JPH06199595A - Method for synthesizing diamond - Google Patents

Method for synthesizing diamond

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JPH06199595A
JPH06199595A JP5000098A JP9893A JPH06199595A JP H06199595 A JPH06199595 A JP H06199595A JP 5000098 A JP5000098 A JP 5000098A JP 9893 A JP9893 A JP 9893A JP H06199595 A JPH06199595 A JP H06199595A
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diamond
radicals
methane
hydrogen
thin film
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JP5000098A
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Inventor
Hiroyuki Nakaishi
博之 中石
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide a method for synthesizing diamond by which a high purity and high quality thin film of single crystalline diamond almost free from crystal defects in the thin film can efficiently be formed using a light excitation process. CONSTITUTION:Reactive gas prepd. by mixing hydrogen with methane is introduced into a vacuum chamber 4 with a disposed substrate 5 and it is irradiated with vacuum UV having <=750Angstrom wavelength. By this irradiation, the reactive gas is photodecompased and CH3 and H radicals are selectively generated. During film formation, the amts. of hydrogen and methane to be mixed and the mixing ratio are properly regulated through a gas valve 2. The generated CH3 and H radicals are efficiently fed to the surface of the substrate 5 and a thin diamond film is precisely formed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、ダイヤモンドの合成
方法に関し、特に、光励起プロセスを用いた気相合成に
よるダイヤモンドの合成方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for synthesizing diamond, and more particularly to a method for synthesizing diamond by vapor phase synthesis using a photoexcitation process.

【0002】[0002]

【従来の技術】ダイヤモンドはこれまでに知られている
物質中で最高の硬度を示すこと、電気的に非常に良い絶
縁体であること、また熱伝導率が高いことなど優れた性
質を同時に有する機能材料である。
2. Description of the Related Art Diamond has excellent properties such as having the highest hardness among the substances known so far, being an electrically excellent insulator, and having high thermal conductivity. It is a functional material.

【0003】また、ダイヤモンドは赤外領域の一部を除
く広い波長領域にわたって光の透過性に優れ、さらに不
純物の添加により半導体となるなどの特質を備えてい
る。従来より、これらの優れた性質を利用して、ダイヤ
モンドの各種工具表面へのコーティング、電子工学部
品、特に半導体レーザやIC等のヒートシンクへの応用
が進められている。
Further, diamond is excellent in light transmissivity over a wide wavelength range except a part of infrared region, and further has a characteristic that it becomes a semiconductor by adding impurities. Utilizing these excellent properties, the coating of diamond on various tool surfaces and the application to electronic parts, particularly heat sinks for semiconductor lasers, ICs, etc. have been promoted.

【0004】エレクトロニクス分野へのダイヤモンドの
応用には、単結晶薄膜の形成技術の確立が不可欠となっ
てくる。
In order to apply diamond to the electronics field, it is essential to establish a technique for forming a single crystal thin film.

【0005】最近では気相合成によってダイヤモンド薄
膜を形成する方法として、(1)直流または交流電界に
より放電を起こし、原料ガスを活性化する方法、(2)
熱電子放射材を加熱し、原料ガスを活性化する方法、
(3)ダイヤモンドを成長させる表面をイオンで衝撃す
る方法、(4)原料ガスを燃焼させる方法、(5)レー
ザや高出力紫外線などの光で原料ガスを励起する方法、
等のような種々の方法が試みられている。
Recently, as a method for forming a diamond thin film by vapor phase synthesis, (1) a method of activating a source gas by causing a discharge by a direct current or an alternating electric field, (2)
A method of heating the thermionic emission material and activating the source gas,
(3) a method of bombarding the surface on which diamond is grown with ions, (4) a method of burning a raw material gas, (5) a method of exciting the raw material gas with light such as laser or high-power ultraviolet light,
Various methods have been tried.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】これまでの光励起プロ
セスを用いたダイヤモンドの光化学的な合成方法におい
て、基板上にダイヤモンド薄膜を形成する際には、水素
とメタンが混合された反応ガスを光分解するのに比較的
波長の長いレーザ光が用いられることが多かった。
In the photochemical synthesis method of diamond using the conventional photoexcitation process, when the diamond thin film is formed on the substrate, the reaction gas in which hydrogen and methane are mixed is photolyzed. For this purpose, a laser beam having a relatively long wavelength is often used.

【0007】このため、光分解によって反応ガスから生
成するラジカル種を特定することは困難であり、所望の
ラジカル種のみを選択的に生成することはほとんど不可
能であった。
Therefore, it is difficult to specify the radical species generated from the reaction gas by photolysis, and it is almost impossible to selectively generate only the desired radical species.

【0008】また、従来では通常基板が設置された反応
容器内に、常に水素とメタンが一定の割合で混合された
反応ガスが所定量定常的に導入される供給方式が採られ
ていたため、光励起プロセスにおいて、反応ガスから生
成されかつ基板上に供給されるラジカルの供給量やまた
供給されるラジカル種の割合が必ずしも理想的に設定さ
れないままで膜成長が進行してしまうことがあった。
Further, in the past, since a reaction system in which a predetermined amount of a reaction gas in which hydrogen and methane were constantly mixed was constantly introduced into a reaction vessel in which a substrate was usually installed, a photoexcitation was adopted. In the process, the film growth sometimes proceeds without the ideal supply amount of radicals generated from the reaction gas and supplied onto the substrate or the ratio of the supplied radical species to be set.

【0009】上記のような理由により、従来のダイヤモ
ンドの光化学的な合成方法に従ってダイヤモンドを合成
すると、膜内に結晶欠陥や結晶性の異なる不純物が混在
した不良のダイヤモンド薄膜が形成されやすいという問
題があった。
For the above reasons, when diamond is synthesized according to the conventional photochemical synthesis method of diamond, there is a problem that a defective diamond thin film in which crystal defects or impurities having different crystallinities are mixed is easily formed in the film. there were.

【0010】本発明は、従来の課題を解決するためにな
されたものであって、膜内に結晶欠陥が少なくかつ純度
の高い良質の単結晶ダイヤモンド薄膜を効率よく形成す
ることができるダイヤモンドの合成方法を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made to solve the conventional problems, and is a method for synthesizing diamond capable of efficiently forming a high quality single crystal diamond thin film having few crystal defects and high purity in the film. The purpose is to provide a method.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】従来、ダイヤモンドの光
化学的な合成方法において、メタンを炭素原料に用い、
比較的波長の長いレーザ光により光分解を行なうと、一
般に次式(化1)のような反応が進行し、CH3 ラジカ
ル,CH2 ラジカル、CHラジカル等が生成される。
[Means for Solving the Problems] Conventionally, in the photochemical synthesis method of diamond, methane was used as a carbon raw material,
When photolysis is performed with a laser beam having a relatively long wavelength, a reaction represented by the following formula (Formula 1) generally proceeds, and CH 3 radicals, CH 2 radicals, CH radicals, and the like are generated.

【0012】[0012]

【化1】 中でもメタンからCH2 ラジカルまたはCHラジカルへ
の分解が多くなると、ダイヤモンド薄膜の形成時に結晶
性の異なる不純物の混入や結晶欠陥の発生がもたらされ
やすい。
[Chemical 1] Above all, when the decomposition of methane into CH 2 radicals or CH radicals is increased, impurities having different crystallinity are mixed or crystal defects are likely to be generated at the time of forming a diamond thin film.

【0013】そこで、本発明者は、ダイヤモンド薄膜の
形成時において、できる限り不純物の混入や結晶欠陥の
発生を抑制するため、成膜条件について種々の検討を行
なった結果、以下実施例において示すように、750Å
以下の波長を有する真空紫外光を限定的に用いること
で、光分解において炭素原料としてのメタンからCH2
ラジカルまたはCHラジカルへの分解がほぼ完全に抑え
られ、かつCH3 ラジカルおよびHラジカルのみが選択
的に生成されることを見出し、本発明を完成するに至っ
たものである。
Therefore, the present inventor has conducted various studies on film forming conditions in order to suppress the mixing of impurities and the generation of crystal defects as much as possible when forming a diamond thin film. To 750Å
By using vacuum ultraviolet light having the following wavelengths in a limited manner, methane as a carbon raw material is converted into CH 2 in photolysis.
The present invention has been completed by finding that the decomposition into radicals or CH radicals is almost completely suppressed, and that only CH 3 radicals and H radicals are selectively produced.

【0014】本発明にかかるダイヤモンドの合成方法
は、少なくとも水素とメタンが混合された反応ガスと光
分解して遊離される炭素原子を基板上に堆積させてダイ
ヤモンド薄膜を形成する方法であって、光分解に際し、
750Å以下の波長を有する真空紫外光を反応ガスに照
射することにより、水素ラジカルおよびメチルラジカル
を選択的に生成させることを特徴とする。
The method for synthesizing diamond according to the present invention is a method for forming a diamond thin film by depositing at least a reaction gas in which hydrogen and methane are mixed with carbon atoms released by photolysis on a substrate. Upon photolysis,
The reaction gas is irradiated with vacuum ultraviolet light having a wavelength of 750 Å or less to selectively generate hydrogen radicals and methyl radicals.

【0015】本発明において真空紫外光の光源として
は、シンクロトロン放射、アンジュレータ、またはレー
ザプラズマ等の超高温プラズマ等を好ましく用いること
ができる。
In the present invention, as the vacuum ultraviolet light source, synchrotron radiation, undulator, or ultrahigh temperature plasma such as laser plasma can be preferably used.

【0016】また、本発明においては、ダイヤモンド薄
膜形成時に、膜厚および膜表面の状態を、たとえば、赤
外線を用いたフーリエ変換赤外分光法により検出するこ
とができる。このようにして検知される膜厚または膜表
面の状態に応じて、適宜反応ガスの水素とメタンの混合
量および混合比を手動でまたは自動的に調節することが
できる。
Further, in the present invention, the film thickness and the state of the film surface can be detected at the time of forming the diamond thin film, for example, by Fourier transform infrared spectroscopy using infrared rays. Depending on the film thickness or the state of the film surface thus detected, the mixing amount and mixing ratio of hydrogen and methane in the reaction gas can be adjusted manually or automatically.

【0017】反応ガスの水素とメタンの混合量および混
合比の調節は、たとえば、パルス動作可能なガスバルブ
を用い、メタンの供給量を調節することで比較的容易に
実施することができる。
The mixing amount and mixing ratio of hydrogen and methane of the reaction gas can be adjusted relatively easily by adjusting the supply amount of methane using a gas valve capable of pulse operation, for example.

【0018】[0018]

【作用】本発明に従う光励起プロセスを用いた光化学的
なダイヤモンドの合成方法では、光分解に際して、従来
のように比較的波長の長いレーザ光ではなく、750Å
以下の波長を有する真空紫外光を、水素とメタンが混合
された反応ガスに照射することで、反応ガス中の水素お
よびメタンが効率よく分解されて所望の水素ラジカルお
よびメチルラジカルのみを選択的に生成することができ
るようになる。
In the photochemical method for synthesizing diamond using the photoexcitation process according to the present invention, 750Å is used instead of the conventional laser light having a relatively long wavelength during photolysis.
By irradiating the reaction gas in which hydrogen and methane are mixed with vacuum ultraviolet light having the following wavelengths, hydrogen and methane in the reaction gas are efficiently decomposed to selectively select only desired hydrogen radicals and methyl radicals. Will be able to generate.

【0019】したがって、基板上に水素ラジカルおよび
メチルラジカルが効率よく供給されるようになり、高純
度でかつ結晶欠陥の少ないダイヤモンド単結晶を精度よ
く合成することができるようになる。
Therefore, hydrogen radicals and methyl radicals can be efficiently supplied onto the substrate, and a diamond single crystal with high purity and few crystal defects can be accurately synthesized.

【0020】また、本発明にかかるダイヤモンドの合成
方法では、ダイヤモンド薄膜の形成時に、膜厚または膜
表面の状態を検出しながら、反応ガスの水素とメタンの
混合量および混合比を調節することができる。
Further, in the method for synthesizing diamond according to the present invention, when the diamond thin film is formed, the mixing amount and mixing ratio of hydrogen and methane of the reaction gas can be adjusted while detecting the film thickness or the state of the film surface. it can.

【0021】たとえば、膜厚の成長速度が極めて遅いよ
うな場合には、メタンの供給量を増大し、反応ガスのう
ちメタンの混合量および混合比を高めることで、光分解
により生成されるメチルラジカルを増大させて、ダイヤ
モンドの合成速度を速めることができる。
For example, when the growth rate of the film thickness is extremely slow, the supply amount of methane is increased and the mixing amount and the mixing ratio of methane in the reaction gas are increased, whereby methyl produced by photolysis is produced. Radicals can be increased to accelerate the rate of diamond synthesis.

【0022】一方、膜表面に凹凸が多く形成され膜状態
が不良な場合には、メタンの供給量を低減し、反応ガス
のうち水素の混合量および混合比を高めることにより、
膜内での結晶欠陥の発生や結晶性の異なる不純物の混入
を効果的に抑えて平滑な平面を有しかつ良質のダイヤモ
ンド薄膜を合成することができる。
On the other hand, when many irregularities are formed on the film surface and the film state is poor, the supply amount of methane is reduced and the mixing amount and the mixing ratio of hydrogen in the reaction gas are increased.
It is possible to effectively suppress the occurrence of crystal defects in the film and the mixing of impurities having different crystallinities, and synthesize a diamond thin film having a smooth surface and good quality.

【0023】このように、ダイヤモンド成膜中、膜厚ま
たは膜表面の状態に応じて、反応ガスの水素とメタンの
混合量および混合比を適宜制御すれば、より理想的な成
膜条件下でダイヤモンドを合成することができる。した
がって、膜内に結晶欠陥が少なくかつ良好な結晶性を有
する良質のダイヤモンド薄膜を精度よく基板上に形成す
ることができるようになる。
As described above, if the mixing amount and mixing ratio of hydrogen and methane of the reaction gas are appropriately controlled according to the film thickness or the state of the film surface during the diamond film formation, more ideal film forming conditions can be obtained. Diamond can be synthesized. Therefore, a good quality diamond thin film having few crystal defects and good crystallinity can be accurately formed on the substrate.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0025】図1は、本発明の一実施例に用いられるダ
イヤモンド合成装置の一例を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a diamond synthesizing apparatus used in an embodiment of the present invention.

【0026】図1に示すように、ダイヤモンド合成装置
100において、ダイヤモンド薄膜を形成するべきSi
からなる基板5を真空チャンバ4内に配置する。基板5
は、加熱ヒータ6によって室温〜数百℃に調整される。
As shown in FIG. 1, in the diamond synthesizing apparatus 100, Si for forming a diamond thin film is used.
The substrate 5 made of is placed in the vacuum chamber 4. Board 5
Is adjusted to room temperature to several hundreds of degrees Celsius by the heater 6.

【0027】また、モニタ用光源11が配置され、この
光源11から放射された赤外線は真空チャンバ4内の光
学窓を通じて導入され基板5上に照射される。このよう
に基板5上に照射された赤外線を検出器12を用いてフ
ーリエ変換赤外分光法により検出することで、基板5上
のダイヤモンド薄膜の成長状態を検知することができ
る。
Further, a monitor light source 11 is arranged, and infrared rays emitted from this light source 11 are introduced through an optical window in the vacuum chamber 4 and irradiated onto the substrate 5. By detecting the infrared rays radiated on the substrate 5 by the Fourier transform infrared spectroscopy using the detector 12, the growth state of the diamond thin film on the substrate 5 can be detected.

【0028】真空チャンバ4には、排気口10が設けら
れており、この排気口10を介して真空チャンバ4内が
真空排気システム7により排気され、所定の反応圧に保
持される。
An exhaust port 10 is provided in the vacuum chamber 4, and the inside of the vacuum chamber 4 is exhausted by the vacuum exhaust system 7 through the exhaust port 10 to maintain a predetermined reaction pressure.

【0029】排気後、真空チャンバ4内の基板5上方に
反応ガスとしてメタンガス(CH4)および水素ガス
(H2 )がそれぞれガスボンベ9,9′から質量流量計
8,8′でその重量を調節され、パルス動作可能なガス
バルブ2を通してどちらか一方ずつが断続的に供給され
る。
After evacuation, methane gas (CH 4 ) and hydrogen gas (H 2 ) as reaction gases above the substrate 5 in the vacuum chamber 4 are adjusted in weight from gas cylinders 9 and 9'by mass flowmeters 8 and 8 ', respectively. One of them is intermittently supplied through the gas valve 2 capable of pulse operation.

【0030】この装置100では、ダイヤモンド薄膜の
形成状態に合わせて、メタンガス(CH4 )の流入量を
調整することで、基板上方に供給されるラジカルの供給
量およびラジカルの供給割合を自在に変更することがで
きる。
In this apparatus 100, the supply amount of radicals supplied above the substrate and the supply ratio of radicals are freely changed by adjusting the inflow amount of methane gas (CH 4 ) according to the formation state of the diamond thin film. can do.

【0031】したがって、本実施例では、検出器12か
ら得られる情報に基づいて、適宜パルスバルブ2でメタ
ンガス(CH4 )の供給量を調節することで、より好適
な成膜条件下を容易に実現することができる。
Therefore, in the present embodiment, by appropriately adjusting the supply amount of the methane gas (CH 4 ) by the pulse valve 2 based on the information obtained from the detector 12, it is possible to facilitate more suitable film forming conditions. Can be realized.

【0032】次に、電子蓄積リング等を用いた光源シス
テム1より、シンクロトロン放射(SR)光を発生させ
る。発生したSR光は、真空チャンバ4内に光学窓3を
通じて導入され、基板5上方の反応ガスに照射される。
Next, synchrotron radiation (SR) light is generated from the light source system 1 using an electron storage ring or the like. The generated SR light is introduced into the vacuum chamber 4 through the optical window 3 and irradiated on the reaction gas above the substrate 5.

【0033】ここでは、電子蓄積リングを用いた光源シ
ステム1中の電子エネルギーを変えることによって、S
R光のスペクトルを自在に変化させることができる。
Here, by changing the electron energy in the light source system 1 using an electron storage ring, S
The spectrum of R light can be freely changed.

【0034】SR光のスペクトルを変えることによっ
て、図2に示したように、光分解により反応ガスから生
成する水素ラジカルの生成率が大きく変化する。
By changing the spectrum of SR light, as shown in FIG. 2, the production rate of hydrogen radicals produced from the reaction gas by photolysis greatly changes.

【0035】図2の結果から、700〜1000Åの波
長領域のSR光においてのみHラジカルが効率よく生成
されることがわかる。
From the results shown in FIG. 2, it can be seen that H radicals are efficiently generated only in SR light in the wavelength region of 700 to 1000 Å.

【0036】また、同様にSR光のスペクトルを変える
ことによって、図3に示したように、光分解により反応
ガスから生成するCHn ラジカル種(n=1,2,3)
およびその生成率も変化する。
Further, by similarly changing the spectrum of SR light, as shown in FIG. 3, CH n radical species (n = 1, 2, 3) generated from the reaction gas by photolysis.
And its production rate also changes.

【0037】図3の結果から明らかなように、750Å
より短い波長領域では、反応ガスからCH3 ラジカルの
みが高率で生成され、750〜1050Åの波長領域で
は、反応ガスからCHラジカルが高率で生成され、さら
に1050Åより長い波長領域では、反応ガスからCH
2 ラジカルのみが高率で生成されることがわかる。
As is clear from the result of FIG. 3, 750Å
In the shorter wavelength region, only CH 3 radicals are produced from the reaction gas at a high rate, in the wavelength region of 750 to 1050Å, CH radicals are produced from the reaction gas at a high rate, and in the wavelength region longer than 1050Å, the reaction gas is produced. To CH
It can be seen that only two radicals are produced at a high rate.

【0038】したがって、図2および図3の結果から、
750Å以下の波長を有するSR光を限定的に用いれ
ば、反応ガスからCHラジカルおよびCH2 ラジカルの
生成をほぼ完全に抑えることができると同時に、選択的
にHラジカルとCH3 ラジカルのみを生成できることが
わかる。
Therefore, from the results of FIG. 2 and FIG.
By limiting the use of SR light having a wavelength of 750 Å or less, it is possible to almost completely suppress the production of CH radicals and CH 2 radicals from the reaction gas, and at the same time, selectively generate only H radicals and CH 3 radicals. I understand.

【0039】そこで、本実施例では、光分解に際して、
水素ガスおよびメタンガスからなる反応ガスに、750
Å以下の波長を有するSR光を照射することで、選択的
にHラジカルおよびCH3 ラジカルのみを生成させ、こ
れらのラジカルをSiからなる基板5上方に効率よく供
給することでメタンから遊離された炭素原子を基板5上
に堆積させてダイヤモンド薄膜を形成する。
Therefore, in this embodiment, upon photolysis,
750 for reaction gas consisting of hydrogen gas and methane gas
By irradiating SR light having a wavelength of Å or less, only H radicals and CH 3 radicals are selectively generated, and these radicals are efficiently supplied above the substrate 5 made of Si to be liberated from methane. Carbon atoms are deposited on the substrate 5 to form a diamond thin film.

【0040】本実施例においては、薄膜形成中に供給さ
れる所望のラジカル種およびラジカル量がほぼ理想的に
設定されることで、膜内に結晶欠陥が少なくかつ結晶性
の異なる不純物の混入が少ない良質のダイヤモンド単結
晶薄膜を形成することができる。
In this embodiment, the desired radical species and the amount of radicals supplied during thin film formation are set to be almost ideal, so that impurities with few crystal defects and different crystallinity are mixed in the film. It is possible to form a small number of high quality diamond single crystal thin films.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明にかかるダイヤモンドの合成方法
に従えば、良質のダイヤモンド単結晶薄膜を精度よく形
成することができる。したがって、本発明を耐環境性用
素子等の半導体材料用ダイヤモンド薄膜の作製に応用す
ることができ、その効果は大きい。
According to the method of synthesizing diamond according to the present invention, a high quality diamond single crystal thin film can be accurately formed. Therefore, the present invention can be applied to the production of diamond thin films for semiconductor materials such as elements for environment resistance, and its effect is great.

【0042】また、本発明にかかるダイヤモンドの合成
方法を用いれば、ダイヤモンド単結晶薄膜を形成するの
に要する時間を短縮することができるとともに、定常的
なガスの供給方法をとらないことで、原料ガスを高い歩
留りで使用することができるようになり、経費の節減に
寄与することができる。
Further, by using the method for synthesizing diamond according to the present invention, the time required for forming a diamond single crystal thin film can be shortened, and a steady gas supply method is not used, so that the raw material The gas can be used at a high yield, which can contribute to cost saving.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に用いられるダイヤモンド合
成装置の一例を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a diamond synthesizing apparatus used in an embodiment of the present invention.

【図2】光分解による水素ラジカルの生成率の波長依存
性を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the wavelength dependence of the production rate of hydrogen radicals by photolysis.

【図3】光分解によるCHn ラジカル(n=1,2,
3)の生成率の波長依存性を示すグラフである。
FIG. 3 shows CH n radicals (n = 1, 2,
It is a graph which shows the wavelength dependence of the production rate of 3).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源システム 2 ガスバルブ 3 光学窓 4 真空チャンバ 5 基板 6 加熱ヒータ 7 真空排気システム 8,8′ 重量流量計 9,9′ ガスボンベ 10 排気口 11 モニタ用光源 12 検出器 100 ダイヤモンド合成装置 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 1 Light Source System 2 Gas Valve 3 Optical Window 4 Vacuum Chamber 5 Substrate 6 Heater 7 Vacuum Exhaust System 8,8 'Weight Flowmeter 9,9' Gas Cylinder 10 Exhaust Port 11 Monitor Light Source 12 Detector 100 Diamond Synthesizer Among them, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも水素とメタンが混合された反
応ガスを光分解して遊離される炭素原子を基板上に堆積
させてダイヤモンド薄膜を形成するダイヤモンドの合成
方法であって、 前記光分解に際し、750Å以下の波長を有する真空紫
外光を前記反応ガスに照射することにより、水素ラジカ
ルおよびメチルラジカルを選択的に生成させることを特
徴とする、ダイヤモンドの合成方法。
1. A method for synthesizing diamond, which comprises forming a diamond thin film by depositing carbon atoms liberated by photolysis of a reaction gas containing at least hydrogen and methane, the method comprising the steps of: A method for synthesizing diamond, which comprises selectively generating hydrogen radicals and methyl radicals by irradiating the reaction gas with vacuum ultraviolet light having a wavelength of 750 Å or less.
【請求項2】 膜厚または膜表面の状態を検知しなが
ら、前記反応ガスの水素とメタンの混合量および混合比
を調節することを特徴とする、請求項1に記載のダイヤ
モンドの合成方法。
2. The method for synthesizing diamond according to claim 1, wherein the mixing amount and the mixing ratio of hydrogen and methane in the reaction gas are adjusted while detecting the film thickness or the state of the film surface.
JP5000098A 1993-01-04 1993-01-04 Method for synthesizing diamond Withdrawn JPH06199595A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20150123912A (en) * 2013-03-06 2015-11-04 세라마테크, 인코오포레이티드 Method of producing coupled radical products via desulfoxylation
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