湿式素材プロセッシング

[PY-30] Development of Cu NPs accumulation method for ultrafine wiring as an alternative to Ag wiring

^○鈴木一平¹, 横山俊¹, 高橋英志¹, 田路和幸¹ (1.東北大学大学院環境科学研究科)

Keywords:銅ナノ粒子, 湿式, 配線, プリンテッドエレクトロニクス, 表面制御

現在、プリンテッドエレクトロニクスには低電気抵抗、空気中での安定性、低温焼結性等を有する銀ナノ粒子が用いられているが、銀は比較的高価な金属であり、マイグレーションの問題を有するため、安価で高性能な銅による代替が求められている。 我々は既に簡便な、水溶液中での銅ナノ粒子の合成手法を開発している。従って、銀ナノ粒子配線代替のためには、この銅ナノ粒子を基板上に積層させ配線化を達成する必要がある。太陽電池配線等への応用を考慮すると配線基板はITOが望ましい。以上を踏まえ、本研究では、積層の第一段階として、表面制御による銅ナノ粒子のITO基板上への付着を検討した。 まず、粒子合成の錯化剤に用いたクエン酸を銅ナノ粒子表面に吸着させ、水中での耐酸化性及び分散性を銅ナノ粒子へ付与することに成功し、また、カルボキシル基などのITO基板表面の汚れはNaOH及びCTABで洗浄することで基板表面から除去可能であると明らかとなった。そして、これら銅ナノ粒子表面に存在するクエン酸と洗浄されたITO表面に導入された水酸基の間で酸と塩基の相互作用による銅ナノ粒子のITO基板上への付着に成功した。