JPS63137162A - レ−ザ蒸着式多層膜形成装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は２例えばｃｏ２レーザを用いて、基材に櫨々
のセラミックスを蒸着し、多層膜を形成させるレーザｇ
層式多層展形成装置に関するものである。

〔従来の技術〕

真空中に設置した被照射材にレーザ光を集光照射し、被
照射材を蒸発させ、蒸発粒子を金属基板等の上に付着・
堆積させ膜を形成させうるレーザ蒸着装置には、いくつ
かの報告例がある。

第３図及び第４図は９例えば特開昭５９−１１６３７３
号公報に示された従来のレーザ蒸着装置の構成図であり
９図において、（１）はレーザ発振器。

例えばＣＯ２レーザ発振器よシ発振されたレーザ光。

（２）はレーザ光（１）を集光する集光レンズ、（３）
は集光レンズ（２）で集光したレーザ光を真空チャンバ
（４）内に導く透過窓、（５）は透過窓（３）より導か
れた集光されたレーザ光を照射される被照射材、（７）
はレーザ光の集光照射によって被照射材（５）より蒸発
した粒子を付着、堆積させる基材である。

第４図は第３図の上面図である。

レーザ光（１１は集光レンズ（２）を通って集光され。

透過窓（３）を通って真空チャンバ（４）に導入され、
被照射材（５）に照射される。集光されたレーザ光の照
射により被照射材（５）の粒子は蒸発し、この蒸発粒子
が飛び出す方向に配置された基材（７）上に蒸発物が付
着・堆積する。

このレーザ蒸着装置を用いて多種類の被照射材の粒子を
蒸発させ基材上に蒸着させ、多ｊ−膜全形成させるには
、ある物質を蒸着した後、被照射材を収り換えることに
よって行なうことが可能である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来の方法では、多層膜を形成させるには
、一度レーザの照射を停止し、真空チャンバの真空を破
って試料を交換する必要があるため、工程上、不合理で
あること、−置火気中に。

形成された膜及び基材がさらされるので酸化等の影響に
より所望の膜質の腺が得られないこと、基材の温度を成
膜中、制御している場合、真空を破るために基材及び膜
に一工程ごとに温度変化が生じることが避けられないた
め温度の上昇・下降に伴う熱的要因に基づく歪が膜内に
発生し安定な膜が得られないこと、といった問題点がｂ
った。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、容易にかつ連続的にしかも膜質が安定し、その制
御が答易な、レーザ蒸着式多層膜形成装置を得ることを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明のレーザ蒸着式多層膜形成装置は、真空雰囲気
中で、可動式台座に異種類のセラミックス材料をそれぞ
れ基材に対向して載置し、所望のセラミックス材料をレ
ーザビーム照射位置に次々に配置し、異種のセラミック
スを次々に蒸発させこれらを上記基材に付着、堆積させ
るようにしたものである。

〔作用〕

この発明においては、同一真空中で異種類のセラミック
ス材料の中の必要とするセラミックス材料を、適時、レ
ーザ光の集光位置に移動させるだけで、容易に、連続的
な多層膜形成を可能にする。

また、同一真空中で、セラミックス材料′Ｊｋ移ｍさせ
るだけで蒸発させる物質を変えることができるので、膜
質、膜厚、基材温度への工程上の要因の影響がなく、安
定な膜形成を可能にする。

さらに、レーザ蒸着式であるので、蒸！雰囲気の設定を
一定にするか、可変にするかは、自由に選択できるので
、他の膜形成法に比べて膜質の制御雰囲気の転換が容易
となる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図において説明する、 第１図及び第２図は、この発明の一実施例のレーザ蒸着
式多層膜形成装置の構成図Ｃあり２図において、（１）
はレーザ発振器１例えばＣＯ２レーザ発振器より発振さ
れたＶ−ザ光、（２）はレーザ光（１）を集光する集光
レンズ、（３）は集光レンズ（２）で集光されたレーザ
光を真空チャンバ（４）内に導く透過窓。

（６）は透過窓（３）よシ導かれた集光されたレーザ光
を照射される異種のセラピック材料、　（６Ａ）　、　
（６Ｂ）および（６Ｃ）は各々異種のセラミックス材料
、（７）はレーザ光の集光照射によって異種のセラミッ
クス材料（６）より蒸発した粒子を付着、堆積きせる基
材である。

また、（８）は異種類のセラミックス材料をそれぞ゛れ
基材（力に対向して載置する可動式台座である。

第２図は第１図の上面図である。

上記のように構成されたレーザ蒸着式多層膜形成装置に
おいては１例えば１０　　ｔｏｒｒに排気した真空雰囲
気中で、集光されたレーザ光が、異種のセラミックス材
料（６）のうちの一つに照射されることによシ、第２図
の従来の方法と同様の原理で基材（７）に膜が形成され
るが、異種のセラミックス材料（６）は可動式台座（８
）の上に載置されているので。

可動式台座（８）を適時移動させることによ見容易に被
照射されるセラミックス材料を変えることができ、工程
と停止することなく、連続して多層膜の形成が行なえる
。

例えば、セラミックス材料（６人）の次にセラミックス
材料（６Ｂ）を蒸発させ２次いでセラミックス材料（６
Ｃ）を蒸発させたい場合、集光されたレーザ光の照射位
置に所望のセラミックス材料を移動させるだけ、すなわ
ち、最初のセラミックス材料（６Ａ）の照射後２台座（
８）を右へ移動し１次のセラはソクス材料（６Ｂ）を照
射、欠いで台座をさらに右方向へ移動し、最後のセラミ
ックス材料（６Ｃ）を照射するという工程だけで、多層
膜の連続的な形成が容易に行なえる。

以上のように、レーザ蒸着を利用した多層膜形成装置は
、セラミックス材料の移動だけで、多層膜形成が連続的
に、容易に行なえるので１合理性が高い。

さらに、セラミックス材料の移動を制御すれば。

多層膜形成の自動化も容易である。

例えば、第１図において、膜厚モニター計（例えば水晶
振動子）を基材（力に併置、すなわち（９）の位置に設
置し、その信号を制御系を通じて可動式台座（８）とレ
ーザ光の出力、すなわちＶ−ザ発振器の出力とを連動さ
せることにより、所要の膜厚になれば、自動的に蒸発物
質、すなわちセラミックス材料を変える多層膜形成装置
とすることが容易に可能となる。

なお、上記実施例において、照射するレーザ光には、Ｃ
０２レーザ以外のレーザ光２例えばＹＡＧレーザを用い
てもよい。また、膜厚モニター計として水晶振動子を用
いたが、他の膜厚モニター法。

例えば原子吸光法などでもよい。

また、セラミックス材料を被照射材として用いたが、他
の材料でも同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したとおり、この発明は、Ａ−全雰囲気中で、
可動式合服に異種類のセラミックス材料をそれぞれ基材
に対向して載置し、所望のセラミックス材料をレーザビ
ーム照射位置に次々に配置し。

異種のセラミックスを次々に蒸発させこれらを上記基材
に付着、堆積させるようにしたものを用いることにより
、容易にかつ連続的に、しかも膜質が安定し、その制御
が谷易なレーザ蒸着式多層膜形成装置を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

＠１図はこの発明の一実施例のレーザ蒸着式多層膜形成
装置の構成図で、第２図は第１図の上面図、第３図は従
来のレーザ蒸層式換形成装置の構成図で、第４図は第３
図の上面図である。 図において、（１）はレーザーに、　ｔ４＋は真空チャ
ンバ。 （６）は異′ｄｉ類のセラミックス材料、（７）は基材
、（８）は可動式台座である。 なお、谷図中同−符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 真空雰囲気中で、可動式台座に異種類のセラミックス材
   料をそれぞれ基材に対向して載置し、所望のセラミック
   ス材料をレーザビーム照射位置に次々に配置し、異種の
   セラミックスを次々に蒸発させ、これらを上記基材に付
   着、堆積させるようにしたレーザ蒸着式多層膜形成装置
   。