JPH06100397A - ダイヤモンド膜の作製方法及び装置 - Google Patents
ダイヤモンド膜の作製方法及び装置Info
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- JPH06100397A JPH06100397A JP4246690A JP24669092A JPH06100397A JP H06100397 A JPH06100397 A JP H06100397A JP 4246690 A JP4246690 A JP 4246690A JP 24669092 A JP24669092 A JP 24669092A JP H06100397 A JPH06100397 A JP H06100397A
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- jet
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ダイヤモンド膜のＤＣプラズマジェットＣＶ
Ｄ法による作製方法及び装置に関し、製膜面積の拡大、
膜の形状自由度の向上、及び任意の膜厚分布を可能にす
る方法及び装置を提供する。 【構成】 原料ガスのプラズマジェット２８にその放射
方向と異なる方向からガスを噴射してジェット２８の放
射面積を変化させる。
Ｄ法による作製方法及び装置に関し、製膜面積の拡大、
膜の形状自由度の向上、及び任意の膜厚分布を可能にす
る方法及び装置を提供する。 【構成】 原料ガスのプラズマジェット２８にその放射
方向と異なる方向からガスを噴射してジェット２８の放
射面積を変化させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ダイヤモンド膜を作製
するための方法及び装置に関する。より詳しく言えば、
本発明は、ＤＣプラズマジェットＣＶＤ法により基板上
にダイヤモンド膜を作製するための方法及び装置に関す
る。
するための方法及び装置に関する。より詳しく言えば、
本発明は、ＤＣプラズマジェットＣＶＤ法により基板上
にダイヤモンド膜を作製するための方法及び装置に関す
る。
【０００２】本発明の方法及び装置で作製されるダイヤ
モンド膜は、ダイヤモンドの高熱伝導性を利用したヒー
トシンクなどの放熱材、赤外から紫外領域にかけて広い
範囲で透明であることを利用した測定機器用窓材、高硬
度を利用した工具等の耐摩耗性コーティング、広いバン
ドギャップを利用した耐熱性半導体等への応用が考えら
れる。
モンド膜は、ダイヤモンドの高熱伝導性を利用したヒー
トシンクなどの放熱材、赤外から紫外領域にかけて広い
範囲で透明であることを利用した測定機器用窓材、高硬
度を利用した工具等の耐摩耗性コーティング、広いバン
ドギャップを利用した耐熱性半導体等への応用が考えら
れる。
【０００３】
【従来の技術】ダイヤモンド膜は、これまで、熱フィラ
メント法、マイクロ波ＣＶＤ法、燃焼炎法などにより作
製されている。また、高速製膜法として、ＤＣプラズマ
ジェットＣＶＤ法が知られている。
メント法、マイクロ波ＣＶＤ法、燃焼炎法などにより作
製されている。また、高速製膜法として、ＤＣプラズマ
ジェットＣＶＤ法が知られている。
【０００４】ＤＣプラズマジェットＣＶＤ法では、成長
チャンバー内のプラズマトーチに原料ガスを導入し、プ
ラズマトーチ内の電極間に直流電流を供給して原料ガス
のプラズマジェットを発生させ、このプラズマジェット
を成長チャンバー内の基板へ向けて放射して、基板上に
ダイヤモンド膜を堆積させている。
チャンバー内のプラズマトーチに原料ガスを導入し、プ
ラズマトーチ内の電極間に直流電流を供給して原料ガス
のプラズマジェットを発生させ、このプラズマジェット
を成長チャンバー内の基板へ向けて放射して、基板上に
ダイヤモンド膜を堆積させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ＤＣプラズマジェット
ＣＶＤ法は、ダイヤモンド生成に係わる活性炭素を、原
料ガスから発生させた高濃度のプラズマジェットの形で
基板に放射してダイヤモンド膜を形成している。このジ
ェットが基板に放射されたときの面積は、真空度のよう
