JP3130977B2 - 薄膜形成方法および装置 - Google Patents
薄膜形成方法および装置Info
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- JP3130977B2 JP3130977B2 JP03232928A JP23292891A JP3130977B2 JP 3130977 B2 JP3130977 B2 JP 3130977B2 JP 03232928 A JP03232928 A JP 03232928A JP 23292891 A JP23292891 A JP 23292891A JP 3130977 B2 JP3130977 B2 JP 3130977B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザー光を照射する
ことで、基板上に薄膜を形成する技術に関する。
ことで、基板上に薄膜を形成する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の薄膜形成技術としては、
膜形成用の単結晶材料にレーザー光を照射して、原料粒
子を基板上に降下させて薄膜を形成するレーザーアブレ
ーションや、原料ガスにレーザー光を照射してエネルギ
ーを与えて基板上に膜を形成する光ＣＶＤ法があった。
また、これらの薄膜形成方法を実施するには、夫々の専
用装置があった。
膜形成用の単結晶材料にレーザー光を照射して、原料粒
子を基板上に降下させて薄膜を形成するレーザーアブレ
ーションや、原料ガスにレーザー光を照射してエネルギ
ーを与えて基板上に膜を形成する光ＣＶＤ法があった。
また、これらの薄膜形成方法を実施するには、夫々の専
用装置があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】基板上に薄膜が形成さ
れる経過を説明すると、まず薄膜の構成上、核となる結
晶が基板上に形成され（結晶核形成工程）、続いてその
結晶を成長させて薄膜を形成する（結晶成長工程）もの
である。
れる経過を説明すると、まず薄膜の構成上、核となる結
晶が基板上に形成され（結晶核形成工程）、続いてその
結晶を成長させて薄膜を形成する（結晶成長工程）もの
である。
【０００４】上述のレーザーアブレーションによると、
前記結晶核形成工程においても、前記結晶成長工程にお
いても、その形成速度が速いという利点がある。また、
レーザーＣＶＤ法によると、表面が平滑であり緻密で良
質な薄膜を形成できると共に、その薄膜は、基板との密
着性が良いという利点がある。
前記結晶核形成工程においても、前記結晶成長工程にお
いても、その形成速度が速いという利点がある。また、
レーザーＣＶＤ法によると、表面が平滑であり緻密で良
質な薄膜を形成できると共に、その薄膜は、基板との密
着性が良いという利点がある。
【０００５】しかし、夫々の薄膜形成方法には、上述の
利点と共に、次に説明する欠点もある。まず、レーザー
アブレーションには、基板面に対して形成した膜の均一
性並びに密着性が悪いという欠点があり、レーザーＣＶ
Ｄ法には、前記結晶核形成工程において非常に長い時間
がかかるという欠点がある。従って、品質のよい薄膜を
基板上に形成するには、長い時間を費やしてでも前記利
点を有するレーザーＣＶＤ法によって、実施せざるを得
ない。
利点と共に、次に説明する欠点もある。まず、レーザー
アブレーションには、基板面に対して形成した膜の均一
性並びに密着性が悪いという欠点があり、レーザーＣＶ
Ｄ法には、前記結晶核形成工程において非常に長い時間
がかかるという欠点がある。従って、品質のよい薄膜を
基板上に形成するには、長い時間を費やしてでも前記利
点を有するレーザーＣＶＤ法によって、実施せざるを得
ない。
【０００６】そこで本発明の目的は、前述の夫々の薄膜
形成方法の各利点を生かし、表面が平滑で密着性のよい
薄膜を、短い時間で形成できる薄膜形成方法、及び、そ
れを効率よく実施できる装置を提供するところにある。
形成方法の各利点を生かし、表面が平滑で密着性のよい
薄膜を、短い時間で形成できる薄膜形成方法、及び、そ
れを効率よく実施できる装置を提供するところにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明の薄膜形成方法及び薄膜形成装置の特徴は以下
の通りである。
の本発明の薄膜形成方法及び薄膜形成装置の特徴は以下
の通りである。
【０００８】基板上に薄膜を形成する薄膜形成方法の特
徴手段は、レーザーアブレーションによって薄膜の結晶
核を基板上に形成し、その後、前記結晶核が形成された
前記基板に沿ってレーザー光を照射し、原料ガスにエネ
ルギーを与えることによりレーザーＣＶＤ法によって基
板上に形成された前記結晶核を成長させて薄膜を形成す
るに、レーザーアブレーションによる結晶核形成時と、
レーザーＣＶＤ法による薄膜形成時に、同一のレーザー
光源からのレーザー光を使用することとする。 基板上に
薄膜を形成する薄膜形成装置の特徴構成は、成膜室内の
基板保持台の上方に設けた成膜用単結晶材料に、レーザ
ーアブレーション実施の為のレーザー光を照射する第１
光路と、前記基板保持台上に設けた基板に沿わせてレー
ザーＣＶＤ法実施の為のレーザー光を照射する第２光路
とを設け、前記第１光路と前記第２光路を自在に切り替
えできる光路切り替え手段を備えたものとする。
徴手段は、レーザーアブレーションによって薄膜の結晶
核を基板上に形成し、その後、前記結晶核が形成された
前記基板に沿ってレーザー光を照射し、原料ガスにエネ
ルギーを与えることによりレーザーＣＶＤ法によって基
板上に形成された前記結晶核を成長させて薄膜を形成す
るに、レーザーアブレーションによる結晶核形成時と、
レーザーＣＶＤ法による薄膜形成時に、同一のレーザー
光源からのレーザー光を使用することとする。 基板上に
薄膜を形成する薄膜形成装置の特徴構成は、成膜室内の
基板保持台の上方に設けた成膜用単結晶材料に、レーザ
ーアブレーション実施の為のレーザー光を照射する第１
光路と、前記基板保持台上に設けた基板に沿わせてレー
ザーＣＶＤ法実施の為のレーザー光を照射する第２光路
とを設け、前記第１光路と前記第２光路を自在に切り替
えできる光路切り替え手段を備えたものとする。
【０００９】
【作用】本発明の特徴手段によれば、結晶核形成工程を
レーザーアブレーションによって実施するので、短時間
で薄膜形成のための結晶核を基板上に形成することが可
能となり、且つ、結晶成長工程をレーザーＣＶＤ法によ
って実施するので、基板上に形成された結晶核を中心に
結晶が急速に成長して、表面が平滑で、しかも基板に対
する密着性及び品質等に良好な薄膜を形成することが可
能となる。この場合、同一のレーザー光源からのレーザ
ー光を使用するので、レーザー光源を複数備える必要が
無く、比較的簡易な装置系で、例えば、同一の成膜室内
で、結晶核の形成と成長とを連続して行うことが可能と
なる。
レーザーアブレーションによって実施するので、短時間
で薄膜形成のための結晶核を基板上に形成することが可
能となり、且つ、結晶成長工程をレーザーＣＶＤ法によ
って実施するので、基板上に形成された結晶核を中心に
結晶が急速に成長して、表面が平滑で、しかも基板に対
する密着性及び品質等に良好な薄膜を形成することが可
能となる。この場合、同一のレーザー光源からのレーザ
ー光を使用するので、レーザー光源を複数備える必要が
無く、比較的簡易な装置系で、例えば、同一の成膜室内
で、結晶核の形成と成長とを連続して行うことが可能と
なる。
【００１０】また、本発明の特徴構成によれば、レーザ
ーアブレーション実施の為のレーザー光を照射する第１
光路と、レーザーＣＶＤ法の実施の為のレーザー光を照
射する第２光路を設けてあるので、薄膜形成の一連の工
程を一つの装置によって実施することが可能となり、夫
々の工程を実施する度に、基板を夫々の専用装置に移し
替える必要がない。
ーアブレーション実施の為のレーザー光を照射する第１
光路と、レーザーＣＶＤ法の実施の為のレーザー光を照
射する第２光路を設けてあるので、薄膜形成の一連の工
程を一つの装置によって実施することが可能となり、夫
々の工程を実施する度に、基板を夫々の専用装置に移し
替える必要がない。
【００１１】さらに、前記第１光路と前記第２光路を切
り替える光路切り替え手段を設けてあるので、レーザー
アブレーション実施のためのレーザー光源と、レーザー
ＣＶＤ法実施のためのレーザー光源を兼用することが可
能となる。
り替える光路切り替え手段を設けてあるので、レーザー
アブレーション実施のためのレーザー光源と、レーザー
ＣＶＤ法実施のためのレーザー光源を兼用することが可
能となる。
【００１２】
【発明の効果】従って、本発明の薄膜形成方法および装
置によれば、基板に対する密着性がよく、表面が平滑で
良質な薄膜を、短い時間で形成できるようになり、薄膜
の製作効率が向上して、経済性をよくすることが出来る
ようになった。
置によれば、基板に対する密着性がよく、表面が平滑で
良質な薄膜を、短い時間で形成できるようになり、薄膜
の製作効率が向上して、経済性をよくすることが出来る
ようになった。
【００１３】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１４】図１に本発明の薄膜形成方法を実施するの
に用いる薄膜形成装置の例を概念図として示す。
に用いる薄膜形成装置の例を概念図として示す。
【００１５】１は、レーザーアブレーション又は、レー
ザーＣＶＤ法を実施するためのレーザー光源であって、
このレーザー光源１からレーザー光２を成膜室３内に照
射して薄膜を形成する。
ザーＣＶＤ法を実施するためのレーザー光源であって、
このレーザー光源１からレーザー光２を成膜室３内に照
射して薄膜を形成する。
【００１６】成膜室３には、成膜対象となる基板５と、
その基板５を設置するための基板保持台４を設けてあ
り、更にその上方には、膜と同質材料ででき、レーザー
アブレーションのターゲットとなる成膜用単結晶材料６
を設けてある。また、レーザーＣＶＤ法で使用する原料
ガス７を成膜室３に供給する原料ガス供給路８と、消費
したガスを排出する排出路９を、各別に成膜室３内の上
側・下側に取り付けてある。その他、前記単結晶材料６
に、レーザーアブレーション実施のためのレーザー光２
を照射する第１光路２ａを成膜室３に導く第１レーザー
照射窓１０、及び、基板５に沿わせてレーザーＣＶＤ法
実施のためのレーザー光２を照射する第２光路２ｂを成
膜室３に導く第２レーザー照射窓１１と、その第２レー
ザー照射窓１１に対向した位置に、第２光路２ｂをモニ
ターできるレーザー確認窓１２を設けてある。
その基板５を設置するための基板保持台４を設けてあ
り、更にその上方には、膜と同質材料ででき、レーザー
アブレーションのターゲットとなる成膜用単結晶材料６
を設けてある。また、レーザーＣＶＤ法で使用する原料
ガス７を成膜室３に供給する原料ガス供給路８と、消費
したガスを排出する排出路９を、各別に成膜室３内の上
側・下側に取り付けてある。その他、前記単結晶材料６
に、レーザーアブレーション実施のためのレーザー光２
を照射する第１光路２ａを成膜室３に導く第１レーザー
照射窓１０、及び、基板５に沿わせてレーザーＣＶＤ法
実施のためのレーザー光２を照射する第２光路２ｂを成
膜室３に導く第２レーザー照射窓１１と、その第２レー
ザー照射窓１１に対向した位置に、第２光路２ｂをモニ
ターできるレーザー確認窓１２を設けてある。
【００１７】一方、レーザー光源１と、成膜室３の間
に、成膜室３に向けて照射されたレーザー光２が、第１
光路２ａまたは、第２光路２ｂを形成できるように光路
を切り換え自在な光路切り替え機構の一例である反射鏡
１３を設けてある。
に、成膜室３に向けて照射されたレーザー光２が、第１
光路２ａまたは、第２光路２ｂを形成できるように光路
を切り換え自在な光路切り替え機構の一例である反射鏡
１３を設けてある。
【００１８】この装置によって、本発明の薄膜形成方法
を実施するには、まず基板保持台４上に基板５を、更に
その上方にターゲット６をセットし、成膜室３内に原料
ガス７を供給した状態で、反射鏡１３を第１光路２ａを
形成できるように調整してレーザーアブレーションの実
施にかかる。このレーザーアブレーションでは、レーザ
ー光源１から照射されたレーザー光２は、反射鏡１３で
ターゲット６方向に反射して第１レーザー照射窓１０を
通過してターゲット６に照射され、それに伴ってターゲ
ット６から基板５上に単結晶が分解して降下し、基板５
面上に薄膜形成のための結晶核を形成する。
を実施するには、まず基板保持台４上に基板５を、更に
その上方にターゲット６をセットし、成膜室３内に原料
ガス７を供給した状態で、反射鏡１３を第１光路２ａを
形成できるように調整してレーザーアブレーションの実
施にかかる。このレーザーアブレーションでは、レーザ
ー光源１から照射されたレーザー光２は、反射鏡１３で
ターゲット６方向に反射して第１レーザー照射窓１０を
通過してターゲット６に照射され、それに伴ってターゲ
ット６から基板５上に単結晶が分解して降下し、基板５
面上に薄膜形成のための結晶核を形成する。
【００１９】次に、レーザー光２が第２光路を形成する
ように反射鏡１３を切り替え調整して、レーザーＣＶＤ
法の実施に移る。このレーザーＣＶＤ法では、レーザー
光源１から照射したレーザー光２は、反射鏡１３部を通
過して第２レーザー照射窓１１から成膜室３に進入し、
基板５に沿って進んで成膜室３内の原料ガス７にエネル
ギーを与えることによって、基板５面上に形成された結
晶核を成長させて薄膜を形成する。
ように反射鏡１３を切り替え調整して、レーザーＣＶＤ
法の実施に移る。このレーザーＣＶＤ法では、レーザー
光源１から照射したレーザー光２は、反射鏡１３部を通
過して第２レーザー照射窓１１から成膜室３に進入し、
基板５に沿って進んで成膜室３内の原料ガス７にエネル
ギーを与えることによって、基板５面上に形成された結
晶核を成長させて薄膜を形成する。
【００２０】〔別実施例〕以下に別実施例を説明する。
先の実施例で、第２光路２ｂの形成に際して、レーザー
光２が反射鏡１３を通過する例を説明したが、レーザー
光源１と成膜室３との位置関係が変われば第１光路２ａ
並びに第２光路２ｂともに反射鏡１３で反射して形成さ
れることもある。また、光路の切り替え手段として反射
鏡１３を用いたものを説明したが、これに限るものでは
なく、例えば、ハーフミラーやプリズム等の手段を用い
てもよく、更には、レーザー光源１そのものが照射方向
を自在に切り換えられるように構成されたものでもよ
い。
先の実施例で、第２光路２ｂの形成に際して、レーザー
光２が反射鏡１３を通過する例を説明したが、レーザー
光源１と成膜室３との位置関係が変われば第１光路２ａ
並びに第２光路２ｂともに反射鏡１３で反射して形成さ
れることもある。また、光路の切り替え手段として反射
鏡１３を用いたものを説明したが、これに限るものでは
なく、例えば、ハーフミラーやプリズム等の手段を用い
てもよく、更には、レーザー光源１そのものが照射方向
を自在に切り換えられるように構成されたものでもよ
い。
【００２１】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
【図１】実施例の薄膜形成装置
２ レーザー光 ２ａ 第１光路 ２ｂ 第２光路 ３ 成膜室 ４ 基板保持台 ５ 基板 ６ 単結晶材料 １３ 光路切り替え手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森川 茂 京都府京都市下京区中堂寺南町17 株式 会社関西新技術研究所内 (72)発明者 小林 孝 京都府京都市下京区中堂寺南町17 株式 会社関西新技術研究所内 (56)参考文献 特開 平３−197389（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−40525（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/205 H01L 21/203 C30B 23/00 C30B 25/00 C23C 14/00 C23C 16/00
Claims (2)
- 【請求項１】 基板（５）上に薄膜を形成する薄膜形成
装置であって、 成膜室（３）内の基板保持台（４）の上方に設けた成膜
用単結晶材料（６）に、レーザーアブレーション実施の
為のレーザー光（２）を照射する第１光路（２ａ）と、
前記基板保持台（４）上に設けた基板（５）に沿わせて
レーザーＣＶＤ法実施の為のレーザー光（２）を照射す
る第２光路（２ｂ）とを設け、前記第１光路（２ａ）と
前記第２光路（２ｂ）を自在に切り替えできる光路切り
替え手段（１３）を備えた薄膜形成装置。 - 【請求項２】 基板（５）上に薄膜を形成する薄膜形成
方法であって、 レーザーアブレーションによって薄膜の結晶核を基板
（５）上に形成し、その後、前記結晶核が形成された前
記基板（５）に沿ってレーザー光（２）を照射し、原料
ガス（７）にエネルギーを与えることによりレーザーＣ
ＶＤ法によって前記基板（５）上に形成された前記結晶
核を成長させて薄膜を形成するに、前記レーザーアブレ
ーションによる結晶核形成時と、前記レーザーＣＶＤ法
による薄膜形成時に、同一のレーザー光源（１）からの
レーザー光（２）を使用する薄膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03232928A JP3130977B2 (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 薄膜形成方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03232928A JP3130977B2 (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 薄膜形成方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0574722A JPH0574722A (ja) | 1993-03-26 |
| JP3130977B2 true JP3130977B2 (ja) | 2001-01-31 |
Family
ID=16947043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03232928A Expired - Fee Related JP3130977B2 (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 薄膜形成方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3130977B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101243782B1 (ko) * | 2010-03-22 | 2013-03-18 | 주식회사 코윈디에스티 | 박막 증착 장치 |
-
1991
- 1991-09-12 JP JP03232928A patent/JP3130977B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0574722A (ja) | 1993-03-26 |
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