JP5204972B2 - 炭化珪素焼結体の製造方法 - Google Patents

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本発明は、半導体各種部材や電子部品に適用して好適な炭化珪素焼結体の製造方法に関する。
従来より、炭化珪素粉体を粉砕することによって生成された粉砕粉を焼結させることにより炭化珪素焼結体を製造する炭化珪素焼結体の製造方法が知られている。
特開２０００−１６９２３２号公報
しかしながら、一般に、粉砕粉を焼結させることにより製造された炭化珪素焼結体の体積抵抗率は非常に高いために、放電加工により炭化珪素焼結体を成形する場合、成形が完了するまでに多くの時間を要する。なお、このような問題を解決するために、窒素雰囲気下で粉砕粉を焼結させることにより、炭化珪素焼結体中に窒素を固溶させ、炭化珪素焼結体の体積抵抗率を低減させる方法が考えられるが、この方法を用いた場合、焼結時、炉材のカーボンと窒素が反応することにより炉材の消耗が激しくなる。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、炉材を消耗させることなく体積抵抗率が低い炭化珪素焼結体を製造可能な炭化珪素焼結体の製造方法を提供することにある。
本願発明の発明者は、鋭意研究を進めてきた結果、粉砕粉を窒素雰囲気下で焼成することにより焼成粉を生成し、焼成粉を粉砕することにより再粉砕粉を生成し、再粉砕粉を不活性ガス雰囲気下で焼結させることにより炭化珪素焼結体を生成することにより、体積抵抗率が低い炭化珪素焼結体を製造できることを知見した。なお、粉砕粉の焼成温度は、再粉砕粉の焼結温度よりも低いので、炉材のカーボンと窒素が反応することにより炉材が消耗することを抑制できる。またこのような製造方法によれば、炭化珪素焼結体の体積抵抗率を低減させることができるので、放電加工による成形時間を短縮し、製造コストを削減することができる。
以下、本発明に係る炭化珪素焼結体の製造方法を実施例に基づきより具体的に説明する。
〔実施例１〕
実施例１では、始めに、２０［μｍ］程度の粒度の炭化珪素粉体を粉砕することにより粒度１［μｍ］以下の粉砕粉を生成し、粉砕粉を圧力１１０［ｋＰａ］，温度１９００［℃］の窒素雰囲気下で焼成することにより１０［μｍ］程度の粒度の焼成粉を生成する。次に、焼成粉を粉砕することにより粒度２［μｍ］の再粉砕粉を生成し、再粉砕粉をアルゴンガス雰囲気下でホットプレス焼結させることにより、実施例１の炭化珪素焼結体を得た。
〔従来例１〕
従来例１では、２０［μｍ］程度の粒度の炭化珪素粉体を粉砕することにより粒度２［μｍ］の粉砕粉を生成し、粉砕粉をホットプレス焼結させることにより、従来例１の炭化珪素焼結体を得た。
〔従来例２〕
従来例２では、始めに、２０［μｍ］程度の粒度の炭化珪素粉体を粉砕することにより粒度１［μｍ］以下の粉砕粉を生成し、粉砕粉を１９００［℃］の真空雰囲気下で焼成することにより１０［μｍ］程度の粒度の焼成粉を生成する。次に、焼成粉を粉砕することにより粒度２［μｍ］の再粉砕粉を生成し、再粉砕粉をホットプレス焼結させることにより、従来例２の炭化珪素焼結体を得た。
〔従来例３〕
従来例３では、始めに、２０［μｍ］程度の粒度の炭化珪素粉体を粉砕することにより粒度１［μｍ］以下の粉砕粉を生成し、粉砕粉を１９００［℃］の真空雰囲気下で焼成することにより１０［μｍ］程度の粒度の焼成粉を生成する。次に、焼成粉を粉砕することにより粒度２［μｍ］の再粉砕粉を生成し、再粉砕粉を温度２３００［℃］の窒素雰囲気下で焼結させることにより、従来例３の炭化珪素焼結体を得た。
〔評価〕
実施例１及び従来例１〜３の炭化珪素焼結体の体積抵抗率を測定した結果、図１に示すように、実施例１の炭化珪素焼結体の体積抵抗率は２．０×１０−３［Ω・ｃｍ］であったのに対し、従来例１〜３の炭化珪素焼結体の体積抵抗率はそれぞれ、１．３×１０−２，１．１×１０−１，３．１×１０−２［Ω・ｃｍ］であった。また、放電加工により従来例２の炭化珪素焼結体を成形するのに要した時間は２５．６時間であったのに対し、実施例１の炭化珪素焼結体を成形するのに要した時間は１８．６時間であった。
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施の形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、上記実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。
実施例及び従来例１〜３の炭化珪素焼結体の体積抵抗率を測定した結果を示す。

Claims (2)

  1. 炭化珪素粉体を粉砕することにより粉砕粉を生成する工程と、
    前記粉砕粉を窒素雰囲気下で焼成することにより焼成粉を生成する工程と、
    前記焼成粉を粉砕することにより再粉砕粉を生成する工程と、
    前記再粉砕粉を不活性ガス雰囲気下で焼結させることにより炭化珪素焼結体を生成する工程とを有し、
    前記焼成粉を生成する工程における焼成温度は、前記炭化珪素焼結体を生成する工程における焼結温度よりも低いことを特徴とする炭化珪素焼結体の製造方法。
  2. 前記炭化珪素焼結体を生成する工程では、前記再粉砕粉をアルゴンガス雰囲気下で焼結させることにより前記炭化珪素焼結体を生成することを特徴とする請求項１に記載の炭化珪素焼結体の製造方法。
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