DE69712019T2

DE69712019T2 - Behälter aus pyrolytischem Bornitrid und seine Herstellung

Info

Publication number: DE69712019T2
Application number: DE69712019T
Authority: DE
Inventors: Noboru Kimura; Takuma Kushihashi; Akira Satoh; Kazuhiro Yamaguchi
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 1996-11-18
Filing date: 1997-11-18
Publication date: 2002-08-22
Anticipated expiration: 2017-11-19
Also published as: EP0842913A1; US6197391B1; EP0842913B1; DE69712019D1

Description

Behälter aus pyrolytischem Bornitrid und seine Herstellung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Behälter aus pyrolytischem Bornitrid. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Behälter aus pyrolytischem Bornitrid, welcher zur Aufnahme eines Materials geeignet ist, das als eine Quelle von Molekularstrahlung dient, die bei der Molekularstrahlepitaxie (im Folgenden als "MBE" abgekürzt) zur Anwendung kommt.

Beschreibung des verwandten Fachbereichs

MBE ist ein Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilms, in welchem eine Dünnfilm- Wachstumskammer auf einem extrem niedrigen Vakuum von 1,33 · - 1,33 · 10&supmin;&sup9; Pa (10&supmin;&sup9;- 1011 Torr) gehalten wird; ein Behälter, welcher ein Material enthält, das als eine Molekularstrahlenquelle dient, wird beispielsweise auf eine Temperatur von 500-1600ºC erwärmt; und aus dem Schmelzmaterial erzeugte Molekularstrahlen werden auf ein erwärmtes Substrat aufprallen gelassen, so dass eine Schicht mit einer ein paar Atomen entsprechenden Dicke auf dem Substrat in einer kontrollierten Weise ausgebildet wird. Insbesondere wurde das MBE-Verfahren in breitem Umfang für die Herstellung eines epitaxialen Films von Verbindungshalbleitern, wie GaAs, angewandt, und von den Standpunkten der Reinheit, der Wärmebeständigkeit und der Festigkeit ist ein Behälter an pyrolytischem Bornitrid (PBN), welcher durch chemische Dampfabscheidung (im Folgenden als "CVD" abgekürzt) hergestellt wird, als Behälter zur Aufnahme eines Materials, das als Molekularstrahlenquelle dient, eingesetzt worden.
Herkömmlicherweise steigt, wenn ein Betrieb gemäß einem solchen MBE-Verfahren während eines längeren Zeitraums durchgeführt wird, Materialschmelze entlang der Innenwandfläche aufgrund des Kapillarphänomens auf und entweicht aus dem Behälter, mit dem Resultat, dass die Materialschmelze an einer Heizeinrichtung, anderen Heizelementen und Elementen innerhalb eines Ofens anhaftet, was zu Korrosion, Zersetzung und/oder Bruch dieser Komponenten und Elemente; sowie einem Kurzschluß der Heizeinrichtung führt. Insbesondere haftet verdunstete und verbreitete Materialschmelze leicht an dem oberen Bereich der Innenwandfläche des Behälters mit einer niedrigen Temperatur an. Mit der Zeit kann derartige an dem oberen Bereich des Behälters anhaftende Materialschmelze entlang der Innenwand des Behälters aufsteigen und aus dem Behälter austreten oder in die Materialschmelze fallen und Tröpfchen der Materialschmelze verspritzen.
Wenn die obenstehend beschriebenen Phänomene auftreten, nimmt die Lebensdauer (oder Betriebslebensdauer) der obenstehend beschriebenen Komponenten und Bauteile ab, was zu einem Anstieg der Kosten und einem instabilen Betrieb führt. Zudem können verspritzte Tröpfchen der Materialschmelze an dem Substrat anhaften, was zur Bildung von Defekten in dem epitaxialen Film führt.
Um die obenstehend beschriebenen Probleme zu lösen, wurde ein Behälter an pyrolytischem Bornitrid vorgeschlagen, bei welchem ein Kohlenstofffilm mit einem hohen Absorptionskoeffizienten bezüglich Infrarotstrahlung (IR) auf die Außen- oder Innenfläche des Behälters aufgebracht wird, um eine Lichtstrahlen absorbierende Schicht vorzusehen (siehe die offengelegte japanische Patentanmeldung (Kokai) Nr. 2-204391 und die japanische Gebrauchsmuster- Veröffentlichung (Kokoku) Nr. 7-2617). Wenn der Behälter an pyrolytischem Bornitrid mit einer Lichstrahlung absorbierenden Schicht durch eine Heizeinrichtung erwärmt wird, wird Lichtrahlung von der Heizeinrichtung durch die absorbierende Schicht absorbiert, so dass der Behälter effizient und gleichmäßig erwärmt wird. Damit wird verhindert, dass der obere Teil des Behälters zu stark abkühlt, so dass die Haftung des Metallmaterials an dem oberen Bereich unterdrückt wird.
Graphit und hochschmelzendes Metall gelten allgemein als geeignete Materialien der Lichtstrahlung absorbierenden Schicht angesehen. Allerdings bringen diese Materialien die Befürchtung mit sich, dass sie in dem Ofen verspritzt werden können und sich in den epitaxialen Film einmischen, und die Befürchtung, dass diese Materialien, da sie elektrisch leitend sind, wenn sie mit einer Heizeinrichtung, die so angeordnet ist, dass sie den Behälter umgibt, in Berührung kommen, einen Kurzschluß verursachen können.
Um dieses Problem zu lösen, wurde ein Verfahren vorgeschlagen, um eine aus Graphit gebildete lichtabsorbierende Schicht mit pyrolytischem Bornitrid zu überziehen (siehe die offengelegte japanische Patentanmeldung (Kokai) Nr. 5-105 557 und 4-231 459). Da dieses Verfahren allerdings den Prozess der Ausbildung einer Verbundschicht aus zwei verschiedenen Materialien beinhaltet, ist die Herstellung eines Behälters an pyrolytischem Bornitrid mit viel Zeitaufwand und hohen Kosten verbunden. Ferner besitzt ein solcher Behälter an pyrolytischem Bornitrid den Nachteil, dass die Verbundschicht dazu neigt, sich während der Anwendung abzulösen.
Die JP-A-2-204 391 beschreibt einen Tiegel aus pyrolytischem Bornitrid für eine Molekularstrahlenquelle. Die Außenfläche des Tiegels weist einen Film mit einem hohen IR- Absorptionsvermögen auf, welche dessen Oberfläche bedeckt. Die JP-A-3-60114 beschreibt einen ähnlichen Tiegel, bei welchem die Außenfläche einen Film aus pyrolytischem Graphit um sein Mundstück herum aufweist. Die JP-A-6-172 083 lehrt einen Tiegel aus pyrolytischem Bornitrid, welcher mit einem Finish an der Innenfläche nahe dem Randbereich des Tiegels versehen ist. Dieses Finish dient dem Zweck, die Oberflächenrauhigkeit des Tiegels zu verringern und dadurch von Kriechen des Rohmaterial zu unterdrücken.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorgenannten Nachteile entwickelt. Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Behälters an pyrolytischem Bornitrid durch ein einfaches Verfahren und bei niedrigen Kosten, welches verhindern kann, dass Materialschmelze entlang der Innenwandfläche aufsteigt und verhindern kann, dass verspritzte Materialschmelze am oberen Bereich des Behälters anhaftet, wenn der Betrieb über einen längeren Zeitraum durchgeführt wird, welcher in einer beständigen Weise eingesetzt werden kann und welcher das epitaxiale Molekularstrahlungswachstum stabilisieren kann und die Qualität des epitaxialen Films verbessern kann.
Um das obenstehende Ziel zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung einen Behälter an pyrolytischem Bornitrid zur Aufnahme eines Materials, welches als eine Quelle von Molekularstrahlung für die Molekularstrahlepitaxie dient, bereit, bei welchem der Transmissionsgrad des Behälters an pyrolytischem Bornitrid selbst bezüglich des Lichts mit einer Wellenzahl von 2600 cm&supmin;¹ bis 6500 cm&supmin;¹ ein solches Profil aufweist, dass sich der Transmissionsgrad in Richtung der Höhe des Behälters verändert.
Als eine Folge der Verleihung eines derartigen Profils an den IR-Transmissionsgrad des pyrolytischen Bornitrids, welches als ein Behälter zur Aufnahme eines Materials, welches als eine Quelle von Molekularstrahlen für die Molekularstrahlepitaxie dient, lässt sich die Temperaturverteilung innerhalb des Behälters zu einer gewünschten Verteilung regulieren. Demzufolge ist es möglich, das Aufsteigen von Materialschmelze entlang der Innenwandfläche und das Anhaften von Materialschmelze an dem oberen Bereich des Behälters wirksam zu verhindern.
Vorzugsweise ist das Profil des Transmissionsgrades so eingestellt, dass der Transmissionsgrad schrittweise oder allmählich vom Bodenbereich zum Öffnungsbereich des Behälters hin abnimmt. Alternativ ist das Profil des Transmissionsgrades vorzugsweise so eingestellt, dass der Transmissionsgrad schrittweise oder allmählich vom Bodenbereich zum Öffnungsbereich des Behälters hin zunimmt.
Wie obenstehend beschrieben, wird als eine Folge der Verleihung eines Profils an den IR- Transmissionsgrad vom Bodenbereich zum Öffnungsbereich des Behälters hin (in Richtung der Höhe des Behälters) die Temperatur des oberen Bereichs des Behälters hoch gehalten, so dass das Anhaften der Materialschmelze an dem oberen Bereich und das Aufsteigen der Materialschmelze in diesen unterdrückt werden kann. Da ferner die Benetzbarkeit mit pyrolytischem Bornitrid mit der Art der Materialschmelze variiert, gibt es den Fall, wo das Phänomen des Aufsteigens durch Verringerung der Temperatur des oberen Bereichs des Behälters unterdrückt werden kann. In einem solchen Fall kann der Transmissionsgrad des Behälters am Öffnungsbereich hoch eingestellt werden.
In der vorliegenden Erfindung wird, um dem Transmissionsgrad des Behälters an pyrolytischem Bornitrid ein Profil zu verleihen bezüglich des Lichts mit einer Wellenzahl von 2600 cm&supmin;¹ bis 6500 cm&supmin;¹, das Absorptionsvermögen des pyrolytischen Bornitrids vorzugsweise verändert.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Behälters an pyrolytischem Bornitrid bereit. In diesem Verfahren wird pyrolytisches Bornitrid auf einem Graphit-Dorn durch CVD abgeschieden, um einen Behälter an pyrolytischem Bornitrid auszubilden, und der Behälter an pyrolytischem Bornitrid wird anschließend von dem Dorn abgetrennt, wobei das Absorptionsvermögen des durch CVD gebildeten abgeschiedenen pyrolytischen Bornitrids durch Anordnen des Dorns entsprechend dem Druckprofil in einem CVD-Ofen reguliert wird, so dass der Transmissionsgrad des Behälters an pyrolytischem Bornitrid bezüglich des Lichts mit einer Wellenzahl von 2600 cm&supmin;¹ bis 6500 cm&supmin;¹ in Richtung der Höhe des Behälters variiert.
