JP3138222B2 - Method for producing free-standing diamond film - Google Patents

Method for producing free-standing diamond film

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JP3138222B2
JP3138222B2 JP08269120A JP26912096A JP3138222B2 JP 3138222 B2 JP3138222 B2 JP 3138222B2 JP 08269120 A JP08269120 A JP 08269120A JP 26912096 A JP26912096 A JP 26912096A JP 3138222 B2 JP3138222 B2 JP 3138222B2
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勝 井上
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、気相合成法により
合成されたダイヤモンド自立膜の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a diamond free-standing film synthesized by a vapor phase synthesis method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、気相合成法によりダイヤモンド自
立膜を形成する方法が各種提案されている。ダイヤモン
ド被覆層と基体との密着強度を上げるため、酸などエッ
チングによる化学反応を利用したものや、研磨砥粒など
による物理的に加工することにより基体の表面に微細凹
凸を形成する方法などが提案されている(特開平7−3
15989号公報)。
2. Description of the Related Art Conventionally, various methods have been proposed for forming a free-standing diamond film by a vapor phase synthesis method. In order to increase the adhesion strength between the diamond coating layer and the substrate, a method using a chemical reaction by etching with acid or the like, or a method of forming fine irregularities on the surface of the substrate by physically processing with abrasive grains etc. are proposed. (Japanese Patent Laid-Open No. 7-3)
15989).

【0003】気相合成法によるダイヤモンド自立膜は成
長欠陥や真性の歪みに起因して引張り応力が発生する。
そのため、自立膜に反りが生じる。そのため、平坦な自
立膜の製造方法としては基体を除去したときに成長面側
が凸に反る条件で合成したダイヤモンド凸型膜と基体を
除去したときに成長面側が凹に反る条件で合成したダイ
ヤモンド凹型膜とを気相合成法によって形成した後、基
体を除去することによりダイヤモンド自立膜を製造する
方法などが提案されている(特開平7−21579
6)。なお、ダイヤモンド自立膜は各種半導体デバイス
用のヒートシンクや耐摩部材などの用途をもっている。
ここで自立膜というのは、それだけで膜形状を保持でき
る膜を言い、その他の材料からなる基板に付着して膜形
状が保たれているものを含まないものとする。
[0003] A diamond free-standing film formed by a vapor phase synthesis method generates a tensile stress due to a growth defect or intrinsic strain.
Therefore, the free-standing film is warped. Therefore, as a method for producing a flat free-standing film, a diamond convex type film synthesized under the condition that the growth surface side is convex when the substrate is removed and a diamond convex type film synthesized under the condition that the growth surface side is concave when the substrate is removed are synthesized. A method has been proposed in which a diamond free-standing film is formed by a vapor phase synthesis method and then the substrate is removed to produce a free-standing diamond film (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 7-21579).
6). The self-supporting diamond film has applications such as a heat sink for various semiconductor devices and a wear-resistant member.
Here, the self-supporting film refers to a film that can maintain the film shape by itself, and does not include a film that adheres to a substrate made of another material and maintains the film shape.

【0004】[0004]

【発明が解決すべき課題】ダイヤモンド自立膜を気相合
成法を用いて形成するに際し、ダイヤモンド被覆層の析
出面側を研磨する必要があり、高速研磨が必要となって
くるので、ダイヤモンド被覆層と基体との密着性が低い
とダイヤモンド被覆層の剥離が発生するため、ダイヤモ
ンド被覆層と基体との密着強度が問題となってくる。
When a self-standing diamond film is formed by a vapor phase synthesis method, it is necessary to polish the deposition surface side of the diamond coating layer, and high-speed polishing is required. When the adhesion between the diamond coating layer and the substrate is low, the adhesion strength between the diamond coating layer and the substrate becomes a problem.

【0005】一方でダイヤモンド自立膜を製造する場
合、自立膜に反りが生じるため、平坦なダイヤモンド自
立膜を得ようとする場合に、かかる反りを減少させるよ
うな、より効率的な方法が必要となってくる。
On the other hand, in the case of manufacturing a free-standing diamond film, the free-standing film is warped. Therefore, when trying to obtain a flat free-standing diamond film, a more efficient method for reducing such warpage is required. It is becoming.

【0006】また、気相合成法を用いてダイヤモンド自
立膜を得ようとすると、通常基体の上にダイヤモンドの
膜を形成するため、ダイヤモンド自立膜を得ようとする
場合、基体を除去する必要があり、除去するのに日数が
かかってしまうという問題があった。
When a self-supporting diamond film is to be obtained by a vapor phase synthesis method, a diamond film is usually formed on a substrate. Therefore, when a self-supporting diamond film is to be obtained, it is necessary to remove the substrate. There was a problem that it took days to remove.

【0007】ダイヤモンド自立膜を二段成膜によって作
成しようとする場合、ダイヤモンド第2被覆層の、ダイ
ヤモンド第1被覆層との密着面(以下「裏面」とい
う。)側の研磨が必要である場合、前記第2層は非常に
固いため研磨が困難であった。本発明は上記の問題を解
決することを技術的課題とする。
In the case where a free-standing diamond film is to be formed by two-step film formation, it is necessary to polish the surface of the second diamond coating layer which is in close contact with the first diamond coating layer (hereinafter referred to as "back surface"). The second layer was very hard and difficult to polish. It is a technical object of the present invention to solve the above problems.

【0008】[0008]

【課題を解決すべき手段】本発明の、気相合成法による
ダイヤモンド自立膜の製造方法は、(a)基体に微細凹
凸を形成する第1工程と、(b)前記微細凹凸を有する
基体の表面にダイヤモンド第1被覆層を気相合成法によ
り形成し前記基体の表面を前記被覆層で被覆する第2工
程と、(c)前記被覆第1層より結晶密度が高いダイヤ
モンドで形成されたダイヤモンド被覆第2層で前記第1
被覆層の表面を被覆する第3工程と、(d)前記第2被
覆層の析出面側を研磨する第4工程と、(e)基体を除
去する第5工程と、(f)前記第1層の、基体面との密
着面側を研磨することにより、上記被覆第1層を除去
し、上記被覆第2層の裏面を平坦にする第6工程からな
ることを特徴とする。
Means for Solving the Problems The method for producing a free-standing diamond film by a vapor phase synthesis method according to the present invention comprises: (a) a first step of forming fine irregularities on a substrate; A second step of forming a diamond first coating layer on the surface by a vapor phase synthesis method and coating the surface of the substrate with the coating layer; and (c) diamond formed of diamond having a higher crystal density than the first coating layer. The first layer is coated with the second layer.
A third step of coating the surface of the coating layer, (d) a fourth step of polishing the deposition surface side of the second coating layer, (e) a fifth step of removing the substrate, and (f) the first step. The method is characterized by comprising a sixth step of removing the first coating layer by polishing the side of the layer that is in close contact with the substrate surface, and flattening the back surface of the second coating layer.

【0009】また、第2工程において、メタン5〜10
vol%、水素90〜95vol%のガスと、第3工程
においてメタン0.1〜3vol%、水素97〜99.
9vol%からなる混合ガスを反応させる気相合成法に
よって、前記ダイヤモンド被覆層を形成することも望ま
しい。
In the second step, methane 5-10
vol.%, 90 to 95% by volume of hydrogen, and 0.1 to 3% by volume of methane and 97 to 99.% of hydrogen in the third step.
It is also desirable to form the diamond coating layer by a gas phase synthesis method in which a mixed gas of 9 vol% is reacted.

【0010】さらに、第5工程において前記基体をCo
の含有量が1%未満のバインダレス超硬を基体として使
用することも好ましく、第5工程において前記基体をC
oの含有量が1〜5%である超硬体を基体として使用す
ることも好ましい。
Further, in the fifth step, the substrate is made of Co.
It is also preferable to use a binderless cemented carbide having a content of less than 1% as a substrate.
It is also preferable to use a cemented carbide having an o content of 1 to 5% as a substrate.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】ダイヤモンド自立膜を製造する際
においては、基体にCo含有量が1重量%未満のバイン
ダレス超硬体又はCoを1〜5重量%含有している超硬
体を用いる。Coが含有されていることにより熱伝導率
が低下するものの、ヒートシンクとして用いる場合には
高い値を有していると考えられる。また、ダイヤモンド
自立膜を製造する際に、基体を除去する必要がある。そ
の場合、Coを含有する基体を使用する場合には、基体
を除去する際かなり早く剥離するから、製造日数の短縮
を図ることができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the production of a free-standing diamond film, a binder-less cemented carbide having a Co content of less than 1% by weight or a cemented carbide containing 1 to 5% by weight of Co is used for a substrate. . Although the thermal conductivity decreases due to the inclusion of Co, it is considered to have a high value when used as a heat sink. In addition, when producing a free-standing diamond film, it is necessary to remove the substrate. In this case, when a substrate containing Co is used, the substrate is peeled off very quickly when the substrate is removed, so that the number of production days can be reduced.

【0012】基体の放電加工面にはレーザーなどを用い
て微細凹凸を形成する。また、ワイヤー放電を用いても
よい。この微細凹凸が形成されることにより基体とダイ
ヤモンド被覆層との密着性が向上するという効果があ
る。また、平坦な自立膜を得ようとする場合、ダイヤモ
ンド被覆層の表面を研磨する必要があるため、ダイヤモ
ンド被覆層と基体との密着強度が向上することにより、
高速での研磨が可能になるという特徴を有する。また微
細凹凸の形状は公知形状でよく、例えばレーザーを用い
て微細スリットを形成する場合には、井形や波形などで
もよい。
Fine irregularities are formed on the electric discharge machining surface of the substrate by using a laser or the like. Further, wire discharge may be used. The formation of these fine irregularities has the effect of improving the adhesion between the substrate and the diamond coating layer. Also, when trying to obtain a flat self-supporting film, it is necessary to polish the surface of the diamond coating layer, so that the adhesion strength between the diamond coating layer and the substrate is improved,
It has the feature that high-speed polishing is possible. The shape of the fine unevenness may be a known shape. For example, when a fine slit is formed using a laser, a well shape or a waveform may be used.

【0013】さらに、前記基体を使用することにより、
ダイヤモンド自立膜を形成する際、かかる膜が反りを生
じるという問題があったが、微細凹凸が形成されること
により応力が分散され、機械的に反りの発生を止めるこ
とができる。そのため平坦な自立膜を製造することが容
易になる
Further, by using the above-mentioned substrate,
When the diamond free-standing film is formed, there is a problem that such a film is warped. However, the formation of fine irregularities disperses the stress and can stop the warpage mechanically. Therefore, it becomes easy to manufacture a flat free-standing film.

【0014】次に、前記基体を使用してマイクロ波プラ
ズマCVD法で、最初に5〜10vol%、水素90〜
95vol%のメタン濃度の高い気体を用いて、ダイヤ
モンド被覆第1層を形成する。この高メタン濃度成膜が
形成されることにより、核の発生が多く短時間で上記基
体の微細凹凸部を被覆することが可能となる利点があ
る。
Next, 5 to 10 vol% of hydrogen and 90 to 90 vol.
A diamond-coated first layer is formed using a gas having a high methane concentration of 95 vol%. The formation of the film having a high methane concentration has an advantage that the fine irregularities of the substrate can be covered in a short time with a large number of nuclei generated.

【0015】前記高メタン濃度成膜は結晶密度が低いた
め軟らかいという性質を有する。そのため、ダイヤモン
ド自立膜を得ようとした場合、裏面を研磨する際に軟ら
かく除去しやすいという特徴を有する。
The high methane concentration film is soft because of its low crystal density. Therefore, when a diamond free-standing film is to be obtained, it has a feature that it is soft and easy to remove when polishing the back surface.

【0016】さらに前記高メタン濃度成膜の表面に、メ
タン濃度が0.1〜3vol%、水素97〜99.9%
の気体を用いてダイヤモンド第2被覆層を形成する。
尚、ダイヤモンド第2被覆層の形成方法としては、メタ
ン濃度が0.1〜3vol%であるという条件を除け
ば、高メタン濃度成膜の形成条件と同じである。
Further, on the surface of the high methane concentration film, a methane concentration of 0.1 to 3 vol%, hydrogen of 97 to 99.9%
To form a second diamond coating layer.
The method for forming the second diamond coating layer is the same as the method for forming a film having a high methane concentration, except that the methane concentration is 0.1 to 3 vol%.

【0017】ダイヤモンド第2被覆層の表面を、基体に
付着したままで析出面側の研磨を行う。研磨方法として
は公知方法を用いて行う。
The deposition surface side is polished while the surface of the diamond second coating layer remains adhered to the substrate. The polishing is performed using a known method.

【0018】次の工程として、ダイヤモンド自立膜とす
るために基体の除去を行う。除去方法としては上記基体
をHF+HNO3の混酸を用いて腐食させる方法で剥離
させることとした。Coが含有されている場合、従来よ
りも早く剥離することが確認された。
In the next step, the substrate is removed to form a self-supporting diamond film. As the removing method, the substrate was separated by a method of corroding using a mixed acid of HF + HNO3. When Co was contained, it was confirmed that the film was peeled earlier than before.

【0019】最後にダイヤモンド第1被覆層を除去し、
裏面の研磨を行う。ダイヤモンドの熱伝導は格子振動に
よるが、核発生面側においては粒界が多く、不純物(非
ダイヤモンド炭素など)が多いことから熱伝導率が低下
するという欠点があった。そのため、裏面を研磨するこ
とによって熱伝導率の低下が防止できるという利点を有
する。
Finally, the first diamond coating layer is removed,
Polish the back surface. Although the thermal conduction of diamond is due to lattice vibration, there is a disadvantage that the thermal conductivity is reduced due to many grain boundaries and many impurities (such as non-diamond carbon) on the nucleus generating surface side. Therefore, there is an advantage that a decrease in thermal conductivity can be prevented by polishing the back surface.

【0020】本発明では、Coの含有量が1重量%未満
のバインダレス超硬体を使用することで熱伝導率の高い
ダイヤモンド自立膜を得ることができる。一方、本発明
においては、Coを1〜5重量%含有する超硬体を基体
に用いることにより熱伝導率の低下は多少見られるが、
ヒートシンク用としては十分な性能を有していると考え
られる一方、ダイヤモンド自立膜を形成する際に、基体
の剥離時間が短縮することができる。そのため製造効率
が高くなる。
In the present invention, a free-standing diamond film having a high thermal conductivity can be obtained by using a binderless superhard body having a Co content of less than 1% by weight. On the other hand, in the present invention, the use of a cemented carbide containing 1 to 5% by weight of Co for the substrate slightly reduces the thermal conductivity, but
While it is considered that the film has sufficient performance for use as a heat sink, the peeling time of the substrate can be shortened when the diamond free-standing film is formed. Therefore, manufacturing efficiency is increased.

【0021】前記基体の表面に微細凹凸を形成すること
により基体とダイヤモンド被覆層との密着性が高くな
り、ダイヤモンド被覆層を平坦にするために高速で研磨
する際の前記被覆層と基体との密着強度が向上する。
By forming fine irregularities on the surface of the substrate, the adhesion between the substrate and the diamond coating layer is enhanced, and the coating layer and the substrate are polished at a high speed to flatten the diamond coating layer. The adhesion strength is improved.

【0022】ダイヤモンド第1被覆層に高メタン成膜を
形成することにより、核発生が多く短時間で微細凹凸部
分までダイヤモンド被覆膜で覆うことができる。また、
自立膜とした後、前記第1被覆層を研磨する際に軟らか
いため除去しやすく、自立膜の形成が容易になる。
By forming a high methane film on the diamond first coating layer, nuclei are generated and the fine irregularities can be covered with the diamond coating film in a short time. Also,
After the self-supporting film is formed, the first coating layer is soft and easy to remove when polishing, and the self-supporting film is easily formed.

【0023】[0023]

【実施例】以下、図1を参照しながら本発明を詳細に説
明する。 (実施例1)(基体の作成)基体の材料としては超硬合
金やセラミックスなどのようにダイヤモンド膜の気相合
成法に耐え得るものを用いることができる。本発明にお
いてはWCを主成分とするバインダレス(バインダーを
添加していない)超硬基体を用い、Coの含有量が重量
%で1%未満のものを用いる。作成方法は、原料粉末と
してWC粉末、Co粉末を、焼結後に上記組成となるよ
うにこれらの原料粉末を配合して、湿式混合をし、乾燥
させた後、放電燒結法を用い、黒煙型に粉末を入れ60
0kgf/cm2の圧力を加えながら、1530゜Cの温
度で6〜10分間燒結し、上記燒結体を製造した。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIG. (Example 1) (Preparation of a substrate) As a material of a substrate, a material that can withstand a vapor phase synthesis method of a diamond film, such as a cemented carbide or a ceramic, can be used. In the present invention, a binderless (hardener-free) superhard base material containing WC as a main component is used, and a Co content of less than 1% by weight is used. The preparation method is as follows: WC powder and Co powder are mixed as raw material powders, these raw material powders are blended so as to have the above-mentioned composition after sintering, wet-mixed, dried, and then subjected to a discharge sintering process to obtain black smoke. Put the powder in the mold 60
Sintering was performed at a temperature of 1530 ° C. for 6 to 10 minutes while applying a pressure of 0 kgf / cm 2 to produce the sintered body.

【0024】(微細凹凸の形成−第1工程)前記基体の
放電加工面に微細凹凸を形成する。本発明においては微
細スリットを形成した。かかる場合の形成方法としてレ
ーザーを用いて幅が50μm、深さが10μm、間隔は
200μm程度が好ましい。尚レーザーの種類としては
公知のものでよく、例えばYAGレーザー等でもよい。
(Formation of Fine Irregularities-First Step) Fine irregularities are formed on the electric discharge machined surface of the substrate. In the present invention, a fine slit was formed. In such a case, the width is preferably about 50 μm, the depth is about 10 μm, and the interval is preferably about 200 μm using a laser. The type of the laser may be a known type, such as a YAG laser.

【0025】(ダイヤモンド第1被覆層形成−第2工
程)マイクロ波プラズマCVD法により、前記基体を用
いて、以下の条件で気相合成法でダイヤモンド自立膜を
形成することとした。 基体温度 700℃ 圧力 70torr マイクロ波 1200W また、原料ガスにはメタン10vol%、水素90vo
l%の混合ガスを用いた。ダイヤモンド膜の成長速度は
2μm/hrであった。以上の条件で高メタン濃度成膜
を50μmのダイヤモンド膜を形成した。
(Formation of Diamond First Coating Layer-Second Step) A free-standing diamond film was formed by a microwave plasma CVD method using the above-mentioned substrate by a gas phase synthesis method under the following conditions. Substrate temperature 700 ° C. Pressure 70 torr Microwave 1200 W The raw material gas is methane 10 vol%, hydrogen 90 vol
1% mixed gas was used. The growth rate of the diamond film was 2 μm / hr. Under the above conditions, a diamond film having a high methane concentration of 50 μm was formed.

【0026】(ダイヤモンド第2被覆層−第3工程)次
に基本温度を910゜Cとして原料ガスがメタン1vo
l%、水素99vol%のガスを用いて行った。ダイヤ
モンド膜の成長速度は2μm/hrであった。以上の条
件で300μmのダイヤモンド膜を形成した。
(Diamond Second Coating Layer-Third Step) Next, the basic temperature was set to 910 ° C. and the raw material gas was 1 vol.
1% and 99 vol% of hydrogen. The growth rate of the diamond film was 2 μm / hr. Under the above conditions, a 300 μm diamond film was formed.

【0027】(析出面の研磨−第4工程)ダイヤモンド
被覆層を基体に付着させたまま、ダイヤモンド第2被覆
層の析出面側の研磨を行った。
(Polishing of Deposited Surface—Fourth Step) The deposited surface side of the second diamond coated layer was polished with the diamond coating layer adhered to the substrate.

【0028】(基体の除去−第5工程)次に基体の除去
を行う。除去の方法としてはフッ化水素酸(HF)と硝
酸(HNO3)の混合酸を使用する。従来Coを含有し
ていないバインダレス超硬基体を使用していた場合、剥
離時間は約7日必要となるのに対し、Coを含有してい
る場合は2〜3日で剥離することが確認された。
(Removal of Substrate—Fifth Step) Next, the substrate is removed. As a removing method, a mixed acid of hydrofluoric acid (HF) and nitric acid (HNO3) is used. Conventionally, when using a binderless cemented carbide substrate that does not contain Co, a peeling time of about 7 days is required. On the other hand, when Co is contained, peeling is performed in 2 to 3 days. Was done.

【0029】(裏面の研磨−第6工程)析出面の研磨と
同様の条件でダイヤモンド第1被覆層を除去した後、ダ
イヤモンド第2被覆層の裏面についても研磨を行う。ま
た、裏面の研磨を行った場合と研磨を行わなかった場合
との比較を行った。その結果を図2に示す。図2から両
面研磨を行ったものは熱電導率が優れていた。
(Surface Polishing—Sixth Step) After removing the diamond first coating layer under the same conditions as those for polishing the deposition surface, the back surface of the diamond second coating layer is also polished. In addition, a comparison was made between when the back surface was polished and when it was not polished. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 2, the one subjected to double-side polishing had excellent thermal conductivity.

【0030】(熱伝導率の測定)熱伝導率の測定には以
下の方法で行った。光交流法熱定数測定装置(PIT−
R2型真空理工株式会社製)を用いて、Coの含有量が
1重量%未満の超硬基体試料を使用して作成されたダイ
ヤモンド自立膜の熱拡散率を測定し、熱伝導率を求め
た。以上の実施例1の結果をまとめたものを表1に示
す。
(Measurement of Thermal Conductivity) The thermal conductivity was measured by the following method. Photo-current method thermal constant measuring device (PIT-
R2 type vacuum Riko Co., Ltd.) was used to measure the thermal diffusivity of a diamond free-standing film prepared using a cemented carbide substrate sample having a Co content of less than 1% by weight, and the thermal conductivity was determined. . Table 1 summarizes the results of Example 1 described above.

【0031】(実施例2〜13)基体の材料としてCo
の含有量を変化させた超硬基体を作成し、基体として使
用した以外は実施例1と同様の条件で試料を作成し、実
施例1と同様の条件で熱伝導率を測定した。その結果を
表1に示す。本発明の方法によって得られたダイヤモン
ド自立膜の製造方法に熱伝導率はいずれも比較例よりも
優れた値を示している。
(Examples 2 to 13) As a material for the substrate, Co was used.
A sample was prepared under the same conditions as in Example 1 except that a cemented carbide substrate having a different content was prepared and used as a substrate, and the thermal conductivity was measured under the same conditions as in Example 1. Table 1 shows the results. In the method for producing a free-standing diamond film obtained by the method of the present invention, the thermal conductivity shows a value superior to that of the comparative example.

【0032】 [0032]

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によってバインダレス超硬を用い
ることによって熱伝導率の高いダイヤモンド自立膜を容
易に製造することができる。
According to the present invention, the use of binderless carbide makes it possible to easily produce a free-standing diamond film having high thermal conductivity.

【0034】また本発明ではCoを1〜5重量%含有す
る超硬体を基体に用いることによって、多少、ダイヤモ
ンド自立膜の熱伝導率の低下が見られたもののヒートシ
ンク用としては高い値を示しているうえ、ダイヤモンド
被覆層と基体との剥離時間の短縮が可能となり製造効率
が向上する。
In the present invention, the use of a cemented carbide containing 1 to 5% by weight of Co as the base material shows a slight decrease in the thermal conductivity of the free-standing diamond film, but shows a high value for a heat sink. In addition, the separation time between the diamond coating layer and the substrate can be shortened, and the production efficiency can be improved.

【0035】レーザー等を用いて微細凹凸を形成するこ
とにより基体とダイヤモンド被覆層との密着性が高ま
り、ダイヤモンド第2被覆層の析出面を研磨する場合
に、ダイヤモンド被覆層と基体との密着強度性に優れる
ため、研磨が容易になる。
By forming fine irregularities using a laser or the like, the adhesion between the substrate and the diamond coating layer is enhanced, and when the deposition surface of the second diamond coating layer is polished, the adhesion strength between the diamond coating layer and the substrate is increased. Because of its excellent properties, polishing becomes easy.

【0036】ダイヤモンド第1被覆層に高濃度メタン成
膜を作成することにより短時間で微細凹凸部分の被覆が
可能となり、また、前記第1被覆層を研磨によって除去
する際に、高濃度メタン成膜が存在することにより、か
かる膜は軟らかいため除去が容易になる。
By forming a high-concentration methane film on the diamond first coating layer, it is possible to coat the fine irregularities in a short time, and when removing the first coating layer by polishing, the high-concentration methane film is formed. The presence of the film facilitates removal because such a film is soft.

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

【図1】本発明の製造方法を示した工程図である。FIG. 1 is a process chart showing a manufacturing method of the present invention.

【図2】メタン濃度を変化させたときの熱伝導率の変化
を示したグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a change in thermal conductivity when the methane concentration is changed.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−81299(JP,A) 特開 平7−215796(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C30B 29/04 C23C 16/27 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-8-81299 (JP, A) JP-A-7-215796 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C30B 29/04 C23C 16/27

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】気相合成法によるダイヤモンド自立膜の製
造方法であって、(a)基体に微細凹凸を形成する第1
工程と、(b)前記微細凹凸を有する基体の表面にダイ
ヤモンド第1被覆層を気相合成法により形成し前記基体
の表面を前記被覆層で被覆する第2工程と、(c)前記
被覆第1層より結晶密度が高いダイヤモンドで形成され
たダイヤモンド被覆第2層で前記第1被覆層の表面を被
覆する第3工程と、(d)前記第2被覆層の析出面側を
研磨する第4工程と、(e)基体を除去する第5工程
と、(f)前記第1層の、基体面との密着面側を研磨す
ることにより、上記被覆第1層を除去し、上記被覆第2
層の裏面を平坦にする第6工程からなるダイヤモンド自
立膜の製造方法。
1. A method for producing a diamond free-standing film by a vapor phase synthesis method, comprising: (a) a first method for forming fine irregularities on a substrate;
(B) a second step of forming a diamond first coating layer on the surface of the substrate having the fine irregularities by a gas phase synthesis method and coating the surface of the substrate with the coating layer; A third step of coating the surface of the first coating layer with a second diamond coating layer made of diamond having a crystal density higher than that of one layer; and (d) polishing a deposition surface side of the second coating layer. (E) a fifth step of removing the substrate, and (f) removing the coating first layer by polishing the side of the first layer that is in contact with the substrate surface, thereby removing the coating second layer.
A method for producing a free-standing diamond film, comprising a sixth step of flattening the back surface of the layer.
【請求項2】第2工程において、メタン5〜10vol
%、水素90〜95vol%のガスと、第3工程におい
てメタン0.1〜3vol%、水素97〜99.9vo
l%からなる混合ガスを反応させる気相合成法によっ
て、前記ダイヤモンド被覆層を形成する請求項1に記載
されるダイヤモンド自立膜の製造方法。
2. In the second step, 5 to 10 vol.
%, Hydrogen of 90 to 95 vol%, and methane of 0.1 to 3 vol% and hydrogen of 97 to 99.9 vol in the third step.
The method for producing a free-standing diamond film according to claim 1, wherein the diamond coating layer is formed by a gas phase synthesis method in which a mixed gas of 1% is reacted.
【請求項3】第5工程において前記基体をCoの含有量
が1%未満のバインダレス超硬を基体として使用するこ
とを特徴とする請求項1又は2に記載するダイヤモンド
自立膜の製造方法。
3. The method for producing a self-supporting diamond film according to claim 1, wherein in the fifth step, a binderless carbide having a Co content of less than 1% is used as the substrate.
【請求項4】第5工程において前記基体をCoの含有量
が1〜5%である超硬体を基体として使用することを特
徴とする請求項1又は2に記載するダイヤモンド自立膜
の製造方法。
4. The method for producing a free-standing diamond film according to claim 1, wherein in the fifth step, the substrate is a cemented carbide having a Co content of 1 to 5%. .
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