JP2932115B2 - より薄い及び極薄い層の析出のための方法 - Google Patents

より薄い及び極薄い層の析出のための方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は光学特にレントゲン線光学及び極
超短波電子工学分野に関する。本法はより薄層及び極薄
層の生産のためのLPVD(レーザパルスによる真空蒸
着)装置においてその応用が見出される。
【0002】LPVD装置において1個の基板の上に薄
層を蒸着させることは既に知られている(A.D. Achsal
Jon,S. W. Gaponov.S. A. Gusew 外、Journ.Tech
n.Fiz.(ロシア語)54(1984)755参照)
ここにおいて基板並びにターゲットは平坦な表面をもち
高真空又は超高真空の排気鐘の中に配置される。カバー
の場所と方向又は基本ユニットの表面の法線は具体的な
層の蒸着プロセスの成果を決定する。殆んど蒸発させる
領域といってよい特定のターゲット表面素子の法線に対
してθの角度で入射するレーザ光線は、光線の通路にあ
るレンズによって収束され蒸発させる領域に焦点を結
ぶ。ターゲットが平坦な表面のため、この場所から光子
の照射によってプラズマのかたまりが立体角△Ωに放射
された場合その中心軸は関連するターゲット表面素子の
法線に対して平行である。プラズマの粒子はターゲット
に向いあって配置された基板に向ってとび、その基板の
表面の法線も又同様に中心軸に対して平行に配置されて
いる。基板の表面に到着したプラズマ粒子が沈積し、希
望する薄層を形成する。
【0003】この方法の欠点は場所に関連した蒸着率と
このために基板に蒸着した層の厚さが場所に関連する結
果を生ずることにあります。この欠点の原因は、プラズ
マのかたまりの放射方向特性において統合された粒子の
流れが放射されるターゲット表面素子から一定距離はな
れたところで、中心軸に対して垂直な距離と共に変ると
いうことにあります。
【0004】本願発明の目的は従ってLPVDにより、
より薄層及び極薄層の蒸着のための方法において、場所
に無関係の蒸着率をもち、従って結果として基板表面上
に蒸着する層の厚さが場所に関連しない結果を持つ方法
を提供することにあります。
【0005】本願発明はLPVDによって、より薄層及
び極薄層を蒸着する方法を提供することを以てその課題
の基礎として居りますが、ここにおいては統合された粒
子の流れは放射される問題表面素子からある一定の距離
の間は中心軸に対して垂直方向の距離と共に変化してい
ないものであります。本願発明によれば、この課題は次
のようにして解決される。即ちターゲット表面は円筒面
をなして居り、レーザ光線の焦点とターゲット表面の相
対運動と、対応するターゲット及び基板の運動によるプ
ラズマ柱の対称軸と基板の法線の相互の傾き(傾角)
と、排気鐘の外部からのマニピュレーターによるX−Y
の移動によるターゲットの運動と、かくして組合わされ
たZ方向の強制された運動が例えば一定のテンプレート
ガイド(型板)によって行われることによって解決され
る。これによってX方向の動きによって起されるレーザ
光線焦点からのターゲット表面の偏向は補償される。こ
の方法の具体的利点は蒸着率と層の厚さが位置に無関係
にできることと、相当大きな表面積の基板の上にでも均
一な層ができるようになることである。この外の利点は
ターゲットと基板の相互の簡単な動きの可能性と超高真
空(UHF)システムに対する有利な構造の可能性とで
ある。何故なら外部から真空中に対して組合わされた傾
斜及び回転運動を伝えることなく又超高真空中にスプー
ル等を配置する必要もないからである。
【0006】
【実施例】改良されたLPVD装置の図式的な構造は図
1に示されている。層を形成するプロセスにおいてレー
ザ光線1はθの角度をもって曲ったターゲット表面2に
入射する。(円筒形即ちX−Z平面に曲っている)層を
形成している間角度θ(レーザ光線1の放射しているタ
ーゲット表面要素の法線3に対する傾斜)は一定に保た
れる。レーザ光線の焦点4は層が形成されている間同様
に其の位置がX1、Y1、Z1に固定される。基板の法線
5に対してターゲット表面要素の法線3の方向を変える
ためターゲットはX軸の方向に直線的に移動する。表面
の曲率はX−Z平面の中でターゲット表面要素の法線3
の対応する方向の変更をおこす。斯くして基板の法線5
に対する傾斜の変更又はプラズマ雲の基板への入射場所
の変更をおこします。ターゲット表面からレーザ光線の
焦点4の逸脱を妨げるために、同時にテンプレートガイ
ド6はZ方向の照射されるターゲット表面領域の場所の
修正を強制する。これによって一定に保たれた蒸発条件
の下で基板表面とターゲット表面要素の法線3の交差点
を基板の長手方向の軸7に沿って導くことが可能にな
り、均一な層の蒸着がこの方向に達成することが可能と
なる。ターゲット表面における均一な材料の蒸発を達成
するために、又噴火口のような壁の形成を避けるために
ターゲットはY方向に移動させるので、全体のプロセス
においてターゲット表面は均一に腐食される。基板の横
方向の均一な層の蒸着を達成するために (1).基板はZ方向のまわりを回転して移動し正に層
を形成する表面素子の軌道走行速度がレーザのパルスの
周期と同期するか又は(2).基板がY方向に移動する
か向きを変える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明による改良されたLPVD装置の図式
的な構造を示す。
【符号の説明】
1 レーザ光線 2 ターゲット表面 3 ターゲット表面要素の法線 4 レーザ光線の焦点 5 基板の法線 6 テンプレートガイド 7 基板の長手方向軸

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザパルス蒸着法による薄層又は極薄
    層をターゲットと対向する位置に置かれた基板上に蒸着
    させる方法であって、 (イ) 円筒面をもつターゲットをX−Y平面上に準備
    し、 (ロ) ターゲットの円筒面に対して、パルス状のレー
    ザビーム(1)を発射し、これにより円筒面上にビーム
    焦点(4)を作り、且つターゲットからプラズマ柱を生
    成させ、 (ハ) ビーム焦点(4)と相対的にターゲット表面
    (2)をX軸方向に移動させ、これによりプラズマ柱の
    対称軸と基板法線(5)との間の傾角を曲面が変ること
    により変化させ、 (ニ) ターゲット移動手段によりターゲットのX方向
    への移動とリンクしてZ方向へ強制的に移動させ、これ
    によりターゲット表面(2)の移動によるターゲット表
    面(2)のレーザビーム焦点(4)からの偏位を補正す
    る、レーザパルス蒸着法による薄層又は極薄層を蒸着さ
    せる方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の方法において、Z方向
    への前記ターゲット移動手段は、テンプレートガイド
    (6)であり、ターゲットはこの上をX方向に移動する
    ことによりZ方向へ変位する、レーザパルス蒸着法によ
    る薄層又は極薄層を蒸着させる方法。
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