JP2015509283A - エッチングされたシリコン、エッチングされたシリコン構造を形成する方法及びその使用 - Google Patents
エッチングされたシリコン、エッチングされたシリコン構造を形成する方法及びその使用 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015509283A JP2015509283A JP2014548204A JP2014548204A JP2015509283A JP 2015509283 A JP2015509283 A JP 2015509283A JP 2014548204 A JP2014548204 A JP 2014548204A JP 2014548204 A JP2014548204 A JP 2014548204A JP 2015509283 A JP2015509283 A JP 2015509283A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- silicon
- etched
- etching
- silicon surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/386—Silicon or alloys based on silicon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
- B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
- B81C1/00436—Shaping materials, i.e. techniques for structuring the substrate or the layers on the substrate
- B81C1/00523—Etching material
- B81C1/00539—Wet etching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/1601—Process or apparatus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/1601—Process or apparatus
- C23C18/1633—Process of electroless plating
- C23C18/1635—Composition of the substrate
- C23C18/1639—Substrates other than metallic, e.g. inorganic or organic or non-conductive
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/1601—Process or apparatus
- C23C18/1633—Process of electroless plating
- C23C18/1646—Characteristics of the product obtained
- C23C18/165—Multilayered product
- C23C18/1651—Two or more layers only obtained by electroless plating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/31—Coating with metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/31—Coating with metals
- C23C18/38—Coating with copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
- C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
- C23C18/31—Coating with metals
- C23C18/42—Coating with noble metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/10—Etching compositions
- C23F1/14—Aqueous compositions
- C23F1/32—Alkaline compositions
- C23F1/34—Alkaline compositions for etching copper or alloys thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/10—Etching compositions
- C23F1/14—Aqueous compositions
- C23F1/32—Alkaline compositions
- C23F1/40—Alkaline compositions for etching other metallic material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/04—Processes of manufacture in general
- H01M4/0402—Methods of deposition of the material
- H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/04—Processes of manufacture in general
- H01M4/049—Manufacturing of an active layer by chemical means
- H01M4/0492—Chemical attack of the support material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/134—Electrodes based on metals, Si or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/139—Processes of manufacture
- H01M4/1395—Processes of manufacture of electrodes based on metals, Si or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/362—Composites
- H01M4/366—Composites as layered products
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Weting (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Description
