導電性セラミックス焼結体の製造方法
【課題】導電性セラミックス焼結体の製造においては、品質の安定化のため、密度分布が均一な導電性セラミックス焼結体が求められており、特に電磁波加熱による導電性セラミックス焼結体の製造方法では焼結体中央部の密度低下を抑制することが求められている。
【解決手段】
ＩＴＯやＡＺＯ等の導電性セラミックス原料粉末の成形体を電磁波加熱によって焼結する導電性セラミックス焼結体の製造方法において、焼結時の最高温度より少なくとも２００℃低い温度から最高温度までの昇温速度を２００℃／時間以下にして、導電性セラミックス焼結体を製造する。
【解決手段】
ＩＴＯやＡＺＯ等の導電性セラミックス原料粉末の成形体を電磁波加熱によって焼結する導電性セラミックス焼結体の製造方法において、焼結時の最高温度より少なくとも２００℃低い温度から最高温度までの昇温速度を２００℃／時間以下にして、導電性セラミックス焼結体を製造する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波加熱による導電性セラミックス焼結体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からセラミックスの焼成方法としては、常圧焼成法、ホットプレス法、ＨＩＰ法等があるが、これらの焼成では外部熱源により加熱焼結するため、均一な焼成物を得るためには長時間の焼成時間が必要であり、エネルギーを多大に消費する製造方法である。近年、自己加熱による均一加熱、焼成時間短縮による省エネ効果の観点からマイクロ波やミリ波といった電磁波を用いた自己加熱型焼結がアルミナ等のセラミックス材料で検討されている（例えば非特許文献１参照）。
【０００３】
電磁波を用いた加熱においては、被焼成物の自己発熱を利用した焼結であり、熱は被焼成物内部から外部へ移動し、被焼成物の表面温度は内部より低くなる。この温度差が大きいと焼成時に被焼成物が破損する場合がある。この対策として、被焼成物の表面温度を内部と同等に保持する方法として等温断熱壁という概念が提案され、電磁波加熱によるセラミックス焼成が可能となってきた（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
一方で、導電性セラミックスの原料粉末を電磁波加熱する場合、アルミナ等の導電性がほとんどないセラミックス粉末と異なる挙動を示す。通常のアルミナ等のセラミックス粉末は低温域では電磁波の吸収が弱く、高温になるにつれて吸収がよくなる傾向を示す。一方、導電性セラミックスの原料粉末は低温域では電磁波の吸収が非常に良いが、材料の焼結が進行して、導電性が高まるにつれて、表皮効果により電磁波の反射が起こりやすくなり、電磁波の吸収が悪くなる。このため、導電性セラミックスを焼結させる場合、焼結後半では特に焼結体の中心部まで電磁波が届かず、表面近傍で吸収したエネルギーが内部に伝わる外部加熱的な挙動を取り、特に焼結体の厚み方向が厚くなると中心部の密度がやや低くなる場合があった。焼結体の密度分布の存在はセラミックス製品の品質を低下させる原因であり、改善が求められていた。
【０００５】
導電性セラミックス製品としては、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）焼結体、ＡＺＯ（Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）焼結体、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）焼結体、ＳｎＯ２焼結体等からなる導電性セラミックススパッタリングターゲットが挙げられる。
【０００６】
ＩＴＯ、ＡＺＯ等のスパッタリングターゲットは透明導電薄膜製造用のスパッタリングターゲットである。これらの薄膜は高導電性、高透過率といった特徴を有し、更に微細加工も容易に行えることから、フラットパネルディスプレイ用表示電極、太陽電池用窓材、帯電防止膜等の広範囲な分野に渡って用いられている。特に液晶表示装置を始めとしたフラットパネルディスプレイ分野では近年大型化および高精細化が進んでおり、その表示用電極であるＩＴＯ、ＡＺＯ等の薄膜に対する需要もまた急速に高まっている。
【０００７】
このようなＩＴＯ、ＺＡＯ等の薄膜の製造方法はスプレー熱分解法、ＣＶＤ法等の化学的成膜法と電子ビーム蒸着法、スパッタリング法等の物理的成膜法に大別することができる。中でもスパッタリング法は大面積化が容易でかつ高性能の膜が得られる成膜法でることから、様々な分野で使用されている。
【０００８】
スパッタリング法によりＩＴＯ、ＡＺＯ等の薄膜を製造する場合、用いるスパッタリングターゲットとしてはＩＴＯの場合、酸化インジウムと酸化スズからなる複合酸化物ターゲット（以降ＩＴＯターゲットと略する）が用いられる。また、ＡＺＯ薄膜に関しても同様にＡＺＯターゲットが用いられている。
【０００９】
ＩＴＯ、ＡＺＯ等のスパッタリングターゲットの品質に関しては、成膜中のアーキングの発生に伴う問題点が挙げられる。
【００１０】
スパッタリングによる成膜を行なう場合、アーキングが多く発生すると形成された薄膜中にパーティクルが発生する。これは液晶表示装置等のフラットパネルディスプレイにおける製造歩留まり低下の原因となり、アーキング発生を抑制できるスパッタリングターゲットが強く望まれている。
【００１１】
アーキングの低減には、スパッタリングターゲットに用いるＩＴＯ焼結体、ＡＺＯ焼結体等の密度向上が有効であり、例えば焼結密度９８％以上１００％以下、焼結粒径１μｍ以上２０μｍ以下の高密度ＩＴＯ焼結体が記載されている（例えば特許文献２参照）。また、高密度焼結体の製造方法としては、例えば酸素加圧焼結を行う方法等が知られている（例えば特許文献３参照）。
【００１２】
さらに、セラミックススパッタリングターゲット用のセラミックス焼結体はターゲットとして使用する際、平面度を高めるために、焼結体の上下面を平研等により研削するため、焼結体の中央部の密度が低い場合、ターゲットとして使用する部分はさらに焼成後の焼結体より密度が低くなってしまう。このため、中央部の密度が低い焼結体はスパッタリングターゲットの品質に大きく影響する。このようにセラミックススパッタリングターゲットの品質に関して高密度な焼結体を製造することが重要である。
