JPH0449519B2 - - Google Patents
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- JPH0449519B2 JPH0449519B2 JP14941787A JP14941787A JPH0449519B2 JP H0449519 B2 JPH0449519 B2 JP H0449519B2 JP 14941787 A JP14941787 A JP 14941787A JP 14941787 A JP14941787 A JP 14941787A JP H0449519 B2 JPH0449519 B2 JP H0449519B2
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
基板の表面を研磨してその表面に結晶核をなす
微細な凹凸（傷）を形成した後、基板の一部領域
にマスクを形成して、例えば、イオンビーム、電
子ビーム、中性子ビーム等のエネルギー線照射を
なしてマスクに覆われていない領域において、結
晶核をなす微細な凹凸を消滅させ、さらに、マス
クを除去した後、ダイヤモンドの気相合成を実行
することとされており、エネルギー線照射がなさ
れず、結晶核をなす無数の微少な凹凸（傷）の存
在する領域のみに、ダイヤモンド膜をマスクレス
選択成長させる気相合成ダイヤモンド膜のパター
ニング方法である。
微細な凹凸（傷）を形成した後、基板の一部領域
にマスクを形成して、例えば、イオンビーム、電
子ビーム、中性子ビーム等のエネルギー線照射を
なしてマスクに覆われていない領域において、結
晶核をなす微細な凹凸を消滅させ、さらに、マス
クを除去した後、ダイヤモンドの気相合成を実行
することとされており、エネルギー線照射がなさ
れず、結晶核をなす無数の微少な凹凸（傷）の存
在する領域のみに、ダイヤモンド膜をマスクレス
選択成長させる気相合成ダイヤモンド膜のパター
ニング方法である。
本発明は、気相合成ダイヤモンド膜のパターニ
ング方法の改良に関する。特に、気相合成ダイヤ
モンド膜をマスクレス選択成長させ、結果的に気
相合成ダイヤモンド膜をパターニングする方法に
関する。
ング方法の改良に関する。特に、気相合成ダイヤ
モンド膜をマスクレス選択成長させ、結果的に気
相合成ダイヤモンド膜をパターニングする方法に
関する。
メタンガスを含有する水素ガスを供給し、炭化
シリコン基板等を50Torr程度の圧力下において
850℃程度の高温に保持してなすマイクロ波プラ
ズマCVD法を使用すると、上記の炭化シリコン
基板等の上に、ダイヤモンド膜を形成することが
できることが知られている。
シリコン基板等を50Torr程度の圧力下において
850℃程度の高温に保持してなすマイクロ波プラ
ズマCVD法を使用すると、上記の炭化シリコン
基板等の上に、ダイヤモンド膜を形成することが
できることが知られている。
ダイヤモンド膜は絶縁耐力と熱伝導率が高いの
で、電子材料としてすぐれている。
で、電子材料としてすぐれている。
ダイヤモンド膜を半導体装置の材料として使用
するには、これに微細パターニングを施すことが
必須である。ダイヤモンド膜に使用可能の微細加
工法としては、レーザビームを照射してなす物理
的エツチング法、イオンビームを照射してなす物
理的エツチング法、二酸化窒素雰囲気中でイオン
照射を実施するイオンビームアシステツドエツチ
ング法等が知られているが、レーザビーム描画装
置やイオンビーム描画装置等を使用する必要があ
るばかりでなく、いづれも、種々な点で十分満足
すべきものではなく、よりすぐれたパターニング
方法の改良が望まれていた。
するには、これに微細パターニングを施すことが
必須である。ダイヤモンド膜に使用可能の微細加
工法としては、レーザビームを照射してなす物理
的エツチング法、イオンビームを照射してなす物
理的エツチング法、二酸化窒素雰囲気中でイオン
照射を実施するイオンビームアシステツドエツチ
ング法等が知られているが、レーザビーム描画装
置やイオンビーム描画装置等を使用する必要があ
るばかりでなく、いづれも、種々な点で十分満足
すべきものではなく、よりすぐれたパターニング
方法の改良が望まれていた。
本発明の目的は、この要請に応えることにあ
り、工程数が少なく、ダメージを発生するおそれ
なく、ダイヤモンド膜をパターニングしうる方法
を提供することにある。
り、工程数が少なく、ダメージを発生するおそれ
なく、ダイヤモンド膜をパターニングしうる方法
を提供することにある。
上記の目的は、基板１の表面を研磨して該基板
１の表面に微細な凹凸２を形成し、前記基板１の
一部領域にマスク４を形成した後、例えば、イオ
ンビーム、電子ビーム、中性子ビーム等のエネル
ギー線照射をなして前記マスク４に覆われていな
い領域において、前記微細な凹凸２を消滅させ、
前記マスク４を除去した後、ダイヤモンドの気相
合成を実行して、前記微細な凹凸２が存在する領
域のみに、選択的にダイヤモンド膜５を形成する
気相合成ダイヤモンド膜のパターニング方法によ
つて達成される。
１の表面に微細な凹凸２を形成し、前記基板１の
一部領域にマスク４を形成した後、例えば、イオ
ンビーム、電子ビーム、中性子ビーム等のエネル
ギー線照射をなして前記マスク４に覆われていな
い領域において、前記微細な凹凸２を消滅させ、
前記マスク４を除去した後、ダイヤモンドの気相
合成を実行して、前記微細な凹凸２が存在する領
域のみに、選択的にダイヤモンド膜５を形成する
気相合成ダイヤモンド膜のパターニング方法によ
つて達成される。
使用されるエネルギー線としては、アルゴンイ
オン等のイオンビーム等が有利であるが、その他
電子線、中性子線等でもよい。
オン等のイオンビーム等が有利であるが、その他
電子線、中性子線等でもよい。
ダイヤモンド膜が成長するためには、結晶成長
の核が必要である。そのため、ダイヤモンド膜が
その上に形成される基板例えば炭化シリコンの基
板の表面をダイヤモンドペースト等を使用して研
磨して多数の微少な凹凸（傷）を形成しておき、
これを結晶成長の核としてある。
の核が必要である。そのため、ダイヤモンド膜が
その上に形成される基板例えば炭化シリコンの基
板の表面をダイヤモンドペースト等を使用して研
磨して多数の微少な凹凸（傷）を形成しておき、
これを結晶成長の核としてある。
ところが、イオン照射したりアニールをなす
と、微少な凹凸（傷）が大幅に減少してダイヤモ
ンド膜の形成が困難になる欠点が知られている。
と、微少な凹凸（傷）が大幅に減少してダイヤモ
ンド膜の形成が困難になる欠点が知られている。
本発明は、この性質を逆に利用したものであ
り、ダイヤモンド膜を成長させたい領域のみに微
少な凹凸（傷）を設けておき、その他の領域から
は微少な凹凸（傷）を消滅させておき、この微少
な凹凸（傷）が消滅している領域にはダイヤモン
ド膜が成長しないようにし、所望の領域のみに、
ダイヤモンド膜をマスクレス選択成長させ、結果
的に、ダイヤモンド膜をパターニングすることゝ
したものである。
り、ダイヤモンド膜を成長させたい領域のみに微
少な凹凸（傷）を設けておき、その他の領域から
は微少な凹凸（傷）を消滅させておき、この微少
な凹凸（傷）が消滅している領域にはダイヤモン
ド膜が成長しないようにし、所望の領域のみに、
ダイヤモンド膜をマスクレス選択成長させ、結果
的に、ダイヤモンド膜をパターニングすることゝ
したものである。
〔実施例〕
以下、図面を参照しつゝ、本発明の一実施例に
係る気相合成ダイヤモンド膜のパターニング方法
を利用してなすダイヤモンド回路基板の製造工程
について説明する。
係る気相合成ダイヤモンド膜のパターニング方法
を利用してなすダイヤモンド回路基板の製造工程
について説明する。
第１ａ図参照
寸法が20mm×20mm×１mmであり、鏡面仕上げさ
れている高熱伝導率炭化シリコン基板１の表面
を、粒径0.5〜1μｍのダイヤモンドペーストを使
用して研磨し、無数の微少な凹凸（傷）２を形成
する。
れている高熱伝導率炭化シリコン基板１の表面
を、粒径0.5〜1μｍのダイヤモンドペーストを使
用して研磨し、無数の微少な凹凸（傷）２を形成
する。
第１ｂ図参照
PMMA系レジストをスピンコートした後ダイ
ヤモンド膜が不必要な領域に透光領域を有するフ
オトマスク３を使用して露光・現像して、レジス
ト膜をダイヤモンド膜が不必要な領域から除去
し、ダイヤモンド膜が不必要な領域に開口を有す
るマスク４を形成する。ダイヤモンド膜が不必要
な領域は、例えば線幅50μｍの配線形成領域等で
ある。
ヤモンド膜が不必要な領域に透光領域を有するフ
オトマスク３を使用して露光・現像して、レジス
ト膜をダイヤモンド膜が不必要な領域から除去
し、ダイヤモンド膜が不必要な領域に開口を有す
るマスク４を形成する。ダイヤモンド膜が不必要
な領域は、例えば線幅50μｍの配線形成領域等で
ある。
第１ｃ図参照
カウフマン型イオン源を有するアルゴンイオン
照射装置（図示せず）を使用して5KVの加速電
圧と1019dose／cm2のドーズ量とをもつて、アルゴ
ンイオンビームを照射する。この工程によつて、
マスク４に覆われていない領域においては、微少
な凹凸（傷）２は消滅する。
照射装置（図示せず）を使用して5KVの加速電
圧と1019dose／cm2のドーズ量とをもつて、アルゴ
ンイオンビームを照射する。この工程によつて、
マスク４に覆われていない領域においては、微少
な凹凸（傷）２は消滅する。
第１ｄ図参照
マスク４を溶解除去した後、ダイヤモンド膜の
形成工程を実行する。
形成工程を実行する。
この工程は、約１％メタンガスを含有する水素
ガス（100SCCM）を供給し、50Torr程度の圧力
下で、基板１を900℃程度の高温に保持してなす
マイクロ波プラズマCVD法を使用して実行する
ことができ、約20時間をもつて厚さ約20μｍにダ
イヤモンド膜５を成長することができる。この工
程においては、アルゴンイオン照射がなされて結
晶核が消減している領域にはダイアモンド膜５は
成長せず、凹部６となる。
ガス（100SCCM）を供給し、50Torr程度の圧力
下で、基板１を900℃程度の高温に保持してなす
マイクロ波プラズマCVD法を使用して実行する
ことができ、約20時間をもつて厚さ約20μｍにダ
イヤモンド膜５を成長することができる。この工
程においては、アルゴンイオン照射がなされて結
晶核が消減している領域にはダイアモンド膜５は
成長せず、凹部６となる。
第２図参照
スクリーン印刷法等を使用して、凹部６に銅ペ
ースト等を充填し、850℃の窒素雰囲気中で焼成
し、銅パターンよりなる金属配線７を形成する。
ースト等を充填し、850℃の窒素雰囲気中で焼成
し、銅パターンよりなる金属配線７を形成する。
以上の工程をもつて、ダイヤモンド回路基板が
完成する。
完成する。
以上説明せるとおり、本発明に係る気相合成ダ
イヤモンド膜のパターニング方法においては、基
板の表面を研磨してその表面に結晶核をなす微細
な凹凸（傷）を形成した後、基板の一部領域にマ
スクを形成し、次に、例えば、イオンビーム、電
子ビーム、中性子ビーム等のエネルギー線照射を
なしてマスクに覆われていない領域において、結
晶核をなす微細な凹凸を消滅させ、さらに、マス
クを除去した後、ダイヤモンドの気相合成を実行
することとされており、エネルギー線照射がなさ
れず、結晶核をなす無数の微少な凹凸（傷）の存
在する領域のみに、ダイヤモンド膜がマスクレス
選択成長するので、レーザビーム描画装置やイオ
ンビーム描画装置等を使用する必要もなく、工程
数も減少しており、当然エツチングによるダメー
ジが発生するおそれもなく極めて勝れている。
イヤモンド膜のパターニング方法においては、基
板の表面を研磨してその表面に結晶核をなす微細
な凹凸（傷）を形成した後、基板の一部領域にマ
スクを形成し、次に、例えば、イオンビーム、電
子ビーム、中性子ビーム等のエネルギー線照射を
なしてマスクに覆われていない領域において、結
晶核をなす微細な凹凸を消滅させ、さらに、マス
クを除去した後、ダイヤモンドの気相合成を実行
することとされており、エネルギー線照射がなさ
れず、結晶核をなす無数の微少な凹凸（傷）の存
在する領域のみに、ダイヤモンド膜がマスクレス
選択成長するので、レーザビーム描画装置やイオ
ンビーム描画装置等を使用する必要もなく、工程
数も減少しており、当然エツチングによるダメー
ジが発生するおそれもなく極めて勝れている。
第１ａ〜１ｄ図は、本発明の一実施例に係る気
相合成ダイヤモンド膜のパターニング方法の要旨
に係る工程を示す図である。第２図は、本発明の
一実施例に係る気相合成ダイヤモンド膜の製造方
法を使用して製造したダイヤモンド回路基板の断
面図である。 １……炭化シリコン基板、２……無数の微少な
凹凸（傷）、３……フオトマスク、４……マスク、
５……ダイヤモンド膜、６……凹部、７……金属
配線。
相合成ダイヤモンド膜のパターニング方法の要旨
に係る工程を示す図である。第２図は、本発明の
一実施例に係る気相合成ダイヤモンド膜の製造方
法を使用して製造したダイヤモンド回路基板の断
面図である。 １……炭化シリコン基板、２……無数の微少な
凹凸（傷）、３……フオトマスク、４……マスク、
５……ダイヤモンド膜、６……凹部、７……金属
配線。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板１の表面を研磨して該基板１の表面に微
細な凹凸２を形成し、 前記基板１の一部領域にマスク４を形成した後
エネルギー線照射をなして前記マスク４に覆われ
ていない領域において、前記微細な凹凸２を消滅
させ、 前記マスク４を除去した後、ダイヤモンドの気
相合成を実行して、前記微細な凹凸２が存在する
領域のみに、選択的にダイヤモンド膜５を形成す
る ことを特徴とする気相合成ダイヤモンド膜のパタ
ーニング方法。 ２ 前記エネルギー線はイオンビーム、電子ビー
ム、または、中性子ビームであることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の気相合成ダイヤモ
ンド膜のパターニング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14941787A JPS63315598A (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | 気相合成ダイヤモンド膜のパタ−ニング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14941787A JPS63315598A (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | 気相合成ダイヤモンド膜のパタ−ニング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63315598A JPS63315598A (ja) | 1988-12-23 |
| JPH0449519B2 true JPH0449519B2 (ja) | 1992-08-11 |
Family
ID=15474659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14941787A Granted JPS63315598A (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | 気相合成ダイヤモンド膜のパタ−ニング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63315598A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02184598A (ja) * | 1989-01-10 | 1990-07-19 | Kobe Steel Ltd | 気相合成ダイヤモンド選択成膜方法 |
-
1987
- 1987-06-16 JP JP14941787A patent/JPS63315598A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63315598A (ja) | 1988-12-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |