JP2002235168A - 成膜方法および成膜装置 - Google Patents

成膜方法および成膜装置

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JP2002235168A
JP2002235168A JP2001032280A JP2001032280A JP2002235168A JP 2002235168 A JP2002235168 A JP 2002235168A JP 2001032280 A JP2001032280 A JP 2001032280A JP 2001032280 A JP2001032280 A JP 2001032280A JP 2002235168 A JP2002235168 A JP 2002235168A
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film
film forming
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angle
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Shiyuuji Mokura
修司 母倉
Kazuya Daimatsu
一也 大松
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大面積の基板上に膜を形成することが可能な
成膜方法および成膜装置を提供する。 【解決手段】 ターゲット材14表面から成膜材料を飛
散させ、その飛散した成膜材料を基板12表面上に堆積
させることにより膜を形成する成膜方法であって、ター
ゲット材14の表面に対して基板12の表面が角度をな
すように基板12とターゲット材14とを配置する工程
と、ターゲット材14に対する基板12の相対的な位置
を移動させながら、膜表面の面積が2次元方向に連続し
て増加するように基板12上に膜を形成する成膜工程と
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、成膜方法および
成膜装置に関し、より特定的には、大面積の基板に対し
て成膜を可能とする成膜方法および成膜装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、酸化物超電導体の薄膜を形成する
技術の一つとして、レーザアブレーション法が知られて
いる。ここで、レーザアブレーション法とは、ターゲッ
ト材などの固体の表面に強いレーザ光を照射して固体を
局所的に熱することにより、固体表面から原子やイオン
などを気体中に飛散させ、この飛散した原子などを他の
物体の表面に堆積することにより所定の薄膜を形成する
技術である。このようなレーザアブレーション法を用い
た従来の成膜方法の例としては、たとえば特開平8−2
46136号公報に開示された成膜方法が挙げられる。
【0003】図11は、特開平8−246136号公報
に開示されている従来の成膜方法を説明するための模式
図である。図11を参照して、従来の成膜方法を説明す
る。
【0004】図11を参照して、従来の成膜方法では、
レーザ光116を照射するターゲット材114に対向す
るように、基板112が配置されている。基板112の
表面はターゲット材114の表面とほぼ平行となってい
る。そして、レーザ光116がターゲット材114の表
面に照射されることにより、ターゲット材114が局所
的に加熱される。ターゲット材114の加熱された部分
から飛散した原子などにより、プルーム115が形成さ
れる。このプルーム115に対向する基板112の表面
には、プルーム115を構成する原子などが堆積するこ
とにより、酸化物超電導体の薄膜が形成される。また、
基板112における成膜速度は、プルーム115の中心
に近い領域ほど大きくなる。そのため、図11に示した
成膜方法では、基板112を矢印113、114に示す
ような方向および紙面に垂直な方向に移動させることに
より、基板112の全面にほぼ均一な膜厚を有する薄膜
を形成できるとしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の成膜方法においては以下に述べるような問題があっ
た。
【0006】すなわち、酸化物超電導体の用途や製造工
程による要請などにより、薄膜を形成する基板112の
サイズを大きくしたい場合、図11に示した成膜方法で
は、基板112のサイズをあまり大きくすると基板11
2がターゲット材114に入射するレーザ光116を遮
ることになる。したがって、図11に示した従来の成膜
方法においては、基板112のサイズを大きくすること
には限界があった。
【0007】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものであり、この発明の目的は、大面積
の基板上に膜を形成することが可能な成膜方法および成
膜装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明の1の局面にお
ける成膜方法は、ターゲット材表面から成膜材料を飛散
させ、その飛散した成膜材料を基板表面上に堆積させる
ことにより膜を形成する成膜方法であって、ターゲット
材の表面に対して基板の表面が角度をなすように基板と
ターゲット材とを配置する工程と、ターゲット材に対す
る基板の相対的な位置を移動させながら、膜表面の面積
が2次元方向に連続して増加するように基板上に膜を形
成する成膜工程とを備える。
【0009】ここで、ターゲット材の表面から成膜材料
を飛散させるため、ターゲット材にレーザ光などのエネ
ルギー線を照射する場合を考える。このようなエネルギ
ー線はターゲット材の表面に対して斜め方向から照射さ
れる。そして、ターゲット材の表面に対して基板の表面
が角度をなすように基板とターゲット材とを配置する
際、基板の表面の方向がこのエネルギー線の軌跡とほぼ
同じ方向となるように基板を配置できる。このようにす
れば、基板のサイズが大きくなっても、基板がエネルギ
ー線の軌跡と干渉することを防止できる。したがって、
エネルギー線の軌跡に制約されることなく、より大きな
基板に膜を形成することができる。
【0010】また、基板上に膜を形成する際、ターゲッ
ト材に対する基板の相対的な位置を移動させるので、基
板の全面に均一に膜を形成することが可能になる。
【0011】上記1の局面における成膜方法では、基板
の表面とターゲット材の表面とのなす角度が0°を超え
90°以下であることが好ましい。
【0012】この場合、基板の表面とターゲット材の表
面とのなす角度を0°超えとすることにより、基板をタ
ーゲット材に対して確実に傾斜した状態で配置できる。
また、すでに述べたようにエネルギー線のターゲット材
の表面に対する照射方向と基板の傾斜方向とを同じ方向
にすることにより、従来よりサイズの大きな基板を用い
る場合にエネルギー線の軌跡を基板が遮るといった問題
の発生を抑制できる。
【0013】また、基板の表面とターゲット財の表面と
のなす角度を90°以下とすれば、ターゲット材表面か
ら飛散した成膜材料を、基板において膜が形成されるべ
き面に確実に到達させることができる。この結果、基板
において膜を確実に形成できる。
【0014】上記1の局面における成膜方法では、ター
ゲット材表面から成膜材料を飛散させるため、ターゲッ
ト材表面にエネルギー線を入射してもよい。
【0015】すでに述べたように、本発明によればエネ
ルギー線の軌跡と基板との干渉を抑制できる。したがっ
て、ターゲット材から成膜材料を飛散させるためにエネ
ルギー線を用いる成膜方法において基板のサイズを大き
くする場合、本発明は特に有効である。
【0016】上記1の局面における成膜方法では、エネ
ルギー線の軌跡とターゲット材の表面とのなす角度は、
基板の表面とターゲット材の表面とのなす角度より小さ
くてもよい。
【0017】この場合、ターゲット材の表面に対するエ
ネルギー線の軌跡の角度(エネルギー線の入射角)よ
り、基板の表面とターゲット材の表面とのなす角度(基
板の傾斜角)の方が大きくなる。したがって、エネルギ
ー線の入射方向と同じ方向に基板を傾斜させれば、ター
ゲット材におけるエネルギー線が入射する表面側におい
て、基板がエネルギー線の軌跡を遮ることを確実に防止
できる。この結果、基板のサイズを従来より大きくした
状態で、確実にターゲット材表面にエネルギー線を照射
できるので、大面積の基板の表面に、確実に膜を形成で
きる。
【0018】上記1の局面における成膜方法では、エネ
ルギー線の軌跡が基板の表面とほぼ平行であってもよ
い。
【0019】この場合、基板のサイズをどのように大き
くしても、エネルギー線の軌跡を基板が遮ることはな
い。したがって、任意の大きさの基板表面に膜を形成す
ることが可能になる。
【0020】上記1の局面における成膜方法では、ター
ゲット材に対する基板の相対的な位置を変更することに
より、基板の表面とターゲット材の表面とのなす角度を
変える角度変更工程をさらに備えていてもよい。
【0021】この場合、基板の表面とターゲット材の表
面とのなす角度(傾斜角)を任意に変更できる。ここ
で、傾斜角を変更することにより基板表面での成膜速度
などの成膜条件や形成された膜におけるパーティクルの
密度などの膜質を任意に変更することができる。このた
め、形成される膜の特性などに合わせて、成膜条件を選
択することが可能になる。
【0022】上記1の局面における成膜方法では、成膜
工程において、ターゲット材に対する基板の相対的な位
置を移動させる際の移動方向が基板の表面とほぼ平行な
方向であってもよい。
【0023】この場合、ターゲット材の表面に対する基
板の表面の角度を、常に一定に保った状態で、ターゲッ
ト材に対する基板の位置を移動させることができる。し
たがって、基板において膜が形成されるべき表面(基板
の成膜面)全体にわたって、成膜条件を一定の条件に保
つことが可能になる。この結果、基板の成膜面全体に、
均質な膜を容易に形成できる。
【0024】上記1の局面における成膜方法では、膜が
酸化物超電導体を含んでいてもよい。
【0025】このように、酸化物超電導体膜を形成する
工程に本発明を適用すれば、サイズの大きな基板表面に
均質な酸化物超電導体膜を形成できる。酸化物超電導体
膜においては、膜の均質性が特に重要な特性の一つであ
るため、本発明はこのような酸化物超電導体膜の製造工
程に特に適している。
【0026】上記1の局面における成膜方法では、酸化
物超電導体が、RE123系酸化物超電導体およびビス
マス系酸化物超電導体からなる群から選択される1種を
含むことが好ましい。
【0027】ここで、RE123系酸化物超電導体と
は、近似的にREBa2Cu3Xで表わされる超電導体
を意味し、REはイットリウム(Y)、またはネオジム
(Nd)、サマリウム(Sm)、ホルミウム(Ho)な
どの希土類元素を意味する。また、ビスマス系の酸化物
超電導体としては、主に2223相、すなわち、近似的
に(BiXPb1-X2Sr2Ca2Cu3Yで表わされる
相を含む酸化物超電導体を用いることが好ましい。
【0028】そして、本発明をこれらの酸化物超電導体
の製造工程に適用することにより、RE123系酸化物
超電導体およびビスマス系酸化物超電導体の均質な膜を
容易に形成することができる。
【0029】上記1の局面における成膜方法では、膜上
に酸化物超電導体を形成する工程をさらに備えていても
よく、この膜は基板と酸化物超電導体との間に位置する
中間膜であってもよい。
【0030】ここで、基板上に形成される酸化物超電導
体の特性を良好に保つため、従来、基板と酸化物超電導
体との間に中間層としての中間膜が形成される。基板全
面において酸化物超電導体の特性を均質化するために
は、この中間膜も基板全面において膜厚や特性などを均
質化する必要がある。そして、このような中間膜の製造
工程に本発明を適用すれば、容易に均質な中間膜を得る
ことができる。この結果、酸化物超電導体の特性を基板
全面において均質化することができる。
【0031】上記1の局面における成膜方法では、膜が
イットリア安定化ジルコニア、酸化セリウム、酸化マグ
ネシウムおよびチタン酸ストロンチウムからなる群から
選択される少なくとも1種を含んでいてもよい。
【0032】上記したイットリア安定化ジルコニアなど
は、中間膜として優れた特性を示す。そして、このよう
な中間膜に適した膜を製造する工程に本発明を適用すれ
ば、容易に優れた膜質の中間膜を得ることができる。
【0033】上記1の局面における成膜方法では、基板
を構成する材料が、サファイア、アルミン酸ランタン、
チタン酸ストロンチウム、LSAT(Lanthanu
mStrontium Aluminum Titan
ium Oxide)からなる群から選択される少なく
とも1つを含んでいてもよい。
【0034】上記サファイアなどからなる基板は、酸化
物超電導体や中間膜と格子整合性が良好である。したが
って、上記のような材料からなる基板を用いて本発明に
よる成膜方法により酸化物超電導体や中間膜を形成すれ
ば、均質で優れた膜質の酸化物超電導体あるいは中間膜
を得ることができる。
【0035】この発明の他の局面における成膜装置は、
ターゲット材表面から成膜材料を飛散させ、その飛散し
た成膜材料を基板表面上に堆積させることにより薄膜を
形成する成膜装置であって、ターゲット材の表面に対し
て基板の表面がなす角度を変更する変更手段を備える。
【0036】このようにすれば、本発明による成膜装置
を用いて、ターゲット材の表面に対して基板の表面がな
す角度(傾斜角)を、任意の角度に設定した状態で、成
膜工程を実施できる。そして、傾斜角を変更することに
より、基板上での成膜速度などの成膜条件を変更するこ
とができる。したがって、傾斜角を変更することによ
り、形成される膜の特質などに適合するように成膜条件
を任意に変更できる。
【0037】また、ターゲット材の表面から成膜材料を
飛散させるため、ターゲット材にレーザ光などのエネル
ギー線を照射する場合を考える。このエネルギー線はタ
ーゲット材の表面に対して通常斜め方向から照射され
る。そして、変更手段を用いてターゲット材の表面に対
して基板の表面が角度をなすように傾斜角を決定する際
に、基板の表面の方向がこのエネルギー線の軌跡とほぼ
同じ方向となるように基板を配置する。このようにすれ
ば、基板のサイズが大きくなっても、基板がエネルギー
線の軌跡と干渉することを防止できる。したがって、エ
ネルギー線の軌跡に制約されることなく、より大きな基
板に膜を形成することができる。
【0038】上記他の局面における成膜装置では、変更
手段が、円弧状のガイド部材と、ガイド部材に移動可能
に設置され、基板を保持する基板保持部材とを含んでい
てもよい。
【0039】この場合、基板を保持する基盤保持部材
を、ガイド部材に沿って移動させることにより、容易に
傾斜角を変更できる。
【0040】上記他の局面における成膜装置は、ターゲ
ット材に対する基板の相対的な位置を移動させる移動手
段を備えていてもよい。
【0041】この場合、基板上に膜を形成する際、ター
ゲット材に対する基板の相対的な位置を移動させなが
ら、基板の表面上に膜を形成することができる。したが
って、移動手段を用いて、基板をターゲット材に対して
相対的に移動させることにより、ターゲット材から飛散
する成膜材料を基板の全面に均一に堆積させることがで
きる。この結果、基板の全面に均一に膜を形成すること
が可能になる。
【0042】上記他の局面における成膜装置では、移動
手段が、基板の表面とほぼ平行な方向において、ターゲ
ット材に対する基板の相対的な位置を移動させてもよ
い。
【0043】この場合、ターゲット材の表面に対する基
板の表面の角度を、常に一定に保った状態で、ターゲッ
ト材に対する基板の位置を移動させることができる。し
たがって、基板において膜が形成されるべき表面(基板
の成膜面)全体にわたって、成膜条件を一定の条件に保
つことが可能になる。この結果、基板の成膜面全体に均
質な膜を容易に形成できる。
【0044】上記他の局面における成膜装置は、ターゲ
ット材表面から成膜材料を飛散させるため、前記ターゲ
ット材表面にエネルギー線を照射する照射手段をさらに
備えていてもよい。
【0045】すでに述べたように、本発明によれば、変
更手段により基板の傾斜角を変更して、エネルギー線の
入射方向と基板のターゲット材に対する傾斜方向とを揃
えることにより、エネルギー線の軌跡と基板との干渉を
抑制できる。したがって、ターゲット材から成膜材料を
飛散させるためのエネルギー線を照射する照射手段を有
する成膜装置において、基板のサイズを容易に大きくで
きる。
【0046】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。なお、以下の図において同一また
は相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は
繰返さない。
【0047】図1は、本発明による成膜装置の実施の形
態を示す模式図である。図2は、図1に示した成膜装置
の構成を示すブロック図である。図1および2を参照し
て、本発明による成膜装置の実施の形態を説明する。
【0048】図1および2を参照して、成膜装置1は、
処理室としてのチャンバ2と、このチャンバ2内部に配
置されたターゲットステージ13と、円弧状ガイド4
と、この円弧状ガイド4に移動可能に取付けられたXY
ステージ9と、XYステージ9に設置された基板保持部
材としての基板ステージ11と、ターゲットステージ1
3上に配置されたターゲット材14へレーザ光16を照
射するためのレーザ光源18と、レーザ光16がターゲ
ット材14へ照射される際のレーザ光16の光軸を決定
するために用いられる光学系19とを備える。チャンバ
2の内部には、上述のようにターゲットステージ13が
配置され、このターゲットステージ13上にターゲット
材14が設置されている。ターゲットステージ13は上
下方向に移動可能となっている。チャンバ2の内部にお
いて、ターゲットステージ13の上方には、チャンバ2
に支持部材3を介して固定された円弧状ガイド4が設置
されている。円弧状ガイド4には、支持部材5を介して
XYステージ9が設置されている。支持部材5と円弧状
ガイド4との接続部であるガイド接続部6は、円弧状ガ
イド4を図1の矢印33、34により示した方向に移動
可能に接続されている。このため、XYステージ9は円
弧状ガイド4に沿って移動可能となっている。
【0049】XYステージ9は、支持部材5に接続され
たステージ架台7と、このステージ架台7に接続された
ステージ移動部8とを含む。ステージ移動部8は、ステ
ージ架台7の表面にほぼ平行な方向において、ステージ
架台7に対して相対的に移動可能となっている。このス
テージ移動部8の移動は、ステージ架台7に設置された
ステッピングモータ(図示せず)などの駆動手段により
行なわれる。そして、駆動手段を制御することにより、
ステージ架台7に対するステージ移動部8の移動方向、
移動速度および位置などを変更できる。ステージ移動部
8には、基部10を介して基板ステージ11が固定され
ている。基板ステージ11のターゲットステージ13と
対向する面上には基板12が固定されている。
【0050】レーザ光源18は、ターゲット材14へと
入射するレーザ光16を発振する。レーザ光源18にお
いて発振されたレーザ光16は、光学系19においてそ
の光軸を所定の方向へと変更され、チャンバ2に設けら
れた入射窓17を介してチャンバ2の内部へと照射され
る。チャンバ2の内部において、レーザ光16がターゲ
ット材14の表面に照射されることにより、ターゲット
材14の表面からターゲット材14を構成する原子など
が飛散する。そしてターゲット材14の上方において、
ターゲット材14から飛散した原子などからなるプルー
ム15が形成される。プルーム15が部分的に基板12
の表面へと接触することにより、基板12の表面に成膜
材料としての原子などが堆積する。この結果、基板12
の表面に所定の膜を形成することができる。
【0051】基板保持部材としての基板ステージ11と
XYステージ9とをガイド部材としての円弧状ガイド4
に沿って移動させることにより、ターゲット材14の表
面に対する基板12の表面がなす角度を任意に変更する
ことができる。そして、図1からわかるように、XYス
テージ9を円弧状ガイド4に沿って矢印33の方向に移
動させることにより、ターゲット材14に対するレーザ
光16の光軸の傾斜方向と同じ方向に、基板12を傾け
ることができる。
【0052】このようにすれば、本発明による成膜装置
1を用いて、ターゲット材14の表面に対して基板12
の表面がなす角度(傾斜角)を、任意の角度に設定した
状態で、成膜工程を実施できる。そして、傾斜角を変更
することにより、基板12上での成膜速度などの成膜条
件を変更することができる。したがって、傾斜角を変更
することにより、形成される膜の特質などに適合するよ
うに成膜条件を任意に変更できる。
【0053】また、支持部材3は、円弧状ガイド4を上
下方向に任意の位置で固定することが可能となってい
る。この結果、円弧状ガイド4の上下方向における位置
を変更することにより、基板12とターゲット材14と
の間の距離を容易に変更することができる。また、ター
ゲットステージ13を上下方向に移動させることによっ
ても、容易に基板12とターゲット材14との間の距離
を変更することができる。
【0054】成膜装置1を構成する各機器の機能に基づ
いた成膜装置1の構成を図2に示す。すなわち、成膜装
置1は、レーザ光源1と、基板保持部22と、基板角度
変更部21と、基板揺動部23と、基板−ターゲット材
間距離変更部22と、制御部24とを備える。図2のレ
ーザ光源18は図1に示したレーザ光源18に対応す
る。また、基板保持部20は図1に示した基板保持部材
としての基板ステージ11に対応する。変更手段として
の基板角度変更部21は、図1に示した円弧状ガイド4
と支持部材5とガイド接続部6とに対応する。移動手段
としての基板揺動部23は、図1に示したXYステージ
9に対応する。基板−ターゲット材間距離変更部22
は、ターゲットステージ13および支持部材3に対応す
る。そして、これらのレーザ光源18、基板保持部2
0、基板角度変更部21、基板揺動部23、基板−ター
ゲット材間距離変更部22は、図1には図示されていな
いが制御部24としての制御装置2より制御されてい
る。なお、図示していないが成膜装置1にはチャンバ2
内部の雰囲気ガスの供給量や圧力を調整するガス供給部
なども設置されている。
【0055】次に、図1および2に示した成膜装置1を
用いた成膜方法について説明する。図1および2に示し
た成膜装置1では、既に述べたようにターゲット材14
と基板12とのなす角度を任意に変更することができる
と同時に、XYステージ9を用いて基板12のターゲッ
ト材14に対する相対的な位置を容易に変更することが
できる。
【0056】このように、基板12上に膜を形成する
際、XYステージ9を稼動させることによりターゲット
材14に対する基板12の相対的な位置を移動させなが
ら、基板12の表面上に膜を形成することができる。し
たがって、ターゲット材14から飛散する成膜材料とし
ての原子などを基板12の全面に均一に堆積させること
ができる。この結果、基板12の全面に均一な膜を形成
することが可能になる。
【0057】また、XYステージ9におけるステージ移
動部8の移動方向は、基板12の表面とほぼ平行な方向
となっている。したがって、ターゲット材14の表面に
対する基板12の表面の角度θ(図4参照)を常に一定
に保った状態で、ターゲット材14に対する基板12の
位置を移動させることができる。このため、基板12の
成膜面全体にわたって、成膜条件を一定に保つことが可
能になる。この結果、基板12の成膜面全体に均質な膜
を容易に形成できる。
【0058】上記の図1および2に示した成膜装置1を
用いて基板12上に酸化物超電導体膜などを形成する際
には、以下に説明するようにターゲット材14と基板1
2とのなす角度をさまざまに変更した状態でレーザアブ
レーション法を行なうことができる。
【0059】たとえば、図1に示したように、ターゲッ
ト材14と基板12とがほぼ平行となるように配置した
状態において、レーザ光16をターゲット材14上に照
射することによりプルーム15を形成する。そして、こ
のプルーム15から成膜材料であるターゲット材14に
起因する原子などが基板12の成膜面(基板12のター
ゲット材14に対向する面)上に堆積することにより、
所定の膜を基板12の成膜面上に形成することができ
る。このときの基板12とターゲット材14との位置関
係を図3に模式的に示す。図3は、図1および2に示し
た成膜装置を用いた成膜方法の第1の例を説明するため
の模式図である。
【0060】図3を参照して、このようにターゲット材
14と基板12とをほぼ平行に配置した状態でレーザ光
16をターゲット材14へと照射する。ターゲット材1
4の表面に対するレーザ光16の入射角度を角度θLT
する。ターゲット材14の表面と基板12の表面とをほ
ぼ平行に配置した場合には、XYステージ9を用いて基
板12を2次元方向(ステージ架台7の表面に平行な方
向)に動かす際に、基板12によりレーザ光16の光軸
が遮られる危険性がある。そのため、基板12の大きさ
は、レーザ光16の光軸と干渉しないサイズに制限され
る。したがって、図3に示したような配置を図1に示し
た成膜装置において実現することは可能であるが、図3
に示した配置では基板12を大面積化することに限界が
ある。
【0061】ただし、図3に示した配置では、後述する
ように第4図および第5図に示した基板配置より、基板
12に形成される膜の成膜速度が大きくなる。したがっ
て、成膜速度を優先したい場合、図3に示した成膜方法
の第1の例を適用することができる。
【0062】次に、図4に示すように、ターゲット材1
4の表面に対して基板12の表面が角度θだけ傾斜した
状態で成膜工程を行なう場合を考える。図4は、図1お
よび2に示した成膜装置を用いた成膜方法の第2の例を
説明するための模式図である。
【0063】図4に示した配置は、図1を参照して、円
弧状ガイド4上においてガイド接続部6を矢印33方向
に移動させることにより、ターゲット材14に対してX
Yステージ9、基部10および基板ステージ11を傾け
ることにより実現できる。そして、図4においては、レ
ーザ光16と基板12の表面とがほぼ平行となっている
(すなわち、ターゲット材14に対するレーザ光16の
入射角度θLTとターゲット材14に対する基板12の表
面の角度θとがほぼ等しくなっている)。
【0064】図4に示したように基板12とターゲット
材14とを配置すれば、エネルギー線としてのレーザ光
16の軌跡を基板12が遮ることはない。したがって、
XYステージ9を稼動させることにより基板12の表面
に沿った2次元平面内において任意の方向に制限なく基
板12を移動させることができる(つまり、基板12を
どのように動かしても、また基板12のサイズを大きく
しても、基板12とレーザ光16の光軸とが干渉するこ
とはない)。この結果、基板12の大面積化を容易に図
ることができる。
【0065】また、基板12上に膜を形成する際、XY
ステージ9を稼動させることによりターゲット材14に
対する基板12の相対的な位置を移動させるので、基板
12の全面に均一な膜を形成できる。
【0066】また、図4に示した成膜方法は、図3に示
した成膜方法より成膜速度は若干低下するものの、形成
された膜におけるパーティクル数は少なくなり、比較的
平滑な膜面を有する膜を得ることができる。したがっ
て、ある程度の成膜速度を維持しつつ、良好な膜質の膜
を成膜したい場合などに、適用することができる。
【0067】また、図1および2に示した成膜装置1に
おいては、図5に示すように、角度変更工程としてXY
ステージ9を円弧状ガイド4に沿って移動させる工程を
実施することにより、基板12をターゲット材14に対
してほぼ垂直となるように配置することも可能である。
図5は、図1および2に示した成膜装置を用いた成膜方
法の第3の例を説明するための模式図である。図5に示
した成膜方法においては、ターゲット材14の表面に対
する基板12の表面のなす角度θはほぼ90°となって
いる。
【0068】この場合、基板12の下方にターゲット材
14が延在しないような配置とすれば、XYステージ9
を稼動させることにより、基板12の表面とほぼ平行な
2次元平面内において基板12を任意の方向に制限なく
移動させることができる。この結果、図4に示した成膜
方法と同様に、基板12の大面積化を容易に図ることが
できる。
【0069】また、このように角度θを90°とする
と、成膜速度は図3および4に示した成膜方法より低下
するが、膜面におけるパーティクル密度はきわめて小さ
くなる。したがって、膜質を際優先にするような場合、
図5に示した成膜方法を適用することが好ましい。
【0070】なお、本発明による成膜方法では、角度θ
を0°超え90°以下の範囲の任意の値に設定可能であ
る。
【0071】また、図1および2に示した成膜装置1を
用いた成膜方法においては、図6に示すように、ターゲ
ット材14の表面とレーザ光16の光軸(軌跡)とのな
す角度θLTより、ターゲット材14の表面と基板12の
表面とのなす角度θの方が大きくなるような基板12の
配置(すなわち、レーザ光16の光軸25と、基板12
の表面が延びる方向の延長線26とが交差するような基
板12の配置)において成膜工程を実施してもよい。角
度θを変更するには、角度変更工程としてXYステージ
9を円弧状ガイド4に沿って移動させる工程を実施す
る。たとえば、角度θLTが45°である場合、角度θは
45°超え90°以下の範囲の値に設定する。図6は、
図1および2に示した成膜装置を用いた成膜方法の第4
の例を説明するための模式図である。この場合も、図4
および5に示した成膜方法と同様に、基板12をその表
面に沿った方向において移動させても、レーザ光16が
基板12により遮られることはない。したがって、図4
および5に示した成膜方法と同様の効果を得ることがで
きる。
【0072】また、角度θを変更することにより基板1
2表面での成膜速度などの成膜条件を任意に変更でき
る。したがって、角度θを変更することにより膜におけ
るパーティクルの密度などの膜質を任意に変更できる。
このため、形成される膜の特性などに合わせて、成膜条
件を選択することが可能になる。
【0073】また、成膜工程において、ターゲット材に
対する基板の相対的な位置を移動させる際の移動方向が
基板の表面とほぼ平行な方向であってもよい。
【0074】また、XYステージ9を稼動させることに
より、すでに述べたようにターゲット材14の表面に対
する基板12の表面の角度θを常に一定に保った状態
で、ターゲット材14に対する基板12の位置を移動さ
せることができる。したがって、図3〜6に示したいず
れの成膜方法においても、基板12全体にわたって均質
な膜を容易に形成できる。
【0075】次に、図1および2に示した成膜装置1を
用いた成膜方法において、基板12を基板12の表面に
平行な平面内で移動させる際の移動方向について説明す
る。既に述べたように、成膜装置1にはXYステージ9
が設置され、このXYステージ9のステージ移動部8に
基板ステージ11が接続されている。このXYステージ
9を稼動させることにより、ターゲット材14と基板1
2との相対的な位置を基板12の表面に沿った方向にお
いて任意に変更できる。一方、レーザ光16はターゲッ
ト材14の特定の位置に照射されるので、プルーム15
の位置はターゲット材14に対してほとんど変化しな
い。したがって、XYステージ9を稼動させることによ
り、プルーム15に対する基板12の位置を変更でき
る。この結果、基板12の表面において、プルーム15
から成膜材料としての原子が堆積することにより膜が形
成される領域(成膜領域)の位置を任意に変更できる。
【0076】図7および8を参照して、XYステージ9
を用いた基板12の移動方法の1つの例を説明する。図
7および8は、基板12をターゲット材14に対して相
対的に移動させる場合の移動方法の1つの例を説明する
ための模式図である。図7および8は、基板12におけ
る成膜面(ターゲット材14と対向する面)を示してい
る。
【0077】図7および8を参照して、図1に示した成
膜装置を用いた成膜方法では、比較的大きな基板12を
用いるので、基板12の表面における成膜領域27は基
板12の全表面のうちの一部となっている。そして、こ
のような成膜領域27を、図7に示すように矢印30の
方向に徐々に移動させることにより、基板12の表面に
連続的に所定の膜を形成する。成膜領域27は、図7に
示すように基板12の幅W方向において一方端部から他
方端部にまで移動すると同時に、長さL方向における一
方端部から他方端部に向けて矢印29で示す方向に徐々
に移動している。
【0078】なお、図7に示したように基板12の表面
において成膜領域27を移動させることは、図1に示し
た成膜装置1では以下のように実現できる。すなわち、
成膜装置1において、ターゲット材14の位置を一定に
保った状態で、レーザ光16をターゲット材14の所定
の領域に照射することによりプルーム15を形成する。
ターゲット材14およびレーザ光16の光軸の位置は固
定されているので、このプルーム15の位置はほとんど
移動しない。この状態で、XYステージ9を稼動させる
ことにより基板12を矢印30の方向とは逆方向に徐々
に移動させる。この結果、図7に示したように、基板1
2の表面において成膜領域27を移動させることができ
る。なお、この基板12を移動させるスピードは、成膜
領域27における成膜速度およびこの成膜領域27のサ
イズと基板12のサイズ(幅Wおよび長さL)などを考
慮して決定される。また、基板12の移動スピードおよ
び移動方向は、基板12の表面において膜が形成されな
い領域が発生しないように決定されている(つまり、成
膜領域27が走査しない領域が発生しないように、基板
12の移動速度について、矢印29で示した方向の速度
成分と矢印28で示した方向の速度成分とのバランスが
決定されている)。
【0079】図7に示したように、成膜領域27が基板
12の一方端部から他方端部にまで到達した後、図8に
示すように再度基板12を図7に示した工程とは反対方
向に移動させる。この結果、基板12における長さL方
向の他方端部から一方端部へと成膜領域を移動させるこ
とができる。このように、基板12表面において成膜領
域27を移動させることにより、所定の膜厚の膜を形成
できる。
【0080】また、基板12の移動方法としては、図7
および8に示した方法に代えて、図9に示すように基板
12を移動してもよい。図9は、基板12をターゲット
材14に対して相対的に移動させる場合の移動方法の別
の例を説明するための模式図である。図9を参照して、
(a)成膜領域27を矢印28にて示した方向に移動さ
せることにより、成膜領域27を基板12の幅方向の一
方端部から他方端部に移動させる。(b)その後、矢印
29とほぼ平行な方向に成膜領域27を移動させる。
(c)さらに、矢印28に示した方向とは逆方向に成膜
領域27を移動させることにより、成膜領域27を基板
12の幅方向の他方端部から一方端部に移動させる。
(d)そして、矢印29とほぼ平行な方向に成膜領域2
7を移動させる。上記の(a)〜(d)に示した工程を
繰返す。このとき、上記の工程(b)および(d)での
矢印29とほぼ平行な方向における成膜領域27の移動
距離は、この成膜領域27の矢印29方向の幅とほぼ同
じ長さだけ移動させることが好ましい。この結果、基板
12の表面に均一に隙間なく膜を形成することができ
る。
【0081】図1および2に示した成膜装置を用いた成
膜方法は、RE123系酸化物超電導体やビスマス系酸
化物超電導体などの酸化物超電導体の成膜工程に適用で
きる。この場合、大面積の基板上に均質な酸化物超電導
体膜を容易に形成できる。
【0082】また、本発明による成膜装置を用いた成膜
方法は、基板酸化物超電導体との間に配置される中間膜
の成膜工程に適用してもよい。本発明による成膜方法に
より形成される中間膜としては、たとえば、イットリア
安定化ジルコニア、酸化セリウム、酸化マグネシウムま
たはチタン酸ストロンチウムなどが挙げられる。このよ
うに、本発明による成膜装置および成膜方法を中間膜の
成膜工程に適用すれば、大面積の基板上に均質な中間膜
を容易に形成できる。
【0083】また、上記のように酸化物超電導体膜ある
いは中間膜を形成する基板12としては、サファイア、
アルミン酸ランタン、チタン酸ストロンチウムまたはL
SAT(Lanthanum Strontium A
luminum Titanium Oxide)など
を用いることができる。
【0084】
【実施例】図1および2に示した成膜装置を用いて、以
下のように試料を作成し、膜厚やパーティクル数などの
測定を行なった。
【0085】(実施例1)図1に示した成膜装置を用い
て、基板としてのアルミン酸ランタン基板上に、レーザ
アブレーション法を用いてHoBa2Cu3X超電導体
膜(以下、HoBCO超電導体膜と記す)を形成した。
使用したアルミン酸ランタン基板の形状は幅Wが3c
m、長さLが10cmの長方形状である。ターゲット材
としては、20cm四方の正方形状のHoBCO燒結体
を用いた。
【0086】作成した試料は、比較例としての試料およ
び実施例の試料1、2の3種類である。これらの試料の
成膜工程におけるターゲット材と基板との配置は以下の
ような配置を用いた。すなわち、比較例としての試料に
ついての成膜工程では、図3に示すようにターゲット材
14と基板12とをほぼ平行にした配置を用いた。本発
明の実施例の試料1の成膜工程では、図4に示した配置
(すなわち、レーザ光16の光軸の方向と基板12の表
面の方向とがほぼ平行となるような配置)を用いた。実
施例の試料2の成膜工程では、ターゲット材14と基板
12とが垂直になるような図5に示した配置を用いた。
【0087】また、成膜を行なう際には、XYステージ
9を稼動させることにより、図7および8に示したよう
な方法により基板12上における成膜領域27を移動さ
せた。基板12の移動速度について、図7に示した矢印
29と平行な方向における速度成分および矢印28と平
行な方向における速度成分のいずれも5mm/秒という
値を用いた。そして、図7および8に示すように、基板
12上において成膜領域27を走査することを繰返すこ
とにより、基板12表面において形成されるHoBCO
超電導体膜の膜厚を均一化した。
【0088】なお、3種類の試料の成膜条件としては、
基板の配置以外は基本的に同じ条件を用いた。使用した
成膜条件としては、成膜時の基板12の温度を750℃
とした。また、チャンバ2の内部の雰囲気は酸素ガス雰
囲気を用いた。このチャンバ2の内部の圧力を13.3
Pa(100mTorr)とした。レーザ光16の繰返
し周波数を20Hz、レーザ光のパワーを700mJと
した。比較例の試料および実施例の試料1、2のいずれ
においても、ターゲット材14の表面に対するレーザ光
16の入射角度θLT(図3〜5参照)を45°とした。
成膜時間はいずれの場合も30分とした。
【0089】このようにして製造された比較例の試料お
よび実施例の試料1、2のそれぞれについて、形成され
た酸化物超電導体の薄膜の膜厚、形成された膜における
パーティクル数および臨界電流密度を測定した。その結
果を表1に示す。
【0090】
【表1】
【0091】表1からもわかるように、基板12とター
ゲット材14とを平行に配置した比較例の試料におい
て、膜厚が最も厚くなっている。すなわち、いずれの試
料についても成膜時間は30分と一定であることから、
比較例のように基板12とターゲット材14とを平行に
した場合が成膜速度は最も大きく、実施例の試料1、試
料2とターゲット材に対する基板の傾斜角度が大きくな
るにつれて成膜速度は低下していくことがわかる。
【0092】また、形成された膜内のパーティクル数
は、比較例の場合が最も数が多く、実施例の試料1、試
料2となるにつれその数は減少していることがわかる。
したがって、形成される膜の表面を極めて平滑にするた
めには、実施例の試料2のように基板12の表面をター
ゲット材14の表面とほぼ垂直に配置することが効果的
であることがわかる。
【0093】また、実施例の試料1のように基板12と
レーザ光16との延びる方向をほぼ平行とすることによ
り、基板12をその表面に平行な方向において任意に移
動させてもこの基板12とレーザ光16の光軸とが干渉
することはない。すなわち、原理的に実施例の試料1の
ような配置にすればレーザ光の光軸の位置に制約される
ことなく基板12のサイズを大きくできる。
【0094】なお、比較例、実施例の試料1および2の
いずれにおいても、臨界電流密度Jcはほぼ同等であ
り、いずれも良好な特性を示していた。
【0095】このように、図1に示した成膜装置を用い
れば、比較例のような成膜速度優先の成膜条件から、実
施例の試料2に示したような成膜される膜の表面を極め
て平滑にするような成膜条件までさまざまな成膜条件下
で基板上に膜を形成することができる。
【0096】(実施例2)実施例1における試料1およ
び2の成膜条件と基本的に同様の成膜条件を用いて、H
oBCO超電導体膜の成膜実験を行なった。この成膜実
験では、基板12とターゲット材13とのなす角度θを
変更した条件で成膜を行なった。具体的には、図10を
参照して、ターゲット材14の表面に対するレーザ光1
6の光軸がなす角度を45°と固定する一方、ターゲッ
ト材14の表面に対する基板12の表面のなす角度θを
60°として成膜を行なった試料3、角度θを75°と
して成膜を行なった試料4を作成した。図10は、実施
例2における成膜工程での基板とターゲット材との配置
を説明するための模式図である。試料1〜4を形成した
いずれの成膜工程においても、レーザ光16を遮ること
なく基板12をその表面と平行な方向において任意に移
動させることができる。すなわち、レーザ光16と基板
12とが干渉することはない。この結果、サイズの大き
な基板12に対しても確実にその基板12上に酸化物超
電導体の薄膜を形成することができる。
【0097】得られた試料3、4について、実施例1と
同様に膜厚、パーティクル数および臨界電流密度を測定
した。その結果を、試料1および2のデータとともに表
2に示す。
【0098】
【表2】
【0099】表2に示すように、基板とターゲットとの
なす角度θが大きくなるに従って、形成された超電導体
膜の膜厚は薄くなる(すなわち成膜速度が遅くなる)一
方、超電導体膜中のパーティクル数は減少している。そ
して、いずれの試料においても、臨界電流密度Jcは十
分な値を示している。
【0100】(実施例3)次に、図10に示したターゲ
ット材14と基板2とレーザ光16との配置において、
ターゲット材14と基板12とのなす角度θを45°と
して、基板12として幅Wが5cm、長さLが20cm
である長方形状のアルミン酸ランタン基板を用い、基板
12上にHoBCO超電導体膜を形成した実施例の試料
を作成した。実施例の試料の成膜の際には、図7および
8を参照して説明したように、基板12の表面に平行な
平面内において基板12を移動させた。基板12の移動
速度について、図7に示した矢印29と平行な方向にお
ける速度成分および矢印28と平行な方向における速度
成分のいずれも5mm/秒という値を用いた。その他の
成膜条件としては、基本的には実施例1における試料1
の成膜条件と同様の条件を用いた。
【0101】また、比較例として、以下のような成膜条
件を用いて成膜を行なった試料を作成した。比較例の試
料の成膜条件としては、成膜時の基板温度、雰囲気ガス
および圧力、レーザの繰返し周波数およびレーザパワー
を上述の実施例と同様とした。一方、ターゲット材14
に照射されるレーザ光については、基板12の短軸方向
(幅W方向)の幅Wより大きな成膜領域を形成できるよ
うに、光学系のビームホモジェナイザを用いてターゲッ
ト材に照射するレーザ光の照射領域を広げた。ビームホ
モジェナイザのエネルギーばらつきは±5%であり、幅
が7cmのラインビームを得ることができる。このよう
に幅が7cmのラインビームをターゲット材に照射する
ことにより、プルーム15のサイズを大きくできる。そ
して、基板のサイズはすでに述べたように幅Wが5c
m、長さLが20cmである。このため、基板上におけ
る成膜領域の幅を基板の幅Wと同程度の大きさに広げる
ことができる。したがって、上述のビームホモジェナイ
ザを用いることにより、比較例においては、基板12上
にて、基板の幅W(5cm)と同程度の幅を有する成膜
領域を形成した。そして、基板の幅W方向の一方端部か
ら他方端部にまで延在するように成膜領域を配置した状
態で、長さL方向にのみ(1次元方向にのみ)基板12
を搬送した。このようにして、比較例の試料では、基板
の全面に酸化物超電導体膜を形成した。
【0102】このようにして得られた実施例および比較
例の試料のそれぞれについて、酸化物超電導体膜の膜厚
分布を測定した。その結果を表3に示す。
【0103】
【表3】
【0104】表3において、短軸方向とは図7および8
に示す幅W方向であり、長軸方向とは図7および8に示
す長さL方向である。そして、それぞれの方向に等間隔
に配置されたA〜Fの6点において酸化物超電導体膜の
膜厚を測定した。この結果、表3からもわかるように、
比較例よりも実施例の試料の方が膜厚のばらつきが小さ
いことがわかる。
【0105】また、同じ試料について、表3に示したA
〜Fのそれぞれの点において臨界電流密度Jcを測定し
た。その結果を表4に示す。
【0106】
【表4】
【0107】表4からもわかるように、短軸方向および
長軸方向のいずれにおいても本発明の実施例の方が比較
例よりも臨界電流密度Jcのばらつきが小さいことがわ
かる。
【0108】(実施例4)基板12として幅Wが5c
m、長さLが20cmの長方形状のサファイア基板を用
い、このサファイア基板上にレーザアブレーション法を
用いて酸化セリウム中間層を成膜した実施例および比較
例の試料を作成した。
【0109】実施例の試料における酸化セリウム中間層
の成膜工程では、ターゲット材14、基板12およびレ
ーザ光16の配置を実施例3における実施例の試料の成
膜工程における配置と同様の配置を用いた。成膜条件と
しては、成膜時の基板温度を600℃、雰囲気としては
アルゴンガスを用い、雰囲気の圧力としては13.3P
a(100mTorr)、レーザの繰返し周波数を15
0Hz、レーザのパワーを600mJとした。また、成
膜の際には、実施例3における実施例の試料と同様に基
板12を図7および8に示したように移動させた。基板
12を移動させる際の移動速度などの条件は、実施例3
における実施例の試料における基板の移動速度などの条
件と同様である。
【0110】比較例の試料における酸化セリウム中間層
の成膜工程では、実施例3の比較例と同様にビームホモ
ジェナイザを用いた。そして、その他の成膜条件として
は、上記した実施例4における実施例の成膜条件と同様
の条件を用いた。
【0111】このようにして得られた実施例および比較
例の試料について膜厚の分布を測定した。その結果を表
5に示す。
【0112】
【表5】
【0113】表5を参照して、測定位置は短軸方向およ
び長軸方向とも実施例3の場合と同様に等間隔に配置さ
れたA〜Fの6点である。表5からもわかるように、比
較例よりも実施例の方が酸化セリウム中間層の膜厚のば
らつきが小さいことがわかる。
【0114】(実施例5)実施例4の実施例の試料にお
ける酸化セリウム中間層上に、実施例3の実施例の試料
における成膜条件と同様の成膜条件を用いてHoBCO
超電導体膜を形成することにより、実施例5の実施例の
試料を作成した。
【0115】また、実施例4の比較例の試料における酸
化セリウム中間層上には、実施例3の比較例における成
膜条件と同様の成膜条件(すなわち、ビームホモジェナ
イザを用いた条件)を用いてHoBCO超電導体膜を形
成した。
【0116】このようにして得られた実施例および比較
例のそれぞれの試料について、膜厚および臨界電流密度
Jcを測定した。その結果を表6および表7に示す。
【0117】
【表6】
【0118】
【表7】
【0119】表6および7に示すように、比較例および
実施例それぞれについて実施例3および4と同様に、短
軸方向、長軸方向それぞれにおいて等間隔に配置された
測定点A〜Fにて膜厚および臨界電流密度Jcを測定し
た。表6および7からもわかるように、比較例よりも実
施例の方が膜厚のばらつきが小さく、かつ臨界電流密度
Jcのばらつきも小さいことがわかる。
【0120】今回開示された実施の形態および実施例は
すべての点で例示であって制限的なものではないと考え
られるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではな
くて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と
均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれるこ
とが意図される。
【0121】
【発明の効果】このように、本発明によれば、ターゲッ
ト材の表面に対して膜が形成されるべき基板の表面が角
度をなすように基板とターゲット材とを配置するので、
ターゲット材に照射されるレーザ光などのエネルギー線
の軌跡と基板とが干渉することを防止できる。したがっ
て、大面積の基板の表面に膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による成膜装置の実施の形態を示す模
式図である。
【図2】 図1に示した成膜装置の構成を示すブロック
図である。
【図3】 図1および2に示した成膜装置を用いた成膜
方法の第1の例を説明するための模式図である。
【図4】 図1および2に示した成膜装置を用いた成膜
方法の第2の例を説明するための模式図である。
【図5】 図1および2に示した成膜装置を用いた成膜
方法の第3の例を説明するための模式図である。
【図6】 図1および2に示した成膜装置を用いた成膜
方法の第4の例を説明するための模式図である。
【図7】 基板をターゲット材に対して相対的に移動さ
せる場合の移動方法の1つの例を説明するための模式図
である。
【図8】 基板をターゲット材に対して相対的に移動さ
せる場合の移動方法の1つの例を説明するための模式図
である。
【図9】 基板をターゲット材に対して相対的に移動さ
せる場合の移動方法の別の例を説明するための模式図で
ある。
【図10】 実施例2における成膜工程での基板とター
ゲット材との配置を説明するための模式図である。
【図11】 従来の成膜方法を説明するための模式図で
ある。
【符号の説明】
1 成膜装置、2 チャンバ、3,5 支持部材、4
円弧状ガイド、6 ガイド接続部、7 ステージ架台、
8 ステージ移動部、9 XYステージ、10基部、1
1 基板ステージ、12 基板、13 ターゲットステ
ージ、14ターゲット材、15 プルーム、16 レー
ザ光、17 入射窓、18 レーザ光源、19 光学
系、20 基板保持部、21 基板角度変更部、22
基板―ターゲット材間距離変更部、23 基板揺動部、
24 制御部、25 光軸、26 基板表面の延長線、
27 成膜領域、28〜34 矢印。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4K029 AA04 AA07 BA50 BB02 BC04 CA01 CA15 DB05 DB12 DB17 DB20 JA01 5F103 AA10 BB31 BB33 BB35 BB36 BB38 DD30 HH10 NN01 NN04 NN05 RR10 5G321 AA01 AA04 AA05 AA06 CA21 CA24 CA27 DB38

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ターゲット材表面から成膜材料を飛散さ
    せ、その飛散した成膜材料を基板表面上に堆積させるこ
    とにより膜を形成する成膜方法であって、 ターゲット材の表面に対して前記基板の表面が角度をな
    すように前記基板と前記ターゲット材とを配置する工程
    と、 前記ターゲット材に対する前記基板の相対的な位置を移
    動させながら、前記膜表面の面積が2次元方向に連続し
    て増加するように前記基板上に前記膜を形成する成膜工
    程とを備える、成膜方法。
  2. 【請求項2】 前記基板の表面と前記ターゲット材の表
    面とのなす角度は0°を超え90°以下である、請求項
    1に記載の成膜方法。
  3. 【請求項3】 前記ターゲット材表面から成膜材料を飛
    散させるため、前記ターゲット材表面にエネルギー線を
    入射する、請求項1または2に記載の成膜方法。
  4. 【請求項4】 前記エネルギー線の軌跡と前記ターゲッ
    ト材の表面とのなす角度は、前記基板の表面と前記ター
    ゲット材の表面とのなす角度より小さい、請求項3に記
    載の成膜方法。
  5. 【請求項5】 前記エネルギー線の軌跡は、前記基板の
    表面とほぼ平行である、請求項3に記載の成膜方法。
  6. 【請求項6】 前記ターゲット材に対する前記基板の相
    対的な位置を変更することにより、前記基板の表面と前
    記ターゲット材の表面とのなす角度を変える角度変更工
    程を備える、請求項1〜5のいずれか1項に記載の成膜
    方法。
  7. 【請求項7】 前記成膜工程において、前記ターゲット
    材に対する前記基板の相対的な位置を移動させる際の移
    動方向は、前記基板の表面とほぼ平行な方向である、請
    求項1〜6のいずれか1項に記載の成膜方法。
  8. 【請求項8】 前記膜は酸化物超電導体を含む、請求項
    1〜7のいずれか1項に記載の成膜方法。
  9. 【請求項9】 前記酸化物超電導体は、RE123系酸
    化物超電導体およびビスマス系酸化物超電導体からなる
    群から選択される1種を含む、請求項8に記載の成膜方
    法。
  10. 【請求項10】 前記膜上に酸化物超電導体を形成する
    工程をさらに備え、 前記膜は前記基板と前記酸化物超電導体との間に位置す
    る中間膜である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の
    成膜方法。
  11. 【請求項11】 前記膜はイットリア安定化ジルコニ
    ア、酸化セリウム、酸化マグネシウム、チタン酸ストロ
    ンチウムからなる群から選択される少なくとも1種を含
    む、請求項10に記載の成膜方法。
  12. 【請求項12】 前記基板を構成する材料は、サファイ
    ア、アルミン酸ランタン、チタン酸ストロンチウム、L
    SATからなる群から選択される少なくとも1つを含
    む、請求項1〜11のいずれか1項に記載の成膜方法。
  13. 【請求項13】 ターゲット材表面から成膜材料を飛散
    させ、その飛散した成膜材料を基板表面上に堆積させる
    ことにより薄膜を形成する成膜装置であって、 ターゲット材の表面に対して前記基板の表面がなす角度
    を変更する変更手段を備える、成膜装置。
  14. 【請求項14】 前記変更手段は、 円弧状のガイド部材と、 前記ガイド部材に移動可能に設置され、前記基板を保持
    する基板保持部材とを含む、請求項13に記載の成膜装
    置。
  15. 【請求項15】 前記ターゲット材に対する前記基板の
    相対的な位置を移動させる移動手段を備える、請求項1
    3または14に記載の成膜装置。
  16. 【請求項16】 前記移動手段は、前記基板の表面とほ
    ぼ平行な方向において、前記ターゲット材に対する前記
    基板の相対的な位置を移動させる、請求項15に記載の
    成膜装置。
  17. 【請求項17】 前記ターゲット材表面から成膜材料を
    飛散させるため、前記ターゲット材表面にエネルギー線
    を照射する照射手段をさらに備える、請求項13〜16
    のいずれか1項に記載の成膜装置。
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