JPS61268442A - 多層構造の耐熱容器 - Google Patents

多層構造の耐熱容器

Info

Publication number
JPS61268442A
JPS61268442A JP60111246A JP11124685A JPS61268442A JP S61268442 A JPS61268442 A JP S61268442A JP 60111246 A JP60111246 A JP 60111246A JP 11124685 A JP11124685 A JP 11124685A JP S61268442 A JPS61268442 A JP S61268442A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
density
layer
multilayer structure
container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP60111246A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0548176B2 (ja
Inventor
芳宏 久保田
柳澤　勲
良二 岩井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority to JP60111246A priority Critical patent/JPS61268442A/ja
Priority to US06/885,880 priority patent/US4775565A/en
Publication of JPS61268442A publication Critical patent/JPS61268442A/ja
Publication of JPH0548176B2 publication Critical patent/JPH0548176B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00—Crucible or pot furnaces
    • F27B14/08—Details peculiar to crucible or pot furnaces
    • F27B14/10—Crucibles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/131—Glass, ceramic, or sintered, fused, fired, or calcined metal oxide or metal carbide containing [e.g., porcelain, brick, cement, etc.]
    • Y10T428/1317—Multilayer [continuous layer]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • Y10T428/24992—Density or compression of components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

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】 （産業上の利用分野） 本発明は金属、金属化合物、ガラスあるいはセラミック
ス等の蒸発、融解またはそれらの多結晶、単結晶類の引
上げ用に好適な多層構造の耐熱容器、特にはガリウム、
ヒ素、インジウム、アルミニウム等の金属を蒸発するた
めのルツボ、あるいはガリウムーヒ素、ガリウム−リン
、インジウム−リン等に代表されるＩＩＩ　−Ｖ族化合
物の引上げ用のルツボやポート等の層構造に係るもので
ある。
（従来技術と問題点） 近年の化学技術の進歩とともに高温に耐える材料、なか
んずく金属や金属化合物、ガラス、セラミックス等の蒸
発、融解、引上げ等の用途に適した耐熱材料、特に耐熱
容器に対する需要が高まっている。
しかしながら、従来の容器は加熱、冷却によるヒートシ
ョックやヒートサイクルで簡単に割れたりクラックを生
じ、繰り返し使用することはもちろん長時間の使用にも
耐えられないのが実情で、その改善が望まれていた。
（発明の目的、構成） 本発明者らは、このような従来の耐熱容器がもつ欠点を
解消すべく種々検討の結果、これらの欠点は主として内
容物と容器との熱膨張率の差による応力が原因であり、
この応力を適当に緩和させれば欠点が除去できることを
見出し、本発明に至ったものである。
本発明の目的は加熱や冷却等により発生する熱応力に対
し耐久性に優れた耐熱容器を提供することであり、その
要旨とするところは、密度の高い層とこれより密度の低
い層とを、少なくとも二層以上交互に設けてなる多層構
造を特徴とする耐熱容器にある。
本発明の耐熱容器の材質としては、窒化ケイ素、窒化ホ
ウ素、窒化アルミニウム、窒化チタン等の窒化物または
、炭化ケイ素、炭化ホウ素等の炭化物あるいはホウ化ジ
ルコニウム、ホウ化チタン等のホウ化物または酸化ケイ
素、酸化アルミニウム等の酸化物があげられるが、金属
、金属化合物、ガラス、セラミックス等を融解する場合
に容器が「ぬれ」たり、反応したりしない材質であり、
かつ経済的である点からすると窒化物が好ましい。
前記材質からなる多層構造の容器をつくるには、たとえ
ばｔｏｏｏ〜２０００℃の高温に加熱された基体上に、
熱化学蒸着、プラズマ蒸着、スパッタリング、物理蒸着
などの方法によって窒化物、炭化物、ホウ化物、酸化物
のいずれかの層を多層に蒸着させ、不活性ガス中で冷却
後、基体を取り除く方法が採用される。
この場合、密度の高い層とこれより密度の低い層とを少
なくとも二層以上交互に析出させることによって、加熱
や冷却等により発生する熱応力が低密度層と高密度層で
順次緩和できるため、ヒートショックやヒートサイクル
では簡単に割れない耐久性のある容器が得られるのであ
る。
特に、ガリウム、ヒ素、アルミニウム等の金属を分子線
エピタキシー（ＭＢＥ）する際の蒸発用ルツボ、または
ガリウムーヒ素、インジウム−リン、ガリウムーリン等
に代表されるＩＩＩ−Ｖ族化合物の引−Ｌ用ルツボやポ
ート等の半導体関係に使用する容器は高純度が必要であ
り、しかも厚膜であることを要するので、例えば三塩化
ホウ素とアンモニアあるいはジポランとアンモニアとの
熱分解反応による熱化学蒸着で得られた窒化ホウ素が最
も好ましい。
交互に密度差を有する層を形成させるには熱化学蒸着の
場合には、反応圧力を交互に変化させれば良く、例えば
密度の高い層を形成するときには、反応圧力を低くし、
密度の低い層を形成するときには、反応圧力を高くすれ
ば所望の層が得られる。そして二層以上の多層構造を形
成するには、この操作を必要なだけ繰り返えせば良い。
この場合、層が多ければ多い程熱応力に対する抵抗力は
向上するが、製造コストがそれに応じて上昇するため、
層の数は、耐熱容器の使用目的、必要とされる寿命と経
済性を勘案して適宜選ばれる。
層の厚みも同様に選べば良いが、一層当り０．１〜５．
Ｏｍｍ位が好ましい。この厚みは熱化学蒸着による場合
、蒸着時間と反応ガス量を適宜選ぶことによって調整さ
れる。また、層の密度も、容器の材質によって任意決定
されるが、実用的には、ｌ。
Ｏ〜８．０　　（ｇ／ｃｃ）の範囲であり、特に半導体
関連に好適な前記窒化ホウ素の場合は１．０〜２．３（
ｇ／Ｃｃ）である、密度の高い層とこれより密度の低い
層との間の密度差は、ヒートショックへの抵抗性と機械
的強度の面から通常は０．３〜１．３　　（ｇ／ｃｃ）
の範囲で選ばれる。
（発明の効果） 本発明によれば、加熱や冷却のヒートサイクルあるいは
ヒートショックによる容器の破壊やクラック発生が著る
しく減少できるので、金属、金属化合物、ガラスあるい
はセラミックス等の蒸発、融解、多結晶、単結晶類の引
上用耐熱容器として好適である。
以下具体的な実施例をあげて本発明を説明するがこれに
より本発明が限定されるものではない。
実施例１ 三塩化ホウ素０．２１／腸ｉｎとアンモニアガス０．４
見／鵬ｉｎを反応炉中で２　、０００℃に加熱されてい
る直径２’　０　＋ｓｍ、長さ５０■■のグラファイト
上に熱化学蒸着を行なった。反応は炉内を真空ポンプで
最初の１０時間は１．Ｏｍ層Ｈｇに保持し、次いでポン
プを調節し炉内圧を１００龍Ｈｇにしてさらに１０時間
反応を行なった。反応終了後、窒素を導入しながら冷却
した後、グラファイト上に蒸着された窒化ホウ素の容器
を取りはずした。この様にして得られた容器は内側の層
が密度２．０（ｇ／ｃｃ）　、厚み１．２ｗｍで外側の
層が密度”　　（ｇ／ｃｃ）、厚み１．６■をもつ直径
２１脂脂長さ５０ｍ膿の耐熱容器であった。
この容器を分子線エピタキシー用のルツボとして１．１
００°Ｃで用いたところ、ルツボは２０回の使用に耐え
た。比較のために同一寸法の密度２．０　（ｇ／ｃＣ）
、厚み２．８園鵬の窒化ホウ素ルツボを用いて同一条件
で分子線エピタキシーを行なったところ、このルツボは
３回で割れてしまった。この結果より本発明の多層構造
の耐熱容器は著しく、ヒートショックとヒートサイクル
に強いことがわかる。
実施例２ 実施例１と同様に反応し、密度２．０　（ｇ／ｃｃ）、
厚み０．７ｍｍの内側の層と密度１．８　（ｇ／ｃｃ）
、厚み０．８■鵬の外側の層が交互に四層形成されてい
る内径４インチ、深さ１００鵬ｌのルツボを作成した。
このルツボを用いてガリウムーヒ素の単結晶を引上げた
ところ、２３回の使用に耐えた。一方、これと同一の寸
法で密度が２．０　（ｇ／ｃｃ）の単一層でできている
ルツボを使用したところ２回でルツボにクラックが発生
した。
実施例３ 実施例１と同様な方法で窒化アルミニウムからなる内側
の層が密度２．３　（ｇ／ｃｃ）、厚み２．３騰■、外
側の層が密度１．２　（ｇ／ｃｃ）、厚み２．８膳膳で
ある３００ｃｃの蒸発用ポートを作った。このポートで
インジウムを蒸発させたところ１５回の使用に耐えた。
比較のために、これとほぼ同一の寸法を持った密度２．
３　（ｇ／ｃｃ）、厚み５．２ｓｎの単一層のポートを
用いてインジウムを蒸発させたところ７回で割れてしま
った。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、耐熱性無機化合物の密度の高い層と、これより密度
    の低い層とを少なくとも二層以上交互に設けてなること
    を特徴とする多層構造の耐熱容器。 ２、前記耐熱性無機化合物は、窒化物、炭化物、ホウ化
    物、酸化物のいずれかである特許請求の範囲第１項記載
    の耐熱容器。
JP60111246A 1985-05-23 1985-05-23 多層構造の耐熱容器 Granted JPS61268442A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60111246A JPS61268442A (ja) 1985-05-23 1985-05-23 多層構造の耐熱容器
US06/885,880 US4775565A (en) 1985-05-23 1986-07-15 Vessel for refractory use having multi-layered wall

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60111246A JPS61268442A (ja) 1985-05-23 1985-05-23 多層構造の耐熱容器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61268442A true JPS61268442A (ja) 1986-11-27
JPH0548176B2 JPH0548176B2 (ja) 1993-07-20

Family

ID=14556293

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60111246A Granted JPS61268442A (ja) 1985-05-23 1985-05-23 多層構造の耐熱容器

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4775565A (ja)
JP (1) JPS61268442A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011020919A (ja) * 2009-07-15 2011-02-03 Schott Ag ガラス溶融物からガラス製品を生産する方法および装置
JP2014093410A (ja) * 2012-11-02 2014-05-19 Tokyo Electron Ltd 縦型熱処理装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4030540C1 (ja) * 1990-09-27 1991-11-28 Erno Raumfahrttechnik Gmbh, 2800 Bremen, De
US5394932A (en) * 1992-01-17 1995-03-07 Howmet Corporation Multiple part cores for investment casting
US6670025B2 (en) * 2001-05-24 2003-12-30 General Electric Company Pyrolytic boron nitride crucible and method
US6960741B2 (en) * 2002-08-26 2005-11-01 Lexmark International, Inc. Large area alumina ceramic heater
DE102009033501B4 (de) * 2009-07-15 2016-07-21 Schott Ag Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Schmelzen oder Läutern von Schmelzen

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5095307A (ja) * 1973-12-20 1975-07-29

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3491992A (en) * 1964-10-06 1970-01-27 Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg Vaporizing crucible
US3724996A (en) * 1971-03-12 1973-04-03 Union Carbide Corp Boron nitride containing vessel having a surface coating of zirconium silicon
US3931438A (en) * 1971-11-08 1976-01-06 Corning Glass Works Differential densification strengthening of glass-ceramics
US3911188A (en) * 1973-07-09 1975-10-07 Norton Co High strength composite ceramic structure
US4552800A (en) * 1979-03-02 1985-11-12 Blasch Precision Ceramics, Inc. Composite inorganic structures
US4492765A (en) * 1980-08-15 1985-01-08 Gte Products Corporation Si3 N4 ceramic articles having lower density outer layer, and method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5095307A (ja) * 1973-12-20 1975-07-29

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011020919A (ja) * 2009-07-15 2011-02-03 Schott Ag ガラス溶融物からガラス製品を生産する方法および装置
JP2015129093A (ja) * 2009-07-15 2015-07-16 ショット アクチエンゲゼルシャフトＳｃｈｏｔｔ ＡＧ ガラス溶融物からガラス製品を生産する方法および装置
JP2014093410A (ja) * 2012-11-02 2014-05-19 Tokyo Electron Ltd 縦型熱処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
US4775565A (en) 1988-10-04
JPH0548176B2 (ja) 1993-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0149044B1 (en) Boron nitride containing titanium nitride, method of producing the same and composite ceramics produced therefrom
EP0119250B1 (en) Self protecting carbon bodies and method for making same
JPS5919192B2 (ja) 金属蒸発の為の熱分解窒化硼素被覆ボ−ト
EP0460943B1 (en) Boron nitride crucible and its production
JP2548949B2 (ja) 半導体製造用構成部材
JPS5954697A (ja) 炭化ケイ素単結晶の製造方法
US3986822A (en) Boron nitride crucible
IE71921B1 (en) Carbon-containing composite material part protected against oxidation and its production process
JPS61268442A (ja) 多層構造の耐熱容器
US4058579A (en) Process for producing an improved boron nitride crucible
Besmann et al. Chemical vapor deposition techniques
JP4070816B2 (ja) 炭素を含む非多孔性または多孔性材料のハロゲン化雰囲気における熱化学的処理
Leipold et al. Materials of construction for silicon crystal growth
US5759646A (en) Vessel of pyrolytic boron nitride
US3724996A (en) Boron nitride containing vessel having a surface coating of zirconium silicon
JPH0688866B2 (ja) 窒化ホウ素被覆ルツボおよびその製造方法
JPS62176981A (ja) 窒化ホウ素被覆ルツボ
US4670320A (en) Alumina formed body and method for its manufacture
CN208167094U (zh) 一种多层坩埚
US5383981A (en) Reusable crucible for containing corrosive liquids
JPH0784357B2 (ja) 窒化ホウ素被覆ルツボ
JPH0375508B2 (ja)
JPS61236672A (ja) 熱分解窒化ホウ素被覆物品及びその製法
JPH07153370A (ja) 放電管
JPH083144B2 (ja) 熱分解窒化ほう素容器

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term