JPH0379769A - 窒化ホウ素の作製方法 - Google Patents
窒化ホウ素の作製方法Info
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- JPH0379769A JPH0379769A JP21396489A JP21396489A JPH0379769A JP H0379769 A JPH0379769 A JP H0379769A JP 21396489 A JP21396489 A JP 21396489A JP 21396489 A JP21396489 A JP 21396489A JP H0379769 A JPH0379769 A JP H0379769A
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- Japan
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- boron nitride
- substrate
- boron
- compound
- reaction chamber
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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Formation Of Insulating Films (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「発明の利用分野」
本発明は、有磁場マイクロ波ＣＶＤ装置を用いて大面積
の基板上に窒化ホウ素を均一な厚さに形成するための窒
化ホウ素の作製方法に関するものである。
の基板上に窒化ホウ素を均一な厚さに形成するための窒
化ホウ素の作製方法に関するものである。
「従来の技術」
窒化ホウ素を超高圧下で形成する方法は、これまでいく
つか試みられている。しかし特に窒化ホウ素を用い、電
子装置等の発光素子とするために大面積かつ均一な良質
の窒化ホウ素を膜状で基板上に安定に、かつ高い歩留ま
りで作る方法はこれまでまったく示されていない。
つか試みられている。しかし特に窒化ホウ素を用い、電
子装置等の発光素子とするために大面積かつ均一な良質
の窒化ホウ素を膜状で基板上に安定に、かつ高い歩留ま
りで作る方法はこれまでまったく示されていない。
「従来の欠点」
電子装置の応用として、窒化ホウ素を用いんとするため
には、大面積に均一な厚さを有し、かつ均質な窒化ホウ
素が形成されることが必要な条件である。
には、大面積に均一な厚さを有し、かつ均質な窒化ホウ
素が形成されることが必要な条件である。
従来公知の方法としては、バルク材を超高温、超高圧で
形成する方法が知られている。しかし膜形成をさせるこ
と、およびそのための基板材料の決定等はまったくなさ
れていない。
形成する方法が知られている。しかし膜形成をさせるこ
と、およびそのための基板材料の決定等はまったくなさ
れていない。
「発明の目的」
本発明は、かかる欠点を除去するために或されたもので
ある。即ち、有磁場マイクロ波ＣＶＤ法を用い、大面積
に大きい成膜速度で立方晶形の窒化ホウ素膜（ＣＢＮと
もいう）を形成させたものである。
ある。即ち、有磁場マイクロ波ＣＶＤ法を用い、大面積
に大きい成膜速度で立方晶形の窒化ホウ素膜（ＣＢＮと
もいう）を形成させたものである。
この窒化ホウ素を用い、ショットキ接合、ＰＮ接合また
はＰＩＮ接合を作り、効率よく電荷を窒化ホウ素内に注
入し、再結合を発光中心間、バンド（伝導帯−価電子帯
Ｉ′ｇり間または発光中心−バンド（伝導帯または価電
子帯）間で行う発光装置への応用が大いに期待できる。
はＰＩＮ接合を作り、効率よく電荷を窒化ホウ素内に注
入し、再結合を発光中心間、バンド（伝導帯−価電子帯
Ｉ′ｇり間または発光中心−バンド（伝導帯または価電
