[发明专利]金属构件及其表面加工方法、半导体装置及其制造方法、复合成型体

说明书

相关申请的相互参照

本公开基于2013年12月9日申请的日本申请号2013-254302号、2014年6月17日申请的日本申请号2014-123983号、2014年10月15日申请的日本申请号2014-210764号，将其记载内容援引于此。

技术领域

本公开涉及对成为在基材的表面上设有金属薄膜的构成的金属构件的表面进行粗糙化的表面加工方法、及利用该表面加工方法将表面进行粗糙化而得到的金属构件、半导体装置及其制造方法、复合成型体。

背景技术

一直以来，在很多的产业领域中使用使金属构件与其他构件(例如成型树脂构件)密合并进行一体化而成的复合成型体。但是，这种复合成型体存在如下问题：由于其他构件的凝固过程或环境温度的变化，金属构件与其他构件相接触的边界面没有密合而产生微小的空隙，从而无法确保充分的密合性或气密性。为了解决该问题，提出了通过对金属构件的表面进行粗糙化、即通过在金属构件的表面上设置凹凸来提高金属构件与其他构件的密合性的技术。

在这种技术中，作为通过对金属构件的表面照射激光等能量束而将金属构件的表面进行粗糙化的技术，有专利文献1所记载的技术。该技术中，通过照射高能量密度的能量束，使金属构件的表面熔解，通过溅射使金属的熔融飞沫从金属构件的表面飞散，形成金属的熔融飞沫凝固而成的凹凸部，从而形成粗糙面。这里，为了如此地产生溅射，虽然也依赖于金属构件的材质，但还是需要照射例如300J/cm²以上的高能量密度的能量束。此外，此技术中作为能量束使用了连续振荡的激光束。

另外，对金属构件的表面进行粗糙化的技术例如还在金属构件的表面上介由软钎料接合有其他构件(例如电子部件)的复合成型体中用于抑制 软钎料的扩散。这种复合成型体容易发生如下问题：例如在制造时，在对金属构件的表面所具备的熔融状态的软钎料按压其他构件时等情况下软钎料会发生扩散。因此，通过对金属构件的表面中配置有软钎料的部分的周围进行粗糙化(在表面上形成凹凸)，利用由粗糙化形成的凹凸来拦截软钎料，从而可以抑制软钎料的扩散。此时，为了利用凹凸拦截软钎料的扩散，使凹凸的尺寸(凸部的高度或宽度)为数μm左右。

在形成用于抑制软钎料的扩散的凹凸时，也使用通过对金属构件的表面照射激光等能量束来对金属构件的表面进行粗糙化的技术。这样，在如此想要形成数μm左右大小的尺寸的凹凸时，也需要照射高能量密度(例如300J/cm²以上)的能量束。

在上述专利文献1所记载的技术中，需要使金属的熔融飞沫飞散，有时金属的熔融飞沫会飞散至金属构件中要照射能量束的部分以外的部分或金属构件的外部。由此会发生各种不良情况。另外，由于使用高能量密度的能量束，因此加工所导致的能量消耗增大。

特别是，当成为设置有在基材表面利用镀覆形成有金属构件的金属薄膜的构成时，如果想要利用专利文献1的技术对金属薄膜的表面进行粗糙化，则由于所照射的能量束为高能量密度，因此易于发生贯穿金属薄膜的情况。若金属薄膜贯穿而露出基材的表面，则会产生基材发生氧化等不良情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-71312号公报

发明内容

本公开的目的在于提供如下方法及利用该方法将表面进行粗糙化而得到的金属构件、半导体装置及其制造方法、复合成型体，所述方法是通过照射能量束对成为在基材表面上设有金属薄膜的构成的金属构件的表面进行粗糙化的表面加工方法，其可以利用较以往更低能量密度的能量束来形成能够确保金属构件与其他构件的密合性的粗糙面或者形成能够抑制金属构件上的软钎料的扩散的粗糙面。

用于解决技术问题的方法

本公开的第一方式中，一种在由导电性金属材料构成的基材的表面上设有金属薄膜的金属构件的表面加工方法中，所述金属薄膜由以选自Ni、Au、Pd、Ag中的至少1种为主成分的材料所构成，对所述金属薄膜的表面以脉冲宽度为1μ秒以下照射能量密度为100J/cm²以下的脉冲振荡的激光束，从而使所述金属薄膜的表面部分熔融或蒸发，在所述熔融或蒸发之后使所述金属薄膜的表面部分凝固，从而将所述金属薄膜的表面进行粗糙化。