JPH0920592A - 多結晶ダイヤモンド板の製造方法 - Google Patents
多結晶ダイヤモンド板の製造方法Info
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- JPH0920592A JPH0920592A JP7169395A JP16939595A JPH0920592A JP H0920592 A JPH0920592 A JP H0920592A JP 7169395 A JP7169395 A JP 7169395A JP 16939595 A JP16939595 A JP 16939595A JP H0920592 A JPH0920592 A JP H0920592A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 特に切削工具、耐摩工具、精密工具、半導体
材料、電子部品用に有用とされる、板厚の厚い、大型の
多結晶ダイヤモンド板を短時間で容易に得ることができ
る多結晶ダイヤモンド板の製造方法を提供する。 【解決手段】 本発明の多結晶ダイヤモンドの製造方法
は、粒度が20μｍ以上の複数のダイヤモンド単結晶粒を
基板上に、隣り合ったダイヤモンド単結晶間の間隙を50
μｍ以下、ダイヤモンド単結晶粒の高さの差が50μｍ以
下となるように並べ、これに多結晶ダイヤモンドを成膜
して板厚が10μｍ以上の多結晶ダイヤモンド板を製造す
ることを特徴とするものである。
材料、電子部品用に有用とされる、板厚の厚い、大型の
多結晶ダイヤモンド板を短時間で容易に得ることができ
る多結晶ダイヤモンド板の製造方法を提供する。 【解決手段】 本発明の多結晶ダイヤモンドの製造方法
は、粒度が20μｍ以上の複数のダイヤモンド単結晶粒を
基板上に、隣り合ったダイヤモンド単結晶間の間隙を50
μｍ以下、ダイヤモンド単結晶粒の高さの差が50μｍ以
下となるように並べ、これに多結晶ダイヤモンドを成膜
して板厚が10μｍ以上の多結晶ダイヤモンド板を製造す
ることを特徴とするものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は多結晶ダイヤモンド
板の製造方法、特には切削工具、耐摩工具、精密工具、
半導体材料および電子部品用の大型の多結晶ダイヤモン
ド板の製造方法に関するものである。
板の製造方法、特には切削工具、耐摩工具、精密工具、
半導体材料および電子部品用の大型の多結晶ダイヤモン
ド板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、大型の多結晶ダイヤモンド板を得
るには、シリコンウェハ等を基板に気相法ダイヤモンド
の合成法により長時間かけて多結晶ダイヤモンドを成長
させた後、シリコンウェハ等を取り除いて、多結晶ダイ
ヤモンド板を得るのが一般的とされている。
るには、シリコンウェハ等を基板に気相法ダイヤモンド
の合成法により長時間かけて多結晶ダイヤモンドを成長
させた後、シリコンウェハ等を取り除いて、多結晶ダイ
ヤモンド板を得るのが一般的とされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この公知の方
法では、その製造に時間がかかりすぎるし、これにはま
た板厚の大きい多結晶ダイヤモンド板が得られないとい
う欠点があることから、この多結晶ダイヤモンド板の製
造方法については板厚の厚い、大型の多結晶ダイヤモン
ド板を短時間で容易に得ることができる方法が求められ
ている。
法では、その製造に時間がかかりすぎるし、これにはま
た板厚の大きい多結晶ダイヤモンド板が得られないとい
う欠点があることから、この多結晶ダイヤモンド板の製
造方法については板厚の厚い、大型の多結晶ダイヤモン
ド板を短時間で容易に得ることができる方法が求められ
ている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような不
利、欠点を解決した多結晶ダイヤモンド板の製造方法に
関するもので、これは複数のダイヤモンド単結晶粒を基
台上に並べ、該粒子上に気相からダイヤモンドを成長さ
せる方法において、隣り合ったダイヤモンド単結晶粒間
の間隙及びダイヤモンド単結晶粒子の高さの差をそれぞ
れ50μｍ以下となるように配置し、その上に一体化した
多結晶ダイヤモンドを成長させることを特徴とするもの
であり、これによれば板厚の厚い大型の多結晶ダイヤモ
ンド板を従来法にくらべて短時間で容易に得ることがで
きるという有利性が与えられる。つぎにこれをさらに詳
述する。
利、欠点を解決した多結晶ダイヤモンド板の製造方法に
関するもので、これは複数のダイヤモンド単結晶粒を基
台上に並べ、該粒子上に気相からダイヤモンドを成長さ
せる方法において、隣り合ったダイヤモンド単結晶粒間
の間隙及びダイヤモンド単結晶粒子の高さの差をそれぞ
れ50μｍ以下となるように配置し、その上に一体化した
多結晶ダイヤモンドを成長させることを特徴とするもの
であり、これによれば板厚の厚い大型の多結晶ダイヤモ
ンド板を従来法にくらべて短時間で容易に得ることがで
きるという有利性が与えられる。つぎにこれをさらに詳
述する。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明による多結晶ダイヤモンド
板の製造方法は前記したように、複数のダイヤモンド単
結晶粒を並べ、この粒子上に気相で多結晶ダイヤモンド
を成長させる方法で、このときに隣り合ったダイヤモン
ド単結晶粒間の間隙及びダイヤモンド単結晶粒子の高さ
の差をそれぞれ50μｍ以下となるように配置し、この上
に多結晶ダイヤモンドを10μｍ以上成長させるものであ
る。
板の製造方法は前記したように、複数のダイヤモンド単
結晶粒を並べ、この粒子上に気相で多結晶ダイヤモンド
を成長させる方法で、このときに隣り合ったダイヤモン
ド単結晶粒間の間隙及びダイヤモンド単結晶粒子の高さ
の差をそれぞれ50μｍ以下となるように配置し、この上
に多結晶ダイヤモンドを10μｍ以上成長させるものであ
る。
【０００６】まず、ここに基材として用いられる複数の
ダイヤモンド単結晶粒は、例えばダイヤモンド研摩材あ
るいは宝飾品用のダイヤモンドから適当にふるいなどで
選定すればよいが、このものは粒度が20μｍ未満の微細
粒では、得られる多結晶ダイヤモンド板の板厚が薄くな
って利用価値が下がってしまい、また複数のダイヤモン
ド単結晶の表面をダイヤモンドの入ったエタノール等の
分散液でエッチングしてダイヤモンドの核発生密度の向
上を図るときに不都合となるので、これは粒度が20μｍ
以上のダイヤモンド単結晶から選ばれるが、更に50〜 1
00μｍの粒度のものとすることが好ましい。
ダイヤモンド単結晶粒は、例えばダイヤモンド研摩材あ
るいは宝飾品用のダイヤモンドから適当にふるいなどで
選定すればよいが、このものは粒度が20μｍ未満の微細
粒では、得られる多結晶ダイヤモンド板の板厚が薄くな
って利用価値が下がってしまい、また複数のダイヤモン
ド単結晶の表面をダイヤモンドの入ったエタノール等の
分散液でエッチングしてダイヤモンドの核発生密度の向
上を図るときに不都合となるので、これは粒度が20μｍ
以上のダイヤモンド単結晶から選ばれるが、更に50〜 1
00μｍの粒度のものとすることが好ましい。
【０００７】また、基台上に並べられているダイヤモン
ド単結晶粒子はその隣り合っている粒子間の距離が50μ
ｍを超えると、このダイヤモンド単結晶粒子から成長し
た多結晶ダイヤモンド粒子がそれぞれ独立して大きくな
り、隣の結晶との間で一つに結合されることがなくなる
ので、これは50μｍ以下にして皿状の平坦な基台上に配
置することが必要で、この粒子間距離は好ましくは５〜
20μｍで配置することがよい。さらに、この隣り合った
ダイヤモンド単結晶粒子の高さの差が50μｍを超える
と、この単結晶上に成長する多結晶ダイヤモンド粒子の
形成が不均一となり、得られる多結晶ダイヤモンド板の
表面の凹凸状態が激しくなるので、このダイヤモンド単
結晶粒子の高さの差は50μｍ以下とすることが必要とさ
れるが、これは好ましくは０を超えた30μｍ以下の範囲
とすることがよい。
ド単結晶粒子はその隣り合っている粒子間の距離が50μ
ｍを超えると、このダイヤモンド単結晶粒子から成長し
た多結晶ダイヤモンド粒子がそれぞれ独立して大きくな
り、隣の結晶との間で一つに結合されることがなくなる
ので、これは50μｍ以下にして皿状の平坦な基台上に配
置することが必要で、この粒子間距離は好ましくは５〜
20μｍで配置することがよい。さらに、この隣り合った
ダイヤモンド単結晶粒子の高さの差が50μｍを超える
と、この単結晶上に成長する多結晶ダイヤモンド粒子の
形成が不均一となり、得られる多結晶ダイヤモンド板の
表面の凹凸状態が激しくなるので、このダイヤモンド単
結晶粒子の高さの差は50μｍ以下とすることが必要とさ
れるが、これは好ましくは０を超えた30μｍ以下の範囲
とすることがよい。
【０００８】なお、この複数のダイヤモンド単結晶粒子
は上記したようにこれらの各粒子を50μｍ以下の間隔で
基板台上に配置されるが、この基板台はプラズマガスに
耐えられる基材とすることがよいということから、これ
はアルミナ、窒化ほう素、石英ガラス等からなるものと
すればよい。また、ここに並べられたダイヤモンド単結
晶上にダイヤモンドを成長させて多結晶ダイヤモンド板
を得るには、多結晶ダイヤモンドを単結晶上に少なくと
も10μｍ以上成長させることがよく、更に、好ましく
は、30μｍ以上成長させる。
は上記したようにこれらの各粒子を50μｍ以下の間隔で
基板台上に配置されるが、この基板台はプラズマガスに
耐えられる基材とすることがよいということから、これ
はアルミナ、窒化ほう素、石英ガラス等からなるものと
すればよい。また、ここに並べられたダイヤモンド単結
晶上にダイヤモンドを成長させて多結晶ダイヤモンド板
を得るには、多結晶ダイヤモンドを単結晶上に少なくと
も10μｍ以上成長させることがよく、更に、好ましく
は、30μｍ以上成長させる。
【０００９】本発明による多結晶ダイヤモンド板の製造
方法は、この基板台上に上記の条件で並べられた上記の
複数のダイヤモンド単結晶粒子上で気相からダイヤモン
ドを成長させるのであるが、この気相からのダイヤモン
ドの成長は従来から知られている熱フィラメント法（特
開昭58-91100号公報参照）、及びμ−ＣＶＤ法（特開昭
58-110494号公報参照）、高周波ＣＶＤ法（特開昭 58-
135117号公報参照）、直流ＣＶＤ法（特開昭 60-221395
号公報参照）等とすればよく、このいずれで行なっても
よい。
方法は、この基板台上に上記の条件で並べられた上記の
複数のダイヤモンド単結晶粒子上で気相からダイヤモン
ドを成長させるのであるが、この気相からのダイヤモン
ドの成長は従来から知られている熱フィラメント法（特
開昭58-91100号公報参照）、及びμ−ＣＶＤ法（特開昭
58-110494号公報参照）、高周波ＣＶＤ法（特開昭 58-
135117号公報参照）、直流ＣＶＤ法（特開昭 60-221395
号公報参照）等とすればよく、このいずれで行なっても
よい。
【００１０】なお、この多結晶ダイヤモンドの発生をプ
ラズマジェット法、火炎法とすると、ダイヤモンド単結
晶粒子間を50μｍ以下に保つのが不均一になり易く、粒
子間距離が50μｍより大きくなると、粒間（粒子同士）
が結びつくのに時間がかかるし、粒間に欠陥ができ易
く、割れ易くなるという不利がある。
ラズマジェット法、火炎法とすると、ダイヤモンド単結
晶粒子間を50μｍ以下に保つのが不均一になり易く、粒
子間距離が50μｍより大きくなると、粒間（粒子同士）
が結びつくのに時間がかかるし、粒間に欠陥ができ易
く、割れ易くなるという不利がある。
【００１１】したがって、この多結晶ダイヤモンドの発
生は熱フィラメント法、μ−ＣＶＤ法、高周波ＣＶＤ
法、直流ＣＶＤ法で行なわれるが、その中でもμ−ＣＶ
Ｄ法が好ましくこのμ−ＣＶＤ法に使用するガスはガス
状の炭化水素、具体的には炭素数３以下の炭化水素と、
好ましくは水素、酸素、一酸化炭素または二酸化炭素と
からなるものとされ、これらを反応器に供給し、流通さ
せてダイヤモンド多結晶を形成させればよい。このさら
に具体的なガス組成としては、CH4 、H2の２成分系では
CH4＝ 0.1〜５容量％、H2＝残部、CO、H2の２成分系で
はCO＝ 0.1〜７容量％、H2＝残部、CH4 、H2、COの３成
分系では CH4＝０〜５容量％、CO＝ 0.1〜30容量％、H2
＝残部、 CH4、H2、CO2 の３成分系では CH4＝ 0.1〜10
容量％、 CO2＝０〜20容量％、H2＝残部とすればよい
が、これは CH4、H2、O2、CO2 、COの５成分系としても
よい。
生は熱フィラメント法、μ−ＣＶＤ法、高周波ＣＶＤ
法、直流ＣＶＤ法で行なわれるが、その中でもμ−ＣＶ
Ｄ法が好ましくこのμ−ＣＶＤ法に使用するガスはガス
状の炭化水素、具体的には炭素数３以下の炭化水素と、
好ましくは水素、酸素、一酸化炭素または二酸化炭素と
からなるものとされ、これらを反応器に供給し、流通さ
せてダイヤモンド多結晶を形成させればよい。このさら
に具体的なガス組成としては、CH4 、H2の２成分系では
CH4＝ 0.1〜５容量％、H2＝残部、CO、H2の２成分系で
はCO＝ 0.1〜７容量％、H2＝残部、CH4 、H2、COの３成
分系では CH4＝０〜５容量％、CO＝ 0.1〜30容量％、H2
＝残部、 CH4、H2、CO2 の３成分系では CH4＝ 0.1〜10
容量％、 CO2＝０〜20容量％、H2＝残部とすればよい
が、これは CH4、H2、O2、CO2 、COの５成分系としても
よい。
【００１２】このガスの組成はこれらのいずれであって
もよいが、成長速度が早いもの程、得ようとしている板
厚の厚い多結晶ダイヤモンド板の成長時間が短くなる
し、多結晶ダイヤモンド板に含まれる炭素の量もシリコ
ンウェハ上に成長させた多結晶ダイヤモンド板に比較し
て非常に少ないものになる。
もよいが、成長速度が早いもの程、得ようとしている板
厚の厚い多結晶ダイヤモンド板の成長時間が短くなる
し、多結晶ダイヤモンド板に含まれる炭素の量もシリコ
ンウェハ上に成長させた多結晶ダイヤモンド板に比較し
て非常に少ないものになる。
【００１３】このダイヤモンド成長のためのガス流量は
反応管径などにより異なるが、１〜2,000cc/分、好まし
くは10〜500cc/分とすればよく、この反応における反応
器内雰囲気ガスの組成は反応転化率が低いために、流量
ガスの組成は原料混合ガスの流量とほぼ同じとすればよ
い。なお、この場合における基材（ダイヤモンド単結晶
粒子）の温度は 500℃未満ではダイヤモンド析出速度が
遅くなったり、析出物の結晶性、均一性が失われたりす
るし、 1,200℃を超えると析出、形成されたダイヤモン
ド多結晶膜が炭化されてしまうので、 500〜 1,200℃の
範囲、好ましくは 800〜 950℃の範囲とすることがよ
い。
反応管径などにより異なるが、１〜2,000cc/分、好まし
くは10〜500cc/分とすればよく、この反応における反応
器内雰囲気ガスの組成は反応転化率が低いために、流量
ガスの組成は原料混合ガスの流量とほぼ同じとすればよ
い。なお、この場合における基材（ダイヤモンド単結晶
粒子）の温度は 500℃未満ではダイヤモンド析出速度が
遅くなったり、析出物の結晶性、均一性が失われたりす
るし、 1,200℃を超えると析出、形成されたダイヤモン
ド多結晶膜が炭化されてしまうので、 500〜 1,200℃の
範囲、好ましくは 800〜 950℃の範囲とすることがよ
い。
【００１４】また、このときの反応圧力は10-2Torr未満
ではダイヤモンドの析出が遅くなったり、析出が見られ
なくなったりするし、103Torr を越えるとプラズマの発
生が困難となるので、通常は10-2〜103Torr とすればよ
い。また、多結晶ダイヤモンドを成長させる為にはプラ
ズマ装置内を一担真空下にし、上記ガス、圧力等の条件
のもと多結晶ダイヤモンドの厚さをコントロールしなが
ら、ダイヤモンドを成長させる。なお、この反応時間は
目的とする多結晶ダイヤモンド板の板厚に直接関係する
ので、この板厚に応じて適宜設定すればよいが、通常は
10〜 200時間、好ましくは20〜 100時間とすればよい。
このことにより、単結晶上に多結晶ダイヤモンドを成長
させるのであるが、肉厚のダイヤモンド層である為、基
台と多結晶ダイヤモンドの熱膨張率の差でダイヤモンド
板の剥離が容易となる。この様にして得られた多結晶ダ
イヤモンド板は表面を研磨して透明にして、有人ロケッ
トの窓材やエレクトロニクス用放熱基板等に利用した
り、また表面を研磨しない場合は、切削工具の刃部（イ
ンサート工具）として利用される。
ではダイヤモンドの析出が遅くなったり、析出が見られ
なくなったりするし、103Torr を越えるとプラズマの発
生が困難となるので、通常は10-2〜103Torr とすればよ
い。また、多結晶ダイヤモンドを成長させる為にはプラ
ズマ装置内を一担真空下にし、上記ガス、圧力等の条件
のもと多結晶ダイヤモンドの厚さをコントロールしなが
ら、ダイヤモンドを成長させる。なお、この反応時間は
目的とする多結晶ダイヤモンド板の板厚に直接関係する
ので、この板厚に応じて適宜設定すればよいが、通常は
10〜 200時間、好ましくは20〜 100時間とすればよい。
このことにより、単結晶上に多結晶ダイヤモンドを成長
させるのであるが、肉厚のダイヤモンド層である為、基
台と多結晶ダイヤモンドの熱膨張率の差でダイヤモンド
板の剥離が容易となる。この様にして得られた多結晶ダ
イヤモンド板は表面を研磨して透明にして、有人ロケッ
トの窓材やエレクトロニクス用放熱基板等に利用した
り、また表面を研磨しない場合は、切削工具の刃部（イ
ンサート工具）として利用される。
【００１５】
【実施例】つぎに本発明の実施例、比較例をあげる。 実施例１ 粒度が50〜70μｍで高さの最大の差が20μｍであるダイ
ヤモンド単結晶粒を粒間が30μｍになるように、μ−Ｃ
ＶＤ装置の石英ガラスからなる基板上に並べ、このμ−
ＣＶＤ装置の反応器を0.02Torrまで真空にした後、反応
器内にガス組成が CH4＝３容量％、H2＝96容量％、CO＝
１容量％である CH4-H2-CO組成の混合ガスを300cc/分で
導入して 0.2Torrにした。
ヤモンド単結晶粒を粒間が30μｍになるように、μ−Ｃ
ＶＤ装置の石英ガラスからなる基板上に並べ、このμ−
ＣＶＤ装置の反応器を0.02Torrまで真空にした後、反応
器内にガス組成が CH4＝３容量％、H2＝96容量％、CO＝
１容量％である CH4-H2-CO組成の混合ガスを300cc/分で
導入して 0.2Torrにした。
【００１６】ついで、この反応器に 2.45GHzの高周波電
力を５kW投入して多結晶ダイヤモンドを発生させ、多結
晶ダイヤモンドをダイヤモンド単結晶粒の上にその厚さ
が30μｍとなるように成膜したところ、25時間後に板厚
が平均90μｍである多結晶ダイヤモンド板が得られた。
力を５kW投入して多結晶ダイヤモンドを発生させ、多結
晶ダイヤモンドをダイヤモンド単結晶粒の上にその厚さ
が30μｍとなるように成膜したところ、25時間後に板厚
が平均90μｍである多結晶ダイヤモンド板が得られた。
【００１７】比較例１ 6Bシリコンウェハの表面を粒度を５μｍ以下のダイヤモ
ンドパウダーを10重量％混合したエタノール溶液に浸漬
し、超音波洗浄器で粗面化した。ついで、このシリコン
ウェハをμ−ＣＶＤ装置の反応器内に入れ、反応器内を
0.02Torrまで真空とした後、実施例１と同様の CH4-H2-
CO組成の混合ガスを反応器内に導入し、0.2Torr にし、
ここに実施例１と同様の高周波電力を５kW投入して多結
晶ダイヤモンドをシリコンウェハ上に成膜したところ、
この場合には板厚が平均90μｍの多結晶ダイヤモンド板
を得るのに80時間が必要とされた。
ンドパウダーを10重量％混合したエタノール溶液に浸漬
し、超音波洗浄器で粗面化した。ついで、このシリコン
ウェハをμ−ＣＶＤ装置の反応器内に入れ、反応器内を
0.02Torrまで真空とした後、実施例１と同様の CH4-H2-
CO組成の混合ガスを反応器内に導入し、0.2Torr にし、
ここに実施例１と同様の高周波電力を５kW投入して多結
晶ダイヤモンドをシリコンウェハ上に成膜したところ、
この場合には板厚が平均90μｍの多結晶ダイヤモンド板
を得るのに80時間が必要とされた。
【００１８】実施例２ 粒度が20〜25μｍで高さの最大の差が５μｍであるダイ
ヤモンド単結晶粒を粒間が６〜８μｍになるように、μ
−ＣＶＤ装置の窒化ほう素からなる基板上に並べ、この
μ−ＣＶＤ装置の反応器を0.02Torrまで真空にした後、
反応器内に実施例１で使用したものと同一組成の CH4-H
2-CO組成の混合ガスを導入し、0.2Torrとした。つい
で、この反応器に実施例１と同様の高周波電力を５kW投
入して多結晶ダイヤモンドを基板上のダイヤモンド単結
晶粒上に厚さが10μｍになるように成膜させたところ、
15時間後に板厚が平均30μｍである多結晶ダイヤモンド
板が得られた。
ヤモンド単結晶粒を粒間が６〜８μｍになるように、μ
−ＣＶＤ装置の窒化ほう素からなる基板上に並べ、この
μ−ＣＶＤ装置の反応器を0.02Torrまで真空にした後、
反応器内に実施例１で使用したものと同一組成の CH4-H
2-CO組成の混合ガスを導入し、0.2Torrとした。つい
で、この反応器に実施例１と同様の高周波電力を５kW投
入して多結晶ダイヤモンドを基板上のダイヤモンド単結
晶粒上に厚さが10μｍになるように成膜させたところ、
15時間後に板厚が平均30μｍである多結晶ダイヤモンド
板が得られた。
【００１９】実施例３ 粒度が80〜 100μｍで高さの最大の差が20μｍであるダ
イヤモンド単結晶粒を粒間が40〜50μｍになるように、
μ−ＣＶＤ装置の石英ガラスからなる基板上に並べ、こ
のμ−ＣＶＤ装置の反応器を0.02Torrまで真空とした
後、反応器内に実施例１で使用したものと同一組成の C
H4-H2-CO組成の混合ガスを導入し、0.2Torr とした。
イヤモンド単結晶粒を粒間が40〜50μｍになるように、
μ−ＣＶＤ装置の石英ガラスからなる基板上に並べ、こ
のμ−ＣＶＤ装置の反応器を0.02Torrまで真空とした
後、反応器内に実施例１で使用したものと同一組成の C
H4-H2-CO組成の混合ガスを導入し、0.2Torr とした。
【００２０】ついで、この反応器に実施例１と同様の高
周波電力を５kW投入して多結晶ダイヤモンドを基板上の
ダイヤモンド単結晶上に厚さが30μｍになるように成膜
したところ、25時間後に板厚が平均 100μｍである多結
晶ダイヤモンド板が得られた。
周波電力を５kW投入して多結晶ダイヤモンドを基板上の
ダイヤモンド単結晶上に厚さが30μｍになるように成膜
したところ、25時間後に板厚が平均 100μｍである多結
晶ダイヤモンド板が得られた。
【００２１】比較例２ 粒度が10〜15μｍで高さの最大の差が５μｍであるダイ
ヤモンド単結晶粒を粒間が１〜２μｍとなるように、μ
−ＣＶＤ装置の窒化ほう素からなる基板に並べ、以下実
施例２と同様の方法で多結晶ダイヤモンドを発生させ、
これをダイヤモンド単結晶粒上に成膜させようとしたと
ころ、この場合にはダイヤモンド単結晶粒が粒度10〜15
μｍで20μｍ未満のためにここに成膜される多結晶ダイ
ヤモンドが成長せず、得られた多結晶ダイヤモンド板は
板厚が20μｍ以下の薄いものとなり、実用性に欠けるも
のとなった。
ヤモンド単結晶粒を粒間が１〜２μｍとなるように、μ
−ＣＶＤ装置の窒化ほう素からなる基板に並べ、以下実
施例２と同様の方法で多結晶ダイヤモンドを発生させ、
これをダイヤモンド単結晶粒上に成膜させようとしたと
ころ、この場合にはダイヤモンド単結晶粒が粒度10〜15
μｍで20μｍ未満のためにここに成膜される多結晶ダイ
ヤモンドが成長せず、得られた多結晶ダイヤモンド板は
板厚が20μｍ以下の薄いものとなり、実用性に欠けるも
のとなった。
【００２２】比較例３ 実施例３におけるダイヤモンド単結晶粒のμ−ＣＶＤ装
置の石英ガラスからなる基板への配置を粒間が60〜70μ
ｍになるように並べたほかは実施例３と同様に処理して
多結晶ダイヤモンド板を作ったところ、この場合にはダ
イヤモンド単結晶粒の粒間が60〜70μｍと広いために、
各々の粒部分のダイヤモンドが拡張しても粒同士が結合
されるまでに到らず、多結晶ダイヤモンド板を得ること
ができなかった。
置の石英ガラスからなる基板への配置を粒間が60〜70μ
ｍになるように並べたほかは実施例３と同様に処理して
多結晶ダイヤモンド板を作ったところ、この場合にはダ
イヤモンド単結晶粒の粒間が60〜70μｍと広いために、
各々の粒部分のダイヤモンドが拡張しても粒同士が結合
されるまでに到らず、多結晶ダイヤモンド板を得ること
ができなかった。
【００２３】比較例４ 実施例３において、粒度が80〜 130μｍで高さの最大の
差が50μｍであるダイヤモンド単結晶粒を粒間を60〜70
μｍになるように並べたほかは実施例３と同様に処理し
て多結晶ダイヤモンド板を作ったところ、ダイヤモンド
単結晶の１つづつが成長して大きくなっただけで、各々
のダイヤモンド単結晶粒どうしは結合されるまでには至
らなかった。このため多結晶ダイヤモンド板を得ること
ができなかった。
差が50μｍであるダイヤモンド単結晶粒を粒間を60〜70
μｍになるように並べたほかは実施例３と同様に処理し
て多結晶ダイヤモンド板を作ったところ、ダイヤモンド
単結晶の１つづつが成長して大きくなっただけで、各々
のダイヤモンド単結晶粒どうしは結合されるまでには至
らなかった。このため多結晶ダイヤモンド板を得ること
ができなかった。
【００２４】比較例５ 比較例４において、粒度が80〜 140μｍで高さの最大の
差が60μｍであるダイヤモンド単結晶粒を粒間を10〜20
μｍになるよう狭めて並べ、実施例３と同様に処理して
多結晶ダイヤモンド板を作ったところ、非常に凹凸の大
きいものが出来、場所によっては大きい粒子から成長し
た部分が覆いかぶさる様な形状となり、目的とする多結
晶ダイヤモンド板が得られなかった。
差が60μｍであるダイヤモンド単結晶粒を粒間を10〜20
μｍになるよう狭めて並べ、実施例３と同様に処理して
多結晶ダイヤモンド板を作ったところ、非常に凹凸の大
きいものが出来、場所によっては大きい粒子から成長し
た部分が覆いかぶさる様な形状となり、目的とする多結
晶ダイヤモンド板が得られなかった。
【００２５】
【発明の効果】本発明は多結晶ダイヤモンド板の製造方
法に関するものであるが、これによれば基材として少な
くとも20μｍ以上のダイヤモンド単結晶粒が使用され、
これらがその粒子間の間隙が50μｍ以下、その高さの差
が50μｍ以下のものとされ、この上に多結晶ダイヤモン
ドが成膜されるので、板厚の厚い大型の多結晶ダイヤモ
ンド板を短時間で容易に得ることができるという有利性
が与えられる。
法に関するものであるが、これによれば基材として少な
くとも20μｍ以上のダイヤモンド単結晶粒が使用され、
これらがその粒子間の間隙が50μｍ以下、その高さの差
が50μｍ以下のものとされ、この上に多結晶ダイヤモン
ドが成膜されるので、板厚の厚い大型の多結晶ダイヤモ
ンド板を短時間で容易に得ることができるという有利性
が与えられる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ３０Ｂ 28/14 7202−4Ｇ Ｃ３０Ｂ 28/14
Claims (3)
- 【請求項１】 複数のダイヤモンド単結晶粒を基台上に
並べ、該粒子上に気相からダイヤモンドを成長させる方
法において、隣り合ったダイヤモンド単結晶粒間の間隙
及びダイヤモンド単結晶粒子の高さの差をそれぞれ50μ
ｍ以下となるように配置し、その上に一体化した多結晶
ダイヤモンドを成長させることを特徴とする多結晶ダイ
ヤモンド板の製造方法。 - 【請求項２】 複数のダイヤモンド単結晶粒の粒度が少
なくとも20μｍ以上である請求項１に記載の多結晶ダイ
ヤモンド板の製造方法。 - 【請求項３】 多結晶ダイヤモンドを10μｍ以上単結晶
ダイヤモンド上に成長させることよりなる請求項１又は
２に記載のダイヤモンド板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7169395A JPH0920592A (ja) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | 多結晶ダイヤモンド板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7169395A JPH0920592A (ja) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | 多結晶ダイヤモンド板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0920592A true JPH0920592A (ja) | 1997-01-21 |
Family
ID=15885810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7169395A Pending JPH0920592A (ja) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | 多結晶ダイヤモンド板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0920592A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006305707A (ja) * | 2005-05-02 | 2006-11-09 | Disco Abrasive Syst Ltd | 切削ブレード及び切削ブレードの製造方法 |
| JP2017226593A (ja) * | 2016-03-08 | 2017-12-28 | トゥー‐シックス・インコーポレイテッド | シリコン層、及び、光学的に仕上げられた（又は密集した）シリコン‐ダイヤモンド界面を有するダイヤモンド層を含む基板 |
-
1995
- 1995-07-05 JP JP7169395A patent/JPH0920592A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006305707A (ja) * | 2005-05-02 | 2006-11-09 | Disco Abrasive Syst Ltd | 切削ブレード及び切削ブレードの製造方法 |
| JP2017226593A (ja) * | 2016-03-08 | 2017-12-28 | トゥー‐シックス・インコーポレイテッド | シリコン層、及び、光学的に仕上げられた（又は密集した）シリコン‐ダイヤモンド界面を有するダイヤモンド層を含む基板 |
| US10584412B2 (en) | 2016-03-08 | 2020-03-10 | Ii-Vi Delaware, Inc. | Substrate comprising a layer of silicon and a layer of diamond having an optically finished (or a dense) silicon-diamond interface |
| US11313037B2 (en) | 2016-03-08 | 2022-04-26 | Ii-Vi Delaware, Inc. | Method of forming a multilayer substrate comprising a layer of silicon and a layer of diamond having an optically finished (or a dense) silicon-diamond interface |
| US11891691B2 (en) | 2016-03-08 | 2024-02-06 | Ii-Vi Delaware, Inc. | Method of forming a multilayer substrate comprising a layer of silicon and a layer of diamond having an optically finished (or a dense) silicon-diamond interface |
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|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20041021 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20041026 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050301 |