JP2003277919A - Laser ablation method and device - Google Patents

Laser ablation method and device

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JP2003277919A
JP2003277919A JP2002078149A JP2002078149A JP2003277919A JP 2003277919 A JP2003277919 A JP 2003277919A JP 2002078149 A JP2002078149 A JP 2002078149A JP 2002078149 A JP2002078149 A JP 2002078149A JP 2003277919 A JP2003277919 A JP 2003277919A
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JP
Japan
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particles
laser light
slit
rotary plate
laser
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Application number
JP2002078149A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideoki Fukushima
英沖 福島
Hirozumi Azuma
博純 東
Tadashi Ito
忠 伊藤
Akihiro Takeuchi
昭博 竹内
Nobuo Kamiya
信雄 神谷
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Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser ablation method and device that can surely collect micro-grains as well as removing coarse grains. <P>SOLUTION: A first rotary plate 6 is rotatably driven which is arranged opposite to a substrate S for collecting grains and which is provided with a slit 6a for allowing grains to pass, while a pulsed laser beam is generated from a laser beam source 2 in synchronization with the rotation of the first rotary plate 6. The target 5 arranged on the side opposite from the substrate S with the first rotary plate in-between is irradiated by the laser beam and made to release the grains. With the slit 6a of the first rotary plate 6 traversing a grain release route from the target 5 to the substrate S, the released grains in a prescribed speed range are passed through the slit 6a, so that the released grains are selectively collected with the substrate S. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザアブレーシ
ョン方法及び装置に関し、特にレーザアブレーションに
よって生じる粗大粒子を低減させるようにしたものに関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser ablation method and apparatus, and more particularly to a method and apparatus for reducing coarse particles generated by laser ablation.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、レーザアブレーションによっ
て生じる粗大粒子を低減するために種々の方法が提案さ
れている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various methods have been proposed to reduce coarse particles caused by laser ablation.

【0003】例えば、特開平7−180042号公報や
K.Kinoshita, et al., J.Appl.Phys.33(1994)L417(以
下、Kinoshitaらと称する)においては、ターゲットと
基板との間にシールド板を設けて、成膜中に粗大粒子を
取り除く方法が提案されている。
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 7-180042 and
In K.Kinoshita, et al., J.Appl.Phys.33 (1994) L417 (hereinafter referred to as Kinoshita et al.), A shield plate is provided between the target and the substrate to remove coarse particles during film formation. A method of removing it is proposed.

【0004】また、B.Holzapfel, et al.,Appl.Phys.Le
tt.61(1992)3178.(以下、Holzapfelと称する)におい
て示されるように、レーザのプルームと平行に基板を置
くいわゆるoff-axial法が従来より知られている。この
方法は、クラスタなどの粗大粒子は基板と平行に飛行す
るので基板に付着しにくいのに対して、微細粒子はブラ
ウン運動をするので基板に付着しやすいという原理を利
用している。
In addition, B. Holzapfel, et al., Appl. Phys. Le
tt.61 (1992) 3178. (hereinafter referred to as Holzapfel), a so-called off-axial method in which a substrate is placed parallel to the plume of the laser has been conventionally known. This method uses the principle that coarse particles such as clusters fly in parallel with the substrate and thus are less likely to adhere to the substrate, whereas fine particles have Brownian motion and thus tend to adhere to the substrate.

【0005】一方、ターゲットからの粗大粒子の発生そ
のものを抑える方法もいくつか提案されている。例え
ば、特開平10−36959号公報には、レーザ光を照
射中のターゲットを加熱し、粗大粒子の発生を抑えるよ
うにした技術が開示されている。
On the other hand, some methods for suppressing the generation of coarse particles from the target have been proposed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-36959 discloses a technique in which a target being irradiated with laser light is heated to suppress the generation of coarse particles.

【0006】また、レーザ研究、20(1992)355.(永石
ら)には、ターゲットを高密度化することによって粗大
粒子の発生を抑制する方法が提案されている。
[0006] Further, Laser Research, 20 (1992) 355. (Nagaishi et al.) Proposes a method of suppressing the generation of coarse particles by densifying a target.

【0007】さらに、上述した各方法とは全く考えの異
なる方法として、レーザ熱加工研究会誌、7(2000)107.
(吉田ら)には、DMA(電気移動度分級法)を用いて
ナノ粒子を分級した後、堆積する方法が提案されてい
る。
Further, as a method completely different from the above-mentioned methods, as a method of laser heat processing, 7 (2000) 107.
(Yoshida et al.) Proposes a method of classifying nanoparticles using DMA (electromobility classification method) and then depositing them.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た各従来技術における方法には、以下のような種々の問
題点がある。
However, the methods in the above-mentioned respective prior arts have various problems as described below.

【0009】すなわち、特開平7−180042号公報
又はKinoshitaらに記載された方法では、粗大粒子を十
分に排除することはできず、ターゲット−基板間をシー
ルド板で遮蔽するため、基板への堆積速度が極端に遅く
なるという問題がある。
That is, according to the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-180042 or Kinoshita et al., It is not possible to sufficiently remove coarse particles, and the target-substrate are shielded by a shield plate, so that deposition on the substrate is performed. There is a problem that the speed becomes extremely slow.

【0010】また、off-axial法には、上述したシール
ド板を用いる方法と同様に、微細粒子の付着効率が悪
く、速度の遅い粗大粒子を完全に除去できないという問
題がある。
Further, the off-axial method has a problem in that, like the method using the shield plate described above, the adhesion efficiency of fine particles is poor and coarse particles having a slow speed cannot be completely removed.

【0011】また、特開平10−36959号公報に記
載された方法では、加熱したターゲットからの輻射熱で
基板も同時に加熱されてしまい、堆積された膜の品質が
劣化してしまうという問題がある。
Further, the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-36959 has a problem in that the substrate is simultaneously heated by the radiant heat from the heated target, which deteriorates the quality of the deposited film.

【0012】また、永石らの方法には、ターゲットの種
類が限定され、レーザの照射時間が長くなるとターゲッ
ト表面が荒れて粗大粒子が発生しやすくなるという問題
がある。
In addition, the method of Nagaishi et al. Has a problem that the types of targets are limited, and when the laser irradiation time is long, the target surface becomes rough and coarse particles are easily generated.

【0013】また、DMA法には、途中に分級器を通す
ため、レーザアブレーションと成膜室とを別のチャンバ
にする必要があり、微細粒子の捕集効率が悪く、成膜ま
での処理に長時間を要するという問題があった。
Further, in the DMA method, since a classifier is passed on the way, it is necessary to separate the laser ablation and the film forming chamber from each other, so that the collection efficiency of fine particles is poor and the process up to film formation is poor. There was a problem that it took a long time.

【0014】本発明は、上述した問題点に鑑み、粗大粒
子を除去するとともに微細粒子を確実に捕集することが
できるレーザアブレーション方法及び装置を提供するこ
とを解決すべき課題とする。
In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a laser ablation method and apparatus capable of removing coarse particles and reliably collecting fine particles.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項1に記載のレーザアブレーション方法は、タ
ーゲットにレーザ光を照射することにより粒子を捕集部
材に向かって放出させるとともに、レーザ光照射後の所
定期間内は前記放出粒子の前記捕集部材への到達を許容
し、且つ前記所定期間外はその到達を阻止することによ
り、所定速度範囲の放出粒子を前記捕集部材にて選択的
に捕集することを特徴とする。
In order to achieve this object, a laser ablation method according to a first aspect of the present invention is to irradiate a target with a laser beam so that particles are emitted toward a collecting member and a laser beam is emitted. By allowing the release particles to reach the collecting member within a predetermined period after the light irradiation and preventing the release particles from reaching the outside of the predetermined period, the release particles in a predetermined speed range are collected by the collecting member. It is characterized by selectively collecting.

【0016】粒子速度と粒子サイズとの間には相関関係
があり、粒子サイズによってレーザ光発生から粒子の捕
集部材への到達までに要する時間が異なるため、レーザ
光発生後の所定期間内は前記放出粒子の前記補修部材へ
の通過を許容し、前記所定期間外は前記放出粒子の前記
捕集部材への通過を阻止することにより、所定範囲の粒
子サイズの粒子のみを選択的に捕集することができる。
There is a correlation between the particle velocity and the particle size, and the time required from the generation of the laser light to the arrival of the particles at the collecting member differs depending on the particle size. Therefore, within a predetermined period after the generation of the laser light. By allowing passage of the emitted particles to the repair member and preventing passage of the emitted particles to the collecting member outside the predetermined period, only particles having a particle size within a predetermined range are selectively collected. can do.

【0017】また、請求項2に記載のレーザアブレーシ
ョン方法は、粒子を捕集する捕集部材に対向配置される
とともに、前記粒子の通過を許容する通過部を有する可
動部材を駆動し、その可動部材の運動に同期してレーザ
光源よりパルス状のレーザ光を発生させ、前記可動部材
を挟んで前記捕集部材とは反対側に配置されたターゲッ
トにレーザ光を照射して粒子を放出させ、前記可動部材
の前記通過部が、前記ターゲットより前記捕集部材に至
る粒子放出経路を横切る間に、所定速度範囲の放出粒子
を前記通過部へ通過させることにより、前記放出粒子を
前記捕集部材にて選択的に捕集することを特徴とする。
In the laser ablation method according to a second aspect of the present invention, the movable member is disposed so as to face the collecting member that collects the particles and has a passage portion that allows the particles to pass therethrough. Pulsed laser light is generated from a laser light source in synchronization with the movement of the member, and the target is arranged on the opposite side of the trapping member with the movable member sandwiched between them to emit the laser light to emit particles. While the passage portion of the movable member traverses a particle emission path from the target to the collection member, the emission particles in a predetermined velocity range are passed to the passage portion, thereby collecting the emission particles. It is characterized by selectively collecting in.

【0018】従って、粒子速度と粒子サイズとの間には
相関関係があるため、所定速度範囲で放出された粒子の
みを可動部材の通過部へ通過させることにより、粒子サ
イズの揃った粒子を選択的に捕集することができる。よ
って、ターゲットから放出される低速な粗大粒子を除去
して、高速な超微粒子のみを選択的に捕集し、捕集部材
上に均一性が高く且つ平滑な面を有する高品質な薄膜を
形成することができる。また、ターゲットの種類や温度
に限定されることなく、レーザアブレーションと成膜と
を同時に且つ短時間に行うことができる。
Therefore, since there is a correlation between the particle velocity and the particle size, only particles emitted within a predetermined velocity range are passed through the passage of the movable member to select particles having a uniform particle size. Can be collected as a target. Therefore, the low-speed coarse particles emitted from the target are removed, and only the high-speed ultrafine particles are selectively collected to form a high-quality thin film having a highly uniform and smooth surface on the collecting member. can do. Further, the laser ablation and the film formation can be performed simultaneously and in a short time without being limited by the type and temperature of the target.

【0019】また、請求項3に記載のレーザアブレーシ
ョン方法は、前記可動部材として、駆動源により回転駆
動され、且つスリットが形成された回転板を用い、その
回転板の回転に同期してレーザ光源よりパルス状のレー
ザ光を発生させ、前記回転板の回転により前記スリット
が前記粒子放出経路を横切る間に、所定速度範囲の放出
粒子を前記スリットへ通過させることを特徴とする。
Further, in the laser ablation method according to a third aspect of the present invention, as the movable member, a rotary plate rotationally driven by a drive source and having a slit is used, and the laser light source is synchronized with the rotation of the rotary plate. A more pulsed laser beam is generated, and while the slit is traversing the particle emission path by the rotation of the rotary plate, the emitted particles in a predetermined velocity range are passed through the slit.

【0020】従って、所定速度範囲で放出された粒子の
みを回転板のスリットへ通過させることにより、確実
に、粒子サイズの揃った粒子を選択的に捕集することが
できる。
Therefore, by passing only the particles emitted in the predetermined velocity range to the slit of the rotary plate, it is possible to reliably and selectively collect the particles having a uniform particle size.

【0021】また、請求項4に記載のレーザアブレーシ
ョン方法は、捕集対象の粒子の大きさに応じて、前記レ
ーザ光源におけるレーザ光発生と前記回転板における前
記スリットの前記粒子放出経路の横断とのタイミングを
設定したことを特徴とする。
Further, in the laser ablation method according to a fourth aspect, depending on the size of the particles to be collected, laser light generation in the laser light source and crossing of the particle emission path of the slit in the rotary plate are performed. The feature is that the timing of is set.

【0022】従って、粒子サイズにより粒子速度が異な
り、レーザ光発生から放出粒子が回転板に到達するまで
の時間が異なるため、捕集対象の粒子サイズに応じて、
前記レーザ光源におけるレーザ光発生と前記回転板にお
ける前記スリットの前記粒子放出経路横断とのタイミン
グを任意に設定することにより、所望サイズの粒子のみ
を選択的に捕集することができる。
Therefore, the particle velocity varies depending on the particle size, and the time from the generation of the laser beam to the arrival of the emitted particles at the rotating plate is different.
By arbitrarily setting the timing of laser light generation in the laser light source and the crossing of the slit in the rotating plate across the particle emission path, only particles of a desired size can be selectively collected.

【0023】また、請求項5に記載のレーザアブレーシ
ョン方法は、前記レーザ光源におけるレーザ光発生と前
記回転板における前記スリットの前記粒子放出経路の横
断とを同期させたことを特徴とする。
The laser ablation method according to a fifth aspect is characterized in that the generation of laser light in the laser light source and the crossing of the slit in the rotary plate across the particle emission path are synchronized.

【0024】従って、ターゲットから高速で放出される
超微粒子はレーザ光発生より極めて短時間の間に回転板
に到達するため、前記レーザ光源におけるレーザ光発生
と前記回転板における前記スリットの前記粒子放出経路
横断とを同期させることにより、超微粒子のみを選択的
に捕集することができる。
Therefore, the ultra-fine particles emitted from the target at a high speed reach the rotating plate within a very short time after the laser beam is generated. Therefore, the laser beam is generated in the laser light source and the particle is emitted from the slit in the rotating plate. By synchronizing with the crossing of the path, only ultrafine particles can be selectively collected.

【0025】また、請求項6に記載のレーザアブレーシ
ョン方法は、前記回転板のスリットへ粒径約100nm
以下の超微粒子のみを選択的に通過させるように、前記
レーザ光源におけるレーザ光発生と前記回転板における
前記スリットの前記粒子放出経路の横断とのタイミング
を設定したことを特徴とする。
Further, in the laser ablation method according to the sixth aspect, the particle diameter is about 100 nm into the slit of the rotating plate.
It is characterized in that the timing of generation of laser light in the laser light source and the crossing of the slit in the rotary plate across the particle emission path are set so that only the following ultrafine particles are selectively passed.

【0026】従って、回転板のスリットへ粒径約100
nm以下の超微粒子のみを選択的に通過させて捕集する
ことにより、捕集部材上に粗大粒子の付着が無く、均一
性が高く且つ平滑な面を有する高品質な薄膜を形成する
ことができる。
Therefore, the particle diameter is about 100 in the slit of the rotating plate.
By selectively passing only ultrafine particles of nm or less to collect, it is possible to form a high quality thin film having high uniformity and smooth surface without adhesion of coarse particles on the collecting member. it can.

【0027】また、請求項7に記載のレーザアブレーシ
ョン装置は、駆動源により駆動され且つ粒子を捕集する
捕集部材に対向配置されるとともに、前記粒子の通過を
許容する通過部を有する可動部材と、その可動部材の運
動を検出して同期信号を発生する同期信号発生手段と、
その同期信号発生手段より同期信号を受信し、その同期
信号に基づいてパルス状のレーザ光を発生するレーザ光
源と、前記可動部材を挟んで前記捕集部材とは反対側に
配置され、前記レーザ光源から発生されるレーザ光の照
射により粒子を放出するターゲットと、を備え、前記可
動部材の前記通過部が、前記ターゲットより前記捕集部
材に至る粒子放出経路を横切る間に、所定速度範囲の放
出粒子を前記通過部へ通過させることにより、前記放出
粒子を前記捕集部材にて選択的に捕集するように構成さ
れたことを特徴とする。
The laser ablation device according to a seventh aspect of the present invention is a movable member which is driven by a driving source and is arranged to face a collecting member which collects particles, and which has a passage portion which allows passage of the particles. And a synchronization signal generating means for generating a synchronization signal by detecting the movement of the movable member,
A laser light source that receives a synchronization signal from the synchronization signal generation means and generates a pulsed laser beam based on the synchronization signal, and a laser light source that is disposed on the opposite side of the trapping member with the movable member sandwiched therebetween. A target that emits particles by irradiation with laser light generated from a light source, and the passing portion of the movable member traverses a particle emission path from the target to the collecting member, and within a predetermined speed range. It is characterized in that the emission particles are selectively collected by the collection member by passing the emission particles to the passage portion.

【0028】従って、通過部が形成された可動部材は駆
動源により駆動され、同期信号発生手段は、その可動部
材の運動を検出して同期信号を発生し、レーザ光源は、
その同期信号発生手段より発生される同期信号に基づい
てパルス状のレーザ光を発生する。そして、レーザ光が
ターゲットに照射されると捕集部材に向かって粒子が放
出される。このとき、可動部材の運動により通過部がタ
ーゲットより捕集部材に至る粒子放出経路を横切る間
に、ターゲットより所定速度範囲で放出された粒子を通
過部へ通過させることにより粒子を選択的に捕集するこ
とができる。
Therefore, the movable member in which the passage portion is formed is driven by the drive source, the synchronization signal generating means detects the movement of the movable member and generates a synchronization signal, and the laser light source
Pulsed laser light is generated based on the synchronization signal generated by the synchronization signal generation means. When the target is irradiated with the laser light, the particles are emitted toward the collecting member. At this time, while the passage part traverses the particle emission path from the target to the collection member due to the movement of the movable member, the particles emitted from the target in the predetermined velocity range are passed to the passage part to selectively capture the particles. You can gather.

【0029】すなわち、粒子速度と粒子サイズとの間に
は相関関係があるため、所定速度範囲で放出された粒子
のみを通過部へ通過させることにより、粒子サイズの揃
った粒子を選択的に捕集することができる。よって、簡
単な構成で確実に、ターゲットから放出される低速な粗
大粒子を除去して、高速な超微粒子のみを選択的に捕集
し、捕集部材上に均一性が高く且つ平滑な面を有する高
品質な薄膜を形成することができる。また、ターゲット
の種類や温度に限定されることなく、レーザアブレーシ
ョンと成膜とを同時に且つ短時間に行うことができる。
That is, since there is a correlation between the particle velocity and the particle size, only particles emitted within a predetermined velocity range are allowed to pass through the passage portion to selectively capture particles having a uniform particle size. You can gather. Therefore, with a simple structure, the low-speed coarse particles emitted from the target can be reliably removed, and only the high-speed ultrafine particles can be selectively collected, and a highly uniform and smooth surface can be formed on the collecting member. It is possible to form a high quality thin film having the same. Further, the laser ablation and the film formation can be performed simultaneously and in a short time without being limited by the type and temperature of the target.

【0030】また、請求項8に記載のレーザアブレーシ
ョン装置は、前記可動部材が、駆動源により回転駆動さ
れ、且つスリットが形成された回転板により構成され、
前記レーザ光源は、その回転板の回転に同期してレーザ
光源よりパルス状のレーザ光を発生させ、前記回転板の
回転により前記スリットが前記粒子放出経路を横切る間
に、所定速度範囲の放出粒子を前記スリットへ通過させ
るように構成されたことを特徴とする。
Further, in the laser ablation device according to claim 8, the movable member is constituted by a rotary plate which is rotationally driven by a drive source and has a slit formed therein,
The laser light source generates pulsed laser light from the laser light source in synchronization with the rotation of the rotating plate, and while the slit crosses the particle emission path by the rotation of the rotating plate, particles emitted within a predetermined velocity range. Is configured to pass through the slit.

【0031】従って、所定速度範囲で放出された粒子の
みを回転板のスリットへ通過させることにより、簡単な
構成で確実に、粒子サイズの揃った粒子を選択的に捕集
することができる。
Therefore, by passing only the particles emitted in the predetermined velocity range through the slit of the rotary plate, it is possible to reliably and selectively collect the particles having a uniform particle size with a simple structure.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化したレーザ
アブレーション方法及び装置の一実施形態について図面
を参照しつつ説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An embodiment of a laser ablation method and apparatus embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0033】まず、本実施形態におけるレーザアブレー
ション装置1の概略構成について、図1を参照しつつ説
明する。
First, a schematic structure of the laser ablation apparatus 1 according to this embodiment will be described with reference to FIG.

【0034】レーザアブレーション装置1は、レーザ光
源2と、集光レンズ3と、真空容器4と、ターゲット5
と、第1回転板6と、第2回転板7と、可変モータ8
と、光スイッチ9と、トリガー回路10とから構成され
ている。尚、第1回転板6が本発明の可動部材を、可変
モータ8が駆動源を、光スイッチ9及びトリガー回路1
0が同期信号発生手段をそれぞれ構成するものである。
The laser ablation device 1 includes a laser light source 2, a condenser lens 3, a vacuum container 4, and a target 5.
, First rotary plate 6, second rotary plate 7, and variable motor 8
And an optical switch 9 and a trigger circuit 10. The first rotary plate 6 is the movable member of the present invention, the variable motor 8 is the drive source, the optical switch 9 and the trigger circuit 1
Reference numeral 0 constitutes each of the synchronizing signal generating means.

【0035】レーザ光源2は、トリガー回路10から受
信した同期信号に基づいてレーザパルス信号を生成する
ことによりパルス状のレーザ光(以下、パルスレーザ光
と称する)を発生する装置である。
The laser light source 2 is a device for generating pulsed laser light (hereinafter referred to as pulsed laser light) by generating a laser pulse signal based on the synchronization signal received from the trigger circuit 10.

【0036】集光レンズ3は、レーザ光源2から発生さ
れたパルスレーザ光を真空容器4内に導くとともに、真
空容器4内に配置されたターゲット5上にて集光する光
学系部材である。
The condenser lens 3 is an optical system member for guiding the pulsed laser light generated from the laser light source 2 into the vacuum container 4 and condensing it on the target 5 arranged in the vacuum container 4.

【0037】真空容器4は、内部が真空に保たれた容器
であり、ターゲット5と、第1回転板6と、ターゲット
5から放出される微粒子を付着又は堆積させる基板Sと
が内部に配置される。真空容器4には、ガラス等の透明
材料からなる窓部4aが設けられ、集光レンズ3により
導かれたパルスレーザ光が真空容器4内に入射可能とな
っている。さらに、真空容器4には、レーザアブレーシ
ョンの実行により発生したガスを排出するための排気口
4bが設けられている。
The vacuum container 4 is a container whose interior is kept vacuum, and in which the target 5, the first rotating plate 6, and the substrate S on which the particles emitted from the target 5 are attached or deposited are arranged. It The vacuum container 4 is provided with a window 4a made of a transparent material such as glass, and the pulsed laser light guided by the condenser lens 3 can enter the vacuum container 4. Further, the vacuum container 4 is provided with an exhaust port 4b for exhausting gas generated by execution of laser ablation.

【0038】ターゲット5は、微粒子の原料を供給する
材料であり、例えば、シリコン等の半導体材料、金属材
料、無機材料、有機材料等およびそれらの複合材料を用
いることができる。ターゲット5は、真空容器4内にお
いてレーザ光照射可能な位置であって、第1回転板6を
挟んで基板Sの反対側に配置され、図示しないモータ等
の駆動手段により回転駆動される。
The target 5 is a material for supplying a raw material of fine particles, and for example, a semiconductor material such as silicon, a metal material, an inorganic material, an organic material or the like and a composite material thereof can be used. The target 5 is located in the vacuum container 4 at a position where laser light can be irradiated, is arranged on the opposite side of the substrate S with the first rotating plate 6 interposed therebetween, and is rotationally driven by a driving unit such as a motor (not shown).

【0039】第1回転板6は、図1及び図2に示すよう
に、可変モータ8の回転軸8aに固定されて回転駆動さ
れる円盤状の部材であり、ターゲット5から放出される
粒子を通過させるためのスリット6aが形成されてい
る。第1回転板6は、真空容器4内にてターゲット5と
基板Sとの間に設けられ、基板Sに対向するように配置
されている。従って、ターゲット5より基板Sに至る粒
子放出経路を遮る位置に第1回転板6が配置されてお
り、第1回転板6の回転によりスリット6aが粒子放出
経路を横切る間(つまり、スリット6aが基板Sに対向
する位置を通過する間)のみ、放出粒子は基板Sへの到
達を許容され、それ以外の場合、放出粒子の基板Sへの
到達が阻止される。尚、第1回転板6各部の大きさは用
途や各種条件に応じて設定されるが、例えば、スリット
6aは直径10mm程度に、第1回転板6の回転中心か
らスリット6aの中心までの距離(回転半径)は50m
m程度に設定することができる。ここで、スリット6a
が本発明の通過部として機能するものであり、基板Sが
粒子の捕集部材を構成するものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the first rotary plate 6 is a disk-shaped member that is fixed to the rotary shaft 8a of the variable motor 8 and is driven to rotate, and the particles emitted from the target 5 are A slit 6a for passing the slit is formed. The first rotary plate 6 is provided between the target 5 and the substrate S in the vacuum container 4, and is arranged so as to face the substrate S. Therefore, the first rotating plate 6 is arranged at a position that blocks the particle emission path from the target 5 to the substrate S, and while the slit 6a crosses the particle emission path by the rotation of the first rotating plate 6 (that is, the slit 6a is The emitted particles are allowed to reach the substrate S only (while passing through the position facing the substrate S), and otherwise the emitted particles are blocked from reaching the substrate S. The size of each part of the first rotary plate 6 is set according to the application and various conditions. For example, the slit 6a has a diameter of about 10 mm, and the distance from the center of rotation of the first rotary plate 6 to the center of the slit 6a. (Turning radius) is 50m
It can be set to about m. Where the slit 6a
Serves as the passage portion of the present invention, and the substrate S constitutes a particle collecting member.

【0040】第2回転板7は、真空容器4の外部に配置
され、可変モータ8の回転軸8aに固定されている。従
って、第2回転板7は、回転軸8aを介して真空容器4
内の第1回転板6と同軸的に繋がっており、第1回転板
6とともに可変モータ8により回転駆動される。また、
第2回転板7には光スイッチ9による回転検出用のスリ
ット7aが形成されている。
The second rotary plate 7 is arranged outside the vacuum container 4 and fixed to the rotary shaft 8a of the variable motor 8. Therefore, the second rotary plate 7 is connected to the vacuum container 4 via the rotary shaft 8a.
It is coaxially connected to the first rotary plate 6 inside and is rotationally driven together with the first rotary plate 6 by a variable motor 8. Also,
The second rotary plate 7 is formed with a slit 7a for rotation detection by the optical switch 9.

【0041】可変モータ8は、真空容器4の外部に設け
られ、軸方向に延びる回転軸8aに固定された第1と第
2の回転板6,7を回転駆動する駆動源である。
The variable motor 8 is a drive source that is provided outside the vacuum container 4 and rotationally drives the first and second rotating plates 6 and 7 fixed to the rotating shaft 8a extending in the axial direction.

【0042】光スイッチ9は、その一部が第2回転板7
におけるスリット7aの周回部分を上側と下側とから臨
む構造となっており、第2回転板7の回転に伴うスリッ
ト7aの通過を検出するとともに、その検出の度に光信
号を伝送出力する装置である。スリット7aの通過を検
出することにより、第2回転板7と同一の回転をする第
1回転板6の回転数を検出することができる。
A part of the optical switch 9 is the second rotary plate 7
A device for detecting the passage of the slit 7a associated with the rotation of the second rotary plate 7 and transmitting and outputting an optical signal each time the detection is performed. Is. By detecting the passage of the slit 7a, it is possible to detect the rotation speed of the first rotary plate 6 that rotates in the same manner as the second rotary plate 7.

【0043】トリガー回路10は、光スイッチ9から伝
送された光信号をレーザ光源2のレーザパルス信号(パ
ルス数)と同期させる機能を有する回路であり、レーザ
光源2に同期信号を出力する。
The trigger circuit 10 is a circuit having a function of synchronizing the optical signal transmitted from the optical switch 9 with the laser pulse signal (pulse number) of the laser light source 2, and outputs a synchronization signal to the laser light source 2.

【0044】次に、上述した構成を有するレーザアブレ
ーション装置1の作用について図1を参照しつつ説明す
る。
Next, the operation of the laser ablation device 1 having the above-mentioned structure will be described with reference to FIG.

【0045】可変モータ8が回転すると、回転軸8a上
に取付けられた第1回転板6及び第2回転板7が回転駆
動される。光スイッチ9は、回転駆動される第2回転板
7のスリット7aの通過を検出してトリガー回路10へ
光信号を送出する。上述したように第2回転板7と第1
回転板6とは、同軸的に固定されているので第2回転板
7の回転を検出することにより、第1回転板6の回転を
検出することができる。トリガー回路10は、光スイッ
チ9からの光信号に基づいて同期信号をレーザ光源2に
送出する。レーザ光源2は、トリガー回路10からの同
期信号に基づいてレーザパルス信号を生成し、第1回転
板6の回転に同期してパルスレーザ光を発生する。レー
ザ光源2から発生されたパルスレーザ光は、集光レンズ
3により導かれて窓部4aより真空容器4内に入射さ
れ、ターゲット5表面に集光照射される。ターゲット5
にパルスレーザ光が照射されると、ターゲット5表面に
はプルームが形成されて粒子が放出される。粒子の捕集
部材としての基板Sは、ターゲット5から放出される粒
子の放出経路上に配置されているため、粒子は基板Sに
向かって飛散するが、ターゲット5と基板Sとの間に第
1回転板6が設けられているので、回転駆動される第1
回転板6の半径xのスリット6aが粒子放出経路を横切
る間にスリット6aを通過した粒子のみが基板Sにて捕
集されて基板S上に付着又は堆積する。
When the variable motor 8 rotates, the first rotary plate 6 and the second rotary plate 7 mounted on the rotary shaft 8a are rotationally driven. The optical switch 9 detects the passage of the slit 7 a of the second rotary plate 7 that is rotationally driven and sends an optical signal to the trigger circuit 10. As described above, the second rotating plate 7 and the first
Since it is coaxially fixed to the rotary plate 6, the rotation of the first rotary plate 6 can be detected by detecting the rotation of the second rotary plate 7. The trigger circuit 10 sends a synchronization signal to the laser light source 2 based on the optical signal from the optical switch 9. The laser light source 2 generates a laser pulse signal based on the synchronization signal from the trigger circuit 10 and generates pulsed laser light in synchronization with the rotation of the first rotary plate 6. The pulsed laser light generated from the laser light source 2 is guided by the condenser lens 3, enters the inside of the vacuum container 4 through the window 4a, and is condensed and irradiated onto the surface of the target 5. Target 5
When the pulsed laser light is irradiated on, a plume is formed on the surface of the target 5 and particles are emitted. Since the substrate S as a particle collecting member is arranged on the emission path of the particles emitted from the target 5, the particles scatter toward the substrate S. Since the one rotary plate 6 is provided, the first rotary plate 6 is driven to rotate.
Only the particles that have passed through the slit 6a while the slit 6a having the radius x of the rotating plate 6 traverses the particle emission path are collected by the substrate S and attached or deposited on the substrate S.

【0046】ここで、ターゲット5から放出される粒子
の粒子サイズと平均粒子速度との関係について、図3を
参照しつつ説明する。図3のグラフより、粒子サイズの
大きい粗大粒子(デブリと称せられる)は平均粒子速度
が遅く(粒子速度150m/s以下)、粒子サイズの小
さい超微粒子(ナノ粒子と称せられる)は平均粒子速度
が速いことがわかる。
Now, the relationship between the particle size of the particles emitted from the target 5 and the average particle velocity will be described with reference to FIG. From the graph of FIG. 3, coarse particles (called debris) having a large particle size have a slow average particle speed (particle speed of 150 m / s or less), and ultrafine particles having a small particle size (called nanoparticles) have an average particle speed. It turns out that is fast.

【0047】本実施形態では、レーザ光源2におけるレ
ーザ光の発生と第1回転板6におけるスリット6aの基
板Sに対向する位置の通過(つまり、スリット6aによ
る粒子放出経路の横断)とのタイミングを任意に設定す
ることにより、所定の粒子速度範囲内の粒子のみをスリ
ット6aへ通過させて基板Sにて捕集することができ
る。そして、粒子サイズと粒子速度との間には上述した
関係があるため、所定の粒子速度範囲内の粒子を捕集す
るように上記タイミングを設定することにより、粒子サ
イズの揃った粒子を選択的に捕集することができるので
ある。また、ターゲット5の種類や温度に限定されるこ
となく、レーザアブレーションと成膜とを同時に且つ短
時間に行うことができる。尚、上記タイミングは、粒径
約100nm以下の超微粒子のみを選択的に通過させる
ように設定されるのが好ましい。
In the present embodiment, the timing between the generation of laser light in the laser light source 2 and the passage of the slit 6a in the first rotary plate 6 at a position facing the substrate S (that is, crossing the particle emission path by the slit 6a) is set. By arbitrarily setting, only particles within a predetermined particle velocity range can be passed through the slit 6a and collected by the substrate S. Since the particle size and the particle velocity have the above-described relationship, by setting the above timing so as to collect particles within a predetermined particle velocity range, particles with uniform particle size are selectively selected. Can be collected at. Further, laser ablation and film formation can be performed simultaneously and in a short time without being limited by the type and temperature of the target 5. The above timing is preferably set so that only ultrafine particles having a particle size of about 100 nm or less are selectively passed.

【0048】次に、レーザ光の発生とスリット6aの基
板S対向位置の通過(つまり、スリット6aによる粒子
放出経路の横断)とのタイミングの設定方法について、
図2に示した第1回転板6の平面図を参照しつつ説明す
る。図2で、スリット角θは、基板Sにおける粒子捕集
位置の中心を基準として、レーザ光発生時点におけるス
リット6aの回転位置を角度で表したものである。よっ
て、レーザ光の発生と、スリット6aの基板S対向位置
の通過とが同期している場合にスリット角θ=0度とな
る(図2(a))。
Next, regarding the method of setting the timing between the generation of laser light and the passage of the slit 6a at the position facing the substrate S (that is, the crossing of the particle emission path by the slit 6a),
This will be described with reference to the plan view of the first rotary plate 6 shown in FIG. In FIG. 2, the slit angle θ represents the rotational position of the slit 6a at the time when the laser light is generated, in angle, with the center of the particle collection position on the substrate S as a reference. Therefore, when the generation of the laser light and the passage of the slit 6a at the position facing the substrate S are synchronized, the slit angle θ becomes 0 degree (FIG. 2A).

【0049】そして、例えば、スリット角θ=0度に設
定した場合には(図2(a))、レーザ光発生直後に回
転板6に到達する粒子速度の速い超微粒子のみがスリッ
ト6aを通過するので、基板Sにて超微粒子を選択的に
捕集し、付着又は堆積させることができる。この場合、
粒子速度の遅い粗大粒子が回転板6に到達するのは、既
にスリット6aが基板S対向位置を通過した後であるの
で、粗大粒子はスリット6aを通過することができず、
粗大粒子を確実に除去することができる。
Then, for example, when the slit angle θ is set to 0 degree (FIG. 2A), only ultrafine particles having a high particle velocity which reach the rotating plate 6 immediately after the laser light is generated pass through the slit 6a. Therefore, the ultrafine particles can be selectively collected on the substrate S and attached or deposited. in this case,
The coarse particles having a low particle velocity reach the rotating plate 6 after the slit 6a has already passed the position facing the substrate S, so that the coarse particles cannot pass through the slit 6a.
It is possible to reliably remove coarse particles.

【0050】一方、スリット角θを増加させると、レー
ザ光発生時点から所定時間遅れてスリット6aが基板S
対向位置を通過するので、粒子速度の速い超微粒子は回
転板6によって通過を阻止され、粒子速度の遅い粗大粒
子のみがスリット6aを通過し、基板Sにて粗大粒子が
選択的に捕集されることになる。例えば、図2(b)
は、スリット角θ=30度に設定した場合のレーザ光発
生時点におけるスリット6aと基板Sとの位置関係を表
している。
On the other hand, when the slit angle θ is increased, the slit 6a is moved to the substrate S with a delay of a predetermined time from the time when the laser light is generated.
Since the particles pass through the facing position, the ultrafine particles having a high particle velocity are blocked by the rotating plate 6, only the coarse particles having a low particle velocity pass through the slit 6a, and the coarse particles are selectively collected on the substrate S. Will be. For example, FIG. 2 (b)
Indicates the positional relationship between the slit 6a and the substrate S at the time of generation of laser light when the slit angle θ is set to 30 degrees.

【0051】尚、本発明は上述した各実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種
々の変更を施すことが可能であることは云うまでもな
い。
Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0052】例えば、前記実施形態では、スリットが形
成された円盤状の第1回転板6を回転駆動し、放出粒子
をスリット6aへ選択的に通過させる構成としたが、部
材の形状や駆動方法はこれには限られない。例えば、矩
形状等の板状部材を所定のタイミングで往復動させる構
成でも構わない。要するに、レーザ光照射後の所定期間
内は放出粒子の基板Sへの到達を許容し、且つ所定期間
外はその到達を阻止することにより所定速度範囲の放出
粒子を選択的に捕集可能な構成であればよいのである。
For example, in the above-described embodiment, the disk-shaped first rotary plate 6 having the slits formed therein is rotationally driven to allow the emitted particles to selectively pass through the slits 6a. Is not limited to this. For example, a configuration in which a plate member having a rectangular shape is reciprocated at a predetermined timing may be used. In short, a structure capable of selectively collecting emitted particles within a predetermined velocity range by allowing the emitted particles to reach the substrate S within a predetermined period after the laser light irradiation and blocking the arrival outside the predetermined period. It is all right.

【0053】また、前記実施形態では、第1回転板6の
スリット6aを略円形状に形成したが、矩形状等の他の
形状に形成しても構わない。
Further, in the above embodiment, the slit 6a of the first rotary plate 6 is formed in a substantially circular shape, but it may be formed in another shape such as a rectangular shape.

【0054】[0054]

【実施例】次に、本実施形態のレーザアブレーション方
法及び装置について、実際に実験を行った結果について
説明する。
EXAMPLES Next, the results of actual experiments on the laser ablation method and apparatus of this embodiment will be described.

【0055】レーザ光源2としてYAGレーザ装置を用
い、パルスYAGレーザの第2高調波(波長532n
m)を、レーザ出力2〜5W(ビーム径3.5mmで
2.1〜5.2J/cm2)、パルス数10〜50Hz
として発生させた。レーザ光は、照射方向において真空
容器4に入射される手前に設置された集光レンズ3でビ
ーム径を絞り、真空容器4内に配置されたターゲット5
上でビーム径3.5mmに集光して照射した。ターゲッ
ト5にはシリコンウェーハを用い、所定の回転数(20
〜50rpm)でターゲット5を回転させながらレーザ
光を照射してレーザアブレーションを行った。また、真
空容器4内は拡散ポンプを用いて、真空度を約3×10
-4Pa以下とした。
A YAG laser device is used as the laser light source 2, and the second harmonic (wavelength 532n) of the pulse YAG laser is used.
m) is a laser output of 2 to 5 W (2.1 to 5.2 J / cm 2 at a beam diameter of 3.5 mm) and a pulse number of 10 to 50 Hz.
Raised as. The beam diameter of the laser light is narrowed by a condenser lens 3 installed in front of being incident on the vacuum container 4 in the irradiation direction, and a target 5 placed in the vacuum container 4 is formed.
The above beam was focused and irradiated with a beam diameter of 3.5 mm. A silicon wafer is used as the target 5 and a predetermined rotation speed (20
Laser ablation was performed by irradiating laser light while rotating the target 5 at ˜50 rpm. The degree of vacuum in the vacuum container 4 is set to about 3 × 10 by using a diffusion pump.
-4 Pa or less.

【0056】ターゲット5、第1回転板6、及び基板S
は、図4に示すように、互いに平行に対向するように配
置した。第1回転板6及び第2回転板7の回転数を30
00rpm、スリット6aの直径xを10mm、第1回
転板6の中心からスリット6aの中心までの距離(スリ
ット6aの回転半径r)を50mm、ターゲット5と第
1回転板6との距離を100mm、レーザ光のパルス数
を50Hzとした。
Target 5, first rotary plate 6, and substrate S
Were arranged so as to face each other in parallel, as shown in FIG. The number of rotations of the first rotary plate 6 and the second rotary plate 7 is set to 30.
00 rpm, the diameter x of the slit 6a is 10 mm, the distance from the center of the first rotary plate 6 to the center of the slit 6a (rotation radius r of the slit 6a) is 50 mm, the distance between the target 5 and the first rotary plate 6 is 100 mm, The pulse number of laser light was set to 50 Hz.

【0057】ここで、上述した条件下において、スリッ
ト角度と粒子速度との関係は図5に示される関係となっ
ていることが確認された。図5のグラフより、粒子速度
の速い粒子(すなわち、超微粒子)は、スリット角θ=
0度付近に集中していることがわかる。尚、グラフでは
それぞれのスリット角における粒子速度の上限値と下限
値とが示されている。
Here, it was confirmed that under the above-mentioned conditions, the relationship between the slit angle and the particle velocity is as shown in FIG. From the graph of FIG. 5, the particles having a high particle velocity (that is, ultrafine particles) have a slit angle θ =
It can be seen that they are concentrated near 0 degrees. The graph shows the upper limit value and the lower limit value of the particle velocity at each slit angle.

【0058】次に、スリット角θを、0度(実施例)、
30度(比較例1)にそれぞれ設定した場合、及び第1
回転板6を用いない場合(比較例2)において、レーザ
アブレーションの実験を行い、基板S表面の走査顕微鏡
(以下、SEMと称する)写真の撮影及び基板S上に形
成された膜の表面粗さの測定を行った(レーザ出力は5
W、照射時間は5分である)。
Next, the slit angle θ is set to 0 degree (example),
When set to 30 degrees (Comparative Example 1), and the first
In the case where the rotating plate 6 was not used (Comparative Example 2), laser ablation experiment was conducted, a scanning microscope (hereinafter referred to as SEM) photograph of the surface of the substrate S was taken, and the surface roughness of the film formed on the substrate S was taken. Was measured (laser output was 5
W, irradiation time is 5 minutes).

【0059】図6の(a)は実施例、(b)は比較例
1、(c)は比較例2においてそれぞれ得られた基板S
表面のSEM写真である。スリット角θ=0度とした実
施例では、粗大粒子の付着が無く、微粒子からなる均一
な膜が形成されている(図6(a))。すなわち、実施
例では、レーザ光源2におけるレーザ光の発生と第1回
転板6におけるスリット6aの基板Sに対向する位置の
通過とが同期しており、高速の超微粒子のみがスリット
6aを通過し、基板S上に堆積するからである。これに
対し、比較例1,2では粗大粒子が付着されていること
が観察される(図6(b)、(c))。
6A shows the substrate S obtained in the example, FIG. 6B shows the comparative example 1 and FIG. 6C shows the substrate S obtained in the comparative example 2.
It is a SEM photograph of the surface. In the example in which the slit angle θ is 0 degree, coarse particles are not attached and a uniform film made of fine particles is formed (FIG. 6A). That is, in the embodiment, the generation of the laser light in the laser light source 2 and the passage of the slit 6a in the first rotary plate 6 at the position facing the substrate S are synchronized, and only high-speed ultrafine particles pass through the slit 6a. , Because they are deposited on the substrate S. On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, it is observed that coarse particles are attached (FIGS. 6B and 6C).

【0060】表1は、実施例、比較例1、比較例2にお
いてそれぞれ得られた基板Sについて、触針式表面粗さ
計(Dektak)を用いて膜の表面粗さを測定した結
果である。
Table 1 shows the results of measuring the surface roughness of the films of the substrates S obtained in Examples, Comparative Examples 1 and 2, respectively, using a stylus type surface roughness meter (Dektak). .

【0061】[0061]

【表1】 [Table 1]

【0062】表1より、実施例により形成した膜の表面
粗さは50Å以下であって、比較例1、比較例2と比較
して極めて小さい値となっており、平滑な面が形成され
ていることがわかる。よって、本発明のレーザアブレー
ション方法が高品質な薄膜形成に有効であるということ
ができる。
From Table 1, the surface roughness of the film formed by the example is 50 Å or less, which is an extremely small value as compared with Comparative Examples 1 and 2, and a smooth surface is formed. You can see that Therefore, it can be said that the laser ablation method of the present invention is effective for forming a high quality thin film.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上述べたように本発明の請求項1乃至
6のいずれかに記載のレーザアブレーション方法、又は
請求項7又は8に記載のレーザアブレーション装置によ
れば、所定速度範囲で放出された粒子サイズの揃った粒
子を選択的に捕集することができ、よって、ターゲット
から放出される低速な粗大粒子を除去して、高速な超微
粒子のみを選択的に捕集し、捕集部材上に均一性が高く
且つ平滑な面を有する高品質な薄膜を形成することがで
きるという効果を奏する。また、ターゲットの種類や温
度に限定されることなく、レーザアブレーションと成膜
とを同時に且つ短時間に行うことができるという効果を
も奏する。
As described above, according to the laser ablation method of any one of claims 1 to 6 of the present invention or the laser ablation device of claim 7 or 8, the laser is ablated within a predetermined velocity range. Particles with uniform particle size can be selectively collected. Therefore, low-speed coarse particles emitted from the target are removed, and only high-speed ultrafine particles are selectively collected. The effect is that a high-quality thin film having high uniformity and a smooth surface can be formed thereon. In addition, there is an effect that laser ablation and film formation can be performed simultaneously and in a short time without being limited by the type and temperature of the target.

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

【図1】 本発明の一実施形態におけるレーザアブレー
ション装置の全体構成を概略的に示す概略構成図であ
る。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing an overall configuration of a laser ablation device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 第1回転板の平面図であり、(a)はスリッ
ト角が0度の場合、(b)はスリット角が30度の場合
をそれぞれ示している。
2A and 2B are plan views of a first rotating plate, FIG. 2A shows a case where the slit angle is 0 degree, and FIG. 2B shows a case where the slit angle is 30 degrees.

【図3】 粒子サイズと粒子速度との関係を示すグラフ
である。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between particle size and particle velocity.

【図4】 実施例におけるターゲットと第1回転板のス
リットとの位置関係を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a target and a slit of the first rotating plate in the example.

【図5】 実施例におけるスリット角度と粒子速度との
関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the slit angle and the particle velocity in the example.

【図6】 基板表面のSEM写真であり、(a)は実施
例、(b)は比較例1、(c)は比較例2における写真
をそれぞれ示している。
6A and 6B are SEM photographs of a substrate surface, FIG. 6A showing an example, FIG. 6B showing a comparative example 1, and FIG. 6C showing a comparative example 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…レーザアブレーション装置、2…レーザ光源、3…
集光レンズ、4…真空容器、5…ターゲット、6…第1
回転板(可動部材、回転板)、6a…スリット(通過
部)、7…第2回転板、8…可変モータ(駆動源)、9
…光スイッチ(同期信号発生手段)、10…トリガー回
路(同期信号発生手段)、S…基板(捕集部材)。
1 ... Laser ablation device, 2 ... Laser light source, 3 ...
Condensing lens, 4 ... Vacuum container, 5 ... Target, 6 ... First
Rotating plate (movable member, rotating plate), 6a ... Slit (passing portion), 7 ... Second rotating plate, 8 ... Variable motor (driving source), 9
... optical switch (synchronization signal generation means), 10 ... trigger circuit (synchronization signal generation means), S ... substrate (collection member).

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成14年5月9日(2002.5.9)[Submission date] May 9, 2002 (2002.5.9)

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図6[Name of item to be corrected] Figure 6

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図6】 [Figure 6]

フロントページの続き (72)発明者 伊藤 忠 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 竹内 昭博 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 神谷 信雄 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1株式会社豊田中央研究所内 Fターム(参考) 4K029 DA12 DB20 EA00 Continued front page    (72) Inventor Tadashi Ito             Aichi Prefecture Nagachite Town Aichi District             Local 1 Toyota Central Research Institute Co., Ltd. (72) Inventor Akihiro Takeuchi             Aichi Prefecture Nagachite Town Aichi District             Local 1 Toyota Central Research Institute Co., Ltd. (72) Inventor Nobuo Kamiya             Aichi Prefecture Nagachite Town Aichi District             Local 1 Toyota Central Research Institute Co., Ltd. F-term (reference) 4K029 DA12 DB20 EA00

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ターゲットにレーザ光を照射することに
より粒子を捕集部材に向かって放出させるとともに、レ
ーザ光照射後の所定期間内は前記放出粒子の前記捕集部
材への到達を許容し、且つ前記所定期間外はその到達を
阻止することにより、所定速度範囲の放出粒子を前記捕
集部材にて選択的に捕集することを特徴とするレーザア
ブレーション方法。
1. Irradiating particles to a collecting member by irradiating a target with laser light, and permitting the emitted particles to reach the collecting member within a predetermined period after laser light irradiation, Moreover, the laser ablation method is characterized in that the emission particles within a predetermined velocity range are selectively collected by the collection member by blocking the arrival outside the predetermined period.
【請求項2】 粒子を捕集する捕集部材に対向配置され
るとともに、前記粒子の通過を許容する通過部を有する
可動部材を駆動し、 その可動部材の運動に同期してレーザ光源よりパルス状
のレーザ光を発生させ、 前記可動部材を挟んで前記捕集部材とは反対側に配置さ
れたターゲットにレーザ光を照射して粒子を放出させ、 前記可動部材の前記通過部が、前記ターゲットより前記
捕集部材に至る粒子放出経路を横切る間に、所定速度範
囲の放出粒子を前記通過部へ通過させることにより、前
記放出粒子を前記捕集部材にて選択的に捕集することを
特徴とするレーザアブレーション方法。
2. A movable member, which is arranged to face a collecting member for collecting particles and has a passage portion which allows passage of the particles, is driven by a pulse from a laser light source in synchronization with the movement of the movable member. -Shaped laser light is generated, particles are emitted by irradiating a laser beam to a target arranged on the opposite side of the collecting member with the movable member interposed therebetween, and the passing portion of the movable member is the target. The discharge particles are selectively collected by the collecting member by passing the discharge particles in a predetermined velocity range to the passage portion while traversing the particle discharge path further reaching the collecting member. And laser ablation method.
【請求項3】 前記可動部材として、駆動源により回転
駆動され、且つスリットが形成された回転板を用い、 その回転板の回転に同期してレーザ光源よりパルス状の
レーザ光を発生させ、 前記回転板の回転により前記スリットが前記粒子放出経
路を横切る間に、所定速度範囲の放出粒子を前記スリッ
トへ通過させることを特徴とする請求項2に記載のレー
ザアブレーション方法。
3. A rotary plate driven by a drive source and having slits is used as the movable member, and pulsed laser light is generated from a laser light source in synchronization with rotation of the rotary plate, The laser ablation method according to claim 2, wherein emitted particles in a predetermined velocity range are passed through the slit while the slit traverses the particle emission path due to rotation of a rotating plate.
【請求項4】 捕集対象の粒子の大きさに応じて、前記
レーザ光源におけるレーザ光発生と前記回転板における
前記スリットの前記粒子放出経路の横断とのタイミング
を設定したことを特徴とする請求項3に記載のレーザア
ブレーション方法。
4. The timing between generation of laser light in the laser light source and crossing of the slit in the rotary plate across the particle emission path is set according to the size of particles to be collected. Item 4. The laser ablation method according to Item 3.
【請求項5】 前記レーザ光源におけるレーザ光発生と
前記回転板における前記スリットの前記粒子放出経路の
横断とを同期させたことを特徴とする請求項4に記載の
レーザアブレーション方法。
5. The laser ablation method according to claim 4, wherein the generation of laser light in the laser light source and the crossing of the slit in the rotary plate across the particle emission path are synchronized.
【請求項6】 前記回転板のスリットへ粒径約100n
m以下の超微粒子のみを選択的に通過させるように、前
記レーザ光源におけるレーザ光発生と前記回転板におけ
る前記スリットの前記粒子放出経路の横断とのタイミン
グを設定したことを特徴とする請求項3乃至5のいずれ
かに記載のレーザアブレーション方法。
6. A particle size of about 100 n is applied to the slit of the rotary plate.
4. The timing between generation of laser light in the laser light source and crossing of the slit in the rotary plate across the particle emission path is set so that only ultrafine particles of m or less are selectively passed. 6. The laser ablation method according to any one of 1 to 5.
【請求項7】 駆動源により駆動され且つ粒子を捕集す
る捕集部材に対向配置されるとともに、前記粒子の通過
を許容する通過部を有する可動部材と、 その可動部材の運動を検出して同期信号を発生する同期
信号発生手段と、 その同期信号発生手段より同期信号を受信し、その同期
信号に基づいてパルス状のレーザ光を発生するレーザ光
源と、 前記可動部材を挟んで前記捕集部材とは反対側に配置さ
れ、前記レーザ光源から発生されるレーザ光の照射によ
り粒子を放出するターゲットと、 を備え、 前記可動部材の前記通過部が、前記ターゲットより前記
捕集部材に至る粒子放出経路を横切る間に、所定速度範
囲の放出粒子を前記通過部へ通過させることにより、前
記放出粒子を前記捕集部材にて選択的に捕集するように
構成されたことを特徴とするレーザアブレーション装
置。
7. A movable member, which is driven by a driving source and is arranged to face a collecting member that collects particles, and has a passage portion that allows passage of the particles, and a movement of the movable member is detected. A synchronization signal generating means for generating a synchronization signal, a laser light source for receiving the synchronization signal from the synchronization signal generating means, and generating a pulsed laser beam based on the synchronization signal, and the trapping device sandwiching the movable member. A target which is arranged on the opposite side of the member and which emits particles upon irradiation with laser light generated from the laser light source, wherein the passage portion of the movable member is a particle from the target to the collecting member. A feature is that the emission particles in a predetermined velocity range are allowed to pass through the passage portion while traversing the emission path, so that the emission particles are selectively collected by the collection member. Laser ablation device to.
【請求項8】 前記可動部材は、駆動源により回転駆動
され、且つスリットが形成された回転板により構成さ
れ、 前記レーザ光源は、その回転板の回転に同期してレーザ
光源よりパルス状のレーザ光を発生させ、 前記回転板の回転により前記スリットが前記粒子放出経
路を横切る間に、所定速度範囲の放出粒子を前記スリッ
トへ通過させるように構成されたことを特徴とする請求
項7に記載のレーザアブレーション装置。
8. The movable member is a rotary plate that is rotationally driven by a drive source and has a slit, and the laser light source is a pulsed laser from a laser light source in synchronization with the rotation of the rotary plate. The light is generated, and while the slit is traversing the particle emission path by the rotation of the rotating plate, the emitted particles in a predetermined velocity range are allowed to pass through the slit. Laser ablation device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2005035821A1 (en) * 2003-10-10 2005-04-21 Japan Science And Technology Agency Film deposition apparatus having hole-like rotary filter plate for capturing fine particles, and film deposition method
JP5802811B1 (en) * 2014-08-27 2015-11-04 株式会社ジーエル・マテリアルズホールディングス Method for producing nanoparticles

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