JP2006151777A - Ceramic-metal compound material, its forming process, and conductive member using the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that cracking and crazing heretofore produced in a ceramic-metal composite material completed by rapid shrinkage of the metal in its cooling process after porous ceramic is impregnated under pressurization with the molten metal in the ceramic-metal composite material used mainly for semiconductor and liquid crystal production processes etc. <P>SOLUTION: The ceramic-metal composite material having the metal in the pores of the porous ceramic composed of silicon nitride is characterized in that crystal particles of the silicon nitride at the boundary surfaces of the porous ceramic and the metal are bonded to each other via the metal. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、主に半導体や液晶製造用のエッチング装置、露光装置等のステージ、各種電極、ウエハ保持機構等に用いられる多孔質セラミックスと金属の複合体に関し、特に多孔質セラミックスとして窒化珪素、金属としてアルミニウムまたはこれを含む合金を用いたセラミックス−複合体およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a composite of porous ceramics and metal mainly used in stages such as etching apparatuses and exposure apparatuses for manufacturing semiconductors and liquid crystals, various electrodes, wafer holding mechanisms, and the like. The present invention relates to a ceramic-composite using aluminum or an alloy containing the same and a method for producing the same.

半導体製造に用いられる各種薄膜形成装置、洗浄装置、熱処理装置等には、フッ素系、塩素系等の腐食性ガスが用いられることが多く、これらの腐食性ガスに対して良好な耐食性を示す各種のセラミックスが多用化されてきている。しかしながら、セラミックスは従来から用いられてきた金属と比較して、熱伝導率、破壊靭性に代表されるいくつかの特性が金属に対し劣るため、近年ではセラミックスと金属の複合体を用いる試みがなされてきている。   Various thin film forming devices, cleaning devices, heat treatment devices, etc. used in semiconductor manufacturing often use fluorine-based, chlorine-based and other corrosive gases, and various types exhibiting good corrosion resistance against these corrosive gases. These ceramics have been widely used. However, since ceramics are inferior to metals in terms of thermal conductivity and fracture toughness compared to metals that have been used in the past, attempts have recently been made to use ceramics and metal composites. It is coming.

最近では、導電性の付与や、放熱性および破壊靱性等の特性向上の目的のために、絶縁性の多孔質セラミックスに種々の金属を加圧含浸させたセラミックス−金属複合体の製造が実施されている。   Recently, for the purpose of imparting conductivity and improving properties such as heat dissipation and fracture toughness, production of ceramic-metal composites in which various porous metals are impregnated with various pressures has been carried out. ing.

このようなセラミックス−金属複合体の製造に用いられる多孔質セラミックスの材料としては、アルミナ、炭化ケイ素、窒化珪素、窒化アルミニウム等、種々のセラミックスが適用されており、セラミックス−金属複合体が用いられる環境に応じて使い分けがなされている。   Various ceramics such as alumina, silicon carbide, silicon nitride, and aluminum nitride are applied as the material of the porous ceramics used for manufacturing such a ceramic-metal composite, and the ceramic-metal composite is used. It is properly used according to the environment.

そして、これらの材料のうち、特に窒化珪素からなるセラミックスは原子の結合状態が共有結合とイオン結合を併せ持つことから、高強度、高硬度の優れた特性を有するという利点はあるものの、一方では弱点である破壊靭性の低さが問題となって、セラミックスと金属とを複合化して、塑性変形が容易である金属の特性を付与することにより高い破壊靭性を得ようとする試みがなされてきている。   Among these materials, ceramics made of silicon nitride, in particular, have the advantage of having excellent properties of high strength and high hardness because the atomic bonding state has both covalent bonds and ionic bonds. Low fracture toughness has become a problem, and attempts have been made to obtain high fracture toughness by combining ceramics and metal and imparting metal properties that are easily plastically deformed. .

例えば、特許文献1では、平均粒径が1μm以下である窒化珪素粉末に希土類金属の酸化物からなる焼結助剤を5〜15重量%添加し、不活性雰囲気中で1550〜1800℃の温度で加熱し、閉気孔率2体積%以下、開気孔率10〜65体積%、β窒化珪素柱状晶の短径が1μm以下、かつアスペクト比が5以上である窒化珪素からなる多孔質セラミックスを形成し、これに溶融した金属を圧入する窒化珪素セラミックス基複合材の製造方法について開示されている。   For example, in Patent Document 1, a sintering aid made of rare earth metal oxide is added to silicon nitride powder having an average particle size of 1 μm or less, and a temperature of 1550 to 1800 ° C. in an inert atmosphere. To form porous ceramics made of silicon nitride having a closed porosity of 2% by volume or less, an open porosity of 10 to 65% by volume, a β silicon nitride columnar crystal minor axis of 1 μm or less, and an aspect ratio of 5 or more. And the manufacturing method of the silicon nitride ceramic matrix composite material which press-fits the molten metal to this is disclosed.

また、特許文献2には、気孔径7〜50μmである多孔質セラミックス焼結体の気孔内にマトリックスとなる金属溶湯を加圧含浸し、冷却することにより得られる金属−セラミックス複合材料ならびにその製造方法について開示されている。
特許第3287202号 特開2000−336438号公報
Further, Patent Document 2 discloses a metal-ceramic composite material obtained by pressure impregnating a molten metal serving as a matrix into pores of a porous ceramic sintered body having a pore diameter of 7 to 50 μm and cooling, and production thereof. A method is disclosed.
Japanese Patent No. 3287202 JP 2000-336438 A

しかしながら、特許文献1では窒化珪素粉末に希土類金属の酸化物からなる焼結助剤を5〜15重量%と多くの量を添加しているために、窒化珪素からなる多孔質セラミックスはこの影響で、より緻密化しようとする。そのため、高温で熱処理されて出来上がった前記多孔質セラミックスは、焼結助剤の影響により窒化珪素結晶同士の接触部、いわゆるネック部が成長して三次元網目構造を有した高強度の多孔質セラミックスを得ることができるが、溶融した金属を含浸させた後、その冷却工程において、金属の急激な収縮により前記窒化珪素結晶同士の接触部であるネック部に多大な応力がかかり、その強度の低い部分から亀裂を生じ、やがては破損するという問題が生じていた。   However, in Patent Document 1, since a large amount of 5-15% by weight of a sintering aid made of a rare earth metal oxide is added to silicon nitride powder, porous ceramics made of silicon nitride are affected by this effect. Try to be more precise. Therefore, the porous ceramic produced by heat treatment at a high temperature is a high-strength porous ceramic having a three-dimensional network structure in which a contact portion between silicon nitride crystals, a so-called neck portion, grows due to the influence of the sintering aid. However, after impregnating the molten metal, a great stress is applied to the neck portion, which is a contact portion between the silicon nitride crystals, due to the rapid shrinkage of the metal in the cooling step, and the strength thereof is low. There was a problem that a crack occurred from the part and eventually it was damaged.

すなわち、通常、前記多孔質セラミックスを作製する場合には、窒化珪素粉末に焼結助剤とバインダーとを混合して混合粉体を作製し、該混合粉体を所定の成形型に投入し、加圧成形して成形体を得た後、前記成形体を加熱・焼結させて多孔質セラミックスを作製するのであるが、前記焼結助剤を添加することにより、この焼結助剤が多孔質セラミックスを構成する窒化珪素の柱状結晶同士を互いに強く結合させる結合材の役目をなすことになり、このために、前記多孔質セラミックスに溶融した金属を含浸させて冷却する工程を経る時に、この冷却工程において、窒化珪素よりも熱膨張率の大きい金属の冷却による収縮によって、前記柱状結晶に応力が発生すると、柱状結晶同士が互いに結合された接触部は強固に固定されているために、その他の強度的に弱い部分に亀裂や破損が生じて、製造工程中に不良を発生する原因となっていたのである。   That is, usually, when producing the porous ceramics, a silicon nitride powder is mixed with a sintering aid and a binder to produce a mixed powder, and the mixed powder is put into a predetermined mold, After obtaining a molded body by pressure molding, the molded body is heated and sintered to produce porous ceramics. By adding the sintering aid, the sintering aid is made porous. This serves as a binder for strongly bonding the columnar crystals of silicon nitride constituting the porous ceramic to each other. For this reason, when the porous ceramic is impregnated with a molten metal and cooled, In the cooling step, when stress is generated in the columnar crystals due to shrinkage due to cooling of a metal having a larger coefficient of thermal expansion than silicon nitride, the contact portion where the columnar crystals are bonded to each other is firmly fixed. Another strength cracks or breakage occurs in the weaker portion of it had become a cause for generating defects during the manufacturing process.

また、特許文献2では、7〜50μmと比較的大きな気孔径を有する多孔質セラミックスに、溶融した金属を含浸させるために金属の含浸率が高く、十分な熱伝導率を有した金属が含浸されることにより放熱性に優れるものの、前記と同様に溶融した金属の含浸後の冷却工程において、急激な収縮により多孔質セラミックスを構成する結晶粒子の接触部に発生する応力に、前記結晶粒子の強度的に弱い部分が耐えきれず、出来上がったセラミックス−金属複合体に破損を生じるという問題があった。   Further, in Patent Document 2, a porous ceramic having a relatively large pore diameter of 7 to 50 μm is impregnated with a metal having a high metal impregnation rate and sufficient heat conductivity to impregnate a molten metal. In the cooling step after impregnation of the molten metal as described above, the strength of the crystal particles is affected by the stress generated at the contact portion of the crystal particles constituting the porous ceramics due to rapid contraction in the same manner as described above. There was a problem that the weak part could not endure and the resulting ceramic-metal composite was damaged.

本発明では、このような問題に対し、窒化珪素からなる多孔質セラミックスへ溶融した金属を含浸した後の冷却工程における急激な収縮により、多孔質セラミックスを構成する柱状結晶の接触部に発生する応力を緩和することができ、破損のないセラミックス−金属複合体を提供することを目的とする。   In the present invention, for such a problem, the stress generated at the contact portion of the columnar crystal constituting the porous ceramic due to the rapid shrinkage in the cooling process after impregnating the molten metal into the porous ceramic made of silicon nitride. An object of the present invention is to provide a ceramic-metal composite that can be relaxed and is not damaged.

本発明は前記課題に鑑み、窒化珪素からなる多孔質セラミックスの気孔内に金属を有するセラミックス−金属複合体であって、前記多孔質セラミックスと金属との境界面における窒化珪素の結晶粒子同士が前記金属を介して結合されていることを特徴とする。   In view of the above problems, the present invention provides a ceramic-metal composite having a metal in pores of porous ceramics made of silicon nitride, wherein the silicon nitride crystal particles at the interface between the porous ceramics and the metal are It is characterized by being connected through a metal.

また、前記金属がアルミニウムまたはアルミニウムを含む合金からなることを特徴とする。   Further, the metal is made of aluminum or an alloy containing aluminum.

さらに、前記金属が30〜50体積%であることを特徴とする。   Furthermore, the metal is 30 to 50% by volume.

またさらに、窒化珪素からなる多孔質セラミックスの気孔内に、金属を有するセラミックス−金属複合体の製造方法であって、窒化珪素粉末にバインダー(焼結助剤を含まず)またはバインダーと気孔形成剤とを混合し、混合粉体を得る第1工程と、前記混合粉体を所定の成形型に投入し、加圧成形して成形体を得る第2工程と、前記成形体を非酸化性雰囲気中、1600〜1900℃の温度で加熱・焼結させ多孔質セラミックスを得る第3工程と、前記窒化珪素からなる多孔質セラミックスを、その底部に蓄熱体を敷設した耐圧容器中に載置し、その気孔中に溶融した金属を加圧または常圧含浸させ、その後冷却する第4工程とからなることを特徴とする。   Furthermore, it is a method for producing a ceramic-metal composite having a metal in the pores of porous ceramics made of silicon nitride, which comprises a binder (not including a sintering aid) or binder and pore-forming agent in silicon nitride powder. A first step of obtaining a mixed powder, a second step of charging the mixed powder into a predetermined mold and pressure forming to obtain a molded body, and a non-oxidizing atmosphere of the molded body. Among them, the third step of obtaining porous ceramics by heating and sintering at a temperature of 1600 to 1900 ° C. and the porous ceramics made of silicon nitride are placed in a pressure-resistant container in which a heat storage body is laid at the bottom, The method comprises a fourth step of impregnating molten metal in the pores with pressure or normal pressure and then cooling.

さらに、導電部材として前記セラミックス−金属複合体を用いたことを特徴とする。   Furthermore, the ceramic-metal composite is used as a conductive member.

本発明では、窒化珪素からなる多孔質セラミックスの気孔内に金属を有するセラミックス−金属複合体が、前記多孔質セラミックスと金属との境界面における窒化珪素の結晶粒子同士が前記金属を介して結合されていることにより、前記セラミックス−金属複合体製造時において、溶融した金属を含浸した後の冷却工程において、金属の急激な収縮による前記多孔質セラミックスにかかる応力を緩和し、発生する亀裂や破損を防止することが可能となる。   In the present invention, a ceramic-metal composite having a metal in pores of a porous ceramic made of silicon nitride is obtained by bonding silicon nitride crystal particles at the interface between the porous ceramic and the metal through the metal. Therefore, in manufacturing the ceramic-metal composite, in the cooling step after impregnating the molten metal, the stress applied to the porous ceramic due to the rapid shrinkage of the metal is relieved, and cracks and breakage that occur are reduced. It becomes possible to prevent.

以下、本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

本発明のセラミックス−金属複合体は、窒化珪素からなる多孔質セラミックスの気孔内に金属を有し、多孔質セラミックスと金属との境界面における窒化珪素の結晶粒子同士が前記金属を介して結合されていることを特徴とするものである。   The ceramic-metal composite of the present invention has a metal in the pores of a porous ceramic made of silicon nitride, and silicon nitride crystal particles at the boundary surface between the porous ceramic and the metal are bonded together via the metal. It is characterized by that.

ここで、前記多孔質セラミックスと金属との境界面における窒化珪素の結晶粒子同士が前記金属を介して結合するには、窒化珪素を構成する柱状結晶粒子同士の焼結助剤や結合剤による強固な結合をなくすことが重要である。   Here, in order for the silicon nitride crystal particles at the interface between the porous ceramics and the metal to bond with each other via the metal, the columnar crystal particles constituting the silicon nitride are firmly bonded by a sintering aid or a binder. It is important to eliminate undue bonds.

そこで、前記多孔質セラミックスを作製する際に、生成する窒化珪素の柱状結晶同士は加熱・焼結時の高温により、互いの接触部において若干の粒成長を生じて固定され、出来上がった多孔質セラミックスは柱状結晶同士が弱く結合した低強度の多孔質セラミックスとなる。そして、この多孔質セラミックスに溶融した金属を加圧含浸させることにより、加圧含浸時に金属の加圧力によって、柱状結晶同士の固定部が離れるために、溶融した金属が冷却する際の急激な収縮に対し、その収縮に各柱状結晶粒子が追従することが可能となり、応力の発生もわずかに抑えられるため、前記柱状結晶の強度的に弱い部分が亀裂や破損を生じることがないのである。このようにして得られたセラミックス−金属複合体は、図1に示すように、多孔質セラミックスと金属との境界部において、窒化珪素の柱状結晶粒子1の回りは、金属2に覆われた構造となり、金属2との境界部における窒化珪素の結晶粒子1同士は金属を介して結合される形態となる。   Therefore, when producing the porous ceramics, the produced silicon nitride columnar crystals are fixed by causing some grain growth at the contact portions due to the high temperature during heating and sintering. Becomes a low-strength porous ceramic in which columnar crystals are weakly bonded. Then, by impregnating the melted metal with this porous ceramic under pressure, the fixed portion between the columnar crystals is separated by the pressure of the metal during the pressure impregnation, so that the rapid contraction when the molten metal cools. On the other hand, since each columnar crystal particle can follow the contraction and the generation of stress is slightly suppressed, the weak portion of the columnar crystal is not cracked or broken. As shown in FIG. 1, the ceramic-metal composite thus obtained has a structure in which the periphery of the silicon nitride columnar crystal particles 1 is covered with the metal 2 at the boundary between the porous ceramics and the metal. Thus, the silicon nitride crystal particles 1 at the boundary with the metal 2 are bonded to each other through the metal.

なお、前記多孔質セラミックスと金属2との境界面における窒化珪素の結晶粒子1同士が金属を介して結合される組織構造は、X線回折で分析することにより確認が可能である。例えば、より強度を高めた従来の焼結助剤を添加して形成された窒化珪素からなる多孔質セラミックスに金属2を加圧含浸させたセラミックス−金属複合体はその表面のX線回折チャートを確認すると、添加した焼結助剤のピークが観察される。これと比較して本発明のセラミックス−金属複合体表面のX線回折チャートでは、焼結助剤成分のピークは見られない。すなわち、窒化珪素からなる多孔質セラミックス成分と金属成分のピークのみで構成されており、これにより多孔質セラミックスと金属2との境界面における窒化珪素の結晶粒子1同士が金属のみを介して結合されていることが分かる。   The structure of the silicon nitride crystal particles 1 bonded to each other at the interface between the porous ceramics and the metal 2 can be confirmed by analyzing by X-ray diffraction. For example, a ceramic-metal composite obtained by pressurizing and impregnating metal 2 into porous ceramics made of silicon nitride formed by adding a conventional sintering aid with higher strength is shown on the X-ray diffraction chart of its surface. When confirmed, a peak of the added sintering aid is observed. In comparison with this, in the X-ray diffraction chart of the surface of the ceramic-metal composite of the present invention, no peak of the sintering aid component is seen. That is, it is composed only of a porous ceramic component and a metal component peak made of silicon nitride, whereby the silicon nitride crystal particles 1 at the boundary surface between the porous ceramic and the metal 2 are bonded together only through the metal. I understand that

なお、窒化珪素の結晶粒子1同士が金属を介して結合されている構造は、少なくとも金属2と多孔質セラミックスの気孔との境界部の結晶構造であればよいが、その他の部分においてこの結晶構造を有していてもよい。   Note that the structure in which the silicon nitride crystal particles 1 are bonded to each other via a metal may be at least the crystal structure at the boundary between the metal 2 and the pores of the porous ceramics. You may have.

また、窒化珪素の結晶粒子1同士が金属2を介して接合されている組織構造として、溶融した金属2を含浸する骨格である窒化珪素からなる多孔質セラミックスに、含浸前あるいは含浸途中に亀裂や破損が生じ、そこに金属2が含浸され、破損が生じた部分の結晶粒子1同士が金属で結合された場合が考えられるが、本発明ではその形態は含まない。さらには、窒化珪素からなる多孔質セラミックスに金属2を含浸させた場合に、若干の未含浸部が生じる場合が考えられるが、本発明はこれを含んだ組織構造であっても構わない。   In addition, as a structure in which silicon nitride crystal particles 1 are bonded to each other through a metal 2, a porous ceramic made of silicon nitride, which is a skeleton impregnated with a molten metal 2, is cracked before or during the impregnation. Although the case where breakage arises and the metal 2 is impregnated there and the crystal particles 1 of the breakage part are combined with metal is considered, in the present invention, the form is not included. Furthermore, when the porous ceramics made of silicon nitride are impregnated with the metal 2, some unimpregnated portions may be generated. However, the present invention may have a structure including this.

さらに、金属2の含浸度合いとしては、アルキメデス法等により測定される窒化珪素からなる多孔質セラミックスの全気孔に対し、80%以上の気孔に金属2が含浸されていることがより好適である。   Further, as the degree of impregnation of metal 2, it is more preferable that 80% or more of the pores of metal 2 are impregnated with respect to all pores of the porous ceramics made of silicon nitride measured by Archimedes method or the like.

また、本発明のセラミックス−金属複合体は、金属2を含浸させる窒化珪素からなる多孔質セラミックスの強度が従来と比較して非常に低強度であるが、これに金属2を含浸させると、10倍以上の強度アップが確認される。例えば前記窒化珪素からなる多孔質セラミックスの強度がJIS R1601−1995に準拠して測定したときに10MPa以上であった場合には、これを用いて作製されたセラミックス−金属複合体は100MPa以上の強度を有する。   In the ceramic-metal composite of the present invention, the strength of the porous ceramic made of silicon nitride impregnated with the metal 2 is very low compared to the conventional case. A strength increase of more than double is confirmed. For example, when the strength of the porous ceramic made of silicon nitride is 10 MPa or more when measured in accordance with JIS R1601-1995, the ceramic-metal composite produced using the porous ceramic has a strength of 100 MPa or more. Have

また、本発明では、作製したセラミックス−金属複合体には反りが発生しにくい。これは、焼結助剤が添加されていると窒化珪素からなる多孔質セラミックスはより高強度で強固に形成されており、金属2の含浸状態が不均一であると、例えば円盤状のセラミックス−金属複合体とした場合、その表、裏どちらかの表面に金属2の急激な収縮で発生する応力により引張りまたは圧縮力が働き、反りを発生する。これに対し、本発明では結晶粒子1が前述したように金属2の収縮に追従することが可能であり、どのような形状においても反りを発生しにくい。   In the present invention, the produced ceramic-metal composite is less likely to warp. This is because, when a sintering aid is added, porous ceramics made of silicon nitride are formed with higher strength and strength. If the impregnation state of the metal 2 is uneven, for example, a disk-shaped ceramics- In the case of a metal composite, a tensile or compressive force acts on either the front or back surface of the metal 2 due to a sudden contraction of the metal 2 and warps. On the other hand, in the present invention, the crystal particles 1 can follow the contraction of the metal 2 as described above, and warpage is hardly generated in any shape.

また、本発明のセラミックス−金属複合体における金属2の割合は、15〜50体積%程度であれば種々の目的に合わせて調整すればよいが、好ましくは30〜50体積%、さらに好ましくは30〜40体積%である。これにより、窒化珪素からなる多孔質セラミックスの強度を保持したまま、含浸により金属2が内部に入り込むような連通した気孔を得やすくすることができるとともに、含浸した金属によりセラミックス−金属複合体自体の熱伝導率を50W/m・K以上に調整することができる。   Moreover, the ratio of the metal 2 in the ceramic-metal composite of the present invention may be adjusted according to various purposes as long as it is about 15 to 50% by volume, preferably 30 to 50% by volume, and more preferably 30%. ~ 40% by volume. Thereby, while maintaining the strength of the porous ceramics made of silicon nitride, it is possible to easily obtain pores that communicate with each other so that the metal 2 enters the inside by impregnation, and the impregnated metal makes the ceramic-metal composite itself. The thermal conductivity can be adjusted to 50 W / m · K or more.

また、本発明のセラミックス−金属複合体は、その熱伝導率が50W/m・K以上が好ましい。これにより、セラミックス−金属複合体を半導体製造装置の部材として用いた場合に放熱性を有する部材として有効に用いることができきる。なお、前記熱伝導率はレーザーフラッシュ法によりJIS R 1611−1997に準拠して測定すればよい。
さらに、本発明のセラミックス−金属複合体は、その熱膨張率が常温〜400℃までで12×10−6/℃以下とするのが良く、これより大きな熱膨張率とする場合は、含浸させた金属量が多くなるためより高靭性化できるが、構造部材としては強度不足となる。なお、前記熱膨張率は、JIS R 1618−1994(平均線膨張率測定)に準拠して測定すればよい。
The ceramic-metal composite of the present invention preferably has a thermal conductivity of 50 W / m · K or more. Thereby, when a ceramic-metal composite is used as a member of a semiconductor manufacturing apparatus, it can be effectively used as a member having heat dissipation. The thermal conductivity may be measured according to JIS R 1611-1997 by a laser flash method.
Furthermore, the ceramic-metal composite of the present invention preferably has a thermal expansion coefficient of 12 × 10 −6 / ° C. or less from room temperature to 400 ° C. However, although the amount of metal increases, the toughness can be increased, but the strength of the structural member is insufficient. In addition, what is necessary is just to measure the said thermal expansion coefficient based on JISR1618-1994 (average linear expansion coefficient measurement).

また、本発明のセラミックス−金属複合体は、その曲げ強度が500MPa以上とすることが好ましく、破損原因となる亀裂がセラミックス-金属複合体組織内に潜在しない。500MPaより低い場合には、セラミックス−金属複合体の一部分に低強度の原因となる亀裂が潜在しており、荷重が加わる部材等として使用された場合にはこれが破損原因となり好ましくない。   In addition, the bending strength of the ceramic-metal composite of the present invention is preferably 500 MPa or more, and cracks that cause breakage are not latent in the ceramic-metal composite structure. When the pressure is lower than 500 MPa, a crack causing low strength is latent in a part of the ceramic-metal composite, and when used as a member to which a load is applied, this is not preferable because it causes damage.

さらに、本発明のセラミックス−金属複合体は、その気孔率は3%以下(ただし0%を含まず)とするのが良い。3%より高い気孔率とすると、機械的強度が低下するばかりでなく、その熱伝導率等の特性も低下する。前記500MPa以上の曲げ強度を得ようとすると3%以下の気孔率が必要であり、より高強度で高熱伝導率を有したセラミックス−金属複合体を得るためには1%以下の気孔率とするのが良い。なお、前記気孔率はアルキメデス法により測定した値であり、曲げ強度は3点曲げ強度でJIS R1601−1995に準拠して測定した値である。   Furthermore, the porosity of the ceramic-metal composite of the present invention is preferably 3% or less (excluding 0%). If the porosity is higher than 3%, not only the mechanical strength is lowered, but also the characteristics such as the thermal conductivity are lowered. In order to obtain the bending strength of 500 MPa or more, a porosity of 3% or less is required, and in order to obtain a ceramic-metal composite having higher strength and high thermal conductivity, the porosity is set to 1% or less. Is good. The porosity is a value measured by Archimedes method, and the bending strength is a three-point bending strength measured according to JIS R1601-1995.

さらにまた、本発明のセラミックス−金属複合体は、その電気抵抗が均一化されていることが好ましい。電気抵抗が均一化されていない場合には、これを各種電極用の部材として用いた場合に、該部材中に電流が流れると電気抵抗の高い部分が発熱していき、金属2の溶融温度を超えた場合にはショートする危険性があるからである。好ましい抵抗の値としては、体積固有抵抗が1×10−5Ω・cm以下とするのが良く、これより高い体積固有抵抗値となった場合には、その断面の一部に金属が極端に少なく、窒化珪素柱状晶ばかりで構成されている箇所が存在している可能性があり、その部分の影響により高抵抗化していると考えられ、このような組織では、電気を流すと発熱し、やがては金属2の溶融温度を超えてショートする危険性が高い。なお、前記体積固有抵抗はJIS C 2141に準拠して測定を行ったときの値で示してある。 Furthermore, it is preferable that the electrical resistance of the ceramic-metal composite of the present invention is uniform. If the electrical resistance is not uniform, when this is used as a member for various electrodes, when a current flows through the member, a portion with a high electrical resistance generates heat, and the melting temperature of the metal 2 is reduced. This is because there is a risk of short-circuiting if the value is exceeded. As a preferable resistance value, the volume resistivity is preferably 1 × 10 −5 Ω · cm or less. When the volume resistivity is higher than this, the metal is extremely in a part of the cross section. There is a possibility that there are few places composed only of silicon nitride columnar crystals, and it is considered that the resistance is increased due to the influence of that part, and in such a structure, heat is generated when electricity is passed, Eventually, there is a high risk of short-circuiting beyond the melting temperature of metal 2. In addition, the said volume specific resistance is shown by the value when measuring based on JISC2141.

また、本発明のセラミックス−金属複合体は、その表面の十点平均粗さRzが0.4〜100μmとするのが好ましい。これは、特に本発明のセラミックス−金属複合体は半導体製造装置や堆積膜形成装置内部の導電部材として用いられることが多く、このような装置では装置内で飛散した成膜材料が電極部へ付着し、これが製品へ落下すると、いわゆるパーティクルの原因となる。そのため、本発明のセラミックス−金属複合体表面をRz0.4〜100μmとして、付着した成膜材料と導電部材間にアンカー効果により強固に付着させ、落下防止することが可能となるからである。なお、前記十点平均粗さRz0.4〜100μmの値は表面粗さRaではおよそ0.1〜25μmの範囲で表される。   The ceramic-metal composite of the present invention preferably has a 10-point average roughness Rz of 0.4 to 100 μm on the surface thereof. This is because, in particular, the ceramic-metal composite of the present invention is often used as a conductive member inside a semiconductor manufacturing apparatus or a deposited film forming apparatus, and in such an apparatus, film forming material scattered in the apparatus adheres to the electrode part. However, if this falls onto the product, it causes so-called particles. Therefore, the surface of the ceramic-metal composite of the present invention is set to Rz 0.4 to 100 μm, so that it can be firmly adhered by the anchor effect between the deposited film forming material and the conductive member, and can be prevented from falling. The value of the ten-point average roughness Rz 0.4 to 100 μm is expressed in the range of about 0.1 to 25 μm in terms of the surface roughness Ra.

また、本発明のセラミックス−金属複合体はその比熱を0.5×10〜1×10J/(kg・K)の範囲内とするのが良い。比熱はセラミックスと金属の割合によって決まるが、本発明では、含浸金属量が20〜50体積%の範囲でこのような比熱のセラミックス−金属複合体とすることが可能である。なお、前記比熱はレーザーフラッシュ法により求められる値である。 The specific heat of the ceramic-metal composite of the present invention is preferably in the range of 0.5 × 10 3 to 1 × 10 3 J / (kg · K). Specific heat is determined by the ratio of ceramics to metal. In the present invention, a ceramic-metal composite having such specific heat can be obtained when the amount of impregnated metal is in the range of 20 to 50% by volume. The specific heat is a value determined by a laser flash method.

また、本発明のセラミックス−金属複合体は、その外周面が金属2のみから構成されるものも含む。これは、製造方法について後述するが、窒化珪素からなる多孔質セラミックスへ金属2を含浸する際に、耐圧容器内に設置して溶融金属をそこに流し込み、加圧含浸させ、その後冷却する製造方法をとるために、出来上がったセラミックス−金属複合体は外周面が全面金属2に覆われたものとなるためである。このように外周面が金属2で覆われた形で製造することにより、運搬の際に落下させたり、衝撃が加わったりしても金属中のセラミックス−金属複合体部分は直接に衝撃を受けることがなく、破損することがない。   Further, the ceramic-metal composite of the present invention includes those in which the outer peripheral surface is composed only of the metal 2. The manufacturing method will be described later, but when impregnating the porous ceramics made of silicon nitride with the metal 2, it is placed in a pressure-resistant vessel, and the molten metal is poured into it, pressurized and impregnated, and then cooled. This is because the finished ceramic-metal composite is covered with the entire metal 2 on the outer peripheral surface. By manufacturing the outer peripheral surface covered with the metal 2 in this way, the ceramic-metal composite portion in the metal is directly impacted even if it is dropped during transportation or an impact is applied. There is no damage.

さらに、本発明のセラミックス−金属複合体は不可避不純物としてP、S、Cl、K、Ca、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Ga、Y、Zr、Moのうちいずれか1種以上の元素を酸化物換算で合計200ppm以下で含んでいてもよい。前記元素が酸化物換算で合計200ppm以上含まれる場合には、これらが焼結助剤の役割を果たし、窒化珪素からなる多孔質セラミックスが緻密化してしまうばかりか、これを電極部の導電部材として各種装置へ用いた場合に前記元素がパーティクルとして製品上に落下し、その特性に悪影響を及ぼすために好ましくない。なお、前記不可避不純物の含有量はICP発光分光分析装置により測定することができる。   Furthermore, the ceramic-metal composite according to the present invention includes at least one of P, S, Cl, K, Ca, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Ga, Y, Zr, and Mo as inevitable impurities. These elements may be included in a total of 200 ppm or less in terms of oxides. When the elements contain a total of 200 ppm or more in terms of oxides, these serve as a sintering aid, and the porous ceramic made of silicon nitride is not only densified, but this is used as a conductive member for the electrode part. When used in various devices, the element falls on the product as particles and adversely affects its characteristics, which is not preferable. The content of the inevitable impurities can be measured with an ICP emission spectroscopic analyzer.

次に本発明のセラミックス−金属複合体の製造方法について詳細を示す。   Next, the method for producing the ceramic-metal composite of the present invention will be described in detail.

本発明のセラミックス−金属複合体の製造方法は、窒化珪素粉末にバインダー(焼結助剤を含まず)またはバインダーと気孔形成剤とを混合し、混合粉体を得る第1工程と、前記混合粉体を所定の成形型に投入し、加圧成形して成形体を得る第2工程と、前記成形体を非酸化性雰囲気中、1600〜1900℃の温度で加熱・焼結させ多孔質セラミックスを得る第3工程と、前記窒化珪素からなる多孔質セラミックスを、その底部に蓄熱体を敷設した耐圧容器中に載置し、その気孔中に溶融したアルミニウムまたはアルミニウムを含む合金を加圧または常圧含浸させ、その後冷却する第4工程とを有することを特徴としている。   The method for producing a ceramic-metal composite of the present invention includes a first step of mixing a silicon nitride powder with a binder (not including a sintering aid) or a binder and a pore forming agent to obtain a mixed powder, and the mixing A second step in which a powder is put into a predetermined mold and pressure-molded to obtain a molded body; and the molded body is heated and sintered at a temperature of 1600 to 1900 ° C. in a non-oxidizing atmosphere, and porous ceramics And a porous ceramic made of silicon nitride is placed in a pressure-resistant container having a heat storage body laid on the bottom thereof, and molten aluminum or an alloy containing aluminum is pressurized or normally applied to the pores. And a fourth step of cooling after pressure impregnation.

詳細には、先ず第1工程では、平均粒径0.1〜10μm、アスペクト比2〜8のβ窒化珪素粉末100質量%に、外率で0.1〜10質量%のバインダーを添加し、さらに窒化珪素粉末に対し、15〜50質量%の気孔形成剤を添加した後、これを混合攪拌機を用いて攪拌し、混合粉体を得る。なお、この混合粉末については、スプレードライ等の噴霧造粒法を用いて造粒した混合粉体とすることも可能である。   Specifically, first, in the first step, a binder of 0.1 to 10% by mass with an external ratio is added to 100% by mass of β silicon nitride powder having an average particle size of 0.1 to 10 μm and an aspect ratio of 2 to 8, Furthermore, after adding 15-50 mass% pore forming agent with respect to silicon nitride powder, this is stirred using a mixing stirrer, and mixed powder is obtained. In addition, about this mixed powder, it is also possible to set it as the mixed powder granulated using spray granulation methods, such as spray drying.

ここでは、粒径1〜10μmのβ窒化珪素を主成分とする粉末とバインダー及び気孔形成剤を混合することからなり、前述の窒化珪素の柱状結晶同士の接触部の粒成長をより促進させ、強度アップを図るための結合材となる焼結助剤を用いないで混合粉体を作製することが重要である。   Here, it consists of mixing a powder mainly composed of β silicon nitride having a particle size of 1 to 10 μm, a binder, and a pore-forming agent, further promoting the grain growth at the contact portion between the above-mentioned silicon nitride columnar crystals, It is important to produce a mixed powder without using a sintering aid as a binder for increasing the strength.

また、前記窒化珪素からなる多孔質セラミックスの平均気孔径を調整するためにバインダーとともに添加する気孔形成剤については、求める平均気孔径と同等の粒径を有した1000℃以下の昇華温度を有する樹脂系のものを、窒化珪素、バインダーとともに混合すれば良い。なお、前記気孔形成剤としては、例えばアクリル系樹脂やポリスチレン、シリコン、木屑、籾殻等、1000℃以下で焼失するものであれば適用可能であり、これらは造孔剤、焼失剤とも呼ばれる。また、気孔形成剤は添加しすぎると次工程の成形に悪影響を及ぼすため、添加量は窒化珪素粉末に対し、15〜50質量%の範囲とするのが好適である。   The pore forming agent added together with the binder to adjust the average pore size of the porous ceramics made of silicon nitride is a resin having a sublimation temperature of 1000 ° C. or less having a particle size equivalent to the desired average pore size. What is necessary is just to mix a system thing with a silicon nitride and a binder. As the pore forming agent, for example, acrylic resin, polystyrene, silicon, wood chips, rice husks, and the like that can be burned out at 1000 ° C. or lower are applicable, and these are also referred to as pore forming agents and burnout agents. Moreover, since an excessive amount of pore forming agent adversely affects the molding in the next step, the amount added is preferably in the range of 15 to 50% by mass with respect to the silicon nitride powder.

なお、上述の気孔形成剤は、本発明の多孔質セラミックスを作製するに必要であれば用いればよく、特に必要なければ用いなくてもよい。   The pore forming agent described above may be used if necessary to produce the porous ceramic of the present invention, and may not be used unless particularly necessary.

つぎに、前記第2工程は、第1工程で得られた混合粉体を、準備した所定サイズの成形型内に投入し、加圧成形することにより成形体を得る。ここで前記加圧成形法としては粉末プレス成形法、冷間静水圧プレス成形法等を用いることが可能であり、成形型としては、金属型、樹脂型、ゴム型等、成形形状や加圧条件等によって、どのような材質の成形型を用いても成形可能である。   Next, in the second step, the mixed powder obtained in the first step is put into a prepared mold of a predetermined size, and a molded body is obtained by pressure molding. Here, as the pressure molding method, a powder press molding method, a cold isostatic press molding method, or the like can be used. As the molding die, a metal die, a resin die, a rubber die, or the like can be used. Molding can be performed using any type of molding die depending on conditions and the like.

次に前記第3工程については、第2工程で得られた成形体を、焼成炉内を窒素ガス、アルゴンガス等の非酸化性ガス雰囲気とし、その中で1600〜1900℃の焼成温度で加熱・焼結させ、窒化珪素からなる多孔質セラミックスを作製することからなる。なお、ここで得られた窒化珪素からなる多孔質セラミックスは気孔率15〜50%とすることが好適である。気孔率が15%より低い場合には、後述の金属を含浸する工程において十分に金属が含浸されないため、強度の向上のみならず熱伝導率が半導体・液晶製造装置用部材として所望の値にならない。また50%より大きな気孔率では、窒化珪素からなる多孔質セラミックスとしての強度が10MPaより低くなり、後に金属を含浸するための加圧力で破損してしまうからである。   Next, for the third step, the molded body obtained in the second step is heated at a baking temperature of 1600 to 1900 ° C. in a non-oxidizing gas atmosphere such as nitrogen gas and argon gas in the baking furnace. Sintering to produce a porous ceramic made of silicon nitride. In addition, it is preferable that the porous ceramics made of silicon nitride obtained here have a porosity of 15 to 50%. When the porosity is lower than 15%, the metal is not sufficiently impregnated in the step of impregnating the metal, which will be described later, so that not only the strength is improved but the thermal conductivity does not become a desired value as a member for a semiconductor / liquid crystal manufacturing apparatus . In addition, when the porosity is higher than 50%, the strength of the porous ceramic made of silicon nitride is lower than 10 MPa, and it is later damaged by the applied pressure for impregnating the metal.

さらに、得られる多孔質セラミックスは、予め気孔が均一分散されているとともに、その平均気孔径は7μm未満であり、かつその表面100μm当たりに存在する孔径2μm以下の気孔数が50個以下とすることが好ましい。これは、気孔が均一分散されていないと、溶融金属を含浸させる際に、窒化珪素からなる多孔質セラミックス表面に均一に圧力がかからず、一部の表面の加圧力が高いとその部分に亀裂や破損を生じ、良好なセラミックス−金属複合体を得ることができないからである。なお、前記均一分散とは、気孔同士が少なくとも気孔径以上の距離離れて存在している状態をいう。また、平均気孔径は7μm未満とするのがよい。本発明では窒化珪素からなる多孔質セラミックス製造時に焼結助剤を用いないために、その柱状結晶同士は、焼成時の若干の粒成長により固定され、多孔質焼結体としての骨格を維持している。よって、平均気孔径が7μm以上では、窒化珪素からなる多孔質セラミックス中の柱状結晶同士の接触部が極端に減少し、骨格を支える接触部の数が少ないと、その強度が維持できなくなくなるからである。このような窒化珪素からなる多孔質セラミックスの構成を得ようとすると、窒化珪素からなる多孔質セラミックス表面100μm中の孔径2μm以下の気孔数を50個以下に抑える必要があり、50個より多い気孔数であると、窒化珪素からなる多孔質セラミックスとしての骨格を維持するのに最低限必要とする強度を保てないからである。溶融した金属含浸時の圧力により窒化珪素からなる多孔質セラミックスが粉々に破損せずに、良好に金属含浸が実施できる最低限の強度としては、JIS R1601−1995に準拠して測定したときに10MPa以上の強度が必要である。 Furthermore, the porous ceramics obtained have pores uniformly dispersed in advance, the average pore size is less than 7 μm, and the number of pores having a pore size of 2 μm or less per 100 μm 2 of the surface is 50 or less. It is preferable. If the pores are not uniformly dispersed, when the molten metal is impregnated, no uniform pressure is applied to the surface of the porous ceramics made of silicon nitride. This is because cracks and breakage occur and a good ceramic-metal composite cannot be obtained. The uniform dispersion means a state in which pores exist at a distance of at least a pore diameter. The average pore diameter is preferably less than 7 μm. In the present invention, since a sintering aid is not used during the production of porous ceramics made of silicon nitride, the columnar crystals are fixed by slight grain growth during firing, and maintain a skeleton as a porous sintered body. ing. Therefore, when the average pore diameter is 7 μm or more, the contact portions between the columnar crystals in the porous ceramics made of silicon nitride are extremely reduced. If the number of contact portions supporting the skeleton is small, the strength cannot be maintained. It is. In order to obtain such a structure of porous ceramics made of silicon nitride, it is necessary to keep the number of pores having a pore diameter of 2 μm or less in the porous ceramic surface of 100 μm 2 made of silicon nitride to 50 or less, and more than 50 This is because the number of pores cannot maintain the minimum strength required to maintain the skeleton as a porous ceramic made of silicon nitride. As the minimum strength at which the metal impregnation can be satisfactorily carried out without causing the porous ceramics made of silicon nitride to break apart due to the pressure during the impregnation of the molten metal, 10 MPa when measured in accordance with JIS R1601-1995. The above strength is required.

なお、前記100μm中の孔径2μm以下の気孔数は、前記窒化珪素からなる多孔質セラミックス断面を鏡面加工したのち、50〜1000倍で組織写真を撮影し、この写真100μm中の2μm以下の気孔数を数える方法により測定できる。より好ましくは10カ所以上の測定結果の平均とする。 Incidentally, the pore number pore size 2μm following in the 100 [mu] m 2, the after the porous ceramic section made of silicon nitride mirror finished, taking tissue photograph 50-1000 times, the following 2μm in this photo 100 [mu] m 2 It can be measured by a method of counting the number of pores. More preferably, the average of the measurement results at 10 or more locations is used.

そして、第4工程では、第3工程で得られた窒化珪素からなる多孔質セラミックスを、少なくともその内面に含浸させる溶融した金属よりも高い溶融温度の金属、あるいは金属と濡れ性の悪いセラミックス等で覆われた耐圧容器内の所定位置にセットし、加圧することにより窒化珪素からなる多孔質セラミックスの気孔内に溶融した金属を含浸させる。このとき、加圧力としては30〜100MPaの圧力とすることが好ましく、さらに加圧後、1分以上保持することで窒化珪素からなる多孔質セラミックスの気孔内全体にわたって均一に溶融した金属を含浸させることが可能となる。なお、前記の加圧後、保持する時間としては、コストや工程の時間短縮を考慮すれば、より好ましくは1〜60分とするのが良い。   In the fourth step, the porous ceramic made of silicon nitride obtained in the third step is made of at least a metal having a higher melting temperature than the molten metal impregnated on the inner surface thereof, or a ceramic having poor wettability with the metal. The molten metal is impregnated in the pores of the porous ceramics made of silicon nitride by being set at a predetermined position in the covered pressure-resistant vessel and pressurized. At this time, the applied pressure is preferably 30 to 100 MPa. Further, after pressurization, the molten metal is uniformly impregnated throughout the pores of the porous ceramics made of silicon nitride by holding for 1 minute or more. It becomes possible. In addition, as a time to hold | maintain after the said pressurization, when cost and time reduction of a process are considered, it is more preferable to set it as 1 to 60 minutes.

また、前記溶融した金属の含浸前に窒化珪素からなる多孔質セラミックスを予め加熱しておけば、溶融した金属を耐圧容器内に投入した時の熱衝撃による多孔質セラミックスの破損や割れを防止できより好ましい。その後、冷却することでセラミックス−金属複合体を得ることが可能であるが、前記冷却方法としては自然冷却することが好ましく、さらには耐圧容器を熱伝導率の高い金属性の載置台上で冷却させることにより冷却時間を短縮させることも可能である。   In addition, if porous ceramics made of silicon nitride are preheated before impregnation of the molten metal, damage or cracking of the porous ceramics due to thermal shock when the molten metal is put into the pressure resistant container can be prevented. More preferred. Thereafter, it is possible to obtain a ceramic-metal composite by cooling, but it is preferable to naturally cool as the cooling method, and further, the pressure vessel is cooled on a metallic mounting table having high thermal conductivity. Therefore, it is possible to shorten the cooling time.

また、前記含浸する金属としては、銅、アルミニウム等一般的なものを用いれば良いが、含浸後の加工性、或いは導電部材として電極等として用いた場合の腐食性ガスへの耐食性、さらには完成したセラミックス−金属複合体の軽量化等を考慮すると、アルミニウムまたはアルミニウムを含む合金を用いることが好ましい。アルミニウムまたはアルミニウムを含む合金としては、JIS規格に示されている純アルミニウム(1000系)やアルミニウム−銅系合金(2000系)、アルミニウム−マンガン系合金(3000系)、アルミニウム−ケイ素系合金(4000系)、アルミニウム−マグネシウム系合金(5000系)、アルミニウム−マグネシウム−ケイ素系合金(6000系)、アルミニウム−亜鉛−マグネシウム系合金(7000系)が適用可能であるが、上述したように電極部材として用いるのであれば、耐食性に優れる純アルミニウム(JIS規格番号:1080、1070、1050、1100)を用いるのがより好適である。   In addition, as the metal to be impregnated, general materials such as copper and aluminum may be used. However, workability after impregnation, corrosion resistance to corrosive gas when used as an electrode or the like as a conductive member, and further completion. In view of reducing the weight of the ceramic-metal composite, it is preferable to use aluminum or an alloy containing aluminum. Examples of aluminum or aluminum-containing alloys include pure aluminum (1000 series), aluminum-copper alloys (2000 series), aluminum-manganese alloys (3000 series), and aluminum-silicon alloys (4000) shown in JIS standards. ), Aluminum-magnesium alloy (5000 series), aluminum-magnesium-silicon alloy (6000 series), and aluminum-zinc-magnesium alloy (7000 series) can be applied. If used, it is more preferable to use pure aluminum (JIS standard number: 1080, 1070, 1050, 1100) excellent in corrosion resistance.

また、前記第3工程にて製造された窒化珪素からなる多孔質セラミックスは第4工程終了後のセラミックス−金属複合体となるまでに、含浸させた金属の収縮に伴い収縮するが、この収縮率を2%以下とすることが好ましい。ここで前記収縮率を2%以下としたのは、2%より大きいと、収縮しすぎてセラミックス−金属複合体に亀裂や破損を生じやすくなるためである。なお、収縮率の測定方法としては、例えば第3工程終了後に窒化珪素からなる多孔質セラミックスの外径を何カ所か測定したその平均値と、第4工程終了後セラミックス−金属複合体を得た後、これに加工を施して窒化珪素からなる多孔質セラミックス外径表面を露出し、この外径を難点か測定したものの平均値から算出する。   In addition, the porous ceramics made of silicon nitride produced in the third step shrinks with the shrinkage of the impregnated metal until it becomes a ceramic-metal composite after the fourth step. Is preferably 2% or less. Here, the reason why the shrinkage rate is set to 2% or less is that when the shrinkage rate is larger than 2%, the ceramic-metal composite is liable to be cracked or broken easily. In addition, as a measuring method of shrinkage | contraction rate, the average value which measured the outer diameter of the porous ceramics which consist of silicon nitride after completion | finish of a 3rd process, for example, and the ceramic-metal composite body after completion | finish of a 4th process were obtained. Thereafter, this is processed to expose the surface of the porous ceramic outer diameter made of silicon nitride, and the outer diameter is calculated from the average value of the measured values of the outer diameter.

さらに、本発明では前記第4工程終了後、前記窒化珪素からなる多孔質セラミックスへの金属含浸率が80%以上とすることが好ましい。ここで、前記金属含浸率とは含浸後のセラミックス−金属複合体の気孔率をアルキメデス法により測定し、この値を100%から引いた値である。含浸率は窒化珪素からなる多孔質セラミックスの気孔率と含浸させる金属の比重の積から、全気孔に100%金属が含浸された場合のセラミックス−金属複合体の重量を算出し、これと第4工程終了、加工後の実際のセラミックス−金属複合体の重量との比較から算出する方法のどちらかによって算出することが可能である。   Furthermore, in the present invention, it is preferable that the metal impregnation rate into the porous ceramics made of silicon nitride is 80% or more after the fourth step. Here, the metal impregnation rate is a value obtained by measuring the porosity of the ceramic-metal composite after impregnation by the Archimedes method and subtracting this value from 100%. The impregnation rate is calculated from the product of the porosity of porous ceramics made of silicon nitride and the specific gravity of the impregnated metal to calculate the weight of the ceramic-metal composite when 100% metal is impregnated in all the pores. It can be calculated by either a method of calculating from the comparison with the weight of the actual ceramics-metal composite after completion of the process or processing.

また、前記第4工程では、窒化珪素からなる多孔質セラミックスを耐圧容器底部に接触させた状態で設置して溶融金属の含浸を実施する。そのため、窒化珪素からなる多孔質セラミックスは外周からしか溶融金属が含浸されず、その底部中央およびその近辺まで達しない。さらには耐圧容器底部から熱が逃げるために窒化珪素からなる多孔質セラミックス底部中央の低温化が進み、そこに溶融した金属が達する前に金属が冷却され固化する。このような底部中央およびその近傍へ溶融した金属が含浸されない問題を解決する方法として、本発明では耐圧容器底部に熱が逃げにくい蓄熱体を設置する。これにより、窒化珪素からなる多孔質セラミックス底部中央およびその近傍は他の部分と同様の温度を保つことができ、より全体にわたって良好な溶融した金属の含浸が実施できる。   In the fourth step, the porous ceramic made of silicon nitride is placed in contact with the bottom of the pressure vessel and impregnated with molten metal. Therefore, the porous ceramic made of silicon nitride is impregnated with the molten metal only from the outer periphery and does not reach the center of the bottom and the vicinity thereof. Furthermore, since heat escapes from the bottom of the pressure vessel, the temperature of the center of the bottom of the porous ceramics made of silicon nitride advances, and the metal is cooled and solidified before the molten metal reaches it. As a method for solving such a problem that the melted metal is not impregnated at the center of the bottom and the vicinity thereof, in the present invention, a heat storage body in which heat is difficult to escape is installed at the bottom of the pressure vessel. As a result, the center and the vicinity of the bottom of the porous ceramics made of silicon nitride can be maintained at the same temperature as the other portions, so that the molten metal can be more satisfactorily impregnated.

以上、本発明のセラミックス−金属複合体とその製造方法について述べたが、これらは例えば導電性の部材として既に前述したように半導体・液晶製造装置用の部材として利用可能である。特に装置に搭載されているプラズマ発生用電極の導電部材として、あるいは半導体ウエハ保持装置用の内部電極用部材として好適に用いられる。さらに他の用途としては、内燃機関ピストンの頂部に設置される高強度耐熱性材料として用いることができ、様々な分野で使用可能である。   As described above, the ceramic-metal composite of the present invention and the manufacturing method thereof have been described. These can be used as a member for a semiconductor / liquid crystal manufacturing apparatus, for example, as described above as a conductive member. In particular, it is suitably used as a conductive member for a plasma generating electrode mounted on the apparatus or as an internal electrode member for a semiconductor wafer holding apparatus. As another application, it can be used as a high-strength heat-resistant material installed at the top of the internal combustion engine piston, and can be used in various fields.

また、本発明の製造方法として第1工程から第4工程について説明したが、本発明の製造方法は、この4つの工程にのみこだわるものではなく、適宜これらの工程の間に別の工程を含んでいても構わないものである。   In addition, the first to fourth steps have been described as the manufacturing method of the present invention, but the manufacturing method of the present invention is not limited to only these four steps, and appropriately includes another step between these steps. It does not matter.

さらに、本発明は要旨を逸脱しない範囲であれば、種々改良や変更したものにも適用できることはいう迄もないことである。   Furthermore, it goes without saying that the present invention can be applied to various improvements and modifications as long as they do not depart from the spirit of the invention.

以下、本発明の実施例を示す。   Examples of the present invention will be described below.

(実施例1)
本発明と従来のセラミックス−金属複合体の試料を作製し、X線回折による助剤成分の有無、窒化珪素からなる多孔質セラミックス強度と金属含浸後の強度向上率、反り、亀裂、破損の有無を比較する試験を実施した。
Example 1
Samples of the present invention and a conventional ceramic-metal composite were prepared, the presence or absence of an auxiliary component by X-ray diffraction, the strength of porous ceramics composed of silicon nitride and the strength improvement rate after metal impregnation, warpage, cracks, and damage The test which compares was carried out.

まず、本発明の試料No.1を作製する。平均粒径1μm前後のβ窒化珪素粉末と市販のバインダー(PVA)2wt%と水を混合し、スラリーを作製した後、スプレードライヤーにて噴霧造粒し混合粉体とする。その後、前記混合粉体をゴム製の成形型に充填して冷間静水圧成形法(ラバープレス)にて加圧成形し、成形体を得る。   First, sample No. 1 of the present invention. 1 is produced. A β silicon nitride powder having an average particle size of about 1 μm, 2 wt% of a commercially available binder (PVA) and water are mixed to prepare a slurry, and then spray granulated with a spray dryer to obtain a mixed powder. Thereafter, the mixed powder is filled into a rubber mold and subjected to pressure molding by a cold isostatic pressing method (rubber press) to obtain a molded body.

そして前記成形体に切削加工を施した後、焼成炉にて窒素ガス雰囲気中1700〜1900℃の温度範囲にて3〜5時間の焼成を実施して形状が外径500mm、厚さ15mm、磁器特性として気孔率35%、平均気孔径1.5μmの窒化珪素からなる多孔質セラミックスを製造した。しかる後、前記窒化珪素からなる多孔質セラミックスを、底部に蓄熱体としてアルミナセラミックスを敷設した大型プレス装置の耐圧容器中に載置し、溶融したアルミニウム(JIS規格番号1050)を注入して50MPaの圧力にて加圧した状態で10分以上保持する。これにより、前記窒化珪素からなる多孔質セラミックスの気孔内に溶融したアルミニウムを含浸させ、その後自然放冷にて室温まで冷却して本発明のセラミックス−金属複合体を作製した。前記本発明のセラミックス−金属複合体の特性としては、気孔率0.5%、熱伝導率80W/m・Kであった。   And after giving a cutting process to the said molded object, it baked for 3 to 5 hours in the temperature range of 1700-1900 degreeC in a nitrogen gas atmosphere in a baking furnace, and the shape is outer diameter 500mm, thickness 15mm, porcelain As a characteristic, porous ceramics made of silicon nitride having a porosity of 35% and an average pore diameter of 1.5 μm was manufactured. After that, the porous ceramics made of silicon nitride is placed in a pressure vessel of a large press device in which alumina ceramics is laid as a heat storage body at the bottom, and molten aluminum (JIS standard number 1050) is injected to give 50 MPa. Hold for at least 10 minutes in a pressurized state. Thus, the molten aluminum was impregnated in the pores of the porous ceramics made of silicon nitride, and then cooled to room temperature by natural cooling to produce the ceramic-metal composite of the present invention. The ceramic-metal composite of the present invention had a porosity of 0.5% and a thermal conductivity of 80 W / m · K.

次に従来のセラミックス−金属複合体として試料No.2の作製を実施した。平均粒径0.2μm、アスペクト比10の細長い結晶の窒化珪素粉末に焼結助剤としてYを5wt%、バインダー(PVA)2wt%を添加混合し、さらに水を加えてスラリーとした後、スプレードライヤーにて噴霧造粒した後、以下本発明と同様の製法にて作製した。 Next, as a conventional ceramic-metal composite, Sample No. 2 was made. 5 wt% of Y 2 O 3 and 2 wt% of binder (PVA) are added to and mixed with elongated silicon nitride powder having an average particle diameter of 0.2 μm and an aspect ratio of 10 as a sintering aid, and water is further added to form a slurry. Then, after spray granulation with a spray dryer, it was produced by the same production method as the present invention.

各試料の特性を表1に示す。

Figure 2006151777
The characteristics of each sample are shown in Table 1.
Figure 2006151777

その結果、従来のセラミックス−金属複合体である試料No.2については、溶融したアルミニウムを含浸した後の冷却工程において、試料の端部表面にまず亀裂が生じ、その後2mm以上の反りが観察された後、室温まで冷却すると2つに分断される形で破損してしまった。そして、破損した表面をX線回折により分析したところ、窒化珪素、アルミニウムのピークの他に、焼結助剤として添加したイットリアが他の成分との化合物として検出された。   As a result, sample No. 1 which is a conventional ceramic-metal composite was obtained. For No. 2, in the cooling step after impregnating with molten aluminum, cracks were first generated on the surface of the end of the sample, and after warping of 2 mm or more was observed, it was divided into two when cooled to room temperature. It was damaged. When the damaged surface was analyzed by X-ray diffraction, in addition to the silicon nitride and aluminum peaks, yttria added as a sintering aid was detected as a compound with other components.

これと比較して、亀裂や破損も観察されなかった本発明のセラミックス−金属複合体である試料No.1表面のX線回折分析結果では、窒化珪素とアルミニウムのピークしか検出されないことが確認された。また、表面のSEM観察において、本発明のセラミックス−金属複合体は窒化珪素の柱状結晶同士が金属により結合されていることが観察され、このような結晶構造とすることにより、破損や割れを生じることのないセラミックス−金属複合体を製造可能であることが確認された。   In comparison with this, Sample No. which is a ceramic-metal composite of the present invention in which no cracks or breakage was observed. From the X-ray diffraction analysis result of one surface, it was confirmed that only peaks of silicon nitride and aluminum were detected. Further, in the SEM observation of the surface, it is observed that the columnar crystals of silicon nitride are bonded to each other in the ceramic-metal composite of the present invention, and such a crystal structure causes breakage or cracking. It was confirmed that it was possible to produce a ceramic-metal composite without any problems.

(実施例2)
次に、本発明の範囲内で気孔形成剤を添加して平均気孔径や気孔率をコントロールしたセラミックス−金属複合体を作製した。
(Example 2)
Next, a pore-forming agent was added within the scope of the present invention to prepare a ceramic-metal composite in which the average pore diameter and porosity were controlled.

実施例1で用いた本発明の試料No.1と同様の窒化珪素粉末を用い、窒化珪素からなる多孔質セラミックスを、その平均細孔径、気孔率を振り、φ60mm×厚さ10mmの形状の試料を複数個製造し、平均気孔径、気孔率、強度測定を実施した。その後、前記試料に金属として純アルミニウム(JIS規格番号1050)を加圧含浸させ、本発明のセラミックス−金属複合体の試料を作製し、その表面の100μm当たりに存在する2μm以下の気孔数、気孔占有面積率、強度、熱伝導率、熱膨張係数を確認する。 Sample No. 1 of the present invention used in Example 1 was used. Using the same silicon nitride powder as in No. 1, the porous ceramics made of silicon nitride were shaken by changing the average pore diameter and porosity, and a plurality of samples having a shape of φ60 mm × thickness 10 mm were manufactured. Strength measurement was carried out. Thereafter, the sample is impregnated with pure aluminum (JIS standard number 1050) as a metal under pressure to prepare a sample of the ceramic-metal composite of the present invention, and the number of pores of 2 μm or less present per 100 μm 2 on the surface thereof, Check the pore area ratio, strength, thermal conductivity, and thermal expansion coefficient.

以下に試料の製造方法を具体的に示す。   The method for producing the sample is specifically shown below.

実施例1と同様の窒化珪素粉末とバインダー、それに樹脂製の気孔形成剤を表2に示す量添加し、混合攪拌機にて混合して混合粉末を作製し、その後、ボールミルに前記混合粉末と水を投入して、10〜24時間運転後、スラリーを得た。そして該スラリーをスプレードライヤー装置に投入して造粒し、その造粒粉体をプレス成形装置にて焼成後にφ60mm×厚さ10mmの寸法が得られるサイズに成形して成形体を得た。この成形体を窒素雰囲気に調整された脱脂炉に投入して600〜1000℃で脱脂した後、窒素雰囲気中、1700〜1900℃の温度で3〜5時間の焼成を行い、本発明の窒化珪素からなる多孔質セラミックスを得た。   The same silicon nitride powder and binder as in Example 1 and a resin pore-forming agent are added in the amounts shown in Table 2, and mixed with a mixing stirrer to produce a mixed powder. Thereafter, the mixed powder and water are added to a ball mill. The slurry was obtained after 10 to 24 hours of operation. The slurry was put into a spray dryer apparatus and granulated, and the granulated powder was molded into a size capable of obtaining a size of φ60 mm × thickness 10 mm after firing in a press molding apparatus to obtain a molded body. This molded body was put into a degreasing furnace adjusted to a nitrogen atmosphere and degreased at 600 to 1000 ° C., and then fired in a nitrogen atmosphere at a temperature of 1700 to 1900 ° C. for 3 to 5 hours to obtain the silicon nitride of the present invention. A porous ceramic consisting of

その後、前記窒化珪素からなる多孔質セラミックスを、大型プレス装置の耐圧容器内に載置し、600℃前後の温度に加熱し、その後溶融させたアルミニウム(JIS規格番号1050)を該耐圧容器内に注入する。そして耐圧容器内へ大型プレス装置により60MPaの圧力を付与し、10分以上加圧保持させ耐圧容器内で常温(20〜30℃)まで冷却後、取り出し、余剰のアルミニウムを研削、研磨加工で取り除き本発明のセラミックス−金属複合体の試料No.3〜18を得た。   Thereafter, the porous ceramic made of silicon nitride is placed in a pressure vessel of a large press device, heated to a temperature of around 600 ° C., and then molten aluminum (JIS standard number 1050) is put in the pressure vessel. inject. Then, a pressure of 60 MPa is applied to the pressure vessel by a large press, and the pressure is maintained for 10 minutes or more, and after cooling to room temperature (20-30 ° C.) in the pressure vessel, it is taken out and excess aluminum is removed by grinding and polishing. Sample No. of the ceramic-metal composite of the present invention. 3-18 were obtained.

前記窒化珪素からなる多孔質セラミックスの平均細孔径、気孔率、強度測定の結果および金属含浸後の試料の強度、熱伝導率、表面100μm中の2μm以下の気孔数、気孔占有面積率の測定結果を表2に示す。 Results of measurement of average pore diameter, porosity and strength of porous ceramics made of silicon nitride and measurement of strength, thermal conductivity, number of pores of 2 μm or less in surface 100 μm 2 and pore occupation area ratio after impregnation of metal The results are shown in Table 2.

なお、多孔質セラミックスの平均細孔径は水銀圧入法により、気孔率はアルキメデス法により測定し、強度は3点曲げ強度(JIS R1601−1995に準拠し測定)の値、熱伝導率はレーザーフラッシュ法にて測定した値を示している。また、100μm中の2μm以下の気孔数と気孔占有面積率については、表面を鏡面加工した後、SEMにより1試料5カ所1000倍の組織写真を撮影し、この写真から数値を割り出しその平均値を記載している。

Figure 2006151777
The average pore diameter of the porous ceramics is measured by the mercury intrusion method, the porosity is measured by the Archimedes method, the strength is a three-point bending strength (measured in accordance with JIS R1601-1995), and the thermal conductivity is the laser flash method. The value measured at. In addition, regarding the number of pores of 2 μm or less in 100 μm 2 and the occupied area ratio of pores, after the surface was mirror-finished, a structure photograph of 1000 times of 5 samples was taken by SEM, the numerical value was calculated from this photograph, and the average value Is described.
Figure 2006151777

表2より、平均気孔径が7μm以上の試料No.16〜18については熱伝導率の値は良好であるものの、全体的に金属含浸前後で強度が低下した。これは、例えば、試料No.17と試料No.10を比較すると、試料No.17は平均気孔径が7μm以上であり、全気孔表面積が平均気孔径7μm未満の3μmである試料No.23に比べ小さくなる。このため含浸した金属との接触面積が低下し、金属含浸による強度増大効果が小さいものと考えられる。   From Table 2, sample No. with an average pore diameter of 7 μm or more was obtained. About 16-18, although the value of thermal conductivity was favorable, the intensity | strength fell before and after metal impregnation as a whole. For example, the sample No. 17 and sample no. 10 is compared, sample No. Sample No. 17 has an average pore diameter of 7 μm or more and a total pore surface area of 3 μm with an average pore diameter of less than 7 μm. It becomes smaller than 23. For this reason, the contact area with the impregnated metal decreases, and it is considered that the effect of increasing the strength by the metal impregnation is small.

これに対して、平均気孔径が7μm未満の試料は、含浸された金属と多孔質セラミックス気孔内の接触面積が大きいため、強度増大効果が大きい。また、同程度の気孔率を有し、平均気孔径が7μm以上の多孔質セラミックスに比べると、気孔が多孔質セラミックス内で分散して存在しやすくなるため、強度のバラツキが少ないことが確認された。   In contrast, a sample having an average pore diameter of less than 7 μm has a large strength increasing effect because the contact area between the impregnated metal and the porous ceramic pores is large. In addition, compared to porous ceramics having the same porosity and an average pore diameter of 7 μm or more, it is confirmed that the pores are likely to be dispersed and present in the porous ceramics, so there is less variation in strength. It was.

また、気孔率が比較的小さな試料は、含浸した金属量が少なく、熱伝導率が低くなる傾向にある。また、気孔率の大きな試料については高い熱伝導率を有するものの、強度の低下傾向が確認される結果となった。   In addition, a sample having a relatively small porosity tends to have a low amount of impregnated metal and a low thermal conductivity. Moreover, although the sample with a large porosity has a high thermal conductivity, a tendency to decrease the strength was confirmed.

さらに、窒化珪素からなる多孔質セラミックスの気孔径は、添加した気孔形成剤の粒径と同等かそれ以下となり、気孔率も気孔形成剤の添加量と同等かそれ以下となり、平均気孔径、気孔率は気孔形成剤の粒径と添加量に依存することが分かった。   Furthermore, the pore size of the porous ceramics made of silicon nitride is equal to or less than the particle size of the added pore forming agent, and the porosity is equal to or less than the added amount of the pore forming agent. The rate was found to depend on the particle size and amount of pore former.

また、窒化珪素からなる多孔質セラミックスの100μm中の2μm以下の気孔数については、各試料とも5カ所の平均値を示しているが、試料No.3〜17については5カ所の数値バラツキは少なく、良好な気孔の分散度合いであるといえる。ただ気孔率が50%以上の値を示した試料No.18ではこのバラツキが大きく、気孔の分散が悪くなる傾向が確認された。 In addition, regarding the number of pores of 2 μm or less in 100 μm 2 of the porous ceramic made of silicon nitride, each sample shows an average value of 5 locations. Regarding 3 to 17, there is little variation in numerical values at five places, and it can be said that the degree of dispersion of pores is good. However, Sample No. with a porosity of 50% or more was shown. In No. 18, this variation was large, and it was confirmed that the pore dispersion tends to be poor.

なお、前記のような本発明範囲内の試料の他に本発明範囲外の焼結助剤を添加した試料についていくつか作製しようとしたが、溶融金属含浸後の冷却工程において破損を生じ、セラミックス−金属複合体としての各種特性を評価することができなかった。   In addition to the samples within the scope of the present invention as described above, several samples were added to which a sintering aid outside the scope of the present invention was added. -Various properties as a metal composite could not be evaluated.

(実施例3)
次に、本発明のセラミックス−金属複合体を導電部材として適用した例を示す。
(Example 3)
Next, an example in which the ceramic-metal composite of the present invention is applied as a conductive member is shown.

図2は一般的なプラズマエッチング装置10を示す概略断面図である。   FIG. 2 is a schematic sectional view showing a general plasma etching apparatus 10.

このプラズマエッチング装置は、処理容器11中に、半導体ウエハを吸着固定するための静電チャック14と、該静電チャック14を支持するための支持テーブル13が配置されている。処理容器上部にはプラズマ発生上部電極15が設置され、支持テーブル13中に内蔵された下部電極13‘(不図示)との間で、ガス供給ノズル17から処理容器11内に注入されたCF等のエッチングガスのプラズマを形成する。そして、そのプラズマによりエッチングを行う。なお、処理容器11中の排ガスは、処理容器11内に接続されたターボ分子ポンプ等の排気ポンプにより排気ノズル16から排気されるようになっている。 In this plasma etching apparatus, an electrostatic chuck 14 for attracting and fixing a semiconductor wafer and a support table 13 for supporting the electrostatic chuck 14 are disposed in a processing container 11. A plasma generating upper electrode 15 is installed at the upper part of the processing container, and CF 4 injected into the processing container 11 from the gas supply nozzle 17 with a lower electrode 13 ′ (not shown) built in the support table 13. Etching gas plasma is formed. Then, etching is performed by the plasma. The exhaust gas in the processing container 11 is exhausted from the exhaust nozzle 16 by an exhaust pump such as a turbo molecular pump connected to the processing container 11.

このようなプラズマエッチング装置10の前記上部電極15、下部電極13‘を本発明のセラミックス−金属複合体で構成し、プラズマエッチングを実施したところ、良好にエッチングを実施できることが確認された。   When the upper electrode 15 and the lower electrode 13 ′ of the plasma etching apparatus 10 are made of the ceramic-metal composite of the present invention and plasma etching is performed, it has been confirmed that etching can be performed satisfactorily.

また、前記静電チャック14用の導電部材として本発明のセラミックス−金属複合部材を用いたところ、静電チャック14として良好な吸着特性を有しており、適用可能であることが確認された。   Further, when the ceramic-metal composite member of the present invention was used as the conductive member for the electrostatic chuck 14, it was confirmed that the electrostatic chuck 14 has good adsorption characteristics and is applicable.

本発明のセラミックス−金属複合体の組織構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure | tissue structure of the ceramics-metal composite of this invention. 本発明のセラミックス−金属複合体を導電部材として用いたプラズマエッチング装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the plasma etching apparatus which used the ceramic-metal composite_body | complex of this invention as an electrically-conductive member.

符号の説明Explanation of symbols

1:柱状結晶
2:金属
10:プラズマエッチング装置
11:処理容器
12:支持部材
13:支持テーブル
13‘:下部電極
14:静電チャック
15:上部電極
16:排気ノズル
17:真空排気ノズル
18:ガス供給ノズル
1: Columnar crystal 2: Metal 10: Plasma etching apparatus 11: Processing vessel 12: Support member 13: Support table 13 ': Lower electrode 14: Electrostatic chuck 15: Upper electrode 16: Exhaust nozzle 17: Vacuum exhaust nozzle 18: Gas Supply nozzle

Claims (5)

窒化珪素からなる多孔質セラミックスの気孔内に金属を有するセラミックス−金属複合体であって、前記多孔質セラミックスと金属との境界面における窒化珪素の結晶粒子同士が前記金属を介して結合されていることを特徴とするセラミックス−金属複合体。 A ceramic-metal composite having a metal in pores of a porous ceramic made of silicon nitride, wherein silicon nitride crystal particles at the boundary surface between the porous ceramic and the metal are bonded together via the metal A ceramic-metal composite characterized by the above. 前記金属がアルミニウムまたはアルミニウムを含む合金からなることを特徴とする請求項1に記載のセラミックス−金属複合体。 The ceramic-metal composite according to claim 1, wherein the metal is made of aluminum or an alloy containing aluminum. 前記金属が30〜50体積%であることを特徴とする請求項1または2に記載のセラミックス−金属複合体。 The ceramic-metal composite according to claim 1 or 2, wherein the metal is 30 to 50% by volume. 窒化珪素からなる多孔質セラミックスの気孔内に、金属を有するセラミックス−金属複合体の製造方法であって、窒化珪素粉末にバインダー(焼結助剤を含まず)またはバインダーと気孔形成剤とを混合し、混合粉体を得る第1工程と、前記混合粉体を所定の成形型に投入し、加圧成形して成形体を得る第2工程と、前記成形体を非酸化性雰囲気中、1600〜1900℃の温度で加熱・焼結させ多孔質セラミックスを得る第3工程と、前記窒化珪素からなる多孔質セラミックスを、その底部に蓄熱体を敷設した耐圧容器中に載置し、その気孔中に溶融したアルミニウムまたはアルミニウムを含む合金を加圧または常圧含浸させ、その後冷却する第4工程とを有することを特徴とするセラミックス−金属複合体の製造方法。 A method for producing a ceramic-metal composite having metal in pores of porous ceramics made of silicon nitride, in which silicon nitride powder is mixed with a binder (not including a sintering aid) or a binder and a pore-forming agent Then, a first step of obtaining a mixed powder, a second step of putting the mixed powder into a predetermined mold and press-molding to obtain a molded body, and the molded body in a non-oxidizing atmosphere 1600 A third step of obtaining porous ceramics by heating and sintering at a temperature of ˜1900 ° C., and placing the porous ceramics made of silicon nitride in a pressure-resistant container laid with a heat storage body at the bottom thereof, And a fourth step in which molten aluminum or an alloy containing aluminum is impregnated under pressure or atmospheric pressure, and then cooled, and then a method for producing a ceramic-metal composite. 請求項1乃至3のいずれかに記載のセラミックス−金属複合体を用いたことを特徴とする導電部材。 A conductive member comprising the ceramic-metal composite according to claim 1.
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