(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒化アルミニウム粉末を主成分としＹ２Ｏ３を４質量％以上含むセラミック粉末を焼成して得られ、窒化アルミニウムを主成分とする板状のセラミック焼結体の両表面を同時に研磨して得られた、短辺の長さが１２０ｍｍ以下、板厚が０．２〜０．５ｍｍの略長方形の板状で、両表面の表面粗さＲａが０．５μｍ以下のセラミック焼結体から成るセラミック基板であって、
前記セラミック基板を構成するセラミック焼結体は、窒化アルミニウム結晶粒子の長軸径の平均粒径が２．３〜３．０μｍであり、反りが１〜５μｍ／インチであることを特徴とするセラミック基板。
【請求項２】
窒化ケイ素粉末を主成分としＹ２Ｏ３を５質量％以上含むセラミック粉末を焼成して得られ、窒化ケイ素を主成分とする板状のセラミック焼結体の両表面を同時に研磨して得られた、短辺の長さが１２０ｍｍ以下、板厚が０．２〜０．５ｍｍの略長方形の板状で、両表面の表面粗さＲａが０．５μｍ以下のセラミック焼結体から成るセラミック基板であって、
前記セラミック基板を構成するセラミック焼結体は、窒化ケイ素結晶粒子の長軸径の平均粒径が２．０〜７．０μｍであり、反りが１〜５μｍ／インチであることを特徴とするセラミック基板。
【請求項３】
請求項１または２に記載のセラミック基板の少なくとも一方の表面に、厚さ０．５〜５．０μｍの回路層が形成されていることを特徴とする薄膜回路基板。
【請求項４】
窒化アルミニウム粉末を主成分としＹ２Ｏ３を４質量％以上含むセラミック粉末を焼結して窒化アルミニウムを主成分とする板状のセラミック焼結体とし、このセラミック焼結体の両表面に研磨加工を同時に施して、短辺の長さが１２０ｍｍ以下、板厚が０．２〜０．５ｍｍの略長方形の板状で、両表面の表面粗さＲａが０．５μｍ以下のセラミック焼結体から成るセラミック基板を得るセラミック基板の製造方法であって、
前記セラミック基板を構成するセラミック焼結体は、窒化アルミニウム結晶粒子の長軸径の平均粒径が２．３〜３．０μｍであり、反りが１〜５μｍ／インチであることを特徴とするセラミック基板の製造方法。
【請求項５】
窒化ケイ素粉末を主成分としＹ２Ｏ３を５質量％以上含むセラミック粉末を焼結して窒化ケイ素を主成分とする板状のセラミック焼結体とし、このセラミック焼結体の両表面に研磨加工を同時に施して、短辺の長さが１２０ｍｍ以下、板厚が０．２〜０．５ｍｍの略長方形の板状で、両表面の表面粗さＲａが０．５μｍ以下のセラミック焼結体から成るセラミック基板を得るセラミック基板の製造方法であって、
前記セラミック基板を構成するセラミック焼結体は、窒化ケイ素結晶粒子の長軸径の平均粒径が２．０〜７．０μｍであり、反りが１〜５μｍ／インチであることを特徴とするセラミック基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、優れた放熱性を有し、薄膜回路層を形成可能なセラミック基板、薄膜回路基板およびセラミック基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子を搭載する回路基板は、基板と、この基板の少なくとも一方の側面に銅などの導電体から成る回路層を配置して構成されている。回路基板の基板材料として、樹脂，金属，セラミックスなどの各種材料が知られている。従来、基板材料として、回路基板の用途に応じ、好適な材料が選択されていた。
【０００３】
近年、半導体素子を高集積化，高速化，大チップ化した大規模集積回路（ＬＳＩ：Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）などが実用化されている。半導体素子の高集積化に伴い、基板に要求される材料特性は、半導体チップの機械的応力面の保護から電気的，熱的な保護に移行している。樹脂，金属，セラミックスの中でもセラミックスは、放熱性，電気的特性，信頼性をはじめ総合的に優れた特性を有する。このため、セラミック基板が多用されている。
【０００４】
さらに、最近では、半導体素子を一層、高集積化，高速化，大チップ化しているため、使用時の半導体素子からの発熱が増加してより一層温度が上昇する傾向にある。このため、基板材料の特性として、半導体素子から発生する熱を外部に効率良く放熱できる高放熱性が要求される。従って、高熱伝導率を有するＡｌＮ焼結体，ＳｉＣ焼結体，Ｓｉ３Ｎ４焼結体などのセラミック基板が使用されている。
【０００５】
セラミック基板の放熱性をより一層向上させるためには、セラミック基板に高熱伝導率を有する材料を適用するだけでなく、セラミック基板の板厚自体を小さくして熱抵抗値を下げることがセラミック基板にとって不可欠である。
【０００６】
【発明の解決しようとする課題】
しかしながら、研磨加工によりセラミック基板厚を薄くすると、セラミック基板に反りが発生し、そのセラミック基板に形成する回路層の被覆性が低下するという問題を有していた。一方、研磨加工を施さないようにするため、予め薄肉のセラミック成形体を形成し焼結する方法もあるが、セラミック成形体は焼結時に収縮することからこのような方法であっても完全に反りを無くすことは難しかった。また、仮に反りを小さくできたとしてもセラミック焼結体の焼き上がり面では表面粗さが粗いものしか得られず、表面の平坦度を上げるには研磨加工は必須であり、研磨加工を行うと前述のような反りの問題が生じていた。
【０００７】
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、優れた放熱性を有し、かつ、被膜性の高い薄膜回路層を確実に形成できるセラミック基板を提供することを目的とする。
【０００８】
また、上記セラミック基板を用いて被膜性の高い薄膜回路層を形成した薄膜回路基板を提供することを目的とする。
【０００９】
さらに、セラミック基板が薄肉であっても、研磨後の反り発生を防止できるセラミック基板の製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
通常、セラミック基板上の電気・電子部品を電気的に接続するため、セラミック基板表面に銅などの導電体からなる回路層を形成する。回路層を薄膜形成する際、セラミック基板上にスパッタ法や真空蒸着法などの物理蒸着法を用いる。物理蒸着法は、セラミック基板の材料に左右されずに密着性を確保し易いという優れた特性を有するが、セラミック基板の表面形状に凹凸が存在する場合、段差部での薄膜の被覆性が劣る。このため、セラミック基板表面には高い平坦度が要求される。実際、蒸着膜により薄膜回路層を形成するためには、セラミック基板表面の表面粗さＲａを０．５μｍ以下とすることが必要である。従って、セラミック基板表面の平坦化のため、研磨加工を施す必要がある。
【００１１】
一方、薄肉のセラミック基板を製造する場合、焼結時における変形を防止するため、セッターなどの矯正冶具を用いて均等な荷重をかけて焼結する方法が用いられる。しかし、焼結後におけるセラミック基板表面は矯正冶具の表面状態に左右され、セラミック基板表面には不可避的に凹凸が生じる。このため、焼結後にセラミック基板表面を研磨加工することは必須である。
【００１２】
通常、セラミック基板の研磨を行う際、水平に配置したセラミック基板の下面を固定し、上面にダイヤモンドなどの砥粒を含む上端盤を配置し、上端盤を回転または左右に移動して基板表面を研磨加工する片面研磨が行われている。
【００１３】
片面研磨を行うと、セラミック基板の一方の面から力が研磨加工時に負荷される。この力によって、セラミック基板の材料内部に応力が発生する。セラミック基板が厚肉の場合、材料内部に発生する応力はセラミック基板内部で吸収され、セラミック基板自体が変形することはない。しかし、薄肉のセラミック基板では、片面研磨を行うと、セラミック基板の材料内部に発生する応力が吸収されず、材料内部の応力はそのままセラミック基板自体を変形させる。その結果、研磨加工後に反りが発生する。例えば、基板厚さが０．５ｍｍ以下の薄肉のセラミック基板では、研磨加工後に５０μｍ／インチ（１インチあたり５０μｍ程度）の反りが発生する。
【００１４】
また、研磨加工時には、セラミック基板と上端盤との摩擦により摩擦熱が発生する。この摩擦熱によりセラミック基板が変形し易く、研磨加工後に反りが発生する原因の一つになっている。
【００１５】
本発明者は、薄肉のセラミック基板を研磨する際、セラミック基板の両面から同時に両面研磨を施すことで、セラミック基板の材料内部に発生する応力に起因したセラミック基板の変形を防止し、研磨加工後におけるセラミック基板の反り発生を低減できることを見い出した。そして、セラミック基板の反りの発生を低減した結果、セラミック基板への蒸着による被覆性を大幅に向上でき、回路層を薄膜形成可能としたのである。
【００１６】
すなわち、本発明のセラミック基板は、窒化アルミニウム粉末を主成分としＹ２Ｏ３を４質量％以上含むセラミック粉末を焼成して得られ、窒化アルミニウムを主成分とする板状のセラミック焼結体の両表面を同時に研磨して得られた、短辺の長さが１２０ｍｍ以下、板厚が０．２〜０．５ｍｍの略長方形の板状で、両表面の表面粗さＲａが０．５μｍ以下のセラミック焼結体から成るセラミック基板であって、前記セラミック基板を構成するセラミック焼結体は、窒化アルミニウム結晶粒子の長軸径の平均粒径が２．３〜３．０μｍであり、反りが１〜５μｍ／インチであることを特徴とする。また、本発明のセラミック基板は、窒化ケイ素粉末を主成分としＹ２Ｏ３を５質量％以上含むセラミック粉末を焼成して得られ、窒化ケイ素を主成分とする板状のセラミック焼結体の両表面を同時に研磨して得られた、短辺の長さが１２０ｍｍ以下、板厚が０．２〜０．５ｍｍの略長方形の板状で、両表面の表面粗さＲａが０．５μｍ以下のセラミック焼結体から成るセラミック基板であって、前記セラミック基板を構成するセラミック焼結体は、窒化ケイ素結晶粒子の長軸径の平均粒径が２．０〜７．０μｍであり、反りが１〜５μｍ／インチであることを特徴とする。
【００２０】
上記態様のセラミック基板において、セラミック基板の少なくとも一方の表面に、厚さ０．５〜５．０μｍの回路層が形成されている薄膜回路基板であることを特徴とする。なお、本発明の回路層は前述のように物理蒸着法により形成された薄膜であることが好ましいが、金属ペーストを用いた回路層であっても適用可能である。
【００２１】
さらに、本発明のセラミック基板の製造方法は、窒化アルミニウム粉末を主成分としＹ２Ｏ３を４質量％以上含むセラミック粉末を焼結して窒化アルミニウムを主成分とする板状のセラミック焼結体とし、このセラミック焼結体の両表面に研磨加工を同時に施して、短辺の長さが１２０ｍｍ以下、板厚が０．２〜０．５ｍｍの略長方形の板状で、両表面の表面粗さＲａが０．５μｍ以下のセラミック焼結体から成るセラミック基板を得るセラミック基板の製造方法であって、前記セラミック基板を構成するセラミック焼結体は、窒化アルミニウム結晶粒子の長軸径の平均粒径が２．３〜３．０μｍであり、反りが１〜５μｍ／インチであることを特徴とする。また、本発明のセラミック基板の製造方法は、窒化ケイ素粉末を主成分としＹ２Ｏ３を５質量％以上含むセラミック粉末を焼結して窒化ケイ素を主成分とする板状のセラミック焼結体とし、このセラミック焼結体の両表面に研磨加工を同時に施して、短辺の長さが１２０ｍｍ以下、板厚が０．２〜０．５ｍｍの略長方形の板状で、両表面の表面粗さＲａが０．５μｍ以下のセラミック焼結体から成るセラミック基板を得るセラミック基板の製造方法であって、前記セラミック基板を構成するセラミック焼結体は、窒化ケイ素結晶粒子の長軸径の平均粒径が２．０〜７．０μｍであり、反りが１〜５μｍ／インチであることを特徴とする。
【００２３】
また、窒化アルミニウム基板の場合、ＡｌＮ結晶粒子の平均粒径を３．０μｍ以下としたセラミック焼結体を用いることが望ましい。特に、粒径を１．０μｍから３．０μｍまでの範囲と小径、かつ、均一な平均粒径することが好ましく、これにより、セラミック基板の研磨性向上を図れる。また、窒化ケイ素基板の場合、Ｓｉ３Ｎ４結晶粒子の長軸径は２．０〜７．０μｍの範囲であると同様の効果が得られる。従来は、セラミック基板を片方ずつ研磨加工する片面研磨を施していたが、研磨性を向上することで両面研磨を同時に行うことが可能となった。
【００２４】
このような本発明のセラミック基板の製造方法を用いれば、板厚が０．２〜０．５ｍｍと薄いにも関わらず、反りの小さなセラミック基板を得ることができるのである。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、実施例１〜実施例１２、参考例１および２、比較例１〜比較例１０を用いて説明する。
【００２６】
実施例１
本実施例では、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）焼結体から成るセラミック基板を下記の方法によって作製した。
【００２７】
ＡｌＮの原料粉末（平均粒径１．８μｍ）に焼結助剤としてＹ２Ｏ３を質量％で（重量％と同様）５％添加し、更に、有機溶剤、バインダを添加してボールミルにて混合を行い、均一混合したスラリーを作製した。得られたスラリーをドクターブレード法により厚さ０．８ｍｍのシート状に形成した。そして、焼結後３インチ角になるように割り掛けた状態にシートを切断した後、５００℃で脱脂を行った。その後、非酸化性雰囲気中、１７５０℃で４時間焼結してＡｌＮ焼結体を得た。ここで、一旦、ＡｌＮ焼結体の反りを測定した。
【００２８】
図１は、平板１上にＡｌＮ焼結体２を配置し、ＡｌＮ焼結体２の板厚方向から見た図である。まず、図１に示すＡｌＮ焼結体２の長さＡを測定し、次に、平板１からＡｌＮ焼結体２の凹面までの垂直距離の最大値Ｂを測定した。そして、ＡｌＮ焼結体２の長さＡの１インチあたりの垂直距離Ｂを算出して、反りとした。その結果、反りは１００μｍ／インチであった。
【００２９】
このＡｌＮ焼結体の破断面からサンプル（単位面積５０μｍ×５０μｍ）を任意の３個所選択した。各サンプルを拡大写真により２０００倍に拡大し、単位面積内に含まれるＡｌＮ結晶粒子個々の最大径を測定し、平均粒径を算出した。その結果、粒子の平均粒径は２．５μｍであった。
【００３０】
このように反りが１００μｍ／インチ、粒子の平均粒径が２．５μｍであるＡｌＮ焼結体２の両面を、下記の方法によって同時に研磨加工して、板厚０．５ｍｍ、表面粗さＲａ０．５μｍ以下としたセラミック基板を得た。
【００３１】
すなわち、図２（ａ）に示すように、ＡｌＮ焼結体２の両表面にＡｌＮ焼結体２の全面を被覆する上端盤３ａと下端盤４ａとを配置し、ＡｌＮ焼結体２の端部は固定した。そして、上端盤３ａと下端盤４ａとを同時に移動させてＡｌＮ焼結体２の両表面を研磨した。このときの砥石の盤定は♯２００〜１０００の範囲で実施した。なお、ＡｌＮ焼結体２のサイズが大きい場合には、図２（ｂ）に示すように、ＡｌＮ焼結体２の両表面の一部に上端盤３ｂと下端盤４ｂとを配置し、上端盤３ｂと下端盤４ｂとを同時に移動させてＡｌＮ焼結体２を研磨しても良い。
【００３２】
このように両面を同時に研磨加工して得られたＡｌＮ基板の反りを測定した。その結果、下記の表１に示すように、研磨加工後のＡｌＮ基板の反りは、５μｍ／インチと、研磨前のものに比べて反りが大幅に減少した。
【００３３】
参考例１
本参考例では、以下のように、焼結条件および添加物を変えた。
【００３４】
すなわち、ＡｌＮの原料粉末（平均粒径０．８μｍ）に焼結助剤としてＹ２Ｏ３を質量％で３％添加し、更に、有機溶剤、バインダを添加してボールミルにて混合を行い、均一混合したスラリーを作製した。得られたスラリーをドクターブレード法により厚さ０．８ｍｍのシート状に形成した。そして、焼結後３インチ角になるように割り掛けた状態にシートを切断した後、５２０℃で脱脂を行った。その後、非酸化性雰囲気中、１８００℃で３時間焼結して平均粒子径を２．０μｍとした板状のＡｌＮ焼結体を得た。
【００３５】
このＡｌＮ焼結体の両表面を同時に研磨して、板厚を０．５ｍｍとしたセラミック基板を得て、反りを測定した。その結果、表１に示すように、セラミック基板の反りは３μｍ／インチであった。
【００３６】
実施例２
本実施例では、以下のように、焼結条件および添加物を変えた。
【００３７】
すなわち、ＡｌＮの原料粉末（平均粒径１．５μｍ）に焼結助剤としてＹ２Ｏ３を質量％で４％添加し、更に、有機溶剤、バインダを添加してボールミルにて混合を行い、均一混合したスラリーを作製した。得られたスラリーをドクターブレード法により厚さ０．７ｍｍのシート状に形成した。そして、焼結後３インチ角になるように割り掛けた状態にシートを切断した後、５５０℃で脱脂を行った。その後、非酸化性雰囲気中、１８２０℃で２時間焼結して平均粒子径を２．３μｍとした板状のＡｌＮ焼結体を得た。
【００３８】
このＡｌＮ焼結体の両表面を同時に研磨して、板厚を０．４ｍｍかつ表面粗さＲａを０．０５μｍ以下としたセラミック基板を得て、反りを測定した。その結果、表１に示すように、セラミック基板の反りは５μｍ／インチであった。
【００３９】
実施例３
本実施例では、以下のように、焼結条件および添加物を変えた。
【００４０】
すなわち、Ｓｉ３Ｎ４の原料粉末（平均粒径１．８μｍ）に焼結助剤としてＹ２Ｏ３を質量％で６％，ＴｉＯ２を１％添加し、更に、有機溶剤、バインダを添加してボールミルにて混合を行い、均一混合したスラリーを作製した。得られたスラリーをドクターブレード法により厚さ０．７ｍｍのシート状に形成した。そして、焼結後３インチ角になるように割り掛けた状態にシートを切断した後、５５０℃で脱脂を行った。その後、非酸化性雰囲気中、１８００℃で３時間焼結して、平均粒子径を４．２μｍとした板状の窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）焼結体を得た。なお、Ｓｉ３Ｎ４の平均粒子径は、ＡｌＮ焼結体同様にＳｉ３Ｎ４焼結体の破断面において、単位面積５０μｍ×５０μｍを任意の３個所選択し、その単位面積を２０００倍程度の拡大写真に写し、そこに写る個々のＳｉ３Ｎ４結晶粒子の長軸径の平均値により求めたものである。
【００４１】
このＳｉ３Ｎ４焼結体の両表面を同時に研磨して、板厚を０．５ｍｍかつ表面粗さＲａを０．３μｍ以下としたセラミック基板を得て、反りを測定した。その結果、表１に示すように、セラミック基板の反りは２μｍ／インチであった。
【００４２】
実施例４
本実施例では、以下のように、焼結条件および添加物を変えた。
【００４３】
すなわち、Ｓｉ３Ｎ４の原料粉末（平均粒径２．０μｍ）に焼結助剤としてＹ２Ｏ３を質量％で５％，Ｙｂ２Ｏ３を３％，ＴｉＯ２を０．５％添加し、更に、有機溶剤、バインダを添加してボールミルにて混合を行い、均一混合したスラリーを作製した。得られたスラリーをドクターブレード法により厚さ０．６ｍｍのシート状に形成した。そして、焼結後３インチ角になるように割り掛けた状態にシートを切断した後、５００℃で脱脂を行った。その後、非酸化性雰囲気中、１８２０℃で３時間焼結して、平均粒子径を５．１μｍとした板状のＳｉ３Ｎ４焼結体を得た。
【００４４】
このＳｉ３Ｎ４焼結体の両表面を同時に研磨して、板厚を０．３ｍｍかつ表面粗さＲａを０．１μｍ以下としたセラミック基板を得て、反りを測定した。その結果、表１に示すように、セラミック基板の反りは５μｍ／インチであった。
【００４５】
比較例１
本比較例では、以下のように、焼結条件および添加物を変えた。
【００４６】
すなわち、ＡｌＮの原料粉末（平均粒径２．８μｍ）に焼結助剤としてＹ２Ｏ３を質量％で４％添加し、更に、有機溶剤、バインダを添加してボールミルにて混合を行い、均一混合したスラリーを作製した。得られたスラリーをドクターブレード法により厚さ０．８ｍｍのシート状に形成した。そして、焼結後３インチ角になるように割り掛けた状態にシートを切断した後、５５０℃で脱脂を行った。その後、非酸化性雰囲気中、１８２０℃で３時間焼結して、平均粒子径を４．５μｍとした板状のＡｌＮ焼結体を得た。
【００４７】
このＡｌＮ焼結体の両表面を同時に研磨して、板厚を０．５ｍｍかつ表面粗さＲａを０．５μｍとしたセラミック基板を得て、反りを測定した。その結果、表１に示すように、セラミック基板の反りは２２μｍ／インチであった。
【００４８】
比較例２
本比較例では、以下のように、焼結条件および添加物を変えた。
【００４９】
すなわち、ＡｌＮの原料粉末（平均粒径１．３μｍ）に焼結助剤としてＹ２Ｏ３を質量％で５％添加し、更に、有機溶剤、バインダを添加してボールミルにて混合を行い、均一混合したスラリーを作製した。得られたスラリーをドクターブレード法により厚さ０．８ｍｍのシート状に形成した。そして、焼結後３インチ角になるように割り掛けた状態にシートを切断した後、５００℃で脱脂を行った。その後、非酸化性雰囲気中、１８００℃で２時間焼結して、平均粒子径を２．０μｍとした板状のＡｌＮ焼結体を得た。
【００５０】
このＡｌＮ焼結体の片方の表面を研磨して、板厚を０．５ｍｍかつ表面粗さＲａを０．５μｍとしたセラミック基板を得て、反りを測定した。その結果、表１に示すように、セラミック基板の反りは５０μｍ／インチであった。
【００５１】
比較例３
本比較例では、以下のように、焼結条件および添加物を変えた。
【００５２】
すなわち、Ｓｉ３Ｎ４の原料粉末（平均粒径３．０μｍ）に焼結助剤としてＹ２Ｏ３を質量％で５％添加し、更に、有機溶剤、バインダを添加してボールミルにて混合を行い、均一混合したスラリーを作製した。得られたスラリーをドクターブレード法により厚さ０．８ｍｍのシート状に形成した。そして、焼結後３インチ角になるように割り掛けた状態にシートを切断した後、５００℃で脱脂を行った。その後、非酸化性雰囲気中、１８２０℃で８時間焼結して、平均粒子径（長軸径）を８．７μｍとした板状のＳｉ３Ｎ４焼結体を得た。
【００５３】
このＳｉ３Ｎ４焼結体の両面を同時に研磨して、板厚を０．５ｍｍかつ表面粗さＲａを０．５μｍとしたセラミック基板を得て、反りを測定した。その結果、表１に示すように、セラミック基板の反りは２０μｍ／インチであった。
【００５４】
比較例４
本比較例では、以下のように、焼結条件および添加物を変えた。
【００５５】
すなわち、Ｓｉ３Ｎ４の原料粉末（平均粒径１．８μｍ）に焼結助剤としてＹ２Ｏ３を質量％で７％添加し、更に、有機溶剤、バインダを添加してボールミルにて混合を行い、均一混合したスラリーを作製した。得られたスラリーをドクターブレード法により厚さ０．８ｍｍのシート状に形成した。そして、焼結後３インチ角になるように割り掛けた状態にシートを切断した後、５００℃で脱脂を行った。その後、非酸化性雰囲気中、１８００℃で３時間焼結して、平均粒子径（長軸径）を５．５μｍとした板状のＳｉ３Ｎ４焼結体を得た。
【００５６】
このＳｉ３Ｎ４焼結体の片方の表面を研磨して、板厚を０．５ｍｍかつ表面粗さＲａを０．５μｍとしたセラミック基板を得て、反りを測定した。その結果、表１に示すように、セラミック基板の反りは５５μｍ／インチであった。
【００５７】
【表１】
0004795529.tif 000002
【００５８】
上記実施例１〜実施例４、参考例１および比較例１〜比較例４に示すセラミック基板を作製して反りを測定した結果、表１に示すように、片面を固定して研磨した比較例２，比較例４では、反りが５０μｍ／インチ，５５μｍ／インチ生じていた。これに対し、セラミック基板を両面同時に研磨した実施例１〜実施例４、参考例１では、いずれも反りが５μｍ／インチ以下となっており、反りを大幅に低減できることが判明した。
【００５９】
従って、本実施形態によれば、セラミック基板を薄肉とした場合であっても、セラミック基板を両面研磨してセラミック基板の両表面から力を負荷することで、セラミック基板の材料内部に発生する応力を互いに相殺することで、研磨加工後のセラミック基板の反り発生を防止できる。
【００６０】
また、比較例１，比較例３では、セラミック焼結体の粒子の平均粒径が本発明の好ましい範囲を超えており、セラミック基板両面を同時に研磨した場合であっても、反りが２２μｍ／インチ，５５μｍ／インチ生じていた。これに対し、セラミック焼結体の粒子の平均粒径を好ましい範囲にした実施例１〜実施例４、参考例１では、いずれも反りが５μｍ／インチであり、反りの発生を低減することができた。
【００６１】
従って、本実施形態によれば、セラミック焼結体の粒子を小径化して研磨性を向上させることで、研磨加工時における摩擦熱の発生を抑制でき、より一層、反りの発生を防止できることが確認された。
【００６２】
実施例５〜実施例８、参考例２、比較例５〜比較例８
実施例１〜実施例４、参考例１および比較例１〜比較例４のセラミック基板上に、スパッタ法により表２に示した回路層を設けた。その際に、スパッタ不良の発生する割合を求めた。なお、スパッタ不良とは、所定の配線形状になるようスパッタリングを行ったにも関わらず、所定の配線形状が得られなかったものの割合（％）を示したものである。その結果を表２に示す。
【００６３】
【表２】
0004795529.tif 000003
【００６４】
表２から分かる通り、本発明の実施例に係るセラミック基板は反りが小さいことから、スパッタ不良発生率を低減できることが分かった。また、本発明のセラミック基板は両面が研磨加工されていることから、表面裏面どちらにも回路層を設けることができる。そのため表面裏面の違いがないことからスパッタ装置に装着する際の方向性を気にしなくて済むため作業性が良好である。
【００６５】
それに対し、比較例のセラミック基板は反りが大きいことから不良発生率が大きく、スパッタ等の物理蒸着法により回路層を設けることには向かないことが判明した。
【００６６】
実施例９〜実施例１２，比較例９，比較例１０
基板サイズを表３のように変えた以外は、実施例１と同様としたセラミック基板を実施例９、実施例１０および比較例９とした。同じく基板サイズを表３のように変えた以外は、実施例３と同様としたセラミック基板を実施例１１、実施例１２および比較例１０とした。なお、比較例９および比較例１０は、本発明の範囲外の基板サイズを有するものである。
【００６７】
上記実施例９〜実施例１２，比較例９〜比較例１０の反り量を測定した。その結果を表３に示す。
【００６８】
【表３】
0004795529.tif 000004
【００６９】
表３から分かる通り、セラミック基板の短辺が１２０ｍｍ以下であれば反り量を５μ／インチ以下にできることが分かった。
【００７０】
それに対し、比較例９、比較例１０のように基板サイズは本発明の範囲を超えて大きくなると本発明の効果が十分得られないことが判明した。これは基板サイズが大きくなりすぎると、研磨加工時の応力を緩和し難くなるためであると考えられる。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のセラミック基板の製造方法によれば、放熱性に優れ、かつ研磨加工後における反りを低減したセラミック基板を得られる。また、セラミック基板上に被膜性の高い薄膜回路層を形成した回路基板を得ることができ、半導体素子を高集積化，高速化，大チップ化した高性能の回路部品が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における、反りの測定方法を模式的に示す図。
【図２】本発明の実施形態における研磨加工を示す断面図であり、（ａ）はセラミック基板サイズが小である場合、（ｂ）はセラミック基板サイズが大である場合の研磨加工を示す断面図。
【符号の説明】
１  平板
２  ＡｌＮ焼結体
３ａ，３ｂ  上端盤
４ａ，４ｂ  下端盤
Ａ  ＡｌＮ焼結体の長さ
Ｂ  平板からＡｌＮ焼結体の凹面までの垂直距離の最大値
【図１】
0004795529.tif 000005
【図２】
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