JPH05102068A - ダイヤモンドを用いた電子デバイスの電極形成方法 - Google Patents
ダイヤモンドを用いた電子デバイスの電極形成方法Info
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- JPH05102068A JPH05102068A JP3264159A JP26415991A JPH05102068A JP H05102068 A JPH05102068 A JP H05102068A JP 3264159 A JP3264159 A JP 3264159A JP 26415991 A JP26415991 A JP 26415991A JP H05102068 A JPH05102068 A JP H05102068A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ダイヤモンドを用いた電子デバイスにおい
て、ダイヤモンド部材との密着性が優れた電極を容易に
形成することを目的とする。 【構成】 先ず、基板１上にダイヤモンド薄膜２を形成
し、このダイヤモンド薄膜２上にフォトレジスト３を形
成する。次に、このフォトレジスト３に所定の電極パタ
ーンで開口部を設ける。その後、不活性ガスのプラズマ
に曝すことにより、開口部に露出したダイヤモンド薄膜
２の表面を処理する。次いで、全面にＴｉ膜及びＡｕ膜
を形成し、その後フォトレジスト３を除去して、所定の
パターンの電極４を得る。
て、ダイヤモンド部材との密着性が優れた電極を容易に
形成することを目的とする。 【構成】 先ず、基板１上にダイヤモンド薄膜２を形成
し、このダイヤモンド薄膜２上にフォトレジスト３を形
成する。次に、このフォトレジスト３に所定の電極パタ
ーンで開口部を設ける。その後、不活性ガスのプラズマ
に曝すことにより、開口部に露出したダイヤモンド薄膜
２の表面を処理する。次いで、全面にＴｉ膜及びＡｕ膜
を形成し、その後フォトレジスト３を除去して、所定の
パターンの電極４を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ダイヤモンドを用いた
ヒートシンク、ダイオード及びトランジスタ等の電子デ
バイスにおいて、密着性が高い電極を形成することがで
きるダイヤモンドを用いた電子デバイスの電極形成方法
に関する。
ヒートシンク、ダイオード及びトランジスタ等の電子デ
バイスにおいて、密着性が高い電極を形成することがで
きるダイヤモンドを用いた電子デバイスの電極形成方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ダイヤモンドは、硬度が高く、耐熱性、
耐薬品性及び耐放射線性が優れていると共に、電気絶縁
性も優れている。また、ダイヤモンドは、バンドギャッ
プが約5.4eVと大きく、不純物をドーピングすることに
より半導体化することが可能であって、高温半導体とし
ての応用が期待されている。更に、ダイヤモンドは、紫
外線領域から可視光領域及び赤外線領域と広い領域に亘
って透明であり、光学窓等への応用も検討されている。
このように、ダイヤモンドは、種々の優れた特性を有し
ている。
耐薬品性及び耐放射線性が優れていると共に、電気絶縁
性も優れている。また、ダイヤモンドは、バンドギャッ
プが約5.4eVと大きく、不純物をドーピングすることに
より半導体化することが可能であって、高温半導体とし
ての応用が期待されている。更に、ダイヤモンドは、紫
外線領域から可視光領域及び赤外線領域と広い領域に亘
って透明であり、光学窓等への応用も検討されている。
このように、ダイヤモンドは、種々の優れた特性を有し
ている。
【０００３】このため、ダイヤモンドの機能性材料とし
ての利点を活かして、ダイヤモンド薄膜をコーティング
した超硬工具及びスピーカー振動板並びにヒートシン
ク、ダイオード及びトランジスタ等の電子デバイスの開
発が進められている。
ての利点を活かして、ダイヤモンド薄膜をコーティング
した超硬工具及びスピーカー振動板並びにヒートシン
ク、ダイオード及びトランジスタ等の電子デバイスの開
発が進められている。
【０００４】ダイヤモンド合成方法として、プラズマ反
応を利用して気相からＳｉ等の基板上にダイヤモンドを
析出させてダイヤモンド薄膜を得る方法が確立されてい
る。この方法によれば、比較的安価にダイヤモンド薄膜
を得ることができる。また、この方法により形成された
ダイヤモンド薄膜は、バルクダイヤモンドの場合と同様
に、ホウ素（Ｂ）等の不純物をドーピングすることによ
り、半導体化することが可能である。
応を利用して気相からＳｉ等の基板上にダイヤモンドを
析出させてダイヤモンド薄膜を得る方法が確立されてい
る。この方法によれば、比較的安価にダイヤモンド薄膜
を得ることができる。また、この方法により形成された
ダイヤモンド薄膜は、バルクダイヤモンドの場合と同様
に、ホウ素（Ｂ）等の不純物をドーピングすることによ
り、半導体化することが可能である。
【０００５】ところで、ダイヤモンドを用いた電子デバ
イスを製造する場合に、ダイヤモンド薄膜の表面上に電
極を形成することが必要である。従来、ダイヤモンド部
材の表面上に電極を形成する方法としては、以下に示す
方法が知られている。
イスを製造する場合に、ダイヤモンド薄膜の表面上に電
極を形成することが必要である。従来、ダイヤモンド部
材の表面上に電極を形成する方法としては、以下に示す
方法が知られている。
【０００６】第１の方法として、Ｔａ等のように炭化物
を形成しやすい金属をダイヤモンド薄膜上に真空蒸着し
た後、電子ビームを照射して熱処理を施し、ダイヤモン
ドと金属電極との界面に炭化物の拡散層を形成すること
により密着性を向上させ、これによりオーミック電極を
得る方法がある（A.T.Collons et al.,Formation ofele
ctrical contacts on insulating and semiconducting
diamonds,Diamond Research,1970)。
を形成しやすい金属をダイヤモンド薄膜上に真空蒸着し
た後、電子ビームを照射して熱処理を施し、ダイヤモン
ドと金属電極との界面に炭化物の拡散層を形成すること
により密着性を向上させ、これによりオーミック電極を
得る方法がある（A.T.Collons et al.,Formation ofele
ctrical contacts on insulating and semiconducting
diamonds,Diamond Research,1970)。
【０００７】また、第２の方法として、ダイヤモンド部
材上にＭｏ等のように炭化物を形成しやすい金属を真空
蒸着した後、真空熱処理炉を用いて熱処理を施し、オー
ミック電極を形成することが提案されている（K.L. Moa
zedet al.,material Research Society Symposium Proc
eedings 162,P347,1990）。近年、この方法を用いて、
Ａｕ／Ｐｔ／Ｔｉ及びＡｕ／Ｔｉ等の多層金属膜を熱処
理することにより、密着性が高い電極を形成できること
が報告されている。
材上にＭｏ等のように炭化物を形成しやすい金属を真空
蒸着した後、真空熱処理炉を用いて熱処理を施し、オー
ミック電極を形成することが提案されている（K.L. Moa
zedet al.,material Research Society Symposium Proc
eedings 162,P347,1990）。近年、この方法を用いて、
Ａｕ／Ｐｔ／Ｔｉ及びＡｕ／Ｔｉ等の多層金属膜を熱処
理することにより、密着性が高い電極を形成できること
が報告されている。
【０００８】更に、第３の方法として、ダイヤモンド部
材の表面に所定のエネルギーを有するＡｒイオンを照射
し、ダイヤモンド部材の表面をグラファイト化させた
後、金属電極を形成する方法が提案されている（C.B.Ch
ild,Fourth annual SDIO/IST-ONR Diamond Technology
Initiative Symposium,1989)。この方法によれば、ダイ
ヤモンド部材の表面上に密着性が良好なＡｕ薄膜を形成
することができる。
材の表面に所定のエネルギーを有するＡｒイオンを照射
し、ダイヤモンド部材の表面をグラファイト化させた
後、金属電極を形成する方法が提案されている（C.B.Ch
ild,Fourth annual SDIO/IST-ONR Diamond Technology
Initiative Symposium,1989)。この方法によれば、ダイ
ヤモンド部材の表面上に密着性が良好なＡｕ薄膜を形成
することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の方法においては、以下に示す問題点がある。即
ち、第１の方法においては、電極をダイヤモンド部材の
表面上に形成した後、高価な電子ビーム発生装置を用い
て熱処理する必要があるため、処理コストが高いという
欠点がある。
た従来の方法においては、以下に示す問題点がある。即
ち、第１の方法においては、電極をダイヤモンド部材の
表面上に形成した後、高価な電子ビーム発生装置を用い
て熱処理する必要があるため、処理コストが高いという
欠点がある。
【００１０】第２の方法においては、熱処理工程におい
て 800℃程度の高温に加熱する必要があり、熱膨張係数
の差により電極とダイヤモンドとの界面にストレスが発
生するため、電極が剥離しやすいという欠点がある。ま
た、熱処理時に真空熱処理炉の背圧が10-5Torr以上であ
ると、前述の熱処理温度では容易にダイヤモンド表面が
グラファイト化するため、表面に低抵抗の寄生チャネル
を形成しやすい。更に、第１の方法と同様に、熱処理に
真空装置を使用する必要上、電極形成に長時間を要する
という欠点もある。
て 800℃程度の高温に加熱する必要があり、熱膨張係数
の差により電極とダイヤモンドとの界面にストレスが発
生するため、電極が剥離しやすいという欠点がある。ま
た、熱処理時に真空熱処理炉の背圧が10-5Torr以上であ
ると、前述の熱処理温度では容易にダイヤモンド表面が
グラファイト化するため、表面に低抵抗の寄生チャネル
を形成しやすい。更に、第１の方法と同様に、熱処理に
真空装置を使用する必要上、電極形成に長時間を要する
という欠点もある。
【００１１】第３の方法においては、比較的高い密着性
を得ることができるものの、十分であるとはいえない。
例えば、この方法により電極を形成し、その後試料を洗
浄するために超音波洗浄を行なうと、約１分で部分的に
剥離が発生し、約２分で殆どが剥離してしまう。
を得ることができるものの、十分であるとはいえない。
例えば、この方法により電極を形成し、その後試料を洗
浄するために超音波洗浄を行なうと、約１分で部分的に
剥離が発生し、約２分で殆どが剥離してしまう。
【００１２】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、ダイヤモンド部材の表面上に密着性が優れ
た電極を容易に形成することができるダイヤモンドを用
いた電子デバイスの電極形成方法を提供することを目的
とする。
のであって、ダイヤモンド部材の表面上に密着性が優れ
た電極を容易に形成することができるダイヤモンドを用
いた電子デバイスの電極形成方法を提供することを目的
とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明に係るダイヤモン
ドを用いた電子デバイスの電極形成方法は、ダイヤモン
ド部材の電極形成予定領域を不活性ガスのプラズマで表
面処理する工程と、前記ダイヤモンド部材の表面上に所
定のパターンで電極を形成する工程とを有することを特
徴とする。
ドを用いた電子デバイスの電極形成方法は、ダイヤモン
ド部材の電極形成予定領域を不活性ガスのプラズマで表
面処理する工程と、前記ダイヤモンド部材の表面上に所
定のパターンで電極を形成する工程とを有することを特
徴とする。
【００１４】
【作用】本願発明者等は、ダイヤモンドを用いた電子デ
バイスにおいて、密着性が良好な電極の製造方法を開発
すべく、種々実験研究を行なった。その結果、電極形成
前に、不活性ガスのプラズマで電極形成予定領域のダイ
ヤモンド部材表面を処理すると、電極とダイヤモンド部
材との密着性を向上させることができるとの知見を得
た。
バイスにおいて、密着性が良好な電極の製造方法を開発
すべく、種々実験研究を行なった。その結果、電極形成
前に、不活性ガスのプラズマで電極形成予定領域のダイ
ヤモンド部材表面を処理すると、電極とダイヤモンド部
材との密着性を向上させることができるとの知見を得
た。
【００１５】即ち、ダイヤモンド部材の表面を不活性ガ
スのプラズマに曝すことにより、ダイヤモンド部材の表
面上に付着しているハイドロカーボン及び水等を除去す
ることができる。これにより、ダイヤモンド部材の表面
が原子レベルで清浄になり、この清浄なダイヤモンド部
材の表面上に電極（金属薄膜）を形成するため、電極と
ダイヤモンド部材との密着性が著しく向上する。
スのプラズマに曝すことにより、ダイヤモンド部材の表
面上に付着しているハイドロカーボン及び水等を除去す
ることができる。これにより、ダイヤモンド部材の表面
が原子レベルで清浄になり、この清浄なダイヤモンド部
材の表面上に電極（金属薄膜）を形成するため、電極と
ダイヤモンド部材との密着性が著しく向上する。
【００１６】また、不活性ガスプラズマ中に存在するイ
オンによるイオンダメージによりダイヤモンドの表面層
がグラファイト化して、電極とダイヤモンド部材との密
着性が向上する。グラファイトと金属薄膜との密着性は
ダイヤモンドと金属薄膜との密着性よりも優れているこ
とが経験的に知られている。
オンによるイオンダメージによりダイヤモンドの表面層
がグラファイト化して、電極とダイヤモンド部材との密
着性が向上する。グラファイトと金属薄膜との密着性は
ダイヤモンドと金属薄膜との密着性よりも優れているこ
とが経験的に知られている。
【００１７】なお、不活性ガスとしては、Ｈｅ、Ｎｅ、
Ａｒ、Ｋｒ及びＸｅ等の希ガス並びにＮ2 ガス等があ
る。また、プラズマ処理の方法としては、例えば、試料
側に、不活性ガスのイオンが加速されて衝突しやすいよ
うにバイアス電圧を印加することが好ましい。この場合
に、バイアス電圧は直流（ＤＣ）又は高周波（ＲＦ）の
いずれでもよい。
Ａｒ、Ｋｒ及びＸｅ等の希ガス並びにＮ2 ガス等があ
る。また、プラズマ処理の方法としては、例えば、試料
側に、不活性ガスのイオンが加速されて衝突しやすいよ
うにバイアス電圧を印加することが好ましい。この場合
に、バイアス電圧は直流（ＤＣ）又は高周波（ＲＦ）の
いずれでもよい。
【００１８】このようにしてＡｒ等の不活性ガスでプラ
ズマ処理した後、ダイヤモンド部材の電極形成予定領域
上にスパッタ又は真空蒸着等によりＡｕ／Ｔｉ又はＰｔ
等の金属電極を形成する。
ズマ処理した後、ダイヤモンド部材の電極形成予定領域
上にスパッタ又は真空蒸着等によりＡｕ／Ｔｉ又はＰｔ
等の金属電極を形成する。
【００１９】この場合に、ダイヤモンド部材の表面上に
カーバイドを形成しやすい金属で電極を形成した後、適
当な条件で熱処理を施すと、金属とダイヤモンドとが反
応し、カーバイドが形成される。このとき、金属電極と
ダイヤモンド部材との界面のカーバイドの形成に伴って
欠陥準位等が形成され、オーミック電極が形成されやす
くなる。また、電極としてカーバイドを形成しない金属
（例えば、Ａｕ）を用いる場合でも、電極とダイヤモン
ドとの界面で拡散が生じ、欠陥準位が生じてオーミック
電極が形成されやすくなる。このときの熱処理温度は、
電極の種類にもよるが、例えばＡｕ／Ｔｉ又はＰｔの場
合には、 400℃以上とする。
カーバイドを形成しやすい金属で電極を形成した後、適
当な条件で熱処理を施すと、金属とダイヤモンドとが反
応し、カーバイドが形成される。このとき、金属電極と
ダイヤモンド部材との界面のカーバイドの形成に伴って
欠陥準位等が形成され、オーミック電極が形成されやす
くなる。また、電極としてカーバイドを形成しない金属
（例えば、Ａｕ）を用いる場合でも、電極とダイヤモン
ドとの界面で拡散が生じ、欠陥準位が生じてオーミック
電極が形成されやすくなる。このときの熱処理温度は、
電極の種類にもよるが、例えばＡｕ／Ｔｉ又はＰｔの場
合には、 400℃以上とする。
【００２０】なお、フォトリソグラフィ技術を利用した
エッチング法又はリフトオフ法を用いることにより、ダ
イヤモンド薄膜上に微細な電極パターンを容易に形成す
ることができる。
エッチング法又はリフトオフ法を用いることにより、ダ
イヤモンド薄膜上に微細な電極パターンを容易に形成す
ることができる。
【００２１】
【実施例】次に、本発明の実施例について添付の図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００２２】第１の実施例 図１（ａ）乃至（ｄ）は本発明の第１の実施例に係る電
極形成方法を工程順に示す断面図である。この方法によ
り実際にダイヤモンド薄膜上に電極を形成した。即ち、
先ず、図１（ａ）に示すように、マイクロ波ＣＶＤ（気
相成長）法を使用して、Ｓｉ又はＳｉ3 Ｎ4 からなる基
板１上にダイヤモンド薄膜２を約 2μｍの厚さに形成し
た。この場合に、反応ガスとして水素希釈したＣＨ4 ガ
スを使用し、ドーピングガスとしてＢ2 Ｈ6 ガスを使用
した。また、ＣＨ4 濃度及びＢ2Ｈ6 濃度は、気相中で
夫々 0.5％及び0.01ppm である。更に、基板温度は約 8
00℃、ガス圧は35Torr、合成時間は約７時間である。そ
の後、ダイヤモンド薄膜２上にフォトレジスト３を塗布
した。
極形成方法を工程順に示す断面図である。この方法によ
り実際にダイヤモンド薄膜上に電極を形成した。即ち、
先ず、図１（ａ）に示すように、マイクロ波ＣＶＤ（気
相成長）法を使用して、Ｓｉ又はＳｉ3 Ｎ4 からなる基
板１上にダイヤモンド薄膜２を約 2μｍの厚さに形成し
た。この場合に、反応ガスとして水素希釈したＣＨ4 ガ
スを使用し、ドーピングガスとしてＢ2 Ｈ6 ガスを使用
した。また、ＣＨ4 濃度及びＢ2Ｈ6 濃度は、気相中で
夫々 0.5％及び0.01ppm である。更に、基板温度は約 8
00℃、ガス圧は35Torr、合成時間は約７時間である。そ
の後、ダイヤモンド薄膜２上にフォトレジスト３を塗布
した。
【００２３】次に、図１（ｂ）に示すように、フォトリ
ソグラフィ技術を使用して、フォトレジスト３に所定の
電極パターンの開口部を設けた。その後、マグネトロン
スパッタ装置を使用して、開口部内に露出したダイヤモ
ンド薄膜２の表面をプラズマ処理した。
ソグラフィ技術を使用して、フォトレジスト３に所定の
電極パターンの開口部を設けた。その後、マグネトロン
スパッタ装置を使用して、開口部内に露出したダイヤモ
ンド薄膜２の表面をプラズマ処理した。
【００２４】図２はマグネトロンスパッタ装置を示す模
式図である。チャンバー１０内の試料台１２に試料１１
（ダイヤモンド薄膜及びフォトレジストを被着した基
板）を載置した。そして、ターゲット１３を接地し、試
料台１２にＲＦ電源１４から高周波を印加してＡｒプラ
ズマを形成し、このＡｒプラズマにより、試料１１を表
面処理した。この場合に、チャンバー１０内を10-6Torr
程度まで真空排気した後、このチャンバー１０内にＡｒ
ガスを10sccm、 2mTorr の条件で通流させた。なお、電
源１４の周波数は13.56MHz、ＲＦ放電出力は 100Ｗ、処
理時間は１分間である。
式図である。チャンバー１０内の試料台１２に試料１１
（ダイヤモンド薄膜及びフォトレジストを被着した基
板）を載置した。そして、ターゲット１３を接地し、試
料台１２にＲＦ電源１４から高周波を印加してＡｒプラ
ズマを形成し、このＡｒプラズマにより、試料１１を表
面処理した。この場合に、チャンバー１０内を10-6Torr
程度まで真空排気した後、このチャンバー１０内にＡｒ
ガスを10sccm、 2mTorr の条件で通流させた。なお、電
源１４の周波数は13.56MHz、ＲＦ放電出力は 100Ｗ、処
理時間は１分間である。
【００２５】次に、図１（ｃ）に示すように、マグネト
ロンスパッタ装置を使用して、ターゲット側にＤＣバイ
アス電圧を印加し、基板側をアースとして、基板上の全
面にＴｉ膜及びＡｕ膜からなる２層構造の電極膜４ａを
形成した。Ｔｉ膜及びＡｕ膜の形成条件を下記表１に示
す。
ロンスパッタ装置を使用して、ターゲット側にＤＣバイ
アス電圧を印加し、基板側をアースとして、基板上の全
面にＴｉ膜及びＡｕ膜からなる２層構造の電極膜４ａを
形成した。Ｔｉ膜及びＡｕ膜の形成条件を下記表１に示
す。
【００２６】
【表１】
【００２７】次いで、図１（ｄ）に示すように、フォト
レジスト３を除去すると同時に、このフォトレジスト３
上の電極膜４ａを除去した。これにより、Ａｕ／Ｔｉ電
極４を得た。
レジスト３を除去すると同時に、このフォトレジスト３
上の電極膜４ａを除去した。これにより、Ａｕ／Ｔｉ電
極４を得た。
【００２８】このようにしてダイヤモンド薄膜上に電極
を形成した試料を純水中で８分間超音波洗浄した。その
結果、電極の剥離が全くみられなかった。一方、比較の
ために、プラズマ処理を施さないで電極を形成した試料
を実施例の場合と同様の条件で超音波洗浄した。その結
果、約10秒で90％以上の電極パターンが剥離してしまっ
た。
を形成した試料を純水中で８分間超音波洗浄した。その
結果、電極の剥離が全くみられなかった。一方、比較の
ために、プラズマ処理を施さないで電極を形成した試料
を実施例の場合と同様の条件で超音波洗浄した。その結
果、約10秒で90％以上の電極パターンが剥離してしまっ
た。
【００２９】第２の実施例 フォトレジストに替えてダイヤモンド薄膜上にＳｉＯ2
膜をマグネトロンスパッタにより蒸着し、その後フォト
リソグラフィ技術を使用したエッチング法により前記Ｓ
ｉＯ2 膜に所定の電極パターンの開口部を形成した以外
は第１の実施例と同様にして、ダイヤモンド薄膜の表面
上にＡｕ／Ｔｉ電極を形成した。本実施例によりダイヤ
モンド薄膜上に電極を形成した試料を第１の実施例と同
一条件で超音波洗浄した。その結果、電極の剥離は全く
みられなかった。
膜をマグネトロンスパッタにより蒸着し、その後フォト
リソグラフィ技術を使用したエッチング法により前記Ｓ
ｉＯ2 膜に所定の電極パターンの開口部を形成した以外
は第１の実施例と同様にして、ダイヤモンド薄膜の表面
上にＡｕ／Ｔｉ電極を形成した。本実施例によりダイヤ
モンド薄膜上に電極を形成した試料を第１の実施例と同
一条件で超音波洗浄した。その結果、電極の剥離は全く
みられなかった。
【００３０】なお、不活性ガスのプラズマによる表面処
理工程において、ＲＦ出力を高くすると基板電位が上昇
し、Ａｒイオンの試料への加速エネルギーが大きくなる
ため、電極と試料との密着性が向上する。しかし、フォ
トレジストを用いて電極パターンを形成し、Ａｒプラズ
マによる表面処理をＲＦ出力が約 600Ｗの条件で実施し
たところ、プラズマダメージのためフォトレジストが変
質し、リフトオフ法による電極形成ができなかった。従
って、ＲＦ出力を高くする場合には、本実施例のよう
に、フォトレジストに替えてＳｉＯ2 等の薄膜を用いる
必要がある。
理工程において、ＲＦ出力を高くすると基板電位が上昇
し、Ａｒイオンの試料への加速エネルギーが大きくなる
ため、電極と試料との密着性が向上する。しかし、フォ
トレジストを用いて電極パターンを形成し、Ａｒプラズ
マによる表面処理をＲＦ出力が約 600Ｗの条件で実施し
たところ、プラズマダメージのためフォトレジストが変
質し、リフトオフ法による電極形成ができなかった。従
って、ＲＦ出力を高くする場合には、本実施例のよう
に、フォトレジストに替えてＳｉＯ2 等の薄膜を用いる
必要がある。
【００３１】第３の実施例 第１及び第２の実施例と同様にしてダイヤモンド薄膜上
に電極を形成した試料を、温度が 400℃、圧力が10-6To
rr、処理時間が30分間の条件で熱処理を行なった。その
後、第１の実施例と同一条件で超音波洗浄を実施した。
その結果、電極の剥離は全くみられなかった。本実施例
においては、熱処理を施さない場合に比して、金属電極
とダイヤモンド薄膜との接触抵抗が約２桁減少し、接触
抵抗が約10-3Ωcm2 程度の良好なオーミック電極を得る
ことができた。
に電極を形成した試料を、温度が 400℃、圧力が10-6To
rr、処理時間が30分間の条件で熱処理を行なった。その
後、第１の実施例と同一条件で超音波洗浄を実施した。
その結果、電極の剥離は全くみられなかった。本実施例
においては、熱処理を施さない場合に比して、金属電極
とダイヤモンド薄膜との接触抵抗が約２桁減少し、接触
抵抗が約10-3Ωcm2 程度の良好なオーミック電極を得る
ことができた。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
ダイヤモンド部材の表面上に電極を形成する前に、不活
性ガスのプラズマにより、前記ダイヤモンド部材の電極
形成予定領域を表面処理するから、密着性が高い電極を
得ることができる。従って、本発明は、ダイヤモンドを
用いたヒートシンク、ダイオード及びトランジスタ等の
電子デバイスに極めて有用である。
ダイヤモンド部材の表面上に電極を形成する前に、不活
性ガスのプラズマにより、前記ダイヤモンド部材の電極
形成予定領域を表面処理するから、密着性が高い電極を
得ることができる。従って、本発明は、ダイヤモンドを
用いたヒートシンク、ダイオード及びトランジスタ等の
電子デバイスに極めて有用である。
【図１】（ａ）乃至（ｄ）は本発明の第１の実施例に係
る電極形成方法を工程順に示す断面図である。
る電極形成方法を工程順に示す断面図である。
【図２】マグネトロンスパッタ装置を示す模式図であ
る。
る。
１；基板 ２；ダイヤモンド薄膜 ３；フォトレジスト ４；電極 １０；チャンバー １１；試料 １２；試料台 １３；ターゲット １４；電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 理枝 兵庫県神戸市西区美賀多台１−４−１ 西 神神鋼寮 (72)発明者 小山 久 兵庫県神戸市灘区篠原本町４−５−26 (72)発明者 斉藤 公続 大阪府枚方市走谷１−20−40
Claims (4)
- 【請求項１】 ダイヤモンド部材の電極形成予定領域を
不活性ガスのプラズマで表面処理する工程と、前記ダイ
ヤモンド部材の表面上に所定のパターンで電極を形成す
る工程とを有することを特徴とするダイヤモンドを用い
た電子デバイスの電極形成方法。 - 【請求項２】 前記電極を形成する工程の後に、熱処理
を施す工程を有することを特徴とする請求項１に記載の
ダイヤモンドを用いた電子デバイスの電極形成方法。 - 【請求項３】 前記電極は、フォトリソグラフィ技術を
用いたリフトオフ法を使用して形成することを特徴とす
る請求項１又は２に記載のダイヤモンドを用いた電子デ
バイスの電極形成方法。 - 【請求項４】 前記電極は、フォトリソグラフィ技術を
用いたエッチング法を使用して形成することを特徴とす
る請求項１又は２に記載のダイヤモンドを用いた電子デ
バイスの電極形成方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3264159A JPH05102068A (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | ダイヤモンドを用いた電子デバイスの電極形成方法 |
| GB9221069A GB2260340B (en) | 1991-10-11 | 1992-10-07 | Method for forming electrode on diamond for electronic devices |
| DE4234101A DE4234101A1 (de) | 1991-10-11 | 1992-10-09 | Verfahren zur bildung einer elektrode auf diamant fuer elektronische bauelemente |
| US08/622,858 US5770467A (en) | 1991-10-11 | 1996-03-29 | Method for forming electrode on diamond for electronic devices |
| US08/871,552 US5869390A (en) | 1991-10-11 | 1997-06-09 | Method for forming electrode on diamond for electronic devices |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3264159A JPH05102068A (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | ダイヤモンドを用いた電子デバイスの電極形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05102068A true JPH05102068A (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17399286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3264159A Pending JPH05102068A (ja) | 1991-10-11 | 1991-10-11 | ダイヤモンドを用いた電子デバイスの電極形成方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5770467A (ja) |
| JP (1) | JPH05102068A (ja) |
| DE (1) | DE4234101A1 (ja) |
| GB (1) | GB2260340B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5500077A (en) * | 1993-03-10 | 1996-03-19 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of polishing/flattening diamond |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05102068A (ja) * | 1991-10-11 | 1993-04-23 | Kobe Steel Ltd | ダイヤモンドを用いた電子デバイスの電極形成方法 |
| JPH05299635A (ja) * | 1992-04-23 | 1993-11-12 | Kobe Steel Ltd | 耐熱性オーミック電極を備えたダイヤモンド薄膜及びその製造方法 |
| JP2001003169A (ja) * | 1999-06-18 | 2001-01-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 炭素系被膜の処理方法及び炭素系被膜並びに炭素系被膜を有する部品 |
| WO2001031082A1 (en) * | 1999-10-28 | 2001-05-03 | P1 Diamond, Inc. | Improved diamond thermal management components |
| CN102687268A (zh) * | 2010-01-12 | 2012-09-19 | 诺瓦特安斯集团有限公司 | 带有热扩散器的半导体结构及其制造方法 |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3317354A (en) * | 1964-05-28 | 1967-05-02 | Gen Electric | Process for doping a diamond in a gaseous electrical discharge |
| JPS5812234B2 (ja) * | 1976-12-24 | 1983-03-07 | 一實 奥田 | 表示入りダイヤモンドの製造方法 |
| JPS5795897A (en) * | 1980-12-08 | 1982-06-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of diamond parts |
| US4339281A (en) * | 1981-08-20 | 1982-07-13 | Rca Corporation | Shank diamond cleaning |
| NL8200430A (nl) * | 1982-02-04 | 1983-09-01 | Optische Ind De Oude Delft Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van electrische contacten aan diamant met behulp van een laser, en diamant die volgens deze optische werkwijze is voorzien van contacten. |
| JPS58143527A (ja) * | 1982-02-22 | 1983-08-26 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US4509991A (en) * | 1983-10-06 | 1985-04-09 | International Business Machines Corporation | Single mask process for fabricating CMOS structure |
| IL79107A (en) * | 1985-06-17 | 1989-03-31 | De Beers Ind Diamond | Ion implantation in crystalline substrate |
| US4859908A (en) * | 1986-09-24 | 1989-08-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Plasma processing apparatus for large area ion irradiation |
| US4929986A (en) * | 1987-09-25 | 1990-05-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | High power diamond traveling wave amplifier |
| JPH01246116A (ja) * | 1988-03-29 | 1989-10-02 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | 針状，繊維状，多孔質状ダイヤモンドまたはそれらの集合体の製造法 |
| US5006914A (en) * | 1988-12-02 | 1991-04-09 | Advanced Technology Materials, Inc. | Single crystal semiconductor substrate articles and semiconductor devices comprising same |
| US5139970A (en) * | 1989-06-01 | 1992-08-18 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electric device and manufacturing method of the same |
| US5055424A (en) * | 1989-06-29 | 1991-10-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method for fabricating ohmic contacts on semiconducting diamond |
| US5068020A (en) * | 1989-07-10 | 1991-11-26 | The University Of North Carolina At Chapel Hill | Coated substrates and process |
| JPH0393694A (ja) * | 1989-09-06 | 1991-04-18 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 砥粒の製造方法 |
| US5500393A (en) * | 1990-05-21 | 1996-03-19 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for fabricating a schottky junction |
| JP2913765B2 (ja) * | 1990-05-21 | 1999-06-28 | 住友電気工業株式会社 | シヨツトキー接合の形成法 |
| JP2836790B2 (ja) * | 1991-01-08 | 1998-12-14 | 株式会社神戸製鋼所 | ダイヤモンド薄膜へのオーミック電極形成方法 |
| US5173761A (en) * | 1991-01-28 | 1992-12-22 | Kobe Steel Usa Inc., Electronic Materials Center | Semiconducting polycrystalline diamond electronic devices employing an insulating diamond layer |
| US5155559A (en) * | 1991-07-25 | 1992-10-13 | North Carolina State University | High temperature refractory silicide rectifying contact |
| US5212401A (en) * | 1991-07-25 | 1993-05-18 | Kobe Steel Usa, Inc. | High temperature rectifying contact |
| JPH05102068A (ja) * | 1991-10-11 | 1993-04-23 | Kobe Steel Ltd | ダイヤモンドを用いた電子デバイスの電極形成方法 |
-
1991
- 1991-10-11 JP JP3264159A patent/JPH05102068A/ja active Pending
-
1992
- 1992-10-07 GB GB9221069A patent/GB2260340B/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-10-09 DE DE4234101A patent/DE4234101A1/de not_active Ceased
-
1996
- 1996-03-29 US US08/622,858 patent/US5770467A/en not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-06-09 US US08/871,552 patent/US5869390A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5500077A (en) * | 1993-03-10 | 1996-03-19 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method of polishing/flattening diamond |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5869390A (en) | 1999-02-09 |
| GB2260340B (en) | 1994-11-30 |
| GB2260340A (en) | 1993-04-14 |
| DE4234101A1 (de) | 1993-04-15 |
| US5770467A (en) | 1998-06-23 |
| GB9221069D0 (en) | 1992-11-18 |
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