JP2006173576A - Nanostructure patterning of iridium oxide - Google Patents
Nanostructure patterning of iridium oxide Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006173576A JP2006173576A JP2005313504A JP2005313504A JP2006173576A JP 2006173576 A JP2006173576 A JP 2006173576A JP 2005313504 A JP2005313504 A JP 2005313504A JP 2005313504 A JP2005313504 A JP 2005313504A JP 2006173576 A JP2006173576 A JP 2006173576A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- region
- irox
- substrate
- overlying
- forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Weting (AREA)
Abstract
Description
（関連出願）
本出願は、２００４年１０月２１日出願のＺｈａｎｇらによる出願番号第１０／９７１，２８０号、「ＩＲＩＤＩＵＭ ＯＸＩＤＥ ＮＡＮＯＴＵＢＥＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＦＯＲＭＩＮＧ ＳＡＭＥ」という係属特許出願の一部継続出願である。
(Related application)
This application is a continuation-in-part of a pending patent application entitled “IRIDIUM OXIDE NANOTUBES AND METHODS FOR FORMING SAME” by Zhang et al.
本出願は、２００４年１０月２１日出願のＺｈａｎｇらによる出願番号第１０／９７１，３３０号、「ＩＲＩＤＩＵＭ ＯＸＩＤＥ ＮＡＮＯＷＩＲＥ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＦＯＲ ＦＯＲＭＩＮＧ ＳＡＭＥ」という係属特許出願の一部継続出願である。 This application is a continuation-in-part of a co-pending patent application entitled “IRIDIUM OXIDE NANOWIRE AND METHOD FOR FORMING SAME” by Zhang et al.
上記の出願は両方とも援用される。 Both of the above applications are incorporated.
本出願は、一般的に、集積回路（ＩＣ）製造に関し、より詳細には、パターン化された酸化イリジウムのナノ構造および製造プロセスに関する。 The present application relates generally to integrated circuit (IC) fabrication and, more particularly, to patterned iridium oxide nanostructures and fabrication processes.
（関連技術の説明）
近年、ナノ構造の製造は、ナノデバイスアプリケーションと、マイクロエレクトロメカニカル（ＭＥＭ）デバイスアプリケーションと、ナノエレクトロメカニカルＮＥＭデバイスアプリケーションとにおける基礎としての潜在的重要性のために探求されてきた。例えば、Ｃｈａｒｌｅｓ Ｌｉｅｂｅｒとか係わり合いを有する研究者らは、シリコン（Ｓｉ）、Ｓｉ−ゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、ＩｎＰ、およびＧａＮといった材料から成る様々な半導体ナノワイヤの合成と、ナノコンピュータシステムの構築における使用とを報告した。他のグループは、テンプレート構造を用いて、Ｎｉ、ＮｉＳｉ、Ａｕ、およびＰｔといった材料から成る金属ナノワイヤを成長させることを報告した。金属ナノワイヤは、相互接続として用いられ得、ナノワイヤの鋭いチップは、電界放出を目的とする分野においてナノワイヤを効率的にする。ＺｎＯ２ナノワイヤは、潜在的に、発光素子（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｅｌｅｍｅｎｔ）として有用である。
(Description of related technology)
In recent years, the fabrication of nanostructures has been explored because of their potential importance as a basis in nanodevice applications, microelectromechanical (MEM) device applications, and nanoelectromechanical NEM device applications. For example, researchers working with Charles Lieber have synthesized various semiconductor nanowires made of materials such as silicon (Si), Si-germanium (SiGe), InP, and GaN and their use in the construction of nanocomputer systems Reported. Other groups reported using template structures to grow metal nanowires made of materials such as Ni, NiSi, Au, and Pt. Metal nanowires can be used as interconnects, and the sharp tips of nanowires make nanowires efficient in fields aimed at field emission. ZnO 2 nanowires are potentially useful as light emission elements.
ＩｒＯ２は、ＤＲＡＭアプリケーションおよびＦｅＲＡＭアプリケーションにおいて既に幅広く使用されている導電性金属酸化物である。ＩｒＯ２は、高温でＯ２の環境条件においてでも安定した電気的性質と化学的性質とを有するので、導電性電極として使用され得る。ＩｒＯ２はまた、ｐＨセンサの材料として使用され得る。Ｉｒ薄膜は、優れた多結晶構造および強い（１１１）配向を有して、ＰＶＤを用いて容易に堆積され得る。ＩｒＯ２は、その後、Ｉｒ膜を酸化させることによって形成され得、あるいは、酸素環境中、より高温において反応性スパッタリング法を用いることによって直接形成され得る。ＣＶＤ法は、近年、Ｉｒ薄膜およびＩｒＯ２薄膜を成長させるために開発されてきた。ＣＶＤプロセスで、組成を十分に制御することは比較的容易であり、この方法はいくつかの材料に関して優れたステップカバレージを提供することで知られている。 IrO 2 is a conductive metal oxide that is already widely used in DRAM and FeRAM applications. IrO 2 can be used as a conductive electrode because it has stable electrical and chemical properties even at high temperature and O 2 environmental conditions. IrO 2 can also be used as a material for pH sensors. Ir thin films have an excellent polycrystalline structure and a strong (111) orientation and can be easily deposited using PVD. IrO 2 can then be formed by oxidizing the Ir film, or it can be formed directly by using reactive sputtering at higher temperatures in an oxygen environment. The CVD method has recently been developed for growing Ir thin films and IrO 2 thin films. In a CVD process, it is relatively easy to sufficiently control the composition, and this method is known to provide excellent step coverage for some materials.
多孔質材の型またはテンプレートを使用せずに金属ナノワイヤを形成することができるプロセスは、これまでに報告されたことがなかった。テンプレートを使用すると、プロセスはかなり複雑になる。よって、より実用的で、かつ商業的に実行可能な金属ナノワイヤの形成方法の公開が所望される。これを受けて、上記の関連出願は、テンプレートなしで有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）を用いて形成された酸化イリジウム（ＩｒＯ２）のナノ構造の成長について記載する。この関連出願は、ナノチップ（ｎａｎｏｔｉｐ）およびナノロッド（ｎａｎｏｒｏｄ）を形成する効率的なＭＯＣＶＤプロセスについて記載する。これらＭＯＣＶＤプロセスを用いて、ＩｒＯ２はＴｉ基板、ＴｉＮ基板、ＴａＮ基板およびＳｉＯ２基板の上にうまく成長した。成長長さ、密度、垂直配向は、温度、圧力、フロー、基板、および時間によって制御され得る。 No process has been previously reported that can form metal nanowires without the use of porous material molds or templates. Using templates makes the process quite complex. Therefore, disclosure of a more practical and commercially feasible method for forming metal nanowires is desired. In response, the above related application describes the growth of iridium oxide (IrO 2 ) nanostructures formed using metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) without a template. This related application describes an efficient MOCVD process for forming nanotips and nanorods. Using these MOCVD processes, IrO 2 has successfully grown on Ti, TiN, TaN and SiO 2 substrates. Growth length, density, and vertical orientation can be controlled by temperature, pressure, flow, substrate, and time.
酸化イリジウムのナノ構造が、いかに形成されようとも、基板上に選択的に形成され、またはパターン化されると有利である。 Regardless of how the iridium oxide nanostructure is formed, it is advantageous if it is selectively formed or patterned on the substrate.
酸化イリジウムのナノ構造が、隣接している基板材料の特徴の違いを利用して、基板上に選択的に形成されると有利である。 Advantageously, iridium oxide nanostructures are selectively formed on a substrate, taking advantage of the differences in the characteristics of adjacent substrate materials.
酸化イリジウムのナノ構造が、酸化イリジウムが隣接している基板材料に重なる方法における違いを利用して、基板上に選択的に形成されると有利である。 Advantageously, iridium oxide nanostructures are selectively formed on a substrate, taking advantage of differences in the way iridium oxide overlaps adjacent substrate materials.
（要旨）
ナノチップおよびナノロッドが従来のＣＭＯＳプロセスを用いて効率的に形成され得ることを示してきたので、次に、実用的な酸化イリジウムナノチップ構造を形成する手段を詳細に調べる。これを受けて、本アプリケーションは、ＩｒＯ２ナノロッドをパターニングして、ＩｒＯ２ナノロッドが継ぎ目なくＣＭＯＳデバイス、ＩＣデバイス、および液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイスに組み込まれ得るプロセスについて記載する。
(Summary)
Now that nanotips and nanorods have been shown to be efficiently formed using conventional CMOS processes, the means for forming a practical iridium oxide nanotip structure will now be examined in detail. In response, this application describes a process by which IrO 2 nanorods can be patterned so that IrO 2 nanorods can be seamlessly incorporated into CMOS, IC, and liquid crystal display (LCD) devices.
従って、酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）ナノ構造をパターニングする方法が提供される。この方法は、第１の領域と第２の領域とが隣接する基板を形成することと、第１の領域の上に重なる連続的なＩｒＯｘ膜からＩｒＯｘナノ構造を成長させることと、第２の領域の上に重なる非連続的なＩｒＯｘ膜からＩｒＯｘナノ構造を同時に成長させることと、非連続的なＩｒＯｘ膜によって露出された第２の領域の範囲を選択的にエッチングすることと、第２の領域の上に重なるＩｒＯｘナノ構造をリフトオフ（ｌｉｆｔｉｎｇ ｏｆｆ）すること、第２の領域の上に重なるＩｒＯｘナノ構造をリフトオフすることに応じて、第１の領域の上に重なるナノ構造を有する基板を形成することとを包含する。 Accordingly, a method for patterning iridium oxide (IrOx) nanostructures is provided. The method includes forming a substrate in which a first region and a second region are adjacent, growing an IrOx nanostructure from a continuous IrOx film overlying the first region, Simultaneously growing IrOx nanostructures from a discontinuous IrOx film overlying the region; selectively etching a region of the second region exposed by the discontinuous IrOx film; A substrate having a nanostructure overlying the first region in response to lifting off the IrOx nanostructure overlying the region and lifting off the IrOx nanostructure overlying the second region. Forming.
典型的に、第１の領域は、第１の材料から形成され、第２の領域は、第１の材料とは異なる第２の材料から形成される。例えば、第１の材料は、高融点金属または高融点金属酸化物であり得る。第２の材料はＳｉＯｘであり得る。 Typically, the first region is formed from a first material and the second region is formed from a second material that is different from the first material. For example, the first material can be a refractory metal or a refractory metal oxide. The second material can be SiOx.
非連続的なＩｒＯｘ膜によって露出された第２の領域の範囲を選択的にエッチングするステップは、ＩｒＯｘより第２の材料とよく反応するエッチャントに基板をさらすことを包含する。例えば、第１の材料が高融点金属であり、第２の材料がＳｉＯ２である場合、ＨＦまたはバッファドオキサイドエッチャント（ｂｕｆｆｅｒｅｄ ｏｘｉｄｅ ｅｔｃｈｅｓ：ＢＯＥ）が適切なエッチャントである。 The step of selectively etching the area of the second region exposed by the non-continuous IrOx film involves exposing the substrate to an etchant that reacts better with the second material than IrOx. For example, the first material is a refractory metal, if the second material is SiO 2, HF or buffered oxide etchant (buffered oxide etches: BOE) is a suitable etchant.
１つの局面において、第１の領域と第２の領域とが隣接する基板を形成するステップは、第１の領域および第２の領域の上に重なる第２の材料をコンフォーマルに堆積することと、第１の領域において第２の材料の上に重なる第１の材料を選択的に形成することとを包含する。第２の局面において、第１の領域と第２の領域とが隣接する基板を形成するステップは、第１の領域および第２の領域の上に重なる第２の材料をコンフォーマルに堆積することと、第１の領域において第２の材料の上に重なる上面を有する第１の材料を選択的に形成することと、第１の領域および第２の領域の上に重なる第２の材料をコンフォーマルに堆積することと、第２の材料を第１の材料の上面の高さまで化学機械的研磨（ＣＭＰ）することとを包含する。 In one aspect, forming the substrate in which the first region and the second region are adjacent includes conformally depositing a second material overlying the first region and the second region. Selectively forming a first material overlying the second material in the first region. In the second aspect, the step of forming the substrate in which the first region and the second region are adjacent includes conformally depositing the second material overlying the first region and the second region. And selectively forming a first material having an upper surface overlying the second material in the first region, and forming a second material overlying the first region and the second region. Formal deposition and chemical mechanical polishing (CMP) of the second material to the height of the top surface of the first material.
本発明は、さらに以下の手段を提供する。 The present invention further provides the following means.
（項目１）
酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）ナノ構造をパターニングする方法であって、
第１の領域と第２の領域とが隣接する基板を形成することと、
該第１の領域の上に重なる連続的なＩｒＯｘ膜からＩｒＯｘナノ構造を成長させることと、
該第２の領域の上に重なる非連続的なＩｒＯｘ膜からＩｒＯｘナノ構造を同時に成長させることと、
該非連続的なＩｒＯｘ膜によって露出された該第２の領域の範囲を選択的にエッチングすることと、
該第２の領域の上に重なる該ＩｒＯｘナノ構造をリフトオフすることと
を包含する、方法。
(Item 1)
A method of patterning iridium oxide (IrOx) nanostructures, comprising:
Forming a substrate in which the first region and the second region are adjacent;
Growing IrOx nanostructures from a continuous IrOx film overlying the first region;
Simultaneously growing IrOx nanostructures from a discontinuous IrOx film overlying the second region;
Selectively etching the area of the second region exposed by the discontinuous IrOx film;
Lifting off the IrOx nanostructure overlying the second region.
（項目２）
上記第２の領域の上に重なる上記ＩｒＯｘナノ構造をリフトオフすることに応じて、上記第１の領域の上に重なるナノ構造を有する基板を形成することをさらに包含する、項目１に記載の方法。
(Item 2)
The method of item 1, further comprising forming a substrate having a nanostructure overlying the first region in response to lifting off the IrOx nanostructure overlying the second region. .
（項目３）
上記第１の領域と第２の領域とが隣接する基板を形成することは、該第１の領域を第１の材料から形成し、該第２の領域を該第１の材料と異なる第２の材料から形成することを包含する、項目１に記載の方法。
(Item 3)
The formation of the substrate in which the first region and the second region are adjacent to each other includes forming the first region from a first material and making the second region different from the first material. The method of item 1, comprising forming from the material of:
（項目４）
上記第１の領域を上記第１の材料から形成することは、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴａＮ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｗ、ＷＮ、高融点金属、および高融点金属酸化物を含む群から選択される材料から該第１の領域を形成することを包含する、項目３に記載の方法。
(Item 4)
Forming the first region from the first material may be made from a material selected from the group comprising Ti, TiN, TaN, Ta, Nb, W, WN, refractory metal, and refractory metal oxide. 4. The method of item 3, comprising forming the first region.
（項目５）
上記第１の領域を上記第１の材料から形成することは、１〜１００ナノメートル（ｎｍ）の範囲における厚さを有する該第１の材料を形成することを包含する、項目３に記載の方法。
(Item 5)
4. The item 3 of claim 3, wherein forming the first region from the first material includes forming the first material having a thickness in the range of 1 to 100 nanometers (nm). Method.
（項目６）
上記第２の領域を上記第２の材料から形成することは、該第２の領域をＳｉＯｘから形成することを包含する、項目３に記載の方法。
(Item 6)
4. The method of item 3, wherein forming the second region from the second material comprises forming the second region from SiOx.
（項目７）
上記非連続的なＩｒＯｘ膜によって露出された上記第２の領域の範囲を選択的にエッチングすることは、該ＩｒＯｘよりも上記第２の材料とよく反応するエッチャントに上記基板をさらすことを包含する、項目３に記載の方法。
(Item 7)
Selectively etching the area of the second region exposed by the discontinuous IrOx film includes exposing the substrate to an etchant that reacts better with the second material than the IrOx. The method according to item 3.
（項目８）
上記非連続的なＩｒＯｘ膜によって露出された上記第２の領域の範囲を選択的にエッチングすることは、ＨＦとバッファドオキサイドエッチャント（ＢＯＥ）とを含む群から選択されるエッチャントに上記基板をさらすことを包含する、項目７に記載の方法。
(Item 8)
Selectively etching the area of the second region exposed by the discontinuous IrOx film exposes the substrate to an etchant selected from the group comprising HF and buffered oxide etchant (BOE). The method according to item 7, comprising:
（項目９）
上記第１の領域と第２の領域とが隣接する基板を形成することは、
該第１の領域および該第２の領域の上に重なる上記第２の材料をコンフォーマルに堆積することと、
該第１の領域において該第２の材料の上に重なる上記第１の材料を選択的に形成することと
を包含する、項目３に記載の方法。
(Item 9)
Forming a substrate in which the first region and the second region are adjacent to each other,
Conformally depositing the second material overlying the first region and the second region;
4. The method of item 3, comprising selectively forming the first material overlying the second material in the first region.
（項目１０）
上記第１の領域と第２の領域とが隣接する基板を形成することは、
該第１の領域および該第２の領域の上に重なる上記第２の材料をコンフォーマルに堆積することと、
該第１の領域において該第２の材料の上に重なる上面を有する上記第１の材料を選択的に形成することと
該第１の領域および該第２の領域の上に重なる該第２の材料をコンフォーマルに堆積することと、
該第２の材料を該第１の材料の上面の高さまで化学機械的研磨（ＣＭＰ）することと
を包含する、項目３に記載の方法。
(Item 10)
Forming a substrate in which the first region and the second region are adjacent to each other,
Conformally depositing the second material overlying the first region and the second region;
Selectively forming the first material having an upper surface overlying the second material in the first region; and the second region overlying the first region and the second region. Depositing material conformally,
4. The method of item 3, comprising: chemical mechanical polishing (CMP) the second material to a height of the top surface of the first material.
（項目１１）
上記第２の領域の上に重なる上記非連続的なＩｒＯｘ膜からＩｒＯｘナノ構造を同時に成長させることは、１００ｎｍ２〜１００マイクロメートル２の間の範囲で面積を有する膜における非連続的なゾーンであって、ゾーン間の間隔は１ｎｍ〜５０００ｎｍの間の範囲である非連続的なゾーンを形成することを包含する、項目３に記載の方法。
(Item 11)
Simultaneous growth of IrOx nanostructures from the discontinuous IrOx film overlying the second region is a discontinuous zone in the film having an area in the range between 100 nm 2 to 100 micrometers 2. 4. A method according to item 3, comprising forming non-continuous zones, wherein the spacing between the zones ranges between 1 nm and 5000 nm.
（項目１２）
上記第１の領域の上に重なる上記連続的なＩｒＯｘ膜からＩｒＯｘナノ構造を成長させることは、１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲にある直径と、１０ｎｍ〜１０マイクロメートルの範囲にある長さと、１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲にある間隔とを有するナノ構造を形成することを包含する、項目１１に記載の方法。
(Item 12)
Growing IrOx nanostructures from the continuous IrOx film overlying the first region has a diameter in the range of 10 nm to 1000 nm, a length in the range of 10 nm to 10 micrometers, and 10 nm to 1000 nm. 12. The method according to item 11, comprising forming nanostructures having a spacing in the range of.
（項目１３）
パターン化された酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）ナノ構造基板であって、
第１の領域と、該第１の領域に隣接している第２の領域とを有する基板と、
該第１の領域の上に重なる第１の材料と、
該第２の領域の上に重なる第２の材料と、
該第１の材料の上に重なる連続的なＩｒＯｘ膜であって、成長したＩｒＯｘナノ構造を有する連続的なＩｒＯｘ膜と、
該第２の材料の上に一時的に重なる非連続的なＩｒＯｘ膜であって、成長したＩｒＯｘナノ構造を有する非連続的なＩｒＯｘ膜と
を備える、パターン化された基板。
(Item 13)
A patterned iridium oxide (IrOx) nanostructured substrate, comprising:
A substrate having a first region and a second region adjacent to the first region;
A first material overlying the first region;
A second material overlying the second region;
A continuous IrOx film overlying the first material, the continuous IrOx film having grown IrOx nanostructures;
A discontinuous IrOx film that temporarily overlies the second material, the discontinuous IrOx film having grown IrOx nanostructures.
（項目１４）
上記第１の材料は上記第２の材料と異なる、項目１３に記載されたパターン化された基板。
(Item 14)
Item 14. The patterned substrate of item 13, wherein the first material is different from the second material.
（項目１５）
上記第１の材料は、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴａＮ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｗ、ＷＮ、高融点金属、および高融点金属酸化物を含む群から選択される、項目１４に記載されたパターン化された基板。
(Item 15)
Item 15. The patterned substrate according to item 14, wherein the first material is selected from the group comprising Ti, TiN, TaN, Ta, Nb, W, WN, a refractory metal, and a refractory metal oxide. .
（項目１６）
上記第１の材料は、１〜１００ナノメートル（ｎｍ）の範囲における厚さを有する、項目１４に記載されたパターン化された基板。
(Item 16)
Item 15. The patterned substrate of item 14, wherein the first material has a thickness in the range of 1-100 nanometers (nm).
（項目１７）
上記第２の材料はＳｉＯｘである、項目１４に記載されたパターン化された基板。
(Item 17)
Item 15. The patterned substrate of item 14, wherein the second material is SiOx.
（項目１８）
上記第２の材料は、上記基板の上記第１の領域および第２の領域の両方の上に重なり、
上記第１の材料は、該第１の領域における該第２の材料の上に重なる、項目１４に記載されたパターン化された基板。
(Item 18)
The second material overlies both the first region and the second region of the substrate;
Item 15. The patterned substrate of item 14, wherein the first material overlies the second material in the first region.
（項目１９）
上記第２の材料は、上記基板の上記第１の領域の上に重なり、
上記第１の材料は、該基板の該第１の領域における該第２の材料の上に重なって形成される、項目１４に記載されたパターン化された基板。
(Item 19)
The second material overlies the first region of the substrate;
Item 15. The patterned substrate of item 14, wherein the first material is formed overlying the second material in the first region of the substrate.
（項目２０）
上記第２の材料の上に一時的に重なる上記非連続的なＩｒＯｘ膜は、１００ｎｍ２〜１００マイクロメートル２の間の範囲で面積を有する膜における非連続的なゾーンであって、ゾーン間の間隔は１０ｎｍ〜５０００ｎｍの間の範囲である非連続的なゾーンを備える、項目１４に記載されたパターン化された基板。
(Item 20)
The non-continuous IrOx film temporarily overlying the second material is a non-continuous zone in a film having an area in the range between 100 nm 2 to 100 micrometers 2 , 15. A patterned substrate as described in item 14, comprising non-continuous zones where the spacing ranges between 10 nm and 5000 nm.
（項目２１）
上記第１の領域の上に重なる上記連続的なＩｒＯｘ膜から成長したＩｒＯｘナノ構造は、１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲にある直径と、１０ｎｍ〜１０マイクロメートルの範囲にある長さと、１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲にある間隔とを有する、項目１４に記載されたパターン化された基板。
(Item 21)
IrOx nanostructures grown from the continuous IrOx film overlying the first region have a diameter in the range of 10 nm to 1000 nm, a length in the range of 10 nm to 10 micrometers, and a range of 10 nm to 1000 nm. 15. A patterned substrate according to item 14, wherein the patterned substrate has a certain spacing.
（項目２２）
パターン化された酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）ナノ構造基板であって、
第１の領域と、該第１の領域に隣接している第２の領域とを有する基板と、
該第１の領域の上に重なる第１の材料と、
該第２の領域の上に重なる第２の材料と、
該第１の材料の上に重なる連続的なＩｒＯｘ膜であって、１：１〜１００：１の範囲のアスペクト比を有する成長したＩｒＯｘナノ構造を有する、連続的なＩｒＯｘ膜と、
を備える、パターン化された基板。
(Item 22)
A patterned iridium oxide (IrOx) nanostructured substrate, comprising:
A substrate having a first region and a second region adjacent to the first region;
A first material overlying the first region;
A second material overlying the second region;
A continuous IrOx film overlying the first material, the grown IrOx film having an grown IrOx nanostructure having an aspect ratio in the range of 1: 1 to 100: 1;
A patterned substrate comprising:
（項目２３）
上記第１の材料は上記第２の材料と異なる、項目２２に記載されたパターン化された基板。
(Item 23)
23. A patterned substrate as described in item 22, wherein the first material is different from the second material.
（項目２４）
上記第１の材料は、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴａＮ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｗ、ＷＮ、高融点金属、および高融点金属酸化物を含む群から選択される、項目２３に記載されたパターン化された基板。
(Item 24)
24. The patterned substrate according to item 23, wherein the first material is selected from the group comprising Ti, TiN, TaN, Ta, Nb, W, WN, a refractory metal, and a refractory metal oxide. .
（項目２５）
上記第２の材料はＳｉＯｘである、項目２３に記載されたパターン化された基板。
(Item 25)
24. The patterned substrate according to item 23, wherein the second material is SiOx.
（項目２６）
上記第２の材料は、上記基板の上記第１の領域および第２の領域の両方の上に重なり、
上記第１の材料は、該第１の領域における該第２の材料の上に重なる、項目２３に記載されたパターン化された基板。
(Item 26)
The second material overlies both the first region and the second region of the substrate;
24. The patterned substrate of item 23, wherein the first material overlies the second material in the first region.
（項目２７）
上記第２の材料は、上記基板の上記第１の領域の上に重なり、
上記第１の材料は、該基板の該第１の領域における該第２の材料の上に重なって形成される、項目２３に記載されたパターン化された基板。
(Item 27)
The second material overlies the first region of the substrate;
24. The patterned substrate of item 23, wherein the first material is formed overlying the second material in the first region of the substrate.
（項目２８）
上記第１の領域の上に重なる上記連続的なＩｒＯｘ膜から成長したＩｒＯｘナノ構造は、１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲にある直径と、１０ｎｍ〜１０マイクロメートルの範囲にある長さと、１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲にある間隔とを有する、項目２３に記載されたパターン化された基板。
（摘要）
酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）ナノ構造をパターニングする方法が提供される。この方法は、第１の領域と第２の領域とが隣接する基板を形成することと、第１の領域の上に重なる連続的なＩｒＯｘ膜からＩｒＯｘナノ構造を成長させることと、第２の領域の上に重なる非連続的なＩｒＯｘ膜からＩｒＯｘナノ構造を同時に成長させることと、非連続的なＩｒＯｘ膜によって露出された第２の領域の範囲を選択的にエッチングすることと、第２の領域の上に重なるＩｒＯｘナノ構造をリフトオフすることとを包含する。典型的に、第１の領域は、第１の材料から形成され、第２の領域は、第１の材料とは異なる第２の材料から形成される。例えば、第１の材料は、高融点金属または高融点金属酸化物であり得る。第２の材料はＳｉＯｘであり得る。非連続的なＩｒＯｘ膜によって露出された第２の領域の範囲を選択的にエッチングするステップは、ＩｒＯｘより第２の材料とよりよく反応するエッチャントに基板をさらすことを包含する。
(Item 28)
IrOx nanostructures grown from the continuous IrOx film overlying the first region have a diameter in the range of 10 nm to 1000 nm, a length in the range of 10 nm to 10 micrometers, and a range of 10 nm to 1000 nm. 24. The patterned substrate of item 23, having a spacing of
(Summary)
A method for patterning iridium oxide (IrOx) nanostructures is provided. The method includes forming a substrate in which a first region and a second region are adjacent, growing an IrOx nanostructure from a continuous IrOx film overlying the first region, Simultaneously growing IrOx nanostructures from a discontinuous IrOx film overlying the region, selectively etching a region of the second region exposed by the discontinuous IrOx film, Lifting off IrOx nanostructures overlying the region. Typically, the first region is formed from a first material and the second region is formed from a second material that is different from the first material. For example, the first material can be a refractory metal or a refractory metal oxide. The second material can be SiOx. Selectively etching the area of the second region exposed by the non-continuous IrOx film involves exposing the substrate to an etchant that reacts better with the second material than IrOx.
上記の方法および対応するＩｒＯｘナノ構造を有するパターン化された基板のさらなる詳細が、以下に記載される。 Further details of the above method and patterned substrates with corresponding IrOx nanostructures are described below.
図１は、パターン化された酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）ナノ構造基板の部分的な断面図である。パターン化された基板１００は、第１の領域１０４と、第１の領域１０４に隣接する第２の領域１０６とを有する基板１０２を備える。第１の材料１０８は、第１の領域１０４において第２の材料１１０の上にある。成長したＩｒＯｘナノ構造１１４を有する連続的なＩｒＯｘ膜１１２は、アスペクト比（ａｓｐｅｃｔ ｒａｔｉｏ）が１：１〜１００：１の範囲にあり、第１の材料１０８の上にある。 FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a patterned iridium oxide (IrOx) nanostructure substrate. The patterned substrate 100 comprises a substrate 102 having a first region 104 and a second region 106 adjacent to the first region 104. The first material 108 is on the second material 110 in the first region 104. A continuous IrOx film 112 having grown IrOx nanostructures 114 has an aspect ratio in the range of 1: 1 to 100: 1 and overlies the first material 108.
「アスペクト比」は、ここでは、ナノ構造の直径１１８に対するナノ構造１１４の長さ１１６であると定義される。ＩｒＯｘは、ここでは、任意の酸化イリジウム化合物であると定義され、「ｘ」は、０〜２の間（０と２とを含む）の任意の値である。他の局面において、連続的なＩｒＯｘ膜１１２における「ｘ」値は、ナノ構造における「ｘ」値と異なる。例えば、連続的なＩｒＯｘ膜１１２は、Ｉｒ（ｘ＝０）であり得るが、ナノ構造１１４はＩｒＯｘであり、ｘは０より大きい。 “Aspect ratio” is defined herein as the length 116 of the nanostructure 114 relative to the diameter 118 of the nanostructure. IrOx is defined herein to be any iridium oxide compound, and “x” is any value between 0 and 2 (including 0 and 2). In other aspects, the “x” value in the continuous IrOx film 112 is different from the “x” value in the nanostructure. For example, the continuous IrOx film 112 can be Ir (x = 0), while the nanostructure 114 is IrOx, where x is greater than zero.
典型的に、第１の材料１０８は、第２の材料１１０と異なる。例えば、第１の材料は、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴａＮ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｗ、またはＷＮであり得る。より一般的には、第１の材料１０８は、高融点金属または高融点金属酸化物であり得る。典型的に、第２の材料１１０はＳｉＯｘであり、「ｘ」は０より大きく２以下の任意の値である。留意すべき点は、パターン化された基板１００は必ずしも記載された材料のみに限られないということである。類似する性質を有する他の材料もまた使用され得ることが期待される。 Typically, the first material 108 is different from the second material 110. For example, the first material can be Ti, TiN, TaN, Ta, Nb, W, or WN. More generally, the first material 108 can be a refractory metal or a refractory metal oxide. Typically, the second material 110 is SiOx, where “x” is any value greater than 0 and less than or equal to 2. It should be noted that the patterned substrate 100 is not necessarily limited to the materials described. It is expected that other materials with similar properties can also be used.
図２は、図１のパターン化された基板の変形の部分的な断面図である。この局面において、第２の材料１１０は、基板１０２の第１の領域１０４と第２の領域１０６との両方の上にある。第１の材料１０８は、基板の第１の領域１０４における第２の材料１１０の上に形成される。 FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a variation of the patterned substrate of FIG. In this aspect, the second material 110 is on both the first region 104 and the second region 106 of the substrate 102. The first material 108 is formed on the second material 110 in the first region 104 of the substrate.
特に図１を参照して、同一の分析が図２にも適用されるが、第１の領域１０４の上に重なる連続的なＩｒＯｘ膜１１２から成長したＩｒＯｘナノ構造１１４は、直径１１８が１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲にあり、長さ１１６が１０ｎｍ〜１０マイクロメートルの間の範囲にあり、間隔１２０が１０ｎｍ〜１０００ｎｍの間の範囲にある。１つの局面において、第１の材料１０８は、１〜１００ナノメートル（ｎｍ）の範囲の厚さ１２２を有する。上記のパターン化された基板は、ナノチップ、ナノワイヤ、ナノチューブ、あるいはナノロッドと呼ばれるかどうかにかかわらず幅広い種類のナノ型ＩｒＯｘ構造が成長して形成され得ることを理解されたい。典型的に、ナノロッドは鋭いチップを有する必要がないロッド構造であることと理解される。ナノチップは、ロッドの形を有する必要がなく、鋭いチップを有する任意の形であり得る。同様に、パターン化された基板は必ずしも、上記の例示的なナノ構造の寸法のみに限られることはない。 With particular reference to FIG. 1, the same analysis is applied to FIG. 2, but an IrOx nanostructure 114 grown from a continuous IrOx film 112 overlying the first region 104 has a diameter 118 of 10 nm to In the range of 1000 nm, the length 116 is in the range between 10 nm and 10 micrometers, and the spacing 120 is in the range between 10 nm and 1000 nm. In one aspect, the first material 108 has a thickness 122 in the range of 1-100 nanometers (nm). It should be understood that the patterned substrate described above can be formed by growing a wide variety of nano-type IrOx structures, whether referred to as nanotips, nanowires, nanotubes, or nanorods. It is understood that typically nanorods are rod structures that do not need to have sharp tips. The nanotip need not have the shape of a rod, but can be any shape with a sharp tip. Similarly, patterned substrates are not necessarily limited to the dimensions of the exemplary nanostructures described above.
留意すべき点は、ナノ構造１１４は、比較的均一な長さ、直径、および間隔を有するものとして図示されているが、長さ１１６の変形は１００ｎｍ〜１０マイクロメートルの間であり得、直径１１８の変形は１０ｎｍ〜１０００ｎｍの間であり得、間隔１２０の変形は１０ｎｍ〜１０マイクロメートルの間であり得ることである。 It should be noted that although nanostructures 114 are illustrated as having relatively uniform lengths, diameters, and spacings, variations in length 116 can be between 100 nm and 10 micrometers, The 118 deformation can be between 10 nm and 1000 nm, and the spacing 120 deformation can be between 10 nm and 10 micrometers.
図３Ａおよび図３Ｂは、それぞれ、従来のプロセスステップにおける図１のパターン化された基板の部分的な断面図および平面図である。図３Ａに示される１つの局面において、成長したＩｒＯｘナノ構造１１４を有する非連続的なＩｒＯｘ膜３００は、一時的に第２の材料１１０の上に重なる。図示されるように、ナノ構造１１４は、一群の非連続的な「アイランド」構造から成長したものとして示される。しかしながら、他の局面において、少なくともナノ構造１１４のうちいくつかの直径１１８は、アイランドの直径３０４に等しいことがある。すなわち、非連続的な膜の面積（ａｒｅａ）３０４はナノ構造の直径１１８によって規定され得る。膜の面積の大部分がナノ構造の直径によって規定される場合、次いで「成長したＩｒＯｘナノ構造を有する非連続的な膜」が代わりに、ＩｒＯｘナノ構造の不連続的な分野であるものと考えられ得る。再び図示されるように、全ての膜の面積が必ずしも非連続的である必要はない。 3A and 3B are partial cross-sectional and plan views, respectively, of the patterned substrate of FIG. 1 in a conventional process step. In one aspect shown in FIG. 3A, a discontinuous IrOx film 300 having grown IrOx nanostructures 114 temporarily overlies second material 110. As shown, the nanostructures 114 are shown as grown from a group of discontinuous “island” structures. However, in other aspects, the diameter 118 of at least some of the nanostructures 114 may be equal to the island diameter 304. That is, the non-continuous membrane area 304 can be defined by the nanostructure diameter 118. If the bulk of the area of the film is defined by the nanostructure diameter, then “discontinuous film with grown IrOx nanostructures” is instead considered to be a discontinuous field of IrOx nanostructures. Can be. As illustrated again, not all membrane areas need necessarily be discontinuous.
非連続的なＩｒＯｘ膜３００は、１００ｎｍ２〜１００マイクロメートル２の範囲の（ハッチングで示される）面積を有する（図３Ｂ参照）膜の非連続的なゾーン３０２を含み、ゾーン３０２の間の間隔３０６は、１０ｎｍ〜５０００ｎｍの範囲にある。上記の非連続的な膜３００の重要性は以下に記載される。 The non-continuous IrOx film 300 includes non-continuous zones 302 of the film (see FIG. 3B) having an area (shown by hatching) in the range of 100 nm 2 to 100 micrometers 2 , and the spacing between the zones 302 306 is in the range of 10 nm to 5000 nm. The importance of the discontinuous membrane 300 described above is described below.
本明細書では詳細に示されていないが、ナノ構造を有する非連続的なＩｒＯｘ膜は、図２の構造の製造における従来のプロセスステップで形成され得る。ダマシンパターン化された構造の詳細は、図３Ａおよび図３Ｂに示された詳細と本質的に同じである（図６Ａおよび図６Ｂ参照）。 Although not shown in detail herein, a discontinuous IrOx film having nanostructures can be formed by conventional process steps in the fabrication of the structure of FIG. Details of the damascene patterned structure are essentially the same as those shown in FIGS. 3A and 3B (see FIGS. 6A and 6B).
（機能の説明）
図４Ａおよび図４Ｂは、異なる基板材料上に成長したＩｒＯ２の成長を示す電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。図に示すように、成長メカニズムは、２つの基板で異なる。各図の左側の材料はＴｉＮであり、右側の材料はＳｉＯ２である。図４Ｂは、図４Ａを拡大させたものである。
(Description of function)
4A and 4B are electron microscope (SEM) photographs showing the growth of IrO 2 grown on different substrate materials. As shown, the growth mechanism is different for the two substrates. The material on the left side of each figure is TiN, and the material on the right side is SiO 2 . FIG. 4B is an enlargement of FIG. 4A.
Ｔｉ、ＴｉＮ、あるいはＴａＮの薄い層で生成され、１ｎｍから１００ｎｍまでの範囲の厚さを有する基板は、連続的なＩｒ−ＩｒＯ２膜の成長を促進する。ＩｒＯ２ナノロッドは、Ｉｒ−ＩｒＯ２膜上に成長する。隣接するＳｉＯ２基板とともに、ＩｒＯ２ナノロッドはＳｉＯ２表面上に直接成長する。言い換えると、連続的なＩｒ−ＩｒＯ２は、ＳｉＯ２層とナノ構造との間に形成される必要がない。ＳｉＯ２上のナノロッドの間隔により、ＨＦ溶液といったエッチング化学物質が、底面のＳｉＯ２層に到達し、上に重なるＩｒＯ２ナノロッドをリフトオフ（ｌｉｆｔ ｏｆｆ）することが可能になる。 A substrate produced with a thin layer of Ti, TiN, or TaN and having a thickness ranging from 1 nm to 100 nm facilitates the growth of a continuous Ir—IrO 2 film. IrO 2 nanorods grow on the Ir—IrO 2 film. With the adjacent SiO 2 substrate, IrO 2 nanorods grow directly on the SiO 2 surface. In other words, continuous Ir—IrO 2 need not be formed between the SiO 2 layer and the nanostructure. The spacing of the nanorods on the SiO 2 allows an etch chemistry such as HF solution to reach the bottom SiO 2 layer and lift off the overlying IrO 2 nanorods.
図５Ａおよび図５Ｂは、ＩｒＯ２ナノロッドを選択的にエッチングオフする第１の方法を示す。第１の材料（すなわち、ＴｉＮ、ＴａＮ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｗ、またはＷＮ）がパターン化される。ＩｒＯ２ナノロッドがウェハ上に成長し、次いで、ウェハはＳｉＯ２層をあまり犠牲にせずにＩｒＯ２ナノロッドをリフトオフするのにちょうど十分な時間だけＨＦ溶液に浸される。この技術により、第１の材料の下が切断されることが引き起こされ得る。 5A and 5B illustrate a first method for selectively etching off IrO 2 nanorods. A first material (ie, TiN, TaN, Ti, Ta, Nb, W, or WN) is patterned. IrO 2 nanorods are grown on the wafer, and then the wafer is immersed in the HF solution for just enough time to lift off the IrO 2 nanorods without sacrificing the SiO 2 layer much. This technique can cause the bottom of the first material to be cut.
図６Ａおよび図６Ｂは、ＩｒＯｘナノ構造を選択的にエッチングする第２の方法を示す。第１の材料（すなわち、Ｔｉ、ＴｉＮ）層をパターン化した後、ＳｉＯ２がＣＶＤによって堆積され、ＣＭＰが行われる。第１の材料の層の側壁は、ウェハがＨＦ溶液内に浸されるとき、ＳｉＯ２によって保護される。その結果、第１の材料の下が切断される可能性が少なくなる。 6A and 6B illustrate a second method for selectively etching IrOx nanostructures. After patterning the first material (ie, Ti, TiN) layer, SiO 2 is deposited by CVD and CMP is performed. The sidewalls of the first material layer are protected by SiO 2 when the wafer is immersed in the HF solution. As a result, the possibility that the bottom of the first material is cut is reduced.
いずれか一方の方法について、ウェハがＨＦ溶液内に浸されるとき、フォトレジストが追加されて、連続的な膜から成長するナノ構造の上に重なり得る。よって、第１の材料およびデバイス領域に重なるＩｒＯｘナノ構造は、意図しないエッチングからより有効に保護され得る。この方法で、より早く作用するが、より小さい選択性のエッチャントが使用され得る。 For either method, when the wafer is immersed in the HF solution, a photoresist can be added and overlap on the nanostructures growing from the continuous film. Thus, IrOx nanostructures overlying the first material and device regions can be more effectively protected from unintentional etching. In this way, an etchant that works faster but with a lower selectivity can be used.
図７は、ＩｒＯｘナノ構造をパターニングする方法を示すフローチャートである。この方法は、明確にするために、一連の番号が付けられたステップで示されているが、明記されていない限りは、この番号付けから順番は推論されない。これらステップのなかには省略されたり、並行して行われたり、厳密な順序を維持する必要なく行われたりするものがあり得ることを理解されたい。この方法はステップ７００で開始する。 FIG. 7 is a flowchart illustrating a method for patterning IrOx nanostructures. This method is shown in a series of numbered steps for clarity, but the order is not inferred from this numbering unless explicitly stated. It should be understood that some of these steps may be omitted, performed in parallel, or performed without having to maintain a strict order. The method begins at step 700.
ステップ７０２は、第１の領域と第２の領域とが隣接する基板を形成する。ステップ７０４は、第１の領域の上に重なる連続的なＩｒＯｘ膜からＩｒＯｘナノ構造を成長させる。ステップ７０６は、（ステップ７０４と）同時に、第２の領域の上に重なる非連続的なＩｒＯｘ膜からＩｒＯｘナノ構造を成長させる。ステップ７０８は、非連続的なＩｒＯｘ膜によって露出された第２の領域の範囲を選択的にエッチングする。ステップ７１０は、第２の領域の上に重なるＩｒＯｘナノ構造をリフトオフする。ステップ７１２は、第２の領域の上に重なるＩｒＯｘナノ構造をリフトオフすることに応じて、第１の領域の上に重なるナノ構造を有する基板を形成する。 Step 702 forms a substrate in which the first region and the second region are adjacent. Step 704 grows IrOx nanostructures from a continuous IrOx film overlying the first region. Step 706 simultaneously (with step 704) grows IrOx nanostructures from a discontinuous IrOx film overlying the second region. Step 708 selectively etches the area of the second region exposed by the discontinuous IrOx film. Step 710 lifts off the IrOx nanostructure overlying the second region. Step 712 forms a substrate having a nanostructure overlying the first region in response to lifting off the IrOx nanostructure overlying the second region.
典型的に、第１の領域と第２の領域とが隣接する基板を形成すること（ステップ７０２）は、第１の材料から第１の領域を形成することと、第１の材料と異なる第２の材料から第２の領域を形成することとを包含する。例えば、第１の材料は、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴａＮ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｗ、ＷＮ、高融点金属、あるいは、高融点金属酸化物であり得る。第２の材料はＳｉＯｘであり得る。他の局面において、ステップ７０２は、厚さが１〜１００ナノメートル（ｎｍ）の範囲にある厚さを有する第１の材料を形成する。 Typically, forming a substrate in which the first region and the second region are adjacent (step 702) is different from forming the first region from the first material and different from the first material. Forming a second region from two materials. For example, the first material can be Ti, TiN, TaN, Ta, Nb, W, WN, a refractory metal, or a refractory metal oxide. The second material can be SiOx. In other aspects, step 702 forms a first material having a thickness in the range of 1-100 nanometers (nm).
１つの局面において、非連続的なＩｒＯｘ膜によって露出された第２の領域の範囲を選択的にエッチングすること（ステップ７０８）は、ＩｒＯｘより第２の材料とよく反応するエッチャントに基板を露出することを含む。理想的には、ＩｒＯｘはエッチャントと反応しない。例えば、ＨＦまたはバッファドオキサイドエッチャント（ＢＯＥ）が使用され得る。ＢＯＥは、ＨＦと、水またはアンモニウムとの混合物であると理解される。例えば、（ＮＨ（ＩＮＦ／４）Ｆ）はＢＯＥの一例である。第２の材料がＳｉＯ２ではない場合、別のエッチャントが使用され得る。 In one aspect, selectively etching the area of the second region exposed by the discontinuous IrOx film (step 708) exposes the substrate to an etchant that reacts better with the second material than IrOx. Including that. Ideally, IrOx does not react with the etchant. For example, HF or buffered oxide etchant (BOE) can be used. BOE is understood to be a mixture of HF and water or ammonium. For example, (NH (INF / 4) F) is an example of BOE. If the second material is not a SiO 2, another etchant may be used.
１つの局面において、ステップ７０２における第１の領域と第２の領域とが隣接する基板を形成することには、サブステップが含まれる。ステップ７０２ａは、第１の領域および第２の領域の上に重なる第２の材料をコンフォーマルに堆積し、ステップ７０２ｂは、第１の領域において第２の材料の上に重なる第１の材料を選択的に形成する（図５Ａおよび図５Ｂ参照）。あるいは、ステップ７０２ｃは、第１の領域および第２の領域の上に重なる第２の材料をコンフォーマルに堆積する。ステップ７０２ｄは、第１の領域において第２の材料の上に重なる上面を有する第１の材料を選択的に形成する。ステップ７０２ｅは、第１の領域および第２の領域の上に重なる第２の材料をコンフォーマルに堆積する。ステップ７０２ｆは、第１の材料の上面の高さまで第２の材料を化学機械的研磨（ＣＭＰ）する（図６Ａおよび図６Ｂ参照）。 In one aspect, forming a substrate in which the first region and the second region in Step 702 are adjacent includes a sub-step. Step 702a conformally deposits a second material overlying the first region and the second region, and step 702b applies a first material overlying the second material in the first region. Selectively (see FIGS. 5A and 5B). Alternatively, step 702c conformally deposits a second material overlying the first region and the second region. Step 702d selectively forms a first material having an upper surface overlying the second material in the first region. Step 702e conformally deposits a second material overlying the first region and the second region. Step 702f performs chemical mechanical polishing (CMP) of the second material to the height of the top surface of the first material (see FIGS. 6A and 6B).
他の局面において、同時に、第２の領域の上に重なる非連続的なＩｒＯｘ膜からＩｒＯｘナノ構造を成長させること（ステップ７０６）は、１００ｎｍ２〜１００マイクロメートル２の間の範囲で面積を有する膜の非連続的なゾーンを形成することを含み、ゾーン間の間隔は１ｎｍ〜５０００ｎｍの間の範囲である。 In other aspects, simultaneously growing IrOx nanostructures from a discontinuous IrOx film overlying the second region (step 706) has an area in the range between 100 nm 2 to 100 micrometers 2. Including forming discontinuous zones of the film, the spacing between the zones being in the range between 1 nm and 5000 nm.
１つの局面において、第１の領域の上に重なる連続的なＩｒＯｘ膜からＩｒＯｘナノ構造を成長させること（ステップ７０４）は、１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲にある直径と、１０ｎｍ〜１０マイクロメートルの範囲にある長さと、１０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲にある間隔とを有するナノ構造を形成することを含む。留意すべき点は、一時的な非連続的膜の上に重なって成長したナノ構造は、ほぼ同一の寸法を有することである。 In one aspect, growing IrOx nanostructures from a continuous IrOx film overlying the first region (step 704) can have a diameter in the range of 10 nm to 1000 nm and a range of 10 nm to 10 micrometers. Forming nanostructures having a length and spacing in the range of 10 nm to 1000 nm. It should be noted that nanostructures grown on top of a temporary discontinuous film have approximately the same dimensions.
ＩｒＯｘナノ構造の基板をパターニングする方法と、その結果生じるパターン化された基板とが提供された。寸法および材料の例は、本発明を説明する助けとして用いられた。しかしながら、本発明は、これら単なる例に制限されることはないことを理解されたい。本発明の他の変形および実施形態が当業者に生じる。 A method of patterning a substrate of IrOx nanostructures and the resulting patterned substrate was provided. Examples of dimensions and materials were used to help explain the present invention. However, it should be understood that the invention is not limited to these merely examples. Other variations and embodiments of the invention will occur to those skilled in the art.
１０２ 基板
１０４ 第１の領域
１０６ 第２の領域
１０８ 第１の材料
１１０ 第２の材料
１１２ 連続的なＩｒＯｘ膜
１１４ ＩｒＯｘナノ構造
１１６ 長さ
１１８ 直径
１２０ 間隔
１２２ 厚さ
３００ 非連続的なＩｒＯｘ膜
３０２ 非連続的なゾーン
３０４ 直径
３０６ 間隔
102 substrate 104 first region 106 second region 108 first material 110 second material 112 continuous IrOx film 114 IrOx nanostructure 116 length 118 diameter 120 spacing 122 thickness 300 discontinuous IrOx film 302 Non-continuous zone 304 diameter 306 spacing
Claims (28)
第１の領域と第２の領域とが隣接する基板を形成することと、
該第１の領域の上に重なる連続的なＩｒＯｘ膜からＩｒＯｘナノ構造を成長させることと、
該第２の領域の上に重なる非連続的なＩｒＯｘ膜からＩｒＯｘナノ構造を同時に成長させることと、
該非連続的なＩｒＯｘ膜によって露出された該第２の領域の範囲を選択的にエッチングすることと、
該第２の領域の上に重なる該ＩｒＯｘナノ構造をリフトオフすることと
を包含する、方法。 A method of patterning iridium oxide (IrOx) nanostructures, comprising:
Forming a substrate in which the first region and the second region are adjacent;
Growing IrOx nanostructures from a continuous IrOx film overlying the first region;
Simultaneously growing IrOx nanostructures from a discontinuous IrOx film overlying the second region;
Selectively etching the area of the second region exposed by the discontinuous IrOx film;
Lifting off the IrOx nanostructure overlying the second region.
該第１の領域および該第２の領域の上に重なる前記第２の材料をコンフォーマルに堆積することと、
該第１の領域において該第２の材料の上に重なる前記第１の材料を選択的に形成することと
を包含する、請求項３に記載の方法。 Forming the substrate in which the first region and the second region are adjacent to each other;
Conformally depositing the second material overlying the first region and the second region;
4. The method of claim 3, comprising selectively forming the first material overlying the second material in the first region.
該第１の領域および該第２の領域の上に重なる前記第２の材料をコンフォーマルに堆積することと、
該第１の領域において該第２の材料の上に重なる上面を有する前記第１の材料を選択的に形成することと
該第１の領域および該第２の領域の上に重なる該第２の材料をコンフォーマルに堆積することと、
該第２の材料を該第１の材料の上面の高さまで化学機械的研磨（ＣＭＰ）することと
を包含する、請求項３に記載の方法。 Forming the substrate in which the first region and the second region are adjacent to each other;
Conformally depositing the second material overlying the first region and the second region;
Selectively forming the first material having an upper surface overlying the second material in the first region and the second region overlying the first region and the second region. Depositing material conformally,
4. A method of chemical mechanical polishing (CMP) of the second material to a height of the top surface of the first material.
第１の領域と、該第１の領域に隣接している第２の領域とを有する基板と、
該第１の領域の上に重なる第１の材料と、
該第２の領域の上に重なる第２の材料と、
該第１の材料の上に重なる連続的なＩｒＯｘ膜であって、成長したＩｒＯｘナノ構造を有する連続的なＩｒＯｘ膜と、
該第２の材料の上に一時的に重なる非連続的なＩｒＯｘ膜であって、成長したＩｒＯｘナノ構造を有する非連続的なＩｒＯｘ膜と
を備える、パターン化された基板。 A patterned iridium oxide (IrOx) nanostructured substrate, comprising:
A substrate having a first region and a second region adjacent to the first region;
A first material overlying the first region;
A second material overlying the second region;
A continuous IrOx film overlying the first material, the continuous IrOx film having grown IrOx nanostructures;
A discontinuous IrOx film that temporarily overlies the second material, the discontinuous IrOx film having grown IrOx nanostructures.
前記第１の材料は、該第１の領域における該第２の材料の上に重なる、請求項１４に記載されたパターン化された基板。 The second material overlies both the first region and the second region of the substrate;
The patterned substrate of claim 14, wherein the first material overlies the second material in the first region.
前記第１の材料は、該基板の該第１の領域における該第２の材料の上に重なって形成される、請求項１４に記載されたパターン化された基板。 The second material overlies the first region of the substrate;
The patterned substrate of claim 14, wherein the first material is formed overlying the second material in the first region of the substrate.
第１の領域と、該第１の領域に隣接している第２の領域とを有する基板と、
該第１の領域の上に重なる第１の材料と、
該第２の領域の上に重なる第２の材料と、
該第１の材料の上に重なる連続的なＩｒＯｘ膜であって、１：１〜１００：１の範囲のアスペクト比を有する成長したＩｒＯｘナノ構造を有する、連続的なＩｒＯｘ膜と、
を備える、パターン化された基板。 A patterned iridium oxide (IrOx) nanostructured substrate, comprising:
A substrate having a first region and a second region adjacent to the first region;
A first material overlying the first region;
A second material overlying the second region;
A continuous IrOx film overlying the first material, the grown IrOx film having an grown IrOx nanostructure having an aspect ratio in the range of 1: 1 to 100: 1;
A patterned substrate comprising:
前記第１の材料は、該第１の領域における該第２の材料の上に重なる、請求項２３に記載されたパターン化された基板。 The second material overlies both the first region and the second region of the substrate;
24. The patterned substrate of claim 23, wherein the first material overlies the second material in the first region.
前記第１の材料は、該基板の該第１の領域における該第２の材料の上に重なって形成される、請求項２３に記載されたパターン化された基板。 The second material overlies the first region of the substrate;
The patterned substrate of claim 23, wherein the first material is formed overlying the second material in the first region of the substrate.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11/013,804 US7022621B1 (en) | 2004-10-21 | 2004-12-15 | Iridium oxide nanostructure patterning |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006173576A true JP2006173576A (en) | 2006-06-29 |
Family
ID=36673939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005313504A Pending JP2006173576A (en) | 2004-12-15 | 2005-10-27 | Nanostructure patterning of iridium oxide |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006173576A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008150005A1 (en) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | Irox nanowire neural sensor |
| JP2017141158A (en) * | 2017-04-05 | 2017-08-17 | 国立大学法人信州大学 | Iridium oxide nanosheet, dispersion solution containing the iridium oxide nanosheet and manufacturing method of the dispersion solution |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09249972A (en) * | 1996-03-15 | 1997-09-22 | Fujitsu Ltd | Forming method of thin film, semiconductor device and its production |
| JP2006117519A (en) * | 2004-10-21 | 2006-05-11 | Sharp Corp | Iridium oxide nanowire and method for forming the same |
| JP2006117520A (en) * | 2004-10-21 | 2006-05-11 | Sharp Corp | Iridium oxide nanotube and method of forming the same |
-
2005
- 2005-10-27 JP JP2005313504A patent/JP2006173576A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09249972A (en) * | 1996-03-15 | 1997-09-22 | Fujitsu Ltd | Forming method of thin film, semiconductor device and its production |
| JP2006117519A (en) * | 2004-10-21 | 2006-05-11 | Sharp Corp | Iridium oxide nanowire and method for forming the same |
| JP2006117520A (en) * | 2004-10-21 | 2006-05-11 | Sharp Corp | Iridium oxide nanotube and method of forming the same |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008150005A1 (en) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | Irox nanowire neural sensor |
| JP2017141158A (en) * | 2017-04-05 | 2017-08-17 | 国立大学法人信州大学 | Iridium oxide nanosheet, dispersion solution containing the iridium oxide nanosheet and manufacturing method of the dispersion solution |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7053403B1 (en) | Iridium oxide nanostructure | |
| JP5004203B2 (en) | Iridium oxide nanowire and method of forming the same | |
| US7438759B2 (en) | Ambient environment nanowire sensor | |
| US7181836B2 (en) | Method for making an electrode structure | |
| US20080277746A1 (en) | Nanowire sensor with self-aligned electrode support | |
| JP2006117520A (en) | Iridium oxide nanotube and method of forming the same | |
| JP5031313B2 (en) | External environment nanowire sensor and method of manufacturing external environment nanowire sensor | |
| TW200816494A (en) | Nanoscale floating gate and methods of formation | |
| JP2005239541A (en) | Method of horizontally growing carbon nanotube and device having carbon nanotube | |
| JP2006130647A (en) | SELECTIVE GROWTH OF ZnO NANOSTRUCTURE USING PATTERNED ATOMIC LAYER DEPOSITION (ALD) ZnO SEED LAYER | |
| KR20070069584A (en) | Method of manufacturing nano-wire | |
| US6232139B1 (en) | Method of making suspended thin-film semiconductor piezoelectric devices | |
| JP2006102936A (en) | SELECTIVE DEPOSITION OF ZnO NANOSTRUCTURE ON SILICON SUBSTRATE USING NICKEL CATALYST AND EITHER PATTERNED POLYSILICON OR SILICON SURFACE MODIFICATION | |
| JP4811851B2 (en) | Method for cross-linking growth of silicon nanowires | |
| US7514282B2 (en) | Patterned silicon submicron tubes | |
| US20110186804A1 (en) | Nanoscale chemical templating with oxygen reactive materials | |
| US20080166878A1 (en) | Silicon nanostructures and fabrication thereof | |
| JP2006173576A (en) | Nanostructure patterning of iridium oxide | |
| KR101064908B1 (en) | Method for patterning nanowires on substrate using novel sacrificial layer material | |
| KR20200077646A (en) | Method of forming miicrstructure and nanostructure using metal assisted chemical etching | |
| KR20130120848A (en) | Method for fabricating zno nanorod arrays grown laterally and unidirectionally | |
| TWI328874B (en) | ||
| CN102386041B (en) | Field emission structure and method for manufacturing the same | |
| US8420551B2 (en) | Methods of fabricating semiconductor devices and semiconductor devices fabricated by the same | |
| JP4673070B2 (en) | Microstructure growth control method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080220 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100311 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100315 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100430 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100521 |