JP2890686B2 - レーザ・スパッタリング装置 - Google Patents
レーザ・スパッタリング装置Info
- Publication number
- JP2890686B2 JP2890686B2 JP15367090A JP15367090A JP2890686B2 JP 2890686 B2 JP2890686 B2 JP 2890686B2 JP 15367090 A JP15367090 A JP 15367090A JP 15367090 A JP15367090 A JP 15367090A JP 2890686 B2 JP2890686 B2 JP 2890686B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- laser
- film
- sputtering apparatus
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、薄膜デバイス等の薄膜形成を行うレーザを
用いたスパッタリング装置に関する。
用いたスパッタリング装置に関する。
従来の技術 従来、この種のレーザを用いたスパッタリング装置
は、筆者コムラ氏他によるジャパニーズ・ジャーナル・
オブ・アプライドア・フィジックスの1988年版に示され
ているようなものがあり、第４図のような構成になって
いる。
は、筆者コムラ氏他によるジャパニーズ・ジャーナル・
オブ・アプライドア・フィジックスの1988年版に示され
ているようなものがあり、第４図のような構成になって
いる。
本従来例の構成は、真空槽15内にバルク状のターゲッ
ト16と、ターゲット16に対向して基板台17を設けて、基
板台17の上には基板18を取り付け、可視光のＱスイッチ
YAGレーザの台２高周波（波長532nm）レーザ光19をレン
ズ20で集光し、真空槽15に取り付けられた真空閉じ窓21
を通して、ターゲット16に照射し、基板18上にターゲッ
ト16の材料の材料の薄膜を堆積させるものである。
ト16と、ターゲット16に対向して基板台17を設けて、基
板台17の上には基板18を取り付け、可視光のＱスイッチ
YAGレーザの台２高周波（波長532nm）レーザ光19をレン
ズ20で集光し、真空槽15に取り付けられた真空閉じ窓21
を通して、ターゲット16に照射し、基板18上にターゲッ
ト16の材料の材料の薄膜を堆積させるものである。
発明が解決しようとする課題 しかし、このような構成のものでは、レーザ光照射時
にターゲットの厚さ方向の温度勾配が大きくなる。その
結果、ターゲットから噴出するスパッタ粒子の大きさを
十分に制御することが出来ず、例えば誘電体材料を用い
て形成した薄膜中に直径0.1〜数μｍの粒塊が混入し、
膜特性を低下させるという課題のあることが判明した。
にターゲットの厚さ方向の温度勾配が大きくなる。その
結果、ターゲットから噴出するスパッタ粒子の大きさを
十分に制御することが出来ず、例えば誘電体材料を用い
て形成した薄膜中に直径0.1〜数μｍの粒塊が混入し、
膜特性を低下させるという課題のあることが判明した。
本発明は上記した課題に鑑み、膜構造の制御を精度良
く行うことのできるレーザ・スパッタリング装置を提供
するものである。
く行うことのできるレーザ・スパッタリング装置を提供
するものである。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明のレーザ・スパッタ
リング装置は、レーザ発振器から出射されたパルス・レ
ーザ光を真空槽内に設けられた厚さ10μｍ以下のターゲ
ット上に照射させ基板上に膜形成させるもので、厚さの
異なる複数のターゲットをレーザ照射位置に供給するこ
とが可能で、さらにターゲットはターゲット材料よりも
熱伝導性の悪い材料にて支持されるものである。
リング装置は、レーザ発振器から出射されたパルス・レ
ーザ光を真空槽内に設けられた厚さ10μｍ以下のターゲ
ット上に照射させ基板上に膜形成させるもので、厚さの
異なる複数のターゲットをレーザ照射位置に供給するこ
とが可能で、さらにターゲットはターゲット材料よりも
熱伝導性の悪い材料にて支持されるものである。
作用 上記構成をなすことにより、ターゲットのレーザ光を
照射された部分は温度上昇するが、厚さが10μｍ以下と
薄いため厚さ方向の温度勾配もバルク型ターゲットに比
べ小さい。例えば厚さ0.05μｍのNiターゲットに5.5×1
019W/m2のレーザ光を照射した時、表裏の温度差はほと
んどない。また本発明のターケッドから噴出するスパッ
タ粒子の形状は、噴出時の温度が高くなるにつれ、金属
ターゲットの場合には、直径数μｍ以下の球状から平板
状、さらに微粒子状，膜状へと変化する。したがって、
ターゲット内の温度勾配を小さくすることによって、ス
パッタ粒子の形状をレーザ照射条件によって制御するこ
とが可能になる。また膜厚が異なると、レーザ照射時の
温度上昇が同じとなる条件でも、スパッタ粒子の形態は
同じでも大きさに差異がみられるので、膜厚の異なるタ
ーゲットを供給可能とすることで、スパッタ粒子によっ
て形成される膜構造の制御精度がさらに広くなる。
照射された部分は温度上昇するが、厚さが10μｍ以下と
薄いため厚さ方向の温度勾配もバルク型ターゲットに比
べ小さい。例えば厚さ0.05μｍのNiターゲットに5.5×1
019W/m2のレーザ光を照射した時、表裏の温度差はほと
んどない。また本発明のターケッドから噴出するスパッ
タ粒子の形状は、噴出時の温度が高くなるにつれ、金属
ターゲットの場合には、直径数μｍ以下の球状から平板
状、さらに微粒子状，膜状へと変化する。したがって、
ターゲット内の温度勾配を小さくすることによって、ス
パッタ粒子の形状をレーザ照射条件によって制御するこ
とが可能になる。また膜厚が異なると、レーザ照射時の
温度上昇が同じとなる条件でも、スパッタ粒子の形態は
同じでも大きさに差異がみられるので、膜厚の異なるタ
ーゲットを供給可能とすることで、スパッタ粒子によっ
て形成される膜構造の制御精度がさらに広くなる。
実 施 例 以下、本発明の実施例のレーザ・スパッタリング装置
について、図面を参照しながら説明する。
について、図面を参照しながら説明する。
第１図は本発明の第１の実施例におけるレーザ・スパ
ッタリング装置の構成図を示すものである。第１図にお
いて、１はレーザ発振器、２はパルス化されたレーザ
光、３は反射鏡、４は集光レンズ、５は真空封じ窓、６
は真空槽、7aと7bは蒸着フィルム、８は基板、９は走行
ロールである。レーザ発振器１から出射されたパルス化
されたレーザ光２は、反射鏡３によって集光レンズ４に
誘導され、真空封じ窓５を通して真空槽６内に設けられ
た蒸着フィルム7aに集光・照射される。蒸着フィルム7a
のターゲットでレーザ光の照射された部分は急激に温度
上昇し、スパッタリング作用により飛び出した粒子によ
って、基板８上に堆積奏が形成される。蒸着フィルム7a
を順次移動させこのプロセスが繰り返されることで膜形
成がなされる。蒸着フィルム7aまたは7bのターゲットの
厚さは10μｍ以下とすることによって、レーザ照射時の
厚さ方向の温度勾配を小さく出来、基板８上に堆積する
スパッタリング粒子の形状も良好な制御が可能となる。
また膜厚１μｍ以下ではターゲット単体での保持は困難
な場合が多いので、片面をターゲット材料よりも熱伝導
性の悪い材料で支持することで、レーザ照射時の温度勾
配を大きくすることなく、ターゲットを供給することが
できる。また、ターゲット膜厚に帰因してスパッタリン
グ粒子の形状も影響をうけるので、種々な膜厚のターゲ
ットをレーザ加工点に移動させることで、より高精度な
スパッタリング粒子形状の制御が行える。
ッタリング装置の構成図を示すものである。第１図にお
いて、１はレーザ発振器、２はパルス化されたレーザ
光、３は反射鏡、４は集光レンズ、５は真空封じ窓、６
は真空槽、7aと7bは蒸着フィルム、８は基板、９は走行
ロールである。レーザ発振器１から出射されたパルス化
されたレーザ光２は、反射鏡３によって集光レンズ４に
誘導され、真空封じ窓５を通して真空槽６内に設けられ
た蒸着フィルム7aに集光・照射される。蒸着フィルム7a
のターゲットでレーザ光の照射された部分は急激に温度
上昇し、スパッタリング作用により飛び出した粒子によ
って、基板８上に堆積奏が形成される。蒸着フィルム7a
を順次移動させこのプロセスが繰り返されることで膜形
成がなされる。蒸着フィルム7aまたは7bのターゲットの
厚さは10μｍ以下とすることによって、レーザ照射時の
厚さ方向の温度勾配を小さく出来、基板８上に堆積する
スパッタリング粒子の形状も良好な制御が可能となる。
また膜厚１μｍ以下ではターゲット単体での保持は困難
な場合が多いので、片面をターゲット材料よりも熱伝導
性の悪い材料で支持することで、レーザ照射時の温度勾
配を大きくすることなく、ターゲットを供給することが
できる。また、ターゲット膜厚に帰因してスパッタリン
グ粒子の形状も影響をうけるので、種々な膜厚のターゲ
ットをレーザ加工点に移動させることで、より高精度な
スパッタリング粒子形状の制御が行える。
第２図は本発明の第２の実施例におけるレーザ・スパ
ッタリング装置の構成図を示すものである。第２図にお
いて、10aと10bはガラス基板上にそれぞれ膜厚を変えて
薄膜の形成されたターゲット、11はターゲットの加工装
置への移動機構、12はスパッタ後のターゲットである。
ターゲット10aまたは10bは移動機構11によってレーザ光
照射地点に供給され、スパッタ後のターゲット12は回収
される。他の動作は第１の実施例と同様である。以上の
ように、ターゲットの基板がガラス板を用いると第１の
実施例における有機フィルムを用いた場合に比べ融点が
高く、基板の損傷も軽減されるため、スパッタ膜への基
板材料等の不純物の混入も少なくすることができる。
ッタリング装置の構成図を示すものである。第２図にお
いて、10aと10bはガラス基板上にそれぞれ膜厚を変えて
薄膜の形成されたターゲット、11はターゲットの加工装
置への移動機構、12はスパッタ後のターゲットである。
ターゲット10aまたは10bは移動機構11によってレーザ光
照射地点に供給され、スパッタ後のターゲット12は回収
される。他の動作は第１の実施例と同様である。以上の
ように、ターゲットの基板がガラス板を用いると第１の
実施例における有機フィルムを用いた場合に比べ融点が
高く、基板の損傷も軽減されるため、スパッタ膜への基
板材料等の不純物の混入も少なくすることができる。
第３図は本発明の第３の実施例におけるレーザ・スパ
ッタリング装置の構成図を示すものである。第３図にお
いて、13は蒸着装置、14はセラミック回転基板である。
蒸着装置13から回転するセラミック回転板上で所定の薄
膜を形成するようにターゲット材料が供給される。回転
基板14上に形成されたターゲットにはレーザ光が照射さ
れスパッタ粒子が飛び出すとともに、このプロセスが繰
り返されて基板８上にはスパッタ膜が形成される。他の
動作は第１及び第２の実施例と同様である。以上のよう
に、回転するセラミック基板上にターゲット薄膜を形成
する方式は、ターゲット材料の供給料とセラミック基板
の回転数との組み合せにより、ターゲット膜厚を自由に
設定することができる。
ッタリング装置の構成図を示すものである。第３図にお
いて、13は蒸着装置、14はセラミック回転基板である。
蒸着装置13から回転するセラミック回転板上で所定の薄
膜を形成するようにターゲット材料が供給される。回転
基板14上に形成されたターゲットにはレーザ光が照射さ
れスパッタ粒子が飛び出すとともに、このプロセスが繰
り返されて基板８上にはスパッタ膜が形成される。他の
動作は第１及び第２の実施例と同様である。以上のよう
に、回転するセラミック基板上にターゲット薄膜を形成
する方式は、ターゲット材料の供給料とセラミック基板
の回転数との組み合せにより、ターゲット膜厚を自由に
設定することができる。
発明の効果 以上のように本発明によれば、厚さ10μｍ以下の膜厚
の異なるターゲットにレーザ光を照射することにより、
ターゲットの厚さ方向の温度勾配を小さく出来る結果、
スパッタ粒子の形状をレーザ照射条件によって制御する
ことが可能となる。さらに、厚さの異なる複数のターゲ
ットを供給可能な機構を設けることにより、膜厚に依存
したスパッタ粒子の形状を制御も可能となり、膜構造の
制御範囲が広くなる。
の異なるターゲットにレーザ光を照射することにより、
ターゲットの厚さ方向の温度勾配を小さく出来る結果、
スパッタ粒子の形状をレーザ照射条件によって制御する
ことが可能となる。さらに、厚さの異なる複数のターゲ
ットを供給可能な機構を設けることにより、膜厚に依存
したスパッタ粒子の形状を制御も可能となり、膜構造の
制御範囲が広くなる。
第１図は本発明の第１の実施例におけるレーザ・スパッ
タリング装置の構成図、第２図は本発明の第２の実施例
におけるレーザ・スパッタリング装置の構成図、第３図
は本発明の第３の実施例におけるレーザ・スパッタリン
グ装置の構成図、第４図は従来のレーザ・スパッタリン
グ装置の構成図である。 ２……パルス・レーザ光、7a,7b……蒸着フィルム、９
……走行ロール、10a,10b……ガラス基板ターゲット、1
1……移動機構、13……蒸着装置、14……セラミック回
転基板。
タリング装置の構成図、第２図は本発明の第２の実施例
におけるレーザ・スパッタリング装置の構成図、第３図
は本発明の第３の実施例におけるレーザ・スパッタリン
グ装置の構成図、第４図は従来のレーザ・スパッタリン
グ装置の構成図である。 ２……パルス・レーザ光、7a,7b……蒸着フィルム、９
……走行ロール、10a,10b……ガラス基板ターゲット、1
1……移動機構、13……蒸着装置、14……セラミック回
転基板。
Claims (3)
- 【請求項１】レーザ発振器から出射されたパルス・レー
ザ光を真空槽内に設けられた厚さ10μｍ以下のターゲッ
ト上に照射させ、前記ターゲットと対向した基板上に膜
形成を行うレーザ・スパッタリング装置。 - 【請求項２】厚さの異なるターゲットがレーザ照射位置
に供給されることを特徴とする請求項１記載のレーザ・
スパッタリング装置。 - 【請求項３】ターゲットはターゲット材料よりも熱伝導
性の悪い材料にて支持されたことを特徴とする請求項１
記載のレーザ・スパッタリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15367090A JP2890686B2 (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | レーザ・スパッタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15367090A JP2890686B2 (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | レーザ・スパッタリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0445266A JPH0445266A (ja) | 1992-02-14 |
| JP2890686B2 true JP2890686B2 (ja) | 1999-05-17 |
Family
ID=15567609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15367090A Expired - Fee Related JP2890686B2 (ja) | 1990-06-12 | 1990-06-12 | レーザ・スパッタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2890686B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9346114B2 (en) * | 2010-04-28 | 2016-05-24 | Aerojet Rocketdyne Of De, Inc. | Substrate having laser sintered underplate |
| JP2014234519A (ja) * | 2013-05-30 | 2014-12-15 | 国立大学法人東京工業大学 | 成膜装置 |
-
1990
- 1990-06-12 JP JP15367090A patent/JP2890686B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0445266A (ja) | 1992-02-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6338775B1 (en) | Apparatus and method for uniformly depositing thin films over substrates | |
| Blank et al. | High Tc thin films prepared by laser ablation: material distribution and droplet problem | |
| JP2655094B2 (ja) | 電子銃蒸着装置 | |
| JP2890686B2 (ja) | レーザ・スパッタリング装置 | |
| Leuchtner et al. | The preparation of epitaxial platinum films by pulsed laser deposition | |
| US20040250769A1 (en) | Pulsed laser deposition for mass production | |
| JP2001108832A5 (ja) | ||
| JP2695308B2 (ja) | パルスレーザビームを用いる基板上の層の形成方法 | |
| JPH05255842A (ja) | レーザ・スパッタリング装置 | |
| JP2004256843A (ja) | 真空蒸着装置 | |
| JPH02270962A (ja) | スパッタリング方法 | |
| JPH03188272A (ja) | レーザ・スパッタリング装置 | |
| JPH05311419A (ja) | マグネトロン型スパッタ装置 | |
| US7179335B2 (en) | In situ adaptive masks | |
| JPH06299353A (ja) | 連続真空蒸着装置 | |
| JPH03174306A (ja) | 酸化物超電導体の製造方法 | |
| Murr et al. | Scanning electron microscope study of laser‐damaged beryllium thin films | |
| JP3080096B2 (ja) | 大面積薄膜の作製方法 | |
| JP3261179B2 (ja) | 薄膜製造装置 | |
| GB2300426A (en) | Thin film forming apparatus using laser and secoindary sputtering means | |
| JPH06172979A (ja) | 薄膜パターン形成装置 | |
| JPH0641730A (ja) | 蒸着方法 | |
| JP4396885B2 (ja) | マグネトロンスパッタ装置 | |
| JP2687845B2 (ja) | パルスレーザー蒸着法を用いた複合系材料薄膜の製造方法 | |
| JPH02310993A (ja) | 回路板のスルーホール形成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |