JPS6128444A - 光化学反応誘起方法およびその装置 - Google Patents
光化学反応誘起方法およびその装置Info
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- JPS6128444A JPS6128444A JP14814584A JP14814584A JPS6128444A JP S6128444 A JPS6128444 A JP S6128444A JP 14814584 A JP14814584 A JP 14814584A JP 14814584 A JP14814584 A JP 14814584A JP S6128444 A JPS6128444 A JP S6128444A
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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- 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
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
- C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
- C23C16/483—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation using coherent light, UV to IR, e.g. lasers
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- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、光で励起することにより化学反応を誘起する
方法およびその装置に関し、とくに半導体デバイス製造
等に有効なレーザビーム励起プロセス用の方法および装
置にかかわる。
方法およびその装置に関し、とくに半導体デバイス製造
等に有効なレーザビーム励起プロセス用の方法および装
置にかかわる。
（従来技術とその問題点）
近年、半導体デバイス製造プロセスにおいては、光Ｃｖ
Ｄや光エッチングなどのプロセスが、プロセスの低温化
やクリーン化、工程短縮などをもたらすものとして、盛
んに研究開発されている。
Ｄや光エッチングなどのプロセスが、プロセスの低温化
やクリーン化、工程短縮などをもたらすものとして、盛
んに研究開発されている。
光ＣＶＤや光エッチングのごとき光誘起化学反応を生じ
させるための光源としては、多くは物質に電子励起を生
じさせつる紫外光源が用いられてきた。具体的な光源と
してはエキシマレーザ（波長１５７ｎｍ、 １９３ ｎ
ｍ、 ２４８ ｎｍ、 ３０８ ｎｍなど）や、Ａｒレ
ーザ（波長５１５ ｎｍ）の第２高調波（波長２５７
ｎｍ）などがよく知られている。これの光源を０ｒ（Ｃ
ｏ）ｓ蒸気からのガラス上のＣｒのレーザＣＶＤに適用
し数１０４ｍサイズの良好なＣｒ膜を得た例が、昭和５
９年度春季第３１回応用物理学関係連合講演会の講演番
号３１ｐＫ１０の講演において、検出等により発表され
ている。しかしながらこのような従来の光源には、以下
のごとき問題点があった。
させるための光源としては、多くは物質に電子励起を生
じさせつる紫外光源が用いられてきた。具体的な光源と
してはエキシマレーザ（波長１５７ｎｍ、 １９３ ｎ
ｍ、 ２４８ ｎｍ、 ３０８ ｎｍなど）や、Ａｒレ
ーザ（波長５１５ ｎｍ）の第２高調波（波長２５７
ｎｍ）などがよく知られている。これの光源を０ｒ（Ｃ
ｏ）ｓ蒸気からのガラス上のＣｒのレーザＣＶＤに適用
し数１０４ｍサイズの良好なＣｒ膜を得た例が、昭和５
９年度春季第３１回応用物理学関係連合講演会の講演番
号３１ｐＫ１０の講演において、検出等により発表され
ている。しかしながらこのような従来の光源には、以下
のごとき問題点があった。
まずエキシマレーザの場合には、現状では、発振出力の
維持にＦ２や又はＨＣＩのハロゲンガスの補給を必要と
するため、これらの有毒ガスを安全に取り扱うためのボ
ンベストッカー、使用済みの排ガス用処理装置および、
外気への排気装置、さらには、万一の事態ための遺漏検
