JPH03173195A - 窒化アルミニウム基板における導体回路の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、窒化アルミニウム基板における導体回路の形
成方法に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］窒化ア
ルミニウムは電気絶縁性、熱伝導性及び機械的強度等に
優れているため、高価でしかも毒性の強いベリリア（Ｂ
　ｅ　Ｏ）に代わるセラミック多層配線板用の材料とし
て有望視されている。

しかし、窒化アルミニウムは溶融金属に濡れないという
難点があり、その表面に銅等の回路形成物質を使用して
導体回路を直接印刷することができない。また、窒化ア
ルミニウム基板の焼結前にその成形体にタングステンペ
ーストにて導体回路を形成しておき、同時焼成によって
基板上に導体回路を同時形成することが考えられるが、
窒化アルミニウムの焼結温度が高いため、窒化アルミニ
ウムとタングステンとのシリンケージコントロールが難
かしく、反りが発生する等の問題を生ずる。

故に、このような問題を回避するため、窒化アルミニウ
ム基板上にスパッタリングによってチタン層並びにモリ
ブデン（ＭＯ）、タングステン（Ｗ）及びタンタル（Ｔ
ａ）の各層を順次形成し、基板の回路形成部を除いた表
面に対しマスクスパッタを施して当該部位における前記
各層を除去することにより、基板上の回路形成部のみに
チタン層並びにＭｏ、Ｗ、Ｔａの各層からなる膜を形成
していた。そして、この膜上に電解ニッケルメッキを施
してニッケルによる導体回路を形成した後、シンターリ
ングによりチタンを窒化アミニウム中に拡散させ、導体
回路の窒化アルミニウム基板に対する密着強度を向上さ
せる試みがなされている。

尚、前記Ｍｏ、Ｗ、Ｔａの各層は、シンターリングによ
ってチタンがニッケル層側へ拡散することを防止し、導
電性の低下を阻止するバリアーとして作用するものであ
る。

しかし、上記方法においては、チタン層並びにＭ　ｏ　
、　Ｗ、　Ｔ　ａの各層を形成する必要があるため、ス
パッタ装置に複数のスパッタターゲットを切替え配置す
る複雑な機構を必要とするという欠点があった。また、
膜は複数層からなるため膜厚が厚くなる傾向にあり、マ
スクスパッタが困難になるという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、その目的
は、窒化アルミニウム基板に対し導体回路を簡便かつ、
確実、安価に形成することが可能な窒化アルミニウム基
板における導体回路の形成方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段及び作用］上記課題を解決
するために本発明は、窒化アルミニウム基板の回路形成
部を除いた表面をエツチング可能なプレマスクで被覆し
ておき、この基板にチタンスパッタリングを施してチタ
ンを均一に付着させ、続くエツチングにより前記プレマ
スク及びそのプレマスク表面のチタンを除去することに
より、基板上の回路形成部にチタン薄膜を形成した後、
このチタン薄膜上に導体物質をメッキしている。

この方法によれば、基板の回路形成部を除いた表面をプ
レマスクで覆い、チタン薄膜を形成した後、プレマスク
をエツチングにて除去するという簡便な方法で、窒化ア
ルミニウム基板の回路形成部にチタン薄膜が確実に形成
される。また、スパッタリングを施すのはチタン一種類
だけであるため、通常のスパッタ装置を使用することが
できる。

更に、窒化アルミニウム基板の回路形成部にチタン薄膜
を予め形成した後に導体物質をメッキしているため、貴
重な導体物質を無駄に消費することがなく、導体回路が
安価に形成される。

さて、前記プレマスクとしては、工業的に量産されてい
るレジスト材料を使用することができる。

このレジスト材料によるプレマスクの形成方法としては
、印刷法、フォトリソグラフィー法を適用することが有
利である。例えば、前記レジスト材料は必要に応じ、芳
香族炭化水素、脂肪族炭化水素、多価アルコール等の希
釈剤を配合して混練され、ペースト状あるいは液状の樹
脂組成物として調製されてスクリーン印刷法等により窒
化アルミニウム基板の回路形成部を除いた表面に印刷さ
れる。印刷後、前記希釈剤を乾燥除去することにより、
プレマスクが形成される。

プレマスクで被覆された窒化アルミニウム基板に対して
ほぼ垂直に、スパッタリング装置によってスパッタされ
たチタン粒子を照射することにより、基板の回路形成部
及びプレマスクの上面にチタンが均一に付着される。こ
の時、チタン粒子はスパッタリング装置に向けられた基
板の正面に対してのみ照射されるため、プレマスクを構
成する樹脂層の側面部分にはチタンが付着されず、樹脂
がそのまま露出される。

そして、チタンが付着された基板をエツチング処理する
と、エツチング剤が樹脂の露出されたプレマスクの側面
部分に作用して樹脂層を次第に浸食し、その結果、プレ
マスク及びそれに付着されたチタンが基板上から除去さ
れ、窒化アルミニウム基板上の回路形成部にのみチタン
薄膜が形成される。エツチング剤としては、プレマスク
のみを溶解し、チタン膜を腐食しないものが使用される
。

ところで、スパッタリングによって形成されるチタン薄
膜の膜厚は０．１〜０．５μｍの範囲が好適である。膜
厚が０．１μｍ未満では導体物質のメッキが困難となり
、膜厚が０．５μｍを超えると、レジスト剥離が困難に
なるからである。

これに対し、前記プレマスクの厚さは１０〜１００μｍ
の範囲が好適である。この厚さが１０μｍ未満ではチタ
ンのスパッタ時にチタン膜がプレマスクの樹脂層の側面
部を閉塞して、プレマスクのエツチングによる除去が困
難になる。一方、厚さが１００μｍを超えるとチタンス
パッタリングの精度を悪くし、回路形成部と非形成部の
境界が不鮮明となる。

窒化アルミニウム基板上にチタンスパッタリングによっ
て形成されたままのチタン薄膜はアモルファス状であり
、窒化アルミニウムとの密着強度が充分でない。そのた
め、必要に応じ加熱を行い、チタン膜を窒化アルミニウ
ムに対しシンターリングさせ、密着強度を向上させても
よい。

続いて、前記チタン薄膜上に導体物質をメッキすること
により、基板上に導体回路が形成される。

導体物質としては、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、銀
（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）等の一般的な良導電性金属等があ
げられる。また、上記メッキは電解メッキ、無電解メッ
キ等の常法によりなされる。

［実施例コ 以下に、本発明を具体化した一実施例を図面に従って説
明する。

第１図（ａ）に示すように、表面が洗浄された窒化アル
ミニウム基板ｌ上の回路形成部を除いた表面に、レジス
ト材料によって厚さ４０μｍのプレマスク２を形成した
。

次に、第１図（ｂ）に示すように、チタン製ターゲット
を備えたスパッタ装置（図示路）から発射されたチタン
粒子を、基板１の表面に対し垂直方向から付着させ、基
板１上の露出部位（即ち、回路形成部）及びプレマスク
の上面にチタン薄膜３を形成した。この際、プレマスク
２の側面部２ａにはチタンは付着されない。

続いて、この基板１に対し、エツチング剤を使用してエ
ツチング処理を施すことにより、プレマスク２を構成す
る樹脂が次第に溶解され、第１図（Ｃ）に示すようにプ
レマスク２及びその上に付着されたチタンが除去される
。この基板ｌを洗浄して乾燥した後、これを９００℃に
て６０分間加熱してチタンを基板ｌに対してシンターリ
ングさせた。

その後、第１図（ｄ）に示すように、この薄膜３上に電
解ニッケルメッキを施し、導体物質としてのニッケル層
４を厚さ３μｍにわたり形成して導体回路の形成を完了
した。

このように本実施例によれば、窒化アルミニウム基板１
上に導体回路を簡便かつ、確実に形成することができる
。また、基板ｌ上の回路形成部にのみ予めチタン薄膜３
を形成し、その後ニッケル層４を形成しているため、一
般に行われているサブトラクティブ法に比べて、ニッケ
ルを無駄に消費することがなく、製造コストの低減を図
ることができる。

［発明の効果コ 以上詳述したように本発明によれば、窒化アルミニウム
基板に対し導体回路を簡便かつ、確実、安価に形成する
ことができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明を具体化した一実施例の
回路形成手順を示す説明図である。 ■・・・窒化アルミニウム基板、２・・−プレマスク、
３・・・チタン薄膜、４・・・導体物質としてのニッケ
ル層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　窒化アルミニウム基板（１）の回路形成部を除いた
   表面をエッチング可能なプレマスク（２）で被覆してお
   き、この基板（１）にチタンスパッタリングを施してチ
   タンを均一に付着させ、続くエッチングにより前記プレ
   マスク（２）及びそのプレマスク表面のチタンを除去す
   ることにより、基板上の回路形成部にチタン薄膜（３）
   を形成した後、このチタン薄膜（３）上に導体物質（４
   ）をメッキすることを特徴とする窒化アルミニウム基板
   における導体回路の形成方法。