JPH04287953A

JPH04287953A - ＡｌＮ基板

Info

Publication number: JPH04287953A
Application number: JP3146050A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Yasumoto; 恭章安本; Koji Yamakawa; 晃司山川; Yasushi Iyogi; 五代儀　靖; Kaoru Koiwa; 馨小岩; Nobuo Iwase; 岩瀬　暢男
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-09-28
Filing date: 1991-06-18
Publication date: 1992-10-13
Anticipated expiration: 2015-04-04
Also published as: JP3029702B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、薄膜回路基板等に用
いられるＡｌＮ基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、薄膜配線実装モジュ―ルの基板と
して主にアルミナが使われている。しかし、能動素子は
、性能の向上に伴い稼働時の発熱量が増大する傾向にあ
り、アルミナの熱伝導率では能動素子の実装個数に制約
を受ける。このため、モジュ―ルの実装密度が熱的な理
由から低レベルとなってしまう。

【０００３】このようなことから、アルミナに代わり高
熱伝導率をもつＢｅＯを基板材料として使用することが
試みられてきたが、ＢｅＯは加工や研磨時における毒性
のため基板としての応用範囲が限定される。

【０００４】このような問題点を有するＢｅＯの代替材
料として、近時、ＡｌＮが用いられつつある。ＡｌＮは
無毒であり、その中に含まれる酸素濃度の低下や緻密化
を促進する焼結助材の開発などにより、ＢｅＯを上回る
熱伝導率を達成している。このため、ＡｌＮの薄膜回路
基板への応用も徐々に始まっており、高熱伝導率を生か
した高密度実装基板として薄膜導体の配線化が具体化し
つつある。このようなものとして、ＡｌＮ基体上に、Ｔ
ｉ／Ｎｉ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｃｒ／Ｃｕ／Ａｕ
、又はＴｉＮ／Ｎｉ／Ａｕを形成した回路基板がある。しかしながら、このような回路基板は、薄膜導体とＡｌ
Ｎ基体との密着強度が不十分なため、基体表面から薄膜
導体により形成された配線層が剥離したり、断線する欠
点を有している。さらに、ＡｌＮは結晶方位によりエッ
チング速度が異なるので、ＡｌＮ基体では結晶方位の異
なる粒界に段差を生じる。この結果、薄膜導体と基体と
の密着強度が不十分であると、配線層は段差上で断線を
生じ、信頼性が充分でないという問題を有している。こ
のため、薄膜導体を密着性よく安定的にＡｌＮ基体上に
形成することができる回路基板が望まれている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、このよう
な従来技術の問題点を解決するためになされたものであ
って、ＡｌＮ基体と薄膜導体との密着強度が高く、また
信頼性の優れたＡｌＮ基板を提供することを目的とする
。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】第１の発明に係
るＡｌＮ基板は、ＡｌＮ基体と、該基体上に設けられ、
Ｔｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｚｒ，Ｈｆの中から選択される少な
くとも一種の元素Ｍ１とＡｌとＮとをＡｌｘ　Ｍ１１０
０−ｘ　：Ｍ１：Ｍ１ｙ　Ｎ１００−ｙ　＝ｕ：ｖ：ｗ
（ただし、ｘ，ｙは原子％、ｕ，ｖ，ｗは分子％を示し
、ｕ＋ｖ＋ｗ＝　１００であり、夫々２５≦ｘ≦９０、
４０≦ｙ≦７０、４０≦ｕ≦９８、　０．２≦ｖ≦４０
、１≦ｗ≦４０の範囲である）の割合になるように含む
金属・窒化物層と、該金属・窒化物層の上に積層され前
記Ｍ１を含有する接合層と、該接合層の上に積層されＷ
，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｐｔ，Ｐｄ，ＮｉＣｒの中
から選択される少なくとも一種を主体とするバリア層と
、該バリア層の上に積層されＡｕ，Ｃｕ，Ａｌのうち少
なくとも一種を主体とする薄膜導体層とを有し、該薄膜
導体層の所定位置に金属面を有する部品が接合されるこ
とを特徴とする。

【０００７】また、第２の発明に係るＡｌＮ基板は、Ａ
ｌＮ基体と、該基体上に設けられ、ＡｌとＮとをＡｌｔ
　Ｎ１００−ｔ　（ただしｔは原子％を示し５０＜ｔ＜
　１００の範囲である）の割合になるように含む窒素・
アルミニウム層と、該窒素・アルミニウム層の上に積層
されＴｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｚｒ，Ｈｆの中から選択される
少なくとも一種の元素Ｍ１とＡｌとをＡｌｘ　’　Ｍ１
１００−ｘ　’　（ただしｘ’　は原子％を示し１０≦
ｘ’　≦９０の範囲である）の割合になるように含む金
属層と、該金属層の上に積層され、前記Ｍ１を含有する
接合層と、該接合層の上に積層されＷ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍ
ｏ，Ｎｉ，Ｐｔ，Ｐｄ，ＮｉＣｒの中から選択される少
なくとも一種を主体とするバリア層と、該バリア層の上
に積層されＡｕ，Ｃｕ，Ａｌのうち少なくとも一種を主
体とする薄膜導体層とを有し、該薄膜導体層の所定位置
に金属面を有する部品が接合されることを特徴とする。

【０００８】本発明で使用されるＡｌＮ基体は、必要に
応じて適宜の焼結助剤を伴う焼結体であり、酸素含有量
が　０．００５〜１０原子％のものを用いることが望ま
しい。これは、基板中の酸素含有量が　０．００５原子
％未満であると金属・窒化物層の密着強度を十分に高め
ることが困難となり、一方１０原子％を超えるとＡｌＮ
基体の熱伝導率がアルミナと同程度の値まで低下して高
熱伝導性の利点が損なわれる恐れがあるからである。第
１の発明におけるＡｌＮ基体上には、以下に詳細に説明
する金属・窒化物層と、接合層と、バリア層と、薄膜導
体層とが設けられている。

【０００９】金属・窒化物層はＡｌＮ基体を被覆する層
であり、接合層を基体に接合するための層として作用す
る。こ金属・窒化物層は、上記Ｍ１で、表される元素と
ＡｌとＭとで構成された層であり、一定組成のＡｌ−Ｍ
１合金とＭ１とＭ１の窒化物とを所定の割合で含有して
いる。この層は、金属成分と窒化物とが膜厚方向に濃度
勾配を有していてもよく、基体側が金属成分リッチ、接
合層側が窒化物リッチであっても構わない。この層の構
成成分であるＡｌ，Ｎ，Ｍ１は、ＡｌＮ基体とＭ１を主
体とする接合層との密着強度を向上させる作用を有し、
ＮはさらにＡｌＮ基体と接合層との間の格子定数を整合
化する作用、及び熱膨脹係数を緩和する作用を有する。

【００１０】金属・窒化物層は、Ｍ１，Ａｌ，Ｎを、Ａ
ｌｘ　Ｍ１１００−ｘ　：Ｍ１：Ｍ１ｙ　Ｎ１００−ｙ
　＝ｕ：ｖ：ｗ（ただし、ｘ，ｙ，ｖは原子％、ｕ，ｗ
は分子％を示し、ｕ＋ｖ＋ｗ＝　１００であり、夫々２
５≦ｘ≦９０、４０≦ｙ≦７０、４０≦ｕ≦９８、　０
．２≦ｖ≦４０、１≦ｗ≦４０の範囲である）を満たす
ような割合で含んでいる。Ｍ１の種類、並びに各構成元
素及び成分の比率をこの範囲に限定した理由を以下に説
明する。

【００１１】Ａｌｘ　Ｍ１１００−ｘ　におけるＡｌを
２５原子％未満とすると、ＡｌＮ基体との間の密着強度
を十分に高めることができず、一方この量が９０原子％
を超えると金属・窒化物層中のＡｌ量が多くなって、回
路形成等のパタ―ニングに際し、エッチングが不十分と
なり、配線間の抵抗低下、短絡等を招く。従って、Ａｌ
の量は２５〜９０原子％、好ましくは３０〜８５重量％
である。ただし、Ａｌは金属・窒化物層中ではＭ１との
合金又は化合物として存在する。

【００１２】Ｍ１はＴｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｚｒ，Ｈｆの中
から選択される元素である。これらの元素は窒素、Ａｌ
との反応性が高いので、合金、窒化物の形成に好適であ
り、この層の機能を果たす上で好適である。