知装置およびそれに連動した各種インターロック機構等
を具備する必要を生ずる。このため、光源の大形化、高
コスト化、可搬性の喪失、安全管理負担の増大などが生
じ、現状では、エキシマレーザはとても実用的な光源と
は言いがたい。
維持にＦ２や又はＨＣＩのハロゲンガスの補給を必要と
するため、これらの有毒ガスを安全に取り扱うためのボ
ンベストッカー、使用済みの排ガス用処理装置および、
外気への排気装置、さらには、万一の事態ための遺漏検
知装置およびそれに連動した各種インターロック機構等
を具備する必要を生ずる。このため、光源の大形化、高
コスト化、可搬性の喪失、安全管理負担の増大などが生
じ、現状では、エキシマレーザはとても実用的な光源と
は言いがたい。
一方、Ａｒレーザの第２高調波の場合には、出力がたか
だか数ｍＷと低いため、この紫外光のみでは充分な膜質
の膜形成が行えないうえ、たとえ高出力が図れても、連
続波として発振するために、光ＣＶＤの基板上での熱拡
散により堆積膜の形成が照射光ビームの断面形状よりも
大きくなり１０ｍオーダの微細な堆積がほとんど困難で
たった。このため、Ａｒレーザの第２高調波は、前述の
エキシマレーザのごとき、有毒ガス利用による欠点はな
いものの、やはり光ＣＶＤには適さない紫外光源である
。
だか数ｍＷと低いため、この紫外光のみでは充分な膜質
の膜形成が行えないうえ、たとえ高出力が図れても、連
続波として発振するために、光ＣＶＤの基板上での熱拡
散により堆積膜の形成が照射光ビームの断面形状よりも
大きくなり１０ｍオーダの微細な堆積がほとんど困難で
たった。このため、Ａｒレーザの第２高調波は、前述の
エキシマレーザのごとき、有毒ガス利用による欠点はな
いものの、やはり光ＣＶＤには適さない紫外光源である
。
これに対し、より実用的な紫外光源の一候補として、Ｑ
スイッチＮｄ：ＹＡＧレーザの第４高調波（波長２６６
ｎｍ）を用いる例が特願昭５５−１４１０５４ ｒレー
ザ薄膜形成装置」の実施例の説明のなかで０ｒ（Ｃｏ）
６を用いる場合について記述されている。しかし、その
場合、光源に関してこれ以上の具体的な記述はなく、も
ちろんレーザＣＶＤの結果についても触れられていない
。
スイッチＮｄ：ＹＡＧレーザの第４高調波（波長２６６
ｎｍ）を用いる例が特願昭５５−１４１０５４ ｒレー
ザ薄膜形成装置」の実施例の説明のなかで０ｒ（Ｃｏ）
６を用いる場合について記述されている。しかし、その
場合、光源に関してこれ以上の具体的な記述はなく、も
ちろんレーザＣＶＤの結果についても触れられていない
。
ＱスイッチＮｄ：固体レーザの第４高調波を実用的な光
ＣＶＤ用光源に用いる場合には、まず第４高調波の高出
力化を図ることが重要である。その場合は、高調波の変
換効率を高めるために、ピークパワーの高いパルス励起
ＱスイッチＮｄ：ＹＡＧレーザを用いることが一般的に
考えられる。この構成のもとでは、くり返し速度約５０
Ｈｚ 、ビークパワー約１００ｋＷ、パルス幅約Ｉｏ
ｎｓの第４高調波を得るのが、はぼ一般的な特性上の限
界である。これらの特性の特徴は、パルス幅やくり返し
速度はエキシマレーザの特性とほぼ同じで、ピークパワ
ーは３桁上度エキシマレーザよりも低いことである。し
かし、ピークパワーの差についても、ビーム断面積の差
を考慮して単位面積当りのパワー密度を比べれば、両光
源はほぼ同程度と言いうる。このため、同一の光学系で
物質に照射した場合の照射強度に関しては、はぼエキシ
マレーザ基みの特性がこの第４高調波によって得られる
。従って光ＣＶＤに用いた場合の効果もほぼ同等と期待
され、実際、前記のＣｒ（Ｃｏ）６ガスからのＣｒのＣ
ＶＤの場合について確認されている。すなわち、エキシ
マレーザの装置構成上の前述の欠点がなく、光ＣＶＤ特
性は、エキシマレーザと同等という光源が、パルス励起
ＱスイッチＹＡＧレーザの第４高調波光により、得られ
る。
ＣＶＤ用光源に用いる場合には、まず第４高調波の高出
力化を図ることが重要である。その場合は、高調波の変
換効率を高めるために、ピークパワーの高いパルス励起
ＱスイッチＮｄ：ＹＡＧレーザを用いることが一般的に
考えられる。この構成のもとでは、くり返し速度約５０
Ｈｚ 、ビークパワー約１００ｋＷ、パルス幅約Ｉｏ
ｎｓの第４高調波を得るのが、はぼ一般的な特性上の限
界である。これらの特性の特徴は、パルス幅やくり返し
速度はエキシマレーザの特性とほぼ同じで、ピークパワ
ーは３桁上度エキシマレーザよりも低いことである。し
かし、ピークパワーの差についても、ビーム断面積の差
を考慮して単位面積当りのパワー密度を比べれば、両光
源はほぼ同程度と言いうる。このため、同一の光学系で
物質に照射した場合の照射強度に関しては、はぼエキシ
マレーザ基みの特性がこの第４高調波によって得られる
。従って光ＣＶＤに用いた場合の効果もほぼ同等と期待
され、実際、前記のＣｒ（Ｃｏ）６ガスからのＣｒのＣ
ＶＤの場合について確認されている。すなわち、エキシ
マレーザの装置構成上の前述の欠点がなく、光ＣＶＤ特
性は、エキシマレーザと同等という光源が、パルス励起
ＱスイッチＹＡＧレーザの第４高調波光により、得られ
る。
しかり、この第４高調波を用いた場合でも、数ミクロン
からサブミクロンに至る微小領域へのＣＶＤ特性はエキ
シマレーザを用いた場合と同様不充分であった。即ち、
この０ｒ（Ｃｏ）６からのＣｒの堆積の場合などでは、
光が、光分解だけでなく、堆積膜の加熱作用を誘起しな
いと、金属光沢を有する良好な膜質を形成できないこと
が５０Ｈｚのエキシマレーザを用いた実験で判明してい
た（前述の５９年春季応用物理学関係連合講演会、講演
番号３１ｐＫ１０）が、このパルス励起ＹＡＧレーザの
第４高調波を用いた場合でも、同様の結果が得られた。
からサブミクロンに至る微小領域へのＣＶＤ特性はエキ
シマレーザを用いた場合と同様不充分であった。即ち、
この０ｒ（Ｃｏ）６からのＣｒの堆積の場合などでは、
光が、光分解だけでなく、堆積膜の加熱作用を誘起しな
いと、金属光沢を有する良好な膜質を形成できないこと
が５０Ｈｚのエキシマレーザを用いた実験で判明してい
た（前述の５９年春季応用物理学関係連合講演会、講演
番号３１ｐＫ１０）が、このパルス励起ＹＡＧレーザの
第４高調波を用いた場合でも、同様の結果が得られた。
特に１０１ｍ以下の微小領域への堆積では、加熱効果を
高めるべく１パルス当りのエネルギーを増大させると、
堆積膜に照射光自身による損傷を生してしまい、良好膜
が得られなかった。
高めるべく１パルス当りのエネルギーを増大させると、
堆積膜に照射光自身による損傷を生してしまい、良好膜
が得られなかった。
このように、従来の光源の問題点により、これらの光源
を用いた従来の光化学反応誘起方法および装置では、微
小領域へのＣＶＤ特性が不充分であった。
を用いた従来の光化学反応誘起方法および装置では、微
小領域へのＣＶＤ特性が不充分であった。
（発明の目的）
本発明の目的は、かくのごとき従来の光化学反応誘起用
光源の特性に基づく光化学反応誘起方法および装置の欠
点を除去し、微小領域への良好な光ＣＶＤ膜の形成等を
可能とする光化学反応誘起方法および装置を提供するこ
とにある。
光源の特性に基づく光化学反応誘起方法および装置の欠
点を除去し、微小領域への良好な光ＣＶＤ膜の形成等を
可能とする光化学反応誘起方法および装置を提供するこ
とにある。
（発明の構成）
本発明の方法は、連続誘起ＱスイッチＮｄ固体レーザか
らの出射光の紫外域高調波光を、該紫外域高調波光の照
射によって光化学反応を起こす気体にさらされた基板に
照射して、該基板上の該照射部分に該光化学反応を誘起
する構成となっている。
らの出射光の紫外域高調波光を、該紫外域高調波光の照
射によって光化学反応を起こす気体にさらされた基板に
照射して、該基板上の該照射部分に該光化学反応を誘起
する構成となっている。
また本発明の装置は、連続励起ＱスイッチＮｄ固体レー
ザと紫外域高調波の発振器とからなる紫外光源と、該紫
外光源の出射光を基板に導く光学系と、該出射光の照射
によって光化学反応を生ずる気体を該基板上に導くガス
供給系と、該基板を該気体の雰囲気中に保持する機構及
び該出射光の入射用の窓を備えている反応セルとを少な
くとも具備した構成となっている。
ザと紫外域高調波の発振器とからなる紫外光源と、該紫
外光源の出射光を基板に導く光学系と、該出射光の照射
によって光化学反応を生ずる気体を該基板上に導くガス
供給系と、該基板を該気体の雰囲気中に保持する機構及
び該出射光の入射用の窓を備えている反応セルとを少な
くとも具備した構成となっている。
（本発明の作用原理）
従来の、加熱作用を必要とする光ＣＶＤで微小領域に良
好な膜を形成する場合、重要なポイントのひとつは堆積
