JPH04141580A - Laser flash vapor deposition device - Google Patents

Laser flash vapor deposition device

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Publication number
JPH04141580A
JPH04141580A JP26008190A JP26008190A JPH04141580A JP H04141580 A JPH04141580 A JP H04141580A JP 26008190 A JP26008190 A JP 26008190A JP 26008190 A JP26008190 A JP 26008190A JP H04141580 A JPH04141580 A JP H04141580A
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JP
Japan
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target
vapor deposition
laser beam
laser light
laser
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Pending
Application number
JP26008190A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Iketaki
慶記 池滝
Mikiko Katou
加藤 美来子
Shoichiro Mochimaru
持丸 象一郎
Haruo Kamijo
上條 晴夫
Masatoshi Miyasaka
雅俊 宮坂
Hiroaki Nagai
宏明 永井
Yoshiaki Horikawa
嘉明 堀川
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH04141580A publication Critical patent/JPH04141580A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To allow the varying of a vapor deposition speed and the stable stepwise administration of film thicknesses in number atom unit without intrusion of impurities into a thin film by disposing a movable target, a supporting part for an object for vapor deposition and a laser beam source, etc. CONSTITUTION:The material of the target 4 is evaporated by the laser beam when the surface of the target 4 is irradiated with the laser beam from the laser beam source 7 via an incident window 2 by a condenser lens 8 so as to form a light spot on this surface. The evaporated material, then, sticks onto the object 6 for vapor deposition placed before the target and the thin film formed of the number atomic layer of the target material 4 is formed. The density of the target 4 material sticking onto the object 6 for vapor deposition changes if the distance between the target 4 and the above-mentioned object 6 is changed by driving a motor 11 of a rotating mechanism and a supporting base of an X-Y translation mechanism in the case of the cylindrical target 4 and, therefore, the thickness of the film deposited by evaporation per unit pulse, i.e., vapor deposition speed, is changed.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、蒸着物質となるターゲットにレーザ光を照射
して蒸発させることにより物体の表面に薄膜を形成する
ようにしたレーザーフラッシュ蒸着装置に関するもので
ある。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a laser flash vapor deposition apparatus that forms a thin film on the surface of an object by irradiating a target, which is a vapor deposition material, with laser light and vaporizing it. It is something.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

薄膜を作製するために、真空中で蒸着物質を蒸発させ基
板に付着させる方法は、従来が広く用いられている。各
物質を蒸発させる方法としては、(1)直接蒸着物質を
抵抗加熱する方法、(2)電子ビームやイオンビームで
蒸着物質の表面を衝撃し気化させる方法、(3)スパッ
ターガスを封入し、交流又は直流電界でスパッターガス
をグロー放電させ、発生したイオンや電子で蒸着物質表
面を衝撃し気化させる方法、(4) (3)の方法に更
に交流磁場をかける方法などがある。
In order to produce a thin film, a conventional method of evaporating a deposition substance in a vacuum and depositing it on a substrate is widely used. Methods for vaporizing each substance include (1) direct resistance heating of the vapor deposited material, (2) method of bombarding and vaporizing the surface of the vapor deposited material with an electron beam or ion beam, and (3) enclosing sputtering gas. Methods include a method in which the sputtering gas is glow-discharged using an alternating current or direct current electric field, and the surface of the deposited material is bombarded with the generated ions and electrons to vaporize it; (4) and a method in which an alternating current magnetic field is further applied to the method in (3).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかし、上記各方法とも、蒸着物質の融点の制限、蒸着
物質の選択性(絶縁物質1強磁性体が利用できないこと
)、蒸着速度の制限など問題がある。又、スパッターガ
スを利用する場合、スパッターガスが不純物として薄膜
内に混入してしまうという問題点があった。更に、これ
らの方法は、スパッターガスや電子線の流れの変動など
で蒸着速度が変動し、膜厚管理が難しいという問題もあ
った。
However, each of the above methods has problems such as limitations on the melting point of the vapor deposition material, selectivity of the vapor deposition material (insulating material 1 ferromagnetic material cannot be used), and limitations on the vapor deposition rate. Furthermore, when a sputtering gas is used, there is a problem in that the sputtering gas is mixed into the thin film as an impurity. Furthermore, these methods have the problem that the deposition rate fluctuates due to fluctuations in the flow of the sputtering gas or electron beam, making it difficult to control the film thickness.

本発明は、上記問題点に鑑み、蒸着物質の融点の制限や
蒸着物質の選択性がな(、蒸着速度を変えることが可能
で、不純物の薄膜内への混入がなく、安定的に数原子単
位で段階的に膜厚の管理ができるレーザーフラッシュ蒸
着装置を提供することを目的としている。
In view of the above-mentioned problems, the present invention has no limitation on the melting point of the vapor deposition material or selectivity of the vapor deposition material (it is possible to change the vapor deposition rate, there is no mixing of impurities into the thin film, and it is possible to stably stabilize a number of atoms by changing the vapor deposition rate). The purpose is to provide a laser flash evaporation device that can control film thickness step by step.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明によるレーサーフラッシュ蒸着装置の一つは、 真空容器内に配置したタニゲットと、レーザ光源と、該
レーザ光源からのレーザ光を前記ターゲットの面上に集
束させるための光学系と、前記真空容器内に配置された
被蒸着物体支持部とを備えており、前記ターゲットの面
上を前記レーザ光のビームが走査するように前記ターゲ
ットが移動可能に支持されていることを特徴としている
One of the racer flash vapor deposition apparatuses according to the present invention includes a tourniquet placed in a vacuum container, a laser light source, an optical system for focusing laser light from the laser light source onto the surface of the target, and the vacuum container. The target is movably supported so that the laser beam scans the surface of the target.

又、本発明によるレーザーフラッシュ蒸着装置の他の一
つは、 真空容器内に配置したターゲットと、レーザ光源と、該
レーザ光源からのレーザ光を前記ターゲットの面上に集
束させるための光学系と、該レーザ光の光路中に配置さ
れた可動ミラーと、前記真空容器内に配置された被蒸着
物体支持部とを備えており、前記ターゲットの面上を前
記レーザ光のビームが走査するように前記可動ミラーが
移動可能に支持されていることを特徴としている。
Another aspect of the laser flash vapor deposition apparatus according to the present invention includes a target placed in a vacuum container, a laser light source, and an optical system for focusing the laser light from the laser light source onto the surface of the target. , comprising a movable mirror disposed in the optical path of the laser beam and a deposition object support section disposed within the vacuum container, so that the beam of the laser beam scans over the surface of the target. The movable mirror is movably supported.

〔作 用〕[For production]

上記構成によれば、10−’Torr以下の高真空中に
おいて、金属をはじめとするターゲット上に10 ” 
W / cr1以上の強度のレーザ光を照射すると、タ
ーゲット表面よりプラズマ蒸気が発生する。
According to the above configuration, in a high vacuum of 10-' Torr or less, a 10"
When a laser beam with an intensity of W/cr1 or more is irradiated, plasma vapor is generated from the target surface.

ターゲット表面の近くに基板状の被蒸着物体を置けば、
数原子層で形成される超薄膜が得られる。
If a substrate-like object to be evaporated is placed near the target surface,
Ultra-thin films formed of several atomic layers are obtained.

本発明蒸着装置は、レーザーパルス数に応じて原子層レ
ベルで膜厚が制御できる特徴がある。又、本発明蒸着装
置は、エネルギー密度の高いレーザ光でターゲットの一
部を一瞬にしてプラズマ化するため物質融点の制限はな
い。又、光による加熱なので絶縁体や強磁性体でも構わ
ない即ち蒸着物質の選択性がない。又、蒸着速度の変化
は、ターゲットと被蒸着物体との距離を変えて被蒸着物
体゛に付着するターゲット物質の密度を変化させること
などにより可能であり、蒸着条件の設定の自由度も広い
。更に、スパッターガスを利用しないので、不純物の薄
膜内への混入もない。
The vapor deposition apparatus of the present invention has a feature that the film thickness can be controlled at the atomic layer level according to the number of laser pulses. Furthermore, since the vapor deposition apparatus of the present invention instantaneously turns a part of the target into plasma using a laser beam with high energy density, there is no restriction on the melting point of the material. Furthermore, since heating is performed by light, an insulator or a ferromagnetic material may be used, that is, there is no selectivity of the deposited material. Further, the vapor deposition rate can be changed by changing the distance between the target and the object to be vapor deposited to change the density of the target material adhering to the object to be vapor deposited, and the degree of freedom in setting the vapor deposition conditions is wide. Furthermore, since no sputtering gas is used, no impurities are mixed into the thin film.

尚、本発明蒸着装置では、同じターゲットの表面に何回
もレーザ光を照射すると表面がえぐれて集光したレーザ
光のスポット径が変化し、発生するプラズマの発生条件
が変化して、蒸着速度が変化していく。そのために、能
率的に新しいターゲット表面を供給する必要がある。又
、ターゲットの表面積を多く取り且つターゲット上に同
じ条件でレーザ光を集光するためには、ターゲットが円
筒型や平板型であることが望ましい。円筒型の場合には
回転機構とXY並進機構が必要であり、平板型の場合に
はXYZの並進機構が必要である。
In addition, in the vapor deposition apparatus of the present invention, if the surface of the same target is irradiated with laser light many times, the surface will be hollowed out and the spot diameter of the focused laser light will change, and the conditions for generating plasma will change, resulting in an increase in the deposition rate. is changing. For this purpose, it is necessary to efficiently supply a new target surface. Furthermore, in order to increase the surface area of the target and to focus the laser beam on the target under the same conditions, it is desirable that the target be cylindrical or flat. In the case of a cylindrical type, a rotation mechanism and an XY translation mechanism are required, and in the case of a flat plate type, an XYZ translation mechanism is required.

しかし、走査光学系と結像光学系を設けて、レーザ光を
直接光学的に走査するようにすれば、機械的機構が単純
になり、高速で安定した機構になる。
However, if a scanning optical system and an imaging optical system are provided and the laser beam is directly scanned optically, the mechanical mechanism becomes simple and becomes a high-speed and stable mechanism.

本発明蒸着装置による蒸着速度は、ターゲットの表面に
おけるレーザ光の集光条件に敏感なので、いかにレーザ
光の焦点深度が深くても、ターゲット表面の形状精度が
30μm以下に保たれていることが望ましい。同じ(、
ターゲットが円筒型の形状の場合には回転精度も30μ
m以下に保たれていることが望ましい。そのためには、
ターゲットの支持機構をターゲットを加工する際に用い
る支持機構と同じにすると良い。
The deposition rate by the vapor deposition apparatus of the present invention is sensitive to the focusing conditions of the laser beam on the target surface, so no matter how deep the focal depth of the laser beam is, it is desirable that the shape accuracy of the target surface be maintained at 30 μm or less. . same(,
If the target is cylindrical, the rotation accuracy is 30μ.
It is desirable to keep it below m. for that purpose,
It is preferable that the support mechanism for the target be the same as the support mechanism used when processing the target.

又、現在、人工格子の開発も盛んであり、同じ装置で幾
つかの材料を蒸着したいという要望がある。その場合に
は、ターゲットの表面を幾つかの領域に分割して異なる
材料を設けておけば対応できる。その場合、前述の移動
機構や光学的にビームを偏向する機構を用いることでタ
ーゲット上の別な材料の表面にレーザ光を照射するよう
にすればよい。例えば、X線用の多層膜の作製の際には
以上の方法で基板状の被蒸着物体上に交互に二種類の材
料を蒸着すればよい。特に、レーザービームを偏向する
方法は、真空容器内でのターゲットの移動やシャッター
の開閉など難しい機械的操作を必要としないので有利で
ある。
Furthermore, artificial lattices are currently being actively developed, and there is a desire to evaporate several materials using the same device. In such a case, the surface of the target can be divided into several regions and provided with different materials. In that case, the surface of another material on the target may be irradiated with laser light by using the aforementioned moving mechanism or mechanism for optically deflecting the beam. For example, when producing a multilayer film for X-rays, two types of materials may be alternately deposited on a substrate-like object to be deposited using the above method. In particular, the method of deflecting a laser beam is advantageous because it does not require difficult mechanical operations such as moving a target within a vacuum container or opening/closing a shutter.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図示した実施例に基づき本発明の詳細な説明する
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the illustrated embodiments.

第1図は本発明によるレーザーフラッシュ蒸着装置の第
1実施例の概略図である。1は入射窓2と観察窓3とを
有する例えば円筒形の真空容器であって、その内部にお
いて、円筒形のターゲット4が後述の回転・移動支持機
構によりその軸の回りに回動可能且つX、Y方向に移動
可能に支持されていると共に、支持台5に支持された例
えば基板状の被蒸着物体6がターゲット4の近くに移動
可能に配置されている。7は真空容器1の外部に設けら
れたYAGレーザ光源、8は集光レンズであって、レー
ザ光源7からのレーザ光が集光レンズ8により入射窓2
を介してターゲット4の面上に光スポットを形成するよ
うにして照射されるようになっている。尚、集光レンズ
8は光軸方向に移動可能となっている。
FIG. 1 is a schematic diagram of a first embodiment of a laser flash deposition apparatus according to the present invention. Reference numeral 1 denotes, for example, a cylindrical vacuum container having an entrance window 2 and an observation window 3, in which a cylindrical target 4 is rotatable around its axis by a rotation/movement support mechanism to be described later. , a substrate-shaped object 6 supported by a support stand 5 is movably disposed near the target 4 . 7 is a YAG laser light source provided outside the vacuum container 1; 8 is a condenser lens; the laser beam from the laser light source 7 is directed to the entrance window 2 by the condenser lens
The beam is irradiated to form a light spot on the surface of the target 4 through the beam. Note that the condenser lens 8 is movable in the optical axis direction.

第2図は本実施例におけるターゲット4及び被蒸着物体
6の支持構造を示す斜視図である。ターゲット4は7字
型の切り込みを有する一対の支持部9に回転軸を乗せて
支持されており、この支持部9がターゲット支持台IO
に固定されている。
FIG. 2 is a perspective view showing a support structure for the target 4 and the object to be deposited 6 in this embodiment. The target 4 is supported with its rotating shaft placed on a pair of support parts 9 having a 7-shaped notch, and these support parts 9 are connected to a target support stand IO.
is fixed.

又、ターゲット4の軸はターゲット支持台lo上に固定
されたモータ11の回転軸とジヨイント12を介して連
結されている。ターゲット支持台lOはXステージ13
の上に固定され、Xステージ13はXステージ14の上
にX方向に移動可能に取付けられている。Xステージ1
4は図示しない基板上にY方向に移動可能に支持されて
いる。そして、これらが回転・移動機構を構成している
Further, the shaft of the target 4 is connected via a joint 12 to the rotating shaft of a motor 11 fixed on the target support stand lo. Target support stage 10 is X stage 13
The X stage 13 is mounted on the X stage 14 so as to be movable in the X direction. X stage 1
4 is supported on a substrate (not shown) so as to be movable in the Y direction. These constitute a rotation/movement mechanism.

又、被蒸着物体6を支持する支持台5はY方向即ちター
ゲット4との距離が変化する方向に移動できるようにな
っている。ターゲット4がらの蒸着物質はターゲツト面
に垂直な方向によく飛ぶので、レーザ光を斜めから入れ
るようにし、被蒸着物体6はターゲット上のレーザーの
集光点の正面に置くのが良い。
Further, the support stand 5 that supports the object to be deposited 6 is movable in the Y direction, that is, in the direction in which the distance from the target 4 changes. Since the vapor-deposited substance on the target 4 often flies in a direction perpendicular to the target surface, it is preferable to enter the laser light obliquely and to place the object 6 to be vapor-deposited in front of the laser convergence point on the target.

第3図はターゲット4の支持部の構造を詳細に示す一部
破断側面図である。支持部9は、■溝加工された支持台
9aと該支持台9aの頂面に固着されるクランプ台9b
とから構成されている。又、ターゲット4の左右の回転
軸は、何れも先端部が円錐形のスピンドル4aと該スピ
ンドル4aを軸受けする外筒4bとから構成され、各外
筒4bが支持部9の支持台9aのV溝とクランプ台9b
との間に挟持固定されるようになっている。そして、タ
ーゲット4の左右の端面のセンター穴4cに各スピンド
ル4aの先端部を嵌合圧接せしめることにより、ターゲ
ット4が回転可能に支持されるようになっている。右の
スピンドル4aの一端部にはL字形連結部材4dが固着
され、その先端部がターゲット4の右端面の係合穴4e
に係合せしめられることにより、スピンドル4aの回転
力がターゲット4に伝達されるようになっている。又、
右のスピンドル4aの他端部には上述の如くジヨイント
12を介してモータ11の回転軸が連結されている。尚
、左の回転軸(スピンドル4aと外筒4b)は取り外し
可能となっている。
FIG. 3 is a partially cutaway side view showing the structure of the support portion of the target 4 in detail. The support part 9 includes: (1) a grooved support base 9a and a clamp base 9b fixed to the top surface of the support base 9a;
It is composed of. The left and right rotational shafts of the target 4 each include a spindle 4a having a conical tip and an outer cylinder 4b that bears the spindle 4a. Groove and clamp stand 9b
It is designed to be clamped and fixed between. The target 4 is rotatably supported by fitting and pressing the tips of the spindles 4a into the center holes 4c of the left and right end faces of the target 4. An L-shaped connecting member 4d is fixed to one end of the right spindle 4a, and its tip is connected to the engagement hole 4e on the right end surface of the target 4.
By being engaged with the target 4, the rotational force of the spindle 4a is transmitted to the target 4. or,
The other end of the right spindle 4a is connected to the rotating shaft of the motor 11 via the joint 12 as described above. Note that the left rotating shaft (spindle 4a and outer cylinder 4b) is removable.

本実施例は上述の如く構成されているから、集光レンズ
8を光軸方向に移動してピント合わせを行った後、レー
ザ光源7からのレーザ光を集光レンズ8により入射窓2
を介してターゲット4の面上に光スポットを形成するよ
うに照射すると、レーザ光によりターゲット物質が蒸発
してその前に置かれた被蒸着物体6上に付着し、この被
蒸着物体上にターゲット物質の数原子層で形成される薄
膜が形成される。そして、レーザーパルス数に応じて原
子層レベルで膜厚が制御できる。又、支持台5を駆動し
てターゲット4と被蒸着物体6との距離を変えると、被
蒸着物体6に付着するターゲット物質の密度が変化する
ので、単位パルス当たりに蒸着される膜厚を変化させる
ことができる、即ち蒸着速度を変化させることができる
。勿論、単位時間当たりのパルス数を変化させることも
できる。
Since the present embodiment is configured as described above, after focusing by moving the condenser lens 8 in the optical axis direction, the laser beam from the laser light source 7 is directed to the entrance window 2 by the condenser lens 8.
When the target material is irradiated to form a light spot on the surface of the target 4 through the laser beam, the target material is evaporated by the laser beam and attached to the deposition object 6 placed in front of it, and the target material is placed on the deposition object 6. A thin film consisting of several atomic layers of the substance is formed. The film thickness can be controlled at the atomic layer level according to the number of laser pulses. Furthermore, if the distance between the target 4 and the object to be evaporated 6 is changed by driving the support base 5, the density of the target material adhering to the object to be evaporated 6 changes, so the thickness of the film deposited per unit pulse is changed. ie the deposition rate can be varied. Of course, the number of pulses per unit time can also be changed.

又、本実施例は、エネルギー密度の高いレーザ光でター
ゲット4の一部を一瞬にしてプラズマ化するため物質融
点の制限はない。又、光による加熱なので絶縁体や強磁
性体でも構わない、即ち蒸着物質の選択性がない。
Further, in this embodiment, since a part of the target 4 is instantaneously turned into plasma using a laser beam with high energy density, there is no restriction on the melting point of the material. Furthermore, since heating is performed by light, an insulating material or a ferromagnetic material may be used, that is, there is no selectivity of the deposited material.

ところで、ターゲット4の表面に何回もレーザ光を照射
すると表面がえぐれてレーザ光のスポット径が変化し、
発生するプラズマの発生条件が変化してしまうが、モー
タ11によりターゲット4を回転させつつXステージ1
3を駆動してターゲット4をX方向に移動せしめれば、
ターゲット4の表面をレーザ光が走査することになり、
常に新しいターゲット表面を提供することができる。従
って、レーザ光のスポット径は一定となり、発生するプ
ラズマの発生条件が一定となるので、精度の良い蒸着を
行うことができる。尚、Yステージ14を駆動してター
ゲット4をY方向に微少移動せしめることによりレーザ
光のスポット径を微少調整することはできる。
By the way, if the surface of the target 4 is irradiated with laser light many times, the surface will gouge and the spot diameter of the laser light will change.
Although the conditions for generating plasma will change, the target 4 can be rotated by the motor 11 while the X stage 1
3 to move target 4 in the X direction,
The laser beam will scan the surface of the target 4,
A new target surface can always be provided. Therefore, the spot diameter of the laser beam is constant, and the conditions for generating plasma are constant, so that highly accurate vapor deposition can be performed. Note that the spot diameter of the laser beam can be finely adjusted by driving the Y stage 14 to slightly move the target 4 in the Y direction.

又、上記走査やターゲット4の交換を行う場合、ターゲ
ット4の表面上のレーザ光の集光位置がゆらいだりスポ
ット径か変動したりしないことが必要であり、そのため
にターゲット4が精度良く位置決めされなければないら
ない。本実施例のターゲット4は、最初に加工されたセ
ンター穴4cを基準にして、スピンドル4aの回転精度
(外筒4bの加工精度も影響する)で決まる加工精度の
形状加工機に装着され表面加工が行なわれる。一般に、
形状加工機のスピンドル4aの回転精度は2μm以下の
高い精度を有しているので、加工されたターゲット4は
高い真円度を持っている。本実施例では、加工条件を再
現するように、センター穴4Cにスピンドル4aを嵌合
圧接し回転させるので、加工したときと同じ回転精度と
真円度が再現できる。又、回転軸(スピンドル4aと外
筒4b)を支持している支持台9のV溝は、数μm以下
の高精度で加工できるので、回転軸を一時取り外してタ
ーゲット4の交換を行っても常に高い回転精度を保つこ
とができる。
Furthermore, when performing the above-mentioned scanning or replacing the target 4, it is necessary that the focusing position of the laser beam on the surface of the target 4 does not fluctuate or that the spot diameter does not change. I don't need it. The target 4 of this embodiment is mounted on a shape processing machine whose processing accuracy is determined by the rotational accuracy of the spindle 4a (the processing accuracy of the outer cylinder 4b is also affected), with the center hole 4c that is first machined as a reference, and the surface is processed. will be carried out. in general,
Since the spindle 4a of the shape processing machine has a high rotational accuracy of 2 μm or less, the processed target 4 has a high degree of circularity. In this embodiment, the spindle 4a is fitted and pressed into the center hole 4C and rotated so as to reproduce the machining conditions, so that the same rotational accuracy and roundness as when machining can be reproduced. In addition, the V-groove of the support base 9 that supports the rotating shaft (spindle 4a and outer cylinder 4b) can be machined with high precision of several μm or less, so even if the rotating shaft is temporarily removed and the target 4 is replaced, High rotation accuracy can always be maintained.

第4図は第2実施例の要部斜視図であって、これはレー
ザ光源7からのレーザ光を回転多面鏡15 (ポリゴン
ミラー)で反射させた後集光レンズ8 (fθレンズ)
を介してターゲット4上に照射するようにしたものであ
る。この構成では、回転多面鏡15によりターゲット4
上をレーザ光でX方向に走査するようになっているので
、ターゲット4をX方向に移動する機構は不要である。
FIG. 4 is a perspective view of the main part of the second embodiment, which shows a laser beam from a laser light source 7 reflected by a rotating polygon mirror 15 (polygon mirror) and then a condensing lens 8 (fθ lens).
The target 4 is irradiated through the rays. In this configuration, the target 4 is
Since the upper surface is scanned in the X direction with a laser beam, a mechanism for moving the target 4 in the X direction is not necessary.

尚、上記の何れの実施例においても、一つの装置で複数
の物質を蒸着する場合は、第5図(A)又は(B)に示
した如(、ターゲット4の表面を幾つかの領域例えばA
、Hに分割して異なる物質を設け、上述の移動機構や光
学的にビームを偏向する機構によりターゲット4上の異
なる物質の表面にレーザ光を照射するようにすれば良い
In any of the above embodiments, if a plurality of substances are to be deposited using one apparatus, the surface of the target 4 may be deposited in several areas, for example, as shown in FIG. 5(A) or (B). A
, H, and provide different materials, and irradiate the surfaces of the different materials on the target 4 with laser light using the above-mentioned moving mechanism or optical beam deflection mechanism.

又、上記両実施例とは異なり、スピンドル4aとターゲ
ット4を一体で加工し、スピンドル4aに外筒4bを嵌
装した状態で支持部9で支持するようにすると共に、一
方の支持部9を移動させてターゲット4を交換する方式
にしても良い。
Further, unlike both of the above embodiments, the spindle 4a and the target 4 are machined as one unit, and the spindle 4a is supported by the support part 9 with the outer cylinder 4b fitted, and one support part 9 is A method may be adopted in which the target 4 is replaced by moving it.

更に、円筒状のターゲット40代わりに平面板状のター
ゲットを用い、該ターゲットをX、Z方向に移動させる
機構を用いてレーザ光がターゲットの表面を走査するよ
うにしても良く、X方向の走査については上記第2実施
例と同様に回転多面鏡15を用いても良い。又、平面板
状のターゲットの表面を複数の領域に分けて異なる物質
を設けることにより、一つの装置で複数の物質を蒸着で
きるようにし得るのは云うまでもない。
Furthermore, a planar plate-like target may be used instead of the cylindrical target 40, and a mechanism for moving the target in the X and Z directions may be used so that the laser beam scans the surface of the target. Regarding this, the rotating polygon mirror 15 may be used as in the second embodiment. Furthermore, it goes without saying that by dividing the surface of a flat plate-like target into a plurality of regions and providing different materials thereon, it is possible to deposit a plurality of materials using one apparatus.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上述の如く、本発明によるレーザーフラッシュ蒸着装置
は、蒸着物質の融点の制限や蒸着物質の選択性が無く、
蒸着速度を変えることが可能で、不純物の薄膜内への混
入がなく、安定的に数原子単位で段階的に膜厚の管理が
できるという実用上重要な利点を有している。
As mentioned above, the laser flash vapor deposition apparatus according to the present invention has no restriction on the melting point of the vapor deposition material and no selectivity of the vapor deposition material,
It has important practical advantages in that the deposition rate can be varied, impurities are not mixed into the thin film, and the film thickness can be stably controlled step by step in units of several atoms.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明によるレーザーフラッシュ蒸着装置の第
1実施例の概略図、第2図は上記第1実施例におけるタ
ーゲット及び被蒸着物体の支持構造を示す斜視図、第3
図は上記第1実施例におけるターゲットの支持部の構造
を詳細に示す一部破断側面図、第4図は第2実施例の要
部斜視図、第5図はターゲットの変形例の斜視図である
。 1・・・・真空容器、2・・・・入射窓、3・・・・観
察窓、4・・・・ターゲット、5・・・・支持台、6・
・・・被蒸着物体、7・・・・YAGレーザ光源、8・
・・・集光レンズ、9・・・・支持部、10・・・・タ
ーゲット支持台、11・・・・モータ、12・・・・ジ
ヨイント、13・・・・Xステージ、14・・・・Yス
テージ、15・・・・回転多面鏡。 A l、 (B)
FIG. 1 is a schematic diagram of a first embodiment of a laser flash vapor deposition apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a support structure for a target and an object to be deposited in the first embodiment, and FIG.
The figure is a partially cutaway side view showing in detail the structure of the support part of the target in the first embodiment, FIG. 4 is a perspective view of the main part of the second embodiment, and FIG. 5 is a perspective view of a modified example of the target. be. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Vacuum container, 2...Incidence window, 3...Observation window, 4...Target, 5...Support stand, 6...
. . . Object to be deposited, 7. . . YAG laser light source, 8.
...Condensing lens, 9...Support part, 10...Target support stand, 11...Motor, 12...Joint, 13...X stage, 14...・Y stage, 15...Rotating polygon mirror. Al, (B)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)真空容器内に配置したターゲットと、レーザ光源
と、該レーザ光源からのレーザ光を前記ターゲットの面
上に集束させるための光学系と、前記真空容器内に配置
された被蒸着物体支持部とを備えており、前記ターゲッ
トの面上を前記レーザ光のビームが走査するように前記
ターゲットが移動可能に支持されているレーザーフラッ
シュ蒸着装置。
(1) A target placed in a vacuum container, a laser light source, an optical system for focusing the laser beam from the laser light source onto the surface of the target, and a support for the object to be deposited placed in the vacuum container. A laser flash vapor deposition apparatus comprising: a laser flash vapor deposition apparatus, wherein the target is movably supported so that a beam of the laser light scans a surface of the target.
(2)真空容器内に配置したターゲットと、レーザ光源
と、該レーザ光源からのレーザ光を前記ターゲットの面
上に集束させるための光学系と、該レーザ光の光路中に
配置された可動ミラーと、前記真空容器内に配置された
被蒸着物体支持部とを備えており、前記ターゲットの面
上を前記レーザ光のビームが走査するように前記可動ミ
ラーが移動可能に支持されているレーザーフラッシュ蒸
着装置。
(2) A target placed in a vacuum container, a laser light source, an optical system for focusing the laser light from the laser light source onto the surface of the target, and a movable mirror placed in the optical path of the laser light. and a deposition object support section disposed in the vacuum container, the movable mirror being movably supported so that the laser beam scans over the surface of the target. Vapor deposition equipment.
JP26008190A 1990-09-28 1990-09-28 Laser flash vapor deposition device Pending JPH04141580A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996010324A1 (en) * 1994-09-26 1996-04-04 Fom-Instituut Voor Plasmafysica Rijnhuizen Laser target for use in an apparatus for generating radiation and atomic particles
JP2007070687A (en) * 2005-09-06 2007-03-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Film deposition apparatus

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NL9401560A (en) * 1994-09-26 1996-05-01 Rijnhuizen Plasmafysica Method and device for generating radiation and atomic particles.
JP2007070687A (en) * 2005-09-06 2007-03-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Film deposition apparatus

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