JP4243686B2 - レーザモニタ - Google Patents

Description

本発明は、レーザ出力をモニタする技術に関するものであり、特に、レーザを用いて成膜または加工を行う装置において、照射直前のレーザ光強度をモニタすることにより、成膜または加工の再現性を向上させる技術に関するものである。

レーザ光を用いて成膜を行う場合、形成される膜の膜質及び成膜速度は、入射するレーザ光強度により大きく変化する。また、レーザ光を用いた加工においても、レーザ光強度により加工速度及び加工面の仕上がり具合等が変化する。このため、従来においては、真空装置の外部又は該容器の光入射窓の直前に置いたパワーモニタにより光強度を測定し、これを所望の値とするようにレーザ出力や減衰器を調整していた（下記特許文献１参照）。または、真空装置内を大気に戻して、装置内にパワーモニタを挿入し光強度を測定していた。
特開平６−５３６０９号公報

真空装置の外側に置いたモニタにより光強度を測定する場合、光入射窓が堆積物などで汚れた場合に、それによるレーザ光強度の減衰が大きく、照射対象物上に到達する光強度を正確に測定することができず、また、真空装置を大気に戻すと、再排気に余分の時間がかかる、あるいは、内部の材料などが空気と触れることで変質（主に酸化）するなどの問題があった。

本願発明は、真空装置内に光センサを設置し、対象物への照射直前のレーザ光強度を測定する。その際、光センサは、直線導入装置等により移動可能とし、成膜（または加工）前後にレーザ光路上に挿入し、成膜（または加工）中は光路からはずす構成とする。

本願発明は、真空装置内の真空を破ることなく、レーザ入射窓の汚れなどの影響を受けずに、ターゲットに入射するレーザ光強度を直接測定できる。これによって、再現性良く薄膜堆積または加工を行うことができる。

以下に、発明を実施するための最良の形態を示す。

図１に本発明の実施例としてのレーザ堆積装置を示す。直線導入装置を介して真空装置内に置かれた光パワーメータは、薄膜堆積前にレーザ光路上に挿入され、ターゲット直前での光強度を測定する。光パワーメータは、成膜時は、直線導入装置により真空チャンバ側面に設置された待避室に退避する。該待避室は、ゲートバルブにより処理装置室と遮断され、レーザアブレーションされた材料が該メータに付着するのを防止する。これにより成膜を妨げず、また材料物質がパワーメータに堆積しない。

図２は、回転導入機構を利用した参考例である。回転導入機構を用いても、上記直線導入装置と同様に、成膜を妨げず、また材料物質がパワーメータに堆積しない構造とすることができる。

本発明は、レーザを用いて成膜または加工を行なう装置において、照射直前のレーザ光強度をモニタするので、成膜または加工の再現性を向上させることができる。

本願発明に係る装置の概略説明図（実施例） 参考例に係る装置の概略説明図

Claims (1)

1. 真空容器内に、該容器外よりレーザ光を導入し、該レーザ光を利用して処理を行う装置のレーザモニタにおいて、薄膜堆積前又は加工前には、該容器内のレーザ光路上に挿入されてターゲット直前での光強度を測定し、成膜時又は加工時には、容器側面に設置された待避室に退避しゲートバルブにより容器と遮断されるレーザ光強度測定装置を設けたことを特徴とするレーザモニタ。

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