膜の冷却過程を検討することである。ガラス上へのＣｒ
（Ｃｏ）６がらのＣｒの堆積の場合、照射レーザ光を吸
収するのは堆積したＣｒ膜自身のみである。大面積に堆
積させる場合の堆積膜の冷却は膜の垂直方向への１次元
の熱伝導で考えれば良い。これに対し、微小領域への堆
積では、堆積膜面内方向への熱拡散も相対的に顕著に生
ずる。即ち、３次元の熱伝導が生じ、実効的に堆積膜の
冷却効果が高まる。この状況は、基板の熱拡散長よりも
堆積膜のサイズの方が小さい数４ｍ領域への堆積の場合
により顕著になる。このような、従来技術に対する問題
点の考察に基づき、本発明においては従来のパルス励起
ＱスイッチＹＡＧレーザの第４高調波に代え、連続励起
ＱスイッチＮｄ：固体レーザと紫外域の高調波、なかで
も連続励起超音波（ＡＯ）ＱスイッチＮｄ：ＹＡＧレー
ザの出射光の第４高調波（波長２６６ｎｍ）を光源とし
ている。この差により、紫外光の特性としては、パルス
エネルギーが約３桁小さくパルス幅が１桁強拡がり、第
４高調波への変換効率も１桁以上小さくなるなどの、一
般用途には不利な特性となる。しかし、パルスのくり返
し速度は逆に１〜２桁も高くできるため、照射する１パ
ルス当りのピーク、強度を堆積膜光損傷のしきい値以下
に充分押えて、なおかつ、１パルス当りの入力不足をく
り返し速度の向上による充分な加熱積分効果で補うこと
ができる。しかも、この加熱積分効果は、堆積膜に対し
てＣＶＤ温度以下の定常的な昇温効果をもたらすごとく
できるので、実際のＣＶＤが生ずるのは、個々の入射パ
ルスによる過渡的な温度上昇時のみに限定でき、その結
果、得られる堆積膜のパターンは、定常的加熱時に見ら
れる拡がりを伴うことなく、光照射部を忠実に反映した
精細なパターンが形成できる。
好な膜を形成する場合、重要なポイントのひとつは堆積
膜の冷却過程を検討することである。ガラス上へのＣｒ
（Ｃｏ）６がらのＣｒの堆積の場合、照射レーザ光を吸
収するのは堆積したＣｒ膜自身のみである。大面積に堆
積させる場合の堆積膜の冷却は膜の垂直方向への１次元
の熱伝導で考えれば良い。これに対し、微小領域への堆
積では、堆積膜面内方向への熱拡散も相対的に顕著に生
ずる。即ち、３次元の熱伝導が生じ、実効的に堆積膜の
冷却効果が高まる。この状況は、基板の熱拡散長よりも
堆積膜のサイズの方が小さい数４ｍ領域への堆積の場合
により顕著になる。このような、従来技術に対する問題
点の考察に基づき、本発明においては従来のパルス励起
ＱスイッチＹＡＧレーザの第４高調波に代え、連続励起
ＱスイッチＮｄ：固体レーザと紫外域の高調波、なかで
も連続励起超音波（ＡＯ）ＱスイッチＮｄ：ＹＡＧレー
ザの出射光の第４高調波（波長２６６ｎｍ）を光源とし
ている。この差により、紫外光の特性としては、パルス
エネルギーが約３桁小さくパルス幅が１桁強拡がり、第
４高調波への変換効率も１桁以上小さくなるなどの、一
般用途には不利な特性となる。しかし、パルスのくり返
し速度は逆に１〜２桁も高くできるため、照射する１パ
ルス当りのピーク、強度を堆積膜光損傷のしきい値以下
に充分押えて、なおかつ、１パルス当りの入力不足をく
り返し速度の向上による充分な加熱積分効果で補うこと
ができる。しかも、この加熱積分効果は、堆積膜に対し
てＣＶＤ温度以下の定常的な昇温効果をもたらすごとく
できるので、実際のＣＶＤが生ずるのは、個々の入射パ
ルスによる過渡的な温度上昇時のみに限定でき、その結
果、得られる堆積膜のパターンは、定常的加熱時に見ら
れる拡がりを伴うことなく、光照射部を忠実に反映した
精細なパターンが形成できる。
（実施例）
以下図面を用いて、本発明の方法による実施例及び本発
明の装置を詳細に説明する。図は、本発明の方法による
具体的−実施例及び本発明の構成図である。連続励起Ｑ
スイッチＮｄ：ＹＡＧレーザー１からの基本波（波長１
．０６ ｐｍ）光は、位相整合状態の態の紫外域高調波
発生用結晶からなる紫外域高調波発生器２を通って、第
３高調波（波長３５５ 、ｍ）ないし第４高調波（波長
２１２ 、ｍ）に変換される。ＳＨＧ結晶としてＣＤ”
Ａ（ＣｓＤ２Ａｓ０４）やＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ４）な
どの高変換効率の結晶を用いることにより、ＳＨ光（波
長５３３、ｍ）への変換効率として１０％が得られる。
明の装置を詳細に説明する。図は、本発明の方法による
