JPH01230275A - 超電導薄膜の形成法 - Google Patents
超電導薄膜の形成法Info
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- JPH01230275A JPH01230275A JP63056809A JP5680988A JPH01230275A JP H01230275 A JPH01230275 A JP H01230275A JP 63056809 A JP63056809 A JP 63056809A JP 5680988 A JP5680988 A JP 5680988A JP H01230275 A JPH01230275 A JP H01230275A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/01—Manufacture or treatment
- H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
- H10N60/0661—After-treatment, e.g. patterning
- H10N60/0688—Etching
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、焼鈍工程を必要とすることなく、したがっ
て表面平滑性が要求されるＬＳＩの配線用薄膜やジョセ
フソン素子用薄膜などとして適用することができる超電
導薄膜の形成法に関するものである。
て表面平滑性が要求されるＬＳＩの配線用薄膜やジョセ
フソン素子用薄膜などとして適用することができる超電
導薄膜の形成法に関するものである。
従来、超電導薄膜が、例えばＹを含む希土類元素とアル
カリ土類金属とＣｕの酸化物を主体とする超電導セラミ
ックスをターゲツト材として用い、スパッタリング法や
物理蒸着法により基体表面に薄膜を蒸着形成し、この薄
膜には、その最表面部に超電導特性を阻害する変質層が
存在するので、これを改質する目的で、これに酸素含有
雰囲気中、７００〜９５０℃の範囲内の所定温度に所定
時間（通常１時間）保持の条件で焼鈍を施すことによっ
て形成されていることは良く知られるところである。
カリ土類金属とＣｕの酸化物を主体とする超電導セラミ
ックスをターゲツト材として用い、スパッタリング法や
物理蒸着法により基体表面に薄膜を蒸着形成し、この薄
膜には、その最表面部に超電導特性を阻害する変質層が
存在するので、これを改質する目的で、これに酸素含有
雰囲気中、７００〜９５０℃の範囲内の所定温度に所定
時間（通常１時間）保持の条件で焼鈍を施すことによっ
て形成されていることは良く知られるところである。
しかし、上記の従来法によって形成された超電導薄膜に
おいては、薄膜が焼鈍時に高温の酸素含有雰囲気にさら
されるために表面が荒れ、表面平滑性を要求される上記
のＬＳＩ配線やジョセフソン素子などの薄膜として適用
することができないばかりでなく、焼鈍時に薄膜に割れ
も発生し品く、この結果生産歩留が低く、コスト高の原
因ともなっているのが現状である。
おいては、薄膜が焼鈍時に高温の酸素含有雰囲気にさら
されるために表面が荒れ、表面平滑性を要求される上記
のＬＳＩ配線やジョセフソン素子などの薄膜として適用
することができないばかりでなく、焼鈍時に薄膜に割れ
も発生し品く、この結果生産歩留が低く、コスト高の原
因ともなっているのが現状である。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、表面を
荒らし、割れ発生の原因となっている焼鈍工程を必要と
することなく超電導薄膜を形成すべく研究を行なった結
果、スパッタリング法や物理蒸着法によって形成された
超電導薄膜の表面に、直接イオンミリングを施すと、そ
の最表面部に存在する変質層が完全に除去されるように
なるので焼鈍の必要がなくなり、したがって薄膜に表面
荒れや割れが発生することがなくなり、さらに−段と表
面平滑性が向上するようになって、ＬＳＩ配線やジョセ
フソン素子などの薄膜として適用することができるよう
になるという知見を得たのである。
荒らし、割れ発生の原因となっている焼鈍工程を必要と
することなく超電導薄膜を形成すべく研究を行なった結
果、スパッタリング法や物理蒸着法によって形成された
超電導薄膜の表面に、直接イオンミリングを施すと、そ
の最表面部に存在する変質層が完全に除去されるように
なるので焼鈍の必要がなくなり、したがって薄膜に表面
荒れや割れが発生することがなくなり、さらに−段と表
面平滑性が向上するようになって、ＬＳＩ配線やジョセ
フソン素子などの薄膜として適用することができるよう
になるという知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、基体の表面にスパッタリング法または物理蒸着法に
より蒸若された超電導薄膜の表面にイオンミリングを施
すことによって、変質層の除去と表面平滑化をはかる超
電導薄膜の形成法に特徴を有するものである。
て、基体の表面にスパッタリング法または物理蒸着法に
より蒸若された超電導薄膜の表面にイオンミリングを施
すことによって、変質層の除去と表面平滑化をはかる超
電導薄膜の形成法に特徴を有するものである。
また、この発明の方法におけるイオンミリングは、例え
ば第１図に概略説明図で示されるイオンミリング装置を
用いて行なうことができる。
ば第１図に概略説明図で示されるイオンミリング装置を
用いて行なうことができる。
すなわち、図示されるように、蒸着薄膜が形成された基
体２を基体ホルダ１にて装置の一方側に対面支持し、装
置の他方側をイオン源とし、このイオン源では、ガス３
（ガスの種類に特に制限はないが、Ａｒ、Ｘｅ、Ｈｅ、
Ｎｅ、Ｋｒ、あるいは０２などのガスが一般的である）
をプラズマ室６に導入し、ここでフィラメント５と磁場
発生用永久磁石４によりイオン化し、このガスイオンを
引出電極７によりプラズマ室６から引き出し、これを加
速した状態で上記基体２上の薄膜に照射することによっ
て前記薄膜はイオンミリングされ、変質層の除去と表面
平滑化がなされるようになるものです。
体２を基体ホルダ１にて装置の一方側に対面支持し、装
置の他方側をイオン源とし、このイオン源では、ガス３
（ガスの種類に特に制限はないが、Ａｒ、Ｘｅ、Ｈｅ、
Ｎｅ、Ｋｒ、あるいは０２などのガスが一般的である）
をプラズマ室６に導入し、ここでフィラメント５と磁場
発生用永久磁石４によりイオン化し、このガスイオンを
引出電極７によりプラズマ室６から引き出し、これを加
速した状態で上記基体２上の薄膜に照射することによっ
て前記薄膜はイオンミリングされ、変質層の除去と表面
平滑化がなされるようになるものです。
つぎに、この発明の方法を実施例により具体的に説明す
る。
る。
それぞれ第１表に示される組成を有する超電導セラミッ
クスのターゲツト材を用い、スパッタリング法にて、 高周波電カニ ２００ Ｗ。
クスのターゲツト材を用い、スパッタリング法にて、 高周波電カニ ２００ Ｗ。
雰囲気圧カニ ５ Ｘ １Ｏ−３Ｌｏｒｒ、Ａ ｒ ／
０２ ：容量化で３／１１ターゲツト材と基板間の距
離： ９０ｍｍ。
０２ ：容量化で３／１１ターゲツト材と基板間の距
離： ９０ｍｍ。
基 板＋ １０ｍｍ Ｘ １０ｍｍの平面寸法を有
するＭｇＯ単結晶 基板温度−６５０℃ 反応時間＝１０時間、 の条件で膜厚：２μｍの超電導薄膜を形成し、ついで、
この超電導薄膜に、第１図に示されるイオンミリング装
置を用い、 イオン化電圧：ｅｏｏｖ。
するＭｇＯ単結晶 基板温度−６５０℃ 反応時間＝１０時間、 の条件で膜厚：２μｍの超電導薄膜を形成し、ついで、
この超電導薄膜に、第１図に示されるイオンミリング装
置を用い、 イオン化電圧：ｅｏｏｖ。
ビーム電流密度： ７８０ ｍＡ／ｃｄ反応時 間二３
時間 の条件でＡ「イオンの照射によるイオンミリングを行な
うことによって本発明法１〜５を実施し、また、上記の
超電導薄膜に対して、酸素ガス気流中、温度：９１０”
Ｃに１時間保持の条件で焼鈍を施すことによって従来法
１〜５をそれぞれ実施した。
時間 の条件でＡ「イオンの照射によるイオンミリングを行な
うことによって本発明法１〜５を実施し、また、上記の
超電導薄膜に対して、酸素ガス気流中、温度：９１０”
Ｃに１時間保持の条件で焼鈍を施すことによって従来法
１〜５をそれぞれ実施した。
ついで、この結果の超電導薄膜について、表面粗さを測
定し、割れ発生の育無を観察し、さらに臨界電流値（Ｊ
ｅ）と臨界温度（Ｔｃ）を測定し、第１表に示した。
定し、割れ発生の育無を観察し、さらに臨界電流値（Ｊ
ｅ）と臨界温度（Ｔｃ）を測定し、第１表に示した。
第１表に示される結果から、本発明法１〜５によって形
成された超電導薄膜は、いずれも従来法１〜５によって
形成された超電導薄膜に比して一段とすぐれた表面平滑
性を有し、かつ割れの発生もなく、さらに変質層が存在
しないので、従来法のそれと同等のすぐれた超電導特性
を有することが明らかである。
成された超電導薄膜は、いずれも従来法１〜５によって
形成された超電導薄膜に比して一段とすぐれた表面平滑
性を有し、かつ割れの発生もなく、さらに変質層が存在
しないので、従来法のそれと同等のすぐれた超電導特性
を有することが明らかである。
上述のように、この発明の方法によれば、表面が平滑に
して割れなどの発生がなく、かつすぐれた超電導特性を
有する薄膜を形成することができ、したがって特に表面
平滑性が要求されるＬＳＩ配線用薄膜やジョセフソン素
子用薄膜などとして適用することができるなど工業上有
用な効果がもたらされるのである。
して割れなどの発生がなく、かつすぐれた超電導特性を
有する薄膜を形成することができ、したがって特に表面
平滑性が要求されるＬＳＩ配線用薄膜やジョセフソン素
子用薄膜などとして適用することができるなど工業上有
用な効果がもたらされるのである。
第１図はイオンミリング装置の概略説明図である。
１・・・基体ホルダ、 ２・・・基 体、３・・
・ガ ス、 ４・・・磁場発生用永久磁石、５・・・フィラメント、
６・・・プラズマ室、 ７・・・引出電極。
・ガ ス、 ４・・・磁場発生用永久磁石、５・・・フィラメント、
６・・・プラズマ室、 ７・・・引出電極。
Claims (1)
- （１）基体の表面にスパッタリング法または物理蒸着法
により蒸着された超電導薄膜の表面にイオンミリングを
施し、変質層の除去と表面平滑化をはかることを特徴と
する超電導薄膜の形成法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63056809A JPH01230275A (ja) | 1988-03-10 | 1988-03-10 | 超電導薄膜の形成法 |
| EP19890104323 EP0332218A3 (en) | 1988-03-10 | 1989-03-10 | Process of forming superconducting film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63056809A JPH01230275A (ja) | 1988-03-10 | 1988-03-10 | 超電導薄膜の形成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01230275A true JPH01230275A (ja) | 1989-09-13 |
Family
ID=13037713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63056809A Pending JPH01230275A (ja) | 1988-03-10 | 1988-03-10 | 超電導薄膜の形成法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0332218A3 (ja) |
| JP (1) | JPH01230275A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5055999A (en) | 1987-12-22 | 1991-10-08 | Kendall Square Research Corporation | Multiprocessor digital data processing system |
| US5326747A (en) * | 1991-04-09 | 1994-07-05 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Process for patterning layered thin films including a superconductor |
| US5688383A (en) * | 1996-02-22 | 1997-11-18 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method for improving the performance of high temperature superconducting thin film wafers |
| AU2002302168B2 (en) * | 2001-05-22 | 2007-11-08 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Process and apparatus for producing crystalline thin film buffer layers and structures having biaxial texture |
| AUPR515301A0 (en) * | 2001-05-22 | 2001-06-14 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Process and apparatus for producing crystalline thin film buffer layers and structures having biaxial texture |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4456506A (en) * | 1982-01-28 | 1984-06-26 | Sperry Corporation | Superconducting circuit fabrication |
-
1988
- 1988-03-10 JP JP63056809A patent/JPH01230275A/ja active Pending
-
1989
- 1989-03-10 EP EP19890104323 patent/EP0332218A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0332218A3 (en) | 1990-10-03 |
| EP0332218A2 (en) | 1989-09-13 |
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