(57)【要約】【課題】  ダイヤモンド膜の表面の細かさをｎｍレベルの表面にすることができ、且つ製造技術を簡素化でき、製造方法の時間を短縮できるようにする。【解決手段】  基板を提供するステップ一と、前記基板に一層のダイヤモンド膜を沈積するステップ二と、前記ダイヤモンド膜層に結合剤を塗布するステップ三と、載置板を提供し、それを前記結合剤に結合し、多層構造体を形成するステップ四と、前記基板を取り除き、前記基板に対する低表面細かさを有するダイヤモンド膜を取得するステップ五とを有する高表面細かさを有するダイヤモンド膜構造製造方法を提供する。【選択図】      図２Ａ
2005060179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を提供するステップ一と、
前記基板に一層のダイヤモンド膜を沈積するステップ二と、
前記ダイヤモンド膜層に結合剤を塗布するステップ三と、
載置板を提供し、それを前記結合剤に結合し、多層構造体を形成するステップ四と、
前記基板を取り除き、前記基板に対する低表面細かさを有するダイヤモンド膜を取得するステップ五とを有することを特徴とする高表面細かさを有するダイヤモンド膜構造製造方法。
【請求項２】
前記結合剤として感光樹脂を採用すると共に、前記載置板として透明板を使用することを特徴とする請求項１に記載のダイヤモンド膜構造製造方法。
【請求項３】
前記感光樹脂は紫外線感光樹脂のことをいうことを特徴とする請求項２に記載のダイヤモンド膜構造製造方法。
【請求項４】
前記載置板として石英硝子板を採用することを特徴とする請求項２に記載のダイヤモンド膜構造製造方法。
【請求項５】
前記結合剤として低温硬化結合剤を採用することを特徴とする請求項１に記載のダイヤモンド膜構造製造方法。
【請求項６】
前記ダイヤモンド膜層を沈積形成する前に、先に基板に中間層を沈積し、それから前記ダイヤモンド膜を前記中間層に沈積することを特徴とする請求項１に記載のダイヤモンド膜構造製造方法。
【請求項７】
前記基板を取り除く方法において、中間層を取り除くことを含むことを特徴とする請求項１に記載のダイヤモンド膜構造製造方法。
【請求項８】
前記載置板の貼り付け面には複数の縦スリット同士が形成されることを特徴とする請求項１に記載のダイヤモンド膜構造製造方法。
【請求項９】
前記結合剤として紫外線感光樹脂を使用すると共に、前記載置板として透明板を使用し、また、載置板の前記結合剤に接合するステップには、
前記載置板を前記結合剤に放置するステップと、
前記載置板を介して前記結合剤を紫外線に曝露することによって載置板と結合剤とを接合させるステップとを有することを特徴とする請求項１に記載のダイヤモンド膜構造製造方法。
【請求項１０】
前記基板を除去するステップは、湿式エッチング方式によってその基板を取り除くことを特徴とする請求項１に記載のダイヤモンド膜構造製造方法。
【請求項１１】
前記基板を除去するステップは、乾式エッチング方式によってその基板を取り除くことを特徴とする請求項１に記載のダイヤモンド膜構造製造方法。
【請求項１２】
基板を提供するステップ一と、
前記基板に一層のダイヤモンド膜層を沈積するステップ二と、
前記ダイヤモンド膜層に導電膜をメッキするステップ三と、
前記導電膜に厚い金属膜をメッキするステップ四と、
前記基板を除去し、基板に対する高表面細かさを有する表面を取得するステップ五とを含むことを特徴とする高表面細かさを有するダイヤモンド膜構造製造方法。
【請求項１３】
前記導電膜はスパッタリングの方式によって前記ダイヤモンド膜層にメッキされることを特徴とする請求項１２に記載のダイヤモンド膜構造製造方法。
【請求項１４】
前記厚い金属膜は電気メッキの方式によって前記導電膜にメッキされることを特徴とする請求項１２に記載のダイヤモンド膜構造製造方法。
【請求項１５】
前記基板を除去するステップは、湿式エッチング方式によってその基板を取り除くことを特徴とする請求項１２に記載のダイヤモンド膜構造製造方法。
【請求項１６】
前記基板を除去するステップは、乾式エッチング方式によってその基板を取り除くことを特徴とする請求項１２に記載のダイヤモンド膜構造製造方法。
【請求項１７】
基板と載置板を提供し、それらには対応しあう沈積面を有するステップ一と、
前記基板と前記載置板とを配列し、それぞれ対応しあう沈積面間に予定の沈積膜ギャップを形成させるステップ二と、
化学気相沈積気体を前記沈積膜のギャップに導入し、前記沈積膜ギャップにダイヤモンド膜を沈積し、且つそれらを前記基板と前記載置板の沈積面に付着させるステップ三と、
前記基板を取り除き、基板に対する沈積面の高表面細かさを有するダイヤモンド膜を取得するステップ四とを有することを特徴とする高表面細かさを有するダイヤモンド膜構造製造方法。
【請求項１８】
前記基板の沈積面にさらに中間層をスパッタリング形成し、それからダイヤモンド膜をその基板の中間層と前記載置板における沈積面に沈積形成することを特徴とする請求項１７に記載のダイヤモンド膜構造製造方法。
【請求項１９】
前記基板を取り除くステップにおいて、同時に中間層を除去することを特徴する請求項１７に記載のダイヤモンド膜構造製造方法。
【請求項２０】
前記載置板の沈積面には複数の微小スリットが形成されることを特徴とする請求項１７に記載のダイヤモンド膜構造製造方法。
【請求項２１】
前記基板を除去するステップは、湿式エッチング方式によってその基板を取り除くことを特徴とする請求項１７に記載のダイヤモンド膜構造製造方法。
【請求項２２】
前記基板を除去するステップは、乾式エッチング方式によってその基板を取り除くことを特徴とする請求項１７に記載のダイヤモンド膜構造製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高表面細かさを有するダイヤモンド膜構造製造方法に係わり、特に高表面細かさを有するダイヤモンド膜を備える表面衝撃波フィルター（ＳＡＷ  Ｆｉｌｔｅｒ）またはｎｍ転写技術を利用する転写印刷ヘッドの製造に用いられる、高表面細かさを有するダイヤモンド膜構造製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ダイヤモンドが至極優れた物理と化学特性を有するので、既に広範的に従来のカッティング・ツールと光学通信素子に利用されている。且つ目前では、既に薄膜の形態によって応用されており、当該ダイヤモンド膜は普段ホット・フィラメント化学気相沈積とプラズマ補助化学気相沈積などの方法によって基板に沈積形成され、且つ当該ダイヤモンド沈積の方式を問わず、その表面の細かさが大体数μｍぐらいであり、電子素子を製造する場合に対してはこのような低い細かさが精密電子素子に応用できない。
【０００３】
図１に示すように、前記の方法によって載置板１０ａにダイヤモンド膜２０ａを沈積形成する場合に、ダイヤモンド膜２０ａの表面が細かくなく、そのため、高表面細かさを取得しようとする場合、平坦化加工方法を利用する場合こそその目的を達成できる。この平坦化加工製造方法は普段は機械エネルギーまたはエネルギー・ビームによって実行され、例えば機械艶出し加工やイオンビーム加工や化学補助研磨や熱化学機械加工などによって実行される。
【０００４】
しかしながら、前記の従来のダイヤモンド膜平坦化製造方法は依然として次のような課題を有する。
【０００５】
ダイヤモンド膜の表面が機械エネルギーやエネルギー・ビームの方式によって加工されると、その表面の細かさが単に数μｍまで加工でき、且つそのかかる時間は数日間にも及ぶ。そのため、その消耗時間が長すぎ、且つ製造設備の費用を増加し、且つ加工技術のレベルがかなり高くなっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はダイヤモンド膜の表面の細かさを向上できる、高表面細かさを有するダイヤモンド膜製造方法を提供することをその主要な課題とする。
【０００７】
また、本発明は、製造技術が簡単化されると共に、製造時間を短縮化する、高表面細かさを有するダイヤモンド膜製造方法を提供することをその次要な課題とする。
【０００８】
また、本発明は、高表面細かさを有するともに、微細構造を有するダイヤモンド膜表面を製造するための高表面細かさを有するダイヤモンド膜製造方法を提供することをその第三の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を図るために、本発明は高表面細かさを有するダイヤモンド膜製造方法を提供し、それには、
基板を提供するステップ一と、
当該基板にダイヤモンド膜層を沈積するステップ二と、
当該ダイヤモンド膜層に結合剤を塗布するステップ三と、
前記結合剤に載置板を接合し、多層構造体を形成するステップ四と、
前記基板を取り除いて基板に対する高表面細かさを有するダイヤモンド膜を取得するステップ五とを有する。
【００１０】
他に、本発明の第二の解決手段は、次のようなステップを有する。
【００１１】
基板を提供するステップ一と、
前記基板にダイヤモンド膜層を沈積するステップ二と、
前記ダイヤモンド膜層に導電膜をメッキするステップ三と、
前記導電膜に厚い金属膜をメッキするステップ四と、
前記基板を取り除いて基板に対する高表面細かさを有するダイヤモンド膜を取得するステップ五とを有する。
【００１２】
また、本発明の実施例三のステップには、
基板と載置板を提供し、それぞれに対応しあう沈積面を有するようにしたステップ一と、
前記基板と載置板とを配列し、それらの対応しあう沈積面同士間に予定の沈積膜ギャップを形成するステップ二と、
化学気相沈積気体を前記沈積膜同士のギャップに導入し、前記沈積膜間のギャップにダイヤモンド膜を沈積すると共に、前記基板と前記載置板における沈積面に付着させるステップ三と、
前記基板を取り除いて基板に対する高表面細かさを有するダイヤモンド膜を取得するステップ四とを有する。
【００１３】
以下に添付図面を参照しながら本発明の特徴と技術内容とを好適な実施の形態によって詳細的で具体的に説明するが、それらの具体的な実施の形態は本発明の優れた実施例に過ぎず、本発明の範囲を狭義的に定義するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、高表面細かさを有するダイヤモンド膜構造製造方法を提供し、接合とエッチングの方式によって機械エネルギー式またはエネルギー・ビーム式の平坦化ダイヤモンド表面を取替え、大面積で高表面細かさを有するダイヤモンド膜を取得し、且つ製造方法を簡素化し、複雑で高価な設備を要さず、使用物質と人力を大幅に節約し、且つ大幅に製造時間を短縮することができる。
【００１５】
図２Ａないし図２Ｄに示すように、まず、高表面細かさを有する沈積面を備える基板１０を提供し、基板１０としてＳｉやＭｏ合金やグラファイトやＷＣなどを使用でき、まず、基板１０の沈積面に中間層１５をスパッタリングし、その厚さは数ｎｍであり、且つ材質として窒化アルミニウムや炭化珪素などを採用でき、また、化学沈積方式によって中間層１５にダイヤモンド膜２０を沈積し、且つダイヤモンド膜２０の表面に結合剤３０を塗布し、結合剤３０は高分子複合材料やゾル・ゲル（ｓｏｌ  ｇｅｌ）やエポキシ樹脂やＵＶ感光樹脂やガラス結合剤や金属複合材料などの低温硬化結合剤などを採用でき、また、載置板４０を提供し、且つ結合剤３０に膠着する。結合剤３０がＵＶ感光樹脂である場合に、載置板４０が透明な載置板、例えば石英硝子板などを使用し、透明な載置板４０が前記ＵＶ感光樹脂に置かれる場合に、その透明な載置板４０を介してＵＶ光をそのＵＶ感光樹脂に照射することによって、ＵＶ感光樹脂と透明載置板４０とダイヤモンド膜２０とを接合させ、最後に同時に基板１０と中間層１５を取り除き、その取り除き方法としてＫＯＨやＨＮＡなどの湿式エッチングや乾式エッチングなどのエッチング方式によってそれを除去し、且つそれを逆転してから、高表面細かさを有するダイヤモンド膜を取得でき、そのうち、中間層１５はダイヤモンド膜２０とその基板１０との間の緩衝層とし、相互間の熱膨張の異なりによる剥離現象を防止でき、且つ載置板４０が接合剤３０に接合されるステップの前にまず載置板４０の接合面に複数の微細スリット同士４１をエッチング形成し、且つそれらを同心円状に設定する（図３参照）。それらの微細スリット同士４１によってダイヤモンド膜２０を吸着可能にし、接合剤３０と載置板４０の熱膨張による微細変形がダイヤモンド膜２０と載置板４０とが熱膨張によって剥離することを防止でき、且つ前記高表面細かさを有するダイヤモンド膜構造の製造方法においてその中間層１５は場合によって除去してもよい。
【００１６】
また、図４Ａないし図４Ｄに示すように、まず高表面細かさを有する沈積面を備える基板１０を提供し、その材質として前記のようにしてもよく、また、そのダイヤモンド膜２０を中間層１５に沈積し、その後に、スパッタリングの方式またはメッキの方式によって導電層５０をダイヤモンド膜２０にメッキし、その導電膜５０としてＮｉやＮｉ−ＣｏやＴｉ−ＮｉやＡｌなどを採用でき、且つ厚い膜電気メッキの方式によって導電層５０に厚い金属膜６０、例えばＮｉなどをメッキし、基板１０、中間層１５、ダイヤモンド膜２０、導電層５０、厚い金属膜６０の構造を形成し、最後に湿式エッチング方式や乾式エッチング方式などによって基板１０と中間層１５とを取り除き、その後、元の基板１０の沈積面と一緒に付着する高表面細かさを有するダイヤモンド膜２０の表面の取得でき、ダイヤモンド膜２０、導電層５０、厚い金属膜６０の構成でき、そのため、ダイヤモンド膜２０の表面が容易にｎｍレベルの表面細かさを実現できる。また、中間層１５について場合によって省略してもよい。
【００１７】
図５Ａないし図５Ｄに示すように、そのうち、高表面細かさのダイヤモンド膜が特殊な凹凸状または曲面状に形成するために、基板１０と載置板４０を提供し、それぞれには対応しあう沈積面を有し、且つ基板１０の沈積面が高細かさを有し、まずその基板１０の沈積面に中間層１５をスパッタリングし、且つそれらの基板１０と載置板４０とを配列することによってその対応する沈積面に予定の沈積膜ギャップ７０を形成し、また、化学気相沈積気体をその沈積膜ギャップ７０に導入し、ダイヤモンド膜２０を基板１０の中間層１５に沈積し、且つ載置板４０の沈積面において図５Ｃに示すように、基板１０と中間層１５を取り除くことによって基板１０の沈積面に対する高表面細かさを有するダイヤモンド膜２０の表面を取得し、且つダイヤモンド膜２０が載置板４０における沈積面に付着され、そのうち、中間層１５がその後のダイヤモンド膜２０と基板１０との間の緩衝層を形成し、相互に熱膨張して剥離現象を生じることを防止し、且つ中間層１５が場合によって省略でき、載置板４０の沈積面に複数の微細スリット４１が前記のようにエッチング形成され、それらの微細スリット４１によってダイヤモンド膜２０と載置板４０の熱膨張による微細変形を吸収でき、ダイヤモンド膜２０と載置板４０が熱膨張による剥離することを防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
前記に説明したとおり、本発明の“高表面細かさを有するダイヤモンド膜構造製造方法”による場合、ダイヤモンド膜の表面の細かさをｎｍレベルの表面にすることができ、且つ製造技術を簡素化でき、製造方法の時間を短縮できる。
【００１９】
また、前記に説明したのは本発明の優れた実施例に過ぎず、本発明の請求範囲を制限するものではないので、本発明の明細書と図面に示す内容によって実施した相同効果の変化などがすべて本発明の主張範囲内に入る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来のダイヤモンド膜構造を示す側面図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態一の製造フローチャートである。
【図２Ｂ】本発明の実施形態一の製造フローチャートである。
【図２Ｃ】本発明の実施形態一の製造フローチャートである。
【図２Ｄ】本発明の実施形態一の製造フローチャートである。
【図３】本発明の載置板４０の説明図である。
【図４Ａ】本発明の実施形態二の製造フローチャートである。
【図４Ｂ】本発明の実施形態二の製造フローチャートである。
【図４Ｃ】本発明の実施形態二の製造フローチャートである。
【図４Ｄ】本発明の実施形態二の製造フローチャートである。
【図５Ａ】本発明の実施形態三の製造フローチャートである。
【図５Ｂ】本発明の実施形態三の製造フローチャートである。
【図５Ｃ】本発明の実施形態三の製造フローチャートである。
【図５Ｄ】本発明の実施形態三の製造フローチャートである。
【符号の説明】
【００２１】
１０  基板
１５  中間層
２０  ダイヤモンド膜
３０  結合剤
４０  載置板
５０  導電層
６０  厚い金属膜
７０  沈積膜ギャップ
【図１】
2005060179.tif 000003
【図２Ａ】
2005060179.tif 000004
【図２Ｂ】
2005060179.tif 000005
【図２Ｃ】
2005060179.tif 000006
【図２Ｄ】
2005060179.tif 000007
【図３】
2005060179.tif 000008
【図４Ａ】
2005060179.tif 000009
【図４Ｂ】
2005060179.tif 000010
【図４Ｃ】
2005060179.tif 000011
【図４Ｄ】
2005060179.tif 000012
【図５Ａ】
2005060179.tif 000013
【図５Ｂ】
2005060179.tif 000014
【図５Ｃ】
2005060179.tif 000015
【図５Ｄ】
2005060179.tif 000016