(57)【要約】【課題】  カーボンナノチューブトランジスタの製造方法に関し、カーボンナノチューブトランジスタの製造歩留まりを向上させる。【解決手段】  ソース部５、ドレイン部６、及び、ソース部５とドレイン部６との間の領域以外の領域上に堆積したカーボンナノチューブ９を除去する。【選択図】          図１
2006049459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソース部、ドレイン部、及び、前記ソース部とドレイン部との間の領域以外の領域上に堆積したカーボンナノチューブを除去することを特徴とするカーボンナノチューブトランジスタの製造方法。
【請求項２】
基板上に第１の絶縁膜を介してゲート電極を設けたのち、前記ゲート電極上に第２の絶縁膜を設ける工程、前記第２の絶縁膜上にソース・ドレイン部を設けたのち第３の絶縁膜を設け、次いで、前記第３の絶縁膜の前記ソース・ドレイン部の少なくとも一部及び前記ソース部とドレイン部との間の領域が露出するように開口部を形成する工程、全面にカーボンナノチューブを堆積させたのち、前記開口部以外の領域に堆積したカーボンナノチューブを除去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トランジスタの製造方法。
【請求項３】
上記ゲート電極及びソース・ドレイン部が、Ｍｏ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｒ、ＷＮx 、ＲｕＯx 、ＩｒＯx 、ＣｏＳｉ2 、ＮｉＳｉ、或いは、多結晶Ｓｉのいずれかからなることを特徴とする請求項２記載のカーボンナノチューブトランジスタの製造方法。
【請求項４】
上記第２の絶縁膜が、ＳｉＯ2 、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＳｉＯＮ、Ｔａ2 Ｏ5 、ＺｒＯX 、ＨｆＯ、或いは、ＨｆＳｉＯのいずれかからなるゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に設けられるとともに、前記ゲート絶縁膜に対して選択エッチング性を有するエッチングストッパー膜とからなることを特徴とする請求項２または３に記載のカーボンナノチューブトランジスタの製造方法。
【請求項５】
上記ソース部とドレイン部との間の領域の間隔が０．５μｍ以上であり、且つ、前記ソース・ドレイン部の長さが１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のカーボンナノチューブトランジスタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーボンナノチューブトランジスタの製造方法に関するものであり、特に、カーボンナノチューブトランジスタの製造歩留りを向上させるための工程に特徴のあるカーボンナノチューブトランジスタの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、カーボンナノチューブの有する優れた電気的特性を利用して各種の電子デバイスに応用することが研究されており、特に、単層（シングルウォール）のカーボンナノチューブは、直径がｎｍサイズなので量子効果が現れるため、特に有望視されている。
【０００３】
従来においては、電子デバイスへの適用としては電極材料としての応用が主であったが、最近は、カーボンナノチューブを有する半導体特性を利用して電界効果型トランジスタを構成することが試みられている（例えば、非特許文献１或いは非特許文献２参照）。
【０００４】
この様なカーボンナノチューブトランジスタＣＮＴにおいては、単結晶ＳｉＭＯＳＦＥＴと同程度以上の特性が確認されており、特に、ｐチャネル型ＣＮＴにおいては、非常に良好なキャリア移動度、相補コンダクンタンスが報告されている。
【０００５】
しかし、カーボンナノチューブを所望に位置に成長させることは困難であるため、カーボンナノチューブを実用デバイス化するために、各種の方法が提案されており、例えば、自己組織化膜を利用したり（例えば、特許文献１参照）、或いは、触媒を利用する方法（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
【０００６】
図１２及び図１３参照  
図１２は、従来のＣＮＴの概念的斜視図であり、また、図１３は、その概略的断面図である。
例えば、シリコン基板４１上にＳｉＯ2 膜４２を介してＭｏからなる一対のソース・ドレイン電極４３，４４を設け、このソース・ドレイン電極４３，４４の表面に例えば、デイッピング法によってＦｅ系の触媒４５を付着させ、メタン或いはアセチレン等を原料ガスとして用いたＣＶＤ法によって、触媒４５を起点としてソース・ドレイン電極４３，４４間にチャネル領域となるカーボンナノチューブ４６を成長させる。
次いで、カーボンナノチューブ４６上にリフトオフ法を用いてゲート絶縁膜４７及びゲート電極４８を形成することによってＣＮＴの基本構成が完成する。
【非特許文献１】ｈｔｔｐ：／／ｐｃｗｅｂ．ｍｙｃｏｍ．ｃｏ．ｊｐ／ｎｅｗｓ／２００２／１２／１１／２２．ｈｔｍｌ
【非特許文献２】ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｅｃ．ｃｏ．ｊｐ／ｗｃｓ／ｓｈｏｗ／ｌｅａｆ／ＣＩＤ／ｏｎａｉｒ／ｂｉｚｔｅｃｈ／ｐｒｏｍ／１８６２３２
【特許文献１】特開２００３−０１７５０８号公報
【特許文献２】特開２００４−０６７４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、実際には、カーボンナノチューブの成長を上手に制御することができないという問題があるので、この事情を図１４を参照して説明する。
図１４参照  
図１４は、複数のＣＮＴを構成する場合の概念的平面図であり、ここでは、６個のＣＮＴを形成するために、シリコン基板４１上にＳｉＯ2 膜を介して６対のソース・ドレイン電極４３，４４を設けた場合を示している。
【０００８】
このような状態で、メタン或いはアセチレン等を原料ガスとして用いたＣＶＤ法によって、カーボンナノチューブ４６を成長させた場合、一つのＣＮＴを構成するソース・ドレイン電極４３，４４間だけではなく、隣接するソース・ドレイン電極４３，４４との間にもカーボンナノチューブ４６が成長し、個々のＣＮＴの機能を破壊してしまうという問題があり、したがって、ＣＮＴの製造歩留りが非常に低いという問題がある。
【０００９】
また、成長したカーボンナノチューブ４６は必ずしも半導体特性を有するカーボンナノチューブ（ｓｃｎｔ）だけではなく、金属特性を有するカーボンナノチューブ（ｍｃｎｔ）も混在して成長するために、各ＣＮＴを確実にトランジスタとして動作させることが困難であり、この点でも、製造歩留りが非常に低いという問題がある。
【００１０】
したがって、本発明は、カーボンナノチューブトランジスタ（ＣＮＴ）の製造歩留まりを向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
図１は本発明の原理的構成図であり、ここで図１を参照して、本発明における課題を解決するための手段を説明する。
図１参照
上記課題を解決するために、本発明は、カーボンナノチューブトランジスタの製造方法において、ソース部５、ドレイン部６、及び、ソース部５とドレイン部６との間の領域以外の領域上に堆積したカーボンナノチューブ９を除去することを特徴とする。
【００１２】
このように、ソース部５、ドレイン部６、及び、ソース部５とドレイン部６との間の領域以外の領域上に堆積したカーボンナノチューブ９、即ち、他のトランジスタを構成するソース部５或いはドレイン部６と接続するカーボンナノチューブ９を除去することによって、各トランジスタを確実に動作させることができ、したがって、製造歩留りを向上することができる。
なお、本発明におけるカーボンナノチューブ９とは、Ｃが１００％のカーボンナノチューブだけではなく、Ｈ等を他の元素をイオン注入したカーボンナノチューブも含まれるものである。
【００１３】
このような工程を実際に行う場合には、基板１上に第１の絶縁膜２を介してゲート電極３を設けたのち、ゲート電極３上に第２の絶縁膜４を設け、次いで、第２の絶縁膜４上にソース・ドレイン部５，６を設けたのち第３の絶縁膜７を設け、次いで、第３の絶縁膜７のソース・ドレイン部５，６の少なくとも一部及びソース部５とドレイン部６との間の領域が露出するように開口部８を形成したのち、全面にカーボンナノチューブ９を堆積させ、次いで、開口部８以外の領域に堆積したカーボンナノチューブ９を除去するようにすることが望ましい。
【００１４】
この場合、基板１としては、導電性基板、半導体基板、絶縁性基板のいずれでも良いが、製造容易性の観点からシリコン基板等の半導体基板が望ましく、また、基板をゲート電極として用いる場合にもシリコン基板等の半導体基板が望ましい。
【００１５】
この場合、ゲート電極３及びソース・ドレイン部５，６が、Ｍｏ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｒ、ＷＮx 、ＲｕＯx 、ＩｒＯx 、ＣｏＳｉ2 、ＮｉＳｉ、或いは、多結晶Ｓｉ等のカーボンナノチューブ９の堆積温度である７００〜９００℃に耐え得る金属で且つ成膜或いはパターニングの容易な導電材料が望ましい。
【００１６】
また、第２の絶縁膜４としては、ＳｉＯ2 、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＳｉＯＮ、Ｔａ2 Ｏ5 、ＺｒＯX 、ＨｆＯ、或いは、ＨｆＳｉＯのいずれかからなるゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上に設けられるとともに、ゲート絶縁膜に対して選択エッチング性を有するエッチングストッパー膜とから構成することが望ましく、それによって、開口部８を形成する際に、第２の絶縁膜４を過剰にエッチングすることがない。
【００１７】
この場合、エッチングストッパー膜の上記開口部８における露出部を、上記カーボンナノチューブ９の堆積工程の前に除去することが望ましく、それによって、ゲート絶縁膜を所望の膜厚及び所望の誘電率を有する誘電体膜で構成することができる。
【００１８】
また、カーボンナノチューブ９の堆積工程の前に、ソース・ドレイン部５，６の少なくとも一部にカーボンナノチューブ９を堆積させる際に触媒を付着させることが望ましく、それによって、カーボンナノチューブ９を再現性良くソース・ドレイン部５，６の一方から他方に向かう方向に整列させて堆積させることが可能になる。
【００１９】
また、開口部８以外の領域に堆積したカーボンナノチューブ９を除去する場合、開口部８を無機絶縁材料或いはレジストのいずれかからなる埋込膜１０で埋め込んだのち、埋込膜１０を第３の絶縁膜７とともに化学機械研磨法、反応性イオンエッチング法、或いは、ウェット・エッチング法等を用いて除去して平坦化することが望ましく、除去工程をマスクレスで行うことが可能になる。
【００２０】
また、ソース部５とドレイン部６との間の領域の間隔を０．５μｍ以上とし、ソース・ドレイン部５，６の長さを１００μｍ以下とすることが望ましく、それによって、堆積するカーボンナノチューブ９を再現性良く半導体特性を有するカーボンナノチューブ９とすることが可能になる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明により、成長させるカーボンナノチューブを半導体特性を有するカーボンナノチューブとすることができるとともに、不所望な位置に成長したカーボンナノチューブを除去してトランジスタ動作を確実なものにすることができるので、カーボンナノチューブトランジスタの製造歩留りを大幅に向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明は、半導体基板等の基板上に第１の絶縁膜を介してゲート電極を設けたのち、ゲート電極上にゲート絶縁膜とエッチングストッパー膜とからなる第２の絶縁膜を設け、次いで、第２の絶縁膜上にソース・ドレイン電極を設けたのち全面に層間絶縁膜を設け、次いで、層間絶縁膜にチャネル領域形成領域に対応する開口部を形成したのち、全面にカーボンナノチューブを堆積させ、次いで、全面に無機絶縁体或いはレジスト等からなる埋込膜を堆積させて開口部を埋め込んだのち、化学機械研磨法、反応性イオンエッチング法、或いは、ウェット・エッチング法等を用いて平坦化処理することによって、開口部以外の領域に堆積したカーボンナノチューブを除去するものである。
【実施例１】
【００２３】
ここで、図２を参照して、本発明の実施例１のカーボンナノチューブトランジスタの製造工程を説明する。
図２参照  
まず、ゲートとして機能するシリコン基板１１上に厚さが、例えば、３００ｎｍのＳｉＯ2 膜１２を成膜し、次いで、リフトオフ法を用いて厚さが、例えば、５０ｎｍのＭｏからなり、長さがＷで両者の間隔がＬの一対のソース電極１３及びドレイン電極１４を形成する。
なお、ソース電極１３及びドレイン電極１４とともに、引出電極１５及びパッド部１６も同時に形成する。
【００２４】
次いで、少なくともソース電極１３及びドレイン電極１４の表面にディッピング法によってＦｅ系触媒（図示を省略）を形成したのち、炭素供給供給源として例えば、メタンを用いたＣＶＤ法によって全面にカーボンナノチューブ１７，１８を成長させる。
【００２５】
次いで、ソース電極１３、ドレイン電極１４、及び、両者の間の領域を覆うレジストパターン（図示を省略）を用いてエッチングすることによって、露出している不要なカーボンナノチューブ１８を除去することによって、本発明の実施例１のカーボンナノチューブトランジスタ（ＣＮＴ）の基本構成が完成する。
【００２６】
図３及び図４参照                                                                図３及び図４はＣＮＴのＩ−Ｖ特性図であり、図３はゲート電極となるシリコン基板１１に−１０Ｖを印加した場合のＩ−Ｖ特性を示し、図４はシリコン基板１１に１０＋Ｖを印加した場合のＩ−Ｖ特性を示している。
【００２７】
図３及び図４の対比からドレイン電流Ｉd をゲート電圧によって制御できること、即ち、ソース電極１３とドレイン電極１４とを繋いでいるカーボンナノチューブ１７が半導体特性を有していることが分かる。
【００２８】
図５参照  
図５も同じくＣＮＴＥのＩ−Ｖ特性図であり、ゲート電極となるシリコン基板１１に−１０Ｖを印加した場合と＋１０Ｖを印加した場合に変化はなく、したがって、ソース電極１３とドレイン電極１４とを繋いでいるカーボンナノチューブ１７が金属特性を有しており、トランジスタ特性を示さないことが分かる。
【００２９】
【表１】
2006049459.tif 000003
表１は、成長したカーボンナノチューブを導電特性のソース・ドレイン間隔Ｌ及びソース・ドレイン長Ｗ依存性を示したものであり、ここでは、各ソース・ドレイン間隔Ｌに対して同じソース・ドレイン長Ｗの２つのＣＮＴを作成して図３乃至図５に示したＩ−Ｖ特性のゲート電圧依存性から導電特性を調べたものである。
表から明らかなように、ソース・ドレイン間隔Ｌが長くなるほど、また、ソース・ドレイン長Ｗが短くなるほど半導体特性を示すことが分かる。
【００３０】
図６参照  
図６は表１の結果をグラフ化したものであり、ここでは、同じＬ及びＤの２つのＣＮＴについて若干ずらしてプロットしている。
この図６から、成長させたカーボンナノチューブを半導体特性を有するカーボンナノチューブとしてＣＮＴのトランジスタ動作を再現性良く実現するためには、予測を含めてソース・ドレイン間隔Ｌとしては、０．５μｍ以上、好適には１μｍ以上とすることが望ましく、ソース・ドレイン間隔Ｌが短い場合には、ソース・ドレイン長Ｗはより短くする必要がある。
【００３１】
