JPH01220462A - 表面改質された窒化アルミニウム基板 - Google Patents
表面改質された窒化アルミニウム基板Info
- Publication number
- JPH01220462A JPH01220462A JP63044544A JP4454488A JPH01220462A JP H01220462 A JPH01220462 A JP H01220462A JP 63044544 A JP63044544 A JP 63044544A JP 4454488 A JP4454488 A JP 4454488A JP H01220462 A JPH01220462 A JP H01220462A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- layer
- aluminum nitride
- qualify
- nitride 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W70/00—Package substrates; Interposers; Redistribution layers [RDL]
- H10W70/60—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers
- H10W70/67—Insulating or insulated package substrates; Interposers; Redistribution layers characterised by their insulating layers or insulating parts
- H10W70/69—Insulating materials thereof
- H10W70/692—Ceramics or glasses
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
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、表面に酸化アルミニウムおよび酸窒化アルミ
ニウムを主成分とする層を有する窒化アルミニウム基板
に関するものである。
ニウムを主成分とする層を有する窒化アルミニウム基板
に関するものである。
窒化アルミニウム（ＡｆｆＮ）は理論的には３００ｗ／
ｍ、に以上と酸化ベリリウム（Ｂｅｄ）に匹敵する高い
熱伝導率を有し、絶縁性、誘電性などの電気的性質にも
すぐれることから大電力化や高集積化が進む半導体用絶
縁放熱基板材料として注目されている。
ｍ、に以上と酸化ベリリウム（Ｂｅｄ）に匹敵する高い
熱伝導率を有し、絶縁性、誘電性などの電気的性質にも
すぐれることから大電力化や高集積化が進む半導体用絶
縁放熱基板材料として注目されている。
従来、半導体用絶縁放熱基板材料としては、広くアルミ
ナ（Ａｌｔｃｈ）が用いられてきたがＡ ｌ ｚ Ｏ３
の熱伝導率は２０稠／ｍ、 ｋ程度であり、ＡＩＮやＢ
、Ｏと比較して非常に小さいことから、大電力化や高集
積化に対応できなくなってきている。ＡｌｚＯｚに代っ
て熱伝導率の優れたＡ７！Ｎ、Ｂ、Ｏを用いる場合、Ｂ
ｅＯは毒性があることから非常に使いづらい材料であり
、またＡＩＮは水と反応して水酸化物となる問題やＡｌ
ｔｏ−ａで用いたペーストが使用できないという問題が
生じている。
ナ（Ａｌｔｃｈ）が用いられてきたがＡ ｌ ｚ Ｏ３
の熱伝導率は２０稠／ｍ、 ｋ程度であり、ＡＩＮやＢ
、Ｏと比較して非常に小さいことから、大電力化や高集
積化に対応できなくなってきている。ＡｌｚＯｚに代っ
て熱伝導率の優れたＡ７！Ｎ、Ｂ、Ｏを用いる場合、Ｂ
ｅＯは毒性があることから非常に使いづらい材料であり
、またＡＩＮは水と反応して水酸化物となる問題やＡｌ
ｔｏ−ａで用いたペーストが使用できないという問題が
生じている。
このため、特開昭５４−３１４１１号、特開昭６２−４
６９８６号に見られる様にＡＩＮ焼結体表面にＡｌ□０
１層を形成させることが提案されている。しかしながら
、ＡｉｔｏｚＮの厚さが薄いと水との反応が抑えにくく
、またＡ１．０．ｆ＠が厚くなるとＡＮ２０３層と下地
のＡＩＮ層との熱膨張率の違いから、Ａ１！０１とＡＩ
Ｎとの界面に応力がかかりＡｌｚＯｘ層のはく離を生ず
る。
６９８６号に見られる様にＡＩＮ焼結体表面にＡｌ□０
１層を形成させることが提案されている。しかしながら
、ＡｉｔｏｚＮの厚さが薄いと水との反応が抑えにくく
、またＡ１．０．ｆ＠が厚くなるとＡＮ２０３層と下地
のＡＩＮ層との熱膨張率の違いから、Ａ１！０１とＡＩ
Ｎとの界面に応力がかかりＡｌｚＯｘ層のはく離を生ず
る。
本発明は、水との反応が起こりにくく、また熱膨張率の
違いによるはく離が生じにくい表面層をもったＡｌＮ基
板を提供することを目的としている。
違いによるはく離が生じにくい表面層をもったＡｌＮ基
板を提供することを目的としている。
本発明のＡｌＮ基板は、表面にＡ１ｚＯ３および酸窒化
アルミニウム（ＡｌＯＮ）を主成分とする層を有するも
のである。なお、ＡｌＮ基板を製造する際に、焼結助剤
を用いる場合があり、その焼結助剤と、Ａｇ２Ｏ３およ
び／あるいはＡＮＮとの化合物が本発明のＡＮｚＯ３お
よびＡｌ０Ｎからなる相に混入してくる場合があるが、
本発明においては差しつかえない。
アルミニウム（ＡｌＯＮ）を主成分とする層を有するも
のである。なお、ＡｌＮ基板を製造する際に、焼結助剤
を用いる場合があり、その焼結助剤と、Ａｇ２Ｏ３およ
び／あるいはＡＮＮとの化合物が本発明のＡＮｚＯ３お
よびＡｌ０Ｎからなる相に混入してくる場合があるが、
本発明においては差しつかえない。
Ａｇ２Ｏ３およびＡＮＯＮからなる相を主成分とする表
面層の厚さは１０μｍ以下が好ましく、さらには５μｍ
以下、またさらには３μｍ以下が好ましいが、下限とし
ては０．２μｍ程度までが適当である。
面層の厚さは１０μｍ以下が好ましく、さらには５μｍ
以下、またさらには３μｍ以下が好ましいが、下限とし
ては０．２μｍ程度までが適当である。
また、Ａｌ、Ｏ，およびＡｌ０Ｎからなる相を主成分と
する表面層を有するＡｌＮ基板の、その表面層の表面粗
さは１μｍ以下が好ましい。さらには０．５μｍ以下が
好ましく、さらに好ましくは０．３μｍ以下であり、ま
たさらに好ましくは、０．１μｍ以下である。下限は特
に限定されないが製造上は０．００１μｍ程度までが好
ましい。表面粗さが小さい程、表面が平滑であり、例え
ば基板表面に回路パターンを形成する場合、より精度よ
く形成できる利点がある。
する表面層を有するＡｌＮ基板の、その表面層の表面粗
さは１μｍ以下が好ましい。さらには０．５μｍ以下が
好ましく、さらに好ましくは０．３μｍ以下であり、ま
たさらに好ましくは、０．１μｍ以下である。下限は特
に限定されないが製造上は０．００１μｍ程度までが好
ましい。表面粗さが小さい程、表面が平滑であり、例え
ば基板表面に回路パターンを形成する場合、より精度よ
く形成できる利点がある。
本発明のＡｌＮ基板は以下の様にして得られる。
まず、ＡｌＮ基板を、酸素を含む雰囲気中で８００〜１
２００℃で加熱処理し、ＡｌＮ基板の表面にＡｌ２Ｏ，
Ｎを形成する。次に得られた、表面にＡｌ２Ｏ３層をも
ったＡｌＮ基板を不活性ガス雰囲気中で加熱処理する。
２００℃で加熱処理し、ＡｌＮ基板の表面にＡｌ２Ｏ，
Ｎを形成する。次に得られた、表面にＡｌ２Ｏ３層をも
ったＡｌＮ基板を不活性ガス雰囲気中で加熱処理する。
このときの加熱処理温度は１４００〜１８００℃である
。この加熱処理により表面のＡ １ ｚ Ｏ３層が下地
のＡＩＮ層と反応してＡＩ！ＯＮを生成する。
。この加熱処理により表面のＡ １ ｚ Ｏ３層が下地
のＡＩＮ層と反応してＡＩ！ＯＮを生成する。
また別の方法としては、最初、酸素を含む雰囲気中で１
４００℃〜１８００℃で加熱処理を行い、ＡｌＮ基板上
にＡｌｏＮ層を形成し、その後、酸素を含む雰囲気中で
８００〜１２００℃で加熱処理し、ＡｌｏＮ層の一部を
ＡｌｔＯｘ層とすることにより、本発明のＡＩｌ、Ｎ基
板が得られる。
４００℃〜１８００℃で加熱処理を行い、ＡｌＮ基板上
にＡｌｏＮ層を形成し、その後、酸素を含む雰囲気中で
８００〜１２００℃で加熱処理し、ＡｌｏＮ層の一部を
ＡｌｔＯｘ層とすることにより、本発明のＡＩｌ、Ｎ基
板が得られる。
加熱処理するＡｌＮ基板の表面粗さは、加熱処理後の表
面層の表面粗さに影響するので、用いるＡｊ’Ｎ基板の
表面粗さは１μｍ以下が好ましい。
面層の表面粗さに影響するので、用いるＡｊ’Ｎ基板の
表面粗さは１μｍ以下が好ましい。
また用いる基板の嵩密度は、３．１５ｇ／ｃｃ以上のも
のを用いることが望ましく、さらには３．２０ｇ／ｃｃ
以上が望ましい。嵩密度が３．１５ｇ／ｃｃを下回るも
のでは開孔率が大きくなり、加熱処理によって得られる
表面層が不均一となりやすい。
のを用いることが望ましく、さらには３．２０ｇ／ｃｃ
以上が望ましい。嵩密度が３．１５ｇ／ｃｃを下回るも
のでは開孔率が大きくなり、加熱処理によって得られる
表面層が不均一となりやすい。
また別の方法としては、Ａｌ□０．とＡ１０Ｎを蒸着に
よりＡｌＮ基板に形成してもよい。その場合、蒸着方法
としては、真空蒸着法、スパソツタリング法等従来の公
知の技術で行うことができる。
よりＡｌＮ基板に形成してもよい。その場合、蒸着方法
としては、真空蒸着法、スパソツタリング法等従来の公
知の技術で行うことができる。
またＡｌｔ’ｓ、Ａｌ０Ｎの蒸着は交互に、あるいは同
時に蒸着してもよい。
時に蒸着してもよい。
以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。
（実施例）
実施例に記載のＡｌＮ基板表面の酸化層の厚さは、日立
製作所製Ｓ−６５０形走査型電子ｒ！Ｒ微鏡によるＳＥ
Ｍ観察から求めた。つまり、得られた □ＳＥＭ写真
において任意の点について酸化層の厚さを求め、その平
均値を酸化層の厚さとした。
製作所製Ｓ−６５０形走査型電子ｒ！Ｒ微鏡によるＳＥ
Ｍ観察から求めた。つまり、得られた □ＳＥＭ写真
において任意の点について酸化層の厚さを求め、その平
均値を酸化層の厚さとした。
基板の嵩密度は溶媒に水を用いてアルキメデス法により
求めた。
求めた。
ＡｌＮ基板の表面の粗さはＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９
８２に示される中心線平均粗さ（Ｒａ）で（株）小板研
究所、表面粗さ測定器サーフコーダ５Ｅ−３０Ｃにより
求めた。
８２に示される中心線平均粗さ（Ｒａ）で（株）小板研
究所、表面粗さ測定器サーフコーダ５Ｅ−３０Ｃにより
求めた。
表面層の結晶相の同定は、理学電気（株）製ガイガーフ
レックス型式Ｄ−９ＣによるＸＬ７１回折によった。
レックス型式Ｄ−９ＣによるＸＬ７１回折によった。
（実施例１） 。
嵩密度３．２５ｇ／ｃｃで表面粗さＲａが０．２５ μ
ｍであり、大きさが２５１１角で、厚さ０．６４龍のＡ
ｌＮ基板を大気中１１５０℃で３時間加熱処理した。
ｍであり、大きさが２５１１角で、厚さ０．６４龍のＡ
ｌＮ基板を大気中１１５０℃で３時間加熱処理した。
なお加熱処理前のＡＩ！Ｎ基板の表面のＸ線回折を行っ
たところＡｆｆＮのピークのみであった。得られた基板
をさらに窒素雰囲気中で１６５０℃、１時間加熱処理し
た。
たところＡｆｆＮのピークのみであった。得られた基板
をさらに窒素雰囲気中で１６５０℃、１時間加熱処理し
た。
得られたＡＩＮ基板の表面についてＸ線回折を行ったと
ころＡＩＮのピーク以外にα−ＡｆｚＯ。
ころＡＩＮのピーク以外にα−ＡｆｚＯ。
とＡｌ０Ｎのピークが認められた。またこの基板の破断
面をＳＥＭにより観察したところ、ＡＩＮの組織とは異
なる表面層の厚みは７μｍであった。
面をＳＥＭにより観察したところ、ＡＩＮの組織とは異
なる表面層の厚みは７μｍであった。
また得られた基板の表面粗さＲａは０．２７μｍであっ
た。
た。
以上説明したように、本発明のＡＩＮ基板は空気中の水
分によって変質しに＜＜、かつ基板表面における回路形
成用ペーストとのなじみもよい。
分によって変質しに＜＜、かつ基板表面における回路形
成用ペーストとのなじみもよい。
しかもＡＩＮ基板表面層がＡＩ、Ｏ，およびＡｌ０Ｎか
らなる相を主成分とする層を有することから、温度変化
によるクランクあるいは、はく離等の発生もなく、半導
体用放熱基板等の材料として極めて有効である。
らなる相を主成分とする層を有することから、温度変化
によるクランクあるいは、はく離等の発生もなく、半導
体用放熱基板等の材料として極めて有効である。
特許出願人 旭化成工業株式会社
Claims (1)
- 表面に酸化アルミニウムおよび酸窒化アルミニウムか
らなる相を主成分とする層を有することを特徴とする表
面改質された窒化アルミニウム基板
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63044544A JPH01220462A (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 表面改質された窒化アルミニウム基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63044544A JPH01220462A (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 表面改質された窒化アルミニウム基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01220462A true JPH01220462A (ja) | 1989-09-04 |
Family
ID=12694448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63044544A Pending JPH01220462A (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 表面改質された窒化アルミニウム基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01220462A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018170116A (ja) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 京セラ株式会社 | ヒータ |
| CN116130563A (zh) * | 2023-04-14 | 2023-05-16 | 江西兆驰半导体有限公司 | 一种衬底剥离方法 |
-
1988
- 1988-02-29 JP JP63044544A patent/JPH01220462A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018170116A (ja) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 京セラ株式会社 | ヒータ |
| CN116130563A (zh) * | 2023-04-14 | 2023-05-16 | 江西兆驰半导体有限公司 | 一种衬底剥离方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS62207789A (ja) | 窒化アルミニウム製基材の表面構造及びその製造法 | |
| JP2002252143A5 (ja) | ||
| JPH01220462A (ja) | 表面改質された窒化アルミニウム基板 | |
| Chanchani | Processability of thin-film, fine-line pattern on aluminum nitride substrates (for hybrids) | |
| JPS63170289A (ja) | 表面に酸化層を有する窒化アルミニウム基板 | |
| JPS61291480A (ja) | 窒化アルミニウム製基材の表面処理組成物 | |
| JP2019515853A (ja) | 銅−セラミックス複合材料 | |
| JPS61119094A (ja) | 高熱伝導性回路基板の製造方法 | |
| JP2004107718A (ja) | 積層体、溶射膜および積層体の製造方法 | |
| JP3307862B2 (ja) | セラミック基板 | |
| JP3271342B2 (ja) | 窒化アルミニウム燒結体の製造方法 | |
| JP2766318B2 (ja) | 高熱伝導性低誘電率回路基板 | |
| CN206790778U (zh) | 一种陶瓷基覆铜板 | |
| JPH1129378A (ja) | セラミックス複合部材 | |
| JPH0266159A (ja) | 窒化アルミニウム層の形成方法 | |
| JPH0323515B2 (ja) | ||
| JPH01302752A (ja) | 集積回路パッケージ | |
| JP2003261396A (ja) | 耐プラズマ性窒化アルミニウム基セラミックス | |
| JPS62182182A (ja) | 金属化面を有する窒化アルミニウム焼結体 | |
| JPS62197373A (ja) | 窒化アルミニウム焼結体のメタライズ方法 | |
| JPS6323342A (ja) | 高熱伝導性基板 | |
| JP2737187B2 (ja) | セラミックスの処理方法 | |
| JPH0323513B2 (ja) | ||
| JPS63318760A (ja) | 高放熱性絶縁基板 | |
| JPH02283684A (ja) | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 |