JPH01208455A - レーザ真空蒸着装置 - Google Patents
レーザ真空蒸着装置Info
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- JPH01208455A JPH01208455A JP3322888A JP3322888A JPH01208455A JP H01208455 A JPH01208455 A JP H01208455A JP 3322888 A JP3322888 A JP 3322888A JP 3322888 A JP3322888 A JP 3322888A JP H01208455 A JPH01208455 A JP H01208455A
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- ceramic
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Links
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- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 62
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 15
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、レーザビームを用いてセラミックを蒸発さ
せ、これによって発生するセラミック蒸気を基板に付着
させてセラミック膜を形成するレーザ真空蒸着装置に関
するものである。
せ、これによって発生するセラミック蒸気を基板に付着
させてセラミック膜を形成するレーザ真空蒸着装置に関
するものである。
レーザビームは集光すると１０４〜１０８罵−程度の高
密度エネルギーになることから、セラミック等の高沸点
材料でも瞬時に沸点に達し蒸発物が飛散する・そこで真
空チャンバの中でこの現象を利用することによって真空
蒸着が行なわれるこ′とは周知である。第４図は例えば
特開昭５９−１１６３７３号公報に開示されたレーザビ
ームを用いた真空蒸着装置の一例を示すもので、図にお
いて、１は図示しないレーザ発振器から放射されたレー
ザビーム、２はレーザビームの光路変更を行なう第１の
ペンドミラー、３はレーザビームｔ−ａ光すル集光レン
ズ、４はウィンドウレンズ、５は真空ポンク等に工って
１×１０−４ト一ル程度に真空引きされた真空チャンバ
、６はレーザビーム１の光路変更を行なう第２のペンド
ミラーである。７はリング状の回−転するセラミック部
材、８はセラミック膜が形成される基板、９は基板８へ
の蒸発物の付着を遮蔽する可動シャッタ、１０はセラミ
ック部材７がレーザビームの照射による急激な温度上昇
に起因する割れやクラックの発生を防止するヒータであ
る。
密度エネルギーになることから、セラミック等の高沸点
材料でも瞬時に沸点に達し蒸発物が飛散する・そこで真
空チャンバの中でこの現象を利用することによって真空
蒸着が行なわれるこ′とは周知である。第４図は例えば
特開昭５９−１１６３７３号公報に開示されたレーザビ
ームを用いた真空蒸着装置の一例を示すもので、図にお
いて、１は図示しないレーザ発振器から放射されたレー
ザビーム、２はレーザビームの光路変更を行なう第１の
ペンドミラー、３はレーザビームｔ−ａ光すル集光レン
ズ、４はウィンドウレンズ、５は真空ポンク等に工って
１×１０−４ト一ル程度に真空引きされた真空チャンバ
、６はレーザビーム１の光路変更を行なう第２のペンド
ミラーである。７はリング状の回−転するセラミック部
材、８はセラミック膜が形成される基板、９は基板８へ
の蒸発物の付着を遮蔽する可動シャッタ、１０はセラミ
ック部材７がレーザビームの照射による急激な温度上昇
に起因する割れやクラックの発生を防止するヒータであ
る。
上記のように構成したレーザ真空蒸着装置は、第１のペ
ンドミラー２、集光レンズ３お工び第２のベンドミラー
６を経て回転しているリング状のセラミック部材フにレ
ーザビームが照射すると、瞬時に蒸発物が飛散して基板
８の表面に付着し、セラミック膜が形成される。このセ
ラミック膜は基板８との密着性がよく緻密な膜質のもの
が得られる。
ンドミラー２、集光レンズ３お工び第２のベンドミラー
６を経て回転しているリング状のセラミック部材フにレ
ーザビームが照射すると、瞬時に蒸発物が飛散して基板
８の表面に付着し、セラミック膜が形成される。このセ
ラミック膜は基板８との密着性がよく緻密な膜質のもの
が得られる。
