JPH053410B2 - - Google Patents
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- JPH053410B2 JPH053410B2 JP60077563A JP7756385A JPH053410B2 JP H053410 B2 JPH053410 B2 JP H053410B2 JP 60077563 A JP60077563 A JP 60077563A JP 7756385 A JP7756385 A JP 7756385A JP H053410 B2 JPH053410 B2 JP H053410B2
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Landscapes
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は特にカーボン不純物含有量の少い熱分
解窒化ホウ素（以下PBNという）物品及びその
製法、特に化合物半導体単結晶育成用の物品、た
とえばルツボやボート、あるいは分子線ビーム・
エピタキシー用超高純度金属溶融用ルツボなどの
高純度自立型PBN物品及びその製法に関する。 〔従来の技術およびその問題点〕 PBNは高純度、高品質の窒化ホウ素（BN）と
して化合物半導体や特殊合金の製造などの巾広い
分野で用いられている材料である。特にGaAsな
どの化合物半導体の製造においては、PBNの有
するすぐれた耐食性と高純度であるという特徴と
が、最大限有効に発揮されており、不純物が少
く、電気特性の優れた化合物半導体用単結晶を育
成する上でPBNは不可欠の材料となつている。
たとえばGaAs単結晶育成においてPBNは液体封
止チヨクラルスキー法（以下LEC法という）に
おけるルツボとして、また水平ブリツジマン法
（以下HB法という）におけるボートとしてそれ
ぞれ用いられている。また、GaAs単結晶ウエハ
ー上にGa1-xAlxAsなどの混晶化合物半導体をエ
ピタキキシラル成長させる一方法である分子線ビ
ーム・エピタキシー法における金属溶融用容器
（ルツボ）としてもPBNが主として用いられてい
る。 PBNの製法としては従来からいろいろ提案さ
れている。たとえば米国特許第3152006号明細書
に開示されているように、三塩化ホウ素（BCl3）
ガスのようなハロゲン化ホウ素ガスとアンモニア
ガスとを原料とし、温度1450〜2300℃、圧力
50Torr未満の条件下で、適当な基材表面上にBN
を析出させるいわゆる化学気相蒸着法（以下
CVD法という）により合成する方法がある。こ
れは基材材料とCVD条件を適切に選べば、析出
したPBN膜を基材から分離し、自立型PBN物品
を得ることができる。また自立型PBN物品の製
法に関する具体例としては、特開昭51−109912号
公報で開示されているように、黒鉛の基材（心
金）上に、その根拠、効果は不明であるが、1900
〜1950℃の温度でBNを析出させる方法がある。 このようにして得られたPBN物品、たとえば
ルツボなど、は化合物半導体単結晶の育成時の部
材として用いられ、従来の石英部材を用いたもの
に比べて、育成結晶の電気特性を飛躍的に向上さ
せる大きな原因となつている。 ところが、近年、化合物半導体単結晶に要求さ
れる特性がますます厳しいものとなるのに伴つ
て、従来のPBN物品では満足できない部分があ
ることが分つた。特に問題となつているのはカー
ボン不純物による半導体単結晶の電気特性の低下
であつて、いわゆる半絶縁性GaAs（比抵抗値
107〜8Hzcm）の特性を更に向上させるために、
GaAs結晶育成時に結晶育成炉内各種部材から不
純物特にカーボンが育成結晶中に混入することを
極力防止することが必要である。ルツボやボート
は高温の化合物半導体融液と直接接触するため、
その中に含まれる不純物、たとえば、カーボンの
影響が特に著しくあらわれる。 従来からある市販の、PBNルツボを分析する
と、そのカーボン不純物含有量は、同一試料中で
もそのサンプリングの位置により大きく変化し、
カーボンが局所的に高濃度で存在していることが
わかつた。そこで、サンプリング場所を増やし、
カーボン不純物含有量の平均値を多数のPBNル
ツボについて求めたところ、0.1重量％を越える
値のものもあることがわかつた。更にPBNルツ
ボの組織を観察したところ、全ての試料で、黒い
微少な点が認められ、この部分を電子顕微鏡と
EPMAにより分析したところ、直径５〜数百μ
ｍのカーボンもしくは炭化ホウ素（B4C）の粒子
であることが判明した。このような従来のPBN
物品を、たとえばGaAs単結晶のLEC法による育
成用ルツボとして用いると、たとえルツボの見掛
けのカーボン含有量が少なくとも、カーボンが高
濃度で局所的に存在しているためにその部分から
GaAs融液中にカーボンが溶け出し、育成した単
結晶の比抵抗値が上がらなくなり、GaAs結晶の
半絶縁性化を妨げる原因となつていることが確認
された。 本発明者等は、PBN物品中に存在するカーボ
ンの分布状態とその影響に関して、上記のような
解明を行うと同時に、このようなカーボンの分布
状態が発生する原因についても検討を加えたとこ
ろ、自立型PBN物品を製造する際に、基材黒鉛
とPBN析出層との付着状況と黒鉛〜PBN界面の
反応状況とが最終的なカーボン不純物量に顕著に
影響を及ぼすこと、そして前記付着状況は特に基
材黒鉛の見掛比重とPBNの析出温度とに依存し、
また界面の反応状況はPBNの析出温度に依存す
ることが判明した。 本発明は従来のPBN物品が有していた問題点
の一つであるカーボン不純物による悪影響の低減
を目的とし、上述の知見に基づいてなされたもの
である。即ち、本発明は物品中のカーボン不純物
濃度が0.1重量％未満で、しかも直径5μｍ以上の
カーボン粒子を含まないPBN物品およびその製
造方法を提供するものである。 〔問題点を解決するための手段〕 すなわち、本発明の第１発明は、化学気相蒸着
法により形成された厚さ0.1〜５mmの自立型熱分
解窒化ホウ素物品からなり、しかもその物品中の
カーボン濃度が0.1重量％未満で、かつその物品
中のいかなる部分においても直径5μｍをこえる
カーボンもしくは炭化ホウ素粒子を含有しないこ
とを特徴とする自立型熱分解窒化ホウ素物品であ
り、 その第２発明は、ハロゲン化ホウ素ガスとアン
モニアガスとを原料とし、黒鉛製反応室内で黒鉛
基材表面に、化学気相蒸着法により、0.5〜
50Torrの圧力下で気相から窒化ホウ素を析出さ
せた後、黒鉛基材から窒化ホウ素析出物を離型
し、更に黒鉛基材と接触していた熱分解窒化ホウ
素表層を機械研摩することからなる自立型熱分解
窒化ホウ素物品の製法において、前記黒鉛基材と
して見掛比重1.60ｇ／cm3以上のものを用いると共
に、前記原料ガスの導入管を熱分解窒化ホウ素被
覆黒鉛管とし、析出温度を1900〜1970℃で操作す
ることを特徴とする、厚さ0.1〜５mmでカーボン
濃度が0.1重量％未満であり、しかも物品中のい
かなる部分においても直径5μｍをこえるカーボ
ンもしくは炭化ホウ素粒子を含有しない、自立型
熱分解窒化ホウ素物品の製法である。 以下さらに本発明を詳しく説明する。 PBN物品中のカーボン不純物濃度が0.1重量％
以上であつたり、あるいはたとえカーボン不純物
濃度が0.1重量％未満でも物品中に直径5μｍをこ
えるカーボンもしくは炭化ホウ素粒子が含まれて
いたりすると、化合物半導体などを育成する部材
として、このようなPBN物品を用いると、育成
される結晶中に混入するカーボン不純物量が増え
るので好ましくない。尚、PBN中に直径5μｍを
こえるカーボンもしくは炭化ホウ素粒子が存在す
るか否かは、PBNが白色、カーボンが黒色であ
るので目視検査と顕微鏡観察を組合わせることで
判定できる。また本発明のPBN物品は、その厚
さが0.1〜５mmのもであるが、厚さが0.1未満では
強度が十分でないので、実用的でなく、また厚さ
が５mmを越えるとPBN中の内部応力が急激に上
昇し、その機械的性質が低下する。 次に、本発明の第２発明について説明すると、
この発明は、上述した第１発明のPBN物品を好
適に製造する方法である。 本発明の製法を採用することによつて、PBN
層に付着する黒鉛微少粒子の数量を極少とし、し
かも黒鉛基材と接触していたPBN部の反応−
B4C生成−を抑止することができ、これによりカ
ーボン不純物濃度が従来よりも低く、しかもカー
ボンやB4Cの粒子を含まないPBN物品を極めて
少い機械研摩作業により得ることが可能となる。 本発明を行うにあたつては、基材黒鉛の見掛比
重を1.60ｇ／cm3以上好ましくは1.75ｇ／cm3とする
ことが必要である。これは黒鉛の見掛比重がこの
値よりも小さいと、基材黒鉛表面の開気孔が多く
なり、この表面上にPBNを析出させて行くと、
いわゆるアンカー効果によつてPBN層の離型が
困難となり、離型時に基材黒鉛の粒子が多数
PBN層に付着したまま剥ぎ取られ、黒鉛粒子を
多く含むPBNとなつてしまうからである。勿論、
PBN表面に付着したカーボン粒子は、エメリペ
ーパーなどを用い、機械的に研摩することで外観
的には消失するが、このように多数のカーボン粒
子が付着した面を研摩すると、PBNの微少層間
剥離が生じてその間にカーボン粒子がトラツプさ
れて除去不能になつてしまい好ましくない。また
析出温度は1900〜1970℃でなければならない。
PBNと基材黒鉛の界面では、1900℃以上の温度
でB4Cの生成反応が起こるが、析出温度が1970℃
を越えるとB4Cの生成が顕著になり、PBN界面
でB4C微粒子を生成しやすくなる他、PBN層表
面全面がB4C化して機械研摩が極めて困難にな
り、B4Cを完全に除去することができなくなつて
しまう。また析出温度が1900℃未満では界面の
B4C化が殆んど起きず、黒鉛基材とPBN層の離
型が著しく困難になり、前記の見掛比重1.60ｇ／
cm3未満の黒鉛基材を用いた時と同じ問題が生ず
る。温度1900〜1970℃で析出させると、B4Cの生
成が少く、しかも黒鉛基材との離型が最も容易に
行うことができる。 上述した黒鉛基材の見掛比重と析出温度は、主
に、黒鉛基材と接触していたPBN面にカーボン
又は炭化ホウ素粒子を極力含ませないという目的
を達成するために採用された手段である。 一方、PBN物品中のカーボン濃度が0.1重量％
未満であり、しかもその物品中のいかなる部分に
おいても直径5μｍをこえるカーボンもしくは炭
化ホウ素粒子を含有させないようにするには、す
なわち、PBN物品の内部に混入するカーボン又
は炭化ホウ素の粒子を極力少なくするためには、
ハロゲン化ホウ素ガスの導入管とアンモニアガス
の導入管とを、PBNで被覆された黒鉛管にする
ことが重要である。 以上のように、本発明は、原料の導入管の材
質、黒鉛基材の見掛比重及び析出温度の最適化を
行うことによつて、はじめてカーボン等不純物濃
度が低く、しかもカーボンやB4C粒子の含有量が
少ないPBN物品を得ることができる。また、黒
鉛基材の見掛比重を1.75ｇ／cm3以上にすると、ア
ンカー効果が更に弱まるので、1900〜1940℃の析
出温度で十分に良好な離型性が得られるので、
B4Cの生成が更に少い条件下でPBN物品が製造
でき、より好ましい結果が得られる。本発明の見
掛比重の黒鉛基材上に前記析出温度範囲内で
PBNを析出させた後、黒鉛基材から離型された
PBN物品の基材と接触していた面には黒鉛基材
からのカーボン粒子の付着が全くと言つて良い程
認められず、また金属光沢のあるB4C粒子の生成
も認められない他、PBNの色にも黒鉛基材との
接触面と析出面との間ででほとんど差がなく、界
面のB4C化が最少限度しか進んでいないことがわ
かる。このようにして得られたPBNは、その表
面を＃320以上の目の細かいエメリーペーパーで
軽く研摩するだけで、カーボン不純物の含有層が
簡単に除去でき、有機溶剤などで洗浄、乾燥する
だけで直ちに化合物半導体単結晶育成などに好適
な高純度PBN物品とすることができる。 〔実施例〕 10cm巾×60cm長×１cm厚の黒鉛板６枚を使い、
直径30cmの黒鉛板（底板）の上面に六角形状反応
室を形成した。底板の中央にはガス導入のための
孔をあけ、原料ガス導入管として予めPBN被覆
した黒鉛の管２本を同軸になるように接続した。
六角形状体上端から直径96mm、長さ100mmのルツ
ボ型の黒鉛基材を吊り下げ、反応室全体を抵抗加
熱方式の真空炉内に装入した。炉を10-2Torrま
で排気した後、析出温度まで加熱した。
0.75Torrの圧力下、窒素ガスで稀釈した三塩化
ホウ素とアンモニアを導入し、所定時間蒸着後冷
却し、生成したPBNを黒鉛基材から取り外し、
肉厚１mmのPBNルツボを得た。黒鉛基材の見掛
比重と、PBNの析出温度を様々にかえ、実施例
（実験No.１〜３）、比較例（実験No.４〜６）の計６
種類のPBNルツボを作成した。各ルツボの内面
を＃500のエメリー紙で約50μｍ研削した後、エ
タノールでルツボを洗浄し、乾燥した後、これら
ルツボにより各々、GaAs単結晶をLEC法により
成長させ、その比抵抗値を測定した。結果を表１
に示す。
解窒化ホウ素（以下PBNという）物品及びその
製法、特に化合物半導体単結晶育成用の物品、た
とえばルツボやボート、あるいは分子線ビーム・
エピタキシー用超高純度金属溶融用ルツボなどの
高純度自立型PBN物品及びその製法に関する。 〔従来の技術およびその問題点〕 PBNは高純度、高品質の窒化ホウ素（BN）と
して化合物半導体や特殊合金の製造などの巾広い
分野で用いられている材料である。特にGaAsな
どの化合物半導体の製造においては、PBNの有
するすぐれた耐食性と高純度であるという特徴と
が、最大限有効に発揮されており、不純物が少
く、電気特性の優れた化合物半導体用単結晶を育
成する上でPBNは不可欠の材料となつている。
たとえばGaAs単結晶育成においてPBNは液体封
止チヨクラルスキー法（以下LEC法という）に
おけるルツボとして、また水平ブリツジマン法
（以下HB法という）におけるボートとしてそれ
ぞれ用いられている。また、GaAs単結晶ウエハ
ー上にGa1-xAlxAsなどの混晶化合物半導体をエ
ピタキキシラル成長させる一方法である分子線ビ
ーム・エピタキシー法における金属溶融用容器
（ルツボ）としてもPBNが主として用いられてい
る。 PBNの製法としては従来からいろいろ提案さ
れている。たとえば米国特許第3152006号明細書
に開示されているように、三塩化ホウ素（BCl3）
ガスのようなハロゲン化ホウ素ガスとアンモニア
ガスとを原料とし、温度1450〜2300℃、圧力
50Torr未満の条件下で、適当な基材表面上にBN
を析出させるいわゆる化学気相蒸着法（以下
CVD法という）により合成する方法がある。こ
れは基材材料とCVD条件を適切に選べば、析出
したPBN膜を基材から分離し、自立型PBN物品
を得ることができる。また自立型PBN物品の製
法に関する具体例としては、特開昭51−109912号
公報で開示されているように、黒鉛の基材（心
金）上に、その根拠、効果は不明であるが、1900
〜1950℃の温度でBNを析出させる方法がある。 このようにして得られたPBN物品、たとえば
ルツボなど、は化合物半導体単結晶の育成時の部
材として用いられ、従来の石英部材を用いたもの
に比べて、育成結晶の電気特性を飛躍的に向上さ
せる大きな原因となつている。 ところが、近年、化合物半導体単結晶に要求さ
れる特性がますます厳しいものとなるのに伴つ
て、従来のPBN物品では満足できない部分があ
ることが分つた。特に問題となつているのはカー
ボン不純物による半導体単結晶の電気特性の低下
であつて、いわゆる半絶縁性GaAs（比抵抗値
107〜8Hzcm）の特性を更に向上させるために、
GaAs結晶育成時に結晶育成炉内各種部材から不
純物特にカーボンが育成結晶中に混入することを
極力防止することが必要である。ルツボやボート
は高温の化合物半導体融液と直接接触するため、
その中に含まれる不純物、たとえば、カーボンの
影響が特に著しくあらわれる。 従来からある市販の、PBNルツボを分析する
と、そのカーボン不純物含有量は、同一試料中で
もそのサンプリングの位置により大きく変化し、
カーボンが局所的に高濃度で存在していることが
わかつた。そこで、サンプリング場所を増やし、
カーボン不純物含有量の平均値を多数のPBNル
ツボについて求めたところ、0.1重量％を越える
値のものもあることがわかつた。更にPBNルツ
ボの組織を観察したところ、全ての試料で、黒い
微少な点が認められ、この部分を電子顕微鏡と
EPMAにより分析したところ、直径５〜数百μ
ｍのカーボンもしくは炭化ホウ素（B4C）の粒子
であることが判明した。このような従来のPBN
物品を、たとえばGaAs単結晶のLEC法による育
