JP2895683B2 - 酸化物超電導膜製造装置 - Google Patents

酸化物超電導膜製造装置

Info

Publication number
JP2895683B2
JP2895683B2 JP4203859A JP20385992A JP2895683B2 JP 2895683 B2 JP2895683 B2 JP 2895683B2 JP 4203859 A JP4203859 A JP 4203859A JP 20385992 A JP20385992 A JP 20385992A JP 2895683 B2 JP2895683 B2 JP 2895683B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
target
oxide superconducting
incident window
superconducting film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP4203859A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0652741A (ja
Inventor
剛三 藤野
悟 高野
典之 葭田
築志 原
英雄 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Original Assignee
Tokyo Electric Power Co Inc
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electric Power Co Inc, Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Tokyo Electric Power Co Inc
Priority to JP4203859A priority Critical patent/JP2895683B2/ja
Priority to US08/097,789 priority patent/US5489338A/en
Priority to CA002101286A priority patent/CA2101286C/en
Priority to DE69324415T priority patent/DE69324415T2/de
Priority to EP93112010A priority patent/EP0584562B1/en
Publication of JPH0652741A publication Critical patent/JPH0652741A/ja
Priority to US08/496,564 priority patent/US5601649A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2895683B2 publication Critical patent/JP2895683B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • C23C14/28Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54Controlling or regulating the coating process
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N60/00Superconducting devices
    • H10N60/01Manufacture or treatment
    • H10N60/0268Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
    • H10N60/0296Processes for depositing or forming superconductor layers
    • H10N60/0521Processes for depositing or forming superconductor layers by pulsed laser deposition, e.g. laser sputtering; laser ablation

