JP3176089B2 - セラミック回路基板の製造方法 - Google Patents
セラミック回路基板の製造方法Info
- Publication number
- JP3176089B2 JP3176089B2 JP18666891A JP18666891A JP3176089B2 JP 3176089 B2 JP3176089 B2 JP 3176089B2 JP 18666891 A JP18666891 A JP 18666891A JP 18666891 A JP18666891 A JP 18666891A JP 3176089 B2 JP3176089 B2 JP 3176089B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ion
- etching
- substrate
- ceramic
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/51—Metallising, e.g. infiltration of sintered ceramic preforms with molten metal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/53—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone involving the removal of at least part of the materials of the treated article, e.g. etching, drying of hardened concrete
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
- H01L21/4803—Insulating or insulated parts, e.g. mountings, containers, diamond heatsinks
- H01L21/4807—Ceramic parts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
- H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
- H01L23/3735—Laminates or multilayers, e.g. direct bond copper ceramic substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/12—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
- H01L23/14—Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates characterised by the material or its electrical properties
- H01L23/15—Ceramic or glass substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/0306—Inorganic insulating substrates, e.g. ceramic, glass
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
- H05K3/14—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using spraying techniques to apply the conductive material, e.g. vapour evaporation
- H05K3/16—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using spraying techniques to apply the conductive material, e.g. vapour evaporation by cathodic sputtering
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/38—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
- H05K3/381—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by special treatment of the substrate
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、セラミック基板の表
面に金属膜が形成されてなるセラミック回路基板を製造
する方法に関する。
面に金属膜が形成されてなるセラミック回路基板を製造
する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】セラミック回路基板として、セラミック
基板の表面に金属膜を設けた基板がある。セラミックと
金属は性状が大きく異なるため元来接合性が良くない。
したがって、このセラミック回路基板においては、セラ
ミック基板と金属膜の密着力が一番の問題である。
基板の表面に金属膜を設けた基板がある。セラミックと
金属は性状が大きく異なるため元来接合性が良くない。
したがって、このセラミック回路基板においては、セラ
ミック基板と金属膜の密着力が一番の問題である。
【０００３】発明者らは、セラミック基板の表面にスパ
ッタリングにより銅膜を形成（Ｃｕメタライズ）する方
法を提案している。金属膜の密着力はかなり向上するが
十分ではない。さらに密着力を増す方法として、セラミ
ック基板表面に凹凸を形成（粗化）する方法がある。ア
ンカー効果や接合面積の増大で金属膜の密着力を向上さ
せるのである。具体的には、酸・アルカリによるエッチ
ングでセラミック基板表面に凹凸を形成した後、金属膜
を形成するのである（特開昭６１−２５１５８９号公
報）。しかし、この方法は、セラミック回路基板の高周
波特性を劣化させるという問題がある。
ッタリングにより銅膜を形成（Ｃｕメタライズ）する方
法を提案している。金属膜の密着力はかなり向上するが
十分ではない。さらに密着力を増す方法として、セラミ
ック基板表面に凹凸を形成（粗化）する方法がある。ア
ンカー効果や接合面積の増大で金属膜の密着力を向上さ
せるのである。具体的には、酸・アルカリによるエッチ
ングでセラミック基板表面に凹凸を形成した後、金属膜
を形成するのである（特開昭６１−２５１５８９号公
報）。しかし、この方法は、セラミック回路基板の高周
波特性を劣化させるという問題がある。
【０００４】セラミック基板表面の結晶粒が酸・アルカ
リにより侵食・溶解され、エッチング前後で表面状態が
大きく変化し、表面粗さが大きくなってしまう。図１２
はエッチング前のセラミック基板表面部分を示し、図１
３はエッチング後のセラミック基板表面部分を示す。表
面粗さが大きくなることで金属膜の密着力は増すが、表
面粗さが大きくなると電送損失が増大してしまうのであ
る。
リにより侵食・溶解され、エッチング前後で表面状態が
大きく変化し、表面粗さが大きくなってしまう。図１２
はエッチング前のセラミック基板表面部分を示し、図１
３はエッチング後のセラミック基板表面部分を示す。表
面粗さが大きくなることで金属膜の密着力は増すが、表
面粗さが大きくなると電送損失が増大してしまうのであ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記事情
に鑑み、高周波特性を損なうことなく金属膜の密着力を
向上させられるセラミック回路基板の製造方法を提供す
ることを課題とする。
に鑑み、高周波特性を損なうことなく金属膜の密着力を
向上させられるセラミック回路基板の製造方法を提供す
ることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明のセラミック回路基板の製造方法は、セラミ
ック基板を回転させながら、セラミック基板の表面に対
してイオンビームを斜め方向から照射して、イオンエッ
チング処理で結晶粒表面に超微細な凹凸を形成し、その
あとで、セラミック基板の表面に金属膜を蒸着により形
成する。
め、本発明のセラミック回路基板の製造方法は、セラミ
ック基板を回転させながら、セラミック基板の表面に対
してイオンビームを斜め方向から照射して、イオンエッ
チング処理で結晶粒表面に超微細な凹凸を形成し、その
あとで、セラミック基板の表面に金属膜を蒸着により形
成する。
【０００７】前記方法で、イオンビームに反応性ガスを
用いた化学反応を伴うエッチング処理（化学的イオンエ
ッチング処理）を行うことができる。このエッチング処
理は、イオン等とエッチングされる材料間の化学反応生
成物がガス化して材料表面より脱離しエッチングが進行
するというものである。この場合、下記の物理的イオン
エッチング処理が併用されていてもよい。
用いた化学反応を伴うエッチング処理（化学的イオンエ
ッチング処理）を行うことができる。このエッチング処
理は、イオン等とエッチングされる材料間の化学反応生
成物がガス化して材料表面より脱離しエッチングが進行
するというものである。この場合、下記の物理的イオン
エッチング処理が併用されていてもよい。
【０００８】この発明で使う基板は、基板全体がセラミ
ックで出来ている（例えば、アルミナ基板）ものを使う
が、これに限らず、表面のみがセラミックである基板も
利用可能である。セラミック表面は研磨されていてもよ
いし、研磨されていなくてもよい。
ックで出来ている（例えば、アルミナ基板）ものを使う
が、これに限らず、表面のみがセラミックである基板も
利用可能である。セラミック表面は研磨されていてもよ
いし、研磨されていなくてもよい。
【０００９】セラミック表面に蒸着で形成する金属膜と
しては、スパッタリング等のＰＶＤ法による銅蒸着膜が
例示される。イオンビームエッチング処理としては、前
記の化学的イオンエッチング処理、あるいは、化学反応
を伴なわないエッチング処理（物理的イオンエッチング
処理）、さらには、化学的イオンエッチング処理および
物理的イオンエッチング処理の併用処理が挙げられる。
しては、スパッタリング等のＰＶＤ法による銅蒸着膜が
例示される。イオンビームエッチング処理としては、前
記の化学的イオンエッチング処理、あるいは、化学反応
を伴なわないエッチング処理（物理的イオンエッチング
処理）、さらには、化学的イオンエッチング処理および
物理的イオンエッチング処理の併用処理が挙げられる。
【００１０】
【作用】この発明では、セラミック表面にイオンビーム
エッチングを照射することにより、セラミック表面には
結晶粒径より小さな超微細な凹凸を付けるだけであり、
湿式エッチングの場合のように表面粗さが大きくなって
しまうことはない。つまり、図１にみるように、結晶粒
表面に超微細の凹凸が付くだけなのである。セラミック
表面が、図２にみるように、研磨されていても、図３に
みるように、超微細の凹凸が付くし、超微細の凹凸であ
るがため、平滑性や寸法精度を損なうこともない。セラ
ミック表面の凹凸で金属膜の密着力は向上し、結晶粒の
大きさに比べて遥に微細な凹凸であるため、セラミック
基板表面の表面粗さに与える影響は非常に小さく高周波
特性を損なうこともない。
エッチングを照射することにより、セラミック表面には
結晶粒径より小さな超微細な凹凸を付けるだけであり、
湿式エッチングの場合のように表面粗さが大きくなって
しまうことはない。つまり、図１にみるように、結晶粒
表面に超微細の凹凸が付くだけなのである。セラミック
表面が、図２にみるように、研磨されていても、図３に
みるように、超微細の凹凸が付くし、超微細の凹凸であ
るがため、平滑性や寸法精度を損なうこともない。セラ
ミック表面の凹凸で金属膜の密着力は向上し、結晶粒の
大きさに比べて遥に微細な凹凸であるため、セラミック
基板表面の表面粗さに与える影響は非常に小さく高周波
特性を損なうこともない。
【００１１】イオンビームエッチング処理が化学的イオ
ンエッチング処理である場合は、照射損傷が少なく、エ
ッチング速度が速いという利点がある。イオンビームを
セラミック表面に斜めに照射する場合、イオンが直接当
たる部分と当たらない部分ができる。イオンが直接当た
る凸部分はエッチングされるが、凹部分は陰になって殆
どエッチングされない。図４にみるように、破線部分が
削られてセラミック表面の平滑性が向上し、高周波特性
が研磨基板に近い良いものとなる。勿論、超微細な凹凸
は同時に十分に形成されていて、金属膜の密着力は非常
に良いものとなる。
ンエッチング処理である場合は、照射損傷が少なく、エ
ッチング速度が速いという利点がある。イオンビームを
セラミック表面に斜めに照射する場合、イオンが直接当
たる部分と当たらない部分ができる。イオンが直接当た
る凸部分はエッチングされるが、凹部分は陰になって殆
どエッチングされない。図４にみるように、破線部分が
削られてセラミック表面の平滑性が向上し、高周波特性
が研磨基板に近い良いものとなる。勿論、超微細な凹凸
は同時に十分に形成されていて、金属膜の密着力は非常
に良いものとなる。
【００１２】
【実施例】以下、この発明の実施例を、図面を参照しな
がら詳しく説明する。 −実施例１− 図５および図６は、この発明のセラミック回路基板の製
造装置の要部構成をあらわしており、図５はイオンビー
ムエッチング処理時の状態を示し、図６は金属膜形成時
の状態を示す。
がら詳しく説明する。 −実施例１− 図５および図６は、この発明のセラミック回路基板の製
造装置の要部構成をあらわしており、図５はイオンビー
ムエッチング処理時の状態を示し、図６は金属膜形成時
の状態を示す。
【００１３】図５および図６の装置においては、１はア
ルミナ基板（セラミック基板）、２はイオンガン、３は
Ｃｕターゲット、４はシャッタ、５は移動可能な基板ホ
ルダーをそれぞれ示す。イオンガン２は、通常、カウフ
マン型を用いるが、イオン種等によりその型を選ぶ必要
がある。また、アルミナ基板１への照射面積を考えて、
イオンガン２の口径を選ぶようにする。
ルミナ基板（セラミック基板）、２はイオンガン、３は
Ｃｕターゲット、４はシャッタ、５は移動可能な基板ホ
ルダーをそれぞれ示す。イオンガン２は、通常、カウフ
マン型を用いるが、イオン種等によりその型を選ぶ必要
がある。また、アルミナ基板１への照射面積を考えて、
イオンガン２の口径を選ぶようにする。
【００１４】−エッチング工程− まず、チャンバーＣＨ内を１×１０−５Ｔｏｒｒ以下ま
で真空排気する。続いて、イオンガン用のガス導入口１
１からＡｒガスを導入し、チャンバーＣＨ内の真空度が
４×１０−４ Ｔｏｒｒに保たれるようにする。アルミナ
基板１はイオンガン２の直下に位置しており、イオンガ
ン２よりＡｒイオンビームが照射される。
で真空排気する。続いて、イオンガン用のガス導入口１
１からＡｒガスを導入し、チャンバーＣＨ内の真空度が
４×１０−４ Ｔｏｒｒに保たれるようにする。アルミナ
基板１はイオンガン２の直下に位置しており、イオンガ
