JPH06279185A - ダイヤモンド結晶およびダイヤモンド結晶膜の形成方法 - Google Patents

ダイヤモンド結晶およびダイヤモンド結晶膜の形成方法

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JPH06279185A
JPH06279185A JP5066992A JP6699293A JPH06279185A JP H06279185 A JPH06279185 A JP H06279185A JP 5066992 A JP5066992 A JP 5066992A JP 6699293 A JP6699293 A JP 6699293A JP H06279185 A JPH06279185 A JP H06279185A
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diamond crystal
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plasma
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Keiji Hirabayashi
敬二 平林
Atsushi Yamagami
敦士 山上
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 高周波プラズマを利用するダイヤモンド結晶
形成法、特にＣＶＤ法およびスパッタリング法におい
て、（１）高周波の周波数を４０ＭＨｚないし２５０Ｍ
Ｈｚとし、（２）プラズマ電位とほぼ等しい基体バイア
スを基体に印加し、さらに（３）原料ガス組成、結晶の
核発生密度および基体温度を制御することにより、高さ
の揃った平板ダイヤモンド結晶を形成し、更にそれを成
長、合体および膜状成長させることによってダイヤモン
ド結晶膜を形成する。 【効果】 平板ダイヤモンド結晶および膜厚の均一性の
高いダイヤモンド結晶薄膜を、安定的に、高い形成速度
で、しかも大面積に形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子材料として優れた
特性を持つ平板状形状を有する平板ダイヤモンドおよび
ダイヤモンド結晶薄膜の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ダイヤモンドは、大きなバンドギャップ
（５．５ｅＶ）、大きなキャリア移動度（電子１８００
ｃｍ2 ／Ｖ・Ｓ、正孔１６００ｃｍ2 ／Ｖ・Ｓ）、大き
な熱伝導度［２０００Ｗ／（ｍ・Ｋ）］を持ち、更に高
硬度で耐摩耗性に優れる等の他の材料では得られない種
々の特性を有している。
【０００３】このため、近年、気相からのダイヤモンド
合成、特に化学的気相析出法（ＣＶＤ法）の研究が進ん
でいる。
【０００４】主なダイヤモンドの形成方法は、以下の通
りである。
【０００５】１）タングステン等のフィラメントを２０
００℃程度に加熱することにより、原料ガスを分解して
基体上にダイヤモンド結晶を析出させる熱フィラメント
ＣＶＤ法。
【０００６】２）マイクロ波（通常２．４５ＧＨｚ）プ
ラズマにより原料ガスを分解して基体上にダイヤモンド
結晶を析出させるマイクロ波プラズマＣＶＤ法。
【０００７】３）ＲＦプラズマ（通常１３．５６ＭＨ
ｚ）により原料ガスを分解して基体上にダイヤモンド結
晶を析出させるＲＦプラズマＣＶＤ法。
【０００８】４）酸素−アセチレン炎を用いてダイヤモ
ンド結晶を形成する燃焼炎法。
【０００９】５）マイクロ波と磁場を組み合わせてＥＣ
Ｒ（電子サイクロトロン共鳴）放電を形成して原料ガス
を分解して基体上にダイヤモンド結晶を形成するＥＣＲ
プラズマＣＶＤ法。
【００１０】６）大気圧近傍の圧力で直流又は高周波の
熱プラズマにより原料ガスを分解してダイヤモンド結晶
を形成する熱プラズマＣＶＤ法。
【００１１】７）さらに最近、３０〜３００ＭＨｚの超
短波域のプラズマを用いたプラズマＣＶＤ法が提案され
ている（特開平５−３２４８９号公報）。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のダイヤモンド結晶の形成方法には以下のような問
題点があった。
【００１３】１）の熱フィラメントＣＶＤ法は、大面積
化が可能で、かつダイヤモンド結晶の形成速度も比較的
速いが、フィラメントが時間と共に炭化又は劣化して、
ダイヤモンド形成の再現性が乏しいという欠点を持つ。
【００１４】２）のマイクロ波プラズマＣＶＤ法は、プ
ラズマ密度が高く、ダイヤモンド結晶の形成速度が比較
的大きく、再現性も良いが、プラズマ局在化し易く、大
面積化が難しいという欠点を持つ。
【００１５】３）のＲＦプラズマＣＶＤ法は大面積化が
可能で、再現性も良いが、プラズマ密度が低く、ダイヤ
モンド結晶の形成速度が低いという欠点がある。
【００１６】４）の燃焼炎法は、ダイヤモンド結晶の形
成速度が非常に大きいが、再現性が悪く、また大面積化
が難しい。
【００１７】５）のＥＣＲプラズマＣＶＤ法は大面積化
が可能で、再現性も良好であるが、ＥＣＲ放電形成のた
めには圧力を低く（一般的には１００Ｐａ以下）する必
要があり、このためダイヤモンド結晶の形成速度が遅い
という欠点がある。
【００１８】６）の熱プラズマＣＶＤ法は、ダイヤモン
ド結晶の形成速度が非常に速く、再現性も良好である
が、大面積化が困難である。
【００１９】７）の超短波域（３０〜３００ＭＨｚ）の
プラズマＣＶＤ法は、大面積化が可能であり、再現性も
良好で、前述の方法に比べて好適な方法であるが、プラ
ズマから数十ｅＶのエネルギーを有するイオン衝撃を受
けるため、ダイヤモンド結晶の形成速度の低下および結
晶性の劣化が認められる場合があり、さらなる結晶成長
速度の向上と結晶性の向上が望まれている。
【００２０】本発明は、上記従来例の問題点を解決し、
ダイヤモンド結晶を再現性良く、かつ大きい形成速度
で、更に大面積で形成するために鋭意検討した結果なさ
れたものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明は、高周波の周波
数を４０ＭＨｚないし２５０ＭＨｚとする、高周波プラ
ズマによる結晶析出法を用いるダイヤモンド結晶の形成
方法、ならびにその方法を用いた平板ダイヤモンド結晶
およびダイヤモンド結晶膜の形成方法を提供する。
【００２２】以下、本発明を詳細に説明する。
【００２３】本発明者らは、ダイヤモンド結晶を大きい
形成速度で、かつ大面積で合成するため、ダイヤモンド
結晶の形成方法、特にプラズマ発生方法について再検討
を行ない本発明に至ったものである。
【００２４】前述したように、マイクロ波放電（通常
２．４５ＧＨｚ）は、プラズマ密度が高いが、プラズマ
が局在化し易く、大面積化が難しい。またＲＦ放電（通
常１３．５６ＭＨｚ）は、プラズマが広がり易く、大面
積化は可能であるがプラズマ密度が低い。両方法のこれ
らの欠点を克服するため、本発明者らは、両方法の中間
領域の周波数、特に４０ＭＨｚから２５０ＭＨｚ、望ま
しくは８０ＭＨｚから２００ＭＨｚのプラズマ放電を用
いてダイヤモンド形成を試みたところ、広い領域に高い
プラズマ密度でプラズマが形成され、高い形成速度で、
かつ大面積にダイヤモンド結晶が形成できることを見い
だしたものである。
【００２５】前記、４０ＭＨｚから２５０ＭＨｚの周波
数を含む周波数領域は、一般的にＶＨＦ領域と呼ばれて
いる。以下では、これらの周波数領域を単にＶＨＦと呼
び、更にこれらの周波数で形成されたプラズマをＶＨＦ
プラズマと呼ぶ。
【００２６】ＶＨＦプラズマＣＶＤ法においては、基体
はプラズマ電位の効果により、数十ｅＶのエネルギーを
有する正イオンの衝撃を受ける。これは、１３．５６Ｍ
ＨｚのＲＦプラズマＣＶＤ法におけるイオン衝撃のエネ
ルギーの値、１００ｅＶ以上と比べると小さな値である
が、特に５００Ｐａ以下の低圧力領域では、このイオン
衝撃のためにダイヤモンド結晶形成速度が低下し、さら
に結晶性の劣化（ダイヤモンド結晶のアモルファス化、
さらにはグラファイト結晶化）も観察される。このため
本発明においては、基板にプラズマ電位とほぼ同程度の
正バイアスを印加して、イオン衝撃を除去する。この正
バイアス印加により、ダイアモンド結晶形成速度および
結晶性の向上が図られる。
【００２７】このとき基体に印加するバイアスの値は、
プラズマ電位と同程度が好ましく、具体的には −２０［Ｖ］≦（プラズマ電位）−（基体バイアス）≦
１０［Ｖ］、 望ましくは、 −１０［Ｖ］≦（プラズマ電位）−（基体バイアス）≦
５［Ｖ］、 とする。例えば、プラズマ電位が３０Ｖの場合、基体バ
イアスは２０〜５０Ｖ、望ましくは２５〜４０Ｖとす
る。すなわち、正イオンのエネルギーを１０ｅＶとする
ことによりイオン衝撃が抑えられ、好適なダイヤモンド
結晶が形成される。プラズマ電位が３０Ｖの場合、基体
バイアスを３０Ｖ以上とすると、正イオンのイオン衝撃
とは逆に、基体に負イオンまたは電子線衝撃が起こる。
しかしながら、ダイヤモンド形成用原料ガス（主として
水素、炭化水素、酸素など）の場合、負イオンは非常に
少ないため、主として電子線衝撃となる。この電子線衝
撃は、正イオンに比べるとダイヤモンド結晶形成への悪
影響が小さいので、基体バイアスとしてプラズマ電位以
上の電圧を印加しても構わない。ただし、電子線衝撃に
より基体の表面温度が上昇するため、基体温度上昇を抑
制するためにも、基体バイアスをプラズマ電位より２０
Ｖ以上大きくすることは好ましくない。以後、この（プ
ラズマ電位）−（基体バイアス）の値をＶP-Sとする。
【００２８】また、圧力が５００Ｐａより高い場合、イ
オンはプラズマ中の他の原子、分子、ラジカルなどとの
衝突によりエネルギーを失うため、基体へのイオン衝撃
が弱まり、圧力が５００Ｐａ以下の場合に比べて低い基
体バイアスで、ダイヤモンド結晶形成速度が高くなり、
結晶性が良好となる。このため、基体をアースに接地し
た場合でも十分高いダイヤモンド形成速度と良好な結晶
性が実現できる。このため、基体をアースに接地した場
合でも、十分高いダイヤモンド形成速度と良好な結晶性
が実現できるが、好適にはプラズマ電位と同程度の正バ
イアスを基体に印加する。
【００２９】ダイヤモンド結晶の結晶性は、Ｘ線回折
法、電子線回折法、電子線エネルギー損失スペクトル
法、カソードルミネッセンス法など種々あるが、アモル
ファス状炭素やグラファイト状炭素の検出にはラマン分
光分析法が有効である。ラマン分光分析法によれば、ダ
イヤモンド結晶のピークは、１３３３ｃｍ-1付近に観察
され、さらにアモルファス状炭素またはグラファイト状
炭素は、１３５０ｃｍ-1および１５８０ｃｍ-1付近にブ
ロードなピークを持つ。
【００３０】本発明の形成方法で形成されるダイヤモン
ド結晶は、ダイヤモンド結晶のピーク（１３３３ｃ
ｍ-1）とアモルファス状炭素またはグラファイト状炭素
のピーク（１５８０ｃｍ-1）の比（Ｉ1333／Ｉ1580）が
１以下、好適には０．５以下の良好な結晶性を有するダ
イヤモンド結晶となる。
【００３１】本発明において、ＶＨＦプラズマを用いた
ダイヤモンド形成方法として、ＣＶＤ法およびスパッタ
法を用いることができる。
【００３２】上記ＣＶＤ法に用いる原料ガス中の炭素源
としては、メタン、エタン、エチレン、アセチレン等の
炭化水素ガス、アルコール、アセトン等の常温で液状の
有機化合物、一酸化炭素又はハロゲン化炭素等を用いる
ことができる、更に適宜、水素、酸素、塩素、フッ素を
含むガスを添加することができる。一般的には、主たる
原料ガスである水素と炭素源ガスの比が、１：０．００
１から１：１の混合ガスを用いる。また、半導体ダイヤ
モンドを形成する場合は、原料ガス中にｐ型半導体であ
ればホウ素、ｎ型半導体であればリン、リチウム、ナト
リウム等を含有するガスを添加する。更に、炭素源とし
て液体有機化合物を用いる場合は、液体有機化合物中に
ホウ素、リン、リチウム、ナトリウムの単体および／又
はその化合物を添加することも可能である。
【００３３】また、スパッタ法に用いるスパッタターゲ
ットとしては、黒鉛・ガラス状炭素およびダイヤモンド
を用いることができるが、一般的には黒鉛を用いる。ま
た、スパッタガスとしては、アルゴン、ネオン、ヘリウ
ム等の希ガスおよび水素、酸素、塩素、フッ素を含むガ
スを一種又は二種以上混合して用いることができる。一
般的には、主たる原料ガスである希ガスと水素との比が
１：０．０１から１：１００の混合ガスを用いる。ま
た、半導体ダイヤモンドを形成する場合は、スパッタガ
ス中にｐ型半導体であればホウ素、ｎ型半導体であれば
リン、リチウム、ナトリウム等を含有するガスを添加す
るか又はターゲット中にこれらの元素を含有させる。
【００３４】両方法において、基体温度は３００℃から
１４００℃、好適には５００℃から１０００℃とするこ
とが望ましい。
【００３５】また、圧力はＣＶＤ法においては、１０Ｐ
ａから１０6 Ｐａ、好適には１０2Ｐａから５×１０4
Ｐａ、更に好適には１０3 Ｐａから１０4 Ｐａが望まし
い。スパッタ法においては、１Ｐａから１０4 Ｐａ、好
適には１０Ｐａから５×１０ 3 Ｐａ、更に好適には５×
１０Ｐａから１０3 Ｐａが望ましい。
【００３６】本発明で用いられるＣＶＤ装置の一形態を
図１に示す。本装置においては、減圧可能な反応容器１
中に絶縁材料１１により反応容器１とは電気的に絶縁さ
れた高周波電極２および対向電極として基体３が配置さ
れている。基体３は基体支持台４に保持され、内部の加
熱ヒーター５によりその内側より加熱され、さらに直流
電源１５により基体バイアスが印加される。高周波電極
２のまわりには、高周波電極２と反応容器１との間で放
電が発生しないように、アースシールド６が配置されて
いる。ＶＨＦ電源７は整合回路８を介して高周波電極２
に接続されている。９は真空排気手段、１０はガス供給
手段である。
【００３７】また、本発明で用いられるスパッタ装置の
一形態を図２に示す。本装置においては、減圧可能な反
応容器１中に絶縁材料１１により反応容器１とは電気的
に絶縁された高周波電極２および対向電極として基体３
が配置されている。高周波電極２上には、グラファイト
ターゲット１２が固定されている。また、高周波電極２
中には、マグネット１３が配置されている。基体３は基
体支持台４に保持され、内部の加熱ヒーター５によりそ
の内側より加熱され、さらに直流電源１５により基体バ
イアスが印加される。高周波電極２のまわりには、高周
波電極２と反応容器１との間で放電が発生しないよう
に、アースシールド６が配置されている。ＶＨＦ電源７
は整合回路８を介して高周波電極２に接続されている。
また、高周波電極２にはローパスフィルター１４を介し
て、直流電源１５が接続されており、ターゲット１２に
直流バイアスを印加し、スパッタ速度を向上させること
ができる。９は真空排気手段、１０はガス供給手段であ
る。
【００３８】また、本発明においては、平板形状を有す
る平板ダイヤモンド結晶を形成することもできる。
【００３９】本発明でいう平板ダイヤモンド結晶の断面
の模式図を図４に、また従来の粒子状ダイヤモンド結晶
の断面の模式図を図５に示す。
【００４０】図４中４１は基体で、その上面に本発明に
かかる平板ダイヤモンド結晶４２が形成されている。こ
の平板ダイヤモンド結晶４２の基体面に垂直な方向の長
さ（高さ）ｈの、基板面に平行な方向の長さ（横幅）Ｌ
に対する比（ｈ／Ｌ）は１／４以下、一般的には１／
４．５以下、好ましくは１／５〜１／１０００である。
また、結晶上面４２ａは｛１１１｝面であり、基体面４
１ａとなす角は０から１０度で基体面と実質的に平行に
なっている。
【００４１】以下、このような形態を持つダイヤモンド
結晶を平板ダイヤモンド結晶という。
【００４２】また、従来例の粒子状ダイヤモンド結晶５
２は、高さｈと横幅Ｌの比（ｈ／Ｌ）が１／３以上、一
般的には１／２以上となる。なお、５１は基体である。
【００４３】以下、このような形態のダイヤモンド結晶
を粒子状ダイヤモンドという。このとき、粒子上面と基
体５１とがなす角θは、一般的にはランダムとなる。
【００４４】本発明で述べる平板ダイヤモンド結晶は、
非常に高品質な結晶を形成する条件でのみ形成すること
ができる。例えば、以下で述べるＣＶＤ法およびスパッ
タ法における条件下で平板ダイヤモンド結晶を形成する
ことができる。
【００４５】 （１）ＣＶＤ法による平板ダイヤモンド結晶の形成 原料ガスは、少なくとも水素、炭素および酸素を含んで
いることが必要で、１種の原料ガスの組成式中に上記全
元素を含んでいてもよく、またいずれかの元素を組成式
中に含む原料ガスを複数を組み合わせても良い。この場
合、その原料ガス中の炭素源濃度は１０％以下とする必
要がある。ここで言う炭素源濃度とは、 （炭素源ガス流量）×（炭素源ガス組成式中の炭素数）
／（全原料ガス流量）×１００ である。炭素源ガス中の炭素数は、例えばメタン（ＣＨ
4 ）なら１、プロパン（Ｃ3 Ｈ8 ）なら３、アセトン
（ＣＨ3 ＣＯＣＨ3 ）なら３となる。この炭素源濃度を
１０％以下とする理由は、ダイヤモンド結晶の過飽和度
を抑え、特に高さ方向の結晶成長を抑制するためであ
る。炭素源濃度に下限は特にないが０．０１％以下では
平板ダイヤモンド結晶の実用的な形成速度が得られない
場合がある。
【００４６】更に、ＣＶＤ法においては、原料ガス中の
酸素と炭素の原子数の比（Ｏ／Ｃ）を０．５≦Ｏ／Ｃ≦
１．２、望ましくは０．７≦Ｏ／Ｃ≦１．１とする。
０．５未満では酸素の添加効果がなく、また１．２を越
えると酸素のエッチング効果で実用上使用可能なダイヤ
モンド形成速度を得ることができない。上記Ｏ／Ｃ値を
調節するために、例えば、Ｏ2 、Ｈ2 Ｏ、Ｎ2 Ｏ等の酸
素添加ガスを原料ガス中に添加することができる。
【００４７】また、アルコール等の酸素含有有機化合物
を炭素源として用いる場合は、比較的低いＯ／Ｃ値でも
平板ダイヤモンド結晶が形成可能である。例えば、原料
ガスとして水素とエタノール（Ｃ2 Ｈ5 ＯＨ）を用いた
場合、Ｏ／Ｃ＝０．５で、良質の平板ダイヤモンド結晶
が形成可能である。この理由の詳細は不明であるが、酸
素含有有機化合物の場合は、酸素の活性種（ＯＨラジカ
ル）が形成されやすいためと考えられる。
【００４８】また、本発明の平板ダイヤモンド結晶は、
比較的核発生密度が低いときに形成される。例えばプラ
ズマＣＶＤ法および熱フィラメントＣＶＤ法では、２×
１０ 6 個／ｍｍ2 以下のときのみ、平板ダイヤモンド結
晶が形成されるる。この理由の詳細は不明であるが、本
発明の平板ダイヤモンド結晶の形成には高さ方向の成長
を抑えるために、十分な量のエッチングガス（水素ラジ
カル、又はＯＨラジカル）が必要であり、また横方向の
成長を促進させるため、側面にも十分な量のダイヤモン
ド形成に関与する活性種（ＣＨx ラジカル種等）が到達
することが必要なためである。このため、核発生密度を
低くしなければならないと考えられる。なお核発生密度
の制御は、例えば特開平２−３０６９７号明細書に記載
の選択堆積法によって行なうことができる。
【００４９】また、基体温度を、４００℃から９００
℃、望ましくは５００℃から７５０℃、更に望ましくは
６００℃から７００℃とすることにより、上面が３角形
又は６角形のモルフォロジィーの｛１１１｝面よりなる
平板ダイヤモンド結晶が形成される。
【００５０】 （２）スパッタ法による平板ダイヤモンド結晶の形成 スパッタガスには、少なくとも水素と酸素が含まれてい
ることが必要で、これに適宜、希ガスを添加する。酸素
と水素の比（Ｏ／Ｈ）は、０．００５から１であり、望
ましくは０．０１から０．１である。０．００５より小
さい場合は、酸素添加の効果がなく、また１より大きい
場合は、酸素によるダイヤモンド結晶のエッチング効果
が大きすぎ、ダイヤモンド結晶の実用的な成長速度を得
ることができない。
【００５１】また、基体温度を４００℃から９００℃、
望ましくは５００℃から７５０℃、更に望ましくは６０
０℃から７００℃とすることにより、上面が３角形又は
６角形のモルフォロジィーの｛１１１｝面よりなる平板
ダイヤモンド結晶が形成される。
【００５２】本発明の平板ダイヤモンド結晶は、単結
晶、又は平板中に双晶面が形成された双晶結晶である
が、平板ダイヤモンド結晶には、上面に平行に双晶面の
形成されているものが多い。これは、双晶面の形成によ
り凹入角が形成されるためで、凹入角効果と呼ばれる働
きにより凹入角のある方向に結晶の成長が促進されやす
く、平板ダイヤモンド結晶の形成が進むためと考えられ
る。なお、上面に平行に形成された双晶面は一つだけで
なく、２個以上形成されることもある。
【００５３】更に、多数の平板ダイヤモンド結晶を成長
合体させて膜状成長させ、ダイヤモンド結晶膜を形成す
ることができる。このダイヤモンド結晶膜は、横方向へ
の成長が促進され粒子同士の高さが比較的揃った多数の
平板ダイヤモンド結晶が成長合体したものであるので、
膜の凹凸が小さく、例えば、最大表面粗さ１００ｎｍ以
下の平滑性の高い膜である。
【００５４】
【実施例】以下に、本発明を実施例に基づき詳細に説明
する。
【００５５】（実施例１〜４および比較例１〜３）本実
施例および比較例においては、図１に示すようなＣＶＤ
装置によりダイヤモンド結晶の形成を行った。
【００５６】ダイヤモンド結晶形成の前に、公知の２探
針法でプラズマ密度の周波数依存性を測定した。原料ガ
スを、水素：４００ｍｌ／ｍｉｎ、メタン：４ｍｌ／ｍ
ｉｎ、酸素：１ｍｌ／ｍｉｎとし、圧力：１００Ｐａ、
高周波出力：５００Ｗとして、種々の周波数でプラズマ
を発生させて、プラズマ密度を測定した。その結果を図
３に示す。図中、○は実施例を、×は比較例を示す。周
波数が４０ＭＨｚより低い場合、プラズマ密度は１〜２
×１０11／ｃｍ3 程度であるが、周波数４０ＭＨｚを境
としてプラズマ密度が大きくなり、８０ＭＨｚ付近では
１０12／ｃｍ3程度となり、これ以上では飽和傾向とな
る。また、２００ＭＨｚ以上では高周波出力の伝送ロス
が大きくなり、更に、２５０ＭＨｚより大きくなると、
プラズマ発生が不安定化し、３０分以上の連続運転が不
可能となる。
【００５７】さらに、プラズマ密度測定時と同条件で、
イオンエネルギーアナライザーを用いてプラズマ電位の
周波数依存性を測定した。イオンエネルギーアナライザ
ーは、基体ホルダー近傍に設置し、イオンの入射量が最
大になる電位の値をプラズマ電位とした。その結果を図
３中に示す。図中、○は実施例を、×は比較例を示す。
周波数が４０ＭＨｚより低い場合、プラズマ電位は１０
０Ｖ以上と大きな値を持つが、周波数４０ＭＨｚを境と
して急激に減少し、８０ＭＨｚ付近で４０ｖとなり、そ
れ以上の周波数ではほぼ一定の値となった。
【００５８】次に、プラズマ密度測定用の探針およびイ
オンエネルギーアナライザーを取りはずし、各周波数の
プラズマを用いてダイヤモンド形成を行なった。基体３
としてシリコン単結晶基板（直径３インチ、厚さ４００
μｍ）を用い、ヒーター５を用いて７５０℃に加熱し
た。その他の条件はプラズマ密度測定時と同様にした。
また、各実施例および比較例においては、基体にはプラ
ズマ電位と等しい値の基体バイアスを印加して（ＶP-S
＝０）、ダイヤモンド結晶形成を行ない、結果を表１に
示した。
【００５９】
【表１】 ◎：非常に良好 ○：良好 △：実用上可能 ×：困難 実施例１〜４において、ダイヤモンド結晶を、高い形成
速度でしかも安定に形成することができた。また、膜厚
の均一性も良好であった。
【００６０】比較例１および２では、ダイヤモンド結晶
の成長速度が小さく、また、比較例３においては放電を
安定化できず、ダイヤモンド形成が困難であった。
【００６１】（実施例５〜８および比較例４〜６）本実
施例および比較例においては、基体バイアスを変化させ
てダイヤモンド結晶を形成した。形成条件は、高周波の
周波数を１００ＭＨｚとし、原料ガスを、水素：４００
ｍｌ／ｍｉｎ、メタン：４ｍｌ／ｍｉｎ、酸素：１ｍｌ
／ｍｉｎとし、圧力：４００Ｐａ、高周波出力：８００
Ｗとした。また、ダイヤモンド形成前に、イオンエネル
ギーの測定を同条件で別途行なったところ、プラズマ電
位は３０Ｖであることがわかった。
【００６２】なお、ダイヤモンド結晶の結晶性は、Ｘ線
回折およびラマン分光分析法で評価した。すなわち、Ｘ
線回折によってダイヤモンド結晶およびグラファイト結
晶析出の評価、ラマン分光分析法によってダイヤモンド
結晶とアモルファス状炭素の析出の評価を行なった。結
果は表２に示す。表２中、結晶評価の欄で、◎は、Ｘ線
回折による評価でグラファイト結晶の析出がなく、さら
にラマン分光分析法による評価でダイヤモンド結晶のピ
ーク（Ｉ1333）とアモルファス状炭素のピーク
（Ｉ1580）のピーク比（Ｉ1333／Ｉ1580）が０．５以下
であることを示す。また○は、Ｘ線回折による評価でグ
ラファイト結晶の析出がなく、さらにラマン分光分析法
による評価でピーク比（Ｉ1333／Ｉ1580）が１以下であ
ることを示す。さらに×は、Ｘ線回折による評価でグラ
ファイト結晶の析出が認められるか、あるいはラマン分
光分析法による評価でピーク比（Ｉ1333／Ｉ1580）が１
以上であることを示す。
【００６３】
【表２】 ◎：結晶性非常に良好 ○：結晶性良好 ×：結晶性悪い 実施例５〜８において、ダイヤモンド結晶が、高い形成
速度で、しかも良好な結晶性で形成された。また、膜厚
の均一性も良好であった。比較例４および５では、ダイ
ヤモンド結晶の成長速度が小さく、また膜中にアモルフ
ァス層の混入が見られ、結晶性も劣っていた。比較例６
においては、基体温度が設定値以上となり、ダイヤモン
ド結晶中にグラファイト結晶の混入が見られた。
【００６４】（実施例９）本実施例においては、高周波
周波数１００ＭＨｚ、原料ガスを、水素：４００ｍｌ／
ｍｉｎ、メチルアルコール：４ｍｌ／ｍｉｎ（水素ガス
でバブリングして導入）とし、圧力：２×１０3Ｐａ、
高周波出力：８００Ｗ、形成時間：５時間の形成条件で
ダイヤモンド形成を行なった。また、ダイヤモンド形成
前に、プラズマ電位測定を同条件で別途行なったとこ
ろ、プラズマ電位は８Ｖであることがわかった。基体は
接地して（ＶP-S＝８Ｖ）、ダイヤモンド形成を行なっ
た。
【００６５】この条件で形成されたダイヤモンド結晶
は、膜厚約１２μｍで、良好な結晶性を有しており、膜
厚の均一性も良好であった。
【００６６】（実施例１０）本実施例では、平板ダイヤ
モンド結晶を形成した。
【００６７】形成条件は、高周波周波数１００ＭＨｚ、
原料ガスを、水素：４００ｍｌ／ｍｉｎ、一酸化炭素：
２０ｍｌ／ｍｉｎとし、圧力：８×１０2Ｐａ、高周波
出力：５００Ｗ、形成時間：４時間として、基体３とし
てシリコン単結晶基板（直径３インチ、厚さ４００μ
ｍ）を用い、それをヒーター５で６２０℃に加熱してダ
イヤモンド形成を行なった。さらに基体には基体バイア
スを３０Ｖ印加した。また、ダイヤモンド形成前に、プ
ラズマ電位測定を同条件で別途行なったところ、プラズ
マ電位は２２Ｖであることがわかった（ＶP-S＝−８
Ｖ）。
【００６８】このダイヤモンド形成により、６角形の
｛１１１｝面が基板に体して平行に配向し、高さ／横幅
の比が１／５以下の平板ダイヤモンド結晶が平均粒子径
約２０μｍで形成された。
【００６９】また、形成条件を１０時間とする以外は前
記条件と同様な条件でダイヤモンド形成を行なったとこ
ろ、前記平板ダイヤモンド結晶が成長合体して柱状に成
長した、平坦性の良好なダイヤモンド多結晶膜が形成さ
れた。
【００７０】（実施例１１）本実施例では、図６に示す
ような誘導結合型プラズマＣＶＤ装置を用いてダイヤモ
ンド結晶の形成を行なった。
【００７１】図中、６１は反応容器、６２は誘導結合コ
イルで、高周波電源７およびマッチングボックス８に接
続されている。また６３はガス導入口で、不図示のガス
導入系（ガスボンベ、バルブ、ガス流量調節器）が設置
されている。６４はガス排気口で、不図示の排気系（メ
カニカルブースターポンプおよびロータリポンプ）に接
続されている。３は基体、４は基体ホルダーで１１の絶
縁材料で反応容器６１と絶縁されている。１５は直流電
源で、基体３に基体バイアスを印加することができる。
【００７２】形成条件は、高周波周波数：１００ＭＨ
ｚ、原料ガスを、水素：４００ｍｌ／ｍｉｎ、一酸化炭
素：１０ｍｌ／ｍｉｎとし、圧力：１０3Ｐａ、高周波
出力：７５０Ｗ、形成時間：４時間として、基体３とし
てシリコン単結晶基板（直径３インチ、厚さ４００μ
ｍ）を用い、基体温度は８００℃とした。また、ダイヤ
モンド形成前に、プラズマ電位測定を同条件で別途行な
ったところ、プラズマ電位は１５Ｖであることがわかっ
た（ＶP-S＝０Ｖ）。
【００７３】これにより、膜厚約１０μｍで、良好な結
晶性を有するダイヤモンド結晶が形成された。また、膜
厚の均一性も良好であった。
【００７４】（実施例１２〜１５および比較例７〜９）
本実施例および比較例においては、図２に示すようなス
パッタ装置を用い、種々の周波数のプラズマを用いてダ
イヤモンド結晶を形成した。
【００７５】形成条件は、ターゲット：黒鉛、原料ガス
を、水素：２００ｍｌ／ｍｉｎ、アルゴン：２００ｍｌ
／ｍｉｎとし、圧力：２×１０2 Ｐａ、高周波出力：５
００Ｗ、ターゲットバイアス：−１５０Ｖとして、基体
３としてシリコン単結晶基板（直径３インチ、厚さ４０
０μｍ）を用い、ヒーター５を用いて７００℃に加熱し
た。また、形成時間は５時間とした。結果は表３に示
す。
【００７６】また、各実施例および比較例においては、
ダイヤモンド形成前に、別途プラズマ電位測定を行なっ
た。さらにダイヤモンド結晶形成時には、基体にはプラ
ズマ電位と等しい値の基体バイアスを印加した（ＶP-S
＝０Ｖ）。
【００７７】
【表３】 ◎：非常に良好 ○：良好 △：実用上可能 ×：安定なプラズマ形成不可 実施例１２〜１５において、ダイヤモンド結晶を、高い
形成速度でしかも安定に形成することができた。また、
膜厚の均一性も良好であった。
【００７８】比較例７および８では、ダイヤモンド結晶
の成長速度が小さく、また、比較例９においては放電を
安定化できず、ダイヤモンド形成が困難であった。
【００７９】（実施例１６〜２０および比較例１０〜１
２）本実施例および比較例においては、スパッタ法で、
基体バイアスを変化させてダイヤモンド結晶を形成し
た。形成条件は、高周波の周波数を１００ＭＨｚとし、
スパッタガスを、水素：２００ｍｌ／ｍｉｎ、アルゴ
ン：１００ｍｌ／ｍｉｎ、酸素：２ｍｌ／ｍｉｎとし、
圧力：２００Ｐａ、高周波出力：８００Ｗとした。さら
に、形成時間は６時間とした。また、ダイヤモンド形成
前に、プラズマ電位の測定を同条件で別途行なったとこ
ろ、プラズマ電位は３０Ｖであることがわかった。
【００８０】なお、ダイヤモンド結晶の結晶性は、実施
例５と同様に、Ｘ線回折およびラマン分光分析法で評価
した。結果は表４に示す。
【００８１】
【表４】 ◎：結晶性非常に良好 ○：結晶性良好 ×：結晶性悪い 実施例１７〜２０において、ダイヤモンド結晶が、高い
形成速度で、しかも良好な結晶性で形成された。また、
膜厚の均一性も良好であった。比較例１０および１１で
は、ダイヤモンド結晶の成長速度が小さく、また膜中に
アモルファス層の混入が見られ、結晶性も劣っていた。
比較例１２においては、基体温度が設定値以上となり、
ダイヤモンド結晶中にグラファイト結晶の混入が見られ
た。
【００８２】（実施例２１）本実施例のダイヤモンド結
晶形成はスパッタ法によって行なった。形成条件は、高
周波の周波数を１００ＭＨｚとし、原料ガスを、水素：
２００ｍｌ／ｍｉｎ、アルゴン：１００ｍｌ／ｍｉｎと
し、圧力：２×１０3Ｐａ、高周波出力：８００Ｗ、形
成時間：５時間とした。また、ダイヤモンド形成前にプ
ラズマ電位の測定を同条件で別途行なったところ、プラ
ズマ電位は６Ｖであることがわかった。基体は接地して
（ＶP-S＝６Ｖ）ダイヤモンド形成を行なった。
【００８３】これにより、膜厚約１０μｍで、良好な結
晶性を有するダイヤモンド結晶が形成された。また、膜
厚の均一性も良好であった。
【００８４】（実施例２２）本実施例では、図２に示す
スパッタ装置を用いて平板ダイヤモンド結晶を形成し
た。
【００８５】形成条件は、高周波周波数：１００ＭＨ
ｚ、原料ガスを、水素：１００ｍｌ／ｍｉｎ、アルゴ
ン：２００ｍｌ／ｍｉｎ、酸素：２ｍｌ／ｍｉｎとし、
圧力：２×１０3 Ｐａ、高周波出力：６００Ｗ、ターゲ
ットバイアス：−２００Ｖとして、基体３としてシリコ
ン単結晶基板（直径３インチ、厚さ４００μｍ）を用
い、ヒーター５を用いて６５０℃に加熱した。形成時間
は６時間とした。また、ダイヤモンド形成前にプラズマ
電位の測定を同条件で別途行なったところ、プラズマ電
位は６Ｖであることがわかった。基体バイアスは１０Ｖ
（ＶP-S＝−４Ｖ）で、ダイヤモンド形成を行なった。
【００８６】このダイヤモンド形成により、６角形の
｛１１１｝面が基板に対して平行に配向し、更に、高さ
／横幅の値が１／５以下の平板ダイヤモンド結晶が、平
均粒子径約２０μｍで形成された。
【００８７】また、形成条件を１２時間とする以外は前
記条件と同様な条件でダイヤモンド形成を行なったとこ
ろ、前記平板ダイヤモンド結晶が成長合体して柱状に成
長した、平坦性の良好なダイヤモンド多結晶膜が形成さ
れた。
【００８８】
【発明の効果】本発明の方法により、平板ダイヤモンド
結晶および膜厚の均一性の高いダイヤモンド結晶薄膜
を、安定的に（再現性良く）、高い形成速度で、しかも
大面積に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いるプラズマＣＶＤ装置の１実施態
様の模式的断面図である。
【図２】本発明に用いるスパッタ装置の１実施態様の模
式的断面図である。
【図３】プラズマ密度およびプラズマ電位の周波数依存
性を示したグラフである。
【図４】本発明の平板ダイヤモンド結晶の１例の模式的
断面図である。
【図５】従来法による粒子状ダイヤモンド結晶の模式的
断面図である。
【図６】本発明に用いるプラズマＣＶＤ装置の別の実施
態様の模式的断面図である。
【符号の説明】
１ 反応容器 ２ 高周波電極 ３ 基体 ４ 基体支持体 ５ 加熱ヒーター ６ アースシールド ７ 高周波電源 ８ 整合回路 ９ 真空排気手段 １０ ガス供給手段 １１ 絶縁材料 １２ ターゲット １３ マグネット １４ ローパスフィルター １５ 直流電源 ４１，５１ 基体 ４２ 平板ダイヤモンド結晶 ５２ 粒子状ダイヤモンド結晶 ６１ 反応容器 ６２ 誘導結合コイル ６３ 原料ガス導入口 ６４ ガス排気口

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 高周波プラズマによる結晶析出法を用い
    るダイヤモンド結晶の形成方法において、高周波数の周
    波数を４０ＭＨｚないし２５０ＭＨｚとし、かつプラズ
    マ電位とほぼ等しい基体バイアスを基体に印加すること
    を特徴とするダイヤモンド結晶の形成方法。
  2. 【請求項２】 基体バイアスの電圧値［Ｖ］の範囲を、 −２０［Ｖ］≦（プラズマ電位）−（基体バイアス）≦
    １０［Ｖ］ とする、請求項１記載のダイヤモンド結晶の形成方法。
  3. 【請求項３】 プラズマ化学気相蒸着法（プラズマＣＶ
    Ｄ法）を使用して結晶析出を行なう、請求項１または２
    に記載のダイヤモンド結晶の形成方法。
  4. 【請求項４】 プラズマＣＶＤ法が、平行平板電極を用
    いる容量結合型プラズマＣＶＤ法である、請求項３記載
    のダイヤモンド結晶の形成方法。
  5. 【請求項５】 プラズマＣＶＤ法が、ワークコイルを用
    いる誘導結合型プラズマＣＶＤ法である、請求項３記載
    のダイヤモンド結晶の形成方法。
  6. 【請求項６】 スパッタリング法を使用して結晶析出を
    行なう、請求項１または２に記載のダイヤモンド結晶の
    形成方法。
  7. 【請求項７】 （１）少なくとも水素、炭素および酸素
    を含み、炭素源濃度が１０％以下であり、しかも単位量
    当たりの酸素原子数の炭素原子数に対する比の値が、
    ０．５ないし１．２である原料ガスを用い、（２）結晶
    の核発生密度を２×１０6 個／ｍｍ2 以下に制御し、し
    かも（３）基体温度を４００℃ないし９００℃とするこ
    とにより、形成される結晶を、高さ／横幅の値が１／４
    以下の平板ダイヤモンド結晶とする、請求項３ないし５
    のいずれかに記載のダイヤモンド結晶の形成方法。
  8. 【請求項８】 （１）少なくとも水素および酸素を含
    み、単位量当たりの酸素原子の水素原子に対する比の値
    が０．００５ないし１であるスパッタガスを用い、
    （２）基体温度を４００℃ないし９００℃とすることに
    より、形成される結晶を、高さ／横幅の値が１／４以下
    の平板ダイヤモンド結晶とする、請求項６記載のダイヤ
    モンド結晶の形成方法。
  9. 【請求項９】 請求項７または８記載の方法により、多
    数の平板ダイヤモンド結晶を形成、成長、合体および膜
    状成長させる、ダイヤモンド結晶膜の形成方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006521466A (ja) * 2003-03-21 2006-09-21 コムコン・アーゲー 平滑なダイヤモンド層を有する物体、そのための装置および方法
JP2014009131A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Chuo Univ 湾曲結晶の製造方法および湾曲結晶
JP2023134494A (ja) * 2017-06-08 2023-09-27 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド ハードマスク及びその他のパターニング応用のための高密度低温炭素膜
KR20240048999A (ko) * 2022-10-07 2024-04-16 서울시립대학교 산학협력단 유기물을 포함하는 다이아몬드의 제조 공정

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0809721B1 (en) * 1995-02-14 1998-12-23 Kairat Kapparovich Kapparov Method and apparatus for producing single crystal carbon films
CA2347064A1 (en) * 1998-10-15 2000-04-20 Toyo Kohan Co., Ltd. Supports for immobilizing dna or the like
US7469558B2 (en) * 2001-07-10 2008-12-30 Springworks, Llc As-deposited planar optical waveguides with low scattering loss and methods for their manufacture
ES2197768B1 (es) * 2001-09-06 2005-03-16 Gustavo Adolfo Zambrano Romero Instalacion para deposicion de peliculas de carbono tipo diamante sobre substratos de acero o de metal endurecido y el correspondiente metodo in situ usando recubrimientos duros de metal/carburo de ese metal como capas intermedias para el mejoramiento de la adherencia entre peli.
US7404877B2 (en) * 2001-11-09 2008-07-29 Springworks, Llc Low temperature zirconia based thermal barrier layer by PVD
US6884327B2 (en) 2002-03-16 2005-04-26 Tao Pan Mode size converter for a planar waveguide
US7378356B2 (en) 2002-03-16 2008-05-27 Springworks, Llc Biased pulse DC reactive sputtering of oxide films
US20030175142A1 (en) * 2002-03-16 2003-09-18 Vassiliki Milonopoulou Rare-earth pre-alloyed PVD targets for dielectric planar applications
US7993773B2 (en) 2002-08-09 2011-08-09 Infinite Power Solutions, Inc. Electrochemical apparatus with barrier layer protected substrate
US8236443B2 (en) 2002-08-09 2012-08-07 Infinite Power Solutions, Inc. Metal film encapsulation
US8431264B2 (en) 2002-08-09 2013-04-30 Infinite Power Solutions, Inc. Hybrid thin-film battery
US8021778B2 (en) 2002-08-09 2011-09-20 Infinite Power Solutions, Inc. Electrochemical apparatus with barrier layer protected substrate
US20070264564A1 (en) 2006-03-16 2007-11-15 Infinite Power Solutions, Inc. Thin film battery on an integrated circuit or circuit board and method thereof
US8394522B2 (en) 2002-08-09 2013-03-12 Infinite Power Solutions, Inc. Robust metal film encapsulation
US8445130B2 (en) 2002-08-09 2013-05-21 Infinite Power Solutions, Inc. Hybrid thin-film battery
US8404376B2 (en) 2002-08-09 2013-03-26 Infinite Power Solutions, Inc. Metal film encapsulation
AU2003261463A1 (en) * 2002-08-27 2004-03-19 Symmorphix, Inc. Optically coupling into highly uniform waveguides
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
CN1756856B (zh) 2003-02-27 2011-10-12 希莫菲克斯公司 电介质阻挡层膜
US7238628B2 (en) * 2003-05-23 2007-07-03 Symmorphix, Inc. Energy conversion and storage films and devices by physical vapor deposition of titanium and titanium oxides and sub-oxides
US8728285B2 (en) * 2003-05-23 2014-05-20 Demaray, Llc Transparent conductive oxides
US8636876B2 (en) * 2004-12-08 2014-01-28 R. Ernest Demaray Deposition of LiCoO2
US7959769B2 (en) 2004-12-08 2011-06-14 Infinite Power Solutions, Inc. Deposition of LiCoO2
US7838133B2 (en) * 2005-09-02 2010-11-23 Springworks, Llc Deposition of perovskite and other compound ceramic films for dielectric applications
CN101523571A (zh) 2006-09-29 2009-09-02 无穷动力解决方案股份有限公司 柔性基板上沉积的电池层的掩模和材料限制
US8197781B2 (en) 2006-11-07 2012-06-12 Infinite Power Solutions, Inc. Sputtering target of Li3PO4 and method for producing same
US8268488B2 (en) 2007-12-21 2012-09-18 Infinite Power Solutions, Inc. Thin film electrolyte for thin film batteries
KR20150128817A (ko) 2007-12-21 2015-11-18 사푸라스트 리써치 엘엘씨 전해질 막을 위한 표적을 스퍼터링하는 방법
WO2009089417A1 (en) 2008-01-11 2009-07-16 Infinite Power Solutions, Inc. Thin film encapsulation for thin film batteries and other devices
KR101672254B1 (ko) 2008-04-02 2016-11-08 사푸라스트 리써치 엘엘씨 에너지 수확과 관련된 에너지 저장 장치를 위한 수동적인 과전압/부족전압 제어 및 보호
EP2319101B1 (en) 2008-08-11 2015-11-04 Sapurast Research LLC Energy device with integral collector surface for electromagnetic energy harvesting and method thereof
EP2332127A4 (en) 2008-09-12 2011-11-09 Infinite Power Solutions Inc ENERGY DEVICE HAVING AN INTEGRATED CONDUCTIVE SURFACE FOR DATA COMMUNICATION VIA ELECTROMAGNETIC ENERGY AND ASSOCIATED METHOD
WO2010042594A1 (en) 2008-10-08 2010-04-15 Infinite Power Solutions, Inc. Environmentally-powered wireless sensor module
KR101792287B1 (ko) 2009-09-01 2017-10-31 사푸라스트 리써치 엘엘씨 집적된 박막 배터리를 갖는 인쇄 회로 보드
KR101930561B1 (ko) 2010-06-07 2018-12-18 사푸라스트 리써치 엘엘씨 재충전 가능한 고밀도 전기 화학 장치

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1235087A (en) * 1983-11-28 1988-04-12 Akio Hiraki Diamond-like thin film and method for making the same
CA1232228A (en) * 1984-03-13 1988-02-02 Tatsuro Miyasato Coating film and method and apparatus for producing the same
US5073241A (en) * 1986-01-31 1991-12-17 Kabushiki Kaisha Meidenshae Method for carbon film production
JPH0798521B2 (ja) * 1986-08-20 1995-10-25 澁谷工業株式会社 回転式重量充填装置
JPS63282199A (ja) * 1987-05-11 1988-11-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd ダイヤモンド薄膜の形成方法
JPH01298097A (ja) * 1988-05-27 1989-12-01 Canon Inc ダイヤモンド状炭素膜の製造方法
JPH03274269A (ja) * 1990-03-22 1991-12-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd ダイヤモンド状薄膜の合成方法及びダイヤモンド状薄膜
JPH03279294A (ja) * 1990-03-29 1991-12-10 Mitsubishi Materials Corp エピタキシャル層の成長方法
JPH04114994A (ja) * 1990-09-05 1992-04-15 Idemitsu Petrochem Co Ltd ダイヤモンドの合成方法
JPH0742197B2 (ja) * 1991-07-30 1995-05-10 科学技術庁無機材質研究所長 プラズマを用いるダイヤモンドの合成法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006521466A (ja) * 2003-03-21 2006-09-21 コムコン・アーゲー 平滑なダイヤモンド層を有する物体、そのための装置および方法
JP2014009131A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Chuo Univ 湾曲結晶の製造方法および湾曲結晶
JP2023134494A (ja) * 2017-06-08 2023-09-27 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド ハードマスク及びその他のパターニング応用のための高密度低温炭素膜
KR20240048999A (ko) * 2022-10-07 2024-04-16 서울시립대학교 산학협력단 유기물을 포함하는 다이아몬드의 제조 공정

Also Published As

Publication number Publication date
US5607560A (en) 1997-03-04
EP0617147A3 (en) 1997-05-28
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EP0617147A2 (en) 1994-09-28
DE69420608D1 (de) 1999-10-21
DE69420608T2 (de) 2000-10-26

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