(57)【要約】  【課題】  先端が鋭く尖った導電性突起物の作成方法の信頼性を高めること。  【解決手段】  微細な孔１０２を有するプラスチックフィルム１０１の片面に設けた陰極１０３を利用してもう一方の片面を電気メッキ法によりメッキ金属１０４で覆い、メッキ金属層を剥離することにより、剥離面に微細な突起１０５を得る。突起１０５とその支持基台１０６とを連続したメッキプロセスで一体成型するので微細な突起１０５は支持基台１０６から抜け落ち難い。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細孔を有する多孔質膜の片面に設けた陰極を利用してもう一方の片面を電気メッキ法によりメッキ金属で覆う工程と、
覆われたメッキ金属層を多孔質膜から剥離する工程と
を備えた導電性突起物の作成方法。
【請求項２】
微細孔をトラックエッチ法で形成し、その内径を５０ｎｍ以下とした、請求項１に記載の導電性突起物の作成方法。
【請求項３】
金属メッキ層を剥離した多孔質膜表面を再度メッキしてメッキ金属で覆い、本金属層を剥離することにより再生産する、請求項１に記載の導電性突起物の作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は先端曲率半径が５ｎｍ以上１００ｎｍ以下（好ましくは１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下）の導電性突起物を作成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の導電性突起物の作成方法としては、多孔質プラスチックフィルムに開いた微細孔をテンプレートとして金属柱を作成しているものがあった（例えば、非特許文献１参照）。図３は、この非特許文献1に記載された従来の導電性突起物の作成方法を示す。
【０００３】
図３において、（ａ）に示すようにプラスチックフィルム１０１は厚さ方向に貫通する孔１０２を多数有していた。これらの孔１０２はトラックエッチング法により形成されており、その内径は均一で最小１０ｎｍ程度のものが入手可能であった。プラスチックフィルム１０１の材質はポリカーボネートで、厚さは６μｍであった。プラスチックフィルム１０２の片面には陰極１０３としてＡｕが１μｍ程度電子ビーム蒸着で堆積されていた。（ｂ）に示すように、電気メッキにより孔１０２内部にはＮｉなどのメッキ金属１０４が埋め込まれ、その後プラスチックフィルム１０１が有機溶剤で溶かされた。その結果、（ｃ）に示すように金属柱１０５とその支持基台１０６としての陰極１０３が残り、金属柱１０５からなる突起物が形成されていた。
【非特許文献１】C. Schoenenberger、他９名、“Template Synthesis of Nanowires in Porous Polycarbonate Membranes: Electrochemistry and Morphology”、1997年、J. Phys. Chem. B、 101巻、 5497-5505頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の方法では、支持基台１０６と金属柱１０５は異なるプロセス（支持基台１０６は真空中での電子ビーム蒸着、金属柱１０５は液中でのメッキ）で作製され、支持基台１０６と金属柱１０５の接合界面に不純物が取り込まれやすくなる。そのため、両者（支持基台１０６と金属柱１０５）の結合は弱く、特に金属柱１０５の直径が微細になるとプラスチックを除去する際に金属柱１０５が倒れる、若しくは除去されるプラスチックと共に金属柱１０３が陰極１０３（すなわち、支持基台１０６）から脱落するという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、信頼性の高い導電性突起物の作成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の導電性突起物の作成方法は、突起部とその支持基台とを連続したメッキプロセスで一体成型する工程を有し、鋳型である多孔質プラスチックフィルムは有機溶剤で溶かさずに支持基台から剥離し除去する。
【０００７】
本方法によって、微細な突起物を支持台から脱落等することなく作成することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の導電性突起物の作成方法によれば、微細な突起物を高い信頼性で作成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における導電性突起物の作成方法の説明図である。図１において、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００１１】
図１において、（ａ）は図３と同様にトラックエッチ法で形成された微細な孔１０２を有するプラスチックフィルム１０１の片面（表面）に、例えば金からなる陰極１０３を電子ビーム蒸着やスパッタ蒸着等で形成した構造を示す断面模式図である。（ｂ）は、（ａ）のプロセス終了後、陰極１０３に電気メッキによりメッキ金属１０４を堆積する様子の断面模式図であり、（ｃ）に示すようにメッキ金属１０４がプラスチックフィルム１０１のもう一方の片面を覆うまでメッキを実施する。特に、メッキ金属１０４に硬い物質であるロジウムを材料に用いている。なお、孔１０２（直径１０ｎｍ）が設けられたプラスチックフィルム１０１は、ファットマンや東洋濾紙から入手可能である。
【００１２】
そのため、プラスチックフィルム１０１を図１（ｃ）に記載の矢印の方向に撓ませるとメッキ金属で出来た支持基台１０６は撓まずに（ｄ）に示すように剥離し、その際、メッキ金属１０４の柱は途中で折れる。この時、柱が折れることにより剥離面には凹部が形成されることは無く、折れて残った金属柱に伴う高さが孔径程度の突起１０５が形成されることを発見した。
【００１３】
また、この様な剥離現象はプラスチックフィルム１０１に開いた孔径（孔１０２の直径）が５０ｎｍ以下の場合に再現性良く生じ、先端曲率半径が２５ｎｍ以下の微細な突起１０５を形成する手段として特に有効であることが判明した。このような剥離現象が生じる孔１０２の最大直径は１００ｎｍであることが見いだされた。孔１０２の直径が１００ｎｍを超えると、プラスチックフィルム１０１を図１（ｃ）に記載の矢印の方向に撓ませても支持基台１０６が剥離しない。一方、孔１０２の最小直径は５ｎｍである。プラスチックフィルム１０１に５ｎｍ未満の直径を有する孔１０２を形成することは困難であるためである。なお、上記の通り、剥離現象の再現性という観点からは孔１０２の直径は５０ｎｍ以下であることが好ましく、入手容易性の観点からは孔１０２の直径は１０ｎｍ以上であることが好ましい。
【００１４】
おおよそではあるが、突起１０５の高さは孔１０２の直径と同じである。従って、本発明においては、突起１０５の高さも５ｎｍ以上１００ｎｍ以下（好ましくは１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下）である。
【００１５】
なお、メッキ金属１０４の材料はロジウムに限定するものではなく、プラスチックフィルム１０１を構成するフィルム材料より硬い材料であれば良い。なお、ロジウム以外に使用可能な金属としては、一般的な金属を挙げることができる。但し、硬度が低いまたは低くなると言う観点から、一般的な合金ならびに金、銀、および銅はメッキ金属１０４としてはあまり適していない。
【００１６】
以上、かかる作成方法によれば突起１０５とその支持基台１０６とを連続したメッキプロセスで一体成型加工することにより、支持基台１０６と突起１０５の接合部に不純物が混入するようなことが無くなり両者の結合力を高めることができ、微細な突起１０５でも支持基台１０６から抜け落ち難くなる。
【００１７】
なお、本実施の形態において、テンプレートとしてプラスチックフィルム１０１を設けたが、ＳｉＯ2やＡｌ2Ｏ3などの無機物を多孔化したフィルムとしても良い。
【００１８】
なお、本実施の形態において、孔１０２はトラックエッチ法により形成されたが、陽極酸化法など他の手法を用いてもかまわない。
【００１９】
なお、本実施の形態において、テンプレートとしてフィルムの厚さ方向に貫通する１次元状の微細孔を有したプラスチックフィルム１０１を設けたが、微細な孔１０２がフィルム内部を３次元網目状に交錯する多孔体としても良い。
【００２０】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２の導電性突起物の作成方法の説明図である。図２において、図１および図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００２１】
図２において、（ａ）は図１（ｄ）で支持基台１０６が剥離され残った鋳型である。この鋳型に対して再度ロジウムメッキを行い、メッキ金属１０４で鋳型の表面を覆った様子を（ｂ）に示す。（ｃ）は覆っているメッキ金属１０４を剥離する。
【００２２】
かかる構成によれば一度用いた鋳型を再度使用することにより、鋳型を新たに用意する必要が無くなり量産性を高めることができる。
【００２３】
なお、本実施の形態において、再度行うメッキと初回行うメッキを同じ金属としたが、異なる金属としても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明にかかる導電性突起物は、強電界を発生可能な小さな先端部曲率半径を有し、電子放出素子や電界イオン化方式ガスセンサ等として有用である。また突起物の直径や高さが分子と同程度のサイズを有し、分子ふるいや分子認識装置等の用途にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１における導電性突起物の作成方法の説明図
【図２】本発明の実施の形態２における導電性突起物の作成方法の説明図
【図３】従来の導電性突起物の作成方法の説明図
【符号の説明】
【００２６】
１０１  プラスチックフィルム
１０２  孔
１０３  陰極
１０４  メッキ金属
１０５  金属柱（突起）
１０６  支持基台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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