DE10034056A1

DE10034056A1 - Texturierter Schichtaufbau auf einer Substratfläche mit oxidischer Zwischenschicht und oxidischer supraleitender Deckschicht sowie Verfahren zur Herstellung des Schichtaufbaus

Info

Publication number: DE10034056A1
Application number: DE10034056A
Authority: DE
Inventors: Rainer Nies
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2000-07-13
Filing date: 2000-07-13
Publication date: 2002-02-07

Abstract

Der Schichtaufbau (20) weist auf einer Substratfläche (9a) eine metallische, amorphe Passivierungsschicht (10a) auf, darauf eine oxidische, texturierte Deckschicht (21) insbesondere aus einem Hoch-T¶c¶-Supraleitermaterial. Die Zwischenschicht (10b) kann mittels Absputterns eines nur die metallischen Komponenten des Zwischenschichtmaterials aufweisenden Sputtertargets hergestellt werden, wobei während des Beschichtungsprozesses unter Sauerstoffzufuhr zusätzlich ein Gasionenstrahl schräg auf das Substrat (9) gerichtet wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schichtaufbau auf einer Substratfläche, wobei

- auf der Substratfläche eine metallische Unterschicht abge schieden ist,
- auf dieser Unterschicht eine texturierte Zwischenschicht aus einem oxidischen Zwischenschichtmaterial aufgebracht ist

und

- auf dieser Zwischenschicht eine texturierte Deckschicht aus einem weiteren oxidischen Material erzeugt ist.

Ein derartiger Schichtaufbau ist z. B. der EPO 490 776 B2 zu entnehmen. Die Erfindung betrifft ferner ein besonderes ver fahren zur Herstellung eines solchen Schichtaufbaus.

Aus der Veröffentlichung "Physica C", Vols. 185 bis 189, 1991, Seiten 1959 bis 1960 ist ein Verfahren zur Herstellung von Deckschichten aus supraleitenden Metalloxidverbindungen mit hoher Sprungtemperatur T_c von über 77 K bekannt. Unter diese auch als Hoch-T_c-Supraleitermaterialien oder HTS- Materialien bezeichneten Verbindungen, die insbesondere eine Flüssig-Stickstoff(LN₂) -Kühltechnik erlauben, fallen Cuprate auf Basis spezieller Stoffsysteme wie das vom Basistyp (RE)- M-Cu-O, wobei die Komponente RE ("Rare Earth") wenigstens ein Seltenes Erdmetall einschließlich Y und die Komponente M we nigstens ein Erdalkalimetall enthalten. Hauptvertreter dieses Typs ist das Material YBa₂Cu₃O_x (sogenanntes "YBCO"). Weiter hin sind als HTS-Materialien auch selten-erdfreie Cuprate mit 5 oder mehr Komponenten bekannt. Ein entsprechender Basistyp ist das Bi-(M1, M2)-Cu-O, wobei die Komponenten M1 und M2 Erdalkalimetalle sind. Hauptvertreter dieses Typs sind das Bi₂Cr₂Ca₁Cu₂O_y oder das (Bi,Pb)₂Sr₂Ca₂Cu₃O₂ (sogenanntes "BSCCO" bzw. "B(P)SCCO").

Diese bekannten HTS-Materialien versucht man, auf verschiede nen Substraten für unterschiedliche Anwendungszwecke abzu scheiden, wobei im allgemeinen im Hinblick auf eine hohe Stromtragfähigkeit nach möglichst phasenreinem, texturiertem Supraleitermaterial getrachtet wird. Unter einer Texturierung sei hierbei die zumindest weitgehend einheitliche Ausrichtung der Kristallite eines entsprechenden polykristallinen Gefüges verstanden. Beispielsweise sollen entsprechend großflächige, isolierende Substrate für Strombegrenzeranwendungen beschich tet werden (vgl. z. B. EP 0 829 101 B1).

Bei einem derartigen Supraleiteraufbau wird im allgemeinen das HTS-Material nicht unmittelbar auf dem Substrat abge schieden; sondern dieses Substrat wird zunächst mit mindes tens einer dünnen Zwischenschicht, die auch als Pufferschicht (sogenannte "Buffer"-Schicht) bezeichnet wird, abgedeckt. Diese Zwischenschicht mit einer Dicke im allgemeinen im Nano meter- bis Mikrometer-Bereich soll das Eindiffundieren von Atomen aus dem Substratmaterial in das HTS-Material verhin dern, um eine damit verbundene Verschlechterung der supralei tenden Eigenschaften zu vermeiden. Zugleich kann mit einer solchen als Diffusionsbarriere dienenden Zwischenschicht die Oberfläche des Substrats auch geglättet und die Haftung des HTS-Materials verbessert werden. Das Substrat kann dabei zu sätzlich noch mit einer dünnen Unterschicht bzw. Überzugs schicht aus einem Metall versehen sein, auf der dann die Zwi schenschicht aufgebracht wird (vgl. die genannte EP-B-Schrift).

Entsprechende bekannte Zwischenschichten bestehen insbesonde re aus Oxiden von Metallen wie z. B. von Zr, Ce, Y, Al, Sr o der Mg oder aus entsprechenden Mischoxiden dieser Metalle und sind somit in der Regel somit isolierend. Neben der Eigen schaft als Diffusionsbarriere soll diese mindestens eine Zwischenschicht darüber hinaus die Forderung erfüllen, dass sie ein texturiertes Wachstum des auf ihr aufzubringenden HTS- Materials der Deckschicht ermöglicht. Folglich muss die Zwi schenschicht selbst eine entsprechende Textur besitzen. Der entsprechende Übertrag der kristallographischen Orientierung beim Wachstum einer Schicht auf einer chemisch andersartigen Unterlage ist unter dem Begriff "Heteroepitaxie" bekannt. Da bei sollte die Zwischenschicht an die Gitterkonstanten des Deckschichtmaterials möglichst gut angepasste Abmessungen ih rer Einheitszellen besitzen.

Ähnliche Anforderungen sind auch an die Auswahl des Systems "Substrat-Zwischenschicht" zu stellen. Auch hier sind gute Hafteigenschaften anzustreben, wobei zugleich die gewünschte Heteroepitaxie zwischen der Zwischenschicht und der darauf aufwachsenden HTS-Deckschicht nicht beeinträchtigt werden darf. Darüber hinaus sollte die Zwischenschicht einen thermi schen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen, der mit dem des Substratmaterials zumindest weitgehend übereinstimmt, um so unerwünschte mechanische Spannungen bei den für Anwendungen der Supraleitungstechnik und der Schichtpräparation unerläss lichen Temperaturzyklen und gegebenenfalls dadurch bedingt Schädigungen wie Abplatzen zu vermeiden.

Aus den vorerwähnten Gründen wird bei dem aus der genannten Literaturstelle "Physica C" zu entnehmenden Verfahren eine dünne Zwischenschicht aus einem oxidischen Material wie z. B. mit Y-stabilisierten ZrO₂ (sogenanntes "YSZ") auf einem me tallischen Substrat (hier aus einer speziellen Ni-Legierung) vorgesehen. Um in der Zwischenschicht die geforderte Textur zu gewährleisten, wird während eines für die Beschichtung ge wählten Sputterprozesses mit dem Zwischenschichtmaterial ein Strahl von Gasionen wie z. B. Ar-Ionen unter einem vorbestimm ten Winkel schräg auf das Substrat gerichtet. Ein solcher, durch einen Ionenstrahl unterstützter Beschichtungsprozess wird auch als IBAD-(Ion Beam Assisted Deposition)-Verfahren bezeichnet (vgl. z. B. "Journal Appl. Phys.", Vol. 51, No. 1, Januar 1984, Seiten 235 bis 242, oder Vol. 71, No. 5, März 1992, Seiten 2380 bis 2386). Es ist nämlich bekannt, dass entsprechende IBAD-Verfahren besonders geeignet sind, eine geforderte Textur von oxidischen Zwischenschichten auf ver schiedenartigen Substraten zu ermöglichen (vgl. z. B. "J. Ma ter. Res.", Vol. 12, No. 3, März 1997, Seiten 593 bis 595). Auf mit solchen Zwischenschichten versehenen Substraten wird anschließend das HTS-Material der Deckschicht abgeschieden, wobei im allgemeinen bekannte PVD-Verfahren wie Sputtern, La serablation, Elektronenstrahlverdampfen, thermisches Verdamp fen insbesondere aus mehreren Verdampferquellen oder auch CVD-Verfahren eingesetzt werden.

Es zeigt sich jedoch, dass insbesondere bei großflächigen Be schichtungen nach dem vorerwähnten Verfahren die aufgebrach ten Schichten verhältnismäßig inhomogen bezüglich ihrer Git terordnung sind und folglich auf solchen Schichten aufge brachte HTS-Deckschichten eine entsprechende inhomogene Stromtragfähigkeit bzw. kritische Stromdichte aufweisen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Schichtaufbau mit den eingangs genannten Merkmalen anzugeben, bei dem derartige Inhomogenitäten zumindest weitgehend zu vermeiden sind. Außerdem soll ein Verfahren angegeben werden, mittels dessen ein solcher Schichtaufbau mit hoher Qualität zu erzeugen ist.

Die sich auf den Schichtaufbau beziehende Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Dementspre chend ist vorgesehen, dass

- auf der Substratfläche als die Unterschicht eine amorphe Passivierungsschicht aus einem metallischen Passivierungs material abgeschieden ist,
- auf dieser Unterschicht eine texturierte Zwischenschicht aus einem oxidischen Zwischenschichtmaterial aufgebracht ist

und

Die Erfindung geht dabei von der Tatsache aus, dass mittels einer amorphen Passivierungsschicht aus einem Metall vorteil haft zu verhindern ist, dass sich die Struktur beispielsweise einer polykristallinen Oberfläche des Substrats homoepitak tisch auf die Zwischenschicht überträgt. Damit wird die Ver wendung einer großen Anzahl von verschiedenen Substaten er öffnet.

Zur Lösung der sich auf das Verfahren beziehenden Aufgabe ist es als vorteilhaft anzusehen, wenn

- zunächst auf der Substratfläche die amorphe Passivierungs schicht in einer zumindest weitgehend sauerstofffreien At mosphäre aufgebracht wird,
- anschließend die texturierte Zwischenschicht unter Anwen dung eines Sputterprozesses abgeschieden wird, indem die mindestens eine metallische Komponente des Zwischen schichtmaterials abgesputtert und zumindest während des Sputterprozesses zusätzlich Sauerstoff zugeführt wird, wo bei eine zusätzliche Bestrahlung mit schräg bezüglich der Substratfläche gerichteten Gasionen vorgesehen wird,

und

- dann auf der so ausgebildeten Zwischenschicht die textu rierte Deckschicht erzeugt wird.

Es wurde nämlich erkannt, dass sich bei der Abscheidung des Passivierungsmaterials in einer praktisch sauerstofffreien Atmosphäre auf einfache Weise Metallschichten mit amorphem Gefüge erzeugen lassen. Hierfür sind an sich alle bekannten Abscheideverfahren geeignet. Vorzugsweise wird aber derselbe Prozess wie zur Abscheidung der Zwischenschicht gewählt, da damit der apparative Aufwand entsprechend zu begrenzen ist.

Auf einer derartigen Passivierungsschicht lässt sich dann ei ne Zwischenschicht aus dem oxidischen Zwischenschichtmaterial mit guter Textur mittels des durch einen Ionenstrahl unter stützten Sputterprozesses aufbringen (sogenanntes "IBAD- Verfahren"). Wegen der so erreichbaren guten Homogenität der Zwischenschicht kann auf dieser dann eine oxidische Deck schicht mit entsprechend hoher Qualität epitaktisch unter An wendung hierfür bekannter Abscheideverfahren aufwachsen. Ent sprechende Gesichtspunkte sind insbesondere für Deckschichten aus einem oxidischen Supraleitermaterial mit hoher Sprungtem peratur von Bedeutung.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schichtaufbaus sowie des Verfahrens zu dessen Herstellung ge hen aus den jeweils abhängigen Ansprüchen hervor.

So kann z. B. vorteilhaft ein Passivierungsmaterial aus we nigstens einem metallischen Element des Zwischenschichtmate rials im Hinblick auf eine besonders einfache und schnelle Verfahrensführung gewählt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbei spieles unter Bezugnahme auf die Figuren noch weiter erläu tert. Dabei zeigen jeweils schematisch

deren Fig. 1 im Schnitt den prinzipiellen Aufbau einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtung und

deren Fig. 2 einen mit dieser Vorrichtung nach dem erfin dungsgemäßen Verfahren herstellbaren Schicht aufbau.

In den Figuren sind sich entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die in Fig. 1 angedeutete, allgemein mit 2 bezeichnete Beschich tungsvorrichtung dienen. Entsprechende Vorrichtungen sind prinzipiell bekannt. Gemäß der dargestellten Ausführungsform enthält die Vorrichtung innerhalb einer auf Erdpotential liegenden, abpumpbaren und mit einem Gas wie z. B. Sauerstoff füllbaren Beschichtungskammer 3 eine Ionenquelle 4. Diese Quelle erzeugt einen Strahl 5 von Sputterionen 5a, beispiels weise Ar-Ionen mit einer Energie zwischen 500 und 1500 eV. In der Figur ist die Intensitätsverteilung in dem Strahl 5 durch eine entsprechende Verteilungskurve 5b angedeutet. Die Sput terionen treffen schräg auf ein Target 7 aus einem vorbe stimmten Targetmaterial auf und lösen dort aus dessen Ober fläche Materialteilchen 8a heraus bzw. sputtern dieses Mate rial ab. Das so abgesputterte Targetmaterial bildet einen durch gestrichelte Linien teilweise angedeuteten Teilchen strahl 8.

Dem Teilchenstrahl 8 wird ein dem Target 7 gegenüberliegendes Substrat 9 ausgesetzt. Dieses Substrat ist an einer nicht dargestellten Halterung befestigt, die gegebenenfalls je nach den geforderten Abscheidetemperaturen kühl- oder heizbar ist. Auf dem Substrat scheidet sich dann das abgesputterte Target material als eine Schicht ab. Gemäß der Erfindung soll dem entsprechend zunächst auf der Substratfläche 9a eine amorphe Passivierungsschicht aus einem metallischen Passivierungsma terial insbesondere aus Zr_85%Y_15% (Prozent-Angaben in Gewichts- %) mit einer geringen Dicke von beispielsweise 10 bis 200 nm, insbesondere etwa 50 nm abgeschieden werden. Der hierfür er forderliche Zeitaufwand von etwa 10 Sekunden bis maximal 5 Minuten ist vorteilhaft gering. Diese Passivierungsschicht ist in der Figur durch eine verstärkte Linie 10a nur angedeu tet. Darin anschließend ist die Abscheidung einer texturier ten Zwischenschicht 10b vorgesehen. Zur Gewährleistung eines Aufwachsens dieser Schicht 10b mit einer hinreichend guten Textur bei dem gewählten Abscheidungsprozess, insbesondere einem entsprechenden Sputterprozess, wird zusätzlich die Pas sivierungsschicht bzw. das auf ihr abgeschiedene Targetmate rial für die Zwischenschicht einen Beschuss durch einen wei teren Strahl 12 von Gasionen 12a z. B. aus Ar mit verhältnis mäßig niedriger Energie von etwa 100 bis 800 eV ausgesetzt. Die Ionen werden von einer besonderen, ebenfalls in der Beschichtungskammer 3 untergebrachten Ionenquelle 13 erzeugt und weisen eine ähnliche Intensitätsverteilung 12b wie in dem Strahl 5 auf. Die Gasionen treffen schräg unter einem vorbe stimmten Einfallswinkel bezüglich der Substratfläche 9a auf. Der Winkel α zwischen der Linie maximaler Intensität des Strahls 12 und der Substratfläche liegt dabei im allgemeinen zwischen 30 und 60°.

Das Target für das Zwischenschichtmaterial soll vorzugsweise nur die metallischen Komponenten dieses Materials enthalten, so dass noch zusätzlich Sauerstoff zumindest während des zur Abscheidung dieser metallischen Komponenten vorgesehenen Sputterprozesses zugeführt werden muss. Ein entsprechender Sauerstoffeinlass in den Innenraum der Beschichtungskammer 3 ist in der Figur mit 16 bezeichnet. Die Sauerstoffzufuhr kann in bekannter Weise in Form von atomarem oder molekularem Sau erstoff erfolgen, wobei der Sauerstoff gegebenenfalls ioni siert oder angeregt sein kann. Die Sauerstoffzufuhr kann da bei auch diskret an der Substratfläche erfolgen (vgl. EP 0 431 160 A1).

Das Substratmaterial kann prinzipiell ein beliebiges kristal lines Zustandsgefüge aufweisen, wobei die eingangs genannten Randbedingungen wie z. B. das angepasste Dehnungsverhalten möglichst eingehalten werden sollten. Vorzugsweise werden Substrate aus keramischen Materialien gewählt und hier insbe sondere eine ZrO₂-Keramik. Gegebenenfalls kommen aber auch metallische Substrate oder Gläser in Frage.

Um bei der Abscheidung des metallischen Passivierungsmateri als dessen amorphes Gefüge zu gewährleisten, wird vorteilhaft die Abscheidung bei einem Sauerstoffpartialdruck von unter 10^-5 mbar (= 10^-3 Pa) vorgenommen. Hierzu kann beispielsweise die Beschichtungskammer 3 auf einen Restgasdruck von 10^-4 bis 10^-3 mbar (= 10^-2 bis 10^-1 Pa) evakuiert werden, so dass dann der Sauerstoffpartialdruck unter 10^-5 mbar liegt.

Die Zwischenschicht 10b aus dem abgeschiedenen metallischen Targetmaterial, das reaktiv oxidiert wurde, hat eine Dicke im allgemeinen zwischen 0,01 und 5 µm, kann aber auch noch di cker sein. Die Schicht muss eine Textur mit einer kristalli nen Achse senkrecht zur Oberfläche des Substrats aufweisen. D. h., sie soll kristallographisch so ausgerichtet sein, dass eine ihrer Kristallachsen in Richtung der Substratnormalen zeigt. Zusätzlich kann angestrebt werden, dass die Ausrich tung der verbleibenden zwei Kristallachsen (z. B. die c-Achse) in der Substratebene beeinflussbar ist. Eine entsprechende Textur wird als biaxial bezeichnet. Im Idealfall besteht auch in der Schichtebene eine Ausrichtung der Kristallachsen, so dass dann eine zumindest nahezu einkristalline Schicht vor liegt.

Über die Texturierung hinaus kann die Schicht 10b gegebenen falls auch als eine Diffusionssperre wirken, um eine Dif fusion des Materials einer auf ihr abgeschiedenen weiteren (Deck-)Schicht in das Substratmaterial und/oder umgekehrt von Bestandteilen des Substrats oder der Passivierungsschicht in die Deckschicht zu unterbinden. In der Figur ist diese Deck schicht nicht näher ausgeführt. Zu ihrer Abscheidung kommen alle an sich hierfür bekannten Abscheideverfahren in Frage; vorzugsweise wird jedoch ein Sputterprozess in der Beschich tungskammer 3 vorgenommen.

Das gewählte Ionenstrahlsputtern als Beschichtungsprozess für die Zwischenschicht 10b stellt einen die Texturierung dieser Schicht fördernden Prozess dar. Mit dem zusätzlich in Rich tung auf die Passivierungsschicht 10a gerichteten Ionenstrahl 12 wird die geforderte Texturierung unterstützt. Die Energie der entsprechenden Ionen liegt dabei im allgemeinen zwischen 100 und 800 eV. Ein derartiger Beschichtungsprozess wird auch als IBAD-Verfahren bezeichnet.

Geeignete Materialien für die Zwischenschicht sind oxidische Materialien. Hierbei kann es sich um reine Metalloxide handeln wie MgO, Pr₆O₁₁, CaO, CeO₂, Y₂O₃ oder ZrO₂. Daneben sind auch oxidische Verbindungen wie z. B. Titanate, Aluminate, Gallate oder Manganate geeignet. Entsprechende Beispiele sind SrTiO₃, BaTiO₃, LaAlO₃, NdgAo₃ oder La_0,67Ba_0,33MnO₃. Allen die sen Materialien können in an sich bekannter Weise noch weite re Elemente als Substituenten hinzugeführt sein, so dass die vorgenannten Materialien dann als Basismaterialien für die höherkomponentigen Verbindungen anzusehen sind. Ein entspre chendes Beispiel wäre das (Ba,Sr)TiO₃. Ferner sind mit Selte nen Erdmetallen dotierte oxidische Materialien geeignet. Hierunter fällt das als besonders vorteilhaft anzusehende, mit Y-dotierte ZrO₂, das sogenannte "YSZ". Dieses Material kann in bekannter Weise mit dem Y voll- oder teilstabilisiert sein. Darüber hinaus ist auch mit Gd dotiertes ZeO₂ geeignet. Ferner kommen Ce-dotierte Oxide wie z. B. Ce in CaO oder in Y₂O₃ in Frage (vgl. "Gmelin Handbook", RE-Mean Vol. 1, 1992, Kap. 1.3.3).

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich generell oxi dische Deckschichten auf den oxidierten Zwischenschichten mit hoher kristalliner Ordnung erzeugen. Solche Schichten können aus ferroelektrischen Materialien wie z. B. SrTiO₃ oder Ba- TiO₃, aus ferromagnetischen Materialien wie z. B. FeO oder Fe₂O₃, aus piezoelektrischen Materialien wie z. B. BaTiO₃ oder aus magnetoresistiven Materialien wie z. B. speziellen Mn- Oxiden (vgl. z. B. DE 43 10 318 C2) bestehen. Besonders vor teilhaft kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Ausbildung von oxidischen Zwischenschichten eingesetzt werden, auf denen Deckschichten aus den bekannten oxidischen HTS-Materialien mit hoher kristalliner Ordnung aufwachsen können. Für das nachfolgende Ausführungsbeispiel sei ein entsprechender Schichtaufbau angenommen. Dieser Schichtaufbau ist aus Fig. 2 als Schnittansicht zu entnehmen.

Der in Fig. 2 gezeigte, allgemein mit 20 bezeichnete Schichtaufbau umfasst ein Substrat 9 in Form einer ZrO₂- Keramikplatte mit polykristalliner Oberfläche, wie sie zur Herstellung eines supraleitenden Strombegrenzers zu verwenden ist. Diese Platte hat eine an sich beliebige Dicke d1, die beispielsweise zwischen 0,5 und 2 mm liegt. Auf ihr ist eine amorphe Zr₈₅Y₁₅-Passivierungsschicht 10a (Indices in Gew.-%) in etwa 10 Sekunden bis maximal 5 Minuten mit einer Dicke d2 von etwa 50 nm aufgesputtert. Diese Passivierungsschicht 10a dient als Unterlage für eine YSZ-Schicht 10b mit einer Dicke d3 zwischen 10 nm und 5 µm, beispielsweise von 1 µm. Diese Schicht 10b ist durch Oxidation von aufgesputtertem Zr₈₅Y₁₅ (Indices in Gew.-%) mit Ionenstrahlunterstützung gemäß einem bekannten IBAD-Verfahren erzeugt. Sie weist eine biaxiale Textur auf. Auf dieser YSZ-Schicht ist eine Deckschicht 21 aus einem HTS-Material wie insbesondere YBCO nach bekannten Verfahren epitaktisch mit einer Dicke d4 aufgewachsen. Diese Dicke d4 liegt im allgemeinen zwischen 0,1 und 5 µm. Ein der artiger Aufbau 20 hat insbesondere den Vorteil, dass man mit wenigen Verfahrensschritten und somit mit entsprechend gerin gem apparativen und zeitlichen Aufwand eine hochqualitative HTS-Schicht (21) erzeugen kann.

Claims

1. Schichtaufbau auf einer Substratfläche, wobei
auf der Substratfläche eine metallische Unterschicht abge schieden ist,
auf dieser Unterschicht eine texturierte Zwischenschicht aus einem oxidischen Zwischenschichtmaterial aufgebracht ist und
auf dieser Zwischenschicht eine texturierte Deckschicht aus einem weiteren oxidischen Material erzeugt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass auf der Substratfläche (9a) als die Unterschicht eine amorphe Passi vierungsschicht (10a) aus einem metallischen Passivierungsma terial vorgesehen ist.

2. Schichtaufbau nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Passivierungsmaterial aus wenigstens einem metallischen Element des Zwischenmateri als vorgesehen ist.

3. Schichtaufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flä che (9a) eines keramischen Substrates (9) mit der Passivie rungsschicht (10a) versehen ist.

4. Schichtaufbau nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass ein Substrat (9) aus einer ZrO₂-Keramik vorgesehen ist.

5. Schichtaufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Zwi schenschichtmaterial ein Metalloxid oder ein Titanat oder ein Aluminat oder ein Gallat oder ein Manganat vorgesehen ist.

6. Schichtaufbau nach Anspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, dass das Zwischenschichtmaterial ausgewählt ist aus der Gruppe MgO, ZrO, Y₂O₃, CaO, CeO₂, Pr₆O₁₁, SrTiO₃, BaTiO₃, LaAlO₃, NdGaO₃ oder einem Material, das eines der genannten Gruppenmaterialien zumindest als Hauptan teil enthält.

7. Schichtaufbau nach einem der vorangehenden Ansprüche, ge kennzeichnet durch eine Deckschicht (21) aus einem oxidischen Supraleitermaterial mit hoher Sprungtempera tur.

8. Verfahren zur Herstellung eines Schichtaufbaus nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem Verfahren
zunächst auf der Substratfläche (9a) die amorphe Passivie rungsschicht (10a) in einer zumindest weitgehend sauer stofffreien Atmosphäre aufgebracht wird,
anschließend die texturierte Zwischenschicht unter Anwen dung eines Sputterprozesses abgeschieden wird, indem die mindestens eine metallische Komponente des Zwischen schichtmaterials abgesputtert und zumindest während des Sputterprozesses zusätzlich Sauerstoff zugeführt wird, wo bei eine zusätzliche Bestrahlung mit schräg bezüglich der Substratfläche gerichteten Gasionen vorgesehen wird, und
dann auf der so ausgebildeten Zwischenschicht die textu rierte Deckschicht erzeugt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, dass zur Abscheidung des Passivierungsma terials ein Sputterprozess vorgesehen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, dass die Abscheidung des Passi vierungsmaterials in derselben Sputteranlage (2) wie die Ab scheidung des Zwischenschichtmaterials vorgenommen wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, da durch gekennzeichnet, dass die Abscheidung des Passivierungsmaterials bei einem Sauerstoffpartial druck von unter 10^-3 Pa vorgenommen wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch ge kennzeichnet, dass die Abscheidung des Passi vierungsmaterials bei Vakuumbedingungen vorgenommen wird, wo bei der Sauerstoffpartialdruck unter 10^-3 Pa liegt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, da durch gekennzeichnet, dass die Zufuhr des zusätzlichen Sauerstoff beim Absputtern des Materials für die Zwischenschicht (10b) in Form von atomarem oder molekula rem Sauerstoff erfolgt, wobei der Sauerstoff gegebenenfalls ionisiert oder angeregt ist.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch ge kennzeichnet, dass die Sauerstoffzufuhr an der Substratfläche (9a) erfolgt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Ausbildung eines Zwischenschichtmaterials aus mit Y-dotiertem ZrO₂ oder aus mit Ce-dotiertem CaO oder Y₂O₃ oder aus mit Gd-dotiertem CeO₂.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, da durch gekennzeichnet, dass der zusätz liche Strahl (12) der Gasionen (12a) unter einem Einfallswin kel (α) zwischen 30 und 60° bezüglich der Substratfläche (9a) ausgerichtet wird.