高热导性氮化硅烧结体、使用了其的氮化硅基板及氮化硅电路基板以及半导体装置的制作方法

实施方式涉及高热导性氮化硅烧结体、使用了其的氮化硅基板及氮化硅电路基板以及半导体装置。
背景技术：
：氮化硅烧结体有效利用其高的结构强度而被广泛用于轴承滚珠等耐磨性部件中。在耐磨性部件中使用的以往的氮化硅烧结体可以实现3点弯曲强度为900mpa以上的高强度化，另一方面，热导率低至20w/m·k以下。近年来，作为有效利用氮化硅烧结体的高强度性的用途，可列举出半导体用基板。在日本专利第3797905号公报(专利文献1)中，公开了由热导率为50w/m·k以上、3点弯曲强度为500mpa以上的氮化硅烧结体构成的氮化硅基板。在专利文献1中记载了，通过将晶界相中的最大气孔径设定为0.3μm以下，从而即使将氮化硅基板的厚度设定为0.3～1.5mm也能够将电流泄漏值减小至1000na以下。电流泄漏值表示当施加恒定条件的交流电压时在氮化硅基板的表背间流过的电流值。该电流泄漏值越小表示氮化硅基板的绝缘性越高。若氮化硅基板的绝缘性低则表背间发生导通，结果是成为半导体装置产生误动作的原因。此外，对于半导体基板，要求良好的放热性。半导体元件有si半导体、sic半导体等各种半导体。伴随着半导体元件的高输出功率化，结温从100℃左右逐渐上升至200℃左右。为了提高半导体基板的放热性，可列举出提高氮化硅烧结体的热导率、减薄氮化硅基板的对策等。特别是若能够减薄氮化硅基板，则还能够实现半导体装置的小型轻量化。此时，由于在如陶瓷和金属电极等那样的异种材料中，由各自的热膨胀率的差等在接合部中产生变形应力，所以对于氮化硅基板要求一定以上的材料强度，还要求机械强度的提高。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第3797905号公报技术实现要素：发明所要解决的技术问题然而，对于以往的氮化硅基板来说，存在将板厚减薄至低于0.30mm时的绝缘性未必一定可以说是充分的问题。本发明是为了解决这样的问题而进行的，目的是通过提供同时提高了强度和绝缘耐压性的氮化硅烧结体，从而提供即使将氮化硅基板薄型化也能够确保优异的绝缘性的电路基板等。用于解决技术问题的手段实施方式的氮化硅烧结体的特征在于，其是热导率为50w/m·k以上、3点弯曲强度为600mpa以上的高热导性氮化硅烧结体，其中，在对氮化硅烧结体的任意的截面进行xrd分析时，在将于衍射角29.3±0.2°、29.7±0.2°、27.0±0.2°、36.1±0.2°下检测到的最强峰值强度设为i29.3°、i29.7°、i27.0°、i36.1°时，峰值比(i29.3°)/(i27.0°+i36.1°)满足0.01～0.08，并且，峰值比(i29.7°)/(i27.0°+i36.1°)满足0.02～0.16。发明效果实施方式的氮化硅烧结体在对任意的截面进行xrd分析时满足规定的峰值比。由此，能够提高热导率及强度。此外，绝缘耐压优异。因此，即使将基板薄型化，也能够维持优异的绝缘性。因此，使用了实施方式的氮化硅基板的氮化硅电路基板的绝缘性良好。附图说明图1是表示实施方式的氮化硅基板的一个例子的截面图。图2是表示实施方式的氮化硅电路基板的一个例子的截面图。图3是表示实施方式的氮化硅烧结体的烧结组织的一个例子的组织图。具体实施方式实施方式的高热导性氮化硅烧结体的特征在于，其是热导率为50w/m·k以上、3点弯曲强度为600mpa以上的高热导性氮化硅烧结体，其中，在对氮化硅烧结体的任意的截面进行xrd分析时，在将于衍射角29.3±0.2°、29.7±0.2°、27.0±0.2°、36.1±0.2°下检测到的最强峰值强度设为i29.3°、i29.7°、i27.0°、i36.1°时，峰值比(i29.3°)/(i27.0°+i36.1°)满足0.01～0.08，并且，峰值比(i29.7°)/(i27.0°+i36.1°)满足0.02～0.18。热导率为50w/m·k以上且3点弯曲强度为600mpa以上。热导率低于50w/m·k时，由于热导率低，所以放热性变得不充分。此外，3点弯曲强度低于600mpa时，烧结体的结构强度变得不充分。其次，在对氮化硅烧结体的任意的截面进行xrd分析时，在衍射角29.3±0.2°、29.7±0.2°、27.0±0.2°、36.1±0.2°下检测到峰。此外，其特征在于，在将各自的最强峰值设为i29.3°、i29.7°、i27.0°、i36.1°时，峰值比(i29.3°)/(i27.0°+i36.1°)满足0.01～0.08，并且，峰值比(i29.7°)/(i27.0°+i36.1°)满足0.02～0.16。这里对xrd分析条件进行说明。xrd分析以氮化硅烧结体的任意的截面作为测定面。测定面设定为表面粗糙度ra被研磨至0.05μm以下的研磨面。xrd分析中，使用cu靶(cu-kα)，将管电压设定为40kv，将管电流设定为40ma，将扫描速度设定为2.0°/分钟，将狭缝(rs)设定为0.15mm，将扫描范围(2θ)设定为10°～50°而实施。通过xrd分析检测到峰表示氮化硅烧结体具备规定的晶体化合物。i29.3°及i29.7°是基于晶界相中存在的化合物晶体的峰值。此外，i27.0°及i36.1°是基于β型氮化硅晶体的峰值。晶界相是以烧结助剂成分作为主要成分的化合物相。化合物相中，烧结助剂反应而得到的物质、烧结助剂彼此反应而得到的物质、烧结助剂与氮化硅或杂质氧反应而得到的物质等的反应相成为主要成分。此外，特定的化合物晶体的存在量变得越多，峰高度变得越大。此外，峰值比(i29.3°)/(i27.0°+i36.1°)满足0.01～0.08、并且峰值比(i29.7°)/(i27.0°+i36.1°)满足0.02～0.16意味着化合物晶体存在规定量。晶界相由化合物晶体相和非晶质相(玻璃相)构成。烧结助剂主要使用金属氧化物。因此，晶界相以金属氧化物(包含复合氧化物)作为主体。由于一般化合物晶体相与非晶质相相比较硬，所以化合物晶体成为将晶界相强化的成分。通过将晶界相强化，能够提高氮化硅烧结体的强度。此外，晶体化合物与非晶质相相比热导率高。因此，通过使晶界相中存在化合物晶体，能够提高氮化硅烧结体的热导率。通过将峰值比(i29.3°)/(i27.0°+i36.1°)和峰值比(i29.7°)/(i27.0°+i36.1°)控制在上述的范围内，能够同时得到高强度和高热导性。实施方式的氮化硅烧结体即使对任意的截面、总之无论哪个截面进行xrd分析，峰值比(i29.3°)/(i27.0°+i36.1°)均满足0.01～0.08，并且峰值比(i29.7°)/(i27.0°+i36.1°)均满足0.02～0.16。因此，存在于晶界相中的化合物晶体的组成或存在量被均质化。若化合物晶体的组成或存在量被均质化，则能够降低氮化硅烧结体中的绝缘耐压的不均。其结果是，即使将该烧结体应用于薄型的氮化硅基板，也能够确保优异的绝缘性。若上述的峰值比小，则由于化合物晶体少，所以无法充分得到高强度、高热导性、提高绝缘耐压的效果。此外，若上述的峰值比大，则化合物晶体变得过多。若化合物晶体变得过多，则由于β型氮化硅晶体的量减少，所以机械强度降低。此外，峰值比(i29.3°)/(i27.0°+i36.1°)更优选为0.01～0.05的范围。此外，更优选峰值比(i29.7°)/(i27.0°+i36.1°)为0.02～0.13的范围。此外，i29.3°及i29.7°优选为与稀土类元素-铪-氧系化合物晶体相应的峰值。此外，稀土类元素-铪-氧系化合物晶体优选含有2种以上的构成元素相同而组成比不同的化合物晶体。稀土类元素-铪-氧系化合物晶体是具有稀土类元素、铪(hf)、氧(o)作为构成元素的晶体相。稀土类元素优选为选自y(钇)、la(镧)、ce(铈)、pr(镨)、nd(钕)、pm(钷)、sm(钐)、eu(铕)、gd(钆)、tb(铽)、dy(镝)、ho(钬)、er(铒)、tm(铥)、yb(镱)、lu(镥)中的至少1种。稀土类元素-铪-氧系化合物晶体可以由稀土类元素、铪、氧的价数不同的各种化合物晶体构成。因此，能够存在在i29.3°及i29.7°下出现峰的化合物晶体。特别是钇(y)由于能够构成价数不同的化合物晶体，所以优选。同样地，铒(er)也由于能够构成价数不同的化合物晶体，所以优选。另外，在y与er的比较中y由于价格较廉价，所以优选。作为钇-铪-氧系化合物晶体，可列举出y1.6hf0.3o3晶体、y0.5hf0.5o1.75晶体、y0.1hf0.9o1.95晶体等。实施方式的氮化硅烧结体优选存在选自y1.6hf0.3o3晶体、y0.5hf0.5o1.75晶体、y0.1hf0.9o1.95晶体中的2种以上。特别优选存在y1.6hf0.3o3晶体及y0.5hf0.5o1.75晶体这2种。y1.6hf0.3o3晶体能够得到i29.3°的峰值。此外，y0.5hf0.5o1.75晶体能够得到i29.7°的峰值。此外，作为铒-铪-氧系化合物晶体，可列举出er1.57hf0.32o3晶体、er4hf3o12晶体、er0.67hf0.33o1.67晶体等。er1.57hf0.32o3晶体可得到i29.3°的峰值。此外，er4hf3o12晶体或er0.67hf0.33o1.67晶体可得到i29.7°的峰值。此外，稀土类元素-铪-氧系化合物晶体的定性分析通过tem-edx分析来实施。tem是透射型电子显微镜(transmissionelectronmicroscope)。此外，edx是能量分散型x射线分光法(energydispersivex-rayspectrometry)。tem-edx分析是将tem与edx组合的分析方法。作为稀土类元素-铪-氧系化合物晶体的组成，优选为稀土类元素的原子比大的组成构成。因此，对于y-hf-o系化合物晶体来说，优选为y的原子比大的晶体。稀土类元素、特别是y元素为促进氮化硅的柱状化生长的元素，有助于烧结体的高强度化。具有稀土类元素的比率大的晶体相能够兼顾由稀土类元素在晶界中的均质的分散带来的晶粒生长和在稀土类元素-hf-o系化合物晶体相中的固定化(晶界相的强化)。其结果是，晶界相的缺陷减少，带来强度及绝缘性的改善。同样地，er-hf-o系化合物晶体的情况也优选er的原子比大的晶体。此外，稀土类元素那样的原子半径大的元素对于向晶界中的扩散，容易成为扩散瓶颈。即原子半径大的稀土类元素由于扩散速度慢，所以变得容易形成不均匀的晶界相。与此相对，通过加入适量hf，能够促进扩散。通过促进扩散，能够实现伴随氮化硅的柱状化而产生的致密化促进。此外，能够得到分散有稀土类元素-hf-o系化合物晶体相的均匀的晶界相。其结果是，即使是制成薄型基板的情况下，也能够实现强度与绝缘性的兼顾。此外，通过存在钇-铪-氧系化合物晶体，即使在不添加除钇以外的稀土类元素的情况下也能够显示优异的特性。例如，在专利文献1中公开了将y2o3与er2o3并用。在实施方式中由于即使稀土类元素仅为y2o3也可得到优异的特性，所以还可得到成本降低的效果。此外，峰值比(i29.3°)/(i27.0°+i36.1°)与峰值比(i29.7°)/(i27.0°+i36.1°)的和优选满足0.03～0.20。如上述那样峰值比通过特定的化合物晶体的存在量而决定。通过将峰值比(i29.3°)/(i27.0°+i36.1°)与峰值比(i29.7°)/(i27.0°+i36.1°)的和设定为0.03～0.20的范围内，从而化合物晶体的量被适当化，热导率、强度、绝缘耐压的特性提高。此外，峰值比(i29.3°)/(i27.0°+i36.1°)与峰值比(i29.7°)/(i27.0°+i36.1°)的和更优选为0.03～0.15的范围。此外，在将于衍射角34.8±0.2°下检测到的最强峰值强度设为i34.8°时，峰值比(i34.8°)/(i27.0°+i36.1°)优选为0.02以下(包括零)。i34.8°是在存在y0.1hf0.9o1.95晶体时检测到的峰值。若y0.1hf0.9o1.95晶体的存在量增加，则有可能y1.6hf0.5o5晶体或y0.5hf0.5o1.75晶体的存在量减少。其结果是，峰值比(i29.3°)/(i27.0°+i36.1°)和峰值比(i29.7°)/(i27.0°+i36.1°)有可能变小。此外，稀土类元素-铪-氧系化合物晶体优选为稀土类元素、铪、氧这3原系，但也可以以其他的元素作为构成元素。作为其他的元素，可列举出除稀土类元素或铪以外的烧结助剂成分。作为这样的烧结助剂，优选mg成分、ca成分。此外，作为稀土类元素-铪-氧系化合物晶体的构成元素，也可以包含氮(n)。此外，氮化硅烧结体中的稀土类元素的含量以氧化物换算计优选为3～10质量％、进而优选为5～9质量％。另外，氧化物换算是在将稀土类元素设为r时以r2o3进行换算。此外，hf的含量以氧化物换算计优选为0.5～5质量％、进而优选为1～3质量％。另外，氧化物换算以hfo2进行。此外，稀土类元素的含量(氧化物换算)与hf的含量(氧化物换算)的合计值优选成为6质量％以上。此外，质量比[稀土类元素的含量(氧化物换算)/hf的含量(氧化物换算)]优选为2以上且6以下。若调整稀土类元素与hf的合计量及质量比，则变得容易形成具有规定的xrd峰值的化合物晶体相。这会带来上述的伴随氮化硅的柱状化的致密化促进及分散有稀土类元素-hf-o系化合物晶体相的均匀的晶界相的形成。此外，实施方式的氮化硅烧结体也可以含有5质量％以下(包括零)的除稀土类元素及hf以外的元素。作为含有的成分，可列举出选自mg(镁)、ca(钙)、ti(钛)、zr(锆)、al(铝)中的1种或2种以上。mg含量以氧化物换算计优选为0.1～4质量％。另外，氧化物换算以mgo进行。此外，ca含量以氧化物换算计优选为0.1～4质量％。另外，氧化物换算以cao进行。此外，ti含量以氧化物换算计优选为0.1～3质量％。另外，氧化物换算以tio2进行。此外，zr含量以氧化物换算计优选为0.1～3质量％。另外，氧化物换算以zro2进行。此外，al含量以氧化物换算计优选为0.1～3质量％。另外，氧化物换算以al2o3计进行。稀土类元素、hf等烧结助剂成分优选作为含有氧作为构成元素的成分而添加。含有氧作为构成元素的成分可列举出氧化物或碳氧化物。烧结助剂成分的合计量中的氧合计量优选为0.5～5质量％。例如，将y2o3设为3质量％、将hfo2设为1质量％、剩余部分设为氮化硅时的氧合计量如下求出。y2o3的分子量成为225.8(＝88.9×2+16×3)，hfo2的分子量成为210.5(＝178.5+16×2)。y2o3中的氧比率成为0.21(＝48/225.8)，hfo2中的氧比率成为0.15(＝32/210.5)。y2o3为3质量％时的氧含量成为0.63(＝3×0.21)质量％。此外，hfo2为1质量％时的氧含量成为0.15(＝1×0.15)质量％。烧结助剂成分的合计量中的氧合计量求出为0.78(＝0.63+0.15)质量％。烧结助剂成分的合计量中的氧合计量低于0.5质量％时，由于氧量少，所以稀土类元素-铪-氧系化合物晶体的存在量有可能变少。此外，若氧合计量超过5质量％而过量，则由于晶界相的量变得过多，所以有可能强度或热导率降低。实施方式的氮化硅烧结体是按照出现上述那样的xrd峰值比的方式在晶界相中存在化合物晶体的烧结体。由此，能够得到热导率为50w/m·k以上、3点弯曲强度为600mpa以上的氮化硅烧结体。此外，能够将绝缘耐压设定为10kv/mm以上。实施方式的氮化硅烧结体作为氮化硅基板的构成材料是有效的。氮化硅基板优选基板厚度为0.10mm以上且0.70mm以下。即使将基板厚度设定为0.70mm以下，也能够得到热导率为50w/m·k以上、3点弯曲强度为600mpa以上的氮化硅烧结体。此外，能够将绝缘耐压设定为10kv/mm以上。此外，在氮化硅烧结体的任意的截面中，晶界相的最大直径优选为10μm以下。此外，氮化硅晶粒的长径的平均粒径优选为1～10μm。此外，氮化硅烧结体中的氮化硅晶粒的长径的最大直径优选为基板厚度的20％以下。此外，氮化硅烧结体的气孔率优选为3％以下。此外，气孔的最大直径优选为1μm以下。通过控制晶界相的最大直径、氮化硅晶粒的长径的平均粒径、气孔率、气孔的最大直径，能够将晶界相中的化合物晶体的存在比例进一步均质化。因此，即使将基板厚度减薄至0.70mm以下、进而低于0.30mm，也能够提高热导率、强度、绝缘耐压。另外，从强度维持的观点出发，基板厚度优选为0.10mm以上。因此，实施方式的氮化硅基板优选基板厚度为0.10mm以上且0.70mm以下、进而优选为0.10mm以上且低于0.30mm。晶界相的最大直径、氮化硅晶粒的长径的平均粒径、氮化硅晶粒的长径的最大直径相对于基板厚度的比例、气孔的最大直径通过以下的步骤来测定。即，在氮化硅烧结体的任意的截面中利用sem(扫描型电子显微镜scanningelectronmicroscope)拍摄单位面积为100μm×100μm的放大照片(3000倍)。另外，在一个视野中无法拍摄单位面积为100μm×100μm时也可以分成多个视野来进行拍摄。将放大照片中拍摄的氮化硅晶粒、晶界相、气孔的最长的对角线作为氮化硅晶粒的长径、晶界相的长径、气孔的长径。将该操作以放大照片(单位面积为100μm×100μm)实施2张的量，将最大的长径作为氮化硅晶粒的长径的最大直径、晶界相的最大直径、气孔的最大直径。此外，气孔率通过阿基米德法来测定。图3中表示实施方式的氮化硅烧结体的组织的一个例子。图中，符号5为氮化硅晶粒，6为晶界相。实施方式的氮化硅烧结体以β型氮化硅晶粒作为主体。β型氮化硅晶粒具有长宽比为2以上的细长的形状。细长的氮化硅晶粒随机地互相缠绕，成为将氮化硅晶粒彼此的间隙用晶界相填埋的结构。实施方式的氮化硅烧结体在晶界相中按照成为规定的峰值比的方式存在具有规定的xrd峰值的化合物晶体。通过氮化硅晶粒量、氮化硅晶粒尺寸、烧结助剂量、气孔率、气孔尺寸可以控制晶界相的尺寸。通过控制晶界相的最大直径、氮化硅晶粒的长径的平均粒径、气孔率、气孔的最大直径，能够使化合物晶体的存在比例变得更均质。由此，即使在将基板厚度减薄至0.70mm以下、进而低于0.30mm的情况下，也能够将绝缘耐压设定为10kv/mm以上、进而20kv/mm以上。此外，晶界相的最大直径优选为10μm以下、进而优选为6μm以下。此外，气孔率优选为3％以下、进而优选为0.5％以下(包括零)。此外，气孔的最大直径优选为1μm以下、进而优选为0.3μm以下(包括零)。通过减小晶界相、减小气孔，能够进一步提高绝缘性。此外，能够降低介电常数的频率依赖性。在将50hz下的介电常数设为εr50、将1khz下的介电常数设为εr1000时，可以设定为(εr50-εr1000)/εr50≤0.1。介电常数表示填充有电极间的介质时的蓄电器的电容量除以为真空时的电容量而得到的值。这次的介质为氮化硅烧结体。(εr50-εr1000)/εr50≤0.1表示氮化硅烧结体的介电常数即使频率变高也不会变大。这表示成为难以引起氮化硅烧结体的极化的构成。通过形成检测到上述那样的规定的xrd峰值的晶界相，能够降低介电常数的频率依赖性。半导体元件为了进行高速动作而提高动作频率。通过降低氮化硅烧结体的介电常数的频率依赖性，从而即使是搭载动作频率高的半导体元件也难以引起氮化硅烧结体的极化。通过抑制极化，能够维持高的绝缘性。实施方式的氮化硅烧结体可以将(εr50-εr1000)/εr50设定为0.1以下、进而0.020以下。以上那样的氮化硅烧结体作为氮化硅基板的构成材料是有效的。图1中例示出氮化硅基板，图2中例示出氮化硅电路基板。图中，符号1为氮化硅基板，2为氮化硅电路基板，3为表侧金属板，4为背侧金属板。表侧金属板3、背侧金属板4可列举出铜板或铝板等导电性高的金属材料。表侧金属板3、背侧金属板4的厚度是任意的，但厚度优选为0.2mm以上。此外，金属板优选通过使用了ag-cu-ti等活泼金属钎料的活泼金属接合法进行接合。另外，表侧金属板3或背侧金属板4并不限于金属板，也可以是将金属糊剂加热而形成的金属化膜、使用了镀覆法、溅射法、喷镀法等薄膜形成技术的金属薄膜等。另外，氮化硅基板1也可以不接合金属板，而作为压接结构用氮化硅基板使用。氮化硅电路基板2也可以在至少一个表面上接合多个金属板。此外，至少一个金属板的厚度也可以为0.70mm以上。实施方式的氮化硅基板1由于热导率、强度及绝缘耐压优异，所以即使增厚金属板，绝缘性或耐久性也优异。关于金属板的厚度，为了有助于导通或放热性，厚度优选为0.20mm以上、进而优选为0.70mm以上。特别是在搭载发热量大的半导体元件时，金属板较厚时，由于放热性上升，所以优选。此外，若制成在一个表面配设有多个金属板的结构，则能够分别采取搭载有半导体元件的结构。实施方式的氮化硅电路基板即使搭载多个半导体元件，也显示优异的绝缘性和耐久性。例如，sic元件的结温上升至200℃左右。为了改善氮化硅基板及氮化硅电路基板的放热性、强度、绝缘性，耐热循环特性(tct特性)优异。顺便提一下，在进行将温度-50℃×30分钟→室温×10分钟→200℃×30分钟→室温×10分钟设为1个循环的tct试验时，即使将氮化硅基板的厚度设定为0.70mm以下、进而低于0.30mm，即使在5000个循环后，在氮化硅基板中也不会产生裂纹。此外，绝缘耐压的降低率也能够设定为20％以下。因此，实施方式的氮化硅电路基板适合于搭载结温为100℃以上、进而150℃以上的半导体元件。即，适合于搭载有结温为100℃以上、进而150℃以上的半导体元件的半导体装置。并且，即使搭载多个半导体元件也显示优异的特性。另外，金属板的厚度的上限没有特别限定，但优选为5mm以下。若超过5mm而较厚，则在减薄氮化硅基板时氮化硅电路基板的翘曲容易变大。接着，对实施方式的氮化硅基板的制造方法进行说明。实施方式的氮化硅基板只要具有上述构成，则其制造方法没有特别限定，但作为用于高效地得到的制造方法，可列举出下面的方法。首先，准备原料粉末。原料粉末以氮化硅粉末、稀土类化合物粉末、铪化合物粉末作为必须成分。作为稀土类化合物，可列举出稀土类氧化物。此外，作为铪化合物，可列举出铪氧化物。若为氧化物，则容易形成稀土类元素-铪-氧系化合物晶体。此外，氮化硅粉末优选：α化率为80质量％以上，平均粒径为0.4～2.5μm，杂质氧含量为2质量％以下。此外，杂质氧含量优选为2质量％以下、进而优选为1.0质量％以下、再进一步优选为0.1～0.8质量％。若杂质氧含量超过2质量％而较多，则引起杂质氧与烧结助剂的反应，有可能必要程度以上地形成晶界相。此外，氮化硅粉末也可以是在表面形成有薄的氧化膜的粉末。表面氧化膜以氧化硅作为主要成分。氧化硅具有将氮化硅粉末表面与烧结助剂的反应均匀化的效果。因此，变得容易均质地形成氮化硅晶粒表面的氧化物液相(晶界相)。稀土类化合物粉末的添加量以氧化物换算计优选为3～10质量％，进而优选为5～9质量％。另外，氧化物换算是在将稀土类元素设为r时以r2o3进行换算。此外，铪化合物的添加量以氧化物换算计优选为0.5～5质量％，进而优选为1～3质量％。另外，氧化物换算以hfo2进行。此外，优选：稀土类化合物的添加量(氧化物换算)与hf化合物的添加量(氧化物换算)的合计值成为6质量％以上。此外，优选：质量比[稀土类化合物的添加量(氧化物换算)/hf化合物的添加量(氧化物换算)]为2以上且6以下。若调整稀土类化合物与hf化合物的合计添加量及质量比，则变得容易形成具有规定的xrd峰值的化合物晶体相。这会带来伴随氮化硅的柱状化的致密化促进及分散有稀土类元素-hf-o系化合物晶体相的均匀的晶界相的形成。此外，根据需要，添加选自mg(镁)化合物粉末、ca(钙)化合物粉末、ti(钛)化合物粉末、zr(锆)化合物粉末、al(铝)化合物粉末中的1种或2种以上。此外，优选：这些化合物的添加量合计为5质量％以下。此外，这些化合物优选为氧化物或碳氧化物。若包含氧作为烧结助剂的构成元素，则通过烧结助剂彼此或氮化硅粉末中的杂质氧与烧结助剂的反应形成氧化物液相，能够促进氮化硅晶粒的柱状化。此外，优选这些烧结助剂制成微粉，特别是通过将平均粒径设定为0.5μm以下，能够抑制不均质的液相生成。这是由于，越是微粉，反应性越大，相对于温度的反应不均变小，调和时的组成变得容易被反映出。该均质的液相生成对于特定的晶体相峰值的控制变得有效，带来烧结体的特性提高。将上述原料粉末混合，进一步添加有机粘合剂而调制原料混合体。此时，根据需要，也可以添加非晶质碳或增塑剂等。在氮化硅原料粉的表面存在作为杂质的氧。过量的氧有可能成为晶界缺陷。这里，非晶质碳作为脱氧剂发挥功能。通过将烧结处理前的碳含量(剩余碳量)设定为0.1～0.2质量％，由于非晶质碳与氧反应而作为co2、co被放出到外部，所以有助于除去过量的氧(无助于液相反应的氧)。为0.1质量％以下时脱氧效果小，若超过0.2质量％而较多，则变得容易残存在烧结体中，有可能产生结构缺陷。接着，实施将原料混合体成型的成型工序。作为原料混合体的成型法，可以应用通用的模具压制法、冷静水压压制(cip)法、或刮刀法、辊成型法那样的片材成型法等。此外，根据需要，将原料混合体与甲苯、乙醇、丁醇等溶剂混合。接着，在上述成型工序之后，实施成型体的脱脂工序。脱脂工序是在非氧化性气氛中将成型体在温度500～800℃下加热1～4小时，进行预先添加的大部分的有机粘合剂的脱脂。作为非氧化性气氛，可列举出氮气气氛中、氩气气氛中等。此外，作为有机粘合剂，可列举出甲基丙烯酸丁酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯等。此外，优选：在将原料混合体(氮化硅粉末与烧结助剂粉末的合计量)设为100质量份时，有机粘合剂的添加量为3～17质量份。有机粘合剂的添加量低于3质量份时，粘合剂量过少，维持成型体的形状变得困难。这样的情况下，进行多层化而提高量产性变得困难。另一方面，若粘合剂量超过17质量份而过多，则在脱脂工序后成型体(脱脂处理后的成型体)的空隙变大且氮化硅基板的孔隙变大。接着，经脱脂处理的成型体被容纳到烧成容器内，在烧成炉内在非氧化性气氛中被供于烧结工序。优选：烧结工序在温度为1800～1950℃的范围内实施。作为非氧化性气氛，优选氮气气氛、或包含氮气的还原性气氛。此外，优选烧成炉内压力为压制气氛。若以烧结温度低于1800℃的低温状态进行烧成，则氮化硅晶粒的粒生长不充分，难以得到致密的烧结体。另一方面，若以烧结温度高于1950℃的高温度进行烧成，则由于在炉内气氛压力低的情况下有可能分解成si和n2，所以优选烧结温度控制在上述范围内。此外，烧结时间优选7～20小时的范围内。在实施烧结工序时，优选将1350℃到烧结温度为止的升温速度调整为50℃/小时以下。特别是控制1400℃以上且1600℃以下的范围的升温速度是有效的。该温度范围是α型氮化硅粉末的β转变进行70％以上的温度区域。α型氮化硅粉末从1400℃附近逐渐相变成β型氮化硅粉末。若引起向β相的相变，则氮化硅变成柱状的晶粒。通过将升温速度以50℃/小时以下的慢速度进行升温，能够均匀地实施氮化硅晶粒的柱状化。此外，稀土类化合物与铪化合物的反应也能够均匀化。因此，稀土类元素-hf-o系晶体化合物的分散状态也能够均匀化。这样的升温速度的控制对于厚度为0.70mm以下、进而低于0.30mm的薄型基板是有效的。此外，作为非氧化性气氛，可列举出氮气(n2)或氩气(ar)等。此外，将成型体多段地层叠而提高量产性也是有效的。此外，通过以多段地层叠的状态进行烧结，从而炉内的温度变得均匀，能够使反应变得均匀。此外，优选将烧结工序后的烧结体的冷却速度设定为100℃/小时以下。通过将冷却速度慢慢地冷却至100℃/小时以下、进而50℃/小时以下，能够将晶界相晶体化。能够增大晶界相中的晶体化合物的比例。通过上述工序，能够制作实施方式的氮化硅烧结体及氮化硅基板。此外，通过接合金属板，能够制作氮化硅电路基板。(实施例)(实施例1～11及比较例1～2)作为原料粉末，准备平均粒径为1.2μm、杂质氧量为1.0质量％的α型氮化硅粉末。接着，混合表1中所示的烧结助剂粉末，用球磨机混合48小时而调制混合原料粉末。另外，关于烧结助剂粉末的平均粒径，实施例2～11中将烧结助剂粉末的平均粒径调整为0.2～0.5μm后混合，实施例1及比较例1～2中混合平均粒径为1～2μm的烧结助剂粉末。此外，烧结助剂粉末的添加量是将与氮化硅粉末的合计设为100质量％而表示。此外，实施例6使用在氮化硅粉末表面设置有薄的氧化膜的粉末。表1将各混合原料粉末与树脂粘合剂混合而调制混合原料糊剂。使用各混合原料糊剂并通过刮刀法进行片材成型。将片材成型体按照得到作为目标的基板尺寸的方式进行切割及脱脂工序后实施表2中所示的升温工序及烧结工序。另外，实施例及比较例均将脱脂后的剩余碳量设定为0.1～0.2质量％的范围内。此外，升温工序及烧结工序在氮气氛中实施。表2对实施例及比较例的氮化硅基板进行xrd分析、热导率及3点弯曲强度的测定。xrd分析是首先准备将任意的截面研磨成表面粗糙度ra为0.05μm以下的研磨面。此外，xrd分析中，使用cu靶(cu-kα)，将管电压设定为40kv，将管电流设定为40ma，将扫描速度设定为2.0°/分钟，将狭缝(rs)设定为0.15mm，将扫描范围(2θ)设定为10°～50°而实施。此外，热导率通过激光闪光法来测定。此外，3点弯曲强度依据jis-r1601而测定。将其结果示于下述表3中。表3上述实施例及比较例的氮化硅基板检测到与β-si3n4晶体相应的i27.0°及i36.1°的峰值。此外，实施例的峰值比(i29.3°)/(i27.0°+i36.1°)为0.01～0.05的范围内，峰值比(i29.7°)/(i27.0°+i36.1°)为0.02～0.13的范围内。此外，峰值比(i29.3°)/(i27.0°+i36.1°)与峰值比(i29.7°)/(i27.0°+i36.1°)的和为0.03～0.15的范围内。此外，峰值比表示为零的部位分别是峰值为检测限以下的部位。与此相对，比较例1～2的热导率、3点弯曲强度优异。另一方面，峰值比(i29.3°)/(i27.0°+i36.1°)或峰值比(i29.7°)/(i27.0°+i36.1°)中的任一者(或两者)为范围外。接着，调查实施例及比较例的氮化硅基板的化合物晶体的组成分析、气孔率、气孔的最大直径、氮化硅晶粒的长径的平均粒径、氮化硅晶粒的长径的最大直径。此外，化合物晶体的组成分析通过tem-edx而实施。此外，气孔率通过阿基米德法来测定。此外，气孔的最大直径、氮化硅晶粒的长径的平均粒径、氮化硅晶粒的长径的最大直径通过沿厚度方向对截面进行sem观察而测定。在sem观察中，拍摄单位面积为100μm×100μm的放大照片(3000倍)。将放大照片中拍摄的气孔中最大的对角线作为最大直径。同样地，将放大照片中拍摄的氮化硅晶粒的最长的对角线作为长径。将该操作实施放大照片2张的量(2张，单位面积为100μm×100μm)。将其中拍摄的氮化硅晶粒的长径的平均值作为平均粒径，将最大的长径作为最大直径。此外，氮化硅晶粒的长径的最大直径相对于基板厚度的比例通过[(氮化硅晶粒的长径的最大直径/氮化硅基板的厚度)×100(％)]而求出。将其结果示于下述表4及表5中。表4试样no.化合物晶体的组成实施例1y1.6hf0.3o3晶体、y0.5hf0.5o1.75晶体、y0.1hf0.9o1.95晶体实施例2y1.6hf0.3o3晶体、y0.5hf0.5o1.75晶体实施例3y1.6hf0.3o3晶体、y0.5hf0.5o1.75晶体、y0.1hf0.9o1.95晶体实施例4y1.6hf0.3o3晶体、y0.5hf0.5o1.75晶体实施例5y1.6hf0.3o3晶体、y0.5hf0.5o1.75晶体实施例6y1.6hf0.3o3晶体、y0.5hf0.5o1.75晶体实施例7y1.6hf0.3o3晶体、y0.5hf0.5o1.75晶体实施例8er1.57hf0.32o3晶体、er4hf3o12晶体、er0.6hf3o1.67晶体实施例9y1.6hf0.3o3晶体、y0.5hf0.5o1.75晶体实施例10y1.6hf0.3o3晶体、y0.5hf0.5o1.75晶体、y0.1hf0.9o1.95晶体实施例11y1.6hf0.3o3晶体、y0.5hf0.5o1.75晶体比较例1y0.5hf0.5o1.75晶体、y0.1hf0.9o1.95晶体比较例2y0.5hf0.5o1.75晶体、er1.57hf0.32o3晶体表5如由上述表中所示的结果表明的那样，各实施例的氮化硅基板的各规定项目满足优选的范围。接着，对实施例及比较例的氮化硅基板，测定绝缘耐压。绝缘耐压(绝缘耐力)依据jis-c-2141通过4端子法进行测定。测定端子使用前端为直径20mm的球形电极的端子。此外，绝缘耐力的测定在fluorinert中实施。此外，还进行v-t测试。v(电压)-t(时间)测试是调查持续施加24小时绝缘击穿电压的50％的电压后的绝缘击穿的有无的试验。此外，调查介电常数的频率依赖性。作为介电常数的频率依赖性，在将50hz下的介电常数设为εr50、将1khz下的介电常数设为εr1000时，通过(εr50-εr1000)/εr50而求出。将其算出结果示于下述表6中。表6实施例的氮化硅基板的绝缘耐压优异。此外，v-t测试结果也良好，绝缘性的长期可靠性也良好。此外，介电常数的频率依赖性也显示0.020以下这样优异的值。判明：即使进行薄型化，绝缘性也优异。(实施例1a～11a及比较例1a～2a)在实施例1～11及比较例1～2的氮化硅基板上接合铜板，制作氮化硅电路基板。铜板的尺寸使用表7中所示的尺寸。此外，铜板的接合通过使用了由ag(剩余部分)-cu(28质量％)-ti(3质量％)构成的活泼金属钎料的活泼金属接合法来实施。此外，接合工序通过在850℃下进行热处理来实施。表7对实施例及比较例的氮化硅电路基板，实施tct试验。该tct试验将温度-50℃×30分钟→室温×10分钟→200℃×30分钟→室温×10分钟作为1个循环并测定5000个循环后的氮化硅基板的裂纹的有无及绝缘耐压的降低比例。氮化硅基板的裂纹的有无是将铜板剥离后通过荧光探伤法来测定。绝缘耐压的降低比例的测定是比较tct试验前与试验后的绝缘耐压而求出。具体而言，通过[(试验前的绝缘耐压-试验后的绝缘耐压)/(试验前的绝缘耐压)×100(％)]而求出。将其测定结果示于下述表8中。表8对于各实施例的氮化硅电路基板来说，tct特性优异。此外，绝缘耐压的降低比例也小。因此，判明：即使减薄氮化硅基板、或增厚铜板，也可得到优异的耐久性。以上，例示出了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子提出的，并不意图限定发明的范围。这些新型的实施方式可以以其他的各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，可以进行各种省略、置换、变更等。这些实施方式或其变形例包含于发明的范围、主旨中，同时包含于权利要求书中记载的发明和其均等的范围内。此外，上述的各实施方式可以相互组合而实施。符号的说明1氮化硅基板2氮化硅电路基板3表侧金属板4背侧金属板5氮化硅晶粒6晶界相当前第1页12