JPH05140754A - 光ｃｖｄ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ＣＶＤ法による薄膜の形成に於てエネルギ
ー効率を良くする。 【構成】 膜形成室３内の原料ガス４に光エネルギーを
与えて前記膜形成室３内の基板１面上に薄膜を形成する
光源５に、赤外線レーザー発振器を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、膜形成室内の原料ガス
に光エネルギーを与えて前記膜形成室内の基板面上に薄
膜を形成する光源を設けた光ＣＶＤ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、基板上に薄膜を形成する装置とし
て、原料ガスを熱的に励起して化学反応を起こさせ固相
を析出する熱ＣＶＤ装置があったが、この装置によれ
ば、膜形成室内を高温に保つために基板の付近以外にも
反応領域が広がって、成膜効率が悪いものであった。そ
こで、反応領域を膜形成室内の目的部分に絞った成膜が
可能なものとしては、レーザーを光源とした光ＣＶＤ装
置があった。

【０００３】この種の光ＣＶＤ装置としては、その光源
に紫外線レーザー発振器を設けたものがあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の光ＣＶＤ装置に
おいては、光の発振効率（レーザー光強度を消費電力で
割って求まる）が悪いという欠点があり、例えば紫外線
レーザーの一例であるエキシマレーザーに関して見た場
合、発振効率が、０，５〜２％と低い値を示す。従っ
て、高いエネルギーを出力するためにはレーザー発振部
の大型化を図る必要があるが、レーザー発振部を大型化
すれば、装置コストが上がると共に、運転に伴う消費電
力も高くなるという問題が発生し、産業上のデメリット
が大きくなる。そこで、本発明の目的は、上述の欠点に
鑑み、エネルギー効率の良い光ＣＶＤ装置を提供すると
ころにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明の第１の特徴構成は、膜形成室内の原料ガスに
光エネルギーを与えて前記膜形成室内の基板面上に薄膜
を形成する光源に、赤外線レーザー発振器を設けたとこ
ろにある。

【０００６】また、第２の特徴構成は、前記光源からの
光線を前記膜形成室内に通す照射窓を赤外線透過性結晶
塩材によって形成すると共に、その照射窓を乾燥した不
活性ガスで覆わせるガス供給装置を設けたところにあ
る。

【０００７】

【作用】本発明の第１の特徴構成によれば、光源に赤外
線レーザー発振器を設けてあるので、エネルギー効率の
良い状態で、薄膜の形成が可能となる。例えば、赤外線
レーザーの一例であるＣＯレーザーに関して発振効率を
見た場合、その値は、４４％と極めて高い値を示す。

【０００８】また、レーザー発振部からレーザー光を出
射するためには、レーザー発振時に消費する発振用ガス
をレーザー発振部に供給する必要があり、従来の紫外線
レーザー発振器の場合は、その発振用ガスの消費率が高
く、しかも、その発振用ガスがＮｅ，Ａｒ，Ｆ等のコス
トの高いガスであるのに対して、赤外線レーザー発振器
の場合は、発振用ガスの消費率が低いと共に、その発振
用ガスにコストの低いＣＯ，ＣＯ₂を用いるので、レー
ザー光を経済効率よく出射することが可能となる。

【０００９】次に、本発明の第２の特徴構成によれば、
光源からの光線を膜形成室内に通す照射窓を赤外線透過
性結晶塩材によって形成してあるので、従来の照射窓材
料のように赤外線レーザー発振器からの光線に対して、
そのエネルギーを吸収して成膜効率を低下させるという
事がない状態で照射窓を透過させることが可能となり、
膜形成室内での薄膜形成を効率よく実施することが出来
る。さらに、前記照射窓を乾燥した不活性ガスで覆わせ
るガス供給装置を設けてあるので、前記照射窓が吸湿す
ることで前記光線の透過を阻害することを防止し、照射
する光線のエネルギー損失を少ない状態で維持すること
が可能となる。

【００１０】

【発明の効果】従って、薄膜の形成を、エネルギー効率
のよい状態で実施することが可能となったことで、装置
の小型化及び消費電力の低減を実現できるようになり、
成膜に関する経済性を向上させることが出来るようにな
った。

【００１１】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１２】図１は、本発明の光ＣＶＤ装置の実施例を
示す概念図であり、その構成は、薄膜を形成する対象で
ある基板１、及び、その基板１を保持する保持具２を備
えた膜形成室３と、その膜形成室３内の原料ガス４に成
膜のための光エネルギーを与える赤外線レーザー発振器
の一例であるＣＯレーザー発振器５と、そのＣＯレーザ
ー発振器５と膜形成室３の間にあってＣＯレーザー発振
器５からの光線６を膜形成室３に導く導入容器７とで形
成してある。

【００１３】前記膜形成室３には、前記ＣＯレーザー発
振器５からの光線６を内部に通すための照射窓８と、そ
の照射窓８から入射した光線を膜形成室３外で確認する
ための確認窓９を設けてある。前記照射窓８は、ＣＯレ
ーザー発振器５からの光線６をエネルギー損失が無い状
態で膜形成室３内に入射させるために赤外線透過性結晶
塩材の一例であるＮａＣｌによって、形成してある。ま
た、前記膜形成室３には、その内部に原料ガス４を供給
するための原料ガス供給手段１０につながり、上方から
基板１の方向に原料ガス４を供給する供給口を設け、成
膜によって消費した原料ガス４または成膜開始前に膜形
成室３内に溜っている気体等を膜形成室３外に排気する
ための原料ガス排気手段１１につながる排気口を下部に
設けてある。さらに、前記膜形成室３及び隣接する導入
容器７には、前記照射窓８に近接する位置に、前記照射
窓８に向けて乾燥した不活性ガスの一例である乾燥窒素
ガス１２を吹き付けて照射窓を覆わせるための不活性ガ
ス供給装置１３と、吹き付けられた窒素ガス１２を排除
する不活性ガス排除手段１４をそれぞれ各別に設けてあ
る。

【００１４】また、前記導入容器７には、ＣＯレーザー
発振器５からの光線６を膜形成室３内の目的とする範囲
に照射するための調整を行う光学系１５を設けてある。

【００１５】一方、ＣＯレーザー発振器５には、光線６
を発振するために消費する発振用ガスの一例であるＣＯ
ガス１６を供給する発振用ガス供給手段１７と、光線６
の出射によって消費されたガスを排気する発振用ガス排
気手段１８を設けてある。

【００１６】前記原料ガス排気手段１１にて真空維持さ
れた前記膜形成室３内に前記原料ガス４を流入させ、Ｃ
Ｏレーザー発振器５からの光線６を照射すると、原料ガ
ス４は前記光線６からエネルギーを受けて励起し、基板
１上に薄膜が形成される。

【００１７】〔別実施例〕以下に別実施例を説明する。

【００１８】先の実施例で説明したＣＯレーザー発振器
５は、光源としての赤外線レーザー発振器の一例であっ
て、これに限定されるものではなく、例えばＣＯ₂レー
ザー発振器であってもよい。ただし、光源を変えること
によって、原料ガスも変えることが必要となることもあ
る。

【００１９】又、前記照射窓８については、その材質を
ＮａＣｌに限るものではなく、例えば、ＫＢｒであって
もよい。要するに、赤外線レーザー発振器５からの光線
を透過すると共に、その光線に対するエネルギー損失が
無いものであればよい。

【００２０】さらに、先の実施例で上げた前記照射窓８
の吸湿を防止する為に使用する窒素ガスについては、こ
れに限定されるものではなく、赤外線レーザー発振器５
からの光線を受けても影響の無い不活性な気体であれば
よい。

【００２１】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】装置を表す概念図

【符号の説明】

１ 基板 ３ 膜形成室 ４ 原料ガス ５ 光源 ６ 光線 ８ 照射窓 １２ 不活性ガス １３ ガス供給装置

フロントページの続き (72)発明者 森川 茂 京都府京都市下京区中堂寺南町17 株式会 社関西新技術研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 膜形成室（３）内の原料ガス（４）に光
   エネルギーを与えて前記膜形成室（３）内の基板（１）
   面上に薄膜を形成する光源（５）を設けた光ＣＶＤ装置
   であって、前記光源に赤外線レーザー発振器を設けた光
   ＣＶＤ装置。
2. 【請求項２】 前記光源（５）からの光線（６）を前記
   膜形成室（３）内に通す照射窓（８）を赤外線透過性結
   晶塩材によって形成すると共に、その照射窓（８）を乾
   燥した不活性ガス（１２）で覆わせるガス供給装置（１
   ３）を設けた請求項第１に記載の光ＣＶＤ装置。