JPH06172979A - 薄膜パターン形成装置 - Google Patents
薄膜パターン形成装置Info
- Publication number
- JPH06172979A JPH06172979A JP32776592A JP32776592A JPH06172979A JP H06172979 A JPH06172979 A JP H06172979A JP 32776592 A JP32776592 A JP 32776592A JP 32776592 A JP32776592 A JP 32776592A JP H06172979 A JPH06172979 A JP H06172979A
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- JP
- Japan
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- pattern forming
- film
- thin film
- film pattern
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 レーザ光を用いて基板上に膜形成を行う装置
において、緻密で良好な膜質で容易に膜形成できる薄膜
パターン形成装置を提供することを目的とする。 【構成】 パルス幅が３０ｎｓ以下のレーザ発振器と、
照射光学系と、レーザ光の入射窓を有する真空容器と、
基板と、膜厚が０．１μｍ以下で蒸着面がレーザ光の光
路上に有りかつ基板とは間隔が３ｍｍ以下で平行にター
ゲットを設置することにより、良好な膜を容易に形成す
ることができる。
において、緻密で良好な膜質で容易に膜形成できる薄膜
パターン形成装置を提供することを目的とする。 【構成】 パルス幅が３０ｎｓ以下のレーザ発振器と、
照射光学系と、レーザ光の入射窓を有する真空容器と、
基板と、膜厚が０．１μｍ以下で蒸着面がレーザ光の光
路上に有りかつ基板とは間隔が３ｍｍ以下で平行にター
ゲットを設置することにより、良好な膜を容易に形成す
ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光を用いた基板
上の薄膜パターンを形成装置に関するものである。
上の薄膜パターンを形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】以下に従来の薄膜パターン形成装置につ
いて説明する。
いて説明する。
【０００３】レーザ光のような光を用いた膜形成につい
ては種々な方式があるが、いずれも気体状分子と、それ
らのエネルギーによって分解させ、基板上に遊離させ、
膜を形成するものである。図４に方式の一例を示す。図
４において、２１はレーザ発振器、２２はレーザ光、２
３は反射鏡、２４は集光レンズ、２５は入射窓、２６は
真空容器、２７は基板、２８はＸ−Ｙテーブル、２９は
反応ガスである。レーザ発振器２１から出射されたレー
ザ光２２は反射鏡２３、集光レンズ２４によって集光さ
れながら入射窓２５を通過し、真空容器２６内の基板２
７に照射される。レーザ光２２は真空容器２６内の反応
ガス２９を分解し、基板２７上に膜形成を行う。基板２
７をＸ−Ｙテーブル２８に移動させることで、薄膜パタ
ーンの形成を行うことができる。
ては種々な方式があるが、いずれも気体状分子と、それ
らのエネルギーによって分解させ、基板上に遊離させ、
膜を形成するものである。図４に方式の一例を示す。図
４において、２１はレーザ発振器、２２はレーザ光、２
３は反射鏡、２４は集光レンズ、２５は入射窓、２６は
真空容器、２７は基板、２８はＸ−Ｙテーブル、２９は
反応ガスである。レーザ発振器２１から出射されたレー
ザ光２２は反射鏡２３、集光レンズ２４によって集光さ
れながら入射窓２５を通過し、真空容器２６内の基板２
７に照射される。レーザ光２２は真空容器２６内の反応
ガス２９を分解し、基板２７上に膜形成を行う。基板２
７をＸ−Ｙテーブル２８に移動させることで、薄膜パタ
ーンの形成を行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の構成では、反応を利用するため成膜に時間を要
し、入射窓もレーザ光とガスとの反応でくもり、成膜条
件が変化する。また、膜質も空隙が多く良質とは言えな
いという問題点があった。
従来の構成では、反応を利用するため成膜に時間を要
し、入射窓もレーザ光とガスとの反応でくもり、成膜条
件が変化する。また、膜質も空隙が多く良質とは言えな
いという問題点があった。
【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、緻密で良好な膜質で容易に膜形成のできる薄膜パタ
ーン形成装置を提供することを目的とする。
で、緻密で良好な膜質で容易に膜形成のできる薄膜パタ
ーン形成装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の薄膜パターン形成装置は、パルス幅が３０ｎ
ｓ以下のレーザ発振器と、照射光学系と、レーザ光の入
射窓を有する真空容器と、基板と、膜幅が０．１１μｍ
以下で蒸着面がレーザ光の光路上に有りかつ基板に平行
に設置されたターゲットという構成を有している。
に本発明の薄膜パターン形成装置は、パルス幅が３０ｎ
ｓ以下のレーザ発振器と、照射光学系と、レーザ光の入
射窓を有する真空容器と、基板と、膜幅が０．１１μｍ
以下で蒸着面がレーザ光の光路上に有りかつ基板に平行
に設置されたターゲットという構成を有している。
【０００７】
【作用】この構成によって、真空容器内のターゲットに
レーザ光を照射する。蒸着ターゲットの基体は、通常は
有機フィルムまたはガラス材料であるので、波長０．４
〜２．０μｍのレーザ光であれば、基体を通過し、蒸着
層の裏面に照射される。波長０．４μｍ以下のレーザ光
の場合、基体がポリプロピレンや合成石英ならば０．２
μｍまでの光を９０％近く通過し、蒸着層の裏面に照射
される。レーザ光のパルス幅が３０ｎｓ以下の場合、レ
ーザ・アブレーション現象が起こり、基体にほとんど損
傷を与えることなく、高速の原子やイオンが飛び出し
て、対向する基板上に成膜される。膜厚が０．１μｍ以
下であれば、蒸着層の表裏はほとんど温度差はなく上昇
し、生成する粒子は均一である。また、ターゲットの蒸
着表面と基板との間隔が３ｍｍ以下であれば、ターゲッ
トから飛び出した粒子群はほとんど広がらずに、基板上
に堆積されることになる。またレーザ・アブレーション
現象で飛び出した粒子の速度は、蒸着により生成した粒
子の速度に比べ、１０〜１００倍大きいことが確認され
ている。このような速度の大きい粒子で成膜すると、緻
密で質の良好な薄膜を形成することができる。
レーザ光を照射する。蒸着ターゲットの基体は、通常は
有機フィルムまたはガラス材料であるので、波長０．４
〜２．０μｍのレーザ光であれば、基体を通過し、蒸着
層の裏面に照射される。波長０．４μｍ以下のレーザ光
の場合、基体がポリプロピレンや合成石英ならば０．２
μｍまでの光を９０％近く通過し、蒸着層の裏面に照射
される。レーザ光のパルス幅が３０ｎｓ以下の場合、レ
ーザ・アブレーション現象が起こり、基体にほとんど損
傷を与えることなく、高速の原子やイオンが飛び出し
て、対向する基板上に成膜される。膜厚が０．１μｍ以
下であれば、蒸着層の表裏はほとんど温度差はなく上昇
し、生成する粒子は均一である。また、ターゲットの蒸
着表面と基板との間隔が３ｍｍ以下であれば、ターゲッ
トから飛び出した粒子群はほとんど広がらずに、基板上
に堆積されることになる。またレーザ・アブレーション
現象で飛び出した粒子の速度は、蒸着により生成した粒
子の速度に比べ、１０〜１００倍大きいことが確認され
ている。このような速度の大きい粒子で成膜すると、緻
密で質の良好な薄膜を形成することができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。
照しながら説明する。
【０００９】図１において、１はレーザ発振器、２はレ
ーザ光、３は反射鏡、４は集光レンズ、５は入射窓、６
は真空容器、７は蒸着フィルム、８は巻出ロール、９は
巻取ロール、１０は基板、１１はＸ−Ｙテーブルであ
る。レーザ発振器１から出たレーザ光２は、反射鏡３、
集光レンズ４によって集光されながら入射窓５を通過
し、真空容器６内の蒸着フィルム７に照射される。レー
ザ照射部の拡大図を図２に示す。蒸着フィルム７にレー
ザ光２が照射されるとレーザ光２は基体１２を通過し蒸
着層１３を加熱し温度上昇させる。温度上昇した蒸着層
１３は、原子やイオンから構成されたレーザ・プルーム
１４として噴出し、対向する基板１１に膜１５を形成す
る。蒸着表面と基板との間隔を３ｍｍ以下にすること
で、蒸着フィルム７から飛び出した粒子群１４はほとん
ど広がらず、蒸着層１３の除去パターンと膜１５の形成
パターンとがほぼ一対一に対応するため、パターンの形
成が容易になる。蒸着フィルムは巻出ロール８と巻取ロ
ール９によって連続的に供給可能なので、レーザ光の照
射位置を同一にすれば、堆積回数を増やし膜１５を厚く
することができる。またＸ−Ｙテーブル１１にて基板１
０を移動して成膜すると、種々な膜パターンを形成する
ことができる。レーザの波長が０．４〜２μｍであれ
ば、一般に基体材料として用いられる有機フィルムやガ
ラス材料のほとんどすべてを通過するので、基体を損傷
せずに蒸着層１３を飛ばすことができる。レーザの波長
が０．４μｍ以下の場合には、基体材料としてポリプロ
ピレンや合成石英を用いれば、レーザ光は効率良く基体
を通過し、蒸着層に照射することができる。
ーザ光、３は反射鏡、４は集光レンズ、５は入射窓、６
は真空容器、７は蒸着フィルム、８は巻出ロール、９は
巻取ロール、１０は基板、１１はＸ−Ｙテーブルであ
る。レーザ発振器１から出たレーザ光２は、反射鏡３、
集光レンズ４によって集光されながら入射窓５を通過
し、真空容器６内の蒸着フィルム７に照射される。レー
ザ照射部の拡大図を図２に示す。蒸着フィルム７にレー
ザ光２が照射されるとレーザ光２は基体１２を通過し蒸
着層１３を加熱し温度上昇させる。温度上昇した蒸着層
１３は、原子やイオンから構成されたレーザ・プルーム
１４として噴出し、対向する基板１１に膜１５を形成す
る。蒸着表面と基板との間隔を３ｍｍ以下にすること
で、蒸着フィルム７から飛び出した粒子群１４はほとん
ど広がらず、蒸着層１３の除去パターンと膜１５の形成
パターンとがほぼ一対一に対応するため、パターンの形
成が容易になる。蒸着フィルムは巻出ロール８と巻取ロ
ール９によって連続的に供給可能なので、レーザ光の照
射位置を同一にすれば、堆積回数を増やし膜１５を厚く
することができる。またＸ−Ｙテーブル１１にて基板１
０を移動して成膜すると、種々な膜パターンを形成する
ことができる。レーザの波長が０．４〜２μｍであれ
ば、一般に基体材料として用いられる有機フィルムやガ
ラス材料のほとんどすべてを通過するので、基体を損傷
せずに蒸着層１３を飛ばすことができる。レーザの波長
が０．４μｍ以下の場合には、基体材料としてポリプロ
ピレンや合成石英を用いれば、レーザ光は効率良く基体
を通過し、蒸着層に照射することができる。
【００１０】図１において、ターゲットへのレーザ照射
位置と基板との位置関係の変更はＸ−Ｙテーブル１１に
行う方式としたが、レーザ発振器１の後にガルバノ・ミ
ラー方式のような走査光学系を設置すれば、真空容器６
内で基板を移動させずとも、膜パターンの形成を行うこ
とができる。
位置と基板との位置関係の変更はＸ−Ｙテーブル１１に
行う方式としたが、レーザ発振器１の後にガルバノ・ミ
ラー方式のような走査光学系を設置すれば、真空容器６
内で基板を移動させずとも、膜パターンの形成を行うこ
とができる。
【００１１】また真空容器６内をガス置換可能にする
と、噴出粒子は原子やイオンで反応性が高いため、酸化
物や窒化物等の形成も容易である。
と、噴出粒子は原子やイオンで反応性が高いため、酸化
物や窒化物等の形成も容易である。
【００１２】図３は本発明の第２の実施例である。図３
において、１６はパターン・マスクで、他は図１と同様
である。以上のようにパターンマスク１６を用いること
で、縮小投影法により、ある領域に一括パターン形成が
できる。
において、１６はパターン・マスクで、他は図１と同様
である。以上のようにパターンマスク１６を用いること
で、縮小投影法により、ある領域に一括パターン形成が
できる。
【００１３】
【発明の効果】以上のように本発明は、パルス幅が３０
ｎｓ以下のレーザ発振器と、照射光学系と、レーザ光の
入射窓を有する真空容器と、基板と、膜厚が０．１μｍ
以下で蒸着面がレーザ光の光路上に有りかつ基板とは間
隔が３ｍｍ以下で平行にターゲットを設置することで、
良好な膜質で容易に膜形成のできる薄膜パターン形成装
置を実現できるものである。
ｎｓ以下のレーザ発振器と、照射光学系と、レーザ光の
入射窓を有する真空容器と、基板と、膜厚が０．１μｍ
以下で蒸着面がレーザ光の光路上に有りかつ基板とは間
隔が３ｍｍ以下で平行にターゲットを設置することで、
良好な膜質で容易に膜形成のできる薄膜パターン形成装
置を実現できるものである。
【図１】本発明の第１の実施例における薄膜パターン形
成装置の構成図
成装置の構成図
【図２】同レーザ照射部の拡大図
【図３】本発明の第２の実施例における薄膜パターン形
成装置の構成図
成装置の構成図
【図４】従来の薄膜パターン形成装置の構成図
１ レーザ発振器 ４ 集光レンズ ５ 入射窓 ７ 蒸着フィルム １０ 基板 １３ 蒸着層 １４ レーザ・プルーム １６ パターン・マスク
Claims (5)
- 【請求項１】 パルス幅が３０ｎｓ以下のレーザ発振器
と、照射光学系と、レーザ光の入射窓を有する真空容器
と、基板と、膜厚が０．１μｍ以下で蒸着面がレーザ光
の光路上にありかつ基板とは間隔が３ｍｍ以下で平行に
配置されたターゲットとを備えた薄膜パターン形成装
置。 - 【請求項２】 レーザの波長は０．４μｍ〜２μｍであ
ることを特徴とする請求項１記載の薄膜パターン形成装
置。 - 【請求項３】 レーザの波長は０．４μｍで以下で、タ
ーゲットの蒸着層はポリプロピレンまたは合成石英上に
形成されたことを特徴とする請求項１記載の薄膜パター
ン形成装置。 - 【請求項４】 真空容器内はガス交換が可能であること
を特徴とする請求項１記載の薄膜パターン形成装置。 - 【請求項５】 ターゲットへの照射位置と基板とは位置
関係が変更可能であることを特徴とする請求項１記載の
薄膜パターン形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32776592A JPH06172979A (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 薄膜パターン形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32776592A JPH06172979A (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 薄膜パターン形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06172979A true JPH06172979A (ja) | 1994-06-21 |
Family
ID=18202741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32776592A Pending JPH06172979A (ja) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | 薄膜パターン形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06172979A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6723390B2 (en) | 2000-02-25 | 2004-04-20 | Scimed Life Systems, Inc. | Laser deposition of elements onto medical devices |
| US8133554B2 (en) * | 2004-05-06 | 2012-03-13 | Micron Technology, Inc. | Methods for depositing material onto microfeature workpieces in reaction chambers and systems for depositing materials onto microfeature workpieces |
-
1992
- 1992-12-08 JP JP32776592A patent/JPH06172979A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6723390B2 (en) | 2000-02-25 | 2004-04-20 | Scimed Life Systems, Inc. | Laser deposition of elements onto medical devices |
| US8133554B2 (en) * | 2004-05-06 | 2012-03-13 | Micron Technology, Inc. | Methods for depositing material onto microfeature workpieces in reaction chambers and systems for depositing materials onto microfeature workpieces |
| US9023436B2 (en) | 2004-05-06 | 2015-05-05 | Micron Technology, Inc. | Methods for depositing material onto microfeature workpieces in reaction chambers and systems for depositing materials onto microfeature workpieces |
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