(57)【要約】  本発明は、基板の表面において書き込まれるかまたは読み出されるポイントゾーンに近づく少なくとも１つの書き込みまたは読み出しマイクロティップを用いて書き込みおよび読み出しができ、書き込みもしくは消去の場合に、このゾーンの物理的状態を変化させるようにするか、または読み出しの場合に、ゾーンの物理的状態を決定するようにし、ゾーンに記憶されたデータがゾーンの物理的状態によって定義されるデータ記憶メモリに関する。基板の表面は、書き込みマイクロティップの作用下で状態を変化させ得る第１の感受性材料の層における個別の島（７５）のセットに細分され、各島（７５）は、書き込みマイクロティップの作用に敏感でないかまたはそれほど敏感でない第２の材料によって形成された井戸（８０）に囲まれるが、この第２の材料は、個別の島を互いに完全に分離する。井戸の材料は、島の材料と同じであるが、しかし差異化不純物が、それらを互いに区別する。島および井戸への組織化は、フォトリソグラフィによってか、または島へ自然に塊になることができる材料の自己組織化ステップによって達成してもよい。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面において書き込まれるかまたは読み出されるポイントゾーンに近づく少なくとも１つの書き込みまたは読み出しマイクロティップを用いて書き込みおよび読み出しができ、書き込みもしくは消去の場合に、このゾーンの物理的状態を変化させるようにするか、または読み出し場合に、前記ゾーンの物理的状態を決定するようにし、前記ゾーンに記憶されたデータが前記ゾーンの物理的状態によって定義されるデータ記憶メモリであって、前記基板の表面が、前記書き込みマイクロティップの作用下で状態を変化させ得る第１の感受性材料の層における個別の島（７５）のセットに細分され、各島（７５）が、前記書き込みマイクロティップの作用に敏感でないかまたはそれほど敏感でない第２の材料によって形成された井戸（８０）に囲まれ、この第２の材料が、前記個別の島を互いに完全に分離することを特徴とするデータ記憶メモリ。
【請求項２】
前記第１の感受性層が、制御可能な相変化を有する材料、すなわち、非晶質状態から結晶状態に可逆的に変化できる、特にＧｅＴｅかＳｂＴｅかカルコゲナイドなど、テルルＴｅまたはアンチモンＳｂまたはゲルマニウムＧｅに基づいた化合物、および特にＧｅＳｂＴｅまたはＡｇＩｎＳｂＴｅ化合物で構成されることを特徴とする、請求項１に記載のメモリ。
【請求項３】
前記感受性層の前記島を囲む前記井戸の材料が、電気絶縁材料であることを特徴とする、請求項１および２のいずれか一項に記載のメモリ。
【請求項４】
前記井戸の材料が、低い熱伝導率を有することを特徴とする、請求項３に記載のメモリ。
【請求項５】
前記基板（１０）が、弱い熱導体である材料から作製される熱障壁を形成する層（２０）と、前記障壁層を被覆する連続電極（３０）とで被覆され、前記連続電極が、前記第２の材料によって形成される井戸（８０）に囲まれた感受性材料層の島（７５）で被覆されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のメモリ。
【請求項６】
前記基板が、前記感受性層の材料の島（７５）で被覆された、弱い熱導体である材料から作製された熱障壁を形成する層（２０）で被覆され、前記島が、前記第２の層（８２）と、電極（３０）ならびに第３の電気絶縁および熱絶縁層（８４）との重ね合わせによって形成された井戸に囲まれ、島と前記電極との間の接続が、前記島の周囲回りの前記電極の片を通して行われることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のメモリ。
【請求項７】
島および井戸の前記セットが、好ましくは炭素で作製された、前記マイクロティップの摩擦を低減するための層（５０）で被覆されることを特徴とする、請求項５および６のいずれか一項に記載のメモリ。
【請求項８】
前記基板が、シリコン、ガラスまたは有機材料で作製されることを特徴とする、請求項５〜７のいずれか一項に記載のメモリ。
【請求項９】
障壁を形成する前記層が、シリカ、窒化シリコン、または好ましくは硫化亜鉛ＺｎＳおよびシリカＳｉＯ２化合物で作製されることを特徴とする、請求項５〜８のいずれか一項に記載のメモリ。
【請求項１０】
前記井戸の材料が、前記島の材料と同じ材料によって主に形成され、差異化不純物が、前記２つの材料のどちらかに含まれ、これらの不純物が、前記第１の材料の状態変化を容易にするために、かつ／または前記第２の材料の状態変化をより困難にするために選択されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のメモリ。
【請求項１１】
前記差異化不純物が、前記島の材料に含まれ、かつ銀を含むことを特徴とする、請求項１０に記載のメモリ。
【請求項１２】
前記不純物が、前記井戸の材料に含まれ、かつハフニウム、酸素、窒素、水素、ガリウムまたはアルゴンを含むことを特徴とする、請求項１０および１１のいずれか一項に記載のメモリ。
【請求項１３】
基板の表面において書き込まれるかまたは読み出される基本ゾーンに近づく少なくとも１つの書き込みまたは読み出しマイクロティップを用いることによって、書き込みおよび読み出しができるメモリを製造する方法であって、前記基本ゾーンが、第１の材料の個別の島、すなわち前記島と同じ材料で主に構成された絶縁井戸に囲まれた島であり、前記井戸の材料が、前記島の材料とは異なってドープされることと、基板の表面上への自身の堆積中に、互いに分離された個別の島のパターンへと自身を自己組織化できる少なくとも１つの物質の自己組織化ステップを用いることによって、前記島が画定されることと、を特徴とする方法。
【請求項１４】
自身を自己組織化する前記物質が、前記個別の島を画定するために、下にある層へ拡散されるように意図された不純物であることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
自身を自己組織化する前記物質が、下にある層の処理用のマスクの役割をする物質であることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
自身を自己組織化する前記物質がポリマーであることと、このポリマーが、この第１のポリマーと親和性を有する第２のポリマーと同時に堆積され、前記２つのポリマー間の結合力が、前記第２のポリマーのマトリックスに囲まれた個別の島へと前記第１のポリマーが塊になる自己組織化をもたらすことと、を特徴とする、請求項１５に記載の方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロティップによって書き込みまたは読み出しができるデータメモリに関する。
【背景技術】
【０００２】
ますます高くなる情報記憶密度に対する検索において、マイクロティップ大容量記憶メモリとして知られている大容量記憶メモリが考案されたが、このメモリでは、媒体とも呼ばれる感受性層を有する基板の表面に対してかまたは表面付近に、極めて小さな頂点サイズ（数ナノメートル）を備えたマイクロティップを当接することによって、データが書き込まれ、記憶データが読み出される。
【０００３】
書き込みマイクロティップを感受性層に当接することによって、問題のゾーン近くの層の状態を変えずに、層の物理的状態を局所的に変化させることが可能になる。状態変化は、抵抗値における変化などの、状態の電気的変化か、またはさらにはほとんどの場合に電気的、熱的もしくは化学的特性さえの変化もまた引き起こす、状態のより大きな物理的変化（例えば、非晶質状態から結晶状態への変化）であってもよい。
【０００４】
反対に、この状態変化を経験したかまたはしなかった可能性のあるゾーンであって、書き込みおよび非書き込みゾーンと呼ぶことができるゾーンを含む感受性層に読み出しマイクロティップを当接することによって、ゾーンの状態を読み出すことが可能になる。
【０００５】
データ記憶用マイクロティップの使用原理は、特に、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）の分野で行われた研究によって触発されている。これらの研究は、極めて高い幾何学的分解能（ナノメートルスケール）を備えたマイクロティップを用いて表面を探索することが可能であることを示した。
【０００６】
原子間力顕微鏡に関して、マイクロティップは、物体の表面上を移動され、マイクロティップの変位を測定することによって、物体の起伏を探索する。データメモリに関して、マイクロティップは、基板の表面上を移動されて、非常に高密度でデータを書き込み、それらを再び読み出すようにする。この密度は、マイクロティップの寸法、および自身の変位中におけるマイクロティップの位置決定精度、ならびにまた感受性層の粒子サイズに依存する媒体の実際の分解能にリンクされる。読み出しまたは書き込みの場合にデータレートを増加させるために、多数のマイクロティップを並列に用いることが既に提案されている。
【０００７】
論文、「Ｔｈｅ「Ｍｉｌｌｉｐｅｄｅ」−Ｍｏｒｅ  ｔｈａｎ  ｏｎｅ  ｔｈｏｕｓａｎｄ  ｔｉｐｓ  ｆｏｒ  ｆｕｔｕｒｅ  ＡＦＭ  ｄａｔａ  ｓｔｏｒａｇｅ」（Ｐ．ヴェッツィゲル（Ｐ．Ｖｅｔｔｉｇｅｒ）ら、ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ  ｉｎ  ＩＢＭ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ａｎｄ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ、Ｖｏｌ．４４、Ｎｏ．３  ２０００年５月）は、「熱機械」技術として周知の効果によってデータが記憶されるデータメモリに関するこれらの原理について述べている。マイクロティップは、それが押圧されてゆく感受性層のゾーン（ポリマー）を局所的に加熱する。この加熱は、まず層を軟化させる。ティップにかけられた圧力によって、ティップは層に押し込まれる。層にはホールが作製される。読み出しのためには、熱効果がまた用いられる。ティップが示す電気抵抗は熱感受性であり、ティップが取る温度は、書き込みプロセス中に作製されたホールにティップが位置するかどうかに依存して熱移動を増加させる。したがって、電気測定回路にティップを配置することにより、ティップの位置に関連してホールの存在を検出することが可能である。
【０００８】
より一般的には、原子間力顕微鏡によって触発されたこれらの方法は、前節で述べた原理とは異なる場合もある感受性層の原理を用いて、様々な実験を生み出した。
【０００９】
欧州特許出願第０  ７３９  ００４  Ａ１号明細書において、感受性層は絶縁層であり、この絶縁層に、マイクロティップは、絶縁環境の中央に導電性ゾーンを局所的に生成する電気絶縁破壊電圧を印加する。再読み出しは、電気的であり、マイクロティップを通過する電流の測定による。絶縁破壊が不可逆的であり、したがって、メモリが書き換え可能ではないので、この解決法では消去が可能にならず、これが欠点であることに留意されたい。
【００１０】
典型的には、Ｇｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５またはＡｇＩｎＳｂＴｅなどのカルコゲナイド族からの相変化材料もまた試みられた。局所的ゾーンにおけるマイクロティップの熱作用によって、非晶質状態から結晶状態へと材料を局所的に変化させることが可能である。状態は可逆的であり、異なる条件下だがやはり加熱を用い（一般的には、焼き入れ、すなわち急速冷却を用い）、書き込まれたゾーンを再び非晶質状態に置くことによって、このゾーンを消去することが理論的には可能である。
【００１１】
論文、「Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ｐｒｏｂｅ  ｓｔｏｒａｇｅ  ｕｓｉｎｇ  Ｊｏｕｌｅ  ｈｅａｔｉｎｇ  ｉｎ  ｐｈａｓｅ  ｃｈａｎｇｅ  ｍｅｄｉａ」（Ｓ．ギドン（Ｓ．Ｇｉｄｏｎ）ら、ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ  ｉｎ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ、Ｖｏｌ．８５、Ｎｏ．２６  ２００４年１２月２７日）は、独特な特徴を備えたかかるメモリの原理を説明しているが、この特徴とは、結晶化のための、または非晶質状態へ戻るための加熱が、書き込みマイクロティップから始まり、媒体を通して電流を印加することによりジュール効果によって実行されるということである。層は、最初は非晶質であり、それほど導電性ではない。書き込みは、層における問題のゾーンの直接ジュール加熱の影響下での、局所的な結晶化によって実行される。結晶化された材料は、非晶質材料よりも導電性である。読み出しは、読み出しマイクロティップへの電圧（書き込みに用いられる電圧より低い）の印加と、材料が非晶質のままかまたは結晶化されたかに依存する、流れる電流の測定と、によって実行される。
【００１２】
論文、「Ｕｌｔｒａ−ｈｉｇｈ−ｄｅｎｓｉｔｙ  ｐｈａｓｅ−ｃｈａｎｇｅ  ｓｔｏｒａｇｅ  ａｎｄ  ｍｅｍｏｒｙ」（ヘンドリック・Ｆ・ハマン（Ｈｅｎｄｒｉｃｋ  Ｆ．Ｈａｍａｎｎ）ら、ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ  ｏｎ  ｔｈｅ  ｓｉｔｅ  ｗｗｗ．ｎａｔｕｒｅ．ｃｏｍ  ２００６年４月９日）において、加熱は、間接的であり、レーザ加熱されたマイクロティップは、それが接触している感受性層のゾーンへ、自身の熱を移動させる。さらに、読み出しは、熱の検出によって実行される。ティップは加熱（書き込みのためよりも低い）され、ティップの熱インピーダンスが測定される。
【００１３】
これらの全ての実施形態では、消去が理論的には可能であると仮定しているが、それを実際に実行するのは恐らく非常に困難なことが分かる。マイクロティップによって当接されるポイントゾーンの２進状態を局所的に制御することは、不確実であろう。なぜなら、ゾーンにおける熱作用は、このゾーンのすぐ周辺に影響があるからである。特に、発生された熱は、それが望まれている位置に完全に局地化されたままであることができないと分かる。例えば、結晶ゾーンを非晶質状態に逆に変化させる事実（消去）は、再び非晶質になったゾーンの回りに望ましくない結晶リングを残すかまたは生成する可能性がある。この周辺リングの残留導電性は、消去することが望ましかったゾーンにおける非晶質の性質が検出されるのを妨げる危険がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の１つの目的は、マイクロティップによって書き込みおよび読み出しができるデータメモリの記録、読み出しおよび消去を容易にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
そうするために、本発明は、基板の表面において書き込まれるかまたは読み出されるポイントゾーンに（接するかまたはごく近傍に）近づく少なくとも１つの書き込みまたは読み出しマイクロティップを用いることによって、書き込みおよび読み出しができ、書き込みもしくは消去の場合に、このゾーンの物理的状態を変化させるようにするか、または読み出しの場合に、ゾーンの物理的状態を決定するようにし、ゾーンに記憶されたデータがゾーンの物理的状態によって定義されるデータ記憶メモリであって、基板の表面が、書き込みマイクロティップの作用の下で、状態を変化させることができる第１の感受性材料の層における個別の島のセットに細分され、各島が、書き込みマイクロティップの作用に敏感でないかまたはそれほど敏感でない第２の材料によって形成された井戸に囲まれ、この第２の材料が、個別の島を互いに完全に分離することを特徴とするデータ記憶メモリを提供する。
【００１６】
したがって、そこにデータを書き込むための均一で連続的な感受性層を用いる代わりに、個別の島を互いに分離する、互いに接続された井戸のネットワーク（すなわち、壁のラチスネットワーク）によって予め構築された層が用いられる。井戸の内部周囲によって範囲を定められた個別の島が、記憶される少なくとも１つのデータ項目に対応する個別ゾーンを構成する。
【００１７】
感受性層は、制御された熱作用によって結晶相を変化できる材料、すなわち、制御された加熱の影響下で可逆的な方法で非晶質状態から結晶状態に変化できる、特にカルコゲナイド、ならびに特にゲルマニウム、アンチモンおよびテルルのＧｅＳｂＴｅ化合物か、または銀、インジウム、アンチモンおよびテルルのＡｇＩｎＳｂＴｅ化合物によって構成されるのが好ましい。ＡｇＩｎＳｂＴｅ材料については、結晶化特性は、特に銀の割合に依存する。なぜなら、銀は、結晶化温度を下げ、したがって、結晶化を容易にするからである。ゲルマニウムおよびテルルＧｅＴｅ、またはゲルマニウムおよびセレンＧｅＳｅに基づいた化合物などの他の材料を想定することができる。しかしながら、本発明は、他のタイプの材料、例えば、例として熱焼き入れ（非常に急速な冷却）を含む温度サイクル中に状態および導電性を変化できるポリマーに適用することができる。
【００１８】
感受性層を囲む井戸の材料は、電気絶縁材料であるのが好ましい。それは、低い熱伝導率を有するのが好ましい。これは、特に、ＺｎＳがかなり豊富（例えば、重量で７０〜８０％）な硫化亜鉛ＺｎＳおよびシリカＳｉＯ２の化合物であってもよい。
【００１９】
コストおよび製造精度の観点から特に有利なことに、第１の材料と同じ材料から主として形成される、第１の材料（島の材料）ほど相変化に敏感でない第２の材料（井戸の材料）のための、しかしこれらの２つの材料の一方および／または他方に含まれる差異化不純物のための準備がなされる。不純物は、それらが、第１の材料（個別の島の材料）に対して状態の非晶質／結晶変化を容易にするように、かつ／またはそれらが、第２の材料（島を囲む井戸ネットワークの材料）に対して状態の変化をより困難にするように選択される。島に注入される不純物は、結晶化温度を下げ、したがって材料の結晶化を容易にする傾向がある銀で構成されるのが好ましい。反対に、井戸に注入される不純物は、代わりに、結晶化温度を上げるべきである。不純物は、どんな結晶化プロセスもよりよく妨害することを目指して、ハフニウムか、またはより一般的には高原子番号の原子とすることができる。井戸に注入される不純物に関して、これらの不純物が、導電性を低減する傾向がある不純物（酸素、窒素、水素、アルゴン、ガリウム）であることがまた有利であり得る。具体的には、導電性の低減によって、相変化（特に結晶化相変化）が井戸においてより困難にされるのに対して、この相変化は、この不純物を受けなかった島においては依然として可能である。
【００２０】
第１の例示的な実施形態において、基板は、弱い熱導体である材料から作製される熱障壁を形成する層と、障壁層を被覆する連続電極とで被覆される。連続電極は、第２の材料によって形成される井戸に囲まれた感受性材料層の島で被覆される。島および井戸のセットは、マイクロティップの摩擦を低減するための層で被覆される。この層は、マイクロティップおよび媒体の摩耗に対する保護層の役割をする。
【００２１】
基板は、シリコン、ガラスまたは有機材料で作製してもよい。障壁を形成する層は、シリカ、窒化シリコン、または好ましくは硫化亜鉛ＺｎＳおよびシリカＳｉＯ２化合物で作製してもよいが、この化合物は、低い熱伝導性（シリコンの約２００分の１）を有する。障壁層の厚さは、約１０ナノメートル〜１００ナノメートルであってもよい。
【００２２】
電極は、窒化チタンまたは炭素で作製してもよい。電極は、媒体の２つの結晶および非晶質状態における抵抗率の中間の電気抵抗率ならびに低い熱伝導率の両方を有する材料で作製するのが好ましい。電極が炭素で作製される場合には、銀、クロミウム、ニッケルまたは金などの金属元素を電極に加えて、導電性を調整することが可能である。電極の厚さは、例えば、約２〜１０ナノメートルであってもよい。
【００２３】
マイクロティップの摩耗に対する保護用の層は、炭素で作製してもよい。
【００２４】
