JP4529479B2

JP4529479B2 - Microstructure manufacturing method and display device

Info

Publication number: JP4529479B2
Application number: JP2004053066A
Authority: JP
Inventors: パルゴサインダラム; 敏夫藤野; 誠文阿多
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2024-02-27
Also published as: JP2005239494A

Description

本発明は、触媒を用いて炭素分子の微細構造体を形成する微細構造体の製造方法、およびその方法により得られた微細構造体を電界電子放出素子として用いた表示装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a fine structure in which a fine structure of carbon molecules is formed using a catalyst, and a display device using the fine structure obtained by the method as a field electron-emitting device.

近年のナノテクノロジーの進歩は著しく，なかでもカーボンナノチューブ等の分子構造体は、熱伝導性，電気伝導性，機械的強度などで優れた特性を持つ安定した材料であることから、トランジスタ，メモリ，電界電子放出素子など幅広い用途への応用が期待されている。 In recent years, nanotechnology has made remarkable progress. In particular, molecular structures such as carbon nanotubes are stable materials with excellent properties such as thermal conductivity, electrical conductivity, and mechanical strength. Applications to a wide range of applications such as field electron emission devices are expected.

例えば、カーボンナノチューブの用途の１つとして、冷陰極電界電子放出（以下、「電界電子放出」という）を実現するのに好適であることが知られている（例えば、非特許文献１ないし非特許文献５参照。）。電界電子放出とは、真空中に置かれた金属または半導体に所定のしきい値以上の大きさの電界を与えると、金属または半導体の表面近傍のエネルギー障壁を電子が量子トンネル効果により通過し、常温においても真空中に電子が放出されるようになる現象である。 For example, as one of the uses of carbon nanotubes, it is known that it is suitable for realizing cold cathode field electron emission (hereinafter referred to as “field electron emission”) (for example, Non-Patent Document 1 to Non-Patent Document). Reference 5). With field electron emission, when an electric field with a magnitude equal to or greater than a predetermined threshold is applied to a metal or semiconductor placed in a vacuum, electrons pass through the energy barrier near the surface of the metal or semiconductor due to the quantum tunneling effect. This is a phenomenon in which electrons are emitted into vacuum even at room temperature.

従来、カーボンナノチューブによる電界電子放出を利用したＦＥＤ（Field Emission Display；電界電子放出型表示装置）は、例えば、次のようにして製造されていた。まず、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ；化学気相成長）法、アーク放電法またはレーザアブレーションなどによりカーボンナノチューブを生成する。次いで、得られたカーボンナノチューブをＩＴＯ（Indium Tin Oxide；酸化インジウムスズ）などのペーストに混合して混合材料を調製する。続いて、この混合材料をスクリーン印刷法などにより陰極に塗布したのち、テープあるいはレーザなどを用いてカーボンナノチューブを活性化させる。
J.-M. Bonard et al．，「Applied Physics A 」, １９９９年，第６９巻，ｐ．２４５ J.-M. Bonard et al．，「Solid State Electronics 」, ２００１年，第４５巻，ｐ．８９３ Y. Saito et al．，「Applied Physics A 」, １９９８年，第６７巻，ｐ．９５ Zheng-wei Pan et al ．，「Chemical Physics Letters」, ２００３年，第３７１巻，ｐ．４３３「ナノテク２００３＋フューチャー（nano tech 2003 + Future ）ナノテクノロジーに関する国際会議および国際展示会、プログラムアンドアブストラクツ（Program & Abstracts ）」，２００３年，第１４巻，ｐ．２０４ Wenchang Yeh and Masakiyo Matsumura ，「Japanese Journal of Applied Physics 」，２００２年４月，第４１巻，Part 1，第４Ａ号，ｐ．１９０９−１９１４ Conventionally, FED (Field Emission Display) using field electron emission by carbon nanotubes has been manufactured as follows, for example. First, carbon nanotubes are generated by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, an arc discharge method, laser ablation, or the like. Next, the obtained carbon nanotubes are mixed with a paste such as ITO (Indium Tin Oxide) to prepare a mixed material. Subsequently, the mixed material is applied to the cathode by a screen printing method or the like, and then the carbon nanotubes are activated using a tape or a laser.
J.-M. Bonard et al. "Applied Physics A", 1999, Vol. 69, p. 245 J.-M. Bonard et al. "Solid State Electronics", 2001, Vol. 45, p. 893 Y. Saito et al. "Applied Physics A", 1998, Vol. 67, p. 95 Zheng-wei Pan et al. "Chemical Physics Letters", 2003, Vol. 371, p. 433 “Nanotech 2003 + Future (nano tech 2003 + Future) International Conference and Exhibition on Nanotechnology, Program & Abstracts”, 2003, Vol. 14, p. 204 Wenchang Yeh and Masakiyo Matsumura, “Japanese Journal of Applied Physics”, April 2002, Vol. 41, Part 1, 4A, p. 1909-1914

しかしながら、このような従来の製造方法では、活性化の均一性が極めて低く、また、混合材料の陰極に対する密着性も弱かった。更に、混合材料に含まれるＩＴＯからガスが放出され、表示装置に害を及ぼすおそれがあった。 However, in such a conventional manufacturing method, the uniformity of activation is extremely low, and the adhesion of the mixed material to the cathode is also weak. Further, gas is released from the ITO contained in the mixed material, which may cause harm to the display device.

そこで、ＣＶＤ法などにより基板上に直接カーボンナノチューブを成長させることが考えられる。しかし、ＣＶＤ法によりカーボンナノチューブを成長させるには７００℃以上の温度が必要となるので、ガラスまたはプラスチックのような高温に耐えない基板は利用できず、基板の材質が制約されてしまうという問題があった。 Therefore, it is conceivable to grow carbon nanotubes directly on the substrate by CVD or the like. However, since a temperature of 700 ° C. or higher is required to grow carbon nanotubes by the CVD method, a substrate that cannot withstand high temperatures such as glass or plastic cannot be used, and the material of the substrate is limited. there were.

また、ＰＥＣＶＤ（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition ；プラズマＣＶＤ）法によりカーボンナノチューブを成長させる試みも行われている。しかし、この方法でも少なくとも４００℃の温度が要求され、得られるカーボンナノチューブの質もそれほど良くなかった。 Attempts have also been made to grow carbon nanotubes by PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition (plasma CVD)). However, even this method requires a temperature of at least 400 ° C., and the quality of the obtained carbon nanotubes is not so good.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡単な工程で、カーボンナノチューブなどの炭素分子の微細構造体を基板上に直接成長させることのできる微細構造体の製造方法、およびこの製造方法により得られた微細構造体を電界電子放出素子として用いた表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and the object thereof is a method for producing a fine structure capable of directly growing a fine structure of carbon molecules such as carbon nanotubes on a substrate in a simple process, Another object of the present invention is to provide a display device using a microstructure obtained by this manufacturing method as a field electron emission device.

本発明による微細構造体の製造方法は、基板上の全面に、加熱による熱エネルギーを吸収するエネルギー吸収層および触媒機能を有する物質よりなる触媒層をこの順に形成する触媒層形成工程と、反応ガス雰囲気中においてエネルギービームを照射して触媒層の複数の位置を加熱することにより、加熱された位置に炭素分子の微細構造体を成長させる加熱成長工程とを含むものである。 The fine structure manufacturing method according to the present invention includes a catalyst layer forming step of forming, in this order, an energy absorbing layer that absorbs heat energy by heating and a catalyst layer made of a substance having a catalytic function on the entire surface of the substrate, and a reactive gas. A heating growth step of growing a fine structure of carbon molecules at the heated position by irradiating an energy beam in an atmosphere to heat a plurality of positions of the catalyst layer.

本発明による表示装置は、基板上の全面に、加熱による熱エネルギーを吸収するエネルギー吸収層および触媒機能を有する物質よりなる触媒層をこの順に有すると共に、触媒層の複数の位置に選択的に炭素分子の微細構造体を有する電界電子放出素子と、微細構造体に所定の電圧を印加し、微細構造体から電子を放出させるための電極と、微細構造体から放出された電子を受けて発光する発光部とを備えたものである。 The display device according to the present invention has an energy absorption layer that absorbs heat energy by heating and a catalyst layer made of a substance having a catalytic function in this order on the entire surface of the substrate, and selectively carbon at a plurality of positions in the catalyst layer. A field electron-emitting device having a molecular microstructure, an electrode for applying a predetermined voltage to the microstructure and emitting electrons from the microstructure, and light emitted from the electrons emitted from the microstructure And a light emitting unit.

本発明の微細構造体の製造方法によれば、基板上の全面に、加熱による熱エネルギーを吸収するエネルギー吸収層および触媒機能を有する物質よりなる触媒層をこの順に形成し、反応ガス雰囲気中においてエネルギービームを照射することにより触媒層の複数の位置を加熱することにより、加熱された位置に炭素分子の微細構造体を成長させるようにしたので、ＣＶＤなどの高温になる工程が不要となり、簡素な工程で、基板上の任意の位置に直接カーボンナノチューブなどの炭素分子の微細構造体を形成することができる。 According to the microstructure manufacturing method of the present invention, an energy absorption layer that absorbs heat energy by heating and a catalyst layer made of a substance having a catalytic function are formed in this order on the entire surface of the substrate, and in a reaction gas atmosphere. By heating multiple positions of the catalyst layer by irradiating the energy beam , the carbon molecular microstructure is grown at the heated position, which eliminates the need for high-temperature processes such as CVD and simplification. In this process, a fine structure of carbon molecules such as carbon nanotubes can be directly formed at an arbitrary position on the substrate.

また、加熱成長工程は、触媒層の所定の位置のみを加熱し、基板を必ずしも加熱しなくてもよいので、基板耐熱温度以下で行うことができる。よって、基板の温度を室温に維持することができ、ガラスまたはプラスチックなどの耐熱性に乏しい絶縁材料よりなる基板も用いることができ、製造コストの低減に有利である。 In addition, since the heating growth step only heats a predetermined position of the catalyst layer and does not necessarily heat the substrate, it can be performed at a temperature lower than the substrate heat resistance temperature. Therefore, the temperature of the substrate can be maintained at room temperature, and a substrate made of an insulating material with poor heat resistance such as glass or plastic can be used, which is advantageous in reducing the manufacturing cost.

更に、基板と触媒層との間にエネルギー吸収層を配置し、加熱による熱エネルギーを吸収させるようにしたので、触媒層と共にエネルギー吸収層が高温に加熱され、加熱が終了したのちにおいても、エネルギー吸収層に貯蔵された熱エネルギーを触媒層に供給して触媒層を高温に保つことができ、炭素分子の微細構造体を継続して成長させることができる。よって、ＣＶＤのように基板全体を高温に加熱する必要はなく、基板の温度上昇をより確実に抑制することができる。 Furthermore, placing the energy absorbing layer between the substrate and the catalyst layer, since so as to absorb heat energy by heating, the energy absorbing layer is heated to a high temperature with a catalyst layer, even after the heating is finished, The thermal energy stored in the energy absorption layer can be supplied to the catalyst layer to keep the catalyst layer at a high temperature, and the fine structure of carbon molecules can be continuously grown. Therefore, it is not necessary to heat the entire substrate to a high temperature unlike CVD, and the temperature rise of the substrate can be more reliably suppressed.

本発明の表示装置によれば、本発明の製造方法により得られた微細構造体を電界電子放出素子として備えているので、テープあるいはレーザを用いた活性化は不要であり、均一な表示特性を得ることができる。また、微細構造体と基板との密着性が高く、表示装置の寿命を長くすることができる。 According to the display device of the present invention, since the fine structure obtained by the manufacturing method of the present invention is provided as a field electron emission device, activation using a tape or a laser is unnecessary, and uniform display characteristics are obtained. Obtainable. In addition, the adhesion between the fine structure and the substrate is high, and the lifetime of the display device can be extended.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

《微細構造体の製造方法》
図１ないし図４は、本発明の一実施の形態に係る微細構造体の製造方法を表している。本実施の形態の方法は、例えばＦＥＤの電界電子放出素子に用いられる炭素分子の微細構造体としてカーボンナノチューブ（筒状炭素分子）を形成するものであり、基板上に触媒機能を有する物質（以下、「触媒物質」という。）よりなる触媒層を形成する触媒層形成工程と、反応ガス雰囲気中において触媒層の所定の位置を加熱することにより、加熱された位置にカーボンナノチューブを成長させる加熱成長工程とを含むものである。これにより、この微細構造体の製造方法では、ＣＶＤなどの高温になる工程が不要となり、簡素な工程で、基板上の任意の位置に直接カーボンナノチューブを形成することができるようになっている。 << Production Method of Fine Structure >>
1 to 4 show a method for manufacturing a fine structure according to an embodiment of the present invention. In the method of this embodiment, for example, a carbon nanotube (tubular carbon molecule) is formed as a fine structure of a carbon molecule used in a field electron emission device of an FED, and a substance having a catalytic function on a substrate (hereinafter, referred to as a carbon nanostructure) And a catalyst layer forming step for forming a catalyst layer, and heating growth for growing carbon nanotubes at a heated position by heating a predetermined position of the catalyst layer in a reaction gas atmosphere. Process. As a result, this microstructure manufacturing method eliminates the need for a high-temperature process such as CVD, and allows carbon nanotubes to be directly formed at an arbitrary position on the substrate in a simple process.

また、触媒層形成工程と加熱成長工程との間に、触媒活性化ガス雰囲気中において触媒層にエネルギービームを照射する触媒活性化工程を含むことが好ましい。照射された位置の触媒物質の酸化を除去し、触媒物質を活性化することができるからである。 Moreover, it is preferable to include the catalyst activation process which irradiates an energy beam to a catalyst layer in a catalyst activation gas atmosphere between a catalyst layer formation process and a heat growth process. This is because the oxidation of the catalytic material at the irradiated position can be removed and the catalytic material can be activated.

（触媒層形成工程）
まず、図１に示したように、例えばシリコン（Ｓｉ）などの半導体よりなる基板１１を用意し、この基板１１に、例えば熱酸化により、例えば積層方向における厚み（以下、単に「厚み」という）が４００ｎｍの二酸化シリコン（ＳｉＯ₂）よりなるバッファ層１２を形成する。バッファ層１２は、基板１１を保護する保護膜としての機能を有するものである。また、バッファ層１２は、ガスまたは熱が通過して基板１１に到達するのを防止するためのガスバリア層（図示せず）を含むようにしてもよい。なお、バッファ層１２は、加熱成長工程における加熱による熱エネルギーを反射させる反射膜としての機能を有していてもよい。 (Catalyst layer formation process)
First, as shown in FIG. 1, a substrate 11 made of a semiconductor such as silicon (Si) is prepared, and the substrate 11 is subjected to, for example, thermal oxidation, for example, a thickness in a stacking direction (hereinafter simply referred to as “thickness”). A buffer layer 12 made of silicon dioxide (SiO ₂ ) having a thickness of 400 nm is formed. The buffer layer 12 has a function as a protective film for protecting the substrate 11. The buffer layer 12 may include a gas barrier layer (not shown) for preventing gas or heat from passing through and reaching the substrate 11. Note that the buffer layer 12 may have a function as a reflective film that reflects heat energy generated by heating in the heating growth process.

次いで、同じく図１に示したように、バッファ層１２の上に、例えば電子ビーム蒸着法またはスパッタ法により、密着層１３およびエネルギー吸収層１４を順に形成する。 Next, as shown in FIG. 1, the adhesion layer 13 and the energy absorption layer 14 are sequentially formed on the buffer layer 12 by, for example, electron beam evaporation or sputtering.

密着層１３は、エネルギー吸収層１４のバッファ層１２に対する密着性を高めるものであり、例えば、厚みを１０ｎｍ程度とし、チタン（Ｔｉ）により構成する。 The adhesion layer 13 enhances the adhesion of the energy absorption layer 14 to the buffer layer 12, and is made of, for example, titanium (Ti) with a thickness of about 10 nm.

エネルギー吸収層１４は、加熱成長工程における加熱による熱エネルギーを吸収させるためのものである。エネルギー吸収層１４は、例えば厚みを２００ｎｍ程度とし、構成材料としては、例えばモリブデン（Ｍｏ），窒化シリコン（ＳｉＮ_x），シリコン（Ｓｉ），シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）およびゲルマニウム（Ｇｅ）のうちの少なくとも１種を用いることができる。エネルギー吸収層１４をモリブデンにより構成する場合にはチタンよりなる密着層１３を用いることが好ましい。また、密着層１３は必ずしも設けられる必要はなく、例えば、エネルギー吸収層１４をシリコンにより構成する場合には、図２に示したように密着層１３は省略可能である。なお、エネルギー吸収層１４は単層構造でも多層構造でもよい。 The energy absorption layer 14 is for absorbing thermal energy by heating in the heating growth process. The energy absorption layer 14 has a thickness of, for example, about 200 nm, and includes, for example, at least one of molybdenum (Mo), silicon nitride (SiN _x ), silicon (Si), silicon germanium (SiGe), and germanium (Ge). One type can be used. When the energy absorption layer 14 is made of molybdenum, it is preferable to use the adhesion layer 13 made of titanium. Further, the adhesion layer 13 is not necessarily provided. For example, when the energy absorption layer 14 is made of silicon, the adhesion layer 13 can be omitted as shown in FIG. The energy absorption layer 14 may have a single layer structure or a multilayer structure.

続いて、同じく図１に示したように、エネルギー吸収層１４の上に、例えば電子ビーム蒸着法またはスパッタ法により、例えば厚みが０．２ｎｍないし８ｎｍ程度の触媒物質よりなる触媒層１５を形成する。 Subsequently, as shown in FIG. 1, a catalyst layer 15 made of a catalyst material having a thickness of, for example, about 0.2 nm to 8 nm is formed on the energy absorption layer 14 by, for example, an electron beam evaporation method or a sputtering method. .

ここで、触媒物質は、カーボンナノチューブを形成するための金属触媒としては、鉄（Ｆｅ）の他、バナジウム（Ｖ），マンガン（Ｍｎ），コバルト（Ｃｏ），ニッケル（Ｎｉ），モリブデン（Ｍｏ），タンタル（Ｔａ），タングステン（Ｗ）または白金（Ｐｔ）が挙げられる。また、イットリウム（Ｙ），ルテチウム（Ｌｕ），ホウ素（Ｂ），銅（Ｃｕ），リチウム（Ｌｉ），シリコン（Ｓｉ），クロム（Ｃｒ），亜鉛（Ｚｎ），パラジウム（Ｐｄ），銀（Ａｇ），ルテニウム（Ｒｕ），チタン（Ｔｉ），ランタン（Ｌａ），セリウム（Ｃｅ），プラセオジム（Ｐｒ），ネオジム（Ｎｄ），テルビウム（Ｔｂ），ジスプロシウム（Ｄｙ），ホルミウム（Ｈｏ）またはエルビウム（Ｅｒ）を用いてもよい。なお、以上の物質は２種以上同時に使用してもよく、また、これら物質の２種以上からなる化合物を用いてもよい。また、金属フタロシアン化合物，メタセロン、金属塩を用いることも可能である。更に、酸化物あるいはシリサイドであってもよい。 Here, as the catalyst material, as a metal catalyst for forming carbon nanotubes, in addition to iron (Fe), vanadium (V), manganese (Mn), cobalt (Co), nickel (Ni), molybdenum (Mo) , Tantalum (Ta), tungsten (W), or platinum (Pt). Yttrium (Y), lutetium (Lu), boron (B), copper (Cu), lithium (Li), silicon (Si), chromium (Cr), zinc (Zn), palladium (Pd), silver (Ag) ), Ruthenium (Ru), titanium (Ti), lanthanum (La), cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium (Ho) or erbium (Er) ) May be used. Two or more of the above substances may be used simultaneously, or a compound comprising two or more of these substances may be used. It is also possible to use a metal phthalocyanine compound, metathelone, or a metal salt. Furthermore, an oxide or a silicide may be used.

加えて、用途によっては、触媒物質は、アルミニウム（Ａｌ），シリコン（Ｓｉ），タンタル（Ｔａ），チタン（Ｔｉ），ジルコニウム（Ｚｒ），ニオブ（Ｎｂ），マグネシウム（Ｍｇ），ホウ素（Ｂ），亜鉛（Ｚｎ），鉛（Ｐｂ），カルシウム（Ｃａ），ランタン（Ｌａ），ゲルマニウム（Ｇｅ）などの金属および半金属などの元素の、窒化物，酸化物，炭化物，フッ化物，硫化物，窒酸化物，窒炭化物，または酸炭化物などからなる誘電体材料を用いることが可能である。具体的には、ＡｌＮ，Ａｌ₂Ｏ₃，Ｓｉ₃Ｎ₄，ＳｉＯ₂，ＭｇＯ，Ｙ₂Ｏ₃，ＭｇＡｌ₂Ｏ₄，ＴｉＯ₂，ＢａＴｉＯ₃，ＳｒＴｉＯ₃，Ｔａ₂Ｏ₅，ＳｉＣ，ＺｎＳ，ＰｂＳ，Ｇｅ−Ｎ，Ｇｅ−Ｎ−Ｏ，Ｓｉ−Ｎ−Ｏ，ＣａＦ₂，ＬａＦ，ＭｇＦ₂，ＮａＦ，ＴｉＦ₄などである。更にまた、これらの材料を主成分とする材料や、これらの材料の混合物、例えばＡｌＮ−ＳｉＯ₂を用いることも可能である。加えてまた、鉄（Ｆｅ），コバルト（Ｃｏ），ニッケル（Ｎｉ），ガドリニウム（Ｇｄ）等の磁性体材料を用いることもできる。 In addition, depending on the application, the catalyst material may be aluminum (Al), silicon (Si), tantalum (Ta), titanium (Ti), zirconium (Zr), niobium (Nb), magnesium (Mg), boron (B). , Nitrides, oxides, carbides, fluorides, sulfides of elements such as metals and metalloids such as zinc (Zn), lead (Pb), calcium (Ca), lanthanum (La), germanium (Ge) It is possible to use a dielectric material made of a nitrided oxide, a nitrided carbide, or an acid carbide. Specifically, AlN, Al ₂ O ₃ , Si ₃ N ₄ , SiO ₂ , MgO, Y ₂ O ₃ , MgAl ₂ O ₄ , TiO ₂ , BaTiO ₃ , SrTiO ₃ , Ta ₂ O ₅ , SiC, ZnS, PbS, Ge—N, Ge—N—O, Si—N—O, CaF ₂ , LaF, MgF ₂ , NaF, TiF ₄ and the like. Furthermore, the material and mainly composed of these materials, mixtures of these materials, it is also possible to use AlN-SiO _2. In addition, magnetic materials such as iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), and gadolinium (Gd) can also be used.

（触媒活性化工程および加熱成長工程）
基板１１に触媒層１５を形成したのち、図３に示した製造装置により、触媒活性化工程および加熱成長工程を順次行う。この製造装置は、反応室１１０と、触媒層１５を加熱するためのエネルギービームＥＢを発生するエネルギービーム発生部１２０と、反応室１１０内に不活性ガスまたは反応ガス（原料ガス）を供給するガス供給系統１３０とを備えている。 (Catalyst activation process and heat growth process)
After forming the catalyst layer 15 on the substrate 11, the catalyst activation step and the heating growth step are sequentially performed by the manufacturing apparatus shown in FIG. This manufacturing apparatus includes a reaction chamber 110, an energy beam generator 120 that generates an energy beam EB for heating the catalyst layer 15, and a gas that supplies an inert gas or a reaction gas (raw material gas) into the reaction chamber 110. And a supply system 130.

反応室１１０は、本体１１１の上面に、エネルギービームＥＢに対して透明な窓１１２を有している。また、反応室１１０は、内部を排気するためのポンプ（図示せず）に接続された排気口１１３を有している。 The reaction chamber 110 has a window 112 transparent to the energy beam EB on the upper surface of the main body 111. The reaction chamber 110 has an exhaust port 113 connected to a pump (not shown) for exhausting the inside.

エネルギービーム発生部１２０は、例えばパルスレーザ光源が好ましい。パルスレーザ光源としては、例えば、波長３０８ｎｍのＸｅＣｌレーザ光源が挙げられるが、他の波長を有するものでもよく、また、固体レーザなどの他のレーザ光源を用いてもよい。 The energy beam generator 120 is preferably a pulse laser light source, for example. Examples of the pulse laser light source include an XeCl laser light source having a wavelength of 308 nm, but other laser light sources such as a solid laser may also be used.

ガス供給系統１３０は、アルゴン（Ａｒ）などの不活性ガスを供給する不活性ガス供給管１３１と、反応ガスを供給する反応ガス供給管１３２と、カーボンナノチューブの炭素（Ｃ）の原料液１３３として例えばメタノール（ＣＨ₃ＯＨ）を収容する気泡塔１３４とを有している。カーボンナノチューブの原料としては、メタノールのほか、ニッケル（Ｎｉ）−フタロシアニン化合物，コバルト（Ｃｏ）−フタロシアニン化合物，鉄（Ｆｅ）−フタロシアニン化合物，ＣＨ₄，Ｃ₂Ｈ₂，ＣＯ，Ｃ₃Ｈ₄，Ｃ₂Ｈ₆，Ｃ₃Ｈ₈，Ｃ₄Ｈ₁₀などを用いることが可能である。不活性ガス供給管１３１には不活性ガス供給制御弁１３１Ａが設けられ、反応ガス供給管１３２の気泡塔１３４よりも上流側には上流側制御弁１３２Ａ、下流側には下流側制御弁１３２Ｂが設けられている。 The gas supply system 130 includes an inert gas supply pipe 131 that supplies an inert gas such as argon (Ar), a reaction gas supply pipe 132 that supplies a reactive gas, and a carbon (C) raw material liquid 133 of carbon nanotubes. For example, it has a bubble column 134 containing methanol (CH ₃ OH). As a raw material of the carbon nanotube, in addition to methanol, nickel (Ni) -phthalocyanine compound, cobalt (Co) -phthalocyanine compound, iron (Fe) -phthalocyanine compound, CH ₄ , C ₂ H ₂ , CO, C ₃ H ₄ , C ₂ H ₆ , C ₃ H ₈ , C ₄ H _{10 and the} like can be used. The inert gas supply pipe 131 is provided with an inert gas supply control valve 131A. An upstream control valve 132A is provided upstream of the bubble column 134 of the reaction gas supply pipe 132, and a downstream control valve 132B is provided downstream. Is provided.

この製造装置を用いた触媒活性化工程は、例えば次のようにして行うことができる。 The catalyst activation process using this manufacturing apparatus can be performed as follows, for example.

まず、基板１１を、触媒層１５側を窓１１２に向けて反応室１１０内に収容し、排気口１１３により反応室１１０内部を所望の値、例えば１０Ｔｏｒｒないし２ｍＴｏｒｒ（１３３３．２２Ｐａないし０．２６６６４４Ｐａ）まで排気する。次いで、ガス供給系統１３０の不活性ガス供給管１３１によりアルゴン（Ａｒ）等の不活性ガスを反応室１１０内に例えば１５分間導入する。 First, the substrate 11 is accommodated in the reaction chamber 110 with the catalyst layer 15 side facing the window 112, and the inside of the reaction chamber 110 is set to a desired value, for example, 10 Torr to 2 mTorr (1333.22 Pa to 0.266644 Pa) by the exhaust port 113. Exhaust until. Next, an inert gas such as argon (Ar) is introduced into the reaction chamber 110 through the inert gas supply pipe 131 of the gas supply system 130 for 15 minutes, for example.

続いて、ガス供給系統１３０の図示しない触媒活性化ガス供給管により、触媒活性化ガスとして例えば水素（Ｈ₂）またはアンモニア（ＮＨ₃）を流しながら、エネルギー発生部１２０によりエネルギービームＥＢを発生させ、このエネルギービームＥＢを触媒層１５に照射する。これにより、照射された位置の触媒物質の酸化を除去して触媒物質を活性化することができる。具体的な条件としては、例えば、触媒活性化ガスとして例えば水素（Ｈ₂）を用い、流量１００ＳＣＣＭ，圧力２００ｍＴｏｒｒ（２６．６６４４Ｐａ）とし、エネルギービームＥＢとしては、波長が例えば３０８ｎｍ、パルス幅が例えば１４ｎｓｅｃのＸｅＣｌパルスレーザビームを用い、エネルギー密度を６００ｍＪ／ｃｍ²とすることができる。 Subsequently, an energy beam EB is generated by the energy generation unit 120 while flowing, for example, hydrogen (H ₂ ) or ammonia (NH ₃ ) as a catalyst activation gas through a catalyst activation gas supply pipe (not shown) of the gas supply system 130. The catalyst layer 15 is irradiated with this energy beam EB. Thereby, the oxidation of the catalytic material at the irradiated position can be removed and the catalytic material can be activated. As specific conditions, for example, hydrogen (H ₂ ) is used as the catalyst activation gas, the flow rate is 100 SCCM, the pressure is 200 mTorr (26.6644 Pa), the energy beam EB has a wavelength of, for example, 308 nm, and a pulse width of, for example, A 14 nsec XeCl pulsed laser beam can be used and the energy density can be 600 mJ / cm ² .

続いて、加熱成長工程は、例えば次のようにして行うことができる。 Subsequently, the heating growth step can be performed as follows, for example.

触媒層１５にエネルギービームＥＢを照射して触媒物質を活性化させたのち、触媒活性化ガスの供給を継続しつつ、ガス供給系統１３０の不活性ガス供給管１３１を反応ガス供給管１３２へと切り替え、不活性ガスを反応ガスに置換する。反応ガスとしては、例えばメタノール内に噴出されたアルゴン（Ａｒ）ガスを用いる。 After activating the catalyst material by irradiating the catalyst layer 15 with the energy beam EB, the inert gas supply pipe 131 of the gas supply system 130 is changed to the reaction gas supply pipe 132 while continuing to supply the catalyst activation gas. Switch to replace the inert gas with the reactive gas. As the reaction gas, for example, argon (Ar) gas ejected into methanol is used.

触媒活性化ガスおよび反応ガスの供給を開始したのち、図４（Ａ）に示したように、触媒活性化ガスおよび反応ガスの供給を継続しつつ、エネルギー発生部１２０によりエネルギービームＥＢを発生させ、このエネルギービームＥＢを触媒層１５の所定の位置に照射することにより、照射された位置を加熱する。これにより、図４（Ｂ）に示したように、加熱された位置にカーボンナノチューブ２０が成長する。このように触媒層１５の所定の位置のみを加熱することにより加熱された位置にカーボンナノチューブ２０を成長させるようにしたので、ＣＶＤなどの高温になる工程は不要となり、簡単な工程で、基板１１上の任意の位置にカーボンナノチューブ２０を成長させることができる。なお、エネルギービームＥＢは、マスク（図示せず）等を通して触媒層１５の所定の位置に照射するようにしてもよい。 After starting the supply of the catalyst activation gas and the reaction gas, as shown in FIG. 4A, the energy generation unit 120 generates the energy beam EB while continuing the supply of the catalyst activation gas and the reaction gas. By irradiating a predetermined position of the catalyst layer 15 with the energy beam EB, the irradiated position is heated. As a result, as shown in FIG. 4B, the carbon nanotube 20 grows at the heated position. Since the carbon nanotube 20 is grown at the heated position by heating only a predetermined position of the catalyst layer 15 as described above, a step of high temperature such as CVD becomes unnecessary, and the substrate 11 can be formed by a simple process. The carbon nanotube 20 can be grown at any position on the top. The energy beam EB may be irradiated to a predetermined position of the catalyst layer 15 through a mask (not shown) or the like.

また、この加熱成長工程では、触媒層１５の所定の位置のみ加熱し、基板１１を必ずしも加熱しなくてもよいので、基板耐熱温度以下で行うことができる。よって、基板１１の温度を室温に維持することができ、ガラスまたはプラスチックなどの高温に耐えない絶縁材料よりなる基板も利用することができる。 Further, in this heating growth step, only a predetermined position of the catalyst layer 15 is heated and the substrate 11 does not necessarily have to be heated. Therefore, the temperature of the substrate 11 can be maintained at room temperature, and a substrate made of an insulating material that cannot withstand high temperatures such as glass or plastic can be used.

更に、基板１１と触媒層１５との間にエネルギー吸収層１４を配置することにより、触媒層１５と共にエネルギー吸収層１４が高温に加熱されるので、エネルギービームＥＢの照射による加熱が終了したのちにおいても、エネルギー吸収層１４に貯蔵されたエネルギーを触媒層１５に供給して触媒層１５を高温に保つことができ、カーボンナノチューブを継続して成長させることができるようになっている。よって、ＣＶＤのように基板１１全体を高温に加熱する必要はなく、基板１１の温度上昇をより確実に抑制することができる。なお、非特許文献６には、このようなエネルギー吸収層１４に類似する感光性キャッピング層（Photosensitive capping layer）の機能について記載されている。 Furthermore, since the energy absorption layer 14 is heated to a high temperature together with the catalyst layer 15 by disposing the energy absorption layer 14 between the substrate 11 and the catalyst layer 15, after heating by irradiation with the energy beam EB is completed. However, the energy stored in the energy absorption layer 14 can be supplied to the catalyst layer 15 to keep the catalyst layer 15 at a high temperature, and the carbon nanotubes can be continuously grown. Therefore, it is not necessary to heat the entire substrate 11 to a high temperature like CVD, and the temperature rise of the substrate 11 can be more reliably suppressed. Non-Patent Document 6 describes the function of a photosensitive capping layer (Photosensitive capping layer) similar to such an energy absorption layer 14.

使用するエネルギービームＥＢの波長、パルス幅およびエネルギー密度は、所望の値に制御することができる。パルス幅は、例えば、５００ｎｓｅｃないし１０ｎｓｅｃとすることが好ましい。容易に入手可能であるからである。また、２００ｎｓｅｃないし２０ｎｓｅｃとすればより好ましい。エネルギー密度は、１０ｍＪ／ｃｍ²ないし３ｍＪ／ｃｍ²とすることが好ましい。 The wavelength, pulse width, and energy density of the energy beam EB to be used can be controlled to desired values. For example, the pulse width is preferably 500 nsec to 10 nsec. It is because it is easily available. Moreover, it is more preferable to set it as 200 nsec thru | or 20 nsec. Energy density is preferably set to to 10 mJ / cm ² no 3 mJ / cm ^2.

以上により、本実施の形態のカーボンナノチューブ２０が完成する。 The carbon nanotube 20 of this Embodiment is completed by the above.

なお、以上の説明では、エネルギー吸収層１４を基板１１の全面にわたって形成した場合について説明したが、エネルギー吸収層１４は、少なくとも触媒層１５の加熱される位置の下に配置すればよい。例えば図５に示したように、密着層１３およびエネルギー吸収層１４を触媒層１５の加熱される位置の下に形成し、触媒層１５を基板１１の全面にわたって形成するようにしてもよい。あるいは、例えば図６に示したように、密着層１３、エネルギー吸収層１４および触媒層１５を、触媒層１５の加熱される位置だけに形成するようにしてもよい。 In the above description, the case where the energy absorption layer 14 is formed over the entire surface of the substrate 11 has been described. However, the energy absorption layer 14 may be disposed at least under the position where the catalyst layer 15 is heated. For example, as shown in FIG. 5, the adhesion layer 13 and the energy absorption layer 14 may be formed under a position where the catalyst layer 15 is heated, and the catalyst layer 15 may be formed over the entire surface of the substrate 11. Alternatively, for example, as shown in FIG. 6, the adhesion layer 13, the energy absorption layer 14, and the catalyst layer 15 may be formed only at a position where the catalyst layer 15 is heated.

また、以上の説明では、基板１１上に、バッファ層１２，密着層１３，エネルギー吸収層１４および触媒層１５を順に積層した場合について説明したが、例えば図７に示したように、バッファ層１２を省略して、基板１１にエネルギー吸収層１４および触媒層１５を形成するようにしてもよい。触媒層１５を厚めに形成することにより、基板１１の昇温を抑制することができるからである。 In the above description, the buffer layer 12, the adhesion layer 13, the energy absorption layer 14, and the catalyst layer 15 are sequentially laminated on the substrate 11. For example, as shown in FIG. May be omitted, and the energy absorption layer 14 and the catalyst layer 15 may be formed on the substrate 11. This is because the temperature of the substrate 11 can be suppressed by forming the catalyst layer 15 thick.

更に、最も単純な構成としては、例えば図８に示したように、基板１１上に触媒層１５を形成すればよい。この場合にも、触媒層１５を十分に厚くすれば基板１１の昇温を抑制することができるからである。なお、図示はしないが、図７に示した場合において、基板１１とエネルギー吸収層１４との間に密着層１３を配置するようにしてもよい。 Furthermore, as the simplest configuration, a catalyst layer 15 may be formed on the substrate 11 as shown in FIG. Also in this case, the temperature of the substrate 11 can be suppressed if the catalyst layer 15 is sufficiently thick. Although not shown, in the case shown in FIG. 7, the adhesion layer 13 may be disposed between the substrate 11 and the energy absorption layer 14.

《表示装置》
図９は、本実施の形態に係るＦＥＤの一例を表すものである。このＦＥＤは、上述した微細構造体の製造方法により製造されたカーボンナノチューブを有する電界電子放出素子を備えたものであり、対応する構成要素には同一の符号を付して説明する。 <Display device>
FIG. 9 shows an example of the FED according to the present embodiment. This FED includes a field electron-emitting device having carbon nanotubes manufactured by the above-described method for manufacturing a fine structure, and corresponding constituent elements will be described with the same reference numerals.

このＦＥＤは、共通の基板１１上に複数の電界電子放出素子２１０がマトリクス状に配置された構成を有している。各電界電子放出素子２１０は、例えば、基板１１上に順に形成されたバッファ層１２，密着層１３，エネルギー吸収層１４および触媒層１５と、反応ガス雰囲気中において触媒層１５の所定の位置を加熱することにより、加熱された位置に成長したカーボンナノチューブ２０とを有している。また、このＦＥＤは、カーボンナノチューブ２０に所定の電圧を印加し、カーボンナノチューブ２０から電子ｅ^-を放出させるためのゲート電極２２１およびカソード電極２２２と、カーボンナノチューブ２０から放出された電子ｅ^-を受けて発光する蛍光部２３０とを備えている。 This FED has a configuration in which a plurality of field electron-emitting devices 210 are arranged in a matrix on a common substrate 11. Each field electron-emitting device 210 heats a predetermined position of the catalyst layer 15 in, for example, a buffer layer 12, an adhesion layer 13, an energy absorption layer 14, and a catalyst layer 15 that are sequentially formed on the substrate 11. As a result, the carbon nanotubes 20 are grown at the heated position. Also, the FED is a predetermined voltage is applied to the carbon nanotube 20, the carbon nanotubes 20 electrons e ^- undergoing ^- the gate electrode 221 and cathode electrode 222 for emitting electrons e emitted from the carbon nanotubes 20 And a fluorescent portion 230 that emits light.

密着層１３，エネルギー吸収層１４および触媒層１５は、図９の紙面に対して直交する方向に延長されたストライプ状に成形され、カソード電極２２２となっている。なお、カソード電極２２２は、密着層１３，エネルギー吸収層１４および触媒層１５とは別に設けるようにしてもよい。カソード電極２２２は、例えば二酸化シリコンよりなる絶縁膜２２３により互いに絶縁されている。ゲート電極２２１は、絶縁膜２２３上に設けられ、例えばモリブデン（Ｍｏ）により構成されている。 The adhesion layer 13, the energy absorption layer 14, and the catalyst layer 15 are formed in a stripe shape extending in a direction orthogonal to the paper surface of FIG. The cathode electrode 222 may be provided separately from the adhesion layer 13, the energy absorption layer 14, and the catalyst layer 15. The cathode electrodes 222 are insulated from each other by an insulating film 223 made of, for example, silicon dioxide. The gate electrode 221 is provided on the insulating film 223 and is made of, for example, molybdenum (Mo).

蛍光部２３０は、ガラスなどよりなる対向基板２３１に、カーボンナノチューブ２０の各々に対向して設けられている。対向基板２３１には、図示しないアノード電極が設けられていてもよい。 The fluorescent part 230 is provided on a counter substrate 231 made of glass or the like so as to face each of the carbon nanotubes 20. The counter substrate 231 may be provided with an anode electrode (not shown).

このＦＥＤは、例えば、次のようにして製造することができる。なお、上述した微細構造体の製造方法と製造工程が重複する部分については、図１、図３および図４を参照して説明する。 This FED can be manufactured as follows, for example. In addition, the part which the manufacturing method and manufacturing process of the fine structure mentioned above overlap is demonstrated with reference to FIG.1, FIG3 and FIG.4.

（触媒層形成工程）
まず、図１に示した工程により、基板１１に、バッファ層１２，密着層１３，エネルギー吸収層１４および触媒層１５を順に形成する。 (Catalyst layer formation process)
First, the buffer layer 12, the adhesion layer 13, the energy absorption layer 14, and the catalyst layer 15 are sequentially formed on the substrate 11 by the process shown in FIG.

次いで、図１０（Ａ）に示したように、例えばフォトリソグラフィ技術を用いて、密着層１３，エネルギー吸収層１４および触媒層１５をストライプ状に成形し、カソード電極２２２を形成する。続いて、同じく図１０（Ａ）に示したように、絶縁膜２２３およびゲート電極２２１を形成したのち、カソード電極２２２に対応する位置に開口部２２２Ａを設ける。 Next, as shown in FIG. 10A, the adhesion layer 13, the energy absorption layer 14, and the catalyst layer 15 are formed in a stripe shape by using, for example, a photolithography technique, and the cathode electrode 222 is formed. Subsequently, as shown in FIG. 10A, after the insulating film 223 and the gate electrode 221 are formed, an opening 222A is provided at a position corresponding to the cathode electrode 222.

（触媒活性化工程および加熱成長工程）
そののち、図３に示した製造装置を用いて、触媒活性化工程および加熱成長工程を行う。まず、上述した微細構造体の製造方法と同様にして、触媒活性化工程を行う。次いで、図４（Ａ）に示した工程により、図１０（Ｂ）に示したように、開口部２２２Ａ内に露出した触媒層１５にエネルギービームＥＢを照射することにより、照射された位置を加熱する。これにより、図１１に示したように、加熱された位置にのみカーボンナノチューブ２０が成長し、電界電子放出素子２１０が形成される。なお、図１１では、わかりやすくするため、ゲート電極２２１および絶縁膜２２３を省略している。 (Catalyst activation process and heat growth process)
After that, the catalyst activation step and the heating growth step are performed using the manufacturing apparatus shown in FIG. First, the catalyst activation step is performed in the same manner as the above-described microstructure manufacturing method. Next, by the process shown in FIG. 4A, the irradiated position is heated by irradiating the catalyst layer 15 exposed in the opening 222A with the energy beam EB, as shown in FIG. 10B. To do. Thereby, as shown in FIG. 11, the carbon nanotube 20 grows only at the heated position, and the field electron emission element 210 is formed. Note that in FIG. 11, the gate electrode 221 and the insulating film 223 are omitted for easy understanding.

電界電子放出素子２１０を形成したのち、蛍光部２３０が形成された対向基板２３１と電界電子放出素子２１０が形成された基板１１とを、蛍光部２３０と電界電子放出素子２１０とを向かい合わせて配置し、周囲を封止する。以上により、図９に示したＦＥＤが完成する。 After forming the field electron emission element 210, the counter substrate 231 on which the fluorescent part 230 is formed and the substrate 11 on which the field electron emission element 210 is formed are arranged with the fluorescent part 230 and the field electron emission element 210 facing each other. And seal the periphery. Thus, the FED shown in FIG. 9 is completed.

このＦＥＤでは、カソード電極２２２とゲート電極２２１との間に選択的に電圧を印加すると、その交点に位置するカーボンナノチューブ２０において電界電子放出が起こり、電子ｅ^-が放出される。カーボンナノチューブ２０から放出された電子ｅ^-は、蛍光部２３０に衝突し、蛍光体を発光させる。この蛍光体の発光により所望の画像表示がなされる。ここでは、電界電子放出素子２１０が、反応ガス雰囲気中において触媒層１５の所定の位置を加熱することにより、加熱された位置に成長したカーボンナノチューブ２０を有しているので、テープあるいはレーザを用いた活性化を行わなくても、画面内の表示特性が均一化される。また、カーボンナノチューブ２０と基板１１との密着性が高く、表示装置の寿命が長くなる。 In this FED, when a voltage is selectively applied between the cathode electrode 222 and the gate electrode 221, field electron emission occurs in the carbon nanotubes 20 located at the intersection, and electrons e ⁻ are emitted. Electrons e ⁻ emitted from the carbon nanotubes 20 collide with the fluorescent part 230 and cause the phosphor to emit light. A desired image is displayed by the emission of the phosphor. Here, the field electron-emitting device 210 has the carbon nanotubes 20 grown at the heated position by heating a predetermined position of the catalyst layer 15 in the reaction gas atmosphere. Even if the activation is not performed, the display characteristics in the screen are made uniform. Further, the adhesion between the carbon nanotubes 20 and the substrate 11 is high, and the life of the display device is prolonged.

《記録装置》
図１２および図１３は、本実施の形態に係る記録装置の一例を表すものである。この記録装置は、上述した微細構造体の製造方法により製造されたカーボンナノチューブを有する記録素子を備えたものであり、対応する構成要素には同一の符号を付して説明する。 <Recording device>
12 and 13 show an example of a recording apparatus according to the present embodiment. This recording apparatus includes a recording element having carbon nanotubes manufactured by the above-described method for manufacturing a fine structure, and corresponding constituent elements will be described with the same reference numerals.

この記録装置は、共通の基板１１上に複数の記録素子３１０がマトリクス状に配置された構成を有している。各記録素子３１０は、例えば、基板１１上に順に形成されたバッファ層１２，密着層１３，エネルギー吸収層１４および触媒層１５、並びに、反応ガス雰囲気中において触媒層１５の所定の位置を加熱することにより、加熱された位置に成長したカーボンナノチューブ２０を有している。また、この記録素子３１０は、カーボンナノチューブ２０の少なくとも先端部に挿入された鉄などの磁気材料よりなる磁性層３１１を備えている。なお、図示しないが、記録素子３１０のカーボンナノチューブ２０の周囲の空間を絶縁膜等で埋め込み、カーボンナノチューブ２０を固定するようにしてもよい。 This recording apparatus has a configuration in which a plurality of recording elements 310 are arranged in a matrix on a common substrate 11. Each recording element 310 heats a predetermined position of the catalyst layer 15 in, for example, the buffer layer 12, the adhesion layer 13, the energy absorption layer 14 and the catalyst layer 15 that are sequentially formed on the substrate 11, and the reaction gas atmosphere. Thus, the carbon nanotubes 20 are grown at the heated position. The recording element 310 includes a magnetic layer 311 made of a magnetic material such as iron inserted at least at the tip of the carbon nanotube 20. Although not shown, the space around the carbon nanotube 20 of the recording element 310 may be filled with an insulating film or the like to fix the carbon nanotube 20.

この記録装置は、例えば、次のようにして製造することができる。なお、上述した微細構造体の製造方法と製造工程が重複する部分については、図１、図３および図４を参照して説明する。 This recording apparatus can be manufactured as follows, for example. In addition, the part which the manufacturing method and manufacturing process of the fine structure mentioned above overlap is demonstrated with reference to FIG.1, FIG3 and FIG.4.

（触媒活性化工程および加熱成長工程）
そののち、図３に示した製造装置を用いて、触媒活性化工程および加熱成長工程を行う。まず、上述した微細構造体の製造方法と同様にして、触媒活性化工程を行う。次いで、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示した工程により、開口部２２２Ａ内に露出した触媒層１５にエネルギービームＥＢを照射することにより、照射された位置を加熱する。これにより、加熱された位置にのみカーボンナノチューブ２０が成長し、記録素子３１０が形成される。 (Catalyst activation process and heat growth process)
After that, the catalyst activation step and the heating growth step are performed using the manufacturing apparatus shown in FIG. First, the catalyst activation step is performed in the same manner as the above-described microstructure manufacturing method. Next, the irradiated position is heated by irradiating the catalyst layer 15 exposed in the opening 222A with the energy beam EB by the steps shown in FIGS. 4A and 4B. As a result, the carbon nanotubes 20 grow only at the heated position, and the recording element 310 is formed.

そののち、記録素子３１０が形成された基板１１を、磁気材料として例えば鉄を含む雰囲気中に配置することにより、カーボンナノチューブ２０の少なくとも先端部に磁気材料を取り込ませて磁性層３１１を形成する。以上により、図１２および図１３に示した記録装置が完成する。 After that, the magnetic layer 311 is formed by placing the substrate 11 on which the recording element 310 is formed in an atmosphere containing, for example, iron as a magnetic material so that the magnetic material is taken into at least the tip of the carbon nanotube 20. Thus, the recording apparatus shown in FIGS. 12 and 13 is completed.

図１４は、この記録装置における記録状態の一例を表すものである。この記録装置では、図１４の矢印で示したように磁性層３１１の磁化方向を制御することにより信号の記録（書き込み）および再生（読み出し）を行うことができる。信号の書き込みおよび読み出しは、例えば図示しない微細なコイルにより所定の磁束を発生させて書き込み、ＧＭＲ（Giant Magneto-Resistance；巨大磁気抵抗）ヘッドで信号を読み出すようにしてもよく、あるいはいわゆる光磁気方式により行ってもよい。 FIG. 14 shows an example of a recording state in this recording apparatus. In this recording apparatus, signals can be recorded (written) and reproduced (read) by controlling the magnetization direction of the magnetic layer 311 as indicated by the arrows in FIG. For signal writing and reading, for example, a predetermined magnetic flux may be generated by a fine coil (not shown) and the signal may be read by a GMR (Giant Magneto-Resistance) head, or a so-called magneto-optical method may be used. May be performed.

以下、例えば光磁気方式による記録装置への書き込みおよび読み出しについて説明する。書き込みは、例えば次のように行われる。鉄よりなる磁性層３１１の温度をキュリー温度まで上昇させて、バイアス磁界により磁性層３１１の磁化方向を一定方向にする（消去モード）。そののち、バイアス磁界を消去モードとは逆方向の磁化方向としておいて、図示しない光学レンズによりスポット径を小さくしたレーザビームにより特定のカーボンナノチューブ２０の磁性層３１１のみの温度を上昇させ、レーザビームの照射を停止することにより磁性層３１１の磁化方向を消去時とは逆方向にする。また、読み出しは、例えば次のように行われる。カーボンナノチューブ２０内の磁性層３１１に対してレーザビームを照射し、レーザビームの反射光のカー回転角を検出することにより各々の磁性層３１１の磁化方向を再生信号として得ることができる。ここでは、各記録素子３１０の磁性層３１１は、カーボンナノチューブ２０により、隣接する他の記録素子３１０の磁性層３１１とは隔離されているので、各磁性層３１１に対する情報の書き込みまたは読み出しが確実に行われる。また、隣り合う記録素子３１０の磁性層３１１の影響を受けることなく、所定の磁化方向が長期間安定して保持され、信頼性が向上する。 Hereinafter, for example, writing to and reading from a recording apparatus using a magneto-optical method will be described. For example, the writing is performed as follows. The temperature of the magnetic layer 311 made of iron is raised to the Curie temperature, and the magnetization direction of the magnetic layer 311 is made constant by the bias magnetic field (erase mode). Thereafter, the temperature of only the magnetic layer 311 of the specific carbon nanotube 20 is increased by a laser beam whose spot diameter is reduced by an optical lens (not shown) with the bias magnetic field set in the direction opposite to the erase mode, and the laser beam By stopping the irradiation, the magnetization direction of the magnetic layer 311 is reversed from that at the time of erasure. Further, reading is performed as follows, for example. By irradiating the magnetic layer 311 in the carbon nanotube 20 with a laser beam and detecting the Kerr rotation angle of the reflected light of the laser beam, the magnetization direction of each magnetic layer 311 can be obtained as a reproduction signal. Here, since the magnetic layer 311 of each recording element 310 is separated from the magnetic layer 311 of the other adjacent recording element 310 by the carbon nanotube 20, writing or reading of information to each magnetic layer 311 is ensured. Done. Further, the predetermined magnetization direction is stably maintained for a long time without being affected by the magnetic layer 311 of the adjacent recording element 310, and the reliability is improved.

このように本実施の形態の微細構造体の製造方法では、基板１１上に、バッファ層１２，密着層１３，エネルギー吸収層１４および触媒層１５を形成し、反応ガス雰囲気中において触媒層１５の所定の位置を加熱することにより、加熱された位置にカーボンナノチューブ２０を成長させるようにしたので、ＣＶＤなどの高温になる工程が不要となり、簡素な工程で、基板１１上の任意の位置に直接カーボンナノチューブ２０を形成することができる。 As described above, in the manufacturing method of the microstructure of the present embodiment, the buffer layer 12, the adhesion layer 13, the energy absorption layer 14, and the catalyst layer 15 are formed on the substrate 11, and the catalyst layer 15 is formed in the reaction gas atmosphere. Since the carbon nanotube 20 is grown at the heated position by heating the predetermined position, a process of high temperature such as CVD is not required, and the process is directly performed at an arbitrary position on the substrate 11 with a simple process. Carbon nanotubes 20 can be formed.

また、加熱成長工程は、触媒層１５の所定の位置のみ加熱し、基板１１を必ずしも加熱しなくてもよいので、基板耐熱温度以下で行うことができる。よって、基板１１の温度を室温に維持することができ、ガラスまたはプラスチックなどの耐熱性に乏しい絶縁材料よりなる基板も用いることができ、製造コストの低減に有利である。 In addition, since the heating growth process heats only a predetermined position of the catalyst layer 15 and does not necessarily heat the substrate 11, it can be performed at a temperature lower than the substrate heat resistance temperature. Therefore, the temperature of the substrate 11 can be maintained at room temperature, and a substrate made of an insulating material with poor heat resistance such as glass or plastic can be used, which is advantageous in reducing the manufacturing cost.

更に、基板１１と触媒層１５との間にエネルギー吸収層１４を配置し、加熱による熱エネルギーを吸収させるようにすれば、触媒層１５と共にエネルギー吸収層１４を高温に加熱し、エネルギービームＥＢの照射による加熱が終了したのちにおいても、エネルギー吸収層１４に貯蔵されたエネルギーを触媒層１５に供給して触媒層１５を高温に保つことができ、カーボンナノチューブ２０を継続して成長させることができる。よって、ＣＶＤのように基板１１全体を高温に加熱する必要はなく、基板１１の温度上昇をより確実に抑制することができる。 Furthermore, if the energy absorption layer 14 is disposed between the substrate 11 and the catalyst layer 15 so as to absorb the heat energy by heating, the energy absorption layer 14 is heated to a high temperature together with the catalyst layer 15, and the energy beam EB Even after the heating by irradiation is completed, the energy stored in the energy absorption layer 14 can be supplied to the catalyst layer 15 to keep the catalyst layer 15 at a high temperature, and the carbon nanotubes 20 can be continuously grown. . Therefore, it is not necessary to heat the entire substrate 11 to a high temperature like CVD, and the temperature rise of the substrate 11 can be more reliably suppressed.

また、本実施の形態のＦＥＤでは、本実施の形態の製造方法により得られたカーボンナノチューブ２０を有する電界電子放出素子２１０を備えているので、テープあるいはレーザを用いた活性化は不要であり、均一な表示特性を得ることができる。また、カーボンナノチューブ２０と基板１１との密着性が高く、ＦＥＤの寿命を長くすることができる。 In addition, since the FED of the present embodiment includes the field electron-emitting device 210 having the carbon nanotube 20 obtained by the manufacturing method of the present embodiment, activation using a tape or a laser is unnecessary. Uniform display characteristics can be obtained. Further, the adhesion between the carbon nanotube 20 and the substrate 11 is high, and the life of the FED can be extended.

更に、本実施の形態の記録装置では、本実施の形態の製造方法により得られたカーボンナノチューブ２０を有する記録素子３１０を備えているので、簡単な方法で、カーボンナノチューブ２０を用いた記録装置を容易に実現することができる。また、各記録素子３１０の磁性層３１１は、カーボンナノチューブ２０により隔離されているので、隣接する他の記録素子３１０の磁性層３１１の影響を受けることなく、所定の磁化方向を長期間安定して保持することができ、記録装置の信頼性を向上させることができる。 Furthermore, since the recording apparatus according to the present embodiment includes the recording element 310 having the carbon nanotubes 20 obtained by the manufacturing method according to the present embodiment, a recording apparatus using the carbon nanotubes 20 can be formed by a simple method. It can be easily realized. Further, since the magnetic layer 311 of each recording element 310 is isolated by the carbon nanotube 20, the predetermined magnetization direction can be stably stabilized for a long time without being influenced by the magnetic layer 311 of another adjacent recording element 310. Thus, the reliability of the recording apparatus can be improved.

更に、本発明の具体的な実施例について説明する。 Furthermore, specific examples of the present invention will be described.

（実施例１，２）
（触媒層形成工程）
上記実施の形態と同様にして、カーボンナノチューブ２０を作製した。まず、シリコンよりなる基板１１に、厚み４００ｎｍの二酸化シリコン（ＳｉＯ₂）よりなるバッファ層１２、チタン（Ｔｉ）よりなる密着層１３、厚み２００ｎｍのモリブデン（Ｍｏ）よりなるエネルギー吸収層１４および触媒層１５を形成した（図１参照）。その際、触媒層１５を構成する触媒物質としては、実施例１では鉄（Ｆｅ）、実施例２では鉄−フタロシアニン化合物を用い、触媒層１５の厚みは、実施例１および実施例２のいずれも４ｎｍとした。 (Examples 1 and 2)
(Catalyst layer formation process)
A carbon nanotube 20 was produced in the same manner as in the above embodiment. First, a substrate 11 made of silicon, a buffer layer 12 made of silicon dioxide (SiO ₂ ) having a thickness of 400 nm, an adhesion layer 13 made of titanium (Ti), an energy absorption layer 14 made of molybdenum (Mo) having a thickness of 200 nm, and a catalyst layer. 15 was formed (see FIG. 1). At that time, as a catalyst material constituting the catalyst layer 15, iron (Fe) is used in Example 1, and an iron-phthalocyanine compound is used in Example 2, and the thickness of the catalyst layer 15 is any of Example 1 and Example 2. Was also 4 nm.

（触媒活性化工程および加熱成長工程）
次いで、基板１１を、図３に示した製造装置の反応室１１０内に収容し、反応室１１０内部を所望の値、１０Ｔｏｒｒないし２ｍＴｏｒｒ（１３３３．２２Ｐａないし０．２６６６４４Ｐａ）まで排気した。続いて、ガス供給系統１３０の不活性ガス供給管１３１によりアルゴン（Ａｒ）等の不活性ガスを反応室１１０内に１５分間導入した。 (Catalyst activation process and heat growth process)
Next, the substrate 11 was accommodated in the reaction chamber 110 of the manufacturing apparatus shown in FIG. 3, and the inside of the reaction chamber 110 was evacuated to a desired value, 10 Torr to 2 mTorr (1333.22 Pa to 0.266644 Pa). Subsequently, an inert gas such as argon (Ar) was introduced into the reaction chamber 110 through the inert gas supply pipe 131 of the gas supply system 130 for 15 minutes.

そののち、触媒物質を活性化させるため、ガス供給系統１３０の図示しない触媒活性化ガス供給管により、触媒活性化ガスとして水素（Ｈ₂）を流しながら、エネルギー発生部１２０によりエネルギービームＥＢを発生させ、このエネルギービームＥＢを触媒層１５に照射し、触媒物質を活性化させた。このとき、触媒活性化ガスの流量は１００ＳＣＣＭ，圧力は２００ｍＴｏｒｒ（２６．６６４４Ｐａ）とし、エネルギービームＥＢとしては、波長３０８ｎｍ、パルス幅１４ｎｓｅｃのＸｅＣｌパルスレーザビームを用い、エネルギー密度を６００ｍＪ／ｃｍ²（設定値）とした。 After that, in order to activate the catalyst material, an energy beam EB is generated by the energy generator 120 while flowing hydrogen (H ₂ ) as a catalyst activation gas through a catalyst activation gas supply pipe (not shown) of the gas supply system 130. The catalyst layer 15 was irradiated with this energy beam EB to activate the catalyst material. At this time, the flow rate of the catalyst activation gas is 100 SCCM, the pressure is 200 mTorr (26.6644 Pa), the energy beam EB is a XeCl pulse laser beam having a wavelength of 308 nm and a pulse width of 14 nsec, and the energy density is 600 mJ / cm ² ( Set value).

触媒物質を活性化させたのち、触媒活性化ガスの供給を継続しつつ、ガス供給系統１３０の不活性ガス供給管１３１を反応ガス供給管１３２へと切り替え、不活性ガスを反応ガスに置換した。反応ガスとしては、メタノール内に噴出されたアルゴン（Ａｒ）ガスを用いた。 After the activation of the catalyst material, the inert gas supply pipe 131 of the gas supply system 130 was switched to the reaction gas supply pipe 132 while continuing the supply of the catalyst activation gas, and the inert gas was replaced with the reaction gas. . As the reaction gas, argon (Ar) gas spouted into methanol was used.

触媒活性化ガスおよび反応ガスの供給を開始したのち、触媒活性化ガスおよび反応ガスの供給を継続しつつ、エネルギー発生部１２０によりエネルギービームＥＢを発生させ、このエネルギービームＥＢを触媒層１５の所定の位置に照射することにより、照射された位置を加熱した（図４（Ａ）参照）。これにより、加熱された位置にカーボンナノチューブ２０を成長させた（図４（Ｂ）参照）。加熱成長工程は、常温（室温）で行った。 After the supply of the catalyst activation gas and the reaction gas is started, the energy generation unit 120 generates the energy beam EB while continuing the supply of the catalyst activation gas and the reaction gas. By irradiating the position, the irradiated position was heated (see FIG. 4A). Thereby, the carbon nanotube 20 was grown at the heated position (see FIG. 4B). The heating growth process was performed at room temperature (room temperature).

得られた実施例１，２のカーボンナノチューブ２０のＳＥＭ（Scannning Electron Microscope ；走査型電子顕微鏡）写真を図１５および図１６にそれぞれ示す。図１５および図１６から分かるように、実施例１，２のいずれも、白い細かい点のように見える部分にカーボンナノチューブ２０が成長していることが認められた。なお、図１５および図１６において白い大きな丸のように見える部分は触媒層１５などの金属が溶融したものであると思われる。 SEM (Scanning Electron Microscope) photographs of the obtained carbon nanotubes 20 of Examples 1 and 2 are shown in FIGS. 15 and 16, respectively. As can be seen from FIG. 15 and FIG. 16, it was recognized that in each of Examples 1 and 2, the carbon nanotubes 20 were grown in portions that looked like white fine dots. In addition, it seems that the part which looks like a white big circle in FIG. 15 and FIG.

すなわち、触媒層１５の所定の位置のみを加熱するようにすれば、加熱された位置にカーボンナノチューブ２０を成長させることができ、常温で、簡単な工程で、基板１１上の任意の位置にカーボンナノチューブ２０を成長させることができることが分かった。 That is, if only a predetermined position of the catalyst layer 15 is heated, the carbon nanotubes 20 can be grown at the heated position, and carbon can be formed at an arbitrary position on the substrate 11 at a normal temperature and in a simple process. It has been found that nanotubes 20 can be grown.

以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態および実施例において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。例えば、上記実施の形態および実施例では、シリコン（Ｓｉ）などの半導体よりなる基板１１を用いた場合について説明したが、基板１１としては、ガラスまたはプラスチックなどの耐熱性の低い絶縁材料よりなるものを用いることも可能である。 The present invention has been described with reference to the embodiments and examples. However, the present invention is not limited to the above embodiments and examples, and various modifications can be made. For example, the material and thickness of each layer described in the above embodiments and examples, or the film formation method and film formation conditions are not limited, and other materials and thicknesses may be used, or other film formation methods. Alternatively, film forming conditions may be used. For example, in the above-described embodiments and examples, the case where the substrate 11 made of a semiconductor such as silicon (Si) is used has been described. The substrate 11 is made of an insulating material having low heat resistance such as glass or plastic. It is also possible to use.

また、上記実施の形態および実施例では、エネルギービーム発生部１２０が、例えばパルスレーザ光源により構成されている場合について説明したが、エネルギービーム発生部１２０としては例えばパルスＵＶランプを用いてもよい。 Moreover, although the case where the energy beam generation part 120 was comprised by the pulse laser light source, for example was demonstrated in the said embodiment and Example, as the energy beam generation part 120, you may use a pulse UV lamp, for example.

更に、上記実施の形態では、ＦＥＤおよび記録装置の構成を具体的に挙げて説明したが、全ての構成要素を備える必要はなく、また、他の構成要素を更に備えていてもよい。更に、本発明は、他の構成のＦＥＤおよび記録装置にも適用することが可能である。 Furthermore, in the above-described embodiment, the configuration of the FED and the recording apparatus has been specifically described. However, it is not necessary to include all the components, and other components may be further included. Furthermore, the present invention can also be applied to FEDs and recording apparatuses having other configurations.

加えて、上記実施の形態および実施の形態では、炭素分子の微細構造体としてカーボンナノチューブ２０を成長させる場合について説明したが、カーボンナノファイバなどの他の炭素分子の微細構造体を成長させるようにしてもよい。また、微細構造体は、炭素（Ｃ）よりなるものに限られず、シリコン（Ｓｉ），金（Ａｕ），酸化亜鉛（Ｚｎ）およびカドミウム（Ｃｄ）からなる群のうちの少なくとも１種よりなるものを成長させることが可能である。 In addition, in the above-described embodiments and embodiments, the case where the carbon nanotube 20 is grown as a carbon molecular microstructure has been described. However, other carbon molecular microstructures such as carbon nanofibers are grown. May be. Further, the microstructure is not limited to carbon (C), but is composed of at least one selected from the group consisting of silicon (Si), gold (Au), zinc oxide (Zn), and cadmium (Cd). It is possible to grow.

更にまた、例えば、上記実施の形態および実施例では、パルス幅およびエネルギー密度によりエネルギービームＥＢのエネルギー量を調整するようにしたが、パルス幅、エネルギー密度および照射回数のそれぞれを調整することが可能である。 Furthermore, for example, in the above-described embodiments and examples, the energy amount of the energy beam EB is adjusted by the pulse width and the energy density, but it is possible to adjust the pulse width, the energy density, and the number of times of irradiation. It is.

加えてまた、上記実施の形態では、磁性層３１１の磁気材料として鉄（Ｆｅ）を用いた場合について説明したが、スズ（Ｓｎ），チタン（Ｔｉ），ビスマス（Ｂｉ），ゲルマニウム（Ｇｅ），アンチモン（Ｓｂ），鉛（Ｐｂ），アルミニウム（Ａｌ），インジウム（Ｉｎ），硫黄（Ｓ），セレン（Ｓｅ），カドミウム（Ｃｄ），ガドリニウム（Ｇｄ）あるいはハフニウム（Ｈｆ）などを用いてもよい。 In addition, although the case where iron (Fe) is used as the magnetic material of the magnetic layer 311 has been described in the above embodiment, tin (Sn), titanium (Ti), bismuth (Bi), germanium (Ge), Antimony (Sb), lead (Pb), aluminum (Al), indium (In), sulfur (S), selenium (Se), cadmium (Cd), gadolinium (Gd), hafnium (Hf), or the like may be used. .

本発明の微細構造体は、ＦＥＤの電界電子放出素子あるいは記録装置として極めて有用である。また、この微細構造体は、ＳＴＭプローブ，バイオセンサ，高周波トランジスタ，量子デバイス，ＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit；大規模集積回路）メモリ，論理回路および配線，ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems；微小電気機械システム）など幅広い需要および用途を有する。 The microstructure of the present invention is extremely useful as an FED field electron emission device or a recording apparatus. The microstructure includes an STM probe, a biosensor, a high frequency transistor, a quantum device, an LSI (Large Scale Integrated circuit) memory, a logic circuit and wiring, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems). ) Have a wide range of demands and applications.

本発明の実施の形態に係る微細構造体の製造方法を工程順に表す断面図である。It is sectional drawing showing the manufacturing method of the microstructure which concerns on embodiment of this invention to process order. 図１に示した工程の変形例を表す断面図である。It is sectional drawing showing the modification of the process shown in FIG. 図１に続く工程で用いられる製造装置の構成を表す図である。It is a figure showing the structure of the manufacturing apparatus used at the process following FIG. 図１に続く工程を表す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 1. 図１に示した工程の変形例を表す断面図である。It is sectional drawing showing the modification of the process shown in FIG. 図１に示した工程の変形例を表す断面図である。It is sectional drawing showing the modification of the process shown in FIG. 図１に示した工程の変形例を表す断面図である。It is sectional drawing showing the modification of the process shown in FIG. 図１に示した工程の変形例を表す断面図である。It is sectional drawing showing the modification of the process shown in FIG. 図４に示したカーボンナノチューブを用いた表示装置の一例を表す断面図である。It is sectional drawing showing an example of the display apparatus using the carbon nanotube shown in FIG. 図９に示した表示装置の製造方法を工程順に表す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing the display device illustrated in FIG. 9 in the order of steps. 図１０に続く工程を表す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view illustrating a process following FIG. 10. 図４に示したカーボンナノチューブを用いた記録装置の一例を表す斜視図である。It is a perspective view showing an example of the recording device using the carbon nanotube shown in FIG. 図１２に示した記録装置の一部を拡大して表す本発明の第２の実施の形態に係る微細構造体の製造方法を工程順に表す断面図である。It is sectional drawing showing the manufacturing method of the microstructure based on the 2nd Embodiment of this invention which expands and represents a part of recording apparatus shown in FIG. 12 in order of a process. 図１２および図１３に示した記録装置における記録状態の一例を模式的に表す斜視図である。FIG. 14 is a perspective view schematically illustrating an example of a recording state in the recording apparatus illustrated in FIGS. 12 and 13. 本発明の実施例１に係る微細構造体のＳＥＭ写真である。It is a SEM photograph of the fine structure concerning Example 1 of the present invention. 本発明の実施例２に係る微細構造体のＳＥＭ写真である。It is a SEM photograph of the fine structure concerning Example 2 of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１１…基板、１２…バッファ層、１３…密着層、１４…エネルギー吸収層、１５…触媒層、２０…カーボンナノチューブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Substrate, 12 ... Buffer layer, 13 ... Adhesion layer, 14 ... Energy absorption layer, 15 ... Catalyst layer, 20 ... Carbon nanotube

Claims

基板上の全面に、加熱による熱エネルギーを吸収するエネルギー吸収層および触媒機能を有する物質よりなる触媒層をこの順に形成する触媒層形成工程と、
反応ガス雰囲気中においてエネルギービームを照射して前記触媒層の複数の位置を加熱することにより、加熱された位置に炭素分子の微細構造体を成長させる加熱成長工程と
を含む微細構造体の製造方法。 A catalyst layer forming step for forming an energy absorption layer for absorbing heat energy by heating and a catalyst layer made of a substance having a catalyst function in this order on the entire surface of the substrate;
By by irradiating an energy beam to heat a plurality of positions of the catalyst layer in the reaction gas atmosphere, to heating positions and heating growth step of growing a fine structure of carbon molecules including micro fine structure Production method.

前記基板と前記エネルギー吸収層との間に、バッファ層を配置する
請求項１記載の微細構造体の製造方法。 Between the substrate and the energy absorbing layer, the manufacturing method of the fine pore structure of claim 1, wherein disposing the buffer layer.

前記エネルギー吸収層と前記バッファ層との間に、前記エネルギー吸収層の密着性を高めるための密着層を配置する
請求項２記載の微細構造体の製造方法。 An adhesion layer for increasing the adhesion of the energy absorption layer is disposed between the energy absorption layer and the buffer layer.
The manufacturing method of the fine structure according to claim 2 .

前記基板として絶縁材料よりなるものを用いる
請求項１記載の微細構造体の製造方法。 A substrate made of an insulating material is used as the substrate.
The manufacturing method of the fine structure according to claim 1 .

前記炭素分子の微細構造体として筒状炭素分子を成長させる
請求項１記載の微細構造体の製造方法。 Growing a cylindrical carbon molecule as a fine structure of the carbon molecule
Method for manufacturing a microstructure of the 請 Motomeko 1 wherein.

前記触媒層形成工程と前記加熱成長工程との間に、触媒活性化ガス雰囲気中において前記触媒層にエネルギービームを照射する触媒活性化工程を含む
請求項１記載の微細構造体の製造方法。 A catalyst activation step of irradiating the catalyst layer with an energy beam in a catalyst activation gas atmosphere between the catalyst layer forming step and the heating growth step;
Method for manufacturing a microstructure of the 請 Motomeko 1 wherein.

前記バッファ層を酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）および窒化シリコン（ＳｉＮx ）のうちの少なくとも１種により構成する
請求項１記載の微細構造体の製造方法。 The buffer layer is made of at least one of silicon oxide (SiO2) and silicon nitride (SiNx).
The manufacturing method of the fine structure according to claim 1 .

前記エネルギー吸収層をモリブデン（Ｍｏ），窒化シリコン（ＳｉＮx ），シリコン（Ｓｉ），シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）およびゲルマニウム（Ｇｅ）のうちの少なくとも１種により構成する
請求項１記載の微細構造体の製造方法。 The energy absorption layer is composed of at least one of molybdenum (Mo), silicon nitride (SiNx), silicon (Si), silicon germanium (SiGe), and germanium (Ge).
The manufacturing method of the fine structure according to claim 1 .

前記密着層をチタン（Ｔｉ）により構成する
請求項３記載の微細構造体の製造方法。 The adhesion layer is made of titanium (Ti).
請 Motomeko third manufacturing method of the microstructure according.

基板上の全面に、加熱による熱エネルギーを吸収するエネルギー吸収層および触媒機能を有する物質よりなる触媒層をこの順に有すると共に、前記触媒層の複数の位置に炭素分子の微細構造体を有する電界電子放出素子と、
前記微細構造体に所定の電圧を印加し、前記微細構造体から電子を放出させるための電極と、
前記微細構造体から放出された電子を受けて発光する発光部と
を備えた表示装置。 Field electrons having an energy absorption layer for absorbing heat energy by heating and a catalyst layer made of a substance having a catalytic function in this order on the entire surface of the substrate, and having a fine structure of carbon molecules at a plurality of positions of the catalyst layer An emitting element;
An electrode for applying a predetermined voltage to the microstructure and emitting electrons from the microstructure;
Viewing device including a light emitting portion for emitting light by receiving electrons emitted from the fine structure.

前記基板と前記エネルギー吸収層との間に、バッファ層を備えた
請求項１０記載の表示装置。 A buffer layer is provided between the substrate and the energy absorption layer .
請 Motomeko 10 display device as claimed.

前記エネルギー吸収層と前記バッファ層との間に、前記エネルギー吸収層の密着性を高めるための密着層を備えた
請求項１１記載の表示装置。 An adhesion layer for enhancing the adhesion of the energy absorption layer is provided between the energy absorption layer and the buffer layer .
The display device according to claim 11 .

前記基板は絶縁材料よりなる
請求項１０記載の表示装置。 The substrate is made of an insulating material.
The display device according to claim 10 .