(57)【要約】【課題】フォトリソグラフィ技術よりも微細な触媒金属等のパターンを形成することができるパターン配列基板の製造方法を提供する。【解決手段】シリコン（Ｓｉ）などの半導体からなる第１の物質中に、鉄（Ｆｅ）などの触媒金属からなる第２の物質が添加された素材基板１０に対して、回折格子１３を用いたエネルギービーム１２の照射により所望のパターンに応じた熱分布１１を与え、素材基板１０の表面を溶融させる。そののち、エネルギービーム１２の照射を止めて素材基板１０の表面を放熱させることにより、熱分布１１に応じた位置に鉄を析出させて析出領域のパターンを形成する。この析出領域に析出した鉄を触媒としてカーボンナノチューブ等を形成することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の物質中に第２の物質を添加材として含む素材基板の表面に対して所望のパターンに応じて変調された熱分布を与え、前記素材基板の表面を溶融させる溶融工程と、
前記素材基板の表面を放熱させることにより、前記熱分布に応じた位置に前記第２の物質を析出させる析出工程と
を含むことを特徴とする基板の製造方法。
【請求項２】
前記第２の物質は、添加により前記第１の物質の融点を低下させる物質である
ことを特徴とする請求項１記載の基板の製造方法。
【請求項３】
前記熱分布を、エネルギービームの照射により与える
ことを特徴とする請求項１記載の基板の製造方法。
【請求項４】
前記熱分布を、前記エネルギービームを一次元方向または二次元方向に回折させることにより与える
ことを特徴とする請求項３記載の基板の製造方法。
【請求項５】
前記析出工程において、前記素材基板の表面を放熱させることにより前記第２の物質を前記素材基板の表面に平面状に析出させる
ことを特徴とする請求項１記載の基板の製造方法。
【請求項６】
前記析出工程において、前記素材基板の表面を放熱させることにより前記素材基板の表面に突起を形成し、前記第２の物質を前記突起の少なくとも先端部に析出させる
ことを特徴とする請求項１記載の基板の製造方法。
【請求項７】
前記第１の物質は半導体または金属である
ことを特徴とする請求項１記載の基板の製造方法。
【請求項８】
前記第２の物質は触媒機能を有する金属である
ことを特徴とする請求項１記載の基板の製造方法。
【請求項９】
前記第２の物質は、誘電体材料または磁性体材料である
ことを特徴とする請求項１記載の基板の製造方法。
【請求項１０】
前記第２の物質は、バナジウム（Ｖ），マンガン（Ｍｎ），鉄（Ｆｅ），コバルト（Ｃｏ），ニッケル（Ｎｉ），モリブデン（Ｍｏ），タンタル（Ｔａ），タングステン（Ｗ），白金（Ｐｔ），イットリウム（Ｙ），ルテチウム（Ｌｕ），ホウ素（Ｂ），銅（Ｃｕ），リチウム（Ｌｉ），シリコン（Ｓｉ），クロム（Ｃｒ），亜鉛（Ｚｎ），パラジウム（Ｐｄ），銀（Ａｇ），ルテニウム（Ｒｕ），チタン（Ｔｉ），ランタン（Ｌａ），セリウム（Ｃｅ），プラセオジム（Ｐｒ），ネオジム（Ｎｄ），テルビウム（Ｔｂ），ジスプロシウム（Ｄｙ），ホルミウム（Ｈｏ）およびエルビウム（Ｅｒ）からなる群のうちの少なくとも１種、またはその化合物である
ことを特徴とする請求項１記載の基板の製造方法。
【請求項１１】
第１の物質中に第２の物質を添加材として含む基板であって、
表面の所定の位置に、前記第２の物質からなる平面状のパターンを有する
ことを特徴とする基板。
【請求項１２】
前記パターンは、線状または点状パターンである
ことを特徴とする請求項１１記載の基板。
【請求項１３】
前記パターンは、一次元方向または二次元方向に配列されている
ことを特徴とする請求項１２記載の基板。
【請求項１４】
前記パターンの線幅または直径の最大値が５０ｎｍ未満である
ことを特徴とする請求項１２記載の基板。
【請求項１５】
第１の物質中に第２の物質を添加材として含む基板であって、
表面の所定の位置に、少なくとも先端部が前記第２の物質からなる突起のパターンを有する
ことを特徴とする基板。
【請求項１６】
前記パターンは、線状または点状のパターンである
ことを特徴とする請求項１５記載の基板。
【請求項１７】
前記パターンは、一次元方向または二次元方向に配列されている
ことを特徴とする請求項１６記載の基板。
【請求項１８】
前記パターンの線幅または直径の最大値が５０ｎｍ未満である
ことを特徴とする請求項１６記載の基板。
【請求項１９】
前記突起は先端になるに従って断面積が小さくなる
ことを特徴とする請求項１５記載の基板。
【請求項２０】
複数の突起を有し、前記突起の間隔が１００ｎｍ以下である
ことを特徴とする請求項１５記載の基板。
【請求項２１】
前記突起の間隔が５０ｎｍ以下である
ことを特徴とする請求項２０記載の基板。
【請求項２２】
第１の物質中に第２の物質を添加材として含む素材基板の表面に対して所望のパターンに応じて変調された熱分布を与え、前記素材基板の表面を溶融させた後、前記素材基板の表面を放熱させることにより、前記熱分布に応じた位置に前記第２の物質を析出させて第２の物質のパターンが形成された
ことを特徴とする基板。
【請求項２３】
前記パターンは、平面状あるいは突起のパターンである
ことを特徴とする請求項２２記載の基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面の所望の位置に金属触媒等のパターンを有し、カーボンナノチューブなどの分子構造体等の製造に好適な基板の製造方法、およびその方法により得られた基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のナノテクノロジーの進歩は著しく，なかでもカーボンナノチューブ等の分子構造体は、熱伝導性，電気伝導性，機械的強度などで優れた特性を持つ安定した材料であることから、トランジスタ，メモリ，電界電子放出素子（エミッタ）等の幅広い用途への応用が期待されている。このカーボンナノチューブの大量合成の手法の１つとして、例えば、鉄（Ｆｅ）などの遷移金属のパターンを形成し、その遷移金属パターンを触媒としてカーボンナノチューブを成長させる技術がある（例えば、非特許文献１参照。）。また、触媒から核を形成してアモルファス膜を結晶化させることによって、結晶粒径の位置を制御する技術が知られている（例えば、非特許文献２参照。）。
【０００３】
ところで、基板上に，遷移金属を中心とする金属触媒を所定のパターンで形成する方法としては、半導体の大量生産の技術として用いられるフォトリソグラフィの手法を応用することが考えられる。半導体技術とともに成長してきたフォトリソグラフィは、現在では最小０．０５μｍ（５０ｎｍ）のサイズで構造体を二次元に構成することが可能である。その原理は、一枚のマスクパターンを作製し、このパターンをエネルギービームの助けにより転写することで大量の半導体デバイスの製造を可能とするものである。フォトリソグラフィにより触媒のパターンを形成するには、例えば、基板上にフォトレジストを塗布し、マスクパターンを通過するエネルギービームにより感光させた後、所定の領域のみレジストを除去して、レジストを除去した領域にのみ触媒などのパターンを形成するようにすることができる。
【０００４】
また、本発明に関連する他の技術として、半導体材料から不純物を除去するのに用いられる帯域溶融法（ゾーンメルティング）がある。これは、半導体に高周波加熱などによって幅の狭い溶融帯を作り、この溶融帯をゆっくり移動させることにより、溶融部分に不純物を集めるものである。
【０００５】
【非特許文献１】
日刊工業新聞，平成１４年４月１１日付記事，「ＣＮＴのフィールドエミッター４ボルト低電圧で電子放出」
【非特許文献２】
Ｋ．Ｍａｋｉｈａｒａ  ｅｔ  ａｌ，ＡＭ−ＬＣＤ，‘０２，ｐｐ２５
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のフォトリソグラフィの手法では、微細な加工をするためには、エネルギービームの波長を短くしなければならず、現在の技術ではこれ以上の短波長化は困難である。そのため、フォトリソグラフィにより遷移金属等のパターンを形成する場合には、遷移金属パターンの寸法およびその間隔は、エネルギービームの波長で定まり、現在の技術では０．０５μｍ（５０ｎｍ）以下にすることができず、また、パターンの間隔（ピッチ）は１００ｎｍ以下にすることができない。すなわち、従来の手法では、触媒金属等のより微細なパターンを形成するには限界があるという問題があった。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、より微細なパターンを所望の位置に精度良く形成することが可能な基板の製造方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の第２の目的は、より微細なパターンを所定の位置に有し、カーボンナノチューブ等の分子構造体の製造に好適な基板を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による基板の製造方法は、第１の物質中に第２の物質を添加材として含む素材基板の表面に対して所望のパターンに応じて変調された熱分布を与え、素材基板の表面を溶融させる溶融工程と、素材基板の表面を放熱させることにより、熱分布に応じた位置に第２の物質を析出させる析出工程とを含むものである。なお、本明細書においては、「第１の物質中に第２の物質を添加材として含む」のは、素材基板全体がそのようになっている場合だけでなく、素材基板の表面のみがそのようになっている、あるいはそのような膜（層）が形成されている場合をも含むものとする。
【００１０】
本発明による第１の基板は、第１の物質中に第２の物質を添加材として含むものであって、表面の所定の位置に、第２の物質からなる平面状のパターンを有するものである。
【００１１】
本発明による第２の基板は、第１の物質中に第２の物質を添加材として含むものであって、表面の所定の位置に、少なくとも先端部が第２の物質からなる突起のパターンを有するものである。
【００１２】
ここで、「平面状」とは、その基板の表面からの高さが、表面のラフネス程度、例えば１ｎｍ未満であり実質的に平坦な場合をいい、「突起」とは、基板の表面から隆起し、その高さが上記平面形状の高さより高い１ｎｍ以上の場合をいい、点在する突起だけでなく、突条形状のものも含む。
【００１３】
本発明による第３の基板は、第１の物質中に第２の物質を添加材として含む素材基板の表面に対して所望のパターンに応じて変調された熱分布を与え、素材基板の表面を溶融させた後、素材基板の表面を放熱させることにより、熱分布に応じた位置に第２の物質を析出させて第２の物質のパターンが形成されているものである。
【００１４】
本発明による基板の製造方法および本発明による第３の基板では、素材基板の表面に対して所望のパターンに応じて変調された熱分布が与えられ、素材基板の表面が溶融されたのち、素材基板の表面を放熱させることにより、熱分布に応じた位置に第２の物質が析出し、平面状あるいは突起のパターンが形成される。
【００１５】
本発明による第１または第２の基板では、第２の物質からなる平面状あるいは突起状のパターンを有しているので、第２の物質として遷移金属等の触媒金属を選択することにより、カーボンナノチューブ等の分子構造体の成長基板等として利用することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
〔第１の実施の形態〕
まず、図１ないし図３を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る基板の製造方法について説明する。本実施の形態の方法は、素材基板１０の表面に触媒金属等の特定の材料のパターンを所望の位置に形成するものであり、素材基板１０の表面に所望のパターンに応じて変調された熱分布１１を与え、素材基板１０の表面を溶融させる溶融工程と、素材基板１０の表面を放熱させることにより、熱分布１１に応じた位置にすなわち、所望のパターンで第２の物質を析出させる析出工程とを含むものである。得られた基板は例えばカーボンナノチューブの成長基板として利用される。
【００１８】
（溶融工程）
まず、図１を参照して溶融工程を説明する。ここで、素材基板１０は第１の物質により構成され、この第１の物質中に析出材料として第２の物質が添加されたものである。なお、第２の物質は、偏析係数が正のもの、すなわち、第１の物質中に添加されることにより第１の物質の融点を低下させるもので、加熱により溶融されたのち冷却過程において凝固する際に溶融領域に残る性質を有するものである。本実施の形態では、第１の物質からなる素材基板１０はシリコン（Ｓｉ）基板であり、第２の物質として金属触媒としての鉄（Ｆｅ）を用いるものとする。
【００１９】
素材基板１０は、厚さが例えば４０ｎｍであり、例えばシリコンにより構成された支持体１０Ａにより保持されている。なお、素材基板１０が十分な厚さを有している場合には、支持体１０Ａは不要である。
【００２０】
第１の物質としては、上述のシリコンに限らず、その他の半導体材料、例えばゲルマニウム（Ｇｅ）などが挙げられるが、その他、金属材料でもよく、例えば、タンタル（Ｔａ），タングステン（Ｗ）または白金（Ｐｔ）などの高融点金属や、それらの合金を用いてもよい。
【００２１】
第２の物質は、カーボンナノチューブを形成するための金属触媒としては、上述の鉄（Ｆｅ）の他、バナジウム（Ｖ），マンガン（Ｍｎ），コバルト（Ｃｏ），ニッケル（Ｎｉ），モリブデン（Ｍｏ），タンタル（Ｔａ），タングステン（Ｗ）または白金（Ｐｔ）が挙げられる。また、イットリウム（Ｙ），ルテチウム（Ｌｕ），ホウ素（Ｂ），銅（Ｃｕ），リチウム（Ｌｉ），シリコン（Ｓｉ），クロム（Ｃｒ），亜鉛（Ｚｎ），パラジウム（Ｐｄ），銀（Ａｇ），ルテニウム（Ｒｕ），チタン（Ｔｉ），ランタン（Ｌａ），セリウム（Ｃｅ），プラセオジム（Ｐｒ），ネオジム（Ｎｄ），テルビウム（Ｔｂ），ジスプロシウム（Ｄｙ），ホルミウム（Ｈｏ）またはエルビウム（Ｅｒ）を用いてもよい。なお、以上の物質は２種以上同時に使用してもよく、また、これら物質の２種以上からなる化合物を用いてもよい。また、金属フタロシアン化合物，メタセロン、金属塩を用いることも可能である。更に、酸化物あるいはシリサイドであってもよい。
【００２２】
加えて、用途によっては、第２の物質は、アルミニウム（Ａｌ），シリコン（Ｓｉ），タンタル（Ｔａ），チタン（Ｔｉ），ジルコニウム（Ｚｒ），ニオブ（Ｎｂ），マグネシウム（Ｍｇ），ホウ素（Ｂ），亜鉛（Ｚｎ），鉛（Ｐｂ），カルシウム（Ｃａ），ランタン（Ｌａ），ゲルマニウム（Ｇｅ）などの金属および半金属などの元素の、窒化物，酸化物，炭化物，フッ化物，硫化物，窒酸化物，窒炭化物，または酸炭化物などからなる誘電体材料を用いることが可能である。具体的には、ＡｌＮ，Ａｌ２  Ｏ３  ，Ｓｉ３  Ｎ４  ，ＳｉＯ２  ，ＭｇＯ，Ｙ２  Ｏ３  ，ＭｇＡｌ２  Ｏ４  ，ＴｉＯ２  ，ＢａＴｉＯ３  ，ＳｒＴｉＯ３  ，Ｔａ２  Ｏ５  ，ＳｉＣ，ＺｎＳ，ＰｂＳ，Ｇｅ−Ｎ，Ｇｅ−Ｎ−Ｏ，Ｓｉ−Ｎ−Ｏ，ＣａＦ２  ，ＬａＦ，ＭｇＦ２  ，ＮａＦ，ＴｉＦ４  などである。更にまた、これらの材料を主成分とする材料や、これらの材料の混合物、例えばＡｌＮ−ＳｉＯ２  を用いることも可能である。加えてまた、鉄（Ｆｅ），コバルト（Ｃｏ），ニッケル（Ｎｉ），ガドリニウム（Ｇｄ）等の磁性体材料を用いることもできる。
【００２３】
熱分布１１は、素材基板１０の表面温度がエネルギービーム１２の照射により空間的に変調されて、高温領域１１Ｈと低温領域１１Ｌとが周期的に形成されたものである。エネルギービーム１２は、波長および位相の揃った平行光であり、本実施の形態では、高出力を得るため、例えばＸｅＣｌエキシマレーザを用いる。
【００２４】
本実施の形態では、熱分布１１は、エネルギービーム１２を回折格子１３で回折させることにより与えられる。回折格子１３は、エネルギービーム１２を回折させてエネルギー量を空間的に変調するものであり、例えば、光学ガラス板に、直線状の平行な溝１３Ａが一定の周期間隔Ｐで一次元方向に配列されたものである。本実施の形態では、例えば、石英材料よりなる板に直線状の平行な溝１３Ａが例えば１μｍの周期間隔Ｐで一次元方向に配列され、エネルギービーム１２のエネルギー量を、溝１３Ａが配列されている方向に沿って一次元方向に変調するようになっている。なお、回折格子１３は必ずしも溝などの凹凸を形成したものに限られず、例えば、エネルギービーム１２の透過部分と非透過部分とが印刷により形成されたものであってもよい。
【００２５】
このような回折格子１３を用いることにより、高温領域１１Ｈは、溝１３Ａの延長方向に沿った直線状に形成されると共に、溝１３Ａの配列されている方向に沿って一次元方向に配列される。熱分布１１の空間的周期Ｔ、すなわち高温領域１１Ｈの間隔（ピッチ）は、回折格子１３の周期間隔Ｐおよびエネルギービーム１２の波長λに応じて定まる。波長λを小さくするほど、または、周期間隔Ｐを微細にするほど熱分布１１の空間的周期Ｔを微細化することができる。
【００２６】
エネルギービーム１２のエネルギー量は、低温領域１１Ｌにおいて素材基板１０の表面が溶融する温度となるように設定される。これにより、素材基板１０の表面の全体を溶融させることができる。このとき、エネルギービーム１２としてエキシマレーザを用いると、パルス発光の照射回数によりエネルギー量の制御を行うことができる。本実施の形態では、例えば、エネルギービーム１２のエネルギー量を３５０ｍＪ／ｃｍ２  、パルス照射回数を１０回とする。
【００２７】
（析出工程）
次に、図２を参照して析出工程を説明する。すなわち、溶融工程において素材基板１０の表面を溶融させたのち、エネルギービーム１２の照射を止めると、素材基板１０の表面の温度は徐々に低下して凝固するが、このとき、第２の物質（鉄）は、高温領域１１Ｈに移動し、更に高温領域１１Ｈの中で最後に凝固する部分に析出する。こうして、高温領域１１Ｈに対応する位置に第２の物質が析出し、ほぼ平面状の析出領域１４が形成される。以上により、析出領域１４のパターンを有する基板１５が得られる。
【００２８】
ここで、「平面状」とは、その基板１５の表面からの高さが、表面のラフネス程度、例えば１ｎｍ未満であり実質的に平坦な場合をいう。
【００２９】
析出領域１４は、高温領域１１Ｈが溝１３Ａに対応して一次元方向に配列された直線状であるので、これに対応して、一次元方向に配列された直線状のパターンとして形成される。析出領域１４の幅（線幅）Ｗ、すなわち熱分布１１の変調方向における析出領域１４の寸法は、素材基板１０における第２の物質（鉄）の含有量により定まり、第２の物質の含有量が多いほど、析出領域１４の幅Ｗは大きくなる。析出領域１４の幅Ｗは、原理的には第２の物質の原子の大きさより大きい任意の値をとり得るものであり、素材基板１０における第２の物質の含有量を制御することにより従来のフォトリソグラフィ技術では不可能であった５０ｎｍ未満を実現することができる。
【００３０】
析出領域１４の幅Ｗの具体的な値は、第２の物質の材料および析出領域１４の用途によって定められるが、例えば後述する図３に示したように析出領域１４に析出した鉄を触媒として複数のカーボンナノチューブ１６が直線状に配列されたカーボンナノチューブ構造体１７を形成する場合には、析出領域１４の幅Ｗは、０．４ｎｍ以上５０ｎｍ未満であることが好ましい。カーボンナノチューブ１６の直径が最小で０．４ｎｍであるからである。
【００３１】
析出領域１４の幅Ｗは、０．４ｎｍ以上３０ｎｍ以下であればより好ましい。カーボンナノチューブ１６は、直径が０．４ｎｍ以上３０ｎｍ以下の範囲にあるものが多いからである。
【００３２】
更に、析出領域１４の幅Ｗは、０．４ｎｍ以上１０ｎｍ以下であれば更に好ましい。なぜなら、析出領域１４の幅方向に多数のカーボンナノチューブ１６が接近して屹立する可能性が小さくなるので、カーボンナノチューブ構造体１７を例えば電界電子放出素子（エミッタ）として使用する場合に、カーボンナノチューブ１６の各々の表面における電界強度の低下を防止し、電界放出に必要な印加電圧を小さくすることができるからである。また、例えばカーボンナノチューブ構造体１７を記録装置（メモリ）として利用する場合には、一本の析出領域１４には幅方向に１本のみのカーボンナノチューブ１６を形成することが必要となる場合があるので、カーボンナノチューブ１６の直径と析出領域１４の幅Ｗとを一致させることが好ましいからである。
【００３３】
また、析出領域１４の間隔Ｌ、すなわち熱分布１１の変調方向における析出領域１４の間隔（ピッチ）は、熱分布１１の空間的周期Ｔに応じて、すなわち回折格子１３の周期間隔Ｐおよびエネルギービーム１２の波長λに応じて定まる。波長λを小さくするほど、または、周期間隔Ｐを微細にするほど析出領域１４の間隔Ｌを微細化することができ、従来のフォトリソグラフィでは不可能な微細な間隔Ｌで析出領域１４を形成することが可能である。
【００３４】
析出領域１４の間隔Ｌは、例えば１００ｎｍ以下であることが好ましい。従来のフォトリソグラフィでは解像限界が５０ｎｍであるため、従来のフォトリソグラフィで形成可能な最小のパターンは、例えば山５０ｎｍ、谷５０ｎｍ、および山５０ｎｍで、その間隔は解像限界の２倍すなわち１００ｎｍとなるからである。更に、析出領域１４の間隔Ｌは、５０ｎｍ以下とすればより好ましい。従来の電子ビームリソグラフィの解像限界が２５ｎｍ程度であるため、従来の電子ビームリソグラフィで形成可能な最小のパターンの間隔は、同様に解像限界の２倍すなわち５０ｎｍとなるからである。
【００３５】
このように本実施の形態では、添加材として鉄を含むシリコンからなる素材基板１０の表面に対して熱分布１１を与え、素材基板１０の表面を溶融させたのち、素材基板１０の表面を放熱させるようにしたので、熱分布１１に応じた位置に選択的に鉄を析出させ、ほぼ平面状の析出領域１４からなるパターンを形成することができる。すなわち、素材基板１０における鉄の含有量などを制御することにより、析出領域１４の幅Ｗを、従来のフォトリソグラフィ技術では不可能であった５０ｎｍ未満とすることが可能となる。また、熱分布１１の空間的周期Ｔを制御することにより析出領域１４を従来のフォトリソグラフィ技術では不可能であった微細な間隔Ｌで形成することができる。
【００３６】
また、析出領域１４のパターンを有する基板１５をドライプロセスにより形成することができるので、従来のフォトリソグラフィを利用したプロセスに比べて生産が容易であり、再現性が良く、低コスト化が可能である等の利点を得ることができる。
【００３７】
更に、本実施の形態では、エネルギービーム１２を回折させることにより熱分布１１を与えるようにしたので、回折格子１３の周期間隔Ｐを微細化することにより熱分布１１の空間的周期Ｔを容易に制御し、析出領域１４の間隔Ｌを精度よく微細化することができる。
【００３８】
〔変形例〕
図４は第１の実施の形態に係る基板１５の製造方法の変形例を表すものである。この変形例は、溶融工程における熱分布１１を、ビームスプリッタ２１を用いて与えるようにしたものである。すなわち、エネルギービーム１２をビームスプリッタ２１により二方向の分割ビーム１２Ａ，１２Ｂに分割し、ミラー２２，２３により異なる入射角θＡ，θＢで素材基板１０の表面に入射させるもので、その他は、第１の実施の形態と同様にして、素材基板１０の表面の全体を溶融させる。
【００３９】
このとき、熱分布１１の空間的周期Ｔおよび析出領域１４の間隔Ｌは、分割ビーム１２Ａ，１２Ｂの入射角θ（θ＝θＡ＋θＢ）およびエネルギービーム１２の波長λに応じて定まる。波長λを小さくするほど、または、入射角θを大きくするほど、熱分布１１の空間的周期Ｔおよび析出領域１４の間隔Ｌを微細化することができる。
【００４０】
このように本変形例によれば、溶融工程における熱分布１１をビームスプリッタ２１を用いて与えるようにしたので、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
〔第２の実施の形態〕
次に、図５ないし図１０を参照して、第２の実施の形態に係る基板の製造方法について説明する。本実施の形態は、溶融工程において、エネルギービームのエネルギー量を、二次元方向すなわちＸ方向およびＹ方向に変調させ、素材基板１０の表面に対して、Ｘ方向熱分布３１ＸおよびＹ方向熱分布３１Ｙを与えるようにしたものである。
【００４２】
（溶融工程）
まず、図５を参照して溶融工程を説明する。Ｘ方向熱分布３１Ｘは、素材基板１０の表面温度がＸ方向に変調されて、Ｘ方向高温領域３１ＸＨとＸ方向低温領域３１ＸＬとが周期的に形成されたものである。また、Ｙ方向温度分布３１Ｙは、素材基板１０の表面温度がＹ方向に変調されて、Ｙ方向高温領域３１ＹＨとＹ方向低温領域３１ＹＬとが周期的に形成されたものである。
【００４３】
Ｘ方向熱分布３１ＸおよびＹ方向熱分布３１Ｙは、例えば、エネルギービーム１２を、非透過部分３２Ａおよび透過部分３２Ｂが二次元方向に配列された回折格子３２で回折させることにより与えられる。回折格子３２としては、例えば、非透過部分３２Ａにエネルギービーム１２を透過させないマスクが印刷されたものなどを用いることができる。
【００４４】
図６は、素材基板１０の表面においてＸ方向温度分布３１ＸとＹ方向温度分布３１Ｙとが重畳されることにより、熱分布３３が形成された状態を表している。図６に示したように、素材基板１０の表面には、Ｘ方向高温領域３１ＸＨとＹ方向高温領域３１ＹＨとの重複する位置に高温領域３３Ｈを有し、Ｘ方向低温領域３１ＸＬとＹ方向低温領域３１ＹＬとの重複する位置に低温領域３３Ｌを有するような熱分布３３が形成される。これにより、高温領域３３Ｈは、非透過部分３２Ａおよび透過部分３２Ｂの配列されている方向に沿って二次元方向に配列される。
【００４５】
熱分布３３のＸ方向における空間的周期ＴＸ、すなわち高温領域３３ＨのＸ方向における間隔（ピッチ）は、回折格子３２のＸ方向における周期間隔ＰＸおよびエネルギービーム１２の波長λに応じて定まる。また、熱分布３３のＹ方向における空間的周期ＴＹ、すなわち高温領域３３ＨのＹ方向における間隔（ピッチ）は、回折格子３２のＹ方向における周期間隔ＰＹおよびエネルギービーム１２の波長λに応じて定まる。波長λを小さくするほど、または周期間隔ＰＸ，ＰＹを微細にするほど熱分布３３の空間的周期ＴＸ，ＴＹを微細化することができる。ここで、本実施の形態では、回折格子３２のＸ方向における周期間隔ＰＸとは、一つの非透過部分３２ＡのＸ方向における寸法と一つの透過部分３２ＢのＸ方向における寸法との和をいい、回折格子３２のＹ方向における周期間隔ＰＹとは、一つの非透過部分３２ＡのＹ方向における寸法と一つの透過部分３２ＢのＹ方向における寸法との和をいう。
【００４６】
回折格子３２のＸ方向における周期間隔ＰＸとＹ方向における周期間隔ＰＹとは、互いに独立に設定することができる。したがって、図７に示したように、熱分布３３のＸ方向における空間的周期ＴＸとＹ方向における空間的周期ＴＹとを、互いに独立に設定することも可能である。
【００４７】
なお、回折格子３２としては、マスク印刷により非透過部分３２Ａおよび透過部分３２Ｂが形成されたものではなく、凹部または凸部が形成されたものを用いることも可能である。凹凸が形成された回折格子３２の場合には、回折格子３２のＸ方向における周期間隔ＰＸとは、凹部（または凸部）のＸ方向における間隔（ピッチ）をいい、回折格子３１のＹ方向における周期間隔ＰＹとは、凹部（または凸部）のＹ方向における間隔（ピッチ）をいう。
【００４８】
エネルギービーム１２のエネルギー量は、低温領域３３Ｌにおいて素材基板１０の表面が溶融する温度となるように設定される。これにより、素材基板１０の表面の全体を溶融させることができる。このとき、エネルギービーム１２としてエキシマレーザを用いると、パルス発光の照射回数によりエネルギー量の制御を行うことができる。
【００４９】
（析出工程）
次に、図８および図９を参照して、析出工程を説明する。溶融工程において素材基板１０の表面の全体を溶融させたのち、エネルギービーム１２の照射を止めて素材基板１０の表面を放熱させ、熱分布３３に応じた位置すなわち高温領域３３Ｈに対応する位置に第２の物質を析出させ、ほぼ平面状の析出領域３４を形成する。これにより、析出領域３４のパターンを有する基板３５が得られる。
【００５０】
析出領域３４は、高温領域３３Ｈが素材基板１０の表面に二次元方向に配列されているので、これに対応して、素材基板１０の表面に二次元方向に配列された点状のパターンとして形成される。析出領域３４のＸ方向における寸法（直径）ＤＸおよびＹ方向における寸法（直径）ＤＹは、素材基板１０における第２の物質の含有量により定まり、第２の物質の含有量が大きいほど、析出領域３４の寸法ＤＸ，ＤＹは大きくなる。析出領域３４の寸法ＤＸ，ＤＹは、原理的には第２の物質の原子の大きさより大きい任意の値をとりうるものであり、素材基板１０における第２の物質の含有量を制御することにより従来のフォトリソグラフィ技術では不可能であった５０ｎｍ未満を実現することができる。
【００５１】
析出領域３４の寸法ＤＸ，ＤＹの具体的な値は、第２の物質の材料および析出領域３４の用途によって定められるが、例えば図１０に示したように析出領域３４に析出した鉄を触媒として、複数のカーボンナノチューブ３６が二次元方向に配列されたカーボンナノチューブ構造体３７を形成する場合には、析出領域３４の寸法ＤＸ，ＤＹはそれぞれ、０．４ｎｍ以上５０ｎｍ未満であることが好ましい。カーボンナノチューブ３６の直径が最小で０．４ｎｍであるからである。
【００５２】
析出領域３４の寸法ＤＸ，ＤＹはそれぞれ、０．４ｎｍ以上３０ｎｍ以下であればより好ましい。カーボンナノチューブ３６は、直径が０．４ｎｍ以上３０ｎｍ以下の範囲にあるものが多いからである。
【００５３】
更に、析出領域３４の寸法ＤＸ，ＤＹは、０．４ｎｍ以上１０ｎｍ以下であれば更に好ましい。析出領域３４のＸ方向またはＹ方向に多数のカーボンナノチューブ３６が接近して屹立する可能性が小さくなるので、カーボンナノチューブ構造体３７を例えば電界電子放出素子として使用する場合に、カーボンナノチューブ３６の各々の表面における電界強度の低下を防止し、電界放出に必要な印加電圧を小さくすることができるからである。また、例えばカーボンナノチューブ構造体３７を記録装置（メモリ）として利用する場合には、一箇所の析出領域３４にはＸ方向およびＹ方向に１本のみのカーボンナノチューブ３６を形成することが必要となる場合があるので、カーボンナノチューブ３６の直径と析出領域３４の寸法ＤＸ，ＤＹとを一致させることが好ましいからである。
【００５４】
また、析出領域３４のＸ方向における間隔ＬＸ、およびＹ方向における間隔ＬＹは、熱分布３３の空間的周期ＴＸ，ＴＹに応じて、すなわち回折格子３２の周期間隔ＰＸ，ＰＹおよびエネルギービーム１２の波長λに応じて定まる。波長λを小さくするほど、または、回折格子３２の周期間隔ＰＸ，ＰＹを微細にするほど析出領域３４の間隔ＬＸ，ＬＹを微細化することができ、従来のフォトリソグラフィでは不可能な微細な間隔ＬＸ，ＬＹで析出領域３４を形成することも可能である。
【００５５】
析出領域３４の間隔ＬＸ，ＬＹは、例えば１００ｎｍ以下であることが好ましい。前述のように、従来のフォトリソグラフィでは解像限界が５０ｎｍであるため、従来のフォトリソグラフィで形成可能な最小のパターンは、例えば山５０ｎｍ、谷５０ｎｍ、および山５０ｎｍで、その間隔は解像限界の２倍すなわち１００ｎｍとなるからである。更に、析出領域３４の間隔ＬＸ，ＬＹは、５０ｎｍ以下とすればより好ましい。従来の電子ビームリソグラフィの解像限界が２５ｎｍ程度であるため、従来の電子ビームリソグラフィで形成可能な最小のパターンの間隔は、同様に解像限界の２倍すなわち５０ｎｍとなるからである。
【００５６】
なお、図７に示したように熱分布３３のＸ方向における空間的周期ＴＸとＹ方向における空間的周期ＴＹとを、互いに独立に設定した場合には、これに対応して、例えば図１１に示したように析出領域３４が楕円形に形成される。
【００５７】
このように本実施の形態では、エネルギービーム１２のエネルギー量を二次元方向に変調させることにより熱分布３３を形成するようにしたので、素材基板１０の表面に二次元方向に配列された析出領域３４の点状パターンを形成することが可能となる。
【００５８】
また、回折格子３２を用いてエネルギービーム１２を回折させることにより熱分布３３を形成するようにしたので、回折格子３２の周期間隔ＰＸ，ＰＹを微細化することにより熱分布３３の空間的周期ＴＸ，ＴＹを容易に制御し、析出領域３４の間隔ＬＸ，ＬＹを微細化することができる。
【００５９】
〔第３の実施の形態〕
次に、図１２を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る基板の製造方法を説明する。本実施の形態では、素材基板１０の表面を放熱させることにより素材基板１０の表面に突起を形成し、第２の物質を突起の先端部に析出させるようにしたものである。
【００６０】
（溶融工程）
まず、例えば、上記第１の実施の形態における図１、または上記変形例における図４と同様にして溶融工程を行うが、そのときに、エネルギービーム１２のエネルギー量を一定値を超えるように制御する。例えば、エネルギービーム１２として、前述の第１の実施の形態と同様にエキシマレーザを用いる場合には、パルス発光の照射回数によりエネルギー量の制御を行うことができるが、本実施の形態では、例えばパルス照射回数を１００回とする。
【００６１】
（析出工程）
溶融工程において素材基板１０の表面を溶融させたのち、エネルギービーム１２の照射を止めると、溶融工程において照射されたエネルギービーム１２のエネルギー量が一定値を超えている場合には、図１２に示したように、高温領域１１Ｈに対応する素材基板１０の表面が隆起して、突起４１が形成される。
【００６２】
突起４１は、高温領域１１Ｈが溝１３Ａに対応して一次元方向に配列された直線状であるので、これに対応して、一次元方向に配列された直線状のリブ（突条）のパターンとして形成される。この突起４１は、素材基板１０の表面に近い部分から凝固していくので、最後に凝固する先端付近に第２の物質（鉄）が析出して、析出領域４２が形成される。したがって、析出領域４２は、突起４１の先端部に形成される。ここで、先端部とは、突起４１を素材基板１０の表面に平行な水平面Ｈ（図１３および図１４参照）で切断した場合に、突起４１の先端を含む部分をいう。例えば、析出領域４２は、図１２に示したように突起４１の先端にのみ形成されていてもよいし、図１３に示したように突起４１全体が析出領域４２となっていてもよい。あるいは図１４に示したように突起４１の先端および中腹にかけての部分に形成されていてもよい。
【００６３】
これにより、少なくとも先端部に鉄よりなる析出領域４２が形成された突起４１のパターンを有する基板４３が得られる。
【００６４】
ここで、「突起」とは、基板４３の表面から隆起し、その高さが第１の実施の形態における平面状の析出領域１４の場合より高い１ｎｍ以上の場合をいう。
【００６５】
析出領域４２の幅（線幅）Ｗ、すなわち熱分布１１の変調方向における析出領域４２の寸法は、第１の実施の形態と同様に、素材基板１０における第２の物質（鉄）の含有量により定まり、第２の物質（鉄）の含有量が多いほど、析出領域４２の幅Ｗは大きくなる。析出領域４２の幅Ｗは、原理的には第２の物質の原子の大きさより大きい任意の値をとり得るものであり、素材基板１０における第２の物質の含有量を制御することにより従来のフォトリソグラフィ技術では不可能であった５０ｎｍ未満を実現することができる。
【００６６】
本実施の形態では、第１の実施の形態と異なり、析出領域４２が突起４１であり、先端になるに従って断面積が小さくなっているので、析出領域４２の幅の微細化が容易である。
【００６７】
析出領域４２の幅Ｗの具体的な値については、第１の実施の形態において析出領域１４の幅Ｗについて説明したのと同様に、第２の物質の材料および析出領域４２の用途によって定められるが、例えば図１５に示したように析出領域４２に析出した鉄を触媒として、複数のカーボンナノチューブ４４が直線状に配列されたカーボンナノチューブ構造体４５を形成する場合には、析出領域４２の幅Ｗは、０．４ｎｍ以上５０ｎｍ未満であることが好ましく、０．４ｎｍ以上３０ｎｍ以下であればより好ましく、０．４ｎｍ以上１０ｎｍ以下であれば更に好ましい。理由は第１の実施の形態において説明したのと同様である。
【００６８】
また、突起４１の間隔Ｌ、すなわち熱分布１１の変調方向における析出領域４２の間隔（ピッチ）は、熱分布１１の空間的周期Ｔに応じて、すなわち回折格子１３の周期間隔Ｐおよびエネルギービーム１２の波長λに応じて定まる。波長λを小さくするほど、または、周期間隔Ｐを微細にするほど突起４１の間隔Ｌを微細化することができ、従来のフォトリソグラフィでは不可能な微細な間隔Ｌで突起４１および析出領域４２を形成することが可能である。突起４１および析出領域４２の間隔Ｌは、例えば１００ｎｍ以下であることが好ましく、更に、５０ｎｍ以下とすればより好ましい。理由は第１の実施の形態において説明したのと同様である。
【００６９】
このように本実施の形態では、素材基板１０の所定の位置に、少なくとも先端部が第２の物質（鉄）により構成された突起４１を形成するようにしたので、パターンを平面状にする場合に比べて析出領域４２の幅をより微細にすることができ、第１，２の実施の形態に比べてより微細なパターンを形成することができる。
【００７０】
〔第４の実施の形態〕
次に、図１６および図１７を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る基板の製造方法を説明する。本実施の形態は、素材基板１０の表面に二次元方向に配列された突起を形成し、この突起の先端部に第２の物質を析出させるようにしたものである。
【００７１】
（溶融工程）
まず、例えば、第２の実施の形態における図５および図６と同様にして溶融工程を行うが、そのときに、第３の実施の形態と同様に、エネルギービーム１２のエネルギー量を一定値を超えるように制御する。
【００７２】
（析出工程）
溶融工程において素材基板１０の表面を溶融させたのち、エネルギービーム１２の照射を止めると、溶融工程において照射されたエネルギービーム１２のエネルギー量が一定値を超えている場合には、図１６および図１７に示したように、高温領域３３Ｈに対応する素材基板１０の表面が隆起して、突起５１が形成される。
【００７３】
突起５１は、高温領域３３Ｈが素材基板１０の表面に二次元方向に配列されているので、これに対応して、素材基板１０の表面に二次元方向に配列された錘体のパターンとして形成される。突起５１は、素材基板１０の表面に近い部分から凝固していくので、最後に凝固する先端付近に第２の物質が析出して、析出領域５２が形成される。したがって、析出領域５２は、突起５１の先端部に形成される。ここで、先端部の意味およびその具体例については、第３の実施の形態において図１３および図１４を参照して説明したのと同様である。
【００７４】
これにより、少なくとも先端部に鉄よりなる析出領域５２が形成された突起５１のパターンを有する基板５３が得られる。
【００７５】
析出領域５２のＸ方向における寸法（直径）ＤＸおよびＹ方向における寸法（直径）ＤＹは、素材基板１０における第２の物質（鉄）の含有量により定まり、第２の物質（鉄）の含有量が多いほど、析出領域５２の寸法ＤＸ，ＤＹは大きくなる。析出領域５２の寸法ＤＸ，ＤＹは、原理的には第２の物質の原子の大きさより大きい任意の値をとり得るものであり、素材基板１０における第２の物質の含有量を制御することにより従来のフォトリソグラフィ技術では不可能であった５０ｎｍ未満を実現することができる。
【００７６】
析出領域５２の寸法ＤＸ，ＤＹの具体的な値については、第２の実施の形態において析出領域３４の寸法ＤＸ，ＤＹについて説明したのと同様に、第２の物質の材料および析出領域５２の用途によって定められるが、例えば図１８に示したように析出領域５２に析出した鉄を触媒として、複数のカーボンナノチューブ５４が二次元方向に配列されたカーボンナノチューブ構造体５５を形成する場合には、析出領域５２の寸法ＤＸ，ＤＹはそれぞれ、０．４ｎｍ以上５０ｎｍ未満であることが好ましく、０．４ｎｍ以上３０ｎｍ以下であればより好ましく、０．４ｎｍ以上１０ｎｍ以下であれば更に好ましい。理由は、第２の実施の形態において説明したのと同様である。
【００７７】
また、突起５１および析出領域５２のＸ方向における間隔ＬＸ、およびＹ方向における間隔ＬＹは、熱分布３３の空間的周期ＴＸ，ＴＹに応じて、すなわち回折格子３２の周期間隔ＰＸ，ＰＹおよびエネルギービーム１２の波長λに応じて定まる。波長λを小さくするほど、または、回折格子３２の周期間隔ＰＸ，ＰＹを微細にするほど突起５１および析出領域５２の間隔ＬＸ，ＬＹを微細化することができ、従来のフォトリソグラフィでは不可能な微細な間隔ＬＸ，ＬＹで突起５１および析出領域５２を形成することも可能である。突起５１および析出領域５２の間隔ＬＸ，ＬＹは、１００ｎｍ以下であることが好ましく、更に、５０ｎｍ以下であればより好ましい。理由は、第２の実施の形態において説明したのと同様である。
【００７８】
このように本実施の形態では、素材基板１０の所定の位置に、少なくとも先端部が第２の物質（鉄）により構成された突起５１のパターンを二次元方向に配列するようにしたので、第１，第２の実施の形態の平面状の析出領域１４，３４に比べてより微細な寸法の析出領域５２を形成することができる。
【００７９】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態では、パルスの照射回数によりエネルギービーム１２のエネルギー量を調整するようにしたが、パルスの照射回数、照射強度およびパルス幅のそれぞれを調整することが可能である。
【００８０】
また、上記第１の実施の形態では、エネルギービーム１２の照射による熱分布１１の形成を、ビームスプリッタ２１を用いて行う場合について変形例として説明したが、第２ないし第４の実施の形態に関しても同様の変形例が可能である。
【００８１】
更に、上記実施の形態では、ＸｅＣｌエキシマレーザを用いてエネルギービーム１２を照射するようにしたが、ＸｅＣｌエキシマレーザ以外のレーザを用いるようにしてもよく、更に、加熱手段として、変調により熱分布を形成できるものであれば、一般的な汎用の電気加熱炉（拡散炉）もしくはランプなどの他の方法により加熱するようにしてもよい。
【００８２】
加えて、上記各実施の形態では、析出工程での放熱を溶融工程を終了したのちの常温による自然冷却としたが、常温未満の温度により強制的に冷却して析出工程を短縮することも可能である。
【００８３】
更にまた、上記実施の形態では、第２の物質として鉄を用い、この鉄を触媒としてカーボンナノチューブ構造体を形成し、電界電子放出素子として用いる場合について説明したが、本発明は第１，第２の物質を適宜選択することによって他の素子、あるいはその製造にも適用可能である。
【００８４】
加えてまた、第１の物質としてシリコン（Ｓｉ）、第２の物質として鉄（Ｆｅ）などの磁性体材料を用いることにより、カーボンナノチューブに磁性体を内包したメモリ素子として用いることなども可能である。カーボンナノチューブに磁性体を内包させるには、カーボンナノチューブの先端を開放端としたのちに鉄（Ｆｅ）を含む雰囲気中に配置し、開放端からカーボンナノチューブ内部に磁性体材料を取り込ませる方法などが可能である。
【００８５】
メモリ素子は、上述の鉄（Ｆｅ）の他、スズ（Ｓｎ），チタン（Ｔｉ），ビスマス（Ｂｉ），ゲルマニウム（Ｇｅ），アンチモン（Ｓｂ），鉛（Ｐｂ），アルミニウム（Ａｌ），インジウム（Ｉｎ），硫黄（Ｓ），セレン（Ｓｅ），カドミウム（Ｃｄ），ガドリニウム（Ｇｄ），ハフニウム（Ｈｆ）などを用いることにより形成可能である。
【００８６】
更にまた、上記各実施の形態および上記変形例では、筒状炭素分子としてカーボンナノチューブを形成する場合について説明したが、本発明は、カーボンナノチューブに限らず、カーボンナノホーンあるいはカーボンナノファイバー等を形成する場合にも適用可能である。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の基板の製造方法、または請求項２２または請求項２３記載の基板によれば、第１の物質中に第２の物質を添加材として含む素材基板の表面に対して所望のパターンに応じて変調された熱分布を与え、素材基板の表面を溶融させたのち、素材基板の表面を放熱させることにより、熱分布に応じた位置に第２の物質を析出させるようにしたので、所望の位置に、規則的かつ微細な線幅あるいは直径のパターンを精度よく形成することが可能となる。
【００８８】
また、請求項１１ないし請求項２１のいずれか１項に記載の基板によれば、より微細なパターンを所定の位置に有しているので、カーボンナノチューブ等の分子構造体の製造に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る基板の製造方法における溶融工程を模式的に表す斜視図である。
【図２】図１に続く工程（析出工程）を模式的に表す斜視図である。
【図３】図２に示した析出領域にカーボンナノチューブ構造体を形成した状態を模式的に表す斜視図である。
【図４】本発明の変形例における溶融工程を模式的に表す説明図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る基板の製造方法における溶融工程を模式的に表す斜視図である。
【図６】図５に示した素材基板の表面に形成されている熱分布の一例を模式的に表す平面図である。
【図７】図６に示した熱分布の他の例を表す平面図である。
【図８】図５に続く工程（析出工程）を模式的に表す斜視図である。
【図９】図８に示した素材基板の表面の一部を拡大して表す平面図である。
【図１０】図８に示した析出領域にカーボンナノチューブ構造体を形成した状態を模式的に表す斜視図である。
【図１１】図７に示した熱分布を形成したのちに析出工程を行った場合における素材基板の表面の一部を拡大して表す平面図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る基板の製造方法における析出工程を模式的に表す斜視図である。
【図１３】図１２に示した析出領域の変形例を表す断面図である。
【図１４】図１２に示した析出領域の他の変形例を表す断面図である。
【図１５】図１２に示した析出領域にカーボンナノチューブ構造体を形成した状態を模式的に表す斜視図である。
【図１６】本発明の第４の実施の形態に係る基板の製造方法における析出工程を模式的に表す斜視図である。
【図１７】図１６に示した素材基板の表面の一部を拡大して表す平面図である。
【図１８】図１６に示した析出領域にカーボンナノチューブ構造体を形成した状態を模式的に表す斜視図である。
【符号の説明】
１０…素材基板、１０Ａ…支持体、１１，３３…熱分布、１１Ｈ，３３Ｈ…高温領域、１１Ｌ，３３Ｌ…低温領域、１２…エネルギービーム、１２Ａ，１２Ｂ…分割ビーム、１３，３２…回折格子、１３Ａ…溝、１４，３４，４２，５２…析出領域、１５，３５，４３，５３…基板、１６，３６，４４，５４…カーボンナノチューブ、１７，３７，４５，５５…カーボンナノチューブ構造体、２１…ビームスプリッタ、２２，２３…ミラー、３１Ｘ…Ｘ方向熱分布、３１ＸＨ…Ｘ方向高温領域、３１ＸＬ…Ｘ方向低温領域、３１Ｙ…Ｙ方向熱分布、３１ＹＨ…Ｙ方向高温領域、３１ＹＬ…Ｙ方向低温領域、３２Ａ…非透過部分、３２Ｂ…透過部分、４１，５１…突起、Ｈ…水平面、Ｌ…間隔（ピッチ）、Ｐ，ＰＸ，ＰＹ…周期間隔、Ｔ…空間的周期、Ｗ…幅
【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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【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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