発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の第１の観点の銅粒子は、粒子表面がカルボン酸銅由来の有機分子により構成された有機保護膜で被覆されるため、銅粒子の保管中の耐酸化性に優れる。特に特許文献４に示される銅粒子では、アミン化合物やカルボン酸化合物のような添加物による保護剤で粒子表面が被覆されるため、金属不純物の混入リスクが高いのに対して、本発明の第１の観点の銅粒子は粒子表面がカルボン酸銅由来であるため、金属不純物の混入リスクが低い特長がある。また、酸化還元電位が銅より卑な金属の不純物濃度が１０質量ｐｐｍ未満であるため、銅粒子を配線材料又は接合材料として用いた場合に金属不純物の拡散により他部材の特性を損なうことがない。また、銅粒子は、一次粒子の平均粒径が５０ｎｍを超え２００ｎｍ以下の範囲にあるため、配線材料又は接合材料として用いた場合に銅配線等の導電性や伝熱性に優れ、電子回路を形成する際に微細な配線パターンを実現できるとともに、銅粒子の反応面積が大きく、加熱による反応性が高く、これにより銅粒子を比較的低温で焼結させることができる。

また、本発明の第１の観点の銅粒子は、銅粒子を飛行時間型二次イオン質量分析法（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）を用いて分析したときに、ＣｕＣ₂Ｏ₂Ｈ^-イオンの検出量が、Ｃｕ⁺イオンの検出量に対して０．０２倍以上の範囲にあって、Ｃ₂Ｈ₃Ｏ₂^-イオンの検出量が、Ｃｕ⁺イオンの検出量に対して０．０２倍以上の範囲にあるため、銅粒子を保護するうえで、有機保護膜の量が不足しない。この有機保護膜により、銅粒子の表面が酸化せず、かつ銅粒子同士の凝集を防ぐことができる。

本発明の第２の観点の銅粒子の製造方法では、銅イオンの供給源を液中の水溶性の錯体からではなく、カルボン酸銅という金属化合物を銅イオンの供給源とすることにより、カルボン酸銅から僅かに溶出する銅イオンと、還元剤であるヒドラジン化合物とを逐次反応させるため、酸性領域でも液中の銅イオン濃度を低下させることが可能となり、一次粒子の平均粒径が５０ｎｍを超え２００ｎｍ以下の範囲の銅粒子を得ることができる。

また、カルボン酸銅を構成する非金属部分である有機分子が、表面保護膜として、銅粒子のコア粒子表面を被覆するため、特許文献４に示すような、銅粒子の凝集を防止するための分散剤や表面保護剤を用いなくても済み、また表面保護剤に起因する不純物の混入がなく、銅粒子の不純物濃度をより一層低下させることができる。また有機分子が銅粒子の表面に存在するため、銅粒子（コア粒子）の溶解を抑制し、銅イオンが水酸化銅(II)になりにくくかつ水酸化銅(II)として沈殿しにくく、目標とする粒子を高収率で製造することができる。更に得られた銅粒子の保管中の耐酸化性に優れる。

更に、カルボン酸銅の水分散液のｐＨを３以上６未満の酸性領域に調整しておき、酸化還元電位が－０．７Ｖ～－０．５Ｖのヒドラジン化合物で６０℃～７５℃の温度で、所定の時間、カルボン酸銅を還元すると、特許文献５に記載のｐＨ６～７の中和に近いｐＨ値を含まないため、銅イオンの酸化還元電位とヒドラジン化合物の酸化還元電位との差が僅かになり、銅より卑な金属の析出が抑制され、銅より卑な金属の不純物濃度が１０質量ｐｐｍ未満となる。また特許文献５に記載された混合物の加熱を８０℃の温度で行わないため、カルボン酸銅からの銅イオンの溶出が抑制され、一次粒子の粒径制御が容易になり、特許文献５に示されるＢＥＴ径８０ｎｍ～２００ｎｍの範囲よりも狭い５０ｎｍを超え８０ｎｍ未満の範囲の一次粒子の平均粒径を得ることもできる。

本発明の第３の観点の銅粒子の製造方法では、水に難溶性であって、炭素数が４～８であるカルボン酸銅からなる群より選ばれた１種又は２種以上の銅塩である。炭素数の異なるカルボン酸銅を用いることにより粒径を変化させることが可能であり、一次粒子の平均粒径が５０ｎｍを超え２００ｎｍ以下の範囲にある銅粒子が得られる。また、２種以上の銅塩を用いることで、粒度分布の調整が可能となる。

本発明の第４の観点の銅粒子の製造方法では、ｐＨ調整剤に、残留金属不純物の要因となる、例えばナトリウムを含む水酸化ナトリウムを用いずに、カルボン酸アンモニウムを用いて酸性領域を作り出すため、得られる銅粒子の金属不純物をより一層低減することができる。