JPH10167888A - ダイヤモンド合成方法 - Google Patents
ダイヤモンド合成方法Info
- Publication number
- JPH10167888A JPH10167888A JP8324001A JP32400196A JPH10167888A JP H10167888 A JPH10167888 A JP H10167888A JP 8324001 A JP8324001 A JP 8324001A JP 32400196 A JP32400196 A JP 32400196A JP H10167888 A JPH10167888 A JP H10167888A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- diamond
- filament
- electron emitter
- potential
- 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
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
- C30B25/10—Heating of the reaction chamber or the substrate
- C30B25/105—Heating of the reaction chamber or the substrate by irradiation or electric discharge
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/02—Pretreatment of the material to be coated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/26—Deposition of carbon only
- C23C16/27—Diamond only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/26—Deposition of carbon only
- C23C16/27—Diamond only
- C23C16/271—Diamond only using hot filaments
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
- C30B29/02—Elements
- C30B29/04—Diamond
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32321—Discharge generated by other radiation
- H01J37/3233—Discharge generated by other radiation using charged particles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
- H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
- H01J2237/339—Synthesising components
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S427/00—Coating processes
- Y10S427/103—Diamond-like carbon coating, i.e. DLC
- Y10S427/106—Utilizing plasma, e.g. corona, glow discharge, cold plasma
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 面積が大きくかつ高品質なダイヤモンド膜を
提供する。 【解決手段】 炭素成分を含むプラズマ状態から基板１
１上にダイヤモンドを合成する方法であって、基板１１
の上方にフィラメント３を設ける。フィラメント３は、
熱電子放出材料であるタングステンを含む。フィラメン
ト３から離隔した位置に電極４を設ける。基板１１の電
位に対して相対的に高い電位を少なくとも一時的にフィ
ラメント３に与え、かつフィラメント３の電位に対して
相対的に高い電位を少なくとも一時的に電極４に与え
る。これにより、フィラメント３と基板１１との間にプ
ラズマを発生させ、かつフィラメント３から電極４へ電
子を移動させてフィラメント３と電極４の間にプラズマ
を発生させる。
提供する。 【解決手段】 炭素成分を含むプラズマ状態から基板１
１上にダイヤモンドを合成する方法であって、基板１１
の上方にフィラメント３を設ける。フィラメント３は、
熱電子放出材料であるタングステンを含む。フィラメン
ト３から離隔した位置に電極４を設ける。基板１１の電
位に対して相対的に高い電位を少なくとも一時的にフィ
ラメント３に与え、かつフィラメント３の電位に対して
相対的に高い電位を少なくとも一時的に電極４に与え
る。これにより、フィラメント３と基板１１との間にプ
ラズマを発生させ、かつフィラメント３から電極４へ電
子を移動させてフィラメント３と電極４の間にプラズマ
を発生させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ダイヤモンド合
成方法に関し、特に、半導体材料、電子部品、光学部
品、切削工具、耐摩工具、精密工具などに用いられる面
積の大きいダイヤモンド膜の製造方法に関するものであ
る。さらに、この発明は、半導体デバイス用の基板、熱
伝導率の高いヒートシンクまたは光透過特性の高い光学
部品として利用可能なダイヤモンドに関するものであ
る。
成方法に関し、特に、半導体材料、電子部品、光学部
品、切削工具、耐摩工具、精密工具などに用いられる面
積の大きいダイヤモンド膜の製造方法に関するものであ
る。さらに、この発明は、半導体デバイス用の基板、熱
伝導率の高いヒートシンクまたは光透過特性の高い光学
部品として利用可能なダイヤモンドに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ダイ
ヤモンドは、以下のような特性を有している。
ヤモンドは、以下のような特性を有している。
【０００３】ａ．高強度である。 ｂ．耐摩耗性に優れている。
【０００４】ｃ．圧縮率・熱膨張率が小さい。 ｄ．絶縁体でありながら熱伝導度が非常に高い。
【０００５】ｅ．屈折率が高く、光学的（紫外・可視・
赤外）に透明である。 ｆ．耐薬品性に優れる。
赤外）に透明である。 ｆ．耐薬品性に優れる。
【０００６】ｇ．音波の伝播速度に優れる。 ｈ．特定の不純物をドープすることにより半導体特性を
与えることができる。
与えることができる。
【０００７】このような特性を考慮して、ダイヤモンド
を各種分野で利用することが考えられている。ダイヤモ
ンドは、今や産業界において必要不可欠な物質となって
いる。
を各種分野で利用することが考えられている。ダイヤモ
ンドは、今や産業界において必要不可欠な物質となって
いる。
【０００８】ここで、ダイヤモンド以外の基板の上にダ
イヤモンドを気相成長させる方法が近年研究されてい
る。ダイヤモンド以外の基板にダイヤモンド成長させる
場合には、まず、基板上にダイヤモンド粒子からなる核
を発生させる。次に、この核を中心としてダイヤモンド
の成長が始まる。このようなダイヤモンドの気相成長方
法においては、基板表面の原子の配列を考慮してダイヤ
モンドを気相成長させている。たとえば、基板の表面が
｛１００｝面であった場合には、ダイヤモンドの｛１０
０｝面の成長速度が他の面の成長速度に比べて大きい条
件で基板上にダイヤモンドを成長させる。上述のような
方法でダイヤモンド以外の基板の上にダイヤモンドを成
長させる方法として、以下で示す文献に記載されたもの
が知られている。
イヤモンドを気相成長させる方法が近年研究されてい
る。ダイヤモンド以外の基板にダイヤモンド成長させる
場合には、まず、基板上にダイヤモンド粒子からなる核
を発生させる。次に、この核を中心としてダイヤモンド
の成長が始まる。このようなダイヤモンドの気相成長方
法においては、基板表面の原子の配列を考慮してダイヤ
モンドを気相成長させている。たとえば、基板の表面が
｛１００｝面であった場合には、ダイヤモンドの｛１０
０｝面の成長速度が他の面の成長速度に比べて大きい条
件で基板上にダイヤモンドを成長させる。上述のような
方法でダイヤモンド以外の基板の上にダイヤモンドを成
長させる方法として、以下で示す文献に記載されたもの
が知られている。
【０００９】（１） Koizumi et al. Appl. Phys. Let
t. No.57, （1990）, p 563 （２） Jiang and Klages Diamond and Related Mater
No.2,（1993）, p 1112 （３） Stoner and Glass Appl. Phys. Lett. No.60,
（1992）, p 698 （４） 藤田ら、第４回ダイヤモンドシンポジウム講演
要旨集pp.13 〜14 （５） 犬塚ら、第４３回（１９９６年春季）応用物理
学関係連合講演会講演予稿集No.2 p403 （６） Yugo et al. Appl. Phys. Lett. No.58,（199
1）, p 1036 （１）では、立方晶窒化ホウ素からなる基板を用いてい
る。（２）では、ケイ素からなる基板を用いている。
（３）では、炭化ケイ素からなる基板を用いている。
（４）では、ニッケルからなる基板を用いている。
（５）では、銅、白金、黒鉛、酸化ベリリウムまたはイ
リジウムからなる基板を用いている。（６）では、ケイ
素、炭化ケイ素またはイリジウムからなる基板を用い、
基板負バイアス処理を行なっている。この基板負バイア
ス処理というのは、マイクロ波プラズマＣＶＤ法におい
て、プラズマに対して低い電位を基板に与えるものであ
る。（６）で示された方法によってダイヤモンドが生成
する反応機構として、イオン衝撃の効果やラジカル濃縮
化の効果などが提案されている。しかしながら、反応機
構は詳細にはわかっていない。
t. No.57, （1990）, p 563 （２） Jiang and Klages Diamond and Related Mater
No.2,（1993）, p 1112 （３） Stoner and Glass Appl. Phys. Lett. No.60,
（1992）, p 698 （４） 藤田ら、第４回ダイヤモンドシンポジウム講演
要旨集pp.13 〜14 （５） 犬塚ら、第４３回（１９９６年春季）応用物理
学関係連合講演会講演予稿集No.2 p403 （６） Yugo et al. Appl. Phys. Lett. No.58,（199
1）, p 1036 （１）では、立方晶窒化ホウ素からなる基板を用いてい
る。（２）では、ケイ素からなる基板を用いている。
（３）では、炭化ケイ素からなる基板を用いている。
（４）では、ニッケルからなる基板を用いている。
（５）では、銅、白金、黒鉛、酸化ベリリウムまたはイ
リジウムからなる基板を用いている。（６）では、ケイ
素、炭化ケイ素またはイリジウムからなる基板を用い、
基板負バイアス処理を行なっている。この基板負バイア
ス処理というのは、マイクロ波プラズマＣＶＤ法におい
て、プラズマに対して低い電位を基板に与えるものであ
る。（６）で示された方法によってダイヤモンドが生成
する反応機構として、イオン衝撃の効果やラジカル濃縮
化の効果などが提案されている。しかしながら、反応機
構は詳細にはわかっていない。
【００１０】この方法で基板上に均一に核を発生させる
ためには、プラズマが均一に発生し、かつ基板の表面上
で均一な電界が生じなければならない。しかしながら、
このような条件を実現させるのは困難であるため（６）
に示された方法では、基板上に十分にダイヤモンドを成
長させることができない。
ためには、プラズマが均一に発生し、かつ基板の表面上
で均一な電界が生じなければならない。しかしながら、
このような条件を実現させるのは困難であるため（６）
に示された方法では、基板上に十分にダイヤモンドを成
長させることができない。
【００１１】また、（６）で示す方法では、基板の表面
上の電界を強くすると多くの核が発生することが知られ
ている。しかしながら、電界が強すぎると方位が乱れた
ダイヤモンドの核が生じるため、高品質なダイヤモンド
を得ることが困難となる。一方、熱フィラメントＣＶＤ
法を用い、基板上にダイヤモンドを成長させる方法がCh
en et al. Appl. Phys. Lett. Vol.67, No.13,（1995）
pp.1853 〜1855に記載されている。
上の電界を強くすると多くの核が発生することが知られ
ている。しかしながら、電界が強すぎると方位が乱れた
ダイヤモンドの核が生じるため、高品質なダイヤモンド
を得ることが困難となる。一方、熱フィラメントＣＶＤ
法を用い、基板上にダイヤモンドを成長させる方法がCh
en et al. Appl. Phys. Lett. Vol.67, No.13,（1995）
pp.1853 〜1855に記載されている。
【００１２】この方法では、フィラメントに対して低い
電位を基板に与えることでダイヤモンドの核を発生させ
ることに成功している。この方法では、熱フィラメント
によるラジカルを発生させ、ＤＣバイアスによりこのラ
ジカルをＤＣプラズマとしているものと考えられる。
電位を基板に与えることでダイヤモンドの核を発生させ
ることに成功している。この方法では、熱フィラメント
によるラジカルを発生させ、ＤＣバイアスによりこのラ
ジカルをＤＣプラズマとしているものと考えられる。
【００１３】しかしながら、この方法においても基板表
面上に電界を均一に発生させることは困難であり、基板
のエッジ部分にのみ核が発生するなどの問題点が報告さ
れている。また、基板とフィラメント間の放電が不安定
になるという問題も報告されている。
面上に電界を均一に発生させることは困難であり、基板
のエッジ部分にのみ核が発生するなどの問題点が報告さ
れている。また、基板とフィラメント間の放電が不安定
になるという問題も報告されている。
【００１４】さらに、熱電子放出材料から電子を引出し
て放電させ、基板の近傍にプラズマを発生させることに
よりダイヤモンドを合成する方法が特開昭６３−３０３
９７（特公平０６−４９６３５）号公報に記載されてい
る。
て放電させ、基板の近傍にプラズマを発生させることに
よりダイヤモンドを合成する方法が特開昭６３−３０３
９７（特公平０６−４９６３５）号公報に記載されてい
る。
【００１５】しかしながら、この発明でも、ダイヤモン
ドの核が十分に成長しないため、面積が大きくかつ高品
質のダイヤモンドを得ることが困難である。
ドの核が十分に成長しないため、面積が大きくかつ高品
質のダイヤモンドを得ることが困難である。
【００１６】そこで、この発明は上述のような問題を解
決するためになされたものであり、基板の上にダイヤモ
ンドの核を均一かつ大量に発生させ、面積が大きくかつ
高品質のダイヤモンドを基板の上に合成する方法を得る
ことを目的とするものである。
決するためになされたものであり、基板の上にダイヤモ
ンドの核を均一かつ大量に発生させ、面積が大きくかつ
高品質のダイヤモンドを基板の上に合成する方法を得る
ことを目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】この発明は、炭素成分を
含むガスから基板上にダイヤモンドを合成する方法であ
って、基板の上方に熱電子放出材料を含む電子放出体が
設けられる。電子放出体から離隔した位置に電極が設け
られる。基板の電位に対して相対的に高い電位を少なく
とも一時的に電子放出体に与え、かつ電子放出体の電位
に対して相対的に高い電位を少なくとも一時的に電極に
与える。これにより電子放出体と基板との間にプラズマ
を発生させ、かつ電子放出体から電極へ電子を移動させ
て電極と電子放出体の間にプラズマを発生させる。
含むガスから基板上にダイヤモンドを合成する方法であ
って、基板の上方に熱電子放出材料を含む電子放出体が
設けられる。電子放出体から離隔した位置に電極が設け
られる。基板の電位に対して相対的に高い電位を少なく
とも一時的に電子放出体に与え、かつ電子放出体の電位
に対して相対的に高い電位を少なくとも一時的に電極に
与える。これにより電子放出体と基板との間にプラズマ
を発生させ、かつ電子放出体から電極へ電子を移動させ
て電極と電子放出体の間にプラズマを発生させる。
【００１８】このような方法に従えば、基板の電位に対
して相対的に高い電位が電子放出体に与えられているた
め、基板から電子放出体へ電子が移動する。この電子の
作用により基板と電子放出体との間にプラズマが発生す
るが、このプラズマの量は少ない。しかしながら、この
発明では、電子放出体から電極へ大量の電子が移動する
ため、この電子の作用により、電極と電子放出体との間
に多量のプラズマが発生することになる。したがって、
この電子放出体と電極との間のプラズマに励起されて基
板と電子放出体との間により多くのプラズマが発生す
る。したがって、方位が整ったダイヤモンドの核が基板
の表面に均一にかつ大量に発生することになる。その結
果、この核をもとにダイヤモンドを成長させれば、面積
が大きくかつ高品質のダイヤモンドを得ることができ
る。
して相対的に高い電位が電子放出体に与えられているた
め、基板から電子放出体へ電子が移動する。この電子の
作用により基板と電子放出体との間にプラズマが発生す
るが、このプラズマの量は少ない。しかしながら、この
発明では、電子放出体から電極へ大量の電子が移動する
ため、この電子の作用により、電極と電子放出体との間
に多量のプラズマが発生することになる。したがって、
この電子放出体と電極との間のプラズマに励起されて基
板と電子放出体との間により多くのプラズマが発生す
る。したがって、方位が整ったダイヤモンドの核が基板
の表面に均一にかつ大量に発生することになる。その結
果、この核をもとにダイヤモンドを成長させれば、面積
が大きくかつ高品質のダイヤモンドを得ることができ
る。
【００１９】また、電子放出体は、電極と基板との間に
設けられることが好ましい。さらに、電極が複数個あ
り、それぞれの電極の電位が独立して制御されることが
好ましい。この場合、それぞれの電極の電位を制御する
ことでプラズマの量の空間分布を制御することができ
る。したがって、プラズマを均一に発生させ、基板上に
ダイヤモンドの核を均一に発生させることができる。そ
の結果、この核をもとにダイヤモンドを成長させれば、
面積が大きくかつ高品質のダイヤモンドを得ることがで
きる。
設けられることが好ましい。さらに、電極が複数個あ
り、それぞれの電極の電位が独立して制御されることが
好ましい。この場合、それぞれの電極の電位を制御する
ことでプラズマの量の空間分布を制御することができ
る。したがって、プラズマを均一に発生させ、基板上に
ダイヤモンドの核を均一に発生させることができる。そ
の結果、この核をもとにダイヤモンドを成長させれば、
面積が大きくかつ高品質のダイヤモンドを得ることがで
きる。
【００２０】また、基板は単結晶体であることが好まし
い。これは単結晶基板を用いることにより、ダイヤモン
ドのヘテロエピタキシャル成長が可能となるからであ
る。
い。これは単結晶基板を用いることにより、ダイヤモン
ドのヘテロエピタキシャル成長が可能となるからであ
る。
【００２１】また、基板表面にはエピタキシャル成長し
た薄膜が形成されていても同様にダイヤモンドのヘテロ
エピタキシャル成長が可能となる。
た薄膜が形成されていても同様にダイヤモンドのヘテロ
エピタキシャル成長が可能となる。
【００２２】また、基板の表面に厚さ１００μｍ以下の
薄膜層が形成されていることが好ましい。
薄膜層が形成されていることが好ましい。
【００２３】また、この発明は、炭素成分を含むプラズ
マ状態から基板上にダイヤモンドを合成する方法であっ
て、基板の上方に熱電子放出材料を含む第１の電子放出
体が設けられる。その第１の電子放出体から離隔した位
置に熱電子放出材料を含む第２の電子放出体が設けられ
る。第１の電子放出体と第２の電子放出体との間に交流
電位を与えることにより第１の電子放出体と第２の電子
放出体との間にプラズマを発生させかつ第１および第２
の電子放出体の平均電位に対して低い電位を基板に少な
くとも一時的に与えることにより基板と第１の電子放出
体の間および基板と第２の電子放出体の間にプラズマを
発生させる。
マ状態から基板上にダイヤモンドを合成する方法であっ
て、基板の上方に熱電子放出材料を含む第１の電子放出
体が設けられる。その第１の電子放出体から離隔した位
置に熱電子放出材料を含む第２の電子放出体が設けられ
る。第１の電子放出体と第２の電子放出体との間に交流
電位を与えることにより第１の電子放出体と第２の電子
放出体との間にプラズマを発生させかつ第１および第２
の電子放出体の平均電位に対して低い電位を基板に少な
くとも一時的に与えることにより基板と第１の電子放出
体の間および基板と第２の電子放出体の間にプラズマを
発生させる。
【００２４】このような方法に従えば、第１と第２の電
子放出体には、基板に対して相対的に高い電位が与えら
れている。そのため、基板から第１と第２の電子放出体
へ電子が移動する。この電子の作用により、基板と、第
１または第２の電子放出体との間にプラズマが発生する
が、このプラズマの量は少ない。しかしながら、第１の
電子放出体から第２の電子放出体へ大量の電子が移動す
るため、この電子の作用により第１の電子放出体と第２
の電子放出体との間に大量のプラズマが発生する。その
ため、第１と第２の電子放出体の間のプラズマに励起さ
れることにより、基板と、第１または第２の電子放出体
との間にさらに多くのプラズマが発生する。したがっ
て、基板と電子放出体との間に発生したプラズマにより
方位の整ったダイヤモンドの核が基板の表面に均一にか
つ大量に生ずる。その結果、この核をもとにダイヤモン
ドを成長させれば面積が大きくかつ高品質のダイヤモン
ドが製造できる。
子放出体には、基板に対して相対的に高い電位が与えら
れている。そのため、基板から第１と第２の電子放出体
へ電子が移動する。この電子の作用により、基板と、第
１または第２の電子放出体との間にプラズマが発生する
が、このプラズマの量は少ない。しかしながら、第１の
電子放出体から第２の電子放出体へ大量の電子が移動す
るため、この電子の作用により第１の電子放出体と第２
の電子放出体との間に大量のプラズマが発生する。その
ため、第１と第２の電子放出体の間のプラズマに励起さ
れることにより、基板と、第１または第２の電子放出体
との間にさらに多くのプラズマが発生する。したがっ
て、基板と電子放出体との間に発生したプラズマにより
方位の整ったダイヤモンドの核が基板の表面に均一にか
つ大量に生ずる。その結果、この核をもとにダイヤモン
ドを成長させれば面積が大きくかつ高品質のダイヤモン
ドが製造できる。
【００２５】
（実施例１）図１は、実施例１、２および５で用いたダ
イヤモンド合成装置を模式的に示す図である。図２は、
図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿って見たフィラメントの配線
図である。図１および図２を参照して、チャンバ２と、
フィラメント３と、電極４と、支持台５と、交流電源６
と、直流電源７、８によりダイヤモンド合成装置１を構
成した。
イヤモンド合成装置を模式的に示す図である。図２は、
図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿って見たフィラメントの配線
図である。図１および図２を参照して、チャンバ２と、
フィラメント３と、電極４と、支持台５と、交流電源６
と、直流電源７、８によりダイヤモンド合成装置１を構
成した。
【００２６】チャンバ２内にフィラメント３を設けた。
フィラメント３は長さ１０ｃｍ、直径０．２ｍｍのタン
グステン線により構成した。フィラメント３の本数は１
１本とした。フィラメント３間の距離（図２中Ｗ）は１
０ｍｍとした。
フィラメント３は長さ１０ｃｍ、直径０．２ｍｍのタン
グステン線により構成した。フィラメント３の本数は１
１本とした。フィラメント３間の距離（図２中Ｗ）は１
０ｍｍとした。
【００２７】フィラメント３の上方にタンタル（Ｔａ）
からなる電極４を設けた。電極４の厚さ（図１中ｔ）は
２ｍｍとした。また、電極４の直径（図１中Ｄ）は８０
ｍｍとした。
からなる電極４を設けた。電極４の厚さ（図１中ｔ）は
２ｍｍとした。また、電極４の直径（図１中Ｄ）は８０
ｍｍとした。
【００２８】フィラメント３の下方に支持台５を設け
た。支持台５の上に単結晶シリコンからなる基板１１を
載置した。基板１１の直径は３インチとした。基板１１
の表面のうち、フィラメント３に対面する部分は（１１
１）面とした。フィラメント３と基板１１との距離を１
０ｍｍとした。フィラメント３と交流電源６を電気的に
接続した。交流電源６の電圧は８０Ｖ、周波数は６０Ｈ
ｚとした。交流電源６からチャンバ２を電気的に絶縁し
た。支持台５は導電体からなる。支持台５と直流電源７
の負極を電気的に接続した。直流電源７の電圧は１５０
Ｖとした。直流電源７の正極をフィラメント３に電気的
に接続した。
た。支持台５の上に単結晶シリコンからなる基板１１を
載置した。基板１１の直径は３インチとした。基板１１
の表面のうち、フィラメント３に対面する部分は（１１
１）面とした。フィラメント３と基板１１との距離を１
０ｍｍとした。フィラメント３と交流電源６を電気的に
接続した。交流電源６の電圧は８０Ｖ、周波数は６０Ｈ
ｚとした。交流電源６からチャンバ２を電気的に絶縁し
た。支持台５は導電体からなる。支持台５と直流電源７
の負極を電気的に接続した。直流電源７の電圧は１５０
Ｖとした。直流電源７の正極をフィラメント３に電気的
に接続した。
【００２９】直流電源８の電圧を６０Ｖとした。直流電
源８の負極をフィラメント３と、直流電源７の正極と、
交流電源６に電気的に接続した。直流電源８の正極を電
極４に電気的に接続した。直流電源７、８からチャンバ
２を電気的に絶縁した。
源８の負極をフィラメント３と、直流電源７の正極と、
交流電源６に電気的に接続した。直流電源８の正極を電
極４に電気的に接続した。直流電源７、８からチャンバ
２を電気的に絶縁した。
【００３０】チャンバ２には、原料となるガスを導入す
るためのガス導入口１０を設けた。チャンバ２に真空ポ
ンプ９を接続してチャンバ２内の圧力を調整することが
できるようにした。
るためのガス導入口１０を設けた。チャンバ２に真空ポ
ンプ９を接続してチャンバ２内の圧力を調整することが
できるようにした。
【００３１】このように構成したダイヤモンド合成装置
１により基板１１の（１１１）面上にダイヤモンドの成
膜を試みた。
１により基板１１の（１１１）面上にダイヤモンドの成
膜を試みた。
【００３２】まず、チャンバ２内の圧力を１００Ｔｏｒ
ｒとした。チャンバ２内にガス導入口１０から流量１０
００ｓｃｃｍ（standard cubic cm par minutes ）の水
素と流量２０ｓｃｃｍのメタンを導入した。ここで、流
量Ｘｓｃｃｍとは、温度２５℃、圧力１気圧のもとで体
積Ｘｃｍ3 となる量の気体を１分間に流すことをいう。
また、フィラメント３の温度は２０００±２０℃であっ
た。フィラメント３の平均電位は電極４の平均電位より
低く、その差は６０Ｖであった。フィラメント３からの
発光のため目視ではプラズマが形成されていることが確
認できなかったが、電極４とフィラメント３との間には
４Ａの電流が流れていた。また、フィラメント３の平均
電位は基板１１の平均電位より高く、その差は１５０Ｖ
であった。フィラメント３と基板１１との間には１Ａの
電流が流れていた。
ｒとした。チャンバ２内にガス導入口１０から流量１０
００ｓｃｃｍ（standard cubic cm par minutes ）の水
素と流量２０ｓｃｃｍのメタンを導入した。ここで、流
量Ｘｓｃｃｍとは、温度２５℃、圧力１気圧のもとで体
積Ｘｃｍ3 となる量の気体を１分間に流すことをいう。
また、フィラメント３の温度は２０００±２０℃であっ
た。フィラメント３の平均電位は電極４の平均電位より
低く、その差は６０Ｖであった。フィラメント３からの
発光のため目視ではプラズマが形成されていることが確
認できなかったが、電極４とフィラメント３との間には
４Ａの電流が流れていた。また、フィラメント３の平均
電位は基板１１の平均電位より高く、その差は１５０Ｖ
であった。フィラメント３と基板１１との間には１Ａの
電流が流れていた。
【００３３】このように、電極４とフィラメント３との
間に４Ａの電流、フィラメント３と基板１１の間に１Ａ
の電流が流れる状態を３０分間維持した。
間に４Ａの電流、フィラメント３と基板１１の間に１Ａ
の電流が流れる状態を３０分間維持した。
【００３４】次に、基板１１をチャンバ２から取出し、
基板１１の表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ（Scanning
Electron Microscope））で観察した。その結果、基板
１１の表面には１０10個／ｃｍ2 程度の密度でダイヤモ
ンドの核が形成されていることが認められた。
基板１１の表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ（Scanning
Electron Microscope））で観察した。その結果、基板
１１の表面には１０10個／ｃｍ2 程度の密度でダイヤモ
ンドの核が形成されていることが認められた。
【００３５】次に、基板１１をチャンバ２内に戻し、直
流電源８を取外し、電極４とフィラメント３を同じ電位
とし、圧力１００Ｔｏｒｒ、メタンの流量２ｓｃｃｍ、
水素の流量５００ｓｃｃｍ、基板１１の温度を９８０℃
とした。この状態を１００時間保つことにより基板１１
の表面にダイヤモンドの膜を成膜した。その結果、基板
１１の端から距離１〜２ｍｍの部分を除いてほぼ全面に
厚さ２０μｍのダイヤモンドの膜が成膜していることが
わかった。このダイヤモンドの膜をＳＥＭで観察したと
ころ、ダイヤモンドの結晶方位は基材の結晶方位とほぼ
一致していることがわかった。
流電源８を取外し、電極４とフィラメント３を同じ電位
とし、圧力１００Ｔｏｒｒ、メタンの流量２ｓｃｃｍ、
水素の流量５００ｓｃｃｍ、基板１１の温度を９８０℃
とした。この状態を１００時間保つことにより基板１１
の表面にダイヤモンドの膜を成膜した。その結果、基板
１１の端から距離１〜２ｍｍの部分を除いてほぼ全面に
厚さ２０μｍのダイヤモンドの膜が成膜していることが
わかった。このダイヤモンドの膜をＳＥＭで観察したと
ころ、ダイヤモンドの結晶方位は基材の結晶方位とほぼ
一致していることがわかった。
【００３６】（実施例２）実施例１では単結晶シリコン
からなる基板１１の直径を３インチとしたが、実施例２
では、単結晶シリコンからなる基板１１の直径を１イン
チとした。また、実施例１では、基板１１の表面のうち
フィラメント３に対面する部分（１１１）面としたが、
実施例２では、基板１１の表面のうちフィラメント３に
対面する部分は（１００）面とした。また、実施例１で
は基板１１は１枚であったが、実施例２では基板１１は
４枚とした。４枚の基板１１は、すべて支持台５と接す
るようにした。そのうち１枚の基板１１の表面に直径５
μｍのダイヤモンドを用いて傷付け処理を行なった。そ
れ以外の装置の構成に関しては実施例１と全く同様とし
た。
からなる基板１１の直径を３インチとしたが、実施例２
では、単結晶シリコンからなる基板１１の直径を１イン
チとした。また、実施例１では、基板１１の表面のうち
フィラメント３に対面する部分（１１１）面としたが、
実施例２では、基板１１の表面のうちフィラメント３に
対面する部分は（１００）面とした。また、実施例１で
は基板１１は１枚であったが、実施例２では基板１１は
４枚とした。４枚の基板１１は、すべて支持台５と接す
るようにした。そのうち１枚の基板１１の表面に直径５
μｍのダイヤモンドを用いて傷付け処理を行なった。そ
れ以外の装置の構成に関しては実施例１と全く同様とし
た。
【００３７】このように構成された装置で実施例１と同
様のプロセスを経て基板１１の表面にダイヤモンドの核
を発生させた。基板１１の表面に発生したダイヤモンド
の核の密度を調べると、傷付け処理を行なわなかった３
枚の基板１１では、核の密度が５×１０9 個／ｃｍ2 で
あった。一方、傷付け処理を行なった基板では、核の密
度は１０10個／ｃｍ2 程度であった。
様のプロセスを経て基板１１の表面にダイヤモンドの核
を発生させた。基板１１の表面に発生したダイヤモンド
の核の密度を調べると、傷付け処理を行なわなかった３
枚の基板１１では、核の密度が５×１０9 個／ｃｍ2 で
あった。一方、傷付け処理を行なった基板では、核の密
度は１０10個／ｃｍ2 程度であった。
【００３８】次に、ダイヤモンドの核が発生した４枚の
基板１１をチャンバ２内に戻し、電極４とフィラメント
３を同じ電位とし、圧力１００Ｔｏｒｒ、メタンの流量
１０ｓｃｃｍ、水素の流量５００ｓｃｃｍ、基板の温度
９８０℃とし、この状態を２０時間保った。これによ
り、基板１１の端から約１ｍｍの外周部分を除いてほぼ
全面に厚さ３μｍのダイヤモンド膜が成膜した。このダ
イヤモンド膜をＳＥＭで観察したところ、ダイヤモンド
の結晶方位は基板１１の結晶方位とほぼ一致といること
がわかった。
基板１１をチャンバ２内に戻し、電極４とフィラメント
３を同じ電位とし、圧力１００Ｔｏｒｒ、メタンの流量
１０ｓｃｃｍ、水素の流量５００ｓｃｃｍ、基板の温度
９８０℃とし、この状態を２０時間保った。これによ
り、基板１１の端から約１ｍｍの外周部分を除いてほぼ
全面に厚さ３μｍのダイヤモンド膜が成膜した。このダ
イヤモンド膜をＳＥＭで観察したところ、ダイヤモンド
の結晶方位は基板１１の結晶方位とほぼ一致といること
がわかった。
【００３９】（実施例３）図３は、実施例３で用いたダ
イヤモンド合成装置を示す模式図である。図４は、図３
中のＩＶ−ＩＶ線に沿って見たフィラメントの配線図で
ある。図３および図４を参照して、チャンバ２と、フィ
ラメント３ａ、３ｂと、支持台５と、交流電源６ａ、６
ｂ、６ｃと、直流電源１４と、抵抗１３によりダイヤモ
ンド合成装置１５を構成した。
イヤモンド合成装置を示す模式図である。図４は、図３
中のＩＶ−ＩＶ線に沿って見たフィラメントの配線図で
ある。図３および図４を参照して、チャンバ２と、フィ
ラメント３ａ、３ｂと、支持台５と、交流電源６ａ、６
ｂ、６ｃと、直流電源１４と、抵抗１３によりダイヤモ
ンド合成装置１５を構成した。
【００４０】チャンバ２内にフィラメント３ａ、３ｂを
設けた。フィラメント３ａ、３ｂは、長さ１３ｃｍ、直
径０．２ｍｍのタングステン線からなる。フィラメント
３ａとフィラメント３ｂとの間の距離（図４中Ｗ）は１
０ｍｍとした。フィラメント３ａの本数は８本、フィラ
メント３ｂの本数は８本とした。フィラメント３ｂの下
に導電体からなる支持台５を設けた。支持台５の表面に
直径４インチの単結晶シリコンからなる基板１２を載置
した。基板１２の表面のうちフィラメント３ａ、３ｂに
対面する部分は（１００）面からなる。基板１２とフィ
ラメント３ｂとの距離は１２ｍｍとした。交流電源６ａ
とフィラメント３ａを電気的に接続した。交流電源６ａ
の電圧は８０Ｖ、周波数は６０Ｈｚとした。交流電源６
ｂとフィラメント３ｂを電気的に接続した。交流電源６
ｂの電圧は８０Ｖ、周波数は６０Ｈｚとした。交流電源
６ａ、６ｂからチャンバ２を電気的に絶縁した。直流電
源１４の負極を支持台５に電気的に接続した。直流電源
１４の電圧は１６０Ｖとした。直流電源１４の正極と抵
抗１３を電気的に接続した。直流電源１４からチャンバ
２と電気的に絶縁した。交流電源６ａ、６ｂと、抵抗１
３と、フィラメント３ａ、３ｂとに電気的に接続するよ
うに交流電源６ｃを設けた。交流電源６ｃの電圧は１０
０Ｖ、周波数は６０Ｈｚとした。真空ポンプ９、ガス導
入口１０は、実施例１と同様のものを用いた。
設けた。フィラメント３ａ、３ｂは、長さ１３ｃｍ、直
径０．２ｍｍのタングステン線からなる。フィラメント
３ａとフィラメント３ｂとの間の距離（図４中Ｗ）は１
０ｍｍとした。フィラメント３ａの本数は８本、フィラ
メント３ｂの本数は８本とした。フィラメント３ｂの下
に導電体からなる支持台５を設けた。支持台５の表面に
直径４インチの単結晶シリコンからなる基板１２を載置
した。基板１２の表面のうちフィラメント３ａ、３ｂに
対面する部分は（１００）面からなる。基板１２とフィ
ラメント３ｂとの距離は１２ｍｍとした。交流電源６ａ
とフィラメント３ａを電気的に接続した。交流電源６ａ
の電圧は８０Ｖ、周波数は６０Ｈｚとした。交流電源６
ｂとフィラメント３ｂを電気的に接続した。交流電源６
ｂの電圧は８０Ｖ、周波数は６０Ｈｚとした。交流電源
６ａ、６ｂからチャンバ２を電気的に絶縁した。直流電
源１４の負極を支持台５に電気的に接続した。直流電源
１４の電圧は１６０Ｖとした。直流電源１４の正極と抵
抗１３を電気的に接続した。直流電源１４からチャンバ
２と電気的に絶縁した。交流電源６ａ、６ｂと、抵抗１
３と、フィラメント３ａ、３ｂとに電気的に接続するよ
うに交流電源６ｃを設けた。交流電源６ｃの電圧は１０
０Ｖ、周波数は６０Ｈｚとした。真空ポンプ９、ガス導
入口１０は、実施例１と同様のものを用いた。
【００４１】このように構成されたダイヤモンド合成装
置１５のチャンバ２の圧力を１５〜３０Ｔｏｒｒとし
た。次に、ガス導入口１０から流量１０００ｓｃｃｍの
水素と、流量２０ｓｃｃｍのメタンを導入した。また、
フィラメント３ａ、３ｂの温度は２０００±２０℃であ
った。
置１５のチャンバ２の圧力を１５〜３０Ｔｏｒｒとし
た。次に、ガス導入口１０から流量１０００ｓｃｃｍの
水素と、流量２０ｓｃｃｍのメタンを導入した。また、
フィラメント３ａ、３ｂの温度は２０００±２０℃であ
った。
【００４２】図５は、図３中の点Ｅと点Ｆでの電位の時
間変化を示す図である。点Ｅでの平均電位は１６０Ｖで
あった。また、点Ｆの平均電位も１６０Ｖであった。さ
らに、点Ｅと点Ｆでの電位には差があることが確かめら
れた。点ＥおよびＦでの電位の最大値は約２００Ｖ、ま
た、電位の最低値は約１２０Ｖであった。基板１２の平
均電位はフィラメント３ａ、３ｂの平均電位より低く、
その差は、１６０Ｖであった。このような状態を１０分
間保つことにより、基板１２の表面にダイヤモンドの核
を発生させた。基板１２をチャンバ２から取出して、基
板１２の表面のダイヤモンドの核の密度を観察すると、
密度は８×１０9 〜２×１０10個／ｃｍ 2 程度であっ
た。
間変化を示す図である。点Ｅでの平均電位は１６０Ｖで
あった。また、点Ｆの平均電位も１６０Ｖであった。さ
らに、点Ｅと点Ｆでの電位には差があることが確かめら
れた。点ＥおよびＦでの電位の最大値は約２００Ｖ、ま
た、電位の最低値は約１２０Ｖであった。基板１２の平
均電位はフィラメント３ａ、３ｂの平均電位より低く、
その差は、１６０Ｖであった。このような状態を１０分
間保つことにより、基板１２の表面にダイヤモンドの核
を発生させた。基板１２をチャンバ２から取出して、基
板１２の表面のダイヤモンドの核の密度を観察すると、
密度は８×１０9 〜２×１０10個／ｃｍ 2 程度であっ
た。
【００４３】次に、ダイヤモンドの核が生成した基板１
２上にメタン、水素、アルゴンガスを用いたプラズマジ
ェットＣＶＤ法によりダイヤモンド膜を成膜した。成膜
時間は３０時間であり、基板１２の温度は１０２０℃で
あり、ガスの流量比はメタン：水素：アルゴン＝２：１
００：１００であった。
２上にメタン、水素、アルゴンガスを用いたプラズマジ
ェットＣＶＤ法によりダイヤモンド膜を成膜した。成膜
時間は３０時間であり、基板１２の温度は１０２０℃で
あり、ガスの流量比はメタン：水素：アルゴン＝２：１
００：１００であった。
【００４４】このようにして基板１２上にダイヤモンド
の膜を形成したところ、ダイヤモンドの膜の厚さは基板
１２の中央部では１１０μｍであり、基板１２の端部で
は２５μｍであった。基板１２の端部での膜の厚さは中
央部の膜の厚さに比べて２０％程度であったが、このダ
イヤモンド膜の方位と基板の方位はダイヤモンド膜全面
にわたって一致していることが確認された。また、フィ
ラメント３ａからフィラメント３ｂへの放電と、その逆
の放電も生じたので、フィラメント３ａ、３ｂの表面に
は、タングステンカーバイドが堆積しなかった。
の膜を形成したところ、ダイヤモンドの膜の厚さは基板
１２の中央部では１１０μｍであり、基板１２の端部で
は２５μｍであった。基板１２の端部での膜の厚さは中
央部の膜の厚さに比べて２０％程度であったが、このダ
イヤモンド膜の方位と基板の方位はダイヤモンド膜全面
にわたって一致していることが確認された。また、フィ
ラメント３ａからフィラメント３ｂへの放電と、その逆
の放電も生じたので、フィラメント３ａ、３ｂの表面に
は、タングステンカーバイドが堆積しなかった。
【００４５】（実施例４）図６は、実施例４で用いたダ
イヤモンド合成装置の模式的な斜視図である。図６を参
照して、チャンバ（図示せず）と、フィラメント３ｃ
と、電極４ａ〜４ｅと、支持台５と、交流電源６と、直
流電源７、８ａ〜８ｅとによりダイヤモンド合成装置２
０を構成した。
イヤモンド合成装置の模式的な斜視図である。図６を参
照して、チャンバ（図示せず）と、フィラメント３ｃ
と、電極４ａ〜４ｅと、支持台５と、交流電源６と、直
流電源７、８ａ〜８ｅとによりダイヤモンド合成装置２
０を構成した。
【００４６】フィラメント３ｃは長さ１３ｃｍ、直径
０．２５ｍｍのタングステン線から構成した。フィラメ
ント３ｃの本数は１６本であり、フィラメント３ｃ間の
距離は１０ｍｍとした。フィラメント３ｃの上に電極４
ａ〜４ｅを設けた。電極４ａ〜４ｅは、モリブデン（Ｍ
ｏ）からなる。フィラメント３ｃと電極４ａ〜４ｅの距
離は５ｍｍとした。それぞれの電極４ａ〜４ｅの厚さは
２ｍｍである。また、それぞれの電極４ａ〜４ｅの面積
は約１２ｃｍ2 である。
０．２５ｍｍのタングステン線から構成した。フィラメ
ント３ｃの本数は１６本であり、フィラメント３ｃ間の
距離は１０ｍｍとした。フィラメント３ｃの上に電極４
ａ〜４ｅを設けた。電極４ａ〜４ｅは、モリブデン（Ｍ
ｏ）からなる。フィラメント３ｃと電極４ａ〜４ｅの距
離は５ｍｍとした。それぞれの電極４ａ〜４ｅの厚さは
２ｍｍである。また、それぞれの電極４ａ〜４ｅの面積
は約１２ｃｍ2 である。
【００４７】フィラメント３ｃの下に支持台５を設け
た。支持台５は導電体からなる。支持台５の上に単結晶
シリコンからなる基板１２を載置した。基板１２の直径
は４インチとした。フィラメント３ｃと基板１２との距
離は１０ｍｍとした。基板１２の表面のうちフィラメン
ト３ｃに対面する部分は（１００）面とした。
た。支持台５は導電体からなる。支持台５の上に単結晶
シリコンからなる基板１２を載置した。基板１２の直径
は４インチとした。フィラメント３ｃと基板１２との距
離は１０ｍｍとした。基板１２の表面のうちフィラメン
ト３ｃに対面する部分は（１００）面とした。
【００４８】直流電源７の負極を支持台５に電気的に接
続した。直流電源７の電圧は１１０Ｖとした。直流電源
７の正極と、フィラメント３ｃと、直流電源８ａ〜８ｅ
の負極とを電気的に接続した。直流電源８ａの電圧は６
０Ｖとした。直流電源８ｂ〜８ｅの電圧は４７Ｖとし
た。直流電源８ａ〜８ｅの正極を電極４ａ〜４ｅに電気
的に接続した。また、支持台５と、基板１２と、フィラ
メント３ｃと、電極４ａ〜４ｅを取囲むようにチャンバ
（図示せず）を設けた。
続した。直流電源７の電圧は１１０Ｖとした。直流電源
７の正極と、フィラメント３ｃと、直流電源８ａ〜８ｅ
の負極とを電気的に接続した。直流電源８ａの電圧は６
０Ｖとした。直流電源８ｂ〜８ｅの電圧は４７Ｖとし
た。直流電源８ａ〜８ｅの正極を電極４ａ〜４ｅに電気
的に接続した。また、支持台５と、基板１２と、フィラ
メント３ｃと、電極４ａ〜４ｅを取囲むようにチャンバ
（図示せず）を設けた。
【００４９】このように構成されたダイヤモンド合成装
置２０において、チャンバ内の圧力を４０Ｔｏｒｒとし
た。チャンバ内に流量１０００ｓｃｃｍの水素と、流量
２０ｓｃｃｍのメタンを導入し、フィラメント３ｃの温
度を２０００±２０℃に保持した。
置２０において、チャンバ内の圧力を４０Ｔｏｒｒとし
た。チャンバ内に流量１０００ｓｃｃｍの水素と、流量
２０ｓｃｃｍのメタンを導入し、フィラメント３ｃの温
度を２０００±２０℃に保持した。
【００５０】フィラメント３ｃの平均電位と基板１２の
平均電位との差は１１０Ｖであった。また、フィラメン
ト３ｃの平均電位と電極４ａの平均電位との差は６０
Ｖ、フィラメント３ｃの平均電位と電極４ｂ〜４ｅの平
均電位との差は４７Ｖであった。この状態を１０分間保
持することにより基板１２の表面にダイヤモンドの核を
生成させた。基板１２の表面を観察すると、基板１２の
全面にわたってダイヤモンドの核が発生していた。この
核の密度は６×１０9 〜８×１０9 個／ｃｍ2 であり、
核が比較的均一に発生していることがわかった。
平均電位との差は１１０Ｖであった。また、フィラメン
ト３ｃの平均電位と電極４ａの平均電位との差は６０
Ｖ、フィラメント３ｃの平均電位と電極４ｂ〜４ｅの平
均電位との差は４７Ｖであった。この状態を１０分間保
持することにより基板１２の表面にダイヤモンドの核を
生成させた。基板１２の表面を観察すると、基板１２の
全面にわたってダイヤモンドの核が発生していた。この
核の密度は６×１０9 〜８×１０9 個／ｃｍ2 であり、
核が比較的均一に発生していることがわかった。
【００５１】（実施例５）まず、直径が１インチで酸化
マグネシウム（ＭｇＯ）からなる基板を準備した。この
基板の表面は酸化マグネシウムの（１００）面であっ
た。この基板の温度を９５０℃とし、スパッタ法により
基板表面にイリジウム膜を成長させた。イリジウム膜の
厚さは０．４μｍであった。
マグネシウム（ＭｇＯ）からなる基板を準備した。この
基板の表面は酸化マグネシウムの（１００）面であっ
た。この基板の温度を９５０℃とし、スパッタ法により
基板表面にイリジウム膜を成長させた。イリジウム膜の
厚さは０．４μｍであった。
【００５２】この基板のイリジウム膜上に実施例１と同
様の方法でダイヤモンドの核を成長させた。イリジウム
膜表面に生成した核の密度は１×１０9 個／ｃｍ2 程度
であった。
様の方法でダイヤモンドの核を成長させた。イリジウム
膜表面に生成した核の密度は１×１０9 個／ｃｍ2 程度
であった。
【００５３】次に、この基板をチャンバ内に戻した。フ
ィラメントと電極を同じ電位とし、チャンバの圧力１０
０Ｔｏｒｒ、メタンの流量２ｓｃｃｍ、水素の流量５０
０ｓｃｃｍ、基板の温度を７９０℃とし、この条件で３
時間ダイヤモンド膜を成膜した。その結果、イリジウム
膜の表面に厚さ３μｍのダイヤモンド膜が成長した。Ｓ
ＥＭでダイヤモンド膜を観察したところ、ダイヤモンド
の結晶方位はイリジウム膜の結晶方位とほぼ一致してい
ることがわかった。
ィラメントと電極を同じ電位とし、チャンバの圧力１０
０Ｔｏｒｒ、メタンの流量２ｓｃｃｍ、水素の流量５０
０ｓｃｃｍ、基板の温度を７９０℃とし、この条件で３
時間ダイヤモンド膜を成膜した。その結果、イリジウム
膜の表面に厚さ３μｍのダイヤモンド膜が成長した。Ｓ
ＥＭでダイヤモンド膜を観察したところ、ダイヤモンド
の結晶方位はイリジウム膜の結晶方位とほぼ一致してい
ることがわかった。
【００５４】（比較例１）図７は、比較例１で用いたダ
イヤモンド合成装置１００の模式図である。図７を参照
して、ダイヤモンド合成装置１００は、図１で示すダイ
ヤモンド合成装置１から電極４と、直流電源８を除いた
ものである。それ以外の構成に関しては、図１で示すダ
イヤモンド合成装置１と同様である。
イヤモンド合成装置１００の模式図である。図７を参照
して、ダイヤモンド合成装置１００は、図１で示すダイ
ヤモンド合成装置１から電極４と、直流電源８を除いた
ものである。それ以外の構成に関しては、図１で示すダ
イヤモンド合成装置１と同様である。
【００５５】このように構成されたダイヤモンド合成装
置１００のチャンバ２の圧力を１００Ｔｏｒｒとし、ガ
ス導入口１０からチャンバ２内に水素とメタンを導入し
た。水素の流量は１０００ｓｃｃｍ、メタンの流量は２
０ｓｃｃｍとした。フィラメント３の温度を２０００±
２０℃に保持した。
置１００のチャンバ２の圧力を１００Ｔｏｒｒとし、ガ
ス導入口１０からチャンバ２内に水素とメタンを導入し
た。水素の流量は１０００ｓｃｃｍ、メタンの流量は２
０ｓｃｃｍとした。フィラメント３の温度を２０００±
２０℃に保持した。
【００５６】フィラメント３の平均電位と基板１１の平
均電位との差は１５０Ｖであった。このとき、フィラメ
ント３の電位が基板１１の電位より高かった。この場合
に、フィラメント３と基板１１の間には電流が全く流れ
なかった。この状態を３０分間維持した後に基板１１を
装置から取出した。
均電位との差は１５０Ｖであった。このとき、フィラメ
ント３の電位が基板１１の電位より高かった。この場合
に、フィラメント３と基板１１の間には電流が全く流れ
なかった。この状態を３０分間維持した後に基板１１を
装置から取出した。
【００５７】基板１１をＳＥＭで観察したところ、ダイ
ヤモンドの核が密度３×１０7 個／ｃｍ2 で基板１１表
面に形成されていることが認められた。
ヤモンドの核が密度３×１０7 個／ｃｍ2 で基板１１表
面に形成されていることが認められた。
【００５８】次に、この基板１１をチャンバ２内に戻
し、圧力１００Ｔｏｒｒ、メタンの流量２ｓｃｃｍ、水
素の流量５００ｓｃｃｍ、基板の温度を９８０℃とし、
この状態を１００時間保つことにより、基板１１の表面
にダイヤモンドを成膜した。基板１１の全面にダイヤモ
ンド膜が成長したが、このダイヤモンド膜は、連続した
膜とはなっていなかった。ＳＥＭでダイヤモンド膜を観
察したところ、ダイヤモンドの結晶方位はランダムであ
ることがわかった。
し、圧力１００Ｔｏｒｒ、メタンの流量２ｓｃｃｍ、水
素の流量５００ｓｃｃｍ、基板の温度を９８０℃とし、
この状態を１００時間保つことにより、基板１１の表面
にダイヤモンドを成膜した。基板１１の全面にダイヤモ
ンド膜が成長したが、このダイヤモンド膜は、連続した
膜とはなっていなかった。ＳＥＭでダイヤモンド膜を観
察したところ、ダイヤモンドの結晶方位はランダムであ
ることがわかった。
【００５９】（比較例２）比較例２では、比較例１で用
いたダイヤモンド合成装置１００と同様のダイヤモンド
合成装置を用いた。このダイヤモンド合成装置１００に
おいて、チャンバ２内の圧力を１００Ｔｏｒｒとした。
チャンバ２に、ガス導入口１０から水素とメタンを導入
した。水素の流量は１０００ｓｃｃｍ、メタンの流量は
２０ｓｃｃｍとした。フィラメント３の温度を２０００
±２０℃に保持した。フィラメント３の平均電位と、基
板１１の平均電位との差を１５０Ｖとしたところ、フィ
ラメント３と基板１１間で放電が生じなかった。そのた
め、フィラメント３と、基板１１との間にさらに直流電
源を設け、フィラメント３の平均電位と基板１１の平均
電位との差を２５０Ｖとした。このとき、フィラメント
３の電位が基板１１の電位よりも高くなるようにした。
すると、断続的な放電が生じ、５分後にフィラメントが
断線した。
いたダイヤモンド合成装置１００と同様のダイヤモンド
合成装置を用いた。このダイヤモンド合成装置１００に
おいて、チャンバ２内の圧力を１００Ｔｏｒｒとした。
チャンバ２に、ガス導入口１０から水素とメタンを導入
した。水素の流量は１０００ｓｃｃｍ、メタンの流量は
２０ｓｃｃｍとした。フィラメント３の温度を２０００
±２０℃に保持した。フィラメント３の平均電位と、基
板１１の平均電位との差を１５０Ｖとしたところ、フィ
ラメント３と基板１１間で放電が生じなかった。そのた
め、フィラメント３と、基板１１との間にさらに直流電
源を設け、フィラメント３の平均電位と基板１１の平均
電位との差を２５０Ｖとした。このとき、フィラメント
３の電位が基板１１の電位よりも高くなるようにした。
すると、断続的な放電が生じ、５分後にフィラメントが
断線した。
【００６０】次に、基板１１の表面をＳＥＭで観察した
ところ、基板１１の表面にはダイヤモンドの核が生成し
ていた。基板１１の中央部では、核の密度は３×１０9
個／ｃｍ2 、基板の周辺部では、核の密度は３×１０10
／ｃｍ2 であることがわかった。
ところ、基板１１の表面にはダイヤモンドの核が生成し
ていた。基板１１の中央部では、核の密度は３×１０9
個／ｃｍ2 、基板の周辺部では、核の密度は３×１０10
／ｃｍ2 であることがわかった。
【００６１】次に、フィラメント３を正常なものと交換
した。フィラメント３の平均電位を基板１１の平均電位
よりも１５０Ｖ大きくした。基板１１をチャンバ２内に
戻し、圧力１００Ｔｏｒｒ、メタンの流量２ｓｃｃｍ、
水素の流量５００ｓｃｃｍ、基板の温度９８０℃の雰囲
気を１００時間保つことにより、基板１１の表面にダイ
ヤモンド膜を成膜した。その結果、基板１１の端部から
の距離１〜２ｍｍの部分を除いてほぼ全面に厚さ２０μ
ｍのダイヤモンド膜が成長していることがわかった。Ｓ
ＥＭでこのダイヤモンド膜を観察したところ、基板の中
央部の直径０．５インチ程度の領域ではダイヤモンドの
結晶方位は基板の結晶方位と一致していたが、それより
外側ではダイヤモンドの結晶方位と基板の結晶方位は一
致していないことがわかった。
した。フィラメント３の平均電位を基板１１の平均電位
よりも１５０Ｖ大きくした。基板１１をチャンバ２内に
戻し、圧力１００Ｔｏｒｒ、メタンの流量２ｓｃｃｍ、
水素の流量５００ｓｃｃｍ、基板の温度９８０℃の雰囲
気を１００時間保つことにより、基板１１の表面にダイ
ヤモンド膜を成膜した。その結果、基板１１の端部から
の距離１〜２ｍｍの部分を除いてほぼ全面に厚さ２０μ
ｍのダイヤモンド膜が成長していることがわかった。Ｓ
ＥＭでこのダイヤモンド膜を観察したところ、基板の中
央部の直径０．５インチ程度の領域ではダイヤモンドの
結晶方位は基板の結晶方位と一致していたが、それより
外側ではダイヤモンドの結晶方位と基板の結晶方位は一
致していないことがわかった。
【００６２】以上、この発明の実施例について説明した
が、これらの実施例は、様々に変型可能である。例え
ば、実施例３では、３つの交流電源６ａ、６ｂ、６ｃを
用いたが、これらの電源を使わずに、フィラメント３
ａ、３ｂの一方が他方に対して一時的に高い電位を有す
るようにすることも可能である。今回開示された実施例
はすべての点で例示であって制限的なものではないと考
えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明では
なくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲
と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる
ことが意図される。
が、これらの実施例は、様々に変型可能である。例え
ば、実施例３では、３つの交流電源６ａ、６ｂ、６ｃを
用いたが、これらの電源を使わずに、フィラメント３
ａ、３ｂの一方が他方に対して一時的に高い電位を有す
るようにすることも可能である。今回開示された実施例
はすべての点で例示であって制限的なものではないと考
えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明では
なくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲
と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる
ことが意図される。
【００６３】
【発明の効果】この発明によれば、面積が大きく、かつ
高品質なダイヤモンド膜を得ることができる。
高品質なダイヤモンド膜を得ることができる。
【図１】実施の形態１、２および５で用いたダイヤモン
ド合成装置の模式図である。
ド合成装置の模式図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿って見たフィラメン
トの配線図である。
トの配線図である。
【図３】実施例３で用いたダイヤモンド合成装置の模式
図である。
図である。
【図４】図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿って見たフィラメン
トの配線図である。
トの配線図である。
【図５】図３中の点Ｅ，点Ｆでの電位の時間変化を示す
図である。
図である。
【図６】実施例４で用いたダイヤモンド合成装置の模式
図である。
図である。
【図７】比較例１で用いたダイヤモンド合成装置の模式
図である。
図である。
３、３ａ、３ｂ、３ｃ フィラメント ４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ 電極 １１ 基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊澤 佳明 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内
Claims (6)
- 【請求項１】 炭素成分を含むガスから基板上にダイヤ
モンドを合成する方法であって、 前記基板の上方に熱電子放出材料を含む電子放出体を設
け、 その電子放出体から離隔した位置に電極を設け、 前記基板の電位に対して相対的に高い電位を少なくとも
一時的に前記電子放出体に与え、かつ前記電子放出体の
電位に対して相対的に高い電位を少なくとも一時的に前
記電極に与えることにより、前記電子放出体と前記基板
との間にプラズマを発生させ、かつ、前記電子放出体か
ら前記電極へ電子を移動させて前記電極と前記電子放出
体の間にプラズマを発生させることを特徴とする、ダイ
ヤモンド合成方法。 - 【請求項２】 前記電子放出体は、前記電極と前記基板
との間に設けられることを特徴とする、請求項１に記載
のダイヤモンド合成方法。 - 【請求項３】 前記電極は複数個あり、それぞれの前記
電極の電位は互いに独立して制御されることを特徴とす
る、請求項１に記載のダイヤモンド合成方法。 - 【請求項４】 前記基板は単結晶体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合成方法。 - 【請求項５】 前記基板の表面に厚さ１００μｍ以下の
薄膜層が形成されていることを特徴とする、請求項１に
記載のダイヤモンド合成方法。 - 【請求項６】 炭素成分を含むプラズマを用いて基板上
にダイヤモンドを合成する方法であって、 前記基板の上方に熱電子放出材料を含む第１の電子放出
体を設け、 その第１の電子放出体から離隔した位置に熱電子放出材
料を含む第２の電子放出体を設け、 前記第１の電子放出体と前記第２の電子放出体との間に
交流電位を与えることにより前記第１の電子放出体と前
記第２の電子放出体との間にプラズマを発生させ、か
つ、 前記第１および第２の電子放出体の平均電位に対して低
い電位を前記基板に少なくとも一時的に与えることによ
り前記基板と前記第１の電子放出体の間および前記基板
と前記第２の電子放出体の間にプラズマを発生させるこ
とを特徴とする、ダイヤモンド合成方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32400196A JP3861346B2 (ja) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | ダイヤモンド合成方法 |
| US08/984,609 US5993919A (en) | 1996-12-04 | 1997-12-03 | Method of synthesizing diamond |
| EP97309773A EP0846792B1 (en) | 1996-12-04 | 1997-12-04 | Method of synthesizing diamond |
| DE69709303T DE69709303T2 (de) | 1996-12-04 | 1997-12-04 | Verfahren zur Synthese von Diamant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32400196A JP3861346B2 (ja) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | ダイヤモンド合成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10167888A true JPH10167888A (ja) | 1998-06-23 |
| JP3861346B2 JP3861346B2 (ja) | 2006-12-20 |
Family
ID=18161025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32400196A Expired - Fee Related JP3861346B2 (ja) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | ダイヤモンド合成方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5993919A (ja) |
| EP (1) | EP0846792B1 (ja) |
| JP (1) | JP3861346B2 (ja) |
| DE (1) | DE69709303T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100379475B1 (ko) * | 2000-08-18 | 2003-04-10 | 엘지전자 주식회사 | 탄소나노튜브의 무촉매 성장방법 |
| JP2006248883A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 積層基板、積層基板の製造方法及びデバイス |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6161499A (en) | 1997-07-07 | 2000-12-19 | Cvd Diamond Corporation | Apparatus and method for nucleation and deposition of diamond using hot-filament DC plasma |
| US7060130B2 (en) * | 2002-08-27 | 2006-06-13 | Board Of Trustees Of Michigan State University | Heteroepitaxial diamond and diamond nuclei precursors |
| JP2004204299A (ja) * | 2002-12-25 | 2004-07-22 | Ebara Corp | ダイヤモンド成膜シリコンおよび電極 |
| FR2849867B1 (fr) * | 2003-01-10 | 2005-03-25 | Centre Nat Rech Scient | Croissance diamant a grande vitesse par plasma micro-onde en regime pulse. |
| JP2005179744A (ja) * | 2003-12-19 | 2005-07-07 | Toshiba Corp | 触媒ｃｖｄ装置及び触媒ｃｖｄ法 |
| US20130045339A1 (en) * | 2011-08-15 | 2013-02-21 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Techniques for diamond nucleation control for thin film processing |
| WO2019003151A1 (en) * | 2017-06-28 | 2019-01-03 | Icdat Ltd. | SYSTEM AND METHOD FOR CHEMICAL VAPOR DEPOSITION OF SYNTHETIC DIAMONDS |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6065796A (ja) * | 1983-09-20 | 1985-04-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 硬質カ−ボン膜及びその製造方法 |
| JP2501589B2 (ja) * | 1986-07-23 | 1996-05-29 | 住友電気工業株式会社 | 気相合成ダイヤモンドおよびその合成方法 |
| US4900628A (en) * | 1986-07-23 | 1990-02-13 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Gaseous phase synthesized diamond and method for synthesizing same |
| JPH0649635B2 (ja) * | 1986-07-23 | 1994-06-29 | 住友電気工業株式会社 | ダイヤモンドの合成方法 |
| US4859490A (en) * | 1986-07-23 | 1989-08-22 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Method for synthesizing diamond |
| JPH03103397A (ja) * | 1989-09-18 | 1991-04-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 高強度ダイヤモンド |
| JPH05270982A (ja) * | 1992-03-27 | 1993-10-19 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | ダイヤモンド膜の製造方法 |
| US5698328A (en) * | 1994-04-06 | 1997-12-16 | The Regents Of The University Of California | Diamond thin film electron emitter |
-
1996
- 1996-12-04 JP JP32400196A patent/JP3861346B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-12-03 US US08/984,609 patent/US5993919A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-04 DE DE69709303T patent/DE69709303T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-04 EP EP97309773A patent/EP0846792B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100379475B1 (ko) * | 2000-08-18 | 2003-04-10 | 엘지전자 주식회사 | 탄소나노튜브의 무촉매 성장방법 |
| JP2006248883A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 積層基板、積層基板の製造方法及びデバイス |
| JP4528654B2 (ja) * | 2005-03-14 | 2010-08-18 | 信越化学工業株式会社 | 積層基板、積層基板の製造方法及びデバイス |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0846792A1 (en) | 1998-06-10 |
| DE69709303T2 (de) | 2002-06-13 |
| EP0846792B1 (en) | 2001-12-19 |
| JP3861346B2 (ja) | 2006-12-20 |
| US5993919A (en) | 1999-11-30 |
| DE69709303D1 (de) | 2002-01-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9353458B2 (en) | Base substrate for epitaxial diamond film, method for producing the base substrate for epitaxial diamond film, epitaxial diamond film produced with the base substrate for epitaxial diamond film, and method for producing the epitaxial diamond film | |
| US6200652B1 (en) | Method for nucleation and deposition of diamond using hot-filament DC plasma | |
| US5368897A (en) | Method for arc discharge plasma vapor deposition of diamond | |
| JP3136307B2 (ja) | 電子用途用ダイヤモンド載置基板 | |
| US5110405A (en) | Method of manufacturing single-crystal diamond particles | |
| JPH08504479A (ja) | ヘテロエピタキシャル的に析出されたダイヤモンド | |
| US20040071876A1 (en) | Method for forming nanocrystalline diamond films for cold electron emission using hot filament reactor | |
| JP3861346B2 (ja) | ダイヤモンド合成方法 | |
| US5944573A (en) | Method for manufacture of field emission array | |
| US6902716B2 (en) | Fabrication of single crystal diamond tips and their arrays | |
| KR100262259B1 (ko) | 다이아몬드막 및 그 제조방법 | |
| RU2158037C2 (ru) | Способ получения алмазных пленок методом газофазного синтеза | |
| US5087478A (en) | Deposition method and apparatus using plasma discharge | |
| EP0989211B1 (en) | Process for obtaining diamond layers by gaseous-phase synthesis | |
| JP2010095408A (ja) | エピタキシャルダイヤモンド膜および自立したエピタキシャルダイヤモンド基板の製造方法 | |
| JPH0649635B2 (ja) | ダイヤモンドの合成方法 | |
| JP2780497B2 (ja) | ＣＶＤ法によるＳｉ基板へのダイヤモンド膜形成方法 | |
| JPH05156445A (ja) | ダイヤモンドの成膜方法 | |
| JPH10316491A (ja) | 高純度ダイヤモンドの合成方法 | |
| CN116288244A (zh) | 图形化金刚石的制备方法和具有图形化金刚石的制品及其应用 | |
| Asano et al. | Field emission from plasma-treated diamond particles | |
| Zhang et al. | A new nucleation method by electron cyclotron resonance enhanced microwave plasma chemical vapor deposition for deposition of (001)-oriented diamond films | |
| Jin | Research and Development of a New Field Enhanced Low Temperature Thermionic Cathode that Enables Fluorescent Dimming and Loan Shedding without Auxiliary Cathode Heating | |
| MXPA00000295A (en) | Apparatus and method for nucleation and deposition of diamond using hot-filament dc plasma | |
| JPH05213694A (ja) | ダイヤモンド膜の製造装置および製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050831 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060620 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060808 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060905 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060918 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101006 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |