(57)【要約】 【課題】  簡単な手法で十分な膜厚と安定した熱伝達能力を有するナノ構造体シートを提供する。【解決手段】基板上の互いに隣接する第１領域に第１の長さの第１線状構造体を成長し、原子層堆積法により、前記第１線状構造体の長さ方向の一部又は全部を個別に覆い、かつ前記線状構造体の成長端で前記基板の面内方向に連続する被膜を形成し、前記隣接する前記第１線状構造体同士を前記成長端で重ね合わせて、ナノ構造体シートを作製する。【選択図】図３
2015084355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に延びる複数の線状構造体と、
前記第１方向の中央部で前記複数の線状構造体を前記第１方向と直交する第２方向に連続して接続し、かつ前記線状構造体の各々について前記第１方向に沿った一部又は全部を個別に覆う原子層堆積被膜と、
を有するナノ構造体シート。
【請求項２】
発熱体と、
放熱体と、
前記発熱体と前記放熱体の間に配置されるナノ構造体シートと、
を有し、
前記ナノ構造体シートは、第１方向に延びる複数の線状構造体と、前記第１方向の中央部で前記複数の線状構造体を前記第１方向と直交する第２方向に連続して接続し、かつ前記線状構造体の各々について前記第１方向に沿った一部又は全部を個別に覆う原子層堆積被膜と、を有することを特徴とする電子機器。
【請求項３】
基板上の互いに隣接する第１領域に第１の長さの第１線状構造体を成長し、
原子層堆積法により、前記第１線状構造体の長さ方向の一部又は全部を個別に覆い、かつ前記第１線状構造体の成長端で前記基板の面内方向に連続する被膜を形成し、
前記隣接する前記第１線状構造体同士を前記成長端で重ね合わせる、
ことを特徴とするナノ構造体シートの製造方法。
【請求項４】
前記基板上で隣接する前記第１領域の境界に前記第１の長さよりも短い第２の長さの第２線状構造体を成長し、
前記隣接する前記第１線状構造体のいずれか一方を、前記第２線状構造体で折り曲げて前記第１線状構造体の他方に重ね合わせる、
ことを特徴とする請求項３に記載のナノ構造体シートの製造方法。
【請求項５】
前記基板上の第１領域に第１の触媒層を形成し、
前記基板上の前記境界に位置する第２領域に、前記第１の触媒層と異なる第２の触媒層を形成し、
前記第１の触媒層から前記第１線状構造体を成長し、
前記第２の触媒層から前記第２線状構造体を成長する
ことを特徴とする請求項４に記載のナノ構造体シートの製造方法。
【請求項６】
基板上の互いに隣接する第１領域に第１の長さの第１線状構造体を成長し、
原子層堆積法により、前記第１線状構造体の長さ方向の一部又は全部を個別に覆い、かつ前記線状構造体の成長端で前記基板の面内方向に連続する被膜を形成し、
前記隣接する前記第１線状構造体同士を前記成長端で重ね合わせてナノ構造体シートを作製し、
前記ナノ構造体シートを発熱体と放熱体の間に配置する、
ことを特徴とする電子機器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノ構造体シートとこれを用いた電子機器、ナノ構造体シートの製造方法、及び電子機器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
サーバーやパーソナルコンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）などに用いられる電子部品では、半導体素子からの熱を効率よく放出する構成が求められる。このため、電子部品では一般に半導体素子の直上に、銅などの高熱伝導性材料のヒートスプレッダが配置されている。発熱源である半導体素子やヒートスプレッダの表面には微細な凹凸が存在するため、双方をダイレクトに接触させても十分な接触面積を稼ぐことができない。接触界面での熱抵抗を低減するために、サーマルインターフェイスマテリアル（ＴＩＭ）を介して発熱源とヒートスプレッダを接続することが行われている。サーマルインターフェイスマテリアルには、それ自体が高い熱伝導率を有することに加え、発熱源やヒートスプレッダ表面の微細な凹凸に対して広面積で接触する特性が求められる。
【０００３】
従来、サーマルインターフェイスマテリアルとして、放熱グリースやフェイズチェンジマテリアル（ＰＣＭ）、インジウムなどが用いられている。これらの材料が放熱材料として用いられる理由のひとつは、電子機器の耐熱温度以下で流動性を有しているため、微細な凹凸に対して大きな接触面積を得ることができる点にある。
【０００４】
しかしながら、放熱グリースやフェイズチェンジマテリアルは、熱伝導率が１Ｗ／ｍ・Ｋ〜５Ｗ／ｍ・Ｋと比較的低い。また、インジウムはレアメタルであることに加え、ＩＴＯ関連での大幅な需要増加により価格が高騰しており、より安価な代替材料が待望されている。
【０００５】
このような背景から、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）に代表される炭素元素のナノ構造体が注目されている。カーボンナノチューブは、長手方向に非常に高い熱伝導度（１５００Ｗ／ｍ・Ｋ〜３０００Ｗ／ｍ・Ｋ）を有するだけでなく、耐熱性に優れ、放熱材料として高いポテンシャルを有している。カーボンナノチューブを用いた放熱構造体として、樹脂中にカーボンナノチューブを分散した放熱構造体や、基板上に配向成長したカーボンナノチューブ束を樹脂等によって埋め込んだ放熱構造体が提案されている。また、原子層堆積（ＡＬＤ：Atomic Layer Deposition）法により、カーボンナノチューブの各々を長手方向に熱伝導性の被膜層で覆って、カーボンナノチューブの束状構造体の機械的強度を高める構成が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００６】
サーマルインターフェイスマテリアルとして用いられるＣＮＴシートは、２００ミクロン以上の膜厚（長さ）が求められることが多い。一般的に、カーボンナノチューブは長尺化が難しいとされている。グラファイト構造が触媒表面を覆うにつれて、触媒に取り込まれる炭素の割合が減少し、最終的にはＣＮＴ成長が止まってしまうためである。また、成長時間を長くすることにより、多少の長尺化はできても、長時間にわたる成長の影響でカーボンナノチューブの根元に抜けが生じたり、径が細くなったりする現象が生じ、ＴＩＭとしての熱伝達に悪影響が及ぶ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１９９３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、簡単な手法で十分な膜厚と安定した熱伝達能力を有するナノ構造体シートを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ひとつの態様では、ナノ構造体シートの製造方法は、
基板上の互いに隣接する第１領域に第１の長さの第１線状構造体を成長し、
原子層堆積法により、前記第１線状構造体の長さ方向の一部又は全部を個別に覆い、かつ前記第１線状構造体の成長端で前記基板の面内方向に連続する被膜を形成し、
前記隣接する前記第１線状構造体同士を前記成長端で重ね合わせる、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
簡単な手法で十分な膜厚と安定した熱伝達能力を有するナノ構造体シートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態のナノ構造体シートの製造工程図である。
【図２】実施形態のナノ構造体シートの製造工程図であり、図１（Ｄ）に続く工程を示す図である。
【図３】実施形態のナノ構造体シートの製造工程図であり、図２（Ｃ）に続く工程を示す図である。
