WO2000015864A1 - Generateur de chaleur laser - Google Patents

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WO2000015864A1
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substrate
laser
laser light
heating device
optical fiber
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French (fr)
Inventor
Hideomi Koinuma
Masashi Kawasaki
Original Assignee
Japan Science And Technology Corporation
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Classifications

    • 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
    • C23C14/541—Heating or cooling of the substrates

Definitions

  • the present invention relates to a laser heating device for heating a thin film substrate at a high temperature in a thin film manufacturing process.
  • Oxygen gas is introduced into the vacuum chamber of the film deposition system when forming an oxide film on a substrate in this type of epitaxial thin film vacuum deposition system, including when forming a thin film on a semiconductor wafer. and, to a pressure of about 1 0- 2 ⁇ 1 0- T orr.
  • the film formation conditions are adjusted by heating the substrate to a high temperature.
  • a small energized heater is provided on the substrate mounting portion of the precision sample stage (Goniome, etc.). Is installed. The heater is energized to generate heat, and the heat indirectly heats the substrate.
  • the maximum temperature of heating is limited to 800 ° C at most, especially in the case of a conventional apparatus using a small energized heater. For this reason, the heating efficiency is not sufficient, and the ability to obtain desired film formation conditions is not necessarily easy.
  • the heater may burn out, in which case it cannot be used in an oxidizing atmosphere.
  • an electric current is applied to the sample substrate, it is limited to a sample such as a silicon substrate which can be heated by current supply, and the application range must be limited.
  • an object of the present invention is to provide a laser heating device capable of efficiently and appropriately heating a sample substrate in a vacuum device. Disclosure of the invention
  • a laser heating apparatus is a heating apparatus for heating a substrate for forming a thin film, and applies a laser beam to a substrate installed in a vacuum chamber of the film forming apparatus. Irradiation heats the substrate to a predetermined temperature.
  • the substrate can be heated at a high temperature in a very short time. Further, since laser light is used as a heating method for the substrate, it can be used in an oxidizing atmosphere, and can be heated effectively even on an insulating substrate. In addition, since no current is supplied to the heating source near the substrate holder, no magnetic noise is generated, and analysis using a low-speed charged beam or the like can be performed appropriately.
  • the laser heating apparatus of the present invention is preferably configured such that laser light is guided to the vicinity of the substrate by an optical fiber, and the substrate is directly or indirectly irradiated with laser light from the tip of the optical fiber.
  • the laser heating device of the present invention is preferably configured such that the optical fiber passes through the exterior pipe and the interior of the exterior pipe is evacuated. According to this configuration, the laser heating device of the present invention can be used for a high vacuum device. Further, the laser heating apparatus of the present invention is preferably configured such that the substrate is irradiated with laser light from the tip of the optical fiber via the reflection mirror.
  • the irradiation position of the laser light can be changed.
  • the laser heating apparatus of the present invention is preferably configured to use Nd: YAG laser light.
  • the laser heating apparatus of the present invention includes a substrate holder for holding a substrate, and has a slit-shaped hole around the substrate held by the substrate holder. According to this configuration, it is possible to effectively heat the substrate by preventing heat diffusion, The degree of uniformity is improved.
  • the portion of the substrate holder that receives the laser beam is formed of a material having high laser beam absorption efficiency.
  • the substrate holder can effectively absorb the laser light.
  • a portion where the substrate holder receives the laser beam is coated with a metal oxide film and a ceramic.
  • the weight of the substrate holder can be reduced, and the laser beam can be effectively absorbed and heated.
  • the portion of the substrate holder that receives the laser beam is formed of a thin film material having a high laser beam absorption efficiency.
  • the weight of the substrate holder can be reduced, and the laser beam can be effectively absorbed and heated.
  • the laser heating device of the present invention preferably protects the coating and the thin film material with a transparent substance so as not to evaporate.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an embodiment of the laser heating device of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration example of a laser beam induction irradiation means according to the laser heating device of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the vicinity of the distal end of the laser beam induction irradiation means according to the laser heating device of the present invention.
  • FIG. 4A and 4B are views showing a substrate holder 1 according to the present invention, wherein FIG. 4A is an external perspective view, and FIG. Is a sectional view.
  • FIGS. 5A and 5B are views showing a substrate holder 1 having a slit-shaped hole according to the present invention, wherein FIG. 5A is an external perspective view, and FIG. 5B is a cross-sectional view.
  • FIG. 6 is a view showing an example of another substrate holder, in which (a) is an external perspective view and (b) is a cross-sectional view.
  • a substrate 1 is supported at a predetermined position by a substrate support mechanism 10 in a vacuum chamber 101 of a vacuum film forming apparatus 100, for example.
  • the vacuum film forming apparatus 100 includes a laser heating apparatus 20 according to the present invention for heating the substrate 1 at a high temperature.
  • the vacuum film forming apparatus 100 is also connected to a reaction gas control mechanism (not shown) for introducing oxygen gas into the vacuum chamber 101 and setting and adjusting the gas pressure to a predetermined pressure.
  • the substrate 1 installed in the vacuum chamber 101 of the vacuum film forming apparatus 100 is irradiated with a laser beam to heat the substrate 1 to a predetermined temperature. .
  • the laser heating device 20 of the present invention includes a laser generation device 21 and a laser light induction irradiation means 22 composed of an optical fiber described later.
  • the laser light generated by the laser generator 21 is guided to the vicinity of the substrate 1 by an optical fiber, and the laser light is directly or indirectly applied to the substrate 1 from the tip of the optical fiber. Fired.
  • the Nd: YAG laser light generated by the laser generator 21 is used.
  • the optical fiber 23 preferably passes through a stainless steel outer pipe 24. Further, the inside of the exterior pipe 24 is evacuated. In this case, a vacuum evacuation hole 26 is applied to the coating portion 25 on one end side of the optical fiber 23. 8 are formed, and vacuum evacuation is performed through these vacuum evacuation holes 26, 27, and 28.
  • One end of the optical fiber 23 is fixed by a fiber check 29, and the ferrule 30 is fitted into the fitting hole 31a of the flange 31.
  • the flange 31 is fixed to a predetermined portion of the vacuum chamber 101 with bolts or the like.
  • the laser light from the laser generator 21 is introduced into one end of the optical fiber 23 attached to the vacuum chamber 101 as described above.
  • the outer pipe 24 on the distal end side of the optical fiber 23 is filled with a ceramic or glass-based adhesive 32 around the optical fiber 23.
  • the tip of the optical fiber 23 is formed as a curved surface so that the laser beam emitted from the optical fiber 23 can be applied to the substrate 1 with an appropriate spot diameter.
  • the substrate 1 is irradiated with laser light from the tip of the optical fiber 23 via the reflection mirror 33 as shown in FIG.
  • the substrate 1 may be irradiated with laser light without using the reflective mirror 33, that is, directly from the tip of the optical fiber 23.
  • the substrate 1 is supported on a substrate holder 11 of a substrate support mechanism 10.
  • the position of the substrate 1 can be adjusted via the substrate holder 11 in three orthogonal directions of the X axis, the Y axis, and the Z axis.
  • the rotational position can be adjusted around each of the three orthogonal axes, and a so-called eucentric rotational force ⁇ a possible supporting mechanism.
  • the substrate 1 can be controlled with extremely high positional accuracy.
  • the laser heating device 20 of the present invention having the above-described configuration, the laser light generated by the laser generator 21 is guided to the vicinity of the substrate 1 by the optical fiber 23, and in this example, the reflected light is reflected by the reflection mirror 13. From the end of the optical fiber 23 to the substrate 1 indirectly. The light is irradiated.
  • the Nd: YAG laser light as a heating method of the substrate 1, high-temperature heating can be performed in an extremely short time.
  • the position of the substrate 1 can be precisely controlled by the substrate support mechanism 10, and a precision sample stage with excellent performance characteristics can be realized.
  • the inside of the outer pipe 24 through which the optical fiber 23 passes is evacuated, and the method of introducing the laser beam into the vacuum chamber 101 in this way makes it possible to reduce the atmospheric pressure to a very high vacuum. Can be adjusted from degrees to atmospheric pressure.
  • substrate holder is made of Inconel, Nickel, Chromium, etc., which has high thermal conductivity. L, preferably used.
  • FIG. 4A and 4B are views showing the substrate holder 1, in which FIG. 4A is an external perspective view, and FIG. 4B is a sectional view.
  • FIG. 4 (a) shows the side irradiated with laser light.
  • the substrate holder 41 shown in FIG. 4 has a metal oxide or ceramics that absorbs laser light well formed on the upper surface to be irradiated with the laser light. These materials having good heat absorption efficiency may be formed by coating. In the example shown in FIG. 4, a disc-shaped shape having good force symmetry may be used.
  • the substrate holder 51 shown in FIG. 5 has a slit-like hole 53 formed around the substrate of the substrate holder shown in FIG. 4, and the substrate holder 51 is provided so that the substrate can be effectively heated.
  • the oxide 56 oxidized at high temperature is formed on a part of the oxide.
  • a substrate holder having slit-shaped holes around the substrate may be made of a material having poor heat conductivity.
  • the number of substrates is one.
  • a plurality of substrates may be provided, and in that case, a slit-shaped hole may be provided around the substrate. Holes may be provided.
  • oxidized metal such as inconel, nickel and chromium may be used to absorb the Nd: YAG laser light well.
  • FIG. 6 is a view showing an example of another substrate holder, in which (a) is an external perspective view and (b) is a cross-sectional view. In FIG. 6 (a), the side irradiated with laser light is shown.
  • another substrate holder 61 has a hole 63 formed with a step and a sapphire 65 abutting the step of this hole, for example, an inconel oxidized at a high temperature.
  • the metal plate 67 is sandwiched between the sapphire 65 and the substrate 5, and the substrate 5 is fixed to the substrate holder 61 with a fixture 69.
  • the light receiving surface is surrounded by sapphire so that the metal layer does not evaporate by the irradiation of the laser light, but any transparent material that can withstand the heating of the laser light may be used.
  • the substrate holder having such a configuration is lightweight and can absorb the laser light well, so that the amount of heat escaping from the heated metal bed can be extremely small.
  • the substrate can be effectively heated and the temperature uniformity is improved.
  • the laser medium is not limited to a solid-state laser of Nd: YAG, but may be a liquid laser, a gas laser, or a semiconductor laser.
  • the laser heating apparatus of the present invention can be used in an oxidizing atmosphere by using laser light as a substrate heating method in a vacuum apparatus, and can also effectively heat an insulating substrate. be able to.
  • the laser heating device of the present invention is extremely useful as a means for efficiently and appropriately heating a sample.

Description

明 細 書 レーザ加熱装置 技術分野
この発明は、 薄膜製造プロセスにおいて薄膜基板を高温加熱するためのレーザ 加熱装置に関するものである。 背景技術
半導体ウェハ上に薄膜を形成する場合をはじめとして、 この種のェピ夕キシャ ル薄膜の真空成膜装置において基板上に酸化膜を形成する場合、 成膜装置の真空 チャンバ内に酸素ガスを導入し、 1 0— 2〜1 0— T o r r程度の圧力にする。 こ れとともにその基板を高温に加熱することにより、 成膜条件の調整が行われる。 このような真空成膜装置内で上記のように基板を加熱しながら、 その基板の位 置を精密に制御する場合、 精密試料台 （ゴニオメ一夕等） の基板設置部に通電式 の小型ヒータが設置される。 そして、 このヒータに通電して発熱させ、 その熱で 間接的に基板を加熱するようにしている。
あるいはまた、 試料台に固定された基板に直接電流を流し、 この場合基板自体 を発熱させる方法が知られている。
しかしながら、 従来装置において、 特に通電式の小型ヒータを用いるものにあ つては、 加熱の最高到達温度は高々 8 0 0 °C禾 に限定される。 このため加熱効 率が十分でなく、 所望の成膜条件を得ること力《必ずしも容易でない。 その上ヒー 夕が焼き切れるおそれがあり、 その場合、 酸化雰囲気下等では使用することがで きなくなる。 また、 試料基板に電流を流す場合、 シリコン基板等の通電加熱が可 能な試料に限定され、 適用範囲が限定されざるを得ない。
さらに、 上述したいずれの方法もしくは装置とも、 間接または直接的な電流に よる加熱方式であるから、 両者ともその電流による磁界が発生する。 このような 磁界の発生は、 特に低速イオンや電子ビームを用いる分析の際、 ビームの進行方 向を曲げる原因ともなり、 分析精度に影響する等の問題を生じさせる。 そこで、 この発明は真空装置において効率的にかつ適正に試料基板を加熱し得 るレーザ加熱装置を提供することを目的とする。 発明の開示
この目的を達成するために、 本発明のレーザ加熱装置は、 薄膜形成用基板を加 熱するための加熱装置であって、 成膜装置の真空チヤンバ内に設置された基板に 対してレーザ光を照射することにより、 該基板を所定温度に加熱するようにした ことを特徴とする。
この構成によれば、 基板を極めて短時間で高温加熱することができる。 さらに 基板の加熱方式としてレーザ光を使用しているので、 酸化雰囲気下での使用が可 能であり、 また絶縁性基板でも有効に加熱することができる。 また、 基板ホルダ 付近の加熱源に電流を流さないため、 磁気ノィズの発生がなく、 低速荷電ビーム 等を用いる分析を適正に行うことができる。
また、 本発明のレーザ加熱装置は、 好ましくはレーザ光を光ファイバにより基 板付近まで誘導し、 光ファィバ先端から直接的または間接的に基板に対してレー ザ光が照射される構成としている。
この構成によれば、 基板のみを限定的に加熱することができる。
また、 本発明のレーザ加熱装置は、 好ましくは光ファイバが外装パイプ内に揷 通するとともに、 外装ノ ィプ内が真空引きされるようにした構成としている。 この構成によれば、 本発明のレーザ加熱装置を高真空装置に使用できる。 また、 本発明のレーザ加熱装置は、 好ましくは光ファイバ先端から反射ミラ一 を介して、 基板に対してレーザ光が照射される構成としている。
この構成によれば、 レ一ザ光の照射位置を変えることができる。
また、 本発明のレーザ加熱装置は、 好ましくは N d ： Y A Gレーザ光を使用す る構成としている。
この構成によれば、 極めて短時間に高温加熱することができる。
さらにこの発明のレーザ加熱装置は、 基板を保持する基板ホルダ一を備えてお り、 この基板ホルダーが保持する基板の周囲にスリッ ト状の孔を有している。 この構成によれば、 熱拡散を防止して基板を効果的に加熱することができ、 温 度均一性が向上する。
また本発明のレーザ加熱装置は、 好ましくは基板ホルダ一がレーザ光を受光す る部分をレ一ザ光の吸収効率の良 、材料で形成している。
この構成によれば、 基板ホルダ一がレーザ光を効果的に吸収できる。
さらに本発明のレーザ加熱装置は、 好ましくは基板ホルダ一がレ一ザ光を受光 する部分を金属の酸化膜及びセラミックスでコーティングした。
この構成によれば、 基板ホルダ一を軽量化でき、 しかも効果的にレーザ光を吸 収し加熱することができる。
また本発明のレーザ加熱装置は、 好ましくは基板ホルダ一がレーザ光を受光す る部分をレ一ザ光の吸収効率の良 L、薄膜材料で形成している。
この構成によれば、 基板ホルダーを軽量化でき、 しかもレーザ光を効果的に吸 収して加熱することができる。
さらに本発明のレーザ加熱装置は、 上記構成に加え、 好ましくはコ一ティング 及び薄膜材料が蒸発しないように透明物質で保護するようにした。
この構成によれば、 レーザ光を吸収する材料の劣化を防ぐことができる。 図面の簡単な説明
この発明は、 以下の詳細な説明及び本発明の実施形態を示す添付図面により、 より良く理解されるものとなろう。 なお、 添付図面に示す実施形態は本発明を特 定又は限定することを意図するものではなく、 単に本発明の説明及び理解を容易 にするためのものである。
図中、
図 1は本発明のレーザ加熱装置の実施形態における概略構成を示す斜視図であ る。
図 2は本発明のレーザ加熱装置に係るレーザ光誘導照射手段の構成例を示す断 面図である。
図 3は本発明のレーザ加熱装置に係るレーザ光誘導照射手段の先端部付近を示 す断面図である。
図 4は本発明にかかる基板ホルダ一を示す図で、 （a ) は外観斜視図、 ( b ) は断面図である。
図 5は本発明にかかるスリッ ト状の孔を有する基板ホルダ一を示す図であり、 ( a ) は外観斜視図、 ( b ) は断面図である。
図 6は他の基板ホルダ一の例を示す図であり、 （a ) は外観斜視図、 （b ) は 断面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面に示した好適な実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。 なお、 以下の説明では、 この発明の例示的な実施形態について説明しているが、 開示した実施形態に関して、 本発明の要旨及び範囲を逸脱することなく、 種々の 変更、 省略、 追加が可能であることは当業者において自明である。 したがって本 発明は実施形態に限定されるものではなく、 請求の範囲に記載された要素によつ て規定される範囲及びその均等範囲を包含するものとして理解されなければなら ない。
先ず本発明のレーザ加熱装置における典型的な実施の形態を、 図面を参照して 詳細に説明する。
この実施形態において図 1のように、 たとえば真空成膜装置 1 0 0の真空チヤ ンバ 1 0 1内で基板 1は、 基板支持機構 1 0によって所定位置に支持される。 真 空成膜装置 1 0 0には基板 1を高温加熱するための本発明によるレーザ加熱装置 2 0を備えている。 真空成膜装置 1 0 0にはまた、 真空チャンバ 1 0 1内に酸素 ガスを導入し、 そのガス圧を所定圧力に設定調整する反応ガス制御機構 （図示せ ず） 力 <接続されている。
本発明において、 真空成膜装置 1 0 0の真空チャンバ 1 0 1内に設置された基 板 1に対してレーザ光を照射することにより、 この基板 1を所定温度に加熱する ようになつている。
すなわち、 図 1に示すように本発明のレーザ加熱装置 2 0は、 レーザ発生装置 2 1と、 後述する光ファイバでなるレーザ光誘導照射手段 2 2とを含んでいる。 レーザ発生装置 2 1で発生させたレーザ光は光ファイバにより基板 1付近まで誘 導され、 光ファイバ先端から直接的または間接的に基板 1に対してレーザ光が照 射される。 この実施形態では、 レーザ発生装置 2 1により発生させた N d ： Y A Gレーザ光を使用するものとする。
ここで、 レーザ光誘導照射手段 2 2において、 図 2に示したように光ファイバ 2 3は、 好適にはステンレス製の外装パイプ 2 4内に揷通する。 また、 外装パイ プ 2 4内が真空引きされるようになっている。 この場合、 光ファイバ 2 3の一端 側の被覆部 2 5に真空引き穴 2 6力 光ファイバ 2 3の先端側を含む外装パイプ 2 4の適所に真空引き穴 2 7 (図 3参照） ， 2 8がそれぞれ形成され、 これらの 真空引き穴 2 6 , 2 7 , 2 8を介して真空引きが行われる。
光ファイバ 2 3の一端側はファイバチヤック 2 9により固定されるとともに、 フェル一ル 3 0がフランジ 3 1の嵌合穴 3 1 aに嵌合するようになつている。 フ ランジ 3 1は、 ボルト等によって真空チャンバ 1 0 1の所定部位に固定される。 このように真空チャンバ 1 0 1に取り付けられる光ファイバ 2 3の一端側には、 レーザ発生装置 2 1からのレーザ光が導入される。
また、 図 3に示すように光ファイバ 2 3の先端側の外装パイプ 2 4には、 光フ アイバ 2 3の周囲にセラミックもしくはガラス系接着剤 3 2が充塡される。 光フ アイバ 2 3の先端は、 ここから出射するレーザ光を適切なスポッ ト径で基板 1に 照射し得るように湾曲面として成形されている。
また、 この実施形態において、 図 1に示されるように光ファイバ 2 3先端から 反射ミラー 3 3を介して、 基板 1に対してレーザ光が照射される。 なお、 反射ミ ラ一3 3を使用せずに、 すなわち光ファイバ 2 3先端から直接基板 1に対してレ —ザ光を照射するようにしてもよい。
基板 1は、 基板支持機構 1 0の基板ホルダ 1 1上に支持される。 基板支持機構 1 0によれば、 基板ホルダ 1 1を介して X軸、 Y軸および Z軸の直交 3軸方向に 基板 1を位置調整することができる。 この場合、 直交 3軸それぞれのまわりに回 転位置調整可能であり、 また所謂ユーセントリック回転力〈可能な支持機構となつ ている。 これにより基板 1を極めて高い位置精度で制御することができる。 上記構成でなる本発明のレーザ加熱装置 2 0によれば、 レーザ発生装置 2 1で 発生させたレーザ光を光ファイバ 2 3により基板 1付近まで誘導し、 この例では 反射ミラ一 3 3を介して光ファイバ 2 3の先端から間接的に基板 1に対してレー ザ光が照射される。 このように基板 1の加熱方式として、 特に N d ： Y A Gレー ザ光を使用することで、 極めて短時間に高温加熱することができる。
また、 レーザ光を用いるため、 真空チャンバ 1 0 1の酸化雰囲気下での使用が 可能になり、 また通電加熱方式でないため絶縁性基板でも有効に加熱することが できる。 また、 基板ホルダ 1 1付近の加熱源に電流を流さないため、 磁気ノイズ の発生がなく、 低速荷電ビーム等を用いる分析を適正に行うことができる。 この 場合、 基板 1を基板支持機構 1 0によって精密に位置制御することができ、 性能 特性に優れた精密試料台を実現することができる。
上記の場合、 光ファイバ 2 3が揷通する外装パイプ 2 4内を真空引きし、 この ようにレーザ光を真空チャンバ 1 0 1へ導入する方法を工夫することにより、 雰 囲気圧力を極めて高い真空度から大気圧まで調整することができる。
次に、 基板ホルダーについて説明する。
N d ： Y A Gレーザは波長ス == 1 . 0 6 mを良く吸収するため、 基板ホルダ ―の材料としてインコネル、 ニッケル及びクロムなどで熱伝導性のよ L、金属板を 高温で酸化したものを用いるのが望まし L、。
図 4は基板ホルダ一を示す図で、 （a ) は外観斜視図であり、 （b ) は断面図 である。 なお、 図 4 ( a ) では、 レーザ光で照射する側を示した。
図 4に示す基板ホルダー 4 1は、 レーザ光が照射される上面にレーザ光を良く 吸収する金属の酸化物やセラミックスを形成したものである。 これらの熱吸収効 率のよい材料はコ一ティングで形成してもよい。 尚、 図 4に示す例では円板状で ある力 対称性のよい形状であればよい。
図 5に示す基板ホルダ一 5 1は、 図 4に示した基板ホルダーの基板の周囲にス リッ ト状の孔 5 3を形成したものであり、 基板を有効に加熱できるように基板ホ ルダ一の一部に高温で酸化させた酸化物 5 6を形成している。
基板の周囲にスリッ ト状の孔を設ける基板ホルダーでは熱伝導性の悪い材料で もよい。 なお、 図 5に示す例では基板がひとつであるが、 複数個あってもよく、 その場合は基板の周囲にスリッ 卜状の孔を設けても良く、 複数の基板を囲んでス リット状の孔を設けてもよい。
このような基板ホルダーではスリッ ト状の孔があるため、 基板を加熱する熱量 の逃げを防止することができるので、 基板が効果的に加熱されるとともに温度均 一性が向上する。
また N d ： Y A Gレーザ光を良く吸収するのに、 酸化したインコネル、 ニッケ ル及びクロムなどの金属泊を利用してもよい。
図 6は他の基板ホルダ一の例を示す図であり、 （a ) は外観斜視図、 （b ) は 断面図である。 なお、 図 6 ( a ) 中、 レーザ光で照射する側を示した。
図 6を参照して、 他の基板ホルダー 6 1は段差部を有して形成された孔 6 3と 、 この孔の段差部にサファイア 6 5を当接し、 例えば高温で酸化させたインコネ ルの金属泊 6 7をサファイア 6 5と基板 5とで挟んで固定具 6 9で基板 5を基板 ホルダー 6 1に固定している。 この例では、 レーザ光の照射により金属泊が蒸発 しないように受光面をサファイアで囲っているが、 レーザ光の加熱に耐える透明 物質であればよい。
このような構成の基板ホルダーでは軽量でレーザ光を良く吸収でき、 加熱され る金属泊から逃げる熱量をきわめて小さくできる。
したがつて、 基板を効果的に加熱できるとともに温度均一性が向上する。 上記実施形態において、 レーザ媒質として N d ： Y A Gの固体レーザの場合に 限らず、 その他液体レーザまたは気体レーザ、 あるいは半導体レーザを用いるこ とが可能である。 産業上の利用可言 性
以上のように、 本発明のレーザ加熱装置は、 真空装置において基板の加熱方式 としてレーザ光を使用することにより、 酸化雰囲気下での使用が可能になり、 ま た絶縁性基板でも有効に加熱することができる。
このように装置の適用範囲が大幅に拡大され、 その場合磁気ノィズの発生がな く、 正確な分析結果等を得ることができる。
したがって、 本発明のレーザ加熱装置は、 効率的にかつ適正に試料を加熱する 手段として極めて有用である。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 薄膜形成用基板を加熱するための加熱装置であって、
成膜装置の真空チヤンバ内に設置された基板に対してレーザ光を照射すること により、 該基板を所定温度に加熱するようにしたことを特徴とするレーザ加熱装
2 . レーザ光を光ファイバにより基板付近まで誘導し、 光ファイバ先端から直接 的または間接的に基板に対してレーザ光が照射されることを特徴とする、 請求項 1に記載のレーザ加熱装置。
3 . 前記光ファイバは外装パイプ内に挿通されるとともに、 前記外装パイプ内が 真空弓 Iきされるようにしたことを特徴とする、 請求項 2に記載のレーザ加熱装置
4 . 前記光ファイバ先端から反射ミラ一を介して、 前言己基板に対してレーザ光が 照射されることを特徴とする、 請求項 2又は 3に記載のレ一ザ加熱装置。
5 . N d ： Y A Gレーザ光を使用することを特徴とする、 請求項 1〜4のいずれ かに記載のレーザ加熱装置。
6 . 前記基板を保持する基板ホルダ一を備えており、 この基板ホルダ—が保持す る基板の周囲にスリッ 卜状の孔を有していることを特徴とする、 請求項 1 ~ 5の 何れかに記載のレーザ加熱装置。
7. 前記基板を保持する基板ホルダ一を備えており、 この基板ホルダーが前記レ 一ザ光を受光する部分を前記レーザ光の吸収効率の良い材料で形成していること を特徴とする、 請求項 1〜 6の何れかに記載のレーザ加熱装置。
8 . 前記基板を保持する基板ホルダーを備えており、 この基板ホルダ一力く前記レ —ザ光を受光する部分を金属の酸化膜及びセラミックスでコーティングしたこと を特徵とする、 請求項 1〜 7の何れかに記載のレーザ加熱装置。
9 . 前記基板を保持する基板ホルダ一を備えており、 この基板ホルダーが前記レ —ザ光を受光する部分を前記レ一ザ光の吸収効率の良 L、薄膜材料で形成している ことを特徴とする、 請求項 1〜 6の何れかに記載のレーザ加熱装置。
1 0 . 前記コーティ ング及び薄膜材料が蒸発しないように透明物質で保護するよ うにしたことを特徽とする、 請求項 8又は 9に記載のレーザ加熱装置。
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