專利名稱：：電子部件用銅系復(fù)合基材、電子部件及電子部件用銅系復(fù)合基材的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于電子部件的電子部件用銅系復(fù)合基材、使用其的電子部件及所述電子部件用銅系復(fù)合基材的制造方法。
背景技術(shù)：
：目前，銅系的金屬材料已用于半導(dǎo)體裝置或各種電子部件的引線架、電極、端子等。在銅系的金屬材料中，在銅基材或銅合金基材的表面形成有由錫或錫系合金構(gòu)成的被覆層的復(fù)合材料(下面只稱作銅系復(fù)合基材)，也已特別優(yōu)選用于布線和連結(jié)的端子的用途。銅系復(fù)合基材表面的被覆層起到抑制銅的氧化、降低連結(jié)布線和端子部時(shí)的接觸阻抗的作用。使用這種銅系復(fù)合基材的電路基板或引線架、電極、端子等用樹(shù)脂密封材料或樹(shù)脂粘接劑進(jìn)行密封或進(jìn)行粘接。因而，從確?？煽啃苑矫鎭?lái)說(shuō)，銅系復(fù)合基材和樹(shù)脂密封材料的密合性(粘接性)是非常重要的。在所述密合性缺乏的情況下，在銅系復(fù)合基材和樹(shù)脂密封材料之間可能產(chǎn)生剝離。而且，在產(chǎn)生剝離的情況下，可能會(huì)由于水分或腐蝕性氣體從剝離的間隙侵入而腐蝕基板等。并且，其結(jié)果是，半導(dǎo)體裝置的可靠性降低。目前，作為提高銅系復(fù)合基材和樹(shù)脂的密合性的方法，公知的有用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)基材的表面進(jìn)行處理的方法(例如專利文獻(xiàn)1)。但是，在高溫多濕下，在以高電壓使用的汽車用電裝部件或搭載于控制該電裝部件的控制單元等上的半導(dǎo)體裝置中，為了確保高的可靠性，要求密合性進(jìn)一步提高。通過(guò)專利文獻(xiàn)1記載的方法提高的密合性的水平是不充分的。專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2002—27074Q號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種能夠進(jìn)一步提高銅系復(fù)合基材和樹(shù)脂成分的密合性的電子部件用銅系復(fù)合基材、使用其的電子部件即所述電子部件用銅系復(fù)合基材的制造方法。本發(fā)明的一方面的銅系復(fù)合基材，其特征在于，具有在銅基材或銅合金基材的表面具有由錫或錫系合金構(gòu)成的被覆層的銅系復(fù)合基材、包覆在所述被覆層表面的含有碳化氫基及/或羥基的硅氧化物薄膜。另外，本發(fā)明的另一方面為，所述的電子部件用銅系復(fù)合基材所得到的電子部件。另外，本發(fā)明的另一方面提供一種電子部件用銅系復(fù)合基材的制造方法，其特征在于，將含硅反應(yīng)氣體導(dǎo)入為了通過(guò)放電使等離子體產(chǎn)生而具備的至少一對(duì)電極對(duì)之間，通過(guò)在所述電極對(duì)之間使等離子體產(chǎn)生而分解含硅反應(yīng)氣體，并使在銅基材或銅合金基材的表面形成有由錫或錫系合金構(gòu)成的被覆層的銅系復(fù)合基材與所述含硅反應(yīng)氣體的分解物接觸，從而在被覆層表面形成硅氧化物薄膜。圖1是表示用于實(shí)施本發(fā)明一實(shí)施方式的電子部件用銅系復(fù)合基礎(chǔ)材料的制造方法的CVD成膜裝置的構(gòu)成例的概略說(shuō)明圖2是表示用于實(shí)施本發(fā)明一實(shí)施方式的電子部件用銅系復(fù)合基材的制造方法的CVD成膜裝置的另一構(gòu)成例的概略說(shuō)明圖3是表示用于實(shí)施本發(fā)明一實(shí)施方式的電子部件用銅系復(fù)合基材的制造方法的CVD成膜裝置的另一構(gòu)成例的概略說(shuō)明圖4是表示用于實(shí)施本發(fā)明一實(shí)施方式的電子部件用銅系復(fù)合基材的制造方法的CVD成膜裝置的另一構(gòu)成例的概略說(shuō)明圖5是表示用實(shí)施例1的硅氧化物薄膜的FT—TR進(jìn)行的反射光譜的圖表。具體實(shí)施方式本發(fā)明一實(shí)施方式的銅系復(fù)合基材，其特征在于，具有在銅基材或銅合金基材的表面具有由錫或錫系合金構(gòu)成的被覆層的銅系復(fù)合基材、包覆在所述被覆層表面的含有碳化氫基及/或羥基的硅氧化物薄膜。所述銅系復(fù)合基材除純銅以外，為各種銅合金，具體而言，例如，在由Cu—Fe—P系合金、Cu—Ni—Si系合金、Cu—Cr一Zr系合金、Cn—Zn系合金、Cu—Sn系合金等構(gòu)成的基材(下面稱作銅系基材)的表面，通過(guò)電鍍、無(wú)電解鍍、熔融鍍敷、等離子體CVD等方法形成由錫或錫系合金構(gòu)成的被覆層的材料。這些經(jīng)常用作電子部件的構(gòu)成材料。另外，在所述銅系復(fù)合基材和所述被覆層之間，根據(jù)需要也可以還存在其它層。作為其它層，可以列舉例如另一銅系金屬層或鎳系金屬層等。這些可以存在單層，也可以存在多層。另外，在通過(guò)錫或錫系合金的電鍍(光亮電鍍)形成被覆層的情況下，有時(shí)因被覆層中的殘余應(yīng)力而產(chǎn)生須狀物(whisker)。為了抑制這種須狀物的產(chǎn)生，也可以對(duì)銅系復(fù)合基材在10060(TC的溫度下進(jìn)行回流處理(熱處理)而除去殘余應(yīng)力。這樣所得到的鍍錫通常被稱作回流鍍錫。通過(guò)回流處理，在被覆層中，在Cu—Sn系合金或銅系基材含有鎳系金屬的情況下，形成Cu—Ni—Sn系合金。被覆層的厚度沒(méi)有特別限定，但優(yōu)選0.110jLim，更優(yōu)選0.55pm，特別優(yōu)選0.53(am。在被覆層過(guò)厚的情況下，耐熱性下降，并且有經(jīng)濟(jì)上不利的傾向；另外，在用于插拔式端子的情況下，有外端子和內(nèi)端子的插拔力過(guò)高的傾向。另一方面，在被覆層過(guò)薄的情況下，有氧化抑制效果不充分的傾向。粘附在所述被覆層表面的硅氧化物薄膜，在由Si—O結(jié)合而構(gòu)成的硅氧化物薄膜中包括硅系烷氧基化合物的等離子體分解物、或來(lái)源于硅系烷氧基化合物和氧含有分子的等離子體分解物的碳化氫基或羥基。這種硅氧化物薄膜例如可以使用含有硅系垸氧基化合物的原料氣體通過(guò)等離子體CVD法來(lái)形成。這樣的碳化氫基及/或羥基可以提高樹(shù)脂成分和銅系復(fù)合基材的密合性。作為碳化氫基的具體例，可以列舉例如四甲氧基硅烷、六甲基二硅氧烷(硅醚)、或來(lái)源于六甲基二硅氮垸等的等離子體分解物的甲基(一CH3)、或來(lái)源于具有四甲氧基硅烷等的甲基(一C2H5)的硅系烷氧基化合物的等離子體分解物的碳化氫基。另外，作為所述羥基的具體例，可以列舉例如通過(guò)所述硅系垸氧基化合物的等離子體分解物和含氧原子分子的等離子體分解物進(jìn)行再結(jié)合而形成的羥基等。另外，還可以列舉來(lái)源于3-縮水甘油醚丙基三甲氧基硅垸(Y-GPTMS)、，縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅院(KBE—403偶聯(lián)劑)、(3-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、Y-氨基丙基三乙氧基硅烷[NH2(CH2)3Si(OC2H5)3](y—APS)等具有反應(yīng)性官能基的硅系烷氧基化合物的等離子體分解物的碳化氫基或羥基。僅為這些中的一種也可以，兩種以上的組合也可以。所述碳化氫基及/或羥基的含有量沒(méi)有特別限定，優(yōu)選如下表示FT—IR峰值的含有量。就是說(shuō)，以和在銅系復(fù)合基材上形成硅氧化物薄膜的條件相同的條件，在硅基板上形成硅氧化物薄膜，在利用FT—IR測(cè)定所述薄膜的吸收光譜而得到的吸光度表示中，Si—OH的峰值強(qiáng)度對(duì)Si—O的峰值強(qiáng)度(10701080cm_I)的強(qiáng)度比，或SiCH3'Si—C2H5^Si—C3H8的峰值強(qiáng)度(28002900cm—"對(duì)Si—O的峰值強(qiáng)度的強(qiáng)度比，優(yōu)選為0.010.5，更優(yōu)選為0.050.2。在所述強(qiáng)度比過(guò)小的情況下，有與樹(shù)脂成分的密合性改良效果低的傾向，在所述強(qiáng)度比過(guò)大的情況下，有耐久性降低的傾向。另外，不直接測(cè)定成膜于銅系基材上的薄膜，而測(cè)定成膜于硅基板上薄膜的理由如下。通常的透光型的FT—IR法不能直接測(cè)定形成于不透明的銅系基材上的硅氧化物薄膜的峰值強(qiáng)度。另一方面，硅基板在紅外線區(qū)域是透明的，并且表面比較平坦，因此，能夠用透光型的FT—IR法進(jìn)行正確的測(cè)定。因而，以和在銅系基材上形成硅氧化物薄膜同樣的成膜條件，在硅基板上形成和銅系基材上的硅氧化物薄膜同樣的硅氧化物薄膜，由此，能夠進(jìn)行更正確的峰值強(qiáng)度的測(cè)定。硅氧化物薄膜的厚度沒(méi)有特別限定，優(yōu)選為11000nm，更優(yōu)選為5100nm。在所述膜厚過(guò)厚的情況下，因成膜需要時(shí)間而成為成本低的原因，另外，對(duì)銅系復(fù)合基材的密合性，尤其是高溫多濕環(huán)境下的密合性降低。另外，在所述膜厚過(guò)薄的情況下，有可能不能充分地得到密合性改良效果。另外，在將所述電子部件用銅系復(fù)合基材用于半導(dǎo)體裝置的情況下，若硅氧化物薄膜的膜厚過(guò)厚，則所述薄膜因回流焊接工序中的安裝時(shí)的熱過(guò)程等而吸濕，銅系復(fù)合基材和薄膜的密合強(qiáng)度降低，因此，優(yōu)選lOOnm以下的膜厚。另外，硅氧化物薄膜不一定形成連續(xù)膜，例如也可以不連續(xù)的方式形成為條紋狀。在這種情況下，從利用固著(anchor)效果進(jìn)一步提高和樹(shù)脂成分的密合強(qiáng)度方面考慮更為優(yōu)選。以上說(shuō)明的迸發(fā)明的電子部件用銅系復(fù)合基材具有與樹(shù)脂成分的高的密合性。因而，例如在將所述電子部件用銅系復(fù)合基材和樹(shù)脂成分粘接后將樹(shù)脂成分剝離時(shí)，可得到高的剪切強(qiáng)度值。而且，該樹(shù)脂破壞方式有以凝聚破壞的方式剝離的傾向。另外，現(xiàn)有的銅系復(fù)合基材和樹(shù)脂成分粘接后將樹(shù)脂成分剝離時(shí)，有以界面破壞的方式剝離的傾向。所述電子部件用銅系復(fù)合基材，優(yōu)選用于半導(dǎo)體裝置等各種電子部件所用的基板、引線架、電極及端子等的用樹(shù)脂密封或粘接的金屬部分。尤其優(yōu)選用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)室之類的暴露在高溫高濕的環(huán)境下、并且使用高電壓的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元或電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置等電裝部件所使用的金屬部分。所述電裝部件經(jīng)由接線塊(JB)由電子控制單元(ECU)進(jìn)行控制。近年來(lái)，這些電裝部件的集約化和一體化被推進(jìn)，將數(shù)種類的電裝品一體化后的功率分配器(PD)已被開(kāi)發(fā)，因此，ECU有時(shí)也被搭載于發(fā)動(dòng)機(jī)室。這樣優(yōu)選用于暴露在高溫高濕的環(huán)境下使用的電裝部件所使用的電子部件中。接著，對(duì)本發(fā)明一實(shí)施方式的電子部件用銅系復(fù)合基材的制造方法具體地進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明一實(shí)施方式的電子部件用銅系復(fù)合基材的制造方法，其特征在于，將含硅反應(yīng)氣體導(dǎo)入為了通過(guò)放電使等離子體產(chǎn)生而具備的至少一對(duì)電極對(duì)之間，通過(guò)在所述電極對(duì)之間使等離子體產(chǎn)生而分解含硅反應(yīng)氣體，并使在銅基材或銅合金基材的表面形成有由錫或錫系合金構(gòu)成的被覆層的銅系復(fù)合基材與所述含硅反應(yīng)氣體的分解物接觸，從而在被覆層表面形成硅氧化物薄膜。作為具體的一例，采用具備相互對(duì)向的一對(duì)電極對(duì)，在所述電極對(duì)之一的電極上放置銅系復(fù)合基材，向所述電極間導(dǎo)入含硅反應(yīng)氣體，以使銅系復(fù)合基材等離子化，從而在銅系復(fù)合基材的被覆層表面形成薄膜的方法等。更具體地說(shuō)，例如，采用在101000Pa程度的減壓條件下，通過(guò)輝光放電而產(chǎn)生等離子體，從而在基材上形成薄膜的減壓等離子體CVD法(減壓等離子體氣相蒸鍍法)；或在大氣壓附近的壓力下通過(guò)輝光放電而產(chǎn)生等等離子體，從而在基材上形成薄膜的日本特開(kāi)平6—2149號(hào)公報(bào)等中提出的方法、在對(duì)向的電極的至少一方形成電介質(zhì)，利用DC脈沖等產(chǎn)生等離子體，同時(shí)，通過(guò)氣體的壓力對(duì)基材吹附原料氣體的日本特開(kāi)2002一237480號(hào)公報(bào)記載的方法；還有，使用例如日本特開(kāi)平9—104985號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的旋轉(zhuǎn)電極而進(jìn)行成膜的方法等。在所述各種方法中，由于電場(chǎng)不集中而難以進(jìn)行弧光放電，通過(guò)使氣流沿旋轉(zhuǎn)電極在寬度方向達(dá)到均勻等，可以連續(xù)地生產(chǎn)性優(yōu)良地形成薄膜，從這一點(diǎn)考慮，優(yōu)選通過(guò)使用旋轉(zhuǎn)電極的等離子體CVD法進(jìn)行成膜的方法。下面，對(duì)利用如圖1圖4所示的室內(nèi)具備旋轉(zhuǎn)電極的等離子體CVD成膜裝置制造所述電子部件用銅系復(fù)合基材的制造方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。另外，本發(fā)明的實(shí)施方式除以下的方法以外，例如通過(guò)采用使用不設(shè)置在室內(nèi)的旋轉(zhuǎn)電極的等離子體CVD成膜裝置的成膜方法等也能夠進(jìn)行實(shí)施。下面，對(duì)使用選裝電極的等離子體CVD法在銅系復(fù)合基材上使硅氧化物薄膜進(jìn)行成膜的方法進(jìn)行說(shuō)明。在室和在該室內(nèi)部具有對(duì)向的電極對(duì)的等離子體CVD成膜裝置中，將對(duì)向的電極對(duì)的放電電極側(cè)作為旋轉(zhuǎn)電極，將其對(duì)向電極側(cè)作為平面電極。首先，將銅系復(fù)合基材放置在平面電極上。并且，將含硅反應(yīng)氣體導(dǎo)入室內(nèi)部。然后，通過(guò)在大氣壓附近的壓力下進(jìn)行輝光放電，在旋轉(zhuǎn)電極和銅系復(fù)合基材之間(以下稱作"狹縫間")使等離子體產(chǎn)生。所述等離子體在所述狹縫間成為線狀等離子體。而且，以橫切線狀等離子空間的方式對(duì)銅系復(fù)合基材進(jìn)行掃描，由此，在銅系復(fù)合基材上形成硅氧化物薄膜。根據(jù)所述方法，不必使裝置大型化就能夠在大面積的銅系復(fù)合基材的被覆層表面容易地形成硅氧化物薄膜。旋轉(zhuǎn)電極使用圖1所示的CVD成膜裝置的構(gòu)成例所示的圓筒狀電極、或圖2所示的環(huán)狀帶電極等。旋轉(zhuǎn)電極的表面也可以為平滑的表面，也可以為在表面形成有凹凸形狀的表面。凹凸形狀用于調(diào)整銅系復(fù)合基材的特定位置和旋轉(zhuǎn)電極的距離。例如，在沿旋轉(zhuǎn)方向形成凸部的情況下，僅銅系復(fù)合基材和旋轉(zhuǎn)電極的凸部的距離變小，從而能夠在形成有凸部的部分優(yōu)先產(chǎn)生等離子體。其結(jié)果是，在銅系復(fù)合基材表面的僅與凸部對(duì)向的位置能夠優(yōu)先形成硅氧化物薄膜。因而，所形成的硅氧化物薄膜的表面形成為凹凸?fàn)?。另外，在選裝電極上設(shè)有凹凸形狀的情況下，還有使層流即含硅反應(yīng)氣體(粘性流)以大氣壓附近的壓力進(jìn)行擴(kuò)散的效果。銅系復(fù)合基材的形狀可選擇與具體的用途相應(yīng)的要求的形狀。另外，為了提高硅氧化物薄膜對(duì)銅系復(fù)合基材的密合性，優(yōu)選對(duì)放置于平面電極上的銅系復(fù)合基材進(jìn)行加熱。所述加熱溫度優(yōu)選錫或錫系合金不會(huì)熔融、后述的含硅反應(yīng)氣體不會(huì)凝結(jié)的7(TC以上，232。C以下，另外，優(yōu)選不易推進(jìn)錫或錫系合金的氧化的20(TC以下，進(jìn)一步優(yōu)選15(TC以下。旋轉(zhuǎn)電極和放置于平面電極上的銅系復(fù)合基材的間隔(所述狹縫間的間隔)根據(jù)施加載旋轉(zhuǎn)電極的高頻電力、或所使用的含硅反應(yīng)氣體的種類、組成比等適當(dāng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，但優(yōu)選為0.55mm，進(jìn)一步優(yōu)選為l3mm。在所述間隔過(guò)窄的情況下，由于含硅反應(yīng)氣體不能穩(wěn)定地向該狹縫間供給，因此，旋轉(zhuǎn)電極的寬度方向的狹縫間產(chǎn)生不勻，從而使膜厚變得不一致。另外，在所述間隔過(guò)窄的情況下，要生成穩(wěn)定的等離子體，就必須捕捉電子或離子的等離子體荷電粒子。在這種情況下，需要100MHZ以上的高頻電力，這在成本方面是很不利的。另一方面，在所述間隔過(guò)寬的情況下，由于電場(chǎng)的減少及等離子體密度的減少，成膜速度降低。另外，因通過(guò)旋轉(zhuǎn)電極旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生層流，所以，為了使成膜的先驅(qū)物質(zhì)自銅系復(fù)合基材上排出，有時(shí)產(chǎn)生成膜速度降低、且室內(nèi)污染等問(wèn)題。所述旋轉(zhuǎn)電極的圓周速度為3000cm/min以上，優(yōu)選為10000cm/min以上。在所述圓周速度不足3000cm/min的情況下，有成膜速度減慢的傾向。另外，從提高生成率之類的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為100000cm/min以下。接著，對(duì)向室的含硅反應(yīng)氣體的導(dǎo)入進(jìn)行說(shuō)明。含硅反應(yīng)氣體被導(dǎo)入室內(nèi)。室內(nèi)的壓力優(yōu)選調(diào)節(jié)到接近于大氣壓。所謂所述大氣壓附近的壓力意味著0.010.1MPa程度的壓力。另外，從壓力調(diào)節(jié)容易、且能夠使裝置構(gòu)成簡(jiǎn)便之類的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為0.08O.lMPa程度。所述含硅反應(yīng)氣體除硅系烷氧基化合物以外，優(yōu)選為含有惰性氣體以及氧等的原料氣體。作為硅系烷氧基化合物，可以列舉例如四乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、六甲基二硅氮垸、六甲基二硅氧垸(硅醚)、3-縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷(Y-GPTMS)、Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KBE—403偶聯(lián)劑)、J3—(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、Y-氨基丙基三乙氧基硅烷[NH2(CH2)3Si(OC2H5)3](y—APS)等。這些可以單獨(dú)使用或兩種以上組合使用。其中，從工業(yè)上容易得到這方面考慮，優(yōu)選四乙氧基硅垸。另外，硅系烷氧基化合物是安全的物質(zhì)，這是因?yàn)樵诓捎门c大氣壓接近的壓力下的等離子體CVD的時(shí)候，等離子體在關(guān)閉時(shí)，即使在高壓下，其和02的反應(yīng)性也較低。所述惰性氣體是用于在不產(chǎn)生反應(yīng)性的自由基的氣氛下穩(wěn)定地產(chǎn)生輝光放電的成分。作為其具體例可以列舉氦(He)氬(Ar)氙(Xe)、氪(Kr)等稀有氣體、或N2等?？梢詢H使用它們中的一種，也可以將它們中的兩種以上進(jìn)行組合使用。其中優(yōu)選準(zhǔn)穩(wěn)定激勵(lì)狀態(tài)的壽命長(zhǎng)的氦。在所述含硅反應(yīng)氣體中，還含有其他成分也可以。具體地說(shuō)，也可以含有硅系烷氧基化合物以外的硅化合物或氧(02)、一氧化氮(N20)等氮氧化物及水等。尤其是由于含硅反應(yīng)氣體含有氧，因此，可以促進(jìn)硅系垸氧基化合物的氧化及交聯(lián)反應(yīng)。另外，在以比較高的比例含有氧的情況下，能夠生成硅氧化物微粒子從而形成粒子狀的硅氧化物薄膜。所述離子狀的硅氧化物薄膜具有凹凸形狀。所述氧的含有比例優(yōu)選其和硅系烷氧基化合物的體積比(氧/硅系垸氧基化合物)為0.12左右。在該比值不足O.l的情況下，促進(jìn)氧化及交聯(lián)反應(yīng)的效果小，且硅氧化物微粒子不能充分成長(zhǎng)。另外，在該比值超過(guò)2的情況下，具有成為粒子而堆積的傾向。所述含硅反應(yīng)氣體中的各成分的比例，優(yōu)選硅系烷氧基化合物在1氣壓中為0.15體積％，進(jìn)一步優(yōu)選為15體積％，含有氧為010體積而且，對(duì)放電電極施加高頻電力，在以大氣壓附近的壓力進(jìn)行輝光放電，由此產(chǎn)生等離子體，使含硅反應(yīng)氣體等離子化。這時(shí)，直到等離子化的含硅反應(yīng)氣體的分子電離后的再結(jié)合之前的壽命短，且電子的平均自由工序也短。為此，為了在對(duì)向的狹縫電極間穩(wěn)定地產(chǎn)生輝光放電，必須在狹縫間捕捉電子及離子的荷電粒子。因而，在對(duì)旋轉(zhuǎn)電極施加高頻電力時(shí)，優(yōu)選施加100KHZ以上的頻率，特別優(yōu)選施加10MHZ以上的高頻電力。作為10MHZ以上的高頻電力例如最容易得到的商用頻率即13.56MHZ及電源，使用所得到的70MHZ、及100MHZ、150MHZ的高頻電力，由此，可以提高等離子密度，產(chǎn)生穩(wěn)定的等離子體。圖1是表示所述電子部件用銅系復(fù)合基材的制造所適用的、用于形成硅氧化物薄膜的CVD成膜裝置的構(gòu)成例的概略說(shuō)明圖。圖1中，1表示成膜室、2a表示基材導(dǎo)入用加載鎖定室、2b表示基材搬出用加載鎖定室、3a3d表示插板閥、4a4d表示氣體導(dǎo)入口、5a，5b表示泄漏口、5c表示排氣口、6表示基材支架、7表示由銅系復(fù)合基材構(gòu)成的基材、8表示軸承、9表示旋轉(zhuǎn)電極、IO表示架臺(tái)、11allc表示旋轉(zhuǎn)電極支承用絕緣體、12表示合成石英玻璃、13表示近紅外線燈管、14表示窺視窗、15表示放射溫度計(jì)、16，19表示高頻電源、17，20表示整合器、18表示內(nèi)裝在基材支架內(nèi)的加熱器、21表示輝光放電區(qū)域(等離子體產(chǎn)生區(qū)域)。就圖1所示的裝置構(gòu)成而言，在成膜腔1中，通過(guò)插板閥3b、3c分別連接有基材導(dǎo)入用加載鎖定室2a及基材搬出用加載鎖定室2b。而且，分別從氣體導(dǎo)入口4a，4b時(shí)常導(dǎo)入氦等惰性氣體(Vl、V2是流量調(diào)節(jié)閥)，由分別設(shè)置于加載鎖定室2a，2b的泄漏口5a，5b進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)(V3、V4是流量調(diào)節(jié)閥)，加載鎖定室2a，2b保持常壓(O.lMPa左右)。在所述成膜腔1內(nèi)，通過(guò)質(zhì)量流(未圖示)一邊進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，一邊ii從氣體導(dǎo)入口4c導(dǎo)入He等惰性氣體和根據(jù)需要混合有氧(02)的混合氣體。另外，從氣體導(dǎo)入口4d通過(guò)質(zhì)量流(未圖示)導(dǎo)入通過(guò)進(jìn)行了流量調(diào)節(jié)的氦等惰性氣體的起泡進(jìn)行了稀釋的硅系烷氧基化合物等。另外，腔1內(nèi)的壓力調(diào)整通過(guò)調(diào)節(jié)來(lái)自排氣口5c的流量來(lái)進(jìn)行。在基材支架6上載置有銅系復(fù)合基材即基材7，該基材支架6首先將插板閥3a置于開(kāi)狀態(tài)移送并收納在加載鎖定室2a內(nèi)。其后，將加載鎖定室3a置于閉狀態(tài)，同時(shí)將加載鎖定室3b置于開(kāi)狀態(tài)，基材支架6沿箭頭A方向掃描移動(dòng)且被收納在腔1內(nèi)，其后，加載鎖定室3b變?yōu)殚]的狀態(tài)。在基材支架6被收納在腔1的狀態(tài)下，在載置于基材支架6上的基材7的表面形成硅氧化物薄膜。在基材7從表面形成硅氧化物薄膜之后，插板閥3c成為開(kāi)狀態(tài)，基材支架6被收納于加載鎖定室2b內(nèi)。緊接著，將插板閥3c置于閉狀態(tài)，同時(shí)，將插板闊3d置于開(kāi)狀態(tài)，基材支架6及載置于其上的基材7被搬出加載鎖定室2b夕卜。這些一系列的動(dòng)作連續(xù)地進(jìn)行，則可以自由地控制基材支架6的停止及進(jìn)行。為了防止在常溫下液體材料即硅系垸氧基化合物被成膜腔1內(nèi)壁等的液體吸收，優(yōu)選在成膜腔K加載鎖定室2a、2b等的外壁安裝有加熱器(未圖示)，各壁面溫度達(dá)到IO(TC左右的高溫。另外，與此同理，優(yōu)選支承成膜腔1內(nèi)的旋轉(zhuǎn)電極9的架臺(tái)10及絕緣體11allc等利用內(nèi)裝加熱器進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，將它們的溫度調(diào)節(jié)至IO(TC左右。進(jìn)而，優(yōu)選旋轉(zhuǎn)電極9通過(guò)合成石英玻璃12利用從近紅外線燈管13放射的紅外線進(jìn)行加熱而升溫到15(TC左右。還有，旋轉(zhuǎn)電極9的溫度例如通過(guò)由BaF2構(gòu)成的窺視窗14用放射溫度計(jì)15進(jìn)行監(jiān)視。所述CVD成膜裝置是在旋轉(zhuǎn)電極9和基材7之間的狹縫間形成由輝光放電產(chǎn)生的等離子體，由此，在基材7上形成硅氧化物薄膜的裝置。下面對(duì)該成膜原理進(jìn)行說(shuō)明。旋轉(zhuǎn)電極9例如為鋁制，為寬120mm、直徑100mm左右的圓筒狀，為了防止電場(chǎng)集中，其邊緣部以R5(mm)的曲率半徑形成圓形。另外，為防止擊穿，旋轉(zhuǎn)電極9的表面進(jìn)行電介質(zhì)表面涂層。此時(shí)的電介質(zhì)表面涂層例如通過(guò)將白色氧化鋁進(jìn)行溶射涂敷(厚度150pm左右)而形成。和基材7形成狹縫的旋轉(zhuǎn)電極9的表面根據(jù)需要利用研磨的方法形成凹凸形狀。另外，旋轉(zhuǎn)電極9由軸承8和架臺(tái)IO支承。旋轉(zhuǎn)電極9的一軸端能夠與作為磁鐵接頭配置于成膜腔1的外側(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)端的磁鐵(未圖示)連結(jié)，使旋轉(zhuǎn)電極9在03000rpm的范圍旋轉(zhuǎn)。架臺(tái)IO例如為不銹鋼制。而且，來(lái)自高頻電源16的高頻電力可以通過(guò)整合器17施加在架臺(tái)10上。在基材支架6的掃描前端部到達(dá)旋轉(zhuǎn)電極9的正下方時(shí)，被施加所述高頻電力。而且，在旋轉(zhuǎn)電極9和基材支架6(即，基材支架相當(dāng)于對(duì)向電極)的狹縫間開(kāi)始輝光放電。接著，基材支架6—次向圖中A方向移動(dòng)。當(dāng)載置于基材6上的基材7到達(dá)旋轉(zhuǎn)電極9的正下方之后，旋轉(zhuǎn)電極9和基材7之間變?yōu)楠M縫間。在基材支架6的內(nèi)部埋設(shè)有加熱器18。基材支架6由該加熱器18從室溫加熱到300。C的溫度。另外，在基材支架6的表面以厚度100jim左右溶射涂敷有白色氧化鋁?；闹Ъ?基本上為電接地的狀態(tài)也可以，但如圖l所示，以通過(guò)整合器20施加來(lái)自高頻電源19的高頻電力的方式構(gòu)成也可以。這樣在基材支架6上也施加高頻電力，由此，能夠使等離子體密度增加，并且能夠?qū)⒌入x子體封入。從高頻電源19向基材支架6的高頻電力的施加，只要在向旋轉(zhuǎn)電極9施加電力之后，從高頻電源16直接施加即可。另外，為了使高頻電源16側(cè)和包含整合器17的負(fù)荷側(cè)匹配，整合器17承擔(dān)如下作用進(jìn)行頻率的同調(diào)和阻抗的調(diào)節(jié)；使包含整合器17的負(fù)荷電路整體的消耗電力為最大；保護(hù)高頻電源16或高頻振蕩電路等(關(guān)于整合器20和高頻電源19的關(guān)系也同樣)。圖2是表示使用了旋轉(zhuǎn)電極的CVD成膜裝置的另一例的概略說(shuō)明圖，其基本構(gòu)成與所述圖1所示的裝置構(gòu)成類似，對(duì)于對(duì)應(yīng)的部分付與同一參照符號(hào)，由此壁面重復(fù)說(shuō)明。另外，在圖2中，為了說(shuō)明的方便在圖面上未圖示，但在該裝置中，和所述圖l所示的裝置同樣，也配置有基材導(dǎo)入用加載鎖定室2a、基材搬出用加載鎖定室2b及以它們附帶的構(gòu)件。而且，在圖2所示的裝置中，代替所述圓筒狀旋轉(zhuǎn)電極9而設(shè)有環(huán)狀帶電極22，該環(huán)狀帶電極22例如由薄壁鋼制的導(dǎo)電性構(gòu)件構(gòu)成，且以與兩個(gè)輥23、24巻掛移動(dòng)的方式而構(gòu)成。輥23、24具有圓筒狀外圓周面，它們?cè)诘入x子體產(chǎn)生區(qū)域P，將環(huán)狀帶電極22表面制成和水平延伸的基材7的表面平行，且以兩者的狹縫間距離為一定的方式配置。環(huán)狀帶電極22以其旋轉(zhuǎn)方向在等離子體產(chǎn)生區(qū)域和基材7的移動(dòng)方向?yàn)橥较虻姆绞揭苿?dòng)。所述兩個(gè)輥23、24中，位于圖2中的右側(cè)的輥是金屬性驅(qū)動(dòng)兼給電用輥24。通過(guò)利用帶驅(qū)動(dòng)用發(fā)動(dòng)機(jī)(未圖示)使該輥24旋轉(zhuǎn)，從而以輥24旋轉(zhuǎn)的方式構(gòu)成。另外，在成膜腔1內(nèi)，載置于基材支架6上的基材7利用基材輸送機(jī)構(gòu)25沿水平方向(箭頭B方向)移動(dòng)。圖2所示的等離子體CVD成膜裝置的構(gòu)成為，由氣體導(dǎo)入口4e將含硅反應(yīng)氣體導(dǎo)入成膜腔1內(nèi)，同時(shí)，經(jīng)由排氣用管道5e進(jìn)行排氣，在此碾磨球1內(nèi)維持規(guī)定的氣氛壓力。而且，利用輥23、24使環(huán)狀帶電極22移動(dòng)，在該帶電極22和基材7的狹縫間，通過(guò)輝光放電產(chǎn)生比較寬的線狀的等離子體，一邊使基材7移動(dòng)一邊通過(guò)氣體的化學(xué)反應(yīng)在基材7上形成硅氧化物薄膜。圖3是表示使用了旋轉(zhuǎn)電極的CVD成膜裝置的另一例的概略說(shuō)明圖。該例通過(guò)省略氣體的排氣及置換工序使生產(chǎn)性提高，并且，由于避免了真空容器的使用，因此可以直接進(jìn)行來(lái)自大氣的基板的插入和搬出。另外，旋轉(zhuǎn)電極部分的基本構(gòu)成和圖1同樣，關(guān)于相同的部分省略其說(shuō)明。在該裝置中，基材7利用傳送帶26向一方向搬運(yùn)。基材7利用基板搬運(yùn)機(jī)器人(未圖示)以一定間隔放置于傳送帶的一端。其后，基材7伴隨傳送帶的移動(dòng)被引導(dǎo)至反應(yīng)容器內(nèi)。在本裝置中，將入口及出口以基材7的搬運(yùn)所需要的最低限的大小限制開(kāi)口部，并且附帶有氣簾27，利用氣流進(jìn)行外氣的遮斷。反應(yīng)空間被充滿惰性氣體，將由另外的途徑導(dǎo)入的原料氣體利用旋轉(zhuǎn)電極9的流動(dòng)導(dǎo)入等離子體空間，從而在銅系復(fù)合基材上形成硅氧化物薄膜。圖4是表示使用了旋轉(zhuǎn)電極的CVD成膜裝置的又一例的概略說(shuō)明圖。在該裝置中，將由銅系復(fù)合基材構(gòu)成的基材7制成線圈狀，從送出滾筒29將基材7送出，用巻繞滾筒30對(duì)基材7進(jìn)行巻繞。反應(yīng)容器利用設(shè)置于入口及出口的氣體遮斷滾筒31與外氣分離。通過(guò)這種構(gòu)成，可以進(jìn)行基材7的連續(xù)處理，從而可以使生產(chǎn)性顯著提高。接著，通過(guò)實(shí)施例更具體地表示本發(fā)明的作用效果，不過(guò)，下述實(shí)施例不是限定本發(fā)明的性質(zhì)實(shí)施例，在不脫離前、后所述的宗旨的范圍實(shí)施變更的情況都包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍。(實(shí)施例110)使用圖1所示的旋轉(zhuǎn)電極型CVD成膜裝置，進(jìn)行硅氧化物薄膜的形成。在圖1中，基材支架6使用寬170mm、長(zhǎng)度(掃描方向長(zhǎng)度)170mm的支架，在該基材支架6上放置由銅系復(fù)合基材構(gòu)成的基材7且被收納在腔1內(nèi)。由銅系復(fù)合基材構(gòu)成的基材7使用在由寬100mm、長(zhǎng)度(掃描方向長(zhǎng)度)150mm、厚度0.4mm的Cu—0.1質(zhì)量XFe—0.03質(zhì)量XP(C19210)構(gòu)成的銅合金基材上，通過(guò)電光亮度錫形成膜厚為0.65.1pm的被覆層的銅系復(fù)合基材。而且，在基材支架6的前端到達(dá)旋轉(zhuǎn)電極9的正下方之后，從高頻電源16對(duì)旋轉(zhuǎn)電極9施加高頻電力(頻率13.56Hz、500W)。另外，基材支架6與大地連接。此時(shí)，將基材支架6的設(shè)定溫度設(shè)定為100250°C，將旋轉(zhuǎn)電極9的溫度設(shè)定為150°C，將成膜腔1及其構(gòu)件設(shè)定為IO(TC。另外，旋轉(zhuǎn)電極9的注塑設(shè)定為5001500rpm(圓周速度1500045000cm/min)，旋轉(zhuǎn)電極9和基材7的狹縫間隙設(shè)定為lmm。此時(shí)，基材7的掃描速度為3.317mm/sec，因此，基材7的掃描方向的端之間的放電時(shí)間約為851sec。成膜腔1的壓力有設(shè)置于排氣口5c的自動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制，在該制造例中，全壓調(diào)節(jié)為101kpa(O.lMpa)。導(dǎo)入成膜腔1的反應(yīng)氣體為氦及四乙氧基硅垸(TEOS)的混合氣體，分別通過(guò)流量調(diào)節(jié)來(lái)調(diào)節(jié)分壓。此時(shí)，TEOS的分壓為自0.013kpa變化到2.66kpa(用分壓比換算為0.013/1012.66/101:0.012.6(%))，從而形成硅氧化物薄膜。利用觸針式階梯儀測(cè)定得到的硅氧化物薄膜的膜厚和事先設(shè)置于銅系復(fù)合基材上的掩膜區(qū)域的膜厚的差，其結(jié)果是，在由銅系復(fù)合基材構(gòu)成的基材上形成如表1所示的I1000nm厚度的硅氧化物薄膜。而且，在和所述硅氧化物薄膜的形成條件相同的條件下堆積在Si基板上，通過(guò)透光型傅立葉變換紅外分光法(FourierInfrared;FT—IR法)進(jìn)行有機(jī)成分的評(píng)價(jià)。作為代表例，圖5表示對(duì)實(shí)施例1進(jìn)行測(cè)定的IR圖表。圖5(a)是8004000cm—1的IR圖表，圖5(b)是將5004500cm—1的部分進(jìn)行放大后的IR圖表。另外，在圖5中，頻率2S003400cm—'附近的峰值強(qiáng)度表示薄膜中的一OH基，頻率28002900cm—1附近的峰值強(qiáng)度表示烴基(甲基、乙基)。所述測(cè)定通過(guò)透光型傅立葉變換紅外分光法來(lái)進(jìn)行，在吸光度模式下進(jìn)行解析的結(jié)果可以確認(rèn)所有OH基及甲基、乙基的存在。并且，通過(guò)以下的方法，對(duì)如前所述得到的、在表面形成有硅氧化物薄膜的電子部件用銅系復(fù)合基材的樹(shù)脂密合性進(jìn)行評(píng)價(jià)。(剪切強(qiáng)度評(píng)價(jià))用熱固化性聚烯烴系樹(shù)脂(住友3M社(株)制的品號(hào)1592)，將厚度為lmm的5X5mm大小的硅片((株)高純度化學(xué)研究所制)粘接在所得到的電子部件用銅系復(fù)合基材的表面，在15(TCX2小時(shí)的固化條件下進(jìn)行固化。并且，采用依照美國(guó)MILSTD—883的剪切強(qiáng)度評(píng)價(jià)裝置，對(duì)連接于電子部件用銅系復(fù)合基材表面的硅片的剪切強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)價(jià)。另外，為了對(duì)耐濕性進(jìn)行評(píng)價(jià)，還對(duì)在105。C、100%RH的條件下供給到加壓蒸煮裝置24小時(shí)后的剪切強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)定。表1表示其測(cè)定結(jié)果。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>(實(shí)施例2130)除在薄膜形成時(shí)導(dǎo)入氧氣，且按照表3記載的薄膜形成條件形成薄膜以外，和實(shí)施例1同樣地作成試料并進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果示于表3。表3實(shí)施伊據(jù)號(hào)21222324252627282930Sn種類(光亮/0流)光亮光亮光亮光亮光亮光亮光亮光充.光亮光亮膜厚("m)1.11,21.31.11.41.21.11.41.11.3TEOS的分壓(kPa〉0.0670,0670,0670.1330,1330.1330.6670.6670.6671,600He的分壓(kPa)1011011011010110110110099100氧的分壓(kf'a)0.0070,0670.1330,0130,1330.0.0670.6671.3330.160全壓(kPa)101101101101101101101101101101泉分壓/TEOS分壓0.1120.120.1120.1通度Ct)120120120150150150180180180200鵬厚(nm)202020404040250250250500剪切強(qiáng)度(MPa)16.7217.2817.6818.8119.4419.8915.67516,216.57514.82(比較例1)作為比較例，使不含羥基及烴基的硅氧化物薄膜在和實(shí)施例1同樣的銅系復(fù)合基材上進(jìn)行成膜，然后進(jìn)行了同樣的比較。成膜使用磁控管濺射法，并施加RF電力，由此產(chǎn)生等離子體，利用使Si02靶等離子化后的氬離子進(jìn)行濺射而制作硅氧化物薄膜。膜厚基于事先算出的成膜速度通過(guò)變更濺射時(shí)間而形成1020nm的膜厚。進(jìn)行了和實(shí)施例同樣的評(píng)價(jià)，從結(jié)果可以看出，或由于拋錨效果，晶片抗切強(qiáng)度有一些增加。但是也可以看出吸濕之后所有試料晶片抗切強(qiáng)度的大幅度降低，同時(shí)發(fā)現(xiàn)在鋼板一粘接劑之間的剝離，因而得不到充分的效果。產(chǎn)業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明，能夠提供和樹(shù)脂成分密合性高的電子部件用銅系復(fù)合基材、使用其的電子部件及所述電子部件用銅系復(fù)合基材的制造方法。優(yōu)選使用這種電子部件用銅系復(fù)合基材，作為要求高的可靠性的、搭載于汽車上的控制單元等半導(dǎo)體裝置的構(gòu)成要素。權(quán)利要求1、一種電子部件用銅系復(fù)合基材，其特征在于，具有在銅基材或銅合金基材的表面具有由錫或錫系合金構(gòu)成的被覆層的銅系復(fù)合基材；粘附在所述被覆層表面的含有碳化氫基及/或羥基的硅氧化物薄膜。2、如權(quán)利要求1所述的電子部件用銅系復(fù)合基材，其特征在于，所述碳化氫基是甲基及/或乙基。3、如權(quán)利要求1或2所述的電子部件用銅系復(fù)合基材，其特征在于，所述硅氧化物薄膜的厚度為11000nm。4、一種電子部件，其特征在于，采用權(quán)利要求13中任一項(xiàng)所述的電子部件用銅系復(fù)合基材而得到。5、一種電子部件用銅系復(fù)合基材的制造方法，其特征在于，將含硅反應(yīng)氣體導(dǎo)入通過(guò)放電產(chǎn)生等離子體的至少一對(duì)電極對(duì)之間，通過(guò)在所述電極對(duì)之間產(chǎn)生等離子體而分解含硅反應(yīng)氣體，并使在銅基材或銅合金基材的表面形成有錫或錫系合金構(gòu)成的被覆層的銅系復(fù)合基材與所述含硅反應(yīng)氣體的分解物接觸，從而在被覆層表面形成硅氧化物薄膜。6、如權(quán)利要求5所述的電子部件用銅系復(fù)合基材的制造方法，其特征在于，所述含硅反應(yīng)氣體含有硅系烷氧基化合物。7、如權(quán)利要求5或6所述的電子部件用銅系復(fù)合基材的制造方法，其特征在于，所述一對(duì)電極對(duì)間的壓力被調(diào)整為大氣壓附近的壓力，所述等離子體通過(guò)在含硅反應(yīng)氣體中進(jìn)行輝光放電而使等離子體產(chǎn)生。全文摘要一種電子部件用銅系復(fù)合基材，其特征在于，具有在銅基材或銅合金基材的表面具有由錫或錫系合金構(gòu)成的被覆層的銅系復(fù)合基材、包覆在所述被覆層表面的含有碳化氫基及/或羥基的硅氧化物薄膜。這種電子部件用銅系復(fù)合基材為，在用樹(shù)脂密封或粘接由復(fù)合銅系基材構(gòu)成的基材的情況下，所述基材和樹(shù)脂成分的密合性較高。文檔編號(hào)C23C16/42GK101297066SQ20068003702公開(kāi)日2008年10月29日申請(qǐng)日期2006年11月14日優(yōu)先權(quán)日2005年12月15日發(fā)明者林和志,真砂靖申請(qǐng)人:株式會(huì)社神戶制鋼所