(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス基板と、前記セラミックス基板上にＭ2Ｎ（ただし、ＭはＴｉ、ＺｒおよびＨｆから選ばれる少なくとも1種の元素を示す）を主体とする中間層を介して設けられた、Ａｕ薄膜導体層とを具備することを特徴とする配線基板。
【請求項２】
基板上に、Ｍ元素（ただし、ＭはＴｉ、ＺｒおよびＨｆから選ばれる少なくとも1種の元素を示す）の薄膜を形成した後に熱処理を施して、Ｍ2Ｎを主体とする中間層を形成する工程と、
前記Ｍ2Ｎを主体とする中間層上に、Ａｕ薄膜導体層を形成する工程と
を具備することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項３】
請求項２記載の配線基板の製造方法において、
前記Ｍ元素の薄膜に800K以上の温度で熱処理を施すことを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項４】
基板上に、Ｍ金属膜（ただし、ＭはＴｉ、ＺｒおよびＨｆから選ばれる少なくとも1種の元素を示す）を介して、あるいは直接Ｍ2Ｎ薄膜からなる中間層を形成する工程と、
前記中間層上にＡｕ薄膜導体層を形成する工程と
を具備することを特徴とする配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体パッケージ、ハイブリッドＩＣ、半導体モジュール、表面実装部品、半導体素子等の各種電子部品に使用される配線基板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子の搭載用等として用いられる配線基板やパッケージ基体等には、樹脂材料やセラミックス材料等が用いられているが、近年の半導体素子の高集積化や高出力化等に伴って、高放熱化が期待できるセラミックス材料が多用されるようになってきている。中でも窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等の窒化物系セラミックス材料は、熱膨張係数がシリコンの熱膨張係数とほぼ等しく、半導体素子の熱的応力を十分小さくできると共に、高熱伝導率を有していることから半導体素子の高集積化や高速化に伴う発熱量の増大にも十分対応できるものとして注目されている。
【０００３】
上述したようなＡｌＮ等の窒化物系セラミックス基板の表面に回路パターンを形成する方法としては、活性金属法や銅直接接合法等を適用して銅回路板を接合する方法が一般的であるが、このような方法では微細な回路パターンの実現が難しいことから、高密度配線の形成方法としてはスパッタ法や蒸着法等の薄膜形成法を利用することが検討されている。
【０００４】
例えば、ＡｌＮ基板上に薄膜導体を形成する場合、表面粗さＲａ  を  １００ｎｍ以下としたＡｌＮ基板の表面に、スパッタ法等でＴｉ／Ｎｉ／Ａｕの順に金属薄膜を形成することが行われている。ＴｉはＡｌＮとの接合を主目的とするものであり、ＮｉはＡｕの拡散防止を主目的とするものであり、またＡｕは低抵抗配線の実現やワイヤボンディング性の確保、さらにはＮｉの酸化防止等を主目的とするものである。Ｎｉ部分には、同族の８族材料であるＰｄやＰｔを使用することも行われている。このように形成するＴｉ／Ｎｉ／Ａｕの厚さはおおむね５０ｎｍ／５００ｎｍ／１００ｎｍであるが、ワイヤボンディング性を高める目的からＡｕを  １〜  ４μｍ  程度の厚さで形成する場合もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような構成を有する従来の薄膜導体層においては、Ｎｉの拡散防止作用が十分ではなく、はんだ付け、ろう付け、アニール等の４７３Ｋ以上の熱処理工程によりＮｉの拡散防止効果（バリア層効果）が薄れることから、ＡｕがＡｌＮ／Ｔｉ反応層に拡散して接合強度を低下させたり、さらにはＡｌＮマトリクスにまで拡散が進行して薄膜導体層の接台強度を低下させるというような問題を招いていた。薄膜導体層の接合強度の低下は、搭載部品（ピン、受動チップ部品、半導体チップ、ボンデイングワイヤ、半導体パッケージ等）の脱落や剥がれ等を引き起こすことになる。
【０００６】
また、上記したような熱処理工程によってＮｉ（特にＮｉ酸化物）がＡｕ層に拡散し、ワイヤボンディング性や半田付け性等を低下させるという問題も生じている。このような問題には、通常、Ａｕ層の厚さを厚くすることで対処しているが、Ａｕ層を前述したように  １〜  ４μｍ  程度と厚くすることにより、製造コストが大幅に上昇してしまう。さらに、Ｎｉはスパッタレートが低く、作業工数の増加を招く上に、  ３ターゲットのスパッタ装置そのものが高価であること等から、工業化の促進のために薄膜導体層の構成の簡素化が求められていた。
【０００７】
上述したように、従来の薄膜導体層においては、簡易な膜構成で、熱処理工程を経た後においてもＡｕ等の拡散を再現性よく防止することによって、接合強度の保持を可能にすると共に、拡散バリア層の構成元素自体の表面側への拡散等を抑制することによって、ボンディング性や半田付け性等の低下を防止することが課題とされていた。
【０００８】
本発明は、このような課題に対処するためになされたもの、簡易な膜構成で、各種熱処理工程後においても安定して導体層の接合強度を保持することができ、かつ導体層のボンディング性や半田付け性等の低下を防止することを可能にした配線基板およびその製造方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の配線基板は、セラミックス基板と、前記セラミックス基板上にＭ2Ｎを主体とする中間層を介して設けられた、Ａｕ薄膜導体層とを具備することを特徴としている。
【００１１】
本発明における第１の配線基板の製造方法は、基板上に、Ｍ元素の薄膜を形成した後に熱処理を施して、Ｍ2Ｎを主体とする中間層を形成する工程と、前記Ｍ2Ｎを主体とする中間層上に、Ａｕ薄膜導体層を形成する工程とを具備することを特徴としている。
【００１２】
また、第２の配線基板の製造方法は、基板上に、Ｍ金属膜を介して、あるいは直接Ｍ2Ｎ薄膜からなる中間層を形成する工程と、前記中間層上にＡｕ薄膜導体層を形成する工程とを具備することを特徴としている。Ｔｉ2Ｎ、Ｚｒ2Ｎ、Ｈｆ2Ｎ等のＭ2Ｎは、Ａｕ等の導体層構成元素に対して高い高温バリア性を有することから、はんだ付け、ろう付け、アニール等の473K以上の熱処理工程を経ても、基板と導体層との間の元素移動を有効に抑制することができる。従って、基板／中間層界面の接合が良好に保持され、その結果として各種熱処理工程後においても安定して導体層の接合強度を維持することが可能となる。また、Ｔｉ2Ｎに代表されるＭ2Ｎ自体が導体層側に拡散することもないため、導体層を厚くすることなく、良好なボンディング性や半田付け性等を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態の配線基板を示す断面図である。同図において、１は窒化アルミニウム（ＡｌＮ）基板、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）基板、窒化ホウ素（ＢＮ）基板等の窒化物系セラミックス基板である。この窒化物系セラミックス基板１上には、Ｍ2Ｎ（Ｍ＝Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ）を主体とする中間層２を介して薄膜導体層３が形成されており、これらによって配線基板４が構成されている。薄膜導体層３にはＡｕを主成分とする薄膜が用いられる。
【００１５】
上述した中間層２はＴｉ2Ｎ、Ｚｒ2Ｎ、Ｈｆ2Ｎ等のＭ2Ｎを主体とする層である。Ｔｉ2Ｎに代表されるＭ2Ｎは、Ａｕ等の薄膜導体層３の構成元素に対して高い高温バリア性を有することから、はんだ付け、ろう付け、アニール等の473K以上の熱処理工程を経ても、窒化物系セラミックス基板１と薄膜導体層３との間の元素移動、具体的には薄膜導体層３から窒化物系セラミックス基板１への元素移動を有効に抑制することができる。すなわち、中間層２は窒化物系セラミックス基板１と薄膜導体層３との間の拡散バリア層として良好に機能する。また、後に詳述するように、Ｍ2Ｎを主体とする中間層２は、窒化物系セラミックス基板１への接合層としても機能するものである。
【００１６】
このように、薄膜導体層３から窒化物系セラミックス基板１への元素移動を防止することによって、窒化物系セラミックス基板１／中間層２界面の接合が保持され、その結果として各種熱処理工程後においても安定して薄膜導体層３の接合強度を維持することが可能となる。また、Ｔｉ２  Ｎに代表されるＭ２  Ｎ自体が薄膜導体層３側に拡散することもないため、薄膜導体層３を厚くすることなく、良好なボンディング性や半田付け性等を得ることができる。
【００１７】
ここで、上記したような薄膜導体層３の構成元素の拡散バリア効果とそれ自体の拡散防止性とは、Ｔｉ２  Ｎに代表されるＭ２  Ｎ化合物によって初めてもたらされるものである。通常、ＡｌＮ基板等の表面にＴｉ膜等を形成して熱処理した場合、ＡｌＮ等と反応してＴｉ等の窒化物が形成されるが、単に熱処理を施しただけではＴｉＮ等の化合物が主として生成される。このＴｉＮ等の化合物やＴｉメタルは拡散バリア効果等を有していない。本発明はあくまでもＴｉ２  Ｎに代表されるＭ２  Ｎを主体とする中間層２を用いることに特徴を有するものである。
【００１８】
図２は、ＡｌＮ基板上に厚さ  １００ｎｍのＴｉ２  Ｎ層と厚さ５０ｎｍのＡｕ層とを順に形成した試料の膜形成後と、それに８７３Ｋ×１０ｍｉｎ  の条件で大気中熱処理を施した後に、それぞれＴｉ２  Ｎ層／Ａｕ層界面におけるラザフォート後方散乱分析装置（ＲＢＳ（１．５ＭｅＶ，Ｈｅ＋  ））で組成の深さ方向分布を測定した結果を示すものである。図２から明らかなように、熱処理後においても深さ方向の組成変動はほとんどなく、Ｔｉ２  Ｎに代表されるＭ２  Ｎを主体とする中間層２は、極めて良好な薄膜導体層３の構成元素の拡散バリア効果とそれ自体の拡散防止性とを有していることが分かる。
【００１９】
一方、図３はＡｌＮ基板上に厚さ  １００ｎｍのＴｉ層と厚さ５０ｎｍのＡｕ層とを順に形成した試料の膜形成後と、それに８７３Ｋ×１０ｍｉｎ  の条件で大気中熱処理を施した後に、それぞれＴｉ層／Ａｕ層界面における組成の深さ方向分布を上記と同様に測定した結果を示すものである。図３から明らかなように、熱処理後にＴｉおよびＡｕが拡散しており、本発明のような薄膜導体層３の構成元素の拡散バリア効果とそれ自体の拡散防止性とは得られていないことが分かる。また、図４は従来のＴｉ（５０  ｎｍ）  ／Ｎｉ（５００ｎｍ）  ／Ａｕ（１００ｎｍ）  構造膜を形成したＡｌＮ基板に  ７７３Ｋ×５ｍｉｎの条件で大気中熱処理を施した後、オージェ電子分光装置（ＡＥＳ）で深さ方向の組成分布を測定した結果である。図４から、従来構造の積層膜ではＡｕのＡｌＮ／Ｔｉ界面への拡散やＮｉＯの表面方向への拡散が生じていることが分かる。
【００２０】
上述した中間層２は、Ｍ２  Ｎを主体とする層であればよいが、具体的にはＭ２  Ｎを５０体積％  以上含む層であることが好ましい。さらには、後述する窒化物系セラミックス基板１との界面側に形成される反応生成物を除いて、ほぼＭ２  Ｎからなる層であることが望ましい。このような中間層２の厚さは、良好な拡散バリア効果を得るために１０ｎｍ以上とすることが好ましい。ただし、あまり厚くすると中間層２自体の剥離等を招くおそれがあることから、  ２μｍ  以下とすることが好ましい。
【００２１】
Ｍ２  Ｎを主体とする中間層２は例えば以下のようにして形成する。すなわち、まず窒化物系セラミックス基板１上に、Ｔｉ膜、Ｚｒ膜、Ｈｆ膜等の金属膜（Ｍ元素膜）をスパッタ法、蒸着法等の各種薄膜形成法で形成し、これら金属膜に対して制御された条件下で熱処理を施して、Ｍ２  Ｎを生成する。Ｍ２  Ｎを生成する際の条件としては、熱処理雰囲気中の窒素分圧と温度が重要であり、例えばＡｒ雰囲気のような実質的にＮ２  を含まない雰囲気中で熱処理する場合には、８００Ｋ以上の高温で熱処理することが好ましい。一方、Ｎ２  とＡｒとの混合雰囲気中等で熱処理する場合には、雰囲気中のＮ２  分圧を  １×１０−３〜  １Ｐａとすると共に、  ８００〜  １３００Ｋの温度で熱処理することが好ましい。このような熱処理条件から外れると、Ｍ２  Ｎの生成量が不十分となったり、またＴｉＮ等のＭＮ化合物が優先して生成してしまう。
【００２２】
このように、まずＭ金属膜を形成した後に熱処理を施して、Ｍ２  Ｎを主体とする中間層２を形成する場合には、成膜時や熱処理時にＴｉ膜等のＭ金属膜と窒化物系セラミックス基板１とが界面で反応し、ＴｉＡｌ３  等の界面反応物が生成することによって、窒化物系セラミックス基板１と中間層２とが強固に接合する。Ｍ２  Ｎを主体とする中間層２は、反応性スパッタ等で直接形成することも可能である。このような場合には、Ｍ２  Ｎ中のＴｉ等のＭ元素の窒化物系セラミックス基板１に対する反応性を利用して、窒化物系セラミックス基板１と中間層２とを接合してもよいし、また窒化物系セラミックス基板１上に予めＴｉ膜等のＭ金属膜を形成し、このＭ金属膜上にＭ２  Ｎ膜を形成してもよい。
【００２３】
上述したように、窒化物系セラミックス基板１と薄膜導体層３との間に、Ｍ２  Ｎを主体とする中間層２を介在させることによって、窒化物系セラミックス基板１と薄膜導体層３間での元素移動を良好に防止することができる上に、中間層２の構成元素自体の拡散等を招くこともない。また、中間層２自体は窒化物系セラミックス基板１および薄膜導体層３に対して強固な接合力を発揮する。
【００２４】
従って、各種熱処理工程後においても、窒化物系セラミックス基板１／中間層２界面の接合が保持されるため、薄膜導体層３の接合強度を安定して維持することが可能となる。また、薄膜導体層３への元素拡散等を招くこともないため、導電性、ボンディング性、半田付け性等を確保し得る範囲で薄膜導体層３の厚さを薄くすることができる。これは、薄膜導体層３に高価なＡｕ等を用いる場合に製造コストの低減に繋がる。さらに、上述したような作用・効果をＭ２  Ｎを主体とする中間層２／薄膜導体層３という簡易な膜構成で得られるため、従来構造の積層膜に対して成膜コストの低減を図ることが可能となる。膜構成の簡素化に加えて、従来の拡散バリア層であるＮｉ膜（スパッタ時間：２０ｎｍ／ｍｉｎ（ＲＦ出力５００Ｗ））に比べてＭ２  Ｎを主体とする中間層２は、成膜時間自体を短くすることができることから、成膜工数の低減ならびに製造コストの低減を図ることができる。またさらに、Ｍ２  Ｎを主体とする中間層２を熱処理で形成することによって、場所による厚さ変化や膜質変化が少なく、均一で再現性の良い膜が得られる。
【００２５】
上記した実施形態では窒化物系セラミックス基板１を使用した配線基板４について説明したが、本発明の配線基板は図５に示すように、アルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）基板等の酸化物系セラミックス基板５を用いる場合にも適用することができ、上述した実施形態と同様な効果を得ることができる。酸化物系セラミックス基板５上にＭ２  Ｎを主体とする中間層２を形成する場合には、Ｍ元素の酸化・還元作用によって、酸化物系セラミックス基板５と中間層２とが強固に接合される。
【００２６】
また、酸化物系セラミックス基板５を適用した際のＭ２  Ｎを主体とする中間層２の形成方法としては、Ｍ２  Ｎ膜を反応性スパッタ等で直接形成してもよいし、Ｎ２  とＡｒとの混合雰囲気中等でＭ金属膜に熱処理を施し、雰囲気中からＮを供給することによって、Ｍ２  Ｎを生成することもできる。このような場合の熱処理条件は、雰囲気中のＮ２  分圧を  １×１０−３〜  １Ｐａとし、熱処理温度を  ８００〜  １３００Ｋの範囲とすることが好ましい。
【００２７】
図６は、本発明の他の実施形態を示す図であり、同図において１１はＳｉ基板等の半導体基板である。この半導体基板１１上には、前述した実施形態と同様なＭ２  Ｎを主体とする中間層１２を介して、Ａｌ配線等の薄膜導体層１３が形成されている。ここで、Ａｌ配線にアニール処理等を施すと、Ａｌの拡散が生じて半導体基板１１の特性劣化等を招くおそれがある。これに対して、Ｍ２  Ｎを主体とする中間層１２は、前述したようにＡｌ等の拡散バリア効果を有することから、Ａｌ等の拡散に伴う特性劣化等を防止することができる。このように、本発明は半導体基板上の配線用薄膜導体層等に対しても有効である。
【００２８】
【実施例】
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００２９】
実施例１
ＡｌＮ製セラミックス基板・ＴＡＮ１７０（商品名、（株）東芝製）（形状：５０．８ｍｍ×５０．８ｍｍ×厚さ０．６ｍｍ）を用意し、まずこのＡｌＮ製セラミックス基板の表面を、表面粗さＲａ  ＝３０ｎｍ  まで鏡面状に研磨した。この研磨面上にＲＦスパッタ法によりＴｉ膜を成膜した。成膜条件は、基板温度２９８Ｋ、ＲＦ周波数１３．５６ＭＨｚ、ＲＦ出力５００Ｗ、Ｔｉターゲット純度９９．９９％、Ａｒガス雰囲気（純度９９．９９９９％）、初期  Ａｒガス圧  ２×１０−４Ｐａ、作業時Ａｒ圧力  ６×１０−１Ｐａとした。
【００３０】
上述したような条件下でＴｉを  １００ｎｍ堆積した後（所要時間１０分）、上記高純度のＡｒ雰囲気を有する同一スパッタ装置内で、連続的に基板温度を７７３Ｋに上昇させ、この温度で  ５分間保持することによって、Ｔｉ２  Ｎを生成させた。熱処理後の膜のＸ線回折結果（Ｃｕ−Ｋα／  ０．５°）を図７に示す。図７からＴｉ２  Ｎが生成していることが確認できる。
【００３１】
上記した熱処理の後に、冷却して基板温度が３０３Ｋ以下に低下したことを確認してから、ＲＦスパッタ法で連続して厚さ５０ｎｍのＡｕ膜を成膜した。Ａｕの成膜条件は、上記Ｔｉ膜の成膜条件と同一とした。基板をスパッタ装置から取り出し、電解Ａｕめっきを実施して、電極形成を終了した。
【００３２】
この後、周知の方法によりＡｕ膜およびＴｉ２  Ｎ膜の積層膜を所望の配線形状にエッチングして、目的とする配線基板を得た。このようにして形成した配線層の機械的特性として接合強度を測定した。接合強度は、成膜後の配線層と上記配線基板に大気中で７７３Ｋ×５ｍｉｎの熱処理を施した後にそれぞれ実施した。ＡｕＳｎはんだやＡｕＳｉ共晶マウントを実施する場合には、おおむねこのような温度条件に晒されることから、上記熱処理条件を決定した。表１にその測定結果を、従来のＴｉ（５０ｎｍ）／Ｎｉ（５００ｎｍ）  ／Ａｕ（１００ｎｍ）  構造膜を形成したＡｌＮ基板（比較例１）に同様な熱処理を施した後の配線層の接合強度と比較して示す。
【００３３】
表１から明らかなように、実施例１による配線基板では、熱処理後においても十分な接合強度を有しており、高温安定性が確認できた。また、実施例１による成膜工程は比較例１の成膜工程に対して  ３／４に減少し、製造の容易化および製造時間の短縮が図れた。さらに、得られた配線基板を用いてモジュールを作製したところ、導体抵抗や半導体マウント等で良好な特性が得られた。
【００３４】
実施例２
ＡｌＮ製セラミックス基板・ＴＡＮ１７０（商品名、（株）東芝製）（形状：５０．８ｍｍ×５０．８ｍｍ×厚さ０．６００ｍｍ）を用意し、まずこのＡｌＮ製セラミックス基板の表面を、表面粗さＲａ  ＝３０ｎｍ  まで鏡面状に研磨した。この研磨面上にＲＦスパッタ法によりＴｉ膜を成膜した。成膜条件は、基板温度２９８Ｋ、ＲＦ周波数１３．５６ＭＨｚ、ＲＦ出力  １ｋＷ、Ｔｉターゲット純度９９．９９％、Ａｒガス雰囲気（純度９９．９９９９％）、初期  Ａｒガス圧  ２×１０−４Ｐａ、作業時Ａｒ圧力  ６×１０−１Ｐａとした。このような条件下でＴｉを５０ｎｍ堆積（所要時間  ２分３０秒）した。
【００３５】
引き続いて、連続的にΤｉ２  Ｎ膜を同様な条件下で反応性スパッタ法により形成した。ターゲットにはＴｉＮｘ  （ｘ＝０．５）合金ターゲットを使用し、Ａｒ／Ｎ２  混合ガス雰囲気（Ａｒ／Ｎ２  圧力比＝０．５３Ｐａ／０．１Ｐａ）中で成膜した。この状態ではアモルファス状であるため、アニール処理として同一チャンバ内で、基板をＷハロケンランプアニールにより  ７７３〜８７３Ｋに昇温し、Ｎ２  雰囲気圧力を制御しながら約３０秒間熱処理した。
【００３６】
上記した熱処理の後に、冷却して基板温度が３０３Ｋ以下に低下したことを確認してから、ＲＦスパッタ法で連続して厚さ５０ｎｍのＡｕ膜を成膜した。Ａｕの成膜条件は、上記Ｔｉ膜の成膜条件と同一とした。基板をスパッタ装置から取り出し、電解Ａｕめっきを実施して、電極形成を終了した。
【００３７】
この後、周知の方法によりＡｕ膜およびＴｉ２  Ｎ膜の積層膜を所望の配線形状にエッチングして、目的とする配線基板を得た。このようにして形成した配線層の機械的特性として接合強度を、実施例１と同様にして測定した。表１に測定結果を示す。実施例２による配線基板では、熱処理後においても十分な接合強度を有しており、高温安定性が確認できた。また実施例１による配線基板と同様に、製造の容易化や製造時間の短縮が図れ、さらに導体抵抗や半導体マウント等においても良好な特性が得られた。
【００３８】
実施例３
ＡｌＮ製セラミックス基板として、熱伝導率２００Ｗ／ｍ  Ｋを有するパッケージ用多層基板（形状：５０．８ｍｍ×５０．８ｍｍ×厚さ０．６００ｍｍ）を用意した。多層基板は、予め半導体パッケージとしての内部配線が  ６層以上形成されている。基板組成はＡｌＮが９７重量％  で、残部の元素構成はイットリウム（Ｙ）が主体の酸窒化物である。このパッケージ用多層基板の表面を平均粗さＲａ  ＝３０ｎｍ  まで鏡面状に研磨した。上記パッケージ用多層基板の研磨面上に、ＲＦスパッタ法によりＴｉ膜を成膜した。成膜条件は、基板温度２９８Ｋ、ＲＦ周波数１３．５６ＭＨｚ、ＲＦ出力５００Ｗ、Ｔｉターゲット純度９９．９９％、Ａｒガス雰囲気（純度９９．９９９９％）、初期Ａｒガス圧  ２×１０−４Ｐａ、作業時Ａｒ圧力  ６×１０−１Ｐａとした。
【００３９】
上述したような条件下でＴｉを  １００ｎｍ堆積した後（所要時間１０分）、上記高純度のＡｒ雰囲気を有する同一スパッタ装置内で、連続的に基板温度を７７３Ｋに上昇（タングステンハロゲンランプアニール法による）させ、この温度で  １分間保持することによって、Ｔｉ２  Ｎを生成させた。
【００４０】
上記した熱処理の後に、冷却して基板温度が３０３Ｋ以下に低下したことを確認してから、ＲＦスパッタ法で連続して厚さ５０ｎｍのＡｕ膜を成膜した。Ａｕの成膜条件は、上記Ｔｉ膜の成膜条件と同一とした。基板をスパッタ装置から取り出し、電解Ａｕめっきを実施して、電極形成を終了した。
【００４１】
この後、周知の方法によりワイヤボンディングパターン、電源バイパスコンデンサ用電極パターン、Ι／Ｏ用電極パターンほかをエッチングし、Ａｕ膜およびＴｉ２  Ｎ膜の積層膜を所望の配線形状にエッチングして所望の回路を形成し、目的とする配線基板を得た。このようにして形成した配線層の機械的特性として接合強度を、実施例１と同様にして測定した。表１にその測定結果を、従来のＴｉ（５０ｎｍ）／Ｎｉ（５００ｎｍ）  ／Ａｕ（１００ｎｍ）  構造膜を形成したＡｌＮ多層基板（比較例２）に同様な熱処理を施した後の配線層の接合強度と比較して示す。
【００４２】
表１から明らかなように、実施例３による配線基板では、熱処理後においても十分な接合強度を有しており、高温安定性が確認できた。また、実施例３による成膜工程は比較例２の成膜工程に対して  ３／４に減少し、製造の容易化および製造時間の短縮が図れた。さらに、得られた多層基板にＬＳＩチップのマウント、  ＡｕＳｎはんだによる封止（作業温度：５７３Ｋ）を実施したところ、熱抵抗および気密性共に良好な特性が得られた。
【００４３】
【表１】
0003569093.tif 000002
実施例４
実施例１で用いたＡｌＮ基板に代えて、Ａｌ２  Ｏ３  基板を用いて実施例１と同様な条件で配線層の形成を行ったところ、実施例１と同様な結果を得た。
【００４４】
実施例５
実施例１で用いたＡｌＮ基板に代えて、Ｓｉ基板を用いて実施例１と同様な条件で配線層の形成を行ったところ、実施例１と同様な結果を得た。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の配線基板によれば、簡易な膜構成で、各種熱処理工程後においても導体層の接合強度を保持することができると共に、良好なボンディング性や半田付け性等を安定して得ることができ、さらには製造工数ならびに製造コストの低減を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の配線基板の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の代表的な配線基板におけるＴｉ２  Ｎ／Ａｕ界面のＲＢＳ測定結果を示す図である。
【図３】本発明との比較としてのＴｉＮ／Ａｕ界面のＲＢＳ測定結果を示す図である。
【図４】従来構造の配線基板におけるＡＥＳ測定結果を示す図である。
【図５】図１に示す配線基板の変形例を示す断面図である。
【図６】本発明の配線基板の他の実施形態を示す断面図である。
【図７】実施例１により形成した中間層のＸ線回折結果を示す図である。
【符号の説明】
１……窒化物系セラミックス基板
２、１２……Ｔｉ２  Ｎを主体とする中間層
３、１３……薄膜導体層
４、１４……配線基板
５……酸化物系セラミックス基板
１１…半導体基板
【図１】
0003569093.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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