JPH11199379A - ダイヤモンド膜の形成方法 - Google Patents
ダイヤモンド膜の形成方法Info
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- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
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- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板から剥離することなく、単結晶又は粒界
が融合した大面積のダイヤモンド膜を低コストで気相合
成することができるダイヤモンド膜の形成方法を提供す
る。 【解決手段】 チタン酸ストロンチウムからなる基体１
の表面に、蒸着等により白金からなる金属膜３を形成し
た後、この金属膜３を結晶化するためにアニールを施
す。次に、金属膜３の表面から複数本の切り込み２を設
ける。これがダイヤモンド膜を形成するための基板５と
なる。その後、気相合成法により、基板５の表面に約８
００℃の温度でダイヤモンド膜４を形成する。
が融合した大面積のダイヤモンド膜を低コストで気相合
成することができるダイヤモンド膜の形成方法を提供す
る。 【解決手段】 チタン酸ストロンチウムからなる基体１
の表面に、蒸着等により白金からなる金属膜３を形成し
た後、この金属膜３を結晶化するためにアニールを施
す。次に、金属膜３の表面から複数本の切り込み２を設
ける。これがダイヤモンド膜を形成するための基板５と
なる。その後、気相合成法により、基板５の表面に約８
００℃の温度でダイヤモンド膜４を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子デバイス及びセ
ンサ等に使用されるダイヤモンド膜の形成方法に関し、
特に、基板から剥離することなく、大面積のダイヤモン
ド膜を低コストで得ることができるダイヤモンド膜の形
成方法に関する。
ンサ等に使用されるダイヤモンド膜の形成方法に関し、
特に、基板から剥離することなく、大面積のダイヤモン
ド膜を低コストで得ることができるダイヤモンド膜の形
成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ダイヤモンドは耐熱性が優れており、現
存する物質のうち、最も硬い物質であるので、工具の耐
摩耗部等に使用されている。また、ダイヤモンドはバン
ドギャップが約５．５ｅＶと大きいことが特徴であり、
通常は良好な絶縁性を示すが、不純物をドーピングする
ことにより半導体化することができる。また、ダイヤモ
ンドは絶縁破壊電圧及び飽和ドリフト速度が大きいと共
に、誘電率が小さいという優れた電気的特性を有する。
従って、ダイヤモンドは、高温、高周波及び高電界用の
電子デバイス及びセンサ材料として期待されている。ま
た、ダイヤモンドは、バンドギャップが大きいことを利
用した紫外線等の短波長領域に対応する光センサ及び発
光素子への応用、熱伝導率が大きく、比熱が小さいこと
を利用した放熱基板材料への応用、音波の伝搬速度が速
いという特性を利用した表面弾性波素子への応用、並び
に高い光透過性及び屈折率を利用したＸ線窓及び光学材
料への応用が進められている。
存する物質のうち、最も硬い物質であるので、工具の耐
摩耗部等に使用されている。また、ダイヤモンドはバン
ドギャップが約５．５ｅＶと大きいことが特徴であり、
通常は良好な絶縁性を示すが、不純物をドーピングする
ことにより半導体化することができる。また、ダイヤモ
ンドは絶縁破壊電圧及び飽和ドリフト速度が大きいと共
に、誘電率が小さいという優れた電気的特性を有する。
従って、ダイヤモンドは、高温、高周波及び高電界用の
電子デバイス及びセンサ材料として期待されている。ま
た、ダイヤモンドは、バンドギャップが大きいことを利
用した紫外線等の短波長領域に対応する光センサ及び発
光素子への応用、熱伝導率が大きく、比熱が小さいこと
を利用した放熱基板材料への応用、音波の伝搬速度が速
いという特性を利用した表面弾性波素子への応用、並び
に高い光透過性及び屈折率を利用したＸ線窓及び光学材
料への応用が進められている。
【０００３】このように、ダイヤモンドの種々の応用に
おいて、その特性を最大限に発揮させるためには、結晶
の構造欠陥を低減した高品質の単結晶ダイヤモンド膜又
は粒界が融合したダイヤモンドの融合膜を合成すること
が必要である。また、ダイヤモンド膜を実用化するため
には、低コストで大面積の高品質ダイヤモンド膜が必要
とされる。従来より、ダイヤモンドの単結晶は天然ダイ
ヤモンドの採掘又は高温高圧条件による人工的な合成に
より得られている。このようなダイヤモンドをバルクダ
イヤモンドという。しかし、得られるダイヤモンド膜又
は粒の結晶面の大きさは約１ｃｍ2であり、価格は極め
て高いものとなる。従って、従来において、ダイヤモン
ド膜の工業的な利用は、研磨用粉末及び精密切削用刃先
等の特定の分野のみに限定されている。
おいて、その特性を最大限に発揮させるためには、結晶
の構造欠陥を低減した高品質の単結晶ダイヤモンド膜又
は粒界が融合したダイヤモンドの融合膜を合成すること
が必要である。また、ダイヤモンド膜を実用化するため
には、低コストで大面積の高品質ダイヤモンド膜が必要
とされる。従来より、ダイヤモンドの単結晶は天然ダイ
ヤモンドの採掘又は高温高圧条件による人工的な合成に
より得られている。このようなダイヤモンドをバルクダ
イヤモンドという。しかし、得られるダイヤモンド膜又
は粒の結晶面の大きさは約１ｃｍ2であり、価格は極め
て高いものとなる。従って、従来において、ダイヤモン
ド膜の工業的な利用は、研磨用粉末及び精密切削用刃先
等の特定の分野のみに限定されている。
【０００４】ダイヤモンド膜の気相合成法としては、例
えば、マイクロ波気相化学蒸着（マイクロ波ＣＶＤ）法
がある（特公昭５９−２７７５４、特公昭６１−３３２
０等）。また、他にも、高周波プラズマＣＶＤ法、熱フ
ィラメントＣＶＤ法、直流プラズマＣＶＤ法、プラズマ
ジェット法、燃焼炎法及び熱ＣＶＤ法等がある。これら
の気相合成法によると、膜状のダイヤモンドを低コスト
及び大面積で得ることができる。
えば、マイクロ波気相化学蒸着（マイクロ波ＣＶＤ）法
がある（特公昭５９−２７７５４、特公昭６１−３３２
０等）。また、他にも、高周波プラズマＣＶＤ法、熱フ
ィラメントＣＶＤ法、直流プラズマＣＶＤ法、プラズマ
ジェット法、燃焼炎法及び熱ＣＶＤ法等がある。これら
の気相合成法によると、膜状のダイヤモンドを低コスト
及び大面積で得ることができる。
【０００５】ところで、ダイヤモンド膜を使用した電子
デバイス及びセンサ等を工業的に実用化するためには、
電気的特性が優れたダイヤモンド薄膜を得る必要があ
る、即ち、粒界密度が極めて低い単結晶又は融合膜を人
工的に合成する方法を確立する必要がある。
デバイス及びセンサ等を工業的に実用化するためには、
電気的特性が優れたダイヤモンド薄膜を得る必要があ
る、即ち、粒界密度が極めて低い単結晶又は融合膜を人
工的に合成する方法を確立する必要がある。
【０００６】しかしながら、一般的に、シリコン等の非
ダイヤモンド基板上に気相合成されたダイヤモンド膜
は、ダイヤモンド粒子がランダムに凝集した多結晶であ
り、粒界が高密度に存在するという問題点がある。膜中
に粒界が存在すると、ダイヤモンド膜中を流れるキャリ
ア（電子及びホール等の荷電粒子）がトラップされた
り、散乱するために、粒界を有するダイヤモンド膜は、
バルクダイヤモンドと比較して電気的特性が劣り、電子
デバイス及びセンサにおいて実用レベルの性能を得るこ
とができない。また、膜中に粒界が存在すると、この粒
界で光が散乱するので、透過度が低下するという光学的
な問題も発生する。更に、粒界を有するダイヤモンド膜
を耐摩耗性材料に応用すると、チッピングが発生しやす
くなるという問題点もある。
ダイヤモンド基板上に気相合成されたダイヤモンド膜
は、ダイヤモンド粒子がランダムに凝集した多結晶であ
り、粒界が高密度に存在するという問題点がある。膜中
に粒界が存在すると、ダイヤモンド膜中を流れるキャリ
ア（電子及びホール等の荷電粒子）がトラップされた
り、散乱するために、粒界を有するダイヤモンド膜は、
バルクダイヤモンドと比較して電気的特性が劣り、電子
デバイス及びセンサにおいて実用レベルの性能を得るこ
とができない。また、膜中に粒界が存在すると、この粒
界で光が散乱するので、透過度が低下するという光学的
な問題も発生する。更に、粒界を有するダイヤモンド膜
を耐摩耗性材料に応用すると、チッピングが発生しやす
くなるという問題点もある。
【０００７】基板として、単結晶のバルクダイヤモンド
又は立方晶窒化ホウ素を使用すれば、単結晶のダイヤモ
ンド膜を気相合成することができる。しかし、大面積の
結晶面を有するバルクダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ
素は得られていないので、これらの基板を使用した気相
合成によっても、単結晶のダイヤモンド膜を大面積で合
成することはできない。
又は立方晶窒化ホウ素を使用すれば、単結晶のダイヤモ
ンド膜を気相合成することができる。しかし、大面積の
結晶面を有するバルクダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ
素は得られていないので、これらの基板を使用した気相
合成によっても、単結晶のダイヤモンド膜を大面積で合
成することはできない。
【０００８】また、近時、単結晶白金基板上に単結晶ダ
イヤモンド膜を合成する方法が提案されている（ Y.Shi
ntani, J.Materials Research, 11, 2955, (1996)）。
しかし、この方法において使用される単結晶白金基板は
コストが極めて高く、その大きさも直径が約１インチで
ある。
イヤモンド膜を合成する方法が提案されている（ Y.Shi
ntani, J.Materials Research, 11, 2955, (1996)）。
しかし、この方法において使用される単結晶白金基板は
コストが極めて高く、その大きさも直径が約１インチで
ある。
【０００９】一方、白金等の金属膜は、チタン酸ストロ
ンチウム等の酸化物の上に、下地の結晶方位を反映して
成長（エピタキシャル成長）することが公知である。そ
こで、低コストで大面積の単結晶ダイヤモンド膜を得る
ために、チタン酸ストロンチウム等の酸化物の上に白金
を成長させたものを基板として使用して、この基板上に
ダイヤモンド膜を合成する方法が提案されている（特開
平９−４８６９３号公報）。
ンチウム等の酸化物の上に、下地の結晶方位を反映して
成長（エピタキシャル成長）することが公知である。そ
こで、低コストで大面積の単結晶ダイヤモンド膜を得る
ために、チタン酸ストロンチウム等の酸化物の上に白金
を成長させたものを基板として使用して、この基板上に
ダイヤモンド膜を合成する方法が提案されている（特開
平９−４８６９３号公報）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
方法を使用して単結晶ダイヤモンド膜の合成を図って
も、以下に示す問題点が発生する。即ち、ダイヤモンド
膜は、一般的には約８００℃の高温で合成されるが、ダ
イヤモンド膜の熱膨張率と異なる熱膨張率を有する基板
を使用した場合に、基板上にダイヤモンド膜を合成した
後、これを室温まで冷却すると、基板とダイヤモンド膜
との間の界面において極めて大きい応力が発生する。こ
のように、冷却によって基板の変位が増加して、ダイヤ
モンド膜に応力が発生すると、この応力が、例えばダイ
ヤモンド膜の剥離及び割れ等を発生させる。特に、チタ
ン酸ストロンチウム等の酸化物の熱膨張率は、ダイヤモ
ンドの熱膨張率と著しく異なるので、このような基板上
に成長したダイヤモンド膜は、基板から容易に剥離して
しまう。
方法を使用して単結晶ダイヤモンド膜の合成を図って
も、以下に示す問題点が発生する。即ち、ダイヤモンド
膜は、一般的には約８００℃の高温で合成されるが、ダ
イヤモンド膜の熱膨張率と異なる熱膨張率を有する基板
を使用した場合に、基板上にダイヤモンド膜を合成した
後、これを室温まで冷却すると、基板とダイヤモンド膜
との間の界面において極めて大きい応力が発生する。こ
のように、冷却によって基板の変位が増加して、ダイヤ
モンド膜に応力が発生すると、この応力が、例えばダイ
ヤモンド膜の剥離及び割れ等を発生させる。特に、チタ
ン酸ストロンチウム等の酸化物の熱膨張率は、ダイヤモ
ンドの熱膨張率と著しく異なるので、このような基板上
に成長したダイヤモンド膜は、基板から容易に剥離して
しまう。
【００１１】また、例えば、銅を基板として使用した場
合においても、銅の線熱膨張係数がダイヤモンドの１０
倍以上であるので、６００℃以上の高温でダイヤモンド
膜を気相合成した後に、得られたダイヤモンド膜を常温
に戻すと、ダイヤモンド膜の剥離が発生することが開示
されている（J.F.Denatale, et al., J.Materials Scie
nce, Vol.27, p.553, (1992)）。
合においても、銅の線熱膨張係数がダイヤモンドの１０
倍以上であるので、６００℃以上の高温でダイヤモンド
膜を気相合成した後に、得られたダイヤモンド膜を常温
に戻すと、ダイヤモンド膜の剥離が発生することが開示
されている（J.F.Denatale, et al., J.Materials Scie
nce, Vol.27, p.553, (1992)）。
【００１２】このように、ダイヤモンド膜を工業的に実
用化するためには、粒界がないか又は粒界密度が極めて
低いダイヤモンド膜を大面積で合成する技術を確立する
ことが要求されている。しかし、従来においては、この
ような技術は未だ見いだされていない。
用化するためには、粒界がないか又は粒界密度が極めて
低いダイヤモンド膜を大面積で合成する技術を確立する
ことが要求されている。しかし、従来においては、この
ような技術は未だ見いだされていない。
【００１３】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、基板から剥離することなく、単結晶又は粒
界が融合した大面積のダイヤモンド膜を低コストで気相
合成することができるダイヤモンド膜の形成方法を提供
することを目的とする。
のであって、基板から剥離することなく、単結晶又は粒
界が融合した大面積のダイヤモンド膜を低コストで気相
合成することができるダイヤモンド膜の形成方法を提供
することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明に係るダイヤモン
ド膜の形成方法は、基体の表面に剥離防止用切り込みを
設ける工程と、前記基体の上に金属膜を形成して基板を
形成する工程と、前記基板上にダイヤモンド膜を合成す
る工程と、を有することを特徴とする。
ド膜の形成方法は、基体の表面に剥離防止用切り込みを
設ける工程と、前記基体の上に金属膜を形成して基板を
形成する工程と、前記基板上にダイヤモンド膜を合成す
る工程と、を有することを特徴とする。
【００１５】本発明に係る他のダイヤモンド膜の形成方
法は、基体の上に金属膜を形成する工程と、前記金属膜
の表面から剥離防止用切り込みを設けて基板を形成する
工程と、前記基板上にダイヤモンド膜を合成する工程
と、を有することを特徴とする。
法は、基体の上に金属膜を形成する工程と、前記金属膜
の表面から剥離防止用切り込みを設けて基板を形成する
工程と、前記基板上にダイヤモンド膜を合成する工程
と、を有することを特徴とする。
【００１６】また、前記剥離防止用切り込みは、幅が
０．２５乃至５０μｍであり、隣り合う剥離防止用切り
込み間の間隔が１乃至１０００μｍであることが好まし
い。更に、前記基体は、フッ化リチウム、フッ化カルシ
ウム、酸化マグネシウム、酸化ニッケル、酸化アルミニ
ウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チ
タン酸鉛、タンタル酸カリウム、ニオブ酸リチウム、酸
化イットリウム、水晶及びシリコンからなる群から選択
された少なくとも１種からなることが好ましい。更に、
基体は２以上の複数層により構成されていてもよく、こ
の基体の最表面に形成された上層が前記材料により構成
されていることが望ましい。
０．２５乃至５０μｍであり、隣り合う剥離防止用切り
込み間の間隔が１乃至１０００μｍであることが好まし
い。更に、前記基体は、フッ化リチウム、フッ化カルシ
ウム、酸化マグネシウム、酸化ニッケル、酸化アルミニ
ウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チ
タン酸鉛、タンタル酸カリウム、ニオブ酸リチウム、酸
化イットリウム、水晶及びシリコンからなる群から選択
された少なくとも１種からなることが好ましい。更に、
基体は２以上の複数層により構成されていてもよく、こ
の基体の最表面に形成された上層が前記材料により構成
されていることが望ましい。
【００１７】更にまた、金属膜は、白金、イリジウム、
コバルト、ニッケル及び鉄からなる群から選択された少
なくとも１種の金属からなることが好ましい。更にま
た、基板は、その表面に前記剥離防止用切り込みよりも
太い幅を有する素子切り離し用切り込みを有していても
よい。
コバルト、ニッケル及び鉄からなる群から選択された少
なくとも１種の金属からなることが好ましい。更にま
た、基板は、その表面に前記剥離防止用切り込みよりも
太い幅を有する素子切り離し用切り込みを有していても
よい。
【００１８】本発明においては、基体の表面に剥離防止
用切り込みを設け、この基体上に金属膜を形成すること
により得られた基板、又は基体上に金属膜を形成した
後、金属膜の表面から剥離防止用切り込みを設けた基板
の上に、ダイヤモンド膜を形成する。この切り込みは、
ダイヤモンド膜と基板とが接触した領域の面積を小さく
する効果を有するので、基板とダイヤモンド膜との間の
界面で発生する応力を分散させることができる。このよ
うに、本発明においては、切り込みにより基板を区画
し、発生応力がダイヤモンド膜と基板との間の付着力を
越えないようにすることができるので、高温で合成され
たダイヤモンド膜を、基板と共に冷却しても、ダイヤモ
ンド膜に剥離及び割れ等が発生することはなく、大面積
の単結晶ダイヤモンド膜又はダイヤモンド融合膜を低コ
ストで形成することができる。
用切り込みを設け、この基体上に金属膜を形成すること
により得られた基板、又は基体上に金属膜を形成した
後、金属膜の表面から剥離防止用切り込みを設けた基板
の上に、ダイヤモンド膜を形成する。この切り込みは、
ダイヤモンド膜と基板とが接触した領域の面積を小さく
する効果を有するので、基板とダイヤモンド膜との間の
界面で発生する応力を分散させることができる。このよ
うに、本発明においては、切り込みにより基板を区画
し、発生応力がダイヤモンド膜と基板との間の付着力を
越えないようにすることができるので、高温で合成され
