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JPH1038856A - Optical absorptance measuring apparatus and measuring method - Google Patents

Optical absorptance measuring apparatus and measuring method

Info

Publication number
JPH1038856A
JPH1038856A JP8192570A JP19257096A JPH1038856A JP H1038856 A JPH1038856 A JP H1038856A JP 8192570 A JP8192570 A JP 8192570A JP 19257096 A JP19257096 A JP 19257096A JP H1038856 A JPH1038856 A JP H1038856A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
sample
measuring
measurement
light absorption
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8192570A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kajiro Ushio
嘉次郎 潮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP8192570A priority Critical patent/JPH1038856A/en
Publication of JPH1038856A publication Critical patent/JPH1038856A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable light absorptance to be calculated by employing the same measuring sample holder and directly comparing an echo signal intensity generated when light with their different wavelength is applied. SOLUTION: Wavelengths of an excimer laser 13 are approx. 193nm and approx. 248nm respectively when gas introduction of ArF and KrF, and a pulse width is approx. 20 seconds. Emission light is focused and applied to a sample 17 in a sample holder 20 via a slit 14, a relay lens 15, and an objective lens 16 (a lens system with its different ArF and KrF is used). Irradiation light quantity is monitored by a light quantity sensor 19 on a known divergence light path due to surface reflection of a crystal glass 18. Measurement light is applied on the sample 17, and output of a piezoelectric echo detection element 23 is measured. The absorptance of the sample 17 is optically measured in advance at a wavelength of the KrF laser of approx. 248nm by a spectrophotometer, and a proportional coefficient of the absorption quantity relevant to the echo signal intensity is obtained. The absorption quantity during ArF laser light irradiation can be obtained multiplying this proportional coefficient for the echo signal intensity.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、光吸収率測定装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light absorption rate measuring device.

【0002】[0002]

【従来の技術】様々な光応用技術の進展に伴い、光学計
測の要求は益々高度化している。特に近年の傾向とし
て、可視光に比べ非常に長い、あるいは短い波長の光で
の物性評価に関心が集まっていることが挙げられる。特
に超短波長の光では、各種エキシマレーザなどが微細加
工やリソグラフィに用いられ、そのための光学素子など
の計測評価が不可欠になりつつある。
2. Description of the Related Art With the development of various optical application technologies, the requirements for optical measurement are becoming increasingly sophisticated. In particular, there is a recent trend that interest in physical property evaluation with light having a wavelength much longer or shorter than that of visible light has been focused. In particular, for ultra-short wavelength light, various excimer lasers and the like are used for microfabrication and lithography, and measurement and evaluation of optical elements and the like are becoming indispensable.

【0003】光学素子などで要求される評価項目の重要
なもののひとつに、光の吸収率の測定がある。光の吸収
率計測は一般に、光学的に直接測定する方法(光量即ち
光パワーを光センサで検出する方式)がとられている
が、この方法には限界がある。殊に、波長が200nm
以下の短波長域の場合、現在この方法に向く安定した光
源が世の中に無く、また光量測定法が確立されていない
ので、特に微小な光吸収率(微小な光量差)を測定する
場合に、測定値の信頼性が大きく低下する。また、エキ
シマレーザなどのパルスレーザを用いると、その検出に
あたって、光センサの応答速度が遅いことなどにより、
問題が生じることもある。さらに、光吸収率のみを光学
的方法で分離測定することは困難であり、必ず表面等で
の散乱量を含んだ値として検出される問題もある。
One of the important evaluation items required for an optical element or the like is a measurement of a light absorption rate. In general, a method of directly measuring optically (a method of detecting the amount of light, that is, optical power with an optical sensor) is used for measuring the light absorptance, but this method has limitations. In particular, the wavelength is 200 nm
In the case of the following short wavelength region, there is no stable light source suitable for this method at present, and no light amount measurement method has been established. Therefore, especially when measuring a very small light absorption rate (a minute light amount difference), The reliability of the measured values is greatly reduced. In addition, if a pulse laser such as an excimer laser is used, the response speed of the optical sensor is slow in detecting the
Problems can arise. Further, it is difficult to separate and measure only the light absorptance by an optical method, and there is a problem that the value is always detected as a value including the amount of scattering on the surface or the like.

【0004】このような観点から、従来の光学的方法に
よらない、微小な光吸収率を測定する方法がいくつか提
案、実行されている。その多くは、光の吸収量を無輻射
遷移である熱として計測する方式である。代表的なもの
は、カロリメトリとして知られている、サンプルの光吸
収による温度上昇を熱電対などの温度計測手段で直接測
定するものである。また、温度上昇によりサンプルある
いはその近傍雰囲気に生じた変形とその緩和で生ずる音
響信号を検出し、そこから光吸収率を逆算する光音響測
定法と呼ばれるものもある。更に最近では、吸収加熱に
より生ずるサンプルあるいはその近傍の屈折率分布や、
変位を光によって検出(光ビームの偏光や、光路差検出
など)する方式も盛んに行われている。
[0004] From such a viewpoint, several methods for measuring a minute light absorptivity without using the conventional optical method have been proposed and implemented. Most of these methods measure the amount of light absorbed as heat, which is a non-radiative transition. A typical example is a method in which a temperature rise due to light absorption of a sample, which is known as calorimetry, is directly measured by a temperature measuring means such as a thermocouple. There is also a method called a photoacoustic measurement method in which a deformation caused in a sample or its surrounding atmosphere due to a temperature rise and an acoustic signal generated by its relaxation are detected, and a light absorption rate is calculated back therefrom. More recently, the refractive index distribution at or near the sample generated by absorption heating,
A method of detecting displacement by light (polarization of a light beam, detection of an optical path difference, etc.) has also been actively performed.

【0005】この中で、音響測定を行う光音響測定法は
比較的簡便に行なえ、測定感度も高いことから、液体、
粉体、薄膜材料などに広く試みられている。この方式で
は、サンプルあるいはその近傍雰囲気の、断続光の照射
による加熱冷却で生じた、体積変化である音響を、マイ
クロフォンや、サンプルあるいはそのサンプルホルダー
にとりつけた圧電素子トランスデューサなどで、電気信
号に変換して検出する。信号の強度あるいは位相などの
解析により物質の無輻射遷移に関するさまざまな情報を
得ることができるが、音響波の大きさは通常熱エネルギ
ー、すなわち光吸収量に比例しているため、(詳しい理
論は例えば論文J.Appl.Phys, vol.47,No1, pp64. J.App
l.Phys, vol.51,No6, pp3343. Can.J.Phys,vol.64,pp14
7 など)一般的にはこれを測定した音響信号強度から光
の吸収量を算出できる。この方式によれば、微小な吸収
のものであっても、照射光量の大きな光源を用いること
によって検出信号量を大きくでき、感度のよい測定が可
能になる。
[0005] Among them, the photoacoustic measurement method for performing acoustic measurement is relatively simple and has high measurement sensitivity.
Widely used for powders and thin film materials. In this method, the volumetric sound generated by heating and cooling by intermittent light irradiation in the sample or its surrounding atmosphere is converted into an electrical signal by a microphone, a piezoelectric element transducer attached to the sample or its sample holder, etc. To detect. Although various information on the non-radiative transition of matter can be obtained by analyzing the signal intensity or phase, etc., since the magnitude of acoustic waves is usually proportional to thermal energy, that is, the amount of light absorption, For example, J. Appl. Phys, vol. 47, No1, pp64.
l.Phys, vol.51, No6, pp3343.Can.J.Phys, vol.64, pp14
7) In general, the amount of light absorbed can be calculated from the measured acoustic signal intensity. According to this method, the amount of detection signal can be increased by using a light source having a large irradiation light amount even with a minute absorption, and highly sensitive measurement can be performed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記したように、光音
響法は、物質の無輻射遷移過程の解析などの分析方法と
して用いられるばかりでなく、光吸収率の測定法とし
て、その感度や測定の簡便性の点から注目されている。
光吸収率を光音響測定法で測定する場合、音響信号値を
直接に光吸収率に換算するためには、比熱、弾性率、ポ
アッソン比、体積膨張率、密度、熱伝導率、等の数多く
の物性値が必要で、その中には測定の容易でないものも
あるため、非常に困難である。従って、絶対値の評価に
ついては、何らかの別方法の測定値での較正が必要にな
る。
As described above, the photoacoustic method is used not only as an analysis method such as an analysis of a non-radiative transition process of a substance, but also as a method of measuring a light absorption rate. Has attracted attention because of its simplicity.
When measuring the light absorptance by photoacoustic measurement, a large number of specific heat, elastic modulus, Poisson's ratio, volume expansion coefficient, density, thermal conductivity, etc. It is very difficult because some physical values are required, and some of them are not easy to measure. Therefore, for the evaluation of the absolute value, it is necessary to calibrate the measured value by some other method.

【0007】最も一般的なものは光学的に較正を行う方
法であり、同一サンプルの、光学的に測定した透過率、
反射率および散乱率から算出した吸収率(100%─透
過率─反射率─散乱率)と、光音響信号強度とを比較す
る。また、測定値から吸収量を算出することが比較的容
易にできるカロリメトリ法での測定を行ない、換算する
方法も考えられる。
[0007] The most common is an optically calibrated method, wherein the optically measured transmittance,
The absorptance (100% ─transmittance─reflectance─scattering factor) calculated from the reflectance and the scattering factor is compared with the photoacoustic signal intensity. Also, a method of performing measurement by a calorimetry method, which can relatively easily calculate the absorption amount from the measured value, and converting the measurement value can be considered.

【0008】光学的に較正する方法では、前述したよう
に、200nm以下の短波長域において、光学測定その
ものが困難であるという問題点がある。(特に光吸収率
の小さなものの測定。)このためArFエキシマレーザ
波長(193nm)などでの測定については不適当であ
る場合が多い。また、カロリメトリ法で較正する方法
は、測定値(通常温度)からの光吸収率導出は可能であ
るものの、少なくともサンプルの比熱や、熱伝導率など
を知る必要があり、場合によってはそれらの測定も行な
わなければならず、測定誤差が一般的に大きくなりがち
である。さらにカロリメトリ測定においては一般に、熱
伝導現象の安定のため、断熱条件などの測定雰囲気の準
備が大がかりになるため、測定コストが高くなる問題が
ある。
As described above, the optical calibration method has a problem that the optical measurement itself is difficult in a short wavelength range of 200 nm or less. (Especially, measurement of a light absorption coefficient is small.) For this reason, measurement at an ArF excimer laser wavelength (193 nm) or the like is often unsuitable. In addition, the method of calibrating by the calorimetry method can derive the light absorptance from the measured value (normal temperature), but it is necessary to know at least the specific heat of the sample and the thermal conductivity. Must be performed, and measurement errors generally tend to be large. Further, in calorimetry measurement, generally, the preparation of a measurement atmosphere such as adiabatic conditions becomes large in order to stabilize the heat conduction phenomenon, so that there is a problem that the measurement cost is increased.

【0009】以上のように、今後必要とされる短波長域
などでの光音響測定法による光吸収率測定において、そ
の絶対値の較正のため、光学的に較正する方法とカロリ
メトリ法で較正する方法のいずれの方法も問題を抱えて
いる。本発明は、以上の問題点を鑑みてなされたものも
のであり、光音響測定法で光吸収率を測定するに当たっ
て、光学的測定が困難な波長域でも光吸収率の絶対値を
高精度、且つ簡便に較正できる、コンパクトで低コスト
な光吸収率測定装置を提供することにある。
As described above, in the measurement of the light absorptance by the photoacoustic measurement method in the short wavelength region, etc., which will be required in the future, the optical calibration method and the calorimetry method are used to calibrate the absolute value. Each of the methods has problems. The present invention has been made in view of the above problems, when measuring the light absorption by photoacoustic measurement, the absolute value of the light absorption in the wavelength range where optical measurement is difficult, high accuracy, It is another object of the present invention to provide a compact and low-cost light absorption rate measuring device that can be easily calibrated.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】そのため、本発明は第一
に、「固体サンプルにパルス光を照射し、光吸収による
加熱とその後の冷却で起こる、固体の膨張と収縮によっ
て生ずる音響信号強度を計測することによって固体の光
吸収率を測定する光吸収率測定方法において、同一の計
測サンプルホルダーを用い、異なる波長の測定光を照射
したときに生ずる音響信号強度を直接比較することによ
り、光吸収率を算出することを特徴とする光吸収率測定
方法。(請求項1)」を提供する。
Therefore, the present invention firstly illuminates a solid sample by irradiating a pulsed light with an acoustic signal intensity generated by expansion and contraction of the solid caused by heating by light absorption and subsequent cooling. In the light absorptance measurement method that measures the light absorptance of a solid by measuring, the light absorption is obtained by directly comparing the acoustic signal intensities generated when irradiating measurement light of different wavelengths using the same measurement sample holder. A method for measuring the light absorptance, comprising calculating the ratio (claim 1).

【0011】また、本発明は第二に、「固体サンプルに
パルス光を照射し、光吸収による加熱とその後の冷却で
起こる、固体の膨張と収縮によって生ずる音響信号強度
を計測することによって固体の光吸収率を測定する光吸
収率測定装置において、同一の計測サンプルホルダーを
用い、異なる波長の測定光を照射したときに生ずる音響
信号強度を直接比較することにより、光吸収率を算出す
る光吸収率測定手段を有することを特徴とする光吸収率
測定装置(請求項2)」を提供する。
The present invention also provides a method for measuring a sound signal intensity of a solid sample by irradiating a solid sample with pulsed light and measuring an acoustic signal intensity generated by expansion and contraction of the solid caused by heating by light absorption and subsequent cooling. In the light absorption rate measuring device that measures the light absorption rate, the light absorption rate is calculated by directly comparing the acoustic signal intensity generated when irradiating measurement light of different wavelengths using the same measurement sample holder. A light absorptance measuring apparatus (claim 2) having a rate measuring means.

【0012】また、本発明は第三に、「請求項2記載の
光吸収率測定装置において、サンプルの同一位置に同一
形状、同一サイズの測定光スポットが照射されるよう配
置された光吸収率測定手段を有することを特徴とする光
吸収率測定装置(請求項3)」を提供する。また、本発
明は第四に、「請求項1記載の光吸収率測定方法におい
て、サンプルが、測定光と、較正用光の両方に対して実
質的に透明な基板の上に形成された薄膜材料であるか、
測定光と、較正用光の両方に対して吸収係数が充分に大
きく、従って、進入深さがサンプルのサイズに比べ充分
に小さい材料であることを特徴とする光吸収率測定方法
(請求項4)」を提供する。
Further, the present invention provides, in a third aspect, an optical absorptance measuring apparatus according to claim 2, wherein the optical absorptance is arranged such that a measurement light spot of the same shape and the same size is irradiated on the same position of the sample. A light absorptance measuring device (claim 3) having a measuring means is provided. The present invention fourthly provides a method for measuring light absorptance according to claim 1, wherein the sample is a thin film formed on a substrate substantially transparent to both the measurement light and the calibration light. Material or
A light absorption rate measuring method characterized in that the material has a sufficiently large absorption coefficient for both the measurement light and the calibration light, and therefore has a penetration depth sufficiently smaller than the sample size. )"I will provide a.

【0013】また、本発明は第五に、「請求項2記載の
光吸収率測定装置において、サンプル交換に際して、音
響伝搬条件などが一定で、音響信号強度と光吸収量の比
例係数が一定に保たれるサンプル保持機構を有すること
を特徴とする光吸収率測定装置(請求項5)」を提供す
る。また、本発明は第六に、「請求項2記載の光吸収率
測定装置において、異なった波長の光を発生する光源が
同一装置であることを特徴とする光吸収率測定装置(請
求項6)」を提供する。
A fifth aspect of the present invention is a method for measuring an optical absorptance according to claim 2, wherein when the sample is replaced, the sound propagation conditions and the like are constant, and the proportional coefficient between the sound signal intensity and the light absorption amount is constant. A light absorptivity measuring apparatus (claim 5), characterized by having a sample holding mechanism for holding the sample. In a sixth aspect of the present invention, there is provided an optical absorptivity measuring apparatus according to the second aspect, wherein the light sources that generate lights of different wavelengths are the same apparatus. )"I will provide a.

【0014】また、本発明は第七に、「請求項1、4記
載の光吸収率測定方法において、サンプルへの照射光量
を可変できる手段が付加され、且つ音響信号強度とサン
プルへの照射強度との関係をフィッティングにより対応
付けることを特徴とする光吸収率測定方法(請求項
7)」を提供する。また、本発明は第八に、「請求項
2、3、5、6記載の光吸収率測定装置において、サン
プルへの照射光量を可変できる手段が付加され、音響信
号強度とサンプルへの照射強度との関係をフィッティン
グにより対応付けることを可能とする手段を有すること
を特徴とする光吸収率測定装置(請求項8)」を提供す
る。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method for measuring an optical absorptance according to claims 1 and 4, wherein means for varying the amount of light applied to the sample is added, and the intensity of the acoustic signal and the intensity of the light applied to the sample are added. A light absorptance measurement method (claim 7) characterized by associating the relationship with fitting by fitting. Eighth, the present invention provides an optical absorptance measuring apparatus according to Claims 2, 3, 5, and 6, in which a means for varying the amount of light applied to the sample is added. Characterized in that the device has means for making it possible to associate the relationship with the fitting by fitting.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明にかかる光吸収率測定方法
について図面を引用して説明するが、本発明はかかる図
面の例に限定されるものではない。この例では、光学的
な測定が困難なArFエキシマレーザ光の波長193nm
での光吸収率の絶対値の測定を行う方法について述べ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The method for measuring light absorptivity according to the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the examples of the drawings. In this example, the wavelength of the ArF excimer laser light, which is difficult to measure optically, is 193 nm.
The method of measuring the absolute value of the light absorption rate in the above will be described.

【0016】図1−aに示すように、ArFエキシマレ
ーザ光源1からの光を、この例の場合パルス光で、各種
光学系2により集光し、サンプル3に照射する。照射光
量は、適当に分岐された光路においてモニタされ(図示
しない)、換算計測されている。音響信号の検出は、サ
ンプル3またはそのホルダー4に取り付けられた音響検
出素子5によって行なわれ、図1の7のように記録され
る。図1の7において、横軸は時間を、そして縦軸は音
響信号強度に比例する電圧値を示す。音響信号強度(電
圧値)と照射光量は比例し、その比例係数が光吸収率の
指標となる。
As shown in FIG. 1A, light from an ArF excimer laser light source 1 is condensed by a pulse light in this example by various optical systems 2 and irradiated to a sample 3. The irradiation light amount is monitored (not shown) in an appropriately branched optical path and converted and measured. The detection of the acoustic signal is performed by the acoustic detection element 5 attached to the sample 3 or its holder 4, and recorded as shown in FIG. In FIG. 1, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates a voltage value proportional to the sound signal intensity. The acoustic signal intensity (voltage value) is proportional to the irradiation light amount, and the proportional coefficient is an index of the light absorption rate.

【0017】測定された音響信号強度から光吸収率の絶
対値を得るため、ArFエキシマレーザ光での測定に用
いたものと同一のサンプルホルダーを用い、同一のサン
プルに対し、やや長波長のパルスレーザであるKrFエ
キシマレーザ光(波長248nm)8を照射する。(図
1−b)この場合、パルス幅や、照射位置、照射スポッ
トの形状およびサイズが同じになるよう留意して、集光
光学系9を配置する。
In order to obtain the absolute value of the light absorptance from the measured sound signal intensity, the same sample holder as that used for the measurement with the ArF excimer laser light was used, and a pulse of a slightly longer wavelength was applied to the same sample. A KrF excimer laser beam (wavelength: 248 nm) 8 as a laser is irradiated. (FIG. 1-b) In this case, the condensing optical system 9 is arranged while keeping in mind that the pulse width, the irradiation position, and the shape and size of the irradiation spot are the same.

【0018】測定光の波長の差が小さい場合は集光光学
系を同一にし、サンプルホルダーと集光光学系との相対
位置を調節して一致させる(集光光学系を同一にするこ
とは、光源となるスリット径、集光倍率を同じにするこ
とを意味する。)ことができるが、この例の、ArFエ
キシマレーザ光(波長248nm)と、KrFエキシマ
レーザ光(波長193nm)のように測定光の波長差が
大きい場合は、色収差のため共通の光学部材(レンズな
ど)でこれを行うことは困難であるので、それぞれの波
長に専用の集光光学系を用意して照射を行う。
When the wavelength difference of the measuring light is small, the condensing optical system is made the same, and the relative positions of the sample holder and the condensing optical system are adjusted so as to match each other. It means that the slit diameter and the light-gathering magnification are the same as the light source.) However, the measurement can be made using the ArF excimer laser light (wavelength 248 nm) and the KrF excimer laser light (wavelength 193 nm) in this example. When the wavelength difference of light is large, it is difficult to perform this with a common optical member (a lens or the like) due to chromatic aberration. Therefore, irradiation is performed by preparing a dedicated condensing optical system for each wavelength.

【0019】KrFエキシマレーザ光(248nm)を
上記諸条件を一致するように照射した場合、光音響信号
の波形(図1の10)は、ArFエキシマレーザ光を照
射した場合と相似になる。音響振動は、パルス光照射に
より起こる、照射部分の加熱膨張と、その緩和収縮によ
って生じ、音響発生源となる熱源の形状、大きさと位置
が同じであれば、振動挙動は一致するためである。Kr
Fエキシマレーザ光の波長248nmにおいては光学的
に材料の吸収率を計測することは容易である。
When KrF excimer laser light (248 nm) is irradiated so as to match the above conditions, the waveform of the photoacoustic signal (10 in FIG. 1) becomes similar to that when ArF excimer laser light is irradiated. Acoustic vibration is caused by thermal expansion and relaxation and contraction of an irradiated portion caused by pulsed light irradiation. If the shape, size, and position of a heat source serving as a sound generation source are the same, the vibration behaviors match. Kr
At the wavelength of 248 nm of the F excimer laser light, it is easy to optically measure the absorptivity of the material.

【0020】光吸収率は、前述のように光学的に(分光
光度計などで)、透過率、反射率、散乱率を測定し、こ
れらの値を100%から減ずることにより求められる。
KrFエキシマレーザ光の照射において、この膜が吸収
したエネルギー量の絶対値は、この光吸収率と照射光量
から算出される。前述のように、音響信号強度は照射光
の波長に依存せず、吸収された光エネルギーのみに比例
するので、互いにその波形が相似であるArFレーザ照
射時の信号と、KrFレーザ照射時の信号の、大きさを
直接比較することによって、193nmの波長での吸収
エネルギー量即ち吸収量の絶対値を決定することができ
る。このエネルギー量の照射光量に対する割合として、
この波長での光吸収率が決定される。音響信号の大きさ
の比較の対象は、時間軸での音響信号(電圧信号)の振
幅の比較でもよいし、この音響信号を周波数成分に分解
したある特定周波数成分での比較でもよい。
The light absorptance is determined by optically measuring the transmittance, the reflectance and the scatter as described above (by a spectrophotometer or the like) and subtracting these values from 100%.
In the irradiation of the KrF excimer laser light, the absolute value of the energy absorbed by the film is calculated from the light absorption rate and the irradiation light amount. As described above, the acoustic signal intensity does not depend on the wavelength of the irradiation light, but is proportional to only the absorbed light energy. By directly comparing the magnitudes of the two, the amount of absorbed energy at the wavelength of 193 nm, that is, the absolute value of the absorbed amount can be determined. As a ratio of this energy amount to the irradiation light amount,
The light absorption at this wavelength is determined. The comparison of the magnitude of the acoustic signal may be a comparison of the amplitude of the acoustic signal (voltage signal) on the time axis, or a comparison of a specific frequency component obtained by decomposing the acoustic signal into frequency components.

【0021】前述のように、測定光のエネルギーがサン
プルに吸収される結果、サンプルの光エネルギーが吸収
されるその部分が加熱され、その加熱される部分が音響
発生源となり、音響信号を発生する。従って、測定光
(波長193nmのArFエキシマレーザ光)と較正す
るための光(波長248nmのKrFエキシマレーザ
光)の間で、材料の光吸収率の変化が小さければよい
が、その光吸収率が両波長間で大きく異なり、光の進入
深さが変わる場合には、音響発生源の大きさが両波長間
で異なって、発生音響の波形が異なってくることがあ
る。こうなると、音響信号の単純な比較が困難になる。
これを防止するためには、測定に用いる材料を薄膜(基
板に対して十分に薄い)とするか、また吸収が大きくほ
とんど表面近傍で光が吸収されるサンプルとするとよ
い。これらにおいては、ごく薄い部分が熱源となるた
め、音響発生源としての大きさの差は無視でき、単純に
音響信号強度によって、吸収したエネルギーを比較する
ことができる。
As described above, as a result of the energy of the measurement light being absorbed by the sample, the portion of the sample where the light energy is absorbed is heated, and the heated portion becomes a sound source and generates an acoustic signal. . Therefore, the change in the light absorption of the material between the measurement light (ArF excimer laser light of 193 nm wavelength) and the light for calibration (KrF excimer laser light of 248 nm wavelength) should be small. When there is a large difference between the two wavelengths and the penetration depth of the light changes, the size of the sound source may be different between the two wavelengths, and the waveform of the generated sound may be different. This makes simple comparison of the acoustic signals difficult.
In order to prevent this, the material used for the measurement may be a thin film (sufficiently thinner than the substrate) or a sample which has a large absorption and absorbs light almost in the vicinity of the surface. In these, since a very thin portion serves as a heat source, the difference in size as a sound generation source can be ignored, and the absorbed energy can be compared simply by the sound signal intensity.

【0022】また、光学的な測定値と音響測定の数値の
比較の場合、留意すべきことは、両測定における光量を
極端に大きくして、照射光量と吸収光量が比例する線形
領域から、逸脱するようなことのないようにすることで
ある。吸収率の値の較正はサンプルごとに行う必要はな
く、1回行えば、その音響信号量を基準として、さまざ
まなサンプルに対してその吸収率を決定できる。ただし
そのためには、光音響測定に際し、音響信号について再
現性のよいサンプルのセッティング方法がとられる必要
がある。一例としては次に述べる液中配置の方法などが
ある。
When comparing the optical measurement value and the sound measurement value, it should be noted that the light amount in both measurements is extremely large, and the deviation from the linear region where the irradiation light amount and the absorption light amount are proportional. That is, do not do anything. It is not necessary to calibrate the value of the absorptivity for each sample, and once it is performed, the absorptivity can be determined for various samples based on the amount of the acoustic signal. However, for this purpose, it is necessary to adopt a sample setting method with good reproducibility of an acoustic signal in photoacoustic measurement. As an example, there is a method of arrangement in a liquid described below.

【0023】この方法においては、サンプルホルダーと
して、サンプルの一部を液体中に保持するような形のも
のを用いる。例えば図2のように、V字状の溝が設けら
れた溝つきサンプルホルダー11で、サンプルの一部が
ホルダー溝内へ入ってセットされる構造とする。溝には
音響伝搬のマッチング材となる液体12が注入され、サ
ンプルとホルダーとの隙間を充填する。溝の中でサンプ
ルは、常に一定の位置に配置される機構となっている。
サンプルの液中に配置されていない部分に光が照射さ
れ、基板、液体、ホルダーと音響が伝わって音響検出素
子5で測定される。この構成にすることで、一般的に固
体と固体との接触圧着などで問題になる空隙がなくな
り、音響インピーダンスの整合が良好になり、音響伝搬
条件の再現性が非常に良くなる。このようなホルダーを
用いれば、サンプルを交換しても、音響信号強度と、吸
収エネルギーの比例係数は変化せず、較正されたサンプ
ルの音響信号強度との比較により、光吸収率の絶対値が
決定できる。
In this method, a sample holder that holds a part of the sample in a liquid is used. For example, as shown in FIG. 2, a sample holder 11 having a groove provided with a V-shaped groove has a structure in which a part of the sample is set in the holder groove. A liquid 12 serving as a matching material for acoustic propagation is injected into the groove to fill a gap between the sample and the holder. In the groove, the sample is always arranged at a fixed position.
Light is applied to a portion of the sample that is not arranged in the liquid, and the sound is transmitted through the substrate, the liquid, the holder, and the sound is measured by the sound detection element 5. By adopting this configuration, there is no air gap which is generally a problem in contact pressure bonding between solids, etc., matching of acoustic impedance is improved, and reproducibility of acoustic propagation conditions is greatly improved. When such a holder is used, the sound signal intensity and the proportionality coefficient of the absorbed energy do not change even when the sample is exchanged, and the absolute value of the light absorption rate is compared with the sound signal intensity of the calibrated sample. Can decide.

【0024】別波長の光での音響測定では、前述したよ
うに照射部分の音響発生源としての特質の一致が重要で
あるが、このためには、照射時間にも留意する必要があ
る。パルス光の場合はパルス幅をそろえ、連続光をチョ
ッピングして照射する場合はその周波数を同じにする。
あまり長期に加熱を行う(遅い周波数で照射する)と、
材料中の熱伝導も考慮せねばならず、場合によっては、
音響発生源のぼけが生ずる可能性もあるため注意しなけ
ればならない。
In acoustic measurement using light of another wavelength, it is important to match the characteristics of the irradiated portion as a sound source as described above. For this purpose, it is necessary to pay attention to the irradiation time. In the case of pulsed light, the pulse width is made uniform, and in the case of irradiating continuous light by chopping, the frequency is made the same.
If you heat for too long (irradiate at a slow frequency)
Heat conduction in the material must also be considered, and in some cases,
Care must be taken as the sound source may be blurred.

【0025】異なる波長の光源を用いるに際して、別々
の光源を用意してもよいが、このKrFエキシマレーザ
とArFエキシマレーザの例では、レーザへの導入ガス
を変更することにより、発振波長を切り替えることが可
能である。また、気体レーザ、分光光源などでも、同一
光源から異なる波長の照射を行うことが可能であり、こ
うすれば測定機構が簡略になる。
When using light sources having different wavelengths, separate light sources may be prepared. However, in the case of the KrF excimer laser and the ArF excimer laser, the oscillation wavelength is switched by changing the gas introduced into the laser. Is possible. In addition, even with a gas laser, a spectral light source, or the like, irradiation with different wavelengths can be performed from the same light source, which simplifies the measurement mechanism.

【0026】[0026]

【実施例1】実際に図3−aに示す全体の測定システム
で、光音響測定を行なった。光源は、エキシマレーザ1
3で、パルス幅は約20nsec、導入するガス種によって
ArFエキシマレーザの場合、波長193nm、そして
KrFエキシマレーザの場合、波長248nmなど異な
る波長の光源となる。光は出射後、スリット14の像
を、リレーレンズ15と、対物レンズ16とにより、サ
ンプル上に結像することにより、光学ホルダーに固定さ
れたサンプルホルダー20内のサンプル17に、集光照
射される。照射後、透過光はビームトラップ21に入射
し、反射、散乱による雑音を除いている。照射光量は図
3−aに示したような、石英ガラス18の固有の表面反
射を用いた分岐光路に置かれた光量センサ(バイプラナ
型フォトマルチプライヤ)19でモニタされている。こ
のモニターされた分岐光量は、事前にサンプル面への照
射光量との比例関係が測定され、その係数が求められて
いる。
Example 1 Photoacoustic measurement was actually performed with the entire measurement system shown in FIG. The light source is excimer laser 1
3, the pulse width is about 20 nsec, and a light source having a different wavelength such as a wavelength of 193 nm in the case of an ArF excimer laser and a wavelength of 248 nm in the case of a KrF excimer laser depends on the kind of gas to be introduced. After the light is emitted, the image of the slit 14 is focused on the sample 17 in the sample holder 20 fixed to the optical holder by forming an image on the sample by the relay lens 15 and the objective lens 16. You. After the irradiation, the transmitted light enters the beam trap 21 to remove noise due to reflection and scattering. The irradiation light quantity is monitored by a light quantity sensor (biplanar type photomultiplier) 19 placed on a branch optical path using the unique surface reflection of the quartz glass 18 as shown in FIG. The proportional relationship between the monitored branched light quantity and the irradiated light quantity on the sample surface is measured in advance, and its coefficient is obtained.

【0027】ArFエキシマレーザ光での測定時と、K
rFエキシマレーザ光での測定時には、異なったレンズ
系(一般にはレンズの材料もレンズ表面の反射防止コー
トも異なる)を用い、サンプル面での光の径(3mmΦ)
と集光位置が同一になるように配置される。これは、そ
れぞれのレンズ系(ボックス状)を、光学台上のレール
状ガイド(図示せず)に従ってセット交換すれば容易に
実現できるようになっている。ArFエキシマレーザ光
(193nm)は、空気中ではわずかに吸収されるた
め、測定系は全体として窒素パージされた雰囲気チャン
バー22内で行なわれる。
At the time of measurement with ArF excimer laser light,
When measuring with rF excimer laser light, a different lens system (generally, the lens material and the antireflection coat on the lens surface are different) are used, and the light diameter (3 mmΦ) on the sample surface is used.
And the light condensing position. This can be easily realized by exchanging the set of each lens system (box shape) according to a rail-shaped guide (not shown) on the optical bench. Since the ArF excimer laser light (193 nm) is slightly absorbed in the air, the measurement system is entirely performed in an atmosphere chamber 22 purged with nitrogen.

【0028】サンプルホルダーは、図3−bのように、
アルミ製の、V字型の切れ込み溝が入った形のものであ
り、音響信号は、圧電材料であるPZT(ジルコン酸チ
タン酸鉛)に、アルミナの受信板を付けた形のセンサ2
3で検出した。センサはサンプルホルダーに接着剤で固
定し、音響整合を良くしている。サンプルは1μm以下
の膜厚に形成された酸化物の薄膜であり、基板は30m
mΦで厚さ2mmの円形ペレット状の石英ガラス(測定
波長光をいずれも透過)である。本サンプルはサンプル
ホルダーのV字型溝にセットされ、ねじと、もう一方の
壁に挟まれる形で、一定の位置に固定される。このあ
と、溝に絶縁性の溶媒であるアイソパー(商品名。エッ
ソ社製。)24が、注入される。絶縁性は圧電音響検出
素子を正常に機能させるために必要である。アイソパー
は液体インクの溶媒などに用いられるもので、粘度が低
く、気泡ができにくくかつ、揮発性も低い。
The sample holder is, as shown in FIG.
The sensor has a V-shaped notch groove made of aluminum, and has an acoustic signal of PZT (lead zirconate titanate) which is a piezoelectric material and an alumina receiving plate attached thereto.
3 detected. The sensor is fixed to the sample holder with an adhesive to improve acoustic matching. The sample is an oxide thin film formed to a thickness of 1 μm or less, and the substrate is 30 m thick.
It is a quartz glass having a diameter of 2 mm and a diameter of 2 mm in the form of a circular pellet (all light having a measurement wavelength is transmitted). This sample is set in the V-shaped groove of the sample holder, and is fixed in a fixed position between the screw and the other wall. Thereafter, Isopar (trade name, manufactured by Esso Corporation) 24 as an insulating solvent is injected into the groove. The insulating property is necessary for the piezoelectric acoustic detection element to function normally. Isopar is used as a solvent for liquid ink, etc., and has a low viscosity, is unlikely to form bubbles, and has low volatility.

【0029】セットされたサンプルに、測定光の照射を
行ない、圧電音響検出素子の出力信号(電圧)を計測し
たところ、サンプルの光吸収により発生した光音響信号
の波形は、ArFエキシマレーザ光とKrFエキシマレ
ーザ光とで一致した。出力信号は、適当な取得時間選択
とフィルタリングを行なって雑音を除き、メインの共振
周波数の付近の周波数を選択して(FFT:高速フーリ
エ変換による)、その成分を計測した。
The set sample was irradiated with measurement light, and the output signal (voltage) of the piezoelectric acoustic detection element was measured. The waveform of the photoacoustic signal generated by the light absorption of the sample was found to be ArF excimer laser light. It was consistent with the KrF excimer laser light. The output signal was subjected to appropriate acquisition time selection and filtering to remove noise, to select a frequency near the main resonance frequency (FFT: by fast Fourier transform), and to measure its components.

【0030】このサンプルを、KrFエキシマレーザ光
の波長248nmにおいて、分光光度計により、光学的
に吸収率を測定した。透過率と反射率を測定した後、積
分球を用いて、サンプルの前方散乱及び後方散乱の散乱
率を測定し、これらから吸収率を算出した。この吸収率
に、測定時のKrFエキシマレーザ光の照射光量を乗ず
れば、本サンプルにより吸収された吸収量が求められ
る。この吸収量を音響信号強度で除せば、音響信号強度
に対する、吸収量の比例係数を算出できる。
The absorbance of this sample was measured optically by a spectrophotometer at a wavelength of 248 nm of KrF excimer laser light. After measuring the transmittance and the reflectance, the scattering rates of the forward scattering and the back scattering of the sample were measured using an integrating sphere, and the absorption was calculated from these. By multiplying this absorption rate by the irradiation amount of the KrF excimer laser light at the time of measurement, the absorption amount absorbed by the sample is obtained. By dividing the amount of absorption by the sound signal intensity, a proportional coefficient of the amount of absorption with respect to the sound signal intensity can be calculated.

【0031】このようにして、ArFエキシマレーザ光
照射時の吸収量はArFエキシマレーザ光照射時の音響
信号強度にこの比例係数を乗ずることにより、求めるこ
とができた。ArFエキシマレーザ光の照射光量は前述
の方法でモニターされているので、この吸収量をArF
エキシマレーザ光の照射光量で除し、100を乗ずるこ
とにより、最終的に、このサンプルのArFエキシマレ
ーザ光の波長193nmにおける吸収率を決定すること
ができた。
As described above, the absorption amount at the time of irradiating ArF excimer laser light can be obtained by multiplying the acoustic signal intensity at the time of irradiating ArF excimer laser light by this proportionality coefficient. Since the irradiation amount of the ArF excimer laser beam is monitored by the above-described method, the absorption amount is
By dividing by the irradiation light amount of the excimer laser light and multiplying by 100, the absorbance of this sample at a wavelength of 193 nm of the ArF excimer laser light was finally determined.

【0032】以上のように、音響信号強度に対する、吸
収量の比例係数を用い、種々の同一形状、同一寸法の基
板上の薄膜材料の、ArFエキシマレーザ波長(193
nm)における吸収率を、音響測定だけで求めることが
できるようになった。
As described above, the ArF excimer laser wavelength (193) of various thin film materials on a substrate having the same shape and the same size is used by using the proportionality coefficient of the absorption amount to the acoustic signal intensity.
nm) can now be determined by acoustic measurements alone.

【0033】[0033]

【実施例2】実施例1と基本的に同じ構成であるが、よ
り精度の高い測定を行なうため、図4のようにスリット
14の前に設けたズームレンズ25により、サンプルへ
の光量を変化させての測定を行った。ズームレンズはA
rFエキシマレーザ光(波長193nm)用に設計され
たものを用いたので、KrFエキシマレーザ光(波長2
48nm)では色収差が大きいが、KrFエキシマレー
ザ光(波長248nm)でも光量変化作用として十分機
能した。ズームレンズをパーソナルコンピュータ26で
制御されたステッピングモーター(図示しない)で駆動
すると、スリット開口部に於ける光パワー密度が変化
し、サンプルへの照射光量が変化する。1パルスごと
に、分岐光量と、音響信号強度を測定、記録した。
Second Embodiment The configuration is basically the same as that of the first embodiment, but in order to perform more accurate measurement, the amount of light to the sample is changed by a zoom lens 25 provided in front of the slit 14 as shown in FIG. The measurement was performed. The zoom lens is A
Since the one designed for rF excimer laser light (wavelength 193 nm) was used, the KrF excimer laser light (wavelength 2
(48 nm), the chromatic aberration was large, but the KrF excimer laser light (wavelength: 248 nm) also functioned sufficiently as a light amount changing function. When the zoom lens is driven by a stepping motor (not shown) controlled by the personal computer 26, the light power density at the slit opening changes, and the amount of light applied to the sample changes. The amount of branched light and the intensity of the acoustic signal were measured and recorded for each pulse.

【0034】こうして得られた照射光量と音響信号強度
との相関を直線でフィッティング(最小二乗法)し、傾
き(比例係数)を求めた。実施例1と同様に、分岐光量
は、事前にサンプル面への照射光量との比例関係が測定
され、その比例係数が求められているので、分岐光量か
ら直ちに照射光量を求めることができ、また、同一サン
プルに対する、KrFエキシマレーザ光の波長248n
mにおける光吸収率が光学的に測定されるので、この光
吸収率と前記照射光量を乗ずれば、吸収量を求めること
ができ、結局、音響信号強度から吸収量が直ちに求めら
れる。
The correlation between the irradiation light quantity and the acoustic signal intensity obtained in this way was fitted by a straight line (least square method), and the slope (proportional coefficient) was obtained. As in the first embodiment, the branching light amount is measured in advance in proportion to the irradiation light amount on the sample surface, and its proportional coefficient is obtained. Therefore, the irradiation light amount can be immediately obtained from the branch light amount. 248n of KrF excimer laser light for the same sample
Since the light absorptance at m is optically measured, the amount of absorption can be obtained by multiplying the light absorptance by the irradiation light amount. As a result, the absorptive amount is immediately obtained from the acoustic signal intensity.

【0035】以上のように、ArFエキシマレーザ光
(193nm)の照射に対して発生する音響信号強度か
ら、直ちに吸収量が求められる。このときの照射光量は
モニターされた分岐光量から求められるので、光吸収率
は吸収量を照射光量で除し、100を乗ずることによっ
て得られる。こうして多数個のデータをとってフィッテ
ィング操作をすることにより、バラツキをおさえた、精
度のよいデータを得、それにより光吸収率の絶対値をさ
らに正確に測定できるようになった。
As described above, the absorption amount can be immediately obtained from the intensity of the acoustic signal generated by the irradiation of the ArF excimer laser light (193 nm). Since the irradiation light quantity at this time is obtained from the monitored branch light quantity, the light absorption rate is obtained by dividing the absorption quantity by the irradiation light quantity and multiplying by 100. By performing a fitting operation on a large number of data in this way, highly accurate data with less variation can be obtained, and thereby the absolute value of the light absorption rate can be measured more accurately.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
他方法では測定が困難な波長においても、光音響測定法
によって光吸収率の絶対値を簡便に求めることができ
る。
As described above, according to the present invention,
The absolute value of the light absorptivity can be easily obtained by the photoacoustic measurement method even at a wavelength that is difficult to measure by another method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】a、b 本発明の光吸収率測定法の模式図であ
る。 図1a ArFエキシマレーザ光での音響信号強度測定
と、その信号を示す。 図1b KrFエキシマレーザ光での音響信号強度測定
と、その信号を示す。
1A and 1B are schematic diagrams of a method for measuring light absorptivity of the present invention. FIG. 1a shows an acoustic signal intensity measurement with ArF excimer laser light and its signal. FIG. 1b shows an acoustic signal intensity measurement with KrF excimer laser light and its signal.

【図2】 音響信号強度測定の再現性良好なサンプルホ
ルダーの構造の一例である。
FIG. 2 is an example of the structure of a sample holder having good reproducibility of sound signal intensity measurement.

【図3】実施例1に関する図である。図3a 実施例1
の測定法の概要図である。図3b 実施例1のサンプル
ホルダーの正面図である。
FIG. 3 is a diagram related to a first embodiment. FIG. 3a Example 1
FIG. 3 is a schematic diagram of a measuring method. FIG. 3b is a front view of the sample holder of the first embodiment.

【図4】 実施例2の測定法の概要図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a measurement method in Example 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ArFエキシマレーザ 2…集光光学系(ArFエキシマレーザ用) 3…測定サンプル 4…サンプルホルダー 5…音響検出素子 6…測定光スポット 7…ArFエキシマレーザ照射による音響信号 8…KrFエキシマレーザ 9…集光光学系(KrFエキシマレーザ用) 10…KrFエキシマレーザ照射による音響信号 11…溝つきサンプルホルダー 12…マッチング液 13…エキシマレーザ 14…スリット 15…リレーレンズ(ArFエキシマレーザ用) 15’…リレーレンズ(KrFエキシマレーザ用) 16…対物レンズ(ArFエキシマレーザ用) 16’…対物レンズ(KrFエキシマレーザ用) 17…薄膜サンプル 18…石英ガラス 19…光量センサ 20…サンプルホルダー 21…ビームトラップ 22…窒素ガスパージチャンバー 23…圧電音響検出素子 24…アイソパー 25…ズームレンズ 26…パーソナルコンピュータ 27…ズームレンズ制御信号 28…アンプ、周波数選別装置(フィルタ、FFT) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... ArF excimer laser 2 ... Condensing optical system (for ArF excimer laser) 3 ... Measurement sample 4 ... Sample holder 5 ... Acoustic detection element 6 ... Measurement light spot 7 ... Acoustic signal by ArF excimer laser irradiation 8 ... KrF excimer laser 9 ... Condensing optical system (for KrF excimer laser) 10 ... Acoustic signal by KrF excimer laser irradiation 11 ... Sample holder with groove 12 ... Matching liquid 13 ... Excimer laser 14 ... Slit 15 ... Relay lens (for ArF excimer laser) 15 '... Relay lens (for KrF excimer laser) 16 ... Objective lens (for ArF excimer laser) 16 '... Objective lens (for KrF excimer laser) 17 ... Thin film sample 18 ... Quartz glass 19 ... Light quantity sensor 20 ... Sample holder 21 ... Beam trap 22 ... Nitrogen gas par Chamber 23 ... piezoelectric acoustic detection elements 24 ... Isopar 25 ... zoom lens 26 ... personal computer 27 ... zoom lens control signal 28 ... amplifier, the frequency sorting unit (filter, FFT)

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固体サンプルにパルス光を照射し、光吸
収による加熱とその後の冷却で起こる、固体の膨張と収
縮によって生ずる音響信号強度を計測することによって
固体の光吸収率を測定する光吸収率測定方法において、
同一の計測サンプルホルダーを用い、異なる波長の測定
光を照射したときに生ずる音響信号強度を直接比較する
ことにより、光吸収率を算出することを特徴とする光吸
収率測定方法。
1. A light absorption device for irradiating a solid sample with pulsed light, and measuring the optical signal intensity generated by expansion and contraction of the solid, which is generated by heating and subsequent cooling by light absorption, thereby measuring the light absorption rate of the solid. In the rate measurement method,
A method for measuring light absorptance, wherein the light absorptance is calculated by directly comparing the acoustic signal intensities generated when irradiating measurement light of different wavelengths using the same measurement sample holder.
【請求項2】 固体サンプルにパルス光を照射し、光吸
収による加熱とその後の冷却で起こる、固体の膨張と収
縮によって生ずる音響信号強度を計測することによって
固体の光吸収率を測定する光吸収率測定装置において、
同一の計測サンプルホルダーを用い、異なる波長の測定
光を照射したときに生ずる音響信号強度を直接比較する
ことにより、光吸収率を算出する光吸収率測定手段を有
することを特徴とする光吸収率測定装置。
2. A light absorption method for irradiating a solid sample with pulsed light, and measuring the sound signal intensity generated by expansion and contraction of the solid, which is generated by heating and subsequent cooling by light absorption, thereby measuring the light absorption rate of the solid. In the rate measuring device,
Light absorption rate measuring means for calculating light absorption rate by directly comparing the acoustic signal intensity generated when irradiating measurement light of different wavelengths using the same measurement sample holder. measuring device.
【請求項3】 請求項2記載の光吸収率測定装置におい
て、サンプルの同一位置に同一形状、同一サイズの測定
光スポットが照射されるよう配置された光吸収率測定手
段を有することを特徴とする光吸収率測定装置。
3. A light absorption rate measuring apparatus according to claim 2, further comprising a light absorption rate measuring means arranged so that a measurement light spot of the same shape and the same size is irradiated on the same position of the sample. Light absorption rate measuring device.
【請求項4】 請求項1記載の光吸収率測定方法におい
て、サンプルが、測定光と、較正用光の両方に対して実
質的に透明な基板の上に形成された薄膜材料であるか、
測定光と、較正用光の両方に対して吸収係数が充分に大
きく、従って、進入深さがサンプルのサイズに比べ充分
に小さい材料であることを特徴とする光吸収率測定方
法。
4. The method of claim 1, wherein the sample is a thin film material formed on a substrate that is substantially transparent to both the measurement light and the calibration light.
A light absorption rate measuring method, characterized in that the material has a sufficiently large absorption coefficient for both the measuring light and the calibration light, and therefore has a penetration depth sufficiently smaller than the sample size.
【請求項5】 請求項2記載の光吸収率測定装置におい
て、サンプル交換に際して、音響伝搬条件などが一定
で、音響信号強度と光吸収量の比例係数が一定に保たれ
るサンプル保持機構を有することを特徴とする光吸収率
測定装置。
5. The optical absorptance measuring apparatus according to claim 2, further comprising a sample holding mechanism for maintaining a constant acoustic propagation condition and the like and a constant proportional coefficient between the acoustic signal intensity and the light absorption amount when exchanging the sample. An optical absorptance measuring apparatus, characterized in that:
【請求項6】 請求項2記載の光吸収率測定装置におい
て、異なった波長の光を発生する光源が同一装置である
ことを特徴とする光吸収率測定装置。
6. The light absorption rate measuring device according to claim 2, wherein the light sources that emit light of different wavelengths are the same device.
【請求項7】 請求項1、4記載の光吸収率測定方法に
おいて、サンプルへの照射光量を可変し、音響信号強度
とサンプルへの照射光量との関係をフィッティングによ
り対応付けることを特徴とする光吸収率測定方法。
7. The light absorption rate measuring method according to claim 1, wherein the amount of light applied to the sample is varied, and the relationship between the acoustic signal intensity and the amount of light applied to the sample is associated by fitting. Absorption rate measurement method.
【請求項8】 請求項2、3、5、6記載の光吸収率測
定装置において、サンプルへの照射光量を可変し、音響
信号強度とサンプルへの照射光量との相関をフィッティ
ングにより対応付けることを可能とする手段を有するこ
とを特徴とする光吸収率測定装置。
8. The optical absorptance measuring apparatus according to claim 2, wherein the amount of irradiation on the sample is varied, and the correlation between the acoustic signal intensity and the amount of irradiation on the sample is associated by fitting. An optical absorptance measuring apparatus, characterized in that it has means for enabling it.
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