JP7352234B2 - 金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法、並びに当該測定方法を利用する電子部品の製造方法及び電子部品の製造装置 - Google Patents
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Description
本発明は、金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法、並びに当該測定方法を利用する電子部品の製造方法及び電子部品の製造装置に関する。
金属薄膜、ポリマー薄膜等の薄膜が様々な電子部品に用いられている。薄膜の電気抵抗の測定方法としては、ASTM、JIS規格で規定されており、通常、抵抗計を用いて評価され
る。例えば、非特許文献１には、Ｓｉ基板上にスピンコート法で形成された膜厚３００ｎｍの酸化グラフェン膜の電気抵抗を抵抗計を用いて測定したことが報告されている。ミクロンオーダーの薄膜では、４端子法でも測定可能であるが、それより薄い薄膜では、従来の４端子法を用いると、ショートして評価出来ないという問題がある。そこで、薄膜の抵抗の測定方法が提案されている。例えば、非特許文献２には、コンダクティブ原子間力顕微鏡を用いたＳｉＯ２基板上のカーボンナノチューブの抵抗測定が報告されている。
る。例えば、非特許文献１には、Ｓｉ基板上にスピンコート法で形成された膜厚３００ｎｍの酸化グラフェン膜の電気抵抗を抵抗計を用いて測定したことが報告されている。ミクロンオーダーの薄膜では、４端子法でも測定可能であるが、それより薄い薄膜では、従来の４端子法を用いると、ショートして評価出来ないという問題がある。そこで、薄膜の抵抗の測定方法が提案されている。例えば、非特許文献２には、コンダクティブ原子間力顕微鏡を用いたＳｉＯ２基板上のカーボンナノチューブの抵抗測定が報告されている。
グラフェン膜は炭素原子から構成された単原子膜であり、電気伝導性及び化学的安定性に優れることから、高い信頼性を持つ新たな材料として脚光を浴びている。例えば、特許文献１には、ｐチャネルＦＥＴ（電界効果トランジスタ）もｎチャネルＦＥＴも用いることなく、グラフェンをＦＥＴの電子走行層に導入し、グラフェン材料が有するアンバイポーラ特性を活用して、ＣＭＯＳと等価な相補型理論動作を実現することが開示されている。また、特許文献２には、剥離しにくい電極端子を有する所望形状のグラフェン素材を容易に作製する方法として、グラフェン化を促進する機能を有する所定形状の触媒金属層を基板本体上に形成する工程と、前記触媒金属層の表面に炭素源を供給してグラフェンを成長させる工程と、前記触媒金属層から前記グラフェンをグラフェン素材として取り出す工程と、を含み、前記工程（ｃ）で前記グラフェンをグラフェン素材として取り出す前又は後に、下地をなすＴｉ層とＭｏ，Ｎｉ，Ｔａ及びＷからなる群より選ばれた金属を主成分とする保護層とをこの順で積層した構造を持つ電極端子を形成する方法が開示されている。また、特許文献３には、水素イオンまたは酸素イオンが伝導できるイオン伝導体を有するイオン伝導体材料層と、前記イオン伝導体材料層を挟むゲート電極層および絶縁体基板上に積層した酸化グラフェンまたはグラフェンを有するグラフェン系材料層と、前記グラフェン系材料層の表面上もしくはその層間または前記絶縁体基板上に設けられたドレイン電極層およびソース電極層を設けた電気伝導素子が開示されている。
Journal of Materials Chemistry C, 2019 Issue 9, pp.2583-2588
Science, 26 Apr 1996: Vol. 272, Issue 5261, pp. 523-526
本発明の第一の課題は、金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法を提供することである。また、当該測定方法を利用する電子部品の製造方法及び電子部品の製造装
置を提供することを更なる課題とする。
置を提供することを更なる課題とする。
本発明者らは、銅基板のような金属基板上の薄膜の抵抗を４端子法で測定しようとすると、銅基板に電気が流れて測定の精度が悪かったところ、コンダクティブ原子間力顕微鏡を用い、金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体の電流－電圧特性及び前記金属基板と同じ種類の金属基板の電流－電圧特性を測定し、特定の式を用いることで、金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率を測定することに想到し、本発明を完成させた。
本発明は以下の具体的態様等を提供する。
＜１＞ 金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法であって、
（I）コンダクティブ原子間力顕微鏡を用いて前記金属基板及び前記金属基板上に形成さ
れた薄膜を含む積層体の電流－電圧特性を測定する工程、及び
（II）コンダクティブ原子間力顕微鏡を用いて前記金属基板と同じ種類の金属基板の電流－電圧特性を測定する工程、を含み、
前記(I)工程で得られた電流－電圧曲線の傾きから得られる、前記コンダクティブ原子
間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体との接触抵抗をＲｃ＿ＴＦとし、
前記（II）工程で得られた電流－電圧曲線の傾きから得られる、前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板との接触抵抗をＲｃ＿ｍとし、
下記式（１）より前記薄膜の電気抵抗率を算出する、金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法。
ρＴＨ＝（ρａ＋ρｍ）Ｒｃ＿ＴＦ／Ｒｃ＿ｍ－ρａ 式（１）
（式（１）中、ρａは前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーの電気抵抗率、ρｍは前記金属基板の電気抵抗率、ρＴＨは前記薄膜の電気抵抗率を表す。）
＜２＞ 前記薄膜の厚みが１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である、＜１＞記載の金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法。
＜３＞ 前記薄膜が、グラフェンまたは酸化グラフェンからなる、＜１＞又は＜２＞に記載の金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法。
＜４＞ 前記金属基板が、銅、鉄、アルミニウム及びそれらの合金からなる群より選択される、＜１＞～＜３＞のいずれかに記載の金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法。
＜５＞ 金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を備える電子部品の製造方法であって、
金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体を準備する工程、
金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体を準備する工程、
＜１＞～＜４＞のいずれかに記載の金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法により前記金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率を測定する工程、及び
前記工程により測定された薄膜の電気抵抗率が所定の基準値を満たすか否かを判定する判定工程、
を含む、電子部品の製造方法。
＜６＞前記電子部品がコネクタである、＜５＞に記載の電子部品の製造方法。
＜７＞ 金属基板上に薄膜を形成する薄膜形成部、及び
前記金属基板上に形成された薄膜の導電性を評価する導電性評価部、を備え、
前記導電性評価部が以下の（Ａ）～（Ｃ）を含むことを特徴とする、電子部品の製造装置。
（Ａ）前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体の電流－電圧特性及び前記金属基板と同じ種類の金属基板の電流－電圧特性を測定する原子間力顕微鏡
（Ｂ）下記式（１）より前記薄膜の電気抵抗率を算出する電気抵抗率算出部
ρＴＨ＝（ρａ＋ρｍ）Ｒｃ＿ＴＦ／Ｒｃ＿ｍ－ρａ 式（１）
（式（１）中、Ｒｃ＿ＴＦは前記原子間力顕微鏡による前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体の電流－電圧特性測定結果の電流－電圧曲線の傾きから得られる、前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体との接触抵抗；Ｒｃ＿ｍは前記原子間力顕微鏡による前記金属基板と同じ種類の金属基板の電流－電圧特性の測定結果の前記電流－電圧曲線の傾きから得られる、前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板との接触抵抗；ρａは前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーの電気抵抗率；ρｍは前記金属基板の電気抵抗率；ρＴＨは前記薄膜の電気抵抗率を表す。）
（Ｃ）前記電気抵抗率算出部（Ｂ）により算出された前記薄膜の電気抵抗率が所定の基準値を満たすか否かを判定する判定部
＜８＞前記電子部品がコネクタである、＜７＞に記載の電子部品の製造装置。
＜１＞ 金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法であって、
（I）コンダクティブ原子間力顕微鏡を用いて前記金属基板及び前記金属基板上に形成さ
れた薄膜を含む積層体の電流－電圧特性を測定する工程、及び
（II）コンダクティブ原子間力顕微鏡を用いて前記金属基板と同じ種類の金属基板の電流－電圧特性を測定する工程、を含み、
前記(I)工程で得られた電流－電圧曲線の傾きから得られる、前記コンダクティブ原子
間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体との接触抵抗をＲｃ＿ＴＦとし、
前記（II）工程で得られた電流－電圧曲線の傾きから得られる、前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板との接触抵抗をＲｃ＿ｍとし、
下記式（１）より前記薄膜の電気抵抗率を算出する、金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法。
ρＴＨ＝（ρａ＋ρｍ）Ｒｃ＿ＴＦ／Ｒｃ＿ｍ－ρａ 式（１）
（式（１）中、ρａは前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーの電気抵抗率、ρｍは前記金属基板の電気抵抗率、ρＴＨは前記薄膜の電気抵抗率を表す。）
＜２＞ 前記薄膜の厚みが１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である、＜１＞記載の金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法。
＜３＞ 前記薄膜が、グラフェンまたは酸化グラフェンからなる、＜１＞又は＜２＞に記載の金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法。
＜４＞ 前記金属基板が、銅、鉄、アルミニウム及びそれらの合金からなる群より選択される、＜１＞～＜３＞のいずれかに記載の金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法。
＜５＞ 金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を備える電子部品の製造方法であって、
金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体を準備する工程、
金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体を準備する工程、
＜１＞～＜４＞のいずれかに記載の金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法により前記金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率を測定する工程、及び
前記工程により測定された薄膜の電気抵抗率が所定の基準値を満たすか否かを判定する判定工程、
を含む、電子部品の製造方法。
＜６＞前記電子部品がコネクタである、＜５＞に記載の電子部品の製造方法。
＜７＞ 金属基板上に薄膜を形成する薄膜形成部、及び
前記金属基板上に形成された薄膜の導電性を評価する導電性評価部、を備え、
前記導電性評価部が以下の（Ａ）～（Ｃ）を含むことを特徴とする、電子部品の製造装置。
（Ａ）前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体の電流－電圧特性及び前記金属基板と同じ種類の金属基板の電流－電圧特性を測定する原子間力顕微鏡
（Ｂ）下記式（１）より前記薄膜の電気抵抗率を算出する電気抵抗率算出部
ρＴＨ＝（ρａ＋ρｍ）Ｒｃ＿ＴＦ／Ｒｃ＿ｍ－ρａ 式（１）
（式（１）中、Ｒｃ＿ＴＦは前記原子間力顕微鏡による前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体の電流－電圧特性測定結果の電流－電圧曲線の傾きから得られる、前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体との接触抵抗；Ｒｃ＿ｍは前記原子間力顕微鏡による前記金属基板と同じ種類の金属基板の電流－電圧特性の測定結果の前記電流－電圧曲線の傾きから得られる、前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板との接触抵抗；ρａは前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーの電気抵抗率；ρｍは前記金属基板の電気抵抗率；ρＴＨは前記薄膜の電気抵抗率を表す。）
（Ｃ）前記電気抵抗率算出部（Ｂ）により算出された前記薄膜の電気抵抗率が所定の基準値を満たすか否かを判定する判定部
＜８＞前記電子部品がコネクタである、＜７＞に記載の電子部品の製造装置。
本発明によれば、金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法が提供される。また、当該測定方法を利用する電子部品の製造方法及び電子部品の製造装置が提供される。
以下、本発明を実施する好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
１．金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法
本発明の一実施形態は、（I）コンダクティブ原子間力顕微鏡を用いて前記金属基板及
び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体の電流－電圧特性を測定する工程、及び（II）コンダクティブ原子間力顕微鏡を用いて前記金属基板と同じ種類の金属基板の電流－電圧特性を測定する工程、を含み、前記(I)工程で得られた電流－電圧曲線の傾きから
得られる、前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体との接触抵抗をＲｃ＿ＴＦとし、前記（II）工程で得られた電流－電圧曲線の傾きから得られる、前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板との接触抵抗をＲｃ＿ｍとし、下記式（１）より前記薄膜の電気抵抗率を算出することを特徴とする。
ρＴＨ＝（ρａ＋ρｍ）Ｒｃ＿ＴＦ／Ｒｃ＿ｍ－ρａ 式（１）
（式（１）中、ρａは前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーの電気抵抗率、ρｍは前記金属基板の電気抵抗率、ρＴＨは前記薄膜の電気抵抗率を表す。）
本発明の一実施形態は、（I）コンダクティブ原子間力顕微鏡を用いて前記金属基板及
び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体の電流－電圧特性を測定する工程、及び（II）コンダクティブ原子間力顕微鏡を用いて前記金属基板と同じ種類の金属基板の電流－電圧特性を測定する工程、を含み、前記(I)工程で得られた電流－電圧曲線の傾きから
得られる、前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体との接触抵抗をＲｃ＿ＴＦとし、前記（II）工程で得られた電流－電圧曲線の傾きから得られる、前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板との接触抵抗をＲｃ＿ｍとし、下記式（１）より前記薄膜の電気抵抗率を算出することを特徴とする。
ρＴＨ＝（ρａ＋ρｍ）Ｒｃ＿ＴＦ／Ｒｃ＿ｍ－ρａ 式（１）
（式（１）中、ρａは前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーの電気抵抗率、ρｍは前記金属基板の電気抵抗率、ρＴＨは前記薄膜の電気抵抗率を表す。）
接触抵抗を求めるＨｏｌｍ式により、Ｒｃ＿ｍ及びＲｃ＿THがそれぞれ下記の式（２）及び式（３）で表される。式中、ρａは測定に用いるコンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーの電気抵抗率、ρｍは前記金属基板の電気抵抗率、ρＴＨは前記薄膜の電気抵抗率である。ａは接触面積投影円半径に相当する。
Ｒｃ＿ｍ＝（ρａ＋ρｍ）／４ａ１ 式（２）
Ｒｃ＿TH＝（ρａ＋ρTH）／４ａ２ 式（３）
コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバープローブの先端半径が１００～２００ｎｍと非常に尖っているため、プローブの先端が測定サンプルと接触する部分は真の接触面積となる。薄膜の膜厚が１００ｎｍ以下と薄い場合、同じカンチレバーで同じ荷重を印加する場合に、式（２）中のａ１と式（３）中のａ２はほぼ同じと仮定できる。よって、式（２）及び式（３）から金属基板上の薄膜の電気抵抗率を下記式（１）によって算出できる。
ρＴＨ＝（ρａ＋ρｍ）Ｒｃ＿ＴＦ／Ｒｃ＿ｍ－ρａ 式（１）
Ｒｃ＿ｍ＝（ρａ＋ρｍ）／４ａ１ 式（２）
Ｒｃ＿TH＝（ρａ＋ρTH）／４ａ２ 式（３）
コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバープローブの先端半径が１００～２００ｎｍと非常に尖っているため、プローブの先端が測定サンプルと接触する部分は真の接触面積となる。薄膜の膜厚が１００ｎｍ以下と薄い場合、同じカンチレバーで同じ荷重を印加する場合に、式（２）中のａ１と式（３）中のａ２はほぼ同じと仮定できる。よって、式（２）及び式（３）から金属基板上の薄膜の電気抵抗率を下記式（１）によって算出できる。
ρＴＨ＝（ρａ＋ρｍ）Ｒｃ＿ＴＦ／Ｒｃ＿ｍ－ρａ 式（１）
（I）コンダクティブ原子間力顕微鏡を用いて前記金属基板及び前記金属基板上に形成さ
れた薄膜を含む積層体の電流－電圧特性を測定する工程
図１にＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ＡＦＭによる接触電流評価の模式図を示す。また、図２に後述の実施例１のＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ＡＦＭの測定部位を示す。図１及び２に示されるように、コンダクティブ原子間力顕微鏡を用いて金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体の電流－電圧特性を測定する。図１中、１０１は金属基板上に薄膜が形成された測定サンプルを表し、１０２はコンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーを表し、１０３はコンダクティブ原子間力顕微鏡の試料台を表す。図２中、２０１ａは酸化グラフェン膜（薄膜）を表し、２０１ｂは銅基板（金属基板）を表し、２０２はコンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーを表す。コンダクティブ原子間力顕微鏡は、市販品を用いることができ、例えば、パークシステムズ社のＰａｒｋ ＮＸ１０、日立ハイテクノロジーズ社のＡＦＭ５５００Ｍが挙げられる。カンチレバーは、市販品を用いることができ、例えば、Ｐｔ、Ｒｈ、Ａｕ若しくは導電性ダイヤモンドコートしたＳｉ製のものが挙げられる。コンダクティブ原子間力顕微鏡を用いて測定した、金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体の電流－電圧曲線の傾きから、前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体との接触抵抗が得られる。本明細書において、(I)工程で得られた電流－電
圧曲線の傾きから得られる、前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体との接触抵抗をＲｃ＿ＴＦとする。
れた薄膜を含む積層体の電流－電圧特性を測定する工程
図１にＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ＡＦＭによる接触電流評価の模式図を示す。また、図２に後述の実施例１のＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ＡＦＭの測定部位を示す。図１及び２に示されるように、コンダクティブ原子間力顕微鏡を用いて金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体の電流－電圧特性を測定する。図１中、１０１は金属基板上に薄膜が形成された測定サンプルを表し、１０２はコンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーを表し、１０３はコンダクティブ原子間力顕微鏡の試料台を表す。図２中、２０１ａは酸化グラフェン膜（薄膜）を表し、２０１ｂは銅基板（金属基板）を表し、２０２はコンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーを表す。コンダクティブ原子間力顕微鏡は、市販品を用いることができ、例えば、パークシステムズ社のＰａｒｋ ＮＸ１０、日立ハイテクノロジーズ社のＡＦＭ５５００Ｍが挙げられる。カンチレバーは、市販品を用いることができ、例えば、Ｐｔ、Ｒｈ、Ａｕ若しくは導電性ダイヤモンドコートしたＳｉ製のものが挙げられる。コンダクティブ原子間力顕微鏡を用いて測定した、金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体の電流－電圧曲線の傾きから、前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体との接触抵抗が得られる。本明細書において、(I)工程で得られた電流－電
圧曲線の傾きから得られる、前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体との接触抵抗をＲｃ＿ＴＦとする。
（II）コンダクティブ原子間力顕微鏡を用いて前記金属基板と同じ種類の金属基板の電流－電圧特性を測定する工程
図２に示されるように、コンダクティブ原子間力顕微鏡を用いて金属基板と同じ種類の金属基板の電流－電圧特性を測定する。本工程では薄膜が形成された金属基板の電流－電圧特性を測定できればよく、「前記金属基板と同じ種類の金属基板」とは、薄膜が形成された金属基板と同じ種類の別の金属基板であってもよいし、薄膜が形成された金属基板そのものであってもよい。原子間力顕微鏡は、市販品を用いることができ、「（I）コンダ
クティブ原子間力顕微鏡を用いて前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体の電流－電圧特性を測定する工程」の項で例示したものと同様のものが好ましく用いられる。コストの観点から、（II）工程で用いる原子間力顕微鏡は、（I）工程で用
いられる原子間力顕微鏡と同一の原子間力顕微鏡を用いることが好ましい。コンダクティブ原子間力顕微鏡を用いて測定した、前記金属基板と同じ種類の金属基板の電流－電圧曲線の傾きから、前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板との接触抵抗が得られる。本明細書において、(II）工程で得られた電流－電圧曲線の傾きから
得られる、コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板との接触抵抗をＲｃ＿ｍとする。
図２に示されるように、コンダクティブ原子間力顕微鏡を用いて金属基板と同じ種類の金属基板の電流－電圧特性を測定する。本工程では薄膜が形成された金属基板の電流－電圧特性を測定できればよく、「前記金属基板と同じ種類の金属基板」とは、薄膜が形成された金属基板と同じ種類の別の金属基板であってもよいし、薄膜が形成された金属基板そのものであってもよい。原子間力顕微鏡は、市販品を用いることができ、「（I）コンダ
クティブ原子間力顕微鏡を用いて前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体の電流－電圧特性を測定する工程」の項で例示したものと同様のものが好ましく用いられる。コストの観点から、（II）工程で用いる原子間力顕微鏡は、（I）工程で用
いられる原子間力顕微鏡と同一の原子間力顕微鏡を用いることが好ましい。コンダクティブ原子間力顕微鏡を用いて測定した、前記金属基板と同じ種類の金属基板の電流－電圧曲線の傾きから、前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板との接触抵抗が得られる。本明細書において、(II）工程で得られた電流－電圧曲線の傾きから
得られる、コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板との接触抵抗をＲｃ＿ｍとする。
（薄膜）
薄膜を構成する材料、厚みは、目的に応じて適宜選択することが出来る。
本発明の一実施形態においては、薄膜の厚みが１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましく、１ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることがより好ましい。この範囲の厚みを有する
薄膜について、本発明の測定方法を用いると、好適に電気抵抗率が測定出来る。
また、本発明の一実施形態においては、薄膜が、導電性の観点から、グラフェン、酸化グラフェン（ＧＯ）、Ａｕ又はＡｇからなることが好ましく、グラフェンまたは酸化グラフェンからなることがより好ましい。コネクタ等の電気接続部材には、相手側端子との高い接触信頼性と、相手側端子との接続部における高い耐摩耗性が求められている。そのため、コネクタの接点部には、一般的に、金、銀及び錫などの貴金属からなる貴金属めっきが施されている。しかし、高価な貴金属めっきを用いると、コネクタの生産コストが高くなりやすい。電気接続部材に、グラフェンまたは酸化グラフェンからなる薄膜を用いることで、貴金属を用いるより、コストが抑制される。シリコン基板は絶縁性のため、電気泳動堆積法（ＥＰＤ）を用いてシリコン基板上に酸化グラフェンを成膜出来ない。このようなシリコン基板上に成膜出来ない薄膜は、非特許文献１の方法のように、シリコン基板上で電気抵抗率を測定することが出来ない。また、シリコン基板上に成膜出来ない材料のナノメートルオーダーの薄膜の電気抵抗率を金属基板上で測定しようとしても、電流が金属基板を優先的に流れるため、精度良く測定することが出来ない。本実施形態の測定方法によると、従来の方法では金属基板上では測定できず、さらに、シリコン基板上に成膜出来ない材料の薄膜の電気抵抗率を測定することが出来る。
薄膜を構成する材料、厚みは、目的に応じて適宜選択することが出来る。
本発明の一実施形態においては、薄膜の厚みが１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましく、１ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることがより好ましい。この範囲の厚みを有する
薄膜について、本発明の測定方法を用いると、好適に電気抵抗率が測定出来る。
また、本発明の一実施形態においては、薄膜が、導電性の観点から、グラフェン、酸化グラフェン（ＧＯ）、Ａｕ又はＡｇからなることが好ましく、グラフェンまたは酸化グラフェンからなることがより好ましい。コネクタ等の電気接続部材には、相手側端子との高い接触信頼性と、相手側端子との接続部における高い耐摩耗性が求められている。そのため、コネクタの接点部には、一般的に、金、銀及び錫などの貴金属からなる貴金属めっきが施されている。しかし、高価な貴金属めっきを用いると、コネクタの生産コストが高くなりやすい。電気接続部材に、グラフェンまたは酸化グラフェンからなる薄膜を用いることで、貴金属を用いるより、コストが抑制される。シリコン基板は絶縁性のため、電気泳動堆積法（ＥＰＤ）を用いてシリコン基板上に酸化グラフェンを成膜出来ない。このようなシリコン基板上に成膜出来ない薄膜は、非特許文献１の方法のように、シリコン基板上で電気抵抗率を測定することが出来ない。また、シリコン基板上に成膜出来ない材料のナノメートルオーダーの薄膜の電気抵抗率を金属基板上で測定しようとしても、電流が金属基板を優先的に流れるため、精度良く測定することが出来ない。本実施形態の測定方法によると、従来の方法では金属基板上では測定できず、さらに、シリコン基板上に成膜出来ない材料の薄膜の電気抵抗率を測定することが出来る。
（金属基板）
金属基板の種類、大きさは、目的に応じて適宜選択することが出来る。
本発明の一実施形態においては、コストの観点から、金属基板が、銅、鉄、アルミニウム及びそれらの合金からなる群より選択されることが好ましい。コネクタの端子母材とする場合には銅が好ましく用いられ、電極とする場合にはアルミニウム及びアルミニウム合金が好ましく用いられる。
金属基板の種類、大きさは、目的に応じて適宜選択することが出来る。
本発明の一実施形態においては、コストの観点から、金属基板が、銅、鉄、アルミニウム及びそれらの合金からなる群より選択されることが好ましい。コネクタの端子母材とする場合には銅が好ましく用いられ、電極とする場合にはアルミニウム及びアルミニウム合金が好ましく用いられる。
２．電子部品の製造方法
本発明の測定方法は、金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体の薄膜の電気抵抗率の測定を、薄膜と金属基板とを分離することなく行うため、測定結果に基づき、前記積層体をそのまま加工に供することが出来る。したがって、上記金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法を電子部品製造の一工程とすることにより、効率良く電子部品を製造することが出来る。すなわち、金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を備える電子部品の製造方法であって、金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体を準備する工程、上記「１．金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法」で説明した測定方法により前記金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率を測定する工程、及び前記工程により測定された薄膜の電気抵抗率が所定の基準値を満たすか否かを判定する判定工程を含む、金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を備える電子部品の製造方法も本発明の一態様である。
本発明の測定方法は、金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体の薄膜の電気抵抗率の測定を、薄膜と金属基板とを分離することなく行うため、測定結果に基づき、前記積層体をそのまま加工に供することが出来る。したがって、上記金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法を電子部品製造の一工程とすることにより、効率良く電子部品を製造することが出来る。すなわち、金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を備える電子部品の製造方法であって、金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体を準備する工程、上記「１．金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法」で説明した測定方法により前記金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率を測定する工程、及び前記工程により測定された薄膜の電気抵抗率が所定の基準値を満たすか否かを判定する判定工程を含む、金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を備える電子部品の製造方法も本発明の一態様である。
（金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体を準備する工程）
金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体は、市販品を入手してもよいし、金属基板上に公知の方法で薄膜を形成する工程を実施して作製してもよい。「金属基板」及び「薄膜」は上記「１．金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法」の項の説明が適用される。
金属基板上に薄膜を形成する方法は特に限定されず、薄膜の種類、厚みに応じて適宜選択すればよい。例えば、電気泳動堆積法（ＥＰＤ）、ゾルゲル法、スピンコーティング、ディップコーティング、ナイフコーティング、蒸着、スパッタリング、反応性スパッタリング、イオンビームスパッタリング、ＣＶＤ等の公知の薄膜形成手段を用いることができる。中でも、薄膜がグラフェンまたは酸化グラフェンからなる場合、コストの観点から、ＥＰＤ法が好ましい。グラフェンを酸化してなる酸化グラフェンは、安価で大量に入手可能な黒鉛を化学的に酸化することにより合成される。酸化グラフェンは、カルボキシル基又は水酸基等の極性基を有するため、水などの極性溶媒中で分散性を示すとともに、極性
溶媒中において帯電する。そのため、当該極性溶媒に金属基板を投入し、当該金属基板に電圧を印加すると、酸化グラフェンとは反対電荷を有する基板に堆積することができる。
金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体は、市販品を入手してもよいし、金属基板上に公知の方法で薄膜を形成する工程を実施して作製してもよい。「金属基板」及び「薄膜」は上記「１．金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法」の項の説明が適用される。
金属基板上に薄膜を形成する方法は特に限定されず、薄膜の種類、厚みに応じて適宜選択すればよい。例えば、電気泳動堆積法（ＥＰＤ）、ゾルゲル法、スピンコーティング、ディップコーティング、ナイフコーティング、蒸着、スパッタリング、反応性スパッタリング、イオンビームスパッタリング、ＣＶＤ等の公知の薄膜形成手段を用いることができる。中でも、薄膜がグラフェンまたは酸化グラフェンからなる場合、コストの観点から、ＥＰＤ法が好ましい。グラフェンを酸化してなる酸化グラフェンは、安価で大量に入手可能な黒鉛を化学的に酸化することにより合成される。酸化グラフェンは、カルボキシル基又は水酸基等の極性基を有するため、水などの極性溶媒中で分散性を示すとともに、極性
溶媒中において帯電する。そのため、当該極性溶媒に金属基板を投入し、当該金属基板に電圧を印加すると、酸化グラフェンとは反対電荷を有する基板に堆積することができる。
（金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率を測定する工程）
本工程は、「１．金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法」の項の説明が適用される。
本工程は、「１．金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法」の項の説明が適用される。
（前記工程により測定された薄膜の電気抵抗率が所定の基準値を満たすか否かを判定する判定）工程
本工程により、電子部品の材料として適切なものを選択する。前記所定の基準値は、電子部品によって設定されるものであり、各種基準に応じて設定すればよい。例えば、コネクタであれば、０．０５Ω・ｃｍ以下とすることができ、スイッチであれば０．１Ω・ｃｍ以下とすることができる。
本実施形態では、上記の工程以外は特に限定されず、製造目的の電子部品に応じ、通常の製造工程を実施すればよい。
本実施形態において、電子部品としては、コネクタ、スイッチ等が好ましく挙げられる。
本実施形態の電子部品の製造方法によると、従来、金属基板上では測定できなかった薄膜の電気抵抗率を、薄膜と金属基板とを分離せずに金属基板上に形成された状態で測定でき、評価し、所定の基準値を満たすと判定された積層体のみをそのまま電子部品の材料として用いることができる。そのため、電子部品完成後の検査工程の簡略化、電子部品の廃棄の回避等を実現でき、電子部品製造プロセス全体として簡便化され、コストが抑制される。
本工程により、電子部品の材料として適切なものを選択する。前記所定の基準値は、電子部品によって設定されるものであり、各種基準に応じて設定すればよい。例えば、コネクタであれば、０．０５Ω・ｃｍ以下とすることができ、スイッチであれば０．１Ω・ｃｍ以下とすることができる。
本実施形態では、上記の工程以外は特に限定されず、製造目的の電子部品に応じ、通常の製造工程を実施すればよい。
本実施形態において、電子部品としては、コネクタ、スイッチ等が好ましく挙げられる。
本実施形態の電子部品の製造方法によると、従来、金属基板上では測定できなかった薄膜の電気抵抗率を、薄膜と金属基板とを分離せずに金属基板上に形成された状態で測定でき、評価し、所定の基準値を満たすと判定された積層体のみをそのまま電子部品の材料として用いることができる。そのため、電子部品完成後の検査工程の簡略化、電子部品の廃棄の回避等を実現でき、電子部品製造プロセス全体として簡便化され、コストが抑制される。
３．電子部品の製造装置
金属基板上に薄膜を形成する薄膜形成部、及び前記金属基板上に形成された薄膜の導電性を評価する導電性評価部備える電子部品の製造装置であって、前記導電性評価部が以下の（Ａ）～（Ｃ）を含む電子部品の製造装置も本発明の一態様である。
（Ａ）前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体の電流－電圧特性及び前記金属基板と同じ種類の金属基板の電流－電圧特性を測定する原子間力顕微鏡
（Ｂ）下記式（１）より前記薄膜の電気抵抗率を算出する電気抵抗率算出部
ρＴＨ＝（ρａ＋ρｍ）Ｒｃ＿ＴＦ／Ｒｃ＿ｍ－ρａ 式（１）
（式（１）中、Ｒｃ＿ＴＦは前記原子間力顕微鏡による前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体の電流－電圧特性測定結果の電流－電圧曲線の傾きから得られる、前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記薄膜との接触抵抗；Ｒｃ＿ｍは前記原子間力顕微鏡による前記金属基板と同じ種類の金属基板の電流－電圧特性の測定結果の前記電流－電圧曲線の傾きから得られる、前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板との接触抵抗；ρａは前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーの電気抵抗率；ρｍは前記金属基板の電気抵抗率；ρＴＨは前記薄膜の電気抵抗率を表す。）
（Ｃ）前記電気抵抗率算出部（Ｂ）により算出された前記薄膜の電気抵抗率が所定の基準値を満たすか否か判定する判定部
金属基板上に薄膜を形成する薄膜形成部、及び前記金属基板上に形成された薄膜の導電性を評価する導電性評価部備える電子部品の製造装置であって、前記導電性評価部が以下の（Ａ）～（Ｃ）を含む電子部品の製造装置も本発明の一態様である。
（Ａ）前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体の電流－電圧特性及び前記金属基板と同じ種類の金属基板の電流－電圧特性を測定する原子間力顕微鏡
（Ｂ）下記式（１）より前記薄膜の電気抵抗率を算出する電気抵抗率算出部
ρＴＨ＝（ρａ＋ρｍ）Ｒｃ＿ＴＦ／Ｒｃ＿ｍ－ρａ 式（１）
（式（１）中、Ｒｃ＿ＴＦは前記原子間力顕微鏡による前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体の電流－電圧特性測定結果の電流－電圧曲線の傾きから得られる、前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記薄膜との接触抵抗；Ｒｃ＿ｍは前記原子間力顕微鏡による前記金属基板と同じ種類の金属基板の電流－電圧特性の測定結果の前記電流－電圧曲線の傾きから得られる、前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板との接触抵抗；ρａは前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーの電気抵抗率；ρｍは前記金属基板の電気抵抗率；ρＴＨは前記薄膜の電気抵抗率を表す。）
（Ｃ）前記電気抵抗率算出部（Ｂ）により算出された前記薄膜の電気抵抗率が所定の基準値を満たすか否か判定する判定部
（薄膜形成部）
金属基板上に薄膜を形成する薄膜形成部では、金属基板上に薄膜を形成する工程が実施される。
金属基板上に薄膜を形成する工程は、目的とする薄膜に応じて選択すればよく、「２．電子部品の製造方法」の項の「金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体を準備する工程」の説明が適用される。薄膜形成部は、例えば、電気泳動堆積法（ＥＰＤ）を用いる場合は、薄膜の種類に応じて、反応容器、電極を組み合わせて作製してもよ
い。また、市販されているスピンコーター、ディップコーター、ナイフコーター、蒸着装置、イオンビームスパッタリング装置、ＣＶＤ装置、ＰＶＤ装置等を用いてもよい。
金属基板上に薄膜を形成する薄膜形成部では、金属基板上に薄膜を形成する工程が実施される。
金属基板上に薄膜を形成する工程は、目的とする薄膜に応じて選択すればよく、「２．電子部品の製造方法」の項の「金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体を準備する工程」の説明が適用される。薄膜形成部は、例えば、電気泳動堆積法（ＥＰＤ）を用いる場合は、薄膜の種類に応じて、反応容器、電極を組み合わせて作製してもよ
い。また、市販されているスピンコーター、ディップコーター、ナイフコーター、蒸着装置、イオンビームスパッタリング装置、ＣＶＤ装置、ＰＶＤ装置等を用いてもよい。
（導電性評価部）
導電性評価部により、金属基板上に形成された薄膜の導電性を評価する工程を行う。導電性評価部は以下の（Ａ）～（Ｃ）を含む。
（Ａ）前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体の電流－電圧特性及び前記金属基板と同じ種類の金属基板の電流－電圧特性を測定する原子間力顕微鏡
（Ｂ）下記式（１）より前記薄膜の電気抵抗率を算出する電気抵抗率算出部
ρＴＨ＝（ρａ＋ρｍ）Ｒｃ＿ＴＦ／Ｒｃ＿ｍ－ρａ 式（１）
（式（１）中、Ｒｃ＿ＴＦは前記原子間力顕微鏡による前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体の電流－電圧特性測定結果の電流－電圧曲線の傾きから得られる、前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記薄膜との接触抵抗；Ｒｃ＿ｍは前記原子間力顕微鏡による前記金属基板と同じ種類の金属基板の電流－電圧特性の測定結果の前記電流－電圧曲線の傾きから得られる、前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板との接触抵抗；ρａは前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーの電気抵抗率；ρｍは前記金属基板の電気抵抗率；ρＴＨは前記薄膜の電気抵抗率を表す。）
（Ｃ）前記電気抵抗率算出部（Ｂ）により算出された前記薄膜の電気抵抗率が所定の基準値を満たすか否か判定する判定部
上記（Ａ）前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体の電流－電圧特性及び前記金属基板と同じ種類の金属基板の電流－電圧特性を測定する原子間力顕微鏡は、市販品を用いることができ、「１．金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法」の項での説明が適用される。電気抵抗率算出部（Ｂ）は、「２．電子部品の製造方法」の項で説明した「金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率を測定する工程」が実施できれば特に限定されず、例えば、式（１）に基づき薄膜の電気抵抗率を求めるように設定されたプログラムに基づいて処理を行う装置を電子間力顕微鏡に連結して実施することができる。また、判定部（Ｃ）では、前記薄膜の電気抵抗率が所定の基準値を満たすか否かを判定する判定工程が実施できれば特に限定されず、電気抵抗率算出部が、予め基準値を設定したプログラムにより判定処理を行うように判定部を兼ね備えることも出来るし、予め基準値を設定したプログラムにより判定処理を行う装置を電気抵抗率算出部に連結して判定処理を行ってもよい。
導電性評価部により、金属基板上に形成された薄膜の導電性を評価する工程を行う。導電性評価部は以下の（Ａ）～（Ｃ）を含む。
（Ａ）前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体の電流－電圧特性及び前記金属基板と同じ種類の金属基板の電流－電圧特性を測定する原子間力顕微鏡
（Ｂ）下記式（１）より前記薄膜の電気抵抗率を算出する電気抵抗率算出部
ρＴＨ＝（ρａ＋ρｍ）Ｒｃ＿ＴＦ／Ｒｃ＿ｍ－ρａ 式（１）
（式（１）中、Ｒｃ＿ＴＦは前記原子間力顕微鏡による前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体の電流－電圧特性測定結果の電流－電圧曲線の傾きから得られる、前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記薄膜との接触抵抗；Ｒｃ＿ｍは前記原子間力顕微鏡による前記金属基板と同じ種類の金属基板の電流－電圧特性の測定結果の前記電流－電圧曲線の傾きから得られる、前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板との接触抵抗；ρａは前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーの電気抵抗率；ρｍは前記金属基板の電気抵抗率；ρＴＨは前記薄膜の電気抵抗率を表す。）
（Ｃ）前記電気抵抗率算出部（Ｂ）により算出された前記薄膜の電気抵抗率が所定の基準値を満たすか否か判定する判定部
上記（Ａ）前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体の電流－電圧特性及び前記金属基板と同じ種類の金属基板の電流－電圧特性を測定する原子間力顕微鏡は、市販品を用いることができ、「１．金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法」の項での説明が適用される。電気抵抗率算出部（Ｂ）は、「２．電子部品の製造方法」の項で説明した「金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率を測定する工程」が実施できれば特に限定されず、例えば、式（１）に基づき薄膜の電気抵抗率を求めるように設定されたプログラムに基づいて処理を行う装置を電子間力顕微鏡に連結して実施することができる。また、判定部（Ｃ）では、前記薄膜の電気抵抗率が所定の基準値を満たすか否かを判定する判定工程が実施できれば特に限定されず、電気抵抗率算出部が、予め基準値を設定したプログラムにより判定処理を行うように判定部を兼ね備えることも出来るし、予め基準値を設定したプログラムにより判定処理を行う装置を電気抵抗率算出部に連結して判定処理を行ってもよい。
本実施形態では、上記の薄膜形成部及び導電性評価部以外は特に限定されず、製造目的の電子部品に応じ、通常のユニットを備えればよい。
本実施形態において、電子部品としては、コネクタ、スイッチ等が好ましく挙げられる。
本実施形態の電子部品の製造装置によると、従来、金属基板上では測定できなかった薄膜の電気抵抗率を、薄膜と金属基板と分離することなく金属基板上に形成された状態で測定出来、評価し、所定の基準値を満たすと判定された場合には、そのまま電子部品の材料として用いるため、電子部品製造プロセス全体として簡便化され、コストが抑制される。
本実施形態において、電子部品としては、コネクタ、スイッチ等が好ましく挙げられる。
本実施形態の電子部品の製造装置によると、従来、金属基板上では測定できなかった薄膜の電気抵抗率を、薄膜と金属基板と分離することなく金属基板上に形成された状態で測定出来、評価し、所定の基準値を満たすと判定された場合には、そのまま電子部品の材料として用いるため、電子部品製造プロセス全体として簡便化され、コストが抑制される。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
［実施例１］
ＥＰＤ法で酸化グラフェン（ＧＯ）を銅基板上に成膜した。成膜条件を表１に示す。膜厚を測定するため基板の半分にＧＯを成膜した。コンダクティブ原子間力顕微鏡（Ｃｏｎ
ｄｕｃｔｉｖｅ ＡＦＭ）を用いてトポグラフィー像を取得し、膜厚を測定したところ、約４ｎｍであった。Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ＡＦＭ（パークシステムズ社製ＮＸ１０、ダイヤモンドコートＳｉカンチレバーＣＤＴ－ＮＣＬＲ、測定条件：荷重９８０ｎＮ）を用い、銅基板部及び銅基板上にＧＯ膜が形成された積層体のＩ－Ｖ特性をそれぞれ測定した。
図３に銅基板部のＩ－Ｖ曲線、図４にＧＯ膜部（積層体）のＩ－Ｖ曲線を示す。得られたＩ－Ｖ曲線の傾きからカンチレバーとＣｕ基板との接触抵抗Ｃ及びカンチレバーと銅基板上にＧＯ膜が形成された積層体との接触抵抗Ｒｃ＿ＧＯを算出した。
図３よりＲｃ＿ｃｕが２１．８４ｋΩである。図４よりＲｃ＿ＧＯが２０７．９４ｋΩである。カンチレバーはダイヤモンドでコートしたため、ρカンチレバーは０．００５Ω・ｃｍであった。銅の電気抵抗率ρＣｕは１．７×１０－６Ω・ｃｍであった。上記の値を式（１）に代入して算出されたＧＯの電気抵抗率は、ρＧＯ＝０．０４３Ω・ｃｍであった。
ＥＰＤ法で酸化グラフェン（ＧＯ）を銅基板上に成膜した。成膜条件を表１に示す。膜厚を測定するため基板の半分にＧＯを成膜した。コンダクティブ原子間力顕微鏡（Ｃｏｎ
ｄｕｃｔｉｖｅ ＡＦＭ）を用いてトポグラフィー像を取得し、膜厚を測定したところ、約４ｎｍであった。Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ＡＦＭ（パークシステムズ社製ＮＸ１０、ダイヤモンドコートＳｉカンチレバーＣＤＴ－ＮＣＬＲ、測定条件：荷重９８０ｎＮ）を用い、銅基板部及び銅基板上にＧＯ膜が形成された積層体のＩ－Ｖ特性をそれぞれ測定した。
図３に銅基板部のＩ－Ｖ曲線、図４にＧＯ膜部（積層体）のＩ－Ｖ曲線を示す。得られたＩ－Ｖ曲線の傾きからカンチレバーとＣｕ基板との接触抵抗Ｃ及びカンチレバーと銅基板上にＧＯ膜が形成された積層体との接触抵抗Ｒｃ＿ＧＯを算出した。
図３よりＲｃ＿ｃｕが２１．８４ｋΩである。図４よりＲｃ＿ＧＯが２０７．９４ｋΩである。カンチレバーはダイヤモンドでコートしたため、ρカンチレバーは０．００５Ω・ｃｍであった。銅の電気抵抗率ρＣｕは１．７×１０－６Ω・ｃｍであった。上記の値を式（１）に代入して算出されたＧＯの電気抵抗率は、ρＧＯ＝０．０４３Ω・ｃｍであった。
本発明の金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法を用いると、従来は絶縁基板上で測定していた薄膜の電気抵抗率を金属基板上に形成された状態で測定することができる。本発明の金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法は、薄膜と金属基板とを分離することなく、簡便な工程で測定が可能であり、測定結果に基づき測定対象をそのまま電子部品に用いることが出来、電子部品製造の一工程として導入出来、コストが抑えられるので、工業的利用価値が大きい。
１０１ 測定サンプル
１０２ コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバー
１０３ 試料台
２０１ａ 酸化グラフェン膜
２０１ｂ 銅基板
２０２ コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバー
１０２ コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバー
１０３ 試料台
２０１ａ 酸化グラフェン膜
２０１ｂ 銅基板
２０２ コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバー
Claims (8)
- 金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法であって、
（I）コンダクティブ原子間力顕微鏡を用いて前記金属基板及び前記金属基板上に形成さ
れた薄膜を含む積層体の電流－電圧特性を測定する工程、及び
（II）コンダクティブ原子間力顕微鏡を用いて前記金属基板と同じ種類の金属基板の電流－電圧特性を測定する工程、を含み、
前記(I)工程で得られた電流－電圧曲線の傾きから得られる、前記コンダクティブ原子
間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体との接触抵抗をＲｃ＿ＴＦとし、
前記（II）工程で得られた電流－電圧曲線の傾きから得られる、前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板との接触抵抗をＲｃ＿ｍとし、
下記式（１）より前記薄膜の電気抵抗率を算出する、金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法。
ρＴＨ＝（ρａ＋ρｍ）Ｒｃ＿ＴＦ／Ｒｃ＿ｍ－ρａ 式（１）
（式（１）中、ρａは前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーの電気抵抗率、ρｍは前記金属基板の電気抵抗率、ρＴＨは前記薄膜の電気抵抗率を表す。） - 前記薄膜の厚みが１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である、請求項１記載の金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法。
- 前記薄膜が、グラフェンまたは酸化グラフェンからなる、請求項１又は２記載の金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法。
- 前記金属基板が、銅、鉄、アルミニウム及びそれらの合金からなる群より選択される、請求項１～３のいずれか１項に記載の金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法。
- 金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を備える電子部品の製造方法であって、金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体を準備する工程、
金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体を準備する工程、
請求項１～４のいずれか１項に記載の金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率の測定方法により前記金属基板上に形成された薄膜の電気抵抗率を測定する工程、及び
前記工程により測定された薄膜の電気抵抗率が所定の基準値を満たすか否かを判定する判定工程、
を含む、電子部品の製造方法。 - 前記電子部品がコネクタである、請求項５に記載の電子部品の製造方法。
- 金属基板上に薄膜を形成する薄膜形成部、及び
前記金属基板上に形成された薄膜の導電性を評価する導電性評価部、を備え、
前記導電性評価部が以下の（Ａ）～（Ｃ）を含むことを特徴とする、電子部品の製造装置。
（Ａ）前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体の電流－電圧特性及び前記金属基板と同じ種類の金属基板の電流－電圧特性を測定するコンダクティブ原子間力顕微鏡
（Ｂ）下記式（１）より前記薄膜の電気抵抗率を算出する電気抵抗率算出部
ρＴＨ＝（ρａ＋ρｍ）Ｒｃ＿ＴＦ／Ｒｃ＿ｍ－ρａ 式（１）
（式（１）中、Ｒｃ＿ＴＦは前記コンダクティブ原子間力顕微鏡による前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体の電流－電圧特性測定結果の電流－電圧曲線の傾きから得られる、前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板及び前記金属基板上に形成された薄膜を含む積層体との接触抵抗；Ｒｃ＿ｍは前記コンダクティブ原子間力顕微鏡による前記金属基板と同じ種類の金属基板の電流－電圧特性の測定結果の前記電流－電圧曲線の傾きから得られる、前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーと前記金属基板との接触抵抗；ρａは前記コンダクティブ原子間力顕微鏡のカンチレバーの電気抵抗率；ρｍは前記金属基板の電気抵抗率；ρＴＨは前記薄膜の電気抵抗率を表す。）
（Ｃ）前記電気抵抗率算出部（Ｂ）により算出された前記薄膜の電気抵抗率が所定の基準値を満たすか否かを判定する判定部 - 前記電子部品がコネクタである、請求項７に記載の電子部品の製造装置。
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| JP4471295B2 (ja) * | 2005-06-29 | 2010-06-02 | 国立大学法人名古屋大学 | 原子間力顕微鏡プローブ |
| JP2007073907A (ja) * | 2005-09-09 | 2007-03-22 | Toshiba Corp | 電子デバイスの評価方法および電子デバイス |
-
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006195086A (ja) | 2005-01-12 | 2006-07-27 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Ｔｆｔ基板及びその製造方法 |
| JP2009243999A (ja) | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Hitachi High-Technologies Corp | ナノチューブ探針を有する測定装置 |
| JP2010210449A (ja) | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Hitachi High-Technologies Corp | 導電性ナノチューブ探針、それを用いた電気特性評価装置及び走査型プローブ顕微鏡 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 保科 正吉，小荷重における接触電気抵抗について（Ｉ），応用物理，第３０巻 第４号，日本，社団法人応用物理学会，2008年11月17日，p.221(1)-226(6) |
| 玉井 輝雄，電気接触現象，エレクトロニクス実装学会誌，第３巻第３号 通巻第１６号，日本，（社）エレクトロニクス実装学会，2008年08月22日，p.256-262 |
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