JP5519936B2 - ナノ構造体に基づく相互接続および熱の散逸体 - Google Patents
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Description
この出願は、2005年8月26日付けのスウェーデンへの仮出願第0501888−2号、2006年2月10日付けの米国仮出願第60/772,449号および2006年4月25日付けの米国仮出願第11/412,060号の優先権の特典を主張するものであり、それらの出願全ては、援用することによってその全体が本件に取り入れられる。
本発明は、広くはナノ構造体およびその成長方法に関する。より詳しくは、本発明はカーボンナノファイバーのようなナノ構造体の成長を制御する方法であって、それによって、そのようなナノ構造体を相互接続および熱の散逸媒体として用いる半導体装置の製造が可能となる方法に関する。
伝統的なCMOSデバイスは、絶え間ない縮小化の努力によって、デバイスの特性が量子現象によって左右されるという限界にまで達しており、そのような事象においては、完全な制御を達成するのが不可能である。このために、現存するCMOSデバイスと少なくとも同等であるか、より良い性能を有するデバイスを、より良く制御して作製する代替の新しい材料を見出すことが必要となっている。
導電基板と、該導電基板によって支えられるナノ構造体と、該導電基板と該ナノ構造体との間の複数の中間層であって、該ナノ構造体の形態に影響する少なくとも一つの層と、該導電基板と該ナノ構造体との間の界面の電気特性に影響する少なくとも一つの層とを含む該複数の中間層とを備えるナノ構造体組み立て体である。
(概要)
本発明は、カーボンナノ構造体に基づく相互接続および熱の散逸体ならびにそれらを作るプロセスを目的としたものである。ナノ構造体は、導電基板または絶縁基板上に単独で作られても良いし、アレイとして作られてもよい。ここで、導電基板または絶縁基板と言う場合には、それら導電基板または絶縁基板は、半導体の支持体、例えばシリコンウェハやダイのような支持体上に備わっていても良いことを理解すべきである。とりわけ、本発明のプロセスによると、基板とナノ構造体のベースとの間にある材料および材料の順序を選択することで、ナノ構造体と基板との間の界面の種々の特性、ナノ構造体の本体の特性およびナノ構造体の先端の構成を制御することが可能となる。ナノ構造体は、基板から上方に垂直にまたはほぼ垂直に成長する柱を形成するのが好ましい。しかしながら、これによって、ナノ構造体が基板から他の角度で成長する、例えば基板と平行に、または90°以外の傾斜角で成長する可能性が除外されるものではない。
(ナノ構造体)
(界面)
本発明には、基板から成長するナノ構造体とその間に位置する界面層が含まれ、以下の特性を有する。基板は、好ましくは、金属層であって支持体上に配置される。その支持体は、典型的には、薄膜技術で用いられる、シリコンまたはその他の半導体材料、ガラスまたは適当なフレキシブル重合体のウェハである。金属は、モリブデン、タングステン、白金、パラジウムおよびタンタルからなる群から選択される。金属層の厚さは、好ましくは1nmから1μmの範囲にあり、より好ましくは1nmから50nmの範囲にある。金属層は、好ましくは、当技術分野で周知のいくつかの方法のうちの一つによって堆積され、その方法には、熱または真空蒸着、分子線エピタキシャルおよび電子線蒸着のような蒸着方法と、当技術分野で周知のいくつかのスパッタリング方法のいずれかのようなグロー放電方法と、CVDのような気相成長法、イオン注入、メッキのような液層成長法および液相エピタキシャルを含む化学方法とが含まれるが、それらに限定されるものではない。堆積技術の例については、薄膜蒸着ハンドブック、K.セシャン編、第二版(ウィリアムアンドリュー社、2002年)を参照のこと。
本発明は、さらにナノ構造体を形成するプロセスを備える。そのプロセスは、まず基板上に電極を堆積することを含む。その基板は、ここでさらに説明するとおりシリコンのウェハであり、好ましくは、酸化物、例えば、SiO2のような絶縁被覆を有する。電極は、ナノ構造体の下層として機能し、導電材料、好ましくはモリブデン、ニオブまたはタングステンのような金属からなる。電極を堆積する方法は、当業者になじみのある任意のものであり得るが、好ましくは、電子線蒸着のような方法である。電極層は、10nm厚と100nm厚の間であって、好ましくは50nm厚である。
図13には、CMOS回路の第一の金属コンタクト上に作製される相互接続を有する、垂直に構成されたデバイスを作製するための代表的なプロセスが示されている。図13には明白に描かれていないが、ナノ構造体が、ここに先に記述されたような層構造体から成長されている。シリコンおよびニッケルのような触媒の層または積層は、アプリケーションに依存した割合で、金属または絶縁体の選択された(別個の)領域に堆積される。ナノ構造体が相互接続よりもむしろ熱の散逸のみに用いられるのであるならば、絶縁基板が用いられる。そのような実施例において、ナノ構造体は典型的には絶縁体に埋め込まれる。成長されるナノ構造体が、相互接続のみに用いられるか相互接続と熱の散逸媒体の双方に用いられるならば、金属基板のような導電基板が用いられる。好ましくは、シリコンやゲルマニウムのような半導体の第一の界面層が、金属または絶縁体の基板上に蒸着される。そして、ニッケルのような触媒の層がシリコン上に蒸着される。ここに記述される方法によって、カーボンナノ構造体が触媒およびシリコンの層上に成長される。ここにさらに記述するように、触媒は、ナノ構造体が成長されるときにそれを上方に移動し、そしてナノ構造体の上端に留まる。そして、シリコン酸化物のような絶縁体をさらに堆積して、ナノ構造体を完全に取り囲む。そして、絶縁体の上層がHFエッチのようなウェットエッチングまたはCF4プラズマエッチのようなドライエッチングによってエッチング除去され、ナノ構造体の上端が露出される。これを遂行するのに、化学的機械的研磨(CMP)を用いても良い。そのエッチングまたは研磨によって、ナノ構造体の先端に見出される触媒の一部を取り除いても良い。上端の露出量は、およそ1nm乃至1000nm(ここで長さ10ミクロンのナノ構造体について1000nmが上限である)であり、好ましくは1nm乃至50nmである。そして、ナノ構造体の露出した先端上の別々の領域に金属の層が堆積され、それによって個々の金属コンタクトを形成する。したがって、熱は、ナノ構造体を通って最上部金属コンタクトへと散逸し、および/または電流は、ナノ構造体を通って最上部金属コンタクトへと流れる。それゆえ、この実施例は、ナノ構造体が金属層上に配置されるならば、デバイスまたは回路からの電気信号(電流)をより上の層の相互接続へと伝える相互接続として用いることができる。
この実施例により、形態の制御と、成長するカーボンナノ構造体のベースおよび先端に存在する化学組成の制御の証拠となる結果が示される。図17Aおよび図17Bを参照のこと。図17Aは、W金属下層上に成長するカーボンナノファイバーを示す透過型電子顕微鏡(TEM)の顕微鏡写真である。図17Aは、サンプルを調製する処方によっていかに形態が異なり得るかを示す。
ここに記述するナノ構造体は、垂直相互接続としてCMOSデバイスに組み込むことができる。これを達成するために、絶縁体のような充填剤層が、基板とその上に位置するナノ構造体の上に堆積され、そしてナノ構造体の先端が露呈するまで研磨/エッチバックされる。一旦ナノ構造体が成長すれば、必要なら、触媒層は例えばエッチングで取り除くことができる。
基板上の連続するフィルムからナノ構造体をアレイ状に形成するよりもむしろ、特定の位置に局部的にナノ構造体を作るという方法もまた、本発明に含まれる。この方法によると、触媒のフィルムをアニールして、制御が利かないまま触媒の個別の粒子を作り出す当該技術における他のプロセスが必要で無くなる。
これらの実施例において、六つのCMOSに適する金属下層(Cr、Ti、Pt、Pd、MoおよびW)上に、ニッケルを触媒として、独立して立つカーボンナノチューブをPECVD成長させることについての実験結果が報告されている。これらの実験では、DCPECVDを用いて金属基板上に垂直に配列されるカーボンナノチューブ(VACNT)を成長させるための最適な条件を決定することに部分的に焦点が当てられている。VACNTの成長を調査するために二組の実験が行われた。すなわち、(i)Niが直接金属下層上に堆積され、および(ii)同じ厚さ(10nm)のNi触媒を堆積する前にSiの薄いアモルファス層が堆積された。金属電極と触媒との間にアモルファスSi層を導入することによって、大抵の場合に、成長の活発度が向上されることが見出された。
厚さ400nmの酸化物(SiO2)を備える面積1cm2で厚さ500μmの酸化シリコン基板が用いられた。調製された基板の断面図が、図18Aおよび図18Bに概略的に示されている。(層の厚さは相対的に縮尺されていない。)まず、金属電極層(例えば、Cr、Ti、Pt、Pd、MoまたはW)が、電子線蒸着によって基板上に直接50nmの厚さに蒸着された。その後、10nm厚のNiフィルムが堆積されて下に横たわる金属層を部分的に被覆する(図18B)か、またはNi層の堆積に先立って10nm厚のアモルファスシリコン中間層が堆積される(図18A)かした。SiとNiは、〜3×10−7mbarのチャンバー圧で蒸着され、化学量論的でないSiOXが表面に形成されるのが避けられた。
図19は、ニッケル触媒の層が金属下層の上に直接堆積された成長シーケンスの後の基板のSEM画像を示す。大抵の場合、CNTの成長は、観察されない。CrとTiの双方の金属下層上への成長が充分観察されないのは、先の成果と反対である。例えば、TiとCrは、触媒とシリコン基板を被覆する自然酸化物との間のバッファ層として、カーボンナノチューブまたはナノファイバーをPECVDで成長させる間にニッケルシリサイドが形成されるのを防ぐため、以前用いられていた(例えば、J.H.ハン、およびH.J.キムによるMater.Sci.Eng.C16、65−8、(2001年)およびV.I.マークロフ、D.H.ローンデス、Y.Y.ウェイおよびG.エレスによるAppl.Phys.Lett.、76、3555、(2000年)を参照)。また、TiとCrは、NiとCo/Ni触媒を用いてナノチューブをプラズマ促進CVDで成長させるのに最適な金属下層であることが見出された(例えば、A.M.カッセル、Q.イェ、B.A.クルーデン、J.リー、P.C.サラージン、H.T.ング、J.ハンおよびM.メイヤッパンによるNanotechnology、15、9、(2004年)を参照)。しかしながら、当該の結果と以前に報告された結果との間の差異は、実験条件の違いに関係している。とりわけ、TiおよびCr層は、A.M.カッセル、Q.イェ、B.A.クルーデン、J.リー、P.C.サラージン、H.T.ング、J.ハンおよびM.メイヤッパンによるNanotechnology、15、9、(2004年)の場合には、ここのようなSiO2の厚い層上ではなく、自然酸化物を備えるSi基板上に直接蒸着されている。
Niフィルム上に垂直に配置されたナノチューブアレイを成長させるPECVDの最初の応用(Z.F.レン、G.P.ファン、J.W.シュー、J.H.ワン、P.ブッシュ、M.P.シーゲイおよびP.N.プロベンチョによるScience、282、1105−7、(1998年))から、研究者たちは表面形態の役割、触媒の厚さおよび触媒粒子を形成するための表面でのエッチング反応について議論した。シリサイドの形成は、ナノチューブの成長には不利であると考えられており、シリサイドの形成を防止するのに金属層が用いられた(例えば、J.H.ハンおよびH.J.キムによるMater.Sci.Eng.C16、65−8、(2001年)およびV.I.マークロフ、D.H.ローンデス、Y.Y.ウェイおよびG.エレスによるAppl.Phys.Lett.76、3555、(2000年)を参照)。最近では、鉄触媒上に成長するナノチューブに見られる触媒粒子の詳細な調査が、エネルギーにフィルタをかけたTEMで行われた(Y.ヤオ、L.K.L.フォーク、R.E.モージャン、O.A.ネルシェフおよびE.E.B.キャンベルによるJ.Mater.Sci.15、583−94、(2004年))。粒子には、著しい量のSiが含まれていることが示された。同様の観察が、Ni触媒上にPECVDで成長したCNTについても行われた。このように、シリサイドはナノチューブの成長を低下させるものではなく、最も好ましい触媒粒子の化学量論についての問題は未解決である。ここで報告された結果は、触媒の島を形成するためにシリサイド化プロセスを利用している。Siを触媒と金属下層との間のサンドイッチ層として導入することによって、異なる金属下層上へのナノチューブの成長が著しく改善された。これは、図21に示される一連のSEM画像ではっきりと見ることができる。Tiについて、その成長が非常に低密度であることが見出され(図21(a)部)、Cr金属(図21(b)部)下層については成長が無かった。Crの場合、プラズマ成長チャンバーにおいて15分後にフィルム上に多くのひび割れや隙間ができた。Tiの場合は、ナノチューブがいくつかの触媒のある場所から成長しているのが見られる。これらは、ランダムに成長しているナノチューブで、直径が10nmから50nmの範囲にあり、長さが数ミクロンまで延びているように見える。それらは、垂直の配列を示すものではなく、先端成長の証拠も無い。しかしながら、VACNTは、他の4つの基板上にうまく成長していた。Pdを備えるサンプル(図21(d)部)もまた、配列されていない長いフィラメント上の構造体を含んでいた。TEMの調査を行わなかったが、これらの二つのタイプのカーボンナノ構造体が共存するのは、他者によって得られた結果に非常に類似するように見える(例えば、A.V.メレチコ、V.I.マークロフ、D.H.ローンデス、M.A.ギローンおよびM.L.シンプソンによるChem.Phys.Lett.、356、527−33、(2002年)を参照)。このように、配列されていない長いフィラメントが、ベース成長モードによって成長するCNTに帰せられる。
プラズマ処理後の下に横たわる金属電極層の電気的な完全性および金属−ナノチューブのコンタクトの質は、CMOSに適するデバイスにCNTを応用するために重要な課題である。二探針I−V測定をフィルム上で行うために三つの異なる構成の電極が用いられた。すなわち、(i)双方の探針が金属層上、(ii)一つの探針が金属層上でもう一つがナノチューブの表面上、(iii)双方の探針がナノチューブの表面上である。図25は、これらの実施例の各々について測定の構成と等価DC回路図を示す。シールドされた箱を介してHP4156Bパラメータ分析器に接続される、先端の直径が約40μm乃至50μmの探針を用いて、室温で測定を行った。回路を流れる電流をモニタしながら、マイクロマニュピレーターを使って、探針を表面(特にCNT表面の場合について)と接触させた。そうして、探針がCNTの表面のみに触れ、フィルムの底に触れないように確認した。フィルムおよび金属下層についての量的な情報よりもむしろ質的な結果を得るために測定が行われた。金属をNi触媒から分離する、Si中間層の無いMoおよびW下層(図26(a)部の差込図)のためのCNT−金属構成について、線形I−Vプロフィールが測定された。I−Vのプロットの線形性により、ナノチューブと金属層との間がオーミックコンタクトであることが示唆されている。三つの異なる測定の構成のうち、この場合においては、ナノ構造体の密度が非常に低いことが期待されており、大きな導電性の変化が観察されない。図26(a)部の主要部には、アモルファスシリコン中間層を含むサンプルについてのプロットが示されている。アモルファスシリコンが無い状況については、期待できるよりも抵抗が高くなる。しかしながら、タングステンについて、プロットは、わずかな非線形性しかない顕著に線形的な振る舞いを示しており、CNTと各々の下にある金属との間のオーミックコンタクトの度合いが多様であることを示唆している。
PdおよびPtの場合について、AFM測定によって、加熱ステップの後に小さな粒子が形成されることが明らかになっている。相図には、700℃でNi−PdとNi−Ptの間に支配的な合金の形成が行われていそうに無いことが示されている(T.B.マサルスキによる二元合金相図第二巻Fe−RuからZn−Zrまで(1986年メタルズパーク、OH:アメリカ金属学会))。本件の層構成Ni−Si−Pt/Ni−Si−Pdにおいて、最初の反応は、Pd−SiおよびPt−Si界面が結晶シリサイド(それぞれPd2SiおよびPt2Si)に変化することである(M.O.アボエルフォト、A.アレサンドリニおよびM.F.ダールによるAppl.Phys.Lett.、49、1242、(1986年)およびA.H.リーダー、A.H.ヴァンオーメン、P.J.Wウェイジス、R.A.M.ウォルターズおよびD.J.ウーストラによるRep.Prog.Phys.、56、1397−467、(1993年))。その後、より高い温度で、最上のNi層が残りのアモルファスSiと、かつ最もありそうなのは、Pt/Pdシリサイドと、相互反応し始め、それによって二元/三元合金を形成する(E.カンプショフ、N.ワークリおよびK.カーンによるSurf.Sci.、406、103、(1998年)、F.エデルマン、C.サイターマン、R.ブレナー、M.アイゼンバーグおよびR.ウェルによるJ.Appl.Phys.、71、289、(1992年)およびN.R.フランクリン、Q.ワン、T.W.ソブラー、A.ジャーベイ、M.シムおよびH.ダイによるAppl.Phys.Lett.、81、913、(2002年))。このように、PdとPtの双方の場合について、Siを除外するのと包含するのとの間には強い化学的な相違がある。さらには、傾斜段階およびプラズマ環境段階の双方で起こる強い反応によって、Siが包含される場合には、直径が小さなナノ構造体が集合的に形成される結果となるが、Siが除外される場合にはそのような成長は無い。後者の場合は、Ir下層上にCNTが粗悪に成長するのが観察されることと相関する(A.M.カッセルらによるNanotechnology、15、9、(2004年))。
Mo−NiとW−Niの相図には、700℃よりも高い温度で、Niのリッチな合金が形成されることが示されている。Mo/W上に堆積されるNi層の集結度がある程度影響されてSiが除外される場合には、個々のナノ構造体の密度が非常に低いものとなる。これらのサンプルからのナノ構造体に均一性が欠如していて密度が低いのは、フランクリンらによって観察されたことと一致し(N.R.フランクリン、Q.ワン、T.W.ソブラー、A.ジャーベイ、M.シムおよびH.ダイによるAppl.Phys.Lett.、81、913、(2002年))、そこでは、触媒層の下にW/Mo電極があることでナノチューブの成長が抑制されているが、Mo/W化合物がナノチューブの成長のための触媒として用いられる、先に発表された結果とは一致しない(C.J.リー、S.C.リュウ、H.W.キム、J.W.パーク、H.M.ジュンおよびJ.パークによるChem.Phys.Lett.、361、469、(2002年)およびA.モイサーラ、A.G.ナシブリンおよびE.I.カウッピネンによるJ.Phys.:Condens.Matter、15、S3011、(2003年))。MoとWはそれぞれ〜800℃および〜950℃でSiを消費し始めて、シリサイドを形成する(M.O.アボエルフォト、A.アレサンドリニおよびM.F.ダールによるAppl.Phys.Lett.、49、1242、(1986年)およびS.P.ムラルカ、によるJ.Vac.Sci.Technol.、17、775、(1980年))。現在では、調査されたプロセスはこれらの温度より低い。このように、Si中間層を導入することによって、安定的なSi−MoおよびSi−Wシステムが達成されて、フィルムにおける個々のナノ構造体の密度を一見高める純粋なSi−Ni表面が促進される。さらには、これらの金属は、SiおよびNiの双方向への拡散に対してバリアを形成し、Niフィルムが自然酸化物層を有するバルクシリコン上に直接堆積される場合と比べて、Niと反応できるSiの量を制限する。
この実施例は、垂直に独立して立つカーボンナノチューブ/ナノファイバーおよび、それらの機能性ナノデバイスへの組み込みを扱う。この実施例において、タングステンおよびモリブデン金属下層上にあらかじめ作製された触媒ドット上に独立して立つ個々のカーボンナノファイバーの成長が示されており、アモルファスシリコン層を触媒層の一部として用いている。要するに、触媒ドットの95%より多くが、W金属下層上への成長のための核生成を促進した。成長シーケンスの間に起こるシリサイド化は、成長速度論について極めて重要な役割を果たすことが示唆されている。EDX化学分析によって、ナノファイバーの先端は、Niの合金および下層金属からなり、ベースはNi、Siおよび下層金属のサインを示すことが明らかとなった。
この実施例では、単一の幾何学的なデザインからのPECVD成長における、CNT/CNFの直径および長さの分布の制御を記述する。電子線リソグラフィーのショット調整技法によって触媒ドットの直径を制御することで、結果が得られた。その方法は、単一の幾何学的デザインからサイズの異なるドットを作製することと、その結果として起こる、異なる金属下層上に垂直に配列されるカーボンナノファイバーを成長することへの効果とを含む。統計的な分析を行って、PECVDシステムで成長するCNF構造体の均一性を評価し、異なる金属下層の関数として、直径および長さの分布に関して達成可能な均一性を調査する。成長するナノファイバーの直径の変化量を2±1nmの精度に制御することが可能であり、その結果は統計的に予測可能である。そうして開発された技術は、カーボンをベースとしたナノ電子機械構造(NEMS)を作製するのに適切である。
(サンプルの調製と特性表示)
触媒の大きさを定める上でのショット・モジュレーションの効果により、ナノメーター精度でCNFの直径を制御できる可能性が示されている。50nmの正方形に設定された幾何学的なデザインに対して実験が行われた。全ての金属下層について、再現可能な結果が得られた。電子線露光を500pA、100kVで行って、それによってビームステップサイズが〜6nmのスポットサイズに等しくなるように設定された。図31には、露光の間に照射される電子投与量の関数として、金属蒸着の後の触媒の直径が記述されている。各々の露光ショットにおいて、ビームが留まる時間を変えることによって投与量が変えられた。投与量が500μC/cm2から1200μC/cm2の範囲で線形的に変化するとき、電子投与量の関数として触媒の直径が直線的に増大することが期待される。タングステン層については、800μC/cm2という閾値未満の電子投与量では、触媒構造体が観察されなかった。その観察によって、電子エネルギーがどのようにレジストに伝えられるかについて説明できる。露光の間、弾性的および非弾性的な一連の散乱の事象によって、エネルギーが照射され、レジストが露光される量が決定される。特徴の大きさが小さいとき、この効果は、最終的に露光されるパターンを画定するのにさらに重要となる。他方、レジストに照射されるエネルギーは、単により長期間スポットの「上に」ビームを当てておくことで変えることができる。しかしながら、ビームによって誘発されるパラメータに加え、作製される構造体の最終的な結果は、レジストの厚さ、レジストの現像液、金属蒸着の立体角等の実験的なパラメータで決定される。さらに、最小閾値点が存在しており、それ未満では、充分なエネルギーがレジスト現像液で現像されるべきレジストに伝えられず、また金属の堆積およびリフトオフ処理の後に金属構造体が現れない。これが、図31で観察されているものである。800μC/cm2未満の電子投与量では構造体は現れない。加えて、この閾値点は、レジスト自体のタイプのみならず基板材料、ビーム電流密度、ビームのピッチ等の他のパラメータにも依存する。それにも関わらず、電子線リソグラフィー技法は、極端に高い位置精度能力(≦50nm)を容易にするのみならず、単一のデザインによる直径を制御するのに確実な技法であることも判明した。
(異なる金属下層上への成長)
(統計上の評価)
(直径および長さの分布)
Claims (24)
- 支持体と、
その支持体上の導電基板と、
その導電基板によって支えられ、少なくとも1つのナノ構造体を含む相互接続とを備えた集積回路であって、
該ナノ構造体は、前記導電基板上に形成された積層から成長され、該積層は、触媒層と、前記導電基板と前記触媒層との間の少なくとも1つの中間層とを含み、
前記ナノ構造体は
前記導電基板に隣接したベースと、
先端と、
前記ベースと前記先端の間の本体とを含み、
前記先端は、前記ナノ構造体が成長する間に、前記触媒層から前記本体を通して拡散した材料を含む
集積回路。 - 前記導電基板が金属を含む請求項1に記載の集積回路。
- 前記金属が、タングステン、モリブデン、ニオブ、白金およびパラジウムからなる群から選ばれる請求項2に記載の集積回路。
- 前記積層が金属層と半導体材料の層とを含む請求項1に記載の集積回路。
- 前記半導体材料の層がアモルファスシリコンまたはアモルファスゲルマニウムである請求項4に記載の集積回路。
- 前記ナノ構造体がカーボンナノ構造体である請求項1に記載の集積回路。
- 前記ナノ構造体がカーボンナノ構造体の束を含む請求項1に記載の集積回路。
- 前記ナノ構造体が、InP、GaAsおよびAlGaAsからなる群から選択される化合物で作られる請求項1に記載の集積回路。
- 前記支持体がシリコンまたは酸化シリコンのウェハである請求項1に記載の集積回路。
- 前記積層が1nmから1μmの厚さである請求項1に記載の集積回路。
- 前記触媒層は、Ni、Fe、Mo、NiCrおよびPdからなる群から選択される請求項1に記載の集積回路。
- さらに複数のナノ構造体を含む請求項1に記載の集積回路。
- 回路から熱を散逸させるように構成されるナノ構造体をさらに少なくとも1つ含む請求項1に記載の集積回路。
- 前記先端が前記触媒層を源とする金属または金属合金を含む請求項1に記載の集積回路。
- 前記先端が前記導電基板を源とする金属をさらに含む請求項1に記載の集積回路。
- 導電基板を供給し、
前記導電基板上に積層を堆積し、
該積層の上にナノ構造体を成長させ、
前記積層は、少なくとも1つの中間層と、該少なくとも1つの中間層の上に形成された触媒層とを含み、
前記少なくとも1つの中間層は、前記導電基板の材料と前記触媒層の材料とは異なる材料から成り、
前記積層は、前記ナノ構造体の成長の間に前記積層の各層間を拡散する材料を含む、
集積回路を形成する方法。 - 前記積層は、相互の組織/結晶上の構造および前記触媒層に含まれる触媒粒子に影響が及ぼす2層以上の中間層を含む、請求項16に記載の方法。
- 絶縁基板と、
該絶縁層に埋め込まれたナノ構造体とを含む集積回路であって、該ナノ構造体は、熱を集積回路からその回路を取り囲む領域へと散逸させるよう構成されており、
前記ナノ構造体は、前記絶縁層上に形成された積層から成長され、該積層は、触媒層と、前記絶縁基板と前記触媒層との間の少なくとも1つの中間層とを含み、
前記ナノ構造体は
前記絶縁基板に隣接したベースと、
先端と、
前記ベースと前記先端の間の本体とを含み、
前記先端は、前記ナノ構造体の成長時に前記触媒層から前記本体を通して拡散した材料を含む
集積回路。 - 前記ナノ構造体が、
導電層と、
その導電層上のアモルファスシリコンの層と、
そのアモルファスシリコンの層上の触媒の層と、
その触媒の層上に配置されるカーボンナノ構造体と
を含む請求項18に記載の集積回路中の相互接続。 - 前記ナノ構造体が、
導電層と、
その導電層上のアモルファスゲルマニウムの層と、
そのアモルファスゲルマニウムの層上の触媒の層と、
その触媒の層上に配置されるカーボンナノ構造体と
を含む請求項18に記載の集積回路中の相互接続。 - 導電基板上に半導体層を堆積し、
その半導体層上に触媒層を堆積し、
最初に基板をアニールすることなく、その基板がナノ構造体を形成し得る温度に加熱されるようにし、
その温度で前記触媒層上にナノ構造体を成長させる
相互接続を形成する方法。 - ナノ構造体の上にかつそれを取り囲んで絶縁層を堆積し、
前記ナノ構造体の先端を露出するように前記絶縁層をエッチングし、
前記絶縁層上に犠牲層を堆積し、
前記犠牲層中に複数の開口を形成し、
前記犠牲層および前記開口中の絶縁層上に金属材料を堆積し、前記開口に対応する基板上の金属層の部分を残して前記犠牲層をリフトオフする
ステップにより、さらに最上部の金属コンタクトを形成するステップを含む請求項21に記載の方法。 - 熱の散逸体を形成する方法であって、
絶縁基板上に半導体層を堆積し、
その半導体層上に触媒層を堆積し、
最初に前記絶縁基板をアニールすることなく、前記絶縁基板が、ナノ構造体を形成することのできる温度に加熱されるようにし、
その温度で前記触媒層上にナノ構造体を成長させる
ステップを含む方法。 - 請求項23に記載の方法によって形成される熱の散逸体。
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