成用ルツボとして用いると、たとえルツボの見掛
けのカーボン含有量が少なくとも、カーボンが高
濃度で局所的に存在しているためにその部分から
GaAs融液中にカーボンが溶け出し、育成した単
結晶の比抵抗値が上がらなくなり、GaAs結晶の
半絶縁性化を妨げる原因となつていることが確認
された。 本発明者等は、PBN物品中に存在するカーボ
ンの分布状態とその影響に関して、上記のような
解明を行うと同時に、このようなカーボンの分布
状態が発生する原因についても検討を加えたとこ
ろ、自立型PBN物品を製造する際に、基材黒鉛
とPBN析出層との付着状況と黒鉛〜PBN界面の
反応状況とが最終的なカーボン不純物量に顕著に
影響を及ぼすこと、そして前記付着状況は特に基
材黒鉛の見掛比重とPBNの析出温度とに依存し、
また界面の反応状況はPBNの析出温度に依存す
ることが判明した。 本発明は従来のPBN物品が有していた問題点
の一つであるカーボン不純物による悪影響の低減
を目的とし、上述の知見に基づいてなされたもの
である。即ち、本発明は物品中のカーボン不純物
濃度が0.1重量％未満で、しかも直径5μｍ以上の
カーボン粒子を含まないPBN物品およびその製
造方法を提供するものである。 〔問題点を解決するための手段〕 すなわち、本発明の第１発明は、化学気相蒸着
法により形成された厚さ0.1〜５mmの自立型熱分
解窒化ホウ素物品からなり、しかもその物品中の
カーボン濃度が0.1重量％未満で、かつその物品
中のいかなる部分においても直径5μｍをこえる
カーボンもしくは炭化ホウ素粒子を含有しないこ
とを特徴とする自立型熱分解窒化ホウ素物品であ
り、 その第２発明は、ハロゲン化ホウ素ガスとアン
モニアガスとを原料とし、黒鉛製反応室内で黒鉛
基材表面に、化学気相蒸着法により、0.5〜
50Torrの圧力下で気相から窒化ホウ素を析出さ
せた後、黒鉛基材から窒化ホウ素析出物を離型
し、更に黒鉛基材と接触していた熱分解窒化ホウ
素表層を機械研摩することからなる自立型熱分解
窒化ホウ素物品の製法において、前記黒鉛基材と
して見掛比重1.60ｇ／cm3以上のものを用いると共
に、前記原料ガスの導入管を熱分解窒化ホウ素被
覆黒鉛管とし、析出温度を1900〜1970℃で操作す
ることを特徴とする、厚さ0.1〜５mmでカーボン
濃度が0.1重量％未満であり、しかも物品中のい
かなる部分においても直径5μｍをこえるカーボ
ンもしくは炭化ホウ素粒子を含有しない、自立型
熱分解窒化ホウ素物品の製法である。 以下さらに本発明を詳しく説明する。 PBN物品中のカーボン不純物濃度が0.1重量％
以上であつたり、あるいはたとえカーボン不純物
濃度が0.1重量％未満でも物品中に直径5μｍをこ
えるカーボンもしくは炭化ホウ素粒子が含まれて
いたりすると、化合物半導体などを育成する部材
として、このようなPBN物品を用いると、育成
される結晶中に混入するカーボン不純物量が増え
るので好ましくない。尚、PBN中に直径5μｍを
こえるカーボンもしくは炭化ホウ素粒子が存在す
るか否かは、PBNが白色、カーボンが黒色であ
るので目視検査と顕微鏡観察を組合わせることで
判定できる。また本発明のPBN物品は、その厚
さが0.1〜５mmのもであるが、厚さが0.1未満では
強度が十分でないので、実用的でなく、また厚さ
が５mmを越えるとPBN中の内部応力が急激に上
昇し、その機械的性質が低下する。 次に、本発明の第２発明について説明すると、
この発明は、上述した第１発明のPBN物品を好
適に製造する方法である。 本発明の製法を採用することによつて、PBN
層に付着する黒鉛微少粒子の数量を極少とし、し
かも黒鉛基材と接触していたPBN部の反応−
B4C生成−を抑止することができ、これによりカ
ーボン不純物濃度が従来よりも低く、しかもカー
ボンやB4Cの粒子を含まないPBN物品を極めて
少い機械研摩作業により得ることが可能となる。 本発明を行うにあたつては、基材黒鉛の見掛比
重を1.60ｇ／cm3以上好ましくは1.75ｇ／cm3とする
ことが必要である。これは黒鉛の見掛比重がこの
値よりも小さいと、基材黒鉛表面の開気孔が多く
なり、この表面上にPBNを析出させて行くと、
いわゆるアンカー効果によつてPBN層の離型が
困難となり、離型時に基材黒鉛の粒子が多数
PBN層に付着したまま剥ぎ取られ、黒鉛粒子を
多く含むPBNとなつてしまうからである。勿論、
PBN表面に付着したカーボン粒子は、エメリペ
ーパーなどを用い、機械的に研摩することで外観
的には消失するが、このように多数のカーボン粒
子が付着した面を研摩すると、PBNの微少層間
剥離が生じてその間にカーボン粒子がトラツプさ
れて除去不能になつてしまい好ましくない。また
析出温度は1900〜1970℃でなければならない。
PBNと基材黒鉛の界面では、1900℃以上の温度
でB4Cの生成反応が起こるが、析出温度が1970℃
を越えるとB4Cの生成が顕著になり、PBN界面
でB4C微粒子を生成しやすくなる他、PBN層表
面全面がB4C化して機械研摩が極めて困難にな
り、B4Cを完全に除去することができなくなつて
しまう。また析出温度が1900℃未満では界面の
B4C化が殆んど起きず、黒鉛基材とPBN層の離
型が著しく困難になり、前記の見掛比重1.60ｇ／
cm3未満の黒鉛基材を用いた時と同じ問題が生ず
る。温度1900〜1970℃で析出させると、B4Cの生
成が少く、しかも黒鉛基材との離型が最も容易に
行うことができる。 上述した黒鉛基材の見掛比重と析出温度は、主
に、黒鉛基材と接触していたPBN面にカーボン
又は炭化ホウ素粒子を極力含ませないという目的
を達成するために採用された手段である。 一方、PBN物品中のカーボン濃度が0.1重量％
未満であり、しかもその物品中のいかなる部分に
おいても直径5μｍをこえるカーボンもしくは炭
化ホウ素粒子を含有させないようにするには、す
なわち、PBN物品の内部に混入するカーボン又
は炭化ホウ素の粒子を極力少なくするためには、
ハロゲン化ホウ素ガスの導入管とアンモニアガス
の導入管とを、PBNで被覆された黒鉛管にする
ことが重要である。 以上のように、本発明は、原料の導入管の材
質、黒鉛基材の見掛比重及び析出温度の最適化を
行うことによつて、はじめてカーボン等不純物濃
度が低く、しかもカーボンやB4C粒子の含有量が
少ないPBN物品を得ることができる。また、黒
鉛基材の見掛比重を1.75ｇ／cm3以上にすると、ア
ンカー効果が更に弱まるので、1900〜1940℃の析
出温度で十分に良好な離型性が得られるので、
B4Cの生成が更に少い条件下でPBN物品が製造
でき、より好ましい結果が得られる。本発明の見
掛比重の黒鉛基材上に前記析出温度範囲内で
PBNを析出させた後、黒鉛基材から離型された
PBN物品の基材と接触していた面には黒鉛基材
からのカーボン粒子の付着が全くと言つて良い程
認められず、また金属光沢のあるB4C粒子の生成
も認められない他、PBNの色にも黒鉛基材との
接触面と析出面との間ででほとんど差がなく、界
面のB4C化が最少限度しか進んでいないことがわ
かる。このようにして得られたPBNは、その表
面を＃320以上の目の細かいエメリーペーパーで
軽く研摩するだけで、カーボン不純物の含有層が
簡単に除去でき、有機溶剤などで洗浄、乾燥する
だけで直ちに化合物半導体単結晶育成などに好適
な高純度PBN物品とすることができる。 〔実施例〕 10cm巾×60cm長×１cm厚の黒鉛板６枚を使い、
直径30cmの黒鉛板（底板）の上面に六角形状反応
室を形成した。底板の中央にはガス導入のための
孔をあけ、原料ガス導入管として予めPBN被覆
した黒鉛の管２本を同軸になるように接続した。
六角形状体上端から直径96mm、長さ100mmのルツ
ボ型の黒鉛基材を吊り下げ、反応室全体を抵抗加
熱方式の真空炉内に装入した。炉を10-2Torrま
で排気した後、析出温度まで加熱した。
0.75Torrの圧力下、窒素ガスで稀釈した三塩化
ホウ素とアンモニアを導入し、所定時間蒸着後冷
却し、生成したPBNを黒鉛基材から取り外し、
肉厚１mmのPBNルツボを得た。黒鉛基材の見掛
比重と、PBNの析出温度を様々にかえ、実施例
（実験No.１〜３）、比較例（実験No.４〜６）の計６
種類のPBNルツボを作成した。各ルツボの内面
を＃500のエメリー紙で約50μｍ研削した後、エ
タノールでルツボを洗浄し、乾燥した後、これら
ルツボにより各々、GaAs単結晶をLEC法により
成長させ、その比抵抗値を測定した。結果を表１
に示す。
本発明のPBN物品はカーボン不純物濃度が低
く、またその局部的な存在がない自立型のもので
あり、化合物半導体育成用ルツボとして用いる
と、半絶縁性化合物半導体単結晶が得られる。ま
た、HB法用ボートや分子線ビーム・エピタキシ
ー用ルツボとして用いても、同様に電気的特性に
すぐれた化合物半導体単結晶が得られる。 また、本発明の製法によれば、基材黒鉛の見掛
比重をPBNの析出温度だけを最適範囲にするだ
けで、他に格別の労力を払うことなく、カーボン
不純物濃度の低いPBN物品が得られる。
く、またその局部的な存在がない自立型のもので
あり、化合物半導体育成用ルツボとして用いる
と、半絶縁性化合物半導体単結晶が得られる。ま
た、HB法用ボートや分子線ビーム・エピタキシ
ー用ルツボとして用いても、同様に電気的特性に
すぐれた化合物半導体単結晶が得られる。 また、本発明の製法によれば、基材黒鉛の見掛
比重をPBNの析出温度だけを最適範囲にするだ
けで、他に格別の労力を払うことなく、カーボン
不純物濃度の低いPBN物品が得られる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 化学気相蒸着法により形成された厚さ0.1〜
５mmの自立型熱分解窒化ホウ素物品からなり、し
かもその物品中のカーボン濃度が0.1重量％未満
で、かつその物品中のいかなる部分においても直
径5μｍをこえるカーボンもしくは炭化ホウ素粒
子を含有しないことを特徴とする自立型熱分解窒
化ホウ素物品。 ２ ハロゲン化ホウ素ガスとアンモニアガスとを
原料とし、黒鉛製反応室内で黒鉛基材表面に、化
学気相蒸着法により、0.5〜50Torrの圧力下で気
相から窒化ホウ素を析出させた後、黒鉛基材から
窒化ホウ素析出物を離型し、更に黒鉛基材と接触
していた熱分解窒化ホウ素表層を機械研摩するこ
とからなる自立型熱分解窒化ホウ素物品の製法に
おいて、前記黒鉛基材として見掛比重1.60ｇ／cm3
以上のものを用いると共に、前記原料ガスの導入
管を熱分解窒化ホウ素被覆黒鉛管とし、析出温度
を1900〜1970℃で操作することを特徴とする、厚
さ0.1〜５mmでカーボン濃度が0.1重量％未満であ
り、しかも物品中のいかなる部分においても直径
5μｍをこえるカーボンもしくは炭化ホウ素粒子
を含有しない、自立型熱分解窒化ホウ素物品の製
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60077563A JPS61236655A (ja) | 1985-04-13 | 1985-04-13 | 熱分解窒化ホウ素物品およびその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60077563A JPS61236655A (ja) | 1985-04-13 | 1985-04-13 | 熱分解窒化ホウ素物品およびその製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61236655A JPS61236655A (ja) | 1986-10-21 |
| JPH053410B2 true JPH053410B2 (ja) | 1993-01-14 |
Family
ID=13637479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60077563A Granted JPS61236655A (ja) | 1985-04-13 | 1985-04-13 | 熱分解窒化ホウ素物品およびその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61236655A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0310076A (ja) * | 1989-06-05 | 1991-01-17 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 熱分解窒化ホウ素膜の被覆方法 |
| JP2007042794A (ja) * | 2005-08-02 | 2007-02-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 坩堝清浄化の方法と装置および化合物半導体結晶の育成方法 |
| JP4854482B2 (ja) * | 2006-11-29 | 2012-01-18 | 京セラ株式会社 | 炭化硼素質焼結体およびその製造方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3974002A (en) * | 1974-06-10 | 1976-08-10 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | MBE growth: gettering contaminants and fabricating heterostructure junction lasers |
| JPS51109912A (ja) * | 1975-02-27 | 1976-09-29 | Union Carbide Corp | |
| US4058579A (en) * | 1975-02-27 | 1977-11-15 | Union Carbide Corporation | Process for producing an improved boron nitride crucible |
| JPS54101781A (en) * | 1978-01-10 | 1979-08-10 | Union Carbide Corp | Boat coated with thermal decomposed boron nitride for metal evaporation |
| JPS5916969A (ja) * | 1982-07-19 | 1984-01-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化硼素被覆部品 |
-
1985
- 1985-04-13 JP JP60077563A patent/JPS61236655A/ja active Granted
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3974002A (en) * | 1974-06-10 | 1976-08-10 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | MBE growth: gettering contaminants and fabricating heterostructure junction lasers |
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| US3986822A (en) * | 1975-02-27 | 1976-10-19 | Union Carbide Corporation | Boron nitride crucible |
| US4058579A (en) * | 1975-02-27 | 1977-11-15 | Union Carbide Corporation | Process for producing an improved boron nitride crucible |
| JPS54101781A (en) * | 1978-01-10 | 1979-08-10 | Union Carbide Corp | Boat coated with thermal decomposed boron nitride for metal evaporation |
| JPS5916969A (ja) * | 1982-07-19 | 1984-01-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 窒化硼素被覆部品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61236655A (ja) | 1986-10-21 |
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