JPH07291773A - Method and device for formation of carbon-based thin film - Google Patents

Method and device for formation of carbon-based thin film

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JPH07291773A
JPH07291773A JP6084606A JP8460694A JPH07291773A JP H07291773 A JPH07291773 A JP H07291773A JP 6084606 A JP6084606 A JP 6084606A JP 8460694 A JP8460694 A JP 8460694A JP H07291773 A JPH07291773 A JP H07291773A
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JP
Japan
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thin film
carbon
substrate
forming
ultrafine
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6084606A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Maeda
健司 前田
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Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07291773A publication Critical patent/JPH07291773A/en
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Abstract

PURPOSE:To form a carbonaceous thin film of high quality such as diamond and C60. CONSTITUTION:When a diamond thin film is formed on the surface of a Si substrate 11, fine particles of C are produced by irradiating a C sample with laser beams L2 in vacuum. The obtd. superfine particles C are atomized into a nanometer order to obtain a size effect by supplying H2, applying a high voltage and irradiating with UV laser beams. The superfine particles C are deposited on the surface of a Si substrate 11 and irradiated with UV laser beams L1 to selectively grow a diamond crystal by photochemical reaction. Thus, a diamond thin film is formed on the surface of the Si substrate 11.

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、炭素系物質の薄膜形成
方法及び形成装置に係り、特に、基板の表面に高品質の
ダイヤモンド薄膜やC60薄膜などを選択的に形成するた
めの技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for forming a carbon-based material thin film, and more particularly to a technique for selectively forming a high quality diamond thin film or C 60 thin film on the surface of a substrate. .

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、例えば特開平3−177398号
公報に開示されているように、耐熱性に優れ、高温度雰
囲気中でも半導体的性質が失われないダイヤモンド薄膜
層を、半導体デバイス基板の表面層として形成すること
が注目されている。
2. Description of the Related Art Recently, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-177398, a diamond thin film layer which is excellent in heat resistance and does not lose its semiconducting properties even in a high temperature atmosphere is used as a surface layer of a semiconductor device substrate. Has been attracting attention.

【0003】そして、このようなダイヤモンド薄膜を形
成する手段として、従来より、例えば、文献「表面科学
の基礎と応用」(1991年8月1日発行、日本表面科
学会偏、編集人:宮崎栄三、発行者:吉田隆)P1080 〜
1083に開示されているようなCVD(化学蒸着)法やP
VD(物理蒸着)法等が採用されている。
As a means for forming such a diamond thin film, for example, the document “Basics and Applications of Surface Science” (published August 1, 1991, Japan Society of Surface Science, editor: Eizo Miyazaki) , Publisher: Takashi Yoshida) P1080 ~
CVD (chemical vapor deposition) methods such as those disclosed in 1083 and P
The VD (physical vapor deposition) method or the like is adopted.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うな手段は、グラファイト構造やアモルファス構造の炭
素が残ってしまうために高品質のダイヤモンド結晶を得
ることが難しく、上述したような半導体デバイス基板に
利用した場合、その信頼性が十分に得られないといった
課題があった。このため、上述したような製法はダイヤ
モンド薄膜の形成に最適なものであるとはいえず、この
ダイヤモンド薄膜の形成について改良の余地があった。
However, it is difficult to obtain a high-quality diamond crystal by the means as described above because carbon having a graphite structure or an amorphous structure remains. When used, there was a problem that the reliability was not sufficiently obtained. Therefore, the above-described manufacturing method cannot be said to be optimal for forming a diamond thin film, and there is room for improvement in forming this diamond thin film.

【0005】また、近年注目されているC60の薄膜を形
成する際にあっても同様のことが言える。
The same can be said when forming a C 60 thin film, which has been receiving attention in recent years.

【0006】本発明は、この点に鑑みてなされたもので
あって、高品質なダイヤモンドやC60などの炭素系物質
の薄膜を形成することを目的とする。
The present invention has been made in view of this point, and an object thereof is to form a thin film of a carbon-based material such as diamond or C 60 of high quality.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1記載の発明に係る方法は、紫外線レーザ
光を利用し、このレーザ光の照射条件によって基板上に
おいて選択的に炭素系物質の結晶を成長させて薄膜を形
成するようにした。具体的には、基板(11)の表面に炭素
系物質の薄膜を形成する形成方法を前提とし、真空中に
おいて炭素試料(4) (以下炭素は元素記号Cで表す)へ
のレーザ光(L2)の照射により超微粒化されたCを生成す
る超微粒子生成工程と、該超微粒子生成工程によって生
成された超微粒子Cを基板(11)の表面に散布する超微粒
子散布工程と、該超微粒子散布工程によって基板(11)の
表面に散布された超微粒子Cに所定の照射条件の反応光
(L1)を照射し、光化学反応により特定のC系物質の結晶
を前記反応光の照射条件に応じて選択的に成長させる薄
膜形成工程とを行うようにしている。
In order to achieve the above-mentioned object, the method according to the invention of claim 1 uses an ultraviolet laser beam, and carbon is selectively formed on the substrate depending on the irradiation condition of the laser beam. A crystal of the base material was grown to form a thin film. Specifically, the method for forming a thin film of a carbon-based substance on the surface of the substrate (11) is premised, and a laser beam (L2 for a carbon sample (4) (hereinafter, carbon is represented by the element symbol C) is applied in vacuum to the carbon sample (4). ) Of producing ultrafine particles by irradiation of ultrafine particles, an ultrafine particle dispersing step of dispersing the ultrafine particles C produced by the ultrafine particle producing step onto the surface of the substrate (11), and the ultrafine particles. The reaction light under predetermined irradiation conditions is applied to the ultrafine particles C dispersed on the surface of the substrate (11) by the dispersion process.
(L1) is irradiated, and a thin film forming step of selectively growing a crystal of a specific C-based substance by a photochemical reaction according to the irradiation condition of the reaction light is performed.

【0008】請求項2記載の発明は、前記請求項1記載
のC系物質の薄膜形成方法において、超微粒子生成工程
と同時に、超微粒子Cに反応光(L1)を照射して、光化学
反応により該超微粒子Cの微粒化を促進させる光化学反
応工程を行うようにしている。
According to the second aspect of the present invention, in the method for forming a thin film of a C-based substance according to the first aspect, the reaction light (L1) is irradiated to the ultrafine particles C at the same time as the step of producing the ultrafine particles, and the photochemical reaction is performed. A photochemical reaction step for promoting atomization of the ultrafine particles C is performed.

【0009】請求項3記載の発明は、前記請求項1また
は2記載のC系物質の薄膜形成方法において、反応光を
紫外線レーザ光(L1)としている。
According to a third aspect of the present invention, in the method of forming a thin film of a C-based material according to the first or second aspect, the reaction light is ultraviolet laser light (L1).

【0010】請求項4記載の発明は、前記請求項1、2
または3記載のC系物質の薄膜形成方法において、超微
粒子生成工程と同時に、超微粒子Cに反応ガスを供給し
てガス反応により超微粒子Cの微粒化を促進させるガス
反応工程を行うようにしている。
The invention according to claim 4 is the same as claim 1, 2 or 3.
Alternatively, in the method for forming a thin film of a C-based material as described in 3, a gas reaction step of supplying a reaction gas to the ultrafine particles C to promote atomization of the ultrafine particles C by a gas reaction is performed simultaneously with the ultrafine particle producing step. There is.

【0011】請求項5記載の発明は、前記請求項1記載
のC系物質の薄膜形成方法において、薄膜形成工程と同
時に、基板(11)上の超微粒子Cに反応ガスを供給してC
系物質の結晶の成長を促進させるガス成長工程を行うよ
うにしている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method of forming a thin film of a C-based material according to the first aspect, a reaction gas is supplied to the ultrafine particles C on the substrate (11) at the same time as the thin film forming step.
A gas growth step for promoting the growth of crystals of the system material is performed.

【0012】請求項6記載の発明は、前記請求項4また
は5記載のC系物質の薄膜形成方法において、反応ガス
を水素ガス(以下H2 )としている。
The invention according to claim 6 is the method for forming a thin film of a C-based material according to claim 4 or 5, wherein the reaction gas is hydrogen gas (hereinafter H 2 ).

【0013】請求項7記載の発明は、前記請求項1、
2、3、4、5または6記載のC系物質の薄膜形成方法
において、超微粒子生成工程と同時に、超微粒子Cを高
電圧励起分解させて微粒化を促進させる分解工程を行う
ようにしている。
The invention according to claim 7 is the same as claim 1,
In the method for forming a thin film of a C-based substance described in 2, 3, 4, 5 or 6, the decomposition step for promoting the atomization by high voltage excitation decomposition of the ultrafine particles C is performed simultaneously with the ultrafine particle generation step. .

【0014】請求項8記載の発明は、前記請求項1、
2、3、4、5、6または7記載のC系物質の薄膜形成
方法において、薄膜形成工程に先立って基板(11)の表面
にシリコンカーバイト(以下SiC)の薄膜層を形成す
るSiC薄膜層形成工程を行うようにしている。
The invention according to claim 8 is the same as claim 1,
In the method for forming a thin film of a C-based substance according to 2, 3, 4, 5, 6 or 7, a SiC thin film for forming a thin film layer of silicon carbide (hereinafter SiC) on the surface of a substrate (11) prior to the thin film forming step. A layer forming process is performed.

【0015】請求項9記載の発明は、前記請求項1、
2、3、4、5、6、7または8記載のC系物質の薄膜
形成方法において、C系物質をダイヤモンドとしてい
る。
The invention according to claim 9 is the same as claim 1,
In the method of forming a thin film of a C-based material according to 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8, the C-based material is diamond.

【0016】請求項10記載の発明は、前記請求項1、
2、3、4、5、6、7または8記載のC系物質の薄膜
形成方法において、C系物質をC60としている。
The invention according to claim 10 is the same as claim 1,
In the method for forming a thin film of a C-based substance described in 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8, the C-based substance is C 60 .

【0017】請求項11記載の発明は、上述した請求項
1記載の発明に係るC系物質の薄膜形成方法に使用され
る装置に係る。具体的には、真空中においてC試料(4)
へのレーザ光(L2)の照射により超微粒化されたCを生成
させる超微粒子生成手段(20)と、該超微粒子生成手段(2
0)によって生成された超微粒子Cを基板(11)の表面に向
って移動させる超微粒子移動手段(22)と、該超微粒子移
動手段(22)によって基板(11)の表面に移動された超微粒
子炭素に所定の照射条件の反応光(L1)を照射し、光化学
反応により特定の炭素系物質の結晶を前記反応光の照射
条件に応じて選択的に成長させる結晶選択成長手段(21)
とを備えさせた構成としている。
The invention described in claim 11 relates to an apparatus used in the method for forming a thin film of a C-based material according to the invention described in claim 1. Specifically, C sample (4) in vacuum
An ultrafine particle producing means (20) for producing ultrafine atomized C by irradiating a laser beam (L2) on the ultrafine particle producing means (2)
Ultrafine particles moving means (22) for moving the ultrafine particles C generated by (0) toward the surface of the substrate (11), and ultrafine particles moved to the surface of the substrate (11) by the ultrafine particles moving means (22). Crystal selective growth means (21) for irradiating fine carbon with reaction light (L1) under predetermined irradiation conditions and selectively growing crystals of a specific carbon-based substance by photochemical reaction according to the irradiation conditions of the reaction light (21)
It is configured to include and.

【0018】請求項12記載の発明は、前記請求項11
記載のC系物質の薄膜形成装置において、超微粒子生成
手段(20)に、C試料(4) の表面にアブレーション用レー
ザ光(L2)を照射するレーザ装置(16)を備えさせた構成と
している。
The invention according to claim 12 is the same as claim 11.
In the thin film forming apparatus for C-based material described above, the ultrafine particle generating means (20) is provided with a laser device (16) for irradiating the surface of the C sample (4) with laser light for ablation (L2). .

【0019】請求項13記載の発明は、前記請求項11
記載のC系物質の薄膜形成装置において、結晶選択成長
手段(21)に、基板(11)の表面に移動した超微粒子Cに向
って紫外線レーザ光(L1)を照射する紫外線レーザ装置(1
7)を備えさせた構成としている。
The invention according to claim 13 is the same as claim 11.
In the thin film forming apparatus for a C-based material described above, an ultraviolet laser device (1) for irradiating the crystal selective growth means (21) with an ultraviolet laser light (L1) toward the ultrafine particles C that have moved to the surface of the substrate (11).
7) is provided.

【0020】請求項14記載の発明は、前記請求項11
または13記載のC系物質の薄膜形成装置において、結
晶選択成長手段(21)に、基板(11)に近接して配置され且
つ該基板(11)の表面に移動した超微粒子Cに向って紫外
線を照射する紫外線ランプ(12)を備えさせた構成として
いる。
The invention according to claim 14 is the same as claim 11
Alternatively, in the thin film forming apparatus for a C-based material as described in 13, ultraviolet rays are directed toward the ultrafine particles C which are arranged in the crystal selective growth means (21) in the vicinity of the substrate (11) and have moved to the surface of the substrate (11). It is configured to include an ultraviolet lamp (12) for irradiating with.

【0021】請求項15記載の発明は、前記請求項1
1、13または14記載のC系物質の薄膜形成装置にお
いて、結晶選択成長手段(21)に、基板(11)を所定温度に
加熱するヒータ(10b) を備えさせた構成としている。
The invention according to claim 15 is the same as claim 1
In the thin film forming apparatus of C-based material described in 1, 13 or 14, the crystal selective growth means (21) is provided with a heater (10b) for heating the substrate (11) to a predetermined temperature.

【0022】[0022]

【作用】上記の構成により、本発明では以下に述べるよ
うな作用が得られる。請求項1記載の発明に係る方法で
は、先ず、真空中においてC試料(4) にレーザ光(L2)を
照射し、これによってC試料(4) の表面部分から超微粒
子Cを生成させる。また、この動作と同時若しくは動作
後に、超微粒子Cを基板(11)の表面に散布する。更に、
その後、基板(11)の表面の超微粒子Cに対して予め設定
された照射条件で反応光(L1)を照射し、その光化学反応
によって、グラファイト構造やアモルファス構造のCが
除去されるに伴いダイヤモンドやC60等の特定のC系物
質の結晶が照射条件に応じて選択的に成長する。これに
より、基板(11)の表面にその薄膜が形成される。
With the above construction, the present invention provides the following actions. In the method according to the first aspect of the present invention, first, the C sample (4) is irradiated with laser light (L2) in a vacuum, whereby ultrafine particles C are generated from the surface portion of the C sample (4). At the same time as or after this operation, the ultrafine particles C are sprayed on the surface of the substrate (11). Furthermore,
After that, the reaction light (L1) is irradiated to the ultrafine particles C on the surface of the substrate (11) under a preset irradiation condition, and the diamond having a graphite structure or an amorphous structure C is removed by the photochemical reaction. Crystals of a specific C-based material such as C 60 and C 60 selectively grow according to the irradiation conditions. As a result, the thin film is formed on the surface of the substrate (11).

【0023】請求項2記載の発明では、超微粒子Cの生
成動作と同時に、この超微粒子Cに反応光(L1)を照射す
ると、光化学反応によって該超微粒子Cは微粒化が促進
され、サイズ効果を得ることができる程度まで微粒化す
る。そして、超微粒子Cがサイズ効果を得ることができ
るnmオーダまで微粒化された状態にあっては、結晶成長
が迅速に行える。また、この反応光(L1)を基板(11)表面
に照射して該基板(11)表面を活性化させることができる
ので、C系物質の結晶を選択成長させる前に、この基板
(11)表面に他の物質を結合させておくこともできる。つ
まり、この場合、反応光(L1)は、基板(11)表面を活性化
させる機能、超微粒子Cの微粒化を促進させる機能、更
には特定のC系物質の結晶を成長させる機能とを兼ね備
えることになる。
According to the second aspect of the invention, when the ultrafine particles C are irradiated with the reaction light (L1) at the same time when the ultrafine particles C are generated, the ultrafine particles C are promoted to be atomized by the photochemical reaction, and the size effect is exerted. To the extent that can be obtained. Then, in the state where the ultrafine particles C are atomized to the order of nm where the size effect can be obtained, crystal growth can be performed quickly. Further, since the surface of the substrate (11) can be activated by irradiating the surface of the substrate (11) with this reaction light (L1), the substrate of this substrate can be activated before the crystals of the C-based material are selectively grown.
(11) It is also possible to bond other substances to the surface. That is, in this case, the reaction light (L1) has a function of activating the surface of the substrate (11), a function of promoting atomization of the ultrafine particles C, and a function of growing a crystal of a specific C-based substance. It will be.

【0024】請求項3記載の発明では、光化学反応を行
わせる反応光を紫外線レーザ光(L1)としたために、必要
な領域にのみ反応光を照射することができ、効率良く光
化学反応を行うことができる。
According to the third aspect of the invention, since the reaction light for causing the photochemical reaction is the ultraviolet laser light (L1), it is possible to irradiate the reaction light only in a necessary area, and to perform the photochemical reaction efficiently. You can

【0025】請求項4記載の発明では、超微粒子Cの生
成動作と同時に、この超微粒子Cに反応ガスを供給する
と、ガス反応によって該超微粒子Cは微粒化が促進さ
れ、この場合にもサイズ効果を得ることができる程度ま
で微粒化することができる。
In the invention according to claim 4, when the reaction gas is supplied to the ultrafine particles C at the same time as the operation of producing the ultrafine particles C, the atomization of the ultrafine particles C is promoted by the gas reaction, and in this case also, the size is increased. The particles can be atomized to the extent that the effect can be obtained.

【0026】請求項5記載の発明では、C系物質の薄膜
形成動作と同時に、超微粒子Cに反応ガスを供給するこ
とにより、結晶の成長が促進され、C系物質の薄膜形成
が迅速に行える。
According to the invention of claim 5, the reaction gas is supplied to the ultrafine particles C at the same time when the thin film of the C-based substance is formed, so that the crystal growth is promoted and the thin film of the C-based substance can be rapidly formed. .

【0027】請求項6記載の発明では、超微粒子の微粒
化を促進させるガス反応を行わせる反応ガスをH2 とし
たために、簡単な製法で得られる反応ガスを用いて効率
良く微粒化若しくは結晶の成長を行うことができる。
In the invention according to claim 6, since the reaction gas for carrying out the gas reaction for promoting the atomization of the ultrafine particles is H 2 , the atomization or crystallization is efficiently performed by using the reaction gas obtained by a simple production method. Can grow.

