JP2727622B2 - 超電導セラミックス膜形成用スパッタリングターゲットの製造法 - Google Patents
超電導セラミックス膜形成用スパッタリングターゲットの製造法Info
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- JP2727622B2 JP2727622B2 JP1022391A JP2239189A JP2727622B2 JP 2727622 B2 JP2727622 B2 JP 2727622B2 JP 1022391 A JP1022391 A JP 1022391A JP 2239189 A JP2239189 A JP 2239189A JP 2727622 B2 JP2727622 B2 JP 2727622B2
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- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、超電導セラミックス膜形成用スパッタリ
ングターゲットの製造法に関するものであり、さらに詳
しくは、超電導セラミックス膜を基板表面に形成するた
めの多元スパッタリング用ターゲットの製造法に関する
ものである。
ングターゲットの製造法に関するものであり、さらに詳
しくは、超電導セラミックス膜を基板表面に形成するた
めの多元スパッタリング用ターゲットの製造法に関する
ものである。
近年、多元スパッタリング法にて、基板表面に超電導
セラミックス膜を形成する試みがなされている。
セラミックス膜を形成する試みがなされている。
上記超電導セラミックスとして、現在のところＹ−Ba
−Cu−Ｏ系超電導セラミックス、Bi−Sr−Ca−Cu−Ｏ系
超電導セラミックス、およびTl−Ba−Ca−Cu−Ｏ系超電
導セラミックスが一般的に知られており、これら超電導
セラミックス膜を基板表面に多元スパッタリング法によ
り形成する方法として、 （１） 金属Cu製ターゲット、Y2O3製ターゲット、およ
びBaとCuの複合酸化物製ターゲットを用意し、これらタ
ーゲットを三元スパッタリング装置に同時に装入セット
し、スパッタリングを実施することにより基板表面にＹ
−Ba−Cu−Ｏ系超電導セラミックス膜を形成する方法、 （２） 金属Cu製ターゲット、金属Bi製ターゲットおよ
びSrとCaとCuの複合酸化物製ターゲットを用意し、これ
らターゲットを三元スパッタリング装置に同時に装入セ
ットし、スパッタリングを実施することにより基板表面
にBi−Sr−Ca−Cu−Ｏ系超電導セラミックス膜を形成す
る方法、 （３） 金属Cu製ターゲット、およびBaとCaとCuの複合
酸化物製ターゲットを用意し、これらターゲットを二元
スパッタリング装置に同時に装入セットし、スパッタリ
ングを実施し、スパッタ後の薄膜に対してTl蒸気を含む
雰囲気中に、焼鈍処理をすることにより基板表面にTl−
Ba−Ca−Cu−Ｏ系超電導セラミックス膜を形成する方
法、 が知られている。
−Cu−Ｏ系超電導セラミックス、Bi−Sr−Ca−Cu−Ｏ系
超電導セラミックス、およびTl−Ba−Ca−Cu−Ｏ系超電
導セラミックスが一般的に知られており、これら超電導
セラミックス膜を基板表面に多元スパッタリング法によ
り形成する方法として、 （１） 金属Cu製ターゲット、Y2O3製ターゲット、およ
びBaとCuの複合酸化物製ターゲットを用意し、これらタ
ーゲットを三元スパッタリング装置に同時に装入セット
し、スパッタリングを実施することにより基板表面にＹ
−Ba−Cu−Ｏ系超電導セラミックス膜を形成する方法、 （２） 金属Cu製ターゲット、金属Bi製ターゲットおよ
びSrとCaとCuの複合酸化物製ターゲットを用意し、これ
らターゲットを三元スパッタリング装置に同時に装入セ
ットし、スパッタリングを実施することにより基板表面
にBi−Sr−Ca−Cu−Ｏ系超電導セラミックス膜を形成す
る方法、 （３） 金属Cu製ターゲット、およびBaとCaとCuの複合
酸化物製ターゲットを用意し、これらターゲットを二元
スパッタリング装置に同時に装入セットし、スパッタリ
ングを実施し、スパッタ後の薄膜に対してTl蒸気を含む
雰囲気中に、焼鈍処理をすることにより基板表面にTl−
Ba−Ca−Cu−Ｏ系超電導セラミックス膜を形成する方
法、 が知られている。
上記BaとCuの複合酸化物製ターゲットを作製するに
は、まず、それぞれ平均粒径:10μｍ以下のBa炭酸塩粉
末およびCu酸化物粉末を用意し、これら粉末を、Ba炭酸
塩粉末:Cu酸化物粉末＝1:1（モル比）となるように配合
し、ヘキサンを溶媒としながらボールミルにて４〜６時
間、平均粒径:2〜３μｍになるまで混合粉砕し、乾燥し
たのち、温度:750〜980℃、10〜15時間保持の条件にて
焼成し、粉砕する。上記粉砕は、まず乳鉢で解砕し、つ
いでボールミルで微粉砕することにより実施される。上
記焼成および粉砕は４〜５回くり返し実施され、さらに
乾燥して、平均粒径:4〜５μｍのBaとCuの複合酸化物粉
末を作製する。
は、まず、それぞれ平均粒径:10μｍ以下のBa炭酸塩粉
末およびCu酸化物粉末を用意し、これら粉末を、Ba炭酸
塩粉末:Cu酸化物粉末＝1:1（モル比）となるように配合
し、ヘキサンを溶媒としながらボールミルにて４〜６時
間、平均粒径:2〜３μｍになるまで混合粉砕し、乾燥し
たのち、温度:750〜980℃、10〜15時間保持の条件にて
焼成し、粉砕する。上記粉砕は、まず乳鉢で解砕し、つ
いでボールミルで微粉砕することにより実施される。上
記焼成および粉砕は４〜５回くり返し実施され、さらに
乾燥して、平均粒径:4〜５μｍのBaとCuの複合酸化物粉
末を作製する。
上記BaとCuの複合酸化物粉末は、温度:750〜850℃、
プレス圧:100〜300kg/cm2、２〜５時間保持の条件で真
空ホツトプレスすることによりBaとCuの複合酸化物製タ
ーゲットに形成される。
プレス圧:100〜300kg/cm2、２〜５時間保持の条件で真
空ホツトプレスすることによりBaとCuの複合酸化物製タ
ーゲットに形成される。
以上、BaとCuの複合酸化物製ターゲットの製造法につ
いて詳述したが、上記SrとCaとCuの複合酸化物製ターゲ
ットを作製するには、Sr炭酸塩粉末、Ca炭酸塩粉末、お
よびCu酸化物粉末を用意し、これら粉末を、Sr炭酸塩粉
末:Ca炭酸塩粉末:Cu酸化物粉末＝1:1:2（モル比）とな
るように配合し、さらに上記BaとCaとCuの複合酸化物製
ターゲットを作製するには、Ba炭酸塩粉末、Ca炭酸塩粉
末およびCu酸化物粉末を用意し、これら粉末をBa炭酸塩
粉末:Ca炭酸塩粉末:Cu酸化物粉末＝1:1:2（モル比）と
なるように配合し、これら配合粉末をそれぞれ上記Baと
Cuの複合酸化物製ターゲットの製造法と同様にしてSrと
CaとCuの複合酸化物製ターゲットおよびBaとCaとCuの複
合酸化物製ターゲットを製造していた。
いて詳述したが、上記SrとCaとCuの複合酸化物製ターゲ
ットを作製するには、Sr炭酸塩粉末、Ca炭酸塩粉末、お
よびCu酸化物粉末を用意し、これら粉末を、Sr炭酸塩粉
末:Ca炭酸塩粉末:Cu酸化物粉末＝1:1:2（モル比）とな
るように配合し、さらに上記BaとCaとCuの複合酸化物製
ターゲットを作製するには、Ba炭酸塩粉末、Ca炭酸塩粉
末およびCu酸化物粉末を用意し、これら粉末をBa炭酸塩
粉末:Ca炭酸塩粉末:Cu酸化物粉末＝1:1:2（モル比）と
なるように配合し、これら配合粉末をそれぞれ上記Baと
Cuの複合酸化物製ターゲットの製造法と同様にしてSrと
CaとCuの複合酸化物製ターゲットおよびBaとCaとCuの複
合酸化物製ターゲットを製造していた。
以下、BaとCuの複合酸化物、SrとCaとCuの複合酸化
物、およびBaとCaとCuの複合酸化物を、それぞれ製造す
るために必要な原料粉末の「所定の配合量」とは、 Ba炭酸塩粉末:Cu酸化物粉末＝1:1（モル比）、 Sr炭酸塩粉末:Ca炭酸塩粉末:Cu酸化物粉末＝1:1:2
（モル比）、 Ba炭酸塩粉末:Ca炭酸塩粉末:Cu酸化物粉末＝1:1:2
（モル比）、 を満足する量を意味する。
物、およびBaとCaとCuの複合酸化物を、それぞれ製造す
るために必要な原料粉末の「所定の配合量」とは、 Ba炭酸塩粉末:Cu酸化物粉末＝1:1（モル比）、 Sr炭酸塩粉末:Ca炭酸塩粉末:Cu酸化物粉末＝1:1:2
（モル比）、 Ba炭酸塩粉末:Ca炭酸塩粉末:Cu酸化物粉末＝1:1:2
（モル比）、 を満足する量を意味する。
上記BaとCuの複合酸化物製ターゲット、SrとCaとCuの
複合酸化物製ターゲット、およびBaとCaとCuの複合酸化
物製ターゲットは、いずれも炭酸塩粉末を原料粉末とし
て用いているが、この炭酸塩の炭酸イオン（CO3 2-）が
焼成およびホットプレス工程を経ても未反応のまま炭酸
塩として複合酸化物製ターゲット中に残留し、この炭酸
イオン（CO3 2-）を含む複合酸化物製ターゲットを用い
て多元スパッタリング法により基板表面に超電導セラミ
ックス膜を形成すると、形成された超電導セラミックス
膜に不純物としてＣが混入し、Ｃの混入した超電導セラ
ミックス膜は、その超電導特性が大幅に劣化するという
問題点があった。
複合酸化物製ターゲット、およびBaとCaとCuの複合酸化
物製ターゲットは、いずれも炭酸塩粉末を原料粉末とし
て用いているが、この炭酸塩の炭酸イオン（CO3 2-）が
焼成およびホットプレス工程を経ても未反応のまま炭酸
塩として複合酸化物製ターゲット中に残留し、この炭酸
イオン（CO3 2-）を含む複合酸化物製ターゲットを用い
て多元スパッタリング法により基板表面に超電導セラミ
ックス膜を形成すると、形成された超電導セラミックス
膜に不純物としてＣが混入し、Ｃの混入した超電導セラ
ミックス膜は、その超電導特性が大幅に劣化するという
問題点があった。
そこで、本発明者等は、かかる問題点を解決すべく研
究を行った結果、 原料粉末として、所定の炭酸塩粉末に対してCu酸化物
粉末を過剰に配合した混合粉末を用いて焼成し粉砕して
得られた複合酸化物粉末は、不純物としてＣが残留する
ことが極めて少なく、この残留Ｃの極めて少ない複合酸
化物粉末をホットプレスすることにより得られたターゲ
ットのＣ含有量も極めて少なく、したがって、このＣ含
有量の極めて少ない複合酸化物製ターゲットを用いて多
元スパッタリング法により基板上に形成された超電導セ
ラミックス膜のＣ含有量も極めて少なくなり、上記超電
導セラミックス膜の超電導特性を劣化させることがない
という知見を得たのである。
究を行った結果、 原料粉末として、所定の炭酸塩粉末に対してCu酸化物
粉末を過剰に配合した混合粉末を用いて焼成し粉砕して
得られた複合酸化物粉末は、不純物としてＣが残留する
ことが極めて少なく、この残留Ｃの極めて少ない複合酸
化物粉末をホットプレスすることにより得られたターゲ
ットのＣ含有量も極めて少なく、したがって、このＣ含
有量の極めて少ない複合酸化物製ターゲットを用いて多
元スパッタリング法により基板上に形成された超電導セ
ラミックス膜のＣ含有量も極めて少なくなり、上記超電
導セラミックス膜の超電導特性を劣化させることがない
という知見を得たのである。
この発明は、かかる知見にもとづいてなされたもので
あって、 炭酸塩粉末に、Cuの酸化物粉末を所定の配合量よりも
0.1〜10重量％過剰に配合し混合した混合粉末を焼成し
粉砕して得られた複合酸化物粉末をホットプレスする超
電導セラミックス膜形成用スパッタリングターゲットの
製造法に特徴を有するものである。
あって、 炭酸塩粉末に、Cuの酸化物粉末を所定の配合量よりも
0.1〜10重量％過剰に配合し混合した混合粉末を焼成し
粉砕して得られた複合酸化物粉末をホットプレスする超
電導セラミックス膜形成用スパッタリングターゲットの
製造法に特徴を有するものである。
上記Cuの酸化物粉末を所定の配合量よりも0.1〜10重
量％過剰に配合する理由は、Cuの酸化物粉末が所定の配
合量よりも0.1重量％未満の過剰量では複合酸化物粉末
に残留するＣの量は減少せず、一方、10重量％を越えて
過剰に配合しても偏析してしまうので好ましくない。し
たがって、Cuの酸化物粉末の過剰配合量は、0.1〜10重
量％に定めた。
量％過剰に配合する理由は、Cuの酸化物粉末が所定の配
合量よりも0.1重量％未満の過剰量では複合酸化物粉末
に残留するＣの量は減少せず、一方、10重量％を越えて
過剰に配合しても偏析してしまうので好ましくない。し
たがって、Cuの酸化物粉末の過剰配合量は、0.1〜10重
量％に定めた。
上記0.1〜10重量％過剰のCu酸化物粉末と所定量の炭
酸塩粉末との混合粉末の焼成温度は、750〜980℃の範囲
内であることが好ましい。上記焼成温度が750℃未満で
は、温度が低いために焼成がほとんど進まず、炭酸塩が
残留してしまうので好ましくなく、一方、980℃を越え
ると焼成体が部分溶融してしまうので好ましくない。
酸塩粉末との混合粉末の焼成温度は、750〜980℃の範囲
内であることが好ましい。上記焼成温度が750℃未満で
は、温度が低いために焼成がほとんど進まず、炭酸塩が
残留してしまうので好ましくなく、一方、980℃を越え
ると焼成体が部分溶融してしまうので好ましくない。
つぎに、この発明を実施例にもとづいて具体的に説明
する。
する。
実施例 １ 原料粉末として、平均粒径:5μｍの炭酸バリウム（以
下、BaCO3と記す）粉末および平均粒径:3μｍの酸化第
二銅（以下、CuOと記す）を用意し、それら粉末をそれ
ぞれ第１表に示される所定の配合量よりもCuO過剰の配
合組成となるように秤量し、ボールミルを用い、特級ｎ
−ヘキサンを溶媒として、それぞれ６時間混合した（混
合粉末に含まれる過剰CuOの割合も第１表に示してあ
る）。これら混合粉末を乾燥したのち、アルミナ製の焼
成皿に入れ、それらをマッフル炉にて、大気雰囲気中、
第１表に示される焼成温度および焼成時間にて一次焼成
した。この時の昇温速度は、150℃／時間、また降温は
炉冷で行なった。この焼成体をメノウ製乳鉢で解砕し、
さらに湿式ボールミルで６時間粉砕した後、乾燥し、再
びマッフル炉にて第１表に示される焼成温度および焼成
時間にて二次焼成を行なった。この二次焼成体を再びメ
ノウ製乳鉢で解砕し、湿式ボールミルで８時間粉砕し乾
燥して得られた生成体は、いずれもBaとCuの複合酸化物
（以下、BaCuO2と記す）粉末となっていた。
下、BaCO3と記す）粉末および平均粒径:3μｍの酸化第
二銅（以下、CuOと記す）を用意し、それら粉末をそれ
ぞれ第１表に示される所定の配合量よりもCuO過剰の配
合組成となるように秤量し、ボールミルを用い、特級ｎ
−ヘキサンを溶媒として、それぞれ６時間混合した（混
合粉末に含まれる過剰CuOの割合も第１表に示してあ
る）。これら混合粉末を乾燥したのち、アルミナ製の焼
成皿に入れ、それらをマッフル炉にて、大気雰囲気中、
第１表に示される焼成温度および焼成時間にて一次焼成
した。この時の昇温速度は、150℃／時間、また降温は
炉冷で行なった。この焼成体をメノウ製乳鉢で解砕し、
さらに湿式ボールミルで６時間粉砕した後、乾燥し、再
びマッフル炉にて第１表に示される焼成温度および焼成
時間にて二次焼成を行なった。この二次焼成体を再びメ
ノウ製乳鉢で解砕し、湿式ボールミルで８時間粉砕し乾
燥して得られた生成体は、いずれもBaとCuの複合酸化物
（以下、BaCuO2と記す）粉末となっていた。
このようにして得られたBaCuO2粉末を、温度:850℃、
４時間保持の真空ホットプレスを行ない、直径:5cm×厚
さ:0.7cmのホットプレス体を得た。これを加工して第１
表の本発明ターゲット１〜15、比較ターゲット１〜12お
よび従来ターゲット１を作製した。これらターゲットの
表面層を取り除いた内部から削り出した分析試料を高周
波炉燃焼赤外線吸収法で分析し、Ｃ含有量を測定し、そ
の結果を第１表に示した。
４時間保持の真空ホットプレスを行ない、直径:5cm×厚
さ:0.7cmのホットプレス体を得た。これを加工して第１
表の本発明ターゲット１〜15、比較ターゲット１〜12お
よび従来ターゲット１を作製した。これらターゲットの
表面層を取り除いた内部から削り出した分析試料を高周
波炉燃焼赤外線吸収法で分析し、Ｃ含有量を測定し、そ
の結果を第１表に示した。
ついで、上記本発明ターゲット１〜15、比較ターゲッ
ト１〜２、および従来ターゲット１をそれぞれ金属Cu製
ターゲットおよびY2O3製ターゲットと組合せて三元スパ
ッタリング装置に装入セットし、下記の条件でスパッタ
リングを行なった。
ト１〜２、および従来ターゲット１をそれぞれ金属Cu製
ターゲットおよびY2O3製ターゲットと組合せて三元スパ
ッタリング装置に装入セットし、下記の条件でスパッタ
リングを行なった。
雰囲気全体圧力:10-4〜10-1Torr、 雰囲気:ArまたはO2を５〜50％含有のAr、 供給電力:100〜600W、 基板材質：平面寸法が100mm2のMgO単結晶、 基板加熱:650℃または加熱せず、 基板−ターゲット間距離:50〜130mm、 上記条件で基板表面に形成されたＹ−Ba−Cu−ｏ系超
電導セラミックス膜を、大気中、温度:910℃、１時間保
持の焼鈍処理を施し、この状態で４端子法により臨界温
度Tc（゜K）を測定し、それらの結果も第１表に示し
た。
電導セラミックス膜を、大気中、温度:910℃、１時間保
持の焼鈍処理を施し、この状態で４端子法により臨界温
度Tc（゜K）を測定し、それらの結果も第１表に示し
た。
第１表の結果から、CuO粉末を所定の配合量よりも0.1
〜10重量％過剰に配合し、焼成して 得られたBaCuO2粉末をホットプレスすることにより作製
されたターゲットは、Ｃ含有量が0.2重量％以下と極め
て少なく、したがって、このターゲットを用いて形成し
たＹ−Ba−Cu−Ｏ系超電導セラミックス膜の臨界温度は
低下しないことがわかる。
〜10重量％過剰に配合し、焼成して 得られたBaCuO2粉末をホットプレスすることにより作製
されたターゲットは、Ｃ含有量が0.2重量％以下と極め
て少なく、したがって、このターゲットを用いて形成し
たＹ−Ba−Cu−Ｏ系超電導セラミックス膜の臨界温度は
低下しないことがわかる。
実施例 ２ 原料粉末として、それぞれ平均粒径:5μｍの炭酸スト
ロンチウム（以下、SrCO3と記す）粉末、炭酸カルシウ
ム（以下、CaCO3と記す）粉末、およびCuO粉末を用意
し、これら粉末をそれぞれ第２表に示される所定の配合
量よりCuO過剰の配合組成となるように配合し、ボール
ミルを用い、特級ｎ−ヘキサンを溶媒として、それぞれ
６時間混合した（混合粉末に含まれる過剰CuOの割合も
第１表に示してある）。これら混合粉末を乾燥したの
ち、アルミナ製の焼成皿に入れ、マッフル炉にて、大気
雰囲気中、第２表に示される焼成温度および焼成時間に
て一次焼成した。この時の昇温速度および降温速度は実
施例１と全く同じに行なった。このようにして得られた
一次焼成体をメノウ製乳鉢で解砕し、さらに湿式ボール
ミルで６時間粉砕した後、乾燥し、再びマッフル炉にて
第２表に示される二次焼成条件で焼成した。この二次焼
成体を再びメノウ製乳鉢で解砕し、湿式ボールミルで８
時間粉砕し、乾燥し、得られた生成体はSrとCaとCuの複
合酸化物（以下、SrCaCu2O4と記す）粉末となってい
た。
ロンチウム（以下、SrCO3と記す）粉末、炭酸カルシウ
ム（以下、CaCO3と記す）粉末、およびCuO粉末を用意
し、これら粉末をそれぞれ第２表に示される所定の配合
量よりCuO過剰の配合組成となるように配合し、ボール
ミルを用い、特級ｎ−ヘキサンを溶媒として、それぞれ
６時間混合した（混合粉末に含まれる過剰CuOの割合も
第１表に示してある）。これら混合粉末を乾燥したの
ち、アルミナ製の焼成皿に入れ、マッフル炉にて、大気
雰囲気中、第２表に示される焼成温度および焼成時間に
て一次焼成した。この時の昇温速度および降温速度は実
施例１と全く同じに行なった。このようにして得られた
一次焼成体をメノウ製乳鉢で解砕し、さらに湿式ボール
ミルで６時間粉砕した後、乾燥し、再びマッフル炉にて
第２表に示される二次焼成条件で焼成した。この二次焼
成体を再びメノウ製乳鉢で解砕し、湿式ボールミルで８
時間粉砕し、乾燥し、得られた生成体はSrとCaとCuの複
合酸化物（以下、SrCaCu2O4と記す）粉末となってい
た。
このようにして得られたSrCaCu2O4粉末を、温度:850
℃、４時間保持の真空ホットプレスを行ない、直径:5cm
×厚さ:0.7cmのホットプレス体を得た。これを加工して
第２表の本発明ターゲット16〜30、比較ターゲット３〜
４および従来ターゲット２を作製した。これらターゲッ
トの表面を取り除いた内部から削り出した分析試料を高
周波炉燃焼赤外線吸収法で分析し、Ｃ含有量を測定し、
その結果を第２表に示した。
℃、４時間保持の真空ホットプレスを行ない、直径:5cm
×厚さ:0.7cmのホットプレス体を得た。これを加工して
第２表の本発明ターゲット16〜30、比較ターゲット３〜
４および従来ターゲット２を作製した。これらターゲッ
トの表面を取り除いた内部から削り出した分析試料を高
周波炉燃焼赤外線吸収法で分析し、Ｃ含有量を測定し、
その結果を第２表に示した。
ついで、上記本発明ターゲット16〜30、比較ターゲッ
ト３〜４、および従来ターゲット２を、 それぞれ、金属Cu製ターゲットおよび金属Bi製ターゲッ
トとともに三元スパッタリング装置に装入セットし、実
施例１で実施した条件と全く同一スパッタリング条件で
スパッタリングを実施し、形成されたBi−Sr−Ca−Cu−
Ｏ系超電導セラミックス膜を、大気中、温度:850℃、30
時間保持の条件で焼鈍処理し、この状態で４端子法によ
り臨界温度Tc（゜K）を測定して、これらの結果を第２
表に示した。
ト３〜４、および従来ターゲット２を、 それぞれ、金属Cu製ターゲットおよび金属Bi製ターゲッ
トとともに三元スパッタリング装置に装入セットし、実
施例１で実施した条件と全く同一スパッタリング条件で
スパッタリングを実施し、形成されたBi−Sr−Ca−Cu−
Ｏ系超電導セラミックス膜を、大気中、温度:850℃、30
時間保持の条件で焼鈍処理し、この状態で４端子法によ
り臨界温度Tc（゜K）を測定して、これらの結果を第２
表に示した。
実施例 ３ 原料粉末として、それぞれ平均粒径:5μｍのBaCO3,Ca
CO3およびCuOの粉末を用意し、これら粉末をそれぞれ第
３表に示される所定の配合量よりCuO過剰の配合組成と
なるように配合し、ボールミルを用い、特級ｎ−ヘキサ
ンの溶媒として、それぞれ６時間混合した（混合粉末に
含まれる過剰CuOの割合も第１表に示してある。）それ
ら混合粉末を乾燥したのち、アルミナ製の焼成皿に入
れ、マッフル炉にて、大気雰囲気中、第３表に示される
条件で一次焼成した。この時の昇温および降温速度は実
施例１と全く同じに行なった。このようにして得られた
一次焼成体をメノウ製乳鉢で解砕し、さらに湿式ボール
ミルで６時間粉砕した後、乾燥し、再びマッフル炉に第
３表に示される条件で二次焼成した。この二次焼成体を
再びメノウ製乳鉢で解砕し、湿式ボールミルで８時間粉
砕し、乾燥し、得られた生成体はBaとCaとCuの複合酸化
物（以下、BaCaCu2O4と記す）粉末となっていた。
CO3およびCuOの粉末を用意し、これら粉末をそれぞれ第
３表に示される所定の配合量よりCuO過剰の配合組成と
なるように配合し、ボールミルを用い、特級ｎ−ヘキサ
ンの溶媒として、それぞれ６時間混合した（混合粉末に
含まれる過剰CuOの割合も第１表に示してある。）それ
ら混合粉末を乾燥したのち、アルミナ製の焼成皿に入
れ、マッフル炉にて、大気雰囲気中、第３表に示される
条件で一次焼成した。この時の昇温および降温速度は実
施例１と全く同じに行なった。このようにして得られた
一次焼成体をメノウ製乳鉢で解砕し、さらに湿式ボール
ミルで６時間粉砕した後、乾燥し、再びマッフル炉に第
３表に示される条件で二次焼成した。この二次焼成体を
再びメノウ製乳鉢で解砕し、湿式ボールミルで８時間粉
砕し、乾燥し、得られた生成体はBaとCaとCuの複合酸化
物（以下、BaCaCu2O4と記す）粉末となっていた。
このようにして得られたBaCaCu2O4粉末を、温度:850
℃、４時間保持の真空ホットプレースを行ない、直径:5
cm×厚さ:0.7cmのホットプレス体を得、これらを加工し
て第３表の本発明ターゲット31〜45、比較ターゲット５
〜６および従来ターゲット３を作製した。これらターゲ
ットの表面を取り除いた内部から削り出した分析試料を
高周波炉燃焼赤外線吸収法で分析し、Ｃ含有量を測定
し、その結果を第３表に示した。
℃、４時間保持の真空ホットプレースを行ない、直径:5
cm×厚さ:0.7cmのホットプレス体を得、これらを加工し
て第３表の本発明ターゲット31〜45、比較ターゲット５
〜６および従来ターゲット３を作製した。これらターゲ
ットの表面を取り除いた内部から削り出した分析試料を
高周波炉燃焼赤外線吸収法で分析し、Ｃ含有量を測定
し、その結果を第３表に示した。
ついで、上記本発明ターゲット31〜45、比較ターゲッ
ト３〜４、および従来ターゲット３を、 それぞれ、金属Cu製ターゲットとともに二元スパッタリ
ング装置に装入セットし、実施例１で実施した条件と全
く同一スパッタリング条件でスパッタリングを実施し、
スパッタ後の薄膜に対してTl蒸気を含む雰囲気中、温
度:840℃、50時間保持の条件で焼鈍処理し、この状態で
４端子法により臨界温度Tc（゜K）を測定し、これらの
結果を第３表に示した。
ト３〜４、および従来ターゲット３を、 それぞれ、金属Cu製ターゲットとともに二元スパッタリ
ング装置に装入セットし、実施例１で実施した条件と全
く同一スパッタリング条件でスパッタリングを実施し、
スパッタ後の薄膜に対してTl蒸気を含む雰囲気中、温
度:840℃、50時間保持の条件で焼鈍処理し、この状態で
４端子法により臨界温度Tc（゜K）を測定し、これらの
結果を第３表に示した。
第１表〜第３表に示される結果から、CuOを所定の量
より0.1〜10重量％過剰に配合した本発明ターゲット１
〜45は、いずれも所定量CuO配合の従来ターゲット１〜
３に比べてＣ含有量が少なく、したがって、このターゲ
ットを用いて形成された超電導セラミックス膜の超電導
特性も優れている。また比較ターゲット１〜６にみられ
るように、CuO過剰配合量がこの発明の範囲から低い方
に外れると、得られたターゲットのＣ含有量が減少せ
ず、一方、その含有量が高い方に外れると部分溶融して
ターゲットを形成することができないことがわかる。
より0.1〜10重量％過剰に配合した本発明ターゲット１
〜45は、いずれも所定量CuO配合の従来ターゲット１〜
３に比べてＣ含有量が少なく、したがって、このターゲ
ットを用いて形成された超電導セラミックス膜の超電導
特性も優れている。また比較ターゲット１〜６にみられ
るように、CuO過剰配合量がこの発明の範囲から低い方
に外れると、得られたターゲットのＣ含有量が減少せ
ず、一方、その含有量が高い方に外れると部分溶融して
ターゲットを形成することができないことがわかる。
さらに、CuOが適量過剰に配合することにより、複合
酸化物粒子間のバインダー的役割をし、そのため、強度
のすぐれたターゲットを得ることができ、取扱いが容易
になる等の効果もある。
酸化物粒子間のバインダー的役割をし、そのため、強度
のすぐれたターゲットを得ることができ、取扱いが容易
になる等の効果もある。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ２３Ｃ 14/08 Ｈ０１Ｌ 39/24 ＺＡＡＢ Ｈ０１Ｌ 39/24 ＺＡＡ Ｈ０１Ｂ 12/06 ＺＡＡ // Ｈ０１Ｂ 12/06 ＺＡＡ 13/00 ５６５Ｄ 13/00 ５６５ Ｃ０４Ｂ 35/00 ＺＡＡＫ (56)参考文献 特開 平１−52341（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−226734（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−8269（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】Ba炭酸塩粉末とCu酸化物粉末を配合し混合
して得られた混合粉末を、温度:750〜980℃、８〜40時
間保持の条件で焼成してBaとCuの複合酸化物を形成し、
ついでこのBaとCuの複合酸化物を粉砕して得られたBaと
Cuの複合酸化物粉末をホットプレスすることによりBaと
Cuの複合酸化物からなるスパッタリングターゲットを製
造する方法において、 上記Cu酸化物粉末を所定の配合量よりも0.1〜10重量％
過剰に加えることを特徴とする超電導セラミックス膜形
成用スパッタリングターゲットの製造法。 - 【請求項２】Sr炭酸塩粉末、Ca炭酸塩粉末およびCu酸化
物粉末を配合し混合して得られた混合粉末を、温度:750
〜980℃、８〜40時間保持の条件で焼成してSrとCaとCu
の複合酸化物を形成し、ついでこのSrとCaとCuの複合酸
化物を粉砕して得られたSrとCaとCuの複合酸化物粉末を
ホットプレスすることによりSrとCaとCuの複合酸化物か
らなるスパッタリングターゲットを製造する方法におい
て、 上記Cu酸化物粉末を所定の配合量よりも0.1〜10重量％
過剰に加えることを特徴とする超電導セラミックス膜形
成用スパッタリングターゲットの製造法。 - 【請求項３】Ba炭酸塩粉末、Ca炭酸塩粉末およびCu酸化
物粉末を配合し混合して得られた混合粉末を、温度:750
〜980℃、８〜40時間保持の条件で焼成してBaとCaとCu
の複合酸化物を形成し、ついでこのBaとCaとCuの複合酸
化物を粉砕して得られたBaとCaとCuの複合酸化物粉末を
ホットプレスすることによりSrとCaとCuの複合酸化物か
らなるスパッタリングターゲットを製造する方法におい
て、 上記Cu酸化物粉末を所定の配合量よりも0.1〜10重量％
過剰に加えることを特徴とする超電導セラミックス膜形
成用スパッタリングターゲットの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1022391A JP2727622B2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 超電導セラミックス膜形成用スパッタリングターゲットの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1022391A JP2727622B2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 超電導セラミックス膜形成用スパッタリングターゲットの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02200774A JPH02200774A (ja) | 1990-08-09 |
| JP2727622B2 true JP2727622B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=12081359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1022391A Expired - Lifetime JP2727622B2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | 超電導セラミックス膜形成用スパッタリングターゲットの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2727622B2 (ja) |
-
1989
- 1989-01-31 JP JP1022391A patent/JP2727622B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02200774A (ja) | 1990-08-09 |
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