(57)【要約】【課題】有機化合物金属錯体に電磁波又は粒子線を照射することにより、有機化合物金属錯体を互いに強固に固定させることが可能な構造体の製造方法を提供する。【解決手段】複数の有機化合物金属錯体を含む構造体の製造方法である。有機化合物金属錯体に電磁波又は粒子線を照射する照射工程を包含する。照射によって、有機化合物金属錯体が互いに固定される。電磁波又は粒子線が、有機化合物金属錯体中の金属原子の内殻電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の有機化合物金属錯体を含む構造体の製造方法であって、
前記有機化合物金属錯体に電磁波又は粒子線を照射する照射工程を包含し、
前記照射によって、前記有機化合物金属錯体が互いに固定され、
前記電磁波又は前記粒子線が、前記有機化合物金属錯体中の金属原子の内殻電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーを有する、構造体の製造方法。
【請求項２】
前記電磁波がＸ線であり、
前記Ｘ線の光子密度が、１．０×１０7光子数／（ｍｍ2×秒）以上であり、
前記Ｘ線の入射Ｘ線エネルギーが、前記有機化合物金属錯体中の前記金属原子の内殻吸収端におけるエネルギー以上である、請求項１に記載の構造体の製造方法。
【請求項３】
前記有機化合物金属錯体中の前記金属原子が銅原子であり、
前記電磁波がＸ線であり、
前記Ｘ線の光子密度が、１．０×１０7光子数／（ｍｍ2×秒）以上であり、
前記Ｘ線の入射Ｘ線エネルギーが、８．９８０５ＫｅＶ以上である、請求項１又は２に記載の構造体の製造方法。
【請求項４】
前記有機化合物金属錯体が、金属フタロシアニン、又は金属ポルフィリンである、請求項１〜３の何れか一項に記載の構造体の製造方法。
【請求項５】
前記構造体の形状が、線状、又は面状である請求項１〜４の何れか一項に記載の構造体の製造方法。
【請求項６】
前記有機化合物金属錯体が、２種類以上の有機化合物金属錯体であり、
各種類の前記有機化合物金属錯体中の金属原子が、互いに異なっており、
前記２種類以上の有機化合物金属錯体に、前記電磁波又は前記粒子線を照射する照射工程を包含し、
前記照射によって、前記２種類以上の有機化合物金属錯体のうちの１種類が互いに固定され、
前記電磁波又は前記粒子線が、前記固定される有機化合物金属錯体中の金属原子の内殻電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーを有する、請求項１〜５の何れか一項に記載の構造体の製造方法。
【請求項７】
炭素含有化合物で形成される基板と、
前記基板上に備えられ、複数の有機化合物金属錯体を含む構造体とを備える積層体の製造方法であって、
前記有機化合物金属錯体に電磁波又は粒子線を照射する照射工程を包含し、
前記照射によって、前記有機化合物金属錯体が互いに固定されるとともに、前記有機化合物金属錯体が前記基板に固定され、
前記電磁波又は前記粒子線が、前記有機化合物金属錯体中の金属原子の内殻電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーを有する、積層体の製造方法。
【請求項８】
前記有機化合物金属錯体が、２種類以上の有機化合物金属錯体であり、
各種類の前記有機化合物金属錯体中の金属原子が、互いに異なっており、
前記２種類以上の有機化合物金属錯体に、前記電磁波又は前記粒子線を照射する照射工程を包含し、
前記照射によって、前記２種類以上の有機化合物金属錯体のうちの１種類が互いに固定されるとともに、前記２種類以上の有機化合物金属錯体のうちの１種類が前記基板に固定され、
前記電磁波又は前記粒子線が、前記固定される有機化合物金属錯体中の金属原子の内殻電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーを有する、請求項７に記載の積層体の製造方法。
【請求項９】
前記炭素含有化合物が、グラファイト、又はシリコンカーバイドである、請求項７又は８に記載の積層体の製造方法。
【請求項１０】
複数の有機化合物金属錯体を含む構造体の製造装置であって、
前記有機化合物金属錯体に電磁波又は粒子線を照射する照射部を備え、
前記電磁波又は前記粒子線が、前記有機化合物金属錯体中の金属原子の内殻電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーを有する、構造体の製造装置。
【請求項１１】
炭素含有化合物で形成される基板と、
前記基板上に備えられ、複数の有機化合物金属錯体を含む構造体とを備える積層体の製造装置であって、
前記有機化合物金属錯体に電磁波又は粒子線を照射する照射部を備え、
前記電磁波又は前記粒子線が、前記有機化合物金属錯体中の金属原子の内殻電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーを有する、積層体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造体の製造方法、積層体の製造方法、構造体の製造装置、及び積層体の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィによる半導体素子の製造は、基板の表面に感光性物質（レジスト）を塗布し、塗布された基板をパターン状に露光することによって行われる。露光された領域のレジストは、光反応により化学的に変性する。これにより、基板上にパターンが形成される。露光に電磁波が使用される場合、電磁波の波長が短いほど、微細なパターンを形成することができる。そのため、電磁波の中でも波長の短い紫外線、更にはＸ線を使用する露光が検討されている（特許文献１）。
【０００３】
また、半導体素子のさらなる微細化を目的として、分子配線が検討されている（特許文献２）。分子配線によれば、分子レベルでの微細なパターンの形成が将来的に可能になると考えられる。分子配線は、例えば、プローブ（探針）を用いて基板上の分子に電圧を印加することによって製造される。あるいは、分子配線は、分子の自己組織化を利用することによって製造される。
【０００４】
しかし、分子配線においては、基板と基板上の分子との接触力が弱い傾向にある。例えば、基板として導電性のグラファイト基板を使用し、分子として有機分子を使用して分子配線を製造した場合、グラファイトと有機分子との接触力が弱いために、一度分子配線を形成しても、時間の経過とともに配線が崩れ易くなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２０９５９３号公報
【特許文献２】特開２００９−２６７２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、有機化合物金属錯体に電磁波又は粒子線を照射することにより、有機化合物金属錯体を互いに強固に固定させることが可能な構造体の製造方法を提供することである。また、本発明の目的は、有機化合物金属錯体に電磁波又は粒子線を照射することにより、有機化合物金属錯体を互いに強固に固定させつつ、有機化合物金属錯体と基板とを強固に固定させることが可能な積層体の製造方法を提供することである。更に、本発明の目的は、このような構造体及び積層体の製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の製造方法は、複数の有機化合物金属錯体を含む構造体の製造方法である。前記有機化合物金属錯体に電磁波又は粒子線を照射する照射工程を包含する。前記照射によって、前記有機化合物金属錯体が互いに固定される。前記電磁波又は前記粒子線が、前記有機化合物金属錯体中の金属原子の内殻電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーを有する。
【０００８】
ある実施形態において、前記電磁波はＸ線である。前記Ｘ線の光子密度が、１．０×１０7光子数／（ｍｍ2×秒）以上である。前記Ｘ線の入射Ｘ線エネルギーが、前記有機化合物金属錯体中の前記金属原子の内殻吸収端におけるエネルギー以上である。
【０００９】
ある実施形態において、前記有機化合物金属錯体中の前記金属原子が銅原子である。前記電磁波がＸ線である。前記Ｘ線の光子密度が、１．０×１０7光子数／（ｍｍ2×秒）以上である。前記Ｘ線の入射Ｘ線エネルギーが、８．９８０５ＫｅＶ以上である。
【００１０】
ある実施形態において、前記有機化合物金属錯体が、金属フタロシアニン、又は金属ポルフィリンである。
【００１１】
ある実施形態において、前記構造体の形状が、線状、又は面状である。
【００１２】
ある実施形態において、前記有機化合物金属錯体が、２種類以上の有機化合物金属錯体である。各種類の前記有機化合物金属錯体中の金属原子が、互いに異なっている。前記２種類以上の有機化合物金属錯体に、前記電磁波又は前記粒子線を照射する照射工程を包含する。前記照射によって、前記２種類以上の有機化合物金属錯体のうちの１種類が互いに固定される。前記電磁波又は前記粒子線が、前記固定される有機化合物金属錯体中の金属原子の内殻電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーを有する。
【００１３】
本発明の製造方法は、炭素含有化合物で形成される基板と、前記基板上に備えられ、複数の有機化合物金属錯体を含む構造体とを備える積層体の製造方法である。前記有機化合物金属錯体に電磁波又は粒子線を照射する照射工程を包含する。前記照射によって、前記有機化合物金属錯体が互いに固定されるとともに、前記有機化合物金属錯体が前記基板に固定される。前記電磁波又は前記粒子線が、前記有機化合物金属錯体中の金属原子の内殻電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーを有する。
【００１４】
ある実施形態において、前記有機化合物金属錯体が、２種類以上の有機化合物金属錯体である。各種類の前記有機化合物金属錯体中の金属原子が、互いに異なっている。前記２種類以上の有機化合物金属錯体に、前記電磁波又は前記粒子線を照射する照射工程を包含する。前記照射によって、前記２種類以上の有機化合物金属錯体のうちの１種類が互いに固定されるとともに、前記２種類以上の有機化合物金属錯体のうちの１種類が前記基板に固定される。前記電磁波又は前記粒子線が、前記固定される有機化合物金属錯体中の金属原子の内殻電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーを有する。
【００１５】
ある実施形態において、前記炭素含有化合物が、グラファイト、又はシリコンカーバイドである。
【００１６】
本発明の構造体の製造装置は、複数の有機化合物金属錯体を含む構造体の製造装置である。前記有機化合物金属錯体に電磁波又は粒子線を照射する照射部を備える。前記電磁波又は前記粒子線が、前記有機化合物金属錯体中の金属原子の内殻電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーを有する。
【００１７】
本発明の積層体の製造装置は、炭素含有化合物で形成される基板と、前記基板上に備えられ、複数の有機化合物金属錯体を含む構造体とを備える積層体の製造装置である。前記有機化合物金属錯体に電磁波又は粒子線を照射する照射部を備える。前記電磁波又は前記粒子線が、前記有機化合物金属錯体中の金属原子の内殻電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーを有する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の構造体の製造方法によれば、有機化合物金属錯体に電磁波又は粒子線を照射することにより、有機化合物金属錯体を互いに強固に固定させることができる。また、本発明の積層体の製造方法によれば、有機化合物金属錯体に電磁波又は粒子線を照射することにより、有機化合物金属錯体を互いに強固に固定させつつ、有機化合物金属錯体と基板とを強固に固定させることができる。更に、本発明の構造体及び積層体の製造装置によれば、このような構造体及び積層体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）、及び（ｂ）は、それぞれ、本発明の実施形態１で得られる構造体を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る構造体の製造装置を示す図である。
【図３】Ｘ線の入射エネルギー及び波長、並びに吸光度の関係を示すグラフである。
【図４】（ａ）、及び（ｂ）は、それぞれ、本発明の実施形態１で得られる構造体を示す概略上面図である。
【図５】本発明の実施形態２で得られる積層体を示す概略断面図である。
【図６】本発明の実施形態２に係る積層体の製造装置を示す図である。
【図７】（ａ）、及び（ｂ）は、それぞれ、本発明の実施形態２に係る積層体の製造方法を説明する概念図である。
【図８】（ａ）、及び（ｂ）は、それぞれ、電磁波又は粒子線を照射しない場合の積層体の製造方法を説明する概念図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）は、それぞれ、本発明の実施形態２に係る積層体の製造方法を説明する概念図である。
【図１０】（ａ）、及び（ｂ）は、それぞれ、本発明の実施形態２に係る積層体の製造方法を説明する概念図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は、それぞれ、入射Ｘ線エネルギー８．９９０ＫｅＶのＸ線を照射することにより得られた積層体の上面観察写真である。
【図１２】（ａ）、及び（ｂ）は、それぞれ、入射Ｘ線エネルギー８．９７０ＫｅＶのＸ線を照射することにより得られた積層体の上面観察写真である。
【図１３】（ａ）、及び（ｂ）は、それぞれ、Ｘ線非照射の積層体の上面観察写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。しかし、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されない。本発明の目的の範囲内で適宜変更を加えて、本発明を実施することができる。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の要旨は限定されない。
【００２１】
実施形態１は、本発明の構造体の製造方法、及び製造装置に関する。また、実施形態２は、本発明の積層体の製造方法、及び製造装置に関する。以下の説明において、構造体の製造方法における各要素は、特に断りのない限り、構造体の製造装置、積層体の製造方法、及び積層体の製造装置における対応する要素と同様の構成にすることができる。構造体の製造装置における各要素、積層体の製造方法における各要素、及び積層体の製造装置における各要素についても同様である。
【００２２】
＜実施形態１＞
以下、本発明の構造体の製造方法、及び構造体の製造装置に関する実施形態１を説明する。
【００２３】
［構造体の製造方法］
以下、図１、及び図２を参照して、本実施形態の構造体１の製造方法について説明する。図１（ａ）、及び（ｂ）は、それぞれ、本実施形態の製造方法で得られる構造体１を示す概略断面図である。図１中、Ｘ軸方向は横方向を示し、Ｚ軸方向は高さ方向を示す。図２は、本実施形態で得られる構造体１の製造装置１０を示す図である。
【００２４】
本実施形態の構造体１の製造方法は、複数の有機化合物金属錯体（以下、「錯体」と略記する場合がある）２を含む構造体１の製造方法である。
【００２５】
ここで、図１、及び図２中、錯体２の各々は、錯体１分子を模式的に示している。図１、及び図２では、錯体２の形状が長穴状の断面を有する円盤状である場合を例示している。しかし、錯体２の形状は、使用される錯体２の分子形状に従って、適宜変更され得る。
【００２６】
図１（ａ）に示すように、本実施形態の製造方法で得られる構造体１では、例えば、錯体２を構造体１の高さ方向Ｚに１個配置し、構造体１の横方向Ｘに複数個配置することができる。あるいは、図１（ｂ）に示すように、構造体１では錯体２を、構造体１の高さ方向Ｚに複数個配置し、構造体１の横方向Ｘに複数個配置することもできる。構造体１は、錯体２のみを用いて形成されてもよい。あるいは、構造体１は、錯体２に加えて、必要に応じて適宜な基材を含んでもよい。
【００２７】
本実施形態の構造体１の製造方法は、照射工程を包含する。本実施形態の製造方法は、必要に応じて、更に、配置工程、及び照射条件入力工程包含することができる。以下、配置工程、照射条件入力工程、及び照射工程を説明する。
【００２８】
（配置工程）
図２に示すように、配置工程では、錯体２が照射台１１上に配置される。配置方法としては、例えば、錯体２を照射台１１に蒸着させる方法が挙げられる。別の配置方法としては、錯体２を公知の溶剤に溶解又は分散させて塗布液を得、得られた塗布液を照射台１１上に塗布又は噴霧する方法が挙げられる。更に別の配置方法としては、走査型トンネル顕微鏡のプローブ（探針）を用いて、錯体２に電圧を印加することにより、錯体２を照射台１１上に配置する方法が挙げられる。
【００２９】
（照射条件入力工程）
照射条件入力工程では、制御部１２に照射条件を入力する。入力された照射条件に従って、制御部１２は、照射部１３が照射する電磁波又は粒子線の照射条件を制御する。なお、照射条件は、照射工程で後述する。
【００３０】
（照射工程）
照射工程では、照射部１３が照射台１１上の複数の錯体２に電磁波又は粒子線を照射する。照射条件入力工程で制御部１２に入力された条件に従って、照射部１３が電磁波又は粒子線を照射する。
【００３１】
照射部１３は、照射台１１上に配置される錯体２に、電磁波又は粒子線を照射する。照射される電磁波又は粒子線は、錯体２中の金属原子の内殻電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーを有する。
【００３２】
照射台１１上には、例えば、錯体２と錯体２以外の物質との混合物を配置することもできる。錯体２中の金属原子の内殻電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーを有する電磁波又は粒子線を、混合物に照射することによって、錯体２のみを元素選択的に固定することができる。
【００３３】
照射部１３は、例えば、走査方向Ｄ１又はＤ２に移動しながら、電磁波又は粒子線を照射することができる。しかし、照射部１３の走査方向は必要に応じて適宜変更することができる。また、照射部１３を固定し、照射台１１を走査方向Ｄ１又はＤ２に移動させる構成としてもよい。
【００３４】
電磁波又は粒子線が照射される錯体（有機化合物金属錯体）２は、金属原子と錯形成している有機化合物である。錯体２中で錯形成される金属原子としては、例えば、ナトリウム原子（Ｎａ）、カリウム原子（Ｋ）、ベリリウム原子（Ｂｅ）、カルシウム原子（Ｃａ）、バリウム原子（Ｂａ）、カドミウム原子（Ｃｄ）、マグネシウム原子（Ｍｇ）、アルミニウム原子（Ａｌ）、水銀原子（Ｈｇ）、銅原子（Ｃｕ）、鉄原子（Ｆｅ）、亜鉛原子（Ｚｎ）、コバルト原子（Ｃｏ）、白金原子（Ｐｔ）、クロム原子（Ｃｒ）、ニッケル原子（Ｎｉ）、マンガン原子（Ｍｎ）、鉛原子（Ｐｂ）、パラジウム原子（Ｐｄ）、バナジウム原子（Ｖ）、スズ原子（Ｓｎ）、ロジウム原子（Ｒｈ）、及び銀原子（Ａｇ）が挙げられる。錯体２中で錯形成される金属原子は、公知の変性（例えば、酸化）を受けてもよい。
【００３５】
以下、金属原子を元素記号で略記する場合がある。例えば、ナトリウム原子をＮａと略記する場合がある。
【００３６】
錯体２中で錯形成される金属原子としては、錯体２同士を好適に固定するという観点から、Ｎ殻以上（例えば、Ｎ殻、Ｏ殻、又はＰ殻）の最外殻を有する金属原子を使用することが好ましい。Ｎ殻以上の最外殻を有する金属原子としては、例えば、Ｋ、Ｃａ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｓｎ、Ｂａ、Ｐｔ、Ｈｇ、及びＰｂが挙げられる。更に、励起効率の高い金属原子、又は励起寿命の長い金属原子を内包する錯体２を使用するという観点から、錯体２中で錯形成される金属原子は、より軽い（原子番号が小さい）原子（元素）であることが好ましい。このような観点から、錯体２中で錯形成される金属原子としては、Ｋ、Ｃａ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、又はＣｕがより好ましい。
【００３７】
錯体２としては、多種の金属と錯形成が可能であることから、金属フタロシアニン又は金属ポルフィリンが好ましい。
【００３８】
金属フタロシアニンとしては、例えば、下記一般式（１）で表される化合物が挙げられる。一般式（１）で表される化合物は、公知の置換基（例えば、ハロゲン原子、又はスルホ基）によって誘導体化されてもよい。
【００３９】
【化１】
2016111260.tif 000003
【００４０】
一般式（１）中、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｂａ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｈｇ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｐｂ、又はＰｄを示す。
【００４１】
金属フタロシアニンとしては、汎用性があり、入手し易く、安価な材料であることから、フタロシアニン銅が好ましい。
【００４２】
金属ポルフィリンとしては、例えば、下記一般式（２）で表される化合物が挙げられる。一般式（２）で表される化合物は、公知の置換基（例えば、フェニル基、又はアルキル基）によって誘導体化されてもよい。
【００４３】
【化２】
2016111260.tif 000004
【００４４】
一般式（２）中、Ｍは、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｖ、Ｓｎ、Ｒｈ、Ｐｂ、又はＡｇを示す。
【００４５】
複数の錯体２は、電磁波又は粒子線の照射によって、互いに固定される。錯体２が互いに固定されることにより、固定された錯体２を含む構造体１が得られる。複数の錯体２のうちの実質的に全てが固定されてもよいし、複数の錯体２のうちの一部が固定されてもよい。
【００４６】
錯体２に照射される電磁波又は粒子線は、錯体２中の金属原子の内殻電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーを有する。そのため、錯体２が互いに固定される理由は、以下のように推測される。錯体２中の金属原子の内殻電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーを有する電磁波又は粒子線が、錯体２に照射されると、錯体２中の内殻電子が空軌道に遷移する。遷移した内殻電子の影響により、隣り合う錯体２間で、電子的な相互作用が引き起こされ、又は化学結合が形成されると考えられる。
【００４７】
固定の形態は、錯体２間が安定的に固定される限り、特に限定されない。例えば、錯体２間に化学結合が形成されてもよい。あるいは、錯体２間で電子的な相互作用が引き起こされて、錯体２が互いに安定的に固定されてもよい。固定の形態としては、錯体２間が強く固定される観点から、化学結合が好ましく、共有結合がより好ましい。
【００４８】
錯体２が互いに固定されているか否かは、例えば、以下の方法で確認することができる。走査型トンネル顕微鏡（例えば、日本電子株式会社製「ＪＳＰＭ−４５００」）を用いて、以下の条件で構造体１を観察して、観察写真を撮影する。条件としては、例えば、試料電圧Ｖｓを−３．００［Ｖ］以上＋３．００［Ｖ］以下、トンネル電流Ｉｔを０．０１［ｎＡ］以上２．０［ｎＡ］以下、画像サイズを１００．０×１００．０［ｎｍ2］以上２０００．０×２０００．０［ｎｍ2］以下、観察写真撮影時間をＸ線照射終了時から５分経過時、１０分経過時、５０分経過時、及び６０分経過時に設定することができる。なお、試料電圧Ｖｓを＋３．０００［Ｖ］、トンネル電流Ｉｔを０．１［ｎＡ］に設定した場合、走査型トンネル顕微鏡の探針と観察対象物との距離は、一般的には数Åとなる。これにより得られる観察写真に基づき、写真中の白色で表される部分（錯体２）の有無を確認する。写真中の白色で表される部分（錯体２）が多く存在する程、多くの錯体２が互いに強固に固定されていると判断される。更に、写真中に錯体２が存在し、時間が経過しても錯体２が移動、及び消失しない場合に、錯体２が互いに一層強固に固定されていると判断される。錯体２の移動、及び消失は、走査型トンネル顕微鏡の探針によって錯体２が引きずられること、及び錯体２が探針に付着することによって引き起こされると考えられる。
【００４９】
電磁波又は粒子線の照射条件を適宜変更することによって、錯体２の固定率及び固定強度を調整することができる。例えば、照射される電磁波又は粒子線のエネルギーが大きくなると、錯体２の固定率及び固定強度が向上する傾向にある。これは、電磁波又は粒子線の照射により、錯体２同士の間に生じるラジカルの相互作用が向上したり、化学結合の数が増加したりするためと推測される。一方、照射される電磁波又は粒子線のエネルギーが大き過ぎると、錯体２の分子形状が保持し難くなる。
【００５０】
金属原子の内殻電子を励起させるエネルギーとは、金属原子の内殻に配置される電子が空軌道に遷移するために必要なエネルギーである。金属原子の内殻電子とは、金属原子の内殻に配置される電子である。ここで、金属原子の内殻とは、金属原子の電子殻のうちの最外殻を除く電子殻を意味する。例えば、最外殻がＬ殻である金属原子（例えば、Ｂｅ）の場合、金属原子の内殻は、Ｋ殻である。最外殻がＭ殻である金属原子（例えば、Ｎａ、Ａｌ、又はＭｇ）の場合、金属原子の内殻は、Ｋ殻、及びＬ殻である。最外殻がＮ殻である金属原子（例えば、Ｋ、Ｃａ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｄ、又はＺｎ）の場合、金属原子の内殻は、Ｋ殻、Ｌ殻、及びＭ殻である。最外殻がＯ殻である金属原子（例えば、Ｒｈ、Ａｇ、Ｃｄ、又はＳｎ）の場合、金属原子の内殻は、Ｋ殻、Ｌ殻、Ｍ殻、及びＮ殻である。最外殻がＰ殻である金属原子（例えば、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｂａ、又はＨｇ）の場合、金属原子の内殻は、Ｋ殻、Ｌ殻、Ｍ殻、Ｎ殻、及びＯ殻である。
【００５１】
金属原子の内殻電子を励起させるエネルギーは、金属原子の種類によって固有の値である。そのため、錯体２に照射される電磁波又は粒子線のエネルギーを適宜調整することにより、励起させる内核電子の種類を調整することができる。例えば、錯体２中の金属原子がＣｕである場合と、Ｐｂである場合とを比較して説明する。錯体２中の金属原子がＣｕである場合、Ｋ殻に配置される電子を、Ｐｂである場合よりも低いエネルギーで励起させることができる。一方、錯体２中の金属原子がＰｂである場合、Ｋ殻の電子を励起させるエネルギーがＣｕである場合と比較して高い。そのため、Ｋ殻よりも励起エネルギーの低いＬ殻、又はＭ殻に配置される電子を選択して励起させてもよい。
【００５２】
錯体２に照射される電磁波又は粒子線は、錯体２中の金属原子の内殻電子を励起させるエネルギーを有する限り、特に限定されない。
【００５３】
粒子線としては、陽子線、重陽子線、中性子線、及び電子線が挙げられる。錯体２の形状を保持しつつ錯体２中の金属原子の内殻電子を励起できることから、粒子線としては、電子線が好ましい。
【００５４】
電磁波としては、例えば、マイクロ波、赤外線、可視光線、紫外線、Ｘ線、及びγ線が挙げられる。錯体２の形状を保持しつつ錯体２中の金属原子の内殻電子を励起できることから、電磁波としては、Ｘ線が好ましい。
【００５５】
錯体２にＸ線を照射する場合、錯体２中の金属原子の内殻電子を好適に励起させ錯体２同士を好適に固定する観点から、下記の条件（Ａ）、及び（Ｂ）を満たすことが好ましい。
（Ａ）Ｘ線の光子密度が、１．０×１０7光子数／（ｍｍ2×秒）以上であること。
（Ｂ）Ｘ線の入射Ｘ線エネルギーが、錯体２中の金属原子の内殻吸収端におけるエネルギー以上であること。
【００５６】
以下、条件（Ａ）、及び（Ｂ）について説明する。
【００５７】
条件（Ａ）は、Ｘ線の光子密度が、１．０×１０7光子数／（ｍｍ2×秒）以上であることである。Ｘ線の光子密度とは、単位面積、及び単位時間あたりに照射される光子数を意味する。
【００５８】
Ｘ線の光子密度が、１．０×１０7光子数／（ｍｍ2×秒）以上であることが好適である理由を以下に説明する。説明の便宜のため、錯体２が銅フタロシアニンであり、励起させる内殻電子がＫ殻電子ある場合を例に挙げて説明する。
【００５９】
Ｘ線を照射する前、銅フタロシアニン分子間には、例えば、物理吸着のような弱い相互作用が存在している。Ｘ線を照射することにより銅フタロシアニン中のＣｕの内殻電子（例えば、Ｋ殻に配置される電子）を励起させると、生じた内殻の空孔は、よりエネルギー準位の高い軌道（例えば、Ｌ殻）に配置される電子（上位の電子）によって順次埋められていく。最初の過程として、蛍光Ｘ線放出、又はＡｕｇｅｒ電子放出が引き起こされる。その際に生じた空孔は、エネルギー準位の高い軌道に配置される電子からカスケード的（段階的）に埋められていく。そして、エネルギー準位の高い（浅い）軌道に電子と空孔を生じつつ、最終的に多くの二次電子を放出する。その過程で、Ｘ線が照射された銅フタロシアニンは、自身と隣接する銅フタロシアニン（他の原子又は分子も存在する場合には、Ｘ線が照射された銅フタロシアニンに隣接する他の原子又は分子）から電子を奪う。そして、電子を奪われた隣接する銅フタロシアニン内のピロール環部位のような一部の官能基（他の原子又は分子も存在する場合には、原子又は分子内の一部の官能基）がラジカルとして働き、固定（例えば、重合反応による固定）を引き起こす源（トリガー）になると考えられる。
【００６０】
ここで、銅フタロシアニン分子の集合体（クラスター、面内：５０ｎｍ×２０ｎｍ、高さ：１０ｎｍ）に、銅フタロシアニン中のＣｕのＫ殻吸収端におけるエネルギー（８．９８０５ＫｅＶ）を有するＸ線を照射すると仮定する。Ｘ線が照射されると、ＣｕのＫ殻に配置される電子が励起し、生じた内殻の空孔が、よりエネルギー準位の高い軌道に配置される電子（上位の電子）によって順次埋められ、最終的に数ｅＶ以下のエネルギーを有する二次電子が発生する。銅フタロシアニン分子のクラスターが基板上に配置される場合には、この過程では基板からの電子供給も存在する。この際、量子効率、及びＡｕｇｅｒ過程でのエネルギーの抜けを考慮すると、銅フタロシアニン分子のクラスターあたりに、例えば、１００個程度の二次電子が発生すると考えられる。
【００６１】
銅フタロシアニンの分子の大きさは、一辺が２ｎｍ程度である。ＣｕのＫ殻に配置される電子が励起される場合、１個のＣｕ原子の量子効率は１．０×１０-4程度である。量子効率とは、吸収された光子数（Ｐ）に対する、光化学反応を起こした原子の個数（Ｐ）の比率（Ｐ／Ｑ）である。１個の銅フタロシアニン分子（面内：２ｎｍ×２ｎｍ＝４ｎｍ2）あたりに１．０×１０4個の光子が入ると、Ｃｕ原子のＫ殻励起の量子効率が１．０×１０-4程度であることから、１個のＣｕのＫ殻に配置される電子が励起すると算出される。その結果として、励起されたＣｕを有する銅フタロシアニンと隣接する銅フタロシアニン（他の原子又は分子も存在する場合には、原子又は分子。例えば、基板上に銅フタロシアニンが配置される場合には、基板に含まれる原子又は分子。）から、１００個の二次電子が発生する。
【００６２】
ここで、銅フタロシアニン同士の固定（例えば、ラジカルによって引き起こされる連鎖重合による固定）には、クラスター内の各分子を励起する「１分子１励起」は必ずしも必要ではないと考えられる。Ｘ線の照射によって、クラスター内の銅フタロシアニン分子の少なくとも１個から、トリガーとしてのラジカルが発生し、これにより固定が連鎖的に引き起こされる（例えば、重合反応による固定、より具体的には、π電子系の連鎖重合）と考えられる。
【００６３】
そこで、上述の１．０×１０4個の光子が、１個の銅フタロシアニン分子ではなく、１．０×１０3個の銅フタロシアニン分子のクラスター（面内：５０ｎｍ×２０ｎｍ（高さ１０ｎｍ））に入る場合を検討する。光子が１つのクラスターに入る場合、光子が１分子に入る場合と比較した励起イベントの増減は、面内における光子密度の減少とＣｕ原子の増加とによって相殺される。そのため、１．０×１０4個の光子が１個の銅フタロシアニン分子に入る場合と比較して、深さ方向のＣｕ原子増加分（例えば、Ｃｕ原子１０個分）だけ、内殻電子の励起効率、及び二次電子の発生効率が１０倍に上昇すると考えられる。その結果、光子１．０×１０3個によって、１つのクラスター（面内：５０ｎｍ×２０ｎｍ＝１０００ｎｍ2）あたりに１００個の二次電子を発生させることができると考えられる。換算すると、光子１０個によって、１つのクラスターあたりに１個の二次電子が発生する。つまり、固定（例えば、重合反応による固定）を引き起こすトリガーとして、１つのクラスターあたりに１個の二次電子を得るためには、１つのクラスターあたりに、光子１０個を入れる必要がある。１つのクラスター（面内：５０ｎｍ×２０ｎｍ＝１０００ｎｍ2）あたりに１０個の光子が必要であるため、１００ｎｍ2あたりに１個の光子、つまり、１ｍｍ2あたりに１．０×１０10個の光子（１０10光子数／ｍｍ2）が必要となる。
【００６４】
固定（例えば、重合反応による固定、より具体的には、π電子系の連鎖重合による固定）に必要な時間は目的に応じて適宜選択することができる。固定に必要な時間を、例えば、走査型トンネル顕微鏡の観察に要する時間と考えて、１クラスターあたりにＸ線を１０秒間照射すると仮定すると、１０秒間で１ｍｍ2あたり１．０×１０10個の光子を入れるためには、１秒間で１ｍｍ2あたり１．０×１０9個の光子が必要となる。すると、１．０×１０9光子数／（ｍｍ2×秒）以上のＸ線の光子密度が必要であると仮に算出される。そして、クラスターの高さがより大きい場合（例えば、高さが１０ｎｍより大きい場合）、反応効率が高い場合、及び固定時間の制約が緩い場合（例えば、長時間のＸ線照射が可能な場合）を考えると、光子密度が１．０×１０7光子数／（ｍｍ2×秒）以上であれば、錯体２同士を十分に固定することができると考えられる。
【００６５】
１．０×１０7光子数／（ｍｍ2×秒）程度の光子密度を有するＸ線は、汎用される集光光学系の機器、又は通常の実験機器のＸ線源の使用又は改良によって、照射することが可能と考えられる。
【００６６】
実験室光源の条件に鑑みて、Ｘ線の光子密度は、１．０×１０7光子数／（ｍｍ2×秒）以上であることが好適である。更に、錯体２中の金属原子の内殻電子を一層好適に励起させ錯体２同士を一層好適に固定するという観点から、Ｘ線の光子密度は、１．０×１０9光子数／（ｍｍ2×秒）以上であることがより好ましく、１．０×１０13光子数／（ｍｍ2×秒）以上１．０×１０15光子数／（ｍｍ2×秒）以下であることが特に好ましい。
【００６７】
条件（Ｂ）は、Ｘ線の入射Ｘ線エネルギーが、錯体２中の金属原子の内殻吸収端におけるエネルギー以上であることである。以下、図３を参照して、金属原子の内殻吸収端におけるエネルギーについて説明する。
【００６８】
図３は、Ｘ線の入射エネルギー及び波長、並びに吸光度の関係を示すグラフである。なお、図３では、金属原子の内殻吸収端がＫ殻吸収端、及びＬ殻吸収端の場合を例に挙げて説明している。しかし、金属原子の内殻吸収端は後述のようにこれらに限定されない。
【００６９】
図３において、グラフの横軸は、Ｘ線の入射エネルギー（単位：ＫｅＶ）及び波長（Å）を示す。横軸の値が大きくなるにつれて、Ｘ線の入射エネルギーは高くなり、Ｘ線の波長は短くなる。グラフの縦軸は吸光度を示す。吸光度は下記数式（１）に従って算出することができる。
吸光度μ＝−Ｉｎ（Ｉ／Ｉ0）＝Ｉｎ（Ｉ0／Ｉ）    （数式（１））
【００７０】
数式（１）中、Ｉｎは自然対数を、Ｉは透過Ｘ線の強度を、Ｉ0は入射Ｘ線の強度を示す。
【００７１】
金属原子の内殻吸収端は、金属原子に対するＸ線の入射エネルギー、及び波長、並びに吸光度の関係を示すグラフにおいて、吸光度が急激に高く不連続になる吸収帯の長波長側の端である。図３中、ＬIはＬI吸収端を、ＬIIはＬII吸収端を、ＬIIIはＬIII吸収端を、ＫはＫ吸収端を示す。
【００７２】
金属原子の内殻吸収端におけるエネルギーとは、金属原子に対するＸ線の入射エネルギー、及び波長、並びに吸光度の関係を示すグラフにおいて、金属原子の内殻吸収端が現れるＸ線の波長に対応するＸ線の入射エネルギーを意味する。
【００７３】
錯体２中の金属原子の内殻吸収端は、金属原子の電子殻のうちの最外殻を除く電子殻に配置される電子が空軌道に遷移する際に現れる吸収端である。
【００７４】
例えば、最外殻がＬ殻である金属原子（例えば、Ｂｅ）の場合、金属原子の内殻吸収端はＫ殻吸収端である。最外殻がＭ殻である金属原子（例えば、Ｎａ、Ａｌ、又はＭｇ）の場合、金属原子の内殻吸収端としては、Ｋ殻吸収端、及びＬ殻吸収端（より具体的には、ＬI吸収端、ＬII吸収端、及びＬIII吸収端）が挙げられる。最外殻がＮ殻である金属原子（例えば、Ｋ、Ｃａ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｄ、又はＺｎ）の場合、金属原子の内殻吸収端としては、Ｋ殻吸収端、Ｌ殻吸収端（例えば、ＬI吸収端、ＬII吸収端、及びＬIII吸収端）、及びＭ殻吸収端（例えば、ＭI吸収端、ＭII吸収端、ＭIII吸収端、ＭIV吸収端、又はＭV吸収端）が挙げられる。最外殻がＯ殻である金属原子（例えば、Ｒｈ、Ａｇ、Ｃｄ、又はＳｎ）の場合、金属原子の内殻吸収端としては、Ｋ殻吸収端、Ｌ殻吸収端（例えば、ＬI吸収端、ＬII吸収端、及びＬIII吸収端）、Ｍ殻吸収端（例えば、ＭI吸収端、ＭII吸収端、ＭIII吸収端、ＭIV吸収端、又はＭV吸収端）、及びＮ殻吸収端が挙げられる。最外殻がＰ殻である金属原子（例えば、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｂａ、又はＨｇ）の場合、金属原子の内殻吸収端としては、Ｋ殻吸収端、Ｌ殻吸収端（例えば、ＬI吸収端、ＬII吸収端、及びＬIII吸収端）、Ｍ殻吸収端（例えば、ＭI吸収端、ＭII吸収端、ＭIII吸収端、ＭIV吸収端、又はＭV吸収端）、Ｎ殻吸収端、及びＯ殻吸収端が挙げられる。
【００７５】
Ｋ殻吸収端は、Ｋ殻に配置される電子が空軌道に遷移する際に現れる吸収端である。ＬI吸収端、ＬII吸収端、及びＬIII吸収端は、各々、Ｌ殻の２ｓ軌道に配置される電子、Ｌ殻の２ｐ軌道に配置される電子、及びＬ殻の２ｐ軌道に配置される電子が空軌道に遷移する際に現れる吸収端である。ＭI吸収端、ＭII吸収端、ＭIII吸収端、ＭIV吸収端、及びＭV吸収端は、各々、Ｍ殻の３ｓ軌道に配置される電子、Ｍ殻の３ｐ軌道に配置される電子、Ｍ殻の３ｐ軌道に配置される電子、Ｍ殻の３ｄ軌道に配置される電子、及びＭ殻の３ｄ軌道に配置される電子が空軌道に遷移する際に現れる吸収端である。Ｎ殻吸収端は、Ｎ殻に配置される電子が空軌道に遷移する際に現れる吸収端である。Ｏ殻吸収端は、Ｏ殻に配置される電子が空軌道に遷移する際に現れる吸収端である。
【００７６】
錯体２中の金属原子の内殻吸収端におけるＸ線の入射エネルギーは、金属原子（元素）によって固有の値を示す。錯体２中の金属原子がＢｅ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｓｎ、Ｂａ、Ｐｔ、Ｈｇ、又はＰｂである場合のＸ線の入射エネルギーを表１、及び表２に示す。なお、表１、及び表２では、Ｘ線の内殻吸収端におけるエネルギーのうち、Ｋ殻吸収端、ＬI〜ＬIII吸収端、及びＭI〜ＭV吸収端におけるエネルギーを例示する。
【００７７】
【表１】
2016111260.tif 000005
【００７８】
【表２】
2016111260.tif 000006
【００７９】
Ｘ線の入射Ｘ線エネルギーは、錯体２中の金属原子の内殻電子を効率良く励起させるという観点から、励起させる対象金属原子（元素）の内殻吸収端以上であって、内殻吸収端に近いエネルギーであることが好ましい。例えば、最外殻がＬ殻である金属原子（例えば、Ｂｅ）の場合、Ｘ線の入射Ｘ線エネルギーは、錯体２中の金属原子のＫ殻吸収端におけるエネルギー以上であることが好ましい。最外殻がＭ殻である金属原子（例えば、Ｎａ、Ｍｇ、又はＡｌ）の場合、Ｘ線の入射Ｘ線エネルギーは、錯体２中の金属原子のＫ殻、又はＬ殻吸収端におけるエネルギー以上であることが好ましく、錯体２中の金属原子のＫ殻、又はＬ殻吸収端におけるエネルギー以上で且つそのエネルギーに近いことがより好ましい。最外殻がＮ殻である金属原子（例えば、Ｋ、Ｃａ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｄ、又はＺｎ）の場合、Ｘ線の入射Ｘ線エネルギーは、錯体２中の金属原子のＫ殻、Ｌ殻、又はＭ殻吸収端におけるエネルギー以上であることが好ましく、錯体２中の金属原子のＫ殻、Ｌ殻、又はＭ殻吸収端におけるエネルギー以上で且つそのエネルギーに近いことがより好ましい。最外殻がＯ殻である金属原子（例えば、Ｒｈ、Ａｇ、Ｃｄ、又はＳｎ）の場合、Ｘ線の入射Ｘ線エネルギーは、錯体２中の金属原子のＫ殻、Ｌ殻、Ｍ殻、又はＮ殻吸収端におけるエネルギー以上であることが好ましく、錯体２中の金属原子のＫ殻、Ｌ殻、Ｍ殻、又はＮ殻吸収端におけるエネルギー以上で且つそのエネルギーに近いことがより好ましい。最外殻がＰ殻である金属原子（例えば、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｂａ、又はＨｇ）の場合、Ｘ線の入射Ｘ線エネルギーは、錯体２中の金属原子のＫ殻、Ｌ殻、Ｍ殻、Ｎ殻、又はＯ殻吸収端におけるエネルギー以上であることが好ましく、錯体２中の金属原子のＫ殻、Ｌ殻、Ｍ殻、Ｎ殻、又はＯ殻吸収端におけるエネルギー以上で且つそのエネルギーに近いことがより好ましい。ここで、内殻吸収端におけるエネルギーに近いエネルギーとしては、（内殻吸収端におけるエネルギー＋１．００００）ＫｅＶ以下であることが好ましく、（内殻吸収端におけるエネルギー＋０．１０００）ＫｅＶ以下であることがより好ましく、（内殻吸収端におけるエネルギー＋０．０２００）ＫｅＶ以下であることが特に好ましい。更に、励起効率を向上させるという観点、又は励起寿命を長くするという観点から、Ｘ線の入射Ｘ線エネルギーは、金属原子の内殻のうちのより外側にある殻（より外殻）の吸収端におけるエネルギー以上であることが好ましく、金属原子の内殻のうちのより外側にある殻（より外殻）の吸収端におけるエネルギー以上で且つそのエネルギーに近いことがより好ましい。
【００８０】
錯体２中の金属原子がＣｕである場合、Ｘ線の入射Ｘ線エネルギーは８．９８０５ＫｅＶ以上であることがより好ましい。錯体２同士を好適に固定するという観点からである。
【００８１】
電磁波（好ましくは、Ｘ線）、又は粒子線の照射時間は線源によって異なるが、光子数が１．０×１０7光子数／ｍｍ2以上に達する時間を適宜選択することが好ましい。照射時間としては、光子数が１．０×１０9光子数／ｍｍ2以上に達する時間がより好ましく、光子数が１．０×１０10光子数／ｍｍ2以上に達する時間が特に好ましい。
【００８２】
次に、図４を参照して、本実施形態で得られる構造体１の形状を説明する。図４（ａ）、及び（ｂ）は、それぞれ、本実施形態で得られる構造体１を示す概略上面図である。図４中、Ｘ軸方向は横方向を示し、Ｙ軸方向は奥行方向を示す。
【００８３】
ここで、図４中、錯体２の各々は、錯体１分子を模式的に示している。図４では、錯体２の形状が長穴状の断面を有する円盤状である場合を例示している。しかし、錯体２の形状は、使用される錯体２の分子形状に従って、適宜変更され得る。
【００８４】
構造体１の形状は、例えば線状、又は面状であってもよい。構造体１が線状である場合、構造体１の具体例としては、導電性ワイヤー、及び分子ワイヤーが挙げられる。構造体１が面状である場合、構造体１の具体例としては、電子デバイスに備えられるレジスト層が挙げられる。図４（ａ）に示すように、本実施形態の製造方法で得られる構造体１では、例えば、錯体２を構造体１の奥行方向Ｙに１個配置し、構造体１の横方向Ｘに複数個配置することができる。あるいは、図４（ｂ）に示すように、構造体１では錯体２を、構造体１の奥行方向Ｙに複数個配置し、構造体１の横方向Ｘに複数個配置することもできる。
【００８５】
以下、図２を再び参照して、構造体１の形状が線状、又は面状である場合の構造体１の製造方法を説明する。
【００８６】
構造体１の形状が線状である場合、例えば、以下の方法により構造体１を製造することができる。まず、上述の配置工程、及び照射条件入力工程を行う。次に、照射部１３を走査方向Ｄ１に移動させながら、照射部１３から照射台１１上の錯体２に、所定のエネルギーを有する電磁波又は粒子線を照射する。これにより、照射台１１上の錯体２のうち、電磁波又は粒子線が照射された錯体２のみが、照射部１３の走査方向Ｄ１に沿って線状に固定される。次に、固定された線状の錯体２を、照射台１１から取り出す。その結果、線状に固定された錯体２から形成される線状の構造体１を得ることができる。
【００８７】
あるいは、構造体１の形状が線状である場合、例えば、以下の別の方法により構造体１を製造することができる。まず、錯体２で形成される分子配線を作成する。分子配線を作成する方法は、公知の方法から適宜選択することができる。分子配線を作成する方法としては、例えば、走査型トンネル顕微鏡のプローブ（探針）を用いて、錯体２に電圧を印加することにより製造する方法が挙げられる。あるいは、分子配線を作成する方法としては、錯体２の自己組織化を利用する方法が挙げられる。このようにして得られた錯体２で形成される分子配線に、照射部１３から、所定のエネルギーを有する電磁波又は粒子線を照射することによって、錯体２同士が一層強固に固定される。その結果、錯体２から形成される線状の構造体１を得ることができる。
【００８８】
構造体１の形状が面状である場合、例えば、以下の方法により構造体１を製造することができる。まず、上述の配置工程、及び照射条件入力工程を行う。次に、所定のエネルギーを有する電磁波又は粒子線を、照射部１３から照射台１１上の錯体２に、広範囲渡って一度に照射する。これにより、照射台１１に配置された錯体２のうち、電磁波又は粒子線が照射された範囲に存在する錯体２のみが面状に固定される。次に、固定された面状の錯体２を、照射台１１から取り出す。その結果、面状に固定された錯体２を含む面状の構造体１を得ることができる。
【００８９】
あるいは、構造体１の形状が面状である場合、例えば、以下の別の方法により構造体１を製造することができる。まず、上述の配置工程、及び照射条件入力工程を行う。次に、照射部１３を走査方向Ｄ１に移動させながら、照射部１３から照射台１１上の錯体２に、所定のエネルギーを有する電磁波又は粒子線を照射する。次に、照射部１３を照射台１１の奥行方向にずらし、照射部１３を走査方向Ｄ２に移動させながら、照射部１３から照射台１１上の錯体２に、所定のエネルギーを有する電磁波又は粒子線を照射する。同様の操作を繰り返すことにより、照射台１１上の錯体２の所望の領域全体に、電磁波又は粒子線を照射する。これにより、照射台１１に配置された錯体２のうち、電磁波又は粒子線が照射された範囲に存在する錯体２のみが面状に固定される。次に、固定された面状の錯体２を、照射台１１から取り出す。その結果、面状に固定された錯体２を含む面状の構造体１を得ることができる。なお、上述の方法では、照射部１３を走査方向Ｄ１に移動させる場合にも走査方向Ｄ２に移動させる場合にも、照射部１３から電磁波又は粒子線を照射している。しかし、走査方向Ｄ１に移動させる場合には、照射部１３から電磁波又は粒子線を照射し、走査方向Ｄ２に移動させる場合には、照射部１３から電磁波又は粒子線を照射しない構成とすることもできる。
【００９０】
構造体１に含まれる錯体２としては、例えば、２種類以上の錯体２を使用することができる。以下、２種類の錯体２ａ、及び２ｂを使用する場合を例に挙げて、構造体１の製造方法を説明する。
【００９１】
照射工程では、例えば、２種類の錯体２ａ、及び２ｂに、電磁波又は粒子線を照射することができる。錯体２ａ中の金属原子と、錯体２ｂ中の金属原子とは、異なっていることが好ましい。例えば、錯体２ａ中の金属原子がＣｕである場合、錯体２ｂ中の金属原子はＣｕ以外の金属原子であることが好ましい。錯体２ａ中の金属原子の内核電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーＥａを、錯体２ａ、及び２ｂに照射する。これによって、２種類の錯体２ａ、及び２ｂのうちの錯体２ａが互いに元素選択的に固定される。錯体２ａを元素選択的に固定するために、エネルギーＥａは、錯体２ａ中の金属原子の内核電子を励起させるエネルギー以上であって、錯体２ｂ中の金属原子の内核電子を励起させるエネルギー未満であることが好ましい。
【００９２】
照射工程では、例えば、錯体２ａ中の金属原子の内核電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーＥａ、及び錯体２ｂ中の金属原子の内核電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーＥｂを、各々、錯体２ａ、及び２ｂに照射することもできる。これにより、錯体２ａ、及び２ｂを各々元素選択的に固定することができる。２種類のエネルギーＥａ、及びＥｂは、同時に照射されてもよい。あるいは、１回目の照射時にエネルギーＥａを有する電磁波又は粒子線を照射し、２回目の照射時にエネルギーＥｂを有する電磁波又は粒子線を照射してもよい。
【００９３】
ここでは２種類の錯体２ａ、及び２ｂが構造体１に含まれる場合を例に挙げて説明している。しかし、錯体２の種類を３種類以上に変更して実施してもよい。また、照射される電磁波又は粒子線のエネルギーも３種類以上に変更して実施してもよい。
【００９４】
［構造体の製造装置］
以下、図２を引き続き参照して、本実施形態に係る構造体１の製造装置１０について説明する。
【００９５】
製造装置１０で製造される構造体１は、複数の錯体２を含む。製造装置１０で製造される構造体１の構成は、例えば、上述の製造方法で製造される構造体１の構成と同様である。
【００９６】
構造体１の製造装置１０は、照射台１１、制御部１２、及び照射部１３を備える。
【００９７】
照射台１１は、複数の錯体２を支持する。錯体２は、照射台１１上に配置される。配置方法は、構造体１の製造方法で上述した配置方法と同様である。
【００９８】
制御部１２は、照射部１３が照射する電磁波又は粒子線の照射条件を制御する。制御部１２には、電磁波又は粒子線の照射条件が入力される。入力される条件に従って、照射部１３が電磁波又は粒子線を照射台１１上の錯体２に照射する。
【００９９】
照射部１３は、照射台１１上の錯体２に、電磁波又は粒子線を照射する。照射される電磁波又は粒子線は、錯体２中の金属原子の内殻電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーを有する。照射部１３の移動については、構造体１の製造方法で上述した移動と同様である。
【０１００】
複数の錯体２は、照射部１３による電磁波又は粒子線の照射によって、互いに固定される。その結果、固定された複数の錯体２を含む構造体１が得られる。なお、固定については、構造体１の製造方法で上述した固定と同様である。
【０１０１】
錯体２に照射される電磁波又は粒子線については、構造体１の製造方法で上述した電磁波又は粒子線と同様である。錯体２に照射される電磁波がＸ線である場合、Ｘ線については、構造体１の製造方法で上述したＸ線と同様である。
【０１０２】
本実施形態の製造装置１０で製造される構造体１の形状は、例えば、線状、又は面状である。構造体１の形状が線状又は面状である場合、構造体１の製造装置１０には、線状又は面状の構造体１の製造方法で上述した方法を採用することができる。
【０１０３】
構造体１に含まれる錯体２としては、例えば、２種類以上の錯体２を使用することができる。２種類以上の錯体２を使用する場合、構造体１の製造装置１０には、２種類以上の錯体２を含む構造体１の製造方法で上述した方法を採用することができる。
【０１０４】
以上、図１〜４を参照して、本実施形態の構造体１の製造方法、及び構造体１の製造装置１０について説明した。本発明の構造体の製造方法によれば、錯体に電磁波又は粒子線を照射することにより、錯体を互いに強固に固定させることができる。また、本発明の構造体の製造装置によれば、錯体に電磁波又は粒子線を照射することにより、錯体を互いに強固に固定した構造体を製造することができる。
【０１０５】
＜実施形態２＞
以下、本発明の積層体の製造方法、及び積層体の製造装置に関する実施形態２を説明する。
【０１０６】
［積層体の製造方法］
以下、図５、及び図６を参照して、本実施形態の積層体４の製造方法について説明する。図５は、本実施形態の製造方法で得られる積層体４を示す概略断面図である。図６は、本実施形態に係る積層体４の製造装置２０を示す図である。
【０１０７】
ここで、図５、及び図６中、錯体２の各々は、錯体１分子を模式的に示している。図５、及び図６では、錯体２の形状が長穴状の断面を有する円盤状である場合を例示している。しかし、錯体２の形状は、使用される錯体２の分子形状に従って、適宜変更され得る。
【０１０８】
本実施形態の製造方法は、基板３と、基板３上に備えられる構造体１とを備える積層体４の製造方法である。
【０１０９】
本実施形態の製造方法で得られる積層体４において、基板３は、炭素含有化合物で形成される。また、構造体１は、複数の錯体２を含む。積層体４に備えられる構造体１は、例えば、実施形態１の製造方法で得られる構造体１と同様の構成とすることができる。
【０１１０】
本実施形態の積層体４の製造方法は、照射工程を包含する。本実施形態の製造方法は、必要に応じて、更に、配置工程、及び照射条件入力工程が包含されてもよい。以下、配置工程、照射条件入力工程、及び照射工程を説明する。
【０１１１】
（配置工程）
図６に示すように、配置工程では、基板３と錯体２とが照射台１１上に配置される。照射台１１上に基板３が配置され、基板３上に錯体２が配置される。配置方法としては、例えば、まず基板３に錯体２を蒸着し、錯体２が蒸着された基板３を照射台１１に配置する方法が挙げられる。蒸着方法としては、公知の方法を適宜使用することができる。蒸着方法としては、例えば、真空蒸着法が挙げられる。別の配置方法としては、まず錯体２を公知の溶剤に溶解又は分散させて塗布液を得、得られた塗布液を基板３に塗布又は噴霧し、塗布又は噴霧された基板３を照射台１１に配置する方法が挙げられる。更に別の配置方法としては、走査型トンネル顕微鏡のプローブ（探針）を用いて、錯体２に電圧を印加することにより、錯体２を基板３上に配置し、錯体２が配置された基板３を照射台１１上に配置する方法が挙げられる。更に別の配置方法としては、実施形態１で説明した製造方法に従って構造体１を製造し、基板３を照射台１１に配置し、製造された構造体１を照射台１１上に配置された基板３上に配置する方法が挙げられる。
【０１１２】
（照射条件入力工程）
照射条件入力工程では、制御部１２に照射条件を入力する。入力された照射条件に従って、制御部１２は、照射部１３が照射する電磁波又は粒子線の照射条件を制御する。照射条件は、実施形態１で上述した条件と同様である。
【０１１３】
（照射工程）
照射工程では、照射台１１上に基板３を介して配置される錯体２に、電磁波又は粒子線を照射する。照射条件入力工程で制御部１２に入力された条件に従って、照射部１３が電磁波又は粒子線を錯体２に照射する。
【０１１４】
照射台１１上には、例えば、基板３を介して、錯体２と錯体２以外の物質との混合物を配置することもできる。錯体２中の金属原子の内殻電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーを有する電磁波又は粒子線を、混合物に照射することによって、錯体２同士、及び錯体２と基板３とを固定（元素選択的に固定）することができる。
【０１１５】
照射部１３は、例えば、走査方向Ｄ１又はＤ２に移動しながら、電磁波又は粒子線を照射することができる。しかし、照射部１３の走査方向は必要に応じて適宜変更することができる。また、照射部１３を固定し、照射台１１を走査方向Ｄ１又はＤ２に移動させる構成としてもよい。
【０１１６】
複数の錯体２に電磁波又は粒子線を照射することにより、錯体２同士が固定されるとともに、錯体２が基板３に固定される。その結果、基板３と、複数の錯体２を含む構造体１とを備える、積層体４が得られる。複数の錯体２のうちの実質的に全てが、互いに及び／又は基板３に固定されてもよい。あるいは、複数の錯体２のうちの一部が、互いに及び／又は基板３に固定されてもよい。
【０１１７】
錯体２に照射される電磁波又は粒子線は、錯体２中の金属原子の内殻電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーを有する。そのため、上述の固定が引き起こされる理由は、以下のように推測される。錯体２中の金属原子の内殻電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーを有する電磁波又は粒子線が、錯体２に照射されると、錯体２中の内殻電子が空軌道に遷移する。遷移した内殻電子の影響により、隣り合う錯体２間で、電子的な相互作用が引き起こされ、又は化学結合が形成されると考えられる。更に、遷移した内殻電子の影響により、錯体２と基板３に含有される炭素原子との間で、電子的な相互作用が引き起こされ、又は化学結合が形成されると考えられる。なお、錯体２中の金属原子の内殻電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーは、実施形態１で上述した錯体２中の金属原子の内殻電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーと同様である。
【０１１８】
錯体２同士の固定、及び錯体２と基板３との固定については、実施形態１で上述した錯体２同士の固定と同様である。錯体２同士の固定、及び錯体２と基板３との固定は、所定のエネルギーを有する電磁波又は粒子線の照射によって、同時に引き起こされてもよい。あるいは、まず、１回目の電磁波又は粒子線の照射によって錯体２を互いに固定した後、固定された錯体２を基板３に配置し、２回目の電磁波又は粒子線の照射によって、錯体２と基板３とを固定してもよい。
【０１１９】
錯体２に照射される電磁波又は粒子線については、実施形態１で上述した電磁波又は粒子線と同様である。また、電子線としてＸ線が使用される場合、錯体２に照射されるＸ線については、実施形態１で上述したＸ線と同様である。
【０１２０】
電磁波又は粒子線の照射条件を適宜変更することによって、錯体２同士の固定率及び固定強度、並びに錯体２と基板３との固定率及び固定強度を調整することができる。例えば、照射される電磁波又は粒子線が有するエネルギーが大きくなると、錯体２同士の固定率及び固定強度、並びに錯体２と基板３との固定率及び固定強度が向上する傾向にある。これは、電磁波又は粒子線の照射により、錯体２同士の間、及び錯体２と基板３との間に生じるラジカルの相互作用が向上したり、化学結合の数が増加したりするためと推測される。一方、照射される電磁波又は粒子線のエネルギーが大き過ぎると、錯体２の分子形状が保持し難くなる。
【０１２１】
基板３は、炭素含有化合物で形成される。炭素含有化合物として好ましくはグラファイト、及びシリコンカーバイドが挙げられる。高いエネルギーを有する電磁波又は粒子線の照射下でも利用することができ、錯体２に好適に固定され易いためである。
【０１２２】
積層体４おいて、基板３上の構造体１の形状は、例えば、線状、又は面状であってもよい。構造体１の形状が線状である場合、線状の構造体１を備える積層体４の具体例としては、導電性ワイヤー又は分子ワイヤーを備える配線基板が挙げられる。また、構造体１の形状が面状である場合、面状の構造体１備える積層体４の具体例としては、電子デバイスが挙げられる。構造体１の形状が線状又は面状である場合、各形状の構造体１を備える積層体４は以下の方法で製造することができる。まず、照射台１１上に基板３と錯体２とを配置する。それ以外は、実施形態１で上述した線状又は面状の構造体１の製造方法と同様の方法で製造することができる。
【０１２３】
