JP3024712B2 - Al-on-based composite material and method for synthesizing the same - Google Patents

Al-on-based composite material and method for synthesizing the same

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JP3024712B2
JP3024712B2 JP3098150A JP9815091A JP3024712B2 JP 3024712 B2 JP3024712 B2 JP 3024712B2 JP 3098150 A JP3098150 A JP 3098150A JP 9815091 A JP9815091 A JP 9815091A JP 3024712 B2 JP3024712 B2 JP 3024712B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、耐熱性に優れまた硬度
の高い新規なセラミック材料であるAl−O−N系コン
ポジット材料ならびにプラズマCVD法により低温にて
このセラミック材料を合成する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel ceramic material having excellent heat resistance and high hardness, an Al-ON-based composite material, and a method for synthesizing the ceramic material at a low temperature by a plasma CVD method.

【0002】[0002]

【従来の技術】セラミック材料のうち電気抵抗の高い安
定した絶縁材料などとして注目されているものに窒化ア
ルミニウム(AlN)がある。また、光学的特性が良好
で光導波路などとして使用が考えられる材料としてはア
ルミナ(Al23)がある。しかしながら、上記窒化ア
ルミニウムあるいはアルミナは耐熱性ならびに硬度の点
でやや劣る問題がある。また耐熱性に優れ、硬度の高い
セラミック材料として(Alxyz)の組成を有する
アルミニウムオキシナイトライドがある。しかしなが
ら、アルミニウムオキシナイトライドの合成については
これまでその実績がほとんどなく、例外的にいくつかの
文献でその研究報告がなされているのみである。
2. Description of the Related Art Among ceramic materials, aluminum nitride (AlN) has attracted attention as a stable insulating material having a high electric resistance. Alumina (Al 2 O 3 ) is a material that has good optical characteristics and can be used as an optical waveguide. However, aluminum nitride or alumina has a problem that heat resistance and hardness are slightly inferior. Aluminum oxynitride having a composition of (Al x N y O z ) is a ceramic material having excellent heat resistance and high hardness. However, the synthesis of aluminum oxynitride has been scarcely performed so far, and only a few research reports have been reported in exceptional cases.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】以上のような背景から
本発明の発明者は、プラズマCVD(Chemical Vapor D
eposition )法を用いて低温にてサイアロンを含む材
料、詳しくはアルミニウムオキシナイトライドを含むA
l−O−N系コンポジットのセラミック材料の合成につ
いての研究を行った。ここで、その合成に使用するソー
ス気体としてどのようなものを使用すべきかが問題とな
る。まず、アルミニウム(Al)の供給であるが、アル
ミニウム原子を含む気体としてCVD法に使用できるも
のとしては、塩化アルミニウム(AlCl3 )やトリメ
チルアルミニウム(Al(CH32 )が考えられる。
しかしながら、塩化アルミニウムは昇華性の物質であり
安定供給が難しく、また膜中に塩素(Cl)が不純物と
して混入しやすい欠点がある。一方、トリメチルアルミ
ニウムは融点が低く低温にて分解しやすいが、空気と爆
発的に反応する性質を有しているため、取扱いや供給経
路の面で不適である。また、炭素原子の膜中への混入が
問題になる。本発明は以上のような課題を解決するため
に研究した成果により成しとげられたものであり、耐熱
性に優れ且つ硬度の高い新規な材料としてポリタイポイ
ドサイアロンを含むポリ−Al−O−N材料を提供し、
また比較的低温で上記材料を合成する方法を提供するこ
とを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above background, the inventor of the present invention has proposed plasma CVD (Chemical Vapor D).
Material containing sialon at low temperature using eposition) method, specifically A containing aluminum oxynitride
Research was conducted on the synthesis of ceramic materials for 1-ON-based composites. Here, what kind of source gas should be used for the synthesis is a problem. First, as for the supply of aluminum (Al), aluminum chloride (AlCl 3 ) and trimethyl aluminum (Al (CH 3 ) 2 ) can be considered as gases containing aluminum atoms that can be used in the CVD method.
However, aluminum chloride is a sublimable substance, which makes it difficult to provide a stable supply, and has the drawback that chlorine (Cl) is easily mixed as an impurity into the film. On the other hand, trimethylaluminum has a low melting point and is easily decomposed at low temperatures, but has an explosive reaction with air, and therefore is unsuitable in terms of handling and supply routes. In addition, mixing of carbon atoms into the film becomes a problem. The present invention has been achieved by the results of research for solving the above problems, and is a novel material having excellent heat resistance and high hardness, including poly-Al-O- containing polytypoid sialon. Provide N material,
It is another object of the present invention to provide a method for synthesizing the above material at a relatively low temperature.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明によるAl−O−
N系コンポジット材料は、アルミニウムのハロゲン化物
と、窒素原子を含む気体と、酸素原子を含む気体とを混
合し、これらの混合気体をマイクロ波により放電させて
プラズマ化し、基板表面に膜を析出させ、このとき、主
に無配向結晶性窒化アルミニウムが合成される条件と非
晶状態の酸窒化アルミニウムが合成される条件のほぼ境
界の条件となるように、前記窒素原子を含む気体の供給
流量と前記酸素原子を含む気体の供給流量を設定して合
成された、窒化アルミニウム(AlN)の結晶と酸化ア
ルミニウム(AlxOy)の結晶とアルミニウムオキシナ
イトライド(AlxNyOz)の結晶を有することを特徴
とするものである。 例えば、前記アルミニウムのハロゲ
ン化物は臭化アルミニウムであり、前記窒素原子を含む
気体は窒素ガスであり、前記酸素原子を含む気体は笑気
ガスである。また本発明による合成方法は、アルミニウ
ムのハロゲン化物と、窒素原子を含む気体と、酸素原子
を含む気体とを混合し、これらの混合気体をマイクロ波
により放電させてプラズマ化し、基板表面に膜を析出さ
せ、このとき、主に、無配向晶性窒化アルミニウムが合
成される条件と非晶状態の酸窒化アルミニウムが合成さ
れる条件のほぼ境界の条件となるように、前記窒素原子
を含む気体の供給流量と前記酸素原子を含む気体の供給
流量を設定して、窒化アルミニウム(AlN)の結晶と
酸化アルミニウム(AlxOy)の結晶とアルミニウムオ
キシナイトライド(AlxNyOz)の結晶を有するAl
−O−N系コンポジット材料を合成するものである。さ
らに、上記合成方法において、アルミニウムのハロゲン
化物として臭化アルミニウムを用い、窒素原子を含む気
体として窒素ガスを用い、酸素原子を含む気体として笑
気ガスを用いたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, Al-O-
N-based composite material is aluminum halide
Gas containing nitrogen atoms and gas containing oxygen atoms
And discharge these gas mixtures by microwave.
Plasma is formed, and a film is deposited on the substrate surface.
Of Non-Oriented Crystalline Aluminum Nitride
Of the conditions under which the crystalline aluminum oxynitride is synthesized
Supply of the gas containing nitrogen atoms so that
Set the flow rate and the supply flow rate of the gas containing oxygen atoms to
Made a, characterized by having a crystal crystal and aluminum oxynitride crystal aluminum oxide of aluminum nitride (AlN) (AlxOy) (AlxNyOz )
It is assumed that. For example, the aluminum halide
Is an aluminum bromide containing the nitrogen atom
The gas is nitrogen gas, and the gas containing oxygen atoms is laughter.
Gas . Further, the synthesis method according to the present invention is a method of mixing an aluminum halide, a gas containing a nitrogen atom, and a gas containing an oxygen atom, discharging the mixed gas into a plasma by microwaves, and forming a film on the substrate surface. At this time, the gas containing nitrogen atoms is mainly deposited so as to be almost at the boundary between the conditions under which non-oriented crystalline aluminum nitride is synthesized and the conditions under which amorphous aluminum oxynitride is synthesized. The supply flow rate and the supply flow rate of the gas containing the oxygen atoms are set, and the crystal of aluminum nitride (AlN) is formed.
Crystal of aluminum oxide (AlxOy) and aluminum oxide
Al having crystals of xinnitride (AlxNyOz)
-O-N type composite material is synthesized. Further, in the above synthesis method, aluminum bromide is used as a halide of aluminum, nitrogen gas is used as a gas containing nitrogen atoms, and laughing gas is used as a gas containing oxygen atoms.

