KR20180040840A - Method for deposition of diamond thin film using hot filament chemical vapor deposition - Google Patents

Method for deposition of diamond thin film using hot filament chemical vapor deposition Download PDF

Info

Publication number
KR20180040840A
KR20180040840A KR1020160132634A KR20160132634A KR20180040840A KR 20180040840 A KR20180040840 A KR 20180040840A KR 1020160132634 A KR1020160132634 A KR 1020160132634A KR 20160132634 A KR20160132634 A KR 20160132634A KR 20180040840 A KR20180040840 A KR 20180040840A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
diamond
substrate
hfcvd
mixed gas
deposition
Prior art date
Application number
KR1020160132634A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
백영준
박종극
이욱성
Original Assignee
한국과학기술연구원
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술연구원 filed Critical 한국과학기술연구원
Priority to KR1020160132634A priority Critical patent/KR20180040840A/en
Publication of KR20180040840A publication Critical patent/KR20180040840A/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22Chemical 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
    • C23C16/26Deposition of carbon only
    • C23C16/27Diamond only
    • C23C16/271Diamond only using hot filaments
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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 method of coating
    • C23C16/46Chemical 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 method of coating characterised by the method used for heating the substrate
    • C23C16/463Cooling of the substrate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44Chemical 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 method of coating
    • C23C16/52Controlling or regulating the coating process

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

The present invention relates to a diamond deposition method using a hot filament chemical vapor deposition (HFCVD) method capable of increasing the rate of diamond deposition by increasing the degree of supersaturation in a substrate of a gaseous species in the growth of diamond by using the HFCVD method. The diamond deposition method using the HFCVD method according to the present invention is the diamond deposition method using an HFCVD device. The HFCVD device comprises: a chamber which provides a reaction space for diamond synthesis; a water-cooling block which is provided in the chamber for providing a mounting space for a substrate and controlling the temperature of the substrate; a high melting point filament which is provided at a position spaced apart from the upper part of the substrate; and a mixed gas supply pipe which supplies a mixed gas of hydrogen and methane into the chamber. The flow rate of the mixed gas is controlled to be 0.7-1.2 slm/cm^2 for 1 cm^2 of the substrate.

Description

HFCVD 방법을 이용한 다이아몬드 증착방법{Method for deposition of diamond thin film using hot filament chemical vapor deposition}[0001] The present invention relates to a method for depositing a diamond by a HFCVD method,

본 발명은 HFCVD 방법을 이용한 다이아몬드 증착방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 HFCVD(hot filament chemical vapor deposition) 방법을 이용하여 다이아몬드를 성장시킴에 있어서 기체종의 기판에서의 과포화도를 증가시켜 다이아몬드 증착속도를 향상시킬 수 있는 HFCVD 방법을 이용한 다이아몬드 증착방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a diamond deposition method using a HFCVD method, and more particularly, to a diamond deposition method using an HFCVD (hot filament chemical vapor deposition) And more particularly, to a diamond deposition method using an HFCVD method capable of improving the diamond deposition.

다이아몬드는 다양하고 우수한 물리적 특성을 갖고 있다. 현존 물질 중, 가장 높은 경도, 열전도도, 광투과도를 갖고 있어 다양한 분야에 응용이 가능하다. 다이아몬드의 인공적인 합성은 고온고압법(HPHT, high pressure high temperature synthesis method)과 화학기상증착법(CVD, chemical vapor deposition)(K. Kobashi, Diamond Films: Chemical Vapor Deposition for Oriented and Heteroepitaxial Growth, Elsevier, 2005 참고)으로 나뉘어 진다. 전자의 경우 합성된 다이아몬드는 분말 형태이고, 후자의 경우는 기판 상에 코팅된 막의 형태를 갖는다. 따라서, 후자의 경우가 다양한 산업적 응용에 적합한 방법이라 할 수 있다.Diamonds have a variety of excellent physical properties. Among the existing materials, it has the highest hardness, thermal conductivity and light transmittance, so it can be applied to various fields. The artificial synthesis of diamond can be performed by high pressure high temperature synthesis (HPHT) and chemical vapor deposition (CVD) (K. Kobashi, Diamond Films: Chemical Vapor Deposition for Oriented and Heteroepitaxial Growth, Elsevier, 2005 Reference). In the case of the former, the synthesized diamond is in powder form, and in the latter case, it is in the form of a film coated on the substrate. Therefore, the latter case is suitable for various industrial applications.

기상합성 다이아몬드의 경우, 응용은 크게 두 종류로 분류할 수 있다. 하나는 수 ㎛ 두께의 막을 부품 등에 코팅하여 사용하는 경우이고, 다른 하나는 수백 ㎛ 이상의 후막으로 합성하여 다이아몬드 막 자체를 사용하는 경우이다. 두 경우 모두 다이아몬드의 성장속도가 제조단가에 중요한 요인으로 작용한다. 특히, 후막 자체를 제품으로 사용하는 경우에 있어서 다이아몬드의 성장속도는 제조단가에 중요한 부분을 차지한다.In the case of meteoric composite diamond, applications can be divided into two types. One is a case in which a film with a thickness of several 탆 is coated on a part or the like, and the other is a case in which a diamond film itself is used by being synthesized with a thick film having a thickness of several hundred 탆 or more. In both cases, the growth rate of diamond is an important factor in manufacturing cost. Particularly, when the thick film itself is used as a product, the growth rate of the diamond is an important part of the manufacturing cost.

