JP3189833B2 - Hard carbon film and substrate for surface acoustic wave device - Google Patents

Hard carbon film and substrate for surface acoustic wave device

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JP3189833B2
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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、電子部品・電子材
料一般に(例えば安価タイプのレーザマウント用のヒー
トシンクとして)広く使用される硬質炭素膜およびこれ
を備えた表面弾性波素子用基板に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hard carbon film widely used in general for electronic components and electronic materials (for example, as a heat sink for an inexpensive type laser mount) and a substrate for a surface acoustic wave device having the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、SAW基板用の材料として、
LNO(ニオブ酸リチウム)、LTO(タンタル酸リチ
ウム)、水晶、サファイヤ、ZnO等が使用されてい
る。また、ヒートシンク用の材料としては、単結晶ダイ
ヤモンド、C−BN、AlN、Cu、Al等が使用され
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a material for a SAW substrate,
LNO (lithium niobate), LTO (lithium tantalate), quartz, sapphire, ZnO and the like are used. In addition, as a material for the heat sink, single crystal diamond, C-BN, AlN, Cu, Al, or the like is used.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の材料を用いてSAW素子を作製すると、次のような問
題があった。例えば、結晶性が高いダイヤモンドは、
(111)(l00)の結晶ファセット(facet)が突
き出した凸凹が形成され易く、研磨処理によって表面を
平滑にするのは非常に困難であった。特に、ダイヤモン
ドは物質中最高の硬さを有するため、膜の表面を平坦に
するのは非常に困難である。このため、SAW素子を作
製するためにダイヤモンド上に圧電体層を形成すると、
この圧電体層の表面にミクロな凹凸が形成されてしま
う。この結果、1.0GHz以上の圧電体層/ダイヤモ
ンドの積層構造を有するSAWフィルタにおいては、動
作周波数は満足するレベルにあるものの、このような周
波数では波長が短くなるため、伝播ロスが大きくなり、
フィルタの損失が大きくなるという問題があった。
However, when a SAW element is manufactured using these materials, there are the following problems. For example, diamond with high crystallinity
Unevenness in which the crystal facet (facet) of (111) (100) protruded was easily formed, and it was very difficult to smooth the surface by polishing. In particular, it is very difficult to flatten the surface of the film because diamond has the highest hardness among materials. Therefore, when a piezoelectric layer is formed on diamond to produce a SAW element,
Microscopic irregularities are formed on the surface of the piezoelectric layer. As a result, in a SAW filter having a piezoelectric layer / diamond laminated structure of 1.0 GHz or more, although the operating frequency is at a satisfactory level, the wavelength becomes short at such a frequency, so that the propagation loss increases,
There is a problem that the loss of the filter increases.

【0004】また、現在、気相合成法では単結晶ダイヤ
モンドを得ることは困難であり、気相合成法で得られた
ダイヤモンド膜は多結晶膜にならざるを得ない。したが
って、このようなダイヤモンド膜中には粒界が存在する
こととなる。そして、この粒界の存在により表面弾性波
は散乱されてしまうため、気相合成法で得られたダイヤ
モンド膜をSAWフィルタに用いた場合には、伝播ロス
が大きくなり、該SAWフィルタの特性が低下する傾向
が生じ易かった。
At present, it is difficult to obtain a single crystal diamond by the vapor phase synthesis method, and the diamond film obtained by the vapor phase synthesis method must be a polycrystalline film. Therefore, a grain boundary exists in such a diamond film. Since the surface acoustic waves are scattered due to the presence of the grain boundaries, when a diamond film obtained by a vapor phase synthesis method is used for a SAW filter, the propagation loss increases, and the characteristics of the SAW filter are reduced. The tendency to decrease tended to occur.

【0005】また、ダイヤモンドと同等の音速を有する
ダイヤモンド・ライクカーボン(diamond-like carbo
n;ダイヤモンド状炭素)を用いた場合には、平坦な膜
を得ることは容易であるが、圧電体層を形成する際に、
カーボン部分が真空中に蒸発する等の現象が生じ易くな
る。このため、該カーボンを用いるデバイスの形成は困
難でり、たとえ該カーボンを用いてSAW素子を作製し
たとしても、伝播ロスの大きなものになるという問題が
あった。
Further, diamond-like carbon (diamond-like carbon) having a sound speed equivalent to that of diamond
n; diamond-like carbon), it is easy to obtain a flat film, but when forming a piezoelectric layer,
Phenomena such as the carbon portion evaporating in a vacuum are likely to occur. For this reason, it is difficult to form a device using the carbon, and even if a SAW element is manufactured using the carbon, there is a problem that a propagation loss is large.

【0006】さらに、ヒートシンク用途としては、超高
圧単結晶ダイヤモンド等は高い熱伝導率を有するが、コ
ストが高いため、適度な熱伝導率を有する安価(ないし
製造容易)な材料の需要が高まってきた。
For heat sink applications, ultrahigh-pressure single-crystal diamond and the like have high thermal conductivity, but are expensive, and the demand for inexpensive (or easy-to-manufacture) materials having appropriate thermal conductivity is increasing. Was.

【0007】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、SAWデバイスに用いた場合に伝播損失を低
くすることができ、且つ、低コストで製造できる硬質炭
素膜を用いた表面弾性波素子用基板を提供することを目
的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has been made in consideration of the above circumstances. A surface acoustic wave using a hard carbon film which can reduce propagation loss when used in a SAW device and can be manufactured at low cost. It is an object of the present invention to provide an element substrate.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
の結果、特定の性質を有するグラファイト状ダイヤモン
ドとカーボンクラスターとの混合膜が、上記目的の達成
に極めて効果的であることを見出した。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have found that a mixed film of graphite-like diamond having specific properties and carbon clusters is extremely effective in achieving the above object. Was.

【0009】本発明の表面弾性波素子用基板に用いる
質炭素膜(以下、本発明の硬質炭素膜という)は上記知
見に基づくものであり、詳しくは、グラファイト状ダイ
ヤモンドとカーボンクラスター(微小グラファイト)の
混合膜からなり、且つ、該混合膜中の結晶構造が連続的
であることを特徴とするものである。
The hard carbon film (hereinafter referred to as the hard carbon film of the present invention) used for the substrate for a surface acoustic wave device of the present invention is based on the above findings. It is characterized by being composed of a mixed film of clusters (fine graphite) and having a continuous crystal structure in the mixed film.

【0010】本発明者らの知見によれば、上記構成を有
する本発明の硬質炭素膜は、通常、該硬質炭素膜の大部
分(好ましくは、90%以上)を占めるグラファイト状
のダイヤモンドと、隣接するダイヤモンド粒とダイヤモ
ンド粒の間を埋めるカーボンクラスターとからなってい
ると推定される。
According to the findings of the present inventors, the hard carbon film of the present invention having the above-mentioned structure is usually composed of graphite-like diamond which occupies most (preferably 90% or more) of the hard carbon film; It is presumed to consist of adjacent diamond grains and carbon clusters that fill the gap between the diamond grains.

【0011】従来のSAWフィルタにおいては、ダイヤ
モンドの粒界で表面波が必然的に散乱され、これにより
伝播損失が生じていた。これに対して、本発明の硬質炭
素膜では、ダイヤモンド結晶粒がグラファイトに近いこ
と、および隣接するダイヤモンド粒の間がカーボンクラ
スターで埋められていることから、結晶の連続性が単結
晶に匹敵するレベルに保たれている。このため、本発明
によれば、単結晶ダイヤモンドを用いた場合に匹敵する
程度に、伝播損失を低下させることができる。
In a conventional SAW filter, a surface wave is inevitably scattered at a grain boundary of diamond, thereby causing a propagation loss. On the other hand, in the hard carbon film of the present invention, the diamond continuity is comparable to that of a single crystal because the diamond crystal grains are close to graphite and the space between adjacent diamond grains is filled with carbon clusters. Kept at the level. Therefore, according to the present invention, the propagation loss can be reduced to a level comparable to the case where single crystal diamond is used.

【0012】また、本発明の硬質炭素膜は、本質的には
(例えば、物性や硬度の点では)ダイヤモンドと同等の
レベルにあるため、SAWに対して高品質ダイヤモンド
と同等の音速度を有する。加えて、本発明の硬質炭素膜
は、母材に平行な面はダイヤモンドの(111)面が少
ないこと、結晶が完全なダイヤモンドでないことから、
簡便なダイヤモンド砥石を使った研磨により、表面粗さ
(Ra)1nm以下の非常に平坦な面を容易に得ること
ができる。
Further, the hard carbon film of the present invention is essentially at the same level as diamond (for example, in terms of physical properties and hardness), and therefore has a sound velocity equivalent to that of high-quality diamond with respect to SAW. . In addition, in the hard carbon film of the present invention, the plane parallel to the base metal has few (111) planes of diamond and the crystal is not perfect diamond.
By polishing using a simple diamond grindstone, a very flat surface having a surface roughness (Ra) of 1 nm or less can be easily obtained.

【0013】したがって、本発明の硬質炭素膜を用いて
SAWフィルタを作製する場合に、該硬質炭素膜上に、
圧電体の層を容易に平坦に成長させることができる。
Therefore, when a SAW filter is manufactured using the hard carbon film of the present invention,
The layer of the piezoelectric body can be easily grown flat.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る硬質炭素膜および表面弾性波素子用基板の好適
な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明
において、量比を示す「%」は、特に断らない限り「モ
ル」基準(すなわち、モル比、モル%)とする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a hard carbon film and a substrate for a surface acoustic wave device according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, "%" indicating a quantitative ratio is based on "mol" (that is, molar ratio, mol%) unless otherwise specified.

【0015】図1は、本実施形態の表面弾性波素子用基
板を用いたSAW素子7を示す図である。SAW素子7
は、シリコン等からなる基材2と、この基材2上に形成
された本実施形態の硬質炭素膜3と、この硬質炭素膜3
上に形成された公知の圧電体層4と、この圧電体層4上
に形成された電極5と、から構成されている。なお、基
材2、硬質炭素膜3、および圧電体層4によって、表面
弾性波素子用基板6が形成されている。
FIG. 1 is a view showing a SAW element 7 using the surface acoustic wave element substrate of the present embodiment. SAW element 7
Is a substrate 2 made of silicon or the like; a hard carbon film 3 of the present embodiment formed on the substrate 2;
It comprises a known piezoelectric layer 4 formed thereon and an electrode 5 formed on the piezoelectric layer 4. The substrate 2, the hard carbon film 3, and the piezoelectric layer 4 form a substrate 6 for a surface acoustic wave device.

【0016】硬質炭素膜3の成長方法は特に制限され
ず、例えば、CVD(化学的気相成長)法、マイクロ波
プラズマCVD法、プラズマジェット法、火炎法および
熱フィラメント法等の種々の方法を用いることができ
る。
The method for growing the hard carbon film 3 is not particularly limited. For example, various methods such as CVD (chemical vapor deposition), microwave plasma CVD, plasma jet, flame, and hot filament are used. Can be used.

【0017】圧電体層4は、ZnO、LiNbO3 、L
iTaO3、水晶等の公知の材料によって形成すること
ができる。また、圧電体層4の厚さは、該層を構成する
圧電体の種類およびSAW素子7の目的とする特性(中
心周波数、比帯域幅、温度特性等)に応じて設定する。
圧電体層4の成膜方法は特に制限されず、例えば、CV
D(化学的気相成長)法、マイクロ波プラズマCVD
法、PVD(物理的気相成長)法、スパッタリング法、
イオンプレーティング法等の公知の方法を用いることが
できる。なお、均一性、量産性ないし圧電特性の点から
は、スパッタリング法(特にRFマグネトロン・スパッ
タリング法)を用いることが好ましい。
The piezoelectric layer 4 is made of ZnO, LiNbO 3 , L
It can be formed of a known material such as iTaO 3 or quartz. The thickness of the piezoelectric layer 4 is set according to the type of the piezoelectric material constituting the layer and the desired characteristics (center frequency, fractional bandwidth, temperature characteristics, etc.) of the SAW element 7.
The method for forming the piezoelectric layer 4 is not particularly limited.
D (chemical vapor deposition) method, microwave plasma CVD
Method, PVD (physical vapor deposition) method, sputtering method,
A known method such as an ion plating method can be used. Note that it is preferable to use a sputtering method (particularly, an RF magnetron sputtering method) in terms of uniformity, mass productivity, and piezoelectric characteristics.

【0018】基材2は、その上に硬質炭素膜3を積層可
能である限り、材質(金属、半導体等)、厚さ、表面状
態(粗面度等)は、特に制限されない。なお、電子デバ
イスを容易に作製するためには、Si、SiC、GaA
s、AlN等の半導体材料を使用することが好ましい。
また、モリブデンやステンレス等の金属も使用可能であ
る。Siによって基材2を形成する場合、該Si基材の
面方位は、(100)、(110)、または(111)
であることが好ましい。特に、へき開面が容易に得られ
るという点からは、面方位が(100)であることが好
ましい。
The material (metal, semiconductor, etc.), thickness, surface condition (roughness, etc.) of the substrate 2 is not particularly limited as long as the hard carbon film 3 can be laminated thereon. In order to easily manufacture an electronic device, it is necessary to use Si, SiC, GaAs.
It is preferable to use a semiconductor material such as s and AlN.
Also, metals such as molybdenum and stainless steel can be used. When the substrate 2 is formed of Si, the plane orientation of the Si substrate is (100), (110), or (111).
It is preferred that In particular, the plane orientation is preferably (100) from the viewpoint that a cleavage plane can be easily obtained.

【0019】また、本実施形態では、図2に示すように
圧電体層を備えておらず、基材2および硬質炭素膜3の
みから成る基板1を、硬質炭素基板と称することとす
る。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the substrate 1 which does not include the piezoelectric layer and is composed of only the base material 2 and the hard carbon film 3 is referred to as a hard carbon substrate.

【0020】図3は、基材2および硬質炭素膜3、すな
わち硬質炭素基板1を示す拡大図である。図3に示すよ
うに、硬質炭素膜3においては、グラファイトに近いダ
イヤモンド粒3aとダイヤモンド粒3aとの間に、カー
ボンクラスター(微小グラファイト)3bが存在してい
る。すなわち、本実施形態の硬質炭素膜3は、グラファ
イト状ダイヤモンド3aとカーボンクラスター3bの混
合膜からなり、且つ、該混合膜中の結晶構造は連続的に
されている。
FIG. 3 is an enlarged view showing the substrate 2 and the hard carbon film 3, that is, the hard carbon substrate 1. As shown in FIG. 3, in the hard carbon film 3, a carbon cluster (fine graphite) 3b exists between diamond grains 3a close to graphite and the diamond grains 3a. That is, the hard carbon film 3 of the present embodiment is composed of a mixed film of the graphite-like diamond 3a and the carbon cluster 3b, and the crystal structure in the mixed film is continuous.

【0021】(グラファイト状ダイヤモンドの存在の確
認)本実施形態の硬質炭素膜3において、グラファイト
状ダイヤモンド3aの存在は、ラマン分光において13
33cm-1付近のダイヤモンドピークの半値幅(FWH
M)が、6cm-1以上であることによって確認すること
ができる。
(Confirmation of Existence of Graphite Diamond) In the hard carbon film 3 of the present embodiment, the existence of the graphite diamond 3a is determined by Raman spectroscopy.
The half width (FWH) of the diamond peak around 33 cm -1
M) is 6 cm -1 or more.

【0022】通常、ダイヤモンドの結合(sp3、いわ
ゆるダイヤモンド結合)が強いほど、ラマン分光により
観測される1333cm-1付近のダイヤモンドピークの
FWHMは小さくなる傾向があり、そのFWHMは、通
常3〜4cm-1である。また、FWHMが増加すること
は、sp3の結合からのラマン散乱が小さくなり、ボン
ドの一つもしくは二つが切れて、spもしくはsp2
結合が増えていることを意味する。そして、sp2やs
pの結合はグラファイトに相当する結合であるから、本
実施形態においては、「ラマン分光において1333c
-1付近のダイヤピークの半値幅(FWHM)が、6c
-1以上であること」を、グラファイトの性質を有する
ダイヤモンド、すなわち、グラファイト状ダイヤモンド
3aが存在することの確認手段としている。なお、ダイ
ヤモンドピークは必ずしも1333cm-1にある必要は
なく、1332cm-1〜1335cm-1の範囲にあれば
よい。
Generally, the stronger the diamond bond (sp 3 , so-called diamond bond), the smaller the FWHM of the diamond peak near 1333 cm -1 observed by Raman spectroscopy, and the FWHM is usually 3 to 4 cm. It is -1 . Also, an increase in FWHM means that Raman scattering from sp 3 bonds is reduced, one or two of the bonds are broken, and sp or sp 2 bonds are increased. And sp 2 and s
Since the bond of p is a bond corresponding to graphite, in the present embodiment, “1333c in Raman spectroscopy”
The full width at half maximum (FWHM) of the diamond peak near m -1 is 6c
"m- 1 or more" is a means for confirming the existence of diamond having graphite properties, that is, the graphite-like diamond 3a. Incidentally, the diamond peak is not necessarily in the 1333 cm -1, it is sufficient in the range of 1332cm -1 ~1335cm -1.

【0023】(カーボンクラスターの存在の確認)本実
施形態の硬質炭素膜3においては、カーボンクラスター
3bの存在は、「グラファイトのラマンピーク位置が1
510cm-1になること」によって確認することが可能
である。
(Confirmation of Existence of Carbon Cluster) In the hard carbon film 3 of the present embodiment, the existence of the carbon cluster 3b is determined as follows: “Raman peak position of graphite is 1
510 cm -1 ".

【0024】吉川ら(M. Yoshikawa, et al., Physical
Review, 46(11)p7169(1992))によ
れば、グラッシー(glassy)カーボンにボロンをイオン
注入した場合、観測されたグラッシーカーボンのラマン
スペクトルの2つのピーク(1355cm-1と1590
cm-1)が1550cm-1で一つになるとされている。
このようにピークが一つになるのは、グラファイトの結
晶構造が少なくなるためである。
M. Yoshikawa, et al., Physical
According to Review, 46 (11) p7169 (1992), when boron is ion-implanted into glassy carbon, two peaks (1355 cm -1 and 1590 cm -1 ) of the observed Raman spectrum of glassy carbon are observed.
cm -1) is to become one in 1550 cm -1.
The reason why the number of peaks is one is that the crystal structure of graphite is reduced.

【0025】すなわち、この研究は、カーボンクラスタ
ーのサイズは、ラマンスペクトルにおけるピークの数や
ピークの位置で決定できることを示している。
That is, this study shows that the size of the carbon cluster can be determined by the number of peaks and the position of the peak in the Raman spectrum.

【0026】上記した文献をも参考に、本実施形態にお
いては、1510cm-1付近にただ一つのピークが存在
すること、および、1510cm-1付近のピークのFW
HMが二つのピークの重なりの結果170cm-1以下に
なっていることを根拠として、spまたはsp2の結合
をもったカーボン原子が2〜5個集まったもの、すなわ
ち多数のカーボンクラスター3bが硬質炭素膜3内に存
在していると推測した。なお、ピークは、必ずしも15
10cm-1にある必要はなく、1500cm-1〜152
0cm-1の範囲にあればよい。
[0026] Reference also documents mentioned above, in this embodiment, the presence of only one peak in the vicinity of 1510 cm -1, and the peak around 1510 cm -1 FW
Based on the fact that the HM is 170 cm -1 or less as a result of the overlap of the two peaks, two to five carbon atoms having sp or sp 2 bonds are collected, that is, many carbon clusters 3b are hard. It was presumed that it was present in the carbon film 3. Note that the peak is not necessarily 15
Not need to be in the 10cm -1, 1500cm -1 ~152
It may be in the range of 0 cm -1 .

【0027】上述した「1510cm-1付近にただ一つ
のピークが存在すること、および該ピークのFWHMが
170cm-1以下であること」は、吉川らの文献で報告
された構造よりも小さなグラファイト構造が多く含まれ
ていることを示している。さらに、「カーボンクラスタ
ー」の量は、グラファイト成分のラマンスペクトル強度
がダイヤモンドのラマンスペクトル強度の60倍である
ことに基づき、(グラファイトのラマン強度/60)と
ダイヤモンドのラマンスペクトル強度によって求めるこ
とができる。
The above-mentioned "1510 cm -1 only that one peak is present in the vicinity, and that FWHM of the peak is 170cm -1 or less" is a small graphite structure than reported structure Yoshikawa et al This indicates that a large number is included. Further, the amount of “carbon cluster” can be determined from (Raman intensity of graphite / 60) and Raman spectrum intensity of diamond based on the fact that the Raman spectrum intensity of the graphite component is 60 times the Raman spectrum intensity of diamond. .

【0028】なお、硬質炭素膜3は、グラファイト状ダ
イヤモンドとカーボンクラスターの存在量のバランスの
点からは、そのラマン分光による分析において1333
cm -1付近のピークの積分強度(Id)に対するその他
sp2構造によるピークの積分強度(Ic)の強度比
(Ic/Id)が4以上であることが好ましい。
The hard carbon film 3 is made of graphite
Balance of abundance of earmonds and carbon clusters
From the point of view, its analysis by Raman spectroscopy
cm -1Others for integrated intensity (Id) of nearby peaks
spTwoIntensity ratio of integrated intensity (Ic) of peak due to structure
(Ic / Id) is preferably 4 or more.

【0029】(結晶構造が連続的であることの確認)
「混合膜中の結晶構造が連続的である」ことは、本実施
形態において「1510cm-1に存在するピークのFW
HMが170cm-1以下であること」によって確認する
ことができる。
(Confirmation that the crystal structure is continuous)
“The crystal structure in the mixed film is continuous” means that the FW of the peak existing at 1510 cm −1
HM is 170 cm −1 or less ”.

【0030】上述のように、ラマンスペクトルにおける
1510cm-1に存在するピークのFWHMは、二つの
ピーク(本来は、1355cm-1と1590cm-1)の
重なり具合、つまり、グラファイト構造の占める割合を
示す指標となる。
[0030] As described above, FWHM of peaks present in 1510 cm -1 in the Raman spectrum (originally, 1355 cm -1 and 1590 cm -1) two peaks indicating the overlapping degree, that is, the proportion of graphite structure It is an indicator.

【0031】結晶構造が連続的であることは、(1)ダ
イヤモンドのラマンピークのFWHMが6cm-1以上で
あること、(2)含まれているグラファイト構造の占め
る割合が小さく、SEM観察から隣接するダイヤモンド
粒の間に存在することから、ダイヤ結晶粒の崩れたもの
(すなわち、グラファイト)が粒界の間に存在すること
が導き出されること、(3)ラマンスペクトルから、ダ
イヤモンド自身もダイヤモンド結合のみでなくある程度
sp2の結合を含んでいることが判明したこと、によっ
て裏付けされる。
The fact that the crystal structure is continuous means that (1) the FWHM of the Raman peak of diamond is 6 cm -1 or more, (2) the proportion of the graphite structure contained is small, The fact that diamond grains are broken (ie, graphite) exists between grain boundaries because of the existence of diamond grains between diamond grains. (3) From the Raman spectrum, diamond itself has only diamond bonds. it was found to contain the binding of sp 2 to some extent but is supported by.

【0032】例えばガラス(これはアモルファス)は光
をよく透過するが、これは、ガラスに空隙や単結晶のも
のがなく、結晶構造が連続的であるためである。このよ
うな光と結晶構造の関係は、SAWと結晶構造の関係に
も当てはまる。
For example, glass (which is amorphous) transmits light well, because there is no void or single crystal in the glass and the crystal structure is continuous. Such a relationship between light and a crystal structure also applies to a relationship between SAW and a crystal structure.

【0033】なお、結晶構造が連続的であることは、S
EM(走査型電子顕微鏡)観察によって、直接イメージ
で確認することも可能である。この際のSEM条件およ
び観察結果は、以下の通りである。
The fact that the crystal structure is continuous means that S
It is also possible to directly confirm the image by EM (scanning electron microscope) observation. The SEM conditions and observation results at this time are as follows.

【0034】日立製S−800のSEMを用い、電子ビ
ーム:5kV、10μAの条件で観察する。
Using a SEM of Hitachi S-800, observation is performed under the conditions of electron beam: 5 kV, 10 μA.

【0035】図18〜20に、カーボンクラスターの存
在しないダイヤモンドCVD膜を研磨した後の表面のS
EM写真を示す。これらの写真においては、カーボンク
ラスターが隣接するダイヤモンド粒の間に存在しないた
め、粒界が白く浮かび上がっている。ダイヤモンドの場
合には、チャージアップして粒界が観察される。
FIGS. 18 to 20 show the S of the surface after polishing a diamond CVD film having no carbon cluster.
An EM photograph is shown. In these photographs, the grain boundaries appear white because no carbon clusters exist between adjacent diamond grains. In the case of diamond, the grain boundaries are observed due to charge-up.

【0036】図21〜22に、カーボンクラスターがダ
イヤモンド粒の間に存在する硬質炭素膜(本実施形態の
硬質炭素膜)の同様のSEM写真を示す。これらの写真
においては、カーボンクラスターがダイヤモンド粒の間
に存在し、カーボンクラスターとダイヤモンド粒自身の
結晶構造が近いため、粒界の濃淡が観察されない。
FIGS. 21 to 22 show similar SEM photographs of a hard carbon film in which carbon clusters exist between diamond grains (the hard carbon film of the present embodiment). In these photographs, since the carbon clusters exist between the diamond grains and the crystal structures of the carbon clusters and the diamond grains themselves are close, the density of the grain boundaries is not observed.

【0037】(結晶質ダイヤモンド・ピーク)本実施形
態の硬質炭素膜3は、X線回折において結晶質ダイヤモ
ンドに対応するピークを示す。このようなX線回折スペ
クトルの一例を図4のグラフに示す。
(Crystalline Diamond Peak) The hard carbon film 3 of the present embodiment shows a peak corresponding to crystalline diamond in X-ray diffraction. An example of such an X-ray diffraction spectrum is shown in the graph of FIG.

【0038】このX線回折は、下記の条件(基材に平行
な面、つまり、表面に支配的である面を2θ−θ法によ
って調べる)のもとで行うことが好適である。
This X-ray diffraction is preferably performed under the following conditions (a plane parallel to the substrate, that is, a plane dominant on the surface is examined by the 2θ-θ method).

【0039】<X線回折の条件> X線管:回転対陰極X線管 X線回折装置:リガク社製、商品名:RINT−150
0 ターゲット:Cuターゲット 管電圧:50kv 管電流:32mA
<Conditions for X-ray Diffraction> X-ray tube: rotating anti-cathode X-ray tube X-ray diffractometer: manufactured by Rigaku Corporation, trade name: RINT-150
0 Target: Cu target Tube voltage: 50 kv Tube current: 32 mA

【0040】このような条件の下で、2θ−θ法で25
°から145°まで測定し、ダイヤモンドの(11
1)、(220)、(311)、(400)、および
(331)に対応するピークの有無および強度をチェッ
クする。
Under these conditions, 25 by the 2θ-θ method
° to 145 ° and the diamond (11
Check the presence and intensity of peaks corresponding to 1), (220), (311), (400), and (331).

【0041】(ダイヤモンド・ピークの有無)上述した
各ダイヤモンド・ピークについては、上記分析で得られ
たX線回折スペクトルにおけるバックグランドを基準
(強度=10)とした相対値で各ダイヤモンド・ピーク
強度を表した場合に、いずれかのピーク強度が1000
0以上であった場合に、「ダイヤモンド・ピークあり」
と判定する。
(Presence / absence of diamond peak) For each of the above-mentioned diamond peaks, the intensity of each diamond peak was determined as a relative value with respect to the background (intensity = 10) in the X-ray diffraction spectrum obtained by the above analysis. When expressed, any peak intensity is 1000
If 0 or more, "Diamond peak exists"
Is determined.

【0042】それぞれのピーク強度を調べるために、ピ
ーク値が43〜46°に存在する(111)面の強度
を、積分区間をピーク値の存在する角度±1°としてX
線回折で得られた結果を積分し、この積分により得られ
た値をI(111)とする。
In order to check the respective peak intensities, the intensity of the (111) plane where the peak value exists at 43 to 46 ° is calculated by taking the integral section as an angle ± 1 ° at which the peak value exists.
The result obtained by the line diffraction is integrated, and the value obtained by this integration is defined as I (111).

【0043】他方、ピーク値が73〜76°に存在する
(220)面の強度を、同様に積分区間をピーク値の存
在する角度±1°としてX線回折で得られた結果を積分
し、この積分により得られた値をI(220)とする。
本実施形態においては、グラファイト状ダイヤモンドと
カーボンクラスターの存在量のバランスの点から、上記
で得られた積分強度の比、I(111)/I(220)
の値が、0.3以下であることが好ましい。また、I
(111)/I(220)の値は、0.05〜0.2の
範囲にあることがさらに好ましい。このような範囲にす
れば、(111)面の割合が少なく、容易に平坦な面が
得られる。
On the other hand, the intensity of the (220) plane having a peak value in the range of 73 to 76 ° is integrated with the result obtained by X-ray diffraction by similarly setting the integration interval to the angle where the peak value exists ± 1 °. The value obtained by this integration is defined as I (220).
In the present embodiment, in view of the balance between the abundances of the graphite-like diamond and the carbon cluster, the ratio of the integrated intensity obtained above, I (111) / I (220)
Is preferably 0.3 or less. Also, I
The value of (111) / I (220) is more preferably in the range of 0.05 to 0.2. In such a range, the ratio of the (111) plane is small, and a flat surface can be easily obtained.

【0044】(ラマン分光)本実施形態の硬質炭素膜3
は、そのラマン分光において1333cm-1付近のダイ
ヤモンドピークのFWHMをローレンツ曲線にてフィッ
ティングすると、6cm-1以上のFWHMを示す。ま
た、本実施形態の硬質炭素膜3は、そのラマン分光にお
いて1515cm-1付近に微小なカーボンクラスターの
ピークを有する。ここに、「ローレンツ曲線にてフィッ
ティングする」とは、ローレンツ理論に従ってフィッテ
ングすることをいう。これは、固体中の原子または分子
による格子振動(フォノン)によって散乱されるラマン
分光スペクトルは一般的にローレンツ型の式で表される
ことに基づく。
(Raman spectroscopy) Hard carbon film 3 of the present embodiment
Shows that the FWHM of the diamond peak near 1333 cm -1 in the Raman spectroscopy is 6 cm -1 or more when fitted with a Lorentz curve. The hard carbon film 3 of the present embodiment has a minute carbon cluster peak near 1515 cm -1 in Raman spectroscopy. Here, "fitting with Lorentz curve" means fitting according to Lorentz theory. This is based on the fact that a Raman spectrum that is scattered by lattice vibration (phonon) due to atoms or molecules in a solid is generally represented by a Lorentz-type equation.

【0045】ダイヤモンドピークのFWHMが6cm-1
以上である(通常、単結晶のダイヤモンドのFWHMは
3cm-1以下である)ことから、本実施形態のダイヤモ
ンドは、グラファイトに近いダイヤモンドであると推定
される。
FWHM of diamond peak is 6 cm -1
From the above (normally, the FWHM of a single crystal diamond is 3 cm −1 or less), it is estimated that the diamond of the present embodiment is a diamond close to graphite.

【0046】また、SAWフィルタを作製した際の伝播
ロスを低減するという観点からは、ダイヤモンドについ
てのピークの積分強度(Id)に対する、カーボンクラ
スターについてのピークの積分強度(Ic)の比(Ic
/Id)は、4以上であることが望ましい。本実施形態
において用いたラマン分光スペクトルの積分の定義を、
図5のグラフに示す。
From the viewpoint of reducing the propagation loss when the SAW filter is manufactured, the ratio (Ic) of the integrated intensity (Ic) of the peak of the carbon cluster to the integrated intensity (Id) of the peak of diamond is reduced.
/ Id) is preferably 4 or more. The definition of the integration of the Raman spectrum used in the present embodiment,
This is shown in the graph of FIG.

【0047】本来、グラファイトのラマンピークでは、
1580cm-1と1355cm-1にピークが存在する。
ところが、その結晶が非常に小さくなるとき、すなわち
カーボンクラスターが支配的となるとき、ピークは15
10cm-1になることが知られている。また、本実施形
態の硬質炭素膜3においては、1510cm-1のピーク
しかない。このことは、硬質炭素膜3に含まれるカーボ
ンクラスターが、隣接するダイヤモンド粒の間に入るよ
うなごく小さいものになっていることを示している。
Originally, in the Raman peak of graphite,
There are peaks at 1580 cm -1 and 1355 cm -1 .
However, when the crystal becomes very small, that is, when the carbon cluster becomes dominant, the peak becomes 15
It is known to be 10 cm -1 . Further, the hard carbon film 3 of the present embodiment has only a peak at 1510 cm -1 . This indicates that the carbon clusters contained in the hard carbon film 3 are as small as possible between adjacent diamond grains.

【0048】また、カーボンクラスターのピーク、つま
り1580cm-1と1355cm-1のピークの重なりに
基づくFWHMは、ローレンツフィッティングにより求
めた結果、170cm-1以下であった。本実施形態の硬
質炭素膜3では、このようなカーボンクラスターの存在
により、ダイヤモンド粒とダイヤモンド粒との間を埋め
ることが達成されている。このような特定の構造に基づ
き、本実施形態の硬質炭素膜3は、表面波の伝播損失が
小さいという特性を示す。
[0048] The peak of the carbon clusters, i.e. FWHM based on the overlap of the peak of 1580 cm -1 and 1355 cm -1, the result obtained by Lorentz fitting was 170cm -1 or less. In the hard carbon film 3 of the present embodiment, the presence of such carbon clusters achieves filling between diamond grains. Based on such a specific structure, the hard carbon film 3 of the present embodiment exhibits a characteristic that propagation loss of a surface wave is small.

【0049】図5のグラフにおいて、Ic/Idが4以
上であることは、硬質炭素膜3にカーボンクラスターが
ある程度含まれることを意味している。上述した積分強
度の比Ic/Id(カーボンクラスター/ダイヤモン
ド)が上記範囲から外れた場合、すなわち、Ic/Id
<4の場合には、表面弾性波の特性が低下し、特に、伝
播損失が大きくなる傾向がある。
In the graph of FIG. 5, that Ic / Id is 4 or more means that the hard carbon film 3 contains carbon clusters to some extent. When the integrated intensity ratio Ic / Id (carbon cluster / diamond) is out of the above range, that is, Ic / Id
In the case of <4, the characteristics of the surface acoustic wave are reduced, and in particular, the propagation loss tends to increase.

【0050】グラファイト成分のラマンスペクトラムか
ら計算されるラマン線の相対強度は、ダイヤモンド成分
の相対強度の約60倍である。従って、カーボンクラス
ターとダイヤモンドのラマンの相対強度比が4以上であ
る場合には、その割合は6.6%以上である。測定の誤
差を見越すと、およそ5%以上のカーボンクラスターが
含まれる計算になる。ラマン分光分析は、下記の条件の
もとで好適に行われる。
The relative intensity of the Raman line calculated from the Raman spectrum of the graphite component is about 60 times the relative intensity of the diamond component. Therefore, when the relative intensity ratio of Raman between the carbon cluster and the diamond is 4 or more, the ratio is 6.6% or more. In consideration of measurement errors, the calculation includes about 5% or more of carbon clusters. Raman spectroscopy is suitably performed under the following conditions.

【0051】<ラマン分光分析の条件> 分析手法:ラマン分光散乱法 ラマン分光装置:ジィパイボン社製、商品名:ディロー
ル 光源:波長457.92nmのアルゴンレーザ 出力:250mW×10倍(顕微ラマン分光法) フォーカス:硬質炭素膜の表面に合わせる。
<Conditions of Raman spectroscopic analysis> Analysis method: Raman spectroscopic scattering method Raman spectroscopic device: manufactured by Zipavon Co., Ltd., trade name: Diroll Light source: argon laser having a wavelength of 457.92 nm Output: 250 mW × 10 times (microscopic Raman spectroscopy) Focus: Adjust to the surface of the hard carbon film.

【0052】(面粗度)本実施形態の硬質炭素膜3にお
いては、断線歩留まりの点からは、その表面の面粗度
(表面凸凹)が、10nm以下であることが好ましい。
本実施形態において、「面粗度」としては、JIS B
−0601に規定されるRaを用いる。この面粗度Ra
は、以下の方法で好適に測定可能である。
(Surface Roughness) The surface roughness (surface roughness) of the hard carbon film 3 of this embodiment is preferably 10 nm or less from the viewpoint of disconnection yield.
In the present embodiment, JIS B
Ra specified in -0601 is used. This surface roughness Ra
Can be suitably measured by the following method.

【0053】<面粗度の測定方法>中心線平均粗さ測定
器にて、測定長さ10μmを抜き取り、断面曲線を中心
線から折り返し、その粗さ曲線と中心線とによって得ら
れた面積を、測定長さ10μmで割った値を(μm)で
表す。
<Measurement Method of Surface Roughness> Using a center line average roughness measuring instrument, a measurement length of 10 μm was sampled, the cross-sectional curve was folded back from the center line, and the area obtained by the roughness curve and the center line was measured. And the value obtained by dividing the measured length by 10 μm is represented by (μm).

【0054】(グレインサイズ)本実施形態の硬質炭素
膜3は、SAW素子7の伝播ロスを低減させるという観
点からは、使用するSAWの波長と同程度以下のグレイ
ンサイズ(平均結晶粒径)で形成されていることが好ま
しい。より具体的には、使用するSAWの波長をλとし
た場合に、グレインサイズは1.0×λ以下程度(さら
には4/5×λ以下程度)であることが好ましい。本実
施形態において、このグレインサイズは下記の方法によ
り好適に測定可能である。
(Grain Size) From the viewpoint of reducing the propagation loss of the SAW element 7, the hard carbon film 3 of the present embodiment has a grain size (average crystal grain size) equal to or smaller than the wavelength of the SAW used. Preferably, it is formed. More specifically, when the wavelength of the SAW to be used is λ, the grain size is preferably about 1.0 × λ or less (furthermore, about 4/5 × λ or less). In the present embodiment, the grain size can be suitably measured by the following method.

【0055】<グレインサイズの測定方法>10mm×
10mm×0.3mmの大きさを有する硬質炭素膜3の
サンプルを作製し、大気中700℃、1時間のアニール
処理を行った後、SEM(倍率5000倍)で硬質炭素
膜3の表面を観察し、グレインサイズを測定する。
<Measurement method of grain size> 10 mm ×
A sample of the hard carbon film 3 having a size of 10 mm × 0.3 mm was prepared, annealed at 700 ° C. for 1 hour in the atmosphere, and then the surface of the hard carbon film 3 was observed by SEM (magnification: 5000 times). And measure the grain size.

【0056】(熱伝導率)SAW素子を形成した後の放
熱特性の点からは、硬質炭素膜3の熱伝導率は、2W/
cmK以上15W/cmK以下の範囲であることが好ま
しい。本実施形態において、この熱伝導率は、例えば、
公知のレーザフラッシュ法により好適に測定可能であ
る。
(Thermal Conductivity) From the viewpoint of heat radiation characteristics after the SAW element is formed, the thermal conductivity of the hard carbon film 3 is 2 W /
It is preferably in the range of not less than cmK and not more than 15 W / cmK. In the present embodiment, the thermal conductivity is, for example,
It can be suitably measured by a known laser flash method.

【0057】以上説明したように、本実施形態の硬質炭
素膜およびこれを備えた表面弾性波素子用基板では、ダ
イヤモンド結晶粒がグラファイトに近いこと、および隣
接するダイヤモンド粒3aの間がカーボンクラスター3
bで埋められていることから、結晶の連続性が単結晶に
匹敵するレベルに保たれている。また、硬質炭素膜の結
晶が完全なダイヤモンドではないため、表面を容易に平
坦にすることができる。このため、本実施形態の硬質炭
素膜を備えたSAW素子によれば、単結晶ダイヤモンド
を用いた場合に匹敵する程度に、伝播損失を低下させる
ことができる。
As described above, in the hard carbon film of the present embodiment and the substrate for a surface acoustic wave device having the same, the diamond crystal grains are close to graphite, and the carbon cluster 3 is located between the adjacent diamond grains 3a.
Since it is filled with b, the continuity of the crystal is maintained at a level comparable to that of the single crystal. Further, since the crystal of the hard carbon film is not perfect diamond, the surface can be easily flattened. Therefore, according to the SAW device including the hard carbon film of the present embodiment, the propagation loss can be reduced to a level comparable to the case where single crystal diamond is used.

【0058】また、本実施形態の硬質炭素膜は、グラフ
ァイト状のダイヤモンドによって形成されているため、
ダイヤモンドの単結晶を使用する場合と比較して、低コ
ストで製造することができる。
Further, since the hard carbon film of the present embodiment is formed of graphite diamond,
It can be manufactured at low cost as compared with the case where a single crystal of diamond is used.

【0059】[0059]

【実施例】以下、実施例に基づいて、本発明をさらに具
体的に説明する。
The present invention will be described more specifically below with reference to examples.

【0060】実施例1 図6に示すフィラメントCVD(化学的気相成長)装置
10を用い、図7(a)〜図7(e)の工程を経て、表
面弾性波素子を作製した。CVD装置10は、主とし
て、基材20を支持する基材支持台11と、基材20を
加熱するためのタングステンフィラメント12と、基材
支持台11およびタングステンフィラメント12を収容
するベルジャー13と、から構成されている。また、ベ
ルジャー13には、メタンガスおよび水素ガスを導入す
るためのガス導入管14、基材20を冷却するための冷
却水を導入する冷却水導入管15、この冷却水を排出す
る冷却水排出管16、および、ベルジャー13の内部を
真空にするための真空ポンプ17が接続されている。
Example 1 Using a filament CVD (chemical vapor deposition) apparatus 10 shown in FIG. 6, a surface acoustic wave device was manufactured through the steps of FIGS. 7 (a) to 7 (e). The CVD apparatus 10 mainly includes a base support 11 for supporting the base 20, a tungsten filament 12 for heating the base 20, and a bell jar 13 for accommodating the base 11 and the tungsten filament 12. It is configured. The bell jar 13 has a gas introduction pipe 14 for introducing methane gas and hydrogen gas, a cooling water introduction pipe 15 for introducing cooling water for cooling the substrate 20, and a cooling water discharge pipe for discharging the cooling water. 16 and a vacuum pump 17 for evacuating the inside of the bell jar 13 are connected.

【0061】まず、このようなCVD装置10によっ
て、図7(a)に示すように、厚さ350μmのSi製
の基材20の(100)面上に、厚さ30μmの硬質炭
素膜21を形成し、硬質炭素基板を作製した。この際に
用いたCVD条件は、以下の通りである。
First, as shown in FIG. 7A, a 30 μm-thick hard carbon film 21 is formed on the (100) plane of a 350 μm-thick Si base material 20 by such a CVD apparatus 10. Formed to produce a hard carbon substrate. The CVD conditions used at this time are as follows.

【0062】 フィラメントW−Si基材間の距離:50mm 圧力:10torr (ベルジャー内は、真空ポンプにより約10〜200t
orrまで減圧した。) CH4: 50 SCCM H2 :1000 SCCM フィラメント温度:2100℃前後(この温度が得られ
るようにフィラメント電源を調整) 基板温度:750℃前後(この温度が得られるように冷
却水温度を調整)
The distance between the filament W-Si substrate: 50 mm Pressure: 10 torr (The inside of the bell jar is about 10 to 200 t by a vacuum pump.
The pressure was reduced to orr. CH 4 : 50 SCCM H 2 : 1000 SCCM Filament temperature: around 2100 ° C. (adjust the filament power supply to obtain this temperature) Substrate temperature: around 750 ° C. (adjust the cooling water temperature to obtain this temperature)

【0063】上述のように形成した硬質炭素膜21の表
面をSEM(走査型電子顕微鏡、倍率:3000倍)で
観察したところ、粒径は数十μmであった。さらに、こ
の硬質炭素膜21をX線回折(Cu管球、θ−2θ法ス
キャン)したところ、43.8°ダイヤモンド(11
1)、75.8°ダイヤモンド(220)、90.8°
ダイヤモンド(311)、119.7°ダイヤモンド
(400)、および140.8°ダイヤモンド(33
1)の各ピークが認められた。
When the surface of the hard carbon film 21 formed as described above was observed by SEM (scanning electron microscope, magnification: 3000 times), the particle size was several tens μm. Further, when the hard carbon film 21 was subjected to X-ray diffraction (Cu tube, θ-2θ scanning), it was found that 43.8 ° diamond (11
1), 75.8 ° diamond (220), 90.8 °
Diamond (311), 119.7 ° diamond (400), and 140.8 ° diamond (33
Each peak of 1) was observed.

【0064】前述の条件にて硬質炭素膜/Si基材の構
造を有する硬質炭素基板を8枚作製し、ピーク値が43
〜46°に存在する(111)面の強度を、積分区間を
ピーク値の存在する角度±1°としてX線回折で得られ
た結果を積分し、積分強度I(111)を得た。他方、
ピーク値が73〜76°に存在する(220)面の強度
を、積分区間をピーク値の存在する角度±1°としてX
線回折で得られた結果を同様に積分し、積分強度I(2
20)を得た。そして、それぞれの積分強度の比、I
(111)/I(220)の値を求めたところ、図8の
グラフおよび表1に示す通り、全て0.3以下であっ
た。
Eight hard carbon substrates having a structure of hard carbon film / Si base were prepared under the above-mentioned conditions, and the peak value was 43
The intensity of the (111) plane existing at 4646 ° was integrated with the result obtained by X-ray diffraction with the integration interval being the angle at which the peak value was ± 1 °, and the integrated intensity I (111) was obtained. On the other hand,
The intensity of the (220) plane where the peak value exists at 73 to 76 ° is defined as X with the integration section as an angle ± 1 ° at which the peak value exists.
The result obtained by the line diffraction is similarly integrated, and the integrated intensity I (2
20) was obtained. Then, the ratio of each integrated intensity, I
When the values of (111) / I (220) were determined, they were all 0.3 or less as shown in the graph of FIG.

【表1】 [Table 1]

【0065】Arレーザを用いたラマン分光スペクトル
では、1333cm-1にダイヤモンドについての比較的
低いピーク(強度:Id)が認められたが、1530c
-1〜1650cm-1(Ic)にブロードなピークがあ
り、積分強度比は(Ic/Id)=5であった。
In the Raman spectrum using an Ar laser, a relatively low peak (intensity: Id) for diamond was observed at 1333 cm −1 , but 1530 c
There was a broad peak at m -1 to 1650 cm -1 (Ic), and the integrated intensity ratio was (Ic / Id) = 5.

【0066】次に、図7(b)に示すように、上述のよ
うに形成した硬質炭素膜21の表面を、天然ダイヤモン
ド砥粒からなる砥石(砥粒の粒度#200(5〜20μ
m))を用いて研磨し、表面を20nm(Ra)に仕上
げた。
Next, as shown in FIG. 7B, the surface of the hard carbon film 21 formed as described above is coated with a grindstone made of natural diamond abrasive grains (abrasive grain size # 200 (5 to 20 μm).
m)) to finish the surface to 20 nm (Ra).

【0067】次に、図7(c)に示すように、硬質炭素
膜21上にZnOからなる圧電体層22を形成し、表面
弾性波素子用基板を作製した。詳しくは、試料A、試料
B(硬質炭素膜/Si基材)上に、下記の条件でRFス
パッタリングにより厚さ1050nmの圧電体層22を
形成した。
Next, as shown in FIG. 7C, a piezoelectric layer 22 made of ZnO was formed on the hard carbon film 21 to produce a substrate for a surface acoustic wave device. Specifically, a 1050 nm-thick piezoelectric layer 22 was formed on Samples A and B (hard carbon film / Si substrate) by RF sputtering under the following conditions.

【0068】 基板: ダイヤモンド/Siウエハ 試料A 試料B ターゲット: ZnOの焼結体 RFパワー: 500W(周波数13.56MHz) 反応ガス: 種類 Ar+酸素 Ar:02=1:1 : 流量 50sccm ガス圧力: 20.0Pa 成膜温度(基板温度): 150℃ 成膜速度: 5nm/min 膜厚 : 1050nm(1.05μm)Substrate: Diamond / Si wafer Sample A Sample B Target: Sintered body of ZnO RF power: 500 W (frequency 13.56 MHz) Reaction gas: Type Ar + Oxygen Ar: 0 2 = 1: 1: Flow rate 50 sccm Gas pressure: 20.0 Pa Film forming temperature (substrate temperature): 150 ° C. Film forming rate: 5 nm / min Film thickness: 1050 nm (1.05 μm)

【0069】次に、図7(d)に示すように、ZnOか
らなる圧電体層22の上に、電極にするための厚さ80
nmのAl膜23をDCスパッタリング法によって形成
した。この際の条件は、以下の通りである。
Next, as shown in FIG. 7D, on the piezoelectric layer 22 made of ZnO, a thickness 80
An Al film 23 of nm was formed by DC sputtering. The conditions at this time are as follows.

【0070】 DCスパッタリングパワー: 1.0kW 反応ガス: アルゴンガス流量 50sccm ガス圧力: 1.0Pa(7.6mTorr) 成膜温度(基板温度): 室温 アルミ膜厚: 80nmDC sputtering power: 1.0 kW Reactive gas: argon gas flow rate 50 sccm Gas pressure: 1.0 Pa (7.6 mTorr) Film forming temperature (substrate temperature): room temperature Aluminum film thickness: 80 nm

【0071】さらに、図7(e)に示すように、Al膜
23の一部をフォトリソグラフィによって除去して下記
のパラメータを有する櫛形電極24を形成し、表面弾性
波(SAW)素子25を完成させた。
Further, as shown in FIG. 7E, a part of the Al film 23 is removed by photolithography to form a comb-shaped electrode 24 having the following parameters, and a surface acoustic wave (SAW) element 25 is completed. I let it.

【0072】 電極幅: 0.8μm(中心周波数 1.75GHz) 電極数: 40対ダブル電極(正規型) 電極交差幅: 50×波長(波長は電極幅の8倍 λ=6.4μm) 入出力電極中心問距離: 50×波長Electrode width: 0.8 μm (center frequency: 1.75 GHz) Number of electrodes: 40 pairs of double electrodes (regular type) Electrode cross width: 50 × wavelength (the wavelength is eight times the electrode width, λ = 6.4 μm) Electrode center distance: 50 x wavelength

【0073】図9に、櫛形電極24のパターンを示す。
図9に示すように、電極細片31が2本ずつならび、細
片4本で1波長になり、空白部32も電極細片31と同
じ幅であるので、電極細片31の幅の8倍が波長にな
る。また、素子の左右に電極対が設けられている。片側
の電極対に数が40対ということである。
FIG. 9 shows a pattern of the comb electrode 24.
As shown in FIG. 9, two electrode strips 31 are arranged, four strips have one wavelength, and the blank portion 32 has the same width as the electrode strip 31. Double becomes the wavelength. Further, electrode pairs are provided on the left and right sides of the element. That is, the number of electrodes on one side is 40 pairs.

【0074】さらに、ベクトルネットワークアナアライ
ザ(HP8753c)を使って、本実施例で作製した表
面弾性波素子25の伝播損失や変換損失などを測定し
た。一方の電極間に1GHz〜2GHzの高周波電力を
加えて、その電極でのパワーと、反対の側の電極間に現
れるパワーを測定してSパラメータを求めた。S11
は、電極1に電力を入力したときに電極1に出てくる反
射電力を表す。S22は、電極2に電力を入力したとき
同じ電極2に出る反射電力を示す。S21、S12は、
電極2または電極1に高周波電力を入れた時に、反対側
の電極1または電極2から出る電力を示す。つまり、伝
達電力を示すことになる。
Further, the propagation loss and the conversion loss of the surface acoustic wave device 25 manufactured in this embodiment were measured using a vector network analyzer (HP8753c). A high frequency power of 1 GHz to 2 GHz was applied between one electrode, and the power at that electrode and the power appearing between the electrodes on the opposite side were measured to determine the S parameter. S11
Represents the reflected power coming out of the electrode 1 when power is input to the electrode 1. S22 indicates the reflected power that is output to the same electrode 2 when power is input to the electrode 2. S21 and S12 are
When the high frequency power is applied to the electrode 2 or the electrode 1, the power output from the electrode 1 or the electrode 2 on the opposite side is shown. That is, it indicates the transmitted power.

【0075】図10は、S12を示す。横軸は周波数で
ある。縦軸は電極2に到達した信号の電力を示してお
り、dBで表現している。同図に示すように、1.78
GHzで、伝達パワーはピーク(−8.2dB)を示
す。なお、上述のように電極の形状によって波長λが決
まっており、また、ダイヤモンドであることから表面弾
性波の速度Vが決まっているため、表面弾性波素子25
を通過できる周波数f=V/λは初めから決まっている
ことになる。この周波数が、1.78GHzである。こ
の周波数の時に伝達パワーは−8.2dBとなる。しか
し、この値には、(1)電極での抵抗損失、(2)双方
向に信号が広がることによる損失、(3)変換損失など
の全ての損失が含まれている。伝播損失は、総損失8.
2dBからこれらの損失を差し引いたものである。
FIG. 10 shows S12. The horizontal axis is frequency. The vertical axis indicates the power of the signal that has reached the electrode 2 and is expressed in dB. As shown in FIG.
At GHz, the transmitted power shows a peak (-8.2 dB). The wavelength λ is determined by the shape of the electrode as described above, and the velocity V of the surface acoustic wave is determined by diamond, so that the surface acoustic wave element 25
The frequency f = V / λ that can pass through is determined from the beginning. This frequency is 1.78 GHz. At this frequency, the transmitted power is -8.2 dB. However, this value includes all losses such as (1) resistance loss at the electrode, (2) loss due to signal spreading in both directions, and (3) conversion loss. The propagation loss is the total loss
2 dB minus these losses.

【0076】抵抗損失は、Alが厚み80nm、幅0.
8μmであることから算出でき、その値は1.0dBで
ある。双方向に出て電力が半分になる双方向損失は、6
dBである。図11はS11を、図12はS22を示
す。変換損失は、S11、S22の1.78GHz以外
の平坦な部分の損失(0.3dB)からわかる。この損
失は両方の電極で起こるので、変換損失は0.6dBで
ある。これらの電極での損失の合計は7.6dBである
から、8.2dBからこれを差し引いて、伝播損失は実
に0.6dBに過ぎないという事が分かる。
The resistance loss is such that Al has a thickness of 80 nm and a width of 0.1 mm.
It can be calculated from 8 μm, and the value is 1.0 dB. The bidirectional loss that occurs in both directions and halves the power is 6
dB. FIG. 11 shows S11, and FIG. 12 shows S22. The conversion loss can be seen from the loss (0.3 dB) of the flat portion other than 1.78 GHz in S11 and S22. Since this loss occurs at both electrodes, the conversion loss is 0.6 dB. Since the total loss at these electrodes is 7.6 dB, subtracting this from 8.2 dB shows that the propagation loss is actually only 0.6 dB.

【0077】これは両側の電極間を伝播する途中での損
失であるが、両側の電極の中心間の距離は50波長であ
る。波長当たりの損失は0.6dBを50で割って、
0.012dBとなる。これは1.8GHzという高い
周波数にしては、極めて小さな値である。本実施例の表
面弾性波素子用基板を用いた表面弾性波素子25が優れ
ている事が良く分かる。
This is a loss during propagation between the electrodes on both sides, and the distance between the centers of the electrodes on both sides is 50 wavelengths. The loss per wavelength is 0.6 dB divided by 50,
It becomes 0.012 dB. This is an extremely small value for a high frequency of 1.8 GHz. It can be clearly understood that the surface acoustic wave device 25 using the surface acoustic wave device substrate of the present embodiment is excellent.

【0078】実施例1で得られた硬質炭素膜の1つにつ
いて、通常用いられる波長514.5nmとは異なる発
振波長457.92nmのアルゴンレーザを用い、ラマ
ン分光測定を行った。その結果の一例は、図13に示す
とおり、ダイヤモンドピーク1333cm-1付近と15
15cm-1付近のピークのみ観測され、ローレンツ曲線
によりダイヤモンドラマン分光ピーク(1333cm-1
付近)をフィッティングしたところ、該ピークのFWH
Mは7cm-1であった。すなわち、この硬質炭素膜は、
グラファイト状のダイヤモンドとカーボンクラスターが
混在した状態を示していた。
One of the hard carbon films obtained in Example 1 was subjected to Raman spectroscopy using an argon laser having an oscillation wavelength of 457.92 nm which is different from the usual wavelength of 514.5 nm. An example of the results, as shown in FIG. 13, the vicinity of the diamond peak 1333 cm -1 15
Only a peak near 15 cm -1 was observed, and the diamond Raman spectral peak (1333 cm -1)
FWH of the peak
M was 7 cm -1 . That is, this hard carbon film
Graphite-like diamond and carbon clusters were mixed.

【0079】実施例2 カーボンクラスターを含む割合やダイヤ膜質を変更する
ため、フィラメントCVD法により、ダイヤモンド合成
条件、特に、メタン濃度の水素に対する割合を0.5〜
3%と変化させた以外は実施例1と同様にして、5枚の
Si基板と硬質炭素膜からなる硬質炭素基板を作製し
た。得られた各基板のダイヤ膜厚は20μm以上であ
り、充分に、SAW素子を作製可能な基板であることが
判明した。
Example 2 In order to change the ratio including the carbon clusters and the diamond film quality, the diamond synthesis conditions, particularly the ratio of the methane concentration to hydrogen, was set to 0.5 to 0.5 by the filament CVD method.
A hard carbon substrate composed of five Si substrates and a hard carbon film was produced in the same manner as in Example 1 except that the value was changed to 3%. The diamond film thickness of each of the obtained substrates was 20 μm or more, and it was found that the substrates could sufficiently produce a SAW element.

【0080】ここで用いた詳細なダイヤモンドの合成条
件を、下記表2に示す。
The detailed diamond synthesis conditions used here are shown in Table 2 below.

【表2】 [Table 2]

【0081】Si基板と硬質炭素膜からなる硬質炭素基
板(5種類)をラマン分光により測定し、ダイヤモンド
のラマン分光ピーク(1333cm-1)をローレンツ曲
線にてフィッティングし、該ピークのFWHMを求め
た。
Hard carbon substrates (five types) composed of a Si substrate and a hard carbon film were measured by Raman spectroscopy, and the Raman spectral peak (1333 cm −1 ) of diamond was fitted with a Lorentz curve to determine the FWHM of the peak. .

【0082】さらに、実施例1と同様の方法でSAW素
子を作製し、これら5種類のSAW素子について伝播損
失を測定し、FWHMと伝播損失との関係を求めた。得
られたダイヤモンドFWHMと伝播損失との関係を、図
14のグラフに示す。この図から分かるように、FWH
Mが6cm-1以上の場合に、伝播損失が小さくなるとい
う好ましい結果が得られる。
Further, SAW devices were manufactured in the same manner as in Example 1, and propagation loss was measured for these five types of SAW devices to determine the relationship between FWHM and propagation loss. The relationship between the obtained diamond FWHM and propagation loss is shown in the graph of FIG. As can be seen from this figure, FWH
When M is 6 cm -1 or more, a favorable result that the propagation loss is reduced is obtained.

【0083】さらに、作製した硬質炭素基板(5種類)
をラマン分光により測定し、ダイヤモンドのラマン分光
ピーク(1333cm-1)をローレンツ曲線にてフィッ
ティングし、該ダイヤピークの正確な位置(cm-1)を
求めた。得られたダイヤモンドのピーク位置と伝播ロス
の関係を図15のグラフに示す。
Further, the prepared hard carbon substrates (five types)
Was measured by Raman spectroscopy, the diamond Raman spectroscopy peak (1333 cm -1) fitting at Lorenz curve to determine the exact position of the diamond peaks (cm -1). FIG. 15 is a graph showing the relationship between the obtained diamond peak position and propagation loss.

【0084】作製した硬質炭素基板(5種類)をラマン
分光により測定し、カーボンクラスターのラマン分光ピ
ーク(1515cm-1付近)をローレンツ曲線にてフィ
ッティングし、該ピークのFWHMを求めた。さらに、
これら5種類の基板について、実施例1と同様の方法で
伝播損失を測定し、カーボンクラスターのFWHMと伝
播損失との関係を求めた。得られたグラファイトFWH
Mと伝播損失との関係を、図16に示す。
The prepared hard carbon substrates (five types) were measured by Raman spectroscopy, and the Raman spectral peak (around 1515 cm -1 ) of the carbon cluster was fitted with a Lorentz curve to determine the FWHM of the peak. further,
With respect to these five types of substrates, the propagation loss was measured in the same manner as in Example 1, and the relationship between the FWHM of the carbon cluster and the propagation loss was determined. The obtained graphite FWH
FIG. 16 shows the relationship between M and the propagation loss.

【0085】硬質炭素基板(5種類)を用いて、151
5cm-1付近のピークの中心位値±35cm-1の積分強
度(Ic)と、1333cm-1付近のピークの中心位値
±5cm-1の積分強度(Id)とを求め、上述したカー
ボンクラスターとダイヤモンドのラマン光の強度比(I
c/Id)を算出した。さらに、これら5種類の基板に
ついてSAW素子を作製し、実施例1と同様の方法で伝
播損失を測定し、 Ic/Idと伝播損失との関係を求
めた。
Using a hard carbon substrate (5 types), 151
5cm -1 vicinity of the integrated intensity of the center position value ± 35 cm -1 peak (Ic), obtains the integrated intensity of the center position value ± 5cm -1 peak around 1333 cm -1 (Id), carbon clusters as described above Intensity ratio of Raman light between diamond and diamond (I
c / Id) was calculated. Furthermore, SAW devices were manufactured for these five types of substrates, and propagation loss was measured in the same manner as in Example 1, to determine the relationship between Ic / Id and the propagation loss.

【0086】上記で得られたIc/Idと伝播損失との
関係を、図17のグラフに示す。このグラフから分かる
ように、強度比Ic/Idが4以上の場合に、伝播損失
が小さくなるという好ましい結果が得られる。
FIG. 17 is a graph showing the relationship between the obtained Ic / Id and the propagation loss. As can be seen from this graph, when the intensity ratio Ic / Id is 4 or more, a favorable result that the propagation loss is reduced is obtained.

【0087】[0087]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の表面弾性
波素子用基板においては、ダイヤモンド結晶粒がグラフ
ァイトに近いこと、および隣接するダイヤモンド粒の間
がカーボンクラスターで埋められていることから、結晶
の連続性が単結晶に匹敵するレベルに保たれている。ま
た、硬質炭素膜の結晶が完全なダイヤモンドではないた
め、表面を容易に平坦にすることができる。このため、
本発明の表面弾性波素子用基板を用いて作製したSAW
素子によれば、単結晶ダイヤモンドを用いた場合に匹敵
する程度に、伝播損失を低下させることができる。
As described above, the surface elasticity of the present invention is
In the wave element substrate, the diamond continuity is maintained at a level comparable to that of a single crystal because the diamond grains are close to graphite and the space between adjacent diamond grains is filled with carbon clusters. . Further, since the crystal of the hard carbon film is not perfect diamond, the surface can be easily flattened. For this reason,
SAW manufactured using the surface acoustic wave device substrate of the present invention
According to the element, the propagation loss can be reduced to a level comparable to the case where single crystal diamond is used.

【0088】また、本発明の硬質炭素膜は、グラファイ
ト状のダイヤモンドによって形成されているため、ダイ
ヤモンドの単結晶を使用する場合と比較して、低コスト
で製造することができる。
Further, since the hard carbon film of the present invention is formed of graphite-like diamond, it can be manufactured at a lower cost as compared with the case where a single crystal of diamond is used.

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

【図1】本発明の表面弾性波素子用基板を用いて作製し
たSAW素子を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a SAW element manufactured using a surface acoustic wave element substrate of the present invention.

【図2】基材および硬質炭素膜から成る硬質炭素基板を
示す図である。
FIG. 2 is a view showing a hard carbon substrate composed of a base material and a hard carbon film.

【図3】図1で示した基材および硬質炭素膜の拡大図で
ある。
FIG. 3 is an enlarged view of a substrate and a hard carbon film shown in FIG.

【図4】本発明の硬質炭素膜をX線回折して得られるス
ペクトルの一例を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing an example of a spectrum obtained by X-ray diffraction of the hard carbon film of the present invention.

【図5】本発明の硬質炭素膜をラマン分析して得られる
スペクトルの一例を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing an example of a spectrum obtained by Raman analysis of the hard carbon film of the present invention.

【図6】実施例1において用いたフィラメントCVD装
置を示す模式断面図である。
FIG. 6 is a schematic sectional view showing a filament CVD apparatus used in Example 1.

【図7】実施例1で作製したSAW素子の製造工程図で
ある。
FIG. 7 is a manufacturing process diagram of the SAW element manufactured in Example 1.

【図8】実施例1において得られた本発明の硬質炭素膜
の配向性、I(111)/I(220)を示すグラフで
ある。
FIG. 8 is a graph showing the orientation, I (111) / I (220), of the hard carbon film of the present invention obtained in Example 1.

【図9】実施例1で作製した電極のパターンを示す模式
図である。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a pattern of an electrode manufactured in Example 1.

【図10】S12を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing S12.

【図11】S11を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing S11.

【図12】S22を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing S22.

【図13】実施例1で得られたラマンスペクトルの一例
を示すグラフである。
FIG. 13 is a graph showing an example of a Raman spectrum obtained in Example 1.

【図14】ダイヤモンド・ピークのFWHMと、伝播損
失との関係の一例を示すグラフである。
FIG. 14 is a graph showing an example of a relationship between FWHM of a diamond peak and propagation loss.

【図15】ダイヤモンド・ピークのピーク位置と、伝播
損失との関係の一例を示すグラフである。
FIG. 15 is a graph showing an example of a relationship between a peak position of a diamond peak and a propagation loss.

【図16】カーボンクラスター・ピークのFWHMと、
伝播損失との関係の一例を示すグラフである。
FIG. 16 shows the FWHM of the carbon cluster peak,
9 is a graph illustrating an example of a relationship with a propagation loss.

【図17】積分強度の比Ic/Idと、伝播損失との関
係の一例を示すグラフである。
FIG. 17 is a graph showing an example of a relationship between a ratio Ic / Id of integrated intensity and a propagation loss.

【図18】カーボンクラスターがないダイヤモンドCV
D膜の研磨後の表面の一例を示すSEM写真である(倍
率1K=1000倍)。
FIG. 18: Diamond CV without carbon cluster
It is a SEM photograph which shows an example of the surface after polishing of D film (magnification 1K = 1000 times).

【図19】図18と同様の表面を示すSEM写真である
(倍率3K=3000倍)。
FIG. 19 is an SEM photograph showing the same surface as in FIG. 18 (magnification 3K = 3000 times).

【図20】図18と同様の表面を示すSEM写真である
(倍率10K=10000倍)。
FIG. 20 is a SEM photograph showing the same surface as in FIG. 18 (magnification: 10K = 10000 times).

【図21】カーボンクラスターが粒界にある硬質膜(本
発明の硬質膜)の一例を示すSEM写真である(倍率3
K=3000倍)。
FIG. 21 is an SEM photograph showing an example of a hard film having a carbon cluster at a grain boundary (hard film of the present invention) (magnification: 3).
K = 3000 times).

【図22】図21と同様の表面を示すSEM写真である
(倍率10K=10000倍)。
FIG. 22 is an SEM photograph showing the same surface as in FIG. 21 (magnification: 10K = 10000 times).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…硬質炭素基板、2…基材、3…硬質炭素膜、3a…
ダイヤモンド粒、3b…カーボンクラスター、4…圧電
体層、5…電極、6…表面弾性波素子用基板、7…SA
W素子、10…フィラメントCVD装置。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hard carbon substrate, 2 ... Base material, 3 ... Hard carbon film, 3a ...
Diamond particles, 3b: carbon cluster, 4: piezoelectric layer, 5: electrode, 6: substrate for surface acoustic wave device, 7: SA
W element, 10 ... filament CVD apparatus.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関 裕一郎 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目1番1号 住 友電気工業株式会社 伊丹製作所内 (72)発明者 中幡 英章 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目1番1号 住 友電気工業株式会社 伊丹製作所内 (72)発明者 鹿田 真一 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目1番1号 住 友電気工業株式会社 伊丹製作所内 (56)参考文献 特開 平5−320911(JP,A) 特開 平6−316492(JP,A) 特開 平9−71498(JP,A) 特開 平7−45748(JP,A) 特開 平6−232677(JP,A) 特開 平5−90874(JP,A) セラミックス 27[3](1992)p. 219−225 Proc.spie−Int.So c.Opt.Eng.(Diamond opt.V)1759(1992)p70−80 Diamond and Relat ed Materials 8(1999) p.1913−1918 表面技術 42[12](1991)p.1185 −1188 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03H 9/25 C01B 31/02 101 C23C 16/27 C30B 29/04 CA(STN) ELSEVIER────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Yuichiro Seki 1-1-1, Koyokita-Kita, Itami-shi, Hyogo Sumitomo Electric Industries, Ltd. Itami Works (72) Inventor Hideaki Nakahata Kitaichi-Kunyo, Itami-shi, Hyogo 1-1 1-1 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Itami Works (72) Inventor Shinichi Shikata 1-1-1, Koyokita-Kita, Itami-shi, Hyogo Prefecture Itami Works Sumitomo Electric Industries, Ltd. (56) References 5-320911 (JP, A) JP-A-6-316492 (JP, A) JP-A-9-71498 (JP, A) JP-A-7-45748 (JP, A) JP-A-6-232677 (JP, A) A) JP-A-5-90874 (JP, A) Ceramics 27 [3] (1992) pp. 219-225 Proc. spie-Int. SoC. Opt. Eng. (Diamond opt. V) 1759 (1992) p70-80 Diamond and Related Materials 8 (1999) p. 1913-1918 Surface technology 42 [12] (1991) p. 1185 -1188 (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H03H 9/25 C01B 31/02 101 C23C 16/27 C30B 29/04 CA (STN) ELSEVIER

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】グラファイト状ダイヤモンドとカーボンク
ラスターの混合膜からなり、且つ、該混合膜中の結晶構
造が連続的であり、 前記グラファイト状ダイヤモンドは、波長457.92
nmのアルゴンレーザ光を用いたラマン分光分析におい
て1332〜1335cm-1の範囲にピ―クを有し、且
つ、該ピークの半値幅が6cm-1以上であり、 前記カーボンクラスターは、波長457.92nmのア
ルゴンレーザ光を用いたラマン分光分析において140
0〜1700cm-1の範囲内で1500〜1520cm
-1の範囲にただ一つのピークを有し、且つ、該ピークの
半値幅が170cm-1以下であり、 前記グラファイト状ダイヤモンドのラマン分光によるピ
ーク(ピーク値の存在する位置P1=1332〜133
5cm-1)についてP1±5cm-1の区間で積分した積
分強度をIdとし、前記カーボンクラスターのラマン分
光によるピーク(ピーク値の存在する位置P2=150
0〜1520cm-1)についてP2±35cm-1の区間
で積分した積分強度をIcとした場合に、Ic/Idの
値が4以上である硬質炭素膜、を用いたことを特徴とす
る表面弾性波素子用基板
1. A mixed film of graphite-like diamond and carbon cluster, wherein the mixed film has a continuous crystal structure, and the graphite-like diamond has a wavelength of 457.92.
Pi in the Raman spectroscopic analysis using nm argon laser beam in the range of 1332~1335cm -1 - has a click and is the half width of the peak is 6 cm -1 or more, the carbon cluster, wavelength 457. 92nm
140 in Raman spectroscopy using Lugon laser light
1500 to 1520 cm within the range of 0 to 1700 cm -1
A single peak in the range of -1 and a half-value width of the peak is 170 cm -1 or less, and a peak obtained by Raman spectroscopy of the graphite-like diamond (position P1 where the peak value exists: 1332-133)
5 cm -1 ), the integrated intensity integrated in the section of P1 ± 5 cm -1 is defined as Id, and the peak of the carbon cluster by Raman spectroscopy (the position P2 where the peak value is present P2 = 150
A hard carbon film having a value of Ic / Id of 4 or more is used , where Ic is the integrated intensity obtained by integrating Pc in a range of P2 ± 35 cm -1 for 0 to 1520 cm -1 ) .
Substrate for a surface acoustic wave device .
【請求項2】前記グラファイト状ダイヤモンドのX線回
折における(111)面のピーク(ピーク値の存在する
位置P3=43〜46゜)についてP3±1゜の区間で
積分した積分強度をI(111)とし、 前記グラファイト状ダイヤモンドのX線回折における
(220)面のピーク(ピーク値の存在する位置P4=
73〜76゜)についてP4±1゜の区間で積分した積
分強度をI(220)とした場合に、 I(111)/I(220)の値が0.3以下であるこ
とを特徴とする請求項1記載の表面弾性波素子用基板
2. The integrated intensity obtained by integrating the peak of the (111) plane in the X-ray diffraction of the graphite-like diamond (the position where the peak value exists, P3 = 43 to 46 °) in the section of P3 ± 1 ° is I (111). ), The peak of the (220) plane in the X-ray diffraction of the graphite-like diamond (the position P4 where the peak value exists).
73-76 °), the value of I (111) / I (220) is 0.3 or less, where I (220) is the integrated intensity obtained by integrating in the section of P4 ± 1 °. The substrate for a surface acoustic wave device according to claim 1 .
【請求項3】前記I(111)/I(220)の値が、
0.05〜0.2の範囲にあることを特徴とする請求項
2記載の表面弾性波素子用基板
3. The value of I (111) / I (220) is:
Claims characterized by being in the range of 0.05 to 0.2
3. The substrate for a surface acoustic wave device according to 2 .
【請求項4】前記グラファイト状ダイヤモンドの平均結
晶粒径が、表面弾性波フィルタで使用される波長λの
1.0倍以上であることを特徴とする請求項1記載の表
面弾性波素子用基板
4. The table according to claim 1, wherein the average grain size of the graphite-like diamond is at least 1.0 times the wavelength λ used in the surface acoustic wave filter.
Substrate for surface acoustic wave device .
【請求項5】前記硬質炭素膜の熱伝導率が、2W/cm
K以上、15W/cmK以下である請求項1記載の表面
弾性波素子用基板
5. The thermal conductivity of the hard carbon film is 2 W / cm.
2. The surface according to claim 1, which is not less than K and not more than 15 W / cmK.
Substrate for elastic wave device .
【請求項6】基材と、該基材上に配置された前記硬質炭
素膜と、該硬質炭素膜上に配置された圧電体層と、を含
むことを特徴とする請求項1記載の表面弾性波素子用基
板。
6. A substrate, said hard carbon film disposed on the substrate, the surface of claim 1 in which a piezoelectric layer disposed on the rigid carbon film, comprising the Substrate for elastic wave device.
【請求項7】前記圧電体層は、ZnO、LiNbO3
LiTaO3、またはKNbO3からなることを特徴とす
請求項6記載の表面弾性波素子用基板。
7. The piezoelectric layer is made of ZnO, LiNbO 3 ,
7. The surface acoustic wave device substrate according to claim 6 , wherein the substrate is made of LiTaO 3 or KNbO 3 .
【請求項8】前記基材は、Siからなることを特徴とす
請求項6または請求項7記載の表面弾性波素子用基
板。
8. The substrate for a surface acoustic wave device according to claim 6 , wherein said substrate is made of Si.
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