JPH0324259A

JPH0324259A - レーザ直接描画装置

Info

Publication number: JPH0324259A
Application number: JP15898689A
Authority: JP
Inventors: Koichi Yamagata; 康一山形; Hiroshi Ito; 弘伊藤; Shuichi Ishida; 修一石田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-06-21
Filing date: 1989-06-21
Publication date: 1991-02-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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。

（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。

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
。

（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。

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。

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。

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。

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。

［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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

【図面の簡単な説明】

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２１２３２２第　１　８

Claims

【特許請求の範囲】

　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。