(57)【要約】  カーボンナノチューブ分散液の特性や基板の種類によらず均一で緻密なカーボンナノチューブ分散膜の形成方法、及び電気的特性が良好で特性のばらつきが小さい半導体素子の製造方法を提供する。  溶媒中にカーボンナノチューブ１１０１を分散させたカーボンナノチューブ分散液を基板１１０上に塗布する工程と、カーボンナノチューブ分散液の液滴１０２を冷却して溶媒の粘度を増加させる工程と、溶媒を蒸発させることによりカーボンナノチューブ１１０１を一様に析出させてカーボンナノチューブ塗布膜１０１２を形成する工程と、カーボンナノチューブ濃度がより高いカーボンナノチューブ分散液１０１３の塗布膜をカーボンナノチューブ塗布膜１０１２上に形成する工程と、カーボンナノチューブ分散液１０１３の塗布膜から溶媒を蒸発させてカーボンナノチューブ１０２２の分散膜を形成する工程とを有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶媒中にカーボンナノチューブを第１の濃度で分散させた第１のカーボンナノチューブ分散液を基板上に塗布する工程と、
塗布された前記第１のカーボンナノチューブ分散液の液滴を冷却して溶媒の粘度を増加させる工程と、
溶媒を蒸発させることによりカーボンナノチューブを一様に析出させて析出核を形成する工程と、
溶媒中にカーボンナノチューブを前記第１の濃度よりも高い第２の濃度で分散させた第２のカーボンナノチューブ分散液の塗布膜を前記析出核上に形成する工程と、
前記第２のカーボンナノチューブの塗布膜から溶媒を蒸発させてカーボンナノチューブの分散膜を形成す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分散膜の形成方法。
【請求項２】
前記溶媒は、水及び有機溶媒の少なくとも一方と、界面活性剤とを含むことを特徴とする請求項１記載のカーボンナノチューブ分散膜の形成方法。
【請求項３】
前記第１のカーボンナノチューブ分散液の冷却温度は、溶媒の融点以下であることを特徴とする請求項１又は２記載のカーボンナノチューブ分散膜の形成方法。
【請求項４】
前記第２のカーボンナノチューブの塗布膜から溶媒を蒸発させてカーボンナノチューブの分散膜を形成する工程を減圧雰囲気下で行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のカーボンナノチューブ分散膜の形成方法。
【請求項５】
前記第２のカーボンナノチューブの塗布膜から溶媒を蒸発させてカーボンナノチューブの分散膜を形成する工程を、常温以上の温度環境下において行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のカーボンナノチューブ分散膜の形成方法。
【請求項６】
前記第１、第２のカーボンナノチューブ分散液は、所定量のカーボンナノチューブを加えた溶媒に超音波処理を施すことによって形成されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のカーボンナノチューブ分散膜の形成方法。
【請求項７】
前記第１の濃度は、前記基板上に一様な析出核を形成可能な濃度であり、前記第２の濃度は、カーボンナノチューブの偏析が生じない濃度であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載のカーボンナノチューブ分散膜の形成方法。
【請求項８】
前記第１の濃度は１ｐｐｂから１ｐｐｍの間の濃度であり、前記第２の濃度は１ｐｐｍ以上の濃度であることを特徴とする請求項７記載のカーボンナノチューブ分散膜の形成方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項記載のカーボンナノチューブ分散膜の形成方法を用いた半導体素子の製造方法であって、
前記基板上には、前記カーボンナノチューブの分散膜と接続される電極を形成しておくことを特徴とする半導体素子の製造方法。
【請求項１０】
前記電極を前記基板上に間隔を空けて形成しておき、該電極同士で挟まれた領域に前記カーボンナノチューブの分散膜を形成することを特徴とする請求項９記載の半導体素子の製造方法。
【請求項１１】
前記カーボンナノチューブの分散膜の上に、さらに別の電極を形成することを特徴とする請求項１０記載の半導体素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトランジスタやセンサ等に応用可能なカーボンナノチューブ分散膜の製造方法及びこれを用いた半導体素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カーボンナノチューブは炭素原子の六員環で構成される二次元グラフェンシートを筒状に巻いた構造をとり、細いものでは直径が約１ｎｍ、長いもので長さが数μｍ以上という細長いチューブ状の材料である。【０００３】
原子配列の仕方によって半導体的な性質も金属的な性質も示すため、カーボンナノチューブをトランジスタなどの電子デバイスに応用する期待が高まっている。【０００４】
特に、最近では、通常のＭＯＳトランジスタの製造工程である半導体プロセスと比べてはるかに低コストである塗布法によってカーボンナノチューブの分散膜を形成し、これをチャネルにした電界効果トランジスタや素子を形成するという試みがある（特許文献１〜３及び非特許文献１〜４参照）。【０００５】
塗布法の利点は、低コストであることだけでなく、素子を形成する基板を選ばないことである。【０００６】
つまり、シリコン基板のような硬い基板上のみならず、薄いプラスチック上などにもカーボンナノチューブ分散膜を形成可能である。この場合、折り曲げることの可能な電子回路や透明な電子回路といった、従来の電子機器にはない特徴を持つこととなり、将来のＩＴ端末機器技術のブレイクスルーとなる可能性を秘めている。【０００７】
塗布法によって均一な塗布膜を形成することに関連する技術として特許文献４が挙げられる。特許文献４は、インクジェット塗布法によって均一な塗布膜を形成するものである。
【特許文献１】特開２００６−８８６１号公報
【特許文献２】特開２００５−１５０４１０号公報
【特許文献３】特開２００６−７３７７４号公報
【特許文献４】特開２００６−２８１１８９号公報
【非特許文献１】E.S. Show, J. P. Novak, P.M. Campbell, and D.Park, “Random networks of carbon nanotubes as an electronic material”, Applied Physics Letters, Vol. 82, No.13, pp.2145-2147, 2003.
【非特許文献２】E. Artukovic, M.Kaempgen, D.S. Hecht, S.Roth, and G. Gruner, “Transparent and Flexible Carbon Nanotube Transistors”, Nano Letters, Vol.5, No.4, pp.757-760, 2005.
【非特許文献３】S.-H. Hur, O Ok Park, J. A. Rogers, “Extreme bendability of single-walled carbon nanotube networks transferred from high-temperature growth substrates to plastic and their use in thin-film transistors", Applied Physics Letters, Vol86, pp 243502, 2005.
【非特許文献４】T. Takenobu, T. Takahashi, T. Kanbara, K. Tshkagoshi, Y. Aoyagi, Y. Iwasa, “High-performance transparent flexible transistors using carbon nanotubefilms", Applied Physics Letters, Vol. 88, pp.033511, 2006.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
塗布法によってカーボンナノチューブの分散膜を基板上に形成するためには、カーボンナノチューブを溶媒中に分散させ、その分散液をディスペンサ装置やインクジェット装置などによって、基板の所定の位置に塗る方法が採られる。この際、溶媒や基板の種類、カーボンナノチューブの濃度、分散液中の添加剤の有無等によって状態が変化する。図１は、その変化の一例を示す図である。図１（ａ）は、金属電極３１１及び金属電極３１２が形成されたプラスチック基板３１０上にカーボンナノチューブ分散膜を形成するために、カーボンナノチューブ３０１１を分散させた溶媒３０２を滴下した状態を示している。
図１（ｂ）は、図１（ａ）の状態から所定の時間が経過し、液滴中の溶媒が蒸発して液滴の径が小さくなった状態を示している。このとき、雰囲気の温度が室温であると、液滴内の溶媒の粘度が低いため溶媒の対流が生じ、カーボンナノチューブの移動が起こる。大部分のカーボンナノチューブ３０１２は液滴中に残り、カーボンナノチューブの濃度が上昇するが、塗布直後の液滴端３０１４や金属電極端３０１３にはカーボンナノチューブが凝集する。さらに時間が経過すると溶媒の蒸発が進み、液滴径がさらに小さくなり、カーボンナノチューブの濃度はさらに上昇する。【０００９】
