(57)【要約】【課題】  ＬＢ法を用いて基板上に高分子膜を密着性が高く成膜することができる成膜方法を提供する。【解決手段】  Ｓｉ基板上にアルキル鎖を側鎖末端に有する高分子を用いてラングミュアブロジェット法により成膜する成膜方法において、前記Ｓｉ基板表面をフッ化水素酸またはフッ化水素を含有する溶液で処理する工程、前記高分子をトラフの液体表面に展開する工程、前記液体表面上に展開した高分子を液体表面上で圧縮して高分子膜にする工程、前記高分子膜を前記Ｓｉ基板に転写する工程を有する成膜方法。高分子は側鎖にアルキル基を有する一置換螺旋形ポリアセチレンが好ましい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｉ基板上にアルキル鎖を側鎖末端に有する高分子を用いてラングミュアブロジェット法により成膜する成膜方法において、前記Ｓｉ基板表面をフッ化水素酸またはフッ化水素を含有する溶液で処理する工程、前記高分子をトラフの液体表面に展開する工程、前記液体表面上に展開した高分子を液体表面上で圧縮して高分子膜にする工程、前記高分子膜を前記Ｓｉ基板に転写する工程を有することを特徴とする成膜方法。
【請求項２】
前記高分子が螺旋形状を有する高分子であることを特徴とする請求項１に記載の成膜方法。
【請求項３】
前記高分子が一置換ポリアセチレンであることを特徴とする請求項１または２に記載の成膜方法。
【請求項４】
前記一置換ポリアセチレンがポリアルキルプロピオレートであることを特徴とする請求項３に記載の成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は成膜方法に関し、特にラングミュアブロジェット法（ＬＢ法）による高分子膜の成膜方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
薄膜形成技術は、導電性コーティング、絶縁膜、誘電体薄膜、保護膜等、実用上極めて重要な技術である。用いられる材料も、金属、絶縁体、有機物、無機物等の多岐にわたっている。このような薄膜形成方法としては、真空蒸着、塗布、スプレーコーティング、ディップコーティング、スピンコーティング等様々な方法が用いられている。
【０００３】
一般的に、薄膜形成後の界面は、薄膜形成前の表面より高品質にはならないが、新たに形成された薄膜表面の滑らかさは元もとの表面より向上している場合もある。いずれの薄膜形成方法においても、膜が薄くなると連続膜とならなくなるため膜厚には下限があるのが一般的である。究極的な薄膜は、原子一層の厚さの薄膜である。
【０００４】
ラングミュアブロジェット法（ＬＢ法）は有機膜単層単位で成膜ができ、きわめて良質な有機膜を提供する方法である。各層は単分子から構成され、各層の膜厚は分子の大きさで決定される。低分子の場合、分子は各層で基板に垂直な方向に整列し各層の暑さは分子の長さに相当する。また高分子の場合は分子は基板に平行に積層されるため各層の暑さは高分子の直径に相当する。このようにＬＢ法は分子レベルで厚さを制御できる。さらに高分子を用いたＬＢ膜は成膜時の水の流動を用いて分子が一方向に並ぶ配向膜を作製できるという利点がある。配向膜は光学的異方性を有しており、偏光方向に対して異なった光学特性があり各種光学素子として利用価値が高い。また液晶ディスプレイにおいて液晶の初期配向を与えるためにも利用されている。このように配向膜は産業上重要な技術となっている。例えば、特許文献１には、ＬＢ法を用いた液晶配向の技術が記載されている。
【０００５】
図１は、ラングミュアブロジェット法に用いられる成膜装置を示す概略図である。図１には、ＬＢ法により用いられる標準的な成膜装置を示す。トラフ１００は液体を貯蔵するプールであり、一般的には数十ｃｍから１ｍ程度の幅と長さを有している。ここに通常は液体が満たされている。液体としては通常水が用いられ、図１にも水１０１が用いられている。１０２は水面上に展開した分子を圧縮するための可動バリアであり、外部から動きが制御される。水面上に展開した分子の２次元圧力が一定になるようにフィードバック制御される方法が一般的である。
【０００６】
１０３は水面上に展開した分子を示す。従来のＬＢ法においては、親水性の部分と疎水性の部分を有する両親媒性分子が用いられる。代表的な分子の例としてはステアリン酸分子が挙げられる。１０４は基板であり、この基板上にＬＢ膜を成膜する。基板はＬＢ膜を成膜する際の下地基板となるものであり、平坦なものが好ましい。典型的な材料としてはＳｉ基板、ガラス基板等が挙げられる。基板の一辺の長さは、数ｍｍ程度から数１０ｃｍ程度の大きさが一般的であるが、これに限定されるものではない。
【０００７】
従来の一般的なＬＢ法においては以下のように成膜する。まず、可動バリア１０２を図示−Ｘ方向に十分に離しておく。この状態で成膜する分子を水１０１の表面にまく。この際、分子を、あらかじめ揮発性の溶媒か、水に可溶な溶媒に溶かしておいてこの溶液をシリンジなどを用いて水表面にまくのが一般的である。分子として両親媒性分子を用いると、気液界面、すなわち水１０１表面に単層の分子層が形成される。次に可動バリア１０２は図示ｘ方向へ移動し、水面上の分子１０３を基板１０４の方向へ圧縮する。このとき、可動バリア１０２の位置から水面上に展開した分子１０３の広がりの面積がわかる。より具体的には１０５で示した長さと１０６で示した長さの積から水面上に展開した分子１０３の占める総面積が求められる。一方、水面の一部に水の表面圧を検出する圧力センサを設置することにより表面圧を求めることができる。両者をプロットすることにより、可動バリア１０２を移動させた際の、面積と表面圧の関係を求めることができる。
【０００８】
これはＬＢ法においてπ−Ａ曲線と呼ばれているグラフであり、典型的なπ−Ａ曲線を図２に示す。図２は、水面上に展開した分子の占める表面積と表面圧の関係を示す図である。図２は横軸が１０５と１０６で示した長さの積であらわされる面積、すなわち水面上に展開した分子１０３の占める総面積、縦軸が表面圧を示している。分子をまくときは稼動バリア１０２が−Ｘ方向に十分はなれており、分子は水面上にまばらに展開している。したがって表面圧はほぼ０である。図２のπ−Ａ曲線では２０１で示した領域である。この領域では、可動バリア１０２を図示ｘ方向に移動させても分子は水面上にまばらに存在するだけで水面圧は０を維持する。さらに可動バリア１０２を図示ｘ方向に近づけてゆくと、水面上で一分子あたりの占める面積が、ちょうど実際の分子の面積に一致するあたりで急に表面圧が上昇する。これはちょうど分子が１面に密につまった状態になったためであり、図２のπ−Ａ曲線では２０２で示した屈曲点にあたる。この点からさらに可動バリア１０２をｘ方向に移動させると表面圧は図２に示したとおり急激に上昇する。これは水面上に一面に密につまった分子を可動バリア１０２が押している状態であり、分子は水面上に１層の状態を保ったまま圧縮される。この状態は図２において２０３で示された領域にあたる。さらに可動バリア１０２をｘ方向に移動させると、表面圧がさらに上昇し、ついには水面上に維持された単層膜構造が破壊する。この点が図において２０４で示した屈曲点である。
【０００９】
可動バリア１０２をさらにｘ方向に移動させると、圧力は大きな変化をせずに１分子あたりの面積が減少してゆくが、これは水面上に展開した分子が単層構造を維持できずに壊れた状態にある。図２では２０５の領域にあたる。さらに圧縮を続けると表面圧は再度上昇するが、これは分子が多層になったり塊状になったりするためである。
【００１０】
ＬＢ法においては分子が水面上でちょうど単層分子膜を形成する圧力をかけながら基板１０４に成膜する。すなわち２０３で示される領域を用いて、以下に示すように基板１０４に成膜を行う。図２においてπ−Ａ曲線が２０３を示す表面圧がかかるように可動バリアの位置を制御する。典型的な圧力はおよそ数ｍＮ／ｍから数十ｍＮ／ｍ程度が一般的である。その状態で基板１０４を上下方向、すなわち図示ｚ方向に移動させることにより基板１０４に水面上の単層分子膜が転写されてゆく。水面上に展開した分子が親水部と疎水部からなる低分子の場合、親水部が水に接触するように、また疎水部が大気（気相）の方を向いて整列する。
【００１１】
基板が疎水性の場合まず基板を大気中におきそこから基板が垂直になるようにして基板を図１中、−ｚ方向に移動して水中に入れてゆく。その際、疎水性の基板表面と分子の疎水部が接触するようにして水面上に展開した単分子層が基板１０４に転写されてゆく。次に基板１０４を図示ｚ方向に移動させて第２層目を成膜する。この転写プロセスの回数を調節することにより、一層レベルで膜厚が制御された分子膜を成膜することができる。また基板が親水性の場合は、あらかじめ基板を水中に入れておき、水中からｚ方向に移動させて第１層を積層させる。この場合、第１層目は親水性の基板と分子の親水性部が接触するようにして成膜される。以下、第２層は基板を−ｚ方向に移動させて積層させる。ＬＢ法においてはこのように鉛直に配した基板を上下させて成膜させる方法が一般的であるが、基板表面を水面に平行に配置し、水面上から水面に基板表面を接触させて、水面上の分子を基板に転写したり、あるいは水面に平行な方向を保ち、水面下に配した基板を上に持ち上げることにより水面上の分子をすくいとるように基板に転写する方法もある。
【００１２】
もっとも一般的なＬＢ法においては、アラキジン酸やステアリン酸等の両親媒性の低分子を用いるが高分子を用いる方法もある。この場合、全ての高分子が水面上、あるいは液面上に単層膜を形成できるわけではなく、単層膜が形成できる高分子のみＬＢ法を用いて成膜できる。高分子を用いたＬＢ膜は成膜時の水の流動を用いて分子が一方向に並ぶ配向膜を作製できるという利点がある。
【００１３】
図３は、基板への成膜時の水の表面の流動状態を示す図である。図３では、ＬＢ法において水面上に展開した単層膜が基板に転写されるときの水面上単層膜の動きをＬＢトラフの上から見たものである。図３に示すＬＢトラフは図１に示すものとほぼ同様であるが、可動バリア１０２に加え同様な可動バリア３０１が加えられている。可動バリア３０１は可動バリア１０２とｘ方向で反対の方向に動く。すなわち、可動バリア１０２がｘ方向に移動するとき、可動バリア３０１は−ｘ方向に移動する。この場合、基板１０４は表側と裏側が対称になり基板１０４の両面に均等に成膜することも可能である。
【００１４】
図３は基板１０４に成膜をするときの水面上の動きを示し、（ａ）（ｂ）（ｃ）の順に時間が経過した様子を示している。各図において網目と格子点は水面上の同一の点を示し、対応する点がどのように移動したかを示している。図３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と時間が経過するにつれて、水面の流動により網目が変形していく様子がわかる。この流動により、基板１０４近傍では網目は長方形の形状から図示Ｘ方向に長くなるように変形している。水面上に高分子を単層並べておくと、この流動により時間が経過するにつれ、基板近傍では図示Ｘ方向に長くなるように配向する。基板へはこの配向を保ったまま転写されるので、基板上で高分子が配向した膜が形成される。基板上では図示ｚ方向に高分子が伸びるように配向して転写／成膜される。このようにＬＢ法において、流動を利用して配向膜を形成することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平４−１３１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、ＬＢ膜において基板が疎水性の場合、基板と最初の第１層目との密着性が悪く、ここを境に膜が剥がれおちやすい、すなわち接着力が弱いという問題点があった。また基板が親水性の場合、ＬＢ膜の第１層と基板とは密着性がよいものの、ＬＢ膜第１層と第２層はファンデルワールス力で結合しているのみであり、第１層と第２層の間を境に剥がれおちやすい、すなわち接着力が弱いという問題点があった。接着力はセロテープ（登録商標）（スコッチテープ）を用いて簡単に試すことができる。基板上に成膜したＬＢ膜表面にセロテープ（登録商標）を貼り付けた後に剥離する。その際、成膜したＬＢ膜が傷ついたり、テープと一緒に剥がれた場合はＬＢ膜と基板との密着性が悪いことを示している。
