JPH0925197A

JPH0925197A - ダイヤモンド膜の形成方法及びその装置

Info

Publication number: JPH0925197A
Application number: JP19801595A
Authority: JP
Inventors: Keiji Hirabayashi; 敬二平林
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-07-10
Filing date: 1995-07-10
Publication date: 1997-01-28

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、ダイヤモンド結晶を再現性良く、か
つ速い形成速度で、更に大面積で形成することのできる
ダイヤモンド膜の形成方法及びその装置を提供すること
を目的とするものである。【構成】本発明は上記目的を達成するために、反応容器
内に炭素を含有する原料ガスを導入し、高周波電力を印
加して反応容器内に配置された基体上にダイヤモンド膜
を形成する誘導結合型プラズマＣＶＤ法によるダイヤモ
ンド膜形成方法及びその装置において、前記反応容器に
設けられた誘導体窓に平面型渦巻状の誘導結合型プラズ
マの導入アンテナを配し高周波電力の印加によりダイヤ
モンド膜を形成するようにしたものである

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子材料、耐摩耗材料
として優れた特性を持つダイヤモンド結晶膜の形成方法
及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ダイヤモンドは、大きなバンドギャップ
（５．５ｅＶ）、大きなキャリア移動度（電子１８００
ｃｍ²／Ｖ・Ｓ、正孔１６００ｃｍ²／Ｖ・Ｓ）、大きな
熱伝導度［（２０００Ｗ／（ｍ・Ｋ）］を持ち、更に高
硬度で耐摩耗性に優れる等の他の材料では得られない種
々の特性を有している。このため、近年、気相からのダ
イヤモンド合成、特に化学的気相析出法（ＣＶＤ法）の
研究が進んでいる。その主なダイヤモンドの形成方法と
して、つぎの（１）〜（７）に示されるようなものがあ
る。（１）タングステン等のフィラメントを２０００℃程度
に加熱することにより、原料ガスを分解して基体上にダ
イヤモンド結晶を析出させる熱フィラメントＣＶＤ法。（２）マイクロ波（通常２．４５ＧＨｚ）プラズマによ
り原料ガスを分解して基体上にダイヤモンド結晶を析出
させるマイクロ波プラズマＣＶＤ法。（３）ＲＦプラズマ（通常１３．５６ＭＨｚ）により原
料ガスを分解して基体上にダイヤモンド結晶を析出させ
るＲＦプラズマＣＶＤ法。（４）酸素−アセチレン炎を用いてダイヤモンド結晶を
形成する燃焼炎法。（５）マイクロ波と磁場を組み合わせてＥＣＲ（電子サ
イクロトロン共鳴）放電を形成して原料ガスを分解して
基体上にダイヤモンド結晶を形成するＥＣＲプラズマＣ
ＶＤ法。（６）大気圧近傍の圧力で直流又は高周波の熱プラズマ
により原料ガスを分解してダイヤモンド結晶を形成する
熱プラズマＣＶＤ法。（７）特開昭平５−３２４９８号公報記載の超短波域
（３０−３００ＭＨｚ）領域のプラズマを用いるプラズ
マＣＶＤ法。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のダイヤモンド結晶の形成方法は、つぎのような問
題点を有している。上記（１）の熱フィラメントＣＶＤ
法は、大面積化が可能で、かつダイヤモンド結晶の形成
速度も比較的速いが、フィラメントが時間と共に炭化ま
たは劣化して、ダイヤモンド形成の再現性が乏しいと言
う欠点を持っている。上記（２）のマイクロ波プラズマ
ＣＶＤ法は、プラズマ密度が高く、ダイヤモンド結晶の
形成速度が比較的速く、再現性も良いが、プラズマが局
在化し易く、大面積化が難しいと言う欠点を持ってい
る。上記（３）のＲＦプラズマＣＶＤ法は大面積化が可
能で、再現性も良いが、プラズマ密度が低く、ダイヤモ
ンド結晶の形成速度が非常に低いと言う欠点がある。上
記（４）燃焼炎法は、ダイヤモンド結晶の形成速度が非
常に速いが、再現性が悪く、また大面積化が難しいと言
う欠点を持っている。上記（５）のＥＣＲプラズマＣＶ
Ｄ法は大面積化が可能で、再現性も良好であるが、ＥＣ
Ｒ放電形成のためには圧力を低く（一般的には１００Ｐ
ａ以下）する必要があり、このためダイヤモンド結晶の
形成速度が遅いと言う欠点がある。上記（６）の熱プラ
ズマＣＶＤ法は、ダイヤモンド結晶の形成速度が非常に
速く、再現性も良好であるが、大面積化が困難である。
上記（７）の超短波領域の高周波を用いたプラズマＣＶ
Ｄ法は、大面積化が容易で、再現性も高く、更にプラズ
マ密度も高いため、比較的高いダイヤモンド形成速度を
有するものの、さらなるダイヤモンド形成速度の向上が
望まれていた。

【０００４】そこで、本発明は、上記従来例の問題点を
解決し、ダイヤモンド結晶を再現性良く、かつ速い形成
速度で、更に大面積で形成することのできるダイヤモン
ド膜の形成方法及びその装置を提供することを目的とす
るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、ダイヤモンド膜の形成において誘導結合型
プラズマＣＶＤ法を用い、その誘導結合型プラズマの導
入アンテナを平面型渦巻状に形成したものである。すな
わち、本発明のダイヤモンド膜形成方法は、反応容器内
に炭素を含有する原料ガスを導入し、高周波電力を印加
して反応容器内に配置された基体上にダイヤモンド膜を
形成する誘導結合型プラズマＣＶＤ法によるダイヤモン
ド膜形成方法において、前記反応容器に設けられた誘導
体窓に平面型渦巻状の誘導結合型プラズマの導入アンテ
ナを配し高周波電力の印加によりダイヤモンド膜を形成
することを特徴としている。上記方法においては、その
高周波電力の周波数は４０〜２５０ＭＨｚであることが
好ましい。また、そのダイヤモンド膜の形成中に、基体
近傍に磁場を印加、及び／又は基体に正バイアスを印加
することによりプラズマ密度を向上させ、更に早い速度
でダイヤモンド結晶を形成することができる。その際、
磁場の強度は、基体近傍で１５０ガウス以上、より好ま
しくは２００ガウス以上とすることが好ましく、また、
その正バイアスは２０Ｖ〜５０Ｖ、より好ましくは２５
Ｖ〜４５Ｖとすることが好ましい。さらに、本発明のダ
イヤモンド膜形成装置は、基体が配置され放電空間を有
する減圧可能な反応容器と、原料ガスを前記反応容器の
放電空間に導入する手段と、前記原料ガスを分解するた
めの高周波電力を導入する手段並びにその印加手段と、
前記反応容器内を排気する手段とを備えた誘導結合型プ
ラズマＣＶＤ法によるダイヤモンド膜形成装置におい
て、前記反応容器に誘導体窓を介して平面型渦巻状の誘
導結合型コイルを配置したことを特徴としている。そし
て、このダイヤモンド膜形成装置には、磁場印加手段及
び／又はバイアス手段を設けることが好ましい。本発明
のダイヤモンド膜形成装置において、その前記平面型渦
巻状の誘導結合型コイルの形状は、円形に限らず四角
形状又は六角形状等の多角形のものでもよい。また、そ
の巻数は１〜１０巻程度とするのが好ましい。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明は、上記したようにダイヤ
モンド膜の形成において、誘導結合型プラズマＣＶＤ法
を用いてその誘導結合型プラズマの導入アンテナを平面
型渦巻状に形成することにより、上記した目的を達成し
たものであるが、それは本発明者が、ダイヤモンド結
晶、つまりダイヤモンド状炭素膜を含む炭素膜を速い形
成速度で、かつ大面積で合成するため、装置構成、特に
プラズマ発生方法について鋭意検討を行った結果、本発
明に至ったものである。以下、これを更に詳しく説明す
る。前述したように、マイクロ波放電（通常２．４５Ｇ
Ｈｚ）は、プラズマ密度が高いが、プラズマが局在化し
易く、大面積化が難しい。またＲＦ放電（通常１３．５
６ＭＨｚ）は、プラズマが広がり易く、大面積化は可能
であるがプラズマ密度が低い。このため、高密度のプラ
ズマを広い領域に形成するため、本発明者は、両方法の
中間領域の周波数、特に４０ＭＨｚから２５０ＭＨｚ、
望ましくは８０ＭＨｚから２００ＭＨｚのプラズマ放電
を用いてダイヤモンド形成を試みたところ、広い領域
に、高いプラズマ密度でプラズマが形成可能とされ、高
い形成速度で、かつ大面積にダイヤモンド結晶が形成で
きることを見いだした。この周波数領域の高周波を印加
する方法としては、容量結合型電極と誘導結合型電極を
用いる方法、等があるが、本発明においては、高周波印
加方法として、誘導結合型電極を用いることにより、更
に、高い密度でプラズマが形成され、ダイヤモンド結晶
の形成速度が向上する。この時、誘導結合型プラズマの
導入アンテナを、誘電体窓上に平面型で渦巻き状に形成
されたものにすることにより、大面積のプラズマが容易
に形成することが可能となり、広い面積にダイヤモンド
膜を形成することが可能となった。

【０００７】本発明で言うところの誘電体窓とは、種々
のガラス、石英、アルミナ等で形成された高周波を導入
可能な窓材である。この誘電体窓に接して、平面型で渦
巻き状の高周波プラズマアンテナを設置し、高周波を印
加することにより、真空容器中に誘導結合プラズマを、
大面積で均一なプラズマを形成することが可能となる。
これにより、ダイヤモンド結晶が高い形成速度で、大面
積にかつ均一に形成することができる。本発明で言う平
面型で渦巻き状のアンテナとは、内側から外側に広がっ
た渦状で、かつその渦が平らなものである。渦のピッチ
及び巻き数はプラズマ形成面積等に合わせて適宜決める
ことができるが、通常は数巻きである。又、渦は円状に
限らず、４角形や６角形等の多角形を用いることができ
る。

【０００８】本発明において、高周波周波数は、４０Ｍ
Ｈｚより小さい場合、１００ｅＶ以上といった高エネル
ギーのイオンの衝撃によって、高いダイヤモンド結晶形
成速度が得られず、更に結晶性も劣化する。また高周波
周波数が、２５０ＭＨｚ以上では高周波出力の伝送ロス
が大きくなり、安定にプラズマが発生できなくなる。更
に、本発明において、ダイヤモンド形成中に基体近傍に
磁場を印加、及び、又は、基体に正バイアスを印加する
ことにより、更に、高い形成速度でダイヤモンド結晶が
形成される。磁場の印加方法及び条件としては、以下の
方法及び条件が望ましい。まず、磁場の印加方法とし
て、通常の発散磁場を用いた場合、基板近傍の磁場の強
度を１５０ガウス以上、望ましくは２００ガウス以上と
する。このとき、磁場が１５０ガウスより小さい場合、
プラズマ密度向上によるダイヤモンド形成速度向上の効
果が得られない。さらに、ダイヤモンド形成中の基体へ
の正バイアス印加は、基体及び析出ダイヤモンド結晶へ
のイオン衝撃を減少させ、又、適度な電子線照射によ
り、ダイヤモンド結晶の成長速度の向上及び結晶性の向
上に効果がある。この正バイアスの印加条件は、高周波
周波数や、高周波出力及び圧力等により最適値は異なる
が、２０Ｖ以上、５０Ｖ以下、好ましくは２５Ｖ以上で
４５Ｖ以下である。２０Ｖより低い正バイアス及び負バ
イアスの印加では、基板及びダイヤモンド膜がプラズマ
中のイオンの衝撃によりエッチングされ、ダイヤモンド
膜の形成速度は大幅に減少、もしくはダイヤモンド膜は
形成されなくなる場合がある。また、５０Ｖより大きい
場合、基体への電子線照射が大きくなるため、基板温度
が異常に上がりダイヤモンド形成の阻害要因となること
がある。更に、異常放電が発生し、放電が安定しないこ
ともある。

【０００９】上記、本発明のダイヤモンド膜形成に用い
る原料ガスの炭素源としては、メタン、エタン、エチレ
ン、アセチレン等の炭化水素ガス、及びアルコール、ア
セトン等の液状有機化合物、一酸化炭素またはハロゲン
化炭素などを用いることができる。さらに適宜、水素、
酸素、塩素、フッ素を含むガスを添加することができ
る。一般的には、主たる原料ガスである水素と炭素源ガ
スの比が、１：０．００１から１：１の混合ガスを用い
る。また、半導体ダイヤモンドを形成する場合は、原料
ガス中にｐ型半導体であればホウ素、ｎ型半導体であれ
ばリンまたはリチウム、ナトリウム等を含有するガスを
添加する。更に、炭素源として液体有機化合物を蒸発さ
せて用いる場合は、液体有機化合物中に前記、ホウ素、
リン、リチウム、ナトリウムの単体及びその化合物を添
加することも可能である。基体温度は３００℃から１２
００℃、好適には４００℃から１０００℃とすることが
望ましい。また、圧力は、１Ｐａから１０⁴Ｐａ、好適
には１０Ｐａから８×１０³Ｐａ、更に好適には１０²Ｐ
ａから５×ｌ０³Ｐａが望ましい。

【００１０】本発明で用いられるプラズマＣＶＤ装置の
一形態を図１に示す。本装置においては、減圧可能な反
応容器１中に、基体の加熱及び冷却、更には基体バイア
ス印加可能な基体ホルダー２と、基体３が配置されてい
る。また、反応容器上部には誘電体窓４を介して、渦巻
き状の誘導結合コイル５が配置され、高周波電源６が接
続されている。また、反応容器の外側には基体面に垂直
な方向の磁界を印加するための磁界印加手段７が設置さ
れている。更に、８は基体バイアス用電源である。ま
た、９はガス供給口で、不図示のバルブ及びガスボン
ベ、ガス流量調整器が接続されている。１０は、真空排
気口で、不図示のバルブ及びターボ分子ポンプ、ロータ
リポンプが接続されている。図１において、３．５巻き
の誘導結合コイルが示されているが、本発明において、
コイル形状、巻き数、配置等は図１記載のものに限定さ
れるものではない。例えば、巻き数は１巻から１０巻程
度まで用いることができる。更に形状は、円状に限らず
四角形、六角形等の多角形でも良い。この他、例えば、
図３に示すような四角形状を有した渦巻き状コイル５’
を用いることができる。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明を実施例に基づき詳細に説明
する。［実施例１］本実施例においては、図１に示すようなＣ
ＶＤ装置によりダイヤモンド結晶の形成を行なった。原
料ガスを、水素：２００ｍｌ／ｍｉｎ、メタン：２ｍｌ
／ｍｉｎ、酸素：０．４ｍｌ／ｍｉｎとし、圧力：１０
０Ｐａ、高周波出力：７００Ｗ、高周波周波数は１００
ＭＨｚとして、ダイヤモンド形成を行なった。基体３と
してシリコン単結晶基板（直径４インチ、厚さ４００μ
ｍ）を用い、ヒーターを用いて７５０℃に加熱した。
又、基板はアース電位とし、磁場印加は行わなかった。
１０時間のダイヤモンド形成で、膜厚約２．７μｍの多
結晶ダイヤモンド膜が形成された。なお、膜厚の分布
は、±１０％以内で良好であった。なお、図３に示すよ
うな四角形状を有した渦巻き状コイルを用いたＣＶＤ装
置により前記条件と同様にしてダイヤモンド結晶膜の形
成を行った所、１０時間のダイヤモンド形成で、膜厚約
２．８μｍの多結晶ダイヤモンド膜が形成され、その膜
厚分布は、±１０％以内と良好であった。

【００１２】（比較例１）本比較例においては、ダイヤ
モンド結晶を図２に示すような平行平板型容量結合プラ
ズマＣＶＤ装置により形成した。図２においては、減圧
可能な反応容器２１中に、基体の加熱及び冷却可能な基
体ホルダー２２と、基体２３が配置されている。また、
反応容器内には平行平板電極２４が配置され、整合器２
５及び高周波電源２６が接続されている。また、２７は
ガス供給口で、不図示のバルブ及びガスボンベ、ガス流
量調整器が接続されている。２８は、真空排気口で、不
図示のバルブ及びターボ分子ポンプ、ロータリポンプが
接続されている。この装置を用いて実施例１と同様な条
件でダイヤモンド形成を行った。それによれば、１０時
間のダイヤモンド形成で膜厚が約１．２μｍと実施例１
のほぼ半分であった。別途、測定したプラズマ測定によ
れば、本比較例の条件におけるプラズマ密度は、実施例
１の条件のプラズマ密度の約１／４であった。このよう
に、平行平板型容量結合型プラズマＣＶＤ法では本発明
の誘導結合型プラズマＣＶＤ法に比べ、低いプラズマ密
度しか得られず、このことが低いダイヤモンド膜形成速
度の原因と考えられる。

【００１３】［実施例２〜５］図１に示すＣＶＤ装置を
用いて、種々の周波数を用いてダイヤモンド結晶の合成
を行なった。形成条件は、原料ガスを、水素：２００ｍ
ｌ／ｍｉｎ、エチルアルコール：２ｍｌ／ｍｉｎとし、
圧力：４００Ｐａ、高周波出力：８００Ｗとして、基体
３としてシリコン単結晶基板（直径４インチ、厚さ４０
０μｍ）を用い、ヒーターを用いて基体３を加熱した。
又、基体バイアスは、２５Ｖ電位とし、磁場は基板近傍
で１８０ガウスとし、形成時間は８時間とした。形成さ
れたダイヤモンド膜の膜厚と放電の安定性を表１に示
す。

【００１４】

【表１】 ◎：非常に放電安定 ○：放電安定 △：放電実用上使用可 ×：放電不安定表１によれば、実施例２から５において、ダイヤモンド
結晶が速い形成速度で、更に安定して形成することがで
きた。また、膜厚の均一性も±１０％以内と良好であっ
た。（比較例２〜３）比較例２では、ダイヤモンド結晶の成
長速度が遅く、また、比較例３においては放電が安定に
形成できず、ダイヤモンド形成が困難であった。

【００１５】［実施例６］本実施例においては、磁場の
印加の依存性を観察した。合成条件を実施例１とした。
又、基体はアース電位とし、形成時間は１０時間とし
た。形成されたダイヤモンド結晶の膜厚を表２に示す。

【００１６】

【表２】表２からも分かるように磁場強度を１５０ガウス以上と
することにより、膜厚が増加する傾向が見られる。これ
は磁場印加によりプラズマ密度が向上したためと考えら
れる。

【００１７】［実施例７］本実施例では、基板バイアス
の依存性を観察した。形成条件は、基板バイアス以外は
実施例１と同様にして行った。結果を表３に示す。なお
結晶性はラマン分光分析法で評価した。ラマン分光分析
法によれば、ダイヤモンド結晶のピークは、１３３３ｃ
ｍ^-1付近に鋭いピークとして観察され、更にアモルファ
ス状炭素またはグラフアイト状炭素は１３５０ｃｍ^-1及
び１５８０ｃｍ^-1付近にブロードなピークとして観測さ
れる。本発明において結晶性の評価は、ダイヤモンド結
晶のピーク（１３３３ｃｍ^-1）、及びアモルファス状炭
素またはグラファイト状炭素のピーク（１５８０ｃ
ｍ^-1）の存在及びそれらの比（１３３３ｃｍ^-1／１５８
０ｃｍ^-1）で行う。１３３３ｃｍ^-1／１５８０ｃｍ^-1が
２以上を結晶性非常に良好（◎）、１以上を結晶性良好
（○）、１未満でダイヤモンド結晶のピークが確認でき
るものを結晶性あり（△）、更にダイヤモンド結晶のピ
ークが確認できないものを結晶性なし（×）、とした。

【００１８】

【表３】 ◎：結晶性非常に良好 ○：結晶性良好 △：結晶性あり ×：結晶性なし表３から分かる通り、基板バイアス電圧２０Ｖから５０
Ｖにおいて、成長速度の増加と、結晶性の向上が確認さ
れた。

【００１９】［実施例８］本実施例においては、基板バ
イアスと基板近傍への磁場印加を併用してその効果を観
察した。基板バイアスを４０Ｖ、磁場を基板近傍で２０
０ガウスとする以外は実施例１と同様にしてダイヤモン
ド結晶を形成したところ、膜厚は８．１μｍで、又、ラ
マン分光分析法による分析からは、ダイヤモンド結晶の
ピークとアモルファス状炭素またはグラフアァイト状炭
素の比（１３３３ｃｍ^-1／１５８０ｃｍ^-1）が２以上と
結晶性も非常に良好であることが分かった。本実施例に
よれば、基板バイアスと基板近傍への磁場印加を併用す
ることによりダイヤモンド形成速度の向上及び結晶性の
向上が確認できた。

【００２０】［実施例９］本実施例においては、図１の
装置を用い、半導体ダイヤモンド膜を形成した。基材
は、シリコン基板（３インチ、厚さ５００μｍ）とし、
原料ガスは、Ｈ2ガス：１００ｍｌ／ｍｉｎ、ＣＯ（一
酸化炭素）ガス：５ｍｌ／ｍｉｎ、Ｂ2Ｈ2（ジボラン、
１００ｐｐｍ水素希釈）ガス：４ｍｌ／ｍｉｎとした。
圧力は２００Ｐａ、磁場は基材近傍で２００ガウス、基
板バイアスは３０Ｖとした。又、高周波周波数は１００
ＭＨｚとし、高周波出力は８５０Ｗとした。基板温度は
８５０℃とし、合成時間１０時間で、基材上に約６．５
μｍのダイヤモンド薄膜が形成された。なお、このダイ
ヤモンド膜は比抵抗約２０Ω・ｃｍで、ｐ型半導体特性
を示した。

【００２１】

【発明の効果】本発明は、以上のように、誘導結合型プラ
ズマＣＶＤ法を用いてその誘導結合型プラズマの導入ア
ンテナを平面型渦巻状としてダイヤモンド膜を形成する
ようにしたものであるから、ダイヤモンド結晶を再現性
良く、かつ速い形成速度で、大面積に形成することがで
き、電子材料、切削工具及び耐摩耗部材としての優れた
ダイヤモンド膜の形成方法及びその装置を実現すること
ができる。また、本発明においては、その高周波電力の周
波数を４０〜２５０ＭＨｚとすることにより、より早い
速度で大面積のダイヤモンド結晶を形成することがで
き、更にそのダイヤモンド膜の形成中に、基体近傍に磁
場を印加、及び／又は基体に正バイアスを印加すること
によりプラズマ密度を向上させ、さらに早い速度でダイ
ヤモンド結晶を形成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプラズマＣＶＤ装置の一実施態様例で
ある。

【図２】従来例のプラズマＣＶＤ装置の模式図である。

【図３】本発明のＣＶＤ装置の別の実施態様例である。

【符号の説明】

１反応容器２基体ホルダー３基体４誘電体窓５、５' 渦巻き状誘導結合コイル６高周波電源７磁界印加手段８基体バイアス用電源９ガス供給口１０真空排気口２１反応容器中２２基体ホルダー２３基体２４平行平板電極２５整合器２６高周波電源２７ガス供給口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】反応容器内に炭素を含有する原料ガスを
導入し、高周波電力を印加して反応容器内に配置された
基体上にダイヤモンド膜を形成する誘導結合型プラズマ
ＣＶＤ法によるダイヤモンド膜形成方法において、前記
反応容器に設けられた誘導体窓に平面型渦巻状の誘導結
合型プラズマの導入アンテナを配し、高周波電力の印加
によりダイヤモンド膜を形成することを特徴とするダイ
ヤモンド膜形成方法。
【請求項２】前記高周波電力は、その周波数が４０〜
２５０ＭＨｚであることを特徴とする請求項１に記載の
ダイヤモンド膜形成方法。
【請求項３】前記ダイヤモンド膜の形成が、基体近傍
に磁場を印加して行われることを特徴とする請求項１ま
たは請求項２に記載のダイヤモンド膜形成方法。
【請求項４】前記ダイヤモンド膜の形成が、基体に正
バイアスを印加して行われることを特徴とする請求項１
または請求項２に記載のダイヤモンド膜形成方法。
【請求項５】前記ダイヤモンド膜の形成が、基体近傍
に磁場を印加し、かつ基体に正バイアスを印加すること
により行われることを特徴とする請求項１または請求項
２に記載のダイヤモンド膜形成方法。
【請求項６】前記磁場は、その強度が基体近傍で１５
０ガウス以上であることを特徴とする請求項３または請
求項５に記載のダイヤモンド膜形成方法。
【請求項７】前記正バイアスを２０Ｖ〜５０Ｖとした
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のダイ
ヤモンド膜形成方法。
【請求項８】基体が配置され放電空間を有する減圧可
能な反応容器と、原料ガスを前記反応容器の放電空間に
導入する手段と、前記原料ガスを分解するための高周波
電力を導入する手段並びにその印加手段と、前記反応容
器内を排気する手段とを備えた誘導結合型プラズマＣＶ
Ｄ法によるダイヤモンド膜形成装置において、前記反応
容器に誘導体窓を介して平面型渦巻状の誘導結合型コイ
ルを配置したことを特徴とするダイヤモンド膜形成装
置。
【請求項９】前記ダイヤモンド膜形成装置は、磁場印
加手段及び／又はバイアス手段を有していること特徴す
る請求項８に記載のダイヤモンド膜形成装置。
【請求項１０】前記平面型渦巻状の誘導結合型コイル
は、その形状を円形または多角形としたこと特徴する請
求項８または請求項９に記載のダイヤモンド膜形成装
置。
【請求項１１】前記平面型渦巻状の誘導結合型コイル
は、その巻数が１〜１０巻程度とされていることを特徴
とする請求項８〜請求項１０のいずれか１項に記載のダ
イヤモンド膜形成装置。