酸化イリジウムナノチューブおよびその形成方法
【課題】テンプレートを必要としない酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）ナノチューブの形成方法を提供する。
【解決手段】本発明の方法は、基板を提供すること、（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）前駆物質を導入すること、前駆物質反応ガスとして酸素を導入すること、１から５０Ｔｏｒｒの範囲内の最終圧力を確立すること、有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）処理を使用することにより、基板の表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させることとを包含する。代表的には、（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）前駆物質がアンプルの中で６０から９０℃の範囲内の第１の温度に初期加熱され、前駆物質を導入する移送ラインの中においては第１の温度に保たれる。前駆物質はＡｒなどの不活性搬送ガスと混合され得、または前駆物質反応ガスである酸素が搬送ガスとして使用され得る。
【解決手段】本発明の方法は、基板を提供すること、（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）前駆物質を導入すること、前駆物質反応ガスとして酸素を導入すること、１から５０Ｔｏｒｒの範囲内の最終圧力を確立すること、有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）処理を使用することにより、基板の表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させることとを包含する。代表的には、（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）前駆物質がアンプルの中で６０から９０℃の範囲内の第１の温度に初期加熱され、前駆物質を導入する移送ラインの中においては第１の温度に保たれる。前駆物質はＡｒなどの不活性搬送ガスと混合され得、または前駆物質反応ガスである酸素が搬送ガスとして使用され得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して集積回路（ＩＣ）の製造に関する。より詳細には、酸化イリジウムナノチューブを形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、ナノ、マイクロエレクトロメカニカル（ＭＥＭ）、およびナノエレクトロメカニカルＮＥＭ部品の利用分野におけるビルディングブロックとしての潜在的重要性のために、ナノワイヤの製造が探究されている。例えば、Ｃｈａｒｌｅｓ Ｌｉｅｂｅｒと提携した研究者達は、ナノ−コンピューティング システムの構築（ｂｕｉｌｄｉｎｇ）に使用するためのシリコン（Ｓｉ）、シリコン−ゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、ＩｎＰ、およびＧａＮ、などの材料から作られる各種の半導体ナノワイヤの合成（ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）について報告している。他のグループもまた、Ｎｉ、ＮｉＳｉ、Ａｕ、およびＰｔなどの材料で作られた金属ナノワイヤを成長させるためにテンプレート（ｔｅｍｐｌａｔｅ）構造を使用することについて報告している。金属ナノワイヤは電気的相互接続に使用されることが出来、またナノワイヤの比較的鋭いチップ（ｔｉｐ）は電界放出の用途に適している。ＺｎＯ２ナノワイヤは発光素子（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｅｌｅｍｅｎｔ）として潜在的有用性がある。
【０００３】
しかしながら、多孔質材料またはテンプレートを使用することなく、金属ナノワイヤを作成することのできるプロセスは報告されていない。テンプレートは、処理方法にかなりの程度の複雑さを加える。従って、より一層実用的かつ商業的に実行可能な、金属ナノワイヤの形成手段が望まれる。テンプレートを使用せずに有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）法により、酸化イリジウム（ＩｒＯ２）のナノワイヤが成長させられるならば、それは特に有用である。ＩｒＯ２は、すでにＤＲＡＭおよびＦｅＲＡＭの用途で広く使用されている導電性の金属酸化物であり、それ故にその使用は、従来のＩＣ製造に容易に取り入れられ得る。ＩｒＯ２は、高温のＯ２の環境条件においても安定した電気的および化学的性質を有するために、導電性電極として使用され得る。ＩｒＯ２はまたｐＨセンサー材料としても使用され得る。Ｉｒの薄いフィルムはＰＶＤ法により容易に堆積されることができ、それは優れた多結晶構造および強い（１１１）方位（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）を有する。ＩｒＯ２はその後、Ｉｒフィルムを酸化することにより形成され得、または、それは酸素に接する高温での反応的スパッタリング法を用いて直接的に形成され得る。ＩｒおよびＩｒＯ２の薄いフィルムを成長させるＣＶＤ法が、最近開発されている。ＣＶＤ処理においては、良好な成分調整を維持することが比較的容易であり、またその方法は良好なステップカバレージを提供することが知られている。
【０００４】
Ｒｅｕｉ−Ｓａｎ Ｃｈｅｎらは、（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）前駆物質を使用するＭＯＣＶＤ法によるＩｒＯ２ナノロッドの製造（ｍａｋｉｎｇ）について論ずる論文を出版している。彼らはまた、電界放出の用途におけるＩｒＯ２ナノロッドの使用可能性について探究した。彼らが成長させたナノロッドは長さ数マイクロメートルで、直径約１００ナノメートル（ｎｍ）のものであった。しかしながら、同様の垂直方向に整列したＩｒＯ２ナノロッドを繰り返し得ることに成功した実験の結果では、これらの構造が鋭いチップを示すものの、その結晶構造は非晶質または多結晶質であることを示す。この結晶構造は欠陥、または高い転移密度の結果であり、成長の過程で拡散が不十分でありシャドウイング（ｓｈａｄｏｗｉｎｇ）の影響を打ち消すことが出来なかった事実に起因し、それはナノロッドの軸、またはロッドの底部部分よりもナノロッドのチップにより多くの前駆物質を供給する働きをする。
【０００５】
中空のナノチューブ構造を形成するために、ＭＯＣＶＤ処理において、酸化イリジウムナノロッドをクラスターに成長させることができることは、有益である。
【０００６】
中空のナノチューブを、テンプレートを使用することなく形成することができることは、有益である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願は、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴａＮ、あるいはＳｉＯ２基板上に、中空のナノチューブを作るための、ＩｒＯｘナノチップのクラスター成長について記述する。成長の長さ、密度、および垂直の向きは温度、圧力、流量、基板の材料、および時間の変数によって制御されることができる。
【０００８】
従って、酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）ナノチューブを形成するめの方法が提供される。その方法は、基板を提供することと、（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）前駆物質を導入することと、前駆物質反応ガスとして酸素を導入することと、１Ｔｏｒｒから５０Ｔｏｒｒの範囲内の最終圧力を確立することと、２００℃から５００℃の範囲内の基板またはチャンバーの温度を確立することと、有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）処理を使用して基板表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させることとを包含する。
【０００９】
代表的には、（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）前駆物質は、アンプルの中で６０℃から９０℃の範囲内の第１の温度に初期加熱され、そして第１の温度は前駆物質を導入する移送ラインの中で保持される。前駆物質はＡｒのような不活性移送ガスと混合され得、または前駆物質反応ガスである酸素が移送ガスとして使用され得る。いかなる移送方法においても、前駆物質および移送ガスは５０から５００標準立方センチメートル毎分（ｓｃｃｍ）の範囲内の流量で導入される。
【００１０】
一局面においては、ＩｒＯｘ中空ナノチューブは四角の断面形状を有する。直径は１００Åから１マイクロメートルの範囲内にあり、ナノチューブの長さは５００Åから２マイクロメートルの範囲内にある。従ってナノチューブは１：１から５０：１の範囲内のアスペクト比（長さ対幅）を有する。ナノチューブの四角の中空の形状は、チップを有する隣り合うナノロッドのクラスターを成長させることと、４個で代表されるナノロッドのチップをマージ（ｍｅｒｇｅ）することと、マージされたチップのクラスターを成長させて閉じたチューブ構造を生成することとの結果として得られる。
【００１１】
本発明は、さらに以下の手段を提供する。
【００１２】
（項目１）
酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）ナノチューブを形成する方法であって、
表面を有する基板を提供することと、
（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）前駆物質を導入することと、
有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）処理を使用し、該基板の表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させること
を包含する、方法。
【００１３】
（項目２）
前駆物質反応ガスとして酸素を導入することをさらに包含する、項目１に記載の方法。
【００１４】
（項目３）
１Ｔｏｒｒから５０Ｔｏｒｒの範囲内の最終圧力を確立することをさらに包含する、項目２に記載の方法。
【００１５】
（項目４）
上記前駆物質を導入することに先立ち、１×１０−８Ｔｏｒｒから１×１０−３Ｔｏｒｒの範囲内のベース圧力を確立することをさらに包含する、項目３に記載の方法。
【００１６】
（項目５）
前駆物質反応ガスとして酸素を導入することは、上記ベース圧力を最終圧力に向けて増加させるために酸素を加えることを含み、
前駆物質を導入することは、該最終圧力が到達された後に前駆物質を導入することを含む、
項目４に記載の方法。
【００１７】
（項目６）
最終圧力を確立することは、酸素および前駆物質を同時に加え、上記ベース圧力を上記最終圧力に向けて増加させることを含む、項目４に記載の方法。
【００１８】
（項目７）
上記（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）前駆物質を導入することは、
６０℃から９０℃の範囲内の第１の温度に上記前駆物質を初期加熱することと、
上記前駆物質を導入する移送ラインの中において該第１の温度を保持することと、
上記前駆物質を搬送ガスと混合することと
含む、項目２に記載の方法。
【００１９】
（項目８）
上記前駆物質を搬送ガスと混合することは、Ａｒおよび酸素を含むグループから選択された搬送ガスと混合することを含む、項目７に記載の方法。
【００２０】
（項目９）
上記（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）前駆物質を導入することは、５０標準立方センチメートル毎分（ｓｃｃｍ）から５００ｓｃｃｍの範囲内の流量で、上記前駆物質および搬送ガスを導入することを含む、項目７に記載の方法。
【００２１】
（項目１０）
前駆物質反応ガスとして酸素を導入することは、５０ｓｃｃｍから５００ｓｃｃｍの範囲内の流量で酸素を導入することを含む、項目２に記載の方法。
【００２２】
（項目１１）
１Ｔｏｒｒから５０Ｔｏｒｒの範囲内の最終圧力を確立することは、３０Ｔｏｒｒから５０Ｔｏｒｒの範囲内の最終圧力を確立することを含む、項目３に記載の方法。
【００２３】
（項目１２）
２００℃から５００℃の範囲内の基板温度を確立することをさらに包含する、項目２に記載の方法。
【００２４】
（項目１３）
上記基板の表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させることは、四角の断面形状を有するナノチューブを成長させることを含む、項目１に記載の方法。
【００２５】
（項目１４）
上記基板の表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させることは、１００Åから１マイクロメートルの範囲内の直径を有するナノチューブを成長させることを含む、項目１に記載の方法。
【００２６】
（項目１５）
上記基板の表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させることは、１：１から５０：１の範囲内のアスペクト比（長さ対幅）を有するナノチューブを成長させることを含む、項目１に記載の方法。
【００２７】
（項目１６）
上記基板の表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させることは、
端部を有する隣り合うナノチップのクラスターを成長させることと、
該ナノチップの端部をマージすることと、
端部をマージされた該クラスターを成長させ、閉じたチューブ構造を生成することとを含む、項目１に記載の方法。
【００２８】
（項目１７）
上記ナノチップの端部をマージすることは、上記クラスターの中から４個の端部をマージすることを含む、項目１６に記載の方法。
【００２９】
（項目１８）
表面を有する基板を提供することは、ＴｉＮ、ＴａＮ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｉ、およびＳｉＯ２を含むグループから選択された材料から作られた基板を提供することを含む、項目１に記載の方法。
【００３０】
（項目１９）
上記基板の表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させることは、５００Åから２マイクロメートルの範囲内の長さを有するナノチューブを成長させることを含む、項目１に記載の方法。
【００３１】
（項目２０）
酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）のナノチューブであって、
結合された端部を有する複数のクラスターＩｒＯｘナノチップと、
該ナノチップの間に形成された中空の空洞とを備え、
ＩｒＯｘ中空ナノチューブが形成される、ナノチューブ。
【００３２】
（項目２１）
上記中空ナノチューブは、四角の断面形状を有する、項目２０に記載のナノチューブ。
【００３３】
（項目２２）
上記中空ナノチューブは、１００Åから１マイクロメートルの範囲内の直径を有する、項目２０に記載のナノチューブ。
【００３４】
（項目２３）
上記中空ナノチューブは、１：１から５０：１の範囲内のアスペクト比（長さ対幅）を有する、項目２０に記載のナノチューブ。
【００３５】
（項目２４）
４個のナノチップの端部が結合されて中空ナノチューブを形成している、項目２０に記載のナノチューブ。
【００３６】
（項目２５）
上記ナノチューブは、５００Åから２マイクロメートルの範囲内の長さを有する、項目２０に記載のナノチューブ。
【００３７】
上述された方法の追加の詳細およびＩｒＯｘナノチューブ装置は以下に記述される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
図１は、酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）ナノチューブの部分的断面の側面図である。「ｘ」の値は２であり得るが、それはＩｒが完全に酸化されている場合であり、Ｉｒが不完全に酸化されている場合は、ゼロに近づく値であり得る。ナノチューブは、結合された端部１０２を有する複数のクラスターＩｒＯｘナノチップ（ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ＩｒＯｘ ｎａｎｏｔｉｐｓ）を備える。ナノチューブ１０８の部分を形成するナノチップ１０４および１０６が示されている。ナノチップ１１０および１１２はナノチューブ１１４の部分を形成する。ナノチップの端部はＩｒＯｘの中空ナノチューブを形成するように結合されている（図２を参照）。ナノチューブ１０８および１１４は、５００Åから２マイクロメートルの範囲で変化する長さ１１６を有し得る。ある局面では、ナノチューブは多結晶質構造および（１０１）方位を有する。隣り合うナノチューブの長さは、必ずしも一様である必要はないことに、留意する。むしろ、隣り合うナノチューブの長さは変わり得る。
【００３９】
図２は、図１のナノチューブの部分的断面の平面図である。この図の中で、ナノチューブ１０８がナノチップ２００および２０２を付加することにより形成されたことを、認識できる。ナノチューブ１１４は付加されたナノチップ２０４から形成されている。典型的には、ナノチューブは、四角の断面形状（ｓｑｕａｒｅ−ｓｈａｐｅｄ ｄｉａｍｅｔｅｒ）と共にその中空の性状を与えるために、４個のナノチップから作られる。ナノチューブ１０８は、ナノチップの間に形成された空洞２０６、および断面寸法２０８と共に示されている。示されるように、空間２０６もまた四角の形状を有する。３−ナノチップおよび４−ナノチップのナノチューブのみが示されているが、ナノチューブはいかなる特定の数のナノチップにも必ずしも限定されないことに、留意する。ナノチューブ１本あたりのナノチップの数の選択は、ナノチューブ断面寸法２０８および空間２０６の寸法を定める助けとなる。いくつかの局面では、中空ナノチューブ１０８は、１００Åから１マイクロメートルの範囲の断面寸法２０８を有する。図１および図２の両方を考慮し、中空ナノチューブ１０８または１１４は、１：１から５０：１の範囲のアスペクト比（長さ対幅）を有する。隣り合うナノチューブの断面寸法およびナノチューブ１本あたりのナノチップの数は、同一である必要はなく、変わり得る。
【００４０】
（機能に関する説明）
ＩｒＯｘナノチューブは、ＴｉＮ、ＴａＮ、Ｔｉ、Ｔａ、およびＳｉＯ２基板上に、成功裡に成長させられてきた。（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）が前駆物質として使用される。前駆物質および移送ライン（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｌｉｎｅ）は共に６０℃〜９０℃の一定温度に保たれる。流量５０ｓｃｃｍ〜５００ｓｃｃｍの高純度酸素を、Ｉｒ前駆物質のアンプル（ａｍｐｕｌｅ）を介して搬送ガス（ｃａｒｒｉｅｒ ｇａｓ）として使用することができる。前駆物質の濃度を薄めるために、あるいは前駆物質の合計流量を増加するために、追加の純酸素ラインを、追設することができる。ナノチューブの核形成を促進するために、より高い初期のチャンバー圧力が、また使用され得る。一般的にベース圧力は、成長チャンバーを可能な限り清浄に保つように、初期に確立される。つぎに、チャンバーは酸素のみ、または酸素と前駆物質とにより、その圧力が１Ｔｏｒｒ〜５０Ｔｏｒｒの範囲となるように満たされる。チャンバー内の成長温度は２００℃〜５００℃であり、チャンバーの圧力は成長の間を通じて１Ｔｏｒｒ〜５０Ｔｏｒｒに保たれる。
【００４１】
図３Ａおよび図３Ｂは、ＳｉＯ２基板上に形成された四角の形状のＩｒＯｘナノチューブを示す写真である。
【００４２】
図４Ａおよび図４Ｂは、ＴａＮ基板上に成長したＩｒＯｘナノチューブを示す写真である。ＴａＮ層の厚さは約１０ｎｍである。成長温度、圧力、および前駆物質供給量を選択することにより、ＩｒＯｘナノチップのクラスターの作用を制御することができることに注目することは興味深い。上に指摘したとおり、４個のナノチップがクラスターとなり閉じたチューブを形成するように成長することができる。
【００４３】
図５は、クラスター化の前の、個別のナノチップを撮影した写真である。
【００４４】
図６は、ナノチップがナノチューブに成るためのクラスター化の過程を開始したときの、ナノチップを撮影した写真である。
【００４５】
図７は、酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）ナノチューブを形成する方法のフローチャートである。わかりやすさのために、この方法は一連の付番されたステップとして描かれているが、明白に述べられた場合を除いては、番号から順番を推測してはならない。これらのステップのいくつかは省かれる、平行して行われる、あるいは厳密な並び順序を保つことが要求されずに行われることがあり得ることを、理解すべきである。形成方法はステップ７００から始まる。
【００４６】
ステップ７０２は、ＴｉＮ、ＴａＮ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｉ、またはＳｉＯ２などの材料から作られる表面を有する基板を提供する。しかしながら、本方法は、ここに列記された基板材料に必ずしも限定されないことに、注意する必要がある。ステップ７０４は、基板、あるいはチャンバーの温度を２００℃から５００℃の範囲内に確立する。ステップ７０６は、前駆物質反応ガスとして、酸素を導入する。ステップ７０８は、最終圧力を１から５０Ｔｏｒｒの範囲内に確立する。一局面においては、最終圧力は３０から５０Ｔｏｒｒの範囲内にある。ステップ７１０は、（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）前駆物質を導入する。ステップ７１２は、有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）処理を使用することにより、ＩｒＯｘ中空ナノチューブを基板表面から成長させる。
【００４７】
一局面においては、前駆物質の導入（ステップ７１０）に先立って、ステップ７０５が、ベース圧力を１×１０−８から１×１０−３Ｔｏｒｒの範囲内に確立する。ある変化例（ｖａｒｉａｔｉｏｎ）では、最終圧力は以下のように確立される。ステップ７０６は酸素を加え、それによりベース力を最終圧力に向けて増加させる。ステップ７０８で最終圧力が到達された後に、ステップ７１０で前駆物質が導入される。すなわち、ステップ７０８の次にステップ７１０がなされる。代替としては、酸素および前駆物質を同時に加えることにより、ベース圧力を最終圧力に向けて増加させることの結果として、最終圧力はステップ７０８で確立される。この場合は、ステップ７０８はステップ７０６および７１０の同時実行の結果として行われる。
【００４８】
一局面においては、ステップ７１０における（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）前駆物質の導入は、サブステップを含む。ステップ７１０ａは、前駆物質を６０℃から９０℃の範囲内の最初の温度に初期加熱する。ステップ７１０ｂは、前駆物質を導入する移送ラインの中において最初の温度を保つ。ステップ７１０ｃは、前駆物質を搬送ガスと混合する。例えば、搬送ガスはＡｒまたは酸素であり得る。
【００４９】
搬送ガスが酸素である場合には、ステップ７０６および７１０は統合され得る。しかし酸素が搬送ガスとして使用される場合にも、前駆物質から分離されたラインを経て酸素が導入され得る。酸素が搬送ガスでない場合には、酸素は分離されたラインを経て導入される（ステップ７０６はステップ７１０とは別個のものとなる）。いかなる導入法においても、全体の酸素の流量は代表的には５０から５００ｓｃｃｍの範囲内である。同様に、前駆物質および搬送ガス（ステップ７１０）は５０から５００ｓｃｃｍの範囲内の流量で導入される。
【００５０】
他の一局面においては、ステップ７１２において、基板表面からのＩｒＯｘ中空ナノチューブの成長は、四角の断面形状のナノチューブの成長を含む。異なる局面においては、ステップ７１２は、直径１００Åから１マイクロメートルの範囲のナノチューブを成長させる。一局面においては、ステップ７１２は、５００Åから２マイクロメートルの長さを有するナノチューブを成長させる。その結果、ナノチューブは１：１から５０：１の範囲内のアスペクト比（長さ対幅）を有し得る。
【００５１】
他の一局面においては、ステップ７１２におけるＩｒＯｘ中空ナノチューブの成長は、サブステップを含む。ステップ７１２ａは、端部を有する隣り合うナノチップのクラスターを成長させる。ステップ７１２ｂは、ナノチップの端部を結合する。ステップ７１２ｃは、端部を結合されたクラスターを成長させ、閉じたチューブ構造を生成する。一局面においては、ステップ７１２ｂは、クラスターから４個の端部を結合する。
【００５２】
ＩｒＯｘナノチューブ、および中空のＩｒＯｘナノチューブ構造の製造方法が提供されてきた。本発明を説明するために、いくつかの材料および処理方法の詳細が提示されてきた。しかしながら、本発明は、これらの例示されたもののみに限定されるものではない。装置の例は提供されなかったものの、本発明はＲＡＭ、ＦｅＲＡＭ、フィールド電極、ｐＨセンサー、およびナノコンピュータの利用分野に応用性を有することが認識されるべきである。本発明の他の変更および他の実施形態は、当業者によって想起されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）ナノチューブの部分的断面の側面図である。
【図２】図１のナノチューブの部分的断面の平面図である。
【図３】図３Ａおよび図３Ｂは、ＳｉＯ２基板の上に形成されたＩｒＯｘナノチューブの四角の形状を示す写真である。
【図４】図４Ａおよび図４Ｂは、ＴａＮ基板に上に成長したＩｒＯｘナノチューブを示す写真である。
【図５】クラスター化する以前の個別のナノチップを撮影した写真である。
【図６】ナノチップがナノチューブに成るためのクラスター化の過程を開始したときの、ナノチップを撮影した写真である。
【図７】酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）ナノチューブを形成する方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１０４、１０６、１１０、１１２、２００、２０２、２０４ ナノチップ
１０８、１１４ ナノチューブ
１１６ ナノチューブの長さ
２０６ ナノチューブの空洞
２０８ ナノチューブの直径
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して集積回路（ＩＣ）の製造に関する。より詳細には、酸化イリジウムナノチューブを形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、ナノ、マイクロエレクトロメカニカル（ＭＥＭ）、およびナノエレクトロメカニカルＮＥＭ部品の利用分野におけるビルディングブロックとしての潜在的重要性のために、ナノワイヤの製造が探究されている。例えば、Ｃｈａｒｌｅｓ Ｌｉｅｂｅｒと提携した研究者達は、ナノ−コンピューティング システムの構築（ｂｕｉｌｄｉｎｇ）に使用するためのシリコン（Ｓｉ）、シリコン−ゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、ＩｎＰ、およびＧａＮ、などの材料から作られる各種の半導体ナノワイヤの合成（ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ）について報告している。他のグループもまた、Ｎｉ、ＮｉＳｉ、Ａｕ、およびＰｔなどの材料で作られた金属ナノワイヤを成長させるためにテンプレート（ｔｅｍｐｌａｔｅ）構造を使用することについて報告している。金属ナノワイヤは電気的相互接続に使用されることが出来、またナノワイヤの比較的鋭いチップ（ｔｉｐ）は電界放出の用途に適している。ＺｎＯ２ナノワイヤは発光素子（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｅｌｅｍｅｎｔ）として潜在的有用性がある。
【０００３】
しかしながら、多孔質材料またはテンプレートを使用することなく、金属ナノワイヤを作成することのできるプロセスは報告されていない。テンプレートは、処理方法にかなりの程度の複雑さを加える。従って、より一層実用的かつ商業的に実行可能な、金属ナノワイヤの形成手段が望まれる。テンプレートを使用せずに有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）法により、酸化イリジウム（ＩｒＯ２）のナノワイヤが成長させられるならば、それは特に有用である。ＩｒＯ２は、すでにＤＲＡＭおよびＦｅＲＡＭの用途で広く使用されている導電性の金属酸化物であり、それ故にその使用は、従来のＩＣ製造に容易に取り入れられ得る。ＩｒＯ２は、高温のＯ２の環境条件においても安定した電気的および化学的性質を有するために、導電性電極として使用され得る。ＩｒＯ２はまたｐＨセンサー材料としても使用され得る。Ｉｒの薄いフィルムはＰＶＤ法により容易に堆積されることができ、それは優れた多結晶構造および強い（１１１）方位（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）を有する。ＩｒＯ２はその後、Ｉｒフィルムを酸化することにより形成され得、または、それは酸素に接する高温での反応的スパッタリング法を用いて直接的に形成され得る。ＩｒおよびＩｒＯ２の薄いフィルムを成長させるＣＶＤ法が、最近開発されている。ＣＶＤ処理においては、良好な成分調整を維持することが比較的容易であり、またその方法は良好なステップカバレージを提供することが知られている。
【０００４】
Ｒｅｕｉ−Ｓａｎ Ｃｈｅｎらは、（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）前駆物質を使用するＭＯＣＶＤ法によるＩｒＯ２ナノロッドの製造（ｍａｋｉｎｇ）について論ずる論文を出版している。彼らはまた、電界放出の用途におけるＩｒＯ２ナノロッドの使用可能性について探究した。彼らが成長させたナノロッドは長さ数マイクロメートルで、直径約１００ナノメートル（ｎｍ）のものであった。しかしながら、同様の垂直方向に整列したＩｒＯ２ナノロッドを繰り返し得ることに成功した実験の結果では、これらの構造が鋭いチップを示すものの、その結晶構造は非晶質または多結晶質であることを示す。この結晶構造は欠陥、または高い転移密度の結果であり、成長の過程で拡散が不十分でありシャドウイング（ｓｈａｄｏｗｉｎｇ）の影響を打ち消すことが出来なかった事実に起因し、それはナノロッドの軸、またはロッドの底部部分よりもナノロッドのチップにより多くの前駆物質を供給する働きをする。
【０００５】
中空のナノチューブ構造を形成するために、ＭＯＣＶＤ処理において、酸化イリジウムナノロッドをクラスターに成長させることができることは、有益である。
【０００６】
中空のナノチューブを、テンプレートを使用することなく形成することができることは、有益である。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願は、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴａＮ、あるいはＳｉＯ２基板上に、中空のナノチューブを作るための、ＩｒＯｘナノチップのクラスター成長について記述する。成長の長さ、密度、および垂直の向きは温度、圧力、流量、基板の材料、および時間の変数によって制御されることができる。
【０００８】
従って、酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）ナノチューブを形成するめの方法が提供される。その方法は、基板を提供することと、（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）前駆物質を導入することと、前駆物質反応ガスとして酸素を導入することと、１Ｔｏｒｒから５０Ｔｏｒｒの範囲内の最終圧力を確立することと、２００℃から５００℃の範囲内の基板またはチャンバーの温度を確立することと、有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）処理を使用して基板表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させることとを包含する。
【０００９】
代表的には、（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）前駆物質は、アンプルの中で６０℃から９０℃の範囲内の第１の温度に初期加熱され、そして第１の温度は前駆物質を導入する移送ラインの中で保持される。前駆物質はＡｒのような不活性移送ガスと混合され得、または前駆物質反応ガスである酸素が移送ガスとして使用され得る。いかなる移送方法においても、前駆物質および移送ガスは５０から５００標準立方センチメートル毎分（ｓｃｃｍ）の範囲内の流量で導入される。
【００１０】
一局面においては、ＩｒＯｘ中空ナノチューブは四角の断面形状を有する。直径は１００Åから１マイクロメートルの範囲内にあり、ナノチューブの長さは５００Åから２マイクロメートルの範囲内にある。従ってナノチューブは１：１から５０：１の範囲内のアスペクト比（長さ対幅）を有する。ナノチューブの四角の中空の形状は、チップを有する隣り合うナノロッドのクラスターを成長させることと、４個で代表されるナノロッドのチップをマージ（ｍｅｒｇｅ）することと、マージされたチップのクラスターを成長させて閉じたチューブ構造を生成することとの結果として得られる。
【００１１】
本発明は、さらに以下の手段を提供する。
【００１２】
（項目１）
酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）ナノチューブを形成する方法であって、
表面を有する基板を提供することと、
（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）前駆物質を導入することと、
有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）処理を使用し、該基板の表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させること
を包含する、方法。
【００１３】
（項目２）
前駆物質反応ガスとして酸素を導入することをさらに包含する、項目１に記載の方法。
【００１４】
（項目３）
１Ｔｏｒｒから５０Ｔｏｒｒの範囲内の最終圧力を確立することをさらに包含する、項目２に記載の方法。
【００１５】
（項目４）
上記前駆物質を導入することに先立ち、１×１０−８Ｔｏｒｒから１×１０−３Ｔｏｒｒの範囲内のベース圧力を確立することをさらに包含する、項目３に記載の方法。
【００１６】
（項目５）
前駆物質反応ガスとして酸素を導入することは、上記ベース圧力を最終圧力に向けて増加させるために酸素を加えることを含み、
前駆物質を導入することは、該最終圧力が到達された後に前駆物質を導入することを含む、
項目４に記載の方法。
【００１７】
（項目６）
最終圧力を確立することは、酸素および前駆物質を同時に加え、上記ベース圧力を上記最終圧力に向けて増加させることを含む、項目４に記載の方法。
【００１８】
（項目７）
上記（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）前駆物質を導入することは、
６０℃から９０℃の範囲内の第１の温度に上記前駆物質を初期加熱することと、
上記前駆物質を導入する移送ラインの中において該第１の温度を保持することと、
上記前駆物質を搬送ガスと混合することと
含む、項目２に記載の方法。
【００１９】
（項目８）
上記前駆物質を搬送ガスと混合することは、Ａｒおよび酸素を含むグループから選択された搬送ガスと混合することを含む、項目７に記載の方法。
【００２０】
（項目９）
上記（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）前駆物質を導入することは、５０標準立方センチメートル毎分（ｓｃｃｍ）から５００ｓｃｃｍの範囲内の流量で、上記前駆物質および搬送ガスを導入することを含む、項目７に記載の方法。
【００２１】
（項目１０）
前駆物質反応ガスとして酸素を導入することは、５０ｓｃｃｍから５００ｓｃｃｍの範囲内の流量で酸素を導入することを含む、項目２に記載の方法。
【００２２】
（項目１１）
１Ｔｏｒｒから５０Ｔｏｒｒの範囲内の最終圧力を確立することは、３０Ｔｏｒｒから５０Ｔｏｒｒの範囲内の最終圧力を確立することを含む、項目３に記載の方法。
【００２３】
（項目１２）
２００℃から５００℃の範囲内の基板温度を確立することをさらに包含する、項目２に記載の方法。
【００２４】
（項目１３）
上記基板の表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させることは、四角の断面形状を有するナノチューブを成長させることを含む、項目１に記載の方法。
【００２５】
（項目１４）
上記基板の表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させることは、１００Åから１マイクロメートルの範囲内の直径を有するナノチューブを成長させることを含む、項目１に記載の方法。
【００２６】
（項目１５）
上記基板の表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させることは、１：１から５０：１の範囲内のアスペクト比（長さ対幅）を有するナノチューブを成長させることを含む、項目１に記載の方法。
【００２７】
（項目１６）
上記基板の表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させることは、
端部を有する隣り合うナノチップのクラスターを成長させることと、
該ナノチップの端部をマージすることと、
端部をマージされた該クラスターを成長させ、閉じたチューブ構造を生成することとを含む、項目１に記載の方法。
【００２８】
（項目１７）
上記ナノチップの端部をマージすることは、上記クラスターの中から４個の端部をマージすることを含む、項目１６に記載の方法。
【００２９】
（項目１８）
表面を有する基板を提供することは、ＴｉＮ、ＴａＮ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｉ、およびＳｉＯ２を含むグループから選択された材料から作られた基板を提供することを含む、項目１に記載の方法。
【００３０】
（項目１９）
上記基板の表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させることは、５００Åから２マイクロメートルの範囲内の長さを有するナノチューブを成長させることを含む、項目１に記載の方法。
【００３１】
（項目２０）
酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）のナノチューブであって、
結合された端部を有する複数のクラスターＩｒＯｘナノチップと、
該ナノチップの間に形成された中空の空洞とを備え、
ＩｒＯｘ中空ナノチューブが形成される、ナノチューブ。
【００３２】
（項目２１）
上記中空ナノチューブは、四角の断面形状を有する、項目２０に記載のナノチューブ。
【００３３】
（項目２２）
上記中空ナノチューブは、１００Åから１マイクロメートルの範囲内の直径を有する、項目２０に記載のナノチューブ。
【００３４】
（項目２３）
上記中空ナノチューブは、１：１から５０：１の範囲内のアスペクト比（長さ対幅）を有する、項目２０に記載のナノチューブ。
【００３５】
（項目２４）
４個のナノチップの端部が結合されて中空ナノチューブを形成している、項目２０に記載のナノチューブ。
【００３６】
（項目２５）
上記ナノチューブは、５００Åから２マイクロメートルの範囲内の長さを有する、項目２０に記載のナノチューブ。
【００３７】
上述された方法の追加の詳細およびＩｒＯｘナノチューブ装置は以下に記述される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
図１は、酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）ナノチューブの部分的断面の側面図である。「ｘ」の値は２であり得るが、それはＩｒが完全に酸化されている場合であり、Ｉｒが不完全に酸化されている場合は、ゼロに近づく値であり得る。ナノチューブは、結合された端部１０２を有する複数のクラスターＩｒＯｘナノチップ（ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ ＩｒＯｘ ｎａｎｏｔｉｐｓ）を備える。ナノチューブ１０８の部分を形成するナノチップ１０４および１０６が示されている。ナノチップ１１０および１１２はナノチューブ１１４の部分を形成する。ナノチップの端部はＩｒＯｘの中空ナノチューブを形成するように結合されている（図２を参照）。ナノチューブ１０８および１１４は、５００Åから２マイクロメートルの範囲で変化する長さ１１６を有し得る。ある局面では、ナノチューブは多結晶質構造および（１０１）方位を有する。隣り合うナノチューブの長さは、必ずしも一様である必要はないことに、留意する。むしろ、隣り合うナノチューブの長さは変わり得る。
【００３９】
図２は、図１のナノチューブの部分的断面の平面図である。この図の中で、ナノチューブ１０８がナノチップ２００および２０２を付加することにより形成されたことを、認識できる。ナノチューブ１１４は付加されたナノチップ２０４から形成されている。典型的には、ナノチューブは、四角の断面形状（ｓｑｕａｒｅ−ｓｈａｐｅｄ ｄｉａｍｅｔｅｒ）と共にその中空の性状を与えるために、４個のナノチップから作られる。ナノチューブ１０８は、ナノチップの間に形成された空洞２０６、および断面寸法２０８と共に示されている。示されるように、空間２０６もまた四角の形状を有する。３−ナノチップおよび４−ナノチップのナノチューブのみが示されているが、ナノチューブはいかなる特定の数のナノチップにも必ずしも限定されないことに、留意する。ナノチューブ１本あたりのナノチップの数の選択は、ナノチューブ断面寸法２０８および空間２０６の寸法を定める助けとなる。いくつかの局面では、中空ナノチューブ１０８は、１００Åから１マイクロメートルの範囲の断面寸法２０８を有する。図１および図２の両方を考慮し、中空ナノチューブ１０８または１１４は、１：１から５０：１の範囲のアスペクト比（長さ対幅）を有する。隣り合うナノチューブの断面寸法およびナノチューブ１本あたりのナノチップの数は、同一である必要はなく、変わり得る。
【００４０】
（機能に関する説明）
ＩｒＯｘナノチューブは、ＴｉＮ、ＴａＮ、Ｔｉ、Ｔａ、およびＳｉＯ２基板上に、成功裡に成長させられてきた。（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）が前駆物質として使用される。前駆物質および移送ライン（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｌｉｎｅ）は共に６０℃〜９０℃の一定温度に保たれる。流量５０ｓｃｃｍ〜５００ｓｃｃｍの高純度酸素を、Ｉｒ前駆物質のアンプル（ａｍｐｕｌｅ）を介して搬送ガス（ｃａｒｒｉｅｒ ｇａｓ）として使用することができる。前駆物質の濃度を薄めるために、あるいは前駆物質の合計流量を増加するために、追加の純酸素ラインを、追設することができる。ナノチューブの核形成を促進するために、より高い初期のチャンバー圧力が、また使用され得る。一般的にベース圧力は、成長チャンバーを可能な限り清浄に保つように、初期に確立される。つぎに、チャンバーは酸素のみ、または酸素と前駆物質とにより、その圧力が１Ｔｏｒｒ〜５０Ｔｏｒｒの範囲となるように満たされる。チャンバー内の成長温度は２００℃〜５００℃であり、チャンバーの圧力は成長の間を通じて１Ｔｏｒｒ〜５０Ｔｏｒｒに保たれる。
【００４１】
図３Ａおよび図３Ｂは、ＳｉＯ２基板上に形成された四角の形状のＩｒＯｘナノチューブを示す写真である。
【００４２】
図４Ａおよび図４Ｂは、ＴａＮ基板上に成長したＩｒＯｘナノチューブを示す写真である。ＴａＮ層の厚さは約１０ｎｍである。成長温度、圧力、および前駆物質供給量を選択することにより、ＩｒＯｘナノチップのクラスターの作用を制御することができることに注目することは興味深い。上に指摘したとおり、４個のナノチップがクラスターとなり閉じたチューブを形成するように成長することができる。
【００４３】
図５は、クラスター化の前の、個別のナノチップを撮影した写真である。
【００４４】
図６は、ナノチップがナノチューブに成るためのクラスター化の過程を開始したときの、ナノチップを撮影した写真である。
【００４５】
図７は、酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）ナノチューブを形成する方法のフローチャートである。わかりやすさのために、この方法は一連の付番されたステップとして描かれているが、明白に述べられた場合を除いては、番号から順番を推測してはならない。これらのステップのいくつかは省かれる、平行して行われる、あるいは厳密な並び順序を保つことが要求されずに行われることがあり得ることを、理解すべきである。形成方法はステップ７００から始まる。
【００４６】
ステップ７０２は、ＴｉＮ、ＴａＮ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｉ、またはＳｉＯ２などの材料から作られる表面を有する基板を提供する。しかしながら、本方法は、ここに列記された基板材料に必ずしも限定されないことに、注意する必要がある。ステップ７０４は、基板、あるいはチャンバーの温度を２００℃から５００℃の範囲内に確立する。ステップ７０６は、前駆物質反応ガスとして、酸素を導入する。ステップ７０８は、最終圧力を１から５０Ｔｏｒｒの範囲内に確立する。一局面においては、最終圧力は３０から５０Ｔｏｒｒの範囲内にある。ステップ７１０は、（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）前駆物質を導入する。ステップ７１２は、有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）処理を使用することにより、ＩｒＯｘ中空ナノチューブを基板表面から成長させる。
【００４７】
一局面においては、前駆物質の導入（ステップ７１０）に先立って、ステップ７０５が、ベース圧力を１×１０−８から１×１０−３Ｔｏｒｒの範囲内に確立する。ある変化例（ｖａｒｉａｔｉｏｎ）では、最終圧力は以下のように確立される。ステップ７０６は酸素を加え、それによりベース力を最終圧力に向けて増加させる。ステップ７０８で最終圧力が到達された後に、ステップ７１０で前駆物質が導入される。すなわち、ステップ７０８の次にステップ７１０がなされる。代替としては、酸素および前駆物質を同時に加えることにより、ベース圧力を最終圧力に向けて増加させることの結果として、最終圧力はステップ７０８で確立される。この場合は、ステップ７０８はステップ７０６および７１０の同時実行の結果として行われる。
【００４８】
一局面においては、ステップ７１０における（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）前駆物質の導入は、サブステップを含む。ステップ７１０ａは、前駆物質を６０℃から９０℃の範囲内の最初の温度に初期加熱する。ステップ７１０ｂは、前駆物質を導入する移送ラインの中において最初の温度を保つ。ステップ７１０ｃは、前駆物質を搬送ガスと混合する。例えば、搬送ガスはＡｒまたは酸素であり得る。
【００４９】
搬送ガスが酸素である場合には、ステップ７０６および７１０は統合され得る。しかし酸素が搬送ガスとして使用される場合にも、前駆物質から分離されたラインを経て酸素が導入され得る。酸素が搬送ガスでない場合には、酸素は分離されたラインを経て導入される（ステップ７０６はステップ７１０とは別個のものとなる）。いかなる導入法においても、全体の酸素の流量は代表的には５０から５００ｓｃｃｍの範囲内である。同様に、前駆物質および搬送ガス（ステップ７１０）は５０から５００ｓｃｃｍの範囲内の流量で導入される。
【００５０】
他の一局面においては、ステップ７１２において、基板表面からのＩｒＯｘ中空ナノチューブの成長は、四角の断面形状のナノチューブの成長を含む。異なる局面においては、ステップ７１２は、直径１００Åから１マイクロメートルの範囲のナノチューブを成長させる。一局面においては、ステップ７１２は、５００Åから２マイクロメートルの長さを有するナノチューブを成長させる。その結果、ナノチューブは１：１から５０：１の範囲内のアスペクト比（長さ対幅）を有し得る。
【００５１】
他の一局面においては、ステップ７１２におけるＩｒＯｘ中空ナノチューブの成長は、サブステップを含む。ステップ７１２ａは、端部を有する隣り合うナノチップのクラスターを成長させる。ステップ７１２ｂは、ナノチップの端部を結合する。ステップ７１２ｃは、端部を結合されたクラスターを成長させ、閉じたチューブ構造を生成する。一局面においては、ステップ７１２ｂは、クラスターから４個の端部を結合する。
【００５２】
ＩｒＯｘナノチューブ、および中空のＩｒＯｘナノチューブ構造の製造方法が提供されてきた。本発明を説明するために、いくつかの材料および処理方法の詳細が提示されてきた。しかしながら、本発明は、これらの例示されたもののみに限定されるものではない。装置の例は提供されなかったものの、本発明はＲＡＭ、ＦｅＲＡＭ、フィールド電極、ｐＨセンサー、およびナノコンピュータの利用分野に応用性を有することが認識されるべきである。本発明の他の変更および他の実施形態は、当業者によって想起されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）ナノチューブの部分的断面の側面図である。
【図２】図１のナノチューブの部分的断面の平面図である。
【図３】図３Ａおよび図３Ｂは、ＳｉＯ２基板の上に形成されたＩｒＯｘナノチューブの四角の形状を示す写真である。
【図４】図４Ａおよび図４Ｂは、ＴａＮ基板に上に成長したＩｒＯｘナノチューブを示す写真である。
【図５】クラスター化する以前の個別のナノチップを撮影した写真である。
【図６】ナノチップがナノチューブに成るためのクラスター化の過程を開始したときの、ナノチップを撮影した写真である。
【図７】酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）ナノチューブを形成する方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１０４、１０６、１１０、１１２、２００、２０２、２０４ ナノチップ
１０８、１１４ ナノチューブ
１１６ ナノチューブの長さ
２０６ ナノチューブの空洞
２０８ ナノチューブの直径
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）ナノチューブを形成する方法であって、
表面を有する基板を提供することと、
（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）前駆物質を導入することと、
有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）処理を使用し、該基板の表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させること
を包含する、方法。
【請求項２】
前駆物質反応ガスとして酸素を導入することをさらに包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
１Ｔｏｒｒから５０Ｔｏｒｒの範囲内の最終圧力を確立することをさらに包含する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記前駆物質を導入することに先立ち、１×１０−８Ｔｏｒｒから１×１０−３Ｔｏｒｒの範囲内のベース圧力を確立することをさらに包含する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前駆物質反応ガスとして酸素を導入することは、前記ベース圧力を最終圧力に向けて増加させるために酸素を加えることを含み、
前駆物質を導入することは、該最終圧力が到達された後に前駆物質を導入することを含む、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
最終圧力を確立することは、酸素および前駆物質を同時に加え、前記ベース圧力を前記最終圧力に向けて増加させることを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）前駆物質を導入することは、
６０℃から９０℃の範囲内の第１の温度に前記前駆物質を初期加熱することと、
前記前駆物質を導入する移送ラインの中において該第１の温度を保持することと、
前記前駆物質を搬送ガスと混合することと
含む、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記前駆物質を搬送ガスと混合することは、Ａｒおよび酸素を含むグループから選択された搬送ガスと混合することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）前駆物質を導入することは、５０標準立方センチメートル毎分（ｓｃｃｍ）から５００ｓｃｃｍの範囲内の流量で、前記前駆物質および搬送ガスを導入することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前駆物質反応ガスとして酸素を導入することは、５０ｓｃｃｍから５００ｓｃｃｍの範囲内の流量で酸素を導入することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１１】
１Ｔｏｒｒから５０Ｔｏｒｒの範囲内の最終圧力を確立することは、３０Ｔｏｒｒから５０Ｔｏｒｒの範囲内の最終圧力を確立することを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項１２】
２００℃から５００℃の範囲内の基板温度を確立することをさらに包含する、請求項２に記載の方法。
【請求項１３】
前記基板の表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させることは、四角の断面形状を有するナノチューブを成長させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記基板の表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させることは、１００Åから１マイクロメートルの範囲内の直径を有するナノチューブを成長させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記基板の表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させることは、１：１から５０：１の範囲内のアスペクト比（長さ対幅）を有するナノチューブを成長させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記基板の表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させることは、
端部を有する隣り合うナノチップのクラスターを成長させることと、
該ナノチップの端部をマージすることと、
端部をマージされた該クラスターを成長させ、閉じたチューブ構造を生成することとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記ナノチップの端部をマージすることは、前記クラスターの中から４個の端部をマージすることを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
表面を有する基板を提供することは、ＴｉＮ、ＴａＮ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｉ、およびＳｉＯ２を含むグループから選択された材料から作られた基板を提供することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記基板の表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させることは、５００Åから２マイクロメートルの範囲内の長さを有するナノチューブを成長させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）のナノチューブであって、
結合された端部を有する複数のクラスターＩｒＯｘナノチップと、
該ナノチップの間に形成された中空の空洞とを備え、
ＩｒＯｘ中空ナノチューブが形成される、ナノチューブ。
【請求項２１】
前記中空ナノチューブは、四角の断面形状を有する、請求項２０に記載のナノチューブ。
【請求項２２】
前記中空ナノチューブは、１００Åから１マイクロメートルの範囲内の直径を有する、請求項２０に記載のナノチューブ。
【請求項２３】
前記中空ナノチューブは、１：１から５０：１の範囲内のアスペクト比（長さ対幅）を有する、請求項２０に記載のナノチューブ。
【請求項２４】
４個のナノチップの端部が結合されて中空ナノチューブを形成している、請求項２０に記載のナノチューブ。
【請求項２５】
前記ナノチューブは、５００Åから２マイクロメートルの範囲内の長さを有する、請求項２０に記載のナノチューブ。
【請求項１】
酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）ナノチューブを形成する方法であって、
表面を有する基板を提供することと、
（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）前駆物質を導入することと、
有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）処理を使用し、該基板の表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させること
を包含する、方法。
【請求項２】
前駆物質反応ガスとして酸素を導入することをさらに包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
１Ｔｏｒｒから５０Ｔｏｒｒの範囲内の最終圧力を確立することをさらに包含する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記前駆物質を導入することに先立ち、１×１０−８Ｔｏｒｒから１×１０−３Ｔｏｒｒの範囲内のベース圧力を確立することをさらに包含する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前駆物質反応ガスとして酸素を導入することは、前記ベース圧力を最終圧力に向けて増加させるために酸素を加えることを含み、
前駆物質を導入することは、該最終圧力が到達された後に前駆物質を導入することを含む、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
最終圧力を確立することは、酸素および前駆物質を同時に加え、前記ベース圧力を前記最終圧力に向けて増加させることを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）前駆物質を導入することは、
６０℃から９０℃の範囲内の第１の温度に前記前駆物質を初期加熱することと、
前記前駆物質を導入する移送ラインの中において該第１の温度を保持することと、
前記前駆物質を搬送ガスと混合することと
含む、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記前駆物質を搬送ガスと混合することは、Ａｒおよび酸素を含むグループから選択された搬送ガスと混合することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記（メチルシクロペンタジエニル）（１，５−シクロオクタジエン）イリジウム（Ｉ）前駆物質を導入することは、５０標準立方センチメートル毎分（ｓｃｃｍ）から５００ｓｃｃｍの範囲内の流量で、前記前駆物質および搬送ガスを導入することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前駆物質反応ガスとして酸素を導入することは、５０ｓｃｃｍから５００ｓｃｃｍの範囲内の流量で酸素を導入することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１１】
１Ｔｏｒｒから５０Ｔｏｒｒの範囲内の最終圧力を確立することは、３０Ｔｏｒｒから５０Ｔｏｒｒの範囲内の最終圧力を確立することを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項１２】
２００℃から５００℃の範囲内の基板温度を確立することをさらに包含する、請求項２に記載の方法。
【請求項１３】
前記基板の表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させることは、四角の断面形状を有するナノチューブを成長させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記基板の表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させることは、１００Åから１マイクロメートルの範囲内の直径を有するナノチューブを成長させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記基板の表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させることは、１：１から５０：１の範囲内のアスペクト比（長さ対幅）を有するナノチューブを成長させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記基板の表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させることは、
端部を有する隣り合うナノチップのクラスターを成長させることと、
該ナノチップの端部をマージすることと、
端部をマージされた該クラスターを成長させ、閉じたチューブ構造を生成することとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記ナノチップの端部をマージすることは、前記クラスターの中から４個の端部をマージすることを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
表面を有する基板を提供することは、ＴｉＮ、ＴａＮ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｓｉ、およびＳｉＯ２を含むグループから選択された材料から作られた基板を提供することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記基板の表面からＩｒＯｘ中空ナノチューブを成長させることは、５００Åから２マイクロメートルの範囲内の長さを有するナノチューブを成長させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
酸化イリジウム（ＩｒＯｘ）のナノチューブであって、
結合された端部を有する複数のクラスターＩｒＯｘナノチップと、
該ナノチップの間に形成された中空の空洞とを備え、
ＩｒＯｘ中空ナノチューブが形成される、ナノチューブ。
【請求項２１】
前記中空ナノチューブは、四角の断面形状を有する、請求項２０に記載のナノチューブ。
【請求項２２】
前記中空ナノチューブは、１００Åから１マイクロメートルの範囲内の直径を有する、請求項２０に記載のナノチューブ。
【請求項２３】
前記中空ナノチューブは、１：１から５０：１の範囲内のアスペクト比（長さ対幅）を有する、請求項２０に記載のナノチューブ。
【請求項２４】
４個のナノチップの端部が結合されて中空ナノチューブを形成している、請求項２０に記載のナノチューブ。
【請求項２５】
前記ナノチューブは、５００Åから２マイクロメートルの範囲内の長さを有する、請求項２０に記載のナノチューブ。
【図１】
【図２】
【図７】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図７】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１１７５２０（Ｐ２００６−１１７５２０Ａ）
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３００９３４（Ｐ２００５−３００９３４）
【出願日】平成１７年１０月１４日（２００５．１０．１４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月１４日（２００５．１０．１４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]