JPH0671164A

JPH0671164A - 浮遊粒子の流動制御方法及び装置

Info

Publication number: JPH0671164A
Application number: JP23103992A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Sakai; 俊彦酒井; Shinji Sasaki; 新治佐々木; Hiroaki Shishido; 弘明宍戸; Noriyuki Dairoku; 範行大録; Kazue Hashimoto; 和重橋本; Masahiro Watanabe; 正浩渡辺; Minako Hara; 美奈子原; Terutaka Mori; 照享森; Naoki Takehara; 直樹竹原; Yoshihiro Arai; 好宏新井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-08-31
Filing date: 1992-08-31
Publication date: 1994-03-15

Abstract

(57)【要約】【目的】レーザビームの断面内強度分布及び進行方向制
御を行なうことで、レーザ放射圧を気中、液中、及び真
空中での浮遊微粒子の流動制御に応用し、真空蒸着等に
おける不要な成膜を防止する方式を得る。【構成】レーザビーム２の断面内強度分布及び進行方向
制御を行なうことで、強度極大位置Ａ、Ｃもしくは強度
極小位置Ｂに沿った微粒子１、６のトラップを実現し、
それぞれの光軸にしたがて浮遊微粒子の流動制御を行な
う。この原理に基づいて微粒子の搬送及び位置決めのた
めのレーザビーム２の光路及び断面内強度分布操作を行
い、例えば真空蒸着装置の蒸着粒子方向制御、回路パタ
ーン修正用の金属微粒子の局所堆積などの微粒子の流動
制御を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、気中、液中、もしくは
真空中における浮遊微粒子の流動制御方法及びその装置
に係り、特に微粒子にレーザビームを照射することによ
り発生する放射圧力を応用して、微粒子の流動、飛散す
る方向に一定の方向性をもたせることのできる浮遊微粒
子の流動制御方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、流体中の微粒子の移動制御につい
ては、例えば特開昭第６３−２１４３４８号公報に示さ
れているように、微粒子が分散している流体に進行波流
体場を発生させて、この流体運動により微粒子の移送、
位置決めを行なっていた。また、真空中での誘電体微粒
子の移動制御としては、例えば特開昭第６０−２５１８
７４号公報に示されているように、電極列を構成して電
界勾配により行なう方法が知られている。

【０００３】一方、塵埃粒子等の不要微小物の除去に関
しては、例えば特開昭第６４−３４４３９号公報に示さ
れているように、レーザ収束光により微粒子を捕捉、移
送することによって、半導体基板などへの塵埃粒子の付
着を防ぐ方法が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の微粒子の流
動制御技術は、流体の運動を媒介して微粒子の操作をす
るので、真空中では適用できない。また、超音波振動子
を設けてこれを振動させることにより、流体の移動ひい
ては微粒子の移動を行なわせるため、微粒子操作が可能
な空間のサイズが大きく取れないという問題点があっ
た。これは、真空蒸着装置などでは、応用が限られてし
まうことを意味する。

【０００５】更にまた、一方のレーザシート光を用いる
従来例においては、デポジションを行なおうとする基板
近傍全域をレーザシート光で蔽ってしまうため、不純物
と同時にデポジションされるべき粒子の挙動にも影響を
与えてしまうという問題があった。

【０００６】したがって、本発明の目的は上記従来の問
題点を解消することにあり、その第１の目的は、気中、
水中或いは真空中でも適用可能な微粒子流動制御手法を
実現することにある。また、第２の目的は、広い空間に
わたって微粒子の流動制御を行なう手法を実現すること
にある。同時に、流動制御を行なう範囲を適宜変えうる
ようにすることにある。また、第３の目的は、デポジシ
ョンに影響が小さい不純物排除手法を実現することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、レ
ーザ光源からの光を空間処理して対象微粒子の流動制御
を行なう位置に所定の光強度分布を持つレーザビームを
伝達して中間光学系を構成すると共に、この光学系に対
象微粒子を存在せしめて、この光強度分布の形状と、光
の進行方向及び収束状態の少なくとも一者とを対象微粒
子の目標位置に応じて変化させる中間光学系の調整機構
を構成して、対象微粒子の流動制御を行なうようにして
成る浮遊粒子の流動制御方法により、達成される。

【０００８】そして、好ましくはレーザビームの断面内
強度分布形状を、対象微粒子の光学的特性に応じて適宜
変えられる様に、中間光学系を構成することであり、レ
ーザビームの断面内強度分布形状を、極大領域とそれに
隣接して極小領域とを有するものとすれば、極大領域に
は透明微粒子を、極小領域には反射性微粒子をトラップ
して微粒子を流動制御することができる。また、対象微
粒子の操作目標位置において拡大光束が焦点を結ぶよう
に制御することが望ましい。

【０００９】具体的な応用例については実施例の項で詳
細に述べるが、ここではその代表的な三つの例について
以下に概略説明する。その第１の例は、スパッタリング
やＣＶＤによる成膜方法により基板上に所定の成膜を行
なうに際して、成膜部位周辺に対する望ましくない成膜
の防止に好適な成膜方法を実現することであり、例えば
磁気ディスク基板にプラズマを利用したスパッタ成膜を
行なう例について説明すると、成膜材料となるターゲッ
ト材上に発生させたプラズマとディスク基板との空間領
域に、例えばコニカルミラーの如きミラーを介してレー
ザビームを入射せしめる。レーザビームは放射球心状に
基板の両端方向からこの空間領域に伝達する。この光学
手段により、スパッタされたターゲット粒子中の基板周
辺外に放射される成分については、その進行方向を基板
面内に修正して成膜に有効に寄与させることができる。
また、従来必要とされた防着板を不要とする。

【００１０】その第２の例は、半導体ウェハ上の残留異
物を光学的に除去する方法であって、収束レーザシート
光を前記ウェハ表面上を微小な間隔を保持しつつ、その
焦点を前記異物に位置合わせして照射し、前記異物をレ
ーザビームの進行方向に加速してウェハから除去するも
のである。

【００１１】その第３の例は、半導体集積回路を形成し
たウェハの配線パターンの欠陥部に、導体金属微粉末を
供給してレーザビームで加熱溶融してパターン修正する
方法であって、前記欠陥部にドーナツ状の断面光強度分
布を有するレーザビームを照射し、その光路内に導体金
属粉末を流動供給し、欠陥部に集中的に集積させるもの
であり、レーザビームの中心を欠陥部中心に位置合わせ
することにより効果的に配線パターンの修正が可能とな
る。

【００１２】また、本発明の目的は、レーザ光源と、こ
の光源からの光を空間処理して対象微粒子の流動制御を
行なう位置に所定の光強度分布を持つレーザビームを伝
達するための中間光学系と、この光強度分布の形状と光
の進行方向及び収束状態の少なくとも一者とを対象微粒
子の目標位置に応じて変化させる中間光学系調整手段と
を備え、対象微粒子が排除されるべき方向に沿ってこの
光強度分布の形状が保持され、かつ、微粒子の平均速度
と逆向きにこのレーザビームが照射されるように中間光
学系及び中間光学系調整手段を動作させるようにして成
る浮遊粒子の流動制御装置によっても、達成される。

【００１３】そして、この装置の代表例は、真空チャン
バ内で所定の微粒子源から成膜微粒子を所定基板上に飛
来、堆積させる成膜装置において、前記チャンバ内の成
膜すべき範囲以外の部分を、成膜される成分粒子の飛来
方向と逆向きに照射されるレーザビーム拡大光束により
蔽い、前記成分粒子に対して光圧力を印加して成膜すべ
き範囲以外の部分に対する成分粒子の効果を抑制する手
段から成る蒸着防止機構を具備して成る成膜装置であ
る。レーザ光源は成膜すべき範囲以外の個所の数に応じ
て複数本備えることが望ましい。

【００１４】また、上記成膜装置を、少なくともプラズ
マ発生手段と上記微粒子源となるターゲット材とターゲ
ット材に対向して配設された基板と前記ターゲット上に
発生させたプラズマとを有するスパッタ成膜装置で構成
し、前記基板とプラズマとの空間領域にコニカルミラー
を介してレーザビームを入射せしめる手段と、前記レー
ザビームの断面強度分布を放射球心状に基板の両端から
入射させる手段とを有して構成することができる。

【００１５】

【作用】レーザビームは、電磁波としての波数ベクトル
に応じた運動量を持つ光子の集合として取扱える。この
レーザビームが２つの物質の境界において屈折及び反射
するとき、この屈折光線及び反射光線の波数ベクトルか
らもとの入射光線の波数ベクトルを差し引いたものが、
この境界によりレーザビーム中の光子が受けた運動量変
化である。この時系全体での運動量保存則が成り立つの
で、レーザビームが入射してゆく媒質はこの境界におい
て、レーザビーム中の光子が受けた運動量変化の反作用
を受けることになる。この反作用を単位時間当りの運動
量変化に換算したものが放射圧力として上記入射してゆ
く媒質に及ぼされる。

【００１６】いま、レーザビーム中に透明な微粒子を置
くと、その球面形状により入射光は左右対称に屈折さ
れ、それによる放射圧力の向きは透明微粒子の右半分で
右向き、左半分で左向きとなっている。もし、レーザビ
ームが断面内に強度分布を持つと微粒子が受ける力は非
対称となり、光強度が大きい方向へと微粒子を押しや
る。従って微粒子はレーザビームの中心へ向かい、そこ
で安定になってトラップされる。また、ビーム進行方向
についても同様に光強度が最大となる位置で安定になる
ので、レーザビームを集束させておけば、その焦点にお
いて微粒子を位置決めしておくことができる。

【００１７】これらを図示したものが図１である。すな
わち、図１は透明微粒子に収束レーザビームを照射した
場合に微粒子がその焦点位置にトラップされる原理図を
示したもので、１は透明微粒子、２はレーザビーム、２
ａ、２ｂはレーザビーム２の代表的光線、３ａ、３ｂは
これら代表的光線２ａ、２ｂの屈折により生ずる放射圧
成分、３ｃはこの放射圧成分をレーザビーム２全体に渡
って加え合わせた全放射圧、４は集光レンズ、５はレー
ザビームの焦点を示している。

【００１８】同図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、透明微粒
子１の中心がレーザビーム２の焦点５に対して、それぞ
れ下方、上方、右方向にずれた場合の復元力発生原理を
示したものである。このように常に位置偏差に比例した
復元力が透明微粒子１には働くため、透明微粒子１は焦
点５に向い移動させられる。そして、焦点位置５におい
て安定的にトラップされる。なお、現実には中間光学系
に収差が存在するため、焦点近傍には多数の光強度極大
点ができることがあり、この場合、そのそれぞれに安定
的にトラップされた多数個の粒子群が発生させられる。

【００１９】この状態でレーザビーム２の焦点位置５を
変化させると、トラップされた透明微粒子１も追従して
移動する。このようにして粒子１の目標移動方向に応じ
たレーザビームの焦点位置制御、ビーム方向制御によれ
ば、対象とする透明微粒子１の流動制御が達成できる。

【００２０】次に、対象微粒子が反射性を有している場
合を、図２により説明する。ここで６は反射性微粒子、
２ａ〜２ｅはレーザビーム２の代表的光線、２ａ´〜２
ｅ〃は代表的光線２ａ〜２ｅが反射性微粒子６の表面で
反射された光線、３ａ〜３ｅはこれら代表的光線２ａ〜
２ｅの反射により生ずる放射圧成分、３ｆはこの放射圧
成分をレーザビーム２全体に渡って加え合わせた全放射
圧を示している。なお、ここでは図１とは異なり、レー
ザビームの収束は行なわない場合について説明する。

【００２１】同図（ａ）に示すように、レーザビームが
反射性微粒子６に均等に照射されている場合、各々の代
表的光線は左右均等に反射されるため、反射により生ず
る放射圧成分３ａ〜３ｅも左右対称に発生し、その合成
力３ｆはレーザビーム２の進行方向に一致する。一方、
同図（ｂ）に示すようにレーザビーム２が反射性微粒子
６の左半面にのみ照射されている時は、合成力３ｆはレ
ーザビームの強度が弱い向き、この場合は右向きの成分
も持つようになる。

【００２２】以上述べた原理に基づいて微粒子の流動制
御を行なう手法を図３に示す。ここで、１は前述の透明
微粒子、６は反射性微粒子、２はレーザビームである。
レーザビーム２は、図中左側に示すようなドーナツ状の
光強度分布を持って右方向に向けて照射されている。
Ａ、Ｂ、及びＣはそれぞれその軸上で光強度が極大値、
極小値、及び極大値を取るようなビーム断面内位置を示
している。前述の原理に従い、透明微粒子１は強度極大
位置Ａ、Ｃにトラップされ、反射性微粒子６は強度極小
位置Ｂにトラップされ、それぞれビーム進行方向に加速
される。こうして、これら２種の微粒子は、それぞれレ
ーザビームの強度に沿った軸方向に流動制御される。

【００２３】レーザ放射圧は、微粒子表面での光の伝搬
状態変化（透過か反射か）に応じて発生するため、気中
はもちろん水中、真空中でも基本的に同様の構成による
微粒子操作が可能である。また、レーザビームを伝送す
れば良いため、操作を行なう空間のサイズも比較的大き
く取れる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。〈実施例１〉図４は、本発明による浮遊粒子の流動制御
方法及び装置を磁気ディスクスパッタ成膜装置に応用し
たもので、スパッタ粒子の流動方向をディスク基板面に
制御して装置内の不必要な個所への蒸着を防止する機構
を備えた装置の要部断面図を示したものである。図５
は、比較のために示した従来のスパッタ成膜装置の要部
断面構造図である。これらの図において、７はディスク
基板、８は成膜材料によりつくられたスパッタターゲッ
ト、９は円弧で示したプラズマ、１０は防着板（図５の
従来装置に装備）、１１はホルダ、１２は蒸着膜、１３
はコニカルミラー、１４は周辺防着用レーザビーム、１
５はホルダ防着用レーザビームである。すなわち、１
３、１４、１５は何れも図４に示した本実施例の特徴部
分である。

【００２５】磁気ディスクスパッタ成膜装置では、図示
するようにホルダ１１に保持されたディスク７に対して
両面から同時にスパッタ成膜を行なうのが一般的であ
る。成膜材料により作られたターゲット８の表面近傍に
低圧コロナ放電によりプラズマを発生させて、このプラ
ズマ中の荷電粒子のターゲットへの衝突によりターゲッ
ト材を飛び出させ、基板７上に堆積させ、成膜を行な
う。ターゲット材８の飛散方向は図中の矢印のような分
布を持ち、プラズマ発生位置を適当に選択してディスク
上の成膜量を希望通りのものとする。なお、プラズマ発
生位置は図示しない電磁石による磁界を変化させて制御
される。

【００２６】さて、このようなスパッタ成膜では、ター
ゲット材８は半球状に飛散するため、ディスク７以外の
部分にもターゲット材の粒子が移動し、周囲の構造体表
面に付着し、欠け落ちて汚染源となったり、構造体の特
性を変化させて装置性能に悪影響を及ぼしたりする。こ
のため、ディスク以外の部分への粒子の移動量は出来る
だけ少なくなるように設計するが、それでも従来は図５
に示すように防着板１０が必要となる上、その防着板１
０自体も、定期的交換が必要となる。

【００２７】図４はこのようなディスク以外の部分への
粒子の移動を減少させるため、本発明による浮遊粒子の
制御方法を用いた装置の構造図であり、ここでは、図３
に示す強度分布（中心が極小値、それに隣接した周囲に
極大値を有するドーナツ状の光強度分布）を持ったレー
ザビーム１４を左右から照射し、これをコニカルミラー
１３で反射して、ターゲット８とディスク基板７との間
の空間に放射求心状に伝達する。但し、図３のＡ及びＢ
の位置が丁度コニカルミラー１３に入射するようなビー
ム断面強度分布として入射させる。従って、ターゲット
８とディスク基板７との間の空間には、透明微粒子、反
射性微粒子によらず微粒子が中央よりへと加速されるよ
うな放射圧力場が形成される。こうすることによりター
ゲット８から打ち出された成膜成分粒子は本来の飛散方
向分布を修正され、図中に示す矢印のような飛散方向分
布となり、ディスク基板７以外の範囲へ流動する粒子量
は減少させられる。このため、本実施例では防着板１０
が不要となる。

【００２８】更に、本実施例では、ホルダ防着用レーザ
ビーム１５によりホルダ１１に向かうスパッタ粒子を逆
向きに加速することにより、ホルダ部分への粒子の付着
も抑えることが出来る。以上述べたように、本実施例に
よれば、防着板１０が不要となる上にホルダ部分の交換
頻度も下がるため、メンテナンスフリーで長時間の稼働
ができる効果がある。

【００２９】なお、本実施例の説明中では述べなかった
が、基板表面でのレーザビームの断面強度分布を基板７
に向けて減少するように構成すれば、反射性の成膜成分
粒子の基板への加速が出来る。成膜成分粒子が透過性の
場合は、基板表面でのレーザビームの断面強度分布を基
板に向けて増加するように構成すれば成膜成分粒子の基
板への加速が出来る。このように、本実施例によれば選
択的に成膜及び塵埃排除が出来る効果がある。

【００３０】〈実施例２〉図６は、本発明をウェハ上の
残留異物除去に応用した他の実施例を示した装置の概略
説明図で、同図（ａ）は斜視図、同図（ｂ）はそのＡ−
Ａ´断面図を示している。ここで１６は拡大レーザビー
ム、１７、１８、１９はそれぞれ収光用シリンドリカル
レンズ、２０は収束レーザシート光、２１はウェハ、２
２は残留異物である。収束レーザシート光２０は、ウェ
ハ表面上を極微小な間隙を保ちつつその焦点位置２０ａ
をウェハ２１上で変えられるようになっている。これは
収光用シリンドリカルレンズ１７、１８、１９の相互間
距離を変える移動機構（図示せず）による焦点位置２０
ａの変化と、ウェハ２１を搭載している移動ステージ
（図示せず）によるＸ及びＹ方向の走査動作とにより可
能である。

【００３１】周知の方法によるウェハ表面検査装置によ
り異物が発見されると、上記検査装置から異物位置、大
きさがＸＹ座標の形で出力される。これに従い上記の焦
点位置制御方式により同図(ｂ)に示すように異物２２に
焦点２０ａを合わせるように収束レーザシート光２０を
調整する。上述したように、ウェハ２１上に付着した異
物２２は、レーザビーム２０によりビーム進行方向に加
速され、ウェハ２１の表面からはぎ取られる。この時、
ウェハ２１にはレーザビーム２０のパワーは殆ど及ばな
いため、ウェハの損傷を抑えつつ、残留異物２２の除去
が出来るという効果がある。すなわち、収束レーザシー
ト光２０は上述したようにウェハ表面上を極微小な間隙
を保ちつつ走査されるのでウェハ２１内にはパワーは殆
ど及ばない。

【００３２】また、本実施例の変形例として、異物位置
に焦点２０ａを一致させた後、周知の方法、例えば超音
波加振などによりウェハ表面に振動を発生させることも
できる。こうすることで、ウェハ２１からの異物２２の
脱離を容易にして、異物除去能力が高まるという効果が
発生する。なお、異物の組成がわかっている場合には、
その透明性、反射性に応じてウェハ表面でのレーザビー
ムの断面強度分布を適切に選び、更に異物除去能力を高
めることも可能である。すなわち、透明性異物の場合に
は、レーザビームの断面強度分布として極大値を、反射
性異物の場合には極小値を選択すれば良い。

【００３３】〈実施例３〉（１）その１図７は、本発明による粒子の流動制御を半導体回路製作
時の回路修正に応用した更に異なる実施例の説明図で、
その要部断面図を示したものである。ここで同図の２３
は集積回路が組み込まれたウェハの断面を示し、２４は
ごく一般の回路パターンを模式的に示す。２５は配線パ
ターンであり、２６はその欠落部である。上方から図示
するようにドーナツ状の光強度分布をもったレーザ２を
照射しつつ、管２７を通してクロム、アルミなどの導体
金属微粉末２８を供給すると、これらの粒子は反射性を
有するため光強度の極小部へとトラップされた状態とな
って落下してゆく。すなわち、レーザ光２の中心の光強
度は極小であり、これが欠落部２６に位置決めされてい
るために微粉末はこの欠陥部に集中的に供給される。こ
こでレーザの強度を既配線パターン部２５の表面が溶融
する程度に増強してやると集合してきた微粉末２８と既
配線パターン２５とが接合され、配線パターン欠落部２
６の修正が行なわれる。

【００３４】（２）その２図８に示すように、図７の表面が既に保護膜２９に覆わ
れた状態で配線パターン２５の欠陥２６が発見された場
合でも、同図（ａ）の様にレンズ３０にてレーザ２を絞
り込み保護膜２９を熱破壊した後、図７同様の方法にて
処理することも可能である。

【００３５】上述のパターン欠陥の修正手法は、半導体
ウェハ上の回路パターン修正の例について説明したが、
本発明はこれらに限られるものではなく、他にも例えば
フォトマスクのピンホール欠陥の埋込み修正などに応用
可能であることは云うまでもない。本実施例によれば、
レーザビームの方向、断面内強度分布の制御により微粒
子の目標位置への移送、流動制御が可能であり、局所的
な成膜処理が実現できる。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、以上詳述したように所
期の目的を達成することができた。すなわち、レーザビ
ームの方向、断面内強度分布、焦点位置などの制御によ
り気中、水中、及び真空中での浮遊微粒子の流動制御が
実現できる効果がある。また、空間的に大きな範囲に制
御性が得られるため、真空蒸着装置などの成膜粒子の飛
散方向制御が実現できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による透明微粒子の流動制御方式の基本
原理の説明図である。

【図２】同じく反射性微粒子の流動制御方式の基本原理
の説明図である。

【図３】同じく浮遊微粒子の流動制御方式の基本原理に
基づいて、２種の粒子流を分流する原理説明図である。

【図４】同じく本発明の一実施例となる浮遊微粒子の流
動制御方式を、真空蒸着装置に適用した要部断面図であ
る。

【図５】従来の真空蒸着装置の要部断面図である。

【図６】同じく本発明の他の実施例となる浮遊微粒子の
流動制御方式を、ウェハ上の残留異物除去に応用した例
の要部概略斜視図である。

【図７】同じく浮遊微粒子の流動制御を、配線パターン
欠落修正に応用した更に異なる実施例となる要部断面図
である。

【図８】同じく浮遊微粒子の流動制御を、配線パターン
欠落修正に応用した更に異なる実施例となる要部断面図
である。

【符号の説明】

１…透明微粒子、２…レーザビ
ーム、３…放射圧力成分、４…集
光レンズ、５…焦点、６
…反射性微粒子、７…ディスク基板、
８…ターゲット、９…プラズマ、
１０…防着板、１１…ホルダ、
１２…付着粒子、１３…コニカルミラー、
１４…周辺部防着用レーザビーム、１５…ホル
ダ防着用レーザビーム、１７、１８、１９…シリンドリ
カルミラー、２０…収束レーザシート光、２０
ａ…収束レーザシート光の焦点、２１、２３…ウェハ、
２２…異物粒子、２４…回路パター
ン、２５…既配線パターン、２６…欠
陥部、２７…管、２８…金属微
粉末、２９…保護膜、３０…レン
ズ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大録範行神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者橋本和重神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者渡辺正浩神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者原美奈子神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者森照享神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者竹原直樹神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者新井好宏神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光源からの光を空間処理して対象微
粒子の流動制御を行なう位置に所定の光強度分布を持つ
レーザビームを伝達して中間光学系を構成すると共に、
この光学系に対象微粒子を存在せしめて、この光強度分
布の形状と、光の進行方向及び収束状態の少なくとも一
者とを対象微粒子の目標位置に応じて変化させる中間光
学系の調整機構を構成して、対象微粒子の流動制御を行
なうようにして成る浮遊粒子の流動制御方法。
【請求項２】レーザビームの断面内強度分布形状を、対
象微粒子の光学的特性に応じて適宜変えられる様に、中
間光学系を構成してなる請求項１記載の浮遊粒子の流動
制御方法。
【請求項３】レーザビームの断面内強度分布形状を、極
大領域とそれに隣接して極小領域とを有するものとし、
極大領域には透明微粒子を、極小領域には反射性微粒子
をトラップして微粒子を流動制御するようにして成る請
求項２記載の浮遊粒子の流動制御方法。
【請求項４】対象微粒子の操作目標位置において拡大光
束が焦点を結ぶように制御するようにして成る請求項１
乃至３何れか記載の浮遊粒子の流動制御方法。
【請求項５】半導体ウェハ上の残留異物を光学的に除去
する方法であって、収束レーザシート光を前記ウェハ表
面上を微小な間隔を保持しつつ、その焦点を前記異物に
位置合わせして照射し、前記異物をレーザビームの進行
方向に加速してウェハから除去する工程を有して成る半
導体ウェハ上の残留異物除去方法。
【請求項６】半導体集積回路を形成したウェハの配線パ
ターンの欠陥部に、導体金属微粉末を供給してレーザビ
ームで加熱溶融してパターン修正する方法において、前
記欠陥部にドーナツ状の断面光強度分布を有するレーザ
ビームを照射し、その光路内に導体金属粉末を流動供給
し、欠陥部に集積させる工程を有して成る配線パターン
の修正方法。
【請求項７】レーザ光源と、この光源からの光を空間処
理して対象微粒子の流動制御を行なう位置に所定の光強
度分布を持つレーザビームを伝達するための中間光学系
と、この光強度分布の形状と光の進行方向及び収束状態
の少なくとも一者とを対象微粒子の目標位置に応じて変
化させる中間光学系調整手段とを備え、対象微粒子が排
除されるべき方向に沿ってこの光強度分布の形状が保持
され、かつ、微粒子の平均速度と逆向きにこのレーザビ
ームが照射されるように中間光学系及び中間光学系調整
手段を動作させるようにして成る浮遊粒子の流動制御装
置。
【請求項８】真空チャンバ内で所定の微粒子源から成膜
微粒子を所定基板上に飛来、堆積させる成膜装置におい
て、前記チャンバ内の成膜すべき範囲以外の部分を、成
膜される成分粒子の飛来方向と逆向きに照射されるレー
ザビーム拡大光束により蔽い、前記成分粒子に対して光
圧力を印加して成膜すべき範囲以外の部分に対する成分
粒子の効果を抑制する手段から成る蒸着防止機構を具備
して成る成膜装置。
【請求項９】レーザ光源は成膜すべき範囲以外の個所の
数に応じて複数本備えて成る請求項８記載の成膜装置。
【請求項１０】上記成膜装置を、少なくともプラズマ発
生手段と上記微粒子源となるターゲット材とターゲット
材に対向して配設された基板と前記ターゲット上に発生
させたプラズマとを有するスパッタ成膜装置で構成し、
前記基板とプラズマとの空間領域にコニカルミラーを介
してレーザビームを入射せしめる手段と、前記レーザビ
ームの断面強度分布を放射球心状に基板の両端から入射
させる手段とを有して成る請求項８もしくは９記載の成
膜装置。