特許ウォッチ

公開番号2025134377
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-17
出願番号2024032250
出願日2024-03-04
発明の名称複合酸化物パターンの形成方法
出願人国立大学法人東京科学大学,地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所,住友化学株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類C23C 14/08 20060101AFI20250909BHJP(金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般)
要約【課題】複合酸化物のサブミクロンサイズ以下への微細加工が可能な技術を提供することにある。
【解決手段】複合酸化物パターンの形成方法は、基板10上に水素シルセスキオキサン(HSQ)を含むレジスト膜20を形成する第1工程と、エネルギー線によってレジスト膜20を露光する第2工程と、レジスト膜20を現像してマスク22を形成する第3工程と、マスク22上に複合酸化物の薄膜30を蒸着させる第4工程と、マスク22を除去する第5工程と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基板上に水素シルセスキオキサン（ＨＳＱ）を含むレジスト膜を形成する第１工程と、
エネルギー線によって前記レジスト膜を露光する第２工程と、
前記レジスト膜を現像してマスクを形成する第３工程と、
前記マスク上に複合酸化物の薄膜を蒸着させる第４工程と、
前記マスクを除去する第５工程と、を備える複合酸化物パターンの形成方法。
続きを表示（約 110 文字）【請求項２】
前記第４工程において、前記複合酸化物の薄膜を、前記基板を加熱しながら物理気相蒸着法（ＰＶＤ法）または化学気相蒸着法（ＣＶＤ法）によって蒸着させる請求項１に記載の複合酸化物パターンの形成方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合酸化物パターンの形成方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
２種以上の金属元素を含む複合酸化物は、その電子的および磁気的な性質に基づき、強誘電体、磁性体、半導体、超伝導体などの電子材料として幅広く利用されている。近年では、マルチフェロイック物質と呼ばれる強磁性、強誘電性、強弾性などの性質を複数有する複合酸化物の開発が進んでいる。例えば、特許文献１には、ＢｉＦｅ
１－ｘ
Ａ
ｘ
Ｏ
３
（式中、ＡはＣｏまたはＭｎ）で表されるマルチフェロイック物質の薄膜を用いた磁気メモリ素子が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－００９３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
磁気メモリなどの電子デバイスの性能を上げるためにはデバイスの高集積化が必須である。特許文献１のような複合酸化物の電子デバイスの高集積化には、複合酸化物の精密な微細加工が必要である。しかしながら、複合酸化物は、金属材料やシリコンと比較して硬くて脆いため、一般に難加工性である。それ故に、複合酸化物のサブミクロンサイズ以下への微細加工はこれまでに実現していなかった。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、複合酸化物のサブミクロンサイズ以下への微細加工が可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様の複合酸化物パターンの形成方法は、
基板上に水素シルセスキオキサン（ＨＳＱ）を含むレジスト膜を形成する第１工程と、
エネルギー線によってレジスト膜を露光する第２工程と、
レジスト膜を現像してレジストマスクを形成する第３工程と、
レジストマスク上に複合酸化物の薄膜を蒸着させる第４工程と、
レジストマスクを除去する第５工程と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複合酸化物のサブミクロンサイズ以下への微細加工が可能な技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１（ａ）～図１（ｅ）は、本発明の一実施形態に係る複合酸化物パターンの形成方法を説明するための図である。
パルスレーザー堆積（ＰＬＤ）装置による薄膜の成長工程を示す模式図である。
ＨＳＱマスクの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像である。
ＢｉＦｅ
０．９
Ｃｏ
０．１
Ｏ
３
（ＢＦＣＯ）の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）像である。
図５（ａ）～図５（ｉ）は、ＢＦＣＯナノドットの電圧印加による分極スイッチングの観察結果を示す図である。
ＰＦＭによるＢＦＣＯ単一ナノドットの強誘電性の観測結果を示す図である。
図７（ａ）、図７（ｂ）は、ＭＦＭによるＢＦＣＯ単一ナノドットの強誘電性の観測結果を示す図である。
リフトオフ後のＬａ
０．６
Ｓｒ
０．４
ＭｎＯ
３
（ＬＳＭＯ）ナノドットのＳＥＭ像である。
ＬＳＭＯナノドットのＡＦＭ形状像である。
図１０（ａ）、図１０（ｂ）は、ＬＳＭＯナノドットの強磁性ドメインの観察結果を示す図である。
リフトオフ後のＢａＴｉＯ
３
（ＢＴＯ）ナノドットのＳＥＭ像である。
ＢＴＯナノドットのＡＦＭ形状像である。
ＰＦＭによるＢＴＯ単一ナノドットの強誘電性の観測結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、以下に述べる構成は例示であり、本発明の範囲を何ら限定するものではない。
【００１０】
図１（ａ）～図１（ｅ）を参照しながら、本発明の一実施形態に係る複合酸化物パターンの形成方法を説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許