JPH11148883A - レーザー耐久性評価方法 - Google Patents
レーザー耐久性評価方法Info
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- JPH11148883A JPH11148883A JP9314065A JP31406597A JPH11148883A JP H11148883 A JPH11148883 A JP H11148883A JP 9314065 A JP9314065 A JP 9314065A JP 31406597 A JP31406597 A JP 31406597A JP H11148883 A JPH11148883 A JP H11148883A
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- sample
- signal
- laser
- scattering
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 精度の良い光学素子のレーザー耐久性評価方
法を提供する。 【解決手段】薄膜が形成されたサンプルに光を照射した
ときの光吸収に起因するサンプルの体積変化により発生
する音響信号と、前記サンプルに光を照射したときに生
じる散乱信号とを、一定照射光強度で照射し続けながら
同時に計測し、その変動を用いて行うレーザー耐久性評
価方法。
法を提供する。 【解決手段】薄膜が形成されたサンプルに光を照射した
ときの光吸収に起因するサンプルの体積変化により発生
する音響信号と、前記サンプルに光を照射したときに生
じる散乱信号とを、一定照射光強度で照射し続けながら
同時に計測し、その変動を用いて行うレーザー耐久性評
価方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学材料及び光学
薄膜等の光学素子のレーザー耐久性評価方法に関するも
のである。
薄膜等の光学素子のレーザー耐久性評価方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体素子の集積度を増すため
に、半導体製造用縮小投影露光装置（ステッパー）の高
解像力化の要求が高まっており、その一つの方法として
光源波長の短波長化が挙げられる。そこで最近では、水
銀ランプより短波長域の光を発振でき、かつ高出力なエ
キシマーレーザーを光源としたステッパーの実用化が始
まっている。それに伴って、この短波長領域における光
学素子などの計測評価が不可欠になっている。
に、半導体製造用縮小投影露光装置（ステッパー）の高
解像力化の要求が高まっており、その一つの方法として
光源波長の短波長化が挙げられる。そこで最近では、水
銀ランプより短波長域の光を発振でき、かつ高出力なエ
キシマーレーザーを光源としたステッパーの実用化が始
まっている。それに伴って、この短波長領域における光
学素子などの計測評価が不可欠になっている。
【０００３】光学素子などに要求される評価項目のう
ち、重要な項目の一つはレーザー耐久性であるが、レー
ザーによる光学素子の破壊メカニズムは詳細に解明され
ていない。光学材料や光学薄膜の吸収発熱による融解、
熱応力による脆性破壊、強い光電界による絶縁破壊など
により光学素子が損傷すると考えられている。また、現
実の光学素子では、光学材料の純度や均質性、加工後の
表面状態や粗さ、研磨材等の残留物、光学薄膜の吸収や
光学薄膜内部の電界強度分布等の加工プロセス全体での
各種要因も光学素子の破壊の原因になっている。
ち、重要な項目の一つはレーザー耐久性であるが、レー
ザーによる光学素子の破壊メカニズムは詳細に解明され
ていない。光学材料や光学薄膜の吸収発熱による融解、
熱応力による脆性破壊、強い光電界による絶縁破壊など
により光学素子が損傷すると考えられている。また、現
実の光学素子では、光学材料の純度や均質性、加工後の
表面状態や粗さ、研磨材等の残留物、光学薄膜の吸収や
光学薄膜内部の電界強度分布等の加工プロセス全体での
各種要因も光学素子の破壊の原因になっている。
【０００４】レーザー耐久性の評価方法としては、図４
に示すような装置を用いて、サンプル表面上に場所を変
えながら単位面積あたりの照射エネルギー密度を変化さ
せたレーザー光を照射し、破壊の有無を顕微鏡の目視に
て観察して判定する方法（レーザーダメージスレシュホ
ールド（ＬＤＴ）測定法）が一般的である。
に示すような装置を用いて、サンプル表面上に場所を変
えながら単位面積あたりの照射エネルギー密度を変化さ
せたレーザー光を照射し、破壊の有無を顕微鏡の目視に
て観察して判定する方法（レーザーダメージスレシュホ
ールド（ＬＤＴ）測定法）が一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、目視による判
定法は観察者の個人差があり、測定結果のバラツキを招
き、またサンプル数の増加に対応できない等の問題があ
る。また、目視による判定法は、破壊の状態認識によっ
てのみでしか耐久性を評価することができない。すなわ
ち、破壊は何の前触れもなく突然起きることは稀であ
り、ミクロ的や材料の構造的には何らかの変質変化が起
こり破壊に至ると考えられるが、その破壊の前駆状態を
検知することができない。
定法は観察者の個人差があり、測定結果のバラツキを招
き、またサンプル数の増加に対応できない等の問題があ
る。また、目視による判定法は、破壊の状態認識によっ
てのみでしか耐久性を評価することができない。すなわ
ち、破壊は何の前触れもなく突然起きることは稀であ
り、ミクロ的や材料の構造的には何らかの変質変化が起
こり破壊に至ると考えられるが、その破壊の前駆状態を
検知することができない。
【０００６】本発明はこれらの問題点を鑑み、精度の良
い光学素子のレーザー耐久性評価方法を提供することを
目的とする。
い光学素子のレーザー耐久性評価方法を提供することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は第一に、「薄膜が形成されたサンプルに
光を照射したときの光吸収に起因するサンプルの体積変
化により発生する音響信号と、前記サンプルに光を照射
したときに生じる散乱信号とを、一定照射光強度で照射
し続けながら同時に計測し、その変動を用いて行うレー
ザー耐久性評価方法（請求項１）」を提供する。
めに、本発明は第一に、「薄膜が形成されたサンプルに
光を照射したときの光吸収に起因するサンプルの体積変
化により発生する音響信号と、前記サンプルに光を照射
したときに生じる散乱信号とを、一定照射光強度で照射
し続けながら同時に計測し、その変動を用いて行うレー
ザー耐久性評価方法（請求項１）」を提供する。
【０００８】請求項１にかかる発明は、音響信号と散乱
信号とを、一定照射光強度で照射し続けながら同時に計
測し、その変動を観察するので、従来の評価方法で認識
される破壊発生以前に生じていると考えられている膜の
ミクロ的変質変化（前駆状態）を精度良く、かつ多角的
に評価することができる。また、本発明は第二に「薄膜
が形成されたサンプルに光を照射したときの前記サンプ
ルの光吸収に起因して変化する透過光量を、一定照射光
強度で照射し続けながら計測し、その変動を用いて行う
レーザー耐久性評価方法（請求項２）」を提供する。
信号とを、一定照射光強度で照射し続けながら同時に計
測し、その変動を観察するので、従来の評価方法で認識
される破壊発生以前に生じていると考えられている膜の
ミクロ的変質変化（前駆状態）を精度良く、かつ多角的
に評価することができる。また、本発明は第二に「薄膜
が形成されたサンプルに光を照射したときの前記サンプ
ルの光吸収に起因して変化する透過光量を、一定照射光
強度で照射し続けながら計測し、その変動を用いて行う
レーザー耐久性評価方法（請求項２）」を提供する。
【０００９】請求項２にかかる発明は、サンプルを透過
した透過光を一定照射光強度で照射し続けながら計測
し、その変動を観察するので、従来の評価方法で認識さ
れる破壊発生以前に生じていると考えられている膜のミ
クロ的変質変化（前駆状態）を精度良く評価することが
できる。また、本発明は第三に「前記変動の急激な変化
を、光を照射し続けることに起因するサンプルの変質
と、認定することを特徴とする請求項１又は２記載のレ
ーザー耐久性評価方法（請求項３）」を提供する。
した透過光を一定照射光強度で照射し続けながら計測
し、その変動を観察するので、従来の評価方法で認識さ
れる破壊発生以前に生じていると考えられている膜のミ
クロ的変質変化（前駆状態）を精度良く評価することが
できる。また、本発明は第三に「前記変動の急激な変化
を、光を照射し続けることに起因するサンプルの変質
と、認定することを特徴とする請求項１又は２記載のレ
ーザー耐久性評価方法（請求項３）」を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるレーザー耐
久性評価を行うために用いる変動測定装置と、その実施
形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に
かかる第１実施形態の変動測定装置の概略図である。変
動測定器のチャンバー（図示されていない）内には、光
源１からの光を成形するビーム成形光学系２と、光量
（照射エネルギー密度、照射光強度）を調節する光量調
整光学系３と、光量調整された光を参照光１５と測定光
１４に分離するビームスプリッタ５と、測定光１４をサ
ンプル７上に集光させる集光光学系６と、参照光１５を
受光する光量モニタセンサー８と、サンプル７を透過す
る光１６の透過光量を受光する透過光量モニタセンサー
（フォトダイオード）９と、サンプル７に取り付けられ
た音響検知素子１０と、サンプル７からの散乱光１７を
受光する散乱光量モニタセンサー（光電管）１１が設置
されている。
久性評価を行うために用いる変動測定装置と、その実施
形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に
かかる第１実施形態の変動測定装置の概略図である。変
動測定器のチャンバー（図示されていない）内には、光
源１からの光を成形するビーム成形光学系２と、光量
（照射エネルギー密度、照射光強度）を調節する光量調
整光学系３と、光量調整された光を参照光１５と測定光
１４に分離するビームスプリッタ５と、測定光１４をサ
ンプル７上に集光させる集光光学系６と、参照光１５を
受光する光量モニタセンサー８と、サンプル７を透過す
る光１６の透過光量を受光する透過光量モニタセンサー
（フォトダイオード）９と、サンプル７に取り付けられ
た音響検知素子１０と、サンプル７からの散乱光１７を
受光する散乱光量モニタセンサー（光電管）１１が設置
されている。
【００１１】光源１にはＣＷレーザーやパルスレーザー
などを使用することができる。光源１からの光はビーム
成形光学系２を用いることにより照射光面内の強度分布
が均一化され、かつ後述する光量調整光学系３などに適
した形状に照射光を成形することができる。光量調整光
学系３を用いることにより光量（照射エネルギー密度、
照射光強度）を調整してサンプル７に照射することが可
能となる。光量調整光学系３を通過した光はアパーチャ
４を用いることで光量調整光学系３で光量（照射エネル
ギー密度、照射光強度）を変化させた場合でもサンプル
７上での照射面積を一定にすることができる。アパーチ
ャ４を通過した光はビームスプリッタ５により参照光１
５と測定光１４に分離され、参照光１５を光量モニタセ
ンサー８で受光測定して演算することによりサンプル上
での光量（照射エネルギー密度、照射光強度）を計測す
ることが可能となる。
などを使用することができる。光源１からの光はビーム
成形光学系２を用いることにより照射光面内の強度分布
が均一化され、かつ後述する光量調整光学系３などに適
した形状に照射光を成形することができる。光量調整光
学系３を用いることにより光量（照射エネルギー密度、
照射光強度）を調整してサンプル７に照射することが可
能となる。光量調整光学系３を通過した光はアパーチャ
４を用いることで光量調整光学系３で光量（照射エネル
ギー密度、照射光強度）を変化させた場合でもサンプル
７上での照射面積を一定にすることができる。アパーチ
ャ４を通過した光はビームスプリッタ５により参照光１
５と測定光１４に分離され、参照光１５を光量モニタセ
ンサー８で受光測定して演算することによりサンプル上
での光量（照射エネルギー密度、照射光強度）を計測す
ることが可能となる。
【００１２】この例での測定サンプル７は、ガラス基板
上の薄膜である。図２は、本発明にかかる変動測定装置
の被測定物付近の概略構成図である。サンプル７は金属
製のサンプルホルダーにセッティングされており、音響
信号検出は、サンプル７に取り付けられた音響検知素子
（圧電素子など）１０によって行なわれる。図示されて
いない治具により、サンプル７と音響検知素子ホルダー
２２とは固定され、音響検知素子ホルダー２２内では、
音響検知素子１０はコイルバネ２１により一定の圧力で
押さえつけられ、サンプル７の裏側（レーザー照射の反
対側）に強固に固定され、安定に音響整合がとられてい
る。
上の薄膜である。図２は、本発明にかかる変動測定装置
の被測定物付近の概略構成図である。サンプル７は金属
製のサンプルホルダーにセッティングされており、音響
信号検出は、サンプル７に取り付けられた音響検知素子
（圧電素子など）１０によって行なわれる。図示されて
いない治具により、サンプル７と音響検知素子ホルダー
２２とは固定され、音響検知素子ホルダー２２内では、
音響検知素子１０はコイルバネ２１により一定の圧力で
押さえつけられ、サンプル７の裏側（レーザー照射の反
対側）に強固に固定され、安定に音響整合がとられてい
る。
【００１３】このようにしてセットされたサンプル７に
光量調整光学系３のズームレンズを駆動して一定の照射
光強度に設定して照射し続け、その時発生する音響信号
の出力を測定する。照射径Φ１ｍｍの測定光はサンプル
７を１ショットごとに２０°ずつ回転させながら円周に
沿って照射する。サンプル７が一周回転し終わったら２
ｍｍ外側に移動して同様に照射し続ける。
光量調整光学系３のズームレンズを駆動して一定の照射
光強度に設定して照射し続け、その時発生する音響信号
の出力を測定する。照射径Φ１ｍｍの測定光はサンプル
７を１ショットごとに２０°ずつ回転させながら円周に
沿って照射する。サンプル７が一周回転し終わったら２
ｍｍ外側に移動して同様に照射し続ける。
【００１４】サンプルの吸収による音響信号発生は、照
射後約１５μｓｅｃである。照射直後、あるいは音響到
達直後しばらくたってからの信号は、サンプルの光吸収
以外の雑音信号がのってくるため、この付近約１０μｓ
ｅｃ分の信号をとりこんで測定を行う。信号は適切なフ
ィルタリングがなされて雑音が除かれる。実施形態では
音響のメインの周波数が１５０ｋＨｚ程度であり、この
付近の波長を選択して（ＦＦＴによる）測定をする。
射後約１５μｓｅｃである。照射直後、あるいは音響到
達直後しばらくたってからの信号は、サンプルの光吸収
以外の雑音信号がのってくるため、この付近約１０μｓ
ｅｃ分の信号をとりこんで測定を行う。信号は適切なフ
ィルタリングがなされて雑音が除かれる。実施形態では
音響のメインの周波数が１５０ｋＨｚ程度であり、この
付近の波長を選択して（ＦＦＴによる）測定をする。
【００１５】サンプル７から発生する散乱光１７を受光
する光電管１１は、集光光学系６の横に配置され、サン
プル７の照射箇所を中心に回転して任意の角度で散乱信
号の測定をすることができる。図１に示す変動測定装置
を用いて行う本発明にかかる第１実施形態のレーザー耐
久性評価方法を示す。
する光電管１１は、集光光学系６の横に配置され、サン
プル７の照射箇所を中心に回転して任意の角度で散乱信
号の測定をすることができる。図１に示す変動測定装置
を用いて行う本発明にかかる第１実施形態のレーザー耐
久性評価方法を示す。
【００１６】光源１からの光は、ビーム成形光学系２で
成形され、光量調整光学系３で光量（照射光強度）を変
化させ、ビームスプリッタ５により参照光１５と測定光
１４に分離される。照射光強度は参照光１５を用いて光
量モニタセンサー８でモニタし、測定光１４はサンプル
７に照射される。光量モニタセンサー８でモニタされた
照射光強度でサンプル７に照射し続けたとき発生する音
響信号及び散乱信号を同時に測定し、一定照射光強度で
照射し続けたときの一定照射光強度における照射回数に
対する音響信号及び散乱信号の変化を観察するシステム
である。
成形され、光量調整光学系３で光量（照射光強度）を変
化させ、ビームスプリッタ５により参照光１５と測定光
１４に分離される。照射光強度は参照光１５を用いて光
量モニタセンサー８でモニタし、測定光１４はサンプル
７に照射される。光量モニタセンサー８でモニタされた
照射光強度でサンプル７に照射し続けたとき発生する音
響信号及び散乱信号を同時に測定し、一定照射光強度で
照射し続けたときの一定照射光強度における照射回数に
対する音響信号及び散乱信号の変化を観察するシステム
である。
【００１７】次に、変動測定装置を用いて、一定照射光
強度でサンプルに照射し続けた時の膜破壊に結びつくミ
クロ的な膜変質と、音響信号の変動及び散乱信号の変動
との関係について説明する。膜に光吸収が生じる電子状
態の変化（欠陥生成）が生じることによって音響信号が
大きくなる。
強度でサンプルに照射し続けた時の膜破壊に結びつくミ
クロ的な膜変質と、音響信号の変動及び散乱信号の変動
との関係について説明する。膜に光吸収が生じる電子状
態の変化（欠陥生成）が生じることによって音響信号が
大きくなる。
【００１８】また、膜の構造変化（密度変化など）が生
じることによって、散乱信号が大きくなる。一定照射光
強度で光を照射し続けた場合に、先ず音響信号が大きく
なり、次に散乱信号が大きくなるときにおいて、膜変質
のメカニズムとして考えられることは、膜の欠陥が生
じ、それが音響信号となって現れ、さらに欠陥が出来た
箇所とは別の箇所（多層膜のうち熱エネルギーをため込
みやすい材料からなる膜等）で構造変化が生じ散乱信号
として現れること、或いは膜の欠陥が生じ、それが音響
信号となって現れ、さらに光を照射し続けることによっ
て膜の欠陥にため込まれた熱エネルギーにより構造変化
が引き起こされ、散乱信号となって現れることである。
じることによって、散乱信号が大きくなる。一定照射光
強度で光を照射し続けた場合に、先ず音響信号が大きく
なり、次に散乱信号が大きくなるときにおいて、膜変質
のメカニズムとして考えられることは、膜の欠陥が生
じ、それが音響信号となって現れ、さらに欠陥が出来た
箇所とは別の箇所（多層膜のうち熱エネルギーをため込
みやすい材料からなる膜等）で構造変化が生じ散乱信号
として現れること、或いは膜の欠陥が生じ、それが音響
信号となって現れ、さらに光を照射し続けることによっ
て膜の欠陥にため込まれた熱エネルギーにより構造変化
が引き起こされ、散乱信号となって現れることである。
【００１９】ここで、レーザー耐力しきい値（膜変質の
起点）は音響信号が急激に増加し始めた時の照射回数で
ある。また、一定照射光強度で光を照射し続けた場合
に、先ず散乱信号が大きくなり、次に音響信号が大きく
なるときにおいて、膜変質のメカニズムとして考えられ
ることは、膜の構造変化が生じ、それが散乱信号となっ
て現れ、構造変化により電子状態に変化が生じ、さらに
光を照射し続けることによって光吸収に結びつくような
欠陥が生成され、音響信号となって現れることである。
起点）は音響信号が急激に増加し始めた時の照射回数で
ある。また、一定照射光強度で光を照射し続けた場合
に、先ず散乱信号が大きくなり、次に音響信号が大きく
なるときにおいて、膜変質のメカニズムとして考えられ
ることは、膜の構造変化が生じ、それが散乱信号となっ
て現れ、構造変化により電子状態に変化が生じ、さらに
光を照射し続けることによって光吸収に結びつくような
欠陥が生成され、音響信号となって現れることである。
【００２０】ここで、レーザー耐力しきい値（膜変質の
起点）は散乱信号が急激に増加し始めた時の照射回数で
ある。図１に示す変動測定装置を用いて行う本発明にか
かる第２実施形態のレーザー耐久性評価方法を示す。光
源１からの光は、ビーム成形光学系２で成形され、光量
調整光学系３で光量（照射光強度）を変化させ、ビーム
スプリッタ５により参照光１５と測定光１４に分離され
る。照射光強度は参照光を用いて光量モニタセンサー８
でモニタし、測定光はサンプル７に照射される。光量モ
ニタセンサー８でモニタされた照射光強度でサンプル７
に照射し続けたときのサンプル７を透過する光の透過光
量を光量モニタセンサー９でモニタし、一定照射光強度
における照射回数に対する透過光量の変化を観察するシ
ステムである。
起点）は散乱信号が急激に増加し始めた時の照射回数で
ある。図１に示す変動測定装置を用いて行う本発明にか
かる第２実施形態のレーザー耐久性評価方法を示す。光
源１からの光は、ビーム成形光学系２で成形され、光量
調整光学系３で光量（照射光強度）を変化させ、ビーム
スプリッタ５により参照光１５と測定光１４に分離され
る。照射光強度は参照光を用いて光量モニタセンサー８
でモニタし、測定光はサンプル７に照射される。光量モ
ニタセンサー８でモニタされた照射光強度でサンプル７
に照射し続けたときのサンプル７を透過する光の透過光
量を光量モニタセンサー９でモニタし、一定照射光強度
における照射回数に対する透過光量の変化を観察するシ
ステムである。
【００２１】次に、変動測定装置を用いて、一定照射光
強度でサンプルに照射し続けた時の膜変質と、透過光量
の変動との関係について説明する。反射防止膜の場合
は、膜の欠陥又は構造変化により、本来の反射防止機能
を果たさなくなるので、透過光量が小さくなる。また、
反射膜の場合は、膜の欠陥又は構造変化により、本来の
反射膜機能を果たさなくなるので、透過光量が大きくな
る。
強度でサンプルに照射し続けた時の膜変質と、透過光量
の変動との関係について説明する。反射防止膜の場合
は、膜の欠陥又は構造変化により、本来の反射防止機能
を果たさなくなるので、透過光量が小さくなる。また、
反射膜の場合は、膜の欠陥又は構造変化により、本来の
反射膜機能を果たさなくなるので、透過光量が大きくな
る。
【００２２】その他に第３及び第４実施形態のレーザー
耐久性評価方法として、薄膜が形成されたサンプルに光
を照射したときの光吸収に起因するサンプルの体積変化
により発生する音響信号と、前記サンプルの光吸収に起
因する透過光量とを、一定照射光強度で照射し続けなが
ら同時に計測し、その変動を用いて行う方法や、薄膜が
形成されたサンプルに光を照射したときに生じるる散乱
信号と、前記サンプルに光を照射したときの光吸収に起
因する透過光量とを、一定照射光強度で照射し続けなが
ら同時に計測し、その変動を用いて行う方法が挙げられ
る。
耐久性評価方法として、薄膜が形成されたサンプルに光
を照射したときの光吸収に起因するサンプルの体積変化
により発生する音響信号と、前記サンプルの光吸収に起
因する透過光量とを、一定照射光強度で照射し続けなが
ら同時に計測し、その変動を用いて行う方法や、薄膜が
形成されたサンプルに光を照射したときに生じるる散乱
信号と、前記サンプルに光を照射したときの光吸収に起
因する透過光量とを、一定照射光強度で照射し続けなが
ら同時に計測し、その変動を用いて行う方法が挙げられ
る。
【００２３】
【実施例】図１に示す変動測定装置を用いてレーザー耐
久性評価を行った。光源１は、波長が２４８ｎｍ、パル
ス巾４０ｎｓｅｃのエキシマレーザーである。変動測定
装置のサンプルホルダーにサンプル７をセットした。サ
ンプルはΦ３０ｍｍ-ｔ３ｍｍの石英ガラス基板上にＨ
ｆＯ2とＳｉＯ2とからなる多層の反射膜を片面に成膜し
たものである。
久性評価を行った。光源１は、波長が２４８ｎｍ、パル
ス巾４０ｎｓｅｃのエキシマレーザーである。変動測定
装置のサンプルホルダーにサンプル７をセットした。サ
ンプルはΦ３０ｍｍ-ｔ３ｍｍの石英ガラス基板上にＨ
ｆＯ2とＳｉＯ2とからなる多層の反射膜を片面に成膜し
たものである。
【００２４】光学系のズームレンズを駆動して、照射光
強度１．５Ｊ／ｃｍ2・ｐｕｌｓｅに設定し、照射１×
１０7発までサンプルに照射し続け、音響信号及び散乱
信号の出力を計測した。図３は、反射防止膜に一定照射
光強度で照射し続けた時の照射回数に対する散乱信号と
光音響信号をグラフ化したものである。
強度１．５Ｊ／ｃｍ2・ｐｕｌｓｅに設定し、照射１×
１０7発までサンプルに照射し続け、音響信号及び散乱
信号の出力を計測した。図３は、反射防止膜に一定照射
光強度で照射し続けた時の照射回数に対する散乱信号と
光音響信号をグラフ化したものである。
【００２５】図３から、散乱信号は２×１０6発付近で
大きく変化し、音響信号は８×１０6発付近で大きく変
化していることがわかる。反射防止膜には２つの変化が
発生している。一方は散乱信号として現れる構造的変化
（密度変化など）であり、もう一方は音響信号として現
れる光吸収が発生する電子状態の変化（欠陥生成）であ
る。
大きく変化し、音響信号は８×１０6発付近で大きく変
化していることがわかる。反射防止膜には２つの変化が
発生している。一方は散乱信号として現れる構造的変化
（密度変化など）であり、もう一方は音響信号として現
れる光吸収が発生する電子状態の変化（欠陥生成）であ
る。
【００２６】散乱信号が先に増大し、その後音響信号が
増大していることから、構造的変化が生じ、それが欠陥
生成につながった、と考えられる。上記した測定は、光
源が１９３ｎｍのエキシマレーザーであっても適用する
ことができる。
増大していることから、構造的変化が生じ、それが欠陥
生成につながった、と考えられる。上記した測定は、光
源が１９３ｎｍのエキシマレーザーであっても適用する
ことができる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明にかかるレー
ザー耐久性評価方法によると、従来の評価方法で認識さ
れる破壊発生以前に生じていると考えられている膜のミ
クロ的変質変化（前駆状態）を精度良く評価することが
できる。特に、音響信号と散乱信号とを、一定照射光強
度で照射し続けながら同時に計測し、その変動を観察す
る方法は、膜のミクロ的変質変化（前駆状態）から膜破
壊に至るまでの様子を詳細に把握することができ、多角
的にレーザー耐久性を評価することができる。
ザー耐久性評価方法によると、従来の評価方法で認識さ
れる破壊発生以前に生じていると考えられている膜のミ
クロ的変質変化（前駆状態）を精度良く評価することが
できる。特に、音響信号と散乱信号とを、一定照射光強
度で照射し続けながら同時に計測し、その変動を観察す
る方法は、膜のミクロ的変質変化（前駆状態）から膜破
壊に至るまでの様子を詳細に把握することができ、多角
的にレーザー耐久性を評価することができる。
【００２８】また、光学薄膜の種類、サンプルごとに生
じた膜破壊のメカニズムを解明することができる。
じた膜破壊のメカニズムを解明することができる。
【図１】本発明にかかる変動測定装置の概略構成図であ
る。
る。
【図２】本発明にかかる変動測定装置の被測定物付近の
概略構成図である。
概略構成図である。
【図３】本発明にかかる変動測定装置を用いて反射防止
膜に一定照射光強度で照射し続けた時の照射回数に対す
る散乱信号と光音響信号をグラフ化したものである。
膜に一定照射光強度で照射し続けた時の照射回数に対す
る散乱信号と光音響信号をグラフ化したものである。
【図４】従来のＬＤＴ測定装置の概略構成図である。
１・・・光源 ２・・・ビーム成形光学系 ３・・・光量調整光学系（ズームレンズ） ４・・・アパーチャ ５・・・ビームスプリッター ６・・・集光光学系 ７・・・被測定物（サンプル） ８・・・参照光量モニタセンサー ９・・・透過光量モニタセンサー（フォトダイオード） １０・・・光音響検知素子 １１・・・散乱光量モニタセンサー（バイプラナ光電
管） １２・・・オシロスコープ １３・・・制御、演算用コンピューター １４・・・測定光 １５・・・参照光 １６・・・透過光 １７・・・散乱光 ２１・・・コイルバネ ２２・・・音響検知素子ホルダー
管） １２・・・オシロスコープ １３・・・制御、演算用コンピューター １４・・・測定光 １５・・・参照光 １６・・・透過光 １７・・・散乱光 ２１・・・コイルバネ ２２・・・音響検知素子ホルダー
Claims (3)
- 【請求項１】薄膜が形成されたサンプルに光を照射した
ときの光吸収に起因するサンプルの体積変化により発生
する音響信号と、前記サンプルに光を照射したときに生
じる散乱信号とを、一定照射光強度で照射し続けながら
同時に計測し、その変動を用いて行うレーザー耐久性評
価方法。 - 【請求項２】薄膜が形成されたサンプルに光を照射した
ときの前記サンプルの光吸収に起因して変化する透過光
量を、一定照射光強度で照射し続けながら計測し、その
変動を用いて行うレーザー耐久性評価方法。 - 【請求項３】前記変動の急激な変化を、光を照射し続け
ることに起因するサンプルの変質と、認定することを特
徴とする請求項１又は２記載のレーザー耐久性評価方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9314065A JPH11148883A (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | レーザー耐久性評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9314065A JPH11148883A (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | レーザー耐久性評価方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11148883A true JPH11148883A (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=18048813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9314065A Pending JPH11148883A (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | レーザー耐久性評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11148883A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004113882A1 (en) * | 2003-06-20 | 2004-12-29 | Interuniversitair Microelektronica Centrum Vzw | Apparatus and methods for simultaneous surface acoustic wave and surface plasmon resonance measurements |
| JP2005031076A (ja) * | 2003-07-09 | 2005-02-03 | Carl-Zeiss-Stiftung | 合成石英ガラスのパルスレーザー耐性を定量的に決定する方法 |
-
1997
- 1997-11-14 JP JP9314065A patent/JPH11148883A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004113882A1 (en) * | 2003-06-20 | 2004-12-29 | Interuniversitair Microelektronica Centrum Vzw | Apparatus and methods for simultaneous surface acoustic wave and surface plasmon resonance measurements |
| US7440085B2 (en) | 2003-06-20 | 2008-10-21 | Interuniversitair Microelektronica Centrum (Imec) | Apparatus and methods for simultaneous surface acoustic wave and surface plasmon resonance measurements |
| JP2005031076A (ja) * | 2003-07-09 | 2005-02-03 | Carl-Zeiss-Stiftung | 合成石英ガラスのパルスレーザー耐性を定量的に決定する方法 |
| JP4653430B2 (ja) * | 2003-07-09 | 2011-03-16 | ショット アクチエンゲゼルシャフト | 合成石英ガラスのパルスレーザー耐性を定量的に決定する方法 |
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