DE3237432A1

DE3237432A1 - METHOD FOR PRODUCING AN ALLOY OR A MIXING OF ELEMENTS ON A SUBSTRATE SURFACE

Info

Publication number: DE3237432A1
Application number: DE19823237432
Authority: DE
Inventors: Sven Stensig 8260 Viby Eskildsen; Karur Ramchandra 48201 Detroit Mich. Padmanabhan; Gunnar 8240 Risskov Soerensen
Original assignee: SOERENSEN GUNNAR 8240 RISSKOV DK
Current assignee: SOERENSEN GUNNAR 8240 RISSKOV DK
Priority date: 1981-03-16
Filing date: 1982-03-15
Publication date: 1983-03-24

Description

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SXM 2316SXM 2316

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER LEGIERUNG ODER EINER MISCHUNG VON ELEMENTEN AUF EINER SUBSTRAT-OBERFLÄCHEPROCESS FOR MANUFACTURING AN ALLOY OR A MIXTURE OF ELEMENTS ON A SUBSTRATE SURFACE

Die Erfindung betrifft die Herstellung einer Legierung oder Mischung von Elementen auf der Oberflächenschicht eines Substrates durch Zersetzen eines Oberflächenfilms auf der SubstratrOberflache unter Verwendung von Ionen _t mit einer bestimmten kinetischen Energie. Durch die Wirkung dieser Ionen treten Diffusions-Prozesse auf, gefolgt durch bindungslösende chemische Reaktionen sowohl im Oberflächenfilm als auch im Substrat, welches, gemeinsam mit anderen Wirkungen der für die Zersetzung eingesetzten Ionen überraschende technische Effekte und Änderungen der physikalischen und chemischen Eigenschaften der Substrat-Oberfläche hervorrufen.The invention relates to the production of an alloy or mixture of elements on the surface layer of a substrate by decomposing a surface film on the substrate surface using ions _t with a certain kinetic energy. The effect of these ions causes diffusion processes to occur, followed by chemical reactions that release bonds both in the surface film and in the substrate, which, together with other effects of the ions used for the decomposition, have surprising technical effects and changes in the physical and chemical properties of the substrate surface cause.

In der Metallurgie und Elektronik ist es häufig erwünscht, Oberflächen-Eigenschaften eines Materials zu verändern. Es kann daher günstig sein, beispielsweise die elektrische Leitfähigkeit zu verändern, wobei auch eine Verbesserung von Reibung und Abnutzung in der Schneidwerkzeug-Industrie hoch erwünscht sein kann. Ferner besteht eine weitere Art der Oberflächen-Modifikation darin, eine Oberfläche katalytisch aktiv zu machen.In metallurgy and electronics it is often desirable to have surface properties of a material change. It can therefore be beneficial, for example, to change the electrical conductivity, whereby also an improvement in friction and wear may be highly desirable in the cutting tool industry. Another type of surface modification is to make a surface catalytically active do.

Es ist wohlbekannt, daß eine Legierung oder eine Mischung von Elementen in der Oberflächenschicht einesIt is well known that an alloy or mixture of elements in the surface layer of a

BHTfE
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ο Ao I 4 OZ ο Ao I 4 OZ

Substrats durch ein Uberzugsverfahren, gefolgt durch Erhitzen des überzogenen Substrates in einem Ofen bei erhöhten Temperaturen über einen längeren Zeitraum, erhalten werden kann. In der technischen Literatur ist auch beschrieben worden, wie ein Metallüberzug auf einer Substrat-Oberfläche in das Substrat durch Beschießen mit einem Strahl energiereicher Ionen aus einem Ionen-Beschleuniger gemischt werden kann. Als Folge der Atom-Kollisionsprozesse im Feststoff während des Abbremsens der Ionen werden Metall-Atome aus dem überzug in das « darunterliegende Substrat ohne Vermischen von Substrat-Atomen mit dem Uberzugsfilm eindringen. Bei diesem Verfahren, welches üblicherweise als Ionen-Strahl-Mischung bezeichnet wird, war es nachteilig, daß zum Erzielen eines beträchtlichen Mischens relativ hohe Ionen-Dosen notwendig sind. Außerdem wurde ein beträchtlicher Teil des Überzugsfilms durch Abplatzen verschwendet, wobei die Kombination von Ionen- und Oberflächenfilm-Atomen äußerst wichtig 1st.Substrate by a coating process followed by Heating the coated substrate in an oven at elevated temperatures for a longer period of time, can be obtained. In the technical literature it has also been described how a metal coating on a Substrate surface into the substrate by bombarding it with a beam of high-energy ions from an ion accelerator can be mixed. As a result of the atomic collision processes in the solid during deceleration the ions are metal atoms from the coating in the « penetrate underlying substrate without mixing substrate atoms with the coating film. In this procedure, which is commonly referred to as ion-beam mixing, it was disadvantageous to achieve that considerable mixing requires relatively high doses of ions. In addition, a considerable part was of the coating film is wasted by peeling, whereby the combination of ion and surface film atoms extremely important 1st.

Ionische Zersetzung von flüchtigen Metallverbindungen zur Herstellung von Widerstands-Oberflächen ist beschrieben worden. Das US-PS Nr. 3245895 beschreibt ein Verfahren, in dem elektrische Eigenschaften durch Ionen-Beschuß verändert werden. Im US-Patent Nr. 3221390 ist ein Verfahren beschrieben, durch welches Metall aus einer flüchtigen Metallzusammensetzung durch elektrische Entladung τεαμζίε^ werden kann, und die dänische Anmeldung Nr. 58/74 beschreibt, wie ein Elektronen- oder Laserstrahl eine gasförmige Metal!verbindung, die ein Substrat umgibt, zersetzenIonic decomposition of volatile metal compounds for the production of resistor surfaces is described been. US Pat. No. 3,245,895 describes a method in which electrical properties can be changed by ion bombardment. In US Pat. No. 3,221,390 there is described a method by which Metal can be τεαμζίε ^ from a volatile metal composition through electrical discharge, and the Danish application No. 58/74 describes how an electron or laser beam is a gaseous one Decompose metal compounds surrounding a substrate

kann. In der fallengelassenen dänischen Patentanmeldung Nr. 987/76 ist beschrieben, wie ein Ionen-Strahl Metall aus einer als Film auf einer Substrat-Oberfläche abgeschiedenen Metallverbindung reduzieren kann.can. In the dropped Danish patent application No. 987/76 it is described how an ion beam is metal from a deposited as a film on a substrate surface Metal connection can reduce.

Es ist das Ziel der Erfindung, eine Legierung oder
eine Mischung von Elementen in der Oberfläche eines
Substrates durch ionische Zersetzung eines Metallverbindungsfilms herzustellen. Dies wird mittels eines Verfahrens nach Anspruch 1 erreicht.It is the aim of the invention to create an alloy or
a mixture of elements in the surface of a
Substrate to produce by ionic decomposition of a metal compound film. This is achieved by means of a method according to claim 1.

Anspruch 2 begrenzt die Parameter des Verfahrens bezüglich Ionen-Energie und Dicke des Films, der auf der
Substrat-Oberfläche abgeschieden wird.Claim 2 limits the parameters of the method with respect to ion energy and thickness of the film on the
Substrate surface is deposited.

Anspruch 3 beschreibt besonders nützliche Verbindungen
der Platin- und Edelmetalle.Claim 3 describes particularly useful compounds
of platinum and precious metals.

Anspruch 4 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Metallsiliziden mit einem hohen Siliciumgehalt.Claim 4 describes a method for producing Metal silicides with a high silicon content.

Anspruch 5 beschreibt ein reaktives Ionen-Strahl-Mischungs-Verfahren, bei dem Atome des Substrats mittels des
Ionen-Strahls durch den durch den Ionen-Strahl zersetzten Film zur Oberfläche diffundieren.Claim 5 describes a reactive ion beam mixing method in which atoms of the substrate by means of
Diffuse ion beam through the decomposed film by the ion beam to the surface.

Anspruch 6 beschreibt ein Verfahren zum Einbetten von
Metallionen in ein poröses Material.Claim 6 describes a method for embedding
Metal ions in a porous material.

Anspruch 7 beschreibt ein Verfahren, mittels dessen eineClaim 7 describes a method by means of which a

BOEHM^RT φ Βφΐί IVd^RT.'*BOEHM ^ RT φ Βφΐί IVd ^ RT. '*

3 ? 3 7 Λ 3 23? 3 7 Λ 3 2

Metallverbindung in einem vorbeschriebenen Muster zersetzt werden kann.Metal compound can be decomposed in a prescribed pattern.

Anspruch 8 beschreibt ein Verfahren, bei dem eine durch Ionen-Beschuß zersetzte Metallverbindung für stromlose Metallabscheidung katalytisch gemacht wird.Claim 8 describes a method in which a decomposed by ion bombardment metal compound for electroless metal deposition is made catalytic.

Anspruch 9 stellt fest, daß eine erfindungsgemäß behandelte Oberfläche als Katalysator wirken kann.Claim 9 states that a treated according to the invention Surface can act as a catalyst.

Anspruch 10 stellt fest, daß eine erfindungsgemäß behandelte Oberfläche verbesserte Eigenschaften bezüglich Korrosion, Abnutzung, Reibung und Porosität zeigt.Claim 10 states that a treated according to the invention Surface shows improved properties in terms of corrosion, wear, friction and porosity.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden unter Bezugnahme auf Beispiele und auf den derzeitigen Kenntnisstand von Oberflächen-Modifikation durch Ionen-Strahlen beschrieben werden.The method according to the invention is described below under Reference to examples and to the current state of knowledge of surface modification by Ion beams are described.

Das, was ein erfindungsgemäßes Verfahren ermöglicht, und bis jetzt noch nicht erkannt worden ist, ist die Tatsache, daß sogenanntes reaktives Ionen-Strahl-.Mischen auftritt, wenn ein Film einer chemischen Metallverbindung auf einem Substrat durch schnelle Ionen, die in das Substrat eindringen, zersetzt wird, ohne Zufuhr anderer als kinetischer Energie. Der Terminus "reaktiv" bezieht sich auf die Tatsache, daß die Ionen chemische Bindungenlösende Reaktianeninduzieren, die zum Entstehen gasförmiger Verbindungen, wie Halogenen, führen.What a method according to the invention enables and has not yet been recognized is the fact that so-called reactive ion beam mixing occurs when a film of a chemical metal compound is deposited on a substrate by fast ions that penetrate into the substrate, is decomposed without supplying anything other than kinetic energy. The term "reactive" refers to the fact that the ions induce chemical bond breaking reactants which lead to formation of gaseous compounds such as halogens.

-B--B-

Es ist bezeichnend und bisher noch nicht erkannt worden, daß während des reaktiven Ionen-Strahl-Mischens Atome vom Substrat den Film während seiner ionischen Zersetzung durchdringen können und sich auf der Oberfläche selbst ablagern. Dieses kann durch die sogenannte Rutherford-Rückstreuung , die kurz weiter unten diskutiert wird, verwirklicht werden. Eine genauere Beschreibung kann in "Ruckstreuungs -Spektrometrie" von W.-K. Chu, J.W. Mayer, M.-A. Nicolet (Academic Press, 1978) gefunden werden. Der Mechanismus des erfindungs- * gemäßen Verfahrens wird noch nicht völlig verstanden. Die Entstehung von Halogengas während der ionischen Zersetzung kann einen günstigen Effekt auf Potential-Diffusions-Barrieren wie Oxidfilme haben und ferner Fehlstellen in der Kristall-Struktur bilden. Die Struktur des ionenzersetzten Films, welche fast amorph zu sein scheint, kann auch die Geschwindigkeit von der ionischen Zersetzung folgenden Diffusionsprozessen erhöhen. Es ist dementsprechend gefunden worden, daß bei der Bildung von Metall-Siliziden der natürliche Oxidfilm auf Silicium eine derartig starke Diffusions-Barriere bildet, daß er den Mischprozeß verhindert. Nur dann, wenn der Oxidfilm vor der Filmablagerung durch Eintauchen des Substrats in Fluor-Wasserstoff-Säure entfernt wird, wird die Bildung von Metallsiliziden auftreten.It is significant, and not previously recognized, that during reactive ion beam mixing Atoms from the substrate can penetrate the film during its ionic decomposition and settle on the surface deposit yourself. This can be caused by the so-called Rutherford backscattering, which is briefly described below will be discussed. A more detailed description can be found in "Backscattering Spectrometry" by W.-K. Chu, J.W. Mayer, M.-A. Nicolet (Academic Press, 1978). The mechanism of the invention * according to the procedure is not yet fully understood. The formation of halogen gas during the ionic Decomposition can have a beneficial effect on potential diffusion barriers such as oxide films and also form voids in the crystal structure. The structure of the ion-decomposed film, which is almost amorphous appears to be, can also increase the rate of the ionic decomposition following diffusion processes. It has accordingly been found that in the formation of metal silicides, the natural oxide film forms such a strong diffusion barrier on silicon that it prevents the mixing process. Only if the oxide film prior to film deposition by immersing the substrate in hydrofluoric acid removed, the formation of metal silicides will occur.

Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich von bekannten ionischen Oberflächen-Modifikationen. Mit Ionen-Dosen, die geringer als die bei konventionellemThe inventive method differs from known ionic surface modifications. With ion doses that are lower than conventional

BOBHWTEKT & BC}El*llWEjn;· ο ο Τ7 / QOBOBHWTEKT & BC} El * llWEjn; · ο ο Τ7 / QO

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Ionen-Strahl-Mischen sind, kann eine technische Wirkung erzielt werden. Es ist von äußerstör Wichtigkeit, daß ein Teil des Ionen-Strahls, der die ionische Zersetzung hervorruft, in das Substrat selbst eindringt. Das Verfahren nach der Erfindung ist nicht bezüglich der Auswahl der Ionen-Spezies und des Substrat-Materials begrenzt, wie es im Falle von Ionen-Implantation ist, bei der die Stoichiometrie in der hergestellten Legierung hauptsächlich von der Art der Atom-Zusammenstösse abhängt. Als Resultat der Kollisions- wie auch der Diffusionsprozesse wird eine überraschend gute Haftung zwischen dem zersetzten Film und dem Substrat erzielt. Ein sehr überraschender technischer Effekt wird erreicht, wenn die Metallverbindung vor dem Prozeß in einem porösen Material eingelagert wird, und wo ein Muster zersetzten Films nach Entfernen nicht zersetzten Films als Katalysator für konventionelle stromlose Metallabscheidung dient. Dies ist insbesondere nützlich als ein vollständiger Zusatzprozeß für die Hersteller von gedruckten Schaltungen in der Mikroelektronik.Ion beam mixing can have a technical effect be achieved. It is of the utmost importance that part of the ion beam is responsible for ionic decomposition causes, penetrates into the substrate itself. The method of the invention is not of choice the ion species and the substrate material are limited, as is the case with ion implantation which the stoichiometry in the manufactured alloy depends mainly on the type of atomic collisions. As a result of the collision as well as the diffusion processes a surprisingly good adhesion between the decomposed film and the substrate is achieved. A very surprising technical effect is achieved when the metal compound in before the process a porous material, and where a pattern of decomposed film did not decompose after removal Films serves as a catalyst for conventional electroless metal deposition. This is particularly useful as a complete add-on process for the manufacturers of printed circuits in microelectronics.

Die Rutherford-Rückstreuung ist ein wichtiges Werkzeug, die Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens zu verifizieren; eine detaillierte Aufstellung der erzielten Resultate wird in der technischen Literatur publiziert werden. In der Zeichnung sind Beispiele dargestellt, um lediglich die überraschenden, durch die Erfindung ermöglichten Effekte darzustellen. Ein Helium-Strahl mit zwei Millionen eV von einem Van-de-Graaff-Beschleuniger wurde auf das Oberflächenfilm-UberzogeneRutherford backscattering is an important tool verify the features of the method of the invention; a detailed list of the achieved Results will be published in the technical literature. Examples are shown in the drawing only to illustrate the surprising effects made possible by the invention. A jet of helium with two million eV from a Van de Graaff accelerator was coated on the surface film

Substrat vor und nach ionischer Zersetzung der Metallverbindung gerichtet. Ein Partikel-Detektor, der zur Messung der Energie der rückgestrahlten Helium-Atome befähigt ist, wird in einem Winkel von 160° relativ zum ankommenden Strahl aufgestellt. Mit einer derartigen experimentellen Anordnung ist es einer in der Technik geschulten Person möglich, die Stiochiometrie in der Oberflächen-Region zu bestimmen. In der Figur ist die Anzahl von Rückstreuungsereignissen gegen die Energie der rückgestreuten Helium-Atome aufgetragen. Die vertikalen Pfeile in der Figur beziehen sich auf die vom angegebenen Element rückgestreute Energie, wenn es auf der Oberfläche angeordnet ist. Bei Kenntnis der Rutherford-Rückstreu -Spektrometrie wird die Neuheit der vorliegenden Erfindung klar demonstriert. Rutherford-Rückstreuung wurde bisher zur Durchführung von Oberflächen-Reaktionen wie beispielsweise im US-Patent Nr. 4Q42730 eingesetzt.Substrate before and after ionic decomposition of the metal compound directed. A particle detector that is used to measure the energy of the reflected helium atoms is able to be set up at an angle of 160 ° relative to the incoming beam. With such an experimental arrangement, it is one in the Technically trained person possible to determine the stiochiometry in the surface region. In the figure the number of backscattering events is plotted against the energy of the backscattered helium atoms. The vertical arrows in the figure relate to the energy backscattered from the specified element, when placed on the surface. With knowledge of the Rutherford backscatter spectrometry, the novelty of the present invention clearly demonstrated. Rutherford backscattering has previously been implemented used by surface reactions such as in U.S. Patent No. 4Q42730.

Die in der Figur dargestellten Beispiele sind folgende:The examples shown in the figure are as follows:

a) Zersetzung ei.nes PtCl-Films (Dicke: ^v/ 1000 A) auf einem vor der Filmzersetzung in Fluor-Wasserstoff-SMure eingetauchten Siliclum-Substrat. Nach Ionen-Beschuß mit 300 keV Krypton-Ionen mit einer Dosis von 5 χ 10 Ionen/cm² wird eine gemischte Schicht mit Silicium an der Oberfläche hergestellt.a) Decomposition of a PtCl film (thickness: ^ v / 1000 Å) on a silicon substrate immersed in fluorine-hydrogen-acid before the film decomposition. After ion bombardment with 300 keV krypton ions at a dose of 5 × 10 ions / cm ² , a mixed layer with silicon is produced on the surface.

b) Zersetzung eines PtCl₄-FiImS (Dicke: •N, 1000 A) auf einer Kupferfolie, aufgedampft auf eine Silicium-Oberflache.b) Decomposition of a PtCl ₄ -FiImS (thickness: • N, 1000 Å) on a copper foil, vapor-deposited onto a silicon surface.

3 2 3 7 A 33 2 3 7 A 3

Nach Ionen-Beschuß mit 300 keV Krypton-Ionen mit einer Dosis von 5x10 Ionen/cm² wird eine Legierung von Kupfer und Platin gebildet, deren Stiochiometrie bestimmt werden kann.After ion bombardment with 300 keV krypton ions at a dose of 5 × 10 ions / cm ² , an alloy of copper and platinum is formed, the stiochiometry of which can be determined.

c) Zersetzung eines ReCl₃-FiImS (Dicke: 2000 A) auf einer dicken Kupferfolie. Nach ionischer Zersetzungc) Decomposition of a ReCl ₃ -FiImS (thickness: 2000 Å) on a thick copper foil. After ionic decomposition

mit 300 keV Argon-Ionen mit einer Dosis vonwith 300 keV argon ions with a dose of

15
3 χ 10 Ionen/cm² sind Kupferionen an der Oberfläche und Rhenium in das Kupfer diffundiert, -wie durch die Form (shewnes) des Rückstreuungs-Peaks angezeigt wird.15th
3 χ 10 ions / cm ² are copper ions on the surface and rhenium diffuses into the copper, -as indicated by the shape (shewnes) of the backscattering peak.

example 1

PtCl. wird in Aceton oder einer Mischung von Methanol zu Dichlormethan (1:1) in einer Konzentration von 1 - 100 mg/ml gelöst. Ein Tropfen dieser Lösung wird auf einem Substrat wie beispielsweise Silicium gegeben, auf dem der natürliche Oxidfilm mit Fluor-Wasserstoff-Säure entfernt worden ist. Der abgeschiedene Oberflächenfilm wird einem Ionenstrahl ausgesetzt, dessen Energie der Dicke des Films entspricht. BeispielsweisePtCl. is dissolved in acetone or a mixture of methanol to dichloromethane (1: 1) in a concentration of 1 - 100 mg / ml. A drop of this solution is placed on a substrate such as silicon, from which the natural oxide film has been removed with fluorohydrogen acid. The deposited surface film is exposed to an ion beam whose energy corresponds to the thickness of the film. For example

ο 15ο 15

wird 1000-A-dicker Film einer Dosis von 5 χ 10 Ionen/cm² ausgesetzt. Nach der Ionenaufnahme wird das Substrat in einem Lösungsmittel, das zum Auflösen von nicht zersetztem Material befähigt ist, gewaschen, beispielsweise dann, wenn es erwünscht ist, ein Muster zu erhalten. Der legierungsbildende Prozeß ist, wie durch a) in der Figur angedeutet, verwirklicht.1000 Å thick film is exposed to a dose of 5 χ 10 ions / cm ^2. After ion uptake, the substrate is washed in a solvent capable of dissolving undecomposed material, for example when it is desired to obtain a pattern. The alloy-forming process is, as indicated by a) in the figure, realized.

Example 2

Wie in Beispiel 1 wird PtCl. mit einer Dicke von 2000 A auf einer 2000-A-dicken Kupferschicht auf Silicium abgeschieden. Der Film wird Ionen eines inerten Gases, wie Krypton, im Energiebereich von 50 500 keV ausgesetzt, so daß Ionen den Film in das Kupfer-Substrat durchdringen werden. Diffusionsprozesse, wie in der Fig. b) gezeigt, führen zur Bildung einer Kupfer-Platin-Legierung.As in Example 1, PtCl. with a thickness of 2000 Å on a 2000 Å thick copper layer Deposited silicon. The film will ions of an inert gas, such as krypton, in the energy range of 50,500 keV so that ions will penetrate the film into the copper substrate. Diffusion processes, as shown in Fig. b), lead to the formation of a copper-platinum alloy.

Example 3

ReCl₃ wird in einer Mischung von Methanol und Dichlor-Methan oder Ethylacetat gelöst und auf eine elektrisch polierte Kupferfolie gebracht. Nach Verdampfen des Lösungsmittels wird der ReCl,-Film 300 keV Argon-IonenReCl ₃ is dissolved in a mixture of methanol and dichloromethane or ethyl acetate and applied to an electrically polished copper foil. After evaporation of the solvent, the ReCl, film becomes 300 keV argon ions

15
bis zu einer Dosis von 3x10 Ionen/cm² ausgesetzt. Nach Waschen in der obengenannten Lösungsmittel-Mischung wurde durch Rutherford-Rückstreuung festgestellt, c) in der Figur, daß Transportprozesse zur Diffusion von Kupfer zur Filmoberfläche und Rhenium in die Kupferfolie führen.15th
exposed to a dose of 3x10 ions / cm ^2. After washing in the above-mentioned solvent mixture, it was found by Rutherford backscattering, c) in the figure, that transport processes lead to diffusion of copper to the film surface and rhenium into the copper foil.

Example 4

Ein durch Sintern von Pulver hergestelltes poröses Material wird ip eine Lösung, die PdCl-, ReCl₃ oderA porous material made by sintering powder becomes ip a solution containing PdCl-, ReCl ₃ or

BOBHWERT &
♦ · ·BOBHWERT &
♦ · ·

ein anderes Platin-Metall-Halogenid enthält, eingetaucht. In die Poren des Materials wird Metallverbindung eingelagert, woraufhin die Metalloberfläche Inertgas-Ionen im Energiebereich von 50 - 500 keV mit einer Dosis zwischen 10 bis 5 χ 10 Ionen/cm² ausgesetzt wird. Nach Abwaschen im Lösungsmittel wird ein zusammengesetztes Material in der Oberflächenschicht, unter Verschließen der Materialporen, erhalten. Durch eine stromlose Metallabscheidung in einer konventionellen stromlosen Plattierungs -Lösung kann die katalytische Aktivität des Platin-Metalls weitere Metallabscheidung initiieren.contains another platinum metal halide, immersed. Metal compounds are embedded in the pores of the material, whereupon the metal surface is exposed to inert gas ions in the energy range of 50 - 500 keV with a dose between 10 to 5 χ 10 ions / cm ^2. After washing off in the solvent, a composite material is obtained in the surface layer, with the pores of the material being closed. By electroless metal deposition in a conventional electroless plating solution, the catalytic activity of the platinum metal can initiate further metal deposition.

Claims

boehme & t & βο £ Ημ £ 8τΧ 3 2 3 7 Λ 3

41.41.

SXM 2316

PATENT CLAIMS:

[y. A method for producing an alloy or a mixture in a substrate surface, the method being characterized in that it comprises the decomposition of a film of a chemical metal compound on the surface by high-energy ions, in a vacuum chamber, where the decomposition is compared to thermal decomposition of the metal compound takes place and leads to diffusion processes in the film and in the substrate. '■. '

2. The method according to claim 1, characterized in that the high-energy ions have a sufficiently high energy with respect to the film thickness, so that some of the high-energy ions penetrate the film and are braked in the underlying substrate.

3. The method according to claim 1 to 2, characterized in that that a metal compound consisting of ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, platinum, gold, Silver or copper, or a mixture of these elements, is used.

BOBHM ^ FfT 65 BCfcrtl ^ ffiRt ^ 3 2 37432

4. The method according to claim 1 to 3> characterized in that that when the ionic decomposition takes place on a silicon surface, where the natural Oxide film has been etched away by fluorine-hydrogen acid is, metal silicides can be made with a high silicon content.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that after the ionic decomposition of a metal compound Atoms from the substrate on the surface of the decomposed film without adding any form of energy other than the kinetic energy of the ions.

6. The method according to claim 1 and claims 3 to 5, characterized in that one in the surface layer metal compound embedded in a porous substrate is exposed to ion bombardment.

7. The method according to claim 1 to 6, characterized in that an ion beam from an ion accelerator a chemical metal compound decomposes in a prescribed pattern.

8. The method according to claim 1 to 7, characterized in that metal nuclei in the decomposed film have an insulating or activate semiconducting substrate with respect to conventional electroless metal deposition.

9. The method according to claim 1 to 8, characterized in that the surface is catalytically active.

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BOEpKfEpT «cBOfchiMEBT.; _ 32 3 7432BOEpKfEpT «cBOfchiMEBT .; _ 32 3 7432

¹ - ■■ ι

10. The method according to claim 1 to 8, characterized in that the substrate with the ionically decompose film shows improved properties related to properties such as corrosion, wear, friction and porosity.