JPH02270962A - スパッタリング方法 - Google Patents

スパッタリング方法

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JPH02270962A
JPH02270962A JP1093530A JP9353089A JPH02270962A JP H02270962 A JPH02270962 A JP H02270962A JP 1093530 A JP1093530 A JP 1093530A JP 9353089 A JP9353089 A JP 9353089A JP H02270962 A JPH02270962 A JP H02270962A
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laser
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幸男 西川
Kunio Tanaka
田中 邦生
Zenichi Yoshida
善一 吉田
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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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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。

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。
従来の技術 従来のこの種のレーザを用いたスパッタリング装置は、
コムラ他、ジャパニーズ ジャーナルオブ アプライド
 フィジイックス 27巻 1988.23頁(Sr 
Komura eT al;Japanese Jou
rnal  of  Applied  Physic
s  、  vol  、  27  (1988)p
、L23)に示されているように、第3図のような構造
になっていた。
すなわち、真空槽14内において、ターゲット15とタ
ーゲット15に対向して基板台16が取り付けてあり、
基板台16の上には基板17が取付けである。可視光の
QスイッチYAGレーザの第2高調波(波長532nm
)レーザ光18を光学系19で集光し、真空槽14に取
り付けられた真空封じ窓20を通して、ターゲット15
に照射し、基板17上にターゲット15の材料の薄膜を
堆積させる。
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、レーザ光の強度分
布に寄因して、堆積した膜厚に分布が生じる。また、加
工が長時間化するとターゲットが部分的に加工されて深
くなり、斜めから照射されるレーザ光によってターゲッ
トの加工状態が変化し、膜厚分布も変化する。その対策
として、膜厚分布を均一化するために、他のスパッタリ
ング装置で行なわれているように基板を運動させること
が考えられるが、機構が複雑になることと、膜厚分布の
経時的変化への対応が困難であるという課題を有してい
た。
本発明は上記した課題に鑑み、均一な膜厚の薄膜形成を
簡素な装置で行うことのできる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 上記課題を解決するために本発明のスパッタリング装置
は、真空槽と、真空槽内で互いに平行に設置されたター
ゲット及び基板と、レーザ発振器と、真空槽の真空封じ
窓を通してターゲットにレーザ光を照射するためのビー
ム整形装置、走査光学装置及び集光光学装置という構成
を備えたことを特徴とするものである。
又、好適にはレーザ・スポットがターゲット上を同じ径
と同じ速度で移動するように、走査光学装置の動作とビ
ーム整形装置あるいは集光光学装置の光軸方向の移動と
を同期させる。
作   用 本発明は上記した構成によりレーザ・スポットをターゲ
ット上で走査することによって、膜厚の分布を移動させ
て基板上に大面積の均一な厚さの薄膜を形成でき、かつ
ターゲットの全体が加工され、経時変化を防ぐことがで
きる。さらに、走査光学装置の動作とビーム整形装置あ
るいは集光光学装置の光軸方向の移動との同期をとって
レーザ・スポットをターゲット上で同じ径と速度で移動
させることにより、より一層均−な厚さの薄膜が形成で
き、又ターゲット表面のスポット径を均一に保つことに
より膜厚分布の経時変化をより完全に防ぐことができる
実施例 以下、本発明の一実施例の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。
第1図は本発明の一実施例における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は真空
槽、2はターゲット、3は基板、4はレーザ発振器、5
はレーザ光、6は凹型コリメータ・レンズ、7は凸型コ
リメータ・レンズ、8はガルバノ・ミラー、9は集光レ
ンズ、10は真空封じ窓、11は真空ポンプである。真
空槽1内にターゲット2と基板3が平行に設置されてい
る。レーザ発振器4から出たレーザ光5は、ビーム整形
を行うための凹型コリメータ・レンズ6と凸型コリメー
タ・レンズ7によって径が拡大される。拡大されたレー
ザ光5は、さらにガルバノ・ミラーによって反射方向を
変えながら集光レンズ9に入射され、真空封じ窓10を
通過した後、ターゲット2上を集光・走査される。レー
ザ・スポットがターゲット2上を同じ速度で動くように
するためには、集光レンズ9とターゲット2の距離が長
いところは、ガルバノ・ミラーの角速度を小さくし、集
光レンズ9とターゲット2の距離が短いところでは角速
度が太き(なるように、ガルバノ・ミラーを動かせば良
い。また、移動するレーザ・スポットの大きさをターゲ
ット上で一定にするためには、凹型コリメータ・レンズ
6と凸型コリメータ・レンズ7との間隔をガルバノ・ミ
ラーの位置と同期させて変えてやれば良い。すなわち、
集光レンズ9から近い距離のターゲット2を加工する場
合には、2つのコリメータ・レンズ5と6との間隔を長
くし、集光レンズ9とターゲット2の距離が長い場合に
は、レンズ5と6との間隔を短くすれば良い。
第2図は加工状態の概念図である。第2図において、1
2は蒸発粒子、13は形成された薄膜である。レーザ光
5によってエネルギーを与えられたターゲット2から蒸
発粒子12が生じ、不均一な膜厚分布を有する薄膜13
が基板3上に形成される。しかし、レーザ・スポットは
ターゲット2上を、同じ径、同じ速度で移動するので、
基板3上には均一な膜厚の薄膜が形成される。また、レ
ーザ光5は、ターゲット2に斜めから入射するが、ター
ゲット2の広い面積が加工されており、レーザ光5がタ
ーゲット2によってさまたげられることなく、加工状態
の経時的変化は生じにくい。
なお、上記実施例において、スポット径の調整はコリメ
ータ・レンズ6.7を用いたが、集光レンズによっても
可能である。
また、走査光学装置としてガルバノ・ミラーを用いたが
、ポリゴン会ミラー等の他の走査光学装置でも良いこと
は言うまでもない。
発明の効果 以上のように本発明は、真空槽と、真空槽内で互いに平
行に設置されたターゲット及び基板と、レーザ発振器と
、真空槽の真空封じ穴を通してターゲットにレーザ光を
照射するためのビーム整形装置、走査光学装置及び集光
光学装置を設けたことにより、レーザ・スポットをター
ゲット上で走査することができ、ターゲットからの付着
量が大面積で均一となり、基板上に均一な膜厚の薄膜を
容易に形成することができ、かつターゲットの全体が加
工されるので、経時変化も小さくできる。
さらに、レーザ・スポットをターゲット上で同じ径と速
度で移動させるようにすることにより、−層大きな効果
を発揮する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におけるスパッタリング装置
の構成図、第2図は同加工状態の概念図、第3図は従来
のレーザを用いたスパッタリング装置の構成図である。 l・・・・・・真空槽、2・・・・・・ターゲット、3
・・・・・・基板、4・・・・・・レーザ発振器、6・
・・・・・凹型コリメータ・レンズ、7・・・・・・凸
型コリメータ・レンズ、8・・・・・・ガルバノ・ミラ
ー、9・・・・・・集光レンズ、10・・・・・・真空
封じ窓。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)真空槽と、真空槽内で互いに平行に設置されたタ
    ーゲット及び基板と、レーザ発振器と、真空槽の真空封
    じ窓を通してターゲットにレーザ光を照射するためのビ
    ーム整形装置、走査光学装置及び集光光学装置を備えた
    ことを特徴とするスパッタリング装置。
  2. (2)レーザ・スポットがターゲット上を同じ径と同じ
    速度で移動するように、走査光学装置の動作とビーム整
    形装置あるいは集光光学装置の光軸方向の移動とを同期
    させたことを特徴とする請求項1記載のスパッタリング
    装置。
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KR920010303B1 (ko) 1992-11-26

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