Ultra Fast Laser Flash Method for Measuring Thermal Diffusivity of Thin Films

thin film, thermal diffusivity, ultra fast laser flash method, thermoreflectance, picosecond, nanosecond, phase change memory, integrated circuit, standard 1．は じ め に 光加熱相変化記録メディア(ReWritable DVD) ，高密 度集積回路，フラットパネルディスプレイなどは数ナノメ ートルから数 100 ナノメートルの厚さの薄膜から構成され ているが，それらが使われているときにその中で熱がどの ように流れどんな温度分布が生じているかを知るには，そ れらの薄膜の熱的性質や薄膜間の界面熱抵抗の情報が必要 である． 産業技術総合研究所計測標準研究部門は，ピコ秒パルス レーザ加熱によるサーモリフレクタンス法の開発に成功 し，金属薄膜の熱拡散率測定を可能にした 1)∼4) ．この方法 は厚さ 100 nm オーダーの金属薄膜の熱拡散率を世界で初 めて測定した点で画期的であるとともに 5)6) ，バルク材料 の標準的熱拡散率測定法であるレーザフラッシュ法と原理 的に同一であるため 7)8) ，定量性・信頼性に優れている． このような超高速レーザフラッシュ法は計測における不確 か さ の 表 現 の ガ イ ド(Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement, GUM)に基づいて不確かさ を評価し 9) ，将来，国家標準，