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公開番号2024117476
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-29
出願番号2023023600
出願日2023-02-17
発明の名称成膜方法
出願人有限会社アルファシステム
代理人弁理士法人あいち国際特許事務所
主分類C23C 14/28 20060101AFI20240822BHJP(金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般)
要約【課題】レーザアブレーション効率を向上させることができる成膜方法を提供すること。
【解決手段】チャンバ10内に配置された金属のターゲット2にパルス状のレーザ光3を照射することにより、ターゲット2からターゲット材料を蒸発させて、蒸発したターゲット材料又はターゲット材料の化合物を、チャンバ10内に配置した基板4の表面に堆積させることで、基板4の表面に成膜を行う、成膜方法。レーザ光3の偏光方向は、ターゲット2の表面へのレーザ光3の入射面に対して平行な成分を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
チャンバ内に配置された金属のターゲットにパルス状のレーザ光を照射することにより、上記ターゲットからターゲット材料を蒸発させて、蒸発した該ターゲット材料又は該ターゲット材料の化合物を、上記チャンバ内に配置した基板の表面に堆積させることで、該基板の表面に成膜を行う、成膜方法であって、
上記レーザ光の偏光方向は、上記ターゲットの表面への上記レーザ光の入射面に対して平行な成分を有する、成膜方法。
続きを表示（約 320 文字）【請求項２】
上記レーザ光は直線偏光であって、上記入射面に対する上記偏光方向のなす角度は、４５°未満である、請求項１に記載の成膜方法。
【請求項３】
上記偏光方向は、上記入射面に対して平行である、請求項２に記載の成膜方法。
【請求項４】
上記ターゲットは液体金属である、請求項１又は３に記載の成膜方法。
【請求項５】
上記ターゲットにパルス状のレーザ光を照射することにより蒸発したターゲット材料を上記基板の表面に供給すると共に、ラジカルを上記基板の表面に照射して、該基板の表面に金属化合物を成膜するにあたり、上記レーザ光の偏光方向を時間的に変化させる、請求項１又は３に記載の成膜方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、パルスレーザ堆積法を用いて、III族金属等の膜を基板上に成膜する方法が開示されている。また、例えば、特許文献２には、III族窒化物半導体を表面に有する基板に対して、パルスレーザ堆積法を用いて、III族窒化物半導体の再成長層を成膜することが記載されている。パルスレーザ堆積法は、成膜材料からなるターゲットの表面に、パルス状のレーザ光を照射し、材料を蒸発させ、基板に成膜する方法である。以下において、パルスレーザ堆積法を、ＰＬＤ法ともいう。ＰＬＤは、ＰｕｌｓｅｄＬａｓｅｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎの略である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００５－２２９４０号公報
特開２０１８－１７０４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＰＬＤ法による成膜につき、高い成膜速度が求められる場合がある。成膜速度を向上させる手段としては、ターゲットへのレーザ照射による材料の蒸発の効率（以下において、適宜、レーザアブレーション効率という。）を高めることが考えられる。本願発明者らは、成膜速度の向上にあたり、レーザアブレーション効率を向上させるための手法を、鋭意研究した。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、レーザアブレーション効率を向上させることができる成膜方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、チャンバ内に配置された金属のターゲットにパルス状のレーザ光を照射することにより、上記ターゲットからターゲット材料を蒸発させて、蒸発した該ターゲット材料又は該ターゲット材料の化合物を、上記チャンバ内に配置した基板の表面に堆積させることで、該基板の表面に成膜を行う、成膜方法であって、
上記レーザ光の偏光方向は、上記ターゲットの表面への上記レーザ光の入射面に対して平行な成分を有する、成膜方法にある。
【発明の効果】
【０００７】
上記成膜方法において、上記レーザ光の偏光方向は、上記ターゲットの表面への上記レーザ光の入射面に対して平行な成分を有する。これにより、レーザアブレーション効率を向上させることができる。
【０００８】
以上のごとく、上記態様によれば、レーザアブレーション効率を向上させることができる成膜方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態１における、成膜装置の説明図。
実施形態１における、ターゲットへのレーザ光の入射を示す説明図。
実施形態１における、ＴＭ偏光の説明図。
実施形態１における、レーザ光の光軸方向から見たＴＭ偏光の説明図。
実施形態１における、入射面に対して偏光面が傾斜したレーザ光を光軸方向から見た説明図。
レーザ光の偏光方向を変化させる前の状態を説明する、光学系の斜視説明図。
レーザ光の偏光方向を変化させてＴＭ偏光とした状態を説明する、光学系の斜視説明図。
実験例における、ターゲットに照射するレーザ光の光学系の説明図。
ＴＥ偏光の説明図。
レーザ光の光軸方向から見たＴＥ偏光の説明図。
実験例における、プルームの観察結果を纏めた一覧図。
実験例における、各成膜条件によって得られたＧａＮ膜の膜厚分布の測定
ＴＭ偏光によるアブレーション効率向上の推測メカニズムの説明図。結果を示す線図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
上記成膜方法は、上記ターゲット材料と実質的に同様の材料からなる膜を基板の表面に成膜するものとすることもできるし、ターゲット材料と他の物質との化合物を基板上に成膜するものとすることもできる。なお、ターゲット材料は、金属であり、合金も含む。レーザ光の偏光方向は、レーザ光の電界の振動方向である。
（【００１１】以降は省略されています）

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