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本发明提供一种碳纳米管模块、半导体器件及制造方法,所述碳纳米管模块和半导体器件的制造方法,在一个层间介质层中刻蚀出一个通孔,在所述通孔中依次层叠下电极、碳纳米管和上电极,以形成碳纳米管模块,实质上借助层间介质层的通孔实现了一种碳纳米管模块制造的原位自对准工艺流程,提供了更好的工艺窗口,节省了多次化学机械平坦化工艺以及碳纳米管的间隔工艺,简化了工艺流程,并且为后续膜层的制造提供了更加平坦的工艺表面,从而可以大大提高成品率并降低制造成本。本发明的碳纳米管模块和半导体器件,其碳纳米管模块的下电极、碳纳米管和上电极依次层叠在层间介质层的通孔中,能够减小简化工艺流程和工艺的偏差,提高器件成品率和性能。