【００１３】Ｍ１ｙ　Ｎ１００−ｙ　におけるＭ１を４
０原子％未満にすると、ＡｌＮ基体の含有窒素がガス化
し、薄膜の膨れ剥離をもたらし、一方７０原子％を超え
るとＭ１窒化物の生成量が少なくなり、この層の上に形
成された接合層中のＭ１がこの金属・窒化物層中に容易
に移動し、この濃度が過剰となる。この結果、ＡｌＭ１
の組成比がこの発明の範囲から逸脱し、ＡｌＮ基体と薄
膜導体層との密着強度を十分に高めることができなくな
る。このため、Ｍ１の量は４０〜７０原子％の範囲、好
ましくは４５〜７０原子％の範囲とする。

【００１４】この層を構成するＡｌＭ１、Ｍ１、及びＭ
ｌは高密着強度化、及びこの層の安定化に適している。ＡｌＭ１が４０分子％未満の場合、高温下での密着強度
が低下し、ろう付けする場合に薄膜とＡｌＮ基体との剥
離を生じ、一方９８分子％を超えると界面での内部応力
が大きくなって安定的な密着強度を得ることが困難であ
る。このため、ＡｌＭ１の分子％（すなわちｕの値）の範囲
は４０〜９８であり、より好ましくは４２〜９５である
。また、Ｍ１Ｎが１分子％未満の場合、この層と接合層
との反応を防止することが困難であり、接合層を形成す
るＭ１がＡｌＭ１を不安定にし、高温下での密着強度が
低下する。一方、Ｍ１Ｎが４０分子％を超えると、この
金属・窒化物層の内部応力が大きくなり、安定的に密着
強度を得ることが困難である。このためＭ１Ｎの分子％
（すなわちｗの値）は１〜４０の範囲であり、より好ま
しくは２〜３７の範囲である。さらに、Ｍ１が　０．２
原子％未満では金属・窒化物層形成の際の未反応Ｎがガ
ス化し、薄膜にふくれを生じる。また、Ｍ１が４０原子
％を超えると高温下での密着強度が低下する。このため
Ｍ１の原子％（すなわちｖの値）は　０．２〜４０の範
囲であり、より好ましくは　０．５〜３８の範囲である
。

【００１５】このような金属・窒化物層の厚さは３ｎｍ
以上にすることが望ましい。これは、この層の厚さが３
ｎｍ未満の場合には、ＡｌＮ基体と薄膜導体層との間の
密着強度を安定的に向上させることが困難となるからで
ある。この層が厚すぎると、回路基板の薄膜化及びエッ
チングによる除去に長時間を要し、パタ―ン精度等の条
件設定が困難なものとなる。より好ましい金属・窒化物
層の厚さの範囲は、１０〜　５００ｎｍである。

【００１６】接合層は、上述したように、Ｔｉ，Ｃｒ，
Ｔａ，Ｚｒ，Ｈｆの中から選択される少なくとも一種の
元素Ｍ１を主体とするものである。この接合層は金属・
窒化物層に対する密着強度をた高める作用を有する。ま
た、この接合層の上に形成されたバリア層の構成元素が
成膜時のインタ―ミキシングや熱処理によって、接合層
の元素と混合しても密着強度に与える影響は小さい。

【００１７】また、接合層中に窒素又は酸素が含有され
ていてもよい。このとき窒素又は酸素は固溶している又
は化合物を形成している。特に窒素が含有されていると
きにはＭ１と薄膜導体層を構成する元素の相互拡散を防
ぐバリアとしても有効である。そのためにはＭ１とＮと
がＭ１Ｚ　Ｎ１００−ｚ　（ただしｚは原子％を示し１
≦ｚ≦４０の範囲である）の割合になるように含まれる
のがよい。また均一に含まれていても傾斜をもっていてもよい。

【００１８】接合層の厚さは１ｎｍ〜１μｍであること
が好ましい。これは、その厚さが１ｎｍ未満の場合には
金属・窒化物層との接合が不十分で、高い密着強度を達
成することが困難となり、一方この厚さが１μｍを超え
ると内部応力のために接合層、バリア層及び導体層が剥
離しやすくなるからである。好ましい厚さは３〜　９０
０ｎｍ，より好ましい厚さの範囲は１０〜　５００ｎｍ
である。

【００１９】バリア層は、上述したように、Ｗ，Ｎｂ，
Ｔａ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｐｔ，Ｐｄ，ＮｉＣｒの中から選択
される少なくとも１種を主体とするものである。この層
は、接合層を構成するＭ１と導体層を構成するＡｕ，Ｃ
ｕ，Ａｌのうち少なくとも一種とが相互に拡散すること
を阻止する作用を有する。このバリア層の厚さは５ｎｍ
〜５μｍの範囲であることが好ましい。これは、バリア
層の厚さを５ｎｍ未満にすると上述のバリア効果を十分
に達成することが困難となり、一方５μｍを超えるとこ
の層の内部応力のためにこの層及び導体層が剥離したり
、パタ―ニングに際してのエッチングにおいてサイドエ
ッチング度合が大きくなって信頼性の高い薄膜導体の形
成が困難となるからである。より好ましい厚さの範囲は
１０ｎｍ〜２μｍである。

【００２０】薄膜導体層はＡｕ，Ｃｕ又はＡｌを主体と
するものであり、その厚さは５０ｎｍ〜２０μｍである
ことが望ましい。５０ｎｍ未満にすると配線抵抗が高く
なり、パタ―ンの微細化に不適当となり、一方、２０μ
ｍを超えると内部応力のために剥離が生じてしまう。よ
り好ましくは７０ｎｍ〜１５μｍがよい。この様にして
、ＡｌＮ基体，金属・窒化物層，接合層，バリア層，薄
膜導体層から成るＡｌＮ基板が構成される。

【００２１】第２の発明におけるＡｌＮ基体上には、以
下に詳細に説明する窒素・アルミニウム層と、金属層と
第１の発明と同様の接合層とバリア層と薄膜導体層が設
けられている。

【００２２】アルミニウム・窒素層は金属層との密着性
向上に効果があり、Ａｌの原子％（すなわちｔの値）が
５０以下では密着強度が向上せず、　１００になると基
板表面の抵抗率が低下し、基板上に配線パタ―ンを形成
できなくなる。このため、アルミニウム・窒素層は原子
比で５０＜ｔ＜　１００の範囲が望ましく、さらに好ま
しくは５１≦ｔ≦９０の範囲である。尚、この組成範囲
はアルミニウム・窒素層の平均組成であり、層内は均一
であっても傾斜を持っていても良い。アルミニウム・窒
素層の厚さは１ｎｍから５０μｍの範囲とすることが好
ましく、この理由は１ｎｍ未満の膜厚では薄膜導体と基
板との密着強度を安定的に保持することがむづかしくな
り、５０μｍ以上では膜の内部応力のため剥離するため
である。前記した基板に含有される酸素を上記化合物層
中に含有しても、密着強度におよぼす影響は小さい。さ
らにより好ましくは１ｎｍから３０μｍの範囲である。

【００２３】金属層はＡｌとＭ１から成る。このとき、
層内に窒素若しくは酸素が固溶若しくは化合物を形成し
ていても良く、また、それが均一であっても傾斜を持っ
ていても良い。例えば、基板側が上記窒化物層リッチ、
接合層側が金属層リッチとなっても問題ない。この層の
構成成分であるＡｌ、Ｍ１はＡｌＮ基体と該基体側に配
置される接合層のＭ１層との密着強度を向上する作用を
有する。かかる金属層の各構成成分の比率（原子比）、
Ｍ１の種類を限定したのは以下の理由によるものである
。

【００２４】Ａｌｔ　Ｍ１１００−ｔ　におけるＡｌの
原子比を１０未満にすると、ＡｌＮ基板と薄膜導体層間
との密着強度を十分に高めることができず、一方この原
子比が９０を越えると金属層中のＡｌ量が多くなって、
回路形成等のパタ―ニングに際しエッチングが不十分と
なり、配線間の抵抗低下、短絡等を招く。Ａｌの原子比
にて表される好ましい量は１０〜９０の範囲でより好ま
しい量は１５〜８８の範囲である。

【００２５】またＭ１はＴｉ，Ｃｒ，Ｔｏ，Ｚｒ，Ｈｆ
のうちから選ばれる一種の元素から構成される。これら
の元素はＡｌとの反応性が高く、合金形成に好適である
。なお、このような金属層中に含有されるＭ１元素は、
一部がＡｌと合金を形成せず、金属単体または金属窒化
物として存在していてもよい。

【００２６】金属層の厚さは、１ｎｍから１μｍの範囲
にすることが望ましい。この理由は化合物層の厚さを１
ｎｍ未満にするとＡｌＮ基板と薄膜導体層の密着強度を
安定的に向上することが困難となる。１μｍ以上の膜厚
では、回路基板の薄膜化およびエッチングによる除去に
時間を要し、パタ―ン精度等の条件設定が困難なものと
なる。より好ましい化合物層の厚さは、３〜１μｍの範
囲である。この様な金属層上に、第１の発明と同様の接
合層，バリア層，導体層が形成される。さらに、第１及
び第２の発明のＡｌＮ基板上の所望の位置に金属面を有
する部品が接合される。

【００２７】金属面を有する部品としては、ＡｌＮ基板
の用途に応じて種々のものを採用することができるが、
回路基板として用いる場合には、電極端子、封止用接合
金属、基板支持用部品、冷却フィン付き接合金属など、
ろう材又ははんだと接合可能なものであればよい。

【００２８】以上説明したＡｌＮ基体及び各層は、成膜
やアニ―ルの際に、互いに相互拡散、インタ―ミキシン
グしたり、傾斜構造を生じるなどしても、各々の組成が
本発明の範囲内である限り、基板の機能が劣化すること
はなく、問題は生じない。次に、本発明のＡｌＮ基板の
製造方法の例について説明する。

【００２９】先ず、表面粗さが例えば薄膜回路を形成す
るために十分な値を有するＡｌＮ基体を用意する。表面
粗さの調整は焼結基板の研磨によって行うことができる
が、サブミクロン粒子原料を用いた焼結基板を使用すれ
ば焼結のままで所望の表面粗さを得ることができる。

【００３０】次に、第１の発明においては、薄膜層であ
る金属・窒化物層、接合層、バリア層、薄膜導体層を順
次形成する。また、第２の発明においては、薄膜層であ
る窒素・アルミニウム層，金属層，接合層，バリア層，
薄膜導体層を順次形成する。これらの層の薄膜形成方法
としては真空蒸着法、スパッタ、クラスタイオンビ―ム
、イオンプレ―ティング、イオン注入法などの一般的薄
膜形成法を用いることができ、基板温度、雰囲気、真空
度、成膜速度を適宜調整する。薄膜形成に先立ち、基板
表面を湿式洗浄法、逆スパッタ法などで十分洗浄を行う
が、ＡｌＮは強酸、強アルカリに対して不安定なため、
洗浄液の選定に注意が必要である。洗浄液としては中性
のものを使用することが好ましい。金属・窒化物層若し
くは窒素・アルミニウム層及び金属層を上述の薄膜形成
法のうちの適宜の方法で形成した後、真空を破らずに連
続的に、接合層を成膜する。基板温度は成膜に支障のな
い範囲であればよく室温から　８００℃程度までが使用
される。このようにして成膜した接合層の上に、真空を
破らずに連続的にバリア層を成膜する。次いでバリア層
の上に薄膜導体層を形成する。この場合に、この層を真
空を破らずに連続的に形成してもよいし、湿式メッキに
より形成してもよい。

【００３１】このようにして形成されたＡｌＮ基板は、
基体に対する薄膜導体層の密着強度が高く、薄膜導体層
の剥離を防止することができ、さらにその上に金属面を
有する部品を高い密着強度で接合することができる。従
って、ろう付け部品の剥離や断線等を防止することがで
き、能動素子等の高密度実装が可能な、半導体モジュ―
ルに有用な高信頼性の回路基板を得ることができる。

【００３２】本発明のＡｌＮ基板を回路基板として使用
する場合には、配線部のパタ―ンニングは薄膜導体層形
成後又は部品接合後に行われるが、一般に前者の方法が
作業上便利である。所望のパタ―ンはポジ又はネガレジ
ストにより薄膜導体層上に形成し、湿式法又はドライ法
のエッチング、イオンミリングをこれら各層に行い、配
線パタ―ンを形成する。また、薄膜導体層の接合が必要
な部分にＡｇ−Ｃｕ、Ａｇ、Ａｇ−Ａｕ、Ｐｂ−Ｓｎ、
Ａｕ−Ｓｎ、Ａｕ−Ｓｉのうち１種のろう材又ははんだ
層を形成することが好ましい。この場合、薄膜導体層に
プリフォ―ムする金属パタ―ン上に厚膜印刷又は薄膜形
成するなどの方法を用いればよい。金属面を有する部品
との接合条件は、ろう材又ははんだの作業範囲内であれ
ば問題なく、例えば、Ａｇ−Ｃｕでは　８００〜　８５
０℃、３分間である。なお、このような回路基板では、
必要に応じて、薄膜抵抗、薄膜コンデンサを形成しても
よい。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。実
施例１

【００３４】表１に示す条件でＡｌＮ基体上に金属・窒
化物層（Ａｌｘ　Ｍ１１００−ｘ　：Ｍ１：Ｍ１ｙ　Ｎ
１００−ｙ　＝ｕ：ｖ：ｗ、ただしｘ，ｙ，ｖは原子％
、ｕ，ｗは分子％）、接合層Ｍ１，バリア層，導体層，
ろう材層を形成し、必要に応じて薄膜コンデンサ及び薄
膜抵抗を接合し、Ｎｏ１〜１０の回路基板を作成した。

【００３５】先ず夫々表１に示す熱伝導率及び酸素含有
量を有するＡｌＮ基体を、焼成のままで、あるいは必要
に応じてラッピング、研磨を行った後、その表面を湿式
洗浄し、逆スパッタを行い、表１に示す条件で金属・窒
化物層，接合層，バリア層，薄膜導体層を形成した。そ
の後、ポジレジストにより配線パタ―ンを形成後、金属
の種類に応じて、ＡｕはＫＩ＋Ｉ２　＋脱イオン水のエ
ッチャントで、ＮｉはＣｕＳＯ４　＋ＨＣｌ＋エチルア
ルコ―ル＋脱イオン水のエッチャントで、Ｗは過酸化水
素＋純水エッチャントで、ＴｉはＨＦ＋純水エッチャン
トで、Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｚｒは硝酸＋ＨＦ＋純水エッ
チャントでエッチングした。なお、金属・窒化物層はＴ
ｉ及びＴａエッチャントによりエッチングが可能であっ
た。この後、必要に応じて薄膜抵抗、薄膜コンデンサを
基板表面に設けた回路基板を作成した。

【００３６】又、比較例１，２として、表１に示すよう
な組成のものを、実施例１と同様にして作成した。さら
に、比較例３〜６として表３に示す熱伝導率及び酸素含
有量を有するＡｌＮ基体を、焼成ラッピング，研磨後、
表３に示す条件で接合層，バリア層，薄膜導体層を形成
し、実施例１と同様にして回路基板を作成した。

【００３７】回路基板を作成後、密着強度、１０００サ
イクルの温度サイクル試験（ＴＣＴ：−５０〜　１５０
℃、３０分保持）、１０００時間のプレッシャ―クッカ
―試験（ＰＣＴ：　１２１℃、２ａｔｍ）後の剥離の有
無、　５００℃・５分間の耐熱試験を行った後、導体間
（間隔６０μｍ）の絶縁抵抗，密着強度，はんだ接合後
の密着強度を評価した。その結果を表２及び表４に示す
。

【００３８】その結果、Ｎｏ１〜１０においては、配線
パタ―ンの基板との密着強度が２０ＭＰａ以上と十分で
あり、温度サイクル試験、プレッシャ―クッカ―試験後
も剥離がなく、密着性が良好であり、耐熱試験後の絶縁
抵抗も４９０ＧΩと十分実用的であることが確認された
。また、ろう付温度　３００〜１０００℃においても剥
離なく良好であることが確認された。

【００３９】これに対し表２，４に示すようにＮｏ１〜
６は、いずれも密着強度が実施例のものより低く、温度
サイクル試験、プレッシャ―クッカ―試験、耐熱試験後
、配線パタ―ンに剥離が見られた。また、配線間抵抗も
低く、エッチングが不十分であることが確認された。実施例２

【００４０】表５に示す条件で、ＡｌＮ基体上に金属・
窒化物層（Ａｌｘ　Ｍ１１００−ｘ　：Ｍ１：Ｍ１ｙ　
Ｎ１００−ｙ　＝ｕ，ｖ，ｗ、ただしｘ，ｙ，ｖは原子
％、ｕ，ｗは分子％），接合層（Ｍ１ｚ　Ｎ１００−ｚ
　，ただしｚは原子％），バリア層，薄膜導体層，ろう
材層を形成し、実施例１と同様にしてＮｏ１１〜２４の
回路基板を作成し、実施例１と同様に評価した。その結
果、表６に示すように良好な特性であり、また実施例１
よりもさらに密着性が強いことが確認された。これに対
し、同様に作成された表７に示す組成の比較例Ｎｏ７〜
９は表８に示すように比較例１〜６と同様に十分な特性
が得られなかった。実施例３

【００４１】表９に示す条
件で、ＡｌＮ基体上にアルミニウム・窒素層（Ａｌｔ　
Ｍ１００−ｔ　，ただしｔは原子％），金属層（Ａｌｘ
’　Ｍ１１００−ｘ　’　，ただしｘ’　は原子％），
接合層Ｍ１，バリア層，導体層，ろう材層を形成し、実
施例１と同様にして、Ｎｏ２５〜４１の回路基板を作成
し、実施例１と同様に評価した。その結果、表１０に示
すように良好な特性であり、また実施例１よりも密着性
が強いことが確認された。これに対し、同様に作成され
た表１１に示す組成の比較例Ｎｏ１０，１１は表１２に
示すように比較例１〜９と同様に十分な特性が得られな
かった。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【表２】

【００４４】

【表３】

【００４５】

【表４】

【００４６】

【表５】

【００４７】

【表６】

【００４８】

【表７】

【００４９】

【表８】

【００５０】

【表９】

【００５１】

【表１０】

【００５２】

【表１１】

【００５３】

【表１２】

【００５４】

【発明の効果】この発明によれば、薄膜導体層とＡｌＮ
基体との密着強度が高いＡｌＮ基板を提供することがで
きる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　ＡｌＮ基体と、該基体上に設けられ、
Ｔｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｚｒ，Ｈｆの中から選択される少な
くとも一種の元素Ｍ１とＡｌとＮとをＡｌｘ　Ｍ１１０
０−ｘ　：Ｍ１：Ｍ１ｙ　Ｎ１００−ｙ　＝ｕ：ｖ：ｗ
（ただし、ｘ，ｙ，ｖは原子％、ｕ，ｗは分子％を示し
、ｕ＋ｖ＋ｗ＝　１００であり、夫々２５≦ｘ≦９０、
４０≦ｙ≦７０、４０≦ｕ≦９８、　０．２≦ｖ≦４０
、１≦ｗ≦４０の範囲である）の割合になるように含む
金属・窒化物層と、該金属・窒化物層の上に積層され前
記Ｍ１を含有する接合層と、該接合層の上に積層されＷ
，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｐｔ，Ｐｄ，ＮｉＣｒの中
から選択される少なくとも一種を主体とするバリア層と
、該バリア層の上に積層されＡｕ，Ｃｕ，Ａｌのうち少
なくとも一種を主体とする薄膜導体層とを有し、該薄膜
導体層の所定位置に金属面を有する部品が接合されるこ
とを特徴とするＡｌＮ基板。
【請求項２】　　ＡｌＮ基体と、該基体上に設けられ、
ＡｌとＮとをＡｌｔ　Ｎ１００−ｔ　（ただしｔは原子
％を示し５０＜ｔ＜　１００の範囲である）の割合にな
るように含む窒素・アルミニウム層と、該窒素・アルミ
ニウム層の上に積層されＴｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｚｒ，Ｈｆ
の中から選択される少なくとも一種の元素Ｍ１とＡｌと
をＡｌｘ　’　Ｍ１１００−ｘ　’　（ただしｘ’　は
原子％を示し１０≦ｘ’　≦９０の範囲である）の割合
になるように含む金属層と、該金属層の上に積層され、
前記Ｍ１を含有する接合層と、該接合層の上に積層され
Ｗ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｐｔ，Ｐｄ，ＮｉＣｒの
中から選択される少なくとも一種を主体とするバリア層
と、該バリア層の上に積層されＡｕ，Ｃｕ，Ａｌのうち
少なくとも一種を主体とする薄膜導体層とを有し、該薄
膜導体層の所定位置に金属面を有する部品が接合される
ことを特徴とするＡｌＮ基板。