다이아몬드의 합성방법으로 가장 단순하고 대면적 증착이 용이한 방법으로 HFCVD(hot filament chemical vapor deposition) 방법(한국등록특허 제382943호)을 들 수 있다. HFCVD 방법을 이용한 다이아몬드 합성방법을 간략히 설명하면 다음과 같다. 텅스텐과 같은 고융점 금속으로 이루어진 필라멘트를 가열함과 함께 탄화수소와 수소의 혼합기체를 공급하여 분해시키면 필라멘트 하부에 구비된 기판 상에 분해된 기체의 화학반응에 의해 다이아몬드가 성장하게 된다. 이와 같이 HFCVD 방법은 공정이 매우 단순하여 다이아몬드 코팅 공구 등의 제조방법으로 많이 사용되고 있다. 그러나, 다이아몬드 증착속도가 1㎛/h 이하로 느려 다이아몬드 박막의 코팅 분야에만 적용되고 있다.As a method of synthesizing diamond, it is the simplest and easiest method for large-area deposition, which is a hot filament chemical vapor deposition (HFCVD) method (Korean Patent No. 382943). The diamond synthesis method using the HFCVD method will be briefly described as follows. When a filament made of a high melting point metal such as tungsten is heated and a mixed gas of hydrocarbon and hydrogen is supplied and decomposed, the diamond is grown by the chemical reaction of the decomposed gas on the substrate provided under the filament. Thus, the HFCVD process is very simple and is widely used as a manufacturing method of diamond coating tools and the like. However, the diamond deposition rate is as low as 1 mu m / h or less, and is applied only to the coating field of diamond thin films.

한국등록특허 제382943호Korea Patent No. 382943

K. Kobashi, Diamond Films: Chemical Vapor Deposition for Oriented and Heteroepitaxial Growth, Elsevier, 2005K. Kobashi, Diamond Films: Chemical Vapor Deposition for Oriented and Heteroepitaxial Growth, Elsevier, 2005 S. Matsumoto, S. Sato, M. Kamo and N. Setaka Jpn. J. Appl. Phys., 21 (1982) L183-L185S. Matsumoto, S. Sato, M. Kamo and N. Setaka Jpn. J. Appl. Phys., 21 (1982) L183-L185

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, HFCVD(hot filament chemical vapor deposition) 방법을 이용하여 다이아몬드를 성장시킴에 있어서 기체종의 기판에서의 과포화도를 증가시켜 다이아몬드 증착속도를 향상시킬 수 있는 HFCVD 방법을 이용한 다이아몬드 증착방법을 제공하는데 그 목적이 있다.DISCLOSURE Technical Problem The present invention has been devised to solve the problems described above, and it is an object of the present invention to improve the rate of diamond deposition by increasing the degree of supersaturation of a gas species on a substrate in growing diamond using a hot filament chemical vapor deposition (HFCVD) The present invention provides a diamond deposition method using the HFCVD method.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 HFCVD 방법을 이용한 다이아몬드 증착방법은 HFCVD(hot filament chemical vapor deposition) 장치를 이용한 다이아몬드 증착방법에 있어서, 상기 HFCVD 장치는, 다이아몬드 합성의 반응 공간을 제공하는 챔버와, 상기 챔버 내에 구비되어 기판의 장착 공간을 제공함과 함께 기판 온도를 제어하는 수냉 블록과, 상기 기판 상부의 이격된 위치에 구비되는 고융점 필라멘트와, 상기 챔버 내부에 수소와 메탄의 혼합기체를 공급하는 혼합기체 공급관을 포함하여 구성되며, 혼합기체의 유량은 기판의 1cm2당 0.7∼1.2slm/cm2로 제어되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a diamond deposition method using a HFCVD (HFCVD) apparatus, wherein the HFCVD apparatus includes a chamber for providing a reaction space for diamond synthesis, A water-cooling block provided in the chamber to provide a mounting space for a substrate and controlling a temperature of the substrate; a high-melting point filament disposed at a spaced-apart position above the substrate; and a mixed gas of hydrogen and methane And a flow rate of the mixed gas is controlled to 0.7 to 1.2 slm / cm 2 per cm 2 of the substrate.

상기 혼합기체 내의 메탄 농도는 0.1∼0.5vol%이다.The methane concentration in the mixed gas is 0.1 to 0.5 vol%.

또한, 상기 고융점 필라멘트에 인가되는 온도는 2400∼2800℃이다.The temperature applied to the high melting point filament is 2400 to 2800 ° C.

본 발명에 따른 HFCVD 방법을 이용한 다이아몬드 증착방법은 다음과 같은 효과가 있다.The diamond deposition method using the HFCVD method according to the present invention has the following effects.

수소와 메탄으로 이루어지는 혼합기체의 유량을 증가시킴과 함께 혼합기체 내의 메탄 농도를 낮춤으로써 다이아몬드 박막이 성장되는 기판 표면 부근에서 탄화수소 래디컬의 농도 및 원자상수소의 농도를 증가되고, 이를 통해 다이아몬드의 증착속도를 향상시킬 수 있게 된다.By increasing the flow rate of the mixed gas composed of hydrogen and methane and lowering the methane concentration in the mixed gas, the concentration of the hydrocarbon radical and the concentration of hydrogen in the vicinity of the substrate surface on which the diamond thin film is grown are increased, The speed can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 HFCVD 방법을 이용한 다이아몬드 증착방법을 구현하기 위한 HFCVD 장치의 구성도.
도 2는 혼합기체의 각 유량(1∼5slm)에 따라 증착된 다이아몬드 박막의 SEM 사진.
도 3은 혼합기체의 각 유량(1∼5slm)에 따라 증착된 다이아몬드 박막의 Raman Spectra 결과.
도 4는 혼합기체의 메탄 비율 및 유량에 따른 다이아몬드 박막의 증착속도를 나타낸 것.
도 5는 메탄 농도가 3%인 경우의 증착된 다이아몬드 박막의 Raman Spectra 결과.
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of an HFCVD apparatus for implementing a diamond deposition method using an HFCVD method according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a SEM photograph of a diamond film deposited according to each flow rate (1 to 5 slm) of the mixed gas.
FIG. 3 shows Raman spectra results of the diamond films deposited according to the respective flow rates (1 to 5 slm) of the mixed gas.
Fig. 4 shows the deposition rate of the diamond thin film according to the methane ratio and the flow rate of the mixed gas.
FIG. 5 shows Raman spectra results of deposited diamond films with a methane concentration of 3%. FIG.

본 발명은 HFCVD(hot filament chemical vapor deposition) 방법을 이용하여 다이아몬드를 성장시킴에 있어서, 다이아몬드가 성장되는 기판 표면에서의 탄화수소 래디컬의 농도 및 원자상수소의 농도를 증가시켜 다이아몬도의 증착속도를 향상시킬 수 있는 기술을 제시한다.The present invention relates to a method of growing a diamond using a hot filament chemical vapor deposition (HFCVD) method, in which the concentration of hydrocarbon radicals and atomic hydrogen on the substrate surface on which diamond is grown is increased to improve the deposition rate of the diamond I suggest a technique that can be done.

다이아몬드의 기상증착시 기판 표면에서의 탄화수소 래디컬 농도가 높을수록 즉, 기판 표면에서의 탄화수소 래디컬의 과포화도가 높을수록 다이아몬드의 증착속도가 증가됨은 자명하다. 기판 표면에서의 탄화수소 래디컬 농도를 높이기 위해서 수소(H2)와 메탄(CH4)의 혼합기체에서 메탄(CH4)의 비율을 높이는 것을 고려할 수 있다. 그러나, 수소와 메탄(CH4)의 혼합기체에서 메탄(CH4)의 비율이 증가되면 흑연상의 생성이 가속화되어 혼합기체에 포함되는 메탄(CH4)의 비율은 제한될 수 밖에 없다.It is obvious that the higher the hydrocarbon radical concentration on the substrate surface during the vapor deposition of diamond, that is, the higher the degree of supersaturation of the hydrocarbon radical on the substrate surface, the higher the deposition rate of the diamond. To increase the hydrocarbon radical concentration at the substrate surface can be considered to increase the ratio of methane (CH 4) in the mixed gas of hydrogen (H 2) and methane (CH 4). However, not only when the methane (CH 4) the rate of increase in the gas mixture of hydrogen and methane (CH 4) the formation of the graphite is subject to acceleration rate limit of methane (CH 4) contained in the mixed gas.

본 출원인은 탄소원의 과포화도를 증가시키기 위한 방법으로 한국등록특허 제1252669호에서 흑연기판 또는 흑연구조물을 이용하는 방법을 제시한 바 있다. 구체적으로, 흑연기판 또는 흑연구조물이 원자상수소에 의해 식각되도록 하고, 식각된 흑연이 수소와 반응하도록 하여 탄소원의 과포화도를 증가시키는 방법을 제시한 바 있다.The present applicant has proposed a method of using a graphite substrate or graphite structure in Korean Patent No. 1252669 as a method for increasing the degree of supersaturation of a carbon source. Specifically, a method has been proposed in which the graphite substrate or the graphite structure is etched by atomic hydrogen and the etched graphite reacts with hydrogen to increase the degree of supersaturation of the carbon source.

본 발명에서는, 기판 표면에서의 탄화수소 래디컬 농도를 높이기 위한 방법으로 단위면적당 혼합기체 유량을 증가시킴과 함께 HFCVD 장치의 고융점 필라멘트에 인가되는 온도를 상승시키는 방법을 제시한다. 혼합기체의 유량을 증가시키는 방법을 제시한다. 혼합기체라 함은 전술한 바와 같이 수소(H2)와 메탄(CH4)의 혼합기체를 일컫는다.In the present invention, a method for increasing the mixed gas flow rate per unit area and raising the temperature applied to the high melting point filament of the HFCVD apparatus is proposed as a method for increasing the hydrocarbon radical concentration on the substrate surface. A method of increasing the flow rate of the mixed gas is proposed. Mixer refers to a mixed gas of hydrogen (H 2 ) and methane (CH 4 ) as described above.

HFCVD 장치를 이용하여 다이아몬드를 성장시킴에 있어서, 메탄(CH4)와 수소(H2)의 혼합기체는 고온의 필라멘트를 통과하면서 탄화수소 래디컬과 원자상수소로 변환된다. 다이아몬몬드의 증착속도가 증가되기 위해서는 전술한 바와 같이 기판 표면 부위에서의 탄화수소 래디컬의 농도가 높아야 되며, 원자상수소는 다이아몬드가 아닌 흑연과 반응하여 흑연상의 생성을 억제하는 역할을 한다.In the growth of diamond using HFCVD equipment, a mixed gas of methane (CH 4 ) and hydrogen (H 2 ) is converted into hydrocarbon radical and elemental hydrogen while passing through a hot filament. In order to increase the deposition rate of diamond, the concentration of hydrocarbon radical on the surface of the substrate must be high as described above, and the atomic hydrogen reacts with graphite, not diamond, to suppress the formation of graphite.

이와 같이 다이아몬드의 증착속도를 증가시키기 위해서는 기판 표면에서의 탄화수소 래디컬의 농도 및 원자상수소의 농도가 높아야 하는데, 필라멘트를 통과한 탄화수소 래디컬과 원자상수소는 기판 표면 상으로 이동하는 과정에서 서로 충돌하며, 충돌에 의해 재결합(recombination)이 발생된다. 탄화수소 래디컬과 원자상수소의 충돌 및 충돌에 의한 재결합은 기판 표면에서의 탄화수소 래디컬의 농도 및 원자상수소의 농도의 저하를 의미한다.In order to increase the diamond deposition rate, the concentration of the hydrocarbon radicals and the concentration of the hydrogen atoms on the surface of the substrate must be high. The hydrocarbon radicals and the atomic hydrogen that have passed through the filaments collide with each other , Recombination occurs due to collision. Recombination by collision and collision of hydrocarbon radical and atomic hydrogen means reduction of hydrocarbon radical concentration and atomic hydrogen concentration on the substrate surface.

이러한 탄화수소 래디컬과 원자상수소의 충돌 및 그로 인한 재결합 현상을 억제하기 위해, 본 발명은 단위면적당 혼합기체 유량을 증가시킴과 함께 HFCVD 장치의 고융점 필라멘트에 인가되는 온도를 상승시키는 방법을 적용한다.In order to suppress the collision between the hydrocarbon radical and the atomic hydrogen and the recombination phenomenon, the present invention applies a method of increasing the mixed gas flow rate per unit area and raising the temperature applied to the high melting point filament of the HFCVD apparatus.

다이아몬드 박막이 성장되는 기판이 장착된 HFCVD 장치 내부에 혼합기체(H2와 CH4의 혼합기체)를 공급함에 있어서, 기판의 단위면적당 공급되는 유량이 증가되면 기판 표면 부위로 공급되는 탄화수소 래디컬과 원자상수소의 양이 증가됨에 따라, 탄화수소 래디컬과 원자상수소의 충돌 및 그로 인한 재결합이 일정 부분 발생하더라도 증가된 유량에 의해 상쇄되며 최종적으로 기판 표면 상에 도달하는 탄화수소 래디컬과 원자상수소의 양을 증가시킬 수 있게 된다. 또한, 유량 증가는 유속 증가를 의미하는 바, 유량 증가에 의해 탄화수소 래디컬과 원자상수소의 충돌 및 그로 인한 재결합 현상이 추가적으로 억제될 수 있다.In the case of supplying the mixed gas (mixed gas of H 2 and CH 4 ) into the HFCVD apparatus equipped with the substrate on which the diamond thin film is grown, when the flow rate supplied per unit area of the substrate is increased, As the amount of spontaneous hydrogen increases, the collision between the hydrocarbon radical and the atomic hydrogen, and hence the recombination, is canceled by the increased flow rate, and the amount of hydrocarbon radical and atomic hydrogen finally reaching the substrate surface . Further, the increase in the flow rate means an increase in the flow rate, and the collision between the hydrocarbon radical and the atomic hydrogen due to the increase of the flow rate and hence the recombination phenomenon can be additionally suppressed.

또한, HFCVD 장치에 공급된 혼합기체는 고융점 필라멘트를 통과하면서 분해, 활성화되는데 고융점 필라멘트에 인가되는 온도를 상승시킴으로써 기판 표면 부위로 공급되는 탄화수소 래디컬과 원자상수소의 양을 증가시킬 수 있다.Also, the mixed gas supplied to the HFCVD apparatus is decomposed and activated while passing through the high melting point filament. By increasing the temperature applied to the high melting point filament, the amount of hydrocarbon radical and atomic hydrogen supplied to the surface portion of the substrate can be increased.

한편, 본 발명은 기판 표면에서의 탄화수소 래디컬의 농도 및 원자상수소의 농도를 증가시키기 위한 또 다른 방법으로 혼합기체 내의 메탄(CH4) 비율을 낮추는 것을 적용한다. 전술한 바와 같이, 수소(H2)와 메탄(CH4)의 혼합기체에서 메탄(CH4)의 비율이 증가되면 흑연상의 생성이 가속화되어 다이아몬드 성장에 방해가 된다.On the other hand, the present invention applies to lowering the methane (CH 4 ) ratio in the mixed gas by another method for increasing the concentration of the hydrocarbon radical and the concentration of the hydrogen atom in the substrate surface. As it described above, when the ratio of methane (CH 4) increases in the mixed gas of hydrogen (H 2) and methane (CH 4) the formation of the graphite is accelerated in the way of diamond growth.

상술한 바를 정리하면, 본 발명은 기판 표면에서의 탄화수소 래디컬의 농도 및 원자상수소의 농도를 높이기 위해 혼합기체의 유량을 증가시키는 방법, HFCVD 장치의 고융점 필라멘트에 인가되는 온도를 상승시키는 방법 및 혼합기체 내에서의 메탄(CH4) 비율을 낮추는 방법을 적용하며, 이를 통해 다이아몬드의 증착속도를 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a method of increasing the flow rate of the mixed gas to increase the concentration of hydrocarbon radicals and the concentration of hydrogen in the surface of the substrate, a method of raising the temperature applied to the high melting point filament of the HFCVD apparatus, A method of lowering the methane (CH 4 ) ratio in the mixed gas is applied, thereby improving the deposition rate of the diamond.

기판 표면에서의 탄화수소 래디컬의 농도 및 원자상수소의 농도를 높이기 위한 혼합기체의 유량은, 기판의 단위면적 1cm2당 0.7∼1.2slm(standard liter per minute)의 혼합기체가 공급되도록 설계해야 한다. 혼합기체의 유량이 0.7slm/cm2 보다 작으면 탄화수소 래디컬과 원자상수소의 충돌에 의해 재결합 현상이 발생되어 기판 표면에서의 탄화수소 래디컬의 농도 및 원자상수소의 농도를 높임에 한계가 있다. 또한, 혼합기체의 유량이 1.2slm/cm2을 초과하게 되면 기판 표면에서 기체종이 지나치게 과포화되어 다이아몬드의 성장이 오히려 방해될 수 있다. 후술하는 도 2, 도 3 및 도 5는 HFCVD 장치에 공급되는 혼합기체의 총 유량을 1∼5slm로 설정한 것이고, 도 2, 도 3 및 도 5의 혼합기체 총 유량 1∼5slm는 기판의 단위면적 1cm2당으로 환산하면 0.7∼1.2slm에 해당된다. 도 2, 도 3 및 도 5의 실험결과는 혼합기체가 기판 단위면적 1cm2당 0.7∼1.2slm로 공급되었을 때 다이아몬드 결정성이 담보됨과 함께 다이아몬드 증착속도가 향상되는 결과를 보여주고 있다.The flow rate of the mixed gas for increasing the concentration of hydrocarbon radicals and atomic hydrogen on the substrate surface should be designed so that mixed gas of 0.7 to 1.2 slm (standard liter per minute) per 1 cm 2 of the unit area of the substrate is supplied. When the flow rate of the mixed gas is less than 0.7 slm / cm 2 , recombination phenomenon occurs due to collision of hydrocarbon radical and atomic hydrogen, which limits the concentration of hydrocarbon radical and atomic hydrogen concentration on the surface of the substrate. In addition, when the flow rate of the mixed gas exceeds 1.2 slm / cm 2 , the gas species on the surface of the substrate becomes excessively supersaturated and the growth of the diamond may be rather disturbed. 2, 3, and 5, the total flow rate of the mixed gas to be supplied to the HFCVD apparatus is set to 1 to 5 slm, and the total mixed gas flow rate of 1 to 5 slm in FIGS. 2, 3, When converted to 1 cm 2 area, it corresponds to 0.7 to 1.2 slm. The results of FIGS. 2, 3 and 5 show that when the mixed gas is supplied at 0.7 to 1.2 slm per 1 cm 2 of the substrate area, the diamond crystallinity is secured and the diamond deposition rate is improved.

