JP4481853B2 - カーボンナノチューブデバイスの製造方法 - Google Patents

カーボンナノチューブデバイスの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4481853B2
JP4481853B2 JP2005080519A JP2005080519A JP4481853B2 JP 4481853 B2 JP4481853 B2 JP 4481853B2 JP 2005080519 A JP2005080519 A JP 2005080519A JP 2005080519 A JP2005080519 A JP 2005080519A JP 4481853 B2 JP4481853 B2 JP 4481853B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst layer
film
carbon nanotube
insulating film
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005080519A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006255867A (ja
Inventor
章夫 川端
瑞久 二瓶
大雄 近藤
信太郎 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2005080519A priority Critical patent/JP4481853B2/ja
Priority to US11/191,941 priority patent/US20060212974A1/en
Publication of JP2006255867A publication Critical patent/JP2006255867A/ja
Priority to US12/457,230 priority patent/US8372487B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4481853B2 publication Critical patent/JP4481853B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
    • D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
    • D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
    • H01L21/76877—Filling of holes, grooves or trenches, e.g. vias, with conductive material
    • H01L21/76879—Filling of holes, grooves or trenches, e.g. vias, with conductive material by selective deposition of conductive material in the vias, e.g. selective C.V.D. on semiconductor material, plating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
    • H01L21/76841—Barrier, adhesion or liner layers
    • H01L21/76871—Layers specifically deposited to enhance or enable the nucleation of further layers, i.e. seed layers
    • H01L21/76876—Layers specifically deposited to enhance or enable the nucleation of further layers, i.e. seed layers for deposition from the gas phase, e.g. CVD
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/10—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device
    • H01L2221/1068—Formation and after-treatment of conductors
    • H01L2221/1094—Conducting structures comprising nanotubes or nanowires

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Description

本発明は、集積回路等に好適なカーボンナノチューブデバイスの製造方法に関する。
近年、半導体装置へのカーボンナノチューブの応用について研究がなされている。カーボンナノチューブを形成方法の１つとして、絶縁膜に形成した孔内に触媒層を設け、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、この触媒層から鉛直方向に成長させる方法がある。
また、カーボンナノチューブを水平方向に成長させる方法もある。この方法について説明する。図１３は、カーボンナノチューブを水平方向に成長させる方法を示す図である。Ｓｉ基板１０１上の２箇所にＴｉ膜１０２及びＣｏ膜１０３の積層体を形成しておく。そして、これらの間に電界を印加し、カーボンナノチューブ１０４を成長させる。この結果、図１３に示すように、電界の印加方向に沿ったカーボンナノチューブ１０４が形成される。
しかしながら、これらの方法だけでは、形成することができるカーボンナノチューブの形状が限定されてしまう。また、電界を印加できないような環境下では、水平方向に離間した２箇所の間をカーボンナノチューブで接続することができない。
特開２００４−１８１６２０号公報 特開２００４−１７４６３７号公報
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、カーボンナノチューブの形状の自由度が高いカーボンナノチューブデバイスの製造方法を提供することを目的とする。
本願発明者は、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す発明の諸態様に想到した。
本発明に係るカーボンナノチューブデバイスの製造方法では、触媒層及びこの触媒層の周囲において前記触媒層よりも高い位置まで延びる絶縁膜を形成した後に、前記触媒層から前記絶縁膜に沿ってカーボンナノチューブを、前記絶縁膜からのファンデルワールス力の作用により湾曲させながら成長させる。そして、第１の製造方法では、前記触媒層及び絶縁膜を形成する際に、基板の上又は上方に前記絶縁膜を形成し、前記絶縁膜に開口部を形成し、前記開口部の底部に前記触媒層を形成する。更に、前記開口部の底部に前記触媒層を形成する際に、前記触媒層を平面視で前記開口部内の偏った位置に形成する。また、第２の製造方法では、前記触媒層及び絶縁膜を形成する際に、基板の上又は上方に前記触媒層を形成し、前記触媒層を覆う前記絶縁膜を形成し、前記絶縁膜に前記触媒層まで到達する開口部を形成する。更に、前記開口部を形成する際に、前記開口部の一部から前記触媒層を露出させる。
本発明によれば、湾曲した形状のカーボンナノチューブを得ることができる。このため、形状の自由度が向上し、応用範囲が広がる。また、電界を印加せずとも任意の方向にカーボンナノチューブを成長させることが可能である。
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。但し、ここでは、便宜上、カーボンナノチューブデバイスの構造については、その製造方法と共に説明する。
（第１の実施形態）
先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１Ａ乃至図１Ｃは、本発明の第１の実施形態に係るカーボンナノチューブデバイス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、先ず、図１Ａに示すように、Ｓｉ基板１１上にＳｉＯ2膜１２を形成する。ＳｉＯ2膜１２の厚さは、例えば３５０ｎｍ程度とする。次に、レジストパターン（図示せず）を用いたパターニングにより、ＳｉＯ2膜１２に円筒状の開口部１３を形成する。開口部１３の直径は、例えば２μｍ程度とする。
次いで、図１Ｂに示すように、全面にレジスト膜を形成し、これをパターニングすることにより、レジストパターン１６を形成する。レジストパターン１６の形状は、開口部１３の底部を偏って覆う形状とする。この結果、開口部１３の一部のみからＳｉ基板１１が露出することとなる。本実施形態では、特に、レジストパターン１６の形成に当たって、ＳｉＯ2膜１２の側面の一部が、レジストパターン１６に覆われずに露出するようにする。
続いて、同じく図１Ｂに示すように、レジストパターン１６をマスクとして、開口部１３の底部に触媒層１４を形成する。触媒層１４としては、例えば厚さが１ｎｍ程度のＣｏ膜を形成する。このとき、触媒層１４は開口部１３の底部の全体に形成されるのではなく、Ｓｉ基板１１の露出している部分の上のみに形成される。
次に、図１Ｃに示すように、レジストパターン１６を除去する。そして、触媒層１４上にカーボンナノチューブ１５を成長させる。このとき、本実施形態では、触媒層１４が開口部１３内で偏って形成されているため、成長過程のカーボンナノチューブ１５に水平方向から偏ったファンデルワールス力が作用する。このため、図１Ｃに示すように、カーボンナノチューブ１５は、自身に近いＳｉＯ2膜１２の側面に引き寄せられ、傾いて成長する。そして、ＳｉＯ2膜１２の表面よりも高く成長した後には、ファンデルワールス力はほとんど作用しなくなるが、傾斜はそのまま引き継がれる。更に成長すると、カーボンナノチューブ１５に大きな自重が作用することになり、カーボンナノチューブ１５の形状が大きく湾曲したものとなる。
本願発明者が実際に撮影したカーボンナノチューブのＳＥＭ写真を図２Ａ及び図３Ａに示す。図２Ａは、１個の開口部から成長したカーボンナノチューブを示すＳＥＭ写真であり、図２Ｂは、図２Ａに示すＳＥＭ写真の内容を模式的に示す図である。また、図３Ａは、複数個の開口部から成長したカーボンナノチューブを示すＳＥＭ写真であり、図３Ｂは、図３Ａに示すＳＥＭ写真の内容を模式的に示す図である。
上述のようにしてカーボンナノチューブ１５を形成した後には、必要な素子、配線層及び絶縁層等を形成してカーボンナノチューブデバイスを完成させる。
このような第１の実施形態によれば、電界を印加せずとも、実質的にＳｉ基板１１の表面に平行な方向にカーボンナノチューブ１５を成長させることができる。また、カーボンナノチューブ１５は湾曲した形状となるため、カーボンナノチューブの適用範囲を広げることができる。例えば、複数の湾曲したカーボンナノチューブ１５を互いに接続することにより、コイルを形成することができる。
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図４Ａ乃至図４Ｃは、本発明の第２の実施形態に係るカーボンナノチューブデバイスの製造方法を工程順に示す断面図である。
第２の実施形態では、先ず、図４Ａに示すように、Ｓｉ基板２１上に選択的に触媒層２４を形成する。触媒層２４としては、例えば厚さが１ｎｍ程度のＣｏ膜を形成する。
次に、全面にＳｉＯ2膜２２を形成する。次いで、レジストパターン（図示せず）を用いたパターニングにより、ＳｉＯ2膜２２に溝２３を形成する。ＳｉＯ2膜１２の厚さは、例えば３５０ｎｍ程度とする。溝２３の形成に当たっては、図４Ｂに示すように、Ｓｉ基板２１及び触媒層２４の双方が溝２３から露出するようにする。
その後、図４Ｃに示すように、触媒層２４上にカーボンナノチューブ２５を成長させる。このとき、本実施形態でも、触媒層２４が溝２３の底部全体に形成されているのではなく、偏って形成されているため、成長過程のカーボンナノチューブ２５に水平方向から偏ったファンデルワールス力が作用する。このため、図４Ｃに示すように、第１の実施形態と同様に、カーボンナノチューブ２５は、自身に近いＳｉＯ2膜２２の側面に引き寄せられ、傾いて成長する。そして、ＳｉＯ2膜２２の表面よりも高く成長した後には、ファンデルワールス力はほとんど作用しなくなるが、傾斜はそのまま引き継がれる。更に成長すると、カーボンナノチューブ２５に大きな自重が作用することになり、カーボンナノチューブ２５の形状が大きく湾曲したものとなる。
本願発明者が実際に撮影したカーボンナノチューブのＳＥＭ写真を図５Ａ及び図６Ａに示す。図５Ａは、平面形状がＴ字型の溝から成長したカーボンナノチューブを示すＳＥＭ写真であり、図５Ｂは、図５Ａに示すＳＥＭ写真の内容を模式的に示す図である。また、図６Ａは、図５Ａ中の右側の屈曲部を拡大して示すＳＥＭ写真であり、図６Ｂは、図６Ａに示すＳＥＭ写真の内容を模式的に示す図である。なお、図５Ａ及び図５Ｂにおいて、左側のカーボンナノチューブの一部が欠落している。ＳＥＭ写真を撮影する前の取り扱いの際に欠落したためであり、本発明の効果を否定するようなものではない。
このような第２の実施形態によっても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図７Ａ乃至図７Ｂは、本発明の第３の実施形態に係るカーボンナノチューブデバイスの製造方法を工程順に示す断面図である。
第３の実施形態では、先ず、図７Ａに示すように、Ｓｉ基板３１上にＣｕ膜３２及びＴａ膜３３を、例えばスパッタ法により順次形成する。Ｃｕ膜３２及びＴａ膜３３の厚さは、夫々１５０ｎｍ程度、５ｎｍ程度とする。次いで、全面にＳｉＯ2膜３４を形成する。ＳｉＯ2膜３４の厚さは、例えば３５０ｎｍ程度とする。次に、レジストパターン（図示せず）を用いたパターニングにより、ＳｉＯ2膜３４に円筒状の開口部３８を形成する。開口部３８の直径は、例えば２μｍ程度とする。
次いで、第１の実施形態と同様にして、全面にレジスト膜を形成し、これをパターニングすることにより、開口部３８の一部のみからＴａ膜３３が露出するように、レジストパターン（図示せず）を形成する。また、本実施形態でも、このレジストパターンの形成に当たっては、ＳｉＯ2膜３４の側面の一部が、レジストパターンに覆われずに露出するようにする。続いて、レジストパターンをマスクとして、開口部３８の底部にＴｉ膜３５及びＣｏ膜３６を順次形成する。このとき、Ｔｉ膜３５及びＣｏ膜３６は開口部３８の底部の全体に形成されるのではなく、Ｔａ膜３３の露出している部分の上のみに形成される。Ｔｉ膜３５及びＣｏ膜３６の厚さは、いずれも１ｎｍ程度とする。Ｔｉ膜３５及びＣｏ膜３６の形成後にレジストパターンを除去する。
そして、図７Ｂに示すように、触媒層であるＣｏ膜３６上にカーボンナノチューブ３７を成長させる。このとき、本実施形態では、Ｃｏ膜３６が開口部３８内で偏って形成されているため、成長過程のカーボンナノチューブ３７に水平方向から偏ったファンデルワールス力が作用する。このため、図７Ｂに示すように、カーボンナノチューブ３７は、自身に近いＳｉＯ2膜３４の側面に引き寄せられ、傾いて成長する。そして、第１及び第２の実施形態と同様にして、カーボンナノチューブ３７の形状が大きく湾曲したものとなる。
本願発明者が実際に撮影したカーボンナノチューブのＳＥＭ写真を図８Ａ及び図９Ａに示す。図８Ａは、１個の開口部から成長したカーボンナノチューブを示すＳＥＭ写真であり、図８Ｂは、図８Ａに示すＳＥＭ写真の内容を模式的に示す図である。また、図９Ａは、複数個の開口部から成長したカーボンナノチューブを示すＳＥＭ写真であり、図９Ｂは、図９Ａに示すＳＥＭ写真の内容を模式的に示す図である。
このような第３の実施形態によっても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第３の実施形態では、Ｔｉ膜３５及びＣｏ膜３６の厚さを調整することにより、カーボンナノチューブ３７の成長具合を調整することも可能である。
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図１０は、本発明の第４の実施形態に係るカーボンナノチューブデバイスを示す断面図である。
第４の実施形態では、絶縁膜５２に埋め込まれた配線５１上に触媒層５５が形成されている。配線５１及び絶縁膜５２上には絶縁膜５４が形成されており、絶縁膜５４に触媒層５５まで到達する開口部が形成されている。但し、触媒層５５は開口部の底部全体にわたって形成されているのではなく、偏って位置している。また、絶縁膜５４上には配線５７が形成されている。そして、触媒層５５と配線５７とがカーボンナノチューブ５６により接続されている。また、配線５７等を覆う絶縁膜５８が形成されている。
このような第４の実施形態では、触媒層５５から配線５７まで成長したカーボンナノチューブ５６が配線の一部として機能する。カーボンナノチューブ５６の抵抗は、Ｃｕ配線及びＡｌ配線と比較して著しく低いため、低消費電力のデバイスを実現することができる。
なお、これらの実施形態は、湾曲したカーボンナノチューブを集積回路チップの内部に用いることを前提としたものであるが、湾曲したカーボンナノチューブを集積回路チップの電極とリードフレームとを接続するワイヤとして用いることも可能である。また、湾曲したカーボンナノチューブは、電子源、コネクタ及び放熱デバイス等に応用することも可能である。
また、触媒層としては、Ｃｏ膜の他に、Ｆｅ膜又はＮｉ膜を用いてもよい。また、これらの合金膜を用いてもよい。更に、アルミナ、シリカ、マグネシア又はゼオライトにＣｏ、Ｆｅ及び／又はＮｉを含有する金属微粒子を担持させたものを用いてもよい。
更に、カーボンナノチューブに対してファンデルワールス力を及ぼす物体は絶縁膜に限定されるものではない。また、絶縁膜としては、上述の酸化シリコン膜の他に、窒化シリコン膜を用いることも可能である。更に、多孔質シリコン系低誘電率膜、フロロカーボン系低誘電率膜及び樹脂系低誘電率膜を用いることも可能である。
なお、特許文献１には、触媒層の厚さ及び構成元素等の調整によりカーボンナノチューブを湾曲させることが開示されている。しかしながら、適当な湾曲の程度を得るには多くの試行錯誤を繰り返さなければならず、非現実的な方法である。これに対し、本発明では、酸化シリコン膜の厚さ（高さ）、触媒層と開口部側面との間隔の少なくとも一方を変化させればカーボンナノチューブの湾曲方向及び曲率を変化させることができる。従って、容易に湾曲の程度を調整することが可能である。
以下、本発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。
（付記１）
触媒層と、
前記触媒層の周囲に位置する物体と、
前記触媒層から前記物体に沿って成長し、且つ湾曲したカーボンナノチューブと、
を有することを特徴とするカーボンナノチューブデバイス。
（付記２）
前記物体は絶縁膜であることを特徴とする付記１に記載のカーボンナノチューブデバイス。
（付記３）
前記絶縁膜は、酸化シリコン膜又は窒化シリコン膜であることを特徴とする付記２に記載のカーボンナノチューブデバイス。
（付記４）
前記絶縁膜は、低誘電率膜であることを特徴とする付記２に記載のカーボンナノチューブデバイス。
（付記５）
前記低誘電率膜は、多孔質シリコン系の膜、フロロカーボン系の膜及び樹脂系の膜からなる群から選択された１種の膜であることを特徴とする付記４に記載のカーボンナノチューブデバイス。
（付記６）
前記絶縁膜には開口部が形成されており、前記触媒層は平面視で前記開口部内において偏った位置に形成されていることを特徴とする付記２乃至５のいずれか１項に記載のカーボンナノチューブデバイス。
（付記７）
前記触媒層は、Ｃｏ、Ｆｅ及びＮｉからなる群から選択された少なくとも１種の金属元素を含有することを特徴とする付記１乃至６のいずれか１項に記載のカーボンナノチューブデバイス。
（付記８）
前記触媒層は、触媒金属の微粒子を含有することを特徴とする付記１乃至６のいずれか１項に記載のカーボンナノチューブデバイス。
（付記９）
前記カーボンナノチューブは、配線の一部として機能することを特徴とする付記１乃至８のいずれか１項に記載のカーボンナノチューブデバイス。
（付記１０）
前記カーボンナノチューブは、コイルの一部として機能することを特徴とする付記１乃至８のいずれか１項に記載のカーボンナノチューブデバイス。
（付記１１）
前記カーボンナノチューブはリードフレームに接続されていることを特徴とする付記１乃至８のいずれか１項に記載のカーボンナノチューブデバイス。
（付記１２）
触媒層及びこの触媒層の周囲において前記触媒層よりも高い位置まで延びる物体を形成する工程と、
前記触媒層から前記物体に沿ってカーボンナノチューブを、前記物体からのファンデルワールス力の作用により湾曲させながら成長させる工程と、
を有することを特徴とするカーボンナノチューブデバイスの製造方法。
（付記１３）
前記触媒層及び物体を形成する工程は、
基板の上又は上方に絶縁膜を前記物体として形成する工程と、
前記絶縁膜に開口部を形成する工程と、
前記開口部の底部に前記触媒層を形成する工程と、
を有することを特徴とする付記１２に記載のカーボンナノチューブデバイスの製造方法。
（付記１４）
前記開口部の底部に前記触媒層を形成する工程において、前記触媒層を平面視で前記開口部内の偏った位置に形成することを特徴とする付記１３に記載のカーボンナノチューブデバイスの製造方法。
（付記１５）
前記触媒層及び物体を形成する工程は、
基板の上又は上方に前記触媒層を形成する工程と、
前記触媒層を覆う絶縁膜を前記物体として形成する工程と、
前記絶縁膜に前記触媒層まで到達する開口部を形成する工程と、
を有することを特徴とする付記１２に記載のカーボンナノチューブデバイスの製造方法。
（付記１６）
前記開口部を形成する工程において、前記開口部の一部から前記触媒層を露出させることを特徴とする付記１５に記載のカーボンナノチューブデバイスの製造方法。
（付記１７）
前記絶縁膜として、酸化シリコン膜又は窒化シリコン膜を形成することを特徴とする付記１３乃至１６のいずれか１項に記載のカーボンナノチューブデバイスの製造方法。
（付記１８）
前記絶縁膜として、低誘電率膜を形成することを特徴とする付記１３乃至１６のいずれか１項に記載のカーボンナノチューブデバイスの製造方法。
（付記１９）
前記低誘電率膜として、多孔質シリコン系の膜、フロロカーボン系の膜及び樹脂系の膜からなる群から選択された１種の膜を形成することを特徴とする付記１８に記載のカーボンナノチューブデバイスの製造方法。
本発明の第１の実施形態に係るカーボンナノチューブデバイスの製造方法を工程順に示す断面図である。 図１Ａに引き続き、カーボンナノチューブデバイスの製造方法を工程順に示す断面図である。 図１Ｂに引き続き、カーボンナノチューブデバイスの製造方法を工程順に示す断面図である。 １個の開口部から成長したカーボンナノチューブを示すＳＥＭ写真である。 図２Ａに示すＳＥＭ写真の内容を模式的に示す図である。 複数個の開口部から成長したカーボンナノチューブを示すＳＥＭ写真である。 図３Ａに示すＳＥＭ写真の内容を模式的に示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るカーボンナノチューブデバイスの製造方法を工程順に示す断面図である。 図４Ａに引き続き、カーボンナノチューブデバイスの製造方法を工程順に示す断面図である。 図４Ｂに引き続き、カーボンナノチューブデバイスの製造方法を工程順に示す断面図である。 平面形状がＴ字型の溝から成長したカーボンナノチューブを示すＳＥＭ写真である。 図５Ａに示すＳＥＭ写真の内容を模式的に示す図である。 図５Ａ中の右側の屈曲部を拡大して示すＳＥＭ写真である。 図６Ａに示すＳＥＭ写真の内容を模式的に示す図である。 本発明の第３の実施形態に係るカーボンナノチューブデバイスの製造方法を工程順に示す断面図である。 図７Ａに引き続き、カーボンナノチューブデバイスの製造方法を工程順に示す断面図である。 １個の開口部から成長したカーボンナノチューブを示すＳＥＭ写真である。 図８Ａに示すＳＥＭ写真の内容を模式的に示す図である。 複数個の開口部から成長したカーボンナノチューブを示すＳＥＭ写真である。 図９Ａに示すＳＥＭ写真の内容を模式的に示す図である。 本発明の第４の実施形態に係るカーボンナノチューブデバイスを示す断面図である。 従来の方法で形成されたカーボンナノチューブを上方から示すＳＥＭ写真である。 図１１Ａに示すＳＥＭ写真の内容を模式的に示す図である。 従来の方法で形成されたカーボンナノチューブを側方から示すＳＥＭ写真である。 図１２Ａに示すＳＥＭ写真の内容を模式的に示す図である。 カーボンナノチューブを水平方向に成長させる従来の方法を示す図である。
符号の説明
１１、２１：Ｓｉ基板
１２、２２、３４：ＳｉＯ2膜
１３：開口部
１４、２４、５５：触媒層
１５、２５、３７、５６：カーボンナノチューブ
１６：レジストパターン
２３：溝
３１：Ｓｉ基板
３２：Ｃｕ膜
３３：Ｔａ膜
３５：Ｔｉ膜
３６：Ｃｏ膜
５１、５７：配線
５２、５４、５８：絶縁膜

Claims (2)

  1. 触媒層及びこの触媒層の周囲において前記触媒層よりも高い位置まで延びる絶縁膜を形成する工程と、
    前記触媒層から前記絶縁膜に沿ってカーボンナノチューブを、前記絶縁膜からのファンデルワールス力の作用により湾曲させながら成長させる工程と、
    を有し、
    前記触媒層及び絶縁膜を形成する工程は、
    基板の上又は上方に前記絶縁膜を形成する工程と、
    前記絶縁膜に開口部を形成する工程と、
    前記開口部の底部に前記触媒層を形成する工程と、
    を有し、
    前記開口部の底部に前記触媒層を形成する工程において、前記触媒層を平面視で前記開口部内の偏った位置に形成することを特徴とするカーボンナノチューブデバイスの製造方法。
  2. 触媒層及びこの触媒層の周囲において前記触媒層よりも高い位置まで延びる絶縁膜を形成する工程と、
    前記触媒層から前記絶縁膜に沿ってカーボンナノチューブを、前記絶縁膜からのファンデルワールス力の作用により湾曲させながら成長させる工程と、
    を有し、
    前記触媒層及び絶縁膜を形成する工程は、
    基板の上又は上方に前記触媒層を形成する工程と、
    前記触媒層を覆う前記絶縁膜を形成する工程と、
    前記絶縁膜に前記触媒層まで到達する開口部を形成する工程と、
    を有し、
    前記開口部を形成する工程において、前記開口部の一部から前記触媒層を露出させることを特徴とするカーボンナノチューブデバイスの製造方法。
JP2005080519A 2005-03-18 2005-03-18 カーボンナノチューブデバイスの製造方法 Expired - Fee Related JP4481853B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005080519A JP4481853B2 (ja) 2005-03-18 2005-03-18 カーボンナノチューブデバイスの製造方法
US11/191,941 US20060212974A1 (en) 2005-03-18 2005-07-29 Carbon nanotube device and manufacturing method of the same
US12/457,230 US8372487B2 (en) 2005-03-18 2009-06-04 Carbon nanotube device and manufacturing method of the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005080519A JP4481853B2 (ja) 2005-03-18 2005-03-18 カーボンナノチューブデバイスの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006255867A JP2006255867A (ja) 2006-09-28
JP4481853B2 true JP4481853B2 (ja) 2010-06-16

Family

ID=37011905

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005080519A Expired - Fee Related JP4481853B2 (ja) 2005-03-18 2005-03-18 カーボンナノチューブデバイスの製造方法

Country Status (2)

Country Link
US (2) US20060212974A1 (ja)
JP (1) JP4481853B2 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007116434A1 (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Fujitsu Limited カーボンナノチューブの製造方法
JP4635030B2 (ja) * 2007-07-30 2011-02-16 株式会社東芝 構造体、電子装置及び構造体の形成方法
JP5018419B2 (ja) * 2007-11-19 2012-09-05 富士通株式会社 モジュール構造体、その製造方法および半導体装置
CN101471329B (zh) * 2007-12-29 2012-06-20 清华大学 半导体封装件
EP2098484A1 (en) * 2008-02-15 2009-09-09 Imec Synthesis of zeolite crystals and formation of carbon nanostructures in patterned structures
US8148188B2 (en) * 2008-02-26 2012-04-03 Imec Photoelectrochemical cell with carbon nanotube-functionalized semiconductor electrode
KR101617324B1 (ko) 2008-09-29 2016-05-02 웬트워쓰 라보라토리즈, 인크. 나노튜브 프로브를 포함하는 프로브 카드 및 그 제조 방법
FR2956243B1 (fr) * 2010-02-11 2013-10-25 Commissariat Energie Atomique Structure d'interconnexion a base de nanotubes de carbone rediriges
MY156986A (en) * 2011-12-13 2016-04-15 Mimos Berhad A method of forming a device with nanostructures
WO2016092475A1 (en) 2014-12-10 2016-06-16 Okulov Paul D Micro electro-mechanical strain displacement sensor and usage monitoring system
JP6810343B2 (ja) * 2016-10-17 2021-01-06 富士通株式会社 カーボンナノチューブ構造、放熱シート及びカーボンナノチューブ構造の製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6445006B1 (en) * 1995-12-20 2002-09-03 Advanced Technology Materials, Inc. Microelectronic and microelectromechanical devices comprising carbon nanotube components, and methods of making same
KR100480773B1 (ko) * 2000-01-07 2005-04-06 삼성에스디아이 주식회사 카본 나노 튜브를 이용한 3극 전계방출소자의 제작방법
JP2004174637A (ja) 2002-11-26 2004-06-24 Japan Science & Technology Agency 電子波干渉素子
CN1229279C (zh) * 2002-12-05 2005-11-30 清华大学 一种碳纳米管阵列结构及其制备方法
US7019391B2 (en) * 2004-04-06 2006-03-28 Bao Tran NANO IC packaging

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006255867A (ja) 2006-09-28
US8372487B2 (en) 2013-02-12
US20090291216A1 (en) 2009-11-26
US20060212974A1 (en) 2006-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4481853B2 (ja) カーボンナノチューブデバイスの製造方法
US8524366B2 (en) Graphene wafer, method for manufacturing the graphene wafer, method for releasing a graphene layer, and method for manufacturing a graphene device
JP4212258B2 (ja) 集積回路装置及び集積回路装置製造方法
US7344961B2 (en) Methods for nanowire growth
KR101149088B1 (ko) 나노미터 스케일 필라멘트 구조 합성 방법 및 그러한구조를 포함하는 전자 부품
TWI269404B (en) Interconnect structure for semiconductor devices
US8650749B2 (en) Method for manufacturing graphene electronics
JP2000269213A5 (ja)
KR100718112B1 (ko) 탄소나노튜브를 이용한 수직 배선구조 및 그 제조방법
WO2006098026A1 (ja) 接続機構、半導体パッケージ、およびその製造方法
JP2012121786A (ja) グラフェン構造物及びその製造方法
JP2005239541A (ja) カーボンナノチューブの水平成長方法およびカーボンナノチューブを含む素子
JP2007243175A (ja) ナノワイヤーメモリ素子及びその製造方法
JP2008210954A (ja) カーボンナノチューブバンプ構造体とその製造方法、およびこれを用いた半導体装置
US20090202787A1 (en) Method for manufacturing a nanostructure in-situ, and in-situ manufactured nanostructure devices
JP5336046B2 (ja) 局在細長ナノストラクチャの成長用担体を製造する方法
KR20130079051A (ko) 그래핀 전자 소자 및 그 제조 방법
JP2007250904A (ja) 電界効果トランジスタ及びその製造方法
JP2005086835A (ja) 薄膜共振器と薄膜共振器の製造方法及び薄膜共振器を備えたフィルタ
JP4555695B2 (ja) カーボンナノチューブ配線を備えた電子デバイス及びその製造方法
JP4811851B2 (ja) シリコンナノワイヤーの架橋成長方法
JP2003158093A (ja) 素子間配線形成法
JP2009032819A (ja) 電子装置の製造方法及びそれを用いた電子装置
JP2010541229A (ja) 集積電子回路におけるワイヤー部の形成方法
KR101254825B1 (ko) 박막 패턴 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090317

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090514

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20091006

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091222

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20100114

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100309

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100318

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130326

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4481853

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140326

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees