JP3326757B2 - ダイヤモンド半導体膜の選択的形成方法 - Google Patents
ダイヤモンド半導体膜の選択的形成方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ダイヤモンド半導体
膜の選択的形成方法に関する。
膜の選択的形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、ダイヤモンド膜を常圧ＣＶＤ法で
堆積形成する技術が開発され、最近では、種々の方法で
電気伝導性を示す半導体的なダイヤモンド膜の合成が試
みられていて、ダイヤモンド膜を電子デバイスに利用す
る研究開発が活発に行われている。本発明者らは、ダイ
ヤモンド膜を用いた電子デバイスとして、ｐ，ｎ型半導
体およびｐｎ接合半導体を開発し、特願平４−１２３３
７０号などでその製造方法などを既に提案している。
堆積形成する技術が開発され、最近では、種々の方法で
電気伝導性を示す半導体的なダイヤモンド膜の合成が試
みられていて、ダイヤモンド膜を電子デバイスに利用す
る研究開発が活発に行われている。本発明者らは、ダイ
ヤモンド膜を用いた電子デバイスとして、ｐ，ｎ型半導
体およびｐｎ接合半導体を開発し、特願平４−１２３３
７０号などでその製造方法などを既に提案している。
【０００３】ところで、このようなダイヤモンド膜を用
いる半導体では、実用的な電子デバイスとするために
は、必要な個所にｐ，ｎ型半導体やｐｎ接合半導体を形
成する技術が必要不可欠であり、このような技術が確立
されて始めて、シリコン半導体と同様な集積回路化が可
能になる。この場合、必要な個所にｐ，ｎ型半導体やｐ
ｎ接合半導体を形成するために、必要な個所にのみ選択
的にダイヤモンド膜を堆積形成する試みがなされてお
り、例えば、応用物理学会の1992年に発行された講演予
稿集には、以下に説明する２つの方法が提案されてい
る。
いる半導体では、実用的な電子デバイスとするために
は、必要な個所にｐ，ｎ型半導体やｐｎ接合半導体を形
成する技術が必要不可欠であり、このような技術が確立
されて始めて、シリコン半導体と同様な集積回路化が可
能になる。この場合、必要な個所にｐ，ｎ型半導体やｐ
ｎ接合半導体を形成するために、必要な個所にのみ選択
的にダイヤモンド膜を堆積形成する試みがなされてお
り、例えば、応用物理学会の1992年に発行された講演予
稿集には、以下に説明する２つの方法が提案されてい
る。
【０００４】まず、第１の選択的形成方法は、ＹＳＺ上
にダイヤモンド膜が形成されないことを利用する方法で
あって、高圧合成ダイヤモンド基板上にＹＳＺ薄膜のマ
スクを形成し、このマスクで覆われていない部分のダイ
ヤモンド基板上にＥＣＲマイクロ波ＣＶＤ法により、ダ
イヤモンド膜を選択的に成長させる。この場合、マスク
は、前記ダイヤモンド基板上にＹＳＺを堆積した後にパ
ターンニングを行って形成する。
にダイヤモンド膜が形成されないことを利用する方法で
あって、高圧合成ダイヤモンド基板上にＹＳＺ薄膜のマ
スクを形成し、このマスクで覆われていない部分のダイ
ヤモンド基板上にＥＣＲマイクロ波ＣＶＤ法により、ダ
イヤモンド膜を選択的に成長させる。この場合、マスク
は、前記ダイヤモンド基板上にＹＳＺを堆積した後にパ
ターンニングを行って形成する。
【０００５】また、第２の選択的形成方法は、Ｆｅの表
面にダイヤモンド膜が形成されることを利用する方法で
あって、シリコン基板上にレジストパターンを形成し、
レジストパターンに覆われていない部分に真空蒸着によ
りＦｅを選択的に形成し、このＦｅの上に高周波プラズ
マ装置を使用して、ダイヤモンド膜を堆積形成する方法
である。
面にダイヤモンド膜が形成されることを利用する方法で
あって、シリコン基板上にレジストパターンを形成し、
レジストパターンに覆われていない部分に真空蒸着によ
りＦｅを選択的に形成し、このＦｅの上に高周波プラズ
マ装置を使用して、ダイヤモンド膜を堆積形成する方法
である。
【０００６】このような方法によれば、いずれも必要な
個所に選択的にダイヤモンド膜を形成することができる
ものの、これらの選択的形成方法には、以下に説明する
技術的課題があった。
個所に選択的にダイヤモンド膜を形成することができる
ものの、これらの選択的形成方法には、以下に説明する
技術的課題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、第１の選択
的形成方法では、高圧合成ダイヤモンド基板を使用する
ので、その上にダイヤモンド膜を確実に形成することが
できるという利点はあるが、基板が非常に高価になり、
実用的な電子デバイスを得ることが困難になる。一方、
第２の選択的形成方法では、シリコン基板を用いている
ので、シリコン系の半導体を同一基板上に形成すること
ができるという利点はあるが、ダイヤモンド膜を堆積形
成する前に、Ｆｅ膜を真空蒸着によって形成しなければ
ならないので、工程が複雑になる上に、基板とダイヤモ
ンド膜との間にＦｅが介在しているので、電子デバイス
としての利用が制限されるとともに、Ｆｅを核としてダ
イヤモンド膜を堆積形成するので、ダイヤモンド膜の成
長が遅く、膜形成の確実性にも不安がある。
的形成方法では、高圧合成ダイヤモンド基板を使用する
ので、その上にダイヤモンド膜を確実に形成することが
できるという利点はあるが、基板が非常に高価になり、
実用的な電子デバイスを得ることが困難になる。一方、
第２の選択的形成方法では、シリコン基板を用いている
ので、シリコン系の半導体を同一基板上に形成すること
ができるという利点はあるが、ダイヤモンド膜を堆積形
成する前に、Ｆｅ膜を真空蒸着によって形成しなければ
ならないので、工程が複雑になる上に、基板とダイヤモ
ンド膜との間にＦｅが介在しているので、電子デバイス
としての利用が制限されるとともに、Ｆｅを核としてダ
イヤモンド膜を堆積形成するので、ダイヤモンド膜の成
長が遅く、膜形成の確実性にも不安がある。
【０００８】本発明は、以上のような従来の問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的とするところは、成
長が速く、かつ、確実にダイヤモンド半導体膜を堆積形
成することができ、しかも、安価な電子デバイスが得ら
れるダイヤモンド半導体膜の選択的形成方法を提供する
ことにある。
みてなされたものであり、その目的とするところは、成
長が速く、かつ、確実にダイヤモンド半導体膜を堆積形
成することができ、しかも、安価な電子デバイスが得ら
れるダイヤモンド半導体膜の選択的形成方法を提供する
ことにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、シリコンなどの絶縁基板上に感光性樹脂
膜を形成する工程と、前記感光性樹脂膜が未硬化状態中
に、当該感光性樹脂膜にダイヤモンド微粒子を分散付着
させる工程と、前記感光性樹脂膜の硬化後に、当該感光
性樹脂膜の一部を除去して所定のパターン形状に形成す
る工程と、この後に、前記ダイヤモンド微粒子を核とし
て、化学反応によりダイヤモンド半導体膜を前記パター
ン上に選択的に堆積形成する工程とからなることを特徴
とする。
め、本発明は、シリコンなどの絶縁基板上に感光性樹脂
膜を形成する工程と、前記感光性樹脂膜が未硬化状態中
に、当該感光性樹脂膜にダイヤモンド微粒子を分散付着
させる工程と、前記感光性樹脂膜の硬化後に、当該感光
性樹脂膜の一部を除去して所定のパターン形状に形成す
る工程と、この後に、前記ダイヤモンド微粒子を核とし
て、化学反応によりダイヤモンド半導体膜を前記パター
ン上に選択的に堆積形成する工程とからなることを特徴
とする。
【００１０】前記ダイヤモンド微粒子を分散付着させる
工程は、水にダイヤモンド微粒子が混合された溶液を作
成し、前記感光性樹脂膜が形成された前記絶縁基板を前
記溶液に浸漬することにより行うことができる。また、
前記感光性樹脂膜の一部を除去して所定のパターン形状
に形成する工程の前に、前記感光性樹脂膜の上に他の感
光性樹脂膜を形成することができる。
工程は、水にダイヤモンド微粒子が混合された溶液を作
成し、前記感光性樹脂膜が形成された前記絶縁基板を前
記溶液に浸漬することにより行うことができる。また、
前記感光性樹脂膜の一部を除去して所定のパターン形状
に形成する工程の前に、前記感光性樹脂膜の上に他の感
光性樹脂膜を形成することができる。
【００１１】
【作用】上記構成のダイヤモンド半導体膜の選択的形成
方法によれば、ダイヤモンド微粒子を核として、その周
囲にダイヤモンド半導体膜を堆積形成するので、ダイヤ
モンド半導体膜の成長が速く、かつ、確実に行える。ま
た、請求項２の構成によれば、水にダイヤモンド微粒子
を混合させて、その中に未硬化状態の感光性樹脂膜が形
成された絶縁基板を浸漬することにより、ダイヤモンド
微粒子を感光性樹脂膜に付着させるので、簡単な方法に
より、ダイヤモンド半導体膜の成長の核となる物質を感
光性樹脂膜に付着保持させることができる。
方法によれば、ダイヤモンド微粒子を核として、その周
囲にダイヤモンド半導体膜を堆積形成するので、ダイヤ
モンド半導体膜の成長が速く、かつ、確実に行える。ま
た、請求項２の構成によれば、水にダイヤモンド微粒子
を混合させて、その中に未硬化状態の感光性樹脂膜が形
成された絶縁基板を浸漬することにより、ダイヤモンド
微粒子を感光性樹脂膜に付着させるので、簡単な方法に
より、ダイヤモンド半導体膜の成長の核となる物質を感
光性樹脂膜に付着保持させることができる。
【００１２】さらに、請求項３の構成によれば、ダイヤ
モンド微粒子が感光性樹脂膜に挟まれた状態になるの
で、ダイヤモンド半導体膜の成長の核となる物質をより
一層確実に保持することができる。
モンド微粒子が感光性樹脂膜に挟まれた状態になるの
で、ダイヤモンド半導体膜の成長の核となる物質をより
一層確実に保持することができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について添附図
面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明にかかる
ダイヤモンド半導体膜の選択的形成方法の一実施例を処
理工程順に示しており、図２は、ダイヤモンド半導体膜
を形成するためのＣＶＤ装置の一例を示している。図１
に示す選択的形成方法では、まず、同図（ａ）に示すよ
うに、予め鏡面仕上げが施されたシリコン基板１の片方
の面の全面に第１感光性樹脂膜２が形成される。
面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明にかかる
ダイヤモンド半導体膜の選択的形成方法の一実施例を処
理工程順に示しており、図２は、ダイヤモンド半導体膜
を形成するためのＣＶＤ装置の一例を示している。図１
に示す選択的形成方法では、まず、同図（ａ）に示すよ
うに、予め鏡面仕上げが施されたシリコン基板１の片方
の面の全面に第１感光性樹脂膜２が形成される。
【００１４】ここで用いられる第１感光性樹脂膜２は、
フォトレジストとも呼ばれるものであって、例えば、基
板１をスピンナーに装着して高速で回転させながら、基
板１上に液状の感光性樹脂膜２を滴下することにより形
成される。次に、図１（ｂ）に示すように、第１感光性
樹脂膜２にダイヤモンド微粒子３を分散付着させる工程
が行われる。
フォトレジストとも呼ばれるものであって、例えば、基
板１をスピンナーに装着して高速で回転させながら、基
板１上に液状の感光性樹脂膜２を滴下することにより形
成される。次に、図１（ｂ）に示すように、第１感光性
樹脂膜２にダイヤモンド微粒子３を分散付着させる工程
が行われる。
【００１５】この分散付着工程は、シリコン基板１上に
形成されている第１感光性樹脂膜２が未硬化状態におい
て行われる。すなわち、通常の感光性樹脂膜２の使用方
法としては、上述したような方法で基板１上に形成し、
その後、加熱処理を施すことにより、感光性樹脂膜２を
完全に硬化させて、露光などのホトリソグラフィー処理
が行われるが、本実施例では、加熱処理を施さず、例え
ば、室温で第１感光性樹脂膜２が基板１を垂直に立てて
も垂れない程度まで乾燥させ、第１感光性樹脂膜２に粘
性が残っている段階でダイヤモンド微粒子３の分散付着
処理が行われる。
形成されている第１感光性樹脂膜２が未硬化状態におい
て行われる。すなわち、通常の感光性樹脂膜２の使用方
法としては、上述したような方法で基板１上に形成し、
その後、加熱処理を施すことにより、感光性樹脂膜２を
完全に硬化させて、露光などのホトリソグラフィー処理
が行われるが、本実施例では、加熱処理を施さず、例え
ば、室温で第１感光性樹脂膜２が基板１を垂直に立てて
も垂れない程度まで乾燥させ、第１感光性樹脂膜２に粘
性が残っている段階でダイヤモンド微粒子３の分散付着
処理が行われる。
【００１６】このダイヤモンド微粒子３の分散付着工程
をより具体的に説明すると、純水や蒸留水などのよう
に、ダイヤモンド微粒子３の均一な分散を妨げる物質が
高精度に除去された水中に、ダイヤモンド微粒子３を混
合した溶液を作成し、この溶液中に第１感光性樹脂膜２
が形成されたシリコン基板１を浸漬する。この場合に用
いられるダイヤモンド微粒子３の粒径は、形成しようと
するダイヤモンド半導体のパターン幅との関係で選択さ
れ、例えば、平均粒径が１μｍ以下のものが選択され
る。
をより具体的に説明すると、純水や蒸留水などのよう
に、ダイヤモンド微粒子３の均一な分散を妨げる物質が
高精度に除去された水中に、ダイヤモンド微粒子３を混
合した溶液を作成し、この溶液中に第１感光性樹脂膜２
が形成されたシリコン基板１を浸漬する。この場合に用
いられるダイヤモンド微粒子３の粒径は、形成しようと
するダイヤモンド半導体のパターン幅との関係で選択さ
れ、例えば、平均粒径が１μｍ以下のものが選択され
る。
【００１７】また、シリコン基板１を溶液中に浸漬する
際には、例えば、紙を梳く時のように、基板１上で溶液
が複数回異なった方向に流れるようにすれば、溶液中の
ダイヤモンド微粒子３が基板１上の第１感光性樹脂膜２
に均一に分散付着されるので望ましい。そして、溶液中
への浸漬が行われると、その後、基板１は、自然乾燥な
いしは加熱乾燥され、乾燥により水分が蒸発すると、第
１感光性樹脂膜２にダイヤモンド微粒子３が付着保持さ
れる。
際には、例えば、紙を梳く時のように、基板１上で溶液
が複数回異なった方向に流れるようにすれば、溶液中の
ダイヤモンド微粒子３が基板１上の第１感光性樹脂膜２
に均一に分散付着されるので望ましい。そして、溶液中
への浸漬が行われると、その後、基板１は、自然乾燥な
いしは加熱乾燥され、乾燥により水分が蒸発すると、第
１感光性樹脂膜２にダイヤモンド微粒子３が付着保持さ
れる。
【００１８】次に、図１（ｃ）に示すように、ダイヤモ
ンド微粒子３が保持されている第１感光性樹脂膜２上に
別の第２感光性樹脂膜４が被覆形成される。この第２感
光性樹脂膜４は、第１感光性樹脂膜２と同じものであっ
て、同じ方法により形成され、その後、第２感光性樹脂
膜４は、加熱乾燥される。このようにして２層の感光性
樹脂膜２，４を形成すると、ダイヤモンド微粒子３は、
感光性樹脂膜２，４間に挟持された状態になるので、ダ
イヤモンド微粒子３が確実に保持され、その脱落を防止
することができる。
ンド微粒子３が保持されている第１感光性樹脂膜２上に
別の第２感光性樹脂膜４が被覆形成される。この第２感
光性樹脂膜４は、第１感光性樹脂膜２と同じものであっ
て、同じ方法により形成され、その後、第２感光性樹脂
膜４は、加熱乾燥される。このようにして２層の感光性
樹脂膜２，４を形成すると、ダイヤモンド微粒子３は、
感光性樹脂膜２，４間に挟持された状態になるので、ダ
イヤモンド微粒子３が確実に保持され、その脱落を防止
することができる。
【００１９】第２感光性樹脂膜４の加熱硬化が終了する
と、図１（ｄ）に示すように、感光性樹脂膜２，４の一
部を除去して、所定形状のパターンを形成するパターン
ニングが行われる。このパターンニングは、シリコン系
半導体で常用されているフォトリソグラフィー技術によ
って行う。このとき、感光性樹脂膜２，４を除去する
と、除去された部分に挟持されているダイヤモンド微粒
子３も除去され、その結果、ダイヤモンド微粒子３は、
感光性樹脂膜２，４が残されている部分にのみこれらの
樹脂膜２，４に挟持された状態で残り、これが化学反応
により堆積されるダイヤモンド半導体膜５を形成する際
の核となる。
と、図１（ｄ）に示すように、感光性樹脂膜２，４の一
部を除去して、所定形状のパターンを形成するパターン
ニングが行われる。このパターンニングは、シリコン系
半導体で常用されているフォトリソグラフィー技術によ
って行う。このとき、感光性樹脂膜２，４を除去する
と、除去された部分に挟持されているダイヤモンド微粒
子３も除去され、その結果、ダイヤモンド微粒子３は、
感光性樹脂膜２，４が残されている部分にのみこれらの
樹脂膜２，４に挟持された状態で残り、これが化学反応
により堆積されるダイヤモンド半導体膜５を形成する際
の核となる。
【００２０】そして、以上の処理工程の後に、ＣＶＤ装
置を用いてダイヤモンド半導体膜５の堆積が行われる。
図２は、ダイヤモンド半導体膜５を形成する際に用いる
ＣＶＤ装置の一例を示している。同図に示すＣＶＤ装置
は、熱フィラメント型と呼ばれるものであって、密閉可
能な反応容器１０と、ダイヤモンド半導体膜５の形成用
原料１２が収容された原料容器１４と、キャリアガス
（水素ガス）１６が収容されたガス容器１８とを備え、
反応容器１０と原料容器１４とは、ガス導入管２０で連
通されている。
置を用いてダイヤモンド半導体膜５の堆積が行われる。
図２は、ダイヤモンド半導体膜５を形成する際に用いる
ＣＶＤ装置の一例を示している。同図に示すＣＶＤ装置
は、熱フィラメント型と呼ばれるものであって、密閉可
能な反応容器１０と、ダイヤモンド半導体膜５の形成用
原料１２が収容された原料容器１４と、キャリアガス
（水素ガス）１６が収容されたガス容器１８とを備え、
反応容器１０と原料容器１４とは、ガス導入管２０で連
通されている。
【００２１】また、ガス容器１８は、ガス供給管２２で
ガス導入管２０と連通接続されるとともに、原料容器１
４とキャリアガス供給管２４と連通され、キャリアガス
供給管２４は、原料容器１４の底部近傍まで延びてい
る。反応容器１０内には、タングステン製のヒータ２６
が設置され、その下方にホルダ２８が設けられていて、
このホルダ２８上にダイヤモンド半導体膜５を堆積形成
する基板１が載置される。また、反応容器１０の外周に
は、容器１０内に導入される原料ガスや基板１を加熱す
るための電熱器３０が設けられるとともに、反応容器１
０の一端には、未反応のガスを反応容器１０内から排出
するための排気口３２が設けられている。なお、図２中
に符号３４で示したものは、ホルダ２８上に載置される
基板１の温度測定用のセンサである。
ガス導入管２０と連通接続されるとともに、原料容器１
４とキャリアガス供給管２４と連通され、キャリアガス
供給管２４は、原料容器１４の底部近傍まで延びてい
る。反応容器１０内には、タングステン製のヒータ２６
が設置され、その下方にホルダ２８が設けられていて、
このホルダ２８上にダイヤモンド半導体膜５を堆積形成
する基板１が載置される。また、反応容器１０の外周に
は、容器１０内に導入される原料ガスや基板１を加熱す
るための電熱器３０が設けられるとともに、反応容器１
０の一端には、未反応のガスを反応容器１０内から排出
するための排気口３２が設けられている。なお、図２中
に符号３４で示したものは、ホルダ２８上に載置される
基板１の温度測定用のセンサである。
【００２２】原料１２は、半導体のドナーまたはアクセ
プタとなりうる不純物と、ダイヤモンド膜の原料となる
アセトンなどの液状有機物との混合物であって、これに
キャリアガス１６を吹き込むことによりガス化させ、ガ
ス化された原料１２がガス導入管２０を介して反応容器
１０内に導入される。ダイヤモンド半導体膜５を堆積す
る際には、ホルダ２８上に図１（ｄ）に示した状態のシ
リコン基板１が、感光性樹脂膜２，４が上方に位置する
ようにして載置され、反応容器１０内にガス化された原
料１２が導入される。
プタとなりうる不純物と、ダイヤモンド膜の原料となる
アセトンなどの液状有機物との混合物であって、これに
キャリアガス１６を吹き込むことによりガス化させ、ガ
ス化された原料１２がガス導入管２０を介して反応容器
１０内に導入される。ダイヤモンド半導体膜５を堆積す
る際には、ホルダ２８上に図１（ｄ）に示した状態のシ
リコン基板１が、感光性樹脂膜２，４が上方に位置する
ようにして載置され、反応容器１０内にガス化された原
料１２が導入される。
【００２３】反応容器１０内に導入された原料１２は、
ヒータ２６により、例えば、２２４０℃程度まで加熱さ
れ、この加熱によりダイヤモンド膜の原料となる有機物
中のカーボンがラジカルになり、このようにしてラジカ
ル化されたカーボンが不純物とともに基板１上に堆積
し、その結果、基板１上にダイヤモンド半導体膜５が堆
積形成される。
ヒータ２６により、例えば、２２４０℃程度まで加熱さ
れ、この加熱によりダイヤモンド膜の原料となる有機物
中のカーボンがラジカルになり、このようにしてラジカ
ル化されたカーボンが不純物とともに基板１上に堆積
し、その結果、基板１上にダイヤモンド半導体膜５が堆
積形成される。
【００２４】このとき、基板１は、約８００℃程度まで
加熱される。以上のようなＣＶＤ装置によるダイヤモン
ド半導体膜５の形成過程において、本実施例のシリコン
基板１上に形成されている感光性樹脂膜２，４は、基板
１が８００℃程度まで加熱される過程において蒸散し、
これにより樹脂膜２，４間に挟持されていたダイヤモン
ド微粒子３が，図１（ｅ）に示すように、露出する。
加熱される。以上のようなＣＶＤ装置によるダイヤモン
ド半導体膜５の形成過程において、本実施例のシリコン
基板１上に形成されている感光性樹脂膜２，４は、基板
１が８００℃程度まで加熱される過程において蒸散し、
これにより樹脂膜２，４間に挟持されていたダイヤモン
ド微粒子３が，図１（ｅ）に示すように、露出する。
【００２５】このため、ダイヤモンド半導体膜５が基板
１上に堆積する際には、基板１上に露出しているダイヤ
モンド微粒子３が核として、その周囲に成長することに
なり、図１（ｆ）に示すように、ダイヤモンド微粒子３
がある部分にのみ選択的にダイヤモンド半導体膜５を堆
積形成することができる。本発明者らの実験によると、
上述した工程で得られたダイヤモンド半導体膜５は、ダ
イヤモンド微粒子３の平均粒径が１μｍ以下の場合に、
線幅が２０μｍ程度になることが確認されている。ま
た、このような工程で得られたダイヤモンド半導体膜５
上にアルミニウム膜を真空蒸着により形成し、電気的な
性質を調べるための探針を押しつけても、ダイヤモンド
半導体膜５がシリコン基板１から剥離することがなく、
実用上問題のない程度の機械的接着強度も備えているこ
とも確認している。
１上に堆積する際には、基板１上に露出しているダイヤ
モンド微粒子３が核として、その周囲に成長することに
なり、図１（ｆ）に示すように、ダイヤモンド微粒子３
がある部分にのみ選択的にダイヤモンド半導体膜５を堆
積形成することができる。本発明者らの実験によると、
上述した工程で得られたダイヤモンド半導体膜５は、ダ
イヤモンド微粒子３の平均粒径が１μｍ以下の場合に、
線幅が２０μｍ程度になることが確認されている。ま
た、このような工程で得られたダイヤモンド半導体膜５
上にアルミニウム膜を真空蒸着により形成し、電気的な
性質を調べるための探針を押しつけても、ダイヤモンド
半導体膜５がシリコン基板１から剥離することがなく、
実用上問題のない程度の機械的接着強度も備えているこ
とも確認している。
【００２６】さて、以上のような工程で行われるダイヤ
モンド半導体膜の選択的形成方法によれば、堆積させる
ダイヤモンド半導体膜５と同じ性質のダイヤモンド微粒
子３を核として、その周囲にダイヤモンド半導体膜５を
堆積成長させるので、ダイヤモンド半導体膜５の成長が
速く、かつ、確実に行える。また、上記実施例で示した
各工程は、シリコン系の半導体の製造方法において確立
されている技術を応用しているので、実用化に当たって
もなんら問題はなく、比較的簡単な工程によりダイヤモ
ンド半導体膜５が選択的に堆積形成されるので、安価な
電子デバイスが得られることが期待される。
モンド半導体膜の選択的形成方法によれば、堆積させる
ダイヤモンド半導体膜５と同じ性質のダイヤモンド微粒
子３を核として、その周囲にダイヤモンド半導体膜５を
堆積成長させるので、ダイヤモンド半導体膜５の成長が
速く、かつ、確実に行える。また、上記実施例で示した
各工程は、シリコン系の半導体の製造方法において確立
されている技術を応用しているので、実用化に当たって
もなんら問題はなく、比較的簡単な工程によりダイヤモ
ンド半導体膜５が選択的に堆積形成されるので、安価な
電子デバイスが得られることが期待される。
【００２７】また、上記構成の選択的形成方法によれ
ば、シリコン基板１の上に直接ダイヤモンド半導体膜５
が選択的に形成されるので、Ｆｅを介在させた場合のよ
うに利用範囲が制限されることがない。なお、上記実施
例では絶縁性基板としてシリコンを使用したものを例示
したが、本発明の実施はこれに限定されることはなく、
シリコン以外の絶縁基板であってもよい。また、上記実
施例では、２層に形成した感光性樹脂膜２，４間にダイ
ヤモンド微粒子３０挟持する構成を例示したが、ダイヤ
モンド微粒子３の上部側に形成する感光性樹脂膜４は、
未硬化状態の第１感光性樹脂膜２にダイヤモンド微粒子
３を付着させるので必ずしも必要ではなく、第２感光性
樹脂膜４の形成工程を省略することも可能である。
ば、シリコン基板１の上に直接ダイヤモンド半導体膜５
が選択的に形成されるので、Ｆｅを介在させた場合のよ
うに利用範囲が制限されることがない。なお、上記実施
例では絶縁性基板としてシリコンを使用したものを例示
したが、本発明の実施はこれに限定されることはなく、
シリコン以外の絶縁基板であってもよい。また、上記実
施例では、２層に形成した感光性樹脂膜２，４間にダイ
ヤモンド微粒子３０挟持する構成を例示したが、ダイヤ
モンド微粒子３の上部側に形成する感光性樹脂膜４は、
未硬化状態の第１感光性樹脂膜２にダイヤモンド微粒子
３を付着させるので必ずしも必要ではなく、第２感光性
樹脂膜４の形成工程を省略することも可能である。
【００２８】
【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明にかかるダイヤモンド半導体膜の選択的形成方法
によれば、ダイヤモンド微粒子を核として半導体膜を堆
積成長させるので、成長が速くしかも安定して半導体膜
を形成することができる。また、本発明の選択的堆積形
成方法では、既に確立されている技術の応用なので、経
済的にダイヤモンド半導体膜を形成することもできる。
本発明にかかるダイヤモンド半導体膜の選択的形成方法
によれば、ダイヤモンド微粒子を核として半導体膜を堆
積成長させるので、成長が速くしかも安定して半導体膜
を形成することができる。また、本発明の選択的堆積形
成方法では、既に確立されている技術の応用なので、経
済的にダイヤモンド半導体膜を形成することもできる。
【図１】本発明にかかるダイヤモンド半導体膜の選択的
形成方法の一実施例を示す工程説明図である。
形成方法の一実施例を示す工程説明図である。
【図２】本発明にかかるダイヤモンド半導体膜の選択的
形成方法で使用するＣＶＤ装置の一例を示す説明図であ
る。
形成方法で使用するＣＶＤ装置の一例を示す説明図であ
る。
１ シリコン基板 ２ 第１感光性樹脂膜 ３ ダイヤモンド微粒子 ４ 第２感光性樹脂膜 ５ ダイヤモンド半導体膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−226889（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−97486（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−6064（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−76171（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−141193（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−132690（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−58784（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−58785（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−294793（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−326543（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C30B 1/00 - 35/00 C23C 16/00 - 16/56 H01L 21/205 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (3)
- 【請求項１】 シリコンなどの絶縁基板上に感光性樹脂
膜を形成する工程と、 前記感光性樹脂膜が未硬化状態中に、当該感光性樹脂膜
にダイヤモンド微粒子を分散付着させる工程と、 前記感光性樹脂膜の硬化後に、当該感光性樹脂膜の一部
を除去して所定のパターン形状に形成する工程と、 この後に、前記ダイヤモンド微粒子を核として、化学反
応によりダイヤモンド半導体膜を前記パターン上に選択
的に堆積形成する工程とからなることを特徴とするダイ
ヤモンド半導体膜の選択的形成方法。 - 【請求項２】 前記ダイヤモンド微粒子を分散付着させ
る工程は、水にダイヤモンド微粒子が混合された溶液を
作成し、前記感光性樹脂膜が形成された前記絶縁基板を
前記溶液に浸漬することにより行われることを特徴とす
る請求項１記載のダイヤモンド半導体膜の選択的形成方
法。 - 【請求項３】 前記感光性樹脂膜の一部を除去して所定
のパターン形状に形成する工程の前に、前記感光性樹脂
膜の上に他の感光性樹脂膜を形成することを特徴とする
請求項１または２記載のダイヤモンド半導体膜の選択的
形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03315593A JP3326757B2 (ja) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | ダイヤモンド半導体膜の選択的形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03315593A JP3326757B2 (ja) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | ダイヤモンド半導体膜の選択的形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06247794A JPH06247794A (ja) | 1994-09-06 |
| JP3326757B2 true JP3326757B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=12378686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03315593A Expired - Fee Related JP3326757B2 (ja) | 1993-02-23 | 1993-02-23 | ダイヤモンド半導体膜の選択的形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3326757B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100366583C (zh) * | 2005-07-04 | 2008-02-06 | 中国科学院理化技术研究所 | 金刚石薄膜表面金属图形化的方法 |
| WO2015163315A1 (ja) * | 2014-04-25 | 2015-10-29 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | エピタキシャル成長用基板の製造方法及びそれより得られるエピタキシャル成長用基板並びにその基板を用いた発光素子 |
-
1993
- 1993-02-23 JP JP03315593A patent/JP3326757B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06247794A (ja) | 1994-09-06 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |