JP4266654B2 - Membrane manufacturing apparatus and manufacturing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザビームを用いた膜の製造装置及び製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、KrFやArFなどのエキシマあるいはYAGなどの固体レーザを用いたレーザ蒸着法により、超伝導体の膜を製造する研究、開発が盛んに行われてきた。レーザ蒸着法は、特に酸化物高温超伝導体の発見以来、高品質な膜を作製できる方法として認識され、また、酸化物超伝導体だけでなく、強誘電体膜など多元素酸化物膜の製造に応用されてきた。
【0003】
レーザ蒸着法は、製造すべき膜とほぼ同じ組成をもつターゲットにレーザビームを照射してターゲット部材を蒸発させ、蒸発の結果発生した発光プルームをターゲットと対向する基板にあてて基板に成膜を行う。レーザ蒸着法は、組成制御が容易であり、高速成膜が可能であるなど優れた特徴をもっている。
【0004】
しかし、高密度プラズマ状態である発光プルームの広がりが狭いため、膜の形成面積が狭く、大きな面積の膜が必要なデバイス、例えば超伝導マイクロ波受動デバイスを製造する上で問題があった。そこで、基板を回転させ、あるいはターゲットを回転させ、あるいはレーザビームをターゲット上で走査させるなどの手段を採用し、高品質で大きな面積の膜を製造することが提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平5−25615号公報
【特許文献2】
特開平8−95865号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
製造すべき膜の面積が大きくなるほど、膜を物品に均一に形成するのが難しくなる。また、製造すべき膜の面積が大きくなるほど、レーザビームをターゲットの周辺部に集中的にあてる必要があるため、ターゲットに集中的に照射された部分に溝ができやすくなり、製造された膜の品質に問題が生じていた。また、パッケージなどの立体形状の物品に成膜する必要がある場合、指向性の強い発光プルームが影になる部分に入り込みにくく、立体形状の物品に均一に膜を製造することができない問題があった。
【0007】
このように、大きな面積の基板や立体形状の物品に強誘電体の膜や超伝導体の膜などを品質よく成膜する膜の製造装置及び製造方法が待望されていた。
【0008】
本発明の目的は任意の形状の物品に高品質な膜を成膜することのできる膜の製造装置及び製造方法を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明による膜の製造装置は、真空容器と、該真空容器外に配置されたレーザ装置と、該真空容器内に配置された物品ホルダと、該真空容器内に配置されたターゲットホルダと、該ターゲットホルダを回転させつつ、前記ターゲットホルダの軸線の運動軌道を渦巻き状になるように駆動する駆動機構とを備えたことを特徴とするものである。
【0010】
本発明による膜の製造方法は、上記の製造装置を使用し、前記ターゲットホルダに載置されたターゲットに真空容器外からレーザビームを照射し、前記ターゲットで発生した発光プルームを真空容器内で回転する物品にあてて物品に膜を形成することを特徴とする。
【0011】
上記構成によれば、レーザビームはターゲットの広い範囲に照射され、ターゲットからの発光プルームが回転する物品に種々の角度であたって、物品に均一な膜を成膜することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【0013】
図1は本発明の原理を示す図である。真空容器内で回転及び揺動するターゲット10に真空容器外からレーザビーム12を照射し、ターゲット10で発生した発光プルーム14を真空容器内で回転する基板(物品)16にあてて物品に膜を形成する。
【0014】
基板16は基板ホルダに支持され、基板ホルダは矢印Aで示すように回転する。ターゲット10はターゲットホルダに支持され、ターゲットホルダは矢印Bで示すようにそれ自身の軸線のまわりで回転し、矢印Cで示すように水平面を横切って揺動する。
【0015】
図2はターゲットと発光プルームとの関係を示す図である。図2において、18は水平面を示し、基板16は水平面18と平行に配置されている。図2(A)はターゲット10が水平面18に対してある角度をなしている場合を示し、(B)はターゲット10が水平面18に対して平行をなしている場合を示し、(C)はターゲット10が水平面18に対して(A)とは逆のある角度をなしている場合を示している。
【0016】
ターゲット10で発生した発光プルーム14の中心軸線は、レーザビーム12のターゲット10への入射角度に依存することなく、ターゲット10の表面に垂直になる傾向にある。従って、ターゲット10を揺動させれば、発光プレーム14の方向が絶えず変化し、無指向性発光プルームに近い状態を作りだすことが可能である。これは通常の抵抗加熱式や電子ビーム加熱式の真空蒸着法とスパッタリング法とをミックスした状態に近い状態となる。このようにして、レーザビーム12はターゲット10の広い範囲に照射され、ターゲット10からの発光プルーム14が回転する基板16に種々の角度であたって、大きな面積の物品に均一な膜を成膜することができる。
【0017】
真空容器内にあるターゲット10は水平面18に対し0〜45°の範囲で任意に角度を変え、かつ自身の軸線のまわりで回転しながら、真空容器外からレーザビーム12を照射される。こうして、ターゲット10で発生した発光プルーム14を広い角度に振ることにより任意の形状の基板16に成膜することができる。よって、従来技術では物品の形状によって隠れてしまっていた場所にも成膜可能となるなど立体形状の膜の成膜も可能となる。
【0018】
ターゲット10の水平面18に対する角度によってレーザビーム12とターゲット10の表面との間の角度が変わるため、レーザ照射面積が異なる。ターゲット10上でのレーザエネルギー密度を一定にする必要がある場合、ターゲット10の水平面18に対する角度とレーザ装置の集光レンズの位置及び/又はレーザ発振器のエネルギーを同期させる。すなわち、レーザビーム12とターゲット10の表面との間の角度が大きい場合、レーザスポットが小さくなり、平均エネルギー密度が大きくなるため、レーザ装置の集光レンズの位置を変えてターゲット10上のレーザスポットの焦点を甘くする、及び/又はレーザ発振器からのエネルギーを減らす手段を設ける。このような手段はマイクロコンピュータによって実現することができる。例えば、レーザビーム12とターゲット10の法線との間の角度がθの場合、レーザスポットは角度が0°のときに比べて1/cosθ倍拡大、つまり平均エネルギー密度がcosθ倍に低くなるため、レンズの位置を変えてターゲット10上の焦点を強くする。あるいはレーザ発振器からのエネルギーを1/cosθ倍に増す。
【0019】
このようにして高品質の物品が製造され、好ましくはその物品は超伝導デバイスに用いられる。
【0020】
図3は本発明の膜の製造装置の一例を示す図である。膜の製造装置100は、真空容器20と、真空容器20外に配置されたレーザ装置22と、真空容器20に配置された基板ホルダ24と、真空容器20に配置されたターゲットホルダ26と、ターゲットホルダ26を回転及び揺動させる駆動機構とを備える。さらに、膜の製造装置100は、真空容器20に酸素ガスを導入するための酸素ガス導入口28と、真空容器20の内部を真空にするための真空引き手段30と、基板16及び基板ホルダ24を背後から温めるランプヒータ32とを備える。
【0021】
レーザ装置22はレーザ発振器及び集光レンズ等を含み、レーザビーム12を発生する。レーザビーム12は真空容器20の側壁に設けたレーザビーム導入窓から真空容器20内に導入される。基板ホルダ24は基板16またはその他の物品を支持する。基板ホルダ24は矢印Aで示すように回転させられる。ターゲットホルダ26はターゲット10を支持する。ターゲットホルダ26は駆動機構によって矢印Bで示すようにそれ自身の軸線のまわりで回転し、かつ矢印Cで示すように水平面に対して揺動する。さらに、レーザビーム12はレーザ装置22の前に設けたレンズやミラーの位置や角度を変えることによってターゲット10の表面に沿って走査される。なお、ターゲットホルダ26の揺動は後で説明する渦巻き運動を含む。
【0022】
実施例においては、基板16は例えば大きな面積をもつ基板であり、その基板16に超伝導膜(例えばY−Ba−Cu−O)を形成するようになっている。基板16は酸化マグネシウムなどの大面積作製が可能でY−Ba−Cu−Oの成膜に適した基板を用い、ステンレス製などの基板ホルダ24に搭載し、基板ホルダ24を基板回転軸にねじ止めする。ターゲット10はY−Ba−Cu−O焼結体を用い、このターゲット10をターゲットホルダ26に搭載し、ターゲット10とターゲットホルダ26との間の隙間を銀や銅のテープを巻き入れ、ターゲット10を固定する。ターゲットホルダ26の回転軸は熱膨張の小さい材質のものを用いる。これは、真空容器20内では潤滑油の使用をさけるため、回転軸への機械的及び熱的負荷がかかりやすいためである。
【0023】
真空容器20内は高真空排気系により真空状態に保持することができる。また、酸素ガス導入口28から必要な酸素ガスを導入し、真空ゲージと酸素フローメータと真空バルブを連動させながら、圧力を調整する。真空容器20の側壁のレーザビーム導入窓からレーザビーム12を導入する。レーザビーム12と水平面18に平行な位置にあるターゲット10との角度は45°あるいは30°とする。レーザはKrFやArFなどのエキシマあるいはYAGなどの固体レーザを用いる。ターゲット10の回転及び揺動とともに、レーザビーム12はレンズやミラーの位置や角度を変えることによって走査されることができ、このようにして基板16への成膜が進むにつれてターゲット10の表面は全体的に均一に削られる。
【0024】
ターゲット10にレーザビーム12を当てることにより、ターゲット10からの発光プルーム14が広い角度に振られる。すなわち、ターゲット10からの原子や分子、イオン、励起子などが広い範囲にわたって蒸発し、酸素ガスとの衝突を繰り返しながら、高温状態の基板16に到達し、基板16に堆積する。これにより、ターゲット10に局所的にレーザビームがあたって溝を作ることなく大きな面積の膜を高品質で製造することが可能となる。
【0025】
図4は本発明の膜の製造装置の他の一例を示す図である。この例の膜の製造装置100は図3の膜の製造装置100とほぼ同様の構成を有する。図4の例においては、立体形状の基板16へ超伝導膜(例えばY−Ba−Cu−O)が形成される。立体形状の基板16は基板ホルダ24に例えばネジ止めなどで固定する。他の部分は図3と同様である。発光プルーム14は種々の角度で基板16へ到達するので、基板16が複雑な立体形状のものであっても、その表面にほぼ均一に膜が形成される。
【0026】
図5はターゲットホルダ26の動作の一例を示す図である。ターゲットホルダ26は自身の軸線26aのまわりで矢印Bの方向に回転し、矢印Cの方向に揺動する。好ましくは揺動運動の支点はターゲット10の中心またはその近傍上にあるようにする。
【0027】
図6はターゲットホルダの動作の他の一例を示す図である。ターゲットが上部で基板が下部となっている。ターゲットホルダ26は自身の軸線26aのまわりで矢印Bの方向に回転し、且つ矢印Dの方向に揺動する。この揺動運動は単に垂直面内での揺動ではなく、回転する垂直面内での揺動であり、渦巻き運動となっている。好ましくは渦巻き運動の支点はターゲット10の中心またはその近傍上にあるようにする。図5及び図6に示されるようにターゲットホルダ26の揺動又は渦巻き運動の支点がターゲット10の中心またはその近傍の軸線26a上にあるようにすることにより、ターゲット10の表面の角度は変わるが、ターゲット10の中心は移動しない。もし、ターゲットホルダ26の揺動又は渦巻き運動の支点がターゲット10から離れた位置にあると、ターゲット10が大きく頭を振るようになり、レーザビーム12をターゲット10に合わせるのが難しくなる。
【0028】
図7は本発明の膜の製造装置の他の一例を示す図である。この例の膜の製造装置100は、図3の膜の製造装置と同様に構成されるが、ターゲットホルダ26の駆動機構が示されている。また、図7には、真空容器20の側壁のレーザビーム導入窓34が示されている。ランプヒータ32は示されていないが、図3の例と同様に設けられる。
【0029】
ターゲットホルダ26の駆動機構は、真空容器22の外部に配置された第1のモータ36と、真空容器22の内部に配置され、第1のモータ36で回転させられるステージ38と、ステージ38に取りつけられた第2のモータ40と、第2のモータ40で駆動され、ターゲットホルダ26に接続された第1及び第2の駆動部材42,44とを含む。
【0030】
第1のモータ36の出力軸36Aはステージ38に固定される。第2のモータ40は支持部材46によってステージ38に取りつけられる。第1の駆動部材42はステージ38に摺動可能に取りつけられ、ベローズ48によりステージ38に接続される。ベローズ48は第1の駆動部材42の姿勢を維持するとともに、第1の駆動部材42の急激な移動を緩衝する。第1の駆動部材42の一端はねじが切ってあり、第2のモータ40の出力軸に取りつけられたギヤ50と係合する。従って、第2のモータ40の回転は第1の駆動部材42の矢印Eの方向の往復運動に変換される。第1の駆動部材42の他端はピンを有し、このピンは第2の駆動部材44の長穴に挿入されている。
【0031】
ターゲットホルダ26は半球状の形状に形成され、半球状のホルダガイド52に支持される。ホルダガイド52の中心部は空所とされ、第2の駆動部材44はこの空所を通ってターゲットホルダ26に結合される。従って、第1のモータ36の回転はステージ38、第1及び第2の駆動部材42,44を介してターゲットホルダ26に伝達され、ターゲットホルダ26を回転させる。第2のモータ40の回転は第1及び第2の駆動部材42,44を介してターゲットホルダ26に伝達され、ターゲットホルダ26を揺動させる。このようにして、ターゲット10を回転及び揺動させることができる。この場合、ターゲットホルダ26は渦巻き運動する。
【0032】
ステージ38のすぐ上方には熱輻射防止板54が配置され、第2のモータ40が過熱されるのを防止するようになっている。また、第2のモータ40は配線56により真空容器20の外部の電気装置58に接続される。配線56がからまないように、第2のモータ40は周期的に可逆回転される。ただし、適当な給電装置を設ければ、第2のモータ40を一方向に回転することもできる。
【0033】
図8は本発明の膜の製造装置の他の一例を示す図である。この例の膜の製造装置100は、図7の膜の製造装置と同様に構成される。ターゲットホルダ26の駆動機構は、真空容器22の外部に配置された第1のモータ36と、真空容器22の内部に配置され、第1のモータ36で回転させられるステージ38と、ステージ38に取りつけられた第2のモータ40と、第2のモータ40で駆動され、ターゲットホルダ26に接続された駆動部材43とを含む。
【0034】
第1のモータ36の出力軸36Aはステージ38に固定される。出力軸36Aと同軸上でステージ38に固定された支持軸60がベローズ62を介してターゲットホルダ26に固定される。支持軸60はターゲットホルダ26に第1のモータ36の回転を伝達し、ベローズ62はターゲットホルダ26の揺動を許容しながらターゲットホルダ26を支持する。ガイド64が支持軸60及びベローズ62を包囲するように設けられ、ベローズ62が過度に動くのを防止する。
【0035】
第2のモータ40は支持部材46によってステージ38に取りつけられる。駆動部材43はステージ38に摺動可能に取りつけられ、ベローズ48によりステージ38に接続される。ベローズ48は第1の駆動部材42の急激な移動を緩衝する。駆動部材43の一端はねじが切ってあり、第2のモータ40の出力軸に取りつけられたギヤ50と係合する。従って、第2のモータ40の回転は第1の駆動部材42の矢印Eの方向の往復運動に変換される。駆動部材43の他端はベローズ66によりターゲットホルダ26に固定される。従って、第1のモータ36の回転はステージ38、支持軸60、ベローズ62を介してターゲットホルダ26に伝達され、ターゲットホルダ26を回転させる。第2のモータ40の回転は駆動部材43及びベローズ66を介してターゲットホルダ26に伝達され、ターゲットホルダ26を揺動させる。このようにして、ターゲット10を回転及び揺動させることができる。この場合、ターゲットホルダ26は渦巻き運動する。
【0036】
図9は図8の駆動機構の変形例を示す図である。図9の例においては、図8の例と同様に、第1のモータ36と、ステージ38と、支持軸60と、ベローズ62とが用いられる。さらに、図9の例においては、図8の例と同様に、第2のモータ40と、駆動部材43と、ベローズ66とが用いられる。図8の例においては、1組の第2のモータ40と、駆動部材43と、ベローズ66とが用いられているが、図9の例においては、4組の第2のモータ40と、駆動部材43と、ベローズ66とが用いられる。
【0037】
図9は4組の第2のモータ40と、駆動部材43と、ベローズ66のうち、支持軸60に対する4つの駆動部材43の配置を示している。4つの駆動部材43は支持軸60のまわりに等間隔で配置され、関連する第2のモータ40によって互いに同期しながら駆動される。例えば、支持軸60の両側にある2つの駆動部材43については、一方の駆動部材43が前進したら、他方の駆動部材43が後退するようにする。他の2つの駆動部材43もそれに同期して動かされる。このように、複数の駆動部材43を使用することにより、ターゲットホルダ26の姿勢をより安定させることができる。
【0038】
最後に、成膜方法をさらに説明する。まず、基板16やターゲット10などを真空容器20内に導入し、真空引きを行う。真空容器20内が高真空状態になったところで、冷却水を流す。次にランプヒータ32に電力を導入し、例えば700℃の温度まで基板16を温める。ここで、基板ホルダ24を回転させながら、昇温させるのが望ましい。また、ターゲットホルダ26の移動機構も同様である。パイロメータで基板温度が700℃になったことを認識し、酸素ガスを導入し、圧力を240mTorr になるように調整する。しばらく、基板温度とガス圧が一定になったところで、レーザ発振器からレーザを発振させ、真空容器20のレーザ導入窓からターゲット10に向けて当てる。ターゲット10を水平面18に対し例えば0〜30°の範囲で任意に角度を変え、かつ垂直軸のまわりで回転、揺動させながら、レーザビーム12をターゲット10上で走査し、約1時間成膜を行う。その後、酸素ガスを200Torr導入し、冷却する。
【0039】
なお、本発明は上記実施例に限らず種々の変形が可能である。例えば、超伝導膜の代わりに誘電体膜や磁性体膜、またはそれらの組み合わせなどにも適用することができる。
【0040】
本発明の製造装置あるいは製造方法を用いて作製した膜は超伝導フィルタや伝送経路、遅延線などの高周波デバイス、キャパシタ、インダクタなど種々の物品に適用することができる。特に、立体形状である半同軸フィルタやパッケージに有効である。
【0041】
以上説明したように、本発明はターゲットに電気的な配線が要求されず揺動可能なターゲットホルダとを有して、尚且つレーザビームから伝達されたエネルギーが発光プルームをターゲット面に略垂直に発生させることにより、以下の特徴を導出する。
【0042】
(付記1) 真空容器と、該真空容器外に配置されたレーザ装置と、該真空容器内に配置された物品ホルダと、該真空容器内に配置されたターゲットホルダと、該ターゲットホルダを回転及び揺動させる駆動機構とを備えたことを特徴とする膜の製造装置。
【0043】
(付記2) 該駆動機構は、第1のモータと、第1のモータで回転させられるステージと、該ステージに取りつけられた第2のモータと、第2のモータで駆動され、該ターゲットホルダを駆動する駆動部材とを含むことを特徴とする付記1に記載の膜の製造装置。
【0044】
(付記3) 真空容器内で回転及び揺動するターゲットに真空容器外からレーザビームを照射し、前記ターゲットで発生した発光プルームを真空容器内で回転する物品にあてて物品に膜を形成することを特徴とする膜の製造方法。
【0045】
(付記4) 前記ターゲットは前記物品に平行になる位置から揺動することを特徴とする付記3に記載の膜の製造方法。
【0046】
(付記5) 前記ターゲットに照射されるレーザビームのエネルギー密度を前記ターゲットの位置に従って制御することを特徴とする付記3に記載の膜の製造方法。
【0047】
(付記6) レーザビームをターゲットの表面に沿って走査することを特徴とする付記3に記載の膜の製造方法。
【0048】
(付記7) 前記発光プルームを渦巻き状に前記物品にあてて物品に膜を形成することを特徴とする付記3に記載の膜の製造方法。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、大きな面積の基板や、立体形状の物品に高品質の膜を形成することができ、多種のデバイスの実用化に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を示す図である。
【図2】ターゲットと発光プルームとの関係を示す図である。
【図3】本発明の膜の製造装置の一例を示す図である。
【図4】本発明の膜の製造装置の一例を示す図である。
【図5】ターゲットホルダの動作の一例を示す図である。
【図6】ターゲットホルダの動作の他の一例を示す図である。
【図7】本発明の膜の製造装置の他の一例を示す図である。
【図8】本発明の膜の製造装置の他の一例を示す図である。
【図9】図8の膜の製造装置の駆動機構の変形例を示す図である。
【符号の説明】
10…ターゲット
12…レーザビーム
14…発光プルーム
16…基板
20…真空容器
22…レーザ装置
24…基板ホルダ
26…ターゲットホルダ
36…第1のモータ
38…ステージ
40…第2のモータ
42…駆動部材
43…駆動部材
44…駆動部材
52…ホルダガイド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a film manufacturing apparatus and a manufacturing method using a laser beam.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, research and development for producing a superconductor film by a laser deposition method using an excimer such as KrF or ArF or a solid-state laser such as YAG has been actively conducted. Laser deposition has been recognized as a method for producing high-quality films, especially since the discovery of oxide high-temperature superconductors. In addition to oxide superconductors, multi-element oxide films such as ferroelectric films can be used. Has been applied to manufacturing.
[0003]
In the laser deposition method, a target having substantially the same composition as the film to be manufactured is irradiated with a laser beam to evaporate the target member, and a light-emitting plume generated as a result of evaporation is applied to the substrate facing the target to form a film on the substrate. Do. The laser deposition method has excellent features such as easy composition control and high-speed film formation.
[0004]
However, since the spread of the light-emitting plume in a high-density plasma state is narrow, there is a problem in manufacturing a device that requires a large film area, such as a superconducting microwave passive device. In view of this, it has been proposed to produce a high-quality and large-area film by employing means such as rotating the substrate, rotating the target, or scanning the laser beam on the target (for example, Patent Documents). 1 and 2).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-25615 [Patent Document 2]
JP-A-8-95865 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
The larger the area of the film to be manufactured, the more difficult it is to form the film uniformly on the article. In addition, as the area of the film to be manufactured increases, it is necessary to concentrate the laser beam on the periphery of the target. Therefore, it becomes easier to form a groove in the part irradiated with the target intensively. There was a problem with the quality. In addition, when it is necessary to form a film on a three-dimensional article such as a package, there is a problem that a film having a strong directivity is difficult to enter a shadowed part and a film cannot be uniformly formed on a three-dimensional article. It was.
[0007]
Thus, a film manufacturing apparatus and a manufacturing method for forming a ferroelectric film, a superconductor film, and the like with high quality on a large-area substrate or a three-dimensional article have been desired.
[0008]
The objective of this invention is providing the manufacturing apparatus and manufacturing method of a film | membrane which can form a high quality film | membrane in the articles | goods of arbitrary shapes.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A film production apparatus according to the present invention includes a vacuum vessel, a laser device arranged outside the vacuum vessel, an article holder arranged inside the vacuum vessel, a target holder arranged inside the vacuum vessel, And a drive mechanism for driving the target holder so as to spiral the motion trajectory of the axis of the target holder while rotating the target holder.
[0010]
A film manufacturing method according to the present invention uses the above-described manufacturing apparatus , irradiates a target placed on the target holder with a laser beam from the outside of the vacuum container, and rotates a light emitting plume generated in the target within the vacuum container. A film is formed on the article to be applied to the article to be manufactured.
[0011]
According to the above configuration, the laser beam is irradiated to a wide range of the target, and a uniform film can be formed on the article at various angles to the article on which the light emission plume from the target rotates.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 is a diagram showing the principle of the present invention. A
[0014]
The
[0015]
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the target and the light emitting plume. In FIG. 2,
[0016]
The central axis of the
[0017]
The
[0018]
Since the angle between the
[0019]
A high quality article is thus produced, preferably the article is used in a superconducting device.
[0020]
FIG. 3 is a view showing an example of the film production apparatus of the present invention. The
[0021]
The
[0022]
In the embodiment, the
[0023]
The inside of the
[0024]
By applying the
[0025]
FIG. 4 is a view showing another example of the film production apparatus of the present invention. The
[0026]
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the operation of the
[0027]
FIG. 6 is a diagram illustrating another example of the operation of the target holder. The target is at the top and the substrate is at the bottom. The
[0028]
FIG. 7 is a view showing another example of the film manufacturing apparatus of the present invention. The
[0029]
The drive mechanism of the
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
A heat
[0033]
FIG. 8 is a view showing another example of the film production apparatus of the present invention. The
[0034]
The
[0035]
The
[0036]
FIG. 9 is a view showing a modification of the drive mechanism of FIG. In the example of FIG. 9, the
[0037]
FIG. 9 shows the arrangement of the four
[0038]
Finally, the film forming method will be further described. First, the
[0039]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, the present invention can be applied to a dielectric film, a magnetic film, or a combination thereof instead of the superconducting film.
[0040]
The film produced by using the production apparatus or production method of the present invention can be applied to various articles such as superconducting filters, high-frequency devices such as transmission paths and delay lines, capacitors, and inductors. In particular, it is effective for a semi-coaxial filter or package having a three-dimensional shape.
[0041]
As described above, the present invention has a target holder that can swing without requiring an electrical wiring to the target, and the energy transmitted from the laser beam makes the light emitting plume substantially perpendicular to the target surface. By generating, the following features are derived.
[0042]
(Supplementary note 1) A vacuum vessel, a laser device arranged outside the vacuum vessel, an article holder arranged inside the vacuum vessel, a target holder arranged inside the vacuum vessel, and rotating the target holder An apparatus for manufacturing a film, comprising: a drive mechanism for swinging.
[0043]
(Supplementary Note 2) The drive mechanism is driven by a first motor, a stage rotated by the first motor, a second motor attached to the stage, and a second motor, The film manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising a driving member to be driven.
[0044]
(Appendix 3) Forming a film on an article by irradiating a target that rotates and swings in the vacuum container with a laser beam from outside the vacuum container, and hitting a light emitting plume generated in the target against the article rotating in the vacuum container A method for producing a film characterized by the following.
[0045]
(Additional remark 4) The said target rock | fluctuates from the position parallel to the said article | item, The manufacturing method of the film | membrane of Additional remark 3 characterized by the above-mentioned.
[0046]
(Additional remark 5) The manufacturing method of the film | membrane of Additional remark 3 characterized by controlling the energy density of the laser beam irradiated to the said target according to the position of the said target.
[0047]
(Additional remark 6) The manufacturing method of the film | membrane of Additional remark 3 characterized by scanning a laser beam along the surface of a target.
[0048]
(Additional remark 7) The manufacturing method of the film | membrane of Additional remark 3 characterized by forming the film | membrane in the article | item by applying the said light emission plume to the said article | item spirally.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a high-quality film can be formed on a large-area substrate or a three-dimensional article, which greatly contributes to the practical use of various devices.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between a target and a light emitting plume.
FIG. 3 is a view showing an example of a film production apparatus of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an example of a film production apparatus of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an example of the operation of the target holder.
FIG. 6 is a diagram showing another example of the operation of the target holder.
FIG. 7 is a view showing another example of the film production apparatus of the present invention.
FIG. 8 is a view showing another example of the film production apparatus of the present invention.
9 is a view showing a modification of the drive mechanism of the membrane manufacturing apparatus of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記真空容器外に配置されたレーザ装置と、
前記真空容器内に配置された物品ホルダと、
前記真空容器内に配置されたターゲットホルダと、
前記ターゲットホルダを回転させつつ、前記ターゲットホルダの軸線の運動軌道を渦巻き状になるように駆動する駆動機構と
を備えたことを特徴とする膜の製造装置。A vacuum vessel;
A laser device which is arranged outside the vacuum chamber,
And an article holder disposed in the vacuum container,
A target holder disposed in the vacuum container,
An apparatus for manufacturing a film, comprising: a drive mechanism that rotates the target holder so as to make the motion trajectory of the axis of the target holder spiral .
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