特許 7377961 窒化珪素基板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-01

(45)【発行日】2023-11-10

(54)【発明の名称】窒化珪素基板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C04B 35/587 20060101AFI20231102BHJP

   C04B 35/64 20060101ALI20231102BHJP

   C04B 35/638 20060101ALI20231102BHJP

【ＦＩ】

C04B35/587

C04B35/64

C04B35/638

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2022517842

(86)(22)【出願日】2020-09-18

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-12-05

(86)【国際出願番号】 KR2020012666

(87)【国際公開番号】W WO2021054788

(87)【国際公開日】2021-03-25

【審査請求日】2022-03-18

(31)【優先権主張番号】10-2019-0116131

(32)【優先日】2019-09-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】513280854

【氏名又は名称】オーシーアイ カンパニー リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＯＣＩ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｔｄ．

【住所又は居所原語表記】９４，Ｓｏｇｏｎｇ－ｒｏ，Ｊｕｎｇ－ｇｕ，Ｓｅｏｕｌ，１００－７１８（ＫＲ）

(74)【代理人】

【識別番号】110000051

【氏名又は名称】弁理士法人共生国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】イ，スン ヨン

(72)【発明者】

【氏名】イ，スングァン

(72)【発明者】

【氏名】ジ，ウン オク

【審査官】大西 美和

(56)【参考文献】

【文献】韓国公開特許第１０－２０１９－００３２９６６（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２００６－０２９６１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２１８３２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０３８１９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１７８０５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／０９４８６３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０４Ｂ ３５／５８４

Ｃ０４Ｂ ３５／６３８

Ｃ０４Ｂ ３５／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

窒化珪素粉末、セラミック添加剤、及び溶媒を混合してスラリーを形成する段階と、
前記スラリーを成形してシートを形成する段階と、
下部プレート及び上部プレートの間に少なくとも１つの前記シートをサンドイッチして 、積層構造体を形成する段階と、
前記積層構造体に脱脂工程を遂行する段階と、
前記積層構造体に焼結工程を遂行する段階と、を含み、
前記下部プレートは、その上面上に提供された複数の第１突出部を含み、
前記上部プレートは、その下面上に提供された複数の第２突出部を含み、
前記第１及び第２突出部は、一方向に互いに平行に延長され、
互いに隣接する前記第１突出部の間に第１リセスが定義され、
互いに隣接する前記第２突出部の間に第２リセスが定義され、
前記積層構造体は、前記互いに隣接する第１突出部、前記第１リセス及び前記シートの底面によって定義される第１ギャップ、および前記互いに隣接する第２突出部、前記第２リセス及び前記シートの上面によって定義される第２ギャップを含み、
前記焼結工程は、脱脂工程が行われた積層構造体をベッディング粉末内に埋めることを含み、
前記のベッディング粉末は、ボロン窒化物粉末及び窒化珪素粉末を含み、
前記のベッディング粉末は、前記第１ギャップ及び前記第２ギャップを通じて前記シートと接触することを特徴とする窒化珪素基板の製造方法。

【請求項2】

前記セラミック添加剤は、イットリウム酸化物（Ｙ_２Ｏ_３）、マグネシウム酸化物（ＭｇＯ）、及びジルコニウム酸化物（ＺｒＯ_２）を含み、
前記セラミック添加剤に対する前記イットリウム酸化物の質量比は、０．５乃至０．８であり、
前記セラミック添加剤に対する前記マグネシウム酸化物の質量比は、０．１乃至０．４であり、
前記セラミック添加剤に対する前記ジルコニウム酸化物の質量比は、０．３以下であることを特徴とする請求項１に記載の窒化珪素基板の製造方法。

【請求項3】

前記スラリーを形成する段階は、バインダー及び可塑剤をさらに添加して混合することを含むことを特徴とする請求項１に記載の窒化珪素基板の製造方法。

【請求項4】

前記スラリーを形成する段階は、
前記溶媒に前記窒化珪素粉末、前記セラミック添加剤及び分散剤を添加して第１混合物を形成することと、
前記第１混合物に第１ボールミリング工程を遂行することと、
前記第１ボールミリング工程が完了された前記第１混合物にバインダー及び可塑剤を添加して第２混合物を形成することと、
前記第２混合物に第２ボールミリング工程を遂行することと、を含むことを特徴とする請求項１に記載の窒化珪素基板の製造方法。