たダイヤモンド膜を、基板と共に冷却しても、ダイヤモ
ンド膜に剥離及び割れ等が発生することはなく、大面積
の単結晶ダイヤモンド膜又はダイヤモンド融合膜を低コ
ストで形成することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係るダイ
ヤモンド膜の形成方法について、添付の図面を参照して
具体的に説明する。図１は本発明の実施例に係るダイヤ
モンド膜の形成方法を示す断面図である。図１に示すよ
うに、例えば、チタン酸ストロンチウムからなる基体１
の表面に、蒸着等により白金からなる金属膜３を形成し
た後、この金属膜３を結晶化するためにアニールを施
す。次に、金属膜３の表面から複数本の（剥離防止用）
切り込み２を設ける。これがダイヤモンド膜を形成する
ための基板５となる。その後、気相合成法により、基板
５の表面に約８００℃の温度でダイヤモンド膜４を形成
する。このダイヤモンド膜４は切り込み２の上方にまた
がって全面に形成され、切り込み２の部分に孔を残すこ
とになる。
ヤモンド膜の形成方法について、添付の図面を参照して
具体的に説明する。図１は本発明の実施例に係るダイヤ
モンド膜の形成方法を示す断面図である。図１に示すよ
うに、例えば、チタン酸ストロンチウムからなる基体１
の表面に、蒸着等により白金からなる金属膜３を形成し
た後、この金属膜３を結晶化するためにアニールを施
す。次に、金属膜３の表面から複数本の（剥離防止用）
切り込み２を設ける。これがダイヤモンド膜を形成する
ための基板５となる。その後、気相合成法により、基板
５の表面に約８００℃の温度でダイヤモンド膜４を形成
する。このダイヤモンド膜４は切り込み２の上方にまた
がって全面に形成され、切り込み２の部分に孔を残すこ
とになる。
【００２０】一般的に、ダイヤモンド膜は、５００℃以
上の温度、典型的には約８００℃の温度で合成されてい
る。このとき、基板の熱膨張係数とダイヤモンド膜の熱
膨張係数とが、例えば１０％以上で著しく異なる場合に
は、成膜中に発生した応力が成膜温度で最小に緩和され
ているので、基板及びその表面に形成されたダイヤモン
ド膜が冷却されると、熱膨張率の差により応力が発生す
る。例えば、熱膨張率が高い基板は、冷却されるとダイ
ヤモンド膜よりも大きく収縮する。そして、この収縮の
変化がダイヤモンド膜に圧縮応力を与え、この応力がダ
イヤモンド膜の基板への付着力を越える場合には、ダイ
ヤモンド膜に剥離又は割れが発生する。基板とダイヤモ
ンド膜との間の界面で発生する応力は、基板の材質及び
冷却方法に大きく依存するが、一般的には、連続的に形
成されたダイヤモンド膜の面積が大きくなると、応力も
増大する。
上の温度、典型的には約８００℃の温度で合成されてい
る。このとき、基板の熱膨張係数とダイヤモンド膜の熱
膨張係数とが、例えば１０％以上で著しく異なる場合に
は、成膜中に発生した応力が成膜温度で最小に緩和され
ているので、基板及びその表面に形成されたダイヤモン
ド膜が冷却されると、熱膨張率の差により応力が発生す
る。例えば、熱膨張率が高い基板は、冷却されるとダイ
ヤモンド膜よりも大きく収縮する。そして、この収縮の
変化がダイヤモンド膜に圧縮応力を与え、この応力がダ
イヤモンド膜の基板への付着力を越える場合には、ダイ
ヤモンド膜に剥離又は割れが発生する。基板とダイヤモ
ンド膜との間の界面で発生する応力は、基板の材質及び
冷却方法に大きく依存するが、一般的には、連続的に形
成されたダイヤモンド膜の面積が大きくなると、応力も
増大する。
【００２１】しかし、本実施例においては、表面に切り
込み２を設けた基板５の表面にダイヤモンド膜４を形成
する。この切り込み２は、ダイヤモンド膜４と基板５と
が接触した領域の面積を小さくする効果を有するので、
これにより、基板５とダイヤモンド膜４との間の界面で
発生する応力を分散させることができる。これは、最大
応力が切り込み２により区画された領域で決定されるの
で、基板５の大きさは発生する応力に影響を及ぼさない
からである。このように、本実施例においては、切り込
み２を設けて基板５を区画し、発生応力がダイヤモンド
膜４と基板５との間の付着力を越えないようにすること
ができるので、高温で合成されたダイヤモンド膜４を、
基板５と共に冷却しても、ダイヤモンド膜４に剥離及び
割れ等が発生することはない。また、本実施例において
は、白金からなる金属膜３上にダイヤモンド膜を気相合
成しているので、大面積の単結晶ダイヤモンド膜又はダ
イヤモンド融合膜を低コストで形成することができる。
込み２を設けた基板５の表面にダイヤモンド膜４を形成
する。この切り込み２は、ダイヤモンド膜４と基板５と
が接触した領域の面積を小さくする効果を有するので、
これにより、基板５とダイヤモンド膜４との間の界面で
発生する応力を分散させることができる。これは、最大
応力が切り込み２により区画された領域で決定されるの
で、基板５の大きさは発生する応力に影響を及ぼさない
からである。このように、本実施例においては、切り込
み２を設けて基板５を区画し、発生応力がダイヤモンド
膜４と基板５との間の付着力を越えないようにすること
ができるので、高温で合成されたダイヤモンド膜４を、
基板５と共に冷却しても、ダイヤモンド膜４に剥離及び
割れ等が発生することはない。また、本実施例において
は、白金からなる金属膜３上にダイヤモンド膜を気相合
成しているので、大面積の単結晶ダイヤモンド膜又はダ
イヤモンド融合膜を低コストで形成することができる。
【００２２】なお、図１に示す実施例においては、基体
１上に金属膜３を形成した後に、金属膜３の表面から切
り込み２を設けたが、本発明においては、基体１の表面
に切り込みを設けた後、金属膜３を形成してもよい。即
ち、基体１の表面に例えば５０μｍの幅を有する切り込
みを設けた後、蒸着等により白金からなる金属膜３を例
えば１μｍの厚さで基体上に形成する。このようにし
て、基体及びその上の金属膜からなる基板を形成する
と、基体１の上面の他に、基体に設けられた切り込みの
側面及び底面にも金属膜が形成されるが、この金属膜の
膜厚を切り込みの幅と比較して極めて小さいものにすれ
ば、図１に示す実施例と同様に、表面に溝が形成された
基板を得ることができる。従って、この基板上にダイヤ
モンド膜を気相合成すると、全面にダイヤモンド膜を形
成することができ、この際、基体表面の溝によりダイヤ
モンド膜と基板との間の界面に発生する応力を緩和する
ことができるので、剥離及び割れ等が発生することなく
単結晶ダイヤモンド膜又はダイヤモンド融合膜を低コス
トで得ることができる。このように、予め、基体の表面
に切り込みを設けておくと、ダイヤモンド膜の製造工程
をより一層簡略化することができるが、本発明において
は、ダイヤモンド膜の形成工程の前であれば、切り込み
を設ける順序は特に限定されない。
１上に金属膜３を形成した後に、金属膜３の表面から切
り込み２を設けたが、本発明においては、基体１の表面
に切り込みを設けた後、金属膜３を形成してもよい。即
ち、基体１の表面に例えば５０μｍの幅を有する切り込
みを設けた後、蒸着等により白金からなる金属膜３を例
えば１μｍの厚さで基体上に形成する。このようにし
て、基体及びその上の金属膜からなる基板を形成する
と、基体１の上面の他に、基体に設けられた切り込みの
側面及び底面にも金属膜が形成されるが、この金属膜の
膜厚を切り込みの幅と比較して極めて小さいものにすれ
ば、図１に示す実施例と同様に、表面に溝が形成された
基板を得ることができる。従って、この基板上にダイヤ
モンド膜を気相合成すると、全面にダイヤモンド膜を形
成することができ、この際、基体表面の溝によりダイヤ
モンド膜と基板との間の界面に発生する応力を緩和する
ことができるので、剥離及び割れ等が発生することなく
単結晶ダイヤモンド膜又はダイヤモンド融合膜を低コス
トで得ることができる。このように、予め、基体の表面
に切り込みを設けておくと、ダイヤモンド膜の製造工程
をより一層簡略化することができるが、本発明において
は、ダイヤモンド膜の形成工程の前であれば、切り込み
を設ける順序は特に限定されない。
【００２３】本発明において、切り込み２の幅は特に限
定されないが、最終的に連続的なダイヤモンド膜を得よ
うとすると、得られるダイヤモンド膜の膜厚の２倍以下
の幅で切り込み２を設けることが好ましい。具体的に
は、通常使用されるダイヤモンド膜の膜厚を考慮する
と、切り込みの幅は５０μｍ以下であることが好まし
い。これは、ダイヤモンド膜は、基板表面に対して垂直
の方向に成長すると共に、基板表面に平行な方向にも成
長するので、切り込みが形成するダイヤモンド膜の膜厚
の２倍以下であれば、ダイヤモンド膜の形成を終了した
ときには溝が埋まり、連続膜が形成されるからである。
定されないが、最終的に連続的なダイヤモンド膜を得よ
うとすると、得られるダイヤモンド膜の膜厚の２倍以下
の幅で切り込み２を設けることが好ましい。具体的に
は、通常使用されるダイヤモンド膜の膜厚を考慮する
と、切り込みの幅は５０μｍ以下であることが好まし
い。これは、ダイヤモンド膜は、基板表面に対して垂直
の方向に成長すると共に、基板表面に平行な方向にも成
長するので、切り込みが形成するダイヤモンド膜の膜厚
の２倍以下であれば、ダイヤモンド膜の形成を終了した
ときには溝が埋まり、連続膜が形成されるからである。
【００２４】一方、切り込みの幅が０．２５μｍ未満で
あると、切り込みの周辺で成長したダイヤモンド粒子に
よって、切り込みが直ちに埋められてしまうので、応力
を緩和する効果を得ることができなくなり、ダイヤモン
ド膜が基板から剥離することがある。従って、切り込み
の幅は０．２５乃至５０μｍであることが好ましい。な
お、公知のエッチング技術により形成することができる
最小の切り込みの幅は、約０．２５μｍである。
あると、切り込みの周辺で成長したダイヤモンド粒子に
よって、切り込みが直ちに埋められてしまうので、応力
を緩和する効果を得ることができなくなり、ダイヤモン
ド膜が基板から剥離することがある。従って、切り込み
の幅は０．２５乃至５０μｍであることが好ましい。な
お、公知のエッチング技術により形成することができる
最小の切り込みの幅は、約０．２５μｍである。
【００２５】また、隣り合う切り込み間の間隔は、１０
００μｍを越えると、基板の表面に形成されたダイヤモ
ンド膜が基板から剥離することがある。一方、隣り合う
切り込み間の間隔を１μｍ未満とすると、切り込みを設
ける工程が複雑となって製造コストが上昇する。従っ
て、隣り合う切り込み間の間隔は１乃至１０００μｍで
あることが好ましく、５００μｍ以下であるとより一層
望ましい。
００μｍを越えると、基板の表面に形成されたダイヤモ
ンド膜が基板から剥離することがある。一方、隣り合う
切り込み間の間隔を１μｍ未満とすると、切り込みを設
ける工程が複雑となって製造コストが上昇する。従っ
て、隣り合う切り込み間の間隔は１乃至１０００μｍで
あることが好ましく、５００μｍ以下であるとより一層
望ましい。
【００２６】更に、本発明において、切り込みの深さは
特に限定されないが、この深さが０．３μｍ未満である
と、使用する基板の表面粗さによっては、ダイヤモンド
膜の基板からの剥離を防止する効果を十分に得ることが
できないことがある。一方、切り込みの深さが基板の厚
さの８０％以上であると、基板の強度が低下することが
ある。従って、切り込みの深さは、０．３μｍ以上であ
り、基板の厚さの８０％未満であることが好ましい。
特に限定されないが、この深さが０．３μｍ未満である
と、使用する基板の表面粗さによっては、ダイヤモンド
膜の基板からの剥離を防止する効果を十分に得ることが
できないことがある。一方、切り込みの深さが基板の厚
さの８０％以上であると、基板の強度が低下することが
ある。従って、切り込みの深さは、０．３μｍ以上であ
り、基板の厚さの８０％未満であることが好ましい。
【００２７】なお、単結晶ダイヤモンド膜又は粒界が融
合したダイヤモンド膜の厚さは、ダイヤモンド膜の気相
合成時間によって決定され、一般的には、０．１μｍ乃
至数ｍｍの膜厚を有するダイヤモンド膜を合成すること
ができる。本発明はこのようなダイヤモンド膜の膜厚形
成の可能性を排除するものではない。
合したダイヤモンド膜の厚さは、ダイヤモンド膜の気相
合成時間によって決定され、一般的には、０．１μｍ乃
至数ｍｍの膜厚を有するダイヤモンド膜を合成すること
ができる。本発明はこのようなダイヤモンド膜の膜厚形
成の可能性を排除するものではない。
【００２８】本実施例においては、チタン酸ストロンチ
ウムからなる基体１を使用したが、本発明において、基
体の種類はこれに限定されず、チタン酸ストロンチウム
の他に、例えば、フッ化リチウム、フッ化カルシウム、
酸化マグネシウム、酸化ニッケル、サファイア（酸化ア
ルミニウム）、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、タンタ
ル酸カリウム、ニオブ酸リチウム、酸化イットリウム、
水晶又はシリコンを含む基体であればよい。特に、基体
を構成する化合物又は元素の（１１１）結晶面又は（１
００）結晶面が基体の表面に現れており、その上に金属
膜３が形成されていると、金属膜３の上に形成されるダ
イヤモンド膜４の結晶の配向性を向上させることができ
る。
ウムからなる基体１を使用したが、本発明において、基
体の種類はこれに限定されず、チタン酸ストロンチウム
の他に、例えば、フッ化リチウム、フッ化カルシウム、
酸化マグネシウム、酸化ニッケル、サファイア（酸化ア
ルミニウム）、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、タンタ
ル酸カリウム、ニオブ酸リチウム、酸化イットリウム、
水晶又はシリコンを含む基体であればよい。特に、基体
を構成する化合物又は元素の（１１１）結晶面又は（１
００）結晶面が基体の表面に現れており、その上に金属
膜３が形成されていると、金属膜３の上に形成されるダ
イヤモンド膜４の結晶の配向性を向上させることができ
る。
【００２９】また、本発明において使用される基体は、
フッ化リチウム、フッ化カルシウム、酸化マグネシウ
ム、酸化ニッケル、サファイア（酸化アルミニウム）、
チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタン酸
鉛、タンタル酸カリウム、ニオブ酸リチウム、酸化イッ
トリウム、水晶又はシリコンからなり、表面に（１１
１）結晶面又は（１００）結晶面が現れた単結晶層と、
この単結晶層の上に蒸着されたフッ化リチウム、フッ化
カルシウム、酸化マグネシウム、酸化ニッケル、サファ
イア（酸化アルミニウム）、チタン酸ストロンチウム、
チタン酸バリウム、チタン酸鉛、タンタル酸カリウム、
ニオブ酸リチウム、酸化イットリウム、水晶又はシリコ
ンからなる上層と、により構成されていてもよい。
フッ化リチウム、フッ化カルシウム、酸化マグネシウ
ム、酸化ニッケル、サファイア（酸化アルミニウム）、
チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタン酸
鉛、タンタル酸カリウム、ニオブ酸リチウム、酸化イッ
トリウム、水晶又はシリコンからなり、表面に（１１
１）結晶面又は（１００）結晶面が現れた単結晶層と、
この単結晶層の上に蒸着されたフッ化リチウム、フッ化
カルシウム、酸化マグネシウム、酸化ニッケル、サファ
イア（酸化アルミニウム）、チタン酸ストロンチウム、
チタン酸バリウム、チタン酸鉛、タンタル酸カリウム、
ニオブ酸リチウム、酸化イットリウム、水晶又はシリコ
ンからなる上層と、により構成されていてもよい。
【００３０】チタン酸ストロンチウムからなる基体上に
金属膜を形成することにより得られた基板を使用する
と、高品質の単結晶ダイヤモンド膜を得ることができる
が、基体の原料コストが上昇すると共に、基体のサイズ
が制限される。一方、サファイア（酸化アルミニウム）
からなる基体上に金属膜を形成することにより得られた
基板を使用すると、結晶の配向性はチタン酸ストロンチ
ウムからなる基体を使用した場合と比較して低下する
が、大面積のダイヤモンド膜を低コストで得ることがで
きる。そこで、例えば、サファイア（酸化アルミニウ
ム）からなる単結晶層上にチタン酸ストロンチウム層を
配向成長させることができると、この基体を使用した基
板上に、高品質の大面積ダイヤモンド膜を低コストで得
ることができる。
金属膜を形成することにより得られた基板を使用する
と、高品質の単結晶ダイヤモンド膜を得ることができる
が、基体の原料コストが上昇すると共に、基体のサイズ
が制限される。一方、サファイア（酸化アルミニウム）
からなる基体上に金属膜を形成することにより得られた
基板を使用すると、結晶の配向性はチタン酸ストロンチ
ウムからなる基体を使用した場合と比較して低下する
が、大面積のダイヤモンド膜を低コストで得ることがで
きる。そこで、例えば、サファイア（酸化アルミニウ
ム）からなる単結晶層上にチタン酸ストロンチウム層を
配向成長させることができると、この基体を使用した基
板上に、高品質の大面積ダイヤモンド膜を低コストで得
ることができる。
【００３１】更に、本実施例においては、白金からなる
金属膜３を基体１上に形成したが、本発明においては、
金属膜の種類もこれに限定されない。例えば、金属膜と
して、白金のほかに、イリジウム、コバルト、ニッケル
及び鉄からなる群から選択された少なくとも１種からな
る金属膜を基体上に形成することができる。この金属膜
を構成する金属の（１１１）結晶面又は（００１）結晶
面が、基体１の表面に対して平行に配向されていると、
金属膜３の上に形成されるダイヤモンド膜４の結晶の配
向性を更に一層向上させることができる。但し、これら
の結晶面は基体１の表面に対して数度傾斜していても、
同様の効果を得ることができる。また、この金属膜３は
必ずしも単結晶膜である必要はない。例えば、得られる
ダイヤモンド膜の応用分野によっては、ダイヤモンド膜
が若干の粒界密度を有することが許容されることがある
ので、この場合には金属膜の結晶の配向性が低くてもよ
く、金属膜が、粒径が１０ｎｍ以下の結晶が集合した微
結晶膜又は多結晶膜であっても、基板の表面に切り込み
を形成することにより、ダイヤモンド膜の基板からの剥
離を防止する効果を得ることができる。
金属膜３を基体１上に形成したが、本発明においては、
金属膜の種類もこれに限定されない。例えば、金属膜と
して、白金のほかに、イリジウム、コバルト、ニッケル
及び鉄からなる群から選択された少なくとも１種からな
る金属膜を基体上に形成することができる。この金属膜
を構成する金属の（１１１）結晶面又は（００１）結晶
面が、基体１の表面に対して平行に配向されていると、
金属膜３の上に形成されるダイヤモンド膜４の結晶の配
向性を更に一層向上させることができる。但し、これら
の結晶面は基体１の表面に対して数度傾斜していても、
同様の効果を得ることができる。また、この金属膜３は
必ずしも単結晶膜である必要はない。例えば、得られる
ダイヤモンド膜の応用分野によっては、ダイヤモンド膜
が若干の粒界密度を有することが許容されることがある
ので、この場合には金属膜の結晶の配向性が低くてもよ
く、金属膜が、粒径が１０ｎｍ以下の結晶が集合した微
結晶膜又は多結晶膜であっても、基板の表面に切り込み
を形成することにより、ダイヤモンド膜の基板からの剥
離を防止する効果を得ることができる。
【００３２】更にまた、本発明においては、金属膜の形
成方法及びアニールの方法についても、限定されない。
例えば、金属膜の形成方法としては、スパッタリング及
び電子ビーム蒸着等の公知の方法を使用することがで
き、そのアニールにおいても公知の技術を使用すること
ができる。また、金属膜の形成及びアニールは、１つの
工程において同時に実施しても、別の工程で実施しても
よい。更にまた、本発明において、基板５の表面に切り
込み２を設ける方法としては、ダイシングソー等の切断
装置を使用する方法又はエッチングによる方法等があ
る。
成方法及びアニールの方法についても、限定されない。
例えば、金属膜の形成方法としては、スパッタリング及
び電子ビーム蒸着等の公知の方法を使用することがで
き、そのアニールにおいても公知の技術を使用すること
ができる。また、金属膜の形成及びアニールは、１つの
工程において同時に実施しても、別の工程で実施しても
よい。更にまた、本発明において、基板５の表面に切り
込み２を設ける方法としては、ダイシングソー等の切断
装置を使用する方法又はエッチングによる方法等があ
る。
【００３３】更にまた、基板５上へのダイヤモンド膜４
の形成方法としては、マイクロ波ＣＶＤ法、プラズマジ
ェット法、燃焼炎法、熱ＣＶＤ法等の公知の技術を使用
することができ、いずれの方法によりダイヤモンド膜４
を形成しても、同様の効果を得ることができる。
の形成方法としては、マイクロ波ＣＶＤ法、プラズマジ
ェット法、燃焼炎法、熱ＣＶＤ法等の公知の技術を使用
することができ、いずれの方法によりダイヤモンド膜４
を形成しても、同様の効果を得ることができる。
【００３４】図２（ａ）は切り込みが形成されたウエハ
を示す平面図であり、（ｂ）はその一部を拡大して示す
平面図である。表面に切り込みを有するウエハ表面にダ
イヤモンド膜を形成し、これに所定の処理を施した後、
このウエハを複数のデバイスに切り離す場合は、以下に
示す方法を使用することができる。先ず、ウエハ６の表
面に切り込み７ａ及び７ｂを設ける。切り込み７ａは切
断用のものであり、ウエハを複数のデバイスに切り離す
際の格子状の切断予定線に設け、その幅をダイヤモンド
の膜厚よりも十分に大きくする。また、切り込み７ｂは
剥離防止用のものであり、切り込み７ａよりも狭い幅で
切り込み７ａ間に複数本設ける。即ち、本実施例におい
ては、ウエハ表面に２種類の幅の切り込みを形成してい
る。なお、切り込み７ａ間の間隔は、形成するデバイス
のサイズと同一であり、例えば２ｍｍとする。また、切
り込み７ｂ間の間隔は、例えば２００μｍとする。その
後、図１に示す方法と同様の方法で、ウエハ６上にダイ
ヤモンド膜を合成する。
を示す平面図であり、（ｂ）はその一部を拡大して示す
平面図である。表面に切り込みを有するウエハ表面にダ
イヤモンド膜を形成し、これに所定の処理を施した後、
このウエハを複数のデバイスに切り離す場合は、以下に
示す方法を使用することができる。先ず、ウエハ６の表
面に切り込み７ａ及び７ｂを設ける。切り込み７ａは切
断用のものであり、ウエハを複数のデバイスに切り離す
際の格子状の切断予定線に設け、その幅をダイヤモンド
の膜厚よりも十分に大きくする。また、切り込み７ｂは
剥離防止用のものであり、切り込み７ａよりも狭い幅で
切り込み７ａ間に複数本設ける。即ち、本実施例におい
ては、ウエハ表面に２種類の幅の切り込みを形成してい
る。なお、切り込み７ａ間の間隔は、形成するデバイス
のサイズと同一であり、例えば２ｍｍとする。また、切
り込み７ｂ間の間隔は、例えば２００μｍとする。その
後、図１に示す方法と同様の方法で、ウエハ６上にダイ
ヤモンド膜を合成する。
【００３５】このようにしてダイヤモンド膜を合成する
と、切り込み７ａに沿って容易にウエハ６を切り離し
て、複数個のデバイスを得ることができ、各デバイス表
面においては、剥離がないダイヤモンド膜が形成されて
いる状態となる。
と、切り込み７ａに沿って容易にウエハ６を切り離し
て、複数個のデバイスを得ることができ、各デバイス表
面においては、剥離がないダイヤモンド膜が形成されて
いる状態となる。
【００３６】なお、本実施例において、ウエハ表面に
（１１１）結晶面が現れている場合には、切り込み７ａ
及び７ｂを｛１１１｝方向に延びる方向で設け、ウエハ
表面に（１００）結晶面が現れている場合には、切り込
み７ａ及び７ｂを｛００１｝方向に延びる方向で設ける
と、基板の切断方向と結晶の劈開方向を揃えることがで
き、基板の表面のダイヤモンド膜に不必要な応力を印加
することなく、結晶方位に沿ってウエハ６を切断するこ
とができる。従って、切り込みの方向を規定すると、素
子分離の際に発生しやすいダイヤモンド膜の剥離を防止
することができる。
（１１１）結晶面が現れている場合には、切り込み７ａ
及び７ｂを｛１１１｝方向に延びる方向で設け、ウエハ
表面に（１００）結晶面が現れている場合には、切り込
み７ａ及び７ｂを｛００１｝方向に延びる方向で設ける
と、基板の切断方向と結晶の劈開方向を揃えることがで
き、基板の表面のダイヤモンド膜に不必要な応力を印加
することなく、結晶方位に沿ってウエハ６を切断するこ
とができる。従って、切り込みの方向を規定すると、素
子分離の際に発生しやすいダイヤモンド膜の剥離を防止
することができる。
【００３７】
【実施例】以下、本発明の実施例に係るダイヤモンド膜
の形成方法により、ダイヤモンド膜を形成した試験結果
について、その比較例による試験結果と比較して具体的
に説明する。
の形成方法により、ダイヤモンド膜を形成した試験結果
について、その比較例による試験結果と比較して具体的
に説明する。
【００３８】第１実施例 表面に（１１１）結晶面が現れた単結晶チタン酸ストロ
ンチウム（ＳｒＴｉＯ3）からなる基体の全面に、ダイ
シングソーによって切り込みを設けた。なお、切り込み
の幅は２０μｍ、隣り合う切り込み間の間隔は２００μ
ｍとした。これを実施例Ｎｏ．１とする。一方、同一の
材料で切り込みを設けない基体を準備し、これを比較例
Ｎｏ．１とした。次に、これらの基体上に、マグネトロ
ンスパッタ法により、温度を３００℃以上に保持した状
態で、４μｍの膜厚で白金からなる金属膜を蒸着し、基
板を形成した。この金属膜をＸ線回折及びRflection Hi
ghEnergy Electron Diffraction（RHEED）により評価す
ると、実施例Ｎｏ．１及び比較例Ｎｏ．１については、
いずれも金属膜とチタン酸ストロンチウムとの界面にお
いてエピタキシャルな関係にあり、表面に（１１１）結
晶面が現れた配向性を有する単結晶膜であった。
ンチウム（ＳｒＴｉＯ3）からなる基体の全面に、ダイ
シングソーによって切り込みを設けた。なお、切り込み
の幅は２０μｍ、隣り合う切り込み間の間隔は２００μ
ｍとした。これを実施例Ｎｏ．１とする。一方、同一の
材料で切り込みを設けない基体を準備し、これを比較例
Ｎｏ．１とした。次に、これらの基体上に、マグネトロ
ンスパッタ法により、温度を３００℃以上に保持した状
態で、４μｍの膜厚で白金からなる金属膜を蒸着し、基
板を形成した。この金属膜をＸ線回折及びRflection Hi
ghEnergy Electron Diffraction（RHEED）により評価す
ると、実施例Ｎｏ．１及び比較例Ｎｏ．１については、
いずれも金属膜とチタン酸ストロンチウムとの界面にお
いてエピタキシャルな関係にあり、表面に（１１１）結
晶面が現れた配向性を有する単結晶膜であった。
【００３９】その後、ダイヤモンドの核の発生を促進す
るために、ダイヤモンド粉末中に基板を配置し、これに
対して超音波を印加した。その後、マイクロ波ＣＶＤ装
置により、０．２乃至０．８体積％のメタンガスを含有
する水素・メタン混合ガスを使用して、ダイヤモンド膜
の気相合成を実施した。合成条件としては、ガス総流量
を１００ｓｃｃｍ、反応器中の圧力を３０乃至６０Ｔｏ
ｒｒ、基板温度を８００乃至９００℃とし、合成時間を
３０時間とした。
るために、ダイヤモンド粉末中に基板を配置し、これに
対して超音波を印加した。その後、マイクロ波ＣＶＤ装
置により、０．２乃至０．８体積％のメタンガスを含有
する水素・メタン混合ガスを使用して、ダイヤモンド膜
の気相合成を実施した。合成条件としては、ガス総流量
を１００ｓｃｃｍ、反応器中の圧力を３０乃至６０Ｔｏ
ｒｒ、基板温度を８００乃至９００℃とし、合成時間を
３０時間とした。
【００４０】その結果、実施例Ｎｏ．１については、隣
接した粒状のダイヤモンドが融合して、（１１１）結晶
面が表面に現れた単結晶ダイヤモンド膜が剥離すること
なく形成された。一方、比較例Ｎｏ．１については、隣
接した粒状のダイヤモンドが融合した融合膜を得ること
はできたが、その表面に多数の剥離箇所が確認された。
接した粒状のダイヤモンドが融合して、（１１１）結晶
面が表面に現れた単結晶ダイヤモンド膜が剥離すること
なく形成された。一方、比較例Ｎｏ．１については、隣
接した粒状のダイヤモンドが融合した融合膜を得ること
はできたが、その表面に多数の剥離箇所が確認された。
【００４１】第２実施例 表面に（００１）結晶面が現れた単結晶チタン酸ストロ
ンチウムからなる基体の全面に、第１実施例と同一の条
件で切り込みを設けた基体及び切り込みを設けない基体
を形成し、これらを夫々実施例Ｎｏ．２及び比較例Ｎ
ｏ．２とした。次に、これらの基体上に、第１実施例と
同一の条件で白金からなる金属膜を蒸着し、基板を形成
した。その後、マイクロ波ＣＶＤ装置により、０．８乃
至７．０体積％のメタンガスを含有する水素・メタン混
合ガスを使用して、ダイヤモンド膜の気相合成を実施し
た。このとき、基板温度を７００乃至８５０℃、合成時
間を４時間として、その他の条件は第１実施例と同一と
した。
ンチウムからなる基体の全面に、第１実施例と同一の条
件で切り込みを設けた基体及び切り込みを設けない基体
を形成し、これらを夫々実施例Ｎｏ．２及び比較例Ｎ
ｏ．２とした。次に、これらの基体上に、第１実施例と
同一の条件で白金からなる金属膜を蒸着し、基板を形成
した。その後、マイクロ波ＣＶＤ装置により、０．８乃
至７．０体積％のメタンガスを含有する水素・メタン混
合ガスを使用して、ダイヤモンド膜の気相合成を実施し
た。このとき、基板温度を７００乃至８５０℃、合成時
間を４時間として、その他の条件は第１実施例と同一と
した。
【００４２】その結果、実施例Ｎｏ．２及び比較例Ｎ
ｏ．２については、結晶方位が揃った粒状のダイヤモン
ドが析出した。その後、同様の条件で更に１０時間の気
相合成を実施すると、実施例Ｎｏ．２及び比較例Ｎｏ．
２については、共に、隣接した粒状のダイヤモンドが融
合し、表面に（００１）結晶面が現れた単結晶ダイヤモ
ンド膜が得られた。なお、実施例Ｎｏ．２については、
得られたダイヤモンド膜に剥離及び割れ等は発生しなか
ったが、比較例Ｎｏ．２については、基板面積の４６％
の領域でダイヤモンド膜が剥離し、更に、割れも発生し
ていた。
ｏ．２については、結晶方位が揃った粒状のダイヤモン
ドが析出した。その後、同様の条件で更に１０時間の気
相合成を実施すると、実施例Ｎｏ．２及び比較例Ｎｏ．
２については、共に、隣接した粒状のダイヤモンドが融
合し、表面に（００１）結晶面が現れた単結晶ダイヤモ
ンド膜が得られた。なお、実施例Ｎｏ．２については、
得られたダイヤモンド膜に剥離及び割れ等は発生しなか
ったが、比較例Ｎｏ．２については、基板面積の４６％
の領域でダイヤモンド膜が剥離し、更に、割れも発生し
ていた。
【００４３】第３実施例 表面に（００１）結晶面が現れた酸化マグネシウムから
なる単結晶層上に、分子線エピタキシー法によってチタ
ン酸ストロンチウムからなる上層をエピタキシャル成長
させることにより、基体を形成した。この基体をＸ線回
折及びＲＨＥＥＤにより評価すると、チタン酸ストロン
チウムは酸化マグネシウムと結晶方位が揃った単結晶膜
であった。次に、第１実施例と同一の条件で、基体の全
面に切り込みを設けた実施例Ｎｏ．３と、切り込みを設
けない比較例Ｎｏ．３とを準備し、基体の表面に白金か
らなる金属膜を蒸着した後、気相合成法により合成時間
を２４時間としてダイヤモンド膜を合成した。
なる単結晶層上に、分子線エピタキシー法によってチタ
ン酸ストロンチウムからなる上層をエピタキシャル成長
させることにより、基体を形成した。この基体をＸ線回
折及びＲＨＥＥＤにより評価すると、チタン酸ストロン
チウムは酸化マグネシウムと結晶方位が揃った単結晶膜
であった。次に、第１実施例と同一の条件で、基体の全
面に切り込みを設けた実施例Ｎｏ．３と、切り込みを設
けない比較例Ｎｏ．３とを準備し、基体の表面に白金か
らなる金属膜を蒸着した後、気相合成法により合成時間
を２４時間としてダイヤモンド膜を合成した。
【００４４】その結果、実施例Ｎｏ．３及び比較例Ｎ
ｏ．３については、表面に（００１）結晶面が現れた単
結晶ダイヤモンド膜が得られた。なお、実施例Ｎｏ．３
については、得られたダイヤモンド膜に剥離及び割れ等
は発生しなかったが、比較例Ｎｏ．３については、基板
面積の７２％の領域でダイヤモンド膜が剥離し、更に、
割れも発生していた。
ｏ．３については、表面に（００１）結晶面が現れた単
結晶ダイヤモンド膜が得られた。なお、実施例Ｎｏ．３
については、得られたダイヤモンド膜に剥離及び割れ等
は発生しなかったが、比較例Ｎｏ．３については、基板
面積の７２％の領域でダイヤモンド膜が剥離し、更に、
割れも発生していた。
【００４５】第４実施例 第１実施例と同様の構造を有する基板を準備し、表面に
切り込みを設けたものを実施例Ｎｏ．４、切り込みを設
けないものを比較例Ｎｏ．４とし、熱フィラメントＣＶ
Ｄ装置に基板を設置した。次に、反応器内に、０．２乃
至０．８体積％のメタンガスを含有する水素・メタン混
合ガスを１００ｓｃｃｍ流し、反応器中の圧力を３０乃
至６０Ｔｏｒｒに保持した。次に、基板からその上方に
８ｍｍ離間した位置に配置された熱フィラメントを２２
００℃に加熱し、基板ヒータの調節により基板温度を８
００乃至９５０℃として、３０乃至６０分間保持した。
その後。基板温度を１３００乃至１４００℃に上昇させ
て１乃至５分間保持した後、再度、基板温度を８００乃
至９５０℃として、３０時間の合成を実施した。
切り込みを設けたものを実施例Ｎｏ．４、切り込みを設
けないものを比較例Ｎｏ．４とし、熱フィラメントＣＶ
Ｄ装置に基板を設置した。次に、反応器内に、０．２乃
至０．８体積％のメタンガスを含有する水素・メタン混
合ガスを１００ｓｃｃｍ流し、反応器中の圧力を３０乃
至６０Ｔｏｒｒに保持した。次に、基板からその上方に
８ｍｍ離間した位置に配置された熱フィラメントを２２
００℃に加熱し、基板ヒータの調節により基板温度を８
００乃至９５０℃として、３０乃至６０分間保持した。
その後。基板温度を１３００乃至１４００℃に上昇させ
て１乃至５分間保持した後、再度、基板温度を８００乃
至９５０℃として、３０時間の合成を実施した。
【００４６】その結果、実施例Ｎｏ．４及び比較例Ｎ
ｏ．４については、表面に（１１１）結晶面が現れた単
結晶ダイヤモンド膜が得られた。なお、実施例Ｎｏ．４
については、得られたダイヤモンド膜に剥離及び割れ等
は発生しなかったが、比較例Ｎｏ．４については、基板
面積の５３％の領域でダイヤモンド膜が剥離した。
ｏ．４については、表面に（１１１）結晶面が現れた単
結晶ダイヤモンド膜が得られた。なお、実施例Ｎｏ．４
については、得られたダイヤモンド膜に剥離及び割れ等
は発生しなかったが、比較例Ｎｏ．４については、基板
面積の５３％の領域でダイヤモンド膜が剥離した。
【００４７】第５実施例 第１実施例と同様の構造を有する基板を準備し、表面に
切り込みを設けたものを実施例Ｎｏ．５、切り込みを設
けないものを比較例Ｎｏ．５とし、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合成した。
合成条件としては、１．０体積％のメタンガスを含有す
る水素・メタン混合ガスを使用し、反応器中の圧力を６
０Ｔｏｒｒに保持し、基板温度を８５０℃、合成時間を
４時間とした。
切り込みを設けたものを実施例Ｎｏ．５、切り込みを設
けないものを比較例Ｎｏ．５とし、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合成した。
合成条件としては、１．０体積％のメタンガスを含有す
る水素・メタン混合ガスを使用し、反応器中の圧力を６
０Ｔｏｒｒに保持し、基板温度を８５０℃、合成時間を
４時間とした。
【００４８】その結果、実施例Ｎｏ．５及び比較例Ｎ
ｏ．５については、隣接した粒状のダイヤモンドが融合
し、表面に（１１１）結晶面が現れた単結晶ダイヤモン
ド膜が得られた。なお、実施例Ｎｏ．５については、得
られたダイヤモンド膜に剥離が発生しなかったが、比較
例Ｎｏ．５については、基板面積の６２％の領域でダイ
ヤモンド膜が剥離した。
ｏ．５については、隣接した粒状のダイヤモンドが融合
し、表面に（１１１）結晶面が現れた単結晶ダイヤモン
ド膜が得られた。なお、実施例Ｎｏ．５については、得
られたダイヤモンド膜に剥離が発生しなかったが、比較
例Ｎｏ．５については、基板面積の６２％の領域でダイ
ヤモンド膜が剥離した。
【００４９】第６実施例 第２実施例と同様の構造を有する基板を準備し、表面に
切り込みを設けたものを実施例Ｎｏ．６、切り込みを設
けないものを比較例Ｎｏ．６とし、燃焼炎法により基板
上にダイヤモンド膜を合成した。即ち、溶接用ガスバー
ナーにアセチレンと酸素との混合ガスを毎分２リットル
流し、燃焼炎の長さが約２５ｃｍとなるように設定し
た。そして、バーナー先端から１０ｍｍ離間した位置に
おける内炎中に水冷した基板支持台を配置し、基板温度
を８５０乃至８９０℃として大気中で１時間の気相合成
を実施した。
切り込みを設けたものを実施例Ｎｏ．６、切り込みを設
けないものを比較例Ｎｏ．６とし、燃焼炎法により基板
上にダイヤモンド膜を合成した。即ち、溶接用ガスバー
ナーにアセチレンと酸素との混合ガスを毎分２リットル
流し、燃焼炎の長さが約２５ｃｍとなるように設定し
た。そして、バーナー先端から１０ｍｍ離間した位置に
おける内炎中に水冷した基板支持台を配置し、基板温度
を８５０乃至８９０℃として大気中で１時間の気相合成
を実施した。
【００５０】その結果、実施例Ｎｏ．６及び比較例Ｎ
ｏ．６については、隣接した粒状のダイヤモンドが融合
し、表面に（００１）結晶面が現れた単結晶ダイヤモン
ド膜が得られた。なお、実施例Ｎｏ．６については、得
られたダイヤモンド膜に剥離が発生しなかったが、比較
例Ｎｏ．６については、基板面積の８０％の領域でダイ
ヤモンド膜が剥離した。
ｏ．６については、隣接した粒状のダイヤモンドが融合
し、表面に（００１）結晶面が現れた単結晶ダイヤモン
ド膜が得られた。なお、実施例Ｎｏ．６については、得
られたダイヤモンド膜に剥離が発生しなかったが、比較
例Ｎｏ．６については、基板面積の８０％の領域でダイ
ヤモンド膜が剥離した。
【００５１】第７実施例 表面に（１１１）結晶面が現れた単結晶チタン酸ストロ
ンチウムからなり直径が１インチである基体の全面に、
ダイシングソーによって切り込みを設けた。なお、切り
込みの幅は１０μｍ、２０μｍ、５０μｍ及び１００μ
ｍの４種とし、これらを夫々、実施例Ｎｏ．７、実施例
Ｎｏ．８、実施例Ｎｏ．９、実施例Ｎｏ．１０とした。
また、隣り合う切り込み間の間隔は全て２５０μｍとし
た。次に、これらの基体上に、第１実施例と同一の条件
で白金からなる金属膜を蒸着し、基板を形成した後、３
０時間の気相合成により基板上にダイヤモンド膜を形成
した。
ンチウムからなり直径が１インチである基体の全面に、
ダイシングソーによって切り込みを設けた。なお、切り
込みの幅は１０μｍ、２０μｍ、５０μｍ及び１００μ
ｍの４種とし、これらを夫々、実施例Ｎｏ．７、実施例
Ｎｏ．８、実施例Ｎｏ．９、実施例Ｎｏ．１０とした。
また、隣り合う切り込み間の間隔は全て２５０μｍとし
た。次に、これらの基体上に、第１実施例と同一の条件
で白金からなる金属膜を蒸着し、基板を形成した後、３
０時間の気相合成により基板上にダイヤモンド膜を形成
した。
【００５２】その結果、全ての基板について、剥離が発
生することなく結晶方位が揃ったダイヤモンド膜が形成
された。そして、実施例Ｎｏ．７及び実施例Ｎｏ．８に
ついては、表面の溝が埋められて、その界面は走査型電
子顕微鏡によっても観察されなかった。また、５０μｍ
の幅の切り込みを有する基板上に形成されたダイヤモン
ド膜（実施例Ｎｏ．９）については、始めに存在した溝
がほぼ埋まっている状態となった。その後、同様の条件
で更に３０時間の気相合成を続けると、切り込みによっ
て分割された領域が融合し、（１１１）結晶面が表面に
現れた直径が１インチの連続した単結晶ダイヤモンド膜
が、表面に剥離が発生することなく形成された。但し、
１００μｍの幅の切り込みを有する基板上に形成された
ダイヤモンド膜（実施例Ｎｏ．１０）については、切り
込みを挟んで隣り合うダイヤモンド膜は融合することな
く、モザイク状のダイヤモンド膜が形成された。
生することなく結晶方位が揃ったダイヤモンド膜が形成
された。そして、実施例Ｎｏ．７及び実施例Ｎｏ．８に
ついては、表面の溝が埋められて、その界面は走査型電
子顕微鏡によっても観察されなかった。また、５０μｍ
の幅の切り込みを有する基板上に形成されたダイヤモン
ド膜（実施例Ｎｏ．９）については、始めに存在した溝
がほぼ埋まっている状態となった。その後、同様の条件
で更に３０時間の気相合成を続けると、切り込みによっ
て分割された領域が融合し、（１１１）結晶面が表面に
現れた直径が１インチの連続した単結晶ダイヤモンド膜
が、表面に剥離が発生することなく形成された。但し、
１００μｍの幅の切り込みを有する基板上に形成された
ダイヤモンド膜（実施例Ｎｏ．１０）については、切り
込みを挟んで隣り合うダイヤモンド膜は融合することな
く、モザイク状のダイヤモンド膜が形成された。
【００５３】第８実施例 表面に（１１１）結晶面が現れた単結晶チタン酸ストロ
ンチウムからなり直径が１インチである基体の全面に、
ダイシングソーによって２０μｍの幅で切り込みを設け
た。なお、隣り合う切り込み間の間隔を、１００μｍ、
２００μｍ、５００μｍ、１０００μｍとし、これらを
夫々、実施例Ｎｏ．１１、実施例Ｎｏ．１２、実施例Ｎ
ｏ．１３、実施例Ｎｏ．１４とした。次に、これらの基
体上に、第１実施例と同一の条件で白金からなる金属膜
を蒸着し、基板を形成した後、２０時間の気相合成によ
り基板上にダイヤモンド膜を形成した。
ンチウムからなり直径が１インチである基体の全面に、
ダイシングソーによって２０μｍの幅で切り込みを設け
た。なお、隣り合う切り込み間の間隔を、１００μｍ、
２００μｍ、５００μｍ、１０００μｍとし、これらを
夫々、実施例Ｎｏ．１１、実施例Ｎｏ．１２、実施例Ｎ
ｏ．１３、実施例Ｎｏ．１４とした。次に、これらの基
体上に、第１実施例と同一の条件で白金からなる金属膜
を蒸着し、基板を形成した後、２０時間の気相合成によ
り基板上にダイヤモンド膜を形成した。
【００５４】その結果、全ての基板の上に結晶方位が揃
ったダイヤモンド膜が形成され、実施例Ｎｏ．１１、１
２及び１３は、実施例Ｎｏ．１４と比較してより一層剥
離の発生を防止する効果を得ることができた。
ったダイヤモンド膜が形成され、実施例Ｎｏ．１１、１
２及び１３は、実施例Ｎｏ．１４と比較してより一層剥
離の発生を防止する効果を得ることができた。
【００５５】第９実施例 表面に（１００）結晶面が現れた単結晶チタン酸ストロ
ンチウムからなり直径が１インチである基体の全面に、
幅が２０μｍ、隣り合う切り込み間の間隔が２００μｍ
である切り込みをダイシングソーにより設けた。なお、
切り込みの方向を［００１］方向としたものと、任意の
方向に切り込みを設けたものとの２種類を準備した。ま
た、図２に示すように、ダイヤモンド膜の形成後に、２
ｍｍ角のダイヤモンド電子素子に分割することを目的と
して、前記切り込みの１０本毎に、幅を１２０μｍとし
た切り込みを設けた。次に、これらの基体上に、第１実
施例と同一の条件で白金からなる金属膜を蒸着し、基板
を形成した後、５０時間の気相合成により基板上にダイ
ヤモンド膜を形成した。
ンチウムからなり直径が１インチである基体の全面に、
幅が２０μｍ、隣り合う切り込み間の間隔が２００μｍ
である切り込みをダイシングソーにより設けた。なお、
切り込みの方向を［００１］方向としたものと、任意の
方向に切り込みを設けたものとの２種類を準備した。ま
た、図２に示すように、ダイヤモンド膜の形成後に、２
ｍｍ角のダイヤモンド電子素子に分割することを目的と
して、前記切り込みの１０本毎に、幅を１２０μｍとし
た切り込みを設けた。次に、これらの基体上に、第１実
施例と同一の条件で白金からなる金属膜を蒸着し、基板
を形成した後、５０時間の気相合成により基板上にダイ
ヤモンド膜を形成した。
【００５６】その結果、１２０μｍの幅で設けた切り込
みの上に位置するダイヤモンド膜には、溝が形成され
て、２ｍｍ角の大きさのダイヤモンド膜が配列されたよ
うなモザイク状となった。また、この溝に沿って基板を
切り離すと、［００１］方向に溝を形成したものについ
ては、剥離が発生することなく複数個のダイヤモンド電
子素子に分割された。任意の方向に溝を形成したものに
ついては、基板を切断するときに剥離が発生することが
あった。
みの上に位置するダイヤモンド膜には、溝が形成され
て、２ｍｍ角の大きさのダイヤモンド膜が配列されたよ
うなモザイク状となった。また、この溝に沿って基板を
切り離すと、［００１］方向に溝を形成したものについ
ては、剥離が発生することなく複数個のダイヤモンド電
子素子に分割された。任意の方向に溝を形成したものに
ついては、基板を切断するときに剥離が発生することが
あった。
【００５７】第１０実施例 表面に（１１１）結晶面が現れた単結晶酸化マグネシウ
ム（ＭｇＯ）からなる基体を準備し、第１実施例と同様
の方法で基体の表面に切り込みを設けた後、基体の上に
マグネトロンスパッタ法又はＲＦスパッタ法により白金
からなる金属膜を１０μｍの厚さで蒸着することによ
り、基板を形成した。なお、蒸着の際の基板温度は５０
０乃至８００℃に保持した。得られた金属膜をＸ線回折
及びＲＨＥＥＤにより評価すると、金属膜と酸化マグネ
シウムとの界面においてはエピタキシャルな関係にある
が、金属膜の表面においては（００１）結晶面が現れた
多結晶膜であった。その後、第１実施例と同様の条件
で、基板上にダイヤモンド膜を気相合成した。その結
果、（１１１）結晶面が表面に現れた単結晶ダイヤモン
ド膜が剥離することなく形成された。
ム（ＭｇＯ）からなる基体を準備し、第１実施例と同様
の方法で基体の表面に切り込みを設けた後、基体の上に
マグネトロンスパッタ法又はＲＦスパッタ法により白金
からなる金属膜を１０μｍの厚さで蒸着することによ
り、基板を形成した。なお、蒸着の際の基板温度は５０
０乃至８００℃に保持した。得られた金属膜をＸ線回折
及びＲＨＥＥＤにより評価すると、金属膜と酸化マグネ
シウムとの界面においてはエピタキシャルな関係にある
が、金属膜の表面においては（００１）結晶面が現れた
多結晶膜であった。その後、第１実施例と同様の条件
で、基板上にダイヤモンド膜を気相合成した。その結
果、（１１１）結晶面が表面に現れた単結晶ダイヤモン
ド膜が剥離することなく形成された。
【００５８】第１１実施例 種々の材料からなる基体を準備し、その上に白金薄膜を
蒸着して、得られた白金薄膜をＸ線回折及びＲＨＥＥＤ
により評価した。その結果、フッ化リチウム、フッ化カ
ルシウム、酸化マグネシウム、酸化ニッケル、サファイ
ア（酸化アルミニウム）、チタン酸ストロンチウム、チ
タン酸バリウム、チタン酸鉛、タンタル酸カリウム、ニ
オブ酸リチウムを基体の材料として使用すると、表面に
（１１１）結晶面が現れた配向性を有する白金薄膜が形
成された。そこで、このようにして得られた基板に切り
込みを設けた後、基板上にダイヤモンド膜を気相合成す
ると、剥離が発生することなく単結晶のダイヤモンド膜
を形成することができた。
蒸着して、得られた白金薄膜をＸ線回折及びＲＨＥＥＤ
により評価した。その結果、フッ化リチウム、フッ化カ
ルシウム、酸化マグネシウム、酸化ニッケル、サファイ
ア（酸化アルミニウム）、チタン酸ストロンチウム、チ
タン酸バリウム、チタン酸鉛、タンタル酸カリウム、ニ
オブ酸リチウムを基体の材料として使用すると、表面に
（１１１）結晶面が現れた配向性を有する白金薄膜が形
成された。そこで、このようにして得られた基板に切り
込みを設けた後、基板上にダイヤモンド膜を気相合成す
ると、剥離が発生することなく単結晶のダイヤモンド膜
を形成することができた。
【００５９】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
剥離防止用切り込みが設けられた基板上又は剥離防止用
切り込みを有する基体上に金属膜を形成した基板上にダ
イヤモンド膜を合成するので、基板とダイヤモンド膜と
の間に発生する応力を緩和することができ、ダイヤモン
ド膜の基板からの剥離を防止することができ、容易に大
面積の単結晶又は粒界が融合したダイヤモンド膜を低コ
ストで形成することができる。本発明により得られる大
面積の単結晶又は粒界が融合したダイヤモンド膜は、種
々の広範囲の分野に適用することができるので、本発明
はこの種の技術分野の産業の発展に多大の貢献をなす。
剥離防止用切り込みが設けられた基板上又は剥離防止用
切り込みを有する基体上に金属膜を形成した基板上にダ
イヤモンド膜を合成するので、基板とダイヤモンド膜と
の間に発生する応力を緩和することができ、ダイヤモン
ド膜の基板からの剥離を防止することができ、容易に大
面積の単結晶又は粒界が融合したダイヤモンド膜を低コ
ストで形成することができる。本発明により得られる大
面積の単結晶又は粒界が融合したダイヤモンド膜は、種
々の広範囲の分野に適用することができるので、本発明
はこの種の技術分野の産業の発展に多大の貢献をなす。
【図１】本発明の実施例に係るダイヤモンド膜の形成方
法を示す断面図である。
法を示す断面図である。
【図２】（ａ）は切り込みが形成されたウエハを示す平
面図であり、（ｂ）はその一部を拡大して示す平面図で
ある。
面図であり、（ｂ）はその一部を拡大して示す平面図で
ある。
１；基体 ２，７ａ，７ｂ；切り込み ３；金属膜 ４；ダイヤモンド膜 ５；基板 ６；ウエハ
Claims (14)
- 【請求項１】 基体の表面に剥離防止用切り込みを設け
る工程と、前記基体の上に金属膜を形成して基板を形成
する工程と、前記基板上にダイヤモンド膜を合成する工
程と、を有することを特徴とするダイヤモンド膜の形成
方法。 - 【請求項２】 基体の上に金属膜を形成する工程と、前
記金属膜の表面から剥離防止用切り込みを設けて基板を
形成する工程と、前記基板上にダイヤモンド膜を合成す
る工程と、を有することを特徴とするダイヤモンド膜の
形成方法。 - 【請求項３】 前記剥離防止用切り込みは、幅が０．２
５乃至５０μｍであり、隣り合う剥離防止用切り込み間
の間隔が１乃至１０００μｍであることを特徴とする請
求項１又は２に記載のダイヤモンド膜の形成方法。 - 【請求項４】 前記基体は、フッ化リチウム、フッ化カ
ルシウム、酸化マグネシウム、酸化ニッケル、酸化アル
ミニウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウ
ム、チタン酸鉛、タンタル酸カリウム、ニオブ酸リチウ
ム、酸化イットリウム、水晶及びシリコンからなる群か
ら選択された少なくとも１種からなることを特徴とする
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のダイヤモンド膜
の形成方法。 - 【請求項５】 前記基体は、２以上の複数層により構成
されており、前記基体の最表面に形成された上層は、フ
ッ化リチウム、フッ化カルシウム、酸化マグネシウム、
酸化ニッケル、酸化アルミニウム、チタン酸ストロンチ
ウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、タンタル酸カリ
ウム、ニオブ酸リチウム、酸化イットリウム、水晶及び
シリコンからなる群から選択された少なくとも１種から
なることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に
記載のダイヤモンド膜の形成方法。 - 【請求項６】 前記基体は、フッ化リチウム、フッ化カ
ルシウム、酸化マグネシウム、酸化ニッケル、酸化アル
ミニウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウ
ム、チタン酸鉛、タンタル酸カリウム、ニオブ酸リチウ
ム、酸化イットリウム、水晶及びシリコンからなる群か
ら選択された少なくとも１種からなり、表面に（１１
１）結晶面及び（１００）結晶面からなる群から選択さ
れた１種の結晶面が現れた単結晶層と、この単結晶層の
上に蒸着されたフッ化リチウム、フッ化カルシウム、酸
化マグネシウム、酸化ニッケル、酸化アルミニウム、チ
タン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタン酸
鉛、タンタル酸カリウム、ニオブ酸リチウム、酸化イッ
トリウム、水晶及びシリコンからなる群から選択された
少なくとも１種の上層と、により構成されていることを
特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のダイ
ヤモンド膜の形成方法。 - 【請求項７】 前記金属膜は、白金、イリジウム、コバ
ルト、ニッケル及び鉄からなる群から選択された少なく
とも１種の金属からなることを特徴とする請求項１乃至
６のいずれか１項に記載のダイヤモンド膜の形成方法。 - 【請求項８】 前記金属膜は、前記基体の表面に現れた
（１１１）結晶面及び（１００）結晶面からなる群から
選択された１種の結晶面上に形成されていることを特徴
とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載のダイヤモ
ンド膜の形成方法。 - 【請求項９】 前記金属膜が単結晶膜及び多結晶膜から
なる群から選択された１種の膜であることを特徴とする
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のダイヤモンド膜
の形成方法。 - 【請求項１０】 前記金属膜が微結晶膜であることを特
徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のダイヤ
モンド膜の形成方法。 - 【請求項１１】 前記金属膜を構成する金属の（１１
１）結晶面及び（００１）結晶面からなる群から選択さ
れた１種の結晶面が、前記基体の表面に平行な方向に配
向していることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか
１項に記載のダイヤモンド膜の形成方法。 - 【請求項１２】 前記基板は、その表面に前記剥離防止
用切り込みよりも太い幅を有する素子切り離し用切り込
みを有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれ
か１項に記載のダイヤモンド膜の形成方法。 - 【請求項１３】 前記金属膜の表面に（１１１）結晶面
が現れており、前記剥離防止用切り込みは｛１１１｝方
向に延びる方向に設けられていることを特徴とする請求
項１乃至１２のいずれか１項に記載のダイヤモンド膜の
形成方法。 - 【請求項１４】 前記金属膜の表面に（１００）結晶面
が現れており、前記剥離防止用切り込みは｛００１｝方
向に延びる方向に設けられていることを特徴とする請求
項１乃至１２のいずれか１項に記載のダイヤモンド膜の
形成方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02038798A JP4082769B2 (ja) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | ダイヤモンド膜の形成方法 |
| US09/232,903 US6383288B1 (en) | 1998-01-16 | 1999-01-19 | Method of forming diamond film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02038798A JP4082769B2 (ja) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | ダイヤモンド膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11199379A true JPH11199379A (ja) | 1999-07-27 |
| JP4082769B2 JP4082769B2 (ja) | 2008-04-30 |
Family
ID=12025625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02038798A Expired - Fee Related JP4082769B2 (ja) | 1998-01-16 | 1998-01-16 | ダイヤモンド膜の形成方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6383288B1 (ja) |
| JP (1) | JP4082769B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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