一种在硅表面化学镀铂的方法

　　　　一种在硅表面化学镀铂的方法

　　一种在硅表面化学镀铂的方法，属于化学镀铂的技术领域，具体是在硅片上化学镀粘附性强、致密高的金属铂的方法。该方法是在氢氟酸溶液中加入了氯金酸和氯铂酸，从而可在硅表面快速诱发致高密度的铂的沉积，并可实现在硅表面铂薄膜层的完全覆盖，得到致密、牢固、均匀、颗粒微小的铂镀层。该方法操作简单、成本低廉、表面铂颗粒分布均匀。

目前半导体技术的应用领域越来越广，当今科技对半导体器件的要求也越来越高，由此在硅表面敷镀纳米级的金属薄膜技术已日渐受到众多科研工作者的关注，特别是在以硅为载体的微小型电化学反应装置方面，对硅基材料金属化的迫切应用也越发凸显。目前硅芯片大小的燃料电池也日益受到各方面的关注，其工艺通常是在经过深度离子刻蚀的大比表面积硅上镀敷钼系为主的催化剂颗粒，再通过耐热玻璃制出燃料流通槽，以及覆盖聚合物薄膜，大量实验结果证明，利用MEMS系统所制备的多孔电极可使燃料电池溶液在孔道中快速流动，提高其电化学反应的效率，从而减小微反应器的体积。如何能够实现价格低廉、工艺简单、催化效果好、钼催化剂颗粒与硅基地粘附性强的技术，在硅表面敷镀钼薄膜的研究就显得很有意义。

目前硅表面薄膜的制备方法主要分为气相法和液相法，气相法包括物理气相沉积法（PVD)和化学气相沉积法（CVD)，液相法包括电镀和化学镀等。PVD中包含有热蒸发、溅射、离子镀和分子束外延等方法。热蒸发是镀件真空蒸发产生的气相原子或分子成膜技术，镀层密度和附着力一般；溅射沉积是以镀件为阳极，靶材为阴极来制膜，镀膜密度大、附着力强；离子镀是以镀件为阴极，蒸发源为阳极，在镀件表面辉光放电后制备薄膜，特点是致密度高、附着力强。化学气相沉积法（CVD)也是制备固体薄膜的一种工艺技术，其原理是利用原子的气态传质过程，使反应物质在气态条件下发生化学反应，在固态基体表面生成固态薄膜。然而气相法对设备以及工艺的要求都较为严格，设备价格昂贵，尤其是CVD法对基地材质的耐高温性能要求较高，应用范围受到了一定的局限。电镀法工艺相对简单，并且对设备要求不高，然而影响电镀法广泛使用的原因有以下几点：1.对镀件的要求是要导电性能良好，对半导体材料而言效果不好；2.由于存在电场分布不均勻效应以及受离子扩散速率的影响，在凹槽内部或转角处，会导致镀膜的分布不均勻并产生过量沉积，严重时会堵塞孔道的入口，使得孔道内部产生大量空穴或气泡，严重影响镀层质量；3.对纳米级薄膜的成膜状态不好控制，其实施工艺较为复杂。化学镀是一种工艺简单、节能、高效的在金属、非金属、半导体表面施镀的一种技术，它可不受电力线分布不均勻的影响，也可不需考虑材料的导电性的强弱，因此可以在诸多材料表面进行敷镀。

化学镀始于1946年，由宾尼和罗拉尔首先发明了化学镀镍磷合金，此后该技术获得了长足的发展，衍生为多金属多种类的敷镀工艺，并广泛应用于计算机、航空航天、军事等领域。其原理是无外接电源的情况下，由溶液中的还原性物质来提供金属离子沉积所需要的电子。与电镀法相比具有以下的优点：1.镀层均勻，无边缘效应，适合腔体件、深孔件、盲孔件；2.结合力、外观、致密度优于电镀；3.工艺简单、成本低廉，对镀件的形状和大小没有限制；4.尤其适合半导体材料的表面金属化，可进行多种金属的施镀。