な操作条件に依存するほかに、トーチのジェット噴射口
の大きさ及び形状等の装置的条件、更にはジェット噴射
口と基板との距離に左右される。従って、大面積のダイ
ヤモンド膜を得るためには、ジェット噴射口を拡大し、
あるいはトーチと基板との距離を大きくとればよい。
ＣＶＤ法は、ダイヤモンド生成に係わる活性炭素を、原
料ガスから発生させた高濃度のプラズマジェットの形で
基板に放射してダイヤモンド膜を形成している。このジ
ェットが基板に放射されたときの面積は、真空度のよう
な操作条件に依存するほかに、トーチのジェット噴射口
の大きさ及び形状等の装置的条件、更にはジェット噴射
口と基板との距離に左右される。従って、大面積のダイ
ヤモンド膜を得るためには、ジェット噴射口を拡大し、
あるいはトーチと基板との距離を大きくとればよい。
【０００６】しかしながら、ジェット噴射口は、アーク
プラズマを発生させる上の制約から、無制限に拡大する
ことはできない。また、ダイヤモンドの製膜には適切な
プラズマ温度や基板温度が必要であり、このためにトー
チと基板間の距離には最適な範囲があって、この距離を
むやみに広げることはできない。このように、プラズマ
ジェットの基板への放射径は限定され、製膜面積をある
一定の値以上にすることができない。
プラズマを発生させる上の制約から、無制限に拡大する
ことはできない。また、ダイヤモンドの製膜には適切な
プラズマ温度や基板温度が必要であり、このためにトー
チと基板間の距離には最適な範囲があって、この距離を
むやみに広げることはできない。このように、プラズマ
ジェットの基板への放射径は限定され、製膜面積をある
一定の値以上にすることができない。
【０００７】更に、トーチから基板に放射されるプラズ
マジェットは基本的に円錐形をしているため、放射投影
面は円形となり、それ以外の自由な形をとることはでき
ない。
マジェットは基本的に円錐形をしているため、放射投影
面は円形となり、それ以外の自由な形をとることはでき
ない。
【０００８】また、基板上での、ダイヤモンド生成に係
わる活性炭素の濃度は、均一になるか、あるいはある一
定の割合で連続的に変化する状態になるため、成膜領域
内に他の部分と膜厚の局所的に異なる部分を形成するこ
とはできない。
わる活性炭素の濃度は、均一になるか、あるいはある一
定の割合で連続的に変化する状態になるため、成膜領域
内に他の部分と膜厚の局所的に異なる部分を形成するこ
とはできない。
【０００９】本発明は、ダイヤモンド膜を作製するため
の従来のＤＣプラズマジェットＣＶＤ法では不可能であ
った、ダイヤモンド膜の製膜面積の拡大、ダイヤモンド
膜の形状自由度の向上、そして厚さの局所的に異なる部
分を有するダイヤモンド膜の形成を可能にする、改良し
たＤＣプラズマジェットＣＶＤ法によりダイヤモンド膜
を作製する方法とこの方法を実施するための装置とを提
供することを目的とする。
の従来のＤＣプラズマジェットＣＶＤ法では不可能であ
った、ダイヤモンド膜の製膜面積の拡大、ダイヤモンド
膜の形状自由度の向上、そして厚さの局所的に異なる部
分を有するダイヤモンド膜の形成を可能にする、改良し
たＤＣプラズマジェットＣＶＤ法によりダイヤモンド膜
を作製する方法とこの方法を実施するための装置とを提
供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の方法は、成長チ
ャンバー内のプラズマトーチに原料ガスを導入し、該プ
ラズマトーチ内の電極間に直流電流を供給して原料ガス
のプラズマジェットを発生させ、このプラズマジェット
を該成長チャンバー内に配置された基板の表面へ放射し
て、この基板上にダイヤモンド膜を堆積させるダイヤモ
ンド膜の作製方法において、原料ガスのプラズマジェッ
トにその放射方向と異なる方向からガスを噴射すること
により該プラズマジェットの放射面積を変化させてダイ
ヤモンド膜の成膜を行うことを特徴とする方法である。
ャンバー内のプラズマトーチに原料ガスを導入し、該プ
ラズマトーチ内の電極間に直流電流を供給して原料ガス
のプラズマジェットを発生させ、このプラズマジェット
を該成長チャンバー内に配置された基板の表面へ放射し
て、この基板上にダイヤモンド膜を堆積させるダイヤモ
ンド膜の作製方法において、原料ガスのプラズマジェッ
トにその放射方向と異なる方向からガスを噴射すること
により該プラズマジェットの放射面積を変化させてダイ
ヤモンド膜の成膜を行うことを特徴とする方法である。
【００１１】原料ガスのプラズマジェットにその放射方
向と異なる方向から噴射するガスは、成長チャンバー内
の基板ホルダに設けたガス噴射口から、あるいはプラズ
マジェット中に挿入したノズルから、あるいはプラズマ
ジェット外から噴射することができる。基板ホルダのガ
ス噴射口からガスを供給する場合に得られるダイヤモン
ド膜は、そのガス噴射口部分に開口のある膜となる。ま
た、プラズマジェット中に挿入したノズルからガスを噴
射する場合には、基板ホルダを回転させてノズル配管の
陰になる部分の膜厚を補償してもよい。
向と異なる方向から噴射するガスは、成長チャンバー内
の基板ホルダに設けたガス噴射口から、あるいはプラズ
マジェット中に挿入したノズルから、あるいはプラズマ
ジェット外から噴射することができる。基板ホルダのガ
ス噴射口からガスを供給する場合に得られるダイヤモン
ド膜は、そのガス噴射口部分に開口のある膜となる。ま
た、プラズマジェット中に挿入したノズルからガスを噴
射する場合には、基板ホルダを回転させてノズル配管の
陰になる部分の膜厚を補償してもよい。
【００１２】基板ホルダのガス噴射口から、あるいはプ
ラズマジェット中の噴射ノズルから供給するガスの噴射
は、プラズマジェットの放射方向と反対の方向に、プラ
ズマジェットの中心軸線に沿って又はその中心軸線から
そらせて行ってもよく、あるいはその軸線方向に対して
傾けて噴射しても差支えない。プラズマジェットの放射
軸に沿ってプラズマジェットの放射方向に対向してガス
を噴射すれば、プラズマジェットの放射面積を拡大して
製膜面積を大きくすることができ、また、プラズマジェ
ットの放射軸線方向に対して傾けてガスを噴射すれば、
ジェットの断面形状が変わり、製膜面積を変え且つ膜の
形状を円形以外にすることができる。
ラズマジェット中の噴射ノズルから供給するガスの噴射
は、プラズマジェットの放射方向と反対の方向に、プラ
ズマジェットの中心軸線に沿って又はその中心軸線から
そらせて行ってもよく、あるいはその軸線方向に対して
傾けて噴射しても差支えない。プラズマジェットの放射
軸に沿ってプラズマジェットの放射方向に対向してガス
を噴射すれば、プラズマジェットの放射面積を拡大して
製膜面積を大きくすることができ、また、プラズマジェ
ットの放射軸線方向に対して傾けてガスを噴射すれば、
ジェットの断面形状が変わり、製膜面積を変え且つ膜の
形状を円形以外にすることができる。
【００１３】更に、ジェットに挿入するノズルを複数と
することも可能である。複数のノズルを採用することに
よって、プラズマジェットの断面形状を変化させること
ができるとともに、各ノズルから噴射するガス成分を変
化させることでプラズマジェットの活性炭素濃度を局所
的に変化させて、局所的に厚さの異なる部分のあるダイ
ヤモンド膜を得ることができる。
することも可能である。複数のノズルを採用することに
よって、プラズマジェットの断面形状を変化させること
ができるとともに、各ノズルから噴射するガス成分を変
化させることでプラズマジェットの活性炭素濃度を局所
的に変化させて、局所的に厚さの異なる部分のあるダイ
ヤモンド膜を得ることができる。
【００１４】プラズマジェットへ噴射されるガスは、ア
ルゴン、ヘリウム等の不活性ガスでも、ダイヤモンド生
成に係わる活性炭素源となる、メタン、エタン、一酸化
炭素等の炭素原子含有ガスでも、ダイヤモンドと共に生
成する副生グラファイトをエッチング除去するための、
水素、酸素、水等のエッチング性ガスでもよく、またそ
れらの混合ガスでもよい。
ルゴン、ヘリウム等の不活性ガスでも、ダイヤモンド生
成に係わる活性炭素源となる、メタン、エタン、一酸化
炭素等の炭素原子含有ガスでも、ダイヤモンドと共に生
成する副生グラファイトをエッチング除去するための、
水素、酸素、水等のエッチング性ガスでもよく、またそ
れらの混合ガスでもよい。
【００１５】プラズマジェットへガスを噴射すると、結
果としてプラズマジェットの温度が幾分変化するが、プ
ラズマジェットの温度はプラズマトーチと基板間の距離
を調整することで製膜に最適な条件を保持するように補
償することができる。
果としてプラズマジェットの温度が幾分変化するが、プ
ラズマジェットの温度はプラズマトーチと基板間の距離
を調整することで製膜に最適な条件を保持するように補
償することができる。
【００１６】プラズマジェットへ噴射されるガスの流量
は、製膜のために用いる装置上の条件、所望の製膜面積
等の条件に応じて、実験的に決定することができる。噴
射ガスのプラズマジェットの軸線方向に対する傾きも、
製膜形状に応じて実験により求めることができる。
は、製膜のために用いる装置上の条件、所望の製膜面積
等の条件に応じて、実験的に決定することができる。噴
射ガスのプラズマジェットの軸線方向に対する傾きも、
製膜形状に応じて実験により求めることができる。
【００１７】本発明の方法によって得られるダイヤモン
ド膜は、従来の方法による膜の場合と同じように、研摩
等の適当な方法によりある一定の厚さにすることができ
る。
ド膜は、従来の方法による膜の場合と同じように、研摩
等の適当な方法によりある一定の厚さにすることができ
る。
【００１８】本発明の方法を実施するための装置は、成
長チャンバー内のプラズマトーチに原料ガスを導入し、
該プラズマトーチ内の電極間に直流電流を供給して原料
ガスのプラズマジェットを発生させ、このプラズマジェ
ットを該成長チャンバー内に配置された基板の表面へ放
射して、この基板上にダイヤモンド膜を堆積させるダイ
ヤモンド膜の作製装置において、原料ガスのプラズマジ
ェットにその放射方向と異なる方向からガスを噴射して
該プラズマジェットの放射面積を変化させる機構を備え
てなることを特徴とする装置である。
長チャンバー内のプラズマトーチに原料ガスを導入し、
該プラズマトーチ内の電極間に直流電流を供給して原料
ガスのプラズマジェットを発生させ、このプラズマジェ
ットを該成長チャンバー内に配置された基板の表面へ放
射して、この基板上にダイヤモンド膜を堆積させるダイ
ヤモンド膜の作製装置において、原料ガスのプラズマジ
ェットにその放射方向と異なる方向からガスを噴射して
該プラズマジェットの放射面積を変化させる機構を備え
てなることを特徴とする装置である。
【００１９】本発明の装置におけるプラズマジェットの
放射面積を変化させる機構は、成長チャンバー内の基板
ホルダに設けたガス噴射口でもよく、あるいはプラズマ
ジェット中に挿入されるガス噴射ノズルでもよく、ある
いはプラズマジェット外に設けたガス噴射ノズルでもよ
い。基板ホルダに設けたガス噴射口又はプラズマジェッ
ト中に挿入されるガス噴射ノズルのガス噴射方向は、プ
ラズマジェットの中心軸線と正反対の方向でもよく、あ
るいはその中心軸線の方向に対して傾斜させた方向でも
よい。
放射面積を変化させる機構は、成長チャンバー内の基板
ホルダに設けたガス噴射口でもよく、あるいはプラズマ
ジェット中に挿入されるガス噴射ノズルでもよく、ある
いはプラズマジェット外に設けたガス噴射ノズルでもよ
い。基板ホルダに設けたガス噴射口又はプラズマジェッ
ト中に挿入されるガス噴射ノズルのガス噴射方向は、プ
ラズマジェットの中心軸線と正反対の方向でもよく、あ
るいはその中心軸線の方向に対して傾斜させた方向でも
よい。
【００２０】
【作用】原料ガスのプラズマジェットにその放射方向と
異なる方向からガスを噴射することは、プラズマジェッ
トの基板への放射投影面の面積を変化させる。この様子
を、図１の本発明の原理説明図に示す。図１（ａ）に示
すように、トーチ１から放射されたプラズマジェット２
へガスを噴射せずに基板３上にダイヤモンド膜を成膜す
る場合に比べて、図１（ｂ）に示すように、プラズマジ
ェット２へその放射方向と正反対の方向にガスを噴射す
ると、このジェットの放射角度が広がって、基板への放
射投影面が大きくなる。ガスの噴射をジェットの放射方
向に対して傾けて行えば、ジェットの基板への放射投影
面は円形から外れ、それに応じてダイヤモンドの製膜形
状も円形から外れる。このように、プラズマジェットに
対してその放射方向と異なる方向からガスを噴射するこ
とは、ダイヤモンド成膜面積の増大と円形形状以外の成
膜を可能にする。
異なる方向からガスを噴射することは、プラズマジェッ
トの基板への放射投影面の面積を変化させる。この様子
を、図１の本発明の原理説明図に示す。図１（ａ）に示
すように、トーチ１から放射されたプラズマジェット２
へガスを噴射せずに基板３上にダイヤモンド膜を成膜す
る場合に比べて、図１（ｂ）に示すように、プラズマジ
ェット２へその放射方向と正反対の方向にガスを噴射す
ると、このジェットの放射角度が広がって、基板への放
射投影面が大きくなる。ガスの噴射をジェットの放射方
向に対して傾けて行えば、ジェットの基板への放射投影
面は円形から外れ、それに応じてダイヤモンドの製膜形
状も円形から外れる。このように、プラズマジェットに
対してその放射方向と異なる方向からガスを噴射するこ
とは、ダイヤモンド成膜面積の増大と円形形状以外の成
膜を可能にする。
【００２１】また、図２（ａ）に示すように、プラズマ
ジェットへ種類の異なるガスを別々に導入することは、
プラズマジェット２の基板３上での組成を部分的に変化
させ、そして図２（ｂ）に示すように、形成されたダイ
ヤモンド膜１０の厚さを１１で示す部分と１２で示す部
分とで変えることを可能にする。
ジェットへ種類の異なるガスを別々に導入することは、
プラズマジェット２の基板３上での組成を部分的に変化
させ、そして図２（ｂ）に示すように、形成されたダイ
ヤモンド膜１０の厚さを１１で示す部分と１２で示す部
分とで変えることを可能にする。
【００２２】
【実施例】図３に模式的に示した装置を使用してダイヤ
モンド膜を作製した。
モンド膜を作製した。
【００２３】まず、チャンバー２１内を真空ポンプ２２
により約１０-2Torrまで排気した。次に、メタン２３を
４０ミリリットル／分の流量で、また水素２４を２０リ
ットル／分の流量で、ガス混合系２５へ供給し、混合し
た後、放電ガスとしてプラズマトーチ２６へ送出した。
チャンバー２１内の圧力を３０Torrとして、直流電源２
７によって１００Ｖ，１０Ａの電力を供給し、放電を開
始した。
により約１０-2Torrまで排気した。次に、メタン２３を
４０ミリリットル／分の流量で、また水素２４を２０リ
ットル／分の流量で、ガス混合系２５へ供給し、混合し
た後、放電ガスとしてプラズマトーチ２６へ送出した。
チャンバー２１内の圧力を３０Torrとして、直流電源２
７によって１００Ｖ，１０Ａの電力を供給し、放電を開
始した。
【００２４】プラズマジェット２８が安定した時点で、
対向ガス供給系２９より、対向ガスとしてアルゴンを口
径２mmのガス噴射ノズル３２から２０リットル／分の流
量で、ジェットの軸線に沿ってトーチ方向へ噴射した。
この時、基板３０は、水冷している基板ホルダ３１の上
に固定されている。
対向ガス供給系２９より、対向ガスとしてアルゴンを口
径２mmのガス噴射ノズル３２から２０リットル／分の流
量で、ジェットの軸線に沿ってトーチ方向へ噴射した。
この時、基板３０は、水冷している基板ホルダ３１の上
に固定されている。
【００２５】このようにして製膜したところ、プラズマ
ジェットに対向ガスを噴射しない場合に基板に放射され
るジェットの断面積はおよそ直径１cmの円形であるのに
対して、ジェットの放射断面積はほぼ直径２cmの円形に
拡大され、その結果、作製されたダイヤモンド膜も約２
cmの直径となった。こうして、従来より４倍の面積のダ
イヤモンド膜を、製膜速度約３０μｍ／ｈで作製するこ
とができた。
ジェットに対向ガスを噴射しない場合に基板に放射され
るジェットの断面積はおよそ直径１cmの円形であるのに
対して、ジェットの放射断面積はほぼ直径２cmの円形に
拡大され、その結果、作製されたダイヤモンド膜も約２
cmの直径となった。こうして、従来より４倍の面積のダ
イヤモンド膜を、製膜速度約３０μｍ／ｈで作製するこ
とができた。
【００２６】ここでは、一例として、対向ガスとして不
活性ガスのアルゴンを用い、ジェットの放射軸線上をト
ーチに向かって噴射ノズルから噴射したが、対向ガスの
噴射方向を変えることで基板に放射されるジェット断面
の形状を変えることが可能であり、また対向ガスの流量
を変化させることでこの面積や形状をさまざまに変化さ
せることが可能である。また、対向ガスには、ダイヤモ
ンドを含む炭素堆積物のエッチング材となる水素や酸素
や水、あるいはそれらを含んだものを用いることも可能
である。更に、対向ガスにはダイヤモンド生成の原料と
なるメタンや、エタン、一酸化炭素などの炭素含有ガス
を用いて製膜速度や膜質を制御することもできる。
活性ガスのアルゴンを用い、ジェットの放射軸線上をト
ーチに向かって噴射ノズルから噴射したが、対向ガスの
噴射方向を変えることで基板に放射されるジェット断面
の形状を変えることが可能であり、また対向ガスの流量
を変化させることでこの面積や形状をさまざまに変化さ
せることが可能である。また、対向ガスには、ダイヤモ
ンドを含む炭素堆積物のエッチング材となる水素や酸素
や水、あるいはそれらを含んだものを用いることも可能
である。更に、対向ガスにはダイヤモンド生成の原料と
なるメタンや、エタン、一酸化炭素などの炭素含有ガス
を用いて製膜速度や膜質を制御することもできる。
【００２７】一方、対向ガスの供給は、上記の例では噴
射ノズルを一つ用いて行なったが、複数本のノズルを設
置し、更に、各ガスを同一あるいは異なるようにして噴
射することで、ジェット断面の形状や特性を一様にある
いは部分的に変えることもできる。また、リング状の基
板へのダイヤモンドの製膜等が必要とされる時は、図３
に示した基板ホルダ１１に設けたガス噴射口３３から噴
射することにより、噴射ノズルと同様にすることも可能
である。
射ノズルを一つ用いて行なったが、複数本のノズルを設
置し、更に、各ガスを同一あるいは異なるようにして噴
射することで、ジェット断面の形状や特性を一様にある
いは部分的に変えることもできる。また、リング状の基
板へのダイヤモンドの製膜等が必要とされる時は、図３
に示した基板ホルダ１１に設けたガス噴射口３３から噴
射することにより、噴射ノズルと同様にすることも可能
である。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来のＤＣプラズマジェットＣＶＤ法では不可能であっ
たダイヤモンド製膜面積の拡大、ダイヤモンド膜の形状
自由度の向上、厚さを局所的に異にするダイヤモンド膜
の製膜が可能になる。
従来のＤＣプラズマジェットＣＶＤ法では不可能であっ
たダイヤモンド製膜面積の拡大、ダイヤモンド膜の形状
自由度の向上、厚さを局所的に異にするダイヤモンド膜
の製膜が可能になる。
【図１】本発明の原理を説明する図であって、（ａ）は
ガスを噴射しない場合のプラズマジェットの垂直断面形
状、（ｂ）はガスをジェットと反対方向に噴射した場合
のプラズマジェットの拡大した垂直断面形状を例示する
図である。
ガスを噴射しない場合のプラズマジェットの垂直断面形
状、（ｂ）はガスをジェットと反対方向に噴射した場合
のプラズマジェットの拡大した垂直断面形状を例示する
図である。
【図２】プラズマジェットへの２種類のガスの導入を説
明する図であって、（ａ）はプラズマジェットの垂直断
面形状、（ｂ）は形成されたダイヤモンド膜を模式的に
説明する図である。
明する図であって、（ａ）はプラズマジェットの垂直断
面形状、（ｂ）は形成されたダイヤモンド膜を模式的に
説明する図である。
【図３】本発明の実施例で使用した装置を説明する模式
図である。
図である。
２１…成長チャンバー ２３…メタン ２４…水素 ２６…プラズマトーチ ２７…直流電源 ２８…プラズマジェット ２９…対向ガス供給係 ３０…基板 ３１…基板ホルダ ３２…ガス噴射ノズル ３３…ガス噴射口
Claims (7)
- 【請求項１】 成長チャンバー（２１）内のプラズマト
ーチ（２６）に原料ガス（２３）を導入し、該プラズマ
トーチ（２６）内の電極間に直流電流を供給して原料ガ
スのプラズマジェット（２８）を発生させ、このプラズ
マジェット（２８）を該成長チャンバー（２１）内に配
置された基板（３０）の表面へ放射して、この基板（３
０）上にダイヤモンド膜を堆積させるダイヤモンド膜の
作製方法において、原料ガスのプラズマジェット（２
８）にその放射方向と異なる方向からガスを噴射するこ
とにより該プラズマジェット（２８）の放射面積を変化
させてダイヤモンド膜の成膜を行うことを特徴とするダ
イヤモンド膜の作製方法。 - 【請求項２】 プラズマジェットに噴射する前記ガスを
プラズマジェット中に挿入した噴射ノズル（３２）か
ら、あるいは成長チャンバー内の基板ホルダ（３１）に
設けた噴射口（３３）から噴射することを特徴とする、
請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記プラズマジェット（２８）の放射軸
線方向に対して正反対の方向に、又は該放射軸線方向に
対して斜めの方向に前記ガスを噴射することを特徴とす
る、請求項１又は２記載の方法。 - 【請求項４】 前記ノズル（３２）の数を複数とし、各
ノズルから成分が同一の又は異なるガスを噴射すること
を特徴とする、請求項２記載の方法。 - 【請求項５】 プラズマジェットに噴射する前記ガス
が、不活性ガス、炭素原子含有ガス、ダイヤモンドと共
に生成する副生グラファイトをエッチング除去するため
のエッチング性ガス、又はそれらの混合物であることを
特徴とする、請求項１記載の方法。 - 【請求項６】 成長チャンバー（２１）内のプラズマト
ーチ（２６）に原料ガス（２３）を導入し、該プラズマ
トーチ（２６）内の電極間に直流電流を供給して原料ガ
スのプラズマジェット（２８）を発生させ、このプラズ
マジェット（２８）を該成長チャンバー（２１）内に配
置された基板（３０）の表面へ放射して、この基板（３
０）上にダイヤモンド膜を堆積させるダイヤモンド膜の
作製装置において、原料ガスのプラズマジェット（２
８）にその放射方向と異なる方向からガスを噴射して該
プラズマジェットの放射面積を変化させる機構（３２，
３３）を備えてなることを特徴とするダイヤモンド膜の
作製装置。 - 【請求項７】 プラズマジェットの放射面積を変化させ
る前記機構が、プラズマジェット中に挿入されるガス噴
射ノズル（３２）又は成長チャンバ内の基板ホルダ（３
１）に設けたガス噴射口（３３）から構成されることを
特徴とする、請求項６記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4246690A JPH06100397A (ja) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | ダイヤモンド膜の作製方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4246690A JPH06100397A (ja) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | ダイヤモンド膜の作製方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06100397A true JPH06100397A (ja) | 1994-04-12 |
Family
ID=17152183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4246690A Withdrawn JPH06100397A (ja) | 1992-09-16 | 1992-09-16 | ダイヤモンド膜の作製方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06100397A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111378954A (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 上海征世科技有限公司 | 一种制备金刚石膜的装置及方法 |
-
1992
- 1992-09-16 JP JP4246690A patent/JPH06100397A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111378954A (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 上海征世科技有限公司 | 一种制备金刚石膜的装置及方法 |
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