JPS59156957A - セラミツク粉末前処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、セラミック焼結前にセラミック粉体に添加す
る助剤を、セラミック粉体に均一に添加する前処理装置
に関する。

（発明の技術的背景とその問題点） 焼結したセラミックスの構造の安定性を左右するのは、
焼結前のセラミック粉体に添加する助剤全、均一に添加
する技術であるといえる。そのため従来は、セラミック
粉体及び助剤の粉体をできるだけ細かな微粒子とし混合
攪拌することによって均一化を図ったシー又は酸アルカ
リ反応を利用した液相反応法によって均一化を図ってい
た。このうち液相反応法は、例え社セシミツク粉体がＺ
ｒＯ２であって添加材がＹ２Ｏ３の場合について説明す
ると、Ｚｒの酸塩化物の水溶液とＹの塩化物の水溶液と
を混合し、この混合液にアルカリ液を加えてＺｒとＹの
水酸化物を沈殿させ−この混合沈殿物を高温乾燥して粉
体にし、　Ｚｒ０２−　Ｙ２Ｏ３から成る均一の混合粉
体を得るものである。しかし高純度のセラミック粉体に
高純度の添加材を加える必要がある場合において、前者
の方法では、あらかじめ高純度の添加材をつくる必要が
あり、さらにこの高純度添加材を微粉体に砕粉し、均一
に混合する必要があるため技術的手続が複雑であった。

後者の方法は一沈澱反応においてアルカリヲ使用するた
め不純物が混入することが多く又、沈澱後の乾燥過程に
複雑な処理が必要とされ一非常に高価な原料粉末となる
欠点があった。

（発明の目的） 本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、直
線度のセラミック粉体に高純度の助剤を均一に加える必
要があるときに、あらかじめ高純度で微粉の助剤粉末を
つくる必要がなく、しかも不純物の少ない助剤を均一に
添加することができるセラミック物体前処理装置を提供
すること全目的とする。

（発明の概要） 本発明のセラミック粉本前処理装置は、スパッタリング
蒸着の技術を応用するもので、スパッタリング蒸着装置
内において、ターゲット側にセラミック粉末に添加ずべ
き助剤の圧粉体又は焼結体を配し、基盤側にセラミック
粉末全保持する粉末槽を配し、この粉末槽は開口部をタ
ーゲット側に向は内部に粉末攪拌手段？！−セするもの
である。これにより、ターゲラ）　４（１１の助剤から
飛散した助剤原子又は分子をセラミック粉末全体に均一
に添加でき、よって、高純度の助剤をあらかじめつ（る
必要がな（、不純物の少々い助剤を均一に添加すること
ができるものである。

（発明の実施例） 本発明の実施例を第１図を用いて説明する。

密封容器１内部において、上部には、ターゲット電極３
が設けられ、この電極に添加材（ターゲット４）が配さ
れている。このターゲットはＹ（イツトリウム）単体で
ある。そして下方には基板用治具５が設けられ、この治
具５は粉末槽及び、電極（陽極）の役目も兼ねている。

との治具にはスパッタリングにおける基板と々るＺｒ０
ｔ粉末６が保持されておシ、そ［７て底部にはＺ　ｒ　
０２粉末を攪拌するプロペラ７が設けられており、Ｚｒ
０ｔ粉末を底部から上部へと攪拌するようになっている
。

又、本スパッタリング法は第１図に示すように高周波電
源８を用いた高周波スパッタであシ、スパッタ速度を増
す為に電極３にマグネトロン９が内蔵されている。又、
容器内の雰囲器を調整する為に、真空ポンプ１０、Ａｒ
ボンベ１１がバリアプル・パルプ１２．１３を介して接
続されている。

本実施例の作用を以下に示す。

真空ポンプ１０により容器内を１０−５〜１０−６％ｏ
ｒｒ　　の真空度にし、その後、Ａｒ　　ガスを導入し
、１’０−２〜１０−３ｔｏｒｒＡｒの雰囲気になるよ
うにパルプ１１．１２により調整する。

ターゲット′屯７纜３シて高周波電圧（周波数１３．５
ｂＭＨ７）を印加すると容器内の電極３．５間でグロー
放電が起こり、図に示すＡｒ−イオン（Ａｒ”）を含む
プラズマ状態が得られる。高周波電源を用いる為、ター
ゲット４は負にバイアスされ、ターゲットはイツトリウ
ムのような絶縁体でもスパッタ可能である。Ａｒトは、
−一ゲット４をボンバーする事によって、イツトリウム
原子を放出せしめ、このイツトリウム原子は陽極に位置
するＺｒ０１ｌ粉末表面に蒸着する。同時に、Ｚｒ０ｔ
粉末はプロペラ７によって攪拌されているため、最終的
には、第２図に示すようにＺｒ（ｈ粒子の表面にＹがコ
ーティングされる。このようにして、助剤成分であるＹ
はセラミック粉体の表面全体に均一に蒸着さされるとと
になる。

このＹは大気中で加熱することで容易にＹｚＯａにガる
だめ、Ｚｒ０ｔ　　ＹｚＯａ系のセラミックスが容易に
作成することが出来る。よって均一助剤分布のセラミッ
ク粉末を作成出来る。

（他の実施例） 本実施例において、プロペラ７は、第１図に示すように
粉末１＠６の底部に対しプロペラ軸を直角にして設けら
れているが、他の実施例においては、第３図に示すよう
（（プロペラ軸を底部に平行にして設けてもよい。

又、本実施例においては、陰極５と粉末槽６とが一体と
なっているが、他の実施例においては、別体のものとし
てもよい。

又、ターゲット（この場合、添加材）として用いられる
ＹはＹ単体のみでな（、Ｙ２Ｏ３等のＹの化合物であっ
てもよい。

さらに、本実施例のスパッタリング蒸着技術は、Ａｒ　
イオンによって添加材４を衝撃して原子を放出させるタ
イプのものであったが、他の実施例においては加熱によ
って原子を放出させるタイプの真空蒸着技術を応用する
ものであってもよい。

（発明の効果） 高純度のセラミック粉体に高純度の添加助剤を加える必
要があるとき、本発明のセラミック粉体前処理装置によ
れば、あらかじめ高純度の添加助剤をつくる必要がな（
、高純度の添加助材を均一に添加することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るセラミック粉末前処理
装置の縦断面概略図、第２図は第１図によって処理され
るＺ　ｒ　Ｏを粒子の変化をあられす説明図、第３図は
他の実施例に使用される粉末槽縦断面図である。 １・・・密封容器、２・・・Ａｒガス、３・・・ターゲ
ット電極、４・・・夕・−ゲット、５・・・基板用治具
、６・・・Ｚ　ｒ　Ｏを粉末、７・・・プロペラ、８・
・・高周波電源、９・・・マグネトロン、１０・・・真
空ポンプ、１１・・・Ａｒボンベ、１２．１３・・・バ
リアプルパルプ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　スパッタリング蒸着装置内において、ターゲ
   ット側にセラミック粉末に添加すべき助剤の圧粉体又は
   焼結体を配し、基盤側にセラミック粉末・を保持する粉
   末槽を配し、この粉末槽は開口部全ターゲット側に向は
   内部に粉末攪拌手段を有すること′ｆｆ特徴とするセラ
   ミック粉末前処理装置。
2. （２）粉末攪拌手段が、セラミック粉末全上方向に押し
   上けるためのプロペラである特許請求の範囲第１項記載
   のセラミック粉末前処理装置。