第２の例示的な実施形態において、基板は、感受性層の島で被覆された、弱い熱導体の材料から作製される熱障壁を形成する層で被覆される。島は、第２の層と、電極ならびに第３の電気絶縁および熱絶縁層の重ね合わせによって形成された井戸に囲まれる。島および井戸のセットは、マイクロティップの摩擦を低減するための層で被覆される。この層は、マイクロティップおよび媒体の摩耗に対する保護層の役割をする。この第２の例示的な実施形態において、電極（互いに接続された井戸の連続性ゆえに電気的に連続的な）は、ある意味では、各島の位置において開口部で貫通され、１つの島と電極との間の電気接続は、島の周囲回りの電極片によって達成される。
【００２５】
島および井戸として構築されるジオメトリを画定するために、フォトリソグラフィによって得られたエッチングマスクを用いることが可能であるが、しかしまた、「自己組織化」プロセスとして周知のプロセスを用いることも可能である。これらのプロセスでは、材料層が、互いに分離された小さな島へと材料が自動的に塊になるような条件下で、堆積される。この自己組織化は、フォトリソグラフィが可能にする分解能より大きな分解能を備えた島のネットワークを、非常に薄い層で生成可能である。このように堆積された材料は、最終製品において活性材料として直接働いてもよく、さもなければそれは、別の層にパターンを画定するためのマスクを構成してもよいが、この他の層は、オプションとして、それ自体、媒体の層を構成するか、またはそれ自体、第３の層にパターンを画定するためのマスクの役割をしてもよい。
【００２６】
したがって、本発明は、基板の表面において書き込まれるかまたは読み出される基本ゾーンに近づく少なくとも１つの書き込みまたは読み出しマイクロティップを用いることによって、書き込みおよび読み出しができるメモリを製造する新規の方法であって、基本ゾーンが、異なる材料の井戸に囲まれた第１の材料の個別の島であることと、基板の表面上への自身の堆積中に、互いに分離された個別の島のパターンへと自身を自己組織化できる少なくとも１つの物質の自己組織化ステップを用いることによって、島が画定されることと、を特徴とする方法を提供する。
【００２７】
自身を自己組織化する物質は、個別の島を画定するために、下にある層へ拡散されるように意図された不純物であってもよい。それはまた、下にある層の処理用のマスクの役割をする物質であってもよい。
【００２８】
自身を自己組織化する物質は、特にポリマーであってもよく、このポリマーは、この第１のポリマーと親和性を有する第２のポリマーと同時に堆積され、２つのポリマー間の結合力が、第２のポリマーのマトリックスに囲まれた個別の島へと第１のポリマーが塊になる自己組織化をもたらす。
【００２９】
本発明の他の特徴および利点は、次に続きかつ添付の図面に関連して提示される詳細な説明を読むことで明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１において、制御可能な相変化を有する材料を用いて構成された書き換え可能マイクロティップメモリの原理を振り返る。表現「相変化」は、とりわけ、非晶質相から結晶相への変化を意味すると理解される。必要なら、第１の結晶状態から、第１の結晶状態と区別可能な第２の結晶状態へ変化できる材料を想定することが可能であろう。表現「制御可能な相変化を有する材料」とは、マイクロティップによる電気制御の影響下で、一状態からもう一方の状態への変化を選択的かつ任意にもたらすことが可能なように、結晶化温度が十分に低く、結晶化または非晶質状態へ戻るための条件が周知の材料を意味すると理解される。特に、位相間の遷移速度は、１０マイクロ秒未満である。
【００３１】
基板１０は、連続層２０で被覆されるが、連続層２０は、書き込みまたは消去中に基板への過度の熱放散を防ぐ熱障壁を形成する（大きすぎる熱放散は、熱の集中、したがって結晶化の制御を妨げる傾向がある）。
【００３２】
障壁層２０は、所望の電位（例えば、理解を簡単にするために集合電位）にすることが可能な連続電極３０で被覆される。
【００３３】
連続電極３０は、カルコゲナイド、特にＧｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５などの材料の連続層４０で被覆される。この材料は、非晶質相と結晶相との間で可逆的に相を変化させることができる特性を有するが、これは、達成が比較的容易な温度における、かつこれらの相変化に必要な加熱および冷却速度に関して周知の条件下における熱作用による。層４０は、メモリの感受性層であり、情報を記憶するのはこの層である。層における小さなゾーンに対応する２進情報は、このゾーンの非晶質または結晶状態である。
【００３４】
最後に、感受性層４０は、摩擦層として知られている層５０で被覆されるのが好ましい。この層は、感受性層の様々な個別ゾーンへのアクセスのために、読み出しまたは書き込みマイクロティップが基板の表面上をスライドするのを容易にするために用いられる。したがって、それは、マイクロティップの摩耗に対して保護するための層である。
【００３５】
書き込みは、例えば、マイクロティップと電極との間における電圧パルスの印加（直接ジュール加熱）によって実行してもよい。消去は、異なる特性の電圧パルス（より短い）の印加によって実行される。読み出しは、マイクロティップへのより低い電圧の印加と、ティップを通過する電流の測定とによって実行される。
【００３６】
図１に表されているのは単一の書き込みまたは読み出しティップ６０だが、しかし個別に制御される、ネットワークにおける多数のティップを用いて、多数の個別ゾーンに同時にアクセスし、したがって、媒体の書き込みまたは読み出し速度を向上させてもよい。書き込みまたは読み出しティップは、片持ちレバーアームの末端によって支えられた極めて微細なティップ（それらの先端では約数ナノメートルの表面エリア）である。
【００３７】
図２は、メモリゾーンの消去中に何が起こるかを概略的に表し、貧弱な消去の危険を示す。メモリにおける最初に消去された状態は、全感受性層が非晶質状態にある状態であると仮定されている（図２ａ）。この非晶質状態において、マイクロティップから電極３０への、感受性層の垂直導電性は、低い。情報は、マイクロティップの下に位置する個別ゾーン７０（図２ｂ）を結晶化することによって生成される。これは、結晶化を可能にする温度で、マイクロティップ６０を介して直接または間接加熱を施すことによって行われる。これは、約２００℃において約１００ナノ秒間の加熱によって可能になる。この加熱は、マイクロティップ６０と電極３０との間の電流フローによって直接引き起こしてもよい（ジュール効果）。結晶状態では、マイクロティップと電極３０との間の導電性（垂直の）は、より高い。消去は、約６００℃〜７００℃のより高い加熱、および焼き入れ、すなわち非常に急速な冷却（約１０ナノ秒）を施すことによって実行してもよい。焼き入れに先行するこの再溶融によって、結晶ゾーン７０ではなく非晶質ゾーンを再構成することが可能になる。残念にも、この非晶質ゾーンは完全ではなく、それは、実際には、代わりに、部分的に結晶である周辺ゾーン７４に囲まれた中央非晶質部分７２の形態をしている危険がある（図２ｃ）。これは、中央ゾーンおよび周辺での異なる温度条件および冷却速度に起因する。そうであれば、メモリポイントは、不十分に消去される。なぜなら、周辺ゾーンの残留導電性によって、読み出し中に、非晶質ゾーンではなく結晶ゾーンの存在を信じさせられる可能性があるからである。
【００３８】
図３は、本発明によって構築されたメモリの概略的な例を表す。メモリには、ゾーン７５の材料と異なる材料（好ましくは、シリカおよび硫化亜鉛の化合物、またはオプションとして、水素化炭素などの弱導電性の炭素）の井戸８０によって囲まれた個別の島の形態をしている制御可能な相変化材料（ＧｅＴｅかＧｅＳｂかもしくはＳｂＴｅなどの、テルルＴｅかアンチモンＳｂかゲルマニウムＧｅに基づいた化合物かまたはＧｅＳｂＴｅなどのカルコゲナイド、例えばＧｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５かさもなければＡｇＩｎＳｂＴｅ）の個別感受性ゾーン７５が含まれる。井戸８０の材料は、島７５の材料ほど結晶化が容易でないようなタイプである。井戸は、連続的なラチスネットワークまたは一種の規則的なグリッドを形成し、感受性ゾーン７５が、このネットワークの開口部における分離された島として現れる。
【００３９】
図３の例において、井戸は、感受性ゾーンのように、連続電極３０（例えば、Ａｇ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｕなどの金属アジュバントによって導電性にされた窒化チタンまたは炭素で形成された）の上に形成される。電極３０は、それ自体、層２０（好ましくは、シリカおよび硫化亜鉛の化合物）の上に形成されるが、電極３０と基板１０（シリコン、ガラスまたは有機材料で作製された基板）との間の熱障壁を形成する。摩擦保護層５０（好ましくは粉末炭素）が、感受性ゾーン７５および井戸８０の上に形成されるのが好ましい。したがって、感受性ゾーン７５の位置では、層の重ね合わせは、図１のそれに類似してもよい。
【００４０】
井戸の材料は、マイクロティップによって印加される電流の作用に敏感でないか、またはそれほど敏感ではないタイプから選択される。それは、島の材料ほど容易には結晶状態を変化させない。それはまた、島が書き込まれているか消去されているときに、感受性の島７５において発生された熱にそれほど敏感ではない。換言すれば、この材料は、それが、書き込みマイクロティップの直接的作用の下にあろうと、または隣接する島の書き込みの間接的作用の下にあろうと、その導電性の観点から見て、容易には状態を変化させない。したがって、有利なことに、井戸の材料は、電気絶縁材料（すなわち、感受性ゾーンの材料が結晶状態である場合、および感受性ゾーンの材料が非晶質状態にある場合の両方において、感受性ゾーンの材料よりもさらに絶縁的な）であり、マイクロティップ６０と電極３０との間に印加された電流が、井戸の材料へと方向転換されずに、自身の上にティップが配置された感受性ゾーンへと流れるようにする。井戸の材料は、島における熱の局所化を支援するために、弱い熱導体であるのが好ましい。
【００４１】
書き込みは、島の結晶化に必要な時間の間、島を加熱して、それを結晶化温度にするために、非晶質状態の感受性層のゾーンにおける高抵抗率を考慮してマイクロティップ（島７５の上の媒体上に配置された）と電極３０との間に十分な電圧（約３〜５ｖボルトの）を印加することによって実行される。加熱電流は、島に局地化されたままであり、好ましくは島の全高にわたって層の結晶化を可能にする。書き込みは、典型的には、約１００〜１０００ナノ秒の期間を有する電圧パルスによって実行される。
【００４２】
消去は、島の材料を溶融させるために、マイクロティップを通して結晶の島に高電圧の印加することによって実行される。非常に短い冷却期間をもたらすために、この再溶融に必要な直接加熱電流を生成する電圧パルスは、非常に短く、パルスの立ち下がりエッジは、特に短い（１０ナノ秒未満）。これによって、一種の焼き入れがもたらされ、材料が、融解後に非晶質状態のままであることが可能になる。島の小さなサイズ、および加熱電流が島に非常に集中されているという事実は、再び非晶質になったゾーンの回りの周辺結晶痕跡の危険なしに、ゾーンの全体が非晶質になることを意味する。井戸の材料が、比較的に熱絶縁性であるという事実は、消去のこの質に役立ち、さらにこの観点から見て、井戸用に化合物ＺｎＳ／ＳｉＯ２の選択が好ましい。消去パルスは、典型的には、４０ナノ秒続く。
【００４３】
表面層５０は、マイクロティップによって印加された電流が、島７５に向かって垂直方向に確実に通過するように、垂直方向における十分な導電性と、電流が他の島（これらの中には、より導電性の結晶状態に変化した島が存在する可能性がある）に向かって導通されないように、水平方向における十分に低い導電性と、の両方を有しなければならないことに留意されたい。摩擦層５０は、非常に薄く、これによって、その水平の導電性が低減される。
【００４４】
電極３０は、低すぎもせず高すぎもしない導電性、例えば、結晶状態における島７５の材料の導電性と、非晶質状態におけるこの材料の導電性との間の中間の導電性を有するのが好ましい。大きさのオーダは、１オーム−ｃｍであり、炭素、すなわち、その導電性を増加または低減させるアジュバントで任意にドープされた炭素が、電極を生成するのに適している。
【００４５】
読み出しは、マイクロティップと電極３０との間に、より低い電圧（１〜２ボルト）を印加することによって実行される。流れる電流が測定され、そこから、マイクロティップの下に位置する島の非晶質または結晶の性質が、推定される。島を囲む井戸の導電性の欠如ゆえに、特に島が再び非晶質になったとき、電流は、マイクロティップの真下の島に非常に制限されたままになる。
【００４６】
メモリがこのように構築されると、未記録状態における材料が非晶質かまたは結晶のどちらかになるように選択することが可能であるのに対して、連続層を有するメモリでは、未記録状態は、相変化材料が、できる限り絶縁された状態（実際には非晶質状態）であることが不可欠である。
【００４７】
図４〜９は、第１の実施形態においてかかるメモリを製造するステップを例として表す。この実施形態において、埋め込み電極は、図３におけるように連続的であり、相変化材料は、電極上に堆積される。
【００４８】
基板１０（シリコン、ガラス、またはプラスチック）でスタートするが（図４）、この基板上に、熱障壁（好ましくは、低い熱伝導性で知られている１０〜１００ナノメートルのシリカか、窒化シリコンかまたは化合物ＺｎＳ／ＳｉＯ２）を形成する層２０が、プラズマ蒸着によって均一に堆積される。次に堆積されるのは、共通連続電極を構成する層３０、例えば、窒化チタンまたは炭素の５ナノメートル未満の層であるが、その抵抗率は、金属元素（例えば、Ａｇ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｕ）の混合によって調整してもよい。抵抗率をよりよく制御するために、ｓｐ３およびｓｐ２の混成軌道結合を有する炭素原子の割合もまた、堆積圧力および温度条件から出発して調整可能である。
【００４９】
電極上に堆積されるのは、制御可能な相変化材料、好ましくはＧｅ２Ｓｂ２Ｔｅ５（成分の正確な割合は変化してもよく、例えば、これは、Ｇｅ２２．２Ｓｂ２２．２Ｔｅ５５．６であってもよい）またはＡｇＩｎＳｂＴｅなどのカルコゲナイドの層４０である。この層の厚さは、約１００ナノメートルであってもよい。材料は、一般に、非晶質形態で堆積される。
【００５０】
フォトリソグラフィ（最も単純な解決法）を介してか、または他のプロセス（後で言及する、より高い分解能を可能にする粒子自己組織化プロセス、さもなければ所望のパターンでエッチングされたモールドを用いるスタンピングプロセスなどの）を介し、相変化材料層の個別の島７５の範囲を定める目的で層４０を構築するために、マスクが形成され、これらの島７５が、メモリの個別ポイントを構成する。マスクは、レジストマスクかまたはレジストマスクからの画像転写によって得られた無機マスクであってもよい。一旦マスク７７が形成されると、島７５を形成するために、層４０は、それがマスクされていないエリアにおいて、例えば反応性イオンビームエッチングによって攻撃される。図５は、この構築段階中に、島を保護するために用いられたマスク層７７によって被覆された島を表す。マスク層は、その性質に依存して、この段階で除去するかまたは維持してもよい。この例では、それは残存すると見なされる。
【００５１】
このように島７５で被覆された基板上に次に堆積されるのは（図６）、電気絶縁性で、好ましくは弱い熱導体である材料の層である。この材料は、各井戸がそれぞれの島を囲む井戸８０のネットワークを形成することによって、個別の島７５間の空所を充填する。材料は、酸化シリコンおよび硫化亜鉛の化合物であってもよい。その厚さは、島７５の高さより大きい。
【００５２】
次に、層８０の過剰な高さ（および前に除去されていない場合にはマスク７７）は、任意の周知のプロセス（プラズマまたは化学機械研磨ＣＭＰ）によって除去される（図７）。
【００５３】
次に、相変化層を保護するカプセル化材料の層９０が堆積される（図８）。この材料は、金属不純物の存在によって導電性にされた窒化チタンまたは炭素であってもよい。層９０の厚さは、約５〜２０ナノメートルであってもよい。
【００５４】
最後に、基板は、例えば化学機械研磨によって平坦化され、「摩擦層」５０として知られている薄層、すなわち、マイクロティップのスライドを容易にし、かつマイクロティップを過度の摩耗から保護する薄層が、堆積される。この層は、特に、炭素で作製される層９０と同じ性質であってもよい。それは、非常に薄い（１０ナノメートル未満）。それは、電流フローが相変化層を通過できるほど十分に垂直に導電性でなければならないが、しかしそれは、マイクロティップが島の上に当てられた場合に別の島７５への電流の方向転換がないように、水平にはほとんど導電性ではあってはならない。カプセル化層９０の材料および摩擦層の材料はまた、単一のステップで堆積してもよい。
【００５５】
ここで、本発明の別の実施形態を説明するが、この実施形態では、相変化材料の島を囲む井戸は、第１の絶縁（電気的および熱的に）層、電極、および第２の絶縁層の重ね合わせによって構成される。相変化層は、電極の上には堆積されないが、しかしそれは、電極におけるホールを通過する。これらのホールは、島の位置に物理的に対応する。
【００５６】
基板１０（シリコン、ガラス、またはプラスチック）でスタートするが（図１０）、この基板上に、熱障壁（好ましくは、低い熱伝導性で知られている１０〜１００ナノメートルのシリカか、窒化シリコンかまたは化合物ＺｎＳ／ＳｉＯ２）を形成する層２０が、プラズマ蒸着によって均一に堆積される。相変化材料の島を囲む井戸の材料を部分的に構成する熱および電気絶縁材料の第１の層８２が、堆積される。次に堆積されるのは、層３０であるが、この層３０は、例えば、窒化チタンまたは炭素の１０ナノメートル未満の層である共通の連続電極を構成し、その抵抗率は、金属元素（例えば、Ａｇ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｕ）を混合することによって調整してもよい。抵抗率を調整するために、ｓｐ３およびｓｐ２の混成軌道結合を有する炭素原子の割合もまた、堆積圧力および温度条件から出発して調整してもよい。それから、層８２に類似した第２の層８４が堆積される。井戸は、層８２、３０および８４の重ね合わせによって構成される。
【００５７】
次に、井戸パターンを画定するステップが実行される。最も簡単なのは、マスク７７を堆積およびエッチングすることによりフォトリソグラフィ操作を用いることであるが、このマスクにとって、作成されるパターンは、井戸のパターンである（図１１）。このマスクが、前の例（図５）で用いられるマスクと相補的であることに留意されたい。
【００５８】
エッチングマスクは、照射されたフォトレジスト、または任意の成形もしくはスタンピングプロセスによって変形された材料の層から作製してもよい。それはまた、後で言及する自己組織化プロセスから作製してもよい。
【００５９】
このようにして得られたマスクによって、マスクパターンを下にある層８４、３０、８２に移すことが可能になる。これは、イオンビームエッチングまたは反応性イオンビームエッチングによって行われる。したがって、ホールが、層のこの積み重ねに形成され、井戸のパターンだけが残る。エッチングは、それが層２０の底部に達したときに停止される。次に、マスク７７は、化学的または機械的な作用によって除去される（図１２）。
【００６０】
次に、井戸に形成された開口部を少なくとも部分的に充填する、制御可能な相変化材料の層４０が、堆積される。この材料は、互いに分離された島を形成し、これらの島は、個別のメモリゾーンを構成する（図１３）。相変化材料は、全表面にわたってスプレーされるのが好ましく、かつ材料がキャビティの底部まで移動するように基板を熱するのが好ましい。また、表面の湿潤性を増加させることによって、キャビティの底部への相変化材料の移動を容易にすることが可能であり、これは、炭素または湿潤特性を有する材料の非常に薄い層を、キャビティを含む表面上に最初にスプレーすることによって可能になる（例えばクロミウム、ニッケル）。
【００６１】
過剰な相変化材料がある場合には、この材料は、それが、井戸に形成されたホールを完全には充填しないように、エッチングによって除去される。
【００６２】
図８に関連して説明した方法と類似の方法で、次に堆積されるのは、例えば窒化チタンまたは炭素などのカプセル化材料９０である（図１４）。
【００６３】
基板の表面は、化学機械研磨プロセスによって平坦化されるが、このプロセスは、図９に関連して説明した方法と同じ方法で、薄い摩擦層５０（図１５）を堆積することによって完了する。この層は、その抵抗率の調整を可能にする金属アジュバントをスプレーされた炭素で作製してもよい。
【００６４】
カプセル化材料および摩擦層は、オプションとして、単一の堆積ステップの対象であってもよい。
【００６５】
２つの先行する例示的な実施形態において、個別の島の材料（第１の材料）は、井戸の材料（第２の材料）とは非常に異なる。なぜなら、これらは、それぞれ、カルコゲナイドおよびＺｎＳ／ＳｉＯ２化合物だからである。第３の例示的な実施形態では、互いに非常に類似しているが、しかし結晶化特性の観点から区別される、島および井戸用の材料を用いることが可能である。次に、主要部分では、制御された方法で熱プロセス中に相を変化できる材料の材料層が存在する構造化メモリが用いられ、この材料の組成は、島と、島を囲む井戸とで異なって、相変化が、井戸におけるよりも島においてより容易であるようにする。換言すれば、メモリゾーンは、それらを囲む井戸と同じ材料によって全体として構成されるが、しかし組成は、島および井戸においてわずかに異なる。この構造を得るために、基板に堆積された均一な層の組成が、局所的に変更される。この変更は、島においてか、または他方では島を囲む井戸で行われる。組成における変更は、制御可能な相変化材料と化学的または構造的に合わせられた種を用いた注入、拡散、ドーピングによって実行してもよい。この方法は、注入、ドーピングもしくは拡散ゾーンの範囲を定めるためのマスクか、または制御可能な相変化層におけるドーパントの実際の移動ステップ実行する前に拡散される材料の自己組織化に依存する。
【００６６】
一例において、ベースマルチレイヤが、相変化材料（カルコゲナイド、ＧｅＳｂＴｅまたはＩｎＳｂＴｅ）層の均一な堆積で、前述したように生成される（図４）。次に、オープンマスクが、フォトリソグラフィか、スタンピングか、または自己組織化によって、生成される井戸のパターンに従って作製される。次に、酸素または窒素などのガス種が、マスクの開口部を通して拡散され、これらのガス種が、相変化材料の導電性を低減し、したがって、拡散されたゾーンすなわち井戸における、書き込み電流の印加による相変化を非常に困難にする。この拡散プロセスは、圧力、温度条件、および拡散される種が存在する時間によって制御される。最後に、マスクを除去した後で、既に言及した摩擦層が堆積される。摩擦層の存在は、材料への酸素または窒素の拡散を阻止するのに役立つ。酸素および窒素のほかに、水素か、さもなければハフニウム、ガリウムまたはアルゴンなどの重いドーパントを用いることが可能である。これらの重原子は、相変化材料の結晶化温度を上げる傾向があり、したがって、相変化をより困難にする傾向がある。
【００６７】
次に、この構造には、制御可能な相変化材料の個別の島が含まれるが、これらの個別の島は、島の材料（非晶質または結晶状態における）の導電性よりはるかに導電性が低い井戸に囲まれて、書き込みマイクロティップが、島の構造または導電性を変化させる危険があり得る電流を井戸に伝達できないようにする。
【００６８】
別の例において、インジウムＩｎ、アンチモンＳｂおよびテルルＴｅの化合物（オプションとして、結晶化温度を上げる傾向があるガリウムを含む）が、ベース材料として用いられ、結晶化の制御を容易にする傾向がある化学種（特に銀）の不純物が、井戸にではなく島に局所的に加えられる（例えば、この種を混合することによって、結晶化温度が下げられるからである）。例えば、マスクが、ＩｎＳｂＴｅまたはＩｎＳｂＴｅＧａ材料層の上に形成され、マスクパターンが、形成されるべき個別の島に対応する位置で開かれる。銀不純物が、このマスク上に堆積され、マスクが開いている位置でＩｎＳｂＴｅ層へ拡散する。ここでまた、マスクは、フォトリソグラフィステップによるか、または自己組織化プロセスを用いて形成してもよい。
【００６９】
このアプローチでは、銀がそれ自体を個別の島に自己組織化する条件の下で銀を堆積することさえも可能である。具体的には、銀は、プレウェッティングによって、すなわち、島を画定するための事前のフォトリソグラフィステップの必要なしに、自己組織化されやすい。例えば、ゲルマニウム−アンチモン−テルル合金である相変化材料であって、アンチモンおよびテルルが豊富で、結晶化温度を上げるために、したがって相変化をより困難にするためにガリウムで任意にドープさえされた相変化材料を用いれば、次の製造ステップを実行することが可能になる。ベースマルチレイヤは、前述のように（図４）、基板、熱障壁層、電極および相変化材料の層で確立される。銀層のディウェッティングを容易にするために、非常に厚さが薄い（２ナノメートル未満）炭素層を加えること可能である。厚さが約数ナノメートルである、銀の連続的な極めて薄い層が、堆積される。熱的に支援された自己組織化（約４００℃の温度）によって、銀は、比較的均一なパターンに従って、互いに分離された個別の島へと塊になる。温度を上げることによって、銀は、それが塊になった位置で相変化材料へと移行し、かつ銀は、これを、メモリの個別の島になるこれらの位置で結晶化温度を下げることによって、変化させる。
【００７０】
銀の拡散によって島を生成することに存するアプローチと等価の別のアプローチは、逆をすることに存する。マスクは、島の位置ではなく井戸の位置で開いている。容易に結晶化可能な材料（例えばＡｇＩｎＳｂＴｅ化合物）の層でスタートし、そしてマスクが開いている位置で、種の拡散を考慮してマスクに堆積されるのは、どんな結晶化プロセスも妨害する傾向があるハフニウム（より一般的には、高原子番号を有する原子）などの不純物である。出発層の材料は、マスクによって画定された井戸の外部では制御可能な相変化材料のままであり、マスクされた島において相制御の可能性のない材料になる。
【００７１】
したがって、より一般的には、島および井戸が、共通のベース材料で実質的に作製されるこれらのモードにおいては、活性材料の均一な層でスタートし、
−個別の島は、相変化の容易さの点で、島を囲む井戸よりも活性にされ、
−他方で、井戸は、相変化の容易さの点で、これらの井戸に囲まれる個別の島より不活性にされる。
【００７２】
可逆的な方法で非晶質状態から結晶状態に移行できる相変化材料に関連して、本発明を主に説明した。より一般的には、本発明はまた、他の材料、すなわち、厳密に言えば、非晶質相および結晶相を有せずに、導電性またはさらには他の特性が、読み出し段階においてマイクロティップによって検出可能な２つの状態を有し得る他の材料にも適用することができるが、この材料は、恐らく、書き込み段階においてマイクロティップの作用の影響下で、１つの状態からもう一方の状態に移行する。
【００７３】
前述において、従来のフォトリソグラフィステップによってではなく自己組織化によって得られるであろう島または井戸のパターンを画定するステップについて、数回言及した。本発明の重要な態様は、次の事実である。すなわち、マイクロティップの支援で書き込みおよび読み出しができるメモリの個別ゾーンを、個別の島の薄層を自己組織化するステップを用いて画定し、フォトリソグラフィによって得られる分解能よりも高い分解能のパターンを得るようにすることが提案されるということである。実際には、自己組織化ステップは、マスクを構成するためのステップであるが、このマスクによって、マスクの下に位置する材料の少なくとも１つの層の、マスクされないゾーンにおいて、選択的動作を実行することが可能になる。自己組織化によって生成されるマスクは、メモリの個別ポイントを画定する個別の島に対応するゾーンを保護するポジマスクか、または他方では、これらの島を画定するが、しかし個別の島を囲む井戸を保護する相補的なポジマスクを画定するために用いられる一時的なネガマスクとすることができる。後の場合には、自己組織化によって画定されるマスクは、相補的なポジマスクの下に位置する層を処理するためのステップを実行する前に除去される。
【００７４】
一例において、自己組織化されたマスクは、次の方法で構成される。マスクされる表面に堆積されるのは、ポリマーの十分な移動性を可能にするトルエンなどの溶剤において、それぞれポリスチレンおよびポリメタクリル酸メチルである２つの異なるポリマーの混合物によって構成された数十ナノメートルの層である。これらの２つのポリマーは、一定の方法で互いに分離することによって、自然にそれら自身を組織化する。ポリメタクリル酸メチルは、均一なポリスチレンマトリックスに埋め込まれた六角形の円筒状ブロックを形成する。ブロックの直径およびネットワークの周期性は、化合物の分子量に特に依存する。長期間の熱処理（約１５０℃の温度で数十時間）によって、この組織は安定される。
【００７５】
この自己組織化を達成するために、ポリマーが堆積される表面（例えば、シリコン、酸化シリコンまたは窒化シリコン）を、例えばポリマーのランダムなブレンドでこの表面をこすることによって、前処理することが望ましい。このように処理された表面は、メモリ層（炭素、シリコン、酸化物等で作製された）のカプセル化のための層の表面になり得る。これによって、２つのポリマーの１つがもう一方よりも表面を湿らせるのが防がれ、次に、円筒状ブロックの形成が防止される。
【００７６】
重合の後で、ポリマーの一方を、他方のポリマーを攻撃せずにこの一方を溶かす化学薬品で、選択的に除去することが可能である。例えば、紫外線への曝露は、ポリメタクリル酸メチルを分解する一方で、ポリスチレンの重合を増加させ、後は超音波攪拌に支援され、酢酸でポリメタクリル酸メチル残留物を除去するだけである。
【００７７】
パターンが、規則的なホールを有するポリスチレン井戸のネットワークである元となるマスクが、このようにして得られる。例えば、このマスクを用い、下にある層への、パターンのエッチングまたは拡散によって、ホールおよびしたがって個別の島に対応するこれらのパターンを画定してもよい。例えば、マスクが酸化シリコン層の上に堆積される場合には、アルゴンの存在下で、反応性イオンビームエッチングによりＣＨＦ３を用いた攻撃によって、マスクのホールに一致するホールを酸化物層に作製することが可能である。ＣＨＦ３は、ポリスチレンは攻撃せず、酸化物を攻撃する。自己組織化されたパターンでこのようにエッチングされた酸化シリコン層は、それ自体マスクの役割をしてもよい。
【００７８】
必要ならば、このように生成されたマスクを用い、リフトオフ動作を介して相補的なマスクを画定してもよいが、このリフトオフ動作とは、材料が、マスク上およびマスクのホールの両方に堆積され、次に、マスクおよびそれを被覆する生成物の両方が除去され、他方で、生成物が、それがマスクのホールに堆積された場所に留まれるようにする動作である。
【００７９】
論文、グアリニ（Ｇｕａｒｉｎｉ）ら、「Ｎａｎｏｓｃａｌｅ  ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ  ｕｓｉｎｇ  ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｅｄ  ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ｆｏｒ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」（ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｖａｃｕｕｍ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｂ１９（６）１２月／１１月２００１年）、およびまた論文、グアリニ（Ｇｕａｒｉｎｉ）ら、「Ｐｒｏｃｅｓｓ  ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｅｄ  ｐｏｌｙｍｅｒ  ｔｅｍｐｌａｔｅｓ  ｉｎｔｏ  ｓｉｌｉｃｏｎ  ｎａｎｏ−ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ」（ｉｎ  ｔｈｅ  ｓａｍｅ  ｊｏｕｒｎａｌ  Ｂ２０（６）、１１月／１２月２００２年）は、この自己組織化の原理を説明している。
【００８０】
均一な自己組織化を容易にするために、共重合体が堆積されるゾーンの全表面を、互いに分離された小さな表面要素に分割するのが好ましいことに留意されたい（例えば、ポリマーのない行および列を画定して、全表面が１つのブロックから自己組織化された場合よりも、組織化が、内部でより均一になる小さな矩形（例えば、数百ナノメートルの側部を有する）のネットワークの範囲を定めるようにすることが可能である）。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】マイクロティップメモリの原理を表す。
【図２】図１のメモリにおける書き込みおよび消去を表す。
【図３】本発明に従って構築されたマイクロティップメモリの原理を表す。
【図４−９】本発明によるメモリの製造プロセスのステップを、第１の例示的な実施形態において表す。
【図１０−１５】別の例示的な実施形態において、メモリの製造ステップを表す。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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