DE4220621A1 - Verfahren zum stromlos chemischen Erzeugen einer strukturierten Metallschicht - Google Patents

Verfahren zum stromlos chemischen Erzeugen einer strukturierten Metallschicht

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum stromlos chemi­ schen Erzeugen einer strukturierten Metallschicht nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine strukturierte, stromlos chemisch abgeschiedene Me­ tallschicht wird beispielsweise bei Displays als Kontakt­ schicht auf transparenten leitfähigen Indium-Zinnoxid (ITO)-Schichten auf Glas benötigt.
Die üblichen Verfahren zum stromlos chemischen Erzeugen einer Metallschicht auf einen Träger aus Glas, Quarz, Ke­ ramik oder ähnlichen Materialien führen durch die Sensi­ bilisierungs- und Aktivierungsprozesse mit SnCl2/PdCl2 und nachfolgender Metallisierung zu einer ganzflächigen Me­ tallschicht, auch wenn zuerst eine strukturierte Grund­ schicht aus z. B. Indium-Zinnoxid auf dem Träger erzeugt wurde. Behandelt man hingegen die mit einer derartigen strukturierten Grundschicht versehene Trägeroberfläche nur mit PdCl2, so werden keine Palladium-Kristallisationskeime für die Metallisierung erzeugt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Ver­ fahren zum stromlos chemischen Erzeugen einer strukturier­ ten Metallschicht anzugeben.
Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Die Un­ teransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich haftfeste strukturierte Metallschichten auf einer strukturierten Grundschicht ohne jeden Wildwuchs erzeugen. Wesentlich an der Erfindung ist, daß die Grundschicht bereits Zinnoxid enthält und bei der Behandlung der diese Grundschicht tragenden Trägeroberfläche mit einem Reduktionsmittel selektiv auf der Grundschicht oberflächlich ein zweiwertiges Zinnsalz entsteht, das in einem Folgeschritt als Reduktionsmittel für die an sich bekannte Erzeugung von Kristallisationskeimen dienen kann, z. B. durch Reduktion von PdCl2 zu Palladiumkeimen. Die Abscheidung einer Metallschicht, für welche vorzugsweise Kupfer Cu und/oder Nickel Ni verwandt wird, auf der Keimschicht ist allgemein bekannt und daher an dieser Stelle nicht weiter behandelt.
Die Erfindung ist besonders geeignet zur Metallisierung von strukturierten ITO-Schichten. Es kommen aber auch an­ dere Zinnoxid enthaltende Schichtmaterialien, insbesondere anders zusammengesetzte Mischoxide in Betracht.
Als Reduktionsmittel zur Behandlung der Trägeroberfläche mit der strukturierten Grundschicht wird vorteilhafter­ weise Chlor oder ein chlorhaltiges Medium eingesetzt. Der Trägerkörper wird beispielsweise einer Zinnoxid reduzie­ renden Gasatmosphäre, insbesondere einer Chlorgasatmo­ sphäre oder einer Salzsäuredampfatmosphäre ausgesetzt. Die Trägeroberfläche mit der strukturierten Grundschicht kann auch vorteilhaft in einem Zinnoxid reduzierenden Flüssig­ keitsbad, insbesondere einem Salzsäurebad, behandelt und/oder mit einer reduzierenden Flüssigkeit, insbesondere Salzsäure, überströmt und vorzugsweise anschließend einem oder mehreren Spülprozessen unterworfen werden.
Durch leichtes Bewegen des Trägerkörpers relativ zu dem reduzierenden Medium während des Reduktionsvorgangs, wird eine gleichmäßige Anreduktion der Oberfläche der Grund­ schicht gewährleistet.
Die Erzeugung der strukturierten Grundschicht, insbeson­ dere einer ITO-Schicht wird für die vorliegende Erfindung als allgemein bekannt vorausgesetzt. Das Wesen der Erfin­ dung ist in der Weiterbehandlung einer solchen struktu­ rierten Grundschicht mit selektiver Metallisierung zu se­ hen.
Änderungen der vorstehend beschriebenen Beispiele im Rah­ men des Erfindungsgedankens sind dem Fachmann geläufig. Beispielsweise kommen für die Metallisierung neben Cu und Ni auch andere Metalle wie Sn, Au, Cr, Ag in Betracht. Zu­ sätzliche, das erfindungsgemäße Verfahren nicht beein­ trächtigende Verfahrensschritte, insbesondere Reinigungs­ prozesse sind möglich.

Claims (7)

1. Verfahren zum stromlos chemischen Erzeugen einer strukturierten Metallschicht auf einem Träger aus Glas, Quarz, Keramik o. ä., wobei vor der Metallisierung eine Keimschicht mit Kristallisationskeimen, insbesondere Pal­ ladiumkeimen erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Träger eine strukturierte Grundschicht, die Zinnoxid (SnO2) enthält, erzeugt wird, und daß vor dem Erzeugen der Keimschicht die Trägeroberfläche mit der Grundschicht mit einem Reduktionsmittel behandelt wird, durch das Zinnoxid in ein zweiwertiges Zinnsalz überführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundschicht als eine transparent leitfähige Indium- Zinnoxid (ITO)-Schicht erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß man als Reduktionsmittel Chlor oder ein chlorhal­ tiges Medium verwendet und Zinnoxid (SnO2) zu Zinnchlorid (SnCl2) reduziert.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den Träger mit der Grundschicht in einer Gasatmosphäre, insbesondere Chlorgasatmosphäre oder Salzsäuredampfatmosphäre, behandelt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß man den Träger mit der Grundschicht in einem Flüssigkeitsbad, insbesondere Salzsäurebad, behan­ delt oder mit Flüssigkeit, insbesondere Salzsäure, über­ strömt und anschließend vorzugsweise einem oder mehreren Spülprozessen unterwirft.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man den Träger mit der Grundschicht während der Reduktionsbehandlung leicht bewegt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Nickel- oder Kupferschicht erzeugt.
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