JPH01203293A - ダイヤモンド結晶の形成方法 - Google Patents
ダイヤモンド結晶の形成方法Info
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- JPH01203293A JPH01203293A JP2575388A JP2575388A JPH01203293A JP H01203293 A JPH01203293 A JP H01203293A JP 2575388 A JP2575388 A JP 2575388A JP 2575388 A JP2575388 A JP 2575388A JP H01203293 A JPH01203293 A JP H01203293A
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- JP
- Japan
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- substrate
- diamond
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- recesses
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、気相法により、基体上にダイヤモンド結晶を
成長させるダイヤモンド結晶の形成方法に関する。本発
明により形成したダイヤモンド結晶は、例えば光学薄膜
、摺動部等の機械的保護膜、半導体集積回路、光集積回
路などに利用することができる。
成長させるダイヤモンド結晶の形成方法に関する。本発
明により形成したダイヤモンド結晶は、例えば光学薄膜
、摺動部等の機械的保護膜、半導体集積回路、光集積回
路などに利用することができる。
［従来の技術］
ダイヤモンド膜やダイヤモンド状炭素膜の形成方法とし
ては、従来より幾つかの方法が知られており、例えば水
素ガスと炭素含有ガスを熱分解あるいはプラズマ状態に
して炭素含有ガスの活性種を生成し、その活性種からダ
イヤモンド膜を基体上に形成する方法（特開昭５８−９
１１００号公報、特開昭５８−１１０４９４号公報、特
公昭６１−２６３２号公報等）、原料ガスをイオン化し
、電界により引き出して基体上にダイヤモンド膜を形成
する方法（特開昭５３−１０６３４号公報等）、グラフ
ァイトやダイヤモンド等のターゲットに荷電粒子を照射
することによりスパッタ蒸着させ、そのスパッタ蒸着し
た炭素原子によりダイヤモンド膜を基体上に形成する、
いわゆるイオンビームスパッタ法（特開昭５６−２２６
１６号公報等）などがある。
ては、従来より幾つかの方法が知られており、例えば水
素ガスと炭素含有ガスを熱分解あるいはプラズマ状態に
して炭素含有ガスの活性種を生成し、その活性種からダ
イヤモンド膜を基体上に形成する方法（特開昭５８−９
１１００号公報、特開昭５８−１１０４９４号公報、特
公昭６１−２６３２号公報等）、原料ガスをイオン化し
、電界により引き出して基体上にダイヤモンド膜を形成
する方法（特開昭５３−１０６３４号公報等）、グラフ
ァイトやダイヤモンド等のターゲットに荷電粒子を照射
することによりスパッタ蒸着させ、そのスパッタ蒸着し
た炭素原子によりダイヤモンド膜を基体上に形成する、
いわゆるイオンビームスパッタ法（特開昭５６−２２６
１６号公報等）などがある。
また、あらかじめダイヤモンド砥粒などにより基体表面
に傷を形成し、その基体に対して上述のような気相法を
行なうと、その傷部分のダイヤモンドの核発生密度が向
上することが知られている。
に傷を形成し、その基体に対して上述のような気相法を
行なうと、その傷部分のダイヤモンドの核発生密度が向
上することが知られている。
しかしながら、傷の形成により核発生密度な高める場合
、どのような形状の傷がダイヤモンド核発生密度を向上
できるのかは、いまだ不明であった。
、どのような形状の傷がダイヤモンド核発生密度を向上
できるのかは、いまだ不明であった。
本発明の目的は、ダイヤモンド核が良好に発生すること
のできる基板上の傷（凹部）の大きさおよび深さを見い
出し、そのような傷を形成してダイヤモンド結晶を容易
に形成する方法を提供することにある。
のできる基板上の傷（凹部）の大きさおよび深さを見い
出し、そのような傷を形成してダイヤモンド結晶を容易
に形成する方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段］
本発明は、気相法により基体上にダイヤモンド結晶を成
長させる過程を含むダイヤモンド結晶の形成方法におい
て、前記基体上にあらかじめ５０〜５０００Ａの深さお
よび巾の凹部な形成することを特徴とするダイヤモンド
結晶の形成方法である。
長させる過程を含むダイヤモンド結晶の形成方法におい
て、前記基体上にあらかじめ５０〜５０００Ａの深さお
よび巾の凹部な形成することを特徴とするダイヤモンド
結晶の形成方法である。
以下、本発明の方法を、工程に沿って、かつ図面を用い
て詳細に説明する。なお、第１図（ａ）および（ｂ）は
、本発明の工程を簡略に説明するための図面であり、第
１図（ａ）は凹部が形成された基体の部分断面図、第１
図（ｂ）はダイヤモンド核が成長した後の基体の部分断
面図である。
て詳細に説明する。なお、第１図（ａ）および（ｂ）は
、本発明の工程を簡略に説明するための図面であり、第
１図（ａ）は凹部が形成された基体の部分断面図、第１
図（ｂ）はダイヤモンド核が成長した後の基体の部分断
面図である。
まず、その表面に、気相法によりダイヤモンド結晶が成
長可能であるような基体を用意する。そのような基体と
しては、例えばＳｉ、Ｇｅ等の半導体基板、石英等の酸
化物基板、Ｍ ｏ、Ｗ等の金属基板を挙げることができ
る。なお、後述するように本発明の方法を用いればダイ
ヤモンド核が発生し易くなるので、従来はダイヤモンド
核が成長し難いような材質の基体をも使用可能な場合も
ある。
長可能であるような基体を用意する。そのような基体と
しては、例えばＳｉ、Ｇｅ等の半導体基板、石英等の酸
化物基板、Ｍ ｏ、Ｗ等の金属基板を挙げることができ
る。なお、後述するように本発明の方法を用いればダイ
ヤモンド核が発生し易くなるので、従来はダイヤモンド
核が成長し難いような材質の基体をも使用可能な場合も
ある。
次いで、第１図（ａ）に示すように、基体１上のダイヤ
モンド結晶形成予定部位に凹部２を形成する。その凹部
は、５０〜５０００Ａ、好ましくは１００〜５００への
深さおよび巾を有するものであればどのような形状であ
ってもよい。例えば線状または点状などでもよく、線状
の凹部の場合は傷の巾が上記範囲内であれば、傷の長さ
５０００Ａ以上であってもよい。凹部の形成方法は、特
定の方法に限定されるものではなく、例えばＦＩＢ （
集束イオンビーム）法、ＥＢクリソラフィー（電子線描
画装置）法、ドライエツチング法、ウェットエツチング
法、機械的方法など種々の方法により形成することがで
きる。なお、本発明において、基体上に部位選択的に凹
部を形成すれば、ダイヤモンド結晶より成る薄膜パター
ンを容易に形成することができる。
モンド結晶形成予定部位に凹部２を形成する。その凹部
は、５０〜５０００Ａ、好ましくは１００〜５００への
深さおよび巾を有するものであればどのような形状であ
ってもよい。例えば線状または点状などでもよく、線状
の凹部の場合は傷の巾が上記範囲内であれば、傷の長さ
５０００Ａ以上であってもよい。凹部の形成方法は、特
定の方法に限定されるものではなく、例えばＦＩＢ （
集束イオンビーム）法、ＥＢクリソラフィー（電子線描
画装置）法、ドライエツチング法、ウェットエツチング
法、機械的方法など種々の方法により形成することがで
きる。なお、本発明において、基体上に部位選択的に凹
部を形成すれば、ダイヤモンド結晶より成る薄膜パター
ンを容易に形成することができる。
次いで、第１図（ｂ）に示すように、凹部２が形成され
た基体ｌの上に、気相法により、ダイヤモンド結晶を成
長させる。その際に、基体１上の凹部２の部分からダイ
ヤモンド核が容易に発生するので、ダイヤモンド結晶３
が容易に成長し始める。
た基体ｌの上に、気相法により、ダイヤモンド結晶を成
長させる。その際に、基体１上の凹部２の部分からダイ
ヤモンド核が容易に発生するので、ダイヤモンド結晶３
が容易に成長し始める。
〔実施例Ｊ
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。
実施例Ｉ
Ｓｔ （１００）単結晶基板に、電子描画装置を用いた
パターン作成法により、表−１に示すような種々の径の
穴状の凹部な多数形成した。なお、基板の直径は１イン
チ、厚さは０．５ｍｍとした。
パターン作成法により、表−１に示すような種々の径の
穴状の凹部な多数形成した。なお、基板の直径は１イン
チ、厚さは０．５ｍｍとした。
次いで、その基板上にＷフィラメント法によるダイヤモ
ンド成膜を５分間行なった。なお、その際の原料ガスは
、ＣＨ４とＨ２の混合ガスでＣＨ４濃度０．５％のもの
を用いた。また圧力は５０Ｔｏｒｒ、基板温度は８５０
℃、フィラメント温度は２１００℃とした。
ンド成膜を５分間行なった。なお、その際の原料ガスは
、ＣＨ４とＨ２の混合ガスでＣＨ４濃度０．５％のもの
を用いた。また圧力は５０Ｔｏｒｒ、基板温度は８５０
℃、フィラメント温度は２１００℃とした。
以上の成膜により、基板上の凹部部分に径が１００〜２
００Ａのダイヤモンド結晶が析出し、凹部以外の部分に
は、ダイヤモンド結晶はほとんど発生しなかった。
００Ａのダイヤモンド結晶が析出し、凹部以外の部分に
は、ダイヤモンド結晶はほとんど発生しなかった。
表−１に、缶径の凹部に対するダイヤモンド結晶発生の
確率を示す。これらの結果から、本発明によればダイヤ
モンド核を良好に発生させることができることが確認で
きた。
確率を示す。これらの結果から、本発明によればダイヤ
モンド核を良好に発生させることができることが確認で
きた。
比較例１
凹部な形成しない以外は実施例１と全く同様にして成膜
な行なった。表−１に、１ ａｍ２当たりの結晶核の析
出個数を示す。
な行なった。表−１に、１ ａｍ２当たりの結晶核の析
出個数を示す。
比較例２
凹部径を１００００八とした以外は実施例１と全く同様
にして成膜を行なった。表−１に示す結果から、本発明
の凹部の巾は５０００Ａ以下で有効であることが確認で
きた。
にして成膜を行なった。表−１に示す結果から、本発明
の凹部の巾は５０００Ａ以下で有効であることが確認で
きた。
表−１
［発明の効果１
以上説明したように、本発明によれば、ダイヤモンド結
晶の成長のために好適な深さおよび巾の凹部を基体上に
形成するので、その凹部の上にダイヤモンド結晶を気相
法により容易に成長させることができる。したがって、
製造コストの低減が可能となり、更にはグイヤンモンド
結晶より成る薄膜パターンを容易に形成することもでき
る。
晶の成長のために好適な深さおよび巾の凹部を基体上に
形成するので、その凹部の上にダイヤモンド結晶を気相
法により容易に成長させることができる。したがって、
製造コストの低減が可能となり、更にはグイヤンモンド
結晶より成る薄膜パターンを容易に形成することもでき
る。
以上のような本発明の方法により形成したダイヤモンド
結晶は、例えば光学薄膜、摺動部等の機械的保護膜、半
導体集積回路、光集積回路などに用いるに有用である。
結晶は、例えば光学薄膜、摺動部等の機械的保護膜、半
導体集積回路、光集積回路などに用いるに有用である。
第１図（ａ）は凹部が形成された基体の部分断面図、第
１図（ｂ）はダイヤモンド核が成長した後の基体の部分
断面図である。 １・・・・・・基体 ２・・・・・・凹部 ３・・・・・・ダイヤモンド核 特許出願人 キャノン株式会社
１図（ｂ）はダイヤモンド核が成長した後の基体の部分
断面図である。 １・・・・・・基体 ２・・・・・・凹部 ３・・・・・・ダイヤモンド核 特許出願人 キャノン株式会社
Claims (1)
- 気相法により基体上にダイヤモンド結晶を成長させる過
程を含むダイヤモンド結晶の形成方法において、前記基
体上にあらかじめ５０〜５０００Åの深さおよび巾を有
する凹部を形成することを特徴とするダイヤモンド結晶
の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2575388A JP2634183B2 (ja) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | ダイヤモンド結晶の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2575388A JP2634183B2 (ja) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | ダイヤモンド結晶の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01203293A true JPH01203293A (ja) | 1989-08-16 |
| JP2634183B2 JP2634183B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=12174595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2575388A Expired - Lifetime JP2634183B2 (ja) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | ダイヤモンド結晶の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2634183B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03263883A (ja) * | 1990-03-14 | 1991-11-25 | Canon Inc | ジョセフソン接合素子 |
| US5082359A (en) * | 1989-11-28 | 1992-01-21 | Epion Corporation | Diamond films and method of growing diamond films on nondiamond substrates |
| US5200231A (en) * | 1989-08-17 | 1993-04-06 | U.S. Philips Corporation | Method of manufacturing polycrystalline diamond layers |
| US5206083A (en) * | 1989-09-18 | 1993-04-27 | Cornell Research Foundation, Inc. | Diamond and diamond-like films and coatings prepared by deposition on substrate that contain a dispersion of diamond particles |
| JPH05124896A (ja) * | 1991-09-13 | 1993-05-21 | Fujitsu Ltd | ダイヤモンド膜の被覆方法 |
| JPH06183890A (ja) * | 1992-12-15 | 1994-07-05 | Nippon Seiko Kk | 人工ダイヤモンド被覆材 |
-
1988
- 1988-02-08 JP JP2575388A patent/JP2634183B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5200231A (en) * | 1989-08-17 | 1993-04-06 | U.S. Philips Corporation | Method of manufacturing polycrystalline diamond layers |
| US5206083A (en) * | 1989-09-18 | 1993-04-27 | Cornell Research Foundation, Inc. | Diamond and diamond-like films and coatings prepared by deposition on substrate that contain a dispersion of diamond particles |
| US5082359A (en) * | 1989-11-28 | 1992-01-21 | Epion Corporation | Diamond films and method of growing diamond films on nondiamond substrates |
| JPH03263883A (ja) * | 1990-03-14 | 1991-11-25 | Canon Inc | ジョセフソン接合素子 |
| JPH05124896A (ja) * | 1991-09-13 | 1993-05-21 | Fujitsu Ltd | ダイヤモンド膜の被覆方法 |
| JPH06183890A (ja) * | 1992-12-15 | 1994-07-05 | Nippon Seiko Kk | 人工ダイヤモンド被覆材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2634183B2 (ja) | 1997-07-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |