JP2002012965A - Method and target for laser vapor deposition - Google Patents
Method and target for laser vapor depositionInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ蒸着方法お
よびレーザ蒸着用ターゲットに関し、より具体的には、
レーザ光をターゲットに照射しターゲットより飛散した
物質を基板上に堆積させるレーザ蒸着方法およびそのレ
ーザ蒸着方法に用いるターゲットに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser deposition method and a laser deposition target, and more specifically, to a laser deposition method and a laser deposition target.
The present invention relates to a laser vapor deposition method for irradiating a target with laser light and depositing substances scattered from the target on a substrate, and a target used for the laser vapor deposition method.
【0002】[0002]
【従来の技術】レーザ蒸着法においては、図14に示す
ようにターゲット1から物質2(原子および/または分
子)を飛散させるため、その飛散現象にレーザエネルギ
密度のしきい値が存在する。このため、レンズなどの光
学系を用いターゲット1上でレーザ10を集光し、しき
い値以上のエネルギ密度にすることで、基板20上に成
膜が行なわれる。2. Description of the Related Art In a laser vapor deposition method, a substance 2 (atoms and / or molecules) is scattered from a target 1 as shown in FIG. For this reason, the film is formed on the substrate 20 by condensing the laser 10 on the target 1 using an optical system such as a lens to have an energy density equal to or higher than a threshold.
【0003】特にレーザにエキシマレーザを用いたもの
では、ターゲットの組成と形成する膜の組成とのずれ
がほとんどない、レーザ源が真空チャンバの外にある
ため真空チャンバ内の雰囲気を自由にできる、成膜速
度が他の気相法(スパッタ、MBE(Molecular Beam E
pitaxy)など)より速いなどの特徴がある。このため、
このようなレーザ蒸着法は、多元系の酸化物超電導薄膜
形成の手法として、酸化物超電導物質発見当初より多く
の研究機関により採用されている(たとえば、S. Witan
achchi et al., Applied Physics Letters vol.53, p.2
34(1988))。In particular, in the case of using an excimer laser as a laser, there is almost no difference between the composition of a target and the composition of a film to be formed. Since the laser source is outside the vacuum chamber, the atmosphere in the vacuum chamber can be freely set. When the deposition rate is changed by other gas phase methods (sputtering, MBE (Molecular Beam E
pitaxy), etc.). For this reason,
Such a laser deposition method has been adopted by many research institutions since the discovery of the oxide superconducting material as a technique for forming a multi-component oxide superconducting thin film (for example, S. Witan
achchi et al., Applied Physics Letters vol.53, p.2
34 (1988)).
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】レーザ蒸着法において
は、前述したようにレーザ光10を光学系を用いてター
ゲット1に集光するため、集光された後のレーザ光10
のビームサイズは非常に小さくなる。また、このレーザ
蒸着法における飛散粒子2の飛行方向はターゲット1の
表面の法線方向となるため、基板20上の限られた領域
にしか成膜することができず、実効的な成膜速度が得ら
れる領域は狭く限定されたものであった。したがって、
大きなサイズの基板20上に膜形成を行なう場合には、
たとえば基板20をターゲット1から飛散してくる粒子
2の軌跡に対して平行配置(オフアクシス配置)し、か
つ回転させる手法(たとえば特許公報2817299
号)、基板20を成膜中に変位させる手法(たとえば特
開平4−45263号公報)などの工夫をする必要があ
った。In the laser vapor deposition method, as described above, the laser beam 10 is focused on the target 1 using an optical system.
Becomes very small. In addition, since the flying direction of the scattered particles 2 in this laser vapor deposition method is the normal direction of the surface of the target 1, the film can be formed only on a limited area on the substrate 20. Was narrowly limited. Therefore,
When forming a film on a large-sized substrate 20,
For example, a method of disposing the substrate 20 in parallel (off-axis arrangement) with respect to the trajectory of the particles 2 scattered from the target 1 and rotating the substrate 20 (for example, Japanese Patent No. 2817299)
And a method of displacing the substrate 20 during the film formation (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-45263).
