JP2006096643A - Diamond substrate and its manufacturing method - Google Patents

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暁彦 難波
Yoshiyuki Yamamoto
喜之 山本
Takahiro Imai
貴浩 今井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a diamond substrate which is easy to handle in a substrate treating apparatus and is durable to a high temperature nearly equal to the vapor deposition temperature of diamond, and to provide its manufacturing method. <P>SOLUTION: The diamond substrate 10 has a substrate 3 with a main face 3a including first regions r1 and a second region r2 surrounding the first regions r1, a plate-like single crystal diamond parts 5 provided on the first regions r1 of the main face 3a, and a layer-like polycrystalline diamond part 7 provided on the second region r2 of the main face 3a. The single crystal diamond parts 5 are fixed to the substrate 3 by the polycrystalline diamond part 7. The substrate 3 contains at least one material of silicon nitride, silicon carbide, aluminum nitride, aluminum oxide, quartz, molybdenum, niobium, tungsten, mullite and cordierite. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ダイヤモンド基板及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a diamond substrate and a manufacturing method thereof.

ダイヤモンドは、ワイドバンドギャップ（５．５ｅＶ）、高キャリア移動度（２０００ｃｍ２／Ｖｓ）、高絶縁破壊電界（５×１０６Ｖ／ｃｍ）、真空準位が伝導帯の下端以下に存在する負性電子親和力等の優れた半導体物性を有する。このため、高温環境下・宇宙環境下でも動作する耐環境半導体素子、高周波・高出力で動作可能なパワーデバイス、紫外線発光が可能な発光素子、低電圧駆動が可能な電子放出素子等への応用が期待されている。また、光学特性に関しては、ダイヤモンドは紫外領域（２２５〜４００ｎｍ）においても高屈折率（２．５）を有している。このため、ダイヤモンドは、光ディスク等の高密度化に伴う光源の短波長化に対応可能なピックアップレンズ用材料としても期待されている。 Diamond has a wide band gap (5.5 eV), a high carrier mobility (2000 cm 2 / Vs), a high breakdown electric field (5 × 10 6 V / cm), and a negative level whose vacuum level exists below the lower end of the conduction band. Excellent semiconductor physical properties such as active electron affinity. For this reason, it can be applied to environment-resistant semiconductor elements that can operate in high-temperature environments and space environments, power devices that can operate at high frequencies and high outputs, light-emitting elements that can emit ultraviolet light, and electron-emitting devices that can be driven at low voltages. Is expected. Regarding the optical characteristics, diamond has a high refractive index (2.5) even in the ultraviolet region (225 to 400 nm). For this reason, diamond is also expected as a material for a pickup lens that can cope with a shorter wavelength of a light source accompanying an increase in density of an optical disk or the like.

これらのデバイスは、単結晶ダイヤモンド、とりわけ人工の単結晶ダイヤモンドを使用することによって実現される。人工の単結晶ダイヤモンドは、天然の単結晶ダイヤモンドに比べて品質のばらつきが少ない。人工の単結晶ダイヤモンドは、主に、気相合成法又は高温高圧合成法により得られる。気相合成法では、ホモエピタキシャル成長により単結晶ダイヤモンド基板（基板上に単結晶ダイヤモンド層が形成されたものも含む）が得られる。しかしながら、いずれの方法においても、例えばシリコンＬＳＩ等を作製するための半導体製造装置に適用可能な数インチφの単結晶ダイヤモンド基板を形成することは、現状では極めて困難である。   These devices are realized by using single crystal diamond, especially artificial single crystal diamond. Artificial single crystal diamond has less quality variation than natural single crystal diamond. Artificial single crystal diamond is mainly obtained by a gas phase synthesis method or a high temperature high pressure synthesis method. In the vapor phase synthesis method, a single crystal diamond substrate (including a single crystal diamond layer formed on the substrate) is obtained by homoepitaxial growth. However, in any method, it is extremely difficult to form a single crystal diamond substrate of several inches φ that can be applied to a semiconductor manufacturing apparatus for manufacturing, for example, a silicon LSI.

そこで、気相合成法においては、単結晶シリコンウェハ上に単結晶シリサイド層を成長させた後、その単結晶シリサイド層上に単結晶ダイヤモンド層をヘテロエピタキシャル成長させる方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。また、単結晶ダイヤモンド層をヘテロエピタキシャル成長させる別の方法としては、下地となるイリジウム層上にダイヤモンド層をヘテロエピタキシャル成長させる方法が報告されている（例えば非特許文献１参照）。   Therefore, in the vapor phase synthesis method, after a single crystal silicide layer is grown on a single crystal silicon wafer, a method of heteroepitaxially growing a single crystal diamond layer on the single crystal silicide layer has been proposed (for example, Patent Documents). 1). As another method of heteroepitaxially growing a single crystal diamond layer, a method of heteroepitaxially growing a diamond layer on an iridium layer serving as a base has been reported (for example, see Non-Patent Document 1).

また、大面積が得られない単結晶ダイヤモンド基板を半導体製造装置に適用するために、シリコンウェハと、シリコンウェハ上に形成され酸化ケイ素（ＳＯＧ）からなる接着層と、接着層によりシリコンウェハに貼り付けられた単結晶ダイヤモンド基板とを有する半導体装置用基板が提案されている（例えば特許文献２参照）。
特開平７−４１３８５号公報 特開２００２−１１０４９０号公報 前田他、第６５回応用物理学会、学術講演会、講演予稿集、ｐ．５０８、３ａ−ＺＢ−７／II In addition, in order to apply a single crystal diamond substrate having a large area to a semiconductor manufacturing apparatus, a silicon wafer, an adhesive layer made of silicon oxide (SOG) formed on the silicon wafer, and an adhesive layer are attached to the silicon wafer. A semiconductor device substrate having an attached single crystal diamond substrate has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
JP 7-41385 A JP 2002-110490 A Maeda et al., 65th Japan Society of Applied Physics, Academic Lectures, Proceedings of Lectures, p. 508, 3a-ZB-7 / II

しかしながら、特許文献１の方法では、数インチφの大面積の単結晶ダイヤモンド層を下地層上に成長させることは非常に困難である。また、非特許文献１の方法では、下地層上にせいぜい１インチφ程度の単結晶ダイヤモンド層しか得られていないので大面積化が不十分である。したがって、単結晶ダイヤモンド層を下地層上にヘテロエピタキシャル成長させる方法によって、基板処理装置において取扱いが可能なサイズの単結晶ダイヤモンド基板を作製することは極めて困難である。   However, with the method of Patent Document 1, it is very difficult to grow a single crystal diamond layer having a large area of several inches φ on the underlayer. Further, in the method of Non-Patent Document 1, since only a single crystal diamond layer having a diameter of about 1 inch φ is obtained on the base layer, the enlargement of the area is insufficient. Therefore, it is extremely difficult to produce a single crystal diamond substrate having a size that can be handled in a substrate processing apparatus by a method of heteroepitaxially growing a single crystal diamond layer on an underlayer.

特許文献２の半導体装置用基板では、接着層を構成する酸化ケイ素と、単結晶ダイヤモンド基板を構成する単結晶ダイヤモンドとの熱膨張係数の差が大きい。通常、半導体装置用基板上に単結晶ダイヤモンド層をＣＶＤ法により成長させるときの成長温度は１０００℃近くまで上昇する。この成長温度では、単結晶ダイヤモンド基板がシリコンウェハから剥がれてしまう可能性が高い。   In the semiconductor device substrate of Patent Document 2, the difference in thermal expansion coefficient between silicon oxide constituting the adhesive layer and single crystal diamond constituting the single crystal diamond substrate is large. Usually, the growth temperature when a single crystal diamond layer is grown on a semiconductor device substrate by a CVD method rises to nearly 1000 ° C. At this growth temperature, there is a high possibility that the single crystal diamond substrate will be peeled off from the silicon wafer.

したがって、半導体デバイスを作製するための既存の成熟した半導体ウェハプロセスが使用可能であり、且つ、単結晶ダイヤモンド層をエピタキシャル成長させることが可能な単結晶ダイヤモンド基板は存在せず、ダイヤモンド半導体デバイスを作製する際に大きな障害となっていた。   Thus, existing mature semiconductor wafer processes for making semiconductor devices can be used, and there is no single crystal diamond substrate capable of epitaxially growing single crystal diamond layers, making diamond semiconductor devices It was a big obstacle.

そこで、本発明は、基板処理装置において取扱いが容易であり、且つ、ダイヤモンドの気相成長温度と同程度の高温にも耐えられるダイヤモンド基板及びその製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a diamond substrate that can be easily handled in a substrate processing apparatus and can withstand a high temperature comparable to the vapor phase growth temperature of diamond, and a method for manufacturing the same.

上述の課題を解決するため、本発明のダイヤモンド基板は、第１の領域とその第１の領域を取り囲む第２の領域とを含む主面を有する基板と、主面の第１の領域上に設けられた板状の単結晶ダイヤモンド部と、主面の第２の領域上に設けられた層状の多結晶ダイヤモンド部とを備え、単結晶ダイヤモンド部が、多結晶ダイヤモンド部によって基板に固定されており、基板は、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、石英、モリブデン、ニオブ、タングステン、ムライト及びコージライトのうち少なくとも一つの材料を含有する。   In order to solve the above problems, a diamond substrate of the present invention includes a substrate having a main surface including a first region and a second region surrounding the first region, and a first region of the main surface. A plate-like single crystal diamond portion provided and a layered polycrystalline diamond portion provided on the second region of the main surface, wherein the single crystal diamond portion is fixed to the substrate by the polycrystalline diamond portion; The substrate contains at least one material selected from silicon nitride, silicon carbide, aluminum nitride, aluminum oxide, quartz, molybdenum, niobium, tungsten, mullite, and cordierite.

本発明のダイヤモンド基板では、単結晶ダイヤモンド部が多結晶ダイヤモンド部によって基板に固定されている。このため、基板処理装置におけるダイヤモンド基板の取扱いが容易になる。また、単結晶ダイヤモンド部と基板との間に、酸化ケイ素からなる接着層を形成する必要がないので、本発明のダイヤモンド基板はダイヤモンドの気相成長温度と同程度の高温にも耐えられる。さらに、本発明のダイヤモンド基板では基板が上記材料を含有するので、基板と多結晶ダイヤモンド部との密着性を向上できる。   In the diamond substrate of the present invention, the single crystal diamond portion is fixed to the substrate by the polycrystalline diamond portion. This facilitates handling of the diamond substrate in the substrate processing apparatus. Moreover, since it is not necessary to form an adhesive layer made of silicon oxide between the single crystal diamond portion and the substrate, the diamond substrate of the present invention can withstand high temperatures comparable to the vapor phase growth temperature of diamond. Further, in the diamond substrate of the present invention, since the substrate contains the above material, the adhesion between the substrate and the polycrystalline diamond portion can be improved.

また、基板は、主面の第1の領域に凹部を有しており、単結晶ダイヤモンド部は、凹部内に配置されていることが好ましい。これにより、単結晶ダイヤモンド部が基板の面方向に移動し難くなるので、主面における単結晶ダイヤモンド部の位置精度を向上させることができる。   The substrate preferably has a recess in the first region of the main surface, and the single crystal diamond portion is preferably disposed in the recess. This makes it difficult for the single crystal diamond portion to move in the direction of the surface of the substrate, so that the positional accuracy of the single crystal diamond portion on the main surface can be improved.

また、単結晶ダイヤモンド部は、エピタキシャル成長された１又は複数の単結晶ダイヤモンド層を含むことが好ましい。この場合、例えば、１又は複数の単結晶ダイヤモンド層に不純物を導入することによって、ダイヤモンド基板から半導体デバイスを製造することができる。   The single crystal diamond portion preferably includes one or a plurality of single crystal diamond layers epitaxially grown. In this case, for example, a semiconductor device can be manufactured from a diamond substrate by introducing impurities into one or a plurality of single crystal diamond layers.

また、本発明のダイヤモンド基板の製造方法は、第１の領域とその第１の領域を取り囲む第２の領域とを含む主面を有する基板と、主面の第１の領域上に設けられた板状の単結晶ダイヤモンド部と、主面の第２の領域上に設けられた層状の多結晶ダイヤモンド部と、を備えるダイヤモンド基板の製造方法であって、主面の第１の領域上に単結晶ダイヤモンド基板を載置する載置工程と、載置工程の後、気相合成法を用いて主面の第２の領域上に、単結晶ダイヤモンド基板を基板に固定する多結晶ダイヤモンド層を形成する多結晶ダイヤモンド層形成工程と、多結晶ダイヤモンド層形成工程の後、単結晶ダイヤモンド基板から単結晶ダイヤモンド部を形成すると共に、多結晶ダイヤモンド層から多結晶ダイヤモンド部を形成するダイヤモンド部形成工程とを含み、基板は、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、石英、モリブデン、ニオブ、タングステン、ムライト及びコージライトのうち少なくとも一つの材料を含有する。   The method for manufacturing a diamond substrate according to the present invention is provided on a substrate having a main surface including a first region and a second region surrounding the first region, and the first region of the main surface. A method for manufacturing a diamond substrate comprising a plate-like single crystal diamond portion and a layered polycrystalline diamond portion provided on a second region of the main surface, wherein the single crystal diamond portion is formed on the first region of the main surface. A placing step for placing the crystalline diamond substrate, and after the placing step, a polycrystalline diamond layer for fixing the single crystal diamond substrate to the substrate is formed on the second region of the main surface using a vapor phase synthesis method After the polycrystalline diamond layer forming step and the polycrystalline diamond layer forming step, the single crystal diamond portion is formed from the single crystal diamond substrate and the diamond portion is formed from the polycrystalline diamond layer. And a deposition step, the substrate contains silicon nitride, silicon carbide, aluminum nitride, aluminum oxide, quartz, molybdenum, niobium, tungsten, at least one material of the mullite and cordierite.

本発明のダイヤモンド基板の製造方法では、ダイヤモンド部形成工程において、単結晶ダイヤモンド部が多結晶ダイヤモンド部によって基板に固定される。このため、基板処理装置におけるダイヤモンド基板の取扱いが容易になる。また、単結晶ダイヤモンド部と基板との間に、酸化ケイ素からなる接着層を形成する必要がないので、本発明のダイヤモンド基板の製造方法により製造されたダイヤモンド基板は、ダイヤモンドの気相成長温度と同程度の高温にも耐えられる。さらに、本発明のダイヤモンド基板の製造方法では基板が上記材料を含有するので、基板と多結晶ダイヤモンド部との密着性を向上できる。   In the method for producing a diamond substrate of the present invention, the single crystal diamond portion is fixed to the substrate by the polycrystalline diamond portion in the diamond portion forming step. This facilitates handling of the diamond substrate in the substrate processing apparatus. In addition, since it is not necessary to form an adhesive layer made of silicon oxide between the single crystal diamond portion and the substrate, the diamond substrate manufactured by the method for manufacturing a diamond substrate of the present invention has a vapor phase growth temperature of diamond. It can withstand high temperatures. Furthermore, in the method for producing a diamond substrate according to the present invention, the substrate contains the above-mentioned material, so that the adhesion between the substrate and the polycrystalline diamond portion can be improved.

また、基板は、主面の第1の領域に凹部を有しており、載置工程では、単結晶ダイヤモンド基板を凹部内に配置することが好ましい。これにより、単結晶ダイヤモンド基板が基板の面方向に移動し難くなるので、主面における単結晶ダイヤモンド部の位置精度を向上させることができる。   Further, the substrate has a recess in the first region of the main surface, and it is preferable that the single crystal diamond substrate is disposed in the recess in the placing step. This makes it difficult for the single crystal diamond substrate to move in the plane direction of the substrate, so that the positional accuracy of the single crystal diamond portion on the main surface can be improved.

また、単結晶ダイヤモンド基板は、エピタキシャル成長された１又は複数の単結晶ダイヤモンド層を含むことが好ましい。この場合、例えば、１又は複数の単結晶ダイヤモンド層に不純物を導入することによって、得られるダイヤモンド基板から半導体デバイスを製造することができる。   The single crystal diamond substrate preferably includes one or a plurality of single crystal diamond layers epitaxially grown. In this case, for example, a semiconductor device can be manufactured from the obtained diamond substrate by introducing impurities into one or a plurality of single crystal diamond layers.

また、上記ダイヤモンド基板の製造方法は、ダイヤモンド部形成工程の後、ダイヤモンド基板を切断することによりそのダイヤモンド基板をウェハ状に加工する切断工程を更に含むことが好ましい。これにより、ウェハ加工用の基板処理装置におけるダイヤモンド基板の取扱いが容易になる。   Moreover, it is preferable that the manufacturing method of the said diamond substrate further includes the cutting process which processes the diamond substrate into a wafer form by cut | disconnecting a diamond substrate after a diamond part formation process. This facilitates handling of the diamond substrate in the wafer processing substrate processing apparatus.

また、上記ダイヤモンド基板の製造方法は、ダイヤモンド部形成工程において、エッチング又は研磨により単結晶ダイヤモンド部及び多結晶ダイヤモンド部を形成することによって、ダイヤモンド基板の表面を平坦化する平坦化工程を更に含むことが好ましい。この場合、基板処理装置を用いてダイヤモンド基板の表面に処理を施し易くなる。   The method for manufacturing a diamond substrate further includes a flattening step of flattening the surface of the diamond substrate by forming a single crystal diamond portion and a polycrystalline diamond portion by etching or polishing in the diamond portion forming step. Is preferred. In this case, it becomes easy to process the surface of the diamond substrate using the substrate processing apparatus.

また、上記ダイヤモンド基板の製造方法は、ダイヤモンド部形成工程の後、単結晶ダイヤモンド部上に１又は複数の単結晶ダイヤモンド層をエピタキシャル成長させるエピタキシャル成長工程を更に含むことが好ましい。この場合、例えば、１又は複数の単結晶ダイヤモンド層に不純物を導入することによって、得られるダイヤモンド基板から半導体デバイスを製造することができる。   The method for manufacturing a diamond substrate preferably further includes an epitaxial growth step of epitaxially growing one or a plurality of single crystal diamond layers on the single crystal diamond portion after the diamond portion forming step. In this case, for example, a semiconductor device can be manufactured from the obtained diamond substrate by introducing impurities into one or a plurality of single crystal diamond layers.

本発明のダイヤモンド基板及びその製造方法によれば、基板処理装置において取扱いが容易であり、且つ、ダイヤモンドの気相成長温度と同程度の高温にも耐えられる。   According to the diamond substrate and the manufacturing method thereof of the present invention, it is easy to handle in a substrate processing apparatus, and can withstand a high temperature comparable to the vapor phase growth temperature of diamond.

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same reference numerals are used for the same or equivalent elements, and duplicate descriptions are omitted.

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るダイヤモンド基板１０の平面図である。図２は、図１に示されたダイヤモンド基板１０のII−II線に沿った断面図である。 (First embodiment)
FIG. 1 is a plan view of a diamond substrate 10 according to the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the diamond substrate 10 shown in FIG. 1 taken along line II-II.

ダイヤモンド基板１０は、第１の領域ｒ１と第１の領域ｒ１を取り囲む第２の領域ｒ２とを含む主面３ａを有する基板３と、主面３ａの第１の領域ｒ１上に設けられた板状の単結晶ダイヤモンド部５と、主面３ａの第２の領域ｒ２上に設けられた層状の多結晶ダイヤモンド部７とを備える。   The diamond substrate 10 includes a substrate 3 having a main surface 3a including a first region r1 and a second region r2 surrounding the first region r1, and a plate provided on the first region r1 of the main surface 3a. And a layered polycrystalline diamond portion 7 provided on the second region r2 of the main surface 3a.

ダイヤモンド基板１０は、基板処理装置によって処理される被処理体である。基板処理装置を用いることによりダイヤモンド基板１０から半導体素子、光学素子等が製造される。このような基板処理装置としては、例えばステッパー等が挙げられる。単結晶ダイヤモンド部５は、多結晶ダイヤモンド部７によって基板３に固定されている。単結晶ダイヤモンド部５の側面５ｓと多結晶ダイヤモンド部７の側面７ｓとは接合されている。多結晶ダイヤモンド部７は基板３に接合されている。本実施形態では、単結晶ダイヤモンド部５の表面及び多結晶ダイヤモンド部７の表面は露出している。   The diamond substrate 10 is an object to be processed that is processed by a substrate processing apparatus. A semiconductor element, an optical element, etc. are manufactured from the diamond substrate 10 by using a substrate processing apparatus. An example of such a substrate processing apparatus is a stepper. Single crystal diamond portion 5 is fixed to substrate 3 by polycrystalline diamond portion 7. The side surface 5s of the single crystal diamond portion 5 and the side surface 7s of the polycrystalline diamond portion 7 are joined. The polycrystalline diamond portion 7 is bonded to the substrate 3. In the present embodiment, the surface of the single crystal diamond portion 5 and the surface of the polycrystalline diamond portion 7 are exposed.

このダイヤモンド基板１０では、単結晶ダイヤモンド部５が多結晶ダイヤモンド部７によって基板３に固定されている。このため、基板処理装置によってダイヤモンド基板１０を処理するときに、ダイヤモンド基板１０の取扱いが容易になる。また、単結晶ダイヤモンド部５と基板３との間に、酸化ケイ素からなる接着層を形成する必要がないので、ダイヤモンド基板１０はダイヤモンドの気相成長温度と同程度の高温にも耐えられる。   In this diamond substrate 10, a single crystal diamond portion 5 is fixed to the substrate 3 by a polycrystalline diamond portion 7. For this reason, when the diamond substrate 10 is processed by the substrate processing apparatus, the diamond substrate 10 can be easily handled. Further, since it is not necessary to form an adhesive layer made of silicon oxide between the single crystal diamond portion 5 and the substrate 3, the diamond substrate 10 can withstand a high temperature comparable to the vapor phase growth temperature of diamond.

基板３は、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、石英（ＳｉＯ２）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、ムライト及びコージライトのうち少なくとも一つの材料を含有する。これにより、基板３と多結晶ダイヤモンド部７との密着性を向上できる。また、基板３の耐熱性も向上する。 The substrate 3 is made of silicon nitride (Si 3 N 4 ), silicon carbide (SiC), aluminum nitride (AlN), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), quartz (SiO 2 ), molybdenum (Mo), niobium (Nb), It contains at least one material of tungsten (W), mullite and cordierite. Thereby, the adhesiveness of the board | substrate 3 and the polycrystalline diamond part 7 can be improved. In addition, the heat resistance of the substrate 3 is improved.

基板３の形状は、２インチφ以上のウェハ形状が好ましく、３インチφ以上のウェハ形状がより好ましい。基板３の形状は、四角形状又はその他形状であってもよく、基板３の外形寸法が５０ｍｍ以上であることが好ましい。なお、外形寸法とは基板３の主面３ａの面積と同じ面積を有する円の直径に相当する。基板３の厚さは、数百〜数千μｍであることが好ましい。   The shape of the substrate 3 is preferably a wafer shape of 2 inches or more, and more preferably a wafer shape of 3 inches or more. The shape of the substrate 3 may be a square shape or other shapes, and the outer dimension of the substrate 3 is preferably 50 mm or more. The external dimension corresponds to the diameter of a circle having the same area as the main surface 3a of the substrate 3. The thickness of the substrate 3 is preferably several hundred to several thousand μm.

単結晶ダイヤモンド部５は、天然の単結晶ダイヤモンド、高温高圧合成された単結晶ダイヤモンド及び気相合成された単結晶ダイヤモンドのいずれからなるとしてもよい。また、単結晶ダイヤモンド部５は、ホウ素やリン等の不純物が添加された導電性を有する単結晶ダイヤモンドからなるとしてもよい。単結晶ダイヤモンド部５の表面形状は特に限定されず、単結晶ダイヤモンド部５の外形寸法が５０ｍｍ以上であることが好ましい。なお、外形寸法とは単結晶ダイヤモンド部５の表面の面積と同じ面積を有する円の直径に相当する。単結晶ダイヤモンド部５の厚さは、５０〜５００μｍであることが好ましい。   The single crystal diamond portion 5 may be made of any of natural single crystal diamond, single crystal diamond synthesized at high temperature and high pressure, and single crystal diamond synthesized in a gas phase. The single crystal diamond portion 5 may be made of single crystal diamond having conductivity to which impurities such as boron and phosphorus are added. The surface shape of the single crystal diamond portion 5 is not particularly limited, and the outer dimension of the single crystal diamond portion 5 is preferably 50 mm or more. The outer dimension corresponds to the diameter of a circle having the same area as the surface area of the single crystal diamond portion 5. The thickness of the single crystal diamond portion 5 is preferably 50 to 500 μm.

単結晶ダイヤモンド部５の表面は、良好にエピタキシャル成長させる観点から、｛１００｝面から０°±１０°又は｛１１１｝面から０°±１０°のオフ角範囲を有していることが好ましく、｛１００｝面から０°±５°又は｛１１１｝面から０°±５°のオフ角範囲を有していることがより好ましい。   The surface of the single crystal diamond portion 5 preferably has an off-angle range of 0 ° ± 10 ° from the {100} plane or 0 ° ± 10 ° from the {111} plane from the viewpoint of good epitaxial growth, More preferably, it has an off-angle range of 0 ° ± 5 ° from the {100} plane or 0 ° ± 5 ° from the {111} plane.

（第２実施形態）
図３は、第２実施形態に係るダイヤモンド基板２０の断面図である。本実施形態では、ダイヤモンド基板２０は、第１の領域ｒ１と第１の領域ｒ１を取り囲む第２の領域ｒ２とを含む主面３ａを有する基板３と、主面３ａの第１の領域ｒ１上に設けられた板状の単結晶ダイヤモンド部５と、主面３ａの第２の領域ｒ２上に設けられた層状の多結晶ダイヤモンド部７とを備える。単結晶ダイヤモンド部５は、多結晶ダイヤモンド部７によって基板３に固定されている。単結晶ダイヤモンド部５の側面５ｓと多結晶ダイヤモンド部７の側面７ｓとは接合されている。多結晶ダイヤモンド部７は基板３に接合されている。 (Second Embodiment)
FIG. 3 is a cross-sectional view of the diamond substrate 20 according to the second embodiment. In the present embodiment, the diamond substrate 20 includes a substrate 3 having a main surface 3a including a first region r1 and a second region r2 surrounding the first region r1, and a first region r1 on the main surface 3a. The plate-like single crystal diamond portion 5 provided on the main surface 3a and the layered polycrystalline diamond portion 7 provided on the second region r2 of the main surface 3a. Single crystal diamond portion 5 is fixed to substrate 3 by polycrystalline diamond portion 7. The side surface 5s of the single crystal diamond portion 5 and the side surface 7s of the polycrystalline diamond portion 7 are joined. The polycrystalline diamond portion 7 is bonded to the substrate 3.

本実施形態では、単結晶ダイヤモンド部５は、板状の単結晶ダイヤモンド部材５ａ上にエピタキシャル成長された単結晶ダイヤモンド層５ｂを含む。本実施形態では単結晶ダイヤモンド層５ｂは１層の単結晶ダイヤモンド層であるが、複数の単結晶ダイヤモンド層であってもよい。この場合、例えば、単結晶ダイヤモンド層５ｂに、ホウ素やリン等の不純物を導入することによって、ダイヤモンド基板２０から半導体デバイスを製造することができる。単結晶ダイヤモンド層５ｂはドープ層であってもよいし、アンドープ層であってもよい。   In the present embodiment, the single crystal diamond portion 5 includes a single crystal diamond layer 5b epitaxially grown on a plate-like single crystal diamond member 5a. In the present embodiment, the single crystal diamond layer 5b is one single crystal diamond layer, but may be a plurality of single crystal diamond layers. In this case, for example, a semiconductor device can be manufactured from the diamond substrate 20 by introducing impurities such as boron and phosphorus into the single crystal diamond layer 5b. Single crystal diamond layer 5b may be a doped layer or an undoped layer.

次に、図４〜図６を参照してダイヤモンド基板１０の製造方法について説明する。図４(ａ)〜図４(ｄ)は、ダイヤモンド基板１０の製造方法の各工程を示す平面図である。図５(ａ)〜図５(ｄ)は、図４(ａ)〜図４(ｄ)にそれぞれ示されるＶａ−Ｖａ線〜Ｖｄ−Ｖｄ線に沿った工程断面図である。図６は、図５(ｄ)の後に続く工程断面図である。   Next, a method for manufacturing the diamond substrate 10 will be described with reference to FIGS. 4 (a) to 4 (d) are plan views showing respective steps of the method for manufacturing the diamond substrate 10. FIG. FIGS. 5A to 5D are process cross-sectional views taken along lines Va-Va to Vd-Vd shown in FIGS. 4A to 4D, respectively. FIG. 6 is a process cross-sectional view subsequent to FIG.

（基板準備工程）
まず、図４(ａ)及び図５(ａ)に示されるように、第１の領域ｒ１と第１の領域ｒ１を取り囲む第２の領域ｒ２とを含む主面３ａを有する基板３を準備する。 (Board preparation process)
First, as shown in FIGS. 4A and 5A, a substrate 3 having a main surface 3a including a first region r1 and a second region r2 surrounding the first region r1 is prepared. .

（載置工程）
次に、図４(ｂ)及び図５(ｂ)に示されるように、基板３の主面３ａの第１の領域ｒ１上に単結晶ダイヤモンド基板５１を載置する。本実施形態では、単結晶ダイヤモンド基板５１は複数（例えば２つ）配置される。 (Installation process)
Next, as shown in FIGS. 4B and 5B, the single crystal diamond substrate 51 is placed on the first region r <b> 1 of the main surface 3 a of the substrate 3. In the present embodiment, a plurality of (for example, two) single crystal diamond substrates 51 are arranged.

（多結晶ダイヤモンド層形成工程）
次に、図４(ｃ)及び図５(ｃ)に示されるように、気相合成法を用いて主面３ａの第２の領域ｒ２上に、単結晶ダイヤモンド基板５１を基板３に固定する多結晶ダイヤモンド層７５を形成する。本実施形態では、多結晶ダイヤモンド層７５が形成されると共に、単結晶ダイヤモンド基板５１上に単結晶ダイヤモンド層５５が形成される。また、多結晶ダイヤモンド層７５の表面と単結晶ダイヤモンド層５５の表面との間に段差が生じる場合がある。このような段差が存在すると、基板処理装置を用いてダイヤモンド基板１０を処理し難くなる傾向にある。この段差は、単結晶ダイヤモンド基板５１の厚さ、単結晶ダイヤモンドと多結晶ダイヤモンドの成長速度の差等に起因する。 (Polycrystalline diamond layer formation process)
Next, as shown in FIGS. 4C and 5C, the single crystal diamond substrate 51 is fixed to the substrate 3 on the second region r2 of the main surface 3a by using a vapor phase synthesis method. A polycrystalline diamond layer 75 is formed. In the present embodiment, the polycrystalline diamond layer 75 is formed and the single crystal diamond layer 55 is formed on the single crystal diamond substrate 51. Further, there may be a step between the surface of the polycrystalline diamond layer 75 and the surface of the single crystal diamond layer 55. When such a level difference exists, it tends to be difficult to process the diamond substrate 10 using the substrate processing apparatus. This step is caused by the thickness of the single crystal diamond substrate 51, the difference in growth rate between the single crystal diamond and the polycrystalline diamond, and the like.

気相合成法としては、マイクロ波プラズマＣＶＤ法、熱フィラメントＣＶＤ法等のＣＶＤ法、又は、燃焼炎法等が挙げられる。また、気相合成法を行うための合成炉としては、基板３を挿入可能な合成炉を用いることが好ましい。例えばマイクロ波プラズマＣＶＤ法を用いる場合、原料ガスが水素ガス及びメタンガス、基板３の温度が７００〜１３００℃、メタンガス濃度（メタンガス流量／水素ガス流量）が０．０２５〜２０％であると、単結晶ダイヤモンド層５５が形成される。例えば熱フィラメントＣＶＤ法を用いる場合、原料ガスが水素ガス及びメタンガス、基板３の温度が５００〜１２００℃、メタンガス濃度（メタンガス流量／水素ガス流量）が１〜１０％であると、単結晶ダイヤモンド層５５が形成される。また、原料ガスにホスフォン（ＰＨ３）やジボラン（Ｂ２Ｈ６）を添加するとしてもよい。この場合、不純物がドープされた単結晶ダイヤモンド層５５及び多結晶ダイヤモンド層７５が形成される。 Examples of the vapor phase synthesis method include a CVD method such as a microwave plasma CVD method and a hot filament CVD method, or a combustion flame method. Further, as a synthesis furnace for performing the gas phase synthesis method, it is preferable to use a synthesis furnace in which the substrate 3 can be inserted. For example, when the microwave plasma CVD method is used, the source gas is hydrogen gas and methane gas, the temperature of the substrate 3 is 700 to 1300 ° C., and the methane gas concentration (methane gas flow rate / hydrogen gas flow rate) is 0.025 to 20%. A crystalline diamond layer 55 is formed. For example, when the hot filament CVD method is used, when the source gas is hydrogen gas and methane gas, the temperature of the substrate 3 is 500 to 1200 ° C., and the methane gas concentration (methane gas flow rate / hydrogen gas flow rate) is 1 to 10%, the single crystal diamond layer 55 is formed. Further, phosphone (PH 3 ) or diborane (B 2 H 6 ) may be added to the source gas. In this case, a single crystal diamond layer 55 and a polycrystalline diamond layer 75 doped with impurities are formed.

なお、単結晶ダイヤモンド基板５１上に、単結晶ダイヤモンド層５５に代えて多結晶ダイヤモンド層が形成されるとしてもよい。気相合成法の条件、単結晶ダイヤモンド基板５１の表面状態、又は合成炉の個体差によっては、単結晶ダイヤモンド基板５１上に多結晶ダイヤモンド層が形成される場合がある。   Note that a polycrystalline diamond layer may be formed on the single crystal diamond substrate 51 in place of the single crystal diamond layer 55. A polycrystalline diamond layer may be formed on the single crystal diamond substrate 51 depending on the conditions of the vapor phase synthesis method, the surface state of the single crystal diamond substrate 51, or individual differences in the synthesis furnace.

また、多結晶ダイヤモンド層７５を形成するときに、単結晶ダイヤモンド基板５１上にモリブデン（Ｍｏ）や石英（ＳｉＯ２）等からなるマスクを形成することにより、第２の領域ｒ２上に多結晶ダイヤモンド層７５を形成するとしてもよい。この場合、単結晶ダイヤモンド基板５１上に単結晶ダイヤモンド層５５は形成されない。また、マスクを用いた場合であっても、多結晶ダイヤモンド層７５の表面と単結晶ダイヤモンド基板５１の表面との間に段差が生じることがある。 Further, when the polycrystalline diamond layer 75 is formed, a polycrystalline diamond is formed on the second region r2 by forming a mask made of molybdenum (Mo), quartz (SiO 2 ) or the like on the single crystal diamond substrate 51. The layer 75 may be formed. In this case, the single crystal diamond layer 55 is not formed on the single crystal diamond substrate 51. Even when a mask is used, there may be a step between the surface of the polycrystalline diamond layer 75 and the surface of the single crystal diamond substrate 51.

（ダイヤモンド部形成工程）
次に、図４(ｄ)及び図５(ｄ)に示されるように、単結晶ダイヤモンド基板５１から単結晶ダイヤモンド部５を形成すると共に、多結晶ダイヤモンド層７５から多結晶ダイヤモンド部７を形成する。本実施形態では、単結晶ダイヤモンド層５５及び単結晶ダイヤモンド基板５１をエッチングすることにより、単結晶ダイヤモンド部５を形成し、多結晶ダイヤモンド層７５をエッチングすることにより、多結晶ダイヤモンド部７を形成する。エッチングとしては反応性イオンエッチングが挙げられる。これにより、ダイヤモンド基板１０が得られる。 (Diamond part forming process)
Next, as shown in FIGS. 4D and 5D, the single crystal diamond portion 5 is formed from the single crystal diamond substrate 51 and the polycrystalline diamond portion 7 is formed from the polycrystalline diamond layer 75. . In the present embodiment, the single crystal diamond layer 55 and the single crystal diamond substrate 51 are etched to form the single crystal diamond portion 5, and the polycrystalline diamond layer 75 is etched to form the polycrystalline diamond portion 7. . Etching includes reactive ion etching. Thereby, the diamond substrate 10 is obtained.

なお、単結晶ダイヤモンド基板５１上に、単結晶ダイヤモンド層５５に代えて多結晶ダイヤモンド層が形成される場合であっても、エッチング又は研磨することにより当該多結晶ダイヤモンド層を除去することができる。   Even when a polycrystalline diamond layer is formed on the single crystal diamond substrate 51 instead of the single crystal diamond layer 55, the polycrystalline diamond layer can be removed by etching or polishing.

また、単結晶ダイヤモンド層５５の一部をエッチング除去することにより、単結晶ダイヤモンド層５５の残部と単結晶ダイヤモンド基板５１とから単結晶ダイヤモンド部５を形成するとしてもよい。   Alternatively, a portion of the single crystal diamond layer 55 may be etched away to form the single crystal diamond portion 5 from the remaining portion of the single crystal diamond layer 55 and the single crystal diamond substrate 51.

（平坦化工程）
また、図４(ｄ)及び図５(ｄ)に示されるように、本実施形態では、単結晶ダイヤモンド層５５、単結晶ダイヤモンド基板５１及び多結晶ダイヤモンド層７５をエッチング又は研磨することにより単結晶ダイヤモンド部５及び多結晶ダイヤモンド部７を形成する。これにより、ダイヤモンド基板１０の表面１０ａは平坦化される。ダイヤモンド基板１０の表面１０ａを平坦化すると、基板処理装置を用いてダイヤモンド基板１０の表面１０ａを処理するときに、処理を施し易くなる。 (Planarization process)
Further, as shown in FIGS. 4D and 5D, in this embodiment, the single crystal is obtained by etching or polishing the single crystal diamond layer 55, the single crystal diamond substrate 51, and the polycrystalline diamond layer 75. A diamond portion 5 and a polycrystalline diamond portion 7 are formed. Thereby, the surface 10a of the diamond substrate 10 is planarized. When the surface 10a of the diamond substrate 10 is flattened, it becomes easy to perform the processing when the surface 10a of the diamond substrate 10 is processed using the substrate processing apparatus.

（切断工程）
次に、ダイヤモンド基板１０がウェハ形状を有していない場合、ダイヤモンド基板１０を例えばレーザ等を用いて切断することによりウェハ状に加工するとしてもよい。これにより、ウェハ加工用の基板処理装置を用いてダイヤモンド基板１０を処理するときに、ダイヤモンド基板１０の取扱いが容易になる。ダイヤモンド基板１０がウェハ形状を有していない場合としては、例えば、ダイヤモンド基板１０の表面１０ａが数十ｃｍ角の矩形形状を有している場合等が挙げられる。 (Cutting process)
Next, when the diamond substrate 10 does not have a wafer shape, the diamond substrate 10 may be processed into a wafer shape by cutting, for example, using a laser or the like. This facilitates handling of the diamond substrate 10 when processing the diamond substrate 10 using a wafer processing substrate processing apparatus. Examples of the case where the diamond substrate 10 does not have a wafer shape include a case where the surface 10a of the diamond substrate 10 has a rectangular shape of several tens of cm squares.

（エピタキシャル成長工程）
次に、図６に示されるように、単結晶ダイヤモンド部５上に単結晶ダイヤモンド層５ｃをエピタキシャル成長させるとしてもよい。これにより、ダイヤモンド基板３０が得られる。本実施形態では、多結晶ダイヤモンド部７上に多結晶ダイヤモンド層７ｃを成長させている。また、本実施形態では単結晶ダイヤモンド層５ｃは１層の単結晶ダイヤモンド層であるが、複数の単結晶ダイヤモンド層であってもよい。この場合、例えば、単結晶ダイヤモンド層５ｃに不純物を導入することによって、得られるダイヤモンド基板３０から半導体デバイスを製造することができる。 (Epitaxial growth process)
Next, as shown in FIG. 6, the single crystal diamond layer 5 c may be epitaxially grown on the single crystal diamond portion 5. Thereby, the diamond substrate 30 is obtained. In the present embodiment, a polycrystalline diamond layer 7 c is grown on the polycrystalline diamond portion 7. In the present embodiment, the single crystal diamond layer 5c is a single single crystal diamond layer, but may be a plurality of single crystal diamond layers. In this case, for example, a semiconductor device can be manufactured from the resulting diamond substrate 30 by introducing impurities into the single crystal diamond layer 5c.

多結晶ダイヤモンド層７ｃ及び単結晶ダイヤモンド層５ｃを成長させるときの条件としては、単結晶ダイヤモンド層５５及び多結晶ダイヤモンド層７５を形成するときの気相合成法の条件を用いることが好ましい。   As conditions for growing the polycrystalline diamond layer 7c and the single crystal diamond layer 5c, it is preferable to use the conditions of the vapor phase synthesis method for forming the single crystal diamond layer 55 and the polycrystalline diamond layer 75.

上記ダイヤモンド基板１０の製造方法では、ダイヤモンド部形成工程において、単結晶ダイヤモンド部５が多結晶ダイヤモンド部７によって基板３に固定される。このため、基板処理装置を用いてダイヤモンド基板１０を処理するときに、ダイヤモンド基板１０の取扱いが容易になる。また、単結晶ダイヤモンド部５と基板３との間に、酸化ケイ素からなる接着層を形成する必要がないので、上記製造方法により製造されたダイヤモンド基板１０は、ダイヤモンドの気相成長温度と同程度の高温にも耐えられる。また、基板３が上記材料を含有するので、基板３と多結晶ダイヤモンド部７との密着性を向上できる。   In the method for manufacturing the diamond substrate 10, the single crystal diamond portion 5 is fixed to the substrate 3 by the polycrystalline diamond portion 7 in the diamond portion forming step. For this reason, when the diamond substrate 10 is processed using the substrate processing apparatus, the diamond substrate 10 can be easily handled. Further, since it is not necessary to form an adhesive layer made of silicon oxide between the single crystal diamond portion 5 and the substrate 3, the diamond substrate 10 manufactured by the above manufacturing method has the same degree as the vapor phase growth temperature of diamond. Can withstand the high temperatures of Further, since the substrate 3 contains the above material, the adhesion between the substrate 3 and the polycrystalline diamond portion 7 can be improved.

（第３実施形態）
図７は、第３実施形態に係るダイヤモンド基板４０の平面図である。図８は、図７に示されたダイヤモンド基板４０のVIII−VIII線に沿った断面図である。 (Third embodiment)
FIG. 7 is a plan view of the diamond substrate 40 according to the third embodiment. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII of the diamond substrate 40 shown in FIG.

ダイヤモンド基板４０は、第１の領域ｒ２１と第１の領域ｒ２１を取り囲む第２の領域ｒ２２とを含む主面２３ａを有する基板２３と、主面２３ａの第１の領域ｒ２１上に設けられた板状の単結晶ダイヤモンド部５と、主面２３ａの第２の領域ｒ２２上に設けられた層状の多結晶ダイヤモンド部７とを備える。単結晶ダイヤモンド部５は、多結晶ダイヤモンド部７によって基板２３に固定されている。単結晶ダイヤモンド部５の側面５ｓと多結晶ダイヤモンド部７の側面７ｓとは接合されている。多結晶ダイヤモンド部７は基板２３に接合されている。本実施形態では、単結晶ダイヤモンド部５の表面及び多結晶ダイヤモンド部７の表面は露出している。   The diamond substrate 40 includes a substrate 23 having a main surface 23a including a first region r21 and a second region r22 surrounding the first region r21, and a plate provided on the first region r21 of the main surface 23a. And a layered polycrystalline diamond portion 7 provided on the second region r22 of the main surface 23a. The single crystal diamond portion 5 is fixed to the substrate 23 by the polycrystalline diamond portion 7. The side surface 5s of the single crystal diamond portion 5 and the side surface 7s of the polycrystalline diamond portion 7 are joined. The polycrystalline diamond portion 7 is bonded to the substrate 23. In the present embodiment, the surface of the single crystal diamond portion 5 and the surface of the polycrystalline diamond portion 7 are exposed.

本実施形態では、基板２３は、主面２３ａの第1の領域ｒ２１に凹部２４を有しており、単結晶ダイヤモンド部５は、凹部２４内に配置されていることが好ましい。これにより、単結晶ダイヤモンド部５が基板２３の面方向に移動し難くなるので、主面２３ａにおける単結晶ダイヤモンド部５の位置精度を向上させることができる。凹部２４は機械加工、ケミカルエッチング等により形成されることが好ましい。凹部２４の形状及びサイズは、単結晶ダイヤモンド部５を収容する観点から、単結晶ダイヤモンド部５の形状及びサイズと略同じであることが好ましい。   In the present embodiment, the substrate 23 preferably has a recess 24 in the first region r21 of the main surface 23a, and the single crystal diamond portion 5 is preferably disposed in the recess 24. Thereby, since the single crystal diamond part 5 becomes difficult to move in the surface direction of the substrate 23, the positional accuracy of the single crystal diamond part 5 on the main surface 23a can be improved. The recess 24 is preferably formed by machining, chemical etching, or the like. The shape and size of the recess 24 are preferably substantially the same as the shape and size of the single crystal diamond portion 5 from the viewpoint of accommodating the single crystal diamond portion 5.

また、基板２３は、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、石英（ＳｉＯ２）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、ムライト及びコージライトのうち少なくとも一つの材料を含有する。これにより、基板２３と多結晶ダイヤモンド部７との密着性を向上できる。また、基板２３の耐熱性も向上する。 The substrate 23 is formed of silicon nitride (Si 3 N 4 ), silicon carbide (SiC), aluminum nitride (AlN), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), quartz (SiO 2 ), molybdenum (Mo), niobium (Nb). ), Tungsten (W), mullite and cordierite. Thereby, the adhesiveness of the board | substrate 23 and the polycrystalline diamond part 7 can be improved. Also, the heat resistance of the substrate 23 is improved.

また、本実施形態では、単結晶ダイヤモンド部５は、単結晶ダイヤモンド基板５１と、単結晶ダイヤモンド基板５１上に設けられた単結晶ダイヤモンド層５３とを備える。単結晶ダイヤモンド基板５１の厚さは、凹部２４の深さと比較して大きくても小さくてもよいが、単結晶ダイヤモンド部５と多結晶ダイヤモンド部７の接合強度を考えると、単結晶ダイヤモンド基板５１の厚さが凹部２４の深さよりも３０〜３００μｍ大きい方が好ましい。   In the present embodiment, the single crystal diamond portion 5 includes a single crystal diamond substrate 51 and a single crystal diamond layer 53 provided on the single crystal diamond substrate 51. The thickness of the single crystal diamond substrate 51 may be larger or smaller than the depth of the recess 24, but considering the bonding strength between the single crystal diamond portion 5 and the polycrystalline diamond portion 7, the single crystal diamond substrate 51 Is preferably 30 to 300 μm larger than the depth of the recess 24.

（第４実施形態）
図９は、第４実施形態に係るダイヤモンド基板５０の断面図である。本実施形態では、ダイヤモンド基板５０は、第１の領域ｒ２１と第１の領域ｒ２１を取り囲む第２の領域ｒ２２とを含む主面２３ａを有する基板２３と、主面２３ａの第１の領域ｒ２１上に設けられた板状の単結晶ダイヤモンド部５と、主面２３ａの第２の領域ｒ２２上に設けられた層状の多結晶ダイヤモンド部７とを備える。単結晶ダイヤモンド部５は、多結晶ダイヤモンド部７によって基板２３に固定されている。単結晶ダイヤモンド部５の側面５ｓと多結晶ダイヤモンド部７の側面７ｓとは接合されている。多結晶ダイヤモンド部７は基板２３に接合されている。 (Fourth embodiment)
FIG. 9 is a cross-sectional view of a diamond substrate 50 according to the fourth embodiment. In the present embodiment, the diamond substrate 50 includes a substrate 23 having a main surface 23a including a first region r21 and a second region r22 surrounding the first region r21, and the first region r21 on the main surface 23a. The plate-like single crystal diamond portion 5 provided on the main surface 23a and the layered polycrystalline diamond portion 7 provided on the second region r22 of the main surface 23a. The single crystal diamond portion 5 is fixed to the substrate 23 by the polycrystalline diamond portion 7. The side surface 5s of the single crystal diamond portion 5 and the side surface 7s of the polycrystalline diamond portion 7 are joined. The polycrystalline diamond portion 7 is bonded to the substrate 23.

本実施形態では、単結晶ダイヤモンド部５は、層状の単結晶ダイヤモンド部材５３ａ上にエピタキシャル成長された単結晶ダイヤモンド層５３ｂを含む。本実施形態では単結晶ダイヤモンド層５３ｂは１層の単結晶ダイヤモンド層であるが、複数の単結晶ダイヤモンド層であってもよい。この場合、例えば、単結晶ダイヤモンド層５３ｂに不純物を導入することによって、ダイヤモンド基板５０から半導体デバイスを製造することができる。   In the present embodiment, the single crystal diamond portion 5 includes a single crystal diamond layer 53b epitaxially grown on a layered single crystal diamond member 53a. In this embodiment, the single crystal diamond layer 53b is one single crystal diamond layer, but may be a plurality of single crystal diamond layers. In this case, for example, a semiconductor device can be manufactured from the diamond substrate 50 by introducing impurities into the single crystal diamond layer 53b.

次に、図１０〜図１２を参照してダイヤモンド基板４０の製造方法について説明する。図１０(ａ)〜図１０(ｄ)は、ダイヤモンド基板４０の製造方法の各工程を示す平面図である。図１１(ａ)〜図１１(ｄ)は、図１０(ａ)〜図１０(ｄ)にそれぞれ示されるＸＩａ−ＸＩａ線〜ＸＩｄ−ＸＩｄ線に沿った工程断面図である。図１２は、図１１(ｄ)の後に続く工程断面図である。   Next, a method for manufacturing the diamond substrate 40 will be described with reference to FIGS. FIG. 10A to FIG. 10D are plan views showing each step of the method for manufacturing the diamond substrate 40. 11A to 11D are process cross-sectional views taken along lines XIa-XIa to XId-XId shown in FIGS. 10A to 10D, respectively. FIG. 12 is a process cross-sectional view subsequent to FIG.

（基板準備工程）
まず、図１０(ａ)及び図１１(ａ)に示されるように、第１の領域ｒ２１と第１の領域ｒ２１を取り囲む第２の領域ｒ２２とを含む主面２３ａを有する基板２３を準備する。本実施形態では、基板２３は、主面２３ａの第1の領域ｒ２１に凹部２４を有している。 (Board preparation process)
First, as shown in FIG. 10A and FIG. 11A, a substrate 23 having a main surface 23a including a first region r21 and a second region r22 surrounding the first region r21 is prepared. . In this embodiment, the board | substrate 23 has the recessed part 24 in the 1st area | region r21 of the main surface 23a.

（載置工程）
次に、図１０(ｂ)及び図１１(ｂ)に示されるように、基板２３の主面２３ａの第１の領域ｒ２１上に単結晶ダイヤモンド基板５１を載置する。本実施形態では、単結晶ダイヤモンド基板５１を凹部２４内に配置する。これにより、単結晶ダイヤモンド基板５１が基板２３の面方向に移動し難くなる。このため、後述の多結晶ダイヤモンド層形成工程において単結晶ダイヤモンド基板５１が移動することを抑制できる。また、例えば、フォトリソグラフィを行う場合には、露光の位置合わせがより確実になる。したがって、後述のように、主面２３ａにおける単結晶ダイヤモンド部５の位置精度を向上させることができる。本実施形態では、単結晶ダイヤモンド基板５１は複数（例えば２つ）配置される。 (Installation process)
Next, as shown in FIGS. 10B and 11B, the single crystal diamond substrate 51 is placed on the first region r <b> 21 of the main surface 23 a of the substrate 23. In the present embodiment, the single crystal diamond substrate 51 is disposed in the recess 24. This makes it difficult for the single crystal diamond substrate 51 to move in the surface direction of the substrate 23. For this reason, it can suppress that the single-crystal diamond substrate 51 moves in the below-mentioned polycrystalline diamond layer formation process. Further, for example, when performing photolithography, the alignment of exposure becomes more reliable. Therefore, as will be described later, the positional accuracy of the single crystal diamond portion 5 on the main surface 23a can be improved. In the present embodiment, a plurality of (for example, two) single crystal diamond substrates 51 are arranged.

（多結晶ダイヤモンド層形成工程）
次に、図１０(ｃ)及び図１１(ｃ)に示されるように、気相合成法を用いて主面２３ａの第２の領域ｒ２２上に、単結晶ダイヤモンド基板５１を基板２３に固定する多結晶ダイヤモンド層７５を形成する。本実施形態では、多結晶ダイヤモンド層７５が形成されると共に、単結晶ダイヤモンド基板５１上に単結晶ダイヤモンド層５５が形成される。 (Polycrystalline diamond layer formation process)
Next, as shown in FIGS. 10C and 11C, the single crystal diamond substrate 51 is fixed to the substrate 23 on the second region r22 of the main surface 23a by using a vapor phase synthesis method. A polycrystalline diamond layer 75 is formed. In the present embodiment, the polycrystalline diamond layer 75 is formed and the single crystal diamond layer 55 is formed on the single crystal diamond substrate 51.

（ダイヤモンド部形成工程）
次に、図１０(ｄ)及び図１１(ｄ)に示されるように、単結晶ダイヤモンド基板５１から単結晶ダイヤモンド部５を形成すると共に、多結晶ダイヤモンド層７５から多結晶ダイヤモンド部７を形成する。本実施形態では、単結晶ダイヤモンド層５５をエッチングすることにより、単結晶ダイヤモンド層５３を形成し、多結晶ダイヤモンド層７５をエッチングすることにより、多結晶ダイヤモンド部７を形成する。 (Diamond part forming process)
Next, as shown in FIGS. 10 (d) and 11 (d), the single crystal diamond portion 5 is formed from the single crystal diamond substrate 51 and the polycrystalline diamond portion 7 is formed from the polycrystalline diamond layer 75. . In the present embodiment, the single crystal diamond layer 53 is formed by etching the single crystal diamond layer 55, and the polycrystalline diamond portion 7 is formed by etching the polycrystalline diamond layer 75.

（平坦化工程）
また、図１０(ｄ)及び図１１(ｄ)に示されるように、本実施形態では、単結晶ダイヤモンド層５５及び多結晶ダイヤモンド層７５をエッチング又は研磨することにより、単結晶ダイヤモンド部５及び多結晶ダイヤモンド部７を形成する。これにより、ダイヤモンド基板４０の表面４０ａは平坦化される。ダイヤモンド基板４０の表面４０ａを平坦化すると、基板処理装置を用いてダイヤモンド基板４０の表面４０ａを処理するときに、処理を施し易くなる。 (Planarization process)
In addition, as shown in FIGS. 10D and 11D, in this embodiment, the single crystal diamond layer 5 and the multi-crystal diamond layer 5 and the multi-crystal diamond layer 75 are etched or polished. Crystal diamond part 7 is formed. Thereby, the surface 40a of the diamond substrate 40 is planarized. When the surface 40a of the diamond substrate 40 is flattened, it becomes easy to perform the processing when the surface 40a of the diamond substrate 40 is processed using the substrate processing apparatus.

（切断工程）
次に、ダイヤモンド基板４０がウェハ形状を有していない場合、ダイヤモンド基板４０を切断することによりウェハ状に加工するとしてもよい。これにより、ウェハ加工用の基板処理装置を用いてダイヤモンド基板４０を処理するときに、ダイヤモンド基板４０の取扱いが容易になる。 (Cutting process)
Next, when the diamond substrate 40 does not have a wafer shape, the diamond substrate 40 may be cut into a wafer shape by cutting. This facilitates handling of the diamond substrate 40 when processing the diamond substrate 40 using a substrate processing apparatus for wafer processing.

（エピタキシャル成長工程）
次に、図１２に示されるように、単結晶ダイヤモンド部５上に単結晶ダイヤモンド層５ｃをエピタキシャル成長させるとしてもよい。これにより、ダイヤモンド基板６０が得られる。本実施形態では、多結晶ダイヤモンド部７上に多結晶ダイヤモンド層７ｃを成長させている。また、本実施形態では単結晶ダイヤモンド層５ｃは１層の単結晶ダイヤモンド層であるが、複数の単結晶ダイヤモンド層であってもよい。この場合、例えば、単結晶ダイヤモンド層５ｃに不純物を導入することによって、得られるダイヤモンド基板６０から半導体デバイスを製造することができる。 (Epitaxial growth process)
Next, as shown in FIG. 12, the single crystal diamond layer 5 c may be epitaxially grown on the single crystal diamond portion 5. Thereby, the diamond substrate 60 is obtained. In the present embodiment, a polycrystalline diamond layer 7 c is grown on the polycrystalline diamond portion 7. In the present embodiment, the single crystal diamond layer 5c is a single single crystal diamond layer, but may be a plurality of single crystal diamond layers. In this case, for example, a semiconductor device can be manufactured from the resulting diamond substrate 60 by introducing impurities into the single crystal diamond layer 5c.

上記ダイヤモンド基板４０の製造方法では、ダイヤモンド部形成工程において、単結晶ダイヤモンド部５が多結晶ダイヤモンド部７によって基板２３に固定される。このため、基板処理装置を用いてダイヤモンド基板４０を処理するときに、ダイヤモンド基板４０の取扱いが容易になる。また、単結晶ダイヤモンド部５と基板２３との間に、酸化ケイ素からなる接着層を形成する必要がないので、上記製造方法により製造されたダイヤモンド基板４０は、ダイヤモンドの気相成長温度と同程度の高温にも耐えられる。また、基板２３が上記材料を含有するので、基板２３と多結晶ダイヤモンド部７との密着性を向上できる。   In the method for manufacturing the diamond substrate 40, the single crystal diamond portion 5 is fixed to the substrate 23 by the polycrystalline diamond portion 7 in the diamond portion forming step. For this reason, when the diamond substrate 40 is processed using the substrate processing apparatus, the diamond substrate 40 is easily handled. Further, since it is not necessary to form an adhesive layer made of silicon oxide between the single crystal diamond portion 5 and the substrate 23, the diamond substrate 40 manufactured by the above manufacturing method has the same degree as the vapor phase growth temperature of diamond. Can withstand the high temperatures of Moreover, since the substrate 23 contains the above material, the adhesion between the substrate 23 and the polycrystalline diamond portion 7 can be improved.

図１３は、単結晶ダイヤモンド基板５１の変形例を示す断面図である。本変形例では、単結晶ダイヤモンド基板５１は、単結晶ダイヤモンド基板５１ａ上にエピタキシャル成長された単結晶ダイヤモンド層５１ｂを含む。この場合、例えば、単結晶ダイヤモンド層５１ｂに不純物を導入することによって、本変形例の単結晶ダイヤモンド基板５１から得られるダイヤモンド基板から半導体デバイスを製造することができる。   FIG. 13 is a cross-sectional view showing a modification of the single crystal diamond substrate 51. In this modification, the single crystal diamond substrate 51 includes a single crystal diamond layer 51b epitaxially grown on the single crystal diamond substrate 51a. In this case, for example, by introducing an impurity into the single crystal diamond layer 51b, a semiconductor device can be manufactured from the diamond substrate obtained from the single crystal diamond substrate 51 of the present modification.

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されない。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described in detail, this invention is not limited to said each embodiment.

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example.

（実施例１）
まず、基板として、３インチφ×０．５ｍｍｔの窒化ケイ素ウェハを準備した。また、単結晶ダイヤモンド基板として、４ｍｍ角×０．３ｍｍｔの単結晶ダイヤモンド基板を２個準備した。これらの単結晶ダイヤモンド基板を窒化ケイ素ウェハ上にマウントした。そして、ダイヤモンド合成装置の支持台上に、単結晶ダイヤモンド基板がマウントされた窒化ケイ素ウェハを設置し、マイクロ波プラズマＣＶＤ法を用いてダイヤモンド層を形成した。メタンガス濃度（メタンガス流量／水素ガス流量）が８％、基板温度が９００℃、合成圧力が１．３×１０４Ｐａ（１００Ｔｏｒｒ）となる条件で、４０時間ダイヤモンドの合成を行った。その結果、単結晶ダイヤモンド基板上には単結晶ダイヤモンド層がホモエピタキシャル成長され、窒化ケイ素ウェハ上には多結晶ダイヤモンド層が成長された。多結晶ダイヤモンド層の厚さは、約２００μｍであった。 Example 1
First, a silicon nitride wafer of 3 inches φ × 0.5 mmt was prepared as a substrate. In addition, two single crystal diamond substrates of 4 mm square × 0.3 mmt were prepared as single crystal diamond substrates. These single crystal diamond substrates were mounted on a silicon nitride wafer. Then, a silicon nitride wafer on which a single crystal diamond substrate was mounted was placed on a support table of a diamond synthesis apparatus, and a diamond layer was formed using a microwave plasma CVD method. Diamond was synthesized for 40 hours under the conditions that the methane gas concentration (methane gas flow rate / hydrogen gas flow rate) was 8%, the substrate temperature was 900 ° C., and the synthesis pressure was 1.3 × 10 4 Pa (100 Torr). As a result, a single crystal diamond layer was homoepitaxially grown on the single crystal diamond substrate, and a polycrystalline diamond layer was grown on the silicon nitride wafer. The thickness of the polycrystalline diamond layer was about 200 μm.

次に、電子ビーム蒸着法により、多結晶ダイヤモンド層上にのみアルミニウムを蒸着してマスクを形成した。その後、単結晶ダイヤモンド基板と単結晶ダイヤモンド層とを反応性イオンエッチングによりエッチングして、単結晶ダイヤモンド部を形成した。このとき、単結晶ダイヤモンド部の表面位置と多結晶ダイヤモンド層の表面位置をそろえた。さらに、機械研磨により平坦化加工を行うことにより、実施例１のダイヤモンド基板を得た。   Next, aluminum was vapor-deposited only on the polycrystalline diamond layer by an electron beam vapor deposition method to form a mask. Thereafter, the single crystal diamond substrate and the single crystal diamond layer were etched by reactive ion etching to form a single crystal diamond portion. At this time, the surface position of the single crystal diamond portion and the surface position of the polycrystalline diamond layer were aligned. Furthermore, the diamond substrate of Example 1 was obtained by performing planarization by mechanical polishing.

得られたダイヤモンド基板に対して、フォトリソグラフィ工程等を含むウェハプロセスを施すことにより、単結晶ダイヤモンド部上に配線パターンを作製し、良好なデバイスを作製できることを確認した。   The resulting diamond substrate was subjected to a wafer process including a photolithography process and the like, thereby producing a wiring pattern on the single crystal diamond portion and confirming that a good device could be produced.

続いて、配線パターンを取り去り、単結晶ダイヤモンド部上にマイクロ波プラズマＣＶＤ法により導電性のエピタキシャルダイヤモンド層の成膜を試みた。メタンガス濃度が６％、ジボランガス濃度（ジボランガス流量／メタンガス流量）が２００ｐｐｍ、基板温度が８５０℃、合成圧力が１．３×１０４Ｐａ（１００Ｔｏｒｒ）となる条件で、２時間ダイヤモンドの合成を行った。その結果、膜厚５μｍのエピタキシャルダイヤモンド層が単結晶ダイヤモンド部上に形成された。このようにして得られたダイヤモンド基板についても、エピタキシャルダイヤモンド層上に配線パターンを作製し、良好なデバイスを作製できることを確認した。 Subsequently, the wiring pattern was removed, and an attempt was made to form a conductive epitaxial diamond layer on the single crystal diamond portion by microwave plasma CVD. The diamond was synthesized for 2 hours under the conditions that the methane gas concentration was 6%, the diborane gas concentration (diborane gas flow rate / methane gas flow rate) was 200 ppm, the substrate temperature was 850 ° C., and the synthesis pressure was 1.3 × 10 4 Pa (100 Torr). . As a result, an epitaxial diamond layer having a thickness of 5 μm was formed on the single crystal diamond portion. For the diamond substrate thus obtained, a wiring pattern was produced on the epitaxial diamond layer, and it was confirmed that a good device could be produced.

（実施例２）
まず、基板として、３インチφ×０．５ｍｍｔの窒化ケイ素ウェハに、機械加工により４．１ｍｍ角×０．２５ｍｍの凹部を形成した。また、単結晶ダイヤモンド基板として、４ｍｍ角×０．３ｍｍｔの単結晶ダイヤモンド基板を２個準備した。これらの単結晶ダイヤモンド基板を窒化ケイ素ウェハ上にマウントして、単結晶ダイヤモンド基板を凹部内に収容した。そして、ダイヤモンド合成装置の支持台上に窒化ケイ素ウェハを設置し、マイクロ波プラズマＣＶＤ法を用いてダイヤモンド層を形成した。メタンガス濃度（メタンガス流量／水素ガス流量）が８％、基板温度が９００℃、合成圧力が１．３×１０４Ｐａ（１００Ｔｏｒｒ）となる条件で、２０時間ダイヤモンドの合成を行った。その結果、単結晶ダイヤモンド基板上には単結晶ダイヤモンド層が形成され、単結晶ダイヤモンド基板が載置されていない窒化ケイ素ウェハ上には多結晶ダイヤモンド層が形成された。多結晶ダイヤモンド層の厚さは、約１００μｍであった。 (Example 2)
First, a 4.1 mm square × 0.25 mm recess was formed by machining on a 3-inch φ × 0.5 mmt silicon nitride wafer as a substrate. In addition, two single crystal diamond substrates of 4 mm square × 0.3 mmt were prepared as single crystal diamond substrates. These single crystal diamond substrates were mounted on a silicon nitride wafer, and the single crystal diamond substrate was accommodated in the recess. And the silicon nitride wafer was installed on the support stand of a diamond synthesizer, and the diamond layer was formed using the microwave plasma CVD method. Diamond was synthesized for 20 hours under the conditions that the methane gas concentration (methane gas flow rate / hydrogen gas flow rate) was 8%, the substrate temperature was 900 ° C., and the synthesis pressure was 1.3 × 10 4 Pa (100 Torr). As a result, a single crystal diamond layer was formed on the single crystal diamond substrate, and a polycrystalline diamond layer was formed on the silicon nitride wafer on which the single crystal diamond substrate was not placed. The thickness of the polycrystalline diamond layer was about 100 μm.

次に、電子ビーム蒸着法により、多結晶ダイヤモンド層上にのみアルミニウムを蒸着してマスクを形成した。その後、単結晶ダイヤモンド基板と単結晶ダイヤモンド層とを反応性イオンエッチングによりエッチングして、単結晶ダイヤモンド部を形成した。このとき、単結晶ダイヤモンド部の表面位置と多結晶ダイヤモンド層の表面位置をそろえた。さらに、機械研磨により平坦化加工を行うことにより、実施例２のダイヤモンド基板を得た。   Next, aluminum was vapor-deposited only on the polycrystalline diamond layer by an electron beam vapor deposition method to form a mask. Thereafter, the single crystal diamond substrate and the single crystal diamond layer were etched by reactive ion etching to form a single crystal diamond portion. At this time, the surface position of the single crystal diamond portion and the surface position of the polycrystalline diamond layer were aligned. Furthermore, the diamond substrate of Example 2 was obtained by performing planarization by mechanical polishing.

得られたダイヤモンド基板に対して、フォトリソグラフィ工程等を含むウェハプロセスを施すことにより、単結晶ダイヤモンド部上に配線パターンを作製し、良好なデバイスを作製できることを確認した。   The resulting diamond substrate was subjected to a wafer process including a photolithography process and the like, thereby producing a wiring pattern on the single crystal diamond portion and confirming that a good device could be produced.

続いて、配線パターンを取り去り、単結晶ダイヤモンド部上にマイクロ波プラズマＣＶＤ法により導電性のエピタキシャルダイヤモンド層の成膜を試みた。メタンガス濃度が６％、ジボランガス濃度（ジボランガス流量／メタンガス流量）が２００ｐｐｍ、基板温度が８５０℃、合成圧力が１．３×１０４Ｐａ（１００Ｔｏｒｒ）となる条件で、２時間ダイヤモンドの合成を行った。その結果、膜厚５μｍのエピタキシャルダイヤモンド層が単結晶ダイヤモンド部上に形成された。このようにして得られたダイヤモンド基板についても、エピタキシャルダイヤモンド層上に配線パターンを作製することにより良好なデバイスを作製できることを確認した。 Subsequently, the wiring pattern was removed, and an attempt was made to form a conductive epitaxial diamond layer on the single crystal diamond portion by microwave plasma CVD. The diamond was synthesized for 2 hours under the conditions that the methane gas concentration was 6%, the diborane gas concentration (diborane gas flow rate / methane gas flow rate) was 200 ppm, the substrate temperature was 850 ° C., and the synthesis pressure was 1.3 × 10 4 Pa (100 Torr). . As a result, an epitaxial diamond layer having a thickness of 5 μm was formed on the single crystal diamond portion. For the diamond substrate thus obtained, it was confirmed that a good device could be produced by producing a wiring pattern on the epitaxial diamond layer.

（実施例３〜１１）
３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、炭化ケイ素（ＳｉＣ）からなる基板を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例３のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなる基板を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例４のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）からなる基板を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例５のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、石英（ＳｉＯ２）からなる基板を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例６のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、モリブデン（Ｍｏ）からなる基板を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例７のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、ニオブ（Ｎｂ）からなる基板を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例８のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、タングステン（Ｗ）からなる基板を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例９のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、ムライトからなる基板を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例１０のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、コージライトからなる基板を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例１１のダイヤモンド基板を作製した。 (Examples 3 to 11)
A diamond substrate of Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that a 3 inch φ × 0.5 mmt wafer shape and a substrate made of silicon carbide (SiC) was used. A diamond substrate of Example 4 was produced in the same manner as in Example 1 except that a substrate having a wafer shape of 3 inches φ × 0.5 mmt and made of aluminum nitride (AlN) was used. A diamond substrate of Example 5 was produced in the same manner as in Example 1 except that a substrate having a wafer shape of 3 inches φ × 0.5 mmt and made of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) was used. A diamond substrate of Example 6 was produced in the same manner as in Example 1 except that a substrate having a wafer shape of 3 inches φ × 0.5 mmt and made of quartz (SiO 2 ) was used. A diamond substrate of Example 7 was produced in the same manner as in Example 1 except that a 3 inch φ × 0.5 mmt wafer shape and a substrate made of molybdenum (Mo) was used. A diamond substrate of Example 8 was produced in the same manner as in Example 1 except that a 3 inch φ × 0.5 mmt wafer shape and a substrate made of niobium (Nb) was used. A diamond substrate of Example 9 was produced in the same manner as in Example 1 except that a 3 inch φ × 0.5 mmt wafer shape and a substrate made of tungsten (W) was used. A diamond substrate of Example 10 was fabricated in the same manner as in Example 1 except that a 3 inch φ × 0.5 mmt wafer shape and a mullite substrate was used. A diamond substrate of Example 11 was produced in the same manner as in Example 1 except that a 3 inch φ × 0.5 mmt wafer shape and a substrate made of cordierite was used.

その結果、実施例１と同様に、実施例３〜１１のダイヤモンド基板を良好に作製することができた。また、実施例１と同様に、実施例３〜１１のダイヤモンド基板上に配線パターンを作製することにより良好なデバイスを作製できることを確認した。   As a result, similar to Example 1, the diamond substrates of Examples 3 to 11 were successfully produced. Further, as in Example 1, it was confirmed that a good device could be produced by producing a wiring pattern on the diamond substrates of Examples 3 to 11.

（実施例１２〜２０）
３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、炭化ケイ素（ＳｉＣ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２と同様にして、実施例１２のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２と同様にして、実施例１３のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）からなる基板を用いたこと以外は実施例２と同様にして、実施例１４のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、石英（ＳｉＯ２）からなる基板を用いたこと以外は実施例２と同様にして、実施例１５のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、モリブデン（Ｍｏ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２と同様にして、実施例１６のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、ニオブ（Ｎｂ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２と同様にして、実施例１７のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、タングステン（Ｗ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２と同様にして、実施例１８のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、ムライトからなる基板を用いたこと以外は実施例２と同様にして、実施例１９のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、コージライトからなる基板を用いたこと以外は実施例２と同様にして、実施例２０のダイヤモンド基板を作製した。 (Examples 12 to 20)
A diamond substrate of Example 12 was produced in the same manner as Example 2 except that a substrate made of silicon carbide (SiC) having a 3 inch φ × 0.5 mmt wafer shape was used. A diamond substrate of Example 13 was fabricated in the same manner as in Example 2 except that a 3 inch φ × 0.5 mmt wafer shape and a substrate made of aluminum nitride (AlN) was used. A diamond substrate of Example 14 was produced in the same manner as in Example 2 except that a substrate having a wafer shape of 3 inches φ × 0.5 mmt and made of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) was used. A diamond substrate of Example 15 was fabricated in the same manner as in Example 2 except that a 3 inch φ × 0.5 mmt wafer shape and a substrate made of quartz (SiO 2 ) was used. A diamond substrate of Example 16 was produced in the same manner as in Example 2 except that a 3 inch φ × 0.5 mmt wafer shape and a substrate made of molybdenum (Mo) was used. A diamond substrate of Example 17 was produced in the same manner as in Example 2 except that a 3 inch φ × 0.5 mmt wafer shape and a substrate made of niobium (Nb) was used. A diamond substrate of Example 18 was produced in the same manner as in Example 2 except that a 3 inch φ × 0.5 mmt wafer shape and a substrate made of tungsten (W) was used. A diamond substrate of Example 19 was fabricated in the same manner as in Example 2 except that a 3 inch φ × 0.5 mmt wafer shape and a mullite substrate was used. A diamond substrate of Example 20 was produced in the same manner as Example 2 except that a substrate made of cordierite having a 3 inch φ × 0.5 mmt wafer shape was used.

その結果、実施例２と同様に、実施例１２〜２０のダイヤモンド基板を良好に作製することができた。また、実施例２と同様に、実施例１２〜２０のダイヤモンド基板上に配線パターンを作製することにより良好なデバイスを作製できることを確認した。   As a result, similar to Example 2, the diamond substrates of Examples 12 to 20 were successfully produced. Further, as in Example 2, it was confirmed that a good device could be produced by producing a wiring pattern on the diamond substrates of Examples 12 to 20.

（実施例２１）
１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有する基板を用いたこと、及び、単結晶ダイヤモンド基板を基板上にマウントする前に単結晶ダイヤモンド基板上に導電性のエピタキシャルダイヤモンド層をマイクロ波プラズマＣＶＤ法により形成したこと以外は実施例１と同様にして、実施例２１のダイヤモンド基板を作製した。導電性のエピタキシャルダイヤモンド層を形成する際には、メタンガス濃度が６％、ジボランガス濃度（ジボランガス流量／メタンガス流量）が１ｐｐｍ、基板温度が９００℃、合成圧力が６．５×１０３Ｐａ（５０Ｔｏｒｒ）となる条件で、２時間ダイヤモンドの合成を行った。その結果、エピタキシャルダイヤモンド層の厚さは６μｍであった。その結果、実施例１と同様に、実施例２１のダイヤモンド基板を良好に作製することができた。また、レーザによりダイヤモンド基板を３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ状に加工し、実施例１と同様に、ウェハ状の実施例２１のダイヤモンド基板上に配線パターンを作製することにより良好なデバイスを作製できることを確認した。 (Example 21)
A substrate having a rectangular shape of 100 mm square × 0.5 mmt was used, and a conductive epitaxial diamond layer was formed on the single crystal diamond substrate by microwave plasma CVD before mounting the single crystal diamond substrate on the substrate. A diamond substrate of Example 21 was produced in the same manner as Example 1 except that it was formed. When forming a conductive epitaxial diamond layer, the methane gas concentration is 6%, the diborane gas concentration (diborane gas flow rate / methane gas flow rate) is 1 ppm, the substrate temperature is 900 ° C., and the synthesis pressure is 6.5 × 10 3 Pa (50 Torr). The diamond was synthesized for 2 hours under the following conditions. As a result, the thickness of the epitaxial diamond layer was 6 μm. As a result, similar to Example 1, the diamond substrate of Example 21 was successfully fabricated. Further, a diamond substrate is processed into a 3 inch φ × 0.5 mmt wafer by laser and a wiring pattern is formed on the wafer-like diamond substrate of Example 21 in the same manner as in Example 1 to obtain a good device. It was confirmed that it could be produced.

（実施例２２）
１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有する基板を用いたこと、及び、単結晶ダイヤモンド基板を基板上にマウントする前に単結晶ダイヤモンド基板上に導電性のエピタキシャルダイヤモンド層をマイクロ波プラズマＣＶＤ法により形成したこと以外は実施例２と同様にして、実施例２２のダイヤモンド基板を作製した。導電性のエピタキシャルダイヤモンド層を形成する際には、メタンガス濃度が６％、ジボランガス濃度（ジボランガス流量／メタンガス流量）が１ｐｐｍ、基板温度が９００℃、合成圧力が６．５×１０３Ｐａ（５０Ｔｏｒｒ）となる条件で、２時間ダイヤモンドの合成を行った。その結果、エピタキシャルダイヤモンド層の厚さは６μｍであった。その結果、実施例２と同様に、実施例２２のダイヤモンド基板を良好に作製することができた。また、レーザによりダイヤモンド基板を３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ状に加工し、実施例２と同様に、ウェハ状の実施例２２のダイヤモンド基板上に配線パターンを作製することにより良好なデバイスを作製できることを確認した。 (Example 22)
A substrate having a rectangular shape of 100 mm square × 0.5 mmt was used, and a conductive epitaxial diamond layer was formed on the single crystal diamond substrate by microwave plasma CVD before mounting the single crystal diamond substrate on the substrate. A diamond substrate of Example 22 was produced in the same manner as Example 2 except for the formation. When forming a conductive epitaxial diamond layer, the methane gas concentration is 6%, the diborane gas concentration (diborane gas flow rate / methane gas flow rate) is 1 ppm, the substrate temperature is 900 ° C., and the synthesis pressure is 6.5 × 10 3 Pa (50 Torr). The diamond was synthesized for 2 hours under the following conditions. As a result, the thickness of the epitaxial diamond layer was 6 μm. As a result, as in Example 2, the diamond substrate of Example 22 was successfully fabricated. Further, a diamond substrate is processed into a 3 inch φ × 0.5 mmt wafer by laser and a wiring pattern is formed on the wafer-like diamond substrate of Example 22 in the same manner as in Example 2 to obtain a good device. It was confirmed that it could be produced.

（実施例２３〜３１）
１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、炭化ケイ素（ＳｉＣ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２１と同様にして、実施例２３のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２１と同様にして、実施例２４のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）からなる基板を用いたこと以外は実施例２１と同様にして、実施例２５のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、石英（ＳｉＯ２）からなる基板を用いたこと以外は実施例２１と同様にして、実施例２６のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、モリブデン（Ｍｏ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２１と同様にして、実施例２７のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、ニオブ（Ｎｂ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２１と同様にして、実施例２８のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、タングステン（Ｗ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２１と同様にして、実施例２９のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、ムライトからなる基板を用いたこと以外は実施例２１と同様にして、実施例３０のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、コージライトからなる基板を用いたこと以外は実施例２１と同様にして、実施例３１のダイヤモンド基板を作製した。 (Examples 23 to 31)
A diamond substrate of Example 23 was produced in the same manner as Example 21 except that a substrate made of silicon carbide (SiC) having a rectangular shape of 100 mm square × 0.5 mmt was used. A diamond substrate of Example 24 was fabricated in the same manner as Example 21 except that a substrate having a rectangular shape of 100 mm square × 0.5 mmt and made of aluminum nitride (AlN) was used. A diamond substrate of Example 25 was produced in the same manner as Example 21 except that a substrate having a rectangular shape of 100 mm square × 0.5 mmt and made of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) was used. A diamond substrate of Example 26 was produced in the same manner as in Example 21 except that a substrate made of quartz (SiO 2 ) having a rectangular shape of 100 mm square × 0.5 mmt was used. A diamond substrate of Example 27 was manufactured in the same manner as Example 21 except that a substrate having a rectangular shape of 100 mm square × 0.5 mmt and made of molybdenum (Mo) was used. A diamond substrate of Example 28 was produced in the same manner as Example 21 except that a substrate having a rectangular shape of 100 mm square × 0.5 mmt and made of niobium (Nb) was used. A diamond substrate of Example 29 was produced in the same manner as Example 21 except that a substrate having a rectangular shape of 100 mm square × 0.5 mmt and made of tungsten (W) was used. A diamond substrate of Example 30 was produced in the same manner as Example 21 except that a 100 mm square × 0.5 mmt rectangular shape and a substrate made of mullite was used. A diamond substrate of Example 31 was produced in the same manner as in Example 21 except that a substrate having a rectangular shape of 100 mm square × 0.5 mmt and made of cordierite was used.

その結果、実施例２１と同様に、実施例２３〜３１のダイヤモンド基板を良好に作製することができた。   As a result, similarly to Example 21, the diamond substrates of Examples 23 to 31 were successfully manufactured.

続いて、レーザにより実施例２３〜３１のダイヤモンド基板を３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ状に加工した。そして、ウェハ状の実施例２３〜３１のダイヤモンド基板上に配線パターンを作製することにより良好なデバイスを作製できることを確認した。   Subsequently, the diamond substrates of Examples 23 to 31 were processed into a 3 inch φ × 0.5 mmt wafer shape by laser. And it confirmed that a favorable device was producible by producing a wiring pattern on the wafer-like diamond substrate of Examples 23-31.

（実施例３２〜４０）
１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、炭化ケイ素（ＳｉＣ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２２と同様にして、実施例３２のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２２と同様にして、実施例３３のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）からなる基板を用いたこと以外は実施例２２と同様にして、実施例３４のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、石英（ＳｉＯ２）からなる基板を用いたこと以外は実施例２２と同様にして、実施例３５のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、モリブデン（Ｍｏ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２２と同様にして、実施例３６のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、ニオブ（Ｎｂ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２２と同様にして、実施例３７のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、タングステン（Ｗ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２２と同様にして、実施例３８のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、ムライトからなる基板を用いたこと以外は実施例２２と同様にして、実施例３９のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、コージライトからなる基板を用いたこと以外は実施例２２と同様にして、実施例４０のダイヤモンド基板を作製した。 (Examples 32 to 40)
A diamond substrate of Example 32 was produced in the same manner as Example 22 except that a substrate having a rectangular shape of 100 mm square × 0.5 mmt and made of silicon carbide (SiC) was used. A diamond substrate of Example 33 was produced in the same manner as in Example 22 except that a substrate having a rectangular shape of 100 mm square × 0.5 mmt and made of aluminum nitride (AlN) was used. A diamond substrate of Example 34 was manufactured in the same manner as Example 22 except that a substrate having a rectangular shape of 100 mm square × 0.5 mmt and made of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) was used. A diamond substrate of Example 35 was produced in the same manner as Example 22 except that a substrate made of quartz (SiO 2 ) having a rectangular shape of 100 mm square × 0.5 mmt was used. A diamond substrate of Example 36 was manufactured in the same manner as Example 22 except that a substrate having a rectangular shape of 100 mm square × 0.5 mmt and made of molybdenum (Mo) was used. A diamond substrate of Example 37 was fabricated in the same manner as Example 22 except that a substrate having a rectangular shape of 100 mm square × 0.5 mmt and made of niobium (Nb) was used. A diamond substrate of Example 38 was produced in the same manner as Example 22 except that a substrate having a rectangular shape of 100 mm square × 0.5 mmt and made of tungsten (W) was used. A diamond substrate of Example 39 was made in the same manner as Example 22 except that a 100 mm square × 0.5 mmt rectangular shape and a substrate made of mullite was used. A diamond substrate of Example 40 was produced in the same manner as Example 22 except that a substrate having a rectangular shape of 100 mm square × 0.5 mmt and made of cordierite was used.

その結果、実施例２２と同様に、実施例３２〜４０のダイヤモンド基板を良好に作製することができた。   As a result, similar to Example 22, the diamond substrates of Examples 32 to 40 could be produced satisfactorily.

続いて、レーザにより実施例３２〜４０のダイヤモンド基板を３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ状に加工した。そして、ウェハ状の実施例３２〜４０のダイヤモンド基板上に配線パターンを作製することにより良好なデバイスを作製できることを確認した。   Subsequently, the diamond substrates of Examples 32 to 40 were processed into a 3 inch φ × 0.5 mmt wafer by laser. And it confirmed that a favorable device was producible by producing a wiring pattern on the wafer-like diamond substrate of Examples 32-40.

第１実施形態に係るダイヤモンド基板の平面図である。It is a top view of the diamond substrate concerning a 1st embodiment. 図１に示されたダイヤモンド基板のII−II線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the II-II line of the diamond substrate shown by FIG. 第２実施形態に係るダイヤモンド基板の断面図である。It is sectional drawing of the diamond substrate which concerns on 2nd Embodiment. 図４(ａ)〜図４(ｄ)は、第１実施形態に係るダイヤモンド基板の製造方法の各工程を示す平面図である。FIG. 4A to FIG. 4D are plan views showing respective steps of the method for manufacturing the diamond substrate according to the first embodiment. 図５(ａ)〜図５(ｄ)は、図４(ａ)〜図４(ｄ)にそれぞれ示されるＶａ−Ｖａ線〜Ｖｄ−Ｖｄ線に沿った工程断面図である。FIGS. 5A to 5D are process cross-sectional views taken along lines Va-Va to Vd-Vd shown in FIGS. 4A to 4D, respectively. 図５(ｄ)の後に続く工程断面図である。FIG. 6 is a process cross-sectional view subsequent to FIG. 第３実施形態に係るダイヤモンド基板の平面図である。It is a top view of the diamond substrate concerning a 3rd embodiment. 図７に示されたダイヤモンド基板のVIII−VIII線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the VIII-VIII line of the diamond substrate shown by FIG. 第４実施形態に係るダイヤモンド基板の断面図である。It is sectional drawing of the diamond substrate which concerns on 4th Embodiment. 図１０(ａ)〜図１０(ｄ)は、第３実施形態に係るダイヤモンド基板の製造方法の各工程を示す平面図である。FIG. 10A to FIG. 10D are plan views showing respective steps of the method for manufacturing the diamond substrate according to the third embodiment. 図１１(ａ)〜図１１(ｄ)は、図１０(ａ)〜図１０(ｄ)にそれぞれ示されるＸＩａ−ＸＩａ線〜ＸＩｄ−ＸＩｄ線に沿った工程断面図である。11A to 11D are process cross-sectional views taken along lines XIa-XIa to XId-XId shown in FIGS. 10A to 10D, respectively. 図１１(ｄ)の後に続く工程断面図である。FIG. 12 is a process cross-sectional view subsequent to FIG. 単結晶ダイヤモンド基板の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of a single crystal diamond substrate.

符号の説明Explanation of symbols

３，２３…基板、３ａ，ｒ２３ａ…主面、５…単結晶ダイヤモンド部、５ｂ，５ｃ，５１ｂ…単結晶ダイヤモンド層、７…多結晶ダイヤモンド部、１０，２０，３０，４０，５０，６０…ダイヤモンド基板、２４…凹部、５１…単結晶ダイヤモンド基板、７５…多結晶ダイヤモンド層、ｒ１，ｒ２１…第１の領域、ｒ２，ｒ２２…第２の領域。   3, 23 ... substrate, 3a, r23a ... main surface, 5 ... single crystal diamond portion, 5b, 5c, 51b ... single crystal diamond layer, 7 ... polycrystalline diamond portion, 10, 20, 30, 40, 50, 60 ... Diamond substrate, 24 ... concave portion, 51 ... single crystal diamond substrate, 75 ... polycrystalline diamond layer, r1, r21 ... first region, r2, r22 ... second region.

Claims (9)

第１の領域と該第１の領域を取り囲む第２の領域とを含む主面を有する基板と、
前記主面の前記第１の領域上に設けられた板状の単結晶ダイヤモンド部と、
前記主面の前記第２の領域上に設けられた層状の多結晶ダイヤモンド部と、
を備え、
前記単結晶ダイヤモンド部が、前記多結晶ダイヤモンド部によって前記基板に固定されており、
前記基板は、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、石英、モリブデン、ニオブ、タングステン、ムライト及びコージライトのうち少なくとも一つの材料を含有する、ダイヤモンド基板。 A substrate having a main surface including a first region and a second region surrounding the first region;
A plate-like single crystal diamond portion provided on the first region of the main surface;
A layered polycrystalline diamond portion provided on the second region of the main surface;
With
The single-crystal diamond portion is fixed to the substrate by the polycrystalline diamond portion;
The said board | substrate is a diamond substrate containing at least 1 material among silicon nitride, silicon carbide, aluminum nitride, aluminum oxide, quartz, molybdenum, niobium, tungsten, mullite, and cordierite. 前記基板は、前記主面の前記第1の領域に凹部を有しており、前記単結晶ダイヤモンド部は、前記凹部内に配置されている、請求項１に記載のダイヤモンド基板。   The diamond substrate according to claim 1, wherein the substrate has a recess in the first region of the main surface, and the single crystal diamond portion is disposed in the recess. 前記単結晶ダイヤモンド部は、エピタキシャル成長された１又は複数の単結晶ダイヤモンド層を含む、請求項１又は２に記載のダイヤモンド基板。   The diamond substrate according to claim 1, wherein the single crystal diamond portion includes one or a plurality of single crystal diamond layers epitaxially grown. 第１の領域と該第１の領域を取り囲む第２の領域とを含む主面を有する基板と、前記主面の前記第１の領域上に設けられた板状の単結晶ダイヤモンド部と、前記主面の前記第２の領域上に設けられた層状の多結晶ダイヤモンド部と、を備えるダイヤモンド基板の製造方法であって、
前記主面の前記第１の領域上に単結晶ダイヤモンド基板を載置する載置工程と、
前記載置工程の後、気相合成法を用いて前記主面の前記第２の領域上に、前記単結晶ダイヤモンド基板を前記基板に固定する多結晶ダイヤモンド層を形成する多結晶ダイヤモンド層形成工程と、
前記多結晶ダイヤモンド層形成工程の後、前記単結晶ダイヤモンド基板から前記単結晶ダイヤモンド部を形成すると共に、前記多結晶ダイヤモンド層から前記多結晶ダイヤモンド部を形成するダイヤモンド部形成工程と、
を含み、
前記基板は、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、石英、モリブデン、ニオブ、タングステン、ムライト及びコージライトのうち少なくとも一つの材料を含有する、ダイヤモンド基板の製造方法。 A substrate having a main surface including a first region and a second region surrounding the first region; a plate-like single crystal diamond portion provided on the first region of the main surface; A layered polycrystalline diamond portion provided on the second region of the main surface, and a manufacturing method of a diamond substrate comprising:
A placing step of placing a single crystal diamond substrate on the first region of the main surface;
After the placing step, a polycrystalline diamond layer forming step of forming a polycrystalline diamond layer for fixing the single crystal diamond substrate to the substrate on the second region of the main surface using a vapor phase synthesis method When,
After the polycrystalline diamond layer forming step, forming the single crystal diamond portion from the single crystal diamond substrate and forming the polycrystalline diamond portion from the polycrystalline diamond layer; and
Including
The method for manufacturing a diamond substrate, wherein the substrate contains at least one material selected from silicon nitride, silicon carbide, aluminum nitride, aluminum oxide, quartz, molybdenum, niobium, tungsten, mullite, and cordierite. 前記基板は、前記主面の前記第1の領域に凹部を有しており、
前記載置工程では、前記単結晶ダイヤモンド基板を前記凹部内に配置する、請求項４に記載のダイヤモンド基板の製造方法。 The substrate has a recess in the first region of the main surface;
The diamond substrate manufacturing method according to claim 4, wherein, in the placing step, the single crystal diamond substrate is disposed in the recess. 前記単結晶ダイヤモンド基板は、エピタキシャル成長された１又は複数の単結晶ダイヤモンド層を含む、請求項４又は５に記載のダイヤモンド基板の製造方法。   6. The method for manufacturing a diamond substrate according to claim 4, wherein the single crystal diamond substrate includes one or a plurality of single crystal diamond layers epitaxially grown. 前記ダイヤモンド部形成工程の後、前記ダイヤモンド基板を切断することにより該ダイヤモンド基板をウェハ状に加工する切断工程を更に含む、請求項４〜６のいずれか一項に記載のダイヤモンド基板の製造方法。   The method for manufacturing a diamond substrate according to any one of claims 4 to 6, further comprising a cutting step of processing the diamond substrate into a wafer by cutting the diamond substrate after the diamond portion forming step. 前記ダイヤモンド部形成工程において、エッチング又は研磨により前記単結晶ダイヤモンド部及び前記多結晶ダイヤモンド部を形成することによって、前記ダイヤモンド基板の表面を平坦化する平坦化工程を更に含む、請求項４〜７のいずれか一項に記載のダイヤモンド基板の製造方法。   The diamond part forming step further includes a flattening step of flattening a surface of the diamond substrate by forming the single crystal diamond part and the polycrystalline diamond part by etching or polishing. The manufacturing method of the diamond substrate as described in any one of Claims. 前記ダイヤモンド部形成工程の後、前記単結晶ダイヤモンド部上に１又は複数の単結晶ダイヤモンド層をエピタキシャル成長させるエピタキシャル成長工程を更に含む、請求項４〜８のいずれか一項に記載のダイヤモンド基板の製造方法。   The method for producing a diamond substrate according to any one of claims 4 to 8, further comprising an epitaxial growth step of epitaxially growing one or a plurality of single crystal diamond layers on the single crystal diamond portion after the diamond portion formation step. .
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