JPH1166654A - 微細構造の作製法、微細構造、磁気センサ、磁気記録媒体および光磁気記録媒体 - Google Patents
微細構造の作製法、微細構造、磁気センサ、磁気記録媒体および光磁気記録媒体Info
- Publication number
- JPH1166654A JPH1166654A JP9221466A JP22146697A JPH1166654A JP H1166654 A JPH1166654 A JP H1166654A JP 9221466 A JP9221466 A JP 9221466A JP 22146697 A JP22146697 A JP 22146697A JP H1166654 A JPH1166654 A JP H1166654A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fine
- layer
- fine particles
- colloidal
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Semiconductor Memories (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 微細構造の平均間隔、相互配置の制御を可能
にし、微細構造の集積密度を大きくする。 【解決手段】 薄い自然酸化膜を有するＳｉ基板１０の
表面上にアミノシラン吸着層２５を形成したのち、カル
ボキシレート処理を施した平均粒径５０ｎｍのポリスチ
レンコロイド微粒子４０をアミノシラン吸着層２５の表
面に付着させ、ポリスチレンコロイド微粒子４０をエッ
チングマスクとして、炭化フッ素系エッチングガスを用
いたリアクティブイオンエッチングを行なって微細柱状
構造１００を作製し、残ったポリスチレン微粒子４１お
よびアミノシラン吸着層２５を引き続く酸素プラズマア
ッシングにより完全に除去する。
にし、微細構造の集積密度を大きくする。 【解決手段】 薄い自然酸化膜を有するＳｉ基板１０の
表面上にアミノシラン吸着層２５を形成したのち、カル
ボキシレート処理を施した平均粒径５０ｎｍのポリスチ
レンコロイド微粒子４０をアミノシラン吸着層２５の表
面に付着させ、ポリスチレンコロイド微粒子４０をエッ
チングマスクとして、炭化フッ素系エッチングガスを用
いたリアクティブイオンエッチングを行なって微細柱状
構造１００を作製し、残ったポリスチレン微粒子４１お
よびアミノシラン吸着層２５を引き続く酸素プラズマア
ッシングにより完全に除去する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は１００ｎｍ以下のス
ケールの微細柱状構造、微細トレンチ、微細孔、微細パ
ターン薄膜等が形成された微細構造の作製法、微細構
造、磁気センサ、磁気記録媒体および光磁気記録媒体に
関するものである。
ケールの微細柱状構造、微細トレンチ、微細孔、微細パ
ターン薄膜等が形成された微細構造の作製法、微細構
造、磁気センサ、磁気記録媒体および光磁気記録媒体に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ホトリソグラフィーによる現状のリソグ
ラフィー技術では、１００ｎｍ以下のスケールの微細構
造作製技術を実現することは困難である。したがって、
量産性を損なうことなく１００ｎｍ以下のスケールの寸
法を有する微細構造を作製するには、リソグラフィーの
寸法限界を補う作製技術が用いられて来た。たとえば、
公知例１（國尾武光、大屋秀市、「ギガビット時代のＤ
ＲＡＭ技術」、応用物理、第６５巻、第１１号、pp.110
6-1113.）に示されているＨＳＧ構造がある。この技術
は、シリコンＣＶＤの膜成長初期過程に現れる縞状Ｓｉ
（シリコン）薄膜を利用して、ＤＲＡＭに用いられる容
量電極表面に半径２０ｎｍ程度の半球状シリコンを付着
させるものであり、リソグラフィー工程に負担をかけず
に、電極表面積を２倍にする技術である。また、公知例
２（H. W. Deckman, J. H. Dunsmir, "Application of
surface textures produced with natural lithograph
y", Journal of Vacuum Science and Technology, Vol.
B1 (4), 1983, pp.1109-1112.）では、約０．５μｍの
ラテックスコロイドを用いたパタン形成技術が提案され
ている。また、公知例３（A. Blondel, J. P. Meier,
B. Doudin, and J. -Ph. Ansermet, "Giant magnetores
istance of nanowires of multilayers," Applied Phys
ics Letters, vol. 65, no. 23, pp.3019-3021.）で
は、ポリカーボネート膜を用いたフィルター中に存在す
るナノメータスケールの微細孔を利用して、巨大磁気抵
抗効果を発現する磁性金属多層構造の細線を製作した例
が示されている。
ラフィー技術では、１００ｎｍ以下のスケールの微細構
造作製技術を実現することは困難である。したがって、
量産性を損なうことなく１００ｎｍ以下のスケールの寸
法を有する微細構造を作製するには、リソグラフィーの
寸法限界を補う作製技術が用いられて来た。たとえば、
公知例１（國尾武光、大屋秀市、「ギガビット時代のＤ
ＲＡＭ技術」、応用物理、第６５巻、第１１号、pp.110
6-1113.）に示されているＨＳＧ構造がある。この技術
は、シリコンＣＶＤの膜成長初期過程に現れる縞状Ｓｉ
（シリコン）薄膜を利用して、ＤＲＡＭに用いられる容
量電極表面に半径２０ｎｍ程度の半球状シリコンを付着
させるものであり、リソグラフィー工程に負担をかけず
に、電極表面積を２倍にする技術である。また、公知例
２（H. W. Deckman, J. H. Dunsmir, "Application of
surface textures produced with natural lithograph
y", Journal of Vacuum Science and Technology, Vol.
B1 (4), 1983, pp.1109-1112.）では、約０．５μｍの
ラテックスコロイドを用いたパタン形成技術が提案され
ている。また、公知例３（A. Blondel, J. P. Meier,
B. Doudin, and J. -Ph. Ansermet, "Giant magnetores
istance of nanowires of multilayers," Applied Phys
ics Letters, vol. 65, no. 23, pp.3019-3021.）で
は、ポリカーボネート膜を用いたフィルター中に存在す
るナノメータスケールの微細孔を利用して、巨大磁気抵
抗効果を発現する磁性金属多層構造の細線を製作した例
が示されている。
【０００３】以上の公知例に示されたように、電子デバ
イス、大容量記録技術などのエレクトロニクス関連技術
の今後の発展において、微細構造を作製することが重要
な課題となりつつある。
イス、大容量記録技術などのエレクトロニクス関連技術
の今後の発展において、微細構造を作製することが重要
な課題となりつつある。
【０００４】また、公知例４（Bruce W. Alphenaar, Z.
A. K. Durrani, A. P. Heberle, and M. Wagner, Appl
ied Physics Letters, vol. 66, no. 10, 1995, pp.123
4-1236.）では、金の蒸着によって得られる島状薄膜を
エッチングマスクとして用い、微細柱状構造を形成して
いる。また、公知例５（Tetusya Tada, Ali Hamoudi,an
d Toshihiko Kanayama, Applied Physics Letters, vo
l. 70, no. 19, 1997,pp.2538-2540.）においても、数
ｎｍのＡｕＰｄ合金クラスターの蒸着とＥＣＲ（electr
on cyclotron resonance）プラズマエッチングとの組み
合わせにて微細柱状構造を得ている。
A. K. Durrani, A. P. Heberle, and M. Wagner, Appl
ied Physics Letters, vol. 66, no. 10, 1995, pp.123
4-1236.）では、金の蒸着によって得られる島状薄膜を
エッチングマスクとして用い、微細柱状構造を形成して
いる。また、公知例５（Tetusya Tada, Ali Hamoudi,an
d Toshihiko Kanayama, Applied Physics Letters, vo
l. 70, no. 19, 1997,pp.2538-2540.）においても、数
ｎｍのＡｕＰｄ合金クラスターの蒸着とＥＣＲ（electr
on cyclotron resonance）プラズマエッチングとの組み
合わせにて微細柱状構造を得ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、公知例４、５
に示された微細柱状構造の作製法においては、微細柱状
構造の平均間隔、相互配置の制御が不可能である。
に示された微細柱状構造の作製法においては、微細柱状
構造の平均間隔、相互配置の制御が不可能である。
【０００６】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたもので、微細構造の平均間隔、相互配置の制御が可
能である微細構造の作製法、集積密度が大きい微細構
造、磁気センサ、磁気記録媒体、光磁気記録媒体を提供
することを目的とする。
れたもので、微細構造の平均間隔、相互配置の制御が可
能である微細構造の作製法、集積密度が大きい微細構
造、磁気センサ、磁気記録媒体、光磁気記録媒体を提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明においては、基板上に表面が被覆分子層によ
って被覆されかつ直径が１００ｎｍ以下のコロイド微粒
子を付着させ、上記コロイド微粒子をマスクとして上記
基板を加工する。
め、本発明においては、基板上に表面が被覆分子層によ
って被覆されかつ直径が１００ｎｍ以下のコロイド微粒
子を付着させ、上記コロイド微粒子をマスクとして上記
基板を加工する。
【０００８】この場合、上記基板上に付着された上記コ
ロイド微粒子の互いの平均間隔を上記コロイド微粒子の
直径と同程度とする。
ロイド微粒子の互いの平均間隔を上記コロイド微粒子の
直径と同程度とする。
【０００９】また、上記基板上に付着した上記コロイド
微粒子をリアクティブイオンエッチングによってより小
さい粒径の微粒子にする。
微粒子をリアクティブイオンエッチングによってより小
さい粒径の微粒子にする。
【００１０】また、上記基板上に付着した上記コロイド
微粒子をイオンミリングによってより小さい粒径の微粒
子にする。
微粒子をイオンミリングによってより小さい粒径の微粒
子にする。
【００１１】また、上記コロイド微粒子をマスクにして
二次マスク層を形成する。
二次マスク層を形成する。
【００１２】また、上記基板上に付着した上記コロイド
微粒子に斜め蒸着を行なって二次マスク層を形成する。
微粒子に斜め蒸着を行なって二次マスク層を形成する。
【００１３】また、微細構造において、断面直径が１０
０ｎｍ以下でかつアスペクト比が１以上の微細柱状構造
を上記断面直径と同程度の平均間隔を隔てて形成する。
０ｎｍ以下でかつアスペクト比が１以上の微細柱状構造
を上記断面直径と同程度の平均間隔を隔てて形成する。
【００１４】また、微細構造において、開口径が１００
ｎｍ以下でかつアスペクト比が１以上の微細トレンチま
たは微細孔が上記開口径と同程度の平均間隔を隔てて形
成する。
ｎｍ以下でかつアスペクト比が１以上の微細トレンチま
たは微細孔が上記開口径と同程度の平均間隔を隔てて形
成する。
【００１５】また、上記の微細構造を上記の微細構造の
作製法よって作製する。
作製法よって作製する。
【００１６】この場合、誘電体材料からなる上記微細柱
状構造を形成する。
状構造を形成する。
【００１７】また、誘電体材料からなる層に上記微細ト
レンチまたは上記微細孔を形成する。
レンチまたは上記微細孔を形成する。
【００１８】また、上記微細トレンチまたは上記微細孔
内に磁性体層を形成する。
内に磁性体層を形成する。
【００１９】また、上記磁性体層を多層構造とする。
【００２０】また、磁気センサにおいて、上記微細トレ
ンチまたは上記微細孔内に上記磁性体層が形成された微
細構造を用いる。
ンチまたは上記微細孔内に上記磁性体層が形成された微
細構造を用いる。
【００２１】また、磁気記録媒体において、上記微細ト
レンチまたは上記微細孔内に上記磁性体層が形成された
微細構造を用いる。
レンチまたは上記微細孔内に上記磁性体層が形成された
微細構造を用いる。
【００２２】また、光磁気記録媒体において、上記微細
トレンチまたは上記微細孔内に上記磁性体層が形成され
た微細構造を用いる。
トレンチまたは上記微細孔内に上記磁性体層が形成され
た微細構造を用いる。
【００２３】
【発明の実施の形態】公知例６（川口春馬、室井宗一、
「ポリマーコロイド」、高分子学会編、共立出版、198
9）、公知例７（T. Sato, D. G. Hasko, and H. Ahmed,
"Nanoscale colloidal particles: Monolayer organiz
ation and patterning," J. Vac. Sci.& Tech. B15(1),
Jan/Feb 1997, pp.45-48.）に溶媒中に分散されたポリ
スチレンコロイド微小球、貴金属コロイド微粒子が示さ
れている。そして、ポリスチレンコロイド微小球、貴金
属コロイド微粒子等のコロイド微粒子表面はサーファク
タント（surfactant）層、リガント（ligand）層などの
被覆分子層によって覆われており、被覆分子層の立体障
害効果によってコロイド微粒子がワァンデルワールス引
力に打ち勝って、凝集せずに安定に分散することがで
き、また被覆分子層が溶媒中で電離することによって生
ずる電荷を担っている場合があり、この場合にはコロイ
ド微粒子同士は互いに斥力を及ぼしあっており、この斥
力によってコロイド微粒子の互いの平均間隔が所定値以
上に保たれる。
「ポリマーコロイド」、高分子学会編、共立出版、198
9）、公知例７（T. Sato, D. G. Hasko, and H. Ahmed,
"Nanoscale colloidal particles: Monolayer organiz
ation and patterning," J. Vac. Sci.& Tech. B15(1),
Jan/Feb 1997, pp.45-48.）に溶媒中に分散されたポリ
スチレンコロイド微小球、貴金属コロイド微粒子が示さ
れている。そして、ポリスチレンコロイド微小球、貴金
属コロイド微粒子等のコロイド微粒子表面はサーファク
タント（surfactant）層、リガント（ligand）層などの
被覆分子層によって覆われており、被覆分子層の立体障
害効果によってコロイド微粒子がワァンデルワールス引
力に打ち勝って、凝集せずに安定に分散することがで
き、また被覆分子層が溶媒中で電離することによって生
ずる電荷を担っている場合があり、この場合にはコロイ
ド微粒子同士は互いに斥力を及ぼしあっており、この斥
力によってコロイド微粒子の互いの平均間隔が所定値以
上に保たれる。
【００２４】一方、これらのコロイド微粒子をコロイド
微粒子同士が上下に重なり合うことなく均等に基板上に
付着させる方法が公知例７に示されている。このような
付着方法の特徴は、各コロイド微粒子に適合した両親媒
性分子を単分子層または単分子層以下の密度だけ基板上
に付着させる点にある。
微粒子同士が上下に重なり合うことなく均等に基板上に
付着させる方法が公知例７に示されている。このような
付着方法の特徴は、各コロイド微粒子に適合した両親媒
性分子を単分子層または単分子層以下の密度だけ基板上
に付着させる点にある。
【００２５】図１、図２により本発明に係る微細柱状構
造の作製法について説明する。まず、図１(ａ)に示すよ
うに、Ｓｉ基板１０の表面にＳｉＯ2層１５を形成した
のち、酸素プラズマアッシング等を用いる有機汚染物質
除去処理を施す。この場合、ＳｉＯ2層１５はＳｉ基板
１０の表面に生ずる数ｎｍ以下の自然酸化膜でも十分に
その目的を達成することができる。また、ＳｉＯ2層１
５の表面はＯＨ基２０によって終端されている。つぎ
に、図１(ｂ)に示すように、Ｓｉ基板１０を常温の５ｍ
Ｍ（モル）程度のアミノシラン（(3-2-(Aminoethylamin
o) propyltrimethoxysilane, APTMS）水溶液に５分程度
浸すことにより、ＳｉＯ2層１５の表面にアミノシラン
分子を吸着させたのち、純粋洗浄を行ない、１２０℃の
オーブン内にて３０分程度加熱して反応を完成させるこ
とにより、単分子層以下の密度のアミノシラン吸着層２
５を形成する。このアミノシラン処理によってＳｉＯ2
層１５の表面はアミノシラン分子の一部であるアミノ基
２３によって終端される。つぎに、平均粒径２０ｎｍの
金コロイド微粒子３０を含む金コロイド水溶液中にアミ
ノシラン処理されたＳｉ基板１０を浸す。この場合、図
２(ａ)に示すように、金コロイド微粒子３０の表面に
は、その生成過程で発生するサーファクタント層である
クエン酸イオン吸着層３５が存在しており、クエン酸イ
オン吸着層３５のイオンが担う電荷によって金コロイド
微粒子３０が溶液中に分散し、盛んにブラウン運動をし
ている。その結果、これら金コロイド微粒子３０は溶液
中に浸されたＳｉ基板１０のＳｉＯ2層１５の表面に衝
突する機会を持つ。そして、ＳｉＯ2層１５の表面に金
コロイド微粒子３０が衝突したときには、アミノ基２３
の金コロイド微粒子３０の表面に対する反応性により速
やかに化学結合が形成され、金コロイド微粒子３０はＳ
ｉＯ2層１５の表面に固定される。そして、図２(ｂ)に
示すように、ＳｉＯ2層１５の表面に接していない金コ
ロイド微粒子３０の表面にはクエン酸イオン吸着層３５
が存在しており、クエン酸イオン吸着層３５は電荷を担
っているから、溶液沖合いからＳｉ基板１０上に進入し
ようとする金コロイド微粒子３０にはＳｉ基板１０上に
既に固定されている金コロイド微粒子３０からのクーロ
ン斥力３９が作用し、金コロイド微粒子３０はＳｉＯ2
層１５上に既に固定されている金コロイド微粒子３０の
近傍には付着することができず、ＳｉＯ2層１５の表面
の金コロイド微粒子３０の密度の薄い場所（サイト）に
導かれて付着する。このような過程が繰り返されること
により、ＳｉＯ2層１５の表面は次第に金コロイド微粒
子３０で埋め尽くされてゆく。つぎに、金コロイド微粒
子３０をマスクとしてリアクティブイオンエッチング
（ＲＩＥ）を行なうことにより微細柱状構造を作製す
る。
造の作製法について説明する。まず、図１(ａ)に示すよ
うに、Ｓｉ基板１０の表面にＳｉＯ2層１５を形成した
のち、酸素プラズマアッシング等を用いる有機汚染物質
除去処理を施す。この場合、ＳｉＯ2層１５はＳｉ基板
１０の表面に生ずる数ｎｍ以下の自然酸化膜でも十分に
その目的を達成することができる。また、ＳｉＯ2層１
５の表面はＯＨ基２０によって終端されている。つぎ
に、図１(ｂ)に示すように、Ｓｉ基板１０を常温の５ｍ
Ｍ（モル）程度のアミノシラン（(3-2-(Aminoethylamin
o) propyltrimethoxysilane, APTMS）水溶液に５分程度
浸すことにより、ＳｉＯ2層１５の表面にアミノシラン
分子を吸着させたのち、純粋洗浄を行ない、１２０℃の
オーブン内にて３０分程度加熱して反応を完成させるこ
とにより、単分子層以下の密度のアミノシラン吸着層２
５を形成する。このアミノシラン処理によってＳｉＯ2
層１５の表面はアミノシラン分子の一部であるアミノ基
２３によって終端される。つぎに、平均粒径２０ｎｍの
金コロイド微粒子３０を含む金コロイド水溶液中にアミ
ノシラン処理されたＳｉ基板１０を浸す。この場合、図
２(ａ)に示すように、金コロイド微粒子３０の表面に
は、その生成過程で発生するサーファクタント層である
クエン酸イオン吸着層３５が存在しており、クエン酸イ
オン吸着層３５のイオンが担う電荷によって金コロイド
微粒子３０が溶液中に分散し、盛んにブラウン運動をし
ている。その結果、これら金コロイド微粒子３０は溶液
中に浸されたＳｉ基板１０のＳｉＯ2層１５の表面に衝
突する機会を持つ。そして、ＳｉＯ2層１５の表面に金
コロイド微粒子３０が衝突したときには、アミノ基２３
の金コロイド微粒子３０の表面に対する反応性により速
やかに化学結合が形成され、金コロイド微粒子３０はＳ
ｉＯ2層１５の表面に固定される。そして、図２(ｂ)に
示すように、ＳｉＯ2層１５の表面に接していない金コ
ロイド微粒子３０の表面にはクエン酸イオン吸着層３５
が存在しており、クエン酸イオン吸着層３５は電荷を担
っているから、溶液沖合いからＳｉ基板１０上に進入し
ようとする金コロイド微粒子３０にはＳｉ基板１０上に
既に固定されている金コロイド微粒子３０からのクーロ
ン斥力３９が作用し、金コロイド微粒子３０はＳｉＯ2
層１５上に既に固定されている金コロイド微粒子３０の
近傍には付着することができず、ＳｉＯ2層１５の表面
の金コロイド微粒子３０の密度の薄い場所（サイト）に
導かれて付着する。このような過程が繰り返されること
により、ＳｉＯ2層１５の表面は次第に金コロイド微粒
子３０で埋め尽くされてゆく。つぎに、金コロイド微粒
子３０をマスクとしてリアクティブイオンエッチング
（ＲＩＥ）を行なうことにより微細柱状構造を作製す
る。
【００２６】このような微細柱状構造の作製法において
は、各金コロイド微粒子３０はクーロン斥力３９のため
に互いに一定の距離を保ったまま付着し、ＳｉＯ2層１
５の表面の金コロイド微粒子３０の付着密度が一定のレ
ベルに達すると、既に付着している金コロイド微粒子３
０からの斥力を避けて到達できる基板上の場所がなくな
り、金コロイド微粒子３０の付着密度はそれ以上増加し
なくなる。したがって、金コロイド微粒子３０の付着過
程は自律的に終了し、サブモノレーヤ（sub monolaye
r）以下の付着密度すなわち単分子層以下の付着密度に
留まる。一方、この付着方法の原理から明らかなよう
に、ＳｉＯ2層１５の表面に到達した金コロイド微粒子
３０はＳｉＯ2層１５の表面に強く結合するから、金コ
ロイド微粒子３０はＳｉＯ2層１５の表面を移動するこ
とができず、相互の位置を再配置できないので、結晶格
子のような規則的な二次元構造を取ることはない。しか
しながら、十分広い範囲で見た金コロイド微粒子３０の
付着密度の均一性は優れており、また再現性良く付着す
ることができる。したがって、微細柱状構造の平均間
隔、相互配置の制御が可能である。たとえば、平均粒径
２０ｎｍの金コロイド微粒子３０の水溶液を用いた場
合、金コロイド微粒子３０間の平均間隔すなわち微細柱
状構造の平均間隔は３０ｎｍ程度である。
は、各金コロイド微粒子３０はクーロン斥力３９のため
に互いに一定の距離を保ったまま付着し、ＳｉＯ2層１
５の表面の金コロイド微粒子３０の付着密度が一定のレ
ベルに達すると、既に付着している金コロイド微粒子３
０からの斥力を避けて到達できる基板上の場所がなくな
り、金コロイド微粒子３０の付着密度はそれ以上増加し
なくなる。したがって、金コロイド微粒子３０の付着過
程は自律的に終了し、サブモノレーヤ（sub monolaye
r）以下の付着密度すなわち単分子層以下の付着密度に
留まる。一方、この付着方法の原理から明らかなよう
に、ＳｉＯ2層１５の表面に到達した金コロイド微粒子
３０はＳｉＯ2層１５の表面に強く結合するから、金コ
ロイド微粒子３０はＳｉＯ2層１５の表面を移動するこ
とができず、相互の位置を再配置できないので、結晶格
子のような規則的な二次元構造を取ることはない。しか
しながら、十分広い範囲で見た金コロイド微粒子３０の
付着密度の均一性は優れており、また再現性良く付着す
ることができる。したがって、微細柱状構造の平均間
隔、相互配置の制御が可能である。たとえば、平均粒径
２０ｎｍの金コロイド微粒子３０の水溶液を用いた場
合、金コロイド微粒子３０間の平均間隔すなわち微細柱
状構造の平均間隔は３０ｎｍ程度である。
【００２７】図３は金コロイド微粒子の基板への付着状
況を示す平面図である。図に示すように、ＳｉＯ2層１
５の表面に金コロイド微粒子３０が均一に付着してい
る。なお、ｒは金コロイド微粒子３０の中心位置からの
距離であり、ｒ0は金コロイド微粒子３０の半径であ
り、ρ(ｒ)は金コロイド微粒子３０の中心位置からの距
離ｒの位置に他の金コロイド微粒子３０の中心位置が見
出される確率である。
況を示す平面図である。図に示すように、ＳｉＯ2層１
５の表面に金コロイド微粒子３０が均一に付着してい
る。なお、ｒは金コロイド微粒子３０の中心位置からの