【００１７】
本発明は、この様な背景技術に鑑みてなされたものであり、ＬＢ法を用いて基板上に高分子膜を密着性が高く成膜することができる成膜方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の課題を解決する成膜方法は、Ｓｉ基板上にアルキル鎖を側鎖末端に有する高分子を用いてラングミュアブロジェット法により成膜する成膜方法において、前記Ｓｉ基板表面をフッ化水素酸またはフッ化水素を含有する溶液で処理する工程、前記高分子をトラフの液体表面に展開する工程、前記液体表面上に展開した高分子を液体表面上で圧縮して高分子膜にする工程、前記高分子膜を前記Ｓｉ基板に転写する工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ＬＢ法を用いて基板上に高分子膜を密着性が高く成膜することができる成膜方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ラングミュアブロジェット法に用いられる成膜装置を示す概略図である。
【図２】水面上に展開した分子の占める表面積と表面圧の関係を示す図である。
【図３】基板への成膜時の水の表面の流動状態を示す図である。
【図４】螺旋形ポリアセチレンの構造を示す図である。
【図５】螺旋形ポチアセチレンの構造を示す図である。
【図６】螺旋形ポチアセチレンの構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２２】
本発明に係る成膜方法は、Ｓｉ基板上にアルキル鎖を側鎖末端に有する高分子を用いてラングミュアブロジェット法により成膜する成膜方法において、前記Ｓｉ基板表面をフッ化水素酸またはフッ化水素を含有する溶液で処理する工程、前記高分子をトラフの液体表面に展開する工程、前記液体表面上に展開した高分子を液体表面上で圧縮して高分子膜にする工程、前記高分子膜を前記Ｓｉ基板に転写する工程を有することを特徴とする。
【００２３】
本発明に係るＬＢ法による成膜方法は、側鎖の末端がアルキル基である高分子を液面上に展開し、前記液面上に形成された高分子の単分子膜をＳｉ基板に転写して成膜するＬＢ法による成膜方法において、ＬＢ成膜を行う前にＳｉ基板をフッ化水素酸またはフッ化水素（ＨＦ）を含有する溶液で処理しておくＬＢ成膜方法である。本発明によるＬＢ法によれば、分子レベルの大きさで厚さが制御され、かつ密着性のよい薄膜を得ることができる。
【００２４】
本発明に係るＬＢ法による成膜方法は、従来の一般的なＬＢ法とほぼ同様な方法で成膜するが、側鎖の末端がアルキル基である高分子を用いる点と、ＬＢ成膜を行う前にＳｉ基板をフッ化水素酸またはフッ化水素（ＨＦ）を含有する溶液により処理しておく点に特徴を有する。側鎖にアルキル基を有する高分子として主鎖が螺旋構造を有した高分子の場合特にその効果が大きい。以下に本発明によるＬＢ膜成膜方法を説明する。
【００２５】
本発明においては、側鎖の末端がアルキル基である高分子を用いるが、その代表例として側鎖にアルキル基を有する一置換螺旋形ポリアセチレンを例として説明する。一置換螺旋型置換ポリアセチレンは、下記の構造式（１）で表される一置換のポリアセチレンで、主鎖が螺旋構造を有している化合物が挙げられる。
【００２６】
【化１】
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【００２７】
式中のＸは鎖状、環状の炭化水素の他、ヘテロ原子や金属原子を有する置換基を示す。Ｘは、例えば置換、無置換の芳香環、ヘテロ芳香環、カルボニル結合、エステル結合、エーテル結合、カーボネート結合、アミド結合、イミノ結合、ウレタン結合、リン酸結合、チオエーテル結合、スルフィニル基、スルホニル基、アミノ基，シリル基や任意の長さのアルキレンオキシド鎖、その他の環状もしくは鎖状の炭化水素等が挙げられる。Ｘは単一のＹに置換されても良く、同一又は異なるＹにより複数置換されても良い。
【００２８】
Ｙは鎖状の炭化水素を示す。例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、ｎ−デシル基等が挙げられる。
【００２９】
螺旋型置換ポリアセチレンの交互二重結合の主鎖は無螺旋型置換ポリアセチレンと同様の一次構造を有するが、水素原子よりも大きな置換基を有するため、主鎖は平面構造にならず、立体的に捻じれた構造を形成する。本発明で使用する螺旋型置換ポリアセチレンの構造を図４から図６に示す。図４から６には螺旋型ポリアセチレンの一つのアルキルフェニルアセチレンを例に示す。各図においてＲはアルキル基を示す。なお図４では煩雑さを避けるためアルキル基Ｒは記載していない。図４に示すとおり主鎖は交互二重結合が捻じれた螺旋構造を形成しており、その螺旋構造は二重結合４００，二重結合４０１，二重結合４０２の３ユニットでほぼ一回転する３／１螺旋に近い構造である。
【００３０】
この構造中では二重結合４００から一巻きした二重結合４０３が０．５ｎｍ（５Å）以下、より典型的には０．２ｎｍから０．４ｎｍ（２から４Å）程度の間隔でほぼ平行に並んでいる。同様に二重結合４０３と二重結合４０４、二重結合４０４と二重結合４０５も螺旋周期間隔で上下に並列している。図５にはわかりやすくするために二重結合４００から４０５を含んだ主鎖４０８をらせん状に記載してある。また図５では煩雑さをさけるために主鎖が１回転するごとに２つの側鎖がついているように記載されているが、実際の構造は図４のとおり１回転につきほぼ３つの側鎖がついている。
【００３１】
図５中において５０１と５０２は主鎖４０８に含まれる２つの炭素原子を示しており、この２つの炭素原子は主鎖の４０８の螺旋構造が１周回ったところに位置しており、図示ｚ方向に積層しているような構造を形成している。４０６と４０７は側鎖中に存在するフェニル基で主鎖がほぼ１回転した後にスタックしているような構造となっている。さらに図６には本発明で用いる螺旋型置換ポリアセチレン分子をｚ方向から見た構造を示す。また本発明で用いる螺旋型置換ポリアセチレンは長い距離に渡って上記周期構造が形成されている。その距離は典型的には１ｎｍから数μｍにわたり、その領域では分子全体の形状は図示ｚ方向に線状を呈する。高分子をＬＢ法により成膜した場合、高分子はその主軸が基板と平行になるように堆積してゆく。図６に示すような螺旋形高分子を用いると側鎖のアルキル基が分子のあらゆる方向に満遍なく出ているため、分子の方向に関係なく基板とアルキル鎖が接触するため、本発明による密着性の向上がより均一かつ安定に発生するとうい利点がある。
【００３２】
本発明によるＬＢ成膜法においては用いる基板としてＳｉ基板を用い、かつＬＢ法により成膜を行う前にＳｉ基板を、フッ化水素酸またはフッ化水素（ＨＦ）を含有する溶液により処理（以降、「ＨＦ処理」と略記することもある。）することが特徴である。本発明におけるＳｉ基板のＨＦ処理の前処理として通常のＬＢ法による成膜と同様にＳｉ基板の洗浄を行っておくことが重要である。この基板洗浄は必須ではないが、これを行わないと通常のＬＢ法において基板洗浄を行わない場合と同様に、ＬＢ膜が成膜できなかったり欠陥が多かったり、あるいは成膜自体ができなかったりする。また基板洗浄を行わないとＨＦ処理の効果が十分に発揮できずＬＢ膜と基板との密着性の効果が十分に発揮できない場合がある。基板洗浄として通常ピラニア溶液と呼ばれている濃硫酸と過酸化水素の混合溶液によるエッチングが挙げられる。また界面活性剤による洗浄も有効である。両者を合わせて行ってもよい。
【００３３】
次に本発明による成膜方法では、Ｓｉ基板表面をフッ化水素酸またはフッ化水素を含有する溶液により処理する。ＨＦ処理は、通常市販のフッ酸を用いてもよいが、希薄な溶液にした方が安全性の面からはよい。またフッ酸と他の化学物質との混合溶液でもよく、特に半導体プロセスでよく用いられるバッファードフッ酸でも同様の効果が得られる。フッ化水素酸またはフッ化水素を含有する溶液に含有されるフッ化水素（ＨＦ）の含有量は、０．１重量％以上２０重量％以下、好ましくは５重量％以上２０重量％以下が望ましい。また、フッ化水素酸またはフッ化水素を含有する溶液は、水溶液が好ましい。
