(57)【要約】【課題】本発明は、マグネトロンスパッタリングによる厚膜の製造方法が開示される。【解決手段】本発明の厚膜の製造方法は、基板上にマグネトロンスパッタリング法に基づいて、圧縮残留応力を有する第１薄膜を形成するステップと、前記第１薄膜上にマグネトロンスパッタリング法に基づいて引張残留応力を有する第２薄膜を形成するステップと、前記第１薄膜および第２薄膜を蒸着するステップを少なくとも１回以上繰り返して全体残留応力が予め設定された範囲内で制御される厚膜を蒸着するステップとを含む。このような厚膜の製造方法によって、全体厚膜の応力を許容可能な範囲内で制御しつつ、異種物質のみならず同じ物質の厚膜を形成することができる。【選択図】図５
2011516729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にマグネトロンスパッタリング法に基づいて圧縮残留応力を有する第１薄膜を形成するステップと、
前記第１薄膜上にマグネトロンスパッタリング法に基づいて引張残留応力を有する第２薄膜を形成するステップと、
前記第１薄膜および第２薄膜を蒸着するステップを少なくとも１回以上繰り返して全体残留応力が予め設定された範囲内で制御される厚膜を蒸着するステップと、
を含むことを特徴とするマグネトロンスパッタリングによる厚膜の製造方法。
【請求項２】
基板上にマグネトロンスパッタリング法に基づいて引張残留応力を有する第２薄膜を形成するステップと、
前記第２薄膜上にマグネトロンスパッタリング法に基づいて圧縮残留応力を有する第１薄膜を形成するステップと、
前記第１薄膜および第２薄膜を蒸着するステップを少なくとも１回以上繰り返して全体残留応力が予め設定された範囲内で制御される厚膜を蒸着するステップと、
を含むことを特徴とするマグネトロンスパッタリングによる厚膜の製造方法。
【請求項３】
前記第１薄膜は−１０ＧＰａ〜−０．０００１ＧＰａの圧縮応力の範囲内で形成され、前記第２薄膜は０．０００１ＧＰａ〜１０ＧＰａの引張応力の範囲内で形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のマグネトロンスパッタリングによる厚膜の製造方法。
【請求項４】
前記第１薄膜を蒸着するステップは、前記第１薄膜が前記圧縮応力の範囲を有するよう、スパッタリングのためのプラズマを直流電源を用いて生成することを特徴とする請求項３に記載のマグネトロンスパッタリングによる厚膜の製造方法。
【請求項５】
前記プラズマによってスパッタリングされた粒子のエネルギーが５ｅＶ以下になるよう、前記直流電源が制御されることを特徴とする請求項３に記載のマグネトロンスパッタリングによる厚膜の製造方法。
【請求項６】
前記第２薄膜を蒸着するステップは、前記第２薄膜が前記引張応力の範囲を有するよう、スパッタリングのためのプラズマを直流パルス電源または交流電源を用いて生成することを特徴とする請求項３に記載のマグネトロンスパッタリングによる厚膜の製造方法。
【請求項７】
前記プラズマによってスパッタリングされた粒子のエネルギーが５ｅＶ以上１００ｅＶ以下になるよう、前記直流パルス電源または交流電源が制御されることを特徴とする請求項６に記載のマグネトロンスパッタリングによる厚膜の製造方法。
【請求項８】
前記厚膜の厚さは、１μｍ〜５００μｍの厚さで形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のマグネトロンスパッタリングによる厚膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マグネトロンスパッタリング法を用いて厚膜を製造することにおいて、その蒸着される物質の応力をスパッタリング工程により制御する、マグネトロンスパッタリングによる厚膜の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の基板上に金属やその他の物質の厚膜を形成する方法は様々な分野において用いられることができる。
【０００３】
例えば、最近の電子機器の小型化に伴って電子素子から発生する熱による電子素子の誤動作、寿命短縮などを防止するために金属、セラミックまたは高分子素材の基板を用いる印刷回路基板が用いられる。このような印刷回路基板を製造することにおいて、金属、セラミックまたは高分子素材の基板に電気伝導のための金属厚膜を形成する技術が適用されることができるのである。
【０００４】
従来における金属厚膜の形成方法としては、基板に湿式メッキによって金属膜を形成する湿式メッキ法、基板と金属膜とを直接接着する直接接着方法（ＤＢＣ：Ｄｉｒｅｃｔ  Ｂｏｎｄｅｄ  Ｃｏｐｐｅｒ）またはスパッタリング法などがある。
【０００５】
図１は、従来における湿式メッキによる印刷回路基板の構造を示した断面図であり、図２は、湿式メッキによって厚膜を形成する過程を説明するフローチャートである。
【０００６】
図１に示すように、メッキ法による印刷回路基板は、メッキ処理する対象となる基板１０と、高分子樹脂に備えられて基板１０の上面に均一な膜を形成して連続的な界面を形成させる種子層２０と、該種子層２０の上面に表面処理される銅膜３０からなる。
【０００７】
図２に示すように、湿式メッキによる原板の製造は、メッキ処理する基板１０を備えるステップＳ２０１と、備えられた基板１０の表面に種子層２０を形成するステップＳ２０３と、種子層２０上に湿式メッキ法により銅膜３０を形成するステップＳ２０５から構成される。
【０００８】
このような湿式メッキは、膜の残留応力制御が困難になって銅膜の厚さに制限がある。したがって、数百μｍの厚膜を形成しようとする場合、残留応力による接着性の低下により膜が剥離してしまう現象が現れる。また、メッキ厚膜は、その密度が低いだけではなく、低いメッキ率による長時間の工程およびこれによる複雑な工程、毒性のある電解液の使用による環境汚染といった問題があった。
【０００９】
図３は従来における直接接着による印刷回路基板の断面図であり、図４は直接接着によって厚膜を形成する過程を順に示すフローチャートである。
【００１０】
図３に示すように、直接接着方式の印刷回路基板は、基板１０と、該基板１０の表面に直接的に接着される銅薄板４０からなる。
【００１１】
直接接着方法は、基板１０を備えるステップＳ４０１と、基板１０と銅薄板４０を酸素と銅の共融点まで加熱するステップＳ４０３と、加熱した基板１０に界面酸素を拡散させて銅薄板４０と融合させることによって互いに接着させるステップＳ４０５とを順に進めることで印刷回路基板の原板を形成する。
【００１２】
かかる直接接着方法は、共融点（酸素および銅の共融点１０６５℃）まで熱を加えた後に接着を行うため、優れた接着性を有する原板が獲得できるものの、熱融着の工程によって対面基板の製造に限界があり、共融点の低い材料でのみ厚膜を形成しなければならないという限界がある。また、銅膜を形成する材料として薄板を用いるため、約２００マイクロメータ（μｍ）以下の厚さを有する銅膜の製造が難しいという問題がある。
【００１３】
その他にも、半導体製造工程上のスパッタリングを用いて胴薄膜を蒸着する方法が考慮され得る。しかし、従来に知られているスパッタリング方法は、半導体の集積程度に用いられる数μｍ程度の薄膜に過ぎず、印刷回路基板のための数十μｍ〜数百μｍの厚膜は不可能であるとみなされてきた。これは、形成される膜の応力を制御するにあたって限界があるからである。したがって、異種物質を用いて応力を解消する方法などが提案されていた。
【００１４】
また、接着層をおいて積層する積層法（ｌａｍｉｎａｔｉｎｇ）がある。積層法は、厚膜が形成される基板と厚膜との間に接着層を塗布した後に金属薄板を接着する方法として厚い接着層を必要とし、既に製造された金属薄板を接着することによって製造しようとする厚膜の厚さに依然とした制限がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、マグネトロンスパッタリング法を用いて厚膜を製造することにおいて、その蒸着される物質の応力をスパッタリング工程により制御する、マグネトロンスパッタリングによる厚膜の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記のような目的を達成するために、本発明に係るマグネトロンスパッタリングによる厚膜の製造方法は、基板上にマグネトロンスパッタリング法に基づいて圧縮残留応力を有する第１薄膜を形成するステップと、前記第１薄膜上にマグネトロンスパッタリング法に基づいて引張残留応力を有する第２薄膜を形成するステップと、前記第１薄膜および第２薄膜を蒸着するステップを少なくとも１回以上繰り返して全体残留応力が予め設定された範囲内で制御される厚膜を蒸着するステップとを含む。
【００１７】
前記厚膜の厚さは、１μｍ〜５００μｍの厚さで形成されることが好ましい。
【００１８】
実施形態に応じて、本発明の厚膜製造方法は、基板に第２薄膜を先に蒸着し、該第２薄膜上に第１薄膜を蒸着する順で厚膜を形成してもよい。
【００１９】
また、前記第１薄膜は−１０ＧＰａ〜−０．０００１ＧＰａの圧縮応力の範囲内で形成され、前記第２薄膜は０．０００１ＧＰａ〜１０ＧＰａの引張応力の範囲内で形成されることが好ましい。
【００２０】
このために、前記第１薄膜を蒸着するステップは、前記第１薄膜が前記圧縮応範囲を有するようにスパッタリングのためのプラズマを直流電源を用いて生成し、直流電源は前記プラズマによってスパッタリングされた粒子のエネルギーが５ｅＶ以下になるように制御することが好ましい。
【００２１】
さらに、前記第２薄膜を蒸着するステップは、前記第２薄膜が前記引張応力範囲を有するようにスパッタリングのためのプラズマを直流パルス電源または交流電源を用いて生成し、前記直流パルス電源または交流電源は前記プラズマによってスパッタリングされた粒子のエネルギーが５ｅＶ以下１００ｅＶ以下になるように制御することが好ましい。
【００２２】
本発明の厚膜の製造方法は、そのスパッタリング工程制御を介して応力を制御することによって、前記第１薄膜に蒸着される物質と前記第２薄膜に蒸着される物質とが同じ物質である場合にも厚膜を形成してもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の厚膜の製造方法は、マグネトロンスパッタリング工程によって蒸着される物質の応力を制御することにより、異種物質の厚膜のみならず同じ物質の厚膜を形成することができる。
【００２４】
また、本発明の厚膜の製造方法は、複数の蒸着源の電源を制御する方法であって、各蒸着源によるプラズマの線速を制御することによって、その工程が簡単かつ高速に行われることができる。
【００２５】
本発明の厚膜の製造方法はスパッタリング法によって行われ、従来の厚膜の製造方法とは異なって、基板と厚膜との間の接着性が極めて優れ、厚膜形成の作業に要する時間を短縮し、量産性の向上および生産単価の節減といった効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来の湿式メッキによる印刷回路基板の構造を示す断面図である。
【図２】湿式メッキによって厚膜を形成する過程を説明するフローチャートである。
【図３】従来の直接接着による印刷回路基板の断面図である。
【図４】直接接着によって厚膜を形成する過程を順に示すフローチャートである。
【図５】本発明の厚膜の製造方法によって製造される印刷回路基板の原板の断面図である。
【図６】本発明の製造工程に用いられることができるスパッタの構造を簡略に示す図である。
【図７】本発明の厚膜の製造方法を説明するための製造工程図である。
【図８】互いに異なるデューティサイクルを有する直流パルス電圧でのスパッタリングされた粒子を撮影した写真である。
【図９】互いに異なるデューティサイクルを有する直流パルス電圧でのスパッタリングされた粒子のエネルギーを測定したグラフである。
【図１０】本発明の方法によって製造された金属印刷回路基板の原板の断面写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明をさらに詳説する。
【００２８】
本発明の厚膜の製造方法は、物理気相蒸着のためのマグネトロンスパッタリング法によって蒸着される厚膜が要求される様々な分野で用いられてもよい。以下はその一例として本発明の厚膜の製造方法に係る厚膜を電気伝導層に金属、セラミックまたは高分子素材の基板に形成した印刷回路基板を例に挙げて説明する。
【００２９】
図５は、本発明の厚膜の製造方法によって製造される印刷回路基板の原板の断面図であり、本発明の厚膜の製造方法によって製造される厚膜が形成された一例である。
【００３０】
同図に示すように、印刷回路基板の原板は、基板１００と、該基板１００の表面に形成された種子層２００と、該種子層２００の上面に形成された厚膜５００とを含む。厚膜５００は、複数の層の第１薄膜５０１および第２薄膜５０３を含む。厚膜５００は、原板製造工程が完了した後に上面に実装される電気、電子または機械素子間の電気的な接続のための導線に加工されるのであろう。ここで、第１薄膜５０１および第２薄膜５０３は、少なくとも１回以上交番に繰り返し蒸着されて厚膜５００を形成し、本発明の厚膜の製造方法によって製造される。
【００３１】
基板１００は様々な物質が可能であって、例えば、セラミック、金属、高分子素材およびフィルム等になり得る。ここで、セラミックは、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、およびサファイアのうち選択された１つまたは複数の素材を含むことが好ましいが、これに限定しない。金属は、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ステンレス、およびマグネシウム（Ｍｇ）等が該当してもよい。高分子素材として、ＰＣ（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ＰＩ（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、ＰＥＮ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｎａｐｔｈａｌｅｎｅ）、ＰＥＳ（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ  Ｓｕｌｆｏｎｅ）、ＬＣＰ（Ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｐｏｌｙｍｅｒ）、ＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）等が該当してもよい。同図における例として、厚膜５００と基板１００との間に種子層２００が備えられているが、厚膜５００は例示した素材の基板１００上に形成してもよい。
【００３２】
厚膜５００は金属、セラミックなど様々な物質で形成されてもよく、第１薄膜５０１および第２薄膜５０３が互いに異なる異種物質でも可能であるだけでなく、第１薄膜５０１および第２薄膜５０３が互いに同一の物質であってもよい。同図における印刷回路基板の場合、厚膜５００は、電機伝導度に優れた銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）等の単一物質に形成されることが好ましい。
【００３３】
第１薄膜５０１および第２薄膜５０３は物理的な気相蒸着のためのスパッタリング法によって形成され、マグネトロンスパッタリング法が好ましい。
【００３４】
種子層２００は、基板１００と第１薄膜５０１との間の接着力を高めたり電気的な絶縁などのためのものであるため、本発明の厚膜の製造方法の必須的な構成ではない。
【００３５】
本発明の厚膜の製造方法は、第１薄膜５０１および第２薄膜５０３を交番に繰り返し蒸着することによって行われる。このような厚膜蒸着過程において厚膜５００全体の応力は、スパッタリング製造工程によって第１薄膜５０１および第２薄膜５０３が互いに異なる応力を有することによって全体的に許容可能な範囲内で相殺し得る。例えば、第１薄膜５０１は圧縮残留応力を有し、第２薄膜５０３は引張残留応力を有するように制御され、その反対も可能であることは言うまでもない。本発明の厚膜の製造方法における応力制御は、その蒸着工程制御によって行われることによってその厚膜物質の制限がなくなり、異種物質の厚膜だけでなく同じ物質の厚膜も可能になる。
【００３６】
従来には、このような応力制御が繰り返して蒸着される薄膜の物質を互いに異にして、その応力を相殺させようとする程度に過ぎなかったため、不可能と見なされてきた厚膜蒸着、しかも同じ物質の厚膜蒸着を本発明の厚膜の製造方法が可能にする。
【００３７】
図６は本発明の製造工程に用いられるスパッタの構造を簡略に示す図であり、図７は本発明の厚膜の製造方法を説明するための製造工程図であって、以下は図５〜図７に基づいて本発明の厚膜の製造方法を説明する。
【００３８】
図６は真空のためのポンプ装置、チャンバ内に充填する非活性ガスの吸・排気手段、冷却のための冷却手段、その他スパッタに含まれる付随的な部分は図示せず、かつその説明も省略する。
【００３９】
同図に示すように、スパッタ６００は、チャンバ６１０に備えられた第１蒸着源６３０および第２蒸着源６５０を含む。第１蒸着源６３０は、第１薄膜５０１のための第１ターゲット６３１、該第１ターゲット６３１に直流電源を供給するための直流電源装置６３３およびマグネトロン６３５を含む。第２蒸着源６５０は、第２薄膜５０３のための第２ターゲット６５１、該第２ターゲット６５１に直流パルス（ＤＣ  Ｐｕｌｓｅ）を供給するための直流パルス電源装置６５３およびマグネトロン６５５を含む。スパッタ６００は、第１蒸着源６３０および第２蒸着源６５０を複数含んでもよく、蒸着源の全てが１つの同じチャンバ６１０内に備えられた形態を有してもよく、各蒸着源別に別個のチャンバに分離した形態を有してもよい。チャンバ６１０の内部はプラズマを生成する不活性気体、例えば、アルゴン（Ａｒ）等が充填される。
【００４０】
第２蒸着源６５０は、直流パルス電源装置６５３の代りに交流電源装置を備え、第２ターゲット６５１に交流電源を供給することができる。ただ、以下では直流パルス電源装置６５３が備えられる場合を主に説明する。
マグネトロン６３５、６５５はチャンバ６１０内で生成されるプラズマを第１ターゲットおよび第２ターゲット６３１、６５１の近い領域内に拘束するための磁界を形成する。前述したように、第１ターゲット６３１および第２ターゲット６５１は互いに異なる異種物質であってよく、同じ物質であってもよい。
【００４１】
化学的に非活性ガスのアルゴン（Ａｒ）がチャンバ６１０内に流入し、直流電源装置６３３および直流パルス電源装置６５３が第１ターゲット６３１および第２ターゲット６５１に電源を供給しつつスパッタリングによる蒸着が行われる。同図におけるスパッタによれば、基板１００が一定の速度に進むことによって、第１薄膜５０１と第２薄膜５０３が１つのチャンバ６１０内で一連の連続的な工程によって順に蒸着されることが分かる。
【００４２】
図７に示すように、厚膜５００は、略１μｍ〜５００μｍの厚さの厚膜で形成することが好ましく、このような厚さの厚膜形成は、それぞれ１ｎｍ〜１０μｍ厚さの第１薄膜５０１および第２薄膜５０３を交番に繰り返して蒸着することによって、厚膜５００または印刷回路基板の原板全ての残留応力を許容可能な範囲だけ相殺させることで可能となる。これによって、本発明は従来の厚膜形成による応力の問題を解消することができる。
【００４３】
＜第１薄膜の形成、ステップＳ７０１＞
直流電源装置６３３が動作すれば、チャンバ６１０内のアルゴンがプラズマ化する。このプラズマは、マグネトロン６３５による磁界によって第１ターゲット６３１の近い領域に拘束される。正帯電されたアルゴンイオンは、負帯電された第１ターゲット６３１によって引き寄せられて衝突し、その衝撃によって第１ターゲットの粒子が第１ターゲット６３１からスパッタリングされる。第１ターゲット６３１からスパッタリングされた粒子は、基板１１０の種子層２００に蒸着されることによって、第１ターゲット物質の膜である第１薄膜５０１が形成される。この場合、スパッタリングの工程上におけるチャンバ６１０の圧力は、約１ｍＴｏｒｒ 〜１０ｍＴｏｒｒであることが好ましい。
【００４４】
直流電源により動作する第１蒸着源６３０によって、第１ターゲット６３１からスパッタリングされた粒子が蒸着して形成される第１薄膜５０１は、圧縮残留の応力の特性を有する。
【００４５】
直流電源により形成されるプラズマは、直流パルスまたは交流電源によるプラズマよりも相対的に低いエネルギーおよび小さなイオン線束（ｆｌｕｘ）を有することから、第１ターゲット６３１からスパッタリングされた粒子も低い運動エネルギーおよび線速を有することになる。かかる低いエネルギー粒子が接着層４３０に蒸着すると、圧縮残留応力を有する第１薄膜５０１が形成される。圧縮応力は、略−１０ＧＰａ〜−０．０００１ＧＰａ（ギガパスカル）の範囲内で制御してもよい。このために、直流プラズマによりスパッタリングされた粒子のエネルギーＥが５ｅＶ未満になるよう、直流電源装置の直流電源を制御することが好ましい。
【００４６】
＜第２薄膜の形成、ステップＳ７０３＞
同一の圧力条件で第２蒸着源６５０が動作し、同一の方法で第２薄膜５０３が第１薄膜５０１上に蒸着される。
【００４７】
直流パルス電源（または交流電源）により動作する第２蒸着源６５０によって、第２ターゲット６５１からスパッタリングされた粒子が蒸着して形成される第２薄膜５０３は引張残留応力の特性を有する。
【００４８】
直流パルス電源（または交流電源）により形成されるプラズマは、直流プラズマに比べて相対的に高いエネルギーおよび大きいイオン線速を有することから、第２ターゲット６５１からスパッタリングされた粒子も高いエネルギーおよび線速を有することになる。かかる粒子が第１薄膜５０１に蒸着され、引張残留応力を有する第２薄膜５０３が形成される。第２薄膜５０３が有する引張応力は、略０．０００１ＧＰａ〜１０ＧＰａの範囲内で制御され得る。このために、直流パルス（または交流）プラズマによりスパッタリングされた粒子のエネルギーＥが、次の数１を満足するよう、直流パルス（または交流）電源装置の直流パルス（または交流）電源を制御することが好ましい。
【００４９】
【数１】
2011516729.tif 000003
【００５０】
直流パルス電源の制御は、その電圧のサイズ、デューティサイクル、周波数のいずれか１つを制御する。
【００５１】
図８は、相異なるデューティサイクルを有する直流パルス電圧でスパッタリングされた粒子を撮影した写真であって、直流パルス電圧のデューティサイクルが３０％の状態（左側の１２個の写真）で発生したスパッタリングされた粒子の線速が、デューティサイクルが５０％の状態（右側の１２個の写真 ）で発生した粒子の線速よりも大きいことが分かる。結局、デューティサイクルが１００％になる直流電源よりも直流パルス電圧でスパッタリングされた粒子の線速がはるかに大きいことが分かる。同様に、図９は、相異なるデューティサイクルを有する直流パルス電圧でスパッタリングされた粒子のエネルギーを測定したグラフであって、直流電源よりも直流パルス電圧でスパッタリングされた粒子のエネルギーがはるかに大きいことが分かる。したがって、互いに対比して相殺される第１薄膜５０１の圧縮残留応力値および第２薄膜５０３の引張残留応力値、またはその応力値のための直流電源装置６３３および直流パルス電源装置６５３の制御変数は実験的に求められる。
【００５２】
＜厚膜の形成、ステップＳ７０５＞
厚膜５００は、略１μｍ以上５００μｍ以下の厚さに形成してもよい。第１薄膜５０１の圧縮残留応力は、第２薄膜５０３の引張残留応力により全体または一部が相殺される。このような第１薄膜５０１および第２薄膜５０３は、その応力が互いに相殺されるよう交番に繰り返して形成されることによって、厚膜５００の全体応力が全体的に制御される。図１０は、本発明の方法に基づいて製造された金属印刷回路基板における原板の断面写真であって、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）の絶縁層上に１５０μｍの厚さの高密度の伝導層厚膜が蒸着されていることが分かる。
【００５３】
第１薄膜５０１および第２薄膜５０３による厚膜５００の残留応力σは、次の数２の通りである。
【００５４】
【数２】
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【００５５】
ここで、σは厚膜５００の総残留応力であり、Ｓcは第１薄膜５０１の圧縮応力であり、Ｓtは第２薄膜５０３の引張応力である。そして、ｎは第１薄膜および第２薄膜の対の数であって、１以上の整数に該当する。図５における原板４００はｎが４の場合であって、第１薄膜５０１および第２薄膜５０３が４回繰り返して蒸着されることが分かる。同じ厚さの厚膜５００であっても、第１薄膜５０１および第２薄膜５０３そのものの厚さ、または全体の厚膜５００の厚さに応じてｎは異なってもよい。ＳcおよびＳtも同じ値ではない場合もあり得るため、全体応力σも許容される範囲が０ではない値であってもよく、相殺されて全体応力σが０であってもよい。さらに、厚膜５００が形成された物質、例えば、図５に示す印刷回路基板の原板全ての応力は、厚膜５００の総残留応力σに基板１００および／または種子層２００の応力が加えられたものに該当する。
【００５６】
ｎ＝１である場合、第１薄膜および第２薄膜が各々単一層としてのみ形成されるものであって、ステップＳ７０５が行われない。
【実施例１】
【００５７】
実施形態に応じて、引張残留応力を有する第２薄膜５０３が先に蒸着され、その上に圧縮残留応力を有する第１薄膜５０１が蒸着されるという順で厚膜を形成してもよい。
【実施例２】
【００５８】
本発明の厚膜の製造方法は様々なモノの製造に用いられ、前述した図５に示す印刷回路基板の原板はその一例である。
【００５９】
同図に示す印刷回路基板において、基板１００上に先に形成される種子層２００もマグネトロンスパッタリング法によって行われてもよい。
【００６０】
種子層２００は１ｎｍ〜１０μｍの厚さで形成され、防止膜（Ｂａｒｒｉｅｒ  Ｆｉｌｍ）の役割を果たすことが好ましい。同図に示す印刷回路基板の種子層２００は、電気伝導層の厚膜５００と基板１００との間の電気的な絶縁と共に、厚膜５００で発生する熱を基板１００に伝達する役割に果たす。そのために、スパッタリング法による種子層２００は、熱の伝達特性と電気的な絶縁特性に優れた低誘電率の物質から形成され、基板１００および厚膜５００の種類とその化学的な特性に応じて、酸化物、窒化物、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ：Ｄｉａｍｏｎｄ−Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）、または炭化物など様々な物質を用いてもよい。
【００６１】
ここで、酸化物は、シリコン系の酸化物（ＳｉＯx）、チタニウム系の酸化物（ＴｉＯx）、アルミニウム系の酸化物（ＡｌxＯy）、またはクロム系の酸化物（ＣｒＯx）に該当し、窒化物は、シリコン系の窒化物（ＳｉxＮy）、チタニウム系の窒化物（ＴｉxＮy）、アルミニウム系の窒化物（ＡｌＮ）、またはホウ素系の窒化物（ＢＮ）に該当する。炭化物は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭化チタニウム（ＴｉＣ）、または炭化クロム（ＣｒＣ）に該当する。
必要に応じて、種子層２００は、同じ物質または異なる物質の多層膜として形成してもよい。相異なる物質の多層膜として形成する場合、基板１００および厚膜５００両方の全てに優れた化学的な結合を有する種子層２００の物質がない場合、基板１００との結合性が良い物質と、電気伝導層の厚膜５００との結合性が良好な物質の多層膜を形成する。
種子層２００が多層膜に形成される場合、厚膜５００の蒸着方法と同一の応力制御が必要であろう。
【００６２】
スパッタリングによる膜は高密度に形成されることから、金属から形成された厚膜５００は優れた電気的な特性および熱伝達の特性を有する。また、スパッタリングによる厚膜５００の形成は高速に対面の膜を形成することによって、ＬＣＤバックライト回路などに用いられる対面の金属印刷回路基板の製造にも適する。
【００６３】
以上では本発明の好ましい実施形態について図示かつ説明したが、本発明は、前述した特定の実施形態に限定されず、請求の範囲で請求する本発明の要旨から離れることなく該当の発明が属する技術分野において通常の知識を有する者によって様々な変形実施を可能にすることはもちろん、このような変形実施は本発明の技術的な思想や展望から個別に理解されてはいけないのであろう。
【符号の説明】
【００６４】
１００      基板
２００      種子層
５００      厚膜
５０１      第１薄膜
５０３      第２薄膜
６００      スパッタ
６１０      チャンバ
６３０      第１蒸着源
６３１      第１ターゲット
６３３      直流電源装置
６３５      マグネトロン
６５０      第２蒸着源
６５１      第２ターゲット
６５３      直流パルス電源装置（または交流電源装置）
６５５      マグネトロン
【図１】
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【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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【図９】
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【図８】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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