JPS61274314A - レ−ザ−加熱タ−ゲツトからの蒸発増強方法 - Google Patents
レ−ザ−加熱タ−ゲツトからの蒸発増強方法Info
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- JPS61274314A JPS61274314A JP61084862A JP8486286A JPS61274314A JP S61274314 A JPS61274314 A JP S61274314A JP 61084862 A JP61084862 A JP 61084862A JP 8486286 A JP8486286 A JP 8486286A JP S61274314 A JPS61274314 A JP S61274314A
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- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
１、発明の分野
本発明はレーザー加熱ターゲットからの物質蒸発速度を
増大させる方法に関するものである。
増大させる方法に関するものである。
さらに特定的にいえば、凝縮した実質上不活性のガスの
層で以て被覆されたターゲットの使用に関するものであ
る。
層で以て被覆されたターゲットの使用に関するものであ
る。
２、従来法の説明
各種の物質からの高品質薄膜の製造は各！の技術におい
て実質的重要性をもつようになってきた。例えば、各種
基板上に沈着させた半導体皮膜はダイオード、光電池、
トランジスター、およびその他の電子デバイスの製作に
おいて利用される。
て実質的重要性をもつようになってきた。例えば、各種
基板上に沈着させた半導体皮膜はダイオード、光電池、
トランジスター、およびその他の電子デバイスの製作に
おいて利用される。
同様に、各種の絶縁体および伝導体の薄膜も電子デバイ
スおよび太陽電池の製造に利用されている。
スおよび太陽電池の製造に利用されている。
例えば、金属−絶縁体一半導体の太陽電池は三層から成
り、上層は透明の伝導性金属皮膜であり、中間層は二酸
化珪素のような絶縁性物質のきわめて薄い層であり、底
層はシリコンのような半導体である。
り、上層は透明の伝導性金属皮膜であり、中間層は二酸
化珪素のような絶縁性物質のきわめて薄い層であり、底
層はシリコンのような半導体である。
各種基板上へ薄膜な沈着させる多数の技法が開発されて
きた。現在、薄膜製造に用いられる各種の技法の中には
、抵抗、電子ビーム、高周波加熱またはレーザー加熱源
からの熱的蒸発９分子ビーム・エピタキシー、イオン・
プランテーション。
きた。現在、薄膜製造に用いられる各種の技法の中には
、抵抗、電子ビーム、高周波加熱またはレーザー加熱源
からの熱的蒸発９分子ビーム・エピタキシー、イオン・
プランテーション。
プラズマ・スプレー、グロー放電スパッター沈着。
イオンビーム沈着、および化学蒸着り１含まれる。
皮膜沈着のより重要な方法の多くはＪ、Ｌ、ボッサンと
Ｗ、ケルンが編集する、アカデミツク・プレスにューヨ
ーク）の「薄膜法Ｊ（１９７８年）においてまとめられ
て（・る。
Ｗ、ケルンが編集する、アカデミツク・プレスにューヨ
ーク）の「薄膜法Ｊ（１９７８年）においてまとめられ
て（・る。
レーザー加熱源からの蒸発による皮膜の製造は代替方法
の多くよりすぐれたいくつかの利点を提供する。例えば
、レーザービームはソース物質のみが加熱されるような
方式で制御できる。従って、この技法は極度に清潔であ
る利点をもち、通常は生成皮膜の中への望ましくない不
純物の混入をもたらすことｂ″−ない。対照的に、抵抗
源あるいは高周波加熱源からの熱的蒸発は代表的には、
ソース物質を含む加熱坩堝の使用を含み、その結果、ソ
ース物質および皮膜の中への坩堝からの望ましくない移
行がしばしば存在する。レーザー蒸発はまた皮膜製造用
の望ましい方法であり、なぜならば、高出力密度におい
てレーザー加熱は代表的にはソース物質成分の合同蒸発
をもたらすからである。
の多くよりすぐれたいくつかの利点を提供する。例えば
、レーザービームはソース物質のみが加熱されるような
方式で制御できる。従って、この技法は極度に清潔であ
る利点をもち、通常は生成皮膜の中への望ましくない不
純物の混入をもたらすことｂ″−ない。対照的に、抵抗
源あるいは高周波加熱源からの熱的蒸発は代表的には、
ソース物質を含む加熱坩堝の使用を含み、その結果、ソ
ース物質および皮膜の中への坩堝からの望ましくない移
行がしばしば存在する。レーザー蒸発はまた皮膜製造用
の望ましい方法であり、なぜならば、高出力密度におい
てレーザー加熱は代表的にはソース物質成分の合同蒸発
をもたらすからである。
従って、生成皮膜の組成は通常はソース物質の組成と同
等である。
等である。
レーザー蒸発法は各種の物質から皮膜をつくるのに使用
されてきた。例えば、Ｎｄ：イットＩＪウム・アルミニ
ウム・ガーネット（Ｎｄ：ＹＡＧ）レーザーを使用する
テルル化水銀・カドミウム（Ｈｇ１−ｘＣｄｘＴｅ）皮
膜の形成はＪ、Ｔ、チュングらによりＪ 、Ｖａｃ 、
Ｓｃｉ 、 Ｔｅｃｈｎｏｌ、 ２１巻、７１１１
、 （１９８２） 。
されてきた。例えば、Ｎｄ：イットＩＪウム・アルミニ
ウム・ガーネット（Ｎｄ：ＹＡＧ）レーザーを使用する
テルル化水銀・カドミウム（Ｈｇ１−ｘＣｄｘＴｅ）皮
膜の形成はＪ、Ｔ、チュングらによりＪ 、Ｖａｃ 、
Ｓｃｉ 、 Ｔｅｃｈｎｏｌ、 ２１巻、７１１１
、 （１９８２） 。
１８２−１８６頁において記述されている。同様に。
Ｍ ＋ ”ナブサらのＡｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔ、
、 ５９巻、黒５゜（１９８１）、４３１−４３２頁は
１，０６μｍおよび５５２ ｎｍの波長においてＮａ：
ＹＡＧレーザーを使用する、水素化アモルファス・シリ
コン皮膜の形成を述べている。１．０６μｍにおいて操
作するＮｄ：ＹＡＧレーザー使用のＳｎＯ□薄膜の形成
り’−Ｈ，Ｔ、ヤングらのＪ、Ｃｒｙｓ（ａｌ Ｇｒｏ
ｗｔｈ 、 ５６巻。
、 ５９巻、黒５゜（１９８１）、４３１−４３２頁は
１，０６μｍおよび５５２ ｎｍの波長においてＮａ：
ＹＡＧレーザーを使用する、水素化アモルファス・シリ
コン皮膜の形成を述べている。１．０６μｍにおいて操
作するＮｄ：ＹＡＧレーザー使用のＳｎＯ□薄膜の形成
り’−Ｈ，Ｔ、ヤングらのＪ、Ｃｒｙｓ（ａｌ Ｇｒｏ
ｗｔｈ 、 ５６巻。
（１９８２）、４２９−４５２ Ｋよって報告さ４てい
る。
る。
ＸｅＦ 、 ＸｅＣ１、ＸｅＢｒ 、 ＫｒＦおよびＡ
ｒＦのような不安定なハロゲン化貴ガスは適当なガス混
合物の電子ビーム・ポンピング（ｐｕｍｐｉｎｇ ）ま
たは放電ボンピングによって励起状態で容易に形成させ
ることができるので、レーザー中の光放出化学種（ｔｉ
ｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ５ｐｅｃｉｅｓ ）として
の用途を見出している。「エキサイマー・レーザー （
ｅｘｃ ｉ ｍｅｒｌａｓｅｒ ） Ｊとよばれるその
糧のレーザーはスペクトルの紫外線領域の中で作動する
。従って、それらは比較的高いエネＩレギ−のホトンの
源を表わす。
ｒＦのような不安定なハロゲン化貴ガスは適当なガス混
合物の電子ビーム・ポンピング（ｐｕｍｐｉｎｇ ）ま
たは放電ボンピングによって励起状態で容易に形成させ
ることができるので、レーザー中の光放出化学種（ｔｉ
ｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ５ｐｅｃｉｅｓ ）として
の用途を見出している。「エキサイマー・レーザー （
ｅｘｃ ｉ ｍｅｒｌａｓｅｒ ） Ｊとよばれるその
糧のレーザーはスペクトルの紫外線領域の中で作動する
。従って、それらは比較的高いエネＩレギ−のホトンの
源を表わす。
例えば、１０％のキセノン、９８％のアルゴン。
および１％の弗素の混合物ｋｔ４００ＫｅＶの電子で以
て励起して励起ＸｅＦを生成させることができ、これは
３５１ ｎｍの波長の光を放出する。同様に、Ａｒ Ｆ
、 Ｋｒ ＦおよびＸｅ Ｃ１はそれぞれ１９”＋ｎ
ｍ。
て励起して励起ＸｅＦを生成させることができ、これは
３５１ ｎｍの波長の光を放出する。同様に、Ａｒ Ｆ
、 Ｋｒ ＦおよびＸｅ Ｃ１はそれぞれ１９”＋ｎ
ｍ。
２４８ ｎｍおよび５０８ ｎｍの波長の光を発生する
よう利用できる。
よう利用できる。
アモルファス・シリコン皮膜はシリコンの融点よりかな
り低い温度の基板上でシリコン蒸気を凝縮させることに
よって得ることができる。それらの方法をマ熱的蒸発、
陰極スパッタリング、およびグロー放電中の７ラン（Ｓ
＋ Ｈ４）分解によるプラズマ沈着を含む。望む場合に
は、アモルファス・シリコン皮膜はアニーリングによっ
て結晶性シリコンへ転化させることｂ″−できる。
り低い温度の基板上でシリコン蒸気を凝縮させることに
よって得ることができる。それらの方法をマ熱的蒸発、
陰極スパッタリング、およびグロー放電中の７ラン（Ｓ
＋ Ｈ４）分解によるプラズマ沈着を含む。望む場合に
は、アモルファス・シリコン皮膜はアニーリングによっ
て結晶性シリコンへ転化させることｂ″−できる。
半導体アモルファス・シリコン皮膜ｔｓ約５０ （ｆｆ
。
。
子パーセントまでの水素の混入をもたらすような方式で
代表的にはつくられる。従つ℃、得られる物質はしばし
ば「水素化アモルファス・シリコン」あるいは「アモル
ファス・シリコン−水素合金」とよばれる。水素はアモ
ルファス・ンリコン内部の原子価の飽和をもたらし、こ
れは、遊離原子価ｂ″−物質物質室荷キャリアー（電子
またはホール）を捕捉できるので、満足すべき電気的お
よび光電的性質にとって重要である。例えば、遊離原子
価のこの効果は電荷キャリアー〇寿命を短かくし、従っ
て、その物質の光伝導性を低下させる。
代表的にはつくられる。従つ℃、得られる物質はしばし
ば「水素化アモルファス・シリコン」あるいは「アモル
ファス・シリコン−水素合金」とよばれる。水素はアモ
ルファス・ンリコン内部の原子価の飽和をもたらし、こ
れは、遊離原子価ｂ″−物質物質室荷キャリアー（電子
またはホール）を捕捉できるので、満足すべき電気的お
よび光電的性質にとって重要である。例えば、遊離原子
価のこの効果は電荷キャリアー〇寿命を短かくし、従っ
て、その物質の光伝導性を低下させる。
光電池の製造のような各種の応用のために、シリコンの
電気伝導性は少量の不純物原子でドープすることによっ
て変えることができる。最も普通には、硼素または燐の
原子がドーパントとして使用されてきた。燐の場合には
、工師の燐原子が四面体かこい中のシリコン原子に置換
えらね、燐の４個の電子は隣りのシリコン原子と結合す
るのに利用される。燐の５個目の電子はゆるく結合され
ているにすぎず、伝導電子として放出されることができ
る。硼素の場合にシよ、３価の硼素原子は同様にノ１Ｊ
コン原子に置換えられ、隣りのシリコン原子からの全部
で５個の電子を受けとって電子空位をつくり出し、それ
は正電荷のように挙動し。
電気伝導性は少量の不純物原子でドープすることによっ
て変えることができる。最も普通には、硼素または燐の
原子がドーパントとして使用されてきた。燐の場合には
、工師の燐原子が四面体かこい中のシリコン原子に置換
えらね、燐の４個の電子は隣りのシリコン原子と結合す
るのに利用される。燐の５個目の電子はゆるく結合され
ているにすぎず、伝導電子として放出されることができ
る。硼素の場合にシよ、３価の硼素原子は同様にノ１Ｊ
コン原子に置換えられ、隣りのシリコン原子からの全部
で５個の電子を受けとって電子空位をつくり出し、それ
は正電荷のように挙動し。
正孔として電流担持能力に寄与する。
発明の総括
本発明は、レーザー加熱ターゲットからの物質の蒸発速
度がそのターゲットを凝縮した実質上不活性のガスの薄
層で以て被覆することによって増すことができるという
発見へ向けられている。
度がそのターゲットを凝縮した実質上不活性のガスの薄
層で以て被覆することによって増すことができるという
発見へ向けられている。
本発明のもう一つの具体化は皮膜を基板上で沈着させる
方法であり、その方法は、 Ｉａｌターゲットを冷却し
、実質上不活性のガスの層をその冷却ターゲットｈで凝
縮させて被覆ターゲットを生成させ、その際、そのター
ゲットは固体から成り、上記ガスはネオン、アルゴン、
クリプトン、キセノンおよび窒素から成る群から選ばれ
、（ｂｌその被覆ターゲットをそのターゲットによって
吸収される波長の干渉光で以て照射し、その際５．その
光の強度は上記ターゲットから物質な蒸発させるのに有
効であり、セして（ｃ）その蒸発されたターゲット物質
の少くとも一部を基板上で皮膜として凝縮させる、各工
程から成る。
方法であり、その方法は、 Ｉａｌターゲットを冷却し
、実質上不活性のガスの層をその冷却ターゲットｈで凝
縮させて被覆ターゲットを生成させ、その際、そのター
ゲットは固体から成り、上記ガスはネオン、アルゴン、
クリプトン、キセノンおよび窒素から成る群から選ばれ
、（ｂｌその被覆ターゲットをそのターゲットによって
吸収される波長の干渉光で以て照射し、その際５．その
光の強度は上記ターゲットから物質な蒸発させるのに有
効であり、セして（ｃ）その蒸発されたターゲット物質
の少くとも一部を基板上で皮膜として凝縮させる、各工
程から成る。
本発明のもう一つの具体化はシリコン皮膜を基板上で沈
着させる方法であり、その方法は、（ａｌターゲットを
冷却し、実質上不活性のガスの薄層をその冷却ターゲッ
ト上で凝縮させて被覆ターゲットを生成させ、その際、
上記ターゲットはシリコンから成り、上記ガスはネオン
、アルゴン、クリプトン、キセノンおよび窒素から成る
群から選ばれ、（ｂ）上記被覆ターゲットを約１９０か
ら約１１０００ｎの範囲の波長の干渉光で以て照射し、
その際、上記の光の強度は上記ターゲットから物質を蒸
発させるのに有効であり、そして（ｃｌ上記の蒸発され
た物質の少くとも一部を皮膜として基板上で凝縮させる
、各工程から成る。
着させる方法であり、その方法は、（ａｌターゲットを
冷却し、実質上不活性のガスの薄層をその冷却ターゲッ
ト上で凝縮させて被覆ターゲットを生成させ、その際、
上記ターゲットはシリコンから成り、上記ガスはネオン
、アルゴン、クリプトン、キセノンおよび窒素から成る
群から選ばれ、（ｂ）上記被覆ターゲットを約１９０か
ら約１１０００ｎの範囲の波長の干渉光で以て照射し、
その際、上記の光の強度は上記ターゲットから物質を蒸
発させるのに有効であり、そして（ｃｌ上記の蒸発され
た物質の少くとも一部を皮膜として基板上で凝縮させる
、各工程から成る。
本発明の一つの目的はレーザー加熱物質の蒸発速度を増
大させる方法を提供することである。
大させる方法を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、レーザー出方増を必要とし
ない、レーザー加熱ターゲットから物質の蒸発を増加さ
せる方法を提供することゼある。
ない、レーザー加熱ターゲットから物質の蒸発を増加さ
せる方法を提供することゼある。
本発明のもう一つの目的はレーザー加熱されたソースか
ら薄膜を形成させる改良法を提供することである。
ら薄膜を形成させる改良法を提供することである。
本発明のもう一つの目的はレーザー加熱されたソースか
らの皮膜生成速度を増大させることである。
らの皮膜生成速度を増大させることである。
本発明のさらにもう一つの目的はレーザー加熱ンリコン
源からシリコン皮膜を製造する改良法を提供することで
ある。
源からシリコン皮膜を製造する改良法を提供することで
ある。
本発明のさらにもう一つの目的はレーザーで以てターゲ
ット物質の切断、蝕刻、およびほりこみを行なう改良方
法を提供することである。
ット物質の切断、蝕刻、およびほりこみを行なう改良方
法を提供することである。
発明の詳細説明
ターゲット物質のほりこみ、蝕刻、切断、加熱また蒸発
のためにレーザーからの干渉光ビームを使用することは
よく知らねた工程である。この工程は実質上不活性であ
る凝縮ガス層で以てターゲットを被覆することによって
実質的に改善できることを発明者は発見したのである。
のためにレーザーからの干渉光ビームを使用することは
よく知らねた工程である。この工程は実質上不活性であ
る凝縮ガス層で以てターゲットを被覆することによって
実質的に改善できることを発明者は発見したのである。
さらに特定的にいえば、この被覆はレーザービームから
ターゲット物質へのエネルギーのより有効な伝達をもた
らす。本発明はそれらに限定されるものではないが、タ
ーゲット上の凝縮ガス層が反射防止被覆として機能し、
ターゲットから反射される光の量を減らし、従ってター
ゲットによってレーザービームから゛吸収されるエネル
ギー量を増すと信じられる。
ターゲット物質へのエネルギーのより有効な伝達をもた
らす。本発明はそれらに限定されるものではないが、タ
ーゲット上の凝縮ガス層が反射防止被覆として機能し、
ターゲットから反射される光の量を減らし、従ってター
ゲットによってレーザービームから゛吸収されるエネル
ギー量を増すと信じられる。
本発明の実際においてターゲット物質被覆に使用するガ
スは実質上不活性でなければならず、そしてまたレーザ
ーによってつくり出される波長の光に対して実質上透明
であるべきである。この目的に適当なガスは、限定する
わけではないが、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセ
ノンおよび窒素を含む。必要ならば、実質上不活性のガ
ス被覆はレーザービームによって蒸発されるターゲット
物質と反応しあるいはそれをドープすることができるそ
の他の凝縮ガスの少量を含むことができる。
スは実質上不活性でなければならず、そしてまたレーザ
ーによってつくり出される波長の光に対して実質上透明
であるべきである。この目的に適当なガスは、限定する
わけではないが、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセ
ノンおよび窒素を含む。必要ならば、実質上不活性のガ
ス被覆はレーザービームによって蒸発されるターゲット
物質と反応しあるいはそれをドープすることができるそ
の他の凝縮ガスの少量を含むことができる。
例えば、シリコン・ターゲットの場合には、その種の他
のガスは、限定するわけではないが、Ｈ２゜Ｂ２Ｈ６，
Ｃ２Ｈ１およびＰＨ３を含む。これはもちろん、基板上
で得られる蒸気の沈着によるドープされたシリコン皮−
を製造する方法を提供する。
のガスは、限定するわけではないが、Ｈ２゜Ｂ２Ｈ６，
Ｃ２Ｈ１およびＰＨ３を含む。これはもちろん、基板上
で得られる蒸気の沈着によるドープされたシリコン皮−
を製造する方法を提供する。
本発明の実際においては、ターゲット物質は被覆として
使用する実質上不活性のガスの凝縮を可能とするよう十
分に低い温度へ冷却される。好ましくは、ターゲットは
用いられる実質上不活性のガスの沸点より低い温度へ冷
却される。さらに好ましくは、ターゲットは被覆として
用いられる実質上不活性のガスの融点より低い温度へ冷
却される。もちろん、ターゲット上の凝縮ガス層は液体
または固体の状態のいずれかであることができることは
予測される。
使用する実質上不活性のガスの凝縮を可能とするよう十
分に低い温度へ冷却される。好ましくは、ターゲットは
用いられる実質上不活性のガスの沸点より低い温度へ冷
却される。さらに好ましくは、ターゲットは被覆として
用いられる実質上不活性のガスの融点より低い温度へ冷
却される。もちろん、ターゲット上の凝縮ガス層は液体
または固体の状態のいずれかであることができることは
予測される。
ターゲラ）ｋの実質上不活性のガス層の厚さは広い範囲
にわたって変ることができる。しかし、約１０から約１
０，０００ｎｍの範囲の厚さろｔ好ましい。
にわたって変ることができる。しかし、約１０から約１
０，０００ｎｍの範囲の厚さろｔ好ましい。
本発明の実際において用いられる干渉光はターゲットに
よって吸収されるいかなる波長のものであることもでき
る。しかし望ましくは、波長は約１９０から約１１００
０ｎ、好ましくは約１９０から約３６０ｎｍの範囲にあ
る。短かい波長の方ｂＺ、その光が高エネルギーであり
従ってターゲット物質の加熱または蒸発において使用の
により有効であるので、一般的には好ましい。光源は臨
界的ではなく、つくり出される光が十分な強度のもので
あって（十分な濃度のホトンを提供し）ターゲットから
物質を蒸発させるかぎり、便利なレーザーはどれでも使
用できる。例えば、約ＩＨｚから約８０ ＭＨｚの範囲
のパルス反復速度と約５から約１０１００Ｏ／パルスの
範囲にあるパルスエネルギーとを特徴とするレーザー生
成パルス化輻射線ｂｓ本発明の実際について満足できる
ものである。
よって吸収されるいかなる波長のものであることもでき
る。しかし望ましくは、波長は約１９０から約１１００
０ｎ、好ましくは約１９０から約３６０ｎｍの範囲にあ
る。短かい波長の方ｂＺ、その光が高エネルギーであり
従ってターゲット物質の加熱または蒸発において使用の
により有効であるので、一般的には好ましい。光源は臨
界的ではなく、つくり出される光が十分な強度のもので
あって（十分な濃度のホトンを提供し）ターゲットから
物質を蒸発させるかぎり、便利なレーザーはどれでも使
用できる。例えば、約ＩＨｚから約８０ ＭＨｚの範囲
のパルス反復速度と約５から約１０１００Ｏ／パルスの
範囲にあるパルスエネルギーとを特徴とするレーザー生
成パルス化輻射線ｂｓ本発明の実際について満足できる
ものである。
ＫｒＦに基づきかつ２４８ ｎｍの波長において作動す
るエキサイマー・レーザーｂ′−特に適当である。
るエキサイマー・レーザーｂ′−特に適当である。
本発明のきわめて好ましい具体化はパルス化干渉光の使
用を含む。ターゲット物質のパルス化照射はきわめて高
い表面温度と短かい熱サイクルをもたらす本発明を限定
するわけではないが、ターゲット上の実質的不活性ガス
の被覆は干渉光の強いビームで以て照射するとき、ター
ゲット物質のいくらかと一緒に蒸発すると信じられる。
用を含む。ターゲット物質のパルス化照射はきわめて高
い表面温度と短かい熱サイクルをもたらす本発明を限定
するわけではないが、ターゲット上の実質的不活性ガス
の被覆は干渉光の強いビームで以て照射するとき、ター
ゲット物質のいくらかと一緒に蒸発すると信じられる。
継続光源を用いる場合には、ターゲット上の凝縮ガス被
覆の有益な効果は初期に得られるのみである。しかし、
パルス化光源を用いる場合には、ガスはパルス間におい
てターゲット上で再凝縮し被覆を再形成することができ
る。従って、被覆の有益な効果シま各パルス毎に得られ
る。
覆の有益な効果は初期に得られるのみである。しかし、
パルス化光源を用いる場合には、ガスはパルス間におい
てターゲット上で再凝縮し被覆を再形成することができ
る。従って、被覆の有益な効果シま各パルス毎に得られ
る。
ターゲット物質は用いられる波長の光を吸収する能力を
もつ固体物質はどれであってもよい。蒸発したターゲッ
ト物質の凝縮によって皮膜をつくることが望まれる場合
には、実質的化学分解なしで蒸発および凝縮できるター
ゲット物質を利用することがしばしば望ましい。しかし
、たいていの切断、はり込み、および蝕刻の操作にとっ
ては、これは重要な考慮事項ではない。その上、蒸発タ
ーゲット物質が基板上での沈着の前あるいは沈着と同時
のいずれかにおいて化学的変性を受けることｂ′−望ま
しい状況ｂ″−−存在ことｂ″−予測される。
もつ固体物質はどれであってもよい。蒸発したターゲッ
ト物質の凝縮によって皮膜をつくることが望まれる場合
には、実質的化学分解なしで蒸発および凝縮できるター
ゲット物質を利用することがしばしば望ましい。しかし
、たいていの切断、はり込み、および蝕刻の操作にとっ
ては、これは重要な考慮事項ではない。その上、蒸発タ
ーゲット物質が基板上での沈着の前あるいは沈着と同時
のいずれかにおいて化学的変性を受けることｂ′−望ま
しい状況ｂ″−−存在ことｂ″−予測される。
ここで用いるとき、ターゲット物質の蒸発とはｌａｌ化
学的変化を伴なわないターゲット物質の蒸発。
学的変化を伴なわないターゲット物質の蒸発。
および（ｂｌ関連の化学的変化または分解を伴なうター
ゲット物質の蒸発、の両方を含む。例えば、レーザー・
ビームによるポリマー有機質ターゲットの切断または蝕
刻は代表的には化学的分解の結果としてターゲット化学
的に異なる蒸気の形成をもたらす。一方、シリコンおよ
び銅のような物質は化学変化なしでレーザー・ビームに
よって蒸発させることができる。
ゲット物質の蒸発、の両方を含む。例えば、レーザー・
ビームによるポリマー有機質ターゲットの切断または蝕
刻は代表的には化学的分解の結果としてターゲット化学
的に異なる蒸気の形成をもたらす。一方、シリコンおよ
び銅のような物質は化学変化なしでレーザー・ビームに
よって蒸発させることができる。
パルス化干渉光を本発明の実際において利用するときＫ
は、２５℃において約１． ＯＯＷｃｍ−’ Ｋ−１以
上の熱伝導度をもつターゲット物質を用いることが好ま
しい。そのような物質はターゲット表面からの熱の比較
的迅速な伝導を可能にする。従って、ターゲット表面は
光の各パルス後にきわめて迅速Ｋ 冷；ｔ、光の次のパ
ルスの前に、ターゲット表面上で蒸発し実質上不活性の
ガスの比較的効果的な再凝縮を可能にする。
は、２５℃において約１． ＯＯＷｃｍ−’ Ｋ−１以
上の熱伝導度をもつターゲット物質を用いることが好ま
しい。そのような物質はターゲット表面からの熱の比較
的迅速な伝導を可能にする。従って、ターゲット表面は
光の各パルス後にきわめて迅速Ｋ 冷；ｔ、光の次のパ
ルスの前に、ターゲット表面上で蒸発し実質上不活性の
ガスの比較的効果的な再凝縮を可能にする。
本発明の方法は周辺圧力においであるいはそれより高い
かまたは低いかいずれかの圧力において実施することｂ
′−できる。しかし、本発明の好ましい具体化は約１０
−３ トルまだはそれ以下、好ましくは約１０−５トル
の圧力におけるターゲット物質の蒸発および凝縮による
皮膜の製造を含む。もちろん、これらの比較的低い圧力
における操作はターゲットから皮膜が形成される適当基
板へ蒸発物質をより満足に輸送することを可能にするこ
とが予測される。その上、比較的低い圧力は皮膜中でそ
れｂ″−形成されるときのガス分子の包蔵を最小化する
のに役立つ。
かまたは低いかいずれかの圧力において実施することｂ
′−できる。しかし、本発明の好ましい具体化は約１０
−３ トルまだはそれ以下、好ましくは約１０−５トル
の圧力におけるターゲット物質の蒸発および凝縮による
皮膜の製造を含む。もちろん、これらの比較的低い圧力
における操作はターゲットから皮膜が形成される適当基
板へ蒸発物質をより満足に輸送することを可能にするこ
とが予測される。その上、比較的低い圧力は皮膜中でそ
れｂ″−形成されるときのガス分子の包蔵を最小化する
のに役立つ。
ソース物質と同じ化学組成をもちかつ調和のとれた（
ｃｏｎｇｒｕｅｎｔ ） 蒸発と凝縮とによって生成
されるべき皮膜が望まれる状況においては、本発明の方
法は好ましくはターゲットを被覆するのに利用される実
質上不活性のガス以外のガスを実質的に含まない雰囲気
の中で実施される。しかし、皮膜を形成させる雰囲気の
変動によって、ターゲット物質と同じでない化学組成を
もつドープされた皮膜を生成させることが可能である。
ｃｏｎｇｒｕｅｎｔ ） 蒸発と凝縮とによって生成
されるべき皮膜が望まれる状況においては、本発明の方
法は好ましくはターゲットを被覆するのに利用される実
質上不活性のガス以外のガスを実質的に含まない雰囲気
の中で実施される。しかし、皮膜を形成させる雰囲気の
変動によって、ターゲット物質と同じでない化学組成を
もつドープされた皮膜を生成させることが可能である。
例えば、水素化アモルファス・シリコン皮膜はシリコン
・ターゲットを蒸発させ、その蒸発ターゲット物質を水
素雰囲気中で凝縮させることによってつくることができ
る。同様に、ドープされたシリコン皮膜は適当なドーパ
ント物質に寄与する雰囲気の中でシリコン・ターゲット
を蒸発させその蒸発ターゲット物質を凝縮させることに
よってつくることができる。例えば、ドープされたシリ
コン皮膜はＢ２Ｈ６とＰＨ３とから成る群から選ばれる
物質から成る雰囲気中で蒸発および凝縮を実施すること
によってつくることができる。
・ターゲットを蒸発させ、その蒸発ターゲット物質を水
素雰囲気中で凝縮させることによってつくることができ
る。同様に、ドープされたシリコン皮膜は適当なドーパ
ント物質に寄与する雰囲気の中でシリコン・ターゲット
を蒸発させその蒸発ターゲット物質を凝縮させることに
よってつくることができる。例えば、ドープされたシリ
コン皮膜はＢ２Ｈ６とＰＨ３とから成る群から選ばれる
物質から成る雰囲気中で蒸発および凝縮を実施すること
によってつくることができる。
ドープされた皮膜はまたドープされたターゲット物質の
蒸発および凝縮を通じて本発明の方法によって形成させ
ることができる。例えば、アモルファス・シリコンのド
ープされた皮膜はドープされたシリコン−ターゲット物
質の使用を通じて形成させることができる。代表的には
、ドープされたシリコン−ターゲットはシリコンの大部
分とド−）Ｓ ７ト物質ノ小量で構成される。シリコン
用の適当なドーパントは、限定するわけではない６”−
１水素、炭素、硼素および燐を含む。
蒸発および凝縮を通じて本発明の方法によって形成させ
ることができる。例えば、アモルファス・シリコンのド
ープされた皮膜はドープされたシリコン−ターゲット物
質の使用を通じて形成させることができる。代表的には
、ドープされたシリコン−ターゲットはシリコンの大部
分とド−）Ｓ ７ト物質ノ小量で構成される。シリコン
用の適当なドーパントは、限定するわけではない６”−
１水素、炭素、硼素および燐を含む。
本発明による皮膜形成は蒸発されたターゲット物質を基
板上で凝縮させることを含む。この、基板の正確な性質
は臨界的ではない。事実、基板のタイプは通常は皮膜の
意途する用途により、あるいは便利さと入手性との考慮
から、指定される。しかし、基板はその上に形成される
皮膜に関して比較的不活性であるべきことが予測される
。
板上で凝縮させることを含む。この、基板の正確な性質
は臨界的ではない。事実、基板のタイプは通常は皮膜の
意途する用途により、あるいは便利さと入手性との考慮
から、指定される。しかし、基板はその上に形成される
皮膜に関して比較的不活性であるべきことが予測される
。
以下の実施例は本発明を例証するためだけではなく本発
明を制限するつもりのものでもない。
明を制限するつもりのものでもない。
実施例 ■
第１図は本発明の方法と例証するために用いる装置の模
型的表現である。ＫｒＦエキサイマーレーザー１は、２
４８ ｎｍの波長で作動するもので（ラムダーフイジイ
ーク・モデル２１０Ｅ）、それを使って、１０＋ｕＸ５
０ｍａの矩形断面をもつ第２の干渉性ビームをつくり出
した。元ビーム２は望遠鏡的配置においてＣａ Ｆ ２
レンズ４および５を使って５１１ＪＩＸ１５ｍの矩形断
面をもつビーム３へ形づくった。光ビーム６を次に焦点
距離１０確のＣａ Ｆ ２レンズ６を使ってターゲット
７に焦点を結ばせた。ターゲット７は低温真空室９（エ
ア・プロダクツのモデルＣ５−２０２Ｅ）の試料ホルダ
ー８にとりつけられ、出口配管１０を通して、ベンチュ
リーポンプ、ソープションポンプおよびイオンポンプを
組合せで使用してその室を脱気した。
型的表現である。ＫｒＦエキサイマーレーザー１は、２
４８ ｎｍの波長で作動するもので（ラムダーフイジイ
ーク・モデル２１０Ｅ）、それを使って、１０＋ｕＸ５
０ｍａの矩形断面をもつ第２の干渉性ビームをつくり出
した。元ビーム２は望遠鏡的配置においてＣａ Ｆ ２
レンズ４および５を使って５１１ＪＩＸ１５ｍの矩形断
面をもつビーム３へ形づくった。光ビーム６を次に焦点
距離１０確のＣａ Ｆ ２レンズ６を使ってターゲット
７に焦点を結ばせた。ターゲット７は低温真空室９（エ
ア・プロダクツのモデルＣ５−２０２Ｅ）の試料ホルダ
ー８にとりつけられ、出口配管１０を通して、ベンチュ
リーポンプ、ソープションポンプおよびイオンポンプを
組合せで使用してその室を脱気した。
直径４４ａｕｇで厚さ６Ｈの熔融石英窓１１ｆ！：使っ
て真空室９の中へ焦点を結ばせたレーザービームな入れ
た。ターゲット７は窓１１から２．５ｃ１ｎの距離にお
いて置かれた。ターゲット７を被覆するための不活性ガ
スを真空室９へ装填しバルブ１６によって制御ｌ］され
る配管１２を通してターゲット上へスプレーした。
て真空室９の中へ焦点を結ばせたレーザービームな入れ
た。ターゲット７は窓１１から２．５ｃ１ｎの距離にお
いて置かれた。ターゲット７を被覆するための不活性ガ
スを真空室９へ装填しバルブ１６によって制御ｌ］され
る配管１２を通してターゲット上へスプレーした。
窓１１の内面上での蒸発ターゲット物質の凝縮によって
生成される皮膜の成長を空間的に分解された光学的干渉
技法（ｓｐａｔｉａｌｌｙ ｒｅｓｏｌｖｅｄ ｏｐｔ
ｉｃａｌｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕ
ｅ ）を使って継続的に監視した。さらに特定的にいえ
ば、Ｈｅ−Ｎｅレーザー１５からの光のビーム１４を窓
１１の上へ向け、透過ビーム１６と反射ビーム１７０強
度をそれぞれフォト・ダイオード１８および１９によっ
て測定した。皮膜の光学的厚さがλ／４の偶数倍であっ
てλが６３２８オングストロ一ム単位のＨｅ −Ｎｅレ
ーザー波長であるときには、建設的（ｃｏｎｅｔｒｕｃ
ｔｉｖｅ）干渉がビーム１６中でおこり、皮膜の厚さが
λ／４の奇数倍であるときには破壊的（ｄｅｓｔｒｕｃ
ｔｉｖｅ ）干渉がおこる。反射ビーム１７における最
大と最小はそれぞれ、透過ビーム１６における最小と最
大に相当する。従って、皮膜の厚さＬは次式％式％） を使って決定でき、ここＫｋは整数の干渉次数であり、
ハまＨｅ−Ｎｅレーザー波長であり、ｎは皮膜の屈折率
であり、θはレーザービーム１４の入射角である。
生成される皮膜の成長を空間的に分解された光学的干渉
技法（ｓｐａｔｉａｌｌｙ ｒｅｓｏｌｖｅｄ ｏｐｔ
ｉｃａｌｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕ
ｅ ）を使って継続的に監視した。さらに特定的にいえ
ば、Ｈｅ−Ｎｅレーザー１５からの光のビーム１４を窓
１１の上へ向け、透過ビーム１６と反射ビーム１７０強
度をそれぞれフォト・ダイオード１８および１９によっ
て測定した。皮膜の光学的厚さがλ／４の偶数倍であっ
てλが６３２８オングストロ一ム単位のＨｅ −Ｎｅレ
ーザー波長であるときには、建設的（ｃｏｎｅｔｒｕｃ
ｔｉｖｅ）干渉がビーム１６中でおこり、皮膜の厚さが
λ／４の奇数倍であるときには破壊的（ｄｅｓｔｒｕｃ
ｔｉｖｅ ）干渉がおこる。反射ビーム１７における最
大と最小はそれぞれ、透過ビーム１６における最小と最
大に相当する。従って、皮膜の厚さＬは次式％式％） を使って決定でき、ここＫｋは整数の干渉次数であり、
ハまＨｅ−Ｎｅレーザー波長であり、ｎは皮膜の屈折率
であり、θはレーザービーム１４の入射角である。
弗化水素ガスで以て清浄化したシリコン・ウェハーを試
料ホルダー８の土でターゲット７として取付け、真空室
９を４×１０−６ トルの圧力へ脱気した。シリコン・
ターゲットを次にエキサイマー・レーザー１で以てラス
ター（ｒａｓｔｅｒ ）することによってさらに清浄化
し、得られるターゲットを約−２４０℃へ約４０分の間
にわたって冷却した。
料ホルダー８の土でターゲット７として取付け、真空室
９を４×１０−６ トルの圧力へ脱気した。シリコン・
ターゲットを次にエキサイマー・レーザー１で以てラス
ター（ｒａｓｔｅｒ ）することによってさらに清浄化
し、得られるターゲットを約−２４０℃へ約４０分の間
にわたって冷却した。
アルゴンの皮膜がこの冷却シリコン・ターゲット上テ、
約４００から１０００トル儒 のアルゴン被覆をその上
ヘスブレーすることによって、沈着された。得られたア
ルゴン／被覆シリコン・ターゲットは２４８ｎｍの波長
において、１９５ ｍＪのパルスエネルギーと５Ｈｚの
反復速度とをもつパルス化レーザービームで以て照射さ
れ、そのビームは０−６ｉｕＸ０．８３ｍのターゲット
の上のスポットへ焦点ｂ”−合わされていた。窓１１上
で形成されたシリコン皮膜の厚み成長速度はレーザーパ
ルスあたり１．２２オングストロ一ム単位、あるいは２
．２ミクロン／時であることが見出された。
約４００から１０００トル儒 のアルゴン被覆をその上
ヘスブレーすることによって、沈着された。得られたア
ルゴン／被覆シリコン・ターゲットは２４８ｎｍの波長
において、１９５ ｍＪのパルスエネルギーと５Ｈｚの
反復速度とをもつパルス化レーザービームで以て照射さ
れ、そのビームは０−６ｉｕＸ０．８３ｍのターゲット
の上のスポットへ焦点ｂ”−合わされていた。窓１１上
で形成されたシリコン皮膜の厚み成長速度はレーザーパ
ルスあたり１．２２オングストロ一ム単位、あるいは２
．２ミクロン／時であることが見出された。
実施例 Ｕ
一連の実験と実施例ＩＫ記載のものと実質上同じに実施
したが、ただし、レーザーパルス・エネルギーは約４か
ら約１９ Ｊ／ｃｍ２の範囲にわたって変動させた。さ
らに、一連の対照標準実験を、ターゲットがアルゴンで
以て被覆されない室温においてターゲットを使用するこ
とを含めて、上記範囲のパルスエネルギーにわたって実
施した。結果を第２図に示す。これらの結果はシリコン
・ターゲット上のアルゴン被覆が７リコン皮膜沈着速度
を広いパルスエネルギーの範囲にわたって約２倍また５
倍だけ増す役目をしていることを示している。
したが、ただし、レーザーパルス・エネルギーは約４か
ら約１９ Ｊ／ｃｍ２の範囲にわたって変動させた。さ
らに、一連の対照標準実験を、ターゲットがアルゴンで
以て被覆されない室温においてターゲットを使用するこ
とを含めて、上記範囲のパルスエネルギーにわたって実
施した。結果を第２図に示す。これらの結果はシリコン
・ターゲット上のアルゴン被覆が７リコン皮膜沈着速度
を広いパルスエネルギーの範囲にわたって約２倍また５
倍だけ増す役目をしていることを示している。
実施例 履
シリコン皮膜を実施例Ｉで記載の方式と実質上同じにつ
くったが、ただし、この皮膜は熔融石英窓１１の内面へ
とりつけた塩化す） リウム窓（直径３．２ ｔｍで厚
さ０． ′５２ ｃｍ ）の上で集め、レーザーパルス
・エネルギーは１００ｍＪ／パルスであり反復速度は２
Ｈｚであった。合計で２３，０００のレーザーパルスの
後において、得られたシリコン皮膜は数ミクロンの厚さ
をもっていた。この皮膜を、塩化ナトリウム窓の非被覆
領域の上に二、三筒の水を置くことによって塩化ナトリ
ウム窓から分離した。二、三分後、水がＳ ｉ ／Ｎａ
Ｃｔ界面に侵入し、シリコン皮膜は水の表面上で自由
に浮遊した。この皮膜の各種領域からの試料を次に透過
電子顕微鏡による分析にかけた。これらの分析は、単結
晶シリコンが皮膜の縁近くの領域において存在し、皮膜
中央近くの領域はアモルファス・シリコンで構成された
ことを示している。
くったが、ただし、この皮膜は熔融石英窓１１の内面へ
とりつけた塩化す） リウム窓（直径３．２ ｔｍで厚
さ０． ′５２ ｃｍ ）の上で集め、レーザーパルス
・エネルギーは１００ｍＪ／パルスであり反復速度は２
Ｈｚであった。合計で２３，０００のレーザーパルスの
後において、得られたシリコン皮膜は数ミクロンの厚さ
をもっていた。この皮膜を、塩化ナトリウム窓の非被覆
領域の上に二、三筒の水を置くことによって塩化ナトリ
ウム窓から分離した。二、三分後、水がＳ ｉ ／Ｎａ
Ｃｔ界面に侵入し、シリコン皮膜は水の表面上で自由
に浮遊した。この皮膜の各種領域からの試料を次に透過
電子顕微鏡による分析にかけた。これらの分析は、単結
晶シリコンが皮膜の縁近くの領域において存在し、皮膜
中央近くの領域はアモルファス・シリコンで構成された
ことを示している。
実施例 ■
シリコン・ターゲットを約−２４８℃の温度へ冷却し、
０．０２ Ｊ ７ｃｍ２のパルスエネルギーをもった低
強度Ｋｒ Ｆエキサイマー−レーザービームをターゲッ
トから約５度の入射角で反射させた。反射ビームのエネ
ルギー（反射率）を次にターゲット上へスプレーされた
不活性ガスの関数として測定した。窒素とアルゴンの両
方を不活性ガスとして利用し、結果を第３図に示す。こ
れらの結果シ土、窒素またはアルゴンの被覆り″ｈシリ
コン自メタ−ゲット反射率を６．６倍または２．４倍は
ども、それぞれ低下し得ることを示している。結果はま
た、ガス被覆？Ｊ′−ターゲットによって吸収されるレ
ーザーエネルギーの量を増す能力をもち、それによって
、本発明に従ってターゲット蒸発速度を増すことを示し
ている。
０．０２ Ｊ ７ｃｍ２のパルスエネルギーをもった低
強度Ｋｒ Ｆエキサイマー−レーザービームをターゲッ
トから約５度の入射角で反射させた。反射ビームのエネ
ルギー（反射率）を次にターゲット上へスプレーされた
不活性ガスの関数として測定した。窒素とアルゴンの両
方を不活性ガスとして利用し、結果を第３図に示す。こ
れらの結果シ土、窒素またはアルゴンの被覆り″ｈシリ
コン自メタ−ゲット反射率を６．６倍または２．４倍は
ども、それぞれ低下し得ることを示している。結果はま
た、ガス被覆？Ｊ′−ターゲットによって吸収されるレ
ーザーエネルギーの量を増す能力をもち、それによって
、本発明に従ってターゲット蒸発速度を増すことを示し
ている。
実施例 Ｖ
実施例Ｉを繰返したｂ′−１ただし、シリコンより熱伝
導度が低い砒化ガリウム・ターゲットを使用し、レーザ
ーは一２１０ｍＪ／パルスにおいてＩ Ｈｚの反復速度
で以て操作し、レーザービームは１．３ｍＸ２．６ｍの
ターゲット上のスポットに焦点をあてた。砒化ガリウム
・ターゲットの温度は僅かに約４回のレーザー・パルス
のあとにおいて急速に上昇し一１５５℃に達した。皮膜
沈着速度は１．４５オングストロ一ム単位／レーザー・
パルステアった。砒化ガリウムの熱伝導度が低くターゲ
ット温度が急速に上昇するので、アルゴン被覆はパルス
間において再形成し得ないと信じられる。従って、砒化
ガリウムの場合、アルゴン被覆の利点ははじめだけ観察
されると信じられる。
導度が低い砒化ガリウム・ターゲットを使用し、レーザ
ーは一２１０ｍＪ／パルスにおいてＩ Ｈｚの反復速度
で以て操作し、レーザービームは１．３ｍＸ２．６ｍの
ターゲット上のスポットに焦点をあてた。砒化ガリウム
・ターゲットの温度は僅かに約４回のレーザー・パルス
のあとにおいて急速に上昇し一１５５℃に達した。皮膜
沈着速度は１．４５オングストロ一ム単位／レーザー・
パルステアった。砒化ガリウムの熱伝導度が低くターゲ
ット温度が急速に上昇するので、アルゴン被覆はパルス
間において再形成し得ないと信じられる。従って、砒化
ガリウムの場合、アルゴン被覆の利点ははじめだけ観察
されると信じられる。
実施例 ■
砒化ガリウム皮膜を実施例Ｖに記載のとおりにつくった
が、ただし、ターゲットはアルゴンで以て被覆せず、タ
ーゲットの初期温度は２５℃であり、レーザーパルスエ
ネルーＩＦ’−４！１９０ｍＪ／パルスでＩＨｚの反復
速度であった。皮膜沈着速度は１．３２オングストロ一
ム単位／パルスでアリ、ターゲット温度は２０００パル
ス後で約３５℃へ上昇した。皮膜形成速度はターゲット
がアルゴン皮膜で被覆された実施例■において観察され
たのとほぼ同じである。
が、ただし、ターゲットはアルゴンで以て被覆せず、タ
ーゲットの初期温度は２５℃であり、レーザーパルスエ
ネルーＩＦ’−４！１９０ｍＪ／パルスでＩＨｚの反復
速度であった。皮膜沈着速度は１．３２オングストロ一
ム単位／パルスでアリ、ターゲット温度は２０００パル
ス後で約３５℃へ上昇した。皮膜形成速度はターゲット
がアルゴン皮膜で被覆された実施例■において観察され
たのとほぼ同じである。
、実施例 ■
実施例１を繰返したが、ただし、銅ターゲットヲ用い、
レーザーパルスエネルギｔ’ｉ１’１０ψＪ／パルスで
あり、５Ｈｚの反復速度であった。ターゲットの温度は
一２４８℃の初期値から一２４６℃へ５０レーザーパル
ス後に上がり、２２００レ一ザーパルス後！／ｍ−２４
２℃へ上がった。この実験を次に繰返したが、ただし、
ターゲットはアルゴンで被覆しなかった。窓１１上への
銅皮膜沈着速度はターゲットをアルゴンで以て被覆する
ことによって４倍増すことが発見された。
レーザーパルスエネルギｔ’ｉ１’１０ψＪ／パルスで
あり、５Ｈｚの反復速度であった。ターゲットの温度は
一２４８℃の初期値から一２４６℃へ５０レーザーパル
ス後に上がり、２２００レ一ザーパルス後！／ｍ−２４
２℃へ上がった。この実験を次に繰返したが、ただし、
ターゲットはアルゴンで被覆しなかった。窓１１上への
銅皮膜沈着速度はターゲットをアルゴンで以て被覆する
ことによって４倍増すことが発見された。
第１図は本発明の方法を評価するのに利用する装置の模
式図である。 第２図はアルゴン被覆７リコンターゲツトと非被覆シリ
コンタ−ゲットについてシリコン皮膜形成速度をＫｒＦ
エキサイマーレーザーのパルスエネルギーの関数として
比較している。 第３図はアルゴンあるいは窒素の被覆が７リコンの反射
率を変える能力を描いている。 ミ７−１に４１メ配 ｌンゲストローへ乙９．いえ
反射率 手 続 補 正 書 ２、発明の名称 ６、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 石イク＼ １２．ツーツーに２レーソ１゛／４、代理人 ５、補正の対象 タイプした明茄！書
式図である。 第２図はアルゴン被覆７リコンターゲツトと非被覆シリ
コンタ−ゲットについてシリコン皮膜形成速度をＫｒＦ
エキサイマーレーザーのパルスエネルギーの関数として
比較している。 第３図はアルゴンあるいは窒素の被覆が７リコンの反射
率を変える能力を描いている。 ミ７−１に４１メ配 ｌンゲストローへ乙９．いえ
反射率 手 続 補 正 書 ２、発明の名称 ６、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 石イク＼ １２．ツーツーに２レーソ１゛／４、代理人 ５、補正の対象 タイプした明茄！書
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）ターゲットから物質を蒸発させる方法であつて、 （ａ）ターゲットを冷却し実質上不活性のガスの層を冷
却ターゲット上で凝縮させて被覆ターゲットを生成させ
、そして、 （ｂ）上記被覆ターゲットにそのターゲットによつて吸
収される波長の干渉光を照射し、その際、その光の強度
が上記ターゲットから物質を蒸発させるのに有効である
、 各工程から成る方法。 ２）上記干渉光がパルス化されている、特許請求の範囲
第１項に記載の方法。 ３）上記ターゲットが２５℃において１．００Ｗｃｍ＾
−＾１Ｋ以上の熱伝導度をもつ物質で構成されている、
特許請求の範囲第２項に記載の方法。 ４）上記のガスがネオン、アルゴン、クリプトン、キセ
ノン、および窒素から成る群から選ばれる、特許請求の
範囲第３項に記載の方法。 ５）基板上に被膜を沈着させる方法であつて、（ａ）タ
ーゲットを冷却し、実質上不活性のガス層をそのターゲ
ット上で凝縮させて被覆ターゲットを生成させ、その際
、上記ターゲットが固体から成り、上記のガスがネオン
、アルゴン、クリプトン、キセノンおよび窒素から成る
群から選ばれ、 （ｂ）上記被覆ターゲットをターゲットによつて吸収さ
れる波長の干渉光で以て照射し、その際、上記の光の強
度が上記ターゲットから物質を蒸発させるのに有効であ
り、そして、 （ｃ）上記の蒸発されたターゲット物質の少くとも一部
を基板上の皮膜として凝縮させる、 各工程から成る方法。 ６）上記の干渉光がパルス化されている、特許請求の範
囲第５項に記載の方法。 ７）上記ターゲットが２５℃において約１．００Ｗｃｍ
＾−＾１Ｋ＾−＾１以上の熱伝導度をもつ物質で構成さ
れる、特許請求の範囲第６項に記載の方法。 ８）上記ターゲットが実質的化学分解なしで蒸発および
凝縮させることができる物質で構成される、特許請求の
範囲第７項に記載の方法。 ９）上記の工程（ｂ）および（ｃ）を約１０＾−＾３ト
ルまたはそれ以下の圧力において実施する、特許請求の
範囲第８項に記載の方法。 １０）凝縮ガスの上記の層が約１０から約１０，０００
ｎｍの範囲の厚さをもつ、特許請求の範囲第９項に記載
の方法。 １１）基板上でシリコン皮膜を沈着させる方法であつて
、 （ａ）ターゲットを冷却し、実質上不活性のガスの薄層
を上記冷却ターゲット上で凝縮させて被覆ターゲットを
生成させ、その際、上記ターゲットがシリコンから成り
、上記ガスがネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン
および窒素から成る群から選ばれ、 （ｂ）上記の被覆ターゲットを約１９０から約１０００
ｎｍの範囲の波長の干渉光で以て照射し、その際上記光
の強度が上記ターゲットから物質を蒸発させるのに有効
であり、そして、（ｃ）上記の蒸発されたターゲット物
質の少くとも一部を基板上で皮膜として凝縮させる、 各工程から成る方法。 １２）上記ターゲットを上記ガスの融点以下に冷却する
、特許請求の範囲第１１項に記載の方法。 １３）凝縮ガスの上記の層が約１０から約１０，０００
ｎｍの範囲の厚さをもつ、特許請求の範囲第１２項に記
載の方法。 １４）上記の干渉光がパルス化されている、特許請求の
範囲第１２項に記載の方法。 １５）パルス反復速度が約１Ｈｚから約８０ＭＨｚであ
る、特許請求の範囲第１４項に記載の方法。 １６）工程（ｂ）および（ｃ）を約１０＾−＾３トルま
たはそれ以下の圧力において実施する、特許請求の範囲
第１４項に記載の方法。 １７）上記ターゲットがシリコンの大部分とドーパント
の小部分とから構成される、特許請求の範囲第１６項に
記載の方法。 １８）上記ドーパントが水素、炭素、硼素および燐から
成る群から選ばれる少くとも一つの物質から成る、特許
請求の範囲第１７項に記載の方法。 １９）上記の実質的不活性ガス以外のガスを実質上含ま
ない雰囲気の中で実施する、特許請求の範囲第１６項に
記載の方法。 ２０）水素から成る雰囲気中で実施する、特許請求の範
囲第１６項に記載の方法。
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ID=24903476
Family Applications (1)
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