(57)【要約】【課題】  基板処理装置において取扱いが容易であり、且つ、ダイヤモンドの気相成長温度と同程度の高温にも耐えられるダイヤモンド基板及びその製造方法を提供する。【解決手段】  ダイヤモンド基板１０は、第１の領域ｒ１と第１の領域ｒ１を取り囲む第２の領域ｒ２とを含む主面３ａを有する基板３と、主面３ａの第１の領域ｒ１上に設けられた板状の単結晶ダイヤモンド部５と、主面３ａの第２の領域ｒ２上に設けられた層状の多結晶ダイヤモンド部７とを備える。単結晶ダイヤモンド部５は、多結晶ダイヤモンド部７によって基板３に固定されている。基板３は、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、石英、モリブデン、ニオブ、タングステン、ムライト及びコージライトのうち少なくとも一つの材料を含有する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の領域と該第１の領域を取り囲む第２の領域とを含む主面を有する基板と、
前記主面の前記第１の領域上に設けられた板状の単結晶ダイヤモンド部と、
前記主面の前記第２の領域上に設けられた層状の多結晶ダイヤモンド部と、
を備え、
前記単結晶ダイヤモンド部が、前記多結晶ダイヤモンド部によって前記基板に固定されており、
前記基板は、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、石英、モリブデン、ニオブ、タングステン、ムライト及びコージライトのうち少なくとも一つの材料を含有する、ダイヤモンド基板。
【請求項２】
前記基板は、前記主面の前記第1の領域に凹部を有しており、前記単結晶ダイヤモンド部は、前記凹部内に配置されている、請求項１に記載のダイヤモンド基板。
【請求項３】
前記単結晶ダイヤモンド部は、エピタキシャル成長された１又は複数の単結晶ダイヤモンド層を含む、請求項１又は２に記載のダイヤモンド基板。
【請求項４】
第１の領域と該第１の領域を取り囲む第２の領域とを含む主面を有する基板と、前記主面の前記第１の領域上に設けられた板状の単結晶ダイヤモンド部と、前記主面の前記第２の領域上に設けられた層状の多結晶ダイヤモンド部と、を備えるダイヤモンド基板の製造方法であって、
前記主面の前記第１の領域上に単結晶ダイヤモンド基板を載置する載置工程と、
前記載置工程の後、気相合成法を用いて前記主面の前記第２の領域上に、前記単結晶ダイヤモンド基板を前記基板に固定する多結晶ダイヤモンド層を形成する多結晶ダイヤモンド層形成工程と、
前記多結晶ダイヤモンド層形成工程の後、前記単結晶ダイヤモンド基板から前記単結晶ダイヤモンド部を形成すると共に、前記多結晶ダイヤモンド層から前記多結晶ダイヤモンド部を形成するダイヤモンド部形成工程と、
を含み、
前記基板は、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、石英、モリブデン、ニオブ、タングステン、ムライト及びコージライトのうち少なくとも一つの材料を含有する、ダイヤモンド基板の製造方法。
【請求項５】
前記基板は、前記主面の前記第1の領域に凹部を有しており、
前記載置工程では、前記単結晶ダイヤモンド基板を前記凹部内に配置する、請求項４に記載のダイヤモンド基板の製造方法。
【請求項６】
前記単結晶ダイヤモンド基板は、エピタキシャル成長された１又は複数の単結晶ダイヤモンド層を含む、請求項４又は５に記載のダイヤモンド基板の製造方法。
【請求項７】
前記ダイヤモンド部形成工程の後、前記ダイヤモンド基板を切断することにより該ダイヤモンド基板をウェハ状に加工する切断工程を更に含む、請求項４〜６のいずれか一項に記載のダイヤモンド基板の製造方法。
【請求項８】
前記ダイヤモンド部形成工程において、エッチング又は研磨により前記単結晶ダイヤモンド部及び前記多結晶ダイヤモンド部を形成することによって、前記ダイヤモンド基板の表面を平坦化する平坦化工程を更に含む、請求項４〜７のいずれか一項に記載のダイヤモンド基板の製造方法。
【請求項９】
前記ダイヤモンド部形成工程の後、前記単結晶ダイヤモンド部上に１又は複数の単結晶ダイヤモンド層をエピタキシャル成長させるエピタキシャル成長工程を更に含む、請求項４〜８のいずれか一項に記載のダイヤモンド基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイヤモンド基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイヤモンドは、ワイドバンドギャップ（５．５ｅＶ）、高キャリア移動度（２０００ｃｍ２／Ｖｓ）、高絶縁破壊電界（５×１０６Ｖ／ｃｍ）、真空準位が伝導帯の下端以下に存在する負性電子親和力等の優れた半導体物性を有する。このため、高温環境下・宇宙環境下でも動作する耐環境半導体素子、高周波・高出力で動作可能なパワーデバイス、紫外線発光が可能な発光素子、低電圧駆動が可能な電子放出素子等への応用が期待されている。また、光学特性に関しては、ダイヤモンドは紫外領域（２２５〜４００ｎｍ）においても高屈折率（２．５）を有している。このため、ダイヤモンドは、光ディスク等の高密度化に伴う光源の短波長化に対応可能なピックアップレンズ用材料としても期待されている。
【０００３】
これらのデバイスは、単結晶ダイヤモンド、とりわけ人工の単結晶ダイヤモンドを使用することによって実現される。人工の単結晶ダイヤモンドは、天然の単結晶ダイヤモンドに比べて品質のばらつきが少ない。人工の単結晶ダイヤモンドは、主に、気相合成法又は高温高圧合成法により得られる。気相合成法では、ホモエピタキシャル成長により単結晶ダイヤモンド基板（基板上に単結晶ダイヤモンド層が形成されたものも含む）が得られる。しかしながら、いずれの方法においても、例えばシリコンＬＳＩ等を作製するための半導体製造装置に適用可能な数インチφの単結晶ダイヤモンド基板を形成することは、現状では極めて困難である。
【０００４】
そこで、気相合成法においては、単結晶シリコンウェハ上に単結晶シリサイド層を成長させた後、その単結晶シリサイド層上に単結晶ダイヤモンド層をヘテロエピタキシャル成長させる方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。また、単結晶ダイヤモンド層をヘテロエピタキシャル成長させる別の方法としては、下地となるイリジウム層上にダイヤモンド層をヘテロエピタキシャル成長させる方法が報告されている（例えば非特許文献１参照）。
【０００５】
また、大面積が得られない単結晶ダイヤモンド基板を半導体製造装置に適用するために、シリコンウェハと、シリコンウェハ上に形成され酸化ケイ素（ＳＯＧ）からなる接着層と、接着層によりシリコンウェハに貼り付けられた単結晶ダイヤモンド基板とを有する半導体装置用基板が提案されている（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平７−４１３８５号公報
【特許文献２】特開２００２−１１０４９０号公報
【非特許文献１】前田他、第６５回応用物理学会、学術講演会、講演予稿集、ｐ．５０８、３ａ−ＺＢ−７／II
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の方法では、数インチφの大面積の単結晶ダイヤモンド層を下地層上に成長させることは非常に困難である。また、非特許文献１の方法では、下地層上にせいぜい１インチφ程度の単結晶ダイヤモンド層しか得られていないので大面積化が不十分である。したがって、単結晶ダイヤモンド層を下地層上にヘテロエピタキシャル成長させる方法によって、基板処理装置において取扱いが可能なサイズの単結晶ダイヤモンド基板を作製することは極めて困難である。
【０００７】
特許文献２の半導体装置用基板では、接着層を構成する酸化ケイ素と、単結晶ダイヤモンド基板を構成する単結晶ダイヤモンドとの熱膨張係数の差が大きい。通常、半導体装置用基板上に単結晶ダイヤモンド層をＣＶＤ法により成長させるときの成長温度は１０００℃近くまで上昇する。この成長温度では、単結晶ダイヤモンド基板がシリコンウェハから剥がれてしまう可能性が高い。
【０００８】
したがって、半導体デバイスを作製するための既存の成熟した半導体ウェハプロセスが使用可能であり、且つ、単結晶ダイヤモンド層をエピタキシャル成長させることが可能な単結晶ダイヤモンド基板は存在せず、ダイヤモンド半導体デバイスを作製する際に大きな障害となっていた。
【０００９】
そこで、本発明は、基板処理装置において取扱いが容易であり、且つ、ダイヤモンドの気相成長温度と同程度の高温にも耐えられるダイヤモンド基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の課題を解決するため、本発明のダイヤモンド基板は、第１の領域とその第１の領域を取り囲む第２の領域とを含む主面を有する基板と、主面の第１の領域上に設けられた板状の単結晶ダイヤモンド部と、主面の第２の領域上に設けられた層状の多結晶ダイヤモンド部とを備え、単結晶ダイヤモンド部が、多結晶ダイヤモンド部によって基板に固定されており、基板は、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、石英、モリブデン、ニオブ、タングステン、ムライト及びコージライトのうち少なくとも一つの材料を含有する。
【００１１】
本発明のダイヤモンド基板では、単結晶ダイヤモンド部が多結晶ダイヤモンド部によって基板に固定されている。このため、基板処理装置におけるダイヤモンド基板の取扱いが容易になる。また、単結晶ダイヤモンド部と基板との間に、酸化ケイ素からなる接着層を形成する必要がないので、本発明のダイヤモンド基板はダイヤモンドの気相成長温度と同程度の高温にも耐えられる。さらに、本発明のダイヤモンド基板では基板が上記材料を含有するので、基板と多結晶ダイヤモンド部との密着性を向上できる。
【００１２】
また、基板は、主面の第1の領域に凹部を有しており、単結晶ダイヤモンド部は、凹部内に配置されていることが好ましい。これにより、単結晶ダイヤモンド部が基板の面方向に移動し難くなるので、主面における単結晶ダイヤモンド部の位置精度を向上させることができる。
【００１３】
また、単結晶ダイヤモンド部は、エピタキシャル成長された１又は複数の単結晶ダイヤモンド層を含むことが好ましい。この場合、例えば、１又は複数の単結晶ダイヤモンド層に不純物を導入することによって、ダイヤモンド基板から半導体デバイスを製造することができる。
【００１４】
また、本発明のダイヤモンド基板の製造方法は、第１の領域とその第１の領域を取り囲む第２の領域とを含む主面を有する基板と、主面の第１の領域上に設けられた板状の単結晶ダイヤモンド部と、主面の第２の領域上に設けられた層状の多結晶ダイヤモンド部と、を備えるダイヤモンド基板の製造方法であって、主面の第１の領域上に単結晶ダイヤモンド基板を載置する載置工程と、載置工程の後、気相合成法を用いて主面の第２の領域上に、単結晶ダイヤモンド基板を基板に固定する多結晶ダイヤモンド層を形成する多結晶ダイヤモンド層形成工程と、多結晶ダイヤモンド層形成工程の後、単結晶ダイヤモンド基板から単結晶ダイヤモンド部を形成すると共に、多結晶ダイヤモンド層から多結晶ダイヤモンド部を形成するダイヤモンド部形成工程とを含み、基板は、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、石英、モリブデン、ニオブ、タングステン、ムライト及びコージライトのうち少なくとも一つの材料を含有する。
【００１５】
本発明のダイヤモンド基板の製造方法では、ダイヤモンド部形成工程において、単結晶ダイヤモンド部が多結晶ダイヤモンド部によって基板に固定される。このため、基板処理装置におけるダイヤモンド基板の取扱いが容易になる。また、単結晶ダイヤモンド部と基板との間に、酸化ケイ素からなる接着層を形成する必要がないので、本発明のダイヤモンド基板の製造方法により製造されたダイヤモンド基板は、ダイヤモンドの気相成長温度と同程度の高温にも耐えられる。さらに、本発明のダイヤモンド基板の製造方法では基板が上記材料を含有するので、基板と多結晶ダイヤモンド部との密着性を向上できる。
【００１６】
また、基板は、主面の第1の領域に凹部を有しており、載置工程では、単結晶ダイヤモンド基板を凹部内に配置することが好ましい。これにより、単結晶ダイヤモンド基板が基板の面方向に移動し難くなるので、主面における単結晶ダイヤモンド部の位置精度を向上させることができる。
【００１７】
また、単結晶ダイヤモンド基板は、エピタキシャル成長された１又は複数の単結晶ダイヤモンド層を含むことが好ましい。この場合、例えば、１又は複数の単結晶ダイヤモンド層に不純物を導入することによって、得られるダイヤモンド基板から半導体デバイスを製造することができる。
【００１８】
また、上記ダイヤモンド基板の製造方法は、ダイヤモンド部形成工程の後、ダイヤモンド基板を切断することによりそのダイヤモンド基板をウェハ状に加工する切断工程を更に含むことが好ましい。これにより、ウェハ加工用の基板処理装置におけるダイヤモンド基板の取扱いが容易になる。
【００１９】
また、上記ダイヤモンド基板の製造方法は、ダイヤモンド部形成工程において、エッチング又は研磨により単結晶ダイヤモンド部及び多結晶ダイヤモンド部を形成することによって、ダイヤモンド基板の表面を平坦化する平坦化工程を更に含むことが好ましい。この場合、基板処理装置を用いてダイヤモンド基板の表面に処理を施し易くなる。
【００２０】
また、上記ダイヤモンド基板の製造方法は、ダイヤモンド部形成工程の後、単結晶ダイヤモンド部上に１又は複数の単結晶ダイヤモンド層をエピタキシャル成長させるエピタキシャル成長工程を更に含むことが好ましい。この場合、例えば、１又は複数の単結晶ダイヤモンド層に不純物を導入することによって、得られるダイヤモンド基板から半導体デバイスを製造することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のダイヤモンド基板及びその製造方法によれば、基板処理装置において取扱いが容易であり、且つ、ダイヤモンドの気相成長温度と同程度の高温にも耐えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一又は同等の要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
【００２３】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るダイヤモンド基板１０の平面図である。図２は、図１に示されたダイヤモンド基板１０のII−II線に沿った断面図である。
【００２４】
ダイヤモンド基板１０は、第１の領域ｒ１と第１の領域ｒ１を取り囲む第２の領域ｒ２とを含む主面３ａを有する基板３と、主面３ａの第１の領域ｒ１上に設けられた板状の単結晶ダイヤモンド部５と、主面３ａの第２の領域ｒ２上に設けられた層状の多結晶ダイヤモンド部７とを備える。
【００２５】
ダイヤモンド基板１０は、基板処理装置によって処理される被処理体である。基板処理装置を用いることによりダイヤモンド基板１０から半導体素子、光学素子等が製造される。このような基板処理装置としては、例えばステッパー等が挙げられる。単結晶ダイヤモンド部５は、多結晶ダイヤモンド部７によって基板３に固定されている。単結晶ダイヤモンド部５の側面５ｓと多結晶ダイヤモンド部７の側面７ｓとは接合されている。多結晶ダイヤモンド部７は基板３に接合されている。本実施形態では、単結晶ダイヤモンド部５の表面及び多結晶ダイヤモンド部７の表面は露出している。
【００２６】
このダイヤモンド基板１０では、単結晶ダイヤモンド部５が多結晶ダイヤモンド部７によって基板３に固定されている。このため、基板処理装置によってダイヤモンド基板１０を処理するときに、ダイヤモンド基板１０の取扱いが容易になる。また、単結晶ダイヤモンド部５と基板３との間に、酸化ケイ素からなる接着層を形成する必要がないので、ダイヤモンド基板１０はダイヤモンドの気相成長温度と同程度の高温にも耐えられる。
【００２７】
基板３は、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、石英（ＳｉＯ２）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、ムライト及びコージライトのうち少なくとも一つの材料を含有する。これにより、基板３と多結晶ダイヤモンド部７との密着性を向上できる。また、基板３の耐熱性も向上する。
【００２８】
基板３の形状は、２インチφ以上のウェハ形状が好ましく、３インチφ以上のウェハ形状がより好ましい。基板３の形状は、四角形状又はその他形状であってもよく、基板３の外形寸法が５０ｍｍ以上であることが好ましい。なお、外形寸法とは基板３の主面３ａの面積と同じ面積を有する円の直径に相当する。基板３の厚さは、数百〜数千μｍであることが好ましい。
【００２９】
単結晶ダイヤモンド部５は、天然の単結晶ダイヤモンド、高温高圧合成された単結晶ダイヤモンド及び気相合成された単結晶ダイヤモンドのいずれからなるとしてもよい。また、単結晶ダイヤモンド部５は、ホウ素やリン等の不純物が添加された導電性を有する単結晶ダイヤモンドからなるとしてもよい。単結晶ダイヤモンド部５の表面形状は特に限定されず、単結晶ダイヤモンド部５の外形寸法が５０ｍｍ以上であることが好ましい。なお、外形寸法とは単結晶ダイヤモンド部５の表面の面積と同じ面積を有する円の直径に相当する。単結晶ダイヤモンド部５の厚さは、５０〜５００μｍであることが好ましい。
【００３０】
単結晶ダイヤモンド部５の表面は、良好にエピタキシャル成長させる観点から、｛１００｝面から０°±１０°又は｛１１１｝面から０°±１０°のオフ角範囲を有していることが好ましく、｛１００｝面から０°±５°又は｛１１１｝面から０°±５°のオフ角範囲を有していることがより好ましい。
【００３１】
（第２実施形態）
図３は、第２実施形態に係るダイヤモンド基板２０の断面図である。本実施形態では、ダイヤモンド基板２０は、第１の領域ｒ１と第１の領域ｒ１を取り囲む第２の領域ｒ２とを含む主面３ａを有する基板３と、主面３ａの第１の領域ｒ１上に設けられた板状の単結晶ダイヤモンド部５と、主面３ａの第２の領域ｒ２上に設けられた層状の多結晶ダイヤモンド部７とを備える。単結晶ダイヤモンド部５は、多結晶ダイヤモンド部７によって基板３に固定されている。単結晶ダイヤモンド部５の側面５ｓと多結晶ダイヤモンド部７の側面７ｓとは接合されている。多結晶ダイヤモンド部７は基板３に接合されている。
【００３２】
本実施形態では、単結晶ダイヤモンド部５は、板状の単結晶ダイヤモンド部材５ａ上にエピタキシャル成長された単結晶ダイヤモンド層５ｂを含む。本実施形態では単結晶ダイヤモンド層５ｂは１層の単結晶ダイヤモンド層であるが、複数の単結晶ダイヤモンド層であってもよい。この場合、例えば、単結晶ダイヤモンド層５ｂに、ホウ素やリン等の不純物を導入することによって、ダイヤモンド基板２０から半導体デバイスを製造することができる。単結晶ダイヤモンド層５ｂはドープ層であってもよいし、アンドープ層であってもよい。
【００３３】
次に、図４〜図６を参照してダイヤモンド基板１０の製造方法について説明する。図４(ａ)〜図４(ｄ)は、ダイヤモンド基板１０の製造方法の各工程を示す平面図である。図５(ａ)〜図５(ｄ)は、図４(ａ)〜図４(ｄ)にそれぞれ示されるＶａ−Ｖａ線〜Ｖｄ−Ｖｄ線に沿った工程断面図である。図６は、図５(ｄ)の後に続く工程断面図である。
【００３４】
（基板準備工程）
まず、図４(ａ)及び図５(ａ)に示されるように、第１の領域ｒ１と第１の領域ｒ１を取り囲む第２の領域ｒ２とを含む主面３ａを有する基板３を準備する。
【００３５】
（載置工程）
次に、図４(ｂ)及び図５(ｂ)に示されるように、基板３の主面３ａの第１の領域ｒ１上に単結晶ダイヤモンド基板５１を載置する。本実施形態では、単結晶ダイヤモンド基板５１は複数（例えば２つ）配置される。
【００３６】
（多結晶ダイヤモンド層形成工程）
次に、図４(ｃ)及び図５(ｃ)に示されるように、気相合成法を用いて主面３ａの第２の領域ｒ２上に、単結晶ダイヤモンド基板５１を基板３に固定する多結晶ダイヤモンド層７５を形成する。本実施形態では、多結晶ダイヤモンド層７５が形成されると共に、単結晶ダイヤモンド基板５１上に単結晶ダイヤモンド層５５が形成される。また、多結晶ダイヤモンド層７５の表面と単結晶ダイヤモンド層５５の表面との間に段差が生じる場合がある。このような段差が存在すると、基板処理装置を用いてダイヤモンド基板１０を処理し難くなる傾向にある。この段差は、単結晶ダイヤモンド基板５１の厚さ、単結晶ダイヤモンドと多結晶ダイヤモンドの成長速度の差等に起因する。
【００３７】
気相合成法としては、マイクロ波プラズマＣＶＤ法、熱フィラメントＣＶＤ法等のＣＶＤ法、又は、燃焼炎法等が挙げられる。また、気相合成法を行うための合成炉としては、基板３を挿入可能な合成炉を用いることが好ましい。例えばマイクロ波プラズマＣＶＤ法を用いる場合、原料ガスが水素ガス及びメタンガス、基板３の温度が７００〜１３００℃、メタンガス濃度（メタンガス流量／水素ガス流量）が０．０２５〜２０％であると、単結晶ダイヤモンド層５５が形成される。例えば熱フィラメントＣＶＤ法を用いる場合、原料ガスが水素ガス及びメタンガス、基板３の温度が５００〜１２００℃、メタンガス濃度（メタンガス流量／水素ガス流量）が１〜１０％であると、単結晶ダイヤモンド層５５が形成される。また、原料ガスにホスフォン（ＰＨ３）やジボラン（Ｂ２Ｈ６）を添加するとしてもよい。この場合、不純物がドープされた単結晶ダイヤモンド層５５及び多結晶ダイヤモンド層７５が形成される。
【００３８】
なお、単結晶ダイヤモンド基板５１上に、単結晶ダイヤモンド層５５に代えて多結晶ダイヤモンド層が形成されるとしてもよい。気相合成法の条件、単結晶ダイヤモンド基板５１の表面状態、又は合成炉の個体差によっては、単結晶ダイヤモンド基板５１上に多結晶ダイヤモンド層が形成される場合がある。
【００３９】
また、多結晶ダイヤモンド層７５を形成するときに、単結晶ダイヤモンド基板５１上にモリブデン（Ｍｏ）や石英（ＳｉＯ２）等からなるマスクを形成することにより、第２の領域ｒ２上に多結晶ダイヤモンド層７５を形成するとしてもよい。この場合、単結晶ダイヤモンド基板５１上に単結晶ダイヤモンド層５５は形成されない。また、マスクを用いた場合であっても、多結晶ダイヤモンド層７５の表面と単結晶ダイヤモンド基板５１の表面との間に段差が生じることがある。
【００４０】
（ダイヤモンド部形成工程）
次に、図４(ｄ)及び図５(ｄ)に示されるように、単結晶ダイヤモンド基板５１から単結晶ダイヤモンド部５を形成すると共に、多結晶ダイヤモンド層７５から多結晶ダイヤモンド部７を形成する。本実施形態では、単結晶ダイヤモンド層５５及び単結晶ダイヤモンド基板５１をエッチングすることにより、単結晶ダイヤモンド部５を形成し、多結晶ダイヤモンド層７５をエッチングすることにより、多結晶ダイヤモンド部７を形成する。エッチングとしては反応性イオンエッチングが挙げられる。これにより、ダイヤモンド基板１０が得られる。
【００４１】
なお、単結晶ダイヤモンド基板５１上に、単結晶ダイヤモンド層５５に代えて多結晶ダイヤモンド層が形成される場合であっても、エッチング又は研磨することにより当該多結晶ダイヤモンド層を除去することができる。
【００４２】
また、単結晶ダイヤモンド層５５の一部をエッチング除去することにより、単結晶ダイヤモンド層５５の残部と単結晶ダイヤモンド基板５１とから単結晶ダイヤモンド部５を形成するとしてもよい。
【００４３】
（平坦化工程）
また、図４(ｄ)及び図５(ｄ)に示されるように、本実施形態では、単結晶ダイヤモンド層５５、単結晶ダイヤモンド基板５１及び多結晶ダイヤモンド層７５をエッチング又は研磨することにより単結晶ダイヤモンド部５及び多結晶ダイヤモンド部７を形成する。これにより、ダイヤモンド基板１０の表面１０ａは平坦化される。ダイヤモンド基板１０の表面１０ａを平坦化すると、基板処理装置を用いてダイヤモンド基板１０の表面１０ａを処理するときに、処理を施し易くなる。
【００４４】
（切断工程）
次に、ダイヤモンド基板１０がウェハ形状を有していない場合、ダイヤモンド基板１０を例えばレーザ等を用いて切断することによりウェハ状に加工するとしてもよい。これにより、ウェハ加工用の基板処理装置を用いてダイヤモンド基板１０を処理するときに、ダイヤモンド基板１０の取扱いが容易になる。ダイヤモンド基板１０がウェハ形状を有していない場合としては、例えば、ダイヤモンド基板１０の表面１０ａが数十ｃｍ角の矩形形状を有している場合等が挙げられる。
【００４５】
（エピタキシャル成長工程）
次に、図６に示されるように、単結晶ダイヤモンド部５上に単結晶ダイヤモンド層５ｃをエピタキシャル成長させるとしてもよい。これにより、ダイヤモンド基板３０が得られる。本実施形態では、多結晶ダイヤモンド部７上に多結晶ダイヤモンド層７ｃを成長させている。また、本実施形態では単結晶ダイヤモンド層５ｃは１層の単結晶ダイヤモンド層であるが、複数の単結晶ダイヤモンド層であってもよい。この場合、例えば、単結晶ダイヤモンド層５ｃに不純物を導入することによって、得られるダイヤモンド基板３０から半導体デバイスを製造することができる。
【００４６】
多結晶ダイヤモンド層７ｃ及び単結晶ダイヤモンド層５ｃを成長させるときの条件としては、単結晶ダイヤモンド層５５及び多結晶ダイヤモンド層７５を形成するときの気相合成法の条件を用いることが好ましい。
【００４７】
上記ダイヤモンド基板１０の製造方法では、ダイヤモンド部形成工程において、単結晶ダイヤモンド部５が多結晶ダイヤモンド部７によって基板３に固定される。このため、基板処理装置を用いてダイヤモンド基板１０を処理するときに、ダイヤモンド基板１０の取扱いが容易になる。また、単結晶ダイヤモンド部５と基板３との間に、酸化ケイ素からなる接着層を形成する必要がないので、上記製造方法により製造されたダイヤモンド基板１０は、ダイヤモンドの気相成長温度と同程度の高温にも耐えられる。また、基板３が上記材料を含有するので、基板３と多結晶ダイヤモンド部７との密着性を向上できる。
【００４８】
（第３実施形態）
図７は、第３実施形態に係るダイヤモンド基板４０の平面図である。図８は、図７に示されたダイヤモンド基板４０のVIII−VIII線に沿った断面図である。
【００４９】
ダイヤモンド基板４０は、第１の領域ｒ２１と第１の領域ｒ２１を取り囲む第２の領域ｒ２２とを含む主面２３ａを有する基板２３と、主面２３ａの第１の領域ｒ２１上に設けられた板状の単結晶ダイヤモンド部５と、主面２３ａの第２の領域ｒ２２上に設けられた層状の多結晶ダイヤモンド部７とを備える。単結晶ダイヤモンド部５は、多結晶ダイヤモンド部７によって基板２３に固定されている。単結晶ダイヤモンド部５の側面５ｓと多結晶ダイヤモンド部７の側面７ｓとは接合されている。多結晶ダイヤモンド部７は基板２３に接合されている。本実施形態では、単結晶ダイヤモンド部５の表面及び多結晶ダイヤモンド部７の表面は露出している。
【００５０】
本実施形態では、基板２３は、主面２３ａの第1の領域ｒ２１に凹部２４を有しており、単結晶ダイヤモンド部５は、凹部２４内に配置されていることが好ましい。これにより、単結晶ダイヤモンド部５が基板２３の面方向に移動し難くなるので、主面２３ａにおける単結晶ダイヤモンド部５の位置精度を向上させることができる。凹部２４は機械加工、ケミカルエッチング等により形成されることが好ましい。凹部２４の形状及びサイズは、単結晶ダイヤモンド部５を収容する観点から、単結晶ダイヤモンド部５の形状及びサイズと略同じであることが好ましい。
【００５１】
また、基板２３は、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、石英（ＳｉＯ２）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タングステン（Ｗ）、ムライト及びコージライトのうち少なくとも一つの材料を含有する。これにより、基板２３と多結晶ダイヤモンド部７との密着性を向上できる。また、基板２３の耐熱性も向上する。
【００５２】
また、本実施形態では、単結晶ダイヤモンド部５は、単結晶ダイヤモンド基板５１と、単結晶ダイヤモンド基板５１上に設けられた単結晶ダイヤモンド層５３とを備える。単結晶ダイヤモンド基板５１の厚さは、凹部２４の深さと比較して大きくても小さくてもよいが、単結晶ダイヤモンド部５と多結晶ダイヤモンド部７の接合強度を考えると、単結晶ダイヤモンド基板５１の厚さが凹部２４の深さよりも３０〜３００μｍ大きい方が好ましい。
【００５３】
（第４実施形態）
図９は、第４実施形態に係るダイヤモンド基板５０の断面図である。本実施形態では、ダイヤモンド基板５０は、第１の領域ｒ２１と第１の領域ｒ２１を取り囲む第２の領域ｒ２２とを含む主面２３ａを有する基板２３と、主面２３ａの第１の領域ｒ２１上に設けられた板状の単結晶ダイヤモンド部５と、主面２３ａの第２の領域ｒ２２上に設けられた層状の多結晶ダイヤモンド部７とを備える。単結晶ダイヤモンド部５は、多結晶ダイヤモンド部７によって基板２３に固定されている。単結晶ダイヤモンド部５の側面５ｓと多結晶ダイヤモンド部７の側面７ｓとは接合されている。多結晶ダイヤモンド部７は基板２３に接合されている。
【００５４】
本実施形態では、単結晶ダイヤモンド部５は、層状の単結晶ダイヤモンド部材５３ａ上にエピタキシャル成長された単結晶ダイヤモンド層５３ｂを含む。本実施形態では単結晶ダイヤモンド層５３ｂは１層の単結晶ダイヤモンド層であるが、複数の単結晶ダイヤモンド層であってもよい。この場合、例えば、単結晶ダイヤモンド層５３ｂに不純物を導入することによって、ダイヤモンド基板５０から半導体デバイスを製造することができる。
【００５５】
次に、図１０〜図１２を参照してダイヤモンド基板４０の製造方法について説明する。図１０(ａ)〜図１０(ｄ)は、ダイヤモンド基板４０の製造方法の各工程を示す平面図である。図１１(ａ)〜図１１(ｄ)は、図１０(ａ)〜図１０(ｄ)にそれぞれ示されるＸＩａ−ＸＩａ線〜ＸＩｄ−ＸＩｄ線に沿った工程断面図である。図１２は、図１１(ｄ)の後に続く工程断面図である。
【００５６】
（基板準備工程）
まず、図１０(ａ)及び図１１(ａ)に示されるように、第１の領域ｒ２１と第１の領域ｒ２１を取り囲む第２の領域ｒ２２とを含む主面２３ａを有する基板２３を準備する。本実施形態では、基板２３は、主面２３ａの第1の領域ｒ２１に凹部２４を有している。
【００５７】
（載置工程）
次に、図１０(ｂ)及び図１１(ｂ)に示されるように、基板２３の主面２３ａの第１の領域ｒ２１上に単結晶ダイヤモンド基板５１を載置する。本実施形態では、単結晶ダイヤモンド基板５１を凹部２４内に配置する。これにより、単結晶ダイヤモンド基板５１が基板２３の面方向に移動し難くなる。このため、後述の多結晶ダイヤモンド層形成工程において単結晶ダイヤモンド基板５１が移動することを抑制できる。また、例えば、フォトリソグラフィを行う場合には、露光の位置合わせがより確実になる。したがって、後述のように、主面２３ａにおける単結晶ダイヤモンド部５の位置精度を向上させることができる。本実施形態では、単結晶ダイヤモンド基板５１は複数（例えば２つ）配置される。
【００５８】
（多結晶ダイヤモンド層形成工程）
次に、図１０(ｃ)及び図１１(ｃ)に示されるように、気相合成法を用いて主面２３ａの第２の領域ｒ２２上に、単結晶ダイヤモンド基板５１を基板２３に固定する多結晶ダイヤモンド層７５を形成する。本実施形態では、多結晶ダイヤモンド層７５が形成されると共に、単結晶ダイヤモンド基板５１上に単結晶ダイヤモンド層５５が形成される。
【００５９】
（ダイヤモンド部形成工程）
次に、図１０(ｄ)及び図１１(ｄ)に示されるように、単結晶ダイヤモンド基板５１から単結晶ダイヤモンド部５を形成すると共に、多結晶ダイヤモンド層７５から多結晶ダイヤモンド部７を形成する。本実施形態では、単結晶ダイヤモンド層５５をエッチングすることにより、単結晶ダイヤモンド層５３を形成し、多結晶ダイヤモンド層７５をエッチングすることにより、多結晶ダイヤモンド部７を形成する。
【００６０】
（平坦化工程）
また、図１０(ｄ)及び図１１(ｄ)に示されるように、本実施形態では、単結晶ダイヤモンド層５５及び多結晶ダイヤモンド層７５をエッチング又は研磨することにより、単結晶ダイヤモンド部５及び多結晶ダイヤモンド部７を形成する。これにより、ダイヤモンド基板４０の表面４０ａは平坦化される。ダイヤモンド基板４０の表面４０ａを平坦化すると、基板処理装置を用いてダイヤモンド基板４０の表面４０ａを処理するときに、処理を施し易くなる。
【００６１】
（切断工程）
次に、ダイヤモンド基板４０がウェハ形状を有していない場合、ダイヤモンド基板４０を切断することによりウェハ状に加工するとしてもよい。これにより、ウェハ加工用の基板処理装置を用いてダイヤモンド基板４０を処理するときに、ダイヤモンド基板４０の取扱いが容易になる。
【００６２】
（エピタキシャル成長工程）
次に、図１２に示されるように、単結晶ダイヤモンド部５上に単結晶ダイヤモンド層５ｃをエピタキシャル成長させるとしてもよい。これにより、ダイヤモンド基板６０が得られる。本実施形態では、多結晶ダイヤモンド部７上に多結晶ダイヤモンド層７ｃを成長させている。また、本実施形態では単結晶ダイヤモンド層５ｃは１層の単結晶ダイヤモンド層であるが、複数の単結晶ダイヤモンド層であってもよい。この場合、例えば、単結晶ダイヤモンド層５ｃに不純物を導入することによって、得られるダイヤモンド基板６０から半導体デバイスを製造することができる。
【００６３】
上記ダイヤモンド基板４０の製造方法では、ダイヤモンド部形成工程において、単結晶ダイヤモンド部５が多結晶ダイヤモンド部７によって基板２３に固定される。このため、基板処理装置を用いてダイヤモンド基板４０を処理するときに、ダイヤモンド基板４０の取扱いが容易になる。また、単結晶ダイヤモンド部５と基板２３との間に、酸化ケイ素からなる接着層を形成する必要がないので、上記製造方法により製造されたダイヤモンド基板４０は、ダイヤモンドの気相成長温度と同程度の高温にも耐えられる。また、基板２３が上記材料を含有するので、基板２３と多結晶ダイヤモンド部７との密着性を向上できる。
【００６４】
図１３は、単結晶ダイヤモンド基板５１の変形例を示す断面図である。本変形例では、単結晶ダイヤモンド基板５１は、単結晶ダイヤモンド基板５１ａ上にエピタキシャル成長された単結晶ダイヤモンド層５１ｂを含む。この場合、例えば、単結晶ダイヤモンド層５１ｂに不純物を導入することによって、本変形例の単結晶ダイヤモンド基板５１から得られるダイヤモンド基板から半導体デバイスを製造することができる。
【００６５】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されない。
【実施例】
【００６６】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００６７】
（実施例１）
まず、基板として、３インチφ×０．５ｍｍｔの窒化ケイ素ウェハを準備した。また、単結晶ダイヤモンド基板として、４ｍｍ角×０．３ｍｍｔの単結晶ダイヤモンド基板を２個準備した。これらの単結晶ダイヤモンド基板を窒化ケイ素ウェハ上にマウントした。そして、ダイヤモンド合成装置の支持台上に、単結晶ダイヤモンド基板がマウントされた窒化ケイ素ウェハを設置し、マイクロ波プラズマＣＶＤ法を用いてダイヤモンド層を形成した。メタンガス濃度（メタンガス流量／水素ガス流量）が８％、基板温度が９００℃、合成圧力が１．３×１０４Ｐａ（１００Ｔｏｒｒ）となる条件で、４０時間ダイヤモンドの合成を行った。その結果、単結晶ダイヤモンド基板上には単結晶ダイヤモンド層がホモエピタキシャル成長され、窒化ケイ素ウェハ上には多結晶ダイヤモンド層が成長された。多結晶ダイヤモンド層の厚さは、約２００μｍであった。
【００６８】
次に、電子ビーム蒸着法により、多結晶ダイヤモンド層上にのみアルミニウムを蒸着してマスクを形成した。その後、単結晶ダイヤモンド基板と単結晶ダイヤモンド層とを反応性イオンエッチングによりエッチングして、単結晶ダイヤモンド部を形成した。このとき、単結晶ダイヤモンド部の表面位置と多結晶ダイヤモンド層の表面位置をそろえた。さらに、機械研磨により平坦化加工を行うことにより、実施例１のダイヤモンド基板を得た。
【００６９】
得られたダイヤモンド基板に対して、フォトリソグラフィ工程等を含むウェハプロセスを施すことにより、単結晶ダイヤモンド部上に配線パターンを作製し、良好なデバイスを作製できることを確認した。
【００７０】
続いて、配線パターンを取り去り、単結晶ダイヤモンド部上にマイクロ波プラズマＣＶＤ法により導電性のエピタキシャルダイヤモンド層の成膜を試みた。メタンガス濃度が６％、ジボランガス濃度（ジボランガス流量／メタンガス流量）が２００ｐｐｍ、基板温度が８５０℃、合成圧力が１．３×１０４Ｐａ（１００Ｔｏｒｒ）となる条件で、２時間ダイヤモンドの合成を行った。その結果、膜厚５μｍのエピタキシャルダイヤモンド層が単結晶ダイヤモンド部上に形成された。このようにして得られたダイヤモンド基板についても、エピタキシャルダイヤモンド層上に配線パターンを作製し、良好なデバイスを作製できることを確認した。
【００７１】
（実施例２）
まず、基板として、３インチφ×０．５ｍｍｔの窒化ケイ素ウェハに、機械加工により４．１ｍｍ角×０．２５ｍｍの凹部を形成した。また、単結晶ダイヤモンド基板として、４ｍｍ角×０．３ｍｍｔの単結晶ダイヤモンド基板を２個準備した。これらの単結晶ダイヤモンド基板を窒化ケイ素ウェハ上にマウントして、単結晶ダイヤモンド基板を凹部内に収容した。そして、ダイヤモンド合成装置の支持台上に窒化ケイ素ウェハを設置し、マイクロ波プラズマＣＶＤ法を用いてダイヤモンド層を形成した。メタンガス濃度（メタンガス流量／水素ガス流量）が８％、基板温度が９００℃、合成圧力が１．３×１０４Ｐａ（１００Ｔｏｒｒ）となる条件で、２０時間ダイヤモンドの合成を行った。その結果、単結晶ダイヤモンド基板上には単結晶ダイヤモンド層が形成され、単結晶ダイヤモンド基板が載置されていない窒化ケイ素ウェハ上には多結晶ダイヤモンド層が形成された。多結晶ダイヤモンド層の厚さは、約１００μｍであった。
【００７２】
次に、電子ビーム蒸着法により、多結晶ダイヤモンド層上にのみアルミニウムを蒸着してマスクを形成した。その後、単結晶ダイヤモンド基板と単結晶ダイヤモンド層とを反応性イオンエッチングによりエッチングして、単結晶ダイヤモンド部を形成した。このとき、単結晶ダイヤモンド部の表面位置と多結晶ダイヤモンド層の表面位置をそろえた。さらに、機械研磨により平坦化加工を行うことにより、実施例２のダイヤモンド基板を得た。
【００７３】
得られたダイヤモンド基板に対して、フォトリソグラフィ工程等を含むウェハプロセスを施すことにより、単結晶ダイヤモンド部上に配線パターンを作製し、良好なデバイスを作製できることを確認した。
【００７４】
続いて、配線パターンを取り去り、単結晶ダイヤモンド部上にマイクロ波プラズマＣＶＤ法により導電性のエピタキシャルダイヤモンド層の成膜を試みた。メタンガス濃度が６％、ジボランガス濃度（ジボランガス流量／メタンガス流量）が２００ｐｐｍ、基板温度が８５０℃、合成圧力が１．３×１０４Ｐａ（１００Ｔｏｒｒ）となる条件で、２時間ダイヤモンドの合成を行った。その結果、膜厚５μｍのエピタキシャルダイヤモンド層が単結晶ダイヤモンド部上に形成された。このようにして得られたダイヤモンド基板についても、エピタキシャルダイヤモンド層上に配線パターンを作製することにより良好なデバイスを作製できることを確認した。
【００７５】
（実施例３〜１１）
３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、炭化ケイ素（ＳｉＣ）からなる基板を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例３のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなる基板を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例４のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）からなる基板を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例５のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、石英（ＳｉＯ２）からなる基板を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例６のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、モリブデン（Ｍｏ）からなる基板を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例７のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、ニオブ（Ｎｂ）からなる基板を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例８のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、タングステン（Ｗ）からなる基板を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例９のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、ムライトからなる基板を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例１０のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、コージライトからなる基板を用いたこと以外は実施例１と同様にして、実施例１１のダイヤモンド基板を作製した。
【００７６】
その結果、実施例１と同様に、実施例３〜１１のダイヤモンド基板を良好に作製することができた。また、実施例１と同様に、実施例３〜１１のダイヤモンド基板上に配線パターンを作製することにより良好なデバイスを作製できることを確認した。
【００７７】
（実施例１２〜２０）
３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、炭化ケイ素（ＳｉＣ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２と同様にして、実施例１２のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２と同様にして、実施例１３のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）からなる基板を用いたこと以外は実施例２と同様にして、実施例１４のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、石英（ＳｉＯ２）からなる基板を用いたこと以外は実施例２と同様にして、実施例１５のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、モリブデン（Ｍｏ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２と同様にして、実施例１６のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、ニオブ（Ｎｂ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２と同様にして、実施例１７のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、タングステン（Ｗ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２と同様にして、実施例１８のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、ムライトからなる基板を用いたこと以外は実施例２と同様にして、実施例１９のダイヤモンド基板を作製した。３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ形状を有し、コージライトからなる基板を用いたこと以外は実施例２と同様にして、実施例２０のダイヤモンド基板を作製した。
【００７８】
その結果、実施例２と同様に、実施例１２〜２０のダイヤモンド基板を良好に作製することができた。また、実施例２と同様に、実施例１２〜２０のダイヤモンド基板上に配線パターンを作製することにより良好なデバイスを作製できることを確認した。
【００７９】
（実施例２１）
１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有する基板を用いたこと、及び、単結晶ダイヤモンド基板を基板上にマウントする前に単結晶ダイヤモンド基板上に導電性のエピタキシャルダイヤモンド層をマイクロ波プラズマＣＶＤ法により形成したこと以外は実施例１と同様にして、実施例２１のダイヤモンド基板を作製した。導電性のエピタキシャルダイヤモンド層を形成する際には、メタンガス濃度が６％、ジボランガス濃度（ジボランガス流量／メタンガス流量）が１ｐｐｍ、基板温度が９００℃、合成圧力が６．５×１０３Ｐａ（５０Ｔｏｒｒ）となる条件で、２時間ダイヤモンドの合成を行った。その結果、エピタキシャルダイヤモンド層の厚さは６μｍであった。その結果、実施例１と同様に、実施例２１のダイヤモンド基板を良好に作製することができた。また、レーザによりダイヤモンド基板を３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ状に加工し、実施例１と同様に、ウェハ状の実施例２１のダイヤモンド基板上に配線パターンを作製することにより良好なデバイスを作製できることを確認した。
【００８０】
（実施例２２）
１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有する基板を用いたこと、及び、単結晶ダイヤモンド基板を基板上にマウントする前に単結晶ダイヤモンド基板上に導電性のエピタキシャルダイヤモンド層をマイクロ波プラズマＣＶＤ法により形成したこと以外は実施例２と同様にして、実施例２２のダイヤモンド基板を作製した。導電性のエピタキシャルダイヤモンド層を形成する際には、メタンガス濃度が６％、ジボランガス濃度（ジボランガス流量／メタンガス流量）が１ｐｐｍ、基板温度が９００℃、合成圧力が６．５×１０３Ｐａ（５０Ｔｏｒｒ）となる条件で、２時間ダイヤモンドの合成を行った。その結果、エピタキシャルダイヤモンド層の厚さは６μｍであった。その結果、実施例２と同様に、実施例２２のダイヤモンド基板を良好に作製することができた。また、レーザによりダイヤモンド基板を３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ状に加工し、実施例２と同様に、ウェハ状の実施例２２のダイヤモンド基板上に配線パターンを作製することにより良好なデバイスを作製できることを確認した。
【００８１】
（実施例２３〜３１）
１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、炭化ケイ素（ＳｉＣ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２１と同様にして、実施例２３のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２１と同様にして、実施例２４のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）からなる基板を用いたこと以外は実施例２１と同様にして、実施例２５のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、石英（ＳｉＯ２）からなる基板を用いたこと以外は実施例２１と同様にして、実施例２６のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、モリブデン（Ｍｏ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２１と同様にして、実施例２７のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、ニオブ（Ｎｂ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２１と同様にして、実施例２８のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、タングステン（Ｗ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２１と同様にして、実施例２９のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、ムライトからなる基板を用いたこと以外は実施例２１と同様にして、実施例３０のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、コージライトからなる基板を用いたこと以外は実施例２１と同様にして、実施例３１のダイヤモンド基板を作製した。
【００８２】
その結果、実施例２１と同様に、実施例２３〜３１のダイヤモンド基板を良好に作製することができた。
【００８３】
続いて、レーザにより実施例２３〜３１のダイヤモンド基板を３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ状に加工した。そして、ウェハ状の実施例２３〜３１のダイヤモンド基板上に配線パターンを作製することにより良好なデバイスを作製できることを確認した。
【００８４】
（実施例３２〜４０）
１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、炭化ケイ素（ＳｉＣ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２２と同様にして、実施例３２のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２２と同様にして、実施例３３のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）からなる基板を用いたこと以外は実施例２２と同様にして、実施例３４のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、石英（ＳｉＯ２）からなる基板を用いたこと以外は実施例２２と同様にして、実施例３５のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、モリブデン（Ｍｏ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２２と同様にして、実施例３６のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、ニオブ（Ｎｂ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２２と同様にして、実施例３７のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、タングステン（Ｗ）からなる基板を用いたこと以外は実施例２２と同様にして、実施例３８のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、ムライトからなる基板を用いたこと以外は実施例２２と同様にして、実施例３９のダイヤモンド基板を作製した。１００ｍｍ角×０．５ｍｍｔの矩形形状を有し、コージライトからなる基板を用いたこと以外は実施例２２と同様にして、実施例４０のダイヤモンド基板を作製した。
【００８５】
その結果、実施例２２と同様に、実施例３２〜４０のダイヤモンド基板を良好に作製することができた。
【００８６】
続いて、レーザにより実施例３２〜４０のダイヤモンド基板を３インチφ×０．５ｍｍｔのウェハ状に加工した。そして、ウェハ状の実施例３２〜４０のダイヤモンド基板上に配線パターンを作製することにより良好なデバイスを作製できることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】第１実施形態に係るダイヤモンド基板の平面図である。
【図２】図１に示されたダイヤモンド基板のII−II線に沿った断面図である。
【図３】第２実施形態に係るダイヤモンド基板の断面図である。
【図４】図４(ａ)〜図４(ｄ)は、第１実施形態に係るダイヤモンド基板の製造方法の各工程を示す平面図である。
【図５】図５(ａ)〜図５(ｄ)は、図４(ａ)〜図４(ｄ)にそれぞれ示されるＶａ−Ｖａ線〜Ｖｄ−Ｖｄ線に沿った工程断面図である。
【図６】図５(ｄ)の後に続く工程断面図である。
【図７】第３実施形態に係るダイヤモンド基板の平面図である。
【図８】図７に示されたダイヤモンド基板のVIII−VIII線に沿った断面図である。
【図９】第４実施形態に係るダイヤモンド基板の断面図である。
【図１０】図１０(ａ)〜図１０(ｄ)は、第３実施形態に係るダイヤモンド基板の製造方法の各工程を示す平面図である。
【図１１】図１１(ａ)〜図１１(ｄ)は、図１０(ａ)〜図１０(ｄ)にそれぞれ示されるＸＩａ−ＸＩａ線〜ＸＩｄ−ＸＩｄ線に沿った工程断面図である。
【図１２】図１１(ｄ)の後に続く工程断面図である。
【図１３】単結晶ダイヤモンド基板の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８８】
３，２３…基板、３ａ，ｒ２３ａ…主面、５…単結晶ダイヤモンド部、５ｂ，５ｃ，５１ｂ…単結晶ダイヤモンド層、７…多結晶ダイヤモンド部、１０，２０，３０，４０，５０，６０…ダイヤモンド基板、２４…凹部、５１…単結晶ダイヤモンド基板、７５…多結晶ダイヤモンド層、ｒ１，ｒ２１…第１の領域、ｒ２，ｒ２２…第２の領域。
【図１】
2006096643.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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