JPH0656583A - Method for accumulation of thin diamond film - Google Patents

Method for accumulation of thin diamond film

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JPH0656583A
JPH0656583A JP21542692A JP21542692A JPH0656583A JP H0656583 A JPH0656583 A JP H0656583A JP 21542692 A JP21542692 A JP 21542692A JP 21542692 A JP21542692 A JP 21542692A JP H0656583 A JPH0656583 A JP H0656583A
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JP
Japan
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deposition method
thin film
compound
gas
diamond thin
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JP21542692A
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Japanese (ja)
Inventor
Binyu Ko
敏雄 洪
Shunkun Shu
俊勲 朱
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NATL SCI KAUNSHIRU
National Science Council
Original Assignee
NATL SCI KAUNSHIRU
National Science Council
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To provide the method of depositing a diamond thin film on a substrate at low temperatures of 450-700°C by using a chemical vapor deposition method(CVD).
CONSTITUTION: The reactive gas to be used for this method is the mixture of a chloroalkyl compound and gaseous hydrogen using as a diluent or the mixture of the chloroalkyl compound or the gaseous hydrogen, hydrocarbon or liquid hydrocarbon containing oxygen after gasification with the gaseous hydrogen. Besides, the diamond thin film having excellent crystalline degree may be obtained by adding gaseous oxygen or gaseous argon to the reactive gas.
COPYRIGHT: (C)1994,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、化学蒸着法(CVD)
を用いた合成ダイアモンドの製造方法に関し、更に詳細
には、高品質のダイアモンドを、低温(450〜700
℃)且つ高い堆積速度で製造できる方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a chemical vapor deposition (CVD) method.
More specifically, the present invention relates to a method for producing a synthetic diamond by using a high quality diamond at a low temperature (450 to 700).
C.) and a high deposition rate.

【0002】[0002]

【従来の技術】ダイアモンドは、地球で最も硬い物質で
あり(HV=約10,000kg/mm2)、著しく高い
熱伝導率(約24watt/℃−cm、銅の5倍)と良
好な絶縁特性(約1013〜1016Ωcm/15℃)を有
する。更に、ダイアモンドは、耐摩耗性、耐化学腐食性
及び屈折率が高く、その熱膨張係数が小さい。また、ダ
イアモンドは、紫外、可視及び赤外線スペクトルの範囲
において透明である。この結果、ダイアモンドは、他の
材料には見出せない種々の特性を有する重要な材料であ
る。ダイアモンドは、ハイ−テク、例えば、宇宙工学、
切削工具へのダイアモンドの被覆、電子材料の精密加
工、半導体発光及び高出力マイクロ波装置に適用される
大きな可能性を有する。これらのうち、電子素子、光学
装置又は切削工具へのダイアモンドの適用が、工業上で
のダイアモンドの最も重要な用途であると考えられてい
る。
2. Description of the Related Art Diamond is the hardest material on earth (HV = about 10,000 kg / mm 2 ), has a significantly high thermal conductivity (about 24 watt / ° C.-cm, 5 times that of copper) and has good insulating properties. (About 10 13 to 10 16 Ωcm / 15 ° C.). Further, diamond has high wear resistance, chemical corrosion resistance, high refractive index, and low thermal expansion coefficient. Also, diamond is transparent in the ultraviolet, visible and infrared spectrum. As a result, diamond is an important material with various properties not found in other materials. Diamonds are high-tech, such as space engineering,
It has great potential for coating diamond on cutting tools, precision machining of electronic materials, semiconductor light emission and high power microwave devices. Of these, the application of diamond to electronic devices, optical devices or cutting tools is considered to be the most important use of diamond in the industry.

