JP2022548428A - 多結晶ダイヤモンド成長によって支援される、単結晶ダイヤモンドを成長させる方法 - Google Patents
多結晶ダイヤモンド成長によって支援される、単結晶ダイヤモンドを成長させる方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022548428A JP2022548428A JP2022534394A JP2022534394A JP2022548428A JP 2022548428 A JP2022548428 A JP 2022548428A JP 2022534394 A JP2022534394 A JP 2022534394A JP 2022534394 A JP2022534394 A JP 2022534394A JP 2022548428 A JP2022548428 A JP 2022548428A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diamond
- growth
- single crystal
- seed
- polycrystalline
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/16—Controlling or regulating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/10—Heating of the reaction chamber or the substrate
- C30B25/105—Heating of the reaction chamber or the substrate by irradiation or electric discharge
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/12—Substrate holders or susceptors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/18—Epitaxial-layer growth characterised by the substrate
- C30B25/20—Epitaxial-layer growth characterised by the substrate the substrate being of the same materials as the epitaxial layer
- C30B25/205—Epitaxial-layer growth characterised by the substrate the substrate being of the same materials as the epitaxial layer the substrate being of insulating material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/02—Elements
- C30B29/04—Diamond
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
Description
本願は、2019年12月8日に出願された「Lateral Enlargement for Single Crystal Diamond Growth Using Plasma Chemical Vapor Deposition」と題する米国仮特許出願第62/945,180号の非仮出願である。米国仮特許出願第62/945,180の全内容は、参照によって本明細書に援用される。
合成ダイヤモンドに関する市場は、急速に成長している。これは、優れた硬度、化学安定性、低熱膨張率、高熱伝導率、広電子バンドギャップ、および広光学透過率等のダイヤモンドの多くの望ましい材料性質に少なくとも部分的に起因する。成長させられたダイヤモンド材料は、現在、多数かつ増え続けている用途において使用されており、用途は、例えば研磨剤、電子機器、光学系、実験物理学、および宝石を含む。成長させられたダイヤモンドに関する需要の増加は、高品質で大きいサイズの単結晶ダイヤモンドを効率的に生産し得る向上させられた装置および方法の必要性を促す。
本教示は、好ましい例示的実施形態に従って、そのさらなる利点とともに、以下の詳細な説明においてより具体的に説明され、付随の図面と関連して検討される。当業者は、以下に説明される図面が例証目的にすぎないことを理解するであろう。図面は、必ずしも正確な縮尺どおりではなく、代わりに、概して、本発明の原理を例証することに重点が置かれる。図面は、本出願人の教示の範囲を限定することをいかようにも意図されていない。
ここで、付随の図面に示されるように、本教示が、その例示的実施形態を参照してより詳細に説明される。本教示は種々の実施形態および例とともに説明されるが、本教示がそのような実施形態に限定されることは意図されていない。それどころか、当業者によって理解されるように、本教示は、種々の代替、修正、および均等物を包含する。本明細書の教示を入手可能な当業者は、本明細書に説明される本開示の範囲内にある追加の実装、修正、および実施形態、ならびに他の使用分野を認識するであろう。
本出願人の教示が種々の実施形態とともに説明されているが、本出願人の教示をそのような実施形態に限定されることは意図されていない。それどころか、本出願人の教示は、当業者によって理解されるように、本教示の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書で行われ得る種々の代替、修正、および均等物を包含する。
Claims (68)
- 多結晶ダイヤモンドによって支援される、単結晶ダイヤモンドを成長させる方法であって、
a)組み合わせられた単結晶ダイヤモンドおよび多結晶ダイヤモンド基板の成長表面を提供するためにダイヤモンドシードを基板ホルダの上部表面上に熱的に接合することであって、処理中、前記ダイヤモンドシードと前記基板ホルダとの間には所定の温度差が存在し、前記温度差は、前記ダイヤモンドシードの上部表面に垂直な方向における単結晶ダイヤモンド成長速度を、前記ダイヤモンドシードの前記上部表面に垂直な方向における多結晶成長速度と所望の量だけ異ならせる、ことと、
b)単結晶ダイヤモンドおよび多結晶ダイヤモンドの両方を前記成長表面上で成長させるためにプロセスガスを提供し、プラズマを形成することであって、前記単結晶ダイヤモンドに隣接して成長させられる前記多結晶ダイヤモンドは、前記成長する単結晶ダイヤモンドの側方表面を前記プラズマおよび前記プロセスガスから遮蔽し、それによって、前記成長する単結晶ダイヤモンドにわたって熱均一性を向上させる、ことと
を含む方法。 - スペーサを前記ダイヤモンドシードと前記基板ホルダとの間に提供することをさらに含み、前記スペーサは、前記基板ホルダの前記上部表面に対して前記ダイヤモンドシードの高さを調節し、前記ダイヤモンドシードの前記上部表面に垂直な方向における前記多結晶ダイヤモンドの前記成長速度に対して、前記ダイヤモンドシードの前記上部表面に垂直な方向における前記ダイヤモンドシードの成長速度を変更する、請求項1に記載の方法。
- スペーサを前記ダイヤモンドシードと前記基板ホルダとの間に提供することをさらに含み、前記スペーサは、前記ダイヤモンドシードの高さを調節し、側方方向における前記ダイヤモンドシードの成長速度に対して、前記ダイヤモンドシードの前記上部表面に垂直な方向における前記ダイヤモンドシードの成長速度を変更する、請求項1に記載の方法。
- 前記プロセスガスを提供し、前記プラズマを形成することは、前記成長の少なくとも一部の最中、前記組み合わせられた単結晶ダイヤモンドおよび多結晶ダイヤモンド基板の前記成長表面にわたって25℃を上回る温度差が存在するように提供される、請求項1に記載の方法。
- 前記ダイヤモンドシードは、単結晶ダイヤモンドを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記単結晶ダイヤモンドおよび前記多結晶ダイヤモンドの両方を前記成長表面上で成長させるために前記プロセスガスを提供し、前記プラズマを形成することは、前記ダイヤモンドシードの前記上部表面に垂直な方向における前記単結晶成長速度が、前記ダイヤモンドシードの前記上部表面に垂直な方向における前記多結晶成長速度を上回るように実施される、請求項1に記載の方法。
- 前記基板ホルダは、モリブデンを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記基板ホルダは、タングステンを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記基板ホルダは、シリコンを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記基板ホルダは、炭化ケイ素を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記基板ホルダは、ダイヤモンドを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記基板ホルダの前記上部表面は、前記ダイヤモンドシードを支持するための凹みを備える、請求項1に記載の方法。
- 前記基板ホルダの前記上部表面は、研磨された表面で形成される、請求項1に記載の方法。
- 前記基板ホルダの前記上部表面は、テクスチャ加工仕上で形成される、請求項1に記載の方法。
- 熱伝導材料を用いて前記ダイヤモンドシードを前記ホルダに取り付けることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 成長中、前記単結晶材料内の応力を低減させるように選定される熱膨張係数を有する材料を用いて前記ダイヤモンドシードを前記ホルダに取り付けることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 成長中、前記ダイヤモンドシードと前記基板ホルダとの間に所望の温度差が存在するように前記ダイヤモンドシードを前記ホルダに取り付けることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 成長中、前記ダイヤモンドシードと前記基板ホルダとの間に所望の温度差が存在するように前記ダイヤモンドシードを前記ホルダに取り付けるための接着材料を選択することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ダイヤモンドシードを前記基板ホルダの前記上部表面上に熱的に接合することは、熱膨張によって引き起こされる応力を低減させる材料を用いて前記シードを前記ホルダに接合することによって実施される、請求項1に記載の方法。
- 前記ダイヤモンドシードを前記基板ホルダの前記上部表面上に熱的に接合することは、成長中、前記ダイヤモンドシードと前記多結晶材料との間に温度差が存在するように実施される、請求項1に記載の方法。
- 単結晶ダイヤモンドおよび多結晶ダイヤモンドの両方を前記成長表面上で成長させるために前記プロセスガスを提供し、前記プラズマを形成することは、前記プロセスチャンバ内に50トルを上回る圧力を形成することを含む、請求項1に記載の方法。
- 単結晶ダイヤモンドおよび多結晶ダイヤモンドの両方を前記成長表面上で成長させるために前記プロセスガスを提供し、前記プラズマを形成することは、前記成長表面において600℃~1,400℃の範囲内の温度を確立することを含む、請求項1に記載の方法。
- 単結晶ダイヤモンドおよび多結晶ダイヤモンドの両方を前記成長表面上で成長させるために前記プロセスガスを提供し、前記プラズマを形成することは、前記単結晶材料の最終厚の20%~150%である前記多結晶材料の最終厚をもたらす、請求項1に記載の方法。
- 所定の成長期間後に前記ホルダを変更することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記単結晶および多結晶材料の所望の相対成長速度を維持するために、前記成長中、プロセス条件を変更することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記単結晶材料の所望の成長特性を維持するために、前記成長中、プロセス条件を変更することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記成長させられた単結晶ダイヤモンドを切断することによって単結晶ダイヤモンド材料のプレートを生産することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記成長させられた単結晶ダイヤモンドの質量は、単一プロセス工程において1グラムを上回る、請求項1に記載の方法。
- 前記成長させられた単結晶ダイヤモンドの質量は、単一プロセス工程において2グラムを上回る、請求項1に記載の方法。
- プロセスガスを提供することは、水素、酸素、および炭素含有ガスを提供することを含む、請求項1に記載の方法。
- アルゴンを前記シードの成長表面の近位に提供することをさらに含む、請求項30に記載の方法。
- 前記組み合わせられた単結晶ダイヤモンドおよび多結晶ダイヤモンド基板の前記成長表面を提供するために前記ダイヤモンドシードを前記基板ホルダの前記上部表面上に熱的に接合することは、複数の組み合わせられた単結晶ダイヤモンドおよび多結晶ダイヤモンド基板の複数の成長表面を提供するために複数のダイヤモンドシードを前記基板ホルダの前記上部表面上に熱的に接合することを含む、請求項1に記載の方法。
- 多結晶ダイヤモンドによって支援される、単結晶ダイヤモンドを成長させる方法であって、
a)組み合わせられた単結晶ダイヤモンドおよび多結晶ダイヤモンド基板のための成長表面を提供するためにダイヤモンドシードを基板ホルダの上部表面上に熱的に接合することであって、処理中、前記ダイヤモンドシードと前記基板ホルダとの間には所定の温度差が存在し、前記温度差は、前記ダイヤモンドシードの上部表面に垂直な方向における単結晶ダイヤモンドの成長速度に対して、前記ダイヤモンドシードの前記上部表面に対する側方方向における単結晶ダイヤモンドの所望の相対成長速度を引き起こす、ことと、
b)単結晶ダイヤモンドおよび多結晶ダイヤモンドの両方を前記成長表面上で成長させるためにプロセスガスを提供し、プラズマを形成することであって、前記単結晶ダイヤモンドに隣接して成長させられる前記多結晶ダイヤモンドは、前記成長する単結晶ダイヤモンドの側方表面を前記プラズマおよび前記プロセスガスから遮蔽し、それによって、前記成長する単結晶ダイヤモンドにわたって熱均一性を向上させる、ことと
を含む方法。 - スペーサを前記ダイヤモンドシードと前記基板ホルダとの間に提供することをさらに含み、前記スペーサは、前記基板ホルダの前記上部表面に対して前記ダイヤモンドシードの高さを調節し、前記相対成長速度を達成する、請求項33に記載の方法。
- 前記所望の相対成長速度は、2分の1未満である、請求項33に記載の方法。
- 前記所望の相対成長速度は、2分の1を上回る、請求項33に記載の方法。
- 前記プロセスガスを提供し、前記プラズマを形成することは、前記成長の少なくとも一部の最中、前記成長表面にわたって25℃を上回る温度差が存在するように提供される、請求項33に記載の方法。
- 前記ダイヤモンドシードは、単結晶ダイヤモンドを含む、請求項33に記載の方法。
- 前記基板ホルダは、モリブデンを含む、請求項33に記載の方法。
- 前記基板ホルダは、タングステンを含む、請求項33に記載の方法。
- 前記基板ホルダは、シリコンを含む、請求項33に記載の方法。
- 前記基板ホルダは、炭化ケイ素を含む、請求項33に記載の方法。
- 前記基板ホルダは、ダイヤモンドを含む、請求項33に記載の方法。
- 前記基板ホルダの前記上部表面は、前記ダイヤモンドシードを支持するための凹みを備える、請求項33に記載の方法。
- 前記基板ホルダの前記上部表面は、研磨された表面で形成される、請求項33に記載の方法。
- 前記基板ホルダの前記上部表面は、テクスチャ加工仕上で形成される、請求項33に記載の方法。
- 熱伝導材料を用いて前記ダイヤモンドシードを前記ホルダに取り付けることをさらに含む、請求項33に記載の方法。
- 成長中、前記単結晶材料内の応力を低減させるように選定される熱膨張係数を有する材料を用いて前記ダイヤモンドシードを前記ホルダに取り付けることをさらに含む、請求項33に記載の方法。
- 成長中、前記ダイヤモンドシードと前記多結晶材料との間に所望の温度差が存在するように前記ダイヤモンドシードを前記ホルダに取り付けることをさらに含む、請求項33に記載の方法。
- 成長中、前記ダイヤモンドシードと前記多結晶材料との間に所望の温度差が存在するように前記ダイヤモンドシードを前記ホルダに取り付けるための接着材料を選択することをさらに含む、請求項33に記載の方法。
- 前記ダイヤモンドシードを前記基板ホルダの前記上部表面上に熱的に接合することは、熱膨張に起因する応力を低減させる材料を用いて前記シードを前記ホルダに接合することによって実施される、請求項33に記載の方法。
- 前記ダイヤモンドシードを前記基板ホルダの前記上部表面上に熱的に接合することは、成長中、前記ダイヤモンドシードと前記多結晶材料との間に温度差が存在するように実施される、請求項33に記載の方法。
- 単結晶ダイヤモンドおよび多結晶ダイヤモンドの両方を前記成長表面上で成長させるために前記プロセスガスを提供し、前記プラズマを形成することは、前記プロセスチャンバ内に50トルを上回る圧力を形成することを含む、請求項33に記載の方法。
