(57)【要約】【課題】質量選別した試料を基板上に堆積する方法、及び装置を提供すること、質量を選別したタンパク質などを含む有機化合物を堆積する方法、及び装置を提供すること、公知の質量分析機に、堆積用基板（及び、アクチュエータ）を取り付けることにより、簡便に特定の分子を基板上に堆積することのできる堆積装置を提供すること。【解決手段】基板上に対象分子を堆積させるための分子堆積装置であって、帯電した前記対象分子を捕獲するイオントラップ部と、前記イオントラップ部に捕獲された、前記帯電した対象分子に電場を印加する電場印加手段と、基板を支える基板支持手段と、を含む分子堆積装置など。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に対象分子を堆積させるための分子堆積装置であって、
帯電した前記対象分子を捕獲するイオントラップ部と、
前記イオントラップ部に捕獲された、前記帯電した対象分子に電場を印加する電場印加手段と、
基板を支える基板支持手段と、
を含む分子堆積装置。
【請求項２】
イオンを検出する検出器を具備し、前記イオントラップ部と、前記検出器とにより飛行時間型質量分析器を構成する請求項１に記載の分子堆積装置。
【請求項３】
基板の位置を制御するアクチュエータを含む請求項１又は請求項２に記載の分子堆積装置。
【請求項４】
前記イオントラップ部から放出されたイオンビームが前記検出器へ到達する途中に、
イオンビームの速度を制御するイオンビーム速度制御手段が設けられている請求項２又は請求項３に記載の分子堆積装置。
【請求項５】
前記イオントラップ部から放出されたイオンビームが前記検出器へ到達する途中に、
イオンビームの進行方向を制御するイオンビーム進行方向制御手段が設けられている請求項２〜４のいずれか１項に記載の分子堆積装置。
【請求項６】
前記イオントラップ部から放出された帯電した対象分子を含むイオンビームが前記検出器へ到達する途中に、
前記イオンビーム中に含まれる帯電した対象分子以外の分子を除去する不純物除去手段が設けられている請求項２〜５のいずれか１項に記載の分子堆積装置。
【請求項７】
前記イオントラップ部から放出された帯電した対象分子を含むイオンビームが前記検出器へ到達する途中に、前記イオンビーム中の帯電した対象分子一分子を検出する分子検出手段を備える請求項２〜６のいずれか１項に記載の分子堆積装置。
【請求項８】
真空製造手段を備える請求項１〜７のいずれか１項に記載の分子堆積装置。
【請求項９】
前記基板を冷却する基板冷却手段を具備する請求項１〜８のいずれか１項に記載の分子堆積装置。
【請求項１０】
基板上に分子を蓄積する分子蓄積方法であって、
イオントラップ部に帯電した対象分子を導入するイオン導入工程と、
前記イオン導入工程でイオントラップ部に導入された前記帯電した対象分子に電場をかける電場印加工程と、
を含む分子蓄積方法。
【請求項１１】
イオントラップ部から放出されたイオンビームの進行方向を制御することにより基板上に所望の分子パターンを描画する請求項１１に記載の分子蓄積方法。
【請求項１２】
基板上に対象分子を堆積させるための分子堆積装置であって、
前記分子堆積装置内部を真空状態にする真空製造手段と、
前記帯電した対象分子に電場を印加する電場印加手段と、
基板を支える基板支持手段と、
を含む分子堆積装置。
【請求項１３】
基板の位置を制御するアクチュエータを含む請求項１２に記載の分子堆積装置。
【請求項１４】
前記基板を冷却する基板冷却手段を具備する請求項１２又は請求項１３に記載の分子堆積装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、分子堆積装置及び分子堆積法に関するものである。より詳しくは、特定の有機分子などを基板上に堆積させる分子堆積装置及び分子堆積法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
対象分子を電荷を帯びた液滴とし、電場を印加することにより、対象分子の質量を分析するスプレーイオン化質量分析技術が知られている（例えば、Ｄｏｌｅ，  Ｍ．，  Ｍａｃｈ，  Ｌ．  Ｌ．，  Ｒ．  Ｌ．，  Ｍｏｂｌｅｙ，  Ｒ．  Ｃ．，  Ｆｅｒｇｕｓｏｎ，  Ｌ．  Ｄ．  ａｎｄ  Ａｌｉｃｅ，  Ｍ．  Ｂ．  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｂｅａｍｓ  ｏｆ  ｍａｃｒｏｉｏｎｓ．  Ｊ．  Ｃｈｅｍ．  Ｐｈｙｓ．  ４９  （１９６８）  ２２４０−２２４７（非特許文献１）参照。）。
