JPH08217577A - 窒化アルミニウム基板及びその製造方法 - Google Patents
窒化アルミニウム基板及びその製造方法Info
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- JPH08217577A JPH08217577A JP2388695A JP2388695A JPH08217577A JP H08217577 A JPH08217577 A JP H08217577A JP 2388695 A JP2388695 A JP 2388695A JP 2388695 A JP2388695 A JP 2388695A JP H08217577 A JPH08217577 A JP H08217577A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 放熱特性、耐食性及び表面平滑性に優れ、特
に薄膜回路形成のためにエッチャントとしてフッ酸を用
いるときも表面が浸食されない。 【構成】 窒化アルミニウム基板１０は、窒化アルミニ
ウム焼結体１１と、この焼結体１１上に焼結体を酸化し
て形成された酸化層１２と、この酸化層１２上に形成さ
れたＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3又はＴｉＯ2からなる金属酸化物
層１４とを備える。金属酸化物層１４の下地層としてＳ
ｉＯ2層１３を有することが好ましい。
に薄膜回路形成のためにエッチャントとしてフッ酸を用
いるときも表面が浸食されない。 【構成】 窒化アルミニウム基板１０は、窒化アルミニ
ウム焼結体１１と、この焼結体１１上に焼結体を酸化し
て形成された酸化層１２と、この酸化層１２上に形成さ
れたＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3又はＴｉＯ2からなる金属酸化物
層１４とを備える。金属酸化物層１４の下地層としてＳ
ｉＯ2層１３を有することが好ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、放熱特性が良好で表面
平滑性及び耐食性に優れた窒化アルミニウム基板及びそ
の製造方法に関する。詳しくは薄膜回路用基板に適する
窒化アルミニウム基板及びその製造方法に関するもので
ある。
平滑性及び耐食性に優れた窒化アルミニウム基板及びそ
の製造方法に関する。詳しくは薄膜回路用基板に適する
窒化アルミニウム基板及びその製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】薄膜回路用基板には、耐食性、機械的強
度、電気的絶縁性に優れたＡｌ2Ｏ3（アルミナ）基板が
用いられていたが、近年薄膜回路用基板では電子機器の
小型化から基板上のＩＣ等の素子の実装密度が高まり、
或いはパワー半導体等の搭載により基板上における発熱
量が大きくなり、このため基板は放熱性が高いことが要
求されるようになってきた。このＡｌ2Ｏ3基板はＡｌ2
Ｏ3の熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ程度と低く、基板側か
らの放熱は必ずしも十分でなく、上記要求を満たしてい
ない。この点を改良した基板として、熱伝導率が１００
〜１８０Ｗ／ｍ・Ｋの窒化アルミニウム（ＡｌＮ）基板
が採用されてきている。
度、電気的絶縁性に優れたＡｌ2Ｏ3（アルミナ）基板が
用いられていたが、近年薄膜回路用基板では電子機器の
小型化から基板上のＩＣ等の素子の実装密度が高まり、
或いはパワー半導体等の搭載により基板上における発熱
量が大きくなり、このため基板は放熱性が高いことが要
求されるようになってきた。このＡｌ2Ｏ3基板はＡｌ2
Ｏ3の熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ程度と低く、基板側か
らの放熱は必ずしも十分でなく、上記要求を満たしてい
ない。この点を改良した基板として、熱伝導率が１００
〜１８０Ｗ／ｍ・Ｋの窒化アルミニウム（ＡｌＮ）基板
が採用されてきている。
【０００３】従来、この種の窒化アルミニウム基板上に
