JP2003041364A - Film forming apparatus for superconductive coaxial part and superconductive coaxial component manufactured therewith - Google Patents

Film forming apparatus for superconductive coaxial part and superconductive coaxial component manufactured therewith

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JP2003041364A
JP2003041364A JP2001233833A JP2001233833A JP2003041364A JP 2003041364 A JP2003041364 A JP 2003041364A JP 2001233833 A JP2001233833 A JP 2001233833A JP 2001233833 A JP2001233833 A JP 2001233833A JP 2003041364 A JP2003041364 A JP 2003041364A
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JP
Japan
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target
copper substrate
main body
forming apparatus
shutter
Prior art date
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JP2001233833A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Hattori
尚 服部
Ryuichi Matsuda
竜一 松田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a film forming apparatus for a superconductive coaxial part, which manufactures an inexpensive superconductive coaxial component having adequate cooling efficiency and satisfactory superconductivity, by forming a thin film of Nb on the outer surface of a copper substrate with sputtering. SOLUTION: This apparatus comprises fixing a copper substrate 41 on a substrate mount 6 at the bottom plate of a body 1, arranging a toroidal target 40 consisting of Nb around it, evacuating the inside of the body 1 with pumps 30, 31, and 32, and passing a predetermined quantity of Ar gas in a space between the target 40 and the copper substrate 41, from an Ar introduction pipe 37. High frequency voltage between the toroidal target 40 and the copper substrate 41, applied by a high frequency power source 21, ionizes Ar gas into Ar ions, makes them collide with the toroidal target 40, makes particles of Nb emit, and makes the Nb particles adhere to the outer surface of the copper substrate 41, to form the film. The apparatus makes the target 40 move to an upper part from the lower part with a rotating shaft 16 of a motor 15, to continuously form the film.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は超電導同軸部に関
し、超電導加速器に適用される空洞同軸部用部品として
用いられるものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a superconducting coaxial section, and is used as a cavity coaxial section component applied to a superconducting accelerator.

【0002】[0002]

【従来の技術】超電導高周波部品は、超電導加速器の部
品であり、液体ヘリウムでマイナス269度に冷却され
る雰囲気におかれる部品である。従来、この部品はNb
(純ニオブ)を加工、組立し、円筒部品として製作して
おり、Nbは高価な材料であり、冷却効率も悪いもので
あった。そのため、Nb材料の加工に代わり、Cu
(銅)基板の円筒状部品の内表面にNbの薄膜をスパッ
タリングで成膜することにより、安価に超電導高周波部
品を製作し冷却性能を向上させることが有効である。超
電導同軸部は円筒形状基盤の内外面にNbの薄膜を成膜
する必要のある超電導高周波部品であるが、従来銅基板
の内表面の成膜技術は確立されていたが、銅基板の外表
面にNbを成膜する技術は確立されておらず、この技術
の実現が望まれていた。
2. Description of the Related Art A superconducting high-frequency component is a component of a superconducting accelerator, and is a component placed in an atmosphere cooled by liquid helium to minus 269 degrees. Conventionally, this part is Nb
(Pure niobium) was processed and assembled to produce a cylindrical part, and Nb was an expensive material and had a poor cooling efficiency. Therefore, instead of processing Nb material, Cu
By forming a thin film of Nb on the inner surface of the cylindrical part of the (copper) substrate by sputtering, it is effective to manufacture the superconducting high frequency part at low cost and improve the cooling performance. The superconducting coaxial part is a superconducting high-frequency component that requires a thin film of Nb to be deposited on the inner and outer surfaces of a cylindrical substrate. Conventionally, the technique for depositing the inner surface of a copper substrate has been established, but the outer surface of the copper substrate has been established. A technique for depositing Nb has not been established, and the realization of this technique has been desired.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前述のように超電導同
軸部は、円筒状の銅基板の内、外表面にNbを成膜して
製作することが望まれており、このような超電導高周波
部品を製作すれば、熱電導率の高い銅を使用することに
より冷却性能が向上することで、超電導特性が向上し、
安価で高性能な超電導同軸部が実現される。
As described above, the superconducting coaxial portion is desired to be manufactured by forming a film of Nb on the outer surface of the cylindrical copper substrate, and such a superconducting high frequency component. If you manufacture, by improving the cooling performance by using copper with high thermal conductivity, the superconducting characteristics are improved,
An inexpensive and high-performance superconducting coaxial unit is realized.

【0004】そこで本発明は、円筒状の銅基板の外表面
に軸方向へ連続してNbをスパッタリングすることによ
り均一な成膜を形成し、冷却性能が向上すると共に超電
導の特性も向上する超電導同軸部を製造することができ
る成膜装置を提供することを課題としてなされたもので
ある。
In view of the above, the present invention provides a superconducting material which forms a uniform film on the outer surface of a cylindrical copper substrate by continuously sputtering Nb in the axial direction to improve cooling performance and superconducting characteristics. An object of the present invention is to provide a film forming apparatus capable of manufacturing a coaxial portion.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決するために次の(1)〜(7)の手段を提供する。
The present invention provides the following means (1) to (7) in order to solve the above-mentioned problems.

【0006】(1)容器本体と、同本体と着脱可能な本
体底板と、同本体底板の中心部に固定され円筒状の銅基
板を取付ける取付台と、前記本体内で上部から支持手段
により懸吊され前記取付台に固定された前記銅基板周囲
と所定の間隔を保って上下動可能に配置されたニオブか
らなるリング状のターゲットと、前記支持手段を上下動
させることにより前記銅基板の周囲で軸方向に前記ター
ゲットを上下動させる駆動手段と、前記本体内を真空状
態にするための真空ポンプと、前記本体内で前記ターゲ
ットと前記銅基板外表面との間にアルゴンガスを流すア
ルゴンガス導入手段と、前記ターゲットと前記銅基板と
の間に高周波電圧を印加する電源とを備え、前記銅基板
外表面にニオブの薄膜を連続して成膜することを特徴と
する超電導同軸部成膜装置。
(1) A container main body, a main body bottom plate that can be attached to and detached from the main body, a mounting base for fixing a cylindrical copper substrate fixed to the center of the main body bottom plate, and a suspension means for suspending the main body from above in the main body A ring-shaped target made of niobium that is vertically movably arranged at a predetermined distance from the periphery of the copper substrate that is suspended and fixed to the mounting base, and the periphery of the copper substrate by vertically moving the supporting means. Drive means for vertically moving the target in the axial direction, a vacuum pump for bringing the inside of the body into a vacuum state, and an argon gas for flowing an argon gas between the target and the outer surface of the copper substrate in the body. A superconducting coaxial unit comprising an introducing means and a power supply for applying a high-frequency voltage between the target and the copper substrate, wherein a thin film of niobium is continuously formed on the outer surface of the copper substrate. Membrane device.

【0007】(2)容器本体と、同本体と着脱可能な本
体底板と、同本体底板の中心部に上下動可能に配置され
円筒状の銅基板を取付ける取付板と、前記本体内で上部
から支持手段により懸吊され前記取付台に固定された前
記銅基板周囲と所定の間隔を保って取付けられたニオブ
からなるリング状のターゲットと、前記取付板を上下動
させる駆動手段と、前記本体内を真空状態にするための
真空ポンプと、前記本体内で前記ターゲットと前記銅基
板外表面との間にアルゴンガスを流すアルゴンガス導入
手段と、前記ターゲットと前記銅基板との間に高周波電
圧を印加する電源とを備え、前記銅基板外表面にニオブ
の薄膜を連続して成膜することを特徴とする超電導同軸
部成膜装置。
(2) A container body, a body bottom plate that is attachable to and detachable from the body, a mounting plate that is vertically movable in the center of the body bottom plate, and that mounts a cylindrical copper substrate, and from inside the body from above. A ring-shaped target made of niobium, which is suspended by a supporting means and fixed to the mounting base, is mounted at a predetermined distance from the periphery of the copper substrate, drive means for moving the mounting plate up and down, and inside the main body. A vacuum pump for making a vacuum state, an argon gas introducing means for flowing an argon gas between the target and the copper substrate outer surface in the main body, and a high frequency voltage between the target and the copper substrate. A superconducting coaxial portion film forming apparatus comprising: a power supply for applying a voltage; and continuously forming a thin film of niobium on the outer surface of the copper substrate.

【0008】(3)前記リング状ターゲットの周囲には
永久磁石が配設されていることを特徴とする(1)又は
(2)記載の超電導同軸部成膜装置。
(3) The superconducting coaxial portion film forming apparatus as described in (1) or (2), wherein a permanent magnet is arranged around the ring-shaped target.

【0009】(4)前記本体内の上部には前記ターゲッ
トと同軸で同ターゲットが上昇時には同ターゲット周囲
と所定の間隔を保って配置されるシャッタが取付けら
れ、駆動の初期には前記ターゲットとシャッタ間に高周
波電圧が印加され前記ターゲット内表面の不純物を除去
可能としたことを特徴とする(1)記載の超電導同軸部
成膜装置。
(4) A shutter, which is coaxial with the target and is arranged at a predetermined distance from the periphery of the target when the target rises, is attached to the upper part of the main body, and the target and the shutter are provided at the initial stage of driving. The superconducting coaxial portion film-forming apparatus according to (1), characterized in that a high-frequency voltage is applied between the target and the impurities on the inner surface of the target can be removed.

【0010】(5)前記本体上部には前記銅基板内に挿
入されるヒータが懸吊して取付けられていることを特徴
とする(1)又は(2)記載の超電導同軸部成膜装置。
(5) The superconducting coaxial portion film forming apparatus according to (1) or (2), characterized in that a heater to be inserted into the copper substrate is suspended and attached to the upper portion of the main body.

【0011】(6)前記取付板には前記ターゲットと同
軸で同ターゲットが上昇時には同ターゲット周囲と所定
の間隔を保って配置されるシャッタが取付けられ、駆動
の初期には前記ターゲットとシャッタ間に高周波電圧が
印加され前記ターゲット内表面の不純物を除去可能とし
たことを特徴とする(2)記載の超電導同軸部成膜装
置。
(6) A shutter, which is coaxial with the target and is arranged at a predetermined distance from the periphery of the target when the target is elevated, is mounted on the mounting plate. The superconducting coaxial portion film forming apparatus according to (2), characterized in that a high frequency voltage is applied to remove impurities on the inner surface of the target.

【0012】(7)上記(1)又は(2)記載の成膜装
置により製造された超電導同軸部品。
(7) A superconducting coaxial component manufactured by the film forming apparatus described in (1) or (2) above.

【0013】本発明の(1)においては、円筒状の銅基
板が本体底板上の取付台へ取付けられ、本体内を真空ポ
ンプにより所定の真空度に保つと共に、アルゴンガス導
入手段により所定の量のアルゴンガスを導入する。スパ
ッタリングを行うには、まず、駆動手段によりターゲッ
トを銅基板周囲の最下段に位置するようにセットし、高
周波電源よりターゲットと銅基板との間に高周波電圧、
例えば、13.56MHZ 、3KWの電力を印加し、タ
ーゲットと銅基板の間で放電させる。この放電によりタ
ーゲットと銅基板間に流れるアルゴンガスが電離し、ア
ルゴンがイオン化し、このイオン化したアルゴン粒子が
印加された電圧の作用でターゲットの内表面へ衝突す
る。この衝突によりターゲット内表面からニオブ粒子が
剥離して飛び出し、銅基板外表面へ付着して成膜する。
銅基板外表面のニオブの薄膜はこのようにして成膜する
が、厚さが3μ程度となるように予め設定した速度で駆
動手段を制御し、支持手段を介してターゲットを徐々に
上昇させて銅基板外表面全長に連続してニオブの薄膜を
均一な厚さに成膜させることができる。
In (1) of the present invention, a cylindrical copper substrate is attached to a mounting base on the bottom plate of the main body, the inside of the main body is kept at a predetermined vacuum degree by a vacuum pump, and a predetermined amount is provided by an argon gas introducing means. Introduce argon gas. In order to perform the sputtering, first, the target is set by the driving means so as to be located at the lowest stage around the copper substrate, and the high frequency voltage is applied between the target and the copper substrate by the high frequency power source,
For example, 13.56MH Z, applying a power of 3KW, discharges between the target and the copper substrate. This discharge ionizes the argon gas flowing between the target and the copper substrate, ionizes the argon, and the ionized argon particles collide with the inner surface of the target by the action of the applied voltage. Due to this collision, niobium particles peel off from the inner surface of the target and fly out, and adhere to the outer surface of the copper substrate to form a film.
The niobium thin film on the outer surface of the copper substrate is formed in this way, but the driving means is controlled at a preset speed so that the thickness becomes about 3 μ, and the target is gradually raised through the supporting means. A thin film of niobium can be formed to a uniform thickness continuously over the entire length of the outer surface of the copper substrate.

【0014】本発明の(2)においては、上記(1)の
発明のように、ターゲットを上下動させる方式に代え
て、ターゲットは固定しておき、銅基板を上下動させる
方式としている。銅基板は取付板に固定され、取付板を
駆動手段を制御して上下動させる。従って銅基板は、ま
ず、先端部又は基部をターゲット内へ挿通させてターゲ
ットと銅基板との間に高周波電圧を印加し、銅基板を徐
々に下降又は上昇させることにより、上記(1)の発明
と同様に銅基板の全長にわたってニオブの薄膜を均一に
成膜させることができる。
In the second aspect of the present invention, the target is fixed and the copper substrate is vertically moved, instead of the method of vertically moving the target as in the first aspect of the invention. The copper substrate is fixed to the mounting plate, and the mounting plate is moved up and down by controlling the driving means. Therefore, in the copper substrate, first, the tip or the base is inserted into the target, a high frequency voltage is applied between the target and the copper substrate, and the copper substrate is gradually lowered or raised. Similarly, a niobium thin film can be formed uniformly over the entire length of the copper substrate.

【0015】本発明の(3)では、ターゲットの周囲に
は永久磁石が配設されており、永久磁石が形成する磁界
がターゲットと銅基板との間に生じ、電離したアルゴン
が磁界によりターゲットと銅基板との間に集中してアル
ゴンのイオンの密度を高めるので、ニオブ成膜の効率が
高まる。
In (3) of the present invention, a permanent magnet is arranged around the target, a magnetic field formed by the permanent magnet is generated between the target and the copper substrate, and ionized argon is generated by the magnetic field. Since the density of argon ions is increased by concentrating with the copper substrate, the efficiency of niobium film formation is increased.

【0016】本発明の(4)では、本体上部にシャッタ
が取付けられており、スパッタリングの開始時にターゲ
ットを最上部へ移動させてシャッタをターゲットの内部
へ挿通させる。この状態でターゲットとシャッタとの間
に高周波電圧を印加すると放電が起こり、アルゴンガス
が電離してイオン化し、ターゲットの内表面へ衝突する
ので、ターゲット内周面に付着している不純物が剥離し
てニオブ表面を露出させるので、運転前に上記(1)の
発明のターゲットの内周面を清掃することができる。
In (4) of the present invention, the shutter is attached to the upper part of the main body, and the target is moved to the uppermost portion at the start of sputtering to insert the shutter into the target. When a high-frequency voltage is applied between the target and the shutter in this state, discharge occurs, the argon gas is ionized and ionized, and collides with the inner surface of the target, so that the impurities adhering to the inner surface of the target are peeled off. Since the surface of niobium is exposed, the inner peripheral surface of the target of the invention of the above (1) can be cleaned before the operation.

【0017】本発明の(5)では、銅基板の内部にはヒ
ータが挿入されるので、銅基板は約300度程度に加熱
され、銅基板のニオブの付着が効果的になされる。
In (5) of the present invention, since the heater is inserted inside the copper substrate, the copper substrate is heated to about 300 degrees, and the niobium is effectively attached to the copper substrate.

【0018】本発明の(6)では、取付板にシャッタが
取付けられており、スパッタリングの開始時に取付板を
移動させてシャッタをターゲットの内部へ挿通させる。
この状態でターゲットとシャッタとの間に高周波電圧を
印加すると放電が起こり、アルゴンガスが電離してイオ
ン化し、ターゲットの内表面へ衝突するので、ターゲッ
ト内周面に付着している不純物が剥離してニオブ表面を
露出させるので、運転前に上記(2)の発明のターゲッ
トの内周面を清掃することができる。
In (6) of the present invention, the shutter is attached to the attachment plate, and the attachment plate is moved at the start of sputtering to insert the shutter into the target.
When a high-frequency voltage is applied between the target and the shutter in this state, discharge occurs, the argon gas is ionized and ionized, and collides with the inner surface of the target, so that the impurities adhering to the inner surface of the target are peeled off. The surface of the niobium is exposed, so that the inner peripheral surface of the target of the invention of the above (2) can be cleaned before the operation.

【0019】本発明の(7)では、上記(1)、(2)
の発明の成膜装置で製造された超電導同軸部であり、ニ
オブを加工して同軸部を製造していた従来と比べ、銅基
板の外表面にニオブを成膜することにより安価で、冷却
効率の良い超電導同軸部を容易に製造することができ
る。
In (7) of the present invention, the above (1) and (2)
It is a superconducting coaxial part manufactured by the film forming apparatus of the present invention, which is cheaper and cooling efficiency by forming niobium on the outer surface of the copper substrate as compared with the conventional case where niobium is processed to manufacture the coaxial part. A good superconducting coaxial portion can be easily manufactured.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基いて具体的に説明する。図1は本発明の実施
の第1形態に係る超電導同軸部成膜装置の全体構成図で
ある。図1において、1は本体であり、2は本体底板で
中心部に穴2aが設けられ基板取付台6が固定される。
基板取付台6の中心部には真空引きを行う装置と接続す
る穴6aが設けられている。3は本体1のフランジであ
り本体底板2とボルト/ナット4で取付けられ、本体1
と本体底板2とは取外し可能となっている。5は真空セ
ンサであり、本体1内部の真空度を検出するものであ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a superconducting coaxial portion film forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a main body, 2 is a bottom plate of the main body, and a hole 2a is provided at the center thereof to fix a board mounting base 6.
A hole 6a for connecting to a device for vacuuming is provided at the center of the substrate mount 6. Reference numeral 3 denotes a flange of the main body 1, which is attached to the main body bottom plate 2 and bolts / nuts 4,
The main body bottom plate 2 can be removed. A vacuum sensor 5 detects the degree of vacuum inside the main body 1.

【0021】本体1の上部にはベローズ20a,20b
が2ヶ所設けられ、本体1の内部と連通している。ベロ
ーズ20aの上端は蓋24で、ベローズ20bの上端は
蓋20bで、それぞれ閉じられており、蓋24,25の
中心には、後述するようにそれぞれ支持パイプ17,1
8が挿入され、固定されている。ベローズ20a,20
bは、それぞれ本体1に接続されており、上下のフラン
ジ12a,12bの間に絶縁碍子13を介して下蓋11
に固定されている。
Bellows 20a, 20b are provided on the upper portion of the main body 1.
Are provided at two places and communicate with the inside of the main body 1. The upper end of the bellows 20a is closed by the lid 24, and the upper end of the bellows 20b is closed by the lid 20b. The support pipes 17, 1 are respectively provided at the centers of the lids 24, 25 as will be described later.
8 is inserted and fixed. Bellows 20a, 20
b are respectively connected to the main body 1, and the lower lid 11 is interposed between the upper and lower flanges 12a and 12b via the insulator 13.
It is fixed to.

【0022】図2は図1のA−A矢視図であり、ベロー
ズ20a,20bの配置と上蓋の配置を示しており、図
では円形の本体1と上蓋10で示しているが、必ずしも
円形ではなく、四角形状でも良いものである。
FIG. 2 is a view taken along the line AA of FIG. 1 and shows the arrangement of the bellows 20a and 20b and the arrangement of the upper lid. In the figure, the circular main body 1 and the upper lid 10 are shown, but they are not necessarily circular. Instead, it may be a square shape.

【0023】ベローズ20a,20bの蓋24,25の
上面には上蓋10が取付けられており、上蓋10には穴
10aが設けられ、モータ15の回転軸16が回転自在
に挿通し、回転軸16の下端は、回転自在に下蓋11に
取付けられている。下蓋11は本体1の上部フランジに
取付けられ、その中心にはシャッタ14が本体1内へ懸
吊して取付けられている。
An upper lid 10 is attached to the upper surfaces of the lids 24, 25 of the bellows 20a, 20b, a hole 10a is provided in the upper lid 10, and a rotary shaft 16 of a motor 15 is rotatably inserted therethrough. The lower end of is attached to the lower lid 11 rotatably. The lower lid 11 is attached to the upper flange of the main body 1, and a shutter 14 is attached to the center of the lower lid so as to be suspended inside the main body 1.

【0024】モータ15は回転軸16に連結され、回転
軸16にはネジが加工されており、上蓋10の穴10a
の上面に固定された取付材8に螺合し、モータ15が回
転すると回転軸16が回転し、回転軸16は取付材8を
介して穴10a内を上下動し、回転軸16の下端に接続
している下蓋11に対して上蓋10を上下方向へ移動さ
せる構成である。なお、9は絶縁碍子であり上蓋10と
下蓋11間を電気的に絶縁するものである。
The motor 15 is connected to a rotary shaft 16, and the rotary shaft 16 is screwed to form a hole 10 a in the upper lid 10.
Is screwed into the mounting member 8 fixed to the upper surface of the rotary shaft 16, and the rotating shaft 16 is rotated when the motor 15 is rotated. The rotating shaft 16 moves up and down in the hole 10a through the mounting member 8 and is attached to the lower end of the rotating shaft 16. The configuration is such that the upper lid 10 is moved in the vertical direction with respect to the connected lower lid 11. In addition, 9 is an insulator which electrically insulates between the upper lid 10 and the lower lid 11.

【0025】上蓋10には高周波電源21から整合機2
2を介して13.56MHZ 、3KWの高周波電力が印
加される。高周波電力は上蓋10から蓋24,25、支
持パイプ17,18を通ってリング状ターゲット40に
印加される。リング状ターゲット40はNb製のリング
状であり、銅基板41の周囲に所定の隙間を保って支持
パイプ17,18によって蓋24,25に上下動可能に
支持されている。
The upper lid 10 has a matching device 2 from a high frequency power source 21.
13.56MH Z, the high-frequency power of 3KW is applied through the 2. The high frequency power is applied to the ring-shaped target 40 from the upper lid 10 through the lids 24 and 25 and the support pipes 17 and 18. The ring-shaped target 40 is a ring-shaped target made of Nb, and is supported by the lids 24 and 25 so as to be vertically movable by the support pipes 17 and 18 with a predetermined gap kept around the copper substrate 41.

【0026】支持パイプ17,18は内部に冷却水が流
れるパイプであり、リング状ターゲット40の外周囲に
巻かれて取付けられているコイル状パイプ19に接続さ
れており、冷却水は支持パイプ17からコイル状パイプ
19を通り、リング状ターゲット40の周囲を冷却した
後、支持パイプ18を通り外部へ流出する。又、リング
状ターゲット40の外周囲には永久磁石42が配置され
ており、後述するように、磁界によってイオン化したア
ルゴンの粒子がリング状ターゲット40の内部に効果的
に集中するようにするためのものである。
The support pipes 17 and 18 are pipes through which cooling water flows, and are connected to a coil-shaped pipe 19 which is wound around the outer periphery of the ring-shaped target 40 and attached. After passing through the coil-shaped pipe 19 and cooling the periphery of the ring-shaped target 40, it flows out through the support pipe 18 to the outside. Further, a permanent magnet 42 is arranged around the outer circumference of the ring-shaped target 40, so that the particles of argon ionized by the magnetic field are effectively concentrated inside the ring-shaped target 40, as will be described later. It is a thing.

【0027】本体1内部の本体底板2の中心部には基板
取付台6が取付けられており、基板取付台6には銅基板
41の下部フランジがボルト等で取付けられ、リング状
ターゲット40の中心部に配置される。銅基板41の内
部にはヒータ26が挿入され、ヒータ26は下蓋11か
ら懸吊されて固定され、ヒータに電流を流すことにより
銅基板41を300℃程度に加熱する構成である。
A board mounting base 6 is mounted in the center of the body bottom plate 2 inside the body 1, and a lower flange of a copper substrate 41 is mounted on the board mounting base 6 by means of bolts or the like, and the center of the ring-shaped target 40 is mounted. Placed in the department. The heater 26 is inserted inside the copper substrate 41, the heater 26 is suspended from the lower lid 11 and fixed, and a current is passed through the heater to heat the copper substrate 41 to about 300 ° C.

【0028】本体底板2の中心部には基板取付台6の穴
6aの位置に穴2aが設けられており、真空ポンプの接
続部35が接続されている。接続部35の左右両端に
は、それぞれゲートバルブ33、L型バルブ36が接続
され、ゲートバルブ33にはイオンポンプ32が、L型
バルブ36にはオリフィス34を介してターボ分子ポン
プ31、ロータリポンプ30が、それぞれ接続され、本
体底板2の穴2aを介して本体1内の真空引きを行う。
又、本体底板2にはAr (アルゴン)ガスの導入管37
が開閉弁38を介して接続され、本体1内へアルゴンガ
スを導入するようになっている。
A hole 2a is provided at the center of the bottom plate 2 of the main body at the position of the hole 6a of the substrate mounting base 6, and the connecting portion 35 of the vacuum pump is connected thereto. A gate valve 33 and an L-shaped valve 36 are respectively connected to the left and right ends of the connecting portion 35, the ion valve 32 is connected to the gate valve 33, and the turbo molecular pump 31 and the rotary pump are connected to the L-shaped valve 36 via an orifice 34. 30 are connected to each other, and the inside of the main body 1 is evacuated through the holes 2a of the main body bottom plate 2.
Moreover, the introduction pipe 37 of A r (argon) gas in the main body bottom plate 2
Are connected via an opening / closing valve 38, and argon gas is introduced into the main body 1.

【0029】上記構成の実施の第1形態に係る装置にお
いて、まず、ボルト/ナット4を外して本体1の本体底
板2を外し、基板取付台6の上に銅基板41を取付ける
と共に、ヒータ26を銅基板41内にセットし、銅基板
41をリング状ターゲット40の中心に配置する。その
後、本体1内を次の要領で真空引きを行う。
In the apparatus according to the first embodiment having the above-mentioned structure, first, the bolt / nut 4 is removed to remove the main body bottom plate 2 of the main body 1, the copper substrate 41 is mounted on the substrate mounting base 6, and the heater 26 is also mounted. Is set in the copper substrate 41, and the copper substrate 41 is arranged at the center of the ring-shaped target 40. Then, the inside of the main body 1 is evacuated in the following manner.

【0030】まず、ロータリポンプ30を作動させ、前
引きを行い、所定の時間粗引きを行った後、ターボ分子
ポンプ31を作動させ、次にイオンポンプ32を作動さ
せて真空引きを行い、真空センサ5を見ながら所定の真
空度、例えば、10-5a 程度の圧力になると、Ar
ス導入管37の開閉弁38を開きAr ガスを導入する。
r ガスの濃度はターボ分子ポンプ31を作動させてオ
リフィス34の開度を調整し、Ar ガスの流入量を調整
して行う。
First, the rotary pump 30 is operated to perform pre-drawing, and after roughing for a predetermined time, the turbo molecular pump 31 is operated, and then the ion pump 32 is operated to perform vacuuming, predetermined degree of vacuum while viewing the sensor 5, for example, at a pressure of about 10 -5 P a, introduces a a r gas opens the opening and closing valve 38 of a r gas inlet tube 37.
The concentration of Ar gas is controlled by operating the turbo molecular pump 31 to adjust the opening of the orifice 34 and adjusting the inflow amount of Ar gas.

【0031】真空度が所定の値となり、Ar ガスを所定
の流量で流入させ、銅基板41とリング状ターゲット4
0との間に一様に流す。その流量は、例えば1scc
m、0.3Pa で流入させる。次に、まずモータ15を
駆動し、回転軸16を回転させ、上蓋10を下蓋11に
対して上方へ移動させる。上蓋10は本体1に対してベ
ローズ20a,20bが伸びることにより容易に上方へ
移動することができ、上蓋10が上昇すると、上蓋10
に固定の蓋24,25と共に、蓋24,25に固定され
ている支持パイプ17,18も上昇し、リング状ターゲ
ット40を上昇させることができる。
The degree of vacuum reaches a predetermined value, Ar gas is introduced at a predetermined flow rate, and the copper substrate 41 and the ring-shaped target 4 are introduced.
Flow evenly between 0 and 0. The flow rate is, for example, 1 scc
m, is allowed to flow in 0.3P a. Next, first, the motor 15 is driven to rotate the rotary shaft 16 to move the upper lid 10 upward with respect to the lower lid 11. The upper lid 10 can be easily moved upward by extending the bellows 20a and 20b with respect to the main body 1, and when the upper lid 10 moves up, the upper lid 10
The support pipes 17 and 18 fixed to the lids 24 and 25 are also raised together with the lids 24 and 25 fixed to the ring-shaped target 40.

【0032】まず、上記の要領で図3に示すように、リ
ング状ターゲット40を上昇させてシャッタ14の外周
囲にリング状ターゲット40を配置し、リング状ターゲ
ット40に高周波電圧を所定時間印加し、シャッタ14
との間で放電を発生させ、A r を電離させてAr イオン
とし、Ar イオンをリング状ターゲット40の内表面に
衝突させて内表面に付着しているNb表面の不純物を剥
離させて取り除き、Nb表面の不純物を取り除く。その
後、モータ15を逆回転させて上蓋10と共にベローズ
20a,20bを縮ませることにより、支持パイプ1
7,18を介してリング状ターゲット40を下降させ、
リング状ターゲット40を銅基板41の基部まで下降さ
せる。
First, as shown in FIG.
The outer circumference of the shutter 14 by raising the ring-shaped target 40.
Place the ring-shaped target 40 around the
A high frequency voltage is applied to the shutter 40 for a predetermined time, and the shutter 14
A discharge is generated between rTo ionize Arion
And ArIons on the inner surface of the ring-shaped target 40
Impinge on the inner surface to remove impurities on the Nb surface
Separated and removed, impurities on the Nb surface are removed. That
After that, the motor 15 is rotated in the reverse direction and the bellows together with the upper lid 10 are rotated.
By contracting 20a and 20b, the support pipe 1
The ring-shaped target 40 is lowered through 7, 18
Lower the ring-shaped target 40 to the base of the copper substrate 41.
Let

【0033】Nbの銅基板41の外表面へのスパッタリ
ングは、次のようなメカニズムによりなされる。即ち、
リング状ターゲット40に高周波電源21から上蓋1
0、蓋24,25、支持パイプ17,18を通って高周
波電圧が印加され放電すると、本体1内のリング状ター
ゲット40と銅基板41との間のAr ガスが電離してA
r イオンが発生する。このAr イオンは、高周波電圧が
印加されたリング状ターゲット40の内表面に衝突し、
ターゲット40表面のNbの粒子を剥離させ、このNb
粒子が銅基板41の外表面に付着し、表面に3μ程度の
厚さの薄膜を形成させる。
Spattering of Nb on the outer surface of the copper substrate 41
The ringing is performed by the following mechanism. That is,
From the high frequency power source 21 to the ring-shaped target 40, the upper lid 1
0, lids 24, 25, support pipes 17, 18
When a wave voltage is applied and discharged, the ring-shaped target in the main body 1
A between the get 40 and the copper substrate 41rThe gas is ionized and A
rIons are generated. This ArIons have high frequency voltage
Colliding with the inner surface of the applied ring-shaped target 40,
Particles of Nb on the surface of the target 40 are peeled off,
Particles are attached to the outer surface of the copper substrate 41, and the surface of about 3μ
Form a thin film of thickness.

【0034】上記のスパッタリングの過程において、モ
ータ15を駆動して回転軸16を所定の回転数で回転さ
せ、上蓋10、蓋24,25と共に支持パイプ17,1
8を所定の速度でベローズ20a,20bを縮ませるこ
とによりリング状ターゲット40を徐々に上昇させてゆ
き、銅基板41の外周囲表面に軸方向全長にわたって均
一な厚さのNb の薄膜を成膜することができる。
In the above-mentioned sputtering process, the motor 15 is driven to rotate the rotary shaft 16 at a predetermined number of revolutions, and the upper cover 10, the covers 24 and 25 are supported together with the support pipes 17 and 1.
8 bellows 20a at a predetermined speed, 20b Yuki gradually increases the ring target 40 by contracting the, a thin film of N b on the outer peripheral surface of uniform thickness over the entire axial length of the copper substrate 41 formed Can be membrane.

【0035】又、スパッタリングの動作中には支持パイ
プ17から冷却水を絶えず供給し、コイル状パイプに冷
却水を流しリング状ターゲット40の周囲を冷却し、冷
却後の水は支持パイプ18より外部へ流出させてリング
状ターゲット40の加熱を防止するようにしている。
又、永久磁石42で絶えず磁界をかけることにより、イ
ンオ化したAr の粒子が磁場によってリング状ターゲッ
ト40と銅基板41との間に集中するように引き付け
て、この部分の周囲のAr の密度を高め、スパッタリン
グの効率を高めるように作用する。
During the sputtering operation, the cooling water is constantly supplied from the support pipe 17, the cooling water is caused to flow through the coil pipe to cool the periphery of the ring-shaped target 40, and the cooled water is outside the support pipe 18. The ring-shaped target 40 is prevented from being heated.
Further, by constantly applying a magnetic field with the permanent magnet 42, the ino-ionized particles of A r are attracted by the magnetic field so as to concentrate between the ring-shaped target 40 and the copper substrate 41, and the A r around this part is attracted. It acts to increase the density and the efficiency of sputtering.

【0036】更に、銅基板41には内部にヒータ26が
挿入されており、スパッタリングの過程ではヒータ26
を加熱し、銅基板41の温度が300℃程度となるよう
に、加熱し、Nbが付着しやすい状態を維持するように
している。
Further, the heater 26 is inserted inside the copper substrate 41, and the heater 26 is inserted during the sputtering process.
Are heated so that the temperature of the copper substrate 41 becomes about 300 ° C., and the state in which Nb easily attaches is maintained.

【0037】上記に説明した成膜装置のターゲット40
と銅基板41の具体的な寸法の一例を示すと、リング状
ターゲット40の外径が180mm、長さが150mm程度
であり、銅基板41の外径は130mm、内径が100m
m、長さが850mm程度の大きさであり、このようなタ
ーゲット40と銅基板41が収納される本体1、本体底
板2を設計する必要がある。
The target 40 of the film forming apparatus described above
As an example of specific dimensions of the copper substrate 41, the ring-shaped target 40 has an outer diameter of 180 mm and a length of about 150 mm, and the copper substrate 41 has an outer diameter of 130 mm and an inner diameter of 100 m.
It is necessary to design the main body 1 and the main body bottom plate 2 in which the target 40 and the copper substrate 41 are housed, which have a size of m and a length of about 850 mm.

【0038】図4は本発明の実施の第2形態に係る超電
導同軸部の構成図である。本実施の第2形態において
は、図1に示す実施の第1形態のようにリング状ターゲ
ット40を上下動させるものではなく、リング状ターゲ
ット40は固定しておき、銅基板41を上下動させるよ
うにしたものであり、その他の構成は図1に示す実施の
第1形態と同じ構成である。
FIG. 4 is a block diagram of a superconducting coaxial portion according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the ring-shaped target 40 is not vertically moved as in the first embodiment shown in FIG. 1, but the ring-shaped target 40 is fixed and the copper substrate 41 is vertically moved. The other configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIG.

【0039】即ち、図4において、リング状ターゲット
40は支持パイプ17,18により上部の蓋24a,2
5bに固定されて懸吊されている。本体底板2の中央部
の穴2aの位置にはベローズ50が取付けられており、
ベローズ50上端の開口部には、同開口部とほぼ同じ大
きさの開口部を有する基板の取付板57が取付けられて
いる。
That is, in FIG. 4, the ring-shaped target 40 is supported by the support pipes 17 and 18 so that the upper lids 24a and 24a.
It is fixed to 5b and suspended. A bellows 50 is attached at the position of the hole 2a at the center of the main body bottom plate 2,
A board mounting plate 57 having an opening of substantially the same size as the opening is attached to the opening at the upper end of the bellows 50.

【0040】取付板50には回転軸56が嵌通し、取付
板50に固定されたガイド52がガイド棒51に沿って
上下動することにより取付板57も上下動可能に組み込
まれている。この取付板57は回転軸56のネジと螺合
し、回転軸56が回転することにより上下動する構成で
ある。回転軸56は本体底板2から本体1の外部へシー
ル部を構成する回転導入端子53を介して貫通してお
り、モータ55へ連結し、モータ55により回転駆動さ
れる。
A rotary shaft 56 is fitted into the mounting plate 50, and a guide 52 fixed to the mounting plate 50 moves up and down along the guide rod 51, so that the mounting plate 57 is also vertically movable. The mounting plate 57 is screwed with the screw of the rotary shaft 56 and moves up and down as the rotary shaft 56 rotates. The rotary shaft 56 penetrates from the main body bottom plate 2 to the outside of the main body 1 via a rotation introducing terminal 53 that constitutes a seal portion, is connected to a motor 55, and is rotationally driven by the motor 55.

【0041】取付板57の中央の開口部にはシャッタ5
4が取付けられており、シャッタ54と同軸に、かつ、
シャッタ54の内部へは銅基板41が固定される。銅基
板41の内部には上部から懸吊されているヒータ26が
挿入されて銅基板41がセットされている。
The shutter 5 is provided in the central opening of the mounting plate 57.
4 is attached, coaxial with the shutter 54, and
The copper substrate 41 is fixed inside the shutter 54. Inside the copper substrate 41, the heater 26 suspended from above is inserted and the copper substrate 41 is set.

【0042】上記構成の実施の第2形態に係る装置にお
いて、まず、ボルト/ナット4を外して本体1の本体底
板2を外し、取付板57の上に銅基板41を取付けると
共に、ヒータ26を銅基板41内にセットし、銅基板4
1をリング状ターゲット40の中心に配置する。その
後、本体1内を実施の第1形態と同じ要領で真空引きを
行う。
In the apparatus according to the second embodiment having the above-mentioned structure, first, the bolt / nut 4 is removed to remove the main body bottom plate 2 of the main body 1, the copper substrate 41 is mounted on the mounting plate 57, and the heater 26 is mounted. Set in the copper substrate 41, and then the copper substrate 4
1 is arranged at the center of the ring-shaped target 40. Then, the inside of the main body 1 is evacuated in the same manner as in the first embodiment.

【0043】銅基板41を取付けた取付板57は、モー
タ55を回転させ回転軸56を回転させると、本体底板
2に対してベローズ50が伸縮し、容易に上下方向へ移
動可能であり、取付板57が上下動すると、取付板57
に固定のシャッタ54も銅基板41と共にリング状ター
ゲット40に対して上昇、下降が可能である。
When the motor 55 is rotated and the rotary shaft 56 is rotated, the bellows 50 expands and contracts with respect to the main body bottom plate 2 so that the mounting plate 57 to which the copper substrate 41 is mounted can be easily moved in the vertical direction. When the plate 57 moves up and down, the mounting plate 57
The shutter 54, which is fixed to, can move up and down with respect to the ring-shaped target 40 together with the copper substrate 41.

【0044】運転の開始に際しては、実施の第1形態と
同じく、本体2内を真空状態とし、Ar ガスを所定量流
入させた状態で、まず、シャッタ54の外周囲にリング
状ターゲット40を配置し、リング状ターゲット40に
高周波電圧を所定時間印加し、シャッタ54との間で放
電を発生させAr を電離させてAr イオンとし、Ar
オンをリング状ターゲット40の内表面に衝突させて内
表面に付着しているNb表面の不純物を剥離させて取り
除き、Nb表面の不純物を取り除く。その後、モータ1
5を回転させて取付板57を移動させ、銅基板41の先
端部又は基部をリング状ターゲット40内に配置し、ス
パッタリングを行い、モータ55を制御して銅基板41
を所定の速度で下降、又は上昇させて、実施の第1形態
と同じく銅基板41の外表面に軸方向全長にわたって均
一な厚さのNbの薄膜を成膜することができる。
When the operation is started, the ring-shaped target 40 is first placed around the outer periphery of the shutter 54 in a state where the inside of the main body 2 is in a vacuum state and a predetermined amount of Ar gas is introduced, as in the first embodiment. arrangement, and a high frequency voltage is applied a predetermined time in a ring target 40, and a r ions by ionizing the a r discharge is generated between the shutter 54, the collision of a r ions on the inner surface of the ring-shaped target 40 Then, the impurities on the Nb surface adhering to the inner surface are peeled and removed, and the impurities on the Nb surface are removed. Then motor 1
5 is rotated to move the mounting plate 57, the tip or base of the copper substrate 41 is placed in the ring-shaped target 40, sputtering is performed, and the motor 55 is controlled to control the copper substrate 41.
Can be lowered or raised at a predetermined speed to form a thin film of Nb having a uniform thickness over the entire axial length on the outer surface of the copper substrate 41 as in the first embodiment.

【0045】なお、スパッタリングのメカニズム、リン
グ状ターゲット40の冷却、銅基板40の加熱、永久磁
石42の作用については、図1で説明した実施の第1形
態と同じであるので、説明は省略する。
The mechanism of sputtering, the cooling of the ring-shaped target 40, the heating of the copper substrate 40, and the operation of the permanent magnet 42 are the same as those in the first embodiment described with reference to FIG. .

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明の超電導同軸部の成膜装置は、
(1)容器本体と、同本体と着脱可能な本体底板と、同
本体底板の中心部に固定され円筒状の銅基板を取付ける
取付台と、前記本体内で上部から支持手段により懸吊さ
れ前記取付台に固定された前記銅基板周囲と所定の間隔
を保って上下動可能に配置されたニオブからなるリング
状のターゲットと、前記支持手段を上下動させることに
より前記銅基板の周囲で軸方向に前記ターゲットを上下
動させる駆動手段と、前記本体内を真空状態にするため
の真空ポンプと、前記本体内で前記ターゲットと前記銅
基板外表面との間にアルゴンガスを流すアルゴンガス導
入手段と、前記ターゲットと前記銅基板との間に高周波
電圧を印加する電源とを備え、前記銅基板外表面にニオ
ブの薄膜を連続して成膜することを特徴としている。
The film forming apparatus for the superconducting coaxial portion of the present invention comprises:
(1) A container main body, a main body bottom plate detachable from the main body, a mount for fixing a cylindrical copper substrate fixed to the center of the main body bottom plate, and a suspension means suspended from above in the main body by a supporting means. A ring-shaped target made of niobium, which is arranged so as to be vertically movable at a predetermined distance from the periphery of the copper substrate fixed to a mounting base, and an axial direction around the copper substrate by vertically moving the supporting means. A driving means for moving the target up and down, a vacuum pump for bringing the inside of the main body into a vacuum state, and an argon gas introducing means for flowing an argon gas between the target and the outer surface of the copper substrate in the main body. A power supply for applying a high-frequency voltage is provided between the target and the copper substrate, and a thin film of niobium is continuously formed on the outer surface of the copper substrate.

【0047】上記構成により、ターゲットと銅基板との
間に高周波電源から高周波電圧が印加されると、放電が
起こり、Ar ガスが電離してアルゴンがイオン化し、こ
のイオン化したアルゴン粒子が印加された電圧の作用で
ターゲットの内表面へ衝突する。この衝突によりターゲ
ット内表面からニオブ粒子が剥離して飛び出し、銅基板
外表面へ付着して成膜する。銅基板外表面のニオブの薄
膜はこのようにして成膜するが、厚さが3μ程度となる
ように予め設定した速度で駆動手段を制御し、支持手段
を介してターゲットを徐々に上昇させて銅基板外表面全
長に連続してニオブの薄膜を均一な厚さに成膜させるこ
とができる。
[0047] With the above structure, when the high-frequency voltage from the high frequency power supply between the target and the copper substrate is applied, discharge occurs, argon is ionized by A r gas is ionized, the ionized argon particles are applied The applied voltage collides with the inner surface of the target. Due to this collision, niobium particles peel off from the inner surface of the target and fly out, and adhere to the outer surface of the copper substrate to form a film. The niobium thin film on the outer surface of the copper substrate is formed in this way, but the driving means is controlled at a preset speed so that the thickness becomes about 3 μ, and the target is gradually raised through the supporting means. A thin film of niobium can be formed to a uniform thickness continuously over the entire length of the outer surface of the copper substrate.

【0048】本発明の(2)においては、上記(1)の
発明のように、ターゲットを上下動させる方式に代え
て、ターゲットは固定しておき、銅基板を上下動させる
方式としている。銅基板は取付板に固定され、取付板を
駆動手段を制御して上下動させる。従って銅基板は、ま
ず先端部又は基部をターゲット内へ挿通させてターゲッ
トと銅基板との間に高周波電圧を印加し、銅基板を徐々
に下降又は上昇させることにより、上記(1)の発明と
同様に銅基板の全長にわたってニオブの薄膜を均一に成
膜させることができる。
In (2) of the present invention, the target is fixed and the copper substrate is moved up and down instead of the method of moving the target up and down as in the invention of (1). The copper substrate is fixed to the mounting plate, and the mounting plate is moved up and down by controlling the driving means. Therefore, in the copper substrate, the tip or the base is first inserted into the target, a high-frequency voltage is applied between the target and the copper substrate, and the copper substrate is gradually lowered or raised. Similarly, a thin film of niobium can be formed uniformly over the entire length of the copper substrate.

【0049】本発明の(3)では、ターゲットの周囲に
は永久磁石が配設されており、永久磁石が形成する磁界
がターゲットと銅基板との間に生じ、電離したアルゴン
が磁界によりターゲットと銅基板との間に集中してアル
ゴンのイオンの密度を高めるので、ニオブ成膜の効率が
高まる。
In (3) of the present invention, a permanent magnet is disposed around the target, a magnetic field formed by the permanent magnet is generated between the target and the copper substrate, and ionized argon is generated by the magnetic field. Since the density of argon ions is increased by concentrating with the copper substrate, the efficiency of niobium film formation is increased.

【0050】本発明の(4)では、本体上部にシャッタ
が取付けられており、スパッタリングの開始時にターゲ
ットを最上部へ移動させてシャッタをターゲットの内部
へ挿通させる。この状態でターゲットとシャッタとの間
に高周波電圧を印加すると放電が起り、アルゴンガスが
電離してイオン化し、ターゲットの内表面へ衝突するの
で、ターゲット内表面に付着している不純物が剥離して
ニオブ表面を露出させるので、運転前に上記(1)の発
明のターゲットの内表面を清掃することができる。
In (4) of the present invention, the shutter is attached to the upper part of the main body, and the target is moved to the uppermost portion at the start of sputtering to insert the shutter into the target. When a high-frequency voltage is applied between the target and the shutter in this state, a discharge occurs, the argon gas is ionized and ionized, and collides with the inner surface of the target, so the impurities adhering to the inner surface of the target peel off. Since the niobium surface is exposed, the inner surface of the target of the invention (1) can be cleaned before the operation.

【0051】本発明の(5)では、銅基板の内部にはヒ
ータが挿入されるので、銅基板は約300度程度に加熱
され、銅基板のニオブの付着が効果的になされる。
In (5) of the present invention, since the heater is inserted inside the copper substrate, the copper substrate is heated to about 300 degrees, and niobium is effectively attached to the copper substrate.

【0052】本発明の(6)では、取付板にシャッタが
取付けられており、スパッタリングの開始時に取付板を
移動させてシャッタをターゲットの内部へ挿通させる。
この状態でターゲットとシャッタとの間に高周波電圧を
印加すると放電が起り、アルゴンガスが電離してイオン
化し、ターゲットの内表面へ衝突するので、ターゲット
内周面に付着している不純物が剥離してニオブ表面を露
出させるので、運転前に上記(2)の発明のターゲット
の内表面を清掃することができる。
In (6) of the present invention, the shutter is attached to the attachment plate, and the attachment plate is moved at the start of sputtering to insert the shutter into the inside of the target.
When a high-frequency voltage is applied between the target and the shutter in this state, a discharge occurs, the argon gas is ionized and ionized, and collides with the inner surface of the target, so the impurities adhering to the inner peripheral surface of the target peel off. Since the niobium surface is exposed by the above, it is possible to clean the inner surface of the target of the invention of the above (2) before the operation.

【0053】本発明の(7)では、上記(1)、(2)
の発明の成膜装置で製造された超電導同軸部であり、ニ
オブを加工して同軸部を製造していた従来と比べ、銅基
板の外表面にニオブを成膜することにより安価で、冷却
効率の良い超電導同軸部を容易に製造することができ
る。
In (7) of the present invention, the above (1) and (2)
It is a superconducting coaxial part manufactured by the film forming apparatus of the present invention, which is cheaper and cooling efficiency by forming niobium on the outer surface of the copper substrate as compared with the conventional case where niobium is processed to manufacture the coaxial part. A good superconducting coaxial portion can be easily manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の第1形態に係る超電導同軸部成
膜装置の全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a superconducting coaxial portion film forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1におけるA−A矢視図である。FIG. 2 is a view on arrow AA in FIG.

