CN101015068B - 净化单元 - Google Patents
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Abstract
至少使用2片重叠的如下结构构成存储元件：对由厚度0.2nm以上60nm以下的带状的导电体层，优选金属层，和具有该导电体层的厚度以上的厚度的电介质层的周期结构体构成的薄片，使该层相互交叉，并且，使导电体层的边缘之间通过规定的存储介质而对置。导电体层的厚度优选0.2nm以上30nm以下，电介质层的厚度一般为0.2nm以上200μm以下。存储介质是绝缘膜或纳米桥结构。
Description
技术领域
本发明涉及功能元件、存储元件、磁性记录元件、太阳能电池、光电转换元件、发光元件、催化反应装置以及净化单元，例如涉及自下而上(ボトムアツプ)系的系统和自上而下(トツプダウン)系的系统的综合。
背景技术
现有的功能元件，其主流是以半导体集成电路为代表、用基于精细加工的自上而下工艺制造的元件。而且，尤其对半导体元件而言，经过由巴丁(Bardeen)等提出的晶体管的发明以及由诺伊斯(Noyce)等提出的半导体集成电路的发明，现在已发展成基于该自上而下工艺的巨大的半导体电子工业。
另一方面，由于已经注意到自上而下工艺在许多方面存在界限，因而作为打破该界限的方法，自我组织化等所涉及的自下而上工艺近年来引人瞩目，对其研究正在盛行。
再者，已报告有细胞系和神经系都在各处自动分散性地随着时间的延续而连续地扩大、成长(R.R.Llinas，The Biology of the Brain，p.94，W.H.Freeman and Company，NY，1989)，这属于自下而上工艺的范畴。
另外，对于自下而上，由于自动分散局域性，各部分根据局域规则去任意地形成结构，但使用单元自动化显示，在该结构组成中有四种类型(稳定的、周期性“嵌套型”的、功能结构性的、随机性的)(S.Wolfram，A New Kind of Science，pp.51-81，Wolfram Media Inc.，IL，USA，2002)。
另外，本发明者们发表的论文(P.Nemethy，P.Oddone，N.Toge，andA.Ishibashi，Nuclear Instruments and Methods 212(1983)273-280)是对时间投影谱仪(Time Projection Chamber，TPC)进行的改良，该时间投影谱仪作为基本粒子检测器，这种基本粒子检测器利用了根据漂移速度的稳定性，随时间的延续而连续移动的2次电子(沿基本粒子的飞行轨迹产生的电子)。
另外，观测到了有用且意义深远的物理现象，即：在由金属界面形成的纳米空间特别是在二维试料平面和与此对置的探针之间的局部空间所观测到的由等离子体振子激发的表面增强效果等(二又等，日本分光学会，平成14年春季演讲会论坛“显微震动光谱法的最前沿”演讲要旨集，pp.20-23)。
另外，由本发明者发表的论文(A.Ishibashi，MOSVD-grown AtomicLayer Superlattices，Spectroscopy of Semiconductor Microstructres，eds.G.Fasol，A.Fasolino，P.Lugli，Plenum Pdess，NY，1989)提出，在使用了有机金属化学气相生长法(MOCVD法)的半导体生长中，在成长方向得到了1个原子层的分辨率。
另外，即使在电化学生长方面，也可了解其结构的详情(春山志郎，表面技术人员用的电化学p.112，丸善，东京，2001)。
另外，在电化学领域中，众所周知，在将中和的高分子电解质分散于水中形成的溶液中，浸渍待涂敷体和配极，在待涂敷体和配极之间施加直流电流，就能够在待涂敷体上析出高分子电解质(山冈亚夫监修《实用高分子保护膜材料的新展望一作为光聚合物的具体应用》，第六章，シ-エムシ-出版，1996年)。
另外，有论文提出了在宽约40nm的金属线十字配置的交叉部位夹带分子单体的结构(Y.Chen，D.A.A.Ohlberg，X.Li，D.R.Stewart，R.S.Williams.J.O.Jeppesen，K.A.Nidlsen，J.F.Stoddart，D.L.Olynick，andE.Anderson，Nanosale molecular switch devices fabricated by imprintlithography，Appl.Phys，Lett，82(2003)1610)。
另外，有提案提出了自下而上范畴的其他实例，是由自我组织获得自动累进分级(self-organized progressive hierarchicalacquisition，SOPHIA)结构形成方法及神经元的生长方法(日本特开2000-216499号公报、国际公开第02/35616号小册子)，此外，还有一般在生命、生物体系上由常见的基因支配的形态表现(基因由来结构)。另一方面，就自下而上范畴的其他实例来说，除了有MEMS(microelectromechanical systems)系及微小化学反应外，一般还可例举由作为同源纤维(ホモ·フアベル )的人脑产生的构造物形成(脑由来结构)(如，养老猛，“唯脑论”，青土社，1989年)。
另外，公知的还有基于固体电解质的金属原子迁移的、利用金属微细架桥的被称为纳米桥(NanoBridge)的结构(因特网<URL:http://www.nec.co.jp/press/ja/0402/1801-01.htm>(平成16年2月18日检索))。
另外，有论文(Jan.J.Appl.Phys.Vol.42(2003)pp.1246-1249)就旋转隧道(スピントンネル)结合的磁阻抗的频率依赖性进行了报告。
另外，有提案提出了一种磁性记录装置，该装置在由晶体管和LC电路组成的振荡电路的晶体管和LC电路的一部分反馈回路上连接旋转隧道结合元件，同时，设置转换装置，把通过该转换装置的转换频率规定了磁数据的读取速度的磁传感器作为再生用磁头使用(专利第3557442号说明书)。
另外，许多论文(例如，D.J.Friedman，J.F.Geisz，S.R.Kurtz，andJ.M.Olson，July 1998·NREL/CP-520-23874)报告了在pn结面上垂直入射太阳光类型的太阳能电池。
虽然想到了如果能够把上述的自下而上系和自上而下系综合起来就能最大限度地有效利用两者的优点，从而能够实现前所未有的全新的功能元件，但就本发明者所知，迄今为止，还没有见到任何提案提出对此有效的具体办法。
因此，本发明所要解决的问题，就是提供一种能够最大限度地有效利用自下而上系和以硅LSI为代表的自上而下系的优点的高性能的功能元件以及磁性存储元件。
本发明要解决的另一个问题是，提供一种利用与上述存储元件或磁性记录元件的基本构成要素相同的要素的新型的太阳能电池、光电转换元件、发光元件以及催化反应装置。
本发明要解决的其他问题，再具体的说，是提供包含有上述存储元件、磁性记录元件、太阳能电池、光电转换元件、发光元件、催化反应装置等的新型的功能元件。
本发明还要解决的其他问题，是提供适于制造下述各种功能元件的净化单元系统及适用于它的净化单元，即：不像现有技术那样规模大回报小，不必使用需要巨大的设备投资及固定资产费用的巨大的无尘车间，就可以很容易得到洁净的环境，另外，解决了只能以一直线状连接的现有净化设备具有的空间利用率低下的问题，能够使全部运行指标无论在投资方面还是作业效率方面乃至房间面积的有效利用方面都最大化，与符合目的的所有相关的生产流程相对应，使工艺保持高度的灵活性，并以低成本而简便地进行。
上述课题以及其他课题，通过参照了附图的本说明书的下述说明即可明晰。
发明内容
本发明者为了解决现有技术存在的上述问题而进行了锐意考察。下面对其概要进行说明。
众所周知，对于用自上而下方法进行的半导体装置的制造，往往使用光刻法进行二维的印刻图形。图1A作为一例半导体装置表示MOSLSI(例如，存储器)。如图1A所示，二维的印刻图形通常使用UV(紫外线)、EUV(强紫外线)光刻法及电子线刻法，在半导体基板上不必进行空间横向的信息交换，在各时刻一次性(成批进行曝光、显影、蚀刻等各要素工序的时刻，在时间上是瞬间的，即在时间轴上的一点一点)完成。即，二维印刻图形一大特征是时间不连续、发散的(sporadic)编排。
在二维印刻图形中，由于对光刻胶的使用光掩模的成批曝光决定了构造，所以在构造形成中没有构造间的横向信息的交换。即，因果律主要不是在面内而是存在于与面垂直方向的相互作用中(out-of-planecausality)。在二维的印刻图形中，如图1B所示，在总体规则存在的基础上采用块结构，另外，由于每个块存在特有的方位，所以空间构造一般地说，无论微观方面还是宏观方面都是各向异性的。换言之，可以说构造取决于外在因素，其不过是电路设计图的实际空间体现而已。另外，配极上的构造变化量，相对于时间呈δ函数式的脉冲波列。
这样，自上而下系可以说是时间非连续投影的各向异性(具有方向性)的构造。现在，当系具有时间连续投影性或具有空间各向同性时，分别标记为“↑”，当具有时间非连续性或具有空间各向异性时，分别标记为“↓”，例如，当系具有时间连续投影性或具有空间各向同性时，假设标记为(时间投影性，空间方位性)＝(↑，↑)，自上而下系由 于具有时间非连续性或具有空间各向异性，所以就标记为(时间投影性，空间方位性)＝(↓，↓)。
另一方面，如已所述，其重要性最近被人们认识到的另一个潮流就是自上而下系。对该系来说，例如有半导体量子点所代表的无机物系的自我组织化系。另外，就生物体的细胞培养而言，可以列举如图2A所示的细胞及神经系的成长。在图2A上，符号11代表生物体组织，符号12代表神经，符号13代表细胞。已经叙述了细胞系和神经系在各种场所自动扩散方面随时间延续而连续扩大、成长(R.R.Llinas，TheBiology of Brain，p.94，W.H.Freeman and Company，NY，1989)。
如图2B所示，就自下而上系统而言，对于自下而上，由于因自动分散局部性各部分根据局部规则去任意地形成构造，所以形成时间连续投影。此时，例如，在具有与图1A情形相同的二维性区域的自下而上构造(例如，膀胱上皮细胞)中，因果律存在于面内(in-plane causality)。如S.wolfram采用单元自动化所显示的那样，该构造组成具有四种类型I～IV(稳定的、周期性“嵌套型”的、功能构造的、随机的)(S.wolframA New Kind of Science，pp.51-81，Wolfram Media Inc.，IL，USA，2002)。另外，对于自下而上系而言，根据局部模式，由于整体上不存在这样的特殊方向，所以空间构造一般呈各向同性。此时，整体构造依照根据生成规则由内在因素决定。构造的变化量，相对于时间呈平滑的连续线。
如上所述，自下而上系，由于具有时间上连续投影的各向同性(没有方向性)的构造，所以按照上述的标记法标记为(时间投影性，空间方位性)＝(↑，↑)。
那么，生物把基于受基因支配的体组织性的自下而上性和基于由大脑控制的统率性的自上而下性巧妙地组合起来，从总体上使这些综合进行具体化。更具体地来讲，经过漫长的进化过程，在由受精卵开 始成长成个体时，通过在细胞上附带神经系，进行体组织形成中的自下而上性和由大脑控制的自上而下性的综合。
即，如图2B所示，对于自下而上所产生的细胞集合体，通过跟踪神经系这一联络网，使向各处选取信息成为可能，通过该神经系可进行来自大脑的指令、控制、信息提取等。其实质是在作为自我组织化体的生物体上具有该跟踪神经系。
另一方面，为了有效地利用系，控制系必须用比被控制系小的多的“体积”进行远程的信息传送、控制。生物体可以说因此而对三维的细胞系附加上了神经系的1+α(其中，0＜α＜1)的细微维量的条件。传送、控制系的维次通常必须小于细胞系的维次。该神经系在生物体内被包围成三维次。
生物体系就是这样通过从受精卵产生起的经过时间连续投影的神经系这一自下而上的自相似的低维次构造物，以所谓的最小限度的配置，对细胞系这一具有三维的其他自下而上系进行控制、综合。
另一方面，即使在如上所述的生物体本身的系统之外，对人工系统，虽然不是刚性的固体系，但是在充填于圆筒状容器内的气体这一最小限度的配置中，利用经过时间向空间坐标的连续投影，作为在整个三维认识空间地址的系统有如图3所示的TPC，本发明者们叙述了其开发及卓越的性能(P.Nemethy，P.Oddone，N.Toge，andA.Ishibashi，Nuclear Instruments and Methods 212(1983)273-280)。
对该TPC稍微详细地说明一下。如图3所示，从充填了气体的圆筒状TPC21的两端射入的电子束22和正电子束23发生冲撞，喷射状产生新的基本粒子24。由于沿该基本粒子飞行踪迹生成的电子25，按轴向以一定的漂移速度到达位于TPC21两端的称为扇形区26的二维检测器，所以，以上述冲撞时刻为起点至到达扇形区26的经过时间作为 轴向，即明确了z方向的位置。图4是扇形区26的局部放大图，符号26a表示读出线，26b表示栅极，26c表示法兰盘，26d表示电力线。如图4所示，在扇形区26的读出线26a部分电子发生了雪崩，因此，通过对读出线和位于其下部的法兰盘26c施加电信号，求出x、y方向的位置。这样虽然求出了三维位置，但z方向的位置，由于电子的漂移速度一定，如上所述，时间信息在空间投影。根据该特征，把其系统称为时间投影(时间投影)箱，形成了一个证实向该空间进行时间投影的构思有用性的一个实例。
在扇形区26，能读出所谓的读出线26a和法兰盘26c之间的状态。也就是说，进行一种信息读出，可以看作是进行局部寻址。取代法兰盘26c，例如即使使金属线与金属线接近、交叉也能产生同样的作用。在图4中，直率地表示读出线26a这样的微小电极附近的电场集中的情形。为了产生强电场，最好是尽可能细的读出线26a，但是象这样，TPC具有时间向空间的投影和细微构造体的交叉部位的电场集中(以及与此相伴随的信号放大)这两个重要特征。
因而，表示沿着以摩尔(Moore)定律所代表的负载图展开的硅LSI，是所谓的自上而下型的装置及系统的代表，虽然说了有尺寸大小方面、工作效率方面(环境温度方面)以及制造设备投资方面的界限，但是不找出根本性的解决对策，久已担忧迟早会迎来界限。
作为相对于自上而下型的反命题，被称作自下而上令人瞩目，但其最大难点在于不能个别寻址。
对于纳米尺度，生物来源的功能和非生物来源的功能由于能够还原至相同的相互作用机理(最终还是电磁相互作用)，所以进展显著的纳米技术，虽然隐含着使非生物与生物统一的潜在重要性，但仍然没达到真正的实用化。
即，处于现有技术延长线上的微细构造的制造方法，有的使用EUV及电子线刻法等，有的使用分子等所谓的自下而上，但是，将两者连接，通过进一步结合发生最佳协同作用的设备系统还是没有的。这是由于遵从上述的时间连续投影性和空间各向同性的标记方法后，自下而上这一(时间投影性，空间方位性)＝(↑，↑)系统和自上而下这一(时间投影性，空间方位性)＝(↓，↓)系统两者完全相反，即因为具有↑对↓这样的性质，所以恰如水油不相容一样，两者之间很难找到接点。
把纳米尺度的世界和宏观分度标尺的世界联系起来，是在纳米技术领域，将今后得到的新的效果及功能与现有的硅基的IT基础结构连接起来得出相乘效果时不可回避的一道难关。但是，众所周知，还没有人在这种连接上十分成功。
利用纳米技术期望其达到高效能的自下而上的物质系，由于没有如此可用细微分度标尺进行个别寻址的结构，所以还达不到真正的实用化。
这是由于在人工自下而上系中，对相当于连接生物大脑和体组织的神经的自下而上的主体伴随的控制线路没有设置成功，所以可以说，迄今为止，难以将自下而上、自上而下两系统进行连接。
随着时间的延续而成长，部分地满足形成三维构造来访问这一生物体的神经系的特征的似是而非的系统有上述的TPC。它虽然具有电子基于一定的漂移速度而进行的时间连续投影性和基于在细微导电构造体的交叉部进行信号放大的向整个系统的三维数据存取这两个重要特征，但是，该TPC由于其内部含有气体，所以作为完全的固体装置来说是不成立的。
如已所述，目前在构成自上而下系的半导体集成电路(例如存储器)等的二维构造体的制造方面，采用如图1A所示的通过成批曝光进行的 印刻图形。这种情况下，虽然分辨率在x、y两个方向上有要求，但其精度即使是目前的最高分辨率，在生产水平上也只有70nm左右，即使是研究室的优良数据也只有数nm左右，而且这还不能在整个主体尺寸内实现。
另外，观测到了在二维试料平面和与此对置的探针的局部空间观测到的由等离子体振子激发的表面增强效果等有用且意义深远的物理现象(二又等，日本分光学会，平成14年春季演讲会论坛“显微振动光谱法的最前沿”演讲要旨集，pp.20-23)。横跨例如mm～cm的整个主体尺寸，使能形成这种物理现象的超精密结构体并列多重化的系统是不存在的。即，在纳米尺度中具有稠密的结构、而且可以个别访问的、构成纳米分散化主体尺寸结构体的物质是不存在的。
上述的课题的解决，从某种意义上来说，可以通过预备具有相当于连接水和油时的肥皂的性质(两亲性质)或连接细胞系和脑系之间的神经系资质的连接中间层或连接平台来完成，特别是可以通过采取利用人工神经系连接自下而上系和自上而下系的配置来完成。
更详细地来讲，在(时间投影性，空间方位性)＝(↑，↑)的自下而上系和(时间投影性，空间方位性)＝(↓，↓)的自上而下系之间，可以通过插入具有(时间投影性，空间方位性)＝(↑，↓)的系作为第3结构来完成。因此，用人工的自下而上系设置相当于神经的伴随线路。或在预先设置好的伴随系的旁边使自我组织化系成长。
如图5所示，使一维超晶格31的成长作为将时间进行投影的东西而发生。在此，由于一维超晶格31的成长方向的空间坐标直接表示时间的流逝，故其可以说是时间连续地向空间结构投影形成的系。通过使用被控制的成长速度、优先使用恒定的成长速度，利用时间(坐标)对空间结构进行连续控制。另外，由于存在成长方向这样特殊的方位，所以，一般可将空间结构设定为各向异性。
进而，如上所述，使成长的一维超晶格31进行薄片化。其意义在于以下方面。6图A表示一维超晶格31，6图B表示将一维超晶格31进行线化的超晶格电线32，6图C表示将一维超晶格31进行薄片化的超晶格薄片33。如图6A、图6B及图6C所示，虽然一维超晶格31确实是在成长方向上插入时间t的结构，但在时间(＝成长方向的轴上的一点)访问时，即使指定距离r，面内坐标也无限(图6A)，当将一维超晶格31进行线化时，指定时间(＝成长方向的轴上的一点)时，由于该部分是量子点，故不能由其它处访问(图6B)，对于这样的问题，在将一维超晶格31进行薄片化时，可以单义地确定位置，并且，离开r的不同的另外一点(地点)也单义地决定，由此通过横线路也可以访问(图6C)。如上所述，通过一维超晶格31的薄片化，可以实现具有上述的(↑，↓)性质的系。
而且，如图7所示，在移动90度方位的状态下使上述的二维的超晶格薄片33再与另一个相同的超晶格薄片34相互重叠。以该超晶格薄片的2片层恢复相似的(离散的)各向同性，同时，通过以该2片层形成二维晶格，形成在纳米尺寸上离散、但稠密地在空间访问的结构，据此，相对于在整体中连续的任意的自下而上系，可以人工地赋予相当于个别寻址的神经系的物质。
图7所示的结构，其图2A及图2B所示的自下而上系，是时间连续地投影所得的各向同性(没有方向性)的结构(将其称为目前第1结构)，图1A及图1B所示的自上而下系是时间不连续地投影所得的各向异性(有方向性)的结构(将其称为目前第2结构)，与上述对照，是正好具有其中间性质的、将时间连续投影的各向异性的(具有方向性)的结构(将其称为目前第3结构)，兼有自下而上系及其连续时间性、自上而下系及其空间各向异性。因此，该第3结构对自下而上系和自上而下系双方具有良好的亲和性，可以将具有时间连续投影性及空间各向同性，就是说(↑，↑)的性质和具有时间非连续投影性及空间各 向异性，就是说(↓、↓)的性质这一完全两个极端化的结构(正因如此，它们的结合至今还没有形成)进行连接。
而且，如图7所示，第3结构通过将上述的超晶格薄片2片重叠，使离散的各向同性(近似各向同性)恢复，可以在自下而上系中二维地完整地访问。
而且，如已所述，目前对于形成自上而下系的半导体集成电路等二维结构体使用利用成批曝光的印刻图形，分辨率在x、y这两个方向上有要求，而且其精度即使目前的最高分辨率也是数nm左右，与此对照，上述的第3结构部分，由于以将时间投影于空间的方法形成，所以可以具有原子层的分辨率。因此，即使自下而上部分由分子程度大小的单元构成，也可向其个别访问。
作为超越现有的光刻法的分辨率界限的方法，正在尝试使用自我组织化。实际上，例如对于使用有用自我组织化形成的量子点及单一分子的二维存储器，可以数
级的精度进行排列。但是，关于对这些自我组织化微细结构的独立访问没有方法。即使要以金属配线等从外访问，在利用光刻法形成金属配线中，如已所述，分辨率不够。
即，对于在自上而下系中使用的现有的光刻法，完全不能得到1原子层级的分辨率，另外，仅使用自下而上系不可能(分辨率还行)独立访问，但如上述的超晶格薄片那样，控制一维超晶格的成长速度将时间投影于空间上，同时，通过将其薄片化，采用使方向性的自由度缩小至最小的结构，可以使自上而下系和自下而上系相辅相成地连接，可使1个原子层级的分辨率和独立访问两方面实现。如已所述，就分辨率来说，如图8所示，由本发明者发表的论文(A.Ishibashi，MOSVD-grown Atomic Layer Superlattices，Spectroscopy ofSemiconductor Microstructres，eds.G.Fasol，A.Fasolino，P.Lugli，PlenumPdess，NY，1989)提出，在利用MOCVD法的A1AS/GaAs 2原子层超 晶格的成长中，在成长方向得到1原子层的分辨率。在此，图8A、图8B及图8C分别表示利用透过型电子显微镜(TEM)形成的暗视野像、晶格像及衍射图案。
如已所述，MOCVD的成长机理本质上由表面扩散和弯曲成长构成，与图9所示的电化学的成长机理相同(春山志郎，用于表面技术者的电化学p.112，丸善，东京，2001)。因此，一维超晶格的成长即使使用电化学的方法也可以作为时间的函数进行。即，可以使用电化学的方法使直接表示如图6A所示的时间的连续的流动的一维超晶格成长，可以进行由连续的时间坐标产生的空间结构的控制。与用图1A及图1B所示的成批曝光、显影、蚀刻这样的时间轴上的离散的点控制空间结构相比，可以提高一位以上的分辨率。
因此，依据上述的方法，可以以原子层的精度形成微细、离散的并且稠密的重复结构，例如金属等导电体带/电介质的重复结构。
用这种导电体带/电介质的重复结构形成上述的第3结构时，如图10C所示的电介质带41、42交叉，使得这些面之间对置，其交叉部的面积不是大的配置，如图10B所示，电介质带41、42交叉，使得这些刀口之间对置，优选其交叉部的面积设定为非常小的配置。图10B的情形，导电体带41、42的厚度、即刀口宽度例如为1～10nm级，此时将导电体带41或导电体带42隔开的电介质的厚度例如为10～100nm级。在图10B中，符号45表示一边的尺寸为例如1～10nm级的仿零维空间。
优选图10B所示的配置的理由表示如下。
图10A表示确认由局部的电磁场产生的表面增强效果的SPM(表面探针显微镜)的配置，探针43的前端接近于试料的表面44(二维面)。下面，对图10A所示的情形和图10B所示的情形计算在纳米空间的电 位空间分布。
图10A的情形考虑镜映效果作为探针之间对置的情形计算。此时的探针的前端间的距离和、图10B的交叉部的导电体带41和导电体带42的间隔，为了便于比较设定为相同。现在，在真空中有金属性的结构物，当金属部的电位规定为从外设定时，由于空间电荷为零，故此时应该解的泊松方程式变得简单，拉普拉斯方程式为
( 2/
x2+
2/
y2+
2/
z2)
(x，y，z)＝0 (1)
当将空间切成网格(间隔Δ)，进行差分方程式化时，相对于ф(i，j，k)为
例如，对x而言，为
＝((
(j+1，j，k)-
(i，j，k))/Δ-((i，j，k)-
(i-1，j，k))/Δ)/Δ
＝((
(i+1，j，k)+
(i-1，j，k)-2
(i，j，k))/Δ2
同样地，当求
2 /
y2、 2 
/z2而代入式(1)时，结果为
0＝((
(i+1，j，k)+
(i-1，j，k)-2
(i，j，k))/Δ2
+(((i，j+1，k)+(i，j-1，k)-2
(i，j，k))/Δ2+((
(i，j，k+1)
+
(i，j，k-1)-2
(i，j，k))/Δ2
当汇集以上时，
+(
(i，j+1，k)+
(i，j-1，k)+(
(i，j，k+1)+
(i，j，k-1))/6
(2)
通过运用渐化式求拉普拉斯方程式的解。
当代入图10A的配置中的临界条件使用(2)式计算时，得到图11～图14所示的电位分布。在此，图11～图14的各序号(1～12)表示探针的前端的空间坐标，0和12是探针的前端的位置。在图11～图14的各a图中，z轴是以满刻度1000(任意单位)固定的，在各b图中，通过电位的大小进行定标，绘制纵轴。
同样地，图10B的情形，即，当对导电体带41、42的刀口之间对置的情形进行计算时，得到图15～图18所示的电位分布。图15～图18中也与上述相同，各序号表示导电体带41、42的刀口间的空间坐标，0和12是刀口前端的位置。另外，与上述相同，在图15～图18各图a中，z轴是以满刻度1000(任意单位)固定的，在各b图中，通过电位的大小进行定标，绘制纵轴。
当比较图11～图14和图15～图18时，表明在图10A所示的情形及图10B所示的情形中都反映交叉部的截面积为零维，在中间地点附近有类似的电位变化，即，急剧的电场变化，但当比较从图12的序号5到图13的序号7的变化量和从图16的序号5到图17的序号7的变化量时，显示：即使施加相同电位的情形，与探针的前端对置的情形相比，倒是导电体带41、42的刀口之间交叉成十字形对置的情形方面，每单位长度的电场变化大，可以引出强的量子效果。
如图11～图14中所看到的，对置探针间的势能于连接两探针的前端的轴方向(图中、上下方向)对称，另外，在该轴的周围是旋转对称的，与其相对，按刀口的十字交叉配置，如图16及图17中所看到的，在中间点附近势能成为鞍点状的特异的形状。即是上下非对称，具有2次旋转对称性和相对于π/4旋转+上下反转的对称作业的不变性。即，具有D2d对称性。其可以控制夹持在十字交叉部的分子的配置·荷电对称性，设为用于引出新的量子性能的好的工具。另外，通过从交叉角90度错开，也可以破坏相对于D2的对称性。
另外，在图6C及图7所示的结构中表明，通过将一维超晶格31设定为导电体层和电介质层的周期结构体，充分地缩小该导电体层的厚度，可以实现图10B所示的结构及图15～图18所示的电位分布。
因此，在上述第3结构中，可以超多重并列地排列引起表面增强效果之类的点。此时，与将表面探针显微镜的磁头多个排列的结构的多重并列表面探针的情形完全不同，没有作业部分是其一大特征。另外，通过使用例如厚度为1～100μm的薄片作为超晶格薄片，可以将导电体带41、42做得非常微细，并且，可以维持导电体带41、42的高的导电性和薄片面的平坦性。
例如，当在图10B所示的导电体带41、42的交叉部的仿零维空间45上设置自下而上物质时，将形成该第3结构中的x、y交叉系的导电体带41、42作为人工神经线，可以连接例如设置在第3结构的外侧的现有的硅LSI系和该自下而上物质，得到新的性能(例如，日本特开2000-216499号公报、国际公开第02/35616号小册子)。
导电体带41、42，更一般地来讲是导电线，由于以电子作为介质，故传递相互作用的速度非常快。另一方面，由于自下而上区域的变化、特别是原子的配置(构型)的变化(官能团的位置变化等)其惯性质量大，速度相当慢。通常，在两者的速度间有一位以上(一般为数位)的差。因此，作为使用实物实现图7中示意性地表示的配置的一例的图19所示的结构，是用纳米尺度进行离散化的主体尺寸时空间系，可以将夹持在各导电线的交叉部的原子·分子和电子线中流动的电子(或空穴)进行近似绝热处理。即，图19中是将由金属和电介质的周期结构体构成的2片超晶格薄片以相互错开90度方位的状态重叠在一起，在由金属构成的导电体带41、42的交叉部的仿零维空间45上设置自下而上物质。导电体带41用电介质层46分离，导电体带42用电介质层47分离。在图19中记载了在该系为存储器时相当于存储密度1Tb/in2的各部分 尺寸的实例。
通常，原子团·分子团的相互作用通过最接近的物体产生波动，可以说沿着接近场传递。但是，在图19所示的系中，通过导电线路，对原子·分子来说，瞬时地、可以说远隔作用性地发生交换。由于系“觉察”至每个角落是临界状态的本质之一，该图19所示的系可以称为在现有的物质中没有的(例如，相对于连续系为离散系的蜂窝状自动控制装置(例如据说如参照(S.wolfram A New Kind of Science，pp.51-81，Wolfram Media Inc.，IL，USA，2002)那样)接近于“临界状态”的新物质。而且，当在该系中显现时，可以通过期待的调制了的自我组织化临界现象及自发的对称性的破坏，来显现纳米结构物理的新的一面。即，用整体性的尺寸得到局部性地且个别性地寻址的纳米结构体，由此把宏观世界和微观世界联系起来，同时，可以创造出新的量子功能。
该发明是基于上述的考察提出的，上述的考察利用后述的发明的实施方式证明。
即，为了解决上述课题，第1发明是
一种功能元件，其特征在于，具有由导电体层和具有该导电体层的厚度以上的厚度的非金属层的周期结构体构成的薄片，使光从与该薄片交叉的方向入射(访问)。
该功能元件是特征如下的功能元件的一例：在连续的穿插时间的结构中，从与穿插的方向垂直的方向在该结构中访问。
在此，优选从与薄片垂直的方向使光入射。零维，导电体层最优选为金属层。导电体层典型来讲是带状或螺带状。在该功能元件例如为太阳电池时，使用阳极电极和阴极电极作为该金属层，使用半导体层作为非金属层。
第2发明是
一种功能元件，其特征在于，具有由导电体层和具有该导电体层的厚度以上的厚度的非金属层的周期结构体构成的薄片，沿与该薄片交叉的方向，至少在一部分，使电子流动。
在此，典型来讲是，使电子沿导电体层的宽度方向流动。导电体层最优选为金属层，典型来讲是带状或螺带状。
第3发明是
一种功能元件，其特征在于，包含以下结构：将由导电体层和具有该导电体层的厚度以上的厚度的非金属层的周期结构体构成的薄片至少重叠2片，使得该层相互交叉，并且上述导电体层的边缘之间夹着规定的功能物质而对置。
在此，导电体层最优选为金属层，典型来讲是带状或螺带状。
第4发明是
一种功能元件，其特征在于，包含以下结构：多个导电体层，使其边缘对置，相互交叉，并且上述导电体层的边缘之间夹着规定的功能物质而对置。
在第1～第4的发明中，导电体层典型来讲是带状或螺带状。另外，导电体层的厚度一般为0.2nm以上100nm以下或1nm以上100nm以下或0.2nm以上60nm以下，优选为0.2nm以上30nm以下，非金属层的厚度一般为0.2nm以上200nm以下，典型的为0.2nm以上50nm以下。
第5发明是
一种存储元件，其特征在于，包含以下结构：将由厚度0.2nm以上100nm以下的导电体层和具有该导电体层的厚度以上的厚度的电介质层的周期结构体构成的薄片至少重叠2片，使得该层相互交叉，并 且上述导电体层的边缘之间夹着规定的存储介质而对置。
在此，导电体层典型来讲是带状或螺带状。另外，导电体层的厚度优选为1nm以上100nm以下或0.2nm以上60nm以下，优选为0.2nm以上30nm以下，电介质层的厚度一般为0.2nm以上200nm以下，典型的为0.2nm以上50nm以下。存储介质例如为绝缘膜或纳米桥结构。存储元件典型的是只读存储器(ROM)。存储在交叉部的信息(数据)读出也可以通过经过对角线(不仅为最长的对角线，也包含折线状的部分对角线)上的多个交叉部的并列读出((几乎)同时读出，或(几乎)同时存取数据)进行，这样一来，就可以高速地读出。
第6发明是
一种磁性记录元件，其特征在于，包含以下结构：将由绝缘体层和强磁性体层的周期结构体构成的薄片至少重叠2片，使得该强磁性体层的边缘之间对置，其间夹持厚度0.2nm以上10nm以下的隧道式绝缘体层。
在此，作为隧道式绝缘体层及强磁性体层可以使用各种物质，但具体地来讲，使用例如Al2O3膜作为隧道式绝缘体层，使用例如Co膜作为强磁性体层。绝缘体层及强磁性体层典型来讲是带状或螺带状。
第7发明是
一种太阳能电池，其特征在于，阳极电极和阴极电极，其间夹持半导体层形成螺旋状，整体上具有板状形状。
在此，半导体可以进行光电变换，只要对形成螺旋状没有妨碍，基本上哪种都可以，典型来讲是非晶硅层等无机半导体层或有机半导体层。该太阳能电池的形状不限，典型的有圆形、三角形或六边形的形状。阳极电极及阴极电极典型来讲是带状或螺带状。
第8发明是
一种催化反应装置，其特征在于，至少具有1片由厚度0.5nm以上10nm以下的金属层和电介质层的周期结构体构成的薄片。
在此，金属层例如为Au膜、Pd膜、Pt膜等，电介质层为TiO2膜及SiO2膜等氧化膜。金属层典型来讲是带状或螺带状。从增加与反应气体的接触面积、提高催化作用的观点来讲，优选多片、空出间隔层叠。
第9发明是
一种光电转换元件，光电转换层形成为螺旋状或同心形状，整体上具有板状形状，使光从与该板交叉的方向入射，其特征在于，
在上述板的厚度方向，上述光电变换层可进行光电变换的光的波长阶段性及/或连续地变化。
典型来讲，第1电极和第2电极将光电转换层夹持在中间形成螺旋状或同心形状。另外，典型来讲，第1电极及第2电极中的至少一种，通常至少阳极电极由在板的厚度方向相互分离而设置的多个电极构成。另外，典型来讲，光电变换层的可以进行光电变换的光的波长从板的光入射面在厚度方向阶段性地增加，第1电极及第2电极中的至少一种由在板的厚度方向与上述的各阶段相对应的位置相互分离而设置的多个电极构成。光电变换层典型来讲，是由p型半导体层和n型半导体层构成的pn结。这些p型半导体层及n型半导体层可以是无机半导体、有机半导体的任意一种，典型来讲，由在板的厚度方向组成上有倾斜的无机半导体或有机半导体构成。典型来讲，p型半导体层及n型半导体层的带隙从板的光入射面在厚度方向阶段性地及/或连续地减少。第1电极及第2电极的厚度根据需要决定，但典型来讲都为10nm以上，100nm以下。光电变换层的厚度根据需要决定，但典型来讲为10nm以上，100nm以下。光电变换层与公知的色素敏感湿式太阳 电池同样，可以由担任色素的半导体光电极、与该半导体光电极连接的电解质层和与该电解质层连接的配极构成。作为电解质层，优选使用固体电解质层。该固体电解质层可以通过印刷及涂敷形成。作为半导体光电极，典型来讲，使用由氧化钛(例如，锐钛矿型结构的氧化钛)等金属氧化物构成的半导体光电极。典型来讲，从板的光入射面在厚度方向变换在半导体光电极上担持的色素的种类，阶段性地增加该色素吸收的光的波长。更具体来讲，从板的光入射面在厚度方向使半导体光电极上担持的色素从吸收短波长的光的物体向吸收长波长的光的物体阶段性地变化。典型来讲具有圆形、三角形或六边形的形状。
第10发明是
一种发光元件，其特征在于，发光层形成为螺旋状或同心形状。
该发光元件，典型来讲具有板状的形状，具体来讲，例如具有圆形、三角形或六边形的形状。将该发光元件设定为单色发光时，在发光层上使用具有单一的带隙的发光材料。与其相对，在设定为白色发光或多色发光时，在该发光元件中，典型来讲，利用发光层的带隙的控制，在板的厚度方向发光层可以发光的光的波长阶段性地及/或连续地变化。另外，典型来讲，第1电极及第2电极将发光层夹持在中间形成螺旋状或同心形状。另外，典型来讲，第1电极及第2电极中的至少一种由在板的厚度方向相互分离而设置的多个电极构成。另外，典型来讲，从板的一主面在厚度方向发光层可以发光的光的波长阶段性地变化，第1电极及第2电极中的至少一种由在板的厚度方向与上述的各阶段相对应的位置相互分离而设置的多个电极构成。典型来讲，发光层是由p型半导体层和n型半导体层构成的pn结。P该型半导体层及n型半导体层可以是无机半导体，也可以是有机半导体，典型来讲，由在厚度方向组成上有梯度的无机半导体或有机半导体构成。典型来讲，从板的一主面在厚度方向p型半导体层及n型半导体层的带隙阶段性地及/或连续地变化。第1电极及第2电极的厚度可以根据需要决定，但典型来讲分别为0.2nm以上100nm以下。另外，发光层的 厚度也可以根据需要决定，但典型来讲为10nm以上100nm以下。