薄膜導体、薄膜抵抗体を形成する場合に、基板表面を研
磨して鏡面加工する方法や基板表面をガラス層などによ
り被覆する方法（特開平２−２６３４４５）が知られて
いる。このガラス層はＳｉアルコキシド溶液に基板を浸
漬して引上げ、基板表面にコーティングされたアルコキ
シド溶液を加水分解するゾル−ゲル法や、石英ガラスを
ターゲットとするスパッタリング法により基板表面に直
接作られる。またガラス層は窒化アルミニウム基板を酸
化して多孔質のＡｌ2Ｏ3層からなる酸化層を形成した
後、この酸化層上にガラス粒子が溶剤に分散した懸濁液
を塗布し乾燥した後焼成し、このガラスが軟化する温度
で熱処理して軟化したガラスを酸化層中に侵入させる方
法によっても作られる。
薄膜導体、薄膜抵抗体を形成する場合に、基板表面を研
磨して鏡面加工する方法や基板表面をガラス層などによ
り被覆する方法（特開平２−２６３４４５）が知られて
いる。このガラス層はＳｉアルコキシド溶液に基板を浸
漬して引上げ、基板表面にコーティングされたアルコキ
シド溶液を加水分解するゾル−ゲル法や、石英ガラスを
ターゲットとするスパッタリング法により基板表面に直
接作られる。またガラス層は窒化アルミニウム基板を酸
化して多孔質のＡｌ2Ｏ3層からなる酸化層を形成した
後、この酸化層上にガラス粒子が溶剤に分散した懸濁液
を塗布し乾燥した後焼成し、このガラスが軟化する温度
で熱処理して軟化したガラスを酸化層中に侵入させる方
法によっても作られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、窒化アルミニ
ウム基板を鏡面加工する方法では、鏡面加工中に基板表
面で脱粒等の欠陥を生じたときには、薄膜のファインパ
ターンを形成することが困難となり、抵抗値のような薄
膜特性にばらつきを生じていた。また窒化アルミニウム
は他のセラミックスに比べてアルカリに比較的腐食され
やすいため、薄膜回路形成のためのウエットエッチング
処理を行うことが困難であった。また、窒化アルミニウ
ム基板の表面にガラス層をゾル−ゲル法やスパッタリン
グ法で形成する方法では、ガラス層を厚く形成できない
ため、十分な耐食性が得られない不具合があった。また
ガラスを軟化してガラス層を形成する方法では、上記不
具合は解消され、ファインパターンを形成でき、アルカ
リに対しても安定した基板が得られるものの、ガラスの
系や組成に制約を受けたり、或いは窒化アルミニウム基
板の熱伝導度が低下する問題点があった。
ウム基板を鏡面加工する方法では、鏡面加工中に基板表
面で脱粒等の欠陥を生じたときには、薄膜のファインパ
ターンを形成することが困難となり、抵抗値のような薄
膜特性にばらつきを生じていた。また窒化アルミニウム
は他のセラミックスに比べてアルカリに比較的腐食され
やすいため、薄膜回路形成のためのウエットエッチング
処理を行うことが困難であった。また、窒化アルミニウ
ム基板の表面にガラス層をゾル−ゲル法やスパッタリン
グ法で形成する方法では、ガラス層を厚く形成できない
ため、十分な耐食性が得られない不具合があった。また
ガラスを軟化してガラス層を形成する方法では、上記不
具合は解消され、ファインパターンを形成でき、アルカ
リに対しても安定した基板が得られるものの、ガラスの
系や組成に制約を受けたり、或いは窒化アルミニウム基
板の熱伝導度が低下する問題点があった。
【０００５】特に基板表面に酸化層を介してガラス層を
形成しても、この基板表面に薄膜導体、薄膜抵抗体等を
形成するために基板表面にスパッタリング処理を施し、
基板表面にパターンを形成するときに、フッ酸をエッチ
ャントとして用いる場合には、ガラス層の主成分である
ＳｉＯ2が基板表面に存在するとこのガラス層がフッ酸
に溶解するため、ガラス層以外のフッ酸に浸食されない
保護層が望まれていた。
形成しても、この基板表面に薄膜導体、薄膜抵抗体等を
形成するために基板表面にスパッタリング処理を施し、
基板表面にパターンを形成するときに、フッ酸をエッチ
ャントとして用いる場合には、ガラス層の主成分である
ＳｉＯ2が基板表面に存在するとこのガラス層がフッ酸
に溶解するため、ガラス層以外のフッ酸に浸食されない