最終的には、図１（ｃ）に示すように、塗布直後の液滴端、金属電極端、及び液滴が最後に存在する場所の近傍にカーボンナノチューブが集中して偏析、凝集し、不均一な分散膜３０１５が形成される。【００１０】
このような不均一な分散膜を構成要素とした素子、例えば不均一な分散膜をチャネルに持つトランジスタは、電気的特性が不安定でばらつきが大きいという問題がある。【００１１】
さらに、分散膜が偏析すると、所望の位置に素子を形成することが困難であるという問題もある。【００１２】
図１に示したような状況は、溶媒中のカーボンナノチューブの濃度が低く、溶媒と基板との濡れ性が良くない場合に顕著に現れる。【００１３】
しかし、カーボンナノチューブの濃度を高くすると、トランジスタの性能の一つであるオン・オフ比が悪くなるため、一定の濃度以上に濃くはできない。【００１４】
また、溶媒と基板との濡れ性を高めるため、添加剤を加えることも考えられるが、その場合、カーボンナノチューブ間又はカーボンナノチューブと電極との間に添加剤が入り込んで抵抗が上昇し、最悪の場合、カーボンナノチューブ同士又はカーボンナノチューブと電極との間の電気的な導通が取れなくなってしまう。【００１５】
また、特許文献４に開示される方法をカーボンナノチューブ分散液の塗布に適用した場合の状態を図２に示す。特許文献４では、金属電極４１１及び金属電極４１２が形成されたプラスチック基板４１０上にカーボンナノチューブ分散膜を形成するために、カーボンナノチューブ４０１１を分散させた分散液４０２をインクジェット法によって塗布した後、液滴を冷却し溶媒を凍結する（図２（ａ））。その後、溶媒を図２（ｂ）、（ｃ）に示すように昇華させ、カーボンナノチューブを析出させる。この際には、図２で示した場合とは異なり、液滴内での対流が生じないため、カーボンナノチューブは偏析して凝集することはなく、最終的には図２（ｄ）に示すようなカーボンナノチューブ分散膜４０１２が形成される。【００１６】
しかし、上記のように溶媒を昇華させた場合、カーボンナノチューブを支持する部分が抜けるように膜が形成されるため、非常に疎で密度の低い膜質となる。このような疎な膜には、その後の工程において容易に剥がれたり、粗さが粗いという問題がある。また、疎な膜によって形成された素子の特性は、不安定でばらつきが大きいという問題がある。さらに、トランジスタを形成した場合、ゲートの効果が効きにくくなるという問題もある。【００１７】
以上のように、均一で緻密なカーボンナノチューブ分散膜を形成することと、良好な特性の素子を形成することとを両立させることは困難であった。【００１８】
本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、カーボンナノチューブ分散液の特性や基板の種類によらず、つねに、均一で緻密なカーボンナノチューブ分散膜の形成方法、及びこの分散膜を構成要素とし電気的特性が良好で、特性のばらつきが小さい半導体素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するため、本発明は、第１の態様として、溶媒中にカーボンナノチューブを第１の濃度で分散させた第１のカーボンナノチューブ分散液を基板上に塗布する工程と、塗布された第１のカーボンナノチューブ分散液の液滴を冷却して溶媒の粘度を増加させる工程と、溶媒を蒸発させることによりカーボンナノチューブを一様に析出させて析出核を形成する工程と、溶媒中にカーボンナノチューブを第１の濃度よりも高い第２の濃度で分散させた第２のカーボンナノチューブ分散液の塗布膜を析出核上に形成する工程と、第２のカーボンナノチューブの塗布膜から溶媒を蒸発させてカーボンナノチューブの分散膜を形成す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分散膜の形成方法を提供するものである。【００２０】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第２の態様として、上記本発明の第１の態様に係るカーボンナノチューブ分散膜の形成方法を用いた半導体素子の製造方法であって、基板上には、カーボンナノチューブの分散膜と接続される電極を形成しておくことを特徴とする半導体素子の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、カーボンナノチューブ分散液の特性や基板の種類によらず、つねに、均一で緻密なカーボンナノチューブ分散膜、及びこの分散膜を構成要素とし電気的特性が良好で、特性のばらつきが小さい半導体素子の製造方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明においては、始めにカーボンナノチューブ濃度が低い分散液を塗布してこれを冷却し、溶媒の濃度を上昇させることで、液滴中の対流によるカーボンナノチューブの動きを抑制し、液滴中の溶媒を蒸発させることで、カーボンナノチューブが液滴中で一様な分布を保ったまま析出させる。次に、カーボンナノチューブ濃度が高い分散液を同一場所に塗布し、液相のまま溶媒を蒸発させると、前に析出させたカーボンナノチューブが核となって析出し、均一で緻密な膜が形成される。最初に基板に塗布する分散液のカーボンナノチューブ濃度は、基板上に一様な析出核を形成可能な濃度であり、後に塗布する分散液のカーボンナノチューブ濃度は、カーボンナノチューブの偏析が発生しない濃度である。【００２３】
このようにして形成したカーボンナノチューブ分散膜を構成要素とした素子は、電気的性能が良好で、特性のばらつきが少ないため、歩留まりを改善できる。また、分散膜には偏析が無く、均一かつ緻密であるため、不均一性を考慮する必要がないため、素子の設計が容易である。【００２４】
本発明の好適な実施の形態について説明する。
図３（ａ）は、金属電極１１１及び金属電極１１２が形成されたプラスチック基板１１０上にカーボンナノチューブ１１０１が分散された分散液の液滴１０２を塗布した状態を示している。基板のプラスチックは、ＰＥＴ（PolyEthylene Telephthalate）やＰＥＮ（PolyEthylene Naphthalate）等を使用可能である。カーボンナノチューブ分散液の溶媒としては、水や有機溶媒（ジクロロエタン、ジメチルホルムアミドなど）に界面活性剤を添加したものを使用できる。界面活性剤としては、陰イオン性界面活性剤（ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（Sodium DodecylBenzene Sulfonate:SDBS）など）や非イオン性界面活性剤（トリトンＸなど）を添加したものを使用できる。【００２５】
この溶媒にカーボンナノチューブを加え超音波処理を施すことでカーボンナノチューブ分散液を生成できる。カーボンナノチューブの濃度は、基板上に一様な析出核を形成可能な濃度とする。例えば、このときのカーボンナノチューブの濃度は１μｇ／ｍｌ（約１ｐｐｍ）とする。【００２６】
分散液を塗布する前に、基板１１０及び金属電極１１１、１１２は、溶媒が対流を起こさなくなる粘度となる程度の温度（溶媒の融点以下の温度）に冷却しておく（例えば０℃程度）。これによって液滴１０２の粘度は塗布された瞬間に高くなり、液滴内部の溶媒の対流によるカーボンナノチューブの動きを抑制できる。【００２７】
次に、液滴が塗布された基板の雰囲気圧力を下げ（例えば０．１気圧程度まで）、液滴の溶媒を蒸発させる。図３（ｂ）、（ｃ）は、蒸発が進む状態を示している。液滴中のカーボンナノチューブは、溶媒の支持が無くなる形で基板１１０や金属電極１１１、１１２に付着していく。このとき、カーボンナノチューブは固定されているため、動きによって液滴中のカーボンナノチューブ濃度が濃くなることや、金属電極端に偏析することはなく、図３（ｄ）のように一様で薄いカーボンナノチューブ塗布膜１０１２が析出核として得られる。【００２８】
図４に、カーボンナノチューブ濃度が１ｐｐｂ未満の分散液を基板１１０に塗布し、上記のようにして溶媒を蒸発させた場合のカーボンナノチューブ塗布膜１０１２の状態を表す原子間力顕微鏡写真を示す。図示する例においては、カーボンナノチューブの密度が非常に低く、視野内にはカーボンナノチューブが２本（図中に矢印で示す２箇所に）しか存在しておらず（粒状に見えるのはカーボンナノチューブではなく別の微粒子である）、析出核としては密度が不十分である。一方、図５に、カーボンナノチューブ濃度が１ｐｐｂから１ｐｐｍの間の分散液を基板１１０に塗布し、上記のようにして溶媒溶媒を蒸発させた場合のカーボンナノチューブ塗布膜１０１２の状態を表す原子間力顕微鏡写真を示す。図示する例においては、カーボンナノチューブが一様に分散しており、析出核として良好な状態である。
さらに、図６に、カーボンナノチューブ濃度が１ｐｐｍ以上の分散液を基板１１０に塗布し、上記のようにして溶媒を蒸発させた場合のカーボンナノチューブ塗布膜１０１２の状態を表す原子間力顕微鏡写真を示す。図示する例においては、カーボンナノチューブの密度が高く、多くのカーボンナノチューブは互いに重なり合って凝集しているため、析出核として好ましい状態ではない。
以上のことから、本実施形態においては、基板上に一様な析出核を形成可能なカーボンナノチューブ濃度を１ｐｐｂから１ｐｐｍの濃度範囲とする。【００２９】
次に、図７（ａ）に示すように、前段階で形成したカーボンナノチューブ膜と同一箇所に先に塗布したものよりも濃度の高い（例えば、濃度５μｇ／ｍｌ（約５ｐｐｍ））カーボンナノチューブ分散液１０１３を塗布し、今度は液相のまま溶媒を蒸発させる（図７（ｂ）、（ｃ））。なお、カーボンナノチューブ分散液１０１３の濃度は、カーボンナノチューブの偏析を生じさせない濃度である。この際、液滴の内部の対流によってカーボンナノチューブ１０２２が動き、前段階で析出させたカーボンナノチューブ１０１１を核として析出し、均一で緻密な膜１０１４が形成される（図７（ｄ））。後段階の塗布時に基板の温度を高く（例えば５０℃）しておくことで対流を促し、溶媒の蒸発に要する時間を短縮できる。
【実施例】
【００３０】
図８は、本発明に係るカーボンナノチューブ分散膜をトランジスタのチャネルに応用した例である。図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。図８（ｂ）において、プラスチック基板２１０上には、後にソース電極及びドレイン電極となる金属電極２１１、２１２がそれぞれ形成されている。また、プラスチック基板２１０は、予め溶媒の融点以下の温度である−２０℃程度に冷却されている。【００３１】
ここへ、ＳＤＢＳを添加した水にカーボンナノチューブを１ｐｐｍ加え、超音波処理することで分散させた溶液をディスペンサ装置やインクジェット装置などによって塗布した。塗布した液滴２０２は、円形状となって凍結し固化するため、次に基板の雰囲気を真空状態として液的中の溶媒を昇華させることで、均一で薄いカーボンナノチューブ析出核が得られた。【００３２】
次に、プラスチック基板２１０の温度を５０℃に上昇させ、濃度５ｐｐｍのカーボンナノチューブ分散液を析出核上に上記同様の方法で塗布してから溶媒を蒸発させることによって、均一で緻密なカーボンナノチューブ分散膜２０１を得た。カーボンナノチューブ分散膜２０１は、ソース電極やドレイン電極となる金属電極２１１、２１２と電気的にオーミックコンタクトがとられて導通しているため、金属電極２１１、２１２間に形成されたカーボンナノチューブからなるマット状のネットワーク（網状に析出したカーボンナノチューブの膜）がトランジスタのチャネルを形成する。その後、例えばパリレンの薄膜２０３を形成することにより、ゲート絶縁膜とした。この際、カーボンナノチューブ分散膜の膜質が緻密であるため、剥がれることはなく、粗さも小さいため絶縁耐圧が良好なゲート絶縁膜を形成できた。【００３３】
その後、金属のゲート電極２１３を形成することで、電界効果トランジスタを完成させた。後段階で塗布するカーボンナノチューブ分散液の濃度は、カーボンナノチューブの偏析が生じない濃度ではあるが、１ｐｐｍ〜１０ｐｐｍと薄いため、トランジスタのオン・オフ比は高く、塗布膜が均一なため特性のばらつきの少ない電界効果トランジスタを形成できた。【００３４】
なお、上記実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されることはなく、様々な変形が可能である。【００３５】
この出願は、２００８年１月２４日に出願された日本出願特願２００８−０１４０３７を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】塗布法によるカーボンナノチューブ分散膜の形成方法を示す図である。
【図２】特許文献４に開示されるカーボンナノチューブ分散膜の形成方法を示す図である。
【図３】本発明の好適な実施の形態に係るカーボンナノチューブ分散膜の形成方法の前段階の流れを示す図である。
【図４】カーボンナノチューブ濃度が１ｐｐｂ未満の分散液を基板に塗布し、溶媒を蒸発させた場合のカーボンナノチューブ塗布膜の状態を表す原子間力顕微鏡写真である。
【図５】カーボンナノチューブ濃度が１ｐｐｂから１ｐｐｍ間の分散液を基板に塗布し、溶媒を蒸発させた場合のカーボンナノチューブ塗布膜の状態を表す原子間力顕微鏡写真である。
【図６】カーボンナノチューブ濃度が１ｐｐｍ以上の分散液を基板に塗布し、溶媒を蒸発させた場合のカーボンナノチューブ塗布膜の状態を表す原子間力顕微鏡写真である。
【図７】本発明の好適な実施の形態に係るカーボンナノチューブ分散膜の形成方法の後段階の流れを示す図である。
【図８】本発明に係るカーボンナノチューブ分散膜を応用したトランジスタのチャネルを示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０２、２０２    液滴
１１０    基板
１１１、１１２、２１１、２１２    金属電極
２０１    カーボンナノチューブ分散膜
２０３    薄膜
２１０    プラスチック基板
２１３    ゲート電極
１０１１、１０２２    カーボンナノチューブ
１０１２    カーボンナノチューブ塗布膜
１０１３    カーボンナノチューブ分散液
１０１４    膜
【図１】
2009093698.tif 000003
【図２】
2009093698.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年7月14日(2009.7.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶媒中にカーボンナノチューブを第１の濃度で分散させた第１のカーボンナノチューブ分散液を基板上に塗布する工程と、
塗布された前記第１のカーボンナノチューブ分散液の液滴を冷却して溶媒の粘度を増加させる工程と、
溶媒を蒸発させることによりカーボンナノチューブを一様に析出させて析出核を形成する工程と、
溶媒中にカーボンナノチューブを前記第１の濃度よりも高い第２の濃度で分散させた第２のカーボンナノチューブ分散液の塗布膜を前記析出核上に形成する工程と、
前記第２のカーボンナノチューブの塗布膜から溶媒を蒸発させてカーボンナノチューブの分散膜を形成す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分散膜の形成方法。
【請求項２】
前記溶媒は、水及び有機溶媒の少なくとも一方と、界面活性剤とを含むことを特徴とする請求項１記載のカーボンナノチューブ分散膜の形成方法。
【請求項３】
前記第１のカーボンナノチューブ分散液の冷却温度は、溶媒の融点以下であることを特徴とする請求項１又は２記載のカーボンナノチューブ分散膜の形成方法。
【請求項４】
前記第２のカーボンナノチューブの塗布膜から溶媒を蒸発させてカーボンナノチューブの分散膜を形成する工程を減圧雰囲気下で行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のカーボンナノチューブ分散膜の形成方法。
【請求項５】
前記第２のカーボンナノチューブの塗布膜から溶媒を蒸発させてカーボンナノチューブの分散膜を形成する工程を、常温以上の温度環境下において行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のカーボンナノチューブ分散膜の形成方法。
【請求項６】
前記第１、第２のカーボンナノチューブ分散液は、所定量のカーボンナノチューブを加えた溶媒に超音波処理を施すことによって形成されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載のカーボンナノチューブ分散膜の形成方法。
【請求項７】
前記第１の濃度は、前記基板上に一様な析出核を形成可能な濃度であり、前記第２の濃度は、カーボンナノチューブの偏析が生じない濃度であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載のカーボンナノチューブ分散膜の形成方法。
【請求項８】
前記第１の濃度は１ｐｐｂから１ｐｐｍの間の濃度であり、前記第２の濃度は１ｐｐｍ以上の濃度であることを特徴とする請求項７記載のカーボンナノチューブ分散膜の形成方法。
【請求項９】
溶媒中にカーボンナノチューブを第１の濃度で分散させた第１のカーボンナノチューブ分散液を基板上に塗布する工程と、
溶媒を蒸発させることによりカーボンナノチューブを一様に析出させて析出核を形成する工程と、
溶媒中にカーボンナノチューブを前記第１の濃度よりも高い第２の濃度で分散させた第２のカーボンナノチューブ分散液の塗布膜を前記析出核上に形成する工程と、
前記第２のカーボンナノチューブの塗布膜から溶媒を蒸発させてカーボンナノチューブの分散膜を形成す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分散膜の形成方法。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項記載のカーボンナノチューブ分散膜の形成方法を用いた半導体素子の製造方法であって、
前記基板上には、前記カーボンナノチューブの分散膜と接続される電極を形成しておくことを特徴とする半導体素子の製造方法。
【請求項１１】
前記電極を前記基板上に間隔を空けて形成しておき、該電極同士で挟まれた領域に前記カーボンナノチューブの分散膜を形成することを特徴とする請求項１０記載の半導体素子の製造方法。
【請求項１２】
前記カーボンナノチューブの分散膜の上に、さらに別の電極を形成することを特徴とする請求項１１記載の半導体素子の製造方法。
【国際調査報告】
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2009093698.tif 000012
2009093698.tif 000013
2009093698.tif 000014