DE69122177T2 - Verfahren und Apparat zur Herstellung supraleitender Dünnschichten - Google Patents
Verfahren und Apparat zur Herstellung supraleitender DünnschichtenInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von supraleitenden Dünnschichten sowie einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht aus einem supraleitenden Hochtemperatur-Verbundoxyd mit einem großen Oberflächenbereich auf einem Substrat, mittels des Magnetronzerstäubungsverfahrens sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
- Bednorz und Müller entdeckten 1986 (Z. Phys. B64, 1986, S. 189), daß (La, Sr)&sub2;CuO&sub4; bei 30 K supraleitend ist. C.W. Chu et al entdeckten in den Vereinigten Staaten von Amerika 1987 ein weiteres supraleitendes Material, nämlich YBa&sub2;Cu&sub3;O7-δ, welches eine kritische Temperatur von etwa 90 K aufweist (Physical Review Letters, Bd. 58, Nr. 9, Seite 908). Maeda et al entdeckten ein supraleitendes Material vom sogenannten Wismuth-Typ (Japanese Journal of Applied Physics, Bd. 27, Nr. 2, 1987, Seiten 1209 bis 1210). In der folgenden Beschreibung bezeichnet der Ausdruck "supraleitendes Hochtemperatur-Verbundoxyd" Verbundoxyde, deren kritische Temperatur oberhalb 30 K liegt. Supraleitende Hochtemperatur-Verbundoxyde wurden in Form von Sintermassen mittels der Pulvermetallurgie hergestellt. Sintermassen weisen jedoch nur geringe supraleitende Eigenschaften auf, insbesondere eine geringe kritische Stromdichte. Um die kritische Stromdichte Jc zu erhöhen, wurde eine Vielzahl von Verfahren zur Ausbildung von Dünnschichten aus derartigen Materialien untersucht. Supraleitende Dünnschichten aus diesen Verbundoxyden können durch eine Vielzahl von Dampfabscheidetechniken hergestellt werden, beispielsweise mittels der Vakuumverdampfung, der Zerstäubung sowie der Molekularstrahlepitaxie (MBE) auf Einkristallsubstraten z.B. aus SrTiO&sub3;, MgO oder dgl. Erhebliche Verbesserungen hinsichtlich der kritischen Stromdichte in diesen Verbundoxiden konnten in den Dünnschichten erzielt werden.
- In letzter Zeit wurden viele Untersuchungen bezüglich des tatsächlichen Einsatzes von Dünnschichten in elektronischen Anordnungen und Schaltkreisen bekannt, woraus eine starke Nachfrage resultiert bezüglich supraleitenden Dünnschichten aus Hochtemperatur-Oxyden mit vorgegebener Qualität zum Einsatz bei der Forschung und Entwicklung derartiger Anordnungen. Es besteht ferner eine große Nachfrage nach supraleitenden Dünnschichten aus Hochtemperatur-Oxyden mit bestimmten Abmessungen und insbesondere mit einem großen Oberflächenbereich
- Die Anmelderin hat bereits ein Zerstäubungsverfahren zur Herstellung von Dünnschichten aus supraleitenden Oxyden vorgeschlagen, bei dem ein Substrat und ein Target sich nicht gegenüberliegen, so daß die Dünnschicht nicht durch Sekundärelektroden oder hochenergetisch geladene Teilchen beeinträchtigt wird, welche vom Target emittiert werden, während der Abscheidung der Dünnschicht auf dem Substrat.
- Es hat sich jedoch als schwierig herausgestellt, eine supraleitende Dünnschicht aus einem Hochtemperatur-Oxyd auf einem großen Oberflächenbereich eines Substrates mittels der herkömmlichen Abscheidetechniken für Dünnschichten wie z.B. der Zerstäubung herzustellen oder auch mittels der von der Anmelderin vorgeschlagenen obigen Methode, so daß die so erhaltene Dünnschicht nicht die gleichmäßige homogene Qualität über den gesamten Oberflächenbereich aufweist. Aus diesem Grund ist es nicht leicht, elektronische Anordnungen und/oder Schaltkreise auf einer einzigen Dünnschicht herzustellen.
- Aus Japanese Journal of Applied Physics (Bd. 29, Nr. 1, Januar 1990, Seiten 79 bis 80) ist bekannt, daß die Abweichung in der Schichtzusammensetzung vom Abstand zwischen dem Substrat und dem Target sowie vom Gasdruck abhängt.
- Jedoch beschreibt diese Veröffentlichung ein Verfahren zur Bestimmung der optimalen Anordnung des Substrats während eines Zerstäubungsverfahrens. Aus der Veröffentlichung geht ferner nicht das gleiche technische Problem hervor, das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegt, nämlich der Erhalt einer Schicht auf einem großen Oberflächenbereich, wobei diese Veröffentlichung auch nicht die Verwendung eines langgestreckten Substrats lehrt, welches quer zum Target während der Zerstäubung bewegt wird, noch werden darin die Vorteile der vorliegenden Erfindung angesprochen, insbesondere die Schaffung einer gleichförmigen und homogenen Schicht.
- Außerdem sind während des Zerstäubungsverfahrens gemäß diesem Stand der Technik das Target und das Substrat in einer vorgegebenen Stellung, während gemäß der vorliegenden Erfindung der Abstand zwischen Target und Substrat während des Verfahrens geändert wird.
- Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Nachteile zu beseitigen und ein wirksames Verfahren zur Herstellung einer supraleitenden Dünnschicht aus einem Hochtemperatur-Verbundoxyd mit gleichmäßiger und homogener Qualität und mit einem großen Oberflächenbereich auf einem Substrat mittels des Magnetron-Zerstäubungsverfahrens zu schaffen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
- Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht aus einem supraleitenden Hochtemperatur- Verbundoxyd mit einem großen Oberflächenbereich auf einem Substrat mittels des Magnetron-Zerstäubungsverfahrens, bei dem eine Magnetron-Elektrode von langgestreckter Gestalt mit einem langgestreckten Target versehen ist, wobei das Substrat ebenfalls eine langgestreckte Gestalt aufweist und derart angeordnet ist, daß eine Substratoberfläche einen vorgegebenen, von Null verschiedenen Winkel bezüglich der Zerstäubungsoberfläche des langgestreckten Targets einnimmt, wobei das Substrat während des Zerstäubungsverfahrens langsam in eine Richtung bewegt wird, die quer zur langgestreckten Abmessung des Targets verläuft.
- Die Erfindung schafft ebenfalls eine Magnetron-Zerstäubungs- Vorrichtung zur Herstellung einer Dünnschicht aus einem supraleitenden Hochtemperatur-Verbundoxyd auf einem großen Substratoberflächenbereich, wobei diese eine langgestreckte Magnetron- Elektrode aufweist, auf der das langgestreckte Target befestigt ist, sowie einen langgestreckten Substrathalter zur Aufnahme des langgestreckten Substrats aufweist, wobei der langgestreckte Substrathalter derart angeordnet ist, daß die Oberfläche des langgestreckten Substrats einen bestimmten von Null verschiedenen Winkel mit der Oberfläche des langgestreckten Targets einschließt sowie eine Anordnung zur langsamen Bewegung des langgestreckten Substrats in eine Richtung, die sich quer zur langgestreckten Abmessung der langgestreckten Magnetron-Elektrode während der Zerstäubung erstreckt.
- Erfindungsgemäß liegen das Substrat und das Target nicht einander gegenüber, so daß die Dünnschicht nicht beschädigt oder beeinträchtigt wird durch Sekundärelektroden oder hochenergetische, vom Target emittierte geladene Teilchen während der Abscheidung der Dünnschicht auf dem Substrat. In der Tat ist das Substrat derart angeordnet, daß die Oberfläche des Substrats einen vorgegebenen, von Null verschiedenen Winkel mit der Oberfläche des Targets einschließt. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung schließt die Substratoberfläche einen Winkel von ungefähr 90º mit der Targetoberfläche ein. Dieser Winkel kann zwischen 30 und 100º liegen, insbesondere zwischen 45 und 90º, vorzugsweise zwischen 70 und 90º.
- Bei dieser geneigten Anordnung kann jedoch der Abstand zwischen der Substratoberfläche und der Targetoberfläche nicht konstant gehalten werden, so daß die Tendenz zu einer inhomogenen Qualität der Dünnschicht besteht. Um nun diesen Nachteil zu vermeiden, wird erfindungsgemäß ein langgestrecktes Substrat verwendet. Eine Veränderung oder eine Abweichung in der Qualität der Dünnschicht kann nämlich durch Verringerung der Breite der Querabmessung bezüglich der Längsabmessung des Substrats minimiert werden, so daß eine Dünnschicht mit im wesentlichen gleichförmiger Qualität über die gesamte Substratoberfläche erhalten werden kann.
- Das langgestreckte Substrat und das langgestreckte Target gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine beliebige Gestalt aufweisen, wobei jedoch ein langgestrecktes Viereck bevorzugt wird.
- Gemäß einem erfindungsgemäßen bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das langgestreckte Substrat langsam in eine Richtung quer zur Längsabmessung der langgestreckten Magnetron-Elektrode während der Zerstäubung bewegt, um so eine Abweichung der Verteilung der zerstäubten Teilchen auf dem langgestreckten Substrat auszugleichen. Bei Einsatz dieses erfindungsgemäßen bevorzugten Ausführungsbeispiels gibt es keine besondere Begrenzung der Breitenabmessung des Substrats. Das heißt mit anderen Worten, daß eine sehr große Dünnschicht aus einem supraleitendem Oxyd auf einem sehr großen Substrat herstellbar ist. Anstelle der Relativbewegung des langgestreckten Substrats zum feststehenden Target gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann auch das langgestreckte Target relativ zum feststehenden langgestreckten Substrat bewegt werden.
- Das Substrat kann in eine Richtung, d.h. nach oben oder nach unten bewegt werden oder auch eine Hin- und Herbewegung in beide Richtungen durchführen. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Substrats hängt von den Betriebsbedingungen ab und kann in einen Bereich von einigen Millimetern pro Sekunde und einigen zehn Millimitern pro Sekunde liegen.
- Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für alle bekannten supraleitenden Hochtemperatur-Verbundoxyde einschließlich des (La, Sr)&sub2;CuO&sub4;, der Y-Ba-Cu-O-Verbindungen z.B. Y&sub1;Ba&sub2;Cu&sub3;O7-δ (δ ± 1), der Bi-Sr-Ca-Cu-O-Verbindungen, z.B. Bi&sub2;Sr&sub2;Ca&sub2;Cu&sub3;Ox (x = ungefähr 10) und der Tl-Ba-Ca-Cu-O-Verbindungen, z.B. Tl&sub2;Ba&sub2;Ca&sub2;Cu&sub3;Ox (x = ungefähr 10).
- Das Substratmaterial kann beliebig gewählt werden, ist jedoch vorzugsweise ein Einkristalloxyd, wie z.B. MgO, SrTiO&sub3;, LaAlO&sub3;, LaGaO&sub3; sowie yttrium-stabilisiertes Zirkoniumdioxyd (YSZ).
- Das erfindungsgemäß verwendete Magnetronzerstäubungsverfahren ist gut bekannt. Gemäß der Erfindung wurden folgende Betriebsbedingungen verwendet:
- Gasdruck während der Zerstäubung: 13,3 - 133 Pa (0,1-1 Torr)
- Substrattemperatur : 550 - 750º C
- Leistung während der Zerstäubung: 3 bis 8 W/cm³
- Außerhalb dieser Betriebsbedingungen fallen die supraleitenden Eigenschaften oftmals sehr schlecht aus oder treten nicht auf.
- Die folgenden Vorteile werden mit der Erfindung erzielt: (1) Supraleitende Hochtemperatur-Verbundoxyde mit großem Oberflächenbereich können erhalten werden, da zerstäubte Teilchen mit vergrößerter Verteilung auf einer größeren Substratoberfläche abgeschieden werden können.
- (2) Eine gleichförmige und homogene supraleitende Dünnschicht aus Hochtemperatur-Verbundoxyd kann erhalten werden, da die Substratoberfläche nicht direkt der Targetoberfläche gegenüberliegt, sondern versetzt oder geneigt zu letzterer ist.
- (3) Der Oberflächenbereich der supraleitenden Dünnschicht aus Hochtemperatur-Verbundoxyd ist nicht begrenzt, da das Substrat relativ zum Target bewegt wird.
- Figur 1 zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
- Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Targethalters und des Substrathalters der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung.
- Fig. 3A u. 3B zeigen Draufsichten auf erfindungsgemäß hergestellte Dünnschichten sowie die Stellen, an denen die supraleitenden Eigenschaften festgestellt wurden und
- Figur 4 eine weitere Draufsicht ähnlich derjenigen von
- Figur 3 mit denjenigen Stellen, an denen supraleitende Eigenschaften bei anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen festgestellt wurden
- Im folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung beschrieben.
- Figur 1 zeigt eine Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Vorrichtung weist eine Vakuumkammer 1 auf, in der eine Magnetronelektrode 2 angeordnet ist, welche als Halter für ein Target 8 dient, wobei mit 3 ein Substrathalter bezeichnet ist. Eine Heizung 3a ist innerhalb des Substrathalters 3 vorgesehen. Die Vakuumkammer 1 ist mit einer Auslaßöffnung 4 zur Herstellung eines Vakuums in der Kammer 1 versehen, mit einer Gaseinlaßöffnung 5 zur Einführung von Zerstäubungsgas sowie mit einer Sauerstoffzufuhrdüse 6, um Sauerstoffgas in die Nähe der Substratoberfläche 9 auf dem Substrathalter 3 einzublasen.
- Auf der Rückseite des Substrats 3 ist eine Mutter 33 befestigt, welche von einem Gewindestab 32 durchsetzt wird und damit eine Mutter-Gewindestab-Anordnung bildet. Der Gewindestab 32 wird drehbar in einer Halterung 31 durch einen (nicht dargestellten) Antrieb gehalten, so daß eine Verdrehung des Gewindestabes 32 möglich ist. Bei Verdrehung des Gewindestabes 32 durch den Antrieb werden die Mutter 33 und damit der Substrathalter 3 zusammen mit dem Substrat 9 nach oben und nach unten bewegt.
- Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht mit den Relativstellungen von Targethalter/Magnetronelektrode 2 und Substrathalter 3. In Figur 1 erstrecken sich Targethalter/Magnetronelektrode 2 und Substrathalter 3 senkrecht zur Ebene der Figur 1.
- Bei dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel weist Targethalter/Magnetronelektrode 2 eine langgestreckte Gestalt auf. Das am Targethalter/Magnetronelektrode 2 befestigte Target 8 weist einen Oberflächenbereich auf, der ungefähr gleich demjenigen von Targethalter/Magnetronelektrode 2 ist. Die Abmessungen von Tagethalter/Magnetronelektrode 2 können z.B. 200 mm x 70 mm betragen.
- Auch der Substrathalter 3 weist eine langgestreckte Gestalt auf, wobei das Substrat 9 einen Oberflächenbereich aufweist, der ungefähr gleich demjenigen des Substrathalters 3 ist. Die Abmessungen des Substrathalters (und des Substrats) hängen von den Abmessungen von Targethalter/Magnetronelektrode 2 ab. Während des Betriebes werden das Target 8 am Targethalter/Magnetronelektrode 2 und das Substrat 9 am Substrathalter 3 befestigt. Danach wird die Vakuumkammer 1 evakuiert und ein Edelgas wie z.B. Argon in die Vakuumkammer 1 eingefüllt. Die Heizung 3a wird mit Energie beaufschlagt, um die Temperatur des Substrats 9 zu erhöhen, während Sauerstoffgas kontinuierlich durch die Sauerstoffzufuhrdüse 6 auf das Substrat 3 geblasen wird, um das Zerstäubungsverfahren in Gang zu setzen. Während der Zerstäubung werden Teilchen aus dem Target 8 herausgelöst und gelangen zum Substrat 9, auf dem sie in der sauerstoffhaltigen Atmosphäre abgeschieden werden.
- Im folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit Ausführungsbeispielen beschrieben, ohne jedoch darauf beschränkt zu werden.
- Eine supraleitende Dünnschicht mit der Zusammensetzung Y&sub1;Ba&sub2;Cu&sub3;O7-δ (δ ± 1) wurde auf der (100)-Ebene eines MgO- Einkristal is mittels eines Magnetronzerstäubungsverfahrens unter Verwendung der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung abgeschieden.
- Das Target 8 wurde auf der Magnetronelektrode 2 befestigt und wies die Abmessungen 190 x 60 mm auf. Das am Substrathalter 3 befestigte Substrat 9 wies die Abmessungen 180 x 20 mm auf. Die wichtigsten Betriebsbedingungen während der Magnetronzerstäubung sind in Tabelle 1 zusammengefaßt:
- Targetzusammensetzung (Atomverhältnis) : Y:Ba:Cu = 1:2:2.8
- Zerstäubungsgas : Ar + O&sub2;
- O&sub2; / (Ar + O&sub2;) : 20 %
- Gasdruck : 66,5 Pa (0,5 Torr)
- Substrattemperatur : 650 (ºC)
- Zugeführte elektrische Leistung : 600 (W), 4,2 (W/cm²)
- Schichtdicke : 3000 (Å)
- Supraleitende Eigenschaften (Tc und Jc) wurden an verschiedenen Stellen der erhaltenen Dünnschicht gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefaßt. Die Meßstellen (a bis f) sind in Figur 3A dargestellt. Tabelle 2
- Beachte:
- Die kritische Temperatur (Tc) bezeichnet die Temperatur, bei der der elektrische Widerstand des Musters unter die Meßgrenze fällt.
- Die kritische Stromdichte (Jc) bezeichnet die Stromdichte Stromdichte bei
- Die Ergebnisse zeigen, daß eine langgestreckte Dünnschicht aus Verbundoxyd mit gleichförmiger Qualität auf einem langgestreckten Substrat hergestellt werden kann.
- Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch als Substrat 9 die (100)-Ebene eines MgO-Einkristalls mit den Abmessungen 180 mm x 60 mm verwendet wurde, während der Substrathalter 3 eine Aufund Abbewegung mit einer Geschwindigkeit von 10 mm/sec durchführte.
- Die supraleitenden Eigenschaften (Tc) und (Jc) wurden an verschiedenen Stellen der erhaltenen Dünnschicht gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefaßt. Die Meßstellen (g bis 1) sind in Figur 3 B dargestellt. Tabelle 3
- Die Ergebnisse zeigen, daß die Gleichförmigkeit einer supraleitenden Dünnschicht aus Verbundoxyd in Breitenrichtung verbessert wurde durch die abwechselnde Bewegung des Substrats 9 nach oben und nach unten.
- Das gleiche Verfahren wie im Beispiel 1 wurde wiederholt zur Herstellung einer Dünnschicht mit der Zusammensetzung Y&sub1;Ba&sub2;Cu&sub3;O7-δ (δ ± 1) , wobei jedoch beim Beispiel 3 das Substrat 9 aus einem MgO-Einkristall mit einer (100)-Ebene bestand mit den Abmessungen 180 mm x 60 mm, wobei der Substrathalter 3 abwechselnd nach oben und nach unten mit einer Geschwindigkeit von 10 mm/sec bewegt wurde und die Substrattemperatur verändert wurde bis im Bereich 500 und 700ºC in Schritten von 50ºC zur Herstellung verschiedener Muster. Die wichtigsten Betriebsbedingungen sind in Tabelle 4 zusammengefaßt:
- Targetzusammensetzung (Atomverhältnis) : Y : Ba : Cu = 1:2:2:8
- Zerstäubungsgas : Ar ± O&sub2;
- O&sub2; / (Ar + O&sub2;) : 20 % Volumenverhältnis
- Gasdruck : 66,5 Pa (0,5 Torr)
- Zugeführte elektrische Leistung : 600 (W), 4,2 (W/cm²)
- Schichtdicke : 3000 (Å)
- Verschiebegeschwindigkeit des Substrats: 10 (mm/sec)
- Die supraleitenden Eigenschaften (Tc und Jc) wurden an verschiedenen Stellen der erhaltenen Dünnschicht gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 zusammengefaßt. Die Meßstellen (a bis f) sind in Figur 4 dargestellt. Tabelle 5
- Beispiel 3 wurde wiederholt, wobei jedoch die Substrattemperatur auf 650ºC festgelegt wurde, während der Gasdruck gemäß Tabelle 6 verändert wurde. Die anderen Betriebsbedingungen waren dieselben wie im Beispiel 3.
- Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 zusammengefaßt. Die Meßstellen sind die gleichen wie im Beispiel 3 (Figur 4). Tabelle 6
- Das gleiche Verfahren wie im Beispiel 3 wurde wiederholt, wobei jedoch die Substrattemperatur auf 650ºC festgelegt wurde, während die zugeführte elektrische Leistung gemäß Tabelle 7 verändert wurde. Die übrigen Betriebsbedingungen waren die gleichen wie im Beispiel 3.
- Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 zusammengefaßt. Die Meßstellen sind die gleichen wie im Beispiel 3 (Figur 4). Tabelle 7
Claims (12)
1. Verfahren zur Herstellung einer Dünnschicht aus einem
supraleitenden Hochtemperatur-Verbundoxyd mit einem großen
Oberflächenbereich auf einem Substrat (9) mittels des
Magnetronzerstäubungsverfahrens, bei dem eine Magnetron-Elektrode
(2), auf der ein langgestrecktes Target (8) befestigt ist,
eine langgestreckte Gestalt aufweist, bei dem das Substrat
(9) ebenfalls eine langgestreckte Gestalt aufweist und
derart angeordnet ist, daß die Abscheideoberfläche des
Substrates (8) einen vorgegebenen von Null verschiedenen Winkel
bezüglich der Zerstäubungsoberfläche des langgestreckten
Targets derart einnimmt, daß die Dünnschicht nicht durch
Sekundärelektronen oder hochenergetische vom Target abgegebene
geladene Teilchen beschädigt wird, wobei das Substrat (9)
während des Zerstäubungsverfahrens in eine Richtung bewegt
wird, die quer zur langgestreckten Abmessung des Targets (8)
verläuft.
2. Verfahren nach Anspruch 1 bei dem die Oberfläche des
langgestreckten Substrats einen Winkel von ungefähr 90 Grad mit
der Oberfläche des langgestreckten Targets einschließt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 bei dem das langgestreckte
Substrat relativ zum langgestreckten Target mit einer
Geschwindigkeit bewegt wird, die aus einem Bereich von einigen
Millimetern pro Sekunde bis einigen zehn Millimetern pro
Sekunde ausgewählt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 bei denen das
langgestreckte Substrat und das langgestreckte Target eine
rechtwinklige Gestalt aufweisen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 bei dem das
supraleitende Hochtemperatur-Verbundoxyd ein Stoff ist, der
ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend eine (La, Sr)&sub2;CuO&sub4;-
Verbindung, eine Y-Ba-Cu-O-Verbindung, eine Bi-Sr-Ca-Cu-O-
Verbindung und eine Tl-Ba-Ca-Cu-O-Verbindung.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 bei dem das
Substrat ein Einkristallsubstrat aus einem Oxyd ist, das
ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend MgO, SrTiO&sub3;, LaAlO&sub3;
LaGaO&sub3; und Yttrium-stabilisiertes Zirkoniumdioxyd (YSZ).
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 bei dem der
Gasdruck während des Zerstäubens innerhalb eines Bereiches von
13,3 Pa bis 133 Pa (0,1 Torr bis 1 Torr) gehalten wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 bei dem die
Substrattemperatur aus einem Bereich von 550ºC bis 750ºC
ausgewählt wird.
9 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 bei dem die
während des Zerstäubens angelegte Energie aus dem Bereich von 3
bis 8 W/cm³ ausgewählt wird.
10. Magnetron-Zerstäubungs-Vorrichtung zur Herstellung einer
Dünnschicht aus einem supraleitenden Hochtemperatur-
Verbundoxyd mit einem großen Oberflächenbereich auf einem
Substrat (9) mit
- einer langgestreckten Magnetron-Elektrode (2) auf der
ein langgestrecktes Target (8) befestigbar ist,
- einem langgestreckten Substrathalter (3) an dem ein
langgestrecktes Substrat (9) befestigbar ist, wobei der
langgestreckte Substrathalter (3) und die langgestreckte
Magnetron-Elektrode (2) derart angeordnet sind, daß, wenn
das Target (8) und das Substrat (9) an ihnen befestigt
sind, die Abscheideoberfläche des langgestreckten Substrats
(9) einen vorgegebenen von Null verschiedenen Winkel mit
der Zerstäubungsoberfläche des langgestreckten Targets (8)
derart einschließt, daß die Dünnschicht nicht durch
Sekundärelektronen oder hochenergetische vom Target abgegebene
geladene Teilchen beschädigt wird,
- und einer Anordnung (31, 32, 33) zur Bewegung des
langgestreckten Stubstrats (9) in eine Richtung, die sich quer
zur langgestreckten Abmessung der langgestreckten
Magnetron-Elektrode (2) während der Zerstäubung erstreckt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei dem sich eine
Sauerstoffzufuhrdüse (6) in der Nähe der Oberfläche des
Substrathalters (3) öffnet.
12. Vorrichtung nach Ansprüchen 10 oder 11, bei der die
Anordnung zur Bewegung des langgestreckten Substrats (9) eine
Mutter (33) aufweist, die auf der Rückseite des
Substrathalters (3) ausgebildet ist, einen Gewindestab (32), der
sich durch die Mutter (33) erstreckt und einen
Antriebsmechanismus zur Verdrehung des Gewindestabes (32).
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