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、レーザアブレーショ
ン法を用いる酸化物超電導膜の製造装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】レーザ光をターゲットに照射すると、レ
ーザ光の照射部分においてアブレーションが生じ、この
アブレーションによりターゲットを構成する物質の粒子
が原子および分子の状態で飛散する。飛散した粒子は、
ターゲットに対向するように配置された基板上に堆積さ
れ、それによって、基板上にターゲットを構成する物質
からなる薄膜が形成される。
【0003】一般に酸化物超電導膜の成膜において、ス
パッタリング法、MBE法等の場合、薄膜形成炉内は高
い真空度を保つ必要がある。それに対し、レーザアブレ
ーション法の場合、高い真空度を保つ必要がなく、高い
酸素ガス圧力の下での成膜が可能である。また、たとえ
ばエキシマレーザを用いたレーザアブレーション法によ
る超電導膜の形成は、飛散粒子の堆積速度が早く、ター
ゲット組成からのずれが少ないため、高品質の超電導膜
を高速成膜できる点で、注目を集めている。
【0004】このレーザアブレーションに際して、従
来、たとえば図4に示すような酸化物超電導膜製造装置
を用いている。図4を参照して、この酸化物超電導膜製
造装置は、レーザ発振装置1と、レーザ入射窓2を有す
る薄膜形成炉3とを備える。このレーザ発振装置1は、
薄膜形成炉3の外部に設置される。薄膜形成炉3内に
は、酸化物超電導体の成分を含むターゲット4と、ター
ゲット4に対向するように基板6が配置される。
【0005】レーザ発振装置1より発振されたレーザ光
は、レーザ入射窓2を通して、薄膜形成炉3内に設けら
れたターゲット4に照射される。ターゲット4は、酸化
物超電導体の成分を含んでいる。レーザ光が照射される
と、ターゲット4より構成物質の粒子5が飛散し、ター
ゲット4と対向するように配置された基板6に、ターゲ
ット構成物質が堆積する。このようにして、基板6の上
に、ターゲットを構成する物質からなる薄膜が形成され
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レーザ
アブレーション法においては、成膜中にターゲットより
飛散した粒子がレーザ入射窓に付着し、レーザ入射窓の
レーザ透過率を低減させ、ターゲットに照射されるレー
ザパワーが経時的に低下する、という問題がある。特に
テープ線材のような大面積成膜では、成膜が長時間に及
ぶため、このレーザパワーの低減により、膜質および膜
厚が不均一となり、高特性で特性均一な酸化物超電導膜
が得られないという問題点があった。
【0007】この発明の目的は、上記の問題点を解決
し、長時間に及ぶ成膜においても、高特性で特性均一で
ある酸化物超電導膜を作製することができる、酸化物超
電導膜製造装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は、レーザアブ
レーション法を用いる酸化物超電導膜の製造装置に向け
られるものであって、レーザ透過性のレーザ入射窓を有
する薄膜形成炉と、薄膜形成炉内に設けられ酸化物超電
導体の成分を含むターゲットと、薄膜形成炉外部からレ
ーザ入射窓を介してターゲットにレーザ光を照射するレ
ーザ光源と、飛散した粒子が入射窓を汚染することによ
るターゲットに照射されるレーザパワーの低減を防止す
るように、ターゲットに照射されるときのレーザパワー
を一定に制御する手段とを備える。
【0009】
【0010】
【0011】
【0012】御手段の例として、成膜中にターゲット
から飛散されるターゲット飛散粒子の特定の発光種から
の発光強度を検知する第1の検知手段と、第1の検知手
段の発光強度検知出力に応答して発光種からの発光強度
を成膜中一定になるように、レーザ光源から出力される
レーザパワーを制御する手段と、制御手段の制御限界を
検知する第2の検知手段と、第2の検知手段の検知出力
に応答して可動レーザ透過性板材を移動させる手段とを
備えて構成され可動レーザ透過性板材は、たとえば
直線的に移動されてもよいし、回転されてもよいし、あ
るいはシート状であり巻取りサプライにより移動されて
もよい。
【0013】
【0014】
【作用】この発明において、成膜中に飛散した粒子が入
射窓を汚染することによるターゲットに照射されるレー
ザパワーの低減を防止するように、ターゲットに照射さ
れるときのレーザパワーは一定に制御される。ターゲッ
トに照射されるときのレーザパワーが成膜中一定となれ
ば、飛散して基板上に堆積する粒子の量も一定となるか
ら、高特性で特性均一な大面積超電導膜の形成が可能と
なる。
【0015】
【実施例】
実施例1 図1は、この発明による酸化物超電導膜製造装置の一実
施例を示している。
【0016】図1を参照して、この酸化物超電導膜製造
装置は、レーザ発振装置1と、レーザ入射窓2を有する
薄膜形成炉3とを備える。また、薄膜形成炉3内には、
酸化物超電導体の成分を含むターゲット4と、ターゲッ
ト4に対向するように基板6が配置される。さらに、レ
ーザ入射窓2とターゲット4との間には、レーザ透過性
の板材8が設けられる。レーザ透過性の板材8は、長方
形であり、矢印18の方向へ直線的に移動させることが
できる。
【0017】レーザ発振装置1より発振されたレーザ光
は、レーザ入射窓2を通して、薄膜形成炉3内に設けら
れたターゲット4に照射される。ターゲット4は、酸化
物超電導体の成分を含んでいる。レーザ光が照射される
と、ターゲット4より構成物質の粒子5が飛散し、ター
ゲット4と対向するように配置された基板6に、ターゲ
ット構成物質が堆積する。このとき、ターゲット構成物
質の粒子は、基板6の方向だけでなく、レーザ入射窓2
の方向にも飛散する。レーザ入射窓2の方向に飛散した
粒子7は、レーザ入射窓2に到着する前に、レーザ透過
性の板材8に付着する。この粒子の付着により、ターゲ
ットに照射されるレーザパワーは、一時的に低下する。
しかし、ここでレーザ透過性の板材8を、矢印18の方
向に直線的に移動させることにより、レーザ光が通過す
る部分に清浄な面が現われ、レーザパワーは回復する。
このような板材8の移動が、成膜中繰返される。この板
材8の移動の制御は、タイマによって行なわれてもよい
し、あるいはレーザパワーの低減を感知することにより
行なわれてもよい。
【0018】なお、上記実施例1において、板材8の移
動は、断続的に行なわれるが、往復運動をさせることに
よって成膜中連続的に行なわれるようにしてもよい。
【0019】実施例2 図2は、この発明による酸化物超電導膜製造装置の他の
実施例を示している。
【0020】図2を参照して、この酸化物超電導膜製造
装置は、実施例1と同様に、レーザ発振装置1と、レー
ザ入射窓2を有する薄膜形成炉3とを備え、薄膜形成炉
3内には、ターゲット4と基板6が配置される。さら
に、レーザ入射窓2とターゲット4との間には、レーザ
透過性の板材9が設けられる。レーザ透過性の板材9
は、円盤状であり、矢印19の方向に回転させることが
できる。
【0021】実施例1と同様に、レーザ発振装置1より
発振されたレーザ光はターゲット4に照射され、ターゲ
ット4より構成物質の粒子が、基板6の方向だけでな
く、レーザ入射窓2の方向にも飛散する。レーザ入射窓
2の方向に飛散した粒子7は、レーザ入射窓2に到着す
る前に、レーザ透過性の板材9に付着する。この粒子の
付着により、ターゲットに照射されるレーザパワーは、
一時的に低下する。しかし、ここでレーザ透過性の板材
9を、矢印19の方向に回転させることにより、レーザ
光が通過する部分に清浄な面が現われ、レーザパワーは
回復する。このような板材9の回転が、成膜中断続的に
繰返される。この板材9の回転の制御は、タイマによっ
て行なわれてもよいし、あるいはレーザパワーの低減を
感知することにより行なわれてもよい。
【0022】なお、上記実施例2において、板材9の回
転は、断続的に行なわれるが、成膜中連続的に行なわれ
るようにしてもよい。
【0023】実施例3 図3は、この発明による酸化物超電導膜製造装置の他の
実施例を示している。
【0024】図3を参照して、この酸化物超電導膜製造
装置は、実施例1と同様に、レーザ発振装置1と、レー
ザ入射窓2を有する薄膜形成炉3とを備え、薄膜形成炉
3内には、ターゲット4と基板6が配置される。さら
に、レーザ入射窓2とターゲット4との間には、レーザ
透過性の板材10が設けられる。レーザ透過性の板材1
0は、シート状の石英であり、巻取りサプライ21によ
り矢印20の方向に移動させることができる。
【0025】実施例1と同様に、レーザ発振装置1より
発振されたレーザ光はターゲット4に照射され、ターゲ
ット4より構成物質の粒子が、基板6の方向だけでな
く、レーザ入射窓2の方向にも飛散する。レーザ入射窓
2の方向に飛散した粒子7は、レーザ入射窓2に到着す
る前に、レーザ透過性の板材10に付着する。この粒子
の付着により、ターゲットに照射されるレーザパワー
は、一時的に低下する。しかし、ここでレーザ透過性の
板材10を、巻取りサプライ21により矢印20の方向
に移動させることにより、レーザ光が通過する部分に清
浄な面が現われ、レーザパワーは回復する。このような
板材10の移動が、成膜中断続的に繰返される。この板
材10の移動の制御は、タイマによって行なわれてもよ
いし、あるいはレーザパワーの低減を感知することによ
り行なわれてもよい。
【0026】なお、上記実施例3において、板材10の
移動は、断続的に行なわれるが、成膜中連続的に行なわ
れるようにしてもよい。
【0027】実験例1 上述の実施例のように、レーザ入射窓とターゲットとの
間にレーザ透過性の板材を備えた酸化物超電導膜製造装
置を用いて、成膜中連続的に板材を移動させながら、超
電導テープサンプルの成膜を行なった。
【0028】基板材料としては、可撓性のあるYSZ
(イットリア安定化ジルコニア)のテープを使用し、そ
の温度を700〜750℃とした。ターゲットとして
は、Y1Ba2 Cu3 7 焼結体を用いた。レーザはK
rFを励起ガスに用いた波長248nmのエキシマレー
ザを用い、レーザエネルギーを2.5J/cm2 、レー
ザ周波数を40Hzとした。また、成膜雰囲気は、酸素
200mTorrとした。さらに、成膜中は、テープ基
板を搬送させることにより、連続的に成膜を行なった。
【0029】図5は、このようにして得られた酸化物超
電導膜の、長手方向の特性分布を示す。図5において、
横軸はテープ先頭からの位置および成膜時間の経過を示
し、縦軸はそれぞれ膜厚、77.3KにおけるJc(臨
界電流密度)およびIc(臨界電流)を示している。
【0030】図5から明らかなように、このようなレー
ザ入射窓の汚染を防止する機構を備えた酸化物超電導膜
製造装置を用いて成膜した超電導テープサンプルは、テ
ープ全長にわたって、膜厚、JcおよびIcが安定であ
ることが確認された。
【0031】比較例 比較のために、図4に示すような従来の酸化物超電導膜
製造装置を用いて、超電導テープサンプルの成膜を行な
った。
【0032】その他の成膜条件は、実験例1と同様であ
る。図6は、このようにして得られた酸化物超電導膜
の、長手方向の特性分布を示す。図6において、横軸は
テープ先頭からの位置および成膜時間の経過を示し、縦
軸はそれぞれ膜厚、77.3KにおけるJc(臨界電流
密度)およびIc(臨界電流)を示している。
【0033】図6から明らかなように、このようなレー
ザ入射窓の汚染を防止する機構を有さない従来法によっ
て得られた超電導テープサンプルは、膜厚、Jcおよび
Icが、長手方向にいくにつれて減少していくことが確
認された。
【0034】実施例4 図7は、この発明による酸化物超電導膜製造装置の他の
実施例を示している。
【0035】図7を参照して、この酸化物超電導膜製造
装置は、レーザ発振装置1と、レーザ入射窓2を有する
薄膜形成炉3とを備える。また、薄膜形成炉3内には、
酸化物超電導体の成分を含むターゲット4と、ターゲッ
ト4に対向するように基板6が配置される。さらに、飛
散粒子による発光をとらえるためのカメラ11、とらえ
た光を分光するための分光器13、カメラ11と分光器
13を接続する光ファイバ12、分光器からの入力信号
を増幅するための増幅器15、増幅された信号に基づい
て発光強度が一定となるように制御信号を送るためのコ
ンピュータ16および送られた制御信号に基づき、レー
