JPS63176400A - 窒化ホウ素薄膜の製造方法 - Google Patents
窒化ホウ素薄膜の製造方法Info
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- JPS63176400A JPS63176400A JP848587A JP848587A JPS63176400A JP S63176400 A JPS63176400 A JP S63176400A JP 848587 A JP848587 A JP 848587A JP 848587 A JP848587 A JP 848587A JP S63176400 A JPS63176400 A JP S63176400A
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- boron
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Links
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
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- C30B29/40—AIIIBV compounds wherein A is B, Al, Ga, In or Tl and B is N, P, As, Sb or Bi
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
- C30B25/02—Epitaxial-layer growth
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は低温で結晶性、電気的特性の良い結晶化窒化ホ
ウ素薄膜を製造する方法に関する。
ウ素薄膜を製造する方法に関する。
従来の技術
高い熱伝導度、硬度、絶縁性を有することで近年注目さ
れている窒化ホウ素薄膜は、真空蒸着、スパッタリング
、あるいはＣＶＤ等の方法で作製されている。
れている窒化ホウ素薄膜は、真空蒸着、スパッタリング
、あるいはＣＶＤ等の方法で作製されている。
発明が解決しようとする問題点
いずれの薄膜形成法においても、ホウ素と窒素の反応に
より窒化ホウ素薄膜が形成されるわけであるが、結晶性
のよい窒化ホウ素薄膜の作製のためには基板温度として
１０００℃以上の温度が必要であり、プロセス上大きな
欠点となっている。
より窒化ホウ素薄膜が形成されるわけであるが、結晶性
のよい窒化ホウ素薄膜の作製のためには基板温度として
１０００℃以上の温度が必要であり、プロセス上大きな
欠点となっている。
また、基板の熱エネルギーのみでは原料の分解が不十分
であったり、基板表面での原子のマイグレイジョンが十
分に行われないため結晶性の点で満足のゆく薄膜が得ら
れているとは言いがたいのが現状である。
であったり、基板表面での原子のマイグレイジョンが十
分に行われないため結晶性の点で満足のゆく薄膜が得ら
れているとは言いがたいのが現状である。
本発明は、結晶性の良い不純物の少ない窒化ホウ素薄膜
を低温で得るための方法を提供することを目的とする。
を低温で得るための方法を提供することを目的とする。
間ｇ点を解決するための手段
ホウ素、またはホウ素を含む化合物の励起種と、窒素、
または窒素を含む化合物の励起種と、解離水素とを反応
させることで基板上に低温で結晶性の良い化合物薄膜を
得る。
または窒素を含む化合物の励起種と、解離水素とを反応
させることで基板上に低温で結晶性の良い化合物薄膜を
得る。
作用
励起種を用いた反応は基本的に活性化エネルギーを持た
ない反応なので低温で窒化ホウ素の合成が可能になる。
ない反応なので低温で窒化ホウ素の合成が可能になる。
さらに、解離水素の高い内部エネルギー（４３１ｋＪ／
…０１）により基板上での反応、マイグレーション、表
面不純物の除去が促進され、さらに水素原子によるダン
グリングボンドのパシベーション効果により、低温で結
晶性、電気特性の優れた薄膜形成が可能になる。
…０１）により基板上での反応、マイグレーション、表
面不純物の除去が促進され、さらに水素原子によるダン
グリングボンドのパシベーション効果により、低温で結
晶性、電気特性の優れた薄膜形成が可能になる。
実施例
以下、図面を参照して、実施例にもとすき本発明の詳細
な説明する。
な説明する。
まず、本薄膜製造法による薄膜製造装置の構成を第１図
に示す。図中１はりアクタ−１２はグラファイト製サセ
プタ、３は基板である。グラファイト製サセプタを高周
波誘導加熱により加熱し、熱伝導により基板を加熱した
。各ボンベからの原料ガスはそれぞれ４１〜４３の発生
部で活性化された。活性化の方法は本実施例ではマイク
ロ波プラズマを用いたが、この他、アーク放電、レーザ
ー励起、紫外光照射、ＥＣＲプラズマ等を用いてもよい
。ヘリウムで希釈したＢ２ Ｈｅをボンベ５１から、ア
ンモニアガスをボンベ５２から、そして水素ガスをボン
ベ５３から供給した。それぞれ流量はマスフローコント
ロラー６１を用いて調節した。基板には（０００１）サ
ファイアを用いた。Ｂ２ Ｈｅおよびアンモニアは約１
０ ’ｍｏｌ／ａｋｉｎの割合で供給した。
に示す。図中１はりアクタ−１２はグラファイト製サセ
プタ、３は基板である。グラファイト製サセプタを高周
波誘導加熱により加熱し、熱伝導により基板を加熱した
。各ボンベからの原料ガスはそれぞれ４１〜４３の発生
部で活性化された。活性化の方法は本実施例ではマイク
ロ波プラズマを用いたが、この他、アーク放電、レーザ
ー励起、紫外光照射、ＥＣＲプラズマ等を用いてもよい
。ヘリウムで希釈したＢ２ Ｈｅをボンベ５１から、ア
ンモニアガスをボンベ５２から、そして水素ガスをボン
ベ５３から供給した。それぞれ流量はマスフローコント
ロラー６１を用いて調節した。基板には（０００１）サ
ファイアを用いた。Ｂ２ Ｈｅおよびアンモニアは約１
０ ’ｍｏｌ／ａｋｉｎの割合で供給した。
基板温度３００℃以上で結晶化した窒化ホウ素の薄膜が
得られた。表面は光学的に平面で３００℃で成長した薄
膜はＸ線回折パターンにおいてＣ軸に垂直な面の反射の
みが非常に強く現れた。ラウェ写真を撮影したところ、
第２図に示すような回折パターンが得られた。Ｘ線のビ
ーム径は約２ｎ＋ｍであり、膜面に垂直に入射した。約
５×５１Ｉ１１の窒化ホウ素薄膜中ではいずれの位置に
おいても第２図に示すような回折パターンが得られたこ
とから、単結晶薄膜が得られたことがわかる。この薄膜
の電気抵抗を測定したところ１ｏ２０Ω・ＣＩと極めて
高く、純度が高（欠陥の少ない窒化ホウ素薄膜が、基板
温度わずか３００℃で形成されたことがわかる。
得られた。表面は光学的に平面で３００℃で成長した薄
膜はＸ線回折パターンにおいてＣ軸に垂直な面の反射の
みが非常に強く現れた。ラウェ写真を撮影したところ、
第２図に示すような回折パターンが得られた。Ｘ線のビ
ーム径は約２ｎ＋ｍであり、膜面に垂直に入射した。約
５×５１Ｉ１１の窒化ホウ素薄膜中ではいずれの位置に
おいても第２図に示すような回折パターンが得られたこ
とから、単結晶薄膜が得られたことがわかる。この薄膜
の電気抵抗を測定したところ１ｏ２０Ω・ＣＩと極めて
高く、純度が高（欠陥の少ない窒化ホウ素薄膜が、基板
温度わずか３００℃で形成されたことがわかる。
薄膜のヌープ硬度を測定したところ、４０００Ｋｇ／ｌ
１１２でありほぼバルクの特性と一致していた。
１１２でありほぼバルクの特性と一致していた。
また、第１図の構成は本発明の主旨を損なわない範囲に
おいて各種の変形が可能であることは明らかである。そ
して、本発明の主旨を損なわない範囲において本発明は
スパッタリング法、真空蒸着法等にも応用される。
おいて各種の変形が可能であることは明らかである。そ
して、本発明の主旨を損なわない範囲において本発明は
スパッタリング法、真空蒸着法等にも応用される。
発明の効果
以上の説明から明らかな様に、本発明による薄膜形成法
では、活性種を用いたことと、解離水素原子の持つ大き
な内部エネルギーが薄膜形成に用いられるため低い基板
温度で窒化ホウ素薄膜の形成が可能になる。
では、活性種を用いたことと、解離水素原子の持つ大き
な内部エネルギーが薄膜形成に用いられるため低い基板
温度で窒化ホウ素薄膜の形成が可能になる。
第１図は本発明の実施例で用いた試料作製装置の模式図
、第２図は薄膜のラウェ写真の転写図である。 １・・・リアクタ、２・・・サセプタ、３・・・基板、
４１〜４３・・・発生部、５１．・・・Ｂ２Ｈｅ 、５
２・・・Ｎ ＩＩ３．５３・・・Ｂ２．６１・・・マス
フローコントローラー、７１・・・高周波コイル、８１
・・・排気口。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか１名＝ ０ 第１図 第２図
、第２図は薄膜のラウェ写真の転写図である。 １・・・リアクタ、２・・・サセプタ、３・・・基板、
４１〜４３・・・発生部、５１．・・・Ｂ２Ｈｅ 、５
２・・・Ｎ ＩＩ３．５３・・・Ｂ２．６１・・・マス
フローコントローラー、７１・・・高周波コイル、８１
・・・排気口。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか１名＝ ０ 第１図 第２図
Claims (1)
- ホウ素、またはホウ素を含む化合物の励起種と、窒素、
または窒素を含む化合物の励起種と、解離水素とを反応
させることにより基板上に窒化ホウ素薄膜を作製するこ
とを特徴とする窒化ホウ素薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP848587A JPS63176400A (ja) | 1987-01-16 | 1987-01-16 | 窒化ホウ素薄膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP848587A JPS63176400A (ja) | 1987-01-16 | 1987-01-16 | 窒化ホウ素薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63176400A true JPS63176400A (ja) | 1988-07-20 |
Family
ID=11694414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP848587A Pending JPS63176400A (ja) | 1987-01-16 | 1987-01-16 | 窒化ホウ素薄膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63176400A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63277767A (ja) * | 1987-05-11 | 1988-11-15 | Fujitsu Ltd | 高圧相窒化ホウ素の気相合成法 |
-
1987
- 1987-01-16 JP JP848587A patent/JPS63176400A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63277767A (ja) * | 1987-05-11 | 1988-11-15 | Fujitsu Ltd | 高圧相窒化ホウ素の気相合成法 |
| JPH089519B2 (ja) * | 1987-05-11 | 1996-01-31 | 富士通株式会社 | 高圧相窒化ホウ素の気相合成法 |
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