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公開番号2025096862
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-30
出願番号2023212824
出願日2023-12-18
発明の名称窒化ケイ素基板の製造方法
出願人株式会社トクヤマ
代理人
主分類C04B 35/587 20060101AFI20250623BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】高度な均一性を備えた窒化ケイ素基板を簡便に得ること。
【解決手段】窒化ケイ素粉末と焼結助剤粉末を含むグリーンシートと、雰囲気調整剤とを、容器部と蓋部との接続部分に2個以上の角部を有する焼成容器中に配置し、1700℃～1900℃で焼成する焼成工程を含む、窒化ケイ素基板の製造方法。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
窒化ケイ素粉末と焼結助剤粉末を含むグリーンシートと、雰囲気調整剤とを、容器部と蓋部との接続部分に２個以上の角部を有する焼成容器中に配置し、１７００℃～１９００℃で焼成する焼成工程を含む、窒化ケイ素基板の製造方法。
続きを表示（約 190 文字）【請求項２】
前記焼結助剤粉末がマグネシウムを含む化合物を含む、請求項１記載の窒化ケイ素基板の製造方法。
【請求項３】
前記焼成容器内に配置する雰囲気調整剤の量が、グリーンシート１００ｇ当たり５.０ｇ以上１５．０ｇ以下である、請求項１または２記載の窒化ケイ素基板の製造方法。
【請求項４】
容器部と蓋部との接続部分に２個以上の角部を有する焼成容器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は窒化ケイ素基板の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
窒化ケイ素は、機械的強度、熱伝導率、電気的絶縁性に優れることから、半導体モジュール用基板などに用いられている。一般的に窒化ケイ素基板は、窒化ケイ素粉末と焼結助剤粉末とを含む板状のグリーンシートを焼成容器内に格納し、１７００～１９００℃程度で焼成することで製造される。焼成容器としては、従来は図３や図４に示されるような容器が広く使用されていた。
【０００３】
窒化ケイ素のように高温で焼成する場合、焼成中に焼結助剤が揮発してしまうことにより、得られる窒化ケイ素基板の均一性が低下してしまうとの課題があった。このような課題に対して、焼結助剤の揮発を抑制するために、焼成容器内にグリーンシートとは別に焼結助剤成分（雰囲気調整剤）を配置し、これを揮発させて容器内の雰囲気を調節し、焼結助剤の揮発を防止するとの技術が知られている。
【０００４】
例えば特許文献１では、窒化ケイ素基板の中央部と端部で助剤量が異なり、中央部と端部で物性に差が生じたり、基板に反りが発生したりしてしまう課題に対して、容器内に脱脂体（グリーンシート）と共に雰囲気調製用の窒化ケイ素基板を設置することが開示されている。これにより、基板中央部のマグネシウム量と基板端部のマグネシウム量の差が２０％以下となる窒化ケイ素基板を製造することができ、その結果、窒化ケイ素基板の反りが改善できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
ＷＯ２０２０／２０３７８７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、焼結助剤の揮発を抑制するために雰囲気調整剤を使用することが開示されているが、高度な均一性を備えた窒化ケイ素基板を得るためには、単に雰囲気調整剤を使用するだけでは不十分であり、特許文献１では、焼成温度、焼成時間、降温速度もコントロールすることも必要とされており、製造条件に制約があった。そこで本発明は、高度な均一性を備えた窒化ケイ素基板を簡便に得ることができる方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題を解決するために、本発明者らは鋭意研究を行った。雰囲気調整剤によってグリーンシートから焼結助剤の揮発を抑制するためには、揮発した雰囲気調整剤が容器内に留まることが重要である。そして、焼成容器の容器部と蓋部の接続部分の形状を工夫することにより、効率的に雰囲気調整剤を容器内に留まらせることが可能となり、グリーンシートからの焼結助剤の揮発を効率的に抑制し、均一性の高い窒化ケイ素基板が簡便に得られることを見出した。
【０００８】
すなわち本発明は、窒化ケイ素粉末と焼結助剤粉末を含むグリーンシートと、雰囲気調整剤とを、容器部と蓋部との接続部分に２個以上の角部を有する焼成容器中に配置し、１７００℃～１９００℃で焼成する焼成工程を含む、窒化ケイ素基板の製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の製造方法により、均一性の高い窒化ケイ素基板を、焼成条件を詳細に制御することなく、簡便に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施例１で使用した焼成容器の断面図である。
実施例２で使用した焼成容器の断面図である。
比較例１で使用した焼成容器（従来広く使用されていた焼成容器）の断面図である。
比較例２で使用した焼成容器（従来広く使用されていた焼成容器）の断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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