JP4658366B2

JP4658366B2 - 熱物性測定方法

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Publication number: JP4658366B2
Application number: JP2001106655A
Authority: JP
Inventors: 良三加藤; 一郎八田
Original assignee: Nagoya University NUC; Tokai National Higher Education and Research System NUC; Ulvac Riko Inc
Current assignee: Nagoya University NUC; Tokai National Higher Education and Research System NUC; Ulvac Riko Inc
Priority date: 2001-04-05
Filing date: 2001-04-05
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2021-04-05
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱物性測定装置及び熱物性測定方法に関し、特に、半導体デバイスなどに用いられる絶縁薄膜の熱伝導率を測定する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体デバイスなどに用いられる絶縁薄膜の厚さ方向の熱伝導率を求める方法として、薄膜が形成された試料を交流加熱し、その温度変化から薄膜の熱伝導率を求める３ω法という方法が知られている。
【０００３】
以下で、３ω法について図面を参照しながら説明する。
図９、図１０の符号１４０に、３ω法に用いられ、測定対象となる薄膜が形成された試料を示す。図９は試料１４０の平面図であり、図１０は図９のＸ−Ｘ線断面図である。この試料１４０は、シリコン等の基板１４１の表面に測定対象となる絶縁性の薄膜１４２が形成され、その表面には、長さ１mm、幅１０μｍ、厚さ２０nmの幅狭の帯状の金属薄膜１４３と、金属膜からなる四個の接続端子１４４₁〜１４４₄とが配置されている。四個の接続端子１４４₁〜１４４₄は金属薄膜１４３の長手方向に沿って列設されており、各接続端子１４４₁〜１４４₄と金属薄膜１４３とは、薄膜１４２表面に形成されたプローブ１４５₁〜１４５₄により電気的に接続されている。
【０００４】
かかる試料１４０を用いて、試料１４０表面に形成された薄膜１４２の厚さ方向の熱伝導率を測定するには、まず、交流電源１０３と測定器１０４とを用意し、図１３に示すように、四個の接続端子１４４₁〜１４４₄のうち、両端の接続端子１４４₁、１４４₄に交流電源１０３を接続し、それらの間の接続端子１４４₂、１４４₃に測定器１０４を接続する。図１３は測定状態を示す平面図であり、図１４は図１３のＺ−Ｚ線断面図である。
【０００５】
この状態で交流電源１０３を起動すると、金属薄膜１４３に、一定電流で周波数ωの交流電圧が印加される。すると、金属薄膜１４３の電気抵抗により金属薄膜１４３にジュール熱が発生する。かかるジュール熱により金属薄膜１４３は発熱する。ジュール熱によって金属薄膜１４３の温度は上昇するが、ジュール熱は、図１４の符号１７０にその熱流を示すように、薄膜１４２を介して基板１４１へと逃げるので、金属薄膜１４３の温度上昇は、基板１４１と薄膜１４２にどれほど熱が逃げるかに依存する。
【０００６】
金属薄膜１４３に一定電流の電圧が印加されると、接続端子１４１₂、１４４₃の間には、金属薄膜１４３の電気抵抗に応じた一定電圧が生じる。また、金属薄膜１４３の温度変化により金属薄膜１４３の電気抵抗が変化すると、その変化分を含めた電圧が接続端子１４１₂、１４４₃の間に生じる。
【０００７】
上述したように、金属薄膜１４３に周波数ωの交流電圧が印加されて温度が上昇すると、金属薄膜１４３の温度上昇の周波数は２ωとなり、この２ωが交流電圧の周波数ωに重畳され、２ω＋ω＝３ωの周波数成分と、２ω−ω＝ωの周波数成分とが生成される。接続端子１４１₂、１４４₃間に生じた電圧は、これらの周波数成分３ω、ωを含んでおり、この電圧が測定器１０４に入力される。測定器１０４の内部には、図示しない検波器が設けられており、接続端子１４１₂、１４４₃間に生じた電圧を検波して、周波数３ωの成分のみを抽出する。
【０００８】
測定器１０４は、抽出された周波数３ωの電圧から、その電圧に応じた金属薄膜１４３の温度を求めるように構成されている。金属薄膜１４３の温度は上昇するが、試料１４０は図示しない冷却器に接触しており、金属薄膜１４３の温度は所定温度以上には上昇せず、ほぼ一定の温度で安定して、熱系が定常状態になるようになっている。熱系が定常状態になり、金属薄膜１４３の温度がほぼ一定値で安定したら、その際の金属薄膜１４３の温度を求める。
【０００９】
次いで、上述した測定と同様の測定を、図１１、図１２の符号１５０に示す試料について行う。図１１は試料１５０の平面図であり、図１２は図１１のＹ−Ｙ線断面図である。この試料１５０は、図９、図１０の試料１４０とほぼ同様の構成であるが、基板１４１の表面に薄膜１４２が形成されておらず、上述した金属薄膜１４３、接続端子１４４₁〜１４４₄及びプローブ１４５₁〜１４５₄が直接基板１４１の表面に形成された点で試料１４０と異なる。このように、薄膜１４２が設けられていない試料１５０を用意し、その金属薄膜１４３に周波数ωの交流電圧を印加する。基板１４１は上述したようにシリコンからなり、電気抵抗は高いので、金属薄膜１４３に交流電圧を印加して電流を供給しても、その電流は金属薄膜１４３にしか流れない。こうして、上述した試料１４０の測定と同様に、金属薄膜１４３に交流電圧を印加し、試料１５０の熱系が定常状態に達したら、その状態での金属薄膜１４３の温度を求める。
【００１０】
以上のようにして、薄膜が形成された試料１４０と薄膜が形成されていない試料１５０とについて、金属薄膜１４３の温度が求められたら、以下のようにして熱伝導率を求める。
【００１１】
最初に、薄膜が形成されていない試料１５０について熱伝導状態を解析する。
図１４に示すように、金属薄膜１４３が発熱することで生じるジュール熱の熱流１７０は、基板１４１内部では、金属薄膜１４３から、その周囲の縦方向及び横方向へと二次元的に流れるものとすることができるので、二次元の熱流モデルで扱うことができる。この場合の熱伝導方程式の解は、
【００１２】
【数１】

【００１３】
で示される。
【００１４】
上述したように、金属薄膜１４３の幅はごく小さく、ｂ＜１であり、上式(１)は、ｂ＜１のときには
【００１５】
【数２】

【００１６】
と展開することができる。なお、ここでηはη＝０．９２３である。こうして求められた上式(２)が、上式(１)の近似解となる。以上のようにして、温度振幅が求められる。
【００１７】
次に、薄膜１４２が形成された試料１４０について熱伝導状態を解析する。この試料１４０では、薄膜１４２を単なる熱抵抗として扱い、かつ薄膜１４２はごく薄いため、薄膜１４２内部を流れる熱流は金属薄膜１４３から基板１４１の底面へと直線的に流れるものとしており、薄膜１４２を流れる熱流について一次元熱流モデルを用いている。すると、試料１４０についての熱伝導方程式の解は、
【００１８】
【数３】

【００１９】
で示される。上式(２)、(３)より、薄膜１４２の内部における熱伝導率λ_fは、
【００２０】
【数４】

【００２１】
で示される。なお、上式(４)でΔＴ_res、ΔＴ_sresは、それぞれａｃ温度ΔＴ、ΔＴ_sの振幅(in phase)を示している。ここでａｃ温度ΔＴ、ΔＴ_sとは、試料１４０、１５０において定常状態における金属薄膜１４３のａｃ温度である。
以上のようにして、薄膜１４２内部における熱伝導率λ_fを求めている。
【００２２】
しかしながら、上述した３ω法では、以下に示すような問題が生じていた。
まず、３ω法においては、上述したように狭い幅の金属薄膜１４３から放出される熱を解析するために二次元熱流モデルを用いている。二次元熱流モデルの熱伝導方程式の解は複雑であるため、厳密解を求めることは出来ず、近似解を得ることになる。従って、熱伝導方程式の解が厳密でないため、熱伝導率λ_fの測定精度が低くなってしまう。
【００２３】
また、試料１４０の解析においては、実際には熱流が水平面内にも流れている薄膜１４２内部において、熱流が鉛直方向のみに流れるものとして扱い、一次元熱流モデルを用いているので、その分の誤差も、測定精度の低下に影響する。
【００２４】
また、金属薄膜１４３に周波数ωの交流電圧を印加すると、交流電圧の高調波成分のうち周波数３ωの成分が、測定器１０４に入力される電圧の周波数３ωの成分と干渉してしまうので、交流電圧の周波数ωをあまり高くすると干渉の影響が大きくなり、精度良い温度測定ができなくなってしまうという問題があった。
実際に精度良く測定可能な周波数ωの上限は１０ｋＨｚ程度であった。
【００２５】
さらに、上述した二種類の試料１４０、１５０を形成する際に、各試料１４０、１５０ごとに、フォトリソグラフィ法等の方法により微細パターンの金属薄膜１４３や、接続端子１４４₁〜１４４₄やプローブ１４５₁〜１４５₄等を形成する必要があったため、多大な費用と手間がかかってしまっていた。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、薄膜の熱伝導率を精度良く測定することができる技術を提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、熱物性測定方法であって、第一の基板の表面に測定対象の絶縁性薄膜が形成され、前記絶縁性薄膜の表面に第一の金属薄膜が形成された第一の試料と、第二の基板の表面に第二の金属薄膜が形成された第二の試料を用い、前記第一、第二の金属薄膜に交流電圧を印加して発熱させ、前記第一、第二の金属薄膜から前記第一、第二の基板にそれぞれ流れる熱流を発生させ、前記第一、第二の金属薄膜の温度を上昇させた後、熱定常状態にした状態で前記第一、第二の金属薄膜にそれぞれレーザ光を照射し、反射光の強度から、前記第一の金属薄膜の第一の温度と前記第二の金属薄膜の第二の温度とを測定し、前記第一、第二の温度の差から、前記絶縁性薄膜の熱伝導率を求める工程を有する。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の熱物性測定方法であって、前記第一、第二の基板にはシリコン基板を用いる。
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の熱物性測定方法であって、前記第一、第二の金属薄膜の幅は、前記レーザ光のスポット径の十倍以上に広くされている。
請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の熱物性測定方法であって、複数の測定位置において、前記第一、第二の金属薄膜の温度を測定する。
【００２８】
本発明の熱物性測定装置によれば、通電手段で測定対象物に交流電圧を印加して発熱させ、照射手段で測定対象物に照射された光の反射光を光検出手段で検出し、その検出結果に基づいて、測定手段で測定対象物の温度を求めている。
【００２９】
このように本発明では、測定対象物である金属薄膜に交流電圧を印加して加熱させている点では従来と同様であるが、金属薄膜の両端に現れる電圧を測定して電気的に金属薄膜の温度を求めていた従来とは異なり、金属薄膜の表面に光を照射して反射光を検出することで、光学的に測定対象物の温度を求めているので、従来のように、加熱するために印加する交流電圧と、測定する電圧とが干渉することはないので、従来と異なり印加する交流電圧の周波数に上限はなく、幅広い周波数範囲の交流電圧を印加して温度測定をすることができる。
【００３０】
なお、本発明の熱物性測定装置において、光をレーザ光としてもよい。
また、本発明の熱物性測定装置において移動手段を設け、測定対象物を、照射手段又は光検出手段のいずれか一方又は両方に対して相対的に移動させられるように構成してもよい。このように構成することにより、光を照射する箇所を移動させ、測定対象物中の複数箇所の温度などを測定することができる。
【００３１】
また、本発明の熱物性測定方法によれば、基板の表面に絶縁性の薄膜を形成し、薄膜表面に幅広の金属薄膜を形成して測定対象物を形成し、その後、金属薄膜表面の測定位置に、例えばレーザ光をスポット状に照射し、その反射光を検出して、測定位置における金属薄膜の温度を求めている。
【００３２】
このように、幅広の金属薄膜の測定位置に光をスポット状に照射してその測定位置における温度を求めると、金属薄膜に交流電圧が印加されることで生じるジュール熱は、薄膜を介して基板内部に流れるが、ごく小さい測定位置においては、その熱流はほとんど金属薄膜から基板裏面へと一直線に流れるものとすることができるので、簡単な一次元熱流モデルを用いて熱伝導状態を解析することができる。このため、熱伝導方程式やその解が簡単になり、二次元熱流モデルを用いて複雑な解の近似解を求めなければならなかった従来に比して、精度良く熱伝導などの熱物性を測定することができる。
【００３３】
なお、本発明の熱物性測定方法において、複数の測定位置において、金属薄膜の温度を求めるように構成してもよい。このように構成することにより、金属薄膜の複数位置における温度を求め、面内における温度分布を求めることができる。また、各測定位置における温度から、薄膜の熱伝導率を測定する場合には、各測定位置における薄膜の熱伝導率の面内分布を求めることもできる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下で図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１の符号１に、本発明の一実施形態の熱物性測定装置を示す。
この熱物性測定装置１は、測定室２を有している。
【００３５】
測定室２の内部底面には、ＸＹステージ２３が設けられている。ＸＹステージ２３の表面は平坦にされ、後述する試料を載置することができるようになっている。このＸＹステージ２３は移動手段の一例であって、測定室２外部に配置された移動制御装置２５に接続されており、移動制御装置２５を駆動すると、試料を載置した状態で水平面内に移動することができるように構成されている。
【００３６】
測定室２の内部上方には、レーザ照射装置１２が配置されている。このレーザ照射装置１２は、照射手段の一例であって、半導体レーザ光源３と、集光レンズ４とを有しており、半導体レーザ光源３を起動して発光させると、そのレーザ光が集光レンズ４で集光された後、ＸＹステージ２３の表面の所定位置にスポット状に照射されるように構成されている。
【００３７】
かかる構成の測定装置１を用いて、絶縁薄膜の熱伝導率を求める方法について以下で説明する。
【００３８】
図２、図３の符号４０に、測定対象となる絶縁薄膜が形成された試料を示す。
図２は試料４０の平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。この試料４０は、シリコン等の基板４１の表面に測定対象である絶縁性の石英薄膜４２が形成され、その表面には、長さ１０mm、幅３mm、厚さ２０nmのニッケルから成る幅広の帯状の金属薄膜４３が設けられている。
【００３９】
かかる試料４０をまず測定室２内に入れ、ＸＹステージ２３の表面に載置する。測定室２内部には、二本のプローブ２４₁、２４₂が設けられており、試料４０がＸＹステージ２３の表面に載置されたら、金属薄膜４３の両側の位置でプローブ２４₁、２４₂が金属薄膜４３上に立てられ、金属薄膜４３の表面に接触する。プローブ２４₁、２４₂は、測定室２の外部に配置された交流電源２１に接続されており、プローブ２４₁、２４₂と金属薄膜４３が接触した後に交流電源２１を起動すると、金属薄膜４３に周波数ωの交流電圧が印加される。
【００４０】
すると、金属薄膜４３の電気抵抗により金属薄膜４３にジュール熱が発生する。このジュール熱は交流電圧により交流的に発生する。かかるジュール熱により、金属薄膜４３は昇温するが、発生したジュール熱は、図８の符号７０にその熱流を示すように、金属薄膜４３から石英薄膜４２を通って基板４１へと逃げるので、金属薄膜４３の温度変化は、基板４１と石英薄膜４２の熱伝導状態に依存する。
【００４１】
交流電圧が金属薄膜４３に印加されたら、半導体レーザ光源３を発光させ、ＸＹステージ２３の表面に向けてレーザ光を照射する。ＸＹステージ２３の表面には試料４０が配置されているので、レーザ光は試料４０の表面に照射される。このときレーザ光の試料４０表面におけるスポット径は、金属薄膜４３の幅の十分の一以下になっており、ここでは１００μｍとしている。照射されたらＸＹステージ２３を水平移動させ、金属薄膜４３のほぼ中心の所定位置にレーザ光が照射されるようにする。その状態の平面図を図６に示し、図８、図７に図６のＣ−Ｃ線断面図とＤ−Ｄ線断面図をそれぞれ示す。図６の符号８０は、レーザ光が照射された領域を示している。
【００４２】
こうして照射されたレーザ光は、金属薄膜４３で反射されるが、金属薄膜４３の反射率は、金属薄膜４３の温度により変化し、その反射率の変化により、反射光の強度も変化する。測定室２の内部上方には光検出装置１３が配置され、反射光は、この光検出装置１３方向に反射されるようになっており、光検出装置１３は、後述するように温度に応じて変化する反射光の強度に応じた大きさの電圧を生成している。
【００４３】
光検出装置１３は、光検出手段の一例であって、集光レンズ５と、光学フィルタ６と、受光装置７とを有しており、反射光は集光レンズ５で集光され、光学フィルタ６で光学的なノイズが除去された後に、受光装置７に受光されるようになっている。受光装置７はＰＩＮフォトダイオードとＩ−Ｖ増幅器を備え、反射光はこのＰＩＮフォトダイオードで電流に変換され、Ｉ−Ｖ増幅器で電圧変換された後に増幅され、反射光の強度に応じた大きさの電圧が生成される。
受光装置７は、測定室２の外部に配置された測定装置２２に接続されており、反射光の強度に応じた電圧は測定装置２２に出力される。
【００４４】
測定装置２２は測定手段の一例であって、同期検波器３３と信号発生器３４と演算装置３５とを有しており、反射光の強度に応じた大きさの電圧は、同期検波器３３に出力される。同期検波器３３には、信号発生器３４から周波数２ωの正弦波交流信号が出力されており、この交流信号が反射光の強度に応じた大きさの電圧と乗算されることにより、反射光の強度に応じた大きさの電圧から、周波数２ωの成分が抽出され、演算装置３５に出力される。
【００４５】
演算装置３５は、入力された電圧から、その電圧に応じた金属薄膜４３の温度を求めるように構成されている。金属薄膜４３の温度は上昇するが、図示しない冷却器により、金属薄膜４３の温度は所定温度以上には上昇せず、ほぼ一定の温度で安定して、熱系が定常状態になるようになっている。熱系が定常状態になり、金属薄膜４３の温度がほぼ一定値で安定したら、演算装置３５は金属薄膜４３の温度を求める。
【００４６】
試料４０について、定常状態における金属薄膜４３の温度が求められたら、上述した測定と同様の測定を、図４、図５の符号５０に示す試料について行う。図４は試料５０の平面図であり、図５は図４のＢ−Ｂ線断面図である。この試料５０は、図４、図５の試料４０とほぼ同様の構成であるが、基板４１の表面に石英薄膜４２が形成されておらず、上述した金属薄膜４３が直接基板４１の表面に形成された点で試料４０と異なる。このように、石英薄膜４２が設けられていない試料５０に周波数ωの交流電圧を印加する。
【００４７】
基板４１は上述したようにシリコンからなり、電気抵抗は高いので、金属薄膜４３に交流電圧を印加して電流を供給しても、その電流は金属薄膜４３にしか流れない。こうして、上述した試料４０の測定と同様に、金属薄膜４３に交流電圧を印加し、定常状態における金属薄膜４３の温度を求める。
こうして、薄膜が形成された試料４０と薄膜が形成されていない試料５０とについて定常状態の温度が求められたら、以下に示すようにして熱伝導率を求める。
【００４８】
最初に、薄膜が形成されていない試料５０について熱伝導状態を解析する。この試料５０においては金属薄膜４３の幅は広く、しかも、レーザ光が照射されて温度変化が測定される個所は、金属薄膜４３のごく狭い領域であって、しかも金属薄膜４３のほぼ中心の領域であるため、この測定個所においては、ジュール熱の熱流は金属薄膜４３から基板４１の裏面方向へと鉛直方向に流れると考えてよく、熱は一次元的に流れるとすることができ、一次元熱流モデルを用いることができる。この一次元熱流モデルにおける熱伝導方程式の解は、
【００４９】
【数５】

【００５０】
で示される。
【００５１】
これに対し、石英薄膜４２が形成された試料４０については、上述したように、測定個所における熱流は鉛直方向に一次元的に流れるので、一次元熱流モデルを用いることができ、また、石英薄膜４２は単なる熱抵抗として扱うことができる。この場合における熱伝導方程式の解は、
【００５２】
【数６】

【００５３】
で示される。上式(５)、(６)より、石英薄膜４２内部の熱伝導率λ_fは、
【００５４】
【数７】

【００５５】
で示される、なお、上式(７)でΔＴ_res、ΔＴ_sresは、それぞれａｃ温度ΔＴ、ΔＴ_sの振幅(in phase)を示している。ここでａｃ温度ΔＴ、ΔＴ_sとは、試料４０、５０においてそれぞれ定常状態に達したときの金属薄膜４３のａｃ温度を示す。
【００５６】
このように、本実施形態では、幅広い金属薄膜４３の表面の、しかもほぼ中央の位置に、スポット径の小さいレーザ光を照射して、その小さな照射領域における金属薄膜４３の温度を測定しているので、一次元熱流モデルを用いることができる。従って、熱伝導方程式の解が簡単になり、しかも、二次元熱流モデルを用いていた従来と異なり、近似解でなく厳密解を求めることができるので、近似解を用いて測定結果としていた従来に比して、測定精度が高くなる。
【００５７】
また、光学的に温度変化を測定しているので、金属薄膜に周波数ωの交流電圧を印加して加熱し、その金属薄膜に生じる電圧を電気的に測定していた従来と異なり、金属薄膜に印加する交流電圧の周波数を高くしても、測定される信号との間で干渉を起こすことがない。従って、印加する交流電圧の周波数には上限がなく、従来に比して高周波の交流電圧を印加して測定することができる。
【００５８】
さらに、金属薄膜４３は、比較的幅が広く形状も簡単な短冊状に形成されているので、フォトリソグラフィ法等で細密な金属薄膜を形成していた従来と異なり、例えばスクリーン印刷等の簡単な方法でも形成可能であるため、従来に比して簡単でかつ安価に試料を製造することができる。
【００５９】
以上は、測定個所が一箇所の場合における薄膜の熱伝導率の測定について説明したが、ＸＹステージを移動させ、金属薄膜４３の長手方向の中心線に沿った複数の箇所にレーザ光を照射し、それぞれの箇所における温度を上述したように求め、各測定個所に熱伝導率λ_fを求めることにより、薄膜の厚さ方向の熱伝導率λ_fの面内分布を求めることもできる。
【００６０】
また、本実施形態では、試料表面におけるレーザ光のスポット径を１００μｍとしているが、本発明のレーザ光のスポット径はこれに限られるものではなく、金属薄膜４３の幅の十分の一以下になっていればよい。
【００６１】
また、ＸＹステージ２３を設けて、試料４０、５０をレーザ照射装置１２や光検出装置１３に対して移動させることにより、試料４０、５０表面でレーザ光を照射する位置を変えているが、本発明はこれに限られるものではなく、試料４０、５０は動かさないままでレーザ照射装置１２や光検出装置１３を移動させることで、レーザ光を照射する位置を変えてもよい。
【００６２】
【発明の効果】
熱伝導率を精度良く求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱物性測定装置を説明する図
【図２】本発明の熱物性測定方法に用いられる試料を説明する第１の平面図
【図３】本発明の熱物性測定方法に用いられる試料を説明する第１の側面図
【図４】本発明の熱物性測定方法に用いられる試料を説明する第２の平面図
【図５】本発明の熱物性測定方法に用いられる試料を説明する第２の側面図
【図６】本発明の熱物性測定方法を説明する平面図
【図７】本発明の熱物性測定方法を説明する側面図
【図８】本発明の熱物性測定方法における熱流を説明する図
【図９】従来の熱物性測定方法に用いられる試料を説明する第１の平面図
【図１０】従来の熱物性測定方法に用いられる試料を説明する第１の側面図
【図１１】従来の熱物性測定方法に用いられる試料を説明する第２の平面図
【図１２】従来の熱物性測定方法に用いられる試料を説明する第２の側面図
【図１３】従来の熱物性測定方法を説明する図
【図１４】従来の熱物性測定方法における熱流を説明する図
【符号の説明】
１……熱物性測定装置１１……発振器１２……レーザ照射装置(照射手段) １３……光検出装置(光検出手段) ２１……交流電源(通電手段)
２２……測定装置(測定手段) ２３……ＸＹステージ(移動手段)

Claims

第一の基板の表面に測定対象の絶縁性薄膜が形成され、前記絶縁性薄膜の表面に第一の金属薄膜が形成された第一の試料と、
第二の基板の表面に第二の金属薄膜が形成された第二の試料を用い、
前記第一、第二の金属薄膜に交流電圧を印加して発熱させ、前記第一、第二の金属薄膜から前記第一、第二の基板にそれぞれ流れる熱流を発生させ、前記第一、第二の金属薄膜の温度を上昇させた後、熱定常状態にした状態で前記第一、第二の金属薄膜にそれぞれレーザ光を照射し、反射光の強度から、前記第一の金属薄膜の第一の温度と前記第二の金属薄膜の第二の温度とを測定し、
前記第一、第二の温度の差から、前記絶縁性薄膜の熱伝導率を求める熱物性測定方法。
前記第一、第二の基板にはシリコン基板を用いる請求項１記載の熱物性測定方法。
前記第一、第二の金属薄膜の幅は、前記レーザ光のスポット径の十倍以上に広くされた請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の熱物性測定方法。
複数の測定位置において、前記第一、第二の金属薄膜の温度を測定する請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の熱物性測定方法。