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ナノワイヤ構造体、ナノワイヤ結合体、およびその製造方法 コモンズ

国内特許コード P130008798
整理番号 196
掲載日 2013年3月27日
出願番号 特願2008-205198
公開番号 特開2010-040965
登録番号 特許第5187689号
出願日 平成20年8月8日(2008.8.8)
公開日 平成22年2月18日(2010.2.18)
登録日 平成25年2月1日(2013.2.1)
発明者
  • 新宮原 正三
  • 大矢 裕一
出願人
  • 学校法人 関西大学
発明の名称 ナノワイヤ構造体、ナノワイヤ結合体、およびその製造方法 コモンズ
発明の概要

【課題】自己集積形成法を用いて、ナノワイヤを所望の配列で接続した微細配線構造を提供する。
【解決手段】微細配線に用いるナノワイヤ構造体が、金を含まない金属材料、および半導体材料から選択される材料からなり、両端に端面を備えたナノワイヤと、端面に形成された金層とを含む。更に、ナノワイヤ構造体は、金層にチオール基を介して接続されたDNAを含む。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


LSI回路配線の微細化に伴い、LSI微細回路配線の作製に、ナノテクノロジー技術が応用されつつある。ナノテクノロジー技術のうち、フォトリソグラフィ技術等を応用したトップダウン法では、配線幅が30nm以下の配線を作製することは困難である。そこで、より微細な構造が作製可能な、自己集積形成法等のボトムアップ法を用いることが検討されている。例えば、DeVriesらは、チオール系分子(Self Assembled Monolayer)を介して金ナノ粒子を直鎖状に接続し、微細配線構造を作製している(例えば、「非特許文献1」参照)。

【非特許文献1】G.A. DeVries et al, Science 315, 358-361 (2007)

産業上の利用分野


本発明は、微細配線用のナノワイヤ構造体、ナノワイヤ結合体およびその製造方法に関し、特に、金属および半導体ナノワイヤ構造体、金属および半導体ナノワイヤ結合体、並びに、自己集積形成法を用いた金属および半導体ナノワイヤ結合体の製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
微細配線に用いるナノワイヤ構造体であって、
金を含まない金属材料、および半導体材料から選択される材料からなり、両端に端面を備えたナノワイヤと、
該端面に形成された金層と
該金層にチオール基を介して接続されたDNAと、
を含むことを特徴とするナノワイヤ構造体。

【請求項2】
上記ナノワイヤの両端の金層に接続された上記DNAが、互いに異なる塩基配列のDNAであることを特徴とする請求項1に記載のナノワイヤ構造体。

【請求項3】
上記ナノワイヤの両端の金層に接続された上記DNAが、互いに相補的な塩基配列のDNAであることを特徴とする請求項1に記載のナノワイヤ構造体。

【請求項4】
上記DNAは、一本鎖のDNAであることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のナノワイヤ構造体。

【請求項5】
上記ナノワイヤが円柱形状からなり、該円柱の直径が5nm~100nmであることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のナノワイヤ構造体。

【請求項6】
上記金層の膜厚が、2nm~20nmであることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のナノワイヤ構造体。

【請求項7】
請求項1~5のいずれか1項に記載された、少なくとも2つのナノワイヤ構造体を、それぞれのナノワイヤ構造体が含むDNA同士の結合により直鎖状に接続させたことを特徴とするナノワイヤ結合体。

【請求項8】
微細配線に用いるナノワイヤ構造体の製造方法であって、
導電性の基板を準備し、その上にアルミニウム層を形成し、周期的突起を有するモールドを該アルミニウム層の表面に押し付けて、ナノインプリント法により該アルミニウム層の表面に周期的な凹部を形成し、該アルミニウム層を陽極酸化してナノホールを形成し、ナノホールを有する鋳型を形成する工程と、
該ナノホール内に、金層、金を含まない金属材料および半導体材料から選択される材料からなるナノワイヤ、金層を順次形成する工程と、
該基板および該鋳型を除去する除去工程と
を含むことを特徴とするナノワイヤ構造体の製造方法。

【請求項9】
更に、上記金層に、チオール化DNAを接続する修飾工程を含むことを特徴とする請求項8に記載の製造方法。

【請求項10】
上記修飾工程は、上記金層を両端部に有する上記ナノワイヤを、上記チオール化DNAを含む水溶液に浸責させ、該金層上に該チオール化DNAを選択的に接続させる工程であることを特徴とする請求項9に記載の製造方法。

【請求項11】
上記除去工程は、上記基板を除去した後に、上記鋳型の少なくとも片面に、上記金層を覆うように保護膜を形成する工程と、該鋳型を溶解して除去する工程とを含み、
更に、該保護膜で覆われていない該金層を、第1塩基配列のDNAを含むチオール化DNAで修飾する工程と、
該保護膜を除去した後に、該保護膜で覆われていた金層を、第2塩基配列のDNAを含むチオール化DNAで修飾する工程と、を含むことを特徴とする請求項8に記載の製造方法。

【請求項12】
請求項1~6のいずれか1項に記載されたナノワイヤ構造体を準備する工程と、
該ナノワイヤ構造体を、該ナノワイヤ構造体に含まれる相補的な塩基配列のDNA同士を結合させて直鎖状に接続する工程とを含むことを特徴とするナノワイヤ結合体の製造方法。
産業区分
  • 固体素子
  • その他機械要素
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008205198thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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