ザパワーを制御するためのレーザ制御用コンピュータ1
7を備える。
【0036】レーザ発振装置1より発振されたレーザ光
は、レーザ入射窓2を通して、薄膜形成炉3内に設けら
れたターゲット4に照射される。ターゲット4は、酸化
物超電導体の成分を含んでいる。レーザ光が照射される
と、ターゲット4より構成物質の粒子5が飛散し、ター
ゲット4と対向するように配置された基板6に、ターゲ
ット構成物質が堆積する。このとき、ターゲットより飛
散する粒子は、高エネルギーのレーザによって励起さ
れ、ある特定の周波数を持つ光を発する。この発光をカ
メラ11によってとらえ、光ファイバ12で分光器13
に送る。そこで分光された光は、光電素子14により電
気的信号に変えられ、さらにその信号は増幅器15を通
して増幅され、コンピュータ16にそのスペクトルデー
タの信号が送られる。コンピュータ16には予め、成膜
開始時におけるある決められた発光種からの発光強度I
0 が登録されており、I0 =1としたとき送られた発光
強度Iが0.8≦I≦1.2となるように制御するため
の信号をレーザ制御用コンピュータ17に送る。送られ
た信号に基づき、レーザ制御用コンピュータ17では、
印加する電圧を制御して、レーザ発振装置1より発振さ
れるレーザパワーを調節する。
【0037】実験例2 上述の実施例4のように構成される酸化物超電導膜製造
装置を用いて、超電導テープサンプルの成膜を行なっ
た。
【0038】その他の成膜条件は、実験例1と同様であ
る。なお、観察する発光種には、酸化イットリウムを採
用した。
【0039】表1は、このような実施例4のように構成
される装置を用いて成膜を行なった際の、ターゲット飛
散粒子の酸化イットリウムからの発光強度の時間変化を
示している。発光強度は、成膜開始時を1として規格化
している。
【0040】
【表1】
【0041】また、比較のため、図4に示すような従来
の酸化物超電導膜製造装置を用いて成膜を行なった場合
について、同様に、ターゲット飛散粒子の酸化イットリ
ウムからの発光強度の時間変化を、表2に示す。
【0042】
【表2】
【0043】表1および表2より、実施例4のように構
成される酸化物超電導膜製造装置を用いた場合、時間の
経過にかかわらず、酸化イットリウムからの発光強度が
安定していることがわかる。これに対して、従来の酸化
物超電導膜製造装置を用いた場合には、時間が経過する
につれて、酸化イットリウムからの発光強度が小さくな
っていることがわかる。
【0044】さらに、図8は、実施例4のように構成さ
れる酸化物超電導膜製造装置を用いて成膜された酸化物
超電導膜の、長手方向の特性分布を示す。図8におい
て、横軸はテープ先頭からの位置および成膜時間の経過
を示し、縦軸はそれぞれ膜厚、77.3KにおけるJc
(臨界電流密度)およびIc(臨界電流)を示してい
る。
【0045】図8から明らかなように、このような実施
例4のように構成される酸化物超電導膜製造装置を用い
て成膜した超電導テープサンプルは、テープ全長にわた
って、膜厚、JcおよびIcが安定であることが確認さ
れた。
【0046】実施例5 図9は、この発明による酸化物超電導膜製造装置の他の
実施例を示している。
【0047】図9を参照して、この酸化物超電導膜製造
装置は、レーザ発振装置1と、レーザ入射窓2を有する
薄膜形成炉3とを備える。薄膜形成炉3内には、酸化物
超電導体の成分を含むターゲット4と、ターゲット4に
対向するように基板6が配置される。また、レーザ入射
窓2とターゲット4との間には、レーザ透過性の板材8
が設けられる。レーザ透過性の板材8は長方形であり、
矢印18の方向へ直線的に移動させることができる。さ
らに、飛散粒子による発光をとらえるためのカメラ1
1、とらえた光を分光するための分光器13、カメラ1
1と分光器13を接続する光ファイバ12、入力信号を
増幅するための増幅器15、増幅された信号を処理する
ためのスペクトルデータ処理用コンピュータ22、処理
されたスペクトルデータを判断しレーザコントロールコ
ンピュータ24または板材搬送用ドライバ25へ制御信
号を送るためのメインコンピュータ23、送られた制御
信号に基づき、レーザパワーを制御するためのレーザコ
ントロールコンピュータ24および板材を移動させるた
めの板材搬送用ドライバ25を備える。
【0048】このように構成される酸化物超電導膜製造
装置において、レーザパワーを一定にするための自動制
御は、以下のように実行される。なお、この自動制御を
実行するフローチャートを図10に示す。
【0049】レーザ発振装置1より発振されたレーザ光
は、レーザ入射窓2を通して、薄膜形成炉3内に設けら
れたターゲット4に照射される。ターゲット4は、酸化
物超電導体の成分を含んでいる。レーザ光が照射される
と、ターゲット4より構成物質の粒子5が飛散し、ター
ゲット4と対向するように配置された基板6に、ターゲ
ット構成物質が堆積する。このとき、ターゲットより飛
散する粒子は、高エネルギーのレーザによって励起さ
れ、ある特定の周波数を持つ光を発する。この発光をカ
メラ11によってとらえ、光ファイバ12で分光器13
に送る。そこで分光された光は、光電素子14により電
気的信号に変えられ、増幅器15を通して、スペクトル
データ処理用コンピュータ22でそのスペクトルデータ
が処理される。続いて、スペクトルデータは、メインコ
ンピュータ23に送られ、ある発光種からの発光強度I
の判断が行なわれる。すなわち、成膜開始直後の発光強
度I 0 =1としたとき、発光強度Iが0.8≦I≦1.
2の範囲にあるときには、そのままレーザ発振が続けら
れる。I>1.2のときには、スペクトルデータを基
に、レーザコントロールコンピュータ24は、ある決め
られた発光種からの発光強度Iが一定となるようにレー
ザパワーを調節した後、レーザ発振が続けられる。I<
0.8のときには、さらにレーザパワーがMAXである
かどうかの判断が行なわれる。レーザパワーがMAXで
ないときには、I>1.2のときと同様、レーザコント
ロールコンピュータ24は、ある決められた発光種から
の発光強度Iが一定となるようにレーザパワーを調節し
た後、レーザ発振が続けられる。レーザパワーがMAX
であるときには、板材搬送用ドライバ25により、板材
8を直線的に移動させる。これにより、レーザ光が通過
する部分に清浄な面が現われ、レーザパワーが回復した
後、レーザ発振が続けられる。
【0050】なお、上記実施例5において、長方形の板
材を直線的に移動させているが、図2に示すような円盤
状の板材を回転させてもよいし、あるいは図3に示すよ
うなシート状の板材を巻取りサプライにより移動させて
もよい。
【0051】実施例6 図11は、この発明による酸化物超電導膜製造装置の他
の実施例を示している。
【0052】図11を参照して、この酸化物超電導膜製
造装置は、レーザ発振装置1と、レーザ入射窓2を有す
る薄膜形成炉3とを備える。薄膜形成炉3内には、酸化
物超電導体の成分を含むターゲット4と、ターゲット4
に対向するように基板6が配置される。また、レーザ入
射窓2とターゲット4との間には、レーザ透過性の板材
8が設けられる。レーザ透過性の板材8は長方形であ
り、矢印26のように往復運動をさせることができる。
さらに、飛散した粒子による発光をとらえるためのカメ
ラ11、とらえた光を分光するための分光器13、カメ
ラ11と分光器13を接続する光ファイバ12、分光器
からの入力信号を増幅するための増幅器15、増幅され
た信号に基づいて発光強度が一定となるように制御信号
を送るためのコンピュータ16および送られた制御信号
に基づきレーザパワーを制御するためのレーザ制御用コ
ンピュータ17を備える。
【0053】レーザ発振装置1より発振されたレーザ光
は、レーザ入射窓2を通して、薄膜形成炉3内に設けら
れたターゲット4に照射される。ターゲット4は、酸化
物超電導体の成分を含んでいる。レーザ光が照射される
と、ターゲット4より構成物質の粒子5が飛散し、ター
ゲット4と対向するように配置された基板6にターゲッ
ト構成物質が堆積する。このとき、ターゲットより飛散
する粒子は、高エネルギーのレーザによって励起され、
ある特定の周波数を持つ光を発する。この発光をカメラ
11によってとらえ、光ファイバ12で分光器13に送
る。そこで分光された光は、光電素子14により電気的
信号に変えられ、さらにその信号は増幅器15を通して
増幅され、コンピュータ16にそのスペクトルデータの
信号が送られる。コンピュータ16には予め、成膜開始
時におけるある決められた発光種からの発光強度I0
登録されており、I0 =1としたとき送られた発光強度
Iが0.8≦I≦1.2となるように制御するための信
号をレーザ制御用コンピュータ17に送る。送られた信
号に基づき、レーザ制御用コンピュータ17では、印加
する電圧を制御して、レーザ発振装置1より発振される
レーザパワーを調節する。
【0054】一方、レーザ入射窓2の方向に飛散した粒
子7は、レーザ入射窓2に到着する前に、レーザ透過性
の板材8に付着する。しかし、このレーザ透過性の板材
8を、成膜中連続的に矢印26のような往復運動をさせ
ることにより、板材8へ粒子が付着する速度は、往復運
動をさせないときに比べ、かなり遅くなる。
【0055】なお、上記実施例6において、長方形の板
材を直線的に移動させているが、図2に示すような円盤
状の板材を成膜中連続的に移動させてもよいし、あるい
は図3に示すようなシート状の板材を巻取りサプライに
より連続的に移動させてもよい。
【0056】
【発明の効果】このように、この発明によれば、ターゲ
ットに照射されるときのレーザパワーは一定に制御され
ることにより、高特性で特性均一な酸化物超電導膜が得
られる。したがって、この発明は、大面積酸化物超電導
膜の超電導特性の改善に大きな効果がある。
【0057】特に、この発明は、酸化物超電導膜の高速
成膜における高品質化に有効であるから、基板として、
たとえば長尺のテープ基材を用い、そこに連続的に酸化
物超電導膜を成膜することによって得られる酸化物超電
導線材の製造に適用されたとき、特に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従う、酸化物超電導膜製造装置の一例
の模式図である。
【図2】本発明に従う、酸化物超電導膜製造装置の他の
例の模式図である。
【図3】本発明に従う、酸化物超電導膜製造装置の他の
例の模式図である。
【図4】従来の酸化物超電導膜製造装置の一例の模式図
である。
【図5】本発明に従って製造された酸化物超電導膜の長
手方向の特性分布を示す図である。
【図6】従来の方法により製造された酸化物超電導膜の
長手方向の特性分布を示す図である。
【図7】本発明に従う、酸化物超電導膜製造装置の他の
例の模式図である。
【図8】本発明に従って製造された酸化物超電導膜の長
手方向の特性分布を示す図である。
【図9】本発明に従う、酸化物超電導膜製造装置の他の
例の模式図である。
【図10】図9に示した酸化物超電導膜製造装置の動作
を説明するためのフロー図である。
【図11】本発明に従う、酸化物超電導膜製造装置の他
の例の模式図である。
【符号の説明】
1 レーザ発振装置 2 レーザ入射窓 3 薄膜形成炉 4 ターゲット 6 基板 8 レーザ透過性板材 9 レーザ透過性板材 10 レーザ透過性板材 11 カメラ 12 光ファイバ 13 分光器 14 光電素子 15 増幅器 16 コンピュータ 17 レーザ制御用コンピュータ 21 巻取りサプライ 22 スペクトルデータ処理用コンピュータ 23 メインコンピュータ 24 レーザコントロールコンピュータ 25 板材搬送用ドライバ なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 葭田 典之 大阪市此花区島屋一丁目1番3号 住友 電気工業株式会社 大阪製作所内 (72)発明者 原 築志 東京都調布市西つつじケ丘二丁目4番1 号 東京電力株式会社 技術研究所内 (72)発明者 石井 英雄 東京都調布市西つつじケ丘二丁目4番1 号 東京電力株式会社 技術研究所内 (56)参考文献 特開 平4−59606(JP,A) 特開 昭56−35425(JP,A) 特開 平3−291371(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01B 13/00 565 C01G 1/00 C23C 14/46 C30B 23/08 H01B 12/06 ZAA

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザアブレーション法を用いる酸化物
    超電導膜の製造装置であって、 レーザ透過性のレーザ入射窓を有する薄膜形成炉と、 前記薄膜形成炉内に設けられ、酸化物超電導体の成分を
    含むターゲットと、 前記薄膜形成炉外部から前記レーザ入射窓を介して前記
    ターゲットにレーザ光を照射するレーザ光源と、 成膜中にターゲットから飛散されるターゲット飛散粒子
    の特定の発光種からの発光強度を検知する第1の検知手
    段と、 前記第1の検知手段の発光強度検知出力に応答して、前
    記発光種からの発光強度を成膜中一定になるように、前
    記レーザ光源から出力されるレーザパワーを制御する手
    段と、 前記制御手段の制御限界を検知する第2の検知手段と、 前記レーザ入射窓と前記ターゲットとの間に設けられ
    る、移動可能な可動レーザ透過性板材と、 前記第2の検知手段の検知出力に応答して、前記可動レ
    ーザ透過性板材を移動させる手段とを含む、酸化物超電
    導膜製造装置。
JP4203859A 1992-07-30 1992-07-30 酸化物超電導膜製造装置 Expired - Fee Related JP2895683B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4203859A JP2895683B2 (ja) 1992-07-30 1992-07-30 酸化物超電導膜製造装置
US08/097,789 US5489338A (en) 1992-07-30 1993-07-26 Oxide superconducting film manufacturing apparatus
CA002101286A CA2101286C (en) 1992-07-30 1993-07-26 Oxide superconducting film manufacturing apparatus
DE69324415T DE69324415T2 (de) 1992-07-30 1993-07-27 Verfahren zur Abscheidung von dünnen supraleitenden Schichten und Herstellungsapparat
EP93112010A EP0584562B1 (en) 1992-07-30 1993-07-27 Method of depositing of an oxide superconducting thin film and manufacturing apparatus
US08/496,564 US5601649A (en) 1992-07-30 1995-06-29 Oxide superconducting film manufacturing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4203859A JP2895683B2 (ja) 1992-07-30 1992-07-30 酸化物超電導膜製造装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0652741A JPH0652741A (ja) 1994-02-25
JP2895683B2 true JP2895683B2 (ja) 1999-05-24

Family

ID=16480882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4203859A Expired - Fee Related JP2895683B2 (ja) 1992-07-30 1992-07-30 酸化物超電導膜製造装置

Country Status (5)

Country Link
US (2) US5489338A (ja)
EP (1) EP0584562B1 (ja)
JP (1) JP2895683B2 (ja)
CA (1) CA2101286C (ja)
DE (1) DE69324415T2 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3255469B2 (ja) * 1992-11-30 2002-02-12 三菱電機株式会社 レーザ薄膜形成装置
US6376549B1 (en) * 1998-09-17 2002-04-23 Akesis Pharmaceuticals, Inc. Metforimin-containing compositions for the treatment of diabetes
JP4545902B2 (ja) * 2000-08-25 2010-09-15 キヤノン株式会社 成膜方法
GB0026868D0 (en) * 2000-11-03 2000-12-20 Isis Innovation Control of deposition and other processes
US20100221489A1 (en) * 2006-02-23 2010-09-02 Picodeon Ltd Oy Coating on a glass substrate and a coated glass product
JP5225780B2 (ja) * 2008-08-06 2013-07-03 住友電気工業株式会社 薄膜の製造方法および薄膜製造装置
US8500994B2 (en) * 2010-01-07 2013-08-06 Fresenius Medical Care Holdings, Inc. Dialysis systems and methods
KR20140020567A (ko) * 2012-08-09 2014-02-19 삼성디스플레이 주식회사 증착 장치 및 증착 물질의 잔여량 측정 방법
DE102016117633A1 (de) * 2016-09-19 2018-03-22 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Vorrichtung zur Herstellung dreidimensionaler Objekte
US11752558B2 (en) 2021-04-16 2023-09-12 General Electric Company Detecting optical anomalies on optical elements used in an additive manufacturing machine

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4265932A (en) * 1979-08-02 1981-05-05 Hughes Aircraft Company Mobile transparent window apparatus and method for photochemical vapor deposition
US4654226A (en) * 1986-03-03 1987-03-31 The University Of Delaware Apparatus and method for photochemical vapor deposition
US4837044A (en) * 1987-01-23 1989-06-06 Itt Research Institute Rugate optical filter systems
JPH0610356B2 (ja) * 1988-02-18 1994-02-09 松下電器産業株式会社 プラズマ処理装置およびプラズマ温度測定方法
US5017277A (en) * 1988-07-07 1991-05-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Laser sputtering apparatus
GB2231587B (en) * 1989-05-11 1993-07-28 Mitsubishi Electric Corp Thin film vacuum evaporation device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0652741A (ja) 1994-02-25
EP0584562A3 (en) 1994-06-22
DE69324415D1 (de) 1999-05-20
CA2101286A1 (en) 1994-01-31
EP0584562A2 (en) 1994-03-02
US5601649A (en) 1997-02-11
DE69324415T2 (de) 1999-11-25
CA2101286C (en) 1998-05-05
EP0584562B1 (en) 1999-04-14
US5489338A (en) 1996-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2895683B2 (ja) 酸化物超電導膜製造装置
Abiyasa et al. Enhancement of ultraviolet lasing from Ag-coated highly disordered ZnO films by surface-plasmon resonance
Lau et al. Laser action in ZnO nanoneedles selectively grown on silicon and plastic substrates
EP0398374A2 (en) Method of and apparatus for fabricating oxide superconducting wire
WO2003040441A1 (en) Natural superlattice homologous single crystal thin film, method for preparation thereof, and device using said single crystal thin film
KR101756215B1 (ko) 텍스처 에칭에 의해 코팅된 물체를 제조하는 방법
JPH0870144A (ja) 超電導部品の作製方法
JPH05804A (ja) 大面積複合酸化物超電導薄膜の成膜装置
JPH01122905A (ja) 酸化物層を基板上に形成する方法
US5332723A (en) Superconducting thin film with fullerenes and method of making
Akazawa et al. Comparative study of visible and infrared photoluminescence resulting from indirect and direct excitation processes of Er3+ ions doped in ZnO host films
EP1371746B1 (en) Film forming method and film forming device
Ozasa et al. Excitation-wavelength-dependent photoluminescence evolution of CdSe∕ ZnS nanoparticles
JP3017886B2 (ja) 酸化物超電導膜の製造方法
JP2001140059A (ja) レーザー蒸着成膜方法
JPS63273371A (ja) 超電導電気回路の製造方法
KR100194617B1 (ko) 펄스레이저를 사용한 YBa2Cu3O7-X 고온초전도 박막의 증착방법
JPH04212214A (ja) 酸化物超電導薄膜の製造方法
JP2953776B2 (ja) 酸化物超電導体薄膜の製造方法
JPS61183813A (ja) 導電膜の形成方法
JPH0885865A (ja) レーザ蒸着法による薄膜の作製方法
JP2002329669A (ja) 成膜方法および成膜装置ならびに半導体発光装置
KR100302645B1 (ko) 사파이어 기판을 이용한 와이비씨오박막의 형성방법
EP0486055B1 (en) Process for preparing a superconducting thin oxide film
JPH11121448A (ja) Mos特性を発現する極薄シリコン酸化膜の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19990223

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080305

Year of fee payment: 9

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080305

Year of fee payment: 9

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090305

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090305

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100305

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100305

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110305

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees