充，首先，采用含有摩爾濃度為Immol (毫摩爾)/L(升)的硝酸銀(AgNO3)和摩爾濃度為150mmol/L的氫氟酸(HF)的水溶液作為本實(shí)施方案的第I溶液。接著，將分散配置有作為第I金屬的銀(Ag)的硅基板100浸漬于與第I實(shí)施方案相同的第2溶液中。其后，通過(guò)采用含有金屬鹽硫酸鎳和還原劑二甲胺甲硼烷(DMAB)的水溶液作為第3溶液，使硅基板100的非穿透孔內(nèi)被鎳-硼合金(N1-B)填充，并且該非穿透孔內(nèi)以外的硅基板100表面也被鎳-硼合金(N1-B)層所覆蓋。圖12是通過(guò)使非穿透孔及非穿透孔內(nèi)以外的硅表面在第3溶液中浸漬180秒，用作為第2金屬的合金506a、506b的鎳-硼合金(N1-B)鍍覆時(shí)的SEM照片。
[0098]此處，對(duì)于經(jīng)過(guò)除了在第3溶液中的浸漬時(shí)間為360秒外、與所述的鎳-硼合金(N1-B)層的形成步驟一樣步驟的測(cè)定樣本，用與第I實(shí)施方案相同的膠帶(Nichiban株式會(huì)社制膠帶，型號(hào)CT-18)來(lái)進(jìn)行粘合性試驗(yàn)。
[0099]其結(jié)果是并沒有確定所述測(cè)定樣本出現(xiàn)剝離現(xiàn)象。作為比較例，對(duì)于沒有進(jìn)行所述的非穿透孔形成步驟及鎳-硼合金(N1-B)的填充步驟的硅基板100上的鎳-硼合金(N1-B)層，通過(guò)于第3溶液34中浸漬120秒，該層自然剝離。由此明了，原本沒有形成鎳-硼合金(N1-B)層自身的，通過(guò)本實(shí)施方案能使該層以粘合性良好的方式形成。
[0100]進(jìn)而，通過(guò)采用粘合力非常高的膠帶(住友3M株式會(huì)社制，型號(hào)859T)、而不是JISZ1522玻璃紙粘合膠帶，基于JIS H8504鍍覆的粘合性試驗(yàn)方法，測(cè)定本實(shí)施方案的復(fù)合材料的粘合性。
[0101]其結(jié)果是并沒有確定本實(shí)施方案的復(fù)合材料有剝離現(xiàn)象。由此可知，本實(shí)施方案的復(fù)合材料的鎳-硼合金(N1-B)層的粘合力高于1317J/m2。因此，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以確定，本實(shí)施方案的復(fù)合材料的粘合性也極高。
[0102]此外，在所述的各實(shí)施方案中，第I溶液里含有氫氟酸，但并不限于此。例如，用氟化銨(NH4F)來(lái)代替氫氟酸也可以達(dá)到與本發(fā)明的效果大致同樣的效果。
[0103]另外，在所述的各實(shí)施方案中，作為第I金屬使用的是銀(Ag)，但也不限于此。例如，也可以是鈀(Pd)、金(Au)、鉑(Pt)或者是銠(Rh)。也就是說(shuō)，只要第I金屬是使第2金屬或第2金屬的合金作為自動(dòng)催化型鍍覆材料而作為起點(diǎn)的催化劑，就能達(dá)到與本發(fā)明的效果大致同樣的效果。
[0104]〈其他實(shí)施方案2>
[0105]例如，對(duì)將金(Au)作為第I金屬使用的情況進(jìn)行說(shuō)明。首先，將硅基板100在事先被調(diào)整為5°C、含有摩爾濃度為Immol (毫摩爾)/L(升)的氯金酸(HAuCl4)和摩爾濃度為150mmol/L的氫氟酸(HF)的水溶液(第I溶液)中浸漬10秒。接著，將承載金微粒的硅基板100在與第I實(shí)施方案相同的第2溶液中浸漬15分鐘。其后，通過(guò)將含有金屬鹽硫酸鎳(NiSO4)和還原劑二甲胺甲硼烷(DMAB)的水溶液作為鍍覆溶液進(jìn)行鍍覆步驟。這樣，就制得了具備以金(Au)為第I金屬的鎳-硼合金(N1-B)層的硅基板100的測(cè)定樣本。
[0106]對(duì)以金(Au)為第I金屬的測(cè)定樣本進(jìn)行與第2實(shí)施方案相同的粘合性試驗(yàn)，結(jié)果并沒有確定鍍覆層有剝離現(xiàn)象。由此確知，即使在以金(Au)為第I金屬的情況下，也能達(dá)到本發(fā)明的效果。
[0107]〈其他實(shí)施方案3>
[0108]另外，對(duì)將鉑(Pt)作為第I金屬使用的情況進(jìn)行說(shuō)明。首先，將硅基板100在事先被調(diào)整為40°C、含有摩爾濃度為Immol (毫摩爾)/L(升)的六氯鉑(IV)酸和摩爾濃度為150mmo 1/L的氫氟酸(HF)的水溶液(第I溶液)中浸漬60秒。接著，將承載鉑微粒的硅基板100在與第I實(shí)施方案相同的第2溶液中浸漬60分鐘。其后，通過(guò)將含有金屬鹽硫酸鎳(NiSO4)和還原劑二甲胺甲硼烷(DMAB)的水溶液作為鍍覆溶液進(jìn)行鍍覆步驟。這樣，就制得了具備以鉑(Pt)為第I金屬的鎳-硼合金(N1-B)層的硅基板100的測(cè)定樣本。
[0109]對(duì)以鉑(Pt)為第I金屬的測(cè)定樣本的鍍覆層的形成狀況進(jìn)行目測(cè)觀察。結(jié)果確知，對(duì)于所述測(cè)定樣本，在其硅基板100上均一地形成了鍍覆層。另一方面，作為比較例，對(duì)于沒有進(jìn)行所述的非穿透孔形成步驟及鎳-硼合金(N1-B)的填充步驟的硅基板100上的鎳-硼合金(N1-B)層，通過(guò)于第3溶液34中的浸漬，該層的一部分自然剝離。由此明了，原本沒有形成鎳-硼合金(N1-B)層自身的復(fù)合材料，通過(guò)本實(shí)施方案能形成該層。由此確知，即使在以鉑(Pt)為第I金屬的情況下，也能達(dá)到本發(fā)明的效果。
[0110]此外，作為第I金屬，將所述各金屬中的多種金屬分散配置于硅上也能達(dá)到與本發(fā)明的效果同樣的效果。另外，雖然在所述的各實(shí)施方案的說(shuō)明中沒有敘述，但在任一個(gè)實(shí)施方案中，第I金屬都沒必要是完全不含雜質(zhì)的純金屬。如果是通常含有的雜質(zhì)，也能達(dá)到本發(fā)明的實(shí)質(zhì)效果。另外，在所述各實(shí)施方案中，通過(guò)將硅基板浸漬于第I溶液中，使硅基板承載第I金屬微粒，但并不限于此。例如，可以確定，將第I金屬微粒的懸浮液用諸如公知的旋涂法涂覆在硅上后，通過(guò)使其干燥，該第I金屬也能發(fā)揮與所述各實(shí)施方案的第I金屬基本上相同的作用。
[0111]另外，正如已經(jīng)敘述的那樣，形成所述各實(shí)施方案的非穿透孔時(shí)，只要是最上層具備足夠厚度的單晶硅層、多晶硅層或者微晶硅層的基材，就能得到與所述各實(shí)施方案的效果幾乎同樣的效果。而且，即使是在最上層具備從單晶硅層、多晶硅層及微晶硅層中選擇的至少一種材料的基材，換句話說(shuō)，即使是在最上層具有復(fù)合材料的基材，也能得到與所述各實(shí)施方案的效果幾乎相同的效果。進(jìn)而，在形成所述各非穿透孔時(shí)，即使最上層形成有如下層結(jié)構(gòu)的基材，也適用本發(fā)明的效果:由具有足夠厚度的非硅晶層單獨(dú)形成的層，或者由具有足夠厚度的所述各種硅材料和非晶硅復(fù)合形成的層。
[0112]而且，雖然在所述各實(shí)施方案的說(shuō)明中沒有敘述，但在能填充于非穿透孔內(nèi)的物質(zhì)中，除了第2金屬或者第2金屬的合金外，還可以含有極微量的碳(C)、氧(0)、氫(H)或者鍍覆液中含有的福爾馬林、糖精等添加物，或者所述各物質(zhì)的分解生成物等雜質(zhì)。
[0113]進(jìn)而，在所述各實(shí)施方案中，為了使多個(gè)第I金屬粒子分散配置于硅基板表面上，從硅基板表面形成的非穿透孔呈多孔狀，但并不限于此。如上所述，存在于包括各實(shí)施方案的其他組合的本發(fā)明的范圍內(nèi)的變化方案也包含在權(quán)利要求范圍中。
[0114]產(chǎn)業(yè)上利用的可能性
[0115]本發(fā)明能夠作為功能性復(fù)合材料的基本技術(shù)廣泛利用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種復(fù)合材料，其中，以位于從硅表面通過(guò)無(wú)電解步驟形成的非穿透孔的底部的第I金屬為起點(diǎn)，所述非穿透孔由使用自催化型無(wú)電解鍍覆法的實(shí)質(zhì)上的第2金屬或者所述第2金屬的合金填充，并且所述硅表面被與所述硅表面直接接觸的第2金屬或者所述第2金屬的合金覆蓋。2.權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其中，所述非穿透孔是通過(guò)將分散配置有粒子狀、島狀或者膜狀的所述第I金屬的所述硅表面浸漬于含有氟化物離子的溶液中而形成的。3.權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其中，通過(guò)所述非穿透孔使所述硅表面為多孔性。4.權(quán)利要求1至3所述的復(fù)合材料，其中，所述第I金屬是從鈀(Pd)、銀(Ag)、金(Au)、鉑(Pt)和銠(Rh)中選擇的至少一種金屬。5.權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其中，所述硅是從單晶硅、多晶硅、微晶硅及非晶硅中選擇的至少一種材料。
【專利摘要】提供一種復(fù)合材料和該復(fù)合材料的制造方法，所述復(fù)合材料是在形成于硅表面層的非穿透孔內(nèi)，使用鍍覆法以金屬等以不形成空隙的方式填充，并且該硅表面層被金屬等覆蓋的粘合性高的復(fù)合材料。通過(guò)以位于從硅基板(100)表面形成的非穿透孔的底部的第1金屬為起點(diǎn)，所述非穿透孔由使用自動(dòng)催化型無(wú)電解鍍覆法的實(shí)質(zhì)上的第2金屬或者所述第2金屬的合金(106a)填充，并且硅基板(100)的表面由第2金屬(106b)覆蓋，從而可以得到所述第2金屬或者所述第2金屬的合金(106a)、(106b)與硅表面密合性高的復(fù)合材料。
【IPC分類】C23C18/31, C23C18/54, H01L21/288, C23C18/16, C23C18/18, C23C18/44
【公開號(hào)】CN105506590
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510292146
【發(fā)明人】八重真治, 平野達(dá)也, 松田均
【申請(qǐng)人】國(guó)立研究開發(fā)法人科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2009年3月2日
【公告號(hào)】CN101960045A, CN101960045B, EP2261396A1, EP2261396A4, EP2261396B1, US8722196, US9252020, US20110117373, US20130323926, WO2009110431A1