JP2010062333A - 集積回路装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】絶縁基板1上に触媒層2を形成し、その上にサポート層3を形成しておく。触媒層2としてCo層を形成し、サポート層としてTiN層を形成する。これらは、例えばスパッタリング法により形成する。次いで、アセチレンを含む原料ガスを用いて熱CVD処理を行う。この結果、触媒層2が絶縁基板1及びサポート層3に挟み込まれているが、カーボン原料はサポート層3を透過して触媒層2まで到達するので、グラファイト11が絶縁基板1と触媒層2との間に成長する。
【選択図】図1
Description
先ず、炭素構造体(カーボンナノチューブ及び複数のグラフェンが積層して構成されたグラファイト)の成長態様について説明する。
先ず、第1の実施形態について説明する。図7A乃至図7Pは、第1の実施形態に係る集積回路装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
次に、第2の実施形態について説明する。図8A乃至図8Hは、第2の実施形態に係る集積回路装置の製造方法を工程順に示す断面図である。第1の実施形態は配線の形成に関するものであるが、第2の実施形態は電界効果トランジスタの形成に関するものである。
次に、第3の実施形態について説明する。図9A乃至図9Eは、第3の実施形態に係る集積回路装置の製造方法を工程順に示す断面図である。第3の実施形態も電界効果トランジスタの形成に関するものである。
次に、第4の実施形態について説明する。図10A乃至図10Hは、第4の実施形態に係る集積回路装置の製造方法を工程順に示す断面図である。第2及び第3の実施形態はチャネルにグラファイトを用いた電界効果トランジスタの形成に関するものであるが、第4の実施形態はソース電極及びドレイン電極にもグラファイトを用いた電界効果トランジスタの形成に関するものである。
次に、第5の実施形態について説明する。図11A乃至図11Eは、第5の実施形態に係る集積回路装置の製造方法を工程順に示す断面図である。第2〜第4の実施形態では、チャネルの形成後にゲート絶縁膜を形成しているが、第5の実施形態では、サポート層をゲート絶縁膜として利用する。
次に、第6の実施形態について説明する。図12A乃至図12Hは、第6の実施形態に係る集積回路装置の製造方法を工程順に示す断面図である。第1の実施形態では、横方向配線と縦方向配線とを互いに独立して形成する方向に関するものであるが、第6の実施形態では、これらを同時に形成する方法に関するものである。
次に、第7の実施形態について説明する。図14A乃至図14Cは、第7の実施形態に係る集積回路装置の製造方法を工程順に示す断面図である。第1及び第6の実施形態では、縦方向配線にカーボンナノチューブを用いているが、第7の実施形態では、縦方向配線にグラファイトを用いる。
次に、第8の実施形態について説明する。図16A乃至16Cは、第16の実施形態に係るシート状放熱材の製造方法を工程順に示す断面図である。第8の実施形態では、グラファイト層及びナノチューブ部を含む放熱材を作製する。
2:触媒層
3:サポート層
4:触媒層
11:グラファイト
12:グラファイト
13:カーボンナノチューブ
Claims (8)
- 基板の上方に第1の触媒層を形成する工程と、
前記第1の触媒層上に第2の触媒層を形成する工程と、
前記第2の触媒層上に第3の触媒層を形成する工程と、
炭素を含む雰囲気で、前記第1、第2及び第3の触媒層が形成された前記基板を加熱する工程と、
を有し、
前記基板を加熱する工程は、
前記第3の触媒層を成長核として第1のグラファイト層を形成する工程と、
前記第1の触媒層を成長核として第2のグラファイト層を前記基板と前記第2の触媒層との間に形成する工程と、
を有することを特徴とする集積回路装置の製造方法。 - 前記第1のグラファイト層を形成する工程と前記第2のグラファイト層を形成する工程との間に、
前記第3の触媒層を凝集させ、凝集した前記第3の触媒層を成長核としてカーボンナノチューブ部を前記第1のグラファイト層の下方に形成する工程を有することを特徴とする請求項1に記載の集積回路装置の製造方法。 - 前記第1及び第3の触媒層は、コバルト、ニッケル、鉄、金及び白金からなる群から選択された少なくとも1種を含有し、
前記第2の触媒層は、チタン、チタンナイトライド、チタンシリサイド、タンタル、タンタルナイトライド、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、モリブデン、アルミニウム、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化バナジウム、酸化二オブ、酸化モリブデン及び酸化アルミニウムからなる群から選択された少なくとも1種を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の集積回路装置の製造方法。 - 前記第1及び第3の触媒層の厚さは、1nm乃至50nmであり、
前記第2の触媒層の厚さは、0.5nm乃至20nmであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の集積回路装置の製造方法。 - 基板の上方に第1の触媒層を形成する工程と、
前記第1の触媒層上に第2の触媒層を形成する工程と、
炭素を含む雰囲気で、前記第1及び第2の触媒層が形成された前記基板を加熱する工程と、
を有し、
前記基板を加熱する工程は、前記第1の触媒層を成長核としてグラファイト層を前記基板と前記第2の触媒層との間に形成する工程を有することを特徴とする集積回路装置の製造方法。 - 前記基板を加熱する工程の後に、前記第2の触媒層を除去する工程を有することを特徴とする請求項5に記載の集積回路装置の製造方法。
- 基板と、
前記基板の上方に形成された第1のグラファイト層と、
前記第1のグラファイト層上に形成された触媒層と、
前記触媒層上に形成されたカーボンナノチューブ部と、
前記カーボンナノチューブ部上に形成された第2のグラファイト層と、
を有することを特徴とする集積回路装置。 - 基板と、
前記基板の上方に形成され、開口部を含む絶縁膜と、
前記開口部内に形成された導電材と、
を有し、
前記導電材は、
第1のグラファイト層と、
前記第1のグラファイト層上に形成された触媒層と、
前記触媒層上に形成されたカーボンナノチューブ部と、
前記カーボンナノチューブ部上に形成された第2のグラファイト層と、
を有することを特徴とする集積回路装置。
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