【図3】本発明の実施の第1形態に係る成膜装置におけ
るシャッタとリング状ターゲットの位置関係を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing a positional relationship between a shutter and a ring-shaped target in the film forming apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の第2形態に係る超電導同軸部成
膜装置における主要部の構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a main portion in a superconducting coaxial portion film forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 本体 2 本体底板 3 フランジ 5 真空センサ 6 基板取付台 6a 穴 7a,7b 円筒部材 8 取付材 9,13 絶縁碍子 10 上蓋 11 下蓋 12a,12b フランジ 14,54 シャッタ 15,55 モータ 16,56 回転軸 17,18 支持パイプ 19 コイル状パイプ 20a,20b,50 ベローズ 21 高周波電源 22 整合機 24,24a,25,25a 蓋 26 ヒータ 31 ターボ分子ポンプ 32 イオンポンプ 33 ゲートバルブ 34 オリフィス 35 接続部 36 L型バルブ 37 Ar 導入管 40 リング状ターゲット 41 銅基板 42 永久磁石 51 ガイド棒 52 ガイド 53 回転軸導入端子 57 取付板1 Main body 2 Main body bottom plate 3 Flange 5 Vacuum sensor 6 Board mounting base 6a Holes 7a, 7b Cylindrical member 8 Mounting material 9, 13 Insulator 10 Upper lid 11 Lower lid 12a, 12b Flange 14, 54 Shutter 15,55 Motor 16,56 Rotation Shaft 17, 18 Support pipe 19 Coil-shaped pipes 20a, 20b, 50 Bellows 21 High frequency power source 22 Matching machine 24, 24a, 25, 25a Lid 26 Heater 31 Turbo molecular pump 32 Ion pump 33 Gate valve 34 Orifice 35 Connection part 36 L type Valve 37 Ar Introducing tube 40 Ring-shaped target 41 Copper substrate 42 Permanent magnet 51 Guide rod 52 Guide 53 Rotating shaft introducing terminal 57 Mounting plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G085 BA05 EA02 EA04 4K029 AA02 AA27 BA02 BD03 CA05 DC03 DC13 DC25 DC40    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 2G085 BA05 EA02 EA04                 4K029 AA02 AA27 BA02 BD03 CA05                       DC03 DC13 DC25 DC40

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 容器本体と、同本体と着脱可能な本体底
板と、同本体底板の中心部に固定され円筒状の銅基板を
取付ける取付台と、前記本体内で上部から支持手段によ
り懸吊され前記取付台に固定された前記銅基板周囲と所
定の間隔を保って上下動可能に配置されたニオブからな
るリング状のターゲットと、前記支持手段を上下動させ
ることにより前記銅基板の周囲で軸方向に前記ターゲッ
トを上下動させる駆動手段と、前記本体内を真空状態に
するための真空ポンプと、前記本体内で前記ターゲット
と前記銅基板外表面との間にアルゴンガスを流すアルゴ
ンガス導入手段と、前記ターゲットと前記銅基板との間
に高周波電圧を印加する電源とを備え、前記銅基板外表
面にニオブの薄膜を連続して成膜することを特徴とする
超電導同軸部成膜装置。
1. A container main body, a main body bottom plate detachable from the main body, a mount for mounting a cylindrical copper substrate fixed to the center of the main body bottom plate, and a suspension means suspended from above in the main body by a supporting means. A ring-shaped target made of niobium, which is vertically movably arranged at a predetermined distance from the periphery of the copper substrate fixed to the mounting table, and the support means is vertically moved to move around the copper substrate. Driving means for moving the target up and down in the axial direction, a vacuum pump for bringing the inside of the main body into a vacuum state, and an argon gas introduction for flowing an argon gas between the target and the outer surface of the copper substrate in the main body Means and a power supply for applying a high frequency voltage between the target and the copper substrate, and a niobium thin film is continuously formed on the outer surface of the copper substrate. Place
【請求項2】 容器本体と、同本体と着脱可能な本体底
板と、同本体底板の中心部に上下動可能に配置され円筒
状の銅基板を取付ける取付板と、前記本体内で上部から
支持手段により懸吊され前記取付台に固定された前記銅
基板周囲と所定の間隔を保って取付けられたニオブから
なるリング状のターゲットと、前記取付板を上下動させ
る駆動手段と、前記本体内を真空状態にするための真空
ポンプと、前記本体内で前記ターゲットと前記銅基板外
表面との間にアルゴンガスを流すアルゴンガス導入手段
と、前記ターゲットと前記銅基板との間に高周波電圧を
印加する電源とを備え、前記銅基板外表面にニオブの薄
膜を連続して成膜することを特徴とする超電導同軸部成
膜装置。
2. A container main body, a main body bottom plate that is attachable to and detachable from the main body, a mounting plate that is vertically movably arranged in the center of the main body bottom plate and that mounts a cylindrical copper substrate, and is supported from above inside the main body. A ring-shaped target made of niobium, which is suspended by means of means and fixed to the periphery of the copper substrate at a predetermined distance from the periphery of the copper substrate; driving means for moving the mounting plate up and down; A vacuum pump for making a vacuum state, an argon gas introducing means for flowing an argon gas between the target and the outer surface of the copper substrate in the main body, and a high frequency voltage is applied between the target and the copper substrate. A superconducting coaxial portion film-forming apparatus, characterized in that a thin film of niobium is continuously formed on the outer surface of the copper substrate.
【請求項3】 前記リング状ターゲットの周囲には永久
磁石が配設されていることを特徴とする請求項1又は2
記載の超電導同軸部成膜装置。
3. A permanent magnet is arranged around the ring-shaped target.
The superconducting coaxial portion film forming apparatus described.
【請求項4】 前記本体内の上部には前記ターゲットと
同軸で同ターゲットが上昇時には同ターゲット周囲と所
定の間隔を保って配置されるシャッタが取付けられ、駆
動の初期には前記ターゲットとシャッタ間に高周波電圧
が印加され前記ターゲット内表面の不純物を除去可能と
したことを特徴とする請求項1記載の超電導同軸部成膜
装置。
4. A shutter, which is coaxial with the target and is arranged at a predetermined distance from the periphery of the target when the target is elevated, is attached to an upper portion of the main body, and the shutter is provided between the target and the shutter at an initial stage of driving. The superconducting coaxial portion film forming apparatus according to claim 1, wherein a high frequency voltage is applied to the target to remove impurities on the inner surface of the target.
【請求項5】 前記本体上部には前記銅基板内に挿入さ
れるヒータが懸吊して取付けられていることを特徴とす
る請求項1又は2記載の超電導同軸部成膜装置。
5. The superconducting coaxial portion film forming apparatus according to claim 1, wherein a heater to be inserted into the copper substrate is suspended and attached to the upper portion of the main body.
【請求項6】 前記取付板には前記ターゲットと同軸で
同ターゲットが上昇時には同ターゲット周囲と所定の間
隔を保って配置されるシャッタが取付けられ、駆動の初
期には前記ターゲットとシャッタ間に高周波電圧が印加
され前記ターゲット内表面の不純物を除去可能としたこ
とを特徴とする請求項2記載の超電導同軸部成膜装置。
6. A shutter, which is coaxial with the target and is arranged at a predetermined distance from the periphery of the target when the target rises, is mounted on the mounting plate, and a high frequency wave is provided between the target and the shutter in the initial stage of driving. The superconducting coaxial portion film forming apparatus according to claim 2, wherein a voltage is applied to remove impurities on the inner surface of the target.
【請求項7】 請求項1又は2記載の成膜装置により製
造された超電導同軸部品。
7. A superconducting coaxial component manufactured by the film forming apparatus according to claim 1.
JP2001233833A 2001-08-01 2001-08-01 Film forming apparatus for superconductive coaxial part and superconductive coaxial component manufactured therewith Withdrawn JP2003041364A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018176685A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-04 浙江陆特能源科技股份有限公司 Coaxial sleeve superconducting apparatus

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