JPH01220875A - 酸化物超伝導体薄膜の加工方法 - Google Patents
酸化物超伝導体薄膜の加工方法Info
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- JPH01220875A JPH01220875A JP63047716A JP4771688A JPH01220875A JP H01220875 A JPH01220875 A JP H01220875A JP 63047716 A JP63047716 A JP 63047716A JP 4771688 A JP4771688 A JP 4771688A JP H01220875 A JPH01220875 A JP H01220875A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は酸化物超伝導体薄膜の加工方法に関する。
（従来の技術）
超伝導の研究開発は１９７３年Ｎｂ３Ｇｅで超伝導臨界
温度Ｔｃ：２３．２Ｋが達成されてからつい最近まで進
展が見られなかった。しかし１９８６年４月ベドノルツ
、ミューラがＢａ−Ｌａ−Ｃｕ系の物質で酸化物系超伝
導物質を報告（ツァイトシュリフトフユアフィジーク（
ｚ。
温度Ｔｃ：２３．２Ｋが達成されてからつい最近まで進
展が見られなかった。しかし１９８６年４月ベドノルツ
、ミューラがＢａ−Ｌａ−Ｃｕ系の物質で酸化物系超伝
導物質を報告（ツァイトシュリフトフユアフィジーク（
ｚ。
Ｐｈｙｓ、） Ｂ６４１９８６ ｐ、１８９） してか
ら急速に研究開発が活発になり、超伝導臨・昇温度Ｔも
急上昇し、現在では液体窒素温度（７７Ｋ）を超えるよ
うになっている。
ら急速に研究開発が活発になり、超伝導臨・昇温度Ｔも
急上昇し、現在では液体窒素温度（７７Ｋ）を超えるよ
うになっている。
このように急進展した酸化物系高温超伝導体をエレクト
ロニクス分野に応用するためには薄膜化が不可欠である
。現在までに真空蒸着法やスパッタ法を用いて酸化膜超
伝導体膜をマグネシア（ＭｇＯ）やサファイヤ（Ａ１２
０３）基板上に被着し、引き続き酸素雰囲気中で８００
〜１００°Ｃで数時間熱処理することにより液体窒素温
度程度の高い超伝導臨界温度を示す薄膜が得られている
。またこのような高温熱処理はエレクトロニクス分野で
はデバイスへの応用が難しいために、酸素プラズマ処理
（アイニスイージー（ＩＳＥＣ） ８７５Ｈ−２４Ａｕ
ｇ、 １９８７）が研究開発されている。
ロニクス分野に応用するためには薄膜化が不可欠である
。現在までに真空蒸着法やスパッタ法を用いて酸化膜超
伝導体膜をマグネシア（ＭｇＯ）やサファイヤ（Ａ１２
０３）基板上に被着し、引き続き酸素雰囲気中で８００
〜１００°Ｃで数時間熱処理することにより液体窒素温
度程度の高い超伝導臨界温度を示す薄膜が得られている
。またこのような高温熱処理はエレクトロニクス分野で
はデバイスへの応用が難しいために、酸素プラズマ処理
（アイニスイージー（ＩＳＥＣ） ８７５Ｈ−２４Ａｕ
ｇ、 １９８７）が研究開発されている。
（発明が解決しようとする課題）
上記真空蒸着法やスパッタ法を用いた酸化膜超伝導体薄
膜の形成方法では、基板上に全面に形成することは出来
ても微細加工を行なわないと配線技術としては利用でき
なかった。この微細加工技術としてはＨＮＯ３によるウ
ェットエツチングやりアクティブイオンビームエツチン
グ（ＲＩＢＥ）等の方法が行なわれているが、ウェット
エツチングについては酸化物超伝導薄膜に水分が浸透し
、組成変化を生じて特性を低下させるという問題点も生
じていた。
膜の形成方法では、基板上に全面に形成することは出来
ても微細加工を行なわないと配線技術としては利用でき
なかった。この微細加工技術としてはＨＮＯ３によるウ
ェットエツチングやりアクティブイオンビームエツチン
グ（ＲＩＢＥ）等の方法が行なわれているが、ウェット
エツチングについては酸化物超伝導薄膜に水分が浸透し
、組成変化を生じて特性を低下させるという問題点も生
じていた。
またＲＩＢＥについては装置が複雑になるという工程上
の問題点が生じていた。
の問題点が生じていた。
（課題を解決するための手段）
本発明によれば、基板上に作成した酸化物超伝導体の薄
膜上にマスクパターンを形成し、水素雰囲気中あるいは
真空雰囲気中で光照射することにより加熱してマスクが
設けられていない領域の前記酸化物超伝導体の薄膜を非
超伝導化することを特徴とする酸化物超伝導体薄膜の加
工方法が得られる。
膜上にマスクパターンを形成し、水素雰囲気中あるいは
