JPH0995785A - 任意の電気抵抗率を有する熱分解窒化ホウ素成形体の製造方法 - Google Patents
任意の電気抵抗率を有する熱分解窒化ホウ素成形体の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 PBN成形体の電気抵抗率を108〜1015
Ω−cmの範囲内で利用目的に合致した任意の値に設定
することのできる新規なPBN成形体の製造方法を提供
する。 【解決手段】 化学的気相成長法により熱分解窒化ホウ
素成形体を製造する際に、同一反応室内にメタンガス等
の炭化水素ガスを導入して熱分解黒鉛の生成を同時に進
行させ、熱分解窒化ホウ素の結晶内に微量のカーボンを
含有せしめることにより、任意の電気抵抗率を有する熱
分解窒化ホウ素成形体を製造する。熱分解窒化ホウ素に
対するカーボン添加量が3重量%を超えないように炭化
水素ガスを導入することが好ましい。得られた成形体は
好ましくは108〜1015Ω−cmの電気抵抗率を有す
る。
Ω−cmの範囲内で利用目的に合致した任意の値に設定
することのできる新規なPBN成形体の製造方法を提供
する。 【解決手段】 化学的気相成長法により熱分解窒化ホウ
素成形体を製造する際に、同一反応室内にメタンガス等
の炭化水素ガスを導入して熱分解黒鉛の生成を同時に進
行させ、熱分解窒化ホウ素の結晶内に微量のカーボンを
含有せしめることにより、任意の電気抵抗率を有する熱
分解窒化ホウ素成形体を製造する。熱分解窒化ホウ素に
対するカーボン添加量が3重量%を超えないように炭化
水素ガスを導入することが好ましい。得られた成形体は
好ましくは108〜1015Ω−cmの電気抵抗率を有す
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は化学的気相成長法
(以下CVDと略記する)による熱分解窒化ホウ素(以
下PBNと略記する)成形体の製造方法に関する。
(以下CVDと略記する)による熱分解窒化ホウ素(以
下PBNと略記する)成形体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】PBN成形体は、アンモニアとハロゲン
化ホウ素を原料として減圧熱CVD法により黒鉛基材の
上に析出させた後、基材から離型することにより製造さ
れている。この方法によれば、基材の形状によって多様
な成形体を製造することができる。
化ホウ素を原料として減圧熱CVD法により黒鉛基材の
上に析出させた後、基材から離型することにより製造さ
れている。この方法によれば、基材の形状によって多様
な成形体を製造することができる。
【0003】PBN成形体は、機械的及び熱的性質に優
れ、高純度であり、化学的に安定している等の特性を有
しており、 III−V、II−VI化合物半導体結晶
の引き上げ用ルツボを始めとして各種半導体製造装置部
材として広く用いられている。
れ、高純度であり、化学的に安定している等の特性を有
しており、 III−V、II−VI化合物半導体結晶
の引き上げ用ルツボを始めとして各種半導体製造装置部
材として広く用いられている。
【0004】また、PBN成形体は約1015Ω−cmと
きわめて大きな電気絶縁性を有することから、電気絶縁
材としても広範囲に利用されている。
きわめて大きな電気絶縁性を有することから、電気絶縁
材としても広範囲に利用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが反面において
PBN成形体はその高絶縁性の故に利用が制約されてい
る面がある。
PBN成形体はその高絶縁性の故に利用が制約されてい
る面がある。
【0006】例えば、PBNは電気絶縁抵抗が非常に高
いために、静電気の帯電及び電荷の蓄積が生じ、特に進
行波管のヘリックスコイル支持部材として使用した場
合、電子ビームの低速化又は偏向によるパワーロスを生
じさせるという問題がある。
いために、静電気の帯電及び電荷の蓄積が生じ、特に進
行波管のヘリックスコイル支持部材として使用した場
合、電子ビームの低速化又は偏向によるパワーロスを生
じさせるという問題がある。
【0007】また、PBN成形体はセラミック静電チャ
ックのチャック電極の絶縁被覆膜としても利用されてい
るが、この場合、絶縁被覆膜を通じてチャック電極と被
吸着物との間に極微弱電流が流れるとジョンソンラーベ
ック力によりチャック吸引力が大幅に増大することが知
られている。しかしながら、従来法により製造されたP
BNでは電気絶縁抵抗が過大であるために極微弱電流を
流すことができず、ジョンソンラーベック力によるチャ
ック吸引力の増大をなすことができない。
ックのチャック電極の絶縁被覆膜としても利用されてい
るが、この場合、絶縁被覆膜を通じてチャック電極と被
吸着物との間に極微弱電流が流れるとジョンソンラーベ
ック力によりチャック吸引力が大幅に増大することが知
られている。しかしながら、従来法により製造されたP
BNでは電気絶縁抵抗が過大であるために極微弱電流を
流すことができず、ジョンソンラーベック力によるチャ
ック吸引力の増大をなすことができない。
【0008】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は上記従来
技術の問題点に鑑み、PBN成形体の電気抵抗率を10
8〜1015Ω−cmの範囲内で利用目的に合致した任意
の値に設定することのできる新規なPBN成形体の製造
方法を提供することを目的とする。
技術の問題点に鑑み、PBN成形体の電気抵抗率を10
8〜1015Ω−cmの範囲内で利用目的に合致した任意
の値に設定することのできる新規なPBN成形体の製造
方法を提供することを目的とする。
【0009】すなわち、本発明は、化学的気相成長法に
より熱分解窒化ホウ素成形体を製造する際に、同一反応
室内に炭化水素ガスを導入して熱分解黒鉛の生成を同時
に進行させ、熱分解窒化ホウ素の結晶内に微量のカーボ
ンを含有せしめることを特徴とする任意の電気抵抗率を
有する熱分解窒化ホウ素成形体の製造方法である(請求
項1)。
より熱分解窒化ホウ素成形体を製造する際に、同一反応
室内に炭化水素ガスを導入して熱分解黒鉛の生成を同時
に進行させ、熱分解窒化ホウ素の結晶内に微量のカーボ
ンを含有せしめることを特徴とする任意の電気抵抗率を
有する熱分解窒化ホウ素成形体の製造方法である(請求
項1)。
【0010】炭化水素ガスとしてはメタンガスを用いる
ことができる(請求項2)。
ことができる(請求項2)。
【0011】この方法の実施に際しては、熱分解窒化ホ
ウ素に対するカーボン添加量が3重量%を超えないよう
に炭化水素ガスを導入することが好適である(請求項
3)。
ウ素に対するカーボン添加量が3重量%を超えないよう
に炭化水素ガスを導入することが好適である(請求項
3)。
【0012】本発明方法により得られる成形体は108
〜1015Ω−cmの電気抵抗率を有することができる
(請求項4)。
〜1015Ω−cmの電気抵抗率を有することができる
(請求項4)。
【0013】
【発明の実施の形態】母体となるPBN成形体は既述し
た公知の減圧熱CVD法により製造するが、PBNの結
晶成長中に炭化水素ガス、例えばメタンガスを同一反応
室内に導入することにより、炭化水素ガスが熱分解し、
該反応室内にカーボンが存在することとなる。カーボン
の一部は他の元素と反応して系外に排出されるが、成長
中のPBN結晶の中にも取り込まれるため、成形体は微
量のカーボンを含有するものとなる。カーボンは導電性
物質であるため、PBN成形体の電気抵抗率が低減され
る。
た公知の減圧熱CVD法により製造するが、PBNの結
晶成長中に炭化水素ガス、例えばメタンガスを同一反応
室内に導入することにより、炭化水素ガスが熱分解し、
該反応室内にカーボンが存在することとなる。カーボン
の一部は他の元素と反応して系外に排出されるが、成長
中のPBN結晶の中にも取り込まれるため、成形体は微
量のカーボンを含有するものとなる。カーボンは導電性
物質であるため、PBN成形体の電気抵抗率が低減され
る。
【0014】PBN成形体に添加するカーボンの量は重
量比にして3%以下とすることが好ましい。後述する試
験結果より明らかな通り、3重量%のカーボンを添加し
たときに成形体の電気抵抗率が約2×108Ω−cmと
なり、3重量%以下の範囲でカーボン添加量を調整する
ことにより成形体の電気抵抗率を108〜1015Ω−c
mの範囲において任意の値に設定することができる。カ
ーボン添加量が3重量%を超えると、得られるPBN成
形体の機械的強度が急激に低下することになるので好ま
しくない。
量比にして3%以下とすることが好ましい。後述する試
験結果より明らかな通り、3重量%のカーボンを添加し
たときに成形体の電気抵抗率が約2×108Ω−cmと
なり、3重量%以下の範囲でカーボン添加量を調整する
ことにより成形体の電気抵抗率を108〜1015Ω−c
mの範囲において任意の値に設定することができる。カ
ーボン添加量が3重量%を超えると、得られるPBN成
形体の機械的強度が急激に低下することになるので好ま
しくない。
【0015】
【実施例】減圧熱CVD法で製造した直径100mm、
厚さ2.0mmのPBN円板1(図1)の上に同じく減
圧熱CVD法で製造した厚さ約50μmのPG(熱分解
黒鉛)を析出させて試料用基材を作った。
厚さ2.0mmのPBN円板1(図1)の上に同じく減
圧熱CVD法で製造した厚さ約50μmのPG(熱分解
黒鉛)を析出させて試料用基材を作った。
【0016】このPG層2は、下記の方法で作られるカ
ーボン添加PBN試料の電気抵抗率を測定する際に図1
の測定用対電極2を形成するものである。
ーボン添加PBN試料の電気抵抗率を測定する際に図1
の測定用対電極2を形成するものである。
【0017】次に、上記で作った試料用基材に、三塩化
ホウ素1モルに対してアンモニア3モル及びカーボン添
加用ガスとしてメタンガス1〜8モルを圧力0.5To
rr、温度1850℃で反応させて、基材上に厚さ0.
5mmのカーボン添加PBN試料3を析出させた。メタ
ンガスの比率を1〜8モルの間で変化させることにより
5種類の試料を調製した。
ホウ素1モルに対してアンモニア3モル及びカーボン添
加用ガスとしてメタンガス1〜8モルを圧力0.5To
rr、温度1850℃で反応させて、基材上に厚さ0.
5mmのカーボン添加PBN試料3を析出させた。メタ
ンガスの比率を1〜8モルの間で変化させることにより
5種類の試料を調製した。
【0018】電気抵抗率を測定するためには試料に密着
した電極を用いることが重要であり、このための電極と
して一般的には水銀電極や蒸着金属電極が用いられる
が、本実施例では、試料3の上に厚さ約50μmにPG
層を析出させた後図1に示される形状に加工して、主電
極4及び補助電極5を形成した。これに電流計及び電圧
計を用いて、電源にはDC1000Vを用いて図2の回
路を作り、電流電圧計法により各試料の電気抵抗率を測
定した。この結果を表1に示す。なお表1中のカーボン
添加量は赤外線吸収法によって測定した数値である。
した電極を用いることが重要であり、このための電極と
して一般的には水銀電極や蒸着金属電極が用いられる
が、本実施例では、試料3の上に厚さ約50μmにPG
層を析出させた後図1に示される形状に加工して、主電
極4及び補助電極5を形成した。これに電流計及び電圧
計を用いて、電源にはDC1000Vを用いて図2の回
路を作り、電流電圧計法により各試料の電気抵抗率を測
定した。この結果を表1に示す。なお表1中のカーボン
添加量は赤外線吸収法によって測定した数値である。
【表1】 表1の結果から、カーボン添加によりPBN成形体の電
気抵抗率を低下させることができることが実証された。
特に試料1〜3は電気抵抗率が108〜1015Ω−cm
の好適な範囲にあった。なお、試料4及び5は数カ所に
クラックが発生しており、機械的強度が低下しているこ
とが推測された。
気抵抗率を低下させることができることが実証された。
特に試料1〜3は電気抵抗率が108〜1015Ω−cm
の好適な範囲にあった。なお、試料4及び5は数カ所に
クラックが発生しており、機械的強度が低下しているこ
とが推測された。
【発明の効果】本発明によれば、PBN成形体に好適な
電気抵抗率を持たせることができ、PBN成形体の利用
分野の拡大に寄与することができる。
電気抵抗率を持たせることができ、PBN成形体の利用
分野の拡大に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例で用いた試料の電気抵抗率測定のための
PG電極構成図である。
PG電極構成図である。
【図2】図1のPG電極を用いた電気抵抗率測定回路図
である。
である。
1 PBN円板 2 PG層(電気抵抗率測定用対電極) 3 カーボン添加PBN試料 4 電気抵抗率測定用主電極 5 電気抵抗率測定用補助電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三野 光太郎 東京都渋谷区千駄ケ谷5丁目23番13号 ア ドバンス・セラミックス・インターナショ ナル コーポレーション内
Claims (4)
- 【請求項1】化学的気相成長法により熱分解窒化ホウ素
成形体を製造する際に、同一反応室内に炭化水素ガスを
導入して熱分解黒鉛の生成を同時に進行させ、熱分解窒
化ホウ素の結晶内に微量のカーボンを含有せしめること
を特徴とする任意の電気抵抗率を有する熱分解窒化ホウ
素成形体の製造方法。 - 【請求項2】前記炭化水素ガスがメタンガスであること
を特徴とする請求項1の製造方法。 - 【請求項3】熱分解窒化ホウ素に対するカーボン添加量
が3重量%を超えないように前記炭化水素ガスを導入す
ることを特徴とする請求項1の製造方法。 - 【請求項4】得られた成形体が108〜1015Ω−cm
の電気抵抗率を有することを特徴とする請求項1の製造
方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7278269A JP2720381B2 (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 任意の電気抵抗率を有する熱分解窒化ホウ素成形体の製造方法 |
DE69609797T DE69609797T2 (de) | 1995-10-03 | 1996-09-30 | Formkörper aus pyrolytischem Bornitrid und Verfahren zu seiner Herstellung |
EP96307144A EP0768389B1 (en) | 1995-10-03 | 1996-09-30 | Pyrolytic boron nitride compact and method of manufacture |
KR1019960043613A KR100570849B1 (ko) | 1995-10-03 | 1996-10-02 | 열분해성질화붕소콤팩트와그의제조방법 |
US08/725,130 US5693581A (en) | 1995-10-03 | 1996-10-02 | Method of manufacturing a pyrolytic boron nitride compact |
TW085112116A TW462950B (en) | 1995-10-03 | 1996-10-03 | Method of manufacture pyrolytic boron nitride compact |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7278269A JP2720381B2 (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 任意の電気抵抗率を有する熱分解窒化ホウ素成形体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0995785A true JPH0995785A (ja) | 1997-04-08 |
JP2720381B2 JP2720381B2 (ja) | 1998-03-04 |
Family
ID=17594999
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7278269A Expired - Lifetime JP2720381B2 (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 任意の電気抵抗率を有する熱分解窒化ホウ素成形体の製造方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5693581A (ja) |
EP (1) | EP0768389B1 (ja) |
JP (1) | JP2720381B2 (ja) |
KR (1) | KR100570849B1 (ja) |
DE (1) | DE69609797T2 (ja) |
TW (1) | TW462950B (ja) |
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NO20023605D0 (no) * | 2002-07-29 | 2002-07-29 | Sumit Roy | Fremgangsmåte og innretning til innbyrdes forbindelse av to rörformede organer |
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JP4278046B2 (ja) * | 2003-11-10 | 2009-06-10 | モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社 | ヒータ機構付き静電チャック |
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