JPH0719969A - 応力測定方法及びその装置 - Google Patents
応力測定方法及びその装置Info
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- JPH0719969A JPH0719969A JP16535393A JP16535393A JPH0719969A JP H0719969 A JPH0719969 A JP H0719969A JP 16535393 A JP16535393 A JP 16535393A JP 16535393 A JP16535393 A JP 16535393A JP H0719969 A JPH0719969 A JP H0719969A
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- Japan
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- stress
- electron beam
- electron
- laser light
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- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】測定箇所の可視化及び特定化を行うことによ
り、極微小部（サブマイクロメータ又はナノメータオー
ダ）の応力値又は応力分布状態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。 【構成】電子銃１から出た電子線２は試料６に照射さ
れ、発生した二次電子は検出器７で検出され、画像処理
装置９により試料の表面形態を表示する。レーザ光源１
０から出たレーザ光１１は試料６に照射され、発生した
ラマン散乱光は検出器１６で検出され、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。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９
によりその応力分布状態を表示する。画像処理装置９の
画面の中心は電子線のスポット中心及びレーザのスポッ
ト中心に一致するように設定する。
り、極微小部（サブマイクロメータ又はナノメータオー
ダ）の応力値又は応力分布状態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。 【構成】電子銃１から出た電子線２は試料６に照射さ
れ、発生した二次電子は検出器７で検出され、画像処理
装置９により試料の表面形態を表示する。レーザ光源１
０から出たレーザ光１１は試料６に照射され、発生した
ラマン散乱光は検出器１６で検出され、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。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９
によりその応力分布状態を表示する。画像処理装置９の
画面の中心は電子線のスポット中心及びレーザのスポッ
ト中心に一致するように設定する。
Description
【０００１】
【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ＬＳＩ素子のように
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。
び装置に係り、特に、被測定試料がＬＳＩ素子のように
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。
【０００２】
【従来の技術】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（１９８２年）第８９５頁から第８９８頁（Ap
pl.Phys.Lett.,Vol.40,NO.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。
は、アプライド フィジックス レターズ、第４０巻、
第１０号（１９８２年）第８９５頁から第８９８頁（Ap
pl.Phys.Lett.,Vol.40,NO.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。
【０００３】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、散乱光強度から定量分析ができる。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、このシフト量を検出することにより応力の
定量的評価を行う。
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、散乱光強度から定量分析ができる。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、このシフト量を検出することにより応力の
定量的評価を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の応力測定
方法及び装置は、測定試料の形態観察及び測定位置の特
定化を行うのに、白色光等を用いているので、例えば、
ＬＳＩ素子のように、極微小部（サブマイクロメータ又
はナノメータオーダ）で構造が複雑に変化する試料の場
合は、測定箇所の可視化及び特定化が困難のため、測定
の精度が悪くなる欠点があった。
方法及び装置は、測定試料の形態観察及び測定位置の特
定化を行うのに、白色光等を用いているので、例えば、
ＬＳＩ素子のように、極微小部（サブマイクロメータ又
はナノメータオーダ）で構造が複雑に変化する試料の場
合は、測定箇所の可視化及び特定化が困難のため、測定
の精度が悪くなる欠点があった。
【０００５】本発明の目的は、測定箇所の可視化及び特
定化を行うことにより、極微小部（サブマイクロメータ
又はナノメータオーダ）の応力値又は応力分布状態を精
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。
定化を行うことにより、極微小部（サブマイクロメータ
又はナノメータオーダ）の応力値又は応力分布状態を精
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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、ラマン分光
法による応力測定方法において、電子線を照射して発生
する二次電子を検出し、測定箇所の可視化及び特定化を
行うことにより、達成される。
法による応力測定方法において、電子線を照射して発生
する二次電子を検出し、測定箇所の可視化及び特定化を
行うことにより、達成される。
【０００７】また、上記目的は、レーザ光源とレンズ等
の光学系と分光器と検出器とからなる装置において、電
子線を発生する電子銃と、電子線を走査する走査機構と
試料から発生する二次電子を検出する検出器とを設けた
ことにより達成される。さらに、真空中において応力測
定を行うことにより達成される。
の光学系と分光器と検出器とからなる装置において、電
子線を発生する電子銃と、電子線を走査する走査機構と
試料から発生する二次電子を検出する検出器とを設けた
ことにより達成される。さらに、真空中において応力測
定を行うことにより達成される。
【０００８】
【作用】上記のように、電子線を照射して発生する二次
電子を検出し、測定箇所の可視化及び特定化を行うこと
により、サブマイクロメータ又はナノメータオーダの領
域の応力値を検出することが可能となり、従来困難であ
った極微小部の応力又は応力分布の測定が可能となる。
電子を検出し、測定箇所の可視化及び特定化を行うこと
により、サブマイクロメータ又はナノメータオーダの領
域の応力値を検出することが可能となり、従来困難であ
った極微小部の応力又は応力分布の測定が可能となる。
【０００９】また、上記のように、電子線を発生する電
子銃と、電子線を走査する走査機構と試料から発生する
二次電子を検出する検出器とを設けたことにより、極微
小部（サブマイクロメータ又はナノメータオーダ）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。
子銃と、電子線を走査する走査機構と試料から発生する
二次電子を検出する検出器とを設けたことにより、極微
小部（サブマイクロメータ又はナノメータオーダ）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。
【００１０】さらに、真空中で応力測定を行うことによ
り、レーザ光又は紫外レーザ光の強度又は電子線の強度
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。
り、レーザ光又は紫外レーザ光の強度又は電子線の強度
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。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。
る。
【００１２】本発明の基本的構成を図１に示す。この図
において、電子銃１から出た電子線２は、コンデンサレ
ンズ３，偏向コイル４，対物レンズ５を通り試料６に照
射される。試料６から発生した二次電子は検出器７で検
出され、増幅器（図示せず）で増幅された後、コンピュ
ータ８に読み込まれ、画像処理装置９により試料の表面
形態を表示する。
において、電子銃１から出た電子線２は、コンデンサレ
ンズ３，偏向コイル４，対物レンズ５を通り試料６に照
射される。試料６から発生した二次電子は検出器７で検
出され、増幅器（図示せず）で増幅された後、コンピュ
ータ８に読み込まれ、画像処理装置９により試料の表面
形態を表示する。
【００１３】さらに、レーザ光源１０から出たレーザ光
１１はミラー１２を通り対物レンズ１３により絞られ試
料６に照射される。試料６の分子振動に起因して発生し
たラマン散乱光は対物レンズ１３を通り、ハーフミラー
１４により分光器１５に導かれ検出器１６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６は、微動ステージ１７上に置かれてお
り、このステージ１７を移動させることで、レーザ光１
１を試料６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１７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９によりその応力分布状態
を表示する。
１１はミラー１２を通り対物レンズ１３により絞られ試
料６に照射される。試料６の分子振動に起因して発生し
たラマン散乱光は対物レンズ１３を通り、ハーフミラー
１４により分光器１５に導かれ検出器１６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６は、微動ステージ１７上に置かれてお
り、このステージ１７を移動させることで、レーザ光１
１を試料６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１７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９によりその応力分布状態
を表示する。
【００１４】画像処理装置９の画面の中心は電子線２の
スポット中心及びレーザ光１１のスポット中心に一致す
るように設定してある。試料６は、微動ステージ１７上
に置かれており、このステージ１７には位置センサ（図
示せず）が設けられているので、この位置情報から任意
の位置に試料６を移動することができる。従って、試料
６の測定箇所を画像処理装置９の画面の中心に一致する
ように試料６を移動することにより、特定化した箇所の
応力を測定することができる。
スポット中心及びレーザ光１１のスポット中心に一致す
るように設定してある。試料６は、微動ステージ１７上
に置かれており、このステージ１７には位置センサ（図
示せず）が設けられているので、この位置情報から任意
の位置に試料６を移動することができる。従って、試料
６の測定箇所を画像処理装置９の画面の中心に一致する
ように試料６を移動することにより、特定化した箇所の
応力を測定することができる。
【００１５】本実施例では、画像処理装置９の画面の中
心が電子線２のスポット中心及びレーザ光１１のスポッ
ト中心に一致するように設定してあるが、画像処理装置
９の画面の中心以外の箇所を選んで、その箇所に電子線
２のスポット中心及びレーザ光１１のスポット中心が一
致するように設定しても良い。
心が電子線２のスポット中心及びレーザ光１１のスポッ
ト中心に一致するように設定してあるが、画像処理装置
９の画面の中心以外の箇所を選んで、その箇所に電子線
２のスポット中心及びレーザ光１１のスポット中心が一
致するように設定しても良い。
【００１６】また、本実施例では、電子線の通路とレー
ザ光の光路とが一致する構造としたが、一致させなくて
も良い。一致させない場合は、電子線による測定箇所の
可視化及び特定化を行った後、微動ステージの移動又は
回転により、特定化した箇所にレーザのスポット中心が
一致するように試料を設置すれば良い。
ザ光の光路とが一致する構造としたが、一致させなくて
も良い。一致させない場合は、電子線による測定箇所の
可視化及び特定化を行った後、微動ステージの移動又は
回転により、特定化した箇所にレーザのスポット中心が
一致するように試料を設置すれば良い。
【００１７】本実施例では電子銃１，コンデンサレンズ
３，偏向コイル４，対物レンズ５，試料６，検出器７，
ミラー１２，対物レンズ１３，ハーフミラー１４及び微
動ステージ１７を真空室１８内に設けたものである。こ
れらを高真空中でなく、大気中又は低真空中に設けても
良い。但し、電子線は空気中では強度の減衰が大きいた
め、より真空側の雰囲気中で行うことにより、減衰を小
さくできる。
３，偏向コイル４，対物レンズ５，試料６，検出器７，
ミラー１２，対物レンズ１３，ハーフミラー１４及び微
動ステージ１７を真空室１８内に設けたものである。こ
れらを高真空中でなく、大気中又は低真空中に設けても
良い。但し、電子線は空気中では強度の減衰が大きいた
め、より真空側の雰囲気中で行うことにより、減衰を小
さくできる。
【００１８】レーザ光源として紫外レーザを用いると、
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。
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。
【００１９】従って、レーザ光の光路又は電子線の通路
を真空にすることにより、極微小部の応力値又は応力分
布状態の測定を精度良く行うことができる。
を真空にすることにより、極微小部の応力値又は応力分
布状態の測定を精度良く行うことができる。
【００２０】本実施例では、ミラー１２，対物レンズ１
３及びハーフミラー１４を用いているが、このミラー１
２，対物レンズ１３及びハーフミラー１４の代わりに、
これらを一体化したミラー、例えば、カセグレイン・シ
ュワルツチャイルド対物ミラー（Cassegrain−Schwarzc
hild mirror objective)を使用しても良い。
３及びハーフミラー１４を用いているが、このミラー１
２，対物レンズ１３及びハーフミラー１４の代わりに、
これらを一体化したミラー、例えば、カセグレイン・シ
ュワルツチャイルド対物ミラー（Cassegrain−Schwarzc
hild mirror objective)を使用しても良い。
【００２１】また、これらのミラー１２，対物レンズ１
３及びハーフミラー１４又はこれらを一体化したミラ
ー、例えば、カセグレイン・シュワルツチャイルド対物
ミラー（Cassegrain−Schwarzchild mirror objective)
は、電子線を照射する時には移動できるように、移動機
構を付けても良い。
３及びハーフミラー１４又はこれらを一体化したミラ
ー、例えば、カセグレイン・シュワルツチャイルド対物
ミラー（Cassegrain−Schwarzchild mirror objective)
は、電子線を照射する時には移動できるように、移動機
構を付けても良い。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、電子線を照射して発生
する二次電子を検出し、測定箇所の可視化及び特定化を
行うものであるから、従来困難であった極微小部（サブ
マイクロメータ又はナノメータオーダ）の応力値又は応
力分布状態を把握できる。
する二次電子を検出し、測定箇所の可視化及び特定化を
行うものであるから、従来困難であった極微小部（サブ
マイクロメータ又はナノメータオーダ）の応力値又は応
力分布状態を把握できる。
【００２３】また、本発明に係る装置は、電子線を発生
する電子銃と、電子線を走査する走査機構と試料から発
生する二次電子を検出する検出器とを設けたものである
から、極微小部（サブマイクロメータ又はナノメータオ
ーダ）の応力値又は応力分布状態を精度良く把握する。
する電子銃と、電子線を走査する走査機構と試料から発
生する二次電子を検出する検出器とを設けたものである
から、極微小部（サブマイクロメータ又はナノメータオ
ーダ）の応力値又は応力分布状態を精度良く把握する。
【００２４】また、真空中で応力測定を行うことによ
り、レーザ光又は紫外レーザ光の強度又は電子線の強度
の減衰を小さくすることができ、高精度の応力測定がで
きる。
り、レーザ光又は紫外レーザ光の強度又は電子線の強度
の減衰を小さくすることができ、高精度の応力測定がで
きる。
【図１】本発明に係る応力測定装置の構成を示すシステ
ムのブロック図。
ムのブロック図。
１…電子銃、２…電子線、３…コンデンサレンズ、４…
偏向コイル、５…対物レンズ、６…試料、７…検出器、
８…コンピュータ、９…画像処理装置、１０…レーザ光
源、１１…レーザ光、１２…ミラー、１３…対物レン
ズ、１４…ハーフミラー、１５…分光器、１６…検出
器、１７…微動ステージ、１８…真空室。
偏向コイル、５…対物レンズ、６…試料、７…検出器、
８…コンピュータ、９…画像処理装置、１０…レーザ光
源、１１…レーザ光、１２…ミラー、１３…対物レン
ズ、１４…ハーフミラー、１５…分光器、１６…検出
器、１７…微動ステージ、１８…真空室。
Claims (8)
- 【請求項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
に導くためのハーフミラーと分光器を備えたラマン分光
法による応力測定方法において、電子線を照射して発生
する二次電子を検出し、測定箇所の可視化及び特定化を
行うことにより、極微小部の応力値又は応力分布状態を
測定することを特徴とする応力測定方法。 - 【請求項２】紫外レーザ光源と紫外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
を分光計に導くためのハーフミラーと分光器を備えた紫
外ラマン分光法による応力測定方法において、電子線を
照射して発生する二次電子を検出し、測定箇所の可視化
及び特定化を行うことにより、極微小部の応力値又は応
力分布状態を測定することを特徴とする応力測定方法。 - 【請求項３】請求項１または２において、電子線の照射
位置とレーザの照射位置とを一致させる応力測定方法。 - 【請求項４】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
に導くためのハーフミラーと分光器を備えたラマン分光
法による応力測定装置において、電子銃と前記電子銃か
ら発生する電子線を走査する走査機構と二次電子検出器
とを備えたことを特徴とする応力測定装置。 - 【請求項５】紫外レーザ光源と紫外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
を分光計に導くためのハーフミラーと分光器を備えた紫
外ラマン分光法による応力測定装置において、電子銃と
前記電子銃から発生する電子線を走査する走査機構と二
次電子検出器とを備えたことを特徴とする応力測定装
置。 - 【請求項６】請求項４または５において、電子線の照射
位置とレーザの照射位置とを一致させる応力測定装置。 - 【請求項７】請求項１，２または３において、応力測定
を真空中で行う応力測定方法。 - 【請求項８】請求項４，５または６において、少なくと
もレーザ又は紫外レーザの光の光路又は電子線の通路を
真空にした応力測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16535393A JPH0719969A (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 応力測定方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16535393A JPH0719969A (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 応力測定方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0719969A true JPH0719969A (ja) | 1995-01-20 |
Family
ID=15810755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16535393A Pending JPH0719969A (ja) | 1993-07-05 | 1993-07-05 | 応力測定方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0719969A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001330563A (ja) * | 2000-05-23 | 2001-11-30 | Jeol Ltd | 検査装置 |
| JP2002514747A (ja) * | 1998-05-09 | 2002-05-21 | レニショウ パブリック リミテッド カンパニー | 電子顕微鏡および分光システム |
| WO2003076888A1 (fr) | 2002-03-14 | 2003-09-18 | Horiba,Ltd. | Procede et appareil de mesure de contrainte |
| JP2009014606A (ja) * | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Hitachi Ltd | 残留応力測定装置及び残留応力測定方法 |
| CN108088833A (zh) * | 2016-11-22 | 2018-05-29 | 山东格物光电科技有限公司 | 使用单模激光的手持式拉曼检测仪 |
-
1993
- 1993-07-05 JP JP16535393A patent/JPH0719969A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002514747A (ja) * | 1998-05-09 | 2002-05-21 | レニショウ パブリック リミテッド カンパニー | 電子顕微鏡および分光システム |
| JP2001330563A (ja) * | 2000-05-23 | 2001-11-30 | Jeol Ltd | 検査装置 |
| WO2003076888A1 (fr) | 2002-03-14 | 2003-09-18 | Horiba,Ltd. | Procede et appareil de mesure de contrainte |
| EP1484589A1 (en) * | 2002-03-14 | 2004-12-08 | Horiba, Ltd | Stress measuring method and stress measuring device |
| JPWO2003076888A1 (ja) * | 2002-03-14 | 2005-07-07 | 株式会社堀場製作所 | 応力測定方法および応力測定装置 |
| EP1484589A4 (en) * | 2002-03-14 | 2007-09-05 | Horiba Ltd | LOAD MEASURING METHOD AND LOAD MEASURING DEVICE |
| US8211707B2 (en) | 2002-03-14 | 2012-07-03 | Giuseppe Pezzotti | Stress measuring device |
| JP2009014606A (ja) * | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Hitachi Ltd | 残留応力測定装置及び残留応力測定方法 |
| CN108088833A (zh) * | 2016-11-22 | 2018-05-29 | 山东格物光电科技有限公司 | 使用单模激光的手持式拉曼检测仪 |
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