【請求項5】

前記スラリーを成形することは、テープキャスティング工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の窒化珪素基板の製造方法。

【請求項6】

前記積層構造体を形成する前に、前記シートを複数積層し、ラミネーション工程を遂行して積層シートを形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の窒化珪素基板の製造方法。

【請求項7】

前記下部プレート及び前記上部プレートの各々の密度は、１．４ｇ／ｃｍ^３乃至１．７ ｇ／ｃｍ^３であることを特徴とする請求項１に記載の窒化珪素基板の製造方法。

【請求項8】

前記下部プレート及び前記上部プレートの各々の面積は、前記シートの面積の１．００ 倍乃至１．０２倍であることを特徴とする請求項１に記載の窒化珪素基板の製造方法。

【請求項9】

前記第１及び第２突出部の各々は、第１幅を有し、前記第１及び第２リセスの各々は、第２幅を有し、
前記第１幅は、４ｍｍ乃至１５ｍｍであり、
前記第２幅は、４ｍｍ乃至１５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の窒化珪素基板の製造方法。

【請求項10】

前記脱脂工程の間に、加熱された気体が前記第１及び第２ギャップを通じて前記シートの前記上面及び下面と接触することを特徴とする請求項１に記載の窒化珪素基板の製造方法。

【請求項11】

前記第１及び第２突出部は、一定のピッチで配列されることを特徴とする請求項１に記載の窒化珪素基板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は窒化珪素基板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

高い電気絶縁性及び熱伝導率を有するセラミック素材は、素子の発生熱を速く伝達する熱媒体としての使用されることができる。セラミック素材は輸送機器用素子の基板、高集積電子回路用基板、レーザー発振部の放熱部品、半導体製造装置の反応容器部品、及び精密機械部品として使用される。
特に、高出力用パワー素子として使用されるセラミック基板は、高い絶縁性、高い耐電圧性、高い熱伝導率、高い強度、及び低い誘電率が要求される。このような要求に適合なセラミック基板としては、窒化アルミニウム基板、アルミナ基板、窒化珪素基板等がある。
窒化珪素Ｓｉ_３Ｎ_４基板は高強度（５００ＭＰａ乃至８００ＭＰａ）、高粘り強さ（５ＭＰａ・ｍ乃至８ＭＰａ・ｍ）、及びシリコン（Ｓｉ）との熱膨張係数整合性が優秀である。さらに窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）基板は高い熱伝導率（７０Ｗ／ｍＫ乃至１７０Ｗ／ｍＫ）を有する。即ち、窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）基板は次世代高出力パワー素子の素材で適合である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明の目的は、高品質の窒化珪素基板を製造する方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0004】

本発明による窒化珪素基板の製造方法は、窒化珪素粉末、セラミック添加剤及び溶媒を混合してスラリーを形成する段階と、前記スラリーを成形してシートを形成する段階と、下部プレート及び上部プレートの間に少なくとも１つの前記シートをサンドイッチして、積層構造体を形成する段階と、前記積層構造体に脱脂工程を遂行する段階と、前記積層構造体に焼結工程を遂行する段階と、を含むことができる。前記下部プレート及び前記上部プレートの中で少なくとも１つは、その一面上に提供された複数の突出部を含み、前記突出部は一方向に互いに平行に延長されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0005】

本発明による窒化珪素基板の製造方法は、パターニングされた面を有する下部プレート及び上部プレートを利用して窒化珪素シートをサンドイッチすることができる。このように構成された積層構造体に脱脂工程及び焼結工程を遂行することによって、脱脂工程及び焼結工程をより効率的かつ円滑に遂行することができる。結果的に、高品質の窒化珪素基板を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】本発明の実施形態による窒化珪素基板の製造方法のフローチャートである。

