(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼結助剤として２〜６質量％の範囲の希土類酸化物を含み、焼結助剤の総量が酸化物換算で２〜１２質量％の範囲であり、窒化アルミニウム結晶粒の平均粒径が３〜５μｍの範囲で、かつ粒径分布の標準偏差が２μｍ以下であり、かつ常温での熱伝導率が１６０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である窒化アルミニウム焼結体を作製する工程と、
前記窒化アルミニウム焼結体の表面を、加工後の表面のスキューネスＲskが−１以上となるように、ダイヤモンド砥石で中仕上げ加工する工程と、
前記中仕上げ加工された前記窒化アルミニウム焼結体の表面を、算術平均粗さＲaが０．０５μｍ以下となるように鏡面加工し、加工表面のスキューネスＲskを０以上１以下に仕上げ加工して、前記加工表面に存在する焼結助剤成分の凝集体の大きさが２０μｍ以下であると共に、前記加工表面の単位面積当りに占める前記凝集体の面積の総和が５％以下であり、かつ前記加工表面の１００×１００μｍの単位面積当りに存在する、大きさ１０μｍ以上の前記焼結助剤成分の凝集体およびポアの数が、合計数で３個以下であり、厚さが１．５ｍｍ以下である窒化アルミニウム基板を作製する工程と、
前記窒化アルミニウム基板の前記加工表面上に金属薄膜を形成する工程と
を具備することを特徴とする薄膜基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の薄膜基板の製造方法において、
前記金属薄膜の厚さが３μｍ以下であることを特徴とする薄膜基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の薄膜基板の製造方法において、
前記中仕上げ加工を３２５〜４００メッシュのダイヤモンド砥石を用いて行うことを特徴とする薄膜基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の薄膜基板の製造方法において、
前記仕上げ加工した加工表面を酸洗いすることを特徴とする薄膜基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は窒化アルミニウム基板を用いた薄膜基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ波集積回路は、半導体チップをマイクロ波帯のインピーダンス整合回路と直接接続することができるため、パッケージやリード線により生じる寄生リアクタンスの影響を極めて低減することができる。その結果、小型でかつ高精度のマイクロ波周波数帯能動回路を実現することが可能となる。このようなマイクロ波集積回路の特徴を活かして、最近では光通信用ハイブリッドＩＣ、移動体通信用ハイブリッドＩＣ、レーザダイオード用ハイブリッドＩＣ、自動車用ハイブリッドＩＣ等に急速に使用されはじめている。
【０００３】
マイクロ波集積回路においては、回路の高精度化や高信頼性化等が要求されることから、回路形成にはスパッタ法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の薄膜形成技術、特にＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：物理的気相成長）法を適用することが一般的である。ＰＶＤ法等の薄膜形成技術を適用した回路（薄膜回路）は、パターン精度が厚膜回路に比べて１桁以上優れており、また膜材の純度も高く、さらに膜素子の精度、雑音特性、温度特性、安定性等に優れるという利点を有している。
【０００４】
薄膜回路を適用した薄膜ハイブリッドＩＣにおいては、回路を高集積化することが可能であることから、回路動作に伴う発熱量は増大する傾向にある。さらに、半導体チップ自体のハイパワー化等も進められており、半導体チップからの発熱量も年々増大している。このため、マイクロ波集積回路用の基板は放熱性に優れることが重要であり、熱伝導性に優れる窒化アルミニウム基板が多用されるようになってきている。このように、マイクロ波集積回路用基板には熱伝導性に優れる窒化アルミニウム基板に薄膜回路を形成した薄膜基板が多用されるようになってきている。薄膜基板はレーザダイオードのサブマウント基板等としても使用されている。
【０００５】
さらに、マイクロ波集積回路用基板には放熱性に加えて、薄膜回路を精度よく形成することが可能な表面性を有することが求められている。すなわち、スパッタ法等で薄膜回路を形成する場合、薄膜被着面（回路形成面）の表面性が重要であり、表面に凹凸等が存在していると回路の形成精度を低下させることになる。このため、例えば特許文献１に記載されているように、窒化アルミニウム焼結体等を薄膜形成用基板として用いる場合には、表面に鏡面加工を施すことが一般的である。なお、上記公報では窒化アルミニウム基板等の絶縁基板の表面粗さＲaを０．１μｍ以下としている。
【０００６】
特に、窒化アルミニウム焼結体においては、放熱性を向上させるにあたって、熱伝導率の低下原因となる液相を形成する焼結助剤の添加量を少なくする傾向がある。焼結助剤の添加量を少なくした場合には、焼結温度を高くしないと焼結性が悪くなるが、焼結温度を上げると焼結助剤成分（粒界相成分）の焼結体表面への析出が進むと同時に、窒化アルミニウム結晶粒の粒成長が起こりやすくなる。基板表面に存在する焼結助剤成分は薄膜の接合強度を低下させる。さらに、基板表面に必要以上に粒成長した窒化アルミニウム結晶粒が存在すると、基板表面の平坦性が損なわれるため、均一な薄膜を形成することが困難になる。そこで、窒化アルミニウム焼結体（基板）の表面に薄膜を形成する場合には、上述したように薄膜形成面を鏡面加工することが一般的である。さらに、鏡面加工後に酸洗いを実施して、基板表面に付着した汚れ等を除去することも有効である。
【０００７】
ところで、従来の窒化アルミニウム焼結体においては、鏡面加工時や酸洗い時に焼結体表面に存在する粒界相成分の脱落や溶解等が生じやすく、このために薄膜を精度よく形成することが難しいという問題がある。上述した特許文献１に記載されているように、従来の窒化アルミニウム焼結体の表面を単に鏡面研磨しただけでは、表面に析出した粒界相成分や窒化アルミニウム結晶粒が脱落したり、また酸洗い時に粒界相成分の溶解等が生じやすい。これらは比較的大きな凹部の発生原因となる。このような凹部を有する基板表面に薄膜を形成すると、薄膜と基板との間に空隙が生じてしまう。窒化アルミニウム基板と薄膜との間の空隙は、その後の製造工程や回路使用時に印加される熱により膨れを生じさせ、回路精度の低下や薄膜の剥がれの原因となる。
【０００８】
なお、窒化アルミニウム基板の表面性に関しては、例えば特許文献２に部品搭載面や回路形成面のスキューネスを０以下とした基板が記載されている。ここでは銅板等の金属板との接合強度を高めるために、基板表面のスキューネスを研磨条件等に基づいて制御している。しかし、単に窒化アルミニウム焼結体の研磨条件等を制御しただけでは、薄膜の形成面に求められる特性を必ずしも十分に満足させることはできない。
【０００９】
また、特許文献３には窒化アルミニウム焼結体の熱伝導率や機械的強度を高めるために、内部結晶組織における粒界相の最大径を１μｍ以下とし、さらに気孔の最大径を１μｍ以下とした窒化アルミニウム焼結体が記載されている。これら焼結体内部の粒界相や気孔の削減は熱伝導率等の向上には寄与するものの、上述したように薄膜形成用基板では表面状態が問題となるため、焼結体内部の粒界相量等を制御しただけでは、薄膜形成面に求められる特性を十分に満足させることはできない。特に、高熱伝導率化を図った窒化アルミニウム焼結体では、焼結体表面に粒界相成分が析出しやすいため、焼結体内部の粒界相量等を制御しただけでは逆に表面特性が悪化するおそれがある。
【特許文献１】特開平１１−０３１８６９号公報
【特許文献２】特開２０００−２８１４２７号公報
【特許文献３】特開平５−２３８８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、窒化アルミニウム基板の高放熱特性を活かした上で、各種回路の形成等に使用される金属薄膜との密着性や薄膜形成精度等を高めることを可能にした窒化アルミニウム基板を用いることによって、信頼性や動作特性等の向上を図った薄膜基板の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の薄膜基板の製造方法は、焼結助剤として２〜６質量％の範囲の希土類酸化物を含み、焼結助剤の総量が酸化物換算で２〜１２質量％の範囲であり、窒化アルミニウム結晶粒の平均粒径が３〜５μｍの範囲で、かつ粒径分布の標準偏差が２μｍ以下であり、かつ常温での熱伝導率が１６０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である窒化アルミニウム焼結体を作製する工程と、前記窒化アルミニウム焼結体の表面を、加工後の表面のスキューネスＲskが−１以上となるように、ダイヤモンド砥石で中仕上げ加工する工程と、前記中仕上げ加工された窒化アルミニウム焼結体の表面を、算術平均粗さＲaが０．０５μｍ以下となるように鏡面加工し、加工表面のスキューネスＲskを０以上１以下に仕上げ加工して、前記加工表面に存在する焼結助剤成分の凝集体の大きさが２０μｍ以下であると共に、前記加工表面の単位面積当りに占める前記凝集体の面積の総和が５％以下であり、かつ前記加工表面の１００×１００μｍの単位面積当りに存在する、大きさ１０μｍ以上の前記焼結助剤成分の凝集体およびポアの数が、合計数で３個以下であり、厚さが１．５ｍｍ以下である窒化アルミニウム基板を作製する工程と、前記窒化アルミニウム基板の前記加工表面上に金属薄膜を形成する工程とを具備することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、窒化アルミニウム基板の放熱性等を活かした上で、金属薄膜との密着性や金属薄膜の形成精度を高めることができる。従って、このような窒化アルミニウム基板を用いた薄膜基板によれば、マイクロ波集積回路等の薄膜回路デバイスや各種電子部品のサブマウント基板の信頼性や動作特性を高めることが可能となる。特に、窒化アルミニウム基板の厚さを薄くした場合においても薄膜基板の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。図１は本発明の窒化アルミニウム基板を使用した薄膜基板の一実施形態の概略構成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）焼結体からなる基板である。この薄膜形成用基板としてのＡｌＮ基板１の厚さは１．５ｍｍ以下であることが好ましい。ＡｌＮ基板１の表面１ａには研磨加工等が施されており、この加工表面１ａが薄膜形成面とされている。
【００１４】
加工表面１ａ上には金属薄膜２が形成されており、これらにより薄膜基板３が構成されている。ここで、加工表面１ａの表面粗さはＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４で規定する算術平均粗さＲaで０．５μｍ以下とされている。算術平均粗さＲaが０．５μｍを超えるような加工表面１ａは、金属薄膜２の形成面としての要求特性を満たすことができない。
【００１５】
ＡｌＮ基板１を構成するＡｌＮ焼結体は、ＡｌＮ結晶粒とこれらＡｌＮ結晶粒間に存在する粒界相とから主として構成されている。ＡｌＮ焼結体は例えば常温での熱伝導率が１６０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の放熱性を有することが好ましい。ＡｌＮ焼結体の常温での熱伝導率が１６０Ｗ／ｍ・Ｋ未満であると、薄膜基板３を例えばマイクロ波集積回路等に適用する際に、十分な放熱性を確保することができず、ＡｌＮ基板１を用いることの利点が損なわれてしまう。
【００１６】
ＡｌＮ焼結体は、例えばＡｌＮ粉末に焼結助剤を添加し、さらにバインダ等を加えて混合した後に所定の基板形状に成形し、この成形体を焼結することにより得られるものである。焼結助剤には種々の金属化合物が使用されるが、ＡｌＮ焼結体の低温焼結を可能にすると共に、主として焼結助剤成分からなる粒界相の偏析や凝集（特に表面１ａでの偏析や凝集）を抑制する上で、少なくとも希土類酸化物を使用するものとする。
【００１７】
希土類酸化物としては、例えば酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化エルビウム（Ｅｒ２Ｏ３）、酸化イッテルビウム（Ｙｂ２Ｏ３）等が挙げられ、これらのうちでも特に酸化イットリウムを使用することが好ましい。希土類酸化物の配合量は、ＡｌＮ粉末に対して１〜１０質量％の範囲とすることが好ましい。希土類酸化物の配合量が１０質量％を超えると、主として焼結助剤成分からなる粒界相が凝集しやすくなり、ＡｌＮ基板１の加工表面１ａにおける焼結助剤成分の凝集体の存在量が増加しやすくなる。一方、希土類酸化物の配合量が１質量％未満であると、ＡｌＮ焼結体の焼結性等が低下してポアの増大等を招いたり、また熱伝導性が低下するおそれがある。希土類酸化物の配合量は２〜６質量％の範囲とすることがさらに好ましい。
【００１８】
焼結助剤としては希土類酸化物に加えて、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ等のアルカリ土類金属元素の酸化物、ＳｉＯ２やＳｉ３Ｎ４等のＳｉ化合物、Ｂ２Ｏ３、Ｂ４Ｃ、ＴｉＢ２、ＬａＢ６等の硼素化合物等を併用してもよい。なお、希土類酸化物やアルカリ土類酸化物等は、焼成時に酸化物となる炭酸塩、シュウ酸塩、硝酸塩、フッ化物等として配合してもよい。また、ＴｉＯ２、ＨｆＯ２、ＺｒＯ２等の黒色化材を併用することも可能である。これらの化合物を希土類酸化物と併用する場合には、焼結助剤の総量が酸化物換算で２〜１２質量％の範囲となるように添加量を調整することが好ましい。
【００１９】
上述したＡｌＮ基板１においては、図２の拡大模式図に示すように、Ｒaが０．５μｍ以下となるように加工した後の表面１ａに存在する焼結助剤成分の凝集体４の大きさが２０μｍ以下とされている。これによって、鏡面加工後や酸洗い後に大きな凹部（陥没部）が基板表面１ａに発生することを防止している。なお、図２において、符号５はＡｌＮ結晶粒を示している。
【００２０】
すなわち、希土類酸化物等の焼結助剤は、例えばＡｌＮもしくはＡｌＮ粉末中の不純物アルミナ（不純物酸素）と反応して、希土類元素−Ａｌ−Ｏ（−Ｎ）系化合物等として粒界相に存在する。そして、希土類酸化物を含む焼結助剤成分は、粒界相を構成する化合物の形態で、もしくはそれより希土類元素がリッチな化合物等として、ＡｌＮ焼結体の表面に析出して凝集体４を形成する。このような焼結助剤成分の凝集体４の大きさが２０μｍを超えると、鏡面加工時や酸洗い工程時に凝集体４の脱落や溶解が起こりやすくなる。特に、上記した粒界相を構成する化合物は酸に溶けやすいため、鏡面加工後の酸洗い工程時に凝集体４が溶解することで大きな凹部（陥没部）が発生してしまう。焼結助剤成分の凝集体４が脱落や溶解することで、ＡｌＮ結晶粒５の脱粒等も生じやすくなる。
【００２１】
そこで、本発明においては、ＡｌＮ基板１の加工表面１ａに存在する焼結助剤成分の凝集体４の大きさを２０μｍ以下に制御している。ここで言う焼結助剤成分の凝集体４の大きさとは最大径を示すものである。このように、ＡｌＮ焼結体の表面における焼結助剤成分の凝集を抑え、ＡｌＮ基板１の加工表面１ａに存在する凝集体４の大きさを２０μｍ以下に制御することによって、鏡面加工工程や酸洗い工程における凝集体４の脱落や溶解に起因する凹部（陥没部）の発生を抑制することができる。ＡｌＮ基板１の加工表面１ａに存在する焼結助剤成分の凝集体４の大きさは１０μｍ以下であることがより好ましい。
【００２２】
さらに、ＡｌＮ基板１は加工表面１ａの単位面積（例えば１００×１００μｍ）当りに占める焼結助剤成分の凝集体４の面積の総和を５％以下としている。凝集体４の個々の大きさを小さくすることに加えて、加工表面１ａの単位面積当りに占める凝集体４の総面積の比率を小さくすることによって、凝集体４の脱落や溶解に起因する凹部の発生量を低減することができる。ＡｌＮ基板１の加工表面１ａの単位面積当りに占める焼結助剤成分の凝集体４の総面積の比率は３％以下とすることがより好ましい。なお、焼結助剤成分の凝集体４の大きさや総面積を低減する方法については後に詳述する。
【００２３】
ここで、ＡｌＮ基板１の加工表面１ａに存在する焼結助剤成分の凝集体４は、加工表面１ａを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察したり、あるいは加工表面１ａの元素分布を電子線プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）で調べることにより確認することができる。焼結助剤成分の凝集体４は、ＡｌＮ結晶粒５間に存在する粒界相とは存在形態が明らかに異なるものであり、ＳＥＭやＥＰＭＡにより確認することができる。例えば、焼結助剤としてＹ２Ｏ３を使用した場合、Ｙ２Ｏ３を含む化合物（例えばＹ−Ａｌ−Ｏ（−Ｎ）系の化合物）の凝集体４をＥＰＭＡで確認すると、Ｙの濃度比が粒界相より濃く検出される。ＳＥＭ像においても、Ｙ２Ｏ３を含む化合物の凝集体４はＡｌＮ結晶粒５間に存在する粒界相とは異なる濃度で写し出される。
【００２４】
焼結助剤成分の凝集体４の大きさは、ＡｌＮ基板１の加工表面１ａについて、任意の位置のＥＰＭＡ像やＳＥＭ像を撮り、これらに写し出された焼結助剤成分の凝集体４の最大径を示すものとする。さらに、凝集体４の面積率は、上記したＥＰＭＡ像やＳＥＭ像の単位面積（１００×１００μｍ）当りに存在する焼結助剤成分の凝集体４の総面積を求め、この凝集体４の総面積の単位面積に対する比率を示すものとする。この面積率は任意の３箇所以上について測定し、その平均値として求めるものとする。
【００２５】
上述した加工表面１ａにおける焼結助剤成分の凝集体４の構成（大きさおよび面積比）に基づいて、ＡｌＮ基板１は酸洗い時における凝集体４の溶解等が抑制される。具体的には、ＡｌＮ基板１を４０℃に保温された２０％希釈濃度の酸液に６０分間浸漬した際に、酸液浸漬後の質量減少率が０．１％以下という特性を満足するものである。ＡｌＮ基板１の酸洗いに用いる酸液としては、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）、塩酸（ＨＣｌ）、硝酸（ＨＮＯ３）等が挙げられる。
【００２６】
このように、焼結助剤成分の凝集体４の脱落や溶解等に起因する凹部の発生を抑制することで、最終的なＡｌＮ基板１の表面１ａ、すなわち薄膜形成面としての基板表面の平滑性を高めることが可能となる。ここで言う平滑性とは、特に大きな陥没が生じていない状態を指すものである。従って、スパッタ法等により金属薄膜２を形成した際に、金属薄膜２の膜厚が不均一になったり、またＡｌＮ基板１と金属薄膜２との間に空隙が生じることが抑制される。このような基板表面１ａに形成した金属薄膜２によれば、例えば回路の高精度化を図ったり、その後の工程や回路使用時の熱による膨れを抑制することができる。
【００２７】
さらに、焼結助剤成分の凝集体４の溶解等に起因する質量減少を抑制することによって、酸洗い工程後の機械強度の低下を防ぐことができる。具体的には、ＡｌＮ基板１を４０℃に保温された２０％希釈濃度の酸液（硫酸、塩酸、硝酸等）に６０分間浸漬した後に３点曲げ強度を測定したとき、酸液に浸漬する前の３点曲げ強度値に対する酸液に浸漬した後の３点曲げ強度値の減少率を３０％以下に保つことができる。これは薄膜基板３を各種の装置に実装する際の信頼性の向上等に大きく寄与する。なお、ここでは酸洗いの具体例として４０℃に保温された２０％希釈濃度の酸液に６０分間浸漬する酸洗いを挙げたが、実際にＡｌＮ基板に酸洗いする場合にはこれらの条件に限定されるものではなく、実使用条件に応じて酸洗い条件を変更することができる。
【００２８】
薄膜形成面となるＡｌＮ基板１の表面１ａは、上述したように表面粗さが少なくとも算術平均粗さＲaで０．５μｍ以下となるように加工される。基板表面１ａの薄膜形成面としての特性をより一層高める上で、ＡｌＮ基板１の表面１ａはＲaが０．０５μｍ以下となるように鏡面加工することが好ましい。Ｒaを０．０５μｍ以下とした鏡面加工面によれば、金属薄膜２の形成精度や密着性をさらに高めることができる。
【００２９】
表面粗さＲaを０．０５μｍ以下とした基板表面は、さらにＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４で規定するスキューネス（ゆがみ値）Ｒskの値が０以上１以下であることが好ましい。すなわち、ＡｌＮ基板１の鏡面加工面の表面粗さが、Ｒaで０．０５μｍ以下であると共に、スキューネスＲskで０以上１以下である場合に、スパッタ法や蒸着法等により形成する金属薄膜２の密着性や形成精度等を大幅に高めることが可能となる。
【００３０】
ここで、スキューネスＲskは表面のゆがみを表した値であり、以下のようにして求められる。すなわち、振幅分布曲線と呼ばれる粗さ曲線の最も高い山頂と最も低い谷底との間を等間隔に分割し、２本の平行線内の領域に存在するデータの数と全データ数との比を横軸に、各データの粗さ曲線における高さ方向の値を縦軸にとってプロットする。このプロットの上下方向の偏りを表す。
【００３１】
このようなスキューネスＲskが０未満（Ｒsk＜０）、すなわちマイナスの値を示すということは、下方にへこみが多いことを表し、主として焼結助剤成分の凝集体の脱落やＡｌＮ結晶粒の脱粒等により基板表面に形成されるポアが多数発生していることを示す。なお、基板表面に形成されるポアは、研磨加工時に発生する脱粒痕のみではなく、基板表面に形成されたＡｌＮ結晶粒等の欠落した部分を含むものである。従って、金属薄膜２を形成した際に膜厚が不均一になったり、ＡｌＮ基板１と金属薄膜２との間に空隙等が生じやすくなる。これらは金属薄膜２を用いて形成した回路の精度低下や剥がれの原因となる。
【００３２】
一方、鏡面加工面のスキューネスＲskが１を超える（Ｒsk＞１）と、全体的に上方への山が多くなりすぎ、このような場合にも金属薄膜２による回路の形成精度が低下することになる。言い換えると、ＡｌＮ基板１の鏡面加工面のＲaを０．０５μｍ以下とすると共に、スキューネスＲskを０以上１以下に制御することによって、薄膜回路等として使用される金属薄膜２の密着性や形成精度等を大幅に高めることが可能となる。
【００３３】
ＡｌＮ基板１の表面１ａをＲaが０．０５μｍ以下となるように鏡面加工する場合には、当然ながらＲaを０．５μｍ以下とする場合に比べて、より厳しい条件下で研磨加工等を施す必要がある。具体的には、基板表面に遊離砥粒を用いたポリッシング加工を施す。このような場合においても、ＡｌＮ焼結体の表面に析出する焼結助剤成分の凝集体の大きさや総面積を低減することによって、Ｒaが０．０５μｍ以下の鏡面加工面を再現性よく得ることが可能となる。
【００３４】
スキューネスＲskの値にも焼結助剤成分の凝集体の大きさや総面積が影響する。ＡｌＮ焼結体の表面に析出する焼結助剤成分の凝集体の大きさや総面積を低減することは、鏡面加工面のスキューネスＲskを０以上１以下に制御する上で有効である。さらに、このようなスキューネスＲskを達成する上で、比較的大きな凹部の発生を抑制することが望ましい。このため、大きさが１０μｍ以上の焼結助剤成分の凝集体、および同様な大きさを有するポアの存在数（これらの合計数）は、鏡面加工面の１００×１００μｍという単位面積当りに３個以下（零を含む）とすることが好ましい。さらに、大きさが１０μｍ未満の焼結助剤成分の凝集体やポアについては、鏡面加工面の１００×１００μｍという単位面積当りに占める面積比を３％以下とすることが好ましい。言い換えれば、ＡｌＮ基板（焼結体）は表面粗さＲaを０．５μｍ以下、さらには０．０５μｍ以下に加工したとしても、加工面に形成されるポアが小さくかつ少ないものといえる。このように、本発明のＡｌＮ基板は研磨加工を施しても脱粒等が発生しにくいものである。
【００３５】
上記した粗大な焼結助剤成分の凝集体やポア（大きさ１０μｍ以上）が１００×１００μｍの単位面積当りに３個を超えて存在すると、ＡｌＮ基板１の鏡面加工面のスキューネスＲskがマイナス（Ｒsk＜０）になるおそれがおおきい。同様に、大きさが１０μｍ未満の焼結助剤成分の凝集体やポアの比率（面積比）が３％を超えるとスキューネスＲskが低下する。さらに、ＡｌＮ基板１の鏡面加工面のスキューネスＲskを０以上１以下の範囲とする上で、表面加工の際の加工条件を適切化すると共に、基材としてのＡｌＮ焼結体の結晶粒径や粒径分布等を制御することも重要である。これらの点については後に詳述する。
【００３６】
上述したＡｌＮ基板１の加工表面１ａにおける焼結助剤成分の凝集体４の大きさ、並びに凝集体４の総面積は、例えばＡｌＮ焼結体の結晶粒を微細化すると共に、その粒径分布をシャープにすることで低減することができる。具体的には、ＡｌＮ結晶粒の平均粒径を３〜５μｍの範囲とすると共に、粒径分布の標準偏差を２μｍ以下とすることが好ましい。ＡｌＮ結晶粒の粒径を微細化すると共に、粒径分布をシャープにすることによって、焼結助剤成分（粒界相成分）の析出並びに凝集を抑制することができる。ＡｌＮ結晶粒の粒径はそれを含む最小円の直径（ＡｌＮ結晶粒の最大径）を示すものとする。
【００３７】
ＡｌＮ結晶粒の平均粒径が５μｍを超えると、ＡｌＮ結晶粒同士の隙間（例えば三重点）が大きくなるため、焼結助剤成分（粒界相成分）の析出量が増大し、焼結助剤成分の凝集体４が大きくなると共に、凝集体４の面積の総和が増大する傾向を示す。結晶粒径分布の標準偏差についても同様であり、その値が２μｍを超えると焼結助剤成分の焼結体表面への析出量が増大する。一方、ＡｌＮ結晶粒の平均粒径が３μｍ未満になると、ＡｌＮ焼結体の熱伝導率の低下が著しくなり、例えば常温で１６０Ｗ／ｍ・Ｋ以上という熱伝導率を満たさなくなるおそれがある。これは薄膜基板３の特性低下に繋がる。
【００３８】
ＡｌＮ結晶粒の平均粒径や粒径分布は、ＡｌＮ基板１の表面に鏡面加工を施した場合のスキューネスＲskに対しても影響を及ぼす。すなわち、ＡｌＮ結晶粒の平均粒径が５μｍを超えると、研削・研磨加工時にＡｌＮ結晶粒が脱粒しやすくなると共に、脱粒痕のスキューネスＲskに与える影響が増大する。従って、ＡｌＮ基板１の鏡面加工面のスキューネスＲskがマイナス（Ｒsk＜０）になりやすくなる。粒径分布の標準偏差についても同様であり、その値が２μｍを超えると脱粒したＡｌＮ結晶粒の影響が増大する。
【００３９】
上述したような微細な結晶粒径およびシャープな粒径分布を有するＡｌＮ焼結体は、例えば以下に示すような製造方法を適用することにより再現性よく得ることができる。焼結助剤成分の凝集体４の大きさおよび総面積は、ＡｌＮ結晶粒の平均粒径や粒径分布のみに左右されるものではなく、ＡｌＮ焼結体を作製する際の各工程条件も大きく影響する。この点からも、ＡｌＮ基板１の基材として使用するＡｌＮ焼結体は、以下に示す製造方法を適用して作製することが好ましい。
【００４０】
まず、平均粒子径が１μｍ以下で、かつ不純物酸素濃度が１質量％以下のＡｌＮ原料粉末を用意する。ＡｌＮ粉末の平均粒子径が１μｍを超えると、得られるＡｌＮ結晶粒が粗大化しやすい。同様に、不純物酸素濃度が１質量％を超えると、ＡｌＮ結晶粒が必要以上に粒成長したり、またＡｌＮ焼結体の熱伝導率が低下する。このようなＡｌＮ粉末に所定量の焼結助剤粉末を添加して十分に混合する。この際、焼結助剤成分（粒界相成分）の凝集を抑制する上で、焼結助剤粉末の凝集を防止するような添加方法を適用することも重要となる。
【００４１】
すなわち、原料粉末段階で焼結助剤粉末が凝集していると粒界相が偏析しやすくなり、その結果としてＡｌＮ焼結体の表面における焼結助剤成分の凝集体の大きさや総面積が増大しやすい。そこで、焼結助剤粉末を予め有機溶媒中に分散させ、この状態でＡｌＮ粉末もしくはＡｌＮ粉末を有機溶媒中に分散させたスラリー中に添加することが好ましい。焼結助剤粉末の有機溶媒中への分散時間（撹拌時間）は１０分以上とすることが好ましい。分散時間は１時間以上３時間以下とすることがより好ましい。分散工程を３時間を超えて行ってもよいが、分散時間をあまり長く設定してもそれ以上の効果が得にくく、かえって製造時間を長引かせるだけになってしまう。さらに、有機溶媒中に分散させた焼結助剤粉末とＡｌＮ粉末との混合はボールミル等を用いて十分に行う。
【００４２】
上述したような焼結助剤粉末の添加方法を適用することによって、焼結助剤成分の凝集体の大きさ、並びに凝集体の面積の総和を低減することができる。さらに、焼結助剤粉末自体については、高純度で微細な粉末を使用することが好ましい。例えば、Ｙ２Ｏ３粉末等の希土類酸化物粉末は、純度が９９％以上で、かつ１次粒子径（Ｄ５０）が１．５μｍ以下の粉末を使用することが好ましい。
【００４３】
次に、ＡｌＮ粉末と焼結助剤粉末との混合物にバインダ成分や有機溶媒等を加えてさらに混合した後、ドクターブレード法等の通常のシート成形法を適用して成形体（グリーンシート）を作製する。このようなＡｌＮ成形体を脱脂処理した後に焼成する。ＡｌＮ焼結体の結晶粒径や焼結助剤成分の存在形態を制御する上で、脱脂工程は十分に実施することが好ましい。脱脂工程は窒素やアルゴン等の非酸化性雰囲気中にて６００〜８００℃の温度で実施することが好ましい。
【００４４】
脱脂処理を施したＡｌＮ成形体は、例えばＡｌＮ、ＢＮ等からなる焼成容器中に配置する。焼成容器は蓋付きの密閉型を使用することが好ましい。この際、焼成容器内へのＡｌＮ成形体の充填量は体積比で５０〜７０％の範囲とすることが好ましい。また、ＡｌＮ成形体は敷板上に一定の間隔を空けて対称に配置することが好ましい。図３（ａ）および図３（ｂ）にＡｌＮ成形体の対称配置の例を示す。これらの図において、１１はＡｌＮ成形体、１２は焼成容器の底面または焼成容器内に収めた敷板である。図３（ａ）はＡｌＮ成形体１１を左右（または前後）に対称に配置した例である。図３（ｂ）はＡｌＮ成形体１１を左右および前後に対称に配置した例である。
【００４５】
このようなＡｌＮ成形体を充填した焼成容器を焼成炉内に配置する。焼成炉内への焼成容器の充填量は体積比で４０〜７０％の範囲とすることが好ましい。なお、焼成容器はカーボン製容器収納部材（円筒状部材）中に入れて焼成炉内に配置することがある。このような二重容器を使用する場合には、カーボン製容器収納部材への焼成容器の充填量を体積比で４０〜７０％の範囲とすることが好ましい。図４に二重容器の一構成例を示す。図４において、１３は焼成容器、１４は容器収納部材である。焼成容器１３が収納された容器収納部材１４を重ねて使用したり、複数の焼成容器１３を重ねて容器収納部材１４内に収納してもよい。
【００４６】
上記したような状態で焼成炉内に配置したＡｌＮ成形体は窒素雰囲気のような不活性雰囲気中にて１６５０〜１９００℃の範囲の温度で１〜１０時間焼成される。焼成工程は常圧もしくは雰囲気加圧下で行われる。このような焼成工程によって、上述したような特性を有するＡｌＮ焼結体が得られる。焼成時の雰囲気ガスは純度９９％以上の窒素ガスを使用することが好ましい。焼成炉内の圧力は２×１０５〜１０×１０５Ｐａの範囲とすることが好ましい。また、焼成炉内の圧力は設定値に対して±１×１０５Ｐａの範囲となるように調整することが好ましく、さらに好ましくは±０．３×１０５Ｐａの範囲である。
【００４７】
上述したような製造条件を適用してＡｌＮ焼結体を作製することによって、ＡｌＮ結晶粒の平均粒径が３〜５μｍの範囲である共に、結晶粒径分布の標準偏差が２μｍ以下のＡｌＮ焼結体を再現性よく得ることができる。さらに、このようなＡｌＮ結晶粒の平均粒径および粒径分布と各製造条件に基づいて、ＡｌＮ基板１の加工表面（Ｒa≦０．５μｍ）１ａに存在する焼結助剤成分の凝集体４の大きさを２０μｍ以下とすると共に、加工表面１ａの単位面積当りに占める凝集体の総面積の比率を５％以下とすることが可能となる。なお、単に結晶粒径を微細化しただけでは、ＡｌＮ焼結体の熱伝導率の低下が著しくなるおそれがあるが、例えば脱脂後の残留炭素量を低減する等によって、ＡｌＮ結晶粒の平均粒径を微細化した上で１６０Ｗ／ｍ・Ｋ以上という熱伝導率を満足させることができる。
【００４８】
この実施形態のＡｌＮ基板（薄膜形成用基板）１は、上述した製造工程に基づいて作製したＡｌＮ焼結体の表面（少なくとも薄膜形成面）１ａを、算術平均粗さＲaが０．５μｍ以下となるように研磨加工し、さらに例えば２０％程度に希釈された硫酸、塩酸、硝酸等の酸液を用いて酸洗いすることにより得られる。酸洗い工程はＡｌＮ焼結体全体を酸液中に浸漬して実施することが好ましい。
【００４９】
ＡｌＮ基板１の表面を算術平均粗さＲaが０．０５μｍ以下となるように鏡面加工する場合には、スキューネスＲskを０以上１以下の範囲に制御する上で、表面加工条件を適切化することも重要である。具体的には、ＡｌＮ焼結体の表面を例えば３２５〜４００メッシュのダイヤモンド砥石で中仕上げする際に、加工面のスキューネスＲskが−１以上（Ｒsk≧−１）となるように加工する。
【００５０】
ＡｌＮ焼結体をダイヤモンド砥石で中仕上げする際の加工面の表面粗さを制御することによって、鏡面加工後の表面粗さを所望の値にすることができる。すなわち、ダイヤモンド砥石による中仕上げ後の加工面のスキューネスＲskが−１より小さい（Ｒsk＜−１）と、その後の鏡面加工条件を制御しても、鏡面加工面の表面粗さを所望の値とすることができないおそれが大きい。そして、中仕上げ後の加工面に対して、Ｒaが０．０５μｍ以下となるように鏡面加工を施す。これによって、最終的な鏡面加工面のスキューネスＲskを０以上１以下の範囲とすることができる。
【００５１】
また、ＡｌＮ基板１は研磨加工を行った後であっても、脱粒等によるポアが発生しにくいため、研磨加工による基板厚さの調整がしやすい。このため、ＡｌＮ基板１の厚さを１．５ｍｍ以下、さらには０．８ｍｍ以下に調整する際の基板厚さの精度を高めることができる。ＡｌＮ基板１の厚さはさらに０．１〜０．４ｍｍの間で高精度に調整することができる。
【００５２】
ＡｌＮ基板１の加工表面（薄膜形成面）１ａには金属薄膜２が形成され、これにより薄膜基板３が構成される。金属薄膜２は、例えばスパッタ法、真空蒸着法、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法、イオンプレーティング法、レーザデポジション法、イオンビームデポジション法等のＰＶＤ法により形成される。また場合によっては、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法等のＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：化学的気相成長）法を適用してもよい。金属薄膜２は回路構造を有するものに限らず、ベタ膜であってもよい。金属薄膜２は単一の金属膜および複数の金属膜の積層膜のいずれであってもよいが、膜の総厚は３μｍ以下とする。
【００５３】
上述したように、焼結助剤成分の凝集体４の大きさや凝集体の面積の総和を低減したＡｌＮ基板１の加工表面１ａ上に金属薄膜２を形成することによって、その密着性並びに形成精度を大幅に高めることが可能となる。特に、基板表面の凹部が原因となって生じる、金属薄膜２の膜厚の不均一化やＡｌＮ基板１と金属薄膜２との間の空隙等が抑制できることから、金属薄膜２による回路の精度や信頼性を大幅に高めることが可能となる。なお、ＡｌＮ基板１は薄膜形成面が所定の構成を有していれば所期の効果を得ることができる。従って、薄膜を形成しない基板表面は必ずしも上述したような構成とする必要はない。
【００５４】
このような金属薄膜（回路）２を有する薄膜基板３は、例えば光通信用ハイブリッドＩＣ、移動体通信用ハイブリッドＩＣ、レーザダイオード用ハイブリッドＩＣ、自動車用ハイブリッドＩＣ等のマイクロ波集積回路用の基板として好適に用いられるものである。さらに、金属薄膜２を有する薄膜基板３は、ＶＬＤ（Ｖｉｓｉｂｌｅ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）等のレーザダイオードが搭載されるサブマウント基板としても有効である。特に、本発明のＡｌＮ基板は板厚を０．１〜１．５ｍｍの間で調整可能であることから、マイクロ波集積回路用基板やサブマウント基板等の様々な分野に適用することができる。
【実施例】
【００５５】
次に、本発明の具体的な実施例およびその評価結果について述べる。
【００５６】
参考例１
まず、焼結助剤として純度９９％、平均粒子径が１．０μｍのＹ２Ｏ３粉末を用意し、このＹ２Ｏ３粉末を有機溶媒（エタノール）中に投入して撹拌した。撹拌はボールミルを使用して実施した。このＹ２Ｏ３粉末の撹拌時間（予備混合時間）は１０分とした。一方、平均粒子径が１．０μｍで、不純物酸素量が０．８質量％のＡｌＮ粉末に、適量の有機バインダと溶媒等を加えて混合してスラリー状とした。上記したＹ２Ｏ３粉末の分散体をＡｌＮスラリーに、Ｙ２Ｏ３の配合量が５質量％となるように添加した。これをさらにボールミルで２４時間混合した。各原料の条件は表１に示す通りである。
【００５７】
次に、上記した原料スラリーをドクターブレード法により板状に成形し、このＡｌＮ成形体を６００〜８００℃の温度で脱脂した。この脱脂後のＡｌＮ成形体を以下のようにして焼成した。すなわち、脱脂後の複数のＡｌＮ成形体を、高純度ＡｌＮ（純度９９．９質量％以上）製の密閉型焼成容器中に配置した。焼成容器中へのＡｌＮ成形体の充填量は体積比で５０％とした。このような焼成容器をカーボン製円筒部材中に入れた状態で焼成炉内に配置した。二重容器内の焼成容器の充填量は体積比で４０％とした。焼成は１７５０〜１９００℃×１〜８時間の条件で実施した。焼成雰囲気は純度９９％以上の窒素ガスとし、焼成炉内の圧力は３×１０５〜７×１０５Ｐａの範囲とした。さらに設定圧力値に対して炉内圧力が±０．３×１０５Ｐａの範囲となるように調整した。焼成条件は表２に示す通りである。
【００５８】
このようにして得たＡｌＮ焼結体の平均結晶粒径と結晶粒径分布を調べた。ＡｌＮ結晶粒の粒径については、ＡｌＮ焼結体の破断面の任意の３箇所で単位面積５０×５０μｍ内の結晶粒径を測定し、これらの平均値に基づいて平均粒径および粒径分布を求めた。なお、結晶粒径を測定する単位面積のうち、少なくとも1箇所は加工面に隣接するＡｌＮ結晶粒を含む箇所とすることが望ましい。さらに、ＡｌＮ焼結体の熱伝導率を測定した。これらの測定結果を表３に示す。
【００５９】
次に、上記したＡｌＮ焼結体にダイヤモンド砥石による中仕上げ加工と鏡面加工（Ｒaで０．５μｍ以下に設定）を施してＡｌＮ基板（厚さ０．６３５ｍｍ）を作製した。このＡｌＮ基板の加工表面に存在する焼結助剤成分の凝集体の大きさおよび面積率（総和）を測定した。焼結助剤成分の凝集体の存在形態については、鏡面加工面の任意の3箇所をＳＥＭ（必要に応じてＥＰＭＡを使用）で観察し、これらの観察結果から凝集体の大きさと単位面積（１００×１００μｍ）当りに占める凝集体の面積率（平均値）を求めた。さらに、ＡｌＮ基板を２０％硫酸（４０℃）に６０分間浸漬した。そして、酸液に浸漬した後の質量減少率と３点曲げ強度の減少率を調べた。これらの測定結果を表４に示す。
【００６０】
参考例２〜９、比較例１〜７
ＡｌＮ粉末と焼結助剤粉末に関する条件と焼成条件をそれぞれ表１および表２に示す条件に変更する以外は、上記した参考例１と同様にして、それぞれＡｌＮ焼結体を作製した。これらＡｌＮ焼結体の平均結晶粒径および結晶粒径分布の標準偏差、熱伝導率を参考例１と同様して評価した。これらの値を表３に示す。
【００６１】
さらに、各ＡｌＮ焼結体に参考例１と同様な加工を施して、それぞれＡｌＮ基板を作製した後、加工表面に存在する焼結助剤成分の凝集体の大きさおよび面積率を測定した。参考例１と同様にして、ＡｌＮ基板の酸液浸漬後の質量減少率と３点曲げ強度の減少率を調べた。酸洗いに使用した酸液は表４に示す通りである。これらの測定結果を表４に示す。
【００６２】
【表１】
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【００６３】
【表２】
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【００６４】
【表３】
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【００６５】
【表４】
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【００６６】
表３に示したように、参考例１〜９による各ＡｌＮ焼結体は、いずれもＡｌＮ結晶粒の粒径が微細であると共に、粒径分布の標準偏差が小さいことが分かる。これらＡｌＮ結晶粒の粒径状態やＡｌＮ焼結体の製造条件に基づいて、各参考例のＡｌＮ基板は表４に示したように、加工表面における焼結助剤成分の凝集体の大きさが２０μｍ以下であり、かつ単位面積当りに占める凝集体の面積の総和が５％以下という値を有している。そして、これらの構成に基づいて、酸液に浸漬した後の質量減少率および３点曲げ強度の減少率が共に小さいことが分かる。
【００６７】
参考例１０〜１４、比較例８〜９
上述した参考例１、参考例２、参考例４、参考例７、参考例８、比較例１、および比較例２による各ＡｌＮ基板を用いて、それぞれ加工面上にＴｉ膜（厚さ１００ｎｍ）／Ｐｔ膜（厚さ２００ｎｍ）／Ａｕ膜（厚さ５００ｎｍ）構造の金属薄膜を真空蒸着法（真空圧：１０−５Ｐａ）により成膜した。このようにしてそれぞれ薄膜基板を作製した。
【００６８】
このようにして得た各薄膜基板について、金属薄膜（厚さ約８００ｎｍの多層薄膜）のピール強度を測定した。ピール強度はスコッチテープ法により測定した。具体的には、金属薄膜の面積より広いスコッチテープ（住友スリーエム社製）を貼り、テープを一気に剥がした際に残存する薄膜の面積比（残存面積率＝（試験後の残存面積／試験前の面積）×１００％）を測定した。また、同様にして作製した各薄膜基板をホットプレート上にて４５０℃×１０分の条件、および６００℃×１０分の条件でそれぞれ加熱し、これら加熱処理後の金属薄膜の膨れの有無を調べた。これらの測定、評価結果を表５に示す。
【００６９】
【表５】
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【００７０】
表５から明らかなように、参考例１０〜１４の各薄膜基板はいずれも薄膜回路の密着性に優れ、さらに加熱した際に膨れ等が生じることもないため、マイクロ波集積回路用基板やレーザダイオード用サブマウント基板等に好適であることが分かる。
【００７１】
実施例１〜５、比較例１０〜１２
上述した参考例３と同様にして、複数のＡｌＮ焼結体を作製した。ただし、焼成温度は１７３０〜１８４０℃、焼成時間は３〜６時間の範囲で変化させた。得られた各ＡｌＮ焼結体の平均結晶粒径、結晶粒径分布の標準偏差、および熱伝導率は表６に示す通りである。これらは参考例１と同様して測定した。
【００７２】
次に、上記した各ＡｌＮ焼結体に対して、表６に示す条件でそれぞれダイヤモンド砥石による中仕上げ加工（第１の加工工程）と鏡面加工（第２の加工工程）を施し、鏡面加工面の表面状態が異なる複数のＡｌＮ基板を作製した。このようにして得た各ＡｌＮ基板について、鏡面加工面に存在する焼結助剤成分の凝集体およびポアの数や面積比、さらに鏡面加工面のスキューネスＲsk、ポア（ＡｌＮ結晶粒および凝集体の脱粒痕）の最大径を測定した。これらの測定結果を表７に示す。
【００７３】
なお、スキューネスＲskは表面粗さ測定器・フォームタリサーフＳ４Ｃ（テーラーボブソン社製）を用いて測定した。焼結助剤成分の凝集体およびポアの存在形態については、鏡面加工面の任意の３箇所をＳＥＭおよびＥＰＭＡにて観察し、これらの観察結果から大きさ１０μｍ以上の凝集体およびポアの単位面積（１００×１００μｍ）当りの存在数、さらに大きさ１０μｍ未満の凝集体およびポアの単位面積（１００×１００μｍ）当りの存在比率（面積比）を、それぞれ平均値として求めた。ポアの最大径については、鏡面加工面の任意の３箇所について測定し、そのうちの最大径の大きさで示した。
【００７４】
【表６】
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【００７５】
【表７】
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【００７６】
表６および表７に示したように、実施例１〜５による各ＡｌＮ基板はいずれも１６０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有すると共に、鏡面加工面のスキューネスＲskが０以上１以下という値を示している。このような表面状態に基づいてＡｌＮ結晶粒の脱粒痕の最大値が小さいことが分かる。このことはＡｌＮ結晶粒の脱粒が抑制されていることを示す。
【００７７】
一方、比較例１０のＡｌＮ基板は、ＡｌＮ結晶粒の平均粒径が大きいことに加えて、表面に１０μｍを超える焼結助剤成分の凝集体やポアが多く存在していることから、鏡面加工面のスキューネスＲskがマイナスの値を示しており、さらにＡｌＮ結晶粒の脱粒痕も大きい。また、比較例１１においては、鏡面加工面のスキューネスＲskやＡｌＮ結晶粒の脱粒痕は比較的良好な値を示しているものの、ＡｌＮ結晶粒の平均粒径が小さすぎることから熱伝導率が小さい。
【００７８】
実施例６〜１０、比較例１３〜１５
実施例１〜５および比較例１０〜１２による各ＡｌＮ基板を用いて、それぞれ鏡面加工面（比較例１２のＡｌＮ基板についてはダイヤモンド砥石による加工面）上に、Ｔｉ膜（厚さ１００ｎｍ）／Ｐｔ膜（厚さ２００ｎｍ）／Ａｕ膜（厚さ５００ｎｍ）構造の金属薄膜をスパッタ法により成膜した。このようにしてそれぞれ薄膜基板を作製した。
【００７９】
このようにして得た各薄膜基板について、金属薄膜（厚さ約８００ｎｍの多層膜）のピール強度を測定した。ピール強度はスコッチテープ法により測定した。具体的には、薄膜回路の面積より広いスコッチテープ（住友スリーエム社製）を貼り、テープを一気に剥がした際に残存する薄膜回路の面積比（残存面積率＝（試験後の残存面積／試験前の面積）×１００％）を測定した。また、同様にして作製した各薄膜回路基板をホットプレート上にて４５０℃×１０分の条件で加熱し、その際の金属薄膜の膨れの有無を調べた。これらの測定結果を表８に示す。
【００８０】
【表８】
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【００８１】
表８から明らかなように、実施例６〜１０の各薄膜基板はいずれも薄膜回路の密着性に優れ、また加熱した際に膨れ等が生じることもなく、マイクロ波集積回路用基板やレーザダイオード用サブマウント基板に好適であることが分かる。さらに、実施例６〜１０の各薄膜基板は、ＡｌＮ基板の薄膜形成面の表面粗さＲaが参考例１〜９のＡｌＮ基板に比べて小さいことから、金属薄膜による回路の形成精度がより一層優れるものであった。
【００８２】
実施例１１〜１４、参考例１５〜１７、比較例１６〜１７
ＡｌＮ基板の板厚を表９に示す厚さに変更する以外は参考例１３、実施例９、比較例１４と同様にして、ＡｌＮ基板を有する薄膜基板をそれぞれ作製した。これら各薄膜基板を実施例１３と同様にホットプレート上で４５０℃×１０分および６００℃×１０分の条件で加熱して、その際の金属薄膜の膨れの有無を調べた。これらの結果を表９に示す。
【００８３】
【表９】
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【００８４】
表９から明らかなように、実施例１１〜１４および参考例１５〜１７の各薄膜基板はＡｌＮ基板の厚さを変更した場合においても良好な特性を示すことが分かる。一方、比較例１６、１７のように、熱伝導率が１６０Ｗ／ｍ・Ｋ未満と低いＡｌＮ基板を用いた場合には、基板厚さを薄くした際に膨れが生じやすい。これは熱伝導率が低い基板では放熱性が低下するため、基板厚さを薄くした際に金属薄膜に悪影響がでたものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の窒化アルミニウム基板を用いた薄膜基板の一実施形態の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す窒化アルミニウム基板の加工表面の微構造を拡大して示す模式図である。
【図３】本発明の窒化アルミニウム基板の焼成工程における成形体の配置例を示す図である。
【図４】本発明の窒化アルミニウム基板の焼成工程に適用する二重容器の一構成例を一部切り欠いて示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８６】
１…ＡｌＮ基板（ＡｌＮ焼結体）、２…金属薄膜、３…薄膜基板、４…焼結助剤成分の凝集体、５…ＡｌＮ結晶粒。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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