JP6772462B2 - 物体位置決め方法及び物体位置決め装置、並びに、デバイス製造方法及びデバイス製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、第１物体上の所望位置に第２物体を配置する物体位置決め方法及び物体位置決め装置、並びに、この物体位置決め方法又は物体位置決め装置を用いたデバイス製造方法及びデバイス製造装置の技術分野に関する。

光ピンセット（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｗｅｅｚｅｒ）を用いて微粒子をカンチレバーに接合する方法が提案されている（特許文献１参照）。

米国特許第６，１３９，８３１号

第１の態様は、第１物体上の所望位置に、前記第１物体よりも小さな第２物体を位置させる物体位置決め方法であって、前記第２物体に対する作用が異なる少なくとも２つの領域を前記第１物体の表面上に形成することと、前記少なくとも２つの領域のうちの少なくとも１つの領域に前記第２物体を供給することと、前記少なくとも１つの領域に供給された前記第２物体に光を照射することと、前記光の照射位置を前記所望位置まで移動させることとを含む物体位置決め方法である。

第２の態様は、第１物体上の所望位置に、前記第１物体よりも小さな第２物体を位置させる物体位置決め装置であって、前記第２物体に対する作用が異なる少なくとも２つの領域が形成されており且つ前記第２物体が供給されている前記第１物体を保持するステージ部と、前記少なくとも２つの領域のうちの少なくとも１つの領域に供給された前記第２物体に光を照射すると共に、前記光の照射位置を前記所望位置まで移動させる光操作部とを含む物体位置決め装置である。

第３の態様は、上述した第１の態様の物体位置決め方法又は上述した第２の態様の物体位置決め装置を用いて、前記第１物体上に前記第２物体が配置されたデバイスを製造するデバイス製造方法である。

第４の態様は、上述した第１の態様の物体位置決め方法又は上述した第２の態様の物体位置決め装置を用いて、前記第１物体上に前記第２物体が配置されたデバイスを製造するデバイス製造装置である。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。

図１は、本実施形態のデバイス製造装置の構造の一例を示す側面図である。 図２（ａ）は、空間光変調器の光変調面の構造の一例を示す平面図であり、図２（ｂ）は、空間光変調器の光変調面の一部の構造を示す斜視図であり、図２（ｃ）は、空間光変調器の１つのミラー要素の構成を示す斜視図であり、図２（ｄ）は、空間光変調器が備えるミラー要素がとり得る２つの状態を示す側面図である 図３（ａ）は、電界効果トランジスタの断面図（図３（ｂ）に示す電界効果トランジスタのＩＩＩ−ＩＩＩ’断面図）であり、図３（ｂ）は、電界効果トランジスタの上面図である。 図４（ａ）は、ボトムゲート型の電界効果トランジスタの断面図であり、図４（ａ）は、サスペンデッド型の電界効果トランジスタの断面図である。 図５は、電界効果トランジスタの製造方法の流れの一例を示すフローチャートである。 図６は、図５のステップＳ２におけるキャリアＣの形成方法の流れの一例を示すフローチャートである。 図７（ａ）は、図５のステップＳ２におけるキャリアの形成方法を構成する一工程が行われている時点での基板の断面図（図７（ｂ）に示す基板のＶＩＩ−ＶＩＩ’断面図）であり、図７（ｂ）は、図５のステップＳ２におけるキャリアの形成方法を構成する一工程が行われている時点での基板の上面図である。 図８（ａ）は、図５のステップＳ２におけるキャリアの形成方法を構成する一工程が行われている時点での基板の断面図（図８（ｂ）に示す基板のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ’断面図）であり、図８（ｂ）は、図５のステップＳ２におけるキャリアの形成方法を構成する一工程が行われている時点での基板の上面図である。 図９（ａ）は、図５のステップＳ２におけるキャリアの形成方法を構成する一工程が行われている時点での基板の断面図（図９（ｂ）に示す基板のＩＸ−ＩＸ’断面図）であり、図９（ｂ）は、図５のステップＳ２におけるキャリアの形成方法を構成する一工程が行われている時点での基板の上面図である。 図１０（ａ）は、図５のステップＳ２におけるキャリアの形成方法を構成する一工程が行われている時点での基板の断面図（図１０（ｂ）に示す基板のＸ−Ｘ’断面図）であり、図１０（ｂ）は、図５のステップＳ２におけるキャリアの形成方法を構成する一工程が行われている時点での基板の上面図である。 図１１（ａ）から図１１（ｃ）の夫々は、カーボンナノチューブＣＮＴに対して形成される光の集光スポットを示す平面図である。 図１２（ａ）から図１２（ｄ）の夫々は、カーボンナノチューブＣＮＴに対して形成される光の集光スポットを示す平面図である。 図１３（ａ）から図１３（ｂ）の夫々は、カーボンナノチューブＣＮＴに対して形成される光の集光スポットを示す平面図である。 図１４（ａ）から図１４（ｃ）の夫々は、カーボンナノチューブＣＮＴに対して形成される光の集光スポットを示す平面図である。 図１５（ａ）は、図５のステップＳ２におけるキャリアの形成方法を構成する一工程が行われている時点での基板の断面図（図１５（ｂ）に示す基板のＸＶ−ＸＶ’断面図）であり、図１５（ｂ）は、図５のステップＳ２におけるキャリアの形成方法を構成する一工程が行われている時点での基板の上面図である。 図１６（ａ）は、図５のステップＳ２におけるキャリアの形成方法を構成する一工程が行われている時点での基板の断面図（図１６（ｂ）に示す基板のＸＶＩ−ＸＶＩ’断面図）であり、図１６（ｂ）は、図５のステップＳ２におけるキャリアの形成方法を構成する一工程が行われている時点での基板の上面図である。 図１７は、キャリア保持領域の他の例を示す平面図である。

以下、図面を参照しながら、物体位置決め方法及び物体位置決め装置、並びに、デバイス製造方法及びデバイス製造装置の実施形態について説明する。以下では、電子デバイスを製造するデバイス製造装置１を用いて、物体位置決め方法及び物体位置決め装置、並びに、デバイス製造方法及びデバイス製造装置の実施形態を説明する。但し、本発明が以下に説明する実施形態に限定されることはない。

以下の説明では、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸から定義されるＸＹＺ直交座標系を用いて、デバイス製造装置を構成する各種構成要素の位置関係について説明する。尚、以下の説明では、説明の便宜上、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれが水平方向（つまり、水平面内の所定方向）であり、Ｚ軸方向が鉛直方向（つまり、水平面に直交する方向であり、実質的には上下方向）であるものとする。また、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸周りの回転方向（言い換えれば、傾斜方向）を、それぞれ、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向と称する。

（１）デバイス製造装置１の構造
初めに、図１を参照しながら、本実施形態のデバイス製造装置１の構造について説明する。図１は、本実施形態のデバイス製造装置１の構造の一例を示す側面図である。

本実施形態のデバイス製造装置１は、所望の第１物体上の所望位置に、第１物体よりも小さな所望の第２物体を配置する（言い換えれば、位置させる）。従って、本実施形態のデバイス製造装置１は、物体位置決め装置の一例として機能する。例えば、デバイス製造装置１は、ナノメートルサイズ又はマイクロメートルサイズの第２物体を、ナノメートルサイズ、マイクロメートルサイズ、ミリメートルサイズの又はセンチメートルサイズの第１物体上の所望位置に配置する。但し、デバイス製造装置１は、任意のサイズの第２物体を、任意のサイズの第１物体上の所望位置に配置してもよい。

デバイス製造装置１は、第２物体を第１物体上の所望位置に配置するために、第２物体を保持可能な保持領域（保持パターン）を第１物体上に形成する。デバイス製造装置１は、保持領域を形成するために、保持領域に応じて定まる露光パターンで、第１物体を露光する。つまり、デバイス製造装置１は、いわゆる露光装置として機能する。

デバイス製造装置１は、更に、第２物体を第１物体上の所望位置に配置するために、光トラップ力を利用する。つまり、デバイス製造装置１は、光ピンセット装置、光ツイーザ装置又は光トラップ装置としても機能する。具体的には、デバイス製造装置１は、第２物体に対して光を照射する。その結果、第２物体には、照射された光の放射圧が発生する。デバイス製造装置１は、この放射圧に起因して第２物体に発生する（或いは、作用する）光トラップ力を用いて、第２物体を捕捉する。更に、デバイス製造装置１は、光トラップ力を用いて、捕捉した第２物体を移動させる。尚、放射圧、輻射圧、光圧力又は光勾配力（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｇｒａｄｉｅｎｔ Ｆｏｒｃｅ）を光トラップ力と称してもよい。

デバイス製造装置１は、任意の電子デバイスを製造するために用いられる。以下では、説明の便宜上、デバイス製造装置１は、カーボンナノチューブ（Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｔｕｂｅ）ＣＮＴをキャリアＣとして用いる電界効果トランジスタ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）ＦＥＴを製造するために用いられるものとする。この場合、デバイス製造装置１は、保持領域の一例であるキャリア保持領域２０１を、基板２００上に形成する。その結果、キャリア保持領域２０１によって、カーボンナノチューブＣＮＴが保持される。更に、デバイス製造装置１は、光トラップ力を用いて、キャリア保持領域２０１に保持されているカーボンナノチューブＣＮＴを捕捉すると共に、捕捉したカーボンナノチューブＣＮＴを、基板２００上のキャリア形成領域２０２に移動させる。その結果、カーボンナノチューブＣＮＴが、キャリア形成領域２０２に配置される。

カーボンナノチューブＣＮＴをキャリア形成領域２０２に配置するために、デバイス製造装置１は、図１に示すように、光源１１と、照明光学系１２と、ミラー１３ａと、ミラー１３ｂと、ミラー１３ｃと、空間光変調器（ＳＬＭ：Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）１４と、ハーフミラー１５と、投影光学系１６と、ステージ１７と、検出器１８と、コントローラ１９とを備えている。

光源１１は、コントローラ１９の制御下で、光ＥＬ１を射出する。光ＥＬ１は、カーボンナノチューブＣＮＴ（或いは、捕捉対象たる所望の第２物体）に光トラップ力を発生させることが可能な光である。このような光ＥＬ１として、例えば、赤外光（例えば、波長が１０６４ｎｍとなるＹＡＧレーザ光）が用いられる。但し、光ＥＬ１として、その他の種類の光が用いられてもよい。

照明光学系１２は、例えば米国特許第８，７９２，０８１号公報などに開示されるように、フライアイレンズやロッド型インテグレータ等のオプティカルインテグレータを有する照度均一化光学系、及び照野絞り（いずれも不図示）を有していてもよい。照明光学系１２は、光源１１からの光ＥＬ１の光量を均一化して光ＥＬ２として射出する。この光ＥＬ２によって空間光変調器１４の光変調面１４ａが照明される。なお、空間光変調器の光変調面１４ａ上には、照明光学系１２の照野絞り（マスキングシステム）で規定された矩形状の照明領域が形成される。

尚、照明光学系１２は、光変調面１４ａ上での光ＥＬ２の強度分布を変更するビーム強度分布変更部等を含んでいてもよい。

ミラー１３ａは、照明光学系１２から出力される光ＥＬ２を偏向して、空間光変調器１４の光変調面１４ａに導く。

空間光変調器１４は、後述するように、２次元的に配列された複数のミラー要素１４１を備える。ここで、複数のミラー要素１４１が配列されている面を光変調面１４ａと称する。光変調面１４ａには、照明光学系１２からミラー１３ａを介して伝搬してくる光ＥＬ２が照射される。光変調面１４ａは、ＸＹ平面に平行な平面であって、光ＥＬ２の進行方向に交わる面である。光変調面１４ａは、矩形の形状を有している。光ＥＬ２は、光変調面１４ａをほぼ均一な照度分布で照明する。

空間光変調器１４は、当該空間光変調器１４の光変調面１４ａに照射された光ＥＬ２を、投影光学系１５に向けて反射する。空間光変調器１４は、コントローラ１９の制御下で、光ＥＬ２を反射する際に、当該光ＥＬ２を空間変調する。ここで、「光を空間変調する」とは、当該光の進行方向を横切る断面における当該光の振幅（言い換えれば、強度）、光の位相、光の偏光状態、光の波長及び光の進行方向（言い換えれば、偏向状態）のうちの少なくとも１つであるビーム特性の分布を変化させることを意味する。本実施形態では、空間光変調器１４は、反射型の空間光変調器である。

ここで、図２（ａ）から図２（ｄ）を参照しながら、空間光変調器１４の構造の一例について更に説明を加える。図２（ａ）は、空間光変調器１４の光変調面１４ａの構造の一例を示す平面図である。図２（ｂ）は、空間光変調器１４の光変調面１４ａの一部の構造を示す斜視図である。図２（ｃ）は、空間光変調器１４の１つのミラー要素１４１の構成を示す斜視図である。図２（ｄ）は、空間光変調器１４が備えるミラー要素１４１がとり得る２つの状態を示す側面図である。

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、空間光変調器１４は、複数のミラー要素１４１を備えている。尚、図２（ｂ）は、図面の見易さを考慮して、図２（ａ）に示す複数のミラー要素１４１の一部を抜粋した図面である。複数のミラー要素１４１は、光変調面１４ａに平行な面であるＸＹ平面上において、二次元のアレイ状に（言い換えれば、マトリクス状に）配列されている。例えば、複数のミラー要素１４１のＹ軸方向に沿った配列数は、数百から数千である。例えば、複数のミラー要素１４１のＸ軸方向に沿った配列数は、複数のミラー要素１４１のＹ軸方向に沿った配列数の数倍から数十倍である。複数のミラー要素１４１のＹ軸方向に沿った配列数の一例は、数百から数千である。複数のミラー要素１４１は、Ｘ軸方向に沿って所定の配置間隔ｐｘの間隔を隔て且つＹ軸方向に沿って所定の配置間隔ｐｙの間隔を隔てるように、配列されている。配置間隔ｐｘの一例は、例えば、１０マイクロメートルから１マイクロメートルである。配置間隔ｐｙの一例は、例えば、１０マイクロメートルから１マイクロメートルである。

各ミラー要素１４１は、正方形の形状を有している。各ミラー要素１４１のＸ軸方向及びＹ軸方向のサイズは、各ミラー要素１４１の位置及び／又は姿勢が変更されるため、それぞれ、上述した配置間隔ｐｘ及びｐｙよりも小さくなる。つまり、Ｘ軸方向に沿って隣接する２つのミラー要素１４１の間及びＹ軸方向に沿って隣接する２つのミラー要素１４１の間には、ミラー要素１４１を構成しない隙間１４２が存在する。逆に言えば、各ミラー要素１４１の位置及び／又は姿勢の変更を考慮すると、各ミラー要素１４１のＸ軸方向及びＹ軸方向のサイズがそれぞれ上述した配置間隔ｐｘ及びｐｙと同一となる（つまり、隙間１４２が存在しない）ように各ミラー要素１４１を製造することは、技術的に困難であると推定される。但し、各ミラー要素１４１の形状及びサイズは任意であってもよい（例えば各ミラー要素１４１のＸ軸方向及びＹ軸方向のサイズが上述した配置間隔ｐｘ及びｐｙと実質的に同一であってもよい）。

各ミラー要素１４１のうち光ＥＬ２が照射される面は、光ＥＬ２を反射する反射面１４１ａとなっている。各ミラー要素１４１のＸＹ平面に平行な２つの表面のうち−Ｚ方向側に位置する表面は、反射面１４１ａとなっている。反射面１４１ａには、例えば金属膜が形成されている。複数のミラー要素の１４１の反射面１４１ａの集合が、実質的には、光ＥＬ２が照射される光変調面１４ａとなる。

図２（ｃ）に示すように、空間光変調器１４の各ミラー要素１４１は、第１接続部材１４３によってヒンジ部１４４と接続されている。ヒンジ部１４４は、弾性変形を利用してＺ軸方向に撓むことが可能な可撓性を有している。このヒンジ部１４４は、支持基板１４９上に設けられた一対のポスト部１４５によって支持されている。また、ヒンジ部１４４には、後述する電極１４８によって静電力（引力又は斥力）の作用を受けるアンカー部１４６とヒンジ部１４４とを接続する第２接続部材１４７が設けられている。このように、アンカー部１４６とミラー要素１４１とは、第１接続部材１４３及び第２接続部材１４７並びにヒンジ部１４４を介して機械的に接続されている。そして、支持基板１４９の表面には電極１４８が形成されている。なお、ポスト部１４５は一対には限定されず、２以上の数であってもよい。

電極１４８に所定の電圧が印加されると、アンカー部１４６の裏面と電極１４８との間に静電力が作用する。上述の通り、アンカー部１４６の裏面と電極１４８との間に静電力を作用させると、アンカー部１４６が支持基板１４９側に移動し、この移動に伴ってミラー要素１４１も支持基板１４９側に移動する。

各ミラー要素１４１の状態は、アンカー部１４６と電極１４８との間に作用する静電力及びヒンジ部１４４の弾性力に起因して、反射面１４１ａに直交する方向（つまり、Ｚ軸方向）に沿った位置が異なる２つの状態の間で切り替わる。例えば、図２（ｄ）の左側に示すように、アンカー部１４６と電極１４８との間に静電力が作用していない場合（つまり、ヒンジ部１４４が撓んでいない場合）には、各ミラー要素１４１は、各ミラー要素１４１の反射面１４１ａが基準平面Ａ１に一致する第１状態となる。例えば、図２（ｄ）の右側に示すように、アンカー部１４６と電極１４８との間に静電力が作用している場合（つまり、ヒンジ部１４４が撓んでいる場合）には、各ミラー要素１４１は、各ミラー要素１４１の反射面１４１ａが基準平面Ａ１から＋Ｚ方向側に向かって距離ｄ１だけシフトした変位平面Ａ２に一致する第２状態となる。

第２状態にあるミラー要素１４１の反射面１４１ａは、第１状態にあるミラー要素１４１の反射面１４１ａから＋Ｚ方向側に向かって距離ｄ１だけシフトした位置にある。このため、第２状態にあるミラー要素１４１が光ＥＬ２を反射することで得られる光ＥＬ３の波面の位相は、第１状態にあるミラー要素１４１が光ＥＬ２を反射することで得られる光ＥＬ３の波面の位相と比較して、距離ｄ１の倍の長さに相当する位相量だけ異なる。本実施形態では、距離ｄ１は、光ＥＬ１の波長λの１／４と一致する。つまり、ｄ１は、ｄ１＝λ／４という数式にて表現される。この場合、第２状態にあるミラー要素１４１が光ＥＬ２を反射することで得られる光ＥＬ３の波面の位相は、第１状態にあるミラー要素１４１が光ＥＬ２を反射することで得られる光ＥＬ３の波面の位相と比較して、１８０度（πラジアン）だけ異なる。このため、複数のミラー要素１４１の状態に応じて、複数のミラー要素１４１が反射した光ＥＬ３の、当該光ＥＬ３の進行方向に直交する（或いは、交わる）面における位相分布が定まる。つまり、空間光変調器１４は、光ＥＬ３の位相分布を制御することができる。

空間光変調器１４は、コントローラ１９の制御下で、基板２００上に形成するべきキャリア保持領域２０１のパターンに応じて、複数のミラー要素１４１の状態を制御する。その結果、空間光変調器１４は、キャリア保持領域２０１のパターンに応じた第１変調パターンで、光ＥＬ２を空間変調する。尚、本実施形態における「変調パターン」は、光ＥＬ２を空間変調するためのパターン（つまり、複数のミラー要素１４１の状態の分布パターンと実質的に同一）である。この場合、第１変調パターンで空間変調された光ＥＬ３によって基板２００（特に、後述する撥水膜２１０）が露光されることで、基板２００上にキャリア保持領域２０１が形成される。

空間光変調器１４は、更に、コントローラ１９の制御下で、カーボンナノチューブＣＮＴを捕捉し且つ移動させるために発生させるべき光トラップ力に応じて、複数のミラー要素１４１の状態を制御する。その結果、空間光変調器１４は、発生させるべき光トラップ力に応じた第２変調パターンで、光ＥＬ２を空間変調する。この場合、第２変調パターンで空間変調された光ＥＬ３が基板２００上に分布しているカーボンナノチューブＣＮＴに照射されることで、カーボンナノチューブＣＮＴが捕捉され且つ移動される。

尚、このような空間光変調器１４の一例は、例えば、援用によって本願明細書に取り込まれる米国特許出願公開第２０１３／０２２２７８１号明細書に記載されている。

再び図１において、ミラー１３ｂ及び１３ｃは、空間光変調器１４によって空間変調された光ＥＬ３を偏向して、ハーフミラー１５に導く。ハーフミラー１５は、光ＥＬ３を反射し、投影光学系１６に導く。

投影光学系１６は、空間光変調器１４によって空間変調された光ＥＬ３を基板２００（或いは、後述する撥水膜２１０）に投影する。投影光学系１６は、光ＥＬ３を、基板２００の表面（或いは、後述する撥水膜２１０の表面）に設定される面状の露光領域ＥＬＡに投影する。投影光学系１６は、第１又は第２変調パターンに応じて定まる位相分布を有する光ＥＬ３を、位相分布に応じた強度分布を持つ空間像として基板２００（或いは、後述する撥水膜２１０）に投影する。

ステージ１７は、基板２００を保持可能であり、保持した基板２００をリリース可能である。ステージ１７は、コントローラ１９の制御下で、基板２００を保持した状態で、露光領域ＥＬＡを含む平面（例えば、ＸＹ平面）に沿って移動可能である。ステージ１７は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向のうちの少なくとも一つに沿って移動可能である。

光ＥＬ３が照射された基板２００（或いは、カーボンナノチューブＣＮＴ）からは、光ＥＬ３の照射に起因して発生する光ＥＬ４が出射する。光ＥＬ４は、例えば、基板２００（或いは、カーボンナノチューブＣＮＴ）によって光ＥＬ３が反射又は屈折されることで発生する光（いわゆる、反射光又は屈折光）を含んでいてもよい。光ＥＬ４は、例えば、基板２００（或いは、カーボンナノチューブＣＮＴ）によって光ＥＬ３が散乱されることで発生する光（いわゆる、散乱光であり、レイリー散乱光及びラマン散乱光のうちの少なくとも一方を含む）を含んでいてもよい。

光ＥＬ４は、ハーフミラー１５を透過する。ハーフミラー１５を透過した光ＥＬ４は、検出器１８によって検出される。コントローラ１９は、検出器１８の検出結果に基づいて、基板２００上におけるカーボンナノチューブＣＮＴの状態を特定する。例えば、コントローラ１９は、基板２００上におけるカーボンナノチューブＣＮＴが実際に配置されている位置を特定することができる。例えば、コントローラ１９は、光トラップ力によってカーボンナノチューブＣＮＴが捕捉されているか否かを特定することができる。

コントローラ１９は、デバイス製造装置１の動作を制御する。コントローラ１９は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）や、メモリを含んでいてもよい。特に、上述したように、コントローラ１９は、空間光変調器１４による光ＥＬ２の空間変調動作を制御する。更に、コントローラ１９は、ステージ１７の移動を制御する。具体的には、コントローラ１９は、基板２００上の任意の領域に露光領域ＥＬＡが位置するように、ステージ１７を制御する。

尚、図１及び図２を用いて説明したデバイス製造装置１は一例である。従って、図１及び図２に示すデバイス製造装置１の少なくとも一部が適宜改変されてもよい。以下、デバイス製造装置１の少なくとも一部の改変の例について説明する。

デバイス製造装置１は、電子デバイスとは異なる任意のデバイスを製造するために用いられてもよい。例えば、デバイス製造装置１は、細胞、ＤＮＡ又は細菌等の生体構造物を利用した生体デバイス（或いは、ウイルス等の微小構造物を利用したデバイス）を製造するために用いられてもよい。この場合、デバイス製造装置１は、光トラップ力を用いて、生体構造物を捕捉すると共に、捕捉した生体構造物を、第１物体上の所望領域に移動させる。

デバイス製造装置１は、電子デバイスないしは任意のデバイスを製造するために用いられなくてもよい。デバイス製造装置１は、電子デバイスないしは任意のデバイスを製造する目的とは異なる任意の目的で、所望の第２物体を、所望の第１物体上の所望位置に配置してもよい。

デバイス製造装置１は、ミラー１３ａを備えていなくてもよい。この場合、照明光学系１２は、空間光変調器１４に向けて光ＥＬ２を射出する。デバイス製造装置１は、ミラー１３ａに加えて又は代えて、照明光学系１２が射出した光ＥＬ２を空間光変調器１４に導く導光光学系を備えていてもよい。

デバイス製造装置１は、ミラー１３ｂ及び１３ｃを備えていなくてもよい。この場合、空間光変調器１４は、ハーフミラー１５又は投影光学系１６に向けて光ＥＬ３を射出する。デバイス製造装置１は、ミラー１３ｂ及び１３ｃに加えて又は代えて、空間光変調器１４が射出した光ＥＬ３をハーフミラー１５又は投影光学系１６に導く導光光学系を備えていてもよい。

空間光変調器１４は、光ＥＬ３の位相分布を制御することに加えて又は代えて、光ＥＬ３の強度分布（つまり、光ＥＬ３の進行方向に直交する（或いは、交わる）方向に沿った面上における強度分布）を制御してもよい。空間光変調器１４は、複数のミラー要素１４１に代えて、光ＥＬ２を空間変調することが可能な任意の装置（例えば、液晶パネル等）を備えていてもよい。空間光変調器１４は、透過型の空間光変調器であってもよい。

上述の例における空間光変調器１４は、それぞれの上下方向（つまり、光ＥＬ２の進行方向）に沿った位置が可変である複数のミラー要素１４１を備える位相型（ピストン型）の空間光変調器である。しかしながら、空間光変調器１４は、それぞれが傾斜可能な（例えば、Ｘ軸又はＹ軸に対して傾斜可能な）複数のミラー要素を備える傾斜型の空間光変調器であってもよい。また、空間光変調器１４は、傾斜型の空間光変調器が備える複数のミラー要素の反射面に段差を設けた位相段差傾斜ミラー型の空間光変調器であってもよい。位相段差傾斜ミラー型の空間光変調器は、光変調面１４ａに平行な反射面１４１ａが反射した光ＥＬ３と光変調面１４ａに対して傾斜している反射面１４１ａが反射した光ＥＬ３との間の位相差をλ／２（１８０度（πラジアン））に設定する空間光変調器である。また、援用によって本願明細書に取り込まれる米国特許第７，０６４，８８３号公報に開示されている、それぞれの上下方向の位置が可変である複数のミラー要素と、当該複数のミラー要素の間に位置する固定反射面とを備え、ミラーの上下方向の移動によって光ＥＬ２を空間変調する空間光変調器が用いられてもよい。

投影光学系１６は、縮小系であってもよい。例えば、投影光学系１６の投影倍率は、１／２００であってもよい。投影光学系１６は、等倍系又は拡大系であってもよい。投影光学系１６の解像度は、空間光変調器１４の各ミラー要素１４１の大きさ（各ミラー要素の一辺の寸法）に投影倍率を乗じた値よりも大きくなるように設定されていてもよい。この場合、単一のミラー要素１４１によって反射された光ＥＬ３は、露光領域ＥＬＡ上では解像されることはない。

投影光学系１６と基板２００との間に、光ＥＬ３の光路を含む液浸空間が形成されていてもよい。

デバイス製造装置１は、検出器１８を備えていなくてもよい。この場合、デバイス製造装置１は、ハーフミラー１５を備えていなくてもよい。デバイス製造装置１がハーフミラー１５を備えていない場合には、空間光変調器１４は、投影光学系１６に向けて、光ＥＬ３を射出してもよい。或いは、空間光変調器１４は、空間光変調器１４が射出した光ＥＬ３を投影光学系１６に導く導光光学系光に向けて、光ＥＬ３を射出してもよい。

（２）電界効果トランジスタＦＥＴの構造
続いて、図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照しながら、デバイス製造装置１を用いて製造される電界効果トランジスタＦＥＴの構造の一例について説明する。図３（ａ）は、電界効果トランジスタＦＥＴの断面図（図３（ｂ）に示す電界効果トランジスタＦＥＴのＩＩＩ−ＩＩＩ’断面図）である。図３（ｂ）は、電界効果トランジスタＦＥＴの上面図である。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、電界効果トランジスタＦＥＴは、基板２００と、複数のソース電極Ｓと、複数のドレイン電極Ｄと、複数のゲート電極Ｇと、複数の絶縁層Ｉと、複数のキャリアＣとを備えている。基板２００には、単一のソース電極Ｓと、単一のドレイン電極Ｄと、単一のゲート電極Ｇと、単一の絶縁層Ｉと、単一のキャリアＣとを含む素子セットＥＳが、複数形成されている。複数の素子セットＥＳの夫々は、トランジスタとして機能可能である。但し、基板２００には、単一の素子セットＥＳが形成されていてもよい。

基板２００は、絶縁基板である。絶縁基板は、絶縁体から構成される第１基板であってもよい。絶縁基板は、絶縁体、半導体又は金属から構成される第１支持基板と、当該第１支持基板に積層される第１絶縁層とを含む第２基板であってもよい。第１支持基板を構成する絶縁体は、例えば、酸化シリコン、チッカシリコン、酸化アルミニウム、酸化チタン、フッ化カリウム、絶縁性樹脂（例えば、アクリル樹脂や、エポキシ樹脂等）、ポリイミド及びテフロン等のうちの少なくとも一つである。第１支持基板を構成する半導体は、例えば、１４族元素（例えば、シリコンや、ゲルマニウム等）、ガリウム砒素、インジウム燐、テルル化亜鉛、及び、炭化シリコン等のうちの少なくとも一つである。第１支持基板を構成する金属は、酸化物を相対的に形成しやすい金属（例えば、アルミニウムや、マグネシウム等）である。

基板２００上には、複数のソース電極Ｓと、複数のドレイン電極Ｄとが形成されている。複数のソース電極Ｓ及び複数のドレイン電極Ｄの夫々は、金属（例えば、金や、白金や、チタン等）から構成される。各ソース電極Ｓと、各ソース電極Ｓと共に同一の素子セットＥＳを構成するドレイン電極Ｄとは、所定距離の間隔を確保した上で、図３（ａ）及び図３（ｂ）中Ｙ軸方向に沿って並んでいる。ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの間の間隔は、例えば、数ナノメートルから数十ナノメートル程度である。ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの間の領域は、キャリアＣが形成されるべきキャリア形成領域２０２である。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す例では、キャリア形成領域２０２は、Ｙ軸方向が長手方向となる形状を有する。

キャリア形成領域２０２には、キャリアＣが形成されている。キャリアＣは、ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとを連結する。キャリアＣは、単一のカーボンナノチューブＣＮＴから構成されていてもよい。或いは、キャリアＣは、バンドルされた複数のカーボンナノチューブＣＮＴから構成されていてもよい。カーボンナノチューブＣＮＴは、単層（シングルウォール）カーボンナノチューブを含んでいてもよい。カーボンナノチューブＣＮＴは、多層（マルチウォール）カーボンナノチューブを含んでいてもよい。尚、カーボンナノチューブＣＮＴの直径は、例えば、１ナノメートルから数ナノメートル程度である。カーボンナノチューブＣＮＴの長さ（長手方向の長さ）は、例えば、数マイクロメートル程度である。

キャリアＣの少なくとも一部の上には、絶縁層Ｉが形成されている。絶縁層Ｉは、例えば、上述した絶縁体を構成する材料から構成されている。絶縁層Ｉ上には、ゲート電極Ｇが形成されている。ゲート電極Ｇは、金属（例えば、金や、白金や、チタン等）から構成される。

以上説明した電界効果トランジスタＦＥＴは、いわゆるトップゲート型の電界効果トランジスタである。従って、デバイス製造装置１は、トップゲート型の電界効果トランジスタＦＥＴを製造する。しかしながら、デバイス製造装置１は、トップゲート型の電界効果トランジスタＦＥＴとは異なる電界効果トランジスタを製造してもよい。

例えば、デバイス製造装置１は、ボトムゲート型の電界効果トランジスタＦＥＴ−１を製造してもよい。尚、ボトムゲート型の電界効果トランジスタＦＥＴ−１は、図４（ａ）に示すように、ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄ及びキャリアＣが基板２００の第１表面（図４（ａ）では、＋Ｚ軸側の表面）に形成される一方で、ゲート電極Ｇが基板２００の第２表面（第１表面の逆側の表面であって、図４（ａ）では、＋Ｚ軸側の表面）に形成される電界効果トランジスタである。或いは、例えば、デバイス製造装置１は、サスペンデッド型の電界効果トランジスタＦＥＴ−２を製造してもよい。尚、サスペンデッド型の電界効果トランジスタＦＥＴ−２は、図４（ｂ）に示すように、キャリアＣが基板２００に対して浮いている（つまり、キャリアＣがソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄによって吊り下げられている）電界効果トランジスタである。尚、図４（ｂ）に示す例では、ゲート電極Ｇは、キャリアＣの下側（図４（ｂ）では、−Ｚ軸側）に形成されている。

どのような電界効果トランジスタＦＥＴを製造する場合であっても、デバイス製造装置１は、後述する製造方法に従って、カーボンナノチューブＣＮＴをキャリア形成領域２０２に配置することに変わりはない。

尚、図３を用いて説明した電界効果トランジスタＦＥＴは一例である。従って、図３に示す電界効果トランジスタＦＥＴの少なくとも一部が適宜改変されてもよい。例えば、ゲート電極Ｇは、キャリアＣ上に形成されていてもよい。この場合、キャリアＣ上に絶縁像Ｉが形成されていなくてもよい。

（３）電界効果トランジスタＦＥＴの製造方法
続いて、図５を参照しながら、電界効果トランジスタＦＥＴの製造方法について説明する。図５は、電界効果トランジスタＦＥＴの製造方法の流れの一例を示すフローチャートである。

図５に示すように、まず、基板２００上に、複数のソース電極Ｓ及び複数のドレイン電極Ｄが形成される（ステップＳ１）。複数のソース電極Ｓ及び複数のドレイン電極Ｄは、例えば、蒸着マスクを用いた蒸着法によって形成される。

その後、基板２００上に、複数のキャリアＣが形成される（ステップＳ２）。尚、複数のキャリアＣの形成方法については、後に詳述する（図６等参照）。

その後、ステップＳ２で形成された複数のキャリアＣ上に、複数の絶縁層Ｉが夫々形成される（ステップＳ３）。複数の絶縁層Ｉは、例えば、基板２００に絶縁膜を形成する成膜法、並びに、絶縁層Ｉの形成パターンに応じて絶縁膜をパターニングするフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程を用いて形成される。この場合、フォトリソグラフィ工程の少なくとも一部は、デバイス製造装置１によって行われてもよい。具体的には、絶縁膜をパターニングする際に、空間光変調器１４は、複数の絶縁層Ｉの形成パターンに応じて光ＥＬ２を空間変調してもよい。その結果、絶縁膜（より具体的には、絶縁膜上に塗布されたレジスト）は、絶縁層Ｉの形成パターンに応じて空間変調された光ＥＬ３（つまり、絶縁層Ｉの形成パターンに応じた露光パターンを有する光ＥＬ３）によって露光される。

その後、ステップＳ３で形成された絶縁層Ｉ上に、複数のゲート電極Ｇがまとめて形成される（ステップＳ４）。複数のゲート電極Ｇは、例えば、蒸着マスクを用いた蒸着法によって形成される。

以上説明したステップＳ１からステップＳ４の工程を経て、電界効果トランジスタＦＥＴが製造される。

尚、図５を用いて説明した電界効果トランジスタＦＥＴの製造方法は一例である。従って、図５に示す電界効果トランジスタＦＥＴの製造方法の少なくとも一部が適宜改変されてもよい。以下、電界効果トランジスタＦＥＴの製造方法の少なくとも一部の改変の例について説明する。

複数のキャリアＣは、複数のソース電極Ｓ及び複数のドレイン電極Ｄが形成される前に形成されてもよい。サスペンデッド型の電界効果トランジスタＦＥＴ−２が製造される場合には、複数のキャリアＣは、複数のゲート電極Ｇが形成された後に形成されてもよい。サスペンデッド型では、サスペンデッド型の電界効果トランジスタＦＥＴ−２が製造される場合には、複数のゲート電極Ｇ、複数のソース電極Ｓ及び複数のドレイン電極Ｄが同一のタイミングで形成されてもよい。

複数のソース電極Ｓ及び複数のドレイン電極Ｄは、基板２００に金属膜を形成するスパッタリング法（或いは、蒸着法）、並びに、複数のソース電極Ｓ及び複数のドレイン電極Ｄの形成パターンに応じて金属膜をパターニングするフォトリソグラフフィ工程及びエッチング工程を用いて形成されてもよい。この場合、フォトリソグラフィ工程の少なくとも一部は、デバイス製造装置１によって行われてもよい。具体的には、金属膜をパターニングする際に、空間光変調器１４は、複数のソース電極Ｓ及び複数のドレイン電極Ｄの形成パターンに応じて光ＥＬ２を空間変調してもよい。その結果、金属膜（より具体的には、金属膜上に塗布されたレジスト）は、複数のソース電極Ｓ及び複数のドレイン電極Ｄの形成パターンに応じて空間変調された光ＥＬ３（つまり、複数のソース電極Ｓ及び複数のドレイン電極Ｄの形成パターンに応じた露光パターンを有する光ＥＬ３）によって露光される。

複数のゲート電極Ｇは、基板２００に金属膜を形成するスパッタリング法（或いは、蒸着法）、並びに、複数のゲート電極Ｇの形成パターンに応じて金属膜をパターニングするフォトリソグラフフィ工程及びエッチング工程を用いて形成されてもよい。この場合、フォトリソグラフィ工程の少なくとも一部は、デバイス製造装置１によって行われてもよい。具体的には、金属膜をパターニングする際に、空間光変調器１４は、複数のゲート電極Ｇの形成パターンに応じて光ＥＬ２を空間変調する。その結果、金属膜（より具体的には、金属膜上に塗布されたレジスト）は、複数のゲート電極Ｇの形成パターンに応じて空間変調された光ＥＬ３（つまり、複数のゲート電極Ｇの形成パターンに応じた露光パターンを有する光ＥＬ３）によって露光される。

（４）キャリアＣの形成方法
続いて、図６から図１６（ｂ）を参照しながら、図５のステップＳ２におけるキャリアＣの形成方法について説明する。図６は、図５のステップＳ２におけるキャリアＣの形成方法の流れの一例を示すフローチャートである。図７（ａ）から図１６（ｂ）は、夫々、図５のステップＳ２におけるキャリアＣの形成方法を構成する一工程が行われている時点での基板２００の状態を示す。

図６並びに図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、まず、基板２００の表面（特に、キャリアＣが形成される表面）の全体又は一部に、撥水膜２１０が形成される（図６のステップＳＳ２１）。例えば、撥水膜２１０は、コータ等の塗布装置によって、基板２００に塗布されてもよい。例えば、撥水膜２１０は、成膜装置によって、基板２００に成膜されてもよい。

撥水膜２１０は、カーボンナノチューブＣＮＴが分散している溶液（例えば、後述するＣＮＴ分散液）をはじく撥液性を有する。つまり、撥水膜２１０は、カーボンナノチューブＣＮＴが分散している溶液の界面と撥水膜２１０の界面とが融合又は混合しない撥液性を有する。このような撥液性を有する撥水膜２１０は、例えば、シリコン系添加剤及びフッ素系添加剤のうちの少なくとも一方から構成される。

シリコン系添加剤の一例として、ジメチルシロキサン骨格を有するシリコンオイル、シリコン樹脂、シリコンオイルのメチル基の一部がアルキル基、アリール基、アルコキシ基又はヒドロキシル基等によって置換されている変性シリコンオイル、並びに、シリコン樹脂のメチル基の一部がアルキル基、アリール基、アルコキシ基又はヒドロキシル基等によって置換されている変性シリコン樹脂等があげられる。フッ素系添加剤の一例として、パーフルオロアルキル基を有するモノマーと各種反応性基を有するモノマーとを反応させた、パーフルオロアルキル基を側鎖に持つポリマー又はオリゴマー等があげられる。

その後、撥水膜２１０が形成された基板２００がデバイス製造装置１のステージ１７にローディングされる。

その後、コントローラ１９は、基板２００上での複数のキャリア保持領域２０１の形成位置に応じて、複数のミラー要素１４１の状態を制御する。この場合、空間光変調器１４は、コントローラ１９の制御下で、複数のミラー要素１４１の状態に応じた第１変調パターンで、光ＥＬ２を空間変調する。つまり、空間光変調器１４は、コントローラ１９の制御下で、複数のキャリア保持領域２０１の形成位置に応じた第１変調パターンで、光ＥＬ２を空間変調する。その結果、第１変調パターンで空間変調された光ＥＬ３によって撥水膜２１０が露光される（図６のステップＳ２２）。言い換えれば、キャリア保持領域２０１の形成位置に応じて定まる露光パターンで、撥水膜２１０が露光される。

図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、キャリア保持領域２０１は、キャリア形成領域２０２を包含する。キャリア保持領域２０１は、キャリア形成領域２０２の外縁の少なくとも一部をキャリア形成領域２０２の外側に向けて広げることで得られる領域である。キャリア保持領域２０１は、１つのキャリア形成領域２０２に対して１つずつ設定される。

キャリア保持領域２０１は、キャリア形成領域２０２にキャリアＣが実際に形成される前に、キャリア形成領域２０２又はその近傍にカーボンナノチューブＣＮＴを保持するための領域である。従って、キャリア保持領域２０１は、キャリア形成領域２０２と比較して、キャリアＣが形成されるべき領域をより大まかに示す領域であるとも言える。

キャリア保持領域２０１の形成位置は、制御情報として、メモリに格納されていてもよい。この場合、コントローラ１９は、制御情報に基づいて、キャリア保持領域２０１の形成位置に応じた第１変調パターンを決定してもよい。空間光変調器１４は、コントローラ１９が決定した第１変調パターンで、光ＥＬ２を空間変調してもよい。

空間光変調器１４は、撥水膜２１０のうちキャリア保持領域２０１が形成されるべき位置に対応する第１膜部分が光ＥＬ３によって露光されるように、光ＥＬ２を空間変調する。空間光変調器１４は、撥水膜２１０のうちキャリア保持領域２０１が形成されない位置に対応する第２膜部分が光ＥＬ３によって露光されないように、光ＥＬ２を空間変調する。第１変調パターンは、第１膜部分を露光可能である一方で、第２膜部分を露光しない光ＥＬ３を生成可能な変調パターンである。

第１変調パターンで空間変調された光ＥＬ３は、撥水膜２１０の表面に設定される面状の露光領域ＥＬＡを投影する。露光領域ＥＬＡのサイズ（ＸＹ平面でのサイズ）は、撥水膜２１０のサイズと比較して小さい。このため、デバイス製造装置１は、ステージ１７をＸ軸方向及びＹ軸方向の夫々に沿って移動させながら、撥水膜２１０の表面の全体又は一部を露光する。この場合、コントローラ１９は、ステージ１７の移動と同期しながら、第１変調パターンを適宜変化させる。具体的には、コントローラ１９は、ステージ１７の移動に伴って撥水膜２１０上を移動する露光領域ＥＬＡが重なる撥水膜２１０上の領域部分に、適切なキャリア保持領域２０１が形成されるように、ステージ１７の移動に合わせて第１変調パターンを適宜変化させる。

以上説明したステップＳ２２の露光動作の結果、第１膜部分は、光ＥＬ３の露光に起因して親水化する。つまり、第１膜部分は、カーボンナノチューブＣＮＴ（或いは、後述するＣＮＴ分散液）をはじく撥液性を有さなくなる。その結果、第１膜部分に、キャリア保持領域２０１が形成される。一方で、第２膜部分は、撥液性を有し続ける。その結果、基板２００上には、特性が異なる（言い換えれば、カーボンナノチューブＣＮＴに対する作用が異なる）第１膜部分の領域及び第２膜部分の領域が形成される。

その後、基板２００がデバイス製造装置１から取り出される。その後、第１及び第２膜部分を含む撥水膜２１０上に、カーボンナノチューブＣＮＴが分散している溶液であるＣＮＴ分散液が供給される（図６のステップＳ２３）。ＣＮＴ分散液を構成する溶媒は、例えば、ゲル状の又はゾル状の溶媒である。ＣＮＴ分散液は、例えば、スピンコート法を用いて、撥水膜２１０上に供給（言い換えれば、塗布）される。或いは、ＣＮＴ分散液は、例えば、スプレーコート法を用いて、撥水膜２１０上に供給（言い換えれば、噴霧）される。その結果、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、カーボンナノチューブＣＮＴは、撥水膜２１０上でランダムに分布する。

その後、基板２００（特に、ＣＮＴ分散液が供給された撥水膜２１０の表面）が、洗浄液（例えば、水）によって洗浄される（図６のステップＳ２４）。ここで、撥水膜２１０のうち第１膜部分（つまり、キャリア保持領域２０１）は、親水性を有している。このため、基板２００が洗浄液に洗浄された場合であっても、キャリア保持領域２０１には、ＣＮＴ分散液（或いは、カーボンナノチューブＣＮＴを含む液体）が付着し続ける可能性が高い。このため、キャリア保持領域２０１は、カーボンナノチューブＣＮＴを保持し続ける。一方で、撥水膜２１０のうち第２膜部分は、撥液性を有する。このため、基板２００が洗浄液に洗浄された場合には、第２膜部分上に分布するＣＮＴ分散液（或いは、カーボンナノチューブＣＮＴを含む液体）は、洗い流される可能性が高い。このため、第２膜部分には、ＣＮＴ分散液（或いは、カーボンナノチューブＣＮＴを含む液体）が付着し続ける可能性が低い。

その後、基板２００が乾燥される（図６のステップＳ２４）。例えば、ＣＮＴ分散液及び洗浄水を構成する液体が蒸発させられる。その結果、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、キャリア保持領域２０１上にカーボンナノチューブＣＮＴが選択的に形成される。一方で、キャリア保持領域２０１以外の他の領域には、カーボンナノチューブＣＮＴが形成される可能性が低い。

ここで、上述したように、キャリア保持領域２０１がキャリア形成領域２０２よりも大きい。このため、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、あるキャリア保持領域２０１に選択的に形成されているカーボンナノチューブＣＮＴは、当該あるキャリア保持領域２０１に対応するソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄを連結しているとは限らない。従って、キャリア保持領域２０１に選択的に形成されているカーボンナノチューブＣＮＴは、キャリアＣとして機能することができるとは限らない。このため、デバイス製造装置１は、キャリア保持領域２０１に選択的に形成されているカーボンナノチューブＣＮＴを、キャリアＣとして機能することが可能なキャリア形成領域２０２に移動させる。

具体的には、まず、キャリア保持領域２０１上にカーボンナノチューブＣＮＴが選択的に形成された基板２００が、デバイス製造装置１のステージ１７にローディングされる。その後、デバイス製造装置１は、ソース電極Ｓとドレイン電極ＤとがカーボンナノチューブＣＮＴによって連結されるように、カーボンナノチューブＣＮＴをキャリア形成領域２０２に向けて移動させる（図６のステップＳ２５からステップＳ２６）。

デバイス製造装置１は、上述したように、光トラップ力を用いて、カーボンナノチューブＣＮＴを移動させる。このため、デバイス製造装置１は、まず、光トラップ力を用いてカーボンナノチューブＣＮＴを捕捉（つまり、トラップ）する（図６のステップＳ２５）。具体的には、コントローラ１９は、カーボンナノチューブＣＮＴに発生させるべき光トラップ力に応じて、複数のミラー要素１４１の状態を制御する。この場合、空間光変調器１４は、コントローラ１９の制御下で、複数のミラー要素１４１の状態に応じた第２変調パターンで、光ＥＬ２を空間変調する。つまり、空間光変調器１４は、コントローラ１９の制御下で、カーボンナノチューブＣＮＴに発生させるべき光トラップ力に応じた第２変調パターンで、光ＥＬ２を空間変調する。その結果、第２変調パターンで空間変調された光ＥＬ３が、カーボンナノチューブＣＮＴ（言い換えれば、カーボンナノチューブＣＮＴが保持されている第１膜部分）に照射される。

例えば、図１１（ａ）に示すように、空間光変調器１４は、カーボンナノチューブＣＮＴの第１部分Ｔ＃１（或いは、その近傍、以下同じ）に光ＥＬ３の集光スポットＳＰ＃１が形成されるように、光ＥＬ２を空間変調してもよい。この場合、第２変調パターンは、第１部分Ｔ＃１に集光スポットＳＰ＃１を形成する光ＥＬ３を生成可能な変調パターンである。言い換えれば、第２変調パターンは、基板２００の表面（ＸＹ平面）上での強度が第１部分Ｔ＃１においてピークとなる強度分布を有する光ＥＬ３を生成可能な変調パターンである。

第１部分Ｔ＃１に集光される光ＥＬ３（この場合、集光光束）の一部は、カーボンナノチューブＣＮＴの表面で反射される。第１部分Ｔ＃１に集光される光ＥＬ３の一部は、カーボンナノチューブＣＮＴの内部で屈折する。つまり、第１部分Ｔ＃１に集光される光ＥＬ３の進行方向が変化する。その結果、第１部分Ｔ＃１に集光される光ＥＬ３の運動量が変化する。このため、カーボンナノチューブＣＮＴ（特に、第１部分Ｔ＃１）には、運動量の変化に応じた放射圧が発生する。この放射圧は、第１部分Ｔ＃１を集光スポットＳＰ＃１（特に、集光スポットＳＰ＃１の中心）に向かって引き寄せるような光トラップ力として作用する。その結果、カーボンナノチューブＣＮＴが光トラップ力によって捕捉される。

或いは、例えば、空間光変調器１４は、カーボンナノチューブＣＮＴのｋ（但し、ｋは２以上の整数）個の部分Ｔ＃１からＴ＃ｋにｋ個の集光スポットＳＰ＃１からＳＰ＃ｋが夫々形成されるように、光ＥＬ２を空間変調してもよい。この場合、第２変調パターンは、ｋ個の部分Ｔ＃１からＴ＃ｋにｋ個の集光スポットＳＰ＃１からＳＰ＃ｋを形成する光ＥＬ３を生成可能な変調パターンである。言い換えれば、第２変調パターンは、基板２００の表面（ＸＹ平面）上での強度がｋ個の部分Ｔ＃１からＴ＃ｋの夫々においてピークとなる強度分布を有する光ＥＬ３を生成可能な変調パターンである。

具体的には、例えば、図１１（ｂ）に示すように、空間光変調器１４は、カーボンナノチューブＣＮＴの第１部分Ｔ＃１に光ＥＬ３の集光スポットＳＰ＃１が形成され且つカーボンナノチューブＣＮＴの第２部分Ｔ＃２に光ＥＬ３の集光スポットＳＰ＃２が形成されるように、光ＥＬ２を空間変調してもよい。尚、集光スポットＳＰ＃１の光強度は、集光スポットＳＰ＃２の光強度と同じであってもよいし、異なっていてもよい。

空間光変調器１４は、単一のカーボンナノチューブＣＮＴに光ＥＬ３の集光スポットＳＰが形成されるように（言い換えれば、複数のカーボンナノチューブＣＮＴの夫々に光ＥＬ３の集光スポットＳＰが同時に形成されないように）、光ＥＬ２を空間変調してもよい。この場合、第２変調パターンは、単一のカーボンナノチューブＣＮＴに集光スポットＳＰを形成する光ＥＬ３を生成可能な変調パターンである。言い換えれば、第２変調パターンは、基板２００の表面（ＸＹ平面）上での強度が単一のカーボンナノチューブＣＮＴの所定部分においてピークとなる強度分布を有する光ＥＬ３を生成可能な変調パターンである。この場合、デバイス製造装置１は、単一のカーボンナノチューブＣＮＴを捕捉することができる。言い換えれば、デバイス製造装置１は、複数のカーボンナノチューブＣＮＴを同時に捕捉しなくてもよい。

或いは、空間光変調器１４は、複数のカーボンナノチューブＣＮＴの夫々に光ＥＬ３の集光スポットＳＰが同時に形成されるように、光ＥＬ２を空間変調してもよい。この場合、第２変調パターンは、複数のカーボンナノチューブＣＮＴの夫々に集光スポットＳＰを同時に形成する光ＥＬ３を生成可能な変調パターンである。言い換えれば、第２変調パターンは、基板２００の表面（ＸＹ平面）上での強度が複数のカーボンナノチューブＣＮＴの夫々の所定部分においてピークとなる強度分布を有する光ＥＬ３を生成可能な変調パターンである。この場合、デバイス製造装置１は、複数のカーボンナノチューブＣＮＴを同時に捕捉することができる。

具体的には、例えば、図１１（ｃ）に示すように、空間光変調器１４は、第１のカーボンナノチューブＣＮＴ＃１の第１部分Ｔ＃１１に光ＥＬ３の集光スポットＳＰ＃１１が形成され且つ第２のカーボンナノチューブＣＮＴ＃２の第１部分Ｔ＃２１に光ＥＬ３の集光スポットＳＰ＃２１が形成されるように、光ＥＬ２を空間変調してもよい。尚、集光スポットＳＰ＃１１の光強度は、集光スポットＳＰ＃２１の光強度と同じであってもよいし、異なっていてもよい。

或いは、上述したように、光ＥＬの集光スポットＳＰは、基板２００上での光ＥＬ３の強度のピークに対応している。このため、空間光変調器１４は、光ＥＬ３の集光スポットＳＰを実際に形成することに加えて又は代えて、基板２００上での光ＥＬ３の強度分布が、集光スポットＳＰが実質的に形成されていると同一視することができる程度の強度分布となるように、光ＥＬ２を空間変調してもよい。或いは、空間光変調器１４は、基板２００上での光ＥＬ３の強度分布が、カーボンナノチューブＣＮＴを捕捉するための光トラップ力を発生可能な強度分布となるように、光ＥＬ２を空間変調してもよい。つまり、空間光変調器１４は、カーボンナノチューブＣＮＴに発生させるべき光トラップ力に応じて基板２００上の光ＥＬ３の強度分布を制御するように、光ＥＬ２を空間変調してもよい。

その後、デバイス製造装置１は、カーボンナノチューブＣＮＴを捕捉したまま、光トラップ力を制御することで、捕捉したカーボンナノチューブＣＮＴをキャリア形成領域２０２に向けて移動させる（図６のステップＳ２６）。例えば、デバイス製造装置１は、ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとが捕捉したカーボンナノチューブＣＮＴによって連結されるように、捕捉したカーボンナノチューブＣＮＴを移動させる。例えば、デバイス製造装置１は、ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとが捕捉したカーボンナノチューブＣＮＴを含むバンドルされた複数のカーボンナノチューブＣＮＴによって連結されるように、捕捉したカーボンナノチューブＣＮＴを移動させる。

この場合、コントローラ１９は、カーボンナノチューブＣＮＴの移動態様に応じて、第２変調パターンを経時的に変化させる（言い換えれば、制御又は調整する）。第２変調パターンが複数のミラー要素１４１の状態と一義的な関係にあることを考慮すれば、コントローラ１９は、カーボンナノチューブＣＮＴの移動態様に応じて、複数のミラー要素１４１の状態を経時的に変化させている（言い換えれば、制御又は調整している）とも言える。例えば、上述した光ＥＬ３に起因して発生する放射圧は、カーボンナノチューブＣＮＴのうち集光スポットＳＰが形成されている所定部分を集光スポットＳＰに向かって引き寄せる光トラップ力として作用する。このため、上述した光ＥＬ３の集光スポットＳＰの位置（或いは、光ＥＬ３の強度分布）が変化すれば、カーボンナノチューブＣＮＴもまた、集光スポットＳＰの位置（或いは、光ＥＬ３の強度分布）の変化に合わせて移動する。従って、コントローラ１９は、カーボンナノチューブＣＮＴの移動態様に応じて集光スポットＳＰの位置（或いは、光ＥＬ３の強度分布）が変化するように、第２変調パターンを変化させる。その結果、捕捉されたカーボンナノチューブＣＮＴは、キャリア形成領域２０２に向かって移動する。

コントローラ１９は、集光スポットＳＰの位置がＸ軸方向及びＹ軸方向のうちの少なくとも一方に沿って（つまり、ＸＹ平面に沿って）変化するように、第２変調パターンを制御する。その結果、カーボンナノチューブＣＮＴは、光トラップ力によって捕捉されたまま、光トラップ力により、基板２００上においてＸ軸方向及びＹ軸方向のうちの少なくとも一方に沿って（つまり、ＸＹ平面に沿って）移動する。つまり、カーボンナノチューブＣＮＴは、基板２００の表面に沿って移動する。

尚、カーボンナノチューブＣＮＴを捕捉する場合（つまり、図６のステップＳ２５の動作が行われる場合）における集光スポットＳＰの光強度は、カーボンナノチューブＣＮＴを移動させる場合（つまり、図６のステップＳ２６の動作が行われる場合）における集光スポットＳＰの光強度と異なっていてもよい。或いは、カーボンナノチューブＣＮＴを捕捉する場合（つまり、図６のステップＳ２５の動作が行われる場合）における集光スポットＳＰの光強度は、カーボンナノチューブＣＮＴを移動させる場合（つまり、図６のステップＳ２６の動作が行われる場合）における集光スポットＳＰの光強度と同じであってもよい。

上述したように、デバイス製造装置１は、単一のカーボンナノチューブＣＮＴを捕捉する（言い換えれば、複数のカーボンナノチューブＣＮＴを同時に捕捉しない）場合がある。この場合、デバイス製造装置１は、カーボンナノチューブＣＮＴを１つずつ移動させてもよい。言い換えれば、デバイス製造装置１は、複数のカーボンナノチューブＣＮＴを同時に移動させなくてもよい。

例えば、図１２（ａ）から図１２（ｄ）に示すように、２つのカーボンナノチューブＣＮＴ＃１及びＣＮＴ＃２を移動させる場合を想定する。この場合、図１２（ａ）に示すように、デバイス製造装置１は、カーボンナノチューブＣＮＴ＃１に集光スポットＳＰ＃１及びＳＰ＃２を形成することで、カーボンナノチューブＣＮＴ＃１を捕捉する。その後、図１２（ｂ）に示すように、デバイス製造装置１は、集光スポットＳＰ＃１及びＳＰ＃２の夫々（或いは、少なくとも一方）の位置を変化させることで、カーボンナノチューブＣＮＴ＃１を移動させる。その後、図１２（ｃ）に示すように、デバイス製造装置１は、カーボンナノチューブＣＮＴ＃２に集光スポットＳＰ＃１及びＳＰ＃２を形成することで、カーボンナノチューブＣＮＴ＃２を捕捉する。その後、図１２（ｄ）に示すように、デバイス製造装置１は、集光スポットＳＰ＃１及びＳＰ＃２の夫々（或いは、少なくとも一方）の位置を変化させることで、カーボンナノチューブＣＮＴ＃２を移動させる。

或いは、上述したように、デバイス製造装置１は、複数のカーボンナノチューブＣＮＴを捕捉する場合がある。この場合、デバイス製造装置１は、同時に捕捉している複数のカーボンナノチューブＣＮＴのうちの少なくとも２つを同時に移動させてもよい。但し、デバイス製造装置１は、複数のカーボンナノチューブＣＮＴを同時に捕捉している場合であっても、カーボンナノチューブＣＮＴを１つずつ移動させてもよい。

例えば、図１３（ａ）から図１３（ｂ）に示すように、２つのカーボンナノチューブＣＮＴ＃１及びＣＮＴ＃２を移動させる場合を想定する。この場合、図１３（ａ）に示すように、デバイス製造装置１は、カーボンナノチューブＣＮＴ＃１に集光スポットＳＰ＃１及びＳＰ＃２を形成し且つカーボンナノチューブＣＮＴ＃２に集光スポットＳＰ＃３及びＳＰ＃４を形成することで、カーボンナノチューブＣＮＴ＃１及びＣＮＴ＃２を同時に捕捉する。その後、図１３（ｂ）に示すように、デバイス製造装置１は、集光スポットＳＰ＃１から集光スポットＳＰ＃４の夫々（或いは、少なくとも一つ）の位置を変化させることで、カーボンナノチューブＣＮＴ＃１及びＣＮＴ＃２を同時に移動させる。

デバイス製造装置１は、カーボンナノチューブＣＮＴの向きをＹ軸方向（つまり、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄが並ぶ方向）に揃えた後に、カーボンナノチューブＣＮＴをＸ軸方向に沿って移動させてもよい。例えば、図１４（ａ）に示すように、デバイス製造装置１は、カーボンナノチューブＣＮＴに集光スポットＳＰ＃１及びＳＰ＃２を形成することで、カーボンナノチューブＣＮＴを捕捉する。その後、図１４（ｂ）に示すように、デバイス製造装置１は、集光スポットＳＰ＃１及びＳＰ＃２のうちの少なくとも一つ（図１４（ｂ）では、集光スポットＳＰ＃２）の位置を変化させることで、カーボンナノチューブＣＮＴの向きを、Ｙ軸方向に揃える。その後、図１４（ｃ）に示すように、デバイス製造装置１は、集光スポットＳＰ＃１及びＳＰ＃２の夫々（或いは、少なくとも一方）の位置を変化させることで、カーボンナノチューブＣＮＴを、Ｘ軸方向に沿って移動させる。

尚、上述したように、デバイス製造装置１は、同時に捕捉している複数のカーボンナノチューブＣＮＴのうちの少なくとも２つを同時に移動させる場合がある。この場合、デバイス製造装置１は、同時に捕捉している複数のカーボンナノチューブＣＮＴのうちの少なくとも２つの向きをまとめてＹ軸方向に揃えた後に、同時に捕捉している複数のカーボンナノチューブＣＮＴのうちの少なくとも２つをＸ軸方向に沿ってまとめて移動させてもよい。或いは、デバイス製造装置１は、向きをＹ軸方向に揃える動作及びＸ軸方向に沿って移動させる動作を、同時に捕捉している複数のカーボンナノチューブＣＮＴの夫々に対して順に行ってもよい。

以上説明したカーボンナノチューブＣＮＴを移動させる動作により、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示すように、キャリアＣが形成される。

その後、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄの夫々とキャリアＣとを固着させるための光硬化樹脂２２０が形成される（図６のステップＳ２７）。光硬化樹脂２２０は、ソース電極ＳとキャリアＣとが接触する位置において、ソース電極Ｓ及びキャリアＣの双方と接触するように形成される。光硬化樹脂２２０は、ドレイン電極ＤとキャリアＣとが接触する位置において、ドレイン電極Ｄ及びキャリアＣの双方と接触するように形成される。

光硬化樹脂２２０は、典型的には、基板２００がデバイス製造装置１から取り出された後に形成される。光硬化樹脂２２０が形成された後、基板２００は、再び、デバイス製造装置１のステージ１７にローディングされる。

その後、デバイス製造装置１は、光硬化樹脂２２０に対して、光ＥＬ３を照射する（図６のステップＳ２８）。この場合、光ＥＬ３（言い換えれば、光ＥＬ１）として、光硬化樹脂２２０を硬化させることが可能な光が用いられる。その結果、光ＥＬ３の照射に起因して、光硬化樹脂２２０が硬化する。このため、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄの夫々とキャリアＣとが固着される。

光硬化樹脂２２０に対して光ＥＬ３を照射する場合には、コントローラ１９は、光硬化樹脂２２０の形成位置に応じて、複数のミラー要素１４１の状態を制御する。この場合、空間光変調器１４は、コントローラ１９の制御下で、複数のミラー要素１４１の状態に応じた第３変調パターンで、光ＥＬ２を空間変調する。つまり、空間光変調器１４は、コントローラ１９の制御下で、光硬化樹脂２２０の形成位置に応じた第３変調パターンで、光ＥＬ２を空間変調する。具体的には、空間光変調器１４は、光硬化樹脂２２０に光ＥＬ３が照射されるように、光ＥＬ２を空間変調する。このため、第３変調パターンは、光硬化樹脂２２０を照射する光ＥＬ３を生成可能な変調パターンである。その結果、第３変調パターンで空間変調された光ＥＬ３が、光硬化樹脂２２０に照射される。

光硬化樹脂２２０の形成位置は、制御情報として、メモリに格納されていてもよい。この場合、コントローラ１９は、制御情報に基づいて、光硬化樹脂２２０の形成位置に応じた第３変調パターンを決定してもよい。空間光変調器１４は、コントローラ１９が決定した第３変調パターンで、光ＥＬ２を空間変調してもよい。

以上説明したように、本実施形態のデバイス製造装置１は、電界効果トランジスタＦＥＴを製造することができる。特に、本実施形態のデバイス製造装置１は、電界効果トランジスタＦＥＴを構成するキャリアＣを、基板２００上に形成することができる。

デバイス製造装置１は、キャリアＣを形成するために、キャリア保持領域２０１を形成する。このため、デバイス製造装置１は、キャリア保持領域２０１に選択的に形成されたカーボンナノチューブＣＮＴを移動させることで、キャリアＣを形成することができる。このため、デバイス製造装置１は、キャリアＣを効率的に形成することができる。

具体的には、上述したように、キャリア保持領域２０１は、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄ（或いは、キャリア形成領域２０２）に対応するように形成される。このため、キャリア保持領域２０１は、基板２００上において、規則的に形成される。従って、デバイス製造装置１は、基板２００上において規則的に分布するカーボンナノチューブＣＮＴを移動させることで、キャリアＣを形成することができる。言い換えれば、デバイス製造装置１は、基板２００上においてランダムに分布するカーボンナノチューブＣＮＴを移動させなくても、キャリアＣを形成することができる。更に、キャリア保持領域２０１がキャリア形成領域２０２を包含しているがゆえに、カーボンナノチューブＣＮＴの移動量が相対的に少なくなる。このため、デバイス製造装置１は、キャリアＣを効率的に形成することができる。

尚、参考までに、キャリア保持領域２０１が形成されない場合には、デバイス製造装置１は、基板２００上にランダムに分布するカーボンナノチューブＣＮＴを移動させる必要がある。例えば、デバイス製造装置１は、基板２００に供給されたＣＮＴ分散液中にランダムに分散しているカーボンナノチューブＣＮＴを移動させる必要がある。このため、キャリア保持領域２０１が形成されない場合には、デバイス製造装置１は、ランダムに分布するカーボンナノチューブＣＮＴを移動させる必要があるがゆえに、カーボンナノチューブＣＮＴを効率的に移動させることができない可能性がある。加えて、カーボンナノチューブＣＮＴの移動量が相対的に多くなる可能性がある。従って、キャリア保持領域２０１が形成されない場合には、デバイス製造装置１は、キャリアＣを効率的に形成することができない可能性がある。

加えて、デバイス製造装置１は、同一の空間光変調器１４を用いて、キャリア保持領域２０１の形成動作と、カーボンナノチューブＣＮＴの移動動作と、キャリアＣの固着動作とを行うことができる。このため、キャリア保持領域２０１を形成するための装置とカーボンナノチューブＣＮＴを移動させるための装置とキャリアＣを固着するための装置とを別個独立に用意しなくてもよい。このため、デバイス製造装置１を用いて電界効果トランジスタＦＥＴを製造する場合には、装置コストの低減が可能である。

加えて、デバイス製造装置１は、光ＥＬ３を用いて、キャリア保持領域２０１を形成し且つカーボンナノチューブＣＮＴを移動させている。このため、デバイス製造装置１は、ナノメートルサイズのカーボンナノチューブＣＮＴを用いた電界効果トランジスタＦＥＴを好適に製造することができる。

尚、図６から図１６を用いて説明したキャリアＣの形成方法は一例である。従って、図６から図１６に示すキャリアＣの形成方法の少なくとも一部が適宜改変されてもよい。以下、キャリアＣの形成方法の少なくとも一部の改変の例について説明する。

デバイス製造装置１は、フォトリソグラフィ法を用いて基板２００上にデバイスパターンを形成するための露光と同一のタイミングで、撥水膜２１０を露光してもよい。つまり、デバイス製造装置１は、キャリア保持領域２０１の形成位置に応じた第１変調パターン及びデバイスパターンに応じた第４変調パターンの双方を含む第５変調パターンで空間変調された光ＥＬ３で、撥水膜２１０（更には、デバイスパターンが形成されるべき領域）を露光してもよい。この場合、デバイス製造装置１は、デバイスパターンを形成する工程を流用して、キャリアＣを形成することができる。このため、キャリアＣを形成する工程の簡略化（短縮化）が実現される。尚、デバイスパターンは、例えば、電界効果トランジスタＦＥＴを構成する任意の構造物（例えば、素子、電極又は配線）に対応するデバイスパターンであってもよい。デバイスパターンは、基板２００上に形成され且つ電界効果トランジスタＦＥＴとは異なる任意の回路素子を構成する任意の構造物に対応するデバイスパターンであってもよい。

図１７に示すように、キャリア保持領域２０１は、複数のキャリア形成領域２０２を含む領域であってもよい。例えば、図１７に示す例では、キャリア保持領域２０１は、Ｘ軸方向（つまり、ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとが並ぶＹ軸方向に交わる又は直交する方向）に沿って並ぶ複数のキャリア形成領域２０２を含む領域であってもよい。

撥水膜２１０に代えて、親水性を有する界面活性剤を含む所定膜（或いは、親水性を有する親水膜）が塗布されてもよい。尚、ここで言う「親水性」とは、カーボンナノチューブＣＮＴが分散している溶液（例えば、ＣＮＴ分散液）に対する親和性が相対的に強いことを意味する。この場合、空間光変調器１４は、所定膜のうちキャリア保持領域２０１が形成されない位置に対応する第３膜部分が光ＥＬ３によって露光されるように、光ＥＬ２を空間変調する。空間光変調器１４は、所定膜のうちキャリア保持領域２０１が形成されるべき位置に対応する第４膜部分が光ＥＬ３によって露光されないように、光ＥＬ２を空間変調する。第１変調パターンは、第３膜部分を露光可能である一方で、第４膜部分を露光しない光ＥＬ３を生成可能な変調パターンである。その結果、第３膜部分からは、光ＥＬ３の露光に起因して親水性が失われる。つまり、第３膜部分は、カーボンナノチューブＣＮＴ（或いは、後述するＣＮＴ分散液）をはじく。一方で、第４膜部分は、親水性を有し続ける。その結果、第４膜部分に、キャリア保持領域２０１が形成される。

コントローラ１９は、検出器１８の検出結果に基づいて、捕捉するべきカーボンナノチューブＣＮＴの位置（例えば、上述した光ＥＬ３のスポットＳＰを形成するべき位置）を特定してもよい。例えば、検出器１８がラマン分光計である場合には、コントローラ１９は、ラマン散乱光を計測する検出器１８の検出結果（つまり、ラマン散乱光の検出結果）に基づいて、カーボンナノチューブＣＮＴの位置を特定することができる。その結果、コントローラ１９は、捕捉するべきカーボンナノチューブＣＮＴの位置に基づいて、カーボンナノチューブＣＮＴを捕捉可能な光ＥＬ３を生成可能な第２変調パターンを決定してもよい。空間光変調器１４は、コントローラ１９が決定した第２変調パターンで、光ＥＬ２を空間変調してもよい。

コントローラ１９は、検出器１８の検出結果に基づいて、光トラップ力によってカーボンナノチューブＣＮＴが捕捉されているか否かを特定してもよい。カーボンナノチューブＣＮＴが捕捉されていない場合には、コントローラ１９は、カーボンナノチューブＣＮＴが捕捉されるように、第２変調パターンや光ＥＬ１の強度を調整してもよい。

コントローラ１９は、検出器１８の検出結果に基づいて、移動させるべきカーボンナノチューブＣＮＴとソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄ（或いは、キャリア形成領域２０２）との間の位置関係を特定してもよい。その結果、コントローラ１９は、特定した位置関係に基づいて、カーボンナノチューブＣＮＴの移動態様を決定してもよい。更に、コントローラ１９は、決定したカーボンナノチューブＣＮＴの移動態様に基づいて、第２変調パターンの変化態様を決定してもよい。

デバイス製造装置１は、カーボンナノチューブＣＮＴをキャリア形成領域２０２に配置するために、カーボンナノチューブＣＮＴを移動させることに加えて又は代えて、カーボンナノチューブＣＮＴを捕捉したまま、ステージ１７を移動させてもよい。つまり、デバイス製造装置１は、静止しているステージ１７（つまり、基板２００）に対してカーボンナノチューブＣＮＴを移動させることに代えて、静止している又は移動しているカーボンナノチューブＣＮＴに対して、ステージ１７（つまり、基板２００）を移動させてもよい。

カーボンナノチューブＣＮＴを基板２００上で移動させる場合には、基板２００とカーボンナノチューブＣＮＴとの間の摩擦力及び分子間力が移動の妨げとならないように、カーボンナノチューブＣＮＴは、基板２００に対して浮いていてもよい。このため、コントローラ１９は、集光スポットＳＰの位置がＺ軸方向に沿って（つまり、ＸＹ平面に交わる又は直交する方向に沿って）変化するように、第２変調パターンを制御してもよい。その結果、カーボンナノチューブＣＮＴは、光トラップ力によって捕捉されたまま、光トラップ力により、基板２００上においてＺ軸方向に沿って（つまり、ＸＹ平面に交わる又は直交する方向に沿って）移動する。つまり、カーボンナノチューブＣＮＴは、基板２００から浮いた状態で移動する。

デバイス製造装置１は、キャリア保持領域２０１に保持されているカーボンナノチューブＣＮＴの全てを、キャリア形成領域２０２に移動させてもよい。デバイス製造装置１は、キャリア保持領域２０１に保持されているカーボンナノチューブＣＮＴの一部を、キャリア形成領域２０２に移動させる一方で、キャリア保持領域２０１に保持されているカーボンナノチューブＣＮＴの他の一部を、キャリア形成領域２０２に移動させなくてもよい。要は、各素子セットを構成するソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄが少なくとも一つのカーボンナノチューブＣＮＴ（つまり、キャリアＣ）によって連結される状態を実現することができる限りは、デバイス製造装置１は、キャリア保持領域２０１に保持されているカーボンナノチューブＣＮＴの全てを移動させなくてもよい。

第１の素子セットＥＳを構成するソース電極Ｓ又はドレイン電極Ｄと第２の素子セットＥＳを構成するソース電極Ｓ又はドレイン電極ＤとがカーボンナノチューブＣＮＴによって連結されると、電界効果トランジスタＦＥＴの動作に悪影響が生ずる。このため、デバイス製造装置１は、第１の素子セットＥＳを構成するソース電極Ｓ又はドレイン電極Ｄと第２の素子セットＥＳを構成するソース電極Ｓ又はドレイン電極Ｄとを連結するカーボンナノチューブＣＮＴがなくなるように、カーボンナノチューブＣＮＴを移動させる。

ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄの夫々とキャリアＣとは、光硬化樹脂２２０によって固着されていなくてもよい。この場合、図６に示す光硬化樹脂２２０を形成する工程（ステップＳ２７）及び光硬化樹脂２２０に光ＥＬ３を照射する工程（ステップＳ２８）が行われなくてもよい。光硬化樹脂２２０が形成されない場合には、キャリアＣは、基板２００との間に作用する摩擦力又は分子間力によって、基板２００上に実質的に固定されていてもよい。

デバイス製造装置１は、フォトリソグラフィ法を用いて基板２００上にデバイスパターンを形成するための露光と同一のタイミングで、光硬化樹脂２２０に光ＥＬ３を照射してもよい。つまり、デバイス製造装置１は、光硬化樹脂２２０の形成位置に応じた第３変調パターン及びデバイスパターンに応じた第６の変調パターンの双方を含む第７変調パターンで空間変調された光ＥＬ３で、光硬化樹脂２２０（更には、デバイスパターンが形成されるべき領域）を露光してもよい。この場合、デバイス製造装置１は、デバイスパターンを形成する工程を流用して、光硬化樹脂２０２を硬化させることができる。このため、キャリアＣを形成する工程の簡略化（短縮化）が実現される。

デバイス製造装置１は、第３変調パターンで空間変調した光ＥＬ３を、光硬化樹脂２２０（つまり、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄの夫々とキャリアＣとの固着位置）に照射することに代えて、任意の処理を施す位置に照射してもよい。この場合、空間光変調器１４は、任意の処理を施す位置や任意の処理の種類等に応じた第８変調パターンで、光ＥＬ２を空間変調する。

例えば、光ＥＬ３の強度が相対的に大きい場合には、光ＥＬ３の照射によってカーボンナノチューブＣＮＴの特性が変わることがある。例えば、カーボンナノチューブＣＮＴのうち光ＥＬ３が照射された部分が、光ＥＬ３の照射によって燃焼することがある。この場合、デバイス製造装置１は、光ＥＬ３の照射によるカーボンナノチューブＣＮＴの燃焼を利用して、カーボンナノチューブＣＮＴを切断してもよい。例えば、デバイス製造装置１は、カーボンナノチューブＣＮＴの切断位置に光ＥＬ３を照射することで、切断位置においてカーボンナノチューブＣＮＴを切断してもよい。この場合、空間光変調器１４は、カーボンナノチューブＣＮＴの切断位置に応じた第８変調パターンで、光ＥＬ２を空間変調する。

光トラップ力を用いたカーボンナノチューブＣＮＴの移動は、カーボンナノチューブＣＮＴをキャリア形成領域２０２に移動させることを目的として行われることに加えて、電界効果トランジスタＦＥＴの動作に悪影響を与えるカーボンナノチューブＣＮＴを移動させることを目的として行われる場合がある。例えば、上述したように、光トラップ力を用いたカーボンナノチューブＣＮＴの移動は、第１の素子セットＥＳを構成するソース電極Ｓ又はドレイン電極Ｄと第２の素子セットＥＳを構成するソース電極Ｓ又はドレイン電極Ｄとを連結するカーボンナノチューブＣＮＴをなくすために行われる場合がある。この場合には、デバイス製造装置１は、電界効果トランジスタＦＥＴの動作に悪影響を与えるカーボンナノチューブＣＮＴに対して光ＥＬ３を照射することで、電界効果トランジスタＦＥＴの動作に悪影響を与えるカーボンナノチューブＣＮＴを燃焼してもよい。つまり、デバイス製造装置１は、電界効果トランジスタＦＥＴの動作に悪影響を与えるカーボンナノチューブＣＮＴを移動させることに加えて又は代えて、電界効果トランジスタＦＥＴの動作に悪影響を与えるカーボンナノチューブＣＮＴを燃焼してもよい。この場合、空間光変調器１４は、電界効果トランジスタＦＥＴの動作に悪影響を与えるカーボンナノチューブＣＮＴの位置に応じた第８変調パターンで、光ＥＬ２を空間変調する。

特に、図１７に示すようにキャリア保持領域２０１が複数のキャリア形成領域２０２を含む場合には、Ｘ軸方向に沿って並ぶ複数のキャリア形成領域２０２の間の領域に多くの不要なカーボンナノチューブＣＮＴが保持される。このため、この場合には、デバイス製造装置１は、Ｘ軸方向に沿って並ぶ複数のキャリア形成領域２０２の間の領域に保持されているカーボンナノチューブＣＮＴを燃焼してもよい。

キャリアＣは、カーボンナノチューブＣＮＴに加えて又は代えて、その他のナノ物質（典型的には、カーボンナノ物質）から構成されていてもよい。その他のナノ物質の形状は、カーボンナノチューブの形状のように長手形状又は棒状であってもよい。その他のナノ物質の形状は、長手形状又は棒状とは異なる任意の形状（例えば、シート状、板状、球状、円形状又は矩形形状等）であってもよい。その他のナノ物質の一例として、カーボンナノホーン、カーボンナノコイル、カーボンマイクロコイル、カーボンファイバ、カーボンナノオニオン、フラーレン、及び、カーボンナノカプセル等があげられる。この場合であっても、デバイス製造装置１は、カーボンナノチューブＣＮＴと同様に、ナノ物質をキャリア形成領域２０２に配置することができる。

キャリアＣに加えて又は代えて、電界効果トランジスタＦＥＴを構成するその他の構造物が、カーボンナノチューブＣＮＴ（或いは、その他のナノ物質）から構成されていてもよい。その他の構造物は、例えば、複数のソース電極Ｓ、複数のドレイン電極Ｄ及び複数のゲート電極Ｇのうちの少なくとも一つである。この場合、デバイス製造装置１は、キャリアＣを構成するカーボンナノチューブＣＮＴと同様に、電界効果トランジスタＦＥＴを構成するその他の構造物を所望位置に配置することができる。

上述の実施形態では、デバイス製造装置１は、基板２００の表面に沿った又は平行な方向に延びるカーボンナノチューブＣＮＴを配置している。しかしながら、デバイス製造装置１は、基板２００の表面に垂直な方向に延びるカーボンナノチューブＣＮＴを配置してもよい。

光源１１は、光ＥＬ１として、赤外光とは異なる任意の光を射出してもよい。例えば、光源１１は、波長が１９３ｎｍであるＡｒＦエキシマレーザ光又は波長が２４８ｎｍであるＫｒＦエキシマレーザ光等の遠紫外光（ＤＵＶ光：Ｄｅｅｐ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ光）を射出してもよい。光源１１は、Ｆ_２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光：Ｖａｃｕｕｍ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ光）を射出してもよい。光源１１は、所望の波長を有する任意のレーザ光又はその他任意の光（例えば、水銀ランプから射出される輝線であり、例えば、ｇ線、ｈ線若しくはｉ線等）を射出してもよい。光源１１は、米国特許第７，０２３，６１０号明細書に開示されているように、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（或いは、エルビウムとイットリウムの双方）がドープされたファイバアンプで増幅すると共に非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換することで得られる高調波を射出してもよい。光源１１は、波長が１００ｎｍ以上の光に限らず、波長が１００ｎｍ未満の光を射出してもよい。例えば、光源１１は、軟Ｘ線領域（例えば、５から１５ｎｍの波長域）のＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）光を射出してもよい。露光装置１は、光源１１に加えて又は代えて、光ＥＬ１として用いることが可能な電子線ビームを射出する電子線ビーム源を備えていてもよい。露光装置１は、光源１１に加えて又は代えて、ＹＡＧレーザ若しくは固体レーザ（半導体レーザ等）から出力されるレーザ光の高調波を生成する固体パルスレーザ光源を備えていてもよい。固体パルスレーザ光源は、光ＥＬ１として用いることが可能な波長が１９３ｎｍ（これ以外の種々の波長、例えば２１３ｎｍ、２６６ｎｍ、３５５ｎｍ等の波長が可能）でパルス幅１ｎｓ程度のパルスレーザ光を１〜２ＭＨｚ程度の周波数で射出可能である。露光装置１は、光源１１に加えて又は代えて、光ＥＬ１として用いることが可能な任意のエネルギビームを射出するビーム源を備えていてもよい。

上述の各実施形態の構成要件の少なくとも一部は、上述の各実施形態の構成要件の少なくとも他の一部と適宜組み合わせることができる。上述の各実施形態の構成要件のうちの一部が用いられなくてもよい。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態で引用した全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。

本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う物体位置決め方法及び物体位置決め装置、並びに、デバイス製造方法及びデバイス製造装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１ デバイス製造装置
１１ 光源
１２ 照明光学系
１４ 空間光変調器
１６ 投影光学系
１７ ステージ
１９ コントローラ
２００ 基板
２０１ キャリア保持領域
２０２ キャリア形成領域
２１０ 撥水膜
２２０ 光硬化樹脂
ＦＥＴ 電界効果トランジスタ
Ｓ ソース電極
Ｄ ドレイン電極
Ｇ ゲート電極
Ｃ キャリア
ＣＮＴ カーボンナノチューブ
ＥＬ１、ＥＬ２、ＥＬ３、ＥＬ４ 光

Claims (26)

1. 第１物体上の所望位置に、前記第１物体よりも小さな第２物体を位置させる物体位置決め方法であって、
   光操作部からの第２の光を前記第１の物体の表面の少なくとも一部に照射することで、前記第２物体に対する親水性又は撥液性の有無が異なる少なくとも２つの領域を前記第１物体の表面上に形成することと、
   前記少なくとも２つの領域のうちの少なくとも１つの領域に前記第２物体を供給することと、
   前記少なくとも１つの領域に供給された前記第２物体に前記光操作部からの第１の光を照射して、前記少なくとも１つの領域上にある前記第２物体に光トラップ力を発生させることと、
   前記光トラップ力を発生させたまま前記第１の光の照射位置を前記所望位置まで移動させて、前記光トラップ力で前記第２物体を前記所望位置に移動させることと
   を含む物体位置決め方法。
2. 前記供給することは、前記第２物体が分散された液体を前記第１物体に供給する
   請求項１に記載の物体位置決め方法。
3. 前記供給することは、前記少なくとも１つの領域を含む複数の領域に前記第２物体を供給する
   請求項１又は２に記載の物体位置決め方法。
4. 前記形成することは、
   前記第１物体の前記表面上に、前記第２物体をはじく撥液性を有する第１の領域を形成することと、
   前記第１領域の一部に第２の光を照射して、前記第１領域の一部を、前記第２物体に対する親水性を有する第２領域に変えることと
   を含む請求項１から３のいずれか一項に記載の物体位置決め方法。
5. 前記第１領域の一部は、所定の電子デバイスを製造するためのデバイスパターンの少なくとも一部に対応する領域である
   請求項４に記載の物体位置決め方法。
6. 前記発生させることは、空間光変調器を介して前記第１の光を照射し、
   前記変えることは、前記空間光変調器を介して前記第２の光を照射して、前記第１領域の一部を前記第２領域に変える
   請求項４又は５に記載の物体位置決め方法。
7. 前記変えることは、前記第１領域の一部に前記第２の光が照射される一方で前記第１領域の他の一部に前記第２の光が照射されないように前記第２の光を変調する前記空間光変調器を介して前記第２の光を照射して、前記第１領域の一部を前記第２の領域に変える
   請求項６に記載の物体位置決め方法。
8. 前記発生させることは、空間光変調器を介して前記少なくとも１つの領域に供給された前記第２物体に前記第１の光を照射し、
   前記移動させることは、前記光トラップ力を発生させたまま前記空間変調器を介して前記第１の光の照射位置を移動させる
   請求項１から７のいずれか一項に記載の物体位置決め方法。
9. 前記移動させることは、前記第２物体を前記所望位置に移動させるように前記第２物体を捕捉可能な前記光トラップ力を発生させるように前記第１の光を変調する前記空間変調器を介して前記第１の光の照射位置を移動させることを含む
   請求項８に記載の物体位置決め方法。
10. 前記発生させることは、前記少なくとも１つの領域上にある単一の前記第２物体に光トラップ力を発生させ、
    前記移動させることは、前記光トラップ力で前記単一の第２物体を前記所望位置に移動させる
    請求項１から９のいずれか一項に記載の物体位置決め方法。
11. 前記発生させることは、前記少なくとも１つの領域上にある複数の前記第２物体に光トラップ力を発生させ、
    前記移動させることは、前記光トラップ力で前記複数の第２物体を前記所望位置に移動させる
    請求項１から９のいずれか一項に記載の物体位置決め方法。
12. 前記移動させることは、前記光トラップ力を発生させたまま前記第１の光の照射位置を移動させて、前記光トラップ力で前記第２物体の向きを第１方向に揃え、前記向きが前記第１方向に揃った前記第２物体を前記第１方向に交わる第２方向に沿って移動させる
    請求項１から１１のいずれか一項に記載の物体位置決め方法。
13. 前記移動させることは、前記第１物体の前記表面に沿った方向及び前記第１物体の前記表面に交わる方向のうちの少なくとも一方に沿って、前記照射位置を移動させる
    請求項１から１２のいずれか一項に記載の物体位置決め方法。
14. 前記所望位置に移動した前記第２物体のうちの第１物体部分に第３の光を照射して所定の処理を行うことを含む
    請求項１から１３のいずれか一項に記載の物体位置決め方法。
15. 前記発生することは、空間光変調器を介して前記第１の光を照射し、
    前記行うことは、前記空間光変調器を介して前記第３の光を照射して前記所定の処理を行う
    請求項１４に記載の物体位置決め方法。
16. 前記行うことは、前記第１物体部分及び前記第１物体のうち前記第１物体部分が固着される第２物体部分のうちの少なくとも一方に形成され且つ前記第３の光の照射によって硬化する硬化剤に前記第３の光を照射して、前記第１及び第２物体部分を固着する固着処理を前記所定の処理として行う
    請求項１４又は１５に記載の物体位置決め方法。
17. 前記第２物体は、ナノメートルサイズの物体を含む
    請求項１から１６のいずれか一項に記載の物体位置決め方法。
18. 前記第２物体は、カーボンナノチューブを含む
    請求項１から１７のいずれか一項に記載の物体位置決め方法。
19. 第１物体上の所望位置に、前記第１物体よりも小さな第２物体を位置させる物体位置決め装置であって、
    前記第２物体に対する親水性又は撥液性の有無が異なる少なくとも２つの領域が形成されており且つ前記第２物体が供給されている前記第１物体を保持するステージ部と、
    前記少なくとも２つの領域のうちの少なくとも１つの領域に供給された前記第２物体に第１の光を照射して、前記少なくとも１つの領域上にある前記第２物体に光トラップ力を発生させると共に、前記光トラップ力を発生させたまま前記第１の光の照射位置を前記所望位置まで移動させて、前記光トラップ力で前記第２物体を前記所望位置に移動させる光操作部と
    を含み、
    前記光操作部は、前記第１物体の前記表面に第２の光を照射して、前記少なくとも２つの領域を形成する物体位置決め装置。
20. 前記第１物体の前記表面上には、前記第２物体をはじく撥液性を有する第１の領域が形成されており、
    前記光操作部は、前記第１領域の一部に前記第２の光を照射して、前記第１領域の一部を、前記第２物体に対する親水性を有する第２の領域に変えることで、前記少なくとも２つの領域を形成する
    請求項１９に記載の物体位置決め装置。
21. 前記光操作部は、前記所望位置に移動した前記第２物体のうちの第１物体部分に第３の光を照射して所定の処理を行う
    請求項１９又は２０に記載の物体位置決め装置。
22. 前記光操作部は、空間光変調器を含む
    請求項１９から２１のいずれか一項に記載の物体位置決め装置。
23. 請求項１から１８のいずれか一項に記載の物体位置決め方法を用いて、前記第１物体上に前記第２物体が配置されたデバイスを製造するデバイス製造方法。
24. 請求項１９から２２のいずれか一項に記載の物体位置決め装置を用いて、前記第１物体上に前記第２物体が配置されたデバイスを製造するデバイス製造方法。
25. 請求項１から１８のいずれか一項に記載の物体位置決め方法を用いて、前記第１物体上に前記第２物体が配置されたデバイスを製造するデバイス製造装置。
26. 請求項１９から２２のいずれか一項に記載の物体位置決め装置を用いて、前記第１物体上に前記第２物体が配置されたデバイスを製造するデバイス製造装置。