立命館大学の村田順二教授らの研究グループは、銅の微細パターンを簡単で高速に形成する加工技術の開発に成功した。簡易な加工技術であるため、産業への導入も容易であると期待されている。

銅表面にパターンを形成させる加工技には「フォトリソグラフィ」と呼ばれる方法が一般的だが、コストの高さや環境負荷が課題であった。

研究グループは、電気分解によって銅がイオン化することを利用した加工技術である電解加工に着目。この技術では、電解により銅をイオン化して液体に溶出させることで加工を行う。銅表面の意図した部分に加工を生じさせることで任意のパターン構造が得られる。だが、高精度パターンの加工が難しいことや、多量の薬液を用いることなどが課題であった。

グループでは、電解加工で使用される薬液の代わりに特殊な膜「ＰＥＭ」を使うことを考えた。ＰＥＭの表面上にパターンを有する「ＰＥＭスタンプ」を用いることで、銅とＰＥＭの接触点のみで加工が進行することを発見した。

これにより、銅の表面にスタンプを押すように、簡易で早くパターンが形成できることが分かった。また、電解によりイオン化した銅イオンはＰＥＭ中を移動し、陰極表面において金属として導き出されることを明らかにした。この新たに開発した技術により、数マイクロ～数百ナノレベルの銅の微細パターン形成を実現している。

村田教授らは「銅表面の微細パターン加工において、複雑な工程や特殊な装置を必要とせずに、簡易的に高精度パターンを形成できることから、加工コスト低減につながる」としている。