ソフトリソグラフィーとダイレクトメタライズ法の融合による樹脂上への微細配線形成

• 研究課題/領域番号: 23686107
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 材料加工・処理
• 研究機関: 甲南大学
• 研究代表者: 赤松 謙祐 甲南大学, フロンティアサイエンス学部, 教授 (60322202)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 21,970千円 (直接経費: 16,900千円、間接経費: 5,070千円); 2013年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2012年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円); 2011年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
• キーワード: ソフトリソグラフィー / めっき / ポリイミド / ダイレクトメタリゼーション / 電気めっき / 銅めっき / ダマシン / 表面改質

研究概要

本研究では、ソフトリソグラフィーとダイレクトメタライズ法を融合し、埋込み型の微細配線を描画したポリイミド系フィルムの化学的合成手法の開発に挑戦した。内部に導入した金属イオンを樹脂表面にて薄膜化させるダイレクトメタライズプロセスの反応機構を明らかにするとともに、全行程を水溶液のみを用いて行う低環境負荷、省エネルギー性に優れた手法の確立に成功した。また、金属ナノ粒子を析出させた触媒基板の作製と、電気化学プロセスを利用した新規メタライズ手法の提案にも取り組み、世界に先駆けて汎用性に優れたメタライズ技術の開発に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] In situ Synthesis of Metal/Polymer Nanocomposite Thin Films on Glass Substrates by using Highly Cross-linked Polymer Matrices with Tailorable Ion Exchange Capabilities (2014)
  • 著者名/発表者名: Toda, T. Tsuruoka, J. Matsui, T. Murashima, H. Nawafune, K. Akamatsu
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 3 ページ: 16243-16246
  • 査読あり
• [雑誌論文] In Situ Template Synthesis of One-dimensional Gold Nanoparticle Arrays in Organic Nanowires (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Matsushita, Y. Fukumoto, T. Kawakami, T. Tsuruoka, T. Murashima, T. Yanagishita, H. Masuda, H. Nawafune, K. Akamatsu
  • 雑誌名: RSC Advances, 巻: 3 号: 37 ページ: 16243-16246
  • DOI: 10.1039/c3ra42727g
  • 査読あり
• [雑誌論文] In Situ Template Synthesis of One-dimensional Gold Nanoparticle Arrays in Organic Nanowires (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Matsushita, Y. Fukumoto, T. Kawakami, T. Tsuruoka, T. Murashima, T. Yanagishita, H. Masuda, H. Nawafune, K. Akamatsu
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 3 ページ: 16243-16246
  • 査読あり
• [雑誌論文] 金属ナノ粒子分散層を利用した樹脂/金属間接合 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鶴岡孝章、縄舟秀美、赤松謙祐
  • 雑誌名: プラスチックスエージ 巻: 3 ページ: 55-60
• [雑誌論文] 電気化学的手法によるポリイミド樹脂表面への金属パターン形成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 赤松謙祐、鶴岡孝章、縄舟秀美
  • 雑誌名: 工業材料 巻: 5 ページ: 39-42
• [雑誌論文] 透明ポリイミドフィルム上へのピール強度の優れた銅めっき被膜形成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 池田隠語、小林靖之、藤原裕、赤松謙祐、縄舟秀美
  • 雑誌名: 工業材料 巻: 5 ページ: 47-50
• [雑誌論文] 電気化学リソグラフィーによる樹脂表面への金属パターン形成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 赤松謙祐、福本ユリナ、鶴岡孝章、縄舟秀美、柳本博
  • 雑誌名: 表面技術 巻: 63 ページ: 95-99
  • NAID: 10030476539
