JPH04218950A - ＡｌＮ基板 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、薄膜回路基板等に用
いられるＡｌＮ基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、薄膜配線実装モジュ−ルの基板と
して主にアルミナが使われている。しかし、能動素子は
、性能の向上に伴い稼働時の発熱量が増大する傾向にあ
り、アルミナの熱伝導率では能動素子の実装個数に制約
を受ける。このため、モジュ−ルの実装密度が熱的な理
由から低レベルとなってしまう。

【０００３】このようなことから、アルミナに代わり高
熱伝導率をもつＢｅＯを基板材料として使用することが
試みられてきたが、ＢｅＯは加工や研磨時における毒性
のために基板としての応用範囲が限定される。

【０００４】このような問題点を有するＢｅＯの代替材
料として、近時、ＡｌＮが用いられつつある。ＡｌＮは
無毒であり、その中に含まれる酸素濃度の低下や緻密化
を促進する焼結助剤の開発などにより、ＢｅＯを上回る
熱伝導率を達成している。このため、ＡｌＮの薄膜回路
基板への応用も徐々に始まっており、高熱伝導率を生か
した高密度実装基板として薄膜導体の配線化が具体化し
つつある。このようなものとして、ＡｌＮ基体上に、Ｔ
ｉ／Ｎｉ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、又はＣｒ／Ｃｕ／
Ａｕを形成した回路基板がある。しかしながら、このよ
うな回路基板は、薄膜導体とＡｌＮ基体との密着強度が
不十分なため、基体表面から薄膜導体により形成された
配線層が剥離したり、断線する欠点を有している。さら
に、ＡｌＮは結晶方位によりエッチング速度が異なるの
で、ＡｌＮ基体では結晶方位の異なる粒界に段差を生じ
る。この結果、薄膜導体と基体との密着強度が不十分で
あると、配線層は段差上で断線を生じるという問題を有
している。このため、薄膜導体を密着性よく安定的にＡ
ｌＮ基体上に形成することができる回路基板が望まれて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、このよう
な従来技術の課題を解決するためになされたものであっ
て、ＡｌＮ基体と薄膜導体との密着強度が高く、さらに
回路基板に適用した場合に温度サイクル時における配線
層の剥離や断線を防止し得るＡｌＮ基板を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決するために、第１に、ＡｌＮ基体と、該基体上に設
けられ、Ｃｕ，Ｂｉ，Ｉｎ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｐｔ，Ｗ，Ｚ
ｎ，Ｎｉの中から選択される元素Ｍ１とＡｌとＮとをＡ
ｌｘ　Ｍ１１００−ｘ　：ＡｌＮ＝ｙ：ｚ（ただし、ｘ
は原子％、ｚ，ｙは分子％で、ｚ＋ｙ＝１００であり、
夫々１０≦ｘ≦９０、５０≦ｙ≦９９、１≦ｚ≦５０の
範囲である）の割合になるように含む金属・窒化物層と
、該金属・窒化物層の上に積層され前記Ｍ１を主体とす
る薄膜導体層とを有し、該薄膜導体層の所定位置に金属
面を有する部品が接合されることを特徴とするＡｌＮ基
板を提供する。

【０００７】また、第２に、ＡｌＮ基体と、該基体上に
設けられ、Ａｌｖ　Ｎ１００−ｖ　（ただし、ｖは原子
％で、５０＜ｖ＜９９の範囲である）で表される窒化物
層と、この窒化物層の上に設けられ、Ｃｕ，Ｂｉ，Ｉｎ
，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｐｔ，Ｗ，Ｚｎ，Ｎｉの中から選択され
る元素Ｍ１とＡｌとをＡｌｘ　Ｍ１１００−ｘ　（ただ
し、ｘは原子％で、１０≦ｘ≦９０の範囲である）の割
合になるように含む化合物層と、該化合物層の上に積層
され前記Ｍ１を主体とする薄膜導体層とを有し、該薄膜
導体層の所定位置に金属面を有する部品が接合されるこ
とを特徴とするＡｌＮ基板を提供する。

【０００８】本発明に係るＡｌＮ基板を回路基板として
用いる場合には、金属面を有する部品をＡｇ−Ｃｕ、Ａ
ｇ、Ａｇ−Ａｕ、Ｐｂ−Ｓｎ、Ａｕ−Ｓｎ、Ａｕ−Ｓｉ
のうち１種のろう材又ははんだにより上記導体層に接合
することが好ましい。

【０００９】本発明で使用されるＡｌＮ基体は、必要に
応じて適宜の焼結助剤を伴う焼結体であり、酸素含有量
が０．００５〜１０原子％のものを用いることが望まし
い。これは、基板中の酸素含有量が０．００５原子％未
満であると金属・窒化物層あるいは窒化物層との密着強
度を十分に高めることが困難となり、一方１０原子％を
超えるとＡｌＮ基体の熱伝導率がアルミナと同程度の値
まで低下して高熱伝導性の利点が損なわれるおそれがあ
るからである。

【００１０】この発明の第１の態様に係るＡｌＮ基板に
おいては、ＡｌＮ基体上に、以下に詳細に説明する金属
・窒化物層と、上記Ｍ１で表される元素を主体とする薄
膜導体層とが設けられている。

【００１１】金属・窒化物層はＡｌＮ基体と薄膜導体層
との接合層として作用する。この金属・窒化物層は、上
記Ｍ１で表される元素とＡｌとＮとで構成された層であ
り、一定組成のＡｌ−Ｍ１合金とＡｌＮとを所定の割合
で含有している。この層は、金属成分と窒化物とが膜厚
方向に濃度勾配を有していてもよく、基体側が金属成分
リッチ、導体層側が窒化物リッチであっても構わない。 この層の構成成分であるＡｌ，Ｎ，Ｍ１は、ＡｌＮ基体
と薄膜導体層との密着強度を向上させる作用を有し、Ｎ
はさらにＡｌＮ基体と薄膜導体層との間の格子定数を整
合化する作用、及び熱膨脹係数を緩和する作用を有する
。

【００１２】金属・窒化物層は、Ｍ１，Ａｌ，Ｎを、Ａ
ｌｘ　Ｍ１１００−ｘ　：ＡｌＮ＝ｙ：ｚ（ただし、ｘ
は原子％、ｚ，ｙは分子％で、ｚ＋ｙ＝１００　であり
、夫々１０≦ｘ≦９０、５０≦ｙ≦９９、１≦ｚ≦５０
の範囲である）を満たすような割合で含んでいる。Ｍ１
の種類、並びに各構成元素及び成分の比率をこの範囲に
限定した理由を以下に説明する。

【００１３】（１）Ｍ１はＣｕ，Ｂｉ，Ｉｎ，Ｍｏ，Ｎ
ｂ，Ｐｔ，Ｗ，Ｚｎ，Ｎｉの中から選択される元素であ
る。これらの元素はＡｌとの反応性が高いので、薄膜導
体層を構成する元素として好適であることはもちろんの
こと、金属・窒化物層を構成する合金成分の一方の元素
として好適である。

【００１４】（２）金属・窒化物層の合金成分であるＡ
ｌｘ　Ｍ１１００−ｘ　において、ｘを１０未満（すな
わちＡｌを１０原子％未満）にすると、ＡｌＮ基体と薄
膜導体層との間の密着強度を十分に高めることができず
、一方ｘが９０を超えると層中のＡｌ量が多くなって、
回路形成等のパタ−ニングに際し、エッチングが不十分
となり、配線間の抵抗低下、短絡等を招く。従って、ｘ
の値、すなわちＡｌの原子％は１０〜９０の範囲であり
、より好ましくは１５〜８８の範囲である。

【００１５】（３）この層を構成するＡｌ−Ｍ１及びＡ
ｌＮは高密着強度化、及びこの層の安定化に適している
。Ａｌ−Ｍ１が５０分子％未満の場合、高温下での密着
強度が低下し、ろう付けする場合に薄膜導体層とＡｌＮ
基体との剥離を生じる。また、この場合にはＡｌＮが５
０分子％を超えるため、この金属・窒化物層の内部応力
が大きくなり、安定的な密着強度を得ることが困難であ
る。一方Ａｌ−Ｍ１が９９分子％を超えると界面での内
部応力が大きくなって安定的な密着強度を得ることが困
難である。また、この場合にはＡｌＮが１分子％未満と
なるため、この層と薄膜導体層との反応を防止すること
が困難であり、薄膜導体層を形成するＭ１がＡｌ−Ｍ１
を不安定にし、高温下での密着強度が低下する。このた
め、Ａｌ−Ｍ１の分子％（すなわちｙの値）の範囲は５
０〜９９であり、より好ましくは５０〜９５、さらに好
ましくは５２〜９５である。また、ＡｌＮの分子％（す
なわちｚの値）は１〜５０の範囲であり、より好ましく
は５〜５０、さらに好ましくは５〜４８の範囲である。

【００１６】このような金属・窒化物層の厚さは１ｎｍ
以上にすることが望ましい。これは、この層の厚さが１
ｎｍ未満の場合には、ＡｌＮ基体と薄膜導体層との間の
密着強度を安定的に向上させることが困難となるからで
ある。この層が厚すぎると、回路基板の薄膜化及びエッ
チングによる除去に長時間を要し、パタ−ン精度等の条
件設定が困難なものとなる。より好ましい金属・窒化物
層の厚さの範囲は、１０〜５００ｎｍである。なお、基
体中及び基体表面に含有される微量の酸素などが、この
金属・窒化物層に若干拡散しても、密着強度に及ぼす影
響は小さい。

【００１７】薄膜導体層は、上述したように、Ｃｕ，Ｂ
ｉ，Ｉｎ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｐｔ，Ｗ，Ｚｎ，Ｎｉの中から
選択される元素Ｍ１を主体とするものである。上述した
ように、金属・窒化物層にもＭ１が含まれているので、
薄膜導体層は金属・窒化物層に対して密着強度が高いも
のとなる。

【００１８】なお、前述した金属・窒化物層と同様に、
基体及び基体表面や成膜雰囲気中に含有される微量の酸
素などが薄膜導体層に若干拡散しても構わない。また、
成膜時のインタ−ミキシングや熱処理によって、薄膜導
体層のＭ１が金属・窒化物層と混合しても密着強度に与
える影響は小さい。

【００１９】薄膜導体層の厚さは５ｎｍ〜２５μｍであ
ることが好ましい。これは、その厚さが５ｎｍ未満の場
合には導体層として十分低い抵抗値が得難く、一方この
厚さが２５μｍを超えると内部応力のためにこの層が剥
離しやすくなるからである。より好ましい厚さの範囲は
１０ｎｍ〜２０μｍである。そして、この導体層の所望
の位置に金属面を有する部品が接続される。

【００２０】なお、このような導体層の上にさらに導電
性層を積層しても構わない。導電性層を導体層の上に積
層することにより導電性を向上させることができる。特
に、導体層がＣｕ，Ａｕ，Ａｌ以外の比較的導電性が低
い材料で形成されている場合には、Ｃｕ，Ａｕ，または
Ａｌからなる導電性層を形成することが有効である。

【００２１】次に、この発明の第２の態様のＡｌＮ基板
について説明する。このＡｌＮ基板においては、ＡｌＮ
基体上に、以下に詳細に説明する窒化物層と、Ｍ１で表
される元素とＡｌとで構成された化合物層と、Ｍ１で表
される元素を主体とする薄膜導体層とが設けられている
。

【００２２】窒化物層はＡｌＮ基体の全面を被覆する層
であり、化合物層の密着性を向上させる効果がある。こ
の窒化物層は、ＡｌとＮとで構成された層であり、Ａｌ
ｖ　Ｎ１００−ｖ　（ｖは原子％）で表した場合、５０
＜ｖ＜９９の範囲である。ｖが５０以下では密着強度が
低下し、一方ｖが９９以上では基板表面の抵抗率が低下
して基体上に配線パタ−ンを形成することができなくな
る。好ましくは５５≦ｖ≦９０の範囲である。この窒化
物層の厚さは１ｎｍ以上とすることが好ましい。この理
由は、１ｎｍ未満の膜厚では薄膜導体と基体との密着強
度を安定的に保持することが困難になるからである。し
かしながら、この層が厚すぎると内部応力のためにこの
層が剥離しやすくなるので、より好ましい厚さの範囲は
１ｎｍ〜１μｍである。なお、基体中及び基体表面に含
有される微量の酸素などが、この窒化物層に若干拡散し
ても、密着強度に及ぼす影響は小さい。

【００２３】化合物層は上記窒化物層上に、薄膜導体層
の下地層として形成される層であり、接合層として作用
する。この化合物層は、ＡｌとＭ１で表される金属とで
構成された層であり、Ａｌｘ　Ｍ１１００−ｘ　（ｘは
原子％）で表した場合、１０＜ｘ＜９０の範囲である。 ｘが１０未満の場合にはＡｌＮ基体と薄膜導体層との密
着強度を十分に高めることができず、一方ｘが９０を超
えると薄膜導体層中のＡｌ量が多くなって、回路形成等
のパタ−ニングに際し、エッチングが不十分となり、配
線間の抵抗低下、短絡等を招く。好ましくは１５〜８８
の範囲である。また、化合物層のもう一方の元素として
Ｍ１元素を用いたのは、Ａｌとの反応性が高いためであ
る。この化合物層の厚さは１ｎｍ以上であることが好ま
しい。この理由は、１ｎｍ未満の膜厚では薄膜導体と基
体との密着強度を安定的に保持することが困難となるか
らである。しかしながら、この層が厚すぎると回路基板
の薄膜化及びエッチングによる除去に長時間を要し、パ
タ−ン精度等の条件設定が困難なものとなる。従って、
より好ましい厚さの範囲は１〜５００ｎｍである。

【００２４】この化合物層は、ＡｌとＭ１とが膜厚方向
に濃度勾配を有していてもよく、窒化物層側がＡｌリッ
チ、導体層側がＭ１リッチであっても構わない。この層
の構成成分であるＡｌ、Ｍ１はＡｌＮ基体と薄膜導体層
との密着強度を向上する作用を有する。なお、基体中及
び基体表面に含有される微量の酸素などが、この化合物
層に若干拡散しても、密着強度に及ぼす影響は小さい。

【００２５】薄膜導体層は、第１の態様と同様、Ｍ１元
素を主体とする。上述したように、化合物層にもＭ１が
含まれているので、薄膜導体層は化合物層に対して密着
強度が高いものとなる。

【００２６】なお、前述した窒化物層、化合物層と同様
に、基体中及び基体表面や成膜雰囲気中に含有される微
量の酸素などが薄膜導体層に若干拡散しても構わない。 また、成膜時のインタ−ミキシングや熱処理によって、
薄膜導体層のＭ１が化合物層と混合しても密着強度に与
える影響は小さい。さらに、薄膜導体層の厚さの好まし
い範囲も第１の態様と同様であり、その上に導電性層を
積層してもよいことも第１の態様と同様である。

【００２７】このように構成されるＡｌＮ基板を回路基
板として用いる場合には、薄膜導体層上の所望の位置に
Ａｇ−Ｃｕ、Ａｇ、Ａｇ−Ａｕ、Ｐｂ−Ｓｎ、Ａｕ−Ｓ
ｎ、Ａｕ−Ｓｉのうち１種のろう材又ははんだ層を形成
し、その上に金属面を有する部品を接合する。ろう材、
はんだは、必要制御量に合わせて最適な方法で形成すれ
ばよい。膜厚は接合する部品の面積等に応じて適宜決定
すればよく、アルミナ基板等で行われている常識的範囲
で十分である。

【００２８】金属面を有する部品としては、ＡｌＮ基板
の用途に応じて種々のものを採用することができるが、
回路基板として用いる場合には、電極端子、封止用接合
金属、基板支持用部品、冷却フィン付き接合金属などで
、接合面がコバ−ルなどのろう材又ははんだと接合可能
なものであればよい。

【００２９】以上説明したＡｌＮ基体、金属・窒化物層
（又は窒化物層及び化合物層）、薄膜導体層、及びろう
材層は、成膜やアニ−ルの際に、互いに相互拡散、イン
タ−ミキシングしたり、傾斜構造を生じるなどしても、
各層の成分組成が本発明の範囲内である限り、基板の機
能が劣化することはなく、問題は生じない。次に、本発
明のＡｌＮ基板の製造方法の例について説明する。

【００３０】先ず、表面粗さが例えば薄膜回路を形成す
るために十分な値を有するＡｌＮ基体を用意する。表面
粗さの調整は焼結基板の研磨によって行うことができる
が、サブミクロン粒子原料を用いた焼結基板を使用すれ
ば焼結のままで所望の表面粗さを得ることができる。

【００３１】次に、薄膜層を順次形成する。すなわち、
第１の態様の場合には、金属・窒化物層、薄膜導体層を
順次形成し、第２の態様の場合には、窒化物層、化合物
層、薄膜導体層を順次形成する。金属・窒化物層、窒化
物層、化合物層及び導体層の薄膜形成方法としては、真
空蒸着法、スパッタ、クラスタイオンビ−ム、イオンプ
レ−ティング、イオンミキシングなどの一般的薄膜形成
法を用いることができ、基板温度、雰囲気、真空度、成
膜速度を適宜調整する。薄膜形成に先立ち、基板表面を
湿式洗浄法、逆スパッタ法などで十分洗浄を行うが、Ａ
ｌＮは強酸、強アルカリに対して不安定なため、洗浄液
の選定に注意が必要である。洗浄液としては中性のもの
を使用することが好ましい。上述の薄膜形成法のうちの
適宜の方法で、第１の態様の金属・窒化物層、又は第２
の態様の窒化物層及び化合物層を形成した後、真空を破
らずに連続的に、薄膜導体層を成膜する。基板温度は成
膜に支障のない範囲であればよく室温から８００℃程度
までが適当である。

【００３２】配線部のパタ−ニングは薄膜導体層形成後
又は部品接合後に行われるが、一般に前者の方法が作業
上便利である。所望のパタ−ンをポジ又はネガレジスト
により薄膜導体層上に形成し、湿式法又はドライ法のエ
ッチング、イオンミリングをこれら各層に行い、配線パ
タ−ンを形成し、回路基板を製造する。

【００３３】本発明のＡｌＮ基板を回路基板として使用
する場合には、薄膜導体層の接合が必要な部分にＡｇ−
Ｃｕ、Ａｇ、Ａｇ−Ａｕ、Ｐｂ−Ｓｎ、Ａｕ−Ｓｎ、Ａ
ｕ−Ｓｉのうち１種のろう材又ははんだ層を形成する。 この場合、薄膜導体層にプリフォ−ムする金属パタ−ン
上に厚膜印刷又は薄膜形成するなどの方法を用いればよ
い。金属面を有する部品との接合条件は、ろう材又はは
んだの作業範囲内であれば問題なく、例えば、Ａｇ−Ｃ
ｕでは８００〜８５０℃、３分間である。なお、このよ
うな回路基板では、必要に応じて、薄膜抵抗、薄膜コン
デンサを形成してもよい。

【００３４】

【作用】この発明においては、その第１の態様では金属
・窒化物層、及び薄膜導体層を、第２の態様では、窒化
物層、化合物層、及び薄膜導体層を上述のように構成し
たので、ＡｌＮ基体に対し薄膜導体を極めて高い密着強
度で形成することができ、さらにその上に金属面を有す
る部品を高い密着強度で接合することができる。

【００３５】すなわち、一般に薄膜層をＡｌＮ基体に高
い密着強度で形成する場合には、化学反応性の大小、薄
膜層と基板との格子定数、熱膨張係数の差などに左右さ
れる。上記第１の態様における金属・窒化物層は、上述
したようにＡｌ−Ｍ１とＡｌＮとを所定の割合で含む構
成となっており、Ａｌ−Ｍ１はＡｌＮ基体とＭ１で構成
された導体層との密着強度、特に高温でのろう付けの際
の密着強度を向上させる作用を有し、また、他の成分で
あるＡｌＮは導体層のＭ１とＡｌ−Ｍ１との反応を防止
し、Ａｌ−Ｍ１の特性劣化を緩和する作用を有する。ま
た第２の態様における窒化物層はＡｌＮ基体と化合物層
との密着強度を向上させる作用を有し、化合物層は窒化
物層と薄膜導体層との密着強度、特に高温でのろう付け
の際の密着強度を向上させる作用を有する。

【００３６】その結果、金属窒化物層又は化合物層の上
に薄膜導体層を形成することによって、基体に対する薄
膜導体層の密着強度を上昇させることができ、薄膜導体
層の剥離を防止することができる。従って、ろう付け部
品の剥離や断線等を防止することができ、能動素子等の
高密度実装が可能な、半導体モジュ−ルに有用な高信頼
性の回路基板を得ることができる。

【００３７】

【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。 （第１の実施例）

【００３８】先ず、第１の態様に対応する実施例につい
て説明する。表１、表２に示す条件で、ＡｌＮ基体に薄
膜層を形成し、ろう付けを行い、必要に応じて薄膜コン
デンサ及び薄膜抵抗を接合し、番号１〜１６の回路基板
を作成した。なお、表中、番号１〜１２は金属・窒化物
層がこの発明の組成範囲内である実施例、番号１３〜１
５はその組成範囲から外れる比較例、番号１６は導体層
が好ましい厚さの範囲から外れる参考例である。

【００３９】実施例である番号１〜１２の製造に際して
、先ず夫々表１に示す熱伝導率及び酸素含有量を有する
ＡｌＮ基体を、焼成のままで、あるいは必要に応じてラ
ッピング、研磨を行った後、その表面を湿式洗浄し、逆
スパッタを行い、表２に示す条件で表１に示す金属・窒
化物層、薄膜導体層を形成した。次いで、ポジレジスト
により配線パタ−ンを形成した後、Ｍ１の種類に応じて
、ＮｉはＣｕＳＯ４　＋ＨＣｌ＋エチルアルコ−ル＋脱
イオン水のエッチャントで、Ｗは過酸化水素＋純水エッ
チャントで、Ｂｉ，Ｎｂ，Ｚｎ，Ｍｏ，Ｉｎは硝酸＋Ｈ
Ｆ＋純水エッチャントで、Ｃｕは過硫酸アンモニウム＋
純水エッチャントで、Ｐｔは王水エッチャントでエッチ
ングした。なお、金属・窒化物層は各エッチャントによ
りエッチングが可能であった。この後、必要部分に表１
に示すろう材又ははんだによりコバ−ルピンをろう付け
又ははんだ付けした。また、必要に応じて薄膜抵抗、薄
膜コンデンサを基板表面に形成した。

【００４０】比較例である番号１３〜１５、および参考
例である番号１６の場合には、番号１〜１２と同様に夫
々表１に示すＡｌＮ基体を、焼成のままで、あるいは必
要に応じてラッピング、研磨を行った後、薄膜層を表２
に示す方法、条件で形成した。次いで、ポジレジストに
より配線パタ−ンを形成した後、実施例と同様のエッチ
ャントによりエッチングした。

【００４１】このようにして基体上に配線を形成した後
、密着強度試験、１０００サイクルの温度サイクル試験
（−５０〜１５０℃、３０分保持）、１０００時間のプ
レッシャ−クッカ−試験（１２１℃、２ａｔｍ　）、５
００℃・５分間の耐熱試験を行ない、断線及び剥離の有
無、配線間（間隔６０μｍ）の絶縁抵抗を評価した。そ
の結果を表３に示す。なお、薄膜コンデンサ−の容量及
び薄膜抵抗の抵抗値を表３に併記した。

【００４２】表３に示すように、実施例である番号１〜
１２においては、配線パタ−ンの基板との密着強度が１
００ＭＰａ以上と十分であり、ろう付け、はんだ付け後
の密着強度は３０ＭＰａ以上であった。温度サイクル試
験、プレッシャ−クッカ−試験、耐熱試験後も断線、剥
離等がなく、絶縁抵抗も５５０ＧΩ以上と十分実用的で
あることが確認された。

【００４３】これに対し、比較例の番号１３、１４およ
び参考例１６は、いずれも密着強度が実施例のものより
低く、温度サイクル試験、プレッシャ−クッカ−試験、
耐熱試験後、配線パタ−ンに断線、剥離が見られた。ま
た、比較例の番号１５については配線間抵抗も低く、エ
ッチングが不十分であることが確認された。（第２の実
施例）

【００４４】次に、第２の態様に対応する実施例につい
て説明する。表４、表５に示す条件で、ＡｌＮ基体に薄
膜層を形成し、ろう付けを行い、必要に応じて薄膜コン
デンサ及び薄膜抵抗を接合し、番号１７〜３２の回路基
板を作成した。なお、表中、番号１７〜２８は窒化物層
、化合物層がこの発明の組成範囲内である実施例、番号
２９〜３１はその組成範囲から外れる比較例、番号３２
は導体層が好ましい厚さの範囲から外れる参考例である
。

【００４５】実施例である番号１７〜２８の製造に際し
て、先ず夫々表４に示す熱伝導率及び酸素含有量を有す
るＡｌＮ基体を、焼成のままで、あるいは必要に応じて
ラッピング、研磨を行った後、その表面を湿式洗浄し、
逆スパッタを行い、表５に示す条件で表４に示す窒化物
層、化合物層、及び薄膜導体層を形成した。

【００４６】その後、第１の実施例と同様の条件で、配
線パタ−ン形成、エッチングを行った。なお、化合物層
は各エッチャントによりエッチングが可能であった。こ
の後、第１の実施例と同様に、必要部分に表３に示すろ
う材又ははんだによりコバ−ルピンをろう付け又ははん
だ付けし、さらに必要に応じて薄膜抵抗、薄膜コンデン
サを基板表面に形成した。

【００４７】比較例である番号２９〜３１および参考例
である番号３２の場合には、番号１７〜２８と同様に夫
々表３に示すＡｌＮ基体を、焼成のままで、あるいは必
要に応じてラッピング、研磨を行った後、薄膜層を表５
に示す方法、条件で形成した。次いでポジレジストによ
り配線パタ−ンを形成した後、実施例と同様のエッチャ
ントによりエッチングした。

【００４８】このようにして基体上に配線を形成した後
、第１の実施例と同様の条件で、密着強度試験、温度サ
イクル試験、プレッシャ−クッカ−試験、耐熱試験を行
ない、断線及び剥離の有無、配線間（間隔６０μｍ）の
絶縁抵抗を評価した。その結果を表６に示す。なお、薄
膜コンデンサ−の容量及び薄膜抵抗の抵抗値を表６に併
記した。

【００４９】表６に示すように、実施例である番号１７
〜２８においては、配線パタ−ンの基板との密着強度が
１００ＭＰａ以上と十分であり、ろう付け、はんだ付け
後の密着強度は４５ＭＰａ以上であった。温度サイクル
試験、プレッシャ−クッカ−試験、耐熱試験後も断線、
剥離等がなく、絶縁抵抗も５５０ＧΩと十分実用的であ
ることが確認された。

【００５０】これに対し、比較例の番号２９，３０およ
び参考例３２は、いずれも密着強度が実施例のものより
低く、温度サイクル試験、プレッシャ−クッカ−試験、
耐熱試験後、配線パタ−ンに断線、剥離が見られた。ま
た、比較例の番号３１については配線間抵抗も低く、エ
ッチングが不十分であることが確認された。

【００５１】

【表１】

【００５２】

【表２】

【００５３】

【表３】

【００５４】

【表４】

【００５５】

【表５】

【００５６】

【表６】

【００５７】

【発明の効果】この発明によれば、薄膜導体層とＡｌＮ
基体との密着強度が高いＡｌＮ基板を提供することがで
きる。このようなＡｌＮ基板は、金属面を有する部品を
高密着強度で接着できるので、能動素子等の高密度実装
が可能な高信頼性の回路基板に好適である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ＡｌＮ基体と、該基体上に設けられ、
   Ｃｕ，Ｂｉ，Ｉｎ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｐｔ，Ｗ，Ｚｎ，Ｎｉ
   の中から選択される元素Ｍ１とＡｌとＮとをＡｌｘ　Ｍ
   １１００−ｘ　：ＡｌＮ＝ｙ：ｚ（ただし、ｘは原子％
   、ｚ，ｙは分子％で、ｚ＋ｙ＝１００　であり、夫々１
   ０≦ｘ≦９０、５０≦ｙ≦９９、１≦ｚ≦５０の範囲で
   ある）の割合になるように含む金属・窒化物層と、該金
   属・窒化物層の上に積層され前記Ｍ１を主体とする薄膜
   導体層とを有し、該薄膜導体層の所定位置に金属面を有
   する部品が接合されることを特徴とするＡｌＮ基板。
2. 【請求項２】　　ＡｌＮ基体と、該基体上に設けられ、
   Ａｌｖ　Ｎ１００−ｖ　（ただし、ｖは原子％で、５０
   ＜ｖ＜９９の範囲である）で表される窒化物層と、この
   窒化物層の上に設けられ、Ｃｕ，Ｂｉ，Ｉｎ，Ｍｏ，Ｎ
   ｂ，Ｐｔ，Ｗ，Ｚｎ，Ｎｉの中から選択される元素Ｍ１
   とＡｌとをＡｌｘ　Ｍ１１００−ｘ　（ただし、ｘは原
   子％で、１０≦ｘ≦９０の範囲である）の割合になるよ
   うに含む化合物層と、該化合物層の上に積層され前記Ｍ
   １を主体とする薄膜導体層とを有し、該薄膜導体層の所
   定位置に金属面を有する部品が接合されることを特徴と
   するＡｌＮ基板。