JPH0780720B2 - Patterning method for vapor-phase synthetic diamond film - Google Patents
Patterning method for vapor-phase synthetic diamond filmInfo
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- JPH0780720B2 JPH0780720B2 JP14037187A JP14037187A JPH0780720B2 JP H0780720 B2 JPH0780720 B2 JP H0780720B2 JP 14037187 A JP14037187 A JP 14037187A JP 14037187 A JP14037187 A JP 14037187A JP H0780720 B2 JPH0780720 B2 JP H0780720B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 ニッケル、鉄、コバルト等の炭素を固溶する金属を、基
板のパターニング(除去)される領域に堆積しておき、
これをパターニング用マスクとして、その後、ダイヤモ
ンド膜を堆積すると、ニッケル、鉄、コバルト等の炭素
を固溶する金属の堆積されていない領域のみに選択的に
ダイヤモンド膜が堆積し、結果的にパターニングが実現
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
ニング方法である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Outline] A metal in which carbon such as nickel, iron, and cobalt is solid-dissolved is deposited on a region of a substrate to be patterned (removed),
When this is used as a patterning mask and a diamond film is then deposited, the diamond film is selectively deposited only in the regions where the metal such as nickel, iron, and cobalt that dissolves in carbon is not deposited, resulting in patterning. It is a method for patterning a vapor phase synthetic diamond film, which is characterized by being realized.
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。The present invention relates to an improvement in a method for patterning a vapor phase synthetic diamond film.
メタンガスを含有する水素ガスを原料ガスとし、50Torr
程度の圧力下で炭化シリコン基板等を850℃程度の高温
に保持してなるマイクロ波プラズマ法を使用すると、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。Hydrogen gas containing methane gas is used as the source gas and 50 Torr
It is known that a diamond film can be formed on the above-mentioned silicon carbide substrate etc. by using the microwave plasma method in which the silicon carbide substrate etc. is kept at a high temperature of about 850 ° C. under a pressure of about There is.
ダイヤモンド膜は絶縁耐力と熱伝導率が高いので、回路
基板やヒートシンク等に用いる電子材料としてすぐれて
いる。Since the diamond film has high dielectric strength and high thermal conductivity, it is an excellent electronic material used for circuit boards, heat sinks, and the like.
ダイヤモンド膜を電子機器の材料として使用する場合、
これに微細パターニングを施す必要がある場合が多い。
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ッチング法、イオンビ
ームを照射してなす物理的エッチング法、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ッ
ドエッ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。When using a diamond film as a material for electronic devices,
In many cases, it is necessary to apply fine patterning to this.
The fine processing method that can be used for the diamond film includes a physical etching method by irradiating a laser beam, a physical etching method by irradiating an ion beam, and an ion beam assisted method in which ion irradiation is performed in a nitrogen dioxide atmosphere. Etching methods and the like are known, but not only it is necessary to use a laser beam drawing apparatus, an ion beam drawing apparatus, etc., but none of them is sufficiently satisfactory in various respects. Improvement was desired.
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。An object of the present invention is to meet this demand, and to provide a method capable of patterning a diamond film with a small number of steps and without fear of causing damage.
上記の目的は、基板(2)上の一部領域(除去される領
域)に、ニッケル、鉄、または、コバルトの膜を堆積し
てこれをパターニング用マスク(3)とし、該パターニ
ング用マスク(3)を使用して、前記基板(2)の、前
記パターニング用マスク(3)に覆われていない領域
に、ダイヤモンド膜(4)を形成し、前記パターニング
用マスク(3)を除去して、前記基板(2)上の前記一
部領域(除去される領域)以外の領域に前記ダイヤモン
ド膜(4)を残留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によって達成される。The above-mentioned purpose is to deposit a film of nickel, iron, or cobalt on a partial region (removed region) on the substrate (2) and use this as a patterning mask (3). 3) is used to form a diamond film (4) on a region of the substrate (2) which is not covered by the patterning mask (3), and the patterning mask (3) is removed, This is achieved by a method of patterning a vapor phase synthetic diamond film, characterized in that the diamond film (4) is left in a region other than the partial region (region to be removed) on the substrate (2).
本発明は、ダイヤモンド膜は一般に基板の材料を選ばず
に気相成長するが、ニッケル、鉄、コバルト等の炭素を
固溶する金属上には、成長しないという性質を積極的に
利用したものであり、これらの金属を、パターニング
(除去)される領域に堆積し、その後ダイヤモンド膜を
堆積すると、ニッケル、鉄、コバルト等の炭素を固溶す
る金属の堆積されていない領域のみに選択的にダイヤモ
ンド膜が堆積し、結果的にパターニングが実現するもの
である。INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention positively utilizes the property that a diamond film generally undergoes vapor phase growth regardless of the material of the substrate, but does not grow on a metal in which carbon such as nickel, iron, and cobalt is dissolved as a solid solution. If these metals are deposited in the area to be patterned (removed) and then the diamond film is deposited, the diamond is selectively deposited only in the area where the metal that dissolves carbon such as nickel, iron, and cobalt is not deposited. The film is deposited, resulting in patterning.
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。Hereinafter, with reference to the drawings, a manufacturing process of a diamond circuit board using a method for patterning a vapor phase synthetic diamond film according to an embodiment of the present invention will be described.
第2図参照 20mm×20mm×1mmの高熱伝導率炭化シリコン基板1上
に、厚さ10μmのダイヤモンド膜2を形成する。この工
程は、約2%メタンガスを含有する水素ガスを100SCCM
の流量で供給し、圧力50Torr程度で基板1を850℃程度
の高温に保持してなすマイクロ波プラズマ法を使用すれ
ば、約4時間をもって実行しうる。See FIG. 2. A diamond film 2 having a thickness of 10 μm is formed on a silicon carbide substrate 1 having a high thermal conductivity of 20 mm × 20 mm × 1 mm. This process uses 100 SCCM of hydrogen gas containing about 2% methane gas.
If a microwave plasma method is used in which the substrate 1 is supplied at a flow rate of about 50 Torr and the substrate 1 is kept at a high temperature of about 850 ° C., it can be performed in about 4 hours.
第3図参照 配線を形成する領域に、厚さ約1mm・線幅10μmにニッ
ケル膜を堆積して、これをパターニング用マスク3とす
る。この工程は、スパッタ法とフォトリソグラフィー法
を使用すれば実行しうる。See FIG. 3. A nickel film having a thickness of about 1 mm and a line width of 10 μm is deposited in a region where wiring is formed, and this is used as a patterning mask 3. This step can be performed by using a sputtering method and a photolithography method.
第1a図参照 上記と同様にして、厚さ10μmのダイヤモンド膜4を形
成する。このとき、ダイヤモンド膜はパターニング用マ
スク3上には殆ど成長しない。See FIG. 1a In the same manner as above, a diamond film 4 having a thickness of 10 μm is formed. At this time, the diamond film hardly grows on the patterning mask 3.
第1b図参照 パターニング用マスク3を溶解除去する。この工程は、
エッチャントとして硝酸を使用すれば容易に実行しう
る。See FIG. 1b. The patterning mask 3 is dissolved and removed. This process is
This can easily be done using nitric acid as an etchant.
第4図参照 スパッタリング法を使用してリフラクトリメタル例えば
タングステンを堆積した後、ポリッシして、パターニン
グ用マスク3を溶解除去して形成した凹部領域に金属配
線5を形成する。See FIG. 4. Refractory metal such as tungsten is deposited by using the sputtering method, and is then polished to form metal wiring 5 in the recessed region formed by dissolving and removing the patterning mask 3.
第6図参照 以上の工程を繰り返せば、多層の配線を形成することが
できる。See FIG. 6. By repeating the above steps, a multilayer wiring can be formed.
以上説明せるとおり、本発明によれば、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、その上にダイヤモンド膜が堆積しない性質を有する
マスクを使用してダイヤモンド膜を選択成長するので、
工程数も減少しており、当然エッ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。As described above, according to the present invention, it is not necessary to use a laser beam drawing apparatus, an ion beam drawing apparatus, or the like, and a diamond film is selectively grown using a mask having a property that a diamond film is not deposited on the device. So
The number of steps has also decreased, and of course there is no risk of damage due to etching, which is an excellent win.
第1a図、第1b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、3、4、5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工程図である。 1……炭化シリコン基板、2……ダイヤモンド膜、3…
…パターニング用マスク、4……ダイヤモンド膜、5…
…金属配線。1a and 1b are diagrams showing steps involved in the gist of the method for patterning a vapor phase synthetic diamond film according to an embodiment of the present invention. 2, 3, 4, and 5 are process drawings of a vapor-phase synthetic diamond film according to an embodiment of the present invention. 1 ... Silicon carbide substrate, 2 ... Diamond film, 3 ...
... Patterning mask, 4 ... Diamond film, 5 ...
… Metal wiring.
Claims (1)
鉄、または、コバルトの膜を堆積してこれをパターニン
グ用マスク(3)とし、 該パターニング用マスク(3)を使用して、前記基板
(2)の、前記パターニング用マスク(3)に覆われて
いない領域に、ダイヤモンド膜(4)を形成し、 前記パターニング用マスク(3)を除去して、前記基板
(2)上の前記一部領域以外の領域に前記ダイヤモンド
膜(4)を残留する 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。1. Nickel, in a partial area on a substrate (2),
A film of iron or cobalt is deposited and used as a patterning mask (3), and the patterning mask (3) is used to cover the substrate (2) with the patterning mask (3). A diamond film (4) is formed in a region which is not formed, the patterning mask (3) is removed, and the diamond film (4) is left in a region other than the partial region on the substrate (2). A method for patterning a vapor phase synthetic diamond film, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14037187A JPH0780720B2 (en) | 1987-06-04 | 1987-06-04 | Patterning method for vapor-phase synthetic diamond film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14037187A JPH0780720B2 (en) | 1987-06-04 | 1987-06-04 | Patterning method for vapor-phase synthetic diamond film |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63303891A JPS63303891A (en) | 1988-12-12 |
| JPH0780720B2 true JPH0780720B2 (en) | 1995-08-30 |
Family
ID=15267269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14037187A Expired - Lifetime JPH0780720B2 (en) | 1987-06-04 | 1987-06-04 | Patterning method for vapor-phase synthetic diamond film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0780720B2 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5130111A (en) * | 1989-08-25 | 1992-07-14 | Wayne State University, Board Of Governors | Synthetic diamond articles and their method of manufacture |
| US5082522A (en) * | 1990-08-14 | 1992-01-21 | Texas Instruments Incorporated | Method for forming patterned diamond thin films |
| US5413668A (en) * | 1993-10-25 | 1995-05-09 | Ford Motor Company | Method for making mechanical and micro-electromechanical devices |
| CN100366583C (en) * | 2005-07-04 | 2008-02-06 | 中国科学院理化技术研究所 | Metal patterning method on the surface of diamond thin film |
| JP4870426B2 (en) * | 2005-12-28 | 2012-02-08 | 中国砂輪企業股▲分▼有限公司 | Circuit board with high heat transfer efficiency |
-
1987
- 1987-06-04 JP JP14037187A patent/JPH0780720B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63303891A (en) | 1988-12-12 |
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