子帯）間で行う発光装置への応用が大いに期待できる。
「発明の構成」
本発明は、プラズマ損傷を生じないため、イオンに運動
エネルギを与えないマイクロ波を用いた。さらに非平衡
状態でのＣＢＮの結晶成長をさせるため、プラズマ密度
の大きい有磁場マイクロ波ＣＶＯ法を用いて窒化ホウ素
膜を形成せんとするものである。
エネルギを与えないマイクロ波を用いた。さらに非平衡
状態でのＣＢＮの結晶成長をさせるため、プラズマ密度
の大きい有磁場マイクロ波ＣＶＯ法を用いて窒化ホウ素
膜を形成せんとするものである。
本発明において、均一性を向上し、かつ成膜速度を向上
させるために、反応圧力はｏ、ｏｉ−ｉ。
させるために、反応圧力はｏ、ｏｉ−ｉ。
ｔｏｒｒ、代表的には０．１〜ｆｔｏｒｒとした。また
反応空間での気体の平均流速を１〜１００ｃｍ／秒、好
ましくは３〜２０ｃｍ／秒の範囲とした。本発明におい
ては、流速が一般的なものより大きく、ホウ素化合物お
よび窒素化物を水素で０．１〜１０体積％（１００体積
％が（ホウ素化合物干窒素化合物）／水素＝１：１に対
応）に希釈した。かつプラズマを発生させる反応容器内
の圧力が、比較的低いことが特長である。反応気体とし
て、ホウ素化合物としてジボラン（ＢＪＪ、弗化ホウ素
（Ｒｈ）、有機ホウ素化合物、例えばメチルホウ素（Ｂ
（Ｃｌｌｓ） ３） 、窒素化物としてアンモニア（Ｎ
ｔｌ＋）、窒素（Ｎｚ）、弗化窒素（ＮＦ ：ｉ）を用
いた。ホウ素と窒素との化合物としては、例えば弗化ホ
ウ素酸アンモニウム（ＮＦｌ、ＢＦ、）等を用いた。
反応空間での気体の平均流速を１〜１００ｃｍ／秒、好
ましくは３〜２０ｃｍ／秒の範囲とした。本発明におい
ては、流速が一般的なものより大きく、ホウ素化合物お
よび窒素化物を水素で０．１〜１０体積％（１００体積
％が（ホウ素化合物干窒素化合物）／水素＝１：１に対
応）に希釈した。かつプラズマを発生させる反応容器内
の圧力が、比較的低いことが特長である。反応気体とし
て、ホウ素化合物としてジボラン（ＢＪＪ、弗化ホウ素
（Ｒｈ）、有機ホウ素化合物、例えばメチルホウ素（Ｂ
（Ｃｌｌｓ） ３） 、窒素化物としてアンモニア（Ｎ
ｔｌ＋）、窒素（Ｎｚ）、弗化窒素（ＮＦ ：ｉ）を用
いた。ホウ素と窒素との化合物としては、例えば弗化ホ
ウ素酸アンモニウム（ＮＦｌ、ＢＦ、）等を用いた。
添加物としては、Ｎ型用に珪素化合物、例えばシラン（
ＳｉＨｎ）、弗化珪素（ＳｉＦｎ）を用いた。Ｐ型用に
はベリリウム（Ｂｅ）であるため加圧真空中で昇華性の
弗化ベリリウム（ＢｅＦｚ）、有機ベリリウムを用いた
。
ＳｉＨｎ）、弗化珪素（ＳｉＦｎ）を用いた。Ｐ型用に
はベリリウム（Ｂｅ）であるため加圧真空中で昇華性の
弗化ベリリウム（ＢｅＦｚ）、有機ベリリウムを用いた
。
Ｐ型またはＮ型の窒化ホウ素の形成またはさらにその上
への積層とするため、これら不純物用の化合物を［ＩＮ
化合物用の気体に対し０．１〜５体積％添加することを
他の特長としている。
への積層とするため、これら不純物用の化合物を［ＩＮ
化合物用の気体に対し０．１〜５体積％添加することを
他の特長としている。
マイクロ波の出力は２〜ｌ０ＫＷを導入し、磁場は８７
５Ｇの共鳴面を有すべく、最大２．２ＫＧが印加できる
ようにした。共鳴面またはその近傍に配設された基板温
度は４００〜１２００″Ｃであり、代表的には６００〜
１０００℃で窒化ホウ素の自形面を有せしめることがで
きた。
５Ｇの共鳴面を有すべく、最大２．２ＫＧが印加できる
ようにした。共鳴面またはその近傍に配設された基板温
度は４００〜１２００″Ｃであり、代表的には６００〜
１０００℃で窒化ホウ素の自形面を有せしめることがで
きた。
本発明の応用として、可視光発光装置があげられる。こ
れは窒化ベリリウム母材、ダイヤモンド、シリコン半導
体等の基板上または窒化珪素膜等の絶縁物表面を有する
基板上に、窒化ホウ素を形成する。この窒化ホウ素上に
１つまたは複数の電極を設ける。１つの電極の場合は基
板を導体とし、この基板と電極との間にパルスまたは直
流、交流電流を流すことにより、可視光を発生させる。
れは窒化ベリリウム母材、ダイヤモンド、シリコン半導
体等の基板上または窒化珪素膜等の絶縁物表面を有する
基板上に、窒化ホウ素を形成する。この窒化ホウ素上に
１つまたは複数の電極を設ける。１つの電極の場合は基
板を導体とし、この基板と電極との間にパルスまたは直
流、交流電流を流すことにより、可視光を発生させる。
複数の電極を形成する場合は、絶縁表面を有する基板上
に窒化ホウ素を設け、その上の電極と下側の電極との間
に同様の電流を流して電子装置、例えば可視光発光装置
を設けたものである。
に窒化ホウ素を設け、その上の電極と下側の電極との間
に同様の電流を流して電子装置、例えば可視光発光装置
を設けたものである。
これらの結果、窒化ホウ素中を電流が流れ、バンド間遷
移、バンド−再結合中心または発光中心間の遷移、また
は再結合中心同士または発光中心同土間での遷移による
キャリアの再結合が起き、その再結合のエネルギバンド
間隔（ギャップ）に従って可視光発光をなさしめんとし
たものである。特にその可視光は、この遷移バンド間に
従って青色、紫外光を出すことができる。さらに複数の
バンド間の再結合中心のエネルギレベルを作ることによ
り、白色光等の連続光をも作ることが可能である。
移、バンド−再結合中心または発光中心間の遷移、また
は再結合中心同士または発光中心同土間での遷移による
キャリアの再結合が起き、その再結合のエネルギバンド
間隔（ギャップ）に従って可視光発光をなさしめんとし
たものである。特にその可視光は、この遷移バンド間に
従って青色、紫外光を出すことができる。さらに複数の
バンド間の再結合中心のエネルギレベルを作ることによ
り、白色光等の連続光をも作ることが可能である。
以下に本発明を実施例に従って記す。
「実施例１」
本発明において、窒化ホウ素は窒化ホウ素母材、シリコ
ン半導体またはダイヤモンド等の基体上に第１図に示す
有磁場マイクロ波ＣＶＯ装置を用いて作製した。その概
要を以下に示す。
ン半導体またはダイヤモンド等の基体上に第１図に示す
有磁場マイクロ波ＣＶＯ装置を用いて作製した。その概
要を以下に示す。
例えばＰ型の不純物が高濃度に添加されたシリコン半導
体上に、Ｎ型のＣＯＮを珪素のオートドープをさせつつ
結晶成長（単結晶成長または多結晶成長）させる。
体上に、Ｎ型のＣＯＮを珪素のオートドープをさせつつ
結晶成長（単結晶成長または多結晶成長）させる。
さらにこの上にＰＮ接合またはＰＩＮ接合とするため、
ホウ素が添加されたＰ型のダイヤモンド上にベリリウム
が添加されたＰ型のＣＢＮを形成させる。
ホウ素が添加されたＰ型のダイヤモンド上にベリリウム
が添加されたＰ型のＣＢＮを形成させる。
基板材料としては、ＣＢＮ （立方晶形を有する窒化ホ
ウ素）がエピタキシャル成長をさせるには好ましい。Ｃ
ＯＮ結晶を母材として用いるとよいが、これは入手しに
くいため、それにかわる耐熱性材料としてダイヤモンド
を用いた。またシリコン基板を用いてもよい。ダイヤモ
ンドを用いたほうが結晶性に優れた窒化ホウ素を得られ
る。
ウ素）がエピタキシャル成長をさせるには好ましい。Ｃ
ＯＮ結晶を母材として用いるとよいが、これは入手しに
くいため、それにかわる耐熱性材料としてダイヤモンド
を用いた。またシリコン基板を用いてもよい。ダイヤモ
ンドを用いたほうが結晶性に優れた窒化ホウ素を得られ
る。
この基板母材（１゛〉を有磁場マイクロ波プラズマＣＶ
Ｄ装置（以下単にプラズマＣＶＤ装置ともいう）内に配
設した。このプラズマＣＶＤ装置は、１〜５ＧＨｚ例え
ば２゜４５ＧＩＩｚの周波数を用い反応室（１９）は円
筒状を有し、その内径は１７ｃｍを有している。矢印の
方向のガス流（２０）で平均流速は容器内が層流と仮定
し、全流量をこの内径面積で割った値として示している
。マイクロ波エネルギを最大１０に−までマイクロ波発
振器（１Ｂ）、アテニュエイタ（１６）、石英窓（１５
）より反応室（１９）に加えることができる。又、磁場
（１７）、 （１７’）でヘルムホルツコイルを用い、
８７５ガウスの共鳴面を基板またはその近傍に構成せし
めるため、２ＫＧ以上、最大２．２ＫＧにまで加えた。
Ｄ装置（以下単にプラズマＣＶＤ装置ともいう）内に配
設した。このプラズマＣＶＤ装置は、１〜５ＧＨｚ例え
ば２゜４５ＧＩＩｚの周波数を用い反応室（１９）は円
筒状を有し、その内径は１７ｃｍを有している。矢印の
方向のガス流（２０）で平均流速は容器内が層流と仮定
し、全流量をこの内径面積で割った値として示している
。マイクロ波エネルギを最大１０に−までマイクロ波発
振器（１Ｂ）、アテニュエイタ（１６）、石英窓（１５
）より反応室（１９）に加えることができる。又、磁場
（１７）、 （１７’）でヘルムホルツコイルを用い、
８７５ガウスの共鳴面を基板またはその近傍に構成せし
めるため、２ＫＧ以上、最大２．２ＫＧにまで加えた。
反応室（１９）内部には、２〜６インチ、代表的には４
インチの円形の基板（１）をホルダ（１３）に基板おさ
え（１４）で配設させた。
インチの円形の基板（１）をホルダ（１３）に基板おさ
え（１４）で配設させた。
ホルダ（１３）の外径は反応室の内径に対しく２８−１
）の如くに３〜３０ＩＩ１１例えば１５ｍｍと近接させ
た。
）の如くに３〜３０ＩＩ１１例えば１５ｍｍと近接させ
た。
ホルダの厚さ（２８〜２）を１０〜５０ｍｍとした。そ
れは隙間（２８−１）より石英窓（１５）から導入され
たマイクロ波が後方に漏洩し、むだになることを防ぐた
めである。かくして反応室は円筒状を有し、かつ円筒状
の基板ホルダより実質的に閉しられた反応空間（反応後
、不要気体はこの隙間（２８−■）より後方の排気系に
放出する）（１９）を作り、導入されたマイクロ波の反
射を５ｚ以下にすることができる。また反応室およびホ
ルダがともに同心で円筒状であるため、基板位置移動機
構（１２）で反応炉内での成膜に最適な位置を調節させ
得る。
れは隙間（２８−１）より石英窓（１５）から導入され
たマイクロ波が後方に漏洩し、むだになることを防ぐた
めである。かくして反応室は円筒状を有し、かつ円筒状
の基板ホルダより実質的に閉しられた反応空間（反応後
、不要気体はこの隙間（２８−■）より後方の排気系に
放出する）（１９）を作り、導入されたマイクロ波の反
射を５ｚ以下にすることができる。また反応室およびホ
ルダがともに同心で円筒状であるため、基板位置移動機
構（１２）で反応炉内での成膜に最適な位置を調節させ
得る。
排気系は圧力調整バルブとストップバルブを兼ね、バル
ブ（２５）、広域ターボ分子ポンプ（２６）、荒引ポン
プよりなっている。ターボ分子ポンプを用いるため、反
応容器内の気体の流速を０．０１ｔｏｒｒで６００ｃｍ
／秒と高くすることができた。圧力調整バルブ（２５）
を用いると、反応室（１９）内での流速（２０）が５〜
１００ｃＩ１１ノ秒を得られ、特に３〜６０ｃｔａ／秒
が最適であることが後述の如くに明らかになった。
ブ（２５）、広域ターボ分子ポンプ（２６）、荒引ポン
プよりなっている。ターボ分子ポンプを用いるため、反
応容器内の気体の流速を０．０１ｔｏｒｒで６００ｃｍ
／秒と高くすることができた。圧力調整バルブ（２５）
を用いると、反応室（１９）内での流速（２０）が５〜
１００ｃＩ１１ノ秒を得られ、特に３〜６０ｃｔａ／秒
が最適であることが後述の如くに明らかになった。
初期真空引きもｌｏ−４〜１０−’ｔｏｒｒまで広域タ
ボ真空ポンプを用いて行った。
ボ真空ポンプを用いて行った。
この後これらに対し、ドーピング系（３１） 、 （３
２） 。
２） 。
（３３） 、 （３４） 、 （３５） 、 （３６）
を用いて反応性気体、キャリアガスを導入した。即ち、
水素（３１）、 ジポラン（３２） 、アンモニア（３
３）、Ｎ型ドーパント用に水素で希釈されたシラン（３
Ｘに希釈） （３４）、加熱容器から連結されたＰ型ド
ーパント用の弗化ベリリウム（３５） 、真空容器のエ
ツチング用気体（例えばＣＦ４または酸素）を（３６）
より導入した。
を用いて反応性気体、キャリアガスを導入した。即ち、
水素（３１）、 ジポラン（３２） 、アンモニア（３
３）、Ｎ型ドーパント用に水素で希釈されたシラン（３
Ｘに希釈） （３４）、加熱容器から連結されたＰ型ド
ーパント用の弗化ベリリウム（３５） 、真空容器のエ
ツチング用気体（例えばＣＦ４または酸素）を（３６）
より導入した。
ＢｚｌｌＪＮＨ３＝Ｏ−５〜２とし、（Ｂ ｚ ＩＩ
ｂ ＋ Ｎ Ｈ３） ／ Ｈ□＝１〜１０体積％とした
。またＳｉ［［ｎ／（ＢｚＨａ＋ＮＩＩｚ） ＝０．
１〜３体積％添加した。
ｂ ＋ Ｎ Ｈ３） ／ Ｈ□＝１〜１０体積％とした
。またＳｉ［［ｎ／（ＢｚＨａ＋ＮＩＩｚ） ＝０．
１〜３体積％添加した。
成膜中の圧力は、０．０１〜１Ｑｔｏｒｒ、代表的には
０．１〜１ｔｏｒｒ例えば０．２６ｔｏｒｒとした。２
．２ＫＧ（キロガウス）の磁場を６ｔ＋え、基板の位置
またはその近傍が８７５ガウスとなるようにした。マイ
クロ波は２．４５Ｇｌｌｚの周波数を用い、そのマイク
ロ波圧力として２〜ｌ０ＫＷを加え、このマイクロ波の
電磁エネルギ自体で基板の温度を４００〜１２００℃１
例えば１０００℃とした。
０．１〜１ｔｏｒｒ例えば０．２６ｔｏｒｒとした。２
．２ＫＧ（キロガウス）の磁場を６ｔ＋え、基板の位置
またはその近傍が８７５ガウスとなるようにした。マイ
クロ波は２．４５Ｇｌｌｚの周波数を用い、そのマイク
ロ波圧力として２〜ｌ０ＫＷを加え、このマイクロ波の
電磁エネルギ自体で基板の温度を４００〜１２００℃１
例えば１０００℃とした。
するとこのマイクロ波エネルギで分解されプラズマ化し
たＢ、Ｎ成分は、基板上に成長して、単結晶の窒化ホウ
素（立方結晶形の窒化ホウ素の自形面を有するＣＢＮと
もいう）を成長させることができる。
たＢ、Ｎ成分は、基板上に成長して、単結晶の窒化ホウ
素（立方結晶形の窒化ホウ素の自形面を有するＣＢＮと
もいう）を成長させることができる。
結果として、結晶化した窒化ホウ素すなわちＣＢＮを０
．５〜５μｍ例えば平均厚さ１．３６ｍ（成膜時間２時
間）と従来公知の方法に比べて１０〜３０倍の速度で成
長をさせることができた。
．５〜５μｍ例えば平均厚さ１．３６ｍ（成膜時間２時
間）と従来公知の方法に比べて１０〜３０倍の速度で成
長をさせることができた。
その成膜した窒化ホウ素成分、結晶性をレザラマン分光
で調べたところ、するどいピークが観察され、単結晶ま
たは多結晶が十分に成長じていることが判明した。
で調べたところ、するどいピークが観察され、単結晶ま
たは多結晶が十分に成長じていることが判明した。
「応用例１」
第２図は、前述の実施例に示した本発明方法を用いて窒
化ホウ素発光装置を作った１例である。
化ホウ素発光装置を作った１例である。
基板よりシリコンがオートドープしてＮ型化しすいため
、基板にシリコンを用いる場合は、Ｎ型のＣＢＮを形成
することが好ましい。
、基板にシリコンを用いる場合は、Ｎ型のＣＢＮを形成
することが好ましい。
即ち、第２図（Ａ）に示す如く、Ｐ型シリコン基板（１
）上にＢｚｌｌａ／ＮＨｓ＝１／１とし、（ＢｇＨｂ＋
ＮＩＩ＋）／ｈ＝３体積％とし、５ｉｌ１４／（ＢＪｆ
＋ＮＨ１）＝ １体積％として、第１のＮ型の窒化ホウ
素（２）をｌ。
）上にＢｚｌｌａ／ＮＨｓ＝１／１とし、（ＢｇＨｂ＋
ＮＩＩ＋）／ｈ＝３体積％とし、５ｉｌ１４／（ＢＪｆ
＋ＮＨ１）＝ １体積％として、第１のＮ型の窒化ホウ
素（２）をｌ。
３μｍの厚さに形成している。
その上に第２図（Ｂ）に示す如く、Ｐ型の窒化ホウ素（
３）を形成し接合（１０）を設けた。同じ有磁場ＣＶＤ
装置を用い、不純物としてＢｈを加熱処理して０．１〜
２μｍの厚さに被膜（３）として形成した。
３）を形成し接合（１０）を設けた。同じ有磁場ＣＶＤ
装置を用い、不純物としてＢｈを加熱処理して０．１〜
２μｍの厚さに被膜（３）として形成した。
この上側に電極部材を真空蒸着法、スパッタ法で形成し
た。電極（５）としては透光性導電膜（５−１）とその
上にアルミニウム（５−２）等の金属を多層に形成した
。
た。電極（５）としては透光性導電膜（５−１）とその
上にアルミニウム（５−２）等の金属を多層に形成した
。
また裏面にもアルミニウムのオーム接触を電極（５−３
）により形成させた。
）により形成させた。
かくして接合（１０）を作る領域（１０）での発光を外
部により効率よく取り出せるようにした。
部により効率よく取り出せるようにした。
この第２図（Ｃ）の構造において、一対をなす電極即ち
基板（１）と透光性電極（５−１）、外部連続用電極（
５−２）との間に２〜２０ｖ（直流〜１００ｔ！ｚデュ
ーイ比１）例えば４ｖの電圧で印加した。するとこの窒
化ホウ素の部分に電流を流した後、ここから可視光発光
特に青色の発光をさせることが可能となった。
基板（１）と透光性電極（５−１）、外部連続用電極（
５−２）との間に２〜２０ｖ（直流〜１００ｔ！ｚデュ
ーイ比１）例えば４ｖの電圧で印加した。するとこの窒
化ホウ素の部分に電流を流した後、ここから可視光発光
特に青色の発光をさせることが可能となった。
「応用例２ｊ
この応用例は、応用例１と同様に基板としてホウ素が不
純物として添加されているＰ型のダイヤモンドを基板と
して用いた。さらにこの上にＰ型のＣＢＮを形成した。
純物として添加されているＰ型のダイヤモンドを基板と
して用いた。さらにこの上にＰ型のＣＢＮを形成した。
このホウ素が基板内にオートドープされやすいため、ダ
イヤモンドを基板として用いる場合は、Ｐ型のダイヤモ
ンド上にＰ型のＣＢＮを形成するのが好ましい。さらに
応用例として、基板（１）のダイヤモンド上に応用例工
の第２図（＾）に示す如く、Ｐ型のＣＢＮ（２）を形成
した。
イヤモンドを基板として用いる場合は、Ｐ型のダイヤモ
ンド上にＰ型のＣＢＮを形成するのが好ましい。さらに
応用例として、基板（１）のダイヤモンド上に応用例工
の第２図（＾）に示す如く、Ｐ型のＣＢＮ（２）を形成
した。
この実施例では、この窒化ホウ素の上面にシリコンをイ
オン注入法で注入した。さらにこの不純物をイオン注入
後にレーザアニール等のアニールを行って■型の窒化ホ
ウ素（３）を形成した。さらに応用例１と同じく電極を
形成した。
オン注入法で注入した。さらにこの不純物をイオン注入
後にレーザアニール等のアニールを行って■型の窒化ホ
ウ素（３）を形成した。さらに応用例１と同じく電極を
形成した。
３７０ｎｍの紫外光に近い発光を印加電圧が５νの順方
向で観察することができた。
向で観察することができた。
「効果」
反応圧力が低いため、全体に対する均一性がきわめて大
きく、また反応性気体の水素に対する割合が大きく、か
つ流速が大であるため、アモルファス構造がほとんど観
察されない条件で０．５μｍ／時間以上、代表的には１
μｍ／時間以上の高い成長速度をＣＢＮの結晶構造を有
しつつ作ることができるようになった。
きく、また反応性気体の水素に対する割合が大きく、か
つ流速が大であるため、アモルファス構造がほとんど観
察されない条件で０．５μｍ／時間以上、代表的には１
μｍ／時間以上の高い成長速度をＣＢＮの結晶構造を有
しつつ作ることができるようになった。
その結果、これまで、４インチもの大面積に均一でかつ
均質な結晶構造の窒化ホウ素（ＣＢＮ）を膜状に作るこ
とは不可能であったことを考えると、その工業的応用で
ある電子装置を多量に作ることができる、生産スピード
も膜形成スピドが大であることより、大きくすることが
できる等の多くの特長を有する。
均質な結晶構造の窒化ホウ素（ＣＢＮ）を膜状に作るこ
とは不可能であったことを考えると、その工業的応用で
ある電子装置を多量に作ることができる、生産スピード
も膜形成スピドが大であることより、大きくすることが
できる等の多くの特長を有する。
本発明の応用としては１つの発光素子を作る場合を主と
して示した。しかし同一基板上に複数の窒化ホウ素を用
いた電子装置を作り、電極を形成した後適当な大きさに
スクライブ、ブレイクをし、１つづつ単体または集積化
した電子装置とすることは有効である。さらにかかる電
子装置の一部を発光装置とし、同じ窒化ホウ素を用い、
またこの上または下側のシリコン半導体を用いてダイオ
ード、トランジスタ、抵抗、コンデンサを一体化して作
り、複合化した集積化電子装置を構成せしめることは有
効である。
して示した。しかし同一基板上に複数の窒化ホウ素を用
いた電子装置を作り、電極を形成した後適当な大きさに
スクライブ、ブレイクをし、１つづつ単体または集積化
した電子装置とすることは有効である。さらにかかる電
子装置の一部を発光装置とし、同じ窒化ホウ素を用い、
またこの上または下側のシリコン半導体を用いてダイオ
ード、トランジスタ、抵抗、コンデンサを一体化して作
り、複合化した集積化電子装置を構成せしめることは有
効である。
本発明は、窒化ホウ素結晶の自形面を作る成膜時間が従
来の方法に比べてきわめて小さく、量産性が大変優れて
いる。
来の方法に比べてきわめて小さく、量産性が大変優れて
いる。
本発明方法において窒化ホウ素用の不純物としてＮ型材
料は珪素を、またＰ型材料はベリリウムを用いた。しか
しＮまたはＰ型とするために他の不純物を用いてもよい
ことはいうまでもない。
料は珪素を、またＰ型材料はベリリウムを用いた。しか
しＮまたはＰ型とするために他の不純物を用いてもよい
ことはいうまでもない。
第１図は本発明の窒化ホウ素を形成するための有磁場マ
イクロ波装置の１例を示す。 第２図は本発明方法を用いた窒化ホウ素発光素子の作製
工程およびその縦断面図を示す。 １ ・ ・ ・ １７．１７’ ・ １８・ ・ ・ １９・ ・ ・ ２０・ ・ ・ ２５・ ・ ・ ２６・ ・ ・ ２７・ ・ ・ ・基板 ・外部磁界 ・マイクロ波電源 ・反応室 ・ガス流 ・バルブ ・ターボ分子ポンプ ・荒引きポンプ ＾−戸 弔 図
イクロ波装置の１例を示す。 第２図は本発明方法を用いた窒化ホウ素発光素子の作製
工程およびその縦断面図を示す。 １ ・ ・ ・ １７．１７’ ・ １８・ ・ ・ １９・ ・ ・ ２０・ ・ ・ ２５・ ・ ・ ２６・ ・ ・ ２７・ ・ ・ ・基板 ・外部磁界 ・マイクロ波電源 ・反応室 ・ガス流 ・バルブ ・ターボ分子ポンプ ・荒引きポンプ ＾−戸 弔 図
Claims (2)
- １．反応室にマイクロ波エネルギを供給する手段と前記
反応室に外側より磁場を供給する 手段とにより共鳴領域を前記反応室に有せ しめ、ホウ素化合物と窒素化合物またはホ ウ素窒素化合物とを用いて、反応圧力０．０１〜１０ｔ
ｏｒｒを有して基板上に窒化ホウ素を形成することを特
徴とする窒化ホウ素の作製 方法。 - ２．特許請求の範囲第１項において、ホウ素化合物／窒
素化合物＝５０〜２００体積％とし、基板温度４００〜
１２００℃としたことを特徴とする窒化ホウ素の作製方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21396489A JPH0379769A (ja) | 1989-08-19 | 1989-08-19 | 窒化ホウ素の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21396489A JPH0379769A (ja) | 1989-08-19 | 1989-08-19 | 窒化ホウ素の作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0379769A true JPH0379769A (ja) | 1991-04-04 |
Family
ID=16647982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21396489A Pending JPH0379769A (ja) | 1989-08-19 | 1989-08-19 | 窒化ホウ素の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0379769A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002289618A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-10-04 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 成膜方法及び成膜装置 |
| JP2002293516A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-10-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 成膜方法及び成膜装置 |
| JP2009126721A (ja) * | 2007-11-20 | 2009-06-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｉｉｉ族窒化物半導体結晶の成長方法、ｉｉｉ族窒化物半導体結晶基板の製造方法およびｉｉｉ族窒化物半導体結晶基板 |
| US8698282B2 (en) | 2007-11-20 | 2014-04-15 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Group III nitride semiconductor crystal substrate and semiconductor device |
| JP2015030898A (ja) * | 2013-08-05 | 2015-02-16 | 住友電気工業株式会社 | 多結晶立方晶窒化ホウ素およびその製造方法 |
-
1989
- 1989-08-19 JP JP21396489A patent/JPH0379769A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2002080256A1 (fr) * | 2001-03-28 | 2002-10-10 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Procede de formation de film et dispositif de formation de film |
| WO2002080259A1 (en) * | 2001-03-28 | 2002-10-10 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Film forming method and film forming device |
| US6958175B2 (en) | 2001-03-28 | 2005-10-25 | Kabushiki Kaisha Watanabe Shoko | Film forming method and film forming device |
| US7314651B2 (en) | 2001-03-28 | 2008-01-01 | Takashi Sugino | Film forming method and film forming device |
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