【0028】請求項7記載の発明では、超微粒子Cの生
成動作と同時に、この超微粒子Cを高電圧励起分解させ
ることにより、該超微粒子Cは微粒化の促進及びプラズ
マ状態の安定化による高品質化が図れ、この場合にもサ
イズ効果を得ることができる程度まで微粒化することが
できる。
According to the seventh aspect of the present invention, the ultrafine particles C are excited and decomposed at a high voltage at the same time as the generation operation of the ultrafine particles C, whereby the ultrafine particles C are enhanced by the promotion of atomization and the stabilization of the plasma state. The quality can be improved, and in this case as well, the particles can be atomized to such an extent that the size effect can be obtained.

【0029】請求項8記載の発明では、基板(11)の表面
にSiCの薄膜層を形成した後、この薄膜層に対して特
定のC系物質の薄膜を形成する。この場合、基板(11)が
C系物質でないものであっても、SiC薄膜層が構造緩
和層として機能し、基板(11)に対するC系物質の薄膜の
密着性を良好に得ることができる。
According to the present invention, a thin film layer of SiC is formed on the surface of the substrate (11), and then a thin film of a specific C-based substance is formed on this thin film layer. In this case, even if the substrate (11) is not a C-based substance, the SiC thin film layer functions as a structural relaxation layer, and good adhesion of the C-based substance thin film to the substrate (11) can be obtained.

【0030】請求項9記載の発明では、基板(11)の表面
の超微粒子Cに対して照射する反応光(L1)の条件を調整
することにより、ダイヤモンド結晶を選択的に成長させ
る。これにより、基板(11)の表面に高品質のダイヤモン
ド薄膜が形成される。
According to the ninth aspect of the present invention, the diamond crystal is selectively grown by adjusting the conditions of the reaction light (L1) with which the ultrafine particles C on the surface of the substrate (11) are irradiated. As a result, a high quality diamond thin film is formed on the surface of the substrate (11).

【0031】請求項10記載の発明では、基板(11)の表
面の超微粒子Cに対して照射する反応光(L1)の条件を調
整することにより、C60の結晶を選択的に成長させる。
これにより、基板(11)の表面に高品質のC60の薄膜が形
成される。
According to the tenth aspect of the invention, the C 60 crystal is selectively grown by adjusting the conditions of the reaction light (L1) with which the ultrafine particles C on the surface of the substrate (11) are irradiated.
As a result, a high quality C 60 thin film is formed on the surface of the substrate 11.

【0032】請求項11記載の発明に係る装置によるC
系物質の薄膜形成動作にあっては、先ず、真空中におい
て超微粒子生成手段(20)によりC試料(4) にレーザ光(L
2)を照射し、これによってC試料(4) の表面部分から超
微粒子Cを生成する。また、この動作と同時若しくは動
作後に、超微粒子移動手段(22)により超微粒子Cを基板
(11)の表面に散布する。更に、その後、基板(11)の表面
の超微粒子Cに対して結晶選択成長手段(21)より予め設
定された照射条件で反応光(L1)を照射して光化学反応に
よってダイヤモンドやC60等の特定のC系物質の結晶を
前記照射条件に応じて選択的に成長させる。これによ
り、基板(11)の表面に特定のC系物質の薄膜が形成され
る。
C according to the apparatus according to the invention of claim 11
In the thin film forming operation of the system material, first, the laser beam (L) is applied to the C sample (4) by the ultrafine particle generating means (20) in vacuum.
2) is irradiated, and thereby ultrafine particles C are generated from the surface portion of the C sample (4). At the same time as or after this operation, the ultrafine particles C are transferred to the substrate by the ultrafine particle moving means (22).
Spray on the surface of (11). Furthermore, after that, the reaction light (L1) is irradiated to the ultrafine particles C on the surface of the substrate (11) by the crystal selective growth means (21) under a preset irradiation condition, and a diamond or C 60 or the like is photochemically reacted. Crystals of a specific C-based material are selectively grown according to the irradiation conditions. As a result, a thin film of a specific C-based substance is formed on the surface of the substrate (11).

【0033】請求項12記載の発明では、C試料(4) 表
面にアブレーション用レーザ光(L2)を照射すると、該表
面がアブレーションされて容易且つ迅速に超微粒子Cが
得られる。このように、レーザ光によってC試料(4) 表
面から超微粒子Cを生成するようにしているので、必要
な領域、つまりC試料(4) 表面にのみ反応光を照射する
ことができ、効率良く超微粒子Cを生成することができ
る。また、局部的な加熱であるために、熱の影響によっ
てC試料(4) 以外の部材から不純物が発生するようなこ
ともなく、高品質の薄膜が得られる。
In the twelfth aspect of the present invention, when the surface of the C sample (4) is irradiated with the laser beam (L2) for ablation, the surface is ablated and ultrafine particles C can be easily and quickly obtained. As described above, since the ultrafine particles C are generated from the surface of the C sample (4) by the laser light, it is possible to irradiate the reaction light only to a necessary region, that is, the surface of the C sample (4), and to efficiently perform the reaction. Ultrafine particles C can be generated. Further, since the heating is local, a high quality thin film can be obtained without causing impurities to be generated from members other than the C sample (4) due to the influence of heat.

【0034】請求項13記載の発明では、基板(11)の表
面に移動した超微粒子Cに向って紫外線レーザ装置(17)
から紫外線レーザ光(L1)を照射することにより、光化学
反応によってダイヤモンドやC60等の特定のC系物質の
結晶が選択的に成長する。この場合にも、レーザ光(L1)
を利用したことで、必要な領域にのみ照射でき、効率良
くC系物質の薄膜が形成できる。
In the thirteenth aspect of the invention, the ultraviolet laser device (17) is directed toward the ultrafine particles C which have moved to the surface of the substrate (11).
By irradiating ultraviolet laser light (L1) from the above, a crystal of a specific C-based substance such as diamond or C 60 is selectively grown by a photochemical reaction. Also in this case, laser light (L1)
By using, it is possible to irradiate only a necessary region, and it is possible to efficiently form a thin film of a C-based substance.

【0035】請求項14記載の発明では、基板(11)の表
面の超微粒子Cに向って紫外線ランプ(12)から紫外線を
照射することにより、特定のC系物質の結晶を成長させ
ることができる。また、大面積のC系物質の薄膜を形成
するような場合でも、大型の紫外線ランプ(12)を使用す
れば可能になる。
In the fourteenth aspect of the present invention, by irradiating the ultrafine particles C on the surface of the substrate (11) with ultraviolet rays from the ultraviolet lamp (12), crystals of a specific C-based substance can be grown. . Further, even in the case where a thin film of a C-based material having a large area is formed, it becomes possible by using a large ultraviolet lamp (12).

【0036】請求項15記載の発明では、基板(11)をヒ
ータ(10b) により加熱することにより、特定のC系物質
の結晶の選択成長を促進することができ、薄膜の形成を
迅速に行うことができる。
According to the fifteenth aspect of the present invention, by heating the substrate (11) with the heater (10b), selective growth of crystals of a specific C-based substance can be promoted, and a thin film can be formed quickly. be able to.

【0037】[0037]

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。また、本例では、C系物質としてダイヤモンドの薄
膜を形成する場合について説明する。先ず、本発明に係
る方法によりダイヤモンドの薄膜を形成するための薄膜
形成装置について説明する。図1は、薄膜形成装置(1)
の全体図を示している。この装置(1) は、Cの超微粒子
を生成し、それをSi基板表面においてダイヤモンド結
晶を選択的に成長させてダイヤモンド薄膜を形成するも
のである。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. In this example, a case where a diamond thin film is formed as a C-based substance will be described. First, a thin film forming apparatus for forming a diamond thin film by the method according to the present invention will be described. 1 is a thin film forming apparatus (1)
The whole figure of is shown. This apparatus (1) produces ultrafine particles of C and selectively grows diamond crystals on the surface of a Si substrate to form a diamond thin film.

【0038】本図の如く、この薄膜層形成装置(1) は、
内部にチャンバ(A) が形成されたケーシング(2) を備え
ている。このケーシング(2) は、側面に排気管(2a)が接
続されている。この排気管(2a)は、図示しない真空ポン
プに接続されており、真空ポンプの駆動によりケーシン
グ(2) 内の空気を排出して該ケーシング(2) 内を真空状
態にするようになっている。
As shown in the figure, the thin film layer forming apparatus (1) is
It has a casing (2) in which a chamber (A) is formed. An exhaust pipe (2a) is connected to a side surface of the casing (2). The exhaust pipe (2a) is connected to a vacuum pump (not shown) so that the air inside the casing (2) is discharged by driving the vacuum pump to bring the casing (2) into a vacuum state. .

【0039】次に、ダイヤモンド薄膜の形成に際し、C
の超微粒子を生成するための構成について説明する。
Next, in forming the diamond thin film, C
The configuration for producing the ultrafine particles will be described.

【0040】ケーシング(2) の底部の中央部には試料台
(3) が設置されている。この試料台(3) は上面に試料
(4) が載置されるものであって、その内部には冷却水が
流通される冷却水配管(3a)が挿通されている。また、前
記試料(4) としては例えばプラズマ焼結されたCが採用
される。
A sample table is provided at the center of the bottom of the casing (2).
(3) is installed. This sample table (3) has a sample
(4) is placed, and a cooling water pipe (3a) through which cooling water flows is inserted therein. Also, as the sample (4), for example, plasma-sintered C is adopted.

【0041】また、ケーシング(2) の上壁内面にはセラ
ミック製で中空円錐台状のレーザ導入コーン(5) が、上
壁外面でレーザ導入コーン(5) に対向した位置にはレー
ザ導入ユニット(6) が夫々取付けられている。このレー
ザ導入ユニット(6) にはアブレーション用レーザ装置(1
6)が接続されている。そして、試料(4) とレーザ導入コ
ーン(5) とが所定間隔を存して鉛直方向に対向配置され
ていることにより、アブレーション用レーザ装置(16)か
らのアブレーション用レーザ光がレーザ導入ユニット
(6) 及びレーザ導入コーン(5) の内部を通過して試料台
(3) 上の試料(4)に照射されて該試料(4) をアブレーシ
ョンするようになっている。また、前記アブレーション
用レーザ装置(16)としては、例えば1kWYAGレーザ
(レーザ光:5〜500Hz,1〜100J)が採用され
る。このようにして本発明でいう超微粒子生成手段(20)
が構成されている。
Further, a laser-made laser introducing cone (5), which is made of ceramic and has a hollow truncated cone shape, is provided on the inner surface of the upper wall of the casing (2), and a laser introducing unit is provided on the outer surface of the upper wall, facing the laser introducing cone (5). (6) are installed respectively. This laser introduction unit (6) has an ablation laser device (1
6) is connected. Since the sample (4) and the laser introduction cone (5) are vertically opposed to each other with a predetermined gap, the ablation laser light from the ablation laser device (16) is emitted from the laser introduction unit.
(6) and laser introduction cone (5)
(3) The sample (4) above is irradiated to ablate the sample (4). As the ablation laser device (16), for example, a 1 kW YAG laser (laser light: 5 to 500 Hz, 1 to 100 J) is adopted. In this way, the ultrafine particle generating means referred to in the present invention (20)
Is configured.

【0042】また、レーザ導入ユニット(6) には反応ガ
ス導入配管(7) が接続されている。この反応ガス導入配
管(7) は、レーザ導入ユニット(6) 及びレーザ導入コー
ン(5) を経て試料(4) に向ってバッファガスとしてのH
eと反応ガスとしてのH2 とを供給するものである。
A reaction gas introduction pipe (7) is connected to the laser introduction unit (6). The reaction gas introduction pipe (7) is passed through the laser introduction unit (6) and the laser introduction cone (5) toward the sample (4), and H gas as a buffer gas is supplied.
e and H 2 as a reaction gas are supplied.

【0043】更に、前記レーザ導入コーン(6) の下端部
の開口部の縁部にはリング型の電極(8) が配設されてい
る。また、この電極(8) と試料台(3) との間には図示し
ない直流電源が接続されており、電極(8) を陽極、試料
台(3) を陰極として、この両者間に例えば5〜20kV程
度の高圧電圧が印加されるようになっている。
Further, a ring-shaped electrode (8) is arranged at the edge of the opening at the lower end of the laser introducing cone (6). A DC power source (not shown) is connected between the electrode (8) and the sample table (3). The electrode (8) serves as an anode and the sample table (3) serves as a cathode. A high voltage of about 20 kV is applied.

【0044】次に、Si基板(11)の表面でダイヤモンド
結晶を選択的に成長させる構成について説明する。
Next, a structure for selectively growing diamond crystals on the surface of the Si substrate (11) will be described.

【0045】ケーシング(2) の一方の側壁には、移動用
マニュピレータ(9) によって支持された基板取付け台(1
0)が配設されている。この基板取付け台(10)は台本体(1
0a)と該台本体(10a) の裏面側に配置されたヒータ(10b)
とを備えてなる。また、台本体(10a) の前面には単結
晶構造のSi基板(11)が取付けられる。更に、図2及び
図3にも示すように、基板取付け台(10)に近接してO型
の紫外線ランプ(12)が配設されている。また、この紫外
線ランプ(12)にはSi基板(11)の表面に向って効果的に
紫外線を照射するための反射板(12a) が設けられてい
る。
On one side wall of the casing (2), a board mount (1) supported by a moving manipulator (9).
0) is provided. This board mount (10) is
0a) and a heater (10b) arranged on the back side of the base body (10a)
And are equipped with. Further, a Si substrate (11) having a single crystal structure is attached to the front surface of the base body (10a). Further, as shown in FIGS. 2 and 3, an O-type ultraviolet lamp (12) is arranged in the vicinity of the substrate mount (10). Further, the ultraviolet lamp (12) is provided with a reflecting plate (12a) for effectively irradiating the surface of the Si substrate (11) with ultraviolet rays.

【0046】また、図1の如くケーシング(2) における
前記基板取付け台(10)に対向する他方の側壁の内面には
セラミック製で中空円錐台状の整流用コーン(13)が、該
側壁の外面で整流用コーン(13)に対向した位置には反応
光導入ユニット(14)が夫々取付けられている。この反応
光導入ユニット(14)には紫外線レーザ装置(17)が接続さ
れている。そして、Si基板(11)と整流用コーン(13)と
が水平方向に所定間隔を存して対向配置されていること
により、紫外線レーザ装置(17)からのレーザ光が反応光
導入ユニット(14)及び整流用コーン(13)内部を通過して
基板取付け台(10)のSi基板(11)に対して照射するよう
になっている。また、前記紫外線レーザ装置(17)として
は、例えばエキシマレーザ(レーザ光:200Hz,10
〜300mJ)が採用される。このようにして本発明でい
う結晶選択成長手段(21)が構成されている。
Further, as shown in FIG. 1, on the inner surface of the other side wall of the casing (2) facing the substrate mount (10), there is provided a rectifying cone (13) made of ceramic and having a hollow truncated cone shape. Reaction light introducing units (14) are attached to the outer surfaces at positions facing the rectifying cones (13), respectively. An ultraviolet laser device (17) is connected to the reaction light introducing unit (14). The Si substrate (11) and the rectifying cone (13) are horizontally opposed to each other with a predetermined interval, so that the laser light from the ultraviolet laser device (17) is introduced into the reaction light introducing unit (14). ) And the rectifying cone (13) to irradiate the Si substrate (11) of the substrate mount (10). The ultraviolet laser device (17) may be, for example, an excimer laser (laser light: 200 Hz, 10
~ 300 mJ) is adopted. In this way, the crystal selective growth means (21) according to the present invention is constructed.

【0047】また、反応光導入ユニット(14)にはキャリ
ヤガス導入配管(15)が接続されている。このキャリヤガ
ス導入配管(15)は、反応光導入ユニット(14)及び整流用
コーン(13)を経てSi基板(11)に向ってキャリヤガスと
してのHeとH2 とを供給するものである。これにより
本発明でいう超微粒子移動手段(22)が構成されている。
A carrier gas introducing pipe (15) is connected to the reaction light introducing unit (14). The carrier gas introducing pipe (15) supplies He and H 2 as carrier gas toward the Si substrate (11) through the reaction light introducing unit (14) and the rectifying cone (13). This constitutes the ultrafine particle moving means (22) in the present invention.

【0048】このような構成により、各機器は、試料
(4) とレーザ導入コーン(5) とを結ぶ直線(図1におけ
る仮想線t1)と、Si基板(11)と整流用コーン(13)と
を結ぶ直線(図1における仮想線t2)とが直交するよ
うに配置されていることになる。即ち、レーザ導入コー
ン(5) を通過して試料(4) に照射されるアブレーション
用レーザ光及びレーザ導入コーン(5) を経て試料(4) に
向って供給される反応ガスの通路と、整流用コーン(13)
を通過してSi基板(11)に照射される紫外線レーザ光及
び整流用コーン(13)を経てSi基板(11)に向って供給さ
れるキャリヤガスの通路とが互い干渉するような配置状
態となっている。
With such a configuration, each device is equipped with a sample
A straight line connecting (4) and the laser introducing cone (5) (phantom line t1 in FIG. 1) and a straight line connecting the Si substrate (11) and the rectifying cone (13) (phantom line t2 in FIG. 1) It means that they are arranged so as to be orthogonal to each other. That is, the laser beam for ablation that irradiates the sample (4) through the laser introduction cone (5) and the passage of the reaction gas supplied toward the sample (4) through the laser introduction cone (5) and the rectification Cones (13)
The ultraviolet laser light passing through the Si substrate (11) and irradiating with the passage of carrier gas supplied toward the Si substrate (11) through the rectifying cone (13) so as to interfere with each other. Has become.

【0049】次に、上述の如く構成された薄膜形成装置
(1) によるSi基板(11)表面におけるダイヤモンド薄膜
の形成動作について図4を用いて説明する。このダイヤ
モンド薄膜の形成動作は、超微粒子生成工程、超微粒子
散布工程、ダイヤモンド薄膜形成工程からなる。
Next, the thin film forming apparatus constructed as described above.
The operation of forming a diamond thin film on the surface of the Si substrate (11) by (1) will be described with reference to FIG. The operation of forming the diamond thin film includes an ultrafine particle forming step, an ultrafine particle spraying step, and a diamond thin film forming step.

【0050】先ず、超微粒子生成工程として、台本体(1
0a) の前面にSi基板(11)を取付け、この状態で真空ポ
ンプを駆動させて、ケーシング(2) 内の空気を排気管(2
a)から排出して該ケーシング(2) 内を高真空状態にす
る。これと同時に基板取付け台(10)のヒータ(10b) に通
電して台本体(10a) 及びSi基板(11)を所定温度(例え
ば900℃)に調整する。
First, as a step of producing ultrafine particles, the base body (1
The Si substrate (11) is attached to the front surface of (0a), the vacuum pump is driven in this state, and the air in the casing (2) is exhausted (2).
It is discharged from a) and the inside of the casing (2) is brought to a high vacuum state. At the same time, the heater (10b) of the substrate mounting base (10) is energized to adjust the base body (10a) and the Si substrate (11) to a predetermined temperature (for example, 900 ° C.).