従来のレーザ真空蒸着装置は以上のように構成されてい
るので、被照射材としてのセラミック材の材質を変更し
た場合、被照射材に対するレーザビームの吸収率の関係
からセラミックによっては大出力のレーザ発振器が必要
となり実用的な蒸着装置ではなかった。また、蒸着膜の
膜厚制御は一般的に蒸着時間で制御するが、レーザビー
ムの出力は常に一定ではなく、おる範囲で変動している
こと、セラミックのレーザビーム照射面の状態も変化し
ていることから、基板へのセラミック膜厚にバラツキが
生じて膜形成品の品質に支障をきたしていた。上記のよ
うに従来のレーザビーム蒸着装置においては、セラミッ
ク材の変更や膜厚制御に対しレーザ出力の制御で対応し
ていた。
るので、被照射材としてのセラミック材の材質を変更し
た場合、被照射材に対するレーザビームの吸収率の関係
からセラミックによっては大出力のレーザ発振器が必要
となり実用的な蒸着装置ではなかった。また、蒸着膜の
膜厚制御は一般的に蒸着時間で制御するが、レーザビー
ムの出力は常に一定ではなく、おる範囲で変動している
こと、セラミックのレーザビーム照射面の状態も変化し
ていることから、基板へのセラミック膜厚にバラツキが
生じて膜形成品の品質に支障をきたしていた。上記のよ
うに従来のレーザビーム蒸着装置においては、セラミッ
ク材の変更や膜厚制御に対しレーザ出力の制御で対応し
ていた。
この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、セラミックの材種や所望の膜厚に応じた条件設
定が自在に制御でき、しかもレーザ出力の調整もなくか
つ、小出力のレーザで適用することのできるレーザ真空
蒸着装置を得ることを目的とする。
もので、セラミックの材種や所望の膜厚に応じた条件設
定が自在に制御でき、しかもレーザ出力の調整もなくか
つ、小出力のレーザで適用することのできるレーザ真空
蒸着装置を得ることを目的とする。
この発明に係るレーザ真空蒸着装置は、板状または棒状
のセラミック部材をＸ−Ｙ軸駆動機構によって移動可能
にしたものである。
のセラミック部材をＸ−Ｙ軸駆動機構によって移動可能
にしたものである。
この発明においては、板状セラミック部材をＸ−Ｙ軸駆
動機構によって縦横に移動さぜる工うにしたので、セラ
ミックに対するレーザビームの熱的作用時間の制御によ
る蒸発量の調整を自在に行なうことができる。
動機構によって縦横に移動さぜる工うにしたので、セラ
ミックに対するレーザビームの熱的作用時間の制御によ
る蒸発量の調整を自在に行なうことができる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明によるレーザビーム真空蒸着装置の構成図
で、１１は真空チャンバであって、１２はチャンバ１１
内に配設した板状のセラミック部材で、レーザビームｌ
が集光レンズ３およびウインドクレンズ４を経て真空チ
ャンバ１１内のセラミック部材１２に照射される。１３
はセラミック部材１２奢縦横に移動させるためのＸ−Ｙ
軸駆動機構であって、第２図にこの駆動機構１２の平面
図を示す。１４はＸ−Ｙ軸駆動機構１２のベースで、こ
のペース１４上をＸ＠（横方向）移動板１５がシリンダ
１６に工って移動する。１７はＸ軸移動板１５上をシリ
ンダ１８に工って移動するＹ軸（縦方向）移動板で、こ
の移動板１７の上にセラミック部材１２が保持されてい
る。１９はセラミック部材１２の割れやクラックを防止
するヒータでおる。一方、２０はセラミック膜が蒸着さ
れる基板、２１はこの基板２０を保持する保持具、２２
は基板２０を加熱するためのヒータ、２３は真空チャン
バ１１内をＩ Ｘ ＩＱ−’ トール程度に真空引きす
る九めの真空排気口である。
図はこの発明によるレーザビーム真空蒸着装置の構成図
で、１１は真空チャンバであって、１２はチャンバ１１
内に配設した板状のセラミック部材で、レーザビームｌ
が集光レンズ３およびウインドクレンズ４を経て真空チ
ャンバ１１内のセラミック部材１２に照射される。１３
はセラミック部材１２奢縦横に移動させるためのＸ−Ｙ
軸駆動機構であって、第２図にこの駆動機構１２の平面
図を示す。１４はＸ−Ｙ軸駆動機構１２のベースで、こ
のペース１４上をＸ＠（横方向）移動板１５がシリンダ
１６に工って移動する。１７はＸ軸移動板１５上をシリ
ンダ１８に工って移動するＹ軸（縦方向）移動板で、こ
の移動板１７の上にセラミック部材１２が保持されてい
る。１９はセラミック部材１２の割れやクラックを防止
するヒータでおる。一方、２０はセラミック膜が蒸着さ
れる基板、２１はこの基板２０を保持する保持具、２２
は基板２０を加熱するためのヒータ、２３は真空チャン
バ１１内をＩ Ｘ ＩＱ−’ トール程度に真空引きす
る九めの真空排気口である。
次に動作について説明する。集光レンズ３によって集光
されたレーザビーム１をセラミック部材１２に照射する
と、蒸発したセラミック蒸気１ａが基板２０の表面に付
着し、セラミック膜１ｂが形成される。すなわち、レー
ザビーム１の照射に対してセラミック部材１２をＸ−Ｙ
軸駆動機構１３を用いて第３図に示すように移動させて
セラミック部材１２に対するレーザビーム１の熱的作用
時間の制御による蒸発量調節を行なうことができる。
されたレーザビーム１をセラミック部材１２に照射する
と、蒸発したセラミック蒸気１ａが基板２０の表面に付
着し、セラミック膜１ｂが形成される。すなわち、レー
ザビーム１の照射に対してセラミック部材１２をＸ−Ｙ
軸駆動機構１３を用いて第３図に示すように移動させて
セラミック部材１２に対するレーザビーム１の熱的作用
時間の制御による蒸発量調節を行なうことができる。
これに工って、例えばＳｉ３Ｎ＋のように蒸発しにくい
セラミックの場合はセラミックの移動速度を遅くして熱
的作用時間を長くし、また、Ａ４０．のように蒸発しや
すいセラミックの場合は移動速度を早くすることによっ
て蒸発量を調節することができ、しかも、セラミックの
材種が変ってもレーザ出力の変更はなく、かつ小出力の
レーザ発振器で使用できる。・また、セラミックの蒸発
点は第３図の（ａ）に示す位置から移動できるので、常
にセラミックの新しい面から蒸発させることができ、安
定し次蒸発量を得ることができる。
セラミックの場合はセラミックの移動速度を遅くして熱
的作用時間を長くし、また、Ａ４０．のように蒸発しや
すいセラミックの場合は移動速度を早くすることによっ
て蒸発量を調節することができ、しかも、セラミックの
材種が変ってもレーザ出力の変更はなく、かつ小出力の
レーザ発振器で使用できる。・また、セラミックの蒸発
点は第３図の（ａ）に示す位置から移動できるので、常
にセラミックの新しい面から蒸発させることができ、安
定し次蒸発量を得ることができる。
なお、実施例ではセラミックをＳｉ、Ｎ、やＡｌ！＊０
゜について説明したが、これに限定するものではない。
゜について説明したが、これに限定するものではない。
また、セラミックは板状のもの以外棒状であってもよく
、この場合は一軸（Ｘ軸）の移動速度を回転速度で制御
し、他の一軸（Ｙ軸）を軸方向の移動速度で制御すれば
よい。
、この場合は一軸（Ｘ軸）の移動速度を回転速度で制御
し、他の一軸（Ｙ軸）を軸方向の移動速度で制御すれば
よい。
以上説明したようにこの発明によれば、真空チャンバ内
のセラミック部材にレーザビームを照射し、蒸発するセ
ラミック蒸気を基板に付着させる装置において、セラミ
ック部材を板状または棒状とし、これをＸ−Ｙ軸駆動機
構によって移動させるようにしたので、セラミックの彷
徨変更や膜堆積速度の変更による精密な膜厚制御ができ
、多品種、多条性のセラミック膜の形成が可能となると
共に、品質のよいセラミック膜が得られる。また、レー
ザビームの出力は変更することもなく、しかも比較的小
出力の発振器でよいので小型化が図れ、かつ安価となる
。
のセラミック部材にレーザビームを照射し、蒸発するセ
ラミック蒸気を基板に付着させる装置において、セラミ
ック部材を板状または棒状とし、これをＸ−Ｙ軸駆動機
構によって移動させるようにしたので、セラミックの彷
徨変更や膜堆積速度の変更による精密な膜厚制御ができ
、多品種、多条性のセラミック膜の形成が可能となると
共に、品質のよいセラミック膜が得られる。また、レー
ザビームの出力は変更することもなく、しかも比較的小
出力の発振器でよいので小型化が図れ、かつ安価となる
。
第１図はこの発明の一実施例によるレーザ真空蒸着装置
の構成図、第２図はＸ−Ｙ軸駆動機構の平面図、第３図
はレーザビームに対するセラミック部材の移動を示す図
、第４図は従来のレーザ真空蒸着装置の構成図である。 １・・・レーザビーム、１ｂ・・・セラミック膜、１１
・・・真空チャンバ、１２・・・セラミック部材、１３
・・・Ｘ−Ｙ軸駆動機構、１５・・・移動板、１６・・
・シリンダ、１７・・・移動板、１８・・・シリンダ、
２ｏ・・・基板。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
の構成図、第２図はＸ−Ｙ軸駆動機構の平面図、第３図
はレーザビームに対するセラミック部材の移動を示す図
、第４図は従来のレーザ真空蒸着装置の構成図である。 １・・・レーザビーム、１ｂ・・・セラミック膜、１１
・・・真空チャンバ、１２・・・セラミック部材、１３
・・・Ｘ−Ｙ軸駆動機構、１５・・・移動板、１６・・
・シリンダ、１７・・・移動板、１８・・・シリンダ、
２ｏ・・・基板。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 真空チャンバ内に配設されたセラミック部材にレーザビ
ームを照射し、蒸発するセラミック蒸気を基板に付着さ
せてセラミック膜を形成するレーザ真空蒸着装置におい
て、セラミック部材は板状または棒状とし、このセラミ
ック部材を縦横に移動可能のＸ−Ｙ軸駆動装置に支持す
るようにしたことを特徴とするレーザ真空蒸着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3322888A JPH01208455A (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | レーザ真空蒸着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3322888A JPH01208455A (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | レーザ真空蒸着装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01208455A true JPH01208455A (ja) | 1989-08-22 |
Family
ID=12380601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3322888A Pending JPH01208455A (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | レーザ真空蒸着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01208455A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5622567A (en) * | 1992-11-30 | 1997-04-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Thin film forming apparatus using laser |
| JP2003105530A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-09 | Vacuum Products Kk | レーザアブレーション装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6164875A (ja) * | 1984-09-06 | 1986-04-03 | Ulvac Corp | 合金薄膜形成方法 |
| JPS62224669A (ja) * | 1986-03-27 | 1987-10-02 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザセラミツクスコ−テイング方法 |
-
1988
- 1988-02-15 JP JP3322888A patent/JPH01208455A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6164875A (ja) * | 1984-09-06 | 1986-04-03 | Ulvac Corp | 合金薄膜形成方法 |
| JPS62224669A (ja) * | 1986-03-27 | 1987-10-02 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ザセラミツクスコ−テイング方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5622567A (en) * | 1992-11-30 | 1997-04-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Thin film forming apparatus using laser |
| JP2003105530A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-09 | Vacuum Products Kk | レーザアブレーション装置 |
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