JPH01234383A - 超伝導体装置のアニール装置 - Google Patents

超伝導体装置のアニール装置

Info

Publication number
JPH01234383A
JPH01234383A JP63058852A JP5885288A JPH01234383A JP H01234383 A JPH01234383 A JP H01234383A JP 63058852 A JP63058852 A JP 63058852A JP 5885288 A JP5885288 A JP 5885288A JP H01234383 A JPH01234383 A JP H01234383A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
superconductor
semiconductor
frequency
enclosure
heating
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.)
Pending
Application number
JP63058852A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoki Awaji
直樹 淡路
Masahiro Shirasaki
白崎 正弘
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu 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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP63058852A priority Critical patent/JPH01234383A/ja
Publication of JPH01234383A publication Critical patent/JPH01234383A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Landscapes

  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は、シリコン半導体やガリウムヒ素等の化合物半
導体などの半導体と超伝導体(特に高温超伝導体)とを
複合化して構成される超伝導体装置のアニール装置に関
し、 半導体と超伝導体とを複合化してなる超伝導体装置をア
ニールする装置において、半導体の品質に影響を与える
ことなく、超伝導体のみを選択的に加熱してアニールし
うるアニール装置を提供することを目的とし、 半導体と超伝導体とが複合化されてなる超伝導体装置を
酸素ガスが充填された外囲器内に置き、超伝導体のみの
加熱に作用する周波数の高周波電力を出力する高周波加
熱装置により超伝導体を選択的に加熱するよう構成した
〔産業上の利用分野〕
本発明は、シリコン半導体やガリウムヒ素等の化合物半
導体などの半導体と超伝導体(特に高温超伝導体)とを
複合化して構成される超伝導体装置のアニール装置に関
する。
〔従来の技術〕
超伝導体は転移温度を臨界点として電気抵抗ゼ口の特性
を示すものであるため、配線材料として好適である。配
線材料としての用途を考えた場合に問題となるのは、転
移温度である。現在のところ高い転移温度を示す超伝導
体としては、La5rCuO系、Y1Ba2Cu30x
系、−X24 B!I 5r1Ca1Cu2 Ox系等のものが提示さ
れている。かかる高温超伝導体をトランジスタ、ダイオ
ード等の半導体デバイスの配線材料として用いた場合に
、配線材料での電力損失、またその電力消費による発熱
、伝号の伝達速度向上による動作の高速化において有利
となる。このような高温超伝導体と半導体との複合化に
つき研究が進められている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、半導体と超伝導体とを複合化する場合に問題と
なるのは、超伝導体のアニールにより半導体が損傷され
てしまう点である。
すなわち、超伝導体の製造に当って最終的に超伝導特性
を得るためには、ペロブスカイト構造にする必要がある
。そのためには各物質を焼結した後アニールする必要が
ある。このアニールは高温(約900℃)下で数〜数十
時間性なわれる。かかる高温下に半導体をさらすことは
半導体と超伝導体とが反応したり、熱拡散等により当該
半導体が損傷することとなる。
本発明は、半導体と超伝導体とを複合化してなる超伝導
体装置をアニールする装置において、半導体の品質に影
響を与えることなく、超伝導体のみを選択的に加熱して
アニールしうるアニール装置を提供することを目的とす
る。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するために、本発明は半導体と超伝導体
とが複合化されてなる超伝導体装置を酸素ガスが充填さ
れた外囲器内に置き、超伝導体のみの加熱に作用する周
波数の高周波電力を出力する高周波加熱装置により超伝
導体を選択的に加熱するよう構成した。
〔作用〕
超伝導体装置を外囲器内に置き、酸素ガス霧囲器中にお
いて、高周波加熱装置により高周波電力を与える。この
とき、高周波電力の周波数は半導体の加熱に寄与する値
ではなく、当該高周波電力は超伝導体にのみ作用する。
このように、超伝導体のみを選択的に加熱することがで
きるので、半導体への熱の影響を防止することができる
〔実施例〕
次に、本発明に係る実施例を図面に基づいて説明する。
lよ叉隻頂 第1図に本発明に係る超伝導体のアニール装置の第1実
施例を示す。
まず、超伝導体装置1について述べる。超伝導体装置1
は、例えばシリコン半導体、ガリウムヒ素等の化合物半
導体(以下、単に半導体という、)ウェーハ2上に薄膜
高温超伝導体3が積層されて複合化の形をとっている。
この薄膜高温超伝導体3は、以後のプロセスにおいてパ
ターニングされ、例えば、配線材に供される。
かかる超伝導体1のアニール装置は、酸素ガスが導入可
能に形成された石英チューブ等の外囲器4と、超伝導体
装置1を外囲器4内において保持する熱伝導性のよい支
持体5と、この支持体5内に設けられた加熱し−タ(半
導体2の加熱用)6と、外囲器4の外周に巻回された高
周波加熱コイル7と、この高周波加熱コイル7に所定周
波数fの(数M〜G Hz )高周波電力を供給するR
F(Radio Frequency )発生源8と、
を備えて構成される。上記高周波加熱コイル7とRF発
生源8とにより高周波加熱装置が構成される。
加熱し−タ6は、図示しないが、支持体5に取付けられ
た磁気誘導の影響を受けない熱電対等の温度検出器と、
その温度検出器からの検出信号に基づいて加熱温度を一
定に保つよう加熱し−タ6への供給電力を制御する温度
制御装置とによってフィードバックコントロールされる
なお、温度検出器は上記のように接触式ではなく、石英
チューブの外囲器4の外側から検出可能な光パイロメー
タ等を使用して非接触検出方式としてもよい。
外囲器4の一方の端部にはヒンジai構等により開閉可
能とされた出入口15が設けられており、この出入口1
5を介して支持体5が外囲器4の内外に出入可能となっ
ている。
次に、作用を説明する。半導体3のアニールは加熱ヒー
タ6により行う、加熱ヒータ6に通電すると、加熱し−
タ6に発生したジュール熱は支持体5を媒体として半導
体3に伝導され、半導体3が間接的に加熱される。この
ときの加熱温度は半導体3と超伝導体2とが反応しない
温度まで上昇させるものとし、フィードバックコントロ
ールにより適正な温度を一定に保つ。
一方、RF発生源8により加熱コイル7に通電する。こ
の通電により、RF発生周波数fと同じ周波数の交番磁
界が外囲器4内に発生ずる。この交番磁界の磁力線は超
伝導体2を通過する際、超伝導体2内にうず電流を発生
せしめ、そのうず電流の交番振動によりジュール熱が発
生する。このジュール熱により超伝導体2は加熱アニー
ルされることとなる。このとき、加熱コイル7による磁
力線によっては半導体3および支持体5が加熱されるこ
とがない、その理由は次の通りである。
電気伝導率を示す比抵抗の点から考えてみる。
高温超伝導体の比抵抗は、室温で数mΩ・CIの値を示
す、これに対して、一般に半導体デバイスや基板に用い
られているシリコンやガリウムヒ素等の材料あるいは支
持体5を構成する材料の比抵抗は、上記超伝導体の比