JPS5869705A - 超硬高純度窒化珪素の製造装置とその製造方法 - Google Patents

超硬高純度窒化珪素の製造装置とその製造方法

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JPS5869705A
JPS5869705A JP16639981A JP16639981A JPS5869705A JP S5869705 A JPS5869705 A JP S5869705A JP 16639981 A JP16639981 A JP 16639981A JP 16639981 A JP16639981 A JP 16639981A JP S5869705 A JPS5869705 A JP S5869705A
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Toshio Toyoda
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は超硬高純度窒化珪素の製造装置ならびにその製
造方法に@するものである。
本発明者らの一人は%願昭51−2468号(%開昭5
2−96999号公報)により、←硬筒純慢窒化珪素と
その製造方法ならひにその製造装置を発明して特許出願
した。
両目ピ発明した超硬高純度窒化珪素は配向結晶質のもの
と、微粒結晶質のものと、非晶質のものとの3棟であり
、配向結晶質の窒化珪素は六方晶系よりカリ、その結晶
面は(hko 、 (hot)、あるいは(b k t
 )のうちから選ばれる何れか1つの面、あるいは2つ
以との面がそれぞれ平行に配向された構造を有し、マイ
クロビッカース硬度が荷1c100tのときの値で30
00 F−97wg”以上で結晶粒の大きさが1〜50
μmであり、微粒結晶質の窒化珪素は結晶粒の大きさが
平均1μm以下であり、−火縄組織が微粒結晶で構成さ
れてお沙、マイクロビッカース硬度が荷*toorのと
きの値で3500Ky/1111”であり、非晶質の窒
化珪素はマイクロビッカース硬度が荷重100?のとき
の値で2000 Kシー2以上である。
前記特開昭52−96999によれば、前記3種の窒化
珪素は1000〜約1900 Gの混度縫囲内に加熱し
た基体上に窒素沈積源ガスと珪素沈積源ガスとを組合せ
管を用いてそれぞれ吹付け、前記基体上に吹付けられる
窒素沈積源ガス流束の周囲を珪素沈積源ガスにより包囲
し、前記両ガスの気相分解反応を基体上あるいは基体近
傍で生起させて窒化珪素を生成させ、かつ前記窒化珪素
を基体上に沈積させることによって製造され、また、製
造装置としては、容器と前記容器内に封入される基体を
肥持し、かつ加熱する手段と、前記電体上に窒素沈積源
ガス並びに珪素沈積源がスとをそれぞれ吹付ける吹付は
管とからなる窒化珪素の製造装置において、前記吹付は
管を組合せ管となし、かつ窒素沈積源ガス吹付は管を珪
素沈積源ガス吹付は管をもって包囲し、前記窒素沈積源
ガス吹付は管の開口端と基体との距離を前記珪素沈積源
ガス吹付は管の開口端と基体との距離より短くしたこと
を%徴とする超硬高純度窒化珪素の製造装置を提案した
本@明者らは前記発明を特許出願した後、前記容器内に
封入される基体を加熱する手段として、直接加熱手段と
間接加熱手段を試みた。基体が導電性のものである場合
には直接通電による直接加熱手段を用いることができる
が、非導電性のものである場合は間接加熱手段を用いざ
るを得なかったつ また、超硬高純度窒化珪素を工業的に製造するためには
、基体の材質、形状の制限を大巾に緩和し、かつ生産性
を向上させるために間接加熱手段によることが有利であ
ると本発明者らは考えて、。
間接加熱手段による超硬高純度窒化珪素の製造ωを叱を
試みた。しかしながら、間接加熱手段によれば、前記窒
化珪素な基体に析出させるための製造条件の許容範囲が
儲ので狭く、またSi収率が悪く、さらに前記両沈積源
ガス吹付は管の開口端がし11しば閉塞する現象が生起
して操業が不i」能となるという欠点があった。
本発明は前8ピ特開昭52−96999号にglt載の
発明の製造装置と製造方法において、間接加熱手段を用
いて基体を加熱するときに生起する前記欠点ン味去、改
善することができ、さらに基体の材饗、形状の制限を大
巾に緩和でき、かつ効率の良い製造装置と製造方法を提
供することを目的とするものであり、特許請求の範囲記
載の製造装置と製造方法を提供することによって前記目
的を達成することができる。
次に本発明の詳細な説明する。
本発明者らは上記間接加熱手段により基体を加熱する場
合に、両沈積源がス吹付は管の開口端が閉塞する現象が
生起するという原因を詳細に検討した結果、9素沈積源
ガスおよび珪素沈積源がスが、間接加熱手段によって加
熱された両沈積源がス吹付は管の管内でそれぞれ加熱さ
れて分解変質し、かつ活性化され、それぞれの吹付は管
の開口端で合流した瞬間に急速な反応が生起して、珪素
と窒素と水素の各種化合物が固体となって析出し、前記
ガス吹付は管の開口端部分に付着して前記ガス吹付は管
の開口端が閉塞されることが主たる原因であることを知
艶するとともに、かかるそれぞれのガスの分解変質、あ
るいは活性化によって超硬高純度窒化珪素の製造条件の
許容範囲も非常に秋〈制限され、かつSi収率も低下す
ることになるという原因をも究明することができた。
本発明者らは窒素沈積源ガスおよび珪素沈積源ガスが、
ガス吹付は管の管内でυ0熱されて分解変l−1あるい
は油性化されることを防止するため、ガス吹付は管を基
体を間接n1熱手段によって加熱する際の高温から遮断
することに嶽到して本発明の製造M置を完成した。すな
わち本発明の装置にあっては、基体加熱手段によって副
次的に生起するガス吹付は管の加熱を防止するため、強
制的にがス吹付は管を冷却する手段を配設して、両沈積
源ガスがガス吹付は管を流れる過程において、加熱され
て生ずる分解変質ならびに活性化を抑制することによっ
てガス吹付は管の開口端の閉塞を防止するとともに、製
造条件の許容範囲を拡大し、併せて8i収率な向上させ
ることができるに至った。
次に本発明の製造装置を1つの実施態様を示す装置の図
面について説明する。
縞1図は上記装置の縦断面図であり、容器1内に基体把
持手段2によって把持された基体3が封入されている。
容器1には窒素沈積源ガス吹付は管4を内管とし、珪素
沈積源がヌ吹付は管5を外管とし、前記外管5の外周面
に流体による冷却ジャケット6を設けた二重吹付は管が
配設されている。前記二重吹付は管の内管4の開口端は
基体3の外周面に近接しており、一方二重吹付は管の外
管5の開口端は前記内管4の開口端に比し基体からより
広く離隔している。さらに基体3を上下方向に囲繞して
発熱体7が配設されている。
発熱体7によって基体3が所定温度に間接加熱されたの
ち、二重吹付は管よりそれぞれのがヌを基体3に吹付け
ると基体3の外周面上あるいはその近傍で気相分解反応
が生起して基体3の外周Li上に超硬高純度窒化珪素が
析出する。気相分解反応によって銅生じたガスは排気管
8を経て容器外に排出される。容器1は流体による冷却
が可能なように二重壁で製作されており、容器lと発熱
体7の間には熟達閉手段9を設けて熱効率の向上をはか
り、加えて容器1を高温から遮断している。
第1図において、二重吹付は管を強制冷却する手段とし
て外管5の外周面に流体による冷却ジャケット6が配設
されているが、第2図に示したように内管4と外管5の
隔壁に冷却ジャケット6を設けても良く、あるいは第3
図に示したように内管4の軸線部に冷却管筒lOを設け
ても良く、−まだそれらを組合せたものを使用すること
ができる。
なお、前記冷却ジャケット用の冷媒としては水ならびに