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanistic Study on Microstructural Tuning of Metal Nanoparticle/Polymer Composite Thin Layers : Hydrogenation and Decomposition of Polyimide Matrices Ctalyzed By Embedded Nickel Nanoparticls (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Akamatsu, M. Fujii, T. Tsuruoka, S. Nakano, T. Murashima, H. Nawafune
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 116 ページ: 1794-17954
  • 査読あり
• [雑誌論文] ポリイミド樹脂/金属間におけるナノ構造界面の構築と樹脂上への金属パターン形成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福本ユリナ、谷山智紀、鶴岡孝章、縄舟秀美、赤松謙祐
  • 雑誌名: エレクトロニクス実装学会誌 巻: No.7
  • NAID: 10031080306
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanistic Study on Microstructural Tuning of Metal Nanoparticle/Polymer Composite Thin Layers: Hydrogenation and Decomposition of Polyimide Matrices Ctalyzed By Embedded Nickel Nanoparticles (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Akamatsu, M. Fujii, T. Tsuruoka, S. Nakano, T. Murashima, H. Nawafune
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 116 号: 33 ページ: 17947-17954
  • DOI: 10.1021/jp304702b
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of Silver Patterns on Polyimide Films Based on Solid Phase Electrochemical Constructive Lithography using Ion-Exchangeable Precursor Layers (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Akamatsu, Y. Fukumoto, T. Taniyama, T. Tsuruoka, H. Yanagimoto, H. Nawafune
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 27 ページ: 11761-11766
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of Silver Patterns on Polyimide Films Based on Solid-Phase Electrochemical Constructive Lithography Using Ion-Exchangeable Precursor Layers (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Akamatsu, Y.Fukumoto, T.Taniyama, T.Tsuruoka, H.Yanagimoto, H.Nawafune
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 27 号: 19 ページ: 11761-11766
  • DOI: 10.1021/la2025318
  • 査読あり
• [雑誌論文] 樹脂/金属間におけるナノ構造界面の構築と樹脂上への金属パターン形成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福本ユリナ、谷山智紀、鶴岡孝章、縄舟秀美、赤松謙祐
  • 雑誌名: 第21回マイクロエレクトロニクスシンポジウム論文集 ページ: 1-4
• [雑誌論文] ダイレクトメタラリゼーション法により作製した透明ポリイミドフィルム上の銅めっき被膜の密着強度 (2011)
  • 著者名/発表者名: 池田慎吾、小林靖之、藤原裕、赤松謙祐、縄舟秀美
  • 雑誌名: 第21回マイクロエレクトロニクスシンポジウム論文集 ページ: 65-68
• [学会発表] ポリイミド樹脂の表面改質と銅薄膜のメタライジング技術 (2013)
  • 著者名/発表者名: 赤松謙祐
  • 学会等名: 技術情報協会セミナー
  • 発表場所: 五反田
  • 年月日: 2013-12-19
• [学会発表] 樹脂のダイレクトメタライズと微細パターニング技術 (2013)
  • 著者名/発表者名: 赤松謙祐
  • 学会等名: 株式会社電子ジャーナル第1950回セミナー
  • 発表場所: お茶の水連合会館
  • 年月日: 2013-11-17
• [学会発表] 電気化学的手法によるイオン交換膜のメタライズにおける薄膜成長過程 (2013)
  • 著者名/発表者名: 清水亮、鶴岡孝章、縄舟秀美、柳本博、赤松謙祐
  • 学会等名: 表面技術協会第128講演大会
  • 発表場所: 福岡工業大学
  • 年月日: 2013-09-24
• [学会発表] 凹凸構造を有する樹脂基板へのダイレクトメタライズ (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村祐介、尾崎誠、鶴岡孝章、縄舟秀美、柳本博、赤松謙祐
  • 学会等名: 表面技術協会第128講演大会
  • 発表場所: 福岡工業大学
  • 年月日: 2013-09-24
• [学会発表] ポリイミド樹脂のダイレクトメタライズプロセス (2013)
  • 著者名/発表者名: 赤松謙祐
  • 学会等名: 公益財団法人神奈川科学技術アカデミー教育講座
  • 発表場所: 神奈川科学技術アカデミー
  • 年月日: 2013-08-23
• [学会発表] ポリイミド樹脂上への新規メタライズ技術 (2013)
  • 著者名/発表者名: 赤松謙祐
  • 学会等名: 日本溶射学会中部支部第8回溶射技術研究会
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] ナノ粒子を利用した樹脂・金属間接合:ダイレクトメタリゼーション法による界面微細構造制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 赤松謙祐
  • 学会等名: ナノ材料応用技術セミナー
  • 発表場所: 京都府中小企業技術センター
  • 年月日: 2013-03-22
• [学会発表] In Situ Synthesis of Composite Spheres, Films, and Wires (2013)
  • 著者名/発表者名: Kensuke Akamatsu
  • 学会等名: 9th IUPAC International Conference on Novel Materials and Synthesis(NMS-VIII)
  • 発表場所: Shanghai, China
• [学会発表] Design, Structural Analysis and Properties of Metal Nanoparticle/Polymer Nanocomposites prepared by Ion-Doped Precursor Approach (2013)
  • 著者名/発表者名: Kensuke Akamatsu
  • 学会等名: 6th International Workshop on Polyumer/Metal Nanocomposites
  • 発表場所: Toulouse, France
• [学会発表] Metal Nanoparticle/Polymer Nanocomposites: In Situ Synthesis of Composite Spheres, Films, and Wires (2013)
  • 著者名/発表者名: Kensuke Akamatsu
  • 学会等名: 9th IUPAC International Conference on Novel Materials and Synthesis(NMS-VIII)
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 招待講演
• [学会発表] ナノ粒子を利用した樹脂・金属間接合：ダイレクトメタリゼーション法による界面微細構造制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 赤松謙祐
  • 学会等名: 京都府中小企業技術センター ナノ材料応用技術セミナー
  • 発表場所: 京都府産業支援センター（京都）
  • 招待講演
• [学会発表] イオン交換可能なポリマーモールドを利用した金属微細規則構造の作製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松村康史、榎本靖、鶴岡孝章、赤松謙祐、縄舟秀美
  • 学会等名: 表面技術協会 第127講演大会
  • 発表場所: 日本工業大学（埼玉）
• [学会発表] ポリイミド樹脂上への新規メタライズ技術 (2013)
  • 著者名/発表者名: 赤松謙祐
  • 学会等名: 日本溶射学会中部支部 第8回溶射技術研究会
  • 発表場所: ミッドランドスクエア（名古屋）
  • 招待講演
• [学会発表] 電気化学リソグラフィーを利用した樹脂のメタライズプロセス (2012)
  • 著者名/発表者名: 清水亮、福本ユリナ、森昭英、鶴岡孝章、縄舟秀美、柳本博、赤松謙祐
  • 学会等名: 第14会関西表面技術フォーラム2
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2012-11-29
• [学会発表] 金属微粒子/高分子ナノ複合体の精密合成と微細構造制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 赤松謙祐
  • 学会等名: 第25回アイオノマーシンポジウム
  • 発表場所: 山形大学東京サテライト
  • 年月日: 2012-11-21
• [学会発表] 電気化学的手法によるポリイミド樹脂のメタライゼーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 赤松謙祐、福本ユリナ、鶴岡孝章、縄舟秀美
  • 学会等名: 電気鍍金研究会9月例会
  • 発表場所: 大阪鍍金会館
  • 年月日: 2012-09-08
• [学会発表] Direct Chemical Depoisition of Metals on Polyimide Films using lon-Doped Precursors (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Akamatsu, Y Fukumoto, T. Tsuruoka, H. Nawafune
  • 学会等名: The 2012 International Conference on Flexible and Printed Electronics (ICFPE2012)
  • 発表場所: The University of Tokyo
  • 年月日: 2012-09-06
• [学会発表] 金属イオン導入を利用した樹脂のメタライズ法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 赤松謙祐
  • 学会等名: 表面技術協会将来めっき技術検討部会講演会
  • 年月日: 2012-05-17
• [学会発表] Microstructural tuning of nickel nanoparticles/polyimide composite films (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Akamatsu
  • 学会等名: IUPAC 8th International Conference on Novel Materials and Synthesis(NMS-VIII)
  • 発表場所: Xi'An, China
• [学会発表] 金属イオン導入を利用した樹脂のメタライズ法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 赤松謙祐
  • 学会等名: 表面技術協会 将来めっき技術検討部会講演会
  • 発表場所: 産業技術総合研究所 臨海副都心センター（東京）
  • 招待講演
• [学会発表] 電気化学的手法によるポリイミド樹脂のメタライゼーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 赤松謙祐、福本ユリナ、鶴岡孝章、縄舟秀美
  • 学会等名: 電気鍍金研究会 9月例会
  • 発表場所: 大阪鍍金会館（大阪）
  • 招待講演
• [学会発表] Microstructural tuning of nickel nanoparticles/polyimide composite films (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Akamatsu
  • 学会等名: IUPAC 8th International Conference on Novel Materials and Synthesis
  • 発表場所: Xi'An University of Science & Technology（西安、中国）
  • 招待講演
• [学会発表] 金属微粒子/高分子ナノ複合体の精密合成と微細構造制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 赤松謙祐
  • 学会等名: 第25回アイオノマーシンポジウム
  • 発表場所: 山形大学東京サテライトキャンパスイノベーションセンター（東京）
  • 招待講演
• [学会発表] Direct Chemical Depoisition of Metals on Polyimide Films using lon-Doped Precursors (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Akamatsu, Y Fukumoto, T. Tsuruoka, H. Nawafune
  • 学会等名: The 2012 International Conference on Flexible and Printed Electronics (ICFPE2012)
  • 発表場所: 東京大学（東京）
• [学会発表] 電気化学リソグラフィーを利用した樹脂のメタライズプロセス (2012)
  • 著者名/発表者名: 清水亮、福本ユリナ、森昭英、鶴岡孝章、縄舟秀美、柳本 博、赤松謙祐
  • 学会等名: 第14会関西表面技術フォーラム
  • 発表場所: 京都大学化学研究所（京都）
• [学会発表] 電気化学リソグラフィーによるポリイミド基板上への金属ダイレクトパターニング (2011)
  • 著者名/発表者名: 福本ユリナ、鶴岡孝章、縄舟秀美、赤松謙祐、柳本博
  • 学会等名: 第13回関西表面技術フォーラム
  • 年月日: 2011-11-29
• [学会発表] ニッケルナノ粒子分散ポリイミドフィルムの微細構造変化過程の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤井麻希、鶴岡孝章、縄舟秀美、赤松謙祐
  • 学会等名: 第13回関西表面技術フォーラム201
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2011-11-29
• [学会発表] Site-Selective Direct Metallization of Polyimide based on Solid Phase Electrochemical Lithography (2011)
  • 著者名/発表者名: Yurina Fukumoto, Takaaki Tsuruoka, Hiroshi Yanagimoto, Hidemi Nawafune, Kensuke Akamatsu
  • 学会等名: 15th International Conference on Thin Films
  • 発表場所: Tokyo Terrsa
  • 年月日: 2011-11-08
• [学会発表] Synthesis of Metallized Polyimide Films by Wet Chemical Process (2011)
  • 著者名/発表者名: Kensuke Akamatsu
  • 学会等名: 7th IUPAC International Symposium on Novel Materials and Their Synthesis (NMS-VII)
  • 発表場所: Shanhai, China
  • 年月日: 2011-10-15
• [学会発表] 電気化学リソグラフィー法によるポリイミド上への銀ダイレクトパターニング (2011)
  • 著者名/発表者名: 福本ユリナ、鶴岡孝章、縄舟秀美、赤松謙祐、柳本博
  • 学会等名: 表面技術協会第124回講演大会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] 樹脂/金属間におけるナノ構造界面の構築と樹脂上への金属パターン形成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福本ユリナ、谷山智紀、鶴岡孝章、赤松謙祐、縄舟秀美
  • 学会等名: 第21回マイクロエレクトロニクスシンポジウム
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] Synthesis of Metallized Polyimide Films by Wet Chemical Process (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Akamatsu
  • 学会等名: 7th IUPAC International Symposium on Novel Materials and Their Synthesis (NMS-VII) & 21th International Symposium on Fine Chemistry and Functional Polymers (FCFP-XXI)
  • 発表場所: Shanhai, China(招待講演)
• [学会発表] 異種金属をドープした高分子前駆体からのナノ粒子析出 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤井麻希、田中雄也、鶴岡孝章、縄舟秀美、赤松謙祐
  • 学会等名: 第63回コロイドおよび界面化学討論会
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] 樹脂/金属間におけるナノ構造界面の構築と樹脂上への金属パターン形成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福本ユリナ、谷山智紀、鶴岡孝章、赤松謙祐、縄舟秀美
  • 学会等名: 第21回マイクロエレクトロニクスシンポジウムMES2011
  • 発表場所: 関西大学
• [学会発表] Site-Selective Direct Metallization of Polyimide based on Solid Phase Electrochemical Lithography (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Fukumoto, T.Tsuruoka, H.Yanagimoto, H.Nawafune, K.Akamatsu
  • 学会等名: 15th International Conference on Thin Films
  • 発表場所: 京都テルサ
• [学会発表] All-Wet Metallization Process for Transparent Polyimide Films (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Ikeda, Y.Kobayashi, Y.Fujiwara, K.Akamatsu, H.Nawafune
  • 学会等名: 15th International Conference on Thin Films
  • 発表場所: 京都テルサ
• [学会発表] ニッケルナノ粒子分散ポリイミドフィルムの微細構造変化過程の解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤井麻希、鶴岡孝章、縄舟秀美、赤松謙祐
  • 学会等名: 第13回関西表面技術フォーラム
  • 発表場所: キャンパスプラザ京都
• [学会発表] ポリイミド樹脂の表面改質と銅薄膜のメタライジング技術
  • 著者名/発表者名: 赤松謙祐
  • 学会等名: 技術情報協会セミナー
  • 発表場所: 東京、五反田、技術情報協会ビル
  • 招待講演
• [図書] 「樹脂の表面改質を利用した銅薄膜・パターン形成」in「精密加工と微細構造の形成技術」、第5章第2節 (2013)
  • 著者名/発表者名: 赤松謙祐、鶴岡孝章、縄舟秀美
  • 出版者: 技術情報協会
• [図書] 精密加工と微細構造の形成技術 第5章第2節 (2013)
  • 著者名/発表者名: 赤松謙祐、鶴岡孝章、縄舟秀美
  • 総ページ数: 956
  • 出版者: 技術情報協会
• [備考] ナノ材料科学研究室
  • URL: http://www.pi.konan-u.ac.jp/nanomaterials/index.html
• [備考] ナノ材料科学研究室
  • URL: http://www.pi.konan-u.ac.jp/nanomaterials/index.html
• [産業財産権] 固体電解質を用いた金属膜析出方法 (2011)
  • 発明者名: 柳本博、赤松謙祐,縄舟秀美
  • 権利者名: トヨタ自動車株式会社
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2011-04-13
  • 外国
• [産業財産権] 固体電解質を用いた金属膜析出方法 (2011)
  • 発明者名: 柳本博、赤松謙祐, 縄舟秀美
  • 権利者名: トヨタ自動車株式会社
  • 産業財産権番号: 2011-089317
  • 出願年月日: 2011-04-13