(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子間力顕微鏡を用いて、微粒子のアレイをアセンブルする方法であって、
基板上に強誘電体膜を付着するステップと、
前記強誘電体膜の上に、前記原子間力顕微鏡でパターンをトレースして、前記強誘電体膜上に、帯電した領域および帯電しない領域のトレースされたパターンを残すステップと、
前記強誘電体膜のトレースされたパターン内に選択的に蓄積する、有機種で被覆されたナノサイズの粒子を有する組成物に、前記強誘電体膜を暴露するステップと、
前記蓄積されたナノサイズの粒子を加熱して、電気コンタクトを形成することによって、ナノサイズの回路内に導電リードを形成するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記強誘電体膜の暴露は、金属物質および半導体物質よりなる群から選ばれるナノサイズの誘電体粒子の化学種を含む溶液よりなる前記組成物を最初に選択するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記トレースは、前記原子間力顕微鏡の探針部材と前記基板との間の相対的位置決めを保持するＸ−Ｙテーブルによって与える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記トレースは、シリコンおよびタングステンよりなる群から選ばれる物質よりなる導電性探針部材である探針を選択するステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記基板上への強誘電体膜の付着は、微小保磁力を有する前記強誘電体膜の物質を選択するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記強誘電体膜の物質の選択は、Ｐｂ（Ｚｒx Ｔｉ1-x ）Ｏ3 （ＰＺＴ）、Ｂｉ4 Ｔｉ3 Ｏ12、ＳｒＢｉＴａＯ3 、ＳｒＢｉ2 ＮｂＴａＯ9 、ＳｒＢｉＴａ2 Ｏ9 、ＹＭｎＯ3 、Ｓｒ1-x Ｂａx Ｎｂ2 Ｏ6 よりなる群からである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記組成物への強誘電体膜の暴露は、前記強誘電体膜のトレースされたパターン内に電気泳動力によって選択的に蓄積する化学種を含む溶液よりなる静電的に帯電された組成物を選択するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記トレースは、前記探針部材によって、正，負，中性のバイアスで走査し、前記探針部材の下の強誘電体領域内の残留分極によって前記基板上に必要なパターンを形成するステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項９】
選択的化学蒸着によって追加の金属を付着することによって、ナノサイズの回路内に導電リードを形成する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
原子間力顕微鏡を用いて、微粒子のアレイをアセンブルする方法であって、
基板上に強誘電体膜を付着するステップと、
前記強誘電体膜の上に、前記原子間力顕微鏡でパターンをトレースして、前記強誘電体膜上に、帯電した領域および帯電しない領域のトレースされたパターンを残すステップと、
前記強誘電体膜のトレースされたパターン内に選択的に蓄積する、有機種で被覆されたナイサイズの粒子を有する組成物に、前記強誘電体膜を暴露するステップと、
前記蓄積されたナノサイズの粒子を加熱して、電気コンタクトを形成することによって、ナノサイズの回路内に導電リードを形成するステップを含み、
前記強誘電体膜の暴露は、金属物質および半導体物質よりなる群から選ばれるナノサイズの誘電体粒子の化学種を含む溶液よりなる前記組成物を最初に選択するステップを含む、方法。
【請求項１１】
前記トレースは、前記原子間力顕微鏡の探針部材と前記基板との間の相対的位置決めを保持するＸ−Ｙテーブルによって与える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記トレースは、シリコンおよびタングステンよりなる群から選ばれる物質よりなる導電性探針部材である探針を選択するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記基板上への強誘電体膜の付着は、微小保磁力を有する前記強誘電体膜の物質を選択するステップを含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記強誘電体膜の物質の選択は、Ｐｂ（Ｚｒx Ｔｉ1-x ）Ｏ3 （ＰＺＴ）、Ｂｉ4 Ｔｉ3 Ｏ12、ＳｒＢｉＴａＯ3 、ＳｒＢｉ2 ＮｂＴａＯ9 、ＳｒＢｉＴａ2 Ｏ9 、ＹＭｎＯ3 、Ｓｒ1-x Ｂａx Ｎｂ2 Ｏ6 よりなる群からである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
選択的化学蒸着によって追加の金属を付着することによって、ナノサイズの回路内に導電リードを形成する、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的には、ナノメータで測定される機能的な長さスケールを有する構造、特に、この構造を作製する方法に関する。ナノ構造のアセンブリは、電子的，光学的，磁気的な記憶デバイスを有することができる。
【０００２】
【従来の技術】
シリコンをベースとした電子デバイスおよび磁気記憶システムの小型化の制限は、水平方向に現れるので、新しい世代のナノ・デバイスが、注目されている。エレクトロニクスおよび記憶技術のナノスケール世界の競業物は、単電子トランジスタ，ナノチューブ，分子ワイヤ・クロスバ・メモリ，ナノスケール・パターニング磁気アレイなどを含んでいる。これらのシステムにおいては、有意なスイッチング特性が立証されているが、ロジック・チップまたはメモリ・チップ，磁気記憶システム用のこのようなナノ構造のアセンブリ，相互接続，アドレス指定は、むずかしい課題を残している。このことは、研究環境においてさえも、ナノスケール・エレメントの操作が困難であることの結果である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
サブミクロン・ベースの電子デバイスを作製する従来の方法は、電子ビーム・リソグラフィ技術、電気メッキ可能な物質を移送させるための“電気機械的絵筆”を作製する走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）を用いたナノ粒子の移動（米国特許第５，８６５，８７８号明細書）、ナノインプリント・リソグラフィ（マイクロコンタクト・プリント）、分子セル・アセンブリを用いる他の手法を含んでいる。残念なことに、この技術は、ナノ粒子／基板の相互作用を変調して、ナノ粒子または分子を効果的な方法で選択的にセルフ・アセンブリすることの手法を欠いている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
したがって、本発明は、原子間力顕微鏡を用いて、ナノ粒子／基板の相互作用を変調し、ナノ粒子または分子を選択的にセルフアセンブルさせることによって、微粒子または分子のアレイをアセンブルする方法に関する。この方法は、関連技術の制限および欠点による１つ以上の問題を実質的に除去する。
【０００５】
本発明は、高密度ナノスケール電子回路内のデバイス間の相互接続のためのパターンを作製する方法を提供する、あるいは高密度磁気記憶媒体のための選択パターニングされた磁気アレイを提供する。本発明は、電子デバイスまたは磁気記憶システムをナノメータスケールでアセンブルするために用いられる従来のリソグラフィ技術を越える利点を与え、あるいは原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）の探針でナノ粒子または分子を移動する技術を越える利点を与える。ＡＦＭ探針によるナノ構造の直接操作または配置は困難であり、選択された粒子または分子の、基板上の所望位置への移動，送り，付着の忠実度を保証するために、一定のモニタリングを必要とする。本発明の方法は、ナノ粒子／基板の相互作用を変調して、ナノ粒子または分子を選択的にサブアセンブルする。
【０００６】
ナノメータ・スケールでの安定な強誘電体磁区は、適切にバイアスされた金属探針を用いる原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によって、残留分極の種々の状態にすることができる。このことは、ナノスケール解像度を有する表面電位の持続性のあるパターニングを可能にする。このパターニングは、無極性溶媒を有する溶液からナノ粒子または分子が付着されるとき、あるいは化学蒸着（ＣＶＤ）プロセスにおいて選択分子分解が生じる場合に、ナノ粒子または分子が、局在化された強力な静電相互作用によって誘導されアセンブルされる。本発明は、強誘電体膜の表面電位をナノパターニングし、この表面電位を用いてナノ粒子または分子を選択的に吸着することによって、電子応用製品のためのナノ粒子または分子のパターンをアセンブルする。
【０００７】
この方法の主要な特徴は、薄膜の自由表面に分極の任意のパターンを生成できることである。処理される基板の選択された領域内での電気泳動力の影響下で、選択的に吸着または蓄積する化学種を含む溶液に、自由表面を暴露する。分子または粒子は、電気的に帯電された種とすることができ、したがって帯電した電荷とは反対の電荷領域に選択的に引き付けられる、すなわち、電気泳動的な力（electrophoretic force）によって引き付けられる。あるいはまた、化学種は、高分極性であるが、帯電されないものとすることができ、その分極された表面領域によって生成された高電界勾配を有する領域に引き付けられる、すなわち非電気泳動的な力（dielectrophoretic force）によって引き付けられる。
【０００８】
さらに、本発明は、原子間力顕微鏡を用いて、微粒子のアレイを組合わせる方法であって、基板上に強誘電体膜を付着するステップと、前記強誘電体膜の上に、前記原子間力顕微鏡でパターンをトレースして、前記強誘電体膜上に、帯電した磁区および帯電しない磁区のトレースされたパターンを残すステップと、前記強誘電体膜のトレースされたパターン内に選択的に蓄積する、有機種で被覆されたナイサイズの粒子を有する組成物に、前記強誘電体膜を暴露するステップとを含む方法を提供する。
【０００９】
本発明のさらなる特徴および利点は、発明の詳細な説明に述べられており、一部は発明の詳細な説明から明らかになるであろう。あるいは、本発明のプラクティスによって学習することができる。本発明の目的および他の利点は、明細書，図面，特許請求の範囲で特に示されている方法によって、達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１および図２において、本発明は、ナノ粒子，分子，または分子分解の局在化製品の構造をアセンブルするために、ナノスケールの解像度で表面をプレパターニングすることによって、構造を作製する方法を提供する。安定なナノメータ・スケールの強誘電体磁区を、適切にバイアスされた金属探針を用いる原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を使用して、種々の状態の残留分極で、形成することができる。このことは、ナノスケールの解像度を有する表面電位の持続的なパターニングを可能にする。このパターニングは、無極性溶媒を含む溶液からナノ粒子または分子が付着されるとき、局在化された強力な静電相互作用によって、ナノ粒子または分子が誘導されアセンブルされる、またはＣＶＤプロセスで選択的な分子分解が生じる箇所を描くために用いられる。２つの逆に分極した表面領域の近接、および分極の大きさを調整して、表面での相対電界強度を制御し、これにより中性ではあるが分極性のナノ粒子または分子の付着を制御する。この方法は、ナノメータ・スケールで回路を作製するのに有用である。
【００１１】
走査型プローブ顕微鏡を用いて、１００オングストロームより小さいサイズを有するナノサイズの構造を観察することができ、単一原子（約２オングストローム）さえも観察することができる。強誘電体の磁区のサイズは、約１００オングストロームであるから、強誘電体磁区のアップ／ダウン／ニュートラル制御を、このような走査型プローブ顕微鏡を用いて調整することができる。このような目的に用いられる好適なプローブ顕微鏡は、金属探針を有する原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）である。図１に示されるように、強誘電体分極を用い、ＡＦＭの金属探針１３を使い探針の動きを制御して、強誘電体膜の分極パターンを作成することによって、強誘電体膜１２のアップ，ダウン，またはニュートラルの磁区を制御することができる。分極パターンは、導電性ナノ探針１３を用いて、強誘電体膜１２の磁区に残留分極を生じさせることによって、基板１１上の強誘電体膜１２上に形成される。この分極パターンは、静電的結合組成物が付着され、続いて過剰の非結合材料を除去することによって処理される。