保護層が望まれていた。
【０００６】本発明の目的は、放熱特性、耐食性及び表
面平滑性に優れた窒化アルミニウム基板及びその製造方
法を提供することにある。本発明の別の目的は、薄膜回
路形成のためにエッチャントとしてフッ酸を用いるとき
も表面が浸食されない窒化アルミニウム基板及びその製
造方法を提供することにある。
面平滑性に優れた窒化アルミニウム基板及びその製造方
法を提供することにある。本発明の別の目的は、薄膜回
路形成のためにエッチャントとしてフッ酸を用いるとき
も表面が浸食されない窒化アルミニウム基板及びその製
造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】図１に示すように、本発
明の第１の窒化アルミニウム基板１０は、窒化アルミニ
ウム焼結体１１と、この焼結体１１上に焼結体を酸化し
て形成された酸化層１２と、この酸化層１２上に形成さ
れたＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3又はＴｉＯ2からなる金属酸化物
層１４とを含むものである。図２に示すように、本発明
の第２の窒化アルミニウム基板２０は、上記酸化層２０
と金属酸化物層１４との間にＳｉＯ2層１３を含むもの
である。
明の第１の窒化アルミニウム基板１０は、窒化アルミニ
ウム焼結体１１と、この焼結体１１上に焼結体を酸化し
て形成された酸化層１２と、この酸化層１２上に形成さ
れたＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3又はＴｉＯ2からなる金属酸化物
層１４とを含むものである。図２に示すように、本発明
の第２の窒化アルミニウム基板２０は、上記酸化層２０
と金属酸化物層１４との間にＳｉＯ2層１３を含むもの
である。
【０００８】また本発明の第１の窒化アルミニウム基板
の製造方法は、窒化アルミニウム焼結体１１を酸化して
この焼結体１１上に酸化層１２を形成し、この酸化層１
２上にＺｒアルコキシド溶液、Ａｌアルコキシド溶液又
はＴｉアルコキシド溶液を塗布し加熱する、所謂ゾル−
ゲル法により、ＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3又はＴｉＯ2からなる
金属酸化物層１４を形成する方法である。
の製造方法は、窒化アルミニウム焼結体１１を酸化して
この焼結体１１上に酸化層１２を形成し、この酸化層１
２上にＺｒアルコキシド溶液、Ａｌアルコキシド溶液又
はＴｉアルコキシド溶液を塗布し加熱する、所謂ゾル−
ゲル法により、ＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3又はＴｉＯ2からなる
金属酸化物層１４を形成する方法である。
【０００９】また本発明の第２の窒化アルミニウム基板
の製造方法は、窒化アルミニウム焼結体１１を酸化して
この焼結体１１上に酸化層１２を形成し、この酸化層１
２上にＳｉアルコキシド溶液を塗布し加熱する、所謂ゾ
ル−ゲル法により、ＳｉＯ2層１３を形成し、このＳｉ
Ｏ2層１３上にＺｒアルコキシド溶液、Ａｌアルコキシ
ド溶液又はＴｉアルコキシド溶液を塗布し加熱すること
によりＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3又はＴｉＯ2からなる金属酸化
物層１４を形成する方法である。
の製造方法は、窒化アルミニウム焼結体１１を酸化して
この焼結体１１上に酸化層１２を形成し、この酸化層１
２上にＳｉアルコキシド溶液を塗布し加熱する、所謂ゾ
ル−ゲル法により、ＳｉＯ2層１３を形成し、このＳｉ
Ｏ2層１３上にＺｒアルコキシド溶液、Ａｌアルコキシ
ド溶液又はＴｉアルコキシド溶液を塗布し加熱すること
によりＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3又はＴｉＯ2からなる金属酸化
物層１４を形成する方法である。
【００１０】以下、本発明を詳述する。 (a) 第１の窒化アルミニウム基板 本発明の窒化アルミニウム焼結体は、窒化アルミニウム
単体のみからなる焼結体に限らず、窒化アルミニウムを
主成分とし、各種添加物、例えばＣａＯ，Ｙ2Ｏ3等を含
有する焼結体でもよい。この焼結体上に設けられる酸化
層は、窒化アルミニウム焼結体を１×１０-2ａｔｍ以上
の酸素分圧であってかつ１×１０-3ａｔｍ以下の水蒸気
分圧の雰囲気において、１１００〜１５００℃で３〜
０．５時間程度熱処理することにより作られる。温度を
高くする程、処理時間は短くてよい。この熱処理により
窒化アルミニウム焼結体の表面が酸化され、気孔率０．
０１〜１５容積％の多孔質の酸化層（Ａｌ2Ｏ3層）が形
成される。酸化層は０．１〜１０μｍの厚さに形成され
る。０．１μｍ未満では基板の耐食性が不十分であり、
１０μｍを越えると酸化層にクラック、割れ等が生じ易
くなる。
単体のみからなる焼結体に限らず、窒化アルミニウムを
主成分とし、各種添加物、例えばＣａＯ，Ｙ2Ｏ3等を含
有する焼結体でもよい。この焼結体上に設けられる酸化
層は、窒化アルミニウム焼結体を１×１０-2ａｔｍ以上
の酸素分圧であってかつ１×１０-3ａｔｍ以下の水蒸気
分圧の雰囲気において、１１００〜１５００℃で３〜
０．５時間程度熱処理することにより作られる。温度を
高くする程、処理時間は短くてよい。この熱処理により
窒化アルミニウム焼結体の表面が酸化され、気孔率０．
０１〜１５容積％の多孔質の酸化層（Ａｌ2Ｏ3層）が形
成される。酸化層は０．１〜１０μｍの厚さに形成され
る。０．１μｍ未満では基板の耐食性が不十分であり、
１０μｍを越えると酸化層にクラック、割れ等が生じ易
くなる。
【００１１】この酸化層上にはＺｒアルコキシド溶液、
Ａｌアルコキシド溶液又はＴｉアルコキシド溶液を塗布
し加熱することによりＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3又はＴｉＯ2か
らなる金属酸化物層が形成される。塗布の方法として
は、ディップコーティング、スピンコーティング等の方
法が挙げられる。この金属酸化物層は０．０１〜１μｍ
の厚さに形成される。０．０１μｍ未満では基板の耐食
性が不十分であり１μｍを越えると窒化アルミニウムの
熱伝導性を低下させるようになる。
Ａｌアルコキシド溶液又はＴｉアルコキシド溶液を塗布
し加熱することによりＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3又はＴｉＯ2か
らなる金属酸化物層が形成される。塗布の方法として
は、ディップコーティング、スピンコーティング等の方
法が挙げられる。この金属酸化物層は０．０１〜１μｍ
の厚さに形成される。０．０１μｍ未満では基板の耐食
性が不十分であり１μｍを越えると窒化アルミニウムの
熱伝導性を低下させるようになる。
【００１２】(b) 第２の窒化アルミニウム基板 第２の窒化アルミニウム基板の特徴ある構成は金属酸化
物層の下地層としてゾル−ゲル法によりＳｉＯ2層を設
けたことにある。このＳｉＯ2層は第１の窒化アルミニ
ウム基板における金属酸化物層の厚さでは耐食性、表面
平滑性の点で十分でない用途に対して、これらの特性を
補うために設けられる。Ｓｉアルコキシド溶液の加水分
解によるＳｉＯ2層は上述した金属酸化物層と比べて約
２倍の成膜性があり、本発明の基板を量産する場合に効
果的である。即ち、このＳｉＯ2層は０．２〜２μｍの
厚さに形成される。０．２μｍ未満では基板の耐食性が
不十分であり２μｍを越えると窒化アルミニウムの熱伝
導性を低下させ、ＳｉＯ2層にクラック等を生じるよう
になる。
物層の下地層としてゾル−ゲル法によりＳｉＯ2層を設
けたことにある。このＳｉＯ2層は第１の窒化アルミニ
ウム基板における金属酸化物層の厚さでは耐食性、表面
平滑性の点で十分でない用途に対して、これらの特性を
補うために設けられる。Ｓｉアルコキシド溶液の加水分
解によるＳｉＯ2層は上述した金属酸化物層と比べて約
２倍の成膜性があり、本発明の基板を量産する場合に効
果的である。即ち、このＳｉＯ2層は０．２〜２μｍの
厚さに形成される。０．２μｍ未満では基板の耐食性が
不十分であり２μｍを越えると窒化アルミニウムの熱伝
導性を低下させ、ＳｉＯ2層にクラック等を生じるよう
になる。
【００１３】
【作用】第１の窒化アルミニウム基板では、窒化アルミ
ニウム焼結体の表面に焼結体を酸化して形成された酸化
層を介してゾル−ゲル法により形成されたＺｒＯ2、Ａ
ｌ2Ｏ3又はＴｉＯ2からなる金属酸化物層を設けたの
で、窒化アルミニウムの放熱性の良さに加えて、金属酸
化物層による高い耐食性及び表面平滑性が得られる。第
２の窒化アルミニウム基板では、金属酸化物層の下地層
としてゾル−ゲル法によりＳｉＯ2層を設けたので、ク
ラックのない保護層を厚く形成でき、耐食性、表面平滑
性により一層効果的になる。
ニウム焼結体の表面に焼結体を酸化して形成された酸化
層を介してゾル−ゲル法により形成されたＺｒＯ2、Ａ
ｌ2Ｏ3又はＴｉＯ2からなる金属酸化物層を設けたの
で、窒化アルミニウムの放熱性の良さに加えて、金属酸
化物層による高い耐食性及び表面平滑性が得られる。第
２の窒化アルミニウム基板では、金属酸化物層の下地層
としてゾル−ゲル法によりＳｉＯ2層を設けたので、ク
ラックのない保護層を厚く形成でき、耐食性、表面平滑
性により一層効果的になる。
【００１４】
【実施例】次に本発明の実施例を比較例とともに説明す
る。 ＜実施例１＞先ず厚さ１ｍｍの窒化アルミニウム焼結体
を７６×７６ｍｍの正方形に切り出し、大気中、１３０
０℃で１時間熱処理し、焼結体の表面に３．０μｍ厚の
多孔質Ａｌ2Ｏ3層からなる酸化層を形成した。テトラノ
ルマルブトキシジルコニウムと３−オキソブタン酸エチ
ルとイソプロピルアルコールと塩酸とを均一に混合して
Ｚｒアルコキシド溶液を調製した後、この溶液中に上記
窒化アルミニウム焼結体を浸漬し、１０ｃｍ／分の速度
で引上げた。この焼結体を３００℃で１時間乾燥させた
後、大気中９００℃で３０分間焼成してＺｒＯ2層を上
記酸化層上に形成した。このアルコキシド溶液への浸
漬、乾燥、焼成を５回繰返すことにより、厚さ０．３５
μｍのＺｒＯ2層を有する窒化アルミニウム基板を得
た。
る。 ＜実施例１＞先ず厚さ１ｍｍの窒化アルミニウム焼結体
を７６×７６ｍｍの正方形に切り出し、大気中、１３０
０℃で１時間熱処理し、焼結体の表面に３．０μｍ厚の
多孔質Ａｌ2Ｏ3層からなる酸化層を形成した。テトラノ
ルマルブトキシジルコニウムと３−オキソブタン酸エチ
ルとイソプロピルアルコールと塩酸とを均一に混合して
Ｚｒアルコキシド溶液を調製した後、この溶液中に上記
窒化アルミニウム焼結体を浸漬し、１０ｃｍ／分の速度
で引上げた。この焼結体を３００℃で１時間乾燥させた
後、大気中９００℃で３０分間焼成してＺｒＯ2層を上
記酸化層上に形成した。このアルコキシド溶液への浸
漬、乾燥、焼成を５回繰返すことにより、厚さ０．３５
μｍのＺｒＯ2層を有する窒化アルミニウム基板を得
た。
【００１５】＜実施例２＞実施例１のＺｒアルコキシド
溶液の代わりに、トリイソプロポキシアルミニウムと２
−メトキシエタノールとジエタノールアミンとを均一に
混合して調製されたＡｌアルコキシド溶液を用いた以外
は、実施例１と同様にして厚さ０．３μｍのＡｌ2Ｏ3層
を有する窒化アルミニウム基板を得た。
溶液の代わりに、トリイソプロポキシアルミニウムと２
−メトキシエタノールとジエタノールアミンとを均一に
混合して調製されたＡｌアルコキシド溶液を用いた以外
は、実施例１と同様にして厚さ０．３μｍのＡｌ2Ｏ3層
を有する窒化アルミニウム基板を得た。
【００１６】＜実施例３＞実施例１のＺｒアルコキシド
溶液の代わりに、テトライソプロポキシチタンと２−メ
トキシエタノールとジエタノールアミンとを均一に混合
して調製されたＴｉアルコキシド溶液を用いた以外は、
実施例１と同様にして厚さ０．３５μｍのＴｉＯ2層を
有する窒化アルミニウム基板を得た。
溶液の代わりに、テトライソプロポキシチタンと２−メ
トキシエタノールとジエタノールアミンとを均一に混合
して調製されたＴｉアルコキシド溶液を用いた以外は、
実施例１と同様にして厚さ０．３５μｍのＴｉＯ2層を
有する窒化アルミニウム基板を得た。
【００１７】＜実施例４＞実施例１と同様にして窒化ア
ルミニウム焼結体の表面に３．０μｍ厚の多孔質Ａｌ2
Ｏ3層からなる酸化層を形成した。次にエチルシリケー
トとエタノールとイソプロピルアルコールと塩酸とを均
一に混合したＳｉアルコキシド溶液を調製し、この溶液
中に上記窒化アルミニウム焼結体を浸漬し、１０ｃｍ／
分の速度で引上げた。この焼結体を３００℃で１時間乾
燥させた後、大気中９００℃で３０分間焼成してＳｉＯ
2層を上記酸化層上に形成した。このアルコキシド溶液
への浸漬、乾燥、焼成を２回繰返すことにより、厚さ
０．４０μｍのＳｉＯ2層を得た。続いて実施例１と同
様にしてテトラノルマルブトキシジルコニウムと３−オ
キソブタン酸エチルとイソプロピルアルコールと塩酸と
を均一に混合してＺｒアルコキシド溶液を調製した後、
この溶液中に上記窒化アルミニウム焼結体を浸漬し、１
０ｃｍ／分の速度で引上げた。この焼結体を３００℃で
１時間乾燥させた後、大気中９００℃で３０分間焼成し
てＺｒＯ2層を上記ＳｉＯ2層上に形成した。このアルコ
キシド溶液への浸漬、乾燥、焼成を２回繰返すことによ
り、厚さ０．１４μｍのＺｒＯ2層を得た。
ルミニウム焼結体の表面に３．０μｍ厚の多孔質Ａｌ2
Ｏ3層からなる酸化層を形成した。次にエチルシリケー
トとエタノールとイソプロピルアルコールと塩酸とを均
一に混合したＳｉアルコキシド溶液を調製し、この溶液
中に上記窒化アルミニウム焼結体を浸漬し、１０ｃｍ／
分の速度で引上げた。この焼結体を３００℃で１時間乾
燥させた後、大気中９００℃で３０分間焼成してＳｉＯ
2層を上記酸化層上に形成した。このアルコキシド溶液
への浸漬、乾燥、焼成を２回繰返すことにより、厚さ
０．４０μｍのＳｉＯ2層を得た。続いて実施例１と同
様にしてテトラノルマルブトキシジルコニウムと３−オ
キソブタン酸エチルとイソプロピルアルコールと塩酸と
を均一に混合してＺｒアルコキシド溶液を調製した後、
この溶液中に上記窒化アルミニウム焼結体を浸漬し、１
０ｃｍ／分の速度で引上げた。この焼結体を３００℃で
１時間乾燥させた後、大気中９００℃で３０分間焼成し
てＺｒＯ2層を上記ＳｉＯ2層上に形成した。このアルコ
キシド溶液への浸漬、乾燥、焼成を２回繰返すことによ
り、厚さ０．１４μｍのＺｒＯ2層を得た。
【００１８】＜比較例１＞実施例１の酸化層を形成した
窒化アルミニウム焼結体の表面にガラス粒子が均一に溶
剤に分散した懸濁液を塗布し、１５０℃で３０分間乾燥
してガラス粒子層を形成した。続いて１０００℃で３０
分間焼成し、ガラス粒子層のガラスを軟化させ、酸化層
上に厚さ１０μｍのガラス層を形成した。
窒化アルミニウム焼結体の表面にガラス粒子が均一に溶
剤に分散した懸濁液を塗布し、１５０℃で３０分間乾燥
してガラス粒子層を形成した。続いて１０００℃で３０
分間焼成し、ガラス粒子層のガラスを軟化させ、酸化層
上に厚さ１０μｍのガラス層を形成した。
【００１９】＜評価＞ 耐食性試験 実施例１〜４の窒化アルミニウム基板と比較例１の窒化
アルミニウム基板の耐食性を評価するために、これらの
基板をそれぞれ２５×２５ｍｍの大きさに切り出し、金
属酸化物層又はガラス層が形成された面だけをｐＨ１３
のアルカリ溶液中に１時間浸漬した。また別に同一サイ
ズに切り出した基板を同様にして５％のフッ酸に１分間
浸漬した。その結果を表１に示す。表１で◎印は金属酸
化物層又はガラス層が全く溶解しないことを、○印は極
微量溶解したことを、×印は一部溶解したことをそれぞ
れ意味する。
アルミニウム基板の耐食性を評価するために、これらの
基板をそれぞれ２５×２５ｍｍの大きさに切り出し、金
属酸化物層又はガラス層が形成された面だけをｐＨ１３
のアルカリ溶液中に１時間浸漬した。また別に同一サイ
ズに切り出した基板を同様にして５％のフッ酸に１分間
浸漬した。その結果を表１に示す。表１で◎印は金属酸
化物層又はガラス層が全く溶解しないことを、○印は極
微量溶解したことを、×印は一部溶解したことをそれぞ
れ意味する。
【００２０】 表面平滑性試験 実施例１〜４の窒化アルミニウム基板と比較例１の窒化
アルミニウム基板の表面平滑性を評価するために、表面
粗さ計にて表面粗さを測定した。その結果を表１に示
す。表１においてＲaは表面粗さの平均値を、Ｒmaxは表
面粗さの最大値をそれぞれ意味する。
アルミニウム基板の表面平滑性を評価するために、表面
粗さ計にて表面粗さを測定した。その結果を表１に示
す。表１においてＲaは表面粗さの平均値を、Ｒmaxは表
面粗さの最大値をそれぞれ意味する。
【００２１】
【表１】
【００２２】表１から明らかなように、比較例１の窒化
アルミニウム基板がフッ酸系エッチャントに若干浸食さ
れたのに対して実施例１〜４の窒化アルミニウム基板は
全く浸食されていなかった。また比較例１の表面粗さは
実施例１〜４の表面粗さより２〜３倍大きかった。これ
は比較例１ではガラスが軟化して酸化層に侵入し、窒化
アルミニウムと反応してガスを生じたためと考えられ
る。
アルミニウム基板がフッ酸系エッチャントに若干浸食さ
れたのに対して実施例１〜４の窒化アルミニウム基板は
全く浸食されていなかった。また比較例１の表面粗さは
実施例１〜４の表面粗さより２〜３倍大きかった。これ
は比較例１ではガラスが軟化して酸化層に侵入し、窒化
アルミニウムと反応してガスを生じたためと考えられ
る。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、窒
化アルミニウム焼結体の酸化層の上に、直接又はＳｉＯ
2層を介してＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3又はＴｉＯ2からなる金
属酸化物層を形成したので、従来の鏡面加工した窒化ア
ルミニウム基板と比べて耐食性、表面平滑性に優れる。
特に従来の酸化層を介してガラス層を設けた窒化アルミ
ニウム基板と比べてフッ酸をエッチャントして用いる薄
膜回路形成に対しても基板表面が浸食されない優れた効
果を奏する。
化アルミニウム焼結体の酸化層の上に、直接又はＳｉＯ
2層を介してＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3又はＴｉＯ2からなる金
属酸化物層を形成したので、従来の鏡面加工した窒化ア
ルミニウム基板と比べて耐食性、表面平滑性に優れる。
特に従来の酸化層を介してガラス層を設けた窒化アルミ
ニウム基板と比べてフッ酸をエッチャントして用いる薄
膜回路形成に対しても基板表面が浸食されない優れた効
果を奏する。
【図１】本発明の第１の窒化アルミニウム基板の表面部
分の拡大断面図。
分の拡大断面図。
【図２】本発明の第２の窒化アルミニウム基板の表面部
分の拡大断面図。
分の拡大断面図。
１０，２０ 窒化アルミニウム基板 １１ 窒化アルミニウム焼結体 １２ 酸化層 １３ ＳｉＯ2層 １４ 金属酸化物層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中林 明 埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地 三菱 マテリアル株式会社中央研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 窒化アルミニウム焼結体(11)と、前記焼
結体(11)上に前記焼結体を酸化して形成された酸化層(1
2)と、前記酸化層(12)上に形成されたＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ
3又はＴｉＯ2からなる金属酸化物層(14)とを含む窒化ア
ルミニウム基板。 - 【請求項２】 窒化アルミニウム焼結体(11)と、前記焼
結体(11)上に前記焼結体を酸化して形成された酸化層(1
2)と、前記酸化層(12)上に形成されたＳｉＯ2層(13)
と、前記ＳｉＯ2層(13)上に形成されたＺｒＯ2、Ａｌ2
Ｏ3又はＴｉＯ2からなる金属酸化物層(14)とを含む窒化
アルミニウム基板。 - 【請求項３】 窒化アルミニウム焼結体(11)を酸化して
前記焼結体(11)上に酸化層(12)を形成し、前記酸化層(1
2)上にＺｒアルコキシド溶液、Ａｌアルコキシド溶液又
はＴｉアルコキシド溶液を塗布し加熱することによりＺ
ｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3又はＴｉＯ2からなる金属酸化物層(14)
を形成する窒化アルミニウム基板の製造方法。 - 【請求項４】 窒化アルミニウム焼結体(11)を酸化して
前記焼結体(11)上に酸化層(12)を形成し、前記酸化層(1
2)上にＳｉアルコキシド溶液を塗布し加熱することによ
りＳｉＯ2層(13)を形成し、前記ＳｉＯ2層(13)上にＺｒ
アルコキシド溶液、Ａｌアルコキシド溶液又はＴｉアル
コキシド溶液を塗布し加熱することによりＺｒＯ2、Ａ
ｌ2Ｏ3又はＴｉＯ2からなる金属酸化物層(14)を形成す
る窒化アルミニウム基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02388695A JP3236882B2 (ja) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | 窒化アルミニウム基板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02388695A JP3236882B2 (ja) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | 窒化アルミニウム基板及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08217577A true JPH08217577A (ja) | 1996-08-27 |
| JP3236882B2 JP3236882B2 (ja) | 2001-12-10 |
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ID=12122939
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02388695A Expired - Fee Related JP3236882B2 (ja) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | 窒化アルミニウム基板及びその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3236882B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007029750A1 (ja) * | 2005-09-06 | 2007-03-15 | Kyoto University | 有機薄膜光電変換素子及びその製造方法 |
| JP2009520344A (ja) * | 2005-12-19 | 2009-05-21 | キュラミーク エレクトロニクス ゲーエムベーハー | 金属−セラミック基板 |
| JP2010153927A (ja) * | 2002-05-23 | 2010-07-08 | Schott Ag | 高周波用途のためのガラス材料 |
-
1995
- 1995-02-13 JP JP02388695A patent/JP3236882B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010153927A (ja) * | 2002-05-23 | 2010-07-08 | Schott Ag | 高周波用途のためのガラス材料 |
| WO2007029750A1 (ja) * | 2005-09-06 | 2007-03-15 | Kyoto University | 有機薄膜光電変換素子及びその製造方法 |
| US8012530B2 (en) | 2005-09-06 | 2011-09-06 | Kyoto University | Organic thin-film photoelectric conversion element and method of manufacturing the same |
| JP2009520344A (ja) * | 2005-12-19 | 2009-05-21 | キュラミーク エレクトロニクス ゲーエムベーハー | 金属−セラミック基板 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3236882B2 (ja) | 2001-12-10 |
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