CN107130294B - 金刚石基板的制造方法，金刚石基板以及金刚石自立基板 - Google Patents

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Abstract

提供一种转位缺陷可以被充分减低的金刚石基板的制造方法，以及高品质的金刚石基板以及金刚石自立基板。所述金刚石基板的制造方法的特征在于：包括，将基底表面上图案状的金刚石设置的第一工序，从第一工序设置的图案状的金刚石使金刚石成长，第一工序设置的图案状的金刚石中的图案间隙中使金刚石形成的第二工序，上述第一工序设置的图案状的金刚石去除，第二工序形成的金刚石构成的图案状的金刚石形成的第三工序，从第三工序形成的图案状的金刚石使金刚石成长以及第三工序形成的图案状的金刚石中的图案间隙中金刚石形成的第四工序。

Description

金刚石基板的制造方法，金刚石基板以及金刚石自立基板
技术领域
本发明涉及金刚石基板的制造方法，金刚石基板以及金刚石自立基板。
背景技术
金刚石具有室温5.47eV的宽的带差，作为宽带差半导体而众所周知。
即使在半导体中，金刚石，由于其绝缘破坏电场强度为10MV/cm，非常高，可进行高电压动作。另外，作为已知的物质，具有最高的热传导率，所以放热性也优良。进一步，载体移动度以及饱和漂移速度也非常大，适宜于作高速装置。
由此，金刚石，作为表示其高频率·大电力装置的性能的Johnson性能指数，与碳化硅以及氮化镓这样的半导体比较，也最高，被称为最优良半导体。
如此，金刚石，被期待作为半导体材料而实用化，即具有大面积并且高品质的金刚石基板。但是，至今还没有得到具有充分品质的金刚石基板。
现在，作为金刚石基板，为用高温高压合成(HPHT)法合成的Ib型的金刚石。但是，这一Ib型的金刚石，氮杂质多，另外，仅能得到最大边长8mm的正方形程度大小，实用性不高。
在非专利文献1中，将HPHT法合成的金刚石作为基板使用，制作肖特基二极管。但是，在此作为金刚石基板的转位缺陷密度的大略目标的的氢等离子体处理腐蚀陷斑密度为105cm－2程度，即使在实际作成电极并对其动作进行测试，由于电极附近以及电流通路中由抑制缺陷存在，据报告会产生动作不良。
另外，也有将以HPHT法合成的金刚石作为基底用化学气相成长(CVD：ChemicalVapor Deposition)法异质外延生长的外延生长金刚石作为基板使用的场合。
非专利文献2中，为了得到大型的金刚石基板，进行了将多个的金刚石基板结合的马赛克状金刚石基板的制作的尝试。但是，这样的技术中，具有沿基板的境界易于发生破裂等的问题。
另一方面，用在异种材料上使金刚石成长的异质外延生长，来制作金刚石基板也有讨论。在异质外延生长中，比较容易得到大面积的基板，制造成本也可削减。
作为金刚石的异质外延生长用基底，至今为止，对硅(Si)，铂(P t)等进行了讨论，非专利文献3中，报告了铱(Ir)为基底材料适宜。其为，将在单晶氧化镁(MgO)表面上异质外延生长的Ir作为基底材料使用，在这一表面上进行金刚石核发生处理，进一步用直流等离子体CVD法制作异质外延生长金刚石。
但是，异质外延生长中，有由于金刚石和基底材料的晶格不匹配因而转位缺陷多发的问题。例如，金刚石(晶格常数
Figure BDA0001232399380000021
)和Ir(晶格常数
Figure BDA0001232399380000022
)中，晶格不匹配为7％,大。非专利文献4中，报告异质外延生长金刚石的腐蚀陷斑密度高达108cm－2。
作为将这样的转位缺陷减低的方法，在非专利文献5中，提议了被称为选择成长法的技术。其为，从在任意的图案的金刚石核的金刚石的横方向成长(ELO：EpitaxialLateral Overgrowth)的方法。
先行技术文献
非专利文献
非专利文献1H.Umezawa et al.，Diamond Relat.Mater.，18，1196(2009)
非专利文献2H.Yamada et al.，Appl.Phys.Lett.，104，102110(2014)
非专利文献3K.Ohtsuka et al.，Jpn.J.Appl.Phys.，35，L1072(1996)
非专利文献4K.Ichikawa et al.，Proc.24th NDF－Dia.Sympo.，226(2010)
非专利文献5泽边厚仁以及其他，日本结晶成长学会志，39，179(2012).
通过上述的选择成长法，转位缺陷可以在某中程度上减低，但是，在实用中要求进一步将缺陷减低。
另外，异质外延生长中，由于金刚石和基底材料的热膨张系数的差，热应力会发生。例如，金刚石的线膨张系数为1.1×10－6K－1，而MgO为13.8×10－6K－1，Ir为7.1×10－6K－1。进一步，在金刚石结晶成长的同时，会发生大的内部应力，这种应力会成为破裂的发生以及金刚石基板的变形的原因。
实际，用非专利文献5中记载的选择成长法制作的异质外延生长金刚石基板中也有很多的破裂发生，所以原封不动地实用化困难。
因此，为了使异质外延生长制作的金刚石基板的实用化，期待热应力以及内部应力减低。
本发明，就是鉴于上述情况而成的，提供可以使缺陷(包括转位缺陷)充分地减低的金刚石基板的制造方法，缺陷充分地减低了的高品质的金刚石基板以及金刚石自立基板。
发明内容
为了解决上述课题，本发明为一种金刚石基板的制造方法，包括
在基底表面上设置图案状的金刚石的第一工序；
从用该第一工序设置的图案状的金刚石使金刚石成长，在上述第一工序设置的图案状的金刚石中的图案间隙使金刚石形成的第二工序；
将上述第一工序设置的图案状的金刚石去除，形成由上述第二工序形成的金刚石构成的图案状的金刚石的第三工序，以及
从上述第三工序形成的图案状的金刚石使金刚石成长，在上述第三工序形成的图案状的金刚石中的图案间隙使金刚石形成的第四工序。
如用这样的金刚石基板的制造方法，金刚石基板的缺陷可以被充分地减低，高品质的金刚石的制造变为可能。
另外，上述基底表面的构成材料，可以为金刚石。
如此，使基底表面构成材料为金刚石，由外延生长制得金刚石基板。
另外，上述基底表面构成材料可以为铱，铑，铂等的不为金刚石的异种材料。
如此，使用表面为由异种材料构成的基底，使金刚石异质外延生长的场合，可以制得高品质并且大面积的金刚石基板。
另外，优选在本发明的金刚石基板的制造方法中，在上述第二工序之前，在上述第一工序中在基底表面上设置的图案状的金刚石的壁面上附着的异种附着物除去。
通过将如此之异种附着物除去，可以抑制接着进行的第二工序中异常成长粒子的发生。
另外，优选，在上述第一工序中设置的图案状的金刚石中的图案间隙的深度D和宽W的比D/W为0.1以上。
如此，第一工序中，如果设置使图案间隙的深度D和宽W的比(D/W)为上述那样的图案状的金刚石，在第二工序中，就可以比较早地将图案间隙塞住，从图案间隙即使有异常成长粒子发生，对形成的金刚石表面的影响也可以变少。
另外，优选，使在上述第一工序中设置的图案状的金刚石中的图案间隙的底部的至少一部分贯通。
另外，基底表面构成材料为不是金刚石的异种材料时，在上述第一工序中设置的图案状的金刚石中的图案间隙的底部的至少一部分，也可以在比上述基底表面还往下的地方设置。
如此，就可以制造在结晶成长的同时发生的内部应力减低的金刚石基板。另外，可以制造基底由异种材料形成的场合发生的热应力减少的金刚石基板。
另外，优选，在上述第二工序中，使用化学气相成长法使金刚石成长。
如此，可以在第二工序中，使用各种化学气相成长法来使金刚石成长。
另外，优选，在上述第二工序中成长的金刚石中形成空洞。
如此，由于在金刚石中有空洞形成，所以在结晶成长的同时发生的内部应力以及基底由异种材料形成的场合发生的热应力就可以得到缓解，所以优选。
另外，优选，在上述第四工序之前，将上述第三工序形成的图案状的金刚石的壁面上附着的异种附着物除去。
如此将异种附着物除去，就可以抑制在接着进行的第四工序中异常成长粒子的发生。
另外，优选，上述第三工序中形成的图案状的金刚石中的图案间隙的深度D和宽W的比D/W为0.1以上。
如此这样，在第四工序中就可以比较早地将图案间隙塞住，由此即使从图案间隙有异常成长粒子发生，对形成的金刚石表面的影响也少。
另外，优选，使在上述第三工序中形成的图案状的金刚石中的图案间隙的底部的至少一部分贯通。
另外，基底表面的构成的材料不为金刚石的异种材料之时，可以上述第三工序中形成的图案状的金刚石中的图案间隙的底部的至少一部分在比上述基底表面还要往下之处设置。
如此这样，就可以制造与结晶成长同时发生的内部应力以及，基底为从异种材料形成的场合发生的热应力缓解的金刚石基板。
另外，优选，在上述第三工序中，将在上述第二工序形成的金刚石，从其与第一工序设置的图案状的金刚石的境界起直至5μm以上30μm以下的位置除去。
如此,通过将在第二工序形成的金刚石除去，可以在第四工序中，可以使更高品质的金刚石成长，另外，从制造效率以及制造成本的观点来看，优选。
另外，优选，在上述第四工序中，使用化学气相成长法使金刚石成长。
如此，在第四工序中，可以使用各种化学气相成长法使金刚石成长。
另外，优选，在上述第四工序中成长的金刚石中形成空洞。
如此，通过在金刚石中形成空洞，可以缓解在结晶成长同时发生的内部应力以及在基底由异种材料形成的场合发生的热应力，优选。
另外，本发明提供一种至少一方的表面的构成材料为金刚石的金刚石基板，其内部具有空洞。
另外，上述金刚石基板，由基底和在该基底的表面上形成的金刚石层构成，上述基底和上述金刚石层的境界相接，可以具有空洞。
另外，本发明的特征为，其为金刚石自立基板，一方的表面上具有空洞。
这样的，内部具有空洞的金刚石基板，以及，一方的表面上具有空洞的金刚石自立基板，可以充分地减低转位缺陷等的缺陷。另外，可以使应力为减低，从而可以抑制基板的变形以及破裂的发生。
另外，本发明提供一种由基底和该基底的表面上形成的金刚石层形成的金刚石基板，其特征在于，上述基底的里面具有开口部。
这样的金刚石基板，缺陷被充分地减低，另外，在结晶成长的同时发生的内部应力以及基底为异种材料形成的场合发生的热应力被减低，所以基板的变形以及破裂的发生可以被抑制。
另外，本发明提供一种金刚石基板，其至少在一个表面的构成的材料为金刚石，其特征在于，至少在一个表面全体，由横方向成长的金刚石，以及，从横方向成长金刚石层成长的金刚石的至少任一方构成。
这样的金刚石基板，缺陷被充分地减低，应力也小。
发明的效果
根据本发明，可以提供缺陷(包括转位缺陷)少，应力也小的高品质的金刚石基板。如使用这样的金刚石基板，可以制造具有优良性能的半导体装置。另外，基底使用异种材料，使金刚石异质外延生长的场合，可以同时实现金刚石基板的大面积化。
附图说明
图1本发明的金刚石基板的制造方法(实施例2)的示意图。
图2本发明的金刚石基板的制造方法(实施例2)中的，在第一工序进行的光刻等的示意图。
图3本发明的另一个金刚石基板的制造方法(实施例1)的示意图。
图4本发明的另一个金刚石基板的制造方法(实施例1)中的，在第一工序进行的光刻等的示意图。
图5本发明的金刚石基板的一例的截面图。
具体实施方式
上述那样，人们期待着，缺陷(包括转位缺陷)可以充分地减低的金刚石基板的制造方法，缺陷充分地减低的高品质的金刚石基板以及金刚石自立基板。
进而，本发明人，发现了如果使用以下的本发明的金刚石基板的制造方法，就可以制得缺陷充分地减低的高品质的金刚石基板。
即，本发明为，金刚石基板的制造方法，其特征在于包括，
在基底表面上设置图案状的金刚石的第一工序；
从该第一工序设置的图案状的金刚石使金刚石成长，在上述第一工序中设置的图案状的金刚石中的图案间隙形成金刚石的第二工序；
将上述第一工序设置的图案状的金刚石去除，形成由上述第二工序中形成的金刚石构成的图案状的金刚石的第三工序；
从上述第三工序中形成的图案状的金刚石使金刚石成长，在上述第三工序中形成的图案状的金刚石中的图案间隙使金刚石形成的第四工序。
以下，对本发明的实施的方式参照附图进行说明，但是本发明并不限于此。另外，本发明的金刚石的制造方法，至少含有以下说明的四个工序，但是根据需要可以追加其他的工序。
首先，在第一工序中，在基底1，21的表面(基底表面)设置图案状的金刚石2，22(图1(A)，图3(A))。
此时，基底1，21的构成材料没有特别的限定。如图1的那样，基底表面的构成材料为金刚石3的话，由外延生长制作金刚石基板。
这样的基底1的例，可以例举HPHT法合成的金刚石，外延生长金刚石，异质外延生长金刚石等的金刚石3。特别是，如果使用HPHT法合成的金刚石以及外延生长金刚石等的缺陷比较少金刚石作为基底使用的话，可以制作缺陷进一步少的金刚石基板。
另一方面，将基底表面构成的材料，如图3中所示的那样，使用不是金刚石的异种材料的话，可以由异质外延生长来进行金刚石基板的制作。
作为构成基底表面的异种材料，与金刚石同样，为立方晶体，与金刚石的晶格不匹配小，进一步不与碳反应形成碳化物的材料为优选。作为满足这些条件的材料，可以例举铑(Rh)，钯(Pd)，铱(Ir)，铂(P t)等的铂族为主的材料。
在此，金刚石的晶格常数为
Figure BDA0001232399380000071
和Rh(晶格常数
Figure BDA0001232399380000072
)的晶格不匹配为6.4％，和Ir(晶格常数
Figure BDA0001232399380000073
)和的晶格不匹配为7.6％，和Pt(晶格常数
Figure BDA0001232399380000074
)的晶格不匹配为9.8％。以金刚石和构成基底表面的异种材料的晶格不匹配为10％以下为优选。另外，从不与碳反应形成碳化物的观点，以Ir为优选。
作为这样的基底21，可以例举在硅(Si)基板23上设置由选自单晶氧化镁(MgO)，单晶钛酸锶(SrTiO3)，α‐氧化铝(Al2O3)，氧化钇稳定氧化锆(YSZ)的材料构成的中间层24，进一步，这一中间层上设置由选自铱(Ir)，铑(Rh)，铂(Pt)的材料构成的表层25的基底。
另外，硅(Si)基板23和中间层24之间，也可以设置一层以上的由选自金(Au)，铂(Pt)，钛(Ti)，铬(Cr)，铱(Ir)，铑(Rh)，硅(Si)，氧化硅(SiO2)的材料构成的层(未图示)。
异质外延生长，成本比较低，容易得到大面积的金刚石基板，所以如果在本发明中使用异质外延生长的话，可以制得高品质并且大面积的金刚石基板。
另外，对在基底表面上设置图案状的金刚石2，22的方法也没有限定。进而，在本发明中所谓「图案状」，为由凹凸形成的图案。
在基底表面的构成材料为金刚石的场合，例如，可以用对基底表面的金刚石3进行光光刻以及电子束光刻等的公知的方法，对图案状的金刚石2进行加工(图1(A))。
基底表面的构成材料为异种材料的场合，首先，可以用微波等离子体CVD，直流等离子体CVD，热丝CVD，电弧放电等离子体喷射CVD等的公知的方法，在基底表面上使金刚石成长。接着，将基底表面上成长的金刚石，用光光刻以及电子束光刻等的方法进行图案状加工，就可以在基底表面上设置图案状的金刚石22(图3(A))。
另外，即使基底表面的构成材料为金刚石，也可以用同样的方法，在基底表面上使金刚石成长，对成长的金刚石进行图案状加工，在基底表面上设置图案状的金刚石。
基底表面上设置的图案状的金刚石2，22的图案的形状，可以任意选择。例如，可以为线状，矩形点状，圆形点状等的金刚石多个并列的图案。
这时，图案状的金刚石2，22的位置，尺寸，厚度，结晶方位等也可任意选择，图案状的金刚石2，22中的图案间隙10，30的深度D(图1的D11，图3的D21)和宽W(图1的W12，图3的W22)的比D/W优选为0.1以上，0.5以上为更优选。进而，图1的W11，图3的W21为，图案状的金刚石2，22中的凸部的宽。如此这样，就可以在第二工序中比较早地将图案间隙10，30塞住，如此即使从图案间隙有异常成长粒子发生，对形成的金刚石表面的影响也少。进而，本发明中所谓「图案间隙」，为图案状的金刚石的凸部之间的间隙。
另外，图案间隙10，30的底部11，31的构成材料为，金刚石也可，异种材料也可。但是，MgO等的材料，在第二工序中图案间隙中金刚石形成时，由于要用CVD的氢(H2)/甲烷(CH4)等离子体蚀刻，以Ir等材料为优选。
特别是，图案间隙的底部的构成材料为异种材料的场合，在对金刚石进行图案状中加工工序中，有基底表面上设置的图案状的金刚石2，22的壁面上有异种附着物附着的场合。另外，作为掩模使用的SiO2有引起异种附着物附着的场合。这样的在基底表面上设置的图案状的金刚石的壁面附着的异种附着物，优选在第二工序之前除去。如此将金刚石的壁面上附着的异种附着物除去，就可抑制第二工序中的异常成长粒子的发生。异种附着物的除去，例如，可用选择蚀刻等进行。
例如，Ir以及SiO2等的异种附着物附着在基底表面上设置的图案状的金刚石2，22的壁面上的场合，可以用CF4等离子体蚀刻来除去。
进一步，根据需要，也可以将第一工序中设置的图案状的金刚石中的图案间隙10，30的底部11，31的至少一部分，包括基底一同除去，使其贯通。
另外，在基底表面构成材料为不是金刚石的异种材料的时候，也可将第一工序中设置的图案状的金刚石中的图案间隙10，30的底部11，31的至少一部分，连同基底的一部分除去，在比基底表面还要往下的地方设置。这时，从基底表面到图案间隙10，30的底部11，31的深度任意决定即可。
如此这样，内部应力以及基底为异种材料形成的场合发生的热应力就可以得到缓解。进而，作为基底也一同除去的方法，可以例举蚀刻。
第二工序中，是从第一工序设置的图案状的金刚石2，22使金刚石成长，第一工序设置的图案状的金刚石2，22中的图案间隙10，30中，金刚石12，32形成(图1(B)，图3(B))。
从第一工序设置的图案状的金刚石使金刚石12，32成长的方法，可以选择微波等离子体CVD，直流等离子体CVD，热丝CVD，电弧放电等离子体喷射CVD等的公知的方法来进行即可。
这时，由于是以图案状的金刚石为核，金刚石为横方向成长(ELO：EpitaxialLateral Overgrowth)，所以可以得到图案间隙中缺陷少的金刚石12，32。
另外，没有非要将图案间隙完全塞住那样形成金刚石的必要。
第二工序中金刚石12，32成长的时候，如果与从图案状的金刚石的下部相比，从上部成长可以快速形成的的话，可以在图案间隙的底部使空洞形成。如这样的使空洞形成，应力可以得到缓解，特别是，基底为异种材料形成的场合中发生的热应力可以得到缓解，优选。形成的空洞可以为，例如，其截面为一边为0.01μm～20μm的大略三角形形状的空洞。
图案状的金刚石的下部和上部中的成长速度的调整方法，具体地说，可以通过调整原料气体(例如，甲烷)的浓度以及压力，输入电力等，对各结晶方位的成长速度的比进行调节。
接着，在第三工序中，将第一工序设置的图案状的金刚石2，22去除，形成由第二工序形成的金刚石构成的图案状的金刚石13，33(图1(C)，图3(C))。这一工序，可以用光光刻以及电子束光刻等的公知的方法进行。
另外，在此，没有将第一工序设置的图案状的金刚石2，22完全除去的必要，根据必要，将第二工序形成的金刚石12，32的一部分除去也可。
这时，优选，将第二工序形成的金刚石12，32，从与第一工序设置的图案状的金刚石2，22的境界到5μm以上的位置除去。由此，就可以在第四工序中，使更高品质的金刚石成长。另外，从制造效率以及制造成本的观点，除去领域以从与第一工序设置的图案状的金刚石2，22的境界到30μm以下的位置为优选。
第三工序中，也与第一工序同样，图案状的金刚石13，33的图案的形状可以任意选择。例如，可以为线状，矩形点状，圆形点状等的金刚石多个并列的图案。
这时，图案状的金刚石13，33的位置，尺寸，厚度，结晶方位等也可以任意选择，图案状的金刚石13，33中的图案间隙14，34的深度D(图1的D12，图3的D22)和宽W(图1的W14，图3的W24)的比D/W以0.1以上为优选，0.5以上为更优选。进而，图1的W13，图3的W23为，图案状的金刚石13，33中的凸部的宽。如此这样，第四工序中就可以比较早地将图案间隙14，34塞住，即使从图案间隙14，34有异常成长粒子发生，对形成的金刚石表面的影响也少。
另外，图案间隙14，34的底部15，35的构成的材料为，可以为金刚石也可以使异种材料。但是，MgO等的材料，由于第四工序在图案间隙中金刚石形成的时候，用CVD的氢(H2)/甲烷(CH4)等离子体进行蚀刻，以Ir等的材料为优选。
特别是，图案间隙的底部的构成的材料为异种材料的场合，在将金刚石加工为图案状工序中，有在金刚石的壁面异种附着物附着的场合。另外，也有作为掩模使用的SiO2等的异种附着物附着的场合。这样的在金刚石的壁面上附着的异种附着物，以在第四工序之前除去为优选。如此将金刚石的壁面附着的异种附着物除去，就可以对第四工序中异常成长粒子的发生加以抑制。异种附着物的除去，例如，可以用选择蚀刻等来进行。
例如，Ir以及SiO2为金刚石的壁面上附着的场合，可以用CF4等离子体的蚀刻除去。
进一步，根据必要，也可以使第三工序中形成的图案状的金刚石13，33中的图案间隙14，34的底部15，35的至少一部分贯通。
另外，基底表面构成的材料为不是金刚石的异种材料的时候，在第三工序中形成的图案状的金刚石13，33中的图案间隙14，34的底部15，35的至少一部分，也可以在将基底的一部分除去后，在比基底表面还往下的地方设置也可。
如此这样，内部应力以及基底由异种材料形成的场合中发生的热应力就可以得到缓解。
第四工序中，从第三工序形成的图案状的金刚石13，33使金刚石成长，第三工序形成的图案状的金刚石13，33中的图案间隙14，34中金刚石16，36被形成(图1(D)，图3(D))。
第四工序中也和第二工序同样，从第三工序设置的图案状的金刚石使金刚石成长的方法为，可以从微波等离子体CVD，直流等离子体CVD，热丝CVD，电弧放电等离子体喷射CVD等的公知的方法中选择。
这时，由于以图案状的金刚石为核，金刚石为横方向成长(ELO：EpitaxialLateral Overgrowth)，就可以得到图案间隙中缺陷少的金刚石。
另外，第四工序中，没有非要将图案间隙14，34完全塞住那样使金刚石形成的必要，以图案间隙15，35的底部中有空洞形成为优选。在第二和第四的任一工序，进行这样的空洞形成的话，就可以使应力缓解，特别是，基底为由异种材料形成的场合发生的热应力可以进一步缓解。
本发明中，通过第一至第四工序，可以制造，由从表面全体为横方向成长的金刚石以及/或从横方向成长的金刚石成长的金刚石构成的金刚石基板17，37。
即，本发明，提供一种至少一方的表面构成材料为金刚石的金刚石基板，其特征在于，该金刚石基板由至少一方的表面全体为横方向成长金刚石，以及，从横方向成长的金刚石成长的金刚石的至少一方来构成。
另外，直到第四工序，没有必要表面全体为横方向成长金刚石以及/或从横方向成长金刚石的成长金刚石，进一步，也可以象第三工序以及第四工序那样，使图案状的金刚石的形成，成长多次反复进行，制作至少一方的表面全体为横方向成长金刚石，以及，从横方向成长金刚石成长的金刚石的至少任一方构成的金刚石基板。
另外，使表面全体，由横方向成长金刚石，以及，从横方向成长金刚石的成长金刚石的至少任一方构成之后，按第三工序以及第四工序，使图案状的金刚石的形成，成长多次反复进行，可以进一步使缺陷减低。根据这一方法，可以使空洞更多地形成，由此可以得到低应力化。
本发明中制造的金刚石基板，可以留下基底来使用，也可以将基底除去作为自立基板使用。
将金刚石基板的基底除去作为自立基板的场合，该自立基板的厚度以50μm以上2000μm以下为优选。如自立基板的厚度为50μm以上的话，制造过程以及使用该金刚石基板的装置制造过程中，易于操作，没有破损的可能性，所以优选。
另一方面，自立基板的厚度为2000μm以下场合，没有单纯形成金刚石的时间变长的可能，另外，也没有金刚石基板表面的凹凸变大的可能性，所以可以使研磨加工所要的时间变短。由此，可以使制造成本减低。进一步，可以抑制基板的变形，以及可以抑制破裂的发生以及破损。
将金刚石基板的基底留下，含有基底的基板构造的场合，可以不必将金刚石层作成必要以上的厚度。如果考虑基板制作的时间以及内部应力的影响，以从基底表面到基板表面的厚度为300μm以下为优选。
另外，在第二以及/或第四工序中，图案间隙的底部有空洞形成的场合，如图5所示的那样，为至少一方的表面101的构成材料为金刚石的金刚石基板100。可以得到内部有空洞52的金刚石基板100。
这一场合，本发明的金刚石基板100由，基底50和该基底50的表面上形成的金刚石层51构成，与基底50和金刚石层51的境界相接有空洞52。
进一步，将基底50除去作为自立基板的场合，为一方的表面上有空洞52的金刚石基板。
本发明的基板的内部中有空洞的金刚石基板，以及，在一方的表面上有空洞的金刚石自立基板，转位缺陷等的缺陷被充分地减低。进一步，由于应力被减低，可以抑制基板的变形以及破裂的发生。
另外，第一以及/或第三工序中，图案间隙的底部贯通的场合，可以得到由基底和从该基底的表面上形成的金刚石层构成的，具有在上述基底的里面具有开口部的金刚石基板。
这样的，本发明的，基底的表面上有开口部的金刚石基板，缺陷充分地减低，并且，结晶成长的同时发生的内部应力以及热应力被减低，可以对基板的变形以及破裂的发生进行抑制。
根据本发明制作的金刚石基板的表面，以由单晶金刚石形成为优选。
根据本发明制作的金刚石基板的表面上，进一步，可以用从硼(B)等的杂质掺杂p型金刚石，磷(P)等杂质掺杂的n型金刚石，没有杂质掺金刚石任选的材料进行叠层。通过这样的构成，作为半导体装置，具有使用性。
实施例
以下，用本发明的实施例以及比较例,对本发明进行更具体的说明，但是，本发明并不受这些实施例的限定。
(实施例1)
用图3中所示的方法，进行金刚石基板的制造。
首先，如图3(A)中表示的那样，基底21的表面上设置图案状的金刚石22(第一工序)。具体地，用如在图4(a)～图4(f)表示的步骤将基底21的表面上图案状的金刚石22设置。
如以下那样，将基底21制作，该基底21上，金刚石层26形成(图4(a))。
首先，准备直径10.0mm，厚度1.0mm，表面为(100)面的两面研磨的单晶硅(Si)基板23。准备的单晶硅基板23的一面上，用电子束蒸着形成由单晶MgO构成的层24。这时，真空中，基板温度900℃的条件，单晶MgO层24异质外延生长直至变为1μm。进一步，这一单晶MgO层24上，使Ir构成的层25形成。Ir层25的形成中，使用将直径6英寸(150mm)，厚度5.0mm，纯度99.9％以上的Ir作为靶的高频率(RF)磁电管溅射法(13.56MHz)。单晶MgO层24形成的基板800℃加热，确认基础压力是否变为6×10－7托(Torr)(约8.0×10－5Pa)以下之后，将Ar气体10sccm导入。对与排气系统统相通的阀门的开口度进行调节压力，使其为5×10－2托(Torr)(约6.7Pa)后，RF电力1000W输入，进行15分钟成膜。得到的Ir层25为厚度0.7μm。
如此得到的，单晶硅基板23上单晶MgO层24，Ir层25叠层之物，作为实施例1中的基底21。
接着，为了形成金刚石的核，进行基底21的前处理(偏压处理)。使Ir层25侧向上，将基底安装到15mm直径的平板型的电极上。确认基础压力变为1×10－6托(Torr)(约1.3×10－4Pa)以下后，将氢稀释甲烷(CH4/(CH4+H2)＝5.0vol.％)导入500sccm。对与排气系统相通的阀门的开口度进行调节,使压力为100托(Torr)(约1.3×104Pa)之后，在基板侧电极上施加负电压90秒，使之处于等离子体中，即进行了对基底表面的偏压处理。
接着，基底表面上用直流等离子体CVD法使金刚石层26异质外延生长。将偏压处理过的基底21，设置在直流等离子体CVD装置的小室内，用旋转泵进行排气直至10－3托(Torr)(约1.3×10－1Pa)以下的基础压力，之后，将原料气体氢稀释甲烷(CH4/(CH4+H2)＝5.0vol.％)1000sccm导入。对与排气系统中相通的阀门的开口度进行调节，在小室内的压力变为110托(Torr)(约1.5×104Pa)之后，使2.0A的直流电流流通2小时制膜。制膜中的基底温度用高温计测定，得知为950℃。
得到的金刚石层26为，直径10mm的基板全面，没有剥离完全的连续膜，膜厚为10μm。这一金刚石层用X线衍射测定(入射X线波长
Figure BDA0001232399380000141
)，金刚石(004)的2θ＝119.5°中的衍射强度峰的摇摆曲线半值宽为，720arcsec(约0.2°)。
进一步，对腐蚀陷斑密度也进行评价。得知使用2.45GHz的微波等离子体CVD装置，H2气体100vol.％，0.8Pa，2200W，1小时的条件，对金刚石层26的表面进行等离子体处理，由SEM观察对腐蚀陷斑密度进行测定，得知为8×108(cm－2)。
接着，进行金刚石层26的图案化。首先，将原硅酸四乙酯(TEOS)作为原料，用RF等离子体CVD法在金刚石层上形成1000nm的SiO2膜27(图4(b))。在这一SiO2膜27上使可蚀图案28形成(图4(c))。接着，在该可蚀图案28形成的SiO2膜27上将钛(Ti)膜，金(Au)膜依次成膜，去掉可蚀剂，金刚石层26上SiO2膜27，钛(Ti)/金(Au)图案29依次形成(图4(d))。接着，用CF4气体进行SiO2蚀刻，作为金刚石蚀刻用的硬掩模(图4(e))。
接着，使用感应结合型等离子体蚀刻装置，O2气体100vol.％，2.0Pa，500W，900秒的条件下，进行金刚石层的蚀刻(图4(f))。如此，基底表面上图案状的金刚石22被设置的(图3(A))。
这时，图3(A)中的图案状的金刚石22为，具有边长为50μm的正方形(即，W21为50μm)的矩形点状的金刚石整列的图案，图案间隙的宽W22为70μm。换句话说，金刚石层中相互平行的多个的沟被设置，进一步，与该沟垂直，并且相互平行的多个的沟被设置的图案。另外，沟的方向为相互垂直的2方向，其任一方与金刚石层的[011]方向相同。
图案间隙的深度D21为10μm，所以这时的图案间隙的深度D21和宽W22的比(D21/W22)为0.14。另外，图案间隙的底部为，基底的Ir露出的状态。
接着，得到的图案状的金刚石，等离子体处理清洗(图4(g))。使用感应结合型等离子体蚀刻装置，在CF4气体100vol.％，2.0Pa，500W，650秒的条件下进行处理。通过这一操作，可以除去图案状的金刚石壁面附着的Ir由来的异物。
清洗后，用缓和氟氢酸(Buffered Hydrogen Fluoride)将SiO2的硬掩模除去，进一步，用热混酸进行洗净(图4(h))。
接着，作为第二工序，从基底表面上设置的图案状的金刚石22，在第一工序设置的图案状的金刚石中的图案间隙30中，用微波等离子体CVD法使金刚石32成长(图3(B))。
将设置了图案状的金刚石22的基板，安装在微波等离子体CVD装置的小室内，旋转泵以及涡轮分子泵排气至7×10－8托(Torr)(约9.3×10－6Pa)后，将原料气体氢稀释甲烷(CH4/(CH4+H2)＝5.0vol.％)500sccm导入。对与排气系统中相通的阀门的开口度进行调节，使小室内的压力为110托(Torr)(约1.5×104Pa)之后，3000W的微波电力施加，18小时制膜。制膜中的基板温度用高温计测定，得知为1035℃。
得到的金刚石层，将图案间隙塞住。这时，从基底表面到基板表面的厚度为103μm。将这一金刚石层用X线衍射测定(入射X线波长
Figure BDA0001232399380000162
Figure BDA0001232399380000161
)，得知金刚石(004)归属的2θ＝119.5°中的衍射强度峰的摇摆曲线半值宽为，340arcsec(约0.1°)。
进一步，对腐蚀陷斑密度也进行评价。使用2.45GHz的微波等离子体CVD装置，在H2气体100vol.％，0.8Pa，2200W，1h的条件下，将金刚石层的表面用等离子体处理之后，用SEM观察，对腐蚀陷斑密度进行测定，与图案状的金刚石的上成长的部分为1×108(cm－2)不同，图案间隙部分为3×106(cm－2)，腐蚀陷斑密度减少了2位数程度。
对基板的截面进行SEM观察，观察到图案间隙的地方的中央附近，截面为一边5μm的大略三角形形状的空洞，与Ir层和金刚石层的境界相接。
为了对金刚石基板的应力进行评价，金刚石层形成前后的基板里面的变形变化量，使用光干涉式或者接触式的测定装置进行测定。接着，将这一测定值用金刚石层形成前后的膜厚增加量除，算出的值作为金刚石基板的应力的评价值。在此，评价值为21×10－2。
接着，对得到的金刚石基板的表面进行研磨加工。从研磨后的基底表面到基板表面的厚度为71μm，表面粗度RMS为0.3nm(AFM测定，10μm边长正方形领域)。
接着，作为第三工序，第二次的金刚石层的图案化用与第一次的图案化同样的方法进行，第二工序形成的金刚石32构成的图案状的金刚石33形成(图3(C))。在此，图案形状与第一次的图案形状同样，为50μm边长正方形的矩形点状(即，W23为50μm)的金刚石整列的图案，图案间隙的宽W24为70μm。但是，图案的位置为，对于第一次的图案，将金刚石层的[011]方向上进行了60μm平行移动的图案。
即，在此，将第二工序形成的金刚石32，从其和第一工序设置的图案状的金刚石22的境界开始到10μm的位置被除去。
接着，作为第四工序，与在从基底表面上设置的图案状的金刚石使金刚石成长的方法同样的方法，从图案状的金刚石33，使第三工序形成的图案状的金刚石中的图案间隙34中使金刚石36成长(图3(D))。得到的金刚石层，图案间隙被塞住。这时，从基底表面到基板表面的厚度为164μm。
对这一金刚石层用X线衍射测定(入射X线波长
Figure BDA0001232399380000171
)，金刚石(004)归属的2θ＝119.5°中的衍射强度峰的摇摆曲线半值宽为，340arcsec(约0.1°)。
进一步，对腐蚀陷斑密度也进行了评价。使用2.45GHz的微波等离子体CVD装置，H2气体100vol.％，0.8Pa，2200W，1h的条件，金刚石层的表面被用等离子体处理之后，SEM观察，对腐蚀陷斑密度进行测定，图案状的金刚石上成长部分，图案间隙部分也为3×106(cm－2)，金刚石基板37表面全体的腐蚀陷斑密度为低值。
制造的金刚石基板37的截面用SEM观察，观察到第二次的图案间隙的地方的中央附近，具有截面为一边5μm的大略三角形形状的空洞，Ir层和金刚石层的境界相接。
为了对金刚石基板的应力进行评价，将金刚石层形成前后的(基板里面的变形变化量)/(膜厚增加量)进行测定，其值为15×10－2。
(实施例2)
用图1中表示的方法，进行金刚石基板的制造。
首先，如图1(A)中表示的那样，基底1的表面上图案状的金刚石2被设置的(第一工序)。具体地说，用图2(a)～图2(f)表示的步骤，对图案状的金刚石2进行设置。
首先，将直径5.0mm，厚度0.5mm，表面为(100)面构成的两面研磨的异质外延生长金刚石基板(自立基板)6准备，进行了热混酸洗净，作为基底1(图2(a))。
接着，用与实施例1同样的方法，进行金刚石构成的基底的图案化。首先，将原硅酸四乙酯(TEOS)作为原料，用RF等离子体CVD法形成了金刚石层上1000nm的SiO2膜7(图2(b))。这一SiO2膜7上形成可蚀图案8(图2(c))。接着，该可蚀图案8形成的SiO2膜7上，钛(Ti)膜，金(Au)膜顺序成膜，去掉可蚀剂，金刚石基板6上SiO2膜7，钛(Ti)/金(Au)图案9顺序形成(图2(d))。接着，使用CF4气体进行SiO2蚀刻，作为金刚石蚀刻用的硬掩模(图2(e))。
接着，使用感应结合型等离子体蚀刻装置，O2气体100vol.％，2.0Pa，500W，900秒的条件下，进行金刚石层的蚀刻(图2(f))。如此，基底表面上图案状的金刚石2被设置(图1(A))。
这时，图1(A)中的图案形状为，50μm边长正方形的矩形点状(即，W11为50μm)的金刚石整列的图案，图案间隙的宽W12为70μm。换句话说，为金刚石层中相互平行的多个的沟被设置，进一步，与该沟垂直并且相互平行的多个沟被设置的图案。另外，沟的方向为相互垂直的2方向，其任一方为与金刚石层的[011]方向相同。
图案状的金刚石2中的图案间隙的深度D11为10μm，所以这时的图案间隙的深度D11和宽W12的比(D11/W12)为0.14。
接着，对得到的图案状的金刚石，用等离子体处理进行清洗(图2(g))。使用感应结合型等离子体蚀刻装置，CF4气体100vol.％，2.0Pa，500W，650秒的条件下进行了处理。
清洗后，用缓和氟氢酸将SiO2的硬掩模去除，进一步，用热混酸洗净(图2(h))。
接着，作为第二工序，从基底表面上设置的图案状的金刚石2，在第一工序设置的图案状的金刚石中的图案间隙10中，用微波等离子体CVD法使金刚石12成长(图1(B))。
将图案状的金刚石2设置的基板，装在微波等离子体CVD装置的小室内，用旋转泵以及涡轮分子泵，排气至7×10－8托(Torr)(约9.3×10－6Pa)之后，将原料气体氢稀释甲烷(CH4/(CH4+H2)＝5.0vol.％)500sccm导入。对与排气系统相通的阀门的开口度进行调节，使小室内的压力为110托(Torr)(约1.5×104Pa)之后，施加3000W的微波电力，15小时制膜。制膜的基板温度用高温计测定，为1050℃。
得到的金刚石层为，图案间隙被塞住。这时，从基底表面到基板表面的厚度为78μm。这一金刚石层用X线衍射测定(入射X线波长
Figure BDA0001232399380000182
Figure BDA0001232399380000181
)，金刚石(004)归属的2θ＝119.5°中的衍射强度峰的摇摆曲线半值宽为，340arcsec(约0.1°)。
进一步，对腐蚀陷斑密度也进行了评价。使用2.45GHz的微波等离子体CVD装置，H2气体100vol.％，0.8Pa，2200W，1h的条件下，金刚石层的表面用等离子体处理之后，SEM观察，腐蚀陷斑密度测定，相对于图案状的金刚石的上成长的部分为2×108(cm－2)，图案间隙部分为4×106(cm－2)，腐蚀陷斑密度减少了二位数程度。
基板的截面用SEM观察，图案间隙的地方为完全被埋。
为了对金刚石基板的应力进行评价，对金刚石层形成前后的(基板里面的变形变化量)/(膜厚增加量)进行测定，其值为15×10－2。
接着，对得到的金刚石基板的表面上研磨加工。从研磨后的基底表面到基板表面的厚度为56μm，表面粗度RMS为0.3nm(AFM测定，10μm边长正方形领域)。
接着，作为第三工序，对第二次的金刚石层的图案化用与第一次的图案化同样的方法进行，第二工序形成的金刚石构成的图案状的金刚石13形成(图1(C))。在此图案形状为，与第一次的图案形状同样，50μm边长正方形的矩形点状(即，W13为50μm)的金刚石整列的图案，图案间隙的宽W14为70μm。但是，图案的位置为，相对于第一次的图案，在金刚石层的[011]方向上平行移动了60μm。即，在此，第二工序形成的金刚石，为从与第一工序设置的图案状的金刚石的境界开始到10μm的位置被除去。
接着，用和从基底表面上设置的图案状的金刚石使金刚石成长的方法同样的方法，作为第四工序，从图案状的金刚石13使金刚石16成长(图1(D))。得到的金刚石层为，将图案间隙塞住。这时，从基底表面到基板表面的厚度为134μm。
对这一金刚石层用X线衍射测定(入射X线波长
Figure BDA0001232399380000191
)，金刚石(004)归属的2θ＝119.5°中的衍射强度峰的摇摆曲线半值宽为，340arcsec(约0.1°)。
进一步，对腐蚀陷斑密度也进行了评价。使用2.45GHz的微波等离子体CVD装置，H2气体100vol.％，0.8Pa，2200W，1h的条件下，金刚石层的表面用等离子体处理之后，SEM观察，对腐蚀陷斑密度测定，图案状的金刚石的上成长的部分为3×106(cm－2)，图案间隙部分也为4×106(cm－2)，金刚石基板表面全体，腐蚀陷斑密度为低值。
得到的金刚石基板17的截面用SEM观察，图案间隙的地方被完全埋没。
为了对金刚石基板的应力进行评价，对金刚石层形成前后的(基板里面的变形变化量)/(膜厚增加量)进行测定，其值为10×10－2。
(比较例1)
首先，准备直径10.0mm，厚度1.0mm，表面为(100)面构成的两面研磨的单晶硅(Si)基板。
准备的单晶硅基板的一面中，用电子束蒸着使单晶MgO构成的层形成。这时，真空中，基板温度900℃的条件，进行异质外延生长，使单晶MgO层为1μm。进一步，这一单晶MgO层上，Ir构成的层形成。Ir层的形成中，使用将直径6英寸(150mm)，厚度5.0mm，纯度99.9％以上的Ir作为靶的高频率(RF)磁电管溅射法(13.56MHz)。确认单晶MgO层形成的基板被加热至800℃，基础压力为6×10－7托(Torr)(约8.0×10－5Pa)以下之后，将Ar气体10sccm导入。将与排气系统中相通的阀门的开口度进行调节，压力为5×10－2托(Torr)(约6.7Pa)之后，RF电力1000W输入进行15分成膜。得到的Ir层厚度为0.7μm。
如此得到的，单晶硅基板上，单晶MgO层，Ir层叠层之物作为比较例1中的基底。
接着，为了金刚石的核形成，进行基底的前处理(偏压处理)。使Ir层侧向上，基底被在15mm直径，平板型的电极上安装。在基确认基础压力为1×10－6托(Torr)(约1.3×10－ 4Pa)以下被确认之后，将氢稀释甲烷(CH4/(CH4+H2)＝5.0vol.％)500sccm导入。对与排气系统中相通的阀门的开口度进行调节使压力为100托(Torr)(约1.3×104Pa)之后，基板侧电极施加负电压90秒，暴露于等离子体，基底表面偏压处理。
接着，基底表面上用直流等离子体CVD法使金刚石层异质外延生长。偏压处理了的基底被在直流等离子体CVD装置的小室内安装，用旋转泵排气直至10－3托(Torr)(约1.3×10－1Pa)以下的基础压力之后，原料气体氢稀释甲烷(CH4/(CH4+H2)＝5.0vol.％)被导入1000sccm。对与气系统相通的阀门的开口度进行调节，使小室内的压力为110托(Torr)(约1.5×104Pa)之后，2.0A的直流电流流入2小时制膜。制膜中的基底温度用高温计测定，为950℃。
得到的金刚石层为，直径10mm的基板全面无剥离的完全的连续膜，膜厚为10μm。这一金刚石层用X线衍射测定(入射X线波长
Figure BDA0001232399380000213
Figure BDA0001232399380000211
)，金刚石(004)归属的2θ＝119.5°中的衍射强度峰的摇摆曲线半值宽为，720arcsec(约0.2°)。
进一步，对腐蚀陷斑密度也进行了评价。使用2.45GHz的微波等离子体CVD装置，H2气体100vol.％，0.8Pa，2200W，1时间的条件下，金刚石层的表面用等离子体处理之后，SEM观察，腐蚀陷斑密度测定，8×108(cm－2)。
接着，进行了金刚石的核形成基板，被安装在微波等离子体CVD装置的小室内，用旋转泵以及涡轮分子泵进行排气直至7×10－8托(Torr)(约9.3×10－6Pa)之后，原料气体氢稀释甲烷(CH4/(CH4+H2)＝5.0vol.％)被导入500sccm。对与排气系统中相通的阀门的开口度进行调节，小室内的压力变为110托(Torr)(约1.5×104Pa)之后，3000W的微波电力被施加，18小时制膜。制膜中的基板温度用高温计测定，为1035℃。
得到的金刚石层为，直径10mm的基板全面无剥离的完全的连续膜，膜厚为90μm。这一金刚石层用X线衍射测定(入射X线波长
Figure BDA0001232399380000214
Figure BDA0001232399380000212
)，金刚石(004)归属的2θ＝119.5°中的衍射强度峰的摇摆曲线半值宽为，720arcsec(约0.2°)。
进一步，对腐蚀陷斑密度也进行评价。使用2.45GHz的微波等离子体CVD装置，H2气体100vol.％，0.8Pa，2200W，1小时的条件下，金刚石层的表面用等离子体处理之后，SEM观察，对腐蚀陷斑密度测定，其值为4×108(cm－2)。
为了对金刚石基板的应力进行评价，对金刚石层形成前后(基板里面的变形变化量)/(膜厚增加量)测定，其值为67×10－2。
由以上的结果类看，用本发明的金刚石基板的制造方法制作金刚石基板，为缺陷充分少，应力也小的高品质的金刚石基板。另外，本发明的金刚石基板，为缺陷充分少，应力被减低之物。
另外，本发明，不被上述实施方式限定。上述实施方式为例示，本发明的权利范围包括与本说明书记载的技术的思想有实质相同的构成，具有同样的作用效果之物，不管其如何形成，都包含在本发明的权利范围中。
符号的说明
1，21…基底，2，22…第一工序中设置的图案状的金刚石，3…金刚石，23…硅(Si)基板，24…中间层(单晶MgO层)，25…表层(Ir层)，6…异质外延生长金刚石基板，26…金刚石层，7，27…SiO2膜，8，28…可蚀图案，9，29…钛(Ti)/金(Au)图案，10，30…第一工序设置的图案状的金刚石中的图案间隙，11，31…第一工序中设置的图案状的金刚石中的图案间隙的底部，12，32…第二工序形成的金刚石，13，33…第三工序中设置的图案状的金刚石，14，34…第三工序设置的图案状的金刚石中的图案间隙，15，35…第三工序中设置的图案状的金刚石中的图案间隙的底部，16，36…第四工序形成的金刚石，17，37，100…金刚石基板，50…基底，51…金刚石层，52…空洞，101…表面。

Claims (17)

1.一种金刚石基板的制造方法，其特征在于：包括
在基底表面上设置图案状的金刚石的第一工序；
将在所述第一工序设置的图案状的金刚石的壁面上附着的异种附着物通过能够选择蚀刻所述异种附着物的等离子体除去的附着物除去工序；
将所述第一工序中设置的硬掩模除去的工序；
从在所述第一工序设置的图案状的金刚石使金刚石成长，在所述第一工序设置的图案状的金刚石中的图案间隙中形成金刚石的第二工序；
将所述第一工序设置的图案状的金刚石去除，形成在所述第二工序形成的金刚石构成的图案状的金刚石的第三工序以及
从所述第三工序形成的图案状的金刚石使金刚石成长，在所述第三工序形成的图案状的金刚石中的图案间隙中形成金刚石第四工序。
2.根据权利要求1所述的金刚石基板的制造方法，其特征在于：所述异种附着物由Ir或SiO2构成，所述等离子体是CF4等离子体。
3.根据权利要求1所述的金刚石基板的制造方法，其特征在于：在所述第二工序和所述第三工序之间也设置附着物除去工序。
4.根据权利要求1所述的金刚石基板的制造方法，其特征在于：构成所述基底表面的材料为金刚石。
5.根据权利要求1所述的金刚石基板的制造方法，其特征在于：构成所述基底表面的材料为不是金刚石的异种材料。
6.根据权利要求1至5的任一项所述的金刚石基板的制造方法，其特征在于：使所述第一工序中设置的图案状的金刚石中的图案间隙的深度D和宽W的比D/W为，0.1以上。
7.根据权利要求1至5的任一项所述的金刚石基板的制造方法，其特征在于：使所述第一工序中设置的图案状的金刚石中的图案间隙的底部的至少一部分贯通。
8.根据权利要求5的所述的金刚石基板的制造方法，其特征在于：所述第一工序中设置的图案状的金刚石中的图案间隙的底部的至少一部分，在比所述基底表面还往下的地方设置。
9.根据权利要求1至5的任一项所述的金刚石基板的制造方法，其特征在于：所述第二工序中，使用化学气相成长法使金刚石成长。
10.根据权利要求1至5的任一项所述的金刚石基板的制造方法，其特征在于：所述第二工序中成长的金刚石中有空洞形成。
11.根据权利要求1至5的任一项所述的金刚石基板的制造方法，其特征在于：在所述第四工序之前，将所述第三工序中形成的图案状的金刚石的壁面上附着的异种附着物除去。
12.根据权利要求1至5的任一项所述的金刚石基板的制造方法，其特征在于：使所述第三工序中形成的图案状的金刚石中的图案间隙的深度D和宽W的比D/W为0.1以上。
13.根据权利要求1至5的任一项所述的金刚石基板的制造方法，其特征在于：使所述第三工序中形成的图案状的金刚石中的图案间隙的底部的至少一部分贯通。
14.根据权利要求5或8所述的金刚石基板的制造方法，其特征在于：所述第三工序中形成的图案状的金刚石中的图案间隙的底部的至少一部分在被所述基底表面还往下的地方设置。
15.根据权利要求1至5的任一项所述的金刚石基板的制造方法，其特征在于：所述第三工序中，将所述第二工序形成的金刚石，从与第一工序设置的图案状的金刚石的境界开始至到5μm以上30μm以下的位置除去。
16.根据权利要求1至5的任一项所述的金刚石基板的制造方法，其特征在于：在所述第四工序中，使用化学气相成长法使金刚石成长。
17.根据权利要求1至5的任一项所述的金刚石基板的制造方法，其特征在于：所述第四工序中成长的金刚石中有空洞形成。
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