【図2】図１の第１段階を説明するための概略図である。

【図3A】図１の第２段階を説明するための概略図である。

【図3B】図１の第２段階を説明するための概略図である。

【図3C】図１の第２段階を説明するための概略図である。

【図3D】図１の第２段階を説明するための概略図である。

【図3E】図１の第２段階を説明するための概略図である。

【図4】図１の第３段階を説明するための概略図である。

【図5】図１の第４段階を説明するための概略図である。

【図6】図１の第５段階を説明するための概略図である。

【図7】図１の第６段階を説明するための概略図である。

【図8】図１の第７段階を説明するための概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

本発明の構成及び効果を十分に理解するために、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態を説明する。しかし、本発明は以下で開示される実施形態に限定されることではなく、様々な形態に具現されることができ、多様な変更を加えることができる。単なる、本実施形態の説明を通じて本発明の開示が完全になるようにし、本発明が属する技術分野の通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されているものである。
本明細書の多様な実施形態で第１、第２、第３等の用語が多様な構成要素を技術するために使用されたが、これらの構成要素がこのような用語によって限定されてはならない。これらの用語は単なる一構成要素を他の構成要素と区別させるために使用されただけである。ここに説明され、例示される実施形態はそれの相補的な実施形態も含む。
本明細書で使用された用語は実施形態を説明するためのものであり、本発明を制限しようとすることではない。本明細書で、単数形は文句で特別に言及しない限り、複数形も含む。明細書で使用される‘含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）’及び／又は‘包含する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）’は言及された構成要素は１つ以上の他の構成要素の存在又は追加を排除しない。

【0008】

図１は本発明の実施形態による窒化珪素基板の製造方法のフローチャートである。図１に示すように、本発明の実施形態による窒化珪素基板の製造方法は、セラミック添加剤を用意する第１段階（Ｓ１１０）、窒化珪素粉末、セラミック添加剤、及び溶媒を混合してスラリーを形成する第２段階（Ｓ１２０）、スラリーをテープキャスティング工程で成形してシートを形成する第３段階（Ｓ１３０）、シートを積層し、ラミネーション工程を遂行して積層シートを形成する第４段階（Ｓ１４０）、下部プレート及び上部プレートの間に積層シートＳＳＨをサンドイッチして積層構造体ＳＳを形成する第５段階（Ｓ１５０）、積層構造体に脱脂工程を遂行する第６段階（Ｓ１６０）、及び積層構造体に焼結工程を遂行する第７段階（Ｓ１７０）を含むことができる。

【0009】

図２は、図１の第１段階を説明するための概略図である。図１及び図２に示すように、第１容器ＣＯＮ１内に第１ボールＢＡ１及び第１混合物ＭＩ１が提供されることができる。第１混合物ＭＩ１は、セラミック粉末及び溶媒を含むことができる。具体的に、第１容器ＣＯＮ１内に第１ボールＢＡ１及び溶媒を入れることができる。溶媒にセラミック粉末を入れることができる。第１ボールＢＡ１は、ジルコニアのようなセラミックを含むことができる。前記溶媒は有機溶媒として、例えばエタノールを含むことができる。前記セラミック粉末は、イットリウム酸化物（Ｙ_２Ｏ_３）、マグネシウム酸化物（ＭｇＯ）、及びジルコニウム酸化物（ＺｒＯ_２）を含むことができる。本発明の他の実施形態として、前記セラミック粉末内でジルコニウム酸化物（ＺｒＯ_２）が省略されてもよい。

【0010】

第１混合物ＭＩ１を混合装置に混合して、第１混合物ＭＩ１内で前記セラミック粉末が均一に混合されることができる。第１ボールＢＡ１は物理的に前記セラミック粉末が均一に混合されることを助けることができる。具体的に、第１混合物ＭＩ１内でイットリウム酸化物粉末、マグネシウム酸化物粉末、及びジルコニウム酸化物粉末が均一に混合されることができる。
混合が完了された後、第１ボールＢＡ１を除去することができる。第１混合物ＭＩ１を乾燥して、溶媒を全て蒸発させることができる。結果的に、粉末形態のセラミック添加剤ＳＡを得ることができる（Ｓ１１０）。セラミック添加剤ＳＡはイットリウム酸化物（Ｙ_２Ｏ_３）、マグネシウム酸化物（ＭｇＯ）、及びジルコニウム酸化物（ＺｒＯ_２）を含むことができる。本発明の他の実施形態として、セラミック添加剤ＳＡは内でジルコニウム酸化物（ＺｒＯ_２）が省略されてもよい。

【0011】

セラミック添加剤ＳＡに対する前記イットリウム酸化物の質量比は０．５乃至０．８である。セラミック添加剤ＳＡに対する前記マグネシウム酸化物の質量比は０．１乃至０．４である。セラミック添加剤ＳＡに対する前記ジルコニウム酸化物の質量比は０乃至０．３（即ち、０．３以下）である。セラミック添加剤ＳＡが前記ジルコニウム酸化物を含有しない場合、前記ジルコニウム酸化物の質量比は０である。本発明の一実施形態として、セラミック添加剤ＳＡに対する前記ジルコニウム酸化物の質量比は０．１乃至０．３である。一例として、セラミック添加剤ＳＡ内で前記イットリウム酸化物は約５６ｗｔ％、前記マグネシウム酸化物は約２２ｗｔ％、及び前記ジルコニウム酸化物は約２２ｗｔ％を有することができる。

【0012】

図３Ａ乃至図３Ｅは、図１の第２段階を説明するための概略図である。図１及び図３Ａに示すように、第２容器ＣＯＮ２内に溶媒ＳＶ及び第２ボールＢＡ２が提供されることができる。溶媒ＳＶは有機溶媒として、例えばイソプロピルアルコール及びトルエンを含むことができる。イソプロピルアルコール及びトルエンは４：６の体積比で混合されることができる。第２ボールＢＡ２は窒化珪素を含むことができる。
第２容器ＣＯＮ２の溶媒ＳＶに、窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）粉末ＳＮＰ、セラミック添加剤ＳＡ、及び分散剤ＤＩＳを入れて第２混合物ＭＩ２が用意されることができる。セラミック添加剤ＳＡは先に第１段階（Ｓ１１０）を通じて用意される。分散剤ＤＩＳは商用の分散剤ＤＩＳを使用することができ、例えばＢＹＫ－１１１を使用することができる。

【0013】

溶媒ＳＶは、第２混合物ＭＩ２の全体体積に対して４０Ｖｏｌ％乃至６０Ｖｏｌ％を有することができる。窒化珪素粉末ＳＮＰは、第２混合物ＭＩ２の全体体積に対して１５Ｖｏｌ％乃至２５Ｖｏｌ％を有することができる。セラミック添加剤ＳＡは、第２混合物ＭＩ２の質量に対して５ｗｔ％乃至１０ｗｔ％を有することができる。

【0014】

図１及び図３Ｂに示すように、第２混合物ＭＩ２に対して第１ボールミリング（ｂａｌｌｍｉｌｌｉｎｇ）工程を遂行して、第２混合物ＭＩ２を均一に混合することができる。第２ボールＢＡ２は物理的に第２混合物ＭＩ２が均一に混合されることを助けることができる。具体的に、第１ボールミリング工程は、第２混合物ＭＩ２が含まれた第２容器ＣＯＮ２をボールミリング機（ｂａｌｌ ｍｉｌｌｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ）を利用して一定速度に回転させることを含むことができる。第２容器ＣＯＮ２が回転しながら、第２容器ＣＯＮ２内の第２ボールＢＡ２によって機械的粉砕及び均一混合が遂行されることができる。ボールミリング機の回転速度は１００ｒｐｍ乃至５００ｒｐｍである。

【0015】

図１及び図３Ｃに示すように、第１ボールミリング工程の後、第２混合物ＭＩ２にバインダーＢＩ、及び可塑剤ＰＬを添加して第３混合物ＭＩ３が用意されることができる。バインダーＢＩはエチルセルロース、メチルセルロース、ニトロセルロース、カルボキシセルロースのようなセルロース誘導体、ポリビニルアルコール、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ポリビニルブチラールのような樹脂、及び前記誘導体と前記樹脂の混合物の中で少なくとも１つを含むことができる。例えば、バインダーＢＩはポリビニルブチラール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ｂｕｔｙｒａｌ、ＰＶＢ）を含むことができる。可塑剤ＰＬはジブチルフタレート（Ｄｉｂｕｔｙｌ ｐｈｔｈａｌａｔｅ）又はジオクチルフタレート（Ｄｅｏｃｔｙｌ ｐｈｔｈａｌａｔｅ）を含むことができる。添加される可塑剤ＰＬの質量は、添加されるバインダーＢＩの質量の約５０％である。追加的に、第２混合物ＭＩ２に溶媒をさらに添加することができる。

【0016】

図１及び図３Ｄに示すように、第３混合物ＭＩ３に対して第２ボールミリング工程を遂行して、第３混合物ＭＩ３を均一に混合することができる。第２ボールミリング工程を通じて第３混合物ＭＩ３が均一に混合されることによって、スラリーＳＬが形成されることができる（Ｓ１２０）。第２ボールミリング工程は先に説明した第１ボールミリング工程と実質的に同一であるか、或いは類似であることができる。その後、第２ボールＢＡ２は除去されることができる。

【0017】

図１及び図３Ｅに示すように、第２ボールミリング工程で形成されたスラリーＳＬをエージングして、スラリーＳＬから揮発性気体を除去することができる。スラリーＳＬをエージングする間に、攪拌器ＳＩＴを利用してスラリーＳＬを撹拌させることができる。エージングは約２４時間の間に遂行されることができる。

【0018】

図４は図１の第３段階を説明するための概略図である。図１及び図４に示すように、第２段階（Ｓ１２０）で用意されたスラリーＳＬをテープキャスティング工程で成形して、シートＳＨを形成することができる（Ｓ１３０）。具体的にテープキャスティング工程は、一定のダム高さにセッティングされたブレードにスラリーＳＬを注ぎ、移動する基板フィルム上にスラリーＳＬが塗布されるようにすることができる。基板フィルム上に塗布されたスラリーＳＬから溶媒を揮発させ、これを剥がしてシートＳＨ成形体を得ることができる。前記基板フィルムはステンレススチールテープ、油紙テープ、又はポリエステルのような高分子テープが使用されることができる。例えば、約０．３ｍｍのダム高さにセッティングされたドクターブレードにスラリーＳＬを注ぎ、所定の速度（例えば、０．１ｍ／ｍｉｎ乃至１ｍ／ｍｉｎ）に移動する基板フィルムを上にスラリーＳＬが塗布されることができる。その後、乾燥工程と基板フィルムを剥がす工程を遂行してシートＳＨを得ることができる。テープキャスティング工程は３０℃乃至８０℃で遂行されることができる。テープキャスティング工程で形成されたシートＳＨを適切なサイズにカッティングすることができる。シートＳＨの厚さは０．１ｍｍ乃至０．１６ｍｍである。

【0019】

図５は図１の第４段階を説明するための概略図である。図１及び図５に示すように、第３段階（Ｓ１３０）で用意された複数のシートＳＨを積層することができる。積層されたシートＳＨ上にラミネーション工程を遂行して、積層シートＳＳＨが形成されることができる（Ｓ１４０）。一例として、３つ乃至５つのシートＳＨが積層されて、積層シートＳＳＨを構成することができる。ラミネーション工程は約１０ＭＰａの圧力及び約６０℃の温度で遂行されることができる。
積層シートＳＳＨを加圧することができる。前記加圧工程は、温間静水圧プレス（Ｗａｒｍ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓ、ＷＩＰ）を利用することができる。前記加圧工程は約３０ＭＰａの圧力及び約７０℃の温度で遂行される。最終的に、積層シートＳＳＨの厚さＴＨは０．３ｍｍ乃至４ｍｍである。

