JPH05247633A - Laser abrasion device - Google Patents
Laser abrasion deviceInfo
- Publication number
- JPH05247633A JPH05247633A JP4534492A JP4534492A JPH05247633A JP H05247633 A JPH05247633 A JP H05247633A JP 4534492 A JP4534492 A JP 4534492A JP 4534492 A JP4534492 A JP 4534492A JP H05247633 A JPH05247633 A JP H05247633A
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- JP
- Japan
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- laser
- target
- laser beam
- vacuum chamber
- irradiated
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- Pending
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は薄膜デバイスに利用され
る超伝導体や強誘電体等の膜形成に用いるレーザーアブ
レーション装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser ablation apparatus used for forming films such as superconductors and ferroelectrics used in thin film devices.
【0002】[0002]
【従来の技術】以下に、従来のレーザーアブーレーショ
ン装置について説明する。2. Description of the Related Art A conventional laser ablation device will be described below.
【0003】従来のレーザーアブーレーション装置は真
空槽内に置かれた被加工物にしきい値以上のエネルギー
密度のレーザー光を照射すると物質が飛び出し、この物
質を基板に付着させるものであった。レーザーは一般に
短波長のパルスレーザー光を高エネルギー密度に集光し
て照射している。In the conventional laser ablation apparatus, when a work piece placed in a vacuum chamber is irradiated with a laser beam having an energy density higher than a threshold value, a substance jumps out and adheres the substance to a substrate. A laser generally irradiates a short-wavelength pulsed laser beam with a high energy density.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような構
成では、被加工物が局所的に短時間で高温になるため
に、数μm以下の熔けた粒塊(一般に、ドロプレットと
言う。)が飛び出し、これが薄膜中に混在するために、
薄膜デバイスの基本条件である平滑な表面が得られない
という課題があった。However, in such a structure, since the workpiece is locally heated to a high temperature in a short time, molten agglomerates (generally called droplets) of several μm or less are formed. It pops out, and because this mixes in the thin film,
There is a problem that a smooth surface, which is a basic condition of thin film devices, cannot be obtained.
【0005】そこで本発明は、上記課題に鑑み、レーザ
ー光照射時に発生する局所的なプラズマ(一般に、プラ
ズマプルームと言う)の中からイオンだけを取り出し基
板に到達させることができるレーザーアブレーション装
置を提供することを目的とする。In view of the above problems, the present invention provides a laser ablation apparatus capable of extracting only ions from a local plasma (generally referred to as plasma plume) generated when a laser beam is irradiated to reach a substrate. The purpose is to
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のレーザーアブレーション装置は、レーザー
発振器と、レーザー光を集光するレンズと、真空槽と、
前記真空槽に設けられたレーザー入射窓と、前記真空槽
内にありレーザーが照射されるターゲットと、前記ター
ゲット上にある基板ホルダーとを備え、ターゲット上に
設けられた一対の静電偏向電極の間にレーザー光を照射
する手段を有するものである。To achieve the above object, a laser ablation apparatus of the present invention comprises a laser oscillator, a lens for condensing laser light, a vacuum chamber,
A laser incident window provided in the vacuum chamber, a target in the vacuum chamber to be irradiated with laser, and a substrate holder on the target, and a pair of electrostatic deflection electrodes provided on the target. A means for irradiating a laser beam is provided between them.
【0007】[0007]
【作用】この構成により、レーザー照射によって生成さ
れたイオンのみを基板に付着させ薄膜中に混する粒塊を
除去するものである。With this structure, only the ions generated by laser irradiation are attached to the substrate to remove the agglomerates mixed in the thin film.
【0008】[0008]
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面にもとず
いて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0009】図1において、例えば、エキシマレーザー
1から発振されたレーザー光2は、シリンドリカルレン
ズ3で集光され真空封じ用窓4を通過して、真空槽5に
入射される。真空槽5には、真空排気用ポンプ6が付け
てある。レーザー光2は、真空槽5内に設置されたター
ゲット7に照射される。ターゲット7上には例えば回転
角度60°,回転半径36.5mmの扇形静電電極8が
設置されており、電極に開けられたスリットを通って電
極の中央にレーザー光2が照射されるようになってい
る。In FIG. 1, for example, a laser beam 2 oscillated from an excimer laser 1 is condensed by a cylindrical lens 3, passes through a vacuum sealing window 4, and enters a vacuum chamber 5. A vacuum exhaust pump 6 is attached to the vacuum chamber 5. The laser light 2 is applied to the target 7 installed in the vacuum chamber 5. A fan-shaped electrostatic electrode 8 having a rotation angle of 60 ° and a rotation radius of 36.5 mm is installed on the target 7, so that the laser beam 2 is irradiated to the center of the electrode through a slit formed in the electrode. Has become.
【0010】このような構成において、シリンドリカル
レンズ3によりターゲット7上で、例えば1.5mm×
20mmに集光されたレーザー光2によりターゲット7
の物質はたたき出され、図2に示すように、ターゲット
7の構成物質のイオン10,中性原子11,粒塊12等
が生成され、基板9には薄膜が形成される。このとき、
静電電極8の外側電極8aに電源13より−35V、ま
た、内側電極8bに電源14より−70V印加すると、
図2に示したように、イオン10成分だけが基板9に到
達する。図3には、ターゲット7にSrTiO3を用い
た場合の基 板9に飛び込んでくるイオンの質量分析結
果を示す。In such a structure, the cylindrical lens 3 is used, for example, 1.5 mm × on the target 7.
Target 7 by laser light 2 focused on 20 mm
2 is knocked out, and as shown in FIG. 2, ions 10, neutral atoms 11 and agglomerates 12 of the constituent material of the target 7 are generated, and a thin film is formed on the substrate 9. At this time,
When -35V is applied to the outer electrode 8a of the electrostatic electrode 8 from the power source 13 and -70V is applied to the inner electrode 8b from the power source 14,
As shown in FIG. 2, only 10 ion components reach the substrate 9. FIG. 3 shows the results of mass spectrometry of ions plunging into the substrate 9 when SrTiO 3 is used as the target 7.
【0011】次に本発明の第2の実施例について説明す
る。図4は第2の実施例を示しており、この実施例はレ
ーザー光2のターゲット7上への照射方法が第1の実施
例と大きく異なる所である。レーザー光2は静電電極1
5の側面から照射される。Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 shows a second embodiment, and this embodiment is different from the first embodiment in the method of irradiating the target 7 with the laser light 2. Laser light 2 is electrostatic electrode 1
It is irradiated from the side of 5.
【0012】[0012]
【発明の効果】本発明のレーザーアブレーション装置に
よれば、ターゲット近傍に電界を発生させることによ
り、レーザー照射によって生成されたイオンのみを基板
に到達させる。このため、ターゲットから噴出された粒
塊を取り除き、また、高エネルギーのイオン成分のみで
成膜させることができ、高品質の薄膜を基板上に形成す
ることができた。According to the laser ablation apparatus of the present invention, an electric field is generated in the vicinity of the target so that only ions generated by laser irradiation reach the substrate. Therefore, the agglomerates ejected from the target can be removed, and a film can be formed only with the high-energy ion component, and a high-quality thin film can be formed on the substrate.
【図1】本発明の実施例のレーザーアブレーション装置
の断面図FIG. 1 is a sectional view of a laser ablation device according to an embodiment of the present invention.
【図2】同動作説明図FIG. 2 is an explanatory diagram of the same operation.
【図3】同イオンの質量分布結果を示す図FIG. 3 is a diagram showing a mass distribution result of the same ion.
【図4】本発明の第2の実施例の動作説明図FIG. 4 is an operation explanatory diagram of the second embodiment of the present invention.
1 エキシマレーザー 2 レーザー光 3 シリンドリカルレンズ 4 窓 5 真空槽 7 ターゲット 8 静電電極 9 基板 1 Excimer laser 2 Laser light 3 Cylindrical lens 4 Window 5 Vacuum chamber 7 Target 8 Electrostatic electrode 9 Substrate
Claims (3)
るレンズと、真空槽と、前記真空槽に設けられたレーザ
ー入射窓と、前記真空槽内にありレーザーが照射される
ターゲットと、前記ターゲット上にある基板ホルダーと
を備え、ターゲット上に設けられた一対の静電偏向電極
の間にレーザー光を照射するレーザーアブレーション装
置。1. A laser oscillator, a lens for condensing laser light, a vacuum chamber, a laser entrance window provided in the vacuum chamber, a target in the vacuum chamber and irradiated with laser, and the target. A laser ablation device including a substrate holder above and irradiating a laser beam between a pair of electrostatic deflection electrodes provided on a target.
る請求項1記載のレーザーアブレーション装置。2. The laser ablation device according to claim 1, wherein the laser oscillator is an excimer laser.
方向に短冊形となるように絞られている請求項1記載の
レーザーアブレーション装置。3. The laser ablation device according to claim 1, wherein the laser beam is focused so as to form a strip shape in a direction parallel to the electrostatic deflection electrode.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4534492A JPH05247633A (en) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | Laser abrasion device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4534492A JPH05247633A (en) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | Laser abrasion device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05247633A true JPH05247633A (en) | 1993-09-24 |
Family
ID=12716671
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4534492A Pending JPH05247633A (en) | 1992-03-03 | 1992-03-03 | Laser abrasion device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05247633A (en) |
-
1992
- 1992-03-03 JP JP4534492A patent/JPH05247633A/en active Pending
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