【００１２】
図２に示す本発明のステップ１において、強誘電体薄膜材料１２を、加工物を形成する基板上に被覆する。膜１２と直接に接触しない導電層を有する基板が適切である。基板材料の例は、ＳｉまたはＡｌ2 Ｏ3 ／Ｐｔ、ＳｉまたはＡｌ2 Ｏ3 ／Ｐｔ／ＳＴＯ、ＮｂドープトＳＴＯ、ＳＴＯ／ＳＲＯを含むが、これらに限定されるものではない。ここに、ＳＴＯは、ＳｒＴｉＯ3 を表し、ＳＲＯはＳｒＲｕＯ3 を表している。膜１２は、ＡＦＭ探針の適切な電圧によって反転が可能な保磁力を有する強誘電体材料であり、例えば、Ｐｂ（Ｚｒx Ｔｉ1-x ）Ｏ3 （ＰＺＴ），Ｂｉ4 Ｔｉ3 Ｏ12，ＳｒＢｉＴａＯ3 ，ＳｒＢｉ2 ＮｂＴａＯ9 ，ＳｒＢｉ2 Ｔａ2 Ｏ9 ，ＹＭｎＯ3 ，Ｓｒ1-x Ｂａx Ｎｂ2 Ｏ6 （Ｍａｔ．Ｒｅｓ．Ｓｏｃ．Ｓｙｍｐ．Ｐｒｏｃ．Ｖｏｌ４３３，Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｓｏｃ．１９９６参照）のような材料である。探針１３は、ＡＦＭ導電性探針である。
【００１３】
本発明のステップ２は、探針１３の動きによって、必要なパターン制御を与える。探針の動きは、加工物上での正確な位置決めのためのＸ−Ｙモータ駆動ステージの相対位置決めによって、典型的に与えられる。
【００１４】
ステップ３において、強誘電体薄膜１２は、以降の処理のために準備される。以降の処理では、３次元ヘテロ構造が、導電性微粒子の作製ラインの一例が示されている図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の以下の例において説明されるように構成される。このような粒子配置を用いて、以下の例に示すように、導電回路をナノスケール方式で作製することができる。
【００１５】
図３（Ａ）は、例えば、パルスレーザ付着によって、導電性基板１１上へ強誘電体膜が付着され、続いて技術上周知の標準技術を用いて電極構造を作製する、最初の処理を示している。電極構造は、２個の金属電極２０，３０よりなり、これらは強誘電体膜上で１ミクロン分離している。次に、露出した強誘電体膜を、リソグラフィ技術および周知のミリング技術を用いて、前記電極に接続された１ミクロン×１ミクロンのアイランド１２にパターニングする。
【００１６】
図３（Ｂ）において、原子間力顕微鏡を用いて、基板１１に対してバイアスされる導電性探針１３によって、強誘電体膜１２を走査する。このことは、探針直下の強誘電体磁区内の残留分極の選択を可能にする。ＡＦＭ探針１３により走査することによって、残留分極のパターンを、ナノスケールの解像度で作成して、表面を正，負，中性領域に変調することができる。正の磁区または負の磁区のいずれかを、形成すべき所望の構造に対して用いる。この例では、所望のパターニング領域を負に走査することにより、ワイヤが形成される所望の強誘電体残留分極トレース２５を残し、周囲領域は分極されない。パターニングされた強誘電体２５は、表面電位のパターンを有する。このことは、基板が無極性溶液／懸濁液によって暴露されるときに、強力な静電相互作用により、ナノ粒子または分子の吸着を増大しまたは妨げる。続いて、過剰な非結合材料は、洗い流される。したがって、ナノ粒子のアレイを、無極性溶液からのナノ粒子のアセンブリ３５を示す図３（Ｃ）に示すように、アセンブルすることができる（ナノ粒子はＭｕｒｒａｙ等の方法に従って準備でき、例えば、ヘキサン溶液内のオレイン酸基およびオレイルアミン基によって被覆されたＦｅＰｔ粒子である（Ｓｃｉｅｎｃｅ（ＵＳＡ）Ｖｏｌ．２８７，Ｎｏ．５４６０，１７  Ｍａｒｃｈ  ２０００，１９８９−９１ページ））。次に、上記方法による融合（ｆｕｓｉｎｇ）を、温度を上昇させて、粒子の有機被膜を分解することによって行い、２つの電極間にナノワイヤの相互接続を形成する。あるいはまた、より頑強な接続を、アルミニウムの付着のためのＫ．Ｔｓｕｂｏｕｃｈｉ等の方法（Ｔｈｉｎ  Ｓｏｌｉｄ  Ｆｉｌｍｓ，２２８，３１２（１９９８））に続く金属の選択化学蒸着（ＣＶＤ）によって実現できる。この方法は、水素化ジメチルアルミニウム［ＤＭＡＨ：（ＣＨ3 ）2 ＡｌＨ］およびＨ2 を用い、非常に選択的である。ＤＭＡＨ分子は、自由電子を保持することのできる面（すなわち金属）上に吸着されると、分解して付着され、絶縁面上には付着しない。したがって、この方法に従うことによって、微小ナノスケール粒子の配置によって画定されたライン上にＡｌを選択的に付着することができ、および細いが厚い金属ラインを形成することができる。
【００１７】
図２の実行ステップ３の第２の例において、薄い強誘電体膜を、３次元ヘテロ構造を構成する以降の処理のために準備する。ヘテロ構造の構成には、Ｒｕｂｎｅｒ等の米国特許第５，５１８，７６７号および第５，５３６，５７３号明細書“Molecular self-assembly of electrically conductive polymers”に開示されている方法を用いることができる。なお、これら米国特許明細書の内容は、本願明細書の内容に含まれるものとする。これらの米国特許は、均一に帯電された表面での高分子イオン種の選択吸着のための方法であって、表面を正味の正電荷または負電荷を有するように形成する方法を提供している。帯電した表面を、イオン種（表面が負に帯電しているときには正イオン、逆に、表面が正に帯電しているときには負イオン）を含む溶液に暴露する。イオンの連続する吸着は、初期の電荷不均衡を補償し、電気二重層を形成する。これにより、元の表面分極とは逆の電荷を与える。この表面を、最初のイオン溶液に対し逆電荷の負イオンを含む新しい溶液に暴露することは、第２の化学層の選択吸着、および電気二重層の再形成を生じさせ、これにより、表面の極性を保存する。これらの選択吸着ステップの繰返しは、多層の制御された作製に通じる。多層の各層の化学特性および繰返しユニットの数を、正確に制御できる。化学特性のこのナノメータスケールの変調は、この２次元層化手順を用いることによって、有機ＬＥＤおよび有機電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）の作製のために用いられてきた。
【００１８】
強誘電体膜の表面をパターニングするために、上記ステップ１および２において導電性探針１３を用いて構造を初期パターニングすることに、本発明を用いることは、米国特許第５，５１８，７６７号および第５，５３６，５７３号明細書に開示されている方法（単独で用いられるとき）を越えた利点を与える。特に、正，負，または中性の表面電荷の任意のサブミクロン領域を形成できることは、３次元（２次元層を形成する基板に垂直のみではない）で変調できる膜の成長を可能にする。第２の例では、正に帯電された領域および中性領域でパターニングされた強誘電体表面を、米国特許第５，５１８，７６７号および第５，５３６，５７３号明細書に開示された第３の方法に従って処理する。この第３の方法は、ドープト・ポリピロール層および硫酸化ポリスチレン層の交互接着のための正に帯電した表面を必要とする。したがって、パターンの正に帯電した領域は、導電層で被覆され、中性領域は導電層で被覆されず、これにより有機導体のラインを容易に形成できる。
【００１９】
基板の選択領域上への化学種の吸着は、新しい種類のナノ多孔性物質を与える。ナノ多孔性物質では、基板の表面に形成される分極テンプレートによって、孔サイズおよび孔間隔を調整できる。吸着する化学種を、熱的，光化学的，または化学的な開始段階（ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ）時に、活性化および重合化できるように、選ぶことができる。この時点で、過剰な物質を、基板から除去して、３次元ヘテロ構造を基板に融合する最終ステップの準備をする。
【００２０】
図２のステップ４において、これら組成物の融合は、吸着された化学種の重合／橋かけ結合によって生じ、パターニングされた表面の電荷によって形成された横方向変調を固定し、新しく形成された表面層を連続膜とする。
【００２１】
本発明の使用は、種々のセンサ応用製品のための化学的選択フィルタとして働くことのできる膜を提供する。センサ応用製品では、膜組成物の詳細な構造および孔のサイズおよび間隔を、センサの選択性および感度を最適にするように構成することができる。表面アセンブル膜は、また、膜のパターンを下側基板に転写するための、以降のウェット・エッチングまたはドライ・エッチング（イオン・ミリングまたは反応性イオン・エッチング）処理のためのコンタクト・マスクとして用いることができる。さらに、変調された膜よりなるこの連続する融合膜がいったん形成されると、それは新しい面に転写できる。膜の成長時に付着された最終的な化学層が、他の面への接着について高い親和性を有するならば、このような膜を、膜を他の基板に接触させることによって、転写することができる。また、新しい面へのこの膜の接着力を増大させるための十分な処理の後、２つのナノ構造を、形成された膜が新しい面に引き付けられ、元のパターニングされた強誘電体膜から剥離するようにして、引き離すことができる。次に、元のパターニングされた基板を再び用いて、他の膜を形成して、トレースされたパターニング膜に実現される表面パターニングの反覆複製を可能にする繰返しプロセスを与える。
【００２２】
本発明を、好適な実施の形態によって説明したが、当業者は、本発明の趣旨と範囲内で本発明を変形できることがわかるであろう。
【００２３】
まとめとして、本発明の構成に関して以下の事項を開示する。
（１）原子間力顕微鏡を用いて、微粒子のアレイをアセンブルする方法であって、
基板上に強誘電体膜を付着するステップと、
前記強誘電体膜の上に、前記原子間力顕微鏡でパターンをトレースして、前記強誘電体膜上に、帯電した磁区および帯電しない磁区のトレースされたパターンを残すステップと、
前記強誘電体膜のトレースされたパターン内に選択的に蓄積する、有機種で被覆されたナイサイズの粒子を有する組成物に、前記強誘電体膜を暴露するステップと、
を含む方法。
（２）前記強誘電体膜の暴露は、金属物質および半導体物質よりなる群から選ばれるナノサイズの誘電体粒子の化学種を含む溶液よりなる前記組成物を最初に選択するステップを含む、上記（１）に記載の方法。
（３）前記トレースは、前記原子間力顕微鏡の探針部材と前記基板との間の相対的位置決めを保持するＸ−Ｙテーブルによって与える、上記（１）に記載の方法。
（４）前記トレースは、シリコンおよびタングステンよりなる群から選ばれる物質よりなる導電性探針部材である探針を選択するステップを含む、上記（３）に記載の方法。
（５）前記基板上への強誘電体膜の付着は、微小保磁力を有する前記強誘電体膜の物質を選択するステップを含む上記（１）に記載の方法。
（６）前記強誘電体膜の物質の選択は、Ｐｂ（Ｚｒx Ｔｉ1-x ）Ｏ3 （ＰＺＴ），Ｂｉ4 Ｔｉ3 Ｏ12，ＳｒＢｉＴａＯ3 ，ＳｒＢｉ2 ＮｂＴａＯ9 ，ＳｒＢｉＴａ2 Ｏ9 ，ＹＭｎＯ3 ，Ｓｒ1-x Ｂａx Ｎｂ2 Ｏ6 よりなる群からである、上記（５）に記載の方法。
（７）前記組成物への強誘電体膜の暴露は、前記強誘電体膜のトレースされたパターン内に電気泳動力によって選択的に蓄積する化学種を含む溶液よりなる静電的に帯電された組成物を選択するステップを含む上記（１）に記載の方法。
（８）前記トレースは、前記探針部材によって、正，負，中性のバイアスで走査し、前記探針部材の下の強誘電体磁区内の残留分極によって前記基板上に必要なパターンを形成するステップを含む、上記（３）に記載の方法。
（９）前記蓄積されたナノサイズの粒子を加熱して、電気コンタクトを形成することによって、ナノサイズの回路内に導電リードを形成する、上記（１）に記載の方法。
（１０）選択的化学蒸着によって追加の金属を付着することによって、ナノサイズの回路内に導電リードを形成する、上記（９）に記載の方法。
（１１）前記組成物への強誘電体膜の暴露は、前記強誘電体膜のトレースされたパターン内に非電気泳動的な力（dielectrophoretic force）によって選択的に蓄積する化学種を含む溶液よりなる高分極性組成物を選択するステップを含む上記（１）に記載の方法。
（１２）第１の加工物上に３次元サブミクロン・ヘテロ構造を作製する方法であって、
原子間力顕微鏡によって前記第１の加工物上の強誘電体膜上に変調されたパターンをトレースするステップと、
前記パターン上に化学種を吸着するステップとを含み、前記トレースするステップが、前記強誘電体膜上に分極テンプレートを作製する、方法。
（１３）前記第１の加工物の選択された領域に吸着された前記化学種は、熱的開始段階，光化学的開始段階，化学的開始段階よりなる群から選ばれる方法によって、活性化された重合による融合を可能にする特性によって特徴づけられる物質である、上記（１２）に記載の方法。
（１４）第２の加工物を設けるステップと、
前記第１の加工物の選択された領域に吸着された前記化学種を、前記第２の加工物に転写するステップと、
前記第２の加工物への前記吸着された化学種の接着力を増強するために、前記吸着された化学種を処理するステップと、
をさらに含む方法。
（１５）前記第１の加工物をテンプレートとして繰返し用いるステップをさらに含む、上記（１４）に記載の方法。
（１６）前記トレースは、正，負，中性のバイアスでの原子間力顕微鏡の走査を含み、前記原子間力顕微鏡の探針は、前記強誘電体内の強誘電体磁区内の残留分極によって、前記基板上に前記パターンを形成するステップを含む、上記（１２）に記載の方法。
（１７）前記トレースは、前記原子間力顕微鏡の探針部材と前記基板との間の相対的位置決めを保持するＸ−Ｙテーブルによって与える、上記（１６）に記載の方法。
（１８）前記トレースは、シリコンおよびタングステンよりなる群から選ばれる物質よりなる探針を選択するステップを含む、上記（１７）に記載の方法。
（１９）前記基板上への強誘電体膜の付着は、微小保磁力を有する前記強誘電体膜の物質を選択するステップを含む上記（１２）に記載の方法。
（２０）前記強誘電体膜の物質の選択は、Ｐｂ（Ｚｒx Ｔｉ1-x ）Ｏ3 （ＰＺＴ），Ｂｉ4 Ｔｉ3 Ｏ12，ＳｒＢｉＴａＯ3 ，ＳｒＢｉ2 ＮｂＴａＯ9 ，ＳｒＢｉＴａ2 Ｏ9 ，ＹＭｎＯ3 ，Ｓｒ1-x Ｂａx Ｎｂ2 Ｏ6 よりなる群からである、上記（５）に記載の方法。
（２１）原子間力顕微鏡を用いて、微粒子のアレイをアセンブルする方法であって、
基板上に強誘電体膜を付着するステップと、
前記強誘電体膜の上に、前記原子間力顕微鏡でパターンをトレースして、前記強誘電体膜上に、帯電した磁区および帯電しない磁区のトレースされたパターンを残すステップと、
前記強誘電体膜のトレースされたパターン内に選択的に蓄積する、有機種で被覆されたナイサイズの粒子を有する組成物に、前記強誘電体膜を暴露するステップとを含み、
前記強誘電体膜の暴露は、金属物質および半導体物質よりなる群から選ばれるナノサイズの誘電体粒子の化学種を含む溶液よりなる前記組成物を最初に選択するステップを含む、方法。
（２２）前記トレースは、前記原子間力顕微鏡の探針部材と前記基板との間の相対的位置決めを保持するＸ−Ｙテーブルによって与える、上記（２１）に記載の方法。
（２３）前記トレースは、シリコンおよびタングステンよりなる群から選ばれる物質よりなる導電性探針部材である探針を選択するステップを含む、上記（２２）に記載の方法。
（２４）前記基板上への強誘電体膜の付着は、微小保磁力を有する前記強誘電体膜の物質を選択するステップを含む上記（２１）に記載の方法。
（２５）前記強誘電体膜の物質の選択は、Ｐｂ（Ｚｒx Ｔｉ1-x ）Ｏ3 （ＰＺＴ），Ｂｉ4 Ｔｉ3 Ｏ12，ＳｒＢｉＴａＯ3 ，ＳｒＢｉ2 ＮｂＴａＯ9 ，ＳｒＢｉＴａ2 Ｏ9 ，ＹＭｎＯ3 ，Ｓｒ1-x Ｂａx Ｎｂ2 Ｏ6 よりなる群からである、上記（２４）に記載の方法。
（２６）前記蓄積されたナノサイズの粒子を加熱して、電気コンタクトを形成することによって、ナノサイズの回路内に導電リードを形成する、上記（２１）に記載の方法。
（２７）選択的化学蒸着によって追加の金属を付着することによって、ナノサイズの回路内に導電リードを形成する、上記（２６）に記載の方法。
（２８）前記組成物への強誘電体膜の暴露は、前記強誘電体膜のトレースされたパターン内に非電気泳動的な力（dielectrophoretic force）によって選択的に蓄積する化学種を含む溶液よりなる高分極性組成物を選択するステップを含む上記（２１）に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を説明するための図である。
【図２】本発明の好適な方法を説明するフロー図である。
【図３】本発明の方法を用いてナノワイヤ・デバイスを作製するシーケンスを示す図である。
【符号の説明】
１１  基板
１２  強誘電体膜
１３  導電性ナノ探針
２０，３０  金属電極
２５  強誘電体
３５  ナノ粒子のアセンブリ
【図１】
0003752183.tif 000002
【図２】
0003752183.tif 000003
【図３】
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