(57)【要約】【課題】煩雑な補正処理を行うことなく測定対象体のシート抵抗を正確に測定する。【解決手段】測定処理部が、第１接点（プローブＰ０の接触位置）を中心とする第１仮想円上の３箇所以上の第３接点（例えばプローブＰａ１〜Ｐｃ１の接触位置）について電位をそれぞれ測定する第１測定処理と、第１仮想円と同心で第１仮想円とは半径が相違する第２仮想円上の３箇所以上の第３接点（例えばプローブＰａ２〜Ｐｃ２の接触位置）について電位をそれぞれ測定する第２測定処理とを実行し、演算処理部が、第１測定処理によって測定された複数の電位の平均値を第１接点に対する第１仮想円上の電位として演算する第１演算処理と、第２測定処理によって測定された複数の電位の平均値を第１接点に対する第２仮想円上の電位として演算する第２演算処理とを実行すると共に、演算した２つの電位と、供給した測定用電流の電流値とに基づいてシート抵抗を演算する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象体の一面に規定された第１接点に接触させられる第１プローブと、前記一面に規定された第２接点に接触させられる第２プローブと、前記一面に規定された第３接点に接触させられる第３プローブと、前記第１プローブおよび前記第２プローブを介して前記第１接点および前記第２接点の間に測定用電流を供給した状態で当該第１プローブおよび前記第３プローブを介して当該第１接点および前記第３接点の間の電位を測定する測定処理部と、当該測定処理部の測定結果および前記測定用電流の電流値に基づいて前記測定対象体のシート抵抗を演算する演算処理部とを備えたシート抵抗測定装置であって、
前記測定処理部は、前記第１接点を中心とする第１仮想円上に規定された３箇所以上の前記第３接点について前記電位をそれぞれ測定する第１測定処理と、前記第１仮想円と同心で当該第１仮想円とは半径が相違する第２仮想円上に規定された３箇所以上の前記第３接点について前記電位をそれぞれ測定する第２測定処理とを実行し、
前記演算処理部は、前記第１測定処理によって測定された複数の前記電位に基づいて前記第１接点に対する前記第１仮想円上の電位を演算する第１演算処理と、前記第２測定処理によって測定された複数の前記電位に基づいて前記第１接点に対する前記第２仮想円上の電位を演算する第２演算処理とを実行すると共に、前記演算した２つの電位と前記電流値とに基づいて前記シート抵抗を演算するシート抵抗測定装置。
【請求項２】
前記測定処理部は、前記第１測定処理および前記第２測定処理時に所定の前記第３接点についての前記電位を測定する際に、当該第１接点を中心とする第３仮想円上に規定された複数箇所の前記第２接点のうちの当該所定の第３接点に最も近い当該第２接点と当該第１接点との間に前記測定用電流を供給する請求項１記載のシート抵抗測定装置。
【請求項３】
前記第１測定処理時における前記各第３接点は、前記第１仮想円上に等角度間隔で規定され、前記第２測定処理時における前記各第３接点は、前記第２仮想円上に等角度間隔で規定されている請求項１または２記載のシート抵抗測定装置。
【請求項４】
前記第１プローブおよび前記第２プローブが前記第１接点および前記第２接点にそれぞれ接触し、かつ複数の前記第３プローブが前記各第３接点にそれぞれ接触するように、当該各プローブが配設されたプローブ装置を備えている請求項１から３のいずれかに記載のシート抵抗測定装置。
【請求項５】
測定対象体の一面に規定された第１接点に第１プローブを接触させ、当該一面に規定された第２接点に第２プローブを接触させ、当該一面に規定された第３接点に第３プローブを接触させると共に、前記第１プローブおよび前記第２プローブを介して前記第１接点および前記第２接点の間に測定用電流を供給した状態で当該第１プローブおよび前記第３プローブを介して当該第１接点および前記第３接点の間の電位を測定する測定処理を実行し、当該測定処理の測定結果および前記測定用電流の電流値に基づいて前記測定対象体のシート抵抗を演算する演算処理を実行するシート抵抗測定方法であって、
前記測定処理として、前記第１接点を中心とする第１仮想円上に規定された３箇所以上の前記第３接点について前記電位をそれぞれ測定する第１測定処理と、前記第１仮想円と同心で当該第１仮想円とは半径が相違する第２仮想円上に規定された３箇所以上の前記第３接点について前記電位をそれぞれ測定する第２測定処理とを実行し、前記演算処理として、前記第１測定処理によって測定された複数の前記電位に基づいて前記第１接点に対する前記第１仮想円上の電位を演算する第１演算処理と、前記第２測定処理によって測定された複数の前記電位に基づいて前記第１接点に対する前記第２仮想円上の電位を演算する第２演算処理とを実行すると共に、前記演算した２つの電位と前記電流値とに基づいて前記シート抵抗を演算するシート抵抗測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象体のシート抵抗（面抵抗）を測定するシート抵抗測定装置およびシート抵抗測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のシート抵抗測定装置（シート抵抗測定方法）を使用してシート抵抗を測定する装置として、特開平５−９７１９号公報に薄膜形成装置が開示されている。この薄膜形成装置は、スパッタリング法やＣＶＤ法などによって基板の表面に金属や合金の薄膜を形成する装置であって、形成した薄膜が所望の成膜条件を満たしているか否かを検査し、その後に形成する薄膜の成膜条件を検査結果に応じて調整する構成が採用されている。具体的には、この薄膜形成装置では、薄膜の形成が完了した基板をシート抵抗測定室に搬送し、四端子プローブを薄膜の表面に接触させた状態において四端子法によってシート抵抗を測定する。この際に、測定されたシート抵抗が基準範囲内のときには、基板上の薄膜が所望の成膜状態となっていると判別して成膜条件を維持する。一方、測定されたシート抵抗が基準範囲を外れているときには、基板上の薄膜が所望の成膜状態とはなっていないと判別して予め規定された手順に従って成膜条件を変更する。これにより、基板の表面に所望の成膜状態で合金等の薄膜が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−９７１９号公報（第１−３頁、第１−８図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来の薄膜形成装置には、以下の問題点が存在する。すなわち、従来の薄膜形成装置では、測定対象の薄膜に四端子プローブを接触させて測定した抵抗値をその薄膜のシート抵抗として取得して成膜条件を調整する構成が採用されている。この場合、上記公開公報に開示されているように、スパッタリングによって形成した合金の薄膜のシート抵抗は、成膜条件（ガス圧力や成膜時間）によっては、基板中央部における測定値と、基板外縁部側における測定値とが相違する状態となることがある。しかしながら、発明者は、仮に、その全域において抵抗値が均一となるように形成された薄膜であっても、四端子プローブを用いて薄膜のシート抵抗を測定する構成（四端子法によって薄膜のシート抵抗を測定する方法）においては、四端子プローブを接触させる基板上の位置によって電圧測定プローブ間を流れる電流値が相違し、これに起因して、測定位置毎に相違する抵抗値が測定されることがあるのを見出した。
【０００５】
具体的には、一例として、薄膜における基板外縁部の近傍に四端子プローブを接触させたときには、薄膜における基板中央部に四端子プローブを接触させたときと比較して、測定用電流が流れる部位の面積が小さくなるため、基板中央部に四端子プローブを接触させたときよりも大きな抵抗値が測定される。このように、四端子法によってシート抵抗を測定する場合には、四端子プローブを接触させる位置によって測定値が相違するため、四端子プローブの接触位置に応じて測定値を補正する必要がある。このため、従来の薄膜形成装置に採用されているシート抵抗測定装置には、四端子プローブを接触させる位置毎に測定値を補正するための補正値を予め用意しておく必要があるばかりでなく、測定値を補正する煩雑な処理を実行することに起因して、測定対象体のシート抵抗を迅速に測定するのが困難であるという問題点が存在する。
【０００６】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、煩雑な補正処理を行うことなく、測定対象体のシート抵抗を正確に測定し得るシート抵抗測定装置およびシート抵抗測定方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく請求項１記載のシート抵抗測定装置は、測定対象体の一面に規定された第１接点に接触させられる第１プローブと、前記一面に規定された第２接点に接触させられる第２プローブと、前記一面に規定された第３接点に接触させられる第３プローブと、前記第１プローブおよび前記第２プローブを介して前記第１接点および前記第２接点の間に測定用電流を供給した状態で当該第１プローブおよび前記第３プローブを介して当該第１接点および前記第３接点の間の電位を測定する測定処理部と、当該測定処理部の測定結果および前記測定用電流の電流値に基づいて前記測定対象体のシート抵抗を演算する演算処理部とを備えたシート抵抗測定装置であって、前記測定処理部が、前記第１接点を中心とする第１仮想円上に規定された３箇所以上の前記第３接点について前記電位をそれぞれ測定する第１測定処理と、前記第１仮想円と同心で当該第１仮想円とは半径が相違する第２仮想円上に規定された３箇所以上の前記第３接点について前記電位をそれぞれ測定する第２測定処理とを実行し、前記演算処理部が、前記第１測定処理によって測定された複数の前記電位に基づいて前記第１接点に対する前記第１仮想円上の電位を演算する第１演算処理と、前記第２測定処理によって測定された複数の前記電位に基づいて前記第１接点に対する前記第２仮想円上の電位を演算する第２演算処理とを実行すると共に、前記演算した２つの電位と前記電流値とに基づいて前記シート抵抗を演算する。なお、「測定された複数の電位に基づいて第１接点に対する第１仮想円上（または、第２仮想円上）の電位を演算する」との処理には、例えば、「複数の電位の平均値を第１接点に対する仮想円上の電位として演算する」との処理や、「複数の電位の平均値に対して所定の補正値を加算、減算、乗算または除算した値を第１接点に対する仮想円上の電位として演算する」との処理がこれに含まれる。
【０００８】
また、請求項２記載のシート抵抗測定装置は、請求項１記載のシート抵抗測定装置において、前記測定処理部が、前記第１測定処理および前記第２測定処理時に所定の前記第３接点についての前記電位を測定する際に、当該第１接点を中心とする第３仮想円上に規定された複数箇所の前記第２接点のうちの当該所定の第３接点に最も近い当該第２接点と当該第１接点との間に前記測定用電流を供給する。
【０００９】
さらに、請求項３記載のシート抵抗測定装置は、請求項１または２記載のシート抵抗測定装置において、前記第１測定処理時における前記各第３接点が、前記第１仮想円上に等角度間隔で規定され、前記第２測定処理時における前記各第３接点が、前記第２仮想円上に等角度間隔で規定されている。
【００１０】
また、請求項４記載のシート抵抗測定装置は、請求項１から３のいずれかに記載のシート抵抗測定装置において、前記第１プローブおよび前記第２プローブが前記第１接点および前記第２接点にそれぞれ接触し、かつ複数の前記第３プローブが前記各第３接点にそれぞれ接触するように、当該各プローブが配設されたプローブ装置を備えている。
【００１１】
また、請求項５記載のシート抵抗測定方法は、測定対象体の一面に規定された第１接点に第１プローブを接触させ、当該一面に規定された第２接点に第２プローブを接触させ、当該一面に規定された第３接点に第３プローブを接触させると共に、前記第１プローブおよび前記第２プローブを介して前記第１接点および前記第２接点の間に測定用電流を供給した状態で当該第１プローブおよび前記第３プローブを介して当該第１接点および前記第３接点の間の電位を測定する測定処理を実行し、当該測定処理の測定結果および前記測定用電流の電流値に基づいて前記測定対象体のシート抵抗を演算する演算処理を実行するシート抵抗測定方法であって、前記測定処理として、前記第１接点を中心とする第１仮想円上に規定された３箇所以上の前記第３接点について前記電位をそれぞれ測定する第１測定処理と、前記第１仮想円と同心で当該第１仮想円とは半径が相違する第２仮想円上に規定された３箇所以上の前記第３接点について前記電位をそれぞれ測定する第２測定処理とを実行し、前記演算処理として、前記第１測定処理によって測定された複数の前記電位に基づいて前記第１接点に対する前記第１仮想円上の電位を演算する第１演算処理と、前記第２測定処理によって測定された複数の前記電位に基づいて前記第１接点に対する前記第２仮想円上の電位を演算する第２演算処理とを実行すると共に、前記演算した２つの電位と前記電流値とに基づいて前記シート抵抗を演算する。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載のシート抵抗測定装置、および請求項５記載のシート抵抗測定方法では、第１接点を中心とする第１仮想円上に規定された３箇所以上の第３接点について第１接点との間の電位をそれぞれ測定する第１測定処理と、第１仮想円と同心で第１仮想円とは半径が相違する第２仮想円上に規定された３箇所以上の第３接点について第１接点との間の電位をそれぞれ測定する第２測定処理とを実行し、第１測定処理によって測定された複数の電位に基づいて第１接点に対する第１仮想円上の電位を演算する第１演算処理と、第２測定処理によって測定された複数の電位に基づいて第１接点に対する第２仮想円上の電位を演算する第２演算処理とを実行すると共に、演算した２つの電位と測定処理時に供給した測定用電流の電流値とに基づいて測定対象体のシート抵抗を演算する。
【００１３】
したがって、請求項１記載のシート抵抗測定装置、および請求項５記載のシート抵抗測定方法によれば、第１接点に対して互いに相違する方向に位置する第１仮想円上の３箇所以上の第３接点において測定された電位に基づいて演算した値を第１接点に対する第１仮想円上の電位とし、第１接点に対して互いに相違する方向に位置する第２仮想円上の３箇所以上の第３接点において測定された電位に基づいて演算した値を第１接点に対する第２仮想円上の電位とすることで、測定対象体の形状に起因して、各第３接点から測定対象体の外縁までの各距離が同一でない場合であっても、これらの距離の相違に起因する測定用電流の流れ方の相違の影響を平均化できるため、第３接点毎に測定値を補正する煩雑な補正処理を実行することなく、測定対象体のシート抵抗を正確に測定する（演算する）ことができる。
【００１４】
また、請求項２記載のシート抵抗測定装置によれば、第１測定処理および第２測定処理時に所定の第３接点についての電位を測定する際に、第１接点を中心とする第３仮想円上に規定された複数箇所の第２接点のうちの所定の第３接点に最も近い第２接点と第１接点との間に測定用電流を供給することにより、各第３接点毎に電位を測定する際に第１接点および第３接点に対する第２接点の位置関係が大きく相違する状態となる事態を回避することができるため、位置関係の相違に起因する測定値の相違の影響を十分に小さくすることができる結果、測定対象体のシート抵抗を一層正確に測定する（演算する）ことができる。
【００１５】
さらに、請求項３記載のシート抵抗測定装置によれば、第１測定処理時における各第３接点を第１仮想円上に等角度間隔で規定すると共に、第２測定処理時における各第３接点を第２仮想円上に等角度間隔で規定したことにより、第１接点に対して各第３接点が一方向寄りに集中している状態と比較して、各第３接点と測定対象体の外縁部との間の距離が同一でないことに起因する測定値の相違の影響を十分に小さくすることができる。
【００１６】
また、請求項４記載のシート抵抗測定装置によれば、第１プローブおよび第２プローブが第１接点および第２接点にそれぞれ接触し、かつ複数の第３プローブが各第３接点にそれぞれ接触するように各プローブが配設されたプローブ装置を備えたことにより、例えばフライングプローブを第１接点、第２接点および第３接点にそれぞれ接触させる構成および方法と比較して、各第３接点毎の電位の測定の都度、プローブの移動を不要にできる分だけ、一連の測定処理に要する時間を十分に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】シート抵抗測定装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】プローブユニット２の底面図である。
【図３】測定対象体Ｘにおける測定ポイントＸ１〜Ｘ８の位置関係について説明するための平面図である。
【図４】プローブユニット２ａの底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係るシート抵抗測定装置、およびシート抵抗測定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。
【００１９】
図１に示すシート抵抗測定装置１は、一例として、シート状の測定対象体Ｘ（導電シート）のシート抵抗を測定可能に構成された測定装置であって、プローブユニット２、移動機構３、測定部４、制御部５および記憶部６と、測定対象体Ｘを保持する保持機構（図示せず）とを備えて構成されている。プローブユニット２は、プローブ装置の一例であって、図２に示すように、プローブＰ０，Ｐａ１〜Ｐｃ１，Ｐａ２〜Ｐｃ２，Ｐａ３〜Ｐｃ３，Ｐａ４〜Ｐｃ４（以下、これらを区別しないときには「プローブＰ」ともいう）がベース部１０に植設されて構成されている。この場合、このプローブユニット２では、上記のプローブＰ０が第１プローブに相当し、プローブＰａ４〜Ｐｃ４の３本が第２プローブに相当し、プローブＰａ１〜Ｐｃ１，Ｐａ２〜Ｐｃ２，Ｐａ３〜Ｐｃ３の９本が第３プローブに相当する。
【００２０】
また、このプローブユニット２では、上記のプローブＰ０を測定対象体Ｘの一面に規定された基準点（「第１接点」の一例：図示せず）に接触させた状態において、その基準点を中心とする仮想円（「第１仮想円」の一例）上に規定された３箇所の測定点（「３箇所以上の第３接点」の一例：図示せず）にプローブＰａ１〜Ｐｃ１をそれぞれ接触させることができるように、プローブＰ０を中心とする半径ｒ１の仮想円Ｑ１上にプローブＰａ１〜Ｐｃ１が等角度間隔で植設されている。さらに、このプローブユニット２では、上記の基準点を中心とする仮想円（「第２仮想円」の一例であり、かつ「第１仮想円」の他の一例）上に規定された３箇所の測定点（「３箇所以上の第３接点」の一例：図示せず）にプローブＰａ２〜Ｐｃ２をそれぞれ接触させることができるように、プローブＰ０を中心とし、かつ半径ｒ１よりも長い（「半径ｒ１とは相違する」との状態の一例）半径ｒ２の仮想円Ｑ２上にプローブＰａ２〜Ｐｃ２が等角度間隔で植設されている。また、このプローブユニット２では、上記の基準点を中心とする仮想円（「第２仮想円」の他の一例）上に規定された３箇所の測定点（「３箇所以上の第３接点」の一例：図示せず）にプローブＰａ３〜Ｐｃ３をそれぞれ接触させることができるように、プローブＰ０を中心とし、かつ半径ｒ１，ｒ２よりも長い（「半径ｒ１，ｒ２とは相違する」との状態の一例）半径ｒ３の仮想円Ｑ３上にプローブＰａ３〜Ｐｃ３が等角度間隔で植設されている。
【００２１】
さらに、このプローブユニット２では、上記のプローブＰ０を接触させた基準点を中心とする仮想円（「第３仮想円」の一例）上に規定された３箇所の電流流出点（「第２接点」の一例：以下、「流出点」ともいう：図示せず）にプローブＰａ４〜Ｐｃ４をそれぞれ接触させることができるように、プローブＰ０を中心とし、かつ半径ｒ１〜ｒ３よりも長い（「半径ｒ１〜ｒ３とは相違する」との状態の一例）半径ｒ４の仮想円Ｑ４上にプローブＰａ４〜Ｐｃ４が等角度間隔で植設されている。この場合、このプローブユニット２では、プローブＰａ１〜Ｐａ４が矢印Ａの向きで一直線状に配列され、プローブＰｂ１〜Ｐｂ４が矢印Ｂの向きで一直線状に配列され、かつプローブＰｃ１〜Ｐｃ４が矢印Ｃの向きで一直線状に配列されている。なお、上記の各プローブＰは、一例として、伸縮型のピン状プローブで構成されているが、各プローブＰの伸縮機構に関する図示および説明を省略する。
【００２２】
移動機構３は、制御部５の制御に従ってプローブユニット２を測定対象体Ｘ上の任意のＸ−Ｙ−Ｚ方向に移動させることにより、図３に示す測定ポイントＸ１〜Ｘ８にプローブユニット２の各プローブＰを順次接触させる。なお、このシート抵抗測定装置１では、一例として、図示しない保持機構によって所定の測定位置に保持された測定対象体Ｘに対して移動機構３によってプローブユニット２を移動させて測定ポイントＸ１〜Ｘ８に各プローブＰを接触させる構成を採用しているが、所定位置に固定したプローブユニット２に対して測定対象体Ｘを移動させて測定ポイントＸ１〜Ｘ８に各プローブＰを接触させる構成や、プローブユニット２および測定対象体Ｘの双方を移動させて測定ポイントＸ１〜Ｘ８に各プローブＰを接触させる構成を採用することもできる。
【００２３】
測定部４は、制御部５と相俟って測定処理部を構成し、制御部５の制御に従い、後述するように、上記のプローブＰ０の接触位置とプローブＰａ４〜Ｐｃ４の接触位置との間に直流電流（測定用電流の一例）を供給すると共に、プローブＰ０の接触位置に対するプローブＰａ１〜Ｐｃ１，Ｐａ２〜Ｐｃ２，Ｐａ３〜Ｐｃ３の接触位置の電位（「第１接点および第３接点の間の電位」の一例）をそれぞれ測定する測定処理を実行する。なお、測定部４による測定処理については、後に詳細に説明する。制御部５は、シート抵抗測定装置１を総括的に制御する。具体的には、制御部５は、測定処理部の一部として機能して、移動機構３を制御してプローブユニット２を上記の測定ポイントＸ１〜Ｘ８に順次接触させると共に、測定部４を制御して測定処理を実行させる。また、制御部５は、演算処理部として機能して測定部４による測定処理の測定結果と測定処理時に測定部４から供給された直流電流の電流値とに基づいて測定対象体Ｘのシート抵抗を演算する演算処理を実行する。なお、制御部５による演算処理については、後に詳細に説明する。記憶部６は、制御部５の動作プログラムを記憶する。
【００２４】
次に、シート抵抗測定装置１による測定対象体Ｘのシート抵抗測定方法について、添付図面を参照して説明する。
【００２５】
まず、シート抵抗の測定面（一面）を上向きにして測定対象体Ｘを保持機構に保持させた後に、図示しない操作部を操作して測定処理を開始させる。これに応じて、制御部５が移動機構３を制御してプローブユニット２の各プローブＰを測定対象体Ｘの例えば測定ポイントＸ１に接触させる。次いで、制御部５は、測定部４を制御して基準点に対する各測定点の電位の測定を開始させる。この際に、測定部４は、一例として、まず、プローブＰ０，Ｐａ４を図示しない直流電源に接続してプローブＰ０の接触位置（基準点：電流供給点）からプローブＰａ４の接触位置（流出点）に向かう向きで直流電流を供給させる。また、測定部４は、プローブＰ０，Ｐａ１を介してプローブＰａ１の接触位置（測定点）の基準点に対する電位（プローブＰ０の接触位置およびプローブＰａ１の接触位置の間の電圧）を測定する。さらに、測定部４は、測定した電位についての測定値データＤｖを制御部５に出力する。
【００２６】
これに応じて、制御部５は、測定部４から出力された測定値データＤｖを記憶部６に記憶させる。なお、以下の説明において、制御部５が測定部４から出力された測定値データＤｖを記憶部６に記憶させる処理についての説明を省略する。一方、プローブＰａ１の接触位置（測定点）についての測定値データＤｖの出力が完了した時点において、測定部４は、プローブＰ０，Ｐａ２を介してプローブＰａ２の接触位置（測定点）の基準点に対する電位を測定し、その測定値データＤｖを制御部５に出力する。また、プローブＰａ２の接触位置（測定点）についての測定値データＤｖの出力が完了した時点において、測定部４は、プローブＰ０，Ｐａ３を介してプローブＰａ３の接触位置（測定点）の基準点に対する電位を測定し、その測定値データＤｖを制御部５に出力する。
【００２７】
次いで、測定部４は、プローブＰａ４に代えてプローブＰｂ４を図示しない直流電源に接続してプローブＰ０の接触位置（基準点：電流供給点）からプローブＰｂ４の接触位置（流出点）に向かう向きで直流電流を供給させる。この場合、プローブＰ０，Ｐａ４間に直流電流を供給した状態において以下に説明する各測定点の電位を測定したとき（各測定点に最も近い流出点ではない流出点を利用したとき）には、各測定点に対する基準点および流出点の位置関係が上記のプローブＰａ１〜Ｐａ３の接触位置を測定点とする測定処理時とは相違することとなる。したがって、このシート抵抗測定装置１では、上記したように、プローブＰａ１〜Ｐａ３の接触位置を測定点とする電位の測定時には、プローブＰａ４〜Ｐｃ４の各接触位置（複数の流出点）のうちからプローブＰａ１〜Ｐａ３の接触位置に最も近いプローブＰａ４の接触位置を流出点とし、以下に説明するように、プローブＰｂ１〜Ｐｂ３の接触位置を測定点とする電位の測定時には、プローブＰｂ１〜Ｐｂ３の接触位置に最も近いプローブＰｂ４の接触位置を流出点とし、プローブＰｃ１〜Ｐｃ３の接触位置を測定点とする電位の測定時には、プローブＰｃ１〜Ｐｃ３の接触位置に最も近いプローブＰｃ４の接触位置を流出点とする。
【００２８】
続いて、測定部４は、プローブＰ０，Ｐｂ１を介してプローブＰｂ１の接触位置（測定点）の基準点に対する電位を測定し、その測定値データＤｖを制御部５に出力する。また、プローブＰｂ１の接触位置（測定点）についての測定値データＤｖの出力が完了した時点において、測定部４は、プローブＰ０，Ｐｂ２を介してプローブＰｂ２の接触位置（測定点）の基準点に対する電位を測定し、その測定値データＤｖを制御部５に出力する。さらに、プローブＰｂ２の接触位置（測定点）についての測定値データＤｖの出力が完了した時点において、測定部４は、プローブＰ０，Ｐｂ３を介してプローブＰｂ３の接触位置（測定点）の基準点に対する電位を測定し、その測定値データＤｖを制御部５に出力する。
【００２９】
次いで、測定部４は、プローブＰｂ４に代えてプローブＰｃ４を図示しない直流電源に接続してプローブＰ０の接触位置（基準点：電流供給点）からプローブＰｃ４の接触位置（流出点）に向かう向きで直流電流を供給させる。続いて、測定部４は、プローブＰ０，Ｐｃ１を介してプローブＰｃ１の接触位置（測定点）の基準点に対する電位を測定し、その測定値データＤｖを制御部５に出力する。また、プローブＰｃ１の接触位置（測定点）についての測定値データＤｖの出力が完了した時点において、測定部４は、プローブＰ０，Ｐｃ２を介してプローブＰｃ２の接触位置（測定点）の基準点に対する電位を測定し、その測定値データＤｖを制御部５に出力する。さらに、プローブＰｃ２の接触位置（測定点）についての測定値データＤｖの出力が完了した時点において、測定部４は、プローブＰ０，Ｐｃ３を介してプローブＰｃ３の接触位置（測定点）の基準点に対する電位を測定し、その測定値データＤｖを制御部５に出力する。
【００３０】
これにより、測定対象体Ｘの測定ポイントＸ１にプローブユニット２を接触した状態において９箇所の測定点（プローブＰａ１〜Ｐｃ１，Ｐａ２〜Ｐｃ２，Ｐａ３〜Ｐｃ３の各接触位置）の基準点（プローブＰ０の接触位置）に対する電位が測定されて、その測定値データＤｖが記憶部６にそれぞれ記憶される。この後、制御部５は、移動機構３を制御してプローブユニット２を測定ポイントＸ１から離間させて測定ポイントＸ２に接触させ、上記の測定ポイントＸ１における一連の測定処理と同様にして、各測定点についての電位を測定させる。また、制御部５は、測定ポイントＸ２についての測定処理が完了した後に、測定ポイントＸ１，Ｘ２と同様にして測定ポイントＸ３〜Ｘ８についても各測定点についての電位を測定させる。これにより、測定対象体Ｘの各測定ポイントＸ１〜Ｘ８についての一連の測定処理が完了する。
【００３１】
一方、上記の測定処理が完了した際に、制御部５は、各測定ポイントＸ１〜Ｘ８毎に第１演算処理および第２の演算処理を実行し、一例として、基準点からの距離が等しい各測定点において測定された電位の平均値をそれぞれ演算する。この場合、前述したように、プローブＰａ１〜Ｐｃ１は、プローブＰ０を中心として等角度間隔で配設されている。したがって、プローブＰａ１〜Ｐｃ１の接触位置（３箇所の測定点）は、プローブＰ０の接触位置（基準点）を中心として等角度間隔で相互に離間している。このため、測定対象体Ｘの形状に起因して、各プローブＰａ１〜Ｐｃ１の接触位置（測定点）から測定対象体Ｘの外縁までの各距離が同一でない（不均一な）場合であっても、プローブＰａ１〜Ｐｃ１の接触位置において測定された電位の平均値を演算することで、基準点および測定点間の直流電流の流れ方の相違による影響を十分に小さくすることが可能となる。同様にして、プローブＰａ２〜Ｐｃ２，Ｐａ３〜Ｐｃ３の接触位置において測定された電位の平均化することで、上記のような影響を十分に小さくすることが可能となる。したがって、制御部５は、記憶部６に記憶されている動作プログラムに従い、記憶部６に記憶させた測定値データＤｖの平均値を演算する。
【００３２】
具体的には、制御部５は、プローブＰａ１〜Ｐｃ１の各接触位置（基準点からの距離が互いに等しい各測定点）の電位の平均値を演算し、プローブＰ０の接触位置（基準点：以下、「基準点Ｐｘ０」ともいう）を中心とする半径ｒ１の仮想円（仮想円Ｑ１に対応する円：以下「仮想円Ｑｘ１」ともいう）上の電位として記憶部６に記憶させる（「測定された複数の電位に基づいて仮想円上の電位を演算する」との処理の一例であって、この例では、各電位の平均値を仮想円上の電位として演算する）。同様にして、制御部５は、プローブＰａ２〜Ｐｃ２の各接触位置（基準点からの距離が互いに等しい各測定点）の電位の平均値を演算し、プローブＰ０の接触位置（基準点Ｐｘ０）を中心とする半径ｒ２の仮想円（仮想円Ｑ２に対応する円：以下、「仮想円Ｑｘ２」ともいう）上の電位として記憶部６に記憶させる。さらに、制御部５は、プローブＰａ３〜Ｐｃ３の各接触位置（基準点からの距離が互いに等しい各測定点）の電位の平均値を演算し、プローブＰ０の接触位置（基準点Ｐｘ０）を中心とする半径ｒ３の仮想円（仮想円Ｑ３に対応する円：以下、「仮想円Ｑｘ３」ともいう）上の電位として記憶部６に記憶させる。
【００３３】
次いで、制御部５は、上記の演算結果（各仮想円Ｑｘ１〜Ｑｘ３上の電位）と、電位の測定処理時に測定部４から供給した直流電流の電流値と、基準点Ｐｘ０から各仮想円Ｑｘ１〜Ｑｘ３までの距離（この例では、半径ｒ１〜ｒ３）とに基づいて、測定対象体Ｘにおける各測定ポイントＸ１〜Ｘ８毎のシート抵抗をそれぞれ測定（演算）する。この際に、測定部４から供給した直流電流の電流値を「Ｉ」とし、基準点Ｐｘ０に対する仮想円Ｑｘ１上の電位を「ｖ１」とし、基準点Ｐｘ０に対する仮想円Ｑｘ２上の電位を「ｖ２」とすると、仮想円Ｑｘ１，Ｑｘ２の間の合成抵抗「Ｒ０」は、次の式で表される。
【数１】
2010256145.tif 000003
【００３４】
この場合、測定対象体Ｘのような導体の抵抗「ｆ（ｒ）」は、その体積抵抗率を「ρ」とし、電流が流れる距離を「ｄｒ」とし、電流が流れる部位の断面積を「Ｓ」とすると、次の式で表される。
【数２】
2010256145.tif 000004
さらに、電流が流れる部位の厚みを「ｔ」とすると、上記の抵抗「ｆ（ｒ）」は、次の式で表される。
【数３】
2010256145.tif 000005
ここで、導体のシート抵抗（面抵抗）「Ｒｓ」は、体積抵抗率を「ρ」を電流が流れる部位の厚み「ｔ」で除した値であるため、
【数４】
2010256145.tif 000006
となる。
【００３５】
このため、測定対象体Ｘにおける仮想円Ｑｘ１，Ｑｘ２の間の合成抵抗「Ｒ０」は、
【数５】
2010256145.tif 000007
であり、測定対象体Ｘのシート抵抗「Ｒｓ」は、
【数６】
2010256145.tif 000008
との式に基づいて演算できるのが理解できる。
【００３６】
したがって、制御部５は、上記の［数６］の式に対応して生成された動作プログラムに従い、仮想円Ｑｘ１，Ｑｘ２上の電位、および基準点Ｐｘ０から仮想円Ｑｘ１，Ｑｘ２までの距離（半径ｒ１，ｒ２）に基づいて測定対象体Ｘのシート抵抗を演算する（仮想円Ｑｘ１を第１仮想円とし、仮想円Ｑｘ２を第２仮想円としたシート抵抗測定方法の例）。また、制御部５は、仮想円Ｑｘ１，Ｑｘ３の電位、および基準点Ｐｘ０から仮想円Ｑｘ１，Ｑｘ３までの距離（半径ｒ１，ｒ３）に基づいて測定対象体Ｘのシート抵抗を演算する（仮想円Ｑｘ１を第１仮想円とし、仮想円Ｑｘ３を第２仮想円としたシート抵抗測定方法の例）。さらに、制御部５は、仮想円Ｑｘ２，Ｑｘ３上の電位、および基準点Ｐｘ０から仮想円Ｑｘ２，Ｑｘ３までの距離（半径ｒ２，ｒ３）に基づいて測定対象体Ｘのシート抵抗を演算する（仮想円Ｑｘ２を第１仮想円とし、仮想円Ｑｘ３を第２仮想円としたシート抵抗測定方法の例）。次いで、制御部５は、３つの演算処理によって得られた演算結果の平均値を測定ポイントＸ１のシート抵抗として演算する。また、制御部５は、測定ポイントＸ２〜Ｘ８についても、上記の測定ポイントＸ１についての一連の演算処理と同様の手順でシート抵抗をそれぞれ演算する。これにより、測定対象体Ｘのシート抵抗を測定する一連の処理が完了する。
【００３７】
このように、このシート抵抗測定装置１、およびシート抵抗測定装置１によるシート抵抗測定方法では、基準点（第１接点：この例では、プローブＰ０の接触位置）を中心とする第１仮想円（プローブユニット２における仮想円Ｑ１に対応する円）上に規定された３箇所以上の測定点（第３接点：一例として、プローブＰａ１〜Ｐｃ１の各接触位置）について基準点に対する電位（基準点との間の電位）をそれぞれ測定する第１測定処理と、上記の第１仮想円と同心で第１仮想円とは半径が相違する第２仮想円（プローブユニット２における仮想円Ｑ２に対応する円）上に規定された３箇所以上の測定点（第３接点：一例として、プローブＰａ２〜Ｐｃ２の各接触位置）について基準点に対する電位（基準点との間の電位）をそれぞれ測定する第２測定処理とを実行し、第１測定処理によって測定された複数の電位に基づいて基準点に対する第１仮想円上の電位を演算する第１演算処理と、第２測定処理によって測定された複数の電位に基づいて基準点に対する第２仮想円上の電位を演算する第２演算処理とを実行すると共に、演算した２つの電位と測定処理時に供給した直流電流の電流値とに基づいて測定対象体Ｘのシート抵抗を演算する。
【００３８】
したがって、このシート抵抗測定装置１、およびシート抵抗測定装置１によるシート抵抗測定方法によれば、基準点に対して互いに相違する方向に位置する第１仮想円上の３箇所の測定点において測定された電位に基づいて演算した値（この例では、各電位の平均値）を基準点に対する第１仮想円上の電位とし、基準点に対して互いに相違する方向に位置する第２仮想円上の３箇所の測定点において測定された電位に基づいて演算した値（この例では、各電位の平均値）を基準点に対する第２仮想円上の電位とすることで、測定対象体Ｘの形状に起因して、各測定点から測定対象体Ｘの外縁までの各距離が同一でない場合であっても、これらの距離の相違に起因する直流電流の流れ方の相違の影響を平均化できるため、測定点毎に測定値を補正する煩雑な補正処理を実行することなく、測定対象体Ｘのシート抵抗を正確に測定する（演算する）ことができる。
【００３９】
また、このシート抵抗測定装置１、およびシート抵抗測定装置１によるシート抵抗測定方法によれば、上記の第１測定処理および第２測定処理時に所定の測定点についての電位を測定する際に、基準点を中心とする第３仮想円（この例では、プローブユニット２における仮想円Ｑ４に対応する円）上に規定された複数箇所の流出点（この例では、プローブＰａ４〜Ｐｃ４の各接触位置）のうちの所定の測定点に最も近い流出点と基準点との間に直流電流を供給することにより、各測定点毎に電位を測定する際に基準点および測定点に対する流出点の位置関係が大きく相違する状態となる事態を回避することができるため、位置関係の相違に起因する測定値の相違の影響を十分に小さくすることができる結果、測定対象体Ｘのシート抵抗を一層正確に測定する（演算する）ことができる。
【００４０】
さらに、このシート抵抗測定装置１、およびシート抵抗測定装置１によるシート抵抗測定方法によれば、上記の第１測定処理時における各測定点を第１仮想円上に等角度間隔で規定すると共に、第２測定処理時における各測定点を第２仮想円上に等角度間隔で規定したことにより、基準点に対して各測定点が一方向寄りに集中している状態と比較して、各仮想円上の３箇所の測定点（各第３接点）と測定対象体Ｘの外縁部との間の距離が同一でないことに起因する測定値の相違の影響を十分に小さくすることができる。
【００４１】
また、このシート抵抗測定装置１、およびシート抵抗測定装置１によるシート抵抗測定方法によれば、プローブＰ０およびプローブＰａ４〜Ｐｃ４が上記の基準点および流出点にそれぞれ接触し、かつプローブＰａ１〜Ｐｃ１，Ｐａ２〜Ｐｃ２，Ｐａ３〜Ｐｃ３が各測定点にそれぞれ接触するように各プローブＰが配設されたプローブユニット２を備えたことにより、例えばフライングプローブを基準点、流出点および測定点にそれぞれ接触させる構成および方法と比較して、各測定点毎の電位の測定の都度、プローブの移動を不要にできる分だけ、一連の測定処理に要する時間を十分に短縮することができる。
【００４２】
なお、本発明は、上記の構成および方法に限定されない。例えば、基準点（第１接点）を中心とする仮想円上に規定された３箇所の測定点（第３接点）に接触可能に配設したプローブＰａ１〜Ｐｃ１，プローブＰａ２〜Ｐｃ２，プローブＰａ３〜Ｐｃ３を有するプローブユニット２を備えたシート抵抗測定装置１、およびそのシート抵抗測定方法について説明したが、仮想円上に規定された４箇所以上の測定点（第３接点）に接触可能に複数のプローブを配設することができる。
【００４３】
具体的には、図４に示すプローブユニット２ａは、一例として、プローブＰａ１〜Ｐａ７，Ｐｂ１〜Ｐｂ７・・Ｐｇ１〜Ｐｇ７（以下、区別しないときには「プローブＰ」ともいう）の４９本のプローブＰが７×７のマトリクス状に配設されて構成されている。なお、このプローブユニット２ａ、およびプローブユニット２ａを備えたシート抵抗測定装置１において上記のプローブユニット２およびシート抵抗測定装置１と同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。このプローブユニット２ａでは、一例として、その中心部に配設されたプローブＰｄ４を測定対象体Ｘの一面に規定された基準点（「第１接点」の他の一例：図示せず）に接触させた状態において、その基準点を中心とする仮想円（同図に示す仮想円Ｑ１〜Ｑ４に対応する円：以下、「仮想円Ｑｘ１〜Ｑｘ４」ともいう）上に規定された４箇所の測定点（「３箇所以上の測定点」の他の一例：図示せず）に各プローブＰをそれぞれ接触させることができるように構成されている。
【００４４】
より具体的には、このプローブユニット２ａでは、例えば仮想円Ｑｘ１を第１仮想円とする測定処理時には、プローブＰｄ４を中心とする半径ｒ１の仮想円Ｑ１上に位置するプローブＰｄ３，Ｐｃ４，Ｐｄ５，Ｐｅ４の４本のプローブＰの接触位置をそれぞれ測定点（第３接点）とし、かつ、プローブＰｄ４を中心とする半径ｒ５の仮想円Ｑ５上に位置するプローブＰｄ１，Ｐａ４，Ｐｄ７，Ｐｇ４の接触位置のうちの各測定点に最も近い位置を流出点（第２接点）として一連の処理を実行可能に構成されている。また、例えば仮想円Ｑｘ２を第２仮想円（または、第１仮想円）とする測定処理時には、プローブＰｄ４を中心とする半径ｒ２の仮想円Ｑ２上に位置するプローブＰｃ３，Ｐｃ５，Ｐｅ５，Ｐｅ３の４本のプローブＰの接触位置をそれぞれ測定点（第３接点）とし、かつ、プローブＰｄ４を中心とする半径ｒ６の仮想円Ｑ６上に位置するプローブＰａ１，Ｐａ７，Ｐｇ７，Ｐｇ１の接触位置のうちの各測定点に最も近い位置を流出点（第２接点）として一連の処理を実行可能に構成されている。
【００４５】
さらに、例えば仮想円Ｑｘ３を第１仮想円（または、第２仮想円）とする測定処理時には、プローブＰｄ４を中心とする半径ｒ３の仮想円Ｑ３上に位置するプローブＰｄ２，Ｐｂ４，Ｐｄ６，Ｐｆ４の４本のプローブＰの接触位置をそれぞれ測定点（第３接点）とし、かつ、プローブＰｄ４を中心とする半径ｒ５の仮想円Ｑ５上に位置するプローブＰｄ１，Ｐａ４，Ｐｄ７，Ｐｇ４の接触位置のうちの各測定点に最も近い位置を流出点（第２接点）として一連の処理を実行可能に構成されている。また、例えば仮想円Ｑｘ４を第２仮想円とする測定処理時には、プローブＰｄ４を中心とする半径ｒ４の仮想円Ｑ４上に位置するプローブＰｂ２，Ｐｂ６，Ｐｆ６，Ｐｆ２の４本のプローブＰの接触位置をそれぞれ測定点（第３接点）とし、かつ、プローブＰｄ４を中心とする半径ｒ６の仮想円Ｑ６上に位置するプローブＰａ１，Ｐａ７，Ｐｇ７，Ｐｇ１の接触位置のうちの各測定点に最も近い位置を流出点（第２接点）として一連の処理を実行可能に構成されている。
【００４６】
この場合、上記したように、このプローブユニット２ａでは、各プローブＰがマトリクス状に配設されている。したがって、プローブＰｄ３，Ｐｃ４，Ｐｄ５，Ｐｅ４の各接触位置（各測定点）は、プローブＰｄ４の接触位置（基準点）に対して等角度間隔で位置することとなり、プローブＰｃ３，Ｐｃ５，Ｐｅ５，Ｐｅ３の各接触位置（各測定点）は、プローブＰｄ４の接触位置（基準点）に対して等角度間隔で位置することとなり、プローブＰｄ２，Ｐｂ４，Ｐｄ６，Ｐｆ４の各接触位置（各測定点）は、プローブＰｄ４の接触位置（基準点）に対して等角度間隔で位置することとなり、プローブＰｂ２，Ｐｂ６，Ｐｆ６，Ｐｆ２の各接触位置（各測定点）は、プローブＰｄ４の接触位置（基準点）に対して等角度間隔で位置することとなる。したがって、このプローブユニット２ａを用いたシート抵抗測定方法によれば、上記のプローブユニット２を用いたシート抵抗測定方法と同様の効果を奏することができる。
【００４７】
さらに、第１仮想円上の３箇所の第３接点および第２仮想円上の３箇所の第３接点に各プローブＰをそれぞれ接触させる構成のプローブユニット２や、第１仮想円上の４箇所の第３接点および第２仮想円上の４箇所の第３接点に各プローブＰをそれぞれ接触させる構成のプローブユニット２ａを用いて各第３接点の電位を測定する例について説明したが、第１仮想円上の第３接点（測定点）の数と、第２仮想円上の第３接点（測定点）の数を互いに相違する数に規定して各第３接点の電位を測定する構成および方法を採用することもできる。また、複数の流出点にそれぞれ接触させる複数のプローブＰと、各測定点にそれぞれ接触させる複数のプローブＰとを有するプローブユニット２，２ａを備えたシート抵抗測定装置１、およびそのシート抵抗測定方法について説明したが、基準点（第１接点）に接触させるプローブ、流出点（第２接点）に接触させるプローブ、および測定点（第３接点）に接触させるプローブの少なくとも３本のフライングプローブを用いてシート抵抗を測定する構成および方法を採用することもできる。この場合、流出点に接触させるプローブ、および測定点に接触させるプローブを複数本とすることにより、シート抵抗の測定処理に要する時間を十分に短縮することができる。
【００４８】
また、上記のプローブユニット２，２ａを用いたシート抵抗測定方法において、電流供給点および電流流出点を入れ替えて、上記の例示における流出点から基準点に向かって直流電流を供給しつつ、各測定点毎の電位を測定することもできる。さらに、上記のプローブユニット２，２ａを用いたシート抵抗測定方法では、基準点（第１接点）に対する測定点（第３接点）の向きと、基準点（第１接点）に対する流出点（第２接点）の向きとを一致させている（基準点、測定点および流出点が一直線上に位置するように規定している）が、基準点および測定点に対する流出点の位置は、この例に限定されない。また、複数の流出点を規定すると共に各測定点毎の電位の測定に際して最も近い流出点を利用する例について説明したが、複数の流出点を規定する場合において、各測定点に対して最も近い流出点以外の流出点を利用することもできるし、例えば測定対象体Ｘ上に規定した１箇所の流出点を共通的に利用することもできる。さらに、測定用電流として直流電流を供給する例について説明したが、直流電流に代えて交流電流を測定用電流として供給して各電位を測定する構成および方法を採用することもできる。加えて、上記のシート抵抗測定方法に従って測定したシート抵抗の値に測定対象体Ｘの厚みを乗じて測定対象体Ｘの体積抵抗率を求める体積抵抗率測定装置および体積抵抗率測定方法に本願発明の上記の各構成および方法を採用することもできる。
【符号の説明】
【００４９】
１  シート抵抗測定装置
２，２ａ  プローブユニット
３  移動機構
４  測定部
５  制御部
６  記憶部
Ｐ０，Ｐａ１〜Ｐａ７，Ｐｂ１〜Ｐｂ７，Ｐｃ１〜Ｐｃ７，Ｐｄ１〜Ｐｄ７，Ｐｅ１〜Ｐｅ７，Ｐｆ１〜Ｐｆ７，Ｐｇ１〜Ｐｇ７  プローブ
Ｐｘ０  基準点
Ｑ１〜Ｑ６，Ｑｘ１〜Ｑｘ３  仮想円
ｒ１〜ｒ６  半径
Ｘ  測定対象体
【図１】
2010256145.tif 000009
【図２】
2010256145.tif 000010
【図３】
2010256145.tif 000011
【図４】
2010256145.tif 000012