JPH07335551A - レーザアブレーション装置 - Google Patents
レーザアブレーション装置Info
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- JPH07335551A JPH07335551A JP12494394A JP12494394A JPH07335551A JP H07335551 A JPH07335551 A JP H07335551A JP 12494394 A JP12494394 A JP 12494394A JP 12494394 A JP12494394 A JP 12494394A JP H07335551 A JPH07335551 A JP H07335551A
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- Japan
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- sample substrate
- magnetic field
- laser ablation
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 試料基板上に，常に良質な薄膜を形成するこ
とができるレーザアブレーション装置。 【構成】 本装置Ａ１，Ａ２は，反応ガスが供給された
真空槽５内に配置されたターゲット７にレーザ２を照射
することにより，ターゲット７から反応物質１４を放出
させ，この反応物質１４を真空槽５内でターゲット７に
対向配置された試料基板８に付着させるに際し，円形コ
イル１５等よりなる磁場形成機構により，ターゲット７
から試料基板８に向かう発散磁場を形成する。上記構成
により，常に良質な薄膜が得られる。
とができるレーザアブレーション装置。 【構成】 本装置Ａ１，Ａ２は，反応ガスが供給された
真空槽５内に配置されたターゲット７にレーザ２を照射
することにより，ターゲット７から反応物質１４を放出
させ，この反応物質１４を真空槽５内でターゲット７に
対向配置された試料基板８に付着させるに際し，円形コ
イル１５等よりなる磁場形成機構により，ターゲット７
から試料基板８に向かう発散磁場を形成する。上記構成
により，常に良質な薄膜が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，レーザアブレーション
装置に係り，例えば電子デバイス製造等に使用される薄
膜形成装置の一種であるレーザアブレーション装置に関
するものである。
装置に係り，例えば電子デバイス製造等に使用される薄
膜形成装置の一種であるレーザアブレーション装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば電子デバイス製造等に使用される
薄膜形成装置の一種にレーザアブレーション装置があ
る。このレーザアブレーション装置による成膜は，真空
槽内に置かれた薄膜原材料（ターゲット）にしきい値以
上のエネルギ密度の光を照射すると，反応物質が飛び出
してくるが，この反応物質を対向した試料基板に付着さ
せるものである。この光には一般に短波長のパルスレー
ザ光を高エネルギ密度に集光したものが用いられる。こ
こでは，ターゲットの組成がほぼそのまま試料基板に転
写されるため，多成分系の薄膜作成に有利である。また
ターゲットの蒸発にレーザ光を使用するため，真空槽内
のガス種・雰囲気に自由度があり，従って，特に真空槽
内に酸素ガスを導入して試料基板に酸化物薄膜を形成す
ることができる。図７にこのような従来のレーザアブレ
ーション装置Ａ０の一例における概略構成を示す。図
中，レーザ発振器１から発振されたレーザ光２は，レン
ズ３により集光され，真空封じ用窓４を通過して真空槽
５内に入射される。真空槽５には，真空排気用ポンプ６
が接続されている。レーザ光２は，この真空槽５内に設
置されたターゲット７に照射される。また，試料基板８
は基板ホルダ９に内蔵されたヒータ１０によって加熱さ
れる。ヒータ１０はヒータ電源１１に接続されている。
反応ガスはガス導入管１２，バルブ１３を介して真空槽
５内に導入され，真空排気ポンプ６によって連続的に排
気することにより真空槽５内の圧力を数ｍＴｏｒｒ〜数
１００ｍＴｏｒｒに保つ。上記構成において，レンズ３
により集光されたレーザ光２によってターゲット７の反
応物質１４（蒸発物質）がたたき出される。このたたき
出された反応物質１４中には，イオン，中性分子・原
子，粒塊等が含まれる。これらの物質は試料基板８に向
かい，試料基板８上に堆積されて薄膜を形成する。
薄膜形成装置の一種にレーザアブレーション装置があ
る。このレーザアブレーション装置による成膜は，真空
槽内に置かれた薄膜原材料（ターゲット）にしきい値以
上のエネルギ密度の光を照射すると，反応物質が飛び出
してくるが，この反応物質を対向した試料基板に付着さ
せるものである。この光には一般に短波長のパルスレー
ザ光を高エネルギ密度に集光したものが用いられる。こ
こでは，ターゲットの組成がほぼそのまま試料基板に転
写されるため，多成分系の薄膜作成に有利である。また
ターゲットの蒸発にレーザ光を使用するため，真空槽内
のガス種・雰囲気に自由度があり，従って，特に真空槽
内に酸素ガスを導入して試料基板に酸化物薄膜を形成す
ることができる。図７にこのような従来のレーザアブレ
ーション装置Ａ０の一例における概略構成を示す。図
中，レーザ発振器１から発振されたレーザ光２は，レン
ズ３により集光され，真空封じ用窓４を通過して真空槽
５内に入射される。真空槽５には，真空排気用ポンプ６
が接続されている。レーザ光２は，この真空槽５内に設
置されたターゲット７に照射される。また，試料基板８
は基板ホルダ９に内蔵されたヒータ１０によって加熱さ
れる。ヒータ１０はヒータ電源１１に接続されている。
反応ガスはガス導入管１２，バルブ１３を介して真空槽
５内に導入され，真空排気ポンプ６によって連続的に排
気することにより真空槽５内の圧力を数ｍＴｏｒｒ〜数
１００ｍＴｏｒｒに保つ。上記構成において，レンズ３
により集光されたレーザ光２によってターゲット７の反
応物質１４（蒸発物質）がたたき出される。このたたき
出された反応物質１４中には，イオン，中性分子・原
子，粒塊等が含まれる。これらの物質は試料基板８に向
かい，試料基板８上に堆積されて薄膜を形成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
レーザアブレーション装置では，ターゲット正面の狭い
範囲でしか良質な薄膜が得られず，大面積への成膜が困
難である。これは，アブレーション（Ａｂｌａｔｉｏ
ｎ：爆触，爆刻などと言われる）が本質的に局所的なポ
イントからの原子・分子の放出であり，対向する試料基
板上に膜厚の分布ができることによる。この点を克服す
るために，試料基板を回転させたり，レーザ光をターゲ
ット上で走査する方法が通常とられている。しかし，こ
のような方法では，試料基板の回転むらやレーザ集光系
の被写界深度の問題が常につきまとう。さらに，アブレ
ーションの瞬間，被加工物が局所的に短時間で高温にな
る。このために，直径数μｍあるいはそれ以下の融けた
粒塊（ドロップレット）が飛び出す。これが薄膜中に混
入するために平滑な表面が得られないというような問題
点があった。本発明は，このような従来の技術における
課題を解決するために，レーザアブレーション装置を改
良し，常に良質な薄膜が得られるレーザアブレーション
装置を提供することを目的とするものである。
レーザアブレーション装置では，ターゲット正面の狭い
範囲でしか良質な薄膜が得られず，大面積への成膜が困
難である。これは，アブレーション（Ａｂｌａｔｉｏ
ｎ：爆触，爆刻などと言われる）が本質的に局所的なポ
イントからの原子・分子の放出であり，対向する試料基
板上に膜厚の分布ができることによる。この点を克服す
るために，試料基板を回転させたり，レーザ光をターゲ
ット上で走査する方法が通常とられている。しかし，こ
のような方法では，試料基板の回転むらやレーザ集光系
の被写界深度の問題が常につきまとう。さらに，アブレ