【０００３】
このスプレーイオン化質量分析技術は、Ｊｏｈｎ  Ｆｅｎｎ（ジョン  フェン）氏らにより改良され、４０ｋＤａ（ダルトン）程度のタンパク質分子などの質量も分析することができるようになった（例えば、Ｆｅｎｎ，  Ｊ．  Ｂ．  ｅｔ．  ａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｒａｙ  ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｍａｓｓ  ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ  ｏｆ  ｌａｒｇｅ  ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ．  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２４６  （１９８９）６４（非特許文献２）参照。）。
【０００４】
また、エレクトロスプレーを用いた質量分析装置は、よく知られている（例えば、特開平７−３０６１９３号公報（特許文献１）参照）。図１に、従来のエレクトロスプレーを用いた質量分析装置の基本ブロック図を示す。この装置では、試料溶液は試料溶液供給部１からイオン源２の中のキャピラリーに導入される。ガス供給部３から供給されるガスは流量調節計４により流量が調節され、キャピラリーの外周部に沿って流され、キャピラリー先端で噴出するように構成されたガスガイド管に導入される。試料溶液はキャピラリー先端部で噴出ガスの作用効果によりイオン化され、質量分析計５で分析される。
【０００５】
上記のいずれの技術も、単に試料分子の質量を分析することのみが意図されており、質量を選別した試料を基板などに堆積（蓄積）するという発想はなかった。
【０００６】
また、化学蒸着法や、物理蒸着法など様々な無機物の堆積方法が知られている。しかしながら、質量選別した試料を基板上に堆積する方法は知られていない。ましてや、質量を選別した有機化合物を堆積する方法は知られていない。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−３０６１９３号公報
【非特許文献１】
Ｄｏｌｅ，  Ｍ．，  Ｍａｃｈ，  Ｌ．  Ｌ．，  Ｒ．  Ｌ．，  Ｍｏｂｌｅｙ，  Ｒ．  Ｃ．，  Ｆｅｒｇｕｓｏｎ，  Ｌ．  Ｄ．  ａｎｄ  Ａｌｉｃｅ，  Ｍ．  Ｂ．  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｂｅａｍｓ  ｏｆ  ｍａｃｒｏｉｏｎｓ．  Ｊ．  Ｃｈｅｍ．  Ｐｈｙｓ．  ４９  （１９６８）  ２２４０−２２４７
【非特許文献２】
Ｆｅｎｎ，  Ｊ．  Ｂ．  ｅｔ．  ａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｒａｙ  ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｍａｓｓ  ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ  ｏｆ  ｌａｒｇｅ  ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ．  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２４６  （１９８９）  ６４
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、質量選別した試料を基板上に堆積する方法、及び装置を提供することをその目的とする。さらに本発明は、質量を選別したタンパク質などを含む有機化合物を堆積する方法、及び装置を提供することを目的とする。
さらに本発明は、公知の質量分析機に、堆積用基板（及び、アクチュエータ）を取り付けることにより、簡便に特定の分子を基板上に堆積することのできる堆積装置を提供することを別の目的とする。
さらに本発明は、基板上に堆積する試料の位置を制御することで、基板上に蓄積する試料を用いた自由な描画を可能とする方法及び装置を提供することを別の目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題の少なくともひとつは、以下の発明により解決される。
（１）本発明の第１の実施態様にかかる発明（以下、「第１の発明」という。）は、「基板上に対象分子を堆積させるための分子堆積装置であって、帯電した前記対象分子を捕獲するイオントラップ部と、前記イオントラップ部に捕獲された、前記帯電した対象分子に電場を印加する電場印加手段と、基板を支える基板支持手段とを含む分子堆積装置」である。
（２）第１の発明は、好ましくは、イオン（帯電した対象分子など）を検出する検出器を具備し、前記イオントラップ部と、前記検出器とにより飛行時間型質量分析器を構成する。
（３）第１の発明は、好ましくは、基板の位置を制御するアクチュエータを含む。
（４）第１の発明は、好ましくは、前記イオントラップ部から放出されたイオンビームが前記検出器へ到達する途中に、イオンビームの速度を制御するイオンビーム速度制御手段が設けられている。
（５）第１の発明は、好ましくは、前記イオントラップ部から放出されたイオンビームが前記検出器へ到達する途中に、イオンビームの進行方向を制御するイオンビーム進行方向制御手段が設けられている。
（６）第１の発明は、好ましくは、前記イオントラップ部から放出されたイオンビームが前記検出器へ到達する途中に、イオンビーム中に含まれる帯電した対象分子以外の分子を除去する不純物除去手段が設けられている。
（７）第１の発明は、好ましくは、前記イオントラップ部から放出された帯電した対象分子を含むイオンビームが前記検出器へ到達する途中に、前記イオンビーム中の帯電した対象分子一分子（または、一分子団）を検出する分子検出手段を備える。このような分子検出手段を備えたものは、イオンビーム中から対象分子一分子を検出することができ、この一分子の飛行ルートを制御することにより基板上の目的位置に付着させることができる。
（８）第１の発明は、好ましくは、真空製造手段を備える。これにより分子堆積装置内が真空状態となる。この真空状態としては、高真空状態が好ましい。
（９）第１の発明は、好ましくは、基板を冷却する基板冷却手段を具備する。この基板冷却手段により、基板の温度を下げることができる。これにより、基板上に対象分子を効果的に堆積させることができる。
【００１０】
（１０）本発明の第２の実施態様にかかる発明（以下、第２の発明ともいう。）は、基板上に分子を蓄積する分子蓄積方法であって、イオントラップ部に帯電した対象分子を導入するイオン導入工程と、前記イオン導入工程でイオントラップ部に導入された前記帯電した対象分子に電場をかける電場印加工程と、を含む分子蓄積方法である。
（１１）第２の発明は、好ましくは、イオントラップ部から放出されたイオンビームの進行方向を制御することにより基板上に所望の分子パターンを描画する。
【００１１】
（１２）本発明の第３の実施態様にかかる発明（以下、第３の発明ともいう。）は、基板上に対象分子を堆積させるための分子堆積装置であって、前記分子堆積装置内部を真空状態にする真空製造手段と、前記帯電した対象分子に電場を印加する電場印加手段と、基板を支える基板支持手段と、を含む分子堆積装置である。例え、対象分子を一度トラップ（捕獲）しなくとも、イオンビームなどを作成し、これに印加する電場を制御することで、基板に堆積する分子を制御することができる。
（１３）第３の発明は、好ましくは基板の位置を制御するアクチュエータを含む。
（１４）第３の発明は、好ましくは基板を冷却する基板冷却手段を具備する。この基板冷却手段により、基板の温度を下げることができる。これにより、基板上に対象分子を効果的に堆積させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施態様）
（１．構成）
図２に、本発明の第１の実施態様に係る堆積装置の概略図を示す。図２に示されるように、第１の実施態様の分子堆積装置１０は、イオントラップ部１２と、少なくともイオントラップ部に電場を印加するための図示しない電場発生手段と、基板１１を支える図示しない基板支持手段とを有する。そして、任意の構成要素として、検出器１３と、レンズ１４と、アクチュエータ１５のいずれか１つ以上を含んでも良い。また、図示しないが、イオンビーム１６に磁場を印加する磁場印加手段や、イオンビーム１６の速度を制御するイオンビーム速度制御手段が、イオントラップ部１２と検出部１３との間に設けられていても良い。また、図６の２０、２１、２２、２３で示されるようなイオンビーム進行方向制御手段が設けられていても良い。
【００１３】
（イオントラップ部）
イオントラップ部１２としては、電荷を帯びた対象分子を捕獲できるものであれば限定されるものではなく、公知のイオントラップ手段を用いることができる。このようなイオントラップ部としては、例えば、ポール（パウル）トラップやペニングトラップが挙げられる。イオントラップ部には、公知のイオン源（イオン取得手段）を用いて、電荷を帯びた対象分子が導入されても良い。
【００１４】
図５に、イオントラップ部の具体例を示す。図５に示されるように、イオントラップ部は、エンドキャップ電極３１、３２と、リング電極３３とを含む。これらの電極に正負の直流電圧Ｕと交流電圧Ｖを重畳させ、ＵあるいはＶを変化させると条件にかなったｍ／ｚ（ｍ：分子量、ｚ：イオン価数）のイオンだけを放物線状の空間に閉じこめることができる。これによりイオンを捕獲することができる。
【００１５】
（基板）
基板１１としては、対象分子を堆積させようとする公知の基板を用いることができる。このような基板としては、真空に耐えられるものであれば、特に限定されるものではないが、例えば、ガラス、ＳｉＯ２、シリコン、金、白金、銅、マイカのいずれか、またはこれらを２種以上混合したものが挙げられる。なお、基板１１を支える基板支持手段としては、基板を支持できるものであれば特に限定されず、公知のものを利用することができる。
【００１６】
（電場発生手段）
電場発生手段としては、イオントラップ部に捕獲されたイオンに電場を印加することができるものであれば特に限定されるものではなく、公知のものを用いることができる。電場発生手段としては、イオントラップ部を挟んで存在する２枚、又は２枚以上の電極が挙げられる。さらに、これらの電極が、電場の強さ及び／又は方向を制御することのできる電場制御手段を備えることは、本発明の好ましい実施の態様である。
【００１７】
（検出器）
検出器１３としては、イオンの有無を分析できるものであれば特に限定されるものではなく、公知の検出器を用いることができる。この検出器は、図４に示されるように、イオンビームがぶつかると電子を放出する検出器１７と、その検出器１７から放出された電子を検出する電子検出器１８とを含むものであっても良い。
【００１８】
（レンズ）
レンズ１４は、イオンビーム１６の広がりをおさえる働きをするものである。レンズ１４としては、質量分析装置に用いられる公知のレンズを用いることができる。このようなレンズとしては、図２に図示されるように、中心に穴があいた２枚の円盤からなるものが挙げられる。これら２枚のレンズが電極などの電場発生手段と連結されており、レンズを通るイオンビーム１６の速度などを調整できるものは本発明の好ましい実施の態様である。レンズの材質としては、例えばステンレスなどを用いることができる。
【００１９】
（アクチュエータ）
アクチュエータ１５は、基板１１、又は基板１１を支える基板支持手段（図示せず）と取り外し可能に連結されている。アクチュエータ１５としては、基板１１の位置を動かすことのできる手段であればとくに限定されず、公知のアクチュエータを用いることができる。アクチュエータ１５による基板の移動方向としては、イオンビームの進行方向、進行方向と逆方向、進行方向と垂直方向（イオンビームが、地面と平行に進む場合は、上下、左右）のいずれか又は２つ以上に移動できることが好ましい。このアクチュエータ１５を用いて、基板に堆積する分子の位置や広がりを調整できる。
【００２０】
（磁場印加手段）
磁場印加手段としては、イオンビームに磁場を印加できるものであれば特に限定されず、公知の磁場印加手段を用いることができる。イオンビームは、一種の電流とみなすことができ、これに磁場が加わると、フレミングの法則によりイオンビームに力が働き、これによりイオンビームがカーブする。磁場印加手段は、イオントラップ部から放出されたイオンビームが、前記検出器へ到達する途中において、磁場が発生するように設置される。