ン２よりＡｒイオンビームが照射される。
【００１５】イオンビーム照射条件は、加速電圧４００
Ｖ、ビーム電流密度１ｍＡ／ｃｍ２、照射時間２分とす
る。イオンビーム照射により、アルミナ基板１表面がエ
ッチングされ個々の結晶粒に超微細な凹凸が形成される
とともに基板表面がクリーニングされる。 −金属膜形成工程− イオンビーム照射後、ガス導入口１１からのＡｒガス導
入を停止し、図６にみるように、基板ホルダー５をＣｕ
ターゲット３の直下まで移動させる。そして、スパッタ
用ガス導入口１２よりＡｒガスを導入し、チャンバーＣ
Ｈ内の真空度が３×１０−３ Ｔｏｒｒに保たれるように
する。スパッタリングにより、超微細な凹凸の形成され
ているアルミナ基板１表面に銅膜を堆積形成する。な
お、スパッタリング初期は、シャッタ４がアルミナ基板
１とＣｕターゲット３の間に介在している。Ｃｕターゲ
ット３を大気中にさらすと大気中のゴミや酸化等により
ターゲット表面が汚染されるからである。そのため、ス
パッタリング初期はシャッタ４を閉じて汚染されたター
ゲット表面層のスパッタによる基板への付着を防ぎ、そ
の後にシャッタ４を開くことにより銅膜を堆積形成する
ようにするのである。
Ｖ、ビーム電流密度１ｍＡ／ｃｍ２、照射時間２分とす
る。イオンビーム照射により、アルミナ基板１表面がエ
ッチングされ個々の結晶粒に超微細な凹凸が形成される
とともに基板表面がクリーニングされる。 −金属膜形成工程− イオンビーム照射後、ガス導入口１１からのＡｒガス導
入を停止し、図６にみるように、基板ホルダー５をＣｕ
ターゲット３の直下まで移動させる。そして、スパッタ
用ガス導入口１２よりＡｒガスを導入し、チャンバーＣ
Ｈ内の真空度が３×１０−３ Ｔｏｒｒに保たれるように
する。スパッタリングにより、超微細な凹凸の形成され
ているアルミナ基板１表面に銅膜を堆積形成する。な
お、スパッタリング初期は、シャッタ４がアルミナ基板
１とＣｕターゲット３の間に介在している。Ｃｕターゲ
ット３を大気中にさらすと大気中のゴミや酸化等により
ターゲット表面が汚染されるからである。そのため、ス
パッタリング初期はシャッタ４を閉じて汚染されたター
ゲット表面層のスパッタによる基板への付着を防ぎ、そ
の後にシャッタ４を開くことにより銅膜を堆積形成する
ようにするのである。
【００１６】−実施例２− 実施例２は化学的イオンエッチングを用いる例である。
すなわち、エッチング工程が以下の通りである他は、実
施例１と概ね同じである。 −エッチング工程− イオンガン用のガス導入口１１からＡｒガスの代わり
に、例えばＣＦ４ガスとＯ２ガスを４：１の割合で混合
させたガスを導入し、チャンバーＣＨ内の真空度が４×
１０−４ Ｔｏｒｒに保たれるようにする。但し、反応性
ガスを用いるので、イオンガン２はマイクロ波イオン源
等を用いる。ここで、Ｏ２ガスを混入するのは、ＣＦ４
のＣがアルミナ基板１上に付着・堆積していくのを化学
反応で除去するためである。また、人体に有害なガスを
使用するため、除害用のカートリッジを通して排気を行
う。
すなわち、エッチング工程が以下の通りである他は、実
施例１と概ね同じである。 −エッチング工程− イオンガン用のガス導入口１１からＡｒガスの代わり
に、例えばＣＦ４ガスとＯ２ガスを４：１の割合で混合
させたガスを導入し、チャンバーＣＨ内の真空度が４×
１０−４ Ｔｏｒｒに保たれるようにする。但し、反応性
ガスを用いるので、イオンガン２はマイクロ波イオン源
等を用いる。ここで、Ｏ２ガスを混入するのは、ＣＦ４
のＣがアルミナ基板１上に付着・堆積していくのを化学
反応で除去するためである。また、人体に有害なガスを
使用するため、除害用のカートリッジを通して排気を行
う。
【００１７】アルミナ基板１にイオンガン２よりイオン
ビームが照射される。イオンビーム照射条件は、加速電
圧１０００Ｖ、ビーム電流密度０．２ｍＡ／ｃｍ２、照
射時間１分３０秒とする。イオンビーム照射により、ア
ルミナ基板１表面がエッチングされ個々の結晶粒に超微
細な凹凸が形成される。なお、ＣＦ４ガスとＯ２ガスの
混合ガスを使わずに、図７にみるように、イオンガンを
二つ用意し、一方のイオンガンからＣＦ４のイオンを、
他方のイオンガンからＯ２のイオンを照射するようにし
てもよい。
ビームが照射される。イオンビーム照射条件は、加速電
圧１０００Ｖ、ビーム電流密度０．２ｍＡ／ｃｍ２、照
射時間１分３０秒とする。イオンビーム照射により、ア
ルミナ基板１表面がエッチングされ個々の結晶粒に超微
細な凹凸が形成される。なお、ＣＦ４ガスとＯ２ガスの
混合ガスを使わずに、図７にみるように、イオンガンを
二つ用意し、一方のイオンガンからＣＦ４のイオンを、
他方のイオンガンからＯ２のイオンを照射するようにし
てもよい。
【００１８】化学的イオンエッチングは、物理的エッチ
ングに比べエッチング速度が速い。物理的エッチングで
はイオンがアルミナ基板に侵入した際に基板原子を格子
点から弾き飛ばし空孔や変位原子等が生じるという照射
損傷が起きてしまうが、化学的イオンエッチングでは、
その照射損傷が少ない。 −実施例３− 実施例３は化学的イオンエッチングと物理的イオンエッ
チング（スパッタリング効果）の併用の例である。すな
わち、エッチング工程が以下の通りである他は、実施例
１と概ね同じである。
ングに比べエッチング速度が速い。物理的エッチングで
はイオンがアルミナ基板に侵入した際に基板原子を格子
点から弾き飛ばし空孔や変位原子等が生じるという照射
損傷が起きてしまうが、化学的イオンエッチングでは、
その照射損傷が少ない。 −実施例３− 実施例３は化学的イオンエッチングと物理的イオンエッ
チング（スパッタリング効果）の併用の例である。すな
わち、エッチング工程が以下の通りである他は、実施例
１と概ね同じである。
【００１９】−エッチング工程− イオンガンとして、図８にみるように、化学的イオンエ
ッチング用ガン（反応性ガス用イオンガン）と物理的イ
オンエッチング用ガン（不活性ガス用イオンガン）を用
意する。反応性ガスとしてＣＦ４ガスを用い、不活性ガ
スとしてＡｒガスを用い、例えば、２：１の流量比で、
それぞれのガス導入口から導入し、チャンバーＣＨ内に
導入し、チャンバーＣＨ内の真空度が４×１０−４ Ｔｏ
ｒｒに保たれるようにする。但し、化学的イオンエッチ
ング用ガンはマイクロ波イオン源等を用いる。
ッチング用ガン（反応性ガス用イオンガン）と物理的イ
オンエッチング用ガン（不活性ガス用イオンガン）を用
意する。反応性ガスとしてＣＦ４ガスを用い、不活性ガ
スとしてＡｒガスを用い、例えば、２：１の流量比で、
それぞれのガス導入口から導入し、チャンバーＣＨ内に
導入し、チャンバーＣＨ内の真空度が４×１０−４ Ｔｏ
ｒｒに保たれるようにする。但し、化学的イオンエッチ
ング用ガンはマイクロ波イオン源等を用いる。
【００２０】両ガンからイオンビームを同時に照射す
る。化学的イオンエッチング用ガンの照射条件は、加速
電圧１０００Ｖ、ビーム電流密度０．２ｍＡ／ｃｍ−２
であり、物理的イオンエッチング用ガンの照射条件は、
加速電圧１５００Ｖ、ビーム電流密度１．０ｍＡ／ｃｍ
−２であり、照射時間は１分３０秒である。化学的およ
び物理的イオンエッチングを併用した場合は、不活性ガ
スイオンの照射で化学反応が促進され、化学反応による
エッチング速度が速まる。同時に不活性ガスイオン自身
によるスパッタリング効果で基板表面をエッチングする
だけでなく、この例ではＣの付着・堆積を防ぐ働きもす
る。いずれか一方だけのイオンエッチングに比べ、非常
にエッチング速度が速い。
る。化学的イオンエッチング用ガンの照射条件は、加速
電圧１０００Ｖ、ビーム電流密度０．２ｍＡ／ｃｍ−２
であり、物理的イオンエッチング用ガンの照射条件は、
加速電圧１５００Ｖ、ビーム電流密度１．０ｍＡ／ｃｍ
−２であり、照射時間は１分３０秒である。化学的およ
び物理的イオンエッチングを併用した場合は、不活性ガ
スイオンの照射で化学反応が促進され、化学反応による
エッチング速度が速まる。同時に不活性ガスイオン自身
によるスパッタリング効果で基板表面をエッチングする
だけでなく、この例ではＣの付着・堆積を防ぐ働きもす
る。いずれか一方だけのイオンエッチングに比べ、非常
にエッチング速度が速い。
【００２１】上記では二つのイオンガンを用いたが、一
つのイオンガンで、反応性ガスと不活性ガスの混合ガス
を導入し、イオン化・照射するようにしてもよい。 −実施例４− 実施例４は、イオンビームを斜めに照射する例である。
すなわち、エッチング工程が以下の通りである他は、実
施例１と概ね同じである。
つのイオンガンで、反応性ガスと不活性ガスの混合ガス
を導入し、イオン化・照射するようにしてもよい。 −実施例４− 実施例４は、イオンビームを斜めに照射する例である。
すなわち、エッチング工程が以下の通りである他は、実
施例１と概ね同じである。
【００２２】−エッチング工程− 図９にみるように、アルミナ基板１の表面に立てた法線
に対し、例えば、入射角度６０°の角度でイオンビーム
を照射する。イオンが直接当たる部分と当たらない部分
ができる。イオンが直接当たる凸部分はエッチングされ
るが、凹部分は陰になって殆どエッチングされない。そ
のため、アルミナ基板１表面が平滑化されると同時に超
微細な凹凸が形成される。なお、照射条件は、加速電圧
４００Ｖ、ビーム電流密度１．０ｍＡ／ｃｍ２、照射時
間２分である。
に対し、例えば、入射角度６０°の角度でイオンビーム
を照射する。イオンが直接当たる部分と当たらない部分
ができる。イオンが直接当たる凸部分はエッチングされ
るが、凹部分は陰になって殆どエッチングされない。そ
のため、アルミナ基板１表面が平滑化されると同時に超
微細な凹凸が形成される。なお、照射条件は、加速電圧
４００Ｖ、ビーム電流密度１．０ｍＡ／ｃｍ２、照射時
間２分である。
【００２３】また、図１０にみるように、二つのイオン
ガンＡ、Ｂをアルミナ基板１の表面に立てた法線に対し
角度を付けて取り付けておき、両ガンからイオンビーム
を斜め照射するようにしてもよい。この場合、一方を化
学的イオンエッチング用ガン（反応性ガス用イオンガ
ン）とし、他方を物理的イオンエッチング用ガン（不活
性ガス用イオンガン）としてもよい。勿論、両ガンＡ、