【００３４】
本発明のＨＦ処理とは、フッ化水素酸またはフッ化水素を含有する溶液に基板を浸漬させるか、フッ化水素酸またはフッ化水素を含有する溶液を基板上に流す処理をいう。処理する時間は数秒から１時間程度であるがこれに限定されるものではない。ＨＦ処理を十分長い時間施すとＳｉ基板表面が親水性から疎水に変化するが、ＨＦ処理はこの変化が現れる時間行うことが望ましい。この変化が表れるまではＳｉ基板が自然酸化膜のみ付いている場合はＨＦ処理は２から３分程度、熱酸化膜付きの場合はその厚さに依存するがおおよそ１０分から１時間程度である。
【００３５】
本発明を実施するためには、図１に示したような一般的なＬＢ法で使用するトラフを使用する。本発明を実施する形態としてはＬＢ法でもっとも一般的な水面上に目的とする分子を展開する方法を説明するが、目的とする分子を溶かさない液体の範囲で、必要に応じて変更すればよい。また、周囲の雰囲気についてもＬＢ法において最も一般的な大気中における場合を例に説明するが必要に応じて他の気体中で成膜してもよい。
【００３６】
まず可動バリア１０２を図１に示す−ｘ方向に移動させ基板１０４と十分距離を離しておく。この状態で高分子を水面上に展開させる。
【００３７】
本発明では目的の高分子を水１０１上にまく。実際には直接水面上にまくのは困難であるため、高分子をあらかじめ溶媒に溶かしておく。溶媒としては例えばメタノール、エタノール、アセトン、キシレン、クロロホルム等が挙げられる。高分子を溶解した溶液を水面上にたらすと、溶媒は蒸発するかあるいは水に溶けて、高分子が水面に広がる。
【００３８】
本発明におけるＬＢ法においても、図２で示したπ−Ａカーブと同様なカーブが得られ、このように分子が水面上でまばらに存在している状態は図２において２０１で示す領域にあたる。次に可動バリア１０２をｘ軸方向に移動させると水面上の分子の間隔が詰まってゆき、密に充填された高分子単分子膜が形成される。
【００３９】
次に可動バリア１０２を図示ｘ方向に移動させると、水面上で分子が単分子層を維持しながらパッキングしながらその占める面積を減少させるため、表面圧が急激に上昇する。図２において２０３で示される領域である。さらに可動バリア１０２をｘ方向に移動させてゆくと単分子膜が破壊され始める。この点が図２において２０４で示される点である。さらに可動バリア１０２を図示ｘ方向に移動させると水面上の分子膜が破壊されてゆく。この領域は２０５で示された領域である。本発明によるＬＢ法では、図２において２０３で示される領域で成膜を実施する。これは通常のＬＢ法と同様である。
【００４０】
規定の表面圧になるように可動バリア１０２を移動させた後、表面圧が規定値になるよう可動バリア１０２を図示ｘ方向の位置を調節しながら、基板１０４をｚ方向に移動させる。その際水面上の高分子が基板１０４に転写される。このとき、水面は背景技術において図３で示した動きと同じ動きを示す。この水面の動きにより基板１０４近傍では分子が図示ｘ軸方向に並び、これが基板１０４に転写される。したがって基板１０４上では分子はｚ方向に配向する。
【実施例】
【００４１】
（実施例１）
高分子に螺旋形ポリアセチレンの一種であるポリプロピルプロピオレートを用いＬＢ法によりＳｉ基板に成膜した実施例を示す。ＬＢ法に用いたトラフは、図１に示した一般的なＬＢトラフであり、水を用いたＬＢ法で成膜を行った。ポリプロピルプロピオレートは下記の構造式（２）で表され、側鎖としてプロポキシ基を有した一置換の螺旋型ポリアセチレンである。
【００４２】
【化２】
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【００４３】
ポリプロピルプロピオレートはモノマーであるｎ−プロピルプロピオレートを重合することにより得ることができる。具体的には次のように合成した。試験管にロジウム（ノルボルナジエン）塩化物二量体２１ｍｇ、メタノール２．３ｍｌを入れ、プロピルプロピオレート０．５ｇとメタノール２．２ｍｌの混合液をシリンジで注入することにより重合反応を開始させた。反応は４０℃で２４時間行った。沈澱したポリマーをメタノールで洗浄、濾過した後、真空乾燥し、目的物を得た。ＧＰＣにより評価したポリマーの数平均分子量（Ｍｎ）は９．０×１０４であり、分子量分散（Ｍｗ／Ｍｎ）は２．６であった。
【００４４】
本実施例ではＳｉ基板をＦｌｕｋａ  ＲＢＳ３５溶液（イオン性及び非イオン性の界面活性剤とＮａＯＨを０．１から１％含有した市販の洗浄液、（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｆｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｐｉｅｒｃｅ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製、５％の水溶液））で洗浄した。より具体的には５％のＲＢＳ３５溶液に室温で２時間浸漬した後、純水で十分に洗浄した。次に、Ｓｉ基板を市販のＬＡＬ１０００と呼ばれるバッファードフッ酸（ＮＨ４ＦとＨＦの混合溶液、ステラケミファ社製、フッ化水素濃度５重量％）に約５分浸漬した。
【００４５】
次に重合されたポリプロピルプロピオレートのクロロホルム溶液を作製し、この溶液をＬＢトラフの水面にシリンジにより滴下した。次に表面圧２０ｍＮ／ｍでＬＢ法で成膜を行った。積層総数は５０層から５００層まで層数を変化させて成膜したがいずれも均一なＬＢ膜を得ることができた。次に成膜したＬＢ膜表面にスコッチテープ（登録商標）を貼り付けた後、テープをはがしたところ、テープにはＬＢ膜が貼りつくことはなかった。また成膜したＬＢ膜に傷等の損傷は発生しなかった。
【００４６】
（実施例２）
実施例２としてポリエチルプロピオレートを用い、ＬＢ法により成膜した例を示す。ポリエチルプロピオレートは実施例１で用いたポリプロピルプロピオレートにおいて側鎖にあるアルキル基をプロピル基からエチル基に変えたもので、下記の構造式（３）で示される一置換の螺旋型ポリアセチレンである。
【００４７】
【化３】
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【００４８】
ポリエチルプロピオレートは以下のように合成した。試験管にロジウム（ノルボルナジエン）塩化物二量体２４ｍｇ、メタノール２．６ｍｌを入れ、エチルプロピオレート０．５ｇとメタノール２．５ｍｌの混合液をシリンジで注入することにより重合反応を開始させた。反応は４０℃で２４時間行った。沈澱したポリマーをメタノールで洗浄、濾過した後、真空乾燥し目的物を得た。ＧＰＣにより評価したポリマーの数平均分子量（Ｍｎ）は３．１×１０４であり、分子量分散（Ｍｗ／Ｍｎ）は２．８であった。
【００４９】
本実施例においては、実施例１と同じＳｉ基板を用い、基板洗浄も実施例１と同じ方法で行った。基板洗浄の後、Ｓｉ基板を濃度１重量％のフッ化水素酸に３０分浸漬した。
【００５０】
次にポリエチルプロピオレートのクロロホルム溶液を作製し、この溶液をＬＢトラフの水面にシリンジにより滴下し、表面圧２３ｍＮ／ｍでＬＢ法で２０層の成膜を行った。成膜を行った後、実施例１と同様にスコッチテープ（登録商標）によるテストを実施した。テープにはＬＢ膜が貼りつくことはなく、また成膜したＬＢ膜に傷等の損傷は発生しなかった。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の成膜方法は、基板上に高分子膜を密着性が高く成膜することができるので、光学デバイス、例えばＳｉ上に形成する導波路の接着構造等に利用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１００  トラフ
１０１  水
１０２  可動バリア
１０３  水面上に展開した分子
１０４  基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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