【0051】その後、アブレーション用レーザ装置(16)
を起動させ、アブレーション用レーザ光(L2)をレーザ導
入ユニット(6) 及びレーザ導入コーン(5) の内部を通過
させて試料台(3) 上の試料(4) に照射する。この照射
は、レーザ光をデフォーカスし、試料(4) 表面の全面に
照射できるようにする。これにより、該試料(4) はアブ
レーションされてCの超微粒子が生成される。また、こ
のアブレーション用レーザ光(L2)の照射と同時に、反応
ガス導入配管(7) からレーザ導入ユニット(6) 及びレー
ザ導入コーン(5) を経て試料(4) に向ってHeとH2
を供給する(例えば30Torr)。これにより、H2 が反
応ガスとして作用し試料(4) 表面からのCの蒸発速度が
加速され、効率良くCの超微粒子が生成され、且つ微粒
化も促進される(本発明でいうガス反応工程)。具体的
には、一般的に使用されるArやHeを単独で使用した
場合よりも超微粒子の径を1桁オーダ小さくすることが
でき、サイズ効果を良好に得ることができる数nmの超微
粒子Cを容易に得ることができる。
Then, an ablation laser device (16)
The laser light for ablation (L2) is passed through the laser introducing unit (6) and the laser introducing cone (5) to irradiate the sample (4) on the sample table (3). This irradiation defocuses the laser light so that the entire surface of the sample (4) can be irradiated. As a result, the sample (4) is ablated to generate ultrafine particles of C. Simultaneously with the irradiation of the laser beam (L2) for ablation, He and H 2 are fed from the reaction gas introduction pipe (7) to the sample (4) through the laser introduction unit (6) and the laser introduction cone (5). Is supplied (for example, 30 Torr). As a result, H 2 acts as a reaction gas to accelerate the evaporation rate of C from the surface of the sample (4), efficiently generate ultrafine particles of C, and promote atomization (gas reaction in the present invention). Process). Specifically, it is possible to reduce the diameter of ultrafine particles by an order of magnitude compared to the case where Ar or He that is generally used alone is used, and it is possible to obtain a good size effect. C can be easily obtained.

【0052】更に、このCの超微粒子の生成動作と同時
に、電極(8) と試料台(3) との間に例えば5〜20kV程
度の高圧電圧を印加する。これにより、超微粒子Cは高
電圧励起分解され、また、この超微粒子CをHiボルト
放電によりプラズマ化した部分(図5における領域B)
に閉じ込めることができ、より高い効率で超微粒子Cの
生成及び更なる微粒化が促進できる(本発明でいう分解
工程)。
Further, at the same time as the operation of producing the ultrafine particles of C, a high voltage of, for example, about 5 to 20 kV is applied between the electrode (8) and the sample stage (3). As a result, the ultrafine particles C are decomposed by high-voltage excitation, and the ultrafine particles C are turned into plasma by Hi volt discharge (region B in FIG. 5).
The formation of the ultrafine particles C and further atomization can be promoted with higher efficiency (decomposition step in the present invention).

【0053】また、この超微粒子生成工程において、紫
外線レーザ装置(17)を起動させ、紫外線レーザ光(L1)を
反応光導入ユニット(14)及び整流用コーン(13)の内部を
通過させて基板取付け台(10)のSi基板(11)に向って照
射する。この際、この紫外線レーザ光(L1)は超微粒子C
に照射されることになり、この照射による光化学反応に
よっても超微粒子Cの微粒化が促進される(本発明でい
う光化学反応工程)。
In the step of producing ultrafine particles, the ultraviolet laser device (17) is activated to pass the ultraviolet laser light (L1) through the reaction light introducing unit (14) and the rectifying cone (13) to the substrate. Irradiate toward the Si substrate (11) of the mount (10). At this time, this ultraviolet laser light (L1)
The photochemical reaction caused by this irradiation also promotes atomization of the ultrafine particles C (photochemical reaction step in the present invention).

【0054】そして、このようにして得られた超微粒子
Cは6nm程度に形成されることになり、融点降下や飽和
蒸気圧の上昇に伴って分解が容易に行われるサイズ効果
が顕著に起こる。
The ultrafine particles C thus obtained are formed to have a size of about 6 nm, and the size effect in which decomposition is easily performed remarkably occurs with a decrease in melting point and an increase in saturated vapor pressure.

【0055】この動作の後、超微粒子散布工程に移る。
この工程では、キャリヤガス導入配管(15)から反応光導
入ユニット(14)及び整流用コーン(13)を経てSi基板(1
1)に向ってキャリヤガスとしてのHeとH2 とを供給す
る。これによって、超微粒子Cがキャリヤガスによって
Si基板(11)に向って移動し、Si基板(11)の表面に散
布され、該Si基板(11)の表面に堆積される。
After this operation, the step of spraying ultrafine particles is started.
In this step, the Si substrate (1) is passed from the carrier gas introducing pipe (15) through the reaction light introducing unit (14) and the rectifying cone (13).
He and H 2 as carrier gases are supplied toward 1). As a result, the ultrafine particles C move toward the Si substrate (11) by the carrier gas, are scattered on the surface of the Si substrate (11), and are deposited on the surface of the Si substrate (11).

【0056】そして、この超微粒子散布工程の後、ダイ
ヤモンド薄膜形成工程に移る。この工程では、Si基板
(11)の表面に堆積された超微粒子Cに対して紫外線レー
ザ装置(17)からの紫外線レーザ光(L1)が照射されること
になる。そして、この紫外線レーザ光(L1)の波長やエネ
ルギ量等を予め所定値(例えば50〜150mJ/cm2
300〜900℃)に設定しておくことによってダイヤ
モンド結晶が選択的に成長することになる。つまり、こ
の紫外線レーザ光により比較的結合力の弱いグラファイ
ト構造やアモルファス構造のCが除去され、それに代っ
てダイヤモンド構造のCが生成されることになる。ま
た、キャリヤガスとしてH2 と不活性ガスを使用したこ
とにより、このH2 とCとの反応がダイヤモンド結晶の
選択成長を促進している(本発明でいうガス成長工
程)。
After this ultrafine particle spraying step, the diamond thin film forming step is carried out. In this process, Si substrate
The ultrafine particles C deposited on the surface of (11) are irradiated with the ultraviolet laser light (L1) from the ultraviolet laser device (17). Then, the wavelength and energy amount of the ultraviolet laser light (L1) are set in advance to a predetermined value (for example, 50 to 150 mJ / cm 2 ,
By setting the temperature to 300 to 900 ° C., the diamond crystal grows selectively. That is, the ultraviolet laser light removes C having a graphite structure or an amorphous structure, which has a relatively weak binding force, and produces C having a diamond structure instead. Further, by using H 2 and an inert gas as the carrier gas, the reaction between H 2 and C promotes selective growth of diamond crystals (the gas growth step in the present invention).

【0057】このように、1つの系の中で、超微粒子C
の生成及び該超微粒子CのSi基板(11)表面でのダイヤ
モンド結晶の選択成長が行われる。つまり、図4に示し
た各領域D,E,Fのうち、領域Dでは、アブレーショ
ンによる超微粒子Cの生成、分解励起及び光化学反応に
よる微粒化の促進が、領域Eでは、分解励起、光化学反
応及び超微粒子Cの成長が、領域Fでは、超微粒子Cの
光化学反応、超微粒子Cのサイズ効果及びダイヤモンド
薄膜の成長が夫々起こっている。
Thus, in one system, ultrafine particles C
And the selective growth of diamond crystals on the surface of the Si substrate (11) of the ultrafine particles C. That is, of the regions D, E, and F shown in FIG. 4, in region D, generation of ultrafine particles C by ablation, decomposition excitation, and promotion of atomization by photochemical reaction are promoted, and in region E, decomposition excitation, photochemical reaction are promoted. In the region F, the photochemical reaction of the ultrafine particles C, the size effect of the ultrafine particles C, and the growth of the diamond thin film occur in the region F.

【0058】これによってSi基板(11)表面の極めて表
面層においてのみ、その全体に亘って高品質のダイヤモ
ンド薄膜が形成されることになる。
As a result, a high quality diamond thin film is formed over the entire surface of the Si substrate (11) only in the very surface layer.

【0059】このダイヤモンド薄膜の生成プロセスにつ
いて詳しく説明すると、先ず、図6に示すようなSiの
単結晶基板に対し、図7のように超微粒子Cを散布しな
がら超微粒子Cに紫外線レーザ光(L1)を照射することに
よって図8に示すようなダイヤモンド結晶が選択的に成
長してダイヤモンド薄膜が形成されることになる。
The process of producing this diamond thin film will be described in detail. First, as shown in FIG. 7, the ultrafine particles C are dispersed on the single crystal substrate of Si as shown in FIG. By irradiating L1), diamond crystals as shown in FIG. 8 are selectively grown to form a diamond thin film.

【0060】また、このようなダイヤモンド薄膜の形成
動作において、予め、Si基板(11)の表面にSiC薄膜
を形成しておいてもよい。この動作としては、Si基板
(11)の表面に対し、紫外線レーザ装置(17)からの紫外線
レーザ光(L1)や紫外線ランプ(12)からの紫外線の照射に
より、このSi基板(11)の表面を光化学反応によって活
性化させておく。これにより、Si基板(11)の表面は他
物質との反応を起こし易い状態になる。また、この際、
図4の如く紫外線レーザ光(L1)をデフォーカスし、Si
基板(11)の表面全体を紫外線レーザ光(L1)により活性化
させる。
Further, in such a diamond thin film forming operation, a SiC thin film may be formed on the surface of the Si substrate (11) in advance. This operation includes Si substrate
By irradiating the surface of (11) with ultraviolet laser light (L1) from the ultraviolet laser device (17) or ultraviolet light from the ultraviolet lamp (12), the surface of the Si substrate (11) is activated by a photochemical reaction. Keep it. As a result, the surface of the Si substrate (11) is in a state where it easily reacts with other substances. Also, at this time,
As shown in Fig. 4, defocus the ultraviolet laser light (L1) and
The entire surface of the substrate (11) is activated by the ultraviolet laser light (L1).

【0061】この状態から超微粒子CをSi基板(11)の
表面に散布すると、サイズ効果により極めて活性状態に
ある超微粒子Cと活性化されたSi基板(11)の表面のS
iとが容易に反応して結合し、SiCとなる。このよう
な反応状態が、活性化されたSi基板(11)表面の全体に
おいて均一に行われる。更に、この反応が行われている
状態において紫外線ランプ(12)や紫外線レーザから紫外
線を照射させることにより、光化学反応によるSiC薄
膜の成長を促進できる。このようにしてSiC薄膜を形
成した後、その表面に上述した動作によりダイヤモンド
薄膜を形成する。
When the ultrafine particles C are sprayed on the surface of the Si substrate (11) from this state, the ultrafine particles C in the extremely active state due to the size effect and the S of the surface of the activated Si substrate (11).
i easily reacts and bonds with i to form SiC. Such a reaction state is uniformly performed on the entire surface of the activated Si substrate (11). Further, by irradiating the ultraviolet ray from the ultraviolet lamp (12) or the ultraviolet laser in the state where this reaction is performed, the growth of the SiC thin film by the photochemical reaction can be promoted. After the SiC thin film is formed in this manner, the diamond thin film is formed on the surface by the above-described operation.

【0062】つまり、この場合には、紫外線レーザ光(L
1)は、Si基板(11)表面を活性化させる機能、超微粒子
Cの微粒化を促進させる機能、更には、ダイヤモンド結
晶を選択成長させる機能とを兼ね備えていることにな
る。そして、このようにして形成されたダイヤモンド薄
膜は、SiC薄膜層が構造緩和層として機能し、基板(1
1)に対するダイヤモンドの密着性を均一且つ良好に得る
ことができる。
That is, in this case, the ultraviolet laser light (L
1) has a function of activating the surface of the Si substrate (11), a function of promoting atomization of the ultrafine particles C, and a function of selectively growing diamond crystals. In the diamond thin film thus formed, the SiC thin film layer functions as a structural relaxation layer, and the substrate (1
Adhesion of diamond to 1) can be obtained uniformly and satisfactorily.

【0063】このように、本例によれば、従来のCVD
法やPVD法等では難しかった高品質のダイヤモンド薄
膜を形成することができ、半導体デバイス基板等に利用
した場合、その信頼性を十分に得ることができる。
Thus, according to this example, the conventional CVD
It is possible to form a high-quality diamond thin film, which is difficult to achieve by the PVD method or the PVD method, and it is possible to obtain sufficient reliability when used for a semiconductor device substrate or the like.

【0064】また、紫外線レーザ(L1)のデフォーカス調
整や紫外線ランプ(12)の大きさを変更するのみで大面積
のSi基板(11)に対してもダイヤモンド結晶を成長させ
ることができるので、大面積に高品質のダイヤモンド薄
膜を形成することができる。また、このような大面積に
ダイヤモンド薄膜を形成しようとした場合には紫外線レ
ーザ光を大きくデフォーカスさせる必要があり、これに
伴って紫外線レーザ光のエネルギ密度が低くなってしま
って短時間で高品質のダイヤモンド薄膜を形成すること
ができないことが考えられるが、本例のものは、前記紫
外線ランプ(12)を設けたことにより、この紫外線ランプ
(12)からの紫外線と紫外線レーザ光とが相俟って短時間
でダイヤモンド薄膜を形成することができる。
Since diamond crystals can be grown on a large area Si substrate (11) only by adjusting the defocus of the ultraviolet laser (L1) and changing the size of the ultraviolet lamp (12), A high quality diamond thin film can be formed on a large area. Further, when it is attempted to form a diamond thin film on such a large area, it is necessary to largely defocus the ultraviolet laser light, and accordingly, the energy density of the ultraviolet laser light becomes low, and it is possible to increase the energy in a short time. Although it is considered that it is not possible to form a diamond thin film of high quality, this example uses this ultraviolet lamp because it has the ultraviolet lamp (12).
The ultraviolet light from (12) and the ultraviolet laser light are combined to form a diamond thin film in a short time.

【0065】更に、超微粒子Cを得る手段は、レーザに
よる局部的な加熱であるので、ケーシング(2) 内全体が
高温度になるようなことがなく、このためケーシング内
壁に付着した不純物が系内に入込むようなことがないの
で、高品質のダイヤモンド薄膜が得られる。また、冷却
系などの構造が殆ど不要であるので、装置全体としての
構造がシンプルであって、製作やメンテナンスを容易に
行うことができる。
Furthermore, since the means for obtaining the ultrafine particles C is local heating with a laser, the temperature inside the casing (2) does not rise to a high temperature. Since it does not get inside, a high quality diamond thin film can be obtained. Further, since a structure such as a cooling system is almost unnecessary, the structure of the entire apparatus is simple and the manufacture and maintenance can be easily performed.

【0066】また、前記各コーン(5),(13)は中空円錐台
状であることから、放電からの保護、ガスの整流及び高
温度の保護等の機能を備えている。
Since each of the cones (5) and (13) is in the shape of a hollow truncated cone, it has functions such as protection from discharge, gas rectification and high temperature protection.

【0067】また、この実施例では、ダイヤモンドの薄
膜を形成する場合について説明したが、紫外線ランプ(1
2)や紫外線レーザ光(L1)の波長やエネルギ量を調整する
ことにより、C60の結晶を選択的に成長させることもで
き、この場合には、高品質のC60の薄膜が形成できる。
In this embodiment, the case of forming a diamond thin film has been described, but the ultraviolet lamp (1
It is also possible to selectively grow C60 crystals by adjusting the wavelength and energy amount of 2) or the ultraviolet laser light (L1). In this case, a high quality C60 thin film can be formed.

【0068】尚、本例では、超微粒子Cを得るための手
段としてレーザアブレーションを採用したが、本発明
は、これに限らず、レーザ蒸発法やレーザプラズマ法等
を採用してもよい。
In this example, laser ablation is adopted as a means for obtaining the ultrafine particles C, but the present invention is not limited to this, and a laser evaporation method, a laser plasma method or the like may be adopted.

【0069】また、本例では基板(11)の材料としてSi
を使用したが、銅などの金属材料を使用してもよい。
In this example, Si is used as the material of the substrate (11).
However, a metal material such as copper may be used.

【0070】また、アブレーション用のレーザ装置(16)
としてYAGレーザを採用したが、CO2 レーザや紫外
線レーザ等を採用してもよい。
Further, a laser device for ablation (16)
Although the YAG laser is adopted as the above, a CO 2 laser, an ultraviolet laser, or the like may be adopted.

【0071】また、電極(8) と基板取付け台(10)との間
には交流電源を接続するようにしてもよい。
An AC power source may be connected between the electrode (8) and the board mounting base (10).

【0072】[0072]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば以下に述べるような効果が発揮される。請求項1及び
11記載の発明によれば、レーザ光を利用して超微粒子
Cを生成し、この超微粒子Cを基板表面において反応光
により特定のC系物質の結晶を選択的に成長させて基板
表面にC系物質の薄膜を形成するようにしたために、従
来の手法では難しかった高品質のダイヤモンド薄膜を形
成することができ、半導体デバイス基板等に利用した場
合、その信頼性を十分に得ることができる。
As described above, according to the present invention, the following effects are exhibited. According to the inventions of claims 1 and 11, the ultrafine particles C are generated by using the laser beam, and the ultrafine particles C are selectively grown on the surface of the substrate by the reaction light to grow a crystal of a specific C-based substance. Since the thin film of the C-based material is formed on the surface of the substrate, it is possible to form a high-quality diamond thin film, which was difficult with the conventional method, and when it is used for a semiconductor device substrate or the like, its reliability is sufficiently obtained. be able to.

【0073】請求項2記載の発明によれば、超微粒子生
成工程と同時に、超微粒子Cに反応光を照射して、光化
学反応により該超微粒子Cの微粒化を促進させるように
したので、超微粒子Cをサイズ効果を得ることができる
程度まで微粒化することができる。このため、結晶成長
が迅速に行え、短時間で高品質のC系物質の薄膜を形成
することができる。また、この反応光を基板表面に照射
して該基板表面を活性化させることができるので、C系
物質の結晶を選択成長させる前に、この基板表面に他の
物質を結合させておくこともできる。つまり、この場
合、反応光に、基板表面を活性化させる機能、超微粒子
Cの微粒化を促進させる機能、更には特定のC系物質の
結晶を成長させる機能とを兼ね備えさせることができ、
装置全体としての構造の簡略化を図りながら上記効果を
得ることができる。
According to the second aspect of the invention, the ultrafine particles C are irradiated with the reaction light at the same time as the ultrafine particle producing step so as to accelerate the atomization of the ultrafine particles C by the photochemical reaction. The fine particles C can be atomized to such an extent that the size effect can be obtained. Therefore, crystal growth can be performed quickly, and a high quality thin film of C-based material can be formed in a short time. Further, since the surface of the substrate can be activated by irradiating the surface of the substrate with this reaction light, it is possible to bond other substances to the surface of the substrate before selectively growing the crystal of the C-based substance. it can. That is, in this case, the reaction light can have a function of activating the substrate surface, a function of promoting atomization of the ultrafine particles C, and a function of growing a crystal of a specific C-based substance,
The above effect can be obtained while simplifying the structure of the entire device.

【0074】請求項3記載の発明によれば、反応光を紫
外線レーザ光としたことにより、必要な領域にのみ反応
光を照射することができ、効率良く光化学反応を行うこ
とができる。
According to the third aspect of the invention, since the reaction light is the ultraviolet laser light, it is possible to irradiate the reaction light only on a necessary region, and the photochemical reaction can be efficiently performed.

【0075】請求項4記載の発明によれば、超微粒子生
成工程と同時に、超微粒子Cに反応ガスを供給してガス
反応により超微粒子Cの微粒化を促進させるようにした
ので、この場合にも、超微粒子Cをサイズ効果を得るこ
とができる程度まで微粒化することができる。このた
め、C系物質の結晶の成長が迅速に行え、短時間で高品
質のC系物質の薄膜を形成することができる。
According to the invention described in claim 4, the reaction gas is supplied to the ultrafine particles C at the same time as the step of producing the ultrafine particles to promote the atomization of the ultrafine particles C by the gas reaction. Also, the ultrafine particles C can be atomized to such an extent that the size effect can be obtained. Therefore, the crystal of the C-based substance can be rapidly grown, and a high-quality thin film of the C-based substance can be formed in a short time.

【0076】請求項5記載の発明によれば、C系物質の
薄膜形成動作と同時に、超微粒子Cに反応ガスを供給し
て、結晶の成長を促進するようにしたために、C系物質
の薄膜形成が迅速に行える。
According to the fifth aspect of the present invention, the reaction gas is supplied to the ultrafine particles C at the same time as the thin film forming operation of the C-based material to promote the growth of crystals. Can be formed quickly.

【0077】請求項6記載の発明によれば、反応ガスを
2 としたために、簡単な製法で得られる反応ガスを用
いて効率良く薄膜形成を行うことができ、実用性が高
く、且つ高品質のC系物質の薄膜を形成する形成方法を
得ることができる。
According to the invention of claim 6, since the reaction gas is H 2 , it is possible to efficiently form a thin film by using the reaction gas obtained by a simple manufacturing method, which is highly practical and highly effective. It is possible to obtain a forming method for forming a thin film of a quality C-based material.

【0078】請求項7記載の発明によれば、超微粒子生
成工程と同時に、超微粒子Cを高電圧励起分解させて微
粒化を促進させると共にプラズマ状態の安定化により超
微粒子を高品質化させるようにしたので、この場合に
も、超微粒子Cをサイズ効果を得ることができる程度ま
で微粒化することができ、短時間で高品質のC系物質の
薄膜を形成することができる。
According to the seventh aspect of the present invention, at the same time as the step of producing ultrafine particles, the ultrafine particles C are excited and decomposed at a high voltage to promote atomization and the quality of the ultrafine particles is improved by stabilizing the plasma state. Therefore, also in this case, the ultrafine particles C can be atomized to the extent that the size effect can be obtained, and a thin film of a high quality C-based substance can be formed in a short time.

【0079】請求項8記載の発明によれば、SiC薄膜
層を形成した後、この薄膜層に特定のC系物質の薄膜を
形成するようにしたために、SiC薄膜層が構造緩和層
として機能し、基板がC系物質でないものであっても、
基板に対するC系物質の薄膜の密着性を良好に得ること
ができる。
According to the eighth aspect of the present invention, after the SiC thin film layer is formed, the thin film of the specific C-based material is formed on this thin film layer, so that the SiC thin film layer functions as a structural relaxation layer. , Even if the substrate is not a C-based substance,
Adhesion of the thin film of the C-based substance to the substrate can be satisfactorily obtained.

【0080】請求項9記載の発明によれば、C系物質を
ダイヤモンドとしたために、基板の表面に高品質のダイ
ヤモンド薄膜が形成できる。
According to the invention of claim 9, since the C-based material is diamond, a high quality diamond thin film can be formed on the surface of the substrate.

【0081】請求項10記載の発明によれば、C系物質
をC60としたために、基板の表面に高品質のC60の薄膜
が形成できる。
According to the tenth aspect of the invention, since the C-based substance is C 60 , a high quality C 60 thin film can be formed on the surface of the substrate.

【0082】請求項12記載の発明によれば、超微粒子
生成手段に、C試料表面にアブレーション用レーザ光を
照射するレーザ装置を備えさせ、レーザ光によってC試
料表面から超微粒子Cを生成するようにしたために、必
要な領域、つまりC試料表面にのみ反応光を照射するこ
とができ、効率良く超微粒子Cを生成することができ
る。また、局部的な加熱であるために、熱の影響によっ
てC試料以外の部材から不純物が発生するようなことも
なく、高品質のC系物質の薄膜を得ることができる。
According to the twelfth aspect of the invention, the ultrafine particle generating means is provided with a laser device for irradiating the surface of the C sample with laser light for ablation, and the ultrafine particles C are generated from the surface of the C sample by the laser light. Therefore, the reaction light can be irradiated only to a necessary region, that is, the surface of the C sample, and the ultrafine particles C can be efficiently generated. Further, since it is locally heated, impurities are not generated from members other than the C sample due to the influence of heat, and a high quality thin film of a C-based substance can be obtained.

【0083】請求項13記載の発明によれば、結晶選択
成長手段に、基板の表面に移動した超微粒子炭素に向っ
て紫外線レーザ光を照射する紫外線レーザ装置を備えさ
せ、レーザ光によって特定のC系物質の結晶を成長させ
るようにしたために、必要な領域にのみ照射でき、効率
良くC系物質の薄膜が形成できる。
According to the thirteenth aspect of the invention, the crystal selective growth means is provided with an ultraviolet laser device for irradiating the ultraviolet laser light toward the ultrafine carbon particles that have moved to the surface of the substrate, and the specific C Since the crystal of the C-based material is grown, it is possible to irradiate only the necessary region, and the thin film of the C-based material can be efficiently formed.

【0084】請求項14記載の発明によれば、結晶選択
成長手段に、基板に近接して配置され且つ基板表面の超
微粒子Cに向って紫外線を照射する紫外線ランプを備え
させ、該紫外線ランプからの紫外線照射により、特定の
C系物質の結晶を成長させるようにしたために、大型の
紫外線ランプを使用すれば、大面積のC系物質の薄膜を
容易に形成することができる。
According to the fourteenth aspect of the present invention, the crystal selective growth means is provided with an ultraviolet lamp which is disposed in the vicinity of the substrate and radiates ultraviolet rays toward the ultrafine particles C on the surface of the substrate. Since the crystal of the specific C-based substance is grown by the irradiation of the ultraviolet ray, it is possible to easily form a large-area thin film of the C-based substance by using a large-sized ultraviolet lamp.

【0085】請求項15記載の発明によれば、結晶選択
成長手段に、基板を所定温度に加熱するヒータを備えさ
せ、基板をヒータにより加熱するようにしたために、こ
の加熱により、特定のC系物質の結晶の選択成長を促進
することができ、薄膜の形成を迅速に行うことができ、
C系物質の薄膜の形成動作の高効率化を図ることができ
る。
According to the fifteenth aspect of the present invention, the crystal selective growth means is provided with the heater for heating the substrate to a predetermined temperature, and the substrate is heated by the heater. It is possible to promote selective growth of a crystal of a substance, and to quickly form a thin film,
It is possible to improve the efficiency of the operation of forming the thin film of the C-based substance.

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

【図1】薄膜層形成装置の内部構造を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an internal structure of a thin film layer forming apparatus.

【図2】基板取付け台周辺部を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a peripheral portion of a board mounting base.

【図3】赤外線ランプを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an infrared lamp.

【図4】C系物質の薄膜形成動作を説明するための図1
相当図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a thin film forming operation of a C-based material.
FIG.

【図5】超微粒子Cの生成動作を説明するための試料周
辺部を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a sample peripheral portion for explaining an operation of generating ultrafine particles C.

【図6】Si単結晶を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a Si single crystal.

【図7】超微粒子Cの堆積状態を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a deposition state of ultrafine particles C.

【図8】C系物質の薄膜形成状態を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a thin film formation state of a C-based substance.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(1) 薄膜層形成装置 (4) 試料 (10b) ヒータ (11) Si基板 (12) 紫外線ランプ (16) アブレーション用レーザ装置 (17) 紫外線レーザ装置 (20) 超微粒子生成手段 (21) 基板活性化手段 (22) 超微粒子移動手段 (L1) 紫外線レーザ光(反応光) (L2) アブレーション用レーザ光 (1) Thin film layer forming device (4) Sample (10b) Heater (11) Si substrate (12) Ultraviolet lamp (16) Ablation laser device (17) Ultraviolet laser device (20) Ultrafine particle generation means (21) Substrate activation Conversion means (22) Ultrafine particle transfer means (L1) Ultraviolet laser light (reaction light) (L2) Ablation laser light

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C23C 14/28 8414−4K C30B 29/02 8216−4G 29/04 U 8216−4G ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location C23C 14/28 8414-4K C30B 29/02 8216-4G 29/04 U 8216-4G

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板(11)の表面に炭素系物質の薄膜を形
成する形成方法であって、 真空中において炭素試料(4) へのレーザ光(L2)の照射に
より超微粒化された炭素を生成する超微粒子生成工程
と、 該超微粒子生成工程によって生成された超微粒子炭素を
基板(11)の表面に散布する超微粒子散布工程と、 該超微粒子散布工程によって基板(11)の表面に散布され
た超微粒子炭素に所定の照射条件の反応光(L1)を照射
し、光化学反応により特定の炭素系物質の結晶を前記反
応光の照射条件に応じて選択的に成長させる薄膜形成工
程とからなる炭素系物質の薄膜形成方法。
1. A method for forming a thin film of a carbonaceous material on the surface of a substrate (11), which comprises ultrafine atomized carbon by irradiating a carbon sample (4) with laser light (L2) in a vacuum. A step of producing ultra-fine particles, a step of applying ultra-fine particles of carbon produced by the step of producing ultra-fine particles to the surface of the substrate (11), and a step of applying the ultra-fine particles to the surface of the substrate (11). Irradiating the dispersed ultrafine carbon with reaction light under predetermined irradiation conditions (L1), and a thin film forming step of selectively growing crystals of a specific carbon-based substance by photochemical reaction according to the irradiation conditions of the reaction light. A method for forming a thin film of a carbon-based material.
【請求項2】 超微粒子生成工程と同時に、超微粒子炭
素に反応光(L1)を照射して、光化学反応により該超微粒
子炭素の微粒化を促進させる光化学反応工程を行うこと
を特徴とする請求項1記載の炭素系物質の薄膜形成方
法。
2. The photochemical reaction step of irradiating the ultrafine carbon particles with reaction light (L1) at the same time as the ultrafine particle producing step to accelerate the atomization of the ultrafine carbon particles by a photochemical reaction. Item 2. A method for forming a thin film of a carbon-based substance according to Item 1.
【請求項3】 反応光は紫外線レーザ光(L1)であること
を特徴とする請求項1または2記載の炭素系物質の薄膜
形成方法。
3. The method for forming a thin film of a carbon-based material according to claim 1, wherein the reaction light is ultraviolet laser light (L1).
【請求項4】 超微粒子生成工程と同時に、超微粒子炭
素に反応ガスを供給してガス反応により超微粒子炭素の
微粒化を促進させるガス反応工程を行うことを特徴とす
る請求項1、2または3記載の炭素系物質の薄膜形成方
法。
4. The gas reaction step of supplying a reaction gas to the ultrafine carbon particles to accelerate atomization of the ultrafine carbon particles by a gas reaction simultaneously with the ultrafine particle producing step. 4. The method for forming a thin film of a carbon-based material as described in 3.
【請求項5】 薄膜形成工程と同時に、基板(11)上の超
微粒子炭素に反応ガスを供給して炭素系物質の結晶の成
長を促進させるガス成長工程を行うことを特徴とする請
求項1記載の炭素系物質の薄膜形成方法。
5. The gas growth step of supplying a reaction gas to the ultrafine carbon particles on the substrate (11) to accelerate the growth of crystals of the carbon-based material at the same time as the thin film formation step. A method for forming a thin film of a carbon-based material as described above.
【請求項6】 反応ガスは水素ガスであることを特徴と
する請求項4または5記載の炭素系物質の薄膜形成方
法。
6. The method for forming a thin film of a carbon-based material according to claim 4, wherein the reaction gas is hydrogen gas.
【請求項7】 超微粒子生成工程と同時に、超微粒子炭
素を高電圧励起分解させて微粒化を促進させると共にプ
ラズマ状態の安定化により超微粒子を高品質化させる分
解工程を行うことを特徴とする請求項1、2、3、4、
5または6記載の炭素系物質の薄膜形成方法。
7. A decomposition step is carried out at the same time as the ultrafine particle generation step, in which the ultrafine carbon particles are excited and decomposed at a high voltage to promote atomization, and the plasma state is stabilized to improve the quality of the ultrafine particles. Claims 1, 2, 3, 4,
5. The method for forming a thin film of a carbon-based substance according to 5 or 6.
【請求項8】 薄膜形成工程に先立って基板(11)の表面
にシリコンカーバイトの薄膜層を形成するシリコンカー
バイト薄膜層形成工程を行うことを特徴とする請求項
1、2、3、4、5、6または7記載の炭素系物質の薄
膜形成方法。
8. The silicon carbide thin film layer forming step of forming a thin film layer of silicon carbide on the surface of the substrate (11) prior to the thin film forming step. 5. The method for forming a thin film of a carbon-based substance according to 5, 6, or 7.
【請求項9】 炭素系物質はダイヤモンドであることを
特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7または8
記載の炭素系物質の薄膜形成方法。
9. The carbonaceous material is diamond, as claimed in claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8.
A method for forming a thin film of a carbon-based material as described.
【請求項10】 炭素系物質はC60であることを特徴と
する請求項1、2、3、4、5、6、7または8記載の
炭素系物質の薄膜形成方法。
10. The method of forming a thin film of a carbon-based material according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8, wherein the carbon-based material is C 60 .
【請求項11】 基板(11)の表面に炭素系物質の薄膜を
形成するための形成装置であって、 真空中において炭素試料(4) へのレーザ光(L2)の照射に
より超微粒化された炭素を生成させる超微粒子生成手段
(20)と、 該超微粒子生成手段(20)によって生成された超微粒子炭
素を基板(11)の表面に向って移動させる超微粒子移動手
段(22)と、 該超微粒子移動手段(22)によって基板(11)の表面に移動
された超微粒子炭素に所定の照射条件の反応光(L1)を照
射し、光化学反応により特定の炭素系物質の結晶を前記
反応光の照射条件に応じて選択的に成長させる結晶選択
成長手段(21)とを備えたことを特徴とする炭素系物質の
薄膜形成装置。
11. A forming apparatus for forming a thin film of a carbon-based material on the surface of a substrate (11), which is ultra-fine-grained by irradiating a carbon sample (4) with laser light (L2) in a vacuum. Means for generating fine carbon
(20), ultrafine particle moving means (22) for moving the ultrafine particle carbon generated by the ultrafine particle generating means (20) toward the surface of the substrate (11), and by the ultrafine particle moving means (22) Ultrafine carbon particles transferred to the surface of the substrate (11) are irradiated with reaction light (L1) under predetermined irradiation conditions, and a crystal of a specific carbon-based substance is selectively photochemically reacted according to the irradiation conditions of the reaction light. 1. A thin film forming apparatus for a carbon-based material, comprising: a crystal selective growth means (21) for growing the carbonaceous material.
【請求項12】 超微粒子生成手段(20)は、炭素試料
(4) の表面にアブレーション用レーザ光(L2)を照射する
レーザ装置(16)を備えていることを特徴とする請求項1
1記載の炭素系物質の薄膜形成装置。
12. The ultrafine particle generating means (20) is a carbon sample.
The laser device (16) for irradiating the laser beam (L2) for ablation on the surface of (4) is provided.
1. The carbon-based material thin film forming apparatus as described in 1.
【請求項13】 結晶選択成長手段(21)は、基板(11)の
表面に移動した超微粒子炭素に向って紫外線レーザ光(L
1)を照射する紫外線レーザ装置(17)を備えていることを
特徴とする請求項11記載の炭素系物質の薄膜形成装
置。
13. The crystal selective growth means (21) directs the ultraviolet laser light (L) toward the ultrafine carbon particles that have moved to the surface of the substrate (11).
12. The thin film forming apparatus for a carbon-based material according to claim 11, further comprising an ultraviolet laser device (17) for irradiating 1).
【請求項14】 結晶選択成長手段(21)は、基板(11)に
近接して配置され且つ該基板(11)の表面に移動した超微
粒子炭素に向って紫外線を照射する紫外線ランプ(12)を
備えていることを特徴とする請求項11または13記載
の炭素系物質の薄膜形成装置。
14. A crystal selective growth means (21) is an ultraviolet lamp (12) which is arranged in the vicinity of a substrate (11) and irradiates ultraviolet rays toward ultrafine carbon particles that have moved to the surface of the substrate (11). 14. The thin film forming apparatus for a carbon-based material according to claim 11, further comprising:
【請求項15】 結晶選択成長手段(21)は、基板(11)を
所定温度に加熱するヒータ(10b) を備えていることを特
徴とする請求項11、13または14記載の炭素系物質
の薄膜形成装置。
15. The carbon-based material according to claim 11, 13 or 14, wherein the crystal selective growth means (21) comprises a heater (10b) for heating the substrate (11) to a predetermined temperature. Thin film forming equipment.
JP6084606A 1994-04-22 1994-04-22 Method and device for formation of carbon-based thin film Withdrawn JPH07291773A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100479844B1 (en) * 2001-10-20 2005-03-30 학교법인 포항공과대학교 Appratus for making nano-particles and method of preparing nano-particles using the same

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KR100479844B1 (en) * 2001-10-20 2005-03-30 학교법인 포항공과대학교 Appratus for making nano-particles and method of preparing nano-particles using the same

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