JPH03188272A - レーザ・スパッタリング装置 - Google Patents
レーザ・スパッタリング装置Info
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- JPH03188272A JPH03188272A JP1325060A JP32506089A JPH03188272A JP H03188272 A JPH03188272 A JP H03188272A JP 1325060 A JP1325060 A JP 1325060A JP 32506089 A JP32506089 A JP 32506089A JP H03188272 A JPH03188272 A JP H03188272A
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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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。
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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。
いたスパッタリング装置に関する。
従来の技術
従来、この種のレーザを用いたスパッタリング装置は、
筆者コムラ氏他によるジャパニーズ・ジャーナル・オブ
・アプライド・フィジイックスの１９８８年版に示され
ているようなものがあり、第５図のような構成になって
いる。
筆者コムラ氏他によるジャパニーズ・ジャーナル・オブ
・アプライド・フィジイックスの１９８８年版に示され
ているようなものがあり、第５図のような構成になって
いる。
本従来例の構成は、真空槽１５内にターゲット１６と、
ターゲット１６に対向して基板台１７を設けて、基板台
１７の上には基板１８を取り付け、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
１９を光学系２０で集光し、真空槽１５に取り付けられ
た真空封じ窓２１を通して、ターゲット１６に照射し、
基板１８上にターゲット１６の材料の薄膜を堆積させる
ものである。
ターゲット１６に対向して基板台１７を設けて、基板台
１７の上には基板１８を取り付け、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
１９を光学系２０で集光し、真空槽１５に取り付けられ
た真空封じ窓２１を通して、ターゲット１６に照射し、
基板１８上にターゲット１６の材料の薄膜を堆積させる
ものである。
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
布に寄因してターゲットの加工量が場所によって異なり
、堆積した膜厚に不均一分布が生じる。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や、膜厚分布の経時的変
化への対応が困難である。
布に寄因してターゲットの加工量が場所によって異なり
、堆積した膜厚に不均一分布が生じる。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や、膜厚分布の経時的変
化への対応が困難である。
また、強度分布に寄因して、基板上に堆積した膜を構成
する粒子の形状が異なり、膜構造が不均一になるという
課題のあることが判明した。
する粒子の形状が異なり、膜構造が不均一になるという
課題のあることが判明した。
本発明は上記した課題に鑑み、膜厚及び構造の均一な薄
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。
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、パルス光を出射するレーザ発振器のレーザ光を、レ
ーザ光強度を均一化する光学装置を通して真空槽内に設
けたターゲット上に照射させる光学装置を備えたもので
、レーザ光強度を均一化する光学装置が、非球面レンズ
の組合せによるもの、あるいは非球面ミラーの組合せに
よって成されるものであり、または、レーザ光強度を均
一化する光学装置が、筒状散乱装置により成されるもの
である。
は、パルス光を出射するレーザ発振器のレーザ光を、レ
ーザ光強度を均一化する光学装置を通して真空槽内に設
けたターゲット上に照射させる光学装置を備えたもので
、レーザ光強度を均一化する光学装置が、非球面レンズ
の組合せによるもの、あるいは非球面ミラーの組合せに
よって成されるものであり、または、レーザ光強度を均
一化する光学装置が、筒状散乱装置により成されるもの
である。
作 用
上記構成を成すことにより、中心強度の強い傾向にある
レーザ光を、非球面レンズまたはミラー、或は筒状散乱
装置を通すことで、強度分布を均一化させることができ
るので、ターゲットを照射してスパッタリングを起す力
も均等化される結果、スパッタリング作用によるターゲ
ットの加工状態が均一になり、膜厚分布並に膜構造の均
一化を図ることができる。
レーザ光を、非球面レンズまたはミラー、或は筒状散乱
装置を通すことで、強度分布を均一化させることができ
るので、ターゲットを照射してスパッタリングを起す力
も均等化される結果、スパッタリング作用によるターゲ
ットの加工状態が均一になり、膜厚分布並に膜構造の均
一化を図ることができる。
実 施 例
以下、本発明の実施例のレーザ・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。
ついて、図面を参照しながら説明する。
第１図は本発明の第１の実施例におけるレーザ・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はレーザ発振器、２はパルス化されたレーザ光、
３は非球面レンズ群、４は反射鏡、５は集光レンズ、６
は真空槽、７はターゲット、８は真空封じ窓、９は基板
、１０は形成された薄膜である。レーザ発振器１から出
たパルス化されたレーザ光２は、非球面レンズ群３を通
過し強度分布が均一化され、反射鏡４によって集光レン
ズ５に誘導され、真空槽６内に設けられたターゲット７
に真空封じ窓８を通して集光。
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はレーザ発振器、２はパルス化されたレーザ光、
３は非球面レンズ群、４は反射鏡、５は集光レンズ、６
は真空槽、７はターゲット、８は真空封じ窓、９は基板
、１０は形成された薄膜である。レーザ発振器１から出
たパルス化されたレーザ光２は、非球面レンズ群３を通
過し強度分布が均一化され、反射鏡４によって集光レン
ズ５に誘導され、真空槽６内に設けられたターゲット７
に真空封じ窓８を通して集光。
照射される。ターゲット７は集光されたレーザ光によっ
て加工され、スパッタリング作用により飛散した物質に
よって、基板９上に薄膜１０が形成される。第２図は、
第１図における非球面レンズとレーザ光強度分布との関
係の概念図である。
て加工され、スパッタリング作用により飛散した物質に
よって、基板９上に薄膜１０が形成される。第２図は、
第１図における非球面レンズとレーザ光強度分布との関
係の概念図である。
レーザ光２の強度分布は一般にガウス分布のような中心
の強度が強い光であることが多いが、このようなレーザ
光２を、所定の形状をもつ非球面レンズを通過させるこ
とで強度分布を均一化させることができ、その結果、タ
ーゲット７に及びスパッタリング作用も均等化され、基
板９上に形成される薄膜１０の膜厚分布および構造を均
一化することができる。
の強度が強い光であることが多いが、このようなレーザ
光２を、所定の形状をもつ非球面レンズを通過させるこ
とで強度分布を均一化させることができ、その結果、タ
ーゲット７に及びスパッタリング作用も均等化され、基
板９上に形成される薄膜１０の膜厚分布および構造を均
一化することができる。
第３図は本発明の第２の実施例におけるレーザ・スパッ
タリング装置の構成図を示すもので、第３図において第
１図と異なるのは、非球面レンズ群３に代り非球面ミラ
ー１１を設けた点である。レーザ発振器１から出たパル
ス化されたレーザ光２は、非球面ミラー１１によって強
度分布が均一化され、以下第１図と同様の手順でレーザ
光２はターゲット７に照射され、基板９上に膜厚分布お
よび構造の均一な薄膜１０が形成される。
タリング装置の構成図を示すもので、第３図において第
１図と異なるのは、非球面レンズ群３に代り非球面ミラ
ー１１を設けた点である。レーザ発振器１から出たパル
ス化されたレーザ光２は、非球面ミラー１１によって強
度分布が均一化され、以下第１図と同様の手順でレーザ
光２はターゲット７に照射され、基板９上に膜厚分布お
よび構造の均一な薄膜１０が形成される。
第４図は本発明の第３の実施例におけるレーザ・スパッ
タリング装置の構成図を示すもので、１２は集光レンズ
、１３は散乱光学装置、１４は凸レンズである。レーザ
発振器１から出たパルス化されたレーザ光２は、集光レ
ンズ１２によって絞られ、散乱光学装置１３の円筒内面
に導入される。散乱光学装置１３の円筒内面表面にレー
ザ光２を反射するコーティング等の処理を施しておけば
、レーザ光２は散乱光学装置１３内を反射を繰り返しな
がら進行し、強度分布の均一化が行われる。散乱光学装
置１３を出たレーザ光２は広がりながら進むので、−旦
凸レンズ１４にて平行に近い光に修正してから、反射鏡
４にて集光レンズ５に誘導される。以下、第１図と同様
の手順でレーザ光２はターゲット７に照射され、基板９
上に膜厚分布および構造の均一な薄膜１０が形成される
。
タリング装置の構成図を示すもので、１２は集光レンズ
、１３は散乱光学装置、１４は凸レンズである。レーザ
発振器１から出たパルス化されたレーザ光２は、集光レ
ンズ１２によって絞られ、散乱光学装置１３の円筒内面
に導入される。散乱光学装置１３の円筒内面表面にレー
ザ光２を反射するコーティング等の処理を施しておけば
、レーザ光２は散乱光学装置１３内を反射を繰り返しな
がら進行し、強度分布の均一化が行われる。散乱光学装
置１３を出たレーザ光２は広がりながら進むので、−旦
凸レンズ１４にて平行に近い光に修正してから、反射鏡
４にて集光レンズ５に誘導される。以下、第１図と同様
の手順でレーザ光２はターゲット７に照射され、基板９
上に膜厚分布および構造の均一な薄膜１０が形成される
。
なお、第３の実施例において、散乱光学装置１３は円筒
以外の形状でも良いことは言うまでもない。
以外の形状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によれば、中心強度の強い傾向にあ
るレーザ光の強度分布を均一化させることができるので
、ターゲットを照射してスパッタリングを起す力も均等
化される結果、スパッタリング作用によるターゲットの
加工状態も均等となり、成膜に対する膜厚分布並に膜構
造の均一化が成される。膜厚及び構造の均一な薄膜形成
を行うことができる。
るレーザ光の強度分布を均一化させることができるので
、ターゲットを照射してスパッタリングを起す力も均等
化される結果、スパッタリング作用によるターゲットの
加工状態も均等となり、成膜に対する膜厚分布並に膜構
造の均一化が成される。膜厚及び構造の均一な薄膜形成
を行うことができる。
第１図は本発明の第１の実施例におけるレザ・スパッタ
リング装置の構成図、第２図は第１図の非球面レンズと
レーザ光強度分布との関係の概念図、第３図は本発明の
第２の実施例におけるレーザ・スパッタリング装置の構
成図、第４図は本発明の第３の実施例におけるレーザ・
スパッタリング装置の構成図、第５図は従来のレーザ・
スパッタリング装置の構成図である。 １・・・・・・レーザ発振器、３・・・・・・非球面レ
ンズ群、７・・・・・・真空槽、７・・・・・・ターゲ
ット、８・・・・・・真空対し窓、１１・・・・・・非
球面ミラー １３・・・・・・円筒型散乱装置。
リング装置の構成図、第２図は第１図の非球面レンズと
レーザ光強度分布との関係の概念図、第３図は本発明の
第２の実施例におけるレーザ・スパッタリング装置の構
成図、第４図は本発明の第３の実施例におけるレーザ・
スパッタリング装置の構成図、第５図は従来のレーザ・
スパッタリング装置の構成図である。 １・・・・・・レーザ発振器、３・・・・・・非球面レ
ンズ群、７・・・・・・真空槽、７・・・・・・ターゲ
ット、８・・・・・・真空対し窓、１１・・・・・・非
球面ミラー １３・・・・・・円筒型散乱装置。
Claims (3)
- （１）パルス光を出射するレーザ発振器のレーザ光を、
レーザ光強度を均一化する光学装置を通して真空槽内に
設けたターゲット上に照射させる光学系を備えたことを
特徴とするレーザ・スパッタリング装置。 - （２）レーザ光強度を均一化する光学装置が、非球面レ
ンズの組合せ、または非球面ミラーの組合せである請求
項１記載のレーザ・スパッタリング装置。 - （３）レーザ光強度を均一化する光学装置が、筒状散乱
装置である請求項１記載のレーザ・スパッタリング装置
。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1325060A JPH03188272A (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | レーザ・スパッタリング装置 |
| US07/627,931 US5159169A (en) | 1989-12-14 | 1990-12-14 | Laser sputtering apparatus |
| KR1019900020621A KR930009990B1 (ko) | 1989-12-14 | 1990-12-14 | 레이저스 피터링장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1325060A JPH03188272A (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | レーザ・スパッタリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03188272A true JPH03188272A (ja) | 1991-08-16 |
Family
ID=18172707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1325060A Pending JPH03188272A (ja) | 1989-12-14 | 1989-12-14 | レーザ・スパッタリング装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5159169A (ja) |
| JP (1) | JPH03188272A (ja) |
| KR (1) | KR930009990B1 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0584587A (ja) * | 1991-09-27 | 1993-04-06 | Fanuc Ltd | レーザ加工方法及び装置 |
| JPH05331632A (ja) * | 1992-06-01 | 1993-12-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザーアブレーション装置と薄膜形成方法 |
| JP3255469B2 (ja) * | 1992-11-30 | 2002-02-12 | 三菱電機株式会社 | レーザ薄膜形成装置 |
| JP3623001B2 (ja) * | 1994-02-25 | 2005-02-23 | 住友電気工業株式会社 | 単結晶性薄膜の形成方法 |
| US5490912A (en) * | 1994-05-31 | 1996-02-13 | The Regents Of The University Of California | Apparatus for laser assisted thin film deposition |
| US6113751A (en) * | 1998-08-06 | 2000-09-05 | Lockheed Martin Corporation | Electromagnetic beam assisted deposition method for depositing a material on an irradiated substrate |
| JP3268443B2 (ja) * | 1998-09-11 | 2002-03-25 | 科学技術振興事業団 | レーザ加熱装置 |
| US20040188401A1 (en) * | 2003-03-28 | 2004-09-30 | Sadao Mori | Laser processing apparatus |
| DE102012012275B9 (de) * | 2012-06-21 | 2014-11-27 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Bearbeitungssystem zur mikro-materialbearbeitung |
| US11890807B1 (en) | 2017-08-31 | 2024-02-06 | Blue Origin, Llc | Systems and methods for controlling additive manufacturing processes |
| US11819943B1 (en) * | 2019-03-28 | 2023-11-21 | Blue Origin Llc | Laser material fusion under vacuum, and associated systems and methods |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4758533A (en) * | 1987-09-22 | 1988-07-19 | Xmr Inc. | Laser planarization of nonrefractory metal during integrated circuit fabrication |
| US5017277A (en) * | 1988-07-07 | 1991-05-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Laser sputtering apparatus |
| JPH082511B2 (ja) * | 1989-05-08 | 1996-01-17 | 松下電器産業株式会社 | レーザ加工装置 |
-
1989
- 1989-12-14 JP JP1325060A patent/JPH03188272A/ja active Pending
-
1990
- 1990-12-14 US US07/627,931 patent/US5159169A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-14 KR KR1019900020621A patent/KR930009990B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR910012325A (ko) | 1991-08-07 |
| US5159169A (en) | 1992-10-27 |
| KR930009990B1 (ko) | 1993-10-13 |
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