碳纳米管的形成方法及前处理方法技术领域
本发明涉及碳纳米管的形成方法及其前处理方法。
背景技术
碳纳米管具有优异的电传导性(低电阻)、热传导性(高散热性)、高电
流密度耐性(高电迁移耐性)这样的特征，所以作为代替现在主流的Cu
布线的下一代半导体装置的布线材料而被期待。将布线材料作为碳纳
米管使用时，需要具有一定的管长度，且需要使多数管具有一定的取向
性，例如，在将碳纳米管作为过孔布线(ビア配線)利用时，要求相对
于基板表面垂直且高密度地配置碳纳米管。
作为碳纳米管的生长方法，可以举出通过使用等离子体等高能量源
来激发、分解作为原料的烃分子等，使其活性种和催化剂金属发生反应，
从而使碳纳米管生长的方法(等离子体CVD法)。作为利用等离子体
CVD法的碳纳米管成膜方法，例如在专利文献1中提出了将由Ni、Fe、
Co等过渡金属构成的催化剂层形成在基板上，并在其上利用使用了含
碳气体和氢气的等离子体CVD在600℃的处理温度下成膜碳纳米管的
方法。该专利文献1中记载了在使催化剂金属微粒化时，出于防止因微
粒表面被氧化而导致催化剂活性降低的目的，使利用了含碳气体和氢气
的等离子体中的自由基作用于催化剂金属的表面而使其活化。
另一方面，已知使原料烃分子在催化剂金属表面进行热分解，从而
使碳纳米管生长的方法(热CVD法)。作为利用热CVD法的碳纳米管成
膜方法，例如在专利文献2中提出了在形成有经微粒化的催化剂的基板
上，将烃类气体作为原料在800～1000℃的温度下利用热CVD法成膜碳
纳米管的方法。并且记载了在该专利文献2的方法中将进行细化工序和
再细化工序；所述细化工序，是在氧气环境中(例如大气中)将形成在基
板上的Fe等催化剂金属薄膜加热到800～1000℃，熔融后进行冷却，从
而制成粒状；所述再细化工序，是在氧气环境中(例如大气中)将该粒状
的催化剂加热到800～1000℃，从而制成微粒状。
专利文献1：日本特开2007-252970号公报
专利文献2：日本特开2007-261867号公报
发明内容
上述专利文献2中记载的热CVD法中，由于需要将担载有催化剂
金属的基板的温度加热到800℃以上的高温，所以有可能引起杂质的扩
散或热预算的增加，进而有时难以应用于半导体装置的制造工序。
另一方面，上述专利文献1中记载的等离子体CVD法中能够在比
热CVD法低的加热温度下形成碳纳米管。但是，即使是等离子体CVD
法也需要加热到600℃左右，所以要求基板本身、形成在基板上的材料
膜具有相应的耐热性，进而例如难以应用于塑料基板等中。
本发明的课题为解决上述现有技术的问题，提供以极低的温度形成
相对于基板表面以近似垂直的状态取向且高密度的碳纳米管的方法。
本发明的碳纳米管的形成方法具备以下工序：
准备表面形成有催化剂金属层的被处理体的工序；
在温度T1下使氧等离子体作用于上述催化剂金属层，形成表面被
氧化的催化剂金属微粒的工序；
在比上述温度T1高的温度T2下使氢等离子体作用于上述催化剂金
属微粒，将上述催化剂金属微粒的表面还原而进行活化的工序；和
在温度T3下利用热CVD法在上述经活化的催化剂金属微粒上使碳
纳米管生长的工序。
本发明的碳纳米管的形成方法优选上述温度T1在100℃～450℃的范
围内，上述温度T2在100℃～550℃的范围内。此时，更优选上述温度
T2和上述温度T1的温度差(T2-T1)为50℃以上。
另外，本发明的碳纳米管的形成方法优选在从上述温度T1至上述温
度T2的温度变化的过程中，具有基于至少100℃/分钟以上的升温速度
的加热区间。
另外，本发明的碳纳米管的形成方法优选在同一处理容器内连续地
进行上述活化的工序和上述使碳纳米管生长的工序。
另外，本发明的碳纳米管的形成方法优选将上述使碳纳米管生长的
工序在上述温度T3为300℃～550℃的范围内进行。
本发明的前处理方法是在形成于被处理体上的催化剂金属微粒上
利用热CVD法使碳纳米管生长之前进行的，其具备以下工序：
准备表面形成有催化剂金属层的被处理体的工序；
在温度T1下使氧等离子体作用于上述催化剂金属层，形成表面被
氧化的催化剂金属微粒的工序；和
在比上述温度T1高的温度T2下使氢等离子体作用于上述催化剂金
属微粒，将上述催化剂金属微粒的表面还原而进行活化的工序。
根据本发明的碳纳米管的形成方法，通过在碳纳米管形成之前，先
在温度T1下进行氧等离子体处理，接着在比温度T1高的温度T2下进行
氢等离子体处理，从而例如在550℃以下的低温度下能够利用热CVD(化
学气相生长)法形成大致垂直地取向于被处理体的表面的碳纳米管。另
外，在热CVD法中，不会对碳纳米管带来因电子、离子所致的损伤，
所以能够抑制结晶缺陷、杂质混入，能够形成杂质较少，G/D比高，结
晶性良好的碳纳米管。
附图说明
图1是示意性地表示本发明一个实施方式所涉及的碳纳米管成膜装
置结构例的剖视图。
图2是说明图1的成膜装置控制部结构例的图。
图3是表示具备图1的成膜装置的多室型处理系统结构例的图。
图4是表示本发明一个实施方式所涉及的碳纳米管的形成方法的流
程图。
图5A是表示具有成为处理对象的催化剂金属层的晶片的结构的示
意图。
图5B是说明通过氧等离子体处理使催化剂金属层微粒化的状态的
示意图。
图5C是说明通过氢等离子体处理使催化剂金属微粒活化的状态的
示意图。
图5D是示意性地说明形成碳纳米管的状态的附图。
图6是表示形成碳纳米管时的晶片W的温度变化一个例子的图。
图7是表示形成碳纳米管时的晶片W的温度变化其它例子的图。
图8是表示实施例1中的碳纳米管形成实验的结果的基板剖面扫描
式电子显微镜(SEM)照片。
图9是表示比较例1中的碳纳米管形成实验的结果的基板表面扫描
式电子显微镜(SEM)照片。
图10是表示比较例2中的碳纳米管形成实验的结果的基板表面扫
描式电子显微镜(SEM)照片。
图11是表示比较例3中碳纳米管的形成实验的结果的基板剖面的
扫描式电子显微镜(SEM)照片。
图12是表示参考例1中的碳纳米管形成实验(氢等离子体处理时间
为3分钟)的结果的基板剖面扫描式电子显微镜(SEM)照片。
图13是表示参考例1中的碳纳米管形成实验(氢等离子体处理时间
为10分钟)的结果的基板剖面扫描式电子显微镜(SEM)照片。
图14是表示参考例1中的碳纳米管形成实验(氢等离子体处理时间
为15分钟)的结果的基板剖面扫描式电子显微镜(SEM)照片。
图15是表示参考例2中的碳纳米管形成实验[氧等离子体处理条
件：(a)]的结果的基板剖面扫描式电子显微镜(SEM)照片。
图16是表示参考例2中的碳纳米管形成实验[氧等离子体处理条
件：(b)]的结果的基板剖面扫描式电子显微镜(SEM)照片。
图17是表示参考例2中的碳纳米管形成实验[氧等离子体处理条
件：(c)]的结果的基板剖面扫描式电子显微镜(SEM)照片。
符号说明
1...处理容器，3...载台，5...微波导入部，7...气体供给部，11...排
气部，13...控制部，100...成膜装置，W...半导体晶片
具体实施方式
以下，适当地参照附图对本发明的实施方式进行说明。
成膜装置
图1是示意性地表示本发明的一个实施方式所涉及的碳纳米管形成
方法中可以使用的成膜装置的一个例子的剖视图。图1所示的成膜装置
100是从平面天线的多个微波放射孔放射微波，从而能够在处理容器内
形成均匀的微波等离子体的RLSA(Radial Line Slot Antenna)方式的微
波等离子体处理装置。微波等离子体由于是以自由基为主体的低电子
温度等离子体，所以适合在作为形成碳纳米管的前处理的氧等离子体处
理、氢等离子体处理中使用。另外，也可以作为利用热CVD法进行碳
纳米管的形成的热CVD装置使用成膜装置100。
作为该成膜装置100的主要的结构，其具有：大致圆筒状的处理容
器1；载置设于处理容器1内的作为被处理体的半导体晶片(以下，简单
记为“晶片”)W的载台3；向处理容器1内导入微波的微波导入部5；
向处理容器1内导入气体的气体供给部7；对处理容器1内进行排气的
排气部11；以及，控制成膜装置100的各结构部的控制部13。
处理容器
在处理容器1的底壁1a的大致中央部形成有圆形的开口部15，在
底壁1a设有与该开口部15连通且朝向下方突出的排气室17。另外，在
处理容器1的侧壁设有用于搬入、搬出晶片W的搬入搬出口19、及开
闭该搬入搬出口19的闸阀G1。
载台
载台3例如由AlN等陶瓷构成。载台3被从排气室17的底部中央
向上方延伸的圆筒状的陶瓷制支承部件23所支承。在载台3的外缘部
设有用于引导晶片W的导向环25。另外，在载台3的内部设有用于升
降晶片W的升降销(未图示)，该升降销相对于载台3的上表面能够伸出
和缩回。
另外，在载台3的内部埋设有电阻加热型加热器27。通过对该加热
器27从加热器电源29供电，其能够经由载台3对其上的晶片W进行
加热。另外，在载台3中插入有热电偶(未图示)，能够控制晶片W的加
热温度在50～650℃的范围内。应予说明，晶片W的温度只要没有特别
说明，就不是指加热器27的设定温度，而是指利用热电偶进行测量的
温度。另外，在载台3内的加热器27的上方埋设有与晶片W同程度大
小的电极31。该电极31接地。
微波导入部
微波导入部5具有设在处理容器1的上部且形成有多个微波放射孔
33a的平面天线33、发生微波的微波发生部35、由电介体构成的透过板
39、设在处理容器1的上部的框状部件41、由调节微波的波长的电介体
构成的滞波板43、以及覆盖平面天线33和滞波板43的外罩部件45。
另外，微波导入部5具有将由微波发生部35发生的微波引导到平面天
线33的导波管47和同轴导波管49、以及设在导波管47和同轴导波管
49之间的模式变换器51。
供微波透过的透过板39由电介体、例如石英或Al2O3、AlN等陶瓷
等材质构成。透过板39被框状部件41所支撑。该透过板39和框状部
件41之间利用O型环等密封部件(未图示)进行气密性密封。因此，处
理容器1内保持密封。
平面天线33例如呈圆板状，由表面被金或银镀覆的铜板、铝板、
镍板以及它们的合金等的导电性部件构成。平面天线33在透过板39的
上方(处理容器1的外侧)，与载台3的上表面(载置晶片W的面)大致平
行地设置。平面天线33卡止于框状部件41的上端。平面天线33具有
放射微波的多个长方形(插口状)的微波放射孔33a。微波放射孔33a按
规定的图案贯通平面天线33地形成。典型的是将邻接的微波放射孔
33a组合成规定的形状(例如T字状)形成一对，进而将整体配置成同心
圆状、螺旋状、放射状等。微波放射孔33a的长度、排列间隔根据微波
的波长(λg)来决定。
在平面天线33的上表面设有介电常数比真空还大的滞波板43。在
真空中微波的波长增大，所以该滞波板43具有减小微波的波长来调整
等离子体的功能。作为滞波板43的材质，例如可以使用石英、聚四氟
乙烯树脂、聚酰亚胺树脂等。
以覆盖这些平面天线33以及滞波材料43的方式设有外罩部件45。
外罩部件45例如由铝、不锈钢等金属材料形成。在外罩部件45的上壁
(顶部)的中央连接有同轴导波管49。同轴导波管49具有从平面天线33
的中心向上方延伸的内导体49a、及设在其周围的外导体49b。在同轴
导波管49的另一端侧设有模式变换器51，该模式变换器51通过导波管
47与微波发生部35连接。导波管47是在水平方向延伸的矩形导波管，
模式变换器51具有将在导波管47内以TE模式传播的微波转换为TEM
模式的功能。
气体供给部
气体供给部7具有沿处理容器1的内壁设置成环状的作为第1气体
导入部的喷淋环57、及以上下分隔处理容器1内的空间的方式设置在该
喷淋环57下方的作为第2气体导入部的喷淋板59。
喷淋环57具有向处理容器1内空间导入气体的气体释放孔57a、及
与该气体释放孔57a连通的气体流路57b，该气体流路57b经由气体供
给配管71与第1气体供给部7A连接。第1气体供给部7A具有从气体
供给配管71分支的3条支管71a、71b、71c。支管71a与供给等离子体
生成气体(例如Ar气)的等离子体生成气体供给源73连接。支管71b与
供给氧等离子体处理中使用的含氧气体(例如O2气)的含氧气体供给源
75连接。支管71c与供给非活性气体(例如N2气)的非活性气体供给源
77连接。此外，在支管71a、71b、71c设有未图示的流量控制装置或阀
门。作为等离子体生成气体，例如可以使用稀有气体等。作为稀有气体，
例如可以使用Ar、Ne、Kr、Xe、He等。这些气体中特别优选使用能
够稳定地生成等离子体的Ar。作为含氧气体，例如可以使用O2、H2O、
O3、N2O等。作为非活性气体，例如可以使用N2等非活性气体。来自
非活性气体供给源77的非活性气体例如可以使用在净化气体、压力调
整用气体等的用途中。
喷淋板59具有例如由铝等材质构成的形成为俯视时为格子状的气
体分配部件61。该气体分配部件61具有形成在其格子状的主体部分的
内部的气体流路63、及从该气体流路63以与载台3对置的方式开口的
多个气体释放孔65。另外，格子状的气体分配部件61具有多个贯通开
口67。在喷淋板59的气体流路63连接有到达处理容器1的壁的气体供
给路69，该气体供给路69经由气体供给配管79与第2气体供给部7B
连接。第2气体供给部7B具有从气体供给配管79分支的3条支管79a、
79b、79c。支管79a与供给在氢等离子体处理以及碳纳米管的形成中使
用的含氢气体(例如H2气)的含氢气体供给源81连接。支管79b与供给
作为碳纳米管的原料的含碳气体(例如乙烯气体：C2H4)的含碳气体供给
源83连接。支管79c与供给非活性气体(例如N2气)的非活性气体供给
源85连接。此外，在支管79a、79b、79c设有未图示的流量控制装置
或阀门。作为含氢气体，例如可以使用H2、NH3等。作为含碳气体，例
如可以使用乙烯(C2H4)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丙烯
(C3H6)、乙炔(C2H2)、甲醇(CH3OH)、乙醇(C2H5OH)等。作为非活性气
体，例如可以使用N2等非活性气体。来自非活性气体供给源85的非活
性气体例如可以使用在净化气体、载气等用途中。
排气部
排气部11具有排气室17、设在该排气室17的侧面的排气管97、
及与该排气管97连接的排气装置99。排气装置99例如具有真空泵、压
力控制阀门等，但省略其图示。
等离子体生成空间、混合扩散空间
成膜装置100中，在处理容器1内，从喷淋环57向导入微波的透
过板39与喷淋板59之间的空间S1内导入等离子体生成气体。因此，空
间S1是主要进行等离子体生成的等离子体生成空间。
另外，在处理容器1内，喷淋板59与载台3之间的空间S2是对由
喷淋板59导入的含碳气体和在空间S1中生成的等离子体进行混合，并
将等离子体中的活性种向载台3上的晶片W进行扩散的混合、扩散空
间。
控制部
控制部13是控制成膜装置100的各结构部的模块控制器。控制部
13典型的是计算机，如图2所示，例如具备带CPU的控制器101、与
该控制器101连接的用户界面103以及存储部105。控制器101是控制
成膜装置100中的例如与温度、压力、气体流量、微波输出等工序条件
相关的各结构部(例如，加热器电源29、第1气体供给部7A、第2气体
供给部7B、微波发生部35、排气装置99等)的控制机构。
用户界面103具有工序管理者为了管理成膜装置100而进行指令输
入操作等的键盘或触摸面板、及使成膜装置100的运转状况可视化显示
的显示器等。另外，在存储部105保存有记录了用于通过控制器101的
控制来实现成膜装置100中执行的各种处理的控制程序(软件)和处理条
件数据等的配方等。而且，根据需要，根据自用户界面103的指示从存
储部105调出任意的配方并在控制器101中执行，从而利用控制器101
的控制在成膜装置100的处理容器1内进行所希望的处理。另外，上述
控制程序、处理条件数据等的配方可以是储存于计算机可读取记录介质
107的状态。作为上述记录介质107，例如可以使用CD-ROM、硬盘、
软盘、闪存等。并且，也可以从其他装置例如经由专用线路传送上述配
方的方式来进行利用。
处理系统
接下来参照图3对本实施方式的碳纳米管的形成方法中能够利用的
处理系统的结构例进行说明。图3所示的处理系统200是具备多个(图3
中为4个)工序模块100A～100D的多室结构集群服务器。
作为处理系统200的主要的结构，其具备4个工序模块100A、100B、
100C、100D，以及与这些工序模块100A～100D经由闸阀G1连接的真
空侧输送室203，与该真空侧输送室203经由闸阀G2连接的2个负荷
锁定腔室(load-lock chamber)205a、205b，和与这2个负荷锁定腔室
205a、205b经由闸阀G3连接的装载单元207。
工序模块
4个工序模块100A～100D分别具有与图1的成膜装置100相同的构
成，构成为能够对晶片W进行氧等离子体处理、氢等离子体处理以及
碳纳米管形成处理。此外，工序模块100A～100D也可以构成为对晶片
W进行不同的处理。在各工序模块100A～100D内分别配备用于载置晶
片W的载台3A、3B、3C、3D。
真空侧输送室
在能够进行抽真空地构成的真空侧输送室203设有输送装置209作
为在工序模块100A～100D、负荷锁定腔室205a、205b中进行晶片W的
交接的第1基板输送装置。该输送装置209具有以相互对置的方式配置
的一对输送臂部211、211。各输送臂部211、211构成为以同一旋转轴
作为中心，能够屈伸以及旋转。另外，在各输送臂部211、211的前端
分别设有载置且保持晶片W的夹板213、213。输送装置209以在这些
夹板213、213上载置晶片W的状态，在各工序模块100A～100D之间、
或工序模块100A～100D和负荷锁定腔室205a、205b之间，进行晶片W
的输送。
负荷锁定腔室
在负荷锁定腔室205a、205b内分别设有载置晶片W的载台206a、
206b。负荷锁定腔室205a、205b构成为可在真空状态和大气开放状态
之间进行切换。经由该负荷锁定腔室205a、205b的载台206a、206b，
在真空侧输送室203和大气侧输送室219(后述)之间进行晶片W交接。
装载单元
装载单元207具有：大气侧输送室219，其设有作为进行晶片W输
送的第2基板输送装置的输送装置217；与该大气侧输送室219邻接配
备的3个装载口LP；和定向器221，其与大气侧输送室219的另一侧面
邻接配备且作为进行晶片W位置测定的位置测定装置。定向器221具
备利用未图示的驱动马达而旋转的旋转板233、和设在该旋转板233的
外周位置的用于检测晶片W的周边部的光学传感器237。
大气侧输送室
大气侧输送室219例如具备氮气、清洁空气等的循环设备(图示省
略)，俯视呈矩形的形状，沿其长度方向设有导轨223。输送装置217能
够滑动移动地被该导轨223支承。换言之，输送装置217构成为通过未
图示的驱动机构沿导轨223向X方向可移动。该输送装置217具有配置
为上下2段的一对输送臂部225、225。各输送臂部225、225构成为能
够屈伸及旋转。在各输送臂部225、225的前端上分别设置有作为载置
且保持晶片W的保持部件的夹板227、227。输送装置217以在这些夹
板227、227上载置晶片W的状态在装载口LP的晶片盒CR、负荷锁
定腔室205a、205b、定向器221之间进行晶片W的输送。
装载口
装载口LP能够载置晶片盒CR。晶片盒CR构成为能够以相同的
间隔多级地载置并收容多枚晶片W。
统一控制部
处理系统200的各结构部，与统一控制部250连接而被控制。统一
控制部250除了控制例如负荷锁定腔室205a、205b，输送装置209，输
送装置217等之外，还统一控制个别控制各工序模块100A～100D的控
制部13。
碳纳米管的形成方法
接下来，对在成膜装置100中进行的碳纳米管的形成方法进行说明。
图4是用于对本发明的一个实施方式所涉及的碳纳米管的形成方法的顺
序进行说明的流程图。图5A～图5D是对碳纳米管的形成方法的主要的
工序进行说明的晶片W表面附近的纵剖视图。本实施方式的碳纳米管
的形成方法包括在碳纳米管的形成之前进行的氧等离子体处理以及氢
等离子体处理。氧等离子体处理是通过使催化剂金属微粒化并将生成的
催化剂金属微粒的表面氧化，从而抑制由于凝结引起粒子增大至需要以
上的大小的工序。另外，氢等离子体处理是对在氧等离子体处理中表面
被氧化的催化剂金属微粒的表面进行还原而进行活化的工序。在本实施
方式中，将这些氧等离子体处理以及氢等离子体处理一并称为形成碳纳
米管的“前处理”。另外，以下说明中，以作为等离子体生成气体使用
Ar气，作为含氧气体使用O2气、作为含氢气体使用H2气、作为非活
性气体使用N2气、作为含碳气体使用C2H4气的情况为例子进行说明。
首先，准备形成有催化剂金属的晶片W，开放成膜装置100的闸阀
G1，将该晶片W搬入处理容器1内，载置于载台3上。作为该晶片W，
例如，可以使用图5A所示的在硅基板301的表层附近形成有基底层
303，在该基底层303上层叠有基底层305，在该基底层305上层叠有催
化剂金属层307的晶片。
基底层303、305均作为防止催化剂金属因凝结粗大化的膜而发挥
功能，作为其材质，例如可以举出Al、Ti、Al2O3、TiN、Ta、TaN、SiO2
等。作为形成这些基底层303、305的方法，例如可以使用溅射、蒸镀
法、CVD法、镀覆等公知的成膜技术。基底层303、305的厚度例如优
选各自为5～100nm。此外，基底层303、305不限于两层，也可以是一
层。另外，也可以在基底层303、305的下层进一步具有绝缘层等任意
的层。
催化剂金属层307是用于形成作为碳纳米管生长的核的催化剂金属
微粒的金属膜。作为构成催化剂金属层307的金属例如可以举出Fe、
Co、Ni、Ru、Au等过渡金属或含有这些过渡金属的合金。作为形成该
催化剂金属层307的方法，例如可以使用溅射、蒸镀法、CVD法、镀
覆等公知的成膜技术。由于催化剂金属层307的厚度影响通过氧等离子
体处理工序(STEP1)生成的催化剂金属微粒的大小，例如，优选为
0.1～5nm。
应予说明，代替作为半导体基板的晶片W，也可以使用例如玻璃基
板、塑料(高分子)基板等基板。
STEP1：氧等离子体处理
STEP1中，一边加热载置于载台3上的晶片W，一边对催化剂金
属层307实施氧等离子体处理。该处理是通过氧等离子体的作用使催化
剂金属层307微粒化，如图5B所示生成催化剂金属微粒307A的工序。
即，氧等离子体处理中，将附着于催化剂金属层307的金属表面的有机
物等杂质利用氧等离子体去除，从而使金属原子容易运动。其结果，在
催化剂金属层307的表面发生因加热而引起的迁移，构成催化剂金属层
307的金属发生适度的凝结而进行微粒化。这样，氧等离子体处理中，
利用热和等离子体，向催化剂金属层307给予仅使金属表面的原子运动
的能量，将其变化为金属原子以一定程度聚集的近似岛状的表面(将其
称为“凝结”)。这时，生成的催化剂金属微粒307A的表面将被氧等离
子体氧化，因此将抑制因必要以上的凝结而粒子增大，所以，能够控制
粒子的大小。
作为STEP1中形成的催化剂金属微粒307A的大小，例如优选
1～50nm左右。此外，催化剂金属层307的最初的膜厚越薄，形成的岛
的大小越小，催化剂金属微粒307A的直径也越小。例如催化剂金属层
307的膜厚为1nm时，生成的催化剂金属微粒307A的直径为10nm左
右，催化剂金属层307的膜厚为2nm时，生成的催化剂金属微粒307A
的直径为20nm左右。
STEP1中，从喷淋环57向处理容器1内导入Ar气及O2气，并且
将在微波发生部35发生的微波经由导波管47以及同轴导波管49以规
定的模式导入平面天线33，经由平面天线33的微波放射孔33a、透过
板39导入处理容器1内。利用该微波使Ar气以及O2气等离子体化，
对晶片W表面的催化剂金属层307实施氧等离子体处理，变化为催化
剂金属微粒307A。
关于氧等离子体处理时的温度T1，作为晶片W的温度例如优选100
℃～450℃、更优选250℃～350℃。温度T1低于100℃时，催化剂金属层
307的微粒化不能充分地进行，超过450℃时，催化剂金属微粒307A的
凝结可能会继续进行而导致肥大化。
从增加氧等离子体中的自由基的生成的观点考虑，处理容器1内的
压力例如优选66.7～400Pa(0.5～3Torr)、更优选133～266Pa。
从抑制催化剂金属微粒307A的需要以上的氧化的观点考虑，O2气
流量例如优选50～500mL/min(sccm)、更优选100～200mL/min(sccm)。
另外，从提高等离子体中的活性种的生成效率的观点考虑，Ar气流
量例如优选100～2000mL/min(sccm)、更优选300～1000mL/min(sccm)。
从等离子体中高效地生成活性种并能够以低温生成碳纳米管的观
点考虑，微波功率例如优选500W～4000W、更优选500W～1500W。
从最优化从催化剂金属层307向催化剂金属微粒307A的微粒化的
观点考虑，处理时间例如优选1分钟～20分钟、更优选5分钟～10分钟。
在STEP1的氧等离子体处理结束时，首先停止微波的供给，再停
止O2气的供给。此外，作为进行该氧等离子体处理时的气体，除了可以
使用O2气之外，例如还可以使用H2O、O3、N2O等。
STEP2：氢等离子体处理
接下来，在STEP2中进行氢等离子体处理。氢等离子体处理是在
STEP1之后进行的处理，将通过STEP1的氧等离子体处理形成的催化
剂金属微粒307A的表面利用氢等离子体还原，从而进行催化剂金属微
粒307A的活化(活化处理)。图5C中以标记307B示出了氢等离子体处
理后的活化催化剂金属微粒。另外，通过进行氢等离子体处理，在保持
活化催化剂金属微粒307B的微粒状态的同时能够高密度化。
STEP2中，在STEP1的氧等离子体处理结束后，继续保持Ar气流
动的状态，从微波发生部35经由导波管47以及同轴导波管49将微波
导入平面天线33，且经由透过板39导入处理容器1内。利用该微波使
Ar气等离子体化，在等离子体着火的时间点上将H2气体经由喷淋板59
导入处理容器1内，利用Ar等离子体使H2气等离子体化。利用这样形
成的微波等离子体，对催化剂金属微粒307A的表面实施氢等离子体处
理，还原表面的氧化膜(未图示)，变化为活化催化剂金属微粒307B。
对于该氢等离子体处理的温度T2而言，从实现催化剂金属微粒
307A的活化的同时防止粒子肥大化的观点考虑，作为晶片W的温度例
如优选100～550℃、更优选250～550℃。温度T2低于100℃时，催化剂
金属微粒307A的表面的氧化膜的还原不能充分进行，活化变得不充分，
超过550℃时，活化催化剂金属微粒307B的凝结可能会继续进行而导
致肥大化。另外，氢等离子体处理的温度T2需要比氧等离子体处理的
温度T1高(T2＞T1)。关于这点在后面进行叙述。
从增加氢等离子体中的自由基的生成的观点考虑，处理容器1内的
压力例如优选66.7～400Pa(0.5～3Torr)、更优选66.7～133Pa。
从等离子体中高效地生成活性种的观点考虑，H2气流量例如优选
100～2000mL/min(sccm)、更优选100～500mL/min(sccm)。
另外，从等离子体中提高活性种的生成效率的观点考虑，Ar气流量
例如优选100～2000mL/min(sccm)、更优选300～1000mL/min(sccm)。
从等离子体中能够高效地生成活性种且能够以低温生成碳纳米管
的观点考虑，微波功率例如优选500W～4000W、更优选500W～1500W。
从抑制催化剂金属微粒307A的凝结的同时使其高密度化及活化的
观点考虑，处理时间例如优选1分钟～15分钟、更优选5分钟～10分钟。
在STEP2的氢等离子体处理结束时，首先停止微波的供给，再停
止H2气的供给。应予说明，作为进行该氢等离子体处理时的气体，可
以使用NH3气等含氢气体来代替H2气。
STEP3：碳纳米管的形成
接下来，在STEP3中进行碳纳米管的形成。为了防止通过氢等离
子体处理而活化的活化催化剂金属微粒307B进行惰性化，该碳纳米管
的形成优选继续进行STEP2的氢等离子体处理，更优选与氢等离子体
处理在同一个处理容器内连续进行。在成膜装置100中，碳纳米管的形
成例如可以利用热CVD法进行。
热CVD法
在STEP2的氢等离子体处理之后，保持继续供给Ar气，还以N2
气作为载气经由喷淋板59将C2H4气导入处理容器1内，在空间S2使
C2H4气热分解，如图5D所示在活化催化剂金属微粒307B上形成碳纳
米管309。
对于基于热CVD法的碳纳米管309的生长处理时的温度T3而言，
从实现低温工序的观点考虑，作为晶片W的温度例如优选300℃～550
℃、更优选300℃～500℃。在本实施方式中，作为前处理，通过进行上
述STEP1的氧等离子体处理和STEP2的氢等离子体处理，能够在550
℃以下、优选300℃～550℃这样低的温度下使碳纳米管309生长。应予
说明，该温度T3可以与氢等离子体处理(STEP2)的温度不同，也可以是
相同的温度。与氢等离子体处理(STEP2)相同的温度时，能够提高处理
能力。
从维持碳纳米管的足够的生长速度的观点考虑，处理容器1内的压
力例如优选66.7～667Pa(0.5～5Torr)、更优选400Pa～667Pa。
从高效地使碳纳米管309生长的观点考虑，C2H4气流量例如优选
5～200mL/min(sccm)、更优选6～30mL/min(sccm)。
另外，通过将Ar气及N2气与C2H4气一起导入处理容器1内，能
够提高碳纳米管309的生长速度且能够提高品质。但是，Ar气及N2气
的使用可以是任意的。在导入Ar气时，从高效地使碳纳米管309生长
的观点考虑，其流量例如优选100～2000mL/min(sccm)、更优选
300～1000mL/min(sccm)。另外，在导入N2气时，从高效地使碳纳米管
309生长的观点考虑，其流量例如优选100～1000mL/min(sccm)、更优选
100～300mL/min(sccm)。
从防止催化剂活性降低同时使碳纳米管309生长到足够的长度的观
点考虑，处理时间例如优选10分钟～120分钟、更优选30分～90分钟。
在基于热CVD法的碳纳米管309的形成中，并不局限于乙烯(C2H4)
气体，例如可以使用甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丙烯(C3H6)、
乙炔(C2H2)等其他的烃气体或甲醇(CH3OH)、乙醇(C2H5OH)等含碳气
体。另外，代替Ar气，例如也可以使用He、Ne、Kr、Xe等其他稀有
气体。并且，除了含碳气体之外，例如还将H2、NH3等还原性气体或
例如O2、O3、H2O、N2O等氧化性气体同时导入处理容器1内，从而
能够提高碳纳米管309的生长速度，并且，能够提高品质。
热CVD法中，碳纳米管309在保持活化催化剂金属微粒307B的性
状的状态的原样进行生长。因此，在利用STEP2的氢等离子体处理而
活化及高密度化的活化催化剂金属微粒307B上，能够将高密度化的碳
纳米管309与晶片W(基底层305)表面大致垂直地进行取向。本发明中，
也能够在比以往的热CVD法更低的550℃以下的温度下形成碳纳米管
309。另外，热CVD法中，由于不会对碳纳米管309带来由电子、离子
所致的损伤，所以能够抑制结晶缺陷、杂质导入，因而能够形成杂质较
少、G/D比高、结晶性良好的碳纳米管309。
利用以上的STEP1～STEP3的工序形成碳纳米管309之后停止气体
的供给，调整处理容器1内的压力之后，开放闸阀G1搬出晶片W。此
外，本实施方式的碳纳米管的形成方法可以包括上述STEP1～STEP3以
外的任意的工序。例如，在STEP1～STEP3的各工序之间也可以设置净
化处理容器1内的工序，即，利用排气装置99临时对处理容器1内进
行快速的排气之后，使Ar气、N2气流动。
前处理的温度
接下来，对作为前处理进行的STEP1的氧等离子体处理中的温度
T1及STEP2的氢等离子体处理中的温度T2之间的关系进行说明。
STEP1的氧等离子体处理是在比STEP2的氢等离子体处理相对低的温
度T1下进行(即，T2＞T1)，所以在催化剂金属层307的微粒化的过程中
能够抑制生成的催化剂金属微粒307A的凝结。另一方面，STEP2的氢
等离子体处理通过在比氧等离子体处理相对高的温度T2下进行，所以
能够高效地还原催化剂金属微粒307A的表面，使其处于高活性状态。
本发明中，通过设置这样的STEP1和STEP2的处理温度差，从而能够
最大限地实现氧等离子体处理和氢等离子体处理的效果。
如上述那样，虽然温度T1在100℃～450℃的范围内，温度T2在100
℃～550℃的范围内，但是所在温度T2和温度T1的温度差(T2-T1)优选
为50℃以上、更优选为100℃以上。通过将T2-T1设定为50℃以上，
能够明确STEP1和STEP2的边界，最大限地实现各处理中的效果。即，
通过设定温度差(T2-T1)，能够分别可靠地进行STEP1的氧等离子体处
理中的催化剂金属的微粒化以及生成的催化剂金属微粒307A的表面氧
化、和STEP2的氢等离子体处理中的催化剂金属微粒307A的活化(氧
化表面的还原)。
另外，从STEP1向STEP2的过渡优选从温度T1向T2的晶片W
的温度变化以阶段性产生的方式进行。这里“温度变化以阶段性”的意
思是指不是缓慢地倾斜地上升温度，而是从STEP1向STEP2过渡期间，
产生至少100℃/分钟以上(优选200℃/分钟～300℃/分钟)的急剧的温度
变化，使晶片W升温。
作为阶段性产生从温度T1向T2的晶片W的温度变化的方法的例
子，将举出以下第1方法及第2方法进行说明。
第1方法
作为第1方法，可以举出使用多个载台3，将晶片W从以能够加热
到温度T1的方式设定的载台3向以能够加热到温度T2的方式设定的另
外的载台3短时间内移送的方法。第1方法例如可以优选在图3所示那
样的多室形式的处理系统200中实施。例如，在图3的处理系统200中，
在工序模块100A的载台3A上以温度T1实施STEP1的氧等离子体处
理，结束后，利用输送装置209，将晶片W移送至工序模块100B～100D
的任一个载台3B～3D，在温度T2下实施氢等离子体处理。这时预先将
搬入晶片W的任一个工序模块100B～100D的载台3B～3D设定为使晶片
W的加热温度成为温度T2。这样，通过将结束了温度T1下的STEP1
的处理的晶片W立即移入其它腔室，在温度T2进行STEP2的处理，
从而能够使晶片W的温度阶段性升温。
将第1方法中的温度变化的一个例子示于图6。首先，将初始温度
T0的晶片W在时间点t1时载置于例如工序模块100A的载台3A上。载
台3A调节从加热器电源29向加热器27的输出功率以使得能够将晶片
W加热到温度T1。从时间点t1至t2是使晶片W从初始温度T0升温至
用于STEP1的氧等离子体处理的温度T1的期间。然后，在从晶片W的
温度上升到T1的时间点t2至t3为止的期间进行氧等离子体处理。
STEP1的氧等离子体处理结束之后，将晶片W从工序模块100A中
搬出，利用输送装置209，例如将晶片移送到工序模块100B的载台3B
上。载台3B调节从加热器电源29至加热器27的输出功率以使得能够
将晶片W加热至温度T2。此外，在从工序模块100A中搬出并向工序
模块100B搬入期间虽然产生少许的晶片W的温度降低，但由于迅速进
行利用输送装置209的晶片W的移送，所以是可以忽略的范围的降低，
因此在图6中省略了图示。载置于工序模块100B的载台3B上的晶片
W，从时间点t3至t4为止的期间，迅速被加热至温度T2。从该时间点
t3至t4的晶片W的升温速度如上所述设为至少100℃/分钟以上。从该
时间点t3至t4的区间越短越好。
接下来，从时间点t4至时间点t5，在温度T2进行STEP2的氢等离
子体处理。该氢等离子体处理结束之后，在维持温度T2(此时与温度T3
相同)的状态下继续从时间点t5至时间点t6为止利用热CVD法进行
STEP3的碳纳米管309的形成处理。此外，碳纳米管309的形成处理也
可以在温度T2以外的温度下进行。换言之，温度T2和温度T3也可以不
同。在时间点t6上碳纳米管309的形成结束之后就利用输送装置209从
工序模块100B搬出晶片W，经由负荷锁定腔室205a或205b利用输送
装置217收容到某个装载口LP。其后，在至时间点t7为止的降温过程
中使晶片W的温度返回至初始温度T0。
第2方法
作为在STEP1和STEP2之间阶段性产生从温度T1向T2的变化的
第2方法，可以举出使用一个载台3，在温度T1下进行氧等离子体处理
后，暂时从该载台3向其它的场所移送晶片W，调节从加热器电源29
至加热器27的输出功率，使该载台3升温至能够将晶片W加热到温度
T2的阶段上，再次将晶片W返回到该载台3的方法。此时，再次返回
带载台3的晶片W以至少100℃/分钟以上的升温速度被加热到温度T2。
另外，STEP1和STEP2之间将晶片W保持在其它场所期间，也可以发
生将晶片W的温度降低到比温度T1低的温度的情况。
第2方法是在如图3所示的处理系统200中，例如在工序模块100A
的载台3A上以温度T1实施STEP1的氧等离子体处理，结束后，利用
输送装置209，将晶片W暂时从工序模块100A向负荷锁定腔室205a(或
205b)移送，载置于载台206a(或206b)。然后，在该负荷锁定腔室
205a(或205b)中使晶片W待机期间，从加热器电源29向加热器27供
电使载台3A的温度上升。在使载台3A的温度上升至能够以温度T2加
热晶片W的阶段上，利用输送装置209再次将晶片W搬入工序模块
100A，载置于载台3A。应予说明，第2方法并不局限于图3这样的多
室形式的处理系统200，也可以在具备单一的腔室和负荷锁定腔室的处
理装置中同样地实施。另外，晶片W待机的场所并不局限于负荷锁定
腔室，只要能够保持晶片W，可以利用任意的场所。
将第2方法中的温度变化的一个例子示于图7。首先，将初始温度
T0的晶片W在时间点t11时载置于工序模块100A的载台3A上。载台
3A调节从加热器电源29至加热器27的输出功率以使得能够将晶片W
加热至温度T1。从时间点t11至t12为止是使晶片W从初始温度T0升温
至用于进行STEP1的氧等离子体处理的温度T1的期间。进而，从时间
点t12至t13期间在温度T1下进行氧等离子体处理。
STEP1的氧等离子体处理结束之后，将晶片W从工序模块100A
搬出，向负荷锁定腔室205a(或205b)移送，载置于载台206a(或206b)。
已搬出晶片W的工序模块100A中，提高从加热器电源29向加热器27
的输出功率使载台3A的温度上升。载台3A升温至能够将晶片加热到
温度T2。
从工序模块100A搬出并暂时收容在负荷锁定腔室205a(或205b)的
待机状态的晶片W，在从时间点t13至t14期间下降到温度T4，其后，从
时间点t14至t15保持在同温度。温度T4例如可以是100℃左右。应予说
明，从时间点t14至t15期间可以不进行特别的温度管理，所以不一定需
要保持在温度T4。
接下来，在将工序模块100A的载台3A的温度充分上升的阶段上，
将晶片W从负荷锁定腔室205a(或205b)返回到工序模块100A的载台
3A。载置于载台3A上的晶片W在从时间点t15至t16期间迅速加热到温
度T2。从该时间点t15至t16为止的晶片W的升温速度如上所述设为至
少100℃/分钟以上。从该时间点t15至t16为止的区间越短越好。
接下来，从时间点t16至时间点t17为止在温度T2下进行STEP2的
氢等离子体处理。该氢等离子体处理结束之后，在维持温度T2(此时与
温度T3相同)的状态，从时间点t17至时间点t18继续利用热CVD法进行
STEP3的碳纳米管309的形成处理。应予说明，碳纳米管309的形成处
理可以在温度T2以外的温度下进行。即，温度T2和温度T3也可以不同。
碳纳米管309的形成结束之后，从工序模块100A搬出晶片W，经由负
荷锁定腔室205a或205b利用输送装置217，收容到某个装载口LP。
其后，在至时间点t19为止的降温过程中，晶片W的温度返回到初始温
度T0。
如以上所述，从温度T1向T2通过采用阶段性进行晶片W的温度变
化的方法，能够在温度管理中明确地区别STEP1的氧等离子体处理和
STEP2的氢等离子体处理。由此，在STEP1中，能够适度地进行催化
剂金属层307的微粒化和表面氧化，在STEP2中，能够不使生成的催
化剂金属微粒307A产生过度的凝结，高效地还原粒子表面，使其成为
高活性状态。本发明中，通过设置这样的STEP1和STEP2的处理温度
差，能够最大限地实现将氧等离子体处理和氢等离子体处理组合实施的
效果，能够在微粒化以及高密度化的活化催化剂金属微粒307B上形成
相对于晶片W(基底层305)表面大致垂直取向的高密度碳纳米管309。
应予说明，上述第1方法和第2方法仅是例示，并不限定于此。即，
只要能够与上述第1方法和第2方法同样地阶段性实现从温度T1向T2
过渡时的温度管理，也可以使用其他构成的装置，另外，对于温度历程
也可以进行各种变形。
如后所述，利用本实施方式的方法制造的碳纳米管，例如可以利用
于半导体装置的过孔布线等用途或电子释放元件、碳纳米管照明装置等
的用途。
接下来，举出实施例进一步详细说明本发明，但本发明不受其限制。
实施例1：
与图5A同样地准备在硅基板301上层叠形成有基底层303、305
以及催化剂金属层307的晶片。基底层303由TaN形成为厚度10nm，
基底层305由TiN形成为厚度5nm，催化剂金属层307由Co形成为厚
度2nm。将该晶片W搬入具有与图1的成膜装置100相同构成的成膜
装置的处理容器内，在下述条件下进行氧等离子体处理、氢等离子体处
理后，利用热CVD法使碳纳米管生长。此外，在氧等离子体处理和氢
等离子体处理之间，通过使晶片W暂时在负荷锁定腔室待机，从而使
从氧等离子体处理的温度T1至氢等离子体处理的温度T2的温度变化以
包括240℃/分钟以上的升温过程的方式阶段性进行。另外，氢等离子体
处理和碳纳米管的形成在相同的温度下连续进行。
氧等离子体处理的条件
处理温度：300℃(载台设定温度：400℃)
处理压力：267Pa(2Torr)
处理气体：
O2气200mL/min(sccm)
Ar气450mL/min(sccm)
微波功率：2.8kW
处理时间：10分钟
在负荷锁定腔室的待机的条件
待机时间：约30分钟
待机温度：100℃(稳定时)
氢等离子体处理的条件
处理温度：470℃(载台设定温度：650℃)
处理压力：66.7Pa(0.5Torr)
处理气体：
H2气462mL/min(sccm)
Ar气450mL/min(sccm)
微波功率：2.8kW
处理时间：5分钟
碳纳米管形成条件
处理温度：470℃(载台设定温度：650℃)
处理压力：400Pa(3Torr)
处理气体：
C2H4气30mL/min(sccm)
N2气200mL/min(sccm)
Ar气450mL/min(sccm)
处理时间：60分钟
将这样生长的碳纳米管用扫描式电子显微镜(SEM)拍摄的结果示
于图8。从图8确认了碳纳米管以近似大致垂直的状态进行取向且高密
度形成。
另外，用拉曼散射分光法分析得到的碳纳米管。其结果在1585cm-1
附近确认了表示碳纳米管生长的由石墨烯结构产生的信号。另外，在
1350cm-1附近确认了由碳纳米管或基板上所含的非晶质碳产生的信号。
与在相同的基板温度下利用微波等离子体CVD法使碳纳米管生长的情
况相比较时，作为G-band(1585cm-1)和D-band(1350cm-1)的强度比的
G/D比的值约高13％。因此能够确认通过不使用等离子体的热CVD法，
能够减少碳纳米管含有的缺陷，能够形成杂质较少、结晶性良好的碳纳
米管。
比较例1
除了不实施氧等离子体处理之外，与实施例1同样地尝试形成碳纳
米管。将其结果示于图9。从图9可知，催化剂金属微粒的凝结过度进
行，虽然观察到了疑似石墨烯的块，但未能确认到碳纳米管的生长。
比较例2
除了代替实施例1中氢等离子体处理，进行不导入微波的氢退火处
理之外，在与实施例1相同的条件下尝试形成碳纳米管。将其结果示于
图10。从图10可判明碳纳米管的密度较低，长度也较短。作为其原因
认为是催化剂金属微粒的凝结过度地进行，还原也不充分所导致的。
比较例3
将氧等离子体处理和氢等离子体处理，均以处理温度350℃(载台设
定温度：450℃)各10分钟(合计20分钟)连续进行后，使晶片W在负荷
锁定腔室待机，其后，返到膜装置的载台进行碳纳米管的形成，除此之
外，在与实施例1相同的条件下尝试形成碳纳米管。将其结果示于图11。
从图11可知，高密度地形成了直径10～20nm的Co纳米粒子，没有观
察到催化剂金属微粒的过度凝结，但几乎未能确认碳纳米管的生长。作
为其原因认为是由于在相同的温度下进行氧等离子体处理以及氢等离
子体处理，所以催化剂金属微粒的活化不充分，由于使具有经活化的催
化剂金属微粒的晶片W在负荷锁定腔室待机，从而催化剂金属微粒的
表面进行惰性化所导致的。
参考例1
氢等离子体处理的工序时间的研究：
除了将实施例1中实施5分钟的氢等离子体处理改为实施3分钟、
10分钟、15分钟的氢等离子体处理之外，在与实施例1相同的条件下
尝试形成碳纳米管。将其结果示于图12(3分钟)、图13(10分钟)、图14(15
分钟)。从图8(实施例1)以及图12～图14可知，在氢等离子体处理的工
序时间在5分钟或10分钟时观察到了良好的碳纳米管的生长。但是，
与5分钟、10分钟相比较，氢等离子体处理的工序时间为3分钟时，碳
纳米管的生长几乎不进行，15分钟时生长达到顶点。作为其原因，认为
是氢等离子体处理的工序时间为3分钟时，催化剂金属微粒的活化不充
分，另一方面，15分钟时，发生了催化剂金属微粒的凝结。
参考例2
氧等离子体处理的微波输出和处理温度的研究：
除了使实施例1中氧等离子体处理的处理温度和微波功率改为下述
(a)～(c)之外，在与实施例1相同的条件下尝试形成碳纳米管。将(a)的结
果示于图15，将(b)的结果示于图16，将(c)的结果示于图17。
(a)处理温度：350℃(载台设定温度：450℃)
微波功率：2.0kW
(b)处理温度：300℃(载台设定温度：400℃)
微波功率：2.0kW
(c)处理温度：350℃(载台设定温度：450℃)
微波功率：2.8kW
处理温度为350℃时，在微波功率为2kW[条件(a)；图15]、
2.8kW[条件(c)；图17]的情况下，碳纳米管的生长均充分。氧等离子体
处理的处理温度为300℃时，微波功率为2.8kW(实施例1；图8)的情况
下，碳纳米管良好地生长，但是2.0kW[条件(b)；图16]的情况下，碳纳
米管变粗，长度也变短。如此地，确认了降低氧等离子体处理的处理温
度时，通过提高微波功率而能够使碳纳米管良好地生长。
从以上的实验结果可确认，使用能够生成微波等离子体的成膜装
置100，对形成有催化剂金属层的晶片在温度T1下进行氧等离子体处
理，在比温度T1高的温度T 2下进行氢等离子体处理(活化处理)，其后
利用热CVD法进行碳纳米管的形成，从而能够高密度地形成大致垂直
取向的碳纳米管。特别是，通过利用热CVD法进行碳纳米管的形成，
从而能够抑制由电子或离子等所致的结晶缺陷的产生和杂质的混入，能
够形成杂质较少、结晶性良好的碳纳米管。
以上，出于例示的目的详细地说明了本发明的实施方式，但本发
明不受上述实施方式制约，可以进行各种改变。例如，在上述实施方式
中示出了利用RLSA微波等离子体方式的等离子体处理装置进行氧等
离子体处理以及氢等离子体处理的例子，但也可以使用其他微波等离子
体方式，也不局限于微波等离子体，例如，也可以使用电感耦合等离子
体、电容耦合等离子体等其他方式的等离子体。