JPH0648840A - Aluminum nitride substrate - Google Patents
Aluminum nitride substrateInfo
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- JPH0648840A JPH0648840A JP4205219A JP20521992A JPH0648840A JP H0648840 A JPH0648840 A JP H0648840A JP 4205219 A JP4205219 A JP 4205219A JP 20521992 A JP20521992 A JP 20521992A JP H0648840 A JPH0648840 A JP H0648840A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子等を搭載す
るパッケージ等の絶縁基板等に適し、耐水性および耐薬
品性に優れたた窒化アルミニウム質基板に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aluminum nitride substrate which is suitable for an insulating substrate such as a package for mounting a semiconductor element or the like and has excellent water resistance and chemical resistance.
【０００２】[0002]
【従来技術】窒化アルミニウムは、窒化珪素や炭化珪素
等と同様に高強度な非酸化性セラミック材料として知ら
れる一方、高熱伝導性に優れた材料として注目され、例
えば、半導体素子を搭載する基板などへの応用が進めら
れている。2. Description of the Related Art Aluminum nitride is known as a high-strength non-oxidizing ceramic material similar to silicon nitride and silicon carbide, but has attracted attention as a material having high thermal conductivity. For example, a substrate on which a semiconductor element is mounted is used. Is being applied to.
【０００３】この窒化アルミニウムは、それ自体では難
焼結性であることから、各種の焼結助剤を添加して焼成
することが行われている。例えば、焼結助剤としてＹ2
Ｏ3などの周期律表第３ａ族元素酸化物や、ＣａＯ等の
アルカル土類元素の酸化物を添加し、これを非酸化性雰
囲気中で１６００〜１９５０℃の温度で焼成することに
より得られる。Since this aluminum nitride is difficult to sinter by itself, it has been fired by adding various sintering aids. For example, as a sintering aid, Y 2
It is obtained by adding an oxide of a Group 3a element of the periodic table such as O 3 or an oxide of an alcal earth element such as CaO and firing it at a temperature of 1600 to 1950 ° C. in a non-oxidizing atmosphere. .
【０００４】これらの焼結助剤のうち、ＣａＯは、例え
ばＹ2 Ｏ3 と反応して液相生成温度を低下させるために
低温焼成により高密度の焼結体を得ることができること
から、多用されている。Of these sintering aids, CaO is widely used because it can react with Y 2 O 3 to lower the liquidus formation temperature and can obtain a high density sintered body by low temperature firing. Has been done.
【０００５】一方、半導体部品等に使用される基板を作
製する場合には、絶縁基板の表面に金属配線層を形成す
る前にＮａＯＨ等のアルカリ溶液中で基板表面を洗浄し
た後にメタライズペーストを塗布して焼付けるか、また
は薄膜法により配線層が形成される。その後、場合によ
りメッキ処理を行うこともあるが、その場合のメッキ処
理を行う前に表面の有機的な付着物を除去するためにＮ
ａＯＨ、ＫＯＨ等を主成分とするアルカリの洗浄剤によ
り前処理が行われる。On the other hand, when manufacturing a substrate used for semiconductor parts or the like, a metallizing paste is applied after cleaning the substrate surface in an alkaline solution such as NaOH before forming a metal wiring layer on the surface of the insulating substrate. Then, the wiring layer is formed by baking or by a thin film method. After that, plating treatment may be performed depending on the case, but in order to remove organic deposits on the surface before performing the plating treatment in that case, N
The pretreatment is performed with an alkaline cleaner whose main component is aOH, KOH, or the like.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする問題点】従来のＣａＯを含む
窒化アルミニウム質焼結体により基板を作製すると、前
述したようなアルカリにより処理を行った場合に腐食が
大きく、これによりパッケージなどの表面が侵され配線
間の信頼性が下がるという問題があることがわかった。Problems to be Solved by the Invention When a substrate is produced from a conventional aluminum nitride sintered body containing CaO, the surface of a package or the like is corroded significantly when treated with an alkali as described above. It has been found that there is a problem that the reliability between wirings is deteriorated due to damage.
【０００７】また、得られた基板を高湿度雰囲気中に保
持した場合において、基板表面に水分が吸着し、疑似リ
ークが生じるなどの問題があった。Further, when the obtained substrate is held in a high humidity atmosphere, there is a problem that moisture is adsorbed on the substrate surface and a pseudo leak occurs.
【０００８】[0008]
【問題点を解決するための手段】本発明者らは、上記の
現象についてその原因を調査した結果、焼結体中に含ま
れるＣａＯ成分がＡｌＮまたはその他の添加物との反応
により生成される化合物が耐薬品性に弱く、これらが主
として焼結体中の粒界に存在する場合において特に顕著
であることがわかった。これにより、ＣａＯ量を所定の
割合以下に制御することにより、上記の問題点が解決さ
れることを見出したものである。As a result of investigating the cause of the above phenomenon, the inventors of the present invention have found that the CaO component contained in the sintered body is formed by the reaction with AlN or other additives. It has been found that the compounds are weak in chemical resistance, and are particularly remarkable when they mainly exist at the grain boundaries in the sintered body. It has been found that the above problems can be solved by controlling the CaO amount to a predetermined ratio or less.
【０００９】即ち、本発明の窒化アルミニウム質基板に
よれば、窒化アルミニウムを主成分とし、周期律表第３
ａ族元素を酸化物換算で０．５〜１５重量％の割合で含
有する窒化アルミニウム質焼結体であって、該焼結体中
に含まれるＣａ量が３００ｐｐｍ以下であることを特徴
とするものである。That is, according to the aluminum nitride substrate of the present invention, aluminum nitride is the main component, and the third periodic table is used.
An aluminum nitride sintered body containing a group a element in an amount of 0.5 to 15% by weight in terms of oxide, wherein the amount of Ca contained in the sintered body is 300 ppm or less. It is a thing.
【００１０】以下、本発明の構成を詳述する。本発明の
基板は、組成上窒化アルミニウムを主成分とするもの
で、さらに添加成分として周期律表第３ａ族元素を含む
ものである。この周期律表第３ａ族元素は酸化物換算で
０．５〜１５重量％の割合で含有される。この周期律表
第３ａ族元素化合物は、焼結体の密度を高めるために必
須の成分であり、この量が０．５重量％より少ないと焼
結体の密度を高めることが難しいとともに熱伝導率も低
下する。また、１５重量％より多いと、焼結体中の粒界
量が多くなるために焼結体の熱伝導率が大きく低下す
る。なお、原料中に適量助剤を添加した後、焼成して緻
密化を図った後に助剤を揮散させて高純度の窒化アルミ
ニウムからなる焼結体を得ることも提案されているが、
本発明によれば、上記周期律表第３ａ族元素化合物の存
在は、基板として用いる場合において配線層の密着強度
を高めるために上記範囲内で存在することが重要であ
る。The structure of the present invention will be described in detail below. The substrate of the present invention contains aluminum nitride as a main component in terms of composition, and further contains a Group 3a element of the periodic table as an additional component. The Group 3a element of the periodic table is contained in a proportion of 0.5 to 15% by weight in terms of oxide. This Group 3a element compound of the periodic table is an essential component for increasing the density of the sintered body, and if the amount is less than 0.5% by weight, it is difficult to increase the density of the sintered body and the thermal conductivity is increased. The rate also decreases. On the other hand, if the amount is more than 15% by weight, the amount of grain boundaries in the sintered body increases, so that the thermal conductivity of the sintered body decreases significantly. It is also proposed that after adding an appropriate amount of the auxiliary agent to the raw material, firing to achieve densification and then volatilizing the auxiliary agent to obtain a sintered body made of high-purity aluminum nitride.
According to the present invention, it is important that the existence of the group 3a element compound of the periodic table exists within the above range in order to enhance the adhesion strength of the wiring layer when used as a substrate.
【００１１】本発明において、用いられる周期律表第３
ａ族元素としては、Ｓｃ，Ｙ，Ｅｒ，Ｙｂ，Ｄｙ，Ｈ
ｏ，Ｇｄ，Ｌａ等が挙げられるが、耐薬品性、耐水性の
観点からＥｒが最も望ましい。The third periodic table used in the present invention
The group a elements include Sc, Y, Er, Yb, Dy, H
Examples thereof include o, Gd, and La, but Er is the most desirable from the viewpoint of chemical resistance and water resistance.
【００１２】さらに、本発明の窒化アルミニウム質基板
によれば、上記の系に対して、周期律表第４ａ，５ａ，
６ａ，７ａ，８族元素の化合物を添加することもでき
る。これらは、特に基板を黒色化するのに有効であり、
具体的には、Ｔｉ，Ｖ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗ，Ｃｏ，Ｎｉな
どが挙げられ、これらの中でもＭｏ，Ｗが特に有効であ
る。これらは焼結体中に０．０５〜１重量％の割合で含
有される。Further, according to the aluminum nitride substrate of the present invention, in addition to the above system, the periodic table 4a, 5a,
Compounds of 6a, 7a, and 8 elements can also be added. These are especially effective for blackening the substrate,
Specifically, Ti, V, Nb, Mo, W, Co, Ni and the like can be mentioned, and among these, Mo and W are particularly effective. These are contained in the sintered body in a proportion of 0.05 to 1% by weight.
【００１３】本発明の窒化アルミニウム基板によれば、
その焼結体中に含まれるＣａ量が３００ｐｐｍ以下、特
に２００ｐｐｍ以下であることが最も重要である。Ｃａ
量を上記の範囲に限定したのは、Ｃａ量が３００ｐｐｍ
を越えると、基板の耐薬品性および耐水性が大きく劣化
し、表面にメタライズ層および／またはメッキ層を形成
する場合において洗浄工程中にて基板が浸食し、基板の
荒れが生じるとともに基板表面に水分が吸着しやすくな
り、Ｈｅリーク試験において疑似リークが生じ、基板の
信頼性を大きく損ねる結果となる。According to the aluminum nitride substrate of the present invention,
It is most important that the amount of Ca contained in the sintered body is 300 ppm or less, particularly 200 ppm or less. Ca
The amount was limited to the above range because the Ca amount was 300 ppm.
If the temperature exceeds the range, the chemical resistance and water resistance of the substrate will be significantly deteriorated, and when forming a metallized layer and / or a plated layer on the surface, the substrate will be eroded during the cleaning process, causing roughening of the substrate and the surface of the substrate. Moisture is likely to be adsorbed, a pseudo leak occurs in the He leak test, and the reliability of the substrate is greatly impaired.
【００１４】さらに、本発明の基板はＸ線回折測定によ
れば、窒化アルミニウム以外にエルビウム−アルミネー
トなどの希土類元素アルミニウム複合酸化物を含み、場
合により黒色化材成分が検出されるが、ＣａＯ等が配合
されている場合に検出されるＣａ3 Ａｌ2 Ｏ6 などのア
ルカリ土類アルミニウム複合酸化物は実質上検出されな
いことが必要である。Further, according to the X-ray diffraction measurement, the substrate of the present invention contains a rare earth element aluminum composite oxide such as erbium-aluminate in addition to aluminum nitride, and a blackening agent component is detected in some cases. It is necessary that substantially no alkaline earth aluminum composite oxide such as Ca 3 Al 2 O 6 that is detected when the above is mixed is detected.
【００１５】さらに、本発明に窒化アルミニウム質基板
を半導体部品などに適用する場合には、図１に示すよう
に、基板１の表面にＷ、Ｍｏ、Ｃｕなどの金属、場合に
より窒化アルミニウムや助剤成分あるいはＡｌ2 Ｏ3 な
どを０．５〜１０重量％の割合で配合した金属配線層２
を１５〜２０μｍの厚みで形成し、さらに金属配線層２
上にＮｉなどからなるメッキ層３、さらにはメッキ層３
上にＡｕなどからなるメッキ層４を形成することもあ
る。Further, when the aluminum nitride substrate is applied to a semiconductor component or the like in the present invention, as shown in FIG. Metal wiring layer 2 containing 0.5 to 10% by weight of an agent component or Al 2 O 3
With a thickness of 15 to 20 μm, and further with the metal wiring layer 2
Plated layer 3 made of Ni or the like on top, and further plated layer 3
The plated layer 4 made of Au or the like may be formed on the upper surface.
【００１６】つぎに、本発明の窒化アルミニウム質基板
を作製する方法としては、窒化アルミニウム原料粉末に
周期律表第３ａ族元素の酸化物粉末、場合により前述し
た黒色化剤を前述した割合で混合する。この時に用いる
窒化アルミニウム原料粉末としては、平均粒径が１〜
１．５μｍ、酸素量が１〜１．５重量％、Ａｌを除く金
属不純物量が０．１重量％以下であることが望ましい
が、特に窒化アルミニウム中に含まれるＣａ量が２００
ｐｐｍ以下であることが望ましい。Next, as a method for producing the aluminum nitride substrate of the present invention, the aluminum nitride raw material powder is mixed with the oxide powder of the Group 3a element of the periodic table, and optionally the above-mentioned blackening agent in the above-mentioned ratio. To do. The aluminum nitride raw material powder used at this time has an average particle size of 1 to
It is desirable that the amount of the metal impurities is 1.5 μm, the amount of oxygen is 1 to 1.5% by weight, and the amount of metal impurities other than Al is 0.1% by weight or less.
It is desirable that the content is ppm or less.
【００１７】また、上記窒化アルミニウム粉末および添
加物やプロセス上の不純物の混入も含め、Ｃａ量が３０
０ｐｐｍ以下になるように制御することが必要である。Including the aluminum nitride powder and additives and process impurities, the Ca content is 30%.
It is necessary to control the concentration to be 0 ppm or less.
【００１８】このようにして得られた混合粉末をプレス
成形、射出成形、押し出し成形、ドクターブレード法な
どのシート成形法により所望の形状に成形する。The mixed powder thus obtained is molded into a desired shape by a sheet molding method such as press molding, injection molding, extrusion molding or doctor blade method.
【００１９】上記のようにして得られた成形体は窒素な
どの非酸化性雰囲気中で１８００〜２０００℃の温度で
焼成する。この時の焼成温度が１８００℃より低いと緻
密な焼結体を得ることができず、２０００℃を越えると
窒化アルミニウムの分解が生じ、焼結体の表面に荒れが
生じる。The molded body obtained as described above is fired at a temperature of 1800 to 2000 ° C. in a non-oxidizing atmosphere such as nitrogen. If the firing temperature at this time is lower than 1800 ° C., a dense sintered body cannot be obtained, and if it exceeds 2000 ° C., aluminum nitride is decomposed and the surface of the sintered body is roughened.
【００２０】なお、金属配線層が形成された基板を作製
する場合には、上記の方法により得られた焼結体を予め
アルカリ系洗浄剤で十分に洗浄した後、焼結体の表面に
Ｗ、Ｍｏ、Ｃｕなどからなる金属粉末を含むメタライズ
ペーストを塗布し、これをＮ2 雰囲気中またはＮ2 とＨ
2 との混合雰囲気中で焼き付けることにより得ることが
できる。また、他の方法としては、成形体の表面にＷや
Ｍｏ等のなどの金属粉末を含むメタライズペーストを塗
布し、これをこれを成形体とともにＮ2 雰囲気中または
Ｎ2 とＨ2 との混合雰囲気中で１８００〜１９００℃の
温度で同時に焼成することにより得られる。When manufacturing a substrate having a metal wiring layer formed thereon, the sintered body obtained by the above method is thoroughly washed with an alkaline cleaning agent in advance, and then W is formed on the surface of the sintered body. , A metallizing paste containing a metal powder of Mo, Cu, or the like is applied and is applied in an N 2 atmosphere or N 2 and H
It can be obtained by baking in a mixed atmosphere with 2 . As another method, a metallizing paste containing a metal powder such as W or Mo is applied to the surface of the molded body, which is mixed with the molded body in an N 2 atmosphere or mixed with N 2 and H 2. It is obtained by simultaneously firing in an atmosphere at a temperature of 1800 to 1900 ° C.
【００２１】なお、この時メタライズ中に金属成分以外
に窒化アルミニウムや前述した助剤成分またはＡｌ2 Ｏ
3 などを０．５〜１０重量％の割合で混入させてメタラ
イズ強度をさらに高めることができる。At this time, during the metallization, in addition to the metal component, aluminum nitride, the above-mentioned auxiliary component, or Al 2 O.
Metallization strength can be further increased by mixing 3 or the like in a proportion of 0.5 to 10% by weight.
【００２２】通常、上記のようにして焼結体表面に形成
されたメタライズ層上にはＮｉ，Ａｕなどのメッキ層を
形成する。その場合には、メタライズ層を形成した窒化
アルミニウム質基板をアルカリや酸中で洗浄した後、電
解メッキまたは無電解メッキ法により形成される。Usually, a plating layer of Ni, Au or the like is formed on the metallized layer formed on the surface of the sintered body as described above. In this case, the aluminum nitride substrate on which the metallized layer is formed is washed by an alkali or an acid and then formed by electrolytic plating or electroless plating.
【００２３】さらに、薄膜法により金属配線層を形成す
る場合には、前述した窒化アルミニウム基板を酸やアル
カリで洗浄処理した後、この基板表面に直接、あるいは
ポリイミドなどの樹脂層を形成した後、スパッタリング
法などにより０．５〜１０μｍの厚みのＴｉ、ＴｉＷ、
Ｃｕ、ＮｉＣｒ、Ｐｒ、Ａｕなどからなる薄膜層を形成
し、酸などでエッチングを行って配線層を形成すること
ができ、多層配線層を形成する場合には、上記工程を繰
り返すことにより得ることができる。Further, in the case of forming a metal wiring layer by the thin film method, the above-mentioned aluminum nitride substrate is washed with acid or alkali and then directly on the substrate surface or after forming a resin layer such as polyimide, Ti, TiW having a thickness of 0.5 to 10 μm by a sputtering method or the like,
A wiring layer can be formed by forming a thin film layer made of Cu, NiCr, Pr, Au, etc. and etching with an acid or the like. When a multilayer wiring layer is formed, it is obtained by repeating the above steps. You can
【００２４】[0024]
【作用】本発明によれば、基板中に周期律表第３ａ族元
素化合物を所定を含むとともに、Ｃａ量を所定量以下に
制御することにより、湿度雰囲気中での水分による浸食
を抑制するとともに、基板のＮａＯＨ，ＨＦ，ＨＣｌ，
Ｈ3 ＰＯ4 などの酸、アルカリに対して高い耐薬品性を
付与することができるために、例えば基板上にメッキ処
理を行う際のアルカリによる前処理、あるいは薄膜法に
より金属配線層を形成する際の基板の酸などによる薄膜
層のエッチングなどをおこなっても窒化アルミニウム質
基板が浸食されることがなく、製造工程における各種薬
品に対する選択性を拡大することができる。According to the present invention, the substrate contains a predetermined group 3a element compound of the periodic table, and the amount of Ca is controlled to be not more than the predetermined amount, thereby suppressing erosion due to water in a humidity atmosphere. , Substrate NaOH, HF, HCl,
Since it is possible to impart high chemical resistance to acids and alkalis such as H 3 PO 4 , a metal wiring layer is formed by, for example, pretreatment with alkali when plating the substrate, or by a thin film method. At this time, the aluminum nitride substrate is not eroded even when the thin film layer is etched with acid or the like of the substrate, and the selectivity for various chemicals in the manufacturing process can be expanded.
【００２５】また、本発明の窒化アルミニウム質基板
は、耐水性に優れることに起因して水分の吸着性が小さ
いために、パッケージ等の製造において気密封止する場
合のＨｅリーク試験での疑似リークの発生を抑制し、半
導体部品としての信頼性を高めることができる。Further, since the aluminum nitride substrate of the present invention has a low water adsorption property due to its excellent water resistance, it is a pseudo leak in a He leak test in the case of hermetically sealing in the manufacture of a package or the like. It is possible to suppress the occurrence of the noise and improve the reliability as a semiconductor component.
【００２６】[0026]
【実施例】原料粉末として平均粒径が１μｍ、酸素量
１．０重量％、Ａｌ以外の陽イオン不純物量０．１重量
％以下（うち、Ｃａ量２００ｐｐｍ以下）の窒化アルミ
ニウム原料粉末と、表１に示す平均粒径が０．８μｍの
周期律表第３ａ族元素酸化物（純度９９．９％以上）、
その他黒色化成分を表１の割合となるように秤量混合
し、これをプレス成形により２０ｍｍφのタブレットの
形状に成形した。Example A raw material powder having an average particle diameter of 1 μm, an oxygen content of 1.0% by weight, and an amount of cation impurities other than Al of 0.1% by weight or less (of which Ca content is 200 ppm or less), and a table 1, an oxide of a Group 3a element of the periodic table (purity 99.9% or more) having an average particle size of 0.8 μm,
The other blackening components were weighed and mixed so as to have the ratio shown in Table 1, and this was pressed into a tablet shape of 20 mmφ.
【００２７】この成形体を窒素中で１８００〜１９００
℃の温度で３〜５時間焼成して相対密度が９９％以上の
窒化アルミニウム質焼結体を得た。なお，Ｃａ量の調整
のためにＣａＣＯ3 粉末を用いて適宜焼結体中のＣａ量
を制御した。This molded body was subjected to 1800 to 1900 in nitrogen.
The aluminum nitride sintered body having a relative density of 99% or more was obtained by firing at a temperature of ° C for 3 to 5 hours. In order to adjust the amount of Ca, CaCO 3 powder was used to appropriately control the amount of Ca in the sintered body.
【００２８】得られた焼結体に対してＩＣＰ発光分光分
析法によりＡｌ以外の金属量を測定するとともに、焼結
体の熱伝導率をレーザーフラッシュ法により室温で３ｍ
ｍの厚みの試料にて測定した。The amount of metals other than Al was measured for the obtained sintered body by ICP emission spectroscopy, and the thermal conductivity of the sintered body was measured at room temperature for 3 m by the laser flash method.
It was measured with a sample having a thickness of m.
【００２９】（酸、アルカリ試験）さらに、これらの焼
結体を濃度４Ｎ、温度７０℃のＮａＯＨ水溶液中に１時
間浸漬し、試験前後の重量変化を調べた。(Acid and Alkali Test) Further, these sintered bodies were immersed in a NaOH aqueous solution having a concentration of 4 N and a temperature of 70 ° C. for 1 hour, and the weight change before and after the test was examined.
【００３０】なお、表中、本発明品である試料Ｎo.１、
７と、Ｃａ量が本発明の範囲より多い試料Ｎo.４につい
ては、上記試験において室温でおこなった場合の浸漬時
間に対する重量変化を図２に示した。さらに同様に１Ｎ
の濃度におけるＨ3 ＰＯ4 水溶液（室温）、また４０％
の濃度のＨＦ水溶液（室温）についても浸漬時間に対す
る重量変化を図３および図４に示した。In the table, sample No. 1, which is the product of the present invention,
7 and the sample No. 4 in which the amount of Ca was more than the range of the present invention, the change in weight with respect to the immersion time when the test was performed at room temperature in the above test is shown in FIG. In addition, 1N
H 3 PO 4 aqueous solution (room temperature) at a concentration of 40%
With respect to the HF aqueous solution (room temperature) having the concentration of, the change in weight with respect to the immersion time is shown in FIGS. 3 and 4.
【００３１】（温湿度サイクル試験）窒化アルミニウム
焼結体の表面にＷ層２０μｍ、Ｎｉ層４μｍ、およびＡ
ｕ層２μｍを形成した基板の配線に１０Ｖのバイアスを
印加した状態で−１０℃〜＋６０℃間で１０サイクル試
験を行い、試験終了後の配線層におけるＮｉコロージョ
ンの有無について評価した。(Temperature / Humidity Cycle Test) W layer 20 μm, Ni layer 4 μm, and A were formed on the surface of the aluminum nitride sintered body.
A 10-cycle test was conducted between −10 ° C. and + 60 ° C. with a bias of 10 V applied to the wiring of the substrate on which the u layer of 2 μm was formed, and the presence or absence of Ni corrosion in the wiring layer after the test was evaluated.
【００３２】（Ｈｅリーク試験）本発明の窒化アルミニ
ウム質基板を用いて作成されたパッケージを６０ｐｓｉ
に加圧したＨｅ雰囲気に２時間保持後、パッケージのキ
ャビティ内の元素量を測定した。(He Leak Test) A package made by using the aluminum nitride substrate of the present invention was tested at 60 psi.
After holding for 2 hours in a He atmosphere pressurized to 2, the amount of elements in the cavity of the package was measured.
【００３３】[0033]
【表１】 [Table 1]
【００３４】[0034]
【表２】 [Table 2]
【００３５】表１、表２および図２乃至図４によれば、
Ｃａ量が３００ｐｐｍを越えると耐薬品性が大きく低下
することがわかる。また、周期律表第３ａ族元素量が本
発明の範囲外の試料Ｎo.５、１１では、熱伝導率が低下
した。According to Table 1, Table 2 and FIGS. 2 to 4,
It can be seen that when the amount of Ca exceeds 300 ppm, the chemical resistance is greatly reduced. Further, in Samples Nos. 5 and 11 in which the amount of Group 3a element in the periodic table was outside the range of the present invention, the thermal conductivity was lowered.
【００３６】これに対して本発明の試料はいずれも１３
０Ｗ／ｍ・ｋ以上の高い熱伝導率を有しつつ高い耐薬品
性，耐水性を示した。On the other hand, the samples of the present invention are all 13
It has high chemical resistance and water resistance while having high thermal conductivity of 0 W / m · k or more.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上、詳述した通り、本発明の窒化アル
ミニウム質基板によれば、基板中に周期律表第３ａ族元
素化合物を所定を含むとともに、Ｃａ量を所定量以下に
制御することにより、耐水性が向上するともに、ＮａＯ
Ｈ，ＨＦ，ＨＣｌ，Ｈ3 ＰＯ4などの酸、アルカリに対
して高い耐薬品性を付与することができるために、例え
ば基板上にメッキ処理を行う際のアルカリによる前処
理、あるいは薄膜法により金属配線層を形成する際のエ
ッチングなどをおこなっても窒化アルミニウム質基板が
浸食されることがなく、半導体素子を収納するパッケー
ジなどの半導体部品としての信頼性を高めることができ
る。As described above in detail, according to the aluminum nitride substrate of the present invention, the substrate contains a predetermined group 3a element compound of the periodic table, and the amount of Ca is controlled to a predetermined amount or less. Water resistance is improved and NaO
Since high chemical resistance can be imparted to acids and alkalis such as H, HF, HCl, and H 3 PO 4, it is possible to use, for example, pretreatment with alkali when performing plating on the substrate, or thin film method. The aluminum nitride substrate is not corroded even when etching is performed when forming the metal wiring layer, and the reliability as a semiconductor component such as a package for housing a semiconductor element can be improved.
【図１】本発明の窒化アルミニウム質基板の一実施例の
断面図である。FIG. 1 is a sectional view of an example of an aluminum nitride substrate of the present invention.
【図２】ＮａＯＨ水溶液中の浸漬時間と試料の重量変化
との関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between immersion time in a NaOH aqueous solution and weight change of a sample.
【図３】Ｈ3 ＰＯ4 水溶液中の浸漬時間と試料の重量変
化との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the immersion time in an H 3 PO 4 aqueous solution and the weight change of a sample.
【図４】ＨＦ水溶液中の浸漬時間と試料の重量変化との
関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between immersion time in an HF aqueous solution and weight change of a sample.
１ 基板 ２ 金属配線層 ３、４ メッキ層 1 substrate 2 metal wiring layer 3 and 4 plating layer
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成４年８月２１日[Submission date] August 21, 1992
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Name of item to be amended] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【特許請求の範囲】[Claims]
Claims (1)
3 を０．５〜１５重量％の割合で含有する窒化アルミニ
ウム質焼結体であって、該焼結体中に含まれるＣａ量が
３００ｐｐｍ以下であることを特徴とする窒化アルミニ
ウム質基板。1. Er 2 O containing aluminum nitride as a main component.
An aluminum nitride based sintered body containing 3 in a proportion of 0.5 to 15% by weight, wherein the amount of Ca contained in the sintered body is 300 ppm or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4205219A JPH0648840A (en) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | Aluminum nitride substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4205219A JPH0648840A (en) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | Aluminum nitride substrate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0648840A true JPH0648840A (en) | 1994-02-22 |
Family
ID=16503386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4205219A Pending JPH0648840A (en) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | Aluminum nitride substrate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0648840A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001253777A (en) * | 2000-03-13 | 2001-09-18 | Ibiden Co Ltd | Ceramic substrate |
| JP2003243495A (en) * | 2002-10-30 | 2003-08-29 | Ibiden Co Ltd | Ceramic substrate |
| US6825555B2 (en) | 2000-06-16 | 2004-11-30 | Ibiden Co., Ltd. | Hot plate |
-
1992
- 1992-07-31 JP JP4205219A patent/JPH0648840A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001253777A (en) * | 2000-03-13 | 2001-09-18 | Ibiden Co Ltd | Ceramic substrate |
| US6825555B2 (en) | 2000-06-16 | 2004-11-30 | Ibiden Co., Ltd. | Hot plate |
| JP2003243495A (en) * | 2002-10-30 | 2003-08-29 | Ibiden Co Ltd | Ceramic substrate |
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