DE10319206A1

DE10319206A1 - Verfahren und Vorrichtungen zur Spannungsreduzierung in dünnen Schichten

Info

Publication number: DE10319206A1
Application number: DE2003119206
Authority: DE
Inventors: Guenter Reise; Dirk Rost; Steffen Weismantel
Original assignee: Individual
Current assignee: Lim Laserinstitut Mittelsachsen 09648 Mi De GmbH
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2023-04-26
Also published as: DE10319206B4; WO2004097064A3; WO2004097064A2

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Spannungsreduzierung in dünnen Schichten. Dazu wird vorteilhafterweise die auf einem Substrat abgeschiedene wenigstens eine Schicht oder Subschicht während kurzzeitiger Unterbrechungen des Beschichtungsprozesses oder die auf einem Substrat aufwachsende Schicht alternierend zum Schichtbildungsprozess oder während des Schichtbildungsprozesses mit einem gepulsten Laserstrahls als Temperpuls oder mit mehreren gepulsten Laserstrahlen verschiedener Wellenlänge und Pulsdauer mit jeweils vorgegebener Energiefluenz und Pulswiederholfrequenz als Temperpulse bestrahlt. Dabei handelt es sich bevorzugt um solche Schichten, die durch Ablagerung von wenigstens einem vorzugsweise gepulsten Teilchenstrom auf einem Substrat im Vakuum gebildet werden. Bei der Beschichtung größerer Substrate erfolgt die Bestrahlung von lateralen Bereichen der Schicht. Die erfindungsgemäße Lösung bietet den besonderen Vorteil, dass die für den Spannungsabbau erforderlichen hohen Temperaturen durch die Pulsbestrahlung nur kurzzeitig im Bereich von wenigen Mikrosekunden und wegen der geringen Energiedissipation durch Wärmeleitung vorzugsweise nur in einem Schichtoberflächenbereich geringer Dicke erzeugt werden.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Spannungsreduzierung in dünnen Schichten nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1, 8 und 9.
Bei bekannten Verfahren und Anordnungen zur Spannungsreduzierung von aufgebrachten Schichten werden die Körper mit den Schichten erwärmt. Mit dieser Erwärmung werden die bei der Schichtabscheidung auftretenden Spannungen in den Schichten und zwischen den Körpern und den Schichten reduziert bis aufgehoben. Dabei erfolgt die Spannungsreduzierung durch ein thermisches Langzeittempern. Nachteilig ist dabei die Erwärmung nicht nur der Schicht sondern auch der Körper, so dass sich auch Eigenschaften der Körper verändern können. Ein weiterer Nachteil stellt der dafür notwendige Zeitaufwand dar.
In weiteren bekannten Verfahren und Anordnungen werden deshalb nur die Schichten erwärmt, wobei aber auch eine Erwärmung des Grundkörpers erfolgt. Eine derartige Lösung ist unter anderem in der DE 101 08 926 C1 (Wärmebehandlungsverfahren und -anordnung für Metallgegenstände) veröffentlicht. Dazu wird die Oberfläche mit elektromagnetischer Strahlung im Bereich des nahen Infrarot, die ihren wesentlichen Wirkanteil im Wellenlängenbereich zwischen 0,8 μm und 1,5 μm hat, mit hoher Leistungsdichte bestrahlt. Strahlquellen sind Emitter, die den Gegenstand flächig bestrahlen. Das Material einer Oberflächenschicht wird auf eine in Abhängigkeit von den Materialparametern vorbestimmte Behandlungstemperatur erwärmt. Dabei handelt es sich um ein Langzeittempern, wobei auch der Grundkörper des Gegenstandes mit erwärmt wird.
Der in den Patentansprüchen 1, 8 und 9 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, weitestgehend spannungsfreie dünne Schichten auf einem Substrat zu erzeugen.
Diese Aufgabe wird mit den in den Patentansprüchen 1, 8 und 9 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Die erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass auf einem Substrat weitestgehend spannungsfreie dünne Schichten und Mehrschichtsysteme abgeschieden werden können. Dazu wird die auf einem Substrat abgeschiedene wenigstens eine Schicht oder Subschicht während kurzzeitiger Unterbrechungen des Beschichtungsprozesses oder die auf einem Substrat aufwachsende Schicht alternierend zum Schichtbildungsprozess oder während des Schichtbildungsprozesses mit einem gepulsten Laserstrahl als Temperpuls oder mit mehreren gepulsten Laserstrahlen verschiedener Wellenlänge und Pulsdauer mit jeweils vorgegebener Energiefluenz und Pulswiederholfrequenz als Temperpulse bestrahlt. Dabei handelt es sich bevorzugt um solche Schichten, die durch Ablagerung von wenigstens einem vorzugsweise gepulsten Teilchenstrom auf einem Substrat im Vakuum gebildet werden. Bei der Beschichtung größerer Substrate erfolgt die Bestrahlung von lateralen Bereichen der Schicht, um die erforderliche Energiefluenz zu erreichen.
Im Vergleich zu den bekannten thermischen Temperverfahren zur Spannungsreduzierung in dünnen Schichten, die ein kontinuierliches Aufheizen des gesamten Substrat-Schichtsystems auf hohe Temperaturen von üblicherweise größer 600 °C im Zeitbereich von wenigstens einigen 10 Minuten erfordern, bietet die erfindungsgemäße Lösung den Vorteil, dass die für den Spannungsabbau erforderlichen hohen Temperaturen durch die Pulsbestrahlung nur kurzzeitig im Bereich von wenigen Mikrosekunden und wegen der geringen Energiedissipation durch Wärmeleitung vorzugsweise nur in einem Schichtoberflächenbereich geringer Dicke erzeugt werden.
Das führt vorteilhafterweise dazu, dass eine geringe bis keine thermische Belastung des Substrates gegeben ist. Bei Mehrschichtsystemen werden die darunter liegenden Schichten thermisch wenig bis nicht belastet. Damit können auch thermisch wenig belastbare temperaturempfindliche Substrate unter Verwendung der erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen mit weitestgehend spannungsfreien dünnen Schichten versehen werden.
Ein weiterer Vorteil ist die wesentlich geringere Gesamtzeit für die Erzeugung weitestgehend spannungsfreier Schichten, da die beim üblichen Temperprozess zur Spannungsreduzierung erforderliche zeitaufwändige Erwärmung und nachfolgende Abkühlung der Substrate einschließlich der darauf abgeschiedenen Schichten entfällt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 7 angegeben.
Für die Erzeugung eines gepulsten energetischen Teilchenstromes für die Schichtbildung auf dem Substrat kann vorteilhaft die Laserstrahlablation eines Targets mit gepulsten Laserstrahlen eingesetzt werden. Nach den Weiterbildungen der Patentansprüche 2, 3 und 4 wird die auf dem Substrat aufwachsende Schicht zur Reduzierung der Schichtspannung entweder durch Umschalten des Strahlweges mit dem zur Ablation eingesetztem Laserstrahl alternierend zu den schichtbildenden pulsförmigen Teilchenströmen bestrahlt oder die Lasertemperung der aufwachsenden Schicht zur Reduzierung der Schichtspannung erfolgt mit Hilfe eines zweiten gepulsten Laserstrahls alternierend oder synchron mit den schichtbildenden pulsförmigen Teilchenströmen.
Im erstem Fall ergibt sich nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 3 eine einfache Realisierung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit nur einem Laser, so dass dünne und weitestgehend spannungsfreie Schichten auf einem Substrat ökonomisch günstig herstellbar sind. Im zweiten Fall können nach Weiterbildung des Patentanspruchs 4 die Schichten zur Spannungsreduzierung auch synchron mit den gepulsten Teilchenströmen und mit einer anderen Laserwellenlänge und Laserpulsdauer bestrahlt werden, was in Abhängigkeit vom Schichtmaterial zu einer effektiveren Spannungsreduzierung führen kann.
Nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 4 ist auch der Einsatz mehrerer Laser mit unterschiedlicher Wellenlänge, Pulsdauer und Energiefluenz vorgesehen, deren gepulste Laserstrahlen mit vorgegebenen zeitlichen Pulsabständen oder vorgegebenem Pulsüberlappungsgrad als Temperpulse auf das Substrat oder seriell auf Substratbereiche gerichtet sind. Dieses aufwändigere Verfahren zur Spannungsreduzierung bietet den Vorteil, dass neben der rein thermischen Anregung auch ganz bestimmte Gitterschwingungszustände und Platzwechselvorgänge im Schichtmaterial angeregt werden können, das zur weiteren Spannungsreduzierung in der Schicht führt.
Nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 5 wird die Pulsdauer und die Energiefluenz der auf das Substrat gerichteten Laserstrahlpulse so gewählt, dass das Substrat trotz der kurzzeitig erreichbaren hohen Temperaturen im Schichtoberflächenbereich thermisch nicht geschädigt wird und auch kein Materialabtrag von den bereits abgeschiedenen Schichten erfolgt. Die Pulsdauer liegt typischerweise im Bereich bis zu einigen 10 ns.
Durch diese Verfahrensweise können auch die Spannungen von Schichten auf niedrigschmelzenden und temperaturempfindlichen Substraten wirkungsvoll reduziert werden.
Spannungsreduzierungen in diamantartigen Kohlenstoffschichten und kubischen Bornitridschichten sind in den Weiterbildungen der Patentansprüche 6 und 7 aufgeführt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden näher beschrieben.
Verfahren und Vorrichtungen zur Spannungsreduzierung dünner Schichten aus Teilchen, die durch Abtragen eines Materials von einem Target mittels auf die Targetoberfläche einfallenden und gepulsten Laserstrahlen ablatiert und auf der Oberfläche eines Substrats abgeschieden werden, werden nachfolgend zusammen näher erläutert.
In einem Verfahren zur Spannungsreduzierung in dünnen Schichten werden die Schichten aus gepulsten Teilchenströmen auf einem Substrat gebildet, die durch Abtragen eines Materials von einem Target mittels auf die Targetoberfläche einfallenden und gepulsten Laserstrahlen erzeugt und auf das Substrat gerichtet werden. Alternierend mit einer vorgegebenen Zeitverzögerung zu den auf das Substrat auftreffenden Teilchenstrompulsen oder synchron mit den Teilchenstrompulsen oder alternierend mit einer vorgegebenen Zeitverzögerung zu einer vorgegebenen Folge von Teilchenstrompulsen oder synchron mit einem Puls von aufeinanderfolgenden Folgen von Teilchenstrompulsen werden die Laserstrahlpulse wenigstens eines Lasers mit vorgegebener Wellenlänge, Pulsdauer und Energiefluenz als Temperpulse zur Spannungsreduzierung der Schicht auf die Schicht oder auf Bereiche der Schicht gerichtet.
Das kann durch zwei Ausführungsformen erfolgen. In einer ersten Ausführungsform werden gepulste Laserstrahlen eines Lasers mittels einer die Strahlrichtung und die Energiefluenz steuernden Einrichtung in vorgegebener Reihenfolge und mit vorgegebener Pulszahl entweder mit hoher Energiefluenz zur Erzeugung der Teilchenstrompulse auf die Targetoberfläche oder mit niedrigerer Energiefluenz als Temperpulse entweder auf die Schicht oder auf Bereiche der Schicht gerichtet. Dabei können seriell oder wählbare Bereiche der Schicht mit den gepulsten Laserstrahlen beaufschlagt werden. In einer zweiten Ausführungsform werden gepulste Laserstrahlen eines ersten Lasers zur Erzeugung der Teilchenstrompulse zum Substrat auf die Targetoberfläche und gepulste Laserstrahlen wenigstens eines zweiten Lasers mit unterschiedlicher Wellenlänge, Pulsdauer und Energiefluenz sowie vorgegebenen zeitlichen Pulsabständen oder vorgegebenem Pulsüberlappungsgrad als Temperpulse entweder auf die Schicht oder Bereiche der Schicht gerichtet. Dabei wird weiterhin bei Abscheidung einer Schicht bestehend aus einer Schichtfolge von Subschichten sichergestellt, dass die Pulsdauer und die Energiefluenz der Laserstrahlen so gewählt und eingestellt werden, dass die bereits abgeschiedenen Schichten thermisch nicht belastet und beschädigt werden und kein Materialabtrag von dieser bereits abgeschiedenen Schicht erfolgt.
Zur Laserpulsabscheidung und zur Spannungsreduzierung in amorphen diamantartigen Kohlenstoffschichten mit bis zu 90% sp3-Bindungsanteilen auf Silizium- und Hartmetall-Substraten werden zwei KrF-Excimerlaserstrahlen mit einer Wellenlänge von 248 nm und einer Pulsdauer von 30 ns eingesetzt. Auf das Target werden fokussierte Laserstrahlen mit einer Energiefluenz von 5 bis 20 J/cm² und einer Pulswiederholfrequenz von 1 bis 50 Hz so gerichtet und bewegt, dass diese Laserstrahlen spiral- oder in einem Raster punktförmig mit konstanter Vektorgeschwindigkeit über das Target geführt werden. Auf das Substrat werden Laserstrahlen mit einer Energiefluenz von 0,1 bis 1 J/cm² und einer Pulswiederholfrequenz von 1 bis 50 Hz gerichtet. Die mit Aufwachsraten von 1 bis 100 nm/min aufwachsende Schicht wird entweder gleichzeitig oder bei größeren Substratflächen werden laterale Bereiche der Schicht nach jeweils einer Subschichtdickenzunahme von 150 bis 300 nm zur Spannungsreduzierung mit 1000 bis 5000 Temperpulsen bestrahlt.
Zur Laserpulsabscheidung und zur Spannungsreduzierung von nahezu phasenreinen, polykristallinen und kubischen Bornitrid-Schichten auf Silizium- und Hartmetall-Substraten werden zwei KrF-Excimerlaserstrahlen mit einer Wellenlänge von 248 nm und einer Pulsdauer von 30 ns eingesetzt. Auf das Target werden fokussierte Laserstrahlen mit einer Energiefluenz von 20 bis 60 J/cm² und einer Pulswiederholfrequenz von 1 bis 50 H₂ so gerichtet und bewegt, dass diese Laserstrahlen spiral- oder in einem Raster punktförmig mit konstanter Vektorgeschwindigkeit über das Target geführt werden. Auf das Substrat werden Laserstrahlen mit einer Energiefluenz von 0,1 bis 2 J/cm² und einer Pulswiederholfrequenz von 1 bis 50 Hz gerichtet. Die mit Aufwachsraten von 1 bis 100 nm/min aufwachsende Schicht wird entweder gleichzeitig oder bei größeren Substratflächen werden laterale Bereiche der Schicht nach jeweils einer Subschichtdickenzunahme von 500 bis 1000 nm zur Spannungsreduzierung mit 1000 bis 10000 Temperpulsen bestrahlt.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einem Laser zur Erzeugung gepulster Laserstrahlen, einer evakuierbaren Bearbeitungskammer mit wenigstens einem Fenster für die Einkopplung von Laserstrahlen und mindestens Befestigungseinrichtungen für ein Target und ein Substrat.
In einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung ist in der Bearbeitungskammer und im Strahlengang der über das Fenster eingekoppelten Laserstrahlen eine sowohl schwenkbar gelagerte als auch mit mindestens einem Antrieb zum Schwenken gekoppelte Einrichtung angeordnet. Dadurch können die gepulsten Laserstrahlen entweder auf die Targetoberfläche zur Erzeugung der Teilchenströme oder auf die Substratoberfläche als Temperpulse gerichtet werden. In einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung befindet sich außerhalb der Bearbeitungskammer und im Strahlengang der Laserstrahlen eine sowohl schwenkbar gelagerte als auch mit mindestens einem Antrieb zum Schwenken gekoppelte Einrichtung. Damit können die gepulsten Laserstrahlen entweder durch ein erstes Fenster der Bearbeitungskammer auf die Targetoberfläche zur Erzeugung der Teilchenströme oder durch ein zweites Fenster der Bearbeitungskammer auf die Substratoberfläche als Temperpulse gerichtet werden.
Die Energiefluenz- und Pulszahl-Steuerung des Laserstrahls und die Steuerung des Antriebs sind so miteinander gekoppelt, dass Laserstrahl-Pulse mit vorgegebener Energiefluenz alternierend und mit einer vorgegebenen Zeitverzögerung zu den Teilchenströmen vom Target oder alternierend und mit einer vorgegebenen Zeitverzögerung zu einer vorgegebenen Teilchenstrompulsfolge als Temperpulse auf das Substrat oder Bereiche des Substrats gerichtet sind.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Bearbeitungskammer zwei Fenster zur Einkopplung von zwei Laserstrahlen zweier Laser auf. Die Laserstrahlen des ersten Lasers sind auf das Target zur Ablation der Teilchenströme gerichtet. Die Laserstrahlen des zweiten Lasers als Temperpulse sind auf die Substratoberfläche und damit die Schicht geführt. Die Energiefluenz- und Pulszahl-Steuerung des ersten Lasers und die Steuerung des zweiten Lasers sind so miteinander gekoppelt und aufeinander abstimmbar, dass Laserstrahl-Pulse mit vorgegebener Energiefluenz sowohl alternierend als auch mit einer vorgegebenen Zeitverzögerung zu den Teilchenströmen vom Target oder synchron mit den Teichenströmen oder sowohl alternierend als auch mit einer vorgegebenen Zeitverzögerung zu einer vorgegebenen Teilchenstrompulsfolge oder synchron mit einem Puls von aufeinanderfolgenden Teilchenstrompulsfolgen als Temperpulse auf die Schicht oder Bereiche der Schicht gerichtet sind.

Claims

Verfahren zur Spannungsreduzierung in dünnen Schichten, die durch chemische Dampfphasenabscheidung (CVD-Abscheidung) oder durch Flüssigphasenabscheidung oder durch Ablagerung eines Teilchenstromes auf einem Substrat gebildet werden, der durch kontinuierliche oder gepulste Verdampfung und/oder Zerstäubung oder durch kontinuierlichen oder gepulsten Laserstrahlabtrag eines Targets erzeugt und/oder als kontinuierlicher oder gepulster Ionen- oder Plasmastrahl auf die Substrate gerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem oder alternierend zum Schichtbildungsprozess oder während des Schichtbildungsprozesses auf dem Substrat ein gepulster Laserstrahl oder mehrere gepulste Laserstrahlen verschiedener Wellenlänge und Pulsdauer mit jeweils vorgegebener Energiefluenz und Pulswiederholfrequenz und vorgegebenem zeitlichen Pulsabstand als Temperpulse zur Spannungsreduzierung der Schicht auf die Schicht oder auf Bereiche der Schicht gerichtet werden.
Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Nutzung der Laserstrahlablation mit gepulsten Laserstrahlen zum Targetabtrag und zur Erzeugung eines gepulsten energetischen Teilchenstroms für die Schichtbildung auf dem Substrat die Laserstrahlpulse wenigstens eines Lasers mit vorgegebener Wellenlänge, Pulsdauer und Energiefluenz sowie Pulswiederholfrequenz alternierend mit einer vorgegebenen Zeitverzögerung zu den Teilchenstrompulsen oder synchron mit den Teilchenstrompulsen oder alternierend mit einer vorgegebenen Zeitverzögerung zu einer vorgegebenen Teilchenstrompulsfolge oder synchron mit einem Puls von aufeinanderfolgenden Teilchenstrompulsfolgen als Temperpulse zur Spannungsreduzierung der Schicht auf die Schicht oder auf Bereiche der Schicht gerichtet werden.
Verfahren nach den Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass gepulste Laserstrahlen eines Lasers mittels einer die Strahlrichtung und die Energiefluenz steuernden Einrichtung in vorgegebener Reihenfolge und mit vorgegebener Pulszahl entweder mit hoher Energiefluenz zur Erzeugung der Teilchenstrompulse auf die Targetoberfläche oder mit niedrigerer Energiefluenz als Temperpulse entweder auf die Schicht oder auf Bereiche der Schicht gerichtet werden.
Verfahren nach den Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass gepulste Laserstrahlen eines ersten Lasers zur Erzeugung der Teilchenstrompulse zum Substrat auf die Targetoberfläche und gepulste Laserstrahlen wenigstens eines zweiten Lasers mit unterschiedlicher Wellenlänge, Pulsdauer und Energiefluenz sowie vorgegebenen zeitlichen Pulsabständen oder vorgegebenem Pulsüberlappungsgrad als Temperpulse entweder auf die Schicht oder auf Bereiche der Schicht gerichtet werden.
Verfahren nach den Patentansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulsdauer und die Energiefluenz der auf die Schicht oder auf Bereiche der Schicht gerichteten Laserstrahlen so gewählt und eingestellt werden, dass das Substrat und/oder bereits abgeschiedene Schichten thermisch nicht belastet und beschädigt werden und kein Matertilabtrag von der bereits abgeschiedenen Schicht erfolgt.
Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Laserpulsabscheidung und zur Spannungsreduzierung in amorphen diamantartigen Kohlenstoffschichten mit bis zu 90% sp3-Bindungsanteilen auf Silizium- und Hartmetall-Substraten wenigstens ein KrF-Excimerlaser mit einer Wellenlänge von 248 nm und einer Pulsdauer von 30 ns eingesetzt werden, dass auf das Target fokussierte Laserstrahlen eines Lasers mit einer Energiefluenz von 5 bis 20 J/cm² und einer Pulswiederholfrequenz von 1 bis 50 Hz so gerichtet und bewegt werden, dass diese Laserstrahlen spiral- oder in einem Raster punktförmig mit konstanter Vektorgeschwindigkeit über das Target geführt werden und dass auf das Substrat Laserstrahlen des anderen Lasers mit einer Energiefluenz von 0,1 bis 1 J/cm² und einer Pulswiederholfrequenz von 1 bis 50 Hz gerichtet werden, so dass die mit Aufwachsraten von 1 bis 100 nm/min aufwachsende Schicht entweder gleichzeitig oder bei größeren Substratflächen Bereiche der Schicht nach jeweils einer Subschichtdickenzunahme von 150 bis 300 nm zur Spannungsreduzierung mit 1000 bis 5000 Temperpulsen bestrahlt wird.
Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Laserpulsabscheidung und zur Spannungsreduzierung von nahezu phasenreinen, polykristallinen und kubischen Bornitrid-Schichten auf Silizium- und Hartmetall-Substraten wenigstens ein KrF-Excimerlaser mit einer Wellenlänge von 248 nm und einer Pulsdauer von 30 ns eingesetzt werden, dass auf das Target fokussierte Laserstrahlen eines Lasers mit einer Energiefluenz von 20 bis 60 J/cm² und einer Pulswiederholfrequenz von 1 bis 50 H₂ so gerichtet und bewegt werden, dass diese Laserstrahlen spiral- oder in einem Raster punktförmig mit konstanter Vektorgeschwindigkeit über das Target geführt werden und dass auf das Substrat Laserstrahlen des anderen Lasers mit einer Energiefluenz von 0,1 bis 2 J/cm² und einer Pulswiederholfrequenz von 1 bis 50 Hz gerichtet werden, so dass die mit Aufwachsraten von 1 bis 100 nm/min aufwachsende Schicht entweder gleichzeitig oder bei größeren Substratflächen Bereiche der Schicht nach jeweils einer Subschichtdickenzunahme von 500 bis 1000 nm zur Spannungsreduzierung mit 1000 bis 10000 Temperpulsen bestrahlt wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1 mit mindestens einem Laser zur Erzeugung gepulster Laserstrahlen, einer evakuierbaren Bearbeitungskammer mit wenigstens einem Fenster für die Einkopplung von Laserstrahlen und mindestens Befestigungseinrichtungen für ein Target und ein Substrat zur Herstellung einer Schicht aus Teilchenströmen, die durch Materialablation vom Target mittels der auf die Targetoberfläche einfallenden gepulsten Laserstrahlen erzeugt und auf dem Substrat abgeschieden werden, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bearbeitungskammer und im Strahlengang der über das Fenster eingekoppelten Laserstrahlen eine sowohl schwenkbar gelagerte als auch mit mindestens einem Antrieb zum Schwenken gekoppelte Einrichtung so angeordnet ist, dass die gepulsten Laserstrahlen entweder auf die Targetoberfläche zur Erzeugung der Teilchenströme oder auf die Substratoberfläche als Temperpulse gerichtet werden oder dass außerhalb der Bearbeitungskammer und im Strahlengang der Laserstrahlen eine sowohl schwenkbar gelagerte als auch mit mindestens einem Antrieb zum Schwenken gekoppelte Einrichtung so angeordnet ist, dass die gepulsten Laserstrahlen entweder durch ein erstes Fenster auf die Targetoberfläche zur Erzeugung der Teilchenströme oder durch ein zweites Fenster auf die Substratoberfläche als Temperpulse gerichtet werden, und dass die Energiefluenz- und Pulszahl-Steuerung des Laserstrahls und die Steuerung des Antriebs so miteinander gekoppelt sind, dass Laserstrahl-Pulse mit vorgegebener Energiefluenz alternierend und mit einer vorgegebenen Zeitverzögerung zu den Teichenströmen vom Target oder alternierend und mit einer vorgegebenen Zeitverzögerung zu einer vorgegebenen Teilchenstrompulsfolge als Temperpulse auf die Schicht oder Bereiche der Schicht des Substrats gerichtet sind.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1 mit einem ersten und einem zweiten Laser zur Erzeugung gepulster Laserstrahlen, einer evakuierbaren Bearbeitungskammer mit Fenstern für die Einkopplung der Laserstrahlen des ersten Lasers und des zweiten Lasers und mindestens Befestigungseinrichtungen für ein Target und ein Substrat zur Herstellung einer Schicht aus Teilchenströmen, die durch Materialablation vom Target mittels der auf die Targetoberfläche einfallenden gepulsten Laserstrahlen des ersten Lasers erzeugt und auf dem Substrat abgeschieden werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Target und das Substrat in der Bearbeitungskammer und ein Fenster der Bearbeitungskammer für die Einkopplung der Laserstrahlen des zweiten Lasers so angeordnet sind, dass die Laserstrahlen des zweiten Lasers als Temperpulse auf die Substratoberfläche gerichtet sind, und dass die Energiefluenz- und Pulszahl-Steuerung des ersten Laser und die Steuerung des zweiten Laser so miteinander gekoppelt und aufeinander abstimmbar sind, dass Laserstrahl-Pulse mit vorgegebener Energiefluenz sowohl alternierend als auch mit einer vorgegebenen Zeitverzögerung zu den Teilchenströmen vom Target oder synchron mit den Teichenströmen oder sowohl alternierend als auch mit einer vorgegebenen Zeitverzögerung zu einer vorgegebenen Teilchenstrompulsfolge oder synchron mit einem Puls von aufeinanderfolgenden Teilchenstrompulsfolgen als Temperpulse auf die Schicht oder Bereiche der Schicht des Substrats gerichtet sind.