JP3322967B2 - 回路基板 - Google Patents
回路基板Info
- Publication number
- JP3322967B2 JP3322967B2 JP31018193A JP31018193A JP3322967B2 JP 3322967 B2 JP3322967 B2 JP 3322967B2 JP 31018193 A JP31018193 A JP 31018193A JP 31018193 A JP31018193 A JP 31018193A JP 3322967 B2 JP3322967 B2 JP 3322967B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- substrate
- altin
- circuit board
- aln
- 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
-
- 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
- H05K3/38—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基板材料として窒化ア
ルミニウム（ＡｌＮ）を用いた回路基板に関する。
ルミニウム（ＡｌＮ）を用いた回路基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、コンピュ−タ−や通信機器の重要
部分には、多数のトランジスタや抵抗等を電気回路を達
成するようにむすびつけ、１チップ上に集積化して形成
した大規模集積回路（ＬＳＩ）が多用されている。この
ため、機器全体の性能は、ＬＳＩ単体の性能と大きく結
び付いている。
部分には、多数のトランジスタや抵抗等を電気回路を達
成するようにむすびつけ、１チップ上に集積化して形成
した大規模集積回路（ＬＳＩ）が多用されている。この
ため、機器全体の性能は、ＬＳＩ単体の性能と大きく結
び付いている。
【０００３】ＬＳＩ単体の性能向上は、集積度を高める
こと、つまり、素子の微細化により実現できる。このよ
うな微細化により最近のコンピュータシステムにおいて
はクロック周波数１００ＭＨｚ、チップ当たりの消費電
力３０Ｗ以上の素子が使用されつつある。
こと、つまり、素子の微細化により実現できる。このよ
うな微細化により最近のコンピュータシステムにおいて
はクロック周波数１００ＭＨｚ、チップ当たりの消費電
力３０Ｗ以上の素子が使用されつつある。
【０００４】このような素子を実装する基板には、高い
信号伝搬速度と良好な放熱性とが必要とされ、両特性を
向上することは素子特性をシステム特性に反映させるた
めに不可欠なことである。
信号伝搬速度と良好な放熱性とが必要とされ、両特性を
向上することは素子特性をシステム特性に反映させるた
めに不可欠なことである。
【０００５】このうち、放熱性に注目すると、基板材料
の候補としては、ＡｌＮ、ＢＮ、ダイヤモンド、ダイヤ
モンドライクカーボン、ＢｅＯなどがあるが、製造方法
の容易性、環境におよぼす影響、放熱特性などを考慮す
ると、ＡｌＮの使用が望ましい。
の候補としては、ＡｌＮ、ＢＮ、ダイヤモンド、ダイヤ
モンドライクカーボン、ＢｅＯなどがあるが、製造方法
の容易性、環境におよぼす影響、放熱特性などを考慮す
ると、ＡｌＮの使用が望ましい。
【０００６】ところで、回路基板の製造方法は、同時焼
成法による多層配線基板が一般的であるが、近年の高密
度化の要求から、基板表面に薄膜回路を形成する必要が
生じている。
成法による多層配線基板が一般的であるが、近年の高密
度化の要求から、基板表面に薄膜回路を形成する必要が
生じている。
【０００７】薄膜回路の配線材料としては、ＴｉＮ／Ｎ
ｉ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｃｕ、Ｃｒ／Ｃ
ｕ、Ｔｉ／Ａｌなどの多層金属膜が使用されている。こ
れらの配線材料は、入出力用ピン、リード、シール用リ
ットなどの金属部品をはんだ付けやろう接熱処理により
接合するメタライズ層としても使用されている。
ｉ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｃｕ、Ｃｒ／Ｃ
ｕ、Ｔｉ／Ａｌなどの多層金属膜が使用されている。こ
れらの配線材料は、入出力用ピン、リード、シール用リ
ットなどの金属部品をはんだ付けやろう接熱処理により
接合するメタライズ層としても使用されている。
【０００８】このようなメタライズ層としての多層金属
膜を用いて金属部品をＡｌＮ回路基板に接合しようとす
ると、この接合時の加熱により、配線層としての多層金
属膜とＡｌＮ回路基板との線熱膨脹係数の違いにより、
残留応力や各種の欠陥が生じる。この結果、配線層とし
ての多層金属膜とＡｌＮ回路基板との密着性が不十分に
なり、信頼性が低下してしまう。このよう問題は後工程
の熱処理でも生じる。
膜を用いて金属部品をＡｌＮ回路基板に接合しようとす
ると、この接合時の加熱により、配線層としての多層金
属膜とＡｌＮ回路基板との線熱膨脹係数の違いにより、
残留応力や各種の欠陥が生じる。この結果、配線層とし
ての多層金属膜とＡｌＮ回路基板との密着性が不十分に
なり、信頼性が低下してしまう。このよう問題は後工程
の熱処理でも生じる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、薄膜回路
の配線材料として、ＴｉＮ／Ｎｉ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｐｔ／
Ａｕ、Ｔｉ／Ｃｕ、Ｃｒ／Ｃｕ、Ｔｉ／Ａｌなどの多層
金属膜が使用されていたが、これら多層金属膜はメタラ
イズ層としても用いられていたので、金属部品の接合時
の加熱等において、配線層としての多層金属膜とＡｌＮ
基板との密着性が低下し、信頼性が低下するという問題
があった。
の配線材料として、ＴｉＮ／Ｎｉ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｐｔ／
Ａｕ、Ｔｉ／Ｃｕ、Ｃｒ／Ｃｕ、Ｔｉ／Ａｌなどの多層
金属膜が使用されていたが、これら多層金属膜はメタラ
イズ層としても用いられていたので、金属部品の接合時
の加熱等において、配線層としての多層金属膜とＡｌＮ
基板との密着性が低下し、信頼性が低下するという問題
があった。
【００１０】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、多層金属膜とＡｌＮ基
板との密着性を改善し、信頼性の高い回路基板を提供す
ることにある。
ので、その目的とするところは、多層金属膜とＡｌＮ基
板との密着性を改善し、信頼性の高い回路基板を提供す
ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の回路基板は、窒化アルミニウムからなる
基板（ＡｌＮ基板）と、このＡｌＮ基板の表面の窒化ア
ルミニウムに対してエピタキシャルに形成された窒化チ
タンアルミニウムからなる第１の金属層（ＡｌＴｉＮ
層）と、このＡｌＴｉＮ層上に形成されたチタンからな
る第２の金属層（Ｔｉ層）と、このＴｉ層上に形成され
た導電層とを備えた構成になっている。
めに、本発明の回路基板は、窒化アルミニウムからなる
基板（ＡｌＮ基板）と、このＡｌＮ基板の表面の窒化ア
ルミニウムに対してエピタキシャルに形成された窒化チ
タンアルミニウムからなる第１の金属層（ＡｌＴｉＮ
層）と、このＡｌＴｉＮ層上に形成されたチタンからな
る第２の金属層（Ｔｉ層）と、このＴｉ層上に形成され
た導電層とを備えた構成になっている。
【００１２】
【作用】本発明によれば、ＡｌＮ基板とＴｉ層との間
に、これらの相互拡散層に相当するＡｌＴｉＮ層が設け
られているので、ＡｌＮ基板はＡｌＴｉＮ層を介してＡ
ｌＮ基板に強固に密着するようになる。
に、これらの相互拡散層に相当するＡｌＴｉＮ層が設け
られているので、ＡｌＮ基板はＡｌＴｉＮ層を介してＡ
ｌＮ基板に強固に密着するようになる。
【００１３】また、ＡｌＮ基板に対してＡｌＴｉＮ層が
エピタキシャルに形成されているので、ＡｌＮ基板とＡ
ｌＴｉＮ層との界面における格子不整などの界面欠陥が
減少し、ＡｌＮ基板とＡｌＴｉＮ層との間の密着強度は
強いものとなる。更に、ＡｌＮ基板とＡｌＴｉＮ層との
界面付近における応力集中が緩和される。これはＡｌＮ
基板とＴｉ層との間の高密着強度の維持に寄与する。
エピタキシャルに形成されているので、ＡｌＮ基板とＡ
ｌＴｉＮ層との界面における格子不整などの界面欠陥が
減少し、ＡｌＮ基板とＡｌＴｉＮ層との間の密着強度は
強いものとなる。更に、ＡｌＮ基板とＡｌＴｉＮ層との
界面付近における応力集中が緩和される。これはＡｌＮ
基板とＴｉ層との間の高密着強度の維持に寄与する。
【００１４】なお、ＡｌＮ基板が多結晶体の場合は、個
々の粒に対応したエピタキシャル膜となる。部分的に非
エピタキシャル膜があっても良く、少なくとも面積比で
５０％以上がエピタキシャル成長していれば良い。
々の粒に対応したエピタキシャル膜となる。部分的に非
エピタキシャル膜があっても良く、少なくとも面積比で
５０％以上がエピタキシャル成長していれば良い。
【００１５】
【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。図１は、本発明の一実施例に係る回路基板の構成を
示す断面図である。図中、１はＡｌＮ基板を示してお
り、このＡｌＮ基板１上にはその表面のＡｌＮに対して
エピタキシャルなＡｌＴｉＮ層２が設けられている。こ
のＡｌＴｉＮ層２上にはＴｉ層３を介して導電層４が設
けられている。
る。図１は、本発明の一実施例に係る回路基板の構成を
示す断面図である。図中、１はＡｌＮ基板を示してお
り、このＡｌＮ基板１上にはその表面のＡｌＮに対して
エピタキシャルなＡｌＴｉＮ層２が設けられている。こ
のＡｌＴｉＮ層２上にはＴｉ層３を介して導電層４が設
けられている。
【００１６】ここで、エピタキシャルなＡｌＴｉＮ層２
とは、例えば、ＡｌＮ基板１に対して以下のような関係
があるものである。すなわち、ＡｌＴｉＮ層２の結晶構
造および面方位の少なくとも一方が、ＡｌＮ基板１のそ
れと同じであり、且つＡｌＴｉＮ層２の一方向の格子定
数が、ＡｌＮ基板１のそれの０．８５以上１．１５以
下、望ましくは０．９０以上１．１以下になっているこ
とである。
とは、例えば、ＡｌＮ基板１に対して以下のような関係
があるものである。すなわち、ＡｌＴｉＮ層２の結晶構
造および面方位の少なくとも一方が、ＡｌＮ基板１のそ
れと同じであり、且つＡｌＴｉＮ層２の一方向の格子定
数が、ＡｌＮ基板１のそれの０．８５以上１．１５以
下、望ましくは０．９０以上１．１以下になっているこ
とである。
【００１７】ここで、格子定数の範囲を０．８５以上
１．１５以下にしたのは、０．８５未満および１．１５
を越えるあたりから、ＡｌＮ基板１とＡｌＴｉＮ層２と
の界面における格子不整合が大きくなるからである。
１．１５以下にしたのは、０．８５未満および１．１５
を越えるあたりから、ＡｌＮ基板１とＡｌＴｉＮ層２と
の界面における格子不整合が大きくなるからである。
【００１８】なお、ＡｌＴｉＮ層２のＡｌ、Ｔｉおよび
Ｎの組成比は結晶構造および格子定数によって決定さ
れ、ＡｌＮ基板１とＡｌＴｉＮ層２との密着強度が損な
われないものであれば良い。
Ｎの組成比は結晶構造および格子定数によって決定さ
れ、ＡｌＮ基板１とＡｌＴｉＮ層２との密着強度が損な
われないものであれば良い。
【００１９】このように構成された回路基板によれば、
ＡｌＮ基板１の表面のＡｌＮに対してエピタキシャル
な、換言すれば、ＡｌＮ基板１と同じ或いは近似な結晶
構造、面方位、格子定数を有するＡｌＴｉＮ層２がＡｌ
基板１上に設けられているので、ＡｌＮ基板１とＡｌＴ
ｉＮ層２との界面における欠陥が減少し、ＡｌＮ基板１
とＡｌＴｉＮ層２との密着強度が向上する。
ＡｌＮ基板１の表面のＡｌＮに対してエピタキシャル
な、換言すれば、ＡｌＮ基板１と同じ或いは近似な結晶
構造、面方位、格子定数を有するＡｌＴｉＮ層２がＡｌ
基板１上に設けられているので、ＡｌＮ基板１とＡｌＴ
ｉＮ層２との界面における欠陥が減少し、ＡｌＮ基板１
とＡｌＴｉＮ層２との密着強度が向上する。
【００２０】また、ＡｌＮ基板１とＴｉ層３との間に
は、これらの相互拡散層に相当するＡｌＴｉＮ層２が設
けられているので、ＡｌＮ基板１はＡｌＴｉＮ層２を介
してＡｌＮ基板１に強固に密着するようになる。
は、これらの相互拡散層に相当するＡｌＴｉＮ層２が設
けられているので、ＡｌＮ基板１はＡｌＴｉＮ層２を介
してＡｌＮ基板１に強固に密着するようになる。
【００２１】次に図１の回路基板の製造方法について述
べる。まず、ＡｌＮ基板１上にＡｌＴｉＮ層２を形成す
るが、ＡｌＮ基板１としては熱伝導率が３０〜３１０Ｗ
ｍ-1Ｋ-1の範囲のものが望ましい。これは以下の理由に
よる。
べる。まず、ＡｌＮ基板１上にＡｌＴｉＮ層２を形成す
るが、ＡｌＮ基板１としては熱伝導率が３０〜３１０Ｗ
ｍ-1Ｋ-1の範囲のものが望ましい。これは以下の理由に
よる。
【００２２】一般に、熱伝導率が高くなるに従いＡｌＮ
基板１に含まれる焼結助剤成分は減少する。熱伝導率が
３０Ｗｍ-1Ｋ-1未満の場合には、ＡｌＮ基板１に含有さ
れる焼結助剤成分が数１０ａｔ％のレベルとなる。焼結
助剤成分はＡｌＮの結晶粒界に局在し、焼結助剤成分の
増加に伴って局在面積が増大する。
基板１に含まれる焼結助剤成分は減少する。熱伝導率が
３０Ｗｍ-1Ｋ-1未満の場合には、ＡｌＮ基板１に含有さ
れる焼結助剤成分が数１０ａｔ％のレベルとなる。焼結
助剤成分はＡｌＮの結晶粒界に局在し、焼結助剤成分の
増加に伴って局在面積が増大する。
【００２３】このため、熱伝導率が30Ｗｍ-1Ｋ-1未満の
場合には、ＡｌＮ基板１の表面には酸化物と窒化物とが
交互に存在するようになり、ＡｌＴｉＮ層２の成膜条
件、密着強度などが大きく変動し、面内均一性が劣化
し、信頼性が低下する。
場合には、ＡｌＮ基板１の表面には酸化物と窒化物とが
交互に存在するようになり、ＡｌＴｉＮ層２の成膜条
件、密着強度などが大きく変動し、面内均一性が劣化
し、信頼性が低下する。
【００２４】一方、熱伝導率が３１０Ｗｍ-1Ｋ-1を越え
ると、回路基板を形成する際の焼成条件が複雑になり工
程数が増加し、更に、回路基板に多用される同時焼成基
板では内部導体の抵抗が高くなり、これらの点からＡｌ
Ｎ基板１の使用が非実用的となる。
ると、回路基板を形成する際の焼成条件が複雑になり工
程数が増加し、更に、回路基板に多用される同時焼成基
板では内部導体の抵抗が高くなり、これらの点からＡｌ
Ｎ基板１の使用が非実用的となる。
【００２５】したがって、ＡｌＮ基板１の熱伝導率は、
上述したように、３０〜３１０Ｗｍ-1Ｋ-1の範囲が好ま
しく、更に好ましくは、４０〜３００Ｗｍ-1Ｋ-1の範囲
である。
上述したように、３０〜３１０Ｗｍ-1Ｋ-1の範囲が好ま
しく、更に好ましくは、４０〜３００Ｗｍ-1Ｋ-1の範囲
である。
【００２６】また、ＡｌＴｉＮ層２の原料としては、例
えば、Ａｌの金属、窒化物、有機金属とＴｉの金属、窒
化物、有機金属若しくはＡｌとＴｉの金属、窒化物、有
機金属などを用いることができる。ＡｌＴｉＮ層２の膜
厚は、０．５〜５００ｎｍ程度とする。
えば、Ａｌの金属、窒化物、有機金属とＴｉの金属、窒
化物、有機金属若しくはＡｌとＴｉの金属、窒化物、有
機金属などを用いることができる。ＡｌＴｉＮ層２の膜
厚は、０．５〜５００ｎｍ程度とする。
【００２７】ＡｌＴｉＮ層２の形成方法としては、反応
スパッタ法、真空蒸着法、クラスタイオンビーム、イオ
ンプレーティンング、イオンミキシンング、ゾルゲル法
などの一般的な成膜技術を用い、必要に応じて、基板温
度、雰囲気、真空度、成膜速度、溶液濃度、ガス組成な
どを調整する。また、ＡｌＮ基板１上にＡｌＴｉの金属
膜を薄膜法などで形成した後、その金属膜を窒化処理す
ることにより間接的にＡｌＴｉＮ層２を形成しても良
い。
スパッタ法、真空蒸着法、クラスタイオンビーム、イオ
ンプレーティンング、イオンミキシンング、ゾルゲル法
などの一般的な成膜技術を用い、必要に応じて、基板温
度、雰囲気、真空度、成膜速度、溶液濃度、ガス組成な
どを調整する。また、ＡｌＮ基板１上にＡｌＴｉの金属
膜を薄膜法などで形成した後、その金属膜を窒化処理す
ることにより間接的にＡｌＴｉＮ層２を形成しても良
い。
【００２８】また、Ｔｉ層３は、１〜９００ｎｍ程度の
厚さに形成する。また、導電層４の材料としては、例え
ば、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌから選ばれた少なくとも一
つの材料を用いる。なお、数μｍ以上の厚い導電膜４が
必要な場合にはめっき法などで形成すると良い。
厚さに形成する。また、導電層４の材料としては、例え
ば、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌから選ばれた少なくとも一
つの材料を用いる。なお、数μｍ以上の厚い導電膜４が
必要な場合にはめっき法などで形成すると良い。
【００２９】また、ＡｌＴｉＮ層２、Ｔｉ層３、導電層
４を形成する際にリソグラフィ法やリフトオフ法等の使
用が考えられるが、どの方法を使用するかは主に配線ピ
ッチやスルーホール寸法やメタライズ形成に要する工数
条件などにより選定する。
４を形成する際にリソグラフィ法やリフトオフ法等の使
用が考えられるが、どの方法を使用するかは主に配線ピ
ッチやスルーホール寸法やメタライズ形成に要する工数
条件などにより選定する。
【００３０】また、ＡｌＴｉＮ層２、Ｔｉ層３、導電層
４の加工に使用するエッチングは、湿式および乾式のど
ちらでも良い。湿式エッチング法の場合には、例えば、
酸と塩、アルカリと塩のバッファー溶液などを用いれば
良い。一方、乾式エッチング法の場合には、塩素、有機
塩素、弗素、有機弗素などとアルゴンガスとの混合物中
若しくはアルゴンガス中にてプラズマ励起により行なえ
ば良い。
４の加工に使用するエッチングは、湿式および乾式のど
ちらでも良い。湿式エッチング法の場合には、例えば、
酸と塩、アルカリと塩のバッファー溶液などを用いれば
良い。一方、乾式エッチング法の場合には、塩素、有機
塩素、弗素、有機弗素などとアルゴンガスとの混合物中
若しくはアルゴンガス中にてプラズマ励起により行なえ
ば良い。
【００３１】なお、本実施例の回路基板では、Ｔｉ層３
が導電層４に直に接しているが、Ｔｉ層３と導電層４と
の間にバリア層を設けても良い。バリア層の材料として
は、例えば、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗから選ばれた少なく
とも一つの材料を用いる。
が導電層４に直に接しているが、Ｔｉ層３と導電層４と
の間にバリア層を設けても良い。バリア層の材料として
は、例えば、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗから選ばれた少なく
とも一つの材料を用いる。
【００３２】本発明者等は、本実施例の回路基板の評価
を行なってみた。回路基板の種類は表１に示すように１
０個であり、また、ＡｌＴｉＮ層、Ｔｉ層はスパッタ法
により形成した。パラメータは、ＡｌＮ基板の熱伝導率
と、ＡｌＴｉＮ層の組成と、ＡｌＴｉＮ層をスパッタ形
成するときの原料ガスの流量比、ターゲットパワー、基
板温度および圧力と、Ｔｉ層の膜厚、Ｔｉ層をスパッタ
形成するときのターゲットパワーおよび圧力と、導電層
の材料および膜厚である。
を行なってみた。回路基板の種類は表１に示すように１
０個であり、また、ＡｌＴｉＮ層、Ｔｉ層はスパッタ法
により形成した。パラメータは、ＡｌＮ基板の熱伝導率
と、ＡｌＴｉＮ層の組成と、ＡｌＴｉＮ層をスパッタ形
成するときの原料ガスの流量比、ターゲットパワー、基
板温度および圧力と、Ｔｉ層の膜厚、Ｔｉ層をスパッタ
形成するときのターゲットパワーおよび圧力と、導電層
の材料および膜厚である。
【００３３】
【表１】
【００３４】また、配線ピッチ、配線幅、配線間隔の値
は全ての回路基板で共通で、それぞれ、５ｍｍ、２．５
ｍｍ、２．５ｍｍである。回路基板の評価は以下のよう
にして行なった。すなわち、回路基板を−６５℃３０分
〜室温１分〜１５０℃３０分の熱サイクルを１００００
回繰り返した後、図２に示すように、コバール板材６
（幅１ｍｍ×厚さ０．２ｍｍ）をはんだ若しくはろう材
５で回路基板に接合し、ピール強度を測定した。
は全ての回路基板で共通で、それぞれ、５ｍｍ、２．５
ｍｍ、２．５ｍｍである。回路基板の評価は以下のよう
にして行なった。すなわち、回路基板を−６５℃３０分
〜室温１分〜１５０℃３０分の熱サイクルを１００００
回繰り返した後、図２に示すように、コバール板材６
（幅１ｍｍ×厚さ０．２ｍｍ）をはんだ若しくはろう材
５で回路基板に接合し、ピール強度を測定した。
【００３５】その結果、どの回路基板でもピール強度の
値は１０００ｇ以上であり、密着性に優れ、信頼性が改
善されていることを確認した。また、上記試料（Ｎｏ．
１〜１０）を研磨により１０〜１００μｍの厚さに加工
後、イオンミリング加工し、ＴＥＭ観察用試料を作成し
た。ＴＥＭにより加速電圧４００ｋｅＶにて上記ＴＥＭ
観察用試料を観察し、あわせて電子線回折およびエネル
ギー分散型Ｘ線回折を行なって、界面の方位、結晶構
造、組成を求めてみた。その結果を表２に示す。
値は１０００ｇ以上であり、密着性に優れ、信頼性が改
善されていることを確認した。また、上記試料（Ｎｏ．
１〜１０）を研磨により１０〜１００μｍの厚さに加工
後、イオンミリング加工し、ＴＥＭ観察用試料を作成し
た。ＴＥＭにより加速電圧４００ｋｅＶにて上記ＴＥＭ
観察用試料を観察し、あわせて電子線回折およびエネル
ギー分散型Ｘ線回折を行なって、界面の方位、結晶構
造、組成を求めてみた。その結果を表２に示す。
【００３６】
【表２】
【００３７】上記評価からＡｌＴｉＮ層が設けられた基
板では基板と膜との結晶方位が一致し、エピタキシャル
な関係にあることが判明した。一方、ＡｌＮ基板とＴｉ
層との間にＡｌＴｉＮ層が設けられていない従来の回路
基板についても同様な評価を行なってみた。
板では基板と膜との結晶方位が一致し、エピタキシャル
な関係にあることが判明した。一方、ＡｌＮ基板とＴｉ
層との間にＡｌＴｉＮ層が設けられていない従来の回路
基板についても同様な評価を行なってみた。
【００３８】回路基板の種類は表２に示すように５個で
あり、ＡｌＴｉＮ層に相当する金属層（ＡｌＴｉＮ相当
層）、Ｔｉ層はスパッタ法により形成した。パラメータ
は、ＡｌＮ基板の熱伝導率と、ＡｌＴｉＮ相当層の材料
と、ＡｌＴｉＮ相当層をスパッタ形成するときのターゲ
ットパワー、基板温度および圧力と、Ｔｉ層の膜厚、Ｔ
ｉ層をスパッタ形成するときのターゲットパワーおよび
圧力と、導電層の材料および膜厚である。ＡｌＴｉＮ相
当層をスパッタ形成するときのスパッタガスはどの回路
基板の場合もＡｒガスである。なお、回路基板の配線ピ
ッチ、配線幅、配線間隔の条件は本発明の回路基板のそ
れらと同じである。
あり、ＡｌＴｉＮ層に相当する金属層（ＡｌＴｉＮ相当
層）、Ｔｉ層はスパッタ法により形成した。パラメータ
は、ＡｌＮ基板の熱伝導率と、ＡｌＴｉＮ相当層の材料
と、ＡｌＴｉＮ相当層をスパッタ形成するときのターゲ
ットパワー、基板温度および圧力と、Ｔｉ層の膜厚、Ｔ
ｉ層をスパッタ形成するときのターゲットパワーおよび
圧力と、導電層の材料および膜厚である。ＡｌＴｉＮ相
当層をスパッタ形成するときのスパッタガスはどの回路
基板の場合もＡｒガスである。なお、回路基板の配線ピ
ッチ、配線幅、配線間隔の条件は本発明の回路基板のそ
れらと同じである。
【００３９】
【表３】
【００４０】従来の回路基板の場合には、表２からピー
ル強度の値は５０〜６０ｇであり、本発明に比べて２桁
も小さく、信頼性に劣る回路基板であることが分かる。
更に、ＴＥＭ観察、電子線回折およびエネルギー分散型
Ｘ線回折を行なって、界面の方位、結晶構造、組成を調
べたところ、ＡｌＴｉＮ層がない基板では、基板と膜に
特定の方向関係はなかった。また、界面はＡｌ，Ｔｉ，
Ｎを含むアモルファス層が介在していた。
ル強度の値は５０〜６０ｇであり、本発明に比べて２桁
も小さく、信頼性に劣る回路基板であることが分かる。
更に、ＴＥＭ観察、電子線回折およびエネルギー分散型
Ｘ線回折を行なって、界面の方位、結晶構造、組成を調
べたところ、ＡｌＴｉＮ層がない基板では、基板と膜に
特定の方向関係はなかった。また、界面はＡｌ，Ｔｉ，
Ｎを含むアモルファス層が介在していた。
【００４１】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、Ａ
ｌＮ基板とＴｉ層との間に、ＡｌＮ基板に対してエピタ
キシャルで、ＡｌＮ基板およびＴｉ層の相互拡散層に相
当するＡｌＴｉＮ層が設けられているので、密着性や界
面欠陥が改善され、回路基板に起因する信頼性の低下を
防止できるようになる。
ｌＮ基板とＴｉ層との間に、ＡｌＮ基板に対してエピタ
キシャルで、ＡｌＮ基板およびＴｉ層の相互拡散層に相
当するＡｌＴｉＮ層が設けられているので、密着性や界
面欠陥が改善され、回路基板に起因する信頼性の低下を
防止できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る回路基板を示す断面図
【図２】ピール強度の評価に用いた回路基板を示す断面
図
図
１…ＡｌＮ基板 ２…ＡｌＴｉＮ層（第１の金属層） ３…Ｔｉ層（第２の金属層記） ４…導電層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小岩 馨 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 岩瀬 暢男 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝研究開発センター内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 23/14
Claims (1)
- 【請求項１】窒化アルミニウムからなる基板と、 この基板の表面の窒化アルミニウムに対してエピタキシ
ャルに形成された窒化チタンアルミニウムからなる第１
の金属層と、 この第１の金属層上に形成されたチタンからなる第２の
金属層と、 この第２の金属層上に形成された導電層とを具備してな
ることを特徴とする回路基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31018193A JP3322967B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 回路基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31018193A JP3322967B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 回路基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07161871A JPH07161871A (ja) | 1995-06-23 |
| JP3322967B2 true JP3322967B2 (ja) | 2002-09-09 |
Family
ID=18002150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31018193A Expired - Lifetime JP3322967B2 (ja) | 1993-12-10 | 1993-12-10 | 回路基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3322967B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3569093B2 (ja) * | 1996-12-04 | 2004-09-22 | 株式会社東芝 | 配線基板およびその製造方法 |
| JP3837688B2 (ja) * | 1999-02-04 | 2006-10-25 | 同和鉱業株式会社 | アルミニウム−窒化アルミニウム絶縁回路基板 |
-
1993
- 1993-12-10 JP JP31018193A patent/JP3322967B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07161871A (ja) | 1995-06-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6229250B1 (en) | Metallic thin film and method of manufacturing the same, and surface acoustic wave device using the method thereof | |
| JPS5815241A (ja) | 半導体装置用基板 | |
| JP2690026B2 (ja) | 薄膜相互接続回路およびその形成方法 | |
| JP3322967B2 (ja) | 回路基板 | |
| US3798145A (en) | Technique for reducing interdiffusion rates and inhibiting metallic compound formation between titanium and platinum | |
| JPH05226337A (ja) | 薄膜配線およびその製造方法 | |
| JP2664744B2 (ja) | 窒化アルミニウム薄膜回路基板 | |
| JPS58103156A (ja) | 半導体素子塔載用基板 | |
| JP3297571B2 (ja) | 静電チャック | |
| KR20100015855A (ko) | 금속과 접촉하는 유전막에서 크랙을 감소시키는 방법 및 구조 | |
| US5338391A (en) | Method of making a substrate having selectively releasing conductive runners | |
| JP3015491B2 (ja) | ＡｌＮ基板 | |
| JP2000003944A (ja) | フレキシブル基板の製造方法 | |
| JP2839523B2 (ja) | 整合回路形成用金属膜付き誘電体基板 | |
| US6114256A (en) | Stable metallization for diamond and other materials | |
| JPH0665210B2 (ja) | 基板の製造方法 | |
| JP2859993B2 (ja) | 静電チャックの製造方法 | |
| JP2703276B2 (ja) | 窒化アルミニウム薄膜回路基板 | |
| JPH01194490A (ja) | セラミック配線基板の製造方法 | |
| JP3367688B2 (ja) | 回路基板 | |
| JPH0585868A (ja) | スパツタ膜を有する部材及びその製造方法 | |
| JPH06112339A (ja) | セラミックパッケージ | |
| JP2841457B2 (ja) | アルミニウム膜の形成方法 | |
| Van Heuven et al. | Properties of Microstrip Lines on Fused Quartz (Correspondence) | |
| JPH07138086A (ja) | 表面導電性窒化アルミニウム基体およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080628 Year of fee payment: 6 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080628 Year of fee payment: 6 |
|
| 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: 20090628 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100628 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100628 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110628 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120628 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130628 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |