【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.09】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

22GA0058

利用課題名 / Title

樹脂フィルム上の表面処理

利用した実施機関 / Support Institute

香川大学 / Kagawa Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

リソグラフィ・露光・描画装置,成膜・膜堆積,膜加工・エッチング,表面処理,形状・形態観察

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

水野　 綾介

所属名 / Affiliation

株式会社小松精機工作所

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

森安駿太

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

利用形態 / Support Type

（主 / Main）共同研究/Joint Research（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

GA-002：マスクレス露光装置
GA-004：デュアルイオンビ－ムスパッタ装置
GA-005：触針式表面形状測定器
GA-009：デジタルマイクロスコープ
GA-011：ウェハプローバ

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

フィルムデバイスを形成する基材のことを一般的にはベースフィルムと呼び、それらの材料系としてはPET（ポリエチレンテレフタレート）、PC（ポリカーボネート）、COP（シクロオレフィンポリマー）、PI（ポリイミド）等の多くの樹脂フィルムがある。厚さが数十〜数百 μmと非常に薄くて軽く、更にSiやガラス基板と異なり、柔軟性があって簡単に曲げることができ、耐熱性、耐薬品性等も備えている。
本研究では、樹脂フィルムの特徴を活かして、種々の樹脂フィルム上への電極パタ－ンの形成等を行ってきた(F21-GA-0058)。今年度は、上記に加え、樹脂表面の機能性に関する検討の一貫として、酸素プラズマを用いた表面処理を行った。

実験 / Experimental

【利用した主な装置】
・マスクレス露光装置(大日本科研製、MX1204)
・酸化拡散炉 （DSI社製、VESTA-2100）
・デュアルイオンビームスパッタ装置（ハシノテック社製、 10W-IBS）
・シリコン深掘エッチング装置(SPPテクノロジーズ社製、MUC-21 ASE Pegasus)
・触針式表面形状測定器（ULVAC社製、Dektak8 ）
・走査電子顕微鏡群（EDS付き）・イオンコータ（JEOL社製、JSM-6060-EDS ）
・デジタルマイクロスコ－プ(ハイロックス社製、KH-7700)
・ウエハプローバー・アナライザ（ｶｰﾙ･ｽﾞｰｽ社 PM5 他）

【実験方法】
本研究で、まず、デュアルイオンビームスパッタ装置を用いて、電極材料となる金属薄膜(Au/Cr)を樹脂フィルム基板上に堆積した。更に、マスクレス露光装置を用いて、電極/配線構造の基となるレジスト膜のパターン形成を行った。続いて、ウェットエッチングにより、不要な金属膜の部分を除去し、電極構造・配線構造を作製した。その後、電極以外の配線上にポリイミドやSu-8の樹脂材料を塗布し、最後に最上層の樹脂表面に対し、酸素プラズマを用いて、親水化処理を施した。

結果と考察 / Results and Discussion

Fig. 1は、酸素プラズマ処理のあり/なしの場合のポリイミド表面の濡れ性について、光学顕微鏡を用いて、その接触角を観察した結果である。表面処理を施すと、親水性官能基の付与((-C=O,-COOH)や表面の微小粗化(平均粗さRa:約10 nm→約20 nm)等によって、濡れ性が大幅に改善(接触角: 約73 deg→約13 deg)できることを確認した。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

Fig. 1 Wettability differences due to different surface treatment conditions

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

・共同研究者：下川房男　香川大学創造工学部　教授

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件