他の液体あるいは気体を用いることかできる。
第1図において、二重成句は青の開口端は413の下面
に近接するように取付けられてい4)か。
かかる取付は方式および二重吹付は管の開口方向のほか
に、基体な把持する(巴持手段を容器の下方から容器中
央領域に伸長させて基体を把持し、かつ二車吹付は管を
下向きあるいは横向きに開口させることもできる。さら
に前記基体把持手段は基体を把持しながら、基体をE下
移動、水平移動、回転移動を行なわせることができる。
これらの前記二車吹付は管の開口端と基体との配役方式
の選択、また茎体の前記各後軸を行々うことにより窒化
珪素を基体外周面上の所定の場所に効率良く。
均質かつ均一に析出させることが可能となる。
本発明の製造装置において、発熱体7は発熱体の電気抵
抗によって発熱させて、それによる輻射熱によって基体
3を加熱するが、かかる発熱体7のかわゆに赤外線発生
装置、あるいはレーデ−光線発生装置による間接加熱手
段、または高周波誘導加熱を用いて発熱体7を誘導加熱
することもできる。また発熱体7はカーざン系発熱体、
珪化モリブデン糸発熱体、炭化珪素系発熱体、ランタン
クロマイト系4@熱体を使用することができる。
なお、第1図において発熱体7は容器1のなかに収納さ
れているが、かならずしも収納する必要はなく、例えば
容器をアルミナ製管となし、この管内に基体を収納して
前記管の外部を発熱体をもって囲繞させて基体を加熱す
る手段も採用することができる。
次に本発明の製造方法について説明する。
本発明は、容器と、@記容器内に封入さILる基体を把
持する手段と、前記基体を間接加熱する手反と、窒素沈
積源がスと必要によりこのがスを愉送するキャリアーガ
スとの混合力スを貼体11C吠イ1けるための吹付は管
を、珪素沈積源ガスと必をによりこのガスを搬送するキ
ャリアーガスとの混合ガスを本体に吹付けるだめの吹付
は官をもって包囲し、前記窒素沈積源ガス吹付は管の開
口端と基体との距離を、前記珪素沈積源ガス吹付は管の
開口端と基体との距離より短かくした外管と内實より成
る二重吹付は管とし、前記二重吹付は管のうち少なくと
も外管を強制冷却する流体による冷却ジャケットを有す
る冷却手段とを具備した装置を用いて、前記容器内に基
体を把持し、つぎに容器内をI Q−”smHg iJ
下まで減圧したのち、間接加熱手段を用いて基体を10
00−1600 Cの温度範囲内に加熱し、かつ二重吹
付は管の少なくとも外管を流体により強制冷却しつつ、
窒素沈積源ガスと珪素沈積源ガス、あるいは必要により
前記両がスとキャリアーガスとの混合ガスを基体に吹付
け、前記両沈積源ガスの接触によって気相分解反応を前
記基体外周面あるいは基体外周面近傍において生起させ
て窒化珪素を生成させ、前記窒化珪素を基体外周ll1
l七に沈積させるとともに、前記二重吹付は管の開口端
の閉塞を防止したことを特徴とする超硬高純度窒化珪素
の製造方法に係るものである。
本発明の窒化珪素製造用出発原料の1つである珪素沈積
源化合物としては、珪素のハロゲン化物(5ict4 
、 SiF4 、 SiBr4 、 SiI4 、5i
2Ct6.8i2Br6 。
5i2I6 、 Si BrCt3 、5iBr2(2
2、8iBr3C6,Si IC63)、水素化物(8
iH4* 8i2H6+ 8iaHs * 8i4H1
G )、水素ノ・C2)f ン化物(8iHC63、8
iHBr3 、8iHF3 、8iHI3 。
8iH3Br)のうちから選ばれる何れか1種または2
掘以トな用いることができ、好適には室温でガス状であ
る8iH4、あるいは室温における蒸気圧が高い5iH
ct3 、5iC64を有利に使用することができる。
また窒素沈積源化合物としては窒素の水素化物(HNs
 、 NHa + N2H4)、アンモニウムハロゲン
化物(NH4Cj、 NH4F’ 、 N)14HFf
i 、 NH4I )のうちから選ばれる何れか1種4
んは2種以上を用いることがで色、NH3、N2H4は
比較的安価であり、また入手が容易であるために好適に
使用することができる。
珪素沈積源化合物と窒素沈積源化合物から窒化珪素が得
られる主な反応式は次の(a)、 (b) 、 (C)
、 (d)の通りである。
(a)四塩化珪素とアンモニアを原料とした場合38i
Ct4+4NHa→5ixN4+ 12HCt(b)四
水素化珪素とアンモニアを原料とした場合3 SiH4
+ 4 NH3→Si3N4 +12H2(C)四水素
化珪素とアンモニアを原料とした場合3SiF4 + 
4NH3→8i3N4 + 12HF(d)四塩化珪素
とヒドラジンを原料とした場合38i C14+ 2 
N2H4→Si3N 4 +8HCt+ 2Ct2L記
反応を生起させ窒化珪素を得る基体の温度は1000〜
1600 Cの温度範囲内にする必要がある。
なお、前記窒素沈積源および珪素沈積源化合物の1種ま
たは2種以1を搬送するためN2 + H2* Art
He 、の何れか1棟または2種以上をキャリアーガス
として必要により使用することができる。キャリアーガ
スは基体を収容せる容器内の全ガス圧の調節、9素およ
び珪素沈積源化合物の蒸気の混合比の調節、二重吹付は
管によって吹付けられるガスの流速の調節に用いられ、
またキャリアーガスを使用し彦〈ても窒化珪素を生成さ
せることができる。
次K NHsとS i C14を沈積源原料とし、かつ
H2をキャリアーガスとして用いる場合の窒化珪素の製
造方法につ−で説明する。
前記容器内に基体を把持し、二重吹付は管を所定の位置
に配設したのち、容器内を10  mHg以下に減圧す
る。つぎに冷却ジャケットに水を流して二重吹付は管を
冷却しながら、間接加熱手段を用いて基体を1000〜
1600t:’の温度範囲内に加熱する。所定温度に到
達したのち二重吹付は管の冷却をつづけながら、前記N
H3とSi C70を二重吹付は管を経てそれぞれ容器
内基体に吹付ける。この際8iC64は室温で液体であ
るため、8iC64の蒸気圧を利用してキャリアーがス
としてH2を用いて搬送し、キャリアーがスとともに前
記基体に吹付ける。前記NH3とS i C10は基体
外周面上あるいは基体外周面近傍において気相分解反応
を生起してSi3N4を生成して等体外局面上に沈積す
る。
[述の方法においてNu3と5iCt4の組成比が窒素
と珪素の原子比で0.6〜2.0の範囲を外れると両ガ
スの何れか過剰に含まれている方のガスは窒化珪素の生
成反応に関与せず分解変質するのみで容器外へ排出され
、工業的に超硬高純度窒化珪素を製造しようとする場合
すこぶる経済的でない。
すなわち比較的^価な5iCt4が多すぎると8i収率
が洛ちて特に好ましくない。NH3は8 i cz4 
に比較して安価であるが、5iC64が少なすぎると9
化珪素の析出速度がおそくなり、一定の析出層を得るた
めに長時間を要して電力費の損失をまねきやはり経済的
でない。実験の結果前記NH3と5icz4の組成比は
窒素と珪素の原子比で0.6〜20の範囲内とする必要
があり、特に0.8〜1,2の範囲内で最も高い8i収
率が得られた。
また前記二重吹付は管の開口端において、N1(3を吹
き出ず内管の開口端と8iC64とR2の混合ガスを吹
き出す外骨の開口端との単位面積当りの流速比か0.5
〜2.0の範囲内にあるとき、前記二重吹付は管の開口
端が閉基されず、均質かつ均一な窒化珪素が基体外周面
上に析出する。特に前記両ガス流速が一致している場合
、すなわち流速比が1の場合が最も好適である。なお前
記流速比の調整はキャリアーガスを用いて行なうことが
できる。
すなわち、二重吹き付は管の内管開口端におけるNu−
13の単位面積当りの流量(m13/u−CrR2)に
対し、そのNH3とはソ窒化珪素の化学量論量に近い5
ict4とキャリアーガスであるR2の混合ガスの外管
開口端における単位面積当りの流量を上記範囲内にする
。前記流速比が0.5未満あるいは2.0を越える場合
はガス吹付は管を冷却しても長時間使用すると吹付は管
の開口端の閉塞が起りやすい。この理由は流速の大きい
方のガスが流速の小さい方のがス吹出し口にまわり込み
、吹出しを制限し、吹付は管の開口端附近で反応が生起
して珪素と窒素と水素の各種化合物が固体となって析出
し、吹付は管の開口端附近に沈積することによって閉塞
するものと考えられる。したがって前記流速比が0.5
未満ではNH3流速が小さいため二重吹付は管の内管が
閉塞しやすく、一方2.0を越える場合はS+C14と
112の流速が小さいため二重吹付は管の夕i管が閉塞
しやすい。
次に加熱方法として間接加熱手段を用いる方法において
、第1図に示す冷却ジャケットをjL備しないガス吹付
は管を用いて超硬高純度窒化珪素の製〃1を行なった結
果、第4図に示したように前記超硬高純度窒化珪素が均
質に析出したのは基体温度1500C1容器内圧力10
Torr附近の極〈狭い範囲内にすぎず、またその条件
でもがス吹付は管の開口端には多くの固形物の付着が認
められた。本発明の冷却ジャケットを具備したガス吹付
は管を用いて、前記ガス吹付は管を冷却しつつ両沈積源
Iスを吹付けることによって、第5図に示しだように製
造条件の範囲が大きく広がり、容器内圧力は5〜50’
rorrの範囲内で、かつ基体の温度は1000〜16
00 Cの範囲内で超硬高純度窒化珪素の製造が可能と
なった。その際、基体の温度が1000〜1350C未
満の範囲内で非晶質のもの、1350〜1600 Cの
範囲内で配向結晶質のものが生成する。
またガス吹付は管の開口端の閉塞もなくなった。
次に本発明を実施例について説明する。
実施例 第1図に示す装置を用いて、NH3ガスを吹付は管4よ
り流出させ、同時に8iCL4とR2との混合がスを吹
付は管5より流出させ、その際のNH3と8iC64+
H2との流速比を0.8とし、下記第1表に示す温度、
圧力ならびに時間の実験条件の下で窒化珪゛素を炭素成
形体からなる基体表面に析出させた。結果は第1表の実
験&1〜5に示した。
こσ)結果によれば、実験A1〜5に示す本発明による
ものではS1収率がJ〜tib %と高い値で窒化fA
素が析出し、従来方法と異なり吹付は管の閉塞は全然紹
められなかった。なお、基体として非導電性の焼結窒化
珪素板−アルミナ板などの種々のセラミックス板を用い
た場合にも同様の結果が得られた。第1表の実験A l
 t 3 e 4 e 5のマイクロビッカース硬度を
荷重10011で測定したところ、ツレ(’ し3yo
o 119/w2、J3jOJ9/ ■2 s j /
!rOψ−13100に91−であり、超硬高純度窒化
珪素であることを示した。
比較のため冷却ジャケット6を具備しない従来の吹付は
管を用いて、上記実施例と同一条件で窒化珪素を析出さ
せた結果を第1表の実験A6〜10に示した。この結果
によれば基体温度が7s00℃で、かつ容器内の圧力が
10Torrの場合においてのみ超硬高純度窒化珪素が
析出したが、Si収率は3〜6%と極めて低く、また吹
付は管の開口端は多鎚の付着物が認められ、短時間0.
2〜3時間で閉塞し、操業ができなくなった。
本発明によれば基体の加熱手段として間接加熱手段と、
流体による強制冷却のための冷却ジャケットを具備した
二重吹付は管とからなる製造装置を用い、ざらに冨素沈
梼源ガスと珪素沈積源ガスの組成比を窒化珪素の化学I
Ik論比附近とし、両ガスの流速比をは寸同じにするこ
とによって超硬高純度窒化珪素の!lll1l造条件範
囲が広がり、Si収率が大幅に上昇し、二重吹付は管の
開口端の閉塞がなくなり、その効果が絶大であることは
明らかである。
なお本発明の間接加熱手段とした製造装置では従来の?
iE1加熱法にくらべて、 (1)基体材質は導電性であることを必要としない。
(2)基体形状は平板はむろん、ルツヴ型、パイプ状な
どかなり複雑な形状のものを使用することができる。
(3)複数個の基体上への超硬高純度窒化珪素の析出を
同時に行なうことができる。
などの工業的に製造する場合に優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の装置の縦断面説明図、第2−6図はそ
れぞれ内管と外管のw1壁、内管の軸線部に冷却ジャケ
ットを設けた二重吹付は管の縦断面図、第4.5図はそ
れぞれガス吹付は管を冷却した場合と冷却しない場合の
容器内圧力と基体温度とが、窒化珪素の生成におよぼす
影暢を示す図である。 1・・・容器、2・・・基体把持手段、6・・・基体、
4・・・二重吹付は管の内管、5・・・二重吹付は管の
外管、601.冷却ジャケット、7・・・発熱体、8・
・・排気口、9・・・断熱材、10・・・内管の軸線部
の冷却管筒。 特許出願人 日本重化学工業株式金社 代理人弁理士 村  1)  政  治第4図 宕是内周/’7 (Toyy) ・; k吉A %i i亡イヒ1吏→1o :   1
¥ 謬−V 望イヒ珪鼻容】【内/I・力 (loγど

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 / 容器と、前記容器内に封入される基体を把持する手
    段と、前記基体を加熱する手段と、窒素沈積源ガス゛を
    基体に吹付けるだめの吹付は管を珪素沈積源ガスを基体
    に吹付けるだめの吹付は管をもって包囲し、前記覧素沈
    積源ガス吹付は管の開口端と基体との距離を、前記珪素
    沈積源ガス吹付は管の開口端と基体との距離より短かく
    した内管と外管より成る二重吹付は管とし、前記両沈積
    源ガスの気相分解反応によって、基体Eに窒化珪素を沈
    積させる超硬高純度窒化珪素の製造装置において、前記
    基体を加熱するための間接加熱手段と、前記二重吹付は
    管のうち、少なくとも外管を強制冷却する流体による冷
    却ジャケットを有する冷却手段とを具備したことを特徴
    とする超硬高純度窒化珪素の製造装置。 −特許請求の範囲第1項記載の製造装置において、二重
    吹付は管の外周に冷却ジャケットを設けて、二重吹付は
    管を強制冷却する冷却手段を具備する製造装置。 3・ 特許請求の範囲第1項あるいは第2項記載の製造
    装置において、二重吹付は管の外管と内管の隔壁を冷却
    ジャケットとして二重吹付は管を強制冷却する冷却手段
    を具備する製造装置。 参、特許請求の範囲第1〜3項の何れかに記載の製造装
    置において、二重吹付は管の内管の軸線部に冷却管筒な
    設けて、二重吹付は管を強制冷却する冷却手段を具備す
    る製造装置。 よ 特許請求の範囲第1〜4項の何れかに記載の製造装
    置において、齢記二重吹付は管の開口端は基体の上面、
    下面、側面のなかから選ばれる何れか1つの面に近接し
    ている製造装置。 6、特許請求の範囲第1〜5項の何れかに記載の製造装
    置において、基体把持手段は基体を把持しながら基体を
    上下移動、水平移動、回転移動のなかから選ばれる何れ
    か少なくとも1種の移動をさせることができる手段であ
    る製造装置。 7、%rl+8%求の範囲第1〜6項の何れかに記載の
    製造装置において、前記基体を加熱する間接加熱手段は
    基体を主として水平かつ求心方向に加熱する電気抵抗に
    よる発熱体を用いる間接加熱手段、菌周波篩導加熱で発
    熱体を加熱することによる間接加熱手段、赤外線あるい
    はレーデ−光線による間接加熱手段の何れかである製造
    装置、g、特許請求の範囲第7項記載の製造装置におい
    て、電気抵抗による発熱体はカーボン糸発熱体、珪化モ
    リプデ/系発熱体、炭化珪素系発熱体、ランタン・クロ
    マイト未発1体の(”Iれかである製造装置。 タ 特許請求の範囲第1項記載の製造装置において、容
    器と、基体を加熱する間接加熱手段との間に前記間接加
    熱手段を囲繞して、セラミック質断熱材、金楓質反射板
    の何れか少なくとも1つを設け、熱効率の向上と容器保
    謙を特徴とした製造装置。 IO容器と、前記容器内に封入される基体を把持する手
    段と、前記基体を間接加熱する手段と、窒素沈積源がス
    と必要によりこのがスを搬送するキャリアーガスとの混
    合ガスを吹付けるだめの吹付は管を、珪素沈積源ガスと
    必要によりこのガスを搬送するキャリアーガスとの混合
    ガスを基体に吹付けるだめの吹付は管をもって包囲し、
    前記窒素沈積源ガス吹付は管の開口端と基体との距離を
    、l1iJ紀珪素沈積源ガス吹付は管の開口端と基体と
    の距離より短かくした内管と外管より成る二重吹付は管
    とし、前記二重吹付は管のうち少なくとも外管を強制冷
    却する電体による冷却ジャケットを有する冷却手段とを
    具備した装置を用いて、前記容器内に基体を把持する手
    段によって基体を把持し、つぎに容器内を10−”11
    11 Hg以下まで減圧したのち、間接加熱手段を用い
    て基体を1000〜1600 Cの温度範囲内に加熱し
    、かつ前記二重吹付は管の少なくとも外管を流体により
    強制冷却しつつ、窒素沈積源ガスと珪素沈積源ガス、あ
    るいは必要により前記両ガスとキャリアーガスとの混合
    ガスを基体に吹付け、前記両沈積源ガスの接触によって
    気相分解反応な前記基体外周面あるいは基体外周面近傍
    において生起させて窒化珪素を生成させ、前記室体珪素
    を基体外周面上に沈積させるとともに、前dビニ重吹付
    は管の開口端の閉塞を防止したことを特徴とする超硬高
    純度窒化珪素の製造方法。 //、 %詐請求の範囲第1θ項記載の製造方法におい
    て、窃素沈槓源ガスと珪素沈積源ガスの接触によって気
    相分解反応を生起させるための両ガスの組成比は窒素と
    珪素の原子比で0.6〜2.0の範囲内である製造方法
    。 /j、特許請求の範囲@ 10あるいは11項記載の製
    造方法において、前記二重吹付は管の開口端における内
    管と外管の卑位面槓当りの流速比は0.5〜2.0の範
    囲内である製造方法。 /3.特許請求の範囲第10〜12項の何れかに記載の
    製造方法において、容器内の圧力を5〜50Torrの
    範囲内とし、かつ基体の温度を1350〜1600 C
    の範囲内とする結晶質超硬高純度窒化珪素の製造方法。 lv、特許請求の範囲第10〜12川の何れかに記載の
    製造方法において、容器内の圧力を5〜50’[’or
    rの範囲内とし、かつ基体の渦電を1000〜1350
     C未満の範囲内とする非茜質超硬高純度窒化珪素の製
    造方法。 /よ 特許請求の範囲第10〜14項の何れかに記載の
    製造方法において、窒素沈積源ガスは穿索の水素化物(
    HNa 、 NHa + NzH+ )、アンモニウム
    ノ・ロデン化物(NH4Ct、 NH4F、 N)l、
    HF2 、 NH4I )のうちから選ばれる倒れか1
    IIlまたは2種以上であり、珪素沈積源ガスは珪素の
    I・ロデン化物(8iC64゜8iF4 、8iBr4
     、8iI4 、 s:3czs 、 8i2Br6 
    、8i2I6 、5iBrCta 。 8iBr2Cj2 、8iBr3CA、 8iICt3
     )、水素化物(SiH4。 8i+H1o + 8iaHs t 8iz)Ig )
    、水素I・ロデン化物(8iHCt3 、8iHBr3
     、8iHF1 、8iH11、8iH3Br)のうち
    から選dれる何れか1種または2種以上であり、キャリ
    アーガスはN2.Hg、Ar、i(eのうちから選ばれ
    る倒れか少なくとも1種である製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60190564A (ja) * 1984-03-12 1985-09-28 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 窒化珪素作製方法
JPS6223856U (ja) * 1985-07-27 1987-02-13
US5075091A (en) * 1986-04-11 1991-12-24 Bayer Aktiengesellschaft Process for the preparation of silicon nitride

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