Wie obenstehend beschrieben kann, wenn ein gewünschtes Profil dem Transmissionsgrad des Behälters durch Verändern der physikalischen Eigenschaften von pyrolytischem Bornitrid verliehen wird, das Problem gelöst werden, mit welchem man es in dem Fall zu tun hat, wo pyrolytisches Bornitrid mit anderen Materialien kombiniert wird, nämlich die Kontamination infolge von Verunreinigungen und das Ablösen von Verbundfilm. Zudem lässt sich ein Behälter an pyrolytischem Bornitrid von hoher Qualität durch Verwendung eines einfachen Herstellungsverfahrens und bei niedrigen Kosten herstellen.
Alternativ kann die Rauhigkeit der Außenfläche des Behälters an pyrolytischem Bornitrid verändert werden, um dem Transmissionsgrad ein Profil zu verleihen.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines Behälters an pyrolytischem Bornitrid bereit, dessen Transmissionsgrad das obenstehend beschriebene Profil besitzt. In diesem Verfahren wird der Rauhigkeit der Außenfläche des Behälters an pyrolytischem Bornitrid ein Profil verliehen, um dadurch die Menge des an der Oberfläche des Behälters gestreuten Lichts einzustellen. Somit wird dem Transmissionsgrad des Behälters bezüglich des Lichts mit einer Wellenzahl von 2600 cm&supmin;¹ bis 6500 cm&supmin;¹ ein gewünschtes Profil verliehen.
Wie obenstehend beschrieben, kann der Behälter an pyrolytischem Bornitrid, dessen IR- Transmissionsgrad ein Profil besitzt, unter Verleihung eines Profils an die Rauhigkeit der Außenfläche des Behälters hergestellt werden, um dadurch die Streuungsmenge von Lichtstrahlung zu verändern.
In diesem Fall lässt sich, da der Behälter an pyrolytischem Bornitrid selbst ein IR-Transmissionsgrad-Profil besitzt, das Problem, das in dem Fall, wo pyrolytisches Bornitrid mit anderen Materialien kombiniert wird, auftritt, lösen; nämlich die Kontamination infolge von Verunreinigungen und das Ablösen von Verbundfilm. Zudem kann der Behälter an pyrolytischem Bornitrid hoher Qualität unter Anwendung eines einfachen Herstellungsverfahrens und bei niedrigen Kosten hergestellt werden.
Bei dem Behälter an pyrolytischem Bornitrid gemäß der vorliegenden Erfindung kann dem IR- Transmissionsgrad durch Regulierung des Dotierens von Elementen in pyrolytisches Bornitrid ein Profil verliehen werden, wobei die Dicke, Fläche oder die Dotierdichte einer dotierten Schicht variiert wird.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Behälters an pyrolytischem Bornitrid bereit. In diesem Verfahren wird pyrolytisches Bornitrid auf einem Graphit-Dorn mittels einer CVD-Reaktion abgeschieden, um einen Behälter an pyrolytischem Bornitrid auszubilden, und der Behälter an pyrolytischem Bornitrid wird anschließend von dem Dorn abgetrennt, wobei ein Dotiermittelgas in den Ofen zumindest während der CVD-Reaktion eingeführt wird, um eine dotierte Schicht in dem Behälter an pyrolytischem Bornitrid auszubilden, und es wird die Dicke, Fläche oder Dotierdichte einer dotierten Schicht eingestellt, um dem Transmissionsgrad des Behälters bezüglich des Lichts mit einer Wellenzahl von 2600 ent' bis 6500 cm&supmin;¹ ein Profil zu verleihen.
Wie obenstehend beschrieben, lässt sich der Behälter an pyrolytischem Bornitrid, dessen IR- Transmissionsgrad ein Profil besitzt, ebenfalls durch ein Dotierverfahren herstellen, in welchem ein Dotiermittelgas in einen Ofen während der CVD-Reaktion eingeführt wird, um eine dotierte Schicht in dem Behälter an pyrolytischem Bornitrid auszubilden, und die dotierte Schicht wird eingestellt.
In diesem Fall lässt sich ebenso, da dem IR-Transmissionsgrad des Behälters an pyrolytischem Bornitrid ein Profil verliehen werden kann durch Verändern der physikalischen Eigenschaften des Behälters an pyrolytischem Bornitrid, das Problem, das in dem Fall auftritt, wo pyrolytisches Bornitrid mit anderen Materialien kombiniert wird, nämlich die Kontamination infolge von Verunreinigungen und das Ablösen von Verbundfilm, lösen. Zudem kann ein Behälter an pyrolytischem Bornitrid hoher Qualität unter Verwendung eines einfachen Herstellungsverfahrens und bei niedrigen Kosten hergestellt werden.
In diesem Fall wird, falls das Element dotiert wird, so dass die dotierte Schicht nicht von der Innenfläche des Behälters her exponiert ist, die Materialschmelze nicht durch das Dotiermittel kontaminiert.
Die in pyrolytisches Bornitrid zu dotierenden Elemente sind ein oder mehrere Elemente, gewählt aus B, N, Si, C und Al. Allerdings ist das in der vorliegenden Erfindung zu verwendende Dotierelement nicht auf diese beschränkt.
Die vorliegende Erfindung stellt auch einen Behälter an pyrolytischem Bornitrid zur Aufnahme eines Materials bereit, welches als eine Quelle von Molekularstrahlung für die Molekularstrahlepitaxie dient, wobei das Reflexionsvermögen des Behälters an pyrolytischem Bornitrid bezüglich des Lichts mit einer Wellenzahl von 2600 cm&supmin;¹ bis 6500 cm&supmin;¹ ein solches Profil besitzt, dass das Reflexionsvermögen sich in Richtung der Höhe des Behälters verändert.
Als eine Folge der Verleihung eines derartigen Profils an das IR-Reflexionsvermögen des pyrolytischen Bornitrids, welches als Behälter zur Aufnahme eines Materials dient, das als eine Quelle von Molekularstrahlung für die Molekularstrahlepitaxie dient, lässt sich die Temperaturverteilung innerhalb des Behälters zu der gewünschten Verteilung regulieren. Demzufolge ist es möglich, ein Aufsteigen der Materialschmelze entlang der Innenwandfläche und das Anhaften von Materialschmelze an dem oberen Bereich des Behälters wirksam zu verhindern.
Vorzugsweise wird das IR-Reflexionsvermögen des Behälters in der gesamten oder einem Teil der Außenfläche des Behälters auf einen Wert von gleich 25% oder darunter gebracht. In diesem Fall kann das Profil des Reflexionsvermögens so eingestellt werden, dass das Reflexionsvermögen schrittweise oder allmählich vom Bodenbereich zum Öffnungsbereich des Behälters hin abnimmt. Alternativ kann das Profil des Reflexionsvermögen so eingestellt werden, dass das Reflexionsvermögen schrittweise oder allmählich vom Bodenbereich zum Öffnungsbereich des Behälters hin zunimmt.
Wie obenstehend beschrieben, wird das IR-Reflexionsvermögen des Behälters in der gesamten oder einem Teil der Außenfläche des Behälters auf einen Wert von gleich oder weniger als 25% gebracht, um dadurch dem IR-Reflexionsvermögen von Bodenbereich zum Öffnungsbereich des Behälters hin (in Richtung der Höhe des Behälters) ein Profil zu verleihen. Deshalb wird die Temperatur des oberen Bereichs des Behälters hoch gehalten, so dass ein Anhaften der Materialschmelze an dem oberen Bereich und das Aufsteigen der Materialschmelze in diesen unterdrückt werden kann. Da ferner die Benetzbarkeit mit pyrolytischem Bornitrid mit der Art der Materialschmelze variiert, kommt es zu dem Fall, wo das Phänomen des Aufsteigens durch Verringerung der Temperatur des oberen Bereichs des Behälters unterdrückt werden kann. In einem solchem Fall kann das Reflexionsvermögen des Behälters am Öffnungsbereich auf einen hohen Wert eingestellt werden.
Bei dem Behälter an pyrolytischem Bornitrid gemäß der vorliegenden Erfindung kann das obenstehend beschriebene Profil dem IR-Transmissionsgrad durch Regulierung des Dotierens von Elementen in pyrolytisches Bornitrid verliehen werden, wobei die Dicke, Fläche oder die Dotierdichte der dotierten Schicht variiert wird.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Behälters an pyrolytischem Bornitrid bereit. In diesem Verfahren wird pyrolytisches Bornitrid auf einem Graphit-Dorn durch eine CVD-Reaktion abgeschieden, um einen Behälter an pyrolytischem Bornitrid auszubilden, und der Behälter an pyrolytischem Bornitrid wird anschließend von dem Dorn abgetrennt, wobei ein Dotiermittelgas in den Ofen zumindest während der CVD-Reaktion eingeführt wird, um eine dotierte Schicht in dem Behälter an pyrolytischem Bornitrid auszubilden, und es wird die Dicke, Fläche oder Dotierdichte der dotierten Schicht eingestellt, um dem Transmissionsgrad des Behälters bezüglich des Lichts mit einer Wellenzahl von 2600 cm&supmin;¹ bis 6500 cm&supmin;¹ ein Profil zu verleihen.
Wie obenstehend beschrieben, kann der Behälter an pyrolytischem Bornitrid, dessen IR- Transmissionsgrad ein Profil besitzt, auch durch ein Dotierverfahren hergestellt werden, in welchem ein Dotiermittelgas in den Ofen während der CVD-Reaktion eingeführt wird, um eine dotierte Schicht in dem Behälter an pyrolytischem Bornitrid auszubilden, und die dotierte Schicht wird eingestellt.
In diesem Fall lässt sich ebenso das Problem, mit welchem man es in dem Fall zu tun hat, wo pyrolytisches Bornitrid mit anderen Materialien kombiniert wird, nämlich die Kontamination infolge von Verunreinigungen und das Ablösen von Verbundfilm, lösen, da dem IR- Reflexionsvermögen des Behälters an pyrolytischem Bornitrid durch Verändern der physikalischen Eigenschaften des Behälters an pyrolytischem Bornitrid ein Profil verliehen werden kann. Ferner kann ein Behälter an pyrolytischem Bornitrid hoher Qualität unter Anwendung eines einfachen Herstellungsverfahrens und bei niedrigen Kosten hergestellt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Fig. 1A ist eine schematische Querschnittsansicht, welche die Herstellung eines Behälters an pyrolytischem Bornitrid, wie in einem MBE-Verfahren mittels CVD verwendet, veranschaulicht, in welcher ein Graphit-Dorn so positioniert ist, dass der Bodenbereich des Behälters auf eine Quellengas-Zuführöffnung gerichtet ist;
die Fig. 1B ist eine schematische Querschnittsansicht ähnlich Fig. 1A, in welcher der Graphit- Dorn so positioniert ist, dass die Seite des Behälters auf die Quellengas-Zuführöffnung gerichtet ist;
die Fig. 2 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Behälters an pyrolytischem Bornitrid, in welcher der Öffnungsbereich des Behälters mit einem #320 Aluminiumoxid-Sandpapier mit Sand poliert wird, und das Zentrum des Behälters, welcher etwa 5 cm misst, wird mit #1200 Aluminiumoxid-Sandpapier mit Sand poliert wird, während der Bodenbereich des Behälters in seinem Zustand belassen wird, nachdem er abgeschieden wurde; und
die Fig. 3 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Behälters an pyrolytischem Bornitrid, welcher mit Kohlenstoff dotiert wurde.

Beschreibung der Erfindung und bevorzugte Ausführungsformen

Die vorliegende Erfindung und ihre Ausführungsformen werden untenstehend ausführlich beschrieben, doch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsformen beschränkt.
Die Anmelder der vorliegenden Erfindung führten Untersuchungen durch, um das Aufsteigen von Materialschmelze und die Haftung der Materialschmelze an dem oberen Bereich des Behälters in dem MBE-Verfahren zu unterdrücken. Als ein Resultat hiervon stellten die Erfinder fest, dass diese Phänomene wirksam unterdrückt werden können, indem dem Lichtstrahlungs- Transmissionsgrad oder dem Reflexionsvermögen des Behälters an pyrolytischem Bornitrid selbst ein Profil verliehen wird. Die vorliegende Erfindung wurde auf Basis dieser Erkenntnis bewerkstelligt. Insbesondere wird durch Verleihen eines Profils an den Lichtstrahlen-Transmissionsgrad oder das Reflexionsvermögen des Behälters an pyrolytischem Bornitrid in Richtung der Höhe von diesem eine Temperaturverteilung in einer Weise herbeigeführt, dass zum Beispiel die Temperatur des Bodenbereichs niedrig wird und die Temperatur des Öffnungsbereich gegenüber dem Bodenbereich hoch wird. Dies ermöglicht das Züchten eines epitaxialen Films durch das MBE-Verfahren in einer idealen Temperaturumgebung.
Wenn dem IR-Transmissionsgrad oder dem Reflexionsvermögen des Behälters an pyrolytischem Bornitrid selbst ein Profil verliehen wird, lässt sich das Problem, mit welchem man es in dem obenstehend beschriebenen Fall zu tun hat, wo ein Verbundfilm auf ein pyrolytisches Bornitrid unter Erhalt eines PBN-Behälters beschichtet wird, lösen, nämlich eine Kontamination infolge von Verunreinigungen, Kurzschluß einer Heizeinrichtung und das Ablösen des Verbundfilms. Ferner kann der Behälter an pyrolytischem Bornitrid unter Verwendung eines einfachen Herstellungsverfahrens und bei niedrigen Kosten hergestellt werden.
Zunächst führten die Anmelder der Erfindung Untersuchungen zu der Wellenzahl von Lichtstrahlung durch, welche durch den für das MBE-Verfahren verwendeten Behälter hindurchgeleitet oder von diesem reflektiert wird. Nach dem MBE-Verfahren liegt die für die Erzeugung von Strahlung angewandte Temperatur im Bereich von etwa 500 bis 1600ºC, und noch zweckmäßiger im Bereich von 800 bis 1600ºC. Die Wellenlänge der maximalen Energie-Übertragung λ max zu diesem Zeitpunkt ist durch die Funktion (1) angegeben:
λmax = 2,898 (um·K)/T, (1)
worin T die Temperaturen in Grad Kelvin ist.
Wenn λ max aus der Funktion (1) in Bezug auf den obenstehend beschriebenen Temperaturbereich errechnet wird, schwankt der λ max innerhalb eines Bereichs von 3750 nm bis 1550 nm, und noch zweckmäßiger innerhalb eines Bereichs von 2700 nm bis 1550 nm. Wenn diese Werte in Wellenzahlen umgewandelt werden, wird ein allgemeiner Wellenzahlbereich von 2600 cm&supmin;¹ bis 6500 cm&supmin;¹, und noch zweckmäßiger ein Wellenzahlbereich von 3700 cm&supmin;¹ bis 6500 cm&supmin;¹ erhalten. Folglich wir es durch Verleihen eines Profils an den Transmissionsgrad oder das Reflexionsvermögen bezüglich Licht im Bereich von 2600 cm&supmin;¹ bis 6500 cm&supmin;¹ möglich, das Temperaturprofil in der Materialschmelze und in verschiedenen Bereichen des Behälters zu regulieren.
Wenn zum Beispiel eine Heizanlage vom Widerstandserhitzungs-Typ, wie eine Tantal-Heizvorrichtung, die um einen Behälter herum angeordnet ist, als Wärmequelle verwendet wird, wird Wärme der Materialschmelze von der Aussenseite des Behälters in Form von Strahlungswärme zugeführt. Wenn Strahlungswärme durch pyrolytisches Bornitrid, aus welchem der Behälter aufgebaut ist, nicht absorbiert wird und durch diesen hindurchgeleitet wird, wird lediglich der Bodenbereich des Behälters, wo Materialschmelze vorliegt, erwärmt, und die Temperatur des oberen Bereichs des Behälters nimmt ab. Wenn dem Transmissionsgrad des Behälters an pyrolytischem Bornitrid bezüglich des Lichts mit einer Wellenzahl von 2600 cm&supmin;¹ bis 6500 cm&supmin;¹ ein solches Profil verliehen wird, dass der Transmissionsgrad vom Bodenbereich zum gegenüberliegenden Öffnungsbereich allmählich oder schrittweise hin abnimmt, kann der Öffnungsbereich des Behälters wirksam und gezielt erwärmt werden. Als ein Resultat hiervon kann die Temperatur des oberen Bereichs des Behälters hoch gehalten werden, um ein Anhaften der Materialschmelze an dem oberen Bereich zu verhindern.
Da jedes aus dem pyrolytischen Bornitrid und pyrolytischen Graphit ein hohes Reflexionsvermögen von 30 bis 70% bezüglich des Lichts mit einer Wellenzahl von 2600 cm&supmin;¹ bis 6500 cm&supmin;¹ besitzt, wird der größte Teil der Lichtstrahlung nicht durch die Wand des Behälters, welcher eine Molekularstrahlenquelle enthält, absorbiert und reflektiert, so dass lediglich der Bodenbereich des Behälters, wo Materialschmelze vorliegt, erwärmt wird und die Temperatur des oberen Bereichs des Behälters abnimmt. Wenn hingegen dem Reflexionsvermögen des Behälters an pyrolytischem Bornitrid bezüglich des Lichts mit einer Wellenzahl von 2600 cm&supmin;¹ bis 6500 cm&supmin;¹ ein Profil verliehen wird, so dass das Reflexionsvermögen allmählich oder schrittweise vom Bodenbereich zum gegenüberliegenden Öffnungsbereich hin abnimmt und somit das Reflexionsvermögen auf einen Wert von gleich oder weniger als 25% in der gesamten oder einem Teil der Oberfläche gebracht wird, kann der Öffnungsbereich des Behälters wirksam und gezielt erwärmt werden. Als eine Folge hiervon kann die Temperatur des oberen Bereichs des Behälters hoch gehalten werden, um ein Anhaften der Materialschmelze an dem oberen Bereich zu verhindern.
Die gewünschte Temperaturverteilung, die in dem in dem MBE-Verfahren verwendeten Behälter an pyrolytischem Bornitrid herbeigeführt wird, ist eine solche, dass die Temperatur des oberen Bereichs hoch gehalten wird, um ein Anhaften von Materialschmelze an dem oberen Bereich des Behälters zu verhindern. Jedoch kann in einigen Fällen das Phänomen, bei welchem die Materialschmelze entlang der Innenwand des Behälters aufsteigt, nicht durch die Verringerung der Temperatur des oberen Bereichs des Behälters unterdrückt werden.
Es wird angenommen, dass der obenstehend beschriebene Fall auftritt, weil die Benetzbarkeit mit pyrolytischem Bornitrid mit der Art der Materialschmelze variiert. Ein solcher Fall lässt sich dadurch lösen, indem man dem IR-Transmissionsgrad ein Profil verleiht, so dass der IR- Transmissionsgrad schrittweise oder allmählich vom unteren Bereich zum Öffnungsbereich des Behälters hin zunimmt, oder indem man den Transmissionsgrad oder das Reflexionsvermögen in einem Bereich bei einer vorbestimmten Höhe verändert.
Die Erfinder entwickelten drei Verfahren, um dem Transmissionsgrad des Behälters an pyrolytischem Bornitrid selbst, welcher in dem MBE-Verfahren verwendet wird, ein Profil zu verleihen, so dass der Transmissionsgrad bezüglich des Lichts mit einer Wellenzahl von 2600 cm&supmin;¹ bis 6500 cm&supmin;¹ in Richtung der Höhe variiert, nämlich: (1) ein Verfahren zum Verändern des optischen Absorptionsvermögens durch Verändern der Dichte von pyrolytischem Bornitrid (PBN); (2) ein Verfahren zum Verändern des Streuungsgrades von Licht durch Verändern der Rauhigkeit der Außenfläche des PBN; und (3) ein Verfahren zum Dotieren von Elementen in das PBN unter gleichzeitiger Veränderung der Dicke, Fläche, Dotierdichte der dotierten Schicht: Diese Verfahren können auch auf ein Verfahren angewandt werden, in welchem dem Reflexionsvermögen des Behälters ein Profil verliehen wird.
Diese Verfahren werden noch ausführlicher beschrieben unter gleichzeitiger Bezugnahme auf einen Beispielfall, wo der IR-Transmissionsgrad oder das Reflexionsvermögen eines Behälters im oberen Bereich (Öffnungsbereich) davon verringert wird, um die Temperatur des oberen Bereichs des Behälters zu erhöhen.