以下、図７、及び図８を参照して、積層体４の製造方法をより具体的に説明する。図７（ａ）、及び（ｂ）は、それぞれ、本実施形態に係る積層体４の製造方法を説明する概念図である。図８（ａ）、及び（ｂ）は、それぞれ、電磁波又は粒子線を照射しない場合の積層体４の製造方法を説明する概念図である。
【０１２４】
ここで、図７、及び図８中、錯体２の各々は、錯体１分子を模式的に示している。図７、及び図８では、錯体２の形状が長穴状の断面を有する円盤状である場合を例示している。しかし、錯体２の形状は、使用される錯体２の分子形状に従って、適宜変更され得る。
【０１２５】
上述の配置工程において、基板３上への錯体２の配置は、例えば、走査型トンネル顕微鏡を用いて行うことができる。図７（ａ）に示すように、走査型トンネル顕微鏡の探針３０が、基板３上に錯体２を配置する。探針３０が錯体２に電圧を印加することにより、錯体２は例えば１分子ずつ基板３上に配置される。続いて、基板３上に配置される錯体２に、所定のエネルギーを有する電磁波又は粒子線を照射する。その結果、図７（ｂ）に示すように、錯体２が互いに固定されるとともに、錯体２と基板３とが固定される。これにより、積層体４が得られる。得られた積層体４において、錯体２は基板３に安定的に固定されており、時間が経過しても安定的に固定された状態を維持できる傾向にある。
【０１２６】
次に比較のために、電磁波又は粒子線を照射しない場合の積層体４の製造方法を説明する。図７（ａ）を参照して上述した方法と同様にして、探針３０を用いて錯体２を基板３上に配置する（図８（ａ））。その後、電磁波又は粒子線を錯体２に照射せず、積層体４を得る。図８（ｂ）に示すように、得られた積層体４においては、錯体２同士の固定、及び錯体２と基板３との固定が、引き起こされ難く、時間の経過とともに基板３上の錯体２の配置が崩れる傾向にある。
【０１２７】
積層体４に含まれる錯体２としては、例えば、２種類以上の錯体２を使用することができる。以下、２種類の錯体２ａ、及び２ｂを使用する場合を例に挙げて、積層体４の製造方法を説明する。
【０１２８】
照射工程では、例えば、２種類の錯体２ａ、及び２ｂに、電磁波又は粒子線を照射することができる。錯体２ａ中の金属原子と、錯体２ｂ中の金属原子とは、異なっていることが好ましい。例えば、錯体２ａ中の金属原子がＣｕである場合、錯体２ｂ中の金属原子はＣｕ以外の金属原子であることが好ましい。錯体２ａ中の金属原子の内核電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーＥａを、基板３上の錯体２ａ、及び２ｂに照射する。これによって、２種類の錯体２ａ、及び２ｂのうちの錯体２ａが互いに元素選択的に固定されるとともに、錯体２ａが基板３に元素選択的に固定される。錯体２ａ同士を、及び錯体２ａと基板３とを元素選択的に固定するために、エネルギーＥａは、錯体２ａ中の金属原子の内核電子を励起させるエネルギー以上であって、錯体２ｂ中の金属原子の内核電子を励起させるエネルギー未満であることが好ましい。
【０１２９】
照射工程では、例えば、錯体２ａ中の金属原子の内核電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーＥａ、及び錯体２ｂ中の金属原子の内核電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーＥｂを、各々、基板３上の錯体２ａ、及び２ｂに照射することもできる。これにより、錯体２ａ、及び２ｂが各々元素選択的に固定されるとともに、錯体２ａ、及び２ｂを基板３上に、元素選択的に固定することができる。２種類のエネルギーＥａ、及びＥｂは、同時に照射されてもよい。あるいは、１回目の照射時にエネルギーＥａを有する電磁波又は粒子線を照射し、２回目の照射時にエネルギーＥｂを有する電磁波又は粒子線を照射してもよい。
【０１３０】
ここでは２種類の錯体２ａ、及び２ｂが積層体４に含まれる場合を例に挙げて説明している。しかし、錯体２の種類を３種類以上に変更して実施してもよい。また、照射される電磁波又は粒子線のエネルギーも３種類以上に変更して実施してもよい。
【０１３１】
以下、図９を参照して、２種類の錯体２ａ、及び２ｂが含まれる積層体４の製造方法について具体的に説明する。図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）は、それぞれ、本実施形態に係る積層体４の製造方法を説明する概念図である。
【０１３２】
ここで、図９中、錯体２ａ、及び２ｂの各々は、錯体１分子を模式的に示している。図９では、錯体２ａ、及び２ｂの形状が円盤状である場合を例示している。しかし、錯体２ａ、及び２ｂの形状は、使用される錯体２ａ、及び２ｂの分子形状に従って、適宜変更され得る。
【０１３３】
上述の配置工程において、錯体２ａ、及び２ｂの基板３上への配置は、例えば、走査型トンネル顕微鏡を用いて行うことができる。図９（ａ）に示すように、走査型トンネル顕微鏡の探針３０によって、基板３上に錯体２ａが配置される。探針３０が錯体２ａに電圧を印加することにより、錯体２ａは例えば１分子ずつ基板３上に配置される。続いて、図９（ｂ）に示すように、基板３上に配置される錯体２ａに、錯体２ａ中の金属原子の内核電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーＥａを有する電磁波又は粒子線を照射する。その結果、錯体２ａが基板３上に固定される。
【０１３４】
次に、図９（ｃ）に示すように、走査型トンネル顕微鏡の探針３０によって、基板３上に錯体２ｂが配置される。探針３０が錯体２ｂに電圧を印加することにより、錯体２ｂは例えば１分子ずつ基板３上に配置される。続いて、図９（ｄ）に示すように、基板３上に配置される錯体２ａ、及び２ｂに、錯体２ｂ中の金属原子の内核電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーＥｂを有する電磁波又は粒子線を照射する。その結果、錯体２ｂが元素選択的に基板３に固定される。これにより、錯体２ａ、及び２ｂを含む構造体１が基板３上に配置される積層体４を得ることができる。得られた積層体４において、錯体２ａ、及び２ｂは基板３上に安定的に固定されており、時間が経過しても安定的に固定された状態を維持できる傾向にある。
【０１３５】
次に、図１０を参照して、２種類の錯体２ａ、及び２ｂが含まれる積層体４の別の製造方法について説明する。図１０（ａ）、及び（ｂ）は、それぞれ、本実施形態に係る積層体４の製造方法を説明する概念図である。
【０１３６】
ここで、図１０中、錯体２ａ、及び２ｂの各々は、錯体１分子を模式的に示している。図１０では、錯体２ａ、及び２ｂの形状が円盤状である場合を例示している。しかし、錯体２ａ、及び２ｂの形状は、使用される錯体２ａ、及び２ｂの分子形状に従って、適宜変更され得る。
【０１３７】
図１０（ａ）に示すように、上述の配置工程において、例えば、走査型トンネル顕微鏡の探針３０を用いて、基板３上に錯体２ａ、及び２ｂを配置する。探針３０が錯体２ａ、及び２ｂに電圧を印加することにより、錯体２ａ、及び２ｂを１分子ずつ基板３上に配置することができる。続いて、図１０（ｂ）に示すように、基板３上に配置される錯体２ａ、及び２ｂに、エネルギーＥｃを有する電磁波又は粒子線を照射する。エネルギーＥｃは、錯体２ａ中の金属原子の内核電子を励起させるエネルギー以上であって、錯体２ｂ中の金属原子の内核電子を励起させるエネルギー未満のエネルギーである。その結果、錯体２ａが元素選択的に基板３上に固定される。一方、錯体２ｂは、基板３上に固定されていない。次に、基板３上に配置される錯体２ａ、及び２ｂに、錯体２ｂ中の金属原子の内核電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーＥｂを有する電磁波又は粒子線を照射する。その結果、錯体２ｂも元素選択的に基板３に固定される。これにより、錯体２ａ、及び２ｂを含む構造体１が基板３上に配置される積層体４を得ることができる。得られる積層体４において、錯体２ａ、及び２ｂは基板３に安定的に固定されており、時間が経過しても安定的に固定された状態を維持できる傾向にある。
【０１３８】
以上、図９、及び図１０を参照して、２種類の錯体２ａ、及び２ｂが含まれる積層体４の製造方法を説明した。このような製造方法によれば、例えば、錯体２中の金属原子の種類に応じてパターン（基板３上の錯体２の配置）を形成できると考えられる。そのため、パターン形成の多様性（例えば、金属原子の種類による多様性）に富み、空間分解能の高い（例えば、分子１個レベルでの）パターンの形成が可能になると考えられる。
【０１３９】
［積層体の製造装置］
以下、図６を再び参照して、本実施形態の積層体４の製造装置２０について説明する。図６は、本実施形態に係る積層体４の製造装置２０を示す図である。なお、図６において、図２に対応する要素には同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。
【０１４０】
製造装置２０によって製造される積層体４は、基板３と、基板３上に備えられる構造体１とを備える。基板３は、炭素含有化合物で形成される。構造体１は、複数の錯体２を含む。製造装置２０によって製造される積層体４の構成は、例えば、上述の積層体４の製造方法で製造される積層体４と同様である。
【０１４１】
積層体４の製造装置２０は、照射台１１、制御部１２、及び照射部１３を備える。
【０１４２】
照射台１１は、基板３と、複数の錯体２とを支持する。照射台１１上に基板３が配置され、基板３の上に複数の錯体２が配置される。配置方法は、積層体４の製造方法で上述した配置方法と同様である。
【０１４３】
制御部１２は、照射部１３が照射する電磁波又は粒子線の照射条件を制御する。制御部１２には、電磁波又は粒子線の照射条件が入力される。入力される条件に従って、照射部１３が電磁波又は粒子線を照射する。
【０１４４】
照射部１３は、照射台１１上に基板３を介して配置される構造体１に含まれる錯体２に、電磁波又は粒子線を照射する。照射部１３の移動については、積層体４の製造方法で上述した移動と同様である。
【０１４５】
照射される電磁波又は粒子線は、錯体２中の金属原子の内殻電子を励起させるエネルギー以上のエネルギーを有する。照射部１３による錯体２に対する電磁波又は粒子線の照射によって、錯体２が互いに固定されるとともに、錯体２が基板３に固定される。その結果、基板３と、複数の錯体２を含む構造体１とを備える積層体４が得られる。固定については、積層体４の製造方法で上述した固定と同様である。
【０１４６】
錯体２に照射される電磁波又は粒子線については、構造体１の製造方法で上述した電磁波又は粒子線と同様である。また、電磁波としてＸ線が使用される場合、錯体２に照射されるＸ線については、実施形態１で上述したＸ線と同様である。
【０１４７】
基板３の材料は、上述の積層体４の製造方法で上述した材料と同様である。
【０１４８】
本実施形態の製造装置２０で製造される積層体４おいて、基板３上の構造体１の形状は、例えば、線状、又は面状である。積層体４に備えられる構造体１の形状が線状又は面状である場合、積層体４の製造装置２０の構成には、線状、又は面状の構造体１を備える積層体４の製造方法で上述した方法を採用することができる。
【０１４９】
本実施形態の製造装置２０で製造される積層体４に含まれる錯体２としては、例えば、２種類以上の錯体を使用することもできる。２種類以上の錯体２が使用される場合、積層体４の製造装置２０の構成には、２種類以上の錯体２を含む積層体４の製造方法で上述した方法を採用することができる。
【０１５０】
以上、図５〜図１０を参照して、本実施形態の積層体４の製造方法、及び積層体４の製造装置２０について説明した。本発明の積層体の製造方法によれば、錯体に電磁波又は粒子線を照射することにより、錯体を互いに強固に固定させつつ、錯体と基板とを強固に固定させることができる。更に、本発明の積層体の製造装置によれば、錯体に電磁波又は粒子線を照射することにより、錯体を互いに強固に固定しつつ、錯体と基板とを強固に固定させた積層体を製造することができる。
【実施例】
【０１５１】
以下、実施例を用いて本発明を更に具体的に説明する。なお、本発明は実施例の範囲に何ら限定されない。
【０１５２】
以下の方法により、実施例１、実施例２、及び比較例１の積層体を調製した。得られた実施例１、実施例２、及び比較例１の積層体を、走査型トンネル顕微鏡を用いて観察し、錯体同士の固定の程度、及び錯体と基板との固定の程度を評価した。
【０１５３】
［実施例１］
基板として、高配向熱分解グラファイト（ＨＯＰＧ）基板（巴工業株式会社製「ＨＯＰＧ」、１２ｍｍ×１２ｍｍ）を使用した。錯体として銅フタロシアニンを使用した。銅フタロシアニン（０．５ｇ以上１ｇ以下の範囲で選択）をタングステン製バスケットに入れ、バスケットをフィラメントで加熱した（膜厚計による制御、フィラメント９Ａ、２．５Ｖ）。真空蒸着装置（試作機）を使用して、真空蒸着法によりグラファイト基板上に銅フタロシアニンの膜を形成した。真空蒸着装置は下記の条件に設定した。
【０１５４】
（真空蒸着条件）
チャンバー内の真空度：１．０×１０-5Ｐａ以下
基板と蒸着源との距離：１００ｍｍ
蒸着時間：１３分
基板加熱温度：室温
【０１５５】
上述のようにしてグラファイト基板上に形成した銅フタロシアニン膜に、大型放射光施設Ｓｐｒｉｎｇ−８のビームライン（ＢＬ１９ＬＸＵ）を用いて、下記の条件でＸ線を照射した。なお、入射Ｘ線エネルギー（８．９９０ＫｅＶ）は、銅フタロシアニン中のＣｕのＫ殻吸収端におけるエネルギー（８．９８０５ＫｅＶ）よりも高かった。これにより、実施例１の積層体が得られた。
【０１５６】
（Ｘ線照射条件）
入射Ｘ線エネルギー：８．９９０ＫｅＶ
Ｘ線照射時間：５分以上６０分以下
Ｘ線ビーム径：１０μｍ
【０１５７】
得られた実施例１の積層体の上面を、走査型トンネル顕微鏡（日本電子株式会社製「ＪＳＰＭ４５００」）を用いて、下記の条件で観察し、観察写真を撮影した。
【０１５８】
（走査型トンネル顕微鏡の測定条件）
試料電圧Ｖｓ：＋３．０００Ｖ
トンネル電流Ｉｔ：０．０８０ｎＡ
画像サイズ：１５００．０×１５００．０ｎｍ2
観察写真撮影時間：Ｘ線照射終了時から５分経過時、５０分経過時、及び６０分経過時
【０１５９】
図１１に、撮影された実施例１の積層体の観察画像を示す。図１１は、入射Ｘ線エネルギー８．９９０ＫｅＶのＸ線を照射することにより得られた実施例１の積層体の上面観察写真である。図１１中、白色部分が、銅フタロシアニン分子が存在している部分である。図１１（ａ）、（ｂ）、及び（Ｃ）は、それぞれ、Ｘ線照射終了時から５分経過時、５０分経過時、及び６０分経過時の観察写真を示す。図１１（ａ）中のスケールバーは５００ｎｍを示す。図１１（ｂ）、及び（ｃ）は、図１１（ａ）と同一倍率で観察された観察写真を示す。
【０１６０】
［実施例２］
Ｘ線の照射条件、及び走査型トンネル顕微鏡の測定条件を下記のように変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例２の積層体を得、得られた実施例２の積層体を評価した。なお、入射Ｘ線エネルギー（８．９７０ＫｅＶ）は、銅フタロシアニン中のＣｕのＫ殻吸収端におけるエネルギー（８．９８０５ＫｅＶ）よりも低く、ＬI殻吸収端におけるエネルギー（１．０９６７ＫｅＶ）よりも高かった。
【０１６１】
（Ｘ線照射条件）
入射Ｘ線エネルギー：８．９７０ＫｅＶ
Ｘ線照射時間：５分以上６０分以下
Ｘ線ビーム径：１０μｍ
【０１６２】
（走査型トンネル顕微鏡の測定条件）
試料電圧Ｖｓ：−３．０００Ｖ
トンネル電流Ｉｔ：０．０８０ｎＡ
画像サイズ：１５００．０×１５００．０ｎｍ2
観察写真撮影時間：Ｘ線照射終了時から５分経過時、及び１０分経過時
【０１６３】
図１２に、撮影された実施例２の積層体の観察画像を示す。図１２は、入射Ｘ線エネルギー８．９７０ＫｅＶのＸ線を照射することにより得られた実施例２の積層体の上面観察写真である。図１２中、白色部分が、銅フタロシアニン分子が存在している部分である。図１２（ａ）、及び（ｂ）は、それぞれ、Ｘ線照射終了時から５分経過時、及び１０分経過時の観察写真を示す。図１２（ａ）中のスケールバーは５００ｎｍを示す。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）と同一倍率で観察された観察写真を示す。図１２（ａ）、及び（ｂ）中の白い波線円は、時間の経過により変化した領域を示す。
【０１６４】
［比較例１］
Ｘ線を照射しなかったこと、及び走査型トンネル顕微鏡の測定条件を下記のように変更したこと以外は実施例１と同様にして、比較例１の積層体を得、得られた比較例１の積層体を評価した。
【０１６５】
（走査型トンネル顕微鏡の測定条件）
試料電圧Ｖｓ：−３．０００Ｖ
トンネル電流Ｉｔ：０．０８０ｎＡ
画像サイズ：１５００．０×１５００．０ｎｍ2
観察写真撮影時間：蒸着終了時から５分経過時、及び１０分経過時
【０１６６】
図１３に、撮影された比較例１の積層体の観察画像を示す。図１３は、Ｘ線非照射の積層体の上面観察写真である。図１３中、白色部分が、銅フタロシアニン分子が存在している部分である。図１３（ａ）、及び（ｂ）は、それぞれ、Ｘ線照射終了時から５分経過時、及び１０分経過時の観察写真を示す。図１３（ａ）中のスケールバーは５００ｎｍを示す。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）と同一倍率で観察された観察写真を示す。
【０１６７】
図１１から明らかなように、実施例１の積層体は、錯体同士が固定されるとともに、錯体が基板上に固定されていた。そのため、Ｘ線照射終了時から６０分経過後であっても、基板上の錯体の移動、及び消失は確認されなかった。
【０１６８】
図１２から明らかなように、実施例２の積層体は、Ｘ線照射終了直後において、比較例１の積層体よりも錯体が基板上に固定される傾向にあった。しかし、時間の経過とともに、図１２中の白い波線円で示される領域において、錯体の移動が確認された。これは、実施例２の積層体を製造する際に照射されたＸ線の入射Ｘ線エネルギーが、実施例１の入射Ｘ線エネルギーよりも低かったためと考えられる。
【０１６９】
図１３から明らかなように、比較例１の積層体では、基板への錯体の固定がほとんど確認されなかった。比較例１の積層体を製造する際にＸ線を照射しなかったため、錯体同士の固定、及び錯体の基板への固定が引き起こされ難かったと考えられる。そのため、走査型トンネル顕微鏡の観察時に、探針による錯体の移動、及び探針への錯体の付着が引き起こされたと考えられる。その結果、錯体の基板上の移動、及び基板からの剥がれが生じたと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１７０】
本発明の構造体及び積層体の製造方法、並びに構造体及び積層体の製造装置は、導電性ワイヤー、配線基板、電子デバイス、及び有機電界効果トランジスタのような電子工学技術の実現に利用可能である。特に、分子ワイヤー、及び単一分子デバイスのようなナノテクノロジー技術の実現に利用可能である。
【符号の説明】
【０１７１】
１    構造体
２    有機化合物金属錯体（錯体）
３    基板
４    積層体
１０  構造体の製造装置
１１  照射台
１２  制御部
１３  照射部
２０  積層体の製造装置
３０  探針
【図１】
2016111260.tif 000007
【図２】
2016111260.tif 000008
【図３】
2016111260.tif 000009
【図４】
2016111260.tif 000010
【図５】
2016111260.tif 000011
【図６】
2016111260.tif 000012
【図７】
2016111260.tif 000013
【図８】
2016111260.tif 000014
【図９】
2016111260.tif 000015
【図１０】
2016111260.tif 000016
【図１１】
2016111260.tif 000017
【図１２】
2016111260.tif 000018
【図１３】
2016111260.tif 000019