【0005】それゆえ本発明の目的は、簡便に大きな面
積の基板への均一な成膜を可能とするレーザ蒸着方法お
よびレーザ蒸着用ターゲットを提供することである。It is therefore an object of the present invention to provide a laser vapor deposition method and a laser vapor deposition target capable of easily forming a uniform film on a substrate having a large area.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明のレーザ蒸着方法
は、レーザ光をターゲットに照射し、ターゲットより飛
散した物質を基板上に堆積させる蒸着方法において、タ
ーゲットの表面が、レーザ光の照射方向に交差する方向
に沿って、曲率および交差する傾斜の少なくともいずれ
かを有することを特徴とするものである。According to a laser vapor deposition method of the present invention, a target is irradiated with laser light, and a substance scattered from the target is deposited on a substrate. Characterized by having at least one of a curvature and an intersecting inclination along a direction intersecting with.
【0007】本発明のレーザ蒸着方法によれば、ターゲ
ットの表面の曲率もしくは傾斜によって、ターゲットか
らの物質の飛散方向を、ターゲット表面が平坦な場合よ
りも外方へ大きく広げることができる。これにより、飛
散物質を広い範囲で基板上に蒸着することが可能となる
ため、大きな基板に対して均一な薄膜を形成することが
できる。According to the laser vapor deposition method of the present invention, the direction of scattering of a substance from a target can be greatly expanded outward by a curvature or inclination of the surface of the target as compared with a case where the target surface is flat. This makes it possible to deposit the scattered substance on the substrate in a wide range, so that a uniform thin film can be formed on a large substrate.
【0008】上記のレーザ蒸着方法において好ましく
は、レーザ光の照射方向に交差する方向は、レーザ光の
照射方向に直交する方向である。In the above-mentioned laser vapor deposition method, preferably, the direction intersecting the laser light irradiation direction is a direction orthogonal to the laser light irradiation direction.
【0009】これにより、レーザ光のターゲット表面へ
の照射部を線状とした場合に、レーザ照射部の各部にお
ける焦点距離を同じとすることができる。With this arrangement, when the laser light is irradiated on the target surface in a linear shape, the focal lengths of the laser irradiation parts can be made equal.
【0010】上記のレーザ蒸着方法において好ましく
は、レーザ光がターゲット表面に照射されたレーザ照射
部は、短径と長径とを有し、ターゲットの表面は長径方
向に沿って曲率および交差する傾斜の少なくともいずれ
かを有する。[0010] In the above laser vapor deposition method, preferably, the laser irradiating portion irradiated with the laser beam on the target surface has a minor axis and a major axis, and the surface of the target has a curvature along the major axis direction and a slope having a crossing slope. It has at least one.
【0011】これにより、レーザ照射部の長径方向の幅
を外方へ拡大させながら物質を飛散させることが可能と
なり、大きな基板上への均一な薄膜の形成が可能とな
る。As a result, the substance can be scattered while the width in the major axis direction of the laser irradiation portion is expanded outward, and a uniform thin film can be formed on a large substrate.
【0012】上記のレーザ蒸着方法において好ましく
は、レーザ光は、以下のaおよびbのいずれかである。Preferably, in the above laser vapor deposition method, the laser light is any of the following a and b.
【0013】a:クリプトンとフッ素とを含む混合ガ
ス、キセノンと塩素とを含む混合ガス、アルゴンとフッ
素とを含む混合ガス、およびフッ素ガスを含む混合ガス
のいずれかを励起ガスとするエキシマレーザ光 b:YAGレーザ光の2倍波、3倍波または4倍波 このようなレーザ光をターゲットに照射することにより
ターゲットから物質を良好に飛散させることができる。A: Excimer laser light using, as an excitation gas, one of a mixed gas containing krypton and fluorine, a mixed gas containing xenon and chlorine, a mixed gas containing argon and fluorine, and a mixed gas containing fluorine gas. b: Double wave, third wave, or fourth wave of YAG laser light By irradiating such a laser light to the target, the substance can be scattered well from the target.
【0014】上記のレーザ蒸着方法において好ましく
は、レーザ照射部は線状である。これにより、線状の照
射部においてターゲットからの飛散物質を広い範囲で大
きな基板上に均一に蒸着することが可能となる。In the above-mentioned laser vapor deposition method, preferably, the laser irradiation part is linear. This makes it possible to uniformly deposit the scattered material from the target on a large substrate in a wide range in the linear irradiation section.
【0015】本発明の一の局面に従うレーザ蒸着用ター
ゲットは、レーザ光を照射されることで物質を飛散させ
て基板上に堆積するためのターゲットにおいて、板状
で、かつ表面に曲率および交差する傾斜の少なくともい
ずれかを有している。A target for laser deposition according to one aspect of the present invention is a target for scattering a substance by laser irradiation and depositing the substance on a substrate, and has a plate-like shape and a curvature and an intersection with the surface. It has at least one of the slopes.
【0016】このようなターゲットを用いることによ
り、上述したようにターゲットにレーザ光を照射したと
きのターゲットからの飛散物質を広い範囲で基板上に蒸
着することが可能となるため、大きな基板に対しても均
一な薄膜を形成することができる。By using such a target, it becomes possible to deposit a scattered substance from the target when the target is irradiated with laser light in a wide range on the substrate as described above. However, a uniform thin film can be formed.
【0017】本発明の他の局面に従うレーザ蒸着用ター
ゲットは、レーザ光を照射されることで物質を飛散させ
て基板上に堆積するためのターゲットにおいて、樽状の
外形を有している。A target for laser evaporation according to another aspect of the present invention is a target for depositing a substance on a substrate by scattering a substance by irradiating a laser beam, and has a barrel-shaped outer shape.
【0018】このような形状を有することにより、レー
ザ光をターゲットの表面に照射したときのターゲットか
らの飛散物質を広い範囲で基板上に蒸着することが可能
となるため、大きな基板に対しても均一な薄膜を形成す
ることができる。By having such a shape, it becomes possible to vapor-deposit a substance scattered from the target when a laser beam is irradiated on the surface of the target over a wide range, so that even a large substrate can be deposited. A uniform thin film can be formed.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0020】図1は、本発明の一実施の形態におけるレ
ーザ蒸着方法を説明するための斜視図である。図1を参
照して、本実施の形態のレーザ蒸着方法においては、ま
ずターゲット1が配置される。そのターゲット1の表面
にレーザ光10がレンズなどの光学系(図示せず)によ
りたとえば線状に集光され、照射される。この照射は、
ターゲット1の表面から原子および/または分子などの
物質2が飛散するためのしきい値以上のエネルギ密度に
て行なわれる。これにより、ターゲット1のレーザ照射
部10Aから物質2が、ターゲット1の表面に対してほ
ぼ法線方向に飛散し、基板20上に飛散物質2が蒸着さ
れて成膜が行なわれる。FIG. 1 is a perspective view for explaining a laser vapor deposition method according to one embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, in the laser deposition method of the present embodiment, first, target 1 is arranged. A laser beam 10 is condensed, for example, linearly on the surface of the target 1 by an optical system (not shown) such as a lens and irradiated. This irradiation
This is performed at an energy density equal to or higher than a threshold value for scattering substances 2 such as atoms and / or molecules from the surface of the target 1. As a result, the substance 2 scatters from the laser irradiation unit 10A of the target 1 in a direction substantially normal to the surface of the target 1, and the scattered substance 2 is deposited on the substrate 20 to form a film.
【0021】本実施の形態においては、レーザ光10が
照射されるターゲット1の表面は曲率を有している。こ
れにより、ターゲット1から飛散する物質2は照射部1
0Aから外方に広がるように飛散して基板20の表面上
に蒸着される。In the present embodiment, the surface of the target 1 irradiated with the laser beam 10 has a curvature. As a result, the substance 2 scattered from the target 1 is irradiated onto the irradiation unit 1
It is scattered so as to spread outward from 0A and is deposited on the surface of the substrate 20.
【0022】本実施の形態では、ターゲット1の表面が
曲率を有しているため、ターゲット1から飛散した物質
が外方へ広がるようにして基板20表面に蒸着されるた
め、飛散物質を広い範囲で基板20上に蒸着することが
可能となり、大きな基板20に対しても均一な薄膜を形
成することができる。In this embodiment, since the surface of the target 1 has a curvature, the material scattered from the target 1 is deposited on the surface of the substrate 20 so as to spread outward, so that the scattered material can be spread over a wide area. It becomes possible to vapor-deposit on the substrate 20, and a uniform thin film can be formed even on a large substrate 20.
【0023】なお、上記のレーザ蒸着時に、基板20は
矢印D方向に移動されてもよい。これにより、基板20
の矢印D方向に連続して均一な薄膜を形成することがで
きる。During the above-mentioned laser deposition, the substrate 20 may be moved in the direction of arrow D. Thereby, the substrate 20
, A uniform thin film can be formed continuously in the direction of arrow D.
【0024】またターゲット1も、レーザ蒸着時に矢印
E方向などに移動されてもよい。これにより、ターゲッ
ト1表面のレーザ照射部10Aの位置を変えることがで
き、レーザ照射によるターゲット1の過度の削れを防止
することができる。The target 1 may also be moved in the direction of arrow E during the laser deposition. Thereby, the position of the laser irradiation part 10A on the surface of the target 1 can be changed, and the excessive shaving of the target 1 by the laser irradiation can be prevented.
【0025】また図2を参照して、ターゲット1に照射
されるレーザ光10の照射方向A1は、線状のレーザ照
射部10Aの線方向に対して直角であることが好まし
い。仮に点線で示すようにレーザ光10がレーザ照射部
10Aの線方向に対して鋭角もしくは平行に照射された
場合、レーザ照射部10Aの両端部S1とS2とで焦点
距離が異なる。このため、ターゲット1に照射するレー
ザ10のエネルギ密度の調整が困難となる。Referring to FIG. 2, it is preferable that the irradiation direction A1 of laser beam 10 irradiated on target 1 is perpendicular to the line direction of linear laser irradiation section 10A. If the laser beam 10 is radiated at an acute angle or parallel to the line direction of the laser irradiation unit 10A as shown by a dotted line, the focal lengths are different between the two ends S1 and S2 of the laser irradiation unit 10A. For this reason, it becomes difficult to adjust the energy density of the laser 10 irradiating the target 1.
【0026】一方、線状のレーザ照射部10Aの線方向
に対して直交となるようにレーザ10を照射する場合に
は、両端部S1とS2とにおける焦点距離が同じとな
り、ターゲット1に照射するレーザ10のエネルギ密度
の調整が容易となり、均一な薄膜を形成することが容易
となる。On the other hand, when the laser 10 is irradiated so as to be orthogonal to the line direction of the linear laser irradiation section 10A, the focal lengths at both ends S1 and S2 become the same, and the target 1 is irradiated. The energy density of the laser 10 can be easily adjusted, and a uniform thin film can be easily formed.
【0027】またターゲット1として表面が曲率を有す
る場合について説明したが、図3に示すように表面は、
傾斜が交差する形状(以下、山切り形状と称する)を複
数有していてもよい。Also, the case where the surface has a curvature as the target 1 has been described, but as shown in FIG.
It may have a plurality of shapes where the slopes intersect (hereinafter referred to as a mountain-cut shape).
【0028】なお、図1および図3に示すようにターゲ
ット1を矢印E方向に移動させる場合には、矢印E方向
にターゲット1の断面形状が連続することが好ましい。
これにより、ターゲット1が矢印E方向に移動した場合
でもレーザ照射部10Aの形状が変化しないため、均一
な薄膜の形成を連続して行なうことができる。When the target 1 is moved in the direction of arrow E as shown in FIGS. 1 and 3, it is preferable that the cross section of the target 1 be continuous in the direction of arrow E.
Thus, even when the target 1 moves in the direction of the arrow E, the shape of the laser irradiation unit 10A does not change, so that a uniform thin film can be formed continuously.
【0029】このような山切り形状とした場合でも、傾
斜面に対して法線方向にターゲット1から物質が飛散す
るため、飛散物質2を広い範囲で基板20上に蒸着する
ことが可能となり、大きな基板20に対しても均一な薄
膜を形成することができる。Even in the case of such a mountain-cut shape, since the substance scatters from the target 1 in the direction normal to the inclined surface, the scattered substance 2 can be deposited on the substrate 20 in a wide range, A uniform thin film can be formed even on a large substrate 20.
【0030】またレーザ照射部10Aにおける山切り形
状の個数が多いほど、飛散物質2を均一に飛散させるこ
とができる。The larger the number of the ridges in the laser irradiation section 10A, the more the scattered substance 2 can be scattered more uniformly.
【0031】また図4に示すようにターゲット1のレー
ザが照射される表面は、曲率を有する凸部1Bが複数個
配置された形状であってもよい。またこの凸部1Bは、
図5に示すように長手方向に連続していてもよく、図6
に示すように規則的または不規則的に多数配置されてい
てもよい。As shown in FIG. 4, the surface of the target 1 on which the laser is irradiated may have a shape in which a plurality of convex portions 1B having a curvature are arranged. Also, this convex portion 1B
It may be continuous in the longitudinal direction as shown in FIG.
And a large number of them may be arranged regularly or irregularly.
【0032】また図7に示すようにターゲット1のレー
ザが照射される表面は、曲率を有する凹部1Cが複数個
配置された形状であってもよい。この凹部1Cは、図8
に示すように長手方向に連続していてもよく、図9に示
すように規則的または不規則的に多数配置されていても
よい。As shown in FIG. 7, the surface of the target 1 on which the laser beam is irradiated may have a shape in which a plurality of concave portions 1C having a curvature are arranged. This recess 1C is shown in FIG.
May be continuous in the longitudinal direction, as shown in FIG. 9, or may be arranged regularly or irregularly as shown in FIG.
【0033】またターゲット1は板状のものに限られ
ず、図10に示すように樽型の外形を有するものであっ
てもよい。この場合、ターゲット1は、レーザ蒸着時に
軸線を中心として矢印E方向に回転させられることが好
ましい。The target 1 is not limited to a plate-like target, but may have a barrel-shaped outer shape as shown in FIG. In this case, it is preferable that the target 1 be rotated in the direction of arrow E about the axis during laser deposition.
【0034】また図11に示すようにレーザ照射部10
Aの両端部S1とS2とを結ぶB−B線に直交し、かつ
レーザ照射部10Aの中央部を通る仮想線(C−C線)
に対して、レーザ照射部10Aにおけるターゲット1の
表面形状は線対称を有することが好ましい。これによ
り、基板20の仮想線(C−C線)の図中右側と左側と
に均一に薄膜を形成することができる。Further, as shown in FIG.
An imaginary line (CC line) orthogonal to the BB line connecting both ends S1 and S2 of A and passing through the center of the laser irradiation unit 10A.
On the other hand, it is preferable that the surface shape of the target 1 in the laser irradiation unit 10A has a line symmetry. As a result, a thin film can be uniformly formed on the right and left sides of the virtual line (CC line) of the substrate 20 in the drawing.
【0035】ターゲット1の材質は、イットリウム系以
外に、ビスマス系、ホルミウム系などの超電導材を用い
ることができる。As the material of the target 1, a superconducting material such as bismuth or holmium can be used in addition to yttrium.
【0036】[0036]
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。Embodiments of the present invention will be described below.
【0037】(比較例)図14に示すように表面形状が
平面であるターゲット1を用いてレーザ蒸着法による成
膜を行なった。レーザ蒸着法の条件を表1に示す。COMPARATIVE EXAMPLE As shown in FIG. 14, a film was formed by a laser deposition method using a target 1 having a flat surface. Table 1 shows the conditions of the laser deposition method.
【0038】[0038]
【表1】 [Table 1]
【0039】このレーザ蒸着法による成膜は、図14に
おける基板20を矢印D方向に移動させながら行なっ
た。基板20上に形成されたYBCO薄膜の膜厚分布
は、図12に示す25個の点で測定した。その膜厚分布
の測定結果を表2に示す。なお表2において、各膜厚の
数値が記載された位置は、図12の基板20内に記され
た各番号の位置に対応する。つまり、表2の左上の膜厚
値(0.42)は図12の左上の「1」の位置の膜厚に
対応する。The film formation by the laser vapor deposition method was performed while moving the substrate 20 in FIG. The thickness distribution of the YBCO thin film formed on the substrate 20 was measured at 25 points shown in FIG. Table 2 shows the measurement results of the film thickness distribution. In Table 2, the positions where the numerical values of the respective film thicknesses are described correspond to the positions of the respective numbers described in the substrate 20 in FIG. That is, the film thickness value (0.42) in the upper left of Table 2 corresponds to the film thickness at the position of "1" in the upper left of FIG.
【0040】[0040]
【表2】 [Table 2]
【0041】表2の結果より、基板20上に形成された
YBCO薄膜の膜厚は、移動方向(矢印D方向)に直交
する方向の両端部において膜厚差が大きくなることがわ
かる。From the results shown in Table 2, it can be seen that the thickness difference of the YBCO thin film formed on the substrate 20 is large at both ends in the direction orthogonal to the moving direction (the direction of arrow D).
【0042】(実施例1)図1に示すように本発明によ
る表面形状が特定の曲率R=200mmを持ったターゲ
ット1を用いて、比較例と同様の条件で成膜を実施し
た。その成膜条件を表3に示す。曲率を持ったターゲッ
ト1を使用した以外は、すべて上記の比較例と同様の条
件とした。Example 1 As shown in FIG. 1, a film was formed under the same conditions as in the comparative example using a target 1 having a specific curvature R = 200 mm according to the present invention. Table 3 shows the film forming conditions. All conditions were the same as in the above comparative example, except that the target 1 having a curvature was used.
【0043】[0043]
【表3】 [Table 3]
【0044】このレーザ蒸着法においては、基板20を
矢印D方向に移動させながら成膜を行なった。また基板
20上に形成されたYBCO薄膜の膜厚分布を図5に示
す各点で測定した。その結果を表4に示す。In this laser deposition method, the film was formed while moving the substrate 20 in the direction of arrow D. The thickness distribution of the YBCO thin film formed on the substrate 20 was measured at each point shown in FIG. Table 4 shows the results.
【0045】[0045]
【表4】 [Table 4]
【0046】表4の結果より、膜厚差が上記の比較例よ
りも小さくなっていることがわかる。このことより、本
実施例においては比較例よりも膜厚の均一性が大きく改
善されていることがわかる。From the results shown in Table 4, it can be seen that the difference in film thickness is smaller than that in the comparative example. From this, it is understood that the uniformity of the film thickness is greatly improved in the present example as compared with the comparative example.
【0047】(実施例2)図1に示すように本発明によ
る表面形状が特定の曲率R=100mmを持ったターゲ
ット1を用いて、比較例と同様の条件で成膜を実施し
た。その成膜条件を表5に示す。曲率を持ったターゲッ
ト1を使用した以外は、すべて上記の比較例と同様の条
件とした。Example 2 As shown in FIG. 1, a film was formed under the same conditions as in the comparative example, using a target 1 having a specific curvature R = 100 mm according to the present invention. Table 5 shows the film forming conditions. All conditions were the same as in the above comparative example, except that the target 1 having a curvature was used.
【0048】[0048]
【表5】 [Table 5]
【0049】このレーザ蒸着法においては、基板20を
矢印D方向に移動させながら成膜を行なった。また基板
20上に形成されたYBCO薄膜の膜厚分布を図5に示
す各点で測定した。その結果を表6に示す。In this laser deposition method, the film was formed while moving the substrate 20 in the direction of arrow D. The thickness distribution of the YBCO thin film formed on the substrate 20 was measured at each point shown in FIG. Table 6 shows the results.
【0050】[0050]
【表6】 [Table 6]
【0051】表6の結果より、上記の比較例と比較して
膜厚の均一性が大きく改善され、さらに実施例1の曲率
R=200mmのターゲット1と比較してもさらに均一
性が向上していることがわかる。From the results shown in Table 6, the uniformity of the film thickness was greatly improved as compared with the comparative example, and the uniformity was further improved as compared with the target 1 having the curvature R of 200 mm in Example 1. You can see that it is.
【0052】(実施例3)図3に示すように本発明によ
る表面形状が山切り形状をしたターゲット1を用いて、
比較例と同様の条件で成膜を実施した。その成膜条件を
表7に示す。山切り形状を有するターゲット1を使用し
た以外は、すべて上記の比較例と同様の条件とした。使
用したターゲット1は、図13に示すように山切りのピ
ッチ(幅)が10mm、高さが5mmの断面形状を有す
るものであった。Example 3 As shown in FIG. 3, a target 1 having a mountain-shaped surface according to the present invention was used.
Film formation was performed under the same conditions as in the comparative example. Table 7 shows the film forming conditions. All conditions were the same as in the above comparative example except that the target 1 having a mountain-cut shape was used. As shown in FIG. 13, the target 1 used had a cross section in which the pitch (width) of the mountain cut was 10 mm and the height was 5 mm.
【0053】[0053]
【表7】 [Table 7]
【0054】このレーザ蒸着時には、基板20を比較例
と同様に移動させながら成膜を実施した。基板20上に
形成されたYBCO薄膜の膜厚分布を図5に示す各点で
測定した。その結果を表8に示す。At the time of this laser deposition, film formation was performed while moving the substrate 20 in the same manner as in the comparative example. The thickness distribution of the YBCO thin film formed on the substrate 20 was measured at each point shown in FIG. Table 8 shows the results.
【0055】[0055]
【表8】 [Table 8]
【0056】表8の結果より、比較例と比較して膜厚の
均一性が大きく改善され、さらに実施例2の曲率R=2
00mmの曲面ターゲットを使用した場合とほぼ同等の
膜厚均一性が得られていることがわかる。From the results shown in Table 8, the uniformity of the film thickness was greatly improved as compared with the comparative example.
It can be seen that the film thickness uniformity almost equivalent to that when the 00 mm curved target is used is obtained.
【0057】今回開示された実施の形態および実施例は
すべての点で例示であって制限的なものではないと考え
られるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではな
くて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と
均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれるこ
とが意図される。The embodiments and examples disclosed this time are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
【0058】[0058]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のレーザ蒸
着方法によれば、ターゲットの表面の曲率もしくは傾斜
によって、ターゲットからの物質の飛散方向を、ターゲ
ット表面が平坦な場合よりも外方へ大きく広げることが
できる。これにより、飛散物質を広い範囲で基板上に蒸
着することが可能となるため、大きな基板に対して均一
な薄膜を形成することができる。As described above, according to the laser vapor deposition method of the present invention, the direction of scattering of a substance from a target is made more outward than when the target surface is flat by the curvature or inclination of the surface of the target. Can be greatly expanded. This makes it possible to deposit the scattered substance on the substrate in a wide range, so that a uniform thin film can be formed on a large substrate.
【図1】 本発明の一実施の形態における曲率を有する
ターゲットを用いたレーザ蒸着方法を示す斜視図であ
る。FIG. 1 is a perspective view showing a laser deposition method using a target having a curvature according to an embodiment of the present invention.
【図2】 レーザの照射方向を説明するための図であ
る。FIG. 2 is a diagram for explaining a laser irradiation direction.
【図3】 本発明の他の実施の形態における山切り形状
のターゲットを用いたレーザ蒸着方法を示す斜視図であ
る。FIG. 3 is a perspective view showing a laser deposition method using a mountain-shaped target according to another embodiment of the present invention.
【図4】 曲率を有する凸部が複数設けられたターゲッ
トの構成を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of a target provided with a plurality of convex portions having a curvature.
【図5】 曲率を有する凸部が長手方向に連続した形状
を有するターゲットの構成を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a target having a shape in which convex portions having a curvature are continuous in a longitudinal direction.
【図6】 曲率を有する凸部が規則的または不規則的に
複数個配置されたターゲット構成を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a target configuration in which a plurality of convex portions having a curvature are arranged regularly or irregularly.
【図7】 曲率を有する凹部が複数個設けられたターゲ
ットの構成を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration of a target provided with a plurality of concave portions having a curvature.
【図8】 曲率を有する凹部が長手方向に連続した形状
を有するターゲットの構成を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a configuration of a target in which a concave portion having a curvature has a shape continuous in a longitudinal direction.
【図9】 曲率を有する凹部が規則的または不規則的に
複数個配置されたターゲットの構成を示す斜視図であ
る。FIG. 9 is a perspective view showing a configuration of a target in which a plurality of concave portions having a curvature are arranged regularly or irregularly.
【図10】 樽型の外形を有するターゲットを用いた場
合のレーザ蒸着方法を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a laser vapor deposition method when a target having a barrel-shaped outer shape is used.
【図11】 ターゲットのレーザ照射部における形状を
説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining a shape of a target in a laser irradiation section.
【図12】 基板上に成膜された薄膜の膜厚測定点を示
す図である。FIG. 12 is a diagram showing film thickness measurement points of a thin film formed on a substrate.
【図13】 実施例3で用いた山切り形状を説明するた
めの断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining a mountain-cut shape used in a third embodiment.
【図14】 表面が平坦なターゲットを用いた場合のレ
ーザ蒸着方法を示す斜視図である。FIG. 14 is a perspective view showing a laser deposition method when a target having a flat surface is used.
1 ターゲット、2 飛散物質、10 レーザ光、10
A レーザ照射部、20 基板。1 target, 2 scattering substances, 10 laser light, 10
A Laser irradiation part, 20 substrates.
Claims (6)
ーゲットより飛散した物質を基板上に堆積させる蒸着方
法において、 前記ターゲットの表面は、前記レーザ光の照射方向に交
差する方向に沿って、曲率および交差する傾斜の少なく
ともいずれかを有する、レーザ蒸着方法。In a vapor deposition method of irradiating a target with laser light and depositing a substance scattered from the target on a substrate, a surface of the target has a curvature along a direction intersecting a direction of irradiation of the laser light. And at least one of intersecting slopes.
は、前記レーザ光の照射方向に直交する方向である、請
求項1に記載のレーザ蒸着方法。2. The laser vapor deposition method according to claim 1, wherein the direction intersecting with the laser light irradiation direction is a direction orthogonal to the laser light irradiation direction.
れたレーザ照射部は、短径と長径とを有し、前記ターゲ
ットの表面は前記長径方向に沿って曲率および交差する
傾斜の少なくともいずれかを有する、請求項1または2
に記載のレーザ蒸着方法。3. A laser irradiating unit that irradiates the surface of the target with laser light has a minor axis and a major axis, and the surface of the target has at least one of a curvature and a crossing inclination along the major axis direction. 3. The method according to claim 1, wherein
4. The laser deposition method according to 1.
項1〜3のいずれかに記載のレーザ蒸着方法。4. The laser vapor deposition method according to claim 1, wherein said laser irradiation section is linear.
させて基板上に堆積するためのレーザ蒸着用ターゲット
において、 板状で、かつ表面に曲率および交差する傾斜の少なくと
もいずれかを有する、レーザ蒸着用ターゲット。5. A laser vapor deposition target for scattering a substance by being irradiated with a laser beam and depositing the substance on a substrate, wherein the target has a plate shape and has at least one of a curvature and a crossing slope on the surface. Laser deposition target.
させて基板上に堆積するためのレーザ蒸着用ターゲット
において、 樽状の外形を有する、レーザ蒸着用ターゲット。6. A laser vapor deposition target for scattering a substance by laser beam irradiation and depositing the substance on a substrate, wherein the laser vapor deposition target has a barrel-shaped outer shape.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000196883A JP2002012965A (en) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | Method and target for laser vapor deposition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000196883A JP2002012965A (en) | 2000-06-29 | 2000-06-29 | Method and target for laser vapor deposition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002012965A true JP2002012965A (en) | 2002-01-15 |
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ID=18695312
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002012965A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005028696A1 (en) * | 2003-09-16 | 2005-03-31 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Production method for thin film and production method for thin film wire and pulse laser vapor deposition device |
JP2006527463A (en) * | 2003-06-06 | 2006-11-30 | ナノグラム・コーポレイション | Reactive vapor deposition for electrochemical cell production. |
-
2000
- 2000-06-29 JP JP2000196883A patent/JP2002012965A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006527463A (en) * | 2003-06-06 | 2006-11-30 | ナノグラム・コーポレイション | Reactive vapor deposition for electrochemical cell production. |
WO2005028696A1 (en) * | 2003-09-16 | 2005-03-31 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Production method for thin film and production method for thin film wire and pulse laser vapor deposition device |
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