Ｂを物理的イオンエッチング用ガンとして、照射条件
は、加速電圧４００Ｖ、ビーム電流密度１．０ｍＡ／ｃ
ｍ２とすれば、イオン量が倍になるため上記よりも短い
約１分の照射時間で処理が可能である。又、イオンガン
数を増やすことで処理速度は速くなる。
ガンＡ、Ｂをアルミナ基板１の表面に立てた法線に対し
角度を付けて取り付けておき、両ガンからイオンビーム
を斜め照射するようにしてもよい。この場合、一方を化
学的イオンエッチング用ガン（反応性ガス用イオンガ
ン）とし、他方を物理的イオンエッチング用ガン（不活
性ガス用イオンガン）としてもよい。勿論、両ガンＡ、
Ｂを物理的イオンエッチング用ガンとして、照射条件
は、加速電圧４００Ｖ、ビーム電流密度１．０ｍＡ／ｃ
ｍ２とすれば、イオン量が倍になるため上記よりも短い
約１分の照射時間で処理が可能である。又、イオンガン
数を増やすことで処理速度は速くなる。
【００２４】−実施例５− 実施例５は、イオンビームを斜めに照射すると同時にア
ルミナ基板１を回転させる例である。すなわち、エッチ
ング工程が以下の通りである他は、実施例１と概ね同じ
である。
ルミナ基板１を回転させる例である。すなわち、エッチ
ング工程が以下の通りである他は、実施例１と概ね同じ
である。
【００２５】−エッチング工程− 図１１にみるように、アルミナ基板１の表面に立てた法
線に対し、例えば、入射角度６０°の角度でイオンビー
ムを照射するとともに、アルミナ基板１を１０ｒｐｍで
回転させる。イオンビームを斜めに照射する場合、イオ
ンが直接当たらない陰の部分には凹凸が形成されにくい
が、アルミナ基板１を回転させることにより陰の部分が
なくなるため、基板表面の平滑化だけでなく基板全面に
わたって等しく微細な凹凸を付けることができる。
線に対し、例えば、入射角度６０°の角度でイオンビー
ムを照射するとともに、アルミナ基板１を１０ｒｐｍで
回転させる。イオンビームを斜めに照射する場合、イオ
ンが直接当たらない陰の部分には凹凸が形成されにくい
が、アルミナ基板１を回転させることにより陰の部分が
なくなるため、基板表面の平滑化だけでなく基板全面に
わたって等しく微細な凹凸を付けることができる。
【００２６】イオンビームの照射条件は、加速電圧４０
０Ｖ、ビーム電流密度１．０ｍＡ／ｃｍ２、照射時間２
分である。上記実施例１〜５の場合、基板の種類はアル
ミナに限らないし、反応性ガスや不活性ガス等のイオン
種も例示のものに限らない。基板の種類にあった反応性
ガスを用いればよい。装置構造や具体的条件の数値も例
示のものに限らない。
０Ｖ、ビーム電流密度１．０ｍＡ／ｃｍ２、照射時間２
分である。上記実施例１〜５の場合、基板の種類はアル
ミナに限らないし、反応性ガスや不活性ガス等のイオン
種も例示のものに限らない。基板の種類にあった反応性
ガスを用いればよい。装置構造や具体的条件の数値も例
示のものに限らない。
【００２７】実施例１〜５で得たセラミック回路基板
は、いずれも高周波特性が良好で銅膜の密着力が十分で
あった。
は、いずれも高周波特性が良好で銅膜の密着力が十分で
あった。
【００２８】
【発明の効果】この発明によれば、セラミック表面には
結晶粒径より小さい超微細な凹凸が付いているだけなの
で、良好な高周波特性と密着力の十分な金属膜の両方を
有するセラミック回路基板を得ることができるため、非
常に有用である。請求項２記載のセラミック回路基板の
製造方法は、加えて、イオンビームの照射損傷が少な
く、エッチング速度が速いという利点がある。
結晶粒径より小さい超微細な凹凸が付いているだけなの
で、良好な高周波特性と密着力の十分な金属膜の両方を
有するセラミック回路基板を得ることができるため、非
常に有用である。請求項２記載のセラミック回路基板の
製造方法は、加えて、イオンビームの照射損傷が少な
く、エッチング速度が速いという利点がある。
【００２９】請求項３記載のセラミック回路基板の製造
方法は、加えて、セラミック表面の平滑性が向上し、高
周波特性がより良くなるという利点がある。
方法は、加えて、セラミック表面の平滑性が向上し、高
周波特性がより良くなるという利点がある。
【図１】この発明の方法の実施に用いるセラミック基板
の未研磨表面部分のインオンビームエッチング処理後の
状態をあらわす概略断面図である。
の未研磨表面部分のインオンビームエッチング処理後の
状態をあらわす概略断面図である。
【図２】この発明の方法の実施に用いるセラミック基板
の研磨表面部分のインオンビームエッチング処理前の状
態をあらわす概略断面図である。
の研磨表面部分のインオンビームエッチング処理前の状
態をあらわす概略断面図である。
【図３】この発明の方法の実施に用いるセラミック基板
の研磨表面部分のインオンビームエッチング処理後の状
態をあらわす概略断面図である。
の研磨表面部分のインオンビームエッチング処理後の状
態をあらわす概略断面図である。
【図４】この発明の方法の実施に用いるセラミック基板
の未研磨表面部分にインオンビームエッチングを斜めに
照射するときの様子をあらわす概略説明図である。
の未研磨表面部分にインオンビームエッチングを斜めに
照射するときの様子をあらわす概略説明図である。
【図５】この発明の方法の実施に用いる装置のエッチン
グ処理時の状態をあらわす説明図である。
グ処理時の状態をあらわす説明図である。
【図６】この発明の方法の実施に用いる装置の金属膜形
成時の状態をあらわす説明図である。
成時の状態をあらわす説明図である。
【図７】実施例２の変形例におけるイオンガンとアルミ
ナ基板をあらわす概略斜視図である。
ナ基板をあらわす概略斜視図である。
【図８】実施例３におけるイオンガンとアルミナ基板を
あらわす概略斜視図である。
あらわす概略斜視図である。
【図９】実施例４におけるイオンガンとアルミナ基板を
あらわす概略斜視図である。
あらわす概略斜視図である。
【図１０】実施例４の変形例におけるイオンガンとアル
ミナ基板をあらわす概略斜視図である。
ミナ基板をあらわす概略斜視図である。
【図１１】実施例５におけるイオンガンとアルミナ基板
をあらわす概略斜視図である。
をあらわす概略斜視図である。
【図１２】従来の方法の実施に用いるセラミック基板の
未研磨表面部分の湿式エッチング処理前の状態をあらわ
す概略断面図である。
未研磨表面部分の湿式エッチング処理前の状態をあらわ
す概略断面図である。
【図１３】従来の方法の実施に用いるセラミック基板の
未研磨表面部分のインオンビームエッチング処理後の状
態をあらわす概略断面図である。
未研磨表面部分のインオンビームエッチング処理後の状
態をあらわす概略断面図である。
１ アルミナ基板（セラミック基板） ２ イオンガン ３ Ｃｕターゲルト ４ シャッタ ５ 基板ホルダー
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−46084（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−164784（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−252504（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−270479（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 41/88 C04B 41/91
Claims (2)
- 【請求項１】セラミック基板を回転させながら、 セラミック基板の表面に対してイオンビームを斜め方向
から照射して、イオンエッチング処理で結晶粒表面に超
微細な凹凸を形成し、 そのあとで、セラミック基板の表面に金属膜を蒸着によ
り形成する セラミック回路基板の製造方法。 - 【請求項２】前記イオンエッチング処理が、不活性ガス
イオンビームを照射する物理的イオンエッチング処理お
よび／または反応性ガスイオンビームを照射する化学的
イオンエッチング処理である請求項１記載のセラミック
回路基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18666891A JP3176089B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | セラミック回路基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18666891A JP3176089B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | セラミック回路基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0524959A JPH0524959A (ja) | 1993-02-02 |
| JP3176089B2 true JP3176089B2 (ja) | 2001-06-11 |
Family
ID=16192575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18666891A Expired - Lifetime JP3176089B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | セラミック回路基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3176089B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012042444A (ja) * | 2010-08-13 | 2012-03-01 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | プローブ基板及びその製造方法 |
| JP6491058B2 (ja) * | 2015-07-29 | 2019-03-27 | 京セラ株式会社 | 中継基板および電子装置 |
| US10426043B2 (en) * | 2016-08-19 | 2019-09-24 | Honeywell Federal Manufacturing & Technologies, Llc | Method of thin film adhesion pretreatment |