HFCVD 장치를 이용하여 다이아몬드를 증착함에 있어서 HFCVD 장치의 고융점 필라멘트는 일반적으로 2000℃ 내외의 온도로 제어되는데, 본 발명에서는 고융점 필라멘트에 인가되는 온도를 2400∼2800℃로 제어하는 것을 제시한다. 2400∼2800℃ 범위의 온도에서 혼합기체의 분해율을 최대화시킬 수 있으며, 혼합기체의 분해율을 최대화시킴으로써 기판 표면에서의 탄화수소 래디컬의 농도 및 원자상수소의 농도를 증가시킬 수 있다. 일 실시예로, 텅스텐 재질로 고융점 필라멘트를 구성하는 경우 필라멘트에 인가되는 온도를 2400∼2500℃로 제어할 수 있으며, 탄탈륨 재질로 고융점 필라멘트를 구성하는 경우 필라멘트에 인가되는 온도를 2400∼2800℃로 제어할 수 있다.In the deposition of diamond using the HFCVD apparatus, the high melting point filament of the HFCVD apparatus is generally controlled to a temperature of about 2000 ° C. In the present invention, the temperature applied to the high melting point filament is controlled to 2400 to 2800 ° C. It is possible to maximize the decomposition rate of the mixed gas at a temperature in the range of 2400 to 2800 ° C and maximize the decomposition rate of the mixed gas to increase the concentration of the hydrocarbon radical and the concentration of the atomic hydrogen on the substrate surface. In one embodiment, when the high-melting-point filament is formed of tungsten, the temperature applied to the filament can be controlled to 2400 to 2500 ° C. When the high-melting-point filament is made of tantalum, Lt; 0 > C.

한편, 기판 표면에서의 탄화수소 래디컬의 농도 및 원자상수소의 농도를 높이기 위한 혼합기체 내에서의 메탄(CH4) 비율은 전체 혼합기체 부피 대비 0.1∼0.5vol%로 조절되어야 한다. 앞서 설명한 바와 같이, 탄화수소 비율이 낮을수록 탄화수소 래디컬의 농도 및 원자상수소의 농도가 증가되나, 탄화수소의 비율이 0.1vol%보다 낮으면 탄소원의 절대량이 작아져 다이아몬드 증착속도가 낮아지며, 탄화수소의 비율이 0.5vol%보다 크면 박막 내에서의 흑연상 비율이 커지는 문제점이 있다.On the other hand, the ratio of methane (CH 4 ) in the mixed gas for increasing the concentration of the hydrocarbon radical and the concentration of the hydrogen atom on the surface of the substrate should be controlled to 0.1 to 0.5 vol% based on the total mixed gas volume. As described above, the lower the hydrocarbon ratio, the higher the hydrocarbon radical concentration and the atomic hydrogen concentration, but if the hydrocarbon ratio is lower than 0.1 vol%, the absolute amount of the carbon source becomes smaller and the diamond deposition rate becomes lower, If it is larger than 0.5 vol%, there is a problem that the ratio of black image in the thin film increases.

본 발명에 따른 다이아몬드 증착방법이 구현되는 HFCVD 장치는 다음과 같이 구성된다. HFCVD 장치는 도 1에 도시한 바와 같이 반응 공간을 제공하는 챔버(110)와, 상기 챔버(110) 내부에 구비되어 기판(10)의 장착 공간을 제공함과 함께 기판 온도를 제어하는 수냉 블록(cooling block)(120)을 구비한다. 또한, 전원 인가에 의해 가열되는 고융점 필라멘트(130)가 구비되며, 수소(H2)와 메탄(CH4)의 혼합기체는 혼합기체 공급관(140)을 통해 챔버(110) 내부로 공급된다.The HFCVD apparatus in which the diamond deposition method according to the present invention is implemented is constituted as follows. The HFCVD apparatus includes a chamber 110 for providing a reaction space as shown in FIG. 1, a water cooling block (cooling) 120 provided inside the chamber 110 for providing a mounting space for the substrate 10, block 120, as shown in FIG. The mixed gas of hydrogen (H 2 ) and methane (CH 4 ) is supplied to the interior of the chamber 110 through the mixed gas supply pipe 140. The high melting point filament 130 is heated by power application.

이와 같은 HFCVD 장치에서, 필라멘트는 기판과 약 1cm 정도 이격되며, 2400∼2800℃로 가열되어 수소와 탄화수소의 혼합기체를 활성화시킨다. 활성화된 기체는 기판을 향하여 이동되며, 이동 중 원소간 충돌에 의한 상호반응으로 인해 기체들간의 재결합이 발생되고, 그에 따라 기체의 활성화도가 크게 감소함과 함께 원자상수소(atomic hydrogen)의 농도 역시 감소한다. 따라서, 기판과 필라멘트 사이의 거리가 일정값 이상이 되면 다이아몬드의 합성은 이루어지지 않게 된다. 또한, 거리가 작아질수록 다이아몬드의 증착속도 및 흑연상의 함유량이 작아지는 것으로 보고되고 있다(김정우, 박사학위 논문, 한국과학기술원 1992).In such an HFCVD apparatus, the filament is spaced about 1 cm from the substrate and heated to 2400 to 2800 ° C to activate a mixed gas of hydrogen and hydrocarbon. The activated gas moves toward the substrate and recombination occurs between the gases due to the interaction between the elements due to the collision between the elements during movement. As a result, the degree of activation of the gas is greatly reduced and the concentration of the atomic hydrogen It also decreases. Therefore, when the distance between the substrate and the filament reaches a predetermined value or more, the diamond is not synthesized. In addition, it has been reported that as the distance decreases, the deposition rate of diamond and the content of graphite become smaller (Kim JW, Ph.D. dissertation, Korea Advanced Institute of Science and Technology, 1992).

HFCVD 방법에서 다이아몬드 합성에 사용되는 압력은 일반적으로 10∼60torr 정도이다. 이 압력 범위에서 평균자유경로(mean free path)는 수 ㎛ 정도이다(A user's guide to vacuum technology, John Wiley & Sons, 1989, p 11). 따라서, 활성화된 기체가 필라멘트에서 기판으로 이동하는 동안 기체 원소간의 충분한 접촉 및 충돌이 발생하게 된다. 이러한 충돌에 의해 기판 온도에서의 기체의 열역학적 평형이 이루어진다면 흑연만이 증착되어야 한다. 그러나, 실험적으로 다이아몬드가 증착되는 것으로부터 원자상수소가 과포화되어 존재함을 알 수 있다.The pressure used in the diamond synthesis in the HFCVD process is generally between 10 and 60 torr. The mean free path in this pressure range is several micrometers (A user's guide to vacuum technology, John Wiley & Sons, 1989, p 11). Thus, sufficient contact and collision between gas elements occurs while the activated gas moves from the filament to the substrate. If this collision results in a thermodynamic equilibrium of the gas at the substrate temperature, only graphite should be deposited. However, it can be seen from experimental deposition of diamond that atomic hydrogen is supersaturated.

이러한 결과는 두 가지 가능성에 기인한 것으로 유추된다. 하나는 수십 torr의 합성 압력에서 기체 원소간의 충돌은 발생하지만 필라멘트에서 활성화된 기체종이 계속 공급되고 있고 기체 원소간의 열역학적인 평형이 이루어지기에는 반응시간이 충분치 않아 기체의 활성화가 어느 정도 지속될 수 있는 가능성이다. 다른 하나는 필라멘트에서 기판까지의 온도구배(temperature gradient)가 직선적으로 완만한 구배를 만들지 못하고 기판 표면 부위에서 급격한 구배를 형성하는 경우이다. 이러한 경우, 기판 표면 부위의 급격한 온도구배에 대응하는 기체종간의 열역학적인 평형이 형성되기 어려우므로 기체의 활성화도가 유지될 수 있는 가능성이 있다.These results are inferred to be due to two possibilities. One is that the collision between gas elements occurs at a synthesis pressure of several tens of torr, but the activated gas species are continuously supplied from the filament, and the reaction time is not sufficient for thermodynamic equilibrium between the gas elements, to be. The other is the case where the temperature gradient from the filament to the substrate does not form a linearly gentle slope but forms a sharp gradient on the surface of the substrate. In this case, there is a possibility that the thermodynamic equilibrium between the gas species corresponding to the abrupt temperature gradient of the surface portion of the substrate is difficult to be formed, so that the activation degree of the gas can be maintained.

HFCVD 장치의 챔버 내에서 기판으로의 기체종의 이동은 확산에 의해 진행된다. 이러한 HFCVD 장치에서 인위적으로 기체 원소들의 이동속도를 증가시키게 되면 필라멘트에서 기판으로 이동하는 동안 기체 원소들간의 충돌횟수를 감소시킬 수 있다. 충돌횟수의 감소는 기체 원소들간의 반응속도를 감소시키므로 필라멘트에서 발생한 기체의 활성화도를 한층 높은 상태로 유지시킬 수 있게 되며, 기판 부위에서의 원자상수소의 농도도 높은 상태로 유지가 가능하다. 일 예로, 기판의 유량을 증가시켜 기체의 이동속도를 수배 증가시킬 수 있다면 기판 부위에서의 기체의 활성화도 감소율도 그 만큼 줄일 수 있게 된다. 이러한 기체 이동속도 제어를 통한 기체종간의 충돌 감소효과는 필라멘트와 기판 사이의 거리를 감소시키는 것과 유사한 효과이며, 증착된 박막에서 흑연상의 형성을 감소시킴과 함께 막의 증착속도도 증가시킬 수 있다. 본 발명은 이러한 가능성에 착안하여 혼합기체의 유량을 기판의 단위면적당 0.7∼1.2slm/cm2 로 제어한다.Movement of the gas species into the substrate in the chamber of the HFCVD apparatus proceeds by diffusion. Increasing the rate of movement of gas elements artificially in such an HFCVD apparatus can reduce the number of collisions between gas elements during movement from the filament to the substrate. The reduction in the number of collisions reduces the reaction rate between the gas elements, so that the activation of the gas generated in the filament can be maintained at a higher level, and the concentration of the elemental hydrogen in the substrate region can be maintained at a high level. For example, if the flow rate of the substrate is increased to increase the flow rate of the gas several times, the rate of reduction of the gas activation rate at the substrate site can be reduced accordingly. This effect of reducing the collision between gas species through gas velocity control is similar to reducing the distance between the filament and the substrate and can also increase the rate of deposition of the film while reducing the formation of graphite in the deposited film. The present invention controls the flow rate of the mixed gas to 0.7 to 1.2 slm / cm < 2 > per unit area of the substrate.

이상, 본 발명에 따른 HFCVD 방법을 이용한 다이아몬드 증착방법에 대해 설명하였다. 이하에서는 실험예를 통해 본 발명에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.The diamond deposition method using the HFCVD method according to the present invention has been described above. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to experimental examples.

<실험예 1 : 혼합기체 유량 증가에 따른 다이아몬드의 증착 거동>EXPERIMENTAL EXAMPLE 1: Deposition Behavior of Diamond by Increasing Mixture Gas Flow Rate [

HFCVD 장치에 1%의 메탄-99%의 수소를 공급하여 다이아몬드 증착을 진행하였다. 기판과 필라멘트 사이의 거리는 1cm로 유지하였고, 합성 압력은 40torr, 필라멘트와 기판의 온도는 각각 2400℃, 950℃로 고정하였다. 또한, 전구체 가스의 유량을 1slm(0.7slm/cm2)에서 5slm(1.2slm/cm2)으로 변화시켜 가면서 다이아몬드 증착을 진행하였다.1% of methane-99% of hydrogen was supplied to the HFCVD apparatus to perform diamond deposition. The distance between the substrate and the filament was maintained at 1 cm, the synthesis pressure was 40 torr, and the filament and substrate temperatures were fixed at 2400 ° C and 950 ° C, respectively. Further, diamond deposition was carried out while changing the flow rate of the precursor gas from 1 slm (0.7 slm / cm 2 ) to 5 slm (1.2 slm / cm 2 ).

도 2는 혼합기체의 각 유량(1∼5slm, 0.7∼slm/cm2)에 따라 증착된 다이아몬드 박막의 SEM 사진이다. 도 2를 참조하면, 유량 증가에 따라 다이아몬드 박막의 결정도는 다소 감소하는 것으로 보이나, 다이아몬드의 결정 잘 형성되고 있음을 알 수 있다.2 is an SEM photograph of a diamond thin film deposited according to each flow rate (1 to 5 slm, 0.7 to slm / cm 2 ) of a mixed gas. Referring to FIG. 2, the crystallinity of the diamond thin film decreases slightly as the flow rate increases, but diamond crystals are well formed.

도 3은 혼합기체의 각 유량(1∼5slm, 0.7∼slm/cm2)에 따라 증착된 다이아몬드 박막의 Raman Spectra 결과이다. 도 3을 참조하면, 혼합기체의 유량과 관계없이 다이아몬드 결정을 나타내는 1332cm-1에서의 산란피크가 뚜렷하게 관찰되고 있음을 알 수 있다.FIG. 3 is a Raman Spectra result of a diamond thin film deposited according to each flow rate (1 to 5 slm, 0.7 to slm / cm 2 ) of a mixed gas. Referring to FIG. 3, it can be seen that a scattering peak at 1332 cm -1 , which represents a diamond crystal, is clearly observed regardless of the flow rate of the mixed gas.

<실험예 2 : 혼합기체 유량 증가에 따른 다이아몬드 박막의 증착속도>EXPERIMENTAL EXAMPLE 2 Deposition Rate of Diamond Thin Film with Increasing Mixture Gas Flow Rate [

혼합기체 내의 메탄 비율을 0.5∼3.0%로 설정함과 함께 혼합기체의 유량을 1slm(0.7slm/cm2)에서 5slm(1.2slm/cm2)으로 변화시켜 가면서 다이아몬드 증착을 진행하였다. 다른 실험조건은 실험예 1과 동일하게 적용하였다.The rate of methane in the mixed gas was set to 0.5 to 3.0%, and the flow rate of the mixed gas was changed from 1 slm (0.7 slm / cm 2 ) to 5 slm (1.2 slm / cm 2 ). The other experimental conditions were the same as in Experimental Example 1.

도 4는 혼합기체의 메탄 비율 및 유량에 따른 다이아몬드 박막의 증착속도를 나타낸 것이다. 도 4를 참조하면, 혼합기체의 유량이 증가함에 따라 증착속도가 증가되는 경향을 보이고 있으나, 메탄의 농도가 증가할수록 증착속도 증가 경향이 현저히 작아짐을 알 수 있다. 메탄이 0.5%인 경우, 유량이 5slm(1.2slm/cm2)인 경우 1slm(0.7slm/cm2)인 경우에 비해 증착속도는 10배 이상 증가하는 것으로 나타났다. 메탄 농도에 따른 증착속도 경향의 차이는 증착된 다이아몬드 박막의 결정도와 관련이 있는 것으로 보인다. 도 5는 메탄 농도가 3%인 경우의 증착된 다이아몬드 박막의 Raman Spectra 결과로서, 도 5에 도시된 바와 같이 1332cm-1의 다이아몬드 산란피크가 보이지 않고 있다. 대신에 1140cm-1 부근의 나노결정 다이아몬드 산란밴드(nano-crystalline diamond scatter band)와 1500cm-1 부근의 비정질탄소상 밴드가 관찰되고 있다. 이는 증착된 박막 내에 흑연상이 많이 포함되어 있음과 함께 다이아몬드의 결정크기 또한 매우 작음을 의미한다. 따라서, 혼합기체의 유량 증가에 따른 증착속도 증가 효과는 원자상수소의 농도가 높은 조건(즉, 메탄 농도가 0.1∼0.5%로 작은 조건)과 결정질 다이아몬드의 합성이 용이한 조건에서 큰 것으로 보여진다.4 shows the deposition rate of the diamond thin film according to the methane ratio and the flow rate of the mixed gas. Referring to FIG. 4, although the deposition rate tends to increase as the flow rate of the mixed gas increases, the tendency to increase the deposition rate is remarkably decreased as the concentration of methane increases. In the case of 0.5% methane, the deposition rate increased by 10 times as compared to 1 slm (0.7 slm / cm 2 ) at a flow rate of 5 slm (1.2 slm / cm 2 ). The difference in the rate of deposition rate with methane concentration seems to be related to the crystallinity of the deposited diamond film. FIG. 5 is a Raman Spectra result of the deposited diamond thin film when the methane concentration is 3%. As shown in FIG. 5, no diamond scattering peak of 1332 cm -1 is seen. Instead, the nano-crystal diamond scattering band (nano-crystalline diamond scatter band) and a band of amorphous carbon in the vicinity of 1500cm -1 1140cm -1 are observed in the vicinity. This means that the deposited thin film contains a lot of graphite phase and the crystal size of the diamond is also very small. Therefore, the effect of increasing the deposition rate with the increase of the flow rate of the mixed gas is considered to be large under conditions in which atomic hydrogen concentration is high (ie, the methane concentration is as small as 0.1 to 0.5%) and the synthesis of crystalline diamond is easy .

10 : 기판 110 : 챔버
120 : 수냉 블록 130 : 필라멘트
140 : 혼합기체 공급관
10: substrate 110: chamber
120: water cooling block 130: filament
140: Mixed gas supply pipe

Claims (3)

HFCVD(hot filament chemical vapor deposition) 장치를 이용한 다이아몬드 증착방법에 있어서,
상기 HFCVD 장치는,
다이아몬드 합성의 반응 공간을 제공하는 챔버와, 상기 챔버 내에 구비되어 기판의 장착 공간을 제공함과 함께 기판 온도를 제어하는 수냉 블록과, 상기 기판 상부의 이격된 위치에 구비되는 고융점 필라멘트와, 상기 챔버 내부에 수소와 메탄의 혼합기체를 공급하는 혼합기체 공급관을 포함하여 구성되며,
혼합기체의 유량은 기판의 1cm2당 0.7∼1.2slm/cm2로 제어되는 것을 특징으로 하는 HFCVD 방법을 이용한 다이아몬드 증착방법.
A diamond deposition method using a hot filament chemical vapor deposition (HFCVD)
The HFCVD apparatus includes:
A water-cooling block provided in the chamber for controlling the temperature of the substrate and providing a mounting space for the substrate, a high-melting-point filament disposed at a spaced-apart position above the substrate, And a mixed gas supply pipe for supplying a mixed gas of hydrogen and methane therein,
The flow rate of the gas mixture are diamond deposition method using the HFCVD characterized in that the control in 0.7~1.2slm / cm 2 per 1cm 2 of the substrate.
제 1 항에 있어서, 상기 혼합기체 내의 메탄 농도는 0.1∼0.5vol%인 것을 특징으로 하는 HFCVD 방법을 이용한 다이아몬드 증착방법.
The diamond deposition method according to claim 1, wherein the concentration of methane in the mixed gas is 0.1 to 0.5 vol%.
제 1 항에 있어서, 상기 고융점 필라멘트에 인가되는 온도는 2400∼2800℃인 것을 특징으로 하는 HFCVD 방법을 이용한 다이아몬드 증착방법.The diamond deposition method according to claim 1, wherein a temperature applied to the high-melting point filament is in a range of 2400 to 2800 ° C.
KR1020160132634A 2016-10-13 2016-10-13 Method for deposition of diamond thin film using hot filament chemical vapor deposition KR20180040840A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160132634A KR20180040840A (en) 2016-10-13 2016-10-13 Method for deposition of diamond thin film using hot filament chemical vapor deposition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160132634A KR20180040840A (en) 2016-10-13 2016-10-13 Method for deposition of diamond thin film using hot filament chemical vapor deposition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180040840A true KR20180040840A (en) 2018-04-23

Family

ID=62089122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160132634A KR20180040840A (en) 2016-10-13 2016-10-13 Method for deposition of diamond thin film using hot filament chemical vapor deposition

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20180040840A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110079786A (en) * 2019-06-03 2019-08-02 杭州睿清环保科技有限公司 It is used to prepare the device of the hot wall HF CVD of large-area diamond film

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110079786A (en) * 2019-06-03 2019-08-02 杭州睿清环保科技有限公司 It is used to prepare the device of the hot wall HF CVD of large-area diamond film

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7192626B2 (en) Methods for producing silicon nitride films and silicon oxynitride films by thermal chemical vapor deposition
US6063186A (en) Growth of very uniform silicon carbide epitaxial layers
US8329252B2 (en) Method for the growth of SiC, by chemical vapor deposition, using precursors in modified cold-wall reactor
Tsugawa et al. Nanocrystalline diamond growth in a surface-wave plasma
KR101252669B1 (en) Method and apparatus for rapid growth of diamond film
KR20070084283A (en) Method for producing gan or algan crystals
CN105755448A (en) Nano diamond thin film and preparation method thereof
US20080173242A1 (en) Method, system, and apparatus for the growth of SiC and related or similar material, by chemical vapor deposition, using precursors in modified cold-wall reactor
EP2181459A1 (en) Method for production of thin film and apparatus for manufacturing the same
Bachmann et al. Diamond thin films: preparation, characterization and selected applications progress report
Regel et al. Diamond film deposition by chemical vapor transport
KR20180040840A (en) Method for deposition of diamond thin film using hot filament chemical vapor deposition
US6558742B1 (en) Method of hot-filament chemical vapor deposition of diamond
Fu et al. Characterizations of GaN film growth by ECR plasma chemical vapor deposition
Khalaj et al. Growth of nano crystalline diamond on silicon substrate using different etching gases by HFCVD
Zhang et al. Lower filament temperature limit of diamond growth in a hot-filament CVD system
Torrison et al. Morphological and optical properties of Si nanostructures imbedded in SiO 2 and Si 3 N 4 films grown by single source chemical vapor deposition
US7622151B2 (en) Method of plasma enhanced chemical vapor deposition of diamond using methanol-based solutions
Venugopalan et al. Morphological study of SiC coating developed on 2D carbon composites using MTS precursor in a hot-wall vertical reactor
Park et al. Structural characterization of diamond thin films prepared by plasma jet
US20130266742A1 (en) Chemical vapor deposition apparatus for synthesizing diamond film and method for synthesizing diamond film using the same
RU2716431C1 (en) Method of producing thin aluminium nitride films in molecular layering mode
Izak et al. Growth rate enhancement and morphology engineering of diamond films by adding CO2 or N2 in hydrogen rich gas chemistry
JP4480192B2 (en) Method for synthesizing high purity diamond
US20040161609A1 (en) Cubic boron nitride/diamond composite layers

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application