&sub3; bevorzugt, wobei jedoch Si am bevorzugtesten ist.
  • In einem darauffolgenden Schritt wird eine Silanverbindung mit Diacetylenbindungen im Molekül auf das Substrat (1) aufgebracht, wodurch eine chemische Adsorption an die Schicht (1a) unter Bildung eines monomolekularen Adsorptionsfilms (2) auf der Substratoberfläche hervorgerufen wird [s. Fig. 1(b)]. In der Praxis wird die chemische Adsorption dadurch durchgeführt, daß das Substrat in die Lösung der Silanverbindung in einem Lösungsmittel mit einer Konzentration von 2x10&supmin;³ bis 5x10&supmin;² Mol/l eingetaucht wird. Bei dem Lösungsmittel kann es sich um eine beliebige Verbindung handeln, die die Silanverbindung zu lösen vermag; beispielsweise sind Kohlenwasserstoffe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, wie etwa n-Hexan, n-Heptan, n-Oktan, n- Hexadecan u.a. sowie halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Trichlormethan, Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Trichlorethylen, Trichlorethan u.a. sowie deren Mischungen umfaßt. Silanverbindungen mit Diacetylenbindungen sind beispielsweise die Verbindungengemäß der nachfolgenden Formel (1)
  • CH&sub3;(CH&sub2;)mC C-C C(CH&sub2;)n-SiCl&sub3; (1)
  • wobei m bzw. n eine ganze Zahl von 0 bis 25 ist
  • sowie die Verbindungen der nach folgenden Formeln (2) und (3)
  • CH&sub3;(CH&sub2;)mC C-C C(CH&sub2;)n-SiHCl&sub2; (2)
  • CH&sub3;(CH&sub2;)mC C-C C(CH&sub2;)n-SiH&sub2;Cl (3),
  • wobei m bzw. n die gleiche vorstehend erläuterte Bedeutung haben.
  • Von diesen sind die Verbindungen gemäß der vorstehenden Formel (1) bevorzugt, da die Adsorptionsdichte höher ist. Die Herstellung dieser Verbindungen ist beispielsweise in der US-B 4.761.316 beschrieben.
  • Beispielsweise wird die Silanverbindung gemäß der vorstehenden Formel in einem gemischten Lösungsmittel aus 80% n-Hexan, 12% Tetrachlorkohlenstoff und 8% Chloroform in einer Konzentration innerhalb des vorstehend definierten Bereichs gelöst. Wenn das Substrat in die Lösung eingetaucht wird, erfolgt das Ausbilden einer
  • Bindung auf der SiO&sub2;-Oberfläche wie in Fig. 1(c) [Bezugszeichen 3] gezeigt. Wird das Lösungsmittel entfernt, so wird die monomolekulare Adsorptionsschicht durch chemische Adsorption auf dem Substrat gebildet. Es wird darauf hingewiesen, daß Fig. 1(c) eine vergrößerte Ansicht des in Fig. 1(b) mit A dargestellten Bereichs ist.
  • Falls die chemische Adsorption bei einer signifikant niedrigeren Temperatur als die Glasübergangstemperatur der verwendeten Silanverbindung durchgeführt wird, ist die Schwingungsenergie der Methylenketten und der Methyl- Endgruppe in dem Molekül niedrig. Unter diesen Bedingung einer niedrigen Temeperatur sind die Diacetylen-Bindungen (4) bezüglich des Substrats in einer senkrechten Richtung orientiert, wie es inbesondere in Fig. 1(c) gezeigt ist. Wenn beispielsweise für die Durchführung der chemischen Adsorption die Silanverbindung gemäß Formel (1) mit m=11 und n=8 bei einer Temperatur von 10ºC bis 20ºC - welche signifikant niedriger ist als der Schmelzpunkt von etwa 70ºC oder der Glasübergangspunkt von etwa 40ºC dieser Silanverbindung - verwendet wird, ist die vertikale Orientierung erhöht.
  • Fig. 1(d) zeigt den Verfahrensschritt des selektiven Erhitzens oder Erwärmens des monomolekularen Films (2). Wenn der Film (2) selektiv mittels Wärme (5) - etwa wie gezeigt aus einer IR-Quelle - erhitzt wird, so ordnen sich die Moleküle im Bereich (6) der Fig. 1(e), auf den die Wärme (5) angewendet wurde, in schräger Orientierung an. Dabei handelt es sich bei der Fig. 1(e) um eine Vergrößerung des Bereichs B der Fig. 1(d). Im Ergebnis zeigt der monomolekulare Adsorptionsfilm Regionen (7), in denen die Moleküle in Bezug auf das Substrat vertikal orientiert sind sowie einen Bereich (8), in dem die Moleküle schräg orientiert sind. Dies ist Fig. 1(f) gezeigt. Es wird darauf hingewiesen, daß die Diacetylen-Bindungen enthaltende Silanverbindung durch die Anwendung von Wärme nicht polymerisiert wird.
  • Falls Diacetylen-Verbindungen durch die Bestrahlung mit einem Energiestrahl polymerisiert werden, gilt ganz allgemein, daß die zu polymerisierenden Moleküle in stärkerem Ausmaß reaktiv sind, wenn die Diacetylen- Bindungen schräg orientiert sind.