- 単結晶ダイヤモンドおよび多結晶ダイヤモンドの両方を前記成長表面上で成長させるために前記プロセスガスを提供し、前記プラズマを形成することは、前記成長表面において600℃~1,400℃の範囲内の温度を確立することを含む、請求項33に記載の方法。
- 単結晶ダイヤモンドおよび多結晶ダイヤモンドの両方を前記成長表面上で成長させるために前記プロセスガスを提供し、前記プラズマを形成することは、前記単結晶材料の最終厚の20%~150%である前記多結晶材料の最終厚をもたらす、請求項33に記載の方法。
- 所定の成長期間後に前記ホルダを変更することをさらに含む、請求項33に記載の方法。
- 前記単結晶および多結晶材料の所望の相対成長速度を維持するために、前記成長中、プロセス条件を変更することをさらに含む、請求項33に記載の方法。
- 前記単結晶材料の所望の成長特性を維持するために、前記成長中、プロセス条件を変更することをさらに含む、請求項33に記載の方法。
- 前記成長させられた単結晶ダイヤモンドを切断することによって単結晶ダイヤモンド材料のプレートを生産することをさらに含む、請求項33に記載の方法。
- 前記成長させられた単結晶ダイヤモンドの質量は、1グラムを上回る、請求項33に記載の方法。
- 前記成長させられた単結晶ダイヤモンドの質量は、2グラムを上回る、請求項33に記載の方法。
- 前記プロセスガスを提供することは、水素、酸素、および炭素含有ガスを提供することを含む、請求項33に記載の方法。
- アルゴンを提供することをさらに含む、請求項62に記載の方法。
- 前記組み合わせられた単結晶ダイヤモンドおよび多結晶ダイヤモンド基板の前記成長表面を提供するために前記ダイヤモンドシードを前記基板ホルダの前記上部表面上に熱的に接合することは、複数の組み合わせられた単結晶ダイヤモンドおよび多結晶ダイヤモンド基板の複数の成長表面を提供するために複数のダイヤモンドシードを前記基板ホルダの前記上部表面上に熱的に接合することを含む、請求項33に記載の方法。
- 単結晶ダイヤモンド材料であって、単一非中断工程において6ミリメートルに等しいか、または6ミリメートルを上回る寸法まで成長させられ、前記単一非中断工程は、
a)組み合わせられた単結晶ダイヤモンドおよび多結晶ダイヤモンド基板の成長表面を提供するためにダイヤモンドシードを基板ホルダの上部表面上に熱的に接合するステップであって、処理中、前記ダイヤモンドシードと前記基板ホルダとの間には所定の温度差が存在し、前記温度差は、前記ダイヤモンドシードの上部表面に垂直な方向における単結晶ダイヤモンド成長速度を、前記ダイヤモンドシードの前記上部表面に垂直な方向における多結晶成長速度と所望の量だけ異ならせる、ステップと、
b)単結晶ダイヤモンドおよび多結晶ダイヤモンドの両方を前記成長表面上で成長させるためにプロセスガスを提供し、プラズマを形成するステップであって、前記単結晶ダイヤモンドに隣接して成長させられる前記多結晶ダイヤモンドは、前記成長する単結晶ダイヤモンドの側方表面を前記プラズマおよび前記プロセスガスから遮蔽し、それによって、前記成長する単結晶ダイヤモンドにわたって熱均一性を向上させる、ステップと
を含むプロセスによって行われる、単結晶ダイヤモンド材料。 - 前記ダイヤモンドシードの前記上部表面に垂直に成長させられる単結晶ダイヤモンドの成長速度に対する、前記単結晶ダイヤモンドに隣接して成長させられる前記多結晶ダイヤモンドの成長速度の比は、20%~150%の範囲内である、請求項65に記載の方法。
- 単結晶ダイヤモンド材料であって、単一非中断工程において2グラムに等しいか、または2グラムを上回る重量まで成長させられ、前記単一非中断工程は、
a)組み合わせられた単結晶ダイヤモンドおよび多結晶ダイヤモンド基板の成長表面を提供するためにダイヤモンドシードを基板ホルダの上部表面上に熱的に接合するステップであって、処理中、前記ダイヤモンドシードと前記基板ホルダとの間には所定の温度差が存在し、前記温度差は、前記ダイヤモンドシードの上部表面に垂直な方向における単結晶ダイヤモンド成長速度を、前記ダイヤモンドシードの前記上部表面に垂直な方向における多結晶成長速度と所望の量だけ異ならせる、ステップと、
b)単結晶ダイヤモンドおよび多結晶ダイヤモンドの両方を前記成長表面上で成長させるためにプロセスガスを提供し、プラズマを形成するステップであって、前記単結晶ダイヤモンドに隣接して成長させられる前記多結晶ダイヤモンドは、前記成長する単結晶ダイヤモンドの側方表面を前記プラズマおよび前記プロセスガスから遮蔽し、それによって、前記成長する単結晶ダイヤモンドにわたって熱均一性を向上させる、ステップと
を含むプロセスによって行われる、単結晶ダイヤモンド材料。 - 前記ダイヤモンドシードの前記上部表面に垂直に成長させられる単結晶ダイヤモンドの成長速度に対する、前記単結晶ダイヤモンドに隣接して成長させられる前記多結晶ダイヤモンドの成長速度の比は、20%~150%の範囲内である、請求項67に記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023073323A JP2023086900A (ja) | 2019-12-08 | 2023-04-27 | 多結晶ダイヤモンド成長によって支援される、単結晶ダイヤモンドを成長させる方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201962945180P | 2019-12-08 | 2019-12-08 | |
US62/945,180 | 2019-12-08 | ||
PCT/US2020/063585 WO2021118923A1 (en) | 2019-12-08 | 2020-12-07 | Method of growing single crystal diamond assisted by polycrystalline diamond growth |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023073323A Division JP2023086900A (ja) | 2019-12-08 | 2023-04-27 | 多結晶ダイヤモンド成長によって支援される、単結晶ダイヤモンドを成長させる方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022548428A true JP2022548428A (ja) | 2022-11-18 |
Family
ID=76329054
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022534394A Pending JP2022548428A (ja) | 2019-12-08 | 2020-12-07 | 多結晶ダイヤモンド成長によって支援される、単結晶ダイヤモンドを成長させる方法 |
JP2023073323A Pending JP2023086900A (ja) | 2019-12-08 | 2023-04-27 | 多結晶ダイヤモンド成長によって支援される、単結晶ダイヤモンドを成長させる方法 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023073323A Pending JP2023086900A (ja) | 2019-12-08 | 2023-04-27 | 多結晶ダイヤモンド成長によって支援される、単結晶ダイヤモンドを成長させる方法 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20220119983A1 (ja) |
EP (1) | EP4069894A4 (ja) |
JP (2) | JP2022548428A (ja) |
KR (1) | KR20220112778A (ja) |
CN (1) | CN114787430A (ja) |
CA (1) | CA3163682C (ja) |
IL (1) | IL293193A (ja) |
WO (1) | WO2021118923A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117535791B (zh) * | 2023-12-06 | 2024-06-07 | 广东省新兴激光等离子体技术研究院 | 基于mpcvd的生长单晶金刚石材料的基台及其方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018087110A1 (en) * | 2016-11-10 | 2018-05-17 | Element Six Technologies Limited | Synthesis of thick single crystal diamond material via chemical vapour deposition |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012158532A1 (en) * | 2011-05-13 | 2012-11-22 | Board Of Trustees Michigan State University | Improved microwave plasma reactors |
WO2011074599A1 (ja) * | 2009-12-16 | 2011-06-23 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | モザイク状ダイヤモンドの製造方法 |
GB201121655D0 (en) * | 2011-12-16 | 2012-01-25 | Element Six Ltd | Substrates for semiconductor devices |
TWI481752B (zh) * | 2012-11-20 | 2015-04-21 | Univ Nat Chiao Tung | 鑽石磊晶成長方法 |
TWI507558B (zh) * | 2013-01-25 | 2015-11-11 | Univ Nat Chiao Tung | 鑽石薄膜成長方法 |
WO2015199180A1 (ja) * | 2014-06-25 | 2015-12-30 | 住友電気工業株式会社 | ダイヤモンド基板の製造方法、ダイヤモンド基板、及び、ダイヤモンド複合基板 |
GB201516814D0 (en) * | 2015-09-23 | 2015-11-04 | Element Six Technologies Ltd | Method of fabricating a plurality of single crystal CVD synthetic diamonds |
WO2017121892A1 (fr) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | Diarotech S.A. | Méthode pour synthétiser une matière. |
CN109355702B (zh) * | 2018-12-19 | 2022-03-18 | 长沙新材料产业研究院有限公司 | 一种用于降低cvd合成金刚石杂质含量的方法 |
GB2584351B (en) * | 2019-05-31 | 2024-03-20 | Lusix Ltd | Manufacture of synthetic diamonds |
-
2020
- 2020-12-07 JP JP2022534394A patent/JP2022548428A/ja active Pending
- 2020-12-07 US US17/424,081 patent/US20220119983A1/en active Pending
- 2020-12-07 EP EP20898197.7A patent/EP4069894A4/en active Pending
- 2020-12-07 IL IL293193A patent/IL293193A/en unknown
- 2020-12-07 CN CN202080084769.XA patent/CN114787430A/zh active Pending
- 2020-12-07 CA CA3163682A patent/CA3163682C/en active Active
- 2020-12-07 WO PCT/US2020/063585 patent/WO2021118923A1/en active Application Filing
- 2020-12-07 KR KR1020227019374A patent/KR20220112778A/ko not_active Application Discontinuation
-
2023
- 2023-04-27 JP JP2023073323A patent/JP2023086900A/ja active Pending
- 2023-08-22 US US18/453,559 patent/US20230392283A1/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018087110A1 (en) * | 2016-11-10 | 2018-05-17 | Element Six Technologies Limited | Synthesis of thick single crystal diamond material via chemical vapour deposition |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2023086900A (ja) | 2023-06-22 |
US20220119983A1 (en) | 2022-04-21 |
CA3163682A1 (en) | 2021-06-17 |
EP4069894A1 (en) | 2022-10-12 |
US20230392283A1 (en) | 2023-12-07 |
CN114787430A (zh) | 2022-07-22 |
WO2021118923A1 (en) | 2021-06-17 |
KR20220112778A (ko) | 2022-08-11 |
IL293193A (en) | 2022-07-01 |
CA3163682C (en) | 2024-01-02 |
EP4069894A4 (en) | 2023-12-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5540162B2 (ja) | 化学気相成長法により合成ダイヤモンド材料を製造する方法 | |
JP4032482B2 (ja) | 単結晶ダイヤモンドの製造方法 | |
US7736435B2 (en) | Method of producing single crystal | |
RU2697556C1 (ru) | Способ изготовления множества монокристаллических cvd синтетических алмазов | |
JP5026794B2 (ja) | 化学蒸着によって形成される自立型炭化ケイ素製品及びそれらを製造するための方法 | |
JP2008512342A5 (ja) | ||
US12065756B2 (en) | Method of manufacture of single crystal synthetic diamond material | |
EP3976863A1 (en) | Manufacture of lab grown diamonds | |
US20230392283A1 (en) | Method of Growing Single Crystal Diamond Assisted by Polycrystalline Diamond Growth | |
US20150329989A1 (en) | Multi-crystal diamond body | |
JP3728464B2 (ja) | 単結晶ダイヤモンド膜気相合成用基板の製造方法 | |
Chayahara et al. | Development of single-crystalline diamond wafers-Enlargement of crystal size by microwave plasma CVD and wafer fabrication technology | |
TWI771779B (zh) | 鑽石製造設備、應用其之鑽石製造方法、以及鑽石檢測方法 | |
茶谷原昭義 et al. | Development of single-crystalline diamond wafers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220802 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20220802 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221028 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230126 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230327 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230427 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20230609 |