JP4635030B2 - 構造体、電子装置及び構造体の形成方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、より幅広い接続端子や電極等として用いる場合、以下のような課題がある。すなわち、CNT自体は高い強度を有しているが、CNT束内のCNT間はファンデアワールス力で集合しているに過ぎない。そのため、CNT束自体の散けが生じやすくなり、例えばコンタクト電極で一般的な押圧を加えた時に、CNTの外側への開きや坐屈となって現れる懸念がある。更に、CNTの外側への開きや坐屈により、隣接の構造との接触が生じる恐れがあり、狭ピッチ化を妨げる可能性があった。
本発明の実施の形態の第1の応用例として、CNT束を用いるマイクロスイッチ等のマイクロ電気機械システム(MEMS)装置について説明する。第1の応用例に係るMEMS装置は、図21に示すように、固定電極としてのCNT束20と可動梁122を備える。CNT束20は、基板上の下地層10に設けられた配線126上に配置される。可動梁122は、アンカー124により下地層10上に固定される。下地層10から離間した可動梁122の先端が、CNT束20と対向する。可動梁122の下地層10に対向する表面に可動電極120が設けられる。
本発明の実施の形態の第2の応用例では、CNT束を用いる電子装置の電気的特性の検査に用いるプローバのプローブについて説明する。第2の応用例に係るプローブは、図22及び図23に示すように、シリコン(Si)等のリードビーム140上に設けられた配線(導電膜)12と、配線12上に設けられたCNT束20を備える。配線12は、リードビーム140上の下地層10に形成される。CNT束20の基端部は、リードビーム140の先端部において下地層10表面に設けられた絶縁膜18に埋めこまれている。リードビーム140は、プローバのプローブヘッド142に取り付けられる。
上記のように、本発明の実施の形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者にはさまざまな代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
12…第1導電膜
14…第2導電膜
16…触媒層
18…絶縁膜
20…CNT束
22…CNT
Claims (9)
- 下地層に設けられた導電膜と、
前記導電膜の表面に形成された触媒金属粒子からなる触媒層と、
一端を前記触媒層に接続した複数のカーボンナノチューブからなるCNT束とを備え、
前記一端側において、前記複数のカーボンナノチューブのそれぞれが蛇行し、前記CNT束の他端側において、前記複数のカーボンナノチューブのうち少なくとも前記CNT束の外側部のカーボンナノチューブが前記CNT束の外に向かって凸の曲率を有して延伸し、前記CNT束の外周に向かうほど前記曲率が大きくなり、前記他端に向かって前記CNT束の直径が小さくなることを特徴とする構造体。 - 前記他端側における前記複数のカーボンナノチューブのそれぞれの長さが、前記CNT束の内側から前記外側に向かって長くなることを特徴とする請求項1に記載の構造体。
- 前記一端側における前記複数のカーボンナノチューブのそれぞれが、蛇行していることを特徴とする請求項1又は2に記載の構造体。
- 前記他端に接続した金属膜を更に備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の構造体。
- 前記CNT束が、前記下地層上の絶縁膜中に設けられた貫通孔に配置されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の構造体。
- 下地層に設けられた第1配線の表面に形成された触媒金属粒子からなる触媒層に一端を接続した複数の第1カーボンナノチューブからなる第1CNT束からなり、前記一端側において、前記複数のカーボンナノチューブのそれぞれが蛇行し、前記第1CNT束の他端側において、前記複数の第1カーボンナノチューブのうち少なくとも前記第1CNT束の外側部のカーボンナノチューブが前記CNT束の外に向かって凸の曲率を有して延伸し、前記第1CNT束の外周に向かうほど前記曲率が大きくなり、前記第1CNT束の他端に向かって前記第1CNT束の直径が小さくなるコンタクト電極を有する第1基板と、
前記第1基板に対向し、前記コンタクト電極に電気的に接続される第2配線を有する第2基板
とを備えることを特徴とする電子装置。 - 前記第2基板の上に、少なくとも前記第1CNT束の他端側の領域と嵌合する貫通孔を有する絶縁膜が設けられることを特徴とする請求項6に記載の電子装置。
- 前記第2配線の表面に形成された触媒金属粒子からなる触媒層に一端を接続した複数の第2カーボンナノチューブからなる第2CNT束を更に備え、該第2CNT束の他端に前記コンタクト電極が接続され、前記第2CNT束の一端側において、前記複数の第2カーボンナノチューブのそれぞれが蛇行し、前記第2CNT束の他端側において、前記複数の第2カーボンナノチューブのうち少なくとも前記第2CNT束の外側部のカーボンナノチューブが前記CNT束の外に向かって凸の曲率を有して延伸し、前記第2CNT束の外周に向かうほど前記曲率が大きくなり、前記第2CNT束の他端に向かって前記第2CNT束の直径が小さくなることを特徴とする請求項6又は7に記載の電子装置。
- プラズマが生成される反応室において、下地層に形成された導電膜の表面に形成された触媒金属粒子からなる触媒層に一端を接続する複数のカーボンナノチューブからなるCNT束を成長させる構造体の形成方法であって、
前記CNT束の他端側において、前記複数のカーボンナノチューブのうち少なくとも前記CNT束の外側部のカーボンナノチューブが前記CNT束の外に向かって凸の曲率を有して成長し、前記CNT束の外周に向かうほど前記曲率が大きくなり、前記他端に向かって前記CNT束の直径が小さくなるように、成長温度を600℃以上900℃以下、前記反応室に供給するメタンガスの濃度を0.01%以上1%以下、及び前記プラズマと前記導電膜の間に設けたグリッドのグリッド電位を接地又は正極性電位に設定して前記複数のカーボンナノチューブの第1領域を前記導電膜上に成長させる段階と、
前記触媒層と前記第1領域の間で前記複数のカーボンナノチューブのそれぞれが蛇行するように、前記成長温度を400℃以上600℃未満に下げること、前記炭化水素ガスの濃度を10%以上100%以下に上げること、及び前記グリッド電位を下げることのうち少なくとも一つを実施して前記複数のカーボンナノチューブの第2領域を成長させる段階
とを含むことを特徴とする構造体の形成方法。
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