JP2601892B2 - Ｔ▲ｌ▼系超電導体配線パタ−ンの製造法 - Google Patents
Ｔ▲ｌ▼系超電導体配線パタ−ンの製造法Info
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- JP2601892B2 JP2601892B2 JP63297930A JP29793088A JP2601892B2 JP 2601892 B2 JP2601892 B2 JP 2601892B2 JP 63297930 A JP63297930 A JP 63297930A JP 29793088 A JP29793088 A JP 29793088A JP 2601892 B2 JP2601892 B2 JP 2601892B2
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、Tl（タリウム）−アルカリ土類元素−銅酸
化物超電導体配線パターンの製造法に関する。
化物超電導体配線パターンの製造法に関する。
［従来の技術］ 高い臨界温度を有するTl−Ca−Ba−Cu−Ｏ系に代表さ
れるTl−アルカリ土類元素−銅酸化物系高温超電導セラ
ミックスは、交通機関、重電機器、コンピューター、医
療機器の多方面への応用が期待されている。従来、Tl/C
a/Ba/Cuの元素組成比が異なった数種類のTl−Ca−Ba−C
u−Ｏ系高温超電導セラミックスが既に知られており、1
20K以上の臨界温度が報告されている。
れるTl−アルカリ土類元素−銅酸化物系高温超電導セラ
ミックスは、交通機関、重電機器、コンピューター、医
療機器の多方面への応用が期待されている。従来、Tl/C
a/Ba/Cuの元素組成比が異なった数種類のTl−Ca−Ba−C
u−Ｏ系高温超電導セラミックスが既に知られており、1
20K以上の臨界温度が報告されている。
前記のTl−Ca−Ba−Cu−Ｏ系高温超電導セラミックス
を電磁石、各種エレクトロデバイスに応用する場合、絶
縁基板上に超電導体の配線パターンを形成する技術を確
立する必要がある。従来、Nb合金系の超電導体は、線、
膜への加工が比較的容易であったが、セラミックス系の
超電導体は線、膜への加工が大変困難であるといわれて
いる。
を電磁石、各種エレクトロデバイスに応用する場合、絶
縁基板上に超電導体の配線パターンを形成する技術を確
立する必要がある。従来、Nb合金系の超電導体は、線、
膜への加工が比較的容易であったが、セラミックス系の
超電導体は線、膜への加工が大変困難であるといわれて
いる。
［発明が解決しようとする課題］ これまで、酸化物系高温超電導セラミックスにおいて
は、（ａ）乾式混合法あるいは湿式混合法で調製した超
電導セラミックスの原料粉末をペーストとして絶縁基板
にスクリーン印刷し、焼結して、（ｂ）超電導セラミッ
クスを原料粉末をペーストとして絶縁基板に塗布、焼結
する方法で、あるいは（ｂ）超電導セラミックスの成分
からなるターゲットを使用して、絶縁基板にスパッタリ
ング、真空蒸着、CVD等の物理化学的方法で得られた超
電導体膜をマスクパターンでエッチングして、超電導体
の配線パターンを形成する方法が提案されている。
は、（ａ）乾式混合法あるいは湿式混合法で調製した超
電導セラミックスの原料粉末をペーストとして絶縁基板
にスクリーン印刷し、焼結して、（ｂ）超電導セラミッ
クスを原料粉末をペーストとして絶縁基板に塗布、焼結
する方法で、あるいは（ｂ）超電導セラミックスの成分
からなるターゲットを使用して、絶縁基板にスパッタリ
ング、真空蒸着、CVD等の物理化学的方法で得られた超
電導体膜をマスクパターンでエッチングして、超電導体
の配線パターンを形成する方法が提案されている。
しかしながら、超電導体の配線の特性、例えば、臨界
温度、臨界電流密度の再現性が悪い等の問題点があり、
これは特にTl−Ca−Ba−Cu−Ｏ系において、Tl成分が揮
発し易く、Tl/Ca/Ba/Cuの元素組成比が異なった高温
相、低温相が混合状態になるなど所望の組成を有する超
電導体の配線を得ることができないためと推定されてい
る。
温度、臨界電流密度の再現性が悪い等の問題点があり、
これは特にTl−Ca−Ba−Cu−Ｏ系において、Tl成分が揮
発し易く、Tl/Ca/Ba/Cuの元素組成比が異なった高温
相、低温相が混合状態になるなど所望の組成を有する超
電導体の配線を得ることができないためと推定されてい
る。
［課題を解決するための手段］ 本発明者等は、上記問題点について鋭意研究した結
果、本発明に至った。本発明は次の請求項（１）〜
（５）の方法により、TlwAyCu1Oxで示されるTl系超電導
体の配線パターンを製造するものである。
果、本発明に至った。本発明は次の請求項（１）〜
（５）の方法により、TlwAyCu1Oxで示されるTl系超電導
体の配線パターンを製造するものである。
なお、本発明において、ＡはMg、Ca、Sr、Baから選択
される少なくとも一種のアルカリ土類元素を示し、1.0
＜ｘ＜7.0、1.0＜ｙ＜2.5、1.5＜ｚ＜3.5、および0.1＜
ｗ＜2.0である。
される少なくとも一種のアルカリ土類元素を示し、1.0
＜ｘ＜7.0、1.0＜ｙ＜2.5、1.5＜ｚ＜3.5、および0.1＜
ｗ＜2.0である。
請求項（１）のTl系超電導体配線パターンの製造法
は、式AyCu1Ozで示される複合酸化物の絶縁基板に、配
線パターン形成用のマスクを使い、メッキ、蒸着、また
はスパッタリング法にて金属、合金、またはセラミック
スを被着する第１工程と、第１工程で得られた絶縁基板
からマスクを除き、Tl化合物を800〜930℃で接触させる
第２工程と、を有することを特徴とするものである。
は、式AyCu1Ozで示される複合酸化物の絶縁基板に、配
線パターン形成用のマスクを使い、メッキ、蒸着、また
はスパッタリング法にて金属、合金、またはセラミック
スを被着する第１工程と、第１工程で得られた絶縁基板
からマスクを除き、Tl化合物を800〜930℃で接触させる
第２工程と、を有することを特徴とするものである。
請求項（２）のTl系超電導体配線パターンの製造法
は、式AyCu1Ozで示される複合酸化物の絶縁基板に、配
線パターン形成用のマスクを使い、メッキ、蒸着、また
はスパッタリング法にて金属、合金、またはセラミック
スを被着する第１工程と、第１工程で得られた絶縁基板
からマスクを除き、Tl金属を被着し、酸素存在下で800
〜930℃で加熱処理する第２工程と、を有することを特
徴とするものである。
は、式AyCu1Ozで示される複合酸化物の絶縁基板に、配
線パターン形成用のマスクを使い、メッキ、蒸着、また
はスパッタリング法にて金属、合金、またはセラミック
スを被着する第１工程と、第１工程で得られた絶縁基板
からマスクを除き、Tl金属を被着し、酸素存在下で800
〜930℃で加熱処理する第２工程と、を有することを特
徴とするものである。
請求項（３）のTl系超電導体配線パターンの製造法
は、請求項（１）又は（２）において、さらに、第２工
程で得られた絶縁基板を酸素存在下で750〜950℃で加熱
処理する第３工程を有することを特徴とするものであ
る。
は、請求項（１）又は（２）において、さらに、第２工
程で得られた絶縁基板を酸素存在下で750〜950℃で加熱
処理する第３工程を有することを特徴とするものであ
る。
請求項（４）のTl系超電導体配線パターンの製造法
は、式AyCu1Ozで示される複合酸化物の絶縁基板に、Tl
化合物を800〜930℃で接触させる第１工程と、第１工程
で得られた絶縁基板に、配線パターン形成用のマスクを
使い、メッキ、蒸着、またはスパッタリング法にて金
属、合金、またはセラミックスを被着する第２工程と、
第２工程で得られた絶縁基板からマスクを除き、同絶縁
基板を酸素存在下で750〜950℃で加熱処理する第３工程
と、を有することを特徴とするものである。
は、式AyCu1Ozで示される複合酸化物の絶縁基板に、Tl
化合物を800〜930℃で接触させる第１工程と、第１工程
で得られた絶縁基板に、配線パターン形成用のマスクを
使い、メッキ、蒸着、またはスパッタリング法にて金
属、合金、またはセラミックスを被着する第２工程と、
第２工程で得られた絶縁基板からマスクを除き、同絶縁
基板を酸素存在下で750〜950℃で加熱処理する第３工程
と、を有することを特徴とするものである。
請求項（５）のTl系超電導体配線パターンの製造法
は、式AyCu1Ozで示される複合酸化物の絶縁基板にTl金
属を被着する第１工程と、第１工程で得られた絶縁基板
に、配線パターン形成用のマスクを使い、メッキ、蒸
着、またはスパッタリング法にて金属、合金、またはセ
ラミックスを被着する第２工程と、第２工程で得られた
絶縁基板からマスクを除き、同絶縁基板を酸素存在下で
750〜950℃で加熱処理する第３工程と、を有することを
特徴とするものである。
は、式AyCu1Ozで示される複合酸化物の絶縁基板にTl金
属を被着する第１工程と、第１工程で得られた絶縁基板
に、配線パターン形成用のマスクを使い、メッキ、蒸
着、またはスパッタリング法にて金属、合金、またはセ
ラミックスを被着する第２工程と、第２工程で得られた
絶縁基板からマスクを除き、同絶縁基板を酸素存在下で
750〜950℃で加熱処理する第３工程と、を有することを
特徴とするものである。
［作 用］ 本発明におけるMg、Ca、Sr、Baから選ばれる少なくと
も１種のアルカリ土類元素であるＡとしては、BaとCa、
BaとCaとMg、SrとCaの組み合わせであることが好まし
い。
も１種のアルカリ土類元素であるＡとしては、BaとCa、
BaとCaとMg、SrとCaの組み合わせであることが好まし
い。
式AyCu1Ozで示され複合酸化物の絶縁（成形）基板の
製造法としては、特に限定されないが、AyCu1Ozの各組
成元素の酸化物を乾式混合法あるいは湿式混合法で調製
した原料粉末を、加圧・焼結して絶縁基板にする方法が
好ましく採用される。
製造法としては、特に限定されないが、AyCu1Ozの各組
成元素の酸化物を乾式混合法あるいは湿式混合法で調製
した原料粉末を、加圧・焼結して絶縁基板にする方法が
好ましく採用される。
絶縁基板用の原料粉末を製造する方法の一つとしての
乾式混合法は、AyCu1Ozの構成成分の酸化物あるいは炭
酸塩の粉末、例えばBaCO3、CaO、CuOの粉末を出発原料
として、ボールミル、擂漬機あるいは乳棒・乳鉢などで
粉砕、混合した後に仮焼結して、原料粉末を調製する方
法である。湿式混合法は、乾式法と同様の出発原料に、
出発原料と反応せず実質的に不溶な溶媒を加えて、機械
的に混合する方法である。
乾式混合法は、AyCu1Ozの構成成分の酸化物あるいは炭
酸塩の粉末、例えばBaCO3、CaO、CuOの粉末を出発原料
として、ボールミル、擂漬機あるいは乳棒・乳鉢などで
粉砕、混合した後に仮焼結して、原料粉末を調製する方
法である。湿式混合法は、乾式法と同様の出発原料に、
出発原料と反応せず実質的に不溶な溶媒を加えて、機械
的に混合する方法である。
その他に原料粉末を調製する方法としては、ゾル−ゲ
ル法、フラックス法及び水熱法などが挙げられる。
ル法、フラックス法及び水熱法などが挙げられる。
本発明における絶縁基板の形状については特別の制限
はなく、膜、線材、型物などのそれ自体公知の成形法で
得られるすべての成形体を包含する。
はなく、膜、線材、型物などのそれ自体公知の成形法で
得られるすべての成形体を包含する。
AyCu1Ozの膜、線材を製造する方法として、前記原料
粉末をペーストとして基板に塗布する等の方法が挙げら
れる。また、薄膜状に成形するためには、AyCu1Ozの成
分からなる単一あるいは複数のターゲットを使用する。
スパッタリング、真空蒸着等の物理化学的な方法が最も
好都合に適用される。
粉末をペーストとして基板に塗布する等の方法が挙げら
れる。また、薄膜状に成形するためには、AyCu1Ozの成
分からなる単一あるいは複数のターゲットを使用する。
スパッタリング、真空蒸着等の物理化学的な方法が最も
好都合に適用される。
本発明では、式AyCu1Ozで示される複合酸化物の絶縁
基板に超電導体の配線パターンを形成するために、第１
および第２の方法で、まず第１工程で、超電導体の配線
パターン成形用のマスクを使い、メッキ、蒸着、または
スパッタリング法にて金属、合金、またはセラミックス
を被着する。
基板に超電導体の配線パターンを形成するために、第１
および第２の方法で、まず第１工程で、超電導体の配線
パターン成形用のマスクを使い、メッキ、蒸着、または
スパッタリング法にて金属、合金、またはセラミックス
を被着する。
メッキ法で超電導配線パターンを形成するためには、
感光性樹脂をマスクとするフォトレジスト処理により、
無電解メッキあるいは電解メッキで配線パターンにおけ
る非超電導体部に金属あるいは合金を被着する。メッキ
は、Zr、Mg、Al、Cu、Ni、Co、Co−Ni合金、Cr、Mo、A
u、Agなどが好ましい。メッキの後、酸素雰囲気下で加
熱処理することによって、メッキされた金属または合金
を酸化物にすることができる。
感光性樹脂をマスクとするフォトレジスト処理により、
無電解メッキあるいは電解メッキで配線パターンにおけ
る非超電導体部に金属あるいは合金を被着する。メッキ
は、Zr、Mg、Al、Cu、Ni、Co、Co−Ni合金、Cr、Mo、A
u、Agなどが好ましい。メッキの後、酸素雰囲気下で加
熱処理することによって、メッキされた金属または合金
を酸化物にすることができる。
蒸着、またはスパッタリング法にて金属または合金を
被着し、超電導配線パターンを形成するためには、レジ
ストマスクあるいはハードマスクを使用して、通常知ら
れた真空蒸着、スパッタリング法で上記メッキ法で挙げ
られた金属、合金などを配線パターンにおける非超電導
体部に被着する。上記メッキ法の場合と同様に被着後、
酸素雰囲気下で加熱処理することによって、被着された
金属または合金を酸化物にすることができる。あるい
は、真空蒸着、スパッタリングなどの方法で金属あるい
は合金の代わりに直接アルミナ、マグネシア、ジルコニ
ア、SiN、SiC、BNなどのセラミックスを被着することが
できる。
被着し、超電導配線パターンを形成するためには、レジ
ストマスクあるいはハードマスクを使用して、通常知ら
れた真空蒸着、スパッタリング法で上記メッキ法で挙げ
られた金属、合金などを配線パターンにおける非超電導
体部に被着する。上記メッキ法の場合と同様に被着後、
酸素雰囲気下で加熱処理することによって、被着された
金属または合金を酸化物にすることができる。あるい
は、真空蒸着、スパッタリングなどの方法で金属あるい
は合金の代わりに直接アルミナ、マグネシア、ジルコニ
ア、SiN、SiC、BNなどのセラミックスを被着することが
できる。
請求項（１）の方法の第２工程では、絶縁基板からマ
スクを除き、Tl化合物と前記絶縁基板を800〜930℃で接
触させる。
スクを除き、Tl化合物と前記絶縁基板を800〜930℃で接
触させる。
この場合、マスクがレジストの場合は、有機溶剤など
で容易に除去することができる。
で容易に除去することができる。
上記のTl化合物としては、例えばTl2O3のようなTl酸
化物、式TlwAyCu1Oxで示されるようなTl複合酸化物、ア
セチルアセトン、ヘキサフルオロアセトン、ジピバロイ
ルメタン、あるいはシクロペンタジエンを配位子とする
昇華性の有機Tl錯体が挙げられる。
化物、式TlwAyCu1Oxで示されるようなTl複合酸化物、ア
セチルアセトン、ヘキサフルオロアセトン、ジピバロイ
ルメタン、あるいはシクロペンタジエンを配位子とする
昇華性の有機Tl錯体が挙げられる。
Tl化合物と絶縁基板とを加熱接触させる際の方法は温
度以外特に限定されない。接触させる方法としては、粉
末状のTl化合物中に絶縁基板を埋め込む方法、この絶縁
基板をガス状Tl化合物と接触させる方法などを採用する
ことができる。また、絶縁基板が薄膜である場合は、不
活性ガスなどでガス状Tl化合物を希釈して、反応速度を
制御することもできる。
度以外特に限定されない。接触させる方法としては、粉
末状のTl化合物中に絶縁基板を埋め込む方法、この絶縁
基板をガス状Tl化合物と接触させる方法などを採用する
ことができる。また、絶縁基板が薄膜である場合は、不
活性ガスなどでガス状Tl化合物を希釈して、反応速度を
制御することもできる。
加熱温度は800〜930℃とし、好ましくは870〜910℃と
する。
する。
Tl化合物と絶縁基板を加熱接触させると、絶縁基板上
の金属、合金、またはセラミックスが被着していない部
分が超電導体相に変わり、超電導体の配線パターンが形
成される。生成する超電導体相の組成は種々のものが得
られるが、加熱の温度、時間を制御することによって所
望組成の超電導体相を容易に得ることができる。
の金属、合金、またはセラミックスが被着していない部
分が超電導体相に変わり、超電導体の配線パターンが形
成される。生成する超電導体相の組成は種々のものが得
られるが、加熱の温度、時間を制御することによって所
望組成の超電導体相を容易に得ることができる。
請求項（２）の方法では第２工程において、絶縁基板
からマスクを除き、Tl金属を絶縁基板上の全面に被着
し、酸素存在下で800〜930℃で加熱処理して超電導体の
配線パターンを製造する。
からマスクを除き、Tl金属を絶縁基板上の全面に被着
し、酸素存在下で800〜930℃で加熱処理して超電導体の
配線パターンを製造する。
Tl金属の絶縁基板への被着は、第１工程で採用された
種々の方法で行うことができる。被着後、酸素存在下で
800〜930℃（好ましくは870〜910℃）で加熱処理するこ
とによって、第１工程で形成された金属、合金、または
セラミックスの被着部分以外の絶縁基板上に超電導体の
配線パターンを製造することができる。
種々の方法で行うことができる。被着後、酸素存在下で
800〜930℃（好ましくは870〜910℃）で加熱処理するこ
とによって、第１工程で形成された金属、合金、または
セラミックスの被着部分以外の絶縁基板上に超電導体の
配線パターンを製造することができる。
請求項（３）の方法における第３工程では、請求項
（１）又は（２）の第２工程で得られた絶縁基板を酸素
存在下で750〜950℃で加熱処理して、超電導体の配線パ
ターンを製造する。この第３工程を採用する場合には、
第２工程において配線パターンの超電導体部にTl元素を
過剰に含有させて、一旦、非超電導相を形成しておく。
そして、この後、第３工程で超電導相へ加熱を制御しな
がら転化する。
（１）又は（２）の第２工程で得られた絶縁基板を酸素
存在下で750〜950℃で加熱処理して、超電導体の配線パ
ターンを製造する。この第３工程を採用する場合には、
第２工程において配線パターンの超電導体部にTl元素を
過剰に含有させて、一旦、非超電導相を形成しておく。
そして、この後、第３工程で超電導相へ加熱を制御しな
がら転化する。
請求項（４）の方法の第１工程においては、請求項
（３）の第２工程と同様な方法でのTl化合物の接触、加
熱処理、あるいはTl金属被着を行う。請求項（４）にお
いて、これにひきつづく第２工程では、請求項（１）〜
（３）の方法における第１工程と全く同様に、マスクを
用い、メッキ、蒸着、またはスパッタリング法にて金
属、合金、またはセラミックスを被着する。これにひき
つづく第３工程では、請求項（３）の方法における第３
工程と同様に、縁基板を酸素存在下で750〜950℃で加熱
処理して、超電導体の配線パターンを製造する。この第
３工程では、Tl元素を過剰に含有する非超電導相から、
組成が異なった各々の超電導相を加熱を制御しながら形
成する。
（３）の第２工程と同様な方法でのTl化合物の接触、加
熱処理、あるいはTl金属被着を行う。請求項（４）にお
いて、これにひきつづく第２工程では、請求項（１）〜
（３）の方法における第１工程と全く同様に、マスクを
用い、メッキ、蒸着、またはスパッタリング法にて金
属、合金、またはセラミックスを被着する。これにひき
つづく第３工程では、請求項（３）の方法における第３
工程と同様に、縁基板を酸素存在下で750〜950℃で加熱
処理して、超電導体の配線パターンを製造する。この第
３工程では、Tl元素を過剰に含有する非超電導相から、
組成が異なった各々の超電導相を加熱を制御しながら形
成する。
［実施例］ 以下に本発明の実施例を示す。
実施例１ BaO、CaO、CuO（元素比2:3:4）の粉末を混合撹拌した
後、絶縁基板（直径10mm、厚さ1mm）に成形し、電気炉
で885℃、２時間酸素雰囲気で焼結した。
後、絶縁基板（直径10mm、厚さ1mm）に成形し、電気炉
で885℃、２時間酸素雰囲気で焼結した。
上記基板にフォトレジスト処理によって線幅1mmの配
線パターンを形成し、無電解メッキで銅を被着した。そ
の後、フォトレジストを取り除いた。
線パターンを形成し、無電解メッキで銅を被着した。そ
の後、フォトレジストを取り除いた。
アルミナルツボ中にTl2O350mg、前記基板（約430mg）
を配置し、蓋をして895℃、酸素中で加熱処理した。
を配置し、蓋をして895℃、酸素中で加熱処理した。
Ｘ線回折で分析の結果、50分加熱処理後の超電導体の
配線部分は、Tl2Ba2Ca2Cu3O3xで示される高温超電導相
が形成されていることを確認した。得られた超電導相の
臨界温度は、122Kであった。
配線部分は、Tl2Ba2Ca2Cu3O3xで示される高温超電導相
が形成されていることを確認した。得られた超電導相の
臨界温度は、122Kであった。
上記加熱処理を110分間行うと、低温相として知られ
ているTl2Ba2Ca1Cu2O2xが形成されたことがＸ線回折
（第１図参照）から確認された。
ているTl2Ba2Ca1Cu2O2xが形成されたことがＸ線回折
（第１図参照）から確認された。
実施例２ バリウム、カルシウム、銅のそれぞれのナフテン酸塩
を元素比2:3:4でトルエン中で混合し、10×10mmのYSZ基
板に塗布して、500℃で熱分解を行った。10回塗布、分
解を繰り返し、900℃、10分間酸素中で加熱処理して10
ミクロンの膜を得た。
を元素比2:3:4でトルエン中で混合し、10×10mmのYSZ基
板に塗布して、500℃で熱分解を行った。10回塗布、分
解を繰り返し、900℃、10分間酸素中で加熱処理して10
ミクロンの膜を得た。
上記YSZ基板上の絶縁膜にフォトレジスト処理によっ
て線幅1mmの配線パターンを形成し、無電解メッキで金
を被着した。その後、フォトレジストを取り除いた。
て線幅1mmの配線パターンを形成し、無電解メッキで金
を被着した。その後、フォトレジストを取り除いた。
アルミナルツボ中にTl2O350mg、前記絶縁膜を（約40m
g）配置し、蓋をして895℃、酸素中で加熱処理した。
g）配置し、蓋をして895℃、酸素中で加熱処理した。
50分加熱処理後の超電導体の配線部分Ｘ線回折図か
ら、Tl2Ba2Ca2Cu3O3xで示される高温超電導相が形成さ
れていることを確認した。得られた超電導相の臨界温度
は、120Kであった。上記加熱処理を110分間行うと、低
温相として知られているTl2Ba2Ca1Cu2O2xが形成された
ことが同様にＸ線回折により確認された。
ら、Tl2Ba2Ca2Cu3O3xで示される高温超電導相が形成さ
れていることを確認した。得られた超電導相の臨界温度
は、120Kであった。上記加熱処理を110分間行うと、低
温相として知られているTl2Ba2Ca1Cu2O2xが形成された
ことが同様にＸ線回折により確認された。
実施例３ 10×10mmのMgO基板上にスパッタリング法によりBa2Ca
3Cu4O4z組成の薄膜（厚さ１ミクロン）を形成した。実
施例１と同様に、フォトレジスト処理によって配線パタ
ーンを形成し、無電解メッキで金を被着した。レジスト
除去後、基板をアルミナルツボ中でTl2O3粉末50mgとと
もに895℃、10分間酸素中で加熱処理した。
3Cu4O4z組成の薄膜（厚さ１ミクロン）を形成した。実
施例１と同様に、フォトレジスト処理によって配線パタ
ーンを形成し、無電解メッキで金を被着した。レジスト
除去後、基板をアルミナルツボ中でTl2O3粉末50mgとと
もに895℃、10分間酸素中で加熱処理した。
得られた薄膜の配線部分の超電導相はTl2Ba2Ca2Cu3O
3xで示されることがＸ線回折により確認された。また、
臨界温度は、119Kであった。
3xで示されることがＸ線回折により確認された。また、
臨界温度は、119Kであった。
実施例４ MgO基板上にスパッタリング法によりBa2Ca3Cu4O4z組
成の薄膜（厚さ１ミクロン）を形成した。実施例１と同
様に、フォトレジスト処理によって配線パターンを形成
し、真空蒸着法で金を被着した。レジスト除去後、基板
をアルミナルツボ中で、Tl2O3粉末50mgとともに895℃、
10分間酸素中で加熱処理した。
成の薄膜（厚さ１ミクロン）を形成した。実施例１と同
様に、フォトレジスト処理によって配線パターンを形成
し、真空蒸着法で金を被着した。レジスト除去後、基板
をアルミナルツボ中で、Tl2O3粉末50mgとともに895℃、
10分間酸素中で加熱処理した。
得られた薄膜の配線部分の超電導相はTl2Ba2Ca2Cu3O
3xで示されることがＸ線回折により確認された。また、
超電導相の臨界温度は、118Kであった。
3xで示されることがＸ線回折により確認された。また、
超電導相の臨界温度は、118Kであった。
実施例５ MgO基板上にスパッタリング法によりBa2Ca3Cu4O4z組
成の薄膜（厚さ１ミクロン）を形成した。
成の薄膜（厚さ１ミクロン）を形成した。
メタルマスクを使用して、配線パターンを形成し、ス
パッタリング法で金を被着した。マスク除去後、基板を
アルミナルツボ中で、Tl2O3粉末50mgとともに895℃、10
分間酸素中で加熱処理した。
パッタリング法で金を被着した。マスク除去後、基板を
アルミナルツボ中で、Tl2O3粉末50mgとともに895℃、10
分間酸素中で加熱処理した。
得られた薄膜の配線部分の超電導相はTl2Ba2Ca2Cu3O
3xで示されることがＸ線回折により確認された。また、
超電導相の臨界温度は、118Kであった。
3xで示されることがＸ線回折により確認された。また、
超電導相の臨界温度は、118Kであった。
実施例６ 実施例２と同様にYSZ基板上にBa2Ca3Cu4O4zの絶縁膜
を形成し、フォトレジスト処理による配線パターン形成
後、金を真空蒸着法で被着した。
を形成し、フォトレジスト処理による配線パターン形成
後、金を真空蒸着法で被着した。
Tl、Ba、Ca、Cuの元素組成比3:2:2:3でTl2O3、BaO2、
CaO2、CuOの粉末を混合し、金を被着した絶縁膜を付い
たYSZ基板をこの粉体中に埋め、895℃、５分間加熱処理
した結果、配線部は、Tl2Ba2Ca2Cu3O3xで示される超電
導相であることがＸ線回折により確認された。得られた
超電導相の臨界温度は、122Kであった。
CaO2、CuOの粉末を混合し、金を被着した絶縁膜を付い
たYSZ基板をこの粉体中に埋め、895℃、５分間加熱処理
した結果、配線部は、Tl2Ba2Ca2Cu3O3xで示される超電
導相であることがＸ線回折により確認された。得られた
超電導相の臨界温度は、122Kであった。
実施例７ 実施例４の金の真空蒸着法で被着したBa2Ca3Cu4O4z絶
縁膜の付いた基板を、Tl2O3、BaO2、CaO2、CuOの混合粉
末（Tl、Ba、Ca、Cuの元素組成比3:2:2:3）中に895℃、
30分間保った。
縁膜の付いた基板を、Tl2O3、BaO2、CaO2、CuOの混合粉
末（Tl、Ba、Ca、Cuの元素組成比3:2:2:3）中に895℃、
30分間保った。
次に、基板を880℃、５分間、15分間、25分間酸素中
で加熱処理した結果、それぞれ加熱処理時間後の配線部
はＸ線回折分析から、Tl2Ba2Ca2Cu3O3x、Tl1Ba2Ca2Cu3O
3x、およびTl1Ba2Ca3Cu4O4xで示される超電導相であっ
た。得られた各々の超電導相の臨界温度は、117、110、
118Kであった。
で加熱処理した結果、それぞれ加熱処理時間後の配線部
はＸ線回折分析から、Tl2Ba2Ca2Cu3O3x、Tl1Ba2Ca2Cu3O
3x、およびTl1Ba2Ca3Cu4O4xで示される超電導相であっ
た。得られた各々の超電導相の臨界温度は、117、110、
118Kであった。
実施例８ MgO基板上にスパッタリング法によりBa2Ca2Cu3O3z組
成の薄膜（厚さ１ミクロン）を形成した。
成の薄膜（厚さ１ミクロン）を形成した。
実施例１と同様に、フォトレジスト処理によって絶縁
基板上に配線パターンを形成し、無電解メッキを銅で被
着した。レジスト除去後、アルミナルツボ中で、Tl2O3
粉末とともに895℃、20分間酸素中で加熱処理した。
基板上に配線パターンを形成し、無電解メッキを銅で被
着した。レジスト除去後、アルミナルツボ中で、Tl2O3
粉末とともに895℃、20分間酸素中で加熱処理した。
次に、880℃、５分間酸素中で加熱処理した結果、配
線部はTl2Ba2Ca2Cu3O3xで示される超電導相であった。1
5分間酸素中で加熱処理した場合は、Ｘ線回折分析か
ら、配線部はTl1Ba2Ca2Cu3O3xで示される超電導相であ
り、25分間酸素中で加熱処理した場合は、配線部はTl1B
a2Ca3Cu4O4xで示される超電導相であることがＸ線回折
により確認された。得られた各々の超電導相の臨界温度
は、119、113、120Kであった。
線部はTl2Ba2Ca2Cu3O3xで示される超電導相であった。1
5分間酸素中で加熱処理した場合は、Ｘ線回折分析か
ら、配線部はTl1Ba2Ca2Cu3O3xで示される超電導相であ
り、25分間酸素中で加熱処理した場合は、配線部はTl1B
a2Ca3Cu4O4xで示される超電導相であることがＸ線回折
により確認された。得られた各々の超電導相の臨界温度
は、119、113、120Kであった。
実施例９ MgO基板上にスパッタリング法によりBa2Ca3Cu4O4z組
成の薄膜（厚さ１ミクロン）を形成した。
成の薄膜（厚さ１ミクロン）を形成した。
実施例１と同様に、フォトレジスト処理によって絶縁
基板上に配線パターンを形成し、無電解メッキを金で被
着した。レジスト除去後、アルミナルツボ中で、Tl2O3
粉末とともに895℃、20分間酸素中で加熱処理した。
基板上に配線パターンを形成し、無電解メッキを金で被
着した。レジスト除去後、アルミナルツボ中で、Tl2O3
粉末とともに895℃、20分間酸素中で加熱処理した。
次に、880℃、５分間酸素中で加熱処理した結果、配
線部はTl2Ba2Ca2Cu3O3xで示される超電導相であった。1
5分間酸素中で加熱処理した場合は、Ｘ線回折分析か
ら、配線部はTl1Ba2Ca2Cu3O3xで示される超電導相であ
り、25分間酸素中で加熱処理した場合は、配線部はTl1B
a2Ca3Cu4O4xで示される超電導相であることがＸ線回折
により確認された。得られた各々の超電導相の臨界温度
は、118、111、118Kであった。
線部はTl2Ba2Ca2Cu3O3xで示される超電導相であった。1
5分間酸素中で加熱処理した場合は、Ｘ線回折分析か
ら、配線部はTl1Ba2Ca2Cu3O3xで示される超電導相であ
り、25分間酸素中で加熱処理した場合は、配線部はTl1B
a2Ca3Cu4O4xで示される超電導相であることがＸ線回折
により確認された。得られた各々の超電導相の臨界温度
は、118、111、118Kであった。
実施例10 MgO基板上にスパッタリング法によりBa2Ca3Cu4O4z組
成の絶縁薄膜（厚さ１ミクロン）を形成した。
成の絶縁薄膜（厚さ１ミクロン）を形成した。
上記の絶縁薄膜をアルミナルツボ中で、Tl2O3粉末と
ともに895℃、20分間酸素中で加熱処理した。
ともに895℃、20分間酸素中で加熱処理した。
次に、実施例１と同様に、フォトレジスト処理によっ
て配線パターンを形成し、無電解メッキを金で被着し
た。レジスト除去後、絶縁薄膜を880℃、５分間酸素中
で加熱処理した結果、配線部はTl2Ba2Ca2Cu3O3xで示さ
れる超電導相であった。15分間酸素中で加熱処理した場
合は、Ｘ線回折分析から、配線部はTl1Ba2Ca2Cu3O3xで
示される超電導相であり、25分間酸素中で加熱処理した
場合は、配線部はTl1Ba2Ca3Cu4O4xで示される超電導相
であることがＸ線回折から確認された。得られた各々の
超電導相の臨界温度は、119、112、120Kであった。
て配線パターンを形成し、無電解メッキを金で被着し
た。レジスト除去後、絶縁薄膜を880℃、５分間酸素中
で加熱処理した結果、配線部はTl2Ba2Ca2Cu3O3xで示さ
れる超電導相であった。15分間酸素中で加熱処理した場
合は、Ｘ線回折分析から、配線部はTl1Ba2Ca2Cu3O3xで
示される超電導相であり、25分間酸素中で加熱処理した
場合は、配線部はTl1Ba2Ca3Cu4O4xで示される超電導相
であることがＸ線回折から確認された。得られた各々の
超電導相の臨界温度は、119、112、120Kであった。
実施例11 酸化タリウムの代わりにタリウムアセチルアセトナー
トとともに895℃、20分間酸素中で加熱処理した以外
は、実施例10と同様に酸素中で加熱処理時間を変えて、
Tl2Ba2Ca2Cu3O3x、Tl1Ba2Ca2Cu3O3x、およびTl1Ba2Ca3C
u4O4xで示される超電導相の配線パターンを形成した。
得られた各々の超電導相の臨界温度は、118、111、120K
であった。
トとともに895℃、20分間酸素中で加熱処理した以外
は、実施例10と同様に酸素中で加熱処理時間を変えて、
Tl2Ba2Ca2Cu3O3x、Tl1Ba2Ca2Cu3O3x、およびTl1Ba2Ca3C
u4O4xで示される超電導相の配線パターンを形成した。
得られた各々の超電導相の臨界温度は、118、111、120K
であった。
［発明の効果］ 以上の実施例からも明らかな通り、請求項（１）〜
（５）の方法によると、超電導体の配線の特性再現性に
きわめて優れた配線パターンを製造することができる。
（５）の方法によると、超電導体の配線の特性再現性に
きわめて優れた配線パターンを製造することができる。
第１図は、本実施例における超電導相、Tl2Ba2Ca2Cu3O
3x、Tl1Ba2Ca2Cu3O3x、およびTl1Ba2Ca3Cu4O4xのＸ線回
折スペクトルである。
3x、Tl1Ba2Ca2Cu3O3x、およびTl1Ba2Ca3Cu4O4xのＸ線回
折スペクトルである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/3205 ＺＡＡ Ｈ０１Ｌ 39/24 ＺＡＡＦ 39/24 ＺＡＡ 6921−4Ｅ Ｈ０５Ｋ 3/10 Ｚ Ｈ０５Ｋ 3/10 Ｈ０１Ｌ 21/88 ＺＡＡＢ (72)発明者 杉瀬 良二 山口県宇部市大字小串1978番地の５ 宇 部興産株式会社宇部研究所内 (72)発明者 大門 宏 山口県宇部市大字小串1978番地の５ 宇 部興産株式会社宇部研究所内 (72)発明者 猪飼 滋 東京都港区赤坂１丁目12番32号 アーク 森ビル 宇部興産株式会社内 審査官 西脇 博志 (56)参考文献 特開 平１−199454（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−97420（ＪＰ，Ａ) Ｍｏｄｅｒｎ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅ ｔｔｅｒｓ Ｂ，Ｖｏｌ．２，Ｎｏ. ７，Ａｕｇｕｓｔ 1988，ＰＰ．875− 878
Claims (5)
- 【請求項１】式AyCu1Ozで示される複合酸化物の絶縁基
板に、配線パターン形成用のマスクを使い、メッキ、蒸
着、またはスパッタリング法にて金属、合金、またはセ
ラミックスを被着する第１工程と、 第１工程で得られた絶縁基板からマスクを除き、Tl化合
物を800〜930℃で接触させる第２工程と、 を有することを特徴とするTlwAyCu1Oxで示されるTl系超
電導体の配線パターンの製造法。 （上記式において、ＡはMg、Ca、Sr、Baから選択される
少なくとも一種のアルカリ土類元素を示し、1.0＜ｙ＜
2.5、1.5＜ｚ＜3.5、0.1＜ｗ＜2.0、1.0＜ｘ＜7.0であ
る。） - 【請求項２】式AyCu1Ozで示される複合酸化物の絶縁基
板に、配線パターン形成用のマスクを使い、メッキ、蒸
着、またはスパッタリング法にて金属、合金、またはセ
ラミックスを被着する第１工程と、 第１工程で得られた絶縁基板からマスクを除き、Tl金属
を被着し、酸素存在下で800〜930℃で加熱処理する第２
工程と、 を有することを特徴とするTlwAyCu1Oxで示されるTl系超
電導体の配線パターンの製造法。 （上記式において、ＡはMg、Ca、Sr、Baから選択される
少なくとも一種のアルカリ土類元素を示し、1.0＜ｙ＜
2.5、1.5＜ｚ＜3.5、0.1＜ｗ＜2.0、1.0＜ｘ＜7.0であ
る。） - 【請求項３】請求項（１）又は（２）において、さら
に、 第２工程で得られた絶縁基板を酸素存在下で750〜950℃
で加熱処理する第３工程、 を有することを特徴とするTlwAyCu1Oxで示されるTl系超
電導体の配線パターンの製造法。 - 【請求項４】式AyCu1Ozで示される複合酸化物の絶縁基
板に、Tl化合物を800〜930℃で接触させる第１工程と、 第１工程で得られた絶縁基板に、配線パターン形成用の
マスクを使い、メッキ、蒸着、またはスパッタリング法
にて金属、合金、またはセラミックスを被着する第２工
程と、 第２工程で得られた絶縁基板からマスクを除き、同絶縁
基板を酸素存在下で750〜950℃で加熱処理する第３工程
と、 を有することを特徴とするTlwAyCu1Oxで示されるTl系超
電導体の配線パターンの製造法。 （上記式において、ＡはMg、Ca、Sr、Baから選択される
少なくとも一種のアルカリ土類元素を示し、1.0＜ｙ＜
2.5、1.5＜ｚ＜3.5、0.1＜ｗ＜2.0、1.0＜ｘ＜7.0であ
る。） - 【請求項５】式AyCu1Ozで示される複合酸化物の絶縁基
板にTl金属を被着する第１工程と、 第１工程で得られた絶縁基板に、配線パターン形成用の
マスクを使い、メッキ、蒸着、またはスパッタリング法
にて金属、合金、またはセラミックスを被着する第２工
程と、 第２工程で得られた絶縁基板からマスクを除き、同絶縁
基板を酸素存在下で750〜950℃で加熱処理する第３工程
と、 を有することを特徴とするTlwAyCu1Oxで示されるTl系超
電導体の配線パターンの製造法。 （上記式において、ＡはMg、Ca、Sr、Baから選択される
少なくとも一種のアルカリ土類元素を示し、1.0＜ｙ＜
2.5、1.5＜ｚ＜3.5、0.1＜ｗ＜2.0、1.0＜ｘ＜7.0であ
る。）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63297930A JP2601892B2 (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | Ｔ▲ｌ▼系超電導体配線パタ−ンの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63297930A JP2601892B2 (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | Ｔ▲ｌ▼系超電導体配線パタ−ンの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02143575A JPH02143575A (ja) | 1990-06-01 |
| JP2601892B2 true JP2601892B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=17852931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63297930A Expired - Lifetime JP2601892B2 (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | Ｔ▲ｌ▼系超電導体配線パタ−ンの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2601892B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6179921B1 (en) * | 1999-04-19 | 2001-01-30 | Applied Materials, Inc. | Backside gas delivery system for a semiconductor wafer processing system |
-
1988
- 1988-11-25 JP JP63297930A patent/JP2601892B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ｍｏｄｅｒｎ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ Ｂ，Ｖｏｌ．２，Ｎｏ．７，Ａｕｇｕｓｔ １９８８，ＰＰ．８７５−８７８ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02143575A (ja) | 1990-06-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |