(57)【要約】【課題】実施形態は、低抵抗なグラフェン構造体を提供するものである。【解決手段】実施形態のグラフェン構造体は、複数のグラフェンシートが積層した多層グラフェンと、複数のグラフェンシートの層間に存在し、酸化モリブデンの多量体を含む第１層間物質を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のグラフェンシートが積層した多層グラフェンと、
前記多層グラフェンのグラフェンシートの間に存在し、酸化モリブデンの多量体を含む第１層間物質と、を有する多層グラフェン構造体。
【請求項２】
前記多層グラフェンのグラフェンシートの間に存在し、モリブデンオキシクロライドの多量体を含む第２層間物質をさらに有する請求項１に記載のグラフェン構造体。
【請求項３】
前記多層グラフェンの幅は、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下である請求項１又は２に記載のグラフェン構造体。
【請求項４】
前記複数のグラフェンシートの間に存在し、塩化モリブデンの多量体を含む第３層間物質をさらに有する請求項１乃至３のいずれか1項に記載のグラフェン構造体。
【請求項５】
前記複数のグラフェンシートの層間に存在し、塩素を含む第４層間物質をさらに有する請求項１乃至４のいずれか1項に記載のグラフェン構造体。
【請求項６】
前記グラフェンシートは、平面状のグラフェンシートである請求項１乃至５のいずれか１項に記載のグラフェン構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、グラフェン構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
メモリー等の高集積化や微細化に伴い、チップ内の多層配線にも微細化が要求されており、最も先行するフラッシュメモリーでは、2020年頃にもハーフピッチ10nm以下の領域に突入することが予想されている。一方で、現在用いられているCu等の金属配線では非弾性散乱の増加等により微細化に伴って抵抗率が急増しつつあり、材料の限界に近づきつつある。これに対して、グラフェンやカーボンナノチューブ（CNT:Carbon Nanotube）に代表されるナノカーボン材料は、微細領域でも金属に比べて顕著に長い平均自由行程や高い移動度等が報告されており、次世代の微細配線材料として期待される。中でもグラフェンは既存のＬＳＩ（Large Scale Integration）プロセスと整合性のよいリソグラフィプロセスで微細幅配線が形成できる可能性を持っており、ＣＶＤ（Chemical Vapor deposition）による多層グラフェンをベースに微細幅集積配線として開発が活発化しつつある。
【０００３】
多層グラフェンは、そのまま細線化しただけでは抵抗が高く配線として用いるには不十分である。このため、多層グラフェン層間に層間物質を挿入（インターカレーション）させて、抵抗を低減する開発が行われている。インターカレーション自体は30年以上以前からグラファイトに対して広く研究がなされてきた技術であり、多くの層間物質が知られており、それによる抵抗低減効果が示されている。しかし、このインターカレーションを微細幅のグラフェンに適用すると、微細化に従ってドーピング効果が低下し、抵抗低減効果が得られなくなる課題が生じている。また、集積化に求められる低温ＣＶＤ等により形成したグラフェンでは、線幅に依らず十分な抵抗低減効果を得ることが困難であるという課題が生じている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−５６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
実施形態は、低抵抗なグラフェン構造体を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態のグラフェン構造体は、複数のグラフェンシートが積層した多層グラフェンと、複数のグラフェンシートの層間に存在し、酸化モリブデンの多量体を含む第１層間物質と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態のグラフェン構造体の断面模式図である。
【図２】図２は、実施形態のグラフェン構造体の断面模式図である。
【図３】図３は、実施形態のグラフェン構造体の断面模式図である。
【図４】図４は、実施形態のグラフェン構造体の断面模式図である。
【図５】図５は、実施形態のグラフェン構造体の断面模式図である。
【図６】図６は、実施例のグラフェン構造体の透過型電子顕微鏡による撮影画像である。
【図７】図７は、実施例のグラフェン構造体の走査透過型電子顕微鏡による撮影画像（Ａ）、撮影画像（Ａ）に炭素をマッピングした画像（Ｂ）、撮影画像（Ａ）に酸素をマッピングした画像（Ｃ）、撮影画像（Ａ）にシリコンをマッピングした画像（Ｄ）、撮影画像（Ａ）に塩素をマッピングした画像（Ｅ）、および撮影画像（Ａ）にモリブデンをマッピングした画像（Ｆ）である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（実施形態１）
以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。同じ符号が付されているものは同様のものを示す。なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比係数などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比係数が異なって表される場合もある。
実施形態１のグラフェン構造体は、複数のグラフェンシートが積層した多層グラフェンと、複数のグラフェンシートの層間に存在し、酸化モリブデンの多量体を含む第１層間物質を有する。
【０００９】
図１に実施形態１のグラフェン構造体の断面模式図を示す。
図１のグラフェン構造体は、複数の平面状のグラフェンシート１Ａから１Ｆが積層した多層グラフェン１と、複数の平面状のグラフェンシートの層間に存在する第１層間物質２とを有する。平面状のグラフェンシート１Ａから１Ｆの積層方向をＸ方向とし、平面状のグラフェンシート１Ａから１Ｆの幅方向をＹ方向としている。Ｚ方向は、図１に示していないが、Ｘ−Ｙ面に対して垂直方向である。Ｚ方向は、多層グラフェン１を配線として用いた場合の長さ方向である。
【００１０】
複数の平面状のグラフェンシートが積層した多層グラフェン１は、２以上の平面状のグラフェンシートのシート面が向き合って積層したものである。多層グラフェン１は、例えば、グラフェンナノリボン等の平面部分を有するグラフェンシートが積層した積層グラフェンであって、多層カーボンナノチューブなどの平面部分を有しないグラフェンシートが積層したものは含まれない。平面状のグラフェンシート１Ａから１Ｆは、それぞれ、図１中のＹ−Ｚ面方向に６角形格子構造を有する炭素原子がつながった原子層である。平面状のグラフェンシート１Ａから１Ｆには、６角形格子構造の他に、５角形格子構造を有する炭素原子や７角形格子構造を有する炭素原子、粒界（グラフェンシートの端部を除く）、欠陥を一部含んでもよい。また、平面状のグラフェンシートの端部には、層間物質の漏出を抑えるための化合物が結合されていてもよい。平面状のグラフェンシート１Ａから１Ｆは、炭素原子からなる単原子層でもよいし、炭素原子と一部の炭素原子が酸素や窒素原子などと結合を形成した単原子層でもよい。また、多層グラフェン１の形状は、例えば、直線部分を有する細線形状又は直線部分と折れ曲がり部分を有する細線形状といった配線形状であることが好ましい。配線形状を有する多層グラフェン１の配線長さ方向（Ｚ方向）の両端部は、半導体素子等の電極と電気的に接続している。実施形態では、多層グラフェン１の層間に層間物質が存在する構成をグラフェン構造体とする。ここで、多層グラフェン１の層間とは、積層方向に向かい合う平面状のグラフェンシートの間である。
【００１１】
実施形態のグラフェン構造体は、例えば、半導体装置内の配線に使用される。実施形態のグラフェン構造体は、半導体装置内の信号伝送線路となる微細配線（導電部分）に使用されることが好ましい。実施形態のグラフェン構造体を採用する半導体装置としては、ＭＰＵ（Micro-Processing Unit）やＧＰＵ（Graphic Processing Unit）等のプロセッサが挙げられる。他にも、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＮＡＮＤフラッシュメモリーやクロスポイント型メモリー等の記憶装置が実施形態のグラフェン構造体を採用する半導体装置として挙げられる。また、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＣＰＬＤ(Complex Programmable Logic Device)や上記のプロセッサや記憶装置等を含むＳｏＣ(System on Chip)なども実施形態のグラフェン構造体を採用する半導体装置として挙げられる。
【００１２】
層間物質が漏出しやすい多層グラフェン１の配線幅が３μｍ以下において実施形態の構成が効果的である。具体的には、多層グラフェン１の配線幅Ｗは、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下であるときに、多層グラフェン１の層間に存在する層間物質の漏出を抑える効果が顕著となるため好ましい。多層グラフェン１の配線幅は、５ｎｍ以上１０ｎｍ以下であるとより好ましい。実施形態のグラフェン構造体では、層間物質が漏出しやすい多層グラフェン１の端部から中心方向に５ｎｍの領域にも多くの層間物質が存在する。この領域においては、層間物質が漏出しやすいため、多層グラフェン１の配線幅に関係なく、実施形態のグラフェン構造体は低抵抗である。多層グラフェン１の配線幅は、走査型電子顕微鏡もしくは透過型電子顕微鏡で観察して、測定することができる。
【００１３】
実施形態の多層グラフェン１は、平面状のグラフェンシートが例えば１０層から１００層程度積層した積層物である。多層グラフェン１の厚さＨは、平面状グラフェンシートの積層数と層間物質によって変わるが、典型的には５ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。多層グラフェン１は、単結晶グラフェンでも多結晶グラフェンでも実施形態の効果を有する。多層グラフェン１が、多結晶グラフェンの場合、その欠陥や粒界から酸化されやすいため、層間物質が欠陥や粒界から単量体の層間物質等の漏出を防ぐ点で好ましい。多結晶グラフェンは、例えば低温ＣＶＤ法で作製される。
【００１４】
第１層間物質２は、複数の平面状のグラフェンシートの層間に存在する。第１層間物質２は、酸化モリブデンの多量体、又は、酸化モリブデンの単量体及び多量体の混合物である。第１層間物質２は、酸化モリブデンの多量体を含むこと好ましい。酸化モリブデンの多量体とは、酸化モリブデンの単量体が２以上つながった化合物である。酸化モリブデンは、仕事関数が大きく多層グラフェン１にｐドープを行うドーパントとして機能する。そして、酸化物であるため多層グラフェン１の層間における安定性を有する点で好ましい。また、複数の平面状のグラフェンシートの層間には、後述する第２層間物質３、第３層間物質４と第４層間物質５のうちのいずれか１種以上がさらに存在してもよい。なお、実施形態における安定性とは、層間からの層間物質の漏出のしにくさである層間安定性を表している。
【００１５】
層間物質が層間に存在しない場合の多層グラフェン１の層間の距離は、０．３３５ｎｍである。層間の距離は広がる。実施形態では、酸化モリブデンの多量体が多層グラフェン１の層間に存在するため、低分子よりも層間距離を広げることが可能となる。具体的には、層間距離は、０．７ｎｍ以上３．０ｎｍ以下である。
【００１６】
第１層間物質２は、酸化モリブデンの多量体を含むため、酸化モリブデンの単量体に比べ安定的に多層グラフェン１の層間に存在する。層間安定性の観点から第１層間物質２は、酸化モリブデンの単量体が４以上つながった多量体が好ましく、酸化モリブデンの単量体が１０以上つながった多量体が好ましい。そのため、実施形態のグラフェン構造体は、ドーパントとして機能する層間物質が多層グラフェン１の層間に安定的に存在する構造となり、配線の低抵抗化状態が安定する。また、酸化モリブデンの多量体は、高い層間安定性によって、他の層間物質の漏出を抑えるという利点を有する。他の層間物質がグラフェンに対するドーパントとして機能する場合、酸化モリブデンの多量体は、他の層間物質によるドーピング効果を安定化させることによりグラフェン構造体の低抵抗化により寄与する。
【００１７】
酸化モリブデンの多量体を化学式で表すと、（ＭｏＯ３）ｎとなる。ｎは２以上の整数である。また、ｎは１０００以下の整数であることが好ましい。酸化モリブデンの多量体は、例えば、塩化モリブデンの多量体が酸化したものである。
【００１８】
また、実施形態のグラフェン構造体は、図２の模式図に示す構造を有していてもよい。図２の模式図に示すグラフェン構造体は、複数の平面状のグラフェンシート１Ａから１Ｆが積層した多層グラフェン１と、複数の平面状のグラフェンシートの層間に存在する第１層間物質２及び第２層間物質３とを有する。第２層間物質３が実施形態のグラフェン構造体に含まれる場合、第２層間物質３は、少なくとも第１層間物質２と混在して存在することが好ましい。第２層間物質３は、ドーピング効果及び層間安定性の両方を備えた化合物、具体的には、モリブデンオキシクロライドであることが好ましい。モリブデンオキシクロライドは、酸化モリブデンに比べて安定性は低いものの、ドーピング効果が大きい層間物質である。モリブデンオキシクロライドは、例えば、塩化モリブデンが不完全に酸化されたものである。第２層間物質３には、モリブデンオキシクロライド（ＭｏＯｘＣｌｙ、ｘは１または２、ｙは１以上４以下の整数）が含まれることが好ましい。
【００１９】
また、実施形態のグラフェン構造体は、図３の模式図に示す構造を有していてもよい。図３の模式図に示すグラフェン構造体は、複数の平面状のグラフェンシート１Ａから１Ｆが積層した多層グラフェン１と、複数の平面状のグラフェンシートの層間に存在する第１層間物質２、第２層間物質３及び第３層間物質４とを有する。第３層間物質４が実施形態のグラフェン構造体に含まれる場合、第３層間物質４は、少なくとも第１層間物質２と混在して存在することが好ましい。第３層間物質４は、ドーピング効果の高い化合物、具体的には、塩化モリブデン（ＭｏＣｌ５）であることが好ましい。第３層間物質４は、多量体の塩化モリブデン（ＭｏＣｌ５）を含むことが好ましい。塩化モリブデンは、酸化モリブデン及びモリブデンオキシクロライドよりも層間安定性は劣るものの、ドーピング効果に優れる。塩化モリブデンそのものは、複数の平面状のグラフェンシートの層間からは漏出しやすいが、酸化モリブデンやモリブデンオキシクロライドによって漏出を防ぐことができる。なお、第３層間物質４が酸化されて第１層間物質２や第２層間物質３が生成される。
【００２０】
また、実施形態のグラフェン構造体は、図４の模式図に示す構造を有していてもよい。図４の模式図に示すグラフェン構造体は、複数の平面状のグラフェンシート１Ａから１Ｆが積層した多層グラフェン１と、複数の平面状のグラフェンシートの層間に存在する第１層間物質２、第２層間物質３、第３層間物質４及び第４層間物質５とを有する。第４層間物質５が実施形態のグラフェン構造体に含まれる場合、第４層間物質５は、少なくとも第１層間物質２と混在して存在することが好ましい。第４層間物質５は、例えば、第３層間物質４の酸化反応によって生じた塩素（分子）である。塩素は、酸化モリブデン及びモリブデンオキシクロライドよりも層間安定性は劣るものの、ドーピング効果に優れる。塩素そのものは、複数の平面状のグラフェンシートの層間からは漏出しやすいが、酸化モリブデンやモリブデンオキシクロライドによって漏出を防ぐことができる。
【００２１】
次に、実施形態１のグラフェン構造体の作製方法に関して説明する。グラフェン構造体の作製方法は、多層グラフェン１の層間に第３層間物質４として塩化モリブデンを挿入させる工程と、第３層間物質４が挿入された多層グラフェン１に酸化処理を行う工程とを有する。第３層間物質４が酸化して第１層間物質２が生成される。
【００２２】
基板上に、複数の平面状のグラフェンシート１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆが積層した多層グラフェン１を有する部材を第３層間物質４のガスを含む雰囲気で処理する。多層グラフェン１は、図示しない基板上に触媒膜を設けて触媒膜から成長させて配線形状に加工したものや、基板へ転写した多層グラフェン１を配線形状に加工したものや、配線形状に加工した多層グラフェン１を基板へ転写したものなどが含まれる。多層グラフェン１は、単結晶グラフェンでも多結晶グラフェンでもよい。
【００２３】
第３層間物質４を含む雰囲気で多層グラフェン１を処理する際の温度は、例えば、２００℃以上３００℃以下であることが好ましい。第３層間物質４を含む雰囲気で多層グラフェン１を処理する時間は、特に限定されない。多くの第３層間物質４を多層グラフェン１の層間へ挿入させるためには、かかる処理時間を３０分以上にすることが好ましい。第３層間物質４を含む雰囲気には、不活性ガスやハロゲンガスなどのキャリアガスを含んでいてもよい。多層グラフェン１の層間へ第３層間物質４を挿入（インターカレーション）させることによって、多層グラフェン１の層間距離が広がる。
【００２４】
多層グラフェン１の層間に挿入された第３層間物質４を酸化することによって、第３層間物質４から第１層間物質２を生成する。第３層間物質４を多層グラフェン１の層間に挿入する工程から本工程に至る際には、第３層間物質４を挿入させる際の温度よりも低温環境にすることが好ましい。そこで、第３層間物質４を含む雰囲気を５℃以上１００℃以下の酸化性雰囲気に置換して、５℃以上１００℃以下で第３層間物質４を酸化させて第１層間物質２を生成させることが好ましい。さらに、多量体の酸化モリブデンを生成する観点から、酸化性雰囲気に置換する工程から第３層間物質４を酸化させる工程では、全圧が１ａｔｍ以上３ａｔｍ以下の雰囲気とすることが好ましい。酸化処理の時間は例えば１分以上３時間以下であることが好ましい。
【００２５】
酸化性雰囲気は、酸素、オゾン、水のいずれか１種以上を含む雰囲気である。酸素は、酸素ラジカルでもよい。酸化性雰囲気は、多層グラフェン１の層間の端部や平面状のグラフェンシートの欠陥や粒界から侵入し、これらの領域からより多層グラフェン１の深部に向かって酸化性雰囲気が広がる。そして、酸化性雰囲気に含まれる酸素と第３層間物質４が反応して第１層間物質２が生成される。一部の第３層間物質４は、部分酸化されて、第２層間物質（モリブデンオキシクロライド）３が生成されてもよい。また、一部の第３層間物質４は、酸化されずに残存してもよい。部分酸化も行う場合は、酸化力の強い酸素ラジカルやオゾンを含む雰囲気で、温度を下げたり処理時間を短くしたりすることが好ましい。複数の平面状のグラフェンシートの層間には、例えば酸化処理によって生じた塩素分子が存在してもよい。
酸化処理を行う際に、マスクを形成して、選択した層間領域に酸化処理を行ってもよい。このようにすることで、第１層間物質２等が形成される領域を選択することができる。
【００２６】
（実施形態２）
実施形態２は、実施形態１のグラフェン構造体の変形例である。図５の断面模式図に示すグラフェン配線は、基板１１上の第１絶縁膜６と第２絶縁膜７の間にグラフェン構造体が設けられている。実施形態２の第１層間物質２と第２層間物質３は、他の実施形態と共通するため、これらの説明を省略する。また、他の多層グラフェン１等に関しても、他の実施形態と共通する説明は省略する。
【００２７】
図５の断面模式図に示すグラフェン配線は、基板１１と、基板１１上に存在する金属部８と、基板１１上に存在する第１絶縁膜６と、基板１１上に存在する第２絶縁膜７と、第１絶縁膜６と第２絶縁膜７との間に存在する平面状のグラフェンシート１Ｇ、１Ｈ、１Ｉ、１Ｊが積層した多層グラフェン１と、平面状のグラフェンシートの層間に存在する第１層間物質２、第２層間物質３、及び第３層間物質４とを有する。図中のＸ方向は、グラフェン構造体の配線幅方向であって、Ｙ方向は、グラフェン構造体の配線高さ方向である。実施形態２では、平面状のグラフェンシート１Ｇから１Ｊの積層方向が配線高さ方向である。
【００２８】
平面状のグラフェンシート１Ｇから１Ｊは、触媒である金属部８から成長したグラフェンシートであるため一方の端部が金属部８と接続している。実施形態２のグラフェン構造体は、多層グラフェン１を構成する平面状グラフェンシートの一方の端部が金属部と接続し、他方の端部が開放されている。平面状のグラフェンシート１Ｇから１Ｊは、基板１１及び金属部８に固溶したエチレンガス等の炭化水素由来の炭素が金属部８から析出して形成されたグラフェンシートであることが好ましい。実施形態２のグラフェン構造体において、平面部分のグラフェンシートの層間には、少なくとも第１層間物質２と第２層間物質３が存在している。
【００２９】
金属部８としては、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｔｉ，ＴａやＭｏを含む金属又は合金であることが好ましい。金属部８は、基板１１上のＺ方向に連続して存在する。
【００３０】
基板１１は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）又は酸化チタン（ＴｉＯ２）などの炭化水素分解触媒性及び炭素固溶性を備える部材であることが好ましい。基板１１の主面には、金属部８、第１絶縁膜６と第２絶縁膜７のすべてが設けられている。これらの部材を基板１１として用いることで、金属部８から析出する炭素が金属部８を覆っても基板１１から金属部８へ炭素が供給され続けるためにグラフェンシートが成長し続けて、図５のように平面部分のグラフェンシートが積層した多層グラフェン１を得ることができる。
【００３１】
第１絶縁膜６と第２絶縁膜７は、絶縁性の膜である。第１絶縁膜６と第２絶縁膜７の間に、平面状のグラフェンシートが積層した多層グラフェン１と、多層グラフェン１の層間に存在する第１層間物質２、第２層間物質３と第３層間物質４とが存在する。第１絶縁膜６は、基板１１の主面に対して垂直な側面である第１主面６Ａを有する。また、第２絶縁膜７は、基板１１の主面に対して垂直な側面である第２主面７Ａを有する。
【００３２】
多層グラフェン１の一方の最外側のグラフェンシート１Ｇの平面部分は、第１絶縁膜６の第１主面６Ａと対向していて、グラフェンシート１Ｇの平面部分と第１絶縁膜６の第１主面６Ａは物理的に接続していることが好ましい。また、多層グラフェン１の他方の最外側のグラフェンシート１Ｊの平面部分は、第２絶縁膜７の第２主面７Ａと対向していて、グラフェンシート１Ｊの平面部分と第２絶縁膜７の第２主面７Ａは物理的に接続していることが好ましい。
【００３３】
実施形態２のグラフェン構造体は、実施形態１のグラフェン構造体と多層グラフェン１の形態が違うが、多量体の第１層間物質２が安定であって、第１層間物質２が多層グラフェン１の低抵抗化に寄与することは、共通する。このように、第１層間物質２を多層グラフェン１の層間に存在させることによって、安定した低抵抗なグラフェン構造体を得ることができる。
【００３４】
（実施例）
多結晶である多層グラフェン１を作製し、塩化モリブデン及び不活性ガスからなる雰囲気で多層グラフェン１を処理する。続けて、酸素ガスを含む雰囲気にガスを置換して、塩化モリブデンで処理された多層グラフェン１を酸化処理して、グラフェン構造体を得る。そして、グラフェン構造体を覆うようにシリコン樹脂１２で被覆して、顕微鏡で撮像するための断面を用意する。
【００３５】
次に、ＴＥＭを使用して、用意した断面を２００万倍に拡大して撮影した。図６に２００万倍に拡大して撮影したＴＥＭ像を示す。図６のＴＥＭ像には、破線を付記して、多層グラフェン１とシリコン樹脂１２をわかりやすく示している。図中の横方向に連続し、かつ、重なった線状部分は、平面状のグラフェンシートが積層した多層グラフェン１である。図中の多層グラフェン１の領域には、不規則な黒い帯状のパターンが写っている。これは、多層グラフェン１の層間に存在する層間物質を示している。
【００３６】
多層グラフェン１の層間に層間物質の存在がＴＥＭ像によって確認されたため、層間物質の同定を行うために、電子顕微鏡による撮像及び元素マッピングを行う。ＳＴＥＭを使用して、用意した多層グラフェン１の断面試料を１００万倍に拡大して撮影した。元素マッピングを行っていないＳＴＥＭ像を図７（Ａ）に示している。図７（Ａ）には、破線を付記して、多層グラフェン１、基板１１とシリコン樹脂１２をわかりやすく示している。そして、ＥＤＸで炭素、酸素、シリコン、塩素とモリブデンの元素分析を行い、マッピングをした。図７（Ｂ）には、炭素をマッピングした画像を示す。図７（Ｃ）には、酸素をマッピングした画像を示す。図７（Ｄ）には、シリコンをマッピングした画像を示す。図７（Ｅ）には、塩素をマッピングした画像を示す。図７（Ｆ）には、モリブデンをマッピングした画像を示す。なお、図７中の黒点領域が該当する元素の存在位置を示している。元素マッピングをした図中では、付記した破線で囲った領域が多層グラフェン１の領域である。
【００３７】
元素マッピングを行った画像のうち多層グラフェン１の領域に着目すると、モリブデン、塩素、炭素と酸素が全体的に存在していることがわかる。さらに、酸素、塩素とモリブデンが帯状に高濃度に多層グラフェン１の層間に存在していることが確認される。とくに、この帯状の領域では、酸素とモリブデンが非常に多く、そして多層グラフェン１の端部にも高濃度に存在している。酸素とモリブデンは対応する帯状の分布を有している。シリコン樹脂１２中には、炭素が含まれるため、シリコン樹脂１２側に炭素が確認されている。
明細書中及び請求項中において、一部の元素は元素記号で表している。
【００３８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３９】
１…多層グラフェン、１Ａから１Ｊ…平面状のグラフェンシート、２…第１層間物質、３…第２層間物質、４…第３層間物質、５…第４層間物質、６…第１絶縁膜、７…第２絶縁膜、８…金属部、１１…基板、１２…シリコン樹脂、６Ａ…第１主面、７Ａ…第２主面
【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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