【0020】

図６は図１の第５段階を説明するための概略図である。図１及び図６に示すように、積層構造体ＳＳが用意されることができる。積層構造体ＳＳは、下部プレートＰＬＴ１、上部プレートＰＬＴ２、及びこれらの間に介在された積層シートＳＳＨを含むことができる。積層構造体ＳＳを用意することは、下部プレートＰＬＴ１及び上部プレートＰＬＴ２の間に第４段階（Ｓ１４０）で用意された積層シートＳＳＨをサンドイッチすることを含むことができる（Ｓ１５０）。図６では下部プレートＰＬＴ１及び上部プレートＰＬＴ２の間に１つの積層シートＳＳＨが介在されることを例示したが、本発明はここに制限されない。例えば、下部プレートＰＬＴ１及び上部プレートＰＬＴ２の間に２つ以上の積層シートＳＳＨが介在されてもよい。

【0021】

積層構造体ＳＳを用意する前に、ボロン窒化物（ＢＮ）を積層シートＳＳＨに均一に塗布することができる。下部プレートＰＬＴ１及び上部プレートＰＬＴ２はボロン窒化物を含むことができる。下部プレートＰＬＴ１及び上部プレートＰＬＴ２の各々の密度は１．４ｇ／ｃｍ^３乃至１．７ｇ／ｃｍ^３であり得る。下部プレートＰＬＴ１及び上部プレートＰＬＴ２の各々の面積は、積層シートＳＳＨの面積の１．００倍乃至１．０２倍である。

【0022】

下部プレートＰＬＴ１及び上部プレートＰＬＴ２の中で少なくとも１つは、その一面上に提供された複数の突出部ＰＰを含むことができる。積層シートＳＳＨの一面は突出部ＰＰと接することができる、突出部ＰＰは互いに平行に一方向に延長されることができる。互いに隣接する突出部ＰＰの間にリセスＲＳが定義されることができる。再び言えば、下部プレートＰＬＴ１及び上部プレートＰＬＴ２の中で少なくとも１つは、パターニングされた面を有することができる。本発明の他の実施形態として、突出部ＰＰは省略されてもよい。

【0023】

突出部ＰＰは第１幅Ｗ１を有することができる。リセスＲＳは第２幅Ｗ２を有することができる。第１幅Ｗ１は第２幅Ｗ２と同一であるか、或いは異なることができる。第１幅Ｗ１は０ｍｍ乃至１５ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ乃至１５ｍｍ、より好ましくは４ｍｍ乃至１５ｍｍである。第２幅Ｗ２は０ｍｍ乃至１５ｍｍ、好ましくは０．１ｍｍ乃至１５ｍｍ、より好ましくは４ｍｍ乃至１５ｍｍである。突出部ＰＰは一定のピッチＰＩで配列されることができる。突出部ＰＰのピッチＰＩは第１幅Ｗ１と第２幅Ｗ２の和である。突出部ＰＰの断面の形状は、図示されたようにラウンド形状であり得る。他の例として、突出部ＰＰの断面の形状は、多角形（三角形又は方形）である。

【0024】

積層構造体ＳＳは、下部プレートＰＬＴ１と積層シートＳＳＨとの間の第１ギャップＧＡ１及び上部プレートＰＬＴ２と積層シートＳＳＨとの間の第２ギャップＧＡ２を含むことができる。下部プレートＰＬＴ１の互いに隣接する突出部ＰＰ及びこれらの間のリセスＲＳによって第１ギャップＧＡ１が定義されることができる。上部プレートＰＬＴ２の互いに隣接する突出部ＰＰ及びこれらの間のリセスＲＳによって第２ギャップＧＡ２が定義されることができる。

【0025】

図７は図１の第６段階を説明するための概略図である。図１及び図７に示すように、第５段階（Ｓ１５０）で用意された積層構造体ＳＳ上に脱脂工程（Ｂｉｎｄｅｒ Ｂｕｒｎ Ｏｕｔ、Ｂ．Ｂ．Ｏ．）が遂行されることができる（Ｓ１６０）。したがって、積層シートＳＳＨ内のバインダー、分散剤、及び可塑剤のような有機物が全て焼却されて除去されることができる。脱脂工程は大気炉（ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｆｕｒｎａｃｅ、ＡＦ）内で約６００℃の温度で約１２時間の間に遂行されることができる。即ち、脱脂工程は大気（空気）下で遂行されることができる。

【0026】

先に説明したように、積層シートＳＳＨの底面上に第１ギャップＧＡ１及び積層シートＳＳＨの上面上に第２ギャップＧＡ２が確保されることができる。積層シートＳＳＨが下部プレートＰＬＴ１と上部プレートＰＬＴ２によってサンドイッチされても、第１ギャップＧＡ１及び第２ギャップＧＡ２を通じて脱脂工程が円滑に遂行されることができる。例えば、加熱された気体（即ち、空気）が第１ギャップＧＡ１及び第２ギャップＧＡ２を通過することができる。第１ギャップＧＡ１及び第２ギャップＧＡ２を通じて加熱された気体が積層シートＳＳＨの底面及び上面と接することができる。

【0027】

図８は図１の第７段階を説明するための概略図である。図１及び図８に示すように、第６段階（Ｓ１６０）の後、るつぼＣＲＵ内に積層構造体ＳＳが提供されることができる。るつぼＣＲＵ内にベッディング粉末ＢＮＰを入れて、積層構造体ＳＳがベッディング粉末ＢＮＰ内に埋めることができる。ベッディング粉末ＢＮＰはボロン窒化物粉末、窒化珪素粉末、又はこれらの混合物を含むことができる。ベッディング粉末ＢＮＰがボロン窒化物粉末と窒化珪素粉末の混合物を含む場合、ボロン窒化物粉末と窒化珪素粉末は１：１で混合されることができる。
るつぼＣＲＵを加熱して、積層構造体ＳＳに焼結工程が遂行されることができる（Ｓ１７０）。したがって、積層シートＳＳＨが焼結されて、窒化珪素基板が形成されることができる。前記焼結工程は約１９００℃の温度で約６時間の間に遂行されることができる。前記焼結工程は窒素雰囲気で遂行されることができる。先に説明したように、積層シートＳＳＨの底面上に第１ギャップＧＡ１及び積層シートＳＳＨの上面上に第２ギャップＧＡ２が確保されることができる。積層シートＳＳＨが下部プレートＰＬＴ１と上部プレートＰＬＴ２によってサンドイッチされても、第１ギャップＧＡ１及び第２ギャップＧＡ２を通じて焼結工程が円滑に遂行されることができる。

【0028】

以上、添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明した。本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想や必須の特徴を変更しないで他の実施形態を実施することができる。したがって、上記の実施形態はすべての面で例示的なものである。

【符号の説明】

【0029】

ＡＦ 大気炉
ＢＡ１ 第１ボール
ＢＡ２ 第２ボール
ＢＩ バインダー
ＢＮＰ ベッディング粉末
ＣＯＮ１ 第１容器
ＣＯＮ２ 第２容器
ＣＲＵ るつぼ
ＤＩＳ 分散剤
ＧＡ１ 第１ギャップ
ＧＡ２ 第２ギャップ
ＭＩ１ 第１混合物
ＭＩ２ 第２混合物
ＭＩ３ 第３混合物
ＰＩ ピッチ
ＰＬ 可塑剤
ＰＬＴ１ 下部プレート
ＰＬＴ２ 上部プレート
ＰＰ 突出部
ＲＳ リセス
ＳＡ セラミック添加剤
ＳＨ シート
ＳＩＴ 攪拌器
ＳＬ スラリー
ＳＮＰ 窒化珪素粉末
ＳＳ 積層構造体
ＳＳＨ 積層シート
ＳＶ 溶媒
ＴＨ 厚さ
Ｗ１ 第１幅
Ｗ２ 第２幅

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】