【0005】[0005]

【作用】本発明では、混合気体を放電させプラズマ化す
るためにマイクロ波(例えば周波数が2.45GHz)
を使用し、これにより500℃以下程度の低温にて窒化
アルミニウム(AlN)と酸化アルミニウム(Al
xy)とアルミニウムオキシナイトライド(Alxy
z)とが混成状態(composite)のセラミック材料の析出
に成功した。プラズマCVDによりこのような材料の析
出に成功した経過としては、プラズマ中における励起
が、物質の比誘電率と誘電体損失角に関係することに着
目したことによる。例えば、ソースとして臭化アルミニ
ウム(AlBr3)が使用され、これと窒素ガス(N2
ならびに笑気ガス(N2O)が混合されて、この気体が
マイクロ波によって放電されてプラズマ化されると、A
lとBr 、NとH、AlとN、AlとO、AlとBr と
Hなどの組合わせの分子状ラジカルが存在するようにな
る。さらにマイクロ波によって励起されると、比誘電率
ならびに誘電体損失角とがマイクロ波の影響を受け、上
記組合わせの分子状ラジカルが共振状態となり、各々の
元素ごとに分かれた原子状ラジカルとなる。そしてこれ
が基板表面にて反応し窒化アルミニウム(AlN)と酸
化アルミニウム(Alxy)とアルミニウムオキシナイ
トライド(Alxyz)とが混成状態(composite)の
セラミック材料が析出できる条件が形成される。
According to the present invention, a microwave (for example, having a frequency of 2.45 GHz) is used to discharge a mixed gas into plasma.
Aluminum nitride (AlN) and aluminum oxide (Al) at a low temperature of about 500 ° C. or less.
x O y ) and aluminum oxynitride (Al x N y O)
z ) successfully deposited a composite ceramic material. Successful deposition of such a material by plasma CVD is based on the fact that excitation in plasma is related to the relative permittivity of the substance and the dielectric loss angle. For example, aluminum bromide (AlBr 3 ) is used as a source, and this is mixed with nitrogen gas (N 2 ).
When laughing gas (N 2 O) is mixed and this gas is discharged by microwaves and turned into plasma, A
Combined molecular radicals such as l and Br, N and H, Al and N, Al and O, Al, Br and H, etc. are present. When further excited by microwaves, the relative permittivity and the dielectric loss angle are affected by the microwaves, and the above-described combination of molecular radicals becomes a resonance state, and becomes an atomic radical separated for each element. . The conditions are such that this reacts on the substrate surface to precipitate a ceramic material in a composite state of aluminum nitride (AlN), aluminum oxide (Al x O y ), and aluminum oxynitride (Al x N y O z ). It is formed.

【0006】さらに詳しくは、上記のソースを使用した
プラズマCVDによる方法において、笑気ガスならびに
窒素ガスの供給流量を互いに選択することにより、前記
セラミック材料の析出に成功した。すなわち前記方法に
より析出を行わせると、笑気ガスならびに窒素ガスの供
給流量を変化させて、反応室内のアルミニウムと酸素と
窒素の比率を変えることにより、図2において(A)で
示すようにc軸配向結晶の窒化アルミニウム、(B)に
示すように無配向結晶性の窒化アルミニウム、(C)で
示すように非晶状態のアルミニウムオキシナイトライド
が合成できる範囲となるが、この(B)で示す領域と
(C)で示す領域の境界部分となるガスの供給流量を選
択することにより、窒化アルミニウム(AlN)と酸化
アルミニウム(Alxy)とアルミニウムオキシナイト
ライドとが混成状態(composite)のセラミック材料を
析出することに成功した。
More specifically, in the above-described plasma CVD method using the source, the ceramic material was successfully deposited by selecting the supply flow rates of the laughing gas and the nitrogen gas to each other. That is, when the deposition is performed by the above method, the supply flow rates of the laughing gas and the nitrogen gas are changed to change the ratio of aluminum, oxygen, and nitrogen in the reaction chamber, thereby obtaining c as shown in FIG. It is within a range where axially-oriented aluminum nitride, non-oriented crystalline aluminum nitride as shown in (B), and amorphous aluminum oxynitride as shown in (C) can be synthesized. By selecting the supply flow rate of the gas that forms the boundary between the region shown and the region shown in (C), a composite state of aluminum nitride (AlN), aluminum oxide (Al x O y ), and aluminum oxynitride is formed. Was successfully deposited.

【0007】[0007]

【実施例】以下本発明の実施例を説明する。図1は本発
明によるセラミック材料の合成に使用したCVD装置の
構造を示す断面図である。図1において、符号1は石英
管などによって形成された反応管であり、その内部が反
応室Aとなっている。符号2はマイクロ波プラズマ発生
装置である。2aはマイクロ波発振器であり、この実施
例では、サイクロトロンにより2.45GHzのマイク
ロ波が発振される。2bは導波管、2cは整合器、2d
は反射板である。シリコン(Si )基板3は、反応室A
内にて支持部材4上に設置される。支持部材4は、その
上端にホルダ4aが設けられ、このホルダ4aに前記基
板3が設置される。ホルダ4aは、窒化シリコン(Si3
4 )によって形成されている。ホルダ4aの支持部4
bは石英管ならびに金属管により構成されており、その
内部に赤外線放射温度計の検出ヘッドが収納されてい
る。この検出ヘッドは光ファイバ5を介して検出回路部
(図示せず)に接続されている。上記検出ヘッドから発
せられる赤外線は石英管内を通過し、ホルダ4a内にて
基板3に照射される。よって反応室A内のプラズマの影
響を受けることなく、基板3の温度測定が正確に行われ
るようになる。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a CVD apparatus used for synthesizing a ceramic material according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a reaction tube formed by a quartz tube or the like, and the inside thereof is a reaction chamber A. Reference numeral 2 denotes a microwave plasma generator. Reference numeral 2a denotes a microwave oscillator. In this embodiment, a microwave of 2.45 GHz is oscillated by the cyclotron. 2b is a waveguide, 2c is a matching device, 2d
Is a reflector. The silicon (Si) substrate 3 is placed in the reaction chamber A
It is installed on the support member 4 inside. The support member 4 is provided with a holder 4a at an upper end thereof, and the substrate 3 is set on the holder 4a. The holder 4a is made of silicon nitride (Si 3
N 4 ). Support part 4 of holder 4a
“b” is composed of a quartz tube and a metal tube, in which a detection head of an infrared radiation thermometer is housed. This detection head is connected to a detection circuit (not shown) via an optical fiber 5. The infrared rays emitted from the detection head pass through the quartz tube and are irradiated on the substrate 3 in the holder 4a. Therefore, the temperature of the substrate 3 can be accurately measured without being affected by the plasma in the reaction chamber A.

【0008】反応室Aの上端にはガス供給ノズル6が配
置されている。このガス供給ノズル6は多重管であり、
この実施例の場合には三重管となっている。ソース供給
部には、恒温室11が設けられている。この恒温室11
内はサーモスタットにより常に一定の温度に保たれる。
恒温室11の内部にはバブラ12が配置されている。こ
のバブラ12内にアルミニウム原子を含む反応性ガス源
として臭化アルミニウム(AlBr3)が充填されてい
る。また13は導入ガスとして使用される水素ガス(H
2 )のボンベである。また符号14は窒素原子を供給す
るための窒素ガス(N2 )のボンベである。符号15は
酸素原子を供給するための笑気ガス(N2O)のボンベ
である。符号16はアルゴンガス(Ar )を供給するた
めのボンベである。符号17a〜17dはそれぞれ流量
調節器で、18a〜18dはバルブである。
A gas supply nozzle 6 is disposed at the upper end of the reaction chamber A. This gas supply nozzle 6 is a multi-tube,
In the case of this embodiment, it is a triple tube. A constant temperature chamber 11 is provided in the source supply unit. This constant temperature room 11
The inside is always kept at a constant temperature by a thermostat.
A bubbler 12 is arranged inside the constant temperature chamber 11. The bubbler 12 is filled with aluminum bromide (AlBr 3 ) as a reactive gas source containing aluminum atoms. Reference numeral 13 denotes a hydrogen gas (H
2 ) The cylinder. Reference numeral 14 denotes a cylinder of nitrogen gas (N 2 ) for supplying nitrogen atoms. Reference numeral 15 denotes a cylinder of laughing gas (N 2 O) for supplying oxygen atoms. Reference numeral 16 denotes a cylinder for supplying argon gas (Ar). Reference numerals 17a to 17d denote flow controllers, and reference numerals 18a to 18d denote valves.

【0009】前記ガス供給ノズル6は三重管であるが、
笑気ガス(N2 O)は中心の管6aから反応室A内に供
給される。また窒素ガス(N2 )は中間の管6bから、
臭化アルミニウム(AlBr3)はさらに外側の管6cか
らそれぞれ反応室Aへ供給される。このように各ガスを
三重管を用いて別々の経路にて反応室Aへ供給すること
により、管内にて各ガスが混合されるのを防止しまたプ
ラズマにより管内壁に合成物が析出されるのが防止され
る。
Although the gas supply nozzle 6 is a triple tube,
Laughter gas (N 2 O) is supplied into the reaction chamber A from the central pipe 6a. Nitrogen gas (N 2 ) is supplied from the middle pipe 6b.
Aluminum bromide (AlBr 3 ) is further supplied to the reaction chamber A from the outer tube 6c. In this way, by supplying each gas to the reaction chamber A through separate paths using a triple tube, mixing of the gases in the tube is prevented, and a compound is deposited on the inner wall of the tube by plasma. Is prevented.

【0010】前記アルゴンガス(Ar )は前記ガス供給
ノズル6とは別の経路にて反応室Aの上方(図では左上
方)から供給される。これはアルゴンガスを反応室A内
のプラズマ発生領域の外側から供給するためである。プ
ラズマ中にその外部からアルゴンガスを供給することに
より、プラズマ中における中性粒子、イオン、電子など
への解離が促進されるようになる。しかも同軸線路型マ
イクロ波プラズマCVDの場合、プラズマが電界の影響
を受けやすく、反応室の管壁部分で電界が強く、反応さ
せる基板が設置されている中心部では弱くなってプラズ
マの領域が不均一となるが、アルゴンガスをプラズマ域
外から供給することにより、プラズマ域が拡大するよう
になる。またアルゴンガスなどのような単原子分子の場
合には、プラズマ中にて分解されると再結合しにくく、
また再結合する場合であっても周囲のエネルギーを奪う
ことがなく、安定して分解を継続する。よって、これが
一種の着火源になってプラズマ域が拡大されるものと予
測される。これは従来のプラズマCVDにおいて真空度
を高くしたのと同じ状態であり、しかも真空圧を単純に
上げた場合のようなデメリット、例えばエレクトロンの
密度が上がり成膜速度が低下するような不都合が生じる
のを避けることができるようになる。このようなプラズ
マ域の拡大とラジカル解離率の向上により、安定した合
成ができ、また成膜速度も速まることになる。ただし、
アルゴンガスをプラズマ域外から供給することが必要で
あり、仮にアルゴンガスなどをノズルからプラズマ中に
て基板に直接吹きかけたりすると、逆にスパッタ状態と
なり成膜速度が低下することになる。
[0010] The argon gas (Ar) is supplied from above the reaction chamber A (upper left in the figure) through a different path from the gas supply nozzle 6. This is because the argon gas is supplied from outside the plasma generation region in the reaction chamber A. By supplying argon gas from the outside into the plasma, dissociation into neutral particles, ions, electrons, and the like in the plasma is promoted. In addition, in the case of the coaxial line type microwave plasma CVD, the plasma is easily affected by the electric field, the electric field is strong at the tube wall portion of the reaction chamber, and weak at the center where the substrate to be reacted is installed, so that the plasma region is not good. Although uniform, the plasma region is expanded by supplying argon gas from outside the plasma region. In the case of monoatomic molecules such as argon gas, it is difficult to recombine when decomposed in plasma,
Also, even in the case of recombination, the surrounding energy is not deprived, and the decomposition is stably continued. Therefore, it is expected that this will be a kind of ignition source and the plasma region will be expanded. This is the same state as when the degree of vacuum is increased in the conventional plasma CVD, and has disadvantages such as a case where the vacuum pressure is simply increased, for example, an inconvenience such as an increase in electron density and a decrease in film formation rate. You can avoid it. By expanding the plasma region and improving the radical dissociation rate, stable synthesis can be performed and the film formation rate can be increased. However,
It is necessary to supply an argon gas from outside the plasma region, and if an argon gas or the like is directly blown from a nozzle to the substrate in the plasma, a sputtering state occurs, and the film formation rate is reduced.

【0011】また符号21は反応室A内を真空圧にする
ための排気管であり、メカニカルブースタポンプ及びロ
ータリポンプが接続されている。なお、実施例の装置で
は、基板3の表面位置をマイクロ波の通路中心よりl1
だけ高くし、ガス供給ノズル6の下端位置を基板表面よ
りもl2だけ高くして、l1 とl2 を共に40mmに設
定している。これは反応室A内ではプラズマ発生領域の
中心から外れた上部または下部が最も合成が促進されや
すく、しかもプラズマの下部に基板を設置した場合に
は、ガス供給ノズル6の噴出口がプラズマ領域中とな
り、管内で反応が生じ、管内面に合成物が析出してしま
うからである。
Reference numeral 21 denotes an exhaust pipe for evacuating the reaction chamber A to a vacuum pressure, to which a mechanical booster pump and a rotary pump are connected. In the apparatus of the embodiment, the surface position of the substrate 3 is set at l 1 from the center of the microwave passage.
Only high, the lower end position of the gas supply nozzle 6 is higher by l 2 than the substrate surface, is set to both 40mm and l 1 and l 2. This is because, in the reaction chamber A, the synthesis is most easily promoted at the upper or lower portion which is off the center of the plasma generation region, and when the substrate is installed under the plasma, the ejection port of the gas supply nozzle 6 is positioned in the plasma region. This is because a reaction occurs in the tube, and a compound is deposited on the inner surface of the tube.

【0012】(合成例)以下は、上記CVD装置を使用
して合成を行ったときの条件を記載したものである。
(Synthesis Example) The following describes the conditions when synthesis was performed using the above-mentioned CVD apparatus.

【0013】[0013]

【表1】 [Table 1]

【0014】上記において基板Si の(100)または
(111)はミラー指数であり、(ABC)とした場
合、A軸とB軸は水平な直交座標、C軸はA軸とB軸に
垂直な座標であり、カッコ内の各数字は各軸の座標を示
し、この座標によって示される結晶面を有していること
が表わされている。
In the above description, (100) or (111) of the substrate Si is a Miller index, and when (ABC) is used, the A axis and the B axis are horizontal orthogonal coordinates, and the C axis is perpendicular to the A axis and the B axis. The coordinates are in parentheses, and the numbers in parentheses indicate the coordinates of each axis, and indicate that they have a crystal plane indicated by the coordinates.

【0015】なおこの合成例における各ガスの供給流量
などの条件は以下の表2の通りである。
Table 2 below shows conditions such as the supply flow rate of each gas in this synthesis example.

【0016】[0016]

【表2】Arの供給流量 … 175sccm AlBr3/H2 の流量 … 40sccm AlBr3バブラー温度 … 180 ℃ N2 の流量 … 図2に示す範囲にて変化させる。 N2 Oの流量 … 図2に示す範囲にて変化させる。Table 2 Ar supply flow rate: 175 sccm AlBr 3 / H 2 flow rate: 40 sccm AlBr 3 bubbler temperature: 180 ° C. N 2 flow rate: Changed within the range shown in FIG. The flow rate of N 2 O is changed within the range shown in FIG.

【0017】本発明によるAl−O−N系コンポジット
材料を析出させる前に、まずN2ガスの供給流量を50s
ccmに固定し、N2 Oガスの供給流量を10sccmに固定
した場合に合成された材料について説明する。この合成
例については本発明の先発明として特願平2−2929
号として出願している。図4と図5はN2とN2 Oの供
給流量を上記の固定値に設定した条件の基で基板3の表
面に合成された膜をオージェ電子分光分析法により分析
した結果を示している。横軸はオージェ効果による放出
電子の強度(eV)を示している。この図に示す通り、基板
表面に、AlとOとNとから成る膜が析出されているこ
とが解る。なお(Ar)のスペクトルは分析中の不純物
と考えられ、析出された物質の純度が高いものであるこ
とを示している。また図5は、横軸を合成時間(分)と
し、各合成時間において析出した物質を上記オージェ電
子分光分析法により分析し、その各原子の検出スペクト
ル強度を測定したものである。この図から、析出した物
質の組成は膜の厚さ方向に対して均一であることがわか
る。これはAlxyz の組成の物質すなわちアルミ
ニウムオキシナイトライドが析出されていることを示し
ている。
Before depositing the Al-ON-based composite material according to the present invention, the supply flow rate of N2 gas is first set to 50 seconds.
The material synthesized when the flow rate of the N 2 O gas is fixed to 10 sccm while the flow rate is fixed to 10 cm is described. This synthesis example is described in Japanese Patent Application No. Hei.
No. has been filed. FIGS. 4 and 5 show the results of analyzing the film synthesized on the surface of the substrate 3 by Auger electron spectroscopy under the conditions where the supply flow rates of N 2 and N 2 O are set to the above-mentioned fixed values. . The horizontal axis indicates the intensity (eV) of emitted electrons due to the Auger effect. As shown in this figure, it can be seen that a film composed of Al, O and N is deposited on the substrate surface. Note that the spectrum of (Ar) is considered to be an impurity under analysis, and indicates that the deposited substance has high purity. In FIG. 5, the abscissa indicates the synthesis time (minutes), and the substance precipitated at each synthesis time is analyzed by the Auger electron spectroscopy, and the detected spectrum intensity of each atom is measured. From this figure, it can be seen that the composition of the deposited substance is uniform in the thickness direction of the film. This indicates that a substance having a composition of Al x O y N z , that is, aluminum oxynitride was precipitated.

【0018】さらに図2は、前記合成方法において、笑
気ガスの供給流量と窒素ガスの供給流量を変化させた場
合を示している。同図において、横軸は笑気ガスの流量
(sccm)を示し、縦軸は窒素ガスの供給流量(sccm)を示し
ている。なお他の条件は前記表1と表2に示したとおり
である。笑気ガスの供給流量と窒素ガスの供給流量との
相関関係により、合成される物質はほぼ3種類の状態に
分けられることがわかった。中央のハッチングで示す領
域(B)を境としてその右側の領域(C)では、前記図
4と図5に示す合成結果のように、非晶状態の酸窒化ア
ルミニウム(Alxyz )が合成される。またハッ
チングで示す領域(B)を境としてそれよりも左側の領
域(A)では、c軸配向の結晶状態の窒化アルミニウム
(AlN)が合成されることがわかった。前記のハッチ
ングの領域(B)は左右の各領域の中間の領域であり、
主に無配向状態の結晶性窒化アルミニウムが合成される
ことがわかった。ここで、窒素ガスの供給流量と笑気ガ
スの供給流量を、図2に示す(B)の領域と(C)の領
域のほぼ境界上に設定して合成を行った結果、本発明に
よるAl−O−N系コンポジットのセラミック材料の合
成が確認できた。
FIG. 2 shows a case in which the supply flow rate of the laughing gas and the supply flow rate of the nitrogen gas are changed in the synthesis method. In the figure, the horizontal axis is the flow rate of laughter gas
(sccm), and the vertical axis indicates the supply flow rate (sccm) of the nitrogen gas. The other conditions are as shown in Tables 1 and 2. From the correlation between the supply flow rate of the laughing gas and the supply flow rate of the nitrogen gas, it was found that the synthesized substances were roughly divided into three types. In the region (C) on the right side of the region (B) shown by hatching in the center, as shown in the synthesis results shown in FIGS. 4 and 5, amorphous aluminum oxynitride (Al x O y N z ) Are synthesized. It was also found that in the region (A) on the left side of the region (B) indicated by hatching, aluminum nitride (AlN) in a c-axis oriented crystal state was synthesized. The hatched area (B) is an intermediate area between the left and right areas,
It was found that mainly non-oriented crystalline aluminum nitride was synthesized. Here, as a result of performing synthesis by setting the supply flow rate of the nitrogen gas and the supply flow rate of the laughing gas substantially on the boundary between the region (B) and the region (C) shown in FIG. Synthesis of the ceramic material of the -ON-based composite was confirmed.

【0019】図3は、図2に示すように窒素ガスと笑気
ガスの供給流量を変化させた場合の合成条件において、
反応室A内の混合ガスの成分比を示している。この図に
おいて、AlとNとを結ぶ横軸は、Al原子とN原子と
の混合比率を示しており、横軸の例えば「1」はAl原
子とN原子が1:9の比率であることを示している。ま
たAlとOを結ぶ斜めの軸はAl原子とO原子との混合
比率を示しており、この斜めの軸の例えば「1」はAl
原子とO原子とが1:9の比率であることを示してい
る。図3において(×)の印で示した混合比率により合
成された膜は、C軸配向の結晶状態の窒化アルミニウム
であり、図2における(A)の領域において合成された
ものである。図3において黒丸で示している混合比率に
より合成された膜は、無配向結晶性の窒化アルミニウム
であり、図2において(B)の領域において合成された
ものである。また図3において白丸で示す混合比率によ
り合成された膜は、非晶状態の酸窒化アルミニウムであ
り、図2において(C)で示す領域において合成された
ものである。そして図3において三角で示している混合
比率により合成されたもの、すなわち図2において
(B)の領域と(C)の領域のほぼ境界上の条件により
合成されたものが本発明のAl−O−N系コンポジット
材料である。
FIG. 3 shows the synthesis conditions when the supply flow rates of the nitrogen gas and the laughing gas are changed as shown in FIG.
3 shows the component ratio of the mixed gas in the reaction chamber A. In this figure, the horizontal axis connecting Al and N indicates the mixing ratio of Al atoms and N atoms. For example, “1” on the horizontal axis indicates that the ratio of Al atoms and N atoms is 1: 9. Is shown. The oblique axis connecting Al and O indicates the mixing ratio of Al atoms and O atoms. For example, “1” of the oblique axis indicates Al
It shows that the ratio of atoms to O atoms is 1: 9. The film synthesized at the mixing ratio indicated by the mark ( x ) in FIG. 3 is aluminum nitride in a C-axis oriented crystal state and synthesized in the region (A) in FIG. The film synthesized according to the mixing ratio indicated by the black circle in FIG. 3 is non-oriented crystalline aluminum nitride, and is synthesized in the region (B) in FIG. The film synthesized according to the mixture ratio indicated by the white circle in FIG. 3 is amorphous aluminum oxynitride, and is synthesized in the region indicated by (C) in FIG. In FIG. 3, the one synthesized by the mixture ratio indicated by the triangle, that is, the one synthesized by the condition almost on the boundary between the region (B) and the region (C) in FIG. -N-based composite material.

【0020】さらに詳しく調べると、図2における
(B)の領域の条件により合成された膜は、窒化アルミ
ニウム(AlN)とアルミナ(Al23)との混成状態
(composite)であり、図2における(C)の領域の条
件により合成された主にアルミナであり、これに窒素原
子が分散しているものであることがわかった。図6は、
図3において三角で示した混合比率により合成された膜
がどのようなものであるか調べた結果を示している。
More specifically, the film synthesized under the conditions in the region (B) in FIG. 2 is a composite of aluminum nitride (AlN) and alumina (Al 2 O 3 ). It was found that alumina was mainly synthesized under the conditions of the region (C) in the above, and nitrogen atoms were dispersed therein. FIG.
FIG. 3 shows the result of examining what kind of film was synthesized based on the mixing ratio indicated by the triangle.

【0021】図6(a)はTEM(透過型電子顕微鏡)
により、析出した膜の粒子構造を撮影した写真である。
これは図3において三角で示す条件で合成された膜をN
aClの単結晶の上にほぼ50nm程度の厚さに付け、
これを純水の中に落とし、純水の液面に前記膜を浮か
せ、これを細かいメッシュによりすくい上げ、これを乾
燥させた後、TEMの試料台に乗せ、10万倍に拡大し
て撮影したものである。この写真において黒く見え、ま
た灰色で見えるところでは、それぞれ組成が相違してい
る。この組成を調べるために電子線回折を行った。その
結果を図6(b)(d)の写真として示している。
FIG. 6A shows a TEM (transmission electron microscope).
3 is a photograph of the particle structure of the deposited film.
This means that the film synthesized under the conditions indicated by triangles in FIG.
a thickness of about 50 nm on a single crystal of aCl;
This was dropped in pure water, the film was floated on the liquid surface of pure water, scooped up with a fine mesh, dried, placed on a TEM sample stage, and photographed at a magnification of 100,000. Things. Where the photo looks black and gray, the compositions are different. Electron diffraction was performed to examine this composition. The results are shown as photographs in FIGS.

【0022】この電子線の回折する角度は、ほぼ原子の
並びかたによって相違する。これにより格子間の間隔d
がわかる。図7の最左欄(a)のdobsは図6(b)に
示した電子線回折の写真から測定された格子間距離を示
している。また図7(b)のdは、ASTMカード(3
5−830)に示されたアルミニウムオキナイトライド
の27R相の格子間距離を示し、また図7(c)のd
は、同じくASTMカード(32−22)に示された2
0H相の格子間距離を示している。この図から、dobs
と27R相の格子間距離が一致していることがわかる。
このことから、合成された膜はアルミニウムオキシナイ
トライドの27R相(Al973)が含まれているこ
とがわかる。さらに析出された膜の組成データの解析で
は、合成された膜から、AlNのリングパターン(図6
(b))及びθ−Al23のリングパターン(図6
(d))が観察された。以上のことから図2の(B)の
領域と(C)の領域のほぼ境界上の条件により合成され
た膜はAlNとAl23の微結晶でマトリックスとして
Al973の微結晶を含むAl−O−N系コンポジッ
ト膜であることが確認された。さらに図6(c)は図6
(b)における回折スポットに対応する暗視野写真であ
るが、これによると前記のAl973微結晶の粒子径
はほぼ100nmであることがわかる。
The angle at which the electron beam is diffracted substantially differs depending on the arrangement of the atoms. This gives the spacing d between the lattices
I understand. Dobs in the leftmost column (a) of FIG. 7 indicates the interstitial distance measured from the electron beam diffraction photograph shown in FIG. 6B. Also, d in FIG. 7B indicates the ASTM card (3
7-830) shows the interstitial distance of the 27R phase of aluminum oxynitride shown in FIG.
Is also shown on the ASTM card (32-22).
It shows the interstitial distance of the 0H phase. From this figure, dobs
It can be seen that the interstitial distances of the 27R and 27R phases match.
This indicates that the synthesized film contains the 27R phase of aluminum oxynitride (Al 9 N 7 O 3 ). In the analysis of the composition data of the deposited film, the AlN ring pattern (FIG. 6) was obtained from the synthesized film.
(B)) and the ring pattern of θ-Al 2 O 3 (FIG. 6)
(D)) was observed. From the above, the film synthesized under the condition almost on the boundary between the region (B) and the region (C) in FIG. 2 is a fine crystal of AlN and Al 2 O 3 and a fine crystal of Al 9 N 7 O 3 It was confirmed that the film was an Al-ON-based composite film containing crystals. Further, FIG.
It is a dark-field photograph corresponding to the diffraction spot in (b), which shows that the particle diameter of the Al 9 N 7 O 3 microcrystal is about 100 nm.

【0023】次に上記の条件により析出されたAl−O
−N系コンポジットすなわちAlNとAl23とAl9
73が混成状態となった材料の硬度と耐熱性を調べた
結果を以下に説明する。図8は表1ならびに表2の条件
において、窒素ガスの供給流量を50sccmに固定し笑気
ガスの供給流量を変化させた結果合成された物質の硬度
を示している。図8の横軸は笑気ガスの供給流量(scc
m)を示し、縦軸はビッカースマイクロハードネス(k
gf/mm2)を示している。笑気ガスの供給流量を変
化させていることにより、これは図2において横方向に
延びる点線の線上に沿ったそれぞれの条件により膜を析
出し、各条件において析出された膜の硬度を調べたこと
になる。図8において笑気ガスの供給流量を2.0sccm
とすると、図2において(B)の領域と(C)の領域の
ほぼ境界線上の条件で膜を合成できたこと、すなわち本
発明によるAl−O−N系コンポジット材料を合成でき
たことになる。このときの硬度は図8において1740
から1930の範囲の値を示し、図2において()で
示す領域において合成された膜ならびに(B)または
(C)の領域において合成された膜に比較して硬度が非
常に高くなっていることがわかる。
Next, the Al--O deposited under the above conditions
-N-based composites i.e. AlN and Al 2 O 3 and Al 9
The results of examining the hardness and heat resistance of the material in which N 7 O 3 is mixed will be described below. FIG. 8 shows the hardness of the substance synthesized as a result of changing the supply flow rate of the laughing gas while fixing the supply flow rate of the nitrogen gas at 50 sccm under the conditions of Tables 1 and 2. The horizontal axis in FIG. 8 is the supply flow rate of laughing gas (scc
m), and the vertical axis is Vickers microhardness (k
gf / mm 2 ). By changing the supply flow rate of the laughing gas, the film was deposited under each condition along the dotted line extending in the lateral direction in FIG. 2, and the hardness of the film deposited under each condition was examined. Will be. In FIG. 8, the supply flow rate of the laughing gas is 2.0 sccm.
Then, in FIG. 2, the film could be synthesized under the condition substantially on the boundary between the region (B) and the region (C), that is, the Al—O—N-based composite material according to the present invention could be synthesized. . The hardness at this time was 1740 in FIG.
2 to 1930, and the hardness is much higher than the film synthesized in the region indicated by ( A ) and the film synthesized in the region (B) or (C) in FIG. You can see that.

【0024】図9から図12までは、合成された材料を
700℃、800℃、900℃、1100℃に加熱した
ときの膜の表面の金属組織を操作型電子顕微鏡により撮
影した写真を示している。図9から図12の各図におい
て、(a)は図2において(A)の領域に示す条件によ
り合成された膜、(c)は図2において(C)の条件に
より合成された膜を示し、また(b)は本発明によるA
l−O−N系コンポジット材料すなわち窒素ガスの流量
を50sccmとし笑気ガスの供給流量を2.0sccmにして
合成された膜を示している。この各図から、本発明の材
料は高温に至るまで表面組織が比較的安定し、他の材料
では加熱によりクラックなどの変質が生じていることが
わかる。
FIGS. 9 to 12 show photographs of the metal structure on the surface of the film when the synthesized material was heated to 700 ° C., 800 ° C., 900 ° C., and 1100 ° C., taken by an operation type electron microscope. I have. In each of FIGS. 9 to 12, (a) shows a film synthesized under the conditions shown in the area (A) in FIG. 2, and (c) shows a film synthesized under the conditions (C) in FIG. And (b) shows A according to the present invention.
This figure shows a 1-ON-based composite material, that is, a film synthesized with a nitrogen gas flow rate of 50 sccm and a laughing gas supply flow rate of 2.0 sccm. From these figures, it can be seen that the surface texture of the material of the present invention is relatively stable up to high temperatures, and that the other materials have undergone deterioration such as cracks due to heating.

【0025】図2に示すように(c)では加熱するにし
たがって、六方晶のAl23が酸化されて立方晶のα−
アルミナに変態し、膜内部に圧縮応力が加わり、よって
クラックが生じるものと思われる。また(b)に示す本
発明の材料は、耐熱性のあるアルミニウムオキシナイト
ライドの状態が加熱しても存在し続けるため、高温にな
ってもクラックなどの変質が生じ難くなるものと考えら
れる。なお、前記表1では、基板の温度が430℃であ
るが、基板の温度はこれ以外であっても合成が可能であ
り、実験において測定できた温度範囲は430℃〜52
0℃であった。さらに上記実施例では、マイクロ波の周
波数が2.45GHzであるが、本発明の方法はこの周
波数に限られるものではない。またアルミニウム源は必
ずしも臭化アルミニウムに限られるものではなく、Al
Cl3 などを使用することは可能である。
As shown in FIG. 2, in (c), as heating is performed, hexagonal Al 2 O 3 is oxidized and cubic α-
It is considered that the material transforms into alumina and compressive stress is applied inside the film, thereby causing cracks. Further, the material of the present invention shown in (b) continues to exist even when the heat-resistant aluminum oxynitride is heated, and thus it is considered that deterioration such as cracks hardly occurs even at a high temperature. In Table 1, the temperature of the substrate is 430 ° C., but it is possible to synthesize even if the temperature of the substrate is other than this, and the temperature range measured in the experiment was 430 ° C. to 52 ° C.
It was 0 ° C. Further, in the above embodiment, the microwave frequency is 2.45 GHz, but the method of the present invention is not limited to this frequency. Further, the aluminum source is not necessarily limited to aluminum bromide.
It is possible to use Cl 3 or the like.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、硬度が高
く耐熱性に優れた新規なAl−O−N系コンポジット材
料を得ることができる。またプラズマCVD法により、
比較的低温にて上記材料を合成することができる。ま
た、アルミニウム源として臭化アルミニウムを使用する
ことにより、従来の塩化アルミニウムやトリメチルアル
ミニウムを使用した場合のような不純物の混入がなくな
り、またトリメチルアルミニウムのような爆発的な反応
性がないため取り扱いが容易である。
As described above, according to the present invention, a novel Al-ON-based composite material having high hardness and excellent heat resistance can be obtained. Also, by the plasma CVD method,
The above materials can be synthesized at a relatively low temperature. In addition, the use of aluminum bromide as an aluminum source eliminates the contamination of impurities as in the case of using conventional aluminum chloride or trimethylaluminum, and has no explosive reactivity like trimethylaluminum. Easy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による合成方法に使用するCVD装置の
構造を示す断面図、
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a CVD apparatus used in a synthesis method according to the present invention;

【図2】笑気ガスと窒素ガスの流量を変化させた場合に
合成される物質の状態を示す説明図、
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the state of a substance synthesized when the flow rates of laughing gas and nitrogen gas are changed,

【図3】反応室内の混合ガスの成分比とこれにより析出
される物質との関係を示す線図、
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a component ratio of a mixed gas in a reaction chamber and a substance precipitated thereby;

【図4】図2における(C)の領域の条件により合成さ
れた物質の成分を示す線図、
FIG. 4 is a diagram showing components of a substance synthesized under the conditions of the region (C) in FIG. 2;

【図5】図2における(C)の領域の条件により合成さ
れた物質の成分を示す線図、
FIG. 5 is a diagram showing components of a substance synthesized under the conditions of the region (C) in FIG. 2;

【図6】(a)は本発明による材料の膜の粒子構造を示
すTEM写真、(b)(d)はその組織を示す電子線回
折写真、(c)は同図(b)における回折スポットに対
応する暗視野写真、
6A is a TEM photograph showing the particle structure of a film of the material according to the present invention, FIGS. 6B and 6D are electron beam diffraction photographs showing the structure, and FIG. 6C is a diffraction spot in FIG. Darkfield photo corresponding to

【図7】図6(b)による電子線回折写真にもとづく組
成の格子間距離を説明する説明図、
FIG. 7 is an explanatory view for explaining the interstitial distance of the composition based on the electron beam diffraction photograph according to FIG. 6 (b);

【図8】各種条件により合成された物質とその硬度との
関係を示す線図、
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between a substance synthesized under various conditions and its hardness;

【図9】(a)(b)(c)はそれぞれの条件により合
成された物質の耐熱性を示す金属組織の電子顕微鏡写
真、
9 (a), 9 (b) and 9 (c) are electron micrographs of a metal structure showing heat resistance of a substance synthesized under the respective conditions,

【図10】(a)(b)(c)はそれぞれの条件により
合成された物質の耐熱性を示す金属組織の電子顕微鏡写
真、
10 (a), (b) and (c) are electron micrographs of a metal structure showing heat resistance of a substance synthesized under the respective conditions,

【図11】(a)(b)(c)はそれぞれの条件により
合成された物質の耐熱性を示す金属組織の電子顕微鏡写
真、
11 (a), (b) and (c) are electron micrographs of a metal structure showing heat resistance of a substance synthesized under the respective conditions,

【図12】(a)(b)(c)はそれぞれの条件により
合成された物質の耐熱性を示す金属組織の電子顕微鏡写
真。
12 (a), (b) and (c) are electron micrographs of a metal structure showing the heat resistance of a substance synthesized under each condition.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 反応管、 A 反応室、 3 基板、 6 ガス供給ノズル。 1 reaction tube, A reaction chamber, 3 substrate, 6 gas supply nozzle.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平井 敏雄 宮城県仙台市泉区高森3丁目4番地の91 (72)発明者 佐々木 眞 宮城県仙台市若林区南小泉3丁目1番3 号 (56)参考文献 特開 昭58−74514(JP,A) 特開 平2−141496(JP,A) 特公 昭62−34830(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C01F 7/00 C23C 16/30 C04B 35/58 301 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Toshio Hirai 3-4-1 Takamori, Izumi-ku, Sendai-shi, Miyagi 91 (72) Inventor Makoto Sasaki 3-3-1 Minami Koizumi, Wakabayashi-ku, Sendai, Miyagi (56 References JP-A-58-74514 (JP, A) JP-A-2-141496 (JP, A) JP-B-62-34830 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB Name) C01F 7/00 C23C 16/30 C04B 35/58 301

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 アルミニウムのハロゲン化物と、窒素原
子を含む気体と、酸素原子を含む気体とを混合し、これ
らの混合気体をマイクロ波により放電させてプラズマ化
し、基板表面に膜を析出させ、このとき、主に無配向結
晶性窒化アルミニウムが合成される条件と非晶状態の酸
窒化アルミニウムが合成される条件のほぼ境界の条件と
なるように、前記窒素原子を含む気体の供給流量と前記
酸素原子を含む気体の供給流量を設定して合成された、
窒化アルミニウム(AlN)の結晶と酸化アルミニウム
(AlxOy)の結晶とアルミニウムオキシナイトライド
(AlxNyOz)の結晶を有することを特徴とするAl
−O−N系コンポジット材料。
An aluminum halide and a nitrogen source
Gas containing oxygen atoms and gas containing oxygen atoms
These mixed gases are discharged by microwaves and turned into plasma
And deposits a film on the substrate surface.
For synthesizing crystalline aluminum nitride and acid in amorphous state
Almost boundary conditions of the conditions under which aluminum nitride is synthesized and
So that the supply flow rate of the gas containing the nitrogen atom and the
Synthesized by setting the supply flow rate of gas containing oxygen atoms,
Al having a crystal of aluminum nitride (AlN), a crystal of aluminum oxide (AlxOy) , and a crystal of aluminum oxynitride (AlxNyOz)
-ON-N based composite material.
【請求項2】 前記アルミニウムのハロゲン化物は臭化
アルミニウムであり、前記窒素原子を含む気体が窒素ガ
スであり、前記酸素原子を含む気体が笑気ガスである
求項1記載のAl−O−N系コンポジット材料。
2. The method according to claim 1, wherein said aluminum halide is bromide.
Aluminum and the gas containing nitrogen atoms is nitrogen gas
The Al-ON-based composite material according to claim 1 , wherein the gas containing oxygen atoms is laughing gas .
【請求項3】 アルミニウムのハロゲン化物と、窒素原
子を含む気体と、酸素原子を含む気体とを混合し、これ
らの混合気体をマイクロ波により放電させてプラズマ化
し、基板表面に膜を析出させ、このとき、主に無配向結
晶性窒化アルミニウムが合成される条件と非晶状態の酸
窒化アルミニウムが合成される条件のほぼ境界の条件と
なるように、前記窒素原子を含む気体の供給流量と前記
酸素原子を含む気体の供給流量を設定して、窒化アルミ
ニウム(AlN)の結晶と酸化アルミニウム(AlxO
y)の結晶とアルミニウムオキシナイトライド(AlxN
yOz)の結晶を有するAl−O−N系コンポジット材料
を合成する方法。
3. A mixture of a halide of aluminum, a gas containing a nitrogen atom, and a gas containing an oxygen atom, discharging the mixed gas into a plasma by microwaves, depositing a film on the substrate surface, At this time, the supply flow rate of the gas containing the nitrogen atoms and the set the supply flow rate of gas containing oxygen atoms, aluminum nitride
(AlN) crystal and aluminum oxide (AlxO)
y) crystal and aluminum oxynitride (AlxN
A method for synthesizing an Al- ON -based composite material having a crystal of (yOz) .
【請求項4】 アルミニウムのハロゲン化物は臭化アル
ミニウムであり、窒素原子を含む気体が窒素ガスであ
り、酸素原子を含む気体が笑気ガスである請求項3記載
のAl−O−N系コンポジット材料を合成する方法。
4. The Al—O—N composite according to claim 3, wherein the aluminum halide is aluminum bromide, the gas containing nitrogen atoms is nitrogen gas, and the gas containing oxygen atoms is laughing gas. A method of synthesizing materials.
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