JPH02152573A - Organic thin film forming device and method - Google Patents
Organic thin film forming device and methodInfo
- Publication number
- JPH02152573A JPH02152573A JP63306039A JP30603988A JPH02152573A JP H02152573 A JPH02152573 A JP H02152573A JP 63306039 A JP63306039 A JP 63306039A JP 30603988 A JP30603988 A JP 30603988A JP H02152573 A JPH02152573 A JP H02152573A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- aquarium
- rotation mechanism
- thin film
- organic thin
- 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
Links
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的1
(産業上の利用分野)
本発明は、基板表面に薄膜を形成するための有機薄膜の
形成装置および形成方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention 1 (Industrial Application Field) The present invention relates to an organic thin film forming apparatus and method for forming a thin film on a substrate surface.
(従来の技術)
近年、有機分子を用いる材料技術の進歩が著しい。これ
に伴い、有機分子を用いた新しい機能素子を実現しよう
とする気運が高まっている。特に、有機分子を用いた超
薄膜を利用した素子開発の検討が盛んに行われている。(Prior Art) In recent years, material technology using organic molecules has made remarkable progress. Along with this, there is a growing momentum to create new functional devices using organic molecules. In particular, the development of devices using ultra-thin films made of organic molecules is being actively studied.
。
有機薄膜の形成法として従来より、スピンコード法、真
空蒸着法、ラングミュア・プロ2ジエツト(Lang+
suir−Brodgett)法等が知られている。こ
れらのうち特に、ラングミュア・プロジェット法は、有
機分子をA単位で配向して積層することができる唯一の
薄膜形成法として近年多大の注目を集めている。以下の
説明では、ラングミュア・プロジェット法をLB法と略
称し、このLB法により形成される膜をLB膜と称する
。LB膜の適用が考えられている素子としては、LB膜
を絶縁膜とするMIS型発光発光素子is)ランジスタ
、色素分子を用いた光電変換素子、光記録媒体、各種セ
ンサ、極性膜構造を用いた圧電素子等がある。. Conventional methods for forming organic thin films include the spin code method, vacuum evaporation method, and Langmuir Pro2 jet (Lang+
The Suir-Brodgett method and the like are known. Among these, in particular, the Langmuir-Prodgett method has attracted much attention in recent years as the only thin film forming method that allows organic molecules to be oriented and stacked in A units. In the following description, the Langmuir-Prodgett method will be abbreviated as the LB method, and the film formed by this LB method will be referred to as an LB film. Devices to which LB films are considered include MIS type light emitting devices (is) transistors using LB films as insulating films, photoelectric conversion devices using dye molecules, optical recording media, various sensors, and devices using polar film structures. There are piezoelectric elements etc.
またLB膜を超微細加工用レジストとして利用すること
も検討されている。Further, the use of the LB film as a resist for ultra-fine processing is also being considered.
ところで通常のLB法では、単一分子からなる両親媒性
分子を水面上に展開し、これを所定の表面圧になるよう
に圧縮して凝縮膜化した後、試料基板をこの単分子膜を
横切って上下動させることにより、基板上に有機分子薄
膜を累積するという方法が採られる。この方法は垂直浸
漬法と呼ばれる。これに対し、展開された単分子膜に平
行に試料基板を接触させて基板上に有機分子薄膜を付着
させる方法は、水平付着法と呼ばれる。これらの方法に
より得られる累積単分子膜の構造には、親水基同士、疎
水基同士が隣接して累積されるY型と親水基に対して疎
水基が隣接して累積されるX型およびZ型がある。しか
し親水基と疎水基とが隣接することは、その界面エネル
ギー的−常に大きくなり、X、Z型膜はその構造がエネ
ルギー的に不安定で経時変化しやすい。従って良質の積
層構造を得るためには、いずれの累積法においてもY型
膜が有用である。またさらにLB積層膜の各層が異なる
分子から成るヘテロ累積膜が前記有機薄膜素子実現のた
めに有用であると考えられている。例えば、2種の分子
A、Bより成る交互へテロY型累積膜を累積するために
は、2個のトラフを有するLB製造装置が有用である。By the way, in the usual LB method, a single amphiphilic molecule is spread on the water surface, compressed to a predetermined surface pressure to form a condensed film, and then the sample substrate is coated with this monomolecular film. A method is adopted in which a thin film of organic molecules is accumulated on the substrate by moving it up and down across the substrate. This method is called the vertical immersion method. On the other hand, a method of depositing an organic molecule thin film onto a substrate by bringing the sample substrate into contact with the developed monomolecular film in parallel is called a horizontal deposition method. The structures of cumulative monolayers obtained by these methods include Y-type structures in which hydrophilic groups and hydrophobic groups are accumulated adjacent to each other, X-type structures in which hydrophobic groups are accumulated adjacent to hydrophilic groups, and Z-type structures. There is a type. However, when a hydrophilic group and a hydrophobic group are adjacent to each other, their interfacial energy always increases, and the structure of the X, Z type film is unstable in terms of energy and easily changes over time. Therefore, in order to obtain a high-quality laminated structure, a Y-type film is useful in any accumulation method. Furthermore, a hetero-cumulative film in which each layer of the LB laminated film is composed of different molecules is considered to be useful for realizing the organic thin film element. For example, in order to accumulate an alternating heterogeneous Y-type cumulative film consisting of two types of molecules A and B, an LB manufacturing apparatus having two troughs is useful.
良質なヘテロ構造を有するLB膜を形成するための形成
装置として最近次のような提案がなされている。(特願
昭63−3237号)これを第17図乃至第19図に示
す。Recently, the following proposals have been made as a forming apparatus for forming an LB film having a high-quality heterostructure. (Japanese Patent Application No. 63-3237) This is shown in FIGS. 17 to 19.
第17図は、3種類の両親媒性有機分子を展開する3つ
の完全に独立した水槽101,102゜103を用いた
実施例のへテロ構造膜形成装置である。各水槽101,
102,103は防振架台105に脚104により固定
されている。水槽101.102,103はそれぞれ、
基板が浸漬される深溝部106を有する。これらの水槽
101.102.103はその水面上に展開した分子を
所望の表面圧で凝縮膜化するための表面圧検出器107
および圧縮駆動系108をそれぞれ独立にもっている。FIG. 17 shows an embodiment of a heterostructure film forming apparatus using three completely independent water tanks 101, 102 and 103 in which three types of amphipathic organic molecules are developed. Each tank 101,
102 and 103 are fixed to an anti-vibration pedestal 105 with legs 104. Water tanks 101, 102, and 103 are each
It has a deep groove portion 106 into which the substrate is immersed. These water tanks 101, 102, and 103 are equipped with surface pressure detectors 107 for condensing molecules developed on the water surface into a film at a desired surface pressure.
and a compression drive system 108 independently.
また、膜形成を行うための基板を水槽内に浸漬したり、
引上げたりという上下動駆動をするために、基板駆動装
置118がある。In addition, the substrate for film formation may be immersed in a water tank,
A substrate driving device 118 is provided for vertical movement such as pulling up.
基板駆動装置118の各水槽間における搬送機構は、防
振架台105上に固定された柱136a。The transportation mechanism between the respective water tanks of the substrate driving device 118 is a pillar 136a fixed on the vibration-proof pedestal 105.
136b上に構成されている。この搬送機構の構成は、
次のようになっている。駆動源のモーター139の動力
は、歯車140を介してネジ138に伝達され、ガイド
レール137の案内により基板駆動装置118が、各水
槽間を空中で自由に移動できる。136b. The configuration of this transport mechanism is
It looks like this: The power of the motor 139 serving as the drive source is transmitted to the screw 138 via the gear 140, and the substrate driving device 118 can freely move between the water tanks in the air by being guided by the guide rail 137.
第18図及び第19図は、第17図における有機薄膜の
形成装置における一つの水槽例えば水槽101を拡大し
て示したものである。FIGS. 18 and 19 are enlarged views of one water tank, for example, water tank 101, in the organic thin film forming apparatus shown in FIG. 17.
水槽101はしきり部120で二つの領域に分離されて
いて分子121が展開されている領域Aの部分と分子1
21が展開されていない領域Bとに区分けされている。The water tank 101 is separated into two regions by a partition 120, a region A in which molecules 121 are expanded, and a region A in which molecules 121 are expanded.
21 is divided into an undeveloped region B and an undeveloped region B.
次に基板駆動装置118について説明する。Next, the substrate driving device 118 will be explained.
基板駆動装置118には、基板119を上下動駆動する
ための上下駆動機122と、基板119を分子121の
展開される領域Aと展開されない領域Bとの間で搬送す
る搬送機構123とから構成されている。The substrate drive device 118 includes a vertical drive device 122 for vertically driving the substrate 119, and a transport mechanism 123 for transporting the substrate 119 between an area A where molecules 121 are expanded and an area B where molecules 121 are not expanded. has been done.
基板119は、L字型をした基板取付棒125の先端に
取付けられた基板ホルダー126に装着されている。基
板取付棒125は、上下移動体127に取付けられて送
りネジ128により上下に移動可能である。The board 119 is mounted on a board holder 126 attached to the tip of an L-shaped board mounting rod 125. The board mounting rod 125 is attached to a vertical moving body 127 and can be moved up and down by a feed screw 128.
また、上下移動体127及び送りネジ128は搬送体1
29に取付けられ、この搬送体129は送りネジ130
により領域Aと領域Bの間で基板119を移動させる。Further, the vertical moving body 127 and the feed screw 128 are connected to the conveying body 1.
29, this carrier 129 is attached to the feed screw 130.
The substrate 119 is moved between area A and area B by the following steps.
また、搬送体129には、基板ホルダー126に装着さ
れている基板119を受は取るための基板保持部131
が設けられている。この保持部131の先端にはつめ部
132が設けられ基板119を着脱自在なように構成さ
れている。The carrier 129 also includes a substrate holding section 131 for receiving and taking the substrate 119 mounted on the substrate holder 126.
is provided. A claw portion 132 is provided at the tip of this holding portion 131 so that the substrate 119 can be attached or removed.
したがって基板119は、この保持部131と基板ホル
ダー126との間で受は渡しが可能となっている。Therefore, the substrate 119 can be transferred between the holding portion 131 and the substrate holder 126.
このように構成された装置の特徴とするところは、基板
119を支持して上下に駆動させるための支持部材と水
槽内の水相との接触箇所が単分子膜の展開されていない
領域(領域B)のみであるため、基板を上下させるため
に支持部材を上下させても表面圧が高められた単分子膜
が展開されている領域(領域A)には何ら悪影響を与え
ることがなく、良質な薄膜を形成することができること
にある。A feature of the device configured in this way is that the contact point between the support member for supporting the substrate 119 and driving it up and down and the aqueous phase in the water tank is an area where the monomolecular film is not developed (area). B), even if the support member is moved up and down to move the substrate up and down, there will be no adverse effect on the area where the monomolecular film with increased surface pressure is developed (area A), resulting in high quality. The reason is that it is possible to form a thin film.
しかし、このように構成された有用なLB膜形成装置に
ありでも次のような要望がある。However, even with the useful LB film forming apparatus configured as described above, there are the following demands.
すなわち、この装置では基板を水中と空中とで受は渡す
機構が必要となり装置構造が複雑となるため簡略化した
い。That is, this device requires a mechanism for receiving and passing the substrate between underwater and air, which complicates the device structure, so it is desirable to simplify it.
また、基板を支持するための基板取付棒125をかなら
ず分子の展開されていない領域Bに位置させなければな
らないため、ヘテロ構造のLB膜を形成する工程に制限
が加えられるおそれがあり、形成工程を簡略化したい。Furthermore, since the substrate mounting rod 125 for supporting the substrate must be located in the region B where molecules are not developed, there is a risk that restrictions will be placed on the process of forming a heterostructured LB film, and the formation process I want to simplify.
また最近、基板に分子を累積する際基板を水面に対して
斜めに挿入する方式が試みられている。Recently, a method has been attempted in which the substrate is inserted obliquely to the water surface when molecules are accumulated on the substrate.
これは基板を水面に対して垂直に挿入すると表面張力の
影響(単分子膜の表面圧が累積中に基板近傍で低下する
という現象の影響)を受は均一な薄膜が形成できないか
らである。このように基板を水面に対して斜めに挿入す
ることは表面張力の影響を受けずに均一な薄膜を形成す
るうえで有用であるが、上述の装置において、基板を任
意の角度で水面に対して斜めに挿入することは装置が複
雑になり困難である。This is because if the substrate is inserted perpendicularly to the water surface, a uniform thin film cannot be formed due to the effect of surface tension (the effect of the phenomenon that the surface pressure of a monomolecular film decreases near the substrate during accumulation). Inserting the substrate at an angle to the water surface in this way is useful for forming a uniform thin film without being affected by surface tension, but in the above-mentioned device, the substrate can be inserted at any angle to the water surface. Inserting the device obliquely would complicate the device and make it difficult.
(発明が解決しようとする課題)
以上のように上述の有機薄膜の形成装置にあっては、基
板の受は渡し機構が必要であるため、装置及び形成工程
が複雑になること、及び基板を水面に対して斜めに挿入
することが困難であり表面張力の影響を受けずに均一な
薄膜を形成することが困難であるという改善要望事項が
あった。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the above-mentioned organic thin film forming apparatus, a transfer mechanism is required to receive the substrate, which complicates the apparatus and the forming process, and There were requests for improvement in that it was difficult to insert the device diagonally to the water surface and it was difficult to form a uniform thin film without being affected by surface tension.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは装置及び形成工程の短縮化、及び基板の
挿入角度を水面に対して自由に設定できる有機薄膜の形
成装置および形成方法を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and its objectives are to shorten the apparatus and formation process, and to provide an organic thin film forming apparatus and method in which the insertion angle of the substrate can be freely set with respect to the water surface. Our goal is to provide the following.
【発明の構成]
(課題を解決するための手段)
本発明の有機薄膜の形成装置は、有機分子の単分子膜を
展開するための水槽と、この水槽内で前記単分子膜が展
開される第1の領域と、前記水槽内で単分子膜が展開さ
れないあるいは前記単分子膜とは異なる単分子膜が展開
される第2の領域と、前記第1の領域と第2の領域を区
切るための仕切手段と、前記水槽に展開された前記単分
子膜を基板上に付着させるために前記基板を前記第1あ
るいは第2の領域に対して所定の方向に沿って浸漬ある
いは引上げするための基板上下駆動手段と、前記基板の
前記単分子膜表面に対する保持角度を可変とするために
基板を回転させる基板回転駆動手段と、前記基板を前記
第1の領域と前記第2の領域との間で移動させる基板移
動手段とを具備することを特徴としている。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The organic thin film forming apparatus of the present invention includes a water tank for spreading a monomolecular film of organic molecules, and a water tank in which the monomolecular film is spread. to separate the first region and the second region in which a monomolecular film is not developed or a monomolecular film different from the monomolecular film is developed in the aquarium, and the first region and the second region; partitioning means, and a substrate for dipping or pulling the substrate into the first or second region along a predetermined direction in order to attach the monomolecular film developed in the water tank onto the substrate. a vertical drive means; a substrate rotation drive means for rotating the substrate in order to vary the holding angle of the substrate with respect to the monolayer surface; and a substrate rotation drive means for rotating the substrate between the first region and the second region. The present invention is characterized by comprising a substrate moving means for moving the substrate.
また、本発明の有機薄膜形成方法は、互いに区画されて
いるとともにそれぞれ液体を収容した複数の有機分子展
開領域を準備する工程と、前記展開領域の液面上にそれ
ぞれ異なる有機分子膜を展開する工程と、前記単分子膜
が展開されている領域に対して基板を前記単分子膜に対
して所定の方向に沿って浸漬あるいは引上げすることに
より前記基板表面上に前記単分子膜を付着させる工程と
、前記基板表面上に前記単分子膜を付着させるに際して
常に前記基板を保持する保持部材が前記基板をほぼ浸漬
あるいは引上げた後に前記単分子膜を横切るようにする
ために前記基板を回転させる工程とから成ることを特徴
としている。Further, the method for forming an organic thin film of the present invention includes the steps of preparing a plurality of organic molecule spreading regions that are separated from each other and each containing a liquid, and spreading different organic molecule films on the liquid surface of the spreading regions. and a step of attaching the monomolecular film onto the surface of the substrate by dipping or pulling the substrate along a predetermined direction relative to the monomolecular film in a region where the monomolecular film is developed. and a step of rotating the substrate so that the holding member that always holds the substrate crosses the monomolecular film after substantially dipping or pulling up the substrate when depositing the monomolecular film on the surface of the substrate. It is characterized by consisting of.
(作 用)
本発明のように構成された有機薄膜の形成装置および形
成方法によれば、基板を支持するための支持部材が展開
分子膜を横切るのは、基板がほぼ横切り終わるころとな
るように基板を回転させてから浸漬、引上げをすること
ができる。したがって、基板に単分子膜を付着させる際
に支持部材の悪影響を一切受けることなしに行なうこと
ができる。(Function) According to the organic thin film forming apparatus and forming method configured as in the present invention, the support member for supporting the substrate crosses the developed molecular film at a time when the substrate has almost finished crossing it. The substrate can be rotated before being immersed and pulled up. Therefore, the monomolecular film can be attached to the substrate without any adverse effects of the support member.
また、基板を回転させることが可能なため、基板の浸漬
、引上げ時に基板を任意の角度で浸漬、引上げすること
が可能となり、分子を基板に付着させる際、分子の種類
によって最適な浸漬あるいは引上げ角度の設定ができ、
表面張力の影響を極力受けないようにすることができる
。In addition, since the substrate can be rotated, it is possible to immerse and pull up the substrate at any angle when dipping or pulling up the substrate.When attaching molecules to the substrate, the optimal immersion or pulling up can be performed depending on the type of molecule. You can set the angle,
It is possible to minimize the influence of surface tension.
また、請求項2に記載したように基板を保持した従属回
転機構が水槽内に設けられ、それを水槽外部に設けた主
回転機構で間接的に駆動する構成としたため、基板を水
面の上下で受は渡す構成なしに表面圧の高められた分子
膜を基板が横切る際に妨害する他の部材を無くすことが
でき、良質な有機薄膜を形成することができる。In addition, as described in claim 2, the subordinate rotation mechanism holding the substrate is provided inside the water tank, and it is indirectly driven by the main rotation mechanism provided outside the water tank, so that the substrate can be moved above and below the water surface. There is no need for a bridge structure to pass the substrate, and it is possible to eliminate other members that would interfere with the movement of the substrate across the molecular film with increased surface pressure, making it possible to form a high-quality organic thin film.
また、基板を水槽外部に設けられた駆動源で駆動するよ
にした、つまり、基板側と駆動側を分離させるため、従
来、水槽間を隔てる隔壁に設けられていた水門(駆動手
段を通す開口)が必要であって、分子の混入がさけられ
なかったが、本発明では不必要となり、分子の混入はま
ったく生じない。In addition, in order to drive the substrate with a drive source provided outside the water tank, in other words, to separate the substrate side and the drive side, we have created a sluice gate (an opening through which the driving means passes) that was conventionally provided in the partition wall separating the water tanks. ) was necessary and the contamination of molecules could not be avoided, but in the present invention, it is unnecessary and no contamination of molecules occurs.
(実施例) 以下、本発明の詳細な説明する。(Example) The present invention will be explained in detail below.
第1図は、本発明の第1実施例であり、5種類の両親媒
性有機分子を展開するために1つの水槽1を用い、この
水槽1を4つの仕切り板5a、5b、5c、5dを用い
て5つの分離した水槽1a。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, in which one water tank 1 is used to develop five types of amphiphilic organic molecules, and this water tank 1 is divided into four partition plates 5a, 5b, 5c, 5d. 5 separate aquariums 1a.
lb、lc、ld、leに区切って使用した実施例のへ
テロ構造膜形成装置である。水11は防振架台6に脚7
により固定されている。分離された各水槽1a、lb、
lc、ld、leはそれぞれ、基板が浸漬される深溝部
8を有する。これら5つの分離された水$1!la、l
b、lc、ld、leはその水面上に展開した分子を所
望の表面圧で凝縮膜化するための表面圧検出器および圧
縮駆動系をそれぞれ独立にもっている。図では、水槽l
c上にある表面圧検出器9が示されているが、実際には
水槽1b、lc、ld、lc上にも同様の表面圧検出器
がある。この表面圧検出器9は例えば、ろ紙を吊下げて
展開された分子膜の表面張力をa1定する、電子天秤を
用いたウィルヘルミー(Wilhelay)型と呼ばれ
るものである。圧縮駆動系の基本構成要素としては、水
1;@la、lb、lc。This is a heterostructure film forming apparatus according to an embodiment, which is divided into lb, lc, ld, and le. The water 11 is placed on the vibration-proof pedestal 6 and the legs 7
Fixed by Each separated water tank 1a, lb,
lc, ld, and le each have a deep groove portion 8 into which the substrate is immersed. These 5 separated waters for $1! la, l
b, lc, ld, and le each independently have a surface pressure detector and a compression drive system for condensing the molecules spread on the water surface into a film at a desired surface pressure. In the figure, the aquarium l
Although a surface pressure detector 9 is shown on water tank c, similar surface pressure detectors are actually located on water tanks 1b, lc, ld, and lc. This surface pressure detector 9 is, for example, of a so-called Wilhelay type using an electronic balance, which determines the surface tension a1 of a molecular film developed by hanging a filter paper. The basic components of the compression drive system are water 1; @la, lb, lc.
ld、leの各々について説明すれば、水面に有機分子
を展開、圧縮するためのテフロン製可動バリ ア
10a、 10b、 10c、 1
0d、 10eを各々設けている。この可動バリ
ヤ10a乃至10eは各々連結棒11a乃至lieによ
り圧縮用可動ナツト12a乃至12eに取付けられ、こ
の圧縮用可動ナツト12a乃至12eは、取付ベース1
3a乃至13eに固定されたガイド14a乃至14eに
摺動自在に保持されてネジ15a乃至15eにそれぞれ
に連結されている。このネジ15a乃至15eは、その
両端が支持台16a乃至16e及び17a乃至17eに
より保持され、モーター18a乃至18eの動力を伝達
するようになっている。即ちモータ18a乃至18eを
駆動することにより、可動バリヤ10a乃至10eをネ
ジ15a乃至15eに沿ってそれぞれ独立に移動させる
ことができ、これにより所定表面圧の凝縮膜を形成する
ことができる。第1図については符号を紙面の連合によ
り水Vj1とそれに対応するもの(添字のe)について
のみ示したが、他の水槽1a、lb、lc、ldについ
ても、圧縮駆動系の構成は同じである。To explain each of ld and le, they are movable Teflon barriers for expanding and compressing organic molecules on the water surface.
10a, 10b, 10c, 1
0d and 10e are provided respectively. The movable barriers 10a to 10e are respectively attached to compression movable nuts 12a to 12e by connecting rods 11a to lie, and the compression movable nuts 12a to 12e are attached to the mounting base 1.
They are slidably held by guides 14a to 14e fixed to guides 3a to 13e and connected to screws 15a to 15e, respectively. Both ends of the screws 15a to 15e are held by support stands 16a to 16e and 17a to 17e, and are configured to transmit power from motors 18a to 18e. That is, by driving the motors 18a to 18e, the movable barriers 10a to 10e can be independently moved along the screws 15a to 15e, thereby forming a condensed film with a predetermined surface pressure. In FIG. 1, only the water Vj1 and its corresponding one (subscript e) are shown by reference numerals, but the configuration of the compression drive system is the same for the other water tanks 1a, lb, lc, and ld. be.
さらに、膜形成を行うための基板を水槽内に浸漬したり
、引上げたりという上下動駆動をするために、基板上下
駆動装置19がある。Further, there is a substrate vertical drive device 19 for vertically driving the substrate for film formation by immersing it in a water tank and pulling it up.
又、基板を低速で図中左右に駆動するために基板左右駆
動装置20がある。さらに基板を360’回転させるた
めに基板回転駆動装置21がある。基板駆動装置22は
、これらの基板上下駆動装置19、基板左右駆動装置2
0、基板回転駆動装置21から構成されている。There is also a substrate left-right drive device 20 for driving the substrate left and right in the figure at low speed. Further, there is a substrate rotation drive device 21 for rotating the substrate 360'. The substrate drive device 22 includes the substrate vertical drive device 19 and the substrate left and right drive device 2.
0, and a substrate rotation drive device 21.
基板搬送装置22の8水t! 1 a乃至10間におけ
る搬送機構は、防振架台6上に固定された柱36a、3
6b上に構成されている。この搬送機構の構成は、次の
ようになっている。つまり、駆動源のモーター39の動
力は、歯車40を介してネジ38に伝達され、ガイドレ
ール37の案内により基板搬送装置22が、各水!fj
1a乃至1e間を空中で自由に移動できる。8 water t of the substrate transfer device 22! The transport mechanism between 1a and 10 is provided by pillars 36a and 3 fixed on the vibration-proof pedestal 6.
6b. The configuration of this transport mechanism is as follows. That is, the power of the motor 39 serving as the drive source is transmitted to the screw 38 via the gear 40, and the substrate transport device 22 is guided by the guide rail 37. fj
You can move freely in the air between 1a and 1e.
第2図及び第3図は、第1図における本発明の有機薄膜
の形成装置における分離された5つの水槽のうちの一つ
の水槽例えば水槽1eを拡大して示したものである。本
発明はこのように水槽を一つだけ用いた場合でも有効で
ある。2 and 3 are enlarged views of one of the five separated water tanks in the organic thin film forming apparatus of the present invention in FIG. 1, for example, water tank 1e. The present invention is effective even when only one water tank is used as described above.
水槽1eは、仕切り板5dで水面上を分離され、されに
可動バリア10eによって2つの領域、すなわち分子2
3が展開されている領域Aeの部分と分子23が展開さ
れていない領域Beに区分けされている。The water tank 1e is separated on the water surface by a partition plate 5d, and is further divided into two areas by a movable barrier 10e, that is, molecules 2 and 2.
The area is divided into an area Ae where the molecule 23 is expanded and an area Be where the molecule 23 is not expanded.
次に基板上下駆動装置19の詳細について説明する。基
板上下駆動装置19は次のように構成されている。モー
ター24の駆動力は、両端を支持台25.26で支持さ
れたネジ27に伝達され、基板左右駆動装置20の左右
取付ベース28に伝達される。このとき上下取付ベース
29に固定された上下ガイド30により案内されて、左
右取付ベース28は上下に駆動される。Next, details of the substrate vertical drive device 19 will be explained. The substrate vertical drive device 19 is configured as follows. The driving force of the motor 24 is transmitted to the screw 27 whose both ends are supported by support stands 25 and 26, and then to the left and right mounting bases 28 of the board left and right drive device 20. At this time, the left and right mounting bases 28 are driven up and down while being guided by a vertical guide 30 fixed to the upper and lower mounting bases 29.
同様に、基板左右駆動装置20は次のように構成されて
いる。モータ31の駆動力は両端を支持台32.33で
支持されたネジ34に伝達され、基板回転駆動装置21
の回転取付ベース35に伝達される。このとき左右取付
ベース28に固定された左右ガイド43により案内され
て、回転取付ベース35は左右に駆動される。Similarly, the substrate left and right drive device 20 is configured as follows. The driving force of the motor 31 is transmitted to a screw 34 whose both ends are supported by support stands 32 and 33,
is transmitted to the rotational mounting base 35 of. At this time, the rotary mounting base 35 is driven left and right by being guided by the left and right guides 43 fixed to the left and right mounting bases 28.
本発明の特徴とする基板回転駆動装置21は第4図に示
すように構成されている。The substrate rotation drive device 21, which is a feature of the present invention, is constructed as shown in FIG.
モーター44の駆動力は、歯車45.46を介して回転
軸47に伝達される。回転軸47にはマグネット48が
内装されたマグネットホルダー49が取付けられている
。そしてマグネットホルダー49は水?!1の外壁に沿
って移動自在である。The driving force of the motor 44 is transmitted to the rotating shaft 47 via gears 45 and 46. A magnet holder 49 containing a magnet 48 is attached to the rotating shaft 47. And is the magnet holder 49 water? ! It is movable along the outer wall of 1.
回転軸47は、軸受50でガイドされてナツト51にて
軸受50に取付けられている。又、軸受50は、回転取
付ベース35に取付けられている。The rotating shaft 47 is guided by a bearing 50 and is attached to the bearing 50 with a nut 51. Further, the bearing 50 is attached to the rotation mounting base 35.
水槽1内壁にはマグネット48の吸引力により吸着され
た磁性材料52 (S341等磁石に付くものならなん
でもよい)が収納された磁性体ホルダー53が移動自在
に設置されている。磁性材料52は、吸引力を強くする
ために、マグネット(電磁石あるいは永久磁石)を使用
してもよい。A magnetic material holder 53 is movably installed on the inner wall of the aquarium 1 and houses a magnetic material 52 (any material that can be attached to a magnet, such as S341) that is attracted by the attraction force of the magnet 48. As the magnetic material 52, a magnet (electromagnet or permanent magnet) may be used to increase the attractive force.
磁性体ホルダー53には基板55を取付けた基板ホルダ
ー54を取付けるための連結棒56が接続されている。A connecting rod 56 is connected to the magnetic holder 53 for attaching a substrate holder 54 to which a substrate 55 is attached.
水槽1の外側に設置されている基板上下駆動装置19.
基板左右駆動装ri120.基板回転駆動装置21及び
基板搬送装置22の少なくとも1つが駆動された時にマ
グネットホルダー49に収納されたマグネット48が移
動し、水槽1の内壁に吸引されている磁性材料52を収
納した磁性体ホルダー53がマグネット48の吸引力に
より移動させられ、それにより基板55が移動する構成
となっている。Board vertical drive device 19 installed outside the water tank 1.
Board left and right drive unit ri120. When at least one of the substrate rotation drive device 21 and the substrate transfer device 22 is driven, the magnet 48 housed in the magnet holder 49 moves, and the magnetic material holder 53 houses the magnetic material 52 that is attracted to the inner wall of the water tank 1. is moved by the attraction force of the magnet 48, and thereby the substrate 55 is moved.
このように構成された有機薄膜形成装置において基本的
な膜形成工程について簡単に説明する。The basic film forming process in the organic thin film forming apparatus configured as described above will be briefly explained.
まず異なる分子を累積する場合には、第2図の次に第3
図に示すように駆動するが、理解を容易にするために第
5図(a)乃至(f)に概略工程図を示す。First, when accumulating different molecules, Figure 2 is followed by Figure 3.
Although the process is driven as shown in the figure, schematic process diagrams are shown in FIGS. 5(a) to 5(f) for ease of understanding.
第5図(a)に示すように基板55を保持した基板ホル
ダー54を所定の角度で保持し、第5図(b)に示すよ
うに分子23aが展開されている領域Aeへ所定の角度
(第5図では垂直のものを例示しているが、水平、45
″その他任意の角度が可能)で浸漬する。この移動は、
基板上下、駆動装置19を駆動することにより行なう。As shown in FIG. 5(a), the substrate holder 54 holding the substrate 55 is held at a predetermined angle, and as shown in FIG. 5(b), a predetermined angle ( Although the vertical one is illustrated in Fig. 5, the horizontal one, 45
” (any other angle is possible). This movement is
This is done by driving the drive device 19 up and down the substrate.
第5図(C)に示すように基板55及び磁性体ホルダー
53が水槽1内に浸漬した状態あるいは、浸漬させる過
程で第5図(d)乃至(C)に示すように基板55を回
転させる。そして、第5図(e)に示すように他の分子
23bが展開されている領域Adまで基板左右駆動装置
20により搬送した後に基板55を上昇させる。ここで
基板55を領域AeからAdへ搬送する動作と回転させ
る動作は、どちらを先に行なっても良いし、また同時に
行なってもよい。The substrate 55 and the magnetic holder 53 are immersed in the water tank 1 as shown in FIG. 5(C), or the substrate 55 is rotated as shown in FIGS. 5(d) to (C) during the immersion process. . Then, as shown in FIG. 5(e), the substrate 55 is lifted after being transported by the substrate lateral drive device 20 to the area Ad where other molecules 23b are developed. Here, the operation of transporting the substrate 55 from the area Ae to Ad and the operation of rotating the substrate 55 may be performed first, or may be performed simultaneously.
基板55の上昇においても角度は所定の値に設定するこ
とができる。そして、第5図(r)のように基板55を
上昇させ終えた時点で、基板55には分子23a及びそ
れとは異なる分子23bを累積させることができる。Even when the substrate 55 is raised, the angle can be set to a predetermined value. Then, when the substrate 55 has been raised as shown in FIG. 5(r), molecules 23a and molecules 23b different from the molecules 23a can be accumulated on the substrate 55.
このように本発明の特徴とするところは、分子23の展
開される領域Aに対して基板55を浸漬させる時も上昇
させる時にも常に基板55が磁性体ホルダ53よりも先
に横切ることである。As described above, a feature of the present invention is that the substrate 55 always crosses the region A where the molecules 23 are developed before the magnetic holder 53, whether the substrate 55 is immersed or raised. .
また、分子23を1層だけ基板55に累積させる場合に
は、第5図(a)乃至(e)に示すように基板55を分
子の展開されている領域Aから浸漬させ、分子の展開さ
れていない領域Bまで搬送すればどのような状態で引き
上げてもよい。In addition, when only one layer of molecules 23 is to be accumulated on the substrate 55, the substrate 55 is immersed from the area A where the molecules are expanded, as shown in FIGS. It may be pulled up in any state as long as it is transported to area B where it is not covered.
なお、分子23の展開されていない領域Bから浸漬(ど
のような状態でも可能)して、領域Aまで搬送した後に
基板55が先に領域Aを横切るように上昇させてもよい
。Note that the substrate 55 may be immersed from the region B where the molecules 23 are not developed (any state is possible), transported to the region A, and then raised so as to cross the region A first.
以上のように基板55に分子23を1層だけあるいは、
複数累積する場合に分子23の展開されている領域Aを
常に基板55が横切るため良質な有機薄膜を形成するこ
とができる。As described above, only one layer of molecules 23 is provided on the substrate 55, or
When a plurality of molecules 23 are accumulated, the substrate 55 always crosses the region A in which the molecules 23 are developed, so that a high-quality organic thin film can be formed.
第6図は、本発明に係る基板回転駆動装置21の変形例
を示すものでマグネットの反発力を利用した一例を示し
ており、水槽1の側面断面図である。水槽1内には、水
槽1内を基板55を保持して移動自在な水槽内可動機構
60が設置されている。つまり、水槽1の外側に設けら
れたマグネット48a、48bを収納したマグネットホ
ルダー49a、49bと、このマグネット48a、48
bと反発力が生じるように対向配置されるマグネット5
2a、52bを収納したマグネットホルダー53a、5
3bが設けられている。このマグネットホルダー53a
、53bは連結棒56に固定されている。連結棒56に
は基板55を取付けた基板ホルダー54が固定されてい
る。水槽1の外側には、前後(図中左右)に互いに基板
回転駆動装置21a、21bが配置され、連結金具61
により固定されている。連結金具61は前述したものと
同様な基板上下駆動装置19.基板左右駆動装置20.
基板搬送装置22に接続されている。FIG. 6 shows a modified example of the substrate rotation drive device 21 according to the present invention, which uses the repulsive force of a magnet, and is a side sectional view of the water tank 1. FIG. An in-tank movable mechanism 60 is installed in the aquarium 1 and is movable within the aquarium 1 while holding a substrate 55 therein. That is, magnet holders 49a and 49b that house magnets 48a and 48b provided on the outside of the aquarium 1,
A magnet 5 is placed opposite to the magnet 5 so as to generate a repulsive force.
Magnet holders 53a and 5 that housed magnets 2a and 52b
3b is provided. This magnet holder 53a
, 53b are fixed to the connecting rod 56. A board holder 54 to which a board 55 is attached is fixed to the connecting rod 56. On the outside of the water tank 1, substrate rotation drive devices 21a and 21b are arranged front and back (left and right in the figure), and a connecting fitting 61
Fixed by The connecting fitting 61 is a substrate vertical drive device 19 similar to the one described above. Board left and right drive device 20.
It is connected to the substrate transport device 22.
水槽内可動機構60のマグネット52a、52bは、水
槽1の外に設けられたマグネット48a。The magnets 52a and 52b of the aquarium movable mechanism 60 are magnets 48a provided outside the aquarium 1.
48bの反発力を受け、宙づりの状態にあり、水t!1
とマグネットホルダ53a、53bとの間に隙間を設け
ておくことにより、摩擦力の影響を受けないで水槽内を
基板55が自由自在に可動することができる。48b's repulsive force, it is suspended in the air, and the water t! 1
By providing a gap between the substrate 55 and the magnet holders 53a and 53b, the substrate 55 can freely move within the water tank without being affected by frictional force.
第7図乃至第10図はマグネットの吸引力を利用して基
板を移動させる実施例の変形例を示す説明図である。FIGS. 7 to 10 are explanatory diagrams showing modifications of the embodiment in which the substrate is moved using the attraction force of a magnet.
第7図は、マグネット48の磁力を通しやすくし、吸引
力を強くするために、水槽1の一部、たとえばマグネッ
トホルダー49の移動可能範囲(第7図の記号Tの部分
)の水槽側壁板厚を薄くしている。あるいは、水槽1の
全面の板厚を薄くしてもよい。ただし、水槽1内の溶液
の水圧による水槽1の変形が、ヘテロ膜を形成するのに
影響のない範囲の板厚でなければならない。FIG. 7 shows a part of the aquarium 1, for example, an aquarium side wall plate in a movable range of the magnet holder 49 (the part marked T in FIG. 7), in order to make it easier for the magnetic force of the magnet 48 to pass through and to strengthen the attraction force. The thickness is reduced. Alternatively, the entire surface of the water tank 1 may be made thinner. However, the plate thickness must be within a range where deformation of the water tank 1 due to the water pressure of the solution in the water tank 1 does not affect the formation of the hetero membrane.
第8図は、磁力を通し易くするために水槽1の一部(マ
グネットホルダー49の移動可能範囲)を非磁性材料6
3に変えた例である。さらにマグネット48の能力及び
配置の方法によっては、水槽1の全部を非磁性材料63
に変えてもよい。ところで、非磁性材料63は、溶液あ
るいは、展開分子の種類により、例えば溶けたりしない
材質に選択する必要がある。FIG. 8 shows a part of the water tank 1 (the movable range of the magnet holder 49) made of non-magnetic material 6 to facilitate the passage of magnetic force.
This is an example of changing to 3. Furthermore, depending on the ability of the magnet 48 and the method of arrangement, the entire aquarium 1 may be made of non-magnetic material 63.
You may change it to By the way, the non-magnetic material 63 needs to be selected from a material that does not dissolve, for example, depending on the solution or the type of developing molecules.
第9図はマグネットホルダー49及び磁性体ホルダー5
3のスムーズな移動を実現するための変形例を示す説明
図である。第9図(a)は、磁性体ホルダー53あるい
はマグネットホルダー49が移動する際に生じる摩擦力
を少なくするために、水槽1の表面の少なくとも一部に
スベリ摩擦抵抗の小さい樹脂64等を張り付けるか、ネ
ジ等で固定した例である。Figure 9 shows the magnet holder 49 and magnetic material holder 5.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a modification example for realizing smooth movement of No. 3; In FIG. 9(a), in order to reduce the frictional force generated when the magnetic holder 53 or the magnet holder 49 moves, a resin 64 or the like with low sliding friction resistance is pasted on at least a part of the surface of the water tank 1. This is an example of fixing with screws, etc.
第9図(b)も第9図(a)と同様にスベリ摩擦力を少
なくするため、水槽1の表面の少なくとも一部にテフロ
ンコーディング65等の処理をした例である。ところで
摩擦抵抗を少なくする変形例として、磁性体ホルダー5
3あるいは、マグネットホルダー49の材料に摩擦抵抗
の小さい材料(たとえばテフロン等)を選定してもよい
。Similarly to FIG. 9(a), FIG. 9(b) is also an example in which at least a portion of the surface of the water tank 1 is treated with Teflon coating 65 or the like in order to reduce the sliding friction force. By the way, as a modification to reduce frictional resistance, the magnetic holder 5
3. Alternatively, a material with low frictional resistance (for example, Teflon, etc.) may be selected as the material of the magnet holder 49.
第10図は、磁性体ホルダー53あるいは、マグネット
ホルダー49が移動する際に生じる摩擦力を少なくする
ため、少なくとも磁性体ホルダー53あるいは、マグネ
ットホルダー49のどちらか一方にベアリング65を組
み込んだ例である。FIG. 10 shows an example in which a bearing 65 is incorporated in at least one of the magnetic holder 53 or the magnet holder 49 in order to reduce the frictional force generated when the magnetic holder 53 or the magnet holder 49 moves. .
第10図(a)はマグネットホルダー49及び磁性体ホ
ルダー53の断面図、第10図(b)は正面図である。FIG. 10(a) is a sectional view of the magnet holder 49 and the magnetic material holder 53, and FIG. 10(b) is a front view thereof.
マグネットホルダー49及び磁性体ホルダー53にベア
リング65を組み込むことで、スベリ摩擦をコロガリ摩
擦に変えることができ、さらに摩擦力を少なくすること
ができる。By incorporating the bearing 65 into the magnet holder 49 and the magnetic holder 53, sliding friction can be changed to rolling friction, and the frictional force can be further reduced.
第11図は、本発明の基板保持部の連結棒56の変形例
であり、水面に対し、基板55が360”あらゆる角度
で挿入できるように連結棒56を2回以上異なる方向に
曲げた例である。FIG. 11 shows a modification of the connecting rod 56 of the substrate holder of the present invention, in which the connecting rod 56 is bent two or more times in different directions so that the substrate 55 can be inserted at any angle of 360 inches with respect to the water surface. It is.
つまり、第11図(a)の実線で正面図、第11図(b
)で示すように異なる方向に曲がる2つの湾曲部56a
、56bを設けたため、第11図(a)に破線に示すよ
うに基板55を360°あらゆる角度で水面を横切らせ
ても常に基板55が先に水面を横切る構造とすることが
できる。In other words, the solid line in Fig. 11(a) is the front view, and the solid line in Fig. 11(b) is the front view.
), two curved portions 56a bend in different directions.
, 56b are provided, it is possible to create a structure in which the substrate 55 always crosses the water surface first even if the substrate 55 crosses the water surface at any angle of 360°, as shown by the broken line in FIG. 11(a).
このように、水面に対し基板55を360”あらゆる角
度で水面に挿入することができるようにすると、分子の
粘性の違いによる。又、溶液の種類の違いによる、表面
張力の影響が少なくなるように基板55の3度を変えて
ヘテロ膜を累積することができる。さらに、基板上下駆
動装置19、基板左右駆動装置20.基板回転駆動装置
21を同時あるいは、別々に駆動させることにより、良
質のへテロ膜を形成することができる。In this way, by making it possible to insert the substrate 55 into the water surface at any angle of 360'', it is possible to reduce the effects of surface tension due to differences in viscosity of molecules and differences in the type of solution. It is possible to accumulate a hetero film by changing the angle of the substrate 55 by 3 degrees.Furthermore, by driving the substrate vertical drive device 19, substrate left and right drive device 20, and substrate rotation drive device 21 at the same time or separately, high quality film can be accumulated. A hetero-membrane can be formed.
次に、第1図に示したように1つの水槽1内を仕切り板
5で仕切り分離して複数の水槽を設けてヘテロ構造膜を
形成する際の工程について説明する。なお、基板ホルダ
ー54で基板55の上端あるいは下端を保持して基板5
5の両面に膜を形成するようにしてる。Next, a process for forming a heterostructure film by partitioning and separating the inside of one water tank 1 with a partition plate 5 to provide a plurality of water tanks as shown in FIG. 1 will be described. Note that the board 55 is held by holding the upper end or lower end of the board 55 with the board holder 54.
A film is formed on both sides of 5.
第12図(a)→第12図(b)の工程のように基板5
5を分子23aが展開された領域Aaから浸漬し、移動
させて分子が展開されていない領域Baから引き上げた
後に再び移動させて領域Aaから浸漬すると1、第12
図(d)に示すように、基板、疎水基、親水基、疎水基
、親水基の順に同一分子23aが累積できる。As shown in the process from FIG. 12(a) to FIG. 12(b), the substrate 5
5 is immersed from the region Aa where the molecules 23a are developed, moved and pulled up from the region Ba where the molecules are not developed, and then moved again and immersed from the region Aa.
As shown in Figure (d), the same molecules 23a can be accumulated in the order of substrate, hydrophobic group, hydrophilic group, hydrophobic group, and hydrophilic group.
第12図(a)−第12図(e)の工程は、基板55を
分子23aが展開された水槽1aの領域Aaから浸漬し
、移動させて領域Baから引き上げた後、異なる水槽1
bまで搬送した後、異なる分子23bが展開された領域
Abから浸漬すると、第12図(e)に示すような構造
となる。In the steps shown in FIGS. 12(a) to 12(e), the substrate 55 is immersed in the region Aa of the water tank 1a where the molecules 23a have been developed, moved and pulled up from the region Ba, and then placed in a different water tank 1a.
After being conveyed to point b, when the different molecules 23b are immersed in the region Ab where they are developed, a structure as shown in FIG. 12(e) is obtained.
なお、第12図乃至第15図において実線矢印は基板5
5の移動方向である。In addition, in FIGS. 12 to 15, solid line arrows indicate the substrate 5.
This is the direction of movement of 5.
第13図(a)−(b)の工程は、分子23aが展開さ
れた領域Aaから基板55を浸漬し、そのまま引き上げ
たもので、第13図(d)に示すように基板、疎水基、
親水基、親水基、疎水基の順に累積される。In the steps shown in FIGS. 13(a) and 13(b), the substrate 55 is immersed from the area Aa where the molecules 23a are developed and pulled up as it is, and as shown in FIG.
They are accumulated in the order of hydrophilic groups, hydrophilic groups, and hydrophobic groups.
第13図(a)−第13図(c)の工程は、分子23a
が展開された水槽1aの領域Aaから基板55を浸漬し
、移動させて領域Baから引き上げた後、他の水槽1b
に基板55を搬送し、領域Bbから基板55を入れ、移
動させて、他の分子23bが展開された領域Abから引
き上げたもので、第13図(e)のようなヘテロ構造膜
が得られる。The steps in FIG. 13(a) to FIG. 13(c) are performed by the molecule 23a
The substrate 55 is immersed in the area Aa of the water tank 1a where the water tank 1a is developed, moved and pulled up from the area Ba, and then transferred to the other water tank 1b.
By transporting the substrate 55 to the area Bb, moving the substrate 55, and pulling it up from the area Ab where other molecules 23b have been developed, a heterostructure film as shown in FIG. 13(e) is obtained. .
第14図(a)−(b)の工程は、基板55を領域Ba
から入れ、移動させた後に分子23aが展開されている
領域Aaから引き上げ、そのまま領域Aaへ浸漬させる
もので、第14図(d)に示すように、基板、親水基、
疎水基、疎水基、親水基の順に分子が累積される。In the steps shown in FIGS. 14(a) and 14(b), the substrate 55 is
14(d), the substrate, hydrophilic groups,
Molecules are accumulated in the order of hydrophobic group, hydrophobic group, and hydrophilic group.
第14図(a)−(e)の工程は、基板55を水槽1a
の領域Baから入れ、移動させた後に分子23aが展開
されている領域Aaから引き上げた後に基板55を水槽
1bまで搬送し、他の分子23bが展開されている領域
Abから浸漬したもので、第14図(e)に示すような
構造のものが得られる。In the steps shown in FIGS. 14(a) to 14(e), the substrate 55 is placed in the water tank 1a.
After moving the substrate 55, it was pulled up from the area Aa where molecules 23a were developed, and then transported to the water tank 1b and immersed in it from the area Ab where other molecules 23b were developed. A structure as shown in FIG. 14(e) is obtained.
第15図(a)→(b)の工程は、基板55を領域Ba
から入れ移動させ、分子23aが展開された領域Aaか
ら引き上げた後に、再度移動させ領域Baから入れ三た
び移動させた後に領域Aaから引き上げるもので第15
図(d)に示すように基板、親水基、疎水基、親水基、
疎水基の順に累積できる。In the process of FIG. 15(a)→(b), the substrate 55 is
The molecule 23a is moved in and moved from the area Aa, where the molecule 23a is developed, and then moved again, and the molecule 23a is moved in from the area Ba, and the molecule 23a is moved a third time and then pulled up from the area Aa.
As shown in figure (d), a substrate, a hydrophilic group, a hydrophobic group, a hydrophilic group,
Can be accumulated in the order of hydrophobic groups.
第15図(a)−(C)の工程は、基板55を水槽1a
の領域Baから入れ移動させて分子23aが展開されて
いる領域Aaから引き上げた後に、基板55を他の水槽
1bまで搬送し、領域Bbから入れ移動させて他の分子
23bが展開されている領域Abから引き上げたもので
、第15図(e)に示すような構造となる。In the steps shown in FIGS. 15(a) to 15(C), the substrate 55 is placed in the water tank 1a.
After moving the substrate 55 from area Ba and pulling it up from area Aa where molecules 23a are developed, the substrate 55 is transported to another water tank 1b, and is moved from area Bb to another area where molecules 23b are expanded. It is pulled up from Ab and has a structure as shown in FIG. 15(e).
第12図から第15図に示すように選択的に単分子膜を
累積することが可能になり、複数種の単分子膜を種々の
組合わせをもって累積形成することができる。As shown in FIGS. 12 to 15, monomolecular films can be selectively accumulated, and a plurality of types of monomolecular films can be cumulatively formed in various combinations.
以上の実施例は1つの水telを仕切り板5を用いて複
数の分離されている水槽、例えば第1図に示すように5
つの水槽1a乃至1eに分けていたが、複数の独立した
水槽を設けることができる。In the above embodiment, one water tel is divided into a plurality of water tanks using a partition plate 5, for example, 5 water tanks as shown in FIG.
Although the water tanks are divided into two water tanks 1a to 1e, a plurality of independent water tanks can be provided.
水槽を独立させることによって展開分子同志の混入汚染
を防止できるという効果が得られる。By making the water tank independent, it is possible to prevent contamination caused by the spread molecules.
また、異なる分子を展開するためには各水槽でその分子
に適した水相にすることが重要であり、水槽を独立させ
ることによって各水槽で水相組成を任意のPH,温度、
イオン濃度に設定することができるため展開分子の選択
範囲が広がる。また、各工程を組合せることにより、X
型、Y型、Z型の膜構造がきわめて容易に得られる。In addition, in order to develop different molecules, it is important to create a water phase that is suitable for each molecule in each tank.
Since the ion concentration can be set, the selection range of molecules to be developed is expanded. In addition, by combining each process,
type, Y-type, and Z-type membrane structures can be obtained very easily.
水槽を独立させる場合には、第16図に示すように水槽
1と水槽2を隔てる水槽隔壁4 、また水tf!2と水
I63を隔てる水槽隔壁4゜の高さを水ml、2.3・
・・の共通の周壁よりも高さを低くし、マグネットホル
ダー49及び磁性体ホルダー53が水槽1,2.3の共
通の周壁に沿って独立した水槽1.2.3・・・の間を
それぞれ移動自在としておけば、先の実施例と同様に基
板55を移動あるいは回転させることができる。When the aquarium is made independent, as shown in FIG. 16, an aquarium partition wall 4 separating aquarium 1 and aquarium 2, and water tf! The height of the water tank partition wall 4° that separates water I63 from water ml is 2.3.
The height is lower than the common peripheral wall of the water tanks 1, 2.3, and the magnet holder 49 and the magnetic material holder 53 are installed between the independent water tanks 1, 2, 3, etc. along the common peripheral wall of the water tanks 1, 2.3. If each is made movable, the substrate 55 can be moved or rotated as in the previous embodiment.
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
基板を上下、左右2回転、搬送させる駆動装置の具体的
な構成は種々変形して用いることができるとともに、基
板左右駆動装置20と基板搬送装置22は基板55を同
方向に移動させるものであれば1つで兼用することもで
きる。Note that the present invention is not limited to the above embodiments,
The specific configuration of the drive device that transports the substrate vertically and horizontally twice can be modified in various ways, and the substrate lateral drive device 20 and the substrate transfer device 22 may move the substrate 55 in the same direction. It is also possible to use one for both purposes.
[発明の効果]
以上詳述したように本発明によれば、分子が展開される
領域を常に基板が先に横切るため分子が展開される領域
に何ら悪影響を与えることなしに基板の上下動が可能と
なるため良質の薄膜を形成することができる。[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, the substrate always crosses the region where molecules are developed first, so the vertical movement of the substrate can be performed without any adverse effect on the region where molecules are developed. This makes it possible to form a high-quality thin film.
また、基板を水面の上と水面中を横切り移動させるとき
に受は渡しをする機構を省略することができるので簡単
な基板移動機構とすることができる。又、基板と水面と
の角度を基板を自由に回転させて変えることにより表面
張力の影響の少ない良質の薄膜を形成することができる
。Further, when moving the substrate over and across the water surface, a mechanism for transferring the substrate can be omitted, so that the substrate moving mechanism can be simplified. Furthermore, by freely rotating the substrate to change the angle between the substrate and the water surface, a high-quality thin film that is less affected by surface tension can be formed.
第1図は、本発明の有機薄膜形成装置の一実施例を示す
全体斜視図、第2図と第3図は、本発明の有機薄膜形成
装置の要部の一実施例を示す側面図、第4図は、本発明
の有機薄膜形成装置の基板回転手段の一実施例を示す側
面図、第5図は、本発明に係る有機薄膜形成方法の一実
施例を示すための工程図、第6図と第7図は、本発明に
係る基板回転手段の変形例を示すための側面図、第8図
乃至第10図は、本発明の基板回転手段において摩擦を
減少する手段を示すための説明図、第11図は、本発明
に係る基板回転手段の作用を説明するための説明図、第
12図乃至第15図は、本発明に係るヘテロ構造膜形成
の様子を示す模式図、第16図は、本発明に係る変形例
を示す全体概略側面図、第17図乃至第19図は、本発
明に対する先願発明に係る有機薄膜形成装置の概略斜視
図及び要部側面図である。
1.2.3・・・・・・水 槽
5・・・・・・・・・・・・・・・・・・仕切り板(仕
切手段)10・・・・・・・・・・・・・・・・・・可
動バリア(仕切手段)19・・・・・・・・・・・・・
・・・・・基板上下駆動装置20・・・・・・・・・・
・・・・・・・・基板左右駆動装置(基板搬送手段)
21・・・・・・・・・・・・・・・・・・基板回転駆
動装置22・・・・・・・・・・・・・・・・・・基板
搬送装置(基板搬送手段)23・・・・・・・・・・・
・・・・・・・分 子48・・・・・・・・・・・・
・・・・・・マグネット(磁石)49・・・・・・・・
・・・・・・・・・・マグネットホルダ(外側ホルダ)FIG. 1 is an overall perspective view showing an embodiment of an organic thin film forming apparatus of the present invention, FIGS. 2 and 3 are side views showing an embodiment of essential parts of an organic thin film forming apparatus of the present invention, FIG. 4 is a side view showing an embodiment of the substrate rotation means of the organic thin film forming apparatus of the present invention, and FIG. 5 is a process diagram showing an embodiment of the organic thin film forming method of the present invention. 6 and 7 are side views showing modified examples of the substrate rotating means according to the present invention, and FIGS. 8 to 10 are side views showing means for reducing friction in the substrate rotating means according to the present invention. An explanatory diagram, FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining the action of the substrate rotation means according to the present invention, and FIGS. 12 to 15 are schematic diagrams showing the state of heterostructure film formation according to the present invention. FIG. 16 is an overall schematic side view showing a modification according to the present invention, and FIGS. 17 to 19 are a schematic perspective view and a side view of essential parts of an organic thin film forming apparatus according to a prior invention to the present invention. 1.2.3...Water tank 5......Partition plate (partition means) 10...・・・・・・Movable barrier (partition means) 19・・・・・・・・・・・・・・・
...Board vertical drive device 20...
......Substrate left and right drive device (substrate transport means) 21...Substrate rotation drive device 22... ......Substrate transfer device (substrate transfer means) 23...
・・・・・・Molecular 48・・・・・・・・・・・・
・・・・・・Magnet (magnet) 49・・・・・・・・・
・・・・・・・・・Magnetic holder (outer holder)
Claims (11)
子膜とは異なる単分子膜が展開される第2の領域と、 前記第1の領域と第2の領域を区切るための仕切手段と
、 前記水槽に展開された前記単分子膜を基板上に付着させ
るために前記基板を前記第1あるいは第2の領域に対し
て所定の方向に沿って浸漬あるいは引上げするための基
板上下駆動手段と、 前記基板の前記単分子膜表面に対する保持角度を可変と
するために基板を回転させる基板回転駆動手段と、 前記基板を前記第1の領域と前記第2の領域との間で移
動させる基板移動手段と を具備することを特徴とする有機薄膜の形成装置。(1) A water tank for developing a monomolecular film of organic molecules, a first region where the monomolecular film is developed in this tank, and a region where the monomolecular film is not developed in the tank or the monomolecular film a second region in which a monomolecular film different from the first region is developed; a partitioning means for separating the first region and the second region; and adhering the monomolecular film developed in the water tank onto a substrate. a substrate vertical drive means for dipping or pulling the substrate into or out of the first or second region along a predetermined direction; and for varying the holding angle of the substrate with respect to the monomolecular film surface. An apparatus for forming an organic thin film, comprising: a substrate rotation driving means for rotating the substrate; and a substrate moving means for moving the substrate between the first region and the second region.
可能な主回転機構と、 前記水槽壁の内側に配置され、前記主回転機構の回転に
追従して前記水槽壁に沿って回転可能な従属回転機構と
、 から成り、 この従属回転機構の回転により前記基板の水槽表面に対
する角度が変化することを特徴とする請求項1記載の有
機薄膜の形成装置。(2) The substrate rotation driving means includes a main rotation mechanism that is arranged outside the aquarium wall and can rotate along the aquarium wall, and a main rotation mechanism that is arranged inside the aquarium wall and follows the rotation of the main rotation mechanism. 2. Formation of an organic thin film according to claim 1, further comprising: a dependent rotation mechanism that is rotatable along the wall of the aquarium, and an angle of the substrate with respect to the surface of the aquarium changes by rotation of the dependent rotation mechanism. Device.
支持するためのアームに取付けられていることを特徴と
する請求項1記載の有機薄膜の形成装置。(3) The organic thin film forming apparatus according to claim 1, wherein the substrate is attached to an arm for supporting the substrate to the substrate rotation driving means.
構の回転に追従することを特徴とする請求項2記載の有
機薄膜の形成装置。(4) The organic thin film forming apparatus according to claim 2, wherein the subordinate rotation mechanism follows the rotation of the main rotation mechanism by magnetic force.
能な外側磁石あるいは外側磁性体を有し、前記従属回転
機構は前記水槽内壁に前記外側磁石あるいは前記外側磁
性体と磁気的吸引力あるいは反発力を生じて保持される
内側磁性体あるいは内側磁石を有することを特徴とする
請求項4記載の有機薄膜の形成装置。(5) The main rotation mechanism has an outer magnet or an outer magnetic body that can rotate along the outer wall of the aquarium, and the subordinate rotation mechanism has a magnetic attraction force with the outer magnet or the outer magnetic body on the inner wall of the aquarium. 5. The organic thin film forming apparatus according to claim 4, further comprising an inner magnetic body or an inner magnet that is held by generating a repulsive force.
能な外側ホルダと、この外側ホルダ内に設けられる外側
磁石あるいは外側磁性体とを具備し、前記従属回転機構
は、前記水槽内壁に沿って前記外側ホルダに追従して回
転可能な内側ホルダと、この内側ホルダ内に設けられ前
記外側磁石あるいは外側磁性体と磁気的吸引力あるいは
反発力を生じる内側磁石あるいは内側磁性体とを具備し
ていることを特徴とする請求項4記載の有機薄膜の形成
装置。(6) The main rotation mechanism includes an outer holder that can rotate along the outer wall of the aquarium, and an outer magnet or an outer magnetic body provided within the outer holder, and the subordinate rotation mechanism includes an outer holder that is rotatable along the outer wall of the aquarium. an inner holder that is rotatable to follow the outer holder along the inner holder, and an inner magnet or an inner magnetic body that is provided within the inner holder and generates a magnetic attractive force or a repulsive force with the outer magnet or the outer magnetic body. 5. The organic thin film forming apparatus according to claim 4, wherein:
とも一部の板厚を薄くする、あるいは、前記水槽壁の少
なくとも一部を非磁性体あるいは樹脂で形成することを
特徴とする請求項4記載の有機薄膜の形成装置。(7) In order to strengthen the magnetic force, the thickness of at least a part of the wall of the aquarium is reduced, or at least a part of the wall of the aquarium is made of a non-magnetic material or resin. 4. The organic thin film forming apparatus according to 4.
くとも一方が前記水槽壁に当接して移動しやすいように
、水槽壁表面の少なくとも一部に摩擦係数の小さな材料
を張付けるあるいはコーティングする、若しくは、前記
主回転機構あるいは前記従属回転機構の少なくとも一方
にベアリングを設けたことを特徴とする請求項2記載の
有機薄膜の形成装置。(8) pasting or coating at least a portion of the surface of the aquarium wall with a material having a small coefficient of friction so that at least one of the main rotation mechanism or the subordinate rotation mechanism can easily move by contacting the aquarium wall; 3. The organic thin film forming apparatus according to claim 2, wherein at least one of the main rotation mechanism and the subordinate rotation mechanism is provided with a bearing.
板を前記複数の独立した水槽間で搬送させる基板搬送手
段を設けたことを特徴とする請求項1記載の有機薄膜の
形成装置。(9) The organic thin film forming apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of independent water tanks and a substrate transport means for transporting the substrate between the plurality of independent water tanks.
、前記水槽表面に展開される単分子膜の表面圧を所定値
に設定可能であることを特徴とする請求項1記載の有機
薄膜の形成装置。(10) The organic thin film according to claim 1, wherein the partition means is movable within the water tank and is capable of setting the surface pressure of the monomolecular film developed on the surface of the water tank to a predetermined value. forming device.
収容した複数の有機分子展開領域を準備する工程と、 前記展開領域の液面上にそれぞれ異なる有機分子膜を展
開する工程と、 前記単分子膜が展開されている領域に対して基板を前記
単分子膜に対して所定の方向に沿って浸漬あるいは引上
げすることにより前記基板表面上に前記単分子膜を付着
させる工程と、 前記基板表面上に前記単分子膜を付着させるに際して常
に前記基板を保持する保持部材が前記基板をほぼ浸漬あ
るいは引上げた後に前記単分子膜を横切るようにするた
めに前記基板を回転させる工程とから成ることを特徴と
する有機薄膜の形成方法。(11) a step of preparing a plurality of organic molecule deployment regions that are partitioned from each other and each containing a liquid; a step of deploying a different organic molecule film on the liquid surface of the development region; and a step in which the monomolecular film is attaching the monomolecular film onto the substrate surface by dipping or pulling up the substrate along a predetermined direction with respect to the monomolecular film in a developed area; The method is characterized by comprising the step of rotating the substrate so that the holding member that always holds the substrate when attaching the monomolecular film traverses the monomolecular film after substantially dipping or pulling up the substrate. Method for forming organic thin films.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63306039A JPH02152573A (en) | 1988-12-05 | 1988-12-05 | Organic thin film forming device and method |
US07/292,314 US4987851A (en) | 1988-01-12 | 1988-12-30 | Apparatus for forming organic thin film |
EP89300066A EP0327193B1 (en) | 1988-01-12 | 1989-01-05 | Method and apparatus for forming organic thin film |
DE8989300066T DE68900391D1 (en) | 1988-01-12 | 1989-01-05 | METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A THIN ORGANIC FILM. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63306039A JPH02152573A (en) | 1988-12-05 | 1988-12-05 | Organic thin film forming device and method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02152573A true JPH02152573A (en) | 1990-06-12 |
Family
ID=17952325
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63306039A Pending JPH02152573A (en) | 1988-01-12 | 1988-12-05 | Organic thin film forming device and method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02152573A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016174913A1 (en) * | 2015-04-28 | 2016-11-03 | 株式会社カネカ | Dip coating device and method for manufacturing coated member |
-
1988
- 1988-12-05 JP JP63306039A patent/JPH02152573A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016174913A1 (en) * | 2015-04-28 | 2016-11-03 | 株式会社カネカ | Dip coating device and method for manufacturing coated member |
JPWO2016174913A1 (en) * | 2015-04-28 | 2018-02-22 | 株式会社カネカ | DIP COATING APPARATUS AND METHOD FOR PRODUCING COATED MEMBER |
US10625298B2 (en) | 2015-04-28 | 2020-04-21 | Kaneka Corporation | Dip coating device and method for producing coated member |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS59183861A (en) | Method and apparatus for forming alternate monomolecular layers | |
EP0366647B1 (en) | Method and apparatus for forming thin organic film | |
US4987851A (en) | Apparatus for forming organic thin film | |
JPH02152573A (en) | Organic thin film forming device and method | |
JPS61136457A (en) | Barrier assembly and method for manufacturing langmuir-probejet film | |
CN101023509A (en) | Substrate processing system | |
JPS63162059A (en) | Organic thin film forming device | |
JP2002130281A (en) | Xy stage | |
JPS63141668A (en) | Device for forming thin organic film | |
US4674436A (en) | Film forming apparatus | |
JPS624468A (en) | Production of monomolecular film | |
JPS60107451A (en) | Transporter | |
JPS63162058A (en) | Organic thin film forming device | |
JPS60223117A (en) | Forming method of monomolecular deposited film | |
JPS63141669A (en) | Device for forming thin organic film | |
JP3134295B2 (en) | Monomolecular film formation method | |
JPH0475065B2 (en) | ||
JP2001237178A (en) | Film-forming equipment | |
JPH0563230B2 (en) | ||
JPH01157546A (en) | Wafer transfer apparatus | |
JP2956282B2 (en) | Langmuir-Blodgett film production equipment | |
JPS60222170A (en) | Film forming device | |
JPS60222168A (en) | Film forming device | |
JPS61271049A (en) | Film forming device | |
JPS60222171A (en) | Film forming device |