【００１３】
【特許文献１】特許第３８４５７７７号公報
【特許文献２】特許第３４５７９６９号公報
【特許文献３】特開平３−２０７８５８号公報
【非特許文献１】豊田中央研究所Ｒ＆Ｄレビュー Ｖｏｌ．３０ ＮＯ．４（１９９５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
導電性セラミックス焼結体の製造においては、品質の安定化のため、密度分布が均一な導電性セラミックス焼結体が求められており、特に電磁波加熱による導電性セラミックス焼結体の製造方法では焼結体中央部の密度低下を抑制することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、本発明に到達した。即ち本発明は、導電性セラミックス原料粉末の成形体を電磁波加熱によって焼結する導電性セラミックス焼結体の製造方法において、焼結時の最高温度より少なくとも２００℃低い温度から最高温度までの昇温速度を２００℃／時間以下とすることを特徴とする、導電性セラミックス焼結体の製造方法である。以下、本発明を詳細に説明する。
【００１６】
本発明により製造される導電性セラミックス焼結体は、電磁波加熱により焼結できるものであれば特に限定されない。例えば、ＩＴＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２）、ＡＺＯ（Ａｌ２Ｏ３−ＺｎＯ２）、Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ、Ｇａ２Ｏ３−ＺｎＯ、ＴｉＯ２−α（α：Ｔａ等の正五価のイオン）、ＳｎＯ２−β（β：Ｓｂ等の正五価のイオン）等の透明導電膜用のターゲット材料等が挙げられる。
【００１７】
本発明の導電性セラミックス焼結体の製造方法の特徴は、導電性セラミックスの焼結過程での電磁波の吸収挙動の変化に応じて、昇温速度を制御したところにある。つまり、導電性セラミックス原料粉末からなる成形体を焼結させる場合、室温から焼結初期の気孔が多い構造の時は非常に電磁波の吸収がよく、電磁波は被焼成物の内部まで侵入することが可能である。一方、導電性セラミックスの焼結後半の導電性が高まるところでは電磁波を反射しやすくなり、被焼成物の内部まで電磁波が侵入しにくくなり、内部の温度が外部温度より低くなりやすい。このような領域では、被焼成物の表面と内部の温度差を低減するために昇温速度を遅くすることにより、被焼成物の密度分布を低減する製造方法である。
【００１８】
つまり、導電性セラミックスの焼成を行う場合は、電磁波が被焼成物の内部まで侵入する温度域では急速に昇温を行い、それより高温域では昇温速度を遅くするという焼成パターンが電磁波加熱の特徴である焼成時間短縮効果を生かす製造方法と考えられる。
【００１９】
電磁波の導電性セラミックスへの侵入深さは導電性材料の表皮効果の度合いで表される。つまり、電気伝導度が高いほど、また、電磁波の周波数が高いほど、電磁波の侵入深さは低下する。
【００２０】
また、被焼成物が厚いほど、電磁波の侵入深さが問題となる。本発明の効果は被焼成物の厚みによらないが、好ましくは厚みが１０ｍｍ以上、３０ｍｍ以下、さらに好ましくは１５ｍｍ以上、３０ｍｍ以下である。なおターゲット等の製品の厚みはほとんどの場合３０ｍｍ以下であるため、これらの製品に対しても十分な効果が得られる。
【００２１】
導電性セラミックスの焼結過程での電磁波の吸収の度合いの詳細は不明であるが、焼結時の最高温度より少なくとも２００℃低い温度から最高温度までの昇温速度を２００℃／時間以下とすることが被焼成物の密度分布の低減のために必要である。好ましくは最高温度より少なくとも２００℃低い温度から最高温度までの昇温速度を１５０℃／時間以下、さらに好ましくは昇温速度を１００℃／時間以下とする。
【００２２】
焼結時の最高温度は同一元素系の場合でも導電性セラミックス原料の粒子径の違いや焼結助剤の添加有無、焼成プロファイルにより異なるが、本発明では、その最高温度より少なくとも２００℃低い温度から最高温度までの昇温速度を制御する。
【００２３】
最高温度より少なくとも２００℃低い温度では、被焼成物の相対密度は７５％程度となり、被焼成物の相対密度が７５％以上となると、電磁波の吸収が初期より弱くなっていることが確認された。
【００２４】
焼成温度と被焼成物の密度の関係は、それぞれの温度まで焼成する実験を行い、密度測定することで求めることができ、また熱収縮曲線の測定結果から推測することができる。
【００２５】
ＩＴＯの場合、焼結時の最高温度は、好ましくは１４００℃以上１６５０℃以下、より好ましくは１４５０℃以上１６００℃以下であり、本発明では最高温度より少なくとも２００℃低い温度から最高温度までの昇温速度を２００℃／時間以下とする。
【００２６】
またＡＺＯの場合、焼結時の最高温度は、好ましくは１２５０℃以上１４５０℃以下、さらに好ましくは１３００℃以上１４００℃以下であり、最高温度より少なくとも２００℃低い温度から最高温度までの昇温速度を２００℃／時間以下とする。
【００２７】
また、ＩＺＯの場合、焼結時の最高温度は好ましくは１３００℃から１５００℃であり、最高温度より少なくとも２００℃低い温度から最高温度までの昇温速度を２００℃／時間以下とする。
【００２８】
また、ＳｎＯ２系の場合、焼結時の最高温度は好ましくは１４００℃から１６００℃であり、最高温度より少なくとも２００℃低い温度から最高温度までの昇温速度を２００℃／時間以下とする。
【００２９】
本発明の導電性セラミックス焼結体の密度は使用目的により異なるが高密度なものが好ましく、特に相対密度で９０％以上、さらには、９８％以上が好ましい。特に、ＩＴＯ、ＡＺＯ、ＩＺＯ等のスパッタリングターゲット用材料は９８％以上、さらには９９％以上、とりわけ９９．５％以上が好ましい。
【００３０】
次に本発明の導電性セラミックスの製造方法について、ＩＴＯ、ＡＺＯ焼結体の製造を例に挙げて説明する。
【００３１】
初めに、ＩＴＯ、ＡＺＯ焼結体の原料粉末を所定の混合比で混合する。例えば、ＩＴＯ焼結体の場合、酸化スズの含有量はスパッタリング法により薄膜を製造した際に比抵抗が低下するＳｎＯ２／（Ｉｎ２Ｏ３＋ＳｎＯ２）で８重量％以上、１５重量％以下とすることが好ましい。また、例えば、ＡＺＯの場合、酸化アルミニウムの含有量は、スパッタリング法により薄膜を製造した際に比抵抗が低下する１重量％以上、５重量％以下とすることが望ましい。
