絶縁性を有する結晶基板の上部の表面の一部が露出するように、金属触媒結晶薄膜を形成するステップと、前記金属触媒結晶薄膜を形成した結晶基板に対して、炭化水素を含む気体を用いて、グラフェンを気相化学成長させるグラフェンの成長方法。絶縁性結晶性絶縁性基板101がc面サファイアであり、金属触媒結晶薄膜102の材質がニッケルであり、炭化水素を含む気体がエチレンを含む請求項1に記載のグラフェンの成長方法。しかしながら、従来の金属触媒を用いた気相化学成長法の場合、グラフェンが金属表面に形成されるため、そのグラフェンを半導体素子等に利用する場合には、金属をグラフェンから除去する必要があった。この金属除去は一般には酸等の化学処理で行われるが、この金属除去処理によりグラフェンに化学的なダメージが生じ、その性質が劣化する恐れがある。また、グラフェンは金属上に形成されているため、金属除去によりグラフェンはそのままでは遊離することになる。そのため、別の基板に転写する必要がある。しかし、グラフェンを基板の狙った位置に転写することは容易なプロセスではない。そのため、転写したグラフェンを半導体素子とするための加工が容易ではなかった。そこで本発明は、金属層の除去および転写が不要な、基板上へのグラフェンの成長法を提供することを目的とする。前記従来の課題を解決するために、本発明の成長方法においては、絶縁性結晶基板表面の一部が露出するようにパターンが形成された金属触媒結晶薄膜付き基板を用い、炭化水素を含む気体を用いて気相化学成長法によりグラフェンを成長させる。本発明の成長方法によれば、パターンが形成された金属触媒結晶薄膜から絶縁性基板表面上にグラフェンが横方向に成長する。そのため、絶縁性基板上に金属除去および転写が不要な状態でグラフェンを得ることができる。以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。実施の形態1図1~6は、本発明の実施の形態1におけるプロセス手順を説明するための図である。なお、各図は本発明の方法を説明するための概念図であり、各部の縮尺等については全く考慮していない。また、本発明の実施に関連のない部分については省略している。STEP1:結晶性絶縁性基板の準備まず、触媒金属を成長させるための絶縁性結晶性絶縁性基板101を準備する図1。ここで言う基板とは、触媒金属層102がエピタキシャル成長開始する表面を提供するものを意味する。したがって、触媒金属層102を結晶成長させたい部分にのみ、その機能が提供されればよい。すなわち、基板全体が結晶性である必要は無く、表面ないしは一部に、本発明の要件を満たす結晶領域が成長や接着、ないしは埋め込みがなされたようなものを用いてもよい。たとえば、ある種の結晶の上に成長させた別の結晶層でもよい。また、トランジスタやキャパシタ等の別の機能部品がすでに形成されていてもよい。基板としては、ここではc面サファイアを用いる場合を例にとる。STEP2:触媒金属層の堆積絶縁性結晶性絶縁性基板101の上に、触媒金属層102を堆積させる図2。ここでは触媒金属としてニッケルを200nm、スパッタ法により堆積したものを例としてあげる。なお、この堆積段階においては、触媒金属は結晶化している必要はないが、結晶化していても良い。STEP3:マスク形成フォトリソグラフィないしは電子ビームリソグラフィにより、触媒金属層102を残したい部分にのみマスク103を形成する図3。後述するグラフェンの横方向成長プロセスSTEP4において、グラフェンは除去されなかった触媒金属層202の端部から、露出した結晶性絶縁性基板表面201に向かって横方向に成長する。したがって、マスクパターンは、グラフェンを形成したい場所から触媒金属層を除去し、かつ除去されなかった触媒金属層の端部が接触するように選択しておく。STEP4:エッチングおよびマスク除去マスク103形成後、エッチングプロセスにより触媒金属層102を部分的に除去し、下地の結晶性絶縁性基板101の一部分201を露出させる図4。その後、マスクを除去する図5。基板上には、部分的に触媒金属層202が残存しており、その端部が結晶性絶縁性基板の露出部201に接している。このエッチングは、触媒金属層102がニッケルの場合には、たとえば塩化第二鉄水溶液を用いて行うことができる。マスク除去はアセトンのような有機溶媒を用いることが好ましい。ただし、有機溶媒のみでの除去が難しい場合には、酸素プラズマ処理などを用いることもできる。その場合には、触媒金属層が過度に酸化されることが無いように、処理時間を最小とするなど注意をして処理をおこなう。STEP4:グラフェンの横方向成長上記処理をおこなった基板をCVD装置に導入し、還元雰囲気下で基板を加熱することで触媒金属202の表面を還元する図示なし。また加熱により、触媒金属202を結晶質に改変する図示なし。なお、触媒金属層102が最初から結晶質として堆積されている場合には、還元処理のみが行われれば良い。また、還元処理と結晶質への改変は同一の加熱条件によっても良いし、それぞれ別の条件としても良い。ここまでの処理により、絶縁性結晶性絶縁性基板の上に、触媒金属結晶薄膜のパターンが形成されており、絶縁性結晶性絶縁性基板の表面の一部が露出している。次にその基板に対しCVD成長プロセスを行う、すなわち、炭化水素を含む雰囲気下で加熱し、その後冷却する。このようにパターンを形成した触媒金属を用いてCVD成長することで、パターンを形成した金属触媒202の端部から、絶縁性基板の露出した表面201上にグラフェン203が横方向に成長する。具体的な成長条件の一例を以下に示す。まず、CVD装置内部を10の-9乗Torr程度まで排気した後、装置内に水素を流しつつ排気を継続し、圧力を数mTorr程度に維持する。その状態で基板を800°Cまで加熱し、10分間保持する。この水素雰囲気下の加熱により、触媒金属層表面の還元と触媒の結晶化が行われる。次に基板温度はそのまま保持したまま、CVD装置内に導入するガスを水素から、エレチン1、水素99の混合ガスに変更し、ガス供給をしつつ排気を継続し、圧力を2mTorrとする。このエチレン、水素混合雰囲気において、基板温度800°Cに保持したまま1時間加熱する。加熱終了後、ガス供給を停止と同時に基板温度を300°C以下まで50秒で低下させる。ここまでのプロセスにより、グラフェンが横方向成長しているので、基板を冷却したのちCVD装置から取り出す。図7は、このようなプロセスを実行した後にCVD装置から取り出したサンプルを光学顕微鏡にて観察したものである。パターン形成されたニッケル触媒701から、露出したサファイア基板表面703上にグラフェン702が成長しているのが確認できる。