JPS61121859A - 気相法ダイヤモンド合成に使用する基板処理法 - Google Patents
気相法ダイヤモンド合成に使用する基板処理法Info
- Publication number
- JPS61121859A JPS61121859A JP23933384A JP23933384A JPS61121859A JP S61121859 A JPS61121859 A JP S61121859A JP 23933384 A JP23933384 A JP 23933384A JP 23933384 A JP23933384 A JP 23933384A JP S61121859 A JPS61121859 A JP S61121859A
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- Japan
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- diamond
- substrate
- vapor phase
- frequency
- beaker
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
- B24B1/04—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes subjecting the grinding or polishing tools, the abrading or polishing medium or work to vibration, e.g. grinding with ultrasonic frequency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はイイクロ波、高周波等を利用して炭化水素から
気相法（ＣＶＤ）でダイヤモンドを析出する場合に使用
する基板に関し、ダイヤモンドの析出の容易化及び均一
化のための基板処理法に関する。
気相法（ＣＶＤ）でダイヤモンドを析出する場合に使用
する基板に関し、ダイヤモンドの析出の容易化及び均一
化のための基板処理法に関する。
（従来技術）
炭化水素ガスを水素で希釈し、これをマイクロ波や高周
波を用いて減圧下で励起してプラズマ化し、これから基
板上にダイヤモンドを析出させることは周知である。
波を用いて減圧下で励起してプラズマ化し、これから基
板上にダイヤモンドを析出させることは周知である。
これらの方法において基板温度、炭化水素濃度がダイヤ
モンドの析出に大きく影響することは明らかにされてい
るが、基板の表面状態も大きな要因となっている。
モンドの析出に大きく影響することは明らかにされてい
るが、基板の表面状態も大きな要因となっている。
基板としてはシリコン、モリブデン、タンタル、石英、
サファイアなどのウェハーをダイヤモンド砥粒で研摩し
たものが通常使用されている。
サファイアなどのウェハーをダイヤモンド砥粒で研摩し
たものが通常使用されている。
ダイヤモンドの析出においてこの研摩の作用は明確でな
いが、効果は明確である。おそらく研摩中にウェハーに
微小な傷がつき、それがダイヤモンドの核生成に重要な
役割をなしていると考えられる。研摩は例えばダイヤモ
ンドを分散したスラリーを用いラッピングにより行なわ
れている。この方法では研摩後のダイヤモンドの回収作
業を伴ない、またウェハーに均一に傷をつけることがむ
ずかしく、特にダイヤモンドにより引き掻き傷になり易
い。ダイヤモンドの析出を均一に行なうには多数の核が
点状に生成し、それが成長して層が形成されることが望
ましい。従来の基板ではこのような均一なダイヤモンド
の生成が困難であった。
いが、効果は明確である。おそらく研摩中にウェハーに
微小な傷がつき、それがダイヤモンドの核生成に重要な
役割をなしていると考えられる。研摩は例えばダイヤモ
ンドを分散したスラリーを用いラッピングにより行なわ
れている。この方法では研摩後のダイヤモンドの回収作
業を伴ない、またウェハーに均一に傷をつけることがむ
ずかしく、特にダイヤモンドにより引き掻き傷になり易
い。ダイヤモンドの析出を均一に行なうには多数の核が
点状に生成し、それが成長して層が形成されることが望
ましい。従来の基板ではこのような均一なダイヤモンド
の生成が困難であった。
（発明の目的）
本発明はＣＶＤ法によりダイヤモンドを基板上に析出さ
せる場合、基板処理の容易化、ダイヤモンド析出の均一
化を図ることを目的とする。
せる場合、基板処理の容易化、ダイヤモンド析出の均一
化を図ることを目的とする。
（発明の構成）
本発明はＣｖＤダイヤモンド析出に使用する基板をダイ
ヤモンド等の研摩材粒子を分散した液中に浸し、この分
散液に超音波を作用させて、前記粒子を基板に衝突させ
ることにより、基板を処理する方法である。
ヤモンド等の研摩材粒子を分散した液中に浸し、この分
散液に超音波を作用させて、前記粒子を基板に衝突させ
ることにより、基板を処理する方法である。
がダイヤモンドに近いシリコンが最も好ましい。
しかし例えば市販のシリコンウェハー（鏡面研摩品）を
そのまま使用し、プラズマ空間に置いたのではダイヤモ
ンドが殆んど析出しないので、前記したように表面処理
が必要となる。
そのまま使用し、プラズマ空間に置いたのではダイヤモ
ンドが殆んど析出しないので、前記したように表面処理
が必要となる。
本発明はこの表面処理を従来の研摩処理に代わって研摩
材粒子分散の液中で超音波処理するものである。
材粒子分散の液中で超音波処理するものである。
研摩材はアルミナ、炭化ケイ素等各種のものがが適当で
ある０分散媒は水、アルコール、油等研摩材及び基板と
作用しないものであれば制限なく使用できる。これらは
研摩材を安定して分散させるため、必要に応じ粘度を調
節したり、界面活性剤が添加される。
ある０分散媒は水、アルコール、油等研摩材及び基板と
作用しないものであれば制限なく使用できる。これらは
研摩材を安定して分散させるため、必要に応じ粘度を調
節したり、界面活性剤が添加される。
分散液中の研摩材の分散量は特に限定はされな作用させ
る。それには超音波発振機を組み込んだ装置、例えば市
販の超音波洗滌機を用いてもよく、また分散液に超音波
発振子を投入する方法でもよい、超音波としては市販の
超音波洗滌機などに使用されている程度の振動数のもの
でよい。
る。それには超音波発振機を組み込んだ装置、例えば市
販の超音波洗滌機を用いてもよく、また分散液に超音波
発振子を投入する方法でもよい、超音波としては市販の
超音波洗滌機などに使用されている程度の振動数のもの
でよい。
超音波処理時間は５分以上が好ましく、上限には特に制
限ないが、３０時間位で効果は充分であり、長過ぎると
経済的には不利である。
限ないが、３０時間位で効果は充分であり、長過ぎると
経済的には不利である。
基板は一般に薄い板状、即ちウェハーが多く使用される
が、これを分散液に浸すには水平、垂直どちらでもよく
、また多数を配列してもよいことは云うまでもない。
が、これを分散液に浸すには水平、垂直どちらでもよく
、また多数を配列してもよいことは云うまでもない。
本発明の基板を使用してダイヤモンドをＣＶＤ法により
析出させるには既に知られている各種の方法が適用でき
る。マイクロに波性、高周波法等である。
析出させるには既に知られている各種の方法が適用でき
る。マイクロに波性、高周波法等である。
マイクロ波は７００Ｍ＆〜９０００Ｍ ＩＬｔが適当で
あり、例えば公用の２４５（１Ｍ＆が好適である。高周
波は ＩＭＨ，〜５０Ｍ＆が適当で、例えば公用の １
３．５６Ｍ＆が好適である。基板の温度は７００〜８０
０℃、減圧度は１０〜５０Ｔｏｒｒの範囲が通常用いら
れる。
あり、例えば公用の２４５（１Ｍ＆が好適である。高周
波は ＩＭＨ，〜５０Ｍ＆が適当で、例えば公用の １
３．５６Ｍ＆が好適である。基板の温度は７００〜８０
０℃、減圧度は１０〜５０Ｔｏｒｒの範囲が通常用いら
れる。
炭化水素は水素あるいは水素と不活性ガスの混合ガスで
希釈して用いられ、通常炭化水素濃度は０．５〜２容量
％である。
希釈して用いられ、通常炭化水素濃度は０．５〜２容量
％である。
（発明の効果）
本発明方法により処理した基板はＳＥＭ（走査型電子顕
微鏡）で２万倍で観察すると、基板の表面に小さい凹部
が形成されているようにも見えるがあまり明らかではな
い。しかし、未処理の基板と比較すると、気相法による
ダイヤモンドの核生成では明らかに差異があり、本発明
により処理した基板は表面に活性点が形成される等何ら
かの変化が生じていることは明らかである。
微鏡）で２万倍で観察すると、基板の表面に小さい凹部
が形成されているようにも見えるがあまり明らかではな
い。しかし、未処理の基板と比較すると、気相法による
ダイヤモンドの核生成では明らかに差異があり、本発明
により処理した基板は表面に活性点が形成される等何ら
かの変化が生じていることは明らかである。
本発明の処理では分散粒子の衝突によるため従来のラッ
ピング研摩の場合におけるような線状の引き掻き傷が出
るようなことがない。
ピング研摩の場合におけるような線状の引き掻き傷が出
るようなことがない。
本発明によればダイヤモンドの核の発生が従来のものよ
り均一であり、温度等の条件を制御して一様に成長させ
ればダイヤモンド膜も均一性の高いものを得ることがで
きる。また基板の処理は一度に多数を行なうことができ
極めて能率的であ実施例１ ダイヤモンドスラリー（西独クルツアー社、ＩＭＭ１３
０、ダイヤモンド粒度約１０用のものを油に容積で約１
．５％分報、 １００ｃｃをビーカーに入れ、これに直
径２．５ｃｍのシリコンウェハー（鏡面研摩）を投入し
、超音波洗滌ａ（振動数４５に迅）に装着して３０分間
処理した。
り均一であり、温度等の条件を制御して一様に成長させ
ればダイヤモンド膜も均一性の高いものを得ることがで
きる。また基板の処理は一度に多数を行なうことができ
極めて能率的であ実施例１ ダイヤモンドスラリー（西独クルツアー社、ＩＭＭ１３
０、ダイヤモンド粒度約１０用のものを油に容積で約１
．５％分報、 １００ｃｃをビーカーに入れ、これに直
径２．５ｃｍのシリコンウェハー（鏡面研摩）を投入し
、超音波洗滌ａ（振動数４５に迅）に装着して３０分間
処理した。
この基板をマイクロ波プラズマ空間に入れ、ＣＨ４とＨ
２混合ガス（ＣＨ４濃度１容量％）を用い、圧力３０Ｔ
ｏｒｒ、基板温度８５０℃、マイクロ波の周波数２．４
５Ｇ＆の条件で２時間ダイヤモンドの析出を行ない、ダ
イヤモンド核の発生状況を調べた。基板をＳＥＸで観察
すると約８０万７ｍｍ’のグイヤモンドの核（大きさ約
４ＪＬＩ）が発生しているのが見られた。
２混合ガス（ＣＨ４濃度１容量％）を用い、圧力３０Ｔ
ｏｒｒ、基板温度８５０℃、マイクロ波の周波数２．４
５Ｇ＆の条件で２時間ダイヤモンドの析出を行ない、ダ
イヤモンド核の発生状況を調べた。基板をＳＥＸで観察
すると約８０万７ｍｍ’のグイヤモンドの核（大きさ約
４ＪＬＩ）が発生しているのが見られた。
この核の発生した基板を用い引き続き上記の条件でダイ
ヤモンドの析出を２時間行なったところ厚さ３ｐｉのほ
ぼ均一なダイヤモンド膜が得られた。
ヤモンドの析出を２時間行なったところ厚さ３ｐｉのほ
ぼ均一なダイヤモンド膜が得られた。
実施例２
ダイヤモンドの粒度を約１ｇｍとした以外は実】
施例夛と同じダイヤモンドスラリーを用い、実施例１と
同様に基板の処理、ダイヤモンドの核の発生の実験を行
なった。核の発生数は約８０万７ｍｍ″であった。この
核発生の基板からもほぼ均一厚さのダイヤモンド膜が得
られた。
同様に基板の処理、ダイヤモンドの核の発生の実験を行
なった。核の発生数は約８０万７ｍｍ″であった。この
核発生の基板からもほぼ均一厚さのダイヤモンド膜が得
られた。
比較例
実ｊｌｉｌｌ １ （７）シリコンウェハー及びスラリ
ーを用い、常法により１０分間ラッピング研摩した。研
摩面をＳＥＸ観察すると直線状の傷が多数ついているの
が認められた。この基板を用い、実施例２と同じ条件で
ダイヤモンド核を発生させたところ、発生数は約７０万
／ｍｔｎ”ではあったが引っ掻き傷に沿って、つながっ
た様に析出しており、傷の無い所では、実施例１．２に
比較して約１／２〜２／３の析出密度であった。
ーを用い、常法により１０分間ラッピング研摩した。研
摩面をＳＥＸ観察すると直線状の傷が多数ついているの
が認められた。この基板を用い、実施例２と同じ条件で
ダイヤモンド核を発生させたところ、発生数は約７０万
／ｍｔｎ”ではあったが引っ掻き傷に沿って、つながっ
た様に析出しており、傷の無い所では、実施例１．２に
比較して約１／２〜２／３の析出密度であった。
引！！続いて２時間ＣｖＤでダイヤモンドを析出させた
ところ膜状のダイヤモンドとなったが引き掻き傷のとこ
ろは線状に厚く析出していた。またこの基板を弗酸で溶
解したところ基板側のダイヤモンド面には線状の析出跡
が見られた。
ところ膜状のダイヤモンドとなったが引き掻き傷のとこ
ろは線状に厚く析出していた。またこの基板を弗酸で溶
解したところ基板側のダイヤモンド面には線状の析出跡
が見られた。
Claims (1)
- 気相法のダイヤモンド合成に使用する基板を研摩材粒子
を分散した液中に浸し、この分散液に超音波を作用させ
ることを特徴とする基板処理法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23933384A JPS61121859A (ja) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | 気相法ダイヤモンド合成に使用する基板処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23933384A JPS61121859A (ja) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | 気相法ダイヤモンド合成に使用する基板処理法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61121859A true JPS61121859A (ja) | 1986-06-09 |
Family
ID=17043166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23933384A Pending JPS61121859A (ja) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | 気相法ダイヤモンド合成に使用する基板処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61121859A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62226889A (ja) * | 1986-03-27 | 1987-10-05 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 膜状ダイヤモンドの気相合成法 |
| JPH01119671A (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ダイアモンドコーティング部材の製造方法 |
| US5082359A (en) * | 1989-11-28 | 1992-01-21 | Epion Corporation | Diamond films and method of growing diamond films on nondiamond substrates |
| EP0749805A1 (en) * | 1995-06-20 | 1996-12-27 | Valentinas Snitka | A diamond polishing method and apparatus |
| WO1997000756A3 (en) * | 1995-06-20 | 1997-01-30 | Valentinas Snitka | A diamond polishing method and apparatus |
| US5601883A (en) * | 1987-02-10 | 1997-02-11 | Semicondoctor Energy Laboratory Co., Inc. | Microwave enhanced CVD method for coating plastic with carbon films |
-
1984
- 1984-11-15 JP JP23933384A patent/JPS61121859A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62226889A (ja) * | 1986-03-27 | 1987-10-05 | Toshiba Tungaloy Co Ltd | 膜状ダイヤモンドの気相合成法 |
| JPH0643280B2 (ja) * | 1986-03-27 | 1994-06-08 | 東芝タンガロイ株式会社 | 膜状ダイヤモンドの気相合成法 |
| US5601883A (en) * | 1987-02-10 | 1997-02-11 | Semicondoctor Energy Laboratory Co., Inc. | Microwave enhanced CVD method for coating plastic with carbon films |
| JPH01119671A (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ダイアモンドコーティング部材の製造方法 |
| US5082359A (en) * | 1989-11-28 | 1992-01-21 | Epion Corporation | Diamond films and method of growing diamond films on nondiamond substrates |
| EP0749805A1 (en) * | 1995-06-20 | 1996-12-27 | Valentinas Snitka | A diamond polishing method and apparatus |
| WO1997000756A3 (en) * | 1995-06-20 | 1997-01-30 | Valentinas Snitka | A diamond polishing method and apparatus |
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