JPH07138086A - 表面導電性窒化アルミニウム基体およびその製造方法 - Google Patents

表面導電性窒化アルミニウム基体およびその製造方法

Info

Publication number
JPH07138086A
JPH07138086A JP28467193A JP28467193A JPH07138086A JP H07138086 A JPH07138086 A JP H07138086A JP 28467193 A JP28467193 A JP 28467193A JP 28467193 A JP28467193 A JP 28467193A JP H07138086 A JPH07138086 A JP H07138086A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum nitride
nitride substrate
thin film
forming
substrate
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.)
Pending
Application number
JP28467193A
Other languages
English (en)
Inventor
Hironori Asai
博紀 浅井
Jun Monma
旬 門馬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP28467193A priority Critical patent/JPH07138086A/ja
Publication of JPH07138086A publication Critical patent/JPH07138086A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/009After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50Coating 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
    • C04B41/51Metallising, e.g. infiltration of sintered ceramic preforms with molten metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/53After-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
    • C04B41/5338Etching
    • C04B41/5353Wet etching, e.g. with etchants dissolved in organic solvents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄膜配線等の薄膜形成技術による金属薄膜の
接合強度およびパターニング性を向上させた表面導電性
窒化アルミニウム基体およびその製造方法を提供する。 【構成】 窒化アルミニウム基体1の表面1aに平滑化
処理を施した後に、その表面1aをホウ酸カリウム水溶
液やリン酸ナトリウム水溶液等の弱酸水溶液、または弱
アルカリ水溶液でエッチング処理する。このエッチング
処理により、窒化アルミニウム基体1の薄膜形成面1a
を全体的には平滑な面で構成すると共に、分散的に窒化
アルミニウムの微小突起4を形成する。この後、微小突
起4を有する窒化アルミニウム基体1の表面1aに、薄
膜形成技術により金属薄膜5を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、窒化アルミニウム基体
の表面に金属薄膜を設けた表面導電性窒化アルミニウム
基体とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電子部品のヒートシンクやハイブ
リッドIC用回路基板、あるいは半導体パッケージの構
成基板等として、高電気絶縁性および高熱伝導性を有す
る窒化アルミニウム基板が利用されている。窒化アルミ
ニウム基板を上記したような電子部品用材料として用い
る場合には、回路やチップ搭載部の形成等を目的とし
て、その表面に導電性金属層を形成することが不可欠で
ある。
【0003】上述したような金属層としては、例えば導
体ぺーストの塗布、焼成により形成する、いわゆるメタ
ライズ層が一般的である。しかし、近年のLSIに見ら
れるように、半導体チップの高集積化が進むにつれて、
窒化アルミニウム基板の表面に形成する配線用金属層に
は、高配線密度を可能にすることが要求されている。こ
のような要求に対応するために、窒化アルミニウム基板
表面への配線用金属層の形成方法として、高密度配線が
可能な真空蒸着法やスパッタリング法等の薄膜形成技術
が利用されている。
【0004】薄膜配線等を形成するセラミックス基板と
しては、従来から、アルミナグレーズ基板ように、表面
が極めて平滑な基板を用いることが一般的であり、窒化
アルミニウム基板についても同様に、その表面に研摩加
工等を施すことによって、表面を平滑にした後に使用し
ている。これは、例えば薄膜配線の場合には、微小な段
差等が表面に存在していても、その部分で容易に断線し
てしまうためである。また、レジストを塗布する際にお
いても、表面粗さが粗いと、必然的に厚塗りのレジスト
を使用しなくてはならず、解像度や生産性等が低下する
という問題を招いてしまうためである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、窒化
アルミニウム基板に金属薄膜を薄膜形成技術で形成する
場合には、従来、その表面を平滑にすることが一般的で
あった。しかしながら、最近、半導体チップ等の高集積
化は飛躍的に進み、配線ルールも極めて微細化すること
が求められており、それに伴って様々な問題が生じてい
る。
【0006】例えば、 0.5μm ルールというような薄膜
配線等を窒化アルミニウム基板表面に形成した場合、従
来の単に平滑化した表面を有する窒化アルミニウム基板
では、金属薄膜の接合強度が不足し、はがれ等による配
線不良が生じやすいという問題を招いてしまう。また、
金属薄膜の接合強度の低下や密着不良等に起因して、微
細パターンを再現性よく形成することができない等とい
う問題も生じている。本発明は、このような課題に対処
するためになされたもので、薄膜配線等の薄膜形成技術
による金属薄膜の接合強度およびパターニング性の向上
を図った表面導電性窒化アルミニウム基体およびその製
造方法を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の表面導電性窒化
アルミニウム基体は、窒化アルミニウム基体と、前記窒
化アルミニウム基体の表面に設けられた金属薄膜とを有
する表面導電性窒化アルミニウム基体において、前記窒
化アルミニウム基体の前記金属薄膜の形成面は、全体的
には平滑な面で構成されていると共に、分散的に設けら
れた窒化アルミニウムの微小突起を有することを特徴と
している。
【0008】また、本発明の表面導電性窒化アルミニウ
ム基体の製造方法は、窒化アルミニウム基体の表面に平
滑化処理を施す工程と、前記窒化アルミニウム基体の平
滑化した表面を、弱酸水溶液または弱アルカリ水溶液で
エッチング処理して、前記平滑化した表面に分散的に窒
化アルミニウムの微小突起を形成する工程と、前記微小
突起を有する窒化アルミニウム基体の表面に、薄膜形成
技術により金属薄膜を形成する工程とを有することを特
徴としている。
【0009】
【作用】本発明においては、弱酸水溶液や弱アルカリ水
溶液で窒化アルミニウム基体の平滑化した表面をエッチ
ング処理することにより、金属薄膜の形成面を全体的に
は平滑な面で構成すると共に、分散的に窒化アルミニウ
ムの微小突起を設けている。この微小突起は、薄膜成分
と窒化アルミニウム基体との接触面積を拡大するため、
接合面積の増大を図ることができ、さらに微小突起がア
ンカー的な機能を果すため、接合強度に優れた金属薄膜
を形成することが可能となる。また、全体的な薄膜形成
面の平滑性は高いため、段差等に伴う断線等の配線不良
が生じることを防止することができる。さらに、金属薄
膜の接合強度を高めることができると共に、金属薄膜の
全体的な密着性をを高めることができるため、薄膜のパ
ターニング性の向上も図ることができる。
【0010】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。
【0011】図1は、本発明の一実施例による表面導電
性窒化アルミニウム基体の製造工程を示す図である。同
図を参照して、この実施例における表面導電性窒化アル
ミニウム基板の製造方法および作製した表面導電性窒化
アルミニウム基板について説明する。
【0012】図1において、1は例えば窒化アルミニウ
ム焼結体からなる基板である。この窒化アルミニウム基
板1は、通常の製法に従って作製すればよく、例えば窒
化アルミニウム粉末に、適量の焼結助剤、さらには有機
バインダや界面活性剤等を適量加えて混合した後、例え
ばドクターブレード法等により所望の基板形状のグリー
ンシートを成形し、このグリーンシートに脱脂処理を施
した後、窒素雰囲気中にて1750℃〜1900℃程度の温度で
焼成する。なお、2は窒化アルミニウム粒子を、3は粒
界相を示している。
【0013】このような窒化アルミニウム基板1の薄膜
形成面1aに対して、まず例えば研摩加工等により平滑
化処理を施す(図1−a)。
【0014】次に、上記平滑化工程で平滑面とされた窒
化アルミニウム基板1の薄膜形成面1aに、弱酸水溶液
または弱アルカリ水溶液でエッチング処理を施す。この
エッチング工程で使用するエッチャントとしては、ホウ
酸カリウム水溶液やリン酸ナトリウム水溶液等の弱酸水
溶液や弱アルカリ水溶液等が例示される。上記したよう
なエッチャントを用いて、平滑化した窒化アルミニウム
基板1の表面1aをエッチング処理すると、表面1aの
全体的な平滑性を維持した上で、すなわち中心線平均粗
さRa のような表面粗さを示す数値を低く維持した上
で、図1(b)に示すように、分散的に窒化アルミニウ
ムの微小突起4を形成することができる。この際、加熱
や超音波の印加等を併用することにより、窒化アルミニ
ウムの微小突起4の形成をより一層容易にすることがで
きる。
【0015】すなわち、窒化アルミニウム基体1の薄膜
形成面1aを、全体的には平滑な面で構成すると共に、
分散的に窒化アルミニウムの微小突起4を設けることが
できる。言い換えれば、平滑な表面に部分的に微小突起
4が形成された薄膜形成面1aを得ることができる。な
お、ここで言う薄膜形成面1aの全体的な平滑性とは、
中心線平均粗さRa を低下させる大きな段差、凹凸、う
ねり等を有していない状態を指すものとする。
【0016】上述した窒化アルミニウムの微小突起4の
高さは、エッチャントの濃度やエッチング時間により制
御することができる。また、エッチングの際に、加熱や
超音波の印加等を併用することにより、エッチング時間
の短縮を図ることができる。また、窒化アルミニウムの
微小突起4は、窒化アルミニウム粒子2の 1個々に対し
て必しも均一に形成されるものではなく、結晶粒の配向
性等により微小突起4の形成状態が異なる。このこと
は、薄膜形成面1aの全体的な平滑性の維持に寄与す
る。
【0017】この後、上述した窒化アルミニウム基板1
の薄膜形成面1aに、図1(c)に示すように、スパッ
タ法、蒸着法、CVD法等の各種薄膜形成法によって、
金属薄膜5を形成する。また、金属薄膜5の使用用途に
応じて、金属薄膜5にエッチング等を施す。例えば、金
属薄膜5で薄膜配線を形成する場合には、金属薄膜5上
に所望の配線パターンのレジストパターンを形成し、こ
のレジストパターンを介してエッチングを施して配線網
を形成する。また、窒化アルミニウム基板1の薄膜形成
面1a上に、所望の配線パターンの形成部位を除く部分
にレジストパターンを形成し、このレジストパターンを
遮蔽材として、上述した薄膜形成法により金属薄膜5を
形成し、この後レジスト膜を除去することで、所望パタ
ーンの薄膜配線を形成する、いわゆるリフト・オフ法を
適用することも可能である。
【0018】このように、窒化アルミニウム基板1の薄
膜形成面1aを、全体的には平滑な面で構成すると共
に、分散的に窒化アルミニウムの微小突起4を設けた面
とすることにより、上記微小突起4が薄膜成分と窒化ア
ルミニウム基板1との接触面積を拡大し、よって接合面
積の増大を図ることができ、また微小突起4がアンカー
的な機能を果すため、接合強度に優れた金属薄膜5を形
成することが可能となる。また、全体的な薄膜形成面1
aの平滑度は高いため、段差等に伴う段線等の配線不良
が生じることを防止することができる。
【0019】さらに、金属薄膜5の接合強度を向上させ
ることができると共に、金属薄膜5の全体的な密着性を
高めることができるため、薄膜のパターニング性の向上
も図ることができる。特に、上述したリフト・オフ法で
パターニングを行う場合には、薄膜形成面1aがレジス
トの形成面となるため、全体的な平滑性を高めること
で、薄塗りのレジストの使用が可能となり、解像度や生
産性を向上させることができる。このような効果は、サ
ブミクロンルールというような微細配線を形成する場合
に特に顕著に得ることができる。
【0020】本発明の表面導電性窒化アルミニウム基体
は、回路基板やヒートシンク等に限らず、半導体パッケ
ージの構成基体等にも適用可能である。
【0021】次に、上述した実施例による窒化アルミニ
ウム薄膜基板の具体例およびその評価結果について述べ
る。
【0022】実施例 まず、熱伝導率が170W/m Kの窒化アルミニウム基板を用
い、この窒化アルミニウム基板の表面を研摩した。な
お、この研摩後に窒化アルミニウム基板表面を顕微鏡観
察したところ、大きな段差、凹凸、うねり等や、さらに
は微小な凸部等もなく、平滑な面が得られていることを
確認した。次いで、この窒化アルミニウム研摩基板を K
2 O ・ n(B2 O 3 )+ H2 O 溶液中に15分間浸漬して、
表面のエッチング処理を行った。
【0023】このホウ酸カリウム水溶液でエッチング処
理した後の窒化アルミニウム基板の表面を顕微鏡で観察
した。その結果、中心線平均粗さRa を低下させる大き
な段差、凹凸、うねり等が発生することなく、窒化アル
ミニウム基板の表面に、分散的に窒化アルミニウムの微
小突起が形成されていることを確認した。
【0024】次に、上記エッチング処理を施した窒化ア
ルミニウム基板の表面に、所望の配線パターンの形成部
位を除く部分にレジストパターンを形成し、このレジス
トパターンを遮蔽材として、金属薄膜を成膜して、目的
とする表面導電性窒化アルミニウム基板を作製した。
【0025】一方、本発明との比較として、上記エッチ
ング処理を施すことなく、すなわち研摩した状態の窒化
アルミニウム基板の表面に、実施例と同様にして、金属
薄膜による配線パターンを形成した。
【0026】このようにして得た実施例および比較例に
よる各表面導電性窒化アルミニウム基板の金属薄膜の接
合強度を測定したところ、比較例による薄膜の接合強度
に比べて実施例による金属薄膜の接合強度は、約9%改善
することができた。また、配線パターンの形成精度を比
較したところ、比較例の方法では 15%程度のパターニン
グ不良が発生していたのに対し、実施例による配線パタ
ーンでは、パターニング不良が1%以下となり、しかも軽
微なパターン未付着部程度であった。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
接合強度やパターニング性に優れた薄膜形成技術による
金属薄膜を有する窒化アルミニウム基体を再現性よく提
供することができる。よって、配線ルールの微細化が進
んでいる半導体チップ搭載用回路基板や半導体パッケー
ジ等に対して、極めて有効な表面導電性窒化アルミニウ
ム基体を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例による表面導電性窒化アルミ
ニウム基板の製造工程を示す図である。
【符号の説明】
1……窒化アルミニウム基板 1a…薄膜形成面 4……窒化アルミニウムの微小突起 5……金属薄膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 窒化アルミニウム基体と、前記窒化アル
    ミニウム基体の表面に設けられた金属薄膜とを有する表
    面導電性窒化アルミニウム基体において、 前記窒化アルミニウム基体の前記金属薄膜の形成面は、
    全体的には平滑な面で構成されていると共に、分散的に
    設けられた窒化アルミニウムの微小突起を有することを
    特徴とする表面導電性窒化アルミニウム基体。
  2. 【請求項2】 窒化アルミニウム基体の表面に平滑化処
    理を施す工程と、 前記窒化アルミニウム基体の平滑化した表面を、弱酸水
    溶液または弱アルカリ水溶液でエッチング処理して、前
    記平滑化した表面に分散的に窒化アルミニウムの微小突
    起を形成する工程と、 前記微小突起を有する窒化アルミニウム基体の表面に、
    薄膜形成技術により金属薄膜を形成する工程とを有する
    ことを特徴とする表面導電性窒化アルミニウム基体の製
    造方法。
JP28467193A 1993-11-15 1993-11-15 表面導電性窒化アルミニウム基体およびその製造方法 Pending JPH07138086A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28467193A JPH07138086A (ja) 1993-11-15 1993-11-15 表面導電性窒化アルミニウム基体およびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28467193A JPH07138086A (ja) 1993-11-15 1993-11-15 表面導電性窒化アルミニウム基体およびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07138086A true JPH07138086A (ja) 1995-05-30

Family

ID=17681480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28467193A Pending JPH07138086A (ja) 1993-11-15 1993-11-15 表面導電性窒化アルミニウム基体およびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07138086A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6749957B2 (en) * 2001-12-25 2004-06-15 Ngk Insulators, Ltd. Method for fabricating a III nitride film, substrate for epitaxial growth, III nitride film, epitaxial growth substrate for III nitride element and III nitride element

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6749957B2 (en) * 2001-12-25 2004-06-15 Ngk Insulators, Ltd. Method for fabricating a III nitride film, substrate for epitaxial growth, III nitride film, epitaxial growth substrate for III nitride element and III nitride element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5256247A (en) Liquid etchant composition for thin film resistor element
US20110123931A1 (en) High-precision ceramic substrate preparation process
JPH02263445A (ja) 窒化アルミニウム基板およびそれを用いた半導体装置
US20110123930A1 (en) Ceramic substrate preparation process
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
JP2005129625A (ja) スリット入り回路基板及びその製造方法
JPS63124555A (ja) 半導体装置用基板
JP2006066658A (ja) 回路基板の製造方法
US6040068A (en) Ceramic wiring board and method of producing the same
JPH01165147A (ja) セラミツク基板
US11917752B2 (en) Bonded substrate and manufacturing method of bonded substrate
KR20090093211A (ko) 다층 박막 기판의 제조 방법
RU2806799C1 (ru) Способ изготовления микрополосковых плат СВЧ-диапазона с переходными металлизированными отверстиями на основе микроволновых диэлектрических подложек, изготовленных из высокочастотных керамических материалов с высокой диэлектрической проницаемостью
JPH11322455A (ja) セラミックス/金属接合体およびその製造方法
JPH10107394A (ja) セラミック配線基板
JPH05129458A (ja) セラミツク基板とその製造方法並びにこの基板を用いたセラミツク配線板
JP2022166640A (ja) 回路基板、回路基板の製造方法、および、半導体モジュールの製造方法
JPH0799380A (ja) セラミックス−金属接合体のパターン形成方法
JPH072587A (ja) 表面導電性セラミックス基板
JPH06112199A (ja) 配線基板の製造方法
JPS6057997A (ja) 多層配線基板の製造方法
JPS63318794A (ja) セラミックス回路基板
JPH0548269A (ja) 多層配線基板の製造方法
JPH0590753A (ja) 貫通孔突出セラミツク配線基板
JPH0664986A (ja) 金属被膜付きセラミック基板