【００３２】
原料粉末にバインダー等を加えてもよい。混合はボールミル、ジェットミル、クロスミキサー等で行なう。
【００３３】
得られた原料粉末をプレス法あるいは鋳込法等の成形方法により成形してターゲット成形体を製造する。この際、使用する粉末の平均粒径が大きいと焼結後の密度が充分に上昇しない場合があるので、使用する粉末の平均粒径は１μｍ以下であることが望ましく、更に好ましくは０．１〜１μｍである。これにより、焼結粒径が小さく、焼結密度の高い焼結体を得ることが可能となる。
【００３４】
次に得られた成形体に必要に応じて、ＣＩＰ等の圧密化処理を行う。この際ＣＩＰ圧力は充分な圧密効果を得るため１ｔｏｎ／ｃｍ２以上、好ましくは２ｔｏｎ／ｃｍ２以上、さらに好ましくは２〜３ｔｏｎ／ｃｍ２である。ここで初めの成形を鋳込法により行った場合には、ＣＩＰ後の成形体中に残存する水分およびバインダー等の有機物を除去する目的で脱バインダー処理を施してもよい。また、初めの成形をプレス法により行った場合でも、成型時にバインダーを使用したときには、同様の脱バインダー処理を行うこともできる。
【００３５】
次に、このようにして得られた成形体の電磁波加熱による焼結を行う。本発明は電磁波を用いて加熱する焼結方法であれば特に限定されないが、電磁波としてはマグネトロンまたはジャイロトロン等から発生する連続またはパルス状の２．４５ＧＨｚ等のマイクロ波、２８ＧＨｚ等のミリ波、またはサブミリ波が利用できる。電磁波の周波数の選択はセラミックスの焼結挙動から適切なものを選択することができる。
【００３６】
使用される電磁波焼成炉としては、バッチ式、連続式、外部加熱式とのハイブリット式等の種々の焼成炉を使用することができる。
【００３７】
得られた成形体はセッターの上に置かれ、断熱材で囲まれる。この際、断熱材の内部に等温熱障壁のための材料を設置することも可能である。セッターや等温熱障壁の材質は導電性セラミックスの焼成温度にて耐熱性を有する材料を選択すればよい。例えば、ＩＴＯ、ＡＺＯの場合、アルミナ、ムライト、ジルコニア、ＳｉＣ等の耐熱性の高い材質を選択する。
【００３８】
焼結時の最高温度より少なくとも２００℃低い温度までの昇温速度については特に限定されないが、電磁波加熱の特徴である急速昇温を行う観点からは、１００〜６００℃／時間とするのが好ましく、さらには２００〜６００℃／時間が好ましく、とりわけ３００〜６００℃／時間が好ましい。水分やバインダーを含む成形体の場合、特に大型の成形体では水分やバインダー成分が揮発する際に、急激な体積膨張を伴うと成形体が割れることがあるため、割れが発生しないように昇温速度を低くすることで対処する。
【００３９】
そして、焼結時の最高温度より少なくとも２００℃低い温度から最高温度までの昇温速度は２００℃／時間以下、好ましくは１５０℃／時間以下、さらに好ましくは１００℃／時間以下とする。この温度域での昇温速度は遅いほど、被焼成物の密度は均一になるが、生産性が落ちるため、被焼成物の厚みにより最適な昇温速度を設定する。
【００４０】
なお、焼成時の最高温度での保持時間は特に限定しないが、１０時間以内で十分である。また、降温速度特に規定されないが、例えば、ＩＴＯ焼結体の場合、１２００℃までは好ましくは１００℃／時間以上、さらに好ましくは２００℃／時間以上である。１２００℃から室温までの降温速度の上限値については特に規定されないが、１００℃／時間以下とするのが好ましい。降温速度を遅くする温度の設定および降温速度の選択は、焼結炉の容量、焼結体のサイズおよび形状、割れ易さなどを考慮して適宜決定すればよい。焼結時の雰囲気はセラミックスの種類により任意に選択する。例えば、ＩＴＯ焼結体の場合、酸素雰囲気中が好ましい。また、ＡＺＯ焼結体の場合、焼結時の雰囲気としては酸素雰囲気、大気あるいは不活性雰囲気であることが好ましい。
【００４１】
得られたＩＴＯ、ＡＺＯ焼結体を所望の形状に研削加工した後、必要に応じて無酸素銅等からなるバッキングプレートにインジウム半田等を用いて接合することにより、ＩＴＯ、ＡＺＯススパッタリングターゲットを得ることができる。
【００４２】
得られたターゲットをスパッタリング装置内に設置し、アルゴンなどの不活性ガスと必要に応じて酸素ガスをスパッタリングガスとして用いて、ｄｃあるいはｒｆ電界を印加してスパッタリングを行うことにより、所望の基板上にＩＴＯ、ＡＺＯ薄膜を形成することができる。この際アーキング発生量が低減されるという本発明の効果が発現される。
【００４３】
また、本発明における導電性セラミックス焼結体は、セラミックスに付加機能を持たせることを目的として第３の元素を添加した導電性セラミックス焼結体をも含むものである。第３元素としては、例えば、Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｇｅ，Ｙ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａ等を例示することができる。これら元素の添加量は、特に限定されるものではないが、セラミックスの優れた電気光学的特性を劣化させないため、（第３元素の酸化物の総和）／（セラミックス＋第３元素の酸化物の総和）で０重量％を超え２０重量％以下（重量比）とすることが好ましい
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、被焼成物の中央部と周辺部の密度差が低減し、厚み方向で密度差の少ない導電性セラミックスが得られ、製品の品質が安定化する。したがって、本発明の方法により得られた導電性セラミックス焼結体をターゲット材として用いることにより、高密度でかつ密度分布が少ないことから、アーキングの発生が極めて少なく、ターゲット寿命までの長時間に亘ってアーキングの発生の少ない優れたスパッタリングターゲットを得ることができる。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、本実施例における各測定は以下のように行った。
（１）焼結体密度：アルキメデス法により測定した。
なお、相対密度（Ｄ）とは、例えば、ＩＴＯ焼結体の場合、Ｉｎ２Ｏ３とＳｎＯ２の真密度の相加平均から求められる理論密度（ｄＩＴＯ）に対する相対値を示す。相加平均から求められる理論密度（ｄ）とは、ターゲット組成において、Ｉｎ２Ｏ３とＳｎＯ２粉末の混合量をａ（ｇ）とｂ（ｇ）とした時、それぞれの真密度７．１８（ｇ／ｃｍ３）、６．９５（ｇ／ｃｍ３）を用いて、ｄ＝（ａ＋ｂ）／（（ａ／７．１８）＋（ｂ／６．９５））により求めた。焼結体の測定密度をｄ１とすると、その相対密度Ｄは、Ｄ＝ｄ１／ｄＩＴＯ×１００（％）で求めた。
【００４６】
また、例えば、ＡＺＯ焼結体の場合、相対密度（Ｄ）とはＺｎＯおよびＡｌ２Ｏ３の真密度の相加平均から求められる理論密度（ｄＡＺＯ）に対する相対値を示す。相加平均から求められる理論密度（ｄ）とは、ターゲットの組成において、ＺｎＯおよびＡｌ２Ｏ３粉末の混合量をｘ（ｇ）およびｙ（ｇ）としたとき、それぞれの真密度５．６８（ｇ／ｃｍ３）および３．９８７（ｇ／ｃｍ３）を用いて、ｄ＝（ｘ＋ｙ）／（（ｘ／５．６８）＋（ｙ／３．９８７））により求めた。実際に得られた焼結体の密度をｄ２とすると、その相対密度Ｄは、Ｄ＝ｄ２／ｄＡＺＯ×１００で求めた。
（２）厚さ方向の密度測定：焼結体を厚み方向に上部、中央部、下部に３等分し、それぞれの焼結体密度をアルキメデス法で測定した。
【００４７】
（実施例１）
平均粒径０．６μｍの酸化インジウム粉末９０重量部と平均粒径０．５μｍの酸化スズ粉末１０重量部とをポリエチレン製のポットに入れ、乾式ボールミルにより２０時間混合し、混合粉末を調製した。前記混合粉末のタップ密度を測定したところ２．０ｇ／ｃｍ３であった。
【００４８】
この混合粉末を所定の焼結体厚みが得られるように粉末量を調整して金型に入れ、３００ｋｇ／ｃｍ２の圧力でプレスして成形体とした。この成形体を３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力でＣＩＰによる処理を行った。次にこの成形体をマイクロ波焼成炉（周波数＝２．４５ＧＨｚ）にアルミナ製のセッターの上に設置して、以下の条件で焼結した。
（焼結条件）室温から１４００℃まで、昇温速度＝３００℃／時間、１４００℃から１６００℃まで、昇温速度＝２００℃／時間、保持時間＝１時間、雰囲気：昇温時の室温から降温時の１００℃まで純酸素ガスを炉内に導入、降温速度：焼成温度から１２００℃までは、２００℃／時間、以降１００℃／時間。
【００４９】
得られた焼結体の密度、厚み方向の密度を測定した。結果を表１に示す。焼結体密度は高く、かつ焼結体の厚み方向の密度差が小さい焼結体が得られた。
【００５０】
（実施例２）
ミリ波周波数が２８ＧＨｚのミリ波焼成炉にて、室温から１２００℃まで、昇温速度＝４００℃／ｈ、１２００℃から１５００℃までの昇温速度＝１００℃／時間とした以外は実施例１と同様にして、ＩＴＯの焼成を行った。得られた焼結体の密度、厚み方向の密度を測定した。結果を表１に示す。焼結体密度は高く、かつ焼結体の厚み方向の密度差が小さい焼結体が得られた。
【００５１】
（実施例３）
平均粒径０．９μｍの酸化亜鉛粉末９８重量部と平均粒径０．３μｍの酸化アルミニウム粉末２重量部とをポリエチレン製のポットに入れ、乾式ボールミルにより２４時間混合し、混合粉末を調製した。この混合粉末を金型に入れ、３００ｋｇ／ｃｍ２の圧力でプレスして成形体とした。この成形体を２ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力でＣＩＰによる処理を行った。
【００５２】
次にこの成形体をマイクロ波焼成炉（周波数＝２．４５ＧＨｚ）にアルミナセッター上に設置して、以下の条件で焼結した。
（焼結条件）室温から１２００℃まで、昇温速度＝４００℃／時間、１２００℃から１４００℃まで、昇温速度＝１５０℃／時間、保持時間＝１時間、雰囲気：昇温時の室温から降温時の１００℃まで窒素ガスを炉内に導入、降温速度：１００℃／時間。
【００５３】
得られた焼結体の密度、厚み方向の密度を測定した。結果を表１に示す。焼結体密度は高く、かつ焼結体の厚み方向の密度差が小さい焼結体が得られた。
【００５４】
（実施例４）
室温から１１００℃まで、昇温速度＝４００℃／時間、１１００℃から１３５０℃まで、昇温速度＝１００℃／時間とした以外は実施例３と同様にして、ＡＺＯの焼成を行った。得られた焼結体の密度を測定した。結果を表１に示す。焼結体密度は高く、かつ焼結体の厚み方向の密度差が小さい焼結体が得られた。
【００５５】
（比較例１）
室温から１６００℃まで、昇温速度＝３００℃／時間とした以外は実施例１と同様にして、ＩＴＯの焼成を行った。得られた焼結体の密度、厚み方向の密度を測定した。結果を表１に示す。焼結体密度は比較的高かったが、焼結体の中央部の密度は小さかった。
（比較例２）
１４００℃から１６００℃まで、昇温速度＝２５０℃／時間とした以外は実施例１と同様にして、ＩＴＯの焼成を行った。得られた焼結体の密度、厚み方向の密度を測定した。結果を表１に示す。焼結体密度は比較的高かったが、焼結体の中央部の密度は小さかった。
【００５６】
（比較例３）
室温から１５００℃まで、昇温速度＝３００℃／時間、１５００℃から１６００℃まで、昇温速度＝２００℃／時間とした以外は実施例１と同様にして、ＩＴＯの焼成を行った。得られた焼結体の密度を測定した。結果を表１に示す。焼結体密度は比較的高かったが、焼結体の中央部の密度は小さかった。
【００５７】
（比較例４）
室温から１４００℃まで、昇温速度＝４００℃／時間とした以外は実施例３と同様にして、ＡＺＯの焼成を行った。得られた焼結体の密度、厚み方向の密度を測定した。結果を表１に示す。焼結体密度は比較的高かったが、焼結体の中央部の密度は小さかった。
【００５８】
【表１】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波加熱による導電性セラミックス焼結体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からセラミックスの焼成方法としては、常圧焼成法、ホットプレス法、ＨＩＰ法等があるが、これらの焼成では外部熱源により加熱焼結するため、均一な焼成物を得るためには長時間の焼成時間が必要であり、エネルギーを多大に消費する製造方法である。近年、自己加熱による均一加熱、焼成時間短縮による省エネ効果の観点からマイクロ波やミリ波といった電磁波を用いた自己加熱型焼結がアルミナ等のセラミックス材料で検討されている（例えば非特許文献１参照）。