【００２１】
（イオンビーム速度制御手段）
イオンビーム１６の速度を制御するイオンビーム速度制御手段としては、イオンビームの速度を制御できるものであれば、特に限定されるものではなく、飛行時間型質量分析装置に用いられる公知の速度制御手段を採用することができる。このようなイオンビーム速度制御手段の一例としては、図２の１４に示されるような２枚のレンズを検出器の前に設置し、その２枚のレンズに逆電場をかけることによりイオンビームの速度を制御するものが挙げられる。このようなイオンビーム速度制限手段としては、２枚のレンズに印加する電場の強度を制御する電場調整手段を有するものが好ましい。イオンビーム速度制御手段は、イオントラップ部から放出されたイオンビームが、検出器へ到達する途中にイオンビームの速度を制御できるように設置される。
【００２２】
（イオン源）
イオントラップ部に、帯電した対象分子を導入する方法としては公知の方法を採用することができる。このような方法としては、エレクトロスプレーイオン化（ＥＳＩ）法、ソフトレーザー照射（ＳＬＤ）法、マトリックス支援レーザー照射イオン化（ＭＡＬＤＩ）法などが挙げられる。これらの中でもエレクトロスプレー法が好ましい。
【００２３】
図７に、エレクトロスプレー法によるイオン導入装置の例を示す。この例では、対象分子の溶液を導入するインレット４１と、対象分子をスプレー状態とするノズル４２と、ノズルから放出され、電荷を帯びた分子（イオン）４０に電場を印加する電場印加手段と、電場印加手段によりイオンが導入される細管であるキャピラリー４３と、電場及びキャピラリーにより離散状態とされたイオンビーム４５を絞るスキマー４４と、イオンビームの進行方向や、進行速度を制御する８重極子（オクタポール）と、イオンビーム４５を絞るレンズ４７とを含む、このようにして調節されたイオン４８は、図２に示すイオントラップ部に導入されることとなる。
【００２４】
（基板冷却手段）
基板冷却手段としては、基板を冷却することができるものであれば特に限定されるものではなく公知の冷却手段を用いることができる。この基板冷却手段としては、例えば、基板に接触させた中空パイプに液体ヘリウムを循環させたものなどが挙げられる。このように中空パイプを用いた基板冷却手段は、基板に接触していなくてもよく、循環させる流体としては、水、不凍液、アルコール、液体窒素、ガスなどが挙げられる。基板冷却手段を用いれば、基板上に堆積した対象分子が熱運動により拡散する事態を防止することができる。
【００２５】
（分子検出手段）
分子検出手段としては、イオントラップ部から放出された帯電した対象分子を含むイオンビームが検出器へ到達する途中で、イオンビーム中の帯電した対象分子一分子（または、一分子団）を検出することができるものであれば、特に限定されるものではなく公知の分子検出手段を用いることができる。分子検出手段の例としては、帯電した対象分子が飛行することによって生じる磁場を超伝導量子干渉計（ＳＱＵＩＤ）のような磁場検出機構を用いて検出することにより帯電分子１分子、又は一分子団が通過したことを把握するものが挙げられる。
このような分子検出手段を備えたものは、イオンビーム中から対象分子一分子（または、一分子団）を検出することができ、この一分子（または、一分子団）の飛行ルートを制御することにより基板上の目的位置に付着させることができる。これによって、基板上に堆積する対象分子の位置を制御でき、自由な描画が可能となる。
【００２６】
（２．本発明の特徴）
本発明は、上記のとおり、公知の質量分析装置のイオンビームの経路途中に基板、又は基板とアクチュエータを設置することにより、特定の質量を持った分子、特に有機分子を基板上に堆積することができる。
【００２７】
（３．本発明の堆積工程）
本発明の堆積工程の例について説明する。なお、下記質量分析工程については省略しても構わない。
【００２８】
（質量分析工程）
以下、対象分子の質量分析工程を説明する。まず、公知の手段によって、イオントラップ部にイオンを導入する。イオントラップ部にイオンを導入する方法としては、公知の方法を用いることができる。
【００２９】
次に、イオントラップ部に捕獲されているイオンに電場を印加する。電場を印加することによって、イオンが検出器方向へ放出される。なお、この電場は、常に印加されており、イオンがイオントラップ部に導入されると自動的に、イオントラップ部から放出されるようになっていても良い。
【００３０】
次に、イオントラップ部から放出されたイオンは、イオンビームとなり、検出器まで誘導される。検出器までの途中に磁場が印加されていて、イオンビームがカーブするように制御されていても良い。イオンビームの飛行時間と、加えられた電場、イオントラップ部と検出器までの距離などから対象分子の質量が分析されることになる。
【００３１】
上記の質量分析工程により、イオントラップ部に含まれる対象分子の質量を分析することができる。
【００３２】
（分子堆積工程）
次に、基板への分子堆積工程の一例を説明する。
【００３３】
なお、上記の質量分析工程の後に、分子堆積工程に進む場合は、一度印加電場を取り除き、イオンビームの流れをなくすることが好ましい。このような場合であっても、分子堆積装置の真空をやぶることなく作業をすすめることができる。
【００３４】
アクチュエータが、基板がイオンビームの経路途中に位置するように基板を移動させる。例えば、基板は、図３の位置から図２の位置に移動する。
【００３５】
イオントラップ部にイオンを導入する。なお、この工程は、すでにイオントラップ部にイオンが導入されていれば、省略することができる。また、アクチュエータが基板を移動する工程と、イオントラップ部にイオンを導入する工程とは、その順番をかえても構わない。
【００３６】
次に、イオントラップ部に捕獲されているイオンに電場を印加する。なお、電場を連続的に印加している場合は、このステップを省略しても良い。
【００３７】
イオントラップ部から放出されたイオンビームは、基板に衝突し、基板上に堆積する。なお、基板に衝突するイオンビームの速度を制御するイオンビーム速度調整手段が、基板の前に設けられていることは本発明の好ましい実施の態様である。このようにすることで、基板に衝突するイオンビームの速度を制御でき、特に壊れやすい分子を基板に堆積させる場合に有効となる。
【００３８】
なお、上記の堆積方法においては、イオン化した対象分子をトラップ（捕獲）し、捕獲したイオンに電場を印加している。イオンを捕獲せずに、イオン化した対象分子にそのまま電場を印加し、基板に対象分子を蓄積させることも本発明の別の実施態様である。この場合であっても、上記の説明と同様にしてイオンビームの経路を制御することができる。
【００３９】
（４．利用例）
以下、第１の実施態様の装置を利用した分子堆積例を示す。
分子堆積装置として、ＢＲＵＫＥＲ  Ｄａｌｔｏｎｉｋ  ＧｍｂＨ（ブルカ  ダルトニック  ゲーエムベーハー）社のイオントラップ型質量分析器ｅｓｑｕｉｒｅ３０００（エスクワイヤー３０００）に、基板アクチュエータを組み込んだ装置を用いた。
【００４０】
対象分子として、フタロシアニン分子を選択した。フタロシアニン分子を帯電させ、イオントラップ部に導入し、電場をかけることにより基板上にフタロシアニン分子を堆積させた。堆積したフタロシアニン分子を図８に示す。図８の４９は、基板１１に堆積したフタロシアニン分子である。図８に示すように第１の実施態様の分子堆積装置を用いて、特定質量をもつ有機分子を基板上に堆積されることができた。
【００４１】
（第２の実施態様）
図４を用いて、本発明の別の実施の態様を説明する。なお、図２に示す第１の実施態様と同様の部分については説明を省略する。この第２の実施態様では、検出器が、イオンビームがぶつかると電子を放出する検出器１７と、その検出器１７から放出された電子を検出する電子検出器１８とを含む。第２の実施態様では、例えば、イオンビームに磁場（又は電場）を印加することにより、イオンビームがカーブし、検出器１７に衝突することとなる。
【００４２】
第２の実施態様の装置においては、基板を第１の実施態様（図２）のように、イオントラップ部と対をなすように設置しても良いが、図４に示されるように、検出器１７の前に設置されても良い。
【００４３】
（第３の実施態様）
次に、図６を用いて、本発明の別の実施の態様を説明する。
第３の実施態様の分子堆積装置においては、イオントラップ部１２と、不純物除去手段１９と、基板１１を支える図示しない基板支持手段を有する。この装置においては、レンズ１４、検出器１７、電子検出器１８、第１の電場印加手段２０、第２の電場印加手段２１、第１の印加電力制御手段２２、第２の印加電力制御手段２３、アクチュエータ１５のいずれかひとつ以上を含んでいても良い。なお、図２に示す第１の実施態様と同様の部分については説明を省略する。
【００４４】
（不純物除去手段）
不純物除去手段１９としては、質量分析などに用いられる中抜きリング形状の筒体と、イオンビームに電場、又は磁場を印加するものとからなるものが挙げられる。この不純物除去手段により、イオンビーム中に含まれる特定の質量と電荷との関係を満たすもの以外の分子が除去される。特に第３の実施態様では、不純物は、筒体の壁に衝突し、基板まで到達しないことになる。これにより、中性分子などの混入を防止することができる。
【００４５】
第１の電場印加手段２０、第２の電場印加手段２１、第１の印加電力制御手段２２、第２の印加電力制御手段２３により、イオンビームの進行方向を制御することができる。これにより、基板１１上に堆積する分子の位置を制御することができ、基板上に蓄積する分子を用いた描画が可能となる。これらは、第１の実施態様及び第２の実施態様においても同様に適用することができ、基板上への自由な描画が可能となる。なお、交流電流を例えば図６の１９の手前に設け、電極間に交流電流を流すことで極板間の電圧が０となった瞬間に帯電分子を１分子（または一分子団）だけ取り出す分子検出手段を用いて、帯電分子を１分子（または一分子団）だけ取り出し、取り出した１分子（又は一分子団）の飛行ルートを制御することは本発明の好ましい別の実施態様である。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、質量選別した分子のみを基板上に堆積することができる。また、例えば真空昇華のような、試料を事前に精製する操作が必要ないため、費用を大幅に削減することができる。
また、本発明によれば、質量選別した特定の分子を用いて、基板上に所望の分子が整列した膜（配向膜）を作製することができる。
さらに、本発明によれば、質量選別した特定の分子を用いて、基板上に所望の堆積パターンを描画することができる。また、所望の機能を持った電子回路を分子レベルで容易かつ簡便に製造することができ、当該機能をも容易に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、従来のエレクトロスプレーを用いた質量分析装置の基本ブロック図である。
【図２】図２は、本発明の堆積装置の概略図の一例を示す図である。
【図３】図３は、本発明の堆積装置の概略図の一例を示す図である。
【図４】図４は、本発明の堆積装置の概略図の一例を示す図である。
【図５】図５は、イオントラップ部の具体例の概略図である。
【図６】図６は、本発明の堆積装置の概略図の一例を示す図である。
【図７】図７は、エレクトロスプレーイオン化法によるイオン導入装置の例である。
【図８】図８は、第１の実施態様において堆積したフタロシアニン分子を有する基板の図面に代わる写真である。
【符号の説明】
１  試料溶液供給部
２  イオン源
３  ガス供給部
４  流量調節計
５  質量分析器
１０  分子堆積装置
１１  基板
１２  イオントラップ部
１３  検出器
１４  レンズ
１５  アクチュエータ
１６  イオンビーム
１７  検出器
１８  電子検出器
１９  不純物除去手段
２０  第１の電場印加手段
２１  第２の電場印加手段
２２  第１の印加電力制御手段
２３  第２の印加電力制御手段
３１  エンドキャップ電極
３２  エンドキャップ電極
３３  リング電極
４０  電荷を帯びた分子（イオン）
４１  インレット
４２  ノズル
４３  キャピラリー
４４  スキマー
４５  イオンビーム
４６  ８重極子（オクタポール）
４７  レンズ
４８  イオン
４９  基板に堆積したフタロシアニン分子
【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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