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プラズマCVD法を用いたナノダイヤモンド/アモルファスカーボン複合膜の形成方法

シーズコード S120008203
掲載日 2012年1月20日
研究者
  • 堤井 君元
  • 池田 知弘
技術名称 プラズマCVD法を用いたナノダイヤモンド/アモルファスカーボン複合膜の形成方法
技術概要 気相反応によりシリコン単結晶基板13上にナノダイヤモンド/アモルファスカーボン複合膜を製造する方法について説明する。ここで使用するシリコン単結晶基板13の結晶方位は(100)である。まず、ダイヤモンド/アモルファスカーボン複合膜を基板13上に製膜する際には、基板13の表面を炭化処理して炭化処理層を形成する。炭化処理にプラズマCVD装置を用いて行った。メタンプラズマを用いた炭化処理では、ガスとして容量割合で0~50%の水素希釈したメタンガスを使用し、ガス圧を0.1~100Torr、基板温度を700~1000℃にして形成したプラズマ中に、基板バイアスを0~-50Vとして、30~60分間曝すことにより炭化処理を行った。基板バイアスが0Vであれば、通常の炭化処理になる。そして負バイアスを加えると、より短時間で炭化処理を行うことができ、また炭化珪素層の厚みが大きくなる。その結果、スクラッチに耐える膜厚の炭化珪素層を容易に得ることができる。
画像

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研究分野
  • 無機化合物の薄膜
  • 炭素とその化合物
展開可能なシーズ ダイヤモンドをシリコンと同様にエレクトロニクス分野に利用する研究が活発になされてきた。ダイヤモンドは単一の物質としては、最も優れた電気的特性を有しており、電子分野への応用研究はいずれもシリコンのように完全性を高めた単結晶、あるいは大粒径多結晶の利用が前提となっている。原料ガスとしてアセチレンを用いてナノダイヤモンド/アモルファスカーボン複合膜を確実に短い時間で形成することを可能にするプラズマCVD法を用いたナノダイヤモンド/アモルファスカーボン複合膜の形成方法を提供する。
原料ガスとしてアセチレンを用いる場合において、ナノダイヤモンド/アモルファスカーボン複合膜を確実に形成することができる。シリコン単結晶基板に限らず、シリコン基板、チタン基板、モリブデン基板、ニオブ基板、Zrジルコニウム基板、タングステン基板、バナジウム基板、ハフニウム基板等を用いても得られる。製造したナノダイヤモンド/アモルファスカーボン複合膜は、膜中水素密度が高く、エッチング耐性のある安定なポリマー状構造を備えている。
用途利用分野 シリコン基板、Nb基板、Zr基板、W基板、V基板、Hf基、ナノダイヤモンド/アモルファスカーボン複合膜
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人九州大学, . 堤井 君元, 池田 知弘, . プラズマCVD法を用いたナノダイヤモンド/アモルファスカーボン複合膜の形成方法. 特開2008-101271. 2008-05-01
  • C23C  16/26     
  • C23C  16/02     
  • C23C  16/511    

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