ーションの瞬間，被加工物が局所的に短時間で高温にな
る。このために，直径数μｍあるいはそれ以下の融けた
粒塊（ドロップレット）が飛び出す。これが薄膜中に混
入するために平滑な表面が得られないというような問題
点があった。本発明は，このような従来の技術における
課題を解決するために，レーザアブレーション装置を改
良し，常に良質な薄膜が得られるレーザアブレーション
装置を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は，反応ガスが供給された真空槽内に配置され
たターゲットにレーザ光を照射することにより，該ター
ゲットから反応物質を放出させ，上記放出させられた反
応物質を上記真空槽内でターゲットに対向配置された試
料基板に付着させるレーザアブレーション装置におい
て，上記ターゲットから試料基板に向かう発散磁場を形
成する磁場形成機構を具備してなることを特徴とするレ
ーザアブレーション装置として構成されている。さらに
は，上記磁場形成機構が上記ターゲットの周辺に該ター
ゲットを囲むように配置された第１の環状コイルよりな
ることを特徴とするレーザアブレーション装置である。
さらには，上記磁場形成機構が，上記第１の環状コイル
に加えて，上記試料基板の周辺に該試料基板を囲むよう
に上記第１の環状コイルよりも大径の第２の環状コイル
を配置することにより，両環状コイルにてヘルムホルツ
様コイルを構成することを特徴とするレーザアブレーシ
ョン装置である。さらには，上記レーザ光をパルス発振
させると共に，上記環状コイルに上記発振パルスに同期
させて励磁電流を流すことを特徴とするレーザアブレー
ション装置である。さらには，上記励磁電流を単調増加
させるレーザアブレーション装置である。さらには，上
記励磁電流を立上げた後一定値に保持するレーザアブレ
ーション装置である。
に本発明は，反応ガスが供給された真空槽内に配置され
たターゲットにレーザ光を照射することにより，該ター
ゲットから反応物質を放出させ，上記放出させられた反
応物質を上記真空槽内でターゲットに対向配置された試
料基板に付着させるレーザアブレーション装置におい
て，上記ターゲットから試料基板に向かう発散磁場を形
成する磁場形成機構を具備してなることを特徴とするレ
ーザアブレーション装置として構成されている。さらに
は，上記磁場形成機構が上記ターゲットの周辺に該ター
ゲットを囲むように配置された第１の環状コイルよりな
ることを特徴とするレーザアブレーション装置である。
さらには，上記磁場形成機構が，上記第１の環状コイル
に加えて，上記試料基板の周辺に該試料基板を囲むよう
に上記第１の環状コイルよりも大径の第２の環状コイル
を配置することにより，両環状コイルにてヘルムホルツ
様コイルを構成することを特徴とするレーザアブレーシ
ョン装置である。さらには，上記レーザ光をパルス発振
させると共に，上記環状コイルに上記発振パルスに同期
させて励磁電流を流すことを特徴とするレーザアブレー
ション装置である。さらには，上記励磁電流を単調増加
させるレーザアブレーション装置である。さらには，上
記励磁電流を立上げた後一定値に保持するレーザアブレ
ーション装置である。
【０００５】
【作用】本発明によれば，反応ガスが供給された真空槽
内に配置されたターゲットにレーザ光を照射することに
より，該ターゲットから反応物質を放出させ，上記放出
させられた反応物質を上記真空装置内でターゲットに対
向配置された試料基板に付着させるに際し，上記ターゲ
ットから試料基板に向かう発散磁場が磁場形成機構によ
り形成される。これにより，レーザ照射によって生じた
反応物質を試料基板に広範囲に導くことができ，大面積
成膜が可能となる。さらに，上記磁場形成機構を環状コ
イルより構成し，該コイルをパルス励磁すれば，反応ガ
スと反応物質中の未反応分子やドロップレットとの反応
をプラズマによって促進することができる。その結果，
常に良質な薄膜が得られる。
内に配置されたターゲットにレーザ光を照射することに
より，該ターゲットから反応物質を放出させ，上記放出
させられた反応物質を上記真空装置内でターゲットに対
向配置された試料基板に付着させるに際し，上記ターゲ
ットから試料基板に向かう発散磁場が磁場形成機構によ
り形成される。これにより，レーザ照射によって生じた
反応物質を試料基板に広範囲に導くことができ，大面積
成膜が可能となる。さらに，上記磁場形成機構を環状コ
イルより構成し，該コイルをパルス励磁すれば，反応ガ
スと反応物質中の未反応分子やドロップレットとの反応
をプラズマによって促進することができる。その結果，
常に良質な薄膜が得られる。
【０００６】
【実施例】以下添付図面を参照して，本発明を具体化し
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以
下の実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発
明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここ
に，図１は本発明の第１の実施例に係るレーザアブレー
ション装置Ａ１の概略構成を示す模式図，図２はターゲ
ットと，その近傍に配置された円形コイルとの位置関係
を示す説明図，図３は上記装置Ａ１の基本原理を示す説
明図，図４は本発明の第２の実施例に係るレーザアブレ
ーション装置Ａ２の概略部分構成を示す模式図，図５は
励磁電流発生装置とレーザ電源のブロック図，図６は励
磁電流の波形を示す説明図である。図１に示すごとく，
第１の実施例に係るレーザアブレーション装置Ａ１で
は，レーザ発振器１から発振されたレーザ光２は，レン
ズ３により集光され，真空封じ用窓４を通過して真空槽
５内に入射される。真空槽５には，真空排気用ポンプ６
が接続されている。レーザ光２は，この真空槽５内に設
置されたターゲット７に照射される。また，試料基板８
は基板ホルダ９に内蔵されたヒータ１０によって加熱さ
れる。ヒータ１０はヒータ電源１１に接続されている。
反応ガスはガス導入管１２，バルブ１３を介して真空槽
５内に導入され，真空排気ポンプ６によって連続的に排
気することにより真空槽５内の圧力を数ｍＴｏｒｒ〜数
１００ｍＴｏｒｒに保つ。
た実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以
下の実施例は，本発明を具体化した一例であって，本発
明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここ
に，図１は本発明の第１の実施例に係るレーザアブレー
ション装置Ａ１の概略構成を示す模式図，図２はターゲ
ットと，その近傍に配置された円形コイルとの位置関係
を示す説明図，図３は上記装置Ａ１の基本原理を示す説
明図，図４は本発明の第２の実施例に係るレーザアブレ
ーション装置Ａ２の概略部分構成を示す模式図，図５は
励磁電流発生装置とレーザ電源のブロック図，図６は励
磁電流の波形を示す説明図である。図１に示すごとく，
第１の実施例に係るレーザアブレーション装置Ａ１で
は，レーザ発振器１から発振されたレーザ光２は，レン
ズ３により集光され，真空封じ用窓４を通過して真空槽
５内に入射される。真空槽５には，真空排気用ポンプ６
が接続されている。レーザ光２は，この真空槽５内に設
置されたターゲット７に照射される。また，試料基板８
は基板ホルダ９に内蔵されたヒータ１０によって加熱さ
れる。ヒータ１０はヒータ電源１１に接続されている。
反応ガスはガス導入管１２，バルブ１３を介して真空槽
５内に導入され，真空排気ポンプ６によって連続的に排
気することにより真空槽５内の圧力を数ｍＴｏｒｒ〜数
１００ｍＴｏｒｒに保つ。
【０００７】上記構成において，レンズ３により集光さ
れたレーザ光２によってターゲット７の反応物質１４
（蒸発物質）がたたき出される。このたたき出された反
応物質１４中には，イオン，中性分子・原子，粒塊等が
含まれる。これらの物質は試料基板８に向かい，試料基
板８上に堆積されて薄膜を形成する。以上の点では，従
来例と同様である。しかし，この第１の実施例では，タ
ーゲット７から試料基板８に向かう発散磁場を形成する
磁場形成機構を具備している点で従来例と異なる。尚，
図１ではターゲット７と試料基板８とは平行に向き合っ
ているが，これはターゲット７と試料基板８との位置関
係をなんら規定するものではない。例えば，試料基板８
を図中の位置から９０°あるいは適当な角度回転させて
設置したり，あるいはターゲット７と試料基板８との中
心位置をずらして設置してもよい。以下，この装置Ａ１
についてさらに具現化すると共に，その基本原理につい
て略述する。ここでは，上記磁場形成機構の一例として
ターゲット７の近傍にターゲットを囲むように円形コイ
ル１５（第１の環状コイルに相当）が配置されている
（図２参照）。円形コイル１５は電流発生器１６により
通電されることによって励磁される。この時の様子を図
３を用いて説明する。円形コイル１５によって磁力線１
７で表しているような，ターゲット７から試料基板８に
向かう発散磁場が生じる。このような発散磁場中では，
拡散プラズマ型ＥＣＲ装置に見られるように，プラズマ
中の電子１８は，この磁力線１７に絡みつくようにして
磁力線方向に運動する。この電子１８によって生じる内
部電界により，イオンも磁力線１７に沿って移動し，試
料基板８の広範囲に薄膜が形成される。またさらに上記
磁場中ではイオン自体が磁力線によって捕捉され，磁力
線方向に誘導される。
れたレーザ光２によってターゲット７の反応物質１４
（蒸発物質）がたたき出される。このたたき出された反
応物質１４中には，イオン，中性分子・原子，粒塊等が
含まれる。これらの物質は試料基板８に向かい，試料基
板８上に堆積されて薄膜を形成する。以上の点では，従
来例と同様である。しかし，この第１の実施例では，タ
ーゲット７から試料基板８に向かう発散磁場を形成する
磁場形成機構を具備している点で従来例と異なる。尚，
図１ではターゲット７と試料基板８とは平行に向き合っ
ているが，これはターゲット７と試料基板８との位置関
係をなんら規定するものではない。例えば，試料基板８
を図中の位置から９０°あるいは適当な角度回転させて
設置したり，あるいはターゲット７と試料基板８との中
心位置をずらして設置してもよい。以下，この装置Ａ１
についてさらに具現化すると共に，その基本原理につい
て略述する。ここでは，上記磁場形成機構の一例として
ターゲット７の近傍にターゲットを囲むように円形コイ
ル１５（第１の環状コイルに相当）が配置されている
（図２参照）。円形コイル１５は電流発生器１６により
通電されることによって励磁される。この時の様子を図
３を用いて説明する。円形コイル１５によって磁力線１
７で表しているような，ターゲット７から試料基板８に
向かう発散磁場が生じる。このような発散磁場中では，
拡散プラズマ型ＥＣＲ装置に見られるように，プラズマ
中の電子１８は，この磁力線１７に絡みつくようにして
磁力線方向に運動する。この電子１８によって生じる内
部電界により，イオンも磁力線１７に沿って移動し，試
料基板８の広範囲に薄膜が形成される。またさらに上記
磁場中ではイオン自体が磁力線によって捕捉され，磁力
線方向に誘導される。
【０００８】第２の実施例を図４に示す。この第２の実
施例では，上記第１の実施例の円形コイル１５に加え
て，試料基板８の近傍に第２の円形コイル１９（第２の
環状コイルに相当）を配置している。一般に，試料基板
８はターゲット７よりも大きいことから，同図のように
円形コイル１９の方を円形コイル１５よりも大きくす
る。これらの円形コイル１５及び１９により，ヘルムホ
ルツ様コイル（ヘルムホルツコイルの変形）を構成する
ことにより，ターゲット７から試料基板８に向かう，よ
り強力な発散磁場が形成される。上記２つの実施例にお
いては，円形コイル１５あるいは１９の励磁電流は直流
でも構わないが，レーザアブレーションは一般に数Ｈｚ
〜数１０Ｈｚで行われるため，ここでは励磁電流をパル
ス化する。これにより，コイルの不要な発熱を防ぎ，励
磁電力を節約し，且つ磁場強度をも大きくすることがで
きる。図５に上記励磁電流に係る電気回路のブロック図
を示す。図中，レーザ発振器１のパルスレーザ電源２０
と円形コイル１５，１９の電流発生器１６との間には同
期をとるためのタイミング調整回路２１が設けられてい
る。そして，レーザ発振開始に対し，先行あるいは後続
して電流発生器１６により励磁用パルス電流が発生でき
るように調整される。また，電流発生器１６には波形調
節回路２２が内蔵され，電流波形を調節可能としてい
る。ここでは，上記励磁用パルス電流を単調に増加させ
るか，あるいは数μ秒で立ち上がりその後一定電流を保
持するような電流波形とした例を図６（ａ）〜（ｃ）に
示した。図６（ａ）では，電流波形を直線的に増加する
ものとしているが，特に１次関数的に増加させる必要は
ない。同様に，図６（ｂ），（ｃ）では，それぞれ直線
的，正弦波的に増加させているが，特にこれらにこだわ
るものではない。
施例では，上記第１の実施例の円形コイル１５に加え
て，試料基板８の近傍に第２の円形コイル１９（第２の
環状コイルに相当）を配置している。一般に，試料基板
８はターゲット７よりも大きいことから，同図のように
円形コイル１９の方を円形コイル１５よりも大きくす
る。これらの円形コイル１５及び１９により，ヘルムホ
ルツ様コイル（ヘルムホルツコイルの変形）を構成する
ことにより，ターゲット７から試料基板８に向かう，よ
り強力な発散磁場が形成される。上記２つの実施例にお
いては，円形コイル１５あるいは１９の励磁電流は直流
でも構わないが，レーザアブレーションは一般に数Ｈｚ
〜数１０Ｈｚで行われるため，ここでは励磁電流をパル
ス化する。これにより，コイルの不要な発熱を防ぎ，励
磁電力を節約し，且つ磁場強度をも大きくすることがで
きる。図５に上記励磁電流に係る電気回路のブロック図
を示す。図中，レーザ発振器１のパルスレーザ電源２０
と円形コイル１５，１９の電流発生器１６との間には同
期をとるためのタイミング調整回路２１が設けられてい
る。そして，レーザ発振開始に対し，先行あるいは後続
して電流発生器１６により励磁用パルス電流が発生でき
るように調整される。また，電流発生器１６には波形調
節回路２２が内蔵され，電流波形を調節可能としてい
る。ここでは，上記励磁用パルス電流を単調に増加させ
るか，あるいは数μ秒で立ち上がりその後一定電流を保
持するような電流波形とした例を図６（ａ）〜（ｃ）に
示した。図６（ａ）では，電流波形を直線的に増加する
ものとしているが，特に１次関数的に増加させる必要は
ない。同様に，図６（ｂ），（ｃ）では，それぞれ直線
的，正弦波的に増加させているが，特にこれらにこだわ
るものではない。
【０００９】このような電流波形の電流を流すと，その
磁力線が横切る空間に誘導起電力が生じる。この結果，
僅かに電離している雰囲気ガスの電子が誘導起電力によ
り加熱され，プラズマが発生する。これにより，この領
域内の反応ガスは励起された状態となる。プラズマ中を
未反応の分子・粒塊を通過させると，プラズマとの相互
作用により励起雰囲気ガスとの反応が促進される。そし
て，少なくともイオンが試料基板８に到着するまでの時
間，定電流あるいは単調増加電流とすることにより，イ
オンが磁力線１７に沿って運動することを保証する。ま
た，励磁電流の立ち上がり時刻をアブレーションによる
プラズマの発生時刻に一致させるかあるいは先行させる
と，反応物質１４中のイオン，電子がプラズマを点火す
ることとなり，プラズマが発生しやすくなる。このよう
にレーザアブレーション装置Ａ１，Ａ２に磁場形成機構
を組み合わせる構成により，レーザ照射によって生じた
反応物質１４を試料基板８に広範囲に導くことができ，
大面積成膜が可能となる。さらに，パルス励磁により，
反応ガスと反応物質中の未反応分子やドロップレットと
の反応をプラズマによって促進することができる。その
結果，常に良質な薄膜が得られる。尚，上記２つの実施
例においては，円形コイル１５あるいは１９はいずれも
真空槽５内に配置しているが，実使用に際してはそれら
の双方又は一方を真空槽の外側に配置してもよい。この
場合には，コイルのメンテナンス上メリットがある。
尚，上記２つの実施例においては，円形コイルを用いて
いるが，実使用に際してはこの代わりに永久磁石を用い
ても何ら支障はない。
磁力線が横切る空間に誘導起電力が生じる。この結果，
僅かに電離している雰囲気ガスの電子が誘導起電力によ
り加熱され，プラズマが発生する。これにより，この領
域内の反応ガスは励起された状態となる。プラズマ中を
未反応の分子・粒塊を通過させると，プラズマとの相互
作用により励起雰囲気ガスとの反応が促進される。そし
て，少なくともイオンが試料基板８に到着するまでの時
間，定電流あるいは単調増加電流とすることにより，イ
オンが磁力線１７に沿って運動することを保証する。ま
た，励磁電流の立ち上がり時刻をアブレーションによる
プラズマの発生時刻に一致させるかあるいは先行させる
と，反応物質１４中のイオン，電子がプラズマを点火す
ることとなり，プラズマが発生しやすくなる。このよう
にレーザアブレーション装置Ａ１，Ａ２に磁場形成機構
を組み合わせる構成により，レーザ照射によって生じた
反応物質１４を試料基板８に広範囲に導くことができ，
大面積成膜が可能となる。さらに，パルス励磁により，
反応ガスと反応物質中の未反応分子やドロップレットと
の反応をプラズマによって促進することができる。その
結果，常に良質な薄膜が得られる。尚，上記２つの実施
例においては，円形コイル１５あるいは１９はいずれも
真空槽５内に配置しているが，実使用に際してはそれら
の双方又は一方を真空槽の外側に配置してもよい。この
場合には，コイルのメンテナンス上メリットがある。
尚，上記２つの実施例においては，円形コイルを用いて
いるが，実使用に際してはこの代わりに永久磁石を用い
ても何ら支障はない。
【００１０】
【発明の効果】本発明に係るレーザアブレーション装置
は，上記したように構成されているため，レーザ照射に
よって生じた反応物質を試料基板に広範囲に導くことが
でき，大面積成膜が可能となる。さらに，上記磁場形成
機構を環状コイルより構成し，該コイルをパルス励磁す
れば，反応ガスと反応物質中の未反応分子やドロップレ
ットとの反応をプラズマによって促進することができ
る。その結果，常に良質な薄膜が得られる。
は，上記したように構成されているため，レーザ照射に
よって生じた反応物質を試料基板に広範囲に導くことが
でき，大面積成膜が可能となる。さらに，上記磁場形成
機構を環状コイルより構成し，該コイルをパルス励磁す
れば，反応ガスと反応物質中の未反応分子やドロップレ
ットとの反応をプラズマによって促進することができ
る。その結果，常に良質な薄膜が得られる。
【図１】 本発明の第１の実施例に係るレーザアブレー
ション装置Ａ１の概略構成を示す模式図。
ション装置Ａ１の概略構成を示す模式図。
【図２】 ターゲットと，その近傍に配置された円形コ
イルとの位置関係を示す説明図。
イルとの位置関係を示す説明図。
【図３】 上記装置Ａ１の基本原理を示す説明図。
【図４】 本発明の第２の実施例に係るレーザアブレー
ション装置Ａ２の概略部分構成を示す模式図。
ション装置Ａ２の概略部分構成を示す模式図。
【図５】 励磁電流発生装置とレーザ電源のブロック
図。
図。
【図６】 励磁電流の波形を示す説明図。
【図７】 従来のレーザアブレーション装置Ａ０の一例
における概略構成を示す模式図。
における概略構成を示す模式図。
Ａ１，Ａ２…レーザアブレーション装置 ２…レーザ光 ５…真空槽 ７…ターゲット ８…試料基板 １４…反応物質 １５…円形コイル（磁場形成機構，第１の環状コイルに
相当） １９…第２の円形コイル（磁場形成機構，第２の環状コ
イルに相当）
相当） １９…第２の円形コイル（磁場形成機構，第２の環状コ
イルに相当）
Claims (6)
- 【請求項１】 反応ガスが供給された真空槽内に配置さ
れたターゲットにレーザ光を照射することにより，該タ
ーゲットから反応物質を放出させ，上記放出させられた
反応物質を上記真空槽内でターゲットに対向配置された
試料基板に付着させるレーザアブレーション装置におい
て，上記ターゲットから試料基板に向かう発散磁場を形
成する磁場形成機構を具備してなることを特徴とするレ
ーザアブレーション装置。 - 【請求項２】 上記磁場形成機構が上記ターゲットの周
辺に該ターゲットを囲むように配置された第１の環状コ
イルよりなることを特徴とする請求項１記載のレーザア
ブレーション装置。 - 【請求項３】 上記磁場形成機構が，上記第１の環状コ
イルに加えて，上記試料基板の周辺に該試料基板を囲む
ように上記第１の環状コイルよりも大径の第２の環状コ
イルを配置することにより，両環状コイルにてヘルムホ
ルツ様コイルを構成することを特徴とする請求項２記載
のレーザアブレーション装置。 - 【請求項４】 上記レーザ光をパルス発振させると共
に，上記環状コイルに上記発振パルスに同期させて励磁
電流を流すことを特徴とする請求項２又は３記載のレー
ザアブレーション装置。 - 【請求項５】 上記励磁電流を単調増加させる請求項４
記載のレーザアブレーション装置。 - 【請求項６】 上記励磁電流を立上げた後一定値に保持
する請求項４記載のレーザアブレーション装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12494394A JPH07335551A (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | レーザアブレーション装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12494394A JPH07335551A (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | レーザアブレーション装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07335551A true JPH07335551A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=14898040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12494394A Pending JPH07335551A (ja) | 1994-06-07 | 1994-06-07 | レーザアブレーション装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07335551A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100324499B1 (ko) * | 2000-02-16 | 2002-02-16 | 김종일 | 레이저 애블레이션법, 고전압 방전 플라즈마 ｃｖｄ법과 두 방법의 혼합방식에 의한 박막 형성방법 |
| JP2002105629A (ja) * | 2000-09-05 | 2002-04-10 | Unaxis Balzer Ag | 連結可能な工作物キャリヤを備える真空装置 |
| JP2008270207A (ja) * | 2007-04-16 | 2008-11-06 | General Electric Co <Ge> | アブレーションプラズマガン |
-
1994
- 1994-06-07 JP JP12494394A patent/JPH07335551A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100324499B1 (ko) * | 2000-02-16 | 2002-02-16 | 김종일 | 레이저 애블레이션법, 고전압 방전 플라즈마 ｃｖｄ법과 두 방법의 혼합방식에 의한 박막 형성방법 |
| JP2002105629A (ja) * | 2000-09-05 | 2002-04-10 | Unaxis Balzer Ag | 連結可能な工作物キャリヤを備える真空装置 |
| JP2008270207A (ja) * | 2007-04-16 | 2008-11-06 | General Electric Co <Ge> | アブレーションプラズマガン |
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