距離であり、ｒ0は金コロイド微粒子３０の半径であ
り、ρ(ｒ)は金コロイド微粒子３０の中心位置からの距
離ｒの位置に他の金コロイド微粒子３０の中心位置が見
出される確率である。
【００２８】図４は図３に示した場合における距離ｒと
確率ρ(ｒ)との関係すなわち動径分布関数を示すグラフ
である。このグラフから明らかなように、各金コロイド
微粒子３０は剛体球と考えられるから、距離ｒが半径ｒ
0の２倍の位置より内側に他の金コロイド微粒子３０が
近づく確率ρ(ｒ)はゼロであり、また金コロイド微粒子
３０間の静電的相互作用により、他の金コロイド微粒子
３０が金コロイド微粒子３０の直径２ｒ0の位置までに
近づくことも極めて希である。
確率ρ(ｒ)との関係すなわち動径分布関数を示すグラフ
である。このグラフから明らかなように、各金コロイド
微粒子３０は剛体球と考えられるから、距離ｒが半径ｒ
0の２倍の位置より内側に他の金コロイド微粒子３０が
近づく確率ρ(ｒ)はゼロであり、また金コロイド微粒子
３０間の静電的相互作用により、他の金コロイド微粒子
３０が金コロイド微粒子３０の直径２ｒ0の位置までに
近づくことも極めて希である。
【００２９】上記の金コロイド微粒子の付着の原理から
明らかなように、コロイド微粒子の担う電荷量および両
親媒性分子（上記の例ではアミノシラン）の有する官能
基（上記の例ではアミノ基）とコロイド微粒子表面との
反応性を選択することにより、基板上に付着するコロイ
ド微粒子の密度または平均間隔を制御することができ
る。この両親媒性分子としてはアルカン鎖を有する様々
の分子の利用が可能であり、基板表面およびコロイド微
粒子表面との反応性の違いによって、官能基の種類を選
択して用いることができる。たとえば、メルカプト基を
アミノ基の代わり用いることができ、多くの金属元素か
らなるコロイド微粒子の固定化が可能となる。メルカト
基を有する分子としては多くのアルカンチオール分子が
有用である。また、アミノシランはポリスチレンラテッ
クスコロイド微粒子の固定にも有用である。カルボキシ
レート処理を施したポリスチレンラテックスコロイド微
粒子を用いれば、カルボキシル基の水溶液中でのイオン
化によりポリスチレンラテックスコロイド微粒子が電荷
を持ち、金コロイド微粒子と同様の挙動を示す。同様
に、カルボキシル基とアミノシランとの反応により、ポ
リスチレンコロイド微粒子の固定も可能となる。
明らかなように、コロイド微粒子の担う電荷量および両
親媒性分子（上記の例ではアミノシラン）の有する官能
基（上記の例ではアミノ基）とコロイド微粒子表面との
反応性を選択することにより、基板上に付着するコロイ
ド微粒子の密度または平均間隔を制御することができ
る。この両親媒性分子としてはアルカン鎖を有する様々
の分子の利用が可能であり、基板表面およびコロイド微
粒子表面との反応性の違いによって、官能基の種類を選
択して用いることができる。たとえば、メルカプト基を
アミノ基の代わり用いることができ、多くの金属元素か
らなるコロイド微粒子の固定化が可能となる。メルカト
基を有する分子としては多くのアルカンチオール分子が
有用である。また、アミノシランはポリスチレンラテッ
クスコロイド微粒子の固定にも有用である。カルボキシ
レート処理を施したポリスチレンラテックスコロイド微
粒子を用いれば、カルボキシル基の水溶液中でのイオン
化によりポリスチレンラテックスコロイド微粒子が電荷
を持ち、金コロイド微粒子と同様の挙動を示す。同様
に、カルボキシル基とアミノシランとの反応により、ポ
リスチレンコロイド微粒子の固定も可能となる。
【００３０】図１、図２により説明した微細柱状構造の
作製法においては、金コロイド微粒子３０はその表面に
電荷を有する被覆分子層すなわちクエン酸イオン吸着層
３５に被覆されていて、クエン酸イオン吸着層３５によ
るクーロン斥力によって互いの衝突を避け、ファンデル
ワールス力による金コロイド微粒子３０同士の不可逆的
凝集を免れていた。しかし、上述した如く、電荷を有し
ない被覆分子層の立体障害効果によってコロイド粒子間
の不可逆的凝集を免れることもできる。たとえば、金コ
ロイド微粒子では官能基にメチル基を有しているアルカ
ンチオールを用い、金コロイド微粒子の表面に電荷を有
しないアルカンチオール被覆分子層を被覆すると、溶媒
中のメチル基のイオン化は無視でき、被覆分子層による
クーロン斥力は存在しなくなる。しかし、金コロイド微
粒子同士がアルカンチオール分子の長さに相当する距離
に近ずくと、アルカンチオール被覆分子層同士の立体障
害効果により斥力が発生し、不可逆的凝集は起こらな
い。アルカンチオール被覆分子層に被覆された金コロイ
ド微粒子の生成法はたとえば公知例８（M. Brust, J.Fi
nk, D. Bethell, D. J. Schiffrin, and C. Kiely, Jiu
nal of Chemical Society, Chemical Communications,
1995, pp.1665-1666.）および公知例９（T. Sato, D. B
rown, and B. F. G. Johnson, "Nucleation and growth
of nano-goldcolloidal lattices," J. Chem. Soc., C
hem. Commn., 10, May, 1997, pp.1007-1008.）に述べ
られている。また、公知例６に示されたポリスチレン微
小球においても、カルボキシル基で終端されていない粒
子を用いて同様な効果が得られる。
作製法においては、金コロイド微粒子３０はその表面に
電荷を有する被覆分子層すなわちクエン酸イオン吸着層
３５に被覆されていて、クエン酸イオン吸着層３５によ
るクーロン斥力によって互いの衝突を避け、ファンデル
ワールス力による金コロイド微粒子３０同士の不可逆的
凝集を免れていた。しかし、上述した如く、電荷を有し
ない被覆分子層の立体障害効果によってコロイド粒子間
の不可逆的凝集を免れることもできる。たとえば、金コ
ロイド微粒子では官能基にメチル基を有しているアルカ
ンチオールを用い、金コロイド微粒子の表面に電荷を有
しないアルカンチオール被覆分子層を被覆すると、溶媒
中のメチル基のイオン化は無視でき、被覆分子層による
クーロン斥力は存在しなくなる。しかし、金コロイド微
粒子同士がアルカンチオール分子の長さに相当する距離
に近ずくと、アルカンチオール被覆分子層同士の立体障
害効果により斥力が発生し、不可逆的凝集は起こらな
い。アルカンチオール被覆分子層に被覆された金コロイ
ド微粒子の生成法はたとえば公知例８（M. Brust, J.Fi
nk, D. Bethell, D. J. Schiffrin, and C. Kiely, Jiu
nal of Chemical Society, Chemical Communications,
1995, pp.1665-1666.）および公知例９（T. Sato, D. B
rown, and B. F. G. Johnson, "Nucleation and growth
of nano-goldcolloidal lattices," J. Chem. Soc., C
hem. Commn., 10, May, 1997, pp.1007-1008.）に述べ
られている。また、公知例６に示されたポリスチレン微
小球においても、カルボキシル基で終端されていない粒
子を用いて同様な効果が得られる。
【００３１】このような電荷を有しない被覆分子層に被
覆されたコロイド微粒子を公知例９または公知例２に述
べられている方法によって基板に付着させると、最稠密
構造を有するコロイド微粒子の単分子層（モノレーヤ）
を形成することができる。
覆されたコロイド微粒子を公知例９または公知例２に述
べられている方法によって基板に付着させると、最稠密
構造を有するコロイド微粒子の単分子層（モノレーヤ）
を形成することができる。
【００３２】つぎに、本発明に係る他の微細柱状構造の
作製法について説明する。まず、図１(ａ)、(ｂ)、図２
(ａ)に示した方法と同様にして、Ｓｉ基板１０の表面に
ＳｉＯ2層１５を形成し、ＳｉＯ2層１５の表面に単分子
層以下の密度のアミノシラン吸着層２５を形成し、クエ
ン酸イオン吸着層３５を有する平均粒径２０ｎｍの金コ
ロイド微粒子３０をＳｉＯ2層１５の表面に固定する。
つぎに、基板をアルカンチオール処理し、ＳｉＯ2層１
５の表面に固定された金コロイド微粒子３０をアルカン
チオール被覆分子層３６に被覆された金コロイド微粒子
３１とする。つぎに、金コロイド水溶液中に基板を浸
し、クエン酸イオン吸着層３５を有する金コロイド微粒
子３０をＳｉＯ2層１５の表面に固定する。つぎに、基
板をアルカンチオール処理し、ＳｉＯ2層１５の表面に
新たに固定された金コロイド微粒子３０をアルカンチオ
ール被覆分子層３６に被覆された金コロイド微粒子３１
とする。このような操作を繰り返して、図５に示すよう
に、金コロイド微粒子３１をＳｉＯ2層１５の表面に規
則的に付着させる。つぎに、金コロイド微粒子３１をマ
スクとしてリアクティブイオンエッチングを行なうこと
により微細柱状構造を作製する。この場合、エッチング
中にＳｉ基板１０のエッチングと同時に金コロイド微粒
子３１のエッチングが進行し、直径が縮小した金微粒子
となる。
作製法について説明する。まず、図１(ａ)、(ｂ)、図２
(ａ)に示した方法と同様にして、Ｓｉ基板１０の表面に
ＳｉＯ2層１５を形成し、ＳｉＯ2層１５の表面に単分子
層以下の密度のアミノシラン吸着層２５を形成し、クエ
ン酸イオン吸着層３５を有する平均粒径２０ｎｍの金コ
ロイド微粒子３０をＳｉＯ2層１５の表面に固定する。
つぎに、基板をアルカンチオール処理し、ＳｉＯ2層１
５の表面に固定された金コロイド微粒子３０をアルカン
チオール被覆分子層３６に被覆された金コロイド微粒子
３１とする。つぎに、金コロイド水溶液中に基板を浸
し、クエン酸イオン吸着層３５を有する金コロイド微粒
子３０をＳｉＯ2層１５の表面に固定する。つぎに、基
板をアルカンチオール処理し、ＳｉＯ2層１５の表面に
新たに固定された金コロイド微粒子３０をアルカンチオ
ール被覆分子層３６に被覆された金コロイド微粒子３１
とする。このような操作を繰り返して、図５に示すよう
に、金コロイド微粒子３１をＳｉＯ2層１５の表面に規
則的に付着させる。つぎに、金コロイド微粒子３１をマ
スクとしてリアクティブイオンエッチングを行なうこと
により微細柱状構造を作製する。この場合、エッチング
中にＳｉ基板１０のエッチングと同時に金コロイド微粒
子３１のエッチングが進行し、直径が縮小した金微粒子
となる。
【００３３】図６は図５に示した場合における距離ｒと
確率ρ(ｒ)との関係すなわち動径分布関数を示すグラフ
である。このグラフから明らかなように、各金コロイド
微粒子３１は剛体球と考えられるから、距離ｒが半径ｒ
0の２倍の位置より内側に他の金コロイド微粒子３１が
近づく確率ρ(ｒ)はゼロである。また、規則性を反映し
て動径分布関数は多くの鋭いピーク値を持ち、これらの
ピーク位置は各金コロイド微粒子３１の半径ｒ0の大き
さとアルカンチオール被覆分子層３６の厚さすなわち吸
着分子の長さによって決まる。ただし、各金コロイド微
粒子３１の半径ｒ0のばらつき、付着プロセスの不完全
性を反映して、動径分布関数のピークは一定の幅を持っ
ている。
確率ρ(ｒ)との関係すなわち動径分布関数を示すグラフ
である。このグラフから明らかなように、各金コロイド
微粒子３１は剛体球と考えられるから、距離ｒが半径ｒ
0の２倍の位置より内側に他の金コロイド微粒子３１が
近づく確率ρ(ｒ)はゼロである。また、規則性を反映し
て動径分布関数は多くの鋭いピーク値を持ち、これらの
ピーク位置は各金コロイド微粒子３１の半径ｒ0の大き
さとアルカンチオール被覆分子層３６の厚さすなわち吸
着分子の長さによって決まる。ただし、各金コロイド微
粒子３１の半径ｒ0のばらつき、付着プロセスの不完全
性を反映して、動径分布関数のピークは一定の幅を持っ
ている。
【００３４】つぎに、図７により本発明に係る他の微細
柱状構造の作製法について説明する。まず、図７(ａ)に
示すように、薄い自然酸化膜を有するＳｉ基板１０の表
面上にアミノシラン吸着層２５を形成したのち、カルボ
キシレート処理を施した平均粒径５０ｎｍのポリスチレ
ンコロイド微粒子４０をアミノシラン吸着層２５の表面
に付着させる。この場合、ポリスチレンコロイド微粒子
４０間にはたらくクーロン斥力によって、ポリスチレン
コロイド微粒子４０の間隔が決定され、ポリスチレンコ
ロイド微粒子４０の平均間隔は４０ｎｍ程度となる。つ
ぎに、図７(ｂ)に示すように、ポリスチレンコロイド微
粒子４０をエッチングマスクとして、炭化フッ素系エッ
チングガスを用いたリアクティブイオンエッチングを行
なって、平均直径が約２５ｎｍ、高さが１００ｎｍでア
スペクト比が４であるＳｉの微細柱状構造１００を作製
する。この場合、エッチング中においてＳｉ基板１０の
エッチングと同時にポリスチレンコロイド微粒子４０の
エッチングも進行し、より小さな粒径を有するポリスチ
レン微粒子４１となった。このポリスチレン粒子４０の
エッチングを反映して、得られた微細柱状構造１００の
直径は最初のポリスチレンコロイド微粒子４０の直径よ
り小さく、縮小したポリスチレン微粒子４１の粒径程度
となった。同時に、得られた微細柱状構造１００間の平
均間隔は７０ｎｍ程度まで開いた。なお、本方法の原理
から、用いるポリスチレンコロイド微粒子４０の直径を
変えることにより、得られる微細柱状構造１００の直径
および平均間隔を変化させ得ることは明らかである。つ
ぎに、残ったポリスチレン微粒子４１およびアミノシラ
ン吸着層２５を引き続く酸素プラズマアッシングにより
完全に除去する。
柱状構造の作製法について説明する。まず、図７(ａ)に
示すように、薄い自然酸化膜を有するＳｉ基板１０の表
面上にアミノシラン吸着層２５を形成したのち、カルボ
キシレート処理を施した平均粒径５０ｎｍのポリスチレ
ンコロイド微粒子４０をアミノシラン吸着層２５の表面
に付着させる。この場合、ポリスチレンコロイド微粒子
４０間にはたらくクーロン斥力によって、ポリスチレン
コロイド微粒子４０の間隔が決定され、ポリスチレンコ
ロイド微粒子４０の平均間隔は４０ｎｍ程度となる。つ
ぎに、図７(ｂ)に示すように、ポリスチレンコロイド微
粒子４０をエッチングマスクとして、炭化フッ素系エッ
チングガスを用いたリアクティブイオンエッチングを行
なって、平均直径が約２５ｎｍ、高さが１００ｎｍでア
スペクト比が４であるＳｉの微細柱状構造１００を作製
する。この場合、エッチング中においてＳｉ基板１０の
エッチングと同時にポリスチレンコロイド微粒子４０の
エッチングも進行し、より小さな粒径を有するポリスチ
レン微粒子４１となった。このポリスチレン粒子４０の
エッチングを反映して、得られた微細柱状構造１００の
直径は最初のポリスチレンコロイド微粒子４０の直径よ
り小さく、縮小したポリスチレン微粒子４１の粒径程度
となった。同時に、得られた微細柱状構造１００間の平
均間隔は７０ｎｍ程度まで開いた。なお、本方法の原理
から、用いるポリスチレンコロイド微粒子４０の直径を
変えることにより、得られる微細柱状構造１００の直径
および平均間隔を変化させ得ることは明らかである。つ
ぎに、残ったポリスチレン微粒子４１およびアミノシラ
ン吸着層２５を引き続く酸素プラズマアッシングにより
完全に除去する。
【００３５】つぎに、図８、図９により本発明に係る他
の微細柱状構造の作製法について説明する。まず、図８
（(ａ)は平面図、(ｂ)は断面図）に示すように、カルボ
キシレート処理を施していない平均粒径５０ｎｍのポリ
スチレンコロイド微粒子５０を薄い自然酸化膜を有する
Ｓｉ基板１０の表面上に付着さる。この場合、ポリスチ
レンコロイド微粒子５０は最稠密構造となった。つぎ
に、図９（(ａ)は平面図、(ｂ)は断面図）に示すよう
に、ポリスチレンコロイド微粒子５０をエッチングマス
クとして、炭化フッ素系エッチングガスを用いたリアク
ティブイオンエッチングを行ない、平均直径が約２５ｎ
ｍ、高さが１００ｎｍで、アスペクト比が４であるＳｉ
の微細柱状構造１１０を作製する。この場合、エッチン
グ中にＳｉ基板１０のエッチングと同時にポリスチレン
コロイド微粒子５０のエッチングが進行し、直径２５ｎ
ｍの縮小したポリスチレン微粒子５１となった。このポ
リスチレン微粒子５１のエッチングを反映して、得られ
た微細柱状構造１１０の直径は最初のポリスチレンコロ
イド微粒子５０の直径より小さい２５ｎｍ程度となっ
た。この例では、最初のポリスチレンコロイド微粒子５
０の最稠密構造の配置を反映して、得られた微細柱状構
造１１０間は互いに一定の間隔で、微細柱状構造１１０
は格子状に配置されている。また、微細柱状構造１１０
の間隔は５０ｎｍ程度である。なお、本方法の原理か
ら、用いるポリスチレンコロイド微粒子５０の直径を変
えることにより、微細柱状構造１１０の直径を変化させ
得ることは明らかである。つぎに、残ったポリスチレン
微粒子５１を引き続く酸素プラズマアッシングにより完
全に除去する。
の微細柱状構造の作製法について説明する。まず、図８
（(ａ)は平面図、(ｂ)は断面図）に示すように、カルボ
キシレート処理を施していない平均粒径５０ｎｍのポリ
スチレンコロイド微粒子５０を薄い自然酸化膜を有する
Ｓｉ基板１０の表面上に付着さる。この場合、ポリスチ
レンコロイド微粒子５０は最稠密構造となった。つぎ
に、図９（(ａ)は平面図、(ｂ)は断面図）に示すよう
に、ポリスチレンコロイド微粒子５０をエッチングマス
クとして、炭化フッ素系エッチングガスを用いたリアク
ティブイオンエッチングを行ない、平均直径が約２５ｎ
ｍ、高さが１００ｎｍで、アスペクト比が４であるＳｉ
の微細柱状構造１１０を作製する。この場合、エッチン
グ中にＳｉ基板１０のエッチングと同時にポリスチレン
コロイド微粒子５０のエッチングが進行し、直径２５ｎ
ｍの縮小したポリスチレン微粒子５１となった。このポ
リスチレン微粒子５１のエッチングを反映して、得られ
た微細柱状構造１１０の直径は最初のポリスチレンコロ
イド微粒子５０の直径より小さい２５ｎｍ程度となっ
た。この例では、最初のポリスチレンコロイド微粒子５
０の最稠密構造の配置を反映して、得られた微細柱状構
造１１０間は互いに一定の間隔で、微細柱状構造１１０
は格子状に配置されている。また、微細柱状構造１１０
の間隔は５０ｎｍ程度である。なお、本方法の原理か
ら、用いるポリスチレンコロイド微粒子５０の直径を変
えることにより、微細柱状構造１１０の直径を変化させ
得ることは明らかである。つぎに、残ったポリスチレン
微粒子５１を引き続く酸素プラズマアッシングにより完
全に除去する。
【００３６】なお、上述実施の形態においては、ポリス
チレンコロイド微粒子５０をリアクティブイオンエッチ
ングによってポリスチレン微粒子５１にしたが、コロイ
ド微粒子をイオンミリングによってより小さい粒径の微
粒子にしてもよい。
チレンコロイド微粒子５０をリアクティブイオンエッチ
ングによってポリスチレン微粒子５１にしたが、コロイ
ド微粒子をイオンミリングによってより小さい粒径の微
粒子にしてもよい。
【００３７】つぎに、図１０、図１１により本発明に係
る他の微細柱状構造の作製法について説明する。まず、
図１０(ａ)に示すように、Ｓｉ基板１０の上にＳｉＯ2
層６０を形成したのち、図７で説明した微細柱状構造の
作製法と同様の方法によって、ＳｉＯ2層６０上にポリ
スチレンコロイド微粒子４０を付着させる。つぎに、図
１０(ｂ)に示すように、ＣＦ4系ガスを用いたリアクテ
ィブイオンエッチングによってＳｉＯ2層６０をエッチ
ングすることにより、パタン化された二次マスク層６１
を形成する。このとき、ポリスチレンコロイド微粒子４
０も若干エッチングされてポリスチレン微粒子４１とな
る。つぎに、図１１に示すように、酸素プラズマを用い
て残ったポリスチレン微粒子４１をアッシングして取り
除いたのち、ＨＢｒ系ガスを用いたリアクティブイオン
エッチングによってＳｉ基板１０を選択的にエッチング
し、直径３０ｎｍ、高さ３００ｎｍでアスペクト比が１
０である微細柱状構造１２０を形成する。
る他の微細柱状構造の作製法について説明する。まず、
図１０(ａ)に示すように、Ｓｉ基板１０の上にＳｉＯ2
層６０を形成したのち、図７で説明した微細柱状構造の
作製法と同様の方法によって、ＳｉＯ2層６０上にポリ
スチレンコロイド微粒子４０を付着させる。つぎに、図
１０(ｂ)に示すように、ＣＦ4系ガスを用いたリアクテ
ィブイオンエッチングによってＳｉＯ2層６０をエッチ
ングすることにより、パタン化された二次マスク層６１
を形成する。このとき、ポリスチレンコロイド微粒子４
０も若干エッチングされてポリスチレン微粒子４１とな
る。つぎに、図１１に示すように、酸素プラズマを用い
て残ったポリスチレン微粒子４１をアッシングして取り
除いたのち、ＨＢｒ系ガスを用いたリアクティブイオン
エッチングによってＳｉ基板１０を選択的にエッチング
し、直径３０ｎｍ、高さ３００ｎｍでアスペクト比が１
０である微細柱状構造１２０を形成する。
【００３８】この微細柱状構造の製作法においては、Ｓ
ｉＯ2からなる二次マスク層６１を形成しており、ＨＢ
ｒ系ガスを用いたリアクティブイオンエッチングの選択
性が高いことから、微細柱状構造１２０のアスペクト比
を大きくすることができる。
ｉＯ2からなる二次マスク層６１を形成しており、ＨＢ
ｒ系ガスを用いたリアクティブイオンエッチングの選択
性が高いことから、微細柱状構造１２０のアスペクト比
を大きくすることができる。
【００３９】つぎに、図１２、図１３により本発明に係
る他の微細柱状構造の作製法について説明する。まず、
図１２(ａ)に示すように、Ｓｉ基板１０上に形成された
Ｗ（タングステン）層７５の上にＡｌ（アルミニウム）
層７０を形成したのち、図７で説明した微細柱状構造の
作製法と同様の方法によって、コロイド微粒子４０をＡ
ｌ層７０上に付着させる。つぎに、図１２(ｂ)に示すよ
うに、Ｃｌ4系ガスを用いたリアクティブイオンエッチ
ングによってＡｌ層７０をエッチングすることにより、
パタン化された二次マスク層７１を形成する。この場
合、ポリスチレンコロイド微粒子４０はエッチングされ
ポリスチレン微微粒子４１となる。つぎに、図１３に示
すように、酸素プラズマを用いて残ったポリスチレン微
微粒子４１をアッシングして取り除いたのち、ＳＦ6系
ガスを用いたリアクティブイオンエッチングによってＷ
層７５を選択的にエッチングし、直径３０ｎｍ、高さ３
００ｎｍでアスペクト比が１０でありかつＷからなる微
細柱状構造１３０を形成する。
る他の微細柱状構造の作製法について説明する。まず、
図１２(ａ)に示すように、Ｓｉ基板１０上に形成された
Ｗ（タングステン）層７５の上にＡｌ（アルミニウム）
層７０を形成したのち、図７で説明した微細柱状構造の
作製法と同様の方法によって、コロイド微粒子４０をＡ
ｌ層７０上に付着させる。つぎに、図１２(ｂ)に示すよ
うに、Ｃｌ4系ガスを用いたリアクティブイオンエッチ
ングによってＡｌ層７０をエッチングすることにより、
パタン化された二次マスク層７１を形成する。この場
合、ポリスチレンコロイド微粒子４０はエッチングされ
ポリスチレン微微粒子４１となる。つぎに、図１３に示
すように、酸素プラズマを用いて残ったポリスチレン微
微粒子４１をアッシングして取り除いたのち、ＳＦ6系
ガスを用いたリアクティブイオンエッチングによってＷ
層７５を選択的にエッチングし、直径３０ｎｍ、高さ３
００ｎｍでアスペクト比が１０でありかつＷからなる微
細柱状構造１３０を形成する。
【００４０】この微細柱状構造の製作法においては、Ａ
ｌからなる二次マスク層７１を形成しており、ＳＦ6系
ガスを用いたリアクティブイオンエッチングの選択性が
高いことから、微細柱状構造１３０のアスペクト比を大
きくすることができる。
ｌからなる二次マスク層７１を形成しており、ＳＦ6系
ガスを用いたリアクティブイオンエッチングの選択性が
高いことから、微細柱状構造１３０のアスペクト比を大
きくすることができる。
【００４１】このように、二次マスク層を形成する場合
には、基板または被エッチング部に対して十分な選択性
を有するエッチング条件とマスク材料との組み合わせを
考慮する必要がある。
には、基板または被エッチング部に対して十分な選択性
を有するエッチング条件とマスク材料との組み合わせを
考慮する必要がある。
【００４２】なお、図１０、図１１により説明した微細
柱状構造の作製法、図１２、図１３により説明した微細
柱状構造の作製法においては、図７で説明した微細柱状
構造の作製法と同様の方法によってコロイド微粒子を付
着させたが、図８、図９で説明した微細柱状構造の作製
法と同様の方法によってコロイド微粒子を付着させても
よい。
柱状構造の作製法、図１２、図１３により説明した微細
柱状構造の作製法においては、図７で説明した微細柱状
構造の作製法と同様の方法によってコロイド微粒子を付
着させたが、図８、図９で説明した微細柱状構造の作製
法と同様の方法によってコロイド微粒子を付着させても
よい。
【００４３】これまではコロイド微粒子直下がエッチン
グを免れる微細柱状構造の作製法に述べてきたが、コロ
イド微粒子近傍のみをエッチングすれば微細トレンチ、
微細孔を作製することができる。
グを免れる微細柱状構造の作製法に述べてきたが、コロ
イド微粒子近傍のみをエッチングすれば微細トレンチ、
微細孔を作製することができる。
【００４４】つぎに、図１４、図１５により本発明に係
る微細トレンチの作製法について説明する。まず、図１
４(ａ)に示すように、図７で説明した微細柱状構造の作
製法と同様の方法によって、Ｓｉ基板１０上にポリスチ
レンコロイド微粒子４０を付着させる。つぎに、Ａｌを
Ｓｉ基板１０に対して傾斜した方向から蒸着（斜め蒸
着）し、図１４(ｂ)に示すような二次マスク層８０を形
成する。この場合、蒸着時にポリスチレンコロイド微粒
子４０の陰となった部分にはＡｌが付着せず、Ｓｉ基板
１０の表面が残される。次に、図１５(ａ)に示すよう
に、Ｏ2プラズマを用いてポリスチレンコロイド微粒子
４０を除去するとともに、二次マスク層８０の表面に酸
化層を形成したのち、Ｃｌ2系ガスを用いてＳｉ基板１
０のエッチングを行なうことにより、微細トレンチ１５
０を形成する。この場合、Ｏ2プラズマによって形成さ
れた二次マスク層８０の酸化層がＳｉ基板１０と二次マ
スク層８０とのエッチングの選択性を増強する。つぎ
に、図１５(ｂ)に示すように、ＢＣｌ3ガスを含むＣｌ2
系ガスを用いたエッチングにより二次マスク層８０を除
去する。なお、Ｓｉ基板１０のエッチングはＣＦ4系ガ
スを用いても同様な効果を得る。
る微細トレンチの作製法について説明する。まず、図１
４(ａ)に示すように、図７で説明した微細柱状構造の作
製法と同様の方法によって、Ｓｉ基板１０上にポリスチ
レンコロイド微粒子４０を付着させる。つぎに、Ａｌを
Ｓｉ基板１０に対して傾斜した方向から蒸着（斜め蒸
着）し、図１４(ｂ)に示すような二次マスク層８０を形
成する。この場合、蒸着時にポリスチレンコロイド微粒
子４０の陰となった部分にはＡｌが付着せず、Ｓｉ基板
１０の表面が残される。次に、図１５(ａ)に示すよう
に、Ｏ2プラズマを用いてポリスチレンコロイド微粒子
４０を除去するとともに、二次マスク層８０の表面に酸
化層を形成したのち、Ｃｌ2系ガスを用いてＳｉ基板１
０のエッチングを行なうことにより、微細トレンチ１５
０を形成する。この場合、Ｏ2プラズマによって形成さ
れた二次マスク層８０の酸化層がＳｉ基板１０と二次マ
スク層８０とのエッチングの選択性を増強する。つぎ
に、図１５(ｂ)に示すように、ＢＣｌ3ガスを含むＣｌ2
系ガスを用いたエッチングにより二次マスク層８０を除
去する。なお、Ｓｉ基板１０のエッチングはＣＦ4系ガ
スを用いても同様な効果を得る。
【００４５】つぎに、図１６、図１７により本発明に係
る微細孔の作製法について説明する。まず、図１６(ａ)
に示すように、Ｓｉ基板１０上にＳｉＯ2層９０を形成
したのち、図７で説明した微細柱状構造の作製法と同様
の方法によって、ＳｉＯ2層９０上にポリスチレンコロ
イド微粒子４０を付着させる。つぎに、ＡｌをＳｉ基板
１０に対して傾斜した方向から蒸着（斜め蒸着）し、図
１６(ｂ)に示すような二次マスク層８０を形成する。こ
の場合、蒸着時にポリスチレンコロイド微粒子４０の陰
となった部分にはＡｌが付着せず、ＳｉＯ2層９０の表
面が残される。つぎに、図１７(ａ)に示すように、Ｏ2
プラズマを用いてポリスチレンコロイド微粒子４０を除
去し、続いてＣＦ4系ガスからなるエッチャントによ
り、ＳｉＯ2層９０のエッチングして、ＳｉＯ2層９０に
下地のＳｉ基板１０にまで貫通した微細孔１６０を形成
する。この場合、ＣＦ4系ガスのＳｉＯ2層９０と二次マ
スク層８０とに関する良好なエッチング選択性によりＳ
ｉＯ2層９０のみがエッチングされる。つぎに、図１７
(ｂ)に示すように、ＢＣｌ3ガスを含むＣｌ2系ガスを用
いたエッチングにより二次マスク層８０を除去する。
る微細孔の作製法について説明する。まず、図１６(ａ)
に示すように、Ｓｉ基板１０上にＳｉＯ2層９０を形成
したのち、図７で説明した微細柱状構造の作製法と同様
の方法によって、ＳｉＯ2層９０上にポリスチレンコロ
イド微粒子４０を付着させる。つぎに、ＡｌをＳｉ基板
１０に対して傾斜した方向から蒸着（斜め蒸着）し、図
１６(ｂ)に示すような二次マスク層８０を形成する。こ
の場合、蒸着時にポリスチレンコロイド微粒子４０の陰
となった部分にはＡｌが付着せず、ＳｉＯ2層９０の表
面が残される。つぎに、図１７(ａ)に示すように、Ｏ2
プラズマを用いてポリスチレンコロイド微粒子４０を除
去し、続いてＣＦ4系ガスからなるエッチャントによ
り、ＳｉＯ2層９０のエッチングして、ＳｉＯ2層９０に
下地のＳｉ基板１０にまで貫通した微細孔１６０を形成
する。この場合、ＣＦ4系ガスのＳｉＯ2層９０と二次マ
スク層８０とに関する良好なエッチング選択性によりＳ
ｉＯ2層９０のみがエッチングされる。つぎに、図１７
(ｂ)に示すように、ＢＣｌ3ガスを含むＣｌ2系ガスを用
いたエッチングにより二次マスク層８０を除去する。
【００４６】つぎに、図１８により本発明に係る微細パ
ターン薄膜の作製法について説明する。まず、図１８
(ａ)に示すように、図７で説明した微細柱状構造の作製
法と同様の方法によって、Ｓｉ基板１０上に直径約５０
ｎｍのポリスチレンコロイド微粒子４０を付着させる。
つぎに、図１８(ｂ)に示すように、蒸着により厚さ約２
０ｎｍのＡｌ層８１を形成する。この場合、蒸着時にポ
リスチレンコロイド微粒子４０の陰となった部分にはＡ
ｌが付着せず、Ｓｉ基板１０の表面が残される。つぎ
に、図１８(ｃ)に示すように、Ｏ2プラズマを用いてポ
リスチレンコロイド微粒子４０を除去して、微細パター
ン薄膜８２を形成する。
ターン薄膜の作製法について説明する。まず、図１８
(ａ)に示すように、図７で説明した微細柱状構造の作製
法と同様の方法によって、Ｓｉ基板１０上に直径約５０
ｎｍのポリスチレンコロイド微粒子４０を付着させる。
つぎに、図１８(ｂ)に示すように、蒸着により厚さ約２
０ｎｍのＡｌ層８１を形成する。この場合、蒸着時にポ
リスチレンコロイド微粒子４０の陰となった部分にはＡ
ｌが付着せず、Ｓｉ基板１０の表面が残される。つぎ
に、図１８(ｃ)に示すように、Ｏ2プラズマを用いてポ
リスチレンコロイド微粒子４０を除去して、微細パター
ン薄膜８２を形成する。
【００４７】なお、図１４、図１５により説明した微細
トレンチの作製法、図１６、図１７により説明した微細
孔の作製法、図１８により説明した微細パターン薄膜の
作製法においては、図７で説明した微細柱状構造の作製
法と同様の方法によってコロイド微粒子４０を付着させ
たが、図８、図９で説明した微細柱状構造の作製法と同
様の方法によってコロイド微粒子を付着させてもよい。
この場合、十分大きな粒径を有するコロイド微粒子を用
い、十分な長い時間コロイド微粒子をエッチングしたの
ち、二次マスク層８０、Ａｌ層８１を形成する。
トレンチの作製法、図１６、図１７により説明した微細
孔の作製法、図１８により説明した微細パターン薄膜の
作製法においては、図７で説明した微細柱状構造の作製
法と同様の方法によってコロイド微粒子４０を付着させ
たが、図８、図９で説明した微細柱状構造の作製法と同
様の方法によってコロイド微粒子を付着させてもよい。
この場合、十分大きな粒径を有するコロイド微粒子を用
い、十分な長い時間コロイド微粒子をエッチングしたの
ち、二次マスク層８０、Ａｌ層８１を形成する。
【００４８】つぎに、図１９〜図２１により本発明に係
る微細柱状構造の作製法を用いたＤＲＡＭのメモリー容
量部（ストレージノード部）の作製法について説明す
る。まず、図１９(ａ)に示すように、Ｓｉ基板１０にＭ
ＯＳトランジスタのソース領域２１０、ドレイン領域２
１１、ワードライン２００等を形成したのち、図８、図
９で説明した微細柱状構造の作製法と同様の方法によっ
て、ポリスチレンコロイド微粒子５１をドレイン領域２
１１に接続されたシリサイド層９５の表面に付着させ
る。つぎに、図１９(ｂ)に示すように、図８、図９で説
明した微細柱状構造の作製法と同様の方法によって、シ
リサイド層９５に高さｄの微細柱状構造１２１を形成す
る。つぎに、図２０(ａ)に示すように、微細柱状構造１
２１の表面を含むシリサイド層９５全体の表面に厚さ１
０ｎｍのＴａ2Ｏ5層１４０を形成する。つぎに、図２０
(ｂ)に示すように、対向電極層１４５を微細柱状構造１
２１間に埋め込む。つぎに、図２１(ａ)に示すように、
マスク層１４６を形成する。つぎに、図２１(ｂ)に示す
ように、マスク層１４６をマスクとして対向電極層１４
５、Ｔａ2Ｏ5層１４０、シリサイド層９５を一括してエ
ッチングし、メモリー容量部を形成する。
る微細柱状構造の作製法を用いたＤＲＡＭのメモリー容
量部（ストレージノード部）の作製法について説明す
る。まず、図１９(ａ)に示すように、Ｓｉ基板１０にＭ
ＯＳトランジスタのソース領域２１０、ドレイン領域２
１１、ワードライン２００等を形成したのち、図８、図
９で説明した微細柱状構造の作製法と同様の方法によっ
て、ポリスチレンコロイド微粒子５１をドレイン領域２
１１に接続されたシリサイド層９５の表面に付着させ
る。つぎに、図１９(ｂ)に示すように、図８、図９で説
明した微細柱状構造の作製法と同様の方法によって、シ
リサイド層９５に高さｄの微細柱状構造１２１を形成す
る。つぎに、図２０(ａ)に示すように、微細柱状構造１
２１の表面を含むシリサイド層９５全体の表面に厚さ１
０ｎｍのＴａ2Ｏ5層１４０を形成する。つぎに、図２０
(ｂ)に示すように、対向電極層１４５を微細柱状構造１
２１間に埋め込む。つぎに、図２１(ａ)に示すように、
マスク層１４６を形成する。つぎに、図２１(ｂ)に示す
ように、マスク層１４６をマスクとして対向電極層１４
５、Ｔａ2Ｏ5層１４０、シリサイド層９５を一括してエ
ッチングし、メモリー容量部を形成する。
【００４９】図２２は図２１(ｂ)の拡大Ａ−Ａ断面図で
ある。図に示すように、ＤＲＡＭのメモリー容量部の断
面は長方形であり、短辺の長さはｆ、長辺の長さは３ｆ
であって、ｆは最小加工寸法である。
ある。図に示すように、ＤＲＡＭのメモリー容量部の断
面は長方形であり、短辺の長さはｆ、長辺の長さは３ｆ
であって、ｆは最小加工寸法である。
【００５０】表１は図２２に示すようにフレーム１〜５
を定義したときのフレーム１〜５内の微細柱状構造１２
１の数Ｎ、シリサイド層９５と埋め込まれた対向電極層
１２２との間に形成されるメモリー容量を２０ｆＦ（２
０×１０-15Ｆ）にしたときの微細柱状構造１２１の高
さｄ、最小加工寸法を示す表である。
を定義したときのフレーム１〜５内の微細柱状構造１２
１の数Ｎ、シリサイド層９５と埋め込まれた対向電極層
１２２との間に形成されるメモリー容量を２０ｆＦ（２
０×１０-15Ｆ）にしたときの微細柱状構造１２１の高
さｄ、最小加工寸法を示す表である。
【００５１】
【表１】
【００５２】この表１から明らかなように、微細柱状構
造１２１の数を少なくすれば、メモリー容量部の面積を
小さくすることができるが、微細柱状構造１２１の数を
少なくしたときには、微細柱状構造１２１の高さｄを高
くする必要があるとともに、最小加工寸法が小さくな
る。なお、フレーム１のように最小加工寸法（ｆ）を１
６０ｎｍにしたときには、従来法たとえば公知例１に比
べて３０％程度の高さｄ値の低減化が行なわれ、プロセ
スマージンの大きな改善が得られる。
造１２１の数を少なくすれば、メモリー容量部の面積を
小さくすることができるが、微細柱状構造１２１の数を
少なくしたときには、微細柱状構造１２１の高さｄを高
くする必要があるとともに、最小加工寸法が小さくな
る。なお、フレーム１のように最小加工寸法（ｆ）を１
６０ｎｍにしたときには、従来法たとえば公知例１に比
べて３０％程度の高さｄ値の低減化が行なわれ、プロセ
スマージンの大きな改善が得られる。
【００５３】つぎに、図２３〜図２５により本発明に係
る微細孔の作製法を用いたＧＭＲ（巨大磁気抵抗）磁気
センサのＧＭＲヘッドの作製法について説明する。ま
ず、図２３(ａ)に示すように、図１６、図１７で説明し
た微細孔の作製法と同様の方法によって、ポリスチレン
コロイド微粒子４０をＳｉＯ2層９０／Ａｕ（金）層
（電極層）１７／Ｓｉ基板１０からなる多層構造の基板
の表面すなわちＳｉＯ2層９０の表面に付着させる。つ
ぎに、Ａｌを斜め蒸着し、図２３(ｂ)に示すような二次
マスク８０を形成する。つぎに、図２４(ａ)に示すよう
に、Ｏ2プラズマによりポリスチレン粒子４０を除去し
たのち、ＣＦ4系ガスを用いたＳｉＯ2層９０のドライエ
ッチにより、微細孔１６０を形成する。つぎに、図２４
(ｂ)に示すように、ＢＣｌ3系ガスを用いて二次マスク
８０を取り除く。つぎに、図２５(ａ)に示すように、基
板をＣｏＳＯ4・７Ｈ2Ｏが１２０ｇ／ｌ、Ｈ3ＢＯ3が４
５ｇ／ｌ、ＣｕＳＯ4・５Ｈ2Ｏが１．７６ｇ／ｌの組成
を有する電解メッキ液に浸漬し、Ａｕ層１７に通電し
て、微細孔１６０内にＣｏ層３００およびＣｕ層３１０
からなる金属多層膜１６５を形成する。具体的には、Ａ
ｇ／ＡｇＣｌ参照電極に対し５４０ｍＶをＡｕ層１７に
印加した場合には、Ｃｕ層３１０のみが成長し、Ａｇ／
ＡｇＣｌ参照電極に対し１０００ｍＶをＡｕ層１７に印
加した場合には、Ｃｏ層３００のみが成長し、これらの
操作を繰り返すことにより微細孔１６０内を金属多層膜
１６５で埋めることができる。この方法によれば、金属
多層膜１６５が成長して微細孔１６０の上端にまで達し
たとき、電解電流が急変するから、金属多層膜１６５の
形成が終了したことを容易に検出できる。つぎに、図２
５(ｂ)に示すように、対向電極１８を堆積し、ＧＭＲ磁
気センサのＧＭＲヘッド（ＧＭＲ素子）を得る。
る微細孔の作製法を用いたＧＭＲ（巨大磁気抵抗）磁気
センサのＧＭＲヘッドの作製法について説明する。ま
ず、図２３(ａ)に示すように、図１６、図１７で説明し
た微細孔の作製法と同様の方法によって、ポリスチレン
コロイド微粒子４０をＳｉＯ2層９０／Ａｕ（金）層
（電極層）１７／Ｓｉ基板１０からなる多層構造の基板
の表面すなわちＳｉＯ2層９０の表面に付着させる。つ
ぎに、Ａｌを斜め蒸着し、図２３(ｂ)に示すような二次
マスク８０を形成する。つぎに、図２４(ａ)に示すよう
に、Ｏ2プラズマによりポリスチレン粒子４０を除去し
たのち、ＣＦ4系ガスを用いたＳｉＯ2層９０のドライエ
ッチにより、微細孔１６０を形成する。つぎに、図２４
(ｂ)に示すように、ＢＣｌ3系ガスを用いて二次マスク
８０を取り除く。つぎに、図２５(ａ)に示すように、基
板をＣｏＳＯ4・７Ｈ2Ｏが１２０ｇ／ｌ、Ｈ3ＢＯ3が４
５ｇ／ｌ、ＣｕＳＯ4・５Ｈ2Ｏが１．７６ｇ／ｌの組成
を有する電解メッキ液に浸漬し、Ａｕ層１７に通電し
て、微細孔１６０内にＣｏ層３００およびＣｕ層３１０
からなる金属多層膜１６５を形成する。具体的には、Ａ
ｇ／ＡｇＣｌ参照電極に対し５４０ｍＶをＡｕ層１７に
印加した場合には、Ｃｕ層３１０のみが成長し、Ａｇ／
ＡｇＣｌ参照電極に対し１０００ｍＶをＡｕ層１７に印
加した場合には、Ｃｏ層３００のみが成長し、これらの
操作を繰り返すことにより微細孔１６０内を金属多層膜
１６５で埋めることができる。この方法によれば、金属
多層膜１６５が成長して微細孔１６０の上端にまで達し
たとき、電解電流が急変するから、金属多層膜１６５の
形成が終了したことを容易に検出できる。つぎに、図２
５(ｂ)に示すように、対向電極１８を堆積し、ＧＭＲ磁
気センサのＧＭＲヘッド（ＧＭＲ素子）を得る。
【００５４】このＧＭＲ磁気センサのＧＭＲヘッドにお
いては、金属多層膜１６５の抵抗をＡｕ層１７から対向
電極１８へ通電して測定することができ、巨大磁気抵抗
効果により、数Ｏｅ程度の外部磁界の印加に対し、２０
％程度の抵抗変化が得られた。また、通常のリソグラフ
ィーによるパタン化により、Ａｕ層１７と対向電極１８
とをつなぐ金属多層膜１６５の本数を制限することがで
きる。これを利用して、数本の金属多層膜１６５のみを
通じた電流経路を形成した場合、観測された抵抗値は数
ｋΩ程度となり、数百Ωの抵抗変化を生じた。この方法
を用いれば、観測される抵抗値の範囲を数百〜数十ｋΩ
の範囲で変化することができる。
いては、金属多層膜１６５の抵抗をＡｕ層１７から対向
電極１８へ通電して測定することができ、巨大磁気抵抗
効果により、数Ｏｅ程度の外部磁界の印加に対し、２０
％程度の抵抗変化が得られた。また、通常のリソグラフ
ィーによるパタン化により、Ａｕ層１７と対向電極１８
とをつなぐ金属多層膜１６５の本数を制限することがで
きる。これを利用して、数本の金属多層膜１６５のみを
通じた電流経路を形成した場合、観測された抵抗値は数
ｋΩ程度となり、数百Ωの抵抗変化を生じた。この方法
を用いれば、観測される抵抗値の範囲を数百〜数十ｋΩ
の範囲で変化することができる。
【００５５】なお、磁性体層としてパーマロイなどの他
の材料を用いることも可能である。また、電解メッキを
用いず、無電解メッキ、スパッタなどの成膜手段により
磁性体層を形成することができる。
の材料を用いることも可能である。また、電解メッキを
用いず、無電解メッキ、スパッタなどの成膜手段により
磁性体層を形成することができる。
【００５６】つぎに、図２６〜図２８により本発明に係
る微細孔の作製法を用いた磁気記録媒体の作製法につい
て説明する。まず、図２６(ａ)に示すように、図１６、
図１７に示した微細孔の作製法と同様の方法によって、
ポリスチレンコロイド微粒子４０をＳｉＯ2層９０／Ａ
ｕ層１７／Ｓｉ基板１０からなる多層構造の基板の表面
すなわちＳｉＯ2層９０の表面に付着させる。つぎに、
Ａｌを斜め蒸着し、図２６(ｂ)に示すような二次マスク
８０を形成する。つぎに、図２７(ａ)に示すように、Ｏ
2プラズマによりポリスチレンコロイド粒子４０を除去
したのち、ＣＦ4系ガスを用いたＳｉＯ2層９０のドライ
エッチにより、微細孔１６０を形成する。つぎに、図２
７(ｂ)に示すように、ＢＣｌ3系ガスを用いて二次マス
ク８０を取り除く。つぎに、図２８に示すよう、基板ご
と電解メッキ液に浸漬し、Ａｕ層１７に通電して、微細
孔１６０の中に埋め込まれた単磁区磁性体層３５０を形
成する。なお、微細孔１６０の開口径は２５ｎｍ程度と
十分に小さいことから、微細孔１６０の中に埋められら
磁性体層は単磁区のみからなる単磁区磁性体層３５０と
なる。
る微細孔の作製法を用いた磁気記録媒体の作製法につい
て説明する。まず、図２６(ａ)に示すように、図１６、
図１７に示した微細孔の作製法と同様の方法によって、
ポリスチレンコロイド微粒子４０をＳｉＯ2層９０／Ａ
ｕ層１７／Ｓｉ基板１０からなる多層構造の基板の表面
すなわちＳｉＯ2層９０の表面に付着させる。つぎに、
Ａｌを斜め蒸着し、図２６(ｂ)に示すような二次マスク
８０を形成する。つぎに、図２７(ａ)に示すように、Ｏ
2プラズマによりポリスチレンコロイド粒子４０を除去
したのち、ＣＦ4系ガスを用いたＳｉＯ2層９０のドライ
エッチにより、微細孔１６０を形成する。つぎに、図２
７(ｂ)に示すように、ＢＣｌ3系ガスを用いて二次マス
ク８０を取り除く。つぎに、図２８に示すよう、基板ご
と電解メッキ液に浸漬し、Ａｕ層１７に通電して、微細
孔１６０の中に埋め込まれた単磁区磁性体層３５０を形
成する。なお、微細孔１６０の開口径は２５ｎｍ程度と
十分に小さいことから、微細孔１６０の中に埋められら
磁性体層は単磁区のみからなる単磁区磁性体層３５０と
なる。
【００５７】なお、単磁区磁性体層３５０を形成するの
に、電解メッキを用いず、無電解メッキ、スパッタなど
の成膜手段を用いることも可能である。
に、電解メッキを用いず、無電解メッキ、スパッタなど
の成膜手段を用いることも可能である。
【００５８】この磁気記録媒体の作製法においては、対
抗電極を形成することに関連したリソグラフィー工程を
行なう必要がないことから、剛性の強いＳｉ基板に限ら
ず、多少のフレキシビリティーを有する材料まで幅広い
基板材料選択が可能である。
抗電極を形成することに関連したリソグラフィー工程を
行なう必要がないことから、剛性の強いＳｉ基板に限ら
ず、多少のフレキシビリティーを有する材料まで幅広い
基板材料選択が可能である。
【００５９】また、磁化容易軸が微細孔１６０の縦方向
に発生する電解メッキ条件を用いると、磁気記録媒体は
垂直磁気記録媒体への応用により適した構造となる。そ
の場合、微細孔１６０のアスペクト比をより大きく取る
と、より高い保持力を得ることができる。一方、磁化容
易軸が面内方向にあり、アスペクト比が１以下であるよ
うなディスク状とすると、面内方向記録膜として活用で
きる。後者の場合には、各微細孔１６０間に存在するＳ
ｉＯ2層９０によって各微細孔１６０は磁気的に孤立し
ているため、内部磁場が減少し、より高い保持力を有す
る構造となる。
に発生する電解メッキ条件を用いると、磁気記録媒体は
垂直磁気記録媒体への応用により適した構造となる。そ
の場合、微細孔１６０のアスペクト比をより大きく取る
と、より高い保持力を得ることができる。一方、磁化容
易軸が面内方向にあり、アスペクト比が１以下であるよ
うなディスク状とすると、面内方向記録膜として活用で
きる。後者の場合には、各微細孔１６０間に存在するＳ
ｉＯ2層９０によって各微細孔１６０は磁気的に孤立し
ているため、内部磁場が減少し、より高い保持力を有す
る構造となる。
【００６０】図２９は本発明に係る微細孔の作製法を用
いた他の作製法により作成した磁気記録媒体の概略平面
図である。この磁気記録媒体においては、図８、図９で
説明した微細柱状構造の作製法と同様の方法によってポ
リスチレンコロイド微粒子を付着させており、各単磁区
磁性体層３５０は規則的に配置されている。そして、各
単磁区磁性体層３５０一個当たりが占める面積は、図２
９中に描いた六角形の領域３７０に対応し、各単磁区磁
性体層３５０の一個一個が独自の磁化を保持し、これら
が１ビットづつの情報を担うとすると、情報の記録密度
は容易に計算され、付着させたポリスチレンコロイド微
粒子の半径ｒ0を２５ｎｍとすると、約８Ｔｂ／ｉｎ
2（８×１０12ｂ／ｉｎ2）の記録密度が得られる。
いた他の作製法により作成した磁気記録媒体の概略平面
図である。この磁気記録媒体においては、図８、図９で
説明した微細柱状構造の作製法と同様の方法によってポ
リスチレンコロイド微粒子を付着させており、各単磁区
磁性体層３５０は規則的に配置されている。そして、各
単磁区磁性体層３５０一個当たりが占める面積は、図２
９中に描いた六角形の領域３７０に対応し、各単磁区磁
性体層３５０の一個一個が独自の磁化を保持し、これら
が１ビットづつの情報を担うとすると、情報の記録密度
は容易に計算され、付着させたポリスチレンコロイド微
粒子の半径ｒ0を２５ｎｍとすると、約８Ｔｂ／ｉｎ
2（８×１０12ｂ／ｉｎ2）の記録密度が得られる。
【００６１】なお、図２６〜図２８により説明した作製
法等と同様の作製法により、微細構造を用いた光磁気記
録媒体を作製することができる。
法等と同様の作製法により、微細構造を用いた光磁気記
録媒体を作製することができる。
【００６２】
【発明の効果】本発明に係る微細構造の作製法において
は、コロイド微粒子の被覆分子層の立体障害効果、電荷
による斥力により、微細構造の平均間隔、相互配置の制
御が可能である。
は、コロイド微粒子の被覆分子層の立体障害効果、電荷
による斥力により、微細構造の平均間隔、相互配置の制
御が可能である。
【００６３】また、コロイド微粒子をマスクにして二次
マスク層を形成したときには、エッチングの選択性を高
くすることができるから、微細柱状構造のアスペクト比
を大きくすることができる。
マスク層を形成したときには、エッチングの選択性を高
くすることができるから、微細柱状構造のアスペクト比
を大きくすることができる。
【００６４】また、基板上に付着したコロイド微粒子に
斜め蒸着を行なって二次マスク層を形成したときには、
微細トレンチ、微細孔を形成することができる。
斜め蒸着を行なって二次マスク層を形成したときには、
微細トレンチ、微細孔を形成することができる。
【００６５】本発明に係る微細構造、磁気センサ、磁気
記録媒体および光磁気記録媒体においては、集積密度を
大きくすることができる。
記録媒体および光磁気記録媒体においては、集積密度を
大きくすることができる。
【００６６】また、上記の微細構造をの微細構造の作製
法よって作製したときには、容易に微細構造を作製する
ことができる。
法よって作製したときには、容易に微細構造を作製する
ことができる。
【図１】本発明に係る微細柱状構造の作製法の説明図で
ある。
ある。
【図２】本発明に係る微細柱状構造の作製法の説明図で
ある。
ある。
【図３】金コロイド微粒子の基板への付着状況を示す平
面図である。
面図である。
【図４】図３に示した場合における距離ｒと確率ρ(ｒ)
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
【図５】本発明に係る他の微細柱状構造の作製法の説明
図である。
図である。
【図６】図５に示した場合における距離ｒと確率ρ(ｒ)
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
【図７】本発明に係る他の微細柱状構造の作製法の説明
図である。
図である。
【図８】本発明に係る他の微細柱状構造の作製法の説明
