DE60210045T2

DE60210045T2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von filmen

Info

Publication number: DE60210045T2
Application number: DE60210045T
Authority: DE
Inventors: Sc/o Osaka Works ofSumitomo Osaka-shi HAHAKURA; Kc/o Osaka Works of Sumitomo Osaka-shi OHMATSU
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2001-02-08
Filing date: 2002-02-05
Publication date: 2007-03-29
Anticipated expiration: 2022-02-06
Also published as: CN1489638A; EP1371746B1; EP1371746A1; KR20030076664A; CA2436750C; ATE321154T1; WO2002063063A1; CN1265016C; DK1371746T3; EP1371746A4; CA2436750A1; NZ527521A; JP2002235168A; AU2002228436B2; KR100819719B1; US20040096580A1; DE60210045D1; ES2261642T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filmabscheidungsverfahren und eine Filmabscheidungsvorrichtung und spezieller ein Filmabscheidungsverfahren und eine Filmabscheidungsvorrichtung, welche die Abscheidung für ein Substrat mit einer großen Fläche erlauben.
Stand der Technik:
Laserablation war konventionell bekannt als eine von Techniken zur Ausbildung eines Oxidsupraleiterdünnfilms. Hierbei ist die Laserablation eine Technik zum Ausbilden eines vorgeschriebenen Dünnfilms durch Bestrahlen einer Oberfläche eines festen Körpers, wie einem Zielmaterial, mit intensivem Laserlicht, um lokal den Festkörper zu erwärmen und damit Atome oder Ionen aus der Festkörperoberfläche in die Luft zu streuen und diese gestreuten Atome und dergleichen an einer Oberfläche eines anderen Körpers abzuscheiden. Das konventionelle Abscheidungsverfahren unter Verwendung solcher Laserablation umfaßt z.B. ein Filmabscheidungsverfahren wie veröffentlicht in der japanischen Patentoffenlegung Nr. 8-246136.
11 ist eine schematische Ansicht, die das konventionelle Abscheidungsverfahren veranschaulicht, das offenbart ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 8-246136.
Unter Bezug auf 11 wird das konventionelle Abscheidungsverfahren beschrieben.
Unter Bezug auf 11 wird in dem konventionellen Abscheidungsverfahren ein Substrat 112 angeordnet, um dem Zielmaterial 114 gegenüberzustehen, das mit Laserlicht 116 zu bestrahlen ist. Die Substratoberfläche 112 ist annähernd parallel zur Zielmaterialoberfläche 114. Dann veranlaßt die Bestrahlung des Oberflächenzielmaterials 114 mit Laserlicht 116 das Zielmaterial 114, lokal erwärmt zu werden. Ein Flaum 115 wird aus den Atomen und dergleichen gebildet, die gestreut sind aus dem erhitzten Teil des Zielmaterials 114. Die Atome und dergleichen, die einen Flaum 115 bilden, werden an der Substratoberfläche 112 abgeschieden, die dem Flaum 115 gegenübersteht, was zu einem Oxidsupraleiterdünnfilm führt. Die Abscheidungsgeschwindigkeit im Substrat 112 ist größer an einem Bereich, der näher am Zentrum des Flaums 115 ist. Gemäß dem in 11 gezeigten Abscheidungsverfahren kann daher ein Dünnfilm mit einer annähernd gleichförmigen Filmdicke über das gesamte Substrat 112 durch Bewegen des Substrates 112 in der durch die Pfeile 113 und 114 angezeigten Richtung und in der Vertikalrichtung der Ebene des Ziehens ausgebildet werden.
Das konventionelle Abscheidungsverfahren wie oben beschrieben hat hingegen das nachfolgend beschriebene Problem.
Wenn die Verwendung und das Herstellungsverfahren von Oxidsupraleitern oder dergleichen erfordern, daß das Substrat 112, auf welchem ein Dünnfilm ausgebildet wird, in der Größe bei dem in 11 gezeigten Abscheidungsverfahren vergrößert werden soll, würde das Substrat 112, wenn es übermäßig in der Größe vergrößert wird, auf das Zielmaterial 114 einfallendes Laserlicht 116 blockieren Daher hat das konventionelle Filmabscheidungsverfahren, das in 11 gezeigt ist, Begrenzungen beim Erhöhen der Größe des Substrats 112.
US 4,601,912 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen eines Magnetaufzeichnungsmediums unter Einsatz einer Vorrichtung, in der ein Netz von einer Rolle abgegeben, von einer Trommel transportiert und durch eine andere Rolle aufgenommen wird. Wenn in Kontakt mit der Trommel, wird das Netz mit einem ferromagnetischen Material beschichtet, welches aus einem Schiffchen durch einen Elektronenstrahl verdampft worden ist.
In JP 11 086 647 wird ein bandartiges Grundmaterial beschichtet, zuerst mit einem dünnen Zwischenfilm, dann mit einer Antidiffusionsschicht, wie Y₂O₃ oder CeO₂, und schließlich wird ein Oxidsupraleitefilm abgeschieden.
Die Zielmaterialien werden durch einen Laserstrahl verdampft. Die Oberfläche des Ziels und die Oberfläche des Bandes bilden einen spitzen Winkel. Der Laserstrahl hat eine Richtung parallel zur Oberfläche des Bandes.
JP 06 101 037 lehrt eine Vorrichtung, die ein Ziel umfaßt, welches verdampft wird durch einen Ionenstrahl, einen Substrathalter, einen Motor in dem Substrathalter und einen Arm, der einen bogenförmigen Querschnitt hat. Der bogenförmige Querschnitt erlaubt es dem Halter, in verschiedene Positionen so verschoben zu werden, so daß der Winkel zwischen der Oberfläche des Substrats und der Oberfläche des Ziels variiert werden kann.
In Appl. Phys. Lett. 65 (6), 1994, Seite 764, S.-G. Lee et al. werden die Wirkungen auf die Filmeigenschaften von dem Winkel zwischen der Oberfläche des Substrats und der Oberfläche des Ziels untersucht, wenn ein Film aus YBa₂Cu₃O₇ auf einem Substrat durch Laserablation aus einem Ziel abgeschieden wird. Winkel sind zwischen 0–90° variiert worden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Filmabscheidungsverfahren und eine Filmabscheidungsvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage sind, einen Film auf einem Substrat mit einer großen Fläche auszubilden.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird gelöst durch Bereitstellen eines Beschichtungsverfahrens nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 und durch Bereitstellen einer Vorrichtung nach Anspruch 13.
Hierbei muß man beachten, daß das Zielmaterial mit Energiestrahlen bestrahlt wird, wie Laserlicht, um das Abscheidungsmaterial aus der Oberfläche des Zielmaterials zu streuen. Diese Energiestrahlen werden in einer schrägen Richtung in Bezug auf die Oberfläche des Zielmaterials angewandt. Wenn das Substrat und das Zielmaterial so angeordnet werden, daß die Oberfläche des Substrats einen Winkel zur Oberfläche des Zielmaterials bildet, kann das Substrat so angeordnet werden, daß die Oberfläche des Substrats annähernd dieselbe Richtung wie ein Gang dieser Energiestrahlen hat. Dies kann das Stören des Weg des Energiestrahls durch das Substrat verhindern, selbst wenn das Substrat in der Größe vergrößert ist Daher kann ein Film auf einem größeren Substrat ohne die Begrenzungszwänge des Weges von Energiestrahlen ausgebildet werden.
Da die relative Position des Substrats in Bezug auf das Zielmaterial bewegt wird in Richtung der Länge des Substrats und der Richtung der Breite des Substrats beim Ausbilden eines Films auf dem Substrat, wird es möglich, einen Film gleichförmig über das gesamte Substrat herauszubilden.
In dem Filmabscheidungsverfahren gemäß einem oben beschriebenen Aspekt überschreitet der Winkel zwischen der Oberfläche des Substrats und der Oberfläche des Zielmaterials schätzungsweise 0°C und ist gleich oder kleiner als 90°.
In diesem Fall sichert der Winkel zwischen der Substratoberfläche und der Zielmaterialoberfläche, der 0° überschreitet, daß das Substrat angeordnet werden kann, um zum Zielmaterial geneigt zu werden. Weiterhin, wie oben beschrieben, sind die Strahlungsrichtung von Energiestrahlen an die Oberfläche des Zielmaterials und die Neigungsrichtung des Substrats dieselben, wodurch das Substrat am Blockieren des Weges von Energiestrahlen behindert wird, wenn das Substrat mit einer größeren Größe als ein konventionelles verwendet wird.
Zusätzlich stellt der Winkel zwischen der Substratoberfläche und der Oberfläche des Zielmaterials von 90° oder weniger sicher, daß die Abscheidung von Material, das aus der Oberfläche des Zielmaterials gestreut ist, die Oberfläche des Substrats erreichen kann, auf welcher der Film auszubilden ist. Als Ergebnis kann ein Film auf dem Substrat zuverlässig ausgebildet werden.
Bei dem Filmabscheidungsverfahren gemäß einem oben beschriebenen Aspekt können die Energiestrahlen auf die Oberfläche des Zielmaterials angewandt werden, um das Abscheidungsmaterial aus dem Oberflächenzielmaterial zu streuen.
Wie oben beschrieben, kann die vorliegende Erfindung die Überlagerung zwischen dem Gang von Energiestrahlen und dem Substrat verhindern. Daher ist die Erfindung insbesondere dort effizient, wo ein Substrat in der Größe vergrößert ist, in einem Filmabscheidungsverfahren unter Verwendung von Energiestrahlen, um ein Abscheidungsmaterial aus einem Zielmaterial zu streuen.
Bei dem Filmabscheidungsverfahren gemäß einem oben beschriebenen Aspekt kann der Winkel zwischen dem Gang von Energiestrahlen und der Oberfläche des Zielmaterials kleiner sein als der Winkel zwischen der Oberfläche des Substrats und der Zielmaterialoberfläche.
In diesem Fall ist der Winkel zwischen der Substratoberfläche und der Zielmaterialoberfläche (ein Neigungswinkel des Substrats) größer als der Winkel des Gangs von Energiestrahlen zur Oberfläche des Zielmaterials (ein Einfallswinkel von Energiestrahlen). Daher kann die Neigung des Substrats in derselben Richtung wie die Einfallsrichtung von Energiestrahlen sicher die Überlagerung des Substrats mit dem Energiestrahlenweg auf der Oberflächenseite des Zielmaterials mit dem Gang von Energiestrahlen auf dieser Oberfläche des Zielmaterials verhindern, welche mit Energiestrahlen bestrahlt wird. Als Ergebnis wird die Zielmaterialoberfläche zuverlässig mit den Energiestrahlen bestrahlt, wobei das Substrat größer als ein konventionelles ist. Daher wird ein Film zuverlässig auf der Oberfläche des Substrats mit einer großen Fläche ausgebildet.
In dem Filmabscheidungsverfahren in Übereinstimmung mit einem unbeschriebenen Aspekt ist der Gang von Energiestrahlen annähernd parallel zur Oberfläche des Substrats.
In diesem Fall mit einem Substrat größerer Größe wechselwirkt das Substrat nicht mit dem Gang von Energiestrahlen. Daher kann ein Film auf der Oberfläche eines Substrats von jeglicher Größe ausgebildet werden.
Das Filmabscheidungsverfahren in Übereinstimmung mit einem Aspekt wie oben beschrieben, kann weiterhin einen Winkelvariierschritt des Änderns eines Winkels zwischen der Oberfläche des Substrats und der Oberfläche des Zielmaterials durch Variieren einer relativen Position des Substrats in Bezug auf das Zielmaterial umfassen.
In diesem Fall kann der Winkel zwischen der Oberfläche des Substrats und der Oberfläche des Zielmaterials (Neigungswinkel) willkürlich variiert werden. Hier ist es möglich, willkürlich die Abscheidungsbedingungen so zu variieren, daß eine Abscheidungsgeschwindigkeit auf der Substratoberfläche oder eine Filmeigenschaft wie eine Dichte von Partikeln in dem gebildeten Film durch Variieren des Neigungswinkels variiert werden kann. Es ist so möglich, die Abscheidungsbedingungen in Übereinstimmung mit der Eigenschaft des gebildeten Films auszuwählen.
Bei dem Filmabscheidungsverfahren gemäß der Erfindung kann im Abscheidungsschritt eine Bewegungsrichtung, in welcher die relative Position des Substrats bezüglich des Zielmaterials bewegt wird, annähernd parallel zur Substratoberfläche sein.
Daher kann die Position des Substrats bezüglich des Zielmaterials bewegt werden mit dem Winkel der Oberfläche des Substrats zur Oberfläche des Zielmaterials, welcher stets konstant gehalten wird. Daher ist es möglich, die Abscheidungsbedingungen konstant über die gesamte Substratoberfläche zu halten, auf welcher der Film ausgebildet wird (einer Abscheidungsoberfläche des Substrats). Als Ergebnis kann ein gleichförmiger Film direkt über die gesamte Abscheidungsoberfläche des Substrats ausgebildet werden.
Bei dem Filmabscheidungsverfahren gemäß einem oben beschriebenen Aspekt kann der Film einen Oxidsupraleiter umfassen.
Wenn die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Ausbilden eines Oxidsupraleiterfilms auf diese Weise angewandt wird, kann ein gleichförmiger Oxidsupraleiterfilm ausgebildet werden auf der Oberfläche des Substrats von großer Größe. Da die Filmgleichförmigkeit eines von besonders wichtigen Merkmalen im Oxidsupraleiterfilm ist, ist die vorliegende Erfindung spezifisch geeignet für das Verfahren zur Herstellung eines Oxidsupraleiterfilms.
Bei dem Filmabscheidungsverfahren gemäß einem oben beschriebenen Aspekt umfaßt der Oxidsupraleiter vorzugsweise wenigstens eine Art, gewählt aus der Gruppe, die besteht aus einem RE123-basierten Oxidsupraleiter und einem Bismuth-basierten Oxidsupraleiter.
Hier bezeichnet der RE123-basierte Supraleiter einen Supraleiter, wie er annähernd dargestellt wird durch REBa₂Cu₃O_x und RE bezeichnet ein Seltenerdelement wie Yttrium (Y) oder Neodym (Nd), Samarium (Sm), Holmium (Ho). Als Bismuth-basierter Oxidsupraleiter wird vorzugsweise ein Oxidsupraleiter verwendet, der im Wesentlichen 2223-Phase umfaßt, d.h. eine Phase, die annähernd dargestellt wird durch (Bi_xPb_1-X)₂Sr₂Ca₂Cu₃O_y.
Durch Anwenden der vorliegenden Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung dieser Oxidsupraleiter ist es möglich, direkt einen gleichförmigen Film des RE123-basierten Oxidsupraleiters und des Bismuth-basierten Oxidsupraleiters auszubilden.
Das Filmabscheidungsverfahren gemäß einem oben beschriebenen Aspekt kann ferner einen Schritt der Ausbildung eines Oxidsupraleiters auf einem Film umfassen. Dieser Film kann ein Zwischenfilm sein, der zwischen dem Substrat und dem Oxidsupraleiter angeordnet ist.
Konventionell wird ein Zwischenfilm als eine Zwischenschicht zwischen einem Substrat und einem Oxidsupraleiter ausgebildet, um die gute Eigenschaft des Oxidsupraleiters aufrechtzuerhalten, der auf dem Substrat ausgebildet ist. Um die Eigenschaft des Oxidsupraleiters gleichförmig über die gesamte Oberfläche des Substrats zu machen, muß dieser Zwischenfilm auch eine gleichförmige Filmdicke oder -eigenschaft über die gesamte Substratoberfläche haben. Durch Anwenden der vorliegenden Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Zwischenfilms kann ein gleichförmiger Zwischenfilm direkt ausgebildet werden Als Ergebnis kann die Eigenschaft des Oxidsupraleiters gleichförmig über die gesamte Oberfläche des Substrats gemacht werden.
Bei dem Filmabscheidungsverfahren gemäß einem oben beschriebenen Aspekt kann der Film wenigstens eine Art umfassen, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Yttrium-stabilisierten Zirkoniumoxid, Ceroxid, Magnesiumoxid und Strontiumtitanat.
Yttrium-stabilisiertes Zirkoniumoxid und dergleichen wie oben beschrieben zeigen eine hervorragende Eigenschaft als ein Zwischenfilm. Durch Anwenden der vorliegenden Erfindung auf das Verfahren zur Herstellung eines Films, der geeignet ist für einen solchen Zwischenfilm, kann ein Zwischenfilm mit hervorragender Filmeigenschaft direkt erhalten werden
Bei dem Filmabscheidungsverfahren in Übereinstimmung mit einem oben beschriebenen Aspekt kann ein substratbildendes Material wenigstens eines umfassen, das gewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Saphir, Lanthanaluminat, Strontiumtitanat, LASAT (Lathan-Strontium-Aluminium-Titanoxid).
Das Substrat, das aus Saphir gemacht ist, ist in Übereinstimmung mit dem Gitter des Oxidsupraleiters des Zwischenfilms. Daher führt die Verwendung des Substrats, das gemacht ist aus dem oben beschriebenen Material, um einen Oxidsupraleiter und einen Zwischenfilm durch das Filmabscheidungsverfahren der vorliegenden Erfindung auszubilden, zu einem Oxidsupraleiter oder einer Zwischenschicht mit einer gleichförmigen und hervorragenden Filmeigenschaft.
Bei einer Filmabscheidungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Dünnfilm durch Streuen einer Materialabscheidung von einer Oberfläche eines Zielmaterials und Abscheiden des gestreuten Abscheidungsmaterials auf eine Oberfläche eines Substrats gebildet. Die Filmabscheidungsvorrichtung umfaßt Variiermittel zum Variieren eines Winkels der Oberfläche des Substrats zur Oberfläche des Zielmaterials.
Auf diese Weise kann ein Filmabscheidungsschritt ausgeführt werden unter Verwendung der Filmabscheidungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Oberflächenwinkel des Substrats bezüglich der Oberfläche des Zielmaterials (einem Neigungswinkel), der auf einen willkürlichen Winkel festgesetzt wird. Die Abscheidungsbedingung, wie eine Abscheidungsgeschwindigkeit auf einem Substrat, kann durch Variieren des Neigungswinkels variiert werden. Daher können die Abscheidungsbedingungen willkürlich variiert werden, um an die Eigenschaft des ausgebildeten Films durch Variieren des Neigungswinkels angepaßt zu werden.
Hier ist zu berücksichtigen, daß das Zielmaterial bestrahlt wird mit Energiestrahlen wie Laserlicht, um ein Abscheidungsmaterial von der Oberfläche des Zielmaterials zu streuen. Die Energiestrahlen werden gewöhnlich in einer schrägen Richtung bezüglich der Oberfläche des Zielmaterials angewandt. Wenn das Variiermittel verwendet wird, um den Neigungswinkel so zu bestimmen, daß die Substratoberfläche einen Winkel bezüglich der Zielmaterialoberfläche bildet, wird das Substrat so angeordnet, daß die Oberfläche des Substrats annähernd dieselbe Richtung wie ein Gang von Energiestrahlen hat. Dies kann eine Überlagerung des Substrats mit dem Gang von Energiestrahlen verhindern, selbst wenn ein Substrat in der Größe vergrößert ist. Daher kann ein Film auf einem größeren Substrat ohne die Begrenzungszwänge des Weges von Energiestrahlen ausgebildet werden.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung umfaßt auch Bewegungsmittel zum Bewegen einer relativen Position des Substrats bezüglich des Ziels in der Richtung annähernd parallel zur Oberfläche des Substrats, wobei das Bewegungsmittel in der Lage ist, die Substratposition relativ zum Zielmaterial in den Richtungen der Breite und Länge des Substrats zu bewegen.
Bei der Filmabscheidungsvorrichtung gemäß einem der oben beschriebenen Aspekte kann das Variiermittel ein bogenförmiges Führungsteil und ein Substrathalteteil umfassen, das bewegbar zu dem Führungsteil zum Halten eines Substrats angebracht ist.
In diesem Fall kann der Neigungswinkel leicht durch Bewegen des Substrathalteteils, das das Substrat hält, entlang des Führungsteils variiert werden.
Unter Verwendung der Bewegungsmittel, um das Substrat relativ zum Zielmaterial zu bewegen, kann das vom Zielmaterial gestreute Abscheidungsmaterial gleichförmig über die gesamte Oberfläche des Substrats abgeschieden werden. Als Ergebnis kann ein Film gleichförmig über die gesamte Oberfläche des Substrats ausgebildet werden.
Die Position des Substrats bezüglich des Zielmaterials wird bewegt mit dem Winkel der Oberfläche des Substrats zur Oberfläche des Zielmaterials, der immer konstant gehalten wird. Daher ist es möglich, die Abscheidungsbedingungen konstant über die gesamte Oberfläche des Substrats zu halten, auf welcher ein Film auszubilden ist (eine Abscheidungsoberfläche des Substrats). Als Ergebnis kann ein gleichförmiger Film direkt über die gesamte Abscheidungsfläche des Substrats ausgebildet werden.
Die Filmabscheidungsvorrichtung gemäß einem anderen oben beschriebenen Aspekt kann ferner Bestrahlungsmittel zum Bestrahlen der Zielmaterialoberfläche mit Energiestrahlen umfassen, um das Abscheidungsmaterial von der Zielmaterialoberfläche zu streuen.
Wie oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Wechselwirkung zwischen dem Winkel von Energiestrahlen und dem Substrat verhindert werden durch Verwendung des Variiermittels, um den Neigungswinkel des Substrats so zu variieren, daß die Einfallsrichtung von Energiestrahlen und die Einfallsrichtung auf das Substrat zum Zielmaterial ausgerichtet werden. Daher ist es möglich, die Substratgröße in der Filmabscheidungsvorrichtung mit Bestrahlungsmitteln zum Bestrahlen des Zielmaterials mit Energiestrahlen zum Streuen eines Abscheidungsmaterials davon zu vergrößern.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht, die eine Ausführung einer Filmabscheidungsvorrichtung zeigt.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Filmabscheidungsvorrichtung zeigt, die in 1 gezeigt ist.
3 ist eine schematische Ansicht, die ein erstes exemplarisches Filmabscheidungsverfahren veranschaulicht, das die Filmabscheidungsvorrichtung verwendet, die in den 1 und 2 gezeigt ist.
4 ist eine schematische Ansicht, die ein zweites beispielhaftes Filmabscheidungsverfahren unter Verwendung der Filmabscheidungsvorrichtung veranschaulicht, die in 1 und 2 gezeigt ist.
5 ist eine schematische Ansicht, die ein drittes beispielhaftes Filmabscheidungsverfahren unter Verwendung der Filmabscheidungsvorrichtung veranschaulicht, die in 1 und 2 gezeigt ist.
6 ist eine schematische Ansicht, die ein viertes beispielhaftes Filmabscheidungsverfahren unter Verwendung der Filmabscheidungsvorrichtung veranschaulicht, die in 1 und 2 gezeigt ist.
7 ist ein schematisches Diagramm, das ein Bewegungsverfahren gemäß der Erfindung zeigt, wobei ein Substrat relativ zum Zielmaterial bewegt wird
8 ist ein schematisches Diagramm, das ein Bewegungsverfahren gemäß der Erfindung veranschaulicht, wobei ein Substrat relativ zum Zielmaterial bewegt wird.
9 ist ein schematisches Diagramm, das ein Bewegungsverfahren gemäß der Erfindung zeigt, wo ein Substrat relativ zum Zielmaterial bewegt wird.
10 ist eine schematische Ansicht, die eine Anordnung eines Substrats und eines Zielmaterials in einem Filmabscheidungsschritt in Beispiel 2 veranschaulicht.
11 ist eine schematische Ansicht, die ein anderes konventionelles Filmabscheidungsverfahren veranschaulicht.
Beste Ausführungsformen der Erfindung
Nachfolgend werden Ausführungen und Beispiele der Erfindung basierend auf den Figuren beschrieben. Es wird angemerkt, daß bei den folgenden Figuren gleiche oder entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden und Beschreibungen davon nicht wiederholt werden
Bezüglich der 1 und 2 umfaßt eine Filmabscheidungsvorrichtung 1 eine Kammer 2 als Bearbeitungsraum, eine Zielstufe 13, die in der Kammer 2 angeordnet ist, eine bogenförmige Führung 4, eine XY-Stufe 9, die beweglich an der bogenförmigen Führung 4 befestigt ist, eine Substratstufe 11 als Substrathalteteil, das an der XY-Stufe 9 angebracht ist, eine Laserlichtquelle 18 zum Bestrahlen des Zielmaterials 14, angeordnet an einer Zielstufe 13, mit Laserlicht 16 und ein optisches System 19 zum Gebrauch beim Bestimmen einer optischen Achse von Laserlicht 16, mit welchem das Zielmaterial 14 bestrahlt wird. In der Kammer 2 wird die Zielstufe 13 wie oben beschrieben angeordnet und das Zielmaterial 14 wird auf der Zielstufe 13 angebracht. Zielstufe 13 kann nach oben und nach unten bewegt werden. In Kammer 2 wird die obige Zielstufe 13 und die bogenförmige Führung 4 vorgesehen, welche an der Kammer 2 mittels eines Trägerteils 3 befestigt ist. Die bogenförmige Führung 4 wird mit der XY-Stufe 9 mittels eines Trägerteils 5 versehen. Ein Führungsverbindungsteil 6, welches ein Verbindungsteil zwischen einem Trägerteil 5 und einer bogenförmigen Führung 4 ist, wird so verbunden, daß er durch die bogenförmige Führung 4 in der Richtung, wie angezeigt durch die Pfeile 33 und 34 in 1, bewegt werden kann. Daher kann die XY-Stufe 9 entlang der bogenförmigen Führung 4 bewegt werden.
XY-Stufe 9 umfaßt eine Basisstufe 7, die verbunden ist mit Trägerteil 5, und eine Stufe, die Teil 8 bewegt, verbunden mit Basisstufe 7. Der stufenbewegende Teil 8 ist bewegbar bezüglich der Basisstufe 7 und in einer Richtung annähernd parallel zur Oberfläche der Basisstufe 7. Die Bewegung der Stufe, die Teil 8 bewegt, wird durchgeführt durch Antriebsmittel, wie einem Schrittmotor nicht gezeigt, der an der Basisstufe 7 angebracht ist. Unter der Kontrolle der Antriebsmittel kann die Bewegungsrichtung, Bewegungsgeschwindigkeit und Position einer Stufe, die Teil 8 bewegt, bezüglich der Basisstufe 7 variiert werden Eine Substratstufe 11 wird an der Stufe befestigt, die Teil 8 bewegt, mit einem eingefügten Basisteil 10. Ein Substrat 12 wird an der Oberfläche der Substratstufe 11 befestigt, welche der Zielstufe 13 gegenübersteht.
Die Laserlichtquelle 18 oszilliert Laserlicht 16, das auf das Zielmaterial 14 einfällt. Das in der Laserlichtquelle 18 oszillierte Laserlicht 16 hat seine optische Achse zu einer vorgeschriebenen Richtung bei einem optischen System 19 geändert und ist gerichtet in die Kammer 2 durch ein Einfallsfenster 17, das an der Kammer 2 vorgesehen ist. In der Kammer 2 wird die Oberfläche des Zielmaterials 14 überstrahlt mit Laserlicht 16, so daß Atome und dergleichen, die das Zielmaterial 14 bilden, gestreut werden von der Oberfläche eines Zielmaterials 14. Dann wird über dem Zielmaterial 14 ein Flaum 15 von Atomen und dergleichen ausgebildet, die von dem Zielmaterial 14 gestreut sind. Flaum 15 tritt teilweise in Kontakt mit der Oberfläche des Substrats 12, was die Atome und dergleichen dazu veranlaßt, auf der Substratoberfläche 12 als Abscheidungsmaterial abgeschieden zu werden. Als Ergebnis kann ein vorgeschriebener Film an der Oberfläche des Substrats 12 ausgebildet werden.
Der Winkel, welcher die Substratoberfläche 12 mit der Zielmaterialoberfläche 14 bildet, kann willkürlich durch Bewegen der Substratstufe 11 variiert werden, wenn in das Substrathalteteil und XY-Stufe 9 entlang der bogenförmigen Führung 4 als Führungsteil bewegt wird. Wie aus 1 ersichtlich, wird XY-Stufe 9 bewegt in Richtung von Pfeil 33 entlang der Bogenform 4, wodurch das Substrat 12 in derselben Richtung wie die Neigungsrichtung der optischen Achse vom Laserlicht 16 bezüglich des Zielmaterials geneigt werden kann
Dadurch kann die Abscheidungsvorrichtung 1 verwendet werden, um den Filmabscheidungsschritt mit dem Winkel der Substratoberfläche 12 bezüglich der Zielmaterialoberfläche 14 (Neigungswinkel) auszubilden, der als ein willkürlicher Winkel festgesetzt wird. Die Abscheidungsbedingungen, wie Abscheidungsgeschwindigkeit vom Substrat 12 können durch Variieren des Neigungswinkels variiert werden. Daher können die Abscheidungsbedingungen durch Ändern des Neigungswinkels willkürlich variiert werden, um der Eigenschaft des gebildeten Filmes angepaßt zu sein.
Ferner erlaubt Trägerteil 3 der bogenförmigen Führung 4, an jeder Position abwärts oder aufwärts befestigt zu sein. Als Ergebnis kann der Abstand zwischen Substrat 12 vom Zielmaterial 14 direkt geändert werden durch Änderung der Position der bogenförmigen Führung 4 abwärts und aufwärts. Der Abstand zwischen Substrat 12 und Zielmaterial 14 kann leicht durch Bewegen der Zielstufe 13 abwärts und aufwärts variiert werden.
2 zeigt die Konfiguration von Filmabscheidungsvorrichtung 1, basierend auf der Funktion von jeder Ausrüstung, die eine Filmabscheidungsvorrichtung 1 bildet. Filmabscheidungsvorrichtung 1 umfaßt eine Laserlichtquelle 18, ein Substrathalteteil 22, einen Substratwinkelvariierteil 21, einen Substratschwenkteil 23, ein Substrat-Zielmaterial-Abstandsvariierteil 22 und ein Regelteil 24. Laserlichtquelle 18 in 2 entspricht der Laserlichtquelle 18, die in 1 gezeigt ist. Substrathalteteil 20 entspricht Substratstufe 11 als der in 1 gezeigte Halteteil 6. Substratwinkelvariierteil 21 als das Variiermittel entspricht der bogenförmigen Führung 4, Trägerteil 5 und Führungsverbindungsteil 6, die in 1 gezeigt sind.
Substratschwenkteil 23 sowie das Bewegungsmittel entspricht der XY-Stufe 9, die in 1 gezeigt ist. Ein Substrat-Zielmaterial-Abstandsvariierteil 22 entspricht Zielstufe 13 und Trägerteil 3. Die Laserlichtquelle 18, Substrathalteteil 20, Substratwinkelvariierteil 21, Substratschwenkteil 23 und Substrat-Zielmaterial-Abstandsvariierteil 22 werden gesteuert durch einen Regler 2 als Regelteil 24 geregelt, obwohl nicht in 1 gezeigt. Es wird angemerkt, daß die Filmabscheidungsvorrichtung 1 mit einem Gasversorgungsteil, obwohl nicht gezeigt, versehen ist, der eine Zufuhrmenge und einen Druck eines Atmosphärengases in Kammer 2 regelt.
Ein Filmabscheidungsverfahren unter Verwendung von Filmabscheidungsapparat 1, der in 1 und 2 gezeigt ist, wird jetzt beschrieben werden.
Bei der Filmabscheidungsvorrichtung 1, die in 1 und 2 gezeigt ist, wie oben beschrieben, kann der Winkel zwischen Zielmaterial 14 und Substrat 12 willkürlich variiert werden und zusätzlich kann die relative Position von Substrat 12 bezüglich Zielmaterial 14 direkt unter Verwendung der XY-Stufe 9 geändert werden.
Beim Ausbilden eines Films auf einem Substrat 12 kann auf diese Weise ein Film auf der Substratoberfläche 12 mit der relativen Position des Substrats 12 bezüglich des Zielmaterials 14 gebildet werden, die durch Betätigen von XY-Stufe 9 erfolgt.
Daher ist es möglich, die Atome und dergleichen über das gesamte Substrat 12 gleichförmig als Abscheidungsmaterial abzuscheiden, das vom Zielmaterial 14 gestreut ist. Als Ergebnis kann ein gleichförmiger Film über die gesamte Oberfläche von Substrat 12 ausgebildet werden.
Die Bewegungsrichtung von dem Stufenbewegungsteil 8 bei der XY-Stufe 9 ist annähernd parallel zur Substratoberfläche 12. Daher kann die Position von Substrat 12 bezüglich des Zielmaterials 14 mit einem Winkel θ (siehe 4) der Substratoberfläche 12 zur Zielmaterialoberfläche 14 bewegt werden, der immer konstant gehalten wird. Daher ist es möglich, die Abscheidungsbedingungen konstant über die gesamte Abscheidungsoberfläche von Substrat 12 zu halten. Als Ergebnis kann ein gleichförmiger Film direkt über die gesamte Abscheidungsoberfläche von Substrat 12 ausgebildet werden.
Wenn ein Oxidsupraleiterfilm oder dergleichen auf Substrat 12 unter Verwendung von Filmabscheidungsvorrichtung 1 erzeugt wird, die in 1 und 2, wie oben beschrieben, gezeigt ist, kann Laserablation mit variierten Winkeln zwischen Zielmaterial 14 und Substrat 12 ausgeführt werden, was unten beschrieben werden wird.
Wie z.B. in 1 gezeigt, wird Flaum 15 durch Bestrahlen von Zielmaterial 14 mit Laserlicht 16 in einem Stadium ausbildet, wo Zielmaterial 14 und Substrat 12 angeordnet sind, um annähernd parallel zueinander zu sein. Die Atome und dergleichen aus Zielmaterial 14 als Abscheidungsmaterial werden von Flaum 15 auf die Abscheidungsoberfläche von Substrat 12 abgeschieden (jene Oberfläche von Substrat 12, welche dem Zielmaterial 14 gegenübersteht), wodurch ein vorgeschriebener Film auf der Abscheidungsoberfläche von Substrat 12 ausgebildet wird Die Positionsbeziehung zwischen Substrat 12 und Zielmaterial 14 ist hier schematisch in 3 gezeigt. 3 ist eine schematische Ansicht, welche ein erstes exemplarisches Abscheidungsverfahren unter Verwendung der Filmabscheidungsvorrichtung zeigt, die in 1 und 2 gezeigt ist.
Bezüglich 3 wird Zielmaterial mit Laserlicht 16 in einem Zustand bestrahlt, wo Zielmaterial 14 und Substrat 12 annähernd parallel zueinander angeordnet sind. Es wird angenommen, daß der Einfallswinkel von Laserlicht 16 an der Oberfläche von Zielmaterial 14 als ein Winkel θ_LT dargestellt wird. Wo die Zielmaterialoberfläche 14 und die Substratoberfläche 12 annähernd parallel zueinander angeordnet sind, kann das Substrat 12 möglicherweise die optische Achse von Laserlicht 16 blockieren, wenn das Substrat 12 in zweidimensionaler Richtung bewegt wird (die Richtung parallel zur Oberfläche von Basisstufe 7) unter Verwendung von XY-Stufe 9 Die Größe von Substrat 12 ist daher beschränkt auf solch eine Größe, daß keine Wechselwirkung mit der optischen Achse von Laserlicht 16 hervorgerufen wird. Obwohl die wie in 3 gezeigte Anordnung in der Filmabscheidungsvorrichtung ausgeführt werden kann, die in 1 gezeigt ist, erzwingt demgemäß die in 3 gezeigte Anordnung Begrenzungen auf die Erhöhung der Fläche von Substrat 12.
Die in 3 gezeigte Anordnung erhöht hingegen eine Abscheidungsgeschwindigkeit des auf dem auf Substrat 12 gebildeten Films verglichen mit der Substratanordnung, die – wie später beschrieben – in 4 und 5 gezeigt ist. Wenn einer Abscheidungsgeschwindigkeit eine Priorität gegeben wird, kann daher das erste exemplarische Abscheidungsverfahren verwendet werden, das in 3 gezeigt ist.
Nun betrachte man einen Filmabscheidungsschritt, der ausgeführt wird mit der Oberfläche von Substrat 12, geneigt zur Oberfläche des Zielmaterials um Winkel θ, wie in 4 gezeigt.
Die in 4 gezeigte Anordnung kann durch Bewegen von Führungsverbindungsteil 6 in Richtung von Pfeil 33 an der bogenförmigen Führung 4 und dadurch Kippen von XY-Stufe 9, Grundteil 10 und Substratstufe 11 zum Zielmaterial 14 durchgeführt werden. In 4 werden Laserlicht 16 und Substratoberfläche 12 dann annähernd parallel zueinander (mit anderen Worten: der Einfallswinkel θ_LT von Laserlicht 16 zum Zielmaterial 14 ist annähernd gleich dem Winkel θ an der Substratoberfläche 12 zum Zielmaterial 14).
Bei der Anordnung des Substrats 12 von Zielmaterial 14 wie gezeigt in der 4 blockiert Substrat 12 nicht mehr den Weg von Laserlicht 16 als Energiestrahlung. Daher kann Substrat 12 grenzenlos in jede Richtung in der zweidimensionalen Ebene entlang der Oberfläche von Substrat 12 durch Betätigen der XY-Stufe 9 bewegt werden (in anderen Worten: wechselwirkt Substrat 12 nicht mit der optischen Achse von Laserlicht 16 mit jeder Bewegung von Substrat 12 mit jeder Größe von Substrat 12). Als Ergebnis kann Substrat 12 direkt flächenvergrößert werden.
Beim Ausbilden eines Films auf Substrat 12 wird XY-Stufe 9 betätigt, um die relative Position von Substrat 12 bezüglich Zielmaterial 14 zu bewegen, was zu einem gleichförmigen Film über die gesamte Oberfläche von Substrat 12 führt.
Bei dem in 4 gezeigten Abscheidungsverfahren ist, obwohl die Abscheidungsgeschwindigkeit leicht geringer als bei dem In 3 gezeigten Abscheidungsverfahren ist, die Anzahl von Partikeln, die in dem Film gebildet werden, vermindert, was zu einem Film mit einer relativ glatten Oberfläche führt. Daher kann das vorliegende Abscheidungsverfahren z.B. dort angewandt werden, wo es gewünscht wird, einen Film mit einer guten Filmeigenschaft abzuscheiden unter Aufrechterhaltung einer geeigneten Abscheidungsgeschwindigkeit.
Weiterhin kann bei der in 1 und 2 gezeigten Filmabscheidungsvorrichtung das Substrat 12 annähernd senkrecht zum Zielmaterial 14 durch Ausführen des Schritts des Bewegens von XY-Stufe 9 entlang der bogenförmigen Führung 4 als Winkelvariierschritt wie in 5 gezeigt, angeordnet werden. Beim in 5 gezeigten Filmabscheidungsverfahren ist der Winkel θ der Substratoberfläche 12 zur Zielmaterialoberfläche annähernd 90°.
Mit der Anordnung in diesem Fall, wo Zielmaterial 14 sich nicht unter das Substrat 12 erstreckt, kann Substrat 12 grenzenlos in jeder Richtung in der zweidimensionalen Ebene annähernd parallel zur Substratoberfläche 12 durch Betätigen von XY-Stufe 9 bewegt werden. Ähnlich zum in 4 gezeigten Abscheidungsverfahren kann dann nachher Substrat 12 leicht flächenvergrößert werden.
Zusätzlich ist bei dem Winkel θ von 90° auf diese Weise, obwohl die Abscheidungsgeschwindigkeit niedriger ist als jene bei den in 3 und 4 gezeigten Abscheidungsverfahren, die Partikeldichte signifikant bei der Filmoberfläche vermindert. Wenn die höchste Priorität der Filmeigenschaft gegeben wird, ist es daher vorzuziehen, das Filmabscheidungsverfahren anzuwenden, das in 5 gezeigt ist.
Es wird bemerkt, daß bei dem Filmabscheidungsverfahren der vorliegenden Erfindung der Winkel θ auf jeden Wert in dem Bereich festgelegt werden kann, der 0° überschreitet und nicht mehr als 90° beträgt.
Im Filmabscheidungsverfahren unter Verwendung von Filmabscheidungsvorrichtung 1 die in 1 und 2 gezeigt ist, wie in 6 gezeigt, kann der Abscheidungsschritt in der Anordnung auf Substrat 12 ausgeführt werden, wo der Winkel θ zwischen der Oberfläche von Zielmaterial 14 und der Oberfläche von Substrat 12 größer ist als der Winkel θ_LT zwischen der Oberfläche und Zielmaterial 14 und der optischen Achse (Gang) von Laserlicht 16 (in anderen Worten: der Substratanordnung 12, wo die optische Achse 25 des Laserlichts 16 die verlängerte Linie 26 in der Richtung schneidet, in welcher die Substratoberfläche 12 sich erstreckt). Der Schritt des Bewegens von XY-Stufe 9 entlang der bogenförmigen Führung 4 wird als Winkelvariierschritt ausgeführt, um z.B. den Winkel θ zu variieren. Wenn der Winkel θ_LT 45° ist, wird der Winkel θ auf einen Wert in dem Bereich gesetzt, der 45° überschreitet und nicht mehr als 90° beträgt. In diesem Fall wird Laserlicht 16 nicht durch Substrat 12 blockiert, so wie selbst, wenn Substrat 12 in der Richtung entlang der Oberfläche davon bewegt wird. Daher kann die Wirkung ähnlich zu jener beim Abscheidungsverfahren resultieren, das in 4 und 5 gezeigt ist.
Weiterhin können die Abscheidungsbedingungen wie die Abscheidungsgeschwindigkeit auf Substratoberfläche 12 willkürlich geändert werden durch Variieren des Winkels θ Daher können die Filmeigenschaft wie die Partikeldichte in dem Film willkürlich durch Variieren des Winkels θ variiert werden. Daher wird es möglich, die Abscheidungsbedingungen gemäß der Eigenschaft des gebildeten Films zu wählen.
Bei dem Abscheidungsschritt wird die Bewegungsrichtung, in welcher die relative Position das Substrat bezüglich des Zielmaterials bewegt wird, annähernd parallel zur Oberfläche des Substrats.
XY-Stufe 9 kann betätigt werden durch Bewegen der Position von Substrat 12 bezüglich Zielmaterial 14 mit dem Winkel θ der Substratoberfläche 12 zur Zielmaterialoberfläche 14, der konstant gehalten wird, wie oben beschrieben. Daher kann jedes der in 3–6 beschriebenen Filmabscheidungsverfahren direkt zu einem gleichförmigen Film über das gesamte Substrat 12 führen.
Nun wird die Bewegungsrichtung beschrieben, in welcher Substrat 12 in der Parallelebene zur Substratoberfläche 12 beim Filmabscheidungsverfahren unter Verwendung von Filmabscheidungsvorrichtung 1 bewegt wird, die in 1 und 2 gezeigt ist. Wie oben beschrieben, ist die Filmabscheidungsvorrichtung 1 versehen mit XY-Stufe 9 und Substratstufe 11 ist verbunden mit dem stufenbewegenden Teil 8 von XY-Stufe 9. XY-Stufe 9 wird betätigt, um es der relativen Position zwischen dem Zielmaterial und dem Substrat zu erlauben, willkürlich in der Richtung entlang der Substratoberfläche 12 variiert zu werden. Andererseits ändert sich die Position von Flaum 15 kaum bezüglich des Zielmaterials 14, wenn Laserlicht 16 an einem speziellen Punkt des Zielmaterials 14 angewandt wird. Daher kann die Position von Substrat 12 bezüglich Flaum 15 durch Betätigen von XY-Stufe 9 variiert werden. Als Ergebnis ist es möglich, die Position der Region willkürlich zu variieren, in welcher ein Film auf der Substratoberfläche 12 durch Abscheidung der Atome als Abscheidungsmaterial von Flaum 15 gebildet wird.
Bezüglich 7 und 8 wird ein Verfahren gemäß der Erfindung zum Bewegen von Substrat 12 und der Verwendung von XY-Stufe 9 beschrieben werden. 7 und 8 zeigen die Substratabscheidungsoberfläche 12 (jene Oberfläche, welche dem Zielmaterial 14 gegenübergestellt wird).
Bezüglich der 7 und 8 wird bei den Filmabscheidungsverfahren unter Verwendung der Filmabscheidungsvorrichtung, die in 1 gezeigt ist, ein relativ großes Substrat verwendet und daher ist ein relativ großer Abscheidungsbereich 27 bei der Substratoberfläche 12 Teil der gesamten Substratoberfläche 12. Hier wird der Abscheidungsbereich 27 graduell in Pfeilrichtung 30 wie in 7 gezeigt, so bewegt, daß der vorgeschriebene Film kontinuierlich auf der Substratoberfläche 12 gebildet wird. Abscheidungsbereich 27 bewegt sich vom einen Endteil zum anderen Endteil in der Breiterichtung W von Substrat 12, wie in 7 gezeigt, und zur selben Zeit, bewegt es sich graduell vom Endteil zum anderen Endteil in der Längenrichtung L, in der durch Pfeil 29 angezeigten Richtung.
Es wird angemerkt, daß der obige Abscheidungsbereich 27 auf der Substratoberfläche 12 wie in 7 gezeigt, in einer Filmabscheidungsvorrichtung 1 ausgeführt werden kann, wie in 1 gezeigt, auf folgende Weise. In Filmabscheidungsvorrichtung 1 wird Flaum 15 gebildet durch Bestrahlen eines vorbestimmten Bereichs von Zielmaterial 14 mit Laserlicht 16, wobei die Position von Zielmaterial 14 konstant gehalten wird. Die Position von Flaum 15 bewegt sich kaum, wenn die Position von Zielmaterial 14 und die optische Achse von Laserlicht 16 festgesetzt sind. In diesem Zustand wird XY-Stufe 9 betätigt, um graduell Substrat 12 in entgegengesetzter Richtung zur Pfeilrichtung 30 zu bewegen. Als Ergebnis, wie in 7 gezeigt, kann Abscheidungsbereich 27 in der Oberfläche des Substrats 12 bewegt werden. Es wird angemerkt, daß die Geschwindigkeit, bei welcher Substrat 12 bewegt ist, bestimmt wird unter Berücksichtigung der Abscheidungsgeschwindigkeit bei Abscheidungsbereich 27, der Größe von Abscheidungsbereich 27, der Größe von Substrat 12 (der Breite W und der Länge L) und dergleichen. Die Bewegungsgeschwindigkeit und die Bewegungsrichtung von Substrat 12 werden so bestimmt, daß kein Bereich hervorgerufen wird, wo der Film nicht bei der Substratoberfläche 12 ausgebildet ist (in anderen Worten: Sind die Geschwindigkeit in der durch Pfeil 29 angezeigten Richtung und die Geschwindigkeit in der durch Pfeil 28 angezeigten Richtung sind ausgeglichen für die Bewegungsgeschwindigkeit von Substrat 12, so daß kein Bereich hervorgerufen wird, der durch Abscheidungsbereich 27 nicht abgesucht ist).
Nachdem der Abscheidungsbereich 27 vom einen Endteil zum anderen Endteil von Substrat 12, wie in 7 gezeigt, reicht, wird Substrat 12 erneut in entgegengesetzte Richtung zu jener in dem in 7 gezeigten Schritt bewegt, wie in 8 gezeigt. Als Ergebnis kann der Abscheidungsbereich von dem anderen Endteil zu dem einen Endteil in der Längenrichtung L in Substrat 12 bewegt werden. Auf diese Weise kann ein Film vorgeschriebener Dicke durch Bewegen von Abscheidungsbereich 27 in der Oberfläche von Substrat 12 ausgebildet werden.
Als ein Verfahren gemäß der Erfindung zum Bewegen von Substrat 12, kann Substrat 12 wie in 9 gezeigt, bewegt werden, anstelle von dem in 7 und 8 gezeigten Verfahren. Bezüglich 9 wird (a) Abscheidungsbereich 27 in der durch Pfeil 28 angezeigten Richtung so bewegt, daß Abscheidungsbereich 27 von dem einen Endteil zum anderen Endteil in der Breitenrichtung von Substrat 12 bewegt wird. (b) Danach wird Abscheidungsbereich 27 in der Richtung parallel zum Pfeil 29 bewegt. (c) Abscheidungsbereich 27 wird ferner in der Richtung entgegen der durch Pfeil 28 angezeigten Richtung so bewegt, daß Abscheidungsbereich 27 von dem anderen Endteil zu dem einen Endteil in Breiterichtung von Substrat 12 bewegt wird. (d) Abscheidungsbereich 27 wird dann in der Richtung annähernd parallel zu Pfeil 29 bewegt Die Schritte (a) bis (d) oben werden wiederholt. Hier ist in den obigen Schritten (b) und (d) Abscheidungsbereich 27 in der Richtung annähernd parallel Pfeil 29 um eine Entfernung annähernd gleicher Länge wie die Breite des Abscheidungsbereichs 27 in Richtung von Pfeil 29 bewegt. Als Ergebnis kann ein Film dicht und gleichförmig auf der Substratoberfläche 12 ausgebildet werden.
Das Filmabscheidungsverfahren unter Verwendung der Filmabscheidungsvorrichtung, die in 1 und 2 gezeigt ist, kann angewandt werden auf den einen Abscheidungsschritt für einen Oxidsupraleiter wie ein RE123-basierter Oxidsupraleiter oder Bismuth-basierter Oxidsupraleiter. In diesem Fall ist es möglich, leicht einen gleichförmigen Oxidsupraleiterfilm auf einem großflächigen Substrat auszubilden.
Das Filmabscheidungsverfahren unter Verwendung der Filmabscheidungsvorrichtung in der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich auf einen Abscheidungsschritt für einen Zwischenfilm angewandt werden, der zwischen einem Substrat und einem Oxidsupraleiter angeordnet ist. Der Zwischenfilm, der durch das Abscheidungsverfahren der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, umfaßt z.B. Yttriumoxid-stabilisiertes Zirkoniumoxid, Ceroxid, Magnesiumoxid, Strontiumtitanat oder dergleichen. Durch Anwenden der Filmabscheidungsvorrichtung und Filmabscheidungsverfahrens bei der vorliegenden Erfindung auf dem Abscheidungsschritt für den Zwischenfilm kann auf diese Weise ein gleichförmiger Zwischenfilm leicht auf einem großflächigen Substrat ausgebildet werden.
Als Substrat 12, auf weichem ein Oxidsupraleiterfilm oder ein Zwischenfilm wie oben beschrieben ausgebildet wird, kann Saphir, Lanthanaluminat, Strontiumtitanat oder LSAT (Lathan-Strontium-Aluminium-Titan-Oxid) oder dergleichen verwendet werden.
Die in 1 und 2 gezeigte Filmabscheidungsvorrichtung wurde verwendet, um Proben zur Messung von Filmdicke, der Anzahl von Partikeln und dergleichen wie unten beschrieben, herzustellen.
Beispiel 1
Unter Verwendung der in 1 gezeigten Filmabscheidungsvorrichtung wurde ein HoBa₂Cu₃Ox-Supraleitefilm bezeichnet als HoBCO Supraleiterfilm ausgebildet auf einem Lathanaluminatsubstrat als Substrat unter Verwendung von Laserablation. Das Lathanaluminatsubstrat, das hier verwendet ist, ist wie ein Rechteck geformt mit einer Breite W von 3 cm und einer Länge L von 10 cm. Ein gesinterter HoBCO-Körper von 20 cm² wurde als Zielmaterial verwendet.
Die hergestellten Proben umfassen drei Arten: eine Probe als Vergleichsbeispiel und Proben 1 und 2 als Beispiele. Bei dem Abscheidungsschritt dieser Proben wurde die folgende Anordnung von Zielmaterial und Substrat eingesetzt. Der Abscheidungsschritt für die Probe als Vergleichsbeispiel, eingesetzt in der Anordnung, in welcher das Zielmaterial 14 und Substrat 12 annähernd parallel zueinander sind, wie in 3 gezeigt. Beim Abscheidungsschritt von Probe 1 als Beispiel der vorliegenden Erfindung, eingesetzt in der in 4 gezeigten Anordnung (spezifisch der Anordnung, in welcher die Richtung der optischen Achse von Laserlicht 16 annähernd parallel zur Richtung der Substratoberfläche 12 ist). Der Abscheidungsschritt von Probe 2 als Beispiel setzte die in 5 gezeigte Anordnung ein, wo Zielmaterial 14 senkrecht zu Substrat 12 ist.
Beim Ausführen einer Abscheidung wurde XY-Stufe 9 betätigt, um Abscheidungsbereich 27 auf Substrat 12 unter Verwendung des in 7 und 8 gezeigten Verfahrens zu bewegen. Die Bewegungsgeschwindigkeit von Substrat 12 war so, daß die Geschwindigkeit in der Richtung parallel zum Pfeil 29, der in 7 gezeigt ist, und die Geschwindigkeit in der Richtung parallel zu Pfeil 28 beide 5 mm/sec. waren. Substrat 12 wurde wiederholt gescannt mit dem Abscheidungsbereich 27 wie gezeigt in 7 und 8, wodurch eine gleichförmige Dicke des HoBCO-Supraleiterfilms erzielt wurde, der auf der Substratoberfläche 12 ausgebildet ist.
Es wird angemerkt, daß dieselben Abscheidungsbedingungen grundsätzlich für diese drei Probenarten verwendet worden sind, mit Ausnahme der Anordnung des Substrats. Bei den verwendeten Abscheidungsbedingungen war die Temperatur von Substrat 12 bei der Abscheidung 750°C. Eine Sauerstoffgasatmosphäre wurde in Kammer 2 eingeführt. Der Druck in Kammer 2 wurde auf 13,3 Pa 100 (mTorr) gesetzt. Die Wiederholfrequenz von Laserlicht 16 wurde auf 20 Hz gesetzt und die Leistung des Laserlichts wurde auf 700 mJ gesetzt. In allen Proben wie dem Vergleichsbeispiel und Proben 1 und 2 als Beispiele wurde der Einfallswinkel θ_LT vom Laserlicht 16 bezüglich der Zielmaterialoberfläche 14 siehe (3–5) auf 45° gesetzt. Die Abscheidungszeit war 30 min. für alle Proben.
Für jede der Proben als Vergleichsbeispiel und Proben 1 und 2 als Beispiele, welche auf diese Weise hergestellt wurden, sind eine Dicke des gebildeten Oxidsupraleiterdünnfilms, die Anzahl von Partikeln im gebildeten Film und die kritische Stromdichte gemessen worden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1
Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, wurde der dickste Film in der Probe des Vergleichsbeispiels erhalten, wo Substrat 12 und Zielmaterial 14 parallel zueinander angeordnet sind. Mit anderen Worten, basierend darauf, daß die Abscheidungszeit konsistent 30 Minuten bei jeder der Proben war, wurde die höchste Abscheidungsgeschwindigkeit erreicht, wenn Substrat 12 und Zielmaterial 14 parallel zueinander sind, wie im Vergleichsbeispiel, und die Abscheidungsgeschwindigkeit ist vermindert mit ansteigendem Neigungswinkel des Substrats bezüglich des Zielmaterials wie bei Proben 1 und 2 der Beispiele.
Weiterhin ist die Anzahl von Partikeln in dem gebildeten Film am größten im Vergleichsbeispiel und ist entsprechend vermindert in den Proben 1 und 2 der Beispiele. Daher kann beobachtet werden, daß es effizient ist, die Substratoberfläche 12 annähernd senkrecht zur Zielmaterialoberfläche 14 bei Probe 2 des Beispiels anzuordnen, um die Oberfläche des gebildeten Films signifikant zu glätten.
Wie in Probe 1 des Beispiels, wo Substrat 12 und Laserlicht 16 sich in annähernd paralleler Richtung zueinander erstrecken, wechselwirkt Substrat 12 nicht mit der optischen Achse von Laserlicht 16, selbst, wenn Substrat 12 willkürlich in der Richtung parallel zur Oberfläche davon bewegt wird. Anders ausgedrückt erlaubt es die Anordnung wie in Probe 1 des Beispiels prinzipiell Substrat 12, in der Größe vergrößert zu werden, ohne die Beschränkungen der Position der optischen Achse von Laserlicht.
Es wird angemerkt, daß das Vergleichsbeispiel, Proben 1 und 2 des Beispiels annähernd gleiche kritische Stromdichte Jc haben und eine gute Eigenschaft zeigen.
Unter Verwendung der in 1 gezeigten Filmabscheidungsvorrichtung ist es auf diese Weise möglich, einen Film auf einem Substrat unter Abscheidungsbedingungen auszubilden, die verschieden von jenem wie im Vergleichsbeispiel sind, wo die Abscheidungsgeschwindigkeit eine höchste Priorität hat zu solchen wie bei Probe 2 des Beispiels, wo eine signifikant glatte Oberfläche des abgeschiedenen Films erzielt wird.
Beispiel 2
Eine experimentelle Abscheidung von HoBCO Supraleiterfilm wurde durchgeführt unter Abscheidungsbedingungen, die im wesentlichen ähnlich zu den Abscheidungsbedingungen in Proben 1 und 2 in Beispiel 1 sind. Bei dieser experimentellen Abscheidung wurde die Abscheidung ausgeführt unter den Bedingungen mit variiertem Winkel θ zwischen Substrat 12 und Zielmaterial 13. Spezifisch bezüglich 10 wurde Probe 3 durch Ausführung einer Abscheidung mit einem Winkel von 60° zwischen der Zielmaterialoberfläche 14 und der Substratoberfläche 12 hergestellt und Probe 4 wurde hergestellt durch Ausführen einer Abscheidung mit einem Winkel θ von 75°, während der Winkel der optischen Achse von Laserlicht 16 bezüglich der Oberfläche von Zielmaterial 14 bei 45° festgelegt wurde. Bei jedem Abscheidungsschritt zum Ausbilden von Proben 1 bis 4 kann Substrat 12 willkürlich in der Richtung parallel zur Oberfläche davon ohne Blockieren von Laserlicht 16 bewegt werden. Anders ausgedrückt wechselwirkt Substrat 12 nicht mit Laserlicht 16. Als ein Ergebnis kann ein Oxidsupraleiterdünnfilm direkt auf Substrat 12 ausgebildet werden, selbst wenn Substrat 12 eine größere Größe hat.
Für die resultierenden Proben 3 und 4, in einer Weise ähnlich Beispiel 1, wurden eine Filmdicke, die Partikelanzahl und eine kritische Stromdichte gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 mit Daten von Proben 1 und 2 gezeigt. Tabelle 2
Wie in Tabelle 2 gezeigt, ist die Dicke des ausgebildeten Supraleiterfilms vermindert mit anwachsendem Winkel θ zwischen dem Substrat und dem Ziel (in anderen Worten ist die Abscheidungsgeschwindigkeit erniedrigt) Andererseits ist die Anzahl von Partikeln im Supraleiterfilm vermindert. In jedem der Beispiele zeigt die kritische Stromdichte Jc einen ausreichenden Wert.
Beispiel 3
Bei der Anordnung von Zielmaterial 14, Substrat 12 und Laserlicht 16, die in 10 gezeigt ist, wurde eine Probe als ein Beispiel hergestellt, wo der HoBCO-Supraleiterfilm auf Substrat 12 ausgebildet wurde unter Verwendung von einem rechteckförmigen Lanthan-Aluminatsubstrat mit einer Breite W von 5 cm und einer Länge L von 20 cm als Substrat 12 mit dem Winkel θ von 45° zwischen dem Zielmaterial 14 und Substrat 12. Bei der Abscheidung der Probe des Beispiels wie beschrieben mit Bezug auf die 7 und 8 wurde das Substrat 12 in der Ebene parallel zur Oberfläche des Substrats 12 bewegt. Die Bewegungsgeschwindigkeit von Substrat 12 war derart, daß sowohl die Geschwindigkeit in der Richtung parallel zu Pfeil 29, als auch die Geschwindigkeit in der Richtung parallel zu Pfeil 28 in 7 5 mm/s waren. Die anderen Abscheidungsbedingungen waren im wesentlichen ähnlich zu den Abscheidungsbedingungen für Probe 1 im Beispiel 1.
Eine Probe wurde als Vergleichsbeispiel hergestellt, wo eine Abscheidung ausgeführt wurde unter Verwendung der folgenden Abscheidungsbedingungen. Die Abscheidungsbedingungen für die Probe als Vergleichsbeispiel waren ähnlich zu jenen in den oben genannten Beispielen mit Bezug auf die Substrattemperatur bei Abscheidung, dem Atmosphärengas und Druck sowie der Wiederholungsfrequenz des Lasers und der Laserleistung. Andererseits wurde gemäß dem auf Zielmaterial 14 angewandten Laserlicht ein Strahlenhomogenisierer eines optischen Systems verwendet, um den Bestrahlungsbereich von Laserlicht, das auf das Zielmaterial angewandt wurde, zu erweitern, um ein größeren Abscheidungsbereich auszubilden als die Breite W in der Axialrichtung (der Breitenrichtung W) auf Substrat 12. Die Energievariierung des Strahlhomogenisierers ist +/–5%, und eine Strahlenlinie mit einer Breite von 7 cm kann erhalten werden. Auf diese Weise kann die Größe des Flaums 15 durch Bestrahlen des Zielmaterials mit der Strahlenlinie mit einer Breite von 7 cm vergrößert werden. Wie oben beschrieben, ist das Substrat bemessen, um eine Breite W von 5 cm und eine Länge L von 20 cm zu haben. Daher kann die Breite des Abscheidungsbereichs auf dem Substrat äquivalent zur Breite W des Substrats vergrößert werden. Unter Verwendung des vorgenannten Strahlenhomogenisierers wurde entsprechend ein Abscheidungsbereich mit einer Breite äquivalent zur Breite W auf dem Substrat (5 cm) auf Substrat 12 im Vergleichsbeispiel ausgebildet. Substrat 12 wurde nur in Längenrichtung L überführt (nur mit einer eindimensionalen Richtung) mit der Anordnung des Abscheidungsbereichs, welcher sich erstreckt von dem einen Endteil zum anderen Endteil in der Breiterichtung W des Substrats. Bei der Probe als Vergleichsbeispiel wurde auf diese Weise ein Oxidsupraleiterfilm über das gesamte Substrat ausgebildet.
Für jede der resultierenden Proben im Beispiel und Vergleichsbeispiel wurde eine Filmdickeverteilung des Oxidsupraleiterfilms gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 3
In Tabelle 3 betrifft die kürzere Axialrichtung die breite Richtung W, die in 7 und 8 gezeigt ist, und die längere Axialrichtung betrifft die Längerichtung L, die in 7 und 8 gezeigt ist. Die Dicke des Oxidsupraleiterfilms wurde gemessen an sechs Punkten A–F, die bei regelmäßigen Intervallen in jeder dieser Richtungen angeordnet sind. Als Ergebnis, wie ersichtlich aus Tabelle 3, hat die Probe des Beispiels eine Filmdickenvariation kleiner als das Vergleichsbeispiel.
Für die gleichen Beispiele wurde die kritische Dichte Jc bei jedem der Punkte A–F, gezeigt in 3, gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt. Tabelle 4
Wie aus Tabelle 4 ersichtlich, hat sowohl die kürzere Axialrichtung als auch die längere Axialrichtung des Beispiels der vorliegenden Erfindung eine kritische Stromdichtenvariation Jc kleiner als das Vergleichsbeispiel.
Beispiel 4
Unter Verwendung eines rechteckförmigen Saphirsubstrats mit einer Breite W von 5 cm und einer Länge L von 20 cm als Substrat 12 wurden Proben als Beispiel und Vergleichsbeispiel hergestellt, wo eine Ceroxidzwischenschicht abgeschieden wurde auf dem Saphirsubstrat unter Verwendung von Laserablation.
Der Abscheidungsschritt für die Ceroxidzwischenschicht in der Probe des Beispiels setzt die Anordnung von Zielmaterial 14, Substrat 12 und Laserlicht 16 ein, welche ähnlich zur Anordnung im Abscheidungsschritt für die Probe des Beispiels in Beispiel 3 war. Als Abscheidungsbedingungen war die Substrattemperatur bei Abscheidung 600°C, die Atmosphäre war Argongas, der Druck der Atmosphäre war 13,3 Pa (100 mTorr), die Wiederholfrequenz des Lasers war 150 Hz und die Laserleistung war 600 mJ. Bei der Abscheidung wurde Substrat 12 wie in 7 und 8 in einer Weise ähnlich zur Probe wie in dem Beispiel in 3 bewegt. Die Bedingungen wie die Bewegungsgeschwindigkeit, bei welcher das Substrat 12 bewegt wird, sind ähnlich zu den Bedingungen wie bei der Bewegungsgeschwindigkeit des Substrats bei der Probe des Beispiels in Beispiel 3.
Bei dem Abscheidungsschritt für die Ceroxidzwischenschicht in der Probe des Vergleichsbeispiels wurde ein Strahlenhomogenisierer in einer Weise ähnlich zum Vergleichsbeispiel in Beispiel 3 verwendet. Die anderen Abscheidungsbedingungen waren ähnlich zu den Abscheidungsbedingungen im Beispiel im Beispiel 4, das oben beschrieben ist.
Für die resultierenden Proben wurden als Beispiel und Vergleichsbeispiel Filmdickenverteilungen gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt. Tabelle 5
Bezüglich Tabelle 5 wurde die Messung an sechs Punkten von A bis F durchgeführt, die bei regelmäßigen Intervallen in sowohl der kürzeren Axialrichtung, als auch der längeren Axialrichtung ähnlich Beispiel 3 angeordnet sind. Wie aus Tabelle 5 ersichtlich, hat das Beispiel eine Filmdickenvariation bei der Ceroxidzwischenschicht kleiner als das Vergleichsbeispiel.
Beispiel 5
Die Probe des Beispiels in Beispiel 5 wurde hergestellt durch Ausbilden von HoBCO-Supraleiterfilm auf der Ceroxidzwischenschicht in der Probe des Beispiels in Beispiel 4 unter den Abscheidungsbedingungen ähnlich zu jenen der Probe des Beispiels in Beispiel 3.
Zusätzlich wurde HoBCO-Supraleiterfilm ausgebildet auf der Ceroxidzwischenschicht in dem Beispiel des Vergleichsbeispiels in Beispiel 4 unter den Abscheidungsbedingungen ähnlich zu jenen im Vergleichsbeispiel in Beispiel 3 (d.h., die Bedingungen unter Verwendung eines Strahlhomogenisierers).
Für jede der resultierenden Proben im Beispiel und Vergleichsbeispiel wurden Filmdicke und kritische Stromdichte Jc gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabellen 6 und 7 gezeigt. Tabelle 6
Tabelle 7
Wie in Tabellen 6 und 7 gezeigt, wurden für jedes Vergleichsbeispiel und das Beispiel die Filmdicke und kritische Stromdichte Jc gemessen an Meßpunkten A–F, die bei regelmäßigen Intervallen sowohl in kürzeren Axialrichtung als auch in der längeren Axialrichtung angeordnet waren, ähnlich zu den Beispielen 3 und 4. Wie aus den Tabellen 6 und 7 ersichtlich, hat das Beispiel eine Filmdickevariation kleiner als das Vergleichsbeispiel und hat auch eine geringere kritische Stromdichtevariation Jc.
Die hier offenbarten Ausführungen und Beispiele sollten nur als Veranschaulichung, nicht Begrenzung genommen werden. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird nicht mit den Ausführungen und Beispielen gezeigt, die oben beschrieben sind, sondern den Ansprüchen.
Industrielle Anwendung
Wie oben beschrieben, können das Filmabscheidungsvorgang und die Filmabscheidungsvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung als ein Verfahren und Vorrichtung für die Bildung eines Films auf der Oberfläche eines großflächigen Substrats genutzt werden. Insbesondere ist es von Nutzen, wenn ein Oxidsupraleiterdünnfilm auf der Oberfläche eines großflächigen Substrats ausgebildet werden soll.

Claims

Filmaufbringungsverfahren zur Ausbildung eines Films durch Streuen eines Abscheidungsmaterials von einer Oberfläche eines Zielmaterials (14) und Aufbringen des gestreuten Abscheidungsmaterials auf eine Oberfläche eines Substrats (12), umfassend: – einen Schritt des Anordnens des Substrats (12) und des Zielmaterials (14) derart, daß die Oberfläche des Substrats (12) einen Winkel zu der Oberfläche des Zielmaterials (14) bildet; und – einen Aufbringungsschritt zur Ausbildung des Films auf dem Substrat (12) in einer solchen Weise, daß ein Bereich einer Oberfläche des Films kontinuierlich in zweidimensionaler Richtung vergrößert wird, während dabei eine relative Position des Substrats (12) in Bezug auf das Zielmaterial (14) bewegt wird; dadurch gekennzeichnet, daß in dem Aufbringungsschritt – eine Bewegungsrichtung, in welcher eine relative Position des Substrats (12) in Bezug auf das Zielmaterial (14) bewegt wird, annähernd parallel zu der Oberfläche des Substrats (12) ist, und – der Aufbringungsbereich (27), in welchem die Oberfläche des Substrats mit einem Film versehen wird, ein Abschnitt der gesamten Oberfläche des Substrats (12) ist und sich der Bereich (27) von dem einen Ende zu dem anderen Ende in der Richtung der Breite W des Substrats (12) und gleichzeitig graduell von dem einen Ende zu dem anderen Ende in der Richtung der Länge L des Substrats (12).
Filmaufbringungsverfahren zur Ausbildung eines Films durch Streuen eines Abscheidungsmaterials von einer Oberfläche eines Zielmaterials (14) und Aufbringen des gestreuten Abscheidungsmaterials auf eine Oberfläche eines Substrats (12), umfassend: – einen Schritt des Anordnens des Substrats (12) und des Zielmaterials (14) derart, daß die Oberfläche des Substrats (12) einen Winkel zu der Oberfläche des Zielmaterials (14) bildet, und – einen Aufbringungsschritt zur Ausbildung des Films auf dem Substrat (12) in einer solchen Weise, daß ein Bereich einer Oberfläche des Films kontinuierlich in zweidimensionaler Richtung vergrößert wird, während dabei eine relative Position des Substrats (12) in Bezug auf das Zielmaterial (14) bewegt wird; dadurch gekennzeichnet, daß in dem Aufbringungsschritt – eine Bewegungsrichtung, in welcher eine relative Position des Substrats (12) in Bezug auf das Zielmaterial (14) bewegt wird, annähernd parallel zu der Oberfläche des Substrats (12) ist, – der Aufbringungsbereich (27), in welchem die Oberfläche des Substrats mit einem Film versehen wird, ein Abschnitt der gesamten Oberfläche des Substrats (12) ist, und der Bereich (27): a) sich von dem einen Ende zu dem anderen Ende in der Richtung der Breite W des Substrats (12) bewegt; b) sich dann in der Richtung der Länge L des Substrats (12) bewegt; c) sich ferner von dem anderen Ende zu dem einen Ende in der Richtung der Breite W des Substrats (12) bewegt; d) sich dann in der Richtung der Länge L des Substrats (12) bewegt; und e) die Schritte (a) bis (d) wiederholt.
Filmaufbringungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Winkel (θ) zwischen der Oberfläche des Substrats (12) und der Oberfläche des Zielmaterials (14) größer als 0° ist und gleich oder kleiner als 90° ist.
Filmaufbringungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei Energiestrahlen (16) auf die Oberfläche des Zielmaterials (14) angewandt werden, um das Abscheidungsmaterial von der Oberfläche des Zielmaterials (14) zu streuen.
Filmaufbringungsverfahren nach Anspruch 4, wobei ein Winkel (θ_LT) zwischen einem Laufweg (25) der Energiestrahlen (16) und der Oberfläche des Zielmaterials (14) kleiner als ein Winkel (θ) zwischen der Oberfläche des Substrats (12) und der Oberfläche des Zielmaterials (14) ist.
Filmaufbringungsverfahren nach Anspruch 4, wobei ein Laufweg (25) der Energiestrahlen (16) annähernd parallel zu der Oberfläche des Substrats (12) ist.
Filmaufbringungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, des Weiteren einen Winkelvariierschritt zum Ändern eines Winkels (θ) zwischen der Oberfläche des Substrats (12) und der Oberfläche des Zielmaterials (14) durch Variieren einer relativen Position des Substrats (12) in Bezug auf das Zielmaterial (14) umfassend.
Filmaufbringungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Film einen Oxid-Supraleiter umfaßt.
Filmaufbringungsverfahren nach Anspruch 8, wobei der Oxid-Supraleiter eine Art umfaßt, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus einem Oxid-Supraleiter auf Basis von RE123 und einem Oxid-Supraleiter auf der Basis von Wismut.
Filmaufbringungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, des weiteren einen Schritt des Ausbildens eines Oxid-Supraleiters auf dem Film umfassend, wobei der Film ein Zwischenfilm ist, der zwischen dem Substrat (12) und dem Oxid-Supraleiter positioniert ist.
Filmaufbringungsverfahren nach Anspruch 10, wobei der Film mindestens eine Art umfaßt, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus mit Yttriumoxid stabilisiertem Zirconiumdioxid, Ceroxid, Magnesiumoxid und Strontiumtitanat besteht.
Filmaufbringungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein das Substrat (12) bildendes Material mindestens eines umfaßt, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Saphir, Lanthanaluminat, Strontiumtitanat und Lanthan-Strontium-Aluminium-Titanoxid (LSAT) besteht.
Filmaufbringungsvorrichtung (1) zur Ausbildung eines dünnen Films durch Streuen eines Abscheidungsmaterials von einer Oberfläche eines Zielmaterials (14) und zum Aufbringen des gestreuten Abscheidungsmaterials auf eine Oberfläche eines Substrats (12), umfassend: – ein Variiermittel (4–6; 21) zum Variieren eines Winkels der Oberfläche des Substrats (12) zu der Oberfläche des Zielmaterials (14); – ein Bewegungsmittel (9; 23) zum Bewegen einer relativen Position des Substrats (12) in Bezug auf das Zielmaterial (14) in zu der Oberfläche des Substrats (12) annähernd parallelen Richtung, dadurch gekennzeichnet, daß – das Bewegungsmittel (9; 23) die Position des Substrats relativ zu dem Zielmaterial (14) in der Richtung der Breite (W) und der Länge (L) des Substrats (12) bewegen kann.
Filmaufbringungsvorrichtung nach Anspruch 13, wobei das Variiermittel (4–6, 9–11; 21) – ein bogenförmiges Führungselement (4) und – ein Substrathalteelement (11) umfaßt, das bewegbar an dem Führungselement (4) befestigt ist, um das Substrat (12) zu halten.
Filmaufbringungsvorrichtung (1) nach Anspruch 13, des Weiteren ein Bestrahlungsmittel (18) zum Bestrahlen der Oberfläche des Zielmaterials (14) mit Energiestrahlen (16) umfassend, um das Abscheidungsmaterial von der Oberfläche des Zielmaterials (14) zu streuen.