TW201442326A - 具有導電部且具備含矽非晶質碳膜之結構體及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之一實施形態之結構體更加適當地形成非晶質碳膜上之導電部，能提高非晶質碳膜之導電部周邊之耐摩擦、磨耗性等。該結構體具備：基材；以及非晶質碳膜，其形成於該基材上，具有照射雷射光而變質為具有導電性之導電部且含有Si。

Description

具有導電部且具備含矽非晶質碳膜之結構體及其製造方法
相互參照
本申請案主張基於日本專利申請案2013-077182(2013年4月2日提出申請)之優先權，該內容係藉由參照作為整體編入本說明書。
本發明係關於一種結構體及其製造方法，詳細而言，係關於一種具有導電部且具備含矽非晶質碳膜之結構體及其製造方法。
自先前以來，碳黑係用作電池等之電極材料(正極活性物質之導電助劑等)，例如錳乾電池等中，作為碳黑之一種之乙炔黑正用於電極材料。於碳黑之中，乙炔黑由於將高純度之乙炔氣體用作原料，故而有如下等特徵：(1)產生時之發熱量較大，於碳黑之中結晶性相對較高，(2)金屬等雜質較少，(3)因熱分解而產生之產生氣體僅為氫氣，碳濃度較高，故而碳粒子易於碰撞、結合；其固有體電阻為×10-1Ω．cm程度，顯示較高之導電性，正廣泛用作導電性之材料。
然而，對於含有乙炔黑之碳黑之產生、活用存在問題。例如，(1)作為原料氣體之乙炔必須為高純度者，(2)伴隨乙炔之燃燒之隔熱到達溫度為2600℃，為非常高之溫度，(3)由於為微粉體，故而產生操作之困難性(例如，必須有與黏合劑共同漿料化，塗佈於基材並乾 燥等步驟)，(4)由於為微粉體，故而擔心對人體等之不良影響。
另一方面，非晶質碳膜可藉由公知之電漿製程等容易地形成於所期望之基材之表面，硬度較高，耐摩耗性優異，摩擦係數較小，防軟質金屬凝附性優異，又，具有H2、H2O、O2等之阻氣性、紫外線吸收性，可賦予基材之表面如上所述之功能。因此，非晶質碳膜開始廣泛地用於以小型零件之搬送用給料機或載具、操作用之托盤等為中心之各種各樣之產業領域中。然而，雖亦依存於成膜條件、原料，但非晶質碳膜之體積電阻率大致為105~106Ω．cm左右，顯示絕緣性，故而難以於要求導電性之用途中使用。
因此，作為對非晶質碳膜賦予導電性之方法，提出於非晶質碳膜部分地形成石墨之方法(例如，參照日本專利特開2012-84529號公報)。於該方法中，藉由對形成於基體表面之非晶質碳膜之表面部分地照射適當能量密度之雷射光，而使存在於雷射光之照射區域之非晶質碳膜變質而形成具有導電性之石墨。
進而，提出對非晶質金剛石狀覆膜、包含結晶性部分之金剛石狀覆膜、及結晶質金剛石覆膜等絕緣性薄膜照射能量束，形成導電區域之方法(例如，參照日本專利特開平10-261712號公報)。該方法中，該等覆膜之導熱率較高，故而於用作絕緣性薄膜之情形時，可提高熱擴散性。
又，提出利用與上述之例不同之方法將非晶質碳膜加熱而形成導電體部分之方法。於此種方法之一例中，將烴導入至真空槽，並且產生電漿，於基材沈積烴自由基，施加負高壓脈衝，加速正離子，照射基材。此時，對基材施加正高壓脈衝(0.5~15kV)，對基材照射電漿中之電子，藉此，僅將表層設為脈衝活化及高溫狀態，於基材沈積高導電性之非晶質碳膜(例如，參照日本專利特開2004-217975號公報)。如此，於上述任一方法中，均採取藉由加熱非晶質碳膜而改質 為導電性之方法。
然而，一般之非晶質碳膜對利用雷射光等之加熱之耐熱性不充分，有不僅照射雷射光之部分，其周邊部亦因導熱等而變質並損傷之虞。例如，於對形成於基材上之非晶質碳膜之表面照射雷射光，描繪具有導電性之電子電路之配線部之情形時，若照射雷射光之部分(配線部)之周邊部變質並損傷，則會導致電子電路之品質變差。具體而言，若照射雷射光之部分之周邊部變質而具有導電性，則無法進行配線之微細之配置。又，於具有導電性之部分伴隨物理摩擦之情形(例如，用於接觸式探針之與檢查對象物之接觸部之情形)時，若變質並損傷之周邊部之面積較大，則無法實現對非晶質碳膜所期待之耐摩擦、磨耗性。
本發明之實施形態之目的之一在於更加適當地形成非晶質碳膜上之導電部。又，本發明之實施形態之目的之一在於提高非晶質碳膜之導電部周邊之耐摩擦、磨耗性等。本發明之實施形態之其他目的係藉由參照本說明書整體而明確。
例如，乙炔黑等具有較高導電性之碳黑之產生需要金屬等雜質較少之原料(高純度之乙炔氣體等)。另一方面，包含氫及碳之非晶質碳膜例如係使乙炔等烴系之原料氣體於氧氣或大氣等雜質較少之經真空減壓之電漿製程中暫時分解，其後，再次作為固體之包含氫及碳之非晶質碳膜析出。可預測藉由將如此形成之非晶質碳膜加熱，可獲得乙炔黑等具有較高導電性之碳結構。然而，不大進行欲將有意添加有Si等作為雜質之非晶質碳膜作為起始原料進行改質而產生具有導電性之碳黑之嘗試。本發明之發明者發現：雖確認含Si非晶質碳膜之絕緣 性與例如包含氫及碳之非晶質碳膜相比極高，但藉由對含Si非晶質碳膜照射雷射光，可獲得與不含Si之包含氫及碳之非晶質碳膜同等之導電性，並且與對不含Si之包含氫及碳之非晶質碳膜照射雷射光之情形相比，雷射照射部之周邊部之變質、損傷得到較大抑制，從而完成本發明。
本發明之一實施形態之結構體具備：基材；以及非晶質碳膜，其形成於上述基材上，於其至少一部分含有具有導電性之導電部，且含有Si。
本發明之一實施形態之接觸式探針具備上述結構體，於與檢查對象物之接觸部形成有上述非晶質碳膜之上述導電部。又，本發明之一實施形態之電池具備上述結構體，於電極及/或分隔件形成有上述非晶質碳膜。又，本發明之一實施形態之電子零件具備上述結構體，且藉由上述導電部形成電路部。
本發明之一實施形態之結構體之製造方法具備：準備基材之步驟；於上述基材上形成含Si非晶質碳膜之步驟；以及將上述含Si非晶質碳膜加熱，形成變質為具有導電性之導電部之步驟。
藉由本發明之各種實施形態，可更加適當地形成非晶質碳膜上之導電部，或者提高非晶質碳膜之導電部周邊之耐摩擦、磨耗性等。
10‧‧‧結構體
12‧‧‧基材
14‧‧‧非晶質碳膜
圖1係示意性地表示本發明之一實施形態之結構體10之剖面之模式圖。
圖2係形成於實施例1之基材之配線之照片。
圖3係形成於實施例2之基材之配線之照片。
對本發明之各種實施形態參照隨附圖式進行說明。於該等圖式 中，對相同或類似之構成要素附以相同或類似之參照符號，適當省略對該相同或類似之構成要素之詳細說明。
圖1係示意性地表示本發明之一實施形態之結構體10之剖面之模式圖。一實施形態之結構體10如圖所示，具備：基材12；以及非晶質碳膜14，其形成於該基材12上，具有照射雷射光而變質為具有導電性之導電部(省略圖示)，並且含有Si。再者，希望留意如下方面：圖1為示意性地表示本發明之一實施形態之結構體10之構成者，其尺寸未必正確地圖示。
一實施形態之基材12可使用金屬、Si等半金屬、樹脂、陶瓷、纖維素等多種材料而形成。再者，基材12較佳為使用對雷射照射之耐熱性較高之材料、耐熱溫度至少比非晶質碳膜14之耐熱溫度(約300℃左右)高、又，比認為非晶質碳膜藉由加熱而導電體化之溫度(約400℃左右)高之材料而形成。又，對於基材12之表面亦可實施濕式鍍敷、乾式鍍敷(利用電漿製程等之各種陶瓷皮膜，進而有含有B(硼)等之導電性之非晶質碳膜等)或熔射皮膜、利用樹脂或橡膠之塗佈處理等。基材12之形狀並無特別限定，可使用板狀、平面形狀、三維之立體形狀、網狀、多孔質狀、膜狀等多種形狀之基材。又，基材12之表面粗糙度等亦並無特別限定，視需要亦可使用噴擊加工或拋光加工等物理加工或化學蝕刻、電解研磨法等各種方法將表面粗糙度改質為任意之粗糙度。
另一方面，亦可有意使用藉由耐熱溫度相對較低之材料(例如，PET(polyethylene terephthalate，聚對苯二甲酸乙二酯)等樹脂)形成基材12者。例如，將基材12設為絕緣性之薄膜樹脂(例如，PET)，於該表層形成有非晶質碳膜14之膜狀之結構體10中，自樹脂膜側(基材12之未形成非晶質碳膜14之側)對必要之部分照射雷射光，藉此，照射到雷射光之部分之樹脂膜容易地熔解消失，相同部分之非晶質碳膜14 被照射到雷射光，變質為導電性(導電體化)，故而可形成與在結構體10之厚度方向(正背方向)具備成為絕緣性之部分及於該方向具備成為導電性之部分之插入式基板相同之結構體10。
一實施形態之非晶質碳膜14可藉由電漿CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沈積)法、直流CVD法等公知之CVD法，電漿濺鍍法等電漿PVD(Physical Vapor Deposition，物理氣相沈積)法，大氣壓、準大氣壓電漿法等各種方法而形成。一實施形態之非晶質碳膜14只要為藉由雷射光之照射等之加熱而改質為導電性者即可，亦可為使非晶質碳膜含有各種異元素者。又，一實施形態之非晶質碳膜14較佳為於加熱前之時間點與例如通常之包含氫及碳或僅由碳所構成之非晶質碳膜(以下，有時簡稱為「通常之非晶質碳膜」)相比絕緣性較高者。進而，一實施形態之非晶質碳膜14較佳為與例如通常之非晶質碳膜相比，對加熱之耐熱性較高、且導熱性較低者。因此，為了設為較高之絕緣性、較高之耐熱性、或較低之導熱電性，較佳為使非晶質碳膜含有異元素，或者使用對應之膜形成製程而形成。例如，藉由使非晶質碳膜含有氮，可提高非晶質碳膜之耐熱性。認為由於C-N鍵之鍵結能為175kcal/mol，另一方面，C-C鍵之鍵結能為145kcal/mol，C-N鍵相較於C-C鍵更穩定，故而膜之耐熱性提高。
含Si非晶質碳膜14例如可將四甲基矽烷、甲基矽烷、二甲基矽烷、三甲基矽烷、二甲氧基二甲基矽烷或四甲基環四矽氧烷等作為原料氣體，使用電漿CVD法等而形成。非晶質碳膜14所含有之Si之含量並無特別限定，較佳為1~29原子%之範圍內，更佳為5~29原子%之範圍內。藉由將Si之含量設為1原子%以上，亦可緩和非晶質碳膜14之內部應力，可防止自基材12剝離。又，藉由將Si之含量設為29原子%以下，可抑制非晶質碳膜14之導電性增大，確保絕緣性。就此種觀點而言，較佳為一實施形態之含Si非晶質碳膜14以碳(C)、氫(H)及矽 (Si)為主成分，氫(H)之含量為20~40原子%，並且矽(Si)之含量為1~29原子%。
一實施形態之非晶質碳膜14藉由含有Si而抑制照射雷射光之部分之周邊部之變質、損傷。又，含Si非晶質碳膜14於照射雷射光之部分耐熱性亦較高，可設為更不易產生藉由雷射光而變質為導電性之部分之脆性破壞、自結構體10之意外剝離、飛散之狀態。又，由於可抑制變質之較脆部分於結構體10之使用中自結構體10剝離、散落，故而可抑制結構體10成為使用環境中之污染源，或者成為不需要之導電部之形成源(電性短路源)。進而，關於對一實施形態之非晶質碳膜14照射雷射光而導電體化之部分，即便細緻地照射而微細地形成為例如蜂窩狀或格子狀、點狀之情形時，亦與未照射到雷射光之基材密接力較強、堅牢性較高之其他部分連續而形成覆膜。因此，例如，與將包含乙炔黑微粒子等之漿料隨後塗佈於材質不同之基材等而形成導電部之情形相比，可更進一步地抑制結構體10自導電部之剝離。
又，含Si非晶質碳膜14與不含Si之通常之非晶質碳膜相比，雷射照射所產生之變質範圍較少，故而可以更廣之面積獲得表現結構體10中之非晶質碳膜原本之各種功能之未變質部分。進而，一實施形態之非晶質碳膜14之藉由雷射照射而導電體化之導電部藉由不受雷射照射(加熱)之影響之較硬而富耐摩耗性之周邊之未變質之非晶質碳膜部分保護，而不受來自外部之應力等，故而可維持結構體10之耐久性，可持續對結構體10賦予非晶質碳膜之特性。
一實施形態之含Si非晶質碳膜14與通常之非晶質碳膜相比，導熱性較低，故而難以將雷射照射所產生之熱傳導至基材12，可進一步抑制雷射照射所導致之基材12之熱變形或損傷。又，一實施形態之含Si非晶質碳膜14與包含氫及碳之非晶質碳膜相比，體積電阻率大3位數左右，故而使非晶質碳膜中含有Si時會強化非晶質碳膜之絕緣性。因 此，於具備含Si非晶質碳膜14之結構體10中，遠離雷射照射部而不直接加熱之雷射照射部之周邊之部分可保持顯示比不含Si之例如通常之非晶質碳膜更強之絕緣性之狀態殘留。即，與使用通常之非晶質碳膜等之情形相比，可獲得包含必要最小限度之導電部、及包圍該導電部之更強之絕緣體之結構體10，例如，於將結構體10用作電子電路之情形時，可將電子電路(電氣配線)設計為更窄鄰接、更高電壓(高耐壓)。
進而，關於一實施形態之含Si非晶質碳膜14，於鄰接於變質為具有導電性之導電部之鄰接部中，非晶質碳膜14未變質為導電性之導熱部分亦藉由進行非晶質碳膜中或表層之Si之氧化，而進一步提高含Si非晶質碳膜14之絕緣性。又，於照射雷射光時，一般將氧氣等含氧氣體用作加熱熔解加工製程之輔助氣體(與雷射光一起照射於加工對象基材)，藉此，使含Si非晶質碳膜(至少Si)進一步氧化，絕緣性進一步提高。再者，眾所周知SiOX等氧化矽膜層具有絕緣性，廣泛活用作為半導體製程之形成於Si晶圓上之絕緣層等。
又，於使不含Si之通常之非晶質碳膜直接形成於在表層具有例如電解鍍Ni皮膜、藉由加熱而於表層具有堅固之氧化鈍態皮膜之基材等之與非晶質碳膜之密接性較差之基材，或於激烈熱循環下使用之基材等之情形時，其基材密接性顯著較差，除去以極端薄膜形成之情形等外，多數情況下無法供於實用。例如，作為燃料電池用之氣體透過性電極提供之藉編入加熱並拉長而纖維絲化之不鏽鋼絲而形成之表面氧化狀態嚴重之不鏽鋼製絲網、或藉由利用鍍Ni、鍍Ni合金之電鑄法形成之鍍Ni絲網等為其一例。進而，即便不為此種與非晶質碳膜之密接性較差之基材，若以厚膜形成通常之非晶質碳膜，則非晶質碳膜亦會因內部應力而容易地自基材剝離，故而難以以厚膜形成。然而，含Si非晶質碳膜與通常之非晶質碳膜相比，內部應力較小，與基材之密接 性優異，故而可以厚膜形成。例如，於藉由含有Cr而使密接性較佳之不鏽鋼(SUS)基材或Cr基材，亦可以超過5μm之厚膜形成。進而，於在包含Fe等之基材形成通常之非晶質碳膜之情形時，由於構成非晶質碳膜之碳擴散至基材而使非晶質碳膜與基材之密接性受損，但含Si非晶質碳膜可抑制此種問題。又，由於包含氫及碳之非晶質碳膜含有氫，故而有時亦表現出加熱所導致之氫脆性，但含Si非晶質碳膜可抑制此種問題。
於一實施形態之結構體10中，亦可將非晶質碳膜14製成通常之非晶質碳膜與含Si非晶質碳膜之積層膜。通常之非晶質碳膜與基材、尤其是於表層具有氧化鈍態皮膜等之金屬基材或陶瓷基材之初期之密接性及經時之密接性(密接之持續性)較差。另一方面，此種通常之非晶質碳膜硬度較高，防軟質金屬凝附附著性優異。又，含Si非晶質碳膜與通常之非晶質碳膜相比，與金屬基材或陶瓷基材之密接性良好，耐鹼性或絕緣性優異。另一方面，含Si非晶質碳膜與通常之非晶質碳膜相比，有硬度較差，原料氣體等之成本變高之傾向。藉由將一實施形態之非晶質碳膜14製成包含作為形成於基材12上之第1層之含Si非晶質碳膜、及作為形成於該含Si非晶質碳膜上之第2層之通常之非晶質碳膜的積層膜，作為外側之第2層形成較硬之防軟質金屬凝附性優異之通常之非晶質碳膜，作為基材側之第1層形成基材密接性或耐熱性、耐化學品性優異之含Si非晶質碳膜，可製成使兩非晶質碳膜之優點及缺點互補之複合層結構。對此種複合層之兩層照射雷射光，形成導電部，藉此，可製成具有互補關係之複合層結構，並且自複合層之外側至基材側形成具有導電性之導電部。
關於一實施形態之非晶質碳膜14，包含導電部之藉由加熱而變質之部分之利用雷射拉曼分光法所得之拉曼光譜較佳為於1200cm-1至1450cm-1之間、1350cm-1至1550cm-1之間、及1500cm-1至1650cm-1 之間中之至少一者具有對稱或非對稱之波峰，並且，於在1200cm-1至1450cm-1之間、及1500cm-1至1650cm-1之間之兩者具有波峰之情形時，該兩者之波峰之強度高於1350cm-1至1550cm-1之間之波峰之強度。又，未藉由加熱而變質之部分之利用雷射拉曼分光法所得之拉曼光譜較佳為於1200cm-1至1450cm-1之間、1350cm-1至1550cm-1之間、及1500cm-1至1650cm-1之間中之至少一者具有對稱或非對稱之波峰或者肩峰，並且，於在1200cm-1至1450cm-1之間、及1500cm-1至1650cm-1之間之兩者具有波峰之情形時，該兩者之波峰之強度小於1350cm-1至1550cm-1之間之波峰之強度。
將一實施形態之結構體10應用於非晶質碳膜14之導電部伴隨物理摩擦之用途較為有效。尤其是將使非晶質碳膜14製成上述複合層結構之一實施形態之結構體10應用於半導體電路或印刷基板電路之電性檢查裝置(適於LSI(Large Scale Integration，大規模體積電路)之探針卡等)所使用之接觸式探針之前端之與檢查對象物之接觸部(接點部)非常有效。
作為半導體電路中之容易產生凝附附著之軟質金屬之鋁配線或焊墊、作為印刷基板電路中之軟質金屬之Cu配線、或於該Cu配線等之表層形成有抗氧化用之閃鍍Au之焊墊、焊盤、進而陶瓷電容器、電感器、晶片電阻等電子零件之外部電極多數情況下包含鍍Sn等軟質金屬，於上述接觸式探針之前端部，非常容易對與軟質金屬部之接點部產生凝附附著。因此，若使接觸式探針反覆接觸於此種包含軟質金屬之電子零件之外部電極，則軟質金屬凝附附著，附著之軟質金屬因於大氣等氧化環境下氧化而產生金屬氧化物。其結果，接觸式探針之前端之接點部之電阻變化，無法進行正確之檢查。因此，先前之接觸式探針必須以高頻度去除附著於前端之接點部之軟質金屬或其氧化物。
如上所述，通常之包含氫及碳之非晶質碳膜之防軟質金屬凝附附著性及耐摩耗性優異，但顯示絕緣性，故而難以用於接觸式探針之前端之接點部(接觸通電部)。又，亦嘗試於非晶質碳膜中摻雜金屬元素或B(硼)等而提高導電性之方法，但有若摻雜金屬元素，則變得易於產生與軟質金屬之凝附，且硼為危險且昂貴之原料氣體之問題。進而，摻雜有金屬元素或硼之非晶質碳膜不具有與金屬匹敵之導電性，作為接觸式探針之應用範圍亦非常有限。
一實施形態中，藉由於非晶質碳膜14形成導電部，可將結構體10應用於接觸式探針。尤其是藉由使將非晶質碳膜14製成上述複合層結構之一實施形態之結構體10應用於接觸式探針之與檢查對象物之接觸部(前端之接點部)，可確保該接觸部之導電性，並且確保基材密接性、耐摩擦、磨耗性及防軟質金屬凝附附著性。即，藉由外側之第2層(通常之非晶質碳膜)確保耐摩擦、磨耗性及防軟質金屬凝附附著性，並且藉由基材側之第1層(含Si非晶質碳膜)確保基材密接性。進而，即便外側之第2層之照射雷射光之部分之周邊部變質(導電體化)、損傷，亦可抑制作為基材側之第1層之含Si非晶質碳膜之變質、損傷，故而作為複合層整體，可將導電性、基材密接性、耐摩擦、磨耗性及防軟質金屬凝附附著性設為更加適當者。
於將一實施形態之結構體10應用於接觸式探針之與檢查對象物之接觸部(前端之接點部)之情形時，關於雷射照射，例如將雷射照射之點設為10μm~40μm左右之非常小之點，或者設為例如不於藉由直接之接觸而施加外部壓力之針狀探針之尖端部分而於尖端部分周邊之側面形成照射雷射而變質(導電體化)之位置的非晶質碳膜14等亦有效。又，關於形成非晶質碳膜14之接觸式探針之構造(形狀)，例如，設為輥狀或環狀、球狀之旋轉體而非針或突起狀，於其表層形成一實施形態之非晶質碳膜14，使其一部分變質(導電體化)，分散由接觸所 產生之面壓亦有效。
一實施形態之含Si非晶質碳膜14、進而除Si以外進而含有氧及/或氮之非晶質碳膜14於其表層具有大量來源於Si之羥基，故而對水、環境中之水蒸氣之濡濕性較佳，常態下易於在皮膜上形成水膜。進而，藉由將一實施形態之含Si非晶質碳膜14加熱，亦一同進行Si之氧化。因此，可抑制靜電之產生或進一步提高去靜電性，藉由將一實施形態之結構體10應用於電子零件等之檢查用接觸式探針，可抑制由因接觸式探針接觸摩擦而產生之靜電所導致之電子零件之故障，進一步提高其性能。
又，將一實施形態之結構體10應用於電池之電極或分隔件亦較有效。由於非晶質碳膜之耐蝕性優異，故而亦研究用作與具有腐蝕性之電池之電解液等接觸之電極(例如，電雙層電容器之鋁電極)或分隔件之保護膜，但如上所述，由於非晶質碳膜顯示絕緣性而難以將其實用化。即，於將顯示絕緣性之非晶質碳膜用作電極或分隔件之保護膜之情形時，必須以數十nm左右之薄膜形成非晶質碳膜，藉由穿隧效應使其通電，但亦有未必可確保歐姆接合之情形，進而，有若以薄膜形成非晶質碳膜，則由於針孔等而使耐蝕性劣化之問題。尤其是通常之非晶質碳膜對基材之密接性較差，故而容易產生經時之自基材之剝離，缺乏穩定性。進而，為了確保耐蝕性，必須以厚膜形成非晶質碳膜14以抑制非晶質碳膜之針孔之產生、確保皮膜之連續性，但會因以厚膜形成而使密接性惡化至於初期產生自基材之剝離之程度，又，絕緣性亦增大，進一步難以用作電極或分隔件之保護膜。進而，通常之非晶質碳膜例如對鹼性之溶液之耐性較弱(為於pH值10~12左右之鹼溶液之情形時，於數小時產生白色腐蝕產物之程度)。如此，通常之非晶質碳膜之作為電極或分隔件之保護膜之應用未達到實用化，作為此種保護膜，使用將碳黑等導電性微粒子溶解(混合)於溶劑，進而視 需要添加黏合劑等而漿料化，塗佈於電極或分隔件並加以乾燥而成者，但漿料之密接性或耐蝕性不充分，如上所述，具有微粒子操作之困難性或對人體等之不良影響之問題。
藉由將一實施形態之非晶質碳膜14用作電極或分隔件之保護膜，可實現密接性或耐蝕性優異之保護膜。即，可於與通常之非晶質碳膜相比，基材密接性或耐蝕性優異之含Si非晶質碳膜14形成具有導電性之導電部而用作電極或分隔件之保護膜，可實現抑制碳黑等微粒子之操作之困難性或對人體等之不良影響之電池。又，亦可為了抑制針孔而以厚膜於電極或分隔件形成此種一實施形態之非晶質碳膜14而維持皮膜之連續性，並藉由於該非晶質碳膜14上塗佈乙炔黑等碳黑之漿料而確保利用碳黑之高結構進行之電解液之吸液。
先前，藉由於鋁箔上塗佈乙炔黑等碳黑之漿料而形成電池之電極，提高鋁箔與乙炔黑等碳黑之漿料之密接穩定性對電池之性能或壽命之改善非常重要。另一方面，已知尤其是含Si非晶質碳膜14於大氣下或液相中之氧化環境中，於其表層產生大量來源於Si之羥基等官能基。因此，可經由藉由與形成於含Si非晶質碳膜14之表層之官能基進行縮合反應而形成共價鍵或氫鍵等之黏合劑成分(例如偶合劑等之羥基)使乙炔黑等碳黑之漿料強力且穩定地接著於鋁箔基材。即，含Si非晶質碳膜14不僅提高與基材12之密接性，而且藉由用作結構體10之積層結構之最上層(最外層)，亦可提高結構體10對外部之接合性，可容易且穩定地藉由進一步形成覆膜來對結構體10進行修飾、保護。
於將如此在非晶質碳膜14上塗佈碳黑等之一實施形態之結構體10用於鋰離子二次電池等之正極之情形時，具有多孔質體、或者連接為連鎖狀或者葡萄之細粒狀之凝聚粒子(組織結構)之碳黑等例如係以介存於鋰離子出入之活性物質間，抑制該活性物質之體積變化之方式發揮作用。其結果，即便反覆進行充放電，亦可維持電極之形狀，容 易確保導電路徑，可抑制電池之劣化。進而，亦可於一實施形態之非晶質碳膜14之表層，使產生羥基等官能基之公知之疏水性之偶合劑或含氟偶合劑等形成為不阻礙通電之程度(例如10nm~20nm)之薄膜之保護膜而謀求電極或分隔件之更進一步之抗腐蝕。
又，已知作為上述電池之電極用之基材之鋁箔若於大氣下等氧化環境下處理，則於其表層自然形成氧化鋁等之鈍態絕緣皮膜，該鈍態絕緣皮膜作用於阻礙電極之通電性(導電性)之方向。先前之於大氣中塗佈乙炔黑等碳黑之漿料之方法難以防止、抑制上述鋁箔之氧化。另一方面，一實施形態之非晶質碳膜14係藉由真空製程(不使鋁箔之表層氧化之環境下)形成，故而可於形成非晶質碳膜14之前，於真空中藉由氬氣等濺鍍氣體將鋁箔表層之鈍態絕緣層去除或薄層化，穩定地確保鋁箔自身之導電性，並且使非晶質碳膜14連續地形成為阻隔大氣之抗氧化層(H2O、O2阻氣層)。其結果，於非晶質碳膜14之形成後，即便於暴露於大氣之環境下使用結構體10，亦可防止、抑制鋁箔基材12之氧化。
進而，通常之非晶質碳膜對鋁箔之密接性非常差。其原因在於：由於鋁作為電極材料，具有相對於其他金屬而言較大之熱線膨脹係數，與通常之非晶質碳膜相比，熱線膨脹係數(鋁較大，非晶質碳膜較小)及硬度(鋁較小，非晶質碳膜較大，進而作用有壓縮應力)較大地背離。此處，若於鋁箔以同一條件形成包括含Si非晶質碳膜之非晶質碳膜，觀察皮膜之剝離狀態，則例如通常之非晶質碳膜以530nm左右之膜厚形成皮膜後，自真空裝置取出時，有剝離之情形，但於含Si非晶質碳膜14之情形時，即便為700nm左右之較厚膜厚，自真空裝置取出時亦不剝離。認為此種現象係由如下相反之行為引起：藉由非晶質碳膜形成時之利用電漿之加熱而較大地熱膨脹之鋁箔、及於該鋁箔上與鋁箔相比較小地熱膨脹之非晶質碳膜於向真空裝置導入大氣氣體 時(取出時)冷卻，鋁急速收縮，反之，非晶質碳膜因壓縮應力而於鋁箔上膨脹；鋁箔與通常之非晶質碳膜可謂非常容易產生由溫度變化所導致之剝離之組合。
為了於此種構成電池之電極之鋁箔等與非晶質碳膜相比熱線膨脹係數相對較大之金屬、或金屬合金穩定地以厚膜形成非晶質碳膜，有效的是形成含Si非晶質碳膜，但由於其絕緣性較高，故而先前難以應用。另一方面，於一實施形態之結構體10中，藉由於含Si非晶質碳膜14形成導電部，可用作構成電池之電極之鋁箔之保護膜。又，一實施形態之含Si非晶質碳膜14、進而除Si以外含有氧之非晶質碳膜14與通常之包含氫及碳之非晶質碳膜相比，表面之ζ電位於酸性溶液中極大地降低至負側，故而容易構成高性能之電雙層。藉由將一實施形態之含Si非晶質碳膜14加熱，亦可一同進行Si之氧化。
又，亦可使用一實施形態之結構體10形成電子零件。即，於絕緣性之基材12之表層使非晶質碳膜14形成為例如面狀，於該非晶質碳膜上藉由雷射光描繪(形成)電路部，藉此，可形成於顯示絕緣性之非晶質碳膜14上形成有電路部作為具有導電性之導電部的電子零件。於該情形時，含Si非晶質碳膜14與通常之非晶質碳膜相比，絕緣性較高，並且，藉由雷射光之照射而變質之周邊部之範圍較小，故而可形成窄鄰接、高積體度之電子電路。進而，亦可使用將非晶質碳膜14製成上述複合層結構之一實施形態之結構體10而形成電子電路。即，亦可將與基材之密接性良好、因雷射光之照射而變質之周邊部之範圍較小之含Si非晶質碳膜形成於基材12上作為第1層，於該含Si非晶質碳膜上形成通常之非晶質碳膜作為第2層，並對該第2層(容易因雷射光而變質為導電性之通常之非晶質碳膜)照射雷射光，描繪導電性之電路部。於該情形時，藉由調整雷射光之輸出，第1層(不易因雷射光而變質之含Si非晶質碳膜)亦可發揮作為絕緣層及基材密接層之功能。 此種非晶質碳膜14之複合層結構並不限於上述包含第1層及第2層之2層結構。例如，於在第1層亦形成導電部之情形時，亦可設為介隔絕緣層(例如SiOx、或Al2Ox等絕緣性陶瓷膜等)重複2層結構之複合積層結構。進而，亦可例如於利用陽極氧化法等使鋁氧化而絕緣體化之箔(耐酸鋁箔)、或玻璃膜、將包含鐵氧體或鈦酸鋇等介電體之漿料塗佈於膜而成之膜狀之片材、PET膜等之表層，例如藉由電漿法或溶膠-凝膠法等形成包含金屬氧化物薄膜或Si氧化物等之薄膜之層，將所得之膜等作為絕緣基材12，製成包含該絕緣基材12及第1層(含Si非晶質碳膜)、進而第2層之複合結構，並製成將包含該絕緣基材12之複合結構反覆積層之結構。又，亦可於不脫離本發明之主旨之範圍內製成於至少包含第1層之複合結構進而具備新的非晶質碳膜、陶瓷皮膜、金屬皮膜、絕緣性樹脂或橡膠之層、吡咯等導電性樹脂層或紙等之結構。 又，於上述複合結構之結構體10之任意位置，亦可設置集電用或輸電用之導電部。
於使用一實施形態之結構體10形成電子電路或配線之情形時，不使用一般之電路配線所使用之鍍敷皮膜等包含金屬等之材料形成配線，故而可抑制起因於金屬離子遷移等而產生電路之短路等，又，亦可抑制由因氧化所導致之腐蝕、變質等所引起之電路之性能劣化。
一實施形態之含Si非晶質碳膜14可與廣泛之原材料密接良好地形成，故而亦可對例如難以進行濕式鍍敷配線之紙或樹脂、橡膠等原材料、或容易因濕式鍍浴之pH值而使坯體受到侵害之材料(例如無法於酸性浴中鍍敷之陶瓷坯體之電容器等)賦予導電性配線或電極部分。進而，於形成電路時，例如可藉由利用雷射光之直接描繪進行配線，而無需與形成之電路為相反圖案之掩膜等(例如藉由印刷形成配線或藉由蝕刻形成配線時所使用之掩膜)，並且於難以利用掩膜形成配線之具有球面或三維曲面結構之基材12、複雜地交錯之立體形狀基材 12、非常微小而難以利用遮蔽形成配線之基材12亦可適當地形成電子電路或配線。
於一實施形態之結構體10中，可於非晶質碳膜14上根據各種用途、目的而形成進一步之層。例如，可為了保護照射到雷射光之具有導電性之導電部而進而以薄膜形成非晶質碳膜，或者形成包含偶合劑之層或包含樹脂接著劑之層、塗裝皮膜等，進而，於照射到雷射光之具有導電性之導電部(導電性之電路配線部)進而形成鍍敷皮膜而製成配線等，可以根據用途、目的之膜厚形成各種皮膜。
一實施形態中，作為使非晶質碳膜14加熱變質之方法，有照射雷射光之方法，但加熱方法並不限定於此，例如亦可為達到一定必要溫度之摩擦熱等。一實施形態中，為了加熱非晶質碳膜14而照射之雷射光之種類只要可使非晶質碳膜14變質為具有導電性之導電部，則並無特別限定，例如，作為雷射束之光源，可列舉YAG(yttrium aluminum garnet，釔鋁石榴石)雷射、氬雷射、準分子雷射等。關於藉由照射雷射光而形成之非晶質碳膜14上之導電部之形狀，亦並無特別限定，例如，可設為線狀、面狀、點狀、一筆劃狀、島狀、或者於3D基材之表層設為曲面狀、曲線狀，於玻璃管基材之內部設為線狀等多種形狀。一實施形態中，藉由對非晶質碳膜14照射雷射光而形成導電部，但亦可利用雷射照射以外之方法加熱非晶質碳膜而賦予導電性。
作為利用雷射照射以外之方法加熱非晶質碳膜而賦予導電性之方法，例如，有如下方法：於形成非晶質碳膜時，藉由組合產生烴之電漿並向基材沈積之步驟與照射電漿中之電子而加熱非晶質碳膜之必要部分之步驟，而於真空中等無氧環境中加熱非晶質碳膜之必要部分，獲得導電性之非晶質碳膜。然而，於加熱而改質為導電性之部分以外，一般之非晶質碳膜之耐摩耗性等特徵性特性未必不受損害。於 一實施形態之結構體10中，藉由對非晶質碳膜14照射雷射光，可利用簡便之方法且僅使必要之部分變質為導電體，於未照射雷射光(未變質)之非晶質碳膜之部分，可維持一般之非晶質碳膜之特性，並且作為保護變質部分使其不受外部應力等影響之部分而殘留於結構體10。 較佳為如此藉由雷射照射加熱非晶質碳膜14。例如，通常之非晶質碳膜之耐熱溫度為300℃左右，於在大氣壓下，於加熱板上等加熱非晶質碳膜而嘗試使其改質為導電性之情形時，於500℃左右時非晶質碳膜結晶化並分解，難以維持表現非晶質碳膜之功能之狀態並導電體化。關於對非晶質碳膜14之加熱，一實施之結構體10容易於常溫常壓之作業環境下，使雷射光僅對相對較窄地限定之區域(雷射照射部)進行短時間照射而選擇性進行加熱升溫，可使具有作為非晶質碳膜之原本功能之部分相對容易地殘留於非晶質碳膜14上。
根據以上說明之一實施形態之結構體10，藉由使用含Si非晶質碳膜，與對形成於基材上之通常之非晶質碳膜照射雷射光而形成導電部之情形相比，照射雷射光之部分之周邊部之變質、損失得到抑制，故而可提高該周邊部之耐摩擦、磨耗性、絕緣性、耐蝕性等，可更加適當地形成非晶質碳膜上之導電部。又，一實施形態之非晶質碳膜14可以良好之密接性於基材上形成多種材質、形狀，而此於利用於基材上塗佈將碳黑等漿料化而成者並加以乾燥而使其固著之濕式塗佈法(物理接著方法)時難以實現。並且，與以濕式塗佈法固著將碳黑等漿料化而成者之情形相比，可進行更精細之膜厚調整(例如，以nm為單位之調整)，膜厚之均勻性亦變良好。
[實施例]
藉由以下所述之方法，對一實施形態之結構體10之導電部之導電性及周邊部之變質狀態進行確認。
1.非晶質碳膜上之配線(導電部)之形成
將乙炔(硬要使用純度較低之純度98%以上者)作為原料氣體，於Si(100)之基板上利用公知之電漿CVD法以大致550nm之膜厚形成包含氫及碳之非晶質碳膜，將所得者設為實施例1，將三甲基矽烷作為原料氣體，於相同基板上利用公知之電漿CVD法以大致550nm之膜厚形成含Si非晶質碳膜，將所得者設為實施例2。其次，使用YAG雷射(Shibaura Mechatronics製造，LDP-753-8AA)，於實施例1、2之表層分別形成將兩端設為四方之焊墊狀之長10mm、寬10μm之雷射光照射配線。雷射光之照射條件如下所述。
頻率：20KHz
輔助氣體：O2、氧氣量：2kgf/cm2
速度：F60
間隔：9μm
又，對於實施例1及實施例2各者，將使形成配線時之YAG雷射之照射輸出設為「0.02W-8.87A」者作為實施例1-1、實施例2-1，將使照射輸出設為「0.04W-9.00A」者作為實施例1-2、實施例2-2，將使照射輸出設為「0.10W-9.30A」者作為實施例1-3、實施例2-3，將使照射輸出設為「0.20W-9.73A」者作為實施例1-4、實施例2-4。將實施例1-1~1-4之照片示於圖2。自圖2所示之照片之左側起至右側依序為實施例1-1(0.02W)、1-2(0.04W)、1-3(0.10W)、1-4(0.20W)之配線。再者，各實施例之配線間隔為5mm。將實施例2-1~2-4之照片示於圖3。自圖3所示之照片之左側起至右側依序為實施例2-1(0.02W)、2-2(0.04W)、2-3(0.10W)、2-4(0.20W)之配線。再者，各實施例之配線間隔為5mm。關於實施例2-1~2-4，於雷射光照射後確認表面狀態，結果不存在可以目視水平確認基板(Si)變質、損傷之部分。
2.配線(導電部)之體積電阻率之確認
其次，測定各實施例之電阻值。測定係對各試樣同樣地於雷射 照射部之一端之四方之焊墊部與10μm寬之配線(雷射光照射部)之連接部和另一端雷射照射部之四方之焊墊部與10μm寬之配線之連接部(雷射光照射部)之間進行。測定結果如以下所示。
再者，測定所使用之裝置為
WAVETEK公司製造之高精度數位萬用表1281，測定環境為
溫度：23±1℃、濕度：50±5%，於電磁測量室(遮蔽室(shield room))內，藉由四端子測定法測定直流電阻。
0.02W實施例1-1：2.41kΩ，實施例2-1：4.13kΩ
0.04W實施例1-2：4.18kΩ，實施例2-2：5.67kΩ
0.1W實施例1-3：6.36kΩ，實施例2-3：6.11kΩ
0.2W實施例1-4：16.51kΩ，實施例2-4：18.06kΩ
再者，實施例1-1~1-4內，最大體積電阻率為大致872μΩ．cm，實施例2-1~2-4內，最大體積電阻率為大致996μΩ．cm。如此，任一實施例中，均確認到未達1mΩ．cm之體積電阻率，可確認雷射光之照射部改質為較高之導電性。
3.雷射照射之周邊部之變質狀態之確認(拉曼分光光譜分析)
繼而，分析距雷射照射部之距離與拉曼光譜之關係。分析條件如以下所述。
機種名：日本分光製造之NRS-3300
激發波長：514.53nm
曝光時間：30sec
光柵：1800 l/mm
首先，進行實施例1(未照射雷射)與實施例2(未照射雷射)及實施例1-1、實施例2-1各自之雷射照射部之拉曼分光光譜分析。
實施例1-1、實施例2-1各自之雷射照射部之拉曼光譜於1330cm-1附近(D波段)及1580cm-1附近(G波段)可確認強烈清晰之拉曼波峰。此種拉曼波峰於實施例1(未照射雷射)、實施例2(未照射雷射)中無法確認。實施例1-1、實施例2-1之拉曼光譜與碳黑之光譜類似，可推定於膜中產生導電性之碳黑。再者，亦可確認1330cm-1附近(D波段)之拉曼波峰之強度大於1580cm-1附近(G波段)之拉曼波峰之強度。
繼而，關於實施例1-4及實施例2-4，收集作為雷射照射部之四方之焊墊部及自該焊墊部於直線方向每隔一定距離朝基板之外側遠離之雷射未照射部之拉曼分光光譜，確認實施例1-4與實施例2-4何者之膜變質至距雷射照射部更遠處。變質狀況主要係藉由研究1330cm-1附近(D波段)或1580cm-1附近(G波段)之拉曼波峰之出現或變動而確認。
(實施例1-4)
確認距離實施例1-4之雷射照射部8μm之未照射雷射光之部分之拉曼光譜。於1330cm-1附近(D波段)出現肩峰狀之波峰，可確認膜之變質開始。其次，確認距離雷射照射部7.8μm之部分之光譜。於1330cm-1附近(D波段)出現更大波峰，可確認膜之變化進而進行。
(實施例2-4)
繼而，確認距離實施例2-4之雷射照射部5μm之部分之拉曼光譜。可確認與未照射雷射部分大致不變之波形，可確認膜未變質。繼而，確認距離雷射照射部2.7μm之部分之光譜。基準線稍有上升之傾向，但無法確認1330cm-1附近(D波段)、1580cm-1附近(G波段)之變化。進而，確認距離雷射照射部2.6μm之部分之光譜。於1580cm-1附近(G波段)出現微弱波峰，可確認膜之變質。根據以上結果，可確認實施例1之非晶質碳膜與實施例2之含Si非晶質碳膜相比，受到雷射光照射之膜之變質範圍以直線距離計為約3倍以上，非常大。
同樣地，關於實施例1-1及實施例2-1，分析距雷射照射部之距離 與拉曼光譜之關係。可確認於實施例1-1中距離4μm之處、實施例2-1中距離1.5μm之處有膜之變化點。根據以上結果，可謂實施例2與實施例1相比，雷射照射所產生之熱變質範圍較小。
根據形成以上之含Si非晶質碳膜之實施例2、2-1~2-4之拉曼分光光譜分析之結果，未變質部分(完全未受雷射光所導致之加熱變質之部分)之利用雷射拉曼分光法所得之拉曼光譜於1350cm-1至1550cm-1之間可確認有一個相對對象之波峰之波形。另一方面，可確認加熱所產生之變質部分即導電部(雷射照射部)、及導電性部(雷射照射部之附近之熱變質部)之利用雷射拉曼分光法所得之拉曼光譜於1200cm-1至1450cm-1之間、1350cm-1至1550cm-1之間、及1500cm-1至1650cm-1之間中之至少一者具有對稱或非對稱之波峰，並且，於在1200cm-1至1450cm-1之間、及1500cm-1至1650cm-1之間之兩者具有波峰之情形時，該兩者之波峰之強度高於1350cm-1至1550cm-1之間之波峰之強度。
4.雷射照射部之變質狀態之確認
繼而，於實施例1-1及實施例2-1中，利用CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合元件)放大照片觀察四方之焊墊部(雷射照射部)之狀態。確認實施例1-1之雷射照射部全部變質為黑色，但實施例2-1之雷射照射部可確認大量混合存在於變質為黑色之部分之與雷射未照射部相同之部分(外觀上未變質之部分)。即，可判斷實施例2對雷射照射有耐性，並且，表現與實施例1相同之導電性。實施例2-1中外觀上未變質之部分可謂成為藉由雷射照射而形成之變質為較脆導電體之部分難以容易地自非晶質碳膜離散之狀態。又，關於雷射光照射所導致之非晶質碳膜之損傷程度，例如，於比較實施例1-1及實施例1-2之拉曼光譜分析之結果之情形時，關於實施例1-1之分析結果，可確認表示作為基材之Si(100)之980cm-1附近之波峰強度進而大於1330cm-1附近 (D波段)、1580cm-1附近(G波段)，關於實施例1-2之分析結果，980cm-1附近之波峰強度大幅小於1330cm-1附近(D波段)、1580cm-1附近(G波段)，據此亦可同樣確認實施例1之損傷與實施例2相比較大。
5.雷射照射之周邊部之變質狀態之確認(氧原子之檢測)
繼而，關於實施例1-1、實施例2-1，利用氧原子之檢測量確認上述進行拉曼光譜分析之四方之焊墊與相反側之未進行拉曼光譜分析之四方之焊墊之雷射照射部及距雷射照射部於直線方向每隔一定距離朝基板之外側遠離之雷射未照射部之氧化狀態。又，亦同樣地進行分別與實施例1、實施例2同時以同條件製成之Si(100)試樣、實施例1(未照射雷射)及實施例2(未照射雷射)之測定。再者，測定係於以下之條件下進行。
使用機器：FE-SEM SU-70(Hitachi High-Tech公司製造)
測定條件：加速電壓5.0kV，電流模式中高(Med-High)，倍率×2000
氧原子檢測量測定結果(原子數濃度(%))如下所述。
實施例1-1
1)雷射照射部：35.41%
2)距離雷射照射部2μm之雷射光未照射部：6.67%
3)距離雷射照射部20μm之雷射光未照射部：4.09%
4)雷射未照射：0.7%
實施例2-1
1)雷射照射部：48.45%
2)距離雷射照射部1μm之雷射光未照射部：21.99%
3)距離雷射照射部3μm之雷射光未照射部：5.2%
4)距離雷射照射部20μm之雷射光未照射部：4.62%
5)雷射未照射：2.43%
如此，可確認實施例1-1、2-1中任一者之照射到雷射光之部分、及其周邊部相對於未受到雷射光之照射者，氧檢測量均較大，進行氧化。
6.表面電阻率之確認
利用公知之直流脈衝電漿CVD裝置，將乙炔作為原料氣體，於Si(100)之基板上以大致550nm之膜厚形成通常之包含氫及碳之非晶質碳膜，將所得者設為實施例3，利用相同電漿CVD裝置，將三甲基矽烷作為原料氣體，於相同基板上以大致550nm之膜厚形成含Si非晶質碳膜，將所得者設為實施例4。再者，將實施例3及4之成膜時之極限真空度、原料氣體之流量、及氣壓、對製品之施加電壓等設為相同條件而進行製作。繼而，藉由雙環法(定電壓電流測定法)對實施例3、4之表面電阻率進行面電阻之測定。
測定裝置為
Agilent Technologies公司製造之高電阻計4339B
Agilent Technologies公司製造之電阻率單元16008B
主電極尺寸26mm、相對電極內徑38mm、卡式電極110mm×110mm、荷重1kgf之條件。
又，測定環境為
溫度：23±1℃、濕度：50%±5%，於電磁測量室(遮蔽室)內進行測定。
關於試驗電壓10V下之表面電阻率之測定結果，實施例3為2.9×109Ω/□、實施例4為1.6×1012Ω/□，確認與實施例3相比，實施例4之絕緣性極大。
7.其他
其次，確認可於形成有實施例之2片基板(1-1~1-4)及(2-1~2-4)之各實施例上利用公知之電漿CVD法進而形成非晶質碳膜之方面。確 認於DC(direct current，直流)脈衝電漿CVD裝置內之試樣台配置2片實施例1、2之基板，進行真空排氣直至1×10-3Pa後，以流量30SCCM、氣壓1.5Pa導入C2H2氣體，以施加電壓-3kVp、脈衝頻率10kHz、脈衝寬度1μs於形成有各實施例之基板(1-1~1-4)及(2-1~2-4)之整個面形成非晶質碳膜20nm，可於雷射照射部之進而上層形成非晶質碳膜層。
10‧‧‧結構體
12‧‧‧基材
14‧‧‧非晶質碳膜

Claims (13)

  1. 一種結構體，其具備基材；及非晶質碳膜，其形成於上述基材上，於至少一部分具有藉由加熱而變質為具有導電性之導電部，且含有Si。
  2. 如請求項1之結構體，其中上述導電部係藉由雷射光之照射而變質為具有導電性。
  3. 如請求項1之結構體，其中上述非晶質碳膜之至少鄰接於上述導電部之鄰接部係藉由加熱而氧化。
  4. 如請求項1之結構體，其中上述非晶質碳膜之含有上述導電部之藉由上述加熱而變質之部分之利用雷射拉曼分光法所得之拉曼光譜於1200cm-1至1450cm-1之間、1350cm-1至1550cm-1之間、及1500cm-1至1650cm-1之間中之至少一者具有對稱或非對稱之波峰，並且，於在1200cm-1至1450cm-1之間、及1500cm-1至1650cm-1之間之兩者具有波峰之情形時，該兩者之波峰之強度高於1350cm-1至1550cm-1之間之波峰之強度。
  5. 如請求項1之結構體，其中上述非晶質碳膜之未藉由上述加熱而變質之部分之利用雷射拉曼分光法所得之拉曼光譜於1200cm-1至1450cm-1之間、1350cm-1至1550cm-1之間、及1500cm-1至1650cm-1之間中之至少一者具有對稱或非對稱之波峰或者肩峰，並且，於在1200cm-1至1450cm-1之間、及1500cm-1至1650cm-1之間之兩者具有波峰之情形時，該兩者之波峰之強度小於1350cm-1至1550cm-1之間之波峰之強度。
  6. 如請求項1之結構體，其中上述導電部具有體積電阻率未達1mΩ．cm之導電性。
  7. 如請求項1之結構體，其中上述非晶質碳膜為包含形成於上述基材上之含有Si之第1非晶質碳膜、以及形成於該第1非晶質碳膜上之不含Si之第2非晶質碳膜的積層膜。
  8. 如請求項1之結構體，其中上述非晶質碳膜除Si以外，含有O及/或N。
  9. 如請求項1之結構體，其中上述非晶質碳膜含有1-29原子%之Si。
  10. 一種接觸式探針，其具備如請求項1之結構體，且於與檢查對象物之接觸部形成有上述非晶質碳膜之上述導電部。
  11. 一種電池，其具備如請求項1之結構體，且於電極及/或分隔件形成有上述非晶質碳膜。
  12. 一種電子零件，其具備如請求項1之結構體，且藉由上述導電部而形成電路部。
  13. 一種結構體之製造方法，其具備準備基材之步驟，於上述基材上形成含Si非晶質碳膜之步驟，以及將上述含Si非晶質碳膜加熱，形成變質為具有導電性之導電部之步驟。
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