CN115667182A - Cr-Si-C系烧结体 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供包含铬(Cr)、硅(Si)、碳(C)的高密度的Cr‑Si‑C系烧结体，进一步提供高密度的Cr‑Si‑C系烧结体、包含其的溅射靶及使用该溅射靶的膜的制造方法中的至少任一者。根据本发明，能够提供一种Cr‑Si‑C系烧结体，具有，其为包含铬(Cr)、硅(Si)、碳(C)的Cr‑Si‑C系烧结体，烧结体的相对密度为90％以上且孔隙率为13％以下的特征。

Description

Cr-Si-C系烧结体

技术领域

本发明涉及膜形成用Cr-Si-C系烧结体。

背景技术

近年来，以CrSi₂这样的硅化铬为代表的硅化物，由于其特性，在半导体、太阳能电池等许多用途中被用作膜(薄膜)。在膜、主要是薄膜的制作方法中，工业上大多采用溅射法。但是，包含CrSi₂这样的硅化物的组合物(例如烧结体)一般强度低，因此在向溅射靶的加工时以及成膜的放电时，产生破裂等现象。因此，已知包含硅化物的组合物难以用作溅射靶。因而，在专利文献1中，通过热喷涂法制作Cr和Si的晶相的溅射靶(主要由Cr相和Si相构成的合金靶)。但是，对于利用热喷涂法制作的溅射靶而言，在Cr的比例少的组成区域中不具有充分的强度。同样地，使用硅化物相的粉末通过热喷涂法制作的溅射靶也不具有充分的强度。

另外，在专利文献2中，通过熔融法制作了具有微细的共晶组织的组合物。但是，对于通过熔融法得到的组合物而言，在共晶组织的比例少、且初生晶(即，在组合物中占据的比例最高的晶相)的比例多的组成区域中，强度不充分。进一步，这样的组合物在进行大型化的情况下，由于相间的冷却速度的不同，难以控制结晶组织，作为组合物整体的强度的不均变大。

需要说明的是，由于硅化物相脆，因此在专利文献3和4中没有提及大量包含硅化物的体系。

近年来，作为改善了膜(薄膜的)电阻率的温度变化特性(即，降低电阻率的温度依赖性)的Cr-Si系的溅射靶，对使用了在Cr-Si系烧结体中添加碳、硼等第三元素的烧结体的溅射靶进行了研究。然而，这样的烧结体难以高密度化。因此，若将添加了第三元素的烧结体用作溅射靶，则会产生大量的颗粒，得到的膜制品的成品率、即生产率低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-82314号公报

专利文献2：日本特表2013-502368号公报

专利文献3：日本特开2002-173765号公报

专利文献4：日本特开2003-167324号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明的目的在于提供包含铬(Cr)、硅(Si)、碳(C)的高密度的Cr-Si-C系烧结体，进一步提供高密度的Cr-Si-C系烧结体、包含其的溅射靶及使用该溅射靶的膜的制造方法中的至少任一者。特别是，本发明的目的在于提供与以往的Cr-Si系烧结体相比颗粒产生得到了抑制的Cr-Si-C系烧结体、其制造方法、以及包含该Cr-Si-C系烧结体的溅射靶及使用该溅射靶的膜的制造方法中的至少任一者。

用于解决技术问题的手段

本发明人对Cr-Si-C系烧结体及其制造工艺进行了深入研究。其结果发现，通过使用气雾化粉末等骤冷合金粉末(熔融金属粉末)，得到高密度的Cr-Si-C系烧结体，以及在将具有特定结构的Cr-Si-C系烧结体用作溅射靶的情况下，颗粒的产生得到抑制，从而完成了本发明。

即，本发明如权利要求书所记载的那样，另外，本发明的主旨及方式如下。

(1)一种Cr-Si-C系烧结体，其特征在于，是包含铬(Cr)、硅(Si)、碳(C)的Cr-Si-C系烧结体，烧结体的相对密度为90％以上且孔隙率为13％以下。

(2)根据(1)所述的Cr-Si-C系烧结体，其中，作为组成范围，碳为1～20wt％、硅为20～70wt％、剩余部分为铬。

(3)根据(1)或(2)所述的Cr-Si-C系烧结体，其中，包含硅化铬和选自碳化铬、碳化硅和碳中的1种以上。

(4)根据(1)至(3)中任一项所述的Cr-Si-C系烧结体，其中，以选自CrSi、CrSi₂和Cr₃Si的组中的1种以上作为主相。

(5)根据(1)至(4)中任一项所述的Cr-Si-C系烧结体，其中，氧量为1wt％以下。

(6)根据(1)至(5)中任一项所述的Cr-Si-C系烧结体，其中，弯曲强度为100MPa以上。

(7)一种Cr-Si-C系烧结体的制造方法，其是制造(1)至(6)中任一项所述的Cr-Si-C系烧结体的方法，其中，

所述方法包括：

将铬和硅的气雾化粉末、以及包含铬及硅中的至少任一种和碳的碳源混合，得到合金原料粉末的工序；以及烧成工序，其中，在真空气氛中将该合金原料粉末在50MPa以下的压力、以及1350℃以上且1800℃以下的烧成温度下进行热压。

(8)根据(7)所述的制造方法，其中，所述碳源是包含铬和硅中的至少任一种的碳化物。

(9)一种溅射靶，其由(1)至(6)中任一项所述的Cr-Si-C系烧结体构成。

(10)一种膜的制造方法，其使用(9)所述的溅射靶进行溅射。

发明效果

根据本发明，可以提供包含铬、硅、碳的高密度的Cr-Si-C系烧结体，进一步提供高密度的Cr-Si-C系烧结体、包含其的溅射靶及使用该溅射靶的膜的制造方法中的至少任一者。优选的是，本发明的Cr-Si-C系烧结体具有90％以上相对密度，并且作为溅射靶使用的情况下，作为溅射靶使用时颗粒少，能够得到更高的生产率。特别是，本发明可以提供与以往的Cr-Si系烧结体相比颗粒产生得到了抑制的Cr-Si-C系烧结体、其制造方法、以及包含该Cr-Si-C系烧结体的溅射靶及使用该溅射靶的膜的制造方法中的至少任一者。

附图说明

图1是用于测定孔隙率的激光显微镜观察图。

具体实施方式

以下，关于本发明，示出其实施方式的一例，对其进行详细说明。

本发明为一种Cr-Si-C系烧结体，其特征为，是包含铬(Cr)、硅(Si)、碳(C)的Cr-Si-C系烧结体，烧结体的相对密度为90％以上且孔隙率为13％以下。

本发明的Cr-Si-C系烧结体(以下也称为“本发明的烧结体”)是以铬、硅及碳为主成分的烧结体，优选为由铬、硅及碳构成的烧结体。

本发明的烧结体优选包含硅化铬和选自碳化铬、碳化硅及碳的组中的1种以上。

作为本发明的烧结体所包含的硅化铬，可举出选自铬的单硅化物、二硅化物及三硅化物的组中的1种以上，进一步可举出选自CrSi、CrSi₂、Cr₃Si及Cr₅Si₃的组中的1种以上，再进一步可举出选自CrSi、Cr₃Si及Cr₅Si₃的组中的1种以上。本发明的烧结体可以包含2种以上的硅化铬，优选包含选自CrSi、CrSi₂、Cr₃Si及Cr₅Si₃的组中的2种以上，更优选包含选自CrSi、Cr₃Si和Cr₅Si₃的组中的2种以上，进一步优选包含Cr₅Si₃和CrSi或Cr₃Si。

本发明的烧结体优选包含碳化铬(Cr₃C₂)、碳化硅(SiC)及碳(C)中的至少任一种，进一步优选包含碳化硅及碳中的至少任一种，再进一步优选包含碳化硅。

本发明的烧结体可以是由硅化铬和选自碳化铬、碳化硅和碳的组中的1种以上构成的烧结体，但除此之外，还可以包含硅(Si)及铬(Cr)中的至少任一种，进一步可以包含硅。

本发明的烧结体优选以硅化铬作为主相，更优选以选自CrSi、CrSi₂及Cr₃Si的组中的1种以上作为主相，进一步优选以CrSi作为主相。本发明中的主相是指在烧结体的晶相中比例最高的晶相，可举出例如主相的晶相相对于烧结体的质量的质量比例超过50wt％、60wt％以上或70wt％以上。进一步，可示例的是，硅化铬在本发明的烧结体中所占的质量比例(wt％)为70wt％以上或75wt％以上、80wt％以下或95wt％以下。

在本发明中，硅化铬等烧结体所含的晶相能够根据其粉末X射线衍射(以下，也称为“XRD”)图案进行确定。XRD图案可以通过一般的XRD装置(例如RINT Ultima III、Rigaku株式会社制)进行测定。作为本发明中的XRD测定条件，可举出以下的条件。

加速电流/电压：40mA/40kV

射线源：CuKα射线

测定模式：连续扫描

扫描条件：2°/分钟

测定范围：2θ＝20°至80°

发散纵向限制狭缝：10mm

发散/入射狭缝：1/2°

接收狭缝：0.3mm

通过将所得到的XRD图案与ICDD的数据库进行对比，从而确定烧结体的晶相即可。

本发明的烧结体的特征在于相对密度为90％以上，优选为92％以上、更优选为94％以上、特别优选为96％以上。另外，可举出相对密度为100％以下或99％以下。相对密度低于90％的烧结体的情况下，在制成膜时(即，使用该烧结体进行成膜时)，烧结体的一部分作为粗大的颗粒而脱离(即，产生颗粒)。由此，在烧结体产生粗大的孔隙(例如，最大长度为50μm以上的孔隙；以下也称为“粗大孔”)。同时，颗粒作为膜而附着并进行成膜(即，形成了混入有颗粒的膜)。混入了颗粒的膜的物性及特性不均匀，因此不能使用。如此，相对密度低于90％的烧结体会降低膜的生产率。

本发明中的“相对密度”(％)是实测密度相对于真密度的比例，是由(实测密度[g/cm³]/真密度[g/cm³])×100求出的值。

实测密度是根据JIS R 1634通过阿基米德法测定的堆积密度，其由干燥质量相对于体积而求出。在阿基米德法前，前处理优选为煮沸法，将烧结体在水中煮沸即可。

真密度是根据下式求出的密度。

d＝1/{(R₁/M₁)+(R₂/M₂)+(R₃/M₃)+(R₄/M₄)+(R₅/M₅)+(R₆/M₆)+(R₇/M₇)+(R₈/M₈)+(R₉/M₉)}

在上式中，d为烧结体的真密度[g/cm³]，M₁至M₈及R₁至R₈分别为烧结体所含的Si、C、Cr、SiC、CrSi、CrSi₂、Cr₃Si、Cr₃C₂及Cr₅Si₃的各晶相的真密度[g/cm³]、以及各晶相在烧结体所占的质量比例[wt％]。

各晶相的真密度使用各自的晶相的ICDD(Version2.1502)中记载的值即可。作为真密度，可示例以下的值。

Si：2.33g/cm³(＝M₁)

C：2.28g/cm³(＝M₂)

Cr：7.20g/cm³(＝M₃)

SiC：3.12g/cm³(＝M₄)

CrSi：5.36g/cm³(＝M₅)

CrSi₂：4.98g/cm³(＝M₆)

Cr₃C₂：6.66g/cm³(＝M₇)

Cr₅Si₃：5.87g/cm³(＝M₈)

Cr₃Si：6.46g/cm³(＝M₉)

需要说明的是，各晶相的ICDD的编号可举出：Si为00-026-1481、C为00-026-1080、Cr为01-077-759、SiC为00-002-105、CrSi为03-065-3298、CrSi₂为01-072-6184、Cr₃C₂为01-071-2287、Cr₅Si₃为01-072-0347、及Cr₃Si为01-070-301。

各晶相的质量比例是根据使用在上述条件下测定的XRD图案确定的烧结体的晶相和构成该烧结体的元素(Cr、Si及C)的比率求出的各晶相的质量比例[wt％]。例如，在烧结体的XRD图案中包含的晶相为CrSi、Cr₅Si₃和SiC、并且由组成分析得到的该烧结体的组成为Xmol％Cr、Ymol％Si和Zmol％C的情况下，为由下式求出的摩尔比例[mol％]乘以各晶相的真密度而得到的质量比例[wt％]。

X＝1×M_CrSi+5×M_Cr5Si3

Y＝1×M_CrSi+3×M_Cr5Si3+1×M_SiC

Z＝1×M_SiC

在上式中，M_CrSi为CrSi的摩尔比例[mol％]、M_Cr5Si3为Cr₅Si₃的摩尔比例[mol％]、M_SiC为SiC的摩尔比例[mol％]。

另外，包含3种晶相(晶相A至C)的本发明的烧结体的真密度可以由下式求出。

d＝(a+b+c)/((a/Ma)+(b/Mb)+(c/Mc))

或

d＝1/((Ra/Ma)+(Rb/Mb)+(Rc/Mc))

在上式中，d为烧结体的真密度[g/cm³]，a、b和c分别为烧结体所含的晶相A、B和C的质量[g]，另外，Ma、Mb和Mc分别为烧结体所含的晶相A、B和C的真密度[g/cm³]，另外，Ra、Rb和Rc分别为烧结体所含的晶相A、B和C的质量比例[wt％]。晶相A、B及C为选自Si、C、Cr、SiC、CrSi、CrSi₂、Cr₃C₂及Cr₅Si₃的组中的3种，优选为(1)CrSi、Cr₅Si₃及SiC、(2)Cr₃Si、Cr₅Si₃及SiC、或(3)CrSi₂、Si及C，更优选为CrSi、Cr₅Si₃及SiC。

本发明的烧结体的特征在于，孔隙率为13％以下。若孔隙率大于13％，则在制成膜时(即，使用该烧结体制膜时)，膜的生产率会急剧降低。为了稳定地得到高生产率，孔隙率优选为8％以下、更优选为6％以下、特别优选为4％以下。本发明的烧结体可以包含气孔，但优选不含孔隙(即孔隙率为0％)，可示例出本发明的烧结体的孔隙率为0％以上、超过0％、0.5％以上或1％以上。

在本发明中，“孔隙率”是指由烧结体的表面的观察图求得的气孔的比例，其是对表面粗糙度Ra≤0.02μm的烧结体的表面的观察图进行图像解析而测定的气孔的比例。孔隙率可以根据溅射前后的任一状态值的烧结体的表面的观察图求得，但优选根据溅射前后的任一状态值的烧结体的表面的观察图求得。在该观察图中，孔的形状是任意的，可举出例如大致球状、大致多面体状或不定形状。该观察图只要是通过使用一般的激光显微镜(例如，VX-250、Keyence株式会社制)的激光显微镜观察而得到的观察图即可。作为激光显微镜观察的观察条件，可举出以下条件。

观察倍率：200倍

观察视野：5个视野以上、优选为5～8个视野、更优选为5个视野

图1示出通过激光显微镜观察而得到的观察图的1个视野。如图1所示，在观察图(100)中，气孔被确认为黑色区域(10)，烧结体被确认为白色区域(11)。关于各视野的孔隙率(％)，只要求出各观察图中的黑色区域相对于黑色区域和白色区域的合计面积的比例(％)即可。只要取所观察到的各视野的孔隙率的平均值作为本发明的孔隙率即可。图像解析只要利用通用的图像解析软件(例如Image-Pro、Media Cybernetics株式会社制)对所得到的观察图进行解析即可。作为图像解析条件，可举出以下的条件。需要说明的是，对比度是取0～100中的任一数值的值。

测定视野：5个视野以上、优选为5～8个视野、更优选为5个视野对比度：100

本发明的烧结体的硅(Si)量优选为20～70wt％的范围、更优选为25～65wt％、更优选为30～60wt％、进一步优选为35～55wt％。在硅量低于20wt％时，烧结体整体的半导体相(即，SiC相和Si相)的量容易变少，电阻率的温度变化容易变大。另外，在硅量高于70wt％时、进而高于50wt％时，半导体相的量变多，所得到的膜的电阻率的温度变化容易变大。作为本发明的烧结体的优选的硅量，可举出20wt％以上、25wt％以上或30wt％以上，另外，可举出70wt％以下、65wt％以下、50wt％以下、45wt％以下或40wt％以下。

本发明的烧结体中的硅量是硅相对于通过质量测定得到的本发明的烧结体的质量的质量比例(wt％)。本发明的烧结体所含的硅可以通过本技术领域中使用的一般方法进行测定，例如可举出通过ICP分析进行测定。

本发明的烧结体的碳(C)量优选为1～20wt％的范围、更优选为1～15wt％、进一步优选为1～10wt％、更进一步优选为5～10wt％。在碳量低于1wt％时，膜的电阻率的温度变化特性没有改善(即，温度依赖性难以变小)。另一方面，若碳量多于20wt％，则在烧结体中显示出接近绝缘性的高电阻率的SiC相的量容易变多，该SiC相在进行DC放电的情况下容易成为产生颗粒的原因。作为本发明的烧结体的优选的碳量，可举出1wt％以上、3wt％以上或4wt％以上，另外，可举出20wt％以下、15wt％以下、10wt％以下或9wt％以下。

本发明的烧结体的碳的含量是碳相对于烧结体的质量的质量比例(wt％)。碳可以通过本技术领域中使用的一般方法进行测定，例如可示例通过使用一般的碳/硫分析装置(例如LECO-CS844碳/硫分析装置)的燃烧-红外线吸收法来测定碳。

本发明的烧结体只要硅和碳的剩余部分为铬即可，作为本发明的烧结体的铬的含量，可示例超过10wt％小于79wt％、进一步为15～75wt％、再进一步为35～70wt％。另外，作为本发明的烧结体的优选的组成范围，可举出碳为1～20wt％、硅为20～70wt％、剩余部分为铬。

本发明的烧结体包含的金属元素(包含半金属元素。在本说明书中，以下也是相同的)优选为铬和硅。但是，本发明的烧结体除了铬(Cr)、硅(Si)、碳(C)以外，还可以包含铁(Fe)、铝(Al)等金属杂质。铁或铝等金属元素作为不可避免的杂质而含有。即，本发明的烧结体可以包含不可避免的杂质，可以包含作为不可避免的杂质的金属杂质(铬和硅以外的金属元素)，进一步可以包含作为不可避免的杂质的铁和铝。可以包含以总量计为1wt％以下的这些金属杂质(铬和硅以外的金属元素)，优选包含0.5wt％以下、进一步优选包含0.3wt％以下。本发明的烧结体优选不含金属杂质，可示例出铬和硅以外的金属元素的总量为0wt％以上、超过0wt％或0.1wt％以上。

进一步，只要是不使其作为溅射靶使用时的特性降低的程度，则本发明的烧结体也可以包含氧。本发明的烧结体的氧(O)量优选少，例如优选为1wt％以下。若氧量多于1wt％，则在成膜中容易产生大量的源自绝缘性的氧化物的颗粒。本发明的烧结体的氧量进一步优选为0.5wt％以下、特别优选为0.1wt％以下。本发明的烧结体优选不含氧(即，氧量为0wt％)，但可示例超过0wt％或0.01wt％以上。

本发明的烧结体的氧量为氧相对于烧结体的质量的质量比例(wt％)。本发明的烧结体所含的氧可以通过本技术领域中使用的一般方法来测定。例如，氧的含量可以通过基于惰气熔融-红外线吸收法的分析来测定。在惰气熔融-红外线吸收法中，使用一般的氧/氮分析装置(例如，LECO-ON736氧/氮分析装置)即可。

本发明的烧结体可以具有与目的相应的任意形状，可举出例如选自圆板状、圆柱状、板状、长方体状、立方体状、多面体状和大致多面体状的组中的1种以上。

本发明的烧结体的弯曲强度优选为100MPa以上、特别优选为150MPa以上。通过使弯曲强度处于该范围，即使在将本发明的烧结体制作为超过300mm的大型尺寸的烧结体的情况下，也能够减少因加工而破裂的风险等加工时的缺陷的产生，而且还容易抑制作为溅射靶使用时的裂纹等缺陷的产生。可示例出本发明的烧结体的弯曲强度为300MPa以下、250MPa或200MPa以下。

本发明中的弯曲强度可以通过依据JIS R 1601的方法来测定。

作为本发明的烧结体的优选的实施方式，可举出特征在于孔隙率为13％以下、并包含硅化铬和选自碳化铬、碳化硅及碳的组中的1种以上的烧结体，优选的是，该孔隙率为11％以下、10％以下或6％以下，且为0％以上、超过0％或0.3％以上。此外，该硅化铬优选包含选自CrSi、CrSi₂、Cr₃Si及Cr₅Si₃的组中的2种以上，更优选包含选自CrSi、CrSi₂和Cr₃Si的组中的1种以上，更优选为CrSi、Cr₃Si和Cr₅Si₃。另外，该烧结体更优选包含CrSi、Cr₃Si和碳化硅。另外，该烧结体的相对密度优选为90％以上、进一步优选为93％以上100％以下。另外，该烧结体的弯曲强度优选为150MPa以上250MPa以下、更优选为180MPa以上220MPa以下。

关于本发明的烧结体的制造方法，可以通过如下工序进行制造，所述工序包括：(1)合金原料粉末制备工序，其中，使用铬、硅、碳进行粉末混合；(2)烧成工序，其中，使用热压炉等加压烧成炉在50MPa以下的压力、1200℃～1800℃的烧成温度下烧成所得到的合金原料粉末。

以下，关于本发明的烧结体的制造方法，对每一个工序进行说明。

(1)合金原料制备工序

供给至合金原料制备工序的原料(以下，也称为“起始原料”)为铬、硅及碳。

铬优选为高纯度铬，可举出例如3N(纯度99.9％以上)、进而4N(纯度99.99％以上)的铬。

硅优选为高纯度硅，分别可举出例如3N(纯度99.9％以上)、进而4N(纯度99.99％以上)、再进一步5N(纯度99.999％以上)的硅。

碳(碳源)只要是碳(C)及其化合物即可，优选为铬及硅中的至少任一种的碳化物，可举出选自碳化铬(Cr₃C₂)、碳化硅(SiC)及碳(C)的组中的1种以上，进一步可举出碳化铬及碳化硅中的至少任一种。碳化铬和碳化硅可以分别视为铬和硅的起始原料。

起始原料可以使用例如铬(Cr)、硅(Si)、碳化铬(Cr₃C₂)、碳化硅(SiC)、碳(C)。

进一步，除了铬和硅以外或者代替铬和硅，起始原料可以包含铬和硅的合金，优选包含铬和硅的熔融金属粉末。

在本发明中，“熔融金属粉末”是熔融的金属经冷却的状态的粉末，进而是熔融的金属经急速冷却的状态的粉末，是具有微细组织的粉末。作为熔融金属粉末，可举出例如通过选自骤冷薄带、电弧熔炼、气雾化、水雾化、离心雾化及真空雾化的组中的1种以上而得到的粉末，进一步可举出通过选自骤冷薄带、电弧熔炼及气雾化的组中的1种以上而得到的粉末，再进一步可举出通过气雾化而得到的粉末。熔融金属粉末是不需要粉碎工序而得到的粉末，进而是不经过粉碎工序而得到的粉末，因此与经过粉碎工序而得到的粉末相比，杂质量容易变得更少。

起始原料优选包含通过气雾化而得到的粉末(以下，也称为“气雾化粉末”)，特别优选包含铬和硅的气雾化粉末。通过气体雾化法制作的颗粒呈数十μm左右的球状，在球状内具有微细的晶相。气雾化粉末是由表面积小且微细的颗粒构成的粉末，因此能够使烧成后的烧结体为低氧且高强度，即能够以可得到氧量少以及强度高的烧结体的合金原料粉末的形式来提供。

作为气雾化粉末，可示例出例如平均粒径为5μm以上100μm以下的粉末，还可示例出具有球状及大致球状的至少任一形状的粉末，还可示例出由硅化铬的多晶晶粒构成的粉末，进一步可示例出由包含晶相互为不同的硅化铬的多晶的颗粒构成的粉末。

气雾化粉末优选在晶相中至少包含CrSi₂，更优选在晶相中包含CrSi₂和选自Si、Cr、CrSi、Cr₃C₂和Cr₅Si₃的组中的1种以上，进一步优选在晶相中包含CrSi₂和选自Si和CrSi中的至少任一种。

气体雾化法的条件是任意的，例如，优选使铬和硅熔解的处理温度为熔融温度+50～300℃，进一步优选为熔融温度+100～250℃。由此，得到熔融金属、即液体状态的金属。

此处，“熔融温度”是指铬、硅的原料粉末、薄片等前体物质熔融的温度，是物质固有的值。作为熔融温度，可示例出1300℃～1500℃。因此，处理温度可示例出1350℃以上1800℃以下，可举出1350℃以上、1370℃以上或1390℃以上，另外，可举出1800℃以下、1700℃以下、1550℃以下或1470℃以下。在熔融温度与处理温度之差小的情况下(例如，差小于50℃的情况下)，2相中晶相的熔点高的一方先析出等，难以使构成所得到的粉末的合金颗粒微细化。另一方面，在熔融温度与处理温度之差大的情况下，雾化后颗粒彼此烧结，该颗粒粘固于气雾化装置的壁面，因此粉末的回收率变差(成品率变差)。

气体雾化法中，供给可得到作为起始原料供给的铬和硅的气雾化粉末的前体物质即可。该前体物质只要是铬和硅及其化合物中的至少任一种即可，只要是铬和硅的粉末、薄片或块体即可，优选为铬和硅的薄片。

铬的前体物质优选为高纯度铬的薄片，可举出例如3N(纯度99.9％以上)、进而4N(纯度99.99％以上)的铬的薄片。

硅的前体物质优选为高纯度硅的薄片，分别可举出例如3N(纯度99.9％以上)、进而4N(纯度99.99％以上)、再进一步5N(纯度99.999％以上)的硅的薄片。

在气体雾化法中，以使气流通过的方式将所得到的熔融金属向该气流滴落，由此得到气雾化粉末。

该气流只要是不活泼气体即可，可举出例如选自氩(Ar)、氮(N₂)及氦(He)的组中的1种以上，进一步可举出氩。

气流的压力(以下，也称为“气压”)为1MPa以上、4MPa以上或6MPa以上，另外，为10MPa以下、进一步为9MPa以下即可。

气体雾化法只要是坩埚式及电极式中的至少任一种方式即可，优选为坩埚式。关于在基于坩埚式的气体雾化法中所使用的坩埚，例如优选为选自碳、氧化铝、氧化镁、氮化硅、氧化锆和氮化硼的组中的1种以上构成的坩埚；或者优选为在由选自碳、氧化铝、氧化镁和氧化锆的组中的1种以上构成的主体上涂覆有氮化硼和碳化硅中的至少任一种的坩埚。

气雾化后的粉末(气雾化粉末)优选在真空气氛中、或在氮、氩等不活泼性气氛中进行管理(保管)，优选在供于接下来进行的烧成工序之前不暴露在氧化气氛。若在大气下放置粉末等而暴露于氧化气氛，则从雾化粉末的表面产生氧化，该粉末的氧量变多。

需要说明的是，以往已知代替熔融金属粉末的使用，使用通过粉末混合法来混合铬和硅而得到的混合粉末作为烧结体的起始原料。例如，在微粉末混合(微细粉末的物理混合)中也能够制作高强度的烧结体。然而，对通过该方法得到的粉末进行烧成而得到的烧结体的氧量变多。相反，通过粗粒的混合(包含粗粒的粉末的物理混合)，能够实现得到烧结体的低氧化，但其强度变低。作为其他的原料(熔融金属粉末)的制作方法，可举出骤冷薄带、电弧熔炼等急速冷却的方法。

优选的是，起始原料的氧量少。若起始原料中的氧量多，则使用本发明的烧结体的溅射靶中的氧量变多。如此巨大的氧量容易成为颗粒的产生原因。对于起始原料而言，分别优选的是，氧量为0.5wt％以下、进一步为0.1wt％以下，另外，可示例出0wt％以上、超过0wt％或0.01wt％以上。

作为供至合金原料制备工序的特别优选的起始原料，可举出铬及硅的气雾化粉末、以及铬及硅的碳化物，进一步可举出铬及硅的气雾化粉末、以及碳化铬。

起始原料的形状是任意的，可举出粉末。

作为粉末(起始原料)的混合方法，只要是将起始原料均匀混合的方法即可，另外，可以使用V型混合机、混合器等所有混合机。混合方法只要是干式混合及湿式混合中的至少任一种即可，优选为干式混合，更优选为使用V型混合机的干式混合。由此，得到合金原料粉末。

混合气氛优选为起始原料不易被氧化的气氛，可举出真空气氛和不活泼性气氛中的至少任一种，进一步可举出氮气氛和氩气氛中的至少任一种，进一步可举出氩气氛。

关于混合机的转速、搅拌速度等，可举出的是，混合速度为10rpm以上200rpm以下、进一步为50rpm以上100rpm以下。另外，关于混合时间，可举出的是，为30分钟以上5小时以下、进一步为45分钟以上3小时以下。

通过合金原料制备工序得到的原料(合金原料粉末)的纯度优选为99％以上、更优选为99.9％以上。若原料合金粉末中含大量杂质(即纯度变低)，则该杂质容易成为烧成工序中的异常粒成长的原因。另外，该异常成长粒在成膜时容易成为颗粒的产生源。

作为优选的合金原料制备工序，可举出下述工序：在真空气氛和不活泼性气氛中的至少任一种气氛中将铬和硅的熔融金属粉末(铬硅的熔融合金粉末)、以及包含碳源的起始原料混合，得到合金原料粉末。该熔融金属粉末优选为铬和硅的气雾化粉末。该碳源优选包含含有铬及硅中的至少任一种的碳化物，更优选为碳化铬(Cr₃C₂)和碳化硅(SiC)中的至少任一种，进一步优选为碳化铬。

(2)烧成工序

烧成工序中，使用热压炉等加压烧成炉在50MPa以下的压力、1200℃～1800℃的烧成温度下烧成所得到的合金原料粉末。烧成优选使用热压炉等加压烧成炉。硅的扩散系数低，因此在无加压炉中难以使所得到烧结体高密度化。

烧成工序中，通过加压烧成对合金原料粉末进行烧成。作为该工序中的加压烧成，可举出热压和热等静压中的至少任一种，优选举出热压。

烧成时的热压压力(以下，也简称为“压力”)优选为50MPa以下。若超过50MPa，则难以准备可加压的热压模具(压模)(难以使用通用的模具)。作为通用的模具，可示例出碳制的模具。

在制作大型烧结体时，热压压力优选为5～45MPa、进一步优选为10～40MPa、特别优选为15～40MPa。本工序中，可举出的是，优选的热压压力为5MPa以上、10MPa以上或15MPa以上，且为50MPa以下、45MPa以下或40MPa以下。

烧成温度为1350℃～1800℃。小于1350℃时，无法充分提高所得到的烧结体的密度。另一方面，若烧成温度超过1800℃，材料(烧结体)在烧成中有可能熔解。作为特别优选的烧成温度，可举出的是，为1300℃以上、1325℃以上或1350℃以上，且为1800℃以下、1600℃以下或1400℃以下。

升温速度及降温速度没有特别限定，可以考虑烧成炉的容积、烧结体的尺寸及形状、破裂难易程度等而适当决定。作为升温速度，可举出例如100℃/小时以上或150℃/小时以上，另外，可举出300℃/小时以下或250℃/小时以下。

可示例的是，烧成时的保持时间为1～5小时、进一步为1.5小时以上3.5小时以下。通过设为1小时以上，能够抑制烧成炉内和热压的模具(压模)中的温度不均，容易得到具有均匀的组织的烧结体。通过保持时间为5小时以下，能够以工业生产性进行烧结。

烧成气氛优选为真空气氛、真空减压气氛或氩等不活泼性气氛，更优选为氩气氛或真空气氛，进一步优选为真空气氛。通过在真空气氛中烧成，容易得到具有与原料合金粉末同等组成的烧结体。需要说明的是，在本发明中，真空气氛与真空减压气氛互换使用。

作为特别优选的烧成工序，可举出在真空气氛中将合金原料粉末在50MPa以下的压力、以及1350℃以上且1800℃以下的烧成温度下进行加压烧成的工序。该加压烧成优选为热压处理，另外，该合金原料粉末优选包含铬及硅的熔融金属粉末，更优选为包含铬及硅的熔融金属粉末、和铬及硅中的至少任一种的碳化物的粉末组合物。

作为本发明的烧结体的特别优选的制造方法，可举出具有如下工序的制造方法：将铬和硅的气雾化粉末、以及包含铬及硅中的至少任一种和碳的碳源混合而得到合金原料粉末的工序；以及烧成工序，其中，在真空气氛中将该合金原料粉末在50MPa以下的压力、以及1350℃以上且1800℃以下的烧成温度下进行热压。该碳源优选为包含铬及硅中的至少任一种的碳化物，更优选为碳化铬。

本发明的烧结体可以使用平面磨床、外圆磨床、车床、切割机、加工中心等机械加工设备磨削加工成板状形状。由此，可以制作成与目的相应的任意形状。

本发明的烧结体可以用于结构材料、电极材料、半导体材料等公知的硅化物的用途，特别优选作为溅射靶(以下，也简称为“靶”)使用。

能够制成由本发明的烧结体构成的溅射靶。

溅射靶的制造方法是任意的，可以将本发明的烧结体直接作为溅射靶。另外，根据需要，在由无氧铜或钛等构成的背板及衬管上使用铟焊料等，将本发明的烧结体与背板接合(bonding)，从而能够将本发明的烧结体制作成溅射靶。

另外，可以通过使用得到的溅射靶进行溅射来制造膜(薄膜)。即，本发明的烧结体可以制成具备本发明的烧结体、背板及衬管的溅射靶，另外，可以用于使用该溅射靶进行溅射的膜的制造方法。

溅射的条件是任意的，可举出例如以下的条件。

成膜功率：100W以上800W以下，优选为150W以上300W以下

气压：0.2Pa以上1.0Pa以下，优选为0.3Pa以上0.7Pa以下

气体气氛：不活泼性气氛，优选为氩气氛

成膜时间：0.5小时以上3小时以下，优选为0.5小时以上1.5小时以下

为了降低电阻率的温度依赖性，优选溅射后的膜进行热处理(退火处理)。作为退火处理的条件，可举出以下的条件。

退火气氛：真空气氛

退火时间：1小时

退火温度：200℃～600℃的任意温度

使用本发明的烧结体得到的膜(以下，也称为“本发明的膜”)可以具有任意的厚度，可举出例如膜厚为5nm以上或10nm以上，另外，可举出1μm以下或500nm以下。

本发明的膜是Si-Cr-C系的膜，是硅化铬与选自碳化铬、碳化硅及碳的组中的1种以上的非晶膜，优选为硅化铬与碳化硅或碳的非晶膜。

本发明的膜是存在于基材上的膜、即形成于基材上的状态的膜，特别是溅射膜。因此，本发明的膜与自支撑膜不同，也可以视为本发明的膜与基材层叠而成的层叠体。该基材只要是由与目的相应的任意材质构成的基材即可，可举出由选自金属、半金属、陶瓷、玻璃及高分子的组中的1种以上构成的基材、进一步可举出由选自金属、半金属及玻璃的组中的1种以上构成的基材、再进一步可举出由玻璃构成的基材。

对于本发明的膜而言，优选的是，膜的温度变化1℃时的电阻率的变化比例、所谓的电阻温度系数(Temperature Coefficient of Resistance；以下也称为“TCR”)小，优选测定温度40℃～150℃下的TCR的最大值(以下，也称为“最大TCR”)为100ppm/℃以下或98ppm/℃以下。

另外，可举出的是，测定温度40℃～150℃下的TCR的最小值(以下，也称为“最小TCR”)为-25ppm/℃以上或0ppm/℃以上。

在本发明中，TCR可以使用一般的电阻率测定装置(例如8403型AC/DC霍尔测定系统、东阳特克尼卡株式会社制)测定的膜的电阻率的值，由下式求出。

TCR＝(R-R₃₀)/{R₃₀×(T-30)}×10⁶

在上式中，TCR是电阻温度系数[ppm/℃]，R是测定温度下的电阻率[Ω·cm]，R₃₀是30℃下的电阻率[Ω·cm]，以及T是测定温度[℃]。

本发明的膜优选测定温度40℃～150℃下的TCR的平均值(以下，也称为“平均TCR”)为100ppm/℃以下、50ppm/℃以下或15ppm/℃以下。可举出的是，平均TCR为0ppm/℃以上、1ppm/℃以上或10ppm/℃以上。

平均TCR是在测定温度40℃～150℃下，以10℃间隔测定的TCR的绝对值的平均值，可以由下式求出。

平均TCR＝(TCR₄₀+TCR₅₀+…+TCR₁₅₀)/12

在上式中，TCR₄₀是测定温度40℃下的TCR的绝对值[ppm/℃]、TCR₅₀是测定温度50℃下的TCR的绝对值[ppm/℃]等以10℃间隔测定的各测定温度下的TCR的绝对值[ppm/℃]。

本发明的膜由以10℃间隔在30℃～150℃的温度范围所测定的13个TCR的标绘点得到的一次近似式(近似直线)的直线的斜率(以下，也称为“TCR斜率”)优选为±0.7ppm/℃²，优选为±0.5ppm/℃²、±0.3ppm/℃²、±0.2ppm/℃²、±0.1ppm/℃²或0(零)ppm/℃²。通过使TCR斜率为该范围，在车载传感器等温度变化大的环境下使用的传感器用途中，检测灵敏度稳定。

实施例

以下，通过实施例更具体地说明本发明，但本发明不限定于此。需要说明的是，本实施例中的各测定如下进行。

(1)烧结体的晶相

关于烧结体的晶相，在上述条件下测定和表征XRD图谱。

(2)烧结体的相对密度

烧结体的相对密度作为实测密度相对于真密度的比例(％)而求出。首先，根据JISR 1634，测定通过阿基米德法测定的相对于体积的干燥质量所求出的堆积密度，将其作为实测密度。

真密度由下式求出。

d＝1/{(R₁/M₁)+(R₂/M₂)+(R₃/M₃)+(R₄/M₄)+(R₅/M₅)+(R₆/M₆)+(R₇/M₇)+(R₈/M₈)+(R₉/M₉)}

在上式中，d为烧结体的真密度[g/cm³]，M₁至M₉及R₁至R₉分别为烧结体所含的Si、C、Cr、SiC、CrSi、CrSi₂、Cr₃Si、Cr₃C₂及Cr₅Si₃的真密度[g/cm³]以及质量比例[wt％]。

关于烧结体所含的晶相，对在上述条件下测定的XRD图案进行确定，另外，烧结体的组成通过ICP进行分析。对于所测定的元素，根据所得到的晶相求出各晶相的质量比例。

另外，由三相构成的烧结体的情况下，烧结体的真密度使用晶相A的质量a[g]、晶相B的质量b[g]、晶相C的质量c[g]、各自的真密度Ma[g/cm³]、Mb[g/cm³]、Mc[g/cm³]，由下式算出。

d＝(a+b+c)/((a/Ma)+(b/Mb)+(c/Mc))

(3)烧结体的孔隙率

进行镜面抛光，用激光显微镜进行观察，由所得到的烧结体组织图像通过图像解析进行测定。使用DP-悬浊液1μm(Marumoto Struers株式会社制)，以表面粗糙度Ra≤2μm的方式进行镜面抛光。观察至少任意的5个视野，通过图像解析算出孔隙的面积，测定5次(即，对于各视野各1次)孔隙率，将各视野的孔隙率的测定结果的平均值作为孔隙率。

测定视野(观察倍率)：200倍

各视野的孔隙率(％)＝(通过图像解析算出的孔隙的面积/测定面积)×100

(4)粗大孔的数量

从烧结体的任意位置切出直径10.16cm的烧结体，进行In接合，得到溅射靶。根据下述条件进行溅射试验，利用激光显微镜对溅射后的靶的最大长度为50μm以上的孔的数量进行计数，作为粗大孔。

(5)氧量

将烧结体的表面磨削1mm以上后，通过熔融-红外线吸收法测定从烧结体的任意部分切出的样品(长3mm×宽20mm×厚4mm的方形形状)中的氧的含量。

测定方法：脉冲炉熔融-红外线吸收法

装置：LECO ON 736氧/氮分析装置

(6)弯曲强度

烧结体的弯曲强度通过依据JIS R 1601的方法进行测定。

试验方法：3点弯曲试验

支点间距离：30mm

试样尺寸：3×4×40mm

压头速度：0.5mm/分钟。

(实施例1)

作为前体物质，使用了Cr薄片(4N)：33wt％和Si薄片(5N)：67wt％。在碳坩埚内将处理温度设为1650℃，使Cr薄片和Si薄片熔融，得到铬和硅的熔融金属。然后，以通过7MPa气压的氩气流的方式滴加该熔融金属，由此通过气体雾化法制作了粉末(气雾化粉末)，将其作为铬和硅的起始原料。该气雾化粉具有由CrSi₂和Si构成的晶相。然后，以62wt％气雾化粉末、38wt％Cr₃C₂粉末的方式，在氩气氛下使用V型混合机将气雾化粉末和Cr₃C₂粉末(产品名：Chromium Carbide、PPM社制)以60rpm干式混合1小时，由此进行混合，制成Cr为55wt％、Si为39wt％、C为6wt％的合金原料粉末。

接着，将该合金原料粉末放入碳制的模具(压模：直径15.2cm)，通过热压法进行烧成，得到本实施例的烧结体。烧成条件如下所示。

烧成炉：热压炉

升温速度：200℃/小时

升温气氛：真空减压气氛(真空气氛)

烧成气氛：真空减压气氛(真空气氛)

烧成温度：1350℃

压力：40MPa

烧成时间：3小时

由此，得到烧结体尺寸为直径15.2cm×厚度7mm的没有微裂纹的圆板状的烧结体。

根据XRD测定的结果可以确认，本实施例的烧结体是由CrSi、Cr₅Si₃和SiC构成的Cr-Si-C系烧结体。根据该XRD的测定结果，使用以晶相A：CrSi(真密度5.36[g/cm³])为52wt％、晶相B：Cr₅Si₃(真密度5.87[g/cm³])为27wt％、以及晶相C：SiC(真密度3.21[g/cm³])为21wt％的形式算出的真密度，算出了本实施例的烧结体的相对密度。

(实施例2～7)

将烧成条件变更为表1所示的条件，除此之外，用与实施例1同样的方法制作烧结体(Cr-Si-C系烧结体)。得到的烧结体均为由CrSi、Cr₅Si₃和SiC构成的Cr-Si-C系烧结体。

(实施例8)

作为前体物质，使用了Cr薄片(4N)：59wt％和Si薄片(5N)：41wt％。在碳坩埚内，将处理温度设为1650℃，将它们熔解，得到熔融金属。以通过7MPa气压的氩气流的方式滴加该熔融金属，由此通过气体雾化法制作了气雾化粉末。该气雾化粉具有由CrSi₂和CrSi构成的晶相。然后，以上述气雾化粉为62wt％、Cr₃C₂粉末为36wt％的方式混合Cr₃C₂粉末和气雾化粉末，除此之外，利用与实施例1同样的方法进行混合，制成Cr为69wt％、Si为26wt％、以及C为5wt％的本实施例的合金原料粉末。

使用该合金原料粉末，除此之外，用与实施例1同样的方法烧成，得到Cr-Si-C系烧结体，将其作为本实施例的烧结体。根据XRD测定的结果，使用以晶相A：Cr₅Si₃(真密度5.87[g/cm³])为23wt％、晶相B：Cr₃Si(真密度6.46[g/cm³])为61wt％、以及晶相C：SiC(真密度3.21[g/cm³])为16wt％的形式算出的真密度，算出了烧结体的相对密度。

(实施例9)

作为前体物质，使用了Cr薄片(4N)：42wt％和Si薄片(5N)：58wt％。在碳坩埚内，将处理温度设为1650℃，将它们熔解，得到熔融金属。以通过7MPa气压的氩气流的方式滴加该熔融金属，由此通过气体雾化法制作了气雾化粉末。该气雾化粉具有由CrSi₂和Si构成的晶相。然后，以上述气雾化粉为95wt％、C粉末为5wt％的方式混合C粉末和气雾化粉末，除此之外，利用与实施例1同样的方法进行混合，制成Cr为40wt％、Si为55wt％、以及C为5wt％的本实施例的合金原料粉末。

使用该合金原料粉末，除此之外，用与实施例1同样的方法烧成，得到烧结体尺寸为直径15.2cm×厚度7mm的没有微裂纹的圆板状的烧结体，将其作为本实施例的烧结体。

根据XRD测定的结果可以确认，本实施例的烧结体是由CrSi₂、Si和C构成的Cr-Si-C系烧结体。根据该XRD的测定结果的结果，使用以CrSi₂为83wt％、Si为12wt％、以及C为5wt％的形式算出的真密度，算出了本实施例的烧结体的相对密度。

(实施例10)

以C粉末为15wt％的方式混合C粉末和气雾化粉末，除此之外，利用与实施例9同样的方法，制成Cr为36wt％、Si为49wt％、以及C为15wt％的本实施例的合金原料粉末。

使用该合金原料粉末，除此之外，用与实施例1同样的方法烧成，得到烧结体尺寸为直径15.2cm×厚度7mm的没有微裂纹的圆板状的烧结体。

根据XRD测定的结果可以确认，本实施例的烧结体是由CrSi₂、Si和C构成的Cr-Si-C系烧结体。根据该XRD的测定结果的结果，使用以CrSi₂为74wt％、Si为11wt％、以及C为15wt％的形式算出的真密度，算出了本实施例的烧结体的相对密度。

(比较例1)

以Cr粉末：31wt％、CrSi₂粉末：48wt％、SiC粉末：21wt％的形式，用V型混合机进行粉末混合，得到合金原料粉末，除此之外，利用与实施例1同样的方法，得到由CrSi、Cr₅Si₃和SiC的晶相构成的烧结体。

(比较例2)

利用与实施例9同样的方法，得到Cr为42wt％和Si为58wt％、并具有由CrSi₂和Si构成的晶相的气雾化粉末。

使用该气雾化粉末、将烧成温度设为1250℃、以及将压力设为15MPa，除此之外，利用与比较例1同样的方法制作了烧结体。

根据XRD测定的结果可以确定，本实施例的烧结体为由CrSi₂和Si构成的Cr-Si系烧结体(硅化铬的烧结体)。根据该XRD的测定结果及利用ICP的组成分析的结果，使用以CrSi₂为87wt％及Si为13wt％的形式算出的真密度，算出了本比较例的烧结体的相对密度。

将实施例1至10以及比较例1和2的制造条件示于表1，将所得到的烧结体的评价结果示于表2。

[表1]

[表2]

＜粗大孔的确认＞

分别对实施例1和8以及比较例1的烧结体进行车床加工，从该烧结体切出直径10.16mm、厚度5mm的圆板状的烧结体。将所得到的烧结体接合于背板，从而制成溅射靶，在以下的条件下进行玻璃基板(产品名：无碱玻璃C、Mitsuru Optical Laboratory社制)上的成膜(溅射)。

成膜功率：800W

气压：0.5Pa

气体气氛：仅Ar(氩气氛)

成膜时间：1小时

利用激光显微镜对成膜后的靶进行表面观察。其结果，确认了在实施例的靶中没有产生气孔直径为50μm以上的孔(粗大孔)。

[表3]

	粗大孔(个)
		实施例1	0
实施例8	0
		比较例1	43

＜成膜＞

使用实施例7、9和10、以及比较例2的烧结体，并且应用以下的条件，除此之外，利用与＜粗大孔的确认＞同样的方法进行溅射，成膜。

成膜功率：200W

气压：0.5Pa

气体气氛：氩气氛

成膜时间：1小时

进行多次成膜，得到多个膜(溅射膜)。对于所得到的膜(溅射膜)，分别在真空气氛、1小时和200℃～600℃范围的条件下以每隔10℃的任一温度进行退火处理。由此，对于各实施例，得到膜厚为100nm的多个溅射膜。在以下的条件下评价了退火处理后的膜。

(电阻率)

使用8403型AC/DC霍尔测定系统(东阳特克尼卡制)，在30℃下测定膜的电阻率。测定是针对以1cm见方切出具备溅射膜的玻璃基板而得到的试样来进行的。

(TCR)

从30℃至150℃以10℃间隔测定了膜的电阻率，由下式求出各温度下的TCR。

TCR(ppm/℃)＝(R-R₃₀)/(R₃₀×(T-30))×10⁶

将在40℃～150℃下测定的TCR中的最大值作为最大TCR，将最小值作为最小TCR，并且将TCR的绝对值的平均作为平均TCR。

(TCR斜率)

以温度-TCR对TCR的测定中得到的40℃～150℃的TCR的值进行作图，求出由该图得到的一次直线近似式。将该一次直线近似式的斜率的值作为TCR斜率。

下表示出了平均TCR的值最小的退火温度、以及在该退火温度下退火处理后的膜的评价结果。

[表4]

由上表可知，与实施例相比，比较例2的相对密度高，并且尽管孔隙率低，但所得到的膜的TCR斜率大，温度变化中的电阻率的变化大。

将2020年7月31日申请的日本专利申请2020-129947号、以及2021年4月5日提交的日本专利申请特愿2021-63955号的说明书、权利要求书和说明书摘要的全部内容引用在此，作为本公开说明书的公开而引入。

附图标记说明

100 观察图

10 黑色区域(孔隙)

11 白色区域(烧结体)

Claims (10)

1.一种Cr-Si-C系烧结体，其特征在于，其为包含铬(Cr)、硅(Si)、碳(C)的Cr-Si-C系烧结体，烧结体的相对密度为90％以上且孔隙率为13％以下。

2.根据权利要求1所述的Cr-Si-C系烧结体，其中，所述Cr-Si-C系烧结体的组成范围是：碳为1～20wt％、硅为20～70wt％、剩余部分为铬。

3.根据权利要求1或2所述的Cr-Si-C系烧结体，其中，所述Cr-Si-C系烧结体包含硅化铬和选自碳化铬、碳化硅和碳中的1种以上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的Cr-Si-C系烧结体，其中，所述Cr-Si-C系烧结体以选自CrSi、CrSi₂和Cr₃Si中的1种以上作为主相。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的Cr-Si-C系烧结体，其中，所述Cr-Si-C系烧结体中的氧量为1wt％以下。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的Cr-Si-C系烧结体，其中，所述Cr-Si-C系烧结体的弯曲强度为100MPa以上。

7.权利要求1至6中任一项所述的Cr-Si-C系烧结体的制造方法，其特征在于，包括：

将铬和硅的气雾化粉末、以及包含铬和硅中的至少任一种和碳的碳源混合，得到合金原料粉末的工序；以及

在真空气氛中将该合金原料粉末在50MPa以下的压力、以及1350℃以上且1800℃以下的烧成温度下进行热压的烧成工序。

8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述碳源是包含铬和硅中的至少任一种的碳化物。

9.一种溅射靶，其特征在于，包含权利要求1至6中任一项所述的Cr-Si-C系烧结体。

10.一种膜的制造方法，其特征在于，使用权利要求9所述的溅射靶进行溅射。

Images