上述课题更通俗地来讲，可以如下所述解决。
即，第11发明是
一种功能元件，其特征在于，通过局部性相互作用形成的第1结构和通过预先设定的总体规则形成的第2结构通过具有各向异性结构的第3结构结合而成。
第12发明是
第1结构和第2结构通过第3结构结合而成的功能元件的制造方法，其特征在于，具有：
使其具有各向异性的结构而形成第3结构的工序；
通过预先设定的总体规则而形成第2结构的工序；和
通过局部性的相互作用而形成第1结构的工序。
第13发明是
一种功能系统，其特征在于，使用如下的功能元件：通过局部的相互作用而形成的第1结构和通过预先设定的总体规则而形成的第2结构通过具有各向异性的结构的第3结构结合而成。
在第11、第12及第13的发明中，例如，第1结构通过自动分散型相互作用形成，第2结构通过预先设定的总体设计规则形成，第3结构由具有各向异性的周期结构的平面或曲面构成。或，第1结构通过自动分散型相互作用形成，第2结构通过预先设定的总体设计规则形成，第3结构使多个具有各向异性的周期结构的面交叉、重叠。
第14发明是
一种功能元件，其特征在于，时间连续地投影所得的各向同性的第1结构和时间不连续地投影所得的各向异性的第2结构通过具有各 向异性的周期结构的第3结构结合而成。
第15发明是
第1结构和第2结构通过第3结构结合而成的功能元件的制造方法，其特征在于，具有：
使其具有各向异性的结构而形成第3结构的工序；
形成第2结构作为时间不连续地投影所得的各向异性的结构的工序；和
形成第1结构作为时间连续地投影所得的各向同性的结构的工序。
第16发明是
一种功能系统，其特征在于，使用如下的功能元件：时间连续地投影所得的各向同性的第1结构和时间不连续地投影所得的各向异性的第2结构通过具有各向异性的周期结构的第3结构结合而成。
在第14、15及16的发明中，例如，第3结构使多个具有各向异性的周期结构的面交叉、重叠。
第17发明是
一种功能元件，其特征在于，时间连续地投影所得的各向同性的第1结构和时间不连续地投影所得的各向异性的第2结构通过时间连续地投影所得的各向异性的第3结构结合而成。
第18发明是
第1结构和第2结构通过第3结构结合而成的功能元件的制造方法，其特征在于，具有：
形成第3结构作为时间连续地投影所得的各向异性的结构的工序、
形成第2结构作为时间不连续地投影所得的各向异性的结构的工 序和
形成第1结构作为时间连续地投影所得的各向同性的结构的工序。
第19发明是
一种功能系统，其特征在于，使用如下的功能元件：时间连续地投影所得的各向同性的第1结构和时间不连续地投影所得的各向异性的第2结构通过时间连续地投影所得的各向异性的第3结构结合而成。
在第17、第18及第19的发明中，例如，第3结构将时间连续地投影所得的各向异性的二维结构错开其方向性至少重叠二个，恢复类似的各向同性。
第20发明是
一种功能元件，其特征在于，通过自下而上形成的第1结构和通过自上而下形成的第2结构，通过各向异性的周期性第3结构结合而成。
第21发明是
第1结构和第2结构通过第3结构结合而成的功能元件的制造方法，其特征在于，其具有：
形成第3结构作为各向异性的周期性结构的工序；
通过自上而下形成第2结构的工序；和
通过自下而上形成第1结构的工序。
第22的发明是
一种功能系统，其特征在于，使用如下的功能元件：通过自下而上形成的第1结构和通过自上而下形成的第2结构，通过各向异性的周期的第3结构结合而成。
在第20、第21及第22的发明中，例如，第1结构通过利用自我组织化的自下而上形成，第2结构是通过自上而下形成的集成电路(半导体集成电路等)，第3结构将多个时间连续地投影所得的各向异性的二维结构交叉、重叠，恢复类似的各向同性。
第23发明是
一种功能元件，其特征在于，具有自我相似性或分形结构的第1结构和由通过自上而下形成的集成电路构成的第2结构，通过具有各向异性的周期结构的第3结构结合而成。
第24发明是
第1结构和第2结构通过第3结构结合而成的功能元件的制造方法，其特征在于，具有：
使其具有各向异性的周期结构而形成第3结构的工序；
通过自上而下形成第2结构作为集成电路的工序；和
形成第1结构作为具有自我相似性或分形结构的工序。
第25发明是
一种功能系统，其特征在于，使用如下的功能元件：具有自我相似性或分形结构的第1结构和由通过自上而下形成的集成电路构成的第2结构，通过具有各向异性的周期结构的第3结构结合而成。
在第23、第24及第25的发明中，例如，第3结构是将多个具有各向异性的周期结构的面交叉、重叠，另外，集成电路是半导体集成电路。
第11～第25的发明中，第3结构具有将由例如厚度0.2nm以上60nm以下，优选为0.2nm以上30nm以下，典型来讲，1～10nm级的导电体层和、厚度0.2nm以上50nm以下，典型来讲，0.2nm以上600nm以下，更典型来讲，10～100nm级的电介质层的周期结构构成的薄片至 少重叠2片的结构，使得其层相互交叉。
另外，各向异性的结构既可以是具有单一的空间频率的结构，也可以是具有多个空间频率的结构。而且，各向异性的结构例如具有多种相互作用或物理现象的载体，该多种相互作用具有在传递相互作用的特征性时间上有一位以上的差的相互不同性质，对引人注目的相互作用或物理现象，在成为其主体的物质的系中，与以快速的相互作用时间或物理现象时间为特征的载体(例如电子)所对应的第1主体物质相比，以缓慢的相互作用或物理现象为特征的载体(例如原子或分子)所对应的第2主体物质以1nm以上100nm以下的尺度级(例如0.2nm以上600nm以下)离散。另外，此时，例如就第1主体物质而言，对整体系统的内部的任意的位置，与此连结的该第1主体物质至少一处存在于或暴露于包围该系统的一维线或曲线上。
在第3结构上使用导电体层和电介质层的重复结构时，与导电体层接触的两侧的电介质层的性质可以相互相同，也可以不同。
在典型的一个实例中，由通过自上而下制造集成电路(半导体集成电路等)构成的第2结构和第1结构及第3结构的结合体，将存在于该结合体边缘的直线或曲线状的一维结构作为连接区域结合。
第26发明是
一种功能材料，其特征在于，将第11、第14、第17、第20、第23的发明中的第3结构层叠3层以上而成。
第27发明是
一种功能材料，其特征在于，将由第11、第14、第17、第20、第23的发明中的第1结构及第3结构构成的层叠体层叠2层以上而成。
第28的发明是
一种功能元件，其特征在于，包含以下结构：将由带状的导电体层和电介质层的周期结构体构成的薄片至少重叠2片，使得该层相互交叉，并且使得导电体层的边缘之间对置。
第29的发明是
一种功能材料，其特征在于，包含以下结构：将由带状的导电体层和电介质层的周期结构体构成的薄片至少重叠2片，使得该层相互交叉，并且导电体层的边缘之间对置。
第30发明是
一种功能元件，其特征在于，包含以下结构：将由厚度0.2nm以上60nm以下的带状的导电体层和具有该导电体层的厚度以上的厚度的电介质层的周期结构体构成的薄片至少重叠2片，使得该层相互交叉，并且导电体层的边缘之间对置。
第31发明是
一种功能材料，其特征在于，包含以下结构：将由厚度0.2nm以上60nm以下的带状的导电体层和具有该导电体层的厚度以上的厚度的电介质层的周期结构体构成的薄片至少重叠2片，使得该层相互交叉，并且导电体层的边缘之间对置。
在第30及第31的发明中，导电体层的厚度优选为0.2nm以上30nm以下，电介质层的厚度一般为0.2nm以上200μm以下，典型来讲，为0.2nm以上50μm以下。
第32发明是
一种功能元件，其特征在于，各向异性的结构具有多种相互作用或物理现象的载体，该多种相互作用具有在传递相互作用的特征性时间上有一位以上的差的相互不同性质，对引人注目的相互作用或物理现象，在成为其主体的物质的系中，与以快速的相互作用时间或物理 现象时间为特征的载体所对应的第1主体物质相比，以缓慢的相互作用或物理现象为特征的载体所对应的第2主体物质以1 nm以上100nm以下的尺度级离散。
第33发明是
一种功能元件的制造方法，该功能元件的特征在于，各向异性的结构具有多种相互作用或物理现象的载体，该多种相互作用具有在传递相互作用的特征的时间上有一位以上的差的相互不同性质，对引人注目的相互作用或物理现象，在成为其主体的物质的系中，与以快速的相互作用时间或物理现象时间为特征的载体所对应的第1主体物质相比，以缓慢的相互作用或物理现象为特征的载体所对应的第2主体物质以1nm以上100nm以下的尺度级离散。
第34发明是
一种功能系统，其特征在于，使用如下的功能元件：各向异性的结构具有多种相互作用或物理现象的载体，该多种相互作用具有在传递相互作用的特征的时间上有一位以上的差的相互不同性质，对引人注目的相互作用或物理现象，在成为其主体的物质的系中，与以快速的相互作用时间或物理现象时间为特征的载体所对应的第1主体物质相比，以缓慢的相互作用或物理现象为特征的载体所对应的第2主体物质以1nm以上100nm以下的尺度级离散。
在第26～第34的发明中，只要不违反其性质，则涉及第11～第25的发明所述的内容均成立。
而且，在第11～第34的发明中，只要不违反其性质，则涉及第1～第10的发明所述的内容均成立。
如上所述，依据构成的该发明，使通过局部的相互作用形成的第1结构和通过预先设定的总体规则形成的第2结构，通过具有各向异性 结构的第3结构进行结合，从而可使一向困难的自上而下系和自下而上系的统一很容易地进行。
上述的各种元件，通过使用下面的新型的净化单元或净化单元系统，不使用巨大的且设备成本高的现有的无尘车间，即可以较高的成品率制造出来。
即，第35发明是
一种净化单元，其特征在于，具有：
可以维持在净化的环境的作业室；和
在作业室的后部、上部及下部中的至少一个及至少一方侧部分别设置的连接部。
将作业室的连接部设置在后部、上部、下部及二个侧部的哪一处，根据在二维的(平面的)或三维的(立体的)上如何配置净化单元适当决定。例如，在平面上配置净化单元时，为了既增大连接的自由度，又提高净化单元系统的灵活性，连接部优选分别设置在作业室的后部及两侧部。此时，对一个净化单元，可以连接后部及两侧部总计三个净化单元。另外，将净化单元设置在垂直面内时，为了既增大连接的自由度，又提高净化单元系统的灵活性，连接部优选分别设置在作业室的上部或下部及两侧部。此时，对一个净化单元，可以连接上部或下部及两侧部总计三个净化单元。一般来讲，连接部具有设置在作业室的壁的开口部和可以开闭地设置该开口部的遮断板。该遮断板限于可以开闭，基本上哪种都可以，典型来讲是拉门及门等。该遮断板的开闭，既可以手动，也可以将光传感器等传感器安装在作业室内部，同时，设置遮断板的开闭机构，在操作者的手及试料接近于遮断板时可以自动地开闭。另外，通过在作业室设置皮带运输机等运输装置，在入口和出口之间通过该运输装置运输试料时，试料通过运输装置运输至出口附近时，可以利用传感器检测它，利用开闭机构开闭遮断板。可以在遮断板或作业室的壁面设置衬垫等密封构件，提高遮断时的气 密性。
作业室根据进行怎样的作业(或工艺)而不同，在净化的环境中实行化学工艺、化学反应、结晶成长、生物工艺等时，典型来讲，具有排气管道及不具有鼓风动力的被动的防尘过滤器。典型来讲，这些排气管道及防尘过滤器设置在作业室的上部。此时，一般来讲，净化单元是密闭型，但不限定于此。与其相对，在作业室内实行非化学工艺(例如，利用表面探针显微镜进行的物理测定及检查及组合(装配)作业)时，典型来讲，作业室备有压力控制用等通风孔及具有鼓风动力的主动防尘过滤器(例如，HEPA过滤器及ULPA过滤器等)。典型来讲，防尘过滤器设置在作业室的上部，通风孔设置在作业室的侧壁下部。此时，一般来讲，净化单元是通过通风孔控制作业室的内部压力的开放系型，但不限定于此。在作业室中，有时在压力控制用等通风孔的基础上，以用于接通配线等的目的设置一个或二个以上的孔。从作业室流出的气体经过使用活性炭等的吸附装置或除害装置或其双方后，进入到主动防尘过滤器的入口那样地构成，而且，优选通过在吸附装置及/或除害装置中设置与外界联系的排气管道，通过吸附气体中含有的有害微粒子等，或将有害气体无害化后使其排出到外部，可以适用于伴随有害微粒子及有毒气体等产生的生物工艺(细胞培养、细胞融合、基因重组、植物体培育、形质转换等)及化学工艺等。另外，通过从通风孔流出的气体进入到主动防尘过滤器的入口那样地构成，可以一边使用相同的防尘过滤器，一边谋求作业室的洁净度的大幅度的提高。从作业室的洁净度的提高的观点来看，最优选从作业室的通风孔等流出的气体的全部(100％)进入到主动防尘过滤器的入口那样地构成，但不一定需要如此，即使仅流出的气体的一部分进入到主动防尘过滤器的入口那样地构成，也可以得到效果。典型来讲，通过与作业室直接耦合成的具有气密性的管道连接到主动防尘过滤器的入口，使得气体循环而构成，并且使其具有气密性(叶轮系统)。作业室根据需要具有作业用手套，其通常设置在作业室的前部。
净化单元例如是纳米技术工艺装置及生物技术工艺装置，可以用于各种工艺。
净化单元例如是通风室、净化台、手套箱等，但并不限定于此。
净化单元的作业室形状可以是各种形状，根据需要选择，但如果列举具体例，则可以是长方体状或立方体状、将长方体或立方体变形过的形状、球状、半球状、椭圆体状、圆筒状等。另外，作业室的内部的大小，基本上根据使用目的通过设计适当确定，例如，为了操作者可以使用手套等在作业室内部实行各种作业(执行工艺、净化等维护的实施)，优选为在作业室内从外部入手时、整个作业空间大体上够用的程度，一般来讲，宽度、高度、深度都在1m内选择。另一方面，当作业室的大小过小时，由于有可能带来作业上的障碍，故一般来讲，选择30cm以上。当不需要在作业室内从外部入手进行作业时，例如将作业自动化时，或在净化单元直接放入试料等将净化单元进行携带时，可以进一步缩小作业室的大小。
作业室由板状的硬质构件构成，此外，也可以使用球栉或气球状的软的材料构成。
在净化单元的内部，根据使用目的，可以容纳小型的装置。具体来讲，该装置是后述的各种工艺装置、摩擦装置、解析装置(例如，光学显微镜、扫描型电子显微镜(SEM)、原子间力显微镜(AFM)等扫描探针显微镜(SPM)等)、反应装置、微化学系统、微化学反应、曝光装置、蚀刻装置、成长装置、加工装置、杀菌装置、粒径过滤器、人工光源、生物装置、食品加工装置、检查装置、驱动装置等。作为人工光源，在进行细胞系的培育及植物体的培育时，优选使用光谱半功率宽度为30nm以下的发光二极管及半导体激光器，尤其是使用脉冲驱动半导体激光器。
第36发明是
一种净化单元系统，具有可以维持在净化的环境的作业室的多个净化单元连接而成，其特征在于，多个净化单元中的至少一个净化单元具有：
可以维持在净化的环境的作业室；和
在作业室的后部、上部及下部中的至少一个及至少一方侧部分别设置的连接部。
多个净化单元可以是这样的净化单元，其全部具有可以维持在净化的环境的作业室和在作业室的后部、上部及下部中的至少一个及至少一方侧部分别设置成的连接部，另外，也可以是该净化单元和现有的仅可以在左右方向连接的净化单元混在一起的净化单元。
该净化单元系统例如含有用非单一直线状配置、左右方向或上下方向或前后方向的折线状配置、枝状配置、环状配置或其两个以上混合的配置连接净化单元形成的部分，整体可以是这些非单一直线状配置、折线状配置、枝状配置、环状配置或混合配置。在此，折线状配置至少具有一个弯曲，优选的是具有两个以上的弯曲。具有一个弯曲时的一例是L字型。在此所谓的弯曲，不仅是弯曲成直角时那样的非连续地弯曲的情况，也包含连续地或平滑地弯曲。因此，例如在具有两个弯曲时，也包含U字型的弯曲的情况。关于折线状配置所述的以上内容，在下面也是同样的。
对具有可以维持在净化的环境的作业室和在作业室的后部、上部及下部中的至少一个及至少一方侧部分别设置的连接部的上述的净化单元，涉及第35发明所述内容成立。
第37发明是
一种净化单元系统，其具有可以维持在净化的环境的作业室的多个净化单元连接而成，其特征在于，包含以非单一直线状配置或折线 状配置而连接净化单元的部分。
第38发明是
一种净化单元系统，由具有可以维持在净化的环境的作业室的多个净化单元连接而成，其特征在于，多个净化单元中的至少一个净化单元具有多个连接部，该多个连接部含有试料通过该连接部时的方向相互非平行或相互垂直的至少两个连接部。
第39发明是
一种净化单元系统，由具有可以维持在净化的环境的作业室的多个净化单元连接而成，其特征在于，在多个净化单元中的至少一组相邻的净化单元中，试料通过一方净化单元的出口的方向和该试料通过另一方净化单元的入口的方向相互非平行或相互垂直。
第40发明是
一种净化单元系统，由具有可以维持在净化的环境的作业室的多个净化单元连接而成，其特征在于，
以折线状配置连接净化单元，使其容纳在规定的有限区域。
第41发明是
一种净化单元系统，由具有可以维持在净化的环境的作业室的多个净化单元连接而成，其特征在于，
包含以环状配置连接净化单元的部分。
第42发明是
一种净化单元系统，由具有可以维持在净化的环境的作业室的多个净化单元连接而成，其特征在于，
多个净化单元包含以镶嵌状配置连接成的多种净化单元。
在此，在多个净化单元中，例如含有通风室、净化台、手套箱等。 当着眼于执行的工艺时，在多个净化单元中含有化学工艺装置、非化学工艺装置、生物工艺装置等。多个净化单元例如可以含有以环状配置连接净化单元形成的部分。
第43发明是
一种净化单元系统，由具有可以维持在净化的环境的作业室的多个净化单元连接而成，其特征在于，在多个净化单元中以环状配置来设置连接净化单元的部分，使得可以在同一净化单元中执行在整个一系列的工艺流程中多次重现的同种工艺。
第44发明是
一种元件制作方法，使用具有可以维持在净化的环境的作业室的多个净化单元连接而成的净化单元系统制造元件，其特征在于，多个净化单元含有以折线状或环状配置连接在内部分别具有种类相互不同的小型的装置的多个净化单元的部分，以该部分将整个一系列的工艺流程的工艺的全部或主要部分一连串执行。
在此，元件中除了上述各种元件及半导体元件等各种电子元件外，还含有生物元件、生物电子学元件等。
