JPH08295566A - 窒化アルミニウム基板の製造方法 - Google Patents
窒化アルミニウム基板の製造方法Info
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- JPH08295566A JPH08295566A JP7103495A JP10349595A JPH08295566A JP H08295566 A JPH08295566 A JP H08295566A JP 7103495 A JP7103495 A JP 7103495A JP 10349595 A JP10349595 A JP 10349595A JP H08295566 A JPH08295566 A JP H08295566A
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- degreased
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- aluminum nitride
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ａl Ｎ基板に関し、研磨不要の平坦な基板の
製造方法の実用化を目的とする。 【構成】 Ａl Ｎ基板の製造工程において、セッターお
よび矯正基板として脱脂体と同形で面積が脱脂体よりも
小さく且つ脱脂体との接触面が鏡面であるフラット基板
と、このフラット基板を囲んで寸法が脱脂体よりも大き
く、且つ接触面の表面粗度がフラット基板よりも大きく
枠状をしたフレーム基板との分割体よりなるものを用
い、脱脂体の焼結を行うことを特徴としてＡl Ｎ基板の
製造方法を構成する。
製造方法の実用化を目的とする。 【構成】 Ａl Ｎ基板の製造工程において、セッターお
よび矯正基板として脱脂体と同形で面積が脱脂体よりも
小さく且つ脱脂体との接触面が鏡面であるフラット基板
と、このフラット基板を囲んで寸法が脱脂体よりも大き
く、且つ接触面の表面粗度がフラット基板よりも大きく
枠状をしたフレーム基板との分割体よりなるものを用
い、脱脂体の焼結を行うことを特徴としてＡl Ｎ基板の
製造方法を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は研磨工程を無くした窒化
アルミニウム基板の製造方法に関する。大量の情報を迅
速に処理する必要から情報処理装置は大容量化が行なわ
れており、ＬＳＩやＶＬＳＩなどの半導体集積回路をマ
トリックス状に配列してなるマルチ・チップ・モジール
（Multi Chip Module,略称ＭＣＭ）の実用化が進められ
ている。
アルミニウム基板の製造方法に関する。大量の情報を迅
速に処理する必要から情報処理装置は大容量化が行なわ
れており、ＬＳＩやＶＬＳＩなどの半導体集積回路をマ
トリックス状に配列してなるマルチ・チップ・モジール
（Multi Chip Module,略称ＭＣＭ）の実用化が進められ
ている。
【０００２】こゝで、ＭＣＭを構成するセラミック回路
基板は上部に高速信号を処理し、多大の発熱を伴う半導
体集積回路がマトリックス状に搭載されることから、基
板としては耐熱性と放熱性に優れ、また、熱膨張係数が
集積回路を形成するシリコン（Si) に近いことが望まし
いが、窒化アルミニウム（Ａl Ｎ）はこの目的に適して
いる。
基板は上部に高速信号を処理し、多大の発熱を伴う半導
体集積回路がマトリックス状に搭載されることから、基
板としては耐熱性と放熱性に優れ、また、熱膨張係数が
集積回路を形成するシリコン（Si) に近いことが望まし
いが、窒化アルミニウム（Ａl Ｎ）はこの目的に適して
いる。
【０００３】すなわち、従来より一般的に使用されてい
るアルミナ（Ａl2Ｏ3)基板の熱伝導率が20Ｗ／ｍＫであ
るのに対し、Ａl Ｎの熱伝導率は200 Ｗ／ｍＫと格段に
優れており、また、融点は2200℃と高く、また、熱膨張
係数は4.2 ×10-6／℃とＳiの熱膨張係数である3.6 ×1
0-6／℃に近い。
るアルミナ（Ａl2Ｏ3)基板の熱伝導率が20Ｗ／ｍＫであ
るのに対し、Ａl Ｎの熱伝導率は200 Ｗ／ｍＫと格段に
優れており、また、融点は2200℃と高く、また、熱膨張
係数は4.2 ×10-6／℃とＳiの熱膨張係数である3.6 ×1
0-6／℃に近い。
【０００４】これらのことから、Ａl Ｎ基板はＭＣＭ用
基板として実用化が行なわれているが、これ以外にＡl2
Ｏ3 基板に代わる新しい基板材料として量産化が進めら
れている。
基板として実用化が行なわれているが、これ以外にＡl2
Ｏ3 基板に代わる新しい基板材料として量産化が進めら
れている。
【０００５】
【従来の技術】Ａl Ｎ基板の製法としてはＡl Ｎ粉末に
少量の焼結助剤とバインダおよび分散媒を加え、良く混
練してスラリーを作り、ドクターブレード法によりグリ
ーンシートを形成する。
少量の焼結助剤とバインダおよび分散媒を加え、良く混
練してスラリーを作り、ドクターブレード法によりグリ
ーンシートを形成する。
【０００６】次に、このグリーンシートを所要の大きさ
に打ち抜いた後、所要の枚数を積み重ねた後に加圧して
積層体とし、これをアルミナ（Ａl2Ｏ3)，ジルコニア
（ＺrＯ2)系の発泡基板（密度約60％) に載せて脱脂炉
に置き、窒素（Ｎ2)などの不活性ガス雰囲気中で加熱し
て脱脂を行なう。
に打ち抜いた後、所要の枚数を積み重ねた後に加圧して
積層体とし、これをアルミナ（Ａl2Ｏ3)，ジルコニア
（ＺrＯ2)系の発泡基板（密度約60％) に載せて脱脂炉
に置き、窒素（Ｎ2)などの不活性ガス雰囲気中で加熱し
て脱脂を行なう。
【０００７】こうしてできた脱脂体は、次に、窒化硼素
（ＢＮ）容器の中のＢＮセッターやホットプレス法で作
られたＡl Ｎセッターのようなセラミックスよりなるセ
ッター、或いはタングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍo)
のような高融点金属からなるセッターの上に置き、同じ
材料よりなる矯正基板で荷重を加えた状態で焼結炉の中
に設置し、Ｎ2 などの不活性ガス雰囲気中でＡl Ｎの焼
結開始温度（1800℃)まで加熱することによりＡl Ｎ基
板が作られている。
（ＢＮ）容器の中のＢＮセッターやホットプレス法で作
られたＡl Ｎセッターのようなセラミックスよりなるセ
ッター、或いはタングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍo)
のような高融点金属からなるセッターの上に置き、同じ
材料よりなる矯正基板で荷重を加えた状態で焼結炉の中
に設置し、Ｎ2 などの不活性ガス雰囲気中でＡl Ｎの焼
結開始温度（1800℃)まで加熱することによりＡl Ｎ基
板が作られている。
【０００８】そして、次に、この基板を研摩機にかけて
表面研摩を行い、表面粗度が500 Å以下の平滑面とした
状態でメーカに供給し、デバイス形成が行われている。
表面研摩を行い、表面粗度が500 Å以下の平滑面とした
状態でメーカに供給し、デバイス形成が行われている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】Ａl Ｎ基板はその優れ
た特性からＡl2Ｏ3 基板に代わる材料として実用化が進
められているが、Ａl2Ｏ3 基板と同様に用途を拡大する
ためには製造コストの低減と品質の向上が必要で、これ
を実現するには、材料費の低減，製造工程の短縮，
製造歩留りの向上，ロットの大型化などが必要であ
る。
た特性からＡl2Ｏ3 基板に代わる材料として実用化が進
められているが、Ａl2Ｏ3 基板と同様に用途を拡大する
ためには製造コストの低減と品質の向上が必要で、これ
を実現するには、材料費の低減，製造工程の短縮，
製造歩留りの向上，ロットの大型化などが必要であ
る。
【００１０】発明者等はこれを実施する方法としてに
ついてはセッターおよび矯正基板の繰り返し使用を可能
にすることを考えた。すなわち、セッターおよび矯正基
板としてＢＮ基板，Ａl Ｎ基板などのセラミック基板或
いはＷやＭo などの高融点金属基板が用いられている
が、セラミック基板を使用する場合、Ａl Ｎ脱脂体の焼
結開始温度は1800℃と高温であることから、セラミック
基板に変形が生じ易い。
ついてはセッターおよび矯正基板の繰り返し使用を可能
にすることを考えた。すなわち、セッターおよび矯正基
板としてＢＮ基板，Ａl Ｎ基板などのセラミック基板或
いはＷやＭo などの高融点金属基板が用いられている
が、セラミック基板を使用する場合、Ａl Ｎ脱脂体の焼
結開始温度は1800℃と高温であることから、セラミック
基板に変形が生じ易い。
【００１１】図３はこの状態を示す断面図であって、従
来はグリーンシートを脱脂炉で加熱してバインダを除去
した脱脂体１を焼結炉に移し、同図（Ａ）に示すように
脱脂体１と同じ大きさのＢＮセッター２の上に置き、こ
の上に同じ大きさのＢＮよりなる矯正基板３を置き、Ｎ
2 ガスのような不活性ガスを供給しながら高温にまで加
熱して脱脂体１の焼結が行われていた。
来はグリーンシートを脱脂炉で加熱してバインダを除去
した脱脂体１を焼結炉に移し、同図（Ａ）に示すように
脱脂体１と同じ大きさのＢＮセッター２の上に置き、こ
の上に同じ大きさのＢＮよりなる矯正基板３を置き、Ｎ
2 ガスのような不活性ガスを供給しながら高温にまで加
熱して脱脂体１の焼結が行われていた。
【００１２】この場合、加熱温度が焼結開始温度に達し
て焼結が始まると、同図（Ｂ）に示すように脱脂体１の
収縮が始って最終的には焼結体４になるが、1800℃のよ
うな高温においてはＢＮセッター２，矯正基板３とも軟
化しており、Ａl Ｎの焼結が進んで体積の収縮が始まる
のに従って矯正基板３の周辺部５は焼結体４より突出し
て支えを失うことから、下方に弯曲してしまい、矯正基
板として再度使用することは不可能となる。
て焼結が始まると、同図（Ｂ）に示すように脱脂体１の
収縮が始って最終的には焼結体４になるが、1800℃のよ
うな高温においてはＢＮセッター２，矯正基板３とも軟
化しており、Ａl Ｎの焼結が進んで体積の収縮が始まる
のに従って矯正基板３の周辺部５は焼結体４より突出し
て支えを失うことから、下方に弯曲してしまい、矯正基
板として再度使用することは不可能となる。
【００１３】なお、現在は焼結処理後のＡl Ｎ基板は表
面研摩をしないことを前提として製造方法の実用化が進
められていることから、ＢＮセッター２および矯正基板
３の接触面は研摩処理をして鏡面状態にしたものが使用
されており、そのため矯正基板３を使い捨てにすること
は非常に高価についている。
面研摩をしないことを前提として製造方法の実用化が進
められていることから、ＢＮセッター２および矯正基板
３の接触面は研摩処理をして鏡面状態にしたものが使用
されており、そのため矯正基板３を使い捨てにすること
は非常に高価についている。
【００１４】次に、の製造工程の短縮として発明者等
は、焼結処理により得たＡl Ｎ基板の研摩工程の省略が
最も効果的であると考えている。また、の製造歩留り
の向上としてはＡl Ｎ基板の変形の防止が効果的であ
り、また、ＷやＭo などの高融点基板をセッター或いは
矯正基板として用いる場合にＡl Ｎ基板が汚染されて淡
い黒色に着色され易く、これにより製造歩留りが低下し
ているが、この解消も効果的である。
は、焼結処理により得たＡl Ｎ基板の研摩工程の省略が
最も効果的であると考えている。また、の製造歩留り
の向上としてはＡl Ｎ基板の変形の防止が効果的であ
り、また、ＷやＭo などの高融点基板をセッター或いは
矯正基板として用いる場合にＡl Ｎ基板が汚染されて淡
い黒色に着色され易く、これにより製造歩留りが低下し
ているが、この解消も効果的である。
【００１５】また、ロットの大型化については基板の
焼結を一枚づつ行うのではなく、複数枚を単位として行
い、焼結処理後に複数枚に切断して製造枚数を増すこと
が有効であるが、これは基板の四枚取りなどの名称で既
に行われている。
焼結を一枚づつ行うのではなく、複数枚を単位として行
い、焼結処理後に複数枚に切断して製造枚数を増すこと
が有効であるが、これは基板の四枚取りなどの名称で既
に行われている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記の課題はＡl Ｎ基板
の製造工程において、セッターおよび矯正基板として脱
脂体と同形で面積が脱脂体よりも小さく且つ脱脂体との
接触面が鏡面であるフラット基板と、このフラット基板
を囲んで寸法が脱脂体よりも大きく且つ接触面の表面粗
度がフラット基板よりも大きく枠状をしたフレーム基板
とに分割したものを用いて脱脂体の焼結を行うことを特
徴とし、また、高融点金属、例えばＷセッターを使用す
る場合、グリーンシートを脱脂炉において加熱して脱脂
した後、脱脂体を焼結炉に移し、Ｈ2 雰囲気中で加熱し
てセッターおよび矯正基板上に存在するＷ酸化膜を還元
した後、ガスを不活性ガスに置換して焼結を行うことを
特徴としてＡl Ｎ基板の製造方法を構成することにより
解決することができる。
の製造工程において、セッターおよび矯正基板として脱
脂体と同形で面積が脱脂体よりも小さく且つ脱脂体との
接触面が鏡面であるフラット基板と、このフラット基板
を囲んで寸法が脱脂体よりも大きく且つ接触面の表面粗
度がフラット基板よりも大きく枠状をしたフレーム基板
とに分割したものを用いて脱脂体の焼結を行うことを特
徴とし、また、高融点金属、例えばＷセッターを使用す
る場合、グリーンシートを脱脂炉において加熱して脱脂
した後、脱脂体を焼結炉に移し、Ｈ2 雰囲気中で加熱し
てセッターおよび矯正基板上に存在するＷ酸化膜を還元
した後、ガスを不活性ガスに置換して焼結を行うことを
特徴としてＡl Ｎ基板の製造方法を構成することにより
解決することができる。
【００１７】
【作用】Ａl Ｎ基板の焼結を行うセッターおよび矯正基
板としては、先に記したようにセラミックスからなるも
のと高融点金属からなるものがあり、前者としてはＢＮ
とホットプレス法により作られたＡl Ｎが用いられてい
る。こゝで、Ａl Ｎが使用できる理由はホットプレス法
で作られており、製造に当たって鉱化剤などの不純物が
含まれていないことから軟化温度が高く、焼結に際して
脱脂体が粘着しないことによる。
板としては、先に記したようにセラミックスからなるも
のと高融点金属からなるものがあり、前者としてはＢＮ
とホットプレス法により作られたＡl Ｎが用いられてい
る。こゝで、Ａl Ｎが使用できる理由はホットプレス法
で作られており、製造に当たって鉱化剤などの不純物が
含まれていないことから軟化温度が高く、焼結に際して
脱脂体が粘着しないことによる。
【００１８】さて、のセッターおよび矯正基板を繰り
返し使用する方法として発明者等はセッターおよび矯正
基板をそれぞれ使い捨てゝ良い部分と繰り返し使う部分
とに分割して使用するものである。
返し使用する方法として発明者等はセッターおよび矯正
基板をそれぞれ使い捨てゝ良い部分と繰り返し使う部分
とに分割して使用するものである。
【００１９】すなわち、本発明はセッターおよび矯正基
板をそれぞれフラット基板とフレーム基板とに分割して
使用するもので、図１（Ａ）はフラット基板６とフレー
ム基板７とを焼結体４の上に置いた状態を示す平面図、
また同図（Ｂ）はＸーＸ´線位置の断面図であり、以
下、セッターおよび矯正基板がＢＮよりなるものとして
本発明を説明する。
板をそれぞれフラット基板とフレーム基板とに分割して
使用するもので、図１（Ａ）はフラット基板６とフレー
ム基板７とを焼結体４の上に置いた状態を示す平面図、
また同図（Ｂ）はＸーＸ´線位置の断面図であり、以
下、セッターおよび矯正基板がＢＮよりなるものとして
本発明を説明する。
【００２０】図１（Ｂ）において、セッター10は焼結処
理に当たって焼結体４を固定しておく台であり、一方、
矯正基板９は焼結体４に対し一様に荷重を加えて変形を
防ぐ重しであって目的が異なり、そのため焼結体４の厚
さに応じてその厚さを異にしているが、研摩工程を省け
るような平滑なＡl Ｎ基板面を得るためにはＡl Ｎ脱脂
体と接するセッター10および矯正基板９の接触面は鏡面
のように平滑であることが必要である。
理に当たって焼結体４を固定しておく台であり、一方、
矯正基板９は焼結体４に対し一様に荷重を加えて変形を
防ぐ重しであって目的が異なり、そのため焼結体４の厚
さに応じてその厚さを異にしているが、研摩工程を省け
るような平滑なＡl Ｎ基板面を得るためにはＡl Ｎ脱脂
体と接するセッター10および矯正基板９の接触面は鏡面
のように平滑であることが必要である。
【００２１】一方、脱脂体はグリーンシートを例えば50
0 ℃，５時間程度の熱処理を行い、溶剤やバインダなど
を除去して得られたものであるが、これらの材料は完全
には除去されていないことから、鏡面研摩したセッター
と矯正基板を使用して焼結すると、発生するガスにより
滑りを生じて焼結体が移動し易く、これが、Ａl Ｎ基板
の製造歩留りを低下させている原因の一つになってい
る。
0 ℃，５時間程度の熱処理を行い、溶剤やバインダなど
を除去して得られたものであるが、これらの材料は完全
には除去されていないことから、鏡面研摩したセッター
と矯正基板を使用して焼結すると、発生するガスにより
滑りを生じて焼結体が移動し易く、これが、Ａl Ｎ基板
の製造歩留りを低下させている原因の一つになってい
る。
【００２２】こゝで、従来はＡl Ｎ基板は焼結処理後に
表面研摩を行うことが前提になっており、そのため、表
面粗度の大きなセッターおよび矯正基板を使用している
ため、脱脂体の移動に伴う問題はなかった。
表面研摩を行うことが前提になっており、そのため、表
面粗度の大きなセッターおよび矯正基板を使用している
ため、脱脂体の移動に伴う問題はなかった。
【００２３】そこで、本発明はセッターおよび矯正基板
を図１に示すようにそれぞれフラット基板６，６´とフ
レーム基板７，７´とに分割し、フラット基板６，６´
の焼結体４との接触面は鏡面研摩したものを用い、一
方、フレーム基板７，７´の焼結体４との接触面は表面
粗度の大きな通常の材料を使用することによりガスの発
生による脱脂体の滑りを無くするものである。
を図１に示すようにそれぞれフラット基板６，６´とフ
レーム基板７，７´とに分割し、フラット基板６，６´
の焼結体４との接触面は鏡面研摩したものを用い、一
方、フレーム基板７，７´の焼結体４との接触面は表面
粗度の大きな通常の材料を使用することによりガスの発
生による脱脂体の滑りを無くするものである。
【００２４】すなわち、先に記したようにロット数を大
きくするために焼結に当たっては四枚取りなど基板面積
を大きくし、後で切断する方法が採られているが、一枚
どりの場合でも同様であるが、周辺部は弯曲などの変形
が大きなことから切断除去し、周辺部を除く平坦部分を
基板として用いられている。そこで、本発明は焼結処理
後に切断除去する部分に当たるセッターおよび矯正基板
としてフレーム基板を用いることにより、焼結体の滑り
を無くすると共に研摩工程を不要とするもので、この方
法をとることにより少なくともフラット基板６，６´は
繰り返し使用が可能となる。
きくするために焼結に当たっては四枚取りなど基板面積
を大きくし、後で切断する方法が採られているが、一枚
どりの場合でも同様であるが、周辺部は弯曲などの変形
が大きなことから切断除去し、周辺部を除く平坦部分を
基板として用いられている。そこで、本発明は焼結処理
後に切断除去する部分に当たるセッターおよび矯正基板
としてフレーム基板を用いることにより、焼結体の滑り
を無くすると共に研摩工程を不要とするもので、この方
法をとることにより少なくともフラット基板６，６´は
繰り返し使用が可能となる。
【００２５】次に、発明者等は脱脂体の焼結を行う際に
フレーム基板を使用することなく脱脂体を固定し、繰り
返しセッターと矯正基板を使用できるようにする方法と
して突起を備えたセッターと矯正基板を使うことを考え
た。
フレーム基板を使用することなく脱脂体を固定し、繰り
返しセッターと矯正基板を使用できるようにする方法と
して突起を備えたセッターと矯正基板を使うことを考え
た。
【００２６】図２（Ａ）は脱脂体12の上に矯正基板13を
置いてある状態を示す平面図、また同図（Ｂ）はＸーＸ
´線位置の断面図であって、本発明の特徴は鏡面状に研
摩してあるセッター14と矯正基板13の中央に突起15を設
け、一方、脱脂体12の中央には打抜き加工により貫通孔
16を作り、両者を嵌合することにより脱脂体12が焼結す
る際の滑りを無くするものである。
置いてある状態を示す平面図、また同図（Ｂ）はＸーＸ
´線位置の断面図であって、本発明の特徴は鏡面状に研
摩してあるセッター14と矯正基板13の中央に突起15を設
け、一方、脱脂体12の中央には打抜き加工により貫通孔
16を作り、両者を嵌合することにより脱脂体12が焼結す
る際の滑りを無くするものである。
【００２７】こゝで、脱脂体12の中央に貫通孔16を設け
ておくことはＡl Ｎ基板の製造に当たって好ましくない
ように思われるが、先に記したようにＡl Ｎ基板は四枚
取りなど複数枚が採れるよう大型化しており、切断に当
たっては切り代ろが設けられてあることから、その交点
に貫通孔16を設けても差支えなく、この場合、矯正基板
13を脱脂体12より小さく形成することによって、焼結に
より脱脂体12に収縮が生じても矯正基板13が突出するこ
とがないので変形が抑制され、繰り返し使用することが
可能になる。
ておくことはＡl Ｎ基板の製造に当たって好ましくない
ように思われるが、先に記したようにＡl Ｎ基板は四枚
取りなど複数枚が採れるよう大型化しており、切断に当
たっては切り代ろが設けられてあることから、その交点
に貫通孔16を設けても差支えなく、この場合、矯正基板
13を脱脂体12より小さく形成することによって、焼結に
より脱脂体12に収縮が生じても矯正基板13が突出するこ
とがないので変形が抑制され、繰り返し使用することが
可能になる。
【００２８】次に、ＷやＭo などの高融点金属をセッタ
ーと矯正基板に使用する場合の問題点はＡl Ｎ基板が淡
い黒色に汚染され易いことで、この原因は高融点金属に
あることが知られている。以下、高融点金属がＷである
場合を例として本発明を説明する。
ーと矯正基板に使用する場合の問題点はＡl Ｎ基板が淡
い黒色に汚染され易いことで、この原因は高融点金属に
あることが知られている。以下、高融点金属がＷである
場合を例として本発明を説明する。
【００２９】Ｗよりなるセッターおよび矯正基板を使用
する場合、この表面は酸化タングステン（ＷＯ3 ）より
なる不動態皮膜により覆われており、このＷＯ3 は焼結
工程においてＡl Ｎ脱脂体に吸着され易く、脱脂体に付
着するが、焼結は不活性雰囲気中で行われるために高温
では分解してＷとなるためである。
する場合、この表面は酸化タングステン（ＷＯ3 ）より
なる不動態皮膜により覆われており、このＷＯ3 は焼結
工程においてＡl Ｎ脱脂体に吸着され易く、脱脂体に付
着するが、焼結は不活性雰囲気中で行われるために高温
では分解してＷとなるためである。
【００３０】そこで、発明者等は焼結に先立ってＷＯ3
を還元することを考えた。すなわち、従来は脱脂処理の
終わった脱脂体を焼結炉の中に設けられているセッター
の上に置き、この上に矯正基板を置いて不活性ガス気流
中で昇温して焼結を行っているが、本発明はこの焼結炉
に水素（Ｈ2 ）ガスを供給してＷＯ3 の還元が生ずる温
度まで加熱してＷに還元し、次に、当初に戻り、ガスを
不活性ガス例えばＮ2に切り換えて加熱し、焼結を行う
もので、このように酸化膜を除去することによりＡl Ｎ
基板の汚染を抑制することができる。
を還元することを考えた。すなわち、従来は脱脂処理の
終わった脱脂体を焼結炉の中に設けられているセッター
の上に置き、この上に矯正基板を置いて不活性ガス気流
中で昇温して焼結を行っているが、本発明はこの焼結炉
に水素（Ｈ2 ）ガスを供給してＷＯ3 の還元が生ずる温
度まで加熱してＷに還元し、次に、当初に戻り、ガスを
不活性ガス例えばＮ2に切り換えて加熱し、焼結を行う
もので、このように酸化膜を除去することによりＡl Ｎ
基板の汚染を抑制することができる。
【００３１】
実施例１：（図１関連） Ａl Ｎ粉末を100 重量部、焼結助剤としてＹ2 Ｏ3 を５
重量部、バインダとしてポリビニルブチラール（ＰＶ
Ｂ）を10重量部、可塑剤としてジブチルフタレート（Ｄ
ＢＰ）を10重量部、分散媒としてエチルアルコールを50
重量部を加え、良く混練してスラリーを形成した。次
に、ドクターブレードを用い、成形ギャップを500 μm
とし、送り速度を2.0 ｍ／分として成形を行い、グリー
ンシートを80mm 角に打抜き、８層積層し、これを40ＭP
a,50 ℃,20 分の条件で加圧し、厚さが1.6 mm の積層
体を作った。
重量部、バインダとしてポリビニルブチラール（ＰＶ
Ｂ）を10重量部、可塑剤としてジブチルフタレート（Ｄ
ＢＰ）を10重量部、分散媒としてエチルアルコールを50
重量部を加え、良く混練してスラリーを形成した。次
に、ドクターブレードを用い、成形ギャップを500 μm
とし、送り速度を2.0 ｍ／分として成形を行い、グリー
ンシートを80mm 角に打抜き、８層積層し、これを40ＭP
a,50 ℃,20 分の条件で加圧し、厚さが1.6 mm の積層
体を作った。
【００３２】次に、この積層体を大気中で温度500 ℃で
５時間加熱して脱脂を行い、この脱脂体を図１（Ｂ）に
示すように厚さが１ mm ，面積が60 mm 角で、表面研磨
を行なって表面粗度が500 Å以下のフラット基板６´と
1000番のサンドペーバで研摩しただけで表面粗度が数μ
m 以上のフレーム基板７´よりなるセッター10の上に置
くと共に、脱脂体の上に同じ面積で表面研磨を施してあ
るフラット基板６と表面粗度の大きなフレーム基板７を
載置してＢＮよりなる焼成容器の中にセットして焼結炉
の中に置いた。
５時間加熱して脱脂を行い、この脱脂体を図１（Ｂ）に
示すように厚さが１ mm ，面積が60 mm 角で、表面研磨
を行なって表面粗度が500 Å以下のフラット基板６´と
1000番のサンドペーバで研摩しただけで表面粗度が数μ
m 以上のフレーム基板７´よりなるセッター10の上に置
くと共に、脱脂体の上に同じ面積で表面研磨を施してあ
るフラット基板６と表面粗度の大きなフレーム基板７を
載置してＢＮよりなる焼成容器の中にセットして焼結炉
の中に置いた。
【００３３】そして、１気圧のＮ2 ガスを供給しながら
1800℃で５時間の焼成を行って焼結させた。このように
して得たＡl Ｎ基板とフラット基板について反りを測定
した結果、何れも10μm 以下であった。
1800℃で５時間の焼成を行って焼結させた。このように
して得たＡl Ｎ基板とフラット基板について反りを測定
した結果、何れも10μm 以下であった。
【００３４】なお、Ａl Ｎ基板の相対密度は99％以上で
あり、また、熱伝導率は180 Ｗ／ｍＫと良好であった。 実施例２：（図２関連） 実施例１と全く同様にして脱脂体12を作り、これを同寸
法のＢＮよりなるセッター14の上に置き、この脱脂体12
の上に実施例１で使用したフラット基板と同寸法の矯正
基板13を置いた。こゝで、セッター14と矯正基板13の脱
脂体12との接触面は鏡面研摩してあり、また、中心部に
は直径が300 μm の突起15が設けられており、一方、脱
脂体12の中央には直径が500 μm の貫通孔16が開けられ
ていて、セッター14と矯正基板13の突起15は脱脂体12の
貫通孔16に嵌合させてある。
あり、また、熱伝導率は180 Ｗ／ｍＫと良好であった。 実施例２：（図２関連） 実施例１と全く同様にして脱脂体12を作り、これを同寸
法のＢＮよりなるセッター14の上に置き、この脱脂体12
の上に実施例１で使用したフラット基板と同寸法の矯正
基板13を置いた。こゝで、セッター14と矯正基板13の脱
脂体12との接触面は鏡面研摩してあり、また、中心部に
は直径が300 μm の突起15が設けられており、一方、脱
脂体12の中央には直径が500 μm の貫通孔16が開けられ
ていて、セッター14と矯正基板13の突起15は脱脂体12の
貫通孔16に嵌合させてある。
【００３５】このようにして焼結炉の中のＢＮよりなる
焼成容器の中にセットして状態で１気圧のＮ2 ガスを供
給しながら1800℃で５時間の焼成を行って焼結させた。
こうして得たＡl Ｎ基板と矯正基板について反りを測定
した結果、何れも10μm 以下であり、Ａl Ｎ基板の相対
密度は99％以上で、また、熱伝導率は180 Ｗ／ｍＫと良
好であった。 実施例３：実施例１と全く同様な方法でグリーンシート
を作り、積層した後加圧して厚さが1.6 mm で８層より
なり面積が90 mm 角の積層体を作った。
焼成容器の中にセットして状態で１気圧のＮ2 ガスを供
給しながら1800℃で５時間の焼成を行って焼結させた。
こうして得たＡl Ｎ基板と矯正基板について反りを測定
した結果、何れも10μm 以下であり、Ａl Ｎ基板の相対
密度は99％以上で、また、熱伝導率は180 Ｗ／ｍＫと良
好であった。 実施例３：実施例１と全く同様な方法でグリーンシート
を作り、積層した後加圧して厚さが1.6 mm で８層より
なり面積が90 mm 角の積層体を作った。
【００３６】次に、この積層体を従来と同様に脱脂炉の
発泡基板上に置き、大気中で温度500 ℃で５時間加熱し
て脱脂を行って後、Ｗよりよりなり、脱脂体と同じ大き
さのセッターの上に移し、同じ大きさの矯正基板を置い
た状態でＨ2 ガスを１リットル／分の流量で供給しなが
ら500 ℃まで加熱してセッターと矯正基板の表面に形成
されている酸化皮膜を還元させ、100 ℃まで徐冷した
後、Ｎ2 ガスに切り換え、従来と同様に1800℃まで加熱
してＡl Ｎを焼結させて基板を形成したが、Ｗによる変
色は認められなかった。
発泡基板上に置き、大気中で温度500 ℃で５時間加熱し
て脱脂を行って後、Ｗよりよりなり、脱脂体と同じ大き
さのセッターの上に移し、同じ大きさの矯正基板を置い
た状態でＨ2 ガスを１リットル／分の流量で供給しなが
ら500 ℃まで加熱してセッターと矯正基板の表面に形成
されている酸化皮膜を還元させ、100 ℃まで徐冷した
後、Ｎ2 ガスに切り換え、従来と同様に1800℃まで加熱
してＡl Ｎを焼結させて基板を形成したが、Ｗによる変
色は認められなかった。
【００３７】
【発明の効果】本発明の実施により、AlＮ基板の製造工
程において、焼結処理後に行なっていた研磨工程を省略
することが可能となり、また、高融点金属をセッターと
矯正基板として用いる場合に生ずる変色不良の抑制が可
能となった。
程において、焼結処理後に行なっていた研磨工程を省略
することが可能となり、また、高融点金属をセッターと
矯正基板として用いる場合に生ずる変色不良の抑制が可
能となった。
【図１】 本発明の実施法を示す平面図（Ａ）と断面図
（Ｂ）である。
（Ｂ）である。
【図２】 本発明の別の実施法を示す平面図（Ａ）と断
面図（Ｂ）である。
面図（Ｂ）である。
【図３】 従来の焼結工程を示す断面図である。
１，12 脱脂体 ２ ＢＮセッター ３，９，13 矯正基板 ４ 焼結体 ６，６´ フラット基板 ７，７´ フレーム基板 10，14 セッター 15 突起 16 貫通孔
Claims (4)
- 【請求項１】 窒化アルミニウム・グリーンシートを複
数枚積層した積層体を加熱脱脂して脱脂体とし、該脱脂
体を焼結炉中のセッター上に置き、矯正基板で荷重を加
え乍ら不活性ガス雰囲気中で加熱し、焼結せしめて基板
とする窒化アルミニウム基板の製造方法において、 前記セッターおよび矯正基板として、それぞれ前記脱脂
体と同形で面積が該脱脂体よりも小さく、且つ、脱脂体
との接触面が鏡面であるフラット基板と、該フラット基
板に外嵌し、且つ、表面粗度がフラット基板よりも大き
なフレーム基板とに分割したものを用い、前記脱脂体の
外周部が前記フレーム基板の内周部に当接するように位
置決めして前記脱脂体の焼結を行うことを特徴とする窒
化アルミニウム基板の製造方法。 - 【請求項２】 前記フラット基板およびフレーム基板が
窒化硼素または窒化アルミニウム或いはタングステンま
たはモリブデンからなることを特徴とする請求項１記載
の窒化アルミニウム基板の製造方法。 - 【請求項３】 矯正基板の面積が脱脂体よりも小さく、
且つ、脱脂体との接触面が鏡面である矯正基板とセッタ
ーのそれぞれの中央に突起を設け、また、脱脂体の中央
にはガイド孔を設け、該ガイド孔に該突起を嵌合させた
状態で脱脂体の焼結を行うことを特徴とする窒化アルミ
ニウム基板の製造方法。 - 【請求項４】 前記脱脂体を高融点金属よりなるセッタ
ーと矯正基板を用いて焼結を行う際に、予め水素雰囲気
中で加熱してセッターおよび矯正基板上に存在する金属
酸化膜を還元した後、ガスを不活性ガスに置き換えて焼
結を行うことを特徴とする請求項１〜３記載の窒化アル
ミニウム基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7103495A JPH08295566A (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | 窒化アルミニウム基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7103495A JPH08295566A (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | 窒化アルミニウム基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08295566A true JPH08295566A (ja) | 1996-11-12 |
Family
ID=14355581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7103495A Withdrawn JPH08295566A (ja) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | 窒化アルミニウム基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08295566A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007063124A (ja) * | 1998-07-10 | 2007-03-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | セラミックス基材 |
-
1995
- 1995-04-27 JP JP7103495A patent/JPH08295566A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007063124A (ja) * | 1998-07-10 | 2007-03-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | セラミックス基材 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020702 |