JPS61197485A - 薄膜回路のセラミツク基板の表面平滑化方法 - Google Patents
薄膜回路のセラミツク基板の表面平滑化方法Info
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- JPS61197485A JPS61197485A JP60035235A JP3523585A JPS61197485A JP S61197485 A JPS61197485 A JP S61197485A JP 60035235 A JP60035235 A JP 60035235A JP 3523585 A JP3523585 A JP 3523585A JP S61197485 A JPS61197485 A JP S61197485A
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- sintered
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating 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
- C04B41/5025—Coating 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 with ceramic materials
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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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。
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、混成集積回路や積層セラミツクパツクーソ等
の薄膜回路のセラミツク基板の表面平滑化方法に関する
。
の薄膜回路のセラミツク基板の表面平滑化方法に関する
。
く従来の技術〉
混成集積回路の基板や積層セラミツクバツクーノ等の回
路素子のセラミツク基板としてペリリヤ、フォルスティ
ライト、ステアタイト等の焼結体セラミツクが使用され
ているが、殊に焼結体アルミナ基板が性能的、コスト面
から好ましい材料として評価されている。
路素子のセラミツク基板としてペリリヤ、フォルスティ
ライト、ステアタイト等の焼結体セラミツクが使用され
ているが、殊に焼結体アルミナ基板が性能的、コスト面
から好ましい材料として評価されている。
しかし、最近におけるエレクトロニクスの発展とともに
、混成集積回路の小形化、高密度化は一層進歩し、さら
に高周波領域での使用が要求されるようになシ、上述し
たセラミツク基板における回路も微細化する必要がある
だけでなく、高周波用デバイスとして信号の遅延を小さ
くするため、キャパシタンスを小さくしなければならず
、回路素子のセラミツク基板上の回路の線幅を狭くしな
ければならなくなった。
、混成集積回路の小形化、高密度化は一層進歩し、さら
に高周波領域での使用が要求されるようになシ、上述し
たセラミツク基板における回路も微細化する必要がある
だけでなく、高周波用デバイスとして信号の遅延を小さ
くするため、キャパシタンスを小さくしなければならず
、回路素子のセラミツク基板上の回路の線幅を狭くしな
ければならなくなった。
たとえば、従来の薄膜回路上の線幅は３００μｍ程度で
すんだが、上述したような理由から、１００μｍ以下の
線幅にすることが要求されてきている。
すんだが、上述したような理由から、１００μｍ以下の
線幅にすることが要求されてきている。
しかし、セラミツク基板の場合、たとえばアルミナセラ
ミツク基板の場合は焼結体であるが故に基板表面は１〜
１０μ程度の凹凸が激しく起伏し、１００μｍ以下の線
幅の薄膜回路を形成することは回路素子の信頼性上、問
題がある。
ミツク基板の場合は焼結体であるが故に基板表面は１〜
１０μ程度の凹凸が激しく起伏し、１００μｍ以下の線
幅の薄膜回路を形成することは回路素子の信頼性上、問
題がある。
つまシ、実質的には線幅の不均一、すなわち配線の電気
抵抗不均一を生じ、高周波領域で使用すると信号の反射
が問題となる。また、場合によっては配線が断線する場
合もあり得る。
抵抗不均一を生じ、高周波領域で使用すると信号の反射
が問題となる。また、場合によっては配線が断線する場
合もあり得る。
そこで、このような問題を除くため、アルミナセラミツ
ク基板の表面を研磨し平滑化することを試みられている
が、アルミナセラミツク基板は焼結体であるが故に、上
述した表面の凹凸のほかに、内部に多くの気孔を含んで
いる。このため、基板の表面を研磨したとしても、内部
の気孔があらたに表面に露出してくるめで・、結局のと
ころ表面の平滑化は困難でおり、１００μｍ以下の線幅
の微細回路形成は困難である。
ク基板の表面を研磨し平滑化することを試みられている
が、アルミナセラミツク基板は焼結体であるが故に、上
述した表面の凹凸のほかに、内部に多くの気孔を含んで
いる。このため、基板の表面を研磨したとしても、内部
の気孔があらたに表面に露出してくるめで・、結局のと
ころ表面の平滑化は困難でおり、１００μｍ以下の線幅
の微細回路形成は困難である。
このような問題を解決する方法として従来から、学献社
発行の日刊技術雑誌「エレクトロニツク基板」にセラミ
ツク基板面をガラス層で被覆した表面平滑法が行われて
いる。
発行の日刊技術雑誌「エレクトロニツク基板」にセラミ
ツク基板面をガラス層で被覆した表面平滑法が行われて
いる。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかし、このガラスグレーズドによるセラミツク基板の
平滑化方法は、表面のうね）が大きいことと、基板表面
をガラス被覆するために、誘電特性上高周波領域の使用
に適しない欠点があった。
平滑化方法は、表面のうね）が大きいことと、基板表面
をガラス被覆するために、誘電特性上高周波領域の使用
に適しない欠点があった。
本発明は、焼結体セラミツク基板表面のうねフな小さく
できると共に１高周波領域においても使用できる誘電特
性を有するセラミツク基板の表面平滑方法を提供しよう
とするものである。
できると共に１高周波領域においても使用できる誘電特
性を有するセラミツク基板の表面平滑方法を提供しよう
とするものである。
〈問題点を解決するための手段〉
上述の目的を達成するための本発明の薄膜回路のセラミ
ツク基板の表面平滑方法は、焼結体セラミツク基板又は
表面を研磨した焼結体セラミツク基板の表面に、物理気
相堆積法又は化学気相堆積法によシ、焼結体セラミツク
基板材料と同一物質を被覆した後、当該被覆層表面を機
械的に研磨し平滑化することを特徴とするものでめる。
ツク基板の表面平滑方法は、焼結体セラミツク基板又は
表面を研磨した焼結体セラミツク基板の表面に、物理気
相堆積法又は化学気相堆積法によシ、焼結体セラミツク
基板材料と同一物質を被覆した後、当該被覆層表面を機
械的に研磨し平滑化することを特徴とするものでめる。
本発明における物理気相堆積法として、真空蒸着、イオ
ンブレーティングあるいはスパッタなど物理的気相変化
を利用して焼結体セラミツク基板上に、焼結体セラミツ
ク基板材料と同一物質を堆積させる方法を挙げることが
できる。
ンブレーティングあるいはスパッタなど物理的気相変化
を利用して焼結体セラミツク基板上に、焼結体セラミツ
ク基板材料と同一物質を堆積させる方法を挙げることが
できる。
また、化学気相堆積法としては熱化学気相堆積、プラズ
マ化学気相堆積、光化学気相堆積法など高温空間あるい
は活性化された空間における化学反応を利用した気相堆
積法を挙げることができる。
マ化学気相堆積、光化学気相堆積法など高温空間あるい
は活性化された空間における化学反応を利用した気相堆
積法を挙げることができる。
これらの物理気相堆積法又は化学気相堆積法によシ焼結
体セラミツク基板表面に、焼結体セラミツク基板材料と
同一物質を被膜した場合は、被覆層の厚みの増加ととも
に表面の粗さが減少する傾向があシ、１μｍ以上の厚さ
にならないと被覆する効果が得られないことが詠験的に
明らかｋなっている。また、焼結体セラミツク基板の粒
子径が大きい場合には、この効果を充分発揮させるため
に、予め焼結体セラミツク基板を表面研摩してから上述
の被覆を施すことが望ましい。
体セラミツク基板表面に、焼結体セラミツク基板材料と
同一物質を被膜した場合は、被覆層の厚みの増加ととも
に表面の粗さが減少する傾向があシ、１μｍ以上の厚さ
にならないと被覆する効果が得られないことが詠験的に
明らかｋなっている。また、焼結体セラミツク基板の粒
子径が大きい場合には、この効果を充分発揮させるため
に、予め焼結体セラミツク基板を表面研摩してから上述
の被覆を施すことが望ましい。
表面に凹凸を有する焼結体セラミツク基板上に、基板材
料と同一物質の焼結体セラミツク物質を物理気相堆積又
は化学気相堆積を形成する場合は、焼結体セラミツク基
板上に、最大表面粗さＲｍａｘの１．５倍以上に被膜形
成（被覆層形成）してから、機械的研磨によって表面粗
さを減少し平滑化する方が望ましい。これは、被覆層の
厚さを、焼結体セラミツク基板の最大装面粗さＲｍａｘ
の１．５倍以上にしないと、凹凸のある基板表面を一様
に覆いつくせず、また、研磨の効果も得られないからで
ある。
料と同一物質の焼結体セラミツク物質を物理気相堆積又
は化学気相堆積を形成する場合は、焼結体セラミツク基
板上に、最大表面粗さＲｍａｘの１．５倍以上に被膜形
成（被覆層形成）してから、機械的研磨によって表面粗
さを減少し平滑化する方が望ましい。これは、被覆層の
厚さを、焼結体セラミツク基板の最大装面粗さＲｍａｘ
の１．５倍以上にしないと、凹凸のある基板表面を一様
に覆いつくせず、また、研磨の効果も得られないからで
ある。
また、焼結体セラミツク基板表面を物理気相堆積法又は
化学気相堆積法に限定したのは、とれらの方法によって
被着する被覆層は非常に、ち密で内部に気孔などの欠陥
が生じないからである。したがって、機械研磨後の表面
も、欠陥のない、平滑な面が得られる。
化学気相堆積法に限定したのは、とれらの方法によって
被着する被覆層は非常に、ち密で内部に気孔などの欠陥
が生じないからである。したがって、機械研磨後の表面
も、欠陥のない、平滑な面が得られる。
また、被覆層のセラミツク粒子は結晶質、非晶質のもの
とも両方が利用できる。
とも両方が利用できる。
また、被覆層のセラミツク粒子の平均粒子径は、下地基
板のセラミツク粒子の平均粒子径よシも小さく、望まし
くは一以下である。
板のセラミツク粒子の平均粒子径よシも小さく、望まし
くは一以下である。
〈作用〉
本発明においては、物理的気相堆積法又は化学気相堆積
法によって、焼結体セラミツク基板上に被膜するから、
得られる被覆層はち密な組織を有し、そのため研磨して
も気孔などの欠陥がなく、平滑化され九表面が容易に得
られる。
法によって、焼結体セラミツク基板上に被膜するから、
得られる被覆層はち密な組織を有し、そのため研磨して
も気孔などの欠陥がなく、平滑化され九表面が容易に得
られる。
〈実施例〉
以下、本発明の代表的な実施例について説明する。
実施例１
図示のごとく、真空ベルツヤ１の側壁に電子ビーム発生
用の電子銃２を、底面にパルプ３ａの切換えで不活性ガ
ス（アルゴン）および酸素ガス供給源（非図示）に接続
するガス導入管３と排気系（非図示）に接続する導管４
を設けるとともに、真空ベルツヤｌ内に基板ホルダ５と
るつぼ６間に、高周波コイル７を設けたイオンブレーテ
ィング装置１０を準備しておく。
用の電子銃２を、底面にパルプ３ａの切換えで不活性ガ
ス（アルゴン）および酸素ガス供給源（非図示）に接続
するガス導入管３と排気系（非図示）に接続する導管４
を設けるとともに、真空ベルツヤｌ内に基板ホルダ５と
るつぼ６間に、高周波コイル７を設けたイオンブレーテ
ィング装置１０を準備しておく。
上記準備完了後、基板ホルダ５上に焼結体ＡｈＯｓセラ
ミツク基板８を載せた後、るつぼ６内に基板８の材料と
同一物質の焼ｌｉｔ ＡｄｚＯ３セラミツク粉末９を入
れてから、排気系８作動し真空ベルツヤ内をＩ Ｘ １
０−５Ｔｏｒｒ程度に排気する。
ミツク基板８を載せた後、るつぼ６内に基板８の材料と
同一物質の焼ｌｉｔ ＡｄｚＯ３セラミツク粉末９を入
れてから、排気系８作動し真空ベルツヤ内をＩ Ｘ １
０−５Ｔｏｒｒ程度に排気する。
ついで、パルプ３ａを調節し、ガス導入管３を通して真
空ベルツヤ１内にアルゴンガスを４Ｘ１０ Ｔｏｒｒ
程度入れてから高周波コイル７に１００ Ｗ、 １３．
５６ ＭＨｚの高周波電力を供給し、基板８をクリーニ
ングする。
空ベルツヤ１内にアルゴンガスを４Ｘ１０ Ｔｏｒｒ
程度入れてから高周波コイル７に１００ Ｗ、 １３．
５６ ＭＨｚの高周波電力を供給し、基板８をクリーニ
ングする。
基板８のクリーニング終了後、再びパルプ３ａ’ｌｖ４
節し、ガス導入管３を酸素ガス源側に切換え、真空ベル
ツヤ１内の酸素分圧を４ Ｘ １０ Ｔｏｒｒにした
状態で、再び高周波コイル７に１３．５６ ＭＨｚ、
１００Ｗの高周波電力を供給する一方、電子銃２から
るつは６内に電子ビームを照射し、るつば６内の焼結体
ＡＪｚＯｓセラミツク粉末を加熱蒸発させると、 。
節し、ガス導入管３を酸素ガス源側に切換え、真空ベル
ツヤ１内の酸素分圧を４ Ｘ １０ Ｔｏｒｒにした
状態で、再び高周波コイル７に１３．５６ ＭＨｚ、
１００Ｗの高周波電力を供給する一方、電子銃２から
るつは６内に電子ビームを照射し、るつば６内の焼結体
ＡＪｚＯｓセラミツク粉末を加熱蒸発させると、 。
基板温度２００℃に設定された基板面にＡｌ２Ｏ５セラ
ミツク粒子が被着する。このとき、被覆層は約８μｍの
厚さの非晶質Ａ６０３セラミツク層が形成した。その後
、Ａ６０８微粉末によるパフ研摩を行ない被覆層を４μ
ｍまで研摩した。
ミツク粒子が被着する。このとき、被覆層は約８μｍの
厚さの非晶質Ａ６０３セラミツク層が形成した。その後
、Ａ６０８微粉末によるパフ研摩を行ない被覆層を４μ
ｍまで研摩した。
この結果、最大表面粗さＲｍａｘは、被種層形成前の値
１．４μｍから、被覆層形成後（研磨後）は、０．０５
μｍｍで減少し、著るしく改善されたことが確認できた
。
１．４μｍから、被覆層形成後（研磨後）は、０．０５
μｍｍで減少し、著るしく改善されたことが確認できた
。
また、走査型電子顕微鏡による表面観察によっても、非
常に平滑な面になっていることが確かめられ、微細薄膜
回路形成に適した表面であることが確認できた。
常に平滑な面になっていることが確かめられ、微細薄膜
回路形成に適した表面であることが確認できた。
実施例２
焼結体Ａ６０３セラミツク基板８として、基板表面を、
予じめ研磨ラッピングしたものを用いた以外は実施例１
と全く同様の方法にしたがって、基板表面に被覆層を形
成、研摩した。
予じめ研磨ラッピングしたものを用いた以外は実施例１
と全く同様の方法にしたがって、基板表面に被覆層を形
成、研摩した。
その結果得られた基板表面（被覆層表面）の最大表面粗
さＲｍａｘは被覆層形成前の値１．１μｍから被覆層形
成後は０．０２μｍに減少したことが確認できた。また
、被覆層表面を走査型電子顕微鏡で観察した結果におい
ても、表面状態の改善が見られ、微ｍ薄膜回路形成に適
することが確認できた。
さＲｍａｘは被覆層形成前の値１．１μｍから被覆層形
成後は０．０２μｍに減少したことが確認できた。また
、被覆層表面を走査型電子顕微鏡で観察した結果におい
ても、表面状態の改善が見られ、微ｍ薄膜回路形成に適
することが確認できた。
〈発明の効果〉
以上の説明から明らかなごとく、本発明にかかる薄膜回
路のセラミツク基板の表面平滑方法によると、基板表面
は極めて簡単な方法で平滑化されるだけでなく、基板表
面に被着する物質は基板と同じ焼結体セラミツクである
から誘電特性もすぐれているので高周波領域への使用も
可能になる。
路のセラミツク基板の表面平滑方法によると、基板表面
は極めて簡単な方法で平滑化されるだけでなく、基板表
面に被着する物質は基板と同じ焼結体セラミツクである
から誘電特性もすぐれているので高周波領域への使用も
可能になる。
図は本発明の実施例に使用するイオンプレイテング装置
の概略構造を示す要部縦断面図である。 図面中、 １は真空ベルジャ、 ２は電子銃、 ３はガス導入管、 ４は導管、 ６はるつぼ、 ７は高周波コイル、 ８は焼結体Ａｌ２Ｏ５セラミツグ基板、９は焼結体Ａｄ
ｚ（ｈセラミツク粉末である。
の概略構造を示す要部縦断面図である。 図面中、 １は真空ベルジャ、 ２は電子銃、 ３はガス導入管、 ４は導管、 ６はるつぼ、 ７は高周波コイル、 ８は焼結体Ａｌ２Ｏ５セラミツグ基板、９は焼結体Ａｄ
ｚ（ｈセラミツク粉末である。
Claims (2)
- （１）焼結体セラミツク基板又は表面を研磨した焼結
体セラミツク基板の表面に物理気相 堆積法又は化学気相堆積法により、焼結体 セラミツク基板材料と同一物質を被覆した 後、当該被覆層表面を機械的に研磨し平滑 化することを特徴とする薄膜回路のセラミ ツク基板の表面平滑化方法。 - （２）焼結体セラミツク基板上に被覆する被覆層の厚
さを、被覆層形成前の焼結体セラミ ツク基板の最大表面粗さの１．５倍以上にしたことを特
徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の薄膜回路のセ
ラミツク基板の表面平 滑化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60035235A JPS61197485A (ja) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | 薄膜回路のセラミツク基板の表面平滑化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60035235A JPS61197485A (ja) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | 薄膜回路のセラミツク基板の表面平滑化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61197485A true JPS61197485A (ja) | 1986-09-01 |
Family
ID=12436175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60035235A Pending JPS61197485A (ja) | 1985-02-26 | 1985-02-26 | 薄膜回路のセラミツク基板の表面平滑化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61197485A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0375192A2 (en) * | 1988-12-19 | 1990-06-27 | Ngk Insulators, Ltd. | Solid electrolyte tube for sodium sulfur cells and surface finishing process thereof |
| US6884972B2 (en) | 1999-12-09 | 2005-04-26 | Ibiden Co., Ltd. | Ceramic plate for a semiconductor producing/inspecting apparatus |
| AU2006252256B2 (en) * | 2005-12-28 | 2009-02-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for removing a crack in an electromechanical rotor, electromechanical rotor and rotary electrical machine |
-
1985
- 1985-02-26 JP JP60035235A patent/JPS61197485A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0375192A2 (en) * | 1988-12-19 | 1990-06-27 | Ngk Insulators, Ltd. | Solid electrolyte tube for sodium sulfur cells and surface finishing process thereof |
| US6884972B2 (en) | 1999-12-09 | 2005-04-26 | Ibiden Co., Ltd. | Ceramic plate for a semiconductor producing/inspecting apparatus |
| AU2006252256B2 (en) * | 2005-12-28 | 2009-02-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for removing a crack in an electromechanical rotor, electromechanical rotor and rotary electrical machine |
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