JP2019100931A - Processing device and processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シート体の表面における第1方向の第1表面抵抗率および第2方向の第2表面抵抗率を特定する表面抵抗率特定処理を実行する処理装置および処理方法に関するものである。 The present invention relates to a processing apparatus and processing method for performing a surface resistivity identification process for identifying a first surface resistivity in a first direction and a second surface resistivity in a second direction on the surface of a sheet.
シート体の表面抵抗率(シート抵抗)を特定する方法として、下記非特許文献1に開示された特定方法が知られている。この特定方法では、厚みが極めて薄く無限(十分に)に広いシート体(シート状の試料)の表面において直線に沿って並ぶようにして、4本のプローブをシート体の表面に接触させ、外側の2本のプローブを介して直流定電流を供給し、その際に内側の2本のプローブ間の電圧を測定する。次いで、測定した電圧と供給している電流の電流値との比に、補正係数π/ln2を掛けてシート体のシート抵抗(表面抵抗率)を算出する。この特定方法では、電圧と電流との比に補正係数を掛けることで、正確なシート抵抗を算出することが可能となっている。 As a method of specifying the surface resistivity (sheet resistance) of a sheet body, a specific method disclosed in Non-Patent Document 1 below is known. In this particular method, the four probes are brought into contact with the surface of the sheet so that they are aligned along a straight line on the surface of the sheet (sample in the form of a sheet) which is extremely thin and infinite (sufficiently large). A constant DC current is supplied through the two probes, and the voltage between the two inner probes is measured. Next, the sheet resistance (surface resistivity) of the sheet is calculated by multiplying the ratio between the measured voltage and the current value of the supplied current by the correction coefficient π / ln2. In this specific method, it is possible to calculate an accurate sheet resistance by multiplying the ratio of the voltage to the current by the correction coefficient.
ところが、上記した表面抵抗率の特定方法には、改善すべき以下の課題がある。具体的には、異方性がない(または異方性が低い)シート体については、各プローブが並んでいる方向の抵抗値(測定した電圧値と電流値との比)に補正係数を掛けることで、正しい表面抵抗率を求めることができる。しかしながら、この特定方法では、方向によって表面抵抗率が異なる異方性を有するシート体を対象としたときには、プローブが並んでいる方向とは異なる方向の抵抗値に補正係数を掛けたとしても、その異なる方向の表面抵抗率を正確に補正することが困難なことがある。したがって、この表面抵抗率の特定方法では、異方性を有するシート体における各方向の表面抵抗率を正確に特定することが困難となっている。また、この表面抵抗率の特定方法では、無限(十分に)に広いシート体については表面抵抗率を正確に特定できるものの、大きさが有限のシート体に適用することができないため、大きさが有限のシート体の表面抵抗率を正確に特定することが困難となっている。 However, the above-described method of specifying the surface resistivity has the following problems to be improved. Specifically, for a sheet having no anisotropy (or a low anisotropy), the correction value is multiplied by the resistance value (the ratio of the measured voltage value to the current value) in the direction in which the probes are arranged. Thus, the correct surface resistivity can be determined. However, in this specific method, when a sheet having anisotropy different in surface resistivity depending on the direction is targeted, even if the resistance value in the direction different from the direction in which the probes are lined is multiplied by the correction coefficient, Correcting the surface resistivity in different directions may be difficult. Therefore, in this method of specifying the surface resistivity, it is difficult to accurately specify the surface resistivity in each direction in the sheet body having anisotropy. In addition, although this method of specifying the surface resistivity can accurately specify the surface resistivity for an infinite (sufficiently) wide sheet body, the size can not be applied to a sheet body having a finite size. It is difficult to accurately identify the surface resistivity of a finite sheet body.
本発明は、かかる改善点に鑑みてなされたものであり、異方性を有するシート体における各方向の表面抵抗率を正確に特定し得る処理装置および処理方法を提供することを主目的とする。 The present invention has been made in view of such improvements, and its main object is to provide a processing apparatus and processing method capable of accurately specifying the surface resistivity in each direction in a sheet having anisotropy. .
上記目的を達成すべく請求項1記載の処理装置は、シート体の表面における2つの供給位置にそれぞれ接触している一対の供給用プローブを介して測定用信号を供給している状態で当該表面における複数の測定位置にそれぞれ接触している複数の測定用プローブを介して当該各測定位置における電位を測定する測定部と、前記測定部によって測定された電位の測定値に基づいて前記表面における第1方向の第1表面抵抗率、および前記表面における前記第1方向とは異なる第2方向の第2表面抵抗率を特定する表面抵抗率特定処理を実行する処理部とを備え、前記処理部は、前記表面抵抗率特定処理において、下記の(1)式の解であって、前記各測定位置を示す位置ベクトルの成分と前記第1表面抵抗率と前記第2表面抵抗率とをパラメータとする算出式に、前記各測定位置を示す位置ベクトルの成分と前記第1表面抵抗率として任意に設定した第1設定値と前記第2表面抵抗率として任意に設定した第2設定値とを代入して前記各測定位置における電位の理論値を算出し、前記各測定値と前記各理論値とに基づいて特定される当該各測定値と当該各理論値との一致の程度を評価する評価値を算出する評価値算出処理を前記第1設定値および前記第2設定値を変更しつつ繰り返して実行し、前記評価値が予め決め規定された規定条件を満たしたときの前記第1設定値および前記第2設定値をそれぞれ前記第1表面抵抗率および前記第2表面抵抗率として特定する。
∇・(σ'∇V(↑r))=−I(δ(↑r−↑rs)−δ(↑r−↑rd))…(1)式
但し、σ'は前記測定位置を示す位置ベクトル↑rの各成分に対応する前記シート体の各導電率を要素とする2次正方行列を表し、∇はナブラ演算子であり、V(↑r)は位置ベクトル↑rで示される前記測定位置における前記電位を表し、Iは前記測定用信号の電流値を表し、δはデルタ関数を表し、↑rsはソース側の前記供給位置を示す位置ベクトルを表し、↑rdはドレイン側の前記供給位置を示す位置ベクトルを表す。
In order to achieve the above object, the processing apparatus according to claim 1 is configured to supply the measurement signal through a pair of supply probes respectively contacting two supply positions on the surface of the sheet body. A measurement unit that measures the potential at each measurement position via a plurality of measurement probes that are respectively in contact with a plurality of measurement positions in the first and second measurement values on the surface based on measurement values of the potential measured by the measurement unit A processing unit for executing a surface resistivity identification process for identifying a first surface resistivity in one direction and a second surface resistivity in a second direction different from the first direction on the surface; In the surface resistivity identification process, a component of a position vector indicating the measurement position, the first surface resistivity, and the second surface resistivity are parameters of the solution of the following equation (1). In the calculation equation, a component of a position vector indicating each measurement position, a first set value arbitrarily set as the first surface resistivity, and a second set value arbitrarily set as the second surface resistivity Evaluation to calculate the theoretical value of the potential at each measurement position by substitution, and to evaluate the degree of agreement between each measured value specified based on each measured value and each theoretical value and each theoretical value The first set value when the evaluation value calculation process for calculating a value is repeatedly executed while changing the first set value and the second set value, and the evaluation value satisfies a prescribed condition defined in advance. And the second set value is specified as the first surface resistivity and the second surface resistivity, respectively.
∇ · (σ′∇V (↑ r) ) = − I (δ (↑ r− ↑ r s ) −δ (↑ r− ↑ r d )) (1) where σ ′ is the above-mentioned measurement position Represents a quadratic square matrix having elements of the conductivity of the sheet corresponding to the components of the position vector rr shown, where ∇ is a nabla operator and V (↑ r) is represented by the position vector rr Represents the potential at the measurement position, I represents the current value of the measurement signal, δ represents the delta function, ↑ r s represents a position vector indicating the supply position on the source side, and ↑ r d represents the drain It represents a position vector indicating the supply position on the side.
また、請求項2記載の処理装置は、請求項1記載の処理装置において、前記処理部は、前記評価値算出処理において、前記第1方向および前記第2方向のいずれか一方をxy直交座標系におけるx軸方向とすると共に当該第1方向および当該第2方向の他方を当該xy直交座標系におけるy軸方向として前記(1)式を変形した下記の(2)式の解である前記算出式を用いて前記理論値を算出する。
(1/ρx)(∂2/∂x2)V(x,y)+(1/ρy)(∂2/∂y2)V(x,y)=−I(δ(x−xs)δ(y−ys)−δ(x−xd)δ(y−yd))…(2)式
但し、xは前記xy直交座標系における前記測定位置のx座標を表し、yは前記xy直交座標系における前記測定位置のy座標を表し、ρxは前記第1表面抵抗率および前記第2表面抵抗率のいずれか一方を表し、ρyは前記第1表面抵抗率および前記第2表面抵抗率の他方を表し、∂は偏微分記号であり、V(x,y)はxおよびyをパラメータとする電位の変化を表し、Iは前記測定用信号の電流値を表し、δはデルタ関数を表し、xsは前記xy直交座標系におけるソース側の前記供給位置のx座標を表し、ysは前記xy直交座標系におけるソース側の前記供給位置のy座標を表し、xdは前記xy直交座標系におけるドレイン側の前記供給位置のx座標を表し、ydは前記xy直交座標系におけるドレイン側の前記供給位置のy座標を表す。
In the processing device according to claim 2, in the processing device according to claim 1, in the evaluation value calculation process, the processing unit performs one of the first direction and the second direction in the xy orthogonal coordinate system. The above equation is a solution of the following equation (2) in which the above equation (1) is modified with the x direction in the x direction and the other in the first direction and the second direction as the y direction in the xy orthogonal coordinate system The theoretical value is calculated using.
(1 / ρ x ) (∂ 2 / ∂ x 2 ) V (x, y) + (1 / ρ y ) (∂ 2 / ∂ y 2 ) V (x, y) =-I (δ (x-x) s 2 ) δ (y-y s ) -δ (x-x d ) δ (y-y d ) (2) where x represents the x coordinate of the measurement position in the xy orthogonal coordinate system, y Represents the y-coordinate of the measurement position in the xy orthogonal coordinate system, ρ x represents one of the first surface resistivity and the second surface resistivity, and y y represents the first surface resistivity and the first surface resistivity. Represents the other of the second surface resistivity, ∂ represents a partial differential symbol, V (x, y) represents a change in potential with x and y as parameters, and I represents a current value of the measurement signal, δ represents the delta function, x s represents the x-coordinate of the position of supplying the source side of the xy rectangular coordinate system, y s is the source in the xy rectangular coordinate system Y coordinate of the position of supplying, x d represents the x-coordinate of the position of supplying the drain side in the xy rectangular coordinate system, the y d a y coordinate of the position of supplying the drain side in the xy rectangular coordinate system Represent.
また、請求項3記載の処理装置は、請求項2記載の処理装置において、前記処理部は、前記評価値算出処理において、前記(2)式の解である前記算出式としての下記の(3)式を用いて前記理論値を算出する。
V(x,y,ρx,ρy)=V0−(I/LxLy)Σ'nx,ny(4/2δnx,0+δ0,ny)[1/(λnx 2/ρx+λny 2/ρy)](cosλnxxdcosλnyyd−cosλnxxscosλnyys)cosλnxxcosλnyy…(3)式
但し、xは前記xy直交座標系における前記測定位置のx座標を表し、yは前記xy直交座標系における前記測定位置のy座標を表し、ρxは前記第1表面抵抗率および前記第2表面抵抗率のいずれか一方を表し、ρyは前記第1表面抵抗率および前記第2表面抵抗率の他方を表し、V(x,y,ρx,ρy)はx,y,ρx,ρyをパラメータとする電位の変化を表し、V0はxおよびyによらない定数であり、Iは前記測定用信号の電流値を表し、Lxは前記xy直交座標系における前記シート体のx軸方向の長さを表し、Lyは前記xy直交座標系における前記シート体のy軸方向の長さを表し、nは前記各測定位置にそれぞれ付与された数を表し、Σ'はnx=ny=0の項を除いた和を表し、δはクロネッカーのデルタを表し、λnxはnxπ/Lxであり、λnyはnyπ/Lyであり、xdは前記xy直交座標系におけるドレイン側の前記供給位置のx座標を表し、ydは前記xy直交座標系におけるドレイン側の前記供給位置のy座標を表し、xsは前記xy直交座標系におけるソース側の前記供給位置のx座標を表し、ysは前記xy直交座標系におけるソース側の前記供給位置のy座標を表す。
Further, in the processing apparatus according to claim 3, in the processing apparatus according to claim 2, the processing unit performs the following (3) as the calculation equation which is a solution of the equation (2) in the evaluation value calculation process. The theoretical value is calculated using the equation).
V (x, y, ρ x , ρ y) = V 0 - (I / L x L y) Σ 'nx, ny (4/2 δnx, 0 + δ0, ny) [1 / (λ nx 2 / ρ x + λ ny 2 / ρ y)] ( cosλ nx x d cosλ ny y d -cosλ nx x s cosλ ny y s) cosλ nx xcosλ ny y ... (3) formula where, x is the measured position in the xy rectangular coordinate system represents an x coordinate, y represents ay coordinate of the measurement position in the xy orthogonal coordinate system, ρ x represents any one of the first surface resistivity and the second surface resistivity, and y y represents the second surface resistivity 1 represents the other of the surface resistivity and the second surface resistivity, and V (x, y, x x, y y ) represents a change in potential with x, y, x x , y y as a parameter, V 0 Is a constant independent of x and y, and I represents the current value of the signal for measurement. L x represents the length of the sheet in the xy orthogonal coordinate system in the x-axis direction, L y represents the length of the sheet in the xy orthogonal coordinate system in the y-axis direction, and n is each Represents the number given to each measurement position, Σ 'represents the sum excluding the term nx = ny = 0, δ represents the Kronecker delta, λ nx is nxπ / L x , and λ ny is nyπ / L y , x d represents the x-coordinate of the supply position on the drain side in the xy Cartesian coordinate system, y d represents the y-coordinate of the supply position on the drain side in the xy Cartesian coordinate system, x s Represents the x coordinate of the supply position on the source side in the xy rectangular coordinate system, and y s represents the y coordinate of the supply position on the source side in the xy rectangular coordinate system.
また、請求項4記載の処理装置は、請求項1から3のいずれかに記載の処理装置において、前記測定部は、評価値算出処理において、前記各測定位置における前記測定値と前記理論値との差分値の残差平方和を前記評価値として算出する。 Further, in the processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, in the processing apparatus according to claim 4, in the evaluation value calculation process, the measuring unit measures the measured value and the theoretical value at each measurement position. The residual sum of squares of difference values of is calculated as the evaluation value.
また、請求項5記載の処理装置は、請求項1から4のいずれかに記載の処理装置において、前記処理部は、前記規定条件としての前記評価値が規定値以下との条件を満たすまで前記評価値算出処理を繰り返して実行する。 In the processing apparatus according to claim 5, in the processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, the processing unit is configured to continue the process until the evaluation value as the defined condition satisfies the condition of not more than the defined value. The evaluation value calculation process is repeatedly executed.
また、請求項6記載の処理方法は、シート体の表面における2つの供給位置にそれぞれ接触させた一対の供給用プローブを介して測定用信号を供給している状態で当該表面における複数の測定位置にそれぞれ接触させた複数の測定用プローブを介して当該各測定位置における電位を測定し、当該測定した電位の測定値に基づいて前記表面における第1方向の第1表面抵抗率、および前記表面における前記第1方向とは異なる第2方向の第2表面抵抗率を特定する表面抵抗率特定処理において、下記の(1)式の解であって、前記各測定位置を示す位置ベクトルの成分と前記第1表面抵抗率と前記第2表面抵抗率とをパラメータとする算出式に、前記各測定位置を示す位置ベクトルの成分と前記第1表面抵抗率として任意に設定した第1設定値と前記第2表面抵抗率として任意に設定した第2設定値とを代入して前記各測定位置における電位の理論値を算出し、前記各測定値と前記各理論値とに基づいて特定される当該各測定値と当該各理論値との一致の程度を評価する評価値を算出する評価値算出処理を前記第1設定値および前記第2設定値を変更しつつ繰り返して実行し、前記評価値が予め決め規定された規定条件を満たしたときの前記第1設定値および前記第2設定値をそれぞれ前記第1表面抵抗率および前記第2表面抵抗率として特定する。
∇・(σ'∇V(↑r))=−I(δ(↑r−↑rs)−δ(↑r−↑rd))…(1)式
但し、σ'は前記測定位置を示す位置ベクトル↑rの各成分に対応する前記シート体の各導電率を要素とする2次正方行列を表し、∇はナブラ演算子であり、V(↑r)は位置ベクトル↑rで示される前記測定位置における前記電位を表し、Iは前記測定用信号の電流値を表し、δはデルタ関数を表し、↑rsはソース側の前記供給位置を示す位置ベクトルを表し、↑rdはドレイン側の前記供給位置を示す位置ベクトルを表す。
In the processing method according to the sixth aspect, a plurality of measurement positions on the surface in a state where the measurement signal is supplied via the pair of supply probes respectively contacting the two supply positions on the surface of the sheet body. The potential at each measurement position is measured via a plurality of measurement probes respectively brought into contact with each other, and based on the measured value of the measured potential, the first surface resistivity in the first direction on the surface, and the surface In the surface resistivity identification process for identifying a second surface resistivity in a second direction different from the first direction, a component of a position vector indicating the measurement position, which is a solution of the following equation (1), A first set value arbitrarily set as a component of a position vector indicating each measurement position and the first surface resistivity in a calculation formula using the first surface resistivity and the second surface resistivity as parameters The theoretical value of the potential at each measurement position is calculated by substituting a second set value arbitrarily set as the second surface resistivity, and the specific value is specified based on each measurement value and each theoretical value. An evaluation value calculation process for calculating an evaluation value for evaluating the degree of agreement between each measured value and each theoretical value is repeatedly executed while changing the first set value and the second set value, and the evaluation value is The first set value and the second set value when the predetermined condition defined in advance is defined are specified as the first surface resistivity and the second surface resistivity, respectively.
∇ · (σ′∇V (↑ r) ) = − I (δ (↑ r− ↑ r s ) −δ (↑ r− ↑ r d )) (1) where σ ′ is the above-mentioned measurement position Represents a quadratic square matrix having elements of the conductivity of the sheet corresponding to the components of the position vector rr shown, where ∇ is a nabla operator and V (↑ r) is represented by the position vector rr Represents the potential at the measurement position, I represents the current value of the measurement signal, δ represents the delta function, ↑ r s represents a position vector indicating the supply position on the source side, and ↑ r d represents the drain It represents a position vector indicating the supply position on the side.
請求項1記載の処理装置、および請求項6記載の処理方法では、(1)式の解である算出式に、第1設定値および第2設定値を代入して算出した電位の理論値と電位の測定値とに基づいて評価値を算出する評価値算出処理を、第1設定値および第2設定値を変更しつつ繰り返して実行し、評価値が規定条件を満たしたときの第1設定値および第2設定値をそれぞれ第1表面抵抗率および第2表面抵抗率として特定する。このため、この処理装置および処理方法によれば、シート体の表面において第1方向および第2方向を任意に規定し、少なくとも2つの測定位置における電位を測定することで、方向によって表面抵抗率が異なる異方性を有するシート体を処理対象とした場合においても、第1方向の第1表面抵抗率と第2方向の第2表面抵抗率とを正確に特定することができる。 In the processing apparatus according to claim 1 and the processing method according to claim 6, the theoretical value of the potential calculated by substituting the first set value and the second set value into the calculation equation which is the solution of equation (1) Evaluation value calculation processing for calculating an evaluation value based on the measured value of potential is repeatedly executed while changing the first set value and the second set value, and the first setting when the evaluation value satisfies the prescribed condition The value and the second set value are specified as a first surface resistivity and a second surface resistivity, respectively. For this reason, according to this processing apparatus and processing method, the surface resistivity can be determined depending on the direction by arbitrarily defining the first direction and the second direction on the surface of the sheet and measuring the potential at at least two measurement positions. Even when a sheet having different anisotropy is treated, the first surface resistivity in the first direction and the second surface resistivity in the second direction can be accurately identified.
また、請求項2記載の処理装置では、第1方向および第2方向のいずれか一方をxy直交座標系におけるx軸方向とすると共に第1方向および第2方向の他方をxy直交座標系におけるy軸方向として(1)式を変形した下記の(2)式の解である算出式を用いて理論値を算出する。このため、この処理装置および処理方法によれば、矩形のシート体の一辺の方向をx軸方向とし、その一辺に直交する他の一辺の方向をy軸方向とすることで、x軸方向の第1表面抵抗率とy軸方向の第2表面抵抗率とを正確に特定することができる。 Further, in the processing apparatus according to the second aspect, one of the first direction and the second direction is taken as the x-axis direction in the xy orthogonal coordinate system, and the other in the first direction and the second direction is taken as y in the xy orthogonal coordinate system. The theoretical value is calculated using a calculation equation which is a solution of the following equation (2) obtained by modifying the equation (1) as the axial direction. Therefore, according to this processing apparatus and processing method, by setting the direction of one side of the rectangular sheet body as the x-axis direction and the direction of the other side orthogonal to the one side as the y-axis direction, The first surface resistivity and the second surface resistivity in the y-axis direction can be accurately identified.
また、請求項3記載の処理装置では、算出式としての(3)式を用いて理論値を算出する。この場合、(3)式は、(2)式を解析的解法によって解いた算出式であるため、(2)式を数値的解法によって解いた算出式と比較して、理論値を正確に算出することができる。このため、この処理装置および処理方法によれば、第1表面抵抗率および第2表面抵抗率をより正確に特定することができる。 Moreover, in the processing apparatus of Claim 3, a theoretical value is calculated using (3) Formula as a calculation formula. In this case, since the equation (3) is a calculation equation obtained by solving the equation (2) by an analytical solution method, the theoretical value is accurately calculated by comparison with the calculation equation obtained by solving the equation (2) by a numerical solution method can do. Therefore, according to this processing apparatus and processing method, the first surface resistivity and the second surface resistivity can be specified more accurately.
また、請求項4記載の処理装置によれば、各測定位置における測定値と理論値との差分値の残差平方和を評価値として算出することにより、測定値と理論値との差異(不一致)を的確に評価することができるため、この評価値を用いることで、第1方向の第1表面抵抗率と第2方向の第2表面抵抗率とをさらに正確に特定することができる。 Further, according to the processing apparatus of claim 4, a difference (a disagreement between the measured value and the theoretical value) is calculated by calculating the residual square sum of the difference value between the measured value and the theoretical value at each measurement position as the evaluation value. Can be accurately evaluated, and therefore, by using this evaluation value, the first surface resistivity in the first direction and the second surface resistivity in the second direction can be more accurately identified.
また、請求項5記載の処理装置によれば、評価値が規定値以下との条件を満たすまで評価値算出処理を繰り返して実行することにより、規定値を適正な値に規定することで、評価値算出処理を繰り返して実行する回数が膨大となることによる処理効率の低下を防止することができる。 Further, according to the processing apparatus of claim 5, the evaluation value calculation process is repeatedly executed until the evaluation value satisfies the condition of the predetermined value or less, thereby defining the predetermined value to be an appropriate value. It is possible to prevent a decrease in processing efficiency due to an increase in the number of times the value calculation process is repeatedly performed.
以下、処理装置および処理方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the processing apparatus and the processing method will be described with reference to the attached drawings.
最初に、図1に示す処理装置1の構成について説明する。処理装置1は、処理装置の一例であって、例えば、図2に示すように、平面形状が矩形のシート体100の表面抵抗率(シート抵抗)を特定可能に構成されている。この場合、この処理装置1では、シート体100が方向によって表面抵抗率が異なる物性を有している場合において、2つの方向(第1方向、および第1方向とは異なる第2方向)の表面抵抗率を後述する処理方法に従って特定することが可能となっている。なお、以下の説明において、第1方向の表面抵抗率(第1表面抵抗率)を表面抵抗率ρ1ともいい、第2方向の表面抵抗率(第2表面抵抗率)を表面抵抗率ρ2ともいう。
First, the configuration of the processing apparatus 1 shown in FIG. 1 will be described. The processing apparatus 1 is an example of a processing apparatus, and, for example, as shown in FIG. 2, the surface resistivity (sheet resistance) of the
また、処理装置1は、図1に示すように、プローブユニット11、測定部12、記憶部13、表示部14および処理部15を備えて構成されている。
Further, as shown in FIG. 1, the processing apparatus 1 is configured to include a
プローブユニット11は、図2に示すように、2本の供給用プローブ21a,21b(以下、区別しないときには「供給用プローブ21」ともいう)と、2本の測定用プローブ22a,22b(以下、区別しないときには「測定用プローブ22」ともいう)と、各供給用プローブ21および各測定用プローブ22を支持する支持部23とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 2, the
この場合、各供給用プローブ21は、表面抵抗率ρ1,ρ2を特定する際に、シート体100の表面101における2つの供給位置71a,71b(図2参照:以下、区別しないときには「供給位置71」ともいう)に接触して、測定用信号の一例としての直流電流を供給するのに用いられる。なお、この例では、供給位置71aがソース側に規定され、供給位置71bがドレイン側に規定されている。また、測定用プローブ22は、シート体100の表面抵抗率ρ1,ρ2を特定する際に、シート体100の表面101における2つの測定位置72a,72b(同図参照:以下、区別しないときには「測定位置72」ともいう)に接触して、各測定位置72の電位を測定するのに用いられる。
In this case, when each supply probe 21 specifies the surface resistivity 1,1 and 22, two
測定部12は、測定用信号としての直流電流を出力する図外の電源部を備えて構成され、シート体100の表面101における供給位置71a,71bに接触しているプローブユニット11の供給用プローブ21a,21bを介して電源部が出力した直流電流をシート体100に供給している状態で、表面101の測定位置72a,72bにそれぞれ接触しているプローブユニット11の測定用プローブ22a,22bを介して測定位置72a,72bの各電位を測定する測定処理を実行する。なお、測定位置72a,72bにおける基準電位(例えばグランド電位)に対する電位の測定値をそれぞれ「測定値Va,Vb」ともいい、測定値Va,Vbを区別しないときには「測定値V」ともいう。
The
記憶部13は、図2に示すシート体100の形状を示す情報を記憶する。具体的には、同図に示すシート体100のx方向(第1方向の一例)の長さLx、およびx方向に直交するシート体100のy方向(第2方向の一例)の長さLyを記憶する。また、記憶部13は、測定部12によって測定される測定値Va,Vbを記憶する。また、記憶部13は、処理部15によって特定されるシート体100の表面抵抗率ρ1,ρ2を記憶する。さらに、記憶部13は、後述するxy直交座標系における、測定位置72aの座標xa,ya、測定位置72bの座標xb,yb、ソース側の供給位置71aの座標xs,ys、およびドレイン側の供給位置71bの座標xd,ydを記憶する。
The
表示部14は、処理部15の制御に従い、処理部15によって特定される表面抵抗率ρ1,ρ2等の各種の情報を表示する。
The
処理部15は、測定部12、記憶部13および表示部14を制御する。また、処理部15は、図3に示す表面抵抗率特定処理50を実行してシート体100の表面抵抗率ρ1,ρ2を特定する。
The
次に、処理装置1を用いて、図2に示すシート体100の表面抵抗率ρ1,ρ2を特定する方法(処理方法)について説明する。
Next, a method (processing method) of specifying the surface resistivities 1,1 and 22 of the
まず、図2に示すように、表面101を上向きにした状態でシート体100を図外の載置台に載置し、次いで、供給用プローブ21a,21bおよび測定用プローブ22a,22bの先端部を下向きにした状態でプローブユニット11をシート体100の上に載置する。この際に、同図に示すように、シート体100の表面101における供給位置71a,71bに供給用プローブ21a,21bがそれぞれ接触し、表面101における測定位置72a,72bに測定用プローブ22a,22bがそれぞれ接触する。
First, as shown in FIG. 2, the
続いて、図外の操作部を操作して、測定の開始を指示する。これに応じて、処理部15が、測定部12に対して測定処理を実行させる。この測定処理では、測定部12は、図外の電源部から測定用信号としての直流電流を出力し、供給位置71a,71b(図2参照)にそれぞれ接触している供給用プローブ21a,21b(同図参照)を介して供給位置71a,71bに直流電流を供給する。また、測定部12は、測定位置72a,72b(同図参照)にそれぞれ接触している測定用プローブ22a,22b(同図参照)を介して測定位置72a,72bにおける各電位を測定する。次いで、処理部15は、測定部12によって測定された電位の測定値Va,Vbを記憶部13に記憶させる。
Subsequently, an operation unit (not shown) is operated to instruct start of measurement. In response to this, the
続いて、操作部を操作して、シート体100の表面抵抗率を特定する処理の実行を指示する。これに応じて、処理部15は、図3に示す表面抵抗率特定処理50を実行する。この表面抵抗率特定処理50では、処理部15は、測定部12によって測定された測定値Va,Vbを記憶部13から読み出す(ステップ51)。
Subsequently, the operation unit is operated to instruct execution of a process of specifying the surface resistivity of the
次いで、処理部15は、評価値算出処理(後述するステップ52〜54)を実行する。この評価値算出処理では、表面抵抗率ρ1(第1表面抵抗率)の予測値に相当する設定値ρr1(第1設定値)、および表面抵抗率ρ2(第2表面抵抗率)の予測値に相当する設定値ρr2(第2設定値)をそれぞれ任意に設定する(ステップ52)。この表面抵抗率ρ1,ρ2は、後述する算出式に代入して、測定位置72における電位の理論値V’を算出する際に用いられる。続いて、処理部15は、測定位置72における電位の理論値V’を算出する(ステップ53)。
Next, the
ここで、理論値V’の算出に用いる算出式について説明する。まず、測定位置72を示す位置ベクトルを↑rとし、位置ベクトル↑rの各成分に対応するシート体100の各導電率を要素とする2次正方行列(導電率行列)をσ'とし、測定位置72における電位をV(↑r)とし、測定用信号(直流電流)の電流値をIとし、ソース側の供給位置71aを示す位置ベクトルを↑rsとし、ドレイン側の供給位置71bを示す位置ベクトルを↑rdとすると、次の(1)式(ポアソン方程式)が成り立つ。
∇・(σ'∇V(↑r))=−I(δ(↑r−↑rs)−δ(↑r−↑rd))…(1)式
なお、(1)式において、∇はナブラ演算子を表し、δはデルタ関数を表す。
Here, a calculation formula used to calculate the theoretical value V ′ will be described. First, a position vector indicating the measurement position 72 is ↑ r, and a quadratic square matrix (conductivity matrix) having elements of the conductivity of the
∇ · (σ′∇V (↑ r) ) = − I (δ (↑ r− ↑ r s ) −δ (↑ r− ↑ r d )) (1) In the equation (1), ∇ Represents the nabla operator, and δ represents the delta function.
次に、図2に示すように、矩形のシート体100における一辺の方向(同図に示す第1方向としてのx方向)をxy直交座標系におけるx軸方向とし、シート体100における他の一辺の方向(同図に示す第2方向としてのy方向)をxy直交座標系におけるy軸方向として、(1)式をxy直交座標系についての式に変形すると、次の(2)式(2階偏微分方程式)が得られる。
(1/ρx)(∂2/∂x2)V(x,y)+(1/ρy)(∂2/∂y2)V(x,y)=−I(δ(x−xs)δ(y−ys)−δ(x−xd)δ(y−yd))…(2)式
但し、(2)式において、xはxy直交座標系における測定位置72のx座標を表し、yはxy直交座標系における測定位置72のy座標を表し、ρxはxy直交座標系におけるx方向の表面抵抗率(表面抵抗率ρ1の理論値に相当する)を表し、ρyはxy直交座標系におけるy方向の表面抵抗率(表面抵抗率ρ2の理論値に相当する)を表し、V(x,y)はx(x座標)およびy(y座標)をパラメータとする電位の変化を表し、Iは測定用信号(直流電流)の電流値を表し、xsはxy直交座標系におけるソース側の供給位置71aのx座標を表し、ysはxy直交座標系におけるソース側の供給位置71aのy座標を表し、xdはxy直交座標系におけるドレイン側の供給位置71bのx座標を表し、ydはxy直交座標系におけるドレイン側の供給位置71bのy座標を表す。なお、(2)式において、∂は偏微分記号であり、δはデルタ関数を表す。
Next, as shown in FIG. 2, the direction of one side in the rectangular sheet 100 (x direction as the first direction shown in the same figure) is taken as the x-axis direction in the xy orthogonal coordinate system, and the other side in the
(1 / ρ x ) (∂ 2 / ∂ x 2 ) V (x, y) + (1 / ρ y ) (∂ 2 / ∂ y 2 ) V (x, y) =-I (δ (x-x) s 2 ) δ (y-y s ) -δ (x-x d ) δ (y-y d ) (2) where, x is the x of measurement position 72 in the xy orthogonal coordinate system Y represents the y coordinate of the measurement position 72 in the xy orthogonal coordinate system, and ρ x represents the surface resistivity in the x direction in the xy orthogonal coordinate system (corresponding to the theoretical value of the surface resistivity 1 1) y represents the surface resistivity (corresponding to the theoretical value of the surface resistivity 22) in the y direction in the xy orthogonal coordinate system, and V (x, y) takes x (x coordinate) and y (y coordinate) as parameters I represents the change in potential, I represents the current value of the measurement signal (direct current), x s represents the x coordinate of the supply position 71a on the source side in the xy orthogonal coordinate system, y s represents the y coordinate of the source side supply position 71a in the xy orthogonal coordinate system, x d represents the x coordinate of the drain side supply position 71 b in the xy orthogonal coordinate system, and y d is the drain side in the xy orthogonal coordinate system Represents the y-coordinate of the supply position 71b of In equation (2), ∂ is a partial differential symbol, and δ represents a delta function.
ここで、発明者は、上記した(2)式を解析的解法によって解き、(2)式の解である算出式(理論値V’を算出する式)としての次の(3)式を得ることに成功した。
V(x,y,ρx,ρy)=V0−(I/LxLy)Σ'nx,ny(4/2δnx,0+δ0,ny)[1/(λnx 2/ρx+λny 2/ρy)](cosλnxxdcosλnyyd−cosλnxxscosλnyys)cosλnxxcosλnyy…(3)式
但し、(3)式において、x,y,ρx,ρy,xs,ys,xd,yd,Iは、上記した(2)式における同じ符号とそれぞれ同じ内容を表し、V(x,y,ρx,ρy)はx,y,ρx,ρyをパラメータとする電位の変化を表し、V0はxおよびyによらない定数であり、Lxはシート体100のxyの直交座標系におけるx軸方向の長さ(図2参照)を表し、Lyはシート体100のxy直交座標系におけるy軸方向の長さ(同図参照)を表し、nは測定位置72にそれぞれ付与された数(この場合、測定位置72aのnを「1」とし、測定位置72bのnを「2」とする)を表し、Σ'はnx=ny=0の項を除いた和を表し、δはクロネッカーのデルタを表す。また、λnxはnxπ/Lxであり、λnyはnyπ/Lyである。
Here, the inventor solves the above-mentioned equation (2) by an analytical solution, and obtains the following equation (3) as a calculation equation (equation for calculating the theoretical value V ′) which is a solution of the equation (2) Succeeded.
V (x, y, ρ x , ρ y) = V 0 - (I / L x L y) Σ 'nx, ny (4/2 δnx, 0 + δ0, ny) [1 / (λ nx 2 / ρ x + λ ny 2 / ρ y)] ( cosλ nx x d cosλ ny y d -cosλ nx x s cosλ ny y s) cosλ nx xcosλ ny y ... (3) equation However, in (3), x, y, [rho x , Y y , x s , y s , x d , y d , I respectively represent the same contents as the same symbols in the above-mentioned equation (2), and V (x, y, x x , y y ) is x, represents a change in potential with y, x x , y y as parameters, V 0 is a constant independent of x and y, and L x is a length in the x-axis direction in the xy rectangular coordinate system of the
処理部15は、測定位置72のx座標およびy座標(測定位置72を示す位置ベクトルの成分)を上記した(3)式のx,yにそれぞれ代入すると共に、上記したステップ52において任意に設定した設定値ρr1,ρr2を(3)式のρx,ρyにそれぞれ代入して、測定位置72における電位の理論値V’を算出する。
The
次いで、処理部15は、測定部12によって測定された測定値Vを記憶部13から読み出して、上記したステップ53において算出した理論値V’と測定値Vとに基づいて評価値J(評価関数)を算出する(ステップ54)。この場合、処理部15は、一例として、次の(4)式で評価値Jを算出する。
J=Σ(Vn−Vn')2…(4)式
但し、(4)式において、Vnは、nが付された測定位置72(この場合、測定位置72aのnを1とし、測定位置72bのnを2としている)における電位の実測値を表し、Vn'は、nが付された測定位置72における電位の理論値を表している。つまり、上記の(4)式により、各測定位置72における電位の測定値Vと各測定位置72における電位の理論値V’との差分値の残差平方和が評価値Jとして算出される。
Next, the
J = Σ (V n −V n ′) 2 (4) where V n is the measurement position 72 to which n is added (in this case, n in the
続いて、処理部15は、上記したステップ54において算出した評価値Jが予め規定された規定値ε(例えば、ε=10−5)以下であるか否かを判別する(ステップ55)。この場合、処理部15は、評価値Jが規定値εよりも大きいと判別したときには、上記したステップ52を実行して、設定値ρr1,ρr2を変更し、次いで、上記したステップ53〜55を実行する。以下、処理部15は、ステップ55において評価値Jが規定値εよりも大きいと判別する度に、設定値ρr1,ρr2を変更しつつステップ52〜55(つまり評価値算出処理)を繰り返して実行する。
Subsequently, the
一方、ステップ56において、評価値Jが規定値ε以下と判別したときには、その判別の時点で設定されている設定値ρr1,ρr2をそれぞれ表面抵抗率ρ1,ρ2として特定する(ステップ56)。続いて、処理部15は、特定した表面抵抗率ρ1,ρ2を記憶部13に記憶させて(ステップ57)、表面抵抗率特定処理50を終了する。
On the other hand, when it is determined in
このように、この処理装置1および処理方法では、(1)式の解である算出式に、設定値ρr1,ρr2を代入して算出した電位の理論値V’と測定値Vとに基づいて評価値Jを算出する評価値算出処理を、設定値ρr1,ρr2を変更しつつ繰り返して実行し、評価値Jが規定条件を満たしたときの設定値ρr1,ρr2をそれぞれ表面抵抗率ρ1,ρ2として特定する。このため、この処理装置1および処理方法によれば、シート体100の表面101において第1方向および第2方向を任意に規定し、少なくとも2つの測定位置72における電位を測定することで、方向によって表面抵抗率が異なる異方性を有するシート体100を処理対象とした場合においても、第1方向の表面抵抗率ρ1と第2方向の表面抵抗率ρ2とを正確に特定することができる。
As described above, in the processing apparatus 1 and the processing method, based on the theoretical value V 'of the potential and the measured value V calculated by substituting the set values rr1 and rr2 into the calculation equation which is a solution of the equation (1) The evaluation value calculation processing for calculating the evaluation value J is repeatedly executed while changing the set values rr1 and rr2, and the set values ρr1 and rr2 when the evaluation value J satisfies the defined conditions are respectively surface resistivity ρ1 and 22 Identify as Therefore, according to the processing apparatus 1 and the processing method, the first direction and the second direction are arbitrarily defined on the
また、この処理装置1および処理方法では、第1方向をxy直交座標系におけるx軸方向とし第2方向をxy直交座標系におけるy軸方向として(1)式を変形した(2)式の解である算出式を用いて理論値V’を算出する。このため、この処理装置1および処理方法によれば、矩形のシート体100の一辺の方向をx軸方向とし、その一辺に直交する他の一辺の方向をy軸方向とすることで、x軸方向の表面抵抗率ρ1とy軸方向の表面抵抗率ρ2とを正確に特定することができる。
Further, in the processing apparatus 1 and the processing method, the solution of the equation (2) in which the first direction is the x-axis direction in the xy orthogonal coordinate system and the second direction is the y-axis direction in the xy orthogonal coordinate system The theoretical value V ′ is calculated using the calculation formula Therefore, according to the processing apparatus 1 and the processing method, the direction of one side of the
また、この処理装置1および処理方法では、算出式としての(3)式を用いて評価値を算出する。この場合、(3)式は、(2)式を解析的解法によって解いた算出式であるため、(2)式を数値的解法によって解いた算出式と比較して、理論値V’を正確に算出することができる。このため、この処理装置1および処理方法によれば、表面抵抗率ρ1,ρ2をより正確に特定することができる。 Further, in the processing device 1 and the processing method, the evaluation value is calculated using the equation (3) as a calculation equation. In this case, since the equation (3) is a calculation equation obtained by solving the equation (2) by an analytical solution method, the theoretical value V 'is accurately compared with the calculation equation obtained by solving the equation (2) by a numerical solution method Can be calculated. Therefore, according to the processing apparatus 1 and the processing method, the surface resistivity ρ1 and ρ2 can be specified more accurately.
また、この処理装置1および処理方法によれば、各測定位置72における測定値Vと理論値V’との差分値の残差平方和を評価値Jとして算出することにより、測定値Vと理論値V’との差異(不一致)を的確に評価することができるため、この評価値Jを用いることで、第1方向の表面抵抗率ρ1と第2方向の表面抵抗率ρ2とをさらに正確に特定することができる。
Further, according to the processing device 1 and the processing method, by calculating the residual square sum of the difference value between the measurement value V and the theoretical value V ′ at each measurement position 72 as the evaluation value J, the measurement value V and the theory are calculated. Since the difference (mismatch) with the value V 'can be accurately evaluated, by using this evaluation value J, the
また、この処理装置1および処理方法によれば、評価値Jが規定値ε以下との条件を満たすまで評価値算出処理を繰り返して実行することにより、規定値εを適正な値に規定することで、評価値算出処理を繰り返して実行する回数が膨大となることによる処理効率の低下を防止することができる。 Further, according to the processing apparatus 1 and the processing method, the definition value ε is defined to be an appropriate value by repeatedly executing the evaluation value calculation process until the evaluation value J satisfies the condition of the specified value ε or less. Thus, it is possible to prevent a decrease in processing efficiency due to an increase in the number of times of execution of the evaluation value calculation process repeatedly.
なお、処理装置および処理方法は、上記の構成および方法に限定されない。例えば、第1方向をxy直交座標系のx軸方向とし、第2方向をxy直交座標系のy軸方向として(1)式を変形した(2)式の解である算出式を用いて理論値V’を算出する例について上記したが、2つの軸が直交していない座標系における一方の軸方向を第1方向とし、その座標系における他方の軸方向を第2方向として(1)式を変形し、その式の解である算出式を用いて理論値V’を算出する構成および方法を採用することもできる。この構成および方法では、矩形以外の4角形や4角形以外の多角形のシート体における2つの方向の第1表面抵抗率および第2表面抵抗率を正確に特定することができる。 The processing apparatus and the processing method are not limited to the above configurations and methods. For example, the theory is based on a calculation equation which is a solution of equation (2) in which the first direction is the x-axis direction of the xy orthogonal coordinate system, and the second direction is the y-axis direction of the xy orthogonal coordinate system. Although the example of calculating the value V ′ has been described above, one axial direction in a coordinate system in which two axes are not orthogonal is set as a first direction, and the other axial direction in the coordinate system is set as a second direction (1) It is also possible to adopt a configuration and a method of calculating the theoretical value V ′ using a calculation formula that is a solution of that formula. In this configuration and method, it is possible to accurately specify the first surface resistivity and the second surface resistivity in two directions in a non-rectangular quadrilateral or non-tetragonal polygonal sheet body.
また、原点を中心とする半径方向を第1方向とし、原点を中心とする円周方向を第2方向として(極座標系に対応させて)(1)式を変形し、その式の解である算出式を用いて理論値V’を算出する構成および方法を採用することもできる。この構成および方法では、円形のシート体の半径方向を第1方向とし、円周方向を第2方向とすることで、円形のシート体の半径方向の第1表面抵抗率と円周方向の第2表面抵抗率とを正確に特定することができる。 In addition, the equation (1) is modified by taking the radial direction centered at the origin as the first direction and the circumferential direction centered at the origin as the second direction (corresponding to the polar coordinate system), and solving the equation The configuration and method of calculating the theoretical value V ′ using a calculation formula can also be adopted. In this configuration and method, by setting the radial direction of the circular sheet as the first direction and the circumferential direction as the second direction, the first surface resistivity in the radial direction of the circular sheet and the first surface resistivity in the circumferential direction can be obtained. (2) The surface resistivity can be accurately identified.
また、2つの測定位置72a,72bの電位を測定し、各測定値Va,Vbを用いて表面抵抗率ρ1,ρ2を特定する例について上記したが、3つ以上の測定位置の電位を測定し、各測定値を用いて表面抵抗率ρ1,ρ2を特定することもできる。
In addition, although the electric potentials at two
また、(2)式を解析的解法によって解いた(3)式を用いて理論値V’を算出する例について上記したが、(2)式を数値的解法によって解いた式を算出式として用いて理論値V’を算出する構成および方法を採用することもできる。 Moreover, although the above describes the example which calculates theoretical value V 'using (3) which solved (2) formula by analytical solution, the formula which solved (2) formula by numerical solution is used as a calculation formula The configuration and method of calculating the theoretical value V ′ can also be adopted.
また、評価値算出処理において、各測定位置72における測定値Vと理論値V’との差分値の残差平方和を評価値Jとして算出する例について上記したが、他の値を評価値Jとして算出する構成および方法を採用することもできる。一例として、各測定位置72における測定値Vと理論値V’との比を算出し、各比の平均値を評価値Jとして算出する構成および方法を採用することもできる。また、この構成および方法を採用したときには、評価値Jが規定値ε以下との条件に代えて、評価値Jが1に近い上下限値内との条件を満たすまで評価値算出処理を繰り返して実行する構成および方法を採用することができる。 In addition, although the above has described the example in which the residual square sum of the difference value between the measurement value V and the theoretical value V ′ at each measurement position 72 is calculated as the evaluation value J in the evaluation value calculation process, other values are evaluated value J It is also possible to adopt the configuration and method of calculating as As an example, a configuration and method may be adopted in which the ratio between the measurement value V and the theoretical value V ′ at each measurement position 72 is calculated, and the average value of each ratio is calculated as the evaluation value J. When this configuration and method are adopted, the evaluation value calculation process is repeated until the evaluation value J satisfies the conditions of the upper and lower limit values close to 1 instead of the condition that the evaluation value J is less than or equal to the specified value ε. Configurations and methods to implement can be employed.
また、この処理装置および処理方法の対象とするシート体には、板状体も含まれる。 Moreover, the sheet-like object made into the object of this processing apparatus and processing method also includes a plate-like body.
1 処理装置
12 測定部
15 処理部
21a,21b 供給用プローブ
22a,22b 測定用プローブ
50 表面抵抗率特定処理
71a,71b 供給位置
72a,72b 測定位置
100 シート体
101 表面
J 評価値
Va,Vb 測定値
V’ 理論値
ε 規定値
ρ1,ρ2 表面抵抗率
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
前記測定部によって測定された電位の測定値に基づいて前記表面における第1方向の第1表面抵抗率、および前記表面における前記第1方向とは異なる第2方向の第2表面抵抗率を特定する表面抵抗率特定処理を実行する処理部とを備え、
前記処理部は、前記表面抵抗率特定処理において、下記の(1)式の解であって、前記各測定位置を示す位置ベクトルの成分と前記第1表面抵抗率と前記第2表面抵抗率とをパラメータとする算出式に、前記各測定位置を示す位置ベクトルの成分と前記第1表面抵抗率として任意に設定した第1設定値と前記第2表面抵抗率として任意に設定した第2設定値とを代入して前記各測定位置における電位の理論値を算出し、前記各測定値と前記各理論値とに基づいて特定される当該各測定値と当該各理論値との一致の程度を評価する評価値を算出する評価値算出処理を前記第1設定値および前記第2設定値を変更しつつ繰り返して実行し、前記評価値が予め決め規定された規定条件を満たしたときの前記第1設定値および前記第2設定値をそれぞれ前記第1表面抵抗率および前記第2表面抵抗率として特定する処理装置。
∇・(σ'∇V(↑r))=−I(δ(↑r−↑rs)−δ(↑r−↑rd))…(1)式
但し、σ'は前記測定位置を示す位置ベクトル↑rの各成分に対応する前記シート体の各導電率を要素とする2次正方行列を表し、∇はナブラ演算子であり、V(↑r)は位置ベクトル↑rで示される前記測定位置における前記電位を表し、Iは前記測定用信号の電流値を表し、δはデルタ関数を表し、↑rsはソース側の前記供給位置を示す位置ベクトルを表し、↑rdはドレイン側の前記供給位置を示す位置ベクトルを表す。 For a plurality of measurements which are respectively in contact with a plurality of measurement positions on the surface while supplying measurement signals through a pair of supply probes which are respectively in contact with two supply positions on the surface of the sheet body A measurement unit that measures the potential at each measurement position via the probe;
Identifying a first surface resistivity in a first direction on the surface and a second surface resistivity in a second direction different from the first direction on the surface based on the measurement value of the potential measured by the measurement unit A processing unit that executes surface resistivity identification processing;
The processing unit is a solution of the following equation (1) in the surface resistivity identification process, and includes a component of a position vector indicating the measurement position, the first surface resistivity, and the second surface resistivity. In the calculation formula using the parameter as a parameter, a component of a position vector indicating each measurement position, a first set value arbitrarily set as the first surface resistivity, and a second set value arbitrarily set as the second surface resistivity And calculate the theoretical value of the potential at each measurement position, and evaluate the degree of agreement between each measurement value specified based on each measurement value and each theoretical value and each theoretical value The evaluation value calculation process for calculating the evaluation value to be performed is repeatedly executed while changing the first set value and the second set value, and the first value when the evaluation value satisfies a prescribed condition defined in advance. Set value and second set value Processor for identifying a first surface resistivity and the second surface resistivity.
∇ · (σ′∇V (↑ r) ) = − I (δ (↑ r− ↑ r s ) −δ (↑ r− ↑ r d )) (1) where σ ′ is the above-mentioned measurement position Represents a quadratic square matrix having elements of the conductivity of the sheet corresponding to the components of the position vector rr shown, where ∇ is a nabla operator and V (↑ r) is represented by the position vector rr Represents the potential at the measurement position, I represents the current value of the measurement signal, δ represents the delta function, ↑ r s represents a position vector indicating the supply position on the source side, and ↑ r d represents the drain It represents a position vector indicating the supply position on the side.
(1/ρx)(∂2/∂x2)V(x,y)+(1/ρy)(∂2/∂y2)V(x,y)=−I(δ(x−xs)δ(y−ys)−δ(x−xd)δ(y−yd))…(2)式
但し、xは前記xy直交座標系における前記測定位置のx座標を表し、yは前記xy直交座標系における前記測定位置のy座標を表し、ρxは前記第1表面抵抗率および前記第2表面抵抗率のいずれか一方を表し、ρyは前記第1表面抵抗率および前記第2表面抵抗率の他方を表し、∂は偏微分記号であり、V(x,y)はxおよびyをパラメータとする電位の変化を表し、Iは前記測定用信号の電流値を表し、δはデルタ関数を表し、xsは前記xy直交座標系におけるソース側の前記供給位置のx座標を表し、ysは前記xy直交座標系におけるソース側の前記供給位置のy座標を表し、xdは前記xy直交座標系におけるドレイン側の前記供給位置のx座標を表し、ydは前記xy直交座標系におけるドレイン側の前記供給位置のy座標を表す。 In the evaluation value calculation process, the processing unit sets one of the first direction and the second direction as an x-axis direction in the xy orthogonal coordinate system, and the other in the first direction and the second direction. The processing apparatus according to claim 1, wherein the theoretical value is calculated using the calculation equation which is a solution of the following equation (2) obtained by modifying the equation (1) as the y-axis direction in the xy orthogonal coordinate system.
(1 / ρ x ) (∂ 2 / ∂ x 2 ) V (x, y) + (1 / ρ y ) (∂ 2 / ∂ y 2 ) V (x, y) =-I (δ (x-x) s 2 ) δ (y-y s ) -δ (x-x d ) δ (y-y d ) (2) where x represents the x coordinate of the measurement position in the xy orthogonal coordinate system, y Represents the y-coordinate of the measurement position in the xy orthogonal coordinate system, ρ x represents one of the first surface resistivity and the second surface resistivity, and y y represents the first surface resistivity and the first surface resistivity. Represents the other of the second surface resistivity, ∂ represents a partial differential symbol, V (x, y) represents a change in potential with x and y as parameters, and I represents a current value of the measurement signal, δ represents the delta function, x s represents the x-coordinate of the position of supplying the source side of the xy rectangular coordinate system, y s is the source in the xy rectangular coordinate system Y coordinate of the position of supplying, x d represents the x-coordinate of the position of supplying the drain side in the xy rectangular coordinate system, the y d a y coordinate of the position of supplying the drain side in the xy rectangular coordinate system Represent.
V(x,y,ρx,ρy)=V0−(I/LxLy)Σ'nx,ny(4/2δnx,0+δ0,ny)[1/(λnx 2/ρx+λny 2/ρy)](cosλnxxdcosλnyyd−cosλnxxscosλnyys)cosλnxxcosλnyy…(3)式
但し、xは前記xy直交座標系における前記測定位置のx座標を表し、yは前記xy直交座標系における前記測定位置のy座標を表し、ρxは前記第1表面抵抗率および前記第2表面抵抗率のいずれか一方を表し、ρyは前記第1表面抵抗率および前記第2表面抵抗率の他方を表し、V(x,y,ρx,ρy)はx,y,ρx,ρyをパラメータとする電位の変化を表し、V0はxおよびyによらない定数であり、Iは前記測定用信号の電流値を表し、Lxは前記xy直交座標系における前記シート体のx軸方向の長さを表し、Lyは前記xy直交座標系における前記シート体のy軸方向の長さを表し、nは前記各測定位置にそれぞれ付与された数を表し、Σ'はnx=ny=0の項を除いた和を表し、δはクロネッカーのデルタを表し、λnxはnxπ/Lxであり、λnyはnyπ/Lyであり、xdは前記xy直交座標系におけるドレイン側の前記供給位置のx座標を表し、ydは前記xy直交座標系におけるドレイン側の前記供給位置のy座標を表し、xsは前記xy直交座標系におけるソース側の前記供給位置のx座標を表し、ysは前記xy直交座標系におけるソース側の前記供給位置のy座標を表す。 The processing apparatus according to claim 2, wherein the processing unit calculates the theoretical value using the following equation (3) as the calculation equation which is a solution of the equation (2) in the evaluation value calculation process.
V (x, y, ρ x , ρ y) = V 0 - (I / L x L y) Σ 'nx, ny (4/2 δnx, 0 + δ0, ny) [1 / (λ nx 2 / ρ x + λ ny 2 / ρ y)] ( cosλ nx x d cosλ ny y d -cosλ nx x s cosλ ny y s) cosλ nx xcosλ ny y ... (3) formula where, x is the measured position in the xy rectangular coordinate system represents an x coordinate, y represents ay coordinate of the measurement position in the xy orthogonal coordinate system, ρ x represents any one of the first surface resistivity and the second surface resistivity, and y y represents the second surface resistivity 1 represents the other of the surface resistivity and the second surface resistivity, and V (x, y, x x, y y ) represents a change in potential with x, y, x x , y y as a parameter, V 0 Is a constant independent of x and y, and I represents the current value of the signal for measurement. L x represents the length of the sheet in the xy orthogonal coordinate system in the x-axis direction, L y represents the length of the sheet in the xy orthogonal coordinate system in the y-axis direction, and n is each Represents the number given to each measurement position, Σ 'represents the sum excluding the term nx = ny = 0, δ represents the Kronecker delta, λ nx is nxπ / L x , and λ ny is nyπ / L y , x d represents the x-coordinate of the supply position on the drain side in the xy Cartesian coordinate system, y d represents the y-coordinate of the supply position on the drain side in the xy Cartesian coordinate system, x s Represents the x coordinate of the supply position on the source side in the xy rectangular coordinate system, and y s represents the y coordinate of the supply position on the source side in the xy rectangular coordinate system.
下記の(1)式の解であって、前記各測定位置を示す位置ベクトルの成分と前記第1表面抵抗率と前記第2表面抵抗率とをパラメータとする算出式に、前記各測定位置を示す位置ベクトルの成分と前記第1表面抵抗率として任意に設定した第1設定値と前記第2表面抵抗率として任意に設定した第2設定値とを代入して前記各測定位置における電位の理論値を算出し、前記各測定値と前記各理論値とに基づいて特定される当該各測定値と当該各理論値との一致の程度を評価する評価値を算出する評価値算出処理を前記第1設定値および前記第2設定値を変更しつつ繰り返して実行し、前記評価値が予め決め規定された規定条件を満たしたときの前記第1設定値および前記第2設定値をそれぞれ前記第1表面抵抗率および前記第2表面抵抗率として特定する処理方法。
∇・(σ'∇V(↑r))=−I(δ(↑r−↑rs)−δ(↑r−↑rd))…(1)式
但し、σ'は前記測定位置を示す位置ベクトル↑rの各成分に対応する前記シート体の各導電率を要素とする2次正方行列を表し、∇はナブラ演算子であり、V(↑r)は位置ベクトル↑rで示される前記測定位置における前記電位を表し、Iは前記測定用信号の電流値を表し、δはデルタ関数を表し、↑rsはソース側の前記供給位置を示す位置ベクトルを表し、↑rdはドレイン側の前記供給位置を示す位置ベクトルを表す。 A plurality of measurement probes respectively brought into contact with a plurality of measurement positions on the surface while supplying measurement signals through a pair of supply probes respectively brought into contact with the two supply positions on the surface of the sheet body The potential at each measurement position is measured, and a first surface resistivity in a first direction on the surface and a second direction different from the first direction on the surface are measured based on the measured value of the measured potential. In the surface resistivity identification process for identifying the second surface resistivity,
It is a solution of the following equation (1), and each measurement position is calculated using a component of a position vector indicating each measurement position, the first surface resistivity, and the second surface resistivity as parameters. The theory of the potential at each of the measurement positions by substituting the component of the position vector to be shown, the first setting value arbitrarily set as the first surface resistivity, and the second setting value arbitrarily set as the second surface resistivity Evaluation value calculation processing for calculating a value and calculating an evaluation value for evaluating the degree of coincidence between each of the measured values specified based on the measured values and the theoretical values and the theoretical value; 1) The first set value and the second set value are repeatedly executed while changing the first set value and the second set value, and the first set value and the second set value are each set to the first value when the evaluation value satisfies a predetermined condition defined and defined in advance. The surface resistivity and the second surface resistivity Processing method for specifying Te.
∇ · (σ′∇V (↑ r) ) = − I (δ (↑ r− ↑ r s ) −δ (↑ r− ↑ r d )) (1) where σ ′ is the above-mentioned measurement position Represents a quadratic square matrix having elements of the conductivity of the sheet corresponding to the components of the position vector rr shown, where ∇ is a nabla operator and V (↑ r) is represented by the position vector rr Represents the potential at the measurement position, I represents the current value of the measurement signal, δ represents the delta function, ↑ r s represents a position vector indicating the supply position on the source side, and ↑ r d represents the drain It represents a position vector indicating the supply position on the side.
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