專利名稱：形成碳納米管的方法及其形成半導體金屬線和電感的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制備半導體器件的方法，具體涉及一種通過在凹槽處填充碳納米管以制備半導體器件的方法。
背景技術：
用于本發(fā)明所述技術中的碳納米管(CNT)是在合成碳的同素異形體之一的富勒烯(C60)過程中偶然發(fā)現(xiàn)的。在碳納米管中，一個碳原子通過sp2雜化軌道與周圍的三個碳原子相結合而形成一種六角形的蜂窩狀圖形。因此，碳納米管也可看成是由六角蜂窩狀的單層石墨結構卷曲而形成的圓柱形。
根據(jù)合成條件的不同，碳納米管可以制備成單壁碳納米管(SWNT)和多壁碳納米管(MWNT)。同時，根據(jù)合成方法的不同，碳納米管可以生長成各種各樣的形態(tài)。目前已經(jīng)提出了幾種合成碳納米管的方法。其中，電弧放電法和激光燒蝕法可以合成出實驗室量級的碳納米管，并具有相當高的純度。而化學氣相淀積法(CVD)則可大量合成碳納米管，通常被用于顯示技術以及納米器件的研究。
以下對各種傳統(tǒng)的方法進行詳細介紹。
激光燒蝕法只能合成單壁碳納米管，與其他方法相比它可以獲得相當高的純度。根據(jù)該方法，將過渡金屬和石墨粉按預定比例混合后置于熔融爐的石英管中，加熱至1200℃得到試驗樣品，試驗樣品被外部激光蒸發(fā)后，通過氬氣(緩沖氣流)轉移到冷卻器，最后收集。
電弧放電法是最早提出的合成方法，它是一種通過改進首次發(fā)現(xiàn)碳納米管時的裝置而形成的制備方法。該方法中，碳納米管通過兩根碳棒間的電弧放電形成。其中，已經(jīng)公知的是在400-700托(torr)均勻氦氣壓和均勻冷卻速度的條件下可以合成最大產(chǎn)量的碳納米管。
CVD方法是將含有所需物質(zhì)的原料氣體充進一個反應器，然后通過加熱或等離子體轟擊提供能量使之分解。在這一過程中，所需的物質(zhì)落在襯底表面而形成薄膜。
但是，這些傳統(tǒng)的合成方法在碳納米管的應用方面存在如下一些問題。
激光燒蝕法只能制備單壁碳納米管，且無法控制其具有半導體特性或是導體特性。另外，該方法也不能大量合成碳納米管，相應地，該方法就不適合使碳納米管應用產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化。
而對于電弧放電法，由于碳納米管是通過兩根碳棒間的電弧放電形成，因而無法達到高純度，且可能含有各種雜質(zhì)。同激光燒蝕法類似，該方法在大量合成碳納米管方面也存在很大的結構上的困難。
CVD方法可以大量合成具有相當高純度的碳納米管。如圖1所示，通過將作為催化劑的過渡金屬圖形化，可以在指定部位形成碳納米管。但是這種方法也存在一個問題碳納米管只能在金屬催化劑上沿垂直方向形成，且由于碳納米管形成時必須使用金屬催化劑，因而限制了它的應用領域。
另外，大部分的合成方法都需要一個高溫過程(約500℃到4000℃)。因而，為了選擇性地生長碳納米管，現(xiàn)有的用于半導體工藝的方法受到了極大限制。而且，由于大多數(shù)合成方法都無法在多層結構中形成碳納米管，因而它們的應用僅限于平面結構。
再者，由于在直接圖形化的圖形中合成的碳納米管含有多種雜質(zhì)，如非晶碳和金屬催化劑等，因而必須要對碳納米管進行純化。
圖1是表示傳統(tǒng)CVD方法的工藝流程的截面圖。
如圖1所示，通過傳統(tǒng)CVD方法獲得的結構包括襯底1、金屬催化劑2、掩膜3和碳納米管5。
現(xiàn)在將描述通過采用傳統(tǒng)CVD方法在襯底1上形成碳納米管的工藝。
標號100A代表CVD工藝中形成掩膜3的步驟。在該步驟中，金屬催化劑2置于襯底1的上表面，然后圖形化的掩膜3置于金屬催化劑2的上表面。掩膜3為一種光敏材料，例如光刻膠。
標號100B代表在金屬催化劑2之上對掩膜3進行圖形化的步驟。該步驟中，用紅外光對掩膜3的上表面進行預定時長的照射。因此，除了被掩膜3覆蓋的部分外，接收到紅外光的部分催化劑2就能通過光刻工藝被圖形化。
標號100C代表在已經(jīng)圖形化的金屬催化劑2的上表面通過高溫(約500℃到4000℃)合成方法形成碳納米管的步驟。
如上所述，傳統(tǒng)的CVD方法存在的問題就是，碳納米管只能在金屬催化劑2的表面垂直形成，而由于不能缺少金屬催化劑2，導致了其應用領域受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是要解決傳統(tǒng)方法中的這些問題。因此，本發(fā)明的第一個目的是提供一種在指定位置形成碳納米管的方法，其中，大量經(jīng)過合成和純化的通用碳納米管被分散于溶劑中，然后覆蓋在圖形化的掩膜層上，待溶劑蒸發(fā)后，碳納米管則填進圖形化的掩膜凹槽內(nèi)，并通過液體的蒸發(fā)力使得碳納米管變密，然后去掉掩膜圖形，從而可在指定的位置形成碳納米管。
本發(fā)明的第二個目的是提供一種不需要借助金屬催化劑形成碳納米管的方法。
本發(fā)明的第三個目的是提供一種通過在圖形化的掩膜凹槽內(nèi)填充碳納米管、并在碳納米管中進行電解電鍍處理來形成電極的方法。
本發(fā)明的第四個目的是利用碳納米管制備半導體金屬線、電感、電容、共振器、納米結構、MEMS(微機電系統(tǒng))結構，以及類似的結構。
本發(fā)明的第五個目的是利用電解—電鍍的碳納米管制備半導體金屬線、電感、電容、共振器、納米結構、MEMS結構，以及類似的結構。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種通過在凹槽處填充碳納米管以制備半導體器件的方法，包括步驟(a)在襯底上表面圖形化掩膜層以形成凹槽；(b)在圖形化的凹槽和掩膜的上表面覆蓋碳納米管；(c)將覆蓋在掩膜層上表面的碳納米管填進凹槽；(d)去掩膜，其中碳納米管分散于預定的溶劑中。
碳納米管可以是單壁碳納米管和多壁碳納米管中的一種，或者是單壁碳納米管和多壁碳納米管的混合物。
所述的掩膜可以由光刻膠、聚合物、金屬、硅、二氧化硅、III-IV族化合物半導體以及石英中的任一種制成。
所述的覆蓋碳納米管的步驟(b)可以包括通過使用滴管來覆蓋分散在溶劑中的碳納米管。
所述的溶劑可以是水、丙酮、乙醇、甲醇、異丙醇和丁基乙酸酯溶纖劑中的任一種。
步驟(c)之后，還可以進一步包括在真空狀態(tài)下干燥已覆蓋的碳納米管和溶劑以使溶劑蒸發(fā)的步驟。
所述的將覆蓋在掩膜層上表面的碳納米管填進凹槽的步驟(c)可以借助刮墨刀、刀片(blade of a knife)、橡皮刮板、滾軸、具有晶片切割部分的劃片刀中的任一種實現(xiàn)。
步驟(c)之后，為使已填充的碳納米管變密，還可以進一步包括在填充有碳納米管的凹槽內(nèi)注入液體的步驟；和蒸發(fā)液體的步驟。
所述的液體可以是水、丙酮、乙醇、甲醇、異丙醇以及丁基乙酸酯溶纖劑中的任一種。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種利用碳納米管形成半導體金屬線的方法，包括步驟(a)在襯底上表面圖形化第一層掩膜以形成凹槽，并在所述圖形化有掩膜的襯底上形成第一金屬電極層；(b)使用滴管在第一金屬電極層的上表面覆蓋碳納米管；(c)將覆蓋在第一金屬電極層上表面的碳納米管填進凹槽，并在第一金屬電極層的上表面形成第二層掩膜；(d)在填進凹槽的碳納米管結構的上表面電鍍第二金屬電極層；(e)選擇性地去除第一層掩膜、第二層掩膜和第一金屬電極層，其中，所述的碳納米管分散于預定的溶劑中。
所述的第一和第二金屬電極層可以是由銀、鋁、金、銅、鈷、鎳、鉑以及鋅中的任一種制成的。
所述的將覆蓋在第一金屬電極層上表面的碳納米管填進凹槽的步驟(c)可以借助刮墨刀、刀片、橡皮刮板、滾軸和具有晶片切割部分的劃片刀中的任一種實現(xiàn)。
步驟(d)可以選擇性地包括通過將一個電極和所述的第一金屬電極層相連，在碳納米管結構的上表面電鍍第二金屬電極層。
所述的選擇性的電鍍可以采用兩種工藝實現(xiàn)用金屬填充碳納米管結構，或者用金屬薄膜覆蓋碳納米管結構以使得碳納米管結構不被電鍍。
所述的第一和第二層掩膜可以具有相同的圖形。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種利用碳納米管制備電感的方法，包括步驟(a)在襯底上表面形成第一金屬電極層，然后在第一金屬電極層的上表面圖形化三維形狀的第一層掩膜，以形成凹槽和通孔；(b)在通孔內(nèi)電鍍第二金屬電極層；(c)在步驟(b)所形成的襯底上形成第三金屬電極層；(d)使用滴管在步驟(c)所形成的襯底上覆蓋碳納米管，然后將碳納米管填進凹槽以形成碳納米管結構，并在凹槽中注入液體使得碳納米管結構變密；(e)在步驟(d)所形成的襯底上圖形化第二層掩膜；(f)在碳納米管結構的上表面電鍍形成第四金屬電極層；(g)選擇性地去除第一層掩膜、第二層掩膜和第一至第三金屬電極層，其中，所述的碳納米管分散于預定的溶劑中。
所述第一和第二層掩膜具有相同的圖形。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種利用碳納米管制備電感的方法，包括步驟(a)在襯底上表面圖形化三維形狀的第一層掩膜以形成凹槽和通孔；(b)在步驟(a)所形成的襯底上形成第一金屬電極層；(c)使用滴管在步驟(b)所形成的襯底上覆蓋碳納米管，然后將碳納米管填進凹槽以形成碳納米管結構，并在凹槽中注入液體使得碳納米管結構變密；(d)在第一金屬電極層的上表面形成第二層掩膜；(e)在碳納米管結構的上表面電鍍第二金屬電極層；(f)選擇性地去除第一層掩膜、第二層掩膜、第一金屬電極層和第二金屬電極層。
所述的第一和第二層掩膜具有相同的圖形。
本發(fā)明中上述的以及其它的目標、特征、方面和優(yōu)勢將會通過隨后結合附圖的詳細介紹更清楚地表現(xiàn)出來。
本發(fā)明要求于2005年8月31日在韓國遞交的申請?zhí)枮?0-2005-0080632的專利申請的優(yōu)先權，本說明書中包含了該申請的所有內(nèi)容。


下面將結合附圖對本發(fā)明作詳細介紹，這里相同的數(shù)字代表相同的單元。
圖1是表示傳統(tǒng)CVD方法的工藝流程的截面圖。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明在半導體襯底上形成碳納米管的方法的工藝流程的截面圖。
圖3是在圖2所示襯底上形成的碳納米管的電鏡照片。
圖4是根據(jù)本發(fā)明利用碳納米管形成半導體金屬線的方法的工藝流程的截面圖。
圖5是用圖4所示的碳納米管制備而成的金屬線的電鏡照片。
圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例制備電感的方法的工藝流程的截面圖。
圖7是表示根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例制備電感的方法的工藝流程的截面圖。
具體實施例方式
下面結合圖2至圖7介紹本發(fā)明的具體實施例。
<在半導體襯底上形成碳納米管的方法>
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明在半導體襯底上形成碳納米管的方法的工藝流程的截面圖。
標號200A代表對襯底10的各部分進行圖形化的步驟，碳納米管30將會通過掩膜20形成在所述的襯底10上。所述的掩膜20是由光刻膠、聚合物、金屬、硅、二氧化硅、III-IV族化合物半導體以及石英中的任一種制成的。對掩膜20的圖形化則通過傳統(tǒng)的光刻工藝實現(xiàn)。用于填充碳納米管30的凹槽形成在在已圖形化的掩膜20上。
作為在圖形化掩膜之后的步驟，標號200B代表在凹槽和通過圖形化形成的掩膜20的上表面覆蓋碳納米管30的步驟。所述的碳納米管30是單壁碳納米管和多壁碳納米管中的任一種，或者是單壁碳納米管和多壁碳納米管的混合物。先將碳納米管30通過超聲分散器(ultrasonic distributor)約6小時分散于溶劑中，再用滴管40將其分布在凹槽和掩膜20上。其上覆蓋有碳納米管30和溶劑的襯底10在真空狀態(tài)下干燥以蒸發(fā)溶劑，此過程可重復進行。作為另一種方法，也可采用通過旋轉均勻分散溶劑的方法，以及通過加熱蒸發(fā)溶劑的方法。就溶劑而言，可以使用水、丙酮、乙醇、甲醇、異丙醇(IPA)以及丁基乙酸酯溶纖劑(BCA)中的任一種。此外，也可以使用除了酸以外的可在實驗室中使用的揮發(fā)性有機溶劑。
作為在覆蓋碳納米管30之后的步驟，標號200C代表將覆蓋在掩膜20整個表面上的碳納米管30填進凹槽的步驟。干燥后的碳納米管30通過一種平坦的工具50填進凹槽。工具50可以是刮墨刀、刀片、橡皮刮板、滾軸，以及具有晶片切割部分的劃片刀中的任一種。也就是說，工具50是一種均勻的平刀片。
作為在碳納米管30填進凹槽之后的步驟，標號200D代表在填充有碳納米管30的凹槽內(nèi)注入液體60的步驟。碳納米管30由于液體60的蒸發(fā)力而變密。當液體60由于其在掩膜20和襯底10上的表面張力的差異而蒸發(fā)時，凹槽上的液體也同時蒸發(fā)。至于液體60，材料所具有的表面張力差異越大，則其所形成的力越強。所述的液體60可以是水、丙酮、乙醇、甲醇、異丙醇以及丁基乙酸酯溶纖劑中的任一種。
作為在注入液體60之后的步驟，標號200E代表通過液體60的蒸發(fā)力使得碳納米管30變密的步驟。
作為在使得碳納米管變密之后的步驟，標號200F代表去除掩膜20從而形成碳納米管30的步驟。所述的掩膜20是通過傳統(tǒng)的光刻工藝去除的。
圖3是根據(jù)本發(fā)明，通過制備半導體器件的方法獲得的在掩膜凹槽內(nèi)形成的碳納米管的電鏡照片。
<利用在半導體襯底上形成碳納米管的方法形成線狀半導體的方法>
圖4是表示根據(jù)本發(fā)明，利用碳納米管做電極制備半導體器件的方法的工藝流程的截面圖。
標號400A代表的步驟是圖形化襯底上表面的一部分，碳納米管30將通過第一層掩膜20a形成在其中，然后在其上鍍上第一金屬電極層60a。掩膜20a是由光刻膠、聚合物、金屬、硅、二氧化硅、III-IV族化合物半導體以及石英中的任一種制成的。該步驟中鍍上的第一金屬電極層60a將用作后續(xù)電解電鍍工藝中的原始電極。第一層掩膜20a的圖形化則通過傳統(tǒng)的光刻工藝實現(xiàn)。用于填充碳納米管30的凹槽形成在已圖形化的第一層掩膜20a上。隨后，通過濺射或蒸鍍形成第一金屬電極層60a，其是由銀、鋁、金、銅、鈷、鎳、鉑以及鋅中的任一種制成的。
作為在鍍上第一金屬電極層之后的步驟，標號400B代表的步驟是在通過圖形化第一層掩膜20a形成的凹槽和第一金屬電極層60a的整個表面上覆蓋碳納米管30。碳納米管30是單壁碳納米管和多壁碳納米管中的任一種，或者是單壁碳納米管和多壁碳納米管的混合物。先將碳納米管30通過超聲分散器(約6小時)分散于溶劑中，再用滴管(未示意出)將其分布在凹槽和第一金屬電極層60a上。所述的分布的碳納米管30被填進凹槽。刮墨刀、刀片、橡皮刮板、滾軸、以及具有晶片切割部分的劃片刀中的任一種都可以作為工具。
覆蓋有碳納米管30和溶劑的襯底10在真空狀態(tài)下干燥以蒸發(fā)溶劑，此過程可重復進行。作為另一種方法，也可采用通過旋轉均勻分散溶劑的方法，以及通過加熱蒸發(fā)溶劑的方法。就溶劑而言，可以使用水、丙酮、乙醇、甲醇、異丙醇(IPA)以及丁基乙酸酯溶纖劑(BCA)中的任一種。此外，也可以使用除了酸以外的可以在實驗室中使用的任一種揮發(fā)性有機溶劑。
作為在將分散于第一金屬電極層60a整個表面上的碳納米管30填進凹槽后的步驟，標號400C代表形成第二層掩膜20b的步驟在碳納米管30的上表面選擇性地覆蓋第一金屬電極層60a從而僅電鍍碳納米管30。為防止第一金屬電極層60a的電鍍而選擇性地形成第二層掩膜20b的步驟通過傳統(tǒng)的光刻工藝實現(xiàn)。
作為在形成第二層掩膜20b之后的步驟，標號400D代表的步驟是對作為原始電極的第一金屬電極層60a施加電流，然后在碳納米管30的上表面進行電解電鍍以形成第二金屬電極層60b。這樣做可以增加碳納米管30的黏附力，或者碳納米管30可以被第二金屬電極層60b覆蓋。此外，通過控制施加于碳納米管30的電流密度以及電鍍?nèi)芤旱臐B透性，金屬可以填充到碳納米管30之間。如此電鍍的碳納米管30可用于改善電學、電磁以及機械特性。
作為在形成第二金屬電極層60b之后的步驟，標號400E代表的步驟是去除用于選擇性地阻止電解電鍍的第二層掩膜20b，然后去除鍍在第一和第二層掩膜20a和20b之間的第一金屬電極層的邊緣部分。最后，去除第一層掩膜20a，以形成了電解電鍍的碳納米管30。去除第一和第二層掩膜20a和20b以及第一金屬電極層60a的邊緣部分是通過傳統(tǒng)的光刻工藝實現(xiàn)的。
圖5給出了運用圖4所示的半導體制備方法所得到的電解—電鍍的碳納米管單元的電鏡照片。
<利用形成碳納米管的方法制備電感的方法>
圖6的截面圖表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例制備電感的方法工藝流程。
標號600A代表在襯底10上形成用于電解電鍍的第一金屬電極層60a的步驟。在采用濺射或蒸鍍形成第一金屬電極層60a之后，通過傳統(tǒng)光刻工藝在第一金屬電極層60a的上表面圖形化三維形狀的第一層掩膜20a。用于支撐電感的通孔和用于填充碳納米管30的凹槽形成在第一層掩膜20a上。
作為在形成第一金屬電極層60a之后的步驟，標號600B代表形成第二金屬電極層60b的步驟通過使用第一層掩膜20a在用于支撐電感的通孔上進行電解電鍍。
作為在形成第二金屬電極層60b之后的步驟，標號600C代表在第一層掩膜20a和通孔的上表面用均勻厚度的金屬形成第三金屬電極層60c的步驟。第三金屬電極層60c通過濺射或蒸鍍形成。
作為在形成第三金屬電極層60c之后的步驟，標號600D代表的步驟是在第三金屬電極層60c的上表面覆蓋碳納米管30，將碳納米管30填進由圖形化為三維形狀的第一層掩膜20a所形成的凹槽。將碳納米管30填進凹槽的工藝前已述及，因此這里從略。
作為在覆蓋好碳納米管30之后的步驟，標號600E代表的步驟是通過利用液體蒸發(fā)力使得填進凹槽的碳納米管變密，然后在第三金屬電極層60c上表面形成第二層掩膜20b，空出填有碳納米管30的凹槽部分。
作為在形成第二層掩膜20b之后的步驟，標號600F代表在被填進第二層掩膜20b內(nèi)的碳納米管30的上表面形成第四金屬電極層60d的步驟。
作為在形成第四金屬電極層之后的步驟，標號600G代表通過傳統(tǒng)的光刻工藝選擇性地去除第一層掩膜20a、第二層掩膜20b、第一金屬電極層60a、第二金屬電極層60b、第三金屬電極層60c和第四金屬電極層60d的步驟。通過上述工藝，最終即可形成電感。
<通過采用形成碳納米管的方法制備電感的方法的另一個實施例>
圖7的截面圖給出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例制備電感的方法的工藝流程。
標號700A代表圖形化三維形狀的第一層掩膜20a以在襯底10上形成碳納米管30的步驟。同時，在第一層掩膜20a上形成了用于支撐電感的通孔和用于填充碳納米管30的凹槽。
作為在圖形化第一層掩膜20a之后的步驟，標號700B代表在第一層掩膜20a和凹槽的上表面形成第一金屬電極層60a的步驟。這里，第一金屬電極層60a通過濺射或蒸渡形成。
作為在形成第一金屬電極層60a之后的步驟，標號700C代表在第一層掩膜20a所形成的凹槽和通孔的上表面覆蓋碳納米管30的步驟。在圖形化為三維形狀的第一層掩膜20a所形成的凹槽內(nèi)填充碳納米管30的工藝前已述及，因此這里從略。
作為在覆蓋碳納米管30之后的步驟，標號700D表示的步驟是通過液體蒸發(fā)力使得碳納米管30變密，然后在第一層掩膜20a的各部分上形成第二層掩膜20b，空出被碳納米管30填充的凹槽部分。
作為在形成第二層掩膜20b之后的步驟，標號700E代表在被填進第二層掩膜20b的碳納米管30的上表面形成第二金屬電極層60b的步驟。
作為在形成第二金屬電極層60b之后的步驟，標號700F代表通過傳統(tǒng)的光刻工藝選擇性地去除第一層掩膜20a、第二層掩膜20b、第一金屬電極層60a和第二金屬電極層60b的步驟。通過上述工藝即可形成電感線和通孔。
對于本領域的技術人員而言，在不偏離本發(fā)明的主旨和范圍內(nèi)，對本發(fā)明進行各種修改和變動是顯而易見的。
因此，應能理解，上述實施例并不限于任何所述的細節(jié)描述，除非是特別指明的，而應該在其主旨和范圍內(nèi)得到廣泛闡釋，正如權利要求書所定義的那樣。從而，在權利要求書界限之內(nèi)的任何修改和變動，或者對這種界限的任何等價闡釋都應該包含在權利要求書中。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的方法，大量已經(jīng)合成和生長好的碳納米管能夠被有選擇地形成于所需的位置。
相應地，由于所提供的形成碳納米管的方法無需借助金屬催化劑，而且可以使用多層工藝，因而可擴大碳納米管的應用領域。
另外，由于所述的工藝可以在相對低的溫度下實施，因此可使用從聚合物(例如最廣泛使用的光刻膠)到熔點相對較低的金屬等各種各樣的掩膜。就這方面而言，本發(fā)明可由多種方式實現(xiàn)。
再者，在碳納米管形成于所需位置之后，通過電解—電鍍碳納米管可形成多層結構。因此，本發(fā)明還提供了一種形成二維平面結構和三維結構的方法，可被廣泛應用。
基于論證和說明的需要，本發(fā)明的首選實施例已經(jīng)闡述于上面的敘述中。但這不是想要對本發(fā)明進行無遺漏地詳盡描述，或是將本發(fā)明限定于某種確切的形式。根據(jù)上述說明，任何修改和變動都是可能的，也是可以從本發(fā)明的具體實施中獲得的。據(jù)此，本發(fā)明的范圍希望可以通過權利要求書及其等價闡釋加以定義。
權利要求
1.一種在襯底上形成碳納米管的方法，包括步驟在襯底上表面圖形化一層掩膜以形成凹槽；在圖形化的凹槽和掩膜上表面覆蓋碳納米管；將覆蓋在掩膜上表面的碳納米管填進凹槽；和去掩膜。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的碳納米管分散于預定的溶劑中。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的溶劑是由以下任一種制成的水、丙酮、乙醇、甲醇、異丙醇、丁基乙酸酯溶纖劑。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括在步驟(c)之后干燥溶劑。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括在凹槽內(nèi)注入液體；和在步驟(c)之后蒸發(fā)該液體。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的液體是水、丙酮、乙醇、甲醇、異丙醇和丁基乙酸酯溶纖劑中的任一種。
7.一種利用碳納米管形成半導體金屬線的方法，包括步驟(a)在襯底上表面圖形化第一層掩膜以形成凹槽，并在所述的圖形化有掩膜的襯底上形成第一層金屬；(b)在第一層金屬的上表面覆蓋碳納米管；(c)將覆蓋在第一層金屬上表面的碳納米管填進凹槽，并在第一層金屬上表面形成第二層掩膜；(d)在填進凹槽的碳納米管結構的上表面電鍍第二層金屬；和(e)去除第一層掩膜、第二層掩膜和第一層金屬。
8.如權利要求7所述方法，其特征在于，所述的碳納米管分散于預定的溶劑中。
9.如權利要求7所述方法，其特征在于，所述的第二層金屬通過步驟(d)與第一層金屬實現(xiàn)電連接。
10.如權利要求7所述方法，其特征在于，所述的電鍍是通過使用將金屬填進碳納米管結構的方法或者覆蓋住碳納米管結構的方法實現(xiàn)的。
11.如權利要求7所述方法，其特征在于，所述的第一和第二層掩膜具有相同的圖形。
12.一種利用碳納米管制備電感的方法，包括步驟(a)在襯底上表面形成第一層金屬，然后在第一層金屬的上表面圖形化第一層掩膜以形成凹槽和通孔；(b)在通孔內(nèi)電鍍第二層金屬；(c)在步驟(b)所形成的襯底上形成第三層金屬；(d)在步驟(c)所形成的襯底上覆蓋碳納米管，然后將所覆蓋的碳納米管填進凹槽以形成碳納米管結構，并在凹槽內(nèi)注入液體；(e)在步驟(d)所形成的襯底上圖形化第二層掩膜；(f)在碳納米管結構的上表面電鍍第四層金屬；和(g)去除第一層掩膜、第二層掩膜和第一至第三層金屬，其中，所述的碳納米管分散于預定的溶劑中。
13.如權利要求12所述方法，其特征在于，所述的第一和第二層掩膜具有相同的圖形。
14.一種利用碳納米管制備電感的方法，包括步驟(a)在襯底上表面圖形化第一層掩膜以形成凹槽和通孔；(b)在步驟(a)所形成的襯底上形成第一層金屬；(c)在步驟(b)所形成的襯底上覆蓋碳納米管，然后將碳納米管填進凹槽以形成碳納米管結構，并在凹槽內(nèi)注入液體；(d)在第一層金屬的上表面形成第二層掩膜；(e)在碳納米管結構的上表面電鍍第二層金屬；和(f)去除第一層掩膜，第二層掩膜，第一層金屬，以及第二層金屬。
15.如權利要求14所述方法，其特征在于，所述的第一和第二層掩膜具有相同的圖形。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種通過在凹槽內(nèi)填充碳納米管以制備半導體器件的方法。所述的制備半導體器件方法包括在襯底上圖形化一層掩膜；在凹槽和通過圖形化形成的掩膜的整個表面覆蓋碳納米管；將覆蓋在整個掩膜表面的碳納米管填進凹槽；去掩膜。
文檔編號H01L21/02GK1937172SQ200610112308
公開日2007年3月28日 申請日期2006年8月31日 優(yōu)先權日2005年8月31日
發(fā)明者李炳喆, 李政彥, 崔梁圭, 尹浚寶 申請人:韓國科學技術院