CN101874129A - 微细结构体 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可以被用作各向异性的导电部件的微细结构体。还公开了制备这种微细结构体的方法。具体地公开了一种微细结构体，其由具有密度不低于10,000,000个微孔/mm2的贯通微孔的基底构成。在此微细结构体中，一些贯通微孔填充有不同于基底材料的物质。

Description

微细结构体
技术领域
本发明涉及一种微细结构体及其制备方法。
背景技术
各向异性的导电部件，当被插入电子元件例如半导体器件和电路板之间，然后仅受到压力作用时，能够提供电子元件和电路板之间的电学连接。因此，这种部件被广泛地应用，例如，作为在进行半导体器件和其它电子元件功能检查时的检查连接器。可以预期，通过如所希望的那样控制连接部分，各向异性的导电部件可被应用于多种器件中的各向异性的导电连接部件，以及用于光传输的连接部件，其使用透光材料作为各向异性的导电部件的基板，并且也可以通过控制填料的排列应用于新的图形设备。
检查连接器被用于防止以下情况发生时所导致的巨大经济损失：当把电子元件例如半导体器件安装在电路板上后进行功能检查时，发现电子元件有缺陷而将电路板与电子元件一同丢弃。
即，在类似于在安装和进行功能检查中使用的那些的位置，使电子元件例如半导体器件与电路板通过各向异性的导电部件进行电学的接触，可以进行功能检查而不需要将电子元件安装在电路板上，从而使避免上述问题变得可能。
此类各向异性导电部件在JP 2000-012619A有所描述，JP 2000-012619A公开了“一种各向异性的导电薄膜，其包括由粘性绝缘材料和多个导电通路构成的薄膜基板，所述导电通路由在薄膜基板中以相互绝缘的状态排列且沿膜厚度方向整个地通过薄膜基板的导电材料构成，其中导电通路的形状为：在与薄膜基板的纵向平行的横截面中，其周长上两点之间的平均最大长度为10-30μm，并且其中相邻的导电通路之间的间隔是平均最大长度的0.5-3倍。
JP 2005-085634A公开了“一种各向异性的导电薄膜，其包括由绝缘树脂和多个导电通路构成的薄膜基底，所述导电通路相互绝缘，沿膜的厚度方向整个地通过薄膜基板并被安置为交错排列的排，其中在彼此相邻的导电通路排中的导电通路比在单独的导电通路排中的导电通路具有更小的间距。
JP 2000-012619 A和JP 2005-085634 A公开了制备此类各向异性的导电薄膜的方法，其中将各向异性的导电材料的细线插入绝缘薄膜中，通过提供热和压力使这些元件结合成一体，并随后在厚度方向进行划线。
JP 2002-134570 A研究了制备各向异性的导电膜的方法，该方法包括使用抗蚀剂和掩膜(mask)进行电铸导电柱，随后将绝缘材料倒入柱中并使绝缘材料固化。
JP 03-182081 A公开了“一种制备具有保持体的电学连接部件的方法，该保持体是由电绝缘材料和以相互绝缘的状态存在于保持体中的多个导电元件制成的，其中每个导电元件的末端暴露在保持体的一侧上而每个导电元件的另一端暴露于保持体的另一侧，所述方法包括：
第一步，将具有基底和当沉淀在基底上时形成保持体的绝缘层的基体从绝缘层侧暴露于高能束，从而在多个区域中移除所有的绝缘层和部分基底以在基体中形成多个孔；
第二步，向多个已形成的孔中填充导电材料来形成导电元件以使其与绝缘层的侧面齐平或从侧面突出；以及第三步移除基底。”JP 03-182081 A还对多种材料(例如聚酰亚胺树脂，环氧树脂以及硅树脂)作为绝缘层进行了研究。
然而，随着近年来向着更高集成度的增长趋势，电子元件例如半导体器件中电极(端子)的尺寸变得更小，电极(端子)的数量增加，并且端子间的距离变得更紧密。此外，还出现了具有以下表面构造的电子元件：其中以紧密间距排列的众多端子中每一个的表面都处于比元件本身表面更凹陷的位置。
为了能够适合此类电子元件，对于使各向异性导电部件中的导电通路外径(厚度)更小并使导电通路以更紧密的间距排列已有增长的需求。
然而，在上述专利文件中所述的制造各向异性的导电薄膜和电连接部件的方法中，很难减小导电通路的尺寸。对于具有紧密间距的导电通路无法找到控制其排列的方法。
发明内容
本发明待解决的问题
因此本发明的一个目的是提供一种微细结构体，所述微细结构体可以被用作各向异性的导电部件或能够显著地提高导电通路密度的透光部件，甚至在已经达到还要更高集成水平的今天也可以被用作电子元件例如半导体器件的检查连接器等，并可以按照所希望的对导电通路的排列进行控制。本发明的另一个目的是提供制备这种微细结构体的方法。
解决问题的手段
为了达到以上的目的，发明者已经进行了深入的研究并且发现了一种制备方法，在所述方法中使用铝的阳极化膜作为绝缘基底以控制微孔将要通过的膜中的部分，从而能够显著提高导电通路的密度同时控制导电通路的排列本身，并且完成本发明。
具体地，本发明提供了以下的(1)至(15)。
(1)一种微细结构体，其包括具有密度为至少107个微孔/mm2的贯通微孔的基底，其中部分贯通微孔填充有不同于基底材料的其它材料。
(2)根据(1)所述的微细结构体，其中基底是绝缘基底。
(3)根据(1)或(2)所述的微细结构体，其中基底包括氧化铝。
(4)根据(1)-(3)中任何一项所述的微细结构体，其中贯通微孔是直管的形状。
(5)根据(1)-(4)中任何一项所述的微细结构体，其中贯通微孔具有至少50％的有序度，所述有序度由下式(i)定义：
有序度(％)＝B/A×100  (i)
(其中，A表示在测量区域中的贯通微孔的总数，并且B表示在测量区域中的如下特定贯通微孔的数目：以所述特定贯通微孔的重心为圆心绘制圆且使得所述圆具有与另一个贯通微孔的边缘相内切的最小半径时，所述圆包括除了所述特定贯通微孔以外的六个贯通微孔的重心)。
(6)根据(1)-(5)中任何一项所述的微细结构体，其中填充在贯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)根据(1)-(5)中任何一项所述的微细结构体，其中填充在贯通微孔中的不同于基底材料的其它材料从基底的表面突出。
(8)根据(1)-(7)中任何一项所述的微细结构体，其中填充在贯通微孔中的材料是导电材料。
(9)根据(1)-(8)中任何一项所述的微细结构体，其中贯通微孔具有10-1000nm的直径。
(10)制备根据(3)-(9)中任何一项所述的微细结构体的方法，其中铝基板至少依次进行如下处理：
处理(A)，用于阳极化所述铝基板以形成带有微孔的氧化物膜；
处理(B)，用于从通过处理(A)获得的氧化物膜中移除铝；
处理(C)，用于贯通存在于通过处理(B)移除铝的氧化物膜中的部分微孔；和
处理(D)，用于使用不同于氧化物膜材料的材料填充通过处理(C)贯通的部分微孔。
(11)根据(10)所述的制备微细结构体的方法，其中为了在处理(C)中贯通存在于氧化物膜中的部分微孔，处理(C)至少包括处理(C′)，所述处理(C′)包括在移除铝后的氧化物膜表面上形成不溶于或难溶于酸或碱的图案，并且通过使用所述酸或所述碱溶解氧化物膜中除了所述图案以外的部分，以使在氧化物膜中除了所述图案以外的部分中形成的微孔延伸贯穿氧化物膜。
(12)根据(11)所述的制备微细结构体的方法，其中处理(C′)至少包括处理(C′-1)，所述处理(C′-1)包括在移除铝后的氧化物膜表面上形成在酸或碱中的溶解度响应光而变化的光敏层，用光束照射所述光敏层并通过使用酸或碱来溶解光敏层，以形成在移除铝后的氧化物膜表面上的不溶或难溶于酸或碱的图案。
(13)根据(11)所述的制备微细结构体的方法，其中处理(C′)至少包括处理(C′-2)，所述处理(C′-2)包括在移除铝后的氧化物膜表面上形成在酸或碱中的溶解度响应热而变化的热敏层，加热所述热敏层并通过使用酸或碱来溶解所述热敏层，以形成在移除铝后的氧化物膜表面上的不溶或难溶于酸或碱的图案。
(14)根据(10)-(13)中任何一项所述的制备微细结构体的方法，其中在处理(D)中，填充在通过处理(C)制备的延伸贯穿氧化物膜的微孔中的与氧化物膜材料不同的材料是导电材料。
(15)根据(14)所述的制备微细结构体的方法，其中在处理(D)中，用导电材料通过电解电镀填充通过处理(C)制备的延伸贯穿氧化物膜的微孔。
发明效果
如下所示，本发明的微细结构体可以优选地用作各向异性的导电部件。使用本发明微细结构体的各向异性的导电部件显著地增加导电通路的密度并且，甚至在已经达到还要更高集成水平的今天，所述各向异性的导电部件仍可以被用作电子元件例如半导体器件的检查连接器等。
使用本发明微细结构体的各向异性的导电部件具有大量的与电子元件的电极(垫)连接的导电通路并将压力分散，并且因此可以减少对电极的伤害。因为大量的导电通路与单个电极连接(接触)，使对导电率的整体确定的影响减至最少，即使是在部分导电通路发生故障时。此外，可以相当大地减少在评价电路板定位上的负荷。
此外，根据本发明的制备微细结构体的方法能够按照所希望的控制导电通路，并且因此本发明可以被应用于光传输材料，绘图材料和多种其它器件并且非常有用。
附图简述
[图1]图1A和1B是显示本发明的各向异性的导电部件的一个优选实施方案的简化图；图1A是正视图并且图1B是沿着图1A的IB-IB线取的横截面图。
[图2]图2A和2B是图示用于计算孔的有序度的方法的图。
[图3]图3A至3D是用于图示本发明的制备方法中的阳极化处理的示意性的端视图。
[图4]图4A至4D是用于图示本发明的制备方法中的金属填充处理和其它处理的示意性的端视图。
[图5]图5是在图案图像形成并移除阳极化膜的底部后的表面轮廓的SEM图像。
符号说明
1微细结构体
2绝缘基底
2a，2b绝缘基底的表面
3，4贯通微孔
5导电通路
6a，6b突出部
7绝缘基底的厚度
8相邻导电通路间的宽度
9导电通路的直径
10相邻导电通路间的中心到中心距离(间距)
12铝基板
14a，14b，14c，14d阳极化的膜
16a，16b，16c，16d微孔
18a，18b，18c，18d隔离层
20绝缘基底
21微细结构体
101，102，104，105，107，108微孔
103，106，109圆
本发明的最佳实施方式
根据本发明的微细结构体及其制备方法在以下进行详述。
本发明的微细结构体是一种微细结构体，其包括具有至少107个微孔/mm2密度的贯通微孔的基底且部分贯通微孔填充有不同于基底材料的其它材料。在贯通微孔填充有导电材料的情况时，该微细结构体可以被用作其中导电材料组成导电通路的各向异性的导电部件。
在本发明的微细结构体被用作各向异性的导电部件的情况时，其基底应该是一种绝缘基底并且贯通微孔应该是直管的形状。
接下来，通过参考图1对其中将本发明的微细结构体用作各向异性的导电部件的情况进行描述。
图1显示了本发明的微细结构体的一个优选实施方案的简化图；图1A是正视图而图1B是沿着图1A的IB-IB线取的横截面图。
本发明的微细结构体1包括具有密度为至少107个微孔/mm2的直管形状的贯通微孔3，4的绝缘基底2。所述直管形状的贯通微孔3，4指那些具有与绝缘基底2厚度方向Z基本平行(在图1中，平行)的轴并且还具有在轴向上基本同样的直径的微孔。表述“贯通微孔3，4具有与绝缘基底2厚度方向Z基本平行的轴“指那些具有相对于绝缘基底2厚度方向Z的角偏差不超过10°，优选地不超过5°并且更优选地不超过3°的贯通微孔。表述“贯通微孔3，4具有在轴向上基本同样的直径”指那些具有由下式表示的直径偏差ΔD不超过10％，优选地不超过7％并且更优选地不超过5％的贯通微孔。
ΔD＝(Dmax-Dmin)/Dave×100(％)
Dmax是贯通微孔3，4的最大直径；Dmin是贯通微孔3，4的最小直径；Dave是贯通微孔3，4的平均直径。
在本发明的微细结构体1中，部分的贯通微孔3，4(图1中的贯通微孔3)填充有导电材料，因此形成了导电通路5。换言之，图1中显示的微细结构体1包括多个通过用导电材料填充贯通微孔3而形成的导电通路5和多个由其中没有填充导电材料的贯通微孔4形成的通路。
每个导电通路5都需要具有暴露于绝缘基底2一个表面的一个末端和暴露于绝缘基底2另一表面的另一个末端。换言之，在本发明的微细结构体1被用作各向异性的导电部件的情况下，填充在贯通微孔3中的导电材料需要暴露于绝缘基底2的表面。如图1B中所示，填充在贯通微孔3中的导电材料优选地从绝缘基底的表面2a和2b突出。更具体地，每个导电通路5优选地具有从绝缘基底2的一侧表面2a突出的一个末端和从绝缘基底2的另一侧表面2b突出的另一个末端。换言之，每个导电通路5的两个末端都优选地具有从绝缘基底的主表面2a和2b突出的突出部6a和6b。
接下来，对微细结构体各个构成要素的材料和尺寸进行描述。
[绝缘基底]
组成本发明的微细结构体1的绝缘基底2具有密度为至少107个微孔/mm2的贯通微孔3，4。所述绝缘基底应该具有与组成传统已知的各向异性导电膜的绝缘基底(例如，热塑性弹性体)相等的1014Ω·cm的电阻率
不特别地限制绝缘基底，只要满足上述要求即可。然而，铝是优选的，因为通过使用随后描述的本发明的微细结构体制备方法可以容易地制备绝缘基底。
从可以增加贯通孔的密度的观点来看，在组成本发明的微细结构体的绝缘基底中的贯通孔优选地具有至少50％的有序度，所述有序度由下式(i)定义：
有序度(％)＝B/A×100  (i)
(其中，A表示在测量区域中的贯通微孔的总数，并且B表示在测量区域中的如下特定贯通微孔的数目：以所述特定贯通微孔的重心为圆心绘制圆且使得所述圆具有与另一个贯通微孔的边缘相内切的最小半径时，所述圆包括除了所述特定贯通微孔以外的六个贯通微孔的重心)。
图2显示了图示用于计算贯通微孔的有序度的方法的图。以下结合图2对上式(1)进行了更充分的解释。
在图2A中所示的第一贯通微孔101的情况下，在绘制圆103使得该圆的圆心位于第一贯通微孔101的重心且使得所述圆具有与另一个贯通微孔(记为第二贯通微孔102)的边缘相内切的最小半径时，所述圆103内部包括除了所述第一贯通微孔101以外的六个贯通微孔的重心。因此，B中包括第一贯通微孔101。
在图2B所示的另一个第一贯通微孔104的情况下，当在绘制圆106使得该圆的圆心位于第一贯通微孔104的重心且使得所述圆具有与另一个贯通微孔(记为第二贯通微孔105)的边缘相内切的最小半径时，所述圆106内部包括除了所述第一贯通微孔104以外的5个贯通微孔的重心。因此，B中不包括第一贯通微孔104。
在图2B所示的再一个第一贯通微孔107的情况下，当在绘制圆109使得该圆的圆心位于第一贯通微孔107的重心且使得所述圆具有与另一个贯通微孔(记为第二贯通微孔108)的边缘相内切的最小半径时，所述圆109内部包括除了所述第一贯通微孔107以外的7个贯通微孔的重心。因此，B中不包括第一贯通微孔107。
组成本发明的微细结构体1的绝缘基底2的厚度优选为30-300μm(如图1B中参考符号7所示)，并且更优选地50-100μm。在绝缘基底厚度在前述范围内时，绝缘基底可以易于处理。
此外，在组成本发明的微细结构体1的绝缘基底2中，导电通路5之间的宽度(即，相邻的填充有导电材料的贯通微孔3之间的宽度或图1B中以参考符号8表示的部分)是优选地至少10nm，更优选地20-100nm，并且甚至更优选地20-50nm。当绝缘基底的填充有导电材料的贯通微孔3之间的宽度在前述范围内时，该绝缘基底充分地起到绝缘隔离的作用。
[导电材料]
在本发明的微细结构体1中，只要所用材料具有不超过103Ω·cm的电阻率，并不特别地限制被填充在贯通微孔3中的导电材料。可以被优选使用的示例性的导电材料的例子包括金(Au)，银(Ag)，铜(Cu)，铝(Al)，镁(Mg)和镍(Ni)。
其中，从导电率的方面讲，铜，金，铝和镍是优选的，铜和金是更优选的。
从成本的方面讲，更优选地使用除了金以外的其它材料(例如铜)作为填充在贯通微孔3中的导电材料并且只将金用于形成暴露于或从绝缘基底2的两面突出的通路的表面(在下文中也被称为“端面”)。
在本发明的微细结构体1中，所有的贯通微孔3可以用相同或不同的导电材料填充。可以用不同的导电材料填充每个贯通微孔3的前侧和后侧。
在本发明的微细结构体1中，导电通路5的直径(即，填充有导电材料的贯通微孔3的直径或图1B中以参考符号9表示的部分)是优选地20-400nm，更优选地40-200nm，并且更优选地50-100nm。在导电通路的直径处于前述范围内的的情况下，当电信号从导电通路通过时，可以获得充分的响应，因而使本发明的微细结构体1作为用于电子元件的检查连接器的更优选的用途变为可能。
在本发明的微细结构体1中，当导电通路5的两端从绝缘基底2的两个表面2a和2b都突出时，即，当填充在贯通微孔3中导电材料从绝缘基底2的两个表面都突出时，该突出部(在图1B中，以参考符号6a和6b表示的部分；以下也被称为“隆起”)具有优选为1-100nm，并且更优选5-50nm的高度。在处于该范围内的隆起的高度的情况下，改善了与电子元件上的电极(垫)的接合性。
在本发明的微细结构体1中，导电通路5，即其中填充有导电材料的贯通微孔3，通过绝缘基底2彼此绝缘并且它们的密度是至少107个微孔/mm2，优选至少5×107个微孔/mm2，并且更优选至少108个微孔/mm2。
在处于前述范围内的贯通微孔3的密度的情况下，本发明的微细结构体甚至在已经达到还要更高集成水平的今天也可以被用作电子元件例如半导体器件的检查连接器等。
在本发明的微细结构体1中，相邻的导电通路5之间中心到中心的距离(即相邻贯通微孔3之间中心到中心的距离或图1中以参考符号10表示的部分；以下也被称为“间距”)是优选20-500nm，更优选40-200nm，并且甚至更优选50-140nm。当间距在前述范围内时，易于达到导电通路的直径和导电通路之间宽度(绝缘隔离厚度)之间的平衡。
如上所述在本发明的微细结构体1被用作各向异性的导电部件的情况下，优选地对于绝缘基底2具有30-300μm的厚度，并且对于导电通路5，即其中填充有导电材料的贯通微孔3具有20-400nm的直径，因为在保持高的绝缘性能的同时可以确认电导处于高密度。
在本发明的微细结构体1被用作各向异性的导电部件的情况下，从可以连接所想要的图案的配线的观点来看，贯通微孔4优选地排列为如图1所示的图案。
从增加微细结构体的强度的方面讲，贯通微孔4优选地具有10-1000nm，更优选20-850nm并且甚至更优选30-700nm的直径。
使用氧化铝作为基底的本发明的微细结构体可以通过随后所述的制备微细结构体的本发明方法获得。该方法在下文中也被简称为“本发明的制备方法”
本发明提供了一种制备微细结构体的方法，其中铝基板至少依次进行如下处理：
处理(A)，其中通过阳极化形成带有微孔的氧化物膜；
处理(B)，其中从通过处理(A)获得的氧化物膜中移除铝；
处理(C)，其中使存在于通过处理(B)移除铝的氧化物膜上的部分微孔延伸贯通氧化物膜；和
处理(D)，其中使用不同于氧化物膜材料的其它材料填充通过处理(C)使其延伸贯通氧化物膜的微孔。
接下来，对可能在本发明的制备方法中使用的铝基板，和在铝基板上进行的每个处理步骤进行详述。
[铝基板]
对可能在本发明的制备方法中使用的铝基板没有进行任何具体的限制。示例性实例包括：纯铝板；主要由铝组成且含有痕量的其它元素的合金板；由其上已经气相沉积了高纯度铝的低纯度铝(例如，回收材料)制成的基板；其表面通过例如气相沉积或溅射的方法而覆盖有高纯度铝的基板，如硅晶片，石英或玻璃；和其上已经层压有铝的树脂基板。
在本发明的铝基板中，其上有通过下述处理(A)形成的阳极化膜的表面具有优选至少99.5重量％，更优选至少99.9重量％，并且甚至更优选至少99.99重量％的铝纯度。处于上述范围内的铝纯度是优选的，因为微孔的排列是良好有序的。
在本发明的实践中，优选对其上将进行随后所述的处理(A)的铝基板表面预先进行脱脂处理和镜样精整处理。
<热处理>
热处理优选在200至350℃的温度进行约30秒至约2分钟的时间。这样的热处理提高了通过随后所述的处理(A)形成的微孔排列的有序性。
在热处理之后，优选迅速冷却铝基板。冷却的方法由包括直接将铝基板浸渍到水等中的方法所示例。
<脱脂处理>
脱脂处理是用适宜的物质如酸，碱或有机溶剂进行的，从而溶解和移除粘附在铝基板表面的有机物质，包括灰尘，油脂和树脂，从而防止在每一随后处理中出现归因于有机物的缺陷。
优选的脱脂方法包括以下：在环境温度下，使有机溶剂例如醇(例如，甲醇)，酮(例如，甲基乙基酮)，石油醚或挥发性油与铝基板表面接触的方法(有机溶剂法)；在从环境温度至80℃的温度，使含有表面活性剂例如皂或中性洗涤剂的液体与铝基板表面接触，此后用水漂洗该表面的方法(表面活性剂法)；在从环境温度至70℃的温度，使浓度为10-200g/L的硫酸水溶液与铝基板表面接触30至80秒的时间，此后用水漂洗该表面的方法；在环境温度，使浓度为5-20g/L的氢氧化钠水溶液与铝基板表面接触约30秒，同时通过在1-10A/dm2的电流密度下，使直流电通过作为阴极的铝基板表面，进行电解，此后使该表面与浓度为100-500g/L的硝酸水溶液接触从而中和的方法；在环境温度，使各种已知的阳极化电解溶液中的任一种与铝基板表面接触，同时通过使1-10A/dm2的电流密度下的直流电通过作为阴极的铝基板表面或者通过使交流电通过作为阴极的铝基板表面，进行电解的方法；在40-50℃，使浓度为10-200g/L的碱性水溶液与铝基板表面接触15至60秒，此后使浓度为100-500g/L的硝酸水溶液与该表面接触从而中和的方法；在环境温度至50℃的温度，使通过将表面活性剂，水等混合进油如瓦斯油或煤油中制备的乳液与铝基板表面接触，此后用水漂洗该表面的方法(乳化脱脂法)；以及在环境温度至50℃的温度，使例如碳酸钠，磷酸盐和表面活性剂的混合溶液与铝基板表面接触30至180秒，随后用水漂洗该表面的方法(磷酸盐法)。
在这些中，从将油脂从铝表面移除而基本上不引起铝溶解的观点讲，优选的是有机溶剂法，表面活性剂法，乳化脱脂法和磷酸盐法。
可以将已知的脱脂剂用于脱脂处理。例如，可以使用各种商购脱脂剂的任一种，通过规定的方法进行脱脂处理。
<镜样精整处理>
进行镜样精整处理是为了消除铝基板的表面粗糙，并且改善使用例如电沉积的粒子-形成处理的均匀性和再现性。示例性的铝基板的表面粗糙包括在轧制需要轧制步骤用于其制备的铝基板时形成的轧制条纹。
在本发明的实践中，对镜样精整处理没有任何具体的限制，并且可以使用本领域中已知的任何适宜方法来进行。适宜方法的实例包括机械抛光，化学抛光和电解抛光。
适宜的机械抛光方法的示例性实例包括采用各种商业砂布的抛光，以及将各种商业磨料(例如，金刚石，氧化铝)的使用与磨光相组合的方法。更具体地，适当地示例了这样的方法：在随着时间的过去，将使用的磨料从含有更粗糙粒子的磨料改变为含有更细小粒子的磨料的同时，用磨料进行的方法。在此情况下，使用的最终磨料优选为磨料粒度为1500的磨料。这样，可以实现至少50％的光泽度(在轧制铝的情况下，在轧制方向和横向上都至少50％)。
化学抛光方法的实例包括在Aluminum Handbook(Japan AluminumAssociation，2001)的第6版164-165页中提及的各种方法。
优选的实例包括：磷酸/硝酸法，Alupol I法，Alupol V法，Alcoa R5法，H3PO4-CH3COOH-Cu法和H3PO4-HNO3-CH3COOH法。在这些中，特别优选的是磷酸/硝酸法，H3PO4-CH3COOH-Cu法和H3PO4-HNO3-CH3COOH法。
通过化学抛光，可以实现至少70％的光泽度(在轧制铝的情况下，在轧制方向和横向上都至少70％)。
电解抛光方法的实例包括在Aluminum Handbook(Japan AluminumAssociation，2001)的第6版164-165页中提及的各种方法；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页(1986)中描述的方法。
通过电解抛光，可以实现至少70％的光泽度(在轧制铝的情况下，在轧制方向和横向上都至少70％)。
这些方法可以适宜地组合并且使用。在一个可以优选使用的示例性的方法中，在随着时间的过去，将磨料从含有更粗糙粒子的磨料改变为含有更细小粒子的磨料的同时，进行机械抛光，其后电解抛光。
镜样精整处理使得能够得到例如平均表面粗糙度Ra为0.1μm以下，并且光泽度至少为50％的表面。该平均表面粗糙度Ra优选为0.03μm以下，并且更优选为0.02μm以下。该光泽度优选至少为70％，并且更优选至少为80％。
光泽度是可以根据JIS Z8741-1997(方法3：60°镜面光泽)在垂直于轧制方向的方向上测定的镜面反射度。具体地，测量是当镜面反射度为70％以下时，以60°的入射/反射角；以及当镜面反射度超过70％时，以20°的入射/反射角，使用可变-角光泽计(例如，VG-1D，由Nippon DenshokuIndustries Co.，Ltd.制造)进行的。
(A)其中通过阳极化形成带有微孔的氧化物膜的处理
在处理(A)中，阳极化铝基板以在铝基板表面上形成带有微孔的氧化物膜。
可以将常规已知的方法用于本发明的制备方法中的阳极化处理，但是优选地使用将在以下所述的自排序法，因为绝缘基底是一种具有排列的微孔以具有优选至少50％的由式(i)定义的有序度的铝基板中的阳极化膜。
自排序法是这样一种方法，所述方法通过利用微孔在阳极化膜中的规则排列本性以及消除可能妨碍有序排列的因素，以提高有序性。具体地，在适于所述类型的电解溶液的电压下并且在低速度下，在延长的期间(例如，几小时至超过10小时)内在高纯度铝上形成阳极化膜。
在此方法中，因为微孔尺寸取决于电压，因此在一定程度上可以通过控制电压来得到需要的微孔尺寸。
为了通过自排序法形成微孔，应该进行随后描述的阳极化处理(a)。然而，优选通过以下方法进行微孔的形成：其中随后所述的阳极化处理(a)，膜移除处理(b)和再次阳极化处理(c)是以此顺序进行的方法(自排序法I)，或者其中随后所述的阳极化处理(d)，氧化物膜溶解处理(e)是以此顺序进行至少一次的方法(自排序法II)。
接下来，对优选实施方案中的自排序法I和自排序法II中分别的处理进行详述。。
[自排序法I]
<阳极化处理(a)>
阳极化处理(a)中电解液的平均流速优选为0.5-20.0m/分钟，更优选为1.0-15.0m/分钟，并且甚至更优选为2.0-10.0m/分钟。通过在以上流速下进行阳极化处理(a)可以实现均匀性和高有序性。
对在上述条件下使电解溶液流动的方法没有进行任何具体的限制。例如，可以采用包括使用普通搅拌装置例如搅拌器的方法。特别希望使用能够以数字显示模式控制搅拌速度的搅拌器，因为其可以调节平均流速。这样的搅拌装置的实例有磁力搅拌器HS-50D(由As One Corporation制造)。
阳极化处理(a)可以通过例如这样的方法来进行，其中在酸浓度为1-10重量％的溶液中，使电流通过作为阳极的铝基板。
在阳极化处理(a)中使用的溶液优选为酸溶液。更优选硫酸，磷酸，丙二酸，铬酸，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，苹果酸或柠檬酸的溶液。在这些中，特别优选硫酸，磷酸，草酸或丙二酸的溶液。这些酸可以单独或以其两种或两种以上的组合使用。
阳极化处理(a)的条件根据使用的电解溶液而变化，并且因而不能被严格地具体化。然而，通常优选以下条件：电解溶液浓度为0.1-20重量％，溶液温度为-10-30℃，电流密度为0.01-20A/dm2，电压为3-300V，以及电解时间为0.5-30小时。更优选的是，电解溶液浓度为0.5-15重量％，溶液温度为-5-25℃，电流密度为0.05-15A/dm2，电压为5-250V，以及电解时间为1-25小时。甚至更优选的是，电解溶液浓度为1-10重量％，溶液温度为0-20℃，电流密度为0.1-10A/dm2，电压为10-200V，以及电解时间为2-20小时。
阳极化处理(a)的处理时间为优选0.5分钟至16小时，更优选1分钟至12小时，甚至更优选2分钟至8小时。
除了在恒定的电压下进行之外，阳极化处理(a)可以使用其中间歇或连续改变电压的方法进行。在这样的情况下，优选逐渐地降低电压。这样使得能够减小阳极化膜的电阻，以使在阳极化膜中形成小微孔。结果，这种方法对于改善均匀性，特别在随后通过电沉积处理进行密封时，是优选的。
在本发明中，通过这样的阳极化处理(a)形成的阳极化膜的厚度优选为1-300μm，更优选为5-150μm，并且甚至更优选为10-100μm。
在本发明中，通过这样的阳极化处理(a)形成的阳极化膜的平均微孔密度优选为50-1,500个微孔/μm2。
微孔的表面覆盖率优选为20-50％。
微孔的表面覆盖率在本文中定义为微孔开口的总表面积对铝表面的表面积的比率。
<膜移除处理(b)>
在膜移除处理(b)中，溶解并移除通过上述阳极化处理(a)在铝基板表面形成的阳极化膜。
在通过上述阳极化处理(a)在铝基板表面形成阳极化膜之后，可以立即进行后面所述的贯通步骤。然而，在阳极化处理(a)之后，优选地另外进行膜移除处理(b)并且以此顺序进行后面所述的再次阳极化处理(c)，接着进行后面所述的贯通步骤。
假设阳极化膜的有序性随着铝基板的接近而增加，所述铝基板的接近是通过使用这种膜移除处理(b)移除在(a)中形成的阳极化膜而实现的，残留于铝基板的阳极化膜的下部出现在表面，从而提供有序排列的凹坑。因此，在膜移除处理(b)中，不溶解铝；而仅溶解由氧化铝(铝的氧化物)组成的阳极化膜。
氧化铝溶解溶液优选是含有选自下列物质中的至少一种物质的水溶液：铬化合物、硝酸、磷酸、锆化合物、钛化合物、锂盐、铈盐、镁盐、六氟硅酸钠、氟化锌、锰化合物、钼化合物、镁化合物、钡化合物和未化合的卤素。
铬化合物的示例性实例包括三氧化二铬(III)和三氧化铬(VI)。
锆化合物的实例包括氟化锆铵、氟化锆和氯化锆。
钛化合物的实例包括氧化钛和硫化钛。
锂盐的实例包括氟化锂和氯化锂。
铈盐的实例包括氟化铈和氯化铈。
镁盐的实例包括硫化镁。
锰化合物的实例包括高锰酸钠和高锰酸钙。
钼化合物的实例包括钼酸钠。
镁化合物的实例包括五水合氟化镁。
钡化合物的实例包括氧化钡、乙酸钡、碳酸钡、氯酸钡、氯化钡、氟化钡、碘化钡、乳酸钡、草酸钡、高氯酸钡、硒酸钡、亚硒酸钡、硬脂酸钡、亚硫酸钡、钛酸钡、氢氧化钡、硝酸钡及它们的水合物。在这些钡化合物中，优选氧化钡、乙酸钡和碳酸钡，并且特别优选氧化钡。
未化合的卤素的实例包括氯、氟和溴。
在以上中，氧化铝溶解溶液优选为含酸水溶液。酸的实例包括硫酸、磷酸、硝酸和盐酸。也可以接受两种或两种以上酸的混合物。
酸浓度优选至少0.01mol/L，更优选至少0.05mol/L，并且再更优选至少0.1mol/L。尽管酸浓度没有具体的上限，通常，其浓度优选为不超过10mol/L，并且更优选不超过5mol/L。不必要高的浓度是不经济的，并且更高的酸浓度可能导致铝基板溶解。
氧化铝溶解溶液的温度优选为不低于-10℃，更优选不低于-5℃，并且甚至更优选不低于0℃。使用沸腾的氧化铝溶解溶液进行处理破坏或打乱有序化用的起点。因此，优选在没有沸腾的情况下使用氧化铝溶解溶液。
氧化铝溶解溶液溶解氧化铝而不溶解铝。本文中，氧化铝溶解溶液可以溶解非常少量的铝，只要其不溶解显著量的铝。
通过使其上形成有阳极化膜的铝基板与上述氧化铝溶解溶液接触，进行膜移除处理(b)。接触方法的实例包括但不限于浸渍和喷淋。在这些中，优选浸渍。
浸渍是一种将其上形成有阳极化膜的铝基板浸渍在氧化铝溶解溶液中的处理。所想要的是在浸渍处理时进行搅拌以达到均匀的处理。
浸渍处理的时间优选为至少10分钟，更优选至少1小时，甚至更优选至少3小时，并且最优选至少5小时。
<再次阳极化处理>
可以通过在膜移除处理(b)移除阳极化膜以在铝基板表面形成良好有序化的凹坑后再次进行阳极化处理，形成具有有序度更高的微孔的阳极化膜。
可以使用本领域内已知的方法进行再次阳极化处理(c)，尽管优选在与上述阳极化处理(a)相同的条件下进行。
可选择地，可以适宜使用的有：在保持直流电压恒定的同时，重复地开关电流的方法，或在间歇地改变直流电压的同时，重复地开关电流的方法。由于这些方法导致在阳极化膜上形成小的微孔，所以它们优选用于改善均匀性，特别是在通过电沉积处理进行密封时。
当再次阳极化处理(c)在低温下进行时，微孔的排列是良好有序的并且孔径是均匀的。
另一方面，通过在相对高的温度下进行再次阳极化处理(c)，可以打乱微孔排列或可以将孔径变化设置在规定的范围内。也可以依靠处理时间控制孔径的变化。
在本发明的实践中，通过这样的再次阳极化处理(c)形成的阳极化膜的厚度优选为30-1,000μm，并且更优选为50-500μm。
此外，在本发明中，通过这样的再次阳极化处理(c)在阳极化膜中形成的微孔的直径优选为0.01-0.5μm并且更优选0.02-0.1μm。
平均微孔密度优选为至少107个孔/mm2。
在自排序法I中，可以使用例如物理法，粒子束法，嵌段共聚物法或抗蚀剂成图/曝光/蚀刻法取代上述的阳极化处理(a)和膜移除处理(b)，以形成凹坑，作为通过上述的再次阳极化处理(c)形成微孔的起点。
<物理法>
示例性的物理法是使用压印(转移法或其中将其上有突出部的板或辊压在铝基板上以在基板上形成凹陷部的压制成图(press patterning)法)的方法。具体的实例是其中将在其表面上有许多突出部的板压在铝表面上，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。
另一个实例是其中将聚苯乙烯球密集地排列在铝表面，将SiO2气相沉积在球上，随后将聚苯乙烯球移除并且使用气相沉积的SiO2作为掩模蚀刻基板，从而形成凹陷部的方法。
<粒子束法>
在粒子束法中，通过用粒子束照射铝的表面形成凹陷部。这种方法的优点是可以自由控制凹陷部的位置。
粒子束的实例包括带电粒子束，聚焦离子束(FIB)，和电子束。
可以使用的粒子束法的一个实例是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铝的表面形成嵌段共聚物层，通过加温退火在嵌段共聚物层中形成海中岛(islands-in-the-sea)的结构，随后移除岛的成分以形成凹陷部。
可以使用的嵌段共聚物法的一个实例是在JP 2003-129288 A中描述的方法。
<抗蚀剂成图/曝光/蚀刻法>
在抗蚀剂成图/曝光/蚀刻法中，将铝板表面上的抗蚀剂用光刻法或电子束刻蚀法曝光并显影，以形成抗蚀剂图案。然后将抗蚀剂蚀刻，形成完全通过抗蚀剂到达铝表面的凹陷部。
[自排序法II]
<第一步：阳极化处理(d)>
可以将常规已知的电解溶液用于阳极化处理(d)中，但是通过在直流电和恒定电压的条件下，使用以下电解液进行阳极化处理可以相当大地提高孔排列的有序性，所述电解液中由通式(ii)表示参数R满足160≤R≤200，优选170≤R≤190并且最特别地175≤R≤185，通式(ii)中的A是应用电流时膜形成的速度而B是没有应用电流时膜溶解的速度，。
R＝A[nm/s]/(B[nm/s]×施加的电压[V])  …(ii)
如在上述的阳极化处理(a)中，在阳极化处理(d)中的电解溶液平均流速优选为0.5-20.0m/min，更优选为1.0-15.0m/min，并且甚至更优选为2.0-10.0m/min。通过在前述的流速进行阳极化处理(d)，可以达到均匀以及高的有序度。
如在上述的阳极化处理(a)中，对使电解溶液在上述条件下流动的方法没有进行任何具体的限制。例如，可以采用包括使用普通搅拌装置例如搅拌器的方法。特别希望使用能够以数字显示模式控制搅拌速度的搅拌器，因为其可以调节平均流速。这样的搅拌器的实例包括磁力搅拌器HS-50D(由As One Corporation制造)。
阳极化处理溶液的粘度在25℃和1atm优选为0.0001-100.0Pa·s并且更优选0.0005-80.0Pa·s。通过使用具有前述粘度的电解溶液进行阳极化处理(d)，可以达到均匀以及高的有序度。
在阳极化处理(d)中使用的电解溶液可以是酸性溶液或碱性溶液，但是从改善孔的圆形度方面讲，使用酸性电解溶液是有利的。
更具体地，如在上述阳极化处理(a)中，更优选盐酸，硫酸，磷酸，铬酸，草酸，乙醇酸，酒石酸，苹果酸，柠檬酸，氨基磺酸(R·NH·SO3H或R2NSO3H)，苯磺酸，氨基磺酸(H2NSO3H)，乙醇酸，酒石酸，苹果酸，或柠檬酸的溶液。在这些中，特别优选硫酸，磷酸或草酸的溶液。通过按所希望的调整由通式(ii)表示的计算式中的参数，这些酸可以单独或以其两种或两种以上的组合使用。
阳极化处理(d)的条件根据使用的电解溶液而变化，并且因而不能被严格地具体化。然而，如在上述阳极化处理(a)中，通常优选以下条件：电解溶液浓度为0.1-20重量％，溶液温度为-10-30℃，电流密度为0.01-20A/dm2，电压为3-500V，以及电解时间为0.5-30小时。更优选的是，电解溶液浓度为0.5-15重量％，溶液温度为-5-25℃，电流密度为0.05-15A/dm2，电压为5-250V，以及电解时间为1-25小时。甚至更优选的是，电解溶液浓度为1-10重量％，溶液温度为0-20℃，电流密度为0.1-10A/dm2，电压为10-200V，以及电解时间为2-20小时。
在本发明的实践中，通过这样的阳极化处理(d)形成的阳极化膜的厚度优选为0.1-300μm，更优选为0.5-150μm，并且甚至更优选为1-100μm。
在本发明中，通过这样的阳极化处理(d)形成的阳极化膜的平均微孔密度优选为50-1,500个微孔/μm2。
微孔的表面覆盖率优选为20-50％。
微孔的表面覆盖率在本文中定义为微孔开口的总表面积对铝表面的表面积的比率。
如图3A所示，作为阳极化处理(d)的结果，在铝基板12的表面形成了带有微孔16a的阳极化膜14a。隔离层18a存在于从阳极化膜14a到铝基板12的侧面上。
<第二步：氧化物膜溶解处理(e)>
氧化物膜溶解处理(e)是用于扩大存在于通过上述的阳极化处理(d)形成的阳极化膜中的微孔的直径(孔径)的处理。此处理也被称为孔径扩大处理。
通过使经过上述的阳极化处理(d)的铝基板与酸或碱的水溶液接触，进行氧化物膜溶解处理(e)。接触方法的实例包括但不限于浸渍和喷淋。在这些中，优选浸渍。
当使用酸的水溶液进行氧化物膜溶解处理(e)时，优选使用无机酸例如硫酸，磷酸，硝酸或盐酸，或其混合物的水溶液。从其高安全度来讲特别优选使用不含铬酸的水溶液。酸的水溶液的浓度优选为1-10重量％。酸的水溶液的温度优选为25-60℃。
当使用碱的水溶液进行氧化物膜溶解处理(e)时，优选使用选自氢氧化钠，氢氧化钾和氢氧化锂中的至少一种碱的水溶液。碱的水溶液的浓度优选为0.1-5重量％。碱的水溶液的温度优选为20-35℃。
优选的溶液的具体的实例包括40℃的含50g/L的磷酸的水溶液，30℃的含0.5g/L的氢氧化钠的水溶液，和30℃的含0.5g/L的氢氧化钾的水溶液。
浸渍在酸的水溶液或碱的水溶液中的时间优选为8-120分钟，更优选为10-90分钟并且甚至更优选为15-60分钟。
在氧化物膜溶解处理(e)中，孔径扩大的量随阳极化处理(d)的条件变化，但是处理前后的比例优选为1.05-100，更优选为1.1-75并且甚至更优选为1.2-50。
氧化物膜溶解处理(e)溶解如图3A所示的阳极化膜14a的表面和微孔16a(隔离层18a)的内部以获得具有如图3B所示的在铝基板12上的具有带微孔16b的阳极化膜14b的铝部件。与图3A中相同，隔离层18b存在于从阳极化膜14b到铝基板12的侧面上。
<第三步：阳极化处理(d)>
在自排序法II中，优选在上述的氧化物膜溶解处理(e)后再次进行上述的阳极化处理(d)。
通过再次进行阳极化处理(d)，进行图3B所示的铝基板12的氧化反应，以获得：如图3C中所示，具有在铝基板12上形成的阳极化膜14c的铝部件，所述阳极化膜14c带有的微孔16c具有比微孔16b更大的深度。与图3A中相同，隔离层18c存在于从阳极化膜14c到铝基板12的侧面上。
<第四步：氧化物膜溶解处理(e)>
在自排序法II中，优选在上述的阳极化处理(d)、氧化物膜溶解处理(e)和阳极化处理(d)以此顺序进行后，进一步进行上述的氧化物膜溶解处理(e)。
此处理使处理溶液能够进入微孔以溶解所有在第三步中通过阳极化处理(d)形成的膜，由此在第三步中通过阳极化处理(d)形成的微孔可以具有扩大的直径。
更具体地，再次进行的氧化物膜溶解处理(e)自图3C中所示的阳极化膜14c中的拐点起溶解在表面侧上的微孔16c的内部，以获得具有如图3D所示的在铝基板12上带有直管形微孔16d的阳极化膜14c的铝部件。与图3A中相同，隔离层18d存在于从阳极化膜14d到铝基板12的侧面。
微孔的孔径扩大的量随在第三步中进行的阳极化处理(d)的条件变化，但是处理前后的比例优选为1.05-100，更优选为1.1-75并且甚至更优选为1.2-50。
自排序法II包括上述的阳极化处理(d)和氧化物膜溶解处理(e)的至少一个循环。重复的数量越大，孔排列的有序度增加的越多。
通过在氧化物膜溶解处理(e)中溶解所有通过之前的阳极化处理(d)形成的阳极化膜，显著地改善了从膜表面所见的微孔的圆形度。因此，优选地重复此循环至少两次，更优选地至少三次并且甚至更优选地至少四次。
在重复此循环至少两次的情况下，在每个氧化物膜溶解处理和阳极化处理的循环中的条件可以是相同的或不同的。可选择地，可以以阳极化处理终止处理。
(B)其中将铝从通过处理(A)获得的氧化物膜移除的处理
处理(B)从上述处理(A)获得的氧化物膜溶解并移除铝基板。将不易溶解阳极化膜(氧化铝)但易于溶解铝的处理溶液用于溶解铝基板。
即，所使用的处理溶液的铝溶解速率为至少1μm/min，优选至少3μm/min，并且更优选至少5μm/min，并且阳极化膜溶解速率为不超过0.1nm/min，优选不超过0.05nm/min，并且更优选不超过0.01nm/min。
具体地，将包括至少一种电离倾向低于铝的金属化合物，并且其pH不大于4或不小于8，优选不大于3或不小于9，并且更优选不大于2或不小于10的处理溶液用于浸渍处理。
这种处理溶液的优选实例包括由以下组成的溶液：酸或碱的水溶液作为底液，并且在其中混合例如锰，锌，铬，铁，镉，钴，镍，锡，铅，锑，铋，铜，汞，银，钯，铂或金(例如，氯铂酸)的化合物，或这些金属的氟化物或氯化物。
在以上中，优选以酸的水溶液作为底液并且在其中混合氯化物的处理溶液。
从处理范围的观点来看，特别优选其中混合有氯化汞的盐酸水溶液(盐酸/氯化汞)的处理溶液，以及其中混合有氯化铜的盐酸水溶液(盐酸/氯化铜)的处理溶液。
不特别限制这种处理溶液的组成。处理溶液的示例性实例包括溴/甲醇混合物，溴/乙醇混合物，和王水。
这样的处理溶液的酸或碱的浓度优选为0.01-10mol/L并且更优选为0.05-5mol/L。
此外，使用这种处理溶液的处理温度优选为-10℃-80℃并且更优选为0-60℃。
在本发明的实践中，通过使经过上述阳极化处理步骤的铝基板与上述处理溶液接触，对铝基板进行溶解。接触方法的实例包括但不限于浸渍和喷淋。在这些中，优选浸渍。此时接触的时间优选为10秒至5小时，并且更优选为1分钟至3小时。
(C)其中使在已通过处理(B)移除铝的氧化物膜中存在的部分微孔延伸贯通氧化物膜的处理
对在已通过处理(B)移除铝基板的氧化物膜中存在的部分微孔进行处理(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从那延伸贯通。通过只使氧化膜中将被贯通的微孔的底部与酸的水溶液或者碱的水溶液接触进行该处理。移除氧化物膜中微孔的底部导致微孔从那延伸贯通。
可以优选使用的具体方法包括：在移除铝后的氧化物膜的表面上形成不溶于或难溶于酸或碱的图案，并且通过使用酸或碱溶解并移除氧化物膜中图案以外部分的底部以使微孔延伸贯通氧化物膜。
更具体地，可以优选使用的方法包括：在移除铝后的氧化物膜的表面上形成光敏层或热敏层，通过暴露于光或者热形成图案，并且使用酸或碱溶解氧化物膜的除了图案以外的其它部分。因为获得更好的图案所以优选使用碱。在下面显示优选的实例。
<形成碱显影性热敏层/光敏层>
在本发明的实践中，不特别地限制被包含作为热敏层/光敏层的碱溶性树脂，并且可以形成单层型，相分离型以及多层型中的任何类型。
碱溶性树脂可以被用于单层型的记录层例如JP 7-285275 A和WO97/39894中所述的光敏层，相分离型记录层例如JP 11-44956 A中所述的光敏层，以及多层型记录层例如JP 11-218914 A，US 6352812B1，US6352811B1，US 6358669B1，US 6534238B1和EP 864420B1中所述的光敏层，但是不限于此。
可以有利地使用的负型树脂组合物的示例性实例包括如JP 5-197137A的[0006]至[0019]段中所述的使用重氮盐的负型感光树脂组合物；JP8-320551A的[0055]至[0134]段中所述的光聚合性组合物；和JP 10-195119A的[0007]至[0063]段中所述的光聚合性组合物。
<贯通处理>
移除氧化物膜底部的优选方法包括：事先将氧化物膜浸渍在pH缓冲溶液中以从微孔的开口侧用pH缓冲溶液填充微孔，并且使与开口相反的表面(即，氧化物膜的底部)与酸的水溶液或碱的水溶液接触。
当使用酸的水溶液进行此处理时，优选使用无机酸例如硫酸，磷酸，硝酸或盐酸，或其混合物的水溶液。酸的水溶液的浓度优选为1-10重量％。酸的水溶液的温度优选为25-40℃。
当使用碱的水溶液进行此处理时，优选使用选自氢氧化钠，氢氧化钾和氢氧化锂中至少一种碱的水溶液。碱的水溶液的浓度优选为0.1-5重量％。碱的水溶液的温度优选为20-35℃。
优选的溶液的具体实例包括40℃的含50g/L磷酸的水溶液，30℃的含0.5g/L氢氧化钠的水溶液，以及30℃的含0.5g/L氢氧化钾的水溶液。
在酸的水溶液或碱的水溶液中浸渍的时间优选为8-120分钟，更优选10-90分钟并且甚至更优选15-60分钟。
在当事先将膜浸渍在pH缓冲溶液中的情况下，使用适合前述酸/碱的缓冲溶液。
此贯通处理产生了在移除铝基板12和隔离层18d后的图3D中所示的结构，即，如图4A中所示的具有贯通微孔16d的绝缘基底20。图4A只显示了绝缘基底中的通过处理(C)使微孔16d延伸贯通绝缘基底的部分。同样适用于图4B至4D。
(D)将不同于氧化物膜材料的材料填充到通过处理(C)使其延伸贯通的微孔中的处理。
在处理(D)中，将不同于氧化物膜材料的材料填充到通过处理(C)使其延伸贯通的微孔中，即，填充到贯通微孔中。在其中将本发明的微细结构体用作各向异性的导电部件的情况下，将作为导电材料的金属填充到贯通微孔中。如与本发明的微细结构体相关所述的，填充的导电材料构成各向异性的导电部件的导电通路。
在发明的制备方法中，可以将电解电镀法或无电镀膜法用于金属填充法。
在常规已知的用于着色或其它用途的电解电镀法中，很难有选择地使金属以高的长宽比沉积(生长)在贯通微孔中，大概因为沉积的金属被消耗在贯通微孔中并且甚至当将电解进行至少固定的时间段镀层也不生长。
因此，在本发明的制备方法中，当通过电解电镀法进行金属填充时，有必要在脉冲电解或恒定电压电解期间提供休止期。休止期必须是至少10秒，并且优选30-60秒。
希望施加超声能以促进电解溶液的搅拌。
此外，电解电压通常不超过20V，并且优选不超过10V，尽管优选首先测量所使用的电解溶液中目标金属的沉积电势并在该电势+至多1V时进行恒电压电解。当进行恒电压电解时，也希望使用循环伏安法。为此目的，可以使用稳压器例如可从Solartron，BAS，Hokuto Denko和Ivium得到的那些。
可以使用本领域内已知的电镀液进行电镀。
更具体地，当沉积铜时，通常可以使用硫酸铜的水溶液。硫酸铜的浓度优选为1-300g/L，并且更优选100-200g/L。可以通过向电解溶液中加入盐酸促进沉积。在这样的情况下，盐酸的浓度优选为10-20g/L。
当沉积金时，希望使用四氯金酸盐的硫酸溶液通过交流电解进行电镀。
根据无电镀膜法，用金属完全填充具有高的长宽比的贯通微孔需要很多时间，因此希望在本发明的制备方法中使用电解电镀法填充金属。
此金属填充处理产生具有如图4B中所示的通过用金属填充贯通微孔获得的导电通路5的微细结构体21。
[表面平面化]
在本发明的制备方法中，优选继上述处理(D)之后进行化学机械抛光以进行表面平面化由此使前面和后面平面化。
通过进行化学机械抛光(CMP)，可以在用不同于氧化物膜材料的材料填充贯通微孔后对微细结构体的前后面进行平面化同时移除填充后粘附在表面的多余的材料。通过这种处理，可以移除无法通过处理(C)贯通氧化物膜的微孔的底部，使得没有通过处理(D)被不同于氧化物膜材料的材料填充的微孔延伸贯通氧化物膜，从而形成了没有被不同于氧化物膜材料的材料填充的贯通微孔。
可以使用CMP浆液例如PNANERLITE-7000(从Fujimi Inc.可获得)，Hitachi Chemical Co.，Ltd.生产的GPX HSC800，或AGC Seimi ChemicalCo.，Ltd.生产的CL-1000进行CMP处理。
不优选将浆液用于夹层的介电薄膜和隔离金属，因为不应该抛光阳极化膜。
除了CMP处理之外，可以进行离子铣削处理或电解抛光处理用于表面平面化。
[修剪]
在其中将微细结构体用作各向异性的导电部件的情况下，优选在上述处理(D)后(在进行此处理的情况下，在上述表面平面化后)进行修剪。
修剪是其中只从经过处理(D)后(在进行此处理的情况下，经过上述表面平面化后)的微细结构体的表面移除部分的绝缘基底以使填充到贯通微孔中的金属从绝缘基板表面突出的处理。
可以在与上述氧化物膜溶解处理(e)相同的处理条件下进行修剪处理，条件是构成导电通路的金属不被溶解。特别优选使用通过其易于控制溶解速率的磷酸。
此修剪步骤产生了如图4C中所示的具有从绝缘基板表面突出的导电通路5的微细结构体21。
在本发明的制备方法中，可以用电沉积代替上述的修剪，在电沉积中将与填充到贯通微孔中的金属相同或不同的导电金属进一步只沉积在图4B(图4D)所示的导电通路5的表面。
[保护膜形成处理]
在本发明的制备方法中，微孔尺寸通过氧化铝制成的绝缘基底与空气中湿气的水合作用而随时间变化，并因此优选在处理(D)前进行保护膜形成处理。
保护膜的示例性实例包括含单质锆和/或单质硅的无机保护膜，以及含水不溶性聚合物的有机保护膜。
不对形成含单质锆的保护膜的方法进行特别的限制，尽管通常使用的处理方法包括在其中溶解有锆化合物的水溶液中直接浸渍。从保护膜的强度和稳定性的观点来看，优选使用其中还溶解有磷化合物的水溶液。
可以使用的锆化合物的示例性实例包括锆，氟化锆，六氟锆酸钠，六氟锆酸钙，氟化锆，氯化锆，氧氯化锆，硝酸氧锆，硫酸锆，乙醇锆，丙醇锆，丁醇锆，乙酰丙酮化锆，四氯双(四氢呋喃)合锆，双(甲基环戊二烯基)二氯化锆，二环戊二烯基二氯化锆以及亚乙基二(茚基)二氯化锆(IV)。在这些中，优选六氟锆酸钠。
从保护膜厚度的均匀性的观点来看，水溶液中锆化合物的浓度优选为0.01-10重量％，并且更优选为0.05-5重量％。
可以使用的磷化合物的示例性实例包括磷酸，磷酸钠，磷酸钙，磷酸氢二钠和磷酸氢钙。这些中，优选磷酸氢二钠
从保护膜厚度的均匀性的观点来看，水溶液中锆化合物的浓度优选为0.1-20重量％，并且更优选为0.5-10重量％。
处理温度优选为0-120℃，并且更优选为20-100℃。
不对形成含单质硅的保护膜的方法进行特别的限制，尽管通常使用的处理方法包括在其中溶解有碱金属硅酸盐的水溶液中直接浸渍。可以通过改变硅酸盐组分二氧化硅SiO2和碱金属氧化物M2O之间的比例(通常以摩尔比[SiO2]/[M2O]表示)以及其在碱金属硅酸盐的水溶液中的浓度，对保护膜的厚度进行调整。
本文中特别优选使用钠或钾作为M。
[SiO2]/[M2O]摩尔比优选为0.1-5.0，并且更优选0.5-3.0。
SiO2的含量优选为0.1-20重量％，并且更优选0.5-10重量％。
优选使用包括以下内容的方法获得有机保护膜：在其中溶解有水不溶性聚合物的有机溶剂中直接浸渍，随后通过加热处理以只蒸发去溶剂。
水不溶性聚合物的示例性实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，聚酰胺和赛璐玢。
有机溶剂的示例性实例包括亚乙基二氯，环己酮，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，二甲亚砜，环丁砜，γ-丁内酯和甲苯。
浓度优选为0.1-50重量％，并且更优选1-30重量％.
溶剂蒸发时的加热温度优选为30-300℃，并且更优选50-200℃。
在保护膜形成处理之后，包括保护膜的阳极化膜的厚度优选为0.1-100μm，并且更优选1-500μm。
在发明的制备方法中，可以通过根据所得微细结构体的应用进行热处理来控制硬度和耐热循环性(heat cycle resistance)。
例如，加热温度优选为至少100℃，更优选至少200℃并且甚至更优选至少400℃。加热时间优选为从10秒至24小时，更优选从1分钟至12小时并且甚至更优选从30分钟至8小时。这样的热处理改善硬度同时抑制半导体制备步骤中在加热和冷却的热循环期间的膨胀和收缩。
实施例
(实施例1)
(A)镜样精整处理(电解抛光处理)
将高纯度铝基板(由Sumitomo Light Metal Industries，Ltd.制造；纯度，99.99重量％，厚度，0.4mm)切割为使其能够进行阳极化处理的10cm2的尺寸，随后使用具有下面所示组成的电解抛光溶液，在25V电压，65℃的溶液温度和3.0m/min溶液流速的条件下对其进行电解抛光。
碳电极被用作阴极，并且GP0110-30R装置(Takasago，Ltd.)被用作电源。此外，使用由As One Corporation制造的涡流流量监测器FLM22-10PCW测量电解溶液的流速。
(电解抛光溶液组成)
85重量％的磷酸(Wako Pure Chemical Industries，Ltd.)    660mL
纯水                                                   160mL
硫酸                                                   150mL
1，2-亚乙基二醇                                        30mL
(B)阳极化处理(自排序法I)
在电解抛光后，使用0.30mol/L硫酸的电解溶液在下列条件下对铝基板进行5小时的初步阳极化处理：电压，25V；溶液温度，15℃；溶液流速，3.0m/min。
在初步阳极化处理后，对铝基板进行膜移除处理，其中将其在0.2mol/L铬酸酐和0.6mol/L磷酸的混合水溶液(溶液温度，50℃)中浸渍12小时。
接下来，使用0.30mol/L硫酸的电解溶液在下列条件下对铝基板进行1小时的再次阳极化处理：电压，25V；溶液温度，15℃；溶液流速，3.0m/min。
初步阳极化处理和再次阳极化处理都是通过使用不锈钢电极作为阴极，GP0110-30R装置(Takasago，Ltd.)作为电源进行的。另外，使用NeoCoolBD36(Yamato Scientific Co.，Ltd.)作为冷却系统，和Pairstirrer PS-100(Tokyo Rikakikai Co.，Ltd.)作为搅拌和温热装置。另外，电解溶液的流速通过使用涡流流量监测器FLM22-10PCW(As One Corporation)测量。
(C)铝移除处理
接下来，将铝基板在20重量％的氯化汞(升汞)水溶液中在20℃浸渍3小时而溶解。
(D)热处理
接下来，将如上所得结构体随后在400℃的温度进行一小时的热处理。
(E)光敏层形成处理
接下来，对于如上所得结构体已经移除铝的表面，通过绕线棒(wirebar)用具有如下所示组成的光敏层形成涂布溶液A将其涂覆，并在干燥炉中于140℃干燥50秒以得到0.85g/m2的涂布重量。
(光敏层形成涂布溶液A)
*萘醌-1，2-二叠氮-5-磺酰氯和焦棓酚-丙酮树脂
的酯化产品
(US 3635709的实施例1中所述)                                 0.45g
*N-4-(氨基磺酰基苯基)甲基丙烯酰胺/甲基丙烯酸甲酯
(摩尔比：34∶66；重均分子量：51,000)                        1.10g
*2-(对甲氧苯基)-4，6-双(三氯甲基)-均三嗪                    0.02g
*四氢化邻苯二甲酸酐                                         0.05g
*Victoria Pure Blue BOH(从Hodogaya Chemcial Co.，Ltd.获得)  0.01g
*Megaface F-177(从Dainippon Ink and Chemicals，Inc.
获得的氟表面活性剂)                                         0.006g
*Pluronic F-108(从ADEKA CORPORATION
获得的聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物)                          0.02g
*甲基乙基酮                                                 10g
*1-甲氧基-2丙醇                                             10g
(F)图案图像形成和氧化物膜底部的移除。
为了在如上获得的结构体上形成图案图像，将该结构体与10μm-直径网格图案的透明正图像紧密接触，随后用距离70cm的30A碳弧灯曝光。随后，使用0.1M的KOH在25℃将微细结构体显影20分钟以移除光敏层中的非图像区域并进一步移除在所移除层下面出现的阳极化膜的底部，由此制备具有带贯通微孔的图案化的阳极化膜的结构体。图5中显示了SEM表面图像的结果。
(G)金属填充处理
接下来，在加热处理后将金气相沉积在结构体上形成图案的一侧以紧密接触的方式附着金电极，并且用金电极作为阴极以及铜作为阳极进行电解电镀。
使用保持在25℃的硫酸铜＝200/50/15(g/L)的混合溶液作为电解溶液进行恒定电压脉冲电解，从而制备具有填充有铜的贯通微孔的微细结构体。
使用Yamamoto-MS Co.，Ltd.制造的电镀系统和Hokuto Denko Corp.制造的电源(HZ-3000)进行恒定电压脉冲电解。通过在电镀液中进行循环伏安法检查沉积电势，随后将膜侧电势设为-2V并进行电解。恒定电压脉冲电解中的脉冲波形是方波形。具体地，在各个处理间40秒休止期的条件下共进行五次一次持续60秒的电解处理，以提供300秒的总电解处理时间。
通过FE-SEM对填充铜后的阳极化膜的表面进行观察，作为结果，发现铜部分地从其突出。
(H)表面平面化处理
接下来，在填充铜的结构体的前后面上进行CMP处理。
使用PLANERLITE-7000(从Fujimi Inc.获得)作为CMP浆液。
(I)修剪处理
随后将CMP-处理的结构体浸渍在磷酸溶液中以有选择地溶解阳极化膜，从而使作为导电通路的铜柱从表面突出。
使用与上述贯通处理中相同的磷酸溶液，并且设定5分钟的处理时间。
随后，将该结构体用水漂洗，干燥并通过EF-SEM观察。
作为结果，确定在10μm-直径的区域内铜只填充到孔中，导电通路突出部分的高度(隆起高度)是10nm，作为电极部分尺寸的导电通路的直径是40nm并且部件的厚度是50μm
(实施例2)
与实施例1中相同进行各个处理(A)至(H)并进行用金覆盖从绝缘基底表面(阳极化膜)突出的铜的处理。
更具体地，将实施例1中修剪处理后获得的微细结构体在金的无电镀膜溶液(来自Meltex Inc.的Melplate AU-601)中于70℃浸渍10秒进行电镀。
与实施例1中相同通过EF-SEM对微细结构体进行观察并且发现突出的部分是圆的且具有大约20nm的增加了的隆起高度。还确定了作为电极部分尺寸的导电通路的直径是40nm并且部件的厚度是50μm。
(实施例3)
在相同条件下重复实施例1，除了通过使用0.50mol/L草酸电解溶液在下列条件下：电压，40V；溶液温度，15℃；溶液流速，3.0m/min，进行阳极化处理步骤B(自排序法I)中的初步阳极化处理和再次阳极化处理，并进行修剪处理(G)10分钟，从而制备微细结构体。
与实施例1中相同通过EF-SEM对微细结构体进行观察并且确定隆起高度是40nm，作为电极部分尺寸的导电通路的直径是120nm并且部件的厚度是50μm。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(删除)
2.(删除)
3.(删除)
4.(删除)
5.(删除)
6.(删除)
7.(删除)
8.(删除)
9.(删除)
10.(修改)一种微细结构体的制备方法，所述微细结构体包括具有密度为至少107个微孔/mm2的贯通微孔的基底，部分贯通微孔填充有不同于基底材料的材料，
其中铝基板至少依次进行如下处理：
处理(A)，用于阳极化所述铝基板以形成带有微孔的氧化物膜；
处理(B)，用于从通过所述处理(A)获得的所述氧化物膜中移除铝；
处理(C)，用于使存在于通过所述处理(B)移除铝的所述氧化物膜中的部分微孔贯通；
处理(D)，用于使用不同于氧化物膜材料的材料填充通过所述处理(C)贯通的所述部分微孔；和
表面平面化步骤(E)，用于移除在所述处理(C)中没有贯通的氧化物膜的微孔的底部以使未贯通的微孔延伸贯通所述氧化物膜。
11.根据权利要求10所述的微细结构体的制备方法，其中，为了在所述处理(C)中使存在于所述氧化物膜中的所述部分微孔贯通，所述处理(C)至少包括处理(C′)，所述处理(C′)包括：
在移除铝后的氧化物膜表面上形成不溶于或难溶于酸或碱的图案；并且
通过使用所述酸或所述碱溶解氧化物膜中除了所述图案以外的部分，以使在氧化物膜中除了所述图案以外的部分中形成的微孔延伸贯通所述氧化物膜。
12.根据权利要求11所述的微细结构体的制备方法，其中处理(C′)至少包括处理(C′-1)，所述处理(C′-1)包括：
在移除铝后的所述氧化物膜表面上形成光敏层，在所述光敏层中，在所述酸或所述碱中的溶解度响应光而变化；
用光束照射所述光敏层；并且
通过使用所述酸或所述碱来溶解所述光敏层，以在移除铝后的所述氧化物膜表面上形成不溶或难溶于所述酸或所述碱的图案。
13.根据权利要求11所述的微细结构体的制备方法，其中处理(C′)至少包括处理(C′-2)，所述处理(C′-2)包括：
在移除铝后的所述氧化物膜表面上形成热敏层，在所述热敏层中，在所述酸或所述碱中的溶解度响应热而变化；
加热所述热敏层；并且
通过使用所述酸或所述碱来溶解所述热敏层，以在移除铝后的所述氧化物膜表面上形成不溶或难溶于所述酸或所述碱的图案。
14.根据权利要求10-13中任何一项所述的微细结构体的制备方法，其中，在所述处理(D)中，填充在通过所述处理(C)延伸贯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导电材料。
15.根据权利要求14所述的微细结构体的制备方法，其中，在所述处理(D)中，通过电解电镀将所述导电材料填充在通过所述处理(C)延伸贯通所述氧化物膜的微孔中。

Claims (15)

1.一种微细结构体，其包括具有密度为至少107个微孔/mm2的贯通微孔的基底，其中部分贯通微孔填充有不同于基底材料的材料。
2.根据权利要求1所述的微细结构体，其中所述基底是绝缘基底。
3.根据权利要求1或2所述的微细结构体，其中所述基底包括氧化铝。
4.根据权利要求1-3中任何一项所述的微细结构体，其中所述贯通微孔是直管形状。
5.根据权利要求1-4中任何一项所述的微细结构体，其中所述贯通微孔具有至少50％的有序度，所述有序度如式(i)定义：
有序度(％)＝B/A×100(i)
(其中，A表示在测量区域中的贯通微孔的总数，并且B表示在所述测量区域中的如下特定贯通微孔的数目：以所述特定贯通微孔的重心为圆心绘制圆且使得所述圆具有与另一个贯通微孔的边缘相内切的最小半径时，所述圆包括除了所述特定贯通微孔以外的六个贯通微孔的重心)。
6.根据权利要求1-5中任何一项所述的微细结构体，其中使填充在贯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.根据权利要求1-5中任何一项所述的微细结构体，其中使填充在贯通微孔中的所述不同于基底材料的材料从所述基底的表面突出。
8.根据权利要求1-7中任何一项所述的微细结构体，其中填充在贯通微孔中的材料是导电材料。
9.根据权利要求1-8中任何一项所述的微细结构体，其中贯通微孔的直径是10-1000nm。
10.一种根据权利要求3-9中任何一项所述的微细结构体的制备方法，
其中铝基板至少依次进行如下处理：
处理(A)，用于阳极化所述铝基板以形成带有微孔的氧化物膜；
处理(B)，用于从通过处理(A)获得的所述氧化物膜中移除铝；
处理(C)，用于使存在于通过处理(B)移除铝的所述氧化物膜中的部分微孔贯通；和
处理(D)，用于使用不同于氧化物膜材料的材料填充通过处理(C)贯通的所述部分微孔。
11.根据权利要求10所述的微细结构体的制备方法，其中，为了在所述处理(C)中使存在于所述氧化物膜中的所述部分微孔贯通，所述处理(C)至少包括处理(C′)，所述处理(C′)包括：
在移除铝后的所述氧化物膜表面上形成不溶于或难溶于酸或碱的图案；并且
通过使用所述酸或所述碱溶解所述氧化物膜中除了所述图案以外的部分，以使在所述氧化物膜中除了所述图案以外的部分中形成的微孔延伸贯通所述氧化物膜。
12.根据权利要求11所述的微细结构体的制备方法，其中所述处理(C′)至少包括处理(C′-1)，所述处理(C′-1)包括：
在移除铝后的所述氧化物膜表面上形成光敏层，在所述光敏层中，在所述酸或所述碱中的溶解度响应光而变化；
用光束照射所述光敏层；并且
通过使用所述酸或所述碱来溶解所述光敏层，以在移除铝后的所述氧化物膜表面上形成不溶或难溶于所述酸或所述碱的图案。
13.根据权利要求11所述的微细结构体的制备方法，其中所述处理(C′)至少包括处理(C′-2)，所述处理(C′-2)包括：
在移除铝后的所述氧化物膜表面上形成热敏层，在所述热敏层中，在所述酸或所述碱中的溶解度响应热而变化；
加热所述热敏层；并且
通过使用所述酸或所述碱来溶解所述热敏层，以在移除铝后的所述氧化物膜表面上形成不溶或难溶于所述酸或所述碱的图案。
14.根据权利要求10-13中任何一项所述的微细结构体的制备方法，其中，在所述处理(D)中，填充在通过所述处理(C)延伸贯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导电材料。
15.根据权利要求14所述的微细结构体的制备方法，其中，在所述处理(D)中，通过电解电镀将所述导电材料填充在通过所述处理(C)延伸贯通所述氧化物膜的微孔中。
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