真空雰囲気中で光照射することにより加熱してマスクが
設けられていない領域の前記酸化物超伝導体の薄膜を非
超伝導化することを特徴とする酸化物超伝導体薄膜の加
工方法が得られる。
（作用）
本発明では基板上に全面に形成した酸化物超伝導体の薄
膜上にマスクパターンを形成し水素雰囲気中あるいは真
空雰囲気中で光照射による加熱を行ないマスクが形成さ
れていない領域のみ前記酸化物超伝導体の薄膜を非超伝
導化することができる。
膜上にマスクパターンを形成し水素雰囲気中あるいは真
空雰囲気中で光照射による加熱を行ないマスクが形成さ
れていない領域のみ前記酸化物超伝導体の薄膜を非超伝
導化することができる。
光照射の効果として酸化物超伝導体が加熱されることに
より真空雰囲気中では主に酸素の脱離、水素雰囲気中で
は還元されてＨ２Ｏによる蒸発を生じて、組成変化を起
こし照射領域は超伝導特性を示さなくなる。一方マスク
パターンが形成された領域では酸素の脱離や雰囲気水素
による還元が生じないため組成変化を生じず、超伝導領
域として残る。また本発明による方法は光照射による為
加熱領域が表面領域に限られ、すでに作成されである機
能デバイスに与える影響が少ないのが特徴である。
より真空雰囲気中では主に酸素の脱離、水素雰囲気中で
は還元されてＨ２Ｏによる蒸発を生じて、組成変化を起
こし照射領域は超伝導特性を示さなくなる。一方マスク
パターンが形成された領域では酸素の脱離や雰囲気水素
による還元が生じないため組成変化を生じず、超伝導領
域として残る。また本発明による方法は光照射による為
加熱領域が表面領域に限られ、すでに作成されである機
能デバイスに与える影響が少ないのが特徴である。
（実施例）
次に本発明の実施例を示す。まず、表面に半導体装置が
形感されたＧａＡｓ結晶基板１１をＳｉＯ２等の絶縁材
料で被覆する。次にＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系のターゲット
を用いたスパッタ法により、酸化物超伝導体の構成成分
を有する薄膜１２としてＹＢａ２Ｃｕ３０□に近い組成
を有する薄膜を基板全面に厚さ約０．５１１ｍ被着する
（第１図（ａ））。この時ＧａＡｓ半導体装置中にはす
でにＦＥＴ構造を作成してあり、また電極もすでに形成
しておく。スパッタはアルゴン（Ａｒ）と酸素（０２）
との混合雰囲気中で基板温度は室温〜８００°Ｃの範囲
で半導体装置の構造がくずれない゛温度を選んで行なう
。
形感されたＧａＡｓ結晶基板１１をＳｉＯ２等の絶縁材
料で被覆する。次にＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系のターゲット
を用いたスパッタ法により、酸化物超伝導体の構成成分
を有する薄膜１２としてＹＢａ２Ｃｕ３０□に近い組成
を有する薄膜を基板全面に厚さ約０．５１１ｍ被着する
（第１図（ａ））。この時ＧａＡｓ半導体装置中にはす
でにＦＥＴ構造を作成してあり、また電極もすでに形成
しておく。スパッタはアルゴン（Ａｒ）と酸素（０２）
との混合雰囲気中で基板温度は室温〜８００°Ｃの範囲
で半導体装置の構造がくずれない゛温度を選んで行なう
。
次に酸素雰囲気中、基板温度４００°Ｃで酸素プラズマ
処理を行ない、上記薄膜を超伝導化する（第１図（ｂ）
）。
処理を行ない、上記薄膜を超伝導化する（第１図（ｂ）
）。
次に水素気流中で超伝導体薄膜１３表面にＸｅランプか
らの光を照射する（第１図（ｄ））。この光照射により
超伝導体薄膜を加熱し露出部のみ雰囲気水素と反応させ
ることにより水分を蒸発させ、非超伝導化する。
らの光を照射する（第１図（ｄ））。この光照射により
超伝導体薄膜を加熱し露出部のみ雰囲気水素と反応させ
ることにより水分を蒸発させ、非超伝導化する。
光照射条件は出力パワー５００Ｗ、照射時間１分とした
。５１０２マスクを除去したのち超伝導部は特性を測定
した結果、本加工により特性の低下は認められなかった
。
。５１０２マスクを除去したのち超伝導部は特性を測定
した結果、本加工により特性の低下は認められなかった
。
本実施例では酸化物超伝導膜にスパッタ法により被着し
たＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系薄膜を用いたが、蒸着法やＣＶ
Ｄ法など他の成長法でも可能であり、またＬａ−８ｒ−
Ｃｕ−０系など他の酸化物超伝導体を用いることも可能
である。
たＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系薄膜を用いたが、蒸着法やＣＶ
Ｄ法など他の成長法でも可能であり、またＬａ−８ｒ−
Ｃｕ−０系など他の酸化物超伝導体を用いることも可能
である。
また基板の高温処理等の方法により直接酸化物超伝導薄
膜を形成することにより、酸素プラズマ処理工程を省略
することも可能である。また本実施例ではＸｅランプを
用いたが、レーザ光を用いることも可能である。また本
実施例では水素気流中で光照射を行なったが、真空中で
光照射して酸素の脱離を生じさせてもよい。
膜を形成することにより、酸素プラズマ処理工程を省略
することも可能である。また本実施例ではＸｅランプを
用いたが、レーザ光を用いることも可能である。また本
実施例では水素気流中で光照射を行なったが、真空中で
光照射して酸素の脱離を生じさせてもよい。
（発明の効果）
本発明によれば所望の領域の超伝導性を簡単に失なわせ
ることができるため素子の配線方法等として極めて有効
である。
ることができるため素子の配線方法等として極めて有効
である。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例の工程を示す断
面図である。 図中の番号は以下のものを示す。 １１・・・・・半導体装置が形成されたＧａＡｓ結晶基
板１２．・、・、酸化物超伝導体の構成成分を有する薄
膜１３・・・・・酸化物超伝導薄膜 １４・・・・・非超伝導薄膜 １５・・・・・Ｘｅランプ １６・・・・・非超伝導薄膜
面図である。 図中の番号は以下のものを示す。 １１・・・・・半導体装置が形成されたＧａＡｓ結晶基
板１２．・、・、酸化物超伝導体の構成成分を有する薄
膜１３・・・・・酸化物超伝導薄膜 １４・・・・・非超伝導薄膜 １５・・・・・Ｘｅランプ １６・・・・・非超伝導薄膜
Claims (1)
- 基板上に作成した酸化物超伝導体の薄膜上にマスクパ
ターンを形成し、水素雰囲気中あるいは真空雰囲気中で
光照射することにより加熱してマスクが設けられていな
い領域の前記酸化物超伝導体の薄膜を非超伝導化するこ
とを特徴とする酸化物超伝導体薄膜の加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63047716A JPH01220875A (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 酸化物超伝導体薄膜の加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63047716A JPH01220875A (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 酸化物超伝導体薄膜の加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01220875A true JPH01220875A (ja) | 1989-09-04 |
Family
ID=12783034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63047716A Pending JPH01220875A (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 酸化物超伝導体薄膜の加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01220875A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5556472A (en) * | 1991-12-09 | 1996-09-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd | Film deposition apparatus |
-
1988
- 1988-02-29 JP JP63047716A patent/JPH01220875A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5556472A (en) * | 1991-12-09 | 1996-09-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd | Film deposition apparatus |
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