JPH05271942A - ダイヤモンド薄膜及びその作成方法 - Google Patents
ダイヤモンド薄膜及びその作成方法Info
- Publication number
- JPH05271942A JPH05271942A JP9726892A JP9726892A JPH05271942A JP H05271942 A JPH05271942 A JP H05271942A JP 9726892 A JP9726892 A JP 9726892A JP 9726892 A JP9726892 A JP 9726892A JP H05271942 A JPH05271942 A JP H05271942A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- diamond
- silicon
- substrate
- porous
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ダイヤモンド薄膜の作成の際に、ダイヤモン
ド薄膜とシリコン基板との密着性を向上させ、実用に耐
えられる薄膜を得る。 【構成】 シリコン基板45の一部に多孔質シリコン部分
41を陽極化成によって作成し、その上部にダイヤモンド
を作成することにより、微細孔44の中にダイヤモンドの
粒子が入り、アンカー効果を発揮すると共に、残留シリ
コン44が曲がることによりダイヤモンド薄膜にかかる応
力を緩和する。
ド薄膜とシリコン基板との密着性を向上させ、実用に耐
えられる薄膜を得る。 【構成】 シリコン基板45の一部に多孔質シリコン部分
41を陽極化成によって作成し、その上部にダイヤモンド
を作成することにより、微細孔44の中にダイヤモンドの
粒子が入り、アンカー効果を発揮すると共に、残留シリ
コン44が曲がることによりダイヤモンド薄膜にかかる応
力を緩和する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、単結晶あるいは多結晶
状のダイヤモンドを主成分とする炭素からなる薄膜（以
下、ダイヤモンド薄膜と省略する）の作成方法、及び該
作成方法によって得られるダイヤモンド薄膜に関する。
状のダイヤモンドを主成分とする炭素からなる薄膜（以
下、ダイヤモンド薄膜と省略する）の作成方法、及び該
作成方法によって得られるダイヤモンド薄膜に関する。
【０００２】その中でも特に、基板とダイヤモンド薄膜
との密着性向上に関する。
との密着性向上に関する。
【０００３】
【従来の技術】気相法によって、比較的簡単にダイヤモ
ンド薄膜が形成されるようになり、最近は究極の半導体
としてのダイヤモンドに熱い注目が集まっている。ま
た、ダイヤモンドを直接半導体として使用せずとも、そ
の高い熱伝導率を利用して、次世代の基板材料としても
期待されている。
ンド薄膜が形成されるようになり、最近は究極の半導体
としてのダイヤモンドに熱い注目が集まっている。ま
た、ダイヤモンドを直接半導体として使用せずとも、そ
の高い熱伝導率を利用して、次世代の基板材料としても
期待されている。
【０００４】このようなダイヤモンド薄膜を基板上に被
覆あるいは形成する方法としては熱ＣＶＤ（化学的気相
成長）法が最もよく利用されている。この熱ＣＶＤ法
（熱フィラメントＣＶＤ法）とは例えば図４に示すよう
に反応容器（31）に反応性気体を導入口（32）より流入
し金属タングステン製フィラメント（33）に電流を流
し、このフィラメントを1500℃〜3000℃に加熱し熱電子
を放出させることによって、 400℃〜1300℃に加熱され
た基体（34）上に、化学反応によりダイヤモンド薄膜を
合成する方法である。この時、反応容器内の圧力は 1〜
350Torr 程度の減圧状態に維持されている。
覆あるいは形成する方法としては熱ＣＶＤ（化学的気相
成長）法が最もよく利用されている。この熱ＣＶＤ法
（熱フィラメントＣＶＤ法）とは例えば図４に示すよう
に反応容器（31）に反応性気体を導入口（32）より流入
し金属タングステン製フィラメント（33）に電流を流
し、このフィラメントを1500℃〜3000℃に加熱し熱電子
を放出させることによって、 400℃〜1300℃に加熱され
た基体（34）上に、化学反応によりダイヤモンド薄膜を
合成する方法である。この時、反応容器内の圧力は 1〜
350Torr 程度の減圧状態に維持されている。
【０００５】また、基板材料としては、最も理想的なダ
イヤモンド自身を基板に使用する例も有るが、コスト等
から現実的にはシリコンの単結晶基板、あるいはモリブ
デン等が良く用いられている。
イヤモンド自身を基板に使用する例も有るが、コスト等
から現実的にはシリコンの単結晶基板、あるいはモリブ
デン等が良く用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述のような方法でダ
イヤモンド薄膜を被覆あるいは形成するとき、最も大き
な問題となるのが、基板とダイヤモンド膜との密着強度
であり、現在得られている膜は多かれ少なかれ剥離が認
められている。。
イヤモンド薄膜を被覆あるいは形成するとき、最も大き
な問題となるのが、基板とダイヤモンド膜との密着強度
であり、現在得られている膜は多かれ少なかれ剥離が認
められている。。
【０００７】このことは、おそらくは界面の物理的な状
態、及び基板材料とダイヤモンドとの反応性、または機
械的な接合形態等が複雑に絡み合っているものと予想さ
れるが、最もシンプルには基板材料、例えばシリコンと
ダイヤモンドとの熱膨張係数の違いが大きな原因である
ことは間違い無いであろう。
態、及び基板材料とダイヤモンドとの反応性、または機
械的な接合形態等が複雑に絡み合っているものと予想さ
れるが、最もシンプルには基板材料、例えばシリコンと
ダイヤモンドとの熱膨張係数の違いが大きな原因である
ことは間違い無いであろう。
【０００８】そのことを端的に表すのが、成膜後のダイ
ヤモンド薄膜に残っている応力で、基板がシリコンの場
合にはシリコンの熱膨張係数がダイヤモンドのそれより
も格段に大きいため、常に圧縮応力がかかり、それが成
膜後の膜中に残留していることが確認されている。
ヤモンド薄膜に残っている応力で、基板がシリコンの場
合にはシリコンの熱膨張係数がダイヤモンドのそれより
も格段に大きいため、常に圧縮応力がかかり、それが成
膜後の膜中に残留していることが確認されている。
【０００９】そこで、ダイヤモンド薄膜の剥離を防ぐた
めには、基板の熱膨張係数をダイヤモンドのそれに合わ
せる等の応力を緩和する手段を講じること、及び界面の
形態を工夫して（例えばアンカー効果が見られるような
微細孔をあける）機械的に強固に密着させること、の二
つが特に有効であると考えられるが、従来はその様な適
当な基板材料及び基板の処理方法は開発されていなかっ
た。
めには、基板の熱膨張係数をダイヤモンドのそれに合わ
せる等の応力を緩和する手段を講じること、及び界面の
形態を工夫して（例えばアンカー効果が見られるような
微細孔をあける）機械的に強固に密着させること、の二
つが特に有効であると考えられるが、従来はその様な適
当な基板材料及び基板の処理方法は開発されていなかっ
た。
【００１０】本発明は、前述の様な密着強度を上げるた
めの２つのポイントを同時に達成する方法を提供するも
のである。
めの２つのポイントを同時に達成する方法を提供するも
のである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の様な密
着強度を上げるための２つのポイントを同時に達成する
ために、基板に多孔質シリコンを使用することにその特
徴を有する。即ち、従来の基板の傷付け処理に代わっ
て、基板を陽極化成法等によって多孔質化する工程を加
えたものである。
着強度を上げるための２つのポイントを同時に達成する
ために、基板に多孔質シリコンを使用することにその特
徴を有する。即ち、従来の基板の傷付け処理に代わっ
て、基板を陽極化成法等によって多孔質化する工程を加
えたものである。
【００１２】ここで、多孔質シリコンについて若干の説
明を加える。多孔質シリコンはシリコンの特殊形態の一
つであり、シリコン単結晶を陽極として、フッ化水素酸
水溶液中で電気分解することにより得られる。最初に発
見されたのは1956年と比較的古いが、最近になって可視
光ルミネセンスが発見されたり、ＳＯＩ（シリコンオン
インシュレーター）構造に使用可能であること等が発
見され、研究が活発化している。
明を加える。多孔質シリコンはシリコンの特殊形態の一
つであり、シリコン単結晶を陽極として、フッ化水素酸
水溶液中で電気分解することにより得られる。最初に発
見されたのは1956年と比較的古いが、最近になって可視
光ルミネセンスが発見されたり、ＳＯＩ（シリコンオン
インシュレーター）構造に使用可能であること等が発
見され、研究が活発化している。
【００１３】我々は、多孔質シリコンの孔径の制御が、
基板の比抵抗、導電タイプ、及び化成条件によって制御
可能であることに着目し、アンカー効果が期待できる基
板の作成にこの多孔質シリコンを使用することにしたの
である。
基板の比抵抗、導電タイプ、及び化成条件によって制御
可能であることに着目し、アンカー効果が期待できる基
板の作成にこの多孔質シリコンを使用することにしたの
である。
【００１４】結論を先に言うと、実際に実験してみる
と、比較的どの様な孔径でも、ダイヤモンド薄膜が再現
性よく成膜可能であることが確認され、断面をＳＥＭ
（走査型電子顕微鏡）で観察することにより、孔の内部
までダイヤモンドの粒子が入り込み、アンカー効果を発
揮していることが観測された。また、これは予期してい
なかったことなのだが、それ以外に応力の緩和にも多孔
質シリコンが大きな効果があることがわかったのであ
る。
と、比較的どの様な孔径でも、ダイヤモンド薄膜が再現
性よく成膜可能であることが確認され、断面をＳＥＭ
（走査型電子顕微鏡）で観察することにより、孔の内部
までダイヤモンドの粒子が入り込み、アンカー効果を発
揮していることが観測された。また、これは予期してい
なかったことなのだが、それ以外に応力の緩和にも多孔
質シリコンが大きな効果があることがわかったのであ
る。
【００１５】この、応力緩和は次の様な理由によると、
発明者らは推測している。多孔質シリコンにおいては、
残留シリコン部分は柱状の形態を有しており、そのため
外部から加えられた力に対し、たわむことができる。一
般的に、ダイヤモンド薄膜が剥離するのは冷却過程にお
いて、両者の熱膨張係数の違いから、ダイヤモンド薄膜
に圧縮応力が掛かり、耐えきれなくなってというものが
多い。しかし、本発明の多孔質シリコンを利用すると、
熱膨張係数の差から生じる応力を、柱状の残留シリコン
部が歪みとして吸収し、ダイヤモンド薄膜に直接掛かる
応力は緩和されるのである。
発明者らは推測している。多孔質シリコンにおいては、
残留シリコン部分は柱状の形態を有しており、そのため
外部から加えられた力に対し、たわむことができる。一
般的に、ダイヤモンド薄膜が剥離するのは冷却過程にお
いて、両者の熱膨張係数の違いから、ダイヤモンド薄膜
に圧縮応力が掛かり、耐えきれなくなってというものが
多い。しかし、本発明の多孔質シリコンを利用すると、
熱膨張係数の差から生じる応力を、柱状の残留シリコン
部が歪みとして吸収し、ダイヤモンド薄膜に直接掛かる
応力は緩和されるのである。
【００１６】上記の理由は我々が考えたモデルであり、
正しく事実を伝えているかどうかは定かではないが、少
なくともそう考えることにより定性的には理解できる。
正しく事実を伝えているかどうかは定かではないが、少
なくともそう考えることにより定性的には理解できる。
【００１７】ともかく、シリコン基板に多孔質化工程を
加え、その上にダイヤモンド薄膜を成膜することによ
り、アンカー効果と応力緩和が同時に達成され、密着性
の非常に高い薄膜を得ることが可能になったのである。
加え、その上にダイヤモンド薄膜を成膜することによ
り、アンカー効果と応力緩和が同時に達成され、密着性
の非常に高い薄膜を得ることが可能になったのである。
【００１８】
【作用】ダイヤモンド薄膜の基板材料として多孔質シリ
コンを使用することにより、アンカー効果による機械的
な密着強度の増大と、熱膨張係数の差に起因する応力を
緩和するという、前述の２つのポイントを同時に達成す
ることが可能になった。
コンを使用することにより、アンカー効果による機械的
な密着強度の増大と、熱膨張係数の差に起因する応力を
緩和するという、前述の２つのポイントを同時に達成す
ることが可能になった。
【００１９】本発明において、成膜方法はその種類は特
に問わない。一般的な熱フィラメントＣＶＤ法や、有磁
場プラズマＣＶＤ法、あるいはプラズマジェット法等で
も可能であり、汎用性が高いことも特徴である。また、
多孔質化工程は、上記の例では陽極化成法によったが、
これと同様のことをドライプロセスによる異方的エッチ
ングでも達成できそうなことも確認している。
に問わない。一般的な熱フィラメントＣＶＤ法や、有磁
場プラズマＣＶＤ法、あるいはプラズマジェット法等で
も可能であり、汎用性が高いことも特徴である。また、
多孔質化工程は、上記の例では陽極化成法によったが、
これと同様のことをドライプロセスによる異方的エッチ
ングでも達成できそうなことも確認している。
【００２０】以下に実施例を示し、より詳細に本発明を
示すことにする。
示すことにする。
【００２１】
〔実施例１〕本発明において、シリコン基板の多孔質化
工程に陽極化成を使用し、成膜に有磁場マイクロ波ＣＶ
Ｄを利用した例を以下に示す。
工程に陽極化成を使用し、成膜に有磁場マイクロ波ＣＶ
Ｄを利用した例を以下に示す。
【００２２】先ず、基板としては４インチ単結晶シリコ
ン基板（Ｐ型半導体）の（１００）面を使用した。この
基板の背面にアルミ電極をスパッタ及びアニールによ
り、オーミックコンタクトとなるべく形成した。
ン基板（Ｐ型半導体）の（１００）面を使用した。この
基板の背面にアルミ電極をスパッタ及びアニールによ
り、オーミックコンタクトとなるべく形成した。
【００２３】次いで、陽極化成により多孔質シリコンを
形成した。化成条件は以下の通りである。 ・シリコン基板の抵抗値 0.001 Ω・cm ・陽極電流密度 80mA/cm2 ・フッ化水素酸濃度 25％ ・溶液温度 室温 ・光の照射エネルギー 50mW/cm2
形成した。化成条件は以下の通りである。 ・シリコン基板の抵抗値 0.001 Ω・cm ・陽極電流密度 80mA/cm2 ・フッ化水素酸濃度 25％ ・溶液温度 室温 ・光の照射エネルギー 50mW/cm2
【００２４】陽極化成が終了後、純水にて洗浄し、その
後背面電極材料であるアルミを、アルミエッチャント液
を用いてウェットエッチングにより除去した。このアル
ミ電極の除去は、その後のダイヤモンド薄膜の成膜工程
において、アルミの融点以上の加熱が一般的には必須な
ため、必ず行わなければならない。
後背面電極材料であるアルミを、アルミエッチャント液
を用いてウェットエッチングにより除去した。このアル
ミ電極の除去は、その後のダイヤモンド薄膜の成膜工程
において、アルミの融点以上の加熱が一般的には必須な
ため、必ず行わなければならない。
【００２５】この様にして得られた、多孔質シリコンの
イメージを図１に示す。図でわかる様に、残留シリコン
（43）が柱状の形態を有することが、他の方法により得
られる多孔質との大きな違いである。一般的な方法によ
って得られた多孔質膜は、空孔部分は概略球状の形態を
有し、その為、残留部分は３次元的なネットワークを組
んでおり、本発明の様な応力緩和は期待できない。
イメージを図１に示す。図でわかる様に、残留シリコン
（43）が柱状の形態を有することが、他の方法により得
られる多孔質との大きな違いである。一般的な方法によ
って得られた多孔質膜は、空孔部分は概略球状の形態を
有し、その為、残留部分は３次元的なネットワークを組
んでおり、本発明の様な応力緩和は期待できない。
【００２６】次に、前記の工程によって得られた多孔質
シリコンを基板として用いて、その上にダイヤモンド薄
膜を成膜した。成膜は、図２に示してある有磁場マイク
ロ波ＣＶＤ装置により行った。
シリコンを基板として用いて、その上にダイヤモンド薄
膜を成膜した。成膜は、図２に示してある有磁場マイク
ロ波ＣＶＤ装置により行った。
【００２７】この膜の成膜条件を以下に示す。 ・反応ガスは メタノール 50ccm 水素 100ccm ・反応圧力 0.25Torr ・基板温度 600℃ ・処理時間 4hr ・マイクロ波（2.45GHz)出力 4ｋＷ ・磁場強度 875gauss以上。
【００２８】図３（Ａ）に本発明によるダイヤモンド薄
膜成膜後のサンプルを断面からみた様子を模式的に示し
てある。それに対し、図３（Ｂ）には、従来の方法で得
られたダイヤモンド薄膜成膜後のサンプルの断面を示し
てある。
膜成膜後のサンプルを断面からみた様子を模式的に示し
てある。それに対し、図３（Ｂ）には、従来の方法で得
られたダイヤモンド薄膜成膜後のサンプルの断面を示し
てある。
【００２９】図３（Ａ）の場合、微細孔（44）の上部か
らダイヤモンドが成長しており、アンカー効果が期待さ
れる。ここでポイントとなるのは、多孔質シリコン基板
（11）に含まれる微細孔（44）の全てがダイヤモンドで
埋まっているのではなく、一部に隙間があり、この部分
が応力緩和に作用していることである。それに対し、従
来の方法で得られた図３（Ｂ）では、ダイヤモンド膜
（10）は多結晶状態であり、個々の結晶は逆三角柱状に
基板より成長している。シリコン基板（12）との境界付
近では、ダイヤモンド膜は充分な接触面積をとることが
できないため密着強度が弱く剥がれやすい。
らダイヤモンドが成長しており、アンカー効果が期待さ
れる。ここでポイントとなるのは、多孔質シリコン基板
（11）に含まれる微細孔（44）の全てがダイヤモンドで
埋まっているのではなく、一部に隙間があり、この部分
が応力緩和に作用していることである。それに対し、従
来の方法で得られた図３（Ｂ）では、ダイヤモンド膜
（10）は多結晶状態であり、個々の結晶は逆三角柱状に
基板より成長している。シリコン基板（12）との境界付
近では、ダイヤモンド膜は充分な接触面積をとることが
できないため密着強度が弱く剥がれやすい。
【００３０】最後に評価の結果であるが、今回は引っか
き試験機によって行った。従来は２kgの荷重でピーリン
グが始まったのに対し、本発明によって得られたものは
８kg近くまでピーリングは起こらなかった。ただし注意
しなくてはならないのは、陽極化成の時間を長くして、
多孔質部分を多くしたサンプルについては、剥離する以
前に基板の破壊が起こってしまったことで、密着強度と
基板の強度を両立する点を、目的に合わせて調整する必
要が有ることである。
き試験機によって行った。従来は２kgの荷重でピーリン
グが始まったのに対し、本発明によって得られたものは
８kg近くまでピーリングは起こらなかった。ただし注意
しなくてはならないのは、陽極化成の時間を長くして、
多孔質部分を多くしたサンプルについては、剥離する以
前に基板の破壊が起こってしまったことで、密着強度と
基板の強度を両立する点を、目的に合わせて調整する必
要が有ることである。
【００３１】〔実施例２〕本発明において、シリコン基
板の多孔質化工程に陽極化成を使用し、成膜に熱フィラ
メントＣＶＤ法を利用した例を示す。
板の多孔質化工程に陽極化成を使用し、成膜に熱フィラ
メントＣＶＤ法を利用した例を示す。
【００３２】まず、実施例１では、背面電極としてアル
ミ電極を形成した。これは、後のプロセスにおいて、不
必要かつ邪魔となる場合が多い。プロセス的に、アルミ
の融点以下で成膜を行うか、バイアスの電極とする等、
何か有用性があるなら構わないが、今回は不必要とみな
し、背面電極を直接は形成しないことにした。すなわち
今回は、水銀を電極とし、その上面にシリコン基板を密
接に接触させることにより陽極化成を行った。
ミ電極を形成した。これは、後のプロセスにおいて、不
必要かつ邪魔となる場合が多い。プロセス的に、アルミ
の融点以下で成膜を行うか、バイアスの電極とする等、
何か有用性があるなら構わないが、今回は不必要とみな
し、背面電極を直接は形成しないことにした。すなわち
今回は、水銀を電極とし、その上面にシリコン基板を密
接に接触させることにより陽極化成を行った。
【００３３】化成条件は実施例１と同様であり、終了
後、純水中で充分な洗浄を行った。
後、純水中で充分な洗浄を行った。
【００３４】次に、熱フィラメントＣＶＤ法を利用し、
ダイヤモンド薄膜を基板上に成膜した。装置の概略は図
４に示してある。
ダイヤモンド薄膜を基板上に成膜した。装置の概略は図
４に示してある。
【００３５】成膜条件は以下の通り ・反応ガスは メタン 2ccm 水素 200ccm ・反応圧力 50Torr ・基板温度 700℃ ・処理時間 3hr ・フィラメント温度 2100 ℃
【００３６】成膜終了後は、応力緩和を充分に進めるべ
く、冷却速度を充分に遅くし、基板温度が室温になって
からサンプルを取り出した。
く、冷却速度を充分に遅くし、基板温度が室温になって
からサンプルを取り出した。
【００３７】実施例１と同様の評価を行い、引っかき試
験機において、９kgまではピーリング等は発生しなかっ
た。
験機において、９kgまではピーリング等は発生しなかっ
た。
【００３８】〔実施例３〕本発明において、シリコン基
板の多孔質化工程に水銀電極を用いた陽極化成を使用
し、成膜にＤＣプラズマジェットＣＶＤ法を利用した例
を示す。
板の多孔質化工程に水銀電極を用いた陽極化成を使用
し、成膜にＤＣプラズマジェットＣＶＤ法を利用した例
を示す。
【００３９】陽極化成までは実施例２と全く同一のプロ
セスであるので割愛する。
セスであるので割愛する。
【００４０】ＤＣプラズマジェットＣＶＤ法によるダイ
ヤモンド薄膜の成膜は、以下の様な成膜条件で行った。 ・反応ガスは メタン 1％ ＋水素 ・ガス圧力 60Torr ・基板温度 800℃ ・処理時間 1hr
ヤモンド薄膜の成膜は、以下の様な成膜条件で行った。 ・反応ガスは メタン 1％ ＋水素 ・ガス圧力 60Torr ・基板温度 800℃ ・処理時間 1hr
【００４１】成膜終了後は、応力緩和を充分に進めるべ
く、冷却速度を充分に遅くし、基板温度が室温になって
からサンプルを取り出した。
く、冷却速度を充分に遅くし、基板温度が室温になって
からサンプルを取り出した。
【００４２】実施例１と同様の評価を行い、引っかき試
験機において、12kgまではピーリング等は発生しなかっ
たが、本実施例におけるダイヤモンド薄膜は、他の実施
例１及び２と比較しても、およそ数十倍の膜厚があるた
め、一概に比較はできないが、従来は同様のＤＣプラズ
マジェットＣＶＤ法によって得られた薄膜は、冷却の際
に、殆どがピーリングを起こしてしまったのに対し、本
発明によって得られた薄膜はその様なことは無かった。
験機において、12kgまではピーリング等は発生しなかっ
たが、本実施例におけるダイヤモンド薄膜は、他の実施
例１及び２と比較しても、およそ数十倍の膜厚があるた
め、一概に比較はできないが、従来は同様のＤＣプラズ
マジェットＣＶＤ法によって得られた薄膜は、冷却の際
に、殆どがピーリングを起こしてしまったのに対し、本
発明によって得られた薄膜はその様なことは無かった。
【００４３】
【発明の効果】上記の様に、ダイヤモンド薄膜の基板材
料として多孔質シリコンを使用することにより、アンカ
ー効果による機械的な密着強度の増大と、熱膨張係数の
差に起因する応力を緩和するという、前述の２つのポイ
ントを同時に達成することが可能になった。本発明にお
いて、成膜方法はその種類は特に問わず、従来の一般的
な熱フィラメントＣＶＤ法や、有磁場プラズマＣＶＤ
法、あるいはプラズマジェット法等の既存のプロセスの
基板のみを多孔質シリコンとすることで達成可能であ
り、そのため、汎用性が高いことも特徴である。
料として多孔質シリコンを使用することにより、アンカ
ー効果による機械的な密着強度の増大と、熱膨張係数の
差に起因する応力を緩和するという、前述の２つのポイ
ントを同時に達成することが可能になった。本発明にお
いて、成膜方法はその種類は特に問わず、従来の一般的
な熱フィラメントＣＶＤ法や、有磁場プラズマＣＶＤ
法、あるいはプラズマジェット法等の既存のプロセスの
基板のみを多孔質シリコンとすることで達成可能であ
り、そのため、汎用性が高いことも特徴である。
【００４４】本発明により、シリコン基板上に、充分な
密着強度を持ったダイヤモンド薄膜を作成できるよう
に、初めてなった。また、シリコン基板以外でも、他の
基体上にシリコンを成膜、その後多孔質化させることに
より、本発明と同様の効果が期待でき、本発明は非常に
発展性も高い点も特徴である。
密着強度を持ったダイヤモンド薄膜を作成できるよう
に、初めてなった。また、シリコン基板以外でも、他の
基体上にシリコンを成膜、その後多孔質化させることに
より、本発明と同様の効果が期待でき、本発明は非常に
発展性も高い点も特徴である。
【図１】多孔質シリコンのイメージ図
【図２】有磁場マイクロ波ＣＶＤ装置の概略
【図３】本発明によるダイヤモンド薄膜のイメージ
【図４】熱ＣＶＤ装置の概略
41 多孔質シリコン部分 42 元の単結晶シリコン部分 43 残留シリコン（柱状） 44 微細孔 45 シリコン基板 10 ダイヤモンド薄膜 11 多孔質シリコン基板 12 単結晶シリコン基板 1,34 シリコン基板 ３ マグネットコイル 2,35 サンプルホルダー ４ バイアス電圧 5,32 反応性気体導入口 ６ マイクロ波 導波管 31 反応容器 33 金属タングステン製フィラメント
Claims (5)
- 【請求項１】 単結晶あるいは多結晶あるいは非定型の
形態を有するシリコン基板の、一部または全部が多孔質
化され、該多孔質シリコンに密着してダイヤモンドを主
成分とする炭素からなる薄膜が形成されていることを特
徴とするダイヤモンド薄膜。 - 【請求項２】 請求項１において、前記多孔質シリコン
中に含まれる微細孔は、10オングストロームから 500ナ
ノメートルの大きさを有することを特徴とするダイヤモ
ンド薄膜。 - 【請求項３】 請求項１において、前記ダイヤモンドを
主成分とする炭素からなる薄膜は、単結晶あるいは多結
晶であることを特徴とするダイヤモンド薄膜。 - 【請求項４】 単結晶あるいは多結晶あるいは非定型の
形態を有するシリコン基板の、一部または全部を多孔質
化する工程と、前記多孔質シリコンに密着してダイヤモ
ンドを主成分とする炭素からなる薄膜を形成する工程と
を有することを特徴とするダイヤモンド薄膜の作成方
法。 - 【請求項５】 請求項４において、シリコン基板を多孔
質化する工程は陽極化成法によることを特徴とするダイ
ヤモンド薄膜の作成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4097268A JP2767514B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | ダイヤモンド薄膜及びその作成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4097268A JP2767514B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | ダイヤモンド薄膜及びその作成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05271942A true JPH05271942A (ja) | 1993-10-19 |
| JP2767514B2 JP2767514B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=14187792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4097268A Expired - Fee Related JP2767514B2 (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | ダイヤモンド薄膜及びその作成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2767514B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06183890A (ja) * | 1992-12-15 | 1994-07-05 | Nippon Seiko Kk | 人工ダイヤモンド被覆材 |
| EP0713342A2 (en) | 1994-11-18 | 1996-05-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Color image sensing apparatus and method of expanding dynamic range |
| DE102004025669A1 (de) * | 2004-05-21 | 2005-12-15 | Diaccon Gmbh | Funktionelle CVD-Diamantschichten auf großflächigen Substraten |
| EP1953271A1 (en) * | 2005-11-24 | 2008-08-06 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | Diamond electrode, method for producing same, and electrolytic cell |
| WO2015119067A1 (ja) * | 2014-02-05 | 2015-08-13 | 並木精密宝石株式会社 | ダイヤモンド基板及びダイヤモンド基板の製造方法 |
| CN113088921A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-09 | 昆明理工大学 | 一种多孔金刚石膜/三维碳纳米线网络复合材料的制备方法及其产品 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62149872A (ja) * | 1985-12-21 | 1987-07-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 硬質炭素膜被覆法 |
| JPH01119671A (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ダイアモンドコーティング部材の製造方法 |
| JPH0425130A (ja) * | 1990-05-18 | 1992-01-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 多孔質シリコン基板の製造方法 |
-
1992
- 1992-03-24 JP JP4097268A patent/JP2767514B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62149872A (ja) * | 1985-12-21 | 1987-07-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 硬質炭素膜被覆法 |
| JPH01119671A (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ダイアモンドコーティング部材の製造方法 |
| JPH0425130A (ja) * | 1990-05-18 | 1992-01-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 多孔質シリコン基板の製造方法 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06183890A (ja) * | 1992-12-15 | 1994-07-05 | Nippon Seiko Kk | 人工ダイヤモンド被覆材 |
| EP0713342A2 (en) | 1994-11-18 | 1996-05-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Color image sensing apparatus and method of expanding dynamic range |
| DE102004025669A1 (de) * | 2004-05-21 | 2005-12-15 | Diaccon Gmbh | Funktionelle CVD-Diamantschichten auf großflächigen Substraten |
| EP1953271A1 (en) * | 2005-11-24 | 2008-08-06 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | Diamond electrode, method for producing same, and electrolytic cell |
| EP1953271A4 (en) * | 2005-11-24 | 2011-08-31 | Sumitomo Elec Hardmetal Corp | DIAMOND ELECTRODE, ASSOCIATED METHOD OF MANUFACTURE AND ELECTROLYZE CELL |
| WO2015119067A1 (ja) * | 2014-02-05 | 2015-08-13 | 並木精密宝石株式会社 | ダイヤモンド基板及びダイヤモンド基板の製造方法 |
| US10246794B2 (en) | 2014-02-05 | 2019-04-02 | Adamant Namiki Precision Jewel Co., Ltd. | Diamond substrate and method for manufacturing diamond substrate |
| US10619267B2 (en) | 2014-02-05 | 2020-04-14 | Adamant Namiki Precision Jewel Co., Ltd. | Diamond substrate |
| CN113088921A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-09 | 昆明理工大学 | 一种多孔金刚石膜/三维碳纳米线网络复合材料的制备方法及其产品 |
| CN113088921B (zh) * | 2021-04-13 | 2023-03-24 | 昆明理工大学 | 一种多孔金刚石膜/三维碳纳米线网络复合材料的制备方法及其产品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2767514B2 (ja) | 1998-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100225699B1 (ko) | Soi기판의 제조방법 및 제조장치 | |
| KR100236689B1 (ko) | Soi기판의 제조방법 | |
| US5492859A (en) | Method for producing semiconductor device substrate by bonding a porous layer and an amorphous layer | |
| US5250460A (en) | Method of producing semiconductor substrate | |
| US5868947A (en) | Si substrate and method of processing the same | |
| JPH11243076A (ja) | 陽極化成方法及び陽極化成装置並びに半導体基板の製造方法 | |
| JPH05275663A (ja) | 半導体素子基体及びその作製方法 | |
| US6312965B1 (en) | Method for sharpening emitter sites using low temperature oxidation process | |
| JPH05217992A (ja) | 半導体基板及びその作製方法 | |
| JPH05275358A (ja) | 単結晶表面の凹凸制御方法 | |
| JPH05271942A (ja) | ダイヤモンド薄膜及びその作成方法 | |
| JPH05217823A (ja) | 半導体基材の作製方法 | |
| CN113802184B (zh) | 一种快速去除碳化硅外延过程中晶片背面沉积物的方法 | |
| JPS61101946A (ja) | メツシユの製造方法 | |
| RU2265255C2 (ru) | Способ получения структур кремний-на-изоляторе | |
| JP2000150837A (ja) | 半導体基体の作製方法 | |
| JP3207505B2 (ja) | 多孔質珪素部材の作製方法 | |
| JP2000336499A (ja) | 基板の処理方法及び製造方法並びに陽極化成装置 | |
| JP2002299263A (ja) | 半導体装置の作製方法 | |
| JP3201793B2 (ja) | Ｓｉ基体の加工方法 | |
| JP4205909B2 (ja) | ダイヤモンド薄膜製造用シリコン基板およびダイヤモンド薄膜電極 | |
| JP2808741B2 (ja) | 硬質カーボン膜製造方法 | |
| KR950002170B1 (ko) | 다공질실리콘의 균질성개선방법 | |
| JPH0590113A (ja) | Ｓｉ基体及びその加工方法 | |
| JPH03197385A (ja) | ダイヤモンド薄膜堆積用基板の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080410 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090410 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 12 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100410 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 12 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100410 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100410 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 13 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110410 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110410 Year of fee payment: 13 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |