(57)【要約】  セラミックの前駆体を焼結させて板状に形成された基板に後から形成した上下導通孔内に、高融点金属からなる多孔質構造体を形成したのち低抵抗金属を溶浸させてなり、異常成長粒やボイド、クラック等がなく正常な複合構造を有する上、基板から脱落するおそれのない上下導通体を有するセラミック配線基板とその製造方法、ならびに当該セラミック配線基板を用いて構成される半導体装置を提供する。  基板３の、複合構造を有する上下導通体４を形成する前の上下導通孔２の内面にＭｏ、Ｗ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｉｒ、Ｒｕ、およびＨｆからなる群より選ばれた少なくとも１種からなる中間層５を形成する。
2014106925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａｌ、およびＳｉからなる群より選ばれた少なくとも１種を含むセラミックの前駆体を焼結させて板状に形成された基板、
前記基板の焼結後に、当該基板の厚み方向を貫通させて形成された上下導通孔、
前記上下導通孔に充填された、Ｃｕ、Ａｇ、およびＡｕからなる群より選ばれた少なくとも１種の低抵抗金属と、Ｗ、およびＭｏからなる群より選ばれた少なくとも１種の高融点金属とを含む複合材料からなる上下導通体、および
前記上下導通体と基板との間に、前記両者間を隔てて配設された、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｉｒ、Ｒｕ、およびＨｆからなる群より選ばれた少なくとも１種からなる中間層、
を含むセラミック配線基板。
【請求項２】
前記中間層の厚みは０．１μｍ以上である請求項１に記載のセラミック配線基板。
【請求項３】
前記基板は少なくとも一方の平面上に半田層を備え、
前記半田層の厚みは８μｍ以下であり、
前記上下導通体における前記低抵抗金属の割合は５０％以下である、
請求項１または２に記載のセラミック配線基板。
【請求項４】
前記請求項１ないし３のいずれか１項に記載のセラミック配線基板に半導体素子を搭載したことを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
前記基板を形成するセラミックのもとになる前駆体の板体を焼結させて当該基板を形成する工程、
前記基板の厚み方向に貫通させて上下導通孔を形成する工程、
前記上下導通孔の内面に、前記Ｍｏ、Ｗ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｉｒ、Ｒｕ、およびＨｆからなる群より選ばれた少なくとも１種からなる前記中間層を形成する工程、
前記上下導通孔内に、前記Ｗ、およびＭｏからなる群より選ばれた少なくとも１種の高融点金属の粉末を含むペーストを充填し、当該粉末を焼結させて、前記高融点金属からなる多孔質構造体を形成する工程、および
前記多孔質構造体中に、前記Ｃｕ、Ａｇ、およびＡｕからなる群より選ばれた少なくとも１種の低抵抗金属を溶浸させて前記上下導通体を形成する工程、
を含む請求項１ないし３のいずれか１項に記載のセラミック配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくともＡｌまたはＳｉを含むセラミックによって板状に形成された基板と、かかる基板の厚み方向に貫通する上下導通体を備えたセラミック配線基板、ならびに当該セラミック配線基板を用いた半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＣ等のセラミックによって板状に形成された基板の所定の位置に厚み方向に貫通する上下導通孔を形成して上下導通体（ビア）を充填したセラミック配線基板が、半導体素子の搭載用等として用いられる。【０００３】
かかるセラミック配線基板は上下導通孔の位置精度を向上するため、まずセラミックのもとになる前駆体の板体（セラミックグリーンシート）を焼結させて基板を形成し、次いでこの基板の所定の位置に当該基板の厚み方向に貫通する上下導通孔を形成したのち、上下導通孔に導電材料からなる上下導通体を充填して形成するのが一般的である。【０００４】
ところが上下導通体の全体を導電材料としてのＣｕ、Ａｇ、Ａｕ等の低抵抗金属で形成すると、当該低抵抗金属とセラミックの熱膨張率が大きく異なるため、例えば基板上に半導体素子を搭載する際の接合工程で基板が高温に晒された際に、上下導通体の膨張収縮に伴って、当該上下導通体の、通常は基板表面と面一とされる先端面が基板の表面より外方へ突出したのち冷却によって元に戻るという挙動をする。【０００５】
そして上下導通体の先端面を含む基板の表面に形成される、半導体素子との接合等に用いるメタライズ層や半田層に、上記の挙動によって局部的な応力が加わってこれらの層にクラックを生じやすくなり、クラックを生じると半導体素子搭載の信頼性が著しく低下するという問題がある。また基板自体や搭載した半導体素子に大きな熱応力が加わるおそれもある。【０００６】
そこで上下導通体を、Ｗ、Ｍｏ等の高融点金属からなる多孔質構造体中にＣｕ、Ａｇ、Ａｕ等の低抵抗金属を充填した複合構造として、その熱膨張率をセラミックからなる基板に近づけることが検討されている。【０００７】
例えば特許文献１では、上下導通孔内にＷ、Ｍｏ等の高融点金属の粉末を含むペーストを充填し、当該粉末を焼結させて高融点金属からなる多孔質構造体を形成したのち、この多孔質構造体中にＣｕ、Ａｇ、Ａｕ等の低抵抗金属を溶浸させることにより、上記の複合構造を有する上下導通体を形成している。【０００８】
しかしかかる構造では、高融点金属からなる多孔質構造体とセラミックからなる基板とが密着しないため上下導通体が基板から脱落しやすいという問題がある。【０００９】
高融点金属にガラス分を含ませると、多孔質構造体と基板との密着性は向上するものの、その後の低抵抗金属を溶浸させる工程で当該低抵抗金属と多孔質構造体中のガラスや基板を形成するセラミックが密着しないため、上下導通体の内部や基板との界面でボイドを生じやすいという問題がある。【００１０】
また発明者の検討によると、高融点金属を焼結させて多孔質構造体を形成する工程や多孔質構造体中に低抵抗金属を溶浸させる工程は、酸化防止のためにＨ2等の還元性ガス雰囲気中やあるいは真空中で実施されるが、その際の加熱によって９００℃以上、特に１０００℃程度まで温度上昇すると、その熱によって基板を構成するＡｌやＳｉが形成途中の上下導通体へ拡散する。【００１１】
そして
拡散したＡｌやＳｉが９００℃以上の高温で反応してＭｏやＷを部分的に異常成長させて異常成長粒を生成させたり、
多孔質構造体中への低抵抗金属の溶浸が異常成長粒によって阻害されて、当該多孔質構造体中に均一に回り込めずにボイドやクラックを生じたり、
ＡｌやＳｉが低抵抗金属と反応してガスを発生してボイドを生じさせたりして、
正常な複合構造を有する良好な上下導通体を形成できないという問題も生じる。【００１２】
特許文献２には、焼結前のセラミックグリーンシートに上下導通孔を形成し、そこへＷ、Ｍｏ等の高融点金属の粉末を含むペーストを充填したのち全体を焼結させて、セラミック製の基板と当該基板の上下導通孔内に充填された多孔質構造体とを一体に形成した後、当該多孔質構造体内に溶融させたＣｕ等の低抵抗金属を荷重板の重みによって浸透させて上下導通体を形成することが記載されている。【００１３】
この方法によれば、基板と多孔質構造体との密着性は向上できる。しかし低抵抗金属とセラミックは依然として密着しないため、上下導通体と基板との界面でボイドを生じやすい問題は解消されない。【００１４】
また基板のもとになるセラミックグリーンシートにあらかじめ上下導通孔を形成したのち焼結させているため、当該セラミックグリーンシートの焼結時の不均等な収縮によって、上下導通孔の位置精度が低下するという問題もある。【００１５】
特許文献３には、やはり焼結前のセラミックグリーンシートに上下導通孔を形成し、そこへＷ、Ｍｏ等の高融点金属の粉末とＣｕ等の低抵抗金属の粉末とを含むペーストを充填したのち全体を焼結させて、セラミック製の基板と、その上下導通孔内に充填された高融点金属および低抵抗金属の複合構造を有する上下導通体とを一体に形成することが記載されている。【００１６】
この方法によれば、基板と上下導通体との密着性を向上してボイドの発生を防止することが期待される。しかしこの方法では焼結温度が１５００℃以上とさらに高く、実際には先に説明したように焼結中に基板を構成するＡｌやＳｉが上下導通体へ拡散するためボイドの発生を避けることができない。また、やはり基板のもとになるセラミックグリーンシートにあらかじめ上下導通孔を形成したのち焼結させているため、当該セラミックグリーンシートの焼結時の不均等な収縮によって、上下導通孔の位置精度が低下するという問題は解消されない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特公平７−１０１７２４号公報
【特許文献２】特開平５−２６７８４９号公報
【特許文献３】特開２０００−２２３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の目的は、位置精度を向上するためセラミックの前駆体を焼結させて板状に形成された基板に後から形成した上下導通孔内に、まず高融点金属からなる多孔質構造体を形成したのち低抵抗金属を溶浸させてなり、しかも異常成長粒やボイド、クラック等がなく正常な複合構造を有する上、基板から脱落するおそれのない上下導通体を有するセラミック配線基板とその製造方法を提供することにある。【００１９】
また本発明は、かかるセラミック配線基板に半導体素子を搭載してなり、高い信頼性を有する半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、
Ａｌ、およびＳｉからなる群より選ばれた少なくとも１種を含むセラミックの前駆体を焼結させて板状に形成された基板、
前記基板の焼結後に、当該基板の厚み方向を貫通させて形成された上下導通孔、
前記上下導通孔に充填された、Ｃｕ、Ａｇ、およびＡｕからなる群より選ばれた少なくとも１種の低抵抗金属と、Ｗ、およびＭｏからなる群より選ばれた少なくとも１種の高融点金属とを含む複合材料からなる上下導通体、および
前記上下導通体と基板との間に、前記両者間を隔てて配設された、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｉｒ、Ｒｕ、およびＨｆからなる群より選ばれた少なくとも１種からなる中間層、
を含むセラミック配線基板である。【００２１】
また本発明は、
前記基板を形成するセラミックのもとになる前駆体の板体を焼結させて当該基板を形成する工程、
前記基板の厚み方向に貫通させて上下導通孔を形成する工程、
前記上下導通孔の内面に、前記Ｍｏ、Ｗ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｉｒ、Ｒｕ、およびＨｆからなる群より選ばれた少なくとも１種からなる前記中間層を形成する工程、
前記上下導通孔内に、前記Ｗ、およびＭｏからなる群より選ばれた少なくとも１種の高融点金属の粉末を含むペーストを充填し、当該粉末を焼結させて、前記高融点金属からなる多孔質構造体を形成する工程、および
前記多孔質構造体中に、前記Ｃｕ、Ａｇ、およびＡｕからなる群より選ばれた少なくとも１種の低抵抗金属を溶浸させて前記上下導通体を形成する工程、
を含む前記本発明のセラミック配線基板の製造方法である。【００２２】
本発明によれば、高融点金属を焼結させて多孔質構造体を形成する際や、当該多孔質構造体中に低抵抗金属を溶浸させて上下導通体を形成する際の熱によって、基板を構成するＡｌやＳｉが上下導通体へ拡散したり、あるいは逆に上下導通体の低抵抗金属が基板へ拡散したりするのを、基板の上下導通孔の内面に形成されたＭｏ、Ｗ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｉｒ、Ｒｕ、およびＨｆからなる群より選ばれた少なくとも１種からなる中間層によって防止できる。【００２３】
そのため本発明によれば、基板を構成するＡｌやＳｉが上下導通体へ拡散したり、逆に上下導通体の低抵抗金属が基板へ拡散したりして発生する異常成長粒やボイド、クラック等のない正常な複合構造を有する良好な上下導通体を形成できる。【００２４】
また上記の各種元素からなる中間層は基板に対する良好な密着性を有する上、低抵抗金属、および高融点金属の複合体である上下導通体とも良好に反応する。また上下導通体が上下導通孔の内面の凹凸に追従できずに生じる隙間をなくすることもできる。【００２５】
そのため、かかる中間層を介在させることによって基板と上下導通体との密着性を向上して、当該上下導通体が基板から脱落するのを防止することもできる。【００２６】
中間層の厚みは、０．０１μｍ以上であるのが好ましい。【００２７】
厚みがこの範囲未満では、上下導通孔の内面の表面粗さにもよるが、厚みが薄すぎてＡｌやＳｉの拡散を十分に防止できない部分や中間層が形成されていない部分を生じてしまい、当該中間層による、基板を構成するＡｌやＳｉが上下導通体へ拡散したり、逆に上下導通体の低抵抗金属が基板へ拡散したりするのを防止する機能が不十分になって、異常成長粒やボイド、クラック等のない正常な複合構造を有する上下導通体を形成できないおそれがある。また中間層による、基板と上下導通体との密着性を向上する効果が不十分になって上下導通体が基板から脱落しやすくなるおそれがある。【００２８】
これに対し中間層の厚みを０．０１μｍ以上とすることにより、当該中間層による先に説明した機能を十分に発現させて、異常成長粒やボイド、クラック等の発生がさらに有効に防止された、正常な複合構造を有する上下導通体を形成できるとともに、当該上下導通体が基板から脱落するのをより一層確実に防止できる。【００２９】
前記基板は少なくとも一方の平面上に半田層を備え、
前記半田層の厚みは８μｍ以下であり、
前記上下導通体における前記低抵抗金属の割合は５０％以下であるのが好ましい。【００３０】
半田層の厚みが８μｍ以下と薄い上、低抵抗金属の割合が５０％を超える高濃度である場合、上下導通体の膨張収縮によって半田層に加わる局部的な応力が比較的大きくなるため、当該半田層にクラックを生じるおそれが高くなる。これに対し、半田層の厚みが８μｍ以下の場合に、低抵抗金属の割合を５０％以下とすると、上下導通体の膨張収縮を抑えて、半田層にクラックが生じるのをより確実に防止できる。【００３１】
本発明は、前記本発明のセラミック配線基板に半導体素子を搭載したことを特徴とする半導体装置である。【００３２】
本発明によれば、上記本発明のセラミック配線基板上に、半導体装置を、メタライズ層や半田層を介して、しかもこれらの層にクラックを生じたり上下導通体に脱落やボイド等の問題を生じたりすることなしに、高い信頼性でもって搭載できる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、位置精度を向上するためセラミックの前駆体を焼結させて板状に形成された基板に後から形成した上下導通孔内に、まず高融点金属からなる多孔質構造体を形成したのち低抵抗金属を溶浸させてなり、しかも異常成長粒やボイド、クラック等がなく正常な複合構造を有する上、基板から脱落するおそれのない上下導通体を有するセラミック配線基板とその製造方法を提供できる。【００３４】
また本発明によれば、かかるセラミック配線基板に半導体素子を搭載してなり、高い信頼性を有する半導体装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のセラミック配線基板の、実施の形態の一例の一部を拡大して示す断面図である。
【図２】図１の例のセラミック配線基板に半導体素子を搭載した半導体装置の一部を拡大して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１は、本発明のセラミック配線基板の、実施の形態の一例の一部を拡大して示す断面図である。
【００３７】
図１を参照して、この例のセラミック配線基板１は、セラミックの前駆体を焼結させて板状に形成された基板３、焼結後に当該基板３の厚み方向を貫通させて形成された上下導通孔２、当該上下導通孔２に充填された、低抵抗金属と高融点金属とを含む複合材料からなる上下導通体４、およびこの上下導通体４と基板３との間に当該両者間を隔てるように形成された中間層５を備えている。
【００３８】
中間層５は、先に説明したようにＭｏ、Ｗ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｉｒ、Ｒｕ、およびＨｆからなる群より選ばれた少なくとも１種からなる。
【００３９】
なお図中符号６は、後述するように中間層５と基板３の内面との間に介在させてもよい密着層である。
【００４０】
中間層５は、Ａｌ、およびＳｉからなる群より選ばれた少なくとも１種を含むセラミックからなる基板３に対する密着性に優れるため、密着層６はなくてもよい。しかし密着層６を介在させることで、基板３への中間層５の密着性をより一層向上できる。
【００４１】
上記各部を備えたセラミック配線基板１は、
焼結によって基板３を形成する工程、
形成した基板３の所定の位置に、厚み方向に貫通させて上下導通孔２を形成する工程、
上下導通孔２の内面に密着層６、中間層５を順に形成する工程、
上下導通孔２内に高融点金属の粉末を含むペーストを充填し、焼結させて高融点金属からなる多孔質構造体を形成する工程、および
形成した多孔質構造体中に低抵抗金属を溶浸させて上下導通体４を形成する工程、
を経て製造できる。
【００４２】
〈基板３〉
基板３を形成するセラミックとしてはＡｌ、およびＳｉからなる群より選ばれた少なくとも１種を含み、半導体素子の高出力化に対応可能な高い放熱性を有する種々のセラミックが使用可能である。
【００４３】
かかるセラミックとしては、例えばＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＣ等が挙げられる。
【００４４】
これらのセラミックからなる基板３は、例えばそのもとになる前駆体の板体（セラミックグリーンシート）を焼結させ、さらに必要に応じてその表面を研磨して形成される。焼結の条件や温度、研磨方法等は従来同様とすることができる。
【００４５】
研磨後の表面粗さ（粗さ曲線の算術平均粗さ、ＪＩＳ  Ｂ０６０１：２００１）Ｒａは０．０１μｍ以上、特に０．０２μｍ以上であるのが好ましく、１μｍ以下、特に０．５μｍ以下であるのが好ましい。
【００４６】
表面粗さＲａがこの範囲未満では、アンカー効果によってメタライズ層の密着性を向上する効果が不十分になるおそれがあり、範囲を超える場合には均一な厚みのメタライズ層を形成するのが困難になるおそれがある。
【００４７】
また基板３の厚みは、強度と半導体装置の容積減少との兼ね合いを考慮すると０．１ｍｍ以上、特に０．１５ｍｍ以上であるのが好ましく、１ｍｍ以下、特に０．５ｍｍ以下であるのが好ましい。
【００４８】
〈上下導通孔２〉
上下導通孔２の孔径はφ０．１ｍｍ以上であるのが好ましくφ０．３ｍｍ以下が好ましいが、特に限定されるものではない。
【００４９】
孔径がこの範囲未満では、形成した上下導通孔２内に多孔質構造体のもとになるペーストを充填するのが困難になるおそれがある。一方、範囲を超える場合にはペーストを充填し、焼結させて形成した多孔質構造体や、当該孔質構造体中に低抵抗金属を溶浸させて形成した上下導通体４が、その後の工程において基板３から脱落しやすくなるおそれがある。
【００５０】
ただしペーストの粘度等を工夫する必要はあるが、例えば基板内の配線取り回し等の関係次第では孔径をφ０．１ｍｍより小さくしてもよいし、例えば電気的な特性や熱特性等を向上するためには孔径をφ０．３ｍｍより大きくしてもよい。
【００５１】
上下導通孔２は、例えばレーザを用いる方法、マイクロドリルを用いる方法、マイクロブラストを用いる方法等の種々の方法で形成できる。
【００５２】
このうちレーザやマイクロドリルを用いる方法では上下導通孔２の形成位置を加工機にプログラムすることで、自動的に所定の形成位置に上下導通孔２を形成できる。
【００５３】
またマイクロブラストを用いる方法では、例えばウレタン系樹脂等からなるブラスト用のフォトレジスト剤を用いて、フォトリソグラフ法により所望のバターンを有するレジストパターンを形成し、その上からブラストを吹き付けてレジストで覆われていない部分に選択的に孔開けをしたのちレジストを剥離し、除去することで所定の形成位置に上下導通孔２を形成できる。
【００５４】
上下導通孔２は、先に説明したようにあらかじめ焼結させて板状に形成した基板３に後から形成するため、焼結前に孔あけ加工する方法に比べて位置精度を向上できる。具体的には、位置精度をおよそ±５０μｍ以下とすることができる。
【００５５】
〈中間層５〉
従来の、上下導通孔２の内面に湿式めっき法等によって上下導通のためのＣｕ膜等を形成する方法では、加熱は１００℃以下の範囲でしか必要ではない。またガラス成分を加えたＣｕやＡｇのペーストを充填し、焼結させて上下導通体を形成する方法でも、その温度は９００℃未満で充分である。
【００５６】
しかし先に説明したように高融点金属を焼結させて多孔質構造体を形成する工程や、多孔質構造体中に低抵抗金属を溶浸させて上下導通体４を形成する工程では、いずれも９００℃以上の加熱が必要であり、このような高温では基板３を構成するＡｌやＳｉが形成途中の上下導通体４へ拡散する。
【００５７】
そして
・  拡散したＡｌやＳｉが９００℃以上の高温で反応して、ＭｏやＷを部分的に異常成長させて異常成長粒を生成させたり、
・  多孔質構造体中に溶浸してきた低抵抗金属が異常成長粒によって阻害されて多孔質構造体中に均一に回り込めずにボイドやクラックを発生したり、
・  ＡｌやＳｉが低抵抗金属と反応してガスを発生してボイドを生じたりする。
【００５８】
また逆に上下導通体４の低抵抗金属が基板３へ拡散し、当該基板３を構成するＡｌやＳｉと反応してガスを発生してボイドを生じたりする場合もある。そのため正常な複合構造を有する良好な上下導通体４を形成できないという問題を生じる。
【００５９】
これに対し本発明によれば、先に説明したように上下導通孔２の内面にＭｏ、Ｗ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｉｒ、Ｒｕ、およびＨｆからなる群より選ばれた少なくとも１種からなる中間層５を設けることによって、基板３を構成するＡｌやＳｉが上下導通体４へ拡散するのを防止したり、逆に上下導通体４の低抵抗金属が基板３へ拡散するのを防止したりできる。そのため異常成長粒やボイド、クラック等のない正常な複合構造を有する良好な上下導通体４を形成できる。
【００６０】
また上記の各種元素からなる中間層５は基板３に対する良好な密着性を有する上、低抵抗金属、および高融点金属の複合体である上下導通体４とも良好に反応する。そのため、かかる中間層５を介在させることによって基板３と上下導通体４との密着性を向上して、上下導通体４が基板３から脱落するのを防止できる。
【００６１】
なお中間層５は、上述した各種元素の中でも特に拡散防止効果に優れたＭｏ、および／またはＷによって形成するのが好ましい。
【００６２】
中間層５はスパッタ法、真空蒸着法等の物理蒸着法や、あるいは湿式めっき法、コールドスプレー法等の一般的な膜形成方法によって形成できる。
【００６３】
例えば上下導通孔２を形成した基板３の両側の表面７、８に、これらの膜形成方法によって膜形成をすると、両表面７、８だけでなく上下導通孔２の内面まで膜形成材料が回り込んで当該内面にも膜が形成される。このあと上下導通孔２の内面を除く基板３の表面７、８に形成された膜を研磨等によって除去すると、当該上下導通孔２の内面にのみ選択的に中間層５が形成される。
【００６４】
なお基板３の厚みや上下導通孔２の孔径等によっては基板３の片側のみから膜形成をしても、上下導通孔２の内面の略全面に膜を形成することが可能である場合があり、その場合は片側からの膜形成だけでもよい。
【００６５】
中間層５の厚みは、０．０１μｍ以上であるのが好ましい。
【００６６】
上下導通孔２の内面は、その形成方法等によって異なるものの表面粗さＲａが１μｍ以上と粗い場合がある。
【００６７】
その場合、中間層５の厚みが０．０１μｍ未満では、当該中間層５の少なくとも一部の厚みが極端に小さくなってＡｌやＳｉの拡散を十分に防止できなくなったり、中間層５が全く形成されていない部分を生じたりするおそれがある。
【００６８】
そしてこれらの部分を生じると、中間層５を設けることによる、基板３を構成するＡｌやＳｉが上下導通体４へ拡散するのを防止したり、上下導通体４の低抵抗金属が基板３へ拡散するのを防止したりする機能が不十分になって、次工程で、異常成長粒やボイド、クラック等のない正常な複合構造を有する上下導通体４を形成できないおそれがある。
【００６９】
また中間層５による、基板３と上下導通体４との密着性を向上する効果が不十分になって、上下導通体４が基板３から脱落しやすくなるおそれもある。
【００７０】
これに対し中間層５の厚みを０．０１μｍ以上とすることにより、厚みの薄い部分や中間層５が形成されてない部分が生じるのをできるだけ抑制し、当該中間層５の機能を十分に発現させることができる。そして次工程において、異常成長粒やボイド、クラック等の発生がさらに有効に防止された、正常な複合構造を有する上下導通体４を形成できるとともに、当該上下導通体４が基板３から脱落するのをより一層確実に防止できる。
【００７１】
かかる効果をさらに向上することを考慮すると、中間層５の厚みは、上記の範囲でも０．１μｍ以上、特に０．５μｍ以上であるのが好ましい。
【００７２】
なお基板３を構成するＡｌやＳｉが上下導通体４へ拡散するのを防止したり、逆に上下導通体４の低抵抗金属が基板３へ拡散するのを防止したりする効果を考慮すると、上下導通孔２の内面の全面が中間層５で覆われているのが理想的であるが、上述した上下導通孔２の内面の表面粗さ等の関係で、一部に中間層５が形成されていない領域が存在する場合もある。
【００７３】
しかし中間層５を設けることによる効果が失われない範囲において、すなわち後述する方法によって求められるボイド（クラックを含む）の発生比率が１０％以下に収まる範囲において、中間層５が形成されていない領域が存在しても構わない。
【００７４】
また中間層５の粒界に関しては、溶浸等の際の加熱によって、上下導通体４を構成する低抵抗金属が、当該粒界を通じて下地としての基板３へ拡散する場合がある。
【００７５】
この場合に断面観察をすると、中間層５の粒界が基板３を覆わない構造のように観察される。また粒界の直下では、かかる粒界を通じて拡散した低抵抗金属と、基板３を構成するＡｌやＳｉとが反応する場合もある。しかし粒界以外では、中間層５が介在することによって拡散、および反応を防止できていることから、実用上問題がないことが判っている。
【００７６】
中間層５の厚みの上限は特に限定されない。
【００７７】
基板３を構成するＡｌやＳｉが上下導通体４へ拡散するのを防止したり、逆に上下導通体４の低抵抗金属が基板３へ拡散するのを防止したりする効果を考慮すると、中間層５は厚みが大きいほど好ましい。
【００７８】
しかし、例えば前述したスパッタ法、真空蒸着法等の物理蒸着法や湿式めっき法では、中間層５の厚みは１０μｍ以下であるのが好ましい。厚みがこの範囲を超える場合には膜形成の効率が著しく低下するため実用的でない。
【００７９】
一方、コールドスプレー法等では５０μｍ程度まで中間層５の厚みを大きくできる。ただし中間層５の厚みがこの範囲を超える場合には、特に上下導通孔２の孔径が小さいとき、上下導通体４を形成できる孔径が小さくなるため、先に説明した工程による上下導通体４の形成が困難になったり、導電性が低下したりするおそれがある。
【００８０】
そのため中間層５の厚みは、膜形成方法の違いや上下導通孔２の孔径等に応じて適宜設定すればよい。
【００８１】
〈密着層６〉
密着層６は、先に説明したように中間層５の、Ａｌ、およびＳｉからなる群より選ばれた少なくとも１種を含むセラミックからなる基板３に対する密着性を向上する機能を有する種々の材料によって形成できる。
【００８２】
かかる機能を有する、密着層６のもとになる材料としては、例えばＴｉ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、Ｔａ、ＴａＮ、ＴｉＷ等が挙げられる。
【００８３】
これらの材料からなる密着層６は中間層５と同様にして形成できる。密着層６と中間層５とを、いずれもスパッタ法、真空蒸着法等の物理蒸着法によって形成する場合は、同じ膜形成装置内で、当該装置の内部を大気開放することなく連続的に膜形成するのが好ましい。ただし膜形成装置内で密着層６を形成後に一旦大気中に取り出したのち、再び同じまたは異なる膜形成装置内で中間層５を形成してもよい。
【００８４】
密着層６の厚みは特に限定されないが０．０１μｍ以上であるのが好ましい。厚みがこの範囲未満では、密着層６を設けることによる、中間層５の基板に対する密着性を向上する効果が十分に得られないおそれがある。
【００８５】
なお密着層６の厚みの上限は、やはり膜形成方法の違いや上下導通孔２の孔径等に応じて適宜設定すればよい。
【００８６】
すなわちスパッタ法、真空蒸着法等の物理蒸着法や湿式めっき法では、密着層６の厚みは１０μｍ以下であるのが好ましい。厚みがこの範囲を超える場合には膜形成の効率が著しく低下するため実用的でない。また、例えば密着層６としてＴｉ等の脆い材料を使用した場合には、厚みが範囲を超えると密着層６内で破壊をおこしやすくなるおそれもある。
【００８７】
またコールドスプレー法等では５０μｍ程度まで密着層６の厚みを大きくすることが可能である。
【００８８】
しかし厚みがこの範囲を超える場合には、特に上下導通孔２の孔径が小さいとき上下導通体４を形成できる孔径が小さくなるため、先に説明した工程による上下導通体４の形成が困難になったり、導電性が低下したりするおそれがある。
【００８９】
〈上下導通体４〉
上下導通体４は、先に説明したようにまずＷ、およびＭｏからなる群より選ばれた少なくとも１種の高融点金属からなる多孔質構造体を形成し、次いで形成した多孔質構造体中にＣｕ、Ａｇ、およびＡｕからなる群より選ばれた少なくとも１種の低抵抗金属を溶浸させることによって形成される。また多孔質構造体は、さらにＣを含んでいてもよい。
【００９０】
（多孔質構造体）
多孔質構造体を形成するには、高融点金属の粉末、樹脂結合剤、および溶剤等を含むペーストを上下導通孔２に充填し、必要に応じて脱バインダ処理（脱脂処理）したのちさらに焼結するのが好ましい。
【００９１】
ペーストの充填方法としてはスクリーン印刷やディスペンサ、刷毛塗り、スピンローラー塗り等の周知の塗布方法が採用できる。
【００９２】
高融点金属の粉末の平均粒径は１μｍ以上であるのが好ましく、１０μｍ以下であるのが好ましい。
【００９３】
上記のようにペーストを充填後、必要に応じて脱バインダ処理したのち焼結する場合、高融点金属の粉末の粒径が上記の範囲未満では焼結性が高くなりすぎるため、焼結時に粒成長に伴う収縮量が大きくなって、形成された多孔質構造体が基板から脱落しやすくなるおそれがある。
【００９４】
また粉末の嵩密度が低くなることに起因してペースト中の粉末の充填密度が低くなり、結果として上下導通孔２に充填後の粉末密度が低くなることも、収縮量が大きくなって多孔質構造体が基板から脱落しやすくなることのもう一つの要因となる。
【００９５】
一方、平均粒径が上記の範囲を超える場合には焼結時に粉末同士のネックグロースが生じず、焼結が十分に進行しないため、同様に多孔質構造体が基板から脱落しやすくなるおそれがある。
【００９６】
なお高融点金属の粉末は、粒径の異なるものを数種類併用してもよい。
【００９７】
樹脂結合剤としては、例えばアクリルバインダ、エチルセルロース、ニトロセルロース、ワックス等の１種または２種以上が挙げられる。
【００９８】
また溶剤としては、樹脂結合剤を良好に溶解または分散させるとともに高融点金属の粉末を良好に分散させてペーストを形成しうる種々の溶剤が使用可能である。
【００９９】
かかる溶剤としては、例えばブチルカルビトール、テルピネオール等の少なくとも１種が挙げられる。
【０１００】
樹脂結合剤、および溶剤の配合割合は通常、高融点金属の粉末１００質量部あたり樹脂結合剤が１質量部以上、３質量部以下、溶剤が３質量部以上、１５質量部以下であるのが好ましいが、上下導通孔２へのペーストの充填性や脱バインダ処理後の残炭量等を考慮して、両成分の配合割合をこの範囲以外とすることも可能である。
【０１０１】
次の脱バインダ処理では、上下導通孔２に充填したペースト中の樹脂結合材や溶剤を十分に除去するために、例えば窒素、水素、真空等の非酸化性雰囲気中でおよそ３００℃以上、１０００℃以下の温度に加熱するのが好ましい。
【０１０２】
脱バインダ処理後、焼結前の残炭量は３００ｐｐｍ以下であるのが好ましい。
【０１０３】
残炭量がこの範囲を超える場合には、高融点金属を焼結したのち低抵抗金属を溶浸して上下導通体を形成する際に、異常成長粒やボイド、クラック等を生じるおそれがある。
【０１０４】
上下導通孔２に充填したペーストは空気との接触面積が小さいため、脱バインダ処理の際に樹脂結合材や溶剤を除去しにくい傾向があるが、当該ペーストに使用する樹脂結合材や溶剤の種類、配合割合、あるいは脱バインダ処理の条件等を最適化することにより、残炭量を上記の範囲とすることが可能である。
【０１０５】
次に脱バインダ処理によって上下導通孔２内に残った高融点金属を窒素、水素、真空等の非酸化性雰囲気中で焼結させる。一般に焼結温度は６００℃以上、１３００℃以下であるのが好ましく、焼結時間は０．５時間以上、２０時間以下であるのが好ましい。
【０１０６】
この焼結により、高融点金属の粉末同士がネックグロースするのと同時に、粉末と中間層５との間でもネックグロースが生じる。
【０１０７】
中間層５が無い場合、高融点金属と、基板３の上下導通孔２の内面を構成するセラミックとはネックグロースしないため、先に説明したように上下導通体４の脱落が生じていたが、中間層５を形成することにより、上記のように当該中間層５と高融点金属との間でもネックグロースを生じて脱落を防止することができる。
【０１０８】
高融点金属の粉末を焼結すると、先に脱バインダ処理で樹脂結合材や溶剤が除去された上、さらに焼結によって収縮が生じるため、焼結された粉末間に無数の隙間が生じて多孔質構造体が形成される。
【０１０９】
なお隙間の分布に偏りがあると、当該隙間に溶浸される低抵抗金属の分布にも偏りが生じる。そのため粉末の粒径や、樹脂結合剤、溶剤の種類と配合、さらにはペーストの充填方法等を選択して、多孔質構造体中の隙間ができるだけ均一になるようにするのが好ましい。
【０１１０】
また焼結後の状態として、多孔質構造体は上下導通孔２の全体に亘って均一にネックグロースした状態とするのが好ましく、そのためにはやはり粉末の粒径や、樹脂結合剤、溶剤の種類と配合、さらにはペーストの充填方法等を選択するのが好ましい。
【０１１１】
熱膨張率がセラミックに近いＷ、およびＭｏからなる群より選ばれた少なくとも１種の高融点金属によって上下導通体４の骨格となる多孔質構造体を形成することにより、次の工程で多孔質構造体の隙間を埋める熱膨張率の高い低抵抗金属の影響をなくして、上下導通体４の熱膨張率を、セラミックからなる基板３のそれに近づけることができる。
【０１１２】
そのため基板３の表面７、８に形成されるメタライズ層や半田層に局部的な応力が加わってクラックを生じたり、あるいは基板自体や搭載した半導体素子に大きな熱応力が加わったりするのを防止して、半導体素子搭載の信頼性を大幅に改善できる。
【０１１３】
（低抵抗金属の溶浸）
例えば上下導通孔２内に多孔質構造体を形成した基板３の上下を、溶浸する低抵抗金属からなる板で挟むか、あるいは基板３の片面にのみかかる板を重ねた状態で、窒素、水素、真空等の非酸化性雰囲気中で低抵抗金属の溶融温度以上に加熱する。
【０１１４】
そうすると溶融した低抵抗金属が多孔質構造体内の無数の隙間を毛細管現象によって濡れ広がることで、当該多孔質構造体中に低抵抗金属が溶浸されて上下導通体４が形成される。
【０１１５】
一般に溶浸温度は９００℃以上、１５００℃以下であるのが好ましく、溶浸時間は０．５時間以上、１０時間以下であるのが好ましい。
【０１１６】
かかる溶浸工程において、従来の中間層５を設けない系では基板３中からＡｌやＳｉが拡散したり、逆に上下導通体４の低抵抗金属が基板へ拡散したりして先に説明したような種々の問題を生じるが、本発明によれば、中間層５を設けることによってこれらの問題が生じるのを防止できる。
【０１１７】
また、これも先に説明したように基板３の表面７、８に形成されるメタライズ層や半田層に局部的な応力が加わってクラックを生じたり、あるいは基板自体や搭載した半導体素子に大きな熱応力が加わったりするのを防止して、半導体素子搭載の信頼性を大幅に改善するためには、高融点金属からなる多孔質構造体中に低抵抗金属を溶浸させて形成される上下導通体４の熱膨張率を、セラミックからなる基板３のそれにできるだけ近づけるのが好ましい。
【０１１８】
上下導通体４の熱膨張率は、多孔質構造体を形成する高融点金属と、当該多孔質構造体中に溶浸される低抵抗金属の存在比率で決まる。
【０１１９】
以下では上下導通体４中の低抵抗金属の存在比率を、下記の方法で求めた全断面積中に占める低抵抗金属の断面積のパーセンテージでもって表すこととする。
【０１２０】
すなわち形成した上下導通体４をＡｒプラズマでドライエッチングするクロスセクションポリッシュ（ＣＰ）加工によって断面加工をし、その断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって倍率２５０倍、３５０μｍ×５００μｍの視野で上下導通体４を全て観察可能な視野数にて断面観察し、断面積を計測する。そして全断面積中に占める低抵抗金属の断面積のパーセンテージを求めて低抵抗金属の存在比率とする。
【０１２１】
当該低抵抗金属の存在比率は３％以上であるのが好ましく、８８％以下であるのが好ましい。
【０１２２】
低抵抗金属の存在比率がこの範囲未満では、多孔質構造体中に形成された隙間を低抵抗金属によって完全に埋めることができずボイドが残ってしまうおそれがある。また範囲を超える場合には上下導通体４の熱膨張率が１５×１０-6／Ｋより大きくなり、セラミックからなる基板３との熱膨張差が大きくなって前述の不具合を生じやすくなるおそれがある。
【０１２３】
これに対し低抵抗金属の存在比率を上記の範囲でも多くするほど上下導通体４を低抵抗にでき、逆に少なくするほど、その熱膨張率をセラミックからなる基板３に近づけることができる。
【０１２４】
なお低抵抗金属の存在比率は上記の範囲でも１０％以上であるのがさらに好ましく、７０％以下であるのがさらに好ましい。
【０１２５】
上下導通体４には熱伝導率が高いことが求められる場合がある。その場合、熱伝導率が１８０Ｗ／ｍＫ以上であることが求められる場合が多く、それを実現するためには低抵抗金属の存在比率は上記の範囲以上であることが好ましい。
【０１２６】
また通常、上下導通体４の径は大きくても直径０．３ｍｍ程度であるが、上記のように熱伝導率が要求される用途の場合、放熱経路を確保するために直径０．５ｍｍ以上とする場合がある。その場合は上下導通体４の熱膨張率を、さらにセラミックからなる基板３に近づける必要がある。
【０１２７】
ところが低抵抗金属の存在比率が先の範囲より多いと、熱膨張率が１２×１０-6／Ｋよりも大きくなって前述の不具合が発生する確率が高くなるおそれがある。
【０１２８】
中間層５がなかったり適切な条件で成膜できていなかったりすると、先に説明したように高融点金属と、基板３から拡散したＡｌやＳｉとが反応して、当該高融点金属の異常成長により異常成長粒が生じる。
【０１２９】
異常成長粒の粒径が４０μｍ以上の場合、多孔質構造体中に溶浸してきた低抵抗金属が異常成長粒によって阻害されて多孔質構造体中に均一に回り込めずにボイドやクラックを発生するおそれがある。
【０１３０】
ボイド（クラックを含む）の発生比率を、以下では低抵抗金属の存在比率と同様にして求めた全断面積中に占めるボイドの断面積のパーセンテージでもって表すこととする。
【０１３１】
すなわち形成した上下導通体４をＡｒプラズマでドライエッチングするクロスセクションポリッシュ（ＣＰ）加工によって断面加工をし、その断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって倍率２５０倍、３５０μｍ×５００μｍの視野で上下導通体４を全て観察可能な視野数にて断面観察し、断面積を計測する。そして全断面積中に占めるボイドの断面積のパーセンテージを求めてボイドの発生比率とする。
【０１３２】
当該ボイドの発生比率は１０％以下であるのが好ましい。ボイドの発生比率がこの範囲を超える場合には、溶浸させた低抵抗金属が十分に多孔質構造体中に回り込んでおらず、上下導通体４にボイドやクラックが生じていることになる。そして、例えば後述するように上下導通体４を含む基板３の表面７、８上にメタライズ層を形成した際に、ボイドやクラックからのガス発生によってメタライズ層の密着強度が弱くなって剥がれてしまったり、剥がれないまでもメタライズ層やその上の半田層等にクラックが生じたりするといった問題を生じるおそれがある。
【０１３３】
なお、ボイドの発生比率は、上記の範囲でも５％以下であるのが好ましい。ボイドの発生率がこの範囲を超える場合には、メタライズ層の厚みが例えば０．５μｍより小さい場合に前述したボイドやクラックの影響を強く受けて、上下導通体４の直上のメタライズ層やその上の半田層等にクラックを生じるおそれがある。
【０１３４】
なおボイドは上下導通体４内に生じる場合もあるし、上下導通体４と基板３との界面で生じる場合もある。ここでは界面に生じるボイド（隙間）の面積比率も、ボイドの発生比率に含めることとする。
【０１３５】
ボイドの発生比率の下限は、いうまでもなく０％である。全くボイドのないのが理想的である。
【０１３６】
先の低抵抗金属の存在比率は、先に説明した多孔質構造体のもとになるペーストの粘度や樹脂結合剤の量等を調整することで上記の範囲とすることができる。
【０１３７】
すなわちペーストの粘度を下げたり樹脂結合剤の量を多くしたりしてペースト中に含まれる高融点金属の比率を下げると、当該ペーストを用いて先に説明した工程を経て形成される上下導通体４中に含まれる低抵抗金属の存在比率を増加させることができる。
【０１３８】
〈半導体装置〉
図２は、図１の例のセラミック配線基板に半導体素子を搭載した半導体装置の一部を拡大して示す断面図である。
【０１３９】
図２を参照して、この例の半導体装置９は、セラミック配線基板１の図において基板３の上下両側の、上下導通体４を含む表面７、８にそれぞれメタライズ層１０、１１を形成するとともに、上側のメタライズ層１０上にさらに半田層１２を介して半導体素子１３を搭載して構成されている。
【０１４０】
（メタライズ層１０、１１）
メタライズ層１０、１１は、先に説明したように上下導通体４を形成し、さらに必要に応じて前述した所定の表面粗さＲａとなるように研磨した基板３の表面７、８に形成される。
【０１４１】
メタライズ層１０、１１は、以下に説明する導電層のみの単層構造に形成してもよいが、通常は基板３に対する密着性を確保するための密着層と外部接続用の電極層の少なくとも２層構造に形成するのが好ましい。またこの両層間に拡散防止層を介在させてもよい。
【０１４２】
密着層は、例えばＴｉ、Ｃｒ、ＮｉＣｒ、Ｔａ、ＴｉＷ、およびこれらの化合物等により、厚みおよそ０．０５μｍ以上、１．０μｍ以下に形成される。形成方法は、例えばスパッタ法、真空蒸着法等の物理蒸着法が挙げられる。
【０１４３】
また拡散防止層は、例えばＰｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、ＮｉＣｒ等によって形成される。
【０１４４】
さらに導電層は、例えばＡｇ、Ａｌ、Ａｕ等によって厚みおよそ０．１μｍ以上、１０μｍ以下に形成される。形成方法は、例えばスパッタ法、真空蒸着法等の物理蒸着法や湿式めっき法が挙げられる。
【０１４５】
単層、積層のいずれのメタライズ層１０、１１も、フォトリソグラフ法によって微細パターン形成することができる。
【０１４６】
またメタライズ層１０、１１は、厚膜法（Ａｕ、Ｃｕ等）によって形成することもできる。また厚膜法で形成したパターンを、必要に応じて研磨や化学エッチングをすることによってさらにパターン形成したり、パターン上に、ＮｉやＮｉ／Ａｕめっきによって成膜したりすることもできる。
【０１４７】
上記の各方法で形成するメタライズ層１０、１１の上やその近傍には、必要に応じてＮｉＣｒやＴａＮ等の抵抗膜を形成してもよい。
【０１４８】
なおメタライズ層１０、１１は、半導体装置９の構造等によっては、以上で説明したパターン形成をせずにベタ面としてもよい。
【０１４９】
また図の例の場合は上側のメタライズ層１０の所定の位置に、ＡｕＳｎ等の半田層１２をパターン形成する。
【０１５０】
通常、１枚の基板３上には半導体装置９となる領域が複数設定されており、メタライズ層１０、１１まで形成したのちダイシングやレーザ等の周知の方法で個々の領域ごとに切り分けた後、それぞれの所定の位置にＡｕＳｎ半田等のＰｂフリー半田を介して半導体素子１３が搭載される。具体的には厚み１０μｍ以上、１００μｍ以下の半田箔を半導体素子１３とメタライズ層１０の間に介挿して半田接合するのが一般的である。
【０１５１】
しかし厚み１μｍ以上、２０μｍ以下の半田層１２を、真空蒸着法等の物理蒸着法や湿式めっき法によって、切り分ける前の基板３のメタライズ層１０の上に、あらかじめ位置精度よくパターン形成しておくこともできる。
【０１５２】
かかる半田層１２の厚みが８μｍ以下であるとき、上下導通体４における低抵抗金属の割合は５０％以下であるのが好ましい。
【０１５３】
半田層１２の厚みが８μｍ以下と薄い上、低抵抗金属の割合が５０％を超える高濃度である場合、上下導通体４の膨張収縮によって半田層１２に加わる局部的な応力が比較的大きくなるため、当該半田層１２にクラックを生じるおそれが高くなる。これに対し、半田層１２の厚みが８μｍ以下の場合に、低抵抗金属の割合を５０％以下とすると、上下導通体４の膨張収縮を抑えて、半田層１２にクラックが生じるのをより確実に防止できる。
【０１５４】
なお基板３は、半導体素子１３の搭載後に領域ごとに切り分けてもよい。
【０１５５】
（半導体素子１３）
半導体素子１３は特に限定されるものではなく、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＳｉＣ等からなる種々の半導体素子が搭載可能である。半導体素子のサイズも特に限定されない。
【実施例】
【０１５６】
〈実施例１〉
（上下導通孔２の形成）
表面粗さＲａが０．５μｍになるように研磨した□１００×ｔ０．５ｍｍのＡｌＮ製の基板３に、ＹＡＧレーザを用いてφ０．５ｍｍの上下導通孔２を３０００個形成した。形成した上下導通孔２の位置精度を、工具顕微鏡を用いて測定したところ±２０μｍであった。【０１５７】
（密着層６、および中間層５の形成）
上下導通孔２を形成した基板３をイソプロパノール（ＩＰＡ）によって超音波洗浄し、エアブローしてＩＰＡを飛散させた後、オーブン炉で１００℃×１０分間の加熱をして乾燥させた。【０１５８】
次いで基板３の両側の表面７、８、および上下導通孔２の内面に、スパッタ法によって、密着層６としての厚み０．１μｍのＴｉ膜、次いで中間層５としての厚み１．０μｍのＷ膜をこの順に膜形成した。【０１５９】
膜形成は、スパッタ装置内で到達真空度１×１０-4Ｐａの雰囲気下、ハロゲンヒータで基板３を２００℃×５分間加熱し、さらにＡｒプラズマによるドライ洗浄をしたのち常法にしたがって実施した。【０１６０】
次いで膜形成後の基板３の、上下導通孔２の内面を除く表面７、８に形成された膜を研磨等によって除去して、上下導通孔２の内面にのみ選択的に密着層６と中間層５が形成された状態とした。【０１６１】
（上下導通体４の形成）
次いで上下導通孔２内に、高融点金属としてのＷの粉末を含み多孔質構造体のもとになるペーストを充填した。【０１６２】
ペーストとしては、平均粒径５μｍのＷ粉末１００質量部に樹脂結合剤としてのアクリルバインダ２質量部、および溶剤としてのブチルカルビトール５重量部を配合し分散させて作製したものを用いた。このペーストをスクリーン印刷機を用いて上下導通孔２に充填した。【０１６３】
次に窒素雰囲気中で６００℃×３時間の加熱によって脱バインダ処理をし、次いで水素雰囲気中で１０００℃×１時間の加熱によってＷの粉末を焼結させて多孔質構造体を形成した。【０１６４】
次にＡｌＮ基板の上下を溶浸に必要な量の２枚のＣｕ板で挟んだ状態として、水素雰囲気中で１２００℃×０．５時間の加熱によって上下導通孔２内の多孔質構造体中に低抵抗金属としてのＣｕを溶浸させて、ＣｕとＷの複合構造を有する上下導通体４を形成した。【０１６５】
次いで基板３の両表面７、８を表面粗さＲａが０．５μｍになるように研磨してセラミック配線基板１を完成させた。【０１６６】
（メタライズ層１０、１１の形成、およびパターン形成）
セラミック配線基板１の基板３の両表面７、８に、下記の方法で、回路パターンを構成するメタライズ層１０、１１を形成した。【０１６７】
まず基板３をイソプロパノール（ＩＰＡ）によって超音波洗浄し、エアブローしてＩＰＡを飛散させた後、オーブン炉で１００℃×１０分間の加熱をして乾燥させた。【０１６８】
次に基板３の両表面７、８に、スパッタ法によって、密着層としてのＴｉ膜を０．０５μｍ、次いで拡散防止層としてのＰｔ膜を０．２μｍ、さらに導電層としてのＡｕ膜を０．２μｍ、この順に膜形成して、３層構造のメタライズ層１０、１１を形成した。【０１６９】
膜形成は、スパッタ装置内で到達真空度１×１０-4Ｐａの雰囲気下、ハロゲンヒータで基板３を２００℃×５分間加熱し、さらにＡｒプラズマによるドライ洗浄をしたのち常法にしたがって実施した。【０１７０】
次いでメタライズ層１０、１１の上に、片面ずつスピンコート法によってフォトレジストを塗布した。それぞれの面のレジスト厚は５μｍ程度とした。【０１７１】
次にフォトマスクに形成したバターンを露光機を用いてレジストヘ露光、転写したのち３０℃に保温した現像液に５分間浸潰し、次いでリンス液中に５分間、さらに純水中に１０分間浸漬して現像してレジストにパターンを焼き付けた。【０１７２】
そしてドライエッチング装置を用いて、レジストでカバーされた部分以外のメタライズ層１０、１１をＡｒプラズマによって除去した後、８０℃に保温したレジスト剥離液に３分間浸漬し、その後リンス液中に５分間、純水中に１０分間浸漬してレジストを取り去ってメタライズ層１０、１１をパターン形成した。【０１７３】
（断面観察１）
作製したセラミック配線基板１の上下導通体４と、その直上のメタライズ層１０、１１をＡｒプラズマでドライエッチングするクロスセクションポリッシュ（ＣＰ）加工によって断面加工をし、そのうち上下導通体４の断面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって倍率２５０倍、３５０μｍ×５００μｍの視野で、１つの上下導通体４ごとに２視野ずつ１０個の上下導通体４について断面観察したところ、クラックや、ＣｕやＷの偏析（Ｗの異常成長粒による）等は認められなかった。また上下導通体４と基板３との界面に隙間は認められなかった。また全断面積中に占めるボイドの発生比率は１％、Ｃｕの存在比率は３０％であった。【０１７４】
ＣｕとＷの複合構造を有し、Ｃｕの存在比率が３０％である上下導通体４の熱膨張率はおよそ７〜８×１０-6／Ｋであり、基板材料であるＡｌＮの熱膨張率（４．５×１０-6／Ｋ）に近いため、上下導通体４としてＣｕ単体（熱膨張率１７×１０-6／Ｋ）を用いた場合と異なり、半導体素子の接合工程等で高温に晒されてもメタライズ層１０、１１や半田層１２にクラックを生じにくいことが確認された。【０１７５】
これについて、実際にメタライズ層１０上に□１ｍｍ×ｔ０．３ｍｍのＳｉ素子を、厚み３０μｍのＡｕＳｎ半田箔を介して３００℃×１０分間の加熱によって接合したのち、当該半田箔によって形成されたＡｕＳｎ半田層１２を同様にして断面加工し、その断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって倍率１０００倍、９０μｍ×１３０μｍの視野で８視野に亘って断面観察してクラックの有無を評価した。評価基準は下記のとおりとした。【０１７６】
◎：半田層１２に、上述した測定方法ではクラックは全く認められなかった。極めて良好。【０１７７】
○：クラックは認められたものの、個々のクラック長がいずれも３μｍ以下、合計のクラック長が０．１ｍｍ以下で、接合特性や電気・熱特性に影響を及ぼさないと考えられた。良好。【０１７８】
△：最長のクラック長が３μｍを超え、かつ５μｍ以下であるとともに、合計のクラック長が０．１ｍｍ以下であって、接合特性や電気・熱特性には殆ど影響を及ぼさないと考えられた。通常レベル。【０１７９】
×：最長のクラック長が５μｍを超えるか、または合計のクラック長が０．１ｍｍを超えており、接合特性や電気・熱特性に影響を及ぼすおそれがあると考えられた。不良。【０１８０】
実施例１は極めて良好「◎」であった。【０１８１】
ところでＡｕＳｎ半田層１２のクラックは上下導通体４と基板３の熱膨張率差が原因で発生するだけでなく、先に説明したように上下導通体４内のボイドや、あるいは上下導通体４の基板３との界面の隙間が原因でも発生する。ボイド発生率が１０％より大きい場合、溶浸する低抵抗金属が多孔質構造体中に十分に回り込んでいないことを示し、上下導通体４だけでなくその上下に形成されるメタライズ層１０、１１や、メタライズ層１０上のＡｕＳｎ半田層１２にもクラックを生じるおそれがある。【０１８２】
（断面観察２）
そこで断面観察１で断面加工したメタライズ層１０、１１の断面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって倍率５０００倍、１８μｍ×２５μｍの視野で、１つの上下導通体４につき１視野、１００個の上下導通体４について合計１００視野に亘って断面観察してメタライズ層１０、１１のクラックの有無を評価した。評価基準は下記のとおりとした。【０１８３】
◎：メタライズ層１０、１１に、上記の測定方法ではクラックは全く認められなかった。極めて良好。【０１８４】
○：クラックは認められたものの、クラック長が０．１μｍ以下で、接合特性や電気・熱特性に影響を及ぼさないと考えられた。良好。【０１８５】
△：クラック長が０．１μｍを超え、かつ０．２μｍ以下であって、接合特性や電気・熱特性には殆ど影響を及ぼさないと考えられた。通常レベル。【０１８６】
×：クラック長が０．２μｍを超えており、接合特性や電気・熱特性に影響を及ぼすおそれがあると考えられた。不良。【０１８７】
実施例１は極めて良好「◎」であった。【０１８８】
〈比較例１〉
基板３の上下導通孔２の内面に密着層６、および中間層５をいずれも形成しなかったこと以外は実施例１と同様にしてセラミック配線基板１を完成させ、メタライズ層１０、１１を形成するとともに当該メタライズ層１０、１１をパターン形成した。【０１８９】
そして先の断面観察１、２を実施したところ、ボイドの発生比率は３５％、Ｃｕの存在比率は３０％であった。また素子搭載によるＡｕＳｎ半田層１２のクラック評価は不良「×」、メタライズ層１０、１１のクラック評価は不良「×」であり、特にメタライズ層１０、１１にはクラックだけでなく剥がれも発生しているのが確認された。【０１９０】
〈実施例２〉
中間層５としてのＷ膜の厚みを０．０１μｍ（実施例２−１）、０．１μｍ（実施例２−２）、０．３μｍ（実施例２−３）、０．５μｍ（実施例２−４）、３．０μｍ（実施例２−５）、および１０．０μｍ（実施例２−６）としたこと以外は実施例１と同様にしてセラミック配線基板１を完成させ、メタライズ層１０、１１を形成するとともに当該メタライズ層１０、１１をパターン形成して断面観察１、２を実施した。結果を実施例１、比較例１の結果と併せて表１に示す。【０１９１】
【表１】
2014106925.tif 000003
【０１９２】
表１の実施例１、実施例２−１〜２−６、および比較例１の結果より、上下導通孔２の内面に中間層５としてＷ膜を形成することによって、セラミック製の基板３からのＡｌの拡散とそれによる上下導通体４におけるボイドの発生比率を１０％以下に抑制して、基板３の表面７、８に形成したメタライズ層１０、１１や当該メタライズ層１０上に形成したＡｕＳｎ半田層１２等にクラックが生じるのを抑制できることが判った。【０１９３】
また実施例１、実施例２−１〜２−６の結果より、かかる効果を向上することを考慮すると、中間層５としてのＷ膜の厚みは０．０１μｍ以上、中でも０．１μｍ以上であるのが好ましいこと、さらには０．５μｍ以上とすることでボイドの発生を抑制できることが判った。【０１９４】
〈実施例３〉
中間層５として、厚み０．０１μｍ（実施例３−１）、０．１μｍ（実施例３−２）、０．３μｍ（実施例３−３）、０．５μｍ（実施例３−４）、１．０μｍ（実施例３−５）、３．０μｍ（実施例３−６）、または１０．０μｍ（実施例３−７）のＭｏ膜を形成したこと以外は実施例１と同様にしてセラミック配線基板１を完成させ、メタライズ層１０、１１を形成するとともに当該メタライズ層１０、１１をパターン形成して断面観察１、２を実施した。結果を、比較例１の結果と併せて表２に示す。【０１９５】
【表２】
2014106925.tif 000004
【０１９６】
表２の実施例３−１〜３−７、および比較例１の結果より、中間層５としてＭｏ膜を形成した場合にも、実施例１、２のＷ膜と同様の効果が得られることが判った。【０１９７】
すなわち上下導通孔２の内面に中間層５としてＭｏ膜を形成することによって、セラミック製の基板３からのＡｌの拡散とそれによる上下導通体４におけるボイドの発生比率を１０％以下に抑制して、基板３の表面７、８に形成したメタライズ層１０、１１や当該メタライズ層１０上に形成したＡｕＳｎ半田層１２等にクラックが生じるのを抑制できることが判った。【０１９８】
またかかる効果を向上することを考慮すると、中間層５としてのＭｏ膜の厚みは０．０１μｍ以上、中でも０．１μｍ以上であるのが好ましいこと、さらには０．５μｍ以上とすることでボイドの発生を抑制できることが判った。【０１９９】
〈実施例４−１〉
密着層６を形成せず、上下導通孔２の内面に直接に、中間層５としてのＷ膜を形成したこと以外は実施例１と同様にしてセラミック配線基板１を完成させ、メタライズ層１０、１１を形成するとともに、前記メタライズ層１０、１１をパターン形成して断面観察１、２を実施した。
〈実施例４‐２〜４−５〉
密着層６としてのＴｉ膜の厚みを０．０１μｍ（実施例４‐２）、０．０５μｍ（実施例４−３）、１.０μｍ（実施例４−４）、または１０．０μｍ（実施例４−５）としたこと以外は実施例１と同様にしてセラミック配線基板１を完成させ、メタライズ層１０、１１を形成するとともに当該メタライズ層１０、１１をパターン形成して断面観察１、２を実施した。結果を、実施例１の結果と併せて表３に示す。【０２００】
【表３】
2014106925.tif 000005
【０２０１】
表３の実施例１、実施例４−１の結果より、中間層５の下に密着層６としてのＴｉ膜を形成するのが、ボイドの発生を確実に抑制して基板３の表面７、８に形成したメタライズ層１０、１１や当該メタライズ層１０上に形成したＡｕＳｎ半田層１２等にクラックが生じるのを抑制する効果を向上する上で好ましいことが判った。【０２０２】
また実施例１、実施例４−２〜４−５の結果より、かかる効果を向上することを考慮すると、密着層６としてのＴｉ膜の厚みは０．０１μｍ以上、特に０．０５μｍ以上であるのが好ましいことが判った。【０２０３】
〈実施例５〉
密着層６として、それぞれ厚み０．１μｍのＣｒ膜（実施例５−１）、およびＮｉＣｒ膜（実施例５-２）を形成したこと以外は実施例１と同様にしてセラミック配線基板１を完成させ、メタライズ層１０、１１を形成するとともに当該メタライズ層１０、１１をパターン形成して断面観察１、２を実施した。結果を、実施例１の結果と併せて表４に示す。【０２０４】
【表４】
2014106925.tif 000006
【０２０５】
表４の結果より、密着層６としては、ＴｉだけでなくＣｒやＮｉＣｒも同等に機能できることが判った。【０２０６】
〈実施例６〉
多孔質構造体のもとになるＷ粉末を含むペーストの粘度や樹脂結合剤の量等を調整したこと以外は実施例１と同様にしてＣｕの存在比率が３％（実施例６−１）、１０％（実施例６−２）、２０％（実施例６−３）、７０％（実施例６−４）、および８８％（実施例６−５）である、ＣｕとＷの複合構造を有する上下導通体４を備えたセラミック配線基板１を完成させ、メタライズ層１０、１１を形成するとともに当該メタライズ層１０、１１をパターン形成して断面観察１、２を実施した。【０２０７】
〈比較例３〉
密着層６、および中間層５を順に形成した上下導通孔２内に、湿式めっきによってＣｕを充填してＣｕ単体の上下導通体４を形成したこと以外は実施例１と同様にしてセラミック配線基板１を完成させ、メタライズ層１０、１１を形成するとともに当該メタライズ層１０、１１をパターン形成して断面観察１、２を実施した。【０２０８】
以上の結果を、実施例１の結果と併せて表５に示す。【０２０９】
【表５】
2014106925.tif 000007
【０２１０】
表５の実施例１、比較例３の結果より、上下導通体４をＣｕとＷの複合構造としてその熱膨張率を基板３のそれに近づけことにより、基板３の表面７、８に形成したメタライズ層１０、１１や当該メタライズ層１０上に形成したＡｕＳｎ半田層１２等にクラックを生じるのを抑制できることが判った。【０２１１】
また実施例１、実施例６−１〜６−５の結果より、ボイドの発生を抑えながら上記の効果をさらに向上することを考慮すると、ＣｕとＷの複合構造を有する上下導通体４におけるＣｕの存在比率を３％以上、特に１０％以上に設定するのが好ましく、８８％以下、特に７０％以下に設定するのが好ましいことが判った。【０２１２】
〈実施例７〉
多孔質構造体をＭｏで形成するとともに当該Ｍｏの粉末を含むペーストの粘度や樹脂結合剤の量等を調整したこと以外は実施例１と同様にしてＣｕの存在比率が３％（実施例７−１）、１０％（実施例７−２）、２０％（実施例７−３）、３０％（実施例７−４）、７０％（実施例７−５）、および８８％（実施例７−６）である、ＣｕとＭｏの複合構造を有する上下導通体４を備えたセラミック配線基板１を完成させ、メタライズ層１０、１１を形成するとともに当該メタライズ層１０、１１をパターン形成して断面観察１、２を実施した。結果を表６に示す。【０２１３】
【表６】
2014106925.tif 000008
【０２１４】
表６の実施例７−１〜７−６の結果より、上下導通体４をＣｕとＭｏの複合構造とした場合にも、実施例１、６−１〜６−５と同様の効果が得られることが判った。【０２１５】
すなわちボイドの発生を抑えながら、基板３の表面７、８に形成したメタライズ層１０、１１や当該メタライズ層１０上に形成したＡｕＳｎ半田層１２等にクラックを生じるのを抑制する効果をさらに向上することを考慮すると、ＣｕとＭｏの複合構造とした上下導通体４におけるＣｕの存在比率を３％以上、特に１０％以上に設定するのが好ましく、８８％以下、特に７０％以下に設定するのが好ましいことが判った。【０２１６】
〈実施例８〉
Ｗからなる多孔質構造体中にＡｇを溶浸させて上下導通体をＡｇとＷの複合構造とするとともに、当該Ｗの粉末を含むペーストの粘度や樹脂結合剤の量等を調整したこと以外は実施例１と同様にしてＡｇの存在比率が３％（実施例８−１）、１０％（実施例８−２）、２０％（実施例８−３）、３０％（実施例８−４）、７０％（実施例８−５）、および８８％（実施例８−６）である、ＡｇとＷの複合構造を有する上下導通体４を備えたセラミック配線基板１を完成させ、メタライズ層１０、１１を形成するとともに当該メタライズ層１０、１１をパターン形成して断面観察１、２を実施した。結果を表７に示す。【０２１７】
【表７】
2014106925.tif 000009
【０２１８】
表７の実施例８−１〜８−６の結果より、上下導通体４をＡｇとＷの複合構造とした場合にも、実施例１、６−１〜６−５と同様の効果が得られることが判った。【０２１９】
すなわちボイドの発生を抑えながら、基板３の表面７、８に形成したメタライズ層１０、１１や当該メタライズ層１０上に形成したＡｕＳｎ半田層１２等にクラックを生じるのを抑制する効果をさらに向上することを考慮すると、ＡｇとＷの複合構造とした上下導通体４におけるＡｇの存在比率を３％以上、特に１０％以上に設定するのが好ましく、８８％以下、特に７０％以下に設定するのが好ましいことが判った。【０２２０】
〈実施例９〉
Ｍｏからなる多孔質構造体中にＡｇを溶浸させて上下導通体をＡｇとＭｏの複合構造とするとともに、当該Ｍｏの粉末を含むペーストの粘度や樹脂結合剤の量等を調整したこと以外は実施例１と同様にしてＡｇの存在比率が３％（実施例９−１）、１０％（実施例９−２）、２０％（実施例９−３）、３０％（実施例９−４）、７０％（実施例９−５）、および８８％（実施例９−６）である、ＡｇとＭｏの複合構造を有する上下導通体４を備えたセラミック配線基板１を完成させ、メタライズ層１０、１１を形成するとともに、前記メタライズ層１０、１１をパターン形成して、断面観察１、２を実施した。結果を表８に示す。【０２２１】
【表８】
2014106925.tif 000010
【０２２２】
表８の実施例９−１〜９−６の結果より、上下導通体４をＡｇとＭｏの複合構造とした場合にも、実施例１、６−１〜６−５と同様の効果が得られることが判った。【０２２３】
すなわちボイドの発生を抑えながら、基板３の表面７、８に形成したメタライズ層１０、１１や当該メタライズ層１０上に形成したＡｕＳｎ半田層１２等にクラックを生じるのを抑制する効果をさらに向上することを考慮すると、ＡｇとＭｏの複合構造とした上下導通体４におけるＡｇの存在比率を３％以上、特に１０％以上に設定するのが好ましく、８８％以下、特に７０％以下に設定するのが好ましいことが判った。【０２２４】
〈実施例１０〉
Ｗからなる多孔質構造体中にＡｕを溶浸させて上下導通体をＡｕとＷの複合構造とするとともに、当該Ｗの粉末を含むペーストの粘度や樹脂結合剤の量等を調整したこと以外は実施例１と同様にしてＡｕの存在比率が３％（実施例１０−１）、１０％（実施例１０−２）、２０％（実施例１０−３）、３０％（実施例１０−４）、７０％（実施例１０−５）、および８８％（実施例１０−６）である、ＡｕとＷの複合構造を有する上下導通体４を備えたセラミック配線基板１を完成させ、メタライズ層１０、１１を形成するとともに当該メタライズ層１０、１１をパターン形成して断面観察１、２を実施した。結果を表９に示す。【０２２５】
【表９】
2014106925.tif 000011
【０２２６】
表９の実施例１０−１〜１０−６の結果より、上下導通体４をＡｕとＷの複合構造とした場合にも、実施例１、６−１〜６−５と同様の効果が得られることが判った。【０２２７】
すなわちボイドの発生を抑えながら、基板３の表面７、８に形成したメタライズ層１０、１１や当該メタライズ層１０上に形成したＡｕＳｎ半田層１２等にクラックを生じるのを抑制する効果をさらに向上することを考慮すると、ＡｕとＷの複合構造とした上下導通体４におけるＡｕの存在比率を３％以上、特に１０％以上に設定するのが好ましく、８８％以下、特に７０％以下に設定するのが好ましいことが判った。【０２２８】
〈実施例１１〉
Ｍｏからなる多孔質構造体中にＡｕを溶浸させて上下導通体をＡｕとＭｏの複合構造とするとともに、当該Ｍｏの粉末を含むペーストの粘度や樹脂結合剤の量等を調整したこと以外は実施例１と同様にしてＡｕの存在比率が３％（実施例１１−１）、１０％（実施例１１−２）、２０％（実施例１１−３）、３０％（実施例１１−４）、７０％（実施例１１−５）、および８８％（実施例１１−６）である、ＡｕとＭｏの複合構造を有する上下導通体４を備えたセラミック配線基板１を完成させ、メタライズ層１０、１１を形成するとともに、前記メタライズ層１０、１１をパターン形成して、断面観察１、２を実施した。結果を表１０に示す。【０２２９】
【表１０】
2014106925.tif 000012
【０２３０】
表８の実施例１１−１〜１１−６の結果より、上下導通体４をＡｕとＭｏの複合構造とした場合にも、実施例１、６−１〜６−５と同様の効果が得られることが判った。【０２３１】
すなわちボイドの発生を抑えながら、基板３の表面７、８に形成したメタライズ層１０、１１や当該メタライズ層１０上に形成したＡｕＳｎ半田層１２等にクラックを生じるのを抑制する効果をさらに向上することを考慮すると、ＡｕとＭｏの複合構造とした上下導通体４におけるＡｕの存在比率を３％以上、特に１０％以上に設定するのが好ましく、８８％以下、特に７０％以下に設定するのが好ましいことが判った。【０２３２】
〈実施例１２〉
中間層５として、それぞれ厚み０．１μｍのＣｏ膜（実施例１２−１）、Ｆｅ膜（実施例１２−２）、Ｚｒ膜（実施例１２−３）、Ｔａ膜（実施例１２−４）、Ｎｂ膜（実施例１２−５）、Ｈｆ膜（実施例１２−６）を形成したこと以外は実施例１と同様にしてセラミック配線基板１を完成させ、メタライズ層１０、１１を形成するとともに当該メタライズ層１０、１１をパターン形成して断面観察１、２を実施した。結果を、実施例１の結果と併せて表１１に示す。【０２３３】
【表１１】
2014106925.tif 000013
【０２３４】
表１１の結果より、中間層５としては、ＷだけでなくＣｏ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｎｂ、およびＨｆも同等に機能できることが判った。【０２３５】
〈実施例１３〉
中間層５として、それぞれ厚み０．１μｍのＲｅ膜（実施例１３−１）、Ｏｓ膜（実施例１３−２）、Ｉｒ膜（実施例１３−３）、およびＲｕ膜（実施例１３−４）を形成したこと、ならびに密着層６と中間層５の成膜方法を真空蒸着法としたこと以外は実施例１と同様にしてセラミック配線基板１を完成させ、メタライズ層１０、１１を形成するとともに当該メタライズ層１０、１１をパターン形成して断面観察１、２を実施した。結果を、実施例１の結果と併せて表１２に示す。【０２３６】
なお真空蒸着法による膜形成は、蒸発源としてそれぞれの元素の粉末、もしくはワイヤーを用い、到達真空度１×１０-5Ｐａで、電子ビームによりルツボ内の蒸発源を加熱、溶解させて実施した。【０２３７】
【表１２】
2014106925.tif 000014
【０２３８】
表１２の結果より、中間層５としては、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、およびＲｕも同等に機能できることが判った。【０２３９】
〈実施例１４〉
メタライズ層１０上に、ＡｕＳｎ半田箔に代えて、真空蒸着法による厚み５μｍのＡｕＳｎ半田層１２を形成したこと以外は実施例１と同様にして断面観察１、２を実施した（実施例１４−４）。【０２４０】
また多孔質構造体のもとになるＷ粉末を含むペーストの粘度や樹脂結合剤の量等を調整して、ＣｕとＷの複合構造を有する上下導通体４におけるＣｕの存在比率を３％（実施例１４−１）、１０％（実施例１４−２）、２０％（実施例１４−３）、５０％（実施例１４−５）、７０％（実施例１４−６）、および８８％（実施例１４−７）としたこと以外は実施例１４−４と同様にして断面観察１、２を実施した。【０２４１】
結果を表１３に示す。【０２４２】
【表１３】
2014106925.tif 000015
【０２４３】
表１４の結果より、ＡｕＳｎ半田層１２の厚みが８μｍ以下であるとき、上下導通体４におけるＣｕの存在比率は５０％以下とすると、当該ＡｕＳｎ層やメタライズ層１０にクラックが生じるのをより確実に防止できることが判った。
【符号の説明】
【０２４４】
１     セラミック配線基板
２     上下導通孔
３     基板
４     上下導通体
５     中間層
６     密着層
７、８ 表面
９     半導体装置
１０、１１    メタライズ層
１２   半田層
１３   半導体素子
【図１】
2014106925.tif 000016
【図２】
2014106925.tif 000017
【国際調査報告】
2014106925.tif 000018
2014106925.tif 000019
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