專利名稱：微細(xì)結(jié)構(gòu)體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微細(xì)結(jié)構(gòu)體及其制備方法。
背景技術(shù)：
各向異性的導(dǎo)電部件，當(dāng)被插入電子元件例如半導(dǎo)體器件和電路板之間，然后僅 受到壓力作用時，能夠提供電子元件和電路板之間的電學(xué)連接。因此，這種部件被廣泛地應(yīng) 用，例如，作為在進(jìn)行半導(dǎo)體器件和其它電子元件功能檢查時的檢查連接器?？梢灶A(yù)期，通 過如所希望的那樣控制連接部分，各向異性的導(dǎo)電部件可被應(yīng)用于多種器件中的各向異性 的導(dǎo)電連接部件，以及用于光傳輸?shù)倪B接部件，其使用透光材料作為各向異性的導(dǎo)電部件 的基板，并且也可以通過控制填料的排列應(yīng)用于新的圖形設(shè)備。檢查連接器被用于防止以下情況發(fā)生時所導(dǎo)致的巨大經(jīng)濟(jì)損失當(dāng)把電子元件例 如半導(dǎo)體器件安裝在電路板上后進(jìn)行功能檢查時，發(fā)現(xiàn)電子元件有缺陷而將電路板與電子 元件一同丟棄。S卩，在類似于在安裝和進(jìn)行功能檢查中使用的那些的位置，使電子元件例如半導(dǎo) 體器件與電路板通過各向異性的導(dǎo)電部件進(jìn)行電學(xué)的接觸，可以進(jìn)行功能檢查而不需要將 電子元件安裝在電路板上，從而使避免上述問題變得可能。此類各向異性導(dǎo)電部件在JP 2000-012619A有所描述，JP 2000-012619A公開了 “一種各向異性的導(dǎo)電薄膜，其包括由粘性絕緣材料和多個導(dǎo)電通路構(gòu)成的薄膜基板，所述 導(dǎo)電通路由在薄膜基板中以相互絕緣的狀態(tài)排列且沿膜厚度方向整個地通過薄膜基板的 導(dǎo)電材料構(gòu)成，其中導(dǎo)電通路的形狀為在與薄膜基板的縱向平行的橫截面中，其周長上兩 點(diǎn)之間的平均最大長度為10-30 μ m,并且其中相鄰的導(dǎo)電通路之間的間隔是平均最大長度 的0.5-3倍。JP 2005-085634A公開了“一種各向異性的導(dǎo)電薄膜，其包括由絕緣樹脂和多個導(dǎo) 電通路構(gòu)成的薄膜基底，所述導(dǎo)電通路相互絕緣，沿膜的厚度方向整個地通過薄膜基板并 被安置為交錯排列的排，其中在彼此相鄰的導(dǎo)電通路排中的導(dǎo)電通路比在單獨(dú)的導(dǎo)電通路 排中的導(dǎo)電通路具有更小的間距。JP 2000-012619 A和JP 2005-085634 A公開了制備此類各向異性的導(dǎo)電薄膜的
方法，其中將各向異性的導(dǎo)電材料的細(xì)線插入絕緣薄膜中，通過提供熱和壓力使這些元件 結(jié)合成一體，并隨后在厚度方向進(jìn)行劃線。JP 2002-134570 A研究了制備各向異性的導(dǎo)電膜的方法，該方法包括使用抗蝕劑 和掩膜(mask)進(jìn)行電鑄導(dǎo)電柱，隨后將絕緣材料倒入柱中并使絕緣材料固化。JP 03-182081 A公開了“一種制備具有保持體的電學(xué)連接部件的方法，該保持體 是由電絕緣材料和以相互絕緣的狀態(tài)存在于保持體中的多個導(dǎo)電元件制成的，其中每個導(dǎo) 電元件的末端暴露在保持體的一側(cè)上而每個導(dǎo)電元件的另一端暴露于保持體的另一側(cè)，所 述方法包括第一步，將具有基底和當(dāng)沉淀在基底上時形成保持體的絕緣層的基體從絕緣層側(cè)暴露于高能束，從而在多個區(qū)域中移除所有的絕緣層和部分基底以在基體中形成多個孔；第二步，向多個已形成的孔中填充導(dǎo)電材料來形成導(dǎo)電元件以使其與絕緣層的側(cè) 面齊平或從側(cè)面突出；以及第三步移除基底?！盝P 03-182081 A還對多種材料(例如聚酰亞 胺樹脂，環(huán)氧樹脂以及硅樹脂)作為絕緣層進(jìn)行了研究。然而，隨著近年來向著更高集成度的增長趨勢，電子元件例如半導(dǎo)體器件中電極 (端子)的尺寸變得更小，電極(端子)的數(shù)量增加，并且端子間的距離變得更緊密。此外， 還出現(xiàn)了具有以下表面構(gòu)造的電子元件其中以緊密間距排列的眾多端子中每一個的表面 都處于比元件本身表面更凹陷的位置。為了能夠適合此類電子元件，對于使各向異性導(dǎo)電部件中的導(dǎo)電通路外徑(厚 度)更小并使導(dǎo)電通路以更緊密的間距排列已有增長的需求。然而，在上述專利文件中所述的制造各向異性的導(dǎo)電薄膜和電連接部件的方法 中，很難減小導(dǎo)電通路的尺寸。對于具有緊密間距的導(dǎo)電通路無法找到控制其排列的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明待解決的問題因此本發(fā)明的一個目的是提供一種微細(xì)結(jié)構(gòu)體，所述微細(xì)結(jié)構(gòu)體可以被用作各向 異性的導(dǎo)電部件或能夠顯著地提高導(dǎo)電通路密度的透光部件，甚至在已經(jīng)達(dá)到還要更高集 成水平的今天也可以被用作電子元件例如半導(dǎo)體器件的檢查連接器等，并可以按照所希望 的對導(dǎo)電通路的排列進(jìn)行控制。本發(fā)明的另一個目的是提供制備這種微細(xì)結(jié)構(gòu)體的方法。解決問題的手段為了達(dá)到以上的目的，發(fā)明者已經(jīng)進(jìn)行了深入的研究并且發(fā)現(xiàn)了一種制備方法， 在所述方法中使用鋁的陽極化膜作為絕緣基底以控制微孔將要通過的膜中的部分，從而能 夠顯著提高導(dǎo)電通路的密度同時控制導(dǎo)電通路的排列本身，并且完成本發(fā)明。具體地，本發(fā)明提供了以下的⑴至(15)。(1) 一種微細(xì)結(jié)構(gòu)體，其包括具有密度為至少IO7個微孔/mm2的貫通微孔的基底， 其中部分貫通微孔填充有不同于基底材料的其它材料。(2)根據(jù)⑴所述的微細(xì)結(jié)構(gòu)體，其中基底是絕緣基底。(3)根據(jù)⑴或⑵所述的微細(xì)結(jié)構(gòu)體，其中基底包括氧化鋁。(4)根據(jù)(1)_(3)中任何一項(xiàng)所述的微細(xì)結(jié)構(gòu)體，其中貫通微孔是直管的形狀。(5)根據(jù)(1)_(4)中任何一項(xiàng)所述的微細(xì)結(jié)構(gòu)體，其中貫通微孔具有至少50%的 有序度，所述有序度由下式(i)定義有序度(％)=b/ax loo ⑴(其中，A表示在測量區(qū)域中的貫通微孔的總數(shù)，并且B表示在測量區(qū)域中的如下 特定貫通微孔的數(shù)目以所述特定貫通微孔的重心為圓心繪制圓且使得所述圓具有與另一 個貫通微孔的邊緣相內(nèi)切的最小半徑時，所述圓包括除了所述特定貫通微孔以外的六個貫 通微孔的重心)。(6)根據(jù)(1)_(5)中任何一項(xiàng)所述的微細(xì)結(jié)構(gòu)體，其中填充在貫通微孔中的不同 于基底材料的其它材料暴露于基底的表面。(7)根據(jù)(1)_(5)中任何一項(xiàng)所述的微細(xì)結(jié)構(gòu)體，其中填充在貫通微孔中的不同于基底材料的其它材料從基底的表面突出。(8)根據(jù)(1)_(7)中任何一項(xiàng)所述的微細(xì)結(jié)構(gòu)體，其中填充在貫通微孔中的材料 是導(dǎo)電材料。(9)根據(jù)(1)- 中任何一項(xiàng)所述的微細(xì)結(jié)構(gòu)體，其中貫通微孔具有IO-IOOOnm的 直徑。(10)制備根據(jù)(3)_(9)中任何一項(xiàng)所述的微細(xì)結(jié)構(gòu)體的方法，其中鋁基板至少依 次進(jìn)行如下處理處理(A)，用于陽極化所述鋁基板以形成帶有微孔的氧化物膜；處理(B)，用于從通過處理(A)獲得的氧化物膜中移除鋁；處理(C)，用于貫通存在于通過處理(B)移除鋁的氧化物膜中的部分微孔；和處理(D)，用于使用不同于氧化物膜材料的材料填充通過處理(C)貫通的部分微 孔。(11)根據(jù)(10)所述的制備微細(xì)結(jié)構(gòu)體的方法，其中為了在處理(C)中貫通存在于 氧化物膜中的部分微孔，處理(C)至少包括處理(C')，所述處理(C')包括在移除鋁后的 氧化物膜表面上形成不溶于或難溶于酸或堿的圖案，并且通過使用所述酸或所述堿溶解氧 化物膜中除了所述圖案以外的部分，以使在氧化物膜中除了所述圖案以外的部分中形成的 微孔延伸貫穿氧化物膜。(12)根據(jù)(11)所述的制備微細(xì)結(jié)構(gòu)體的方法，其中處理(C')至少包括處理 (C' -1)，所述處理(C' -1)包括在移除鋁后的氧化物膜表面上形成在酸或堿中的溶解度 響應(yīng)光而變化的光敏層，用光束照射所述光敏層并通過使用酸或堿來溶解光敏層，以形成 在移除鋁后的氧化物膜表面上的不溶或難溶于酸或堿的圖案。(13)根據(jù)(11)所述的制備微細(xì)結(jié)構(gòu)體的方法，其中處理(C')至少包括處理 (C' -2)，所述處理(C' -2)包括在移除鋁后的氧化物膜表面上形成在酸或堿中的溶解度 響應(yīng)熱而變化的熱敏層，加熱所述熱敏層并通過使用酸或堿來溶解所述熱敏層，以形成在 移除鋁后的氧化物膜表面上的不溶或難溶于酸或堿的圖案。(14)根據(jù)(10)-(13)中任何一項(xiàng)所述的制備微細(xì)結(jié)構(gòu)體的方法，其中在處理⑶ 中，填充在通過處理(C)制備的延伸貫穿氧化物膜的微孔中的與氧化物膜材料不同的材料 是導(dǎo)電材料。(15)根據(jù)(14)所述的制備微細(xì)結(jié)構(gòu)體的方法，其中在處理⑶中，用導(dǎo)電材料通 過電解電鍍填充通過處理(C)制備的延伸貫穿氧化物膜的微孔。發(fā)明效果如下所示，本發(fā)明的微細(xì)結(jié)構(gòu)體可以優(yōu)選地用作各向異性的導(dǎo)電部件。使用本發(fā) 明微細(xì)結(jié)構(gòu)體的各向異性的導(dǎo)電部件顯著地增加導(dǎo)電通路的密度并且，甚至在已經(jīng)達(dá)到還 要更高集成水平的今天，所述各向異性的導(dǎo)電部件仍可以被用作電子元件例如半導(dǎo)體器件 的檢查連接器等。使用本發(fā)明微細(xì)結(jié)構(gòu)體的各向異性的導(dǎo)電部件具有大量的與電子元件的電極 (墊)連接的導(dǎo)電通路并將壓力分散，并且因此可以減少對電極的傷害。因?yàn)榇罅康膶?dǎo)電通 路與單個電極連接(接觸)，使對導(dǎo)電率的整體確定的影響減至最少，即使是在部分導(dǎo)電通 路發(fā)生故障時。此外，可以相當(dāng)大地減少在評價電路板定位上的負(fù)荷。
此外，根據(jù)本發(fā)明的制備微細(xì)結(jié)構(gòu)體的方法能夠按照所希望的控制導(dǎo)電通路，并 且因此本發(fā)明可以被應(yīng)用于光傳輸材料，繪圖材料和多種其它器件并且非常有用。附圖簡述[

圖1]圖IA和IB是顯示本發(fā)明的各向異性的導(dǎo)電部件的一個優(yōu)選實(shí)施方案的簡 化圖；圖IA是正視圖并且圖IB是沿著圖IA的IB-IB線取的橫截面圖。[圖2]圖2A和2B是圖示用于計算孔的有序度的方法的圖。[圖3]圖3A至3D是用于圖示本發(fā)明的制備方法中的陽極化處理的示意性的端視 圖。[圖4]圖4A至4D是用于圖示本發(fā)明的制備方法中的金屬填充處理和其它處理的 示意性的端視圖。[圖5]圖5是在圖案圖像形成并移除陽極化膜的底部后的表面輪廓的SEM圖像。符號說明1微細(xì)結(jié)構(gòu)體2絕緣基底2a, 2b絕緣基底的表面3，4貫通微孔5導(dǎo)電通路6a，6b 突出部7絕緣基底的厚度8相鄰導(dǎo)電通路間的寬度9導(dǎo)電通路的直徑10相鄰導(dǎo)電通路間的中心到中心距離(間距)12鋁基板14a，14b，14c，14d 陽極化的膜l6a，1陸，l6c，l6d 微孔ISa，1油，l8c，ISd 隔離層20絕緣基底21微細(xì)結(jié)構(gòu)體101，102，104，105，107，108 微孔103，106，109 圓本發(fā)明的最佳實(shí)施方式根據(jù)本發(fā)明的微細(xì)結(jié)構(gòu)體及其制備方法在以下進(jìn)行詳述。本發(fā)明的微細(xì)結(jié)構(gòu)體是一種微細(xì)結(jié)構(gòu)體，其包括具有至少IO7個微孔/mm2密度的 貫通微孔的基底且部分貫通微孔填充有不同于基底材料的其它材料。在貫通微孔填充有導(dǎo) 電材料的情況時，該微細(xì)結(jié)構(gòu)體可以被用作其中導(dǎo)電材料組成導(dǎo)電通路的各向異性的導(dǎo)電 部件。在本發(fā)明的微細(xì)結(jié)構(gòu)體被用作各向異性的導(dǎo)電部件的情況時，其基底應(yīng)該是一種 絕緣 基底并且貫通微孔應(yīng)該是直管的形狀。接下來，通過參考圖1對其中將本發(fā)明的微細(xì)結(jié)構(gòu)體用作各向異性的導(dǎo)電部件的情況進(jìn)行描述。圖1顯示了本發(fā)明的微細(xì)結(jié)構(gòu)體的一個優(yōu)選實(shí)施方案的簡化圖；圖IA是正視圖而 圖IB是沿著圖IA的IB-IB線取的橫截面圖。本發(fā)明的微細(xì)結(jié)構(gòu)體1包括具有密度為至少IO7個微孔/mm2的直管形狀的貫通微 孔3，4的絕緣基底2。所述直管形狀的貫通微孔3，4指那些具有與絕緣基底2厚度方向Z 基本平行(在圖1中，平行)的軸并且還具有在軸向上基本同樣的直徑的微孔。表述“貫通 微孔3，4具有與絕緣基底2厚度方向Z基本平行的軸“指那些具有相對于絕緣基底2厚度 方向Z的角偏差不超過10°，優(yōu)選地不超過5°并且更優(yōu)選地不超過3°的貫通微孔。表述 “貫通微孔3，4具有在軸向上基本同樣的直徑”指那些具有由下式表示的直徑偏差A(yù)D不超 過10 %，優(yōu)選地不超過7 %并且更優(yōu)選地不超過5 %的貫通微孔。AD= (Dmax-Dmin) /Dave X100(%)Dfflax是貫通微孔3，4的最大直徑；Dmin是貫通微孔3，4的最小直徑；Dave是貫通微孔 3，4的平均直徑。在本發(fā)明的微細(xì)結(jié)構(gòu)體1中，部分的貫通微孔3，4(圖1中的貫通微孔3)填充有 導(dǎo)電材料，因此形成了導(dǎo)電通路5。換言之，圖1中顯示的微細(xì)結(jié)構(gòu)體1包括多個通過用導(dǎo) 電材料填充貫通微孔3而形成的導(dǎo)電通路5和多個由其中沒有填充導(dǎo)電材料的貫通微孔4 形成的通路。每個導(dǎo)電通路5都需要具有暴露于絕緣基底2 —個表面的一個末端和暴露于絕緣 基底2另一表面的另一個末端。換言之，在本發(fā)明的微細(xì)結(jié)構(gòu)體1被用作各向異性的導(dǎo)電 部件的情況下，填充在貫通微孔3中的導(dǎo)電材料需要暴露于絕緣基底2的表面。如圖IB中 所示，填充在貫通微孔3中的導(dǎo)電材料優(yōu)選地從絕緣基底的表面2a和2b突出。更具體地， 每個導(dǎo)電通路5優(yōu)選地具有從絕緣基底2的一側(cè)表面2a突出的一個末端和從絕緣基底2 的另一側(cè)表面2b突出的另一個末端。換言之，每個導(dǎo)電通路5的兩個末端都優(yōu)選地具有從 絕緣基底的主表面2a和2b突出的突出部6a和6b。接下來，對微細(xì)結(jié)構(gòu)體各個構(gòu)成要素的材料和尺寸進(jìn)行描述。[絕緣基底]組成本發(fā)明的微細(xì)結(jié)構(gòu)體1的絕緣基底2具有密度為至少IO7個微孔/mm2的貫通 微孔3，4。所述絕緣基底應(yīng)該具有與組成傳統(tǒng)已知的各向異性導(dǎo)電膜的絕緣基底(例如，熱 塑性彈性體)相等的IO14 Ω · cm的電阻率不特別地限制絕緣基底，只要滿足上述要求即可。然而，鋁是優(yōu)選的，因?yàn)橥ㄟ^使 用隨后描述的本發(fā)明的微細(xì)結(jié)構(gòu)體制備方法可以容易地制備絕緣基底。從可以增加貫通孔的密度的觀點(diǎn)來看，在組成本發(fā)明的微細(xì)結(jié)構(gòu)體的絕緣基底中 的貫通孔優(yōu)選地具有至少50%的有序度，所述有序度由下式(i)定義有序度(％)=b/ax loo ⑴(其中，A表示在測量區(qū)域中的貫通微孔的總數(shù)，并且B表示在測量區(qū)域中的如下 特定貫通微孔的數(shù)目以所述特定貫通微孔的重心為圓心繪制圓且使得所述圓具有與另一 個貫通微孔的邊緣相內(nèi)切的最小半徑時，所述圓包括除了所述特定貫通微孔以外的六個貫 通微孔的重心)。圖2顯示了圖示用于計算貫通微孔的有序度的方法的圖。以下結(jié)合圖2對上式(1)進(jìn)行了更充分的解釋。在圖2A中所示的第一貫通微孔101的情況下，在繪制圓103使得該圓的圓心位于 第一貫通微孔101的重心且使得所述圓具有與另一個貫通微孔(記為第二貫通微孔102) 的邊緣相內(nèi)切的最小半徑時，所述圓103內(nèi)部包括除了所述第一貫通微孔101以外的六個 貫通微孔的重心。因此，B中包括第一貫通微孔101。在圖2B所示的另一個第一貫通微孔104的情況下，當(dāng)在繪制圓106使得該圓的圓 心位于第一貫通微孔104的重心且使得所述圓具有與另一個貫通微孔(記為第二貫通微孔 105)的邊緣相內(nèi)切的最小半徑時，所述圓106內(nèi)部包括除了所述第一貫通微孔104以外的 5個貫通微孔的重心。因此，B中不包括第一貫通微孔104。在圖2B所示的再一個第一貫通微孔107的情況下，當(dāng)在繪制圓109使得該圓的圓 心位于第一貫通微孔107的重心且使得所述圓具有與另一個貫通微孔(記為第二貫通微孔 108)的邊緣相內(nèi)切的最小半徑時，所述圓109內(nèi)部包括除了所述第一貫通微孔107以外的 7個貫通微孔的重心。因此，B中不包括第一貫通微孔107。組成本發(fā)明的微細(xì)結(jié)構(gòu)體1的絕緣基底2的厚度優(yōu)選為30-300 μ m(如圖IB中參考符號7所示)，并且更優(yōu)選地50-100 μ m。在絕緣基底厚度在前述范圍內(nèi)時，絕緣基底可 以易于處理。此外，在組成本發(fā)明的微細(xì)結(jié)構(gòu)體1的絕緣基底2中，導(dǎo)電通路5之間的寬度(即， 相鄰的填充有導(dǎo)電材料的貫通微孔3之間的寬度或圖IB中以參考符號8表示的部分)是 優(yōu)選地至少lOnm，更優(yōu)選地20-100nm，并且甚至更優(yōu)選地20-50nm。當(dāng)絕緣基底的填充有 導(dǎo)電材料的貫通微孔3之間的寬度在前述范圍內(nèi)時，該絕緣基底充分地起到絕緣隔離的作用。[導(dǎo)電材料]在本發(fā)明的微細(xì)結(jié)構(gòu)體1中，只要所用材料具有不超過103Ω · cm的電阻率，并不 特別地限制被填充在貫通微孔3中的導(dǎo)電材料。可以被優(yōu)選使用的示例性的導(dǎo)電材料的例 子包括金(Au)，銀(Ag)，銅(Cu)，鋁(Al)，鎂(Mg)和鎳(Ni)。其中，從導(dǎo)電率的方面講，銅，金，鋁和鎳是優(yōu)選的，銅和金是更優(yōu)選的。從成本的方面講，更優(yōu)選地使用除了金以外的其它材料(例如銅)作為填充在貫 通微孔3中的導(dǎo)電材料并且只將金用于形成暴露于或從絕緣基底2的兩面突出的通路的表 面(在下文中也被稱為“端面”)。在本發(fā)明的微細(xì)結(jié)構(gòu)體1中，所有的貫通微孔3可以用相同或不同的導(dǎo)電材料填 充?？梢杂貌煌膶?dǎo)電材料填充每個貫通微孔3的前側(cè)和后側(cè)。在本發(fā)明的微細(xì)結(jié)構(gòu)體1中，導(dǎo)電通路5的直徑(即，填充有導(dǎo)電材料的貫通微孔 3的直徑或圖IB中以參考符號9表示的部分)是優(yōu)選地20-400nm，更優(yōu)選地40-200nm，并 且更優(yōu)選地50-100nm。在導(dǎo)電通路的直徑處于前述范圍內(nèi)的的情況下，當(dāng)電信號從導(dǎo)電通 路通過時，可以獲得充分的響應(yīng)，因而使本發(fā)明的微細(xì)結(jié)構(gòu)體1作為用于電子元件的檢查 連接器的更優(yōu)選的用途變?yōu)榭赡?。在本發(fā)明的微細(xì)結(jié)構(gòu)體1中，當(dāng)導(dǎo)電通路5的兩端從絕緣基底2的兩個表面2a和 2b都突出時，即，當(dāng)填充在貫通微孔3中導(dǎo)電材料從絕緣基底2的兩個表面都突出時，該突 出部(在圖IB中，以參考符號6a和6b表示的部分；以下也被稱為“隆起”)具有優(yōu)選為Ι-lOOnm，并且更優(yōu)選5-50nm的高度。在處于該范圍內(nèi)的隆起的高度的情況下，改善了與電 子元件上的電極(墊)的接合性。在本發(fā)明的微細(xì)結(jié)構(gòu)體1中，導(dǎo)電通路5，即其中填充有導(dǎo)電材料的貫通微孔3，通 過絕緣基底2彼此絕緣并且它們的密度是至少IO7個微孔/mm2，優(yōu)選至少5 X IO7個微孔/ mm2,并且更優(yōu)選至少IO8個微孔/mm2。在處于前述范圍內(nèi)的貫通微孔3的密度的情況下，本發(fā)明的微細(xì)結(jié)構(gòu)體甚至在已 經(jīng)達(dá)到還要更高集成水平的今天也可以被用作電子元件例如半導(dǎo)體器件的檢查連接器等。在本發(fā)明的微細(xì)結(jié)構(gòu)體1中，相鄰的導(dǎo)電通路5之間中心到中心的距離(即相鄰 貫通微孔3之間中心到中心的距離或圖1中以參考符號10表示的部分；以下也被稱為“間 距”)是優(yōu)選20-500nm，更優(yōu)選40-200nm，并且甚至更優(yōu)選50-140nm。當(dāng)間距在前述范圍內(nèi) 時，易于達(dá)到導(dǎo)電通路的直徑和導(dǎo)電通路之間寬度(絕緣隔離厚度)之間的平衡。如上所述在本發(fā)明的微細(xì)結(jié)構(gòu)體1被用作各向異性的導(dǎo)電部件的情況下，優(yōu)選地 對于絕緣基底2具有30-300 μ m的厚度，并且對于導(dǎo)電通路5，即其中填充有導(dǎo)電材料的貫 通微孔3具有20-400nm的直徑，因?yàn)樵诒３指叩慕^緣性能的同時可以確認(rèn)電導(dǎo)處于高密 度。在本發(fā)明的微細(xì)結(jié)構(gòu)體1被用作各向異性的導(dǎo)電部件的情況下，從可以連接所想 要的圖案的配線的觀點(diǎn)來看，貫通微孔4優(yōu)選地排列為如圖1所示的圖案。從增加微細(xì)結(jié)構(gòu)體的強(qiáng)度的方面講，貫通微孔4優(yōu)選地具有l(wèi)O-lOOOnm，更優(yōu)選 20-850nm并且甚至更優(yōu)選30_700nm的直徑。使用氧化鋁作為基底的本發(fā)明的微細(xì)結(jié)構(gòu)體可以通過隨后所述的制備微細(xì)結(jié)構(gòu) 體的本發(fā)明方法獲得。該方法在下文中也被簡稱為“本發(fā)明的制備方法”本發(fā)明提供了一種制備微細(xì)結(jié)構(gòu)體的方法，其中鋁基板至少依次進(jìn)行如下處理處理(A)，其中通過陽極化形成帶有微孔的氧化物膜；處理(B)，其中從通過處理(A)獲得的氧化物膜中移除鋁；處理(C)，其中使存在于通過處理(B)移除鋁的氧化物膜上的部分微孔延伸貫通 氧化物膜；和處理(D)，其中使用不同于氧化物膜材料的其它材料填充通過處理(C)使其延伸 貫通氧化物膜的微孔。接下來，對可能在本發(fā)明的制備方法中使用的鋁基板，和在鋁基板上進(jìn)行的每個 處理步驟進(jìn)行詳述。[鋁基板]對可能在本發(fā)明的制備方法中使用的鋁基板沒有進(jìn)行任何具體的限制。示例性實(shí) 例包括純鋁板；主要由鋁組成且含有痕量的其它元素的合金板；由其上已經(jīng)氣相沉積了 高純度鋁的低純度鋁(例如，回收材料)制成的基板；其表面通過例如氣相沉積或?yàn)R射的方 法而覆蓋有高純度鋁的基板，如硅晶片，石英或玻璃；和其上已經(jīng)層壓有鋁的樹脂基板。在本發(fā)明的鋁基板中，其上有通過下述處理(A)形成的陽極化膜的表面具有優(yōu)選 至少99. 5重量％，更優(yōu)選至少99. 9重量％，并且甚至更優(yōu)選至少99. 99重量％的鋁純度。 處于上述范圍內(nèi)的鋁純度是優(yōu)選的，因?yàn)槲⒖椎呐帕惺橇己糜行虻?。在本發(fā)明的實(shí)踐中，優(yōu)選對其上將進(jìn)行隨后所述的處理(A)的鋁基板表面預(yù)先進(jìn)行脫脂處理和鏡樣精整處理?！礋崽幚怼禑崽幚韮?yōu)選在200至350°C的溫度進(jìn)行約30秒至約2分鐘的時間。這樣的熱處理 提高了通過隨后所述的處理(A)形成的微孔排列的有序性。在熱處理之后，優(yōu)選迅速冷卻鋁基板。冷卻的方法由包括直接將鋁基板浸漬到水 等中的方法所示例?！疵撝幚怼得撝幚硎怯眠m宜的物質(zhì)如酸，堿或有機(jī)溶劑進(jìn)行的，從而溶解和移除粘附在鋁 基板表面的有機(jī)物質(zhì)，包括灰塵，油脂和樹脂，從而防止在每一隨后處理中出現(xiàn)歸因于有機(jī) 物的缺陷。優(yōu)選的脫脂方法包括以下在環(huán)境溫度下，使有機(jī)溶劑例如醇(例如，甲醇)，酮 (例如，甲基乙基酮)，石油醚或揮發(fā)性油與鋁基板表面接觸的方法(有機(jī)溶劑法)；在從 環(huán)境溫度至80°C的溫度，使含有表面活性劑例如皂或中性洗滌劑的液體與鋁基板表面接 觸，此后用水漂洗該表面的方法(表面活性劑法)；在從環(huán)境溫度至70°C的溫度，使?jié)舛葹?10-200g/L的硫酸水溶液與鋁基板表面接觸30至80秒的時間，此后用水漂洗該表面的方 法；在環(huán)境溫度，使?jié)舛葹?-20g/L的氫氧化鈉水溶液與鋁基板表面接觸約30秒，同時通過 在l-10A/dm2的電流密度下，使直流電通過作為陰極的鋁基板表面，進(jìn)行電解，此后使該表 面與濃度為100-500g/L的硝酸水溶液接觸從而中和的方法；在環(huán)境溫度，使各種已知的陽 極化電解溶液中的任一種與鋁基板表面接觸，同時通過使l-10A/dm2的電流密度下的直流 電通過作為陰極的鋁基板表面或者通過使交流電通過作為陰極的鋁基板表面，進(jìn)行電解的 方法；在40-50°C，使?jié)舛葹?0-200g/L的堿性水溶液與鋁基板表面接觸15至60秒，此后 使?jié)舛葹?00-500g/L的硝酸水溶液與該表面接觸從而中和的方法；在環(huán)境溫度至50°C的 溫度，使通過將表面活性劑，水等混合進(jìn)油如瓦斯油或煤油中制備的乳液與鋁基板表面接 觸，此后用水漂洗該表面的方法(乳化脫脂法)；以及在環(huán)境溫度至50°C的溫度，使例如碳 酸鈉，磷酸鹽和表面活性劑的混合溶液與鋁基板表面接觸30至180秒，隨后用水漂洗該表 面的方法(磷酸鹽法)。在這些中，從將油脂從鋁表面移除而基本上不引起鋁溶解的觀點(diǎn)講，優(yōu)選的是有 機(jī)溶劑法，表面活性劑法，乳化脫脂法和磷酸鹽法。可以將已知的脫脂劑用于脫脂處理。例如，可以使用各種商購脫脂劑的任一種，通 過規(guī)定的方法進(jìn)行脫脂處理?！寸R樣精整處理〉進(jìn)行鏡樣精整處理是為了消除鋁基板的表面粗糙，并且改善使用例如電沉積的粒 子_形成處理的均勻性和再現(xiàn)性。示例性的鋁基板的表面粗糙包括在軋制需要軋制步驟用 于其制備的鋁基板時形成的軋制條紋。
在本發(fā)明的實(shí)踐中，對鏡樣精整處理沒有任何具體的限制，并且可以使用本領(lǐng)域 中已知的任何適宜方法來進(jìn)行。適宜方法的實(shí)例包括機(jī)械拋光，化學(xué)拋光和電解拋光。適宜的機(jī)械拋光方法的示例性實(shí)例包括采用各種商業(yè)砂布的拋光，以及將各種商 業(yè)磨料(例如，金剛石，氧化鋁)的使用與磨光相組合的方法。更具體地，適當(dāng)?shù)厥纠诉@ 樣的方法在隨著時間的過去，將使用的磨料從含有更粗糙粒子的磨料改變?yōu)楹懈?xì)小粒子的磨料的同時，用磨料進(jìn)行的方法。在此情況下，使用的最終磨料優(yōu)選為磨料粒度為 1500的磨料。這樣，可以實(shí)現(xiàn)至少50%的光澤度(在軋制鋁的情況下，在軋制方向和橫向 上都至少50% )?；瘜W(xué)拋光方法的實(shí)例包括在 Aluminum Handbook (Japan AluminumAssociation, 2001)的第6版164-165頁中提及的各種方法。優(yōu)選的實(shí)例包括磷酸/硝酸法，Alupol I法，Alupol V法，Alcoa R5法， H3PO4-CH3COOH-Cu法和H3P04-HN03_CH3C00H法。在這些中，特別優(yōu)選的是磷酸/硝酸法， H3po4-ch3cooh-Cu 法和 h3p04-hn03_ch3c00h 法。通過化學(xué)拋光，可以實(shí)現(xiàn)至少70%的光澤度(在軋制鋁的情況下，在軋制方向和 橫向上都至少70%)。電解拋光方法的實(shí)例包括在 Aluminum Handbook (Japan AluminumAssociation, 2001)的第6版164-165頁中提及的各種方法；在US 2，708，655中描述的方法；以及在 Jitsumu Hyomen Gijutsu (Practice of SurfaceTechnology),33 卷，第 3 期，32-38 頁 (1986)中描述的方法。通過電解拋光，可以實(shí)現(xiàn)至少70%的光澤度(在軋制鋁的情況下，在軋制方向和 橫向上都至少70%)。這些方法可以適宜地組合并且使用。在一個可以優(yōu)選使用的示例性的方法中，在 隨著時間的過去，將磨料從含有更粗糙粒子的磨料改變?yōu)楹懈?xì)小粒子的磨料的同時， 進(jìn)行機(jī)械拋光，其后電解拋光。鏡樣精整處理使得能夠得到例如平均表面粗糙度Ra為0. 1 μ m以下，并且光澤度 至少為50 %的表面。該平均表面粗糙度Ra優(yōu)選為0. 03 μ m以下，并且更優(yōu)選為0. 02 μ m以 下。該光澤度優(yōu)選至少為70%，并且更優(yōu)選至少為80%。光澤度是可以根據(jù)JIS Z8741_1997(方法3 60°鏡面光澤)在垂直于軋制方向 的方向上測定的鏡面反射度。具體地，測量是當(dāng)鏡面反射度為70%以下時，以60°的入射/ 反射角；以及當(dāng)鏡面反射度超過70%時，以20°的入射/反射角，使用可變-角光澤計(例 如，VG-1D，由 Nippon DenshokuIndustries Co. ，Ltd.制造)進(jìn)行的。(A)其中通過陽極化形成帶有微孔的氧化物膜的處理在處理(A)中，陽極化鋁基板以在鋁基板表面上形成帶有微孔的氧化物膜?？梢詫⒊Ｒ?guī)已知的方法用于本發(fā)明的制備方法中的陽極化處理，但是優(yōu)選地使用 將在以下所述的自排序法，因?yàn)榻^緣基底是一種具有排列的微孔以具有優(yōu)選至少50%的由 式(i)定義的有序度的鋁基板中的陽極化膜。自排序法是這樣一種方法，所述方法通過利用微孔在陽極化膜中的規(guī)則排列本性 以及消除可能妨礙有序排列的因素，以提高有序性。具體地，在適于所述類型的電解溶液的 電壓下并且在低速度下，在延長的期間(例如，幾小時至超過10小時)內(nèi)在高純度鋁上形 成陽極化膜。在此方法中，因?yàn)槲⒖壮叽缛Q于電壓，因此在一定程度上可以通過控制電壓來 得到需要的微孔尺寸。為了通過自排序法形成微孔，應(yīng)該進(jìn)行隨后描述的陽極化處理(a)。然而，優(yōu)選通 過以下方法進(jìn)行微孔的形成其中隨后所述的陽極化處理(a)，膜移除處理(b)和再次陽極化處理(C)是以此順序進(jìn)行的方法(自排序法I)，或者其中隨后所述的陽極化處理(d)，氧 化物膜溶解處理(e)是以此順序進(jìn)行至少一次的方法(自排序法II)。接下來，對優(yōu)選實(shí)施方案中的自排序法I和自排序法II中分別的處理進(jìn)行詳述。。[自排序法I]〈陽極化處理(a)>陽極化處理(a)中電解液的平均流速優(yōu)選為0. 5-20. Om/分鐘，更優(yōu)選為 1. 0-15. Om/分鐘，并且甚至更優(yōu)選為2. 0-10. Om/分鐘。通過在以上流速下進(jìn)行陽極化處理 (a)可以實(shí)現(xiàn)均勻性和高有序性。對在上述條件下使電解溶液流動的方法沒有進(jìn)行任何具體的限制。例如，可以采用包括使用普通攪拌裝置例如攪拌器的方法。特別希望使用能夠以數(shù)字顯示模式控 制攪拌速度的攪拌器，因?yàn)槠淇梢哉{(diào)節(jié)平均流速。這樣的攪拌裝置的實(shí)例有磁力攪拌器 HS-50D (由 As One Corporation 制造)。陽極化處理(a)可以通過例如這樣的方法來進(jìn)行，其中在酸濃度為1-10重量％的 溶液中，使電流通過作為陽極的鋁基板。在陽極化處理(a)中使用的溶液優(yōu)選為酸溶液。更優(yōu)選硫酸，磷酸，丙二酸，鉻酸， 草酸，氨基磺酸(R · NH · SO3H或R2NSO3H)，苯磺酸，氨基磺酸(H2NSO3H)，乙醇酸，酒石酸，蘋 果酸或檸檬酸的溶液。在這些中，特別優(yōu)選硫酸，磷酸，草酸或丙二酸的溶液。這些酸可以 單獨(dú)或以其兩種或兩種以上的組合使用。陽極化處理(a)的條件根據(jù)使用的電解溶液而變化，并且因而不能被嚴(yán)格地具體 化。然而，通常優(yōu)選以下條件電解溶液濃度為0. 1-20重量％，溶液溫度為-10-30°C，電流 密度為0. 01-20A/dm2，電壓為3-300V，以及電解時間為0. 5-30小時。更優(yōu)選的是，電解溶 液濃度為0. 5-15重量％，溶液溫度為-5-25°C，電流密度為0. 05_15A/dm2，電壓為5-250V， 以及電解時間為1-25小時。甚至更優(yōu)選的是，電解溶液濃度為1-10重量％，溶液溫度為
0-20°C，電流密度為0.l-10A/dm2，電壓為10-200V，以及電解時間為2-20小時。陽極化處理(a)的處理時間為優(yōu)選0. 5分鐘至16小時，更優(yōu)選1分鐘至12小時， 甚至更優(yōu)選2分鐘至8小時。除了在恒定的電壓下進(jìn)行之外，陽極化處理(a)可以使用其中間歇或連續(xù)改變電 壓的方法進(jìn)行。在這樣的情況下，優(yōu)選逐漸地降低電壓。這樣使得能夠減小陽極化膜的電 阻，以使在陽極化膜中形成小微孔。結(jié)果，這種方法對于改善均勻性，特別在隨后通過電沉 積處理進(jìn)行密封時，是優(yōu)選的。在本發(fā)明中，通過這樣的陽極化處理(a)形成的陽極化膜的厚度優(yōu)選為
1-300μ m,更優(yōu)選為5-150 μ m,并且甚至更優(yōu)選為10-100 μ m。在本發(fā)明中，通過這樣的陽極化處理(a)形成的陽極化膜的平均微孔密度優(yōu)選為 50-1，500 個微孔/μπι2。微孔的表面覆蓋率優(yōu)選為20-50%。微孔的表面覆蓋率在本文中定義為微孔開口的總表面積對鋁表面的表面積的比率。〈膜移除處理(b)>在膜移除處理(b)中，溶解并移除通過上述陽極化處理(a)在鋁基板表面形成的陽極化膜。在通過上述陽極化處理(a)在鋁基板表面形成陽極化膜之后，可以立即進(jìn)行后面 所述的貫通步驟。然而，在陽極化處理(a)之后，優(yōu)選地另外進(jìn)行膜移除處理(b)并且以此 順序進(jìn)行后面所述的再次陽極化處理(c)，接著進(jìn)行后面所述的貫通步驟。假設(shè)陽極化膜的有序性隨著鋁基板的接近而增加，所述鋁基板的接近是通過使用 這種膜移除處理(b)移除在(a)中形成的陽極化膜而實(shí)現(xiàn)的，殘留于鋁基板的陽極化膜的 下部出現(xiàn)在表面，從而提供有序排列的凹坑。因此，在膜移除處理(b)中，不溶解鋁；而僅溶 解由氧化鋁(鋁的氧化物)組成的陽極化膜。氧化鋁溶解溶液優(yōu)選是含有選自下列物質(zhì)中的至少一種物質(zhì)的水溶液鉻化合 物、硝酸、磷酸、鋯化合物、鈦化合物、鋰鹽、鈰鹽、鎂鹽、六氟硅酸鈉、氟化鋅、錳化合物、鉬化 合物、鎂化合物、鋇化合物和未化合的鹵素。鉻化合物的示例性實(shí)例包括三氧化二鉻(III)和三氧化鉻(VI)。鋯化合物的實(shí)例包括氟化鋯銨、氟化鋯和氯化鋯。鈦化合物的實(shí)例包括氧化鈦和硫化鈦。鋰鹽的實(shí)例包括氟化鋰和氯化鋰。鈰鹽的實(shí)例包括氟化鈰和氯化鈰。鎂鹽的實(shí)例包括硫化鎂。錳化合物的實(shí)例包括高錳酸鈉和高錳酸鈣。鉬化合物的實(shí)例包括鉬酸鈉。鎂化合物的實(shí)例包括五水合氟化鎂。鋇化合物的實(shí)例包括氧化鋇、乙酸鋇、碳酸鋇、氯酸鋇、氯化鋇、氟化鋇、碘化鋇、乳 酸鋇、草酸鋇、高氯酸鋇、硒酸鋇、亞硒酸鋇、硬脂酸鋇、亞硫酸鋇、鈦酸鋇、氫氧化鋇、硝酸鋇 及它們的水合物。在這些鋇化合物中，優(yōu)選氧化鋇、乙酸鋇和碳酸鋇，并且特別優(yōu)選氧化鋇。未化合的鹵素的實(shí)例包括氯、氟和溴。在以上中，氧化鋁溶解溶液優(yōu)選為含酸水溶液。酸的實(shí)例包括硫酸、磷酸、硝酸和 鹽酸。也可以接受兩種或兩種以上酸的混合物。酸濃度優(yōu)選至少0. 01mol/L,更優(yōu)選至少0. 05mol/L,并且再更優(yōu)選至少0. Imol/ L.盡管酸濃度沒有具體的上限，通常，其濃度優(yōu)選為不超過lOmol/L，并且更優(yōu)選不超過 5mol/L。不必要高的濃度是不經(jīng)濟(jì)的，并且更高的酸濃度可能導(dǎo)致鋁基板溶解。氧化鋁溶解溶液的溫度優(yōu)選為不低于-10°C，更優(yōu)選不低于_5°C，并且甚至更優(yōu) 選不低于0°C。使用沸騰的氧化鋁溶解溶液進(jìn)行處理破壞或打亂有序化用的起點(diǎn)。因此，優(yōu) 選在沒有沸騰的情況下使用氧化鋁溶解溶液。氧化鋁溶解溶液溶解氧化鋁而不溶解鋁。本文中，氧化鋁溶解溶液可以溶解非常 少量的鋁，只要其不溶解顯著量的鋁。通過使其上形成有陽極化膜的鋁基板與上述氧化鋁溶解溶液接觸，進(jìn)行膜移除處 理(b)。接觸方法的實(shí)例包括但不限于浸漬和噴淋。在這些中，優(yōu)選浸漬。浸漬是一種將其上形成有陽極化膜的鋁基板浸漬在氧化鋁溶解溶液中的處理。所 想要的是在浸漬處理時進(jìn)行攪拌以達(dá)到均勻的處理。浸漬處理的時間優(yōu)選為至少10分鐘，更優(yōu)選至少1小時，甚至更優(yōu)選至少3小時，并且最優(yōu)選至少5小時?！丛俅侮枠O化處理〉
可以通過在膜移除處理(b)移除陽極化膜以在鋁基板表面形成良好有序化的凹 坑后再次進(jìn)行陽極化處理，形成具有有序度更高的微孔的陽極化膜?？梢允褂帽绢I(lǐng)域內(nèi)已知的方法進(jìn)行再次陽極化處理(C)，盡管優(yōu)選在與上述陽極 化處理(a)相同的條件下進(jìn)行?？蛇x擇地，可以適宜使用的有在保持直流電壓恒定的同時，重復(fù)地開關(guān)電流的方 法，或在間歇地改變直流電壓的同時，重復(fù)地開關(guān)電流的方法。由于這些方法導(dǎo)致在陽極化 膜上形成小的微孔，所以它們優(yōu)選用于改善均勻性，特別是在通過電沉積處理進(jìn)行密封時。當(dāng)再次陽極化處理(C)在低溫下進(jìn)行時，微孔的排列是良好有序的并且孔徑是均 勻的。另一方面，通過在相對高的溫度下進(jìn)行再次陽極化處理(C)，可以打亂微孔排列或 可以將孔徑變化設(shè)置在規(guī)定的范圍內(nèi)。也可以依靠處理時間控制孔徑的變化。在本發(fā)明的實(shí)踐中，通過這樣的再次陽極化處理(C)形成的陽極化膜的厚度優(yōu)選 為30-1，000 μ m,并且更優(yōu)選為50-500 μ m。此外，在本發(fā)明中，通過這樣的再次陽極化處理(C)在陽極化膜中形成的微孔的 直徑優(yōu)選為0. 01-0. 5 μ m并且更優(yōu)選0. 02-0. 1 μ m。平均微孔密度優(yōu)選為至少IO7個孔/mm2。在自排序法I中，可以使用例如物理法，粒子束法，嵌段共聚物法或抗蝕劑成圖/ 曝光/蝕刻法取代上述的陽極化處理(a)和膜移除處理(b)，以形成凹坑，作為通過上述的 再次陽極化處理(c)形成微孔的起點(diǎn)?！次锢矸ā凳纠缘奈锢矸ㄊ鞘褂脡河?轉(zhuǎn)移法或其中將其上有突出部的板或輥壓在鋁基 板上以在基板上形成凹陷部的壓制成圖(press patterning)法)的方法。具體的實(shí)例是 其中將在其表面上有許多突出部的板壓在鋁表面上，因此形成凹陷部的方法。例如，可以使 用在JP 10-121292A中描述的方法。另一個實(shí)例是其中將聚苯乙烯球密集地排列在鋁表面，將SiO2氣相沉積在球上， 隨后將聚苯乙烯球移除并且使用氣相沉積的SiO2作為掩模蝕刻基板，從而形成凹陷部的方法?！戳Ｗ邮ā翟诹Ｗ邮ㄖ校ㄟ^用粒子束照射鋁的表面形成凹陷部。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以 自由控制凹陷部的位置。粒子束的實(shí)例包括帶電粒子束，聚焦離子束(FIB)，和電子束。可以使用的粒子束法的一個實(shí)例是JP 2001-105400 A中描述的方法。〈嵌段共聚物法〉嵌段共聚物法包括在鋁的表面形成嵌段共聚物層，通過加溫退火在嵌段共聚物層 中形成海中島(islands-in-the-sea)的結(jié)構(gòu)，隨后移除島的成分以形成凹陷部?？梢允褂玫那抖喂簿畚锓ǖ囊粋€實(shí)例是在JP 2003-129288 A中描述的方法。
<抗蝕劑成圖/曝光/蝕刻法>
在抗蝕劑成圖/曝光/蝕刻法中，將鋁板表面上的抗蝕劑用光刻法或電子束刻蝕 法曝光并顯影，以形成抗蝕劑圖案。然后將抗蝕劑蝕刻，形成完全通過抗蝕劑到達(dá)鋁表面的 凹陷部。[自排序法II]<第一步陽極化處理(d) >可以將常規(guī)已知的電解溶液用于陽極化處理(d)中，但是通過在直流電和恒定電 壓的條件下，使用以下電解液進(jìn)行陽極化處理可以相當(dāng)大地提高孔排列的有序性，所述電 解液中由通式(ii)表示參數(shù)R滿足160 < RS 200，優(yōu)選170 < RS 190并且最特別地 175SRS185，通式(ii)中的A是應(yīng)用電流時膜形成的速度而B是沒有應(yīng)用電流時膜溶 解的速度，。R = A[nm/s]/(B[nm/s] X 施加的電壓[V])…(ii)如在上述的陽極化處理(a)中，在陽極化處理(d)中的電解溶液平均流速優(yōu)選為 0. 5-20. Om/min,更優(yōu)選為1. 0-15. Om/min,并且甚至更優(yōu)選為2. 0-10. Om/min。通過在前述 的流速進(jìn)行陽極化處理(d)，可以達(dá)到均勻以及高的有序度。如在上述的陽極化處理(a)中，對使電解溶液在上述條件下流動的方法沒有進(jìn)行 任何具體的限制。例如，可以采用包括使用普通攪拌裝置例如攪拌器的方法。特別希望使 用能夠以數(shù)字顯示模式控制攪拌速度的攪拌器，因?yàn)槠淇梢哉{(diào)節(jié)平均流速。這樣的攪拌器 的實(shí)例包括磁力攪拌器HS-5OD (由As One Corporation制造)。陽極化處理溶液的粘度在25°C和Iatm優(yōu)選為0. 0001-100. OPa · s并且更優(yōu)選 0. 0005-80. OPa *s。通過使用具有前述粘度的電解溶液進(jìn)行陽極化處理(d)，可以達(dá)到均勻
以及高的有序度。在陽極化處理(d)中使用的電解溶液可以是酸性溶液或堿性溶液，但是從改善孔 的圓形度方面講，使用酸性電解溶液是有利的。更具體地，如在上述陽極化處理(a)中，更優(yōu)選鹽酸，硫酸，磷酸，鉻酸，草酸， 乙醇酸，酒石酸，蘋果酸，檸檬酸，氨基磺酸(R · NH · SO3H或R2NSO3H)，苯磺酸，氨基磺酸 (H2NSO3H)，乙醇酸，酒石酸，蘋果酸，或檸檬酸的溶液。在這些中，特別優(yōu)選硫酸，磷酸或草酸 的溶液。通過按所希望的調(diào)整由通式(ii)表示的計算式中的參數(shù)，這些酸可以單獨(dú)或以其 兩種或兩種以上的組合使用。陽極化處理(d)的條件根據(jù)使用的電解溶液而變化，并且因而不能被嚴(yán)格地具 體化。然而，如在上述陽極化處理(a)中，通常優(yōu)選以下條件電解溶液濃度為0.1-20重 量％，溶液溫度為-10-30°C，電流密度為0. 01-20A/dm2，電壓為3-500V，以及電解時間為 0. 5-30小時。更優(yōu)選的是，電解溶液濃度為0. 5-15重量％，溶液溫度為-5-25°C，電流密度 為0. 05-15A/dm2,電壓為5-250V，以及電解時間為1_25小時。甚至更優(yōu)選的是，電解溶液 濃度為1-10重量％，溶液溫度為0-20°C，電流密度為0. l-10A/dm2,電壓為10-200V，以及電 解時間為2-20小時。在本發(fā)明的實(shí)踐中，通過這樣的陽極化處理(d)形成的陽極化膜的厚度優(yōu)選為 0. 1-300 μ m,更優(yōu)選為0. 5-150 μ m,并且甚至更優(yōu)選為1-100 μ m。在本發(fā)明中，通過這樣的陽極化處理(d)形成的陽極化膜的平均微孔密度優(yōu)選為 50-1，500 個微孔/μπι2。
微孔的表面覆蓋率優(yōu)選為20-50%。微孔的表面覆蓋率在本文中定義為微孔開口的總表面積對鋁表面的表面積的比率。如圖3A所示，作為陽極化處理(d)的結(jié)果，在鋁基板12的表面形成了帶有微孔 16a的陽極化膜14a。隔離層18a存在于從陽極化膜14a到鋁基板12的側(cè)面上。
<第二步氧化物膜溶解處理(e) >氧化物膜溶解處理(e)是用于擴(kuò)大存在于通過上述的陽極化處理(d)形成的陽極 化膜中的微孔的直徑(孔徑)的處理。此處理也被稱為孔徑擴(kuò)大處理。通過使經(jīng)過上述的陽極化處理(d)的鋁基板與酸或堿的水溶液接觸，進(jìn)行氧化物 膜溶解處理(e)。接觸方法的實(shí)例包括但不限于浸漬和噴淋。在這些中，優(yōu)選浸漬。當(dāng)使用酸的水溶液進(jìn)行氧化物膜溶解處理(e)時，優(yōu)選使用無機(jī)酸例如硫酸，磷 酸，硝酸或鹽酸，或其混合物的水溶液。從其高安全度來講特別優(yōu)選使用不含鉻酸的水溶 液。酸的水溶液的濃度優(yōu)選為1-10重量％。酸的水溶液的溫度優(yōu)選為25-60°C。當(dāng)使用堿的水溶液進(jìn)行氧化物膜溶解處理(e)時，優(yōu)選使用選自氫氧化鈉，氫氧 化鉀和氫氧化鋰中的至少一種堿的水溶液。堿的水溶液的濃度優(yōu)選為0. 1-5重量％。堿的 水溶液的溫度優(yōu)選為20-35°C。優(yōu)選的溶液的具體的實(shí)例包括40°C的含50g/L的磷酸的水溶液，30°C的含0. 5g/L 的氫氧化鈉的水溶液，和30°C的含0. 5g/L的氫氧化鉀的水溶液。浸漬在酸的水溶液或堿的水溶液中的時間優(yōu)選為8-120分鐘，更優(yōu)選為10-90分 鐘并且甚至更優(yōu)選為15-60分鐘。在氧化物膜溶解處理(e)中，孔徑擴(kuò)大的量隨陽極化處理(d)的條件變化，但是處 理前后的比例優(yōu)選為1. 05-100，更優(yōu)選為1. 1-75并且甚至更優(yōu)選為1. 2_50。氧化物膜溶解處理(e)溶解如圖3A所示的陽極化膜14a的表面和微孔16a(隔離 層18a)的內(nèi)部以獲得具有如圖3B所示的在鋁基板12上的具有帶微孔16b的陽極化膜14b 的鋁部件。與圖3A中相同，隔離層18b存在于從陽極化膜14b到鋁基板12的側(cè)面上?！吹谌疥枠O化處理(d)>在自排序法II中，優(yōu)選在上述的氧化物膜溶解處理(e)后再次進(jìn)行上述的陽極化 處理(d)。通過再次進(jìn)行陽極化處理(d)，進(jìn)行圖3B所示的鋁基板12的氧化反應(yīng)，以獲得 如圖3C中所示，具有在鋁基板12上形成的陽極化膜14c的鋁部件，所述陽極化膜14c帶有 的微孔16c具有比微孔16b更大的深度。與圖3A中相同，隔離層18c存在于從陽極化膜 14c到鋁基板12的側(cè)面上。<第四步氧化物膜溶解處理(e) >在自排序法II中，優(yōu)選在上述的陽極化處理(d)、氧化物膜溶解處理(e)和陽極化 處理(d)以此順序進(jìn)行后，進(jìn)一步進(jìn)行上述的氧化物膜溶解處理(e)。此處理使處理溶液能夠進(jìn)入微孔以溶解所有在第三步中通過陽極化處理(d)形 成的膜，由此在第三步中通過陽極化處理(d)形成的微孔可以具有擴(kuò)大的直徑。更具體地，再次進(jìn)行的氧化物膜溶解處理(e)自圖3C中所示的陽極化膜14c中的 拐點(diǎn)起溶解在表面?zhèn)壬系奈⒖?6c的內(nèi)部，以獲得具有如圖3D所示的在鋁基板12上帶有直管形微孔16d的陽極化膜14c的鋁部件。與圖3A中相同，隔離層18d存在于從陽極化膜14d到鋁基板12的側(cè)面。微孔的孔徑擴(kuò)大的量隨在第三步中進(jìn)行的陽極化處理(d)的條件變化，但是處理 前后的比例優(yōu)選為1. 05-100，更優(yōu)選為1. 1-75并且甚至更優(yōu)選為1. 2_50。自排序法II包括上述的陽極化處理(d)和氧化物膜溶解處理(e)的至少一個循 環(huán)。重復(fù)的數(shù)量越大，孔排列的有序度增加的越多。通過在氧化物膜溶解處理(e)中溶解所有通過之前的陽極化處理(d)形成的陽極 化膜，顯著地改善了從膜表面所見的微孔的圓形度。因此，優(yōu)選地重復(fù)此循環(huán)至少兩次，更 優(yōu)選地至少三次并且甚至更優(yōu)選地至少四次。在重復(fù)此循環(huán)至少兩次的情況下，在每個氧化物膜溶解處理和陽極化處理的循環(huán) 中的條件可以是相同的或不同的?？蛇x擇地，可以以陽極化處理終止處理。(B)其中將鋁從通過處理(A)獲得的氧化物膜移除的處理處理(B)從上述處理(A)獲得的氧化物膜溶解并移除鋁基板。將不易溶解陽極化 膜(氧化鋁)但易于溶解鋁的處理溶液用于溶解鋁基板。S卩，所使用的處理溶液的鋁溶解速率為至少lym/min，優(yōu)選至少3ym/min，并且 更優(yōu)選至少5 μ m/min，并且陽極化膜溶解速率為不超過0. lnm/min，優(yōu)選不超過0. 05nm/ min,并且更優(yōu)選不超過0. Olnm/min。具體地，將包括至少一種電離傾向低于鋁的金屬化合物，并且其pH不大于4或不 小于8，優(yōu)選不大于3或不小于9，并且更優(yōu)選不大于2或不小于10的處理溶液用于浸漬處理。這種處理溶液的優(yōu)選實(shí)例包括由以下組成的溶液酸或堿的水溶液作為底液，并 且在其中混合例如錳，鋅，鉻，鐵，鎘，鈷，鎳，錫，鉛，銻，鉍，銅，汞，銀，鈀，鉬或金(例如，氯 鉬酸)的化合物，或這些金屬的氟化物或氯化物。在以上中，優(yōu)選以酸的水溶液作為底液并且在其中混合氯化物的處理溶液。從處理范圍的觀點(diǎn)來看，特別優(yōu)選其中混合有氯化汞的鹽酸水溶液(鹽酸/氯化 汞)的處理溶液，以及其中混合有氯化銅的鹽酸水溶液(鹽酸/氯化銅)的處理溶液。不特別限制這種處理溶液的組成。處理溶液的示例性實(shí)例包括溴/甲醇混合物， 溴/乙醇混合物，和王水。這樣的處理溶液的酸或堿的濃度優(yōu)選為0. Ol-lOmol/L并且更優(yōu)選為0. 05-5mol/ L0此外，使用這種處理溶液的處理溫度優(yōu)選為-10°C -80°C并且更優(yōu)選為0_60°C。在本發(fā)明的實(shí)踐中，通過使經(jīng)過上述陽極化處理步驟的鋁基板與上述處理溶液接 觸，對鋁基板進(jìn)行溶解。接觸方法的實(shí)例包括但不限于浸漬和噴淋。在這些中，優(yōu)選浸漬。 此時接觸的時間優(yōu)選為10秒至5小時，并且更優(yōu)選為1分鐘至3小時。(C)其中使在已通過處理(B)移除鋁的氧化物膜中存在的部分微孔延伸貫通氧化 物膜的處理對在已通過處理(B)移除鋁基板的氧化物膜中存在的部分微孔進(jìn)行處理(C)，以 只移除氧化物膜中部分微孔的底部而使氧化物膜中存在的部分微孔從那延伸貫通。通過只 使氧化膜中將被貫通的微孔的底部與酸的水溶液或者堿的水溶液接觸進(jìn)行該處理。移除氧化物膜中微孔的底部導(dǎo)致微孔從那延伸貫通?？梢詢?yōu)選使用的具體方法包括在移除鋁后的氧化物膜的表面上形成不溶于或難溶于酸或堿的圖案，并且通過使用酸或堿溶解并移除氧化物膜中圖案以外部分的底部以使 微孔延伸貫通氧化物膜。更具體地，可以優(yōu)選使用的方法包括在移除鋁后的氧化物膜的表面上形成光敏 層或熱敏層，通過暴露于光或者熱形成圖案，并且使用酸或堿溶解氧化物膜的除了圖案以 外的其它部分。因?yàn)楂@得更好的圖案所以優(yōu)選使用堿。在下面顯示優(yōu)選的實(shí)例。<形成堿顯影性熱敏層/光敏層>在本發(fā)明的實(shí)踐中，不特別地限制被包含作為熱敏層/光敏層的堿溶性樹脂，并 且可以形成單層型，相分離型以及多層型中的任何類型。堿溶性樹脂可以被用于單層型的記錄層例如JP 7-285275 A和W097/39894中 所述的光敏層，相分離型記錄層例如JP 11-44956 A中所述的光敏層，以及多層型記錄層 例如 JP 11-218914 A, US 6352812B1, US6352811B1, US 6358669B1, US 6534238B1 和 EP 864420B1中所述的光敏層，但是不限于此?？梢杂欣厥褂玫呢?fù)型樹脂組合物的示例性實(shí)例包括如JP 5-197137A的W006] 至W019]段中所述的使用重氮鹽的負(fù)型感光樹脂組合物JP8-320551A的W055]至
段中所述的光聚合性組合物；和JP 10-195119A的W007]至W063]段中所述的光 聚合性組合物。<貫通處理>移除氧化物膜底部的優(yōu)選方法包括事先將氧化物膜浸漬在PH緩沖溶液中以從 微孔的開口側(cè)用PH緩沖溶液填充微孔，并且使與開口相反的表面(即，氧化物膜的底部) 與酸的水溶液或堿的水溶液接觸。當(dāng)使用酸的水溶液進(jìn)行此處理時，優(yōu)選使用無機(jī)酸例如硫酸，磷酸，硝酸或鹽酸， 或其混合物的水溶液。酸的水溶液的濃度優(yōu)選為1-10重量％。酸的水溶液的溫度優(yōu)選為 25-40 "C。當(dāng)使用堿的水溶液進(jìn)行此處理時，優(yōu)選使用選自氫氧化鈉，氫氧化鉀和氫氧化鋰 中至少一種堿的水溶液。堿的水溶液的濃度優(yōu)選為0. 1-5重量％。堿的水溶液的溫度優(yōu)選 為 20-35 0C ο優(yōu)選的溶液的具體實(shí)例包括40°C的含50g/L磷酸的水溶液，30°C的含0. 5g/L氫氧 化鈉的水溶液，以及30°C的含0. 5g/L氫氧化鉀的水溶液。在酸的水溶液或堿的水溶液中浸漬的時間優(yōu)選為8-120分鐘，更優(yōu)選10-90分鐘 并且甚至更優(yōu)選15-60分鐘。在當(dāng)事先將膜浸漬在pH緩沖溶液中的情況下，使用適合前述酸/堿的緩沖溶液。此貫通處理產(chǎn)生了在移除鋁基板12和隔離層18d后的圖3D中所示的結(jié)構(gòu)，即，如 圖4A中所示的具有貫通微孔16d的絕緣基底20。圖4A只顯示了絕緣基底中的通過處理 (C)使微孔16d延伸貫通絕緣基底的部分。同樣適用于圖4B至4D。(D)將不同于氧化物膜材料的材料填充到通過處理(C)使其延伸貫通的微孔中的 處理。在處理(D)中，將不同于氧化物膜材料的材料填充到通過處理(C)使其延伸貫通的微孔中，即，填充到貫通微孔中。在其中將本發(fā)明的微細(xì)結(jié)構(gòu)體用作各向異性的導(dǎo)電部件 的情況下，將作為導(dǎo)電材料的金屬填充到貫通微孔中。如與本發(fā)明的微細(xì)結(jié)構(gòu)體相關(guān)所述 的，填充的導(dǎo)電材料構(gòu)成各向異性的導(dǎo)電部件的導(dǎo)電通路。 在發(fā)明的制備方法中，可以將電解電鍍法或無電鍍膜法用于金屬填充法。在常規(guī)已知的用于著色或其它用途的電解電鍍法中，很難有選擇地使金屬以高的 長寬比沉積(生長)在貫通微孔中，大概因?yàn)槌练e的金屬被消耗在貫通微孔中并且甚至當(dāng) 將電解進(jìn)行至少固定的時間段鍍層也不生長。因此，在本發(fā)明的制備方法中，當(dāng)通過電解電鍍法進(jìn)行金屬填充時，有必要在脈沖 電解或恒定電壓電解期間提供休止期。休止期必須是至少10秒，并且優(yōu)選30-60秒。希望施加超聲能以促進(jìn)電解溶液的攪拌。此外，電解電壓通常不超過20V，并且優(yōu)選不超過10V，盡管優(yōu)選首先測量所使用 的電解溶液中目標(biāo)金屬的沉積電勢并在該電勢+至多IV時進(jìn)行恒電壓電解。當(dāng)進(jìn)行恒電 壓電解時，也希望使用循環(huán)伏安法。為此目的，可以使用穩(wěn)壓器例如可從Solartron，BAS, Hokuto Denko和Ivium得到的那些。可以使用本領(lǐng)域內(nèi)已知的電鍍液進(jìn)行電鍍。更具體地，當(dāng)沉積銅時，通常可以使用硫酸銅的水溶液。硫酸銅的濃度優(yōu)選為 l-300g/L，并且更優(yōu)選100-200g/L?？梢酝ㄟ^向電解溶液中加入鹽酸促進(jìn)沉積。在這樣的 情況下，鹽酸的濃度優(yōu)選為10_20g/L。當(dāng)沉積金時，希望使用四氯金酸鹽的硫酸溶液通過交流電解進(jìn)行電鍍。根據(jù)無電鍍膜法，用金屬完全填充具有高的長寬比的貫通微孔需要很多時間，因 此希望在本發(fā)明的制備方法中使用電解電鍍法填充金屬。此金屬填充處理產(chǎn)生具有如圖4B中所示的通過用金屬填充貫通微孔獲得的導(dǎo)電 通路5的微細(xì)結(jié)構(gòu)體21。[表面平面化]在本發(fā)明的制備方法中，優(yōu)選繼上述處理(D)之后進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光以進(jìn)行表面 平面化由此使前面和后面平面化。通過進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)，可以在用不同于氧化物膜材料的材料填充貫通微 孔后對微細(xì)結(jié)構(gòu)體的前后面進(jìn)行平面化同時移除填充后粘附在表面的多余的材料。通過這 種處理，可以移除無法通過處理(C)貫通氧化物膜的微孔的底部，使得沒有通過處理(D)被 不同于氧化物膜材料的材料填充的微孔延伸貫通氧化物膜，從而形成了沒有被不同于氧化 物膜材料的材料填充的貫通微孔?？梢允褂肅MP 漿液例如 PNANERLITE-7000 (從 Fujimi Inc.可獲得)，Hitachi Chemical Co. ,Ltd.生產(chǎn)的 GPX HSC800，或 AGC Seimi ChemicalCo.，Ltd.生產(chǎn)的 CL-1000 進(jìn)行CMP處理。不優(yōu)選將漿液用于夾層的介電薄膜和隔離金屬，因?yàn)椴粦?yīng)該拋光陽極化膜。除了 CMP處理之外，可以進(jìn)行離子銑削處理或電解拋光處理用于表面平面化。[修剪]在其中將微細(xì)結(jié)構(gòu)體用作各向異性的導(dǎo)電部件的情況下，優(yōu)選在上述處理(D)后 (在進(jìn)行此處理的情況下，在上述表面平面化后)進(jìn)行修剪。
修剪是其中只從經(jīng)過處理(D)后(在進(jìn)行此處理的情況下，經(jīng)過上述表面平面化后)的微細(xì)結(jié)構(gòu)體的表面移除部分的絕緣基底以使填充到貫通微孔中的金屬從絕緣基板 表面突出的處理。可以在與上述氧化物膜溶解處理(e)相同的處理?xiàng)l件下進(jìn)行修剪處理，條件是構(gòu) 成導(dǎo)電通路的金屬不被溶解。特別優(yōu)選使用通過其易于控制溶解速率的磷酸。此修剪步驟產(chǎn)生了如圖4C中所示的具有從絕緣基板表面突出的導(dǎo)電通路5的微 細(xì)結(jié)構(gòu)體21。在本發(fā)明的制備方法中，可以用電沉積代替上述的修剪，在電沉積中將與填充到 貫通微孔中的金屬相同或不同的導(dǎo)電金屬進(jìn)一步只沉積在圖4B(圖4D)所示的導(dǎo)電通路5 的表面。[保護(hù)膜形成處理]在本發(fā)明的制備方法中，微孔尺寸通過氧化鋁制成的絕緣基底與空氣中濕氣的水 合作用而隨時間變化，并因此優(yōu)選在處理(D)前進(jìn)行保護(hù)膜形成處理。保護(hù)膜的示例性實(shí)例包括含單質(zhì)鋯和/或單質(zhì)硅的無機(jī)保護(hù)膜，以及含水不溶性 聚合物的有機(jī)保護(hù)膜。不對形成含單質(zhì)鋯的保護(hù)膜的方法進(jìn)行特別的限制，盡管通常使用的處理方法包 括在其中溶解有鋯化合物的水溶液中直接浸漬。從保護(hù)膜的強(qiáng)度和穩(wěn)定性的觀點(diǎn)來看，優(yōu) 選使用其中還溶解有磷化合物的水溶液?？梢允褂玫匿喕衔锏氖纠詫?shí)例包括鋯，氟化鋯，六氟鋯酸鈉，六氟鋯酸鈣，氟 化鋯，氯化鋯，氧氯化鋯，硝酸氧鋯，硫酸鋯，乙醇鋯，丙醇鋯，丁醇鋯，乙酰丙酮化鋯，四氯雙 (四氫呋喃)合鋯，雙(甲基環(huán)戊二烯基)二氯化鋯，二環(huán)戊二烯基二氯化鋯以及亞乙基二 (茚基)二氯化鋯(IV)。在這些中，優(yōu)選六氟鋯酸鈉。從保護(hù)膜厚度的均勻性的觀點(diǎn)來看，水溶液中鋯化合物的濃度優(yōu)選為0. 01-10重 量％，并且更優(yōu)選為0. 05-5重量％。可以使用的磷化合物的示例性實(shí)例包括磷酸，磷酸鈉，磷酸鈣，磷酸氫二鈉和磷酸 氫鈣。這些中，優(yōu)選磷酸氫二鈉從保護(hù)膜厚度的均勻性的觀點(diǎn)來看，水溶液中鋯化合物的濃度優(yōu)選為0. 1-20重 量％，并且更優(yōu)選為0. 5-10重量％。處理溫度優(yōu)選為0_120°C，并且更優(yōu)選為20_100°C。不對形成含單質(zhì)硅的保護(hù)膜的方法進(jìn)行特別的限制，盡管通常使用的處理方法包 括在其中溶解有堿金屬硅酸鹽的水溶液中直接浸漬?？梢酝ㄟ^改變硅酸鹽組分二氧化硅 SiO2和堿金屬氧化物M2O之間的比例(通常以摩爾比[SiO2]/[M2O]表示)以及其在堿金屬 硅酸鹽的水溶液中的濃度，對保護(hù)膜的厚度進(jìn)行調(diào)整。本文中特別優(yōu)選使用鈉或鉀作為M。[SiO2]/[M2O]摩爾比優(yōu)選為 0. 1-5. 0，并且更優(yōu)選 0. 5-3. 0。SiO2的含量優(yōu)選為0. 1-20重量％，并且更優(yōu)選0.5-10重量％。優(yōu)選使用包括以下內(nèi)容的方法獲得有機(jī)保護(hù)膜在其中溶解有水不溶性聚合物的 有機(jī)溶劑中直接浸漬，隨后通過加熱處理以只蒸發(fā)去溶劑。水不溶性聚合物的示例性實(shí)例包括聚偏二氯乙烯，聚(甲基)丙烯腈，聚砜，聚氯乙烯，聚乙烯，聚碳酸酯，聚苯乙烯，聚酰胺和賽璐玢。有機(jī)溶劑的示例性實(shí)例包括亞乙基二氯，環(huán)己酮，甲基乙基酮，甲醇，乙醇，丙醇，乙二醇一甲醚，1-甲氧基-2丙醇，醋酸(2-甲氧乙基)酯，醋酸(1-甲氧基_2丙基)酯，二 甲氧基乙烷，乳酸甲酯，乳酸乙酯，N，N-二甲基乙酰胺，N，N-二甲基甲酰胺，四甲基脲，N-甲 基吡咯烷酮，二甲亞砜，環(huán)丁砜，Y-丁內(nèi)酯和甲苯。濃度優(yōu)選為0. 1-50重量%，并且更優(yōu)選1-30重量0Z0 .溶劑蒸發(fā)時的加熱溫度優(yōu)選為30_300°C，并且更優(yōu)選50-200°C。在保護(hù)膜形成處理之后，包括保護(hù)膜的陽極化膜的厚度優(yōu)選為0. 1-100 μ m，并且 更優(yōu)選1-500 μ m。在發(fā)明的制備方法中，可以通過根據(jù)所得微細(xì)結(jié)構(gòu)體的應(yīng)用進(jìn)行熱處理來控制硬 度禾口而才熱循環(huán)性(heat cycle resistance)。例如，加熱溫度優(yōu)選為至少100°C，更優(yōu)選至少200°C并且甚至更優(yōu)選至少400°C。 加熱時間優(yōu)選為從10秒至24小時，更優(yōu)選從1分鐘至12小時并且甚至更優(yōu)選從30分鐘 至8小時。這樣的熱處理改善硬度同時抑制半導(dǎo)體制備步驟中在加熱和冷卻的熱循環(huán)期間 的膨脹和收縮。實(shí)施例(實(shí)施例1)(A)鏡樣精整處理(電解拋光處理)將高純度鋁基板(由 Sumitomo Light Metal Industries, Ltd.制造；純度，99. 99 重量％，厚度，0.4mm)切割為使其能夠進(jìn)行陽極化處理的IOcm2的尺寸，隨后使用具有下面 所示組成的電解拋光溶液，在25V電壓，65°C的溶液溫度和3. Om/min溶液流速的條件下對 其進(jìn)行電解拋光。碳電極被用作陰極，并且GP0110-30R裝置(Takasago，Ltd.)被用作電源。此外， 使用由As One Corporation制造的渦流流量監(jiān)測器FLM22-10PCW測量電解溶液的流速。(電解拋光溶液組成)85 Mfi% Wi^SI (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 660mL純水160mL硫酸150mL1，2-亞乙基二醇30mL(B)陽極化處理(自排序法I)在電解拋光后，使用0. 30mol/L硫酸的電解溶液在下列條件下對鋁基板進(jìn)行5小 時的初步陽極化處理電壓，25V ；溶液溫度，150C ；溶液流速，3. Om/min。在初步陽極化處理后，對鋁基板進(jìn)行膜移除處理，其中將其在0. 2mol/L鉻酸酐和 0. 6mol/L磷酸的混合水溶液(溶液溫度，50°C )中浸漬12小時。接下來，使用0. 30mol/L硫酸的電解溶液在下列條件下對鋁基板進(jìn)行1小時的再 次陽極化處理電壓，25V ；溶液溫度，15°C ；溶液流速，3. Om/min。初步陽極化處理和再次陽極化處理都是通過使用不銹鋼電極作為陰極， GP0110-30R 裝置(Takasago, Ltd.)作為電源進(jìn)行的。另外，使用 NeoCoo 1BD36 (Yamato Scientific Co.，Ltd.)作為冷卻系統(tǒng)，和 Pairstirrer PS-100(Tokyo RikakikaiCo.，Ltd.)作為攪拌和溫?zé)嵫b置。另外，電解溶液的流速通過使用渦流流量監(jiān)測器 FLM22-10PCff(As One Corporation)測量。(C)鋁移除處理 接下來，將鋁基板在20重量％的氯化汞(升汞)水溶液中在20°C浸漬3小時而溶解。(D)熱處理接下來，將如上所得結(jié)構(gòu)體隨后在400°C的溫度進(jìn)行一小時的熱處理。(E)光敏層形成處理接下來，對于如上所得結(jié)構(gòu)體已經(jīng)移除鋁的表面，通過繞線棒(wirebar)用具有 如下所示組成的光敏層形成涂布溶液A將其涂覆，并在干燥爐中于140°C干燥50秒以得到 0. 85g/m2的涂布重量。(光敏層形成涂布溶液A)*萘醌-1，2- 二疊氮-5-磺酰氯和焦掊酚_丙酮樹脂的酯化產(chǎn)品(US 3635709 的實(shí)施例 1 中所述)0. 45g*N-4_(氨基磺?；交?甲基丙烯酰胺/甲基丙烯酸甲酯(摩爾比34 66 ；重均分子量51，000)1. IOg*2_(對甲氧苯基)-4，6_雙(三氯甲基)_均三嗪0.02g*四氫化鄰苯二甲酸酐0.05g^Victoria Pure Blue ΒΟΗ(/A Hodogaya Chemcial Co. , Ltd. mM ) 0. Olg氺Megaface F-177 (從 Dainippon Ink and Chemicals, Inc.獲得的氟表面活性劑)0.006g*Pluronic F_108(從 ADEKA CORPORATION獲得的聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物)0.02g*甲基乙基酮IOg甲氧基-2丙醇IOg(F)圖案圖像形成和氧化物膜底部的移除。為了在如上獲得的結(jié)構(gòu)體上形成圖案圖像，將該結(jié)構(gòu)體與10 μ m-直徑網(wǎng)格圖案 的透明正圖像緊密接觸，隨后用距離70cm的30A碳弧燈曝光。隨后，使用0. IM的KOH在 25°C將微細(xì)結(jié)構(gòu)體顯影20分鐘以移除光敏層中的非圖像區(qū)域并進(jìn)一步移除在所移除層下 面出現(xiàn)的陽極化膜的底部，由此制備具有帶貫通微孔的圖案化的陽極化膜的結(jié)構(gòu)體。圖5 中顯示了 SEM表面圖像的結(jié)果。(G)金屬填充處理接下來，在加熱處理后將金氣相沉積在結(jié)構(gòu)體上形成圖案的一側(cè)以緊密接觸的方 式附著金電極，并且用金電極作為陰極以及銅作為陽極進(jìn)行電解電鍍。使用保持在25°C的硫酸銅=200/50/15 (g/L)的混合溶液作為電解溶液進(jìn)行恒定 電壓脈沖電解，從而制備具有填充有銅的貫通微孔的微細(xì)結(jié)構(gòu)體。使用Yamamoto-MS Co.，Ltd.制造的電鍍系統(tǒng)和Hokuto Denko Corp.制造的電源 (HZ-3000)進(jìn)行恒定電壓脈沖電解。通過在電鍍液中進(jìn)行循環(huán)伏安法檢查沉積電勢，隨后將膜側(cè)電勢設(shè)為-2V并進(jìn)行電解。恒定電壓脈沖電解中的脈沖波形是方波形。具體地，在各 個處理間40秒休止期的條件下共進(jìn)行五次一次持續(xù)60秒的電解處理，以提供300秒的總 電解處理時間。通過FE-SEM對填充銅后的陽極化膜的表面進(jìn)行觀察，作為結(jié)果，發(fā)現(xiàn)銅部分地從 其突出。(H)表面平面化處理接下來，在填充銅的結(jié)構(gòu)體的前后面上進(jìn)行CMP處理。 使用PLANERLITE-7000 (從 Fujimi Inc.獲得)作為 CMP 漿液。(I)修剪處理隨后將CMP-處理的結(jié)構(gòu)體浸漬在磷酸溶液中以有選擇地溶解陽極化膜，從而使 作為導(dǎo)電通路的銅柱從表面突出。使用與上述貫通處理中相同的磷酸溶液，并且設(shè)定5分鐘的處理時間。隨后，將該結(jié)構(gòu)體用水漂洗，干燥并通過EF-SEM觀察。作為結(jié)果，確定在10 μ m-直徑的區(qū)域內(nèi)銅只填充到孔中，導(dǎo)電通路突出部分的高 度(隆起高度)是lOnm，作為電極部分尺寸的導(dǎo)電通路的直徑是40nm并且部件的厚度是 50 μ m(實(shí)施例2)與實(shí)施例1中相同進(jìn)行各個處理㈧至(H)并進(jìn)行用金覆蓋從絕緣基底表面(陽 極化膜)突出的銅的處理。更具體地，將實(shí)施例1中修剪處理后獲得的微細(xì)結(jié)構(gòu)體在金的無電鍍膜溶液(來 自Meltex Inc.的Melplate AU-601)中于70°C浸漬10秒進(jìn)行電鍍。與實(shí)施例1中相同通過EF-SEM對微細(xì)結(jié)構(gòu)體進(jìn)行觀察并且發(fā)現(xiàn)突出的部分是圓 的且具有大約20nm的增加了的隆起高度。還確定了作為電極部分尺寸的導(dǎo)電通路的直徑 是40nm并且部件的厚度是50 μ m。(實(shí)施例3)在相同條件下重復(fù)實(shí)施例1，除了通過使用0. 50mol/L草酸電解溶液在下列條件 下電壓，40V ；溶液溫度，15°C;溶液流速，3. Om/min，進(jìn)行陽極化處理步驟B(自排序法I)中 的初步陽極化處理和再次陽極化處理，并進(jìn)行修剪處理(G) 10分鐘，從而制備微細(xì)結(jié)構(gòu)體。與實(shí)施例1中相同通過EF-SEM對微細(xì)結(jié)構(gòu)體進(jìn)行觀察并且確定隆起高度是40nm， 作為電極部分尺寸的導(dǎo)電通路的直徑是120nm并且部件的厚度是50 μ m。
權(quán)利要求
一種微細(xì)結(jié)構(gòu)體，其包括具有密度為至少107個微孔/mm2的貫通微孔的基底，其中部分貫通微孔填充有不同于基底材料的材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微細(xì)結(jié)構(gòu)體，其中所述基底是絕緣基底。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微細(xì)結(jié)構(gòu)體，其中所述基底包括氧化鋁。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)所述的微細(xì)結(jié)構(gòu)體，其中所述貫通微孔是直管形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)所述的微細(xì)結(jié)構(gòu)體，其中所述貫通微孔具有至少50% 的有序度，所述有序度如式(i)定義有序度(% ) =B/AX100(i)(其中，A表示在測量區(qū)域中的貫通微孔的總數(shù)，并且B表示在所述測量區(qū)域中的如下 特定貫通微孔的數(shù)目以所述特定貫通微孔的重心為圓心繪制圓且使得所述圓具有與另一 個貫通微孔的邊緣相內(nèi)切的最小半徑時，所述圓包括除了所述特定貫通微孔以外的六個貫 通微孔的重心)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任何一項(xiàng)所述的微細(xì)結(jié)構(gòu)體，其中使填充在貫通微孔中的所述 不同于基底材料的材料暴露在所述基底的表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任何一項(xiàng)所述的微細(xì)結(jié)構(gòu)體，其中使填充在貫通微孔中的所述 不同于基底材料的材料從所述基底的表面突出。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任何一項(xiàng)所述的微細(xì)結(jié)構(gòu)體，其中填充在貫通微孔中的材料是 導(dǎo)電材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任何一項(xiàng)所述的微細(xì)結(jié)構(gòu)體，其中貫通微孔的直徑是 IO-IOOOnm0
10.一種根據(jù)權(quán)利要求3-9中任何一項(xiàng)所述的微細(xì)結(jié)構(gòu)體的制備方法，其中鋁基板至少依次進(jìn)行如下處理處理(A)，用于陽極化所述鋁基板以形成帶有微孔的氧化物膜；處理(B)，用于從通過處理(A)獲得的所述氧化物膜中移除鋁；處理(C)，用于使存在于通過處理(B)移除鋁的所述氧化物膜中的部分微孔貫通；和處理(D)，用于使用不同于氧化物膜材料的材料填充通過處理(C)貫通的所述部分微孔。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的微細(xì)結(jié)構(gòu)體的制備方法，其中，為了在所述處理(C)中使 存在于所述氧化物膜中的所述部分微孔貫通，所述處理(C)至少包括處理(C')，所述處理 (C')包括在移除鋁后的所述氧化物膜表面上形成不溶于或難溶于酸或堿的圖案；并且通過使用所述酸或所述堿溶解所述氧化物膜中除了所述圖案以外的部分，以使在所述 氧化物膜中除了所述圖案以外的部分中形成的微孔延伸貫通所述氧化物膜。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的微細(xì)結(jié)構(gòu)體的制備方法，其中所述處理(C')至少包括處 理(C' -1)，所述處理(C' -1)包括在移除鋁后的所述氧化物膜表面上形成光敏層，在所述光敏層中，在所述酸或所述堿 中的溶解度響應(yīng)光而變化；用光束照射所述光敏層；并且通過使用所述酸或所述堿來溶解所述光敏層，以在移除鋁后的所述氧化物膜表面上形成不溶或難溶于所述酸或所述堿的圖案。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的微細(xì)結(jié)構(gòu)體的制備方法，其中所述處理(C')至少包括處 理(C' -2)，所述處理(C' -2)包括在移除鋁后的所述氧化物膜表面上形成熱敏層，在所述熱敏層中，在所述酸或所述堿 中的溶解度響應(yīng)熱而變化；加熱所述熱敏層；并且通過使用所述酸或所述堿來溶解所述熱敏層，以在移除鋁后的所述氧化物膜表面上形 成不溶或難溶于所述酸或所述堿的圖案。
14.根據(jù)權(quán)利要求10-13中任何一項(xiàng)所述的微細(xì)結(jié)構(gòu)體的制備方法，其中，在所述處理 (D)中，填充在通過所述處理(C)延伸貫通所述氧化物膜的微孔中的不同于氧化物膜材料 的材料是導(dǎo)電材料。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的微細(xì)結(jié)構(gòu)體的制備方法，其中，在所述處理(D)中，通過電 解電鍍將所述導(dǎo)電材料填充在通過所述處理(C)延伸貫通所述氧化物膜的微孔中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可以被用作各向異性的導(dǎo)電部件的微細(xì)結(jié)構(gòu)體。還公開了制備這種微細(xì)結(jié)構(gòu)體的方法。具體地公開了一種微細(xì)結(jié)構(gòu)體，其由具有密度不低于10,000,000個微孔/mm2的貫通微孔的基底構(gòu)成。在此微細(xì)結(jié)構(gòu)體中，一些貫通微孔填充有不同于基底材料的物質(zhì)。
文檔編號C25D11/04GK101874129SQ200880117820
公開日2010年10月27日 申請日期2008年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者上杉彰男, 堀田吉則, 畠中優(yōu)介 申請人:富士膠片株式會社