「無機材料」を原子間力顕微鏡(AFM)で計測する

セラミックス、金属などの無機材料はものづくりに適した優れた性質をもつことから、電子材料・半導体などに多用され、自動車やコンピューターといった製品を支えています。無機材料の計測は高品質なものづくりに欠かせません。

「無機材料」の表面粗さを測定したい場合

無機材料は、構造用材料、電気・電子部品用材料など細かなパーツとして用いられることが多く、素材の表面がわずかに違うだけでも品質に差が出たり、動作環境に影響を与えてしまったりします。そこで品質管理には、表面粗さを均一にできるよう計測を行うことが不可欠です。無機材料の表面粗さを測定する方法はいくつかありますが、表面の凹凸をナノレベルに至る高精度で計測できるのが、原子間力顕微鏡(AFM)です。

AFMを用いることで、光学顕微鏡などの形状観察だけではわかりにくい試料表面の差異を明確にすることができます。ただし原子間力顕微鏡の操作は煩雑で、プロープの交換やパラメータの設定などを正確に行うには技術や経験が求められます。民間企業などでは経験が浅い人でも簡単に計測設定ができるよう、自動化された原子間力顕微鏡を使うのがおすすめです。

「無機材料」の導電性など電気特性を知りたい場合

セラミックスや金属といった従来の無機素材に加え、近年ではプラスチックや繊維などの組み合わせによりハイブリッド化された無機材料も増えてきました。それにより、無機材料の応用分野はより幅広くなってきています。こうした素材を有効活用して、新製品の開発や商品の高機能化を実現するためには、導電性などの電気特性を知る必要があります。原子間力顕微鏡(AFM)では、試料表面の形状を観察する際に細い針と試料表面との間に電位差を生じさせ、電圧をかけることによって、電流の流れる程度を測定することもできます。そのため、電流の流れやすさや流れにくさを明らかにできるのです。

当サイトでは製品開発や基礎研究、品質管理のための「原子間力顕微鏡(AFM)3選」を紹介しています。以下リンクに掲載している、各社AFMの特徴や活用事例なども、ぜひご参考ください。

原子間力顕微鏡(AFM）
＜3選＞紹介ページをひらく

原子間力顕微鏡(AFM)で計測できる「無機材料」

半導体

パソコンやスマートフォン、家電製品から航空機まで多用されているコンピューター。その頭脳となるのがLSI(半導体集積回路)です。その製造プロセスにおいては、微細化、高集積化が続いており、極めて精度の高い計測が求められる時代に突入しています。その高性能な測定で半導体業界で活用される、原子間力顕微鏡(AFM)の事例を紹介します。

「半導体」を原子間力顕微鏡(AFM)で計測する

金属

スマートフォンをはじめとする電子機器に搭載され、情報化社会を支える半導体は、小型化されるほど、性能もコストパフォーマンスもよくなるというメリットから微細加工技術が進んでいます。半導体の需要拡大が進む中、今では加工線幅100nm以下に到達しているともいわれる半導体製造に不可欠な、原子間力顕微鏡(AFM)を用いた金属測定について紹介しています。

「金属」を原子間力顕微鏡(AFM)で計測する

セラミック

セラミックは半導体をはじめ、自動車や情報通信、医療など様々な分野で活用されています。より高品質な製品をつくるために、信頼性の高い高精度な表面の粗さ、伝導性などを正確に測定することが求められています。こうしたニーズに応えるために、商品開発の現場で原子間力顕微鏡(AFM)が使われるようになってきました。

「セラミック」を原子間力顕微鏡(AFM)で計測する

パターニングしたサンプルの構造を知りたい場合

集積回路のパターニングは、新商品の開発や製品の改良に欠かせません。パソコンやスマートフォンなどに用いられる小型集積回路の多様なニーズに伴い、パターニング技術も急速に発達しており、複雑な構造をしたサンプルが次々と開発されています。原子間力顕微鏡(AFM)であればそうした微細なパターニング膜の構造分析にも対応可能です。原子間力顕微鏡AFMの導入により、パターニング加工をしたサンプルの構造分析や、正常に作動しているかどうかの検証を、自社で簡単に行えるようになります。