JPH02143131A - 応力測定方法及び装置 - Google Patents
応力測定方法及び装置Info
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- JPH02143131A JPH02143131A JP29594788A JP29594788A JPH02143131A JP H02143131 A JPH02143131 A JP H02143131A JP 29594788 A JP29594788 A JP 29594788A JP 29594788 A JP29594788 A JP 29594788A JP H02143131 A JPH02143131 A JP H02143131A
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Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は微小部の応力測定方法及び装置に係り、特に、
被測定試料がＬＳ Ｉ＊子のように極微小で、その応力
測定が困難な場合に好適な応力測定方法及び装置に関す
る。
被測定試料がＬＳ Ｉ＊子のように極微小で、その応力
測定が困難な場合に好適な応力測定方法及び装置に関す
る。
従来の微小部の応力測定方法については、アプライド
フィジックス レターズ、第４０巻、第１０号（１９８
２年）第８９５頁から第８９８頁（Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ
、Ｌｅｔｔ、、Ｖｏｆｆｉ 、４０．に１０（１９８２
）。
フィジックス レターズ、第４０巻、第１０号（１９８
２年）第８９５頁から第８９８頁（Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ
、Ｌｅｔｔ、、Ｖｏｆｆｉ 、４０．に１０（１９８２
）。
ｐｐ８９５−８９８）においてラマン分光法による応力
測定方法及び装置に関する内容が論じられている。
測定方法及び装置に関する内容が論じられている。
この従来技術では、以下のようにして応力測定を行う、
被測定試料に強い単色光線（この装置では、Ａｒイオン
レーザ又はＫｒイオンレーザ等を使用）を照射すると、
その試料の分子振動に起因して入射光が周波数シフトし
、入射光と周波数が異なるラマン散乱光が発生する。そ
の周波数シフトしたラマン散乱光強度を測定したものを
ラマンスペクトルといい、このラマンスペクトルがピー
クを示す周波数位置から定性分析ができ、また、散乱光
強度から定電分析ができる。応力が負荷されるとラマン
スペクトルがピークを示す周波数位置がシフトし、この
シフト址を検出することにより応力の定量的評価を行う
。
被測定試料に強い単色光線（この装置では、Ａｒイオン
レーザ又はＫｒイオンレーザ等を使用）を照射すると、
その試料の分子振動に起因して入射光が周波数シフトし
、入射光と周波数が異なるラマン散乱光が発生する。そ
の周波数シフトしたラマン散乱光強度を測定したものを
ラマンスペクトルといい、このラマンスペクトルがピー
クを示す周波数位置から定性分析ができ、また、散乱光
強度から定電分析ができる。応力が負荷されるとラマン
スペクトルがピークを示す周波数位置がシフトし、この
シフト址を検出することにより応力の定量的評価を行う
。
上記の従来の応力測定方法及び装置は、光源としてＡｒ
イオンレーザ（波長０．４８８μｍ又は０．５１４５ｕ
ｍ ）やＫｒイオンレーザ（波長０．６４７１μｍ）等
を用いているので、例えば。
イオンレーザ（波長０．４８８μｍ又は０．５１４５ｕ
ｍ ）やＫｒイオンレーザ（波長０．６４７１μｍ）等
を用いているので、例えば。
ＬＳＩ素子のように、該レーザのスポットサイズ（０，
８〜１μｍ）よりも小さい領域内で、応力値が急変する
試料や応力分布を持つ試料の場合は、測定の精度が悪く
なる欠点があった。
８〜１μｍ）よりも小さい領域内で、応力値が急変する
試料や応力分布を持つ試料の場合は、測定の精度が悪く
なる欠点があった。
本発明の目的は、微小部（サブミクロンオーダー）の応
力や応力分布を精度良く求める応力測定方法及び装置を
提供することにある。
力や応力分布を精度良く求める応力測定方法及び装置を
提供することにある。
上記目的は、ラマン分光法による応力測定方法において
、紫外レーザを用い、スポット径を紫外レーザ光の波長
の１〜 倍の範囲にすることにより、達成される。
、紫外レーザを用い、スポット径を紫外レーザ光の波長
の１〜 倍の範囲にすることにより、達成される。
また、上記目的は、レーザ光源とレンズ等の光学系と分
光計と検出温とからなる装置において。
光計と検出温とからなる装置において。
紫外レーザを発振するレーザ光源と、紫外光を透過する
レンズ等の光学系と紫外光を透過する入射窓を持つ検出
器とを設けたことにより、達成される。さらに、真空中
において応力測定を行なうことにより達成される。
レンズ等の光学系と紫外光を透過する入射窓を持つ検出
器とを設けたことにより、達成される。さらに、真空中
において応力測定を行なうことにより達成される。
Ｃ作用〕
上記のように、紫外レーザを用い、該スポット径を紫外
レーザ光の波長の１〜 倍の範囲にすることにより、０
８１μｍの領域の応力値を検出することが可能となり、
従来困難であった微小部の応力又は応力分布の測定が可
能となる。
レーザ光の波長の１〜 倍の範囲にすることにより、０
８１μｍの領域の応力値を検出することが可能となり、
従来困難であった微小部の応力又は応力分布の測定が可
能となる。
また、上記のように、紫外レーザを発振するレーザ光源
と、紫外光を透過するレンズ等の光学系と紫外光と透過
する入射窓を持つ検出器とを設けたことにより、微小部
（サブミクロンオーダー）の応力又は応力分布を精度良
く把握することができるので、高精度の測定を行うこと
が可能となる。
と、紫外光を透過するレンズ等の光学系と紫外光と透過
する入射窓を持つ検出器とを設けたことにより、微小部
（サブミクロンオーダー）の応力又は応力分布を精度良
く把握することができるので、高精度の測定を行うこと
が可能となる。
さらに、真空中で応力測定を行うことにより。
紫外レーザ光強度の減衰を小さくすることができ、高精
度の応力測定が可能となる。
度の応力測定が可能となる。
以下１本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本発明の基本的構成を第１図に示す、この図において、
レーザ光源１から出た紫外レーザ光２は対物レンズ３に
より絞られ試料４に照射される。
レーザ光源１から出た紫外レーザ光２は対物レンズ３に
より絞られ試料４に照射される。
試料４の分子振動に起因して発生したラマン散乱光を対
物レンズ３を通り、ハーフミラ−５により分光計６に導
かれ検出部７で検出される。得られたラマンスペクトル
はコンピュータ８に読み込まれる。試料４は、微動ステ
ージ９上に置かれており、このステージ９を移動させる
ことで、レーザ光２を試料４上で走査し、各走査位置に
おけるラマンスペクトルと微動ステージ９に設けた位置
センサ（図示せず）からの位置情報をコンピュータ８に
読み込ませる。コンピュータ８により各走査点での周波
数シフト値から応力値を求め、画像処理装置１０により
その応力分布状態を表示する。
物レンズ３を通り、ハーフミラ−５により分光計６に導
かれ検出部７で検出される。得られたラマンスペクトル
はコンピュータ８に読み込まれる。試料４は、微動ステ
ージ９上に置かれており、このステージ９を移動させる
ことで、レーザ光２を試料４上で走査し、各走査位置に
おけるラマンスペクトルと微動ステージ９に設けた位置
センサ（図示せず）からの位置情報をコンピュータ８に
読み込ませる。コンピュータ８により各走査点での周波
数シフト値から応力値を求め、画像処理装置１０により
その応力分布状態を表示する。
紫外レーザとしてＨ２レーザを用いると、その波長は短
かく、光学系として対物レンズに下記の透過性の良い材
質をすることによりレーザ光の波長の１〜２倍の範囲の
スポット径を得ることが可能となる。従って、被応力測
定面のスポット径は約０．１μｍ となり、この領域で
の散乱光の周波数シフト値からレーザ光が照射されてい
る前記領域の応力値を求めることができる。よって上記
の構成により、約０．１μｍの微小部の応力を測定する
ことが可能となる。この時、対物レンズ及び検出器の入
射窓としてはハロゲン化アルカリ、特にＬｉＦ製レンズ
及び入射窓をそれぞれ用いると良い、ＭｇＦｘ製のもの
を用いても良い。
かく、光学系として対物レンズに下記の透過性の良い材
質をすることによりレーザ光の波長の１〜２倍の範囲の
スポット径を得ることが可能となる。従って、被応力測
定面のスポット径は約０．１μｍ となり、この領域で
の散乱光の周波数シフト値からレーザ光が照射されてい
る前記領域の応力値を求めることができる。よって上記
の構成により、約０．１μｍの微小部の応力を測定する
ことが可能となる。この時、対物レンズ及び検出器の入
射窓としてはハロゲン化アルカリ、特にＬｉＦ製レンズ
及び入射窓をそれぞれ用いると良い、ＭｇＦｘ製のもの
を用いても良い。
また、紫外レーザとして、Ａｒｔ レーザＨＡ ｒＣａ
レーザ、Ａ ｒ Ｆレーザ、ＫｒＣｎレーザ。
レーザ、Ａ ｒ Ｆレーザ、ＫｒＣｎレーザ。
ＫｒＦレーザ、ＸｅＢｒレーザ、ＸｅＣＱレーザあるい
はＸａＦレーザ等のエキシマレーザを用いると、約０．
１３ｐｍ−０，３５μｍの微小部の応力を測定すること
が可能である。この時、対物レンズ及び検出器の入射窓
としては−Ｌ ｉＦＩｌｔＭｇＦｚ製あるいは蛍石（Ｃ
ａＦ２）製レンズ及び入射窓をそれぞれ用いると良い０
合成石英製あるいは天然水晶から作った溶融石英製のも
のでもよい、サファイアガラス（Ａ Ｑ ｚｏｓ） Ｈ
あるいは紫外透過ガラス製のものでも良い。
はＸａＦレーザ等のエキシマレーザを用いると、約０．
１３ｐｍ−０，３５μｍの微小部の応力を測定すること
が可能である。この時、対物レンズ及び検出器の入射窓
としては−Ｌ ｉＦＩｌｔＭｇＦｚ製あるいは蛍石（Ｃ
ａＦ２）製レンズ及び入射窓をそれぞれ用いると良い０
合成石英製あるいは天然水晶から作った溶融石英製のも
のでもよい、サファイアガラス（Ａ Ｑ ｚｏｓ） Ｈ
あるいは紫外透過ガラス製のものでも良い。
第２図に示す実施例は、第１図の実施例の応用例で、レ
ーザ光源１．レーザ光２．対物レンズ３゜試料４．ハー
フミラ−５、分光計６．検出器７及び微動ステージ９を
真空室１１内に設けたものである。紫外レーザとして、
発振波長が約０，１μ−のものを用いると、空気中では
レーザ光の強度の減衰が大きくなることがあるため、真
空中で行うことにより、減衰を小さくできる。このため
、微小部の応力値を精度よく行なうことができる。
ーザ光源１．レーザ光２．対物レンズ３゜試料４．ハー
フミラ−５、分光計６．検出器７及び微動ステージ９を
真空室１１内に設けたものである。紫外レーザとして、
発振波長が約０，１μ−のものを用いると、空気中では
レーザ光の強度の減衰が大きくなることがあるため、真
空中で行うことにより、減衰を小さくできる。このため
、微小部の応力値を精度よく行なうことができる。
上述のとおり１本発明に係る方法は、紫外レーザを用い
、該スポット径を該波長程度にするものであるから、従
来困難であった微小部（サブミクロンオーダー）の応力
値又は応力分布状態を把握できる効果がある。
、該スポット径を該波長程度にするものであるから、従
来困難であった微小部（サブミクロンオーダー）の応力
値又は応力分布状態を把握できる効果がある。
また、本発明に係る装置は、紫外レーザを発振するレー
ザ光源と、紫外光を透過するレンズ等の光学系と、紫外
光を透過する入射窓を持つ検出器とを設けたものである
から、微ＩＪＡ部（サブミクロンオーダー）の応力又は
応力分布を精度良く把握する効果がある。
ザ光源と、紫外光を透過するレンズ等の光学系と、紫外
光を透過する入射窓を持つ検出器とを設けたものである
から、微ＩＪＡ部（サブミクロンオーダー）の応力又は
応力分布を精度良く把握する効果がある。
又、真空中で応力測定を行うことにより紫外し一ザ強度
の減衰を小さくでき、高精度の応力測定ができる効果が
ある。
の減衰を小さくでき、高精度の応力測定ができる効果が
ある。
第１図は本発明に係る応力測定装置の構成を示すシステ
ム図、第２回は本発明の他の実施例である応力測定装置
の構成を示すシステム図である。 １・・・レーザ光源、２・・・レーザ光、３・・・紫外
レーザ用対物レンズ、４・・・試料、５・・・ハーフミ
ラ−１６・・・分光計、７・・・検出器、８・・・コン
ピュータ、９・・・微動ステージ、１０・・・画像処理
装置、１１・・・真空草 １ 図 ２−Ｌ−す−凱 ３− コンピュータ ターーー’Ｊ−７ミラー 乙−分光書士
ム図、第２回は本発明の他の実施例である応力測定装置
の構成を示すシステム図である。 １・・・レーザ光源、２・・・レーザ光、３・・・紫外
レーザ用対物レンズ、４・・・試料、５・・・ハーフミ
ラ−１６・・・分光計、７・・・検出器、８・・・コン
ピュータ、９・・・微動ステージ、１０・・・画像処理
装置、１１・・・真空草 １ 図 ２−Ｌ−す−凱 ３− コンピュータ ターーー’Ｊ−７ミラー 乙−分光書士
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、レーザ光源とレーザ光を被応力測定物表面にスポッ
ト状に絞るための対物レンズと散乱光を分光計に導びく
ためのハーフミラーと分光計を備えたラマン分光法によ
る応力測定方法において、レーザ光として紫外レーザ光
を用い、前記スポット径を前記紫外レーザ光の波長の１
〜２倍の範囲にすることにより、微小部の応力値及び応
力分布を測定することを特徴とする応力測定方法。 ２、レーザ光源とレーザ光を被応力測定物表面にスポッ
ト状に絞るための対物レンズと散乱光を分光計に導びく
ためのハーフミラーと分光計を備えた応力測定装置にお
いて、レーザ光を紫外レーザ光とし、紫外光を透過する
対物レンズ、紫外レーザ光を透過する入射窓を有する検
出器を設けたことを特徴とする応力測定装置。 ３、前記応力測定を真空中で行なうことを特徴とする請
求項１に記載の応力測定方法。 ４、少なくとも紫外レーザの光の光路を真空にしたこと
を特徴とする請求項２に記載の応力測定装置。 ５、前記紫外レーザ光がＨ＿２光であり、対物レンズ及
び前記入射窓がＬｉＦ製レンズ及びＬｉＦ製入射窓であ
る請求項１又は３に記載の応力測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63295947A JPH0820317B2 (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 応力測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63295947A JPH0820317B2 (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 応力測定方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02143131A true JPH02143131A (ja) | 1990-06-01 |
| JPH0820317B2 JPH0820317B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=17827165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63295947A Expired - Lifetime JPH0820317B2 (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 応力測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0820317B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008116442A (ja) * | 2006-10-10 | 2008-05-22 | Horiba Ltd | 応力測定方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60210746A (ja) * | 1984-04-04 | 1985-10-23 | Hitachi Ltd | 固体表面の状態分析装置 |
| JPS63274848A (ja) * | 1987-05-01 | 1988-11-11 | Hitachi Ltd | 局所応力分布測定装置 |
-
1988
- 1988-11-25 JP JP63295947A patent/JPH0820317B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60210746A (ja) * | 1984-04-04 | 1985-10-23 | Hitachi Ltd | 固体表面の状態分析装置 |
| JPS63274848A (ja) * | 1987-05-01 | 1988-11-11 | Hitachi Ltd | 局所応力分布測定装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008116442A (ja) * | 2006-10-10 | 2008-05-22 | Horiba Ltd | 応力測定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0820317B2 (ja) | 1996-03-04 |
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