[發明專利]帶有圖案化金屬層的硅基材的制造方法

在審

• 申請號: 202010316333.0
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111501029A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 高陽;軒福貞;沙金;胡豐懷;談建平
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C23C18/18
• 分類號: C23C18/18;C23C18/16;C23C18/38
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 董慶

1.一種帶有圖案化金屬層的硅基材的制造方法，其為基于動態顯微投影在硅基材的表面上形成圖案化金屬層的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)準備硅基材，用硅烷化處理劑對所述硅基材的表面進行硅烷化處理；

(2)將包含甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨和光敏催化劑的聚合物刷單體溶液均勻涂覆在經過硅烷化處理的所述硅基材的表面上，然后將其放置在動態顯微投影的圖案化投影區域，通過照射圖案化紫外光使所述甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨在光敏催化劑的作用下與所述硅基材的表面上存在的硅烷發生接枝聚合反應，從而在所述硅基材的表面上形成圖案化的聚合物刷；

(3)將形成有圖案化的聚合物刷的所述硅基材浸入含鈀的金屬催化劑溶液中進行離子交換處理，使金屬催化劑結合到聚合物刷上；

(4)將經過金屬催化劑處理的硅基材浸入無電金屬沉積溶液中以進行無電金屬沉積，在所述硅基材的表面形成圖案化金屬層。

2.如權利要求1所述的帶有圖案化金屬層的硅基材的制造方法，其特征在于，所述硅基材由硅或二氧化硅構成。

3.如權利要求1所述的帶有圖案化金屬層的硅基材的制造方法，其特征在于，所述硅烷化處理劑選自氯代硅烷、溴代硅烷及碘代硅烷中的至少一種。

4.如權利要求1所述的帶有圖案化金屬層的硅基材的制造方法，其特征在于，所述硅烷化處理劑包含[11-(2-溴-2-甲基)丙酰氧基]十二烷基三氯硅烷。

5.如權利要求1所述的帶有圖案化金屬層的硅基材的制造方法，其特征在于，所述聚合物刷單體溶液包含甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、光敏催化劑、二甲基甲酰胺及抗壞血酸鈉。

6.如權利要求5所述的帶有圖案化金屬層的硅基材的制造方法，其特征在于，所述光敏催化劑為三(2-苯基吡啶)合銥或樟腦醌。

7.如權利要求1所述的帶有圖案化金屬層的硅基材的制造方法，其特征在于，在照射紫外線使所述甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨發生反應時，紫外光波長在300nm-400nm的范圍，照射功率為1～5W。

8.如權利要求1所述的帶有圖案化金屬層的硅基材的制造方法，其特征在于，所述含鈀的金屬催化劑溶液為Na₂[PdCl]₄水溶液或(NH₄)₂PdCl₄水溶液，所述含鈀的金屬催化劑溶液的摩爾濃度為1～10mM/L。

9.如權利要求1所述的帶有圖案化金屬層的硅基材的制造方法，其特征在于，所述無電金屬沉積溶液為包含24g/L氫氧化鈉、26g/L五水硫酸銅、58g/L酒石酸鈉、19mL/L甲醛的水溶液。

10.如權利要求1所述的帶有圖案化金屬層的硅基材的制造方法，其特征在于，在進行硅烷化處理前，對所述硅基材進行超聲清洗，并用氮氣吹干。