エッチングされるシリコン表面上に第一金属を無電解で成膜するステップであって、ここで、前記無電解で成膜された第一金属は、エッチングされる前記シリコンの表面を部分的に覆うステップ;
前記第一金属とは異なる第二金属を、前記シリコン表面及び前記無電解で成膜された第一金属の上に成膜するステップであって、ここで、前記成膜された第二金属のフィルムは、エッチングされる前記シリコン表面を覆うステップ;
前記第一金属及び前記第二金属を、前記第一金属の上に重なる、前記成膜された第二金属のフィルムの領域から除去して、エッチングされる前記シリコン表面を部分的に覆う前記第二金属を残留させるステップ;及び
前記シリコン表面を、酸化剤及びフッ化物イオンのソースを含む水溶性エッチング組成物に曝露することにより、前記シリコンをエッチングするステップ、
を含む。
エッチングされるシリコン表面上で第一金属を無電解で成膜するステップであって、ここで、前記無電解で成膜された第一金属は、エッチングされる前記シリコンの表面を部分的に覆うステップ;
前記シリコン表面上の及び前記無電解成膜された第一金属の上の、シリコンのエッチングに触媒作用を及ぼすことができる、第二金属のフィルムを成膜するステップ、
及び
前記シリコン表面を、酸化剤及びフッ化物イオンのソースを含む水溶性エッチング組成物に曝露することにより、前記シリコンをエッチングするステップ、
を含む。
図1は、本発明の態様による、シリコンをエッチングするプロセスを例示する。第一のステップにおいて、第一金属のアイランド105を、シリコン基板101の表面103上に成膜する。前記アイランド105を、前記第一金属の無電解成膜により形成する。前記アイランド105は、表面103を部分的に覆い、表面103の曝露される領域107を残留させる。前記シリコン基板101の前記表面103を、アイランド形成の前にクリーニングして、例えば、前記基板表面から不純物又は酸化物を除去するなどしてもよい。付加的に又は代替的に、前記シリコン表面を、等方的にエッチングして、前記シリコン表面を滑らかにして表面の凸凹を除去してもよい。
金属Mの無電解成膜を、Mn+イオンの溶液を使用して行い、ここで、nは、少なくとも1、任意に1、2又は3である整数である。金属Mのアイランド105を形成するための無電解成膜を、シリコン基板101を、フッ化物又はアルカリ、及びMn+イオンののソースの水溶液に曝露することによりなし得る。アルカリはまた、Mn+イオンのソースであり得る。前記水溶液は、水の他に、例えば、1種又は2種以上のアルコールなどの水混和性有機溶媒などの、1種又は2種以上の溶媒を含んでもよい。典型的なフッ化物は、フッ化アンモニウム及びフッ化水素である。典型的なアルカリは、水酸化物、例えば、アルカリ水酸化物などである。好ましくは、前記水溶液はHFを含む。
Si0 + 6F− → SiF6 2− + 4e−
シリコンのエッチングにおいて生じた電子により、以下の半反応により、水中金属イオンの元素金属への還元が引き起こされる:
Mn+(aq) +ne− → M(s)
無電解成膜アイランド形成の間、前記金属イオンは、前記第一の半反応に示すように生じた電子により還元される。本明細書に記載されるように、金属Mの無電解成膜により、前記シリコン表面103でのある程度のエッチングがもたらされ得ることが十分に認識される。これにより、前記成膜された金属イオンが、前記シリコン表面中で埋め込まれることを引き起こし得、これは、前記シリコン表面及び前記成膜された金属間の良好な付着を提供し得る。これは、粒子の撹拌により、前記金属アイランドの、所望されないか又は未熟な緩みを引き起こし得る、前記粒子上での金属アイランドの形成に、特に有利であり得る。埋め込まれたアイランドを使用して、エッチングの前に除去するよりむしろ、シリコンの下部の領域を、以下でより詳細に記載するエッチングからマスクしてもよい。
前記アイランド105の上に重なる前記金属フィルム107及びアイランド105により覆われていない表面103のシリコンを、これに限定されないが、熱蒸着、化学的蒸着(CVD)スパッタリング及び電気化学的蒸着を含む、当業者に既知の、あらゆるプロセスにより形成してもよい。1つの構成において、前記金属フィルム107を、無電解成膜以外の方法により形成する。別の構成において、前記金属フィルム107を、無電解成膜により形成する。
アイランド105、及び金属フィルム107の上に重なる金属を、基板101から分離してもよい。前記分離は、リフトオフ(lift−off)法によりなされてもよい。前記基板を撹拌してもよく、例えば、前記基板を超音波処理してアイランド105を緩ませ、前記基板から分離してもよい。
シリコンのエッチングは、HF及び酸化剤を含むエッチング組成物中で起こってもよい。前記酸化剤は、O2;O3;H2O2;及び、NO3 −、S2O8 2−、NO2 −、B4O7 2−又はCIO4 −の酸又は塩あるいはこれらの混合物、からなる群から選択されてもよい。アルカリ金属硝酸塩及び硝酸アンモニウムが、好ましい。
前記エッチングされるシリコンは、ドープされていないもの、n−ドープされているもの、p−ドープされているもの、又はこれらの混合物であってもよい。好ましくは、前記シリコンは、n−ドープされているものである。シリコン用p−型ドーパントの例には、B、Al、In、Mg、Zn、Cd及びHgが含まれる。シリコン用n−型ドーパントの例には、P、As、Sb及びCが含まれる。例えば、ゲルマニウム及び銀などのドーパントも使用できる。
本明細書において記載されたように形成された、エッチングされたシリコンを使用して、再充電可能な金属イオンバッテリーのアノードを形成してもよい。
Claims (29)
- シリコンをエッチングする方法であって、前記方法は以下のステップ:
エッチングされるシリコン表面上に第一金属を無電解で成膜するステップであって、ここで、前記無電解で成膜された第一金属は、エッチングされる前記シリコンの表面を部分的に覆うステップ;
前記第一金属とは異なる第二金属を、前記シリコン表面及び前記無電解で成膜された第一金属の上に成膜するステップであって、ここで、前記成膜された第二金属のフィルムは、エッチングされる前記シリコン表面を覆うステップ;
前記第一金属及び前記第二金属を、前記第一金属の上に重なる、前記成膜された第二金属のフィルムの領域から除去して、エッチングされる前記シリコン表面を部分的に覆う前記第二金属を残留させるステップ;及び
前記シリコン表面を、酸化剤及びフッ化物イオンのソースを含む水溶性エッチング組成物に曝露することにより、前記シリコンをエッチングするステップ、
を含む、方法。 - 前記無電解で成膜された第一金属が、エッチングされる前記シリコン表面上に複数のアイランドを形成する、請求項1に記載の方法。
- 前記アイランドが、10〜200nmの、任意に20〜100nmの範囲の直径を有する、請求項4に記載の方法。
- 前記金属のアイランドが、互いに隔離されている、請求項2又は3に記載の方法。
- 前記複数の金属アイランドの少なくともいくつかが、前記第一金属のブリッジにより連結されている、請求項2又は3に記載の方法。
- 前記ブリッジの少なくともいくつかが、前記第二金属の成膜の前に除去される、請求項5に記載の方法。
- 前記第一及び第二金属が、独立して、銅、銀及び金から選択される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第一金属の無電解成膜には、エッチングされる前記シリコン表面を、前記第一金属イオン及びフッ化物イオンのソース又はアルカリを含む水溶性組成物に曝露することが含まれる、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第二金属を、前記第二金属のソースを含む電解質を含む電着浴中での電着により成膜する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第二金属の成膜の前に、前記シリコン表面を処理して酸化シリコンを除去する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記酸化剤が、O2;O3;H2O2;及び、NO3 −、S2O8 2−、NO2 −、B4O7 2−又はCIO4 −の酸又は塩あるいはこれらの混合物、からなる群から選択され、好ましくは、アルカリ金属硝酸塩、硝酸アンモニウム及びこれらの混合物から選択される、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記シリコン表面をエッチングして、前記シリコン表面をエッチングすることにより形成される、エッチングされたシリコン表面から伸びるシリコンピラーを形成する、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記シリコン表面をエッチングして、多孔質シリコンを形成する、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記シリコンが、バルクシリコンの形態であり、任意にシリコンウエハである、請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記シリコンが、シリコン粉末の形態である、請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第一金属及び上に重なる第二金属を、前記シリコン表面及び前記第二金属を、前記水溶性エッチング処方物に曝露する前に除去する、請求項1〜15のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第一金属及び上に重なる第二金属の除去ならびに前記シリコン表面のエッチングを、単一ステップで行う、請求項1〜15のいずれか一項に記載の方法。
- 前記単一ステップが、前記第一金属及び第二金属を担持する前記シリコン表面を、水溶性エッチング処方物に、前記第一金属の除去及び前記シリコン表面のエッチングのために曝露することを含む、請求項17に記載の方法。
- シリコンをエッチングする方法であって、前記方法は以下のステップ:
エッチングされるシリコン表面上で第一金属を無電解で成膜するステップであって、ここで、前記無電解で成膜された第一金属は、エッチングされる前記シリコンの表面を部分的に覆うステップ;
前記シリコン表面上の及び前記無電解成膜された第一金属の上の、シリコンのエッチングに触媒作用を及ぼすことができる、第二金属のフィルムを成膜するステップ、
及び
前記シリコン表面を、酸化剤及びフッ化物イオンのソースを含む水溶性エッチング組成物に曝露することにより、前記シリコンをエッチングするステップ、
を含む、方法。 - 前記第一金属が、ビスマスである、請求項19に記載の方法。
- 前記第二金属が、銀、銅、金、ロジウム、白金及びパラジウムから選択される、請求項19又は20に記載の方法。
- 前記シリコンが、シリコン粉末の形態である、請求項19〜21のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1〜22のいずれか一項に記載の方法により得られる、エッチングされたシリコン。
- 請求項23に記載のエッチングされたシリコンである活物質を含む、電極。
- 前記電極が、前記活物質と電気的に接触した導電性集電体をさらに含む、請求項24に記載の電極。
- 請求項25に記載の電極を形成する方法であって、前記方法は、請求項1〜22のいずれか一項に記載の方法により形成された、エッチングされたシリコン粉末及び少なくとも1種の溶媒を含むスラリーを導電性基板又は集電体上に成膜し、前記少なくとも1種の溶媒を蒸発させるステップを含む、方法。
- 請求項25に記載の電極を形成する方法であって、前記方法は、請求項14に記載の方法により形成された、エッチングされたバルクシリコンに、前記導電性集電体を適用するステップを含む、方法。
- 金属イオンを挿入して放出することができる、請求項24又は25に記載の電極を含むアノード;前記金属イオンを放出して再吸収することができる金属含有化合物から形成されたカソード;及び、前記アノード及び前記カソード間の電解質、を含む、再充電可能な金属イオンバッテリー。
- 前記金属イオンバッテリーが、リチウムイオンバッテリーである、請求項28に記載の再充電可能な金属イオンバッテリー。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB1122315.3 | 2011-12-23 | ||
GBGB1122315.3A GB201122315D0 (en) | 2011-12-23 | 2011-12-23 | Etched silicon structures, method of forming etched silicon structures and uses thereof |
PCT/GB2012/053241 WO2013093504A2 (en) | 2011-12-23 | 2012-12-21 | Etched silicon structures, method of forming etched silicon structures and uses thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015509283A true JP2015509283A (ja) | 2015-03-26 |
JP2015509283A5 JP2015509283A5 (ja) | 2016-02-12 |
Family
ID=45573043
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014548204A Pending JP2015509283A (ja) | 2011-12-23 | 2012-12-21 | エッチングされたシリコン、エッチングされたシリコン構造を形成する方法及びその使用 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20140335411A1 (ja) |
EP (1) | EP2794954A2 (ja) |
JP (1) | JP2015509283A (ja) |
KR (1) | KR20140113929A (ja) |
GB (2) | GB201122315D0 (ja) |
WO (1) | WO2013093504A2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017050378A (ja) * | 2015-09-01 | 2017-03-09 | 株式会社東芝 | エッチング方法、物品の製造方法、及びエッチング装置 |
JP2020513967A (ja) * | 2017-03-21 | 2020-05-21 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションInternational Business Machines Corporation | 医療用インプラントの抗菌性表面を製造する方法 |
US10854466B2 (en) | 2018-02-09 | 2020-12-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Etching method, method of manufacturing semiconductor chip, and method of manufacturing article |
JP2021504961A (ja) * | 2017-11-28 | 2021-02-15 | ボード・オブ・リージエンツ,ザ・ユニバーシテイ・オブ・テキサス・システム | 触媒促進パターン転写技術 |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB201205178D0 (en) * | 2012-03-23 | 2012-05-09 | Nexeon Ltd | Etched silicon structures, method of forming etched silicon structures and uses thereof |
JP6028969B2 (ja) * | 2012-08-24 | 2016-11-24 | 国立大学法人大阪大学 | 結晶基板に孔を形成する方法、並びに結晶基板内に配線や配管を有する機能性デバイス |
WO2014120830A1 (en) * | 2013-01-30 | 2014-08-07 | Bandgap Engineering, Inc. | Necklaces of silicon nanowires |
WO2015023760A1 (en) * | 2013-08-14 | 2015-02-19 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Methods of fabricating silicon nanowires and devices containing silicon nanowires |
WO2015030802A1 (en) * | 2013-08-30 | 2015-03-05 | Hewlett-Packard Development Company, Lp | Substrate etch |
WO2015030803A1 (en) * | 2013-08-30 | 2015-03-05 | Hewlett-Packard Development Company, Lp | Substrate etch |
WO2015030806A1 (en) * | 2013-08-30 | 2015-03-05 | Hewlett-Packard Development Company, Lp | Substrate etch |
EP3062907A4 (en) * | 2013-10-30 | 2017-08-16 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Island etched filter passages |
EP3062918B1 (en) * | 2013-10-30 | 2021-03-17 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Nonparallel island etching |
KR101588577B1 (ko) | 2014-06-11 | 2016-01-28 | 한국표준과학연구원 | 대면적의 수직 정렬된 갈륨비소 반도체 나노선 어레이 제작 공정 |
JP6311508B2 (ja) * | 2014-07-14 | 2018-04-18 | 住友金属鉱山株式会社 | 非水電解質二次電池用負極活物質及びその製造方法 |
KR101620981B1 (ko) * | 2014-11-11 | 2016-05-16 | 연세대학교 산학협력단 | 기판 식각 방법 |
WO2016160703A1 (en) | 2015-03-27 | 2016-10-06 | Harrup Mason K | All-inorganic solvents for electrolytes |
KR101671627B1 (ko) * | 2015-05-06 | 2016-11-01 | 경희대학교 산학협력단 | 그래핀을 촉매로 한 실리콘의 화학적 식각 방법 |
CN109072451B (zh) | 2016-03-18 | 2021-08-03 | 麻省理工学院 | 纳米多孔半导体材料及其制造 |
US10507466B2 (en) * | 2016-04-27 | 2019-12-17 | International Business Machines Corporation | Metal assisted chemical etching for fabricating high aspect ratio and straight silicon nanopillar arrays for sorting applications |
US10707531B1 (en) | 2016-09-27 | 2020-07-07 | New Dominion Enterprises Inc. | All-inorganic solvents for electrolytes |
KR101960589B1 (ko) * | 2017-02-20 | 2019-03-21 | 연세대학교 산학협력단 | 벌크 패턴의 습식 형성 방법 및 이를 위한 식각 조성물 |
JP6363245B2 (ja) * | 2017-03-24 | 2018-07-25 | 株式会社東芝 | エッチング方法、物品及び半導体装置の製造方法、並びにエッチング液 |
KR101809985B1 (ko) * | 2017-03-30 | 2017-12-18 | 와이엠티 주식회사 | 다공성 구리박의 제조방법 및 이를 이용한 다공성 구리박 |
US11004943B2 (en) | 2018-04-05 | 2021-05-11 | Massachusetts Institute Of Technology | Porous and nanoporous semiconductor materials and manufacture thereof |
KR102582119B1 (ko) * | 2018-12-26 | 2023-09-25 | 한국전기연구원 | 실리콘 나노선을 구비한 이차전지용 음극 활물질 및 그 제조 방법 |
FR3095721B1 (fr) * | 2019-05-02 | 2022-01-07 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de stockage et procédé de fabrication |
US11024842B2 (en) * | 2019-06-27 | 2021-06-01 | Graphenix Development, Inc. | Patterned anodes for lithium-based energy storage devices |
KR102622412B1 (ko) | 2019-07-05 | 2024-01-09 | 삼성전자주식회사 | 관통 홀을 포함하는 반도체 패키지 및 이의 제조 방법 |
WO2021188452A1 (en) * | 2020-03-16 | 2021-09-23 | 1366 Technologies, Inc. | High temperature acid etch for silicon |
DE102020124532A1 (de) * | 2020-09-21 | 2022-03-24 | Technische Universität Hamburg-Harburg | Hierarchisch poröse struktur und prozess zur herstellung derselbigen |
JP2022063074A (ja) * | 2020-10-09 | 2022-04-21 | 株式会社東芝 | エッチング方法、半導体チップの製造方法及び物品の製造方法 |
CN113252737B (zh) * | 2021-05-08 | 2023-09-12 | 华北水利水电大学 | 一种多孔硅气敏传感器及其制造方法 |
CN115472813A (zh) * | 2022-09-23 | 2022-12-13 | 昆明理工大学 | 一种锂离子电池多孔硅/金属/碳纳米材料复合负极材料的制备方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007083152A1 (en) * | 2006-01-23 | 2007-07-26 | Nexeon Ltd | Method of etching a silicon-based material |
US20080026941A1 (en) * | 2002-06-21 | 2008-01-31 | Henson Joan M | Use of Endophytic Bacteria to Treat Plants |
JP2009109395A (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Fujifilm Corp | 微細構造体の作製方法、微細構造体、ラマン分光用デバイス、ラマン分光装置、分析装置、検出装置、および質量分析装置 |
WO2009110431A1 (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-11 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 複合材料及びその製造方法、並びにその製造装置 |
WO2010040985A1 (en) * | 2008-10-10 | 2010-04-15 | Nexeon Ltd | A method of fabricating structured particles composed of silicon or a silicon-based material and their use in lithium rechargeable batteries |
US20100248449A1 (en) * | 2009-03-31 | 2010-09-30 | Georgia Tech Research Corporation | Metal-Assisted Chemical Etching of Substrates |
JP2011060846A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Univ Of Miyazaki | 微細流路の形成方法 |
WO2011156028A2 (en) * | 2010-03-09 | 2011-12-15 | Board Of Regents Of The University Of Texas System | Porous and non-porous nanostructures |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9919479D0 (en) * | 1999-08-17 | 1999-10-20 | Imperial College | Island arrays |
GB2395059B (en) | 2002-11-05 | 2005-03-16 | Imp College Innovations Ltd | Structured silicon anode |
US8178165B2 (en) * | 2005-01-21 | 2012-05-15 | The Regents Of The University Of California | Method for fabricating a long-range ordered periodic array of nano-features, and articles comprising same |
WO2007081381A2 (en) * | 2005-05-10 | 2007-07-19 | The Regents Of The University Of California | Spinodally patterned nanostructures |
KR100878433B1 (ko) * | 2005-05-18 | 2009-01-13 | 삼성전기주식회사 | 발광소자의 오믹컨택층 제조방법 및 이를 이용한발광소자의 제조방법 |
GB0713898D0 (en) | 2007-07-17 | 2007-08-29 | Nexeon Ltd | A method of fabricating structured particles composed of silcon or a silicon-based material and their use in lithium rechargeable batteries |
US20090236317A1 (en) * | 2008-03-21 | 2009-09-24 | Midwest Research Institute | Anti-reflection etching of silicon surfaces catalyzed with ionic metal solutions |
JP2011523902A (ja) | 2008-04-14 | 2011-08-25 | バンドギャップ エンジニアリング, インコーポレイテッド | ナノワイヤアレイを製造するためのプロセス |
GB0817936D0 (en) * | 2008-09-30 | 2008-11-05 | Intrinsiq Materials Global Ltd | Porous materials |
GB0821186D0 (en) * | 2008-11-19 | 2008-12-24 | Intrinsiq Materials Global Ltd | Gum compositions |
EP2499686A2 (en) * | 2009-11-11 | 2012-09-19 | Amprius, Inc. | Intermediate layers for electrode fabrication |
GB0922063D0 (en) * | 2009-12-17 | 2010-02-03 | Intrinsiq Materials Global Ltd | Porous silicon |
KR101195546B1 (ko) * | 2010-05-07 | 2012-10-29 | 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 | 실리콘 나노 와이어의 제조방법 및 이를 이용한 리튬 이차 전지의 제조방법 |
US20120094192A1 (en) * | 2010-10-14 | 2012-04-19 | Ut-Battelle, Llc | Composite nanowire compositions and methods of synthesis |
KR101858282B1 (ko) * | 2010-10-22 | 2018-05-15 | 암프리우스, 인코포레이티드 | 껍질에 제한된 고용량 활물질을 함유하는 복합 구조물 |
TW201302600A (zh) * | 2011-07-04 | 2013-01-16 | Univ Nat Taiwan Science Tech | 矽奈米線陣列之製作方法 |
GB201117279D0 (en) * | 2011-10-06 | 2011-11-16 | Nexeon Ltd | Etched silicon structures, method of forming etched silicon structures and uses thereof |
GB201205178D0 (en) * | 2012-03-23 | 2012-05-09 | Nexeon Ltd | Etched silicon structures, method of forming etched silicon structures and uses thereof |
-
2011
- 2011-12-23 GB GBGB1122315.3A patent/GB201122315D0/en not_active Ceased
-
2012
- 2012-12-21 US US14/367,582 patent/US20140335411A1/en not_active Abandoned
- 2012-12-21 GB GB1223188.2A patent/GB2499701B/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-12-21 EP EP12819004.8A patent/EP2794954A2/en not_active Withdrawn
- 2012-12-21 WO PCT/GB2012/053241 patent/WO2013093504A2/en active Application Filing
- 2012-12-21 KR KR1020147018405A patent/KR20140113929A/ko not_active Application Discontinuation
- 2012-12-21 JP JP2014548204A patent/JP2015509283A/ja active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20080026941A1 (en) * | 2002-06-21 | 2008-01-31 | Henson Joan M | Use of Endophytic Bacteria to Treat Plants |
WO2007083152A1 (en) * | 2006-01-23 | 2007-07-26 | Nexeon Ltd | Method of etching a silicon-based material |
JP2009524264A (ja) * | 2006-01-23 | 2009-06-25 | ネクソン・リミテッド | シリコン系材料のエッチング方法 |
JP2009109395A (ja) * | 2007-10-31 | 2009-05-21 | Fujifilm Corp | 微細構造体の作製方法、微細構造体、ラマン分光用デバイス、ラマン分光装置、分析装置、検出装置、および質量分析装置 |
WO2009110431A1 (ja) * | 2008-03-07 | 2009-09-11 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 複合材料及びその製造方法、並びにその製造装置 |
WO2010040985A1 (en) * | 2008-10-10 | 2010-04-15 | Nexeon Ltd | A method of fabricating structured particles composed of silicon or a silicon-based material and their use in lithium rechargeable batteries |
US20100248449A1 (en) * | 2009-03-31 | 2010-09-30 | Georgia Tech Research Corporation | Metal-Assisted Chemical Etching of Substrates |
JP2011060846A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Univ Of Miyazaki | 微細流路の形成方法 |
WO2011156028A2 (en) * | 2010-03-09 | 2011-12-15 | Board Of Regents Of The University Of Texas System | Porous and non-porous nanostructures |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017050378A (ja) * | 2015-09-01 | 2017-03-09 | 株式会社東芝 | エッチング方法、物品の製造方法、及びエッチング装置 |
US10224209B2 (en) | 2015-09-01 | 2019-03-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Etching method, article manufacturing method, and etching apparatus |
JP2020513967A (ja) * | 2017-03-21 | 2020-05-21 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションInternational Business Machines Corporation | 医療用インプラントの抗菌性表面を製造する方法 |
JP2021504961A (ja) * | 2017-11-28 | 2021-02-15 | ボード・オブ・リージエンツ,ザ・ユニバーシテイ・オブ・テキサス・システム | 触媒促進パターン転写技術 |
JP7328220B2 (ja) | 2017-11-28 | 2023-08-16 | ボード オブ リージェンツ,ザ ユニバーシティ オブ テキサス システム | 触媒促進パターン転写技術 |
US10854466B2 (en) | 2018-02-09 | 2020-12-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Etching method, method of manufacturing semiconductor chip, and method of manufacturing article |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB201122315D0 (en) | 2012-02-01 |
WO2013093504A3 (en) | 2013-09-26 |
GB201223188D0 (en) | 2013-02-06 |
KR20140113929A (ko) | 2014-09-25 |
EP2794954A2 (en) | 2014-10-29 |
US20140335411A1 (en) | 2014-11-13 |
WO2013093504A2 (en) | 2013-06-27 |
GB2499701A (en) | 2013-08-28 |
GB2499701B (en) | 2016-08-03 |
CN104011261A (zh) | 2014-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2015509283A (ja) | エッチングされたシリコン、エッチングされたシリコン構造を形成する方法及びその使用 | |
EP2764563B1 (en) | Etched silicon structures, method of forming etched silicon structures and uses thereof | |
US8772174B2 (en) | Method of fabricating structured particles composed of silicon or silicon-based material and their use in lithium rechargeable batteries | |
US9184438B2 (en) | Method of fabricating structured particles composed of silicon or a silicon-based material and their use in lithium rechargeable batteries | |
US20150050556A1 (en) | Etched silicon structures, method of forming etched silicon structures and uses thereof | |
RU2451368C2 (ru) | Способ изготовления структурированных частиц, состоящих из кремния или материала на основе кремния, и их применение в перезаряжаемых литиевых батареях | |
TWI591874B (zh) | 微結構化電極結構 | |
CN104093887A (zh) | 形成多个粒子的方法 | |
US9548493B2 (en) | Porous composite and manufacturing method thereof | |
WO2015008093A1 (en) | Method of forming etched silicon structures | |
CN104011261B (zh) | 刻蚀硅结构、形成刻蚀硅结构的方法及其用途 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151216 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151216 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161208 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161220 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20170725 |