JPH049472A - Method for synthesizing cubic boron nitride - Google Patents
Method for synthesizing cubic boron nitrideInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、立方晶窒化硼素(c−BN)の合成法に係り
、特に硼素原子含有ガスと窒化原子含有ガスとを原料ガ
スに用いて、気相化学蒸着(CVD)法によりc−BN
を合成する方法に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for synthesizing cubic boron nitride (c-BN), and in particular to a method for synthesizing cubic boron nitride (c-BN), in particular, using a boron atom-containing gas and a nitride atom-containing gas as raw material gases. , c-BN by vapor phase chemical vapor deposition (CVD) method
Concerning how to synthesize.
[従来の技術]
従来、硼素原子含有ガスと窒化原子含有ガスとを用いる
c−BNの合成法としては、特開昭63−134662
号公報に開示されているように、エキシマレーザ−CV
D法とプラズマCVD法とを組合わせて用いる合成法が
知られていた。[Prior Art] Conventionally, as a method for synthesizing c-BN using a boron atom-containing gas and a nitride atom-containing gas, there is a method disclosed in JP-A-63-134662.
As disclosed in the publication, excimer laser-CV
A synthesis method using a combination of D method and plasma CVD method has been known.
すなわち、第4図又は第5図に示すように、硼素原子含
有ガス供給装置41及び窒素原子含有ガス供給装置42
からチャンバー44内に供給された硼素原子含有ガスと
窒素原子含有ガスとの混合ガスを、まずエキシマレーザ
−46により分解し、励起状態にした後、高周波コイル
50によって発生した高周波プラズマ中を通過させ、3
00〜2000℃に加熱した基板47の表面上に導入し
、立方晶窒化硼素を析出させていた。この場合、硼素原
子含有ガス中の硼素原子数と窒化原子含有ガス中の窒化
原子数との比B/NはB/N=0.1〜10の範囲であ
り、また、原料ガスには硼素原子含有ガス及び窒化原子
含有ガスのみを用い、水素等のガスを混合して用いては
いなかった。That is, as shown in FIG. 4 or FIG. 5, a boron atom-containing gas supply device 41 and a nitrogen atom-containing gas supply device 42
A mixed gas of a boron atom-containing gas and a nitrogen atom-containing gas supplied into the chamber 44 is first decomposed by an excimer laser 46 to bring it into an excited state, and then passed through a high-frequency plasma generated by a high-frequency coil 50. ,3
It was introduced onto the surface of a substrate 47 heated to 00 to 2000° C. to precipitate cubic boron nitride. In this case, the ratio B/N between the number of boron atoms in the boron atom-containing gas and the number of nitride atoms in the nitride atom-containing gas is in the range of B/N = 0.1 to 10, and the raw material gas contains boron Only atom-containing gas and nitride atom-containing gas were used, and no mixture of gases such as hydrogen was used.
なお、第4図及び第5図において、エキシマレーザ−4
6は、エキシマレーザ−発生装置43により発生させら
れ、エキシマレーザ−ガイド45を通してチャンバー4
4内に導入され、高周波は高周波電源51より、高周波
コイル50に供給されていた。基板加熱は、ヒータ49
(第4図の場合)又は高周波プラズマ(第5図の場合)
によって行われていた。反応後のガスは、コック52、
排気装置53及び排気口54を通って排気されていた。In addition, in FIGS. 4 and 5, excimer laser 4
6 is generated by an excimer laser generator 43 and passes through an excimer laser guide 45 to the chamber 4.
4, and the high frequency was supplied to the high frequency coil 50 from the high frequency power supply 51. Heater 49 is used to heat the substrate.
(in the case of Figure 4) or high frequency plasma (in the case of Figure 5)
It was carried out by The gas after the reaction is supplied to the cock 52,
The air was exhausted through an exhaust device 53 and an exhaust port 54.
[発明が解決しようとする課題]
しかし、上述した従来技術においては、硼素原子含有ガ
スと窒化原子含有ガスとの混合ガスを一度にチャンバー
内に導入し、これらの混合ガスを光及びプラズマによっ
て励起し、ていた。このような方法では、解離及び電離
に要するエネルギーが硼素原子含有ガスと窒化原子含有
ガスとの間で太き(異なる場合、一定の電源出力をプラ
ズマや光に投入しても、解離、電離さとやすい反応ガス
の方がより多く励起され、その活性種濃度の方が他方よ
りも高くなってしまう。その結果、合成された窒化硼素
の膜組成、すなわちB/N比も1から離れ、偏ってしま
うという欠点を有していた。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-mentioned conventional technology, a mixed gas of a boron atom-containing gas and a nitride atom-containing gas is introduced into a chamber at once, and these mixed gases are excited by light and plasma. Was. In such a method, the energy required for dissociation and ionization is large between the boron atom-containing gas and the nitride atom-containing gas (if they are different, dissociation and ionization will not occur even if a certain power output is input to the plasma or light). The reactive gas that is more easily excited is excited, and its active species concentration becomes higher than the other.As a result, the composition of the synthesized boron nitride film, that is, the B/N ratio, also deviates from 1 and becomes uneven. It had the disadvantage of being stored away.
この場合、硼素原子含有ガスと窒素原子含有ガスの流量
比を制御することで、B/N比を制御していたが、流量
比の制御だけでは正確な膜組成を持った窒化硼素膜を得
ることは困難であった。In this case, the B/N ratio was controlled by controlling the flow rate ratio of the boron atom-containing gas and the nitrogen atom-containing gas, but it is not possible to obtain a boron nitride film with an accurate film composition by controlling the flow rate ratio alone. That was difficult.
また、従来においては、窒素原子含有ガスのみならず、
硼素原子含有ガスも同時にプラズマ中に導入されていた
から、両ガスについて、ラジカル及びイオンの両活性種
が生成されていた。N2゛等の窒化系のイオン活性種は
、へ方品窒化硼素(h−BN)を除去し、cBNを選択
的に成長させるからその存在は重要であるが、硼素系の
イオン活性種が存在すると、副次反応が進行するから、
c−BNの生成が阻害され、その結果、成膜速度が小さ
くなってしまっていた。In addition, conventionally, not only nitrogen atom-containing gases but also
Since the boron atom-containing gas was also introduced into the plasma at the same time, both radical and ion active species were generated for both gases. The presence of nitride-based ionic active species such as N2 is important because it removes boron nitride (h-BN) and selectively grows cBN, but boron-based ionic active species exist. Then, side reactions proceed, so
Generation of c-BN was inhibited, and as a result, the film formation rate became low.
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので
、所望の組成比を有するc−BNを効率よく生成させる
ことができるc−BHの合成法を提供することを目的と
する。The present invention was made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a c-BH synthesis method that can efficiently generate c-BN having a desired composition ratio.
[課題を解決するための手段]
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、c
−BNを合成するにあたり、紫外光によって励起された
硼素原子含有ガスと、少なくともプラズマによって励起
された窒化原子含有ガスとを基板表面に導入し、前記基
板表面に窒化硼素を析出させることとした。[Means for solving the problem] In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 provides c.
In synthesizing -BN, a boron atom-containing gas excited by ultraviolet light and a nitride atom-containing gas excited by at least plasma are introduced onto the substrate surface to precipitate boron nitride on the substrate surface.
また、請求項2に係る発明は、c−BNを合成するにあ
たり、紫外光によって励起された硼素原子含有ガスと、
予め水素ガスあるいは不活性ガスと混入された後に少な
くともプラズマによって励起された窒素原子含有ガスと
を基板表面に導入し、前記基板表面に窒化硼素を析出さ
せることとした。Further, the invention according to claim 2 provides that, in synthesizing c-BN, a boron atom-containing gas excited by ultraviolet light;
At least a nitrogen atom-containing gas excited by plasma after being mixed in advance with hydrogen gas or an inert gas is introduced onto the substrate surface to deposit boron nitride on the substrate surface.
[作 用〕
上記構成の本発明のc−BNの合成法においては、硼素
原子含有ガスは、予め紫外光によって励起され、ラジカ
ルを主体とする活性種としてチャンバー内に導入される
。一方、窒素原子含有ガスは、予め少なくともプラズマ
によって励起されるから主にラジカルおよびイオンの活
性種としてチャンバー内に導入される。一方、窒素原子
含有ガスは、予め少なくともプラズマによって励起され
るから、主にラジカル及びイオンの活性種としてチャン
バー内に導入される。上記二種の気体の活性種はチャン
バー内で混合され、活性な反応が基板面あるいは基板表
面近傍で生じ、基板表面に結晶性の高いc−BNが析出
する。[Function] In the c-BN synthesis method of the present invention having the above configuration, the boron atom-containing gas is excited in advance by ultraviolet light and introduced into the chamber as active species mainly consisting of radicals. On the other hand, since the nitrogen atom-containing gas is excited in advance by at least plasma, it is introduced into the chamber mainly as active species of radicals and ions. On the other hand, since the nitrogen atom-containing gas is excited in advance by at least plasma, it is introduced into the chamber mainly as active species of radicals and ions. The two gaseous active species described above are mixed in the chamber, and an active reaction occurs on or near the substrate surface, and highly crystalline c-BN is deposited on the substrate surface.
c−BN構造は、成膜とエツチングの競争的なプロセス
により生成される。成膜反応は通常のCVDプロセスと
同様にラジカル反応が主要プロセスであるから、成膜を
効率よく行うためには、硼素原子含有ガス及び窒素原子
含有ガスの両方について、ラジカルの活性種が生成され
ることが必要である。一方、エツチング反応は、N 2
4等の窒素系のイオン活性種によるエツチング反応が主
要プロセスである。窒素の励起状態に比較的長寿命の準
安定状態が存在するから、窒素系のイオンによりイオン
化効率のアップが図られる。これは、イオン化は励起状
態の分子と基底状態の分子とが衝突することによって生
じるもので、励起状態の分子の寿命が長いほど衝突確立
が増し、イオン化が効率よく進行することになるからで
ある。The c-BN structure is produced by a competitive process of deposition and etching. The main process in the film formation reaction is a radical reaction, as in the normal CVD process, so in order to perform film formation efficiently, active species of radicals must be generated for both the boron atom-containing gas and the nitrogen atom-containing gas. It is necessary to On the other hand, the etching reaction is performed using N2
The main process is an etching reaction by nitrogen-based ionic active species such as No. 4. Since a relatively long-lived metastable state exists in the excited state of nitrogen, the ionization efficiency can be increased by nitrogen-based ions. This is because ionization occurs when molecules in an excited state collide with molecules in a ground state, and the longer the lifetime of molecules in an excited state, the more likely they are to collide, and the more efficiently ionization proceeds. .
N 、+等の窒素系のイオン活性種が存在することによ
って、成膜された窒化硼素(BN)のうち、六方晶窒化
硼素(h−BN)が選択的にエツチング除去され、c−
BNが選択的に成長されるから、c−BN構造の生成に
おいては、窒素系のイオン活性種は重要な働きをなして
いる。これに対して、反応系に硼素系のイオン活性種が
存在すると、副次反応が進行し、c−BNの生成が阻害
される。従って、c−BNを効率よく生成するためには
、窒素原子含有ガスについては、ラジカル及びイオンの
両活性種が存在し、硼素原子含有ガスについては、ラジ
カル活性種のみが存在し、イオン活性種は存在しないこ
とが好ましい。Due to the presence of nitrogen-based ionic active species such as N and +, hexagonal boron nitride (h-BN) is selectively etched away from the deposited boron nitride (BN), and c-
Since BN is grown selectively, nitrogen-based ionic active species play an important role in the generation of the c-BN structure. On the other hand, when boron-based ionic active species exist in the reaction system, side reactions proceed and the production of c-BN is inhibited. Therefore, in order to efficiently generate c-BN, both radical and ionic active species must exist in nitrogen atom-containing gases, and only radically active species must exist in boron atom-containing gases, while ionic active species must exist in boron atom-containing gases. It is preferable that there is no.
本発明においては、硼素原子含有ガスは紫外光によって
励起されるから、ラジカル活性種が生じ、窒素原子含有
ガスはプラズマによって、励起されるから、ラジカル活
性種のみならず、窒素系のイオン活性種も生じる。従っ
て、本発明によれば、c−BNを効率よ(生成できる。In the present invention, since the boron atom-containing gas is excited by ultraviolet light, radical active species are generated, and the nitrogen atom-containing gas is excited by plasma, so not only radical active species but also nitrogen-based ionic active species are generated. also occurs. Therefore, according to the present invention, c-BN can be efficiently generated.
このように、本発明は、硼素原子含有ガスと窒素原子含
有ガスとを別々の励起方法で励起することにより、c−
BNの生成に関与する有効な活性種を選択的に生成させ
、c−BNの生成を有利に進める方法である。As described above, the present invention provides c-
This is a method of selectively producing effective active species involved in the production of BN and advantageously promoting the production of c-BN.
さらに、本発明によれば、硼素原子含有ガスと窒素原子
含有ガスとでは、解離及び電離に要するエネルギーが著
しく異なる場合においても、正確な膜組成を有するc−
BNを容易に得ることができる。すなわち、本発明にお
いては、硼素原子含有ガスと窒素原子含有ガスとを別々
の励起方法で励起しているから、各々の電源あるいは光
源のパワーを調整することにより、各ガスの励起種の生
成量をそれぞれ制御できる。従って、従来のマスフロー
コントローラによる各原料ガスの流量比の制御のみで行
っていた励起種の生成量を制御する方法と組合わせるこ
とによって、成膜の最適条件を精密に設定できるように
なり、所望の組成でBZN比)を有するc−BNを生成
させることが可能となる。Further, according to the present invention, even when the energy required for dissociation and ionization is significantly different between a boron atom-containing gas and a nitrogen atom-containing gas, c-
BN can be easily obtained. That is, in the present invention, since the boron atom-containing gas and the nitrogen atom-containing gas are excited using different excitation methods, the amount of produced excited species of each gas can be adjusted by adjusting the power of each power source or light source. can be controlled individually. Therefore, by combining the conventional method of controlling the amount of excited species generated by controlling the flow rate ratio of each raw material gas using a mass flow controller, it is now possible to precisely set the optimal conditions for film formation. It becomes possible to produce c-BN having a composition of (BZN ratio).
また、請求項2に記載のc−BNの合成法においては、
予め水素ガスあるいは不活性ガスと混入した窒素原子含
有ガスをプラズマによって励起するから、窒素原子含有
ガスのみをプラズマによって励起する場合と比べてより
効率的に活性種を生成することができ、その結果、c−
BNをより効率よく生成できるようになる。Furthermore, in the c-BN synthesis method according to claim 2,
Since the nitrogen atom-containing gas mixed with hydrogen gas or inert gas is excited by the plasma, active species can be generated more efficiently than when only the nitrogen atom-containing gas is excited by the plasma. ,c-
BN can be generated more efficiently.
なお、硼素原子含有ガスについては、ラジカル活性種の
みが存在し、イオン活性種が存在しないことが好ましい
から、紫外光によって励起した後、プラズマ中を通過し
ないようにすることが好ましい。一方、窒素原子含有ガ
スについては、ラジカル活性種及びイオン活性種の両方
を生成させればよいから、プラズマのみで励起してもよ
く、プラズマで励起した後、さらに紫外光で励起しても
よい。すなわち、硼素原子含有ガスと窒化原子含有ガス
とを予め紫外光及びプラズマによって、それぞれ別々に
励起し、その後励起された両ガスを混合してもよいし、
まず、窒素原子含有ガスをプラズマで励起し、その後、
このプラズマで励起された窒素原子含有ガスと、励起前
の硼素原子含有ガスとを予め混合し、この混合ガスを紫
外光で励起せしめてもよい。As for the boron atom-containing gas, it is preferable that only radical active species exist and no ionic active species exist, so it is preferable that the boron atom-containing gas does not pass through the plasma after being excited by ultraviolet light. On the other hand, for nitrogen atom-containing gas, it is sufficient to generate both radical active species and ionic active species, so it may be excited by plasma alone, or it may be excited by plasma and then further excited by ultraviolet light. . That is, a boron atom-containing gas and a nitride atom-containing gas may be excited separately in advance by ultraviolet light and plasma, and then the excited gases may be mixed.
First, a nitrogen atom-containing gas is excited with plasma, and then
The nitrogen atom-containing gas excited by the plasma and the boron atom-containing gas before excitation may be mixed in advance, and this mixed gas may be excited with ultraviolet light.
また、プラズマを発生させる領域の下流に磁界を設置す
ることにより、プラズマにより生成したいイオンは、磁
界により加速されて基板に衝突するようになる。Further, by installing a magnetic field downstream of the region where plasma is generated, ions to be generated by the plasma are accelerated by the magnetic field and collide with the substrate.
なお、紫外光はエキシマレーザ−あるいは重水素ランプ
を光源とすることが好ましく、プラズマは好ましくはマ
イクロ波無電極放電により発生させられる。c−BNを
成長中の基板は、300〜1300℃に加熱されること
が好ましく、予め窒素原子含有ガスと混入する不活性ガ
スとしては、He等の希ガスが好ましくは用いられる。The ultraviolet light source is preferably an excimer laser or a deuterium lamp, and the plasma is preferably generated by microwave electrodeless discharge. The substrate on which c-BN is being grown is preferably heated to 300 to 1300° C., and a rare gas such as He is preferably used as the inert gas mixed with the nitrogen atom-containing gas in advance.
[実施例コ
(第1実施例)
第1図に示す縦型気相装置を用いて、c−BN膜の形成
を行った。原料ガスとして、N2及びBC(23を用い
、基板3としてSiウェハーを用いた。N2ガス1は縦
型反応管20の上部より供給され、2450MH1のマ
イクロ波発振器7によりマイクロ波キャビティー5内に
発生した無電極放電プラズマ中を通過し、さらに、その
下に設置されたコイル6によって発生した875Gau
sSの磁場中を通過した後、サセプター4上に載置され
た基板3上に供給された。一方、B(13ガス2は、エ
キシマレーザ−8より発生し、石英窓9を介して照射さ
れたエキシマレーザ−光により励起された後、反応管2
0内に導入され、基板3上に供給された。[Example 1 (First Example) A c-BN film was formed using a vertical vapor phase apparatus shown in FIG. N2 and BC (23) were used as raw material gases, and a Si wafer was used as the substrate 3.N2 gas 1 was supplied from the top of the vertical reaction tube 20, and was introduced into the microwave cavity 5 by a 2450MH1 microwave oscillator 7. 875 Gau passed through the generated electrodeless discharge plasma and was further generated by the coil 6 installed below.
After passing through the sS magnetic field, it was supplied onto the substrate 3 placed on the susceptor 4. On the other hand, B(13 gas 2 is generated from excimer laser 8 and excited by excimer laser light irradiated through quartz window 9,
0 and supplied onto the substrate 3.
N2ガス1の流速は50cc/rr+inであり、BC
ff、ガス2の流速はlcc/minであった。排気系
10より反応系内は減圧に保たれ、成膜中の圧力は2
Torrであった。また、基板3の温度は800℃であ
った。The flow rate of N2 gas 1 is 50cc/rr+in, and BC
ff, the flow rate of gas 2 was lcc/min. The inside of the reaction system is kept at a reduced pressure by the exhaust system 10, and the pressure during film formation is 2.
It was Torr. Further, the temperature of the substrate 3 was 800°C.
この条件で2時間反応させたところ、基板3の表面に厚
さ2μmの窒化硼素が成膜された。この膜をフーリエ変
換赤外分光法(FT−IR)で調べたところ、1051
05O’に顕著な吸収を示し、c−BN膜の形成が確認
された。When the reaction was carried out under these conditions for 2 hours, a 2 μm thick boron nitride film was formed on the surface of the substrate 3. When this film was examined by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), it was found that 1051
Remarkable absorption was observed at 05O', and formation of a c-BN film was confirmed.
(第2実施例)
第2図に示す横型気相成長装置を用いて、c −BNの
形成を行った。原料ガスとして、N2及びB(12mを
用い、基板3としてSiウェハーを用いた。N2ガス1
は予めHeガス11と混合された後、2450MH2の
マイクロ波発振器7によりマイクロ波キャビティー5内
に発生した無電極放電プラズマ中を通過し、横型反応管
21内に供給された。この時、N2ガス1の流速は10
cc/ m i nであり、Heガス11の流速は50
cc/ m i nであった。一方、BC9aガス2は
重水素ランプ12の光を照射された後、反応管21内に
供給された。B(123ガス2の流速は0.5cc/m
inであった。排気系10により反応系内の圧力は1.
5Torrに保たれ、基板3の温度は800℃であった
。(Second Example) Using a horizontal vapor phase growth apparatus shown in FIG. 2, c-BN was formed. N2 and B (12 m) were used as source gases, and a Si wafer was used as the substrate 3. N2 gas 1
was mixed with He gas 11 in advance, passed through the electrodeless discharge plasma generated in the microwave cavity 5 by the 2450 MH2 microwave oscillator 7, and was supplied into the horizontal reaction tube 21. At this time, the flow rate of N2 gas 1 is 10
cc/min, and the flow rate of He gas 11 is 50
It was cc/min. On the other hand, the BC9a gas 2 was supplied into the reaction tube 21 after being irradiated with light from the deuterium lamp 12 . B (123 The flow rate of gas 2 is 0.5 cc/m
It was in. The pressure inside the reaction system is reduced to 1.0 by the exhaust system 10.
The temperature of the substrate 3 was maintained at 5 Torr and 800°C.
この条件で1時間反応させたところ、基板3の表面に厚
さ1μmの窒化硼素が析出した。この膜をFT−I R
で調べたところ、105105O’に顕著な吸収を示し
、c−BN膜の形成が確認できた。When the reaction was carried out under these conditions for 1 hour, boron nitride with a thickness of 1 μm was deposited on the surface of the substrate 3. This film was subjected to FT-IR
When examined, significant absorption was observed at 105105O', confirming the formation of a c-BN film.
(第3実施例)
第3図に示す縦型気相成長装置を用いて、C−BN膜の
形成を行った。前述した第1実施例においては、硼素原
子含有ガスを予めエキシマレーザ−によって励起した後
、反応管内に導入したが、本実施例においては、硼素原
子含有ガスを予め励起することなく、まず反応管内に導
入し、プラズマによって励起された窒素原子含有ガスと
混合した後、エキシマレーザ−によってこの混合ガスを
励起した。(Third Example) A C-BN film was formed using a vertical vapor phase growth apparatus shown in FIG. In the first example described above, the boron atom-containing gas was excited in advance by an excimer laser and then introduced into the reaction tube, but in this example, the boron atom-containing gas was first excited in the reaction tube without being excited in advance. After mixing with nitrogen atom-containing gas excited by plasma, this mixed gas was excited by an excimer laser.
すなわち、原料ガスとしてN2及びBCε3を用い、基
板3としてSiウェハーを用いた。N2ガス1は縦型反
応管20の上部より供給され、2450MH,のマイク
ロ波発振器7によりマイクロ波キャビティー5内に発生
した無電極放電プラズマ中を通過し、さらにその下に設
置されたコイル6によって発生した875Gaussの
磁場中を通過した後、B(13ガス2と混合された。そ
の後、この混合ガスは、エキシマレーザ−8によって励
起された後、基板3上に供給された。That is, N2 and BCε3 were used as source gases, and a Si wafer was used as the substrate 3. N2 gas 1 is supplied from the upper part of the vertical reaction tube 20, passes through the electrodeless discharge plasma generated in the microwave cavity 5 by the 2450 MH microwave oscillator 7, and then passes through the coil 6 installed below. After passing through a magnetic field of 875 Gauss generated by B(13), it was mixed with gas 2. This mixed gas was then excited by an excimer laser 8 and then supplied onto the substrate 3.
N2ガスlの流速は30 c c / m i nであ
り、BCl23ガス2の流速はlcc/minであった
。排気系10により反応系内の圧力は1.5Torrに
保たれ、基板3の温度は750℃であった。The flow rate of N2 gas 1 was 30 cc/min, and the flow rate of BCl23 gas 2 was lcc/min. The pressure inside the reaction system was maintained at 1.5 Torr by the exhaust system 10, and the temperature of the substrate 3 was 750°C.
この条件で2時間反応させたところ、基板3の表面に厚
さ2umの窒化硼素が析出した。この膜をFT−IRで
調べたところ、105105O’で顕著な吸収を示し、
c−BN膜の形成が確認できた。When the reaction was carried out under these conditions for 2 hours, boron nitride with a thickness of 2 um was deposited on the surface of the substrate 3. When this film was examined by FT-IR, it showed remarkable absorption at 105105O'.
Formation of a c-BN film was confirmed.
なお、BCρ3ガス2に代えてB2H,ガスを用いても
同様の効果が得られる。Note that the same effect can be obtained by using B2H gas instead of BCρ3 gas 2.
[発明の効果]
以上のように、請求項1記載のc−BNの合成法によれ
ば、所望の組成比を有するc−BNを気相成長法により
効率よく生成することができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the method for synthesizing c-BN according to the first aspect, c-BN having a desired composition ratio can be efficiently produced by vapor phase growth.
さらに、請求項2記載のc−BNの合成法によれば、さ
らに効率よ<c−BNを気相成長法により生成すること
ができる。Furthermore, according to the c-BN synthesis method described in claim 2, c-BN can be produced even more efficiently by vapor phase growth.
従って、本発明により、これまではダイヤモンドと同様
に超高圧、高温下でしか作成することができなかったc
−BNが安価な装置、材料を用いて人工的に薄膜合成す
ることが可能となる。C−BNはダイヤモンドに次ぐ硬
さ、熱伝導率を有し、鉄族合金に対しても極めて化学的
に安定であるので、切削工具、金型等の耐久性向上への
応用、あるいは半導体素子、発光素子等の応用などに幅
広く用いることができるようになる。Therefore, with the present invention, c
-It becomes possible to artificially synthesize thin films of BN using inexpensive equipment and materials. C-BN has hardness and thermal conductivity second only to diamond, and is extremely chemically stable even with iron group alloys, so it can be used to improve the durability of cutting tools, molds, etc., or to improve the durability of semiconductor devices. , and can be used in a wide range of applications such as light emitting devices.
第1図は本発明の第1実施例で用いた装置の概略構成図
、第2図は本発明の第2実施例で用いた装置の概略構成
図、第3図は本発明の第3実施例で用いた装置の概略構
成図、第4図及び第5図はそれぞれ従来法で用いた装置
の概略構成図である。
1・・・N2ガス
2・・・BCβ3ガス
3・・・基板
5・・・マイクロ波キャビティ
8・・・エキシマレーザ−FIG. 1 is a schematic diagram of the device used in the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of the device used in the second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic diagram of the device used in the second embodiment of the present invention. A schematic diagram of the apparatus used in the example, and FIGS. 4 and 5 are schematic diagrams of the apparatus used in the conventional method, respectively. 1...N2 gas 2...BCβ3 gas 3...Substrate 5...Microwave cavity 8...Excimer laser
Claims (2)
少なくともプラズマによって励起された窒化原子含有ガ
スとを基板表面に導入し、前記基板表面に窒化硼素を析
出させることを特徴とする立方晶窒化硼素の合成法。(1) A boron atom-containing gas excited by ultraviolet light,
1. A method for synthesizing cubic boron nitride, which comprises introducing at least a nitride atom-containing gas excited by plasma onto a substrate surface to precipitate boron nitride on the substrate surface.
予め水素ガスあるいは不活性ガスと混入された後に少な
くともプラズマによって励起された窒素原子含有ガスと
を基板表面に導入し、前記基板表面に窒化硼素を析出さ
せることを特徴とする立方晶窒化硼素の合成法。(2) a boron atom-containing gas excited by ultraviolet light;
Synthesis of cubic boron nitride, characterized in that boron nitride is deposited on the substrate surface by introducing at least a nitrogen atom-containing gas excited by plasma after being mixed with hydrogen gas or an inert gas into the substrate surface. Law.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11216290A JPH049472A (en) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | Method for synthesizing cubic boron nitride |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11216290A JPH049472A (en) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | Method for synthesizing cubic boron nitride |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH049472A true JPH049472A (en) | 1992-01-14 |
Family
ID=14579795
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11216290A Pending JPH049472A (en) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | Method for synthesizing cubic boron nitride |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH049472A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4951954A (en) * | 1989-08-23 | 1990-08-28 | Acs Industries, Inc. | High temperature low friction seal |
-
1990
- 1990-04-27 JP JP11216290A patent/JPH049472A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4951954A (en) * | 1989-08-23 | 1990-08-28 | Acs Industries, Inc. | High temperature low friction seal |
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