一方、ソース・ドレイン長Ｗは１００μｍ以下、好適には５０μｍ以下とすることが望ましく、ソース・ドレイン長Ｗが長い場合には、ソース・ドレイン間隔Ｌはより長くする必要がある。
【００３２】
このように、実施例１においてはソース・ドレイン電極間以外の領域に成長した不所望なカーボンナノチューブを除去しているので、不所望なカーボンナノチューブが隣接する他のＣＮＴのソース電極或いはドレイン電極に繋がってトランジスタ特性を示さなくなることがない。
【００３３】
また、ソース・ドレイン間隔Ｌ及びソース・ドレイン長Ｗを所定の関係に設定することにより、ソース・ドレイン電極間に成長するカーボンナノチューブの導電特性を確実に半導体特性にすることができるので、この点からも製造歩留りが向上する。
【実施例２】
【００３４】
ここで、図７乃至図１１を参照して、本発明の実施例２のカーボンナノチューブトランジスタの製造工程を説明する。
図７参照  
まず、シリコン基板２１上に厚さが、例えば、３００ｎｍのＳｉＯ2 膜２２を成膜し、次いで、リフトオフ法を用いて厚さが、例えば、５０ｎｍのＭｏからなるゲート電極２３を形成する。
【００３５】
次いで、全面にＳｉＯ2 膜を堆積させたのち平坦化処理して埋込層２４を形成したのち、ゲート絶縁膜となる厚さが、例えば、３ｎｍのＺｒＯx 膜２５及びエッチングストッパーとなる厚さが、例えば、５ｎｍのＳｉ3 Ｎ4 膜２６を順次堆積する。
【００３６】
図８参照  
次いで、再び、リフトオフ法を用いて厚さが、例えば、５０ｎｍのＭｏからなり、長さＷが２００μｍ以下で両者の間隔Ｌが０．５μｍ以下、より好適には、２μｍ以下の一対のソース電極２７及びドレイン電極２８を形成し、次いで、全面に厚さが２００ｎｍ〜１μｍ、例えば、５００ｎｍのＳｉＯ2 膜２９を堆積する。
【００３７】
図９参照  
次いで、ソース電極２７及びドレイン電極２８の一部を露出するように開口部３０を形成したのち、露出するＳｉ3 Ｎ4 膜２６を選択に除去してＺｒＯx 膜２５を露出させ、次いで、硝酸鉄・９水和物〔Ｆｅ（ＮＯ3 ）3 ・９Ｈ2 Ｏ〕を含んだ溶液中にディッピングしてソース電極２７及びドレイン電極２８の表面にＦｅ系触媒膜３１を形成する。
【００３８】
図１０参照  
次いで、炭素供給供給源として例えば、メタンを用いたＣＶＤ法によって全面にカーボンナノチューブ３２，３３を成長させ、次いで、再び、全面にＳｉＯ2 膜３４を堆積して開口部３０を埋め込む。
【００３９】
図１１参照  
次いで、ＣＭＰ（化学機械研磨）法を用いてソース電極２７及びドレイン電極２８が露出する寸前までＳｉＯ2 膜２９，３４を除去することによって、開口部３０以外の領域に成長した余分なカーボンナノチューブ３３を除去する。
【００４０】
次いで、再び、全面に層間絶縁膜となるＳｉＯ2 膜３５を堆積させたのち、ソース電極２７及びドレイン電極２８に達するコンタクトホールを形成したのち、コンタクトホール内をＴｉＮバリヤメタル３７及びＷ３８からなるプラブ３６で埋め込んだ後、例えば、ＴｉＮ／Ｗ／ＴｉＮからなる導電体層を堆積させたのちパターニングすることによって配線３９を形成することによって、実施例２のカーボンナノチューブトランジスタの基本構成が完成する。
【００４１】
この実施例２においては、実施例１と同様に不所望な領域に成長したカーボンナノチューブを除去しているので、隣接するＣＮＴと短絡を起こすことがなく、隣接するＣＮＴに影響を受けないＣＮＴを構成することができる。
【００４２】
また、この場合も、ソース・ドレイン間隔Ｌとソース・ドレイン長Ｌの関係を、半導体特性を有するカーボンナノチューブが成長する関係に設定しているので、ＣＮＴの動作を確実にすることができる。
【００４３】
また、この実施例２においては、個々に独立したゲート電極を設けているので各ＣＮＴの動作を独立に行うことができる。
【００４４】
以上、本発明の各実施例を説明したが、本発明は各実施例に記載された構成・条件に限られるものではなく、各種の変更が可能である。
例えば、上記の各実施例においてはソース・ドレイン電極としてＭｏを用いているが、Ｍｏに限られるものではなく、カーボンナノチューブの成長温度である７００〜９００℃の温度で耐え、且つ、成膜及びパターニングが容易な導電体が好適であり、例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｒ、ＷＮx 、ＲｕＯx 、ＩｒＯx 、ＣｏＳｉ2 、ＮｉＳｉ、或いは、多結晶Ｓｉ等を用いても良いものである。
【００４５】
また、上記の実施例１においては、基板をゲート電極にしている、集積回路装置を構成する実デバイス構造としては現実的ではないので、上記の特許文献２と同様にリフトオフ法を用いてカーボンナノチューブ上にゲート絶縁膜及びゲート電極を設けても良いものである。
【００４６】
また、上記の実施例２においてはゲート電極としてＭｏを用いているが、Ｍｏに限られるものではなく、実施例１において独立したゲート電極を設ける場合を含めてゲート電極としてＡｕ、Ｐｔ、Ｉｒ、ＷＮx 、ＲｕＯx 、ＩｒＯx 、ＣｏＳｉ2 、ＮｉＳｉ、或いは、多結晶Ｓｉ等を用いても良いものである。
【００４７】
また、上記の実施例２においては、ゲート絶縁膜としてＺｒＯx を用いているが、ＺｒＯx に限られるものではなく、ＳｉＯ2 、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＳｉＯＮ、Ｔａ2 Ｏ5 、ＨｆＯ、或いは、ＨｆＳｉＯ等を用いても良いものであり、特に、ＺｒＯx と同様なＴａ2 Ｏ5 、ＨｆＯ、或いは、ＨｆＳｉＯ等の高誘電率体が望ましい。
【００４８】
また、上記の実施例２においてはエッチングストッパーとしてＳｉ3 Ｎ4 を用いているが、Ｓｉ3 Ｎ4 に限られるものではなく、ゲート絶縁膜の材質に応じてゲート絶縁膜に対してエッチングストッパーとなり得る程度の異なったエッチングレートを有する絶縁体を用いれば良く、さらには、開口部を形成する絶縁膜に対しても異なったエッチングレートを有するものが望ましい。
【００４９】
また、上記の実施例２においては、カーボンナノチューブの成長前にエッチングストッパーの露出部を除去しているが、エッチングストッパーはそのまま残存させても良いものである。
【００５０】
また、上記の実施例２においては、ゲート絶縁膜上にエッチングストッパーを設けているがエッチングストッパーは必ずしも必要なものではなく、ゲート絶縁膜を単独に設けて、その上にソース・ドレイン電極を設けても良いものである。
【００５１】
また、上記の実施例２においては、ソース・ドレイン電極の形成を精度良く行うためにゲート絶縁膜の成長前に埋込層を形成しているが、埋込層は必ずしも必要ではなく、ソース・ドレイン電極の形成後にゲート絶縁膜を直接堆積させても良いものである。
【００５２】
また、上記の実施例２においては、平坦化工程をＣＭＰ法によって行っているが、ＣＭＰ法に限られるものではなく、反応性イオンエッチング法、或いは、ウェット・エッチング法を用いても良いものである。
【００５３】
また、上記の各実施例においては、カーボンナノチューブを成長する際の炭素供給源としてメタンを用いているが、メタンに限られるものではなく、エチレン、アセチレン、メタノール、エタノール等を用いても良いものである。
【００５４】
また、上記の各実施例においては、触媒としてＦｅ系触媒を用いているが、Ｆｅに限られるものではなく、Ｃｏ或いはＮｉ等のＦｅ以外の鉄族を用いても良いものであり、この場合、ソース・ドレイン電極としてＣｏＳｉ2 或いはＮｉＳｉを用いた場合には触媒は必ずしも必要でなくなる。
【００５５】
また、上記の各実施例においては、触媒をディンピング法によって形成しているが、ディッピング法に限られるものではなく、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ等を蒸着法等により堆積させても良いものであり、この場合、リフトオフ法を用いることにより任意の位置に触媒を形成することができる。
【００５６】
また、上記の各実施例においては、カーボンナノチューブをＣＶＤ法で成長させているが、ＣＶＤ法に限られるものではなく、レーザアブレーション法或いはアーク放電法によって形成しても良いものである。
【００５７】
また、上記の各実施例においてはカーボンナノチューブについては導電特性しか言及していないが、シングルウォールカーボンナノチューブ（ｓｃｎｔ）でも良いし、マチルウォールカーボンナノチューブ（ｍｃｎｔ）でも良く、また、一つにＣＮＴのソース・ドレイン電極間に成長させるカーボンナノチューブの本数は任意であり、本数が多くなるほどドレイン電流を多くすることができる。
【００５８】
また、上記の各実施例においては、基板としてシリコン基板を用いているが、シリコン基板に限られるものではなく、実施例１のように基板にゲート電極の機能を持たせる場合には、Ｍｏ等の金属基板を用いても良いものである。
【００５９】
また、実施例２のように基板にゲート電極の機能を持たせない場合には、Ｍｏ等の金属基板や、石英、サファイア、ＭｇＯ、Ａｌ2 Ｏ3 、ガラス等の絶縁性基板を用いても良いものである。
【００６０】
ここで、再び、図１を参照して、本発明の詳細な構成を改めて説明する。
再び、図１参照  
（付記１）  ソース部５、ドレイン部６、及び、前記ソース部５とドレイン部６との間の領域以外の領域上に堆積したカーボンナノチューブ９を除去することを特徴とするカーボンナノチューブトランジスタの製造方法。
（付記２）  基板１上に第１の絶縁膜２を介してゲート電極３を設けたのち、前記ゲート電極３上に第２の絶縁膜４を設ける工程、前記第２の絶縁膜４上にソース・ドレイン部５，６を設けたのち第３の絶縁膜７を設け、次いで、前記第３の絶縁膜７の前記ソース・ドレイン部５，６の少なくとも一部及び前記ソース部５とドレイン部６との間の領域が露出するように開口部８を形成する工程、全面にカーボンナノチューブ９を堆積させたのち、前記開口部８以外の領域に堆積したカーボンナノチューブ９を除去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トランジスタの製造方法。
（付記３）  上記ゲート電極３及びソース・ドレイン部５，６が、Ｍｏ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｒ、ＷＮx 、ＲｕＯx 、ＩｒＯx 、ＣｏＳｉ2 、ＮｉＳｉ、或いは、多結晶Ｓｉのいずれかからなることを特徴とする付記２記載のカーボンナノチューブトランジスタの製造方法。
（付記４）  上記第２の絶縁膜４が、ＳｉＯ2 、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＳｉＯＮ、Ｔａ2 Ｏ5 、ＺｒＯX 、ＨｆＯ、或いは、ＨｆＳｉＯのいずれかからなるゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に設けられるとともに、前記ゲート絶縁膜に対して選択エッチング性を有するエッチングストッパー膜とからなることを特徴とする付記２または３に記載のカーボンナノチューブトランジスタの製造方法。
（付記５）  上記エッチングストッパー膜の上記開口部８における露出部を、上記カーボンナノチューブ９の堆積工程の前に除去することを特徴とする付記４記載のカーボンナノチューブトランジスタの製造方法。
（付記６）  上記カーボンナノチューブ９の堆積工程の前に、上記ソース・ドレイン部５，６の少なくとも一部に前記カーボンナノチューブ９を堆積させる際の触媒を付着させる工程を有することを特徴とする付記１乃至５のいずれか１に記載のカーボンナノチューブトランジスタの製造方法。
（付記７）  上記開口部８以外の領域に堆積したカーボンナノチューブ９を除去する工程が、前記開口部８を無機絶縁材料或いはレジストのいずれかからなる埋込膜１０で埋め込んだのち、前記埋込膜１０を上記第３の絶縁膜７とともに除去して平坦化する工程であることを特徴とする付記２記載のカーボンナノチューブトランジスタの製造方法。
（付記８）  上記平坦化工程が、化学機械研磨法、反応性イオンエッチング法、或いは、ウェット・エッチング法のいずれかからなることを特徴とする付記７記載のカーボンナノチューブトランジスタの製造方法。
（付記９）  上記ソース部５とドレイン部６との間の領域の間隔が０．５μｍ以上であり、且つ、前記ソース・ドレイン部５，６の長さが１００μｍ以下であることを特徴とする付記１乃至８のいずれか１に記載のカーボンナノチューブトランジスタの製造方法。
（付記１０）  付記１に記載の製造方法からなることを特徴とするカーボンナノチューブトランジスタ。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の活用例としては、上述の単純なＣＮＴに限られるものではなく、ｐチャネル型ＣＮＴの非常に優れた特性を生かして、ｎチャネル型ＳｉＭＯＳＦＥＴを形成したシリコン基板上にｐチャネル型ＣＮＴを形成して複合型の高速ＣＭＯＳを構成しても良いものである。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】本発明の実施例１のカーボンナノチューブトランジスタの製造工程の説明図である。
【図３】シリコン基板に−１０Ｖを印加した場合のＣＮＴのＩ−Ｖ特性図である。
【図４】シリコン基板に＋１０Ｖを印加した場合のＣＮＴのＩ−Ｖ特性図である。
【図５】カーボンナノチューブが金属特性を示す場合のＣＮＴのＩ−Ｖ特性図である。
【図６】カーボンナノチューブの導電特性のソース・ドレイン間隔Ｌ及びソース・ドレイン長Ｗ依存性の説明図である。
【図７】本発明の実施例２のカーボンナノチューブトランジスタの途中までの製造工程の説明図である。
【図８】本発明の実施例２のカーボンナノチューブトランジスタの図７以降の途中までの製造工程の説明図である。
【図９】本発明の実施例２のカーボンナノチューブトランジスタの図８以降の途中までの製造工程の説明図である。
【図１０】本発明の実施例２のカーボンナノチューブトランジスタの図９以降の途中までの製造工程の説明図である。
【図１１】本発明の実施例２のカーボンナノチューブトランジスタの図１０以降の製造工程の説明図である。
【図１２】従来のＣＮＴの概念的斜視図である。
【図１３】従来のＣＮＴの概略的断面図である。
【図１４】複数のＣＮＴを構成する場合の概念的平面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  基板
２  第１の絶縁膜
３  ゲート電極
４  第２の絶縁膜
５  ソース部
６  ドレイン部
７  第３の絶縁膜
８  開口部
９  カーボンナノチューブ
１０  埋込膜
１１  シリコン基板
１２  ＳｉＯ2 膜
１３  ソース電極
１４  ドレイン電極
１５  引出電極
１６  パッド部
１７  カーボンナノチューブ
１８  カーボンナノチューブ
２１  シリコン基板
２２  ＳｉＯ2 膜
２３  ゲート電極
２４  埋込層
２５  ＺｒＯx 膜
２６  Ｓｉ3 Ｎ4 膜
２７  ソース電極
２８  ドレイン電極
２９  ＳｉＯ2 膜
３０  開口部
３１  Ｆｅ系触媒膜
３２  カーボンナノチューブ
３３  カーボンナノチューブ
３４  ＳｉＯ2 膜
３５  ＳｉＯ2 膜
３６  プラグ
３７  ＴｉＮバリヤメタル
３８  Ｗ
３９  配線
４１  シリコン基板
４２  ＳｉＯ2 膜
４３  ソース電極
４４  ドレイン電極
４５  触媒
４６  カーボンナノチューブ
４７  ゲート絶縁膜
４８  ゲート電極
【図１】
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【図２】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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