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Journal of the Korean Chemical Society (JKCS)

ISSN 1017-2548(Print)
ISSN 2234-8530(Online)
Volume 45, Number 4
JKCSEZ 45(4)
August 20, 2001 

 
Title
Planarization of the Diamond Film Surface by Using the Hydrogen Plasma Etching with Carbon Diffusion Process

수소 플라즈마 에칭과 탄소 확산법에 이한 다이아몬드막 표면의 평탄화
Author
Sung-Hoon Kim

김성훈
Keywords
Abstract
철, 코발트, 니켈 합금을 이용한 탄소확산-수소플라즈마 에칭법으로 다이아몬드 자체막의 표면을 매우 평탄하게 할 수 있었다. 이 방법에서의 다이아몬드 자체막을 합금과 몰리브데늄 기판 사이에 위치시켜 금속-다이아몬드-몰리브데늄(MDM) 샌드위치 형태의 샘플 세트를 이루게 하였다. 이 샘플세트를 마이크로 웨이브 플라즈마 장치에 장착하여 수소 플라즈마를 발생시켜서 기판온도가 섭씨 1,000 이상이 되도록 하였다. 이와 같은 과정들은 탄소확산-수소플라즈마 방법이라고 하였다. 다이아몬드 자체막 표면을 에칭한 후 표면 거칠기, 표면형상, 에칭한 다이아몬드 표면속의 불순물의 침투를 조사하였다. 결론적으로, 탄소 확산-수소 플라즈마 에칭법은 전자 디바이스에 응용할 수 있는 매우 평탄한 다이아몬드 표면을 형성시키는 방법임을 알 수 있다.

Planarization of the free-standing diamond film surface as smooth as possible could be obtained by using the hydrogen plasma etching with the diffusion of the carbon species into the metal alloy (Fe, Cr, Ni). For this process, we placed the free-standing diamond film between the metal alloy and the Mo substrate like a metal-diamond-molybdenum (MDM) sandwich. We set the sandwich-type MDM in a microwave-plasma-enhanced chemical vapor deposition (MPECVD) system. The sandwich-type MDM was heated over ca. 1000 ℃ by using the hydrogen plasma. We call this process as the hydrogen plasma etching with carbon diffusion process. After etching the free-standing diamond film surface, we investigated surface roughness, morphologies, and the incorporated impurities on the etched diamond film surface. Finally, we suggest that the hydrogen plasma etching with carbon diffusion process is an adequate etching technique for the fabrication of the diamond film surface applicable to electronic devices.

Page
351 - 356
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