具体的−実施例及び本発明の構成図である。連続励起Ｑ
スイッチＮｄ：ＹＡＧレーザー１からの基本波（波長１
．０６ ｐｍ）光は、位相整合状態の態の紫外域高調波
発生用結晶からなる紫外域高調波発生器２を通って、第
３高調波（波長３５５ 、ｍ）ないし第４高調波（波長
２１２ 、ｍ）に変換される。ＳＨＧ結晶としてＣＤ”
Ａ（ＣｓＤ２Ａｓ０４）やＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ４）な
どの高変換効率の結晶を用いることにより、ＳＨ光（波
長５３３、ｍ）への変換効率として１０％が得られる。
連続励起ＱスイッチＮｄ：ＹＡＧレーザー１の出力とし
ては、ＴＥＭ００モードでＩＯＷ程度の特性が可能なの
で、ＳＨ先の平均パワーとしては最大ＩＷ程度の特性が
期待できる。得られたＳＨ光は位相整合状態の第４高調
波光（ＦＨ光）発生用のＫＤ”Ｐ（ＫＤ２ＰＯ４）を用
いて第４高調波に変換するのを基本とする。この場合の
変換効率は５〜１０％程度が実現できるので、最大平均
出力５０〜１００ｍＷのパルス別のＦＨ光が得られる。
ては、ＴＥＭ００モードでＩＯＷ程度の特性が可能なの
で、ＳＨ先の平均パワーとしては最大ＩＷ程度の特性が
期待できる。得られたＳＨ光は位相整合状態の第４高調
波光（ＦＨ光）発生用のＫＤ”Ｐ（ＫＤ２ＰＯ４）を用
いて第４高調波に変換するのを基本とする。この場合の
変換効率は５〜１０％程度が実現できるので、最大平均
出力５０〜１００ｍＷのパルス別のＦＨ光が得られる。
その出力のうちからプリズムや多層膜コーティング、エ
タロンなどあ波長選択素子３により、ＦＨ光のみをとり
出す。
タロンなどあ波長選択素子３により、ＦＨ光のみをとり
出す。
このようにして得られたＦＨ光は、適当な反射鏡４など
を介して基板５に対しほぼ垂直方向から光レーノデｔ！
色コｚ１イア６↓弔起１し二ｌ−壮嬰橡士也仁よ基板５
の上へ照射するＦＨ光のパ゛ターンは、マスク７の集光
レンズ６による転写像である、マスク７の交換により任
意に変えられる。基板５の照射位置のモニタは、ＦＨ光
などの紫外域高調波は良く透過し、アライメント用の可
視域の光は良く反射するフィルタ８で前記のＦＨ先の光
路とは分離した可視域の光路上に設けた接眼レンズ９を
用いて、基板５の表面に焦点を合わせて行う。目視に代
えてＴＶモニタなどを用いたモニタの自動化が可能なこ
とは言うまでもない。基板５は、反応セル１０内に装着
されている。セル内にＦＨ光を入射させるのに石英など
の紫外光透過性の窓１１を反応セル１０に設ける。反応
セル１０は微動位置決め機構１２によりサブミクロン精
度での位置移動が可能なため、基板５の位置決め精度が
高くなる。反応セル内は、Ａｒバッファガスで稀釈され
たＣｒ（Ｃｏ）ｓ蒸気で満たされているが、これらから
なる光化学反応性ガスはガス供給系から供給される。ガ
ス供給系は原料リザーバ１３、コック１４、バッファガ
ス供給器１５、及びそれらをつなぐ配管とからなってい
る。リザーバ１３内にはＣｒ（Ｃｏ）６の粉末が入れら
れおり、バッファガス供給器１５からのＡｒガスがコッ
ク１４の開閉によりリザーバ１３内に流入して、はぼＣ
ｒ（Ｃｏ）６の飽和蒸気圧（常温、約ＩＴｏｒｒ）でリ
ザーバ１３内及び反応セル内が満たされる。このような
ガスの状態で、前述のＦＨ光を基板５に約１０秒間、約
ＩＭＷ／ｃｍ２の強度で照射すると光の照射部分にだけ
、Ｃｒの堆積を生した。しかも、この構成により、従来
のエキシマレーザ光やパルス励起ＱスイッチＹＡＧレー
ザの第４高調波光を用いた場合には得られなかった、数
いｍ径の微小領域の良好なＣｒ膜の形成が石英の基板５
の上で実現し、最小径としては１ ｐｍまで可能で、ま
たマスク５のパターンにより２ｐｍ口の充分微細だパタ
ーンの堆積の可能なことが確認されている、得られたＣ
ｒ膜の基板への付着力は非常に高く、膜質も充分密で良
好な遮光性や導電性を有することが確認された。これら
の結果から、従来は充分実用的な方式がなく、実現が待
たれていたフォトマスクのピンホール欠陥の修正は、本
発明の光化学反応誘起用装置及び方法の適用により実現
できた。以上光源として用いられた連続励起Ｑスイッチ
Ｎｄ：ＹＡＧレーザでは、ＡＯ−Ｑスイッチ素子を用い
てＩＫＨｚ程度の高速でＱスイッチ動作を行っている。
を介して基板５に対しほぼ垂直方向から光レーノデｔ！
色コｚ１イア６↓弔起１し二ｌ−壮嬰橡士也仁よ基板５
の上へ照射するＦＨ光のパ゛ターンは、マスク７の集光
レンズ６による転写像である、マスク７の交換により任
意に変えられる。基板５の照射位置のモニタは、ＦＨ光
などの紫外域高調波は良く透過し、アライメント用の可
視域の光は良く反射するフィルタ８で前記のＦＨ先の光
路とは分離した可視域の光路上に設けた接眼レンズ９を
用いて、基板５の表面に焦点を合わせて行う。目視に代
えてＴＶモニタなどを用いたモニタの自動化が可能なこ
とは言うまでもない。基板５は、反応セル１０内に装着
されている。セル内にＦＨ光を入射させるのに石英など
の紫外光透過性の窓１１を反応セル１０に設ける。反応
セル１０は微動位置決め機構１２によりサブミクロン精
度での位置移動が可能なため、基板５の位置決め精度が
高くなる。反応セル内は、Ａｒバッファガスで稀釈され
たＣｒ（Ｃｏ）ｓ蒸気で満たされているが、これらから
なる光化学反応性ガスはガス供給系から供給される。ガ
ス供給系は原料リザーバ１３、コック１４、バッファガ
ス供給器１５、及びそれらをつなぐ配管とからなってい
る。リザーバ１３内にはＣｒ（Ｃｏ）６の粉末が入れら
れおり、バッファガス供給器１５からのＡｒガスがコッ
ク１４の開閉によりリザーバ１３内に流入して、はぼＣ
ｒ（Ｃｏ）６の飽和蒸気圧（常温、約ＩＴｏｒｒ）でリ
ザーバ１３内及び反応セル内が満たされる。このような
ガスの状態で、前述のＦＨ光を基板５に約１０秒間、約
ＩＭＷ／ｃｍ２の強度で照射すると光の照射部分にだけ
、Ｃｒの堆積を生した。しかも、この構成により、従来
のエキシマレーザ光やパルス励起ＱスイッチＹＡＧレー
ザの第４高調波光を用いた場合には得られなかった、数
いｍ径の微小領域の良好なＣｒ膜の形成が石英の基板５
の上で実現し、最小径としては１ ｐｍまで可能で、ま
たマスク５のパターンにより２ｐｍ口の充分微細だパタ
ーンの堆積の可能なことが確認されている、得られたＣ
ｒ膜の基板への付着力は非常に高く、膜質も充分密で良
好な遮光性や導電性を有することが確認された。これら
の結果から、従来は充分実用的な方式がなく、実現が待
たれていたフォトマスクのピンホール欠陥の修正は、本
発明の光化学反応誘起用装置及び方法の適用により実現
できた。以上光源として用いられた連続励起Ｑスイッチ
Ｎｄ：ＹＡＧレーザでは、ＡＯ−Ｑスイッチ素子を用い
てＩＫＨｚ程度の高速でＱスイッチ動作を行っている。
Ｑスイッチ発振を制御するＱスイッチトリガー回路は、
各種の自動制御信号のより外部からの制御が可能なこと
は言うまでもなく、本発明の場合、基板の一カ所での微
細加工時間は数秒から長くても数分の時間であり、その
光を照射させる時間だけＱスイッチ発振を行わせるのに
、このトリが一回を用いつる。以上の実施例においては
、連続励起ＱスイッチＮｄ固体レーザとしてＡＯ−Ｑス
イッチのＮｄ：ＹＡＧレーザを用いたが、レーザ材料と
して連続発振可能な他のレーザ材料、例えばＮｄ：ＹＬ
ＦやＮｄ：ＧＧＧなどの代替材料が用いうることは言う
までもない。また、紫外域高調波発生Ｇ２としては、こ
こでは第４高調波の場合を主として説明したが、ＣＶＤ
ガスの吸収波長との関連で、第３高調波光（３５４ｎｍ
）や第５高調波光（２１３ｎｍンなとも用いうろことは
言うまでもない。前者の場合には、第２高調波光（５３
２ｎｍ）と基本波光（１，０６４、ｍ）の和ｍ波を生−
径者では一笛４高調波先と基本波光との和周波発生、第
２高調波光と第３高調波光との和周波発生をそれぞれ行
うための位相整合された非線形光学結晶を用いれば良い
。また、本発明の具体的な実施例の説明としては光ＣＶ
ＤのうちのＣｒの堆積について述べたが、本発明はＣｒ
以外の金属のみならず、他の絶縁体や半導体のＣＶＤ、
さらには、これらの材料の光エッチングなどの他のプロ
セスにも有効である。また、具体的実施例では、Ｃｒ（
Ｃｏ）６などの粉末をＣＶＤに用いる場合について述べ
たが、液体もしくは気体の他のＣＶＤ材料やエツチング
材料を追加もしくは代替で用いることにより必要となる
ガス供給系の変更は、なんら本発明の効果をさまたげな
いことも自明である。
各種の自動制御信号のより外部からの制御が可能なこと
は言うまでもなく、本発明の場合、基板の一カ所での微
細加工時間は数秒から長くても数分の時間であり、その
光を照射させる時間だけＱスイッチ発振を行わせるのに
、このトリが一回を用いつる。以上の実施例においては
、連続励起ＱスイッチＮｄ固体レーザとしてＡＯ−Ｑス
イッチのＮｄ：ＹＡＧレーザを用いたが、レーザ材料と
して連続発振可能な他のレーザ材料、例えばＮｄ：ＹＬ
ＦやＮｄ：ＧＧＧなどの代替材料が用いうることは言う
までもない。また、紫外域高調波発生Ｇ２としては、こ
こでは第４高調波の場合を主として説明したが、ＣＶＤ
ガスの吸収波長との関連で、第３高調波光（３５４ｎｍ
）や第５高調波光（２１３ｎｍンなとも用いうろことは
言うまでもない。前者の場合には、第２高調波光（５３
２ｎｍ）と基本波光（１，０６４、ｍ）の和ｍ波を生−
径者では一笛４高調波先と基本波光との和周波発生、第
２高調波光と第３高調波光との和周波発生をそれぞれ行
うための位相整合された非線形光学結晶を用いれば良い
。また、本発明の具体的な実施例の説明としては光ＣＶ
ＤのうちのＣｒの堆積について述べたが、本発明はＣｒ
以外の金属のみならず、他の絶縁体や半導体のＣＶＤ、
さらには、これらの材料の光エッチングなどの他のプロ
セスにも有効である。また、具体的実施例では、Ｃｒ（
Ｃｏ）６などの粉末をＣＶＤに用いる場合について述べ
たが、液体もしくは気体の他のＣＶＤ材料やエツチング
材料を追加もしくは代替で用いることにより必要となる
ガス供給系の変更は、なんら本発明の効果をさまたげな
いことも自明である。
（本発明の効果）
以上述べたごとく、本発明の光化学反応誘起方法及び装
置により連続励起ＱスイッチＮｄ：ＹＡＧレーザの高速
繰り返しパルス光源や連続発振光源を用いた場合には実
現できない、微小領域への光化学効果及び光加熱効果を
、光損傷を避けながら高めることかできる。このため、
本発明による方法及び装置を適用すると、従来になく微
小な領域へ良好な加工を行うことができる。
置により連続励起ＱスイッチＮｄ：ＹＡＧレーザの高速
繰り返しパルス光源や連続発振光源を用いた場合には実
現できない、微小領域への光化学効果及び光加熱効果を
、光損傷を避けながら高めることかできる。このため、
本発明による方法及び装置を適用すると、従来になく微
小な領域へ良好な加工を行うことができる。
図は、本発明による光化学反応誘起装置及び光化学反応
誘起方法を適用した場合の一実施例の概略的構成図で、 １− 連続励起ＱスイッチＮｄ：ＹＡＧレーザ、２−
紫外域高調波発生器、３−９波長選択素子、４− 反射
鏡、５−１基板、６−０集光レンズ、７− マスク、８
− フィルタ、９−１接眼レンズ、１〇−反応セル、１
１−１窓、１２− 微動位置決め機構、１３− 原
料リザーバ、１４− コック、１５− バッファガ
ス供給器、である。
誘起方法を適用した場合の一実施例の概略的構成図で、 １− 連続励起ＱスイッチＮｄ：ＹＡＧレーザ、２−
紫外域高調波発生器、３−９波長選択素子、４− 反射
鏡、５−１基板、６−０集光レンズ、７− マスク、８
− フィルタ、９−１接眼レンズ、１〇−反応セル、１
１−１窓、１２− 微動位置決め機構、１３− 原
料リザーバ、１４− コック、１５− バッファガ
ス供給器、である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、連続励起ＱスイッチＮｄ固体レーザからの出射光の
紫外域高調波光を、該紫外域高調波光の照射によって光
化学反応を起こす気体にさらされた基板に照射して、該
基板上の該照射部分に該光化学反応を誘起することを特
徴とする光化学反応誘起方法。 ２、連続励起ＱスイッチＮｄ固体レーザと紫外域高調波
の発生器とからなる光源と、該光源の出射光を基板に導
く光学系と、該出射光の照射によって光化学反応を生ず
る気体を該基板上に導くガス供給系と、該基板を該気体
の雰囲気中に保持する機構及び該出射光の入射用の窓を
備えている反応セルとを少なくとも具備することを特徴
とした光化学反応誘起装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14814584A JPS6128444A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 光化学反応誘起方法およびその装置 |
| EP85108906A EP0169485B1 (en) | 1984-07-17 | 1985-07-16 | Method and apparatus for inducing photochemical reaction |
| DE8585108906T DE3584798D1 (de) | 1984-07-17 | 1985-07-16 | Anreizverfahren und vorrichtung fuer photochemische reaktionen. |
| US07/393,070 US4976930A (en) | 1984-07-17 | 1989-08-03 | Method and apparatus for inducing photochemical reaction |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14814584A JPS6128444A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 光化学反応誘起方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6128444A true JPS6128444A (ja) | 1986-02-08 |
| JPS6356819B2 JPS6356819B2 (ja) | 1988-11-09 |
Family
ID=15446269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14814584A Granted JPS6128444A (ja) | 1984-07-17 | 1984-07-17 | 光化学反応誘起方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6128444A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0563725U (ja) * | 1992-02-06 | 1993-08-24 | 富士車輌株式会社 | スクラップ切断装置 |
| JP2013128074A (ja) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | Tosoh Corp | 基体表面の傷の修復方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6149392A (ja) * | 1984-08-17 | 1986-03-11 | 三菱電機株式会社 | 避雷器の動作検出装置 |
-
1984
- 1984-07-17 JP JP14814584A patent/JPS6128444A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6149392A (ja) * | 1984-08-17 | 1986-03-11 | 三菱電機株式会社 | 避雷器の動作検出装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0563725U (ja) * | 1992-02-06 | 1993-08-24 | 富士車輌株式会社 | スクラップ切断装置 |
| JP2013128074A (ja) * | 2011-12-19 | 2013-06-27 | Tosoh Corp | 基体表面の傷の修復方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6356819B2 (ja) | 1988-11-09 |
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Legal Events
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| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
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| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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