JP7114786B2 - ダイヤモンドおよびダイヤモンドのヘテロエピタキシャル形成法 - Google Patents
ダイヤモンドおよびダイヤモンドのヘテロエピタキシャル形成法 Download PDFInfo
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Description
この特許出願は、2017年9月8日に提出され、“HETERO-EPITAXIAL METHOD OF FORMING A FILM OR LAYER OF MATERIAL”と題され、かつ発明者としてJohn P. CiraldoおよびJonathan Levine-Milesの名が記載された、米国特許仮出願第62/555,765号明細書の優先権を主張し、その開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
本発明は、概して、エピタキシャルに形成される膜および層に関し、より具体的には、本発明は、膜および/または層で形成された超格子に関する。
ダイヤモンドウェハは、さまざまな用途に使用されている。例えば、それらは、集積回路を製造するために、またはレーザーシステム用のレンズとして使用され得る。しかしながら、ダイヤモンドウェハの製造には、多くの技術的課題が生じ得る。
本発明の一実施形態によれば、複数のダイヤモンドの形成方法は、ベースを供給し、ベース上に第1の犠牲層をエピタキシャルに形成し、次いで第1の犠牲層上に第1のダイヤモンド層をエピタキシャルに形成する。第1の犠牲層は、第1の材料組成物を有し、第1のダイヤモンド層は、第1の材料組成物とは異なる材料である。次に、この方法は、第1のダイヤモンド層上に第2の犠牲層をエピタキシャルに形成し、第2の犠牲層上に第2のダイヤモンド層をエピタキシャルに形成する。第2の犠牲層は、第1の材料組成物を有する。ベース、第1および第2の犠牲層、ならびに第1および第2のダイヤモンド層は、ヘテロエピタキシャル超格子を形成する。
例示的な実施形態は、ベース上に犠牲層(「基板」層として知られる)、および犠牲層上に第1のダイヤモンド層を堆積させることにより、ダイヤモンドウェハ(ダイヤモンド膜、および/またはダイヤモンド層とも呼ばれる)を製造する。次に、第1のダイヤモンド層上に第2の犠牲層が形成され、第2の犠牲層上に第2のダイヤモンド層が形成され得る。このプロセスが繰り返されて、犠牲材料およびダイヤモンド材料の周期的な層が形成され、超格子が生成され得る。いくつかの実施形態は、基板ホルダのキャビティ内に超格子を形成することにより製造を制御する。基板ホルダの壁は、キャビティのサイズ、したがって、エピタキシャルに形成された層の幅を効果的に制限する。当業者は、基板ホルダを改変して、所望の寸法および形状(例えば、丸みを帯びた形状の場合は直径2~10インチ)を有するダイヤモンド層を生成することができる。例示的な実施形態の詳細は、後述される。
Claims (7)
- 複数のダイヤモンドの形成方法であって、
ベースを準備すること;
ベース上に、第1の材料組成物を有する第1の犠牲層を、エピタキシャルに形成すること;
第1の犠牲層上に、第1の材料組成物とは異なる材料である第1のダイヤモンド層をエピタキシャルに形成すること;
第1のダイヤモンド層上に、第1の材料組成物である第2の犠牲層をエピタキシャルに形成すること;ならびに
ベース、第1および第2の犠牲層、ならびに第1のダイヤモンド層が、ヘテロエピタキシャル超格子を形成すること
を含む、複数のダイヤモンドの形成方法。 - 第1の材料組成物が、イリジウム、チタン、またはイリジウムとチタンとの双方を含む、請求項1記載の方法。
- ベースが、酸化マグネシウム、イリジウム、ケイ素、炭化ケイ素、またはダイヤモンドのうち1種以上を含む、請求項1記載の方法。
- 第1および第2の犠牲層が、単結晶である、請求項1記載の方法。
- 第1の犠牲層をエピタキシャルに形成することが、原子層堆積、物理蒸着、および/または化学蒸着を使用することを含む、請求項1記載の方法。
- 第1のダイヤモンド層が、約10~1000ミクロンの間の厚さを有する、請求項1記載の方法。
- 基板ホルダを供給し、基板ホルダ内にベースを供給することを含むベースを供給することをさらに含み、基板ホルダは、エピタキシャルに形成されたダイヤモンド層の幅を制限する、請求項1記載の方法。
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