JP3105014B2 - Superconducting thin film manufacturing method - Google Patents

Superconducting thin film manufacturing method

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JP3105014B2 JP03065984A JP6598491A JP3105014B2 JP 3105014 B2 JP3105014 B2 JP 3105014B2 JP 03065984 A JP03065984 A JP 03065984A JP 6598491 A JP6598491 A JP 6598491A JP 3105014 B2 JP3105014 B2 JP 3105014B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、積層構造の超伝導デバ
イス等に応用することができる超伝導薄膜の製造方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a superconducting thin film applicable to a superconducting device having a laminated structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、我が国における超伝導エレクトロ
ニクスの進歩は目覚ましく、これに伴って転移温度Tc
の高いビスマス系超伝導物質やイットリウム系超伝導物
質が提案されている。ところで、上記超伝導物質を用い
て超伝導デバイスを作製する場合には、例えば、一定の
作動電圧を有し回路動作の安定性に優れたトンネル型接
合が用いられる。このトンネル型接合は、SIS(Sは
超伝導薄膜,Iは絶縁層)から成るサンドイッチ構造と
なっているが、この場合、S層に上記ビスマス系超伝導
物質等を用いると、コヒーレント長が短いことに起因し
て、I層の厚みを1〜1.5nm以下に設定する必要を
生じる。
2. Description of the Related Art In recent years, progress in superconducting electronics in Japan has been remarkable, and the transition temperature Tc
Bismuth-based superconducting materials and yttrium-based superconducting materials having a high content have been proposed. When a superconducting device is manufactured using the above-described superconducting substance, for example, a tunnel junction having a constant operating voltage and excellent circuit operation stability is used. This tunnel junction has a sandwich structure composed of SIS (S is a superconducting thin film and I is an insulating layer). In this case, if the bismuth-based superconducting material or the like is used for the S layer, the coherent length is short. For this reason, it is necessary to set the thickness of the I layer to 1 to 1.5 nm or less.

【0003】そこで、超伝導物質として、Ba0.6
0.4 BiOX という組成から成るコヒーレント長の長い
超伝導物質を用いるようなものが提案されている。この
超伝導物質を用いると、転移温度Tcは若干低くなる
(Tc=約30K)が、I層の厚みを約4nm以下に設
定すればよいので、超伝導デバイスの製造が容易とな
る。上記Ba0.6 0.4 BiOX という組成から成る超
伝導物質の製造方法の一例として、下記の条件でマグネ
トロンスパッタリングと熱処理とを行って作製する方法
が提案されている(NATURE・ VOL338 ・16MARCH 1989 p
241〜p243参照)。 スパッタリング条件 スパッタリングターゲット:Ba1.4 1.4 BiOX 導入ガス:アルゴンガス+酸素ガス(1%程度) 基板温度:400℃ 装置内圧:数Pa 熱処理条件 使用ガス:酸素ガス 温度:500℃
[0003] Therefore, as a superconducting material, Ba 0.6 K
It has been proposed such as using long superconducting substance coherent length having the composition of 0.4 BiO X. When this superconducting material is used, the transition temperature Tc is slightly lowered (Tc = about 30 K), but the thickness of the I layer may be set to about 4 nm or less, so that the superconducting device can be easily manufactured. The Ba 0.6 K 0.4 as an example of a method for manufacturing a superconducting material having the composition of BiO X, a method of producing by performing a heat treatment and magnetron sputtering has been proposed under the following conditions (NATURE · VOL338 · 16MARCH 1989 p
241-p243). Sputtering conditions sputtering target: Ba 1.4 K 1.4 BiO X introduced gas: argon gas + oxygen gas (about 1%) substrate temperature: 400 ° C. apparatus pressure: several Pa heat treatment conditions used gas: Oxygen gas temperature: 500 ° C.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法では、以下に示すような課題を有している。スパ
ッタリング中の酸素ガスの量が少ない等の理由に起因し
て、成膜時にはスパッタリング薄膜が超伝導状態になっ
ていない。したがって、上記の如くスパッタリング終了
後に、熱処理を行って超伝導状態にしている。ところ
が、このような方法で超伝導状態にすると、超伝導薄膜
の表面が凹凸になる。したがって、良質な超伝導薄膜を
得ることができない。この結果、超伝導薄膜上に絶縁層
と超伝導薄膜とを形成したSIS構造の超伝導デバイス
の性能が低下する。装置内ガス圧が低いため、成膜速
度が速くなって、膜厚の制御が困難となる。このため、
生産性に劣る。装置内ガス圧が低くなる等の理由に起
因して、プラズマ中のイオンの平均自由行程が大きくな
り、基板上で再スパッタが発生する。このため、スパッ
タリングターゲットの組成変動が大きくなって、化学量
論比に近いスパッタリングターゲットを用いることがで
きないため、やはり生産性に劣る。加えて、スパッタリ
ング薄膜がダメージを受けるため、良質な超伝導薄膜を
得ることができない。上記の如く熱処理工程が不可欠
であるため、工程が複雑となって、やはり生産性に劣
る。
However, the above method has the following problems. Due to the reason that the amount of oxygen gas during sputtering is small, the sputtered thin film is not in a superconducting state at the time of film formation. Therefore, after the completion of the sputtering as described above, heat treatment is performed to bring the superconducting state. However, when the superconducting state is obtained by such a method, the surface of the superconducting thin film becomes uneven. Therefore, a high-quality superconducting thin film cannot be obtained. As a result, the performance of the superconducting device having the SIS structure in which the insulating layer and the superconducting thin film are formed on the superconducting thin film is reduced. Since the gas pressure in the apparatus is low, the film forming speed is increased, and it is difficult to control the film thickness. For this reason,
Poor productivity. For example, the mean free path of the ions in the plasma increases due to the reason that the gas pressure in the apparatus decreases, and resputtering occurs on the substrate. Therefore, the composition of the sputtering target greatly fluctuates, and a sputtering target having a stoichiometric ratio cannot be used. In addition, since the sputtering thin film is damaged, a high quality superconducting thin film cannot be obtained. Since the heat treatment step is indispensable as described above, the step becomes complicated and the productivity is also poor.

【0005】本発明は係る現状を考慮してなされたもの
であって、生産性を向上しつつ良質な超伝導薄膜を得る
ことができる超伝導薄膜の製造方法の提供を目的として
いる。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a superconducting thin film capable of obtaining a high-quality superconducting thin film while improving productivity.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、アルゴンガスと酸素ガスとを装置内に導入
した後、B1-xxBiO3(0.2<X<0.5)と
いう組成から成る超伝導薄膜を、スパッタリング法を用
いて基板上に作成する超伝導薄膜の製造方法において、
超伝導薄膜作成時における前記酸素ガスの量が、全ガス
量に対して20〜80%となり、且つ両ガス導入時の装
置内ガス圧が40〜120Paとなるように設定すると
共に、超伝導薄膜作成時の基板温度が300℃〜500
℃となる設定条件のスパッタリング法で超伝導薄膜を作
成することを特徴とする。
According to the present invention, in order to achieve the above object, Ba 1 -x K x BiO 3 (0.2 <X <) after introducing argon gas and oxygen gas into the apparatus. the superconducting thin film having the composition of 0.5), use the sputtering method
In the method of manufacturing a superconducting thin film to be created on a substrate,
With the amount of the oxygen gas during creation superconducting thin film, it becomes 20-80% on the total gas volume, and device gas pressure during both the gas introduction is set to be a 40~120Pa, superconducting thin film The substrate temperature at the time of fabrication is 300 ° C to 500
The method is characterized in that a superconducting thin film is formed by a sputtering method under a set condition of ℃ .

【0007】[0007]

【作用】上記の方法で作製すれば、以下の作用が実現さ
れる。スパッタリング中の酸素ガスの量が多いので、
スパッタリング時に超伝導薄膜が形成される。したがっ
て、スパッタリング終了後の熱処理工程が不要となるの
で、超伝導薄膜の表面が平滑になる。この結果、超伝導
薄膜上に滑らかなI層を形成することが可能となる。
The following operations are realized by the above-described method. Because the amount of oxygen gas during sputtering is large,
A superconducting thin film is formed during sputtering. Therefore, a heat treatment step after the end of sputtering is not required, and the surface of the superconducting thin film becomes smooth. As a result, a smooth I layer can be formed on the superconducting thin film.

【0008】尚、酸素ガスの量を余り少なくすると上記
作用を得ることができない一方、酸素ガスの量が余り多
いとプラズマの形成が困難になる。したがって、酸素ガ
スの量は、前記の如く全ガス量に対して20〜80%と
なるように設定する必要がある。装置内ガス圧が高い
ため、成膜速度が遅くなって、膜厚を容易に制御するこ
とができる。
When the amount of oxygen gas is too small, the above effect cannot be obtained. On the other hand, when the amount of oxygen gas is too large, it becomes difficult to form plasma. Therefore, it is necessary to set the amount of oxygen gas to be 20 to 80% of the total gas amount as described above. Since the gas pressure in the apparatus is high, the film forming speed is slow, and the film thickness can be easily controlled.

【0009】尚、装置内ガス圧が余り低くすると上記作
用を得ることができず且つ転移温度Tcの低下とスパッ
タリングターゲットの組成変動とを招来する一方、装置
内ガス圧が余り高いと成膜速度が著しく遅くなる。した
がって、装置内ガス圧は、前記の如く40〜120Pa
となるように設定する必要がある。装置内ガス圧が高
くなる等の理由に起因して、プラズマ中のイオンの平均
自由行程が小さくなって、基板上での再スパッタを抑制
できる。したがって、スパッタリングターゲットの組成
変動が小さくなって、化学量論比に近いスパッタリング
ターゲットを用いることができる。加えて、再スパッタ
が抑制されることにより、スパッタリング薄膜のダメー
ジが小さくなる。熱処理工程が不要となるため、工程
が簡素化する。粉末ターゲットを用いることができる
ので、スパッタリングターゲットの成分調整を厳密に行
うことができる。
If the gas pressure in the apparatus is too low, the above effect cannot be obtained, and the transition temperature Tc decreases and the composition of the sputtering target fluctuates. Is significantly slower. Therefore, the gas pressure in the apparatus is 40 to 120 Pa as described above.
It is necessary to set so that. Due to reasons such as an increase in the gas pressure in the apparatus, the mean free path of ions in the plasma is reduced, and re-sputtering on the substrate can be suppressed. Accordingly, the variation in the composition of the sputtering target is small, and a sputtering target having a close stoichiometric ratio can be used. In addition, by suppressing re-sputtering, damage to the sputtered thin film is reduced. Since a heat treatment step is not required, the step is simplified. Since a powder target can be used, the components of the sputtering target can be strictly adjusted.

【0010】[0010]

【実施例】本発明の一実施例を、図1〜図8に基づい
て、以下に説明する。図1は本発明の製造方法により作
成した超伝導薄膜を用いた超伝導デバイスの一例を示す
断面図であり、SrTiO3 から成る基板上1に、SI
S(Sは超伝導薄膜,Iは絶縁層)から成るサンドイッ
チ構造の本体部2が形成された構造となっている。上記
S層3a・3bは厚み約1000Åであって、Ba0.6
0.4 BiO3 から構成される。一方、上記I層4は厚
み約4nmであって、MgOから構成される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Figure 1 is a sectional view showing an example of a superconducting device using a superconducting thin film produced by the production method of the present invention, the substrate 1 made of SrTiO 3, SI
It has a structure in which a main body portion 2 of a sandwich structure made of S (S is a superconducting thin film, I is an insulating layer) is formed. Each of the S layers 3a and 3b has a thickness of about 1000 ° and a thickness of Ba 0.6
It is composed of K 0.4 BiO 3 . On the other hand, the I layer 4 has a thickness of about 4 nm and is made of MgO.

【0011】ここで、上記構造の超伝導デバイスを、以
下のようにして作製した。先ず、基板1をエチルアルコ
ール中で超音波洗浄した後、煮沸,乾燥させる。次に、
この洗浄された基板1を、スパッタリングターゲットが
装着されたrf−マグネトロンスパッタ装置内に取り付
けた後、装置内圧が10-4〜10-6Paとなるまで真空
引きを行う。次いで、装置内に、ArガスとO2 ガスと
を導入する。この際、ArガスとO2 ガスと比は50:
50に、且つ装置内ガス圧は80Paとなるように設定
した。この後、装置内の正負極間に50〜150Wの放
電電力を印加することによって装置内にプラズマを発生
させた後、装置内の加熱装置により基板1を300℃〜
500℃に加熱する。しかる後、0.5〜2時間プレス
パッタを行った後、装置内のシャッタを開成して本スパ
ッタを開始する。これにより、S層3aの形成が開始さ
れる。この際、成膜速度は、500Å/hrであるの
で、約2時間本スパッタを行う。本スパッタ終了後、上
記シャッタを閉成し更にプラズマを消灯させる。この
後、Arガスの導入を中止すると共に、O2 ガスの導入
状態を維持する。これにより、基板1がO2 ガス雰囲気
で冷却されることになる。
Here, a superconducting device having the above structure was manufactured as follows. First, the substrate 1 is ultrasonically cleaned in ethyl alcohol, and then boiled and dried. next,
After the washed substrate 1 is mounted in an rf-magnetron sputtering apparatus equipped with a sputtering target, vacuum evacuation is performed until the internal pressure of the apparatus becomes 10 -4 to 10 -6 Pa. Next, Ar gas and O 2 gas are introduced into the apparatus. At this time, the ratio of Ar gas to O 2 gas is 50:
It was set to 50 and the gas pressure in the apparatus was set to 80 Pa. Thereafter, plasma is generated in the device by applying a discharge power of 50 to 150 W between the positive and negative electrodes in the device, and then the substrate 1 is heated to 300 ° C. by a heating device in the device.
Heat to 500 ° C. Then, after performing pre-sputtering for 0.5 to 2 hours, the shutter in the apparatus is opened to start main sputtering. Thus, the formation of the S layer 3a is started. At this time, since the film formation rate is 500 ° / hr, the main sputtering is performed for about 2 hours. After the main sputtering, the shutter is closed and the plasma is turned off. Thereafter, the introduction of the Ar gas is stopped, and the introduction state of the O 2 gas is maintained. Thus, the substrate 1 is cooled in the O 2 gas atmosphere.

【0012】次いで、上記S層3a上に、スパッタリン
グ法或いは蒸着法により、MgO膜(厚さ4nm)を形
成してI層4を形成した後、上記と同様の方法でI層3
bを形成する。尚、上記スパッタリングターゲットは、
バリウム化合物〔例えば、BaCO3 ,BaO,Ba
(NO)2 〕、カリウム化合物〔例えば、K2 CO3
KNO3 〕、ビスマス化合物〔例えば、Bi2 3 〕を
所定の割合で混合した後、チッソガス雰囲気(600〜
700℃)で2〜5時間、酸素ガス雰囲気(400〜5
00℃)で2〜5時間焼成し、更に1〜3ton の圧力で
プレスすることによって作製した。 〔実験1〕上記S層3のX線回折法により調べたので、
その結果を図2に示す。
Then, an MgO film (4 nm thick) is formed on the S layer 3a by sputtering or vapor deposition to form an I layer 4, and then the I layer 3 is formed in the same manner as described above.
b is formed. The sputtering target is
Barium compounds [for example, BaCO 3 , BaO, Ba
(NO) 2 ], a potassium compound [eg, K 2 CO 3 ,
KNO 3 ] and a bismuth compound [for example, Bi 2 O 3 ] are mixed at a predetermined ratio, and then mixed in a nitrogen gas atmosphere (600 to
700 ° C.) for 2 to 5 hours in an oxygen gas atmosphere (400 to 5
(00 ° C.) for 2 to 5 hours, and then pressed at a pressure of 1 to 3 tons. [Experiment 1] Since the S layer 3 was examined by the X-ray diffraction method,
The result is shown in FIG.

【0013】図2から明らかなように、S層3は略完全
に(110)方向を向いていることが確認された。ま
た、ピークの幅は単結晶構造の基板と近似している。こ
のことから、S層3の膜質が良好であることが窺える。
また、RHEED法によって得られた写真により、S層
3はエピタキシャル成長していることを確認した。 〔実験2〕上記S層3の温度と抵抗との関係を調べたの
で、その結果を図3に示す。
As is clear from FIG. 2, it was confirmed that the S layer 3 was oriented almost completely in the (110) direction. The width of the peak is similar to that of a substrate having a single crystal structure. This indicates that the film quality of the S layer 3 is good.
Further, from the photograph obtained by the RHEED method, it was confirmed that the S layer 3 was epitaxially grown. [Experiment 2] The relationship between the temperature and the resistance of the S layer 3 was examined, and the results are shown in FIG.

【0014】図3から明らかなように、S層3は16K
以下で超伝導状態になっていることが確認される。 〔実験3〕装置内ガス圧と転移温度Tcとの関係を調べ
たので、その結果を図4に示す。図4から明らかなよう
に、装置内ガス圧が40Pa以下になると転移温度Tc
が10K以下となることが確認された。したがって、装
置内ガス圧は40Pa以上に設定する必要がある。 〔実験4〕装置内ガス圧とスパッタリングターゲットの
組成変化との関係を調べたので、その結果を図5に示
す。尚、図5における黒丸は超伝導薄膜の組成であり、
白丸は所定の装置内ガス圧の場合のスパッタリングター
ゲットの組成である。
As is apparent from FIG. 3, the S layer 3 has a thickness of 16K.
It is confirmed below that the material is in a superconducting state. [Experiment 3] The relationship between the gas pressure in the apparatus and the transition temperature Tc was examined, and the results are shown in FIG. As is clear from FIG. 4, when the gas pressure in the apparatus becomes 40 Pa or less, the transition temperature Tc
Was 10K or less. Therefore, the gas pressure in the apparatus needs to be set to 40 Pa or more. [Experiment 4] The relationship between the gas pressure in the apparatus and the change in the composition of the sputtering target was examined, and the results are shown in FIG. The black circles in FIG. 5 indicate the composition of the superconducting thin film,
Open circles indicate the composition of the sputtering target when the gas pressure in the apparatus is predetermined.

【0015】図5より明らかなように、装置内ガス圧が
40Pa以下になるとスパッタリングターゲットと超伝
導薄膜の組成とが著しく掛け離れることが確認された。
したがって、装置内ガス圧は40Pa以上に設定する必
要がある。 〔実験5〕装置内ガス圧と成膜速度との関係を調べたの
で、その結果を図6に示す。
As is apparent from FIG. 5, it was confirmed that when the gas pressure in the apparatus became 40 Pa or less, the composition of the sputtering target and the composition of the superconducting thin film were significantly different from each other.
Therefore, the gas pressure in the apparatus needs to be set to 40 Pa or more. [Experiment 5] The relationship between the gas pressure in the apparatus and the film formation rate was examined, and the results are shown in FIG.

【0016】図6から明らかなように、装置内ガス圧が
120Pa以上になれば成膜速度が約0.5nm/mi
n以下となることが確認された。したがって、装置内ガ
ス圧は120Pa以下に設定する必要がある。 〔実験3〜5のまとめ〕 上記実験3及び実験4より、転移温度Tc及びスパッタ
リングターゲットの組成の面から考察すれば、装置内ガ
ス圧は40Pa以上に設定する必要がある。一方、上記
実験5より、成膜速度の面から考察すれば、装置内ガス
圧は120Pa以下に設定する必要がある。したがっ
て、これらのことを考慮すると、装置内ガス圧は40P
a以上120Pa以下に設定することを要する。 〔実験6〕 O2 ガス濃度と超伝導薄膜の転移温度Tcとの関係を調
べたので、その結果を図7に示す。
As is apparent from FIG. 6, when the gas pressure in the apparatus becomes 120 Pa or more, the film forming rate becomes about 0.5 nm / mi.
It was confirmed that the value was n or less. Therefore, the gas pressure in the apparatus needs to be set to 120 Pa or less. [Summary of Experiments 3 to 5] From the above Experiments 3 and 4, when considering the transition temperature Tc and the composition of the sputtering target, the gas pressure in the apparatus needs to be set to 40 Pa or more. On the other hand, from the above Experiment 5, it is necessary to set the gas pressure in the apparatus to 120 Pa or less from the viewpoint of the deposition rate. Therefore, taking these facts into consideration, the gas pressure in the apparatus is 40P
It is necessary to set the pressure to not less than a and not more than 120 Pa. [Experiment 6] The relationship between the O 2 gas concentration and the transition temperature Tc of the superconducting thin film was examined, and the results are shown in FIG.

【0017】図7から明らかなように、O2 ガス濃度が
20%未満では超伝導薄膜の転移温度Tcが低下してい
ることが確認された。したがって、O2 ガス濃度は20
%以上に設定する必要がある。 〔実験7〕 O2 ガス濃度とプラズマの発生具合との関係を調べたの
で、その結果を図8に示す。
As is apparent from FIG. 7, it was confirmed that when the O 2 gas concentration was less than 20%, the transition temperature Tc of the superconducting thin film was lowered. Therefore, the O 2 gas concentration is 20
% Must be set. [Experiment 7] The relationship between the O 2 gas concentration and the degree of plasma generation was examined, and the results are shown in FIG.

【0018】図8から明らかなように、O2 ガス濃度が
80%を超えるとプラズマが発生していないことが確認
された。したがって、O2 ガス濃度は80%以下に設定
する必要がある。 〔実験6と実験7とのまとめ〕 上記実験6より、超伝導薄膜の転移温度Tcの面から考
察すれば、O2 ガス濃度は20%以上に設定する必要が
ある一方、上記実験7より、プラズマの発生具合の面か
ら考察すれば、O2 ガス濃度は80%以下に設定する必
要がある。したがって、両者を考慮すると、O2 ガス濃
度は20%以上80%以下に設定することを要する。
As is apparent from FIG. 8, it was confirmed that no plasma was generated when the O 2 gas concentration exceeded 80%. Therefore, the O 2 gas concentration needs to be set to 80% or less. [Summary of Experiments 6 and 7] From the above Experiment 6, when considering the transition temperature Tc of the superconducting thin film, the O 2 gas concentration needs to be set to 20% or more. Considering the degree of plasma generation, the O 2 gas concentration needs to be set to 80% or less. Therefore, in consideration of both, it is necessary to set the O 2 gas concentration to 20% or more and 80% or less.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
パッタリング終了後の熱処理が不要となるので、超伝導
薄膜の表面が平滑になって、良質な超伝導薄膜を得るこ
とができると共に、工程が簡素化するので、生産性が向
上する。また、成膜速度が遅くなって、膜厚を容易に制
御することができ、且つ化学量論比に近いスパッタリン
グターゲットを用いることができるので、生産性が向上
する。
As described above, according to the present invention, no heat treatment is required after the end of sputtering, so that the surface of the superconducting thin film becomes smooth, and a good quality superconducting thin film can be obtained. Since the process is simplified, productivity is improved. Further, the film formation rate is reduced, the film thickness can be easily controlled, and a sputtering target having a close stoichiometric ratio can be used, so that productivity is improved.

【0020】加えて、再スパッタが抑制されることによ
りスパッタリング薄膜のダメージが小さくなると共に、
粉末ターゲットを用いることにより、スパッタリングタ
ーゲットの成分調整を厳密に行うことができる。この結
果、良質な超伝導薄膜を得ることができる。以上のこと
から、生産性を向上しつつ、良質な超伝導薄膜を得るこ
とができるので、SIS構造の超伝導デバイスのコスト
低減を図りつつ、性能を飛躍的に向上させることができ
るという効果を奏する。
In addition, by suppressing re-sputtering, damage to the sputtered thin film is reduced, and
By using the powder target, the components of the sputtering target can be strictly adjusted. As a result, a high-quality superconducting thin film can be obtained. From the above, it is possible to obtain a high-quality superconducting thin film while improving the productivity, so that the performance can be dramatically improved while reducing the cost of the superconducting device having the SIS structure. Play.

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

【図1】本発明の製造方法により作成した超伝導薄膜
(S層)を用いた超伝導デバイスの一例を示す断面図で
ある。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a superconducting device using a superconducting thin film (S layer) produced by a manufacturing method of the present invention.

【図2】S層のX線回折パターンを示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing an X-ray diffraction pattern of an S layer.

【図3】S層の温度と抵抗との関係を示すグラフであ
る。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between temperature and resistance of an S layer.

【図4】装置内ガス圧と転移温度Tcとの関係を示すグ
ラフである。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a gas pressure in the apparatus and a transition temperature Tc.

【図5】装置内ガス圧とスパッタリングターゲットの組
成変化との関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a gas pressure in the apparatus and a composition change of a sputtering target.

【図6】装置内ガス圧と成膜速度との関係を示すグラフ
である。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the gas pressure in the apparatus and the film forming speed.

【図7】O2 ガス濃度と超伝導薄膜の転移温度Tcとの
関係を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing a relationship between an O 2 gas concentration and a transition temperature Tc of a superconducting thin film.

【図8】O2 ガス濃度とプラズマの発生具合との関係を
示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the O 2 gas concentration and the degree of plasma generation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 本体部 3a S層 3b S層 4 I層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Main part 3a S layer 3b S layer 4 I layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI // H01B 12/06 ZAA H01B 12/06 ZAA (72)発明者 高 橋 和 彦 守口市京阪本通2丁目18番地 三洋電機 株式会社内 (72)発明者 善 里 順 信 守口市京阪本通2丁目18番地 三洋電機 株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−164727(JP,A) 特開 平2−92808(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C01G 29/00 ZAA C01G 1/00 ZAA C04B 41/87 C23C 14/08 ZAA H01B 13/00 565 H01B 12/06 ZAA ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI // H01B 12/06 ZAA H01B 12/06 ZAA (72) Inventor Kazuhiko Takahashi 2-18-18 Keihanhondori Moriguchi City SANYO Electric Co., Ltd. (72) Inventor Junnobu Yoshizato 2-18-18 Keihanhondori, Moriguchi-shi Sanyo Electric Co., Ltd. (56) References JP-A-1-164727 (JP, A) JP-A-2-92808 (JP) , A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C01G 29/00 ZAA C01G 1/00 ZAA C04B 41/87 C23C 14/08 ZAA H01B 13/00 565 H01B 12/06 ZAA

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 アルゴンガスと酸素ガスとを装置内に導
入した後、B1-xxBiO3(0.2<X<0.5)
という組成から成る超伝導薄膜を、スパッタリング法を
用いて基板上に作成する超伝導薄膜の製造方法におい
て、 超伝導薄膜作成時における前記酸素ガスの量が、全ガス
量に対して20〜80%となり、且つ両ガス導入時の装
置内ガス圧が40〜120Paとなるように設定すると
共に、超伝導薄膜作成時の基板温度が300℃〜500
℃となる設定条件のスパッタリング法で超伝導薄膜を作
成することを特徴とする超伝導薄膜の製造方法。
After introducing an argon gas and an oxygen gas into an apparatus, Ba 1 -x K x BiO 3 (0.2 <X <0.5)
A superconducting thin film consisting of
In the method of manufacturing a superconducting thin film formed on a substrate by using the method, the amount of the oxygen gas at the time of forming the superconducting thin film is 20 to 80% of the total gas amount, and the gas pressure in the apparatus when both gases are introduced. Is set to be 40 to 120 Pa, and the substrate temperature at the time of forming the superconducting thin film is 300 ° C. to 500 ° C.
A method for producing a superconducting thin film, comprising forming a superconducting thin film by a sputtering method under a set condition of ℃ .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH05114815A (en) * 1991-10-21 1993-05-07 Yagi Antenna Co Ltd Multiple satellite reception antenna
JPH0585110U (en) * 1992-04-14 1993-11-16 デイエツクスアンテナ株式会社 Multiple satellite selective reception antenna

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