JP3076954B2 - Diamond bridge or diamond cantilever, method of manufacturing the same, and electronic device using the diamond bridge or diamond cantilever - Google Patents

Diamond bridge or diamond cantilever, method of manufacturing the same, and electronic device using the diamond bridge or diamond cantilever

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JP3076954B2
JP3076954B2 JP06249723A JP24972394A JP3076954B2 JP 3076954 B2 JP3076954 B2 JP 3076954B2 JP 06249723 A JP06249723 A JP 06249723A JP 24972394 A JP24972394 A JP 24972394A JP 3076954 B2 JP3076954 B2 JP 3076954B2
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bridge
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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、耐環境性が要求される
電子デバイスや歪センサ等のセンサその他の測定用或い
は制御用の電子デバイスに適用されるダイヤモンドブリ
ッジまたはダイヤモンドカンチレバーとその製造方法、
並びに該ダイヤモンドブリッジまたはダイヤモンドカン
チレバーを使用した電子デバイスに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diamond bridge or a diamond cantilever applied to an electronic device requiring environmental resistance, a sensor such as a strain sensor, and other measuring or controlling electronic devices, and a method of manufacturing the same.
And an electronic device using the diamond bridge or the diamond cantilever.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、振動ロッドトランスデューサーに
使用するユニットとして、反対両側にそれぞれ主面を形
成しているダイヤモンド層と、各々のダイヤモンド層に
於ける一方の主面に結合されたサポートと、ダイヤモン
ドを橋架するブリッジングストリップであって、サポー
トされたダイヤモンド層を連結し且つそれと一体的に形
成されている少なくとも1つのサポートされていないブ
リッジングストリップとを有する構成のものが公知であ
る(特開平5−149760号公報)。このユニット
は、基板となるサポートを加工することによりブリッジ
ングストリップを形成するものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a unit used for a vibrating rod transducer, a diamond layer forming a main surface on each of opposite sides, a support bonded to one main surface of each diamond layer, Bridging strips for bridging diamonds are known which have at least one unsupported bridging strip connecting the supported diamond layers and integrally formed therewith. JP-A-5-149760). This unit forms a bridging strip by processing a support serving as a substrate.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前記従来ユニットは、
基板となる微細なサポートを加工するところに産業分野
への応用が制約される不都合があった。即ち、この微細
な基板の加工に多大な時間と労力が必要であり、且つ基
板の寸法精度と強度を出すことが甚だ困難で、量産に不
向きで高価になる。また、上記のものにダイヤモンドカ
ンチレバーについての記載は見られない。
The conventional unit is
There is an inconvenience that the application to the industrial field is restricted when processing a fine support to be a substrate. That is, a great deal of time and labor is required for processing the fine substrate, and it is extremely difficult to obtain dimensional accuracy and strength of the substrate, which is unsuitable for mass production and expensive. In addition, there is no description of a diamond cantilever in the above.

【0004】本発明は、耐環境性が良好で寸法精度と強
度が十分で比較的簡単に製作できるダイヤモンドブリッ
ジまたはダイヤモンドカンチレバーおよびその製造方法
を提供すること、および該ダイヤモンドブリッジまたは
ダイヤモンドカンチレバーを使用した量産可能な電子デ
バイスを提供することを目的とするものである。
An object of the present invention is to provide a diamond bridge or a diamond cantilever which has good environmental resistance, has sufficient dimensional accuracy and strength and can be manufactured relatively easily, and a method for manufacturing the same, and uses the diamond bridge or the diamond cantilever. It is an object to provide an electronic device that can be mass-produced.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明では、ダイヤモン
ドブリッジまたはダイヤモンドカンチレバーの構成を、
シリコン、SiC、Si3 4 、Ta、MoまたはWC
の基板上に設けたダイヤモンド基礎膜上に成膜したダイ
ヤモンド膜であって、該ダイヤモンド膜は該ダイヤモン
ド基礎膜面から一時的に設けた犠牲層上にまたがって成
膜されたのちに該犠牲層を除去して形成された空洞を該
ダイヤモンド基礎膜との間に有する構成とすることによ
り、上記の目的を達成するようにした。また、該ダイヤ
モンドブリッジまたはダイヤモンドカンチレバーは、シ
リコン、SiCまたはSi3 4の基板に酸化膜を付
け、この酸化膜の傷つけ処理後に該酸化膜の一部を除去
して基板表面を露出させ、その露出面上及びこれに連続
した該酸化膜の一部であって犠牲層となるべき酸化膜の
膜面上にレジストを設けたのち該レジストをマスクとし
て該酸化膜面にイオン注入し、該レジストを除去してそ
の除去面にダイヤモンド膜を形成し、該酸化膜の犠牲層
および残りの酸化膜を除去して該ダイヤモンド膜と基板
との間に空洞を形成することにより、或いは、シリコ
ン、SiC、Si3 4 、Ta、MoまたはWCの基板
上にダイヤモンド基礎膜を形成し、該ダイヤモンド基礎
膜上に酸化膜を付け、この酸化膜の傷つけ処理後に該酸
化膜の一部を除去して該基礎膜の表面を露出させ、その
露出面及びこれに連続した該酸化膜の一部であって犠牲
層となるべき酸化膜の膜面上にレジストを設けたのち該
レジストをマスクとして該酸化膜面にイオン注入し、該
レジストを除去してその除去面にダイヤモンド膜を形成
し、該酸化膜の犠牲層および残りの酸化膜を除去して該
ダイヤモンド膜とダイヤモンド基礎膜との間に空洞を形
成することにより、比較的簡単に製作できる。更に、本
発明のダイヤモンドブリッジまたはダイヤモンドカンチ
レバーのダイヤモンド膜上に島状にボロンドープダイヤ
モンド膜を形成し、該ボロンドープダイヤモンド膜上に
チタン層と白金層とを順次に形成して積層電極を設ける
ことにより、電子デバイスが比較的簡単に量産可能にな
る。
According to the present invention, a diamond bridge or a diamond cantilever is provided.
Silicon, SiC, Si 3 N 4 , Ta, Mo or WC
A diamond film formed on the diamond foundation film provided on the substrate, the diamond film is the diamond
Over the temporary sacrificial layer from the base film surface.
After the film is formed, the cavity formed by removing the sacrificial layer is
By adopting a configuration with the diamond base film
Thus, the above-mentioned object is achieved. In addition , the diamond bridge or diamond cantilever is provided with an oxide film on a silicon, SiC or Si 3 N 4 substrate, and after the oxide film is damaged, a part of the oxide film is removed to expose the substrate surface. A resist is provided on the exposed surface and on the surface of the oxide film to be a sacrificial layer, which is a part of the oxide film continuous with the exposed surface, and then ion-implanted into the oxide film surface using the resist as a mask. To form a diamond film on the removed surface, remove the sacrificial layer of the oxide film and the remaining oxide film to form a cavity between the diamond film and the substrate, or , Si 3 N 4, Ta, diamond foundation film is formed on a substrate of Mo or WC, with an oxide film on the diamond foundation film, the oxide film after scratching treatment of the oxide film Removing a portion to expose the surface of the base film, providing a resist on the exposed surface and the surface of the oxide film that is to be a part of the oxide film and is to be a sacrificial layer, Is ion-implanted into the oxide film surface with the mask as a mask, the resist is removed, a diamond film is formed on the removed surface, the sacrificial layer of the oxide film and the remaining oxide film are removed, and the diamond film and the diamond base film are removed. By forming a cavity between them, it can be manufactured relatively easily. Furthermore, a boron-doped diamond film is formed in an island shape on the diamond film of the diamond bridge or diamond cantilever of the present invention, and a titanium layer and a platinum layer are sequentially formed on the boron-doped diamond film to provide a laminated electrode. Thereby, the electronic device can be mass-produced relatively easily.

【0006】[0006]

【作用】本発明のダイヤモンドブリッジまたはダイヤモ
ンドカンチレバーは、ダイヤモンド膜をブリッジ状また
はカンチレバー状とするための空間はその下の犠牲層の
除去により形成したものであるため、シリコン等の基板
自体に特別な切削加工やエッチング加工等を施さずに製
作ができ、耐環境性が良好で寸法精度が高くしかも基板
の強度が損なわれることもなく、簡単に製作できる。ま
た、本発明の製造方法は、シリコン等の基板に直接或い
はダイヤモンド基礎膜上に酸化膜を付け、この酸化膜を
傷つけ処理後に該酸化膜の一部を除去して基板表面を露
出させ、その露出面上及び該酸化膜の一部の犠牲層とな
るべき酸化膜の膜面上に連続してレジストを設け、該レ
ジストをマスクとして該酸化膜面にイオン注入し、該レ
ジストを除去してその除去面にダイヤモンド膜を形成
し、該酸化膜の犠牲層および残りの酸化膜を除去して該
ダイヤモンド膜と基板との間に空洞を形成する簡単なプ
ロセスであるので、多大な時間と労力が軽減され、しか
も高精度、高強度なダイヤモンドブリッジまたはダイヤ
モンドカンチレバーを製造できる。更に、本発明のダイ
ヤモンドブリッジまたはダイヤモンドカンチレバーのダ
イヤモンド膜上に島状にボロンドープダイヤモンド膜を
形成し、各ボロンドープダイヤモンド膜上にチタン層と
白金層とを順次に形成して積層電極を設けることで、簡
単に耐環境性の良い電子デバイスが得られる。
In the diamond bridge or diamond cantilever of the present invention, the space for forming the diamond film in a bridge or cantilever shape is formed by removing a sacrificial layer thereunder. It can be manufactured without cutting, etching, etc., and has good environmental resistance, high dimensional accuracy, and can be easily manufactured without impairing the strength of the substrate. Further, the manufacturing method of the present invention is to provide an oxide film directly on a substrate such as silicon or on a diamond base film, and to damage the oxide film, remove a part of the oxide film after the treatment, and expose the substrate surface. A resist is continuously provided on the exposed surface and on the surface of the oxide film to be a sacrificial layer of a part of the oxide film, and ions are implanted into the oxide film surface using the resist as a mask, and the resist is removed. This is a simple process of forming a diamond film on the removed surface, removing a sacrificial layer of the oxide film and the remaining oxide film to form a cavity between the diamond film and the substrate. And a diamond bridge or a diamond cantilever with high precision and high strength can be manufactured. Further, a boron-doped diamond film is formed in an island shape on the diamond film of the diamond bridge or diamond cantilever of the present invention, and a titanium layer and a platinum layer are sequentially formed on each boron-doped diamond film to provide a laminated electrode. Thus, an electronic device having good environmental resistance can be easily obtained.

【0007】[0007]

【実施例】本発明の実施例を別紙図面に基づき説明す
る。図1および図2は本発明の製造方法により製造され
たダイヤモンドブリッジを示し、これらの図に於いて符
号1は、シリコン、SiCまたはSi3 4 の基板で、
その上に該基板1との間に後述の犠牲層の除去により形
成した空洞2を有するブリッジ状のダイヤモンド膜3が
設けられている。ブリッジ部のダイヤモンド膜3の厚み
は3.5μmであり、空洞2の高さは2μmである。こ
のブリッジ部の中央に1mgから40mgの荷重を加え
ることにより、荷重に比例したたわみが検出された。荷
重とたわみ量とブリッジ部のサイズから計算されるヤン
グ率は、1242GPaであった。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings. 1 and 2 are manufactured by the manufacturing method of the present invention .
In these figures, reference numeral 1 denotes a substrate of silicon, SiC or Si 3 N 4 ,
A bridge-like diamond film 3 having a cavity 2 formed by removing a sacrificial layer described later is provided between the substrate 1 and the substrate 1. The thickness of the diamond film 3 in the bridge portion is 3.5 μm, and the height of the cavity 2 is 2 μm. When a load of 1 mg to 40 mg was applied to the center of the bridge portion, deflection proportional to the load was detected. The Young's modulus calculated from the load, the amount of deflection, and the size of the bridge portion was 1242 GPa.

【0008】該ダイヤモンドブリッジは図3乃至図7に
示す製造方法により比較的簡単に製作でき、これを詳述
すると、まず図3のように基板1にスパッタ法により厚
さ2μmの酸化シリコン膜の酸化膜4を形成し、該酸化
膜4の表面に傷つけ処理を施す。尚、該酸化膜4の形成
に先立ち、基板1の表面に傷つけ処理しておく。続いて
該酸化膜4の表面に例えば電子線リソグラフィにより図
4のようにレジスト5を所定のパターンに現像し、この
レジスト5をマスクとして、バッファードふっ酸で酸化
膜4をエッチングして基板1に達する穴6をあける(図
5)。この穴6により図示の断面図では酸化膜4が3つ
の部分に分かれるが、後述するように中央部の酸化膜4
の上にはダイヤモンド膜3が形成される。このように、
ダイヤモンド膜3が形成される酸化膜の部分を犠牲層4
aと称し、該犠牲層4aは、平面から見て穴6に連続し
て設けられる。
The diamond bridge can be manufactured relatively easily by the manufacturing method shown in FIGS. 3 to 7. More specifically, first, as shown in FIG. 3, a 2 μm thick silicon oxide film is formed on the substrate 1 by sputtering. An oxide film 4 is formed, and the surface of the oxide film 4 is subjected to a damage treatment. Prior to the formation of the oxide film 4, the surface of the substrate 1 is damaged. Subsequently, a resist 5 is developed into a predetermined pattern on the surface of the oxide film 4 by, for example, electron beam lithography as shown in FIG. 4, and using the resist 5 as a mask, the oxide film 4 is etched with buffered hydrofluoric acid to form a substrate 1 Is made (FIG. 5). Although the oxide film 4 is divided into three portions in the cross-sectional view shown in FIG.
A diamond film 3 is formed thereon. in this way,
The portion of the oxide film on which the diamond film 3 is formed is replaced with a sacrificial layer 4.
The sacrificial layer 4a is provided continuously with the hole 6 when viewed from above.

【0009】次に図5の犠牲層4a及び穴6にのみレジ
スト5が存在するように電子線リソグラフィによりパタ
ーニングし(図6)、該レジストをマスクとして100
keVのアルゴンイオンを1×1016/cm2 注入し
た。その後、硫酸と過酸化水素水混合液を用いてレジス
トを溶解除去した。このイオン注入により、犠牲層4a
及び穴6以外はダイヤモンド膜が成長しなくなる。該犠
牲層4aの大きさは、460μm×240μmである。
Next, patterning is performed by electron beam lithography so that the resist 5 exists only in the sacrificial layer 4a and the hole 6 in FIG. 5 (FIG. 6).
KeV argon ions were implanted at 1 × 10 16 / cm 2 . Thereafter, the resist was dissolved and removed using a mixed solution of sulfuric acid and hydrogen peroxide solution. By this ion implantation, the sacrificial layer 4a
The diamond film does not grow except for the hole 6. The size of the sacrificial layer 4a is 460 μm × 240 μm.

【0010】次に、図7に示すようにダイヤモンド膜3
を形成する。上記したようにレジストによりイオン注入
を受けない犠牲層4a及び穴6にのみダイヤモンドが成
長し、基板面から犠牲層上に連続したダイヤモンド膜3
が形成される。その後、犠牲層4aおよび酸化膜4をバ
ッファードふっ酸でエッチングすると、ダイヤモンド膜
3の下に犠牲層4aの除去による空洞2が形成され図1
及び図2に示すダイヤモンドブリッジが得られる。
Next, as shown in FIG.
To form As described above, diamond grows only in the sacrifice layer 4a and the hole 6 that are not subjected to ion implantation by the resist, and the diamond film 3 is continuously formed on the sacrifice layer from the substrate surface.
Is formed. Thereafter, when the sacrificial layer 4a and the oxide film 4 are etched with buffered hydrofluoric acid, the cavity 2 is formed under the diamond film 3 by removing the sacrificial layer 4a.
And the diamond bridge shown in FIG.

【0011】尚、ダイヤモンド膜の形成は、図21に示
した構成の装置により電子衝撃CVD法(EACVD
法)により行った。具体的には、該装置の真空容器10
内に図6の工程を終えた基板1を設置し、該真空容器1
0内にガス導入口11からメタン濃度1%の水素稀釈の
メタンを導入して圧力30Torrとし、フィラメント12
を約2000℃に通電加熱して基板を約800℃にし
た。そして、基板1を正電圧とし、フィラメント12と
基板間に1.5Aの電流が流れるように直流電圧を印加
した。この方法により、成長速度約1μm/hでダイヤ
モンド膜を形成した。13は直流電源、14は交流電源
である。
The diamond film is formed by an electron impact CVD (EACVD) method using an apparatus having the structure shown in FIG.
Method). Specifically, the vacuum vessel 10 of the device
The substrate 1 after the step of FIG. 6 is set in the vacuum vessel 1
Introduced hydrogen-diluted methane having a methane concentration of 1% from the gas inlet port 11 to a pressure of 30 Torr.
Was heated to about 2000 ° C. to heat the substrate to about 800 ° C. Then, the substrate 1 was set to a positive voltage, and a DC voltage was applied so that a current of 1.5 A flowed between the filament 12 and the substrate. By this method, a diamond film was formed at a growth rate of about 1 μm / h. Reference numeral 13 denotes a DC power supply, and 14 denotes an AC power supply.

【0012】ダイヤモンドカンチレバーを製作する場
合、図5の穴6を1箇所とし、図8のようにレジストを
パターニングしてイオン注入を施す。これにより該レジ
ストを除去して上記の方法によりダイヤモンド膜3を形
成すると、図9のように約L字形の断面に成長し、酸化
膜4及び犠牲層4aを除去すると図10のダイヤモンド
カンチレバーが得られる。
When a diamond cantilever is manufactured, the hole 6 shown in FIG. 5 is made into one place, and a resist is patterned and ion-implanted as shown in FIG. Thus, when the resist is removed and the diamond film 3 is formed by the above method, the diamond film 3 grows into an approximately L-shaped cross section as shown in FIG. 9, and when the oxide film 4 and the sacrificial layer 4a are removed, the diamond cantilever of FIG. Can be

【0013】基板1がTa、MoまたはWCの金属基板
である場合、酸化膜4のエッチング時に該基板1がエッ
チングされないように保護する必要があり、また、基板
1がシリコン、SiC、Si3 4 であっても電気的絶
縁用、耐環境性の向上、基板全体の温度を均一に保つ要
望が存するが、これを満足するために該基板1上にダイ
ヤモンド膜が設けられていることが望ましい。図11、
図12及び図18は、ダイヤモンド基礎膜7を設けた基
板1に、ダイヤモンドブリッジまたはダイヤモンドカン
チレバーを設けた請求項1の発明の実施例であり、ダイ
ヤモンド膜3はダイヤモンド基礎膜7との間に犠牲層4
aの除去による空洞2を有するもので、これの製造方法
は上記した基板1に直接ダイヤモンドブリッジまたはダ
イヤモンドカンチレバーを形成する場合と略同様であ
る。即ち、基板1に設けたダイヤモンド基礎膜7の上に
スパッタ法により厚さ2μmの酸化シリコン膜の酸化膜
4を形成し(図13)、該酸化膜4の表面に傷つけ処理
を施し、該酸化膜4の表面にレジスト5を所定のパター
ンに現像し(図14)、バッファードふっ酸で酸化膜4
をエッチングしてダイヤモンド基礎膜7に達する穴6を
あけ(図15)、犠牲層4a及び穴6にのみレジスト5
を設け(図16)、該レジストをマスクとしてアルゴン
イオンを注入し、該レジストを溶解除去した後に犠牲層
4a上から各穴6内のダイヤモンド基礎膜7に連続する
ダイヤモンド膜3を形成し(図17)、犠牲層4aおよ
び酸化膜4をエッチングで除去すると、図12に示すダ
イヤモンドブリッジが得られる。尚、ダイヤモンドカン
チレバーを製作する場合、穴6を1箇所とすればよい。
When the substrate 1 is a metal substrate of Ta, Mo or WC, it is necessary to protect the substrate 1 from being etched when the oxide film 4 is etched, and the substrate 1 is made of silicon, SiC, Si 3 N Even with 4 , there is a demand for electrical insulation, improvement in environmental resistance and keeping the temperature of the entire substrate uniform, but in order to satisfy this, it is desirable that a diamond film is provided on the substrate 1. . FIG.
FIGS. 12 and 18 show an embodiment of the present invention in which a diamond bridge or a diamond cantilever is provided on the substrate 1 on which the diamond base film 7 is provided. Layer 4
It has a cavity 2 by removing a, and its manufacturing method is substantially the same as the case where a diamond bridge or a diamond cantilever is directly formed on the substrate 1 described above. That is, an oxide film 4 of a silicon oxide film having a thickness of 2 μm is formed on the diamond base film 7 provided on the substrate 1 by a sputtering method (FIG. 13), and the surface of the oxide film 4 is subjected to a scratching treatment. A resist 5 is developed on the surface of the film 4 into a predetermined pattern (FIG. 14), and the oxide film 4 is developed with buffered hydrofluoric acid.
Is etched to form a hole 6 reaching the diamond base film 7 (FIG. 15), and the resist 5 is formed only in the sacrificial layer 4a and the hole 6.
(FIG. 16), argon ions are implanted using the resist as a mask, and after dissolving and removing the resist, a diamond film 3 is formed on the sacrificial layer 4a and continuous with the diamond base film 7 in each hole 6 (FIG. 16). 17) When the sacrificial layer 4a and the oxide film 4 are removed by etching, a diamond bridge shown in FIG. 12 is obtained. When a diamond cantilever is manufactured, only one hole 6 may be provided.

【0014】本発明のダイヤモンドブリッジまたはダイ
ヤモンドカンチレバーは、図19のように、そのダイヤ
モンド膜3上にボロンドープダイヤモンド膜8を島状に
形成し、このドープダイヤモンド膜の上にチタン層9と
白金層15を積層して積層電極を設けることにより、電
子デバイスが得られ、例えば歪みセンサ等の検出素子と
して利用できる。該ダイヤモンドブリッジまたはダイヤ
モンドカンチレバーは腐蝕に対して強く、ミクロンのオ
ーダーで精密に製作でき、強度が十分であるので、耐環
境性が良好で高精度、高強度な電子デバイスが得られ
る。
As shown in FIG. 19, the diamond bridge or the diamond cantilever of the present invention forms a boron-doped diamond film 8 on the diamond film 3 in an island shape, and forms a titanium layer 9 and a platinum layer on the doped diamond film. An electronic device is obtained by laminating 15 and providing a laminated electrode, and can be used as a detection element such as a strain sensor. The diamond bridge or diamond cantilever is resistant to corrosion, can be manufactured precisely on the order of microns, and has sufficient strength, so that an electronic device with good environmental resistance, high accuracy and high strength can be obtained.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上のように請求項1、2の発明によれ
ば、シリコン、SiCまたはSi3 4 の基板上、また
はシリコン、SiC、Si3 4 、Ta、MoまたはW
Cの基板上に設けたダイヤモンド基礎膜上に成膜したダ
イヤモンド膜は、該基板面または該基礎膜面から一時的
に設けた犠牲層上にまたがって成膜されたのちに該犠牲
層を除去して形成された空洞を該基板または該基礎膜面
との間に有するので、耐環境性に優れ、寸法精度も良好
で高強度を有するダイヤモンドブリッジまたはダイヤモ
ンドカンチレバーが得られる効果があり、請求項4、5
の発明によれば、シリコン、SiCまたはSi3 4
基板上またはシリコン、SiC、Si3 4 、Ta、M
oまたはWCの基板に形成したダイヤモンド基礎膜上
に、酸化膜を付けてこれの傷つけ処理後に該酸化膜の一
部を除去して基板または該基礎膜の表面を露出させ、そ
の露出面上及びこれに連続した該酸化膜の一部であって
犠牲層となるべき酸化膜の膜面上にレジストを設けたの
ちイオン注入し、該レジストを除去してその除去面にダ
イヤモンド膜を形成し、該酸化膜の犠牲層および残りの
酸化膜を除去して該ダイヤモンド膜と基板または該基礎
膜の間に空洞を形成するので、該ダイヤモンドブリッジ
またはダイヤモンドカンチレバーを高精度で比較的簡単
に大量生産できる等の効果があり、該ダイヤモンドブリ
ッジまたはダイヤモンドカンチレバーのダイヤモンド膜
上に島状にボロンドープダイヤモンド膜を形成し、該ド
ープダイヤモンド膜上にチタン層と白金層とを順次に形
成して積層電極を設けることにより、耐環境性に優れ、
高精度で高強度の電子デバイスが得られる等の効果があ
る。
As described above, according to the first and second aspects of the present invention.
For example, silicon, SiC or SiThreeN FourOn the board,
Is silicon, SiC, SiThreeNFour, Ta, Mo or W
C formed on the diamond base film provided on the C substrate
The diamond film is temporarily removed from the substrate surface or the base film surface.
Is formed over the sacrificial layer provided in
The cavity formed by removing the layer is placed on the substrate or the base film surface.
Excellent environmental resistance and good dimensional accuracy
And high strength diamond bridge or diamond
Claims 4 and 5 are effective in obtaining a cantilever.
According to the invention, silicon, SiC or SiThreeNFourof
On substrate or silicon, SiC, SiThreeNFour, Ta, M
o on diamond base film formed on o or WC substrate
Then, an oxide film is formed thereon, and after the scratching process, one of the oxide films is formed.
Part to remove the surface of the substrate or the base film,
A portion of the oxide film on the exposed surface of the
A resist was provided on the surface of the oxide film to be a sacrificial layer.
That is, the resist is removed by ion implantation, and
Forming a diamond film, a sacrificial layer of the oxide film and the remaining
The oxide film is removed and the diamond film and the substrate or the base are removed.
The diamond bridges form cavities between the membranes
Or high precision and relatively easy to diamond cantilever
Has the effect of being able to mass-produce
Or diamond cantilever diamond film
A boron-doped diamond film is formed in an island shape on the
A titanium layer and a platinum layer are sequentially formed on a diamond
By providing a laminated electrode, it has excellent environmental resistance,
It is effective in obtaining high-precision, high-strength electronic devices.
You.

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

【図1】 本発明の製造方法により製造されたダイヤモ
ンドブリッジの斜視図
[1] oblique view of diamond <br/> command bridge manufactured by the manufacturing method of the present invention

【図2】 図1の断面図FIG. 2 is a sectional view of FIG.

【図3】 請求項の発明の酸化膜形成工程の断面図FIG. 3 is a sectional view of an oxide film forming step according to the invention of claim 3 ;

【図4】 請求項の発明のレジストパターン形成工程
の断面図
FIG. 4 is a sectional view of a resist pattern forming step according to the invention of claim 3 ;

【図5】 請求項の発明のエッチング工程の断面図FIG. 5 is a sectional view of an etching step according to the invention of claim 3 ;

【図6】 請求項の発明のレジストパターン形成工程
の断面図
FIG. 6 is a cross-sectional view of a resist pattern forming step according to the invention of claim 3 ;

【図7】 請求項の発明のダイヤモンド膜形成工程の
断面図
FIG. 7 is a cross-sectional view of a diamond film forming step according to the invention of claim 3 ;

【図8】 請求項の発明の他の実施例の酸化膜形成工
程の断面図
FIG. 8 is a sectional view of an oxide film forming step according to another embodiment of the invention of claim 3 ;

【図9】 請求項の発明の他の実施例のレジストパタ
ーン形成工程の断面図
Figure 9 is a cross-sectional view of the resist pattern forming step of another embodiment of the invention of claim 3

【図10】本発明の方法により製造されたダイヤモンド
カンチレバーの断面図
FIG. 10 shows a diamond produced by the method of the present invention .
Cross section of cantilever

【図11】 請求項の発明のダイヤモンドブリッジの
実施例の斜視図
Figure 11 is a perspective view of an embodiment of a diamond bridge of the invention of claim 1

【図12】 図11の断面図FIG. 12 is a sectional view of FIG. 11;

【図13】 請求項の発明の酸化膜形成工程の断面図FIG. 13 is a sectional view of an oxide film forming step according to the invention of claim 4 ;

【図14】 請求項の発明のレジストパターン形成工
程の断面図
FIG. 14 is a sectional view of a resist pattern forming step according to the invention of claim 4 ;

【図15】 請求項の発明のエッチング工程の断面図FIG. 15 is a sectional view of the etching step according to the invention of claim 4 ;

【図16】 請求項の発明のレジストパターン形成工
程の断面図
FIG. 16 is a sectional view of a resist pattern forming step according to the invention of claim 4 ;

【図17】 請求項の発明のダイヤモンド膜形成工程
の断面図
FIG. 17 is a sectional view of a diamond film forming step according to the invention of claim 4 ;

【図18】 請求項の発明の他の実施例の断面図FIG. 18 is a sectional view of another embodiment of the invention of claim 1 ;

【図19】 請求項の発明の実施例の製造工程の断面
Figure 19 is a cross-sectional view of an embodiment of a manufacturing process of the invention of claim 5

【図20】 請求項の発明の実施例の製造工程の断面
Figure 20 is a cross-sectional view of an embodiment of a manufacturing process of the invention of claim 5

【図21】 ダイヤモンド膜形成工程の説明図FIG. 21 is an explanatory view of a diamond film forming step.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 空洞 3 ダ
イヤモンド膜 4 酸化膜 4a 犠牲層 5 レ
ジスト 6 穴 7 ダイヤモンド基礎膜 8 ホウ素ドープダイヤモンド膜 9 チ
タン層 15 白金層
Reference Signs List 1 substrate 2 cavity 3 diamond film 4 oxide film 4a sacrificial layer 5 resist 6 hole 7 diamond base film 8 boron-doped diamond film 9 titanium layer 15 platinum layer

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−267926(JP,A) 特開 平4−60410(JP,A) 特開 平5−280970(JP,A) 特開 平6−216111(JP,A) 特開 昭61−252656(JP,A) 特開 平5−149760(JP,A) 佐藤一雄,日経エレクトロニクス,日 経BP社,1989年8月21日,No.480, p.146〜149 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/306 G01B 21/30 G01N 37/00 Continuation of the front page (56) References JP-A-6-267926 (JP, A) JP-A-4-60410 (JP, A) JP-A-5-280970 (JP, A) JP-A-6-216111 (JP) JP-A-61-252656 (JP, A) JP-A-5-149760 (JP, A) Kazuo Sato, Nikkei Electronics, Nikkei BP, August 21, 1989, no. 480, p. 146-149 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/306 G01B 21/30 G01N 37/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 シリコン、SiC、Si3 4 、Ta、
MoまたはWCの基板上に設けたダイヤモンド基礎膜上
に成膜したダイヤモンド膜であって、該ダイヤモンド膜
は該ダイヤモンド基礎膜面から一時的に設けた犠牲層上
にまたがって成膜されたのちに該犠牲層を除去して形成
された空洞を該ダイヤモンド基礎膜との間に有すること
を特徴とするダイヤモンドブリッジまたはダイヤモンド
カンチレバー。
1. The method according to claim 1, wherein the silicon, SiC, Si 3 N 4 , Ta,
A diamond film formed on a diamond base film provided on a Mo or WC substrate, wherein the diamond film is formed over a temporary sacrificial layer provided from the diamond base film surface. A diamond bridge or a diamond cantilever having a cavity formed by removing the sacrificial layer between the diamond base film and the diamond base film.
【請求項2】 上記犠牲層は酸化シリコン膜であること
を特徴とする請求項1に記載のダイヤモンドブリッジま
たはダイヤモンドカンチレバー。
2. The diamond bridge or diamond cantilever according to claim 1, wherein the sacrificial layer is a silicon oxide film.
【請求項3】 シリコン、SiCまたはSi3 4 の基
板に酸化膜を付け、この酸化膜の傷つけ処理後に該酸化
膜の一部を除去して基板表面を露出させ、その露出面上
及びこれに連続した該酸化膜の一部であって犠牲層とな
るべき酸化膜の膜面上にレジストを設けたのち該レジス
トをマスクとして該酸化膜面にイオン注入し、該レジス
トを除去してその除去面にダイヤモンド膜を形成し、該
酸化膜の犠牲層および残りの酸化膜を除去して該ダイヤ
モンド膜と基板との間に空洞を形成することを特徴とす
るダイヤモンドブリッジまたはダイヤモンドカンチレバ
ーの製造方法。
3. An oxide film is formed on a silicon, SiC or Si 3 N 4 substrate, and after the oxide film is damaged, a part of the oxide film is removed to expose the substrate surface. After a resist is provided on the surface of the oxide film that is to be a sacrificial layer and is a part of the oxide film that is continuous, ions are implanted into the oxide film surface using the resist as a mask, and the resist is removed to remove the resist. A method of manufacturing a diamond bridge or a diamond cantilever, comprising forming a diamond film on a removal surface, removing a sacrificial layer of the oxide film and the remaining oxide film to form a cavity between the diamond film and the substrate. .
【請求項4】 シリコン、SiC、Si3 4 、Ta、
MoまたはWCの基板上にダイヤモンド基礎膜を形成
し、該ダイヤモンド基礎膜上に酸化膜を付け、この酸化
膜の傷つけ処理後に該酸化膜の一部を除去して該基礎膜
の表面を露出させ、その露出面及びこれに連続した該酸
化膜の一部であって犠牲層となるべき酸化膜の膜面上に
レジストを設けたのち該レジストをマスクとして該酸化
膜面にイオン注入し、該レジストを除去してその除去面
にダイヤモンド膜を形成し、該酸化膜の犠牲層および残
りの酸化膜を除去して該ダイヤモンド膜とダイヤモンド
基礎膜との間に空洞を形成することを特徴とするダイヤ
モンドブリッジまたはダイヤモンドカンチレバーの製造
方法。
4. Silicon, SiC, Si 3 N 4 , Ta,
A diamond base film is formed on a Mo or WC substrate, an oxide film is formed on the diamond base film, and after the oxide film is damaged, a part of the oxide film is removed to expose the surface of the base film. A resist is provided on the surface of the oxide film which is to be a sacrificial layer, which is a part of the oxide film continuous with the exposed surface, and then ion-implanted into the oxide film surface using the resist as a mask; Removing the resist, forming a diamond film on the removed surface, removing the sacrificial layer of the oxide film and the remaining oxide film to form a cavity between the diamond film and the diamond base film. Manufacturing method of diamond bridge or diamond cantilever.
【請求項5】 請求項1または請求項2のいずれかに記
載されたダイヤモンドブリッジまたはダイヤモンドカン
チレバーにおいて、ダイヤモンド膜上に島状にボロンド
ープダイヤモンド膜を形成し、該ボロンドープダイヤモ
ンド膜上にチタン層と白金層とを順次に形成して積層電
極を設けたことを特徴とする電子デバイス。
5. A diamond bridges or diamond cantilevers as claimed in any one of claims 1 or claim 2, an island shape to form a boron-doped diamond film on the diamond film, a titanium layer on the boron-doped diamond film And a platinum layer are sequentially formed to provide a laminated electrode.
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佐藤一雄,日経エレクトロニクス,日経BP社,1989年8月21日,No.480,p.146〜149

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