激光蒸发装置.pdf

本发明涉及用于薄膜器件的化合物膜形成时使用的激光蒸发（レ-ザ-アブレ-シヨン）装置。
    以下说明现有的激光蒸发装置（1990年7月出版的大峰恩著《机械与工具》第2页）。

    现有的激光蒸发装置是向置于真空槽内的旋转圆筒靶21照射能量密度在门限值以上的激光22，这时有物质23飞出，并使这种物质付着在基板24上。激光一般是将短波长脉冲激光会聚成高能量密度照射的。这时激光是透过真空密封的窗25照射到靶21上的。而且基板设置在真空槽26内。

    然而，按照这种方式在大面积基板上形成膜时，就会因蒸发部位较小而需要移动基板，从而需要为基板四倍以上大小的真空槽。而且还有这样的问题，即蒸发粒子付着在激光入射窗25上，使到达靶21上的激光功率减小的问题。

    因此，针对上述问题，本发明的目在于提供一种可以在连续流过的基板与由差动排气真空槽所包围的圆筒旋转靶之间照射激光的激光蒸发装置。

    为解决上述问题，本发明的激光蒸发装置具有：激光振荡器;会聚激光的透镜;其侧面照射激光的旋转圆筒靶;沿圆筒靶接线方向移动的基板;位于基板上、覆盖圆筒靶的真空槽;开在真空槽上的激光入射口，基板从大气压的地方穿过真空槽内时便付着上靶的蒸发物质。

    按照这种结构，可以将大面积基板从大气压下送到蒸发区域，从而提供一种高产量的成膜装置。

    图1是实施例激光蒸发装置地俯瞰图。

    图2是实施例激光蒸发装置的剖面图。

    图3是现有例的激光蒸发装置的剖面图。

    以下根据附图说明本发明一实施例。

    图1中，激态基态复合物激光器（エキシマレ-ザ-）1振荡产生的蒸发用激光2经透镜3会聚，再由电镀反光镜4反射，照射到圆筒靶5的侧面。圆筒靶5朝X方向旋转。在靶的下方，载于链式输送带上的基板7沿Y方向运动。而且，真空槽8覆盖住圆筒靶5，且位于基板7上方离开例如2mm的间隔。真空槽8上装有真空泵9，并且开着激光2的入射缝10。基板7由堆料机11载置于链式输送带6上，从圆筒靶5的下面通过，成膜后收容到堆料机12中。链式输送带6下安装了基板加热用灯13。

    对于这种构造，例如波长为248nm、脉冲宽度27毫微秒的激光2经透镜3在圆筒靶5的侧面会聚为例如2mm×3mm的光斑，通过反光镜4则可以沿与基板7平行的方向扫描例如200mm。圆筒靶5的侧面附着例如铟铜硒（InCuSe3），如图2所示圆筒靶5的物质由激光2轰击出，飞向基板7，形成铟与铜硒的化合物薄膜。这时，例如真空槽8的体积为300mm×200mm×150mm，缝10为220mm×4mm，若用有效排气速度为1300升/秒的油扩散泵9排气，圆筒靶5周围所达到的真空度则约为1Torr。而且，基板是按与激光2入射方向Z相反的方向Y进来的，所以成膜前在真空槽8内移动的时间变长。例如，假使圆筒靶5与基板7的间隔为1mm，而且激光2的照射位置与基板7的间隔为5mm的话，则由于基板7通过圆筒靶5下边之后立刻成膜，所以进入膜中的氧含量也减少。而且通过激光2的照射产生的火舌卷流（プル-ム）14打在基板7上因而更为促进化合物的结晶。

    按照本发明的激光蒸发装置，通过在连续流动的基板与真空槽所包围的圆筒旋转靶之间照射激光，能够使基板从大气压下连续地进入成膜区域，不会使激光入射窗发生模糊，而能够高产量地在基板上形成化合物薄膜。