図である。
図である。
【図９】本発明に係る他の微細柱状構造の作製法の説明
図である。
図である。
【図１０】本発明に係る他の微細柱状構造の作製法の説
明図である。
明図である。
【図１１】本発明に係る他の微細柱状構造の作製法の説
明図である。
明図である。
【図１２】本発明に係る他の微細柱状構造の作製法の説
明図である。
明図である。
【図１３】本発明に係る他の微細柱状構造の作製法の説
明図である。
明図である。
【図１４】本発明に係る微細トレンチの作製法の説明図
である。
である。
【図１５】本発明に係る微細トレンチの作製法の説明図
である。
である。
【図１６】本発明に係る微細孔の作製法の説明図であ
る。
る。
【図１７】本発明に係る微細孔の作製法の説明図であ
る。
る。
【図１８】本発明に係る微細パターン薄膜の作製法の説
明図である。
明図である。
【図１９】本発明に係る微細柱状構造の作製法を用いた
ＤＲＡＭのメモリー容量部の作製法の説明図である。
ＤＲＡＭのメモリー容量部の作製法の説明図である。
【図２０】本発明に係る微細柱状構造の作製法を用いた
ＤＲＡＭのメモリー容量部の作製法の説明図である。
ＤＲＡＭのメモリー容量部の作製法の説明図である。
【図２１】本発明に係る微細柱状構造の作製法を用いた
ＤＲＡＭのメモリー容量部の作製法の説明図である。
ＤＲＡＭのメモリー容量部の作製法の説明図である。
【図２２】図２１(ｂ)の拡大Ａ−Ａ断面図である。
【図２３】本発明に係る微細孔の作製法を用いたＧＭＲ
磁気センサのＧＭＲヘッドの作製法の説明図である。
磁気センサのＧＭＲヘッドの作製法の説明図である。
【図２４】本発明に係る微細孔の作製法を用いたＧＭＲ
磁気センサのＧＭＲヘッドの作製法の説明図である。
磁気センサのＧＭＲヘッドの作製法の説明図である。
【図２５】本発明に係る微細孔の作製法を用いたＧＭＲ
磁気センサのＧＭＲヘッドの作製法の説明図である。
磁気センサのＧＭＲヘッドの作製法の説明図である。
【図２６】本発明に係る微細孔の作製法を用いた磁気記
録媒体の作製法の説明図である。
録媒体の作製法の説明図である。
【図２７】本発明に係る微細孔の作製法を用いた磁気記
録媒体の作製法の説明図である。
録媒体の作製法の説明図である。
【図２８】本発明に係る微細孔の作製法を用いた磁気記
録媒体の作製法の説明図である。
録媒体の作製法の説明図である。
【図２９】本発明に係る微細孔の作製法を用いた他の作
製法により作成した磁気記録媒体の概略平面図である。
製法により作成した磁気記録媒体の概略平面図である。
１０…Ｓｉ基板 ３０…金コロイド微粒子 ３１…金コロイド微粒子 ３５…クエン酸イオン吸着層 ３６…アルカンチオール被覆分子層 ４０…ポリスチレンコロイド微粒子 ４１…ポリスチレン微粒子 ５０…ポリスチレンコロイド微粒子 ５１…ポリスチレン微粒子 ６１…二次マスク層 ７１…二次マスク層 ８０…二次マスク層 ８２…微細パターン薄膜 １００…微細柱状構造 １１０…微細柱状構造 １２０…微細柱状構造 １２１…微細柱状構造 １３０…微細柱状構造 １５０…微細トレンチ １６０…微細孔 １６５…金属多層膜 ３５０…単磁区磁性体層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｈ０１Ｌ 43/12 27/108 Ｇ０１Ｒ 33/06 Ｒ 21/8242 Ｈ０１Ｌ 21/302 Ｚ 43/08 27/10 ６２１Ｃ 43/12 (72)発明者 松岡 秀行 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 山中 一助 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 村川 克二 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 新井 眞 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (17)
- 【請求項１】基板上に表面が被覆分子層によって被覆さ
れかつ直径が１００ｎｍ以下のコロイド微粒子を付着さ
せ、上記コロイド微粒子をマスクとして上記基板を加工
することを特徴とする微細構造の作製法。 - 【請求項２】上記基板上に付着された上記コロイド微粒
子の互いの平均間隔を上記コロイド微粒子の直径と同程
度とすることを特徴とする請求項１に記載の微細構造の
作製法。 - 【請求項３】上記基板上に付着した上記コロイド微粒子
をリアクティブイオンエッチングによってより小さい粒
径の微粒子にすることを特徴とする請求項１に記載の微
細構造の作製法。 - 【請求項４】上記基板上に付着した上記コロイド微粒子
をイオンミリングによってより小さい粒径の微粒子にす
ることを特徴とする請求項１に記載の微細構造の作製
法。 - 【請求項５】上記コロイド微粒子をマスクにして二次マ
スク層を形成することを特徴とする請求項１〜４のいず
れかに記載の微細構造の作製法。 - 【請求項６】上記基板上に付着した上記コロイド微粒子
に斜め蒸着を行なって二次マスク層を形成することを特
徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の微細構造の作
製法。 - 【請求項７】断面直径が１００ｎｍ以下でかつアスペク
ト比が１以上の微細柱状構造が上記断面直径と同程度の
平均間隔を隔てて形成されていることを特徴とする微細
構造。 - 【請求項８】開口径が１００ｎｍ以下でかつアスペクト
比が１以上の微細トレンチまたは微細孔が上記開口径と
同程度の平均間隔を隔てて形成されていることを特徴と
する微細構造。 - 【請求項９】請求項１〜６のいずれかに記載の微細構造
の作製法よって作製されたことを特徴とする請求項７に
記載の微細構造。 - 【請求項１０】請求項１〜６のいずれかに記載の微細構
造の作製法よって作製されたことを特徴とする請求項８
に記載の微細構造。 - 【請求項１１】誘電体材料からなる上記微細柱状構造が
形成されたことを特徴とする請求項７または９に記載の
微細構造。 - 【請求項１２】誘電体材料からなる層に上記微細トレン
チまたは上記微細孔が形成されたことを特徴とする請求
項８または１０に記載の微細構造。 - 【請求項１３】上記微細トレンチまたは上記微細孔内に
磁性体層が形成されたことを特徴とする請求項１２に記
載の微細構造。 - 【請求項１４】上記磁性体層が多層構造であることを特
徴とする請求項１３に記載の微細構造。 - 【請求項１５】請求項１３に記載の微細構造を用いたこ
とを特徴とする磁気センサ。 - 【請求項１６】請求項１３に記載の微細構造を用いたこ
とを特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項１７】請求項１３に記載の微細構造を用いたこ
とを特徴とする光磁気記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9221466A JPH1166654A (ja) | 1997-08-18 | 1997-08-18 | 微細構造の作製法、微細構造、磁気センサ、磁気記録媒体および光磁気記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9221466A JPH1166654A (ja) | 1997-08-18 | 1997-08-18 | 微細構造の作製法、微細構造、磁気センサ、磁気記録媒体および光磁気記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1166654A true JPH1166654A (ja) | 1999-03-09 |
Family
ID=16767164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9221466A Pending JPH1166654A (ja) | 1997-08-18 | 1997-08-18 | 微細構造の作製法、微細構造、磁気センサ、磁気記録媒体および光磁気記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1166654A (ja) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004084193A1 (ja) * | 2003-03-19 | 2004-09-30 | Fujitsu Limited | 磁気記録媒体及びその製造方法、並びに、磁気記録装置及び磁気記録方法 |
| WO2005041303A1 (ja) * | 2003-10-23 | 2005-05-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 抵抗変化素子、その製造方法、その素子を含むメモリ、およびそのメモリの駆動方法 |
| KR100692089B1 (ko) | 2005-07-01 | 2007-03-12 | 엘지전자 주식회사 | 발광 소자의 제조 방법 |
| US7220482B2 (en) | 2001-01-24 | 2007-05-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Aligned fine particles, method for producing the same and device using the same |
| JP2007127847A (ja) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Kagawa Univ | 反射防止膜とその製造方法及びそれを用いた光学機器 |
| JP2007219367A (ja) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 成形部品の製造方法 |
| WO2008111533A1 (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-18 | Kazufumi Ogawa | パターン状の絶縁性微粒子膜およびそれを用いた電子部品、マイクロマシン、光学部品ならびにパターン状の絶縁性微粒子膜の製造方法 |
| WO2008111536A1 (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-18 | Kazufumi Ogawa | パターン状の微粒子膜およびパターン状の微粒子膜の製造方法 |
| US7510093B2 (en) | 2004-08-20 | 2009-03-31 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing a wiring substrate, method of manufacturing an electro-optical device, method of manufacturing an electronic apparatus |
| US7629021B2 (en) | 2005-06-16 | 2009-12-08 | Yamagata Fujitsu Limited | Method for producing a stamper |
| DE102008039798A1 (de) | 2008-08-15 | 2010-02-25 | NMI Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut an der Universität Tübingen | Verfahren zur Übertragung von Nanostrukturen in ein Substrat |
| US7732005B2 (en) | 2004-05-25 | 2010-06-08 | Hitachi, Ltd. | Method for producing recording medium, recording medium employing said method, and information recording and reproducing apparatus |
| JP2010135014A (ja) * | 2008-12-05 | 2010-06-17 | Fujitsu Ltd | ナノ構造体製造方法、ナノ構造体、磁性ナノ構造体、磁気記憶媒体製造方法、磁気記憶媒体、および情報記憶装置 |
| JP2010182380A (ja) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Fujitsu Ltd | 成型加工品の製造方法、記憶媒体の製造方法、及び、情報記憶装置 |
| JP2012035364A (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Nagoya Univ | ナノ微粒子を担持したナノ構造体及びその製造方法 |
| KR101437862B1 (ko) * | 2012-02-29 | 2014-09-16 | 한국기계연구원 | 금속 패터닝 방법 |
| JP2016507158A (ja) * | 2013-01-24 | 2016-03-07 | コーニング インコーポレイテッド | ポリマーナノマスクを使用した表面ナノ複製 |
| US9384980B2 (en) | 2014-07-01 | 2016-07-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Manufacturing method of semiconductor device |
-
1997
- 1997-08-18 JP JP9221466A patent/JPH1166654A/ja active Pending
Cited By (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7220482B2 (en) | 2001-01-24 | 2007-05-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Aligned fine particles, method for producing the same and device using the same |
| WO2004084193A1 (ja) * | 2003-03-19 | 2004-09-30 | Fujitsu Limited | 磁気記録媒体及びその製造方法、並びに、磁気記録装置及び磁気記録方法 |
| WO2005041303A1 (ja) * | 2003-10-23 | 2005-05-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 抵抗変化素子、その製造方法、その素子を含むメモリ、およびそのメモリの駆動方法 |
| US7167387B2 (en) | 2003-10-23 | 2007-01-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Variable resistance element, method of manufacturing the element, memory containing the element, and method of driving the memory |
| US7732005B2 (en) | 2004-05-25 | 2010-06-08 | Hitachi, Ltd. | Method for producing recording medium, recording medium employing said method, and information recording and reproducing apparatus |
| US7510093B2 (en) | 2004-08-20 | 2009-03-31 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing a wiring substrate, method of manufacturing an electro-optical device, method of manufacturing an electronic apparatus |
| US7629021B2 (en) | 2005-06-16 | 2009-12-08 | Yamagata Fujitsu Limited | Method for producing a stamper |
| KR100692089B1 (ko) | 2005-07-01 | 2007-03-12 | 엘지전자 주식회사 | 발광 소자의 제조 방법 |
| JP2007127847A (ja) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Kagawa Univ | 反射防止膜とその製造方法及びそれを用いた光学機器 |
| JP2007219367A (ja) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 成形部品の製造方法 |
| US8568862B2 (en) | 2007-03-09 | 2013-10-29 | Empire Technology Development Llc | Patterned fine particle film structures |
| JP2008222788A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Kagawa Univ | パターン状の微粒子膜およびパターン状の微粒子膜の製造方法 |
| WO2008111536A1 (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-18 | Kazufumi Ogawa | パターン状の微粒子膜およびパターン状の微粒子膜の製造方法 |
| JP2008226990A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Kagawa Univ | パターン状の絶縁性微粒子膜およびそれを用いた電子部品、マイクロマシン、光学部品ならびにパターン状の絶縁性微粒子膜の製造方法 |
| WO2008111533A1 (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-18 | Kazufumi Ogawa | パターン状の絶縁性微粒子膜およびそれを用いた電子部品、マイクロマシン、光学部品ならびにパターン状の絶縁性微粒子膜の製造方法 |
| US9200012B2 (en) | 2007-03-09 | 2015-12-01 | Empire Technology Development Llc | Patterned fine particle film structures |
| DE102008039798A1 (de) | 2008-08-15 | 2010-02-25 | NMI Naturwissenschaftliches und Medizinisches Institut an der Universität Tübingen | Verfahren zur Übertragung von Nanostrukturen in ein Substrat |
| US8366947B2 (en) | 2008-08-15 | 2013-02-05 | Nmi Naturwissenschaftliches Und Medizinisches Institut An Der Universitaet Tuebingen | Method for transferring nanostructures into a substrate |
| JP2010135014A (ja) * | 2008-12-05 | 2010-06-17 | Fujitsu Ltd | ナノ構造体製造方法、ナノ構造体、磁性ナノ構造体、磁気記憶媒体製造方法、磁気記憶媒体、および情報記憶装置 |
| JP2010182380A (ja) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Fujitsu Ltd | 成型加工品の製造方法、記憶媒体の製造方法、及び、情報記憶装置 |
| JP2012035364A (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Nagoya Univ | ナノ微粒子を担持したナノ構造体及びその製造方法 |
| KR101437862B1 (ko) * | 2012-02-29 | 2014-09-16 | 한국기계연구원 | 금속 패터닝 방법 |
| JP2016507158A (ja) * | 2013-01-24 | 2016-03-07 | コーニング インコーポレイテッド | ポリマーナノマスクを使用した表面ナノ複製 |
| US9384980B2 (en) | 2014-07-01 | 2016-07-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Manufacturing method of semiconductor device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH1166654A (ja) | 微細構造の作製法、微細構造、磁気センサ、磁気記録媒体および光磁気記録媒体 | |
| US8039368B2 (en) | Nanogaps: methods and devices containing same | |
| JP3859199B2 (ja) | カーボンナノチューブの水平成長方法及びこれを利用した電界効果トランジスタ | |
| US7820064B2 (en) | Spinodally patterned nanostructures | |
| US20200385850A1 (en) | Nanoparticle fabrication | |
| KR100878281B1 (ko) | 나노 제조 | |
| US6719841B2 (en) | Manufacturing method for high-density magnetic data storage media | |
| JP3967237B2 (ja) | 磁気抵抗効果素子及びその製造方法、磁気再生素子並びに磁気メモリ | |
| JP2000048340A (ja) | ナノ粒子で形成された磁気記憶媒体 | |
| US20040004235A1 (en) | Vertical nanotube transistor and process for fabricating the same | |
| JP3752183B2 (ja) | 微粒子のアレイをアセンブルする方法 | |
| US20050079282A1 (en) | Ultra-high-density magnetic recording media and methods for making the same | |
| US20020168810A1 (en) | Lateral nanostructures by vertical processing | |
| CN1992104B (zh) | 一种环状磁性多层膜及其制备方法和用途 | |
| KR100365727B1 (ko) | 탄소 나노 튜브를 이용한 금속 나노 세선 형성 방법 | |
| JP2004237526A (ja) | 微細パターン及びその母型を形成する方法 | |
| CN100537412C (zh) | 利用纳米球反相多孔模板制备尺寸可控纳米点阵列的方法 | |
| GB2382718A (en) | Field effect transistor using horizontally grown carbon nanotubes | |
| CN100521240C (zh) | 水平生长碳纳米管的方法和使用碳纳米管的场效应晶体管 | |
| JP2001167431A (ja) | 高密度磁気記録媒体およびその作製方法 | |
| US6398940B1 (en) | Method for fabricating nanoscale patterns on a surface | |
| JP4125151B2 (ja) | 構造体の製造方法 | |
| CN1588637A (zh) | 一种纳电子相变存储器的制备方法 | |
| Francis et al. | The place of gold in the Nano World | |
| Takemura et al. | Direct modification of magnetic domains in Co nanostructures by atomic force microscope lithography |