プラズマを援用したダイヤモンド基板の高精度加工(第1報): 誘導結合プラズマを用いた単結晶ダイヤモンドの加工特性

摘要

ダイヤモンドは高い電子移動度や熱伝導性を持つことから次世代パワーデバイスとして注目されている．デバイスとしてダイヤモンドを用いるにはウェハ化が必要不可欠であり，ウェハ化にはプラズマCVD法による側面成長やモザイク法が用いられるが，得られたウェハ表面には数10μmのうねりがあるため平坦，平滑化が必要不可欠である．そこで我々は従来の切削，研削加工に代わってNC-PCVMを用いた平坦化，化学機械研磨に代わってプラズマ援用研磨を用いた平滑化を適用することでダメージフリーな高精度加工を行うプラズマナノ製造プロセスを開発している．現在我々はPCVMを用いて単結晶ダイヤモンドを全面加工することを意図している．先行研究としてマイクロ波プラズマを用いた場合1インチ基板の全面加工に約20日の加工日数がかかるという結果が得られているが，産業化するにはエッチングレートの向上が必要である．そこで我々は従来のマイクロ波プラズマに代わって，よりプラズマ温度の高い誘導結合プラズマに注目した．本報では，誘導結合プラズマ発生装置の立ち上げを行い，自作した実験系で実験を行って得られた単結晶ダイヤモンドの加工特性について報告する．