JP2906485B2 - 薄膜作成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 超電導薄膜の作成に、超電導物質のターゲットにレー
ザビームを照射して超電導物質を蒸発させ、基板上に蒸
着する方法が用いられている。本発明はこのような薄膜
の作成装置に関する。

（従来の技術） 上述したような超電導薄膜作成方法で、基板をもレー
ザビームで照射することにより、基板のクリーニング、
蒸着膜のマイグレーションの促進を行うと好成績が得ら
れることが知られ、基板をレーザビームで照射するよう
にした装置の提案も行われている。そのような提案装置
の一例は第６図に示すようにレーザビームＦをビームス
プリッタＳで２光束に分け、その２光束の一方をターゲ
ットＴに照射し、他方を基板Ｂに照射するようにしたも
のである。

（発明が解決しようとする課題） 第６図に示した従来装置では、ターゲット照射用と基
板照射用のレーザをビームスプリッタで分光するため、
チャンバー外部に大がかりな光学系を組む必要があり、
また幾つもの鏡を使うため鏡による損失や大気による光
の吸収が大きく、レーザの利用効率が低くなりレーザ照
射の効果が充分に得られない。この為大出力のレーザが
必要となる。

本発明は一つのレーザを用い、従来ターゲットからの
揮散物を遮蔽するのに用いていたシャッターの位置，形
状を工夫すると共に、シャッターに部分的に光の透過特
性の異なる機能を持たせる事で、光の利用効率が良い薄
膜蒸着装置を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 蒸着室内でターゲットとレーザとの間の光路中に出入
自在に半透過性の光反射板を設け、この板を上記光路中
に進出させたとき反射されたレーザビームが基板に入射
するようにした。

（作用） 蒸着室内に半透過性の板を配置するから、レーザビー
ムを２分割した後、一方の光束を基板に入射させるよう
に光を持ち回わる鏡が不要で、レーザ光の損失が少く、
分割された一方の光束をもち回わる光路を蒸着室の外側
に形成しないから装置がコンパクトにできる。

（実施例） 第１図に本発明の一実施例装置を示す。図で１は蒸着
室で、Ｔはターゲット、Ｂはターゲット上方にターゲッ
トと対向して置かれた基板である。Ｌはレーザで、蒸着
室の窓11を通してレーザビームをターゲットＴに照射す
る。２は蒸着室内に垂直に立てられた回転軸で上端に扇
形板３が固着されており、モータ４によって回転させる
ことができる。扇形板３は第２図に示すように回転中心
を中心とする円周上に半透光部3h、全反射部3a、透過窓
3tの３つの部分が設けられており、軸２を回わすことに
よりこれら三部分の何れかをレーザＬからターゲットＴ
に向けて出射されるレーザビームの光路中に位置させる
ことができる。そして扇形板３は半透光部3h,全反射部3
a等をレーザビーム中に置いたとき反射されたレーザ光
が基板Ｂに照射される。半透光部3hは全反射面に多数の
光透過孔を配置したメッシュ構造でもよく、或は半透明
板でもよい。扇形板の半透光部3hの部分は周縁が切欠い
てあって、ターゲットＴからの蒸発物質が基板に向って
スパッタされるのを阻止しないようにしてあり、その他
の部分では扇形板３がターゲットＴと基板Ｂとの間に介
在して、ターゲットと基板の間を蒸着物質が飛行できな
いようになっている。

上述装置で実際に薄膜を蒸着する操作は次のような順
序で行われる。まず第３図Ａに示すように扇形板３を全
反射部3aがレーザビームの光路中に位置するように回わ
し、レーザＬを作動させる。この操作により基板Ｂがレ
ーザ光の照射を受けてクリーニングされる。次に扇形板
を第３図Ｂに示すように透過窓3tがレーザビーム光路に
位置するように回わしてレーザビームをターゲットＴに
照射してプレスパッタを行う。こうしてターゲット表面
のクリーニングが行われる。このときターゲットからの
蒸発物質は扇形板３にさえぎられて基板Ｂが汚染される
ことはない。最後に第３図Ｃに示すように扇形板の半透
光部3hをレーザ光路中に位置させ、レーザを作動させ
る。このときレーザ光は半透光部3hにより一部は基板Ｂ
に反射されて蒸着物質のマイグレーションを促進させ、
他の一部はターゲットＴを照射してターゲット物質を蒸
発させる。

第４図は上述実施例でターゲットの上方にターゲット
からの蒸発物質の発散範囲を規制するマスクＭを設けた
もので、ターゲットからの蒸発物質の組成が蒸発物質の
発散範囲の周辺部で中央部と異っている場合に周辺部が
基板に蒸着して不均一組成の薄膜ができるのを防ぐとと
もに、ターゲット蒸発物質が扇形板３の下面に付着する
のを阻止するものである。

基板Ｂのクリーニング、マイグレーション促進のため
のレーザ光照射は蒸着範囲全面に行う必要があるから、
レーザビームは広げる必要があり、ターゲット照射は蒸
発を促進させるためレーザビームを集光させる必要があ
る。そのため、レーザとターゲットとの間には集光レン
ズが挿入されているが、そのまゝでは基板Ｂを照射する
レーザ光も集光される。上例では全反射面3aおよび、半
透光部3hの上面を凸面にして基板Ｂに向けて反射される
レーザビームを発散させているが、ターゲットからの蒸
発物質はターゲット表面に垂直方向を中心にして或る立
体角中に蒸発するから第５図に示すようにターゲット面
を傾け、基板Ｂをこの傾いたターゲットＴに対向させ
て、レーザビームの集光点より外れた位置に設置される
ようにしてもよい。

（発明の効果） 本発明蒸着装置は蒸着室内に半透光性の反射板をレー
ザビームの光路中に出入自在に設けることにより、一つ
のレーザの光をターゲットと基板とに分割しているの
で、レーザ光束を迂回させる鏡等を必要とせず、従って
光の損失が少く、光束を迂回させていないので装置が小
型にでき、迂回光路を確保する必要がないから、ターゲ
ットとか基板の大きさが余り制限を受けない。

またレーザビームの光路中に出入させる板の特性を全
反射性，半透光性と交換可能とすることにより、基板蒸
着物質のマイグレーション促進の他基板のクリーニング
が簡単に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置の側面図、第２図は同実
施例における扇形板の平面図、第３図は同実施例装置の
操作の各段階を示す図、第４図は本発明の他の一実施例
の要部側面図、第５図は更に他の実施例の要部側面図、
第６図は従来例の側面図である。 １……蒸着室、２……回転軸、３……扇形板、3a……全
反射部、3h……半透光部、3t……透過窓、４……モー
タ、Ｂ……基板、Ｔ……ターゲット、Ｌ……レーザ、Ｍ
……マスク。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ターゲットにレーザビームを照射して、基
   板にターゲット物質を蒸着させる装置において、蒸着室
   内に、ターゲットに入射するレーザビームの光路中に半
   透光性板を、この半透光性板を上記光路中に進出させた
   とき、この半透光性板によって反射された上記光路のレ
   ーザビーム光の一部が基板に入射するような傾きで出入
   自在に設けたことを特徴とする薄膜作成装置。
2. 【請求項２】ターゲットにレーザビームを照射して、基
   板にターゲット物質を蒸着させる装置において、蒸着室
   内に、ターゲットに入射するレーザビームの光路中に半
   透光性板と全反射性板とを交互に出入可能に、かつ半透
   光性板および全反射性板とも上記光路中に進出させたと
   きは、これらの半透光性板または全反射性板で反射され
   た上記光路のレーザビーム光が上記基板に入射するよう
   な傾きで設けたことを特徴とする薄膜作成装置。