(1) Verfahren zur Veränderung des optischen Absorptionsvermögens von pyrolytischem Bornitrid

Mit Bezug auf die optischen Charakteristika weist Bornitrid (BN) einen Bandabstand (Eg) von 5,8 eV auf (siehe "Research Report", Inorganic Material Research Laboratory (Forschungslabor für anorganische Materialien, Nr. 27, S. 26). Bornitrid weist eine IR-Absorption bei Wellenzahlen von 1380 cm&supmin;¹ und 810 cm&supmin;¹ auf (siehe D.N. Bose, H.K. Henisch, J. Am. Cer. Soc. 53, S. 281 (1970)). Demzufolge sollte Bornitrid transparent sein bezüglich Licht mit einer Wellenzahl von 2600 cm&supmin;¹ bis 6500 cm&supmin;¹. Allerdings weist pyrolytisches Bornitrid (PBN) kristallographische Unregelmäßigkeiten auf, und turbostatische Kristalle oder dergleichen sind in pyrolytisches Bornitrid gemischt. Aus diesen Gründen kommt es in der Praxis zu einem bestimmten Grad der Absorption von Licht selbst bei der vorgenannten Wellenzahl.
Herkömmliches PBN, das in dem MBE-Verfahren Verwendung findet, weist einen hohen Orientierungsgrad und eine Dichte von 2,1 bis 2, 2 auf, was nahe an der theoretischen Dichte von 2,25 liegt. PBN mit einem derartigen Orientierungsgrad besitzt ein Absorptionsvermögen von etwa 2,0 bezüglich Licht mit einer Wellenzahl von 2600 cm&supmin;¹ bis 6500 cm&supmin;¹. Demzufolge ist es in der vorliegenden Erfindung erwünscht, dass das Absorptionsvermögen des Behälters im Öffnungsbereich so weit wie möglich erhöht wird, um eine wirksamere Absorption von Wärmestrahlung in diesem Bereich zu ermöglichen, während das Absorptionsvermögen im Bodenbereich so weit wie möglich verringert werden soll, vorzugsweise auf 1,7 oder darunter.
Weiterhin wird, um ein unterschiedliches Absorptionsvermögen zwischen dem Bodenbereich und dem Öffnungsbereich des Behälters herbeizuführen, wodurch eine Transmission von Wärmestrahlung durch den Bodenbereich des Behälters und eine Absorption von Wärmestrahlung in dem Öffnungsbereich des Behälters ermöglicht wird, um die Temperatur des oberen Bereichs des Behälters ausreichend hoch zu machen, der Unterschied bezüglich des Absorptionsvermögens zwischen dem Bodenbereich und dem Öffnungsbereich des Behälters auf 0,5 oder höher, vorzugsweise auf 1,0 oder höher eingestellt.
Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Behälters an pyrolytischem Bornitrid der vorliegenden Erfindung erläutert, welcher ein geringes Absorptionsvermögen in seinem Bodenbereich aufweist, hingegen ein hohes Absorptionsvermögen an seinem Öffnungsbereich aufweist.
Allgemein wird ein PBN-Behälter durch einen Prozess hergestellt, bei welchem pyrolytisches Bornitrid durch CVD auf einen Graphit-Dorn abgeschieden wird, um einen PBN-Behälter auszubilden, und der PBN-Behälter wird von dem Dorn abgetrennt.
Zum Beispiel kann ein PBN-Behälter unter Verwendung von Borhalogenid und Ammoniak als Quellengase hergestellt werden. Pyrolytisches Bornitrid wird auf den Graphit-Dorn mit einer gewünschten Gestalt mittels CVD bei einer hohen Temperatur im Bereich von 1600-2000ºC unter einem Druck von 1330 Pa (10 Torr) oder weniger abgeschieden, so dass ein PBN-Behälter mit der erforderlichen Dicke auf dem Dorn ausgebildet wird. Im Anschluss wird der PBN- Behälter auf Raumtemperatur gekühlt, und der Graphit-Dorn wird entfernt. Anschließend wird der PBN-Behälter einer mechanischen Bearbeitung zu der letztendlichen Gestalt unterzogen.
Als ein Resultat experimenteller Untersuchungen durch die Erfinder stellte man fest, dass der Transmissionsgrad und das Absorptionsvermögen von pyrolytischem Bornitrid bezüglich Licht mit einer Wellenzahl von 2600 cm&supmin;¹ bis 6500 cm&supmin;¹ von den Bedingungen für die CVD von pyrolytischem Bornitrid, insbesondere von den Drücken, abhängen.
Insbesondere stellte man fest, dass, wenn die CVD von pyrolytischem Bornitrid unter einem vergleichsweise hohen Druck durchgeführt wird, die Dichte von abgeschiedenem pyrolytischen Bornitrid dazu tendiert, vergleichsweise niedrig zu sein. Als ein Resultat wird der Transmissionsgrad von pyrolytischem Bornitrid vergleichsweise hoch, wohingegen das Absorptionsvermögen desselben vergleichsweise niedrig wird. Wenn demgegenüber die CVD von pyrolytischem Bornitrid unter einem vergleichsweise niedrigen Druck durchgeführt wird, kommt es zu einer Tendenz, welche im Gegensatz zu der zuvor beschriebenen Tendenz steht.
Obwohl die Einzelheiten der Phänomene in der Theorie unbekannt sind, wenn die CVD von pyrolytischem Bornitrid unter einem vergleichsweise hohen Druck durchgeführt wird, tendiert die Dichte von pyrolytischem Bornitrid teilweise dazu, vergleichsweise niedrig zu sein. Deshalb wird erwogen, dass das auf diese Weise abgeschiedene pyrolytische Bornitrid teilweise vitrifiziert wird, wobei als eine Folge davon die Transparenz von pyrolytischem Bornitrid bezüglich Licht mit einer Wellenzahl von 2600 cm&supmin;¹ bis 6500 cm&supmin;¹ zunimmt.
Die Ausnutzung der obenstehend beschriebenen Phänomene macht es möglich, das Absorptionsvermögen des Behälters am Bodenbereich zu verringern und das Absorptionsvermögen am Öffnungsbereich zu erhöhen, wodurch eine Differenz bezüglich des Absorptionsvermögen zwischen dem Bodenbereich und dem Öffnungsbereich des Behälters erzeugt wird.
Wie zuvor beschrieben, wird, da der PBN-Behälter durch CVD unter einem verminderten Druck hergestellt wird, die Herstellung des PBN-Behälters durch Zuführen von Quellengasen in einen CVD-Ofen durchgeführt, während der CVD durch eine Pumpe evakuiert wird. Demzufolge entsteht ein Druckprofil in dem CVD-Ofen, in welchem der Druck auf der Quellengas-Zuführseite hoch wird und auf der Evakuierungsseite niedrig wird. Wenn pyrolytisches Bornitrid chemisch auf dem Graphit-Dorn abgeschieden wird, welcher so angeordnet ist, dass der Bodenbereich des PBN-Behälters in einen Hochdruckbereich oder in die Nähe einer Einlassöffnung für die Zufuhr von Quellengasen positioniert ist und der Öffnungsbereich des PBN-Behälters in einen Niederdruckbereich oder in die Nähe einer Evakuierungsauslassöffnung gestellt ist, besitzt ein daraus resultierender PBN-Behälter ein geringes Absorptionsvermögen an seinem Bodenbereich, jedoch ein hohes Absorptionsvermögen in seinem Öffnungsbereich.
Wenn es insbesondere erwünscht ist, den Unterschied bezüglich des Absorptionsvermögens und des Transmissionsgrades zwischen dem Bodenbereich und dem Öffnungsbereich des Behälters an pyrolytischem Bornitrid zu erhöhen, kann der Unterschied durch Erhöhen des Druckunterschiedes zwischen einer Stelle, wo der Bodenbereich des Behälters angeordnet ist, und einer Stelle, wo der Öffnungsbereich desselben angeordnet ist, vergrößert werden. Daher ist es in diesem Fall erforderlich, den Gradienten eines Druckprofils steil abfallend zu machen durch Erhöhen des Druckverlustes in dem CVD-Ofen. Der Gradient des Druckprofils lässt sich durch ein häufig praktiziertes Verfahren leicht steil abfallend machen, wie ein Verfahren, bei welchem ein Druckverlust durch Regulierung der Menge an zugeführten Quellengasen erzwungen wird durch Einstellen der Evakuierungskapazität der Pumpe, durch Verändern der Gestalt des CVD-Ofens oder durch Vorsehen einer Baffle- bzw. Umlenkplatte in dem CVD-Ofen.

(2) Verfahren zur Veränderung des Streuungsgrades von Licht durch Verändern der Rauhigkeit der externen Oberfläche des PBN-Behälters

Ein Profil kann dem Transmissionsgrad und dem Absorptionsvermögen des PBN-Behälters auch bezüglich Licht bei einer Wellenzahl von 2600 cm&supmin;¹ bis 6500 cm&supmin;¹ verliehen werden durch Regulieren des Zustands der Oberfläche von pyrolytischem Bornitrid oder der Oberflächenrauhigkeit von pyrolytischem Bornitrid.
Zum Beispiel zeigt die Tabelle 1 die Resultate von Untersuchungen zu dem Verhältnis zwischen der Oberflächenrauhigkeit von pyrolytischem Bornitrid und dem Transmissionsgrad und dem Absorptionsvermögen bei einer Wellenzahl im Bereich von 2600 cm&supmin;¹ bis 6500 cm&supmin;¹. Tabelle 1
Die Resultate zeigen Unterschiede bezüglich des scheinbaren optischen Transmissionsgrades und des Absorptionsvermögens zwischen (1) pyrolytisches Bornitrid mit einem Absorptionsvermögen von 1, 2 wurde wie es ist belassen, nachdem es durch CVD abgeschieden wurde (wie abgeschieden); (2) pyrolytisches Bornitrid mit einem Absorptionsvermögen von 1, 2 wurde mit Sand mit grobem #320 Al&sub2;O&sub3;-Papier poliert; (3) pyrolytisches Bornitrid mit einem Absorptionsvermögen von 1, 2 wurde mit Sand mit feinem #1200 Al&sub2;O&sub3;-Papier poliert; (4) pyrolytisches Bornitrid mit einem Absorptionsvermögen von 2, 2 wurde wie es ist belassen, nachdem es durch CVD abgeschieden wurde; (5) pyrolytisches Bornitrid mit einem Absorptionsvermögen von 2, 2 wurde mit Sand mit grobem #320 Al&sub2;O&sub3;-Papier poliert; (6) und pyrolytisches Bornitrid mit einem Absorptionsvermögen von 2, 2 wurde mit Sand mit feinem #1200 Al&sub2;O&sub3;-Papier poliert.
Wie anhand von Tabelle 1 deutlich wird, besteht im Falle von 'wie abgeschieden' eine geringe Differenz zwischen dem inhärenten Absorptionsvermögen und dem scheinbaren Absorptionsvermögen, und deshalb wird angenommen, dass es zu einem relativ geringen Streuungsgrad von Licht von der Oberfläche des pyrolytischen Bornitrids kommt. Demgegenüber ist im Fall von mit #320-Papier mit Sand poliertem pyrolytischen Bornitrid die Oberfläche von pyrolytischem Bornitrid rauh, was wiederum zu einem hohen Streuungsgrad von Licht führt. Daher wird das scheinbare Absorptionsvermögen von pyrolytischem Bornitrid äußerst hoch, während der Transmissionsgrad desselben niedrig wird. Im Falle von mit #1200-Papier mit Sand polierten pyrolytischen Bornitrid wird die Oberfläche von pyrolytischem Bornitrid feiner als diejenige des mit #320-Papier mit Sand poliertem pyrolytischem Bornitrids. Daher nimmt der Streuungsgrad von Licht ab, und das scheinbare Absorptionsvermögen von pyrolytischem Bornitrid wird ebenfalls vermindert, wodurch es zu einer Erhöhung des Transmissionsgrades von pyrolytischem Bornitrid kommt.
Wie obenstehend beschrieben, lässt sich der Transmissionsgrad von pyrolytischem Bornitrid durch Regulieren von dessen Oberflächenrauhigkeit verändern. Daher wird zum Beispiel die Außenfläche des Behälters an pyrolytischem Bornitrid mit #320-Papier an seinem Öffnungsbereich mit Sand poliert und wird am Bodenbereich wie es ist belassen. Der Bereich der Außenfläche zwischen dem Öffnungsbereich und dem Bodenbereich wird mit #1200-Papier mit Sand poliert. In diesem Fall besitzt der PBN-Behälter eine rauhe Außenfläche in seinem Öffnungsbereich, hingegen eine feine Außenfläche in seinem Bodenbereich, so dass der Transmissionsgrad des PBN-Behälters allmählich oder stufenweise vom Bodenbereich zum Öffnungsbereich des PBN-Behälters hin abnimmt.

(3) Verfahren zum Dotieren von Elementen in PBN

Wenn ein pyrolytisches Bornitrid durch CVD abgeschieden wird, wird ein Dotiermittelgas eingeführt, um gewünschte Elemente in PBN zu dotieren. Dieses Verfahren ermöglicht es, dem Transmissionsgrad oder dem Reflexionsvermögen des PBN-Behälters auf einfache und zuverlässige Weise ein Profil zu verleihen.
In diesem Fall kann jede Art von Element dotiert werden, insoweit das Element den IR- Transmissionsgrad oder das Reflexionsvermögen von PBN verändern kann. Allerdings werden bezüglich der Einfachheit des Dotiervorgangs ein oder mehrere Elemente, gewählt aus B, N, Si, C und Al, verwendet.
Wenn ein Dotiermittelelement enthaltendes Gas, wie BF&sub3;, N&sub2;H&sub4;, SiCl&sub4;, CH&sub4; oder Al(CH&sub3;)&sub3; als Dotiermittelgas während der Abscheidung von PBN auf dem Dorn mittels CVD eingeführt wird, wird das Dotiermittelelement in dem PBN dotiert, so dass eine dotierte Schicht ausgebildet wird. Die dotierte Schicht kann an jeder beliebigen Stelle auf dem PBN-Behälter ausgebildet werden. Zum Beispiel kann eine derartige dotierte Schicht auf der Innenfläche des Behälters ausgebildet werden. Wenn jedoch die dotierte Schicht auf der Innenfläche ausgebildet wird, kontaminiert die dotierte Schicht leicht in dem Behälter untergebrachte Materialschmelze. Deshalb ist die dotierte Schicht vorzugsweise so ausgebildet, dass sie von der Innenfläche her nicht exponiert ist. Wenn · daher die dotierte Schicht auf der Außenfläche des Behälters oder innerhalb der Wand des Behälters ausgebildet wird, besteht keine Gefahr, dass die Materialschmelze durch diese Elemente kontaminiert wird.
Durch Einstellung der Dicke, Fläche oder der Dotierdichte der dotierten Schicht kann das Profil des Transmissionsgrades oder des Reflexionsvermögens des PBN-Behälters bezüglich Licht mit einer Wellenzahl von 2600 cm&supmin;¹ bis 6500 cm&supmin;¹ frei reguliert werden.
Wenn zum Beispiel das Dotieren in einer Weise erfolgt, dass die Dicke der dotierten Schicht, die Dotierdichte oder die Dotierfläche am Öffnungsbereich des PBN-Behälters zunimmt und die Dicke der dotierten Schicht oder die Dotierfläche abnimmt oder die dotierte Schicht daran gehindert wird, sich am Bodenbereich des PBN-Behälters zu bilden, kann der Transmissionsgrad oder das Reflexionsvermögen schrittweise oder allmählich vom Bodenbereich zum Öffnungsbereich des Behälters hin verändert werden.
Die Dicke der dotierten Schicht lässt sich durch Einstellung des Zeitraums, über welchen das Dotiermittelgas während der CVD-Reaktion eingeführt wird, regulieren. Die Dotierdichte kann durch Einstellen der Dichte eines in dem einzuführenden Gas enthaltenen Dotiermittels regulieren. Der Dicke der dotierten Schicht oder der Dotierfläche kann durch einen einfachen Vorgang, wie mechanischen Abrieb der dotierten Schicht, nach Vollendung der Dotierungsreaktion ein Profil verliehen werden.

Beispiele

Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1

In Beispiel 1 wurde zur Erhöhung der Dichte von pyrolytischem Bornitrid am Öffnungsbereich eines in dem MBE-Verfahren verwendeten Behälters ein Graphit-Dorn in einem zylindrischen CVD-Graphit-Ofen in einer Weise angeordnet, dass der Öffnungsbereich des Behälters in einer Niederdruckregion positioniert ist und der Bodenbereich des Behälters in der Nähe einer Quellengas-Zuführöffnung positioniert ist (Fig. 1A). Im Vergleichsbeispiel 1 war für den Erhalt eines Behälters mit einer gleichmäßigen Dichteverteilung in dem ganzen Behälter der Dorn so angeordnet, dass die Seite des Behälters in der Nähe der Quellengas-Zuführöffnung positioniert war (Fig. 1B). Pyrolytisches Bornitrid wurde auf dem Dorn unter gleichzeitigem Rotierenlassen des so angeordneten Dorns abgeschieden.
Bortrichlorid und Ammoniak wurden dem Ofen mit 2 l/min bzw. 5 l/min zugeführt und bei einer Temperatur von 1850ºC unter einem mittleren Druck von 2 Torr im Zentrum des Ofens umgesetzt, wodurch ein PBN-Behälter mit einer Flansche am Öffnungsbereich davon und mit einer Dicke von 0,8 bis 1,3 mm, einem Durchmesser von 20 mm und einer Höhe von 150 mm angefertigt wurde. Zu diesem Zeitpunkt betrug der Druck in dem Bereich um die Quellengas- Zuführöffnung innerhalb des CVD-Ofens etwa 532 Pa (4 Torr) und der Druck in dem Bereich um den Evakuierungsteil betrug etwa 266 Pa (2 Torr).
Nach der Reaktion wurde der PBN-Behälter von dem Dorn abgetrennt. Der PBN-Behälter wurde anschließend mechanisch bearbeitet, so dass ein PBN-Behälter mit der gewünschten letztendlichen Gestalt hergestellt wurde.
Die Lichtabsorptionsmenge A und Bereich von 2600 cm&supmin;¹ bis 6500 cm&supmin;¹ wurde am Bodenbereich, im Zentrumsbereich und dem Öffnungsbereich des PBN-Behälters unter Einsatz eines IR- Spektrometers (FTIR-710, Produkt von NICOLET Corp.) gemessen. Für den Bodenbereich, den Zentrumsbereich und den Öffnungsbereich wurde das Absorptionsvermögen B bezüglich Licht bei einer Wellenzahl von 4800 cm&supmin;¹ aus den Gleichungen (2), (3) und (4) weiter unten erhalten. Die Tabelle 2 zeigt die Resultate der Berechnung.
Lichtabsorptionsmenge A = Log&sub1;&sub0; (I&sub0;/I), (2)
worin I&sub0; die Stärke des einfallenden Lichts ist und I die Stärke des hindurchtretenden Lichts ist;
Absorptionsvermögen B = A/t, (3)
worin t die Dicke von pyrolytischem Bornitrid ist; und
Transmissionsgrad (T) = I/I&sub0;. (4) Tabelle 2
Wie durch die in Tabelle 2 gezeigten Resultate deutlich wird, ist das Absorptionsvermögen des Bodenbereichs des Behälters von Beispiel 1 niedrig, wohingegen das Absorptionsvermögen des Öffnungsbereichs des Behälters hoch ist. Wenn dieser Behälter für das MBE-Verfahren verwendet wird, wird erwartet, dass infolge der Absorption von Lichtstrahlung am Öffnungsbereich ein Ansteigen der Temperatur des oberen Bereichs des Behälters verhindert wird, so dass ein Anhaften von Materialschmelze an dem oberen Bereich und ein Aufsteigen der Materialschmelze wirksam unterdrückt werden. Demgegenüber besitzt der Gesamtbehälter von Vergleichsbeispiel 1 ein konstantes Absorptionsvermögen, und somit nimmt die Temperatur des oberen Bereichs des Behälters, wo keine Materialschmelze vorhanden ist, so dass das Phänomen des Anhaftens von Materialschmelze an dem oberen Bereich und ein Aufsteigen der Materialschmelze beachtlich sind.

Beispiel 2

Als nächstes wurde ein PBN-Behälter, welcher als Ganzes ein gleichmäßiges Absorptionsvermögen und einen gleichmäßigen Transmissionsgrad besitzt, in derselben Weise wie in dem Vergleichsbeispiel 1 gebildet. In diesem Fall wurde der mittlere Druck in dem Ofen auf 532 Pa (4 Torr) eingestellt, um das Absorptionsvermögen des Gesamtbehälters zu verringern. Das Absorptionsvermögen und der Transmissionsgrad jedes Bereichs des auf diese Weise gebildeten PBN- Behälters bezüglich des Lichts bei einer Wellenzahl von 4800 cm&supmin;¹ wurden zuvor gemessen.
Wie in Fig. 2 veranschaulicht, wurde der Öffnungsbereich des PBN-Behälters mit #320- Aluminiumoxid-Sandpapier mit Sand poliert und das Zentrum des PBN-Behälters, welcher etwa 5 cm misst, wurde mit #1200-Aluminiumoxid-Sandpapier mit Sand poliert. Der Bodenbereich des PBN-Behälters wurde wie er ist belassen, nachdem er abgeschieden wurde. Der Transmissionsgrad jedes Bereichs des auf diese Weise mit Sand polierten PBN-Behälters bezüglich Licht von 4800 cm&supmin;¹ wurde wiederum gemessen. Die Tabelle 3 zeigt die Resultate der Messung. Tabelle 3
Wie anhand der in Tabelle 3 gezeigten Resultate deutlich wird, wird bei dem oberflächenbehandelten PBN-Behälter von Beispiel 2 Licht von der grob mit Sand polierten Oberfläche des Öffnungsbereichs zerstreut und somit ist der Transmissionsgrad niedrig geworden. Demgegenüber besitzt diese einen hohen optischen Transmissionsgrad, da der Bodenbereich des pyrolytischen Bornitrids wie er ist belassen wird, nachdem er abgeschieden wurde. Wenn dieser PBN-Behälter für das MBE-Verfahren verwendet wird, ermöglicht der Öffnungsbereich des Behälters nicht so leicht die Transmission von Wärmestrahlung. Als eine Folge davon wird erwartet, dass innerhalb des Behälters ein idealer Temperaturgradient erzeugt wird, so dass das Anhaften und das Aufsteigen von Materialschmelze im oberen Bereich des Behälters wirksam verhindert werden können.

Beispiel 3

Als nächstes wurde ein PBN-Behälter, welcher als Ganzes ein gleichmäßiges Absorptionsvermögen und einen gleichmäßigen Transmissionsgrad besitzt, in derselben Weise wie in dem Vergleichsbeispiel 1 gebildet. In diesem Fall wurde der mittlere Druck in dem Ofen auf 532 Pa (4 Torr) eingestellt, um das Absorptionsvermögen des Gesamtbehälters zu verringern. Das Absorptionsvermögen und der Transmissionsgrad jedes Bereichs des auf diese Weise gebildeten PBN- Behälters bezüglich Licht bei einer Wellenzahl von 4800 cm&supmin;¹ wurden zuvor gemessen. Der auf diese Weise gebildete PBN-Behälter wurde wieder in den CVD-Ofen gestellt, und die Temperatur des CVD-Ofens wurde auf 1600ºC unter einem verminderten Druck von 1 Torr erhöht. Im Anschluß wurden Methangas, Bortrichlorid und Ammoniak dem Ofen mit 5 SLM, 2 1/min bzw. 5 l/min zugeführt, so dass eine mit Kohlenstoff dotierte Schicht über der Oberfläche des PBN-Behälters ausgebildet wurde. Der mit Kohlenstoff dotierte PBN-Behälter wurde aus dem Ofen herausgenommen, nachdem er gekühlt wurde. Wie in Fig. 3 veranschaulicht, wurde die mit Kohlenstoff dotierte Schicht durch mechanischen Abrieb von im wesentlichen einer Hälfte der Oberfläche am Bodenbereich entfernt, wohingegen die mit Kohlenstoff dotierte Schicht am Öffnungsbereich des Behälters so wie sie ist belassen wurde. Der oberflächenbehandelte Behälter an pyrolytischem Bornitrid wurde wieder in den CVD-Ofen gestellt, und es wurde eine Schicht aus pyrolytischem Bornitrid in einer Dicke von etwa 100 um auf der äußersten Oberfläche des PBN-Behälters abgeschieden. Als ein Resultat wurde die mit Kohlenstoff dotierte Schicht in dem pyrolytischen Bornitrid-Überzug eingebettet.
Der Transmissionsgrad des PBN-Behälters mit einer mit Kohlenstoff dotierten Schicht bezüglich Licht von 4800 cm&supmin;¹ wurde wieder gemessen. Die Tabelle 4 zeigt die Resultate der Messung. Tabelle 4
Wie anhand der in Tabelle 4 gezeigten Resultate deutlich wird, absorbieren bei dem PBN- Behälter von Beispiel 3, bei welchem pyrolytisches Bornitrid mit Kohlenstoff dotiert ist, Kohlenstoffelemente Licht am Öffnungsbereich. Als ein Folge davon wird der Transmissionsgrad des Öffnungsbereichs des PBN-Behälters sehr niedrig. Demgegenüber weist der Bodenbereich des PBN-Behälters keine dotierte Schicht auf, und pyrolytisches Bornitrid wurde so wie es ist belassen, nachdem es abgeschieden wurde. Deshalb besitzt der Bodenbereich einen hohen optischen Transmissionsgrad. Wenn der PBN-Behälter für das MBE-Verfahren verwendet wird, wird eine größere Menge an Lichtstrahlung durch den Öffnungsbereich absorbiert, und damit wird ein Absinken der Temperatur des oberen Bereichs des Behälters verhindert. Als eine Folge davon wird erwartet, dass ein Anhaften und Aufsteigen von Materialschmelze im oberen Bereich wirksam unterdrückt wird.
In dem vorliegenden Beispiel wurde zum Zwecke der Messung des Transmissionsgrades oder dergleichen die CVD-Reaktion unterbrochen, um einen gebildeten Behälter zu entnehmen, und im Anschluß wurde darauf eine dotierte Schicht ausgebildet. Allerdings wird im allgemeinen die CVD-Reaktion kontinuierlich herbeigeführt, und ein Dotiermittelgas wird in der gewünschten zeitlichen Abfolge eingeführt.

Vergleichsbeispiel 2

Ein PBN-Behälter wurde in derselben Weise wie in dem Vergleichsbeispiel 1 gebildet. Anschließend wurde der Behälter in den CVD-Ofen gestellt, und die Temperatur wurde auf 1750ºC unter einem verminderten Druck von 133 Pa (1 Torr) erhöht. Methangas wurde danach dem Ofen mit 5 SLM zugeführt unter Bildung einer mit Kohlenstoff dotierten Schicht von 50 um über der Oberfläche des PBN-Behälters. Der so beschichtete PBN-Behälter wurde aus dem Ofen herausgenommen, nachdem er gekühlt wurde. Die Kohlenstoffschicht wurde durch mechanischen Abrieb von der Innenfläche und der Außenfläche des Bodenbereichs entfernt. Weiterhin wurde der oberflächenbehandelte Behälter an pyrolytischem Bornitrid wieder in den CVD-Ofen gestellt, und es wurde eine Schicht aus pyrolytischem Bornitrid in einer Dicke von etwa 100 um auf der äußersten Oberfläche des PBN-Behälters abgeschieden. Als ein Resultat wurde die Kohlenstoffschicht in dem pyrolytischen Bornitrid-Überzug eingebettet.
Allerdings war der auf diese Weise angefertigte Behälter unbrauchbar, weil die nach dem Kühlen aufgebaute Schicht sich ablöste und der Behälter zerbrach.
Anschließend wurde epitaxialer GaAlAs-Film in der Tat durch das MBE-Verfahren unter Verwendung jedes der in den vorausgehenden Beispielen 1 bis 3 und dem Vergleichsbeispiel 1 angefertigten PBN-Behälter gezüchtet.
Das Wachstum des epitaxialen Films erfolgte unter einem verminderten Druck von 1,33 · 10&supmin;&sup8; Pa (10&supmin;¹&sup0; Torr) bei einer Erwärmungstemperatur von 1000ºC, während ein PBN-Behälter als Behälter für die Aufnahme von Ga verwendet wurde.
Die Oberfläche des gezüchteten epitaxialen Films wurde mit Hilfe eines optischen Mikroskops begutachtet, und es wurde die Dichte von Oberflächendefekten gemessen. Die Resultate der Messung sind in Tabelle 5 aufgeführt. Tabelle 5
Wie anhand von Tabelle 5 deutlich wird, wies in dem Fall, wo die PBN-Behälter der Beispiele verwendet wurden, der gezüchtete epitaxiale Film eine verminderte Oberflächen-Defekt-Dichte auf, was bedeutet, dass die Verringerung der Menge an Materialschmelze, die an dem oberen Bereich des Behälters anhaftet, das Problem löst, dass die an dem oberen Bereich anhaftende Materialschmelze abfällt und Tropfen der Materialschmelze verstreut werden.
Demgegenüber wird in dem Fall, wo der PBN-Behälter des Vergleichsbeispiels 1 verwendet wurde, die Temperatur des oberen Bereichs des PBN-Behälters niedrig, und das Anhaften von Materialschmelze an dem oberen Bereich des Behälters war beachtlich. Daher schloss der gezüchtete epitaxiale Film zahlreiche Oberflächendefekte ein.
Beispiel 4 (Behälter, bei welchem dem Reflexionsvermögen ein Profil verliehen wird):
Ein Graphit-Dorn wurde in einem zylindrischen Graphit-CVD-Ofen angeordnet und rotieren gelassen. Bortrichlorid und Ammoniak wurden dem Ofen mit 2 l/min bzw. 5 l/min zugeführt und wurden 10 Stunden lang bei einer Temperatur von 1850ºC unter einem mittleren Innendruck von 266 Pa (2 Torr) reagieren gelassen. Anschließend wurde CH4 in das Quellengas mit 5 l/min gemischt und 20 Minuten lang reagieren gelassen unter Erhalt eines PBN-Behälters, welcher mit einer mit Kohlenstoff dotierten Schicht von 30 um überzogen wurde und welcher eine Dicke von 1 mm, einen Durchmesser von 20 mm und eine Höhe von 100 mm aufwies. Im Anschluß wurde die Schicht durch mechanischen Abrieb in eine sich über 65 mm vom Boden erstreckenden Fläche entfernt, so dass die mit Kohlenstoff dotierte Schicht lediglich in einer sich über 35 mm von der Öffnung des Behälters erstreckenden Fläche zurückblieb.
Das Lichtreflexionsvermögen der äußersten Oberfläche des Behälters wurde bei einer ersten Wellenlänge von 2300 nm (λ max bei 1000ºC), einer zweiten Wellenlänge von 2000 nm (λ max bei 1200ºC) und einer dritten Wellenlänge von 1700 nm (λ max bei 1400ºC) gemessen. Die gemessenen Reflexionsvermögen bei diesen Wellenlängen waren 10%, 12% bzw. 8%.

Vergleichsbeispiel 3

Ein Graphit-Dorn wurde in einem zylindrischen Graphit-CVD-Ofen angeordnet und rotieren gelassen. Bortrichlorid und Ammoniak wurden dem Ofen mit 2 l/min bzw. 5 l/min zugeführt und wurden 10 Stunden lang bei einer Temperatur von 1850ºC unter einem mittleren Innendruck von 266 Pa (2 Torr) reagieren gelassen, wodurch ein PBN-Behälter mit einer Dicke von 1 mm, einem Durchmesser von 20 mm und einer Höhe von 100 mm erhalten wurde.
Das Lichtreflexionsvermögen der äußeren Oberfläche des Behälters wurde bei einer ersten Wellenlänge von 2300 nm (λ max bei 1000ºC), einer zweiten Wellenlänge von 2000 nm (λ max bei 1200ºC) und einer dritten Wellenlänge von 1700 nm (X max bei 1400ºC) gemessen. Die gemessenen Reflexionsvermögen bei diesen Wellenlängen waren 60%, 55% bzw. 47%.

Vergleichsbeispiel 4

Der in dem Vergleichsbeispiel 3 angefertigte PBN-Behälter wurde wieder in die CVD- Reaktionskammer gestellt, und CH&sub4; wurde dem Ofen mit 5 l/min zugeführt und 3 Stunden lang reagieren gelassen (der mittlere Innendruck des Ofens: 266 Pa (2 Torr); die Innentemperatur: 1650ºC), um auf der Oberfläche des Behälters eine Überzugsschicht aus pyrolytischem Graphit (PG) mit einer Dicke von 30 um abzuscheiden. Anschließend wurde die Schicht durch mechanischen Abrieb in einer sich vom Boden über 65 mm erstreckenden Fläche entfernt, so dass die PG-Überzugsschicht nur in einer sich über 35 mm von der Öffnung des Behälters erstreckenden Fläche zurückblieb.
Das Lichtreflexionsvermögen der Außenfläche der PG-Überzugsschicht wurde bei einer ersten Wellenlänge von 2300 nm (λ max bei 1000ºC), einer zweiten Wellenlänge von 2000 nm (λ max bei 1200ºC) und einer dritten Wellenlänge von 1700 nm (X max bei 1400ºC) gemessen. Die gemessenen Reflexionsvermögen bei diesen Wellenlängen waren 60%, 60% bzw. 45%.
Anschließend wurde Al in jeden der in Beispiel 4 und den Vergleichsbeispielen 3 und 4 erhaltenen PBN-Behälter gegeben und auf 1100ºC erwärmt; und es wurde in der Tat ein epitaxialer GaAlAs-Film durch das MBE-Verfahren gezüchtet. Die Resultate sind in Tabelle 6 aufgeführt. Tabelle 6
Wie anhand von Tabelle 6 offensichtlich wird, wird die Temperaturabstufung innerhalb des Behälters ideal, als der mit Kohlenstoff dotierte PBN-Behälter von Beispiel 4 verwendet wurde. Daher fiel A1 von dem Öffnungsbereich ab und es konnte ein epitaxialer Film mit eine verminderten Defektdichte in einer stabilen Weise gezüchtet werden.
Als demgegenüber die PBN-Behälter der Vergleichsbeispiele 3 und 4 verwendet wurden, kam es zu einem beträchtlichen Abfallen von Al von dem Öffnungsbereich, und die erhaltenen epitaxialen Filme wiesen zahlreiche Defekte auf, wie in Tabelle 6 gezeigt. Da ferner ein größerer Teil von Lichtstrahlung von der Heizeinrichtung durch die Oberfläche des Behälters reflektiert wurde, war der Energieverbrauch der Heizeinrichtung größer als in dem Fall, wo der PBN-Behälter von Beispiel 4 verwendet wurde.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obenstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt. Die obenstehend beschriebene Ausführungsform ist lediglich ein Beispiel, und jene mit einer im wesentlichen gleichen Struktur wie der in den anhängigen Ansprüchen beschriebenen, welche eine ähnliche Wirkungsweise und Wirkungen vorsehen, sind in dem Umfang der vorliegenden Erfindung eingeschlossen.
Die drei Verfahren wurden als Verfahren zur Verleihung eines Profils an den Transmissionsgrad des Behälters in der vorhergehenden Beschreibung angeführt und wurden einzeln erläutert. Allerdings können diese Verfahren gleichzeitig durchgeführt werden. In diesem Fall lässt sich ein feineres Transmissionsgrad-Profil erzeugen.

Claims

1. Behälter aus pyrolytischem Bornitrid- für die Aufnahme eines Materials, welches als eine Quelle von molekularer Strahlung für die Molekularstrahlepitaxie dient, dadurch gekennzeichnet, dass der Transmissionsgrad des Behälters aus pyrolytischem Bornitrid selbst bezüglich des Lichts mit einer Wellenzahl von 2600 cm&supmin;¹ bis 6500 cm&supmin;¹ ein solches Profil aufweist, dass sich der Transmissionsgrad in Richtung der Höhe des Behälters verändert.

2. Behälter aus pyrolytischem Bornitrid gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil des Transmissionsgrades so eingestellt ist, dass der Transmissionsgrad schrittweise oder allmählich vom Bodenbereich zum Öffnungsbereich des Behälters hin abnimmt.

3. Behälter aus pyrolytischem Bornitrid gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil des Transmissionsgrades so eingestellt ist, dass der Transmissionsgrad schrittweise oder allmählich vom Bodenbereich zum Öffnungsbereich des Behälters hin zunimmt.

4. Behälter aus pyrolytischem Bornitrid gemäß einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorptionsvermögen von pyrolytischem Bornitrid verändert wird; um dem Transmissionsgrad ein Profil zu verleihen.

5. Behälter aus pyrolytischem Bornitrid gemäß einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauhigkeit der Außenfläche des Behälters aus pyrolytischem Bornitrid verändert wird, um dem Transmissionsgrad ein Profil zu verleihen.

6. Behälter aus pyrolytischem Bornitrid gemäß einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Element in pyrolytisches Bornitrid hineindotiert wird unter Ausbildung einer dotierten Schicht, während mindestens eines aus der Dicke, Fläche und Dotierdichte der dotierten Schicht reguliert wird, um dem Transmissionsgrad ein Profil zu verleihen.

7. Behälter aus pyrolytischem Bornitrid gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Element-dotierte Schicht so ausgebildet wird, dass die Schicht nicht von der Innenfläche des Behälters her exponiert ist.

8. Behälter aus pyrolytischem Bornitrid gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass pyrolytisches Bornitrid mit einem oder mehreren Elementen, gewählt aus B, N, Si, C und Al, dotiert wird.

9. Verfahren zur Herstellung eines Behälters aus pyrolytischem Bornitrid zur Aufnahme eines Materials, das als Quelle von molekularer Strahlung für die Molekularstrahlepitaxie dient, wobei pyrolytisches Bornitrid auf einem Graphit-Dorn durch CVD abgeschieden wird, um einen Behälter aus pyrolytischem Bornitrid auszubilden, und der Behälter aus pyrolytischem Bornitrid danach von dem Dorn abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorptionsvermögen des abgeschiedenen pyrolytischen Bornitrids, das durch CVD gebildet wird, durch Positionierung des Dorns entsprechend dem Druckprofil in einem CVD-Ofen reguliert wird, so dass sich der Transmissionsgrad des Behälters aus pyrolytischem Bornitrid bezüglich Licht mit einer Wellenzahl von 2600 cm&supmin;¹ bis 6500 cm&supmin;¹ in Richtung der Höhe des Behälters verändert.

10. Verfahren zur Herstellung eines Behälters aus pyrolytischem Bornitrid mit einem Transmissionsgradprofil, dadurch gekennzeichnet, dass der Rauhigkeit der Außenfläche des Behälters aus pyrolytischem Bornitrid selbst ein vorbestimmtes Profil verliehen wird, um dadurch die Menge des an der Oberfläche des Behälters gestreuten Lichts einzustellen, so dass dem Transmissionsgrad des Behälters bezüglich des Lichts mit einer Wellenzahl von 2600 cm&supmin;¹ bis 6500 cm&supmin;¹ ein gewünschtes Profilverliehen wird.

11. Verfahren zur Herstellung eines Behälters aus pyrolytischem Bornitrid mit einem Transmissionsgradprofil, dadurch gekennzeichnet, dass pyrolytisches Bornitrid auf einem Graphit-Dom durch eine CVD-Reaktion abgeschieden wird, um einen Behälter aus pyrolytischem Bornitrid auszubilden, und der Behälter aus pyrolytischem Bornitrid danach von dem Dorn getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dotiermittelgas in einen Ofen zumindest während der CVD-Reaktion eingeführt wird, um eine dotierte Schicht in dem Behälter aus pyrolytischem Bornitrid auszubilden, und mindestens eines aus der Dicke, der Fläche und der Dotierdichte der dotierten Schicht eingestellt wird; um dem Transmissionsgrad des Behälters bezüglich des Lichts mit einer Wellenzahl von 2600 cm&supmin;¹ bis 6500 cm&supmin;¹ ein gewünschtes Profil zu verleihen.

12. Behälter aus pyrolytischem Bornitrid für die Aufnahme eines Materials, welches als eine Quelle von molekularer Strahlung für die Molekularstrahlepitaxie, dient, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflexionsvermögen der Außenfläche des Behälters aus pyrolytischem Bornitrid selbst bezüglich des Lichts mit einer Wellenzahl von 2600 cm&supmin;¹ bis 6500 cm&supmin;¹ ein derartiges Profil aufweist, dass das Reflexionsvermögen sich in Richtung der Höhe des Behälters verändert

13. Behälter aus pyrolytischem Bornitrid gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Reflexionsvermögen des Behälters in der gesamten oder einem Teil der Außenfläche des Behälters gleich oder weniger als 25% gemacht wird.

14. Behälter aus pyrolytischem Bornitrid gemäß Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil des Reflexionsvermögens so eingestellt ist, dass das Reflexionsvermögen schrittweise oder allmählich von dem Bodenbereich zu dem Öffnungsbereich des Behälters abnimmt.

15. Behälter aus pyrolytischem Bornitrid gemäß Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil des Reflexionsvermögens so eingestellt ist, dass das Reflexionsvermögen schrittweise oder allmählich von dem Bodenbereich zu dem Öffnungsbereich des Behälters zunimmt.

16. Behälter aus pyrolytischem Bornitrid gemäß einem der Ansprüche 12-15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Element in pyrolytisches Bornitrid dotiert wird unter Bildung einer dotierten Schicht, während mindestens eines aus der Dicke, der Fläche und der Dotierdichte der dotierten Schicht reguliert wird, um dem Reflexionsvermögen ein Profil zu verleihen.

17. Verfahren zur Herstellung eines Behälters aus pyrolytischem Bornitrid mit einem Reflexionsvermögen-Profil, dadurch gekennzeichnet, dass pyrolytisches Bornitrid auf einem Graphit-Dom durch eine CVD-Reaktion abgeschieden wird, um einen Behälter aus pyrolytischem Bornitrid auszubilden, und der Behälter aus pyrolytischem Bornitrid danach von dem Dorn getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dotiermittelgas in einen Ofen zumindest während der CVD-Reaktion eingeführt wird, um eine dotierte Schicht in dem Behälter aus pyrolytischem Bornitrid auszubilden, und mindestens eines aus der Dicke, der Fläche und der Dotierdichte der dotierten Schicht eingestellt wird, um dem Reflexionsvermögen des Behälters bezüglich des Lichts mit einer Wellenzahl von 2600 cm&supmin;¹ bis 6500 cm&supmin;¹ ein derartiges Profil zu verleihen, dass sich das Reflexionsvermögen in Richtung der Höhe des Behälters verändert.