電子デバイス及びその製造方法
【課題】カーボンナノチューブを用いた配線構造を備える電子デバイスの製造方法について、炭素元素円筒型構造体からなるビアを歩留まり良く形成すること。
【解決手段】基板１上の第１絶縁膜２上に導電パターン５を形成する工程と、第１絶縁膜２と導電パターン５を覆う第２絶縁膜７を形成する工程と、第２絶縁膜７のうち導電パターン５の上にホール７ａを形成する工程と、少なくともホール７ａ内の底面と第２絶縁膜７の上面に金属膜９を形成する工程と、金属膜９の表面に触媒粒子又は触媒膜からなる触媒面１０を形成する工程と、触媒面１０から炭素元素円筒型構造体１１の束を成長する工程と、炭素元素円筒型構造体の束１０の間隙に埋込膜１２を形成する工程と、炭素元素円筒型構造体の束１１及び埋込膜１２及び金属膜９を研磨して第２絶縁膜７の上面から除去するとともに、埋込膜１２及び炭素元素円筒型構造体の束１１をホール７ａ内に残してビア１３を形成する工程とを含む。
【解決手段】基板１上の第１絶縁膜２上に導電パターン５を形成する工程と、第１絶縁膜２と導電パターン５を覆う第２絶縁膜７を形成する工程と、第２絶縁膜７のうち導電パターン５の上にホール７ａを形成する工程と、少なくともホール７ａ内の底面と第２絶縁膜７の上面に金属膜９を形成する工程と、金属膜９の表面に触媒粒子又は触媒膜からなる触媒面１０を形成する工程と、触媒面１０から炭素元素円筒型構造体１１の束を成長する工程と、炭素元素円筒型構造体の束１０の間隙に埋込膜１２を形成する工程と、炭素元素円筒型構造体の束１１及び埋込膜１２及び金属膜９を研磨して第２絶縁膜７の上面から除去するとともに、埋込膜１２及び炭素元素円筒型構造体の束１１をホール７ａ内に残してビア１３を形成する工程とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイス及びその製造方法に関し、特に、カーボンナノチューブを用いた配線構造を備える電子デバイスとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末、ゲーム機等のマルチメディア分野に牽引される電子デバイスの需要は着実な増加傾向にある。そのような電子デバイス、例えばＬＳＩ（large-scale integration）の一部にはダマシン構造の銅（Ｃｕ）配線が使用されている。銅配線は、アルミニウム配線に比べて、抵抗が低く、かつ電流密度が高い。
【０００３】
しかし、さらなるＬＳＩの高集積化に対応するために、線幅をさらに細くし、電流密度耐性もさらに高くすることが配線構造に求められている。
【０００４】
それに対する解の候補の１つとして、低抵抗で且つ高電流密度耐性を有する炭素元素円筒型構造体であるカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）が注目されている。
【０００５】
カーボンナノチューブは、形状異方性に起因する一次元電子的性質から、バリスティック伝導によって電子が流れ、最大電流密度は１０9Ａ／ｃｍ２と程度であり、Ｃｕよりも単位面積当たりで千倍の電流を流すことができるほどエレクトロマイグレーション耐性に優れている。
【０００６】
これまでＬＳＩの配線にＣＮＴを使用する構造が、例えば特開２００６−１２０７３０号公報（特許文献１）、特開２００６−２０２９４２号公報（特許文献２）や下記の非特許文献１〜３に記載されている。
【０００７】
特許文献１、非特許文献１には、絶縁膜のホールの底面からカーボンナノチューブの束を縦方向に伸ばしてビア配線に用いることが記載されている。
【０００８】
図９（ａ）〜（ｃ）は、ビアをカーボンナノチューブから形成する工程を示している。
【０００９】
まず、図９（ａ）に示すように、銅膜１０１の上に銅拡散バリアとしてタンタル（Ｔａ）膜１０２を形成し、その上に、カーボンナノチューブの成長方向を決める膜、例えば窒化チタン（ＴｉＮ）膜１０３を形成する。
【００１０】
さらに、ＴｉＮ膜１０３上にシリコン酸化膜１０４を形成した後に、シリコン酸化膜１０４をフォトリソグラフィー法等によりパターニングしてビアホール１０５を形成する。さらに、ビアホール１０５を通してＴｉＮ膜１０３表面にコバルト（Ｃｏ）触媒粒子１０６を面方向に均一に分布するように形成する。
【００１１】
次に、図９（ｂ）に示すように、所定条件によりビアホール１０５内のＣｏ触媒粒子１０６から上方向にカーボンナノチューブ１０７を成長させる。
【００１２】
この後に、図９（ｃ）に示すように、シリコン酸化膜１０４の上面から突出したカーボンナノチューブ１０７を除去する。これによりビアホール１０５内に残されたカーボンナノチューブ１０７はビアとして使用される。
【００１３】
カーボンナノチューブ１０７は、直径がおおよそサブナノから数十ｎｍの範囲のサイズであり、その長さは数百μｍまで成長が可能である。
【００１４】
【特許文献１】特開２００６−１２０７３０号公報
【特許文献２】特開２００６−２０２９４２号公報
【非特許文献１】IEEE International Interconnect Technology Conference 2006, p.230
【非特許文献２】IEEE International Interconnect Technology Conference 2005, p.234
【非特許文献３】Jan. J. Appl. Phys. Vol.41 (2002) pp.4370-4374
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、ビアホール１０５内において、カーボンナノチューブ１０７の成長核となるＣｏ触媒粒子をＴｉＮ膜１０３上に均一分布で且つ選択して形成する必要があるが、その最適条件のプロセスマージンが狭い。
【００１６】
従って、カーボンナノチューブ１０７からなるビアを制御性良く且つ歩留まり良く形成することが難しい。
【００１７】
本発明の目的は、良好な構造の炭素元素円筒型構造体からなるビアを備えた電子デバイス及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の１つの観点の電子デバイスの製造方法によれば、基板上の第１絶縁膜上に導電パターンを形成する工程と、前記第１絶縁膜と前記導電パターンを覆う第２絶縁膜を形成する工程と、前記第２絶縁膜のうち前記導電パターンの上にホールを形成する工程と、少なくとも前記ホール内の底面と前記第２絶縁膜の上面に金属膜を形成する工程と、前記金属膜の表面に触媒粒子又は触媒膜からなる触媒面を形成する工程と、前記触媒面から炭素元素円筒型構造体の束を成長する工程と、前記炭素元素円筒型構造体の束の間隙に埋込膜を形成する工程と、前記炭素元素円筒型構造体の束及び前記埋込膜及び前記金属膜を研磨することにより前記第２絶縁膜の上面から除去するとともに、前記埋込膜及び前記炭素元素円筒型構造体の束を前記ホール内に残してビアを形成する工程とを有している。
【００１９】
また、他の観点の電子デバイスによれば、基板上に形成された第１絶縁膜上に形成された導電パターンと、前記導電パターン及び前記第１絶縁膜を覆う第２絶縁膜と、前記導電パターンの上であって前記第２絶縁膜内に形成されたホールと、前記ホール内で前記導電パターンの表面から前記ホールの上端に形成された炭素元素円筒型構造体の束と、前記ホール内で炭素元素円筒型構造体の束の隙間に埋め込まれた埋込膜とを有している。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の電子デバイスの製造方法によれば、絶縁膜のホールの内部と絶縁膜の上面の双方に炭素元素円筒型構造体の束を形成した後に、炭素元素円筒型構造体の束の隙間に埋込膜を形成し、ついで、絶縁膜の上面から炭素元素円筒型構造体の束と埋込膜を除去するとともにそれらをホール内にビアとして残している。
【００２１】
このようなビアの形成によれば、炭素元素円筒型構造体の束の形成条件やその下の触媒粒子、触媒膜の形成のプロセスマージンが広くなり、ビア形成の歩留まりが向上する。
【００２２】
また、本発明の電子デバイスによれば、絶縁膜内に形成されてビアを構成する炭素元素円筒型構造体の束の隙間には、絶縁材又は導電材からなる埋込膜が充填されているので、炭素元素円筒型構造体の束の隙間に炭素元素円筒型構造体を劣化させるガスや材料の侵入を防止して構造の安定したビアを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
（第１の実施の形態）
図１〜図３は本発明の第１実施形態に係る電子デバイス及びその製造工程を示す断面図である。
【００２５】
まず、図１（ａ）に示す構造を形成するまでの工程について説明する。
【００２６】
シリコン（半導体）基板１上にシリコン酸化膜よりなる第１層間絶縁膜２を化学気相成長（ＣＶＤ）法により形成し、その上にタンタル（Ｔａ）膜３、Ｃｕ膜４をスパッタにより順に形成する。シリコン基板１には図示しないトランジスタが形成され、そのトランジスタは第１層間絶縁膜２により覆われる。
【００２７】
第１層間絶縁膜２として、例えばシラン系ガス又はテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）ガスを使用してＣＶＤ法によりシリコン酸化膜を形成する。
【００２８】
続いて、フォトレジストを使用するフォトリソグラフィー法によって銅膜４及びＴａ膜３を配線形状にパターニングし、これにより導電パターンである配線５を形成する。配線５の線幅は例えば数百ｎｍ以下、例えば２００ｎｍ程度に設定される。
【００２９】
さらに、配線５及び第１層間絶縁膜２上に窒化シリコン膜６を例えば５０ｎｍ〜１００ｎｍの厚さに形成する。窒化シリコン膜６は、銅拡散防止兼銅酸化防止膜として形成される。
【００３０】
その後に、窒化シリコン膜６の上に第２層間絶縁膜７を例えば２００ｎｍ程度の厚さに形成する。第２層間絶縁膜７として、例えばテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を反応ガスに使用してプラズマＣＶＤ法によりシリコン酸化膜を形成する。
【００３１】
次に、第２層間絶縁膜７上にフォトレジスト８を塗布し、これを露光、現像することにより、ビア形成予定領域に開口部８ａを形成する。
【００３２】
続いて、フォトレジスト８をマスクにして第２層間絶縁膜７をエッチングし、これによりビアホール７ａを形成する。シリコン酸化膜からなる第２層間絶縁膜７のエッチングとして、フッ素系ガスを使用する反応性イオンエッチング法、プラズマエッチング法等のドライエッチングや、フッ酸を使用するウェットエッチングのいずれを用いてもよい。
【００３３】
フォトレジスト８を除去した後に、図１（ｂ）に示すように、ビアホール７ａを通して窒化シリコン膜６をリン酸等によりエッチングし、これによりビアホール７ａから配線５の一部を露出させる。
【００３４】
続いて、図１（ｃ）に示すように、シリコン基板１の上面に対して垂直方向への成長異方性の高い膜形成方法によって、第２層間絶縁膜７の上面とビアホール７ａの底面の上にそれぞれ触媒担持膜として金属膜９を形成する。
【００３５】
金属膜９は、ターゲット・試料間の距離をターゲットの直径以上に設定して構成元素粒子を供給する異方性ロングスロースパッタ法のように、ビアホール７ａの内側壁に金属が付着しにくい方法によって形成される。そのように金属元素の直進性が高い成膜方式として、異方性ロングスロースパッタ法の他にコリメータスパッタ、イオン化金属プラズマ（ＩＭＰ）スパッタ等がある。
【００３６】
金属膜９は、図において下層金属膜９ａと上層金属膜９ｂの二層構造から構成されているが、タンタル（Ｔａ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、チタン（Ｔｉ）、窒化チタン（ＴｉＮ）のいずれか又はそれらの組み合わせであって、単層又は複数層から構成されるから構成されてもよい。
【００３７】
下層金属膜９ａとして、Ｃｕ拡散バリア膜となるＴａ又はＴａＮから構成される。また、上層金属膜９ｂとして、後述のビアに対して良好な電気的及び機械的な接続が可能なＴｉ又はＴｉＮから構成される。
【００３８】
上層金属膜９ｂとしてＴｉＮ膜を反応性スパッタ形成する場合に、Ｔｉターゲットを使用するとともにスパッタ雰囲気中に例えば窒素とアルゴンを導入する。
【００３９】
次に、図２（ａ）に示すように、金属膜９表面、即ちビアホール７ａの底部の金属膜９と第２層間絶縁膜７の上面上の金属膜９上に、触媒金属微粒子１０ａ又は厚さ１ｎｍ程度の触媒膜（不図示）から構成される触媒領域である触媒面１０を形成する。
【００４０】
触媒面触媒金属微粒子又は触媒膜を構成する金属元素としてコバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）又はそれらのうちいずれかを含む二元系金属、例えばＴｉＣｏ、又はそれらのうちいずれかを含む合金であってもよい。
【００４１】
触媒金属微粒子１０ａ又は触媒膜は、例えばレーザアブレーション法、スパッタ法、蒸着法等により形成される。それらの方法においては、真空チャンバにて差動排気機構を介して触媒金属微粒子又は触媒膜を金属膜９の表面に形成するような方法を採用することにより、金属膜９の垂直方向への触媒元素成長の異方性を高めることが好ましい。
【００４２】
次に、図２（ｂ）に示すように、炭素元素円筒型構造体であるカーボンナノチューブ１１の束を触媒面１０の全面にＣＶＤ法により成長する。ＣＶＤ法として、例えば、熱ＣＶＤ法、熱フィラメントＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法がある。カーボンナノチューブ１１は、触媒面１０が触媒金属微粒子１０ａから構成される場合には、触媒金属微粒子１０ａから基板垂直方向に配向成長する。
【００４３】
ＣＶＤ法として熱ＣＶＤ法を採用する場合には、例えば反応ガスとしてアセチレンとアルゴンの混合ガスを成長雰囲気である真空チャンバ内に導入する。
【００４４】
アセチレンは１０流量％のアルゴンで希釈して真空チャンバ内に導入される。また、アセチン含有ガスとアルゴンガスの流量は、例えば、それぞれ０．５ｓｃｃｍ、１０００ｓｃｃｍとする。また、その他の成長条件として、真空チャンバ内の圧力を１ｋＰａに設定し、基板温度を４００℃〜４５０℃に設定する。
【００４５】
そのような条件によるカーボンナノチューブ１１の成長速度は、例えば１μｍ／時間程度のレートである。
【００４６】
カーボンナノチューブ１１を成長する方法として、熱フィラメントＣＶＤ法を採用する場合には、ガスを解離させるための熱フィラメントの温度を例えば９００℃〜１８００℃の範囲内に設定する。
【００４７】
ところで、触媒面１０が形成される上層金属膜９ｂとしてＴｉＮ膜をスパッタにより形成する場合には、スパッタ雰囲気中での窒素のガス圧力（Ｐ１）とアルゴンのガス圧力（Ｐ２）の比（Ｐ１／Ｐ２）を３／１００〜３０／１００の範囲、好ましくは５／１００〜１５／１００の範囲に設定する。
【００４８】
これにより、カーボンナノチューブ１１の成長密度を向上することができる。これは、その条件により、ＴｉＮ膜の表面のラフネス（粗さ）が比較的大きくなって横方向に炭素が移動しにくくなってカーボンナノチューブ１１の長さ方向の成長が促進されるからと考えられる。
【００４９】
次に、図２（ｃ）に示すように、ビアホール７ａ内と第２層間絶縁膜７上にそれぞれ成長した複数のカーボンナノチューブ１１の束の隙間に埋込絶縁膜１２を形成する。
【００５０】
埋込絶縁膜１２は、例えば塗布絶縁物である有機ＳＯＧ（spin-on-glass）を使用して形成される。ＳＯＧは、スピンコーティング法により触媒面１０上に塗布され、さらに、例えば温度２５０℃、５分間の加熱によりベークされ、その後に例えば温度４００℃で３０分間の加熱によりキュアするという工程を経て硬化される。
【００５１】
なお、ＳＯＧ塗布の前処理として、ビアホール７ａ内と第２層間絶縁膜７上とカーボンナノチューブ１１の隙間でのＳＯＧ塗布の濡れ性を良くするために、塗布領域に対して酸素プラズマ処理、オゾン処理又は紫外線（ＵＶ）照射処理を行ってもよい。
【００５２】
ＳＯＧとして硬化後にポーラス（多孔質）となる材料は、硬化により形成された埋込絶縁膜１２にはクラック等の欠陥が発生しにくいので好ましい材料である。ＳＯＧとしては、有機系又は無機系のいずれでもよいが、有機系の方が塗れ性はよい。
【００５３】
埋込絶縁膜１２の形成は、シラン系ガス、ＴＥＯＳ等を使用したプラズマＣＶＤ法によって形成してもよいが、カーボンナノチューブ１１同士の隙間への埋込性が良い塗布系材料を使用する方法が好ましい。
【００５４】
なお、埋込絶縁膜１２としては、電気伝導性の面から見て低誘電率材料から構成することが好ましい。
【００５５】
次に、図３（ａ）に示すように、化学機械研磨（ＣＭＰ）法によってカーボンナノチューブ１１と埋込絶縁膜１２を研磨してそれらを平坦化するとともに第２層間絶縁膜７の上面上からカーボンナノチューブ１１、埋込絶縁膜１２及び金属膜９を除去する。
【００５６】
これにより、カーボンナノチューブ１１はビアホール７ａ内にビア１３として選択的に残される。
【００５７】
ＣＭＰ法に使用される研磨剤として、例えばアルカリ系の酸化膜系用スラリーを用いる。ＣＭＰ法による研磨条件は、埋込絶縁膜１２を構成する酸化シリコン（ＳｉＯ２）の研磨レートが金属膜９を構成するＴａの研磨レートよりも大きくなるような高選択性研磨条件とすることが好ましい。
【００５８】
カーボンナノチューブ１１は高品質になるにつれて研磨レートが落ちるが、そのときにはスラリーを酸系に変えてカーボンナノチューブ１１の研磨レートを増加できる。
【００５９】
ただし、酸系のスラリーによればＳｉＯ２の研磨レートが減少するので、スラリーのｐｈ（ペーハー）を調整することにより、ビアホール７ａ内に残されるカーボンナノチューブ１１の上端と第２層間絶縁膜７の上面の平坦化を保ちながら研磨する。
【００６０】
カーボンナノチューブ１１及び埋込絶縁膜１２の研磨により金属膜９が露出する時点で、ＣＭＰ法の研磨条件を変える。この場合、金属膜９と埋込絶縁膜１２のそれぞれの研磨レートは、金属膜９の方が埋込絶縁膜１２及び第３層間絶縁膜７よりも大きな高選択性研磨であることが望まれる。その条件として、Ｔａ用の酸系のスラリーを用いる。
【００６１】
これにより、下層金属膜９ａを研磨する状態で、シリコン酸化膜からなる第２層間絶縁膜７の研磨が抑制されて選択的に金属膜９が除去される。
【００６２】
以上のような研磨によりビア１３を形成した後に、例えば５％の希フッ酸によって第２層間絶縁膜７の表面の研磨残渣を除去するとともに、埋込絶縁膜１２の露出面をエッチングしてビアホール７ａの上端からカーボンナノチューブ１１、即ちビア１３の露出量を増加させる。
【００６３】
この後に、図３（ｂ）に示すように、第２層間絶縁膜７及びビア１３の上にＴｉＮあるいはＴｉ、あるいはそれらの複合膜からなるコンタクト膜１４ａをスパッタにより形成する。さらに、Ｔａ、ＴａＮ或いはそれらの複合膜からなるＣｕ拡散防止膜１４ｂをスパッタにより形成する。さらに、Ｃｕ拡散防止膜１４ｂの上にＣｕ膜１５を電解メッキにより形成する。
【００６４】
続いて、シリコン基板１に４００℃程度の熱を加えることにより、カーボンナノチューブ１１とコンタクト膜１４ａの電気的接合を改善する。
【００６５】
次に、フォトリソグラフィー法によりＣｕ膜１５、Ｃｕ拡散防止膜１４ｂ及びコンタクト膜１４ａをパターニングして、ビア１３上に一部が重なる導電パターンである二層目の配線１６を形成する。
【００６６】
続いて、特に図示しないが、配線１６及び第２層間絶縁膜７上に銅拡散防止用のシリコン窒化膜、第３層間絶縁膜等が形成される。
【００６７】
以上により、電子デバイスにおけるカーボンナノチューブ１１の束からなるビア１３により接続される一層目の配線５と二層目の配線１６からなる多層配線構造が形成される。
【００６８】
以上のように本実施形態では、ビアホール７ａの中だけでなく、第２層間絶縁膜７の表面にも触媒面１０を積極的に形成し、その上にカーボンナノチューブ１１を成長するようにしたので、ビアホール７ａ内に選択的に触媒粒子や触媒膜を形成する場合に比べて、触媒面１０を形成する条件が緩和され、これによりカーボンナノチューブ１１の束からなるビア１３の歩留まりが従来よりも高くなる。
【００６９】
また、第２層間絶縁膜７の上面からる出るカーボンナノチューブ１１を研磨する際に、カーボンナノチューブ１１の隙間を埋込絶縁膜１２で埋め込んだ状態にしたので、多数のカーボンナノチューブ１３が固定されて研磨による除去や平坦化が容易になる。
【００７０】
さらに、ビアホール７ａ内において、ビア１３を構成するカーボンナノチューブ１１同士の隙間は埋込絶縁膜１２により埋め込まれるので、カーボンナノチューブ１１の劣化原因となるガスや異物のその隙間への浸入を防止することができる。
【００７１】
しかも、ビア１３が埋め込まれるビアホール７ａの内側壁面にはカーボンナノチューブ１１より高抵抗な金属膜９を形成しないようにしているので、ビアホール７ａ内をカーボンナノチューブ１１だけの導電体で埋め込んで、より大きな電流を流せる低抵抗なビア１３を形成することができる。
【００７２】
（第２の実施の形態）
図４〜図６は本発明の第２実施形態に係る電子デバイス及びその製造工程を示す断面図である。なお、図４〜図６において、図１〜図３と同じ符号は同じ要素を示している。
【００７３】
まず、図４（ａ）に示す構造を形成するまでの工程について説明する。
【００７４】
第１実施形態と同様に、シリコン酸化膜からなる第１層間絶縁膜２をシリコン基板１上にＣＶＤ法によって形成する。シリコン基板１には図示しないトランジスタが形成され、そのトランジスタは第１層間絶縁膜２により覆われる。
【００７５】
また、第１層間絶縁膜２上には、窒化シリコンよりなる第１下地絶縁膜２２と、低誘電率材料よりなる第２層間絶縁膜２３を形成する。第２層間絶縁膜２３は、例えば、有機シリコーン化合物又はポーラスシリカを含む塗布液を第１下地絶縁膜２２上に塗布し、その中の溶媒を蒸発させた後に、窒素雰囲気中で熱処理する工程により形成される。
【００７６】
その後に、第２層間絶縁膜２３をフォトリソグラフィー法によりパターニングして幅が２００ｎｍ程度の配線溝２３ａを形成する。配線溝２３ａの形成のために第２層間絶縁膜２３はフッ素系ガスを用いてエッチングされ、その下の第１下地絶縁膜２２はエッチングストッパとなる。
【００７７】
続いて、配線溝２３ａから露出する第１下地絶縁膜２２をリン酸により選択的にエッチングして配線溝２３ａをさらに深くする。これにより、配線溝２３ａの深さは精度よく制御される。
【００７８】
さらに、第２層間絶縁膜２３の表面のエッチング残渣をウェット処理により除去し、さらにその表面を洗浄する。
【００７９】
次に、Ｃｕ拡散防止膜２５ａとしてＴａ膜又はＴａＮ膜を配線溝２３ａの内面と第２層間絶縁膜２３上にスパッタにより形成する。その後に、Ｃｕ拡散防止膜２５ａ上にＣｕ膜２５ｂを電解メッキにより形成して配線溝２３ａ内に埋め込む。
【００８０】
第２層間絶縁膜２３の上面上に形成されたＣｕ拡散防止膜２５ａとＣｕ膜２５ｂはＣＭＰ法により除去され、これにより配線溝２３ａ内に残されたＣｕ膜２５ｂとＣｕ拡散防止膜２５ａはダマシン構造の一層目の配線２５として使用される。
【００８１】
続いて、一層目の配線２５及び第２層間絶縁膜２３の上に、窒化シリコン膜２６をＣＶＤ法により例えば５０ｎｍ〜１００ｎｍの厚さに形成する。窒化シリコン膜２６は、一層目の配線２５の酸化を防止するとともに銅の拡散を防止する。
【００８２】
さらに、窒化シリコン膜２６上に、低誘電率材料からなる第３層間絶縁膜２７を例えば２００ｎｍの厚さに形成する。低誘電率材料としては、第２層間絶縁膜２７を構成する材料と同じシリコーン樹脂を含む絶縁材料を使用する。
【００８３】
即ち、第３層間絶縁膜２７は、例えば、有機シリコーン化合物又はポーラスシリカを含む塗布液を窒化シリコン膜２６上に塗布し、その中の溶媒を蒸発させた後に、窒素雰囲気中で熱処理する工程により形成される。
【００８４】
次に、第３層間絶縁膜２７上にフォトレジスト２８を塗布し、これを露光、現像することにより、ビア形成予定領域に開口部２８ａを形成する。
【００８５】
続いて、図４（ｂ）に示すように、フォトレジスト２８をマスクにして第３層間絶縁膜２７をエッチングし、これによりビアホール２７ａを形成する。第３層間絶縁膜２７のエッチングとして、フッ素系ガスを使用する反応性イオンエッチング法、プラズマエッチング法等のドライエッチングを用いる。この後に、フォトレジスト２８を除去する、
さらに、フォトレジスト２８を除去した後には、露出した第３層間絶縁膜２７の表面にはエッチング残渣が存在するので、そのエッチング残渣をウェット処理により除去する。
【００８６】
ところで、低誘電率材料からなる第３層間絶縁膜２７がポーラスタイプである場合には、フォトレジスト２８を除去した後に、図４（ｃ）に示すように、ポアシール層２４を第３層間絶縁膜２７の上面とビアホール２７ａの内側面及び底面に形成する。ポアシール層２４として例えばＣＶＤ法によりＳｉＯＣを形成する。ポアシール層２４は、第３層間絶縁膜２７の上面とビアホール２７ａの内壁面のそれぞれに浸透する。なお、ポアシール層２４は、図５以降は省略されている。
【００８７】
次に、ビアホール２７ａを通してその底部の窒化シリコン膜２６とポアシール層２４を例えばスパッタによりエッチングし、これによりビアホール２７ａから銅配線２５の一部を露出させる。このエッチングの際に、第３層間絶縁膜２７の上面のポアシール層２４をフォトレジスト（不図示）により覆って保護する。
【００８８】
続いて、図５（ａ）に示すように、垂直方向への異方性の高い薄膜形成方法によって、第２層間絶縁膜７の上面とビアホール７ａの底面の上に金属膜９を形成する。金属膜９の形成については、第１実施形態と同様な条件を採用し、例えば、Ｃｕ拡散バリア材料からなる下地金属膜９ａと、後述するビアに対して良好な電気的及び機械的なコンタクトが可能な材料からなる上層金属膜９ｂから構成される。
【００８９】
なお、金属膜９は、第１実施形態と同様に、Ｔａ、ＴａＮ、Ｔｉ、ＴｉＮのいずれか又はそれらの組み合わせであって、単層又は複数層から構成されるから構成されてもよい。
【００９０】
次に、図５（ｂ）に示すように、金属膜９表面、即ちビアホール２７ａの底部の金属膜９と第３層間絶縁膜２７上の金属膜９上に触媒面１０を形成する。
【００９１】
触媒面１０は、触媒金属微粒子又は触媒膜から構成され、図においては触媒金属微粒子１０ａが示されている。触媒金属微粒子又は触媒膜を構成する金属元素として、第１実施形態と同様な方法及び条件によって、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ又はそれらのうちいずれかを含む二元系金属、例えばＴｉＣｏ、又はそれらのうちいずれかを含む合金から構成される。なお、触媒膜から触媒面１０を構成する場合には、触媒膜の厚さを例えば１ｎｍ程度とする。
【００９２】
次に、図５（ｃ）に示すように、第１実施形態と同様な方法によって触媒面１０の全面にカーボンナノチューブ１１を成長する。
【００９３】
なお、第３層間絶縁膜２７がポーラスであってビアホール２７ａの内面にポアシール層が形成されている場合には、カーボンナノチューブ１１を成長する際に使用されるガスはポアシール層により遮られて第３層間絶縁膜２７内に影響を与えることはない。
【００９４】
次に、図６（ａ）に示すように、ビアホール２７ａ内と第３層間絶縁膜２７上にそれぞれ成長した複数のカーボンナノチューブ１１の隙間に埋込絶縁膜１２を形成する。
【００９５】
埋込絶縁膜１２は、第１実施形態と同様な方法によって形成され、例えば塗布系絶縁物であるＳＯＧ（spin-on-glass）を使用して形成される。埋込絶縁膜１２にクラック等の欠陥が発生しにくくするため、ポーラスな膜を形成することが好ましい。また、埋込絶縁膜１２としては、電気伝導性の面から見て低誘電率材料から構成することが好ましい。
【００９６】
次に、図６（ｂ）に示すように、ＣＭＰ法によってカーボンナノチューブ１１と埋込絶縁膜１２を研磨して平坦化するとともに第３層間絶縁膜２７の上面上からカーボンナノチューブ１１、埋込絶縁膜１２及び金属膜９を除去する。カーボンナノチューブ１１、埋込絶縁膜１２及び金属膜９の研磨については、第１実施形態と同様な条件を採用する。
【００９７】
これにより、カーボンナノチューブ１１はビアホール７ａ内にビア１３として選択的に残される。
【００９８】
その後に、例えば５％の希フッ酸によって第３層間絶縁膜２７の表面の研磨残渣を除去するとともに、ビアホール７ａの上端からカーボンナノチューブ１１の束、即ちビア１３の上端を露出量を増加させる。
【００９９】
次に、図６（ｃ）に示すように、ビア１３の上端に接続されるダマシン構造の二層目の配線３４を第３層間絶縁膜２７上に形成する。配線３４は次のような方法により形成される。
【０１００】
まず、第３層間絶縁膜２７上に、窒化シリコンよりなる第２下地絶縁膜２９をＣＶＤ法により形成し、さらに誘電率材料よりなる第４層間絶縁膜３０を成長する。低誘電率材料として、例えば上記のようなシリコーンを含む材料や、或いはＳｉＯＣ等が用いられる。
【０１０１】
その後に、第４層間絶縁膜３０をフォトリソグラフィー法によりパターニングして幅が２００ｎｍ程度の配線溝３０ａを形成する。配線溝３０ａを形成するためにドライエッチングを使用する場合にはフッ素系ガスを使用する。この場合、第２下地絶縁膜２９はエッチングストップ層となる。
【０１０２】
続いて、配線溝３０ａから露出する第２下地絶縁膜２９をリン酸により選択的にエッチングして配線溝３０ａをさらに深くする。
【０１０３】
次に、配線溝３０ａの内面に、ＴｉＮとＴｉを順に形成した二層構造のコンタクト膜３１ａと、ＴａからなるＣｕ拡散防止膜３１ｂを順に形成する。
【０１０４】
この後に、Ｃｕ拡散防止膜３１ｂ上にＣｕ膜３１ｃを電解メッキにより形成して配線溝３０ａ内に埋め込む。続いて、４００℃の加熱によってビア１３とコンタクト膜３１ａの電気的接続を改善する。
【０１０５】
さらに、第３層間絶縁膜２７の上面上にも形成されたコンタクト膜３１ａ、Ｃｕ拡散防止膜３１ｂ、Ｃｕ膜３１ｃをＣＭＰ法により除去し、これにより配線溝３０ａ内に残されたＣｕ膜３１ｃ、Ｃｕ拡散防止膜３１ｂ及びコンタクト膜３１ａをダマシン構造の二層目の配線３１として使用する。
【０１０６】
この後に、特に図示しないが、シリコン窒化膜、層間絶縁膜、配線等をさらに形成する。
【０１０７】
以上により、電子デバイスにおけるカーボンナノチューブ１１からなるビア１３により一層目の配線２５と二層目の配線３１を接続する多層配線構造が形成される。
【０１０８】
以上のように本実施形態ではビアホール２７ａの中だけでなく、第３層間絶縁膜２７の表面にも触媒面１０を積極的に形成し、その上にカーボンナノチューブ１１を成長するようにしたので、第１実施形態と同様に、触媒面１０を形成する条件が緩和され、これによりビア１３の歩留まりが従来よりも高くなる。
【０１０９】
また、カーボンナノチューブ１１の束の隙間を埋込絶縁膜１２で埋め込むようにしたので、カーボンナノチューブ１１が固定されて研磨による除去が容易になる。さらに、ビア１３を構成するカーボンナノチューブ１１同士の隙間は埋込絶縁膜１２により埋め込まれるので、ビアホール７ａ内への異物の侵入によるカーボンナノチューブ１１の劣化が防止される。
【０１１０】
さらに、銅配線２５の上にビアホール２７が形成される第３層間絶縁膜２７をポーラスな低誘電率材料から構成する場合であっても、その表面にポアシール層２４を形成するようにしたので、カーボンナノチューブ１１を成長するために使用されるガスが第３層間絶縁膜２７へ悪影響を及ぼすことを防止できる。
【０１１１】
（第３の実施の形態）
図７、図８は本発明の第２実施形態に係る電子デバイス及びその製造工程を示す断面図である。なお、図７、図８において、図４〜図５と同じ符号は同じ要素を示している。
【０１１２】
まず、第２実施形態に係る図４（ａ）、（ｂ）に示したと同様な工程により、シリコン基板１上に、第１層間絶縁膜２、第１下地絶縁膜２２、第２層間絶縁膜２３、一層目の配線２５、第１のシリコン窒化膜２６、第３層間絶縁膜２７を形成する。第３層間絶縁膜２７は低誘電率材料から構成される。
【０１１３】
そして、第３層間絶縁膜２７のうち一層目配線２５の上方にビアホール２７ａを形成した後に、第３層間絶縁膜２７上面とビアホール２７ａの内壁面及び底面にポアシール層（不図示）を形成し、さらに、ビアホール２７ａを通して第１の窒化シリコン膜２６とその上のポアシール層４とをエッチングして一層目の配線２５の一部を露出する。
【０１１４】
次に、図７（ａ）に示すように、第３層間絶縁膜２７の上面とビアホール２７ａの内壁面及び底面に金属膜９を構成する下層金属膜９ｃと上層金属膜９ｂを順に形成する。
【０１１５】
金属膜９の下層金属膜９ｃとして、異方性の低いスパッタ法により金属拡散バリア膜を形成する。下側金属膜９ｃは、例えばＴａ、ＴａＮ、Ｔｉ、ＴｉＮのいずれかまたはそれらの組み合わせから構成され、その中でＴａ、ＴａＮは銅等に対してバリア性に優れている。
【０１１６】
また、上側金属膜９ｂとして、第１実施形態と同様に、異方性ロングスロースパッタ法等により異方性の高い成膜方法によりコンタクト膜を形成する。上側金属膜９ｂは、第３層間絶縁膜２７の上面とビアホール２７ａの底面に形成される一方、ビアホール２７ａの側壁面上に実質的に成膜されない条件とする。
【０１１７】
上側金属膜９ｂは、例えばＴａ、ＴａＮ、Ｔｉ、ＴｉＮのいずれかまたはそれらの組み合わせを形成し、特にＴｉ、ＴｉＮは後述のカーボンナノチューブ１１と電気的、機械的に良好なコンタクトが図れる。
【０１１８】
次に、図７（ｂ）に示すように、ビアホール２７ａの底部と第３層間絶縁膜２７の上面上にそれぞれ形成された上側金属膜９ｂ上に触媒面１０を形成する。
【０１１９】
触媒面１０は、触媒金属微粒子又は触媒膜から構成され、図においては触媒金属微粒子１０ａが示されている。触媒金属微粒子又は触媒膜を構成する金属元素として、第１実施形態と同様な方法及び条件によって、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ又はそれらのうちいずれかを含む二元系金属、例えばＴｉＣｏ、又はそれらのうちいずれかを含む合金を形成する。
【０１２０】
次に、図７（ｃ）に示すように、第１実施形態と同様な方法によって触媒面１０の全面にカーボンナノチューブ１１を成長する。
【０１２１】
なお、ビアホール２７ａの内面に形成されたＣｕ拡散バリア材からなる下層金属膜９ｃは、カーボンナノチューブ１１を成長する際に使用されるガスが第３層間絶縁膜２７に影響を与えることを防御する。
【０１２２】
次に、図８（ａ）に示すように、ビアホール２７ａ内と第３層間絶縁膜２７上にそれぞれ成長した複数のカーボンナノチューブ１１の束の隙間に埋込金属膜１８を形成する。
【０１２３】
埋込金属膜１８は、例えばＣｕによって構成され、電解メッキ又は無電解メッキにより形成される。なお、Ｃｕ以外の金属、例えば、Ｔｉ、パラジウム（Ｐｄ）など、カーボンナノチューブ１１への低抵抗接触可能な金属、その他の導電材でもよい。
【０１２４】
ビアホール２７ａ内に充填されたＣｕの埋込金属膜１８は、Ｃｕ拡散バリア膜９ｃによって第３層間絶縁膜２７への拡散が抑制される。
【０１２５】
次に、図８（ａ）に示すように、ＣＭＰ法によってカーボンナノチューブ１１と埋込金属膜１８を研磨して平坦化するとともに第３層間絶縁膜２７の上面上からカーボンナノチューブ１１、埋込金属膜１８及び金属膜９を除去する。
【０１２６】
これにより、カーボンナノチューブ１１及び埋込金属膜１８はビアホール７ａ内にビア１３として選択的に残される。
【０１２７】
ＣＭＰ法に使用される研磨条件は、第１段階として、埋込金属膜１８を構成する銅の研磨レートが金属膜９を構成するＴａの研磨レートよりも大きくなるような高選択性研磨条件とすることが好ましい。
【０１２８】
カーボンナノチューブ１１は、高品質になるにつれて研磨レートが落ちるので、そのような場合には機械研磨成分を増加させるためのスラリーを選択することにより、研磨レートを増加することができる。この場合、埋込金属膜１８のダメージが増加するおそれがあるので、機械研磨成分の増加の程度を調整する必要がある。
【０１２９】
カーボンナノチューブ１１及び埋込絶縁膜１２の研磨により下層金属膜９ａが露出する時点で、スラリーを酸系Ｔａ用に変える。この場合、下層金属膜９ａと第３層間絶縁膜２７のそれぞれの研磨レートは、第３層間絶縁膜２７よりも金属膜９の方が大きな高選択性研磨であることが望まれる。
【０１３０】
これにより、金属膜９の下層金属膜９ａを研磨する状態で、第３層間絶縁膜２７の研磨が抑制されて選択的に金属膜９が除去される。
【０１３１】
金属膜９の除去後に、例えば５％の希フッ酸によって第３層間絶縁膜２７の表面の研磨残渣を除去する。
【０１３２】
次に、図８（ｃ）に示すように、第２実施形態と同様な方法により、ビア１３の上端に接続されるダマシン構造の二層目の配線３４を第３層間絶縁膜２７上に形成する。
【０１３３】
以上により、電子デバイスにおけるカーボンナノチューブ１１からなるビア１３により一層目の配線２５と二層目の配線３１を接続する多層配線構造が形成される。
【０１３４】
以上のように本実施形態ではビアホール２７ａの底部だけでなく、第３層間絶縁膜２７の上にも触媒面１０を積極的に形成し、その上にカーボンナノチューブ１１を成長するようにしたので、第１実施形態と同様に、触媒面１０及びカーボンナノチューブ１１を形成する条件が緩和され、これによりビア１３の歩留まりが従来よりも高くなる。
【０１３５】
また、多数のカーボンナノチューブ１１の隙間を埋込金属膜１２で埋め込むようにしたので、カーボンナノチューブ１１が固定されて研磨による除去が容易になる。さらに、ビア１３を構成するカーボンナノチューブ１１同士の隙間は埋込金属膜１２により埋め込まれるので、ビアホール７ａ内への異物の侵入によるカーボンナノチューブ１１の劣化が防止される。
【０１３６】
さらに、ビアホール２７内でカーボンナノチューブ１１の隙間に金属埋込膜を埋め込んだので、サイズを変更せずにビア１３の低抵抗化が可能になる。この場合、同じサイズの銅のみでビアを形成する場合に比べて流せる電流密度は大きい。
【０１３７】
なお、上記の第１〜第３実施形態では、半導体装置を例に挙げて説明したが、それ以外の電子デバイスにおける多層配線構造を上記の方法で形成し、上記と同じ構造にしてもよい。
【０１３８】
次に、上記実施形態の特徴を付記する。
（付記１）基板上の第１絶縁膜上に導電パターンを形成する工程と、前記第１絶縁膜と前記導電パターンを覆う第２絶縁膜を形成する工程と、前記第２絶縁膜のうち前記導電パターンの上にホールを形成する工程と、少なくとも前記ホール内の底面と前記第２絶縁膜の上面に触媒担持膜を形成する工程と、前記触媒担持膜の表面に触媒粒子又は触媒膜からなる触媒面を形成する工程と、前記触媒面から炭素元素円筒型構造体の束を成長する工程と、前記炭素元素円筒型構造体の束の間隙に埋込膜を形成する工程と、前記炭素元素円筒型構造体の束及び前記埋込膜及び前記触媒担持膜を研磨して前記第２絶縁膜の上面から除去するとともに、前記埋込膜及び前記炭素元素円筒型構造体の束を前記ホール内に残してビアを形成する工程とを有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
（付記２）前記触媒担持膜は、タンタル、窒化タンタル、チタン、窒化チタンのいずれかまたはそれの組み合わせの単層又は複数層から構成されていることを特徴とする付記１に記載の電子デバイスの製造方法。
（付記３）前記触媒担持膜は、前記基板の垂直方向に選択成長するスパッタ法により形成されることを特徴とする付記１又は付記２に記載の電子デバイスの製造方法。
（付記４）前記触媒粒子又は前記触媒膜は、コバルト、鉄、ニッケルのいずれかの第１金属か、前記第１金属を含む二元系金属か、前記第１金属の合金のいずれかであることを特徴とする付記１乃至付記３のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法。
（付記５）前記埋込膜は、埋込絶縁膜により形成されていることを特徴とする付記１乃至付記４のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法。
（付記６）前記埋込絶縁膜は、塗布系絶縁材料の塗布により形成された後に熱処理により硬化されて形成されることを特徴とする付記５に記載の電子デバイスの製造方法。
（付記７）前記埋込膜は、導電膜であることを特徴とする付記１乃至付記４のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法。
（付記８）前記導電膜は、メッキにより形成された金属膜であることを特徴とする付記７に記載の電子デバイスの製造方法。
（付記９）前記触媒担持膜を、前記導電膜の前記第２絶縁膜への拡散を防止するバリア材料から構成し、前記ホールの内壁面上にも形成することを特徴とする付記１乃至付記８のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法。
（付記１０）前記ホール内の前記ビアの状態に接続される上側の導電パターンを前記第２絶縁膜の上に形成する工程を有することを特徴津摺る付記１乃至付記９に記載の電子デバイスの製造方法。
（付記１１）基板上に形成された第１絶縁膜上に形成された導電パターンと、前記導電パターン及び前記第１絶縁膜を覆う第２絶縁膜と、前記導電パターンの上であって前記第２絶縁膜内に形成されたホールと、前記ホール内で前記導電パターンの表面から前記ホールの上端に形成された炭素元素円筒型構造体の束と、前記ホール内で炭素元素円筒型構造体の束の隙間に埋め込まれた埋込膜とを有することを特徴とする電子デバイス。
（付記１２）前記埋込膜は絶縁材から構成されることを特徴とする付記１１に記載の電子デバイス。
（付記１３）前記絶縁材は、ポーラスタイプの有機ＳＯＧであることを特徴とする付記１２に記載の電子デバイス。
（付記１４）前記埋込膜は導電材から構成されることを特徴とする付記１１乃至付記１３のいずれかに記載の電子デバイス。
（付記１５）前記ホールの内壁面には前記導電材の前記第２絶縁膜内への拡散を防止するバリア膜が形成されていることを特徴とする付記１４に記載の電子デバイス。
（付記１６）前記ホール内の前記導電パターンの表面は触媒担持膜から構成され、前記触媒担持膜の上には触媒粒子又は触媒膜が形成されていることを特徴とする付記１１乃至付記１５のいずれかに記載の電子デバイス。
（付記項１７）前記触媒担持膜は、タンタル、窒化タンタル、チタン、窒化チタンのいずれかまたはそれの組み合わせの単層又は複数層から構成されていることを特徴とする付記１６に記載の電子デバイス。
（付記１８）前記触媒粒子又は前記触媒膜は、コバルト、鉄、ニッケルのいずれかの第１金属か、前記第１金属を含む二元系金属か、前記第１金属の合金のいずれかであることを特徴とする付記１６に記載の電子デバイス。
（付記１９）前記第２絶縁膜はポーラスタイプの絶縁膜から構成され、前記第２絶縁膜の表面と前記ホールの内面はポアシール層に覆われていることを特徴とする付記１１乃至付記１８のいずれかに記載の電子デバイス。
（付記２０）前記第２絶縁膜の上には、前記炭素元素円筒型構造体の束の上端に接続する第２の導電パターンが形成されていることを特徴とする付記１１乃至付記１９のいずれかに記載の電子デバイス。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る電子デバイス及びその製造工程を示す断面図（その１）である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態に係る電子デバイス及びその製造工程を示す断面図（その２）である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態に係る電子デバイス及びその製造工程を示す断面図（その３）である。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態に係る電子デバイス及びその製造工程を示す断面図（その１）である。
【図５】図５は、本発明の第２実施形態に係る電子デバイス及びその製造工程を示す断面図（その２）である。
【図６】図６は、本発明の第２実施形態に係る電子デバイス及びその製造工程を示す断面図（その３）である。
【図７】図７は、本発明の第３実施形態に係る電子デバイス及びその製造工程を示す断面図（その１）である。
【図８】図８は、本発明の第３実施形態に係る電子デバイス及びその製造工程を示す断面図（その２）である。
【図９】図９は、従来技術に係る電子デバイスの配線構造の形成工程を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１４０】
１ シリコン基板
２ 層間絶縁膜
５、２５ 配線
６、２６ シリコン窒化膜
７、２７ 層間絶縁膜
８、２８ フォトレジスト
７ａ、２７ａ ビアホール
９ａ 金属拡散バリア膜
９ｂ コンタクト膜
９ 金属膜（触媒担持膜）
１０ａ 触媒金属粒子
１０ 触媒面
１１ カーボンナノチューブ
１２ 埋込絶縁膜
１３ ビア
１６、３１ 配線
１８ 埋込金属膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子デバイス及びその製造方法に関し、特に、カーボンナノチューブを用いた配線構造を備える電子デバイスとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末、ゲーム機等のマルチメディア分野に牽引される電子デバイスの需要は着実な増加傾向にある。そのような電子デバイス、例えばＬＳＩ（large-scale integration）の一部にはダマシン構造の銅（Ｃｕ）配線が使用されている。銅配線は、アルミニウム配線に比べて、抵抗が低く、かつ電流密度が高い。
【０００３】
しかし、さらなるＬＳＩの高集積化に対応するために、線幅をさらに細くし、電流密度耐性もさらに高くすることが配線構造に求められている。
【０００４】
それに対する解の候補の１つとして、低抵抗で且つ高電流密度耐性を有する炭素元素円筒型構造体であるカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）が注目されている。
【０００５】
カーボンナノチューブは、形状異方性に起因する一次元電子的性質から、バリスティック伝導によって電子が流れ、最大電流密度は１０9Ａ／ｃｍ２と程度であり、Ｃｕよりも単位面積当たりで千倍の電流を流すことができるほどエレクトロマイグレーション耐性に優れている。
【０００６】
これまでＬＳＩの配線にＣＮＴを使用する構造が、例えば特開２００６−１２０７３０号公報（特許文献１）、特開２００６−２０２９４２号公報（特許文献２）や下記の非特許文献１〜３に記載されている。
【０００７】
特許文献１、非特許文献１には、絶縁膜のホールの底面からカーボンナノチューブの束を縦方向に伸ばしてビア配線に用いることが記載されている。
【０００８】
図９（ａ）〜（ｃ）は、ビアをカーボンナノチューブから形成する工程を示している。
【０００９】
まず、図９（ａ）に示すように、銅膜１０１の上に銅拡散バリアとしてタンタル（Ｔａ）膜１０２を形成し、その上に、カーボンナノチューブの成長方向を決める膜、例えば窒化チタン（ＴｉＮ）膜１０３を形成する。
【００１０】
さらに、ＴｉＮ膜１０３上にシリコン酸化膜１０４を形成した後に、シリコン酸化膜１０４をフォトリソグラフィー法等によりパターニングしてビアホール１０５を形成する。さらに、ビアホール１０５を通してＴｉＮ膜１０３表面にコバルト（Ｃｏ）触媒粒子１０６を面方向に均一に分布するように形成する。
【００１１】
次に、図９（ｂ）に示すように、所定条件によりビアホール１０５内のＣｏ触媒粒子１０６から上方向にカーボンナノチューブ１０７を成長させる。
【００１２】
この後に、図９（ｃ）に示すように、シリコン酸化膜１０４の上面から突出したカーボンナノチューブ１０７を除去する。これによりビアホール１０５内に残されたカーボンナノチューブ１０７はビアとして使用される。
【００１３】
カーボンナノチューブ１０７は、直径がおおよそサブナノから数十ｎｍの範囲のサイズであり、その長さは数百μｍまで成長が可能である。
【００１４】
【特許文献１】特開２００６−１２０７３０号公報
【特許文献２】特開２００６−２０２９４２号公報
【非特許文献１】IEEE International Interconnect Technology Conference 2006, p.230
【非特許文献２】IEEE International Interconnect Technology Conference 2005, p.234
【非特許文献３】Jan. J. Appl. Phys. Vol.41 (2002) pp.4370-4374
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、ビアホール１０５内において、カーボンナノチューブ１０７の成長核となるＣｏ触媒粒子をＴｉＮ膜１０３上に均一分布で且つ選択して形成する必要があるが、その最適条件のプロセスマージンが狭い。
【００１６】
従って、カーボンナノチューブ１０７からなるビアを制御性良く且つ歩留まり良く形成することが難しい。
【００１７】
本発明の目的は、良好な構造の炭素元素円筒型構造体からなるビアを備えた電子デバイス及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の１つの観点の電子デバイスの製造方法によれば、基板上の第１絶縁膜上に導電パターンを形成する工程と、前記第１絶縁膜と前記導電パターンを覆う第２絶縁膜を形成する工程と、前記第２絶縁膜のうち前記導電パターンの上にホールを形成する工程と、少なくとも前記ホール内の底面と前記第２絶縁膜の上面に金属膜を形成する工程と、前記金属膜の表面に触媒粒子又は触媒膜からなる触媒面を形成する工程と、前記触媒面から炭素元素円筒型構造体の束を成長する工程と、前記炭素元素円筒型構造体の束の間隙に埋込膜を形成する工程と、前記炭素元素円筒型構造体の束及び前記埋込膜及び前記金属膜を研磨することにより前記第２絶縁膜の上面から除去するとともに、前記埋込膜及び前記炭素元素円筒型構造体の束を前記ホール内に残してビアを形成する工程とを有している。
【００１９】
また、他の観点の電子デバイスによれば、基板上に形成された第１絶縁膜上に形成された導電パターンと、前記導電パターン及び前記第１絶縁膜を覆う第２絶縁膜と、前記導電パターンの上であって前記第２絶縁膜内に形成されたホールと、前記ホール内で前記導電パターンの表面から前記ホールの上端に形成された炭素元素円筒型構造体の束と、前記ホール内で炭素元素円筒型構造体の束の隙間に埋め込まれた埋込膜とを有している。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の電子デバイスの製造方法によれば、絶縁膜のホールの内部と絶縁膜の上面の双方に炭素元素円筒型構造体の束を形成した後に、炭素元素円筒型構造体の束の隙間に埋込膜を形成し、ついで、絶縁膜の上面から炭素元素円筒型構造体の束と埋込膜を除去するとともにそれらをホール内にビアとして残している。
【００２１】
このようなビアの形成によれば、炭素元素円筒型構造体の束の形成条件やその下の触媒粒子、触媒膜の形成のプロセスマージンが広くなり、ビア形成の歩留まりが向上する。
【００２２】
また、本発明の電子デバイスによれば、絶縁膜内に形成されてビアを構成する炭素元素円筒型構造体の束の隙間には、絶縁材又は導電材からなる埋込膜が充填されているので、炭素元素円筒型構造体の束の隙間に炭素元素円筒型構造体を劣化させるガスや材料の侵入を防止して構造の安定したビアを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
（第１の実施の形態）
図１〜図３は本発明の第１実施形態に係る電子デバイス及びその製造工程を示す断面図である。
【００２５】
まず、図１（ａ）に示す構造を形成するまでの工程について説明する。
【００２６】
シリコン（半導体）基板１上にシリコン酸化膜よりなる第１層間絶縁膜２を化学気相成長（ＣＶＤ）法により形成し、その上にタンタル（Ｔａ）膜３、Ｃｕ膜４をスパッタにより順に形成する。シリコン基板１には図示しないトランジスタが形成され、そのトランジスタは第１層間絶縁膜２により覆われる。
【００２７】
第１層間絶縁膜２として、例えばシラン系ガス又はテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）ガスを使用してＣＶＤ法によりシリコン酸化膜を形成する。
【００２８】
続いて、フォトレジストを使用するフォトリソグラフィー法によって銅膜４及びＴａ膜３を配線形状にパターニングし、これにより導電パターンである配線５を形成する。配線５の線幅は例えば数百ｎｍ以下、例えば２００ｎｍ程度に設定される。
【００２９】
さらに、配線５及び第１層間絶縁膜２上に窒化シリコン膜６を例えば５０ｎｍ〜１００ｎｍの厚さに形成する。窒化シリコン膜６は、銅拡散防止兼銅酸化防止膜として形成される。
【００３０】
その後に、窒化シリコン膜６の上に第２層間絶縁膜７を例えば２００ｎｍ程度の厚さに形成する。第２層間絶縁膜７として、例えばテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）を反応ガスに使用してプラズマＣＶＤ法によりシリコン酸化膜を形成する。
【００３１】
次に、第２層間絶縁膜７上にフォトレジスト８を塗布し、これを露光、現像することにより、ビア形成予定領域に開口部８ａを形成する。
【００３２】
続いて、フォトレジスト８をマスクにして第２層間絶縁膜７をエッチングし、これによりビアホール７ａを形成する。シリコン酸化膜からなる第２層間絶縁膜７のエッチングとして、フッ素系ガスを使用する反応性イオンエッチング法、プラズマエッチング法等のドライエッチングや、フッ酸を使用するウェットエッチングのいずれを用いてもよい。
【００３３】
フォトレジスト８を除去した後に、図１（ｂ）に示すように、ビアホール７ａを通して窒化シリコン膜６をリン酸等によりエッチングし、これによりビアホール７ａから配線５の一部を露出させる。
【００３４】
続いて、図１（ｃ）に示すように、シリコン基板１の上面に対して垂直方向への成長異方性の高い膜形成方法によって、第２層間絶縁膜７の上面とビアホール７ａの底面の上にそれぞれ触媒担持膜として金属膜９を形成する。
【００３５】
金属膜９は、ターゲット・試料間の距離をターゲットの直径以上に設定して構成元素粒子を供給する異方性ロングスロースパッタ法のように、ビアホール７ａの内側壁に金属が付着しにくい方法によって形成される。そのように金属元素の直進性が高い成膜方式として、異方性ロングスロースパッタ法の他にコリメータスパッタ、イオン化金属プラズマ（ＩＭＰ）スパッタ等がある。
【００３６】
金属膜９は、図において下層金属膜９ａと上層金属膜９ｂの二層構造から構成されているが、タンタル（Ｔａ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、チタン（Ｔｉ）、窒化チタン（ＴｉＮ）のいずれか又はそれらの組み合わせであって、単層又は複数層から構成されるから構成されてもよい。
【００３７】
下層金属膜９ａとして、Ｃｕ拡散バリア膜となるＴａ又はＴａＮから構成される。また、上層金属膜９ｂとして、後述のビアに対して良好な電気的及び機械的な接続が可能なＴｉ又はＴｉＮから構成される。
【００３８】
上層金属膜９ｂとしてＴｉＮ膜を反応性スパッタ形成する場合に、Ｔｉターゲットを使用するとともにスパッタ雰囲気中に例えば窒素とアルゴンを導入する。
【００３９】
次に、図２（ａ）に示すように、金属膜９表面、即ちビアホール７ａの底部の金属膜９と第２層間絶縁膜７の上面上の金属膜９上に、触媒金属微粒子１０ａ又は厚さ１ｎｍ程度の触媒膜（不図示）から構成される触媒領域である触媒面１０を形成する。
【００４０】
触媒面触媒金属微粒子又は触媒膜を構成する金属元素としてコバルト（Ｃｏ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）又はそれらのうちいずれかを含む二元系金属、例えばＴｉＣｏ、又はそれらのうちいずれかを含む合金であってもよい。
【００４１】
触媒金属微粒子１０ａ又は触媒膜は、例えばレーザアブレーション法、スパッタ法、蒸着法等により形成される。それらの方法においては、真空チャンバにて差動排気機構を介して触媒金属微粒子又は触媒膜を金属膜９の表面に形成するような方法を採用することにより、金属膜９の垂直方向への触媒元素成長の異方性を高めることが好ましい。
【００４２】
次に、図２（ｂ）に示すように、炭素元素円筒型構造体であるカーボンナノチューブ１１の束を触媒面１０の全面にＣＶＤ法により成長する。ＣＶＤ法として、例えば、熱ＣＶＤ法、熱フィラメントＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法がある。カーボンナノチューブ１１は、触媒面１０が触媒金属微粒子１０ａから構成される場合には、触媒金属微粒子１０ａから基板垂直方向に配向成長する。
【００４３】
ＣＶＤ法として熱ＣＶＤ法を採用する場合には、例えば反応ガスとしてアセチレンとアルゴンの混合ガスを成長雰囲気である真空チャンバ内に導入する。
【００４４】
アセチレンは１０流量％のアルゴンで希釈して真空チャンバ内に導入される。また、アセチン含有ガスとアルゴンガスの流量は、例えば、それぞれ０．５ｓｃｃｍ、１０００ｓｃｃｍとする。また、その他の成長条件として、真空チャンバ内の圧力を１ｋＰａに設定し、基板温度を４００℃〜４５０℃に設定する。
【００４５】
そのような条件によるカーボンナノチューブ１１の成長速度は、例えば１μｍ／時間程度のレートである。
【００４６】
カーボンナノチューブ１１を成長する方法として、熱フィラメントＣＶＤ法を採用する場合には、ガスを解離させるための熱フィラメントの温度を例えば９００℃〜１８００℃の範囲内に設定する。
【００４７】
ところで、触媒面１０が形成される上層金属膜９ｂとしてＴｉＮ膜をスパッタにより形成する場合には、スパッタ雰囲気中での窒素のガス圧力（Ｐ１）とアルゴンのガス圧力（Ｐ２）の比（Ｐ１／Ｐ２）を３／１００〜３０／１００の範囲、好ましくは５／１００〜１５／１００の範囲に設定する。
【００４８】
これにより、カーボンナノチューブ１１の成長密度を向上することができる。これは、その条件により、ＴｉＮ膜の表面のラフネス（粗さ）が比較的大きくなって横方向に炭素が移動しにくくなってカーボンナノチューブ１１の長さ方向の成長が促進されるからと考えられる。
【００４９】
次に、図２（ｃ）に示すように、ビアホール７ａ内と第２層間絶縁膜７上にそれぞれ成長した複数のカーボンナノチューブ１１の束の隙間に埋込絶縁膜１２を形成する。
【００５０】
埋込絶縁膜１２は、例えば塗布絶縁物である有機ＳＯＧ（spin-on-glass）を使用して形成される。ＳＯＧは、スピンコーティング法により触媒面１０上に塗布され、さらに、例えば温度２５０℃、５分間の加熱によりベークされ、その後に例えば温度４００℃で３０分間の加熱によりキュアするという工程を経て硬化される。
【００５１】
なお、ＳＯＧ塗布の前処理として、ビアホール７ａ内と第２層間絶縁膜７上とカーボンナノチューブ１１の隙間でのＳＯＧ塗布の濡れ性を良くするために、塗布領域に対して酸素プラズマ処理、オゾン処理又は紫外線（ＵＶ）照射処理を行ってもよい。
【００５２】
ＳＯＧとして硬化後にポーラス（多孔質）となる材料は、硬化により形成された埋込絶縁膜１２にはクラック等の欠陥が発生しにくいので好ましい材料である。ＳＯＧとしては、有機系又は無機系のいずれでもよいが、有機系の方が塗れ性はよい。
【００５３】
埋込絶縁膜１２の形成は、シラン系ガス、ＴＥＯＳ等を使用したプラズマＣＶＤ法によって形成してもよいが、カーボンナノチューブ１１同士の隙間への埋込性が良い塗布系材料を使用する方法が好ましい。
【００５４】
なお、埋込絶縁膜１２としては、電気伝導性の面から見て低誘電率材料から構成することが好ましい。
【００５５】
次に、図３（ａ）に示すように、化学機械研磨（ＣＭＰ）法によってカーボンナノチューブ１１と埋込絶縁膜１２を研磨してそれらを平坦化するとともに第２層間絶縁膜７の上面上からカーボンナノチューブ１１、埋込絶縁膜１２及び金属膜９を除去する。
【００５６】
これにより、カーボンナノチューブ１１はビアホール７ａ内にビア１３として選択的に残される。
【００５７】
ＣＭＰ法に使用される研磨剤として、例えばアルカリ系の酸化膜系用スラリーを用いる。ＣＭＰ法による研磨条件は、埋込絶縁膜１２を構成する酸化シリコン（ＳｉＯ２）の研磨レートが金属膜９を構成するＴａの研磨レートよりも大きくなるような高選択性研磨条件とすることが好ましい。
【００５８】
カーボンナノチューブ１１は高品質になるにつれて研磨レートが落ちるが、そのときにはスラリーを酸系に変えてカーボンナノチューブ１１の研磨レートを増加できる。
【００５９】
ただし、酸系のスラリーによればＳｉＯ２の研磨レートが減少するので、スラリーのｐｈ（ペーハー）を調整することにより、ビアホール７ａ内に残されるカーボンナノチューブ１１の上端と第２層間絶縁膜７の上面の平坦化を保ちながら研磨する。
【００６０】
カーボンナノチューブ１１及び埋込絶縁膜１２の研磨により金属膜９が露出する時点で、ＣＭＰ法の研磨条件を変える。この場合、金属膜９と埋込絶縁膜１２のそれぞれの研磨レートは、金属膜９の方が埋込絶縁膜１２及び第３層間絶縁膜７よりも大きな高選択性研磨であることが望まれる。その条件として、Ｔａ用の酸系のスラリーを用いる。
【００６１】
これにより、下層金属膜９ａを研磨する状態で、シリコン酸化膜からなる第２層間絶縁膜７の研磨が抑制されて選択的に金属膜９が除去される。
【００６２】
以上のような研磨によりビア１３を形成した後に、例えば５％の希フッ酸によって第２層間絶縁膜７の表面の研磨残渣を除去するとともに、埋込絶縁膜１２の露出面をエッチングしてビアホール７ａの上端からカーボンナノチューブ１１、即ちビア１３の露出量を増加させる。
【００６３】
この後に、図３（ｂ）に示すように、第２層間絶縁膜７及びビア１３の上にＴｉＮあるいはＴｉ、あるいはそれらの複合膜からなるコンタクト膜１４ａをスパッタにより形成する。さらに、Ｔａ、ＴａＮ或いはそれらの複合膜からなるＣｕ拡散防止膜１４ｂをスパッタにより形成する。さらに、Ｃｕ拡散防止膜１４ｂの上にＣｕ膜１５を電解メッキにより形成する。
【００６４】
続いて、シリコン基板１に４００℃程度の熱を加えることにより、カーボンナノチューブ１１とコンタクト膜１４ａの電気的接合を改善する。
【００６５】
次に、フォトリソグラフィー法によりＣｕ膜１５、Ｃｕ拡散防止膜１４ｂ及びコンタクト膜１４ａをパターニングして、ビア１３上に一部が重なる導電パターンである二層目の配線１６を形成する。
【００６６】
続いて、特に図示しないが、配線１６及び第２層間絶縁膜７上に銅拡散防止用のシリコン窒化膜、第３層間絶縁膜等が形成される。
【００６７】
以上により、電子デバイスにおけるカーボンナノチューブ１１の束からなるビア１３により接続される一層目の配線５と二層目の配線１６からなる多層配線構造が形成される。
【００６８】
以上のように本実施形態では、ビアホール７ａの中だけでなく、第２層間絶縁膜７の表面にも触媒面１０を積極的に形成し、その上にカーボンナノチューブ１１を成長するようにしたので、ビアホール７ａ内に選択的に触媒粒子や触媒膜を形成する場合に比べて、触媒面１０を形成する条件が緩和され、これによりカーボンナノチューブ１１の束からなるビア１３の歩留まりが従来よりも高くなる。
【００６９】
また、第２層間絶縁膜７の上面からる出るカーボンナノチューブ１１を研磨する際に、カーボンナノチューブ１１の隙間を埋込絶縁膜１２で埋め込んだ状態にしたので、多数のカーボンナノチューブ１３が固定されて研磨による除去や平坦化が容易になる。
【００７０】
さらに、ビアホール７ａ内において、ビア１３を構成するカーボンナノチューブ１１同士の隙間は埋込絶縁膜１２により埋め込まれるので、カーボンナノチューブ１１の劣化原因となるガスや異物のその隙間への浸入を防止することができる。
【００７１】
しかも、ビア１３が埋め込まれるビアホール７ａの内側壁面にはカーボンナノチューブ１１より高抵抗な金属膜９を形成しないようにしているので、ビアホール７ａ内をカーボンナノチューブ１１だけの導電体で埋め込んで、より大きな電流を流せる低抵抗なビア１３を形成することができる。
【００７２】
（第２の実施の形態）
図４〜図６は本発明の第２実施形態に係る電子デバイス及びその製造工程を示す断面図である。なお、図４〜図６において、図１〜図３と同じ符号は同じ要素を示している。
【００７３】
まず、図４（ａ）に示す構造を形成するまでの工程について説明する。
【００７４】
第１実施形態と同様に、シリコン酸化膜からなる第１層間絶縁膜２をシリコン基板１上にＣＶＤ法によって形成する。シリコン基板１には図示しないトランジスタが形成され、そのトランジスタは第１層間絶縁膜２により覆われる。
【００７５】
また、第１層間絶縁膜２上には、窒化シリコンよりなる第１下地絶縁膜２２と、低誘電率材料よりなる第２層間絶縁膜２３を形成する。第２層間絶縁膜２３は、例えば、有機シリコーン化合物又はポーラスシリカを含む塗布液を第１下地絶縁膜２２上に塗布し、その中の溶媒を蒸発させた後に、窒素雰囲気中で熱処理する工程により形成される。
【００７６】
その後に、第２層間絶縁膜２３をフォトリソグラフィー法によりパターニングして幅が２００ｎｍ程度の配線溝２３ａを形成する。配線溝２３ａの形成のために第２層間絶縁膜２３はフッ素系ガスを用いてエッチングされ、その下の第１下地絶縁膜２２はエッチングストッパとなる。
【００７７】
続いて、配線溝２３ａから露出する第１下地絶縁膜２２をリン酸により選択的にエッチングして配線溝２３ａをさらに深くする。これにより、配線溝２３ａの深さは精度よく制御される。
【００７８】
さらに、第２層間絶縁膜２３の表面のエッチング残渣をウェット処理により除去し、さらにその表面を洗浄する。
【００７９】
次に、Ｃｕ拡散防止膜２５ａとしてＴａ膜又はＴａＮ膜を配線溝２３ａの内面と第２層間絶縁膜２３上にスパッタにより形成する。その後に、Ｃｕ拡散防止膜２５ａ上にＣｕ膜２５ｂを電解メッキにより形成して配線溝２３ａ内に埋め込む。
【００８０】
第２層間絶縁膜２３の上面上に形成されたＣｕ拡散防止膜２５ａとＣｕ膜２５ｂはＣＭＰ法により除去され、これにより配線溝２３ａ内に残されたＣｕ膜２５ｂとＣｕ拡散防止膜２５ａはダマシン構造の一層目の配線２５として使用される。
【００８１】
続いて、一層目の配線２５及び第２層間絶縁膜２３の上に、窒化シリコン膜２６をＣＶＤ法により例えば５０ｎｍ〜１００ｎｍの厚さに形成する。窒化シリコン膜２６は、一層目の配線２５の酸化を防止するとともに銅の拡散を防止する。
【００８２】
さらに、窒化シリコン膜２６上に、低誘電率材料からなる第３層間絶縁膜２７を例えば２００ｎｍの厚さに形成する。低誘電率材料としては、第２層間絶縁膜２７を構成する材料と同じシリコーン樹脂を含む絶縁材料を使用する。
【００８３】
即ち、第３層間絶縁膜２７は、例えば、有機シリコーン化合物又はポーラスシリカを含む塗布液を窒化シリコン膜２６上に塗布し、その中の溶媒を蒸発させた後に、窒素雰囲気中で熱処理する工程により形成される。
【００８４】
次に、第３層間絶縁膜２７上にフォトレジスト２８を塗布し、これを露光、現像することにより、ビア形成予定領域に開口部２８ａを形成する。
【００８５】
続いて、図４（ｂ）に示すように、フォトレジスト２８をマスクにして第３層間絶縁膜２７をエッチングし、これによりビアホール２７ａを形成する。第３層間絶縁膜２７のエッチングとして、フッ素系ガスを使用する反応性イオンエッチング法、プラズマエッチング法等のドライエッチングを用いる。この後に、フォトレジスト２８を除去する、
さらに、フォトレジスト２８を除去した後には、露出した第３層間絶縁膜２７の表面にはエッチング残渣が存在するので、そのエッチング残渣をウェット処理により除去する。
【００８６】
ところで、低誘電率材料からなる第３層間絶縁膜２７がポーラスタイプである場合には、フォトレジスト２８を除去した後に、図４（ｃ）に示すように、ポアシール層２４を第３層間絶縁膜２７の上面とビアホール２７ａの内側面及び底面に形成する。ポアシール層２４として例えばＣＶＤ法によりＳｉＯＣを形成する。ポアシール層２４は、第３層間絶縁膜２７の上面とビアホール２７ａの内壁面のそれぞれに浸透する。なお、ポアシール層２４は、図５以降は省略されている。
【００８７】
次に、ビアホール２７ａを通してその底部の窒化シリコン膜２６とポアシール層２４を例えばスパッタによりエッチングし、これによりビアホール２７ａから銅配線２５の一部を露出させる。このエッチングの際に、第３層間絶縁膜２７の上面のポアシール層２４をフォトレジスト（不図示）により覆って保護する。
【００８８】
続いて、図５（ａ）に示すように、垂直方向への異方性の高い薄膜形成方法によって、第２層間絶縁膜７の上面とビアホール７ａの底面の上に金属膜９を形成する。金属膜９の形成については、第１実施形態と同様な条件を採用し、例えば、Ｃｕ拡散バリア材料からなる下地金属膜９ａと、後述するビアに対して良好な電気的及び機械的なコンタクトが可能な材料からなる上層金属膜９ｂから構成される。
【００８９】
なお、金属膜９は、第１実施形態と同様に、Ｔａ、ＴａＮ、Ｔｉ、ＴｉＮのいずれか又はそれらの組み合わせであって、単層又は複数層から構成されるから構成されてもよい。
【００９０】
次に、図５（ｂ）に示すように、金属膜９表面、即ちビアホール２７ａの底部の金属膜９と第３層間絶縁膜２７上の金属膜９上に触媒面１０を形成する。
【００９１】
触媒面１０は、触媒金属微粒子又は触媒膜から構成され、図においては触媒金属微粒子１０ａが示されている。触媒金属微粒子又は触媒膜を構成する金属元素として、第１実施形態と同様な方法及び条件によって、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ又はそれらのうちいずれかを含む二元系金属、例えばＴｉＣｏ、又はそれらのうちいずれかを含む合金から構成される。なお、触媒膜から触媒面１０を構成する場合には、触媒膜の厚さを例えば１ｎｍ程度とする。
【００９２】
次に、図５（ｃ）に示すように、第１実施形態と同様な方法によって触媒面１０の全面にカーボンナノチューブ１１を成長する。
【００９３】
なお、第３層間絶縁膜２７がポーラスであってビアホール２７ａの内面にポアシール層が形成されている場合には、カーボンナノチューブ１１を成長する際に使用されるガスはポアシール層により遮られて第３層間絶縁膜２７内に影響を与えることはない。
【００９４】
次に、図６（ａ）に示すように、ビアホール２７ａ内と第３層間絶縁膜２７上にそれぞれ成長した複数のカーボンナノチューブ１１の隙間に埋込絶縁膜１２を形成する。
【００９５】
埋込絶縁膜１２は、第１実施形態と同様な方法によって形成され、例えば塗布系絶縁物であるＳＯＧ（spin-on-glass）を使用して形成される。埋込絶縁膜１２にクラック等の欠陥が発生しにくくするため、ポーラスな膜を形成することが好ましい。また、埋込絶縁膜１２としては、電気伝導性の面から見て低誘電率材料から構成することが好ましい。
【００９６】
次に、図６（ｂ）に示すように、ＣＭＰ法によってカーボンナノチューブ１１と埋込絶縁膜１２を研磨して平坦化するとともに第３層間絶縁膜２７の上面上からカーボンナノチューブ１１、埋込絶縁膜１２及び金属膜９を除去する。カーボンナノチューブ１１、埋込絶縁膜１２及び金属膜９の研磨については、第１実施形態と同様な条件を採用する。
【００９７】
これにより、カーボンナノチューブ１１はビアホール７ａ内にビア１３として選択的に残される。
【００９８】
その後に、例えば５％の希フッ酸によって第３層間絶縁膜２７の表面の研磨残渣を除去するとともに、ビアホール７ａの上端からカーボンナノチューブ１１の束、即ちビア１３の上端を露出量を増加させる。
【００９９】
次に、図６（ｃ）に示すように、ビア１３の上端に接続されるダマシン構造の二層目の配線３４を第３層間絶縁膜２７上に形成する。配線３４は次のような方法により形成される。
【０１００】
まず、第３層間絶縁膜２７上に、窒化シリコンよりなる第２下地絶縁膜２９をＣＶＤ法により形成し、さらに誘電率材料よりなる第４層間絶縁膜３０を成長する。低誘電率材料として、例えば上記のようなシリコーンを含む材料や、或いはＳｉＯＣ等が用いられる。
【０１０１】
その後に、第４層間絶縁膜３０をフォトリソグラフィー法によりパターニングして幅が２００ｎｍ程度の配線溝３０ａを形成する。配線溝３０ａを形成するためにドライエッチングを使用する場合にはフッ素系ガスを使用する。この場合、第２下地絶縁膜２９はエッチングストップ層となる。
【０１０２】
続いて、配線溝３０ａから露出する第２下地絶縁膜２９をリン酸により選択的にエッチングして配線溝３０ａをさらに深くする。
【０１０３】
次に、配線溝３０ａの内面に、ＴｉＮとＴｉを順に形成した二層構造のコンタクト膜３１ａと、ＴａからなるＣｕ拡散防止膜３１ｂを順に形成する。
【０１０４】
この後に、Ｃｕ拡散防止膜３１ｂ上にＣｕ膜３１ｃを電解メッキにより形成して配線溝３０ａ内に埋め込む。続いて、４００℃の加熱によってビア１３とコンタクト膜３１ａの電気的接続を改善する。
【０１０５】
さらに、第３層間絶縁膜２７の上面上にも形成されたコンタクト膜３１ａ、Ｃｕ拡散防止膜３１ｂ、Ｃｕ膜３１ｃをＣＭＰ法により除去し、これにより配線溝３０ａ内に残されたＣｕ膜３１ｃ、Ｃｕ拡散防止膜３１ｂ及びコンタクト膜３１ａをダマシン構造の二層目の配線３１として使用する。
【０１０６】
この後に、特に図示しないが、シリコン窒化膜、層間絶縁膜、配線等をさらに形成する。
【０１０７】
以上により、電子デバイスにおけるカーボンナノチューブ１１からなるビア１３により一層目の配線２５と二層目の配線３１を接続する多層配線構造が形成される。
【０１０８】
以上のように本実施形態ではビアホール２７ａの中だけでなく、第３層間絶縁膜２７の表面にも触媒面１０を積極的に形成し、その上にカーボンナノチューブ１１を成長するようにしたので、第１実施形態と同様に、触媒面１０を形成する条件が緩和され、これによりビア１３の歩留まりが従来よりも高くなる。
【０１０９】
また、カーボンナノチューブ１１の束の隙間を埋込絶縁膜１２で埋め込むようにしたので、カーボンナノチューブ１１が固定されて研磨による除去が容易になる。さらに、ビア１３を構成するカーボンナノチューブ１１同士の隙間は埋込絶縁膜１２により埋め込まれるので、ビアホール７ａ内への異物の侵入によるカーボンナノチューブ１１の劣化が防止される。
【０１１０】
さらに、銅配線２５の上にビアホール２７が形成される第３層間絶縁膜２７をポーラスな低誘電率材料から構成する場合であっても、その表面にポアシール層２４を形成するようにしたので、カーボンナノチューブ１１を成長するために使用されるガスが第３層間絶縁膜２７へ悪影響を及ぼすことを防止できる。
【０１１１】
（第３の実施の形態）
図７、図８は本発明の第２実施形態に係る電子デバイス及びその製造工程を示す断面図である。なお、図７、図８において、図４〜図５と同じ符号は同じ要素を示している。
【０１１２】
まず、第２実施形態に係る図４（ａ）、（ｂ）に示したと同様な工程により、シリコン基板１上に、第１層間絶縁膜２、第１下地絶縁膜２２、第２層間絶縁膜２３、一層目の配線２５、第１のシリコン窒化膜２６、第３層間絶縁膜２７を形成する。第３層間絶縁膜２７は低誘電率材料から構成される。
【０１１３】
そして、第３層間絶縁膜２７のうち一層目配線２５の上方にビアホール２７ａを形成した後に、第３層間絶縁膜２７上面とビアホール２７ａの内壁面及び底面にポアシール層（不図示）を形成し、さらに、ビアホール２７ａを通して第１の窒化シリコン膜２６とその上のポアシール層４とをエッチングして一層目の配線２５の一部を露出する。
【０１１４】
次に、図７（ａ）に示すように、第３層間絶縁膜２７の上面とビアホール２７ａの内壁面及び底面に金属膜９を構成する下層金属膜９ｃと上層金属膜９ｂを順に形成する。
【０１１５】
金属膜９の下層金属膜９ｃとして、異方性の低いスパッタ法により金属拡散バリア膜を形成する。下側金属膜９ｃは、例えばＴａ、ＴａＮ、Ｔｉ、ＴｉＮのいずれかまたはそれらの組み合わせから構成され、その中でＴａ、ＴａＮは銅等に対してバリア性に優れている。
【０１１６】
また、上側金属膜９ｂとして、第１実施形態と同様に、異方性ロングスロースパッタ法等により異方性の高い成膜方法によりコンタクト膜を形成する。上側金属膜９ｂは、第３層間絶縁膜２７の上面とビアホール２７ａの底面に形成される一方、ビアホール２７ａの側壁面上に実質的に成膜されない条件とする。
【０１１７】
上側金属膜９ｂは、例えばＴａ、ＴａＮ、Ｔｉ、ＴｉＮのいずれかまたはそれらの組み合わせを形成し、特にＴｉ、ＴｉＮは後述のカーボンナノチューブ１１と電気的、機械的に良好なコンタクトが図れる。
【０１１８】
次に、図７（ｂ）に示すように、ビアホール２７ａの底部と第３層間絶縁膜２７の上面上にそれぞれ形成された上側金属膜９ｂ上に触媒面１０を形成する。
【０１１９】
触媒面１０は、触媒金属微粒子又は触媒膜から構成され、図においては触媒金属微粒子１０ａが示されている。触媒金属微粒子又は触媒膜を構成する金属元素として、第１実施形態と同様な方法及び条件によって、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ又はそれらのうちいずれかを含む二元系金属、例えばＴｉＣｏ、又はそれらのうちいずれかを含む合金を形成する。
【０１２０】
次に、図７（ｃ）に示すように、第１実施形態と同様な方法によって触媒面１０の全面にカーボンナノチューブ１１を成長する。
【０１２１】
なお、ビアホール２７ａの内面に形成されたＣｕ拡散バリア材からなる下層金属膜９ｃは、カーボンナノチューブ１１を成長する際に使用されるガスが第３層間絶縁膜２７に影響を与えることを防御する。
【０１２２】
次に、図８（ａ）に示すように、ビアホール２７ａ内と第３層間絶縁膜２７上にそれぞれ成長した複数のカーボンナノチューブ１１の束の隙間に埋込金属膜１８を形成する。
【０１２３】
埋込金属膜１８は、例えばＣｕによって構成され、電解メッキ又は無電解メッキにより形成される。なお、Ｃｕ以外の金属、例えば、Ｔｉ、パラジウム（Ｐｄ）など、カーボンナノチューブ１１への低抵抗接触可能な金属、その他の導電材でもよい。
【０１２４】
ビアホール２７ａ内に充填されたＣｕの埋込金属膜１８は、Ｃｕ拡散バリア膜９ｃによって第３層間絶縁膜２７への拡散が抑制される。
【０１２５】
次に、図８（ａ）に示すように、ＣＭＰ法によってカーボンナノチューブ１１と埋込金属膜１８を研磨して平坦化するとともに第３層間絶縁膜２７の上面上からカーボンナノチューブ１１、埋込金属膜１８及び金属膜９を除去する。
【０１２６】
これにより、カーボンナノチューブ１１及び埋込金属膜１８はビアホール７ａ内にビア１３として選択的に残される。
【０１２７】
ＣＭＰ法に使用される研磨条件は、第１段階として、埋込金属膜１８を構成する銅の研磨レートが金属膜９を構成するＴａの研磨レートよりも大きくなるような高選択性研磨条件とすることが好ましい。
【０１２８】
カーボンナノチューブ１１は、高品質になるにつれて研磨レートが落ちるので、そのような場合には機械研磨成分を増加させるためのスラリーを選択することにより、研磨レートを増加することができる。この場合、埋込金属膜１８のダメージが増加するおそれがあるので、機械研磨成分の増加の程度を調整する必要がある。
【０１２９】
カーボンナノチューブ１１及び埋込絶縁膜１２の研磨により下層金属膜９ａが露出する時点で、スラリーを酸系Ｔａ用に変える。この場合、下層金属膜９ａと第３層間絶縁膜２７のそれぞれの研磨レートは、第３層間絶縁膜２７よりも金属膜９の方が大きな高選択性研磨であることが望まれる。
【０１３０】
これにより、金属膜９の下層金属膜９ａを研磨する状態で、第３層間絶縁膜２７の研磨が抑制されて選択的に金属膜９が除去される。
【０１３１】
金属膜９の除去後に、例えば５％の希フッ酸によって第３層間絶縁膜２７の表面の研磨残渣を除去する。
【０１３２】
次に、図８（ｃ）に示すように、第２実施形態と同様な方法により、ビア１３の上端に接続されるダマシン構造の二層目の配線３４を第３層間絶縁膜２７上に形成する。
【０１３３】
以上により、電子デバイスにおけるカーボンナノチューブ１１からなるビア１３により一層目の配線２５と二層目の配線３１を接続する多層配線構造が形成される。
【０１３４】
以上のように本実施形態ではビアホール２７ａの底部だけでなく、第３層間絶縁膜２７の上にも触媒面１０を積極的に形成し、その上にカーボンナノチューブ１１を成長するようにしたので、第１実施形態と同様に、触媒面１０及びカーボンナノチューブ１１を形成する条件が緩和され、これによりビア１３の歩留まりが従来よりも高くなる。
【０１３５】
また、多数のカーボンナノチューブ１１の隙間を埋込金属膜１２で埋め込むようにしたので、カーボンナノチューブ１１が固定されて研磨による除去が容易になる。さらに、ビア１３を構成するカーボンナノチューブ１１同士の隙間は埋込金属膜１２により埋め込まれるので、ビアホール７ａ内への異物の侵入によるカーボンナノチューブ１１の劣化が防止される。
【０１３６】
さらに、ビアホール２７内でカーボンナノチューブ１１の隙間に金属埋込膜を埋め込んだので、サイズを変更せずにビア１３の低抵抗化が可能になる。この場合、同じサイズの銅のみでビアを形成する場合に比べて流せる電流密度は大きい。
【０１３７】
なお、上記の第１〜第３実施形態では、半導体装置を例に挙げて説明したが、それ以外の電子デバイスにおける多層配線構造を上記の方法で形成し、上記と同じ構造にしてもよい。
【０１３８】
次に、上記実施形態の特徴を付記する。
（付記１）基板上の第１絶縁膜上に導電パターンを形成する工程と、前記第１絶縁膜と前記導電パターンを覆う第２絶縁膜を形成する工程と、前記第２絶縁膜のうち前記導電パターンの上にホールを形成する工程と、少なくとも前記ホール内の底面と前記第２絶縁膜の上面に触媒担持膜を形成する工程と、前記触媒担持膜の表面に触媒粒子又は触媒膜からなる触媒面を形成する工程と、前記触媒面から炭素元素円筒型構造体の束を成長する工程と、前記炭素元素円筒型構造体の束の間隙に埋込膜を形成する工程と、前記炭素元素円筒型構造体の束及び前記埋込膜及び前記触媒担持膜を研磨して前記第２絶縁膜の上面から除去するとともに、前記埋込膜及び前記炭素元素円筒型構造体の束を前記ホール内に残してビアを形成する工程とを有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
（付記２）前記触媒担持膜は、タンタル、窒化タンタル、チタン、窒化チタンのいずれかまたはそれの組み合わせの単層又は複数層から構成されていることを特徴とする付記１に記載の電子デバイスの製造方法。
（付記３）前記触媒担持膜は、前記基板の垂直方向に選択成長するスパッタ法により形成されることを特徴とする付記１又は付記２に記載の電子デバイスの製造方法。
（付記４）前記触媒粒子又は前記触媒膜は、コバルト、鉄、ニッケルのいずれかの第１金属か、前記第１金属を含む二元系金属か、前記第１金属の合金のいずれかであることを特徴とする付記１乃至付記３のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法。
（付記５）前記埋込膜は、埋込絶縁膜により形成されていることを特徴とする付記１乃至付記４のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法。
（付記６）前記埋込絶縁膜は、塗布系絶縁材料の塗布により形成された後に熱処理により硬化されて形成されることを特徴とする付記５に記載の電子デバイスの製造方法。
（付記７）前記埋込膜は、導電膜であることを特徴とする付記１乃至付記４のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法。
（付記８）前記導電膜は、メッキにより形成された金属膜であることを特徴とする付記７に記載の電子デバイスの製造方法。
（付記９）前記触媒担持膜を、前記導電膜の前記第２絶縁膜への拡散を防止するバリア材料から構成し、前記ホールの内壁面上にも形成することを特徴とする付記１乃至付記８のいずれかに記載の電子デバイスの製造方法。
（付記１０）前記ホール内の前記ビアの状態に接続される上側の導電パターンを前記第２絶縁膜の上に形成する工程を有することを特徴津摺る付記１乃至付記９に記載の電子デバイスの製造方法。
（付記１１）基板上に形成された第１絶縁膜上に形成された導電パターンと、前記導電パターン及び前記第１絶縁膜を覆う第２絶縁膜と、前記導電パターンの上であって前記第２絶縁膜内に形成されたホールと、前記ホール内で前記導電パターンの表面から前記ホールの上端に形成された炭素元素円筒型構造体の束と、前記ホール内で炭素元素円筒型構造体の束の隙間に埋め込まれた埋込膜とを有することを特徴とする電子デバイス。
（付記１２）前記埋込膜は絶縁材から構成されることを特徴とする付記１１に記載の電子デバイス。
（付記１３）前記絶縁材は、ポーラスタイプの有機ＳＯＧであることを特徴とする付記１２に記載の電子デバイス。
（付記１４）前記埋込膜は導電材から構成されることを特徴とする付記１１乃至付記１３のいずれかに記載の電子デバイス。
（付記１５）前記ホールの内壁面には前記導電材の前記第２絶縁膜内への拡散を防止するバリア膜が形成されていることを特徴とする付記１４に記載の電子デバイス。
（付記１６）前記ホール内の前記導電パターンの表面は触媒担持膜から構成され、前記触媒担持膜の上には触媒粒子又は触媒膜が形成されていることを特徴とする付記１１乃至付記１５のいずれかに記載の電子デバイス。
（付記項１７）前記触媒担持膜は、タンタル、窒化タンタル、チタン、窒化チタンのいずれかまたはそれの組み合わせの単層又は複数層から構成されていることを特徴とする付記１６に記載の電子デバイス。
（付記１８）前記触媒粒子又は前記触媒膜は、コバルト、鉄、ニッケルのいずれかの第１金属か、前記第１金属を含む二元系金属か、前記第１金属の合金のいずれかであることを特徴とする付記１６に記載の電子デバイス。
（付記１９）前記第２絶縁膜はポーラスタイプの絶縁膜から構成され、前記第２絶縁膜の表面と前記ホールの内面はポアシール層に覆われていることを特徴とする付記１１乃至付記１８のいずれかに記載の電子デバイス。
（付記２０）前記第２絶縁膜の上には、前記炭素元素円筒型構造体の束の上端に接続する第２の導電パターンが形成されていることを特徴とする付記１１乃至付記１９のいずれかに記載の電子デバイス。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る電子デバイス及びその製造工程を示す断面図（その１）である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態に係る電子デバイス及びその製造工程を示す断面図（その２）である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態に係る電子デバイス及びその製造工程を示す断面図（その３）である。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態に係る電子デバイス及びその製造工程を示す断面図（その１）である。
【図５】図５は、本発明の第２実施形態に係る電子デバイス及びその製造工程を示す断面図（その２）である。
【図６】図６は、本発明の第２実施形態に係る電子デバイス及びその製造工程を示す断面図（その３）である。
【図７】図７は、本発明の第３実施形態に係る電子デバイス及びその製造工程を示す断面図（その１）である。
【図８】図８は、本発明の第３実施形態に係る電子デバイス及びその製造工程を示す断面図（その２）である。
【図９】図９は、従来技術に係る電子デバイスの配線構造の形成工程を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１４０】
１ シリコン基板
２ 層間絶縁膜
５、２５ 配線
６、２６ シリコン窒化膜
７、２７ 層間絶縁膜
８、２８ フォトレジスト
７ａ、２７ａ ビアホール
９ａ 金属拡散バリア膜
９ｂ コンタクト膜
９ 金属膜（触媒担持膜）
１０ａ 触媒金属粒子
１０ 触媒面
１１ カーボンナノチューブ
１２ 埋込絶縁膜
１３ ビア
１６、３１ 配線
１８ 埋込金属膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の第１絶縁膜上に導電パターンを形成する工程と、
前記第１絶縁膜と前記導電パターンを覆う第２絶縁膜を形成する工程と、
前記第２絶縁膜のうち前記導電パターンの上にホールを形成する工程と、
少なくとも前記ホール内の底面と前記第２絶縁膜の上面に触媒担持膜を形成する工程と、
前記触媒担持膜の表面に触媒粒子又は触媒膜からなる触媒面を形成する工程と、
前記触媒面から炭素元素円筒型構造体の束を成長する工程と、
前記炭素元素円筒型構造体の束の間隙に埋込膜を形成する工程と、
前記炭素元素円筒型構造体の束及び前記埋込膜及び前記触媒担持膜を研磨して前記第２絶縁膜の上面から除去するとともに、前記埋込膜及び前記炭素元素円筒型構造体の束を前記ホール内に残してビアを形成する工程と
を有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記触媒担持膜は、前記基板の垂直方向に選択成長するスパッタ法により形成されることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項３】
前記埋込膜は、埋込絶縁膜により形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項４】
前記埋込絶縁膜は、塗布系絶縁材料の塗布により形成された後に熱処理により硬化されて形成されることを特徴とする請求項３に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記埋込膜は、導電膜により形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項６】
基板上に形成された第１絶縁膜上に形成された導電パターンと、
前記導電パターン及び前記第１絶縁膜を覆う第２絶縁膜と、
前記導電パターンの上であって前記第２絶縁膜内に形成されたホールと、
前記ホール内で前記導電パターンの表面から前記ホールの上端に形成された炭素元素円筒型構造体の束と、
前記ホール内で炭素元素円筒型構造体の束の隙間に埋め込まれた埋込膜と
を有することを特徴とする電子デバイス。
【請求項７】
前記埋込膜は絶縁材から構成されることを特徴とする請求項６に記載の電子デバイス。
【請求項８】
前記埋込膜は導電材から構成されることを特徴とする請求項６に記載の電子デバイス。
【請求項９】
前記ホール内の前記導電パターンの表面は触媒担持膜から構成され、前記触媒担持膜の上には触媒粒子又は触媒膜が形成されていることを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか１項に記載の電子デバイス。
【請求項１０】
前記触媒粒子又は前記触媒膜は、コバルト、鉄、ニッケルのいずれかの第１金属か、前記第１金属を含む二元系金属か、前記第１金属の合金のいずれかであることを特徴とする請求項９に記載の電子デバイス。
【請求項１】
基板上の第１絶縁膜上に導電パターンを形成する工程と、
前記第１絶縁膜と前記導電パターンを覆う第２絶縁膜を形成する工程と、
前記第２絶縁膜のうち前記導電パターンの上にホールを形成する工程と、
少なくとも前記ホール内の底面と前記第２絶縁膜の上面に触媒担持膜を形成する工程と、
前記触媒担持膜の表面に触媒粒子又は触媒膜からなる触媒面を形成する工程と、
前記触媒面から炭素元素円筒型構造体の束を成長する工程と、
前記炭素元素円筒型構造体の束の間隙に埋込膜を形成する工程と、
前記炭素元素円筒型構造体の束及び前記埋込膜及び前記触媒担持膜を研磨して前記第２絶縁膜の上面から除去するとともに、前記埋込膜及び前記炭素元素円筒型構造体の束を前記ホール内に残してビアを形成する工程と
を有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項２】
前記触媒担持膜は、前記基板の垂直方向に選択成長するスパッタ法により形成されることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項３】
前記埋込膜は、埋込絶縁膜により形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項４】
前記埋込絶縁膜は、塗布系絶縁材料の塗布により形成された後に熱処理により硬化されて形成されることを特徴とする請求項３に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記埋込膜は、導電膜により形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項６】
基板上に形成された第１絶縁膜上に形成された導電パターンと、
前記導電パターン及び前記第１絶縁膜を覆う第２絶縁膜と、
前記導電パターンの上であって前記第２絶縁膜内に形成されたホールと、
前記ホール内で前記導電パターンの表面から前記ホールの上端に形成された炭素元素円筒型構造体の束と、
前記ホール内で炭素元素円筒型構造体の束の隙間に埋め込まれた埋込膜と
を有することを特徴とする電子デバイス。
【請求項７】
前記埋込膜は絶縁材から構成されることを特徴とする請求項６に記載の電子デバイス。
【請求項８】
前記埋込膜は導電材から構成されることを特徴とする請求項６に記載の電子デバイス。
【請求項９】
前記ホール内の前記導電パターンの表面は触媒担持膜から構成され、前記触媒担持膜の上には触媒粒子又は触媒膜が形成されていることを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか１項に記載の電子デバイス。
【請求項１０】
前記触媒粒子又は前記触媒膜は、コバルト、鉄、ニッケルのいずれかの第１金属か、前記第１金属を含む二元系金属か、前記第１金属の合金のいずれかであることを特徴とする請求項９に記載の電子デバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−２５８１８７（Ｐ２００８−２５８１８７Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−９５３６８（Ｐ２００７−９５３６８）
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１８年度、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構 「次世代半導体材料・プロセス基盤（ＭＩＲＡＩ）プロジェクト」委託研究、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１８年度、独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構 「次世代半導体材料・プロセス基盤（ＭＩＲＡＩ）プロジェクト」委託研究、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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