在第37～第44的发明中，优选多个净化单元中的至少一个净化单元具有可以维持在净化的环境的作业室和在作业室的后部、上部及下部中的至少一个及至少一方侧部分别设置成的连接部。多个净化单元的全部可以是这样的净化单元。对该净化单元而言，关于第35发明所述的内容成立。
第45发明是一种净化单元，其特征在于，具有
可以维持在净化的环境的作业室；和
设置在作业室的排气管道及被动的防尘过滤器。
在此，该净化单元可以是具有在作业室的后部、上部及下部中的至少一个及至少一方侧部分别设置成的连接部，也可以不是这样。对前者的情况而言，只要不违反其性质，则关于第35发明所述的内容即成立。在下面说明的第46发明中也同样。就作业室来说，典型的有化学工艺装置，但并非局限于此。
第46发明是
一种净化单元系统，由具有可以维持在净化的环境的作业室的多个净化单元连接而成，其特征在于，
多个净化单元中的至少一个净化单元具有：
可以维持在净化的环境的作业室；和
设置在作业室的排气管道及被动的防尘过滤器。
在第36～43及第46发明中，净化单元系统可以用于各种用途，例如通过可以使用纳米技术工艺装置及生物技术工艺装置，可以得到纳米技术工艺系统及生物技术工艺系统等各种工艺系统，而且，通过将纳米技术工艺装置及生物技术工艺装置组合在一起，可以实现纳米·生物融合平台。这在下面的净化单元系统中也是同样的。具体来讲，该净化单元系统是材料处理系统(无机材料处理系统、有机材料处理系统)、元件制造系统、细胞系培育系统、植物体培育系统等。
另外，在第36～44及第46发明中，多个净化单元中的至少一个净化单元，典型来讲，在内部具有例如如下所述的小型的工艺装置、解析装置、反应装置、微化学系统、微化学反应、曝光装置、蚀刻装置、成长装置、加工装置、杀菌装置、粒径过滤器、人工光源、生物装置、食品加工装置、检查装置、驱动装置等。
在上述的装置中装载的工艺装置、解析装置、反应装置、微化学系统、微化学反应、曝光装置、蚀刻装置、成长装置、加工装置、杀菌装置、粒径过滤器、人工光源、生物装置、食品加工装置、检查装 置、驱动装置等，优选使用即使是小型的净化单元，也那样充分地容纳在其中的小型的装置。例如，在净化单元系统中实行从试料的投入至制品输出的整个一系列工艺时，或实行构成该工艺的主要部分的一系列工艺时，对分别与该工艺流程中出现的各种物理·化学处理相对应的工艺装置，使用在该净化单元中能容纳的小型的装置组。这些工艺装置相对于净化单元可以出入自在地设置，也可以对净化单元进行一体化。
例如，上述各种元件及半导体元件等高性能元件的制造，由于使用从材料的投入至成品输出的一连串的工艺，故通过在高度地管理成的巨大的无尘车间中配置成的光刻装置及蚀刻装置等高度精密装置间交接基板，目前实现了的事情如已所述，但在该发明中，以最近各种技术的发展为基础，进行如下的装置置换，即进行装置的小型化。例如，透过型电子显微镜及现有型的扫描型电子显微镜(TEM·SEM观察)等用台式扫描隧道式显微镜观察·原子间力显微镜观察(STM/AFM观察)或微扫描型电子显微镜(SEM)取代。就光刻装置来说，将其曝光光源从气体激光器用半导体激光器(例如文献10)取代。就工艺薄膜成长法来说，停止使用分子线外延(MBE)、有机金属气相成长法(MOCVD)这样的大规模装置，而使用微化学反应(文献11)等。对于金属化而言，也使用镀金属装置或台式微沉淀(成膜)装置等。进而，还使用微小CVD(化学气相堆积)装置、微小RIE(反应性离子蚀刻)装置、微旋涂、微烘焙装置等。
通过进行以上的装置取代，事实上，可以使来自半导体等工艺中的基板投入的光刻法、电极制作、表面观察等构成从基板投入至输出的全部工艺或其主要部分的一系列流程，不使用巨大的无尘车间，而在置于普通房间的、含有局部净化的密闭空间(典型的是台式空间那样的)的净化单元的连接体中一连串地完成。即，由于通过利用上述取代的小型化，可以将净化单元设置在桌子上进行小型化，故通过用折线状装置(弯曲状装置等)及环状装置等将在作业室的后部、及至少一方侧 部分别设置有连接部的上述净化单元连接，即使在整个净化单元系统中，也仅使用较小的面积而完成。而且，由于不需要净化套装、风淋室、净化垫子等，故可将几乎全部作业在局部的、非常洁净的氛围气下，在人体中、环境中都很容易地进行。
依据如上所述构成的第35～第46的发明，通过在作业室的后部、上部及下部中的至少一个及至少一方侧部分别设置连接部，不仅在左右方向、而且在后方或上下部都可以连接其它的净化单元，净化单元的连接的自由度大幅度地增加。因此，可以用折线状装置及环状装置等连接净化单元，可以根据实行的工艺用最适的配置而且用最小的面积构成净化单元。另外，特别是例如通过在作业室的后部、上部及下部中的至少一个及至少一方侧部分别设置连接部，另外，在作业室设置通风孔及主动防尘过滤器，可以不仅大幅度地增加净化单元的连接的自由度，而且将作业室内部维持在净化的环境。
另外，通过净化单元系统含有非单一直线状配置、折线状配置、枝状配置、环状配置或其两个以上混合的配置连接净化单元形成的部分，可以根据实行的工艺用最适的配置而且用最小的面积构成净化单元。
另外，通过多个净化单元中的至少一个净化单元具有多个连接部，该多个连接部含有试料通过该连接部时的方向相互非平行或相互垂直的至少两个连接部，净化单元的连接的自由度大幅度地增加，可以根据执行的工艺用最适当的配置而且用最小的面积构成净化单元。
另外，通过以折线状配置连接净化单元，使得容纳在规定的有限区域，可以用最小的面积构成与实行的工艺对应的净化单元。
另外，通过含有多个净化单元以镶嵌状配置连接成的多种净化单元，可以在含有多种工序的工艺流程中构成最合适的净化单元系统。
另外，对于在整个一系列的工艺流程中多次重现的同种工序，通过在多个净化单元中以环状配置而设置连接净化单元的部分，并通过可以在同一净化单元中执行，由此，可使在同种工序中需要的净化单元的数量大幅度地减少。
另外，多个净化单元含有在内部分别具有种类相互不同的小型装置的多个净化单元以折线状或环状配置连接成的部分，在该部分中将整体的一系列工艺流程的全部工序或主要部分一连串执行，由此，可有效地进行材料处理、元件制造、细胞系培育、植物体培育等工艺。
另外，通过在净化单元的作业室设置排气导管及被动式防尘过滤器，可以不使用鼓风动力，而使作业室内部保持净化的环境。
但是，现在考虑这样一种净化单元：有无连接部不限，而具有利用设有通风孔及鼓风动力的主动防尘过滤器(例如，HEPA过滤器及ULPA过滤器等)，来维持洁净环境的盒状的作业室的净化单元。此时，将防尘过滤器的风量设为V，作业室的体积设为V0，内面积设为S，每单位面积·单位时间的粉尘微粒子的脱离速度设为σ，设置环境的粉尘密度设为N0，防尘过滤器的粉尘收集率设为γ，则该作业室内的粉尘密度n(t)可用下式表示：
此时，如果定义：
及
则，粉尘密度变为：
即使经过时间，上式也成为外部空气的粉尘密度的一次函数。总之，其受设置环境的很大控制。
下面，考虑已述的涡轮系统。即如下情况：通过与作业室连接的具有气密性的管道与主动防尘过滤器的入口连接，构成以使气体循环，并且具有气密性。此时，粉尘密度n(t)用下式表示：
此时，如果定义：
及
则，粉尘微粒子浓度变为：
如果经过充分的时间，由于第2项急速地接近于零，则只剩下第1项即αn/βn＝(Sσ/V0)/(γV/V0)＝Sσ/γV。由此可知，由于该项不含有外界的粉尘密度，故不利用该净化单元的设置环境，即得到最终的洁净度。在此，具有特征的是，在不使用涡轮系统的净化单元中，作业室的洁净度由1-γ或其乘幂(1-γ)n控制，与此相对，在使用涡轮系统的净化单元中，作业室的洁净度是由1/γ控制。另外，将Sσ/γV最小化也是很重要的。
因此，第47发明是
一种净化单元系统，使用主动防尘过滤器将作业室维持在净化的环境中，其特征在于，
在将上述防尘过滤器的收集效率设为γ时，上述作业室的洁净度由1/γ支配。
典型来讲，防尘过滤器是HEPA过滤器及ULPA过滤器，从作业室流出的气体的全部进入到上述主动防尘过滤器的入口那样地构成。特别是，通过与作业室连接的具有气密性的管道与主动防尘过滤器的入口连接，构成以使气体循环，并且具有气密性。在作业室内实行化学工艺时，优选使用与化学工艺对应的防尘过滤器，同时，通过将吸附剂及吸附塔与上述的管道连接，通过管道等不与外部连接，即可以使在封闭式系统中除去有害物质和维持净化的环境并行。为了使来自作业室内壁的灰尘或粉尘的放出量最小化，最好是在作业室内壁的至少一部分贴上粘合片材，例如使用一定时间后，则重新粘贴。在使用使粘合片材多层化的物质时，通过一片一片地剥离粘合片材，可以使洁净的片材面出现。另外，通过对作业室的内壁表面进行平滑加工，以使其不具有与要从作业室除去的粉尘微粒子的直径同级的表面凹凸的傅里叶成分，可以将具有该粒径的粉尘微粒子向作业室内壁表面的吸附量控制到最低限度。
依据第35～第46发明的净化单元或净化单元系统的构成或与此相关联进行说明的内容，只要不违反其性质，则在该第47的发明中也可以成立或适用。
另外，根据需要，可以将上述的两个以上的发明组合在一起。
附图说明
图1A及图1B是用于说明该发明的略线图，图2A及图2B是用于说明该发明的略线图，图3及图4是用于说明TPC的略线图，图5是用于说明该发明的略线图，图6A、图6B及图6C是用于说明该发明的略线图，图7是用于说明该发明的略线图，图8A、图8B及图8C是利用用于说明A1AS/GaAs2原子层超晶格的成长的透过型电子显微镜表 示暗视野像、晶格像及衍射图案的照片，图9是用于说明电化学的成长机理的略线图，图10A、图10B及图10C是用于说明该发明的略线图，图11～图14是表示图10A所示的情况的交叉部的电场分布的计算结果的略线图，图15～图18是表示图10B所示的情况的交叉部的电场分布的计算结果的略线图，图19是用于说明该发明的略线图，图20A、图20B、图21、图22、图23A、图23B及图23C是用于说明该发明的第1实施方式的略线图，图24A、图24B及图24C是表示该发明的第1实施方式的功能元件的略线图，图25是用于说明该发明的第2实施方式的略线图，图26是用于说明该发明的第3实施方式的略线图，图27A及图27B是用于说明该发明的第4实施方式的略线图，图28是用于说明该发明的第4实施方式的略线图，图29A及图29B是用于说明该发明的第5实施方式的略线图，图30A、图30B、图30C、图30D、图30E及图30F是用于说明该发明的第6实施方式的略线图，图31是用于说明该发明的第7实施方式的略线图，图32A、图32B及图32C是用于说明该发明的第8实施方式的略线图，图33A、图33B及图33C是用于说明该发明的第9实施方式的略线图，图34A、图34B及图34C是用于说明该发明的第9实施方式的有机太阳能电池的制造方法的略线图，图35A、图35B及图35C是用于说明该发明的第10实施方式的略线图，图36及图37是用于说明该发明的第10实施方式的有机太阳能电池的制造方法的略线图，图38是表示该发明的第10实施方式的有机太阳能电池的配置例的略线图，图39、图40A及图40B是用于说明该发明的第12实施方式的略线图，图41A及图41B是用于说明该发明的第12实施方式的催化台的使用方法的略线图，图42A、图42B、图42C、图43及图44是用于说明该发明的第13实施方式的略线图，图45A、图45B及图45C是用于说明该发明的第14实施方式的略线图，图46是用于说明使用该发明的第14实施方式的太阳能电池的太阳能电池系统的略线图，图47及图48是用于说明该发明的第15实施方式的略线图，图49及图50是用于说明使用该发明的第16实施方式的太阳能电池的太阳能电池系统的略线图，图51是用于说明该发明的第17实施方式的略线图，图52A、图52B及图52C是表示该发明的第18实 施方式的净化单元的上面图、正面图及侧面图，图53A、图53B及图53C是表示在该发明的第18实施方式的净化单元中装载的传送盒的上面图、正面图及侧面图，图54A及图54B是用于说明该发明的第18实施方式的净化单元和传送盒的连接的侧面图及正面图，图55A及图55B是表示在该发明的第18实施方式的净化单元中装载的投入/取出盒的侧面图及正面图，图56A及图56B是用于说明该发明的第18实施方式的净化单元不使用的连接用开口部的遮断方法的侧面图及正面图，图57A、图57B及图57C是表示该发明的第19实施方式的净化单元的上面图、正面图及侧面图，图58A及图58B是表示该发明的第20实施方式的净化单元系统及用于比较的现有的净化单元系统的略线图，图59是表示该发明的第21实施方式的净化单元系统的略线图，图60是表示该发明的第22实施方式的净化单元系统的略线图，图61是表示该发明的第23实施方式的净化单元系统的略线图，图62是表示该发明的第24实施方式的净化单元系统的略线图，图63是表示希耳伯特曲线的略线图，图64A、图64B及图64C是表示该发明的第25实施方式的净化单元的上面图、正面图及侧面图，图65A、图65B及图65C是表示该发明的第26实施方式的净化单元的上面图、正面图及侧面图，图66是表示该发明的第27实施方式的净化单元的略线图，图67是表示通过图64A、图64B及图64C所示的净化单元得到的洁净度的测定结果的略线图。
具体实施方式
下面，参照附图，对该发明的实施方式进行说明。
首先，对该发明的第1实施方式进行说明。
在该第1实施方式中，使用电化学成长法形成超晶格薄片。图20A表示用于其的成长装置。如图20A所示，在该成长装置中，在电解槽51中放入与要使其成长的两种物质相对应的含有阴离子(A-)52及阳离子53(C+)53的电解液。而且，在电解槽54中插入成为电化学成长基板 的例如具有微小圆柱状的电极部的轴55，同时，设置两个电极56、57，使得夹持该轴55。在此，轴55的电极部接地，电极56、57分别成为可以偏置在电压V1、Vr上。电极56、57可以是在环状中包围轴55的电极部的配置。另外，在电解槽51中设置隔墙，分别配置阴离子52和阳离子53，同时，也可以作成使轴55旋转。
第21图表示轴55的详细结构例。如图21所示，对轴55来说，成为成长时基板的电极部55a与另一部分55b相比，直径稍微变大。而且，在电极部55a的下部与其接触，将例如由玻璃及陶瓷等构成的圆板状的支持板58安装在与轴55同轴上，同时，在电极部55a的上侧预涂了溶剂易溶性有机膜59的圆板状的支持板60同样安装在与轴55同轴上。支持板58、60的直径相同。另外，这些支持板58、60的间隔与应该使其成长的超晶格薄片的厚度相同，具体来讲，例如为1～1000μm，典型来讲，例如为10～100μm。
在使用该成长装置使超晶格薄片成长时，例如，如图20B所示，将电极56、57交替偏置在V1＝+V2、Vr＝-V1上。此时，当电极56偏置在+V2上时，电解液54中的阳离子53堆积在轴55的电极部55a的侧面上；当电极57偏置在-V1上时，电解液54中的阴离子52堆积在轴55的电极部55a的侧面上。这样一来，如图21所示，在支持板58和溶剂易溶性有机膜59间的空间，可以使两种物质、具体来讲是作为电介质(绝缘体)的溶剂难溶性电析有机膜61及电析金属膜62的周期结构体，交互地在轴55的电极部55a的侧面上，横向成长为同心圆状(年轮状或蛋糕卷状)。成长结束后，用溶剂使溶剂易溶性有机膜59进行溶解，取出年轮状的周期结构体。
在此，作为电析金属膜62的金属，例如可以使用金(Au)、铂(Pt)、铜(Cu)等。作为镀敷液来说，镀Au时，例如使用含有KAu(CN)、(NH4)2HPO4、K2HPO4等的物质；镀Cu时，使用例如含有CuSO4·5H2O、H2SO4、硫尿素等的物质；镀Pt时，例如使用含有(NH4)2PtCl、 NaHPO4·12H2O等的物质。
另外，在溶剂难溶性电析有机膜61的成长中，例如使用有机酸离子作为活性剂使用(山冈亚夫监修《实用高分子保护膜材料的新展望-作为光聚合物的应用展望》，第六章，シ-エムシ-出版，1996年)。
通过在溶剂难溶性电析有机膜61及电析金属膜62的成长中使用大致恒定的成长速度，可以将时间间隔在结构上投影，如图22所示，各层可以得到由具有原子层级的厚度精度的难溶性电析有机膜61及电析金属膜62的周期结构体构成的圆板状的超晶格薄片。
其次，如图22的实线四边形表示的那样，截出该圆板状的超晶格薄片的一部分，并准备2片。在图23A及图23B中表示这样截出的四边形状的超晶格薄片71、72。而且，如图23A、图23B及图23C所示，相对于超晶格薄片71，将超晶格薄片72的方位旋转90度重叠。这样一来，作为二维的图案的最小单位，可以存储信号·信息作为人工神经系统的晶格(lattice)完成。该晶格的精度可以设定为原子层级。在此，各超晶格薄片71、72的溶剂难溶性电析有机膜61及电析金属膜62，严格来讲是圆弧状，但由于电析金属膜62的周期非常小，例如为10nm左右，故这些溶剂难溶性电析有机膜61及电析金属膜62可以认为延长为直线状。因此，该晶格与图19所示的晶格实质上具有同样的结构。
当将超晶格薄片71、72的电析金属膜62的根数分别设定为N根时，超晶格薄片71的电析金属膜62和超晶格薄片72的电析金属膜62的交叉点总计N2个。此时，对这些交叉点(地址)的访问可以通过超晶格薄片71、72的各电析金属膜62很容易地进行。例如，如图23C所示，通过在超晶格薄片71、72的边缘的电析金属膜62上分别连接继电器电路73、74，可以控制对任何地址的访问。具体来讲，例如，当将超晶格薄片71、72的一边设定为1cm，将电析金属膜62的间隔设定为10nm时，为1cm/10nm＝10-2m/10-8m＝106～1020，但由于可以在 例如20段的继电器电路73、74中选择1020～106根的电析金属膜62，故可以用例如(xy平面的每一个自由度)约20比特的信息控制对地址的访问。
在超晶格薄片71的电析金属膜62和超晶格薄片72的电析金属膜62的N2个交叉点中设置具有通过自下而上生成的所希望的性能。因此，以超晶格薄片71为基板在其上通过自我组织化使量子点成长，只要在其上将超晶格薄片72与上述同样地重叠即可。或，在超晶格薄片71、72之间夹持功能材料层(例如，无机分子、有机分子等)，在相互交叉并且对置的电析金属膜62间进行例如电流通电，注入能量，利用由此产生的自我组织化临界现象，其结果，可以制作在超晶格薄片71、72之间设置自下而上构造的结构。
通过能量注入和散失最后形成设置在超晶格薄片71、72之间的N2个交叉点的自下而上结构时，这些自下而上结构不需要任何对位，可以自我整合地在各交叉点自动地形成。此时，超晶格薄片71、72的电析金属膜62之间不一定需要相互垂直，与边缘连接只是重要条件。各自下而上结构例如既可以是单纯的存储元件，又可以是通过上述的自我组织化具有高度的性能的自下而上元件。由超晶格薄片71、72的电析金属膜62产生的网格结构的维在1和自下而上法(现在的情况为平面系)的维2之间，成立有与“生物体的神经系的维比细胞系的维小”的同等关系。成为形成上述的自下而上结构的基础的材料物质也可以通过插入(インタカレ一シヨン)导入。另外，也可以在插入之前，利用电解蚀刻使电析金属膜62的刀口尖锐化，由此，更加强化表面增强效果，也可以将配置在超晶格薄片71、72的电析金属膜62的交叉部的自下而上结构设定为更少数的原子团(分子团)。
将在超晶格薄片71、72的各交叉点夹持有自下而上结构的上述的二维结构体与硅LSI连接，制作功能元件。即，如图24A所示，在基板81上安装上述的二维结构体82，将超晶格薄片72的电析金属膜62 通过连接衬垫83与配线连接部84连接，同时，将超晶格薄片71的电析金属膜62与配线连接部85连接。连接衬垫83具有枕木状形状，其厚度与配线连接部84的上面和超晶格薄片72的下面的高度差大致相等。图24B是将超晶格薄片72的电析金属膜62和连接衬垫83的连接部放大表示的图，在连接衬垫83上通过宽度窄的绝缘体83a形成的、与溶剂难溶性电析有机膜61的宽度(厚度)相等的宽度的电极部83b和电析金属膜62连接。另外。图24C是将超晶格薄片71的电析金属膜62和配线连接部85的连接部放大表示的图，在配线连接部85上通过宽度窄的绝缘体85a形成的、与溶剂难溶性电析有机膜61大致相等的宽度的电极部85b和电析金属膜62连接。配线连接部84、85通过配线86与具有所希望的性能的自上而下系的LSI87连接，结果为连接二维结构体82和LSI87。这样得到功能元件。LSI87典型来讲是硅LSI，但也可以是使用其它的半导体、例如GaAs等化合物半导体的LSI。另外，LSI87即使是将芯片状的物体安装在基板81上，也可以使用硅基板等半导体基板作为基板81，对其用LSI工艺形成电路。
超晶格薄片71、72的电析金属膜62和外部的连接衬垫83或配线连接部85的连接，可以是每一边N个的连接。该连接数和设置超晶格薄片71、72的自下而上结构的交叉点的数之比用1/N计量。因此，与产生N2的对位误差的现有法相比，N越变大，换言之，集成度越上升，对位误差越减少，因此，与现有法相比，可以实现元件的制造利用率的提高。特别是，如图24B及图24C所示，由于连接衬垫83的电极部83b的宽度可以与作为超晶格薄片72的电介质的溶剂难溶性电析有机膜61的宽度(厚度)大致相等地设定，故可以增大超晶格薄片71、72的电析金属膜62和电极部83b、85b的对位的安全系数，这也有助于提高元件制造的成品率。
由以硅LSI等为代表的LSI87构成的自上而下系，如已所述，具有时间非连续投影并且空间各向异性的结构，如果按照前面的标记法，则具有(时间投影性、空间方位性)＝(↓，↓)的结构。另外，夹持在超 晶格薄片71、72之间的自下而上结构，由于按照自动分散的生成规则形成，时间连续地进行投影，在局部规则上不存在全局性，尤其是没有特别的方向，而具有各向同性的结构、即(时间投影性、空间方位性)＝(↑，↑)的结构。将两结构直接邻接在一起并列观察，由于成为(↑，↑)、(↓，↓)，箭头倒置，故不直接连接。与其相对，上述的二维结构体82，如已所述，具有朝向使时间沿成长方向连续投影形成的空间坐标的一个方向的各向异性的结构，即，具有(时间投影性、空间方位性)＝(↑，↓)的结构。在图24A、图24B及图24C所示的功能元件中，通过使该二维结构体82、即(↑，↓)结构介于自下而上结构、即(↑，↑)结构和自上而下结构的LSI87、即(↓，↓)结构之间，成为(↑，↑)(↑，↓)(↓，↓)，由于箭头在结构间不倒置地连接下去，故其结果是，可以不失个别访问性地、巧妙地将(↑，↑)结构和(↓，↓)结构、即自下而上系和自上而下系连接起来。
如上所述，依据该第1实施方式，可以容易地实现能最大限度地充分利用自下而上系和以硅LSI等为代表的自上而下系的优点的高性能的功能元件。通过该功能元件将在自下而上系中具有的功能和在硅LSI中具有的功能组合在一起，可以显现丰富多彩的功能。
下面，对该发明的第2实施方式进行说明。该第2实施方式特别是使用量子点作为自下而上结构。
如图25所示，在该第2实施方式中，在基板81的中央部安装二维结构体82，此时，在该二维结构体82的超晶格薄片71、72的电析金属膜62的十字交叉点上夹持量子点91作为自下而上结构。在此，由于超晶格薄片71、72的电析金属膜62的周期及厚度可以比量子点91的尺寸充分缩小，故超晶格薄片71、72的电析金属膜62的十字交叉点和量子点91不需要1对1地对应。即，不需要在全部的十字交叉点上附带量子点91，但各量子点91必须附带十字交叉点。该冗余性提高量子点元件的成品率，同时，也可以起到对由以量子点为活性部的 十字交叉构成的二极管的直流连接的作用，也可以进行目前非常困难的量子点元件的3端子元件化。特别是，此时使用在中间夹持有非常薄的电介质的导电层2层结构和稍微厚的电介质的层叠重复结构作为超晶格薄片71、72，即，使用具有大小2个频率的结构作为空间频率的结构是有效的。
另外，图25所示的结构也可适用于平面显示器。此时，使用发光量子点作为量子点91，但可以是发光性有机分子单体、低聚物、聚合物。另外，此时，如已所述，由于在超晶格薄片71、72的设定上有自由度，故具有这样的长处，可以将电析金属膜62作为具有高的导电性并且非常细的导电线构成。由于依据该平面显示器，十字交叉部的面积小，故可以以低消费电力实现阴暗少、明亮的画面。另外，图示省略，关于图25的纵横的各电析金属膜62，即各导电线，利用通过使用如上所述的夹持有非常薄的电介质的导电层2层结构和稍微厚的电介质的层叠重复结构、即具有大小2个频率作为空间频率的结构导入的冗余性，可以降低例如由活性部不良引起的像素掉落等危险，可以提高制造成品率。
而且，图25的配置，通过控制夹持在十字交叉部的π电子系有机分子的官能团的配置及荷电状态，可以不仅作为光元件、而且也作为电子元件利用，因此，也可以作为集成分子电子元件利用，但通过使用具有大小2个频率作为空间频率的超晶格薄片得到的上述的冗余性，在提高对分子电子元件实现的容错性(缺陷允许性)方面，效果非常大。
基板81的外围部81a是配置自上而下型的LSI的区域，但不一定需要在四面八方全部配置，可以仅在一部分配置。
另外，根据情况，也可以做成多层结构，在含有基板81的中央部的整面上下配置自上而下型的LSI。
二维结构体82的周围的框缘部81b用与图24B及图24C同样的配置，与访问二维结构体82的N2个交叉点的x、y方向平行的电析金属膜62连接。
上述以外的内容，只要不违反其性质，即与第1实施方式相同。
利用该第2实施方式，也可以得到与第1实施方式同样的优点。
下面，对该第3实施方式进行说明。
如图26所示，在该第3实施方式中，取代在第2实施方式中作为自下而上结构使用的量子点排列，使用具有自我相似性的具有阶层性结构的面、即具有分形结构的面92作为自下而上结构。此时，通过使用具有大小2个频率作为空间频率的超晶格薄片得到的上述的冗余性，在提高系的鲁棒性方面发挥着极大的效力。
上述以外的内容，只要不违反其性质，即与第1及第2实施方式相同。
利用该第3实施方式，也可以得到与第1及第2实施方式同样的优点。
下面，对该第4实施方式进行说明。
在该第4实施方式中，如图27A所示，在第1实施方式中使用的成长装置的电解液54中以规定的间隔相互平行地设置2根轴101、102。在轴101的长度方向例如等间隔地设置多个电极部101a，在轴102的长度方向与电极部101a相互不同地、例如等间隔地设置多个电极部102a，而且，在轴101的最下的电极部101a的上下以规定的间隔安装支持板103及溶剂可溶树脂板104，在其上的电极部101a的上下以规 定的间隔安装2片溶剂可溶树脂板105、106，而且，在其上的电极部101a的上下同样地以规定的间隔安装2片溶剂可溶树脂板107、108。另一方面。在轴102的最下的电极部102a的上下以规定的间隔安装2片溶剂可溶树脂板109、110，在其上的电极部102a的上下以规定的间隔安装2片溶剂可溶树脂板111、112，而且，在其上的电极部102a的上下以规定的间隔安装溶剂可溶树脂板113及支持板114，但这2片板的组合与安装在轴101上的组合彼此不同。此时，这些支持板103、114及溶剂可溶树脂板104～113都是圆板状，它们的半径选择为比轴101、102的间隔略小。因此，安装在轴101上的支持板103及溶剂可溶树脂板104～108和安装在轴102上的溶剂可溶树脂板109～113及支持板114，在轴101、102之间的部分相互重叠。
在该成长装置中，例如如下所述进行成长。
首先，在轴101的电极部101a及轴102的电极部102a的侧面预先涂敷规定厚度的导电性有机保护膜(没有图示)。作为该有机保护膜，例如使用可以利用用于溶解溶剂可溶树脂板104～113的溶剂溶解的物质。其次，与第1实施方式同样地，在安装在轴101上的支持板103及溶剂可溶树脂板104之间的空间、溶剂可溶树脂板105、106之间的空间和溶剂可溶树脂板107、108之间的空间，在电极部101a的侧面通过导电性有机保护膜使周期结构体横向成长。同样地，在安装在轴102上的溶剂可溶树脂板109、110之间的空间、溶剂可溶树脂板111、112之间的空间和溶剂可溶树脂板113及支持板114之间的空间，在电极部102a的侧面通过导电性有机保护膜使周期结构体横向成长。在电极部101a的侧面成长的周期结构体和在电极部102a的侧面成长的周期结构体可以相互相同，也可以不同。接着，取代从电解槽51排出电解液54，放入规定的溶剂，利用该溶剂溶解涂敷在溶剂可溶树脂板104～113及电极部101a、102a的侧面的导电性有机保护膜。由此，在电极部101a的侧面横向成长的圆板状的各超晶格薄片115和在电极部102a的侧面横向成长的圆板状的各超晶格薄片116沉淀下去，依次交替层叠。这 样，形成超晶格薄片相互层叠的层叠结构体。
然后，从电解槽取出该层叠结构体，切成用图27B的实线的四边形表示的形状。由此，如图28所示，得到超晶格薄片三维层叠体。而且，使用该超晶格薄片三维层叠体与第1实施方式同样地制造功能元件。
上述以外的内容与第1实施方式相同，故省略说明。
依据该第4实施方式，在与第1实施方式同样优点的基础上，通过使用超晶格薄片三维层叠体构成功能元件，可以得到能实现功能性及集成度大幅度提高这样的优点。
下面，对该发明的第5实施方式进行说明。
图29A及图29B是真空蒸镀装置的真空室121的正面图及侧面图。如图29A及图29B所示，在该第5实施方式中，在滚子122上，卷绕宽度窄、薄的、平坦的带状的树脂制基础薄膜123，在该树脂制基础薄膜123的一个面上从蒸镀源124蒸镀例如金属，形成薄的金属膜(没有图示)后，用卷绕滚子125将该带金属膜树脂制基础薄膜123卷绕下去。符号126表示从两侧保持树脂制基础薄膜123的支持板。
如上所述，通过用卷绕滚子125卷绕该带金属膜树脂制基础薄膜123，形成树脂制基础薄膜123和金属膜交替层叠成的螺旋结构。该螺旋结构与图22所示的同心圆结构大致是类似的。因此，以该螺旋结构为基础，可与第1实施方式同样地得到超晶格薄片。
依据该第5实施方式，可以得到与第1实施方式同样的优点。
在该第6实施方式中，利用图30A～图30E所示的方法制作超晶格 薄片71、72。即，首先，如图30A所示，在树脂基板131上使第1实施方式的电析金属膜62和具有相同的图案形状的纳米结构模型132接近，如图30B所示，用该纳米结构模型132将树脂基板131进行阴模压制。然后，如图30C所示，把纳米结构模型132与树脂基板131分开。然后，如图30D所示，例如利用真空蒸镀等在树脂基板131上堆积金属膜133，对利用纳米结构模型132的阴模压制在树脂基板131上形成的沟的内部利用该金属膜133装填。然后，如图30E所示，通过从上下蚀刻树脂基板131，除去上面的不需要的金属膜133，同时，在背面使金属膜133露出，由此，如图30F所示，制作超晶格薄片71、72。
上述以外的内容，只要不违反其性质，即与第1实施方式相同。
即使利用该第6实施方式，也可以得到与第1实施方式同样的优点。
下面，对该第7实施方式进行说明。
在该第7实施方式中，对于把图24A、图24B及图24C所示的第1实施方式的功能元件特别是在ROM中专门化的情况进行说明，但是，超晶格薄片71、72的溶剂难溶性电析有机膜61及电析金属膜62分别对含有利用各种方法进行成膜的有机膜或无机膜的各种电介质膜及、利用各种方法进行成膜的各种金属膜进行一般化考虑。在此，例如，电介质的厚度为10～100nm，金属膜的厚度为1～10nm。另外，对与超晶格薄片71、72的金属膜连接的LSI87来说，使用含有变换器群的仪器(译码器)。
在图31中示意性地表示该ROM的电路。在该ROM中，当分别将超晶格薄片71、72的金属膜的根数设定为N根时，由于超晶格薄片71的金属膜和超晶格薄片72的金属膜的交叉点总计为N2个，故该 ROM的容量为N2比特。在超晶格薄片72的N根金属膜上附加j＝1～N的序号，在超晶格薄片71的N根金属膜上附加i＝1～N的序号。在超晶格薄片71、72的相互对置的主面上露出的金属膜的表面形成薄的自然氧化膜(没有图示)(例如在金属膜由Al构成时为Al2O3膜)，因此，对于各交叉点，超晶格薄片71的金属膜和超晶格薄片72的金属膜通过该自然氧化膜相互对置。超晶格薄片72的N根金属膜的一端分别与由n沟道FET构成的变换器Ij(j＝1～N)的一端连接。变换器Ij的另一端接地。超晶格薄片71的N根金属膜的一端通过负荷电阻RL与规定的电源连接。
下面，对该ROM的作业原理进行说明。
首先，对信息的输入方法进行说明。现在，考虑读出位于地址(i，j)的存储器单元Aij的信息的情况。首先，在构成与超晶格薄片72的j序号的金属膜连接的变换器Ij的n沟道FET的栅极Gj上输入高电平的信号使其导通，在此状态下，由电源在超晶格薄片71的金属膜和超晶格薄片72的金属膜之间施加充分高的电压，从而使这些金属膜之间的自然氧化膜发生绝缘破坏而导通。可考虑在这样导通的部位例如写入信息“1”，在不使自然氧化膜绝缘破坏而不导通的部位写入信息“0”。通过对选择了的地址的全部存储单元进行该作业，进行信息写入。
其次，对信息读出方法进行说明。现今，考虑读出位于地址(i，j)的存储器单元Aij信息的情况。首先，在构成与超晶格薄片72的j序号的金属膜连接的变换器Ij的n沟道FET的栅极Gj上输入高电平的信号使其导通，同时，通过与超晶格薄片71的i序号的金属膜的一端连接的电源施加高电平的电压。此时，在存储器单元Aij上输入信息“1”时，即，在该存储器单元Aij的交叉点自然氧化膜导通时，在通过负荷电阻RL在超晶格薄片71的i序号的金属膜上电流流动，其结果，该金属膜的另一端Ai′的电位成为低电平。由于在构成变换器Ij的n沟道FET的栅极Gj上输入高电平信号时不导通，故通过负荷电阻RL在超晶 格薄片71的i序号的金属膜上电流不流动，其结果，该金属膜的另一端Ai′的电位保持在高电平。另一方面，在对存储器单元Aij输入信息“0”时，即，在该存储器单元Aij的交叉点自然氧化膜不导通时，不管构成变换器Ij的n沟道FET是否导通，通过负荷电阻RL在超晶格薄片71的i序号的金属膜上电流都不流动，其结果，该金属膜的另一端Ai′的电位保持在高电平。
如上所述，依据该第7实施方式，可以实现在存储器单元部使用超晶格薄片71、72的新型的ROM。该ROM例如可以进行大容量化为10～160G比特/cm2。另外，由于其可以灵活地构成，故可装载于各种各样的电子设备上。而且，在该ROM中，由于超晶格薄片71可以用光刻法形成，故可以廉价地抑制制造成本，例如可以作为可一次性使用的存储器使用，适用于普遍使用的信息装置等。
下面，对该发明的第8实施方式进行说明。
在该第8实施方式中，在第7实施方式的ROM中超晶格薄片71的金属膜和超晶格薄片72的交叉点上使用所谓的纳米桥结构(因特网<URL:http://www.nec.co.jp/press/ja/0402/1801-01.htm)(平成16年2月18日检索))。另外，使用Cu膜作为超晶格薄片71的金属膜，使用Ti膜作为超晶格薄片72的金属膜，同时，使用Cu2S膜作为在这些交叉点上插入的物质。
图32A表示这些金属膜的交叉点的结构。在图32A中，符号141表示作为超晶格薄片71的金属膜的Cu膜，142表示作为超晶格薄片72的金属膜的Ti膜，143表示在它们之间插入的Cu2S膜。此时，当对Ti膜142施加负电压时，在Cu膜的表面产生氧化反应，Cu原子成为Cu+溶入Cu2S膜内。在Ti膜142的表面产生还原反应，Cu2S膜143内的Cu+成为Cu析出。符号144表示该Cu的析出区域。如图32B所示，当析出的Cu到达Cu膜141形成由析出区域144构成的金属架桥 时，纳米桥成为接通状态。当在Ti膜142上施加正电压产生逆反应时，如图32C所示，金属架桥消失，成为关闭状态。通过利用以上的现象，可以对存储器单元输入信息。
对上述以外的内容，与第7实施方式大致相同。
依据该第8实施方式，在与第7实施方式同样优点的基础上，可以得到可非破坏性地向存储器单元进行信息输入的优点。
下面，对该发明的第9实施方式进行说明。
该第9实施方式是一种功能元件，其特征在于，在时间连续地反复交织的结构中，从与反复交织的方向垂直的方向对该结构访问。该功能元件具有由带状或螺带状的金属层等的导电体层和具有该导电体层的厚度以上的厚度的非金属层的周期结构体构成的薄片，从与该薄片交叉的方向、优选垂直的方向使光(太阳光等)进行访问。
具体来讲，图33A、图33B及图33C表示利用该第9实施方式的有机太阳能电池。在此，图33A是表面图，图33B是背面图，图33C是侧面图。如图33A、图33B及图33C所示，该有机太阳能电池，由于阳极电极151和阴极电极152之间夹持有机半导体层形成螺旋状(螺旋)，故整体上具有薄的圆板形状。图示省略，但在阳极电极151和阴极电极152成为背靠背的部位设置用于将其相互电绝缘的绝缘膜。在该有机太阳能电池的背面从中心沿半径方向形成线状的取出电极154、155。在此，取出电极154与阳极电极151接触，取出电极155与阴极电极152接触。
有机半导体层153具有异接合型或主体异接合型的结构。在异接合型结构的有机半导体层153中，接合p型有机半导体膜及n型有机半导体膜，以使分别与阳极电极151及阴极电极152接触。主体异接 合型结构的有机半导体层153由p型有机半导体分子及n型有机半导体分子构成，具有p型有机半导体和n型有机半导体相互错综复杂、相互接触的微细结构。作为有机半导体层153的材料，可以全部使用作为有机太阳能电池一般报告的材料，具体来讲，可以使用聚乙炔(优选二取代型聚乙炔)、聚(对亚苯基亚乙烯基)、聚(2，5-亚噻嗯基亚乙烯基)、聚吡咯、聚(3-甲基噻吩)、聚苯胺、聚(9，9-二烷基芴)(PDAF)、聚(9，9-二辛基芴-co-双噻吩)(F8T2)、聚(1-己基-2-苯乙炔)(PHxPA)(作为发光材料表示蓝色的发光)、聚(二苯乙炔)衍生物(PDPA-nBu)(作为发光材料表示绿色的发光)、聚(吡啶)(PPy)、聚(吡啶基亚乙烯基)(PPyV)、氰基取代型聚(对亚苯基亚乙烯基)(CNPPV)、聚(3，9-二-叔丁基茚满酮[1，2-b]芴(PIF)等。对这些有机半导体层的掺杂剂而言，作为供体可以使用碱金属(Li、Na、K、Cs)，作为受体可以使用卤素类(Br2、I2、Cl2)、路易斯酸(BF3、PF5、AsF5、SbF5、SO3)、过渡金属卤化物(FeCl3、MoCl5、WCl5、SnCl4)，作为有机受体分子可以使用TCNE、TCNQ。另外，用于电化学参杂质的掺杂剂离子，作为阳离子可以使用四乙基铵离子(TEA+)、四丁基铵离子(TBA+)、Li+、Na+、K+，作为阴离子可以使用ClO4 -、BF4 -、PF6 -、As F6 -、Sb F6 -等。
有机半导体层153也可以进一步使用高分子电解质。如果列举该高分子电解质的具体例，则，作为聚阴离子，可以使用硫酸酯聚阴离子、聚(噻吩-3-醋酸)、硫酸酯聚苯乙烯、聚(3-噻吩烷烃硫酸酯)等，作为聚阳离子，可以使用聚烯丙胺、聚(对亚苯基-亚乙烯基)前驱体高分子、聚(对甲基吡啶鎓亚乙烯基)、质子化聚(吡啶基亚苯基)、普露同(ポロトン)(2-N-甲基吡啶鎓乙炔)等。
阳极电极151及阴极电极152优选由功函数相互不同的金属构成，具体来讲，例如，阳极电极151由Au、Ni构成，电极152由Al构成。
如果列举该有机太阳能电池的各部分的尺寸，则，有机半导体层153的厚度为70～100nm，阳极电极151及阴极电极152的厚度分别为 100nm左右。该有机太阳能电池的高度(厚度)以及有机半导体层153的高度，为了使与该有机太阳能电池的面垂直的方向入射的光几乎全部或完全被吸收，进行光电变换，而选择足够的高度，具体来讲，选择数μm～1mm左右。
下面，对该有机太阳能电池的制造方法的一例进行说明。在此，对有机半导体层153具有接合p型有机半导体膜及n型有机半导体膜的异接合型结构的情况进行说明。图34A、图34B及图34C表示用于制造该有机太阳能电池的真空蒸镀装置。在此，图34A是正面图，图34B是侧面图，图34C是平面图。
如图34A、图34B及图34C所示，在滚子161上卷绕例如规定宽度的薄的、平坦的、带状的树脂制基础薄膜162，在该树脂制基础薄膜162的一个面上首先从蒸镀源163使阴极电极用的金属蒸发，形成阴极电极152，然后，从蒸镀源164使n型有机半导体蒸发，形成n型有机半导体膜，然后，从蒸镀源165使p型有机半导体蒸发，形成p型有机半导体膜，然后，从蒸镀源163使阳极电极用的金属蒸发，形成阳极电极151后，用卷绕滚子166卷绕该带蒸镀膜树脂制基础薄膜162。此时，作为树脂制基础薄膜162，使用可以利用热或光剥离的材料。而且，为了在阴极电极152、n型有机半导体膜、p型有机半导体膜及阳极电极151形成螺旋状时不卷入树脂制基础薄膜162，通过有时在卷入之前在该树脂制基础薄膜162的背面压紧加热到高温的滚子，有时对该背面照射光，将树脂制基础薄膜162剥离。符号166～171表示用于对蒸镀源163～165进行通电的电极。另外，树脂制基础薄膜162的滚子161及卷绕滚子166的总体容纳在下部开放的容器172内。来自蒸镀源163～165的蒸镀束，从释放该容器172的开放的下部照射到树脂制基础薄膜162。
如图34B所示，容器172及其中的滚子161及卷绕滚子166的总体可以如用点线表示那样地从垂直面使其倾斜，根据需要可以进行倾 斜蒸镀。
另外，实际上，在蒸镀源163～165的前方设置具有例如直径1～3mm的开口的金属制的屏蔽板(没有图示)，可以极力地抑制从蒸镀源163～165向树脂制基础薄膜162的热辐射。
依据该第9实施方式，由于阳极电极151和阴极电极152将有机半导体层153夹持在中间形成螺旋状，按薄的圆板状构成有机太阳能电池，故每有机太阳能电池的单位面积的pn结的面积非常大，在与该有机太阳能电池的面垂直的方向入射光时，可以使有机半导体层153的光吸收区域增大。另外，有机半导体层153一般来讲电阻高，但由于可以充分地缩小该有机半导体层153的厚度，故可以充分地降低该电阻。因此，可以实现光电变换效率高、而且挠性的有机太阳能电池。
下面，对该发明的第10实施方式进行说明。
图35A、图35B及图35C表示该第10实施方式的有机太阳能电池。在此，图35A是表面图，图35B是背面图，图35C是侧面图。如图35A、图35B及图35C所示，该有机太阳能电池由于阳极电极151和阴极电极152将有机半导体层153夹持在中间形成六边形的螺旋状，故整体具有薄的六边形板的形状。其它的结构与第9实施方式相同。
下面，对该有机太阳能电池的制造方法的一例进行说明。在此，对有机半导体层153具有接合p型有机半导体膜和n型有机半导体膜的异接合型结构的情况进行说明。图36表示用于制造该有机太阳能电池的真空蒸镀装置。另外，图37表示用卷绕滚子166卷绕带蒸镀膜树脂制基础薄膜162的状态。
如图36所示，在滚子161上卷绕例如规定宽度的薄的、平坦的、带状的树脂制基础薄膜162，在该树脂制基础薄膜162的一个面上首先 从蒸镀源163使阴极电极用的金属蒸发，形成阴极电极152，然后，从蒸镀源164使n型有机半导体蒸发，形成n型有机半导体膜153a，接着，从蒸镀源165使p型有机半导体蒸发，形成p型有机半导体膜153b，然后，从蒸镀源163使阳极电极用的金属蒸发，形成阳极电极151后，用截面形状为六边形的卷绕滚子166将该带蒸镀膜树脂制基础薄膜162卷绕下去。其它的作业与第9实施方式相同。
在图37中，符号173表示p侧和n侧的电分离用的绝缘膜。该绝缘膜173在从蒸镀源163使阳极电极用的金属蒸发之前形成。
为了在阴极电极152、n型有机半导体膜153a、p型有机半导体膜153b及阳极电极151形成螺旋状时不卷入树脂制基础薄膜162，通过有时在卷入之前在该树脂制基础薄膜162的背面压紧加热到高温的滚子，有时对该背面照射光，将树脂制基础薄膜162剥离。
依据该第10实施方式，可以得到与该第9实施方式同样的优点，此外，也可以得到以下的优点。即，由于该该第10实施方式的有机太阳能电池具有六边形的形状，故如图38所示，可以将该有机太阳能电池无缝隙地全面铺在一面。因此，可以大幅度地增加每单位面积的发电量。
下面，对该第11实施方式进行说明。
在该第11实施方式中，对使用旋转隧道结合(Jpn.J.Appl.Phys.Vol.42(2003)pp.1246-1249及专利第3557442号说明书)的磁性纪录装置进行说明。
在该磁性纪录装置中，在与第7实施方式的ROM相同的构成中，使用Co膜作为超晶格薄片71、72的金属膜，使用Al2O3膜作为夹持在这些超晶格薄片71、72间的物质。在此，例如，Al2O3膜的厚度为 2nm，Co膜的厚度为10～15nm。此时，作为强磁性金属的二层的带状或螺带状Co膜的边缘通过Al2O3膜十字对置的结构是旋转隧道结合。此时，跨过作为活性部位的交叉部在沿对置或螺带状结构的宽度方向的方向电子移动。
依据该第11实施方式，可以实现超高密度的新型的磁性纪录装置。
下面，对该发明的第12实施方式进行说明。
在该第2实施方式中，对催化反应台进行说明。
如图39所示，该催化反应台具有空出规定的间隔相互平行地层叠多个超晶格薄片71的结构。图40A表示一个超晶格薄片71。该超晶格薄片71的电介质膜及金属膜分别使用TiO2膜及SiO2膜等氧化膜181及Au膜、Pd膜、Pt膜等金属膜182。在此，例如，氧化膜181的厚度为10～100nm，金属膜182的厚度为0.5～10nm。图40B表示在超晶格薄片71的一个主面露出的金属膜182的端部附近的放大图。如图40B所示，该金属膜182的端部由凸面构成，其曲率半径与其厚度相同程度，即为0.5～10nm左右。
该催化反应台的使用方法如下。
如图41A所示，在规定的反应装置内放入该催化反应台，从其一个侧面使反应气体与超晶格薄片平行地流入，从另一个侧面流出。此时，反应气体与在超晶格薄片71的一个主面露出的金属膜182的端部的表面接触，但由于该端部的曲率半径非常小，为0.5～10nm左右，故该端部的表面的催化活性变得非常高。其结果，如图41B所示，气体分子183通过受到该金属膜182端部的表面的催化作用，反应速度大幅度地提高。
如上所述，依据该第12实施方式，通过使用在一个主面露出的金属膜182的端部由曲率半径为0.5～10nm左右小的凸面构成的超晶格薄片71，可以实现高效率的催化反应台。
下面，对利用该发明的第13实施方式的有机太阳能电池进行说明。
图42A、图42B及图42C表示该太阳能电池。在此，图42A是表面图，图42B是背面图，图42C是侧面图。如图42A、图42B及图42C所示，该太阳能电池由于阳极电极151和阴极电极152将由p型半导体层和n型半导体层构成的pn结夹持在中间形成螺旋状，故整体具有薄的圆板的形状。这些p型半导体层及n型半导体层可以是无机半导体，也可以是有机半导体。
图43示意地表示该太阳能电池的详细结构。在图43中，符号191表示p型半导体层，192表示n型半导体层。如图43所示，阳极电极151和阴极电极152在背靠背的部位设置有由树脂等各种绝缘体构成的绝缘膜193，通过该绝缘膜193阳极电极151和阴极电极152相互进行电绝缘。此时，阴极电极152是全面电极，与n型半导体层192欧姆接触，与此相对，阳极电极151由在圆板的厚度(W)方向相互分离的细长的n个微小阳极电极151-1～151-n构成。这些微小阳极电极151-1～151-n的宽度分别为W1、W2、…Wn，它们可以相互相同，也可以相互不同。
p型半导体层191及n型半导体层192的带隙Eg从光入射面在圆板的厚度方向按n阶段(n≥2)阶段性地减少，从光入射面依次为Eg1、Eg2、…Egn(Eg1＞Eg2＞…＞Egn)。p型半导体层191及n型半导体层192中的带隙Eg将Egk(1≤k≤n)区域称作Egk区域。该Egk区域的p型半导体层191和微小阳极电极151-k进行欧姆接触。这些Egk区域可以成为一 体，也可以相互分离。在微小阳极电极151-k和阴极电极152之间夹持Egk区域的结构构成微小太阳能电池，由将阴极电极152设为通用电极的这n个微小太阳能电池构成该太阳能电池。
Egk可以如下设定。例如，在AM1.5太阳光光谱的全波长范围或其主要的波长范围(含有入射能量高的部分)内，将波长分成n个区间。而且，在这些区间从短波长侧(高能量侧)依次附加1、2、…、n这样的序号，与k序号的区间的最小光子能量相等地选择Egk。这样一来，当具有k序号的区间的光子能量的光子入射到Egk区域时，产生电子-空穴对，进行光电变换。另外，此时，选择从光入射面至该Egk区域的深度，以使具有该k序号的区间的光子能量的光子到达各区域被充分地吸收。因此，入射到该太阳能电池的光入射面的太阳光首先入射到Eg1 区域，其光谱中光子能量为Eg1以上的光子被吸收、进行光电变换，然后入射到Eg2区域，其光谱中光子能量为Eg2以上比Eg1小的的光子被吸收、进行光电变换，最终入射到Egk区域，其光谱中光子能量为Egk 以上比Egk-1小的光子被吸收、进行光电变换。其结果，可以光电变换地使用太阳光光谱的几乎全范围或主要的波长范围的光。
对Egk的理想的设定例进行说明。图44表示AM1.5太阳光光谱的光子密度nph和光子能量hυ的关系。在此，将AM1.5太阳光光谱的光子能量设定为等分为能量宽度Δ的10个区间的光子能量。此时的理论最高光电变换效率约为65％，其例如为Eg＝1.35eV的现有的太阳能电池的理论最高变换效率的31％的1倍以上。
各Egk的设定可以通过改变构成各Egk区域的半导体的组成而进行。具体来讲，由另一种类半导体构成各Egk区域。如果对使用无机半导体的情况列举几个具体例，则如下。在n＝2的最简单的情况，例如，由GaAs(Eg＝1.43eV)构成Eg1区域，由Si(Eg＝1.11eV)构成Eg2区域。另外，在n＝3的情况，例如由GaP(Eg＝2.25eV)构成Eg1区域，由GaAs(Eg ＝1.43eV)构成Eg2区域，由Si(Eg＝1.11eV)构成Eg3区域。另外，在 n＝4的情况，例如由GaP(Eg＝2.25eV)构成Eg1区域，由GaAs(Eg＝1.43eV)构成Eg2区域，由Si(Eg＝1.11eV)构成Eg3区域，由Ge(Eg＝0.76eV)构成Eg4区域。而且，也可以使用GaInNxAs1-x及GaInNxP1-x以仅x的控制构成n～10的情况的Egk区域。加之，也可使用已知的当含有Te时显示较大的弓形弯曲(bowing)的II-VI族化合物半导体构成Egk区域。
该太阳能电池的制造方法与第9实施方式相同。
在使用多个该太阳能电池构成太阳能电池系统时，例如，将排列成一列的太阳能电池的微小阳极电极151-k之间连接，从每列的最终段的太阳能电池的微小阳极电极151-k取出输出电压。
依据该第13实施方式，在与第9实施方式相同的优点的基础上，可以得到如下的优点。即，例如，在现有的非晶硅太阳能电池中，太阳光光谱中的光子能量小于1.12eV的波长的光不能利用，与此相对，依据该第13实施方式，通过Egk区域的设计，可以对太阳光光谱的全部或主要部分的光利用光电变换，实现光电变换效率的飞跃性的提高。
下面，对该发明的第14实施方式的太阳能电池进行说明。
图45A、图45B及图45C表示该太阳能电池。在此，图45A是表面图，图45B是背面图，图45C是侧面图。如图45A、图45B及图45C所示，该太阳能电池由于阳极电极151和阴极电极152将由p型半导体层191和n型半导体层192构成的pn结夹持在中间形成螺旋状，故整体具有薄的六边形板的形状。其它构成与第13实施方式相同。
将该具有六边形的形状的太阳能电池无缝隙地全面铺在一面构成太阳能系统时，将排列成一列的太阳能电池的微小阳极电极151-k之间连接，从每列的最终段的太阳能电池的微小阳极电极151-k取出输出电压。此时，每一列的各太阳能电池的Egk区域的微小阳极电池并列连接。 将该太阳能电池系统示于图46。
依据该第14实施方式，可以得到与第13实施方式相同的优点，此外，也可以得到如下的优点。即，由于该第14实施方式的太阳能电池具有六边形的形状，故如图38所示，可以将该太阳能电池无缝隙地全面铺在一面。因此，随着各太阳能电池的光电变换效率的飞跃性的提高，可以使每单位面积的发电量飞跃性地增加。
下面，对该发明的第15实施方式的太阳能电池进行说明。
如图47所示，该太阳能电池与第13实施方式的太阳能电池同样，阳极电极151和阴极电极152将由p型半导体层和n型半导体层构成的pn结夹持在中间形成螺旋状。此时，作为卷绕轴的中心轴194成为阳极侧，因此，p型半导体层191比n型半导体层192先卷绕，不仅阳极电极151由在圆板的厚度(W)方向相互分离的细长的n个微小阳极电极151-1～151-n构成，不同的是，阴极电极152也由在六边形板的厚度(W)方向相互分离的细长的n个微小阴极电极152-1～152-n构成。这些微小阴极电极152-1～152-n的宽度分别为W1、W2、…Wn，其它构成与第13实施方式相同。
图48表示中心轴194的详细结构。如图48所示，中心轴194的表面由绝缘体构成，在其表面p接触层195-1～195-n在轴方向相互分离而形成，在其周围分别卷绕微小阳极电极151-1～151-n，成为接触的结构。在中心轴194的一端设置连接器196。该连接器196的表面由绝缘体构成，在该表面电极197-1～197-n在轴方向相互分离而形成。电极197-1～197-n通过省略图示的内部配线分别与p接触层195-1～195-n进行电连接。
在使用多个该太阳能电池构成太阳能电池系统时，例如将排列成一列的太阳能电池的微小阳极电极151-k之间及微小阴极电极152-k之 间连接，从每列的最终段的太阳能电池的微小阳极电极151-k取出输出电压。此时，每一列的各太阳能电池的Egk区域的微小阳极电池并列连接。
依据该第15实施方式，可以得到与第13实施方式相同的优点。
下面，对该发明的第16实施方式的太阳能电池进行说明。
该太阳能电池，整体上具有薄的六边形板的形状。其它的构成与第15实施方式相同。
在将该具有六边形的形状的太阳能电池无缝隙地全面铺在一面构成太阳能电池系统时，将排列成一列的太阳能电池的微小阳极电极151-k一组及微小阴极电极152-k一组连接起来，从每列的最终段的太阳能电池的微小阳极电极151-k取出输出电压。此时，每一列的各太阳能电池的Egk区域的微小阳极电池并列连接。此时，由于在太阳能电池的侧面露出微小阳极电极151-k，故仅将太阳能电池的侧面对接，即可使微小阳极电极151-k之间进行电连接。将该太阳能电池系统示于图49。
下面，对来自该太阳能电池系统的输出电压的优选的取出方法进行说明。由于该太阳能电池的各微小太阳能电池的微小阳极电极151-k和微小阴极电极152-k之间产生的光电动势用Egk表示，故各微小太阳能电池的光电动势相互不同。可以直接使用各微小太阳能电池的光电动势，但为了最有效地利用太阳能电池，理想的是设计各微小太阳能电池的的连接方法，而得到单一的输出电压。因此，设定Egn＝Δ，设定Egi＝Eg1-(i-1)Δ(i＝1～n)。此时，一列列的各太阳能电池的Egk区域的各微小阳极电池并列连接。而且，当用Cij表示i序号的列j序号的太阳能电池时，如图50所示，当将2i一1序号的列的1序号的太阳能电池C2i-1，1的Egk区域(k≥2)的微小太阳能电池和2i序号的列的1序 号的太阳能电池C2i，1的Eg(n+2-k)区域的微小太阳能电池串联连接时，光电动势的合计值为(Egk+Eg(n+2-k))/e＝Eg1/e。另一方面，Eg1区域的微小太阳能电池的光电动势为Eg1/e。因此，通过从同一端子取出这些光电动势，即可由该太阳能电池得到单一电压的输出电压。
下面，对该发明的第17实施方式的发光元件进行说明。
该发光元件的表面图、背面图及侧面图分别与图42A、图42B及图42C表示的相同。
图51示意性地表示该发光元件的详细结构。如图51所示，阳极电极151和阴极电极152在背靠背的部位设置有绝缘膜193，通过该绝缘膜193阳极电极151和阴极电极152相互进行电绝缘。此时，阴极电极152是全面电极，与n型半导体层192欧姆接触，与此相对，阳极电极151由在圆板的厚度(W)方向相互分离的细长的n个微小阳极电极151-1～151-n构成。这些微小阳极电极151-1～151-n的宽度分别为W1、W2、…Wn，它们可以相互相同，也可以相互不同。阴极电极152及微小阳极电极151-1～151-n由相对于发光波长的光是透明的材料、例如铟-锡氧化物(ITO)等构成。在微小阳极电极151-k和阴极电极152之间夹持Egk区域的结构构成微小发光元件，由将阴极电极152作为共用电极的这n个微小发光元件构成该发光元件。
p型半导体层191及n型半导体层192的带隙Eg从光入射面在圆板的厚度方向按n阶段(n≥2)阶段性地变化。具体来讲，例如，选择这些区域的带隙，以使从Eg1区域、Eg4区域、Eg7区域、…得到红色(R)发光，从Eg2区域、Eg4区域、Eg8区域、…得到绿色(G)发光，从Eg3区域、Eg6区域、Eg9区域、…得到蓝色(B)发光。即，从光入射面在圆板的厚度方向微小发光元件的发光色成为R、G、B的重复。在各发光色的微小发光元件的微小阳极电极151-k和阴极电极152之间分别施加规定的驱动电压，通入电流，使其产生发光。通过驱动这些微小发光元 件得到白色光。
上述以外的内容，只要不违反其性质，即与第13实施方式相同。
依据该第17实施方式，由于从占发光元件的体积的大部分的全部Egk区域的整体三维产生发光，故与现有的发光二极管相比，可以实现发光效率的飞跃性提高，从而实现超高亮度的发光元件。另外，通过该发光效率的飞跃性提高，由于不增大发光元件的通入电流密度，也可以得到足够大的光强度，因此，可以实现发光元件的寿命的提高。
下面，对用于制造上述的第1～第17实施方式中的各种元件而适用的净化单元及净化单元系统进行说明。
图52A、图52B及图52C表示该发明的第18实施方式的净化单元，图52A是上面图，图52B是正面图，图52C是侧面图。在该净化单元中，主要是进行伴随有气体的产生及有机溶剂的使用等的化学工艺，但并非局限于此。
如图52A、图52B及图52C所示，该净化单元具有六面体形状的箱状的作业室211。该作业室211的两侧相互平行，上面及底面也相互平行，两侧面和上面、底面、前面及背面相互为直角，但前面相对于背面为非平行，其上部在接近于背面的方向仅倾斜角度θ(例如，70～80。)。作业室211的背面及两侧面分别离合自由地设置兼用净化单元间的连接器及运输路线的输送盒212、213、214。在图52A、图52B及图52C中没有图示，但在安装这些输送盒212、213、214的部分的作业室211的壁上设置开口部。使用这些输送盒212、213、214从背面及两侧面的三个方向可以连接其它的净化单元，同时，通过这些输送盒212、213、214可以进行试料等的输送。在作业室211的前面的壁上设置两个圆形的开口部，在这些开口部配置了一对手工作业用手套215。而且，操作者可将两手伸入这对手工作业用手套215，在作业室211内进行所 需作业。在作业室211的上面，安装有排气管道216及不具有鼓风动力的被动式防尘过滤器217，通过它们可以使作业室211的内部保持例如10级或100级左右的净化环境。对该被动式过滤器217来说，例如可以使用被动式HEPA过滤器。
作业室211的前面可以拆卸，在拆卸了前面的状态下，可以将工艺装置及观察装置等需要的装置放入其中。
作业室211的大小选择为：在其中能容纳需要的工艺装置等，并且，操作者能将两手伸进手工作业用手套215，在作业室211内进行所需作业。如果列举作业室211的尺寸，则在图52A、图52B及图52C中，为深度a＝50～70cm、宽度＝70～90cm、高度h＝50～100cm。另外，对于构成作业室211的材料来说，最合适的是可以从外部看到内部，故使用透明材料例如丙烯酸树脂板。为了加强机械强度，可以将该丙烯酸树脂板安装在金属框架上。输送盒212、213、214的尺寸c例如c＝15～20cm。
图53A、图53B及图53C表示输送盒212、213、214的构成例，图53A是上面图，图53B是正面图，图53C是侧面图。
如图53A、图53B及图53C所示，输送盒212、213、214在具有矩形截面的筒218的两端，由具有比该筒218大一圈的框缘状凸缘(凸缘部)219的东西构成。此时，凸缘219的内周长与筒218的内周长一致。
下面，对作业室211和输送盒212、213、214的连接方法进行说明。在此，对在作业室211的右侧侧面连接输送盒214的情况作为一例进行了说明，其它的输送盒212、213的连接方法也是同样的。如图54A及图54B所示，在隔开作业室211的内外的壁220上，在安装输送盒214的部分设置有矩形的开口部220a。另外，在壁220的外侧面 上，在该开口部220a的正下方位置，设置有沿水平方向延伸的限制器221，在该限制器221的两端部的上面，相互对置并平行地设置有沿垂直方向延伸的一对导轨222。这对导轨222和壁220之间的缝隙选择为：比输送盒214的凸缘219的厚度稍微大一点。而且，在该缝隙中，将输送盒214的凸缘219的两侧部从上方插入，使其沿导轨222滑动。在凸缘219的下端与限制器211相接的时刻，凸缘219与导轨222及壁220大致贴紧，输送盒214的安装结束。
另外，在壁220的侧面在开口部正下方的位置设置延伸到水平方向的限制器213，该限制器223的两端部的上面，延伸到垂直方向的一对导轨224相互对置平行地设置。而且，在导轨224和壁220之间的缝隙插入比开口部220a大一圈的矩形的拉门225的两侧部，沿导轨224使其滑动。拉门225的下端在与限制器223相接的时刻，拉门225和导轨224及壁220大致贴紧，遮断壁220的内外。导轨224和壁220之间的缝隙选择比拉门225的厚度稍微大一点。在该拉门225上安装把手226，通过手持把手226使拉门225上下移动，可以进行拉门225的开闭。而且，通过这样地进行拉门225的开闭，可以控制作业室211的内部和输送盒214之间的连通/不连通。
在扩展净化单元系统时，在关闭内侧的拉门225的状态下，在壁220的开口部220a的外侧安装输送盒214，而且，将与其相连的下面的净化单元的作业室211连接在该输送盒214的另一端后，通过打开该内侧的拉门，在作业室211内原封不动地保持净化的环境，可以将净化的区域(空间)在左右及深度方向扩展下去。
下面，对向净化单元投入及取出试料的方法进行说明。如图55A及图55B所示，为了该试料的投入及取出，在净化单元的作业室211，不连接下面的净化单元，而是安装投入/取出盒227。该投入/取出盒227具有与输送盒212、213、214大致相同的构成。即，该投入/取出盒227在具有矩形截面的筒228的两端由具有比该筒228大一圈的框缘状的 凸缘(凸缘部)229的东西构成。但在一个凸缘229的下部安装限制器230，在该限制器230的两端部的上面，延伸到垂直方向的一对导轨231相互对置平行地设置。凸缘229的内周长与筒228的内周长一致。而且，在导轨231和凸缘229之间的缝隙插入比筒228大一圈的矩形的密闭遮断板232的两侧部，沿导轨231使其滑动。在密闭遮断板232的下端在与限制器230相接的时刻，密闭遮断板232和导轨231及凸缘229大致贴紧，遮断投入/取出盒227的内外。导轨231和凸缘229之间的缝隙选择比密闭遮断板232的厚度稍微大一点。在该密闭遮断板232上安装把手233，通过手持把手233使密闭遮断板232上下移动，可以进行密闭遮断板232的开闭。而且，通过这样地进行密闭遮断板232的开闭，可以控制投入/取出盒227的内部和输送盒214之间的连通/不连通。投入/取出盒227在净化单元上的安装方法，与输送盒212、213、214的安装方法大致相同，故省略说明。
下面，在净化单元的三处的连接器部中，特别是对于不进行试料的出入、也不连接其它的净化单元的连接器部来说，如图56A及图56B所示，在壁220的外侧，也与内侧同样地设置开闭机构。即，在作业室211的壁220上安装限制器234及一对导轨235，该导轨235和壁220之间的缝隙中插入比开口部220a大一圈的矩形的密闭遮断板236的两侧部，沿导轨235使其滑动。密闭遮断板236的下端在与限制器234相接的时刻，密闭遮断板236和导轨235及壁220大致贴紧，遮断壁220的内外。导轨235和壁220之间的缝隙选择比密闭遮断板236的厚度稍微大一点。在该密闭遮断板236上安装把手237，通过手持把手237使拉门225上下移动，可以进行密闭遮断板236的开闭。而且，通过这样地进行密闭遮断板236的开闭，可以控制净化单元的内部和外部之间的连通/不连通。此时，由于在壁220的内侧也设置同样的开闭机构，故在连接器部的壁220的两侧就备有双重的密闭结构。这样一来，在不与其它的净化单元连接、并且也不连接输送盒时，可以高效地对作业室211内部遮断外部空气。
图57A、图57B及图57C表示该发明的第19实施方式的净化单元，图57A是上面图，图57B是正面图，图57C是侧面图。在该净化单元中，主要是进行表面观察等各种测定、检查及组合等不需要局部排气的、非化学性的工艺，但并非限定于此。
如图57A、图57B及图57C所示，该净化单元具有与图52A、图52B及图52C所示的净化单元的作业室211同样构成的作业室251。在该作业室251的背面及两侧面分别设置兼用净化单元间的连接器及输送路线的输送盒252、253、254，使用这些输送盒252、253、254可以从背面及两侧面三个方向连接其它的净化单元，同时，通过这些输送盒252、253、254可以进行试料等的输送。另外，在作业室251的前面设置两个圆形的开口部，在这些开口部安装一对手作业用手套255。在作业室251的上面安装其自我具有鼓风动力的主动防尘过滤器256，可以将作业室251的内部维持在例如10级或100级左右的净化的环境中。此时，不设置排气管道，而在作业室251的两侧面的下部角落设置排气用通风孔257来代替。该排气通风孔257将由主动防尘过滤器256输送的空气排到作业室251的外部，用于调节通过主动防尘过滤器的作业施加的正压力。对该主动防尘过滤器256来说，例如可以使用主动HEPA过滤器。另外，例如，在用该净化单元以代替生物无尘车间使用时，可在该主动防尘过滤器上串联地添加离子杀菌除去装置。
上述以外的构成与图52A、图52B及图52C所示的净化单元的构成相同。
输送盒252、253、254的连接部位，与图52A、图52B及图52C所示的净化单元同样地，在不连接其它净化单元的情况下，也可以安装与外部空气的密闭遮断板或遮断门。
下面，对该发明的第20实施方式的净化单元系统进行说明。
图58A表示该净化单元系统。另外，图58B表示用于与该净化单元系统比较的现有的净化单元系统。
如图58A所示，在房间中，为了操作者进入平台261、262、263、264之间进行作业，而空出足够的空间进行设置。而且，在平台261上设置净化单元265，在平台262上设置净化单元266、267，在平台263上设置净化单元268、269、270，在平台264上设置净化单元271、2742、273。这些净化单元265～273通过输送盒274连接着，成为反复弯曲过的弯曲状配置。
此时，净化单元265～273使用可以连接三个方向的第18或第19的实施方式的净化单元，因此，如上所述，可以将净化单元265～273配置成弯曲状。
但是，净化单元265、269、272、273也可以使用仅可连接左右两个方向的现有的净化单元。
由于前处理、保护膜涂敷、烘焙、曝光、显影、后烘焙、蚀刻、薄膜成长、表面观察、组合等各元件工艺可以通过最近的技术进步在小型的装置中进行，故基本上可以容纳在第18实施方式的净化单元(下面称作“A型”)和第19实施方式的净化单元(下面称作“B型”)的任一个中。因此，在净化单元265～273中设置根据执行的工艺的小型的工艺装置(成长装置、蚀刻装置等化学工艺装置或光刻装置、烘烤炉等非化学工艺装置)及小型的观察装置(AFM、STM、光学显微镜、SEM等)。例如，在净化单元270内设置小型的成长装置。此时，成长装置的电源275及示波器276设置在该净化单元270的附近。
在使用该净化单元系统执行工艺及观察、测定等时，例如如下进行。即，操作者首先站在净化单元265的前方，从试料的出入部投入基板(没有图示)。而且，在该净化单元265内执行规定的工艺后，使用 作业用手套(没有图示)将基板通过输送盒274输送到下面的净化单元266。然后，操作者移动到净化单元266的前方，在该净化单元266内执行规定的工艺。这样一来，在净化单元265～273间交接基板的同时依次执行工艺。而且，在工艺结束后从净化单元273中取出基板。
如上所述，依据该第20实施方式，由于可以将净化单元265～273配置成弯曲状，故可以使净化单元系统的占有面积接近于方形，减轻对设置该净化单元的房间设计负担，同时，可以实现房间空间的有效利用。
即，如图58B所示，在左右方向以单一直线状配置连接有仅可以在左右方向连接的净化单元218～288而成的现有的净化单元系统中，由于长度非常长，故设置空间也变长，房间的使用效率低。因此，该第18实施方式的净化单元系统的优势性是明显的。另外，在图58B中，符号289～292表示平台，293表示连接部。
下面，对该发明的第21实施方式的净化单元系统进行说明。
图59表示该净化单元系统。如图59所示，在该净化单元系统中，A型或B型的可以三个方向连接的净化单元1101～1106通过输送盒1107以环状配置连接。在连接中不使用的输送盒1107通过密闭遮断板遮断。
依据该第21实施方式，可以得到如下所述的优点。即，一般来讲，大多在整体的一系列的工艺中可以反复进行相同的工艺，但在左右方向连接有仅可以在左右方向连接的单一直线状配置的现有的净化单元系统中，在反复进行相同的工艺时，由于在其每次上游侧的净化单元中不能使试料返回，故作业效率非常不好。与其相对，依据该第21实施方式，由于可以3方向连接净化单元1101～1106，故沿工艺流程可以进行净化单元1101～1106最适宜的环状连接，可以不伴随试料的徒劳 输送，而反复进行任何次的所需要次数的一系列工艺。因此，能有效地进行一系列的工艺。
下面，对该发明的第22实施方式的净化单元系统进行说明。
图60表示该净化单元系统。如图60所示，在该净化单元系统中，A型或B型的净化单元1101～1106通过输送盒1107以环状配置连接，与第19实施方式相同，此时，净化单元1102和净化单元1105通过输送盒1107及中转盒1108直接连接。此时，在图52A、图52B及图52C或图57A、图57B及图57C中，通过设计作业室的深度a、输送盒的尺寸c、背面输送盒到对着的右侧面的距离x，使得满足x＝(a-c)/2，就可以仅使用单一结构规格的净化单元1101～1106进行如图60所示的连接。
如上所述，依据该第22实施方式，通过以环状配置连接净化单元1101～1106，而且净化单元1102和净化单元1105利用输送盒1107及中转盒1108直接进行连接，在与第21的实施方式相同的优点的基础上，可以执行比伴随条件判断的分支、小环等小一圈的有效的工艺。具体来讲，在净化单元1101～1106间轮流交接基板执行工艺，此外，例如，从净化单元1101开始，在净化单元1102中执行工艺后，也可以进入到净化单元1105中执行工艺。
下面，对该发明的第23实施方式的净化单元系统进行说明。
图61表示该净化单元系统。如图61所示，在该净化单元系统中，A型或B型的可以连接三个方向的净化单元1121～1128通过输送盒1129连接。此时，净化单元1122～1127通过与第22的实施方式相同的环状配置连接。
例如，对净化单元1122、1123、1125、1126来说，使用A型的净 化单元；对净化单元1121、1124、1127来说，使用B型的净化单元。
在各净化单元1121～1128中执行的作业，例如如下进行。首先，净化单元1121在保存单元中设置试料保存库(例如容纳基板的晶片盒1130)，在连接中不使用的右侧面的输送盒1129是试料投入口，同样在连接中不使用的背面的输送盒1129是非常时试料取出口。净化单元1122是化学装置，设置化学处理系统1131，进行化学前处理。净化单元1123是保护膜工艺单元，设置旋涂机1132及显影装置1133，进行保护膜的涂层及显影。净化单元1124是光刻装置，设置曝光装置1134，在连接中不使用的右侧面的输送盒1128是非常时试料取出口。净化单元1125是成长/金属化单元，设置电化学装置1135及微反应系统1136，在连接中不使用的右侧面的输送盒1128是非常时试料取出口。净化单元1126是蚀刻单元，设置蚀刻装置1137。该净化单元1126的背面的输送盒1129通过中转盒1138与净化单元1123的背面的输送盒1129连接。净化单元1127是组合单元，设置显微镜1139及探针1140。净化单元1128是扫描探针显微镜(SPM)观察单元，设置台式STM1141及台式AFM1142，在连接中不使用的右侧面的输送盒1129是试料取出口，同样在连接中不使用的背面的输送盒1129是非常时试料取出口。净化单元1123的旋涂机1132、净化单元1124的曝光装置1134、净化单元1125的电化学装置1135及微反应系统1136、净化单元1126的蚀刻装置1137、净化单元1127的探针1140等，与电源1143连接，被供给电源。另外，净化单元1125的电化学装置1135通过信号电缆与电化学装置控制器1145连接。通过该电化学装置控制器1145进行控制。而且，利用净化单元1127的显微镜1139、净化单元1128的台式STM1141及台式AFM1142产生的观察图像可以投影在液晶监视器1146上。
依据该第23实施方式，可以得到如下很多优点。即，通过在连接包含净化的局部空间的净化单元而成的净化单元系统中采取环状配置，可以在不使用无尘车间的普通实验室规模的房间中，使化学前处 理、保护膜涂敷、曝光、显影、成长/金属化、蚀刻、探测、表面观察等通常利用设置于巨大的无尘车间中的装置群进行的几乎所有的工序简便且紧凑地实现。
另外，一般来讲，利用容纳于上述的类型A、B的净化单元中的工艺装置的性质，如图61所示，形成由A、B(或其变形型)构成的、所谓的“镶嵌”状的净化单元排列图案，由此可以实现全部工艺或其主要部分的一系列的工序(例如，当中途暴露在有尘氛围气中时，结束有可能降低成品率的工序，使工序进入至即使在有尘氛围气中也无妨的、分割好的阶段等)。
另外，在分配某整体的、或主要的一系列工序时，确定与其相对应的一维的净化单元的连接状况(镶嵌图案)，但通过使用上述A、B类型的净化单元，可以实现净化单元的环状配置等，以使相同处理(群)的反复满足在相同净化单元(群)中进行等约束条件(即，判定连接该镶嵌的何处和何处效率最好)。另外，此时，与需要的工序数、作业段数的增加相对应，可以以富有扩展性、且极其灵活的作法编排连贯性工艺系统。
下面，对该发明的第24实施方式的净化单元系统进行说明。
图62表示该净化单元系统。如图62所示，在该净化单元系统中，A型或B型的可以连接三个方向的净化单元1151～1171通过输送盒1172连接。此时，净化单元1160～1165通过与第21的实施方式相同的环状配置连接，净化单元1166～1171通过与第22的实施方式相同的环状配置连接。净化单元1155的背面的输送盒1172和净化单元1160的右侧面的输送盒1172通过中转盒1173连接。另外，净化单元1158的背面的输送盒1172和净化单元1165的右侧面的输送盒1172通过中转盒1173连接。而且，净化单元1167的背面的输送盒1172和净化单元1170的背面的输送盒1172通过中转盒1173连接。在净化单元 1160～1165中，在使用该净化单元系统执行的工艺中设置需要的工艺装置及观察装置等。
依据该第24实施方式，可以得到如下的优点。即，从初始段至最终段的一系列的工艺(包括通过中途的计测而看到不良时，再次反复进行该工艺这样的条件判断及其后的处理为止)可以与程序设计的流程图一视同仁，但依据该第24实施方式，与在程序设计中说到的子程序部1174、条件判断所涉及的分支1175等相对应，通过含有三方连接交替排列，可以适应性非常好地对应。即，通过含有输送盒1172的开闭及基板的输送而进行计算机控制(含有跳到利用环路、条件判断所涉及的工艺上的另外工序)，可以使全部工艺流程或主要的一系列工艺流程在程序设计下、计算机管理下，自动地执行。
另外，由于在净化单元系统中有环路，通过在净化单元间使基板往返，可以以最小的移动距离对基板进行任何次同样的处理。在以现有的净化单元的直线状配置进行同样的处理时，由于出现需要长距离输送基板至远的净化单元，故其是非常有利的方面。如果将其一般化，则如下进行。即，由于在皮阿诺曲线或图63所示的希耳伯特曲线等中以相似的形状填埋面，故在空间(面积)占有率的提高方面是有利的。特别是，具有如下优点：与希耳伯特曲线同样，一边装载在一连串的线上，同时，一边在该线上远距离地存放，通过再利用残留的一维的三方连接在一种工艺空间内进行所谓的卷曲，可以将其它系的工艺适用于基板(试料)。这是在蛋白质合成时与很好地读取分散存在于DNA的一维排列的各处的设计图而将其合起来的过程相同的功能，实现可以多目的地利用一个工艺路线的便利性。
下面，对该发明的第25实施方式的净化单元进行说明。
图64A、图64B及图64C表示利用该第25实施方式的净化单元，图64A是上面图，图64B是正面图，图64C是侧面图。
如图64A、图64B及图64C所示，该净化单元在六面体形状的箱状的作业室211的背面及两侧面分别离合自由地设置输送盒212、213、214，在此基础上，在该作业室211的上面及下面分别离合自由地设置输送盒1201、1202。这些输送盒1201、1202的结构与输送盒212、213、214相同。
上述以外的内容与第18实施方式相同，故省略说明。
下面，将该第25实施方式的净化单元称为C型。
下面，对该发明的第26实施方式的净化单元进行说明。
图65A、图65B及图65C表示该第26实施方式的净化单元，图65A是上面图，图65B是正面图，图65C是侧面图。
如图65A、图65B及图65C所示，该净化单元在六面体形状的箱状的作业室251的背面及两侧面分别离合自由地设置输送盒252、253、254，在此基础上，在该作业室251的上面及下面分别离合自如地设置输送盒1203、1204。这些输送盒1203、1204的结构与输送盒212、213、214相同。
上述以外的内容与第19实施方式相同，故省略说明。
下面，将该第26实施方式的净化单元称为D型。
下面，对该发明的第27实施方式的净化单元进行说明。
图66是表示该发明的第27实施方式的净化单元的正面图。
如图66所示，在该净化单元中，作业室251的左侧侧面的下部的角落的排气用通风孔(没有图示)通过图示省略的盖等阻塞，在右侧侧面的下部的角落的排气用通风孔和主动防尘过滤器256的入口之间连接具有气密性的管1251。而且，从排气用通风孔进行排气的气体的全部通过该管1251进入到主动防尘过滤器256的入口。通过如上作业，气体进行如下循环：主动防尘过滤器256→作业室251→排气用通风孔→管道1251→主动防尘过滤器256，由此可以实现作业室251内的洁净度的大幅度提高。
在作业室251内执行化学工艺时，使用化学工艺对应的主动防尘过滤器256，同时，通过在上述管道1251的中途设置吸附塔1252或吸附剂，可以不通过管道等与外部连接，而利用封闭系统使除去有害物质和维持净化环境两者并行。
另外，通过在作业室251的内壁的全部或一部分粘附粘合片材使其附着粉尘微粒子，可以实现洁净度的进一步提高。此时，通过使用将粘合片材进行了多层化的物质，通过一片一片地剥离，使洁净的片材面露出，可以经常维持粉尘微粒子的附着效果。
作业室251的详细图示及说明省略，与第19或第24实施方式相同。
下面，将该第27实施方式的净化单元称为E型。
图67表示将该E型的净化单元置于通常的办公环境下、将主动防尘过滤器256运转时的作业室251的内部的洁净度的测定结果，横轴表示微粒子的粒径(μm)，纵轴表示横轴的粒径以上的微粒子数(个/m3)。其中，在该测定中使用的净化单元的作业室251为长方体形状，其大小为：宽度80cm、深度60cm、高度80cm。主动防尘过滤器256使用阿子网(アスワン)株式会社製HEPA装置GK-0757-01(型号25S)0.3 μm。另外，在开始主动防尘过滤器256的运转，经过20分钟或30分钟，成为稳定的状态后进行测定。根据图67，得到该循环型净化单元的洁净度的平均值(○)为10级且最高值(●)近似于1级的值。而且，达到该洁净度需要的时间为主动防尘过滤器256开始运转后20分钟或30分钟左右，非常短。以上情况表示，使从排气用通风孔进行排气的全部气体通过管1251，进入主动防尘过滤器256的入口进行循环，是为得到高洁净度极其有效的方法。在图67中，为了便于比较，也显示了无尘车间的超净化区域的洁净度(△)、一般区域(▲)的洁净度的测定结果。
以上对该发明的实施方式具体地进行了说明，但该发明并非限定于上述的实施方式，基于该发明的技术思想可以进行各种变更。
例如，在上述实施方式中列举的数值、材料、形状、配置等，说到底不过是个例子而已，根据需要，也可以使用与其不同的数值、材料、形状、配置等。还可以根据需要将上述实施方式的两种以上组合在一起使用。
另外，例如作为夹持在超晶格薄片中的层，除π电子共轭有机分子系材料及生物体分子系材料外，还可以使用强电介质材料系及PrCaMnO系的巨大磁阻材料。
另外，同心圆结构本身可以利用除第1～第6的实施方式中叙述的方法以外的方法形成。例如，可以在使旋转轴旋转的同时，通过真空蒸镀形成在其侧面上相互不同的物质，也可以利用MOCVD法等，在圆柱状的基板上使相互不同的物质成长。
另外，作为形成同心圆结构的物质，可以使用与在上述第1～第6的实施方式中使用的物质不同的物质。作为电介质来说，除氧化物等无机物之外，还可以使用聚苯乙烯及聚碳酸酯等有机物。
另外，在连接(↑，↑)和(↓，↓)时，根据需要，还可以使用具有(↓，↑)的性质的东西，以取代具有已述的(↑，↓)的性质的东西，即采用具有在时间上进行不连续投影的结构并且在空间上具有各向同性的结构的东西。
另外，在作为如上所述的自上而下结构的范畴之一的脑由来结构中，存在有形的物质和无形的物质。前者是伴随三维的实际的硬件等物性的体系结构，后者是包含智慧的学问体系、数据基础、软件等智慧的体系结构。另外，在作为自下而上结构的范畴之一的基因由来结构中，不仅包含有细胞·组织水平的结构，也包含有骨骼及内脏器官等器官。
而且，自下而上和自上而下的连接·统一，不仅适用于狭义的硬件，还可适用于即使想直接结合也不能相容的两个系统的流派冲突的各种局面。如果列举一例，则详查两系统具有的属性，在各自中将(↑，↑)的东西和(↓，↓)的东西这种相反性质的组进行鉴定·提取，通过在其上将具有(↑，↓)的性质的中间层(成为缓冲材料的方法策略)夹持在中间(如果进一步需要的话，将该作业逐渐地、迭代地(iterative)反复进行)，在市场形成及消费动向等、用户及形成群体的消费者等(阶层组织的末端的)层中固有、自下而上涌出来的动向和、根据企业经营及行政等(阶层组织的顶端的)预先设定的计划，对自上而下的原则及计划进行调整时等，即使作为软件性的(商务典型及服务典型方面的)的结构，也可以使其发挥作用。
另外，可以向(x1、x2，…xN)和N成分系扩展，可以在xi、xj等多个成分间结合，而且，xi也不仅为↑、↓的两个值，也可以是多值(分散的)变数，这是自不待言的。
另外，例如在上述的第18～第27的实施方式中，以规定的配置连 接尺寸相同类型A～E的5种类的基本的净化单元，构成净化单元系统，在类型A～E间净化单元的尺寸可以相互不同，也可以使用类型相同但尺寸不同的净化单元，还可以使用将类型A～E进行变形的净化单元，而且可以使用3种以上类型的净化单元。
另外，在第20～第24的实施方式的净化单元系统中，也可以利用上下(垂直)方向的自由度，一部分采取三维的连接。另外，输送盒的密闭用遮断板可以使用备有密封件的门式的遮断板。另外，也可以将一部分净化单元及输送盒进行加压或减压对应、或做成真空对应。此时，输送盒最好是提高密封性、对其自我安装加压装置及局部排气装置。另外，输送盒不一定需要直线状，例如可以弯曲成“く”字型。另外，也可以通过使输送盒具备三方向连接性，将净化单元配置成T字型。而且，一旦连接净化单元后，使全部输送盒的拉门敞开，例如也可以贯通净化单元系统，设置与在旋转寿司店中提供寿司等使用的输送机相同的自动输送机。
如以上所说明，依据该发明，在时间连续编入的结构中，通过从与编入的方向垂直的方向对该结构访问，恰似看到带有画面的卷状物那样，可以在垂直面的2维面中(例如左右方向)看到编入时间轴，例如可以将原子层级的最终的空间分辨率·控制性带入该功能元件中。
特别是，可以最大限度地充分利用自下而上系和自上而下系的优点，可以实现新型的超高集成密度的存储元件及磁性纪录元件。
另外，可以实现新型的太阳能电池、光电变换元件、发光元件及催化反应装置。
更通俗地来讲，依据该发明，可以实现可以最大限度地充分利用以生物体为代表的自下而上系和以硅LSI为代表的自上而下系的优点的功能元件。即，在相当于细胞的自下而上系和自上而下系之间可以 实现设置有相当于伴随神经系的人工情报传递控制系统的高性能的功能元件。
另外，通过使用时间连续投影的结构，可以形成具有最终的分辨率(原子层级的控制)的人工神经系对等物。由此，例如，也可以跨主体尺寸而超并列多重地排列能承担表面增强效果的纳米结构/零维结构。
另外，通过结合创造出用纳米尺度分散化的主体尺寸系统、例如在硅基板上形成的LSI系统和与其接近配置的自动分散系统，可以实现将自下而上系和自上而下系结合在一起的平台。
另外，可以创造出用纳米尺度分散化的主体尺寸的系，以总体尺寸得到在此显现的可局部地并且个别寻址的2-3维的纳米结构体，从而可以实现把微观世界和宏观世界联系起来的高性能的平台。而且，通过将认为现在不成形但将来会出现的大部分的纳米尺度的排列新功能要素和已存在的ULSI系统协同(シナジエテイツク)结合，采取硅基的世界和碳系有机物的世界的扬弃，由此，可以飞跃性地增大功能。
另外，依据该发明，例如可以实现10～160Gbits/cm2(0.1～1Tb/inch2)集成度的挠性的功能元件。例如，可以实现物质表面直接成为功能元件那样的普遍存在的信息装置。此时，由于功能元件的核心部分由光刻法形成，故可以廉价地制造功能元件。另外，当将元件的数设定为N时，目前需要N2的对位，但在该发明中，以4N的对位完成，比目前对位的难度以1/N减小。而且，存储容量越大，该效果也越大。
另外，特别是在存储元件中，通过横跨对角线上的多个交叉部的并列读取，进行交叉部存储的信息(数据)的读取，由此可以高速地读取。
另外，依据该发明，可以提供不微分方程式系所支配的物质系、而是以单元自动化为代表的分散的差分方程式所支配的那样的物质 系。依据该物质系，例如，关于引人注目的性质，可以显示调制了的维、连接性、自发对称性的破坏或自我组织化临界现象。
虽然期待纳米技术的发展无边无际，但支持它的母体结构有称为原子间隔这样的断开以上(由于不会无限度地变小)，预先(使用某精度)断定其“收敛处”，对其极限值和已存在的ULSI系统的结合，从现在时刻根据正面的目标开始攻略，不仅从先行于时代这样的观点来看，而且在抢先得到现在没有成形的、将来的纳米技术成果方面也是很重要的。
另一方面，依据该发明的净化单元(具有连接部)，净化单元的连接的自由度变大，可以用各种各样的配置连接净化单元，由此，不像现有技术那样规模大回报小，不必使用需要巨大的设备投资及固定资产负担的巨大的无尘车间，就能够很容易得到洁净的环境，另外，解决了只能在一个直线状连接的现有的净化设备保持的空间利用效率低的问题，能够使全部性能无论在投资方面还是作业效率方面乃至房间的面积有效利用方面都最大化，可以实现能够与适应目的的所有相关的生产流程相适应，使生产流程保持高度的灵活性，能以低成本且简便地执行的高性能净化单元系统。另外，由于可以从生产工艺的上游至下游、以最小限度的种类或最小个数的净化单元构成净化单元系统，故可以实现生产工艺的效率最大化。另外，还可以不降低作业性，很容易地实现高度工艺环境。
而且，在制作纳米技术装置或执行生物技术处理时，不使用一个巨大的盒，即无尘车间，以环状配置或上下左右方向的弯曲状配置，连接有超净化的多个净化单元的装置，取代至少从入口至出口的一部分，由此，可以实现空间或面积利用效率的提高。
另外，使用多种净化单元，就可以在一个高性能净化单元系统中进行化学工艺、非化学工艺、生物工艺等作业。
另外，可以用性价比好的要求低的方法，制作担负微细结构等下一代的键结构及植物形质改变。
另外，关于植物体的培育，可以通过利用人工光源，在所希望的地方或地域的环境条件下进行栽培，此外，也可以进行速成栽培及成分强化蔬菜·药草的栽培。
另外，可以不管配置装置的房间本身的性能，以低成本构筑一连串的生产工艺路线。因此，减轻投资负担，容易加入风险(ベンチア一)的制造领域。另外，由于固定资产少即可，因而可以以中小风险供给高度纳米技术制品，曾经的IT软件兴隆从现在起以纳米技术硬件主体蓬勃发展，能振兴新产业。
另外，对于位于现有的技术的延长线上的装置，不取代其制造方法，可以用性价比好的要求低的方法，制作目前没有的新型的纳米技术装置(不是位于现有的技术的延长线上的高技术装置的制造方法)。
另外，通过连接按每个工艺要素设定了净化度及无害性的程度的净化单元而成的净化单元系统，可以在高度环境化中保持一贯性地完成前处理、保护膜涂敷、烘焙、曝光、显影、后烘焙、蚀刻、薄膜成长、金属化、表面观察、组合等要素工艺。
另外，通过将工艺要素化，使该要素工艺的处理性能保持在各净化单元或各功能单元中，根据目的连接净化单元或功能单元而构成整体系统，不仅可以得到高效率的纳米技术平台及生物技术平台，而且通过将纳米技术工艺单元和生物技术工艺单元进行混合(连接)，可以实现纳米·生物融合平台。而且，也可以连接植物工厂单元。
另外，恰似与程序设计同样地加入子程序及分支等观念，可以以 最小的净化单元数、以最大的效率、以没有无尘车间方式而执行、完成生产工艺流程。另外，可以模仿电子计算机的程序，以完全自动化完成从投入至产出的全工艺或形成其主要部分的一系列工序。
而且，可以普遍地提供纳米技术、生物技术的实现环境。
Claims (3)
1.一种净化单元，使用主动防尘过滤器，将作业室维持在净化的环境下，其特征在于，
与上述作业室直接连接的具有气密性的管道与上述防尘过滤器的入口相连，从而使得从上述作业室流出的气体全部进入上述防尘过滤器的入口，而使气体进行循环，并且具有气密性，
在将上述防尘过滤器的风量设为V，上述作业室的体积设为V0，上述作业室的内面积设为S，上述作业室的内面的每单位面积/单位时间的粉尘微粒子的脱离速度设为σ，上述防尘过滤器的粒径0.3μm以上的粉尘微粒子的粉尘收集效率设定为γ时，从开始运转经过充分的时间后，上述作业室内的粉尘密度为Sσ/γV。
2.如权利要求1所述的净化单元，其特征在于，上述作业室的内壁的表面不具有与粒径0.3μm以上的粉尘微粒子的直径相同量级的表面凹凸。
3.如权利要求1所述的净化单元，其特征在于，上述防尘过滤器是HEPA过滤器或ULPA过滤器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110330 Termination date: 20210908 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |