金属-Si系粉末、其制造方法、以及金属-Si系烧结体、溅射靶和金属-Si系薄膜的制造方法技术

金属

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】金属
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Si系粉末、其制造方法、以及金属
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Si系烧结体、溅射靶和金属
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Si系薄膜的制造方法


[0001]本专利技术涉及金属
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Si系粉末、其制造方法、以及金属
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Si系烧结体、溅射靶及金属
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Si系薄膜的制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，CrSi2这样的硅化物具有难以随着温度变化而变化的高电阻率(单位：Ω
·
cm)，因此在半导体、太阳能电池等许多
中作为薄膜使用。在工业上的薄膜的制造中，使用了溅射靶的溅射法被广泛使用。但是，包含CrSi2这样的硅化物的组合物通常具有低强度，因此有时在向溅射靶的加工时及成膜中的放电时破裂。因此，已知包含硅化物的组合物难以用作溅射靶。
[0003]下述专利文献1中，为了提高溅射靶的强度，公开了通过热喷涂法制造在靶材中包含Cr相、Si相及硅化物化合物的溅射靶的方法。
[0004]下述专利文献2公开了通过熔融法制造具有包含Si和硅化物的共晶聚集体的组合物的方法。
[0005]下述专利文献3和4也公开了包含Si和硅化物的溅射靶。现有技术文献专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2017
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82314号公报专利文献2：日本特表2013
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502368号公报专利文献3：日本特开2002
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173765号公报专利文献4：日本特开2003
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167324号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0007]但是，上述专利文献1至4的组合物或溅射靶在兼顾低氧量和高强度方面具有改善的余地。
[0008]本专利技术的目的在于提供能够制造具有低氧量且高强度的烧结体的金属
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Si系粉末、其制造方法、以及金属
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Si系烧结体、溅射靶及金属
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Si系薄膜的制造方法。用于解决问题的技术方案
[0009]本专利技术人等对硅化物系粉末进行了深入研究，结果发现，通过使用例如气体雾化法，能够使金属
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Si系粉末中所含的金属
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Si系颗粒中含有多个结晶相颗粒，对金属
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Si系粉末进行烧成得到的烧结体具有低氧量且高强度，从而完成了本专利技术。
[0010]即，本专利技术的第一方面如下。本专利技术的第一方面为一种金属
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Si系粉末，其含有包含多个结晶相颗粒的金属
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Si系颗粒，所述结晶相颗粒包含含有金属和Si的化合物的结晶相。
根据上述金属
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Si系粉末，能够制造具有低氧量且高强度的烧结体。
[0011]在上述金属
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Si系粉末中，所述结晶相颗粒优选具有20μm以下的平均粒径。在该情况下，与结晶相颗粒的平均粒径超过20μm的情况相比，能够制造更高强度的烧结体。
[0012]在上述金属
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Si系粉末中，所述金属
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Si系颗粒优选具有5～100μm的平均粒径。在该情况下，与金属
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Si系颗粒的平均粒径小于5μm的情况相比，金属
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Si系颗粒的比表面积进一步变小，能够进一步减小烧结体的氧量。另一方面，与金属
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Si系颗粒的平均粒径大于100μm的情况相比，利用气体雾化法的骤冷效果变大，结晶相颗粒难以粗大化，因此能够进一步增大烧结体的强度。
[0013]在上述金属
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Si系粉末中，优选的是，所述金属
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Si系颗粒还包含填充所述多个结晶相颗粒彼此间的间隙的物质，所述物质由结晶相构成。在该情况下，多个结晶相颗粒不易因物质而分离，金属
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Si系粉末的强度进一步提高。
[0014]在上述金属
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Si系粉末中，所述金属
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Si系颗粒优选包含2种结晶相。在该情况下，与金属
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Si系颗粒由单一结晶相构成的情况相比，结晶相颗粒的粒成长得到抑制，结晶相颗粒成为细小的颗粒。因此，金属
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Si系粉末进一步高强度化。
[0015]在上述金属
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Si系粉末中，所述2种结晶相优选由包含硅化物的第一结晶相和包含Si的第二结晶相构成。在该情况下，结晶相颗粒由2种不同结晶相构成，因此结晶相颗粒的粒成长得到抑制而成为微细粒。因此，金属
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Si系粉末变成更高强度。
[0016]在上述金属
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Si系粉末中，优选的是，所述第一结晶相的含有率大于所述第二结晶相的含有率。在该情况下，与第一结晶相的含有率为第二结晶相的含有率以下的情况相比，强度高的结晶相颗粒的比例增多，因此金属
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Si系粉末变成更高强度。
[0017]在上述金属
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Si系粉末中，所述金属优选为Cr。在该情况下，金属
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Si系粉末能够制造具有难以随着温度变化而变化且具有高的电阻率的薄膜。
[0018]上述金属
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Si系粉末优选包含0.5wt％以下的氧。在该情况下，能够抑制使用溅射靶制造膜(薄膜)时颗粒的产生，并且能够提高膜制品的成品率所述溅射靶为使用金属
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Si系粉末的烧结体得到的。
[0019]在上述金属
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Si系粉末中，优选的是，松堆密度相对于真密度的相对密度为50％以上。在该情况下，与松堆密度相对于真密度的相对密度小于50％的情况相比，金属
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Si系粉末的烧成时的收缩量变小，能够将烧结体制成近终形。另外，也能够提高作为金属
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Si系粉末作为层叠造型用的粉末的有用性。
[0020]本专利技术的第二方面是一种金属
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Si系粉末的制造方法，其是制造上述金属
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Si系粉末的方法，其包括：对金属与Si的混合物进行加热使其熔解，形成熔液的工序；以及向所述熔液喷射气体的工序。根据上述制造方法，能够制造具有低氧量且高强度的烧结体的金属
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Si系粉末。
[0021]本专利技术的第三方面是对上述金属
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Si系粉末进行烧成而得到的金属
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Si系烧结体。上述金属
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Si系烧结体能够具有低氧量且高强度。
[0022]上述金属
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Si系烧结体优选包含具有40μm以下的平均粒径的烧结颗粒。在该情况下，与烧结颗粒的平均粒径大于40μm的情况相比，烧结体的强度急剧增加。
[0023]优选的是，上述金属
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Si系烧结体包含0.5wt％以下的氧，具有100MPa以上的弯曲强度。在该情况下，能够抑制使用溅射靶制造膜(薄膜)时颗粒的产生，并且能够提高有膜的制品(膜制品)的成品率，所述溅射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种金属
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Si系粉末，其特征在于，含有包含多个结晶相颗粒的金属
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Si系颗粒，所述结晶相颗粒包含含有金属和Si的化合物的结晶相。2.根据权利要求1所述的金属
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Si系粉末，其中，所述结晶相颗粒具有20μm以下的平均粒径。3.根据权利要求1或2所述的金属
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Si系粉末，其中，所述金属
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Si系颗粒具有5～100μm的平均粒径。4.根据权利要求1至3中任一项所述的金属
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Si系粉末，其中，所述金属
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Si系颗粒还包含填充所述多个结晶相颗粒彼此之间的间隙的物质，所述物质由结晶相构成。5.根据权利要求4所述的金属
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Si系粉末，其中，所述金属
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Si系颗粒包含2种结晶相。6.根据权利要求5所述的金属
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Si系粉末，其中，所述2种结晶相由包含硅化物的第一结晶相和包含Si的第二结晶相构成。7.根据权利要求6所述的金属
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Si系粉末，其中，所述第一结晶相的含有率大于所述第二结晶相的含有率。8.根据权利要求1至7中任一项所述的金属
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Si系粉末，其中，所述金属为Cr。9.根据权利要求1至8中任一项所述的金属
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【专利技术属性】
技术研发人员：原浩之，召田雅实，
申请(专利权)人：东曹株式会社，
类型：发明
国别省市：