2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of high throughput metal nano patterns stacking method
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17K06091
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
谷口 淳 東京理科大学, 基礎工学部電子応用工学科, 教授 (40318225)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ナノインプリント / 銀インク / フレキシブルデバイス / 貫通穴電極 / 積層構造 / 配線積層構造 / ロールトゥロール |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度なので、金属パターン積層構造作製の応用として、フレキシブルデバイスの作製を行った。フレキシブルデバイスとは従来のシリコンで作製された固体デバイスとは違い、軽く、曲げることができるデバイスである。フレキシブルデバイスの利点は作製工程に真空プロセス、フォトリソグラフィのような冷却工程が不要なため高速生産が可能な点、また工程の簡略化、低温化によって材料費や初期設備投資の軽減が実現できる点が挙げられる。また、フレキシブルデバイスの上に新たにフレキシブルデバイスを作製し上下間で相互接続させることで1枚の基板に複数の機能を持たせる積層構造が注目されている。しかし、積層構造を作製する際にデバイス間の電気的接続を行う貫通穴電極が必要となるが、貫通穴電極を作製する際に必要な微細な貫通穴をフレキシブルな基板で作製することは困難である。そこでフレキシブな基板に微細な貫通穴を作製できるUV-Nanoimprint Lithography(UV-NIL)と電極を作製可能な銀インクを用いてフレキシブルデバイス用の貫通穴電極を作製し、さらに貫通穴の両面に配線を擁する3層構造を作製した。作製した銀配線は光学顕微鏡画像から銀インクを焼成させることにより銀配線になっていること、透過型電子顕微鏡(TEM)画像から配線内の銀にボイドが発生することなく銀が詰まっていること、エネルギー分散型蛍光X線分析からは作製時に大気中で焼成しているにも関わらず銀が酸化していないことが確認できた。3層構造はX線CT画像の結果から貫通穴電極と上下配線は接続していることが確認できた。また、貫通穴電極と上下配線間で導通が確認できた。以上より、開発した貫通穴電極作製方法はさまざまなフレキシブルデバイスの積層構造の作製に有用である。また、量産のためのロールトゥロールによる貫通穴電極の作製も試みた。こちらは単層で作製できた。
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