  • Falls also ein Energiestrahl (9) auf die gesamte Oberfläche des Films (2), wie in Fig. 1(g) gezeigt, angewendet wird, ist es möglich, daß der Bereich (7), in dem die Moleküle vertikal orientiert bleiben, nicht reagiert, in dem Bereich (8), in dem die Moleküle schräg orientiert sind, die Diacetylenbindungen jedoch unter Bildung einer Polydiacetylenbindung (10) mit hoher Wirksmakeit reagieren [siehe Fig. 1(h)]. Fig. 1(h) ist eine Vergrößerung des Bereichs C in Fig. 1(g). Der so erhaltene Film (2) ist in Fig. 1(i) gezeigt, wobei hier ein Muster mit einem Bereich (11) mit elektrischer Leitfähigkeit oder mit nicht-linearen optischen Eigenschaften und ein Bereich (12), der keine elektrische Leitfähikeit oder optische Eigenschaften zeigt, vorliegen. Dieser monomolekulare Film kann in Bereich von molekularen Elementen oder entsprechender Optik verwendet werden. Bei dem gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Energiestrahl handelt es sich beispielsweise um eine Strahlung im langwelligen UV-Bereich mit einer Wellenlänge von 250 +/- 10 nm, bei dem Diacetylenbindungen polymerisieren, um einen Röntgenstrahl oder einen Elektronenstrahl.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird nachfolgend eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. In dieser Abbildung beschreiben die Bezugszeichen die gleichen Gegenstände oder Teile wie in Fig. 1.
  • In der Fig. 2(a) ist das Substrat (1) mit der SiO&sub2;-Schicht (1a) ähnlich zu demjenigen der Fig. 1(a). Die chemische Adsorption wird in der gleichen Weise wie in Fig. 1 beschrieben durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die Silanverbindung bei einer Temperatur zwischen der Glasübergangstemperatur und dem Schmelzpunkt aufgebracht wird, beispielsweise bei 50ºC, wodurch es zur Bildung des monomolekularen Adsorptionsfilms (2), wie in Fig. 2(b) gezeigt, kommt. Fig. 2(c) ist eine Vergrößerung des Bereichs D in Fig. 2(b), aus dem sich ergibt, daß die Diacetylenbindungen (13) des Films (2) schräg in Bezug auf das Substrat orientiert sind, da nämlich die Anwendungstemperatur hoch ist. Insbesondere liegt die Adsorptionstemperatur von 50ºC zwischen der Glasübergangstemperatur von etwa 40ºC und dem Schmelzpunkt von etwa 70ºC der vorstehend genannten Silanverbindung. Diese Temperaturcharakteristika hängen jedoch von der Art der Silanverbindungen ab. Folglich können die adsorbierten Moleküle sich bewegen, wenn sie Wärmeenergie aufweisen, was zu der schrägen Orientierung der Diacetylenbindungen führt.
  • Zu ähnlichen Ergebnissen in Bezug auf die Orientierung kommt man, wenn die Silanverbindung bei niedrigerer Temperatur angewendet wird und der erhaltene Film anschließend auf eine höhere Temperatur als vorstehend angegeben erwärmt wird.
  • Falls der monomolekulare Adsorptionsfilm (2) mit einem Energiestrahl (9) wie etwa einem langwelligen UV-Strahl über die gesamte Filmoberfläche behandelt oder bestrahlt wird [wie in Fig. 2(d) gezeigt], kommt es zu dem in Fig. 2(e) gezeigten Ergebnis, bei dem es sich um eine vergrößerte Ansicht des Bereichs E der Fig. 2(d) handelt. Insbesondere sind alle Moleküle des Films (2) in einem solchen Winkel orientiert, daß eine schnelle Reaktion der Diacetylenbindungen miteinander möglich wird, so daß eine sehr lange Polydiacetylenbindung (10) wie gezeigt gebildet wird. Da der monomolekulare Adsorptionsfilm (2) längs des Substrats (1) mittels der =SiO&sub2; Bindungen erfolgt, wird ein monomolekularer Adsorptionsfilm (11) eines eine sehr lange Polydiacetylenbindung aufweisenden Polydiacetylens im ersten Schritt gebildet, wobei dieser im wesentlichen frei von jeglicher Fehlstelle wie etwa eines Lochs oder Hohlraums ist [wie Fig. 2(f) zeigt].
  • Fig. 3 zeigt das UV-Absorptionsspektrum eines monomolekularen Adsorptionsfilms der Silanverbindung mit der Formel CH&sub3;(CH&sub2;)&sub1;&sub1;C C-C C(CH&sub2;)&sub8;-SiCl&sub3; im Bereich (7) der ersten Ausführungsform, wie in Fig. 1(h) gezeigt. Im Bereich (7) polymerisiert der Film überhaupt nicht, wenn ein Strahl mit langwelligem UV-Licht mit einer bei 365 nm festgelegten Belichtungsstärke von 0,24 mW zur Messung des Spektrums bei verschiedenen Zeiten von 0, 10, 15 und 90 Minuten - welche den Spektren a bis d in der Abbildung entsprechen - verwendet wird. In ähnlicher Weise zeigt Fig.4 das UV- Adsorptionsspektrum des Bereichs (8) in Fig. 1(h), in dem die Silanverbindung über die Diacetylenbindungen unter den gleichen Bedingungen - wie vorstehend angegeben - polymerisiert wird. Die Belichtungszeiten für die Spektren a bis d in Fig. 4 sind die gleichen wie in Fig. 3.
  • Aus den Fig. 3 dargestellten Ergebnissen ergibt sich, daß keine Adsorption des Polydiacetylens stattfindet. Fig.4 bestätigt die Adsorption des Polydiacetylens mit einer Wellenlänge von λ max bei 650 nm, welche sich bei längerer Belichtung erhöht.

Claims (6)

1. Verfahren zur Bildung eines polymerisierten, monomolekularen Adsorptionsfilms, welches umfaßt:
Aufbringen einer Schicht, die in der Lage ist, mit einer eine Diacetylenbindung im Molekül aufweisenden Silanverbindung zu reagieren, auf der Oberfläche eines Substrats,
chemisches Adsorbierenlassen der Silanverbindung an die Schicht, so daß sich ein monomolekularer Adsorptionsfilm der Silanverbindung auf dem Substrat mittels der Schicht bildet, wobei die chemische Adsorption wie folgt ausgeführt wird:
a) bei einer Temperatur von nicht mehr als 20ºC, wobei die Moleküle in dem Adsorptionsfilm in Bezug auf das Substrat in vertikaler Richtung orientiert sind, und der erhaltene Film auf eine zur Ausbildung einer schrägen Molekülorientierung ausreichende Temperatur erwärmt wird, oder
b) bei einer zwischen der Glasübergangstemperatur und dem Schmelzpunkt der Silanverbindung liegenden Temperatur, wobei sich die Moleküle im Adsorptionsfilm in Bezug auf das Substrat schräg ausrichten; und
c) Bestrahlen des Films mit einem Energiestrahl zur Bildung eines konjugierten Diacetylenpolymerfilms.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Substrat aus Silicium und die Schicht aus SiO&sub2; besteht.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die chemische Adsorption bei einer Temperatur von nicht mehr als 20ºC ausgeführt wird und der Adsorptionsfilm in Form des gewünschten Musters auf eine Temperatur erwärmt wird, welche ausreicht, die Moleküle der Silanverbindung in den erwärmten Bereichen schräg auszurichten.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die chemische Adsorption bei einer Temperatur zwischen der Glasübergangstemperatur und dem Schmelzpunkt ausgeführt wird und der Adsorptionsfilm mit einem Energiestrahl bestrahlt wird, der in der Lage ist, die Umwandlung der Diacetylenbindungen in ein konjugiertes Diacetylenpolymer zu bewirken, so daß sich in dem Film vollständig ein konjugiertes Diacetylenpolymer bildet.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Silanverbindung die Formel CH&sub3;(CH&sub2;)mC C-C C(CH&sub2;)n-SiCl&sub3; aufweist, wobei m bzw. n eine ganze Zahl zwischen 0 bis 25 ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die chemische Adsorption dadurch bewirkt wird, daß man das Substrat in eine Lösung der Silanverbindung in einem Lösungsmittel bei einer Konzentration von 2 x 10&supmin;³ bis 5 x 10&supmin;² Mol/l eintauchen läßt.
DE68915873T 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. Expired - Fee Related DE68915873T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63160061A JPH0671576B2 (ja) 1988-06-28 1988-06-28 単分子吸着累積膜形成方法
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
DE68915873D1 DE68915873D1 (de) 1994-07-14
DE68915873T2 true DE68915873T2 (de) 1994-10-27

Family

ID=26486661

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE68927865T Expired - Fee Related 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
DE68915873T Expired - Fee Related 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.

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE68927865T Expired - Fee Related 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

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5035782A (de)
EP (2) EP0584891B1 (de)
DE (2) DE68927865T2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10214210A1 (de) * 2002-03-28 2003-11-06 Osram Opto Semiconductors Gmbh Lumineszenzdiodenchip zur Flip-Chip-Montage auf einen lotbedeckten Träger und Verfahren zu dessen Herstellung

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07103190B2 (ja) * 1989-02-15 1995-11-08 松下電器産業株式会社 有機導電性薄膜とその製造方法
US5260115A (en) * 1989-02-15 1993-11-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Organic electro-conductive thin films and process for production thereof
US5204126A (en) * 1990-02-06 1993-04-20 Nanofilm Corporation Mold surfaces with ultra thin release films
JP2507153B2 (ja) * 1990-07-31 1996-06-12 松下電器産業株式会社 有機デバイスとその製造方法
JPH0763670B2 (ja) * 1991-02-06 1995-07-12 松下電器産業株式会社 有機コーティング膜の製造方法
DE69222679T2 (de) * 1991-04-30 1998-02-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Osaka Funktionell laminierte, chemisch adsorbierte Schicht und Verfahren zu deren Herstellung
JPH0517595A (ja) * 1991-07-15 1993-01-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高分子超薄膜エレクトレツト及びその製造方法
DE69304252T2 (de) * 1992-05-27 1997-01-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Verfahren zur Herstellung eines chemisch adsorbierten Filmes
JP3140189B2 (ja) * 1992-07-29 2001-03-05 松下電器産業株式会社 潤滑膜およびその製造方法
US5512328A (en) * 1992-08-07 1996-04-30 Hitachi, Ltd. Method for forming a pattern and forming a thin film used in pattern formation
AU6700998A (en) * 1997-03-14 1998-09-29 University Of Houston, The Methods for making fluorinated surface modifying agents, methods of using same and products made using same
US6319566B1 (en) * 1997-11-12 2001-11-20 John C. Polanyi Method of molecular-scale pattern imprinting at surfaces
US6156393A (en) * 1997-11-12 2000-12-05 John C. Polanyi Method of molecular-scale pattern imprinting at surfaces
US6878417B2 (en) * 1997-11-12 2005-04-12 John C. Polanyi Method of molecular-scale pattern imprinting at surfaces
AU5926800A (en) * 1999-07-08 2001-01-30 Nanocell, Inc. Semiconductor devices and process for manufacture
EP1206975A3 (de) * 2000-11-14 2004-07-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Chemisch adsorbierende Lösung und Verfahren zur Herstellung einer chemisch absorbierten Schicht mit dieser Lösung
US7084060B1 (en) 2005-05-04 2006-08-01 International Business Machines Corporation Forming capping layer over metal wire structure using selective atomic layer deposition
US8178164B2 (en) * 2006-04-12 2012-05-15 Panasonic Corporation Method of forming organic molecular film structure and organic molecular film structure

