JP2969439B2 - Diamond growth equipment using microwave plasma - Google Patents

Diamond growth equipment using microwave plasma

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JP2969439B2
JP2969439B2 JP8146492A JP14649296A JP2969439B2 JP 2969439 B2 JP2969439 B2 JP 2969439B2 JP 8146492 A JP8146492 A JP 8146492A JP 14649296 A JP14649296 A JP 14649296A JP 2969439 B2 JP2969439 B2 JP 2969439B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、特定のガスをマイ
クロ波プラズマによって化学反応させてダイヤモンドを
物体上に成長させる装置に関し、特に、プラズマの発光
部外に物体を配置し、この物体をヒ−タ−加熱すること
によって、均一なダイヤモンドの分布と、ダイヤモンド
の様々な結晶条件を得ることができるダイヤモンド成長
装置に係る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for growing diamond on an object by chemically reacting a specific gas with microwave plasma, and more particularly, to arranging an object outside a light emitting portion of the plasma, and applying the object to a plasma. The present invention relates to a diamond growing apparatus capable of obtaining a uniform diamond distribution and various crystal conditions of diamond by heating.

【0002】[0002]

【従来の技術】マイクロ波プラズマを利用した従来のダ
イヤモンド成長装置は、マイクロ波プラズマを発生させ
る真空室内にダイヤモンドの要素ガスである水素
(H2)ガスやヘリウム(He)ガス、アルゴン(A
r)ガス等の不活性ガス、メタン(CH4)ガス等の炭
化水素系ガスやアルコ−ル系ガスなどを供給し、マイク
ロ波プラズマによって化学反応させた要素ガスをマイク
ロ波プラズマの発光部内に配設させた表面体(物体)上
に成長させる構成となっている。表面体の温度がマイク
ロ波プラズマにより900℃前後に加熱されていると
き、プラズマによって励起されたガスが900℃前後に
加熱された表面体にふりそそぎ、表面体上にダイヤモン
ドが成長する。
2. Description of the Related Art In a conventional diamond growth apparatus utilizing microwave plasma, a hydrogen (H 2 ) gas, a helium (He) gas, and an argon (A) gas, which are diamond component gases, are placed in a vacuum chamber for generating microwave plasma.
r) An inert gas such as a gas, a hydrocarbon gas such as a methane (CH 4 ) gas, an alcohol gas, or the like is supplied, and the element gas chemically reacted by the microwave plasma is supplied into the light emitting portion of the microwave plasma. It is configured to grow on the disposed surface body (object). When the temperature of the surface body is heated to about 900 ° C. by the microwave plasma, the gas excited by the plasma flows over the surface body heated to about 900 ° C., and diamond grows on the surface body.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記したようなダイヤ
モンド成長装置は、マイクロ波プラズマのエネルギ−に
よって要素ガスを化学反応させる他、このエネルギ−に
よって表面体を加熱するため、表面体がプラズマの影響
を強く受け均一な温度分布とならない。
In the above-described diamond growth apparatus, the elemental gas is chemically reacted by the energy of the microwave plasma, and the surface is heated by this energy. And the temperature distribution is not uniform.

【0004】すなわち、表面体をマイクロ波プラズマ球
(発光部)より小さくしても、その表面体上にはマイク
ロ波プラズマによる温度分布ができる。このことから、
表面体上の場所によってダイヤモンドの成長速度の速い
ものと遅いものとができ、また、微妙に結晶状態が違う
分布となる。
That is, even if the surface body is smaller than the microwave plasma sphere (light emitting portion), a temperature distribution due to the microwave plasma can be formed on the surface body. From this,
Depending on the location on the surface body, the growth rate of the diamond is high or low, and the distribution of the crystal state is slightly different.

【0005】一方、マイクロ波プラズマの大きさは、真
空度にもよるが、1Torr〜50Torr付近では直
径50mmが限度となるため、大きい面積の表面体にダ
イヤモンドを成長させるには、複数のマイクロ波プラズ
マを連続的に配列するように発生させるが、各々のマイ
クロ波プラズマ球と球との重なり部分ではプラズマの均
一性が乱れ易く、やはりこの部分に相当する表面体上の
部所に成長するダイヤモンドの結晶と成長速度とを他の
部所と同じにすることが難しい。
[0005] On the other hand, the size of microwave plasma depends on the degree of vacuum, but the diameter is limited to 50 mm in the vicinity of 1 Torr to 50 Torr. The plasma is generated so as to be continuously arranged, but the uniformity of the plasma tends to be disturbed at the overlapping portion of each microwave plasma sphere and the diamond that grows on the surface body corresponding to this portion It is difficult to make the crystal and growth rate the same as in other parts.

【0006】この結果、大きい面積の表面体全面に同じ
成長速度で均一な結晶のダイヤモンドを成長させること
が困難となる。
As a result, it becomes difficult to grow a uniform crystal diamond at the same growth rate over the entire surface of a large surface.

【0007】また、上記したようなダイヤモンド成長装
置の今一つの問題点は、マイクロ波プラズマとヒ−タ−
との併用が難しいことである。
Another problem of the above-described diamond growth apparatus is that the microwave plasma and the heater
It is difficult to use together.

【0008】マイクロ波プラズマを安定させて発生させ
る条件として空洞共振の理論にしたがう発生方法が知ら
れているが、この発生方法はマイクロ波プラズマを発生
させるための共振室を使用するので、この共振室の構造
がマイクロ波プラズマの発生に少しでも不都合となって
いたり、また、この共振室の中にマイクロ波を邪魔する
ものがあるような場合には、マイクロ波プラズマが目的
の位置に発生しない。
As a condition for stably generating microwave plasma, there is known a generation method according to the theory of cavity resonance. However, since this generation method uses a resonance chamber for generating microwave plasma, this resonance method is used. If the structure of the chamber is any inconvenience to the generation of microwave plasma, or if there is something in the resonance chamber that interferes with the microwave, the microwave plasma will not be generated at the intended position .

【0009】このため、表面体を加熱するヒ−タ−をマ
イクロ波プラズマ室に設置すると、マイクロ波プラズマ
の発生条件が変わり、マイクロ波プラズマの発生位置制
御が極めて難しくなり、場合によってはマイクロ波プラ
ズマが消えてしまったり、また、ヒ−タ−の構造物の端
でプラズマが発生したりする。
For this reason, if a heater for heating the surface body is installed in the microwave plasma chamber, the conditions for generating the microwave plasma are changed, and it is extremely difficult to control the position of the microwave plasma. The plasma disappears or plasma is generated at the edge of the heater structure.

【0010】この結果、マイクロ波プラズマの発光部の
中に表面体と共にヒ−タ−を設置したり、マイクロ波プ
ラズマの発光部とヒ−タ−を接触させることには問題が
あった。
As a result, there is a problem in installing a heater together with a surface member in the light emitting portion of the microwave plasma or in bringing the light emitting portion of the microwave plasma into contact with the heater.

【0011】本発明は上記した実情にかんがみ、ダイヤ
モンドを任意の大きさの物体に成長させることができ、
また、均一な分布と結晶のダイヤモンド成長を得ること
ができ、さらに、成長温度を任意に変えて様々な結晶の
ダイヤモンドを得ることができるマイクロ波プラズマを
利用したダイヤモンド成長装置を提供することを目的と
する。
According to the present invention, in view of the above situation, diamond can be grown into an object of an arbitrary size.
It is another object of the present invention to provide a diamond growth apparatus using microwave plasma that can obtain diamond with uniform distribution and crystal growth and can obtain diamond with various crystals by arbitrarily changing the growth temperature. And

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、真空室内に供給した特定のガスをマイク
ロ波プラズマによって化学反応させて物体上にダイヤモ
ンドを成長させるダイヤモンド成長装置において、外部
導体と内部導体とからなる同軸線路と、この同軸線路に
よってマイクロ波エネルギ−を供給する真空室とを含
み、同軸線路の内部導体先端部にマイクロ波電界を集中
させ上記真空室内でマイクロ波プラズマを発生させるプ
ラズマ発生手段を設け、上記真空室内に配設してダイヤ
モンドを成長させる物体をマイクロ波プラズマの発光部
外に設けると共に、この物体をヒ−タ−によって加熱す
る構成としたことを特徴とするダイヤモンド成長装置を
提案する。
Since the present invention SUMMARY OF] is to achieve the above object, the diamond growth apparatus for growing a diamond specific gas supplied to the vacuum chamber by a chemical reaction by microwave plasma onto an object, an external
A coaxial line consisting of a conductor and an inner conductor, and
Therefore, a vacuum chamber for supplying microwave energy is included.
Concentrate the microwave electric field at the tip of the inner conductor of the coaxial line
To generate microwave plasma in the vacuum chamber.
The plasma generating means is provided, Rutotomoni provided those bodies Ru grown diamond <br/> Mond and disposed in the vacuum chamber to the light emitting portion outside of the microwave plasma, the object to be - data - heated by structure We propose a diamond growth apparatus characterized by the following.

【0013】このように構成したダイヤモンド成長装置
は、ダイヤモンドを成長させる物体がヒ−タ−によって
加熱され、また、要素ガスはマイクロ波プラズマによっ
て化学反応される。このことから、物体全体の温度分布
が一様になり、成長するダイヤモンドの結晶が均一化さ
れる。
In the diamond growing apparatus constructed as described above, the object on which diamond is grown is heated by a heater, and the element gas is chemically reacted by microwave plasma. From this, the temperature distribution of the whole object becomes uniform, and the crystal of the growing diamond is made uniform.

【0014】また、ダイヤモンドを成長させる物体をマ
イクロ波プラズマの発光部外に配設し、この物体全体を
ヒ−タ−によって一様に加熱するため、プラズマによっ
て励起されたガスが物体上に一様にふりそそぐ。この結
果、複数のマイクロ波プラズマを連続的に配列して発生
しても、物体上のプラズマ分布の不均一さの影響が少な
く、したがって、大きい面積の物体についても、物体全
面に同じ速度で均一な結晶のダイヤモンドを成長させる
ことができる。
Further, since an object on which diamond is to be grown is disposed outside the light emitting portion of the microwave plasma and the entire object is uniformly heated by a heater, the gas excited by the plasma is deposited on the object. And pour it. As a result, even if a plurality of microwave plasmas are continuously arranged and generated, the influence of the non-uniformity of the plasma distribution on the object is small. It is possible to grow a diamond of a suitable crystal.

【0015】さらに、ヒ−タ−加熱を調整して物体温度
を変えることによって、様々な結晶状態のダイヤモンド
を成長させることができる。
Further, by changing the object temperature by adjusting the heater heating, diamonds in various crystalline states can be grown.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面に沿って説明する。図1は実施形態として示したダ
イヤモンド成長装置の簡略側面図、図2は図1上のA−
A線断面図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a simplified side view of a diamond growth apparatus shown as an embodiment, and FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along line A.

【0017】これらの図面において、11は同軸線路で
あり、これは円筒状の外部導体11aとこの外部導体1
1aの内部中央を通る棒状の内部導体11bとから形成
してある。この同軸線路11の一端側には結合器12が
連結し、また、その他端側には、外部導体11aに比べ
て拡径とした真空室13が連結してある。なお、結合器
12は同軸線路14によってマイクロ波発振器に連結し
てある。
In these drawings, reference numeral 11 denotes a coaxial line, which comprises a cylindrical outer conductor 11a and an outer conductor 1a.
1a and a rod-shaped inner conductor 11b passing through the center of the inner portion. A coupler 12 is connected to one end of the coaxial line 11, and a vacuum chamber 13 whose diameter is larger than that of the external conductor 11a is connected to the other end. The coupler 12 is connected to a microwave oscillator by a coaxial line 14.

【0018】真空室13は気密に保持するため、真空室
13内と同軸線路11内とを円形の仕切部材15で仕切
ってある。この仕切部材15は、外部導体11aの下端
よりやや上位置となる外部導体11a内に設け、マイク
ロ波を透過し、かつ、マイクロ波電力を吸収しない石英
ガラス、セラミック等の誘電体材料で形成してある。
In order to keep the vacuum chamber 13 airtight, the inside of the vacuum chamber 13 and the inside of the coaxial line 11 are partitioned by a circular partition member 15. This partition member 15 is provided at the lower end of the outer conductor 11a.
It is provided in the outer conductor 11a at a slightly higher position , and is formed of a dielectric material such as quartz glass or ceramic that transmits microwaves and does not absorb microwave power .

【0019】同軸線路11の内部導体11bは、上記し
た仕切部材15の中央部を通してその先端部11cを
切部材15より真空室13に向かって突出させてある。
内部導体11bの長さはn・(λ/2)となっている。
(n=0、1、2、3・・・・・)真空室13内に向か
って突出させた上記先端部11cの長さは、マイクロ波
電界がこの先端部11cの先端に集中するようにマイク
ロ波の波長λに対し、(λ/4)+n・(λ/2)とな
っている。(n=0、1、2、3・・・・・)
The inner conductor 11b of the coaxial line 11, specification of the tip portion 11c through the center portion of the partition member 15 described above
The cutting member 15 protrudes toward the vacuum chamber 13.
The length of the internal conductor 11b is n · (λ / 2).
(N = 0,1,2,3 ·····) suited to vacuum chamber 13
The length of the tip 11c protruded from the tip 11c is (λ / 4) + n · (λ / 2) with respect to the wavelength λ of the microwave so that the microwave electric field is concentrated at the tip of the tip 11c. Has become. (N = 0, 1, 2, 3, ...)

【0020】また、λはマイクロ波の周波数2450M
Hzのとき122,4mmとなる。なお、上記した内部
導体11bの先端部11cの先端はプラズマが発生し易
いように鋭利に形成することが好ましい。
Λ is a microwave frequency of 2450 M
It becomes 122.4 mm at Hz. The tip of the tip 11c of the internal conductor 11b is preferably formed to be sharp so that plasma is easily generated.

【0021】一方、上記した真空室13は、1Torr
〜50Torr程度の真空度に調整するための真空ポン
プ16を設け、また、この真空室13にはダイヤモンド
を成長させるための水素(H2)ガス、メタン(CH4
ガスを供給するようになっている。
On the other hand, the above-mentioned vacuum chamber 13 has a pressure of 1 Torr.
A vacuum pump 16 for adjusting the degree of vacuum to about 50 Torr is provided, and a hydrogen (H 2 ) gas and methane (CH 4 ) for growing diamond are provided in the vacuum chamber 13.
It is designed to supply gas.

【0022】さらに、この真空室13内には、ダイヤモ
ンドを成長させる表面体(物体)17と、この表面体1
7を組付けるようにして表面体17を加熱するヒ−タ−
18とが配設してある。そして、特に表面体17につい
ては、プラズマ発生する発光部19の外方、つまり、
ダイヤモンドを成長させることができる発光部19の近
くに配設し、表面体17上に励起されたガスがふりそそ
ぎダイヤモンドを成長させる構成としてある。なお、2
0はヒ−タ−18に電力を供給するための導電線であ
る。
Further, inside the vacuum chamber 13, a surface body (object) 17 for growing diamond and a surface body 1
Heater for heating the surface body 17 by assembling 7
18 are provided. In particular, the surface body 17 is located outside the light emitting portion 19 where the plasma is generated, that is,
The structure is arranged near the light emitting portion 19 where diamond can be grown, and the gas excited on the surface member 17 allows the diamond to grow. In addition, 2
Numeral 0 denotes a conductive line for supplying electric power to the heater 18.

【0023】上記したダイヤモンド成長装置は、マイク
ロ波発振器からマイクロ波電力が出力されることによ
り、結合器12によってマイクロ波が整合されて同軸線
路11に伝達される。
In the above-described diamond growth apparatus, the microwave power is output from the microwave oscillator, whereby the microwave is matched by the coupler 12 and transmitted to the coaxial line 11.

【0024】このとき、仕切部材15の位置では電圧の
位相がλ/4だけ回転しているので、定在波の立ってい
る状況では電圧の強さが低くなり、この仕切部材15の
位置ではプラズマの発生が抑制される一方、内部導体1
1bの先端部11cの先端でマイクロ波電圧が最大とな
りプラズマ(発光部19)が発生する。
At this time, since the phase of the voltage is rotated by λ / 4 at the position of the partition member 15, the strength of the voltage is low in a situation where a standing wave is standing. While the generation of plasma is suppressed, the inner conductor 1
The microwave voltage becomes maximum at the tip of the tip portion 11c of 1b, and plasma (light emitting portion 19) is generated.

【0025】したがって、このプラズマによって水素ガ
スとメタンガスが化学反応して表面体17の上面にダイ
ヤモンドを成長させる。この場合、表面体17がプラズ
マ発光部19の近くに配設していることから、表面体1
7の全面に及ぼすプラズマの分布作用がほぼ一様となる
ことと、表面体17の全体がヒ−タ−18によって加熱
されることから、表面体全面のダイヤモンド成長速度と
その結晶が均一なものとなる。
Therefore, the hydrogen gas and the methane gas undergo a chemical reaction by this plasma to grow diamond on the upper surface of the surface member 17. In this case, since the surface body 17 is disposed near the plasma light emitting unit 19, the surface body 1
7 is substantially uniform, and the entire surface body 17 is heated by the heater 18, so that the diamond growth rate and the crystal of the entire surface body are uniform. Becomes

【0026】なお、表面体17はダイヤモンドの成長可
能範囲内であれば、プラズマ発光部19より離れるほど
成長速度と結晶とが均一化されることになる。
If the surface member 17 is within the range in which diamond can be grown, the further away from the plasma light emitting portion 19, the more uniform the growth rate and the crystal.

【0027】また、このように構成したダイヤモンド成
長装置は、真空室13内にヒ−タ−18を配設してもプ
ラズマ発生条件に影響を与えることがなく、プラズマが
安定に保たれるから、ヒ−タ−18によって表面体17
の加熱温度を調整することによって種々の結晶状態のダ
イヤモンドを成長させることができる。
Further, in the diamond growth apparatus configured as described above, even if the heater 18 is disposed in the vacuum chamber 13, the plasma generation conditions are not affected and the plasma is kept stable. , The surface body 17 by the heater 18
By adjusting the heating temperature, diamond in various crystalline states can be grown.

【0028】そして、ヒ−タ−18を形成する構造もマ
イクロ波を考慮した制限の多い設計にする必要がないこ
と、プラズマ発光部19の近くにダイヤモンドを生成す
るための様々な機材を設置することができること等か
ら、マイクロ波を使用しない通常の真空装置の設計のノ
ウハウが採用できる。
The structure for forming the heater 18 does not need to be designed with many restrictions in consideration of microwaves, and various equipments for generating diamond are installed near the plasma light emitting portion 19. For this reason, know-how in the design of an ordinary vacuum apparatus that does not use microwaves can be adopted.

【0029】一例としてシリコンウェハ−の基板上にダ
イヤモンドを成長させた実験例について説明する。この
場合には表面体17としてシリコンウェハ−基板をセッ
トし、内部導体11bの先端部11cは炭素(C)から
なるカ−ボン材料で形成した。そして、真空度50To
rr、水素ガス98%、メタンガス2%、投入マイクロ
波出力200W、シリコンウェハ−基板温度900℃、
蒸着時間を1時間とすることによって約2μmの大きさ
の単結晶ダイヤモンドが成長されることが確認された。
As an example, an experimental example in which diamond is grown on a silicon wafer substrate will be described. In this case, a silicon wafer-substrate was set as the surface member 17, and the tip 11c of the internal conductor 11b was formed of a carbon material made of carbon (C). And the degree of vacuum 50To
rr, hydrogen gas 98%, methane gas 2%, input microwave output 200W, silicon wafer-substrate temperature 900 ° C,
It was confirmed that a single crystal diamond having a size of about 2 μm was grown by setting the deposition time to 1 hour.

【0030】そして、このように成長させたダイヤモン
ドは純度が高く、結晶状態が非常に良いことが判明し
た。また、内部導体11bの先端部11cをカ−ボン材
料以外の他の導電材料で形成した場合には、ダイヤモン
ドの純度が少し低くなるが、この場合にも、結晶状態が
良いことが判明した。なお、内部導体11bの先端部1
1cは取り外し自在とし他の材質のものと交換できる構
成とすることが好ましい。
It has been found that the diamond thus grown has a high purity and a very good crystalline state. When the tip 11c of the inner conductor 11b is formed of a conductive material other than the carbon material, the purity of the diamond is slightly lowered, but it has been found that the crystal state is also good in this case. The tip 1 of the inner conductor 11b
It is preferable that 1c be detachable so that it can be replaced with another material.

【0031】一方、上記したダイヤモンド成長装置で
は、プラズマ発光部19の断面積(図1において横断
面)と同軸線路11の断面積(図1において横断面)と
を同じ大きさに形成することができるから、図3に示す
ように多数の同軸線路11を隙間なく設置することによ
って、プラズマ発光部19が図4に示す如く平面的なも
のとなる。
On the other hand, in the above-described diamond growth apparatus, the cross-sectional area (cross-section in FIG. 1) of the plasma light emitting portion 19 and the cross-sectional area (cross-section in FIG. 1) of the coaxial line 11 may be formed to have the same size. Since it is possible, by arranging a large number of coaxial lines 11 without gaps as shown in FIG. 3, the plasma light emitting section 19 becomes planar as shown in FIG.

【0032】なお、図3、図4において、21は同軸線
路群、21bは同軸線路群21の各々内部導体の先端
部、22はプラズマ発光部、23はダイヤモンドを成長
させる広面積の表面体、24は表面体23を加熱するた
めのヒ−タ−を示しているが、プラズマ発光部22は図
1同様に真空室内で発生させ、表面体23とヒ−タ−2
4はこの真空室内に配設する。
3 and 4, reference numeral 21 denotes a group of coaxial lines, 21b denotes a tip of each internal conductor of the group of coaxial lines 21, 22 denotes a plasma light emitting unit, 23 denotes a wide-area surface member on which diamond is grown, Reference numeral 24 denotes a heater for heating the surface member 23. The plasma light emitting section 22 is generated in a vacuum chamber as in FIG.
Reference numeral 4 is disposed in the vacuum chamber.

【0033】このように構成すれば、表面体23はプラ
ズマ発光部22から余り離さなくても、表面体全面に及
ぼすプラズマの作用分布が一様になり、広い面積の表面
体23の全面に均一な結晶のダイヤモンドを成長させる
ことができる。
With this configuration, even if the surface member 23 is not separated from the plasma light emitting portion 22, the distribution of the action of the plasma on the entire surface member becomes uniform, and the surface member 23 has a uniform surface over a wide area. It is possible to grow a diamond of a suitable crystal.

【0034】以上、本発明の実施形態について説明した
が、本発明によって生成されるダイヤモンドは、硬度、
絶縁性に優れており、半導体のヒ−トシンク・回路基板
材料に適する他、広い波長範囲の透光性があることから
光学材料として使用することができる。また、このよう
に生成されたダイヤモンドは、バンドギャップが5.4
5(eV)と広くキャリア移動度の高い半導体となるこ
とから、高温トランジスタ等の高性能デバイスとして適
するものとなる。
Although the embodiment of the present invention has been described above, the diamond produced by the present invention has a hardness,
It has excellent insulation properties, is suitable for heat sink and circuit board materials of semiconductors, and can be used as an optical material because it has a wide wavelength range of light transmission. The diamond thus produced has a band gap of 5.4.
Since the semiconductor has a carrier mobility as high as 5 (eV), it is suitable as a high-performance device such as a high-temperature transistor.

【0035】マイクロ波プラズマ中の粒子のエネルギ−
は直流プラズマや数十メガヘルツ以下の高周波プラズマ
よりも比較的エネルギ−が小さいから、本発明によれ
ば、CVD(化学気相成長)される基板等の表面が傷付
きにくく、多種類の材料へのCVD処理が可能になる。
そして、このようにCVD処理される製品は大きさを問
わず複雑な表面構造のものでも充分にその処理を施すこ
とができる。
Energy of particles in microwave plasma
According to the present invention, the surface of a substrate or the like subjected to CVD (Chemical Vapor Deposition) is less likely to be damaged, and is suitable for a wide variety of materials. Is possible.
Products having such a complicated surface structure, regardless of size, can be sufficiently subjected to the CVD process.

【0036】また、図1、図3に示したダイヤモンド成
長装置は、表面体とヒ−タ−とをプラズマ発光部内に設
置するようにしてもプラズマの発生には影響しにくいか
ら、表面体をプラズマ発光部に接触させたり、また、プ
ラズマ発光部内に設ける構成とすることができる。
Also, in the diamond growth apparatus shown in FIGS. 1 and 3, even if the surface body and the heater are installed in the plasma light emitting portion, the surface body is hardly affected by the generation of plasma. It is possible to adopt a configuration in which it is brought into contact with the plasma light emitting unit or provided in the plasma light emitting unit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施形態として示したダイヤモンド成長装置の
側面図である。
FIG. 1 is a side view of a diamond growth apparatus shown as an embodiment.

【図2】図1上のA−A線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG.

【図3】マイクロ波プラズマを発生する多数の同軸線路
を一体化構成とし、同軸線路群によってプラズマを発生
させる構成としたダイヤモンド成長装置の概略図であ
る。
FIG. 3 is a schematic diagram of a diamond growth apparatus in which a large number of coaxial lines for generating microwave plasma are integrated, and plasma is generated by a group of coaxial lines.

【図4】上記の同軸線路群が発生するプラズマ発光部の
下から見た状態を示す概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a state viewed from below a plasma light emitting unit where the above-described coaxial line group is generated.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 同軸線路 11a 外部導体 11b 内部導体 11c 先端部 12 結合器 13 真空室 17 表面体 18 ヒ−タ− 19 プラズマ発光部 21 同軸線路群 22 プラズマ発光部 23 表面体 24 ヒ−タ− DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Coaxial line 11a Outer conductor 11b Inner conductor 11c Tip part 12 Coupler 13 Vacuum chamber 17 Surface body 18 Heater 19 Plasma light emitting part 21 Coaxial line group 22 Plasma light emitting part 23 Surface body 24 Heater

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−85092(JP,A) 特開 平3−16998(JP,A) 特開 平4−48928(JP,A) 特開 平4−214904(JP,A) 特開 平5−239655(JP,A) 特開 平6−316491(JP,A) 特開 平7−106266(JP,A) 特表 平7−506799(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C30B 29/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-63-85092 (JP, A) JP-A-3-16998 (JP, A) JP-A-4-48928 (JP, A) JP-A-4- 214904 (JP, A) JP-A-5-239655 (JP, A) JP-A-6-316491 (JP, A) JP-A-7-106266 (JP, A) Table 7-506799 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) C30B 29/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 真空室内に供給した特定のガスをマイク
ロ波プラズマによって化学反応させて物体上にダイヤモ
ンドを成長させるダイヤモンド成長装置において、外部
導体と内部導体とからなる同軸線路と、この同軸線路に
よってマイクロ波エネルギ−を供給する真空室とを含
み、同軸線路の内部導体先端部にマイクロ波電界を集中
させ上記真空室内でマイクロ波プラズマを発生させるプ
ラズマ発生手段を設け、上記真空室内に配設してダイヤ
モンドを成長させる物体をマイクロ波プラズマの発光部
外に設けると共に、この物体をヒ−タ−によって加熱す
る構成としたことを特徴とするダイヤモンド成長装置。
1. A specific gas supplied to the vacuum chamber by a chemical reaction by microwave plasma in the diamond growth apparatus for growing diamond on the object, an external
A coaxial line consisting of a conductor and an inner conductor, and
Therefore, a vacuum chamber for supplying microwave energy is included.
Concentrate the microwave electric field at the tip of the inner conductor of the coaxial line
To generate microwave plasma in the vacuum chamber.
The plasma generating means is provided, Rutotomoni provided those bodies Ru grown diamond <br/> Mond and disposed in the vacuum chamber to the light emitting portion outside of the microwave plasma, the object to be - data - heated by structure A diamond growth apparatus characterized in that:
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