| JP7083256B2 (ja) | 2018-02-19 | 2022-06-10 | 富士電機株式会社 | 半導体モジュール及びその製造方法 |
-
1991
- 1991-07-25 JP JP18666891A patent/JP3176089B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0524959A (ja) | 1993-02-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3231900B2 (ja) | 成膜装置 | |
| US4336118A (en) | Methods for making deposited films with improved microstructures | |
| JPH033240A (ja) | 半導体ウエファの背面を処理する方法 | |
| US4097636A (en) | Metallized device | |
| JPH06101462B2 (ja) | 過フッ化炭化水素ポリマ膜を基板に接着する方法および 基板 | |
| JPH06136532A (ja) | 物質イオンをターゲットに一様にスパッタリングする方法およびマグネトロンスパッタリング装置 | |
| JPH05106020A (ja) | 物理的蒸着室の微粒子を減少するためのシールド準備法 | |
| JP3176089B2 (ja) | セラミック回路基板の製造方法 | |
| JPH04371578A (ja) | マグネトロンスパッタリング装置 | |
| JPH08293483A (ja) | ガスクラスターイオンビームによる固体表面の 平坦化方法 | |
| US5419822A (en) | Method for applying a thin adherent layer | |
| JPH06136527A (ja) | スパッタリング用ターゲットおよびそれを用いたスパッタリング装置とスパッタリング法 | |
| EP0230652A1 (en) | Apparatus for creating a vacuum deposited alloy or composition and application of such an apparatus | |
| JP3659653B2 (ja) | 基板上に層を設ける方法およびこれに使用するスパッタリング装置 | |
| JPS59170270A (ja) | 膜形成装置 | |
| JP2777543B2 (ja) | 硬質炭素被膜基板及びその形成方法 | |
| JP2875892B2 (ja) | 立方晶窒化ほう素膜の形成方法 | |
| US5028306A (en) | Process for forming a ceramic-metal adduct | |
| JP3573218B2 (ja) | 薄膜製造方法 | |
| JPH05121358A (ja) | 高融点金属膜の製造方法 | |
| JP2613935B2 (ja) | セラミック回路基板の製造方法 | |
| US5951372A (en) | Method of roughing a metallic surface of a semiconductor deposition tool | |
| JP2802181B2 (ja) | セラミック回路板における導体膜の形成方法 | |
| JPH0499173A (ja) | スパッタリング装置 | |
| JPH04305081A (ja) | セラミックス材料のメタライズ処理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080406 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090406 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090406 Year of fee payment: 8 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090406 Year of fee payment: 8 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100406 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100406 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110406 Year of fee payment: 10 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120406 Year of fee payment: 11 |