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL60116A (en) * 1979-06-25 1984-04-30 University Patents Inc Coating process and articles coated thereby
JPS58206005A (ja) * 1982-05-24 1983-12-01 インタ−ナシヨナル　ビジネス　マシ−ンズ　コ−ポレ−シヨン 被膜組成物およびその被膜を設けてなる電子回路
US4539061A (en) * 1983-09-07 1985-09-03 Yeda Research And Development Co., Ltd. Process for the production of built-up films by the stepwise adsorption of individual monolayers
FR2552055B1 (fr) * 1983-09-19 1986-07-18 Dba Dispositif de montage d'un capuchon protecteur sur un support
US4751171A (en) * 1984-07-03 1988-06-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Pattern forming method
JPS6194042A (ja) * 1984-10-16 1986-05-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 分子構築体およびその製造方法
JPS61121016A (ja) * 1984-11-19 1986-06-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光フアイバ−およびその製造方法
JPS61122925A (ja) * 1984-11-19 1986-06-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 記録媒体の製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10214210A1 (de) * 2002-03-28 2003-11-06 Osram Opto Semiconductors Gmbh Lumineszenzdiodenchip zur Flip-Chip-Montage auf einen lotbedeckten Träger und Verfahren zu dessen Herstellung
US6927425B2 (en) 2002-03-28 2005-08-09 Osram Opto Semiconductors Gmbh Luminescent diode chip that is flip-chip mounted on a carrier, and method for production thereof
US7663155B2 (en) 2002-03-28 2010-02-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Luminescent diode chip that is flip-chip mounted on a carrier, and method for production thereof
DE10214210B4 (de) * 2002-03-28 2011-02-10 Osram Opto Semiconductors Gmbh Lumineszenzdiodenchip zur Flip-Chip-Montage auf einen lotbedeckten Träger und Verfahren zu dessen Herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
DE68927865D1 (de) 1997-04-17
EP0351092A2 (de) 1990-01-17
DE68927865T2 (de) 1997-07-31
EP0584891A2 (de) 1994-03-02
US5035782A (en) 1991-07-30
EP0584891A3 (en) 1994-08-17
EP0584891B1 (de) 1997-03-12
DE68915873D1 (de) 1994-07-14
EP0351092A3 (en) 1990-10-10
EP0351092B1 (de) 1994-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE68915873T2 (de) Verfahren zur Herstellung von monomolekularen Adsorptionsfilmen oder aus monomolekularen Schichten aufgebauten Filmen unter Anwendung von Silanen, die Acetylen- oder Diacetylenbindungen enthalten.
DE69322176T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines konjugierten Acetylenpolymers
DE69019202T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines hoch orientierten ultralangen konjugierten Polymers.
DE3317954C2 (de)
DE60005225T2 (de) Dünnschichten aus diamantartigem glass
DE69212113T2 (de) Sonde für Atomkraftmikroskop verwendbar als Sonde für Rastertunnelmikroskop
CH665646A5 (de) Polysilan-photoresistmaterialien und deren verwendung zur photomusterung eines positiven bildes auf einem substrat.
DE69132792T2 (de) Organisches Bauelement und dessen Herstellungsverfahren
DE69228143T2 (de) Hydrophiler chemisch adsorbierter Film und Verfahren zu dessen Herstellung
DE60009570T2 (de) Strahlungsdurchlässige beschichtungen auf glasgegenständen
DE69116717T2 (de) Kondensator und Verfahren zu seiner Herstellung
DE3936279A1 (de) Verfahren zur herstellung eines organischen halbleiterfilms und halbleitervorrichtung mit einem solchen film
DE2944382A1 (de) Verfahren zur herstellung eines duennfilmphotoleiters
DE68924198T2 (de) Masse aus feinen Teilchen eines anorganischen Materials und Verfahren zu ihrer Herstellung, ultradünner Film aus feinen anorganischen Teilchen und Verfahren zu seiner Herstellung, magnetischer Aufnahmeträger und Verfahren zu seiner Herstellung, Verfahren zur Herstellung von Motiven aus anorganischem Material und Verfahren zur Herstellung von Verdrahtungen aus anorganischem Material.
DE4225962A1 (de) Schichtelement und Verfahren seiner Herstellung
DE68903420T2 (de) Verfahren zur erzeugung von polyazetylen oder polyazen konjugierten polymeren mit sehr langer kette.
DE3882881T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Polyacetylen- oder Polydiacetylenfilms.
EP0647477A1 (de) Auf Trägern angebrachte ein oder mehrlagige Schichtelemente und ihre Herstellung
DE69128160T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines organischen monomolekularen Überzuges
DE3884079T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines superlangen konjugierten Polymers.
DE69119931T2 (de) Polarisatoren, Verfahren zu ihrer Herstellung und Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen
DE69123371T2 (de) Verfahren zur Erzeugung eines optischen Aufzeichnungsträgers
DE69222679T2 (de) Funktionell laminierte, chemisch adsorbierte Schicht und Verfahren zu deren Herstellung
DE3246947A1 (de) Verfahren zum bilden eines musters in einer resistschicht
DE69903097T2 (de) In Polysilylenmethylen dispergierte, feine Metallpartikel enthaltende Komposit-Material und Verfahren zu dessen Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee