JP2001064775A - カーボンナノチューブ薄膜形成装置及び形成方法 - Google Patents
カーボンナノチューブ薄膜形成装置及び形成方法Info
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- JP2001064775A JP2001064775A JP24208699A JP24208699A JP2001064775A JP 2001064775 A JP2001064775 A JP 2001064775A JP 24208699 A JP24208699 A JP 24208699A JP 24208699 A JP24208699 A JP 24208699A JP 2001064775 A JP2001064775 A JP 2001064775A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 手間がかからず、カーボンナノチューブ
の生産能力が高く、電力の消費量が低く、コストの安い
カーボンナノチューブ薄膜形成装置及び形成方法の提
供。 【解決手段】 マイクロ波を用いた気相反応によりカー
ボンナノチューブ薄膜を形成するための装置及び方法で
あって、マイクロ波の発振出力を半波整流又は短形波の
出力のような時間的に変調させたものとし、この発振出
力がプラズマ中に供給されるようにする。
の生産能力が高く、電力の消費量が低く、コストの安い
カーボンナノチューブ薄膜形成装置及び形成方法の提
供。 【解決手段】 マイクロ波を用いた気相反応によりカー
ボンナノチューブ薄膜を形成するための装置及び方法で
あって、マイクロ波の発振出力を半波整流又は短形波の
出力のような時間的に変調させたものとし、この発振出
力がプラズマ中に供給されるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属材料からなる
基板上にカーボンナノチューブ薄膜を形成する装置及び
方法に関し、この装置及び方法は、平面ディスプレー
（電界放出型ディスプレー）やＣＲＴの電子管球の代用
として電子発光素子を必要とする部品上にカーボンナノ
チューブ薄膜を形成するための装置及び方法として利用
される。
基板上にカーボンナノチューブ薄膜を形成する装置及び
方法に関し、この装置及び方法は、平面ディスプレー
（電界放出型ディスプレー）やＣＲＴの電子管球の代用
として電子発光素子を必要とする部品上にカーボンナノ
チューブ薄膜を形成するための装置及び方法として利用
される。
【０００２】
【従来の技術】従来、カーボンナノチューブは、例え
ば、真空アーク蒸着源を利用した成膜装置を用いて真空
アーク蒸着法により成膜されていた。この成膜装置を用
いたアーク蒸着法では、炭素の蒸発にアーク放電を利用
して煤を作製し、その煤を精製してカーボンナノチュー
ブを得ていた。このような従来のカーボンナノチューブ
成膜装置について図１に基づき説明する。
ば、真空アーク蒸着源を利用した成膜装置を用いて真空
アーク蒸着法により成膜されていた。この成膜装置を用
いたアーク蒸着法では、炭素の蒸発にアーク放電を利用
して煤を作製し、その煤を精製してカーボンナノチュー
ブを得ていた。このような従来のカーボンナノチューブ
成膜装置について図１に基づき説明する。
【０００３】図１に模式的にその構成を示す成膜装置
は、真空環境を形成しうる構造の成膜室１を有し、この
真空成膜室内には、成膜室とは電気的に絶縁されている
カソードターゲット２とリング状のアノード電極３とが
対向して設置されており、アノード電極３は、このアノ
ード電極と同じ電位に接続され、振り子のような運動を
行うトリガー電極４を備えている。真空室１内には、ア
ノード電極３と対向してその直上に基板６が取り付けら
れる。真空室１の外部にはアーク電源５が設けられ、こ
のアーク電源の出力のプラス側はアノード電極３に接続
され、マイナス側はカソードターゲット２に接続されて
いる。また、成膜室１のチャンネル壁には、仕切バルブ
７、高真空ポンプ（ターボ分子ポンプ、油拡散ポンプ）
８、仕切バルブ９、及び油回転ポンプ１０がこの順序で
順次下流側に接続されて設けられ、成膜室内を真空に引
くことができるようになっている。さらに、成膜室１の
チャンネル壁には、成膜室１内の圧力を大気圧に戻すた
めのリークバルブ１１が取り付けられている。
は、真空環境を形成しうる構造の成膜室１を有し、この
真空成膜室内には、成膜室とは電気的に絶縁されている
カソードターゲット２とリング状のアノード電極３とが
対向して設置されており、アノード電極３は、このアノ
ード電極と同じ電位に接続され、振り子のような運動を
行うトリガー電極４を備えている。真空室１内には、ア
ノード電極３と対向してその直上に基板６が取り付けら
れる。真空室１の外部にはアーク電源５が設けられ、こ
のアーク電源の出力のプラス側はアノード電極３に接続
され、マイナス側はカソードターゲット２に接続されて
いる。また、成膜室１のチャンネル壁には、仕切バルブ
７、高真空ポンプ（ターボ分子ポンプ、油拡散ポンプ）
８、仕切バルブ９、及び油回転ポンプ１０がこの順序で
順次下流側に接続されて設けられ、成膜室内を真空に引
くことができるようになっている。さらに、成膜室１の
チャンネル壁には、成膜室１内の圧力を大気圧に戻すた
めのリークバルブ１１が取り付けられている。
【０００４】上記のような構成を有する従来の成膜装置
を用いて行うカーボンナノチューブの生成方法を次に説
明する。先ず、仕切バルブ７及び９を開放状態にし、油
回転ポンプ１０を作動させて０．１Ｔｏｒｒ程度に真空
引きを行った後に、高真空ポンプ８により真空排気をさ
らに行い、真空室１内の圧力を１．０-7Ｔｏｒｒ台まで
減圧する。この状態でアーク電源５より電圧（３０Ｖ〜
１００Ｖ程度）を出力した状態において、アノード電極
３と同じ電位のトリガー電極４をカソードターゲット２
に接触させて短絡させた後に瞬間的にトリガー電極４を
カソードターゲット２から引き離してアーク放電をアノ
ード電極３とカソードターゲット２との間で発生させ
る。カソードターゲット２としてグラファイトを使用す
ると、グラファイト（煤）、フラーレン、及びカーボン
ナノチューブが基板６上に生成し、付着する。
を用いて行うカーボンナノチューブの生成方法を次に説
明する。先ず、仕切バルブ７及び９を開放状態にし、油
回転ポンプ１０を作動させて０．１Ｔｏｒｒ程度に真空
引きを行った後に、高真空ポンプ８により真空排気をさ
らに行い、真空室１内の圧力を１．０-7Ｔｏｒｒ台まで
減圧する。この状態でアーク電源５より電圧（３０Ｖ〜
１００Ｖ程度）を出力した状態において、アノード電極
３と同じ電位のトリガー電極４をカソードターゲット２
に接触させて短絡させた後に瞬間的にトリガー電極４を
カソードターゲット２から引き離してアーク放電をアノ
ード電極３とカソードターゲット２との間で発生させ
る。カソードターゲット２としてグラファイトを使用す
ると、グラファイト（煤）、フラーレン、及びカーボン
ナノチューブが基板６上に生成し、付着する。
【０００５】このように３種類の生成物（煤、フラーレ
ン、カーボンナノチューブ）が付着した基板６を、仕切
バルブ７を閉状態にし、アーク電源５の出力を停止さ
せ、リークバルブ１１より空気を導入して、成膜室１内
を大気圧に戻した後、成膜室から取り出す。取り出した
基板６を薬品中に浸漬して、まず煤とフラーレン及びカ
ーボンナノチューブとに精錬した後、さらに、抽出され
たフラーレンとカーボンナノチューブとを別の薬品にて
精錬、分離して、カーボンナノチューブだけを抽出す
る。
ン、カーボンナノチューブ）が付着した基板６を、仕切
バルブ７を閉状態にし、アーク電源５の出力を停止さ
せ、リークバルブ１１より空気を導入して、成膜室１内
を大気圧に戻した後、成膜室から取り出す。取り出した
基板６を薬品中に浸漬して、まず煤とフラーレン及びカ
ーボンナノチューブとに精錬した後、さらに、抽出され
たフラーレンとカーボンナノチューブとを別の薬品にて
精錬、分離して、カーボンナノチューブだけを抽出す
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の真空アーク蒸着
源を利用したカーボンナノチューブ成膜装置の場合、カ
ソードターゲットとしてグラファイトを用いる真空アー
ク蒸着源法に従って、煤、フラーレン及びカーボンナノ
チューブを生成させ、精錬を行ってカーボンナノチュー
ブを抽出していたため、大変な手間を要し、１日で生成
できるカーボンナノチューブの量も１ｇに満たない程度
の少量でしかなく、生産能力が低いという問題があっ
た。さらに、真空アーク蒸着源法を利用する装置を用い
ているので、多量の電力を要することから、コストが非
常にかかるという問題もあった。また、従来法では、電
子放出素子を作製する場合、カーボンナノチューブをバ
インダーと混合しペースト状にして基板に付着させる必
要があり、かつ、このように作製したナノチューブは基
板上にランダムに配向してしまうという問題もあった。
源を利用したカーボンナノチューブ成膜装置の場合、カ
ソードターゲットとしてグラファイトを用いる真空アー
ク蒸着源法に従って、煤、フラーレン及びカーボンナノ
チューブを生成させ、精錬を行ってカーボンナノチュー
ブを抽出していたため、大変な手間を要し、１日で生成
できるカーボンナノチューブの量も１ｇに満たない程度
の少量でしかなく、生産能力が低いという問題があっ
た。さらに、真空アーク蒸着源法を利用する装置を用い
ているので、多量の電力を要することから、コストが非
常にかかるという問題もあった。また、従来法では、電
子放出素子を作製する場合、カーボンナノチューブをバ
インダーと混合しペースト状にして基板に付着させる必
要があり、かつ、このように作製したナノチューブは基
板上にランダムに配向してしまうという問題もあった。
【０００７】本発明は、上記したような従来技術の問題
点を解決するものであり、マイクロ波を用いた気相反応
によるカーボンナノチューブ薄膜形成装置を提供するこ
とを課題とする。
点を解決するものであり、マイクロ波を用いた気相反応
によるカーボンナノチューブ薄膜形成装置を提供するこ
とを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のカーボンナノチ
ューブ薄膜形成装置は、マイクロ波を用いた気相反応に
よる成膜方法を実施するために、真空成膜室内に炭素含
有ガスを供給するためのガス供給系と、該成膜室内にプ
ラズマを発生させるためのマイクロ波発生系と、バイア
ス電源とを有する、真空成膜室にマイクロ波電力を供給
できるように構成された装置であって、気相反応による
成膜で用いるマイクロ波の発振出力が半波整流又は短形
波のような出力になるように構成されている。マイクロ
波の発振出力を時間的に変調（振動）させて、これを炭
化水素ガス（メタン等）のような炭素含有ガスのプラズ
マ中に供給するようになっている。すなわち、本発明の
装置では、マイクロ波電源からｄｃ成分でマイクロ波発
振器のマグネトロン発振管に電力Ｗを供給するのではな
く、マイクロ波電源からａｃ成分あるいは半波整流の電
力を出力し、これをマイクロ波発振器に入力し、マグネ
トロン発振管によりａｃの発振を起こさすようになって
いる。このマイクロ波電源からマイクロ波発振管へ供給
する電力の周波数は、１０Ｈｚ程度から１００Ｈｚ程度
までである。
ューブ薄膜形成装置は、マイクロ波を用いた気相反応に
よる成膜方法を実施するために、真空成膜室内に炭素含
有ガスを供給するためのガス供給系と、該成膜室内にプ
ラズマを発生させるためのマイクロ波発生系と、バイア
ス電源とを有する、真空成膜室にマイクロ波電力を供給
できるように構成された装置であって、気相反応による
成膜で用いるマイクロ波の発振出力が半波整流又は短形
波のような出力になるように構成されている。マイクロ
波の発振出力を時間的に変調（振動）させて、これを炭
化水素ガス（メタン等）のような炭素含有ガスのプラズ
マ中に供給するようになっている。すなわち、本発明の
装置では、マイクロ波電源からｄｃ成分でマイクロ波発
振器のマグネトロン発振管に電力Ｗを供給するのではな
く、マイクロ波電源からａｃ成分あるいは半波整流の電
力を出力し、これをマイクロ波発振器に入力し、マグネ
トロン発振管によりａｃの発振を起こさすようになって
いる。このマイクロ波電源からマイクロ波発振管へ供給
する電力の周波数は、１０Ｈｚ程度から１００Ｈｚ程度
までである。
【０００９】本発明の装置はまた、真空成膜室内の下方
に設置された基板ホルダーと、該成膜室内の上方に該基
板ホルダーと対向するようにして設置された上部電極と
を有し、該成膜室のチャンネル壁には、真空排気系と、
ガス流量調節器及び圧力調節器を備えた炭素含有ガス供
給系と、該成膜室内にプラズマを発生させるためのマイ
クロ波を出力するマイクロ波電源、マイクロ波発振器及
び導波管からなるマイクロ波発生系とが、それぞれ、接
続されており、該基板ホルダーと上部電極とにはバイア
ス電源が接続され、該基板ホルダーが該電源のマイナス
側に接続されまた該上部電極がプラス側に接続されてお
り、該プラズマ中に供給される該マイクロ波の発振出力
は時間的に変調された半波整流又は矩形波のような出力
になるように構成されている。
に設置された基板ホルダーと、該成膜室内の上方に該基
板ホルダーと対向するようにして設置された上部電極と
を有し、該成膜室のチャンネル壁には、真空排気系と、
ガス流量調節器及び圧力調節器を備えた炭素含有ガス供
給系と、該成膜室内にプラズマを発生させるためのマイ
クロ波を出力するマイクロ波電源、マイクロ波発振器及
び導波管からなるマイクロ波発生系とが、それぞれ、接
続されており、該基板ホルダーと上部電極とにはバイア
ス電源が接続され、該基板ホルダーが該電源のマイナス
側に接続されまた該上部電極がプラス側に接続されてお
り、該プラズマ中に供給される該マイクロ波の発振出力
は時間的に変調された半波整流又は矩形波のような出力
になるように構成されている。
【００１０】本発明のカーボンナノチューブ薄膜形成方
法は、上記カーボンナノチューブ薄膜形成装置を用いて
基板上にカーボンナノチューブを基板に対して垂直方向
に形成することからなる。
法は、上記カーボンナノチューブ薄膜形成装置を用いて
基板上にカーボンナノチューブを基板に対して垂直方向
に形成することからなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図２
及び３を参照して説明する。本発明は以下の実施の形態
により何ら制限されるものではない。
及び３を参照して説明する。本発明は以下の実施の形態
により何ら制限されるものではない。
【００１２】図２に本発明の気相反応型カーボンナノチ
ューブ薄膜形成装置の模式的構成図を示す。本発明の装
置は、金属製の部分とガラス製の部分２１ａとで製作さ
れた真空成膜室２１を有し、この成膜室内には、基板ホ
ルダー２２が成膜室のチャンバー壁に設けられた導入端
子２２ａを貫通して成膜室内の下方に設置され、上部電
極２３が成膜室のチャンバー壁に設けられた導入端子２
３ａを貫通して成膜室内の上方に該基板ホルダーと対向
するようにして設置されている。基板ホルダー２２と上
部電極２３とは、成膜室２１内に真空封止されており、
両者とも、絶縁物で作製され、成膜室のチャンバー壁と
電気的に絶縁されている。成膜室２１を真空排気するた
めに、油回転ポンプ２４が、仕切バルブ２５を介して成
膜室とパイプで接続されている。成膜室２１と仕切バル
ブ２５との間のパイプにはピラニー真空計２６が取り付
けられ、成膜室内の圧力をモニターできるようになって
いる。また、成膜室２１には、ガス流量調節器（以下、
マスフロと呼称）２７が、仕切バルブ２８を介して接続
され、このマスフロには、仕切バルブ２９を介して圧力
調整器（以下、レギュレータと呼称）３０及びガスボン
ベ３１が順次直列にガス配管にて接続され、真空室内に
炭化水素等の炭素含有ガスが供給されるようになってい
る。成膜室２１内にマイクロ波を出力するために、マイ
クロ波電源３２、マイクロ波発振器３３及び導波管３４
が成膜室に接続されている。マイクロ波電源３２とマイ
クロ波発振器３３との間はケーブルで接続されている。
導波管３４はキャビティ用導波管（以下、特殊キャビテ
ィと呼称）３５を備えている。基板ホルダー２２にはバ
イアス電源３６のマイナス出力部が接続され、この電源
のプラス側は上部電極２３にケーブルにて接続されてい
る（図２の符号(Ａ)が両者の接続を示す）。このバイア
ス電源からの直流電圧を基板ホルダーに印加して基板上
にプラズマ中のイオンを成膜する。基板ホルダー２２上
には基板３７が載置され、この基板上にカーボンナノチ
ューブを生成せしめる。
ューブ薄膜形成装置の模式的構成図を示す。本発明の装
置は、金属製の部分とガラス製の部分２１ａとで製作さ
れた真空成膜室２１を有し、この成膜室内には、基板ホ
ルダー２２が成膜室のチャンバー壁に設けられた導入端
子２２ａを貫通して成膜室内の下方に設置され、上部電
極２３が成膜室のチャンバー壁に設けられた導入端子２
３ａを貫通して成膜室内の上方に該基板ホルダーと対向
するようにして設置されている。基板ホルダー２２と上
部電極２３とは、成膜室２１内に真空封止されており、
両者とも、絶縁物で作製され、成膜室のチャンバー壁と
電気的に絶縁されている。成膜室２１を真空排気するた
めに、油回転ポンプ２４が、仕切バルブ２５を介して成
膜室とパイプで接続されている。成膜室２１と仕切バル
ブ２５との間のパイプにはピラニー真空計２６が取り付
けられ、成膜室内の圧力をモニターできるようになって
いる。また、成膜室２１には、ガス流量調節器（以下、
マスフロと呼称）２７が、仕切バルブ２８を介して接続
され、このマスフロには、仕切バルブ２９を介して圧力
調整器（以下、レギュレータと呼称）３０及びガスボン
ベ３１が順次直列にガス配管にて接続され、真空室内に
炭化水素等の炭素含有ガスが供給されるようになってい
る。成膜室２１内にマイクロ波を出力するために、マイ
クロ波電源３２、マイクロ波発振器３３及び導波管３４
が成膜室に接続されている。マイクロ波電源３２とマイ
クロ波発振器３３との間はケーブルで接続されている。
導波管３４はキャビティ用導波管（以下、特殊キャビテ
ィと呼称）３５を備えている。基板ホルダー２２にはバ
イアス電源３６のマイナス出力部が接続され、この電源
のプラス側は上部電極２３にケーブルにて接続されてい
る（図２の符号(Ａ)が両者の接続を示す）。このバイア
ス電源からの直流電圧を基板ホルダーに印加して基板上
にプラズマ中のイオンを成膜する。基板ホルダー２２上
には基板３７が載置され、この基板上にカーボンナノチ
ューブを生成せしめる。
【００１３】本発明で用い得るマイクロ波の出力の時間
的な変化の例を図３に示す。
的な変化の例を図３に示す。
【００１４】上記構成を有する本発明の装置を用いて行
うカーボンナノチューブ薄膜の形成方法を次に説明す
る。
うカーボンナノチューブ薄膜の形成方法を次に説明す
る。
【００１５】本発明の装置を用いてカーボンナノチュー
ブを生成するために、先ず、仕切バルブ２５を開放状態
にして、油回転ポンプ２４により成膜室２１内を真空排
気した。この状態の成膜室２１内の圧力をピラニ真空計
２６にて測定し、圧力が〜１０-2Ｔｏｒｒ程度になった
ところでガスボンベ（メタン）３１の元栓を開放し、レ
ギュレータ３０により約１気圧（絶対圧力）に調整した
メタンガスを、仕切バルブ２８及び２９を開放してマス
フロ２７にて１〜４ｓｃｃｍ程度の量で成膜室内に流し
た。この状態で、マイクロ波電源３２を入れ、マイクロ
波発振器３３により、図３に示すような、マイクロ波を
その出力を最大ピーク値にて１０００Ｗ程度出力して
（周波数：２．４５ＧＨｚ）、特殊キャビティ３５を介
して成膜室２１内に導入し、メタンのプラズマを発生さ
せた。この状態で、バイアス電源３６より直流電圧を基
板ホルダ２２にマイナス３０Ｖ程度印加し、基板３７上
にプラズマ中のメタンイオンを堆積させて、成膜した。
マイクロ波の出力は、変調の時間△ｔ１を約１５〜３０
ｍｓとして変調し、成膜を５〜１０分程度行った。
ブを生成するために、先ず、仕切バルブ２５を開放状態
にして、油回転ポンプ２４により成膜室２１内を真空排
気した。この状態の成膜室２１内の圧力をピラニ真空計
２６にて測定し、圧力が〜１０-2Ｔｏｒｒ程度になった
ところでガスボンベ（メタン）３１の元栓を開放し、レ
ギュレータ３０により約１気圧（絶対圧力）に調整した
メタンガスを、仕切バルブ２８及び２９を開放してマス
フロ２７にて１〜４ｓｃｃｍ程度の量で成膜室内に流し
た。この状態で、マイクロ波電源３２を入れ、マイクロ
波発振器３３により、図３に示すような、マイクロ波を
その出力を最大ピーク値にて１０００Ｗ程度出力して
（周波数：２．４５ＧＨｚ）、特殊キャビティ３５を介
して成膜室２１内に導入し、メタンのプラズマを発生さ
せた。この状態で、バイアス電源３６より直流電圧を基
板ホルダ２２にマイナス３０Ｖ程度印加し、基板３７上
にプラズマ中のメタンイオンを堆積させて、成膜した。
マイクロ波の出力は、変調の時間△ｔ１を約１５〜３０
ｍｓとして変調し、成膜を５〜１０分程度行った。
【００１６】この結果、基板３７上に基板に対して垂直
方向にカーボンナノチューブのみが配向して成膜した。
本発明の装置を使用すれば、従来の装置に比べて、カー
ボンナノチューブの生成に手間もかからず、生成量も多
く（数ｇ／日）、また、電力の消費電力が低い（２ｋＶ
Ａ）ので、コストも安いという利点があった。また、電
子放出素子として利用した場合、ナノチューブが基板に
対して垂直に成長していることから、その電子放出の効
率も良いといったメリットもある。
方向にカーボンナノチューブのみが配向して成膜した。
本発明の装置を使用すれば、従来の装置に比べて、カー
ボンナノチューブの生成に手間もかからず、生成量も多
く（数ｇ／日）、また、電力の消費電力が低い（２ｋＶ
Ａ）ので、コストも安いという利点があった。また、電
子放出素子として利用した場合、ナノチューブが基板に
対して垂直に成長していることから、その電子放出の効
率も良いといったメリットもある。
【００１７】
【発明の効果】本発明の装置及び方法によれば、マイク
ロ波の出力を時間的に変調させてプラズマに供給する構
成をとることにより、基板上にカーボンナノチューブを
垂直方向に配向させて生成することができる。カーボン
ナノチューブの生成に手間もかからず、生成量も多く、
また、電力の消費電力が低いので、コストも安い。
ロ波の出力を時間的に変調させてプラズマに供給する構
成をとることにより、基板上にカーボンナノチューブを
垂直方向に配向させて生成することができる。カーボン
ナノチューブの生成に手間もかからず、生成量も多く、
また、電力の消費電力が低いので、コストも安い。
【図１】 従来の真空アーク蒸着源を利用するカーボン
ナノチューブ成膜装置の構成を示す模式的構成図。
ナノチューブ成膜装置の構成を示す模式的構成図。
【図２】 本発明の気相反応型カーボンナノチューブ薄
膜形成装置の構成を示す模式的構成図。
膜形成装置の構成を示す模式的構成図。
【図３】 本発明で用いるマイクロ波の出力の時間的な
変化を示す波形図。
変化を示す波形図。
１ 成膜室 ２ カソードタ
ーゲット ３ アノード電極 ４ トリガー電
極 ５ アーク電源 ６ 基板 ８ 高真空ポンプ １０ 油回転ポン
プ １１ リークバルブ ２１ 成膜室 ２２ 基板ホルダー ２３ 上部電極 ２４ 油回転ポンプ ２７ ガス流量
調節器 ３０ 圧力調整器 ３１ ガスボン
ベ ３２ マイクロ波電源 ３３ マイクロ
波発振器 ３４ 導波管 ３５ キャビテ
ィ用導波管 ３６ バイアス電源 ３７ 基板
ーゲット ３ アノード電極 ４ トリガー電
極 ５ アーク電源 ６ 基板 ８ 高真空ポンプ １０ 油回転ポン
プ １１ リークバルブ ２１ 成膜室 ２２ 基板ホルダー ２３ 上部電極 ２４ 油回転ポンプ ２７ ガス流量
調節器 ３０ 圧力調整器 ３１ ガスボン
ベ ３２ マイクロ波電源 ３３ マイクロ
波発振器 ３４ 導波管 ３５ キャビテ
ィ用導波管 ３６ バイアス電源 ３７ 基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 裕彦 茨城県つくば市東光台５−９−７ 日本真 空技術株式会社筑波超材料研究所内 (72)発明者 平川 正明 茨城県つくば市東光台５−９−７ 日本真 空技術株式会社筑波超材料研究所内 (72)発明者 田中 千晶 茨城県つくば市東光台５−９−７ 日本真 空技術株式会社筑波超材料研究所内 (72)発明者 山本 佳宏 神奈川県茅ヶ崎市萩園2500番地 日本真空 技術株式会社内 Ｆターム(参考） 4G046 CA02 CB01 CC06 4K030 AA10 BA27 BB11 EA01 FA01 JA16 KA20 KA30 KA41 LA18
Claims (3)
- 【請求項１】 真空成膜室と、該成膜室内に炭素含有ガ
スを供給するためのガス供給系と、該成膜室内にプラズ
マを発生させるためのマイクロ波発生系と、バイアス電
源とを有する、マイクロ波電力供給可能な薄膜形成装置
であって、該マイクロ波発生系によるマイクロ波の発振
出力が時間的に変調された半波整流又は矩形波のような
出力になるように構成されていることを特徴とするカー
ボンナノチューブ薄膜形成装置。 - 【請求項２】 真空成膜室内の下方に設置された基板ホ
ルダーと、該成膜室内の上方に該基板ホルダーと対向す
るようにして設置された上部電極とを有し、該成膜室の
チャンネル壁には、真空排気系と、ガス流量調節器及び
圧力調節器を備えた炭素含有ガス供給系と、該成膜室内
にプラズマを発生させるためのマイクロ波を出力するマ
イクロ波電源、マイクロ波発振器及び導波管からなるマ
イクロ波発生系とが、それぞれ、接続されており、該基
板ホルダーと上部電極とにはバイアス電源が接続され、
該基板ホルダーが該電源のマイナス側に接続されまた該
上部電極がプラス側に接続されており、該プラズマ中に
供給される該マイクロ波の発振出力は時間的に変調され
た半波整流又は矩形波のような出力になるように構成さ
れていることを特徴とするカーボンナノチューブ薄膜形
成装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載のカーボンナノチュ
ーブ薄膜形成装置を用いて基板上にカーボンナノチュー
ブを基板に対して垂直方向に形成することを特徴とする
カーボンナノチューブ薄膜形成方法。
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