(57)【要約】【課題】ＣＮＴ系材料と他の導電体との低接触抵抗を実現でき、あるいは他の導電体との接触に高い信頼性が確保できる技術を提供する。【解決手段】凹所に設置され、その凹所上の空間にその先端部が突き出たＣＮＴ系材料のその突き出た先端部に、酸化性物質であるまたは酸化性物質を発生しうるガス状物質を接触させつつ、活性エネルギー線を照射する。【選択図】図４−Ｃ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹所に設置されたカーボンナノチューブ系材料の先端部に、酸化性物質であるまたは酸化性物質を発生しうるガス状物質を接触させつつ、活性エネルギー線を、当該カーボンナノチューブ系材料の長さ方向に対し斜めになるように照射することを含む、カーボンナノチューブ系材料の先端部形成方法。
【請求項２】
前記カーボンナノチューブ系材料をその長さ方向の軸の周りに回転させることを含む、請求項１に記載のカーボンナノチューブ系材料の先端部形成方法。
【請求項３】
前記活性エネルギー線照射後に、前記カーボンナノチューブ系材料を構成する細長体中に、その先端部形状が、当該細長体を横から見た場合に、中央部が高い山形形状を有するものが含まれる、請求項１または２に記載のカーボンナノチューブ系材料の先端部形成方法。
【請求項４】
前記カーボンナノチューブ系材料がマルチウオールであり、前記活性エネルギー線照射後の先端部の形状が、マルチウオールの内層がその外層より突き出た形状である、請求項１〜３のいずれかに記載のカーボンナノチューブ系材料の先端部形成方法。
【請求項５】
前記活性エネルギー線照射後に、前記カーボンナノチューブ系材料の束を横から見た場合に、当該束の先端部が中央部が高い山形形状を有するものが含まれる、請求項１〜４のいずれかに記載のカーボンナノチューブ系材料の先端部形成方法。
【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系材料（ＣＮＴ系材料）の先端部形成技術に関する。なお、ＣＮＴ系材料とは、ＣＮＴおよび、表面改質等の改質ＣＮＴを含む材料を意味する。
【背景技術】
【０００２】
カーボンナノチューブは、次世代超ＬＳＩ等の高密度高機能電子デバイスのビヤ配線（導電）用材料として、期待がかけられている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
ＣＮＴ系材料を、超ＬＳＩ等の高密度高機能電子デバイスのビヤ配線（導電）用材料に応用するためには、ビヤ穴内に成長させたＣＮＴ系材料｛たとえばマルチウオールカーボンナノチューブ（ＭＷＮＴ）｝の隙間を絶縁性樹脂（低誘電率材料を含む）等で埋め込んだ後に、その上端をＣＭＰ｛Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ  （ｏｒ  Ｐｌａｎａｌｉｚａｔｉｏｎ）｝により長く成長させたＣＮＴ系材料の過剰に長い部分を切断する必要がある。その後上層にＣｕ等の配線層をメッキ、真空沈着プロセス等の方法で形成して、できるだけ低抵抗で両者の電気的接続を行う必要がある。しかしながら、そのような技術はまだ確立されているとは言えないのが現状である。
【特許文献１】特開２００４−１６８５７０号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＣＭＰでＣＮＴ系材料の上端部をカットすると、銅配線等の他の導電体との接触抵抗が高くなったり、オーミック接続とならない問題がある。これは、ＣＮＴ系材料の切断後の上端が平面状になってしまい、その後に形成するメタルとの電気的な接触が不十分となるからであると考えられる。
【０００５】
このような問題は、ビア配線のみに限られず、凹所に設置されたＣＮＴ系材料と凹所の上に設けられた導電体とが電気的に接続する場合に一般的に発生する。以下の実施形態によりこの点を改良することが可能となる。更に他の目的および利点は、以下の説明から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、凹所に設置されたＣＮＴ系材料の先端部に、酸化性物質であるまたは酸化性物質を発生しうるガス状物質を接触させつつ、活性エネルギー線を照射することを含む、ＣＮＴ系材料の先端部形成方法によって解決することができる。活性エネルギー線は、当該カーボンナノチューブ系材料の長さ方向に対し斜めになるように照射することが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
ＣＮＴ系材料と銅配線等の他の導電体との低接触抵抗を実現でき、あるいは他の導電体との接触に高い信頼性が確保できる技術を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明の実施の形態を図、実施例等を使用して説明する。なお、これらの図、実施例等および説明は本発明を例示するものであり、本発明の範囲を制限するものではない。本発明の趣旨に合致する限り他の実施の形態も本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。図中、同一の符号は同一の要素を表す。
【０００９】
凹所に設置されたＣＮＴ系材料の先端部に、酸化性物質であるまたは酸化性物質を発生しうるガス状物質を接触させつつ、活性エネルギー線を照射すると、そのような処理をしない場合（たとえば、ＣＭＰによりＣＮＴ系材料の高さを揃える処理をしただけの場合）に比べ、銅配線等の他の導電体との接触抵抗を低くすることができ、あるいは他の導電体との接触の信頼性を高めることができることが判明した。なお、導電体としては特に制限はないが、銅の場合に実用性が高い。
【００１０】
この原因は明確ではないが、ＣＮＴ系材料の先端部の形状が銅等の他の導電体と接触する際の接触面積が増大することが要因ではないかと考えられる。ＣＮＴ系材料の先端部が銅等の他の導電体との相溶性を増すという効果もあるかも知れない。
【００１１】
上記凹所の種類や形状については特に制限はないが、典型的には半導体装置におけるビア穴を考えることができる。
【００１２】
ビア穴にＣＮＴ系材料を形成させた様子を図１に示す。図１ではＣＮＴ系材料がその凹所（ビア穴）からその凹所上の空間にその先端部が突き出た様子が示されている。
【００１３】
図１では、基板１上に下地層２およびＣｕ配線層３を設け、このＣｕ配線層３上にＣｕの拡散を防ぐバリア膜（Ｔａ膜など）４を堆積し、絶縁層５をその上に設け、ビアホールを設けた後、触媒金属担持膜（例えばＴｉ膜）６とＣｏ等の触媒金属膜（あるいは触媒微粒子層）７とをスパッタ等により堆積し、ついで、炭化水素系ガス（ＣＨ4、Ｃ2Ｈ2等）を用いた熱ＣＶＤ法（熱化学的気相成長法）等で成長させたＣＮＴ系材料８の先端部が絶縁層５の凹所から突き出た様子を示している。絶縁層５の代わりにまたは絶縁層５に加えて他の構成の層があってもよい。触媒金属担持膜と触媒金属膜との組み合わせは必須の要件ではなく、ＣＮＴ系材料の成長が可能であればどのような構成であってもよい。なお、図１ではＣＮＴ系材料８がビア穴９にのみ描かれているが、実際には、作製の容易さから、触媒金属担持膜６や触媒金属膜７をビア穴底以外もカバーするように設け、その結果ビア穴９以外の部分にもＣＮＴ系材料が生成している場合もある。
【００１４】
「突き出た先端部」の長さについては特に制限はない。たとえばその凹所上に銅配線を設ける場合には、銅配線から突き出ない程度にしておけば、その後銅配線上に突き出た先端部を除去する手間が省ける。
【００１５】
ただし、本発明に係る先端部は上記のように突き出なくても問題ない場合が多い。すなわち、通常、ＣＮＴ系材料は何らかの材料によって固定されるため、その固定用材料中に埋没される部分も生じ得る。このため、もしＣＮＴ系材料が完全に固定用材料中に埋没している場合には、上記ガス状物質との接触が不可能となる場合もないとは言えない。しかしながら、通常、この固定用材料は有機系の樹脂であり、活性エネルギー線の照射によって除去されることにより、ＣＮＴ系材料が露出され、上記ガス状物質との接触が可能となる場合が多い。
【００１６】
ビア穴に樹脂を充填し、次いで、ビア穴上に突き出た樹脂の部分を除去した後に得られる先端部がこの一例である。樹脂の充填の際、全体的に膜を形成するように処理してもよい。
【００１７】
この場合の「先端部」は、凹所から突き出た先端部ではなく、凹所を上からのぞき込んだときに見える先端部を意味することになる。本発明に係る「先端部」はこのいずれの場合の先端部も包含し得る。なお、この場合におけるビア穴上に突き出た樹脂の部分の除去には研磨（たとえばＣＭＰ）を利用できる。この場合には、既にストッパー膜が設けられている場合がほとんどであるため、研磨は、このストッパー膜に接触する時点で研磨を終了すればよい。
【００１８】
実際、ビア穴に樹脂を充填し、次いで、ビア穴上に突き出た樹脂の部分を除去した後に得られる先端部の場合は、最初は凹所を上からのぞき込んだときに見える先端部のみであるが、処理が進むにつれ、樹脂面から突き出た形状の先端部になるといえる。
【００１９】
なお、ビア穴９以外の部分にもＣＮＴ系材料が生成している場合には、ＣＭＰにより、ビア穴９以外の部分のＣＮＴ系材料が除去され得る。
【００２０】
図２は、ビア穴９にＣＮＴ系材料８を設けた場合における、研磨前の様子を示す模式的断面図を示す。絶縁層５とビア穴の側面および底面には導体金属の拡散を防止するための拡散防止層１０が設けられ、ビア穴以外の拡散防止層１０の下には研磨の終点を決めるためのストッパー膜１１が設けられている。ストッパー膜１１の下には絶縁性の拡散防止層が更に設けられることがあるが、図示はされていない。ビア穴の底の拡散防止層１０上には、触媒金属担持膜６と触媒金属膜７とが積層され、その上にＣＮＴ系材料８が形成されている。なお、先述のごとく、実際には、ビア穴の外の拡散防止層１０上にも触媒金属担持膜６と触媒金属膜７とが積層される場合が多い。この場合は、そこにもＣＮＴ系材料８が形成されることになるが、後の研磨で除去される。最上層には樹脂層１２が設けられている。樹脂層１２とビア穴を充填するＣＮＴ系材料固定用樹脂１３とは一体物である。
【００２１】
図３は研磨の後の様子を示す。
【００２２】
酸化性物質であるまたは酸化性物質を発生しうるガス状物質（以下特定物質という）を接触させつつ、活性エネルギー線を照射するにはどのような設備を使用してもよいが、例えば、図４−Ａ，４−Ｂの装置を例示することができる。なお、これらの図では、ＣＮＴ系材料４６の長さ方向が照射の方向とほぼ一致しているが、図４−Ｃのように、ＣＮＴ系材料４６の長さ方向に対し照射の方向が斜めになっているのが好ましいことは後述の通りである。図４−ＣのようにＣＮＴ系材料を傾けるのではなく、照射線源を傾けてもよい。
【００２３】
図４−Ａ，Ｃでは、ＣＮＴ系材料４６に対し、活性エネルギー線源４１から、点線で示す活性エネルギー線が照射されると共に、供給経路４３から吹き出し口４４を経て、特定物質４２がＣＮＴ系材料４６の先端部に吹き付けられている。活性エネルギー線源４１は冷却用媒体４５により冷却されている。
【００２４】
図４−Ｂは、図３の構造を若干変更したもので、活性エネルギー線源４１はＣＮＴ系材料４６の先端部により近接している。符号４８は水冷ダクトを示している。活性エネルギー線は、後述するＶＵＶ（真空紫外線）のように介在する物質により吸収されやすい場合が多いので、活性エネルギー線源４１とＣＮＴ系材料４６の先端部との近接は有利であることもある。
【００２５】
特定物質としては、酸化性物質であるガス状物質または酸化性物質を発生しうるガス状物質の条件を満足するものであればどのようなものでもよい。ガス状物質には、ガスそのものの他、ミスト等のガスに類似した状態のものも含まれる。酸化性物質であるガス状物質としては、酸素、オゾン、ＳＯ２を含むＳＯｘ、ＮＯ２を含むＮＯｘ等を例示することができる。酸化性物質を発生しうるガス状物質としては、過酸化水素、Ｈ２ＳＯ４、ＨＮＯ３等を例示することができる。これらの中では酸素がもっとも簡便である。
【００２６】
これらの物質は、そのまま、先端部に接触させてもよいが、活性エネルギー線に対し不活性なガスで希釈されたものであることが、先端部形成を制御しやすくなるため好ましい場合が多い。また、その場合、活性エネルギー線がその希釈ガスに無駄に吸収されるのを防止するためでもある。具体的には、窒素、アルゴン等を例示することができる。特定物質が０．００１体積％から５０体積％の間になるように希釈するのが好ましく、０．０１体積％から１０体積％の間に希釈するのがより好ましい。
【００２７】
なお、これらの物質は、その他の物質と共存していてもよい場合も多い。その他の物質が活性エネルギー線に対し活性を有していてもよい場合もあり得る。共存の可否は実際に上記実施形態を実行する際に所望の効果が得られるかどうかで判断すればよい。
【００２８】
上記について、活性エネルギー線とは紫外線またはそれより波長の短い電磁波を意味し、紫外線、電子線、Ｘ線、γ線等を例示することができる。上記実施形態を実行したとき所望の効果が得られれば、本発明に適した活性エネルギー線といえる。この中でも、紫外線または電子線が実用的であり、好ましい場合が多い。紫外線としては、ＵＶ−Ａ（波長３１５〜４００ｎｍ）、ＵＶ−Ｂ（波長２８０〜３１５ｎｍ）、ＵＶ−Ｃ（波長２００〜２８０ｎｍ）、ＶＵＶ（波長１０〜２００ｎｍ）のいずれでもよいが、処理速度や効果の上で特にＶＵＶ（波長１０〜２００ｎｍ）が好ましい。ＶＵＶは、エキシマＵＶランプ等で容易に得ることができる。
【００２９】
活性エネルギー線照射後に、ＣＮＴ系材料を構成する細長体中に、その先端部形状が、細長体を横から見た場合に、模式的に図５の右側に示すような、中央部が高い山形形状を有するものが含まれることが、他の導電体との電気的接触に際し抵抗をより低くでき好ましいことが判明した。必ずしも全ての細長体が中央部が高い山形形状を有する必要はないが、一見してほとんどの細長体がそのような形状を有することが一般的には好ましい。
【００３０】
ＣＮＴ系材料は、図５の左側に示すように、複数の「細長体」から構成されている。このうちの一本の先端部を拡大したのが、図５の右側に示す「細長体」である。この場合はＭＷＮＴを例示してある。図５中の斜線は、中央部が高い山形形状を示すための線である。このような形状の角度については特に制限はない。
【００３１】
更に、ＣＮＴ系材料がマルチウオールの場合には、活性エネルギー戦照射後の先端形状が、マルチウオールの内層がその外層より突き出た形状であることが好ましいことも判明した。このような形状の場合に、他の導電体との接触面積がより大きくなるためであろうと推察されている。形状は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）または透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて観察することができる。
【００３２】
更に、ＣＮＴ系材料の群を束にしてみた場合にも、その束を横から見た場合に、束の先端部が、中央部が高い山形形状を有するものが含まれるようにすることも可能であり、他の導電体との電気的接触に際し抵抗をより低くでき好ましいことが判明した。必ずしも対象となる全ての束が中央部が高い山形形状を有する必要はないが、一見してほとんどの束がそのような形状を有することが一般的には好ましい。図６にその例を示す。図６中の斜線は、中央部が高い山形形状を示すための線である。
【００３３】
このような細長体の先端部や束の先端部が形成される理由は、特定物質と活性エネルギー線との共同作用により、細長体の先端部における化学結合が開裂するためと考えられる。これを、活性エネルギー線としてＶＵＶを用いた場合について説明すると次のようになる。
【００３４】
ＶＵＶ（λ＝１７２ｎｍ）が持つ光子エネルギーは約６９６ｋＪ／ｍｏｌであり、これにより、多くのＣ−Ｈ結合（解離エンタルピーΔＨ＝３３４〜４６４ｋＪ／ｍｏｌ）、Ｃ−Ｎ（４２３ｋＪ／ｍｏｌ）等の化学結合を開裂させることのできるエネルギーを持っている。このため、特定物質がナノチューブ分子近傍に浮遊した状態で、ＶＵＶ照射を受けると、ナノチューブ近傍で化学結合が開裂し、ラジカル｛活性酸素（一重項酸素（Ｏ２＊）））等｝の酸化性物質が発生する。これは不安定で反応性が高いため、近傍のナノチューブ上の、グラフェンシート状の比較的反応性の高い欠陥部分｛五員環、七員環部分、単結合（ｓｐ３軌道）Ｃ原子部分等｝に、速やかに結合し、Ｃ−Ｈ結合、Ｃ−Ｃ結合等を破壊して、ＣＮＴ系材料の先端部を破壊し開口させるのである。
【００３５】
上記の細長体やその束の先端部形状を得るには、ＣＮＴ系材料に対する活性エネルギー線の照射角度を、ＣＮＴ系材料の長さ方向に対し斜めになるように変えることが好ましいことが判明した。図４−Ｃはその例である。照射角度には、特に制限はなく、実状に合わせて適宜定めればよい。
【００３６】
さらに、ＣＮＴ系材料をその長さ方向の軸の周りに回転させることも有効である。具体的には、図４−Ｃのビア穴を含む基板全体を、基板面に垂直な軸の周りに基板を回転させるやり方が考えられる。この回転軸は基板面の中心に選べばよいが、その他の点であっても差し支えないようである。
【００３７】
なお、基板全体を、例えば基板面を含む平面について移動させて、水平方向や垂直方向における空間位置を変えたり、基板面全体を活性エネルギー線がスキャンするようにするやり方も考えられる。特定物質を吹き付ける位置や方向を変えてもよい。
【００３８】
上記の操作は組み合わせる方が好ましいようである。
【００３９】
なお、上記においては、活性エネルギー線が基板全体を照射することを前提にして説明したが、ビームを絞り、その一部（たとえば数個のビア穴を纏めて処理する場合や個々のビア穴を別々に処理する場合）にのみ活性エネルギー線が届くようにするやり方も考えられる。そのような場合には、形状の制御がより容易になるものとも考えられる。
【００４０】
上記実施形態の方法により得られたＣＮＴ系材料は、種々の用途において有用である、特に、超ＬＳＩ等の高密度高機能電子デバイス等の配線に代表される電子デバイス配線用に適していると考えられる。これは、銅配線等の他の導電体との接触抵抗を低くできることにもよるが、効果が他の導電体との接触が改良された結果であることを考えると、「他の導電体との接触の信頼性」の向上、ひいては上記デバイスの信頼性に繋がるものであることにも起因すると考えることができる。
【実施例】
【００４１】
次に本発明の実施例および比較例を詳述する。
【００４２】
［実施例１］
直径０．５μｍ、深さ１μｍの円筒状の穴パターンを下地にあらかじめ銅のシングルダマシン構造を形成したＳｉ基板上に形成した。
【００４３】
研磨ストッパ膜にはＳｉＣを使用した。研磨ストッパ膜には、ＳｉＣの他、ＳｉＮ、ＳｉＣＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＯＣ等公知の材料を使用し得る。銅分子拡散防止のためのバリア膜には、ＴａＮ膜を採用した。バリア膜は、ＴａＮの他、ＴｉＮ、Ｔｉ等公知の材料を使用し得る。
【００４４】
底面を含むウエハ全面にNｉ薄膜２０ｎｍをスパッタリングで形成したものを触媒金属膜として用いた。触媒金属担持膜は設けなかった。
【００４５】
熱ＣＶＤ法により、アセチレンガスを原料として、６５０℃にて、穴の中を含む基板の全面にＭＷＮＴを長さ約２μｍまで成長させた。ナノチューブの面密度を測定したところ、約２＊１０１１本／ｃｍ２であった。
【００４６】
あらかじめこの試料を清浄な空気中で４００℃で５分ベークして、ナノチューブ表面の、ナノチューブ以外の可燃性不純物を取り除いた後、穴の部分にナノチューブを固定するための樹脂を流し込んだ。この結果、触媒金属担持膜６以外は、図２の拡散防止層１０、ストッパー膜１１、触媒金属膜７および樹脂層１２からなる積層構造ならびにＣＮＴ系材料８とＣＮＴ系材料固定用樹脂１３とが配置されたビア穴９からなる断面構造と同じ構造の構造体を得た。
【００４７】
この構造体について、ＣＭＰを行って穴の外のナノチューブと樹脂とを取り除いた。その後速やかに、図４−Ｃの処理装置に移し、酸素を２体積％程度となるよう純窒素で希釈した常圧のガスを使用した。ガスの流量は毎分３Ｌとした。
【００４８】
この状態で、ＸｅエキシマＵＶランプ（発生中心波長λ＝１７２ｎｍ）を発生する出力３０ｍＷ／ｃｍ２のエキシマＵＶランプを使用して、ＶＵＶをＭＷＮＴの成長方向に対し３５°の方向から２秒間照射した。この際、基板を毎秒２０回転で基板面の中心における基板面に垂直な軸のまわりに回転させた。
【００４９】
本処理前後の試料を高分解能ＳＥＭにて分析したところ、ナノチューブ近隣の樹脂はナノチューブよりＵＶに対する耐性が低いためエッチングされて、ナノチューブが、エッチングで凹んだ穴の樹脂面から突き出る構造となった。樹脂から突き出た部分の長さは約３０ｎｍであった。
【００５０】
高分解能透過式電子顕微鏡（ＨＲＴＥＭ）でナノチューブ細長体の先端部分形状を観察したところ、先端部分の中央部がもりあがり、多層のうち内層のグラフェン層が外層より突き出ているのが確認できた。
【００５１】
［実施例２］
実施例１と同様な構造体について、底面を含むウエハ全面にＴｉ薄膜１０ｎｍをスパッタリングで形成して触媒金属担持膜となし、更に平均粒計１０ｎｍのＮｉ微粒子を底面を含むウエハ全面に散布して触媒微粒子層となし、これに熱ＣＶＤ法で長さ１．１μｍのマルチウオールカーボンナノチューブを穴の上方まで成長させた。ナノチューブの面密度を測定したところ、約３＊１０１１／ｃｍ２であった。
【００５２】
あらかじめこの試料を清浄な空気中で４００℃で５分ベークしてナノチューブ表面のナノチューブ以外の可燃性不純物を取り除いた後、穴の部分にナノチューブを固定するための樹脂を流し込み、更にＣＭＰを行って穴の外のナノチューブと樹脂とを取り除いた。その後速やかに、図４−Ｃの処理装置に移し、酸素が０．３体積％程度となるよう純窒素で希釈した常圧のガスを使用した。ガスの流量は毎分３Ｌとした。
【００５３】
この状態で、ＸｅエキシマＵＶランプ（発生中心波長λ＝１７２ｎｍ）を発生する出力３０ｍＷ／ｃｍ２のエキシマＵＶランプを使用してＶＵＶを試料のナノチューブ成長方向に対して、斜めに４５°傾斜させて３秒間照射した。この際、基板を、実施例１と同様にして、毎秒１５回転で軸を回転した。
【００５４】
この試料を高分解能走査式電子顕微鏡（ＨＲＳＥＭ）で観察したところ、ナノチューブ近隣の樹脂はナノチューブよりＵＶに対する耐性が低いためエッチングされて、ナノチューブが、エッチングで凹んだ穴の樹脂面から突き出る構造となった。樹脂から突き出た部分の長さは約２０ｎｍであった。ＨＲＳＥＭでナノチューブ細長体の先端部分形状を観察したところ、先端部分の中央部がもりあがり、多層のうち内層のグラフェン層が外層より突き出ているのが確認できた。
【００５５】
［実施例３］
深さを２μｍとし、熱ＣＶＤ法で長さ２．４μｍのマルチウオールカーボンナノチューブを穴の上方まで成長させた以外は実施例２と同様にしてマルチウオールカーボンナノチューブを成長させた。ナノチューブの面密度を測定したところ、約３＊１０１１本／ｃｍ２であった。
【００５６】
あらかじめこの試料を清浄な空気中で４００℃で５分ベークしてナノチューブ表面のナノチューブ以外の可燃性不純物を取り除いた後、穴の部分にナノチューブを固定するための樹脂を流し込み、更にＣＭＰを行って穴の外のナノチューブと樹脂とを取り除いた。その後速やかに、図４−Ｃの処理装置に移し、酸素が２．０体積％程度となるよう純窒素で希釈した常圧のガスを使用した。ガスの流量は毎分１０Ｌとした。
【００５７】
この状態で、ＸｅエキシマＵＶランプ（発生中心波長λ＝１７２ｎｍ）を発生する出力３０ｍＷ／ｃｍ２のエキシマＵＶランプを使用してＶＵＶを試料のナノチューブ成長方向に対して、斜めに３０°傾斜させて２０秒間照射した。この際、基板を、実施例１と同様にして、毎秒５回転で軸を回転した。
【００５８】
この試料をＳＥＭで観察したところ、エッチングで凹んだ穴の樹脂面から突き出た部分の長さは約１５０ｎｍであった。
【００５９】
ナノチューブの束の先端部分形状を観察したところ、先端部分の中央部がもりあがり、外側に位置するＭＷＮＴより内側のＭＷＮＴが突き出ているのが確認できた。その様子を図７に示す。図７中、符号１３は、穴内に残った樹脂（ＣＮＴ系材料固定用樹脂）を表す。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】ビア穴にＣＮＴ系材料を形成させた様子を示す模式的断面図である。
【図２】ビア穴にＣＮＴ系材料を設けた場合における、研磨前の様子を示す模式的断面図である。
【図３】図２のＣＮＴ系材料の研磨の後の様子を示す模式断面図である。
【図４−Ａ】ＣＮＴ系材料の先端部形成方法に使用できる装置の模式的断面図である。
【図４−Ｂ】ＣＮＴ系材料の先端部形成方法に使用できる他の装置の模式的断面図である。
【図４−Ｃ】図４−Ａにおいて、ＣＮＴ系材料を傾けた場合を示す模式的断面図である。
【図５】中央部が高い山形形状の先端部を持つＣＮＴ系材料細長体の模式的側面図である。
【図６】ＣＮＴ系材料の束を横から見た場合に、束の先端部の中央部が高い山形形状を有する様子を示す、ＣＮＴ系材料の模式的側面図である。
【図７】束の先端部分の中央部がもりあがり、外側に位置するＭＷＮＴより内側のＭＷＮＴが突き出ている様子を示す模式的側面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１    基板
２    下地層
３    Ｃｕ配線層
４    バリア膜
５    絶縁層
６    触媒金属担持膜
７    触媒金属膜
８    ＣＮＴ系材料
９    ビア穴
１０  拡散防止層
１１  ストッパー膜
１２  樹脂層
１３  ＣＮＴ系材料固定用樹脂
４１  活性エネルギー線源
４２  特定物質
４３  供給経路
４４  吹き出し口
４５  冷却用媒体
４６  ＣＮＴ系材料
４８  水冷ダクト
【図１】
2009298640.tif 000003
【図２】
2009298640.tif 000004
【図３】
2009298640.tif 000005
【図４−Ａ】
2009298640.tif 000006
【図４−Ｂ】
2009298640.tif 000007
【図４−Ｃ】
2009298640.tif 000008
【図５】
2009298640.tif 000009
【図６】
2009298640.tif 000010
【図７】
2009298640.tif 000011