【０００３】
電磁波を用いた加熱においては、被焼成物の自己発熱を利用した焼結であり、熱は被焼成物内部から外部へ移動し、被焼成物の表面温度は内部より低くなる。この温度差が大きいと焼成時に被焼成物が破損する場合がある。この対策として、被焼成物の表面温度を内部と同等に保持する方法として等温断熱壁という概念が提案され、電磁波加熱によるセラミックス焼成が可能となってきた（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
一方で、導電性セラミックスの原料粉末を電磁波加熱する場合、アルミナ等の導電性がほとんどないセラミックス粉末と異なる挙動を示す。通常のアルミナ等のセラミックス粉末は低温域では電磁波の吸収が弱く、高温になるにつれて吸収がよくなる傾向を示す。一方、導電性セラミックスの原料粉末は低温域では電磁波の吸収が非常に良いが、材料の焼結が進行して、導電性が高まるにつれて、表皮効果により電磁波の反射が起こりやすくなり、電磁波の吸収が悪くなる。このため、導電性セラミックスを焼結させる場合、焼結後半では特に焼結体の中心部まで電磁波が届かず、表面近傍で吸収したエネルギーが内部に伝わる外部加熱的な挙動を取り、特に焼結体の厚み方向が厚くなると中心部の密度がやや低くなる場合があった。焼結体の密度分布の存在はセラミックス製品の品質を低下させる原因であり、改善が求められていた。
【０００５】
導電性セラミックス製品としては、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）焼結体、ＡＺＯ（Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）焼結体、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）焼結体、ＳｎＯ２焼結体等からなる導電性セラミックススパッタリングターゲットが挙げられる。
【０００６】
ＩＴＯ、ＡＺＯ等のスパッタリングターゲットは透明導電薄膜製造用のスパッタリングターゲットである。これらの薄膜は高導電性、高透過率といった特徴を有し、更に微細加工も容易に行えることから、フラットパネルディスプレイ用表示電極、太陽電池用窓材、帯電防止膜等の広範囲な分野に渡って用いられている。特に液晶表示装置を始めとしたフラットパネルディスプレイ分野では近年大型化および高精細化が進んでおり、その表示用電極であるＩＴＯ、ＡＺＯ等の薄膜に対する需要もまた急速に高まっている。
【０００７】
このようなＩＴＯ、ＺＡＯ等の薄膜の製造方法はスプレー熱分解法、ＣＶＤ法等の化学的成膜法と電子ビーム蒸着法、スパッタリング法等の物理的成膜法に大別することができる。中でもスパッタリング法は大面積化が容易でかつ高性能の膜が得られる成膜法でることから、様々な分野で使用されている。
【０００８】
スパッタリング法によりＩＴＯ、ＡＺＯ等の薄膜を製造する場合、用いるスパッタリングターゲットとしてはＩＴＯの場合、酸化インジウムと酸化スズからなる複合酸化物ターゲット（以降ＩＴＯターゲットと略する）が用いられる。また、ＡＺＯ薄膜に関しても同様にＡＺＯターゲットが用いられている。
【０００９】
ＩＴＯ、ＡＺＯ等のスパッタリングターゲットの品質に関しては、成膜中のアーキングの発生に伴う問題点が挙げられる。
【００１０】
スパッタリングによる成膜を行なう場合、アーキングが多く発生すると形成された薄膜中にパーティクルが発生する。これは液晶表示装置等のフラットパネルディスプレイにおける製造歩留まり低下の原因となり、アーキング発生を抑制できるスパッタリングターゲットが強く望まれている。
【００１１】
アーキングの低減には、スパッタリングターゲットに用いるＩＴＯ焼結体、ＡＺＯ焼結体等の密度向上が有効であり、例えば焼結密度９８％以上１００％以下、焼結粒径１μｍ以上２０μｍ以下の高密度ＩＴＯ焼結体が記載されている（例えば特許文献２参照）。また、高密度焼結体の製造方法としては、例えば酸素加圧焼結を行う方法等が知られている（例えば特許文献３参照）。
【００１２】
さらに、セラミックススパッタリングターゲット用のセラミックス焼結体はターゲットとして使用する際、平面度を高めるために、焼結体の上下面を平研等により研削するため、焼結体の中央部の密度が低い場合、ターゲットとして使用する部分はさらに焼成後の焼結体より密度が低くなってしまう。このため、中央部の密度が低い焼結体はスパッタリングターゲットの品質に大きく影響する。このようにセラミックススパッタリングターゲットの品質に関して高密度な焼結体を製造することが重要である。
【００１３】
【特許文献１】特許第３８４５７７７号公報
【特許文献２】特許第３４５７９６９号公報
【特許文献３】特開平３−２０７８５８号公報
【非特許文献１】豊田中央研究所Ｒ＆Ｄレビュー Ｖｏｌ．３０ ＮＯ．４（１９９５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
導電性セラミックス焼結体の製造においては、品質の安定化のため、密度分布が均一な導電性セラミックス焼結体が求められており、特に電磁波加熱による導電性セラミックス焼結体の製造方法では焼結体中央部の密度低下を抑制することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、本発明に到達した。即ち本発明は、導電性セラミックス原料粉末の成形体を電磁波加熱によって焼結する導電性セラミックス焼結体の製造方法において、焼結時の最高温度より少なくとも２００℃低い温度から最高温度までの昇温速度を２００℃／時間以下とすることを特徴とする、導電性セラミックス焼結体の製造方法である。以下、本発明を詳細に説明する。
【００１６】
本発明により製造される導電性セラミックス焼結体は、電磁波加熱により焼結できるものであれば特に限定されない。例えば、ＩＴＯ（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２）、ＡＺＯ（Ａｌ２Ｏ３−ＺｎＯ２）、Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ、Ｇａ２Ｏ３−ＺｎＯ、ＴｉＯ２−α（α：Ｔａ等の正五価のイオン）、ＳｎＯ２−β（β：Ｓｂ等の正五価のイオン）等の透明導電膜用のターゲット材料等が挙げられる。
【００１７】
本発明の導電性セラミックス焼結体の製造方法の特徴は、導電性セラミックスの焼結過程での電磁波の吸収挙動の変化に応じて、昇温速度を制御したところにある。つまり、導電性セラミックス原料粉末からなる成形体を焼結させる場合、室温から焼結初期の気孔が多い構造の時は非常に電磁波の吸収がよく、電磁波は被焼成物の内部まで侵入することが可能である。一方、導電性セラミックスの焼結後半の導電性が高まるところでは電磁波を反射しやすくなり、被焼成物の内部まで電磁波が侵入しにくくなり、内部の温度が外部温度より低くなりやすい。このような領域では、被焼成物の表面と内部の温度差を低減するために昇温速度を遅くすることにより、被焼成物の密度分布を低減する製造方法である。
【００１８】
つまり、導電性セラミックスの焼成を行う場合は、電磁波が被焼成物の内部まで侵入する温度域では急速に昇温を行い、それより高温域では昇温速度を遅くするという焼成パターンが電磁波加熱の特徴である焼成時間短縮効果を生かす製造方法と考えられる。
【００１９】
電磁波の導電性セラミックスへの侵入深さは導電性材料の表皮効果の度合いで表される。つまり、電気伝導度が高いほど、また、電磁波の周波数が高いほど、電磁波の侵入深さは低下する。
【００２０】
また、被焼成物が厚いほど、電磁波の侵入深さが問題となる。本発明の効果は被焼成物の厚みによらないが、好ましくは厚みが１０ｍｍ以上、３０ｍｍ以下、さらに好ましくは１５ｍｍ以上、３０ｍｍ以下である。なおターゲット等の製品の厚みはほとんどの場合３０ｍｍ以下であるため、これらの製品に対しても十分な効果が得られる。
【００２１】
導電性セラミックスの焼結過程での電磁波の吸収の度合いの詳細は不明であるが、焼結時の最高温度より少なくとも２００℃低い温度から最高温度までの昇温速度を２００℃／時間以下とすることが被焼成物の密度分布の低減のために必要である。好ましくは最高温度より少なくとも２００℃低い温度から最高温度までの昇温速度を１５０℃／時間以下、さらに好ましくは昇温速度を１００℃／時間以下とする。
【００２２】
焼結時の最高温度は同一元素系の場合でも導電性セラミックス原料の粒子径の違いや焼結助剤の添加有無、焼成プロファイルにより異なるが、本発明では、その最高温度より少なくとも２００℃低い温度から最高温度までの昇温速度を制御する。
【００２３】
最高温度より少なくとも２００℃低い温度では、被焼成物の相対密度は７５％程度となり、被焼成物の相対密度が７５％以上となると、電磁波の吸収が初期より弱くなっていることが確認された。
【００２４】
焼成温度と被焼成物の密度の関係は、それぞれの温度まで焼成する実験を行い、密度測定することで求めることができ、また熱収縮曲線の測定結果から推測することができる。
【００２５】
ＩＴＯの場合、焼結時の最高温度は、好ましくは１４００℃以上１６５０℃以下、より好ましくは１４５０℃以上１６００℃以下であり、本発明では最高温度より少なくとも２００℃低い温度から最高温度までの昇温速度を２００℃／時間以下とする。
【００２６】
またＡＺＯの場合、焼結時の最高温度は、好ましくは１２５０℃以上１４５０℃以下、さらに好ましくは１３００℃以上１４００℃以下であり、最高温度より少なくとも２００℃低い温度から最高温度までの昇温速度を２００℃／時間以下とする。
【００２７】
また、ＩＺＯの場合、焼結時の最高温度は好ましくは１３００℃から１５００℃であり、最高温度より少なくとも２００℃低い温度から最高温度までの昇温速度を２００℃／時間以下とする。
【００２８】
また、ＳｎＯ２系の場合、焼結時の最高温度は好ましくは１４００℃から１６００℃であり、最高温度より少なくとも２００℃低い温度から最高温度までの昇温速度を２００℃／時間以下とする。
【００２９】
本発明の導電性セラミックス焼結体の密度は使用目的により異なるが高密度なものが好ましく、特に相対密度で９０％以上、さらには、９８％以上が好ましい。特に、ＩＴＯ、ＡＺＯ、ＩＺＯ等のスパッタリングターゲット用材料は９８％以上、さらには９９％以上、とりわけ９９．５％以上が好ましい。
【００３０】
次に本発明の導電性セラミックスの製造方法について、ＩＴＯ、ＡＺＯ焼結体の製造を例に挙げて説明する。
【００３１】
初めに、ＩＴＯ、ＡＺＯ焼結体の原料粉末を所定の混合比で混合する。例えば、ＩＴＯ焼結体の場合、酸化スズの含有量はスパッタリング法により薄膜を製造した際に比抵抗が低下するＳｎＯ２／（Ｉｎ２Ｏ３＋ＳｎＯ２）で８重量％以上、１５重量％以下とすることが好ましい。また、例えば、ＡＺＯの場合、酸化アルミニウムの含有量は、スパッタリング法により薄膜を製造した際に比抵抗が低下する１重量％以上、５重量％以下とすることが望ましい。
【００３２】
原料粉末にバインダー等を加えてもよい。混合はボールミル、ジェットミル、クロスミキサー等で行なう。
【００３３】
得られた原料粉末をプレス法あるいは鋳込法等の成形方法により成形してターゲット成形体を製造する。この際、使用する粉末の平均粒径が大きいと焼結後の密度が充分に上昇しない場合があるので、使用する粉末の平均粒径は１μｍ以下であることが望ましく、更に好ましくは０．１〜１μｍである。これにより、焼結粒径が小さく、焼結密度の高い焼結体を得ることが可能となる。
【００３４】
次に得られた成形体に必要に応じて、ＣＩＰ等の圧密化処理を行う。この際ＣＩＰ圧力は充分な圧密効果を得るため１ｔｏｎ／ｃｍ２以上、好ましくは２ｔｏｎ／ｃｍ２以上、さらに好ましくは２〜３ｔｏｎ／ｃｍ２である。ここで初めの成形を鋳込法により行った場合には、ＣＩＰ後の成形体中に残存する水分およびバインダー等の有機物を除去する目的で脱バインダー処理を施してもよい。また、初めの成形をプレス法により行った場合でも、成型時にバインダーを使用したときには、同様の脱バインダー処理を行うこともできる。
【００３５】
次に、このようにして得られた成形体の電磁波加熱による焼結を行う。本発明は電磁波を用いて加熱する焼結方法であれば特に限定されないが、電磁波としてはマグネトロンまたはジャイロトロン等から発生する連続またはパルス状の２．４５ＧＨｚ等のマイクロ波、２８ＧＨｚ等のミリ波、またはサブミリ波が利用できる。電磁波の周波数の選択はセラミックスの焼結挙動から適切なものを選択することができる。
【００３６】
使用される電磁波焼成炉としては、バッチ式、連続式、外部加熱式とのハイブリット式等の種々の焼成炉を使用することができる。
【００３７】
得られた成形体はセッターの上に置かれ、断熱材で囲まれる。この際、断熱材の内部に等温熱障壁のための材料を設置することも可能である。セッターや等温熱障壁の材質は導電性セラミックスの焼成温度にて耐熱性を有する材料を選択すればよい。例えば、ＩＴＯ、ＡＺＯの場合、アルミナ、ムライト、ジルコニア、ＳｉＣ等の耐熱性の高い材質を選択する。
【００３８】
焼結時の最高温度より少なくとも２００℃低い温度までの昇温速度については特に限定されないが、電磁波加熱の特徴である急速昇温を行う観点からは、１００〜６００℃／時間とするのが好ましく、さらには２００〜６００℃／時間が好ましく、とりわけ３００〜６００℃／時間が好ましい。水分やバインダーを含む成形体の場合、特に大型の成形体では水分やバインダー成分が揮発する際に、急激な体積膨張を伴うと成形体が割れることがあるため、割れが発生しないように昇温速度を低くすることで対処する。
【００３９】
そして、焼結時の最高温度より少なくとも２００℃低い温度から最高温度までの昇温速度は２００℃／時間以下、好ましくは１５０℃／時間以下、さらに好ましくは１００℃／時間以下とする。この温度域での昇温速度は遅いほど、被焼成物の密度は均一になるが、生産性が落ちるため、被焼成物の厚みにより最適な昇温速度を設定する。
【００４０】
なお、焼成時の最高温度での保持時間は特に限定しないが、１０時間以内で十分である。また、降温速度特に規定されないが、例えば、ＩＴＯ焼結体の場合、１２００℃までは好ましくは１００℃／時間以上、さらに好ましくは２００℃／時間以上である。１２００℃から室温までの降温速度の上限値については特に規定されないが、１００℃／時間以下とするのが好ましい。降温速度を遅くする温度の設定および降温速度の選択は、焼結炉の容量、焼結体のサイズおよび形状、割れ易さなどを考慮して適宜決定すればよい。焼結時の雰囲気はセラミックスの種類により任意に選択する。例えば、ＩＴＯ焼結体の場合、酸素雰囲気中が好ましい。また、ＡＺＯ焼結体の場合、焼結時の雰囲気としては酸素雰囲気、大気あるいは不活性雰囲気であることが好ましい。
【００４１】
得られたＩＴＯ、ＡＺＯ焼結体を所望の形状に研削加工した後、必要に応じて無酸素銅等からなるバッキングプレートにインジウム半田等を用いて接合することにより、ＩＴＯ、ＡＺＯススパッタリングターゲットを得ることができる。
【００４２】
得られたターゲットをスパッタリング装置内に設置し、アルゴンなどの不活性ガスと必要に応じて酸素ガスをスパッタリングガスとして用いて、ｄｃあるいはｒｆ電界を印加してスパッタリングを行うことにより、所望の基板上にＩＴＯ、ＡＺＯ薄膜を形成することができる。この際アーキング発生量が低減されるという本発明の効果が発現される。
【００４３】
また、本発明における導電性セラミックス焼結体は、セラミックスに付加機能を持たせることを目的として第３の元素を添加した導電性セラミックス焼結体をも含むものである。第３元素としては、例えば、Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｇｅ，Ｙ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａ等を例示することができる。これら元素の添加量は、特に限定されるものではないが、セラミックスの優れた電気光学的特性を劣化させないため、（第３元素の酸化物の総和）／（セラミックス＋第３元素の酸化物の総和）で０重量％を超え２０重量％以下（重量比）とすることが好ましい
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、被焼成物の中央部と周辺部の密度差が低減し、厚み方向で密度差の少ない導電性セラミックスが得られ、製品の品質が安定化する。したがって、本発明の方法により得られた導電性セラミックス焼結体をターゲット材として用いることにより、高密度でかつ密度分布が少ないことから、アーキングの発生が極めて少なく、ターゲット寿命までの長時間に亘ってアーキングの発生の少ない優れたスパッタリングターゲットを得ることができる。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、本実施例における各測定は以下のように行った。
（１）焼結体密度：アルキメデス法により測定した。
なお、相対密度（Ｄ）とは、例えば、ＩＴＯ焼結体の場合、Ｉｎ２Ｏ３とＳｎＯ２の真密度の相加平均から求められる理論密度（ｄＩＴＯ）に対する相対値を示す。相加平均から求められる理論密度（ｄ）とは、ターゲット組成において、Ｉｎ２Ｏ３とＳｎＯ２粉末の混合量をａ（ｇ）とｂ（ｇ）とした時、それぞれの真密度７．１８（ｇ／ｃｍ３）、６．９５（ｇ／ｃｍ３）を用いて、ｄ＝（ａ＋ｂ）／（（ａ／７．１８）＋（ｂ／６．９５））により求めた。焼結体の測定密度をｄ１とすると、その相対密度Ｄは、Ｄ＝ｄ１／ｄＩＴＯ×１００（％）で求めた。
【００４６】
また、例えば、ＡＺＯ焼結体の場合、相対密度（Ｄ）とはＺｎＯおよびＡｌ２Ｏ３の真密度の相加平均から求められる理論密度（ｄＡＺＯ）に対する相対値を示す。相加平均から求められる理論密度（ｄ）とは、ターゲットの組成において、ＺｎＯおよびＡｌ２Ｏ３粉末の混合量をｘ（ｇ）およびｙ（ｇ）としたとき、それぞれの真密度５．６８（ｇ／ｃｍ３）および３．９８７（ｇ／ｃｍ３）を用いて、ｄ＝（ｘ＋ｙ）／（（ｘ／５．６８）＋（ｙ／３．９８７））により求めた。実際に得られた焼結体の密度をｄ２とすると、その相対密度Ｄは、Ｄ＝ｄ２／ｄＡＺＯ×１００で求めた。
（２）厚さ方向の密度測定：焼結体を厚み方向に上部、中央部、下部に３等分し、それぞれの焼結体密度をアルキメデス法で測定した。
【００４７】
（実施例１）
平均粒径０．６μｍの酸化インジウム粉末９０重量部と平均粒径０．５μｍの酸化スズ粉末１０重量部とをポリエチレン製のポットに入れ、乾式ボールミルにより２０時間混合し、混合粉末を調製した。前記混合粉末のタップ密度を測定したところ２．０ｇ／ｃｍ３であった。
【００４８】
この混合粉末を所定の焼結体厚みが得られるように粉末量を調整して金型に入れ、３００ｋｇ／ｃｍ２の圧力でプレスして成形体とした。この成形体を３ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力でＣＩＰによる処理を行った。次にこの成形体をマイクロ波焼成炉（周波数＝２．４５ＧＨｚ）にアルミナ製のセッターの上に設置して、以下の条件で焼結した。
（焼結条件）室温から１４００℃まで、昇温速度＝３００℃／時間、１４００℃から１６００℃まで、昇温速度＝２００℃／時間、保持時間＝１時間、雰囲気：昇温時の室温から降温時の１００℃まで純酸素ガスを炉内に導入、降温速度：焼成温度から１２００℃までは、２００℃／時間、以降１００℃／時間。
【００４９】
得られた焼結体の密度、厚み方向の密度を測定した。結果を表１に示す。焼結体密度は高く、かつ焼結体の厚み方向の密度差が小さい焼結体が得られた。
【００５０】
（実施例２）
ミリ波周波数が２８ＧＨｚのミリ波焼成炉にて、室温から１２００℃まで、昇温速度＝４００℃／ｈ、１２００℃から１５００℃までの昇温速度＝１００℃／時間とした以外は実施例１と同様にして、ＩＴＯの焼成を行った。得られた焼結体の密度、厚み方向の密度を測定した。結果を表１に示す。焼結体密度は高く、かつ焼結体の厚み方向の密度差が小さい焼結体が得られた。
【００５１】
（実施例３）
平均粒径０．９μｍの酸化亜鉛粉末９８重量部と平均粒径０．３μｍの酸化アルミニウム粉末２重量部とをポリエチレン製のポットに入れ、乾式ボールミルにより２４時間混合し、混合粉末を調製した。この混合粉末を金型に入れ、３００ｋｇ／ｃｍ２の圧力でプレスして成形体とした。この成形体を２ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力でＣＩＰによる処理を行った。
【００５２】
次にこの成形体をマイクロ波焼成炉（周波数＝２．４５ＧＨｚ）にアルミナセッター上に設置して、以下の条件で焼結した。
（焼結条件）室温から１２００℃まで、昇温速度＝４００℃／時間、１２００℃から１４００℃まで、昇温速度＝１５０℃／時間、保持時間＝１時間、雰囲気：昇温時の室温から降温時の１００℃まで窒素ガスを炉内に導入、降温速度：１００℃／時間。
【００５３】
得られた焼結体の密度、厚み方向の密度を測定した。結果を表１に示す。焼結体密度は高く、かつ焼結体の厚み方向の密度差が小さい焼結体が得られた。
【００５４】
（実施例４）
室温から１１００℃まで、昇温速度＝４００℃／時間、１１００℃から１３５０℃まで、昇温速度＝１００℃／時間とした以外は実施例３と同様にして、ＡＺＯの焼成を行った。得られた焼結体の密度を測定した。結果を表１に示す。焼結体密度は高く、かつ焼結体の厚み方向の密度差が小さい焼結体が得られた。
【００５５】
（比較例１）
室温から１６００℃まで、昇温速度＝３００℃／時間とした以外は実施例１と同様にして、ＩＴＯの焼成を行った。得られた焼結体の密度、厚み方向の密度を測定した。結果を表１に示す。焼結体密度は比較的高かったが、焼結体の中央部の密度は小さかった。
（比較例２）
１４００℃から１６００℃まで、昇温速度＝２５０℃／時間とした以外は実施例１と同様にして、ＩＴＯの焼成を行った。得られた焼結体の密度、厚み方向の密度を測定した。結果を表１に示す。焼結体密度は比較的高かったが、焼結体の中央部の密度は小さかった。
【００５６】
（比較例３）
室温から１５００℃まで、昇温速度＝３００℃／時間、１５００℃から１６００℃まで、昇温速度＝２００℃／時間とした以外は実施例１と同様にして、ＩＴＯの焼成を行った。得られた焼結体の密度を測定した。結果を表１に示す。焼結体密度は比較的高かったが、焼結体の中央部の密度は小さかった。
【００５７】
（比較例４）
室温から１４００℃まで、昇温速度＝４００℃／時間とした以外は実施例３と同様にして、ＡＺＯの焼成を行った。得られた焼結体の密度、厚み方向の密度を測定した。結果を表１に示す。焼結体密度は比較的高かったが、焼結体の中央部の密度は小さかった。
【００５８】
【表１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性セラミックス原料粉末の成形体を電磁波加熱によって焼結する導電性セラミックス焼結体の製造方法において、焼結時の最高温度より少なくとも２００℃低い温度から最高温度までの昇温速度を２００℃／時間以下とすることを特徴とする、導電性セラミックス焼結体の製造方法。
【請求項２】
導電性セラミックスがＩＴＯであることを特徴とする、請求項１に記載の導電性セラミックス焼結体の製造方法。
【請求項３】
導電性セラミックスがＡＺＯであることを特徴とする、請求項１に記載の導電性セラミックス焼結体の製造方法。
【請求項１】
導電性セラミックス原料粉末の成形体を電磁波加熱によって焼結する導電性セラミックス焼結体の製造方法において、焼結時の最高温度より少なくとも２００℃低い温度から最高温度までの昇温速度を２００℃／時間以下とすることを特徴とする、導電性セラミックス焼結体の製造方法。
【請求項２】
導電性セラミックスがＩＴＯであることを特徴とする、請求項１に記載の導電性セラミックス焼結体の製造方法。
【請求項３】
導電性セラミックスがＡＺＯであることを特徴とする、請求項１に記載の導電性セラミックス焼結体の製造方法。
【公開番号】特開２００９−５１６７６（Ｐ２００９−５１６７６Ａ）
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２１７２７３（Ｐ２００７−２１７２７３）
【出願日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【出願人】（０００００３３００）東ソー株式会社 (1,901)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【出願人】（０００００３３００）東ソー株式会社 (1,901)
【Ｆターム（参考）】
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