JPH01157410A - 窒化アルミニウムの製造方法 - Google Patents

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、微粒子状窒化アルミニウムの製造方法に、さ
らに詳しくは、非常に高純度で次粒子サイズの窒化アル
ミニウムを製造するに適する方法に関する。

（従来技術） 本性にかかる窒化アルミニウム利用の実例的分野として
、電子工学的に適用するためのチップ用窒化アルミニウ
ム基板製造があり、これは例えば、サイリスク、ダイオ
ード、超大規模集積回路（ＶＬＳＩ）チップ等のコンピ
ュータ装置に使用されるものである。現在、このような
チップにはアルミナ基板が圧倒的に多く使用されている
が、アルミナはその低熱伝導性ゆえに、活性装置の高記
憶密度を有するチップ、または逆に、操作時に比較的大
量の熱を発生しやすいチップを過熱してしまうという問
題があった。酸化ベリリウム（Ｂｅｄ）は、これに代わ
るチップ基板材料として提案されたものであり、アルミ
ナの約７〜８倍の熱伝導性を有するが、一方では、不都
合な熱膨張特性、シリコンに対する弱い付着塵、毒性、
コスト高、低有効性に由来するその他の問題が存在する
。

窒化アルミニウムは、チップ基板に使用するのに潜在的
に好ましい特性を有していて、高電気抵抗、アルミナの
７〜ＩＯ倍の熱伝導性および低熱膨張係数を有する。き
わめて有利なこととして、温度的２００℃までは、その
熱膨張係数は、シリコンのそれとほぼ合致することであ
る。しかし、現在市販されている窒化アルミニウムは、
チップ用基板に使用するためには純度が低すぎるという
問題がある。窒化アルミニウムの熱伝導性は材料の純度
に直接的に関連することは、低純度材料の持つ問題点の
原因となっている。また、基板に使用するに適した窒化
アルミニウム体は、非常に細かい窒化アルミニウム粒子
を焼結することにより製造され、本目的に適切な純度お
よび微粒子サイズを公知の方法によって簡便かつ経済的
に得ることはできな（°）。

例として、従来の窒化アルミニウム製造プロセスには、
窒化後に行なう窒化アルミニウムのカーボサーミック還
元法（ｃａｒｂｏｔｈｅｒｍｉｃ　ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ
）がある。その製造物は約９８．５〜９９．０％の純度
を有する窒化アルミニウムであり、残りの１〜１．５％
は不活性アルミナと炭素である。これとその他公知のプ
ロセスは高純度の出発材料を要する上、その製造物を粉
砕・研磨しなければならず、それにより、チップ用基板
を形成するために焼結するよう充分に細かい粒子サイズ
を有する窒化アルミニウムを得る。粉砕および研磨が必
要なのでプロセスはコスト高になり、研磨媒体等の異物
が研削された窒化粒子を汚染することとなる。

極微粒で高純度のＡＱＮがプラズマ反応器により製造さ
れることが知られており、これは、温度約７０００°Ｋ
においてＡＩ２蒸気と窒素気体が直接反応することによ
るものである。しかし、本プロセスは非常に高価、低効
率で、また技術的問題もあり、未だ商業化されていない
。

同様の製造物は、温度５００〜！２００℃の範囲内にて
アンモニア気体を使用しＡＱＣＱ３を直接還元させる方
法によって製造されることも知られている。反応は吸熱
型であるのでエネルギー消費的である。また、これに必
要な高純度のＡｌ２ｃｃ３を得ることは困難で、反応に
使用されるＡ（ＩＣｇ３は完全に消費され、リサイクル
することができない。したがってプロセスは不経済なも
のとなり、本出願人の知る限りにおいては、未だ商業的
には使用されていない。

米国特許番号第３４７７８１２号および第３６０７０１
４号は窒化アルミニウムの単結晶の製造過程を述べてい
る。それによると、アルミニウム−塩化物（ＡＱＣＱ）
等の気体−価アルミニウムハロゲン化物をＮ２等の気体
窒化媒体に接触させ、−方では結晶が形成可能な不活性
面を供給している。

これらの特許に示されている例において、１ＩＣＣはＡ
（！４Ｃ３，ＣａＣＱ＊、およびＣの反応により形成さ
れ、そして温度約１７００℃でＮ、と反応させ、ＡＱｃ
（ｌｘ気体およびＡＱＮ結晶が製造される。結晶は通常
半径約１〜１５ミクロンで、通常約５００〜２５００の
Ｌ／Ｄ比を有していると言われている。これらの比較的
大きな結晶ではチップ基板を製造するために焼結するこ
とができないという問題点がある。

（発明の目的） 本発明の目的は、第１の位置において、昇温下のアルミ
ニウム三塩化物基体およびアルミニウム−塩化物よりな
る雰囲気に、窒化アルミニウムを製造するために一塩化
物と反応させる気体窒素源を、その第１位置において、
窒化アルミニウムが固体微粒子を形成するような条件に
導入し、次いで、窒化アルミニウム微粒子を連行するア
ルミニウム三塩化物よりなる気体の流れを第１位置から
第２位置へと誘導し、 その第２位置では、搬送された窒化アルミニウムが固体
微粒子形状を保持しながら分離・回収される工程より構
成される窒化アルミニウムの製造方法を提供することに
ある。

本発明によると、ある重要な観点において、昇温下にお
いてアルミニウム三塩化物気体をアルミニウム含有金属
材料に接触させて、金属材料中のアルミニウムと三塩化
物のいくらかを反応させ、アルミニウム−塩化物を形成
し、それにより金属材料下流位置において気体の流れを
作り出し、その混合気体がアルミニウム−塩化物および
不反応アルミニウム三塩化物よりなるようにする工程と
、 第１位置において、例えば、Ｎ、あるいはＮＨ３等の気
体窒素源を上記気体の流れに投入して一塩化物と窒素を
反応させ、その気体の流れに連行される微粒子状態の窒
化アルミニウムを形成する工程と、 アルミニウム窒化粒子を有するアルミニウム三塩化物よ
りなる気体の流れを第１位置から第２位置へと誘導する
工程と、 第２位置では、流れの中に存するアルミニウム三塩化物
から窒化アルミニウム分子を分離し回収する工程より構
成される。

本方法では、低純度、したがって低価格の金属材料を開
始材料に使用することができる点で有利であり、次粒子
サイズ、つまり１ミクロン以下で、かつ高純度、つまり
９９．８％以上の純度が達成可能であると考えられ、直
ちに焼結するのに適しているので、粉砕・研削あるいは
その他の初期処理を施さずにチップ基板を形成するよう
な窒化アルミニウム製造物を供給することができる。

本発明の第２の観点では、本発明方法は、第１位置にお
いて、アルミニウム−塩化物気体、アルミニウム三塩化
物気体および気体窒素源よりなる気体の流れを、一塩化
物と窒素の反応させ、その気体中に連行される微粒子状
態の窒化アルミニウムを形成するような条件下で作り出
し、気体に連行される窒化アルミニウム微粒子を有した
アルミニウム三塩化物よりなる気体の流れを第１位置か
ら第２位置へと誘導し、 第２位置において、流れ中に存在するアルミニウム三塩
化物を凝縮してこの第２位置に凝縮したアルミニウム三
塩化物と窒化アルミニウム微粒子を蓄積させ、 定期的に凝縮したアルミニウム三塩化物を再蒸発させて
第２位置から再蒸発したアルミニウム三塩化物を誘導し
、第２位置に残存蓄積した窒化アルミニウム微粒子を回
収することにより構成される。

本発明方法で併用される分離工程は高純度微粒子製品の
回収が容易である利点を備えている。

好都合なことは、本発明にかかる好ましい実施例におい
て、後者の分離工程は、本発明の第１観点において使用
した特定の一塩化物気体形成過程と統合されていること
である。

加えて、本発明では前述の方法による次粒子サイズの窒
化アルミニウムを提供することを意図している。

本発明の特質および利点は以下に詳述するところから明
らかになろう。

（実施例） 添付図面を参照して本発明に係る方法を説明する。第１
図に示す実施例において、アルミニウム−塩化物（Ａ１
２０１りは、いわゆるアルミニウムのサブハロゲン化物
蒸留において使われる、今までに公知の過程により形成
される。このような過程は、例えば米国特許第２４７０
３０５号および第３２３４０１３号に開示されている。

広く言われているように、アルミニウムのサブハロゲン
化物蒸留は、アルミニウムを含有する不純金属物質の気
体透過性素材を、気体アルミニウムトリハライド（例え
ば、１ＩＣ１２，アルミニウム三塩化物）の流れに反応
容器中あるいはコンバータ中で接触させる一方、金属物
質を吸熱反応 ＡＱＣＱｓ＋　２　Ａｌ２＝　３　Ａｌ２Ｃ１２を保持
するのに十分な高温で維持し、コンバータから相当量の
不反応ＡＱＣＱ３と混合したＡｌ２（Ｊよりなる熱せら
れた気体を供給する。このコンバータの下流領域におい
て、気体温度を減少させ、一塩化物を八〇ｃ（Ｉｓとア
ルミニウム金属物質とに分解させる（即ち、上記反応を
反転させる）。この段階を行うプロセス条件の詳述は、
例えば上記２つの引用特許に示されている。

上述したように、本発明の以下に述べる実施例において
は、通常前述のサブハロゲン化物蒸留において使用され
ている一塩化物形成工程を利用するが、アルミニウム金
属を回収するために分解する代わりに、一塩化物を気体
窒化媒体（好ましくはＮ、であるが、Ｎ　Ｈｓ等その他
の媒体も代わりに使用することができる。）に反応させ
、窒化アルミニウムの次粒子を形成する。これらの粒子
は気体の流れに連行され、それから以下に説明する方法
により回収される。

第１図において、図示のシステムは（最後に引用した２
つの特許に詳述されているような）公知の特性を有する
いわゆるサブハロゲン化物変換器と全体として類似した
反応器１０を含み、縦に直立し、耐火性になるよう裏打
ちされた内部加熱チャンバ１１を有し、そこには塊ある
いは粒状のアルミニウムを含有した不純金属物質素材１
２を含んでいる。かかる物質は反応器上部に開口する入
り口１４を通ってチャンバ内に導かれ、そこでアルミニ
ウムの除去処理の後、導管１５で表されている反応器下
端の出口を通ってチャンバより排出されるようになって
いる。反応器はチャンバ内の物質素材を介して通電して
電気的に抵抗加熱する手段も含んでいて、このような手
段は、！対の垂直に間隔を置いた電極１６として示され
ていて、それは、チャンバ内の物質と接触するように配
設された環状またはその他の形状を有しており、適切な
電源１７と接続されている。反応器のチャンバ下方に開
口する気体入口導管１８と、チャンバ内上部から排気す
るように配設された気体出口導管１９も設置される。以
下に述べる構造は説明のため非常に簡略化した形態であ
り、本発明と関連しうる反応器の一種を例示したもので
ある。

このような反応器の操作時、反応器内部のチャンバは処
理が施される不純物質の塊と粒により実質的に満たされ
ていて、このような物質の一例として、粗いカーボサー
ミック合金があるが、これは約５゛′０重量％のアルミ
ニウムを含んでいて、ボーキサイトを直接還元すること
により製造される。

チャンバ内のこの物質は、前述の電気抵抗加熱により、
その温度は例えば約ｔｏｏｏ℃またはそれ以上の範囲に
維持される。例えば、蒸発させられた無水ＡＱＣＱ３の
ような加熱されたアルミニウム三塩化物気体は、気体の
流れとしであるいは気体の流れに含まれて、導管１８を
介してチャンバへと導かれ、チャンバ上方へと通過し、
加熱された粗い合金素材の隙間を透過する。チャンバ内
で保たれている高温条件のもとで、この三基化物気体は
合金内のアルミニウムと反応し、アルミニウム−塩化物
気体を形成する。しばしば未反応合金を入口１４を介し
てチャンバ内に投入する一方、消費されたアルミニウム
（実質的に廃棄アルミニウム）は残留物として出口導管
１５を通ってチャンバ下端より定期的に放出され、チャ
ンバ上端から投入した未反応合金の新たな増加分を貯え
るようにする。

この方法で、合金素材上方の反応器チャンバ領域におい
て、未反応三基化物気体とともに、反応器内で製造され
た一塩化物気体よりなる加熱された気体が製造され、維
持される。一塩化物ｍ＝塩化物混合気体の温度は加熱手
段１６により保温されている反応器温度とほぼ同じであ
り、約１０００℃以上の範囲の温度である。より詳しく
は、本発明に係る方法による反応器温度の例示的で適当
な範囲は１２００〜１３００℃であり、最も好ましいの
は約１３００℃である。これ以上高温であると、より大
きな粒子が形成されやすく不都合である。

さらに本発明によると、窒化ガス（ここではＮ。

で表されている）の流れは、反応器内の２０で表された
部分において、反応器°チャンバ方向へ下に延びる導管
２２を通り、上述の一塩化物−三塩化物混合気体に導入
される。このガスの窒素は一塩化物と発熱して反応し、
固体窒化アルミニウムの非常に細かい分子（次位子サイ
ズ）を形成し、これがチャンバ内で上方に流れる気体に
連行される。

反応の化学量論的必要量以上の窒素は、アルミニウム−
塩化物が完全に消費されるのを保証にするために必要で
ある。チャンバ内で発生する上述の反応は、以下の通り
に表すことができる。

（ｘ＋　１　）ＡＩ２ＣＱｓ（ｇ）＋　２　Ａ１２（ｓ
）＝　３　Ａ１Ａｌ２Ｃ１２（＋ｘＡＩ２Ｃｆ２３（ｇ
）・ＸＡＸＡｌ２Ｃ１２３（＋３　Ａｌ２ＯＣ（ｇ）＋
　Ｎｔ（ｇ）＝　２　Ａｌ！Ｎ（ｓ）＋（ｘ＋　１　）
Ａｌ２Ｃｌ２３（ｇ）ここで、（ｇ）、　（ｓ）はそれ
ぞれ、気体状態、固体状聾を示す。

上記反応式の最後に形成されるＡＱＣＱ３Ｗ１は、初め
に使用されたものと同じである。したがって、Ａｌ２Ｃ
ｌ２３は連続的にリサイクルすることが可能であり、大
量の開始材料の必要性がないので、かなりの操作経済性
をあげることができる。

三基化物気体は、チャンバを上方へと通る気体の流れを
作り出し維持するような方法によって反応器チャンバへ
と導かれる。このように、未反応で再構成されたアルミ
ニウム三塩化物よりなり、固体窒化アルミニウム分子を
運ぶ気体の流れは、窒化位置２０より、チャンバ上部に
配した気体出口導管１９を通って上方に流れる。この気
体の流れは未反応Ｎ、をも含有している。なぜならば、
超過Ｎ、が導管２２を介して供給されるか、もしくはＮ
　Ｈ３が窒化ガスとして使用された場合、それにＨ、を
含有し得るからである。さらに、例えばアルゴン等の不
活性ガスを反応器に流入する三塩化物の流れ中に含有さ
せてもよいので、この場合には不活性ガスも排出される
流れの中に存在することになる。

図示のシステムにおいて、導管１９はアルミニウム三塩
化物と窒化アルミニウム粒子を、上述した１あるいはそ
れ以上の付加的な気体成分が伴う出口気体流れとして運
び、反応器から実質的に室温に保たれている下流冷却チ
ャンバ２４へと連行する。このチャンバの冷却温度によ
り、２６に示すように、気体流れ中の三塩化物はそこで
凝縮され、連行された窒化アルミニウム分子は滞留し、
凝縮された三塩化物中に収集される。第１図においては
１つのチャンバのみを示すが、好ましくは２つあるいは
それ以上のチャンバを配置し、反応器出口に平行に接続
し、交互に使用するのかよい。

１つのチャンバを冷却し反応物を凝縮するとき、他方の
チャンバを、例えば図示しない適当な外部手段により穏
やかにかつ十分に加熱し、凝縮され滞留した三塩化物を
再蒸発させることができろ。

この再蒸発した三塩化物は気体となって、冷却チャンバ
からさらにもう１つの導管２８を介して凝縮容器３０へ
と導かれ、ウォータジャケット３２に冷却され、受皿３
６内で凝縮、収集される。ヒユーム、Ｎ９、および／あ
るいは、その地気体成分は排気管３６を介して後方の受
皿から放出されるようにしてもよい一方、収集されたＡ
ＱＣＱ３は反応器ＩＯへと流入する気体の流れの中で再
度使用するのに便利な方法によりリサイクルされる。

アルミニウム三塩化物を上述したように冷却チャンバ２
４から再蒸発させるとき、蓄積したＡｌ２Ｎ粒子は冷却
チャンバ内に残存し、そこから除去され、本方法の製造
物として回収される。図示するシステム装置では、窒化
物は、位置２０における最初の形態からそれがチャンバ
２４の製造物として収集されるまでの間、連続的に空気
にさらされることはない。この製造物は次粒子サイズ（
本方法によるテストで決定された通り、実例的に分子サ
イズは０．２ミクロン以下）のＡσＮ分子であり、９９
．８％以上であると考えられる純度を有し、純度および
分子サイズ両方に関し、焼結したチップ基板を製造する
ために、あるいは非常に細かく高純度のＡＣＮを要する
その他の目的に直ちに使用するのに完全に適している。

細かなＡＱＮを収集するために電気集塵器をチャンバ２
４の代わりに、あるいは併用してもよい。

この目的で電気集塵器のみを使用する場合は、２００℃
を越す温度で操作する必要がある。これは、製造物Ａρ
Ｎとともに未反応の（副産物である）ＡρＣ１２，を収
集することを回避するためである。代わりに、第２図に
示すように集塵器４０を、壁冷却型チャンバ２４におい
て未反応Ａｆ２Ｇｇ、とともに細かいＡ１２Ｎを収集し
、Ａ１２ＣＩ２３は再蒸発する第１図に示した粒子収集
設備を有する装置とともに使用してもよく、第２図に示
す装置中その他すべての要素は、第１図に示す装置中の
関連する要素と同一であり、同一の図面番号で示されて
いる。電気集塵器４０は、粒子収集チャンバ２４の出口
導管２８で接続されていて、２００〜３００℃の温度で
操作され、チャンバ２４には残留しなかったが導管２８
中に搬送されたＡｌ２Ｎを集塵器４０内で収集する。

図面に示す装置のコンバータｌＯ内の担い合金素材１２
をＡｆ２Ｃ（！ａで塩素化する代わりに、溶融アルミニ
ウム金属をＡＣＣＣ３で塩素化してＡρＣＱを形成し、
さらに窒素ガスと反応させてＡａＮを製造することも可
能である。この場合、ＡｆｆＣ＆は分離した第１反応器
中で、例えば約１０００〜１４００℃の温度で、溶融Ａ
ＱとＡ１２ｃ（ｉｓを接触させて製造され、それから、
ＡＱＣ（１／Ａ（ｌｃ０３混合気体として第２反応器へ
と導かれ、窒化反応を行う。

ＡＣＣＣを製造するために溶融Ａｆ２をこのように塩素
化する場合の適切な装置、過程、条件は、英国特許第９
４３５８９号に記述しである。

第３図に示す顕微鏡写真は本発明に係る製造物よりなる
粒子り月ミクロンよりも細かいということを明らかに示
すものである。

本発明に係る方法によって製造したＡＣＨの非常に細か
い粒子サイズは、ＡＱＮが最初に製造された位置および
その後で得られた温度条件に依存するものであると現在
考えられている。特に、一塩化物と反応する窒化剤は非
常に発熱的であるが、その位置におけるかなり大きな比
率の不反応三基化物気体の存在は前述のサブハロゲン化
物蒸留プロセスにおいてのコンバータ操作の特質であり
、それが稀釈剤として機能し、窒化反応を緩和させ、窒
化が生じる温度、例えば、１２００℃が保持され・ると
考えられる。気相反応により製造される固体は本質的に
細かく、その成長は後の加熱により生じるということが
知られている。したがって、窒化時およびその後に、こ
のような相対的に低温を維持することで最初の非常に細
かい分子サイズを保ちやすい。

粒子サイズが細かくでき、後の製造物の粉砕および／あ
るいは研削を回避することができることに加え、本発明
の重要な利点は、非常に不純な開始固体材料（例えば、
粗いアルミニウム含有合金）を使用して高純度のものを
、しかも経済的に得ることができるということである。

この結果は、第１の例において使用されている一塩化物
を製造する反応が非常に選択的であることによる。使用
されているような分離・回収手順により、操作、取゛　
り扱いが簡便になると同時に、製造物の純度を保持する
ことができる。収集段階で窒化粒子が大気中の空気にさ
らされると、酸化が生じてしまい、水にさらされると、
アンモニアが生じ、これらどちらの場合も不都合な結果
をもたらすことになる。

しかし、ある場合においては、分離・回収手順を交互に
行うことによって少なくとも相当程度本発明の利点を実
現し得る。

また、粗い合金等を使用した「サブハライド蒸留」タイ
プの一塩化物製造工程は大規模な商業的操業で行うにも
経済的に良好であるが、非常に細かい粒子を有するＡＱ
Ｎ製造物が生産されるような条件下であるならば、変わ
りうる一塩化物製造工程が使用されてもよい。

より一般的にいうと、本発明の意図は、固体微粒子形状
の窒化アルミニウムを製造する条件を有する第１位置に
おいて、窒化剤気体と、アルミニウム三塩化物およびア
ルミニウム−塩化物よりなるアルミニウム−塩化物混合
気体とを反応させ、製造された窒化粒子はアルミニウム
三塩化物よりなる気体の流れに連行され、第１位置から
第２位置へと導かれて、この第２位置において、製造さ
れた窒化物が微粒子形状を維持して分離・回収すること
にある。第１位置における微粒子製造の条件は、十分に
低い値、例えば１２００〜１３００℃の温度に保持する
ことを含み、これにより大きな粒子にか成長することを
阻止する。この特質は、図面の実施例中に実例を挙げて
示されていて、三塩化物−一塩化物混合気体のある第１
位置にこのような温度を設定しており、そこは、現在考
えられているように、発熱的な窒化反応が三塩化物の稀
釈剤的効果により緩和される位置である。第１位置にお
いて、表面上での窒素の蒸着・成長を回避するよう、形
成された窒素核子は分離作用をする気体の流れの中に連
行され、この流れは適切な気体の流れの条件を備えるこ
とにより発生する。

さらに例示として、以下の本発明にかかる方法の実験例
を参照に説明する。これら各々の実験例では、以下の範
囲以内の組成物を有する粗い合金ベッドを使用している
。

重量％ ＡＱ　　　　　　　　　　５５±３ Ｃ４〜６ Ｆｅ　　　　　　　　　２９〜３１ Ｓｉ　　　　　　　　　　　５〜６ Ｔｉ　　　　　　　　　　　４〜６ すべての例において、実験中粗合金ベッドの温度は１３
００℃に維持され、Ａ（ＩｃＱ５反応気体により塩素化
した。

実施例１ 粗合金ベッドを上述のように塩素化し、得られるＡ（Ｉ
ｃＱ含有気体を流ｍ１０　Ｑ／ｍで、Ｎｔにより窒化し
た。粗合金ベッドに供給したＡＱＣＱｓ反応気体量は１
３５ｇである。反応時間は２時間３０分である。

ＡｇＮ粒子は未変換のＡ１２ＣＱ３反応体とともに収集
し、チャンバ内の反応副産物であるＡＱｃＱｓは室温に
保った。ＡＱＮは、最高温度２５０℃で、凝縮したＡｌ
２ＣＩ２．を昇華させ、収集チャンバ内にＡｌ２Ｎ粒子
を残留させることにより回収した。製造物がＡｌ２Ｎで
あるとの同定はフーリエ赤外線分析（ＦＴＩＲ）により
決定した。

実験例２ 粗合金ベッドに供給する気体ＡＱＣＱ３反応休債を８体
ｇにしたことを除き、実験例！と同様の条件の下で粗合
金ベッドを塩素化し窒化した。未変換のＡ１２ＣＱ３お
よび反応副産物ＡＱＣ（ｂとともに、ＡｇＮ分子が、非
過熱／非冷却の収集チャンバ内に収納されたアルミナ製
るつぼ中に収集された。

Ａｌ２Ｎ分子は、最高温度１７５℃で、凝縮したＡ１２
ＣＱ３の昇華させ、ＡｇＮ粒子を残留させることにより
回収した。製造物がＡｌ２Ｎであるとの同定は、熱処理
した製造物粒子をＸ線回折分析することによりなされた
。

実験例３ この実験においては、実験例１および２の塩素化−窒化
条件を次のように変更した。すなわち、ＮＪｍ　５　Ｑ
／ｓ、供給したＡＱＣ（Ｉｓ反応体量３５ｇ、反応時間
２時間１５分である。製造されたＡｌ２Ｎ分子が、未変
換の窓体であるＡ１２Ｃ（！ｓおよび反応副産物である
Ａ（ＩｃＱ、とともに、バッフルを備え、ドライアイス
バスで囲ったチャンバ内に収集された。ＡＱＮ製造物分
子を回収させるために、凝縮したＡＱＣＱｓを３００℃
に至る温度で昇華させ、収集チャンバ内にＡｌ２Ｎ分子
を残留させた。

製造物はＦＴＩＲ分析によりＡｇＮであると同定した。

実験例４ 先例の工程をさらに修正し、窒化ガスにＮＨ。

を使用し、流１ｉ　５　（１／１１．ベッドに供給する
Ａｌ２ｃｐｓ反応体量　１５ｇ、反応時間を１時間２０
分にした。副産物ＮＨ，ＣＱおよび過剰の未反応ＡＱＣ
Ｉ２３とともに製造されたＡｇＮ分子を、バッフルを備
え、ドライアイスバスで囲ったチャンバ内に収集された
。ＡｇＮ粒子は、凝縮したＮＨ，ＣＩ２およびＡｌ２Ｃ
（！３を温度３５０℃で昇華させることにより回収し、
収集チャンバ内にＡＱＮ分子を残留させた。製造物がＡ
ｇＮであるとの同定にはＦＴＩＲ分析を使用した。

本発明は、上述した特質および実施例に限定されるもの
ではなく、本発明を流れる概念から逸脱することなく、
その他の方法により本発明を実施してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施に用いるシステムの概要図、
第２図は本発明方法の実施に用いる他のシステムの概要
図、第３図は本発明で得られる製品の１ミクロンバーを
重畳したｔｏｏｏｏ倍走査電子顕微鏡写真図である。 １０・・・反応器、Ｉｔ・・・加熱チャンバ、１２・・
・不純金属物質素材、１６・・・（加熱手段）電極、１
８．２２・・・入口導管、１９・・・出口導管２４・・
・冷却チャンバ、３０・・・凝縮容器４０・・・集塵器 特許出願人　アルキャン・インターナショナル・リミテ
ッド 代理人Ｗ士青　山　　葆　ほか２名 図面の浄ｍ（Ｆ；容に変更なし） 第３図 手続補正書　０剣 特許庁長官殿　　　　　　　　　平成１年１月１８日２
、発明の名称 窒化アルミニウムの製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　アルキャン・インターナショナル・リミテッド５
、補正命令の日付　　：　昭和６３年１２月２０日（発
送日）６、補正の対象　　：　明細書の図面の簡単な説
明の欄および図面７、補正の内容 （イ）明細書の図面の簡単な説明の欄 明細書第３３頁下から第５行〜第４行に「製品」とある
を、 ｒＡＱＮ金属組織」に訂正する。 （ロ）図面 別紙の通り （第１図および第２図を濃厚な黒色で鮮明に描いたもの
を提出しまず。第３図が写真コピーであったので、写真
原本を提出します。内容に変更なし。）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）第１位置において、アルミニウム三塩化物と
   アルミニウム−塩化物よりなる混合気体に気体窒化剤を
   、上記窒化剤と一塩化物との反応を行わせる条件下に導
   入し、固体微粒子形態の窒化アルミニウムを製造し、 （ｂ）上記製造された窒化物を連行した、アルミニウム
   三塩化物よりなる気体の流れを上記第１位置から第２位
   置へと誘導し、 （ｃ）上記第２位置においては、微粒子形態に保持され
   た窒化物を分離し、回収することにからなる窒化アルミ
   ニウムの製造方法。 ２、上記混合気体を、昇温下にアルミニウム三塩化物気
   体を粗アルミニウム含有合金ベッドと反応させることに
   より得る工程を有する前記第１項記載の窒化アルミニウ
   ムの製造方法。 ３、上記混合気体を、上記第１位置上流の、第１位置と
   分離した位置において、溶融アルミニウム金属をアルミ
   ニウム三塩化物で塩素化することにより得る工程を有す
   る前記第１項記載の窒化アルミニウムの製造方法。 ４、上記粒子形態が次粒子サイズからなる前記第１項な
   いし第３項のいずれかに記載の窒化アルミニウムの製造
   方法。 ５、窒化剤とアルミニウム−塩化物を１２００〜１３０
   ０℃の範囲で反応させる前記第１項ないし第４項のいず
   れかに記載の窒化アルミニウムの製造方法。 ６、（ａ）昇温下にアルミニウム三塩化物気体の流れと
   アルミニウム含有金属物質とを接触させて金属物質中の
   アルミニウムと三塩化物の一部を反応させることにより
   アルミニウム一塩化物を形成し、上記金属物質下流にあ
   る第１位置において、アルミニウム一塩化物とアルミニ
   ウム三塩化物によりなる混合気体の流れを形成し、 （ｂ）上記第１位置において、気体窒素源を上記流れに
   導入し、窒素と一塩化物とを反応させることにより、流
   れの中に連行される微粒分子状態の窒化アルミニウムを
   形成し、 （ｃ）上記窒化アルミニウム粒子を連行しているアルミ
   ニウム三塩化物からなる気体の流れを上記第１位置から
   第２位置へと誘導し、 （ｄ）上記第２位置では、アルミニウム三塩化物の流れ
   から上記窒化アルミニウム粒子を分離・回収することか
   らなる窒化アルミニウム微粒子の製造方法。 ７、上記気体の窒素源がＮ＿２である前記第６項記載の
   窒化アルミニウム微粒子の製造方法。 ８、上記気体の窒素源がアンモニアである前記第６項記
   載の窒化アルミニウム微粒子の製造方法。 ９、上記昇温度が１２００〜１３００℃の範囲にある前
   記第６項ないし第８項のいずれかに記載の窒化アルミニ
   ウム微粒子の製造方法。 １０、上記第２位置において、窒化アルミニウムを分離
   ・回収する工程がアルミニウム三塩化物を凝縮するため
   に上記気体の流れを冷却し、凝縮されたアルミニウム三
   塩化物と上記窒化アルミニウム粒子を上記第２位置に蓄
   積させ、該第２位置において、凝縮された三塩化物を再
   蒸発させ、上記第２位置から再蒸発した三塩化物を誘出
   して該第２位置に蓄積された窒化アルミニウム分子が残
   留させ、そこから回収することからなる前記第６項ない
   し第９項のいずれかに記載の窒化アルミニウム微粒子の
   製造方法。 １１、再蒸発した三塩化物を第３位置に誘導し、該第３
   の位置において再蒸発した三塩化物を再凝縮することに
   より回収する工程をさらに有する前記第１０項記載の窒
   化アルミニウム微粒子の製造方法。 １２、工程（ｃ）が、上記第２位置をそれぞれ交互に構
   成する２つのチャンバに気体の流れを交互に誘導して行
   なわれ、気体の流れが誘導されるチャンバ内で三塩化物
   を凝縮し、そこで凝縮された三塩化物および窒化アルミ
   ニウム分子を回収し、工程（ｄ）が、後者のチャンバか
   ら２つのチャンバのうちの他方へ気体の流れを再度向け
   た後、後者のチャンバ内の凝縮された三塩化物を再蒸発
   させ、上記チャンバから再蒸発させた三塩化物を誘導す
   ることにより行なわれる前記第１０項記載の窒化アルミ
   ニウム微粒子の製造方法。 １３、さらに、再蒸発させた三塩化物を気体の流れとし
   て電気集塵機を通し、そこで再蒸発させた三塩化物に連
   行される窒化アルミニウム粒子を選択的に回収する工程
   を含む前記第１０項、第１１項あるいは１２項記載のい
   ずれかに記載の窒化アルミニウム微粒子の製造方法。 １４、工程（ｄ）が、電気集塵機を介して気体の流れを
   誘導し、上記気体の流れに連行される窒化アルミニウム
   粒子を選択的に回収することを含む前記第６項記載の窒
   化アルミニウム微粒子の製造方法。 １５、工程（ｄ）からのアルミニウム三塩化物が工程（
   ａ）へリサイクルされる前記第６項ないし第１４項のい
   ずれかに記載の窒化アルミニウム微粒子の製造方法。 １６、（ａ）第１位置において、アルミニウム一塩化物
   気体、アルミニウム三塩化物気体および窒素気体源より
   なる気体の流れを、上記窒素と上記一塩化物との反応が
   行なわれる条件下形成して、上記流れに連行される微粒
   子形態の窒化アルミニウムを形成し、 （ｂ）窒化アルミニウム微粒子を有するアルミニウム三
   塩化物よりなる上記気体の流れを、上記第１位置から第
   ２位置へと誘導し、 （ｃ）上記第２位置において、上記流れのアルミニウム
   三塩化物を凝縮して、上記第２位置に凝縮アルミニウム
   三塩化物と上記窒化アルミニウム微粒子を蓄積させ、 （ｄ）定期的に凝縮させたアルミニウム三塩化物を再蒸
   発させ、上記第２位置から再蒸発させた三塩化物を誘導
   し、上記第２位置に蓄積された上記窒化アルミニウム微
   粒子を残留させ、そこから回収することより構成される
   窒化アルミニウム微粒子の製造方法。 １７、窒化剤とアルミニウム一塩化物を温度１２００〜
   １３００℃の範囲で反応させる前記第１６項記載の窒化
   アルミニウム微粒子の製造方法。 １８、上記再蒸発させた三塩化物を第３位置に誘導し、
   上記第３位置において再凝縮することにより上記再蒸発
   させた三塩化物を回収する前記第１６項記載の窒化アル
   ミニウム微粒子の製造方法。 １９、工程（ｃ）が、上記第２位置をそれぞれ交互に構
   成する２つのチャンバに気体の流れを交互に誘導して行
   なわれ、気体の流れが誘導されるチャンバ内で三塩化物
   を凝縮し、そこで凝縮された三塩化物および窒化アルミ
   ニウム分子を回収し、工程（ｄ）が、後者のチャンバか
   ら２つのチャンバのうちの他方へ気体の流れを再度向け
   た後、後者のチャンバ内の凝縮された三塩化物を再蒸発
   させ、上記チャンバから再蒸発させた三塩化物を誘導す
   ることにより行なわれる前記第１６項記載の窒化アルミ
   ニウム微粒子の製造方法。 ２０、さらに、再蒸発させた三塩化物が気体の流れとし
   て電気集塵機を通し、そこで再蒸発させた三塩化物に連
   行された窒化アルミニウム粒子を選択的に回収する工程
   を含む前記第１６項記載の窒化アルミニウム微粒子の製
   造方法。 ２１、上記窒化アルミニウム微粒子が１ミクロン以下の
   粒子サイズを有する前記第１６項ないし第２０項のいず
   れかに記載の窒化アルミニウム微粒子の製造方法。 ２２、特許請求の範囲第６項ないし第１５項のいずれか
   に記載の窒化アルミニウム微粒子の製造方法により製造
   した次粒子サイズの窒化アルミニウム微粒子。 ２３、特許請求の範囲第１６項ないし第２１項のいずれ
   かに記載の窒化アルミニウム微粒子の製造方法により製
   造した次粒子サイズの窒化アルミニウム微粒子。