【手続補正書】
【提出日】平成20年1月31日(2008.1.31)
【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】
無触媒基体上において一重壁カーボンナノチューブを電子サイクロトロン共鳴プラズマによって成膜するための方法であって、
磁気ミラーを有した磁気閉込構造を具備しているとともに前記基体に対向した少なくとも１つの電子サイクロトロン共鳴領域を内部にまたは境界部分に備えている成膜チャンバ内に、マイクロ波パワーを注入し、
これにより、前記成膜チャンバの中央においてかつ前記磁気ミラー内において、カーボンを含有したガスを、１０−３ｍｂａｒ以下の圧力において解離および／またはイオン化させ、
生成した種を、加熱した前記基体上に成膜させる、
という方法において、
前記基体表面を、凹凸形状を有したものとすることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、
前記凹凸形状を、前記基体表面がなす主面に対してほぼ垂直な少なくとも１つの面を有したものとすることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法において、
−前記基体を加熱し；
−カーボンを含有したガスによって、１０−３ｍｂａｒ以下の圧力を生成し；
−マイクロ波パワーを注入して、電子サイクロトロン共鳴に対応した磁界を使用しつつ、前記カーボン含有ガスに由来するプラズマを形成し；
−前記プラズマと前記基体との間に電位差を付与し；
−前記成膜チャンバの中央においてかつ前記磁気ミラー内において、前記カーボン含有ガスの分子を解離および／またはイオン化させ；
−生成した種を前記基体上に成膜させることによって、一重壁カーボンナノチューブを得る；
ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法において、
前記磁気ミラーを、不平衡なものとすることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法において、
ｒ１ ＝Ｂｍａｘ／Ｂｍｉｎによって定義されるような、前記マイクロ波注入箇所における入力側ミラー比を、４以上とすることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法において、
ｒ２ ＝Ｂｓｕｂｓｔｒａｔｅ／Ｂｍｉｎによって定義されるような、出力側ミラー比を、１．５以上とすることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法において、
前記基体を、５００℃〜７５０℃という温度に加熱することを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１記載の方法において、
前記基体を、電子衝撃および／または外部加熱によって、加熱することを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１記載の方法において、
前記基体を、＋２０Ｖ〜＋１００Ｖという値において正に分極させ、
前記プラズマを、接地することを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１記載の方法において、
前記プラズマを、−２０Ｖ〜−１００Ｖという値において負に分極させ、
前記基体を、接地することを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法において、
前記基体表面を、溝および／または削り痕および／またはグルーブおよび／またはリッジおよび／または波形および／または孔および／またはキャビティおよび／またはパッドおよび／またはスパイクおよび／または突出部および／またはボスおよび／またはエンボスを有したものとすることを特徴とする方法。
【請求項１２】
無触媒基体上においてカーボンナノファイバ構造層を電子サイクロトロン共鳴プラズマによって成膜するための装置であって、
−成膜チャンバと；
−この成膜チャンバ内において好ましくは不平衡であるような磁気ミラータイプの磁界構造を生成するための手段と；
−前記基体に対向しているようにして、前記成膜チャンバの内部にまたは境界部分に配置された電子サイクロトロン共鳴領域と；
−前記成膜チャンバ内にマイクロ波パワーを注入するための手段と；
−前記成膜チャンバの内部において、カーボンを含有したガスによって１０−３ｍｂａｒ以下の圧力を生成するための手段と；
を具備してなり、
前記基体表面が、凹凸形状を有したものとされていることを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の装置において、
前記凹凸形状が、前記基体表面がなす主面に対してほぼ垂直な少なくとも１つの面を有していることを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求項１２記載の装置において、
さらに、基体加熱手段を具備していることを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の装置において、
さらに、前記プラズマと前記基体との間に電位差を生成するための手段を具備していることを特徴とする装置。
【請求項１６】
基体であって、
表面が、凹凸形状を有したものとされ、
無触媒の一重壁カーボンナノチューブを具備していることを特徴とする基体。
【請求項１７】
請求項１６記載の基体において、
前記凹凸形状が、前記基体表面がなす主面に対してほぼ垂直な少なくとも１つの面を有したものとされ、
前記ナノチューブが、前記基体表面がなす前記主面に対してほぼ垂直であることを特徴とする基体。
【請求項１８】
請求項１６記載の基体において、
前記凹凸形状が、スパイクを有し、
このスパイクが、金属製スパイクまたは半導体製スパイクであることを特徴とする基体。
【請求項１９】
請求項１６記載の基体において、
前記一重壁の直径が、０．７〜３ｎｍであり、
前記一重壁の長さが、１０ｎｍ〜数μｍであることを特徴とする基体。
【請求項２０】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法において、
前記基体が、タングステンを有していることを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項２０記載の方法において、
前記基体が、塊状のタングステン基体、例えばシリコンやガラス上にタングステン薄層が成膜されてなる基体、および、タングステングリッドからなる基体、の中から選択されたものであることを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の装置において、
前記基体が、タングステンを有していることを特徴とする装置。
【請求項２３】
請求項２２記載の装置において、
前記基体が、塊状のタングステン基体、例えばシリコンやガラス上にタングステン薄層が成膜されてなる基体、および、タングステングリッドからなる基体、の中から選択されたものであることを特徴とする装置。
【請求項２４】
請求項１６〜１９のいずれか１項に記載の基体において、
前記基体が、タングステンを有していることを特徴とする基体。
【請求項２５】
請求項２４記載の基体において、
前記基体が、塊状のタングステン基体、例えばシリコンやガラス上にタングステン薄層が成膜されてなる基体、および、タングステングリッドからなる基体、の中から選択されたものであることを特徴とする基体。
【請求項２６】
請求項１１記載の方法において、
前記凹凸形状を、直線状のものとすることを特徴とする方法。
【請求項２７】
請求項１１記載の方法において、
前記凹凸形状を、互いに平行なものとすることを特徴とする方法。
【請求項２８】
請求項１１記載の方法において、
前記凹凸形状の深さを、１０ｎｍ〜１０μｍとすることを特徴とする方法。
【請求項２９】
請求項１１記載の方法において、
前記凹凸形状の幅を、１０ｎｍ〜１０μｍとすることを特徴とする方法。
【請求項３０】
請求項１１記載の方法において、
前記凹凸形状の寸法を、１０ｎｍ〜１０μｍとすることを特徴とする方法。
【請求項３１】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法において、
前記凹凸形状を、パッドまたは起立部とすることを特徴とする方法。
【請求項３２】
請求項３１記載の方法において、
前記パッドまたは起立部を、立方体または平行六面体の形状のものとすることを特徴とする方法。
【請求項３３】
請求項３１または３２記載の方法において、
前記パッドまたは起立部の寸法を、１０ｎｍ〜１０μｍとすることを特徴とする方法。
【請求項３４】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法において、
前記凹凸形状を、グリッドやメッシュの形態のものとすることを特徴とする方法。
【請求項３５】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法において、
前記凹凸形状を、凸状湾曲形状、凹状湾曲形状、または、曲線と直線とを有してなる形状、とすることを特徴とする方法。
【請求項３６】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法において、
前記凹凸形状を、マイクロ溝、マイクロ削り痕、または、マイクロ孔、というパターンを有したものとすることを特徴とする方法。
【請求項３７】
請求項３６記載の方法において、
前記パターンのサイズを、１０ｎｍ〜１０μｍとすることを特徴とする方法。
【請求項３８】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法において、
前記基体を、平面状ウェハに、１０ｎｍ〜１μｍという高さでありかつ１０ｎｍ〜１０μｍという幅であるような複数の矩形平行リッジが形成されてなる基体とすることを特徴とする方法。
【請求項３９】
請求項３８記載の方法において、
前記リッジを、同じ矩形横断面を有したガターまたはグルーブまたは削り痕とすることを特徴とする方法。
【請求項４０】
請求項３８または３９記載の方法において、
前記各リッジが、１０ｎｍ〜１μｍという高さと１０ｎｍ〜１μｍという深さと１０ｎｍ〜数μｍという幅とを有したガターまたはグルーブまたは削り痕によって、隔離されていることを特徴とする方法。
【請求項４１】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法において、
前記基体を、平面状ウェハに、数ｎｍ〜数μｍという幅と数ｎｍ〜数μｍという長さと数ｎｍ〜数μｍという高さとを有した複数の平行六面体形状パッドが形成されてなる基体とすることを特徴とする方法。
【請求項４２】
請求項４１記載の方法において、
前記パッドを、基体表面上において規則的パターンでもって分散配置されたものとすることを特徴とする方法。
【請求項４３】
請求項４２記載の方法において、
前記規則的パターンを、正方形パターンとすることを特徴とする方法。
【請求項４４】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法において、
前記カーボンナノチューブを、基体表面に対して実質的に垂直な方向に成長開始させることを特徴とする方法。
【請求項４５】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法において、
前記カーボンナノチューブを、凹凸形状のうちの平坦面を起点として成長させることを特徴とする方法。
【請求項４６】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法において、
前記基体表面を、基体表面上にわたって一様にあるいは非一様に分散配置されたスパイクを有したものとすることを特徴とする方法。
【請求項４７】
請求項４６記載の方法において、
前記スパイクを、金属製スパイクまたは半導体製スパイクとすることを特徴とする方法。
【請求項４８】
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の装置において、
前記磁気ミラーを、不平衡なものとすることを特徴とする装置。
【請求項４９】
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載のまたは請求項４８に記載の装置において、
前記磁気ミラータイプの磁界構造が、前記マイクロ波の注入箇所において磁界が最大（Ｂｍａｘ ）となり、その後、前記成膜チャンバの前記中央のところにおいて磁界が最小（Ｂｍｉｎ ）となり、さらにその後、前記基体のところにおいて磁界が再度増大した値（Ｂｓｕｂｓｔｒａｔｅ ）となるようなものとされていることを特徴とする装置。
【請求項５０】
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載のまたは請求項４８または請求項４９に記載の装置において、
ｒ１ ＝Ｂｍａｘ／Ｂｍｉｎによって定義されるような、前記マイクロ波注入箇所における入力側ミラー比が、４以上とされていることを特徴とする装置。
【請求項５１】
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載のまたは請求項４８〜５０のいずれか１項に記載の装置において、
ｒ２ ＝Ｂｓｕｂｓｔｒａｔｅ／Ｂｍｉｎによって定義されるような、出力側ミラー比を、１．５以上とすることを特徴とする装置。
【請求項５２】
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載のまたは請求項４８〜５１のいずれか１項に記載の装置において、
前記基体を、５００℃〜７５０℃という温度に加熱することを特徴とする装置。
【請求項５３】
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の装置において、
前記基体を、電子衝撃および／または外部加熱によって、加熱することを特徴とする装置。
【請求項５４】
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の装置において、
前記基体を、＋２０Ｖ〜＋１００Ｖという値において正に分極させ、
前記プラズマを、接地することを特徴とする装置。
【請求項５５】
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の装置において、
前記プラズマを、−２０Ｖ〜−１００Ｖという値において負に分極させ、
前記基体を、接地することを特徴とする装置。
【請求項５６】
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の装置において、
前記基体表面が、溝および／または削り痕および／またはグルーブおよび／またはリッジおよび／または波形および／または孔および／またはキャビティおよび／またはパッドおよび／またはスパイクおよび／または突出部および／またはボスおよび／またはエンボスを有したものとされていることを特徴とする装置。
【請求項５７】
請求項５６記載の装置において、
前記凹凸形状を、直線状のものとすることを特徴とする装置。
【請求項５８】
請求項５６記載の装置において、
前記凹凸形状を、互いに平行なものとすることを特徴とする装置。
【請求項５９】
請求項５６記載の装置において、
前記凹凸形状の深さを、１０ｎｍ〜１０μｍとすることを特徴とする装置。
【請求項６０】
請求項５６記載の装置において、
前記凹凸形状の幅を、１０ｎｍ〜１０μｍとすることを特徴とする装置。
【請求項６１】
請求項５６記載の装置において、
前記凹凸形状の寸法を、１０ｎｍ〜１０μｍとすることを特徴とする装置。
【請求項６２】
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の装置において、
前記凹凸形状を、パッドまたは起立部とすることを特徴とする装置。
【請求項６３】
請求項６２記載の装置において、
前記パッドまたは起立部を、立方体または平行六面体の形状のものとすることを特徴とする装置。
【請求項６４】
請求項６２または６３記載の装置において、
前記パッドまたは起立部の寸法を、１０ｎｍ〜１０μｍとすることを特徴とする装置。
【請求項６５】
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の装置において、
前記凹凸形状を、グリッドやメッシュの形態のものとすることを特徴とする装置。
【請求項６６】
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の装置において、
前記凹凸形状を、凸状湾曲形状、凹状湾曲形状、または、曲線と直線とを有してなる形状、とすることを特徴とする装置。
【請求項６７】
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の装置において、
前記凹凸形状を、マイクロ溝、マイクロ削り痕、または、マイクロ孔、というパターンを有したものとすることを特徴とする装置。
【請求項６８】
請求項６７記載の装置において、
前記パターンのサイズを、１０ｎｍ〜１０μｍとすることを特徴とする装置。
【請求項６９】
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の装置において、
前記基体を、平面状ウェハに、１０ｎｍ〜１μｍという高さでありかつ１０ｎｍ〜１０μｍという幅であるような複数の矩形平行リッジが形成されてなる基体とすることを特徴とする装置。
【請求項７０】
請求項６９記載の装置において、
前記リッジを、同じ矩形横断面を有したガターまたはグルーブまたは削り痕とすることを特徴とする装置。
【請求項７１】
請求項６９または７０記載の装置において、
前記各リッジが、１０ｎｍ〜１μｍという高さと１０ｎｍ〜１μｍという深さと１０ｎｍ〜数μｍという幅とを有したガターまたはグルーブまたは削り痕によって、隔離されていることを特徴とする装置。
【請求項７２】
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の装置において、
前記基体を、平面状ウェハに、数ｎｍ〜数μｍという幅と数ｎｍ〜数μｍという長さと数ｎｍ〜数μｍという高さとを有した複数の平行六面体形状パッドが形成されてなる基体とすることを特徴とする装置。
【請求項７３】
請求項７２記載の装置において、
前記パッドを、基体表面上において規則的パターンでもって分散配置されたものとすることを特徴とする装置。
【請求項７４】
請求項７３記載の装置において、
前記規則的パターンを、正方形パターンとすることを特徴とする装置。
【請求項７５】
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の装置において、
前記カーボンナノチューブを、基体表面に対して実質的に垂直な方向に成長開始させることを特徴とする装置。
【請求項７６】
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の装置において、
前記カーボンナノチューブを、凹凸形状のうちの平坦面を起点として成長させることを特徴とする装置。
【請求項７７】
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の装置において、
前記基体表面を、基体表面上にわたって一様にあるいは非一様に分散配置されたスパイクを有したものとすることを特徴とする装置。
【請求項７８】
請求項７７記載の装置において、
前記スパイクを、金属製スパイクまたは半導体製スパイクとすることを特徴とする装置。
【請求項７９】
請求項１６〜１９のいずれか１項に記載の基体において、
前記基体表面が、溝および／または削り痕および／またはグルーブおよび／またはリッジおよび／または波形および／または孔および／またはキャビティおよび／またはパッドおよび／またはスパイクおよび／または突出部および／またはボスおよび／またはエンボスを有したものとされていることを特徴とする基体。
【請求項８０】
請求項７９記載の基体において、
前記凹凸形状を、直線状のものとすることを特徴とする基体。
【請求項８１】
請求項７９記載の基体において、
前記凹凸形状を、互いに平行なものとすることを特徴とする基体。
【請求項８２】
請求項７９記載の基体において、
前記凹凸形状の深さを、１０ｎｍ〜１０μｍとすることを特徴とする基体。
【請求項８３】
請求項７９記載の基体において、
前記凹凸形状の幅を、１０ｎｍ〜１０μｍとすることを特徴とする基体。
【請求項８４】
請求項７９記載の基体において、
前記凹凸形状の寸法を、１０ｎｍ〜１０μｍとすることを特徴とする基体。
【請求項８５】
請求項１６〜１９のいずれか１項に記載の基体において、
前記凹凸形状を、パッドまたは起立部とすることを特徴とする基体。
【請求項８６】
請求項８５記載の基体において、
前記パッドまたは起立部を、立方体または平行六面体の形状のものとすることを特徴とする基体。
【請求項８７】
請求項８５または８６に記載の基体において、
前記パッドまたは起立部の寸法を、１０ｎｍ〜１０μｍとすることを特徴とする基体。
【請求項８８】
請求項１６〜１９のいずれか１項に記載の基体において、
前記凹凸形状を、グリッドやメッシュの形態のものとすることを特徴とする基体。
【請求項８９】
請求項１６〜１９のいずれか１項に記載の基体において、
前記凹凸形状を、凸状湾曲形状、凹状湾曲形状、または、曲線と直線とを有してなる形状、とすることを特徴とする基体。
【請求項９０】
請求項１６〜１９のいずれか１項に記載の基体において、
前記凹凸形状を、マイクロ溝、マイクロ削り痕、または、マイクロ孔、というパターンを有したものとすることを特徴とする基体。
【請求項９１】
請求項９０記載の基体において、
前記パターンのサイズを、１０ｎｍ〜１０μｍとすることを特徴とする基体。
【請求項９２】
請求項１６〜１９のいずれか１項に記載の基体において、
前記基体を、平面状ウェハに、１０ｎｍ〜１μｍという高さでありかつ１０ｎｍ〜１０μｍという幅であるような複数の矩形平行リッジが形成されてなる基体とすることを特徴とする基体。
【請求項９３】
請求項９２記載の基体において、
前記リッジを、同じ矩形横断面を有したガターまたはグルーブまたは削り痕とすることを特徴とする基体。
【請求項９４】
請求項９２または９３記載の基体において、
前記各リッジが、１０ｎｍ〜１μｍという高さと１０ｎｍ〜１μｍという深さと１０ｎｍ〜数μｍという幅とを有したガターまたはグルーブまたは削り痕によって、隔離されていることを特徴とする基体。
【請求項９５】
請求項１６〜１９のいずれか１項に記載の基体において、
前記基体を、平面状ウェハに、数ｎｍ〜数μｍという幅と数ｎｍ〜数μｍという長さと数ｎｍ〜数μｍという高さとを有した複数の平行六面体形状パッドが形成されてなる基体とすることを特徴とする基体。
【請求項９６】
請求項９５記載の基体において、
前記パッドを、基体表面上において規則的パターンでもって分散配置されたものとすることを特徴とする基体。
【請求項９７】
請求項９６記載の基体において、
前記規則的パターンを、正方形パターンとすることを特徴とする基体。
【請求項９８】
請求項１６〜１９のいずれか１項に記載の基体において、
前記カーボンナノチューブが、基体表面に対して実質的に垂直な方向に成長開始したものとされていることを特徴とする基体。
【請求項９９】
請求項１６〜１９のいずれか１項に記載の基体において、
前記カーボンナノチューブが、凹凸形状のうちの平坦面を起点として成長したものとされていることを特徴とする基体。