JP2010163696A - 陽極酸化ポーラスアルミナおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(a)基板上にMgを0.5〜10重量%含むAl合金膜を形成する工程と、(b)基板に形成されたAl合金膜を陽極酸化し酸化膜を形成する工程と、(c)前記(b)工程により形成された酸化膜を基板から除去する工程と、(d)酸化膜が除去された基板のAl合金膜を、前記(b)工程と同一の化成電圧で陽極酸化する工程を含むことを特徴とする陽極酸化ポーラスアルミナの製造方法、およびその方法により製造された陽極酸化ポーラスアルミナ。
【選択図】図4
Description
図1は、従来の高純度Alからなる薄膜状Alに陽極酸化を行うことにより形成される陽極酸化ポーラスアルミナの構造を模式的に示したものである。基板1上に形成された高純度のAlからなる薄膜状Al(2a)では、表面凹凸が大きいために、陽極酸化により形成される陽極酸化ポーラスアルミナ3の細孔4は試料表面に対し直交した構造を形成することが困難であり、細孔4の配列は不規則なものとなる。
参考実施例1〔基板上の陽極酸化ポーラスアルミナの作製〕
5cm×5cm×0.4mmのサイズのSiウェハを基板とし、DCスパッタ装置を用い、プラズマ出力400W、内圧2×10-4Pa,Arガス導入後内圧0.3Paの条件下で10分間成膜を行い、Si基板上に厚さ3μmの薄膜状Al−4.2wt%Mg合金の形成を行った。得られた試料を、0.3Mシュウ酸浴中、化成電圧40V、浴温17℃において10分間陽極酸化を行い、基板上のポーラスアルミナを得た。
5cm×5cm×0.4mmのサイズのSiウェハを基板とし、DCスパッタ装置を用い、プラズマ出力400W、内圧2×10-4Pa,Arガス導入後内圧0.3Paの条件下で10分間成膜を行い、Si基板上に厚さ3μmの薄膜状Al−4.2wt%Mg合金の形成を行った。得られた試料表面に、100nm周期で突起構造が規則的に配列したモールドを用い、3125kg/cm2の圧力でインプリント処理を施した。インプリント後試料のAl以外の部分には、エポキシ樹脂を被覆することにより絶縁層の形成を行った。その後,0.3Mシュウ酸浴中、化成電圧40V、浴温17℃において5分間陽極酸化を行い、理想配列ポーラスアルミナを得た。
5cm×5cm×0.4mmのサイズのSiウェハを基板とし、DCスパッタ装置を用い、プラズマ出力400W、内圧2×10-4Pa,Arガス導入後内圧0.3Paの条件下で60分間成膜を行い、Si基板上に厚さ20μmの薄膜状Al−4.2wt%Mg合金の形成を行った。得られた試料のAl以外の部分には、エポキシ樹脂を被覆することにより絶縁層の形成を行った。Si基板上に形成された薄膜状Alに、0.3Mシュウ酸電解浴中、化成電圧40V、浴温17℃において60分間陽極酸化を行い、自己組織的に細孔が規則配列したポーラスアルミナの形成を行った。陽極酸化後の試料は、1.8wt%酸化クロム、6wt%リン酸混合水溶液中に3時間浸漬することにより、一旦、酸化物層(酸化膜)を溶解除去し、表面に規則的な窪み配列を有する薄膜状Alを得た。その後、同じ条件下で再度5分間陽極酸化を行い、高規則性ポーラスアルミナを得た。
5cm×5cm×0.4mmのサイズのSiウェハを基板とし、DCスパッタ装置を用い、プラズマ出力400W、内圧2×10-4Pa,Arガス導入後内圧0.3Paの条件下で10分間成膜を行い、Si基板上に厚さ3μmの純度99.99%のAlの形成を行った。得られた試料を、0.3Mシュウ酸浴中、化成電圧40V、浴温17℃において10分間陽極酸化を行い、基板上のポーラスアルミナを得た。細孔配列を走査型電子顕微鏡で観察したところ、実施例1で得られた試料と比較して表面の平滑性及び細孔配列の規則性が劣っていた。
2a 高純度Alからなる薄膜状Al
2b 薄膜状合金Al
3 陽極酸化ポーラスアルミナ
4 細孔
5 モールド
10 酸化膜
Claims (4)
- 陽極酸化ポーラスアルミナの製造方法であって、
(a)基板上にMgを0.5〜10重量%含むAl合金膜を形成する工程と、
(b)前記基板に形成された前記Al合金膜を陽極酸化し酸化膜を形成する工程と、
(c)前記(b)工程により形成された前記酸化膜を前記基板から除去する工程と、
(d)前記酸化膜が除去された前記基板の前記Al合金膜を、前記(b)工程と同一の化成電圧で陽極酸化する工程、
を含むことを特徴とする、陽極酸化ポーラスアルミナの製造方法。 - スパッタ法あるいは真空蒸着法により基板上にAl合金膜を形成することを特徴とする、請求項1の陽極酸化ポーラスアルミナの製造方法。
- 非平衡状態のAl合金膜を基板上に形成することを特徴とする、請求項1または2の陽極酸化ポーラスアルミナの製造方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の方法により製造された陽極酸化ポーラスアルミナ。
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