JPH08259400A - ダイヤモンドのエッチング方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加速した複数個の分子または原子を構成粒子
とした粒子塊を減圧雰囲気中でダイヤモンドに照射する
ことにより、ダイヤモンドに損傷を与えることなく、容
易に効率よくエッチングを行なう方法及びその装置を提
供する。 【構成】 粒子塊生成(4)、イオン化(5)、質量分離
(6)、加速(7)などの工程をへて生成された粒子塊１は、
所定のエネルギーを持った状態で照射工程(8)でダイヤ
モンド層２に照射される。照射された粒子塊１はダイヤ
モンド層２と衝突すると個々の分子または原子に分解
し、その運動量（方向・速さ）やエネルギーを変え、ダ
イヤモンドの表層をスパッタリングする。その結果、ダ
イヤモンドは効率よくエッチングされると共に、そのエ
ッチング面は平滑となる。ダイヤモンド層２は二酸化シ
リコン等のマスク材３でマスキングされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工業的に利用されるダ
イヤモンドをエッチングする方法及びその装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】ダイヤモンドは高硬度であり、かつ広い
光透過域を持つため、部材のコーティング材としてや光
透過窓材としての応用が検討されている。またワイドバ
ンドギャップ半導体としての性質を有するダイヤモンド
は、高温動作が可能な電子素子材料としても注目されて
いる。このような用途に対して、ダイヤモンドを応用し
ていくためには、任意の形状にダイヤモンドを加工する
必要がある。特に、電子素子材料としてとらえた場合、
素子構造の作製やパターンの形成技術としてエッチング
などの微細加工技術は必要不可欠となる。

【０００３】従来、ダイヤモンドのエッチング方法とし
ては、酸素雰囲気中でのレーザ照射による方法やアルゴ
ンあるいは酸素などをエッチングガスに用いた反応性イ
オンエッチング（ＲＩＥ）による方法あるいは単一イオ
ン照射による物理的なエッチングなどが挙げられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、一般的にダイ
ヤモンドは非常に硬い上に化学的にも安定な物質である
が故に、エッチングが非常に困難であった。従って、従
来のエッチング方法では、ダイヤモンドのエッチング速
度が小さかったり、エッチング面の形状がきれいでない
などの問題点があった。

【０００５】本発明は、前記従来の問題を解決するた
め、ダイヤモンドを効率良く合理的にエッチングする方
法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のダイヤモンドのエッチング方法は、加速し
た複数個の分子または原子を構成粒子とした粒子塊を減
圧雰囲気中でダイヤモンドに照射することを特徴とす
る。

【０００７】前記本発明においては、粒子塊の質量が単
一であることが好ましい。また前記本発明においては、
粒子塊の状態がイオンであることが好ましい。また前記
本発明においては、粒子塊の構成分子または原子の数
が、２個以上１００００個以下であることが好ましい。
さらに好ましくは粒子塊の構成分子または原子の数が、
１００個以上５０００個以下である。

【０００８】また前記本発明においては、粒子塊を構成
する分子が、希ガス分子であることが好ましい。また前
記本発明においては、粒子塊を構成する分子が、アルゴ
ン（Ａｒ）分子であることが好ましい。

【０００９】また前記本発明においては、粒子塊を構成
する分子または原子の組成が、少なくとも酸素元素を含
むことが好ましい。また前記本発明においては、粒子塊
を構成する分子が、二酸化炭素（ＣＯ₂ ）分子であるこ
とが好ましい。

【００１０】また前記本発明においては、粒子塊を構成
する分子が、酸素（Ｏ₂ ）分子であることが好ましい。
また前記本明においては、加速された粒子塊のエネルギ
ーが、２００ｋｅＶ以下であることが好ましい。さらに
好ましい下限値は、粒子塊の構成分子または原子の数
が、１００個以上５０００個以下の場合、約５ｋｅＶ以
上である。

【００１１】また前記本発明においては、加速された粒
子塊を照射する際、ダイヤモンドを６５０℃以下の温度
に加熱することが好ましい。さらに好ましい下限値は、
約４００℃以上である。

【００１２】また前記本発明においては、粒子塊をダイ
ヤモンドに照射する雰囲気が、少なくとも酸素元素を構
成元素として有する分子で構成される気体を含んだ減圧
雰囲気であることが好ましい。

【００１３】次に本発明のダイヤモンドのエッチング装
置は、供給ガスを導入し、複数個の分子または原子を構
成粒子とした粒子塊に生成するための粒子塊生成手段
と、前記粒子塊をイオン化するためのイオン化手段と、
前記粒子塊を構成する分子または原子を所定の個数に選
別するための質量分離手段と、前記粒子塊を加速するた
めの加速手段、及びダイヤモンドの表面に粒子塊ビーム
を照射するための照射手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００１４】

【作用】前記した本発明のダイヤモンドのエッチング方
法によれば、加速した複数個の分子または原子を構成粒
子とした粒子塊を減圧雰囲気中でダイヤモンドに照射す
ることにより、ダイヤモンドを効率良く合理的にエッチ
ングすることができる。

【００１５】一般的に物質に対して、ある程度のエネル
ギーを有する粒子を照射した場合、スパッタリング作用
により物質の表層は物理的にエッチングされる。それ故
にこの現象を利用して、ダイヤモンドに加速した粒子を
照射することにより、ダイヤモンド層表面をエッチング
することが可能となる。しかしながら、通常のイオンの
ような単独で構成される粒子をダイヤモンドに入射して
エッチングを行なった場合、ダイヤモンド中に入射イオ
ンが注入されてしまったり、ダイヤモンドに損傷を与え
てしまう。とりわけダイヤモンドの場合、導入された損
傷に起因してグラファイト化が起こり易くなるため、損
傷の回復は困難である。加えてエネルギーを有するイオ
ンの入射方向には強い方向性があるため、凹凸のない平
滑なエッチング面を形成することは困難である。以上の
ように、単独粒子を照射することによってダイヤモンド
を加工することは適していない。

【００１６】それに対し、複数個の粒子（分子または原
子）で構成される粒子塊をダイヤモンドに入射した場合
は、単独粒子と同じエネルギーを持って入射した場合に
おいても、個々の粒子一つ一つでみると等価的に低エネ
ルギーであり、全体としてエッチング効果は変化しない
ままでダイヤモンドの損傷を防止することができる。加
えて、入射粒子塊とダイヤモンドとの相互作用において
多体衝突効果が生じるため実際にはスパッタ効率が向上
し、エッチング速度を大きくすることができる。また入
射粒子塊がダイヤモンドに衝突すると同時に、個々の分
子または原子に分解し、その運動量（方向・速さ）やエ
ネルギーを変えて散乱する作用・効果のため、入射方向
に対して横方向のスパッタ効果が顕著になる。それ故
に、加速された粒子塊をダイヤモンドに入射することに
より、凹凸のない平滑なエッチング面を形成することが
できる。

【００１７】またダイヤモンドに入射する粒子塊を質量
で選別し、所定の質量を持った粒子塊のみを入射する
と、より精度良くエッチングを行なうことが可能とな
る。また入射する粒子塊の状態がイオンであると、粒子
塊の加速や粒子塊流の方向制御または粒子塊の質量選別
等が容易になる。

【００１８】また粒子塊の構成分子または原子の数が、
２個以上１００００個以下であると、より効率的に粒子
塊の生成とエッチングを行なうことが可能となる。また
粒子塊を構成する分子が、希ガス分子、例えばアルゴン
（Ａｒ）分子であると、容易にエッチングに適した粒子
塊を形成することが可能になる。

【００１９】また粒子塊を構成する分子または原子の組
成が、少なくとも酸素元素を含むと、物理的なエッチン
グのみならず化学的な効果により、エッチング効率が向
上する。

【００２０】また粒子塊を構成する分子が、二酸化炭素
（ＣＯ₂ ）分子または酸素（Ｏ₂ ）分子であると、容易
にエッチングに適した粒子塊を形成することが可能にな
る。また加速された粒子塊のエネルギーが、２００ｋｅ
Ｖ以下であると、ダイヤモンドにほとんど損傷を与え
ず、エッチングすることが可能となる。

【００２１】また加速された粒子塊を照射する際、ダイ
ヤモンドを６５０℃以下の温度に加熱すると、効率的に
エッチングすることが可能となる。また粒子塊をダイヤ
モンドに照射する雰囲気が、少なくとも酸素元素を構成
元素として有する分子で構成される気体を含んだ減圧雰
囲気であると、効率的にエッチングすることが可能とな
る。

【００２２】次に本発明のダイヤモンドのエッチング装
置によれば、供給ガスを導入し、複数個の分子または原
子を構成粒子とした粒子塊に生成するための粒子塊生成
手段と、前記粒子塊をイオン化するためのイオン化手段
と、前記粒子塊を構成する分子または原子を所定の個数
に選別するための質量分離手段と、前記粒子塊を加速す
るための加速手段、及びダイヤモンドの表面に粒子塊ビ
ームを照射するための照射手段とを備えたことにより、
ダイヤモンドの平滑化を効率よく合理的に行うことがで
きる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明のダイヤモンドのエッチング方
法の理解を容易にするため、その好適な各実施例を詳細
に説明する。

【００２４】まず本発明の一実施例に用いた装置の基本
的な構成を図１を用いて説明する。図１において、粒子
塊生成部４に導入されたガスより粒子塊が生成され、イ
オン化部５で前記粒子塊はイオン化され、次に質量分離
部６で粒子塊を構成する分子または原子を所定の個数に
選別し、次に加速部７で加速して、照射部８でダイヤモ
ンド２の表面に粒子塊ビーム１を照射する。ダイヤモン
ド２の表面にはマスク材３でマスキングされる。

【００２５】粒子塊を生成する方法はいかなる手段を用
いても良いが、一般的には気体原料を用いて、気体の構
成原子または分子による粒子塊を生成するガスクラスタ
ー法が容易であるため最適である。本実施例では、図１
の粒子塊生成部４の真空容器９の壁にノズル１１を設
け、ノズル１１のガス導入口１０に外部からガスを導入
するる。すなわち、２気圧以上の圧力で供給されたガス
を超音速で噴射させ、排気ポンプ１３を用いて１×１０
^-4〜１×１０^-6Torrの範囲の減圧雰囲気に保たれた容器
中に断熱膨張させる。その結果、凝集して得られた粒子
塊ビームの形を成形するスキマーからなるガスクラスタ
ー源を用いた。ノズル１１はたとえば石英ガラスで形成
されており、その断面図は図２に示す通りである。図２
において、２１はガス供給口、２２はくびれ部、２３は
ガス排出口（噴射口）である。ガス供給口２１の開口直
径ａは約８ｍｍ、長さｄは約２０ｍｍ、くびれ部２２の
開口直径ｂは約０．１ｍｍ、ガス排出口（噴射口）２３
の開口直径ｃは約３ｍｍ、長さｅは約３０ｍｍである。
この方法で得られた粒子塊を構成する分子・原子はファ
ン・デル・ワールス力のような力で互いに弱く結合して
いる。一般的に得られる粒子塊のサイズ（構成粒子の
数）は、供給する原料ガスの圧力またはノズルに設けら
れた孔の大きさ（直径:0.1mm程度以下）によって制御す
ることが可能である。この様なガスクラスター源では、
Ａｒなどの希ガスやＣＯ₂ 、Ｏ₂ などの分子性ガス・化
合物ガスなどから粒子塊ビームを容易に発生させること
ができる。また使用目的に応じてその混合ガスなどを用
いることもできる。粒子塊は図１に示すスキマー１２を
通過してイオン化部５に送られる。

【００２６】イオン化部５は、粒子塊ビームの集束や加
速の制御を容易にするために個々の粒子塊に電子衝撃や
その他の方法で電荷を与えるもので、粒子塊を構成する
分子・原子のうちの一個に１価の電荷が与えるものであ
る。すなわち、数十個から数千個の分子・原子の集団の
うちの一個をイオン化させるので、あたかも個々の粒子
塊は数十倍から数千倍の質量を持った一価のイオンとし
て作用する。たとえばイオン化の方法は、イオナイザー
１５より放出された熱電子による電子衝撃法によって行
うことができる。この方法の具体的な条件としては、Ｗ
（タングステン）でできたフィラメントに１５０Ｖのイ
オン化電子電圧を印加して熱電子を引き出し、粒子塊の
イオン化を行った。なおイオン化部５は、排気ポンプ１
４を用いて１×１０^-5Torr以下の範囲の減圧雰囲気に保
った。

【００２７】次に質量分離部６は、質量分離フィルター
１６などを用いて、生成された粒子塊をその質量で選別
する。すなわち、粒子塊を構成する分子または原子を所
定の個数に選別するためのもので、この操作により、均
質な粒子塊ビームを得ることができる。質量分離を行な
う方法としては特に限定はしないが、電界によって分離
する減速電界法や電界レンズの収差による方法、磁場を
利用したＥ×Ｂ（イー・クロス・ビーフィルター、また
はウィーン・フィルター）法などが考えられる。中でも
減速電界法による質量分離の場合には、加速電極の後段
に減速電極を設けることで質量分離を行なうため、質量
分離部が直線状になると共に装置構成が簡易になる。ま
た電界レンズの収差を用いる場合には、ビームを集束さ
せる電界レンズの後段に所望のイオン種が通過できる開
口部を設けることで質量分離を行なうため、質量分離部
が直線状になるとともに装置構成が簡易になる。本実施
例では減速電界法を用い、０〜３００Ｖ程度の減速電界
電圧を印加することにより行った。

【００２８】なお質量分離部６も、排気ポンプ１７を用
いて１×１０^-5Torr以下の範囲の減圧雰囲気に保った。
以上の様な工程をへた粒子塊ビームは、加速部７でアク
セレーター１８を用いて、電界をかけることによって、
所定の加速エネルギーまで（５０ｋｅＶ以下）まで加速
され、照射部８へ送られる。照射部８では、デフレクタ
ー１９を用いてビームを偏向し、所定の照射部分にビー
ムを導いた後、適切な条件で粒子塊ビームをダイヤモン
ド２に照射する。照射される粒子塊ビームは、個々の粒
子塊がＮ個の分子・原子で構成されているとすると、単
一の原子・分子による照射がなされた場合と比較して、
その分子・原子１個あたりのエネルギーはＮ分の１、ビ
ーム電流はＮ倍、電荷質量比もＮ分の１になるので等価
的に低エネルギー、大電流のビームであるといえる。な
おこのときの加速電圧としては、イオンの引き出しや輸
送・レンズ系の効率などから、１ｋｅＶ以上であること
が好ましい。また照射する粒子塊を構成する原子または
分子の数としては、より横方向のスパッタ効果を得るた
めには、少なくとも１００個以上であることが好まし
く、さらに粒子塊の生成効率の点では５０００個以下で
あることが好ましい。

【００２９】なお加速部７及び照射部８は、排気ポンプ
２０を用いて１×１０^-4Torr以下、望ましくは１×１０
^-6Torr以下の範囲の減圧雰囲気に保つ。なお、前記装置
の各部分はそれぞれの実施例に適した構成に変更するこ
とも可能である。

【００３０】図３は本発明の一実施例の粒子塊ビームの
照射の様子を示した模式図である。粒子塊生成、イオン
化、質量分離、加速などの工程をへて生成された粒子塊
１は、所定のエネルギーを有してダイヤモンド層２に照
射される。照射された粒子塊１はダイヤモンド層２と衝
突すると、個々の分子または原子に分解し、その運動量
（方向・速さ）やエネルギーを変え、ダイヤモンドの表
層をスパッタリングする。その結果、ダイヤモンドは効
率よく、かつそのエッチング面が平滑であるようにエッ
チングされる。３はエッチングを行なう領域を選択する
ためのマスク材である。マスク材３の材質は、特に限定
されるものではないが、二酸化シリコン膜などが良く用
いられる。

【００３１】（実施例１）まず、２×２×０．５ｍｍの
単結晶ダイヤモンド基板上にマイクロ波プラズマＣＶＤ
法を用いて単結晶ダイヤモンド層を形成した。マイクロ
波プラズマＣＶＤ法は、原料ガスにマイクロ波を印加す
ることによってプラズマ化し、ダイヤモンドを形成する
ものである。本実施例では、原料ガスとして水素で２〜
１０ｖｏｌ．％程度に希釈された一酸化炭素ガスを用い
た。形成されたダイヤモンド層の膜厚は２μｍであっ
た。前記ダイヤモンド層の表面に、エッチングしようと
する所定のパターンの二酸化シリコン膜（厚さ５μｍ）
からなるマスクを配置した。

【００３２】続いて、基板上に形成された単結晶ダイヤ
モンド薄膜をダイヤモンドエッチング装置の粒子塊ビ−
ム照射部に設置して、装置内部を真空に引いた後、加速
した粒子塊を照射した。照射した粒子塊は、原料ガスと
してアルゴン（Ａｒ）を２〜３気圧の外部圧力で供給す
ることにより、Ａｒ分子による粒子塊を形成した。この
ような条件のもと得られた個々の粒子塊の構成分子数
は、２００〜３０００個の範囲で制御することが可能で
あった。本実施例では原料ガスの供給圧力を３気圧とし
て、約１０００〜３０００個のＡｒ分子からなるＡｒ粒
子塊を生成し、次にその粒子塊をイオン化した後、２０
ｋＶの加速電圧で加速して、１×１０¹⁷ ions/cm² だけ
ダイヤモンドに照射した。すなわち、粒子塊全体として
は２０ｋｅＶのエネルギーで、単位面積あたりに１×１
０¹⁷個のＡｒ粒子塊を照射したが、等価的には単独のＡ
ｒ分子を約７〜２０ｅＶのエネルギーで約１〜３×１０
²⁰個程度照射したことになる。その結果、基板上に堆積
したダイヤモンド層は、深さ２μｍ程度エッチングされ
た。またそのエッチング面も、表面粗さが１００オング
ストローム（１０ｎｍ）以下の非常に平滑なものであっ
た。

【００３３】同様の処理を照射エネルギーなどの照射条
件を変化させて行なった場合や他の希ガス例えばキセノ
ンなどを用いて行なった場合においても、同様の結果が
得られた。

【００３４】（実施例２）実施例１と同様の条件でダイ
ヤモンドにＡｒ粒子塊の照射する際、ダイヤモンドの加
熱を行なった。加熱温度は６００℃とした。その結果、
ダイヤモンドのエッチング面の平滑さは変化することな
く、エッチング速度は大きくなり、より高効率なダイヤ
モンドのエッチングがなされた。

【００３５】同様の処理を照射エネルギーなどの照射条
件を変化させて行なった場合や他の希ガス例えばキセノ
ンを用いて行なった場合においても、同様の結果が得ら
れた。

【００３６】（実施例３）上記の例と同様に、２×２×
０．５ｍｍの単結晶ダイヤモンド基板上に形成された単
結晶ダイヤモンドを準備し、ガスクラスター源より生成
されたＡｒ粒子塊を照射した。本実施例では照射するＡ
ｒ粒子塊を質量で選別し、単一の粒子数を有する粒子塊
のみを照射した。照射条件は粒子数：３０００個のＡｒ
粒子塊をイオン化し、２０ｋＶの電圧で加速して、１×
１０¹⁷ ions/cm² だけダイヤモンドに照射した。その結
果、ダイヤモンドのエッチング速度は変化することな
く、エッチング面の平滑さは、実施例１の場合よりもさ
らに良くなり、より高精度なダイヤモンドのエッチング
がなされた。

【００３７】同様の処理を照射エネルギーなどの照射条
件を変化させて行なった場合や他の希ガス例えばキセノ
ンを用いて行なった場合においても、同様の結果が得ら
れた。

【００３８】（実施例４）上記の例と同様に、２×２×
０．５ｍｍの単結晶ダイヤモンド基板上に形成された単
結晶ダイヤモンドを準備し、５×１０^-5Torrの圧力の酸
素が含まれた減圧雰囲気中でＡｒ粒子塊を照射した。照
射条件は、原料ガスの供給圧力を３気圧として、Ａｒ粒
子塊を生成し、そしてその粒子塊をイオン化した後、２
０ｋＶの加速電圧で加速して、１×１０¹⁷ ions/cm² だ
けダイヤモンドに照射した。その結果、実施例１の場合
と比較してダイヤモンドのエッチング面の平滑さは変化
することなく、エッチング速度は大きくなり、より高効
率なダイヤモンドのエッチングがなされた。

【００３９】同様の処理を照射エネルギーなどの照射条
件を変化させて行なった場合や他の希ガス例えばキセノ
ンを用いて行なった場合においても、同様の結果が得ら
れた。

【００４０】（実施例５）上記の例と同様に、２×２×
０．５ｍｍの単結晶ダイヤモンド基板上に形成された単
結晶ダイヤモンドを準備し、ガスクラスター源より生成
されたＣＯ₂ 粒子塊を照射した。照射条件は、粒子数：
１０００〜２０００個のＣＯ₂ 粒子塊をイオン化し、２
０ｋＶの電圧で加速して、１×１０¹⁷ ions/cm² だけダ
イヤモンドに照射した。その結果、基板上に堆積したダ
イヤモンド層は、エッチングされ、またそのエッチング
面も、表面粗さが１００オングストローム（１０ｎｍ）
以下の非常に平滑なものであった。

【００４１】同様の処理を照射エネルギーなどの照射条
件を変化させて行なった場合や他のガス例えば酸素を用
いて行なった場合においても、同様の結果が得られた。
また粒子照射の際、ダイヤモンドを加熱した場合や照射
粒子を質量で選別した場合、あるいは酸素が含まれた減
圧雰囲気中で粒子を照射した場合においても同様の結果
が得られた。

【００４２】なお、上記実施例においては、エッチング
されるダイヤモンド層がＣＶＤ法によって形成した単結
晶ダイヤモンド膜である場合を例に挙げて説明したが、
必ずしも限定されるものではなく、ＣＶＤ法によって形
成される多結晶ダイヤモンド膜や高圧合成で形成される
単結晶ダイヤモンドなどを含めて、ダイヤモンドであれ
ばよい。

【００４３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、加速し
た複数個の分子または原子を構成粒子とした粒子塊を減
圧雰囲気中でダイヤモンドに照射することにより、ダイ
ヤモンドに損傷を与えることなく、容易に効率よくエッ
チングすることができる。

【００４４】さらにダイヤモンドに入射する粒子塊を質
量で選別し、所定の質量を持った粒子塊のみを入射する
と、より精度良くエッチングを行なうことが可能とな
る。さらに入射する粒子塊の状態をイオンとすることよ
り、粒子塊の加速や粒子塊流の方向制御または粒子塊の
質量選別等を容易にすることが可能となる。

【００４５】さらに粒子塊の構成分子または原子の数を
２個以上１００００個以下にすることにより、より効率
的に粒子塊の生成とエッチングを行うことが可能とな
る。さらに粒子塊を構成する分子を希ガス分子、例えば
アルゴン（Ａｒ）分子とすることより、容易にエッチン
グに適した粒子塊を形成することが可能になる。

【００４６】さらに粒子塊を構成する分子または原子の
組成を少なくとも酸素元素を含むようにすることによ
り、物理的なエッチングのみならず化学的な効果によ
り、エッチング効率が向上する。

【００４７】さらに粒子塊を構成する分子を二酸化炭素
（ＣＯ₂ ）分子、酸素（Ｏ₂ ）分子とすることにより、
容易に加工に適した粒子塊を形成することが可能にな
る。さらに加速された粒子塊のエネルギーを２００ｋｅ
Ｖ以下とすることにより、ダイヤモンドにほとんど損傷
を与えず、エッチングすることが可能となる。

【００４８】さらに加速された粒子塊を照射する際、ダ
イヤモンドを６５０℃以下の温度に加熱することによ
り、効率的にエッチングすることが可能となる。さらに
粒子塊をダイヤモンドに照射する雰囲気を少なくとも酸
素元素を構成元素として有する分子で構成される気体を
含んだ減圧雰囲気とすることにより、効率的にエッチン
グすることが可能となる。

【００４９】次に本発明のダイヤモンドのエッチング装
置によれば、供給ガスを導入し、複数個の分子または原
子を構成粒子とした粒子塊に生成するための粒子塊生成
手段と、前記粒子塊をイオン化するためのイオン化手段
と、前記粒子塊を構成する分子または原子を所定の個数
に選別するための質量分離手段と、前記粒子塊を加速す
るための加速手段、及びダイヤモンドの表面に粒子塊ビ
ームを照射するための照射手段とを備えたことにより、
ダイヤモンドの平滑化を効率よく合理的に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例のダイヤモンド表面のエッ
チングを行うための処理装置の工程を示す図。

【図２】 同装置に使用されるノズルの断面図。

【図３】 本発明の一実施例の粒子塊ビ−ムの照射の様
子を示した模式図。

【符号の説明】

１ 粒子塊 ２ ダイヤモンド層 ３ マスク材 ４ 粒子塊生成部 ５ イオン化部 ６ 質量分離部 ７ 加速部 ８ 照射部 ９ 真空容器 １０ ガス導入口 １１ ノズル １２ スキマー １３，１４，１７，２０ 排気ポンプ １５ イオナイザー １６ 質量分離フィルター １８ アクセレーター １９ デフレクター ２１ ガス供給口 ２２ くびれ部 ２３ ガス排出口（噴射口）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北畠 真 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 平尾 孝 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイヤモンドをエッチングする方法であ
   って、加速した複数個の分子または原子を構成粒子とし
   た粒子塊を減圧雰囲気中でダイヤモンドに照射すること
   を特徴とするダイヤモンドのエッチング方法。
2. 【請求項２】 粒子塊の質量が、単一である請求項１に
   記載のダイヤモンドのエッチング方法。
3. 【請求項３】 粒子塊の状態が、イオンである請求項１
   に記載のダイヤモンドのエッチング方法。
4. 【請求項４】 粒子塊の構成分子または原子の数が、２
   個以上１００００個以下である請求項１に記載のダイヤ
   モンドのエッチング方法。
5. 【請求項５】 粒子塊を構成する分子が、希ガス分子で
   ある請求項１に記載のダイヤモンドのエッチング方法。
6. 【請求項６】 粒子塊を構成する分子が、アルゴン（Ａ
   ｒ）分子である請求項１に記載のダイヤモンドのエッチ
   ング方法。
7. 【請求項７】 粒子塊を構成する分子または原子の組成
   が、少なくとも酸素元素を含む請求項１に記載のダイヤ
   モンドのエッチング方法。
8. 【請求項８】 粒子塊を構成する分子が、二酸化炭素
   （ＣＯ₂ ）分子である請求項１に記載のダイヤモンドの
   エッチング方法。
9. 【請求項９】 粒子塊を構成する分子が、酸素（Ｏ₂ ）
   分子である請求項１に記載のダイヤモンドのエッチング
   方法。
10. 【請求項１０】 加速された粒子塊のエネルギーが、２
    ００ｋｅＶ以下である請求項１に記載のダイヤモンドの
    エッチング方法。
11. 【請求項１１】 加速された粒子塊を照射する際、ダイ
    ヤモンドを６５０℃以下の温度に加熱する請求項１に記
    載のダイヤモンドのエッチング方法。
12. 【請求項１２】 粒子塊をダイヤモンドに照射する雰囲
    気が、少なくとも酸素元素を構成元素として有する分子
    で構成される気体を含んだ減圧雰囲気である請求項１に
    記載のダイヤモンドのエッチング方法。
13. 【請求項１３】 ダイヤモンド表面をエッチングする装
    置であって、供給ガスを導入し、複数個の分子または原
    子を構成粒子とした粒子塊に生成するための粒子塊生成
    手段と、前記粒子塊をイオン化するためのイオン化手段
    と、前記粒子塊を構成する分子または原子を所定の個数
    に選別するための質量分離手段と、前記粒子塊を加速す
    るための加速手段、及びダイヤモンドの表面に粒子塊ビ
    ームを照射するための照射手段とを備えたことを特徴と
    するダイヤモンドのエッチング装置。