【0003】高圧高温下(50,000〜60,000
気圧、1300℃以上)での合成ダイアモンドの製造方
法は、1955年にジェネラルエレクトリックカンパニ
ー、米国、により発明されている。以来、このダイアモ
ンドの合成法は工業化され、今日使用されている主要な
ダイアモンドの製造法となった。大型合成ダイアモンド
のコストは天然ダイアモンドのコストより高いため、比
較的大きな粒度又は粉状の合成ダイアモンドのみが従来
法により製造されている。また、合成ダイアモンドの純
度及び品質も比較的低い。従って、天然ダイアモンド
が、合成ダイアモンドによって完全に代替されるのは困
難である。
Under high pressure and high temperature (50,000-60,000)
The method for producing synthetic diamond at atmospheric pressure, 1300 ° C. or higher) was invented in 1955 by General Electric Company, USA. Since then, this diamond synthesis method has been industrialized and has become the major diamond manufacturing method used today. Since the cost of large synthetic diamonds is higher than that of natural diamonds, only synthetic diamonds of relatively large grain size or powder are produced by conventional methods. Also, the purity and quality of synthetic diamond is relatively low. Therefore, it is difficult for natural diamond to be completely replaced by synthetic diamond.

【0004】化学蒸着法(CVD)は、1977年にソ
ビエト連邦の科学者により開発されたが、この方法にお
いては、比較的低い圧力と温度のみが必要とされる。一
層多くの化学蒸着法がこれに続いた。例えば、ホットフ
ィラメント(hot filament)CVD法、マ
イクロ波プラズマCVD法、R.F.プラズマCVD法
及び直流プラズマCVD法が、米国や日本等の他の国の
科学者によって開発された。これらプラズマCVD法に
用いられる原理又は手段はほぼ同じである。即ち、これ
らの方法において、ダイアモンドは、低圧及び低温(約
1気圧、1000℃以下)で製造され、粉状体/粒状体
又は薄膜として製造され得る。更に、これら合成ダイア
モンドを、基板に直接堆積させることが可能である。ダ
イアモンド及びダイアモンド状薄膜の成長法に対するこ
れら改良法の発展とともに、合成ダイアモンドの使用
は、今日の工業においてますます重要になってきた。
The chemical vapor deposition (CVD) method was developed by Soviet scientists in 1977, but requires only relatively low pressure and temperature. More chemical vapor deposition followed. For example, a hot filament CVD method, a microwave plasma CVD method, R.I. F. Plasma CVD methods and direct current plasma CVD methods have been developed by scientists in other countries such as the United States and Japan. The principles or means used in these plasma CVD methods are almost the same. That is, in these methods, diamond can be produced at low pressure and low temperature (about 1 atm, 1000 ° C. or less) and can be produced as powder / granulate or thin film. In addition, these synthetic diamonds can be deposited directly on the substrate. With the development of these improved methods for growing diamond and diamond-like thin films, the use of synthetic diamond has become increasingly important in today's industry.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】低圧及び低温で処理す
るCVD法は従来法と代替し得る可能性があるが、この
新しい方法の大部分は、なお実験的段階にある。多くの
理論及び原理は、工業上利用できるプロセスに研究され
発展させられる必要がある。CVDを効率化するには、
例えば、新規でコストの低い反応性ガス及び新規な基板
材料を見出してダイアモンドの質と成長速度を向上させ
る必要がある。また、エピタキシャル薄膜の成長及び領
域最大化(area−maximization)と、
プロセスの工業化も先進国で研究される通常の範囲にあ
る。
Although CVD processes that operate at low pressure and low temperature may potentially replace conventional processes, most of the new processes are still in the experimental stage. Many theories and principles need to be studied and developed into industrially available processes. To make CVD more efficient,
For example, there is a need to find new and low cost reactive gases and new substrate materials to improve diamond quality and growth rate. Also, the growth and area-maximization of the epitaxial thin film,
Industrialization of processes is also within the normal range of research in developed countries.

【0006】マイクロ波プラズマ又はR.F.プラズマ
を用い、炭素を含有する反応性ガスを活性化してダイア
モンド又はダイアモンド状炭素を堆積することが、関連
する工業及び企業の関心を引き付けた。特に、過去数年
間においては、ダイアモンドを析出させる処理温度を低
くするとともに、高い処理温度で得られるものと同様の
品質を維持させる試みがなされた。CVD法に使用され
る従来の反応性ガスには、炭化水素(CxHz、例えば
CH4、C38等)、ガス化された後に酸素を含む液体
状炭化水素(例えば、CH3OH、C25OH等)、又
は酸素を含む物質(例えば、CO、CO2、H2O)が含
まれており、これらを、水素ガスで希釈し、次いで、マ
イクロ波プラズマ、R.F.プラズマ又はホットフィラ
メントを用いて活性化してダイアモンド薄膜を析出す
る。しかしながら、このCVD法は約700〜1000
℃の高温で行い、良好な結晶化度を有するダイアモンド
薄膜を得るようにする必要がある。温度が700℃以下
の場合には、ダイアモンド薄膜の成長速度は低く、質が
不安定である。先行技術においては、ECRマイクロ波
蒸着法(ECRマイクロ波加熱タングステンフィラメン
ト法)又はパルスモードマイクロ波蒸着法(pulse
d mode microwave vapor de
position)のみが、ダイアモンドを低温(45
0〜700℃)で析出できる。しかし、この方法に必要
とされる装置のコストは高く、この方法では、ダイアモ
ンド薄膜の高品質と高堆積速度という双方の要請を満足
できない。
Microwave plasma or R.S. F. The use of plasma to activate reactive gases containing carbon to deposit diamond or diamond-like carbon has attracted interest from related industries and companies. In particular, in the last few years, attempts have been made to lower the treatment temperature for diamond precipitation and to maintain the same quality as that obtained at higher treatment temperatures. Conventional reactive gas used in the CVD method, hydrocarbon (CxHz, e.g. CH 4, C 3 H 8, etc.), liquid hydrocarbons containing oxygen after being gasified (e.g., CH 3 OH, C 2 H 5 OH, etc.) or a substance containing oxygen (eg CO, CO 2 , H 2 O), which are diluted with hydrogen gas and then microwave plasma, R.E. F. Activated using plasma or hot filament to deposit diamond film. However, this CVD method is about 700-1000.
It is necessary to carry out at a high temperature of ℃ to obtain a diamond thin film having good crystallinity. When the temperature is 700 ° C. or lower, the growth rate of the diamond thin film is low and the quality is unstable. In the prior art, ECR microwave vapor deposition (ECR microwave heated tungsten filament method) or pulse mode microwave vapor deposition (pulse).
d mode microwave vapor de
Only position has diamond at low temperature (45
It can be deposited at 0 to 700 ° C. However, the cost of the equipment required for this method is high, and this method cannot satisfy the requirements of both high quality and high deposition rate of the diamond thin film.

【0007】本発明者により行われた実験において、マ
イクロ波プラズマCVD法を用いてダイアモンド薄膜を
シリコン基板上へ堆積させる場合には、良好な結晶化度
及び高純度(ラマンスペクトル分析による)のダイアモ
ンド薄膜が得られた。この場合、ダイアモンド薄膜の堆
積速度と結晶方向は、基板の結晶方向と温度に大きく影
響を受ける。また、いかなるCVD法及び反応性ガスを
用いるとしても、温度を700〜1000℃の範囲内に
し、優れた品質を有するダイアモンド薄膜を、高い堆積
速度で得るようにすべきである。即ち、基板温度が70
0℃未満の場合には、良好な結晶化度を有するダイアモ
ンド薄膜を、高い堆積速度で製造するのは困難である。
従って、CVD法を用いる合成ダイアモンドの製造は、
基本的にその高い処理温度に制限される。更にまた、基
板は高温によって容易に破壊されるので、CVD法を用
いる合成ダイアモンド薄膜は、高温に対して抵抗性のあ
る基板(WC材料等)上にのみ堆積することが可能であ
る。換言すれば、この方法では、基板として用いること
ができる材料を限定することになる。
In an experiment conducted by the inventor of the present invention, when a diamond thin film is deposited on a silicon substrate by using a microwave plasma CVD method, a diamond having good crystallinity and high purity (by Raman spectrum analysis) is used. A thin film was obtained. In this case, the deposition rate and crystallographic direction of the diamond thin film are greatly influenced by the crystallographic direction and temperature of the substrate. Whatever CVD method and reactive gas is used, the temperature should be in the range of 700 to 1000 ° C. to obtain a diamond thin film having excellent quality at a high deposition rate. That is, the substrate temperature is 70
Below 0 ° C., it is difficult to produce diamond thin films with good crystallinity at high deposition rates.
Therefore, the production of synthetic diamond using the CVD method is
It is basically limited to its high processing temperature. Furthermore, since the substrate is easily destroyed by high temperatures, synthetic diamond thin films using the CVD method can only be deposited on substrates that are resistant to high temperatures (such as WC material). In other words, this method limits the materials that can be used as the substrate.

【0008】従って、本発明の目的は、高品質のダイア
モンド薄膜を、基板上に高速及び低温(450〜700
℃)で製造できる反応性ガスの混合物を提供することに
ある。
Accordingly, it is an object of the present invention to deposit a high quality diamond thin film on a substrate at high speed and low temperature (450-700).
To provide a mixture of reactive gases that can be produced at.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明で使用する反応性
ガスは、水素ガスで希釈したクロロアルキル化合物(C
HxCly)である。また、反応性ガスは、クロロアル
キル化合物又は塩素ガス、及び炭化水素(CxHy、例
えばCH4)又はガス化された後に酸素を含む液体状炭
化水素(例えばCH3OH、C25OH等)と、希釈剤
として使用する水素ガスとの混合物とすることもでき
る。マイクロ波プラズマ、R.F.プラズマ又はホット
フィラメントCVD法を用いて反応性ガスを活性化し、
次いで、基板温度を700℃以下に保持する間に、ダイ
アモンド薄膜を基板上に析出させる。
The reactive gas used in the present invention is a chloroalkyl compound (C
HxCly). The reactive gas is a chloroalkyl compound or chlorine gas, and a hydrocarbon (CxHy such as CH 4 ) or a liquid hydrocarbon containing oxygen after being gasified (such as CH 3 OH and C 2 H 5 OH). And a hydrogen gas used as a diluent. Microwave plasma, R.S. F. Activate the reactive gas using plasma or hot filament CVD method,
Then, a diamond thin film is deposited on the substrate while maintaining the substrate temperature at 700 ° C. or lower.

【0010】更に、適当な量の酸素ガス又はアルゴンガ
スを反応性ガスに添加し、ダイアモンド薄膜の品質を向
上させることもできる
Further, an appropriate amount of oxygen gas or argon gas can be added to the reactive gas to improve the quality of the diamond thin film.

【0011】本発明においては、ダイアモンド薄膜を、
低温(約450〜700℃)及び高い堆積速度(約3〜
6時間)で、高価な装置を用いることなく、好適に基板
上に析出させることができる。即ち、マイクロ波プラズ
マ、R.F.プラズマ、ホットフィラメント等のCVD
法は、本発明で使用するのに適している。処理温度を約
200℃低下させられるので、高温に対して抵抗性のあ
る材料以外のものを、基板材料とすることもできる。
In the present invention, the diamond thin film is
Low temperature (about 450-700 ° C) and high deposition rate (about 3-
In 6 hours), it can be suitably deposited on the substrate without using an expensive device. That is, microwave plasma, R.W. F. CVD of plasma, hot filament, etc.
The method is suitable for use in the present invention. Since the processing temperature can be lowered by about 200 ° C., a material other than a material resistant to high temperature can be used as the substrate material.

【0012】本発明の特徴は、クロロアルキル化合物
(CHxCly)又は塩素ガスが反応性ガス中に存在す
ることにある。その他、反応性ガスは、炭化水素又はガ
ス化した後に酸素を含有する液体状炭化水素、及び酸素
ガス又はアルゴンガスと適当に混合することができる。
A feature of the present invention is that a chloroalkyl compound (CHxCly) or chlorine gas is present in the reactive gas. In addition, the reactive gas can be appropriately mixed with hydrocarbon or liquid hydrocarbon containing oxygen after gasification, and oxygen gas or argon gas.

【0013】本発明に係る反応性ガスにおいて、水素ガ
スに対するクロロアルキル化合物の容量比率は、3%以
下である。反応性ガスに炭化水素を加える場合には、反
応性ガス中における塩素原子に対する炭素原子の原子比
は、0.2〜10である。酸素ガス又はアルゴンガスを
加える場合には、酸素ガス:水素ガスの容量比率は3%
以下とし、アルゴンガス:水素ガスの容量比率は10%
以下とする。
In the reactive gas according to the present invention, the volume ratio of the chloroalkyl compound to hydrogen gas is 3% or less. When adding hydrocarbons to the reactive gas, the atomic ratio of carbon atoms to chlorine atoms in the reactive gas is 0.2-10. When adding oxygen gas or argon gas, the volume ratio of oxygen gas: hydrogen gas is 3%
Below, the volume ratio of argon gas: hydrogen gas is 10%
Below.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明を、図面を参照して実施例によ
り説明する。 (実施例1)ダイアモンド薄膜析出用のマイクロ波プラ
ズマCVD装置を、図1に示した。同図において、符号
は以下の通りである。 1・・・マイクロ波発生機 2・・・導波管 3・・・反応室 4・・・基板 5・・・基板ホルダー 6・・・減圧系 7・・・ガス管 8、9・・・レギュレ
ータ 10、11・・・ガス供給系
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. (Example 1) A microwave plasma CVD apparatus for depositing a diamond thin film is shown in FIG. In the figure, the reference numerals are as follows. 1 ... Microwave generator 2 ... Waveguide 3 ... Reaction chamber 4 ... Substrate 5 ... Substrate holder 6 ... Decompression system 7 ... Gas pipe 8, 9 ... Regulator 10, 11 ... Gas supply system

【0015】基板(10mm×10mm)を研磨し、直
径30mmの環状基板ホルダー上に配置した。この環状
基板ホルダーは、内径47mmの石英反応器の中央に配
置されている。基板を、マイクロ波プラズマを用いて6
50℃の温度に加熱し、反応器内の圧力を3.3kPa
に保持した。本実施例で使用した反応性ガスは、H2
CHCl3系であり、この場合、水素ガスの流速は20
0ml/min、CHCl3の流速は1ml/minで
あった。全反応時間として3時間反応させ、このように
して1.2μm厚のダイアモンド薄膜(ダイアモンド粒
ではない)を得た。このダイアモンド薄膜のSEM顕微
鏡写真を、図2に示す。このダイアモンド薄膜は、その
小面構造(faceted structure)にお
いて良好な結晶化度を有した。
The substrate (10 mm × 10 mm) was polished and placed on an annular substrate holder having a diameter of 30 mm. This annular substrate holder is arranged in the center of a quartz reactor having an inner diameter of 47 mm. Substrate 6 using microwave plasma
Heat to a temperature of 50 ° C and increase the pressure in the reactor to 3.3 kPa.
Held in. The reactive gas used in this example is H 2 −.
CHCl 3 system, in which case the flow rate of hydrogen gas is 20
The flow rate of 0 ml / min and CHCl 3 was 1 ml / min. The reaction was carried out for 3 hours as a total reaction time, and thus a 1.2 μm thick diamond thin film (not diamond grains) was obtained. An SEM micrograph of this diamond thin film is shown in FIG. The diamond thin film had good crystallinity in its faced structure.

【0016】(実施例2)H2−CH4−CHCl3系反
応性ガスを使用した以外は、実施例1と同様の装置を用
い同様の処理を行った。H2の流速は200ml/mi
n、CH4の流速は5ml/min、CHCl3の流速は
1ml/minであった。基板温度は480℃とし、圧
力は2.0kPaに保持し、全反応時間は6時間とし
た。図3に示したように、このダイアモンド薄膜は良好
な結晶化度を有し、このようにして優れた被着が得られ
た。
(Example 2) The same treatment was carried out using the same apparatus as in Example 1 except that a H 2 --CH 4 --CHCl 3 -based reactive gas was used. H 2 flow rate is 200 ml / mi
The flow rate of n and CH 4 was 5 ml / min, and the flow rate of CHCl 3 was 1 ml / min. The substrate temperature was 480 ° C., the pressure was maintained at 2.0 kPa, and the total reaction time was 6 hours. As shown in FIG. 3, this diamond thin film had a good crystallinity and in this way an excellent deposition was obtained.

【0017】(実施例3)H2−CH4−CHCl3−O2
系反応性ガスを使用した以外は、実施例1と同様の装置
を用い同様の処理を行った。H2の流速は200ml/
min、CH4の流速は10ml/min、CHCl3
流速は1ml/min、O2の流速は1ml/minで
あった。基板温度は560℃とし、圧力は2.0kPa
に保持し、全反応時間は6時間とした。図4、5及び6
に示したように、ダイアモンド薄膜は良好な結晶化度を
有し、このようにして優れた被着が得られた。
Example 3 H 2 —CH 4 —CHCl 3 —O 2
The same processing was performed using the same apparatus as in Example 1 except that the system reactive gas was used. H 2 flow rate is 200 ml /
The flow rate of min and CH 4 was 10 ml / min, the flow rate of CHCl 3 was 1 ml / min, and the flow rate of O 2 was 1 ml / min. The substrate temperature is 560 ° C. and the pressure is 2.0 kPa.
And the total reaction time was 6 hours. Figures 4, 5 and 6
As shown in Figure 3, the diamond thin film had good crystallinity and thus excellent deposition was obtained.

【0018】(実施例4)H2−CH4−CHCl3−A
r系反応性ガスを使用した以外は、実施例1と同様の装
置を用い同様の処理を行った。H2の流速は200ml
/min、CH4の流速は5ml/min、CHCl3
流速は1ml/min、O2の流速は8ml/minで
あった。基板温度は545℃とし、圧力は2.0kPa
に保持し、全反応時間は6時間とした。図7に示したよ
うに、ダイアモンド薄膜は良好な結晶化度を有し、この
ようにして優れた被着が得られた。
(Example 4) H 2 --CH 4 --CHCl 3 --A
The same process was performed using the same apparatus as in Example 1 except that the r-type reactive gas was used. H 2 flow rate is 200 ml
/ Min, the flow rate of CH 4 was 5 ml / min, the flow rate of CHCl 3 was 1 ml / min, and the flow rate of O 2 was 8 ml / min. The substrate temperature is 545 ° C. and the pressure is 2.0 kPa.
And the total reaction time was 6 hours. As shown in FIG. 7, the diamond thin film had a good crystallinity and in this way an excellent deposition was obtained.

【0019】以上、本発明を図面を参照して実施例によ
り説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、本発明の要旨の範囲内において種々の変形が可能で
ある。
Although the present invention has been described above with reference to the embodiments with reference to the drawings, the present invention is not limited thereto and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
特定の反応性ガス混合物を用いることとしたため、高品
質のダイアモンド薄膜を、基板上に高速及び低温(45
0〜700℃)で製造できる。
As described above, according to the present invention,
Due to the use of a specific reactive gas mixture, a high quality diamond film can be deposited on the substrate at high speed and low temperature (45
It can be manufactured at 0 to 700 ° C.).

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】マイクロ波プラズマCVD装置の概略図であ
る。
FIG. 1 is a schematic view of a microwave plasma CVD apparatus.

【図2】実施例1のダイアモンド薄膜の結晶構造を示す
SEM顕微鏡写真である。
FIG. 2 is an SEM micrograph showing the crystal structure of the diamond thin film of Example 1.

【図3】実施例2のダイアモンド薄膜の結晶構造を示す
SEM顕微鏡写真である。
FIG. 3 is an SEM micrograph showing a crystal structure of a diamond thin film of Example 2.

【図4】実施例3のダイアモンド薄膜の結晶構造を示す
SEM顕微鏡写真である。
FIG. 4 is an SEM micrograph showing the crystal structure of the diamond thin film of Example 3.

【図5】実施例3のダイアモンド薄膜のラマンスペクト
ルを示す線図である。
5 is a diagram showing a Raman spectrum of a diamond thin film of Example 3. FIG.

【図6】実施例3のダイアモンド薄膜のX線回折パター
ンを示す線図である。
FIG. 6 is a diagram showing an X-ray diffraction pattern of a diamond thin film of Example 3.

【図7】実施例4のダイアモンド薄膜の結晶構造を示す
SEM顕微鏡写真である。
FIG. 7 is an SEM micrograph showing the crystal structure of the diamond thin film of Example 4.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 マイクロ波発生機 2 導波管 3 反応室 4 基板 5 基板ホルダー 6 減圧系 7 ガス管 8、9 レギュレータ 10、11 ガス供給系 1 Microwave generator 2 Waveguide 3 Reaction chamber 4 Substrate 5 Substrate holder 6 Decompression system 7 Gas pipe 8, 9 Regulator 10, 11 Gas supply system

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 化学蒸着法(CVD)を用いて基板上に
ダイアモンド薄膜を堆積するに当たり、反応性ガスを活
性化し、ダイアモンド薄膜を、450〜700℃で基板
上に堆積し、上記反応性ガスは、クロロアルキル(CH
xCly)化合物と水素ガスの混合物から成ることを特
徴とするダイアモンド薄膜の堆積方法。
1. When depositing a diamond thin film on a substrate using a chemical vapor deposition (CVD) method, a reactive gas is activated, and the diamond thin film is deposited on the substrate at 450 to 700 ° C. Is chloroalkyl (CH
xCly) Compound and hydrogen gas mixture, method for depositing diamond thin film.
【請求項2】 水素ガスに対するクロロアルキル化合物
の容量比率が、3%以下であることを特徴とする請求項
1記載の堆積方法。
2. The deposition method according to claim 1, wherein the volume ratio of the chloroalkyl compound to hydrogen gas is 3% or less.
【請求項3】 クロロアルキル化合物が、CHCl3
CH2Cl2及びCCl4から成る群より選ばれる化合物
であることを特徴とする請求項1記載の堆積方法。
3. The chloroalkyl compound is CHCl 3 ,
The deposition method according to claim 1, wherein the compound is a compound selected from the group consisting of CH 2 Cl 2 and CCl 4 .
【請求項4】 クロロアルキル化合物がCHCl3であ
ることを特徴とする請求項3記載の堆積方法。
4. The method of claim 3 , wherein the chloroalkyl compound is CHCl 3 .
【請求項5】 化学蒸着法(CVD)を用いて基板上に
ダイアモンド薄膜を堆積するに当たり、反応性ガスを活
性化し、ダイアモンド薄膜を、450〜700℃で基板
上に堆積し、上記反応性ガスは、クロロアルキル化合物
又は塩素ガス、炭化水素又はガス化された後に酸素を含
有する液体状炭化水素、及び水素ガスの混合物から成る
ことを特徴とするダイアモンド薄膜の堆積方法。
5. When depositing a diamond thin film on a substrate by using a chemical vapor deposition method (CVD), a reactive gas is activated, and the diamond thin film is deposited on the substrate at 450 to 700 ° C. Is a mixture of a chloroalkyl compound or chlorine gas, a hydrocarbon or a liquid hydrocarbon containing oxygen after being gasified, and a mixture of hydrogen gas, and a method for depositing a diamond thin film.
【請求項6】 反応ガス中における塩素原子に対する炭
素原子の原子比が、0.2〜10であることを特徴とす
る請求項5記載の堆積方法。
6. The deposition method according to claim 5, wherein the atomic ratio of carbon atoms to chlorine atoms in the reaction gas is 0.2 to 10.
【請求項7】 水素ガスに対するクロロアルキル化合物
の容量比率が、3%以下であることを特徴とする請求項
5記載の堆積方法。
7. The deposition method according to claim 5, wherein the volume ratio of the chloroalkyl compound to hydrogen gas is 3% or less.
【請求項8】 クロロアルキル化合物が、CHCl3
CH2Cl2及びCCl4から成る群より選ばれる化合物
であることを特徴とする請求項5記載の堆積方法。
8. The chloroalkyl compound is CHCl 3 ,
The deposition method according to claim 5, wherein the compound is a compound selected from the group consisting of CH 2 Cl 2 and CCl 4 .
【請求項9】 クロロアルキル化合物がCHCl3であ
ることを特徴とする請求項8記載の堆積方法。
9. The deposition method according to claim 8, wherein the chloroalkyl compound is CHCl 3 .
【請求項10】 炭化水素がCH4であることを特徴と
する請求項5記載の堆積方法。
10. The deposition method according to claim 5, wherein the hydrocarbon is CH 4 .
【請求項11】 ガス化された後に酸素を含有する液体
状炭化水素が、CH3OH及びC25OHから成る群よ
り選ばれる化合物であることを特徴とする請求項1記載
の堆積方法。
11. The deposition method according to claim 1, wherein the liquid hydrocarbon containing oxygen after being gasified is a compound selected from the group consisting of CH 3 OH and C 2 H 5 OH. .
【請求項12】 化学蒸着法(CVD)を用いて基板上
にダイアモンド薄膜を堆積するに当たり、反応性ガスを
活性化し、ダイアモンド薄膜を、450〜700℃で基
板上に堆積し、上記反応性ガスは、クロロアルキル化合
物又は塩素ガス、炭化水素又はガス化された後に酸素を
含有する液体状炭化水素、酸素ガス又はアルゴンガス、
及び水素ガスの混合物から成ることを特徴とするダイア
モンド薄膜の堆積方法。
12. When depositing a diamond thin film on a substrate using a chemical vapor deposition method (CVD), a reactive gas is activated, and the diamond thin film is deposited on the substrate at 450 to 700 ° C. Is a chloroalkyl compound or chlorine gas, hydrocarbon or liquid hydrocarbon containing oxygen after being gasified, oxygen gas or argon gas,
And a mixture of hydrogen gas and a method for depositing a diamond thin film.
【請求項13】 水素ガスに対するクロロアルキル化合
物の容量比率が、3%以下であることを特徴とする請求
項12記載の堆積方法。
13. The deposition method according to claim 12, wherein the volume ratio of the chloroalkyl compound to hydrogen gas is 3% or less.
【請求項14】 反応ガス中における塩素原子に対する
炭素原子の原子比が、0.2〜10であることを特徴と
する請求項12記載の堆積方法。
14. The deposition method according to claim 12, wherein the atomic ratio of carbon atoms to chlorine atoms in the reaction gas is 0.2 to 10.
【請求項15】 水素ガスに対する酸素ガスの容量比率
が、3%以下であることを特徴とする請求項12記載の
堆積方法。
15. The deposition method according to claim 12, wherein the volume ratio of oxygen gas to hydrogen gas is 3% or less.
【請求項16】 水素ガスに対するアルゴンガスの容量
比率が、10%以下であることを特徴とする請求項12
記載の堆積方法。
16. The volume ratio of argon gas to hydrogen gas is 10% or less.
The deposition method described.
【請求項17】 クロロアルキル化合物が、CHC
3、CH2Cl2及びCCl4から成る群より選ばれる化
合物であることを特徴とする請求項12記載の堆積方
法。
17. The chloroalkyl compound is CHC.
13. The deposition method according to claim 12, which is a compound selected from the group consisting of l 3 , CH 2 Cl 2 and CCl 4 .
【請求項18】 クロロアルキル化合物がCHCl3
あることを特徴とする請求項17記載の堆積方法。
18. The deposition method of claim 17, wherein the chloroalkyl compound is CHCl 3 .
【請求項19】 炭化水素がCH4であることを特徴と
する請求項12記載の堆積方法。
19. The deposition method according to claim 12, wherein the hydrocarbon is CH 4 .
【請求項20】 ガス化された後に酸素を含有する液体
状炭化水素が、CH3OH及びC25OHから成る群よ
り選ばれる化合物であることを特徴とする請求項12記
載の堆積方法。
20. The deposition method according to claim 12, wherein the liquid hydrocarbon containing oxygen after being gasified is a compound selected from the group consisting of CH 3 OH and C 2 H 5 OH. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62278192A (en) * 1986-05-26 1987-12-03 Kobe Steel Ltd Vapor-phase synthesis of crystallilne carbon
JPS63297299A (en) * 1987-05-28 1988-12-05 Kurosaki Refract Co Ltd Method for vapor synthesis of diamond
JPH01105528A (en) * 1987-10-16 1989-04-24 Sumitomo Electric Ind Ltd Semiconductor diamond and manufacture therefor
JPH02107596A (en) * 1988-10-17 1990-04-19 Namiki Precision Jewel Co Ltd Synthesizing method for diamond
JPH05155687A (en) * 1991-12-04 1993-06-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Apparatus for producing carbon material

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62278192A (en) * 1986-05-26 1987-12-03 Kobe Steel Ltd Vapor-phase synthesis of crystallilne carbon
JPS63297299A (en) * 1987-05-28 1988-12-05 Kurosaki Refract Co Ltd Method for vapor synthesis of diamond
JPH01105528A (en) * 1987-10-16 1989-04-24 Sumitomo Electric Ind Ltd Semiconductor diamond and manufacture therefor
JPH02107596A (en) * 1988-10-17 1990-04-19 Namiki Precision Jewel Co Ltd Synthesizing method for diamond
JPH05155687A (en) * 1991-12-04 1993-06-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Apparatus for producing carbon material

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1308273A2 (en) 2001-10-30 2003-05-07 Toray Industries, Inc. Laminated film for thermosensitive image transfer material

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