KR100762006B1

KR100762006B1 - 무수축 세라믹 기판의 제조방법

Info

Publication number: KR100762006B1
Application number: KR1020060052812A
Authority: KR
Inventors: 김용석; 오용수; 장병규; 박성열; 홍기표
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2006-06-13
Filing date: 2006-06-13
Publication date: 2007-09-28
Anticipated expiration: 2026-06-13
Also published as: JP2007335871A; US20070289691A1

Abstract

본 발명은 무수축 세라믹 기판의 제조방법에 관한 것으로서, 복수개의 그린시트를 마련하는 단계; 상기 각각의 그린시트에 내부전극 및 도전성 비아를 형성하는 단계: 상기 복수개의 그린시트를 적층하여 다층 세라믹 기판을 형성하는 단계; 상기 다층 세라믹 기판의 상하면에, 상기 그린시트의 소성온도에서 소성되지 않는 구속층을 ALD, 스퍼터, CVD 및 졸-겔 방식으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상으로 형성하는 단계; 상기 결과 구조물을 상기 그린시트의 소성온도로 소성하는 단계; 및 상기 구속층을 제거하는 단계를 포함한다.

무수축, 그린시트, 구속층, ALD, 스퍼터, CVD, 졸-겔

Description

무수축 세라믹 기판의 제조방법{Method of manufacturing non-shrinkage ceramic substrate}

도 1 내지 도 3은 종래기술에 따른 무수축 세라믹 기판의 제조상의 문제점을 설명하기 위해 순차적으로 나타낸 공정 단면도.

도 4는 도 3에 도시한 무수축 세라믹 기판을 나타내는 평면도.

도 5 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 무수축 세라믹 기판의 제조방법을 설명하기 위해 순차적으로 나타낸 공정 단면도.

도 12a 내지 도 12c는 종래기술과 본 발명의 구속층 제거후의 표면조도를 비교하여 나타낸 그래프.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10: 그린시트 20: 내부전극

30: 도전성 비아 40: 구속층

50: 외부전극 100: 다층 세라믹 기판

본 발명은 무수축 세라믹 기판의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 세라믹 기판의 X,Y방향 수축율 및 면방향 수축율 편차를 제어함으로써, 기판 가장자리에서의 휨 발생을 억제할 수 있는 무수축 세라믹 기판의 제조방법에 관한 것이다.

다층 세라믹 기판(multi-layer ceramic substrate)은 내열성, 내마모성 및 우수한 전기적 특성으로 인하여 기존의 PCB(Printed Circuit Board)의 대체품으로 많이 이용되고 있으며, 점점 그 수요가 늘어가고 있는 추세이다.

이러한 다층 세라믹 기판은 반도체 IC 칩과 같은 능동 소자와 캐패시터, 인덕터 및 저항과 같은 수동소자를 복합화한 부품으로 사용되거나, 또는 단순한 반도체 IC 패키지로 사용되고 있다. 보다 구체적으로, 상기 다층 세라믹 기판은 PA 모듈 기판, RF 다이오드 스위치, 필터, 칩 안테나, 각종 패키지 부품, 복합 디바이스 등 다양한 전자 부품을 구성하기 위하여 널리 사용되고 있다.

다층 세라믹 기판은 복수의 적층된 세라믹층을 포함하고 있다. 이와 같은 다층 세라믹 기판에는 다양한 형태의 배선 도체가 형성되어 있다. 배선 도체로서는, 예를 들면, 다층 세라믹 기판의 내부에 있어서, 세라믹층 사이의 특정 계면을 따라 연장되는 내부전극이 형성되거나, 특정의 세라믹층을 관통하도록 연장되는 도전성 비아가 형성되거나, 또한, 다층 세라믹 기판의 외표면 상으로 연장되는 외부전극이 형성되어 있다.

다층 세라믹 기판을 보다 다기능화, 고밀도화, 고성능화 하기 위해서는, 상술한 바와 같은 배선 도체를 고밀도로 배치하는 것이 필수적이다.

이러한 다층 세라믹 기판은 일반적으로 그린시트 적층법(green sheet lamination method)이라 불리는 방법으로 제조된다. 이 방법은, 세라믹 분말과 유기 바인더로 된 슬러리(slurry)를 형성하여 얻은 그린시트에 비아홀을 형성하고, 도전성 페이스트(paste)를 스크린 인쇄하여, 이 그린시트를 필요한 층수만큼 겹쳐서 가열-가압하고 적층하여 소성하는 것이다.

그린시트 적층법은 그린시트의 유연성이 풍부해지고 유기 용제를 흡수하기 쉬우므로 미세 패턴의 인쇄가 가능하다는 것, 그리고 수십층에 이르는 다층화를 위해 필요한 표면 평활성과 기밀성이 우수하다는 장점이 있다.

한편, 단점으로는 다층 세라믹 기판을 얻기 위해서는, 배선 도체가 형성된 그린시트를 적층하고 우수한 특성을 얻기 위하여 반드시 소성 공정을 거치지 않으면 안되는데, 이와 같은 소성 공정을 거치게 되면 세라믹의 소성에 의한 수축이 발생하는 것이다.

이러한 수축은 다층 세라믹 기판 전체에 있어서 균일하게 발생하기 어려워 세라믹층의 면방향에 관하여 치수 변형을 가져온다.

또한, 면방향으로의 수축은 배선 도체에 있어서 원하지 않는 변형이나 일그러짐을 발생시키며, 보다 구체적으로는, 다층 세라믹 기판상에 탑재되는 칩 부품 등의 접속을 위한 외부전극의 위치 정밀도가 저하되거나, 배선 도체에 있어서 단선이 발생하는 경우가 있다.

이에 따라, 최근에는 다층 세라믹 기판의 제조시, 소성 공정에 있어서 면방향으로의 수축을 없애기 위한, 이른바 무수축 공법을 적용하는 것이 제안되고 있다.

일반적으로 적용되고 있는 무수축 공법은 900℃ 이하에서 소결되지 않는 세라믹인 Al₂O₃ 파우더를 이용하여 구속층을 제작하고, 이를 저온소성이 가능한 세라믹(LTCC) 그린시트의 상부 및 하부에 적층하고, 적층된 세라믹 기판의 상하부에 무게를 가하여 가소, 소성한 후 상기 구속층을 제거하여 세라믹 기판을 얻는 방법이다.

그러나, 이러한 종래의 무수축 공법을 적용하여 세라믹 기판을 제작할 경우에는, 구속층과 세라믹 기판 계면에서의 적층성 불량에 의하여 기판의 휨 발생 및 면방향 수축율의 불균형을 등을 초래하게 된다.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 종래기술에 따른 무수축 세라믹 기판 제조상의 문제점에 대하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3은 종래기술에 따른 무수축 세라믹 기판의 제조상의 문제점을 설명하기 위해 순차적으로 나타낸 공정 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시한 무수축 세라믹 기판을 나타내는 평면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 모듈 회로도에 따라 적절한 위치에 내부전극(20) 및 서로 다른층의 전극을 연결하기 위한 도전성 비아(30)가 형성된 복수개의 그린 시트(10)를 마련한 다음, 상기 복수개의 그린시트(10)를 적층하여 다층 세라믹 기판(100)을 형성한다. 여기서, 상기 그린시트(10)는 800℃∼900℃ 정도의 소성온도를 갖는 것이 바람직하다.

그 다음에, 상기 다층 세라믹 기판(100)의 상하면에, 상기 그린시트(10)의 소성온도에서는 소성되지 않는 구속층(40), 예컨대 Al₂O₃ 시트를 적층한다. 상기 구속층(40)은 세라믹 분말 등이 균일하게 분산된 슬러리를 제조한 후, 이를 다이코터 혹은 닥터 블레이드 등을 이용하여 PET 등의 폴리머 기저 필름(supporting film)위에 얇게 도포한 후 건조하는 방법으로 형성되는 것이 일반적이다.

그런 다음, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 결과 구조물을 가압, 가소 및 소성한다. 도 2의 화살표는 가압 시 압력이 가해지는 방향을 나타낸 것이다.

상기 결과 구조물의 소성은 상기 그린시트(10)의 소성온도인 800℃∼900℃ 정도로 수행하는 것이 바람직하며, 이 때, 상기 Al₂O₃로 이루어진 구속층(40)은 약 1500℃ 이상의 온도에서 소성이 이루어지므로, 상기한 범위의 소성온도에서는 어떠한 소성 변형도 일어나지 않는다. 여기서, 상기 구속층(40)은, 상기한 바와 같은 소성이 진행되는 동안, 다층 세라믹 기판(100)을 구성하고 있는 그린시트(10)들이 면방향으로 수축되는 것을 방지한다.

그런데, 종래의 무수축 세라믹 기판의 제조방법에 있어서, 구속층(40)을 상기한 바와 같은 방법으로 형성하고 나서, 다층 세라믹 기판(100)의 상하면에 적층할 경우, 소성 공정에서 구속층(40)과 다층 세라믹 기판(100) 계면에서의 입자간 결합력이 약해서 상기 구속층(40)의 구속력이 저하되고, 이 부분에 공극(도면부호 "V" 참조)이 발생하는 바, 기판의 X,Y방향 수축율 및 면방향 수축율 편차 등을 제대로 제어할 수 없어, 기판의 휨 현상 등이 발생하는 문제가 있다.

또한, 상기 소성 공정 후에는 상기 구속층(40)을 제거하기 위한 래핑(lapping) 공정이 필수적으로 수행되는데, 상기 공극(V) 등이 발생된 상태에서 이러한 공정을 진행하고 나면, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 그린시트(10)의 전체적인 두께가 균일하지 않고, 표면 조도가 불균일해져서 후속적으로 형성되는 외부전극 등의 패턴 인쇄시, 공정 정밀도가 저하되는 등 제품의 품질이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은, 구속층의 구속력을 강화시킴으로써 기판의 X,Y방향 수축율 및 면방향 수축율 편차 등을 제어하고, 휨 발생을 억제하는 등 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 무수축 세라믹 기판의 제조방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 무수축 세라믹 기판의 제조방법은, 복수개의 그린시트를 마련하는 단계; 상기 각각의 그린시트에 내부전극 및 도전성 비아를 형성하는 단계: 상기 복수개의 그린시트를 적층하여 다층 세라믹 기판을 형성하는 단계; 상기 다층 세라믹 기판의 상하면에, 상기 그린시트의 소성온도에서 소성되지 않는 구속층을 ALD, 스퍼터, CVD 및 졸-겔 방식으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상으로 형성하는 단계; 상기 결과 구조물을 상기 그린시트의 소성온도로 소성하는 단계 및 상기 구속층을 제거하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 구속층을 ALD 방식으로 형성하는 경우, 전구체인 AlCl₃ 및 Al(OⁱPr)₃를 플로우시키는 단계; 퍼지 가스인 Ar을 퍼지시키는 단계; 산소 반응 가스로 수증기를 플로우시키는 단계; 및 퍼지 가스인 Ar을 퍼지시키는 단계를 하나의 사이클로 하고, 이 사이클을 반복적으로 진행하여 요구되는 두께의 Al₂O₃ 박막을 증착하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 Al(OⁱPr)₃로서 (CH₃)₂AlOCH(CH₃)₂, Dimethylaluminum isopropoxide(DMAP), Al(OC(CH₃)₃)₃ 및 Dimethylaluminum sec-butoxide(DMAB) 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구속층을 스퍼터 방식으로 형성하는 경우, Al₂O₃를 타겟 물질로 사용하고, Ar을 캐리어 가스로 사용하여 Al₂O₃ 박막을 증착하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구속층을 CVD 방식으로 형성하는 경우, Dimethylaluminum isopropoxide(DMAP)를 전구체로 사용하여 Al₂O₃ 박막을 증착하는 것을 특징으로 한 다.

또한, 상기 구속층을 졸-겔 방식으로 형성하는 경우, 스핀 코팅 공정을 적용하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하였다.

이제 본 발명의 실시예에 따른 무수축 세라믹 기판의 제조방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 5 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 무수축 세라믹 기판의 제조방법을 설명하기 위해 순차적으로 나타낸 공정 단면도이다.

우선, 도 5에 도시한 바와 같이, 복수개의 그린시트(10)를 마련한다. 상기 그린시트(10)는 세라믹 분말, 분산제, 솔벤트, 고분자 바인더, 가소제 및 필요에 따라 기타 첨가제를 소정의 비율로 배합한 물질로 이루어질 수 있다. 상기 그린시트(10)는 800℃∼900℃ 정도의 소성온도를 갖는 것이 바람직하다.

그 다음에, 도 6에 도시한 바와 같이, 모듈 회로도에 따라 상기 그린시 트(10)의 적절한 위치에 내부전극(20)을 형성한다. 그리고, 상기 그린시트(10)의 일부를 펀칭 등의 방식으로 가공하여 비아홀(미도시)을 형성한 후, 상기 비아홀을 도전성 페이스트로 채워, 상기 그린시트(10)의 일부를 수직 관통하는 도전성 비아(30)를 형성한다. 상기 도전성 비아(30)는 서로 다른층에 형성된 전극을 전기적으로 연결한다. 상기 내부전극(20) 및 도전성 비아(30)는, Ag 등과 같은 도전성 페이스트를 이용한 스크린 프린팅 방식 등으로 형성할 수 있다.

다음으로, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 복수개의 그린시트(10)를 적층하여 다층 세라믹 기판(100)을 형성한다.

그런 다음, 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 다층 세라믹 기판(100)의 상하면에, 상기 그린시트(10)의 소성온도에서 소성되지 않는 구속층(40), 예컨대 Al₂O₃ 박막을 형성한다. 상기 Al₂O₃ 박막의 구속층(40)은, ALD(Atomic Layer Deposition), 스퍼터(sputter), CVD(Chemical Vapor Deposition) 및 졸-겔(Sol-Gel) 방식으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상으로 형성하는 것이 바람직하다. 상기한 방식들은 모두 박막 형성에 매우 용이하다.

상기한 바와 같은 구속층(40)을 형성하는 방식 중에서, ALD 방식을 이용하여 형성할 경우, 치밀한 막질을 얻기 위하여 기판 온도를 150℃ 정도로 유지하고, 반응챔버의 압력을 2.5 torr∼5.0 torr, 바람직하게는 4.5 torr로 유지하며, 반응챔버의 온도를 120℃∼170℃, 바람직하게는 150℃로 유지하여 다음의 사이클을 반복하여 수십Å∼수백Å의 두께로 증착할 수 있다. 예를들면, 전구체(precursor)인 AlCl₃ 및 Al(OⁱPr)₃를 0.5cc/sec로 플로우시키는 단계, 퍼지(purge) 가스인 Ar을 0.5cc/sec로 퍼지시키는 단계, 산소 반응 가스로 수증기(water vapor)를 0.5cc/sec로 플로우시키는 단계, 및 퍼지 가스인 Ar을 0.5cc/sec로 퍼지시키는 단계를 하나의 사이클로 하고, 이 사이클을 반복적으로 진행하여 요구되는 두께(수십Å∼수백Å)의 Al₂O₃ 박막을 증착할 수 있다.

여기서, 상기 Al(OⁱPr)₃로서 (CH₃)₂AlOCH(CH₃)₂, Dimethylaluminum isopropoxide(DMAP), Al(OC(CH₃)₃)₃ 및 Dimethylaluminum sec-butoxide(DMAB) 중 어느 하나를 사용할 수 있으며, 이 중에서 상기 Dimethylaluminum isopropoxide(DMAP)를 사용할 경우, 상기 DMAP의 온도를 85℃∼90℃ 정도로 유지하고, 상기 Dimethylaluminum sec-butoxide(DMAB)를 사용할 경우, 상기 DMAB의 온도를 120℃ 정도로 유지하는 것이 바람직하다.

그리고, 스퍼터 방식으로 구속층(40)을 형성할 경우에는, Al₂O₃를 타겟 물질로 사용하여 600W의 RF 파워 및 13.5Mhz의 주파수 조건에서 기판 온도를 80℃∼120℃, 바람직하게는 90℃로 유지하고, 진공 압력을 5×10^-3torr∼5×10^-4torr로 유지하며, 캐리어(carrier) 가스로서 Ar을 사용하며 이를 5 cc/min∼10 cc/min으로 주입하여 진공압력이 유지되는 시점에서 3min ∼ 20min, 바람직하게는 10min 정도 유지하면서 수 ㎛의 두께로 Al₂O₃ 박막을 증착할 수 있다.

또한, CVD 방식으로 구속층(40)을 형성할 경우에는, Dimethylaluminum isopropoxide(DMAP)를 전구체로 사용하여, 기판 온도를 180℃ 정도로 유지하고, 반응챔버의 압력을 10^-3torr∼10^-4torr, 바람직하게는 3×10^-3torr로 유지하며, 반응챔버의 온도를 90℃ 정도로 유지하여 수백Å의 두께 Al₂O₃ 박막을 증착할 수 있다.

그리고, 졸-겔 방식으로 구속층(40)을 형성할 경우에는, Al계 알콕사이드 용액을 알루미나 파우더와 혼합하여 혼합 알콕사이드 용액을 만들고, 이 용액을 부분 가수분해하여 졸용액을 만든 후, 이를 기판 위에 스핀 코팅 공정으로 코팅한 후 건조하여 제조할 수 있다.

그 다음에, 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 결과 구조물을 가압, 가소 및 소성한다. 이 때, 도 9의 화살표는 가압 시 압력이 가해지는 방향을 나타낸 것이다. 상기 소성은 그린시트(10)의 소성온도인 800℃∼900℃ 정도로 수행하는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 Al₂O₃로 이루어진 구속층(40)은 약 1500℃ 이상의 온도에서 소성이 이루어지므로, 상기한 범위의 소성온도에서는 어떠한 소성 변형도 일어나지 않고, 상기 소성이 진행되는 동안, 다층 세라믹 기판(100)을 구성하고 있는 그린시트(10)들이 면방향으로 수축되는 것을 방지한다.

특히, 본 발명의 실시예에 의하면, ALD, 스퍼터, CVD 및 졸-겔 등의 방식으로 구속층(40)을 매우 얇은 박막으로 형성함으로써, 소성 후에 구속층(40)의 제거를 용이하게 할 수 있다. 또한, 상기한 바와 같은 방식으로 구속층(40)을 형성하면, 소성 시 상기 구속층(40)과 다층 세라믹 기판(100)의 계면에 반응층(도시안함) 이 형성됨으로써, 구속층(40)과 다층 세라믹 기판(100)을 구성하는 입자간의 결합력을 강화시켜 상기 계면에서의 공극 발생을 방지하고 구속력을 강화시킬 수 있다. 따라서, 소성 후 기판의 X,Y방향 수축율 및 면방향 수축율 편차 등을 제어할 수 있고, 휨 발생 등과 같은 기판의 변형을 막을 수 있다.

아래의 표 1은 종래기술과 본 발명의 소성전후 X,Y방향 수축율을 비교하여 나타낸 표이다.

본 발명에 의한 세라믹 기판의 소성전후 X,Y방향 수축율과 종래 기술에 의한 세라믹 기판의 소성전후 X,Y방향 수축율을 실제로 측정해 본 결과, 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 세라믹 기판의 X,Y방향 소성 수축율은, ALD 방식의 구속층을 적용한 경우, 그 평균값이 0.3539이고, 스퍼터 방식의 구속층을 적용한 경우, 그 평균값이 0.2952로서, 종래의 X,Y방향 소성 수축율 평균인 0.4572에 비해 그 수축 정도가 더 작게 측정되었으며, 그 표준편차 역시 종래에 비해 훨씬 작게 나타났다. 이를 통해, 본 발명에서의 X,Y방향 소성 수축율 및 면방향 소성 수축율 편차 제어 능력 정도를 명확하게 확인할 수가 있다.

그런 다음, 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 구속층(40)을 제거한다.

여기서, 아래의 표 2는 종래기술과 본 발명의 구속층 제거후 표면조도를 비교하여 나타낸 표이고, 도 12a 내지 도 12c는 표 2의 데이터를 나타낸 그래프로서, 도 12a는 종래기술의 구속층 제거후 표면조도를 나타낸 것이고, 도 12b는 본 발명의 ALD 방식으로 형성된 구속층 제거후 표면조도를 나타낸 것이며, 도 12c는 본 발명의 스퍼터 방식으로 형성된 구속층 제거후 표면조도를 나타낸 것이다.

표 2에서 R(AVG)는 표면조도 평균치를 나타내고, R(Z)는 표면조도 측정치들 중에서 최대측정치와 최소측정치를 뺀 나머지 측정치들 중의 중간측정치를 나타내고, R(Max)는 측정치들 중에서 최대측정치를 나타낸 것이다.

표 2 및 도 12a 내지 도 12c로부터, 본 발명에 의한 구속층, 예컨대 ALD 및 스퍼터 등의 방식으로 구속층을 형성할 경우, 상기 구속층 제거후의 기판의 표면조도가 종래기술에 비해 낮게 측정되었음을 확인할 수가 있다.

따라서, 본 발명은 구속층 제거후의 세라믹 기판의 전체적인 두께를 균일하게 할 수 있어, 후속적으로 형성되는 외부전극(50) 등의 패턴 인쇄시 공정 정밀도가 저하되는 것을 방지하여, 제품의 품질을 향상시킬 수 있다.

다음으로, 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 다층 세라믹 기판(100)의 상하면에, 상기 구속층(40)의 제거 공정에 의해 노출된 도전성 비아(30)와 연결되는 외부전극(50)을 형성한다. 상기 외부전극(50)은 도전성 비아(30)를 통해 다층 세라믹 기판(100)의 내부에 형성된 내부전극(20)과 전기적으로 연결될 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 권리 범위는 개시된 실시예에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 무수축 세라믹 기판의 제조방법에 의하면, ALD, 스퍼터, CVD 및 졸-겔 중 어느 하나 이상의 방식으로 다층 세라믹 기판의 상하면에 구속층을 매우 얇게 형성함으로써, 소성 후에 구속층의 제거를 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 소성 시 상기 구속층과 다층 세라믹 기판의 계면에 반응층이 형성되어, 구속층과 다층 세라믹 기판간의 결합력이 강화될 수 있으므로, 상기 계면에서의 공극 발생을 방지할 수 있고, 구속층의 구속력을 더욱 강화시킬 수 있는 바, 소성 전후 기판의 X,Y방향 수축율 및 면방향 수축율 편차를 제어할 수 있고, 휨 발생 등과 같은 기판의 변형을 막을 수 있다.

그리고, 본 발명은 구속층 제거후의 세라믹 기판의 전체적인 두께를 균일하게 할 수 있어, 후속적으로 형성되는 외부전극 등의 패턴 인쇄시, 공정 정밀도가 저하되는 것을 방지하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

복수개의 그린시트를 마련하는 단계;

상기 각각의 그린시트에 내부전극 및 도전성 비아를 형성하는 단계:

상기 복수개의 그린시트를 적층하여 다층 세라믹 기판을 형성하는 단계;

상기 다층 세라믹 기판의 상하면에, 상기 그린시트의 소성온도에서 소성되지 않는 구속층을 ALD, 스퍼터, CVD 및 졸-겔 방식으로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상으로 형성하는 단계;

상기 결과 구조물을 상기 그린시트의 소성온도로 소성하는 단계; 및

상기 구속층을 제거하는 단계;

를 포함하여 이루어지는 무수축 세라믹 기판의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 구속층을 ALD 방식으로 형성하는 경우,

전구체인 AlCl₃ 및 Al(OⁱPr)₃를 플로우시키는 단계;

퍼지 가스인 Ar을 퍼지시키는 단계; 산소 반응 가스로 수증기를 플로우시키는 단계; 및

퍼지 가스인 Ar을 퍼지시키는 단계;

를 하나의 사이클로 하고, 이 사이클을 반복적으로 진행하여 요구되는 두께의 Al₂O₃ 박막을 증착하는 것을 특징으로 하는 무수축 세라믹 기판의 제조방법.
제2항에 있어서,

상기 Al(OⁱPr)₃로서 (CH₃)₂AlOCH(CH₃)₂, Dimethylaluminum isopropoxide(DMAP), Al(OC(CH₃)₃)₃ 및 Dimethylaluminum sec-butoxide(DMAB) 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 무수축 세라믹 기판의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 구속층을 스퍼터 방식으로 형성하는 경우,

Al₂O₃를 타겟 물질로 사용하고, Ar을 캐리어 가스로 사용하여 Al₂O₃ 박막을 증착하는 것을 특징으로 하는 무수축 세라믹 기판의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 구속층을 CVD 방식으로 형성하는 경우,

Dimethylaluminum isopropoxide(DMAP)를 전구체로 사용하여 Al₂O₃ 박막을 증착하는 것을 특징으로 하는 무수축 세라믹 기판의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 구속층을 졸-겔 방식으로 형성하는 경우,

스핀 코팅 공정을 적용하는 것을 특징으로 하는 무수축 세라믹 기판의 제조방법.