JPH0324259A - Direct plotting device by laser - Google Patents
Direct plotting device by laserInfo
- Publication number
- JPH0324259A JPH0324259A JP15898689A JP15898689A JPH0324259A JP H0324259 A JPH0324259 A JP H0324259A JP 15898689 A JP15898689 A JP 15898689A JP 15898689 A JP15898689 A JP 15898689A JP H0324259 A JPH0324259 A JP H0324259A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- laser
- laser beam
- forming material
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 22
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 50
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 13
- 238000001182 laser chemical vapour deposition Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101700004678 SLIT3 Proteins 0.000 description 1
- 102100027339 Slit homolog 3 protein Human genes 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 description 1
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明はＰ Ｖ Ｄ （Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ
Ｄｅｐｏｓ１ｔｌｏｎ ）技術に係わり、特にレーザ光
を用いたレーザ直接描画装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention is directed to P V D (Physical Vapor
The present invention relates to a direct laser drawing device using a laser beam.
（従来の技術）
直接描画は、マイクロデバイスの部分修正、カスタム化
、少量の試作生産の場合の配線形成方法として有効な手
段であり、その方法としては、レーザ光によるＣ Ｖ
Ｄ （Ｃｈｅｓ１ｃａｌ ＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ ）が数ミクロン程度の微細配線も形成できるため
に注目されている。このレーザＣｖＤによる配線直接描
画装置の概略図を第３図に示す。図中、１はレーザ発振
器、例えばＡｒイオンレーザ発振器であり、このレーザ
発振器１から放出されたレーザ光２は、スリット３でビ
ームを広げられ、さらにレンズ４で集光される。レンズ
４で集光されたレーザ光２は気密容器５上に設けられた
透光部６を通って気密容器５内に配設された披成膜物と
しての基板７上に照射される。また、上記気密容″３５
には有機金属ガスを供給するためのガス供給管８と、気
密容器５内部のガスを排気するための排気管９が接続さ
れている。このガス洪給管８からは有機金属ガスとして
、例えばヘキサカルボニルタングステン（Ｗ （ＣＯ）
６）からなるソースガス１０が例えば水素ガスからな
るキャリアガスｌｉｔこよって搬送され、上記気密容器
５に導入される。(Prior art) Direct writing is an effective method for forming wiring in the case of partial modification, customization, and small-scale trial production of microdevices.
D (Ches1cal VaporDepositi
It is attracting attention because it can form fine wiring with a diameter of several microns. FIG. 3 shows a schematic diagram of this direct wiring drawing apparatus using laser CvD. In the figure, reference numeral 1 denotes a laser oscillator, for example an Ar ion laser oscillator, and a laser beam 2 emitted from the laser oscillator 1 is expanded into a beam by a slit 3 and then condensed by a lens 4. The laser beam 2 focused by the lens 4 passes through a light-transmitting part 6 provided on the airtight container 5 and is irradiated onto a substrate 7 as a film-forming object disposed inside the airtight container 5. In addition, the airtight capacity ``35''
A gas supply pipe 8 for supplying organometallic gas and an exhaust pipe 9 for exhausting the gas inside the airtight container 5 are connected to. From this gas supply pipe 8, an organometallic gas such as hexacarbonyltungsten (W (CO)) is supplied.
A source gas 10 consisting of 6) is transported by a carrier gas lit consisting of hydrogen gas, for example, and introduced into the airtight container 5.
上記構成のレーザＣＶＤによる配線直接描画装置におい
ては、集光されたレーザ光２の光分解作用および熱分解
作用によりソースガス９を局所的に分解して、ソースガ
ス９に含まれる金属すなわちタングステンからなる薄膜
を基板７上に形成し、所望の金属パターンが形成される
。In the wiring direct drawing apparatus using laser CVD having the above configuration, the source gas 9 is locally decomposed by the photodecomposition effect and thermal decomposition effect of the focused laser beam 2, and the metal contained in the source gas 9, that is, tungsten, is separated from the source gas 9. A thin film is formed on the substrate 7, and a desired metal pattern is formed.
（発明が解決しようとする課題）
上記したレーザＣＶＤ方法では、ソースガスの温度、供
給する圧力、有機金属の濃度等によって形成される膜質
が一定せず、一定した膜質を形成させるためには、均一
にかつ安定した状態のソースガスを供給することが必要
であり、また、そのための管理体制の確立も必要となっ
てくる。(Problems to be Solved by the Invention) In the laser CVD method described above, the quality of the film formed varies depending on the temperature of the source gas, the supply pressure, the concentration of the organic metal, etc., and in order to form a constant film quality, it is necessary to It is necessary to supply source gas in a uniform and stable state, and it is also necessary to establish a management system for this purpose.
また、キャリアガス、レーザの条件、被成膜物の温度の
ムラによっても１１１質は変わってくる。特に、レーザ
をエネルギー源として用いる方法では、さらに被成膜物
の下地の膜の光学的性質や熱的性質により成膜条件が大
きく異なってくる。例えば、上記実施例のレーザＣＶＤ
方法では、アルミニウム基板上の場合、ガラス基板上の
２倍のレーザパワーが必要になる。The 111 quality also changes depending on the carrier gas, laser conditions, and temperature unevenness of the object to be film-formed. In particular, in a method using a laser as an energy source, the film forming conditions vary greatly depending on the optical properties and thermal properties of the underlying film of the object to be film formed. For example, the laser CVD of the above embodiment
The method requires twice the laser power on aluminum substrates as on glass substrates.
また、レーザＣＶＤ方法ではソースガスが解離するとき
に生じるカーボン等が薄膜に混入しゃすくバルクと同程
度の膜質を確保することが困難である。Furthermore, in the laser CVD method, carbon and the like generated when the source gas dissociates mixes into the thin film, making it difficult to ensure film quality comparable to that of the bulk film.
このようにレーザＣＶＤ方法では膜質を安定にするため
には、上記したような問題点が存在していた。As described above, the laser CVD method has the above-mentioned problems in order to stabilize the film quality.
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、良好な膜質
を威膜できる金属パターン直接描画装置を提供すること
を目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a metal pattern direct drawing apparatus that can produce a film of good quality.
［発明の構成］
（課題を解決するための手段と作用）
本発明は、上記目的を違威するために、レーザ発振器と
、透光性のベースフィルムの一方の面に成膜材が形戊さ
れたたターゲットフイルムを内部に配設し外側部に上記
レーザ発振器から出力されたレーザ光を透光する透光部
を形成した気密容器と、この気密容器を減圧する減圧手
段と、上記透光部を通して上記気密容器内に入光した上
記レーザ光を上記ベースフィルムを通して上記成膜材の
未照射箇所に照射させながら所定のパターンに従って相
対的に走査する走査手段とを備えたた構成としたので、
成膜時の制約条件を少なく、かつ良好な膜質を有する成
膜が行われる。[Structure of the Invention] (Means and Effects for Solving the Problem) In order to achieve the above object, the present invention provides a laser oscillator and a film-forming material formed on one surface of a translucent base film. an airtight container having a target film disposed therein and a light-transmitting part formed on the outside thereof through which a laser beam outputted from the laser oscillator is transmitted; a pressure reducing means for reducing the pressure of the airtight container; and scanning means for relatively scanning according to a predetermined pattern while irradiating the laser beam that entered the airtight container through the base film onto the unirradiated area of the film-forming material. ,
A film with good film quality can be formed with fewer restrictive conditions during film formation.
（突施例） 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。(Sudden example) Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明の金属パターン直接描画装置の概略図、
第２図はターゲットフィルムの断面図である。図中、ｌ
２はレーザ発振器であり、このレーザ発振２２１２から
放出されたレーザ光１３は照射手段であるレンズ｛４で
集光され、集光されたレーザ光ｌ３は内部をほぼ真空に
近い状態に維持されている気密容器１５の上部に設けら
れた透光部１Ｂを通って気密容器ｌ５内に配設されてい
るターゲットフィルム１７に照射される。このターゲッ
トフィルムｌ７はレーザ光ｌ３に対し透明なベースフィ
ルム１８とこのベースフィルム１８上に戊膜されている
成膜材ｌ９から成っており、レーザ光ｌ３はベースフィ
ルム｛８側から照１・ナされる。気密容器ｌ５の上部は
開閉自在な蓋部になっている。FIG. 1 is a schematic diagram of a metal pattern direct drawing apparatus of the present invention;
FIG. 2 is a cross-sectional view of the target film. In the figure, l
2 is a laser oscillator, and the laser beam 13 emitted from this laser oscillation 2212 is focused by a lens {4, which is an irradiation means, and the focused laser beam l3 is maintained in an almost vacuum state inside. The target film 17 disposed inside the airtight container 15 is irradiated through the light-transmitting part 1B provided at the upper part of the airtight container 15. This target film 17 consists of a base film 18 that is transparent to the laser beam 13 and a film-forming material 19 coated on the base film 18. be done. The upper part of the airtight container l5 is a lid that can be opened and closed.
ベースフィルムｌ８の材質はレーザ発振器１２の種類に
より異なるが、例えばＹＡＧレーザに対しては厚さ２〜
６μｍのポリエチレン・テレフタレートが適当であり、
また、成膜材１９は厚さ３００オングストローム程度の
アルミニウムからなる金属膜である。The material of the base film l8 differs depending on the type of laser oscillator 12, but for example, for YAG laser, the thickness is 2 to 2.
6 μm polyethylene terephthalate is suitable;
Further, the film forming material 19 is a metal film made of aluminum and having a thickness of about 300 angstroms.
また、ターゲットフィルム１７は巻芯２０，２１に巻か
れて気密容器ｌ５内に図示しない機構により保持され、
さらに、巻芯２０にはフィルム送り機構が収納されてお
り、巻芯２０側にターゲットフィルム１７は巻き取られ
る。Further, the target film 17 is wound around cores 20 and 21 and held in an airtight container l5 by a mechanism not shown,
Further, a film feeding mechanism is housed in the core 20, and the target film 17 is wound on the core 20 side.
また、上記気密容器ｌ５内には二次元に移動させ。るＸ
Ｙテーブル２２が配置されており、このＸＹテーブル２
２上には被成膜物となり、半導体ウエハやガラス基板等
の基板２３がターゲットフィルムｌ７の成膜材１９に対
向し、かつ約ｌＯμｍ〜２０μｍの間隔で近接して載置
されている。また、気密容器１５には、容器内を真空に
近い状態に減圧する真空ボンブ等の減圧手段２４が接続
されている。In addition, it is moved two-dimensionally into the airtight container l5. X
A Y table 22 is arranged, and this XY table 2
A substrate 23, such as a semiconductor wafer or a glass substrate, which serves as an object to be film-formed, is placed on the substrate 2, facing the film-forming material 19 of the target film 17 and close to it at an interval of about 10 μm to 20 μm. Further, a pressure reducing means 24 such as a vacuum bomb is connected to the airtight container 15 to reduce the pressure inside the container to a state close to vacuum.
次に、上記構成の金属パターン直接描画装置の動作につ
いて説明する。Next, the operation of the metal pattern direct writing apparatus having the above configuration will be explained.
まず、ターゲットフィルムｌ７を形成するベースフィル
ムｌ８に対しては透明であり、成膜材ｌ９に対しては吸
収がある波長を有するレーザ発振器ｌ２から放出された
レーザ光ｌ３をレンズ１４で集光し、集光されたレーザ
光ｌ３をターゲットフィルム１７に垂直にベースフィル
ム側から照射する。レーザ光１３が照射されると、ター
ゲットフィルムｌ７に成膜されている成膜材ｌ９は加熱
されて蒸発し、成膜材１９に近接して対向配設されてい
る基板２３上に蒸発した金属が付着し金属パターンが形
成される。First, the lens 14 focuses the laser beam l3 emitted from the laser oscillator l2, which is transparent to the base film l8 forming the target film l7 and has a wavelength that absorbs the film forming material l9. , the target film 17 is irradiated with the focused laser beam l3 perpendicularly from the base film side. When the laser beam 13 is irradiated, the film-forming material 19 formed on the target film 17 is heated and evaporated, and the evaporated metal is deposited on the substrate 23 disposed close to and facing the film-forming material 19. is deposited to form a metal pattern.
また、基板２３を固定させた状態で、巻芯２０に収納さ
れているフィルム送り機構でレーザ光１３の照射が終わ
ったターゲットフィルム１７の面を移動させ、新たな面
にレーザ光ｌ３を照射することを繰返すことにより、基
板２３の同一箇所に複数回成膜を行なうこととなり、所
望の膜厚の金属パターンが基板２３上に形成される。Further, with the substrate 23 fixed, the surface of the target film 17 that has been irradiated with the laser beam 13 is moved by a film feeding mechanism housed in the core 20, and a new surface is irradiated with the laser beam 13. By repeating this, the film is formed multiple times at the same location on the substrate 23, and a metal pattern with a desired thickness is formed on the substrate 23.
また、ＸＹテーブル２２上に載置されている基板２３を
ＸＹテーブル２２の作用により任意の二次元方向に移動
させなから成膜を行なうと、移動の軌跡にそった金属パ
ターンが基板２３上に形成される。Furthermore, if film formation is performed without moving the substrate 23 placed on the XY table 22 in any two-dimensional direction by the action of the XY table 22, a metal pattern along the locus of movement will be formed on the substrate 23. It is formed.
なお、成膜材ｌ９は、金属膜に限らずセラミックス系の
物質でもよい。また、走査手段は、ＸＹテーブルに限ら
ず、レーザ光ｌ３をＸＹ方向に走査するＸＹ反射鏡を組
合せた可変光学系でもよい。さらに、基板を被成膜物と
したが、特に基板状に限ることはない。Note that the film forming material 19 is not limited to a metal film, and may be a ceramic material. Further, the scanning means is not limited to the XY table, but may be a variable optical system combining an XY reflecting mirror that scans the laser beam 13 in the XY directions. Furthermore, although the substrate is used as the object to be film-formed, it is not particularly limited to the shape of a substrate.
［発明の効果］
以上詳述したように本発明の金属パターン直接描画装置
によれば、成膜にガスを使用していないので、成膜時の
制約条件が少なくなり、良好な膜質のパターンを形成す
ることができる。特に、成膜が基板表面の光学的状態の
影響を受けることがないので、非常に安定した膜質のパ
ターンを形成することができる。[Effects of the Invention] As detailed above, according to the metal pattern direct drawing apparatus of the present invention, since no gas is used for film formation, there are fewer restrictive conditions during film formation, and patterns with good film quality can be produced. can be formed. In particular, since film formation is not affected by the optical condition of the substrate surface, a pattern with very stable film quality can be formed.
また、蒸発する金属膜を成膜対象である基板に僅小間隔
で対向させているので、蒸発は基板に向かってのみ発生
し、透光部が蒸発によって汚れることもない。Further, since the metal film to be evaporated is opposed to the substrate on which the film is to be formed at a very small distance, evaporation occurs only toward the substrate, and the light-transmitting part is not contaminated by evaporation.
第１図は本発明の金属パターン直接描画装置の概略図、
第２図はターゲットフィルムの断面図および第３図は従
来のレーザＣＶＤによる配線直接描画装置である。
ｌ２・・・レーザ発振器、１３・・・レーザ光、１４・
・・レンズ（照射手段）、１５・・・気密容器、１６・
・・透光部、１７・・・ターゲットフィルム、１９・・
・成膜材、２４・・・ＸＹテーブル（走査手段）２３・
・・基板（彼成膜物）、２４・・・減圧手段払
２１
２３
２２
第 １ ８FIG. 1 is a schematic diagram of a metal pattern direct drawing apparatus of the present invention;
FIG. 2 is a cross-sectional view of a target film, and FIG. 3 is a conventional direct wiring drawing apparatus using laser CVD. l2... Laser oscillator, 13... Laser light, 14.
... Lens (irradiation means), 15... Airtight container, 16.
...Transparent part, 17...Target film, 19...
・Film forming material, 24...XY table (scanning means) 23・
...Substrate (deposited film), 24...Decompression means 21 23 22 1st 8
Claims (1)
に成膜材が形成されたたターゲットフィルムを内部に配
設し外側部に上記レーザ発振器から出力されたレーザ光
を透光する透光部を形成した気密容器と、この気密容器
を減圧する減圧手段と、上記透光部を通して上記気密容
器内に入光した上記レーザ光を上記ベースフィルムを通
して上記成膜材の未照射箇所に照射させながら所定のパ
ターンに従って相対的に走査する走査手段とを備えたこ
とを特徴とするレーザ直接描画装置。A laser oscillator and a target film in which a film-forming material is formed on one side of a translucent base film are disposed inside, and a translucent part that transmits the laser light output from the laser oscillator is provided on the outer side. an airtight container in which the airtight container is formed, a depressurizing means for reducing the pressure in the airtight container, and a laser beam that enters the airtight container through the light-transmitting portion, while irradiating an unirradiated part of the film-forming material through the base film. 1. A laser direct drawing apparatus comprising: scanning means for relatively scanning according to a predetermined pattern.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15898689A JPH0324259A (en) | 1989-06-21 | 1989-06-21 | Direct plotting device by laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15898689A JPH0324259A (en) | 1989-06-21 | 1989-06-21 | Direct plotting device by laser |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0324259A true JPH0324259A (en) | 1991-02-01 |
Family
ID=15683720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15898689A Pending JPH0324259A (en) | 1989-06-21 | 1989-06-21 | Direct plotting device by laser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0324259A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5708252A (en) * | 1986-09-26 | 1998-01-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Excimer laser scanning system |
| US6149988A (en) * | 1986-09-26 | 2000-11-21 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method and system of laser processing |
| US6261856B1 (en) | 1987-09-16 | 2001-07-17 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method and system of laser processing |
| US9321612B2 (en) | 2011-02-23 | 2016-04-26 | Otis Elevator Company | Elevator system including a 4:1 roping arrangement |
-
1989
- 1989-06-21 JP JP15898689A patent/JPH0324259A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5708252A (en) * | 1986-09-26 | 1998-01-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Excimer laser scanning system |
| US6149988A (en) * | 1986-09-26 | 2000-11-21 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method and system of laser processing |
| US6261856B1 (en) | 1987-09-16 | 2001-07-17 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method and system of laser processing |
| US9321612B2 (en) | 2011-02-23 | 2016-04-26 | Otis Elevator Company | Elevator system including a 4:1 roping arrangement |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4970196A (en) | Method and apparatus for the thin film deposition of materials with a high power pulsed laser | |
| JPH0324259A (en) | Direct plotting device by laser | |
| US5024724A (en) | Dry-etching method | |
| JPH01164781A (en) | Local heat treatment with beam | |
| JPH03267374A (en) | Laser cvd device | |
| JP2003013236A (en) | Pattering method | |
| JPH0248627B2 (en) | HAKUMAKUKEISEIBUHINNOSEIZOHOHOOYOBISOCHI | |
| JPS59208065A (en) | Depositing method of metal by laser | |
| JPH01104776A (en) | Precipitation of predetermined fine structure by laser beam | |
| JPS60241219A (en) | Method for forming thin film by utilizing laser | |
| JPH0256932A (en) | Method and apparatus for forming wiring | |
| JPH0885865A (en) | Formation of thin film by laser vapor depositing method | |
| JPS60167316A (en) | Formation of film | |
| JPH0461074B2 (en) | ||
| RU2017191C1 (en) | Method of forming of mask masking layer | |
| GB2131608A (en) | Fabricating semiconductor circuits | |
| JP2840419B2 (en) | Light treatment method and light treatment device | |
| JPS633413A (en) | Semiconductor device | |
| JPH07150362A (en) | Production of ysz buffer layer on sapphire | |
| JPH02104658A (en) | Formation of oxide superconducting film by co2 laser vapor deposition method | |
| EP0248883B1 (en) | Selective deposition process | |
| JPS6326540B2 (en) | ||
| JPH04128381A (en) | Method and device for producing thin film | |
| JPH03253551A (en) | Laser spraying method and device | |
| JPS61108127A (en) | Semiconductor manufacturing equipment |