【図４】実施形態のナノ構造体シートと、これを用いた電子機器の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）に代表されるナノ構造体を用いたＴＩＭシートで十分な膜厚を得る方法として、別々の基板で成長させたシート状のカーボンナノチューブ同士を重ね合わせることが考えられる。しかし、別々の基板でカーボンナノチューブを成長させた場合、パターニングされたカーボンナノチューブシートを重ね合わせるときの位置合わせが難しい。また、同じ品質のカーボンナノチューブを生成すること自体が難しい。
【００１３】
そこで、実施形態では、同一基板内でカーボンナノチューブを成長し、隣接する領域のカーボンナノチューブ同士を所望の位置で折り曲げて、重ね合わせることで、良質の長尺ナノ構造体シートを作製する。同じ品質のカーボンナノチューブ同士を重ね合わせることにより、熱的に安定したナノ構造体シートを実現することができる。このナノ構造体シートを熱伝導性シートあるいはＴＩＭシートとして電子機器に用いることで、効率の良い放熱構造が実現する。
【００１４】
より具体的には、カーボンナノチューブなどの線状構造体を成長した後に、この線状構造体の熱伝導率と同等の熱伝導率を有する材料を用いて、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition：原子層堆積）法により線状構造体をコーティングする被膜層を形成する。その後、コーティングされたナノ構造体を所定位置で折り曲げて、隣接する領域で成長した線状構造体同士を重ね合わせて膜厚を２倍にする。
【００１５】
以下の実施形態では、図１〜図４を参照して、ナノ構造体シート３０と、これを用いた電子機器１０の製造方法と構成を説明する。
【００１６】
図１（Ａ）で、まず、カーボンナノチューブを形成する土台として用いる基板１１を用意する。基板１１は、カーボンナノチューブの形成後にカーボンナノチューブ束を容易に剥離できる任意の基板である。基板１１として、シリコンなどの半導体基板、アルミナ（サファイア）基板、ＭｇＯ基板、ガラス基板などを用いることができる。また、これらの基板上に薄膜が形成されたものを用いてもよい。基板１１のカーボンナノチューブに接する面が、カーボンナノチューブから容易に離れる材料、あるいは、カーボンナノチューブ束に対して選択的にエッチングできる材料で形成されていればよい。図１の例では、シリコン基板１１上に膜厚３００ｎｍ程度のシリコン酸化膜１２が形成されたものを用いる。シリコン酸化膜１２上にレジストを塗布して、基板１１上にレジスト膜１４を形成する。
【００１７】
図１（Ｂ）で、レジスト膜１４を露光及び現像して、所定の形状のレジストマスク１４Ｍを形成する。レジストマスク１４Ｍは、基板１１上に成長レートの異なる触媒領域を形成するためのマスクである。成長レートの異なる触媒領域を形成することで、領域によって異なる長さでカーボンナノチューブを成長させることができる。カーボンナノチューブ等の線状構造体の成長レートは、触媒材料自体を異ならせる場合のほか、単層触媒と積層触媒を用いる場合や、同じ種類の触媒層で膜厚を異ならせることによっても、変えることができる。一般的に、同じ成長であれば、積層触媒から長く成長し、単層触媒から短く成長する。短く成長する箇所を、後述するカーボンナノチューブシートの折り曲げ用のスリットとして用いる。レジストマスク１４Ｍの幅は折り曲げ用のスリット幅に対応し、例えば、５０ミクロン幅とする。
【００１８】
図１（Ｃ）で、基板１１の全面に、スパッタ法等により膜厚2.5ｎｍのＡｌ2Ｏ3層１５を形成する。
【００１９】
図１（Ｄ）で、リフトオフ法により、レジストマスク１４Ｍ上のＡｌ2Ｏ3層１５を除去する。これにより、Ａｌ2Ｏ3層１５に開口１６が形成され、下地のシリコン酸化膜１２が露出する。
【００２０】
図２（Ａ）で、Ａｌ2Ｏ3層１５上と開口１６内に、2.5ｎｍの厚さのＦｅ層１７を形成する。開口１６内には、単層のＦｅ層（Fe_2.5nm）１７が形成され、それ以外の領域にはＡｌ2Ｏ3層１５とＦｅ層１７の積層（Fe_2.5nm/Al2O3_2.5nm）が形成される。Ａｌ2Ｏ3層１５とＦｅ層１７の積層を、第１触媒層１８とする。単層のＦｅ層１７を第２触媒層１７とする。第２触媒層１７としては、Ｆｅのほか、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｐｔ（白金）又はこれらのうち少なくとも一の材料を含む合金を用いてもよい。これらの触媒金属を積層にする際の下地触媒層として、Ａｌ2Ｏ3層１５に代えて、Ｍｏ（モリブデン）、Ｔｉ（チタン）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｖ（バナジウム）、ＴａＮ（窒化タンタル）、ＴｉＳｉｘ（チタンシリサイド）、Ａｌ（アルミニウム）、ＴｉＯｘ（酸化チタン）、Ｔａ（タンタル）、Ｗ（タングステン）、Ｃｕ（銅）、Ａｕ（金）、Ｐｔ（白金）、Ｐｄ（パラジウム）、ＴｉＮ（窒化チタン）などの膜又はこれらのうち少なくとも一の材料を含む合金からなる膜を用いてもよい。
【００２１】
図２（Ｂ）で、例えばホットフィラメントＣＶＤ法により、積層の第１触媒層（Fe_2.5nm/Al2O3_2.5nm）１８からカーボンナノチューブ１９ａを成長し、単層の第２触媒層（Fe_2.5nm）１７からカーボンナノチューブ１９ｂを成長する。この例では、第１触媒層１８でＡｌ2Ｏ3層１５は下地層となり、Ｆｅが凝集してカーボンナノチューブ１９ａが析出する。第２触媒層１７では、シリコン酸化膜１２が下地層となり、Ｆｅが凝集してカーボンナノチューブ１９ｂが析出する。図２（Ｂ）以降では図示の便宜上、Ａｌ2Ｏ3層１５とＦｅ層１７を省略する。カーボンナノチューブ１９ａ、１９ｂの成長条件は、例えば原料ガスとしてアセチレン・アルゴンの混合ガス（分圧比１：９）を用いる。炭素原料として、アセチレンのほか、メタン、エチレン等の炭化水素類、エタノール、メタノール等のアルコール類などを用いてもよい。成膜室内の総ガス圧を１ｋＰａ、ホットフィラメント温度を６２０℃、成長時間を４５分とする。
【００２２】
二元系の積層触媒（Fe_2.5nm/Al2O3_2.5nm）である第１触媒層１８は、Ｆｅ単層触媒と比較して成長レートが速い。積層触媒の箇所から、長さ約１００ミクロンのカーボンナノチューブ１９ａが成長してカーボンナノチューブ束１９Ａが形成される。単層の第２触媒層（Fe_2.5nm）１７からは、約５０ミクロンのカーボンナノチューブ１９ｂが成長し、カーボンナノチューブ束１９Ｂが形成される。短いカーボンナノチューブ束１９Ｂにより、隣接するカーボンナノチューブ束１９Ａの間にスリット２２が形成される。スリット２２の深さと幅の比は１：１となる。
【００２３】
成長レートを異ならせるためには、必ずしも積層触媒と単層触媒である必要はない。同じ材料の単層触媒であっても、膜厚を異ならせることで長さの異なるカーボンナノチューブ１９ａと１９ｂを成長させることができる。例えば、開口１６内（図１（Ｄ）参照）に厚さ3.5nmのＦｅ層（Fe_3.5nm）を形成し、それ以外の領域に厚さ4.5nmのＦｅ層（Fe_4.5nm）を形成し、６２０℃で９０分成長させる。この場合、膜厚の大きいFe_4.5nm層（第１触媒層）から長さ１００ミクロンのカーボンナノチューブ１９ａが成長し、膜厚の小さいFe_3.5nm層（第２触媒層）から長さ６０ミクロンのカーボンナノチューブ１９ｂが成長する。このときのスリット２２の幅（すなわちレジストマスク１４Ｍの幅）は４０ミクロンとするのが望ましい。このように設定することで、スリット２２の深さと幅の比は１：１となる。
【００２４】
図２（Ｃ）で、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition：原子層堆積）法により、カーボンナノチューブ１９ａに被膜２１を形成する。このとき、短いカーボンナノチューブ１９ｂも被膜２１でコーティングされる。被膜２１の材料は、カーボンナノチューブ束１９Ａの熱伝導率と同等の熱伝導率を有し、ＡＬＤ法を適用することのできる材料であれば、特に限定されない。カーボンナノチューブ１９の熱伝導率は1500W/m*k〜3000W/m*kであるので、この範囲の熱伝導率を有し、ＡＬＤ法で成長することのできる任意の材料、たとえば、金属や金属酸化物を用いることができる。金属酸化物を用いる場合は、アルミニウム酸化物（Ａｌ２Ｏ３）、チタン酸化物（ＴｉＯＸ）、ハフニウム酸化物（ＲｕＯＸ）、鉄酸化物（ＦｅＯＸ）、インジウム酸化物（ＩｎＯＸ）、ランタン酸化物（ＬａＯＸ）等を用いることができる。また、モリブデン酸化物（ＭｏＯＸ）、ニオブ酸化物（ＮｂＯＸ）、ニッケル酸化物（ＮｉＯ）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯＸ）、シリコン酸化物（ＳｉＯ２）、バナジウム酸化物（ＶＯＸ）、タングステン酸化物（ＷＯＸ）等を、被膜２１の材料として用いてもよい。また、イットリウム酸化物（ＹＯＸ）、ジルコニウム酸化物（ＺｒＯＸ）等を被膜２１の材料として用いてもよい。被膜２１の材料として金属を用いる場合は、例えば、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、ランタン（Ｌａ）等を用いることができる。
【００２５】
被膜２１の材料に、カーボンナノチューブ１９ａの熱伝導率と同等の熱伝導率を有する材料を選択することで、被膜２１の熱伝導率がカーボンナノチューブ束１９Ａ、１９Ｂ全体の熱伝導率以上となる。
【００２６】
図２（Ｃ）では、一例としてアルミニウム酸化物（酸化アルミニウム若しくはアルミナ）を、被膜２１の材料として用いる。たとえば、原料ガスとしてトリメチルアルミニウム（Al(CH3)3）と水（H2O）を用い、２００℃でカーボンナノチューブ１９ａ、１９ｂに被膜２１を形成する。被膜２１の膜厚は、特に限定されないが、カーボンナノチューブ１９ａの弾性を向上する観点から１ｎｍ〜２０ｎｍ程度とすることが好ましい。
【００２７】
実施例１では、サークルＡの拡大模式図に示すように、個々のカーボンナノチューブ１９ａの長さ方向の一部又は全部が被膜２１で個別に覆われ、かつ、カーボンナノチューブ束１９Ａの成長端で、基板１１の面内方向に連続する被膜２１で相互接合されている。ＡＬＤ法は材料元素を一原子層ごとに堆積するためカバレッジが良く、原料ガスがカーボンナノチューブ１９ａの間隙に入り込んで個々のカーボンナノチューブ１９ａをコーティングする。他方、カーボンナノチューブ１９ａはその成長端で部分的に隣接するカーボンナノチューブ１９ａと近接または接触し合うため、原子層数が増えるにつれ、成長端およびその近傍で被膜２１が面内方向（横方向）に連続する。被膜２１によりコーティングされたカーボンナノチューブ束１９Ａは、機械的強度が向上し、荷重に対する耐性が高い。また、面内方向への熱伝達が可能になり、熱伝達効率が向上する。
【００２８】
図３（Ａ）で、被膜２１を有するカーボンナノチューブ束１９Ａ及び１９Ｂを、基板１１上のシリコン酸化膜１２から剥離する。被膜２１により、隣り合うカーボンナノチューブ同士の結束力が強くなっている一方で、カーボンナノチューブ１９ａ、１９ｂと基板１１（あるいはシリコン酸化膜１２）との接合力は弱い。したがって、カーボンナノチューブ束１９Ａをシート形状で容易に剥離することができる。これによりスリット２２を有するカーボンナノのチューブシート２０が得られる。
【００２９】
図３（Ｂ）で、カーボンナノチューブシート２０を発熱体（又は放熱体）４０上に配置し、スリット２２の位置で折り曲げる。発熱体４０は、たとえば図示しない回路基板上に実装された半導体チップである。
【００３０】
図４（Ａ）で、折り曲げたカーボンナノチューブ束１９Ａを他方のカーボンナノチューブ束１９Ａに重ね合わせる。スリット２２は折り曲げ位置を制御するために形成されているので、隣接するカーボンナノシート束１９Ａ同士を重ね合わせた後は、短いカーボンナノチューブ束１９Ｂはあってもなくてもよい。カーボンナノチューブ束１９Ｂは、折り曲げ過程で剥がれてしまってもよいし、カーボンナノチューブシート２０の輪の部分として残っていてもよい。
【００３１】
図４（Ｂ）で、カーボンナノチューブ束１９Ａ同士がその成長端で完全に重ね合わされて、ナノ構造体シート３０が完成する。ナノ構造体シート３０の膜厚ｔは、カーボンナノチューブシート２０の２倍であり、厚さ方向と面内方向の双方で熱伝達性に優れている。また、ナノ構造体シート３０の両面は、カーボンナノチューブ１９ａの成長の根元に当たるので、シート３０の両面でカーボンナノチューブ１９ａの端部の長さが揃っている。ナノ構造体シート３０の発熱体（又は放熱体）４０と反対側の面に放熱体（又は発熱体）４１を搭載して電子機器１０が完成する。放熱体４１は、たとえば図示しない回路基板に固定され、回路基板上の半導体チップから発せられる熱を逃がすヒートスプレッダである。半導体チップとヒートスプレッダの間にナノ構造体シート３０を挿入することで、ナノ構造体シート３０を熱インターフェイスとして用いることができる。
【００３２】
図４（Ｃ）は図４（Ｂ）の模式図である。ナノ構造体シート３０は、膜厚方向の中央部に面内方向で連続する連続被膜層２５を有する。個々のカーボンナノチューブ１９ａは連続被膜層２５で接続されるとともに、成長方向（シート膜厚方向）の一部または全部が被膜２１で個別に覆われている。図４（Ｃ）の例では、カーボンナノチューブ１９ａの成長の根元部分（発熱体４０又は放熱体４１との接触部）は被膜２１に覆われていないが、ＡＬＤ法の成膜条件を制御することによって、根元まで被膜２１で覆われていてもよい。
【００３３】
ナノ構造体シート３０は、被膜２１が施されたカーボンナノチューブシート２０を所定の位置で折り曲げて重ねるだけで、カーボンナノチューブの長さを２倍に成長したときと同様のシート厚さが得られ、カーボンナノチューブ１９ａの成長時間を大幅に短縮することができる。ナノ構造体シート３０は、その膜厚方向の中央部に横方向（面内方向)に連続する連続被膜層２５を有するので、横方向への熱伝達を可能にする。また、機械的強度に優れ、荷重に対する耐性が強い。さらに、長いカーボンナノチューブを成長する場合と比べて、径の細りや密度の減少が少なく、高品質のナノ構造体シート３０を形成することができる。同一の基板１１で成長された１枚のカーボンナノチューブシート２０を用いているので、ナノ構造体シート３０の全体にわたって品質が均等になる。スリット２２により折り曲げ位置が制御されているので、位置合わせ精度が高い。発熱体（又は放熱体）４０や放熱体（又は発熱体）４１に接触する界面では、ともにカーボンナノチューブ１９ａの成長の根元側を用いるため、カーボンナノチューブ１９ａの高さバラツキも少なく、熱伝導に寄与するＣＮＴが増える。その結果、ナノ構造体シート３０の熱伝導率が向上する。
【００３４】
図１〜図４では、図示の便宜上、スリット２２を挟んで隣接する一対のカーボンナノチューブ束１９Ａのみを描いているが、基板１１上にレジストのパターニングにより触媒層を形成しない分離領域を形成しておき、同じウェハ内から、スリット２２の入ったカーボンナノチューブシート２０を複数枚作製してもよい。
【００３５】
また、折り曲げて重ね合わせた一対のカーボンナノチューブ束１９Ａのいずれか一方の側で、被膜２１に覆われたカーボンナノチューブ１９ａの間に樹脂を充填してもよい。樹脂は、たとえば熱可塑性樹脂である。この場合、熱をかけることにより被膜２１に覆われたカーボンナノチューブの間に樹脂を含浸させることができる。カーボンナノチューブの間に樹脂を充填することで、ナノ構造体シート３０のハンドリングが容易になる。また、ナノ構造体シート３０と放熱体あるいは発熱体との間の接着強度を強化できるので、シーラントを用いなくても、熱圧着のみで放熱体あるいは発熱体と接着することができる。
【００３６】
たとえば、図２（Ｃ）でＡＬＤコーティングによる被膜２１を形成した後に、基板１１上で隣接するカーボンナノチューブ束１９Ａの一方を折り曲げて他方に重ね、上側のカーボンナノチューブ束１９Ａ上に樹脂フィルムを置く。樹脂フィルムの溶融温度以上の温度で加熱して、被膜２１に覆われたカーボンナノチューブ１９ａの間に樹脂を浸透させ、その後室温で硬化させる。この場合は、個々のカーボンナノチューブ１９ａの根元部分を樹脂層から露出させておく。重ね合わせて樹脂を充填した２段のカーボンナノチューブ束１９Ａを基板１１から剥離することで、膜厚が２倍になったナノ構造体シートを得ることができる。
【００３７】
このような構成のナノ構造体シートも、連続被覆層２５により面内方向への熱伝達が可能であり、同時にＡＬＤ被膜された２段のカーボンナノチューブ束１９Ａにより、膜厚方向への熱伝達が強化されている。樹脂層を有するナノ構造体シートを発熱体と放熱体の間に挿入して熱伝導性シートあるいはＴＩＭシートとして用いる場合は、ハンドリングの容易さ、アセンブリの容易さで有利である。
【００３８】
実施形態では炭素元素の中空ファイバであるカーボンナノチューブを例にとって説明したが、中空内に炭素鎖を有するカーボンナノワイヤやカーボンナノロッドを用いた線状構造体にも適用可能である。また、炭素元素に限定されず、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）などのナノワイヤに適用することもできる。いずれの場合も、基板上の隣接する領域に線状構造体を成長し、ＡＬＤ被膜後に折り返しと重ね合わせを行ってナノ構造体シートを作製することができる。銀や金の線状構造体の場合、炭素以上に長さを確保することが難しいが、同一基板で成長した数十ミクロン程度のナノワイヤ束をＡＬＤコーティングし、所定の位置で折り曲げて重ねるだけで、２倍の膜厚のナノ構造体シートを得ることができる。
【００３９】
実施形態では、シート状のカーボンナノチューブを折り返し易くするために短いカーボンナノチューブを成長してスリットを形成しているが、スリットは必須ではない。同一基板上の隣接する領域で成長したカーボンナノチューブ束を折り曲げて重ね合わせることができれば、スリットがなくてもよい。
【００４０】
以下の説明に対し、以下の付記を提示する。
（付記１）
第１方向に延びる複数の線状構造体と、
前記第１方向の中央部で前記複数の線状構造体を前記第１方向と直交する第２方向に連続して接続し、かつ前記線状構造体の各々について前記第１方向に沿った一部又は全部を個別に覆う原子層堆積被膜と、
を有するナノ構造体シート。
（付記２）
前記第１方向は前記ナノ構造体シートの膜厚方向であり、
前記ナノ構造体シートの両面で、前記線状構造体の端部の長さが揃っていることを特徴とする付記１に記載のナノ構造体シート。
（付記３）
前記原子層堆積被膜の熱伝導率は、前記線状構造体全体の熱伝導率以上であることを特徴とする付記１または２に記載のナノ構造体シート。
（付記４）
前記第１方向の中央部で連続する前記原子層堆積膜の少なくとも一方の側で前記複数の線状構造体の間を埋める樹脂層、
をさらに有することを特徴とする付記１〜３のいずれかに記載のナノ構造体シート。
（付記５）
発熱体と、
放熱体と、
前記発熱体と前記放熱体の間に配置されるナノ構造体シートと、
を有し、
前記ナノ構造体シートは、
第１方向に延びる複数の線状構造体と、前記第１方向の中央部で前記複数の線状構造体を前記第１方向と直交する第２方向に連続して接続し、かつ前記線状構造体の各々について前記第１方向に沿った一部又は全部を個別に覆う原子層堆積被膜と、を有することを特徴とする電子機器(10)。（請求項２）
（付記６）
基板上の互いに隣接する第１領域に第１の長さの第１線状構造体を成長し、
原子層堆積法により、前記第１線状構造体の長さ方向の一部又は全部を個別に覆い、かつ前記第１線状構造体の成長端で前記基板の面内方向に連続する被膜を形成し、
前記隣接する前記第１線状構造体同士を前記成長端で重ね合わせる、
ことを特徴とするナノ構造体シートの製造方法。
（付記７）
前記基板上で隣接する前記第１領域の境界に前記第１の長さよりも短い第２の長さの第２線状構造体を成長し、
前記隣接する前記第１線状構造体のいずれか一方を、前記第２線状構造体で折り曲げて前記第１線状構造体の他方に重ね合わせる、
ことを特徴とする付記６に記載のナノ構造体シートの製造方法。
（付記８）
前記基板上の第１領域に第１の触媒層を形成し、
前記基板上の前記境界に位置する第２領域に、前記第１の触媒層と異なる第２の触媒層を形成し、
前記第１の触媒層から前記第１線状構造体を成長し、
前記第２の触媒層から前記第２線状構造体を成長する
ことを特徴とする付記７に記載のナノ構造体シートの製造方法。
（付記９）
前記基板から、前記第１線状構造体と前記第２線状構造体をシート状態で剥離し、
前記剥離した後に前記第２線状構造体で折り曲げて前記第１線状構造体同士を重ね合わせる、
ことを特徴とする付記７に記載のナノ構造体シートの製造方法。
（付記１０）
前記基板上で、隣接する前記第１線状構造体のいずれか一方を前記第２線状構造体で折り曲げて、前記第１線状構造体の他方に重ね合わせ、
前記重ね合わせた前記第１線状構造体を前記基板から剥離する、
ことを特徴とする付記７に記載のナノ構造体シートの製造方法。
（付記１１）
前記被膜を、前記第１線状構造体全体の熱伝導率以上の熱伝導率を有する材料で形成することを特徴とする付記６〜１０のいずれかに記載のナノ構造体シートの製造方法。
（付記１２）
基板上の互いに隣接する第１領域に第１の長さの第１線状構造体を成長し、
原子層堆積法により、前記第１線状構造体の長さ方向の一部又は全部を個別に覆い、かつ前記線状構造体の成長端で前記基板の面内方向に連続する被膜を形成し、
前記隣接する前記第１線状構造体同士を前記成長端で重ね合わせてナノ構造体シートを作製し、
前記ナノ構造体シートを発熱体と放熱体の間に配置する、
ことを特徴とする電子機器の製造方法。
（付記１３）
前記基板上で隣接する前記第１領域の境界に前記第１の長さよりも短い第２の長さの第２線状構造体を成長し、
前記基板から、前記第１線状構造体と前記第２線状構造体をシート状態で剥離し、
前記剥離した前記第１線状構造体と前記第２線状構造体を、前記発熱体と前記放熱体のいずれか一方に搭載し、
前記搭載後に、前記隣接する前記第１線状構造体のいずれか一方を、前記第２線状構造体で折り曲げて前記第１線状構造体の他方に重ね合わせ、
前記重ね合わせられた前記第１線状構造体上に、前記発熱体と前記放熱体の他方を搭載する、
ことを特徴とする付記１２に記載の電子機器の製造方法。
【符号の説明】
【００４１】
１０  電子機器
１１  基板
１５  Ａｌ2Ｏ3層
１６  開口
１７  Ｆｅ層（第２触媒層）
１８  積層触媒層（第１触媒層）
１９ａ  長いカーボンナノチューブ
１９ｂ  短いカーボンナノチューブ
１９Ａ  カーボンナノチューブ束
１９Ｂ  カーボンナノチューブ束
２１  被膜
２２  スリット
３０  ナノ構造体シート
４０  発熱体（又は放熱体）
４１  放熱体（又は発熱体）
【図１】
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【図２】
2015084355.tif 000004
【図３】
2015084355.tif 000005
【図４】
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