JPH06183893A - ダイヤモンド基板のクリーニング方法 - Google Patents
ダイヤモンド基板のクリーニング方法Info
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- JPH06183893A JPH06183893A JP4335919A JP33591992A JPH06183893A JP H06183893 A JPH06183893 A JP H06183893A JP 4335919 A JP4335919 A JP 4335919A JP 33591992 A JP33591992 A JP 33591992A JP H06183893 A JPH06183893 A JP H06183893A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
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- diamond
- diamond substrate
- cleaning
- irradiation
- Prior art date
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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ダイヤモンド基板の新規なクリーニング法を
提供する。 【構成】 ダイヤモンド基板に５０ｋｅＶ以下の低エネ
ルギーの電子線又は１０ｋｅＶ以下のエネルギーのイオ
ンを照射して該ダイヤモンド基板の表面を帯電させ、そ
れと同時にあるいはその後さらに該ダイヤモンド基板に
超音波振動を加えることを特徴とする。以上の処理の後
に更に酸素原子、水素原子又はハロゲン原子含むガスの
プラズマで処理することも好ましい。
提供する。 【構成】 ダイヤモンド基板に５０ｋｅＶ以下の低エネ
ルギーの電子線又は１０ｋｅＶ以下のエネルギーのイオ
ンを照射して該ダイヤモンド基板の表面を帯電させ、そ
れと同時にあるいはその後さらに該ダイヤモンド基板に
超音波振動を加えることを特徴とする。以上の処理の後
に更に酸素原子、水素原子又はハロゲン原子含むガスの
プラズマで処理することも好ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばダイヤモンドデ
バイス用等のダイヤモンド基板のクリーニング方法に関
する。
バイス用等のダイヤモンド基板のクリーニング方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ダイヤモンドは高温下、放射線下などの
環境下で安定に動作するデバイスとしてや、高出力での
動作にも耐えるデバイスとして応用が注目されている。
ダイヤモンドが高温下でも動作可能である理由として、
バンドギャップが５．５ｅＶと大きいことが挙げられて
いる。これは、半導体のキャリアが制御されなくなる温
度範囲（真性領域）が１４００℃以下には存在しない為
である。ダイヤモンドの半導体素子の製法としては、人
工合成の単結晶ダイヤモンドを基板とし、不純物制御の
可能な気相合成によって半導体のダイヤモンドをエピタ
キシャルに成長して作成することによるのが、有力な方
法として挙げられる。ダイヤモンドのデバイスを作成す
る場合、基板の研磨及び洗浄が重要である。このような
研磨、洗浄方法としては未だ確立された方法はなく、お
おまか次のような手順による。(1) ダイヤモンドカッタ
ーで切り出したダイヤモンドの板谷一弘を適当な大きさ
にレーザーで切る。(2) 得られたダイヤモンドの板の表
面を回転している鋳鉄に押し付け、平坦にする。(3) ク
ロム酸中でグラファイト成分を除去する。(4) 例えばア
セトン、イソプロピルアルコールなどの有機溶媒で洗浄
する。(5) 水酸化アンモニウムなどのアルカリ洗浄及び
塩酸、王水などによる酸洗浄を行う。
環境下で安定に動作するデバイスとしてや、高出力での
動作にも耐えるデバイスとして応用が注目されている。
ダイヤモンドが高温下でも動作可能である理由として、
バンドギャップが５．５ｅＶと大きいことが挙げられて
いる。これは、半導体のキャリアが制御されなくなる温
度範囲（真性領域）が１４００℃以下には存在しない為
である。ダイヤモンドの半導体素子の製法としては、人
工合成の単結晶ダイヤモンドを基板とし、不純物制御の
可能な気相合成によって半導体のダイヤモンドをエピタ
キシャルに成長して作成することによるのが、有力な方
法として挙げられる。ダイヤモンドのデバイスを作成す
る場合、基板の研磨及び洗浄が重要である。このような
研磨、洗浄方法としては未だ確立された方法はなく、お
おまか次のような手順による。(1) ダイヤモンドカッタ
ーで切り出したダイヤモンドの板谷一弘を適当な大きさ
にレーザーで切る。(2) 得られたダイヤモンドの板の表
面を回転している鋳鉄に押し付け、平坦にする。(3) ク
ロム酸中でグラファイト成分を除去する。(4) 例えばア
セトン、イソプロピルアルコールなどの有機溶媒で洗浄
する。(5) 水酸化アンモニウムなどのアルカリ洗浄及び
塩酸、王水などによる酸洗浄を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ダイヤモンド
は非常に硬いため基板の研磨が困難であるばかりでなく
化学的に安定であるために、化学的な基板のエッチング
洗浄ができない。これは、基板の平坦化が困難であるだ
けでなく、表面に発生している欠陥をも除去できないこ
とを意味する。さらにダイヤモンドは大きいものではな
いため、レーザーカットやダイヤモンドの取扱い方によ
っては表面にダイヤモンドの微粒子を残してしまい、デ
バイス作製に支障をきたしていた。上記した合成方法に
おいても、成長条件によってはダイヤモンド基板上に平
坦なダイヤモンド膜が形成されずに、異常な２次核の成
長がみられる。これの原因については、まだよくわかっ
ていないが、基板ダイヤモンド表面に微少なダイヤモン
ドやあるいはその他の微粒子が存在するためであること
も一因と考えられている。この微粒子の汚染物は通常の
有機溶媒や酸やアルカリ中での超音波洗浄ではきれいに
除去できなかった。ダイヤモンド半導体素子の品質や生
産性を向上するためには、上記汚染物の除去は重要な解
決されるべき課題である。本発明はこのような微粒子等
の汚染物の問題を解消できるダイヤモンド基板のクリー
ニング方法を提供するものである。
は非常に硬いため基板の研磨が困難であるばかりでなく
化学的に安定であるために、化学的な基板のエッチング
洗浄ができない。これは、基板の平坦化が困難であるだ
けでなく、表面に発生している欠陥をも除去できないこ
とを意味する。さらにダイヤモンドは大きいものではな
いため、レーザーカットやダイヤモンドの取扱い方によ
っては表面にダイヤモンドの微粒子を残してしまい、デ
バイス作製に支障をきたしていた。上記した合成方法に
おいても、成長条件によってはダイヤモンド基板上に平
坦なダイヤモンド膜が形成されずに、異常な２次核の成
長がみられる。これの原因については、まだよくわかっ
ていないが、基板ダイヤモンド表面に微少なダイヤモン
ドやあるいはその他の微粒子が存在するためであること
も一因と考えられている。この微粒子の汚染物は通常の
有機溶媒や酸やアルカリ中での超音波洗浄ではきれいに
除去できなかった。ダイヤモンド半導体素子の品質や生
産性を向上するためには、上記汚染物の除去は重要な解
決されるべき課題である。本発明はこのような微粒子等
の汚染物の問題を解消できるダイヤモンド基板のクリー
ニング方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として本発明の第一の方法は、ダイヤモンド基板
に５０ｋｅＶ以下の低エネルギーの電子線を照射して該
ダイヤモンド基板の表面を帯電させ、それと同時にある
いはその後さらに該ダイヤモンド基板に超音波振動を加
えることを特徴とする。また、本発明の第二の方法は、
ダイヤモンド基板に１０ｋｅＶ以下のエネルギーのイオ
ンを照射して該ダイヤモンド基板の表面を帯電させ、そ
れと同時にあるいはその後さらに該ダイヤモンド基板に
超音波振動を加えることを特徴とする。上記第一または
第二の方法において、上記に超音波振動を加える際に該
ダイヤモンド基板の上部に補助電極を配置し、該補助電
極に該ダイヤモンド基板表面の荷電とは逆に荷電するよ
うに電圧を印加することにより汚染物を該補助電極に吸
着させることができ、汚染物の除去に非常に有効である
し基板の再汚染を防止できる。以上の方法の後に、さら
に酸素原子を含むガスのプラズマ中でダイヤモンドを
エッチングする、原子状水素を含むガス中あるいはプ
ラズマ中でダイヤモンド表面を処理する、ハロゲンガ
スを含むプラズマ中でダイヤモンドの表面を処理する、
の〜のいずれかの処理を加えることにより更にクリ
ーニング効果を挙げることができる。
の手段として本発明の第一の方法は、ダイヤモンド基板
に５０ｋｅＶ以下の低エネルギーの電子線を照射して該
ダイヤモンド基板の表面を帯電させ、それと同時にある
いはその後さらに該ダイヤモンド基板に超音波振動を加
えることを特徴とする。また、本発明の第二の方法は、
ダイヤモンド基板に１０ｋｅＶ以下のエネルギーのイオ
ンを照射して該ダイヤモンド基板の表面を帯電させ、そ
れと同時にあるいはその後さらに該ダイヤモンド基板に
超音波振動を加えることを特徴とする。上記第一または
第二の方法において、上記に超音波振動を加える際に該
ダイヤモンド基板の上部に補助電極を配置し、該補助電
極に該ダイヤモンド基板表面の荷電とは逆に荷電するよ
うに電圧を印加することにより汚染物を該補助電極に吸
着させることができ、汚染物の除去に非常に有効である
し基板の再汚染を防止できる。以上の方法の後に、さら
に酸素原子を含むガスのプラズマ中でダイヤモンドを
エッチングする、原子状水素を含むガス中あるいはプ
ラズマ中でダイヤモンド表面を処理する、ハロゲンガ
スを含むプラズマ中でダイヤモンドの表面を処理する、
の〜のいずれかの処理を加えることにより更にクリ
ーニング効果を挙げることができる。
【０００５】
【作用】本発明においては、ダイヤモンド基板上の汚染
物を取り除くために、図１に示すように、に示すように
ダイヤモンド基板１の表面に電子銃（またはイオン銃）
１から電子線またはイオンビームを照射することによ
り、基板ホルダー５上に載置した基板６と汚染物（図１
では図示を省略、図２に示してある）の両者を同一荷電
に帯電させる。これによって基板６と汚染物は電気的に
斥反し合う力を受ける。そして電子線照射またはイオン
ビーム照射しながら又は照射による帯電の後に、超音波
発生器４により強力な超音波振動を加えることによって
図２に示すように汚染物９が基板６から離れるきっかけ
をつくる。超音波振動をかけている時に、図２に示すよ
うに補助電極７を基板６、汚染物９の上側に移動させ、
電子線照射の場合には該補助電極をＡの回路により正に
印加し、イオン照射の場合は回路Ｂにより負に印加す
る。これにより補助電極とは逆に荷電している汚染物は
基板から離れて補助電極に吸着される。なお、図１の例
では補助電極７は網状であり、２はレンズ系、３は容
器、８は排気を意味する。さらにプラズマ処理を行う場
合、基板ホルダーにダイヤモンド基板を載置したまま図
１の装置にとりつけたプラズマ発生装置（図示は省略）
から容器３内にプラズマを導入して処理してもよいし、
あるいはダイヤモンド基板を別のプラズマ処理装置に移
して処理てもよい。
物を取り除くために、図１に示すように、に示すように
ダイヤモンド基板１の表面に電子銃（またはイオン銃）
１から電子線またはイオンビームを照射することによ
り、基板ホルダー５上に載置した基板６と汚染物（図１
では図示を省略、図２に示してある）の両者を同一荷電
に帯電させる。これによって基板６と汚染物は電気的に
斥反し合う力を受ける。そして電子線照射またはイオン
ビーム照射しながら又は照射による帯電の後に、超音波
発生器４により強力な超音波振動を加えることによって
図２に示すように汚染物９が基板６から離れるきっかけ
をつくる。超音波振動をかけている時に、図２に示すよ
うに補助電極７を基板６、汚染物９の上側に移動させ、
電子線照射の場合には該補助電極をＡの回路により正に
印加し、イオン照射の場合は回路Ｂにより負に印加す
る。これにより補助電極とは逆に荷電している汚染物は
基板から離れて補助電極に吸着される。なお、図１の例
では補助電極７は網状であり、２はレンズ系、３は容
器、８は排気を意味する。さらにプラズマ処理を行う場
合、基板ホルダーにダイヤモンド基板を載置したまま図
１の装置にとりつけたプラズマ発生装置（図示は省略）
から容器３内にプラズマを導入して処理してもよいし、
あるいはダイヤモンド基板を別のプラズマ処理装置に移
して処理てもよい。
【０００６】本発明者らの検討によれば、電子線が５０
ｅＶ〜５ｋｅＶのエネルギーの範囲では、その効果に殆
ど差はなかった。電流密度もエネルギーが低くなると多
く必要である傾向を示し、どの条件でも効果はあった。
ただ５ｋｅＶを越えて５０ｋｅＶまでの範囲では結晶が
損傷を受けた。電子線照射に代えてイオンビーム等を用
いると、帯電させる効果は同じであるがイオンの質量が
大きいため軽い結合をも切り離す効果も得られる。イオ
ンビームの場合には、１０ｅＶ〜１０ｋｅＶの範囲でそ
の効果に殆ど差はなかった。以上の処理によって約０．
１μｍ以上の大きな粒子は除去される。好ましくは１０
ｅＶから２００ｅＶで行えば基板の損傷が少ない。さら
に汚染物のうちの非常に小さい粒子は、その表面のボン
ドと基板のボンドによって、基板にしっかり結びついて
いる。そこで、このような小さい粒子については電子線
照射またはイオンビーム照射の後にさらに酸素プラズマ
を基板上に導入することによって該ボンドによる結合を
分解し、除去する。この場合には前述のように図１の構
成において反応容器３にさらにプラズマの導入部を設け
ることができるが、別のプラズマ処理装置で処理しても
よい。。酸素プラズマの代わりに、水素やハロゲンを含
むプラズマで処理することも有効である。プラズマ条件
は、酸素プラズマの場合、１０〜０．００１Ｔｏｒｒで
効果があり、好ましくは０．０．１〜０．００１Ｔｏｒ
ｒである。出力は１０〜３００Ｗ、好ましくは１０〜５
０Ｗで十分効果があり、時間は５分程度でよい。水素プ
ラズマの場合、１００〜０．００１Ｔｏｒｒ、１００〜
３００Ｗ、時間１０分程度で効果がある。ハロゲンの場
合も、１００〜０．００１Ｔｏｒｒ、１００〜３００
Ｗ、時間１０分程度で効果がある。
ｅＶ〜５ｋｅＶのエネルギーの範囲では、その効果に殆
ど差はなかった。電流密度もエネルギーが低くなると多
く必要である傾向を示し、どの条件でも効果はあった。
ただ５ｋｅＶを越えて５０ｋｅＶまでの範囲では結晶が
損傷を受けた。電子線照射に代えてイオンビーム等を用
いると、帯電させる効果は同じであるがイオンの質量が
大きいため軽い結合をも切り離す効果も得られる。イオ
ンビームの場合には、１０ｅＶ〜１０ｋｅＶの範囲でそ
の効果に殆ど差はなかった。以上の処理によって約０．
１μｍ以上の大きな粒子は除去される。好ましくは１０
ｅＶから２００ｅＶで行えば基板の損傷が少ない。さら
に汚染物のうちの非常に小さい粒子は、その表面のボン
ドと基板のボンドによって、基板にしっかり結びついて
いる。そこで、このような小さい粒子については電子線
照射またはイオンビーム照射の後にさらに酸素プラズマ
を基板上に導入することによって該ボンドによる結合を
分解し、除去する。この場合には前述のように図１の構
成において反応容器３にさらにプラズマの導入部を設け
ることができるが、別のプラズマ処理装置で処理しても
よい。。酸素プラズマの代わりに、水素やハロゲンを含
むプラズマで処理することも有効である。プラズマ条件
は、酸素プラズマの場合、１０〜０．００１Ｔｏｒｒで
効果があり、好ましくは０．０．１〜０．００１Ｔｏｒ
ｒである。出力は１０〜３００Ｗ、好ましくは１０〜５
０Ｗで十分効果があり、時間は５分程度でよい。水素プ
ラズマの場合、１００〜０．００１Ｔｏｒｒ、１００〜
３００Ｗ、時間１０分程度で効果がある。ハロゲンの場
合も、１００〜０．００１Ｔｏｒｒ、１００〜３００
Ｗ、時間１０分程度で効果がある。
【０００７】ダイヤモンドのデバイスを作成する場合、
基板の研磨及び洗浄が重要である。しかし、ダイヤモン
ドは非常に硬いため基板の研磨が困難であるばかりでな
く、化学的に安定であるために化学的な基板のエッチン
グ洗浄ができない。これは、基板の平坦化が困難である
だけでなく、表面に発生している欠陥をも除去できない
ことを意味する。さらにダイヤモンドは大きいものでは
ないため、レーザーカットやダイヤモンドの取扱い方に
よっては表面にダイヤモンドの微粒子を残してしまい、
デバイス作製に支障をきたしていた。本発明の表面の清
浄化は、大きな粒子は超音波で、小さな粒子は電子線照
射又はイオンビームで、非常に小さい粒子はプラズマに
よって除去及び消滅させるため、上記の平坦化困難や微
粒子残留の問題はなく、このようなデバイス作製に大き
い効果がある。本発明の方法を適用されるダイヤモンド
基板としては、天然あるいは人工（高圧合成等による）
のバルク単結晶であっても、気相合成による薄膜多結晶
あるいは、薄膜単結晶（エピタキシャル膜）であって
も、その効果は変わらない。但し、導電性の基板である
より、絶縁性の基板の方がより効果を奏した。
基板の研磨及び洗浄が重要である。しかし、ダイヤモン
ドは非常に硬いため基板の研磨が困難であるばかりでな
く、化学的に安定であるために化学的な基板のエッチン
グ洗浄ができない。これは、基板の平坦化が困難である
だけでなく、表面に発生している欠陥をも除去できない
ことを意味する。さらにダイヤモンドは大きいものでは
ないため、レーザーカットやダイヤモンドの取扱い方に
よっては表面にダイヤモンドの微粒子を残してしまい、
デバイス作製に支障をきたしていた。本発明の表面の清
浄化は、大きな粒子は超音波で、小さな粒子は電子線照
射又はイオンビームで、非常に小さい粒子はプラズマに
よって除去及び消滅させるため、上記の平坦化困難や微
粒子残留の問題はなく、このようなデバイス作製に大き
い効果がある。本発明の方法を適用されるダイヤモンド
基板としては、天然あるいは人工（高圧合成等による）
のバルク単結晶であっても、気相合成による薄膜多結晶
あるいは、薄膜単結晶（エピタキシャル膜）であって
も、その効果は変わらない。但し、導電性の基板である
より、絶縁性の基板の方がより効果を奏した。
【０００８】
〔実施例１〕高圧合成単結晶ダイヤモンドをアセトン、
王水、フッ硝酸でそれぞれ２分間超音波洗浄し、その後
図１の構成により、電子線を５ｋｅＶ、１０-6Ａ／ｃｍ
2 の条件で、基板に照射しながら超音波振動を３分間加
えた。以上の洗浄処理の後、該基板を段差が強調される
微分干渉光学顕微鏡で観察すると、ゴミの減少が確認で
きた。次いでこの基板上に、低メタン条件で、ダイヤモ
ンドのエピタキシャル膜を形成した。２次核的に成長を
起こした密度は、何らの洗浄処理も行わなかった基板使
用の場合に較べて１桁以上減少した。
王水、フッ硝酸でそれぞれ２分間超音波洗浄し、その後
図１の構成により、電子線を５ｋｅＶ、１０-6Ａ／ｃｍ
2 の条件で、基板に照射しながら超音波振動を３分間加
えた。以上の洗浄処理の後、該基板を段差が強調される
微分干渉光学顕微鏡で観察すると、ゴミの減少が確認で
きた。次いでこの基板上に、低メタン条件で、ダイヤモ
ンドのエピタキシャル膜を形成した。２次核的に成長を
起こした密度は、何らの洗浄処理も行わなかった基板使
用の場合に較べて１桁以上減少した。
【０００９】〔実施例２〕高圧合成単結晶ダイヤモンド
をアセトン、王水、フッ硝酸でそれぞれ２分間超音波洗
浄し、その後図１の構成により電子線を２０ｋｅＶ、１
０-6Ａ／ｃｍ2 の条件で、基板に照射しながら超音波振
動を３分間加えた。この基板を、酸素プラズマ中で表面
を処理した。その結果プラズマ処理のなかった場合に比
べて２次核成長が約１桁減少した。
をアセトン、王水、フッ硝酸でそれぞれ２分間超音波洗
浄し、その後図１の構成により電子線を２０ｋｅＶ、１
０-6Ａ／ｃｍ2 の条件で、基板に照射しながら超音波振
動を３分間加えた。この基板を、酸素プラズマ中で表面
を処理した。その結果プラズマ処理のなかった場合に比
べて２次核成長が約１桁減少した。
【００１０】〔実施例３〕高圧合成単結晶ダイヤモンド
をアセトン、王水、フッ硝酸でそれぞれ２分間超音波洗
浄し、その後図１の構成により電子線を２０ｋｅＶ、１
０-6Ａ／ｃｍ2 の条件で、基板に照射しながら超音波振
動を３分間加えた。さらに、ハロゲンを含むガスのプラ
ズマ中で表面を処理した。その結果プラズマ処理のなか
った場合に比べて２次核成長が約１桁減少した。
をアセトン、王水、フッ硝酸でそれぞれ２分間超音波洗
浄し、その後図１の構成により電子線を２０ｋｅＶ、１
０-6Ａ／ｃｍ2 の条件で、基板に照射しながら超音波振
動を３分間加えた。さらに、ハロゲンを含むガスのプラ
ズマ中で表面を処理した。その結果プラズマ処理のなか
った場合に比べて２次核成長が約１桁減少した。
【００１１】〔実施例４〕高圧合成単結晶ダイヤモンド
をアセトン、王水、フッ硝酸でそれぞれ２分間超音波洗
浄し、その後図１の構成により電子線を５ｋｅＶ、１０
-6Ａ／ｃｍ2 の条件で、基板に照射しながら超音波振動
を３分間加えた。さらに、水素を含むガスのプラズマ中
で表面をエッチングした。その結果プラズマ処理のなか
った場合に比べて２次核成長が約２桁減少した。
をアセトン、王水、フッ硝酸でそれぞれ２分間超音波洗
浄し、その後図１の構成により電子線を５ｋｅＶ、１０
-6Ａ／ｃｍ2 の条件で、基板に照射しながら超音波振動
を３分間加えた。さらに、水素を含むガスのプラズマ中
で表面をエッチングした。その結果プラズマ処理のなか
った場合に比べて２次核成長が約２桁減少した。
【００１２】〔実施例５〕高圧合成単結晶ダイヤモンド
をアセトン、王水、フッ硝酸でそれぞれ２分間超音波洗
浄し、その後イオンビームを１ｋｅＶ、１０-5Ａ／ｃｍ
2 の条件で、基板に照射しながら超音波振動を２分間加
えた。これを基板にして低メタン条件で、エピタキシャ
ル膜を形成した。その結果２次核成長を起こさなかっ
た。処理のない場合と比べて、３桁以上減少した。しか
し、処理した表面は非ダイヤモンド成分が非常に薄い層
で観察され、ダイヤモンド成長後は成長膜は殆どダイヤ
モンド層であった。
をアセトン、王水、フッ硝酸でそれぞれ２分間超音波洗
浄し、その後イオンビームを１ｋｅＶ、１０-5Ａ／ｃｍ
2 の条件で、基板に照射しながら超音波振動を２分間加
えた。これを基板にして低メタン条件で、エピタキシャ
ル膜を形成した。その結果２次核成長を起こさなかっ
た。処理のない場合と比べて、３桁以上減少した。しか
し、処理した表面は非ダイヤモンド成分が非常に薄い層
で観察され、ダイヤモンド成長後は成長膜は殆どダイヤ
モンド層であった。
【００１３】〔実施例６〕高圧合成単結晶ダイヤモンド
をアセトン、王水、フッ硝酸でそれぞれ２分間超音波洗
浄し、その後イオンビームを１ｋｅＶ、１０-5Ａ／ｃｍ
2 の条件で、基板に照射しながら超音波振動を２分間加
えた。さらに各種のガスのプラズマ中で、この基板を処
理し、低メタン条件で、エピタキシャル膜を形成した。
その結果やはり、ほとんど２次核成長を起こさなかっ
た。この処理では、処理表面は非ダイヤモンド成分は殆
ど観測されなかった。
をアセトン、王水、フッ硝酸でそれぞれ２分間超音波洗
浄し、その後イオンビームを１ｋｅＶ、１０-5Ａ／ｃｍ
2 の条件で、基板に照射しながら超音波振動を２分間加
えた。さらに各種のガスのプラズマ中で、この基板を処
理し、低メタン条件で、エピタキシャル膜を形成した。
その結果やはり、ほとんど２次核成長を起こさなかっ
た。この処理では、処理表面は非ダイヤモンド成分は殆
ど観測されなかった。
【００１４】
【発明の効果】本発明のダイヤモンド基板表面クリーニ
ング方法によって、比較的大きな汚染物粒子の除去と基
板とボンド形成により結合している小さい粒子の除去が
可能となり、成長後の表面に平坦性が保て、その後のダ
イヤモンド膜等の合成において高品質な膜が形成でき
た。
ング方法によって、比較的大きな汚染物粒子の除去と基
板とボンド形成により結合している小さい粒子の除去が
可能となり、成長後の表面に平坦性が保て、その後のダ
イヤモンド膜等の合成において高品質な膜が形成でき
た。
【図１】は本発明を説明するための概略説明図である。
【図２】は本発明の補助電極を用いる例を説明するため
の部分拡大概略説明図である。
の部分拡大概略説明図である。
１ 電子銃（イオン銃）、 ２ レンズ系、 ３ 容
器、 ４ 超音波発振器、 ５ 基板ホルダー、 ６
基板、 ７ 補助電極、 ８ 排気。
器、 ４ 超音波発振器、 ５ 基板ホルダー、 ６
基板、 ７ 補助電極、 ８ 排気。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ３０Ｂ 33/00 7821−4Ｇ
Claims (6)
- 【請求項１】 ダイヤモンド基板に５０ｋｅＶ以下の低
エネルギーの電子線を照射して該ダイヤモンド基板の表
面を帯電させ、それと同時にあるいはその後さらに該ダ
イヤモンド基板に超音波振動を加えることを特徴とする
ダイヤモンド基板のクリーニング方法。 - 【請求項２】 ダイヤモンド基板に１０ｋｅＶ以下のエ
ネルギーのイオンを照射して該ダイヤモンド基板の表面
を帯電させ、それと同時にあるいはその後さらに該ダイ
ヤモンド基板に超音波振動を加えることを特徴とするダ
イヤモンド基板のクリーニング方法。 - 【請求項３】 上記に超音波振動を加える際に該ダイヤ
モンド基板の上部に補助電極を配置し、該補助電極に該
ダイヤモンド基板表面の荷電とは逆に荷電するように電
圧を印加することにより汚染物を該補助電極に吸着させ
ることを特徴とするダイヤモンド基板のクリーニング方
法。 - 【請求項４】 請求項１ないし請求項３に記載のクリー
ニング方法を行った後に酸素原子を含むガスのプラズマ
中でダイヤモンドをエッチングすることを特徴とするダ
イヤモンド基板のクリーニング方法。 - 【請求項５】 請求項１ないし請求項３に記載のクリー
ニング方法を行った後に原子状水素を含むガス中あるい
はプラズマ中でダイヤモンド表面を処理することを特徴
とするダイヤモンド基板のクリーニング方法。 - 【請求項６】 請求項１ないし請求項３に記載のクリー
ニングを行った後にハロゲンガスを含むプラズマ中でダ
イヤモンドの表面を処理することを特徴とするダイヤモ
ンド基板のクリーニング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4335919A JPH06183893A (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | ダイヤモンド基板のクリーニング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4335919A JPH06183893A (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | ダイヤモンド基板のクリーニング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06183893A true JPH06183893A (ja) | 1994-07-05 |
Family
ID=18293831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4335919A Pending JPH06183893A (ja) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | ダイヤモンド基板のクリーニング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06183893A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002063661A3 (en) * | 2001-01-16 | 2003-12-18 | Applied Materials Inc | Method and apparatus for removal of surface contaminants from substrates in vacuum applications |
| JP2005512928A (ja) * | 2001-12-14 | 2005-05-12 | エレメント シックス リミテッド | ホウ素ドーピングされたダイヤモンド |
| CN107626689A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-01-26 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 超声辅助激光表面清洗系统及其清洗方法 |
-
1992
- 1992-12-16 JP JP4335919A patent/JPH06183893A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002063661A3 (en) * | 2001-01-16 | 2003-12-18 | Applied Materials Inc | Method and apparatus for removal of surface contaminants from substrates in vacuum applications |
| JP2005512928A (ja) * | 2001-12-14 | 2005-05-12 | エレメント シックス リミテッド | ホウ素ドーピングされたダイヤモンド |
| CN107626689A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-01-26 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 超声辅助激光表面清洗系统及其清洗方法 |
| CN107626689B (zh) * | 2017-09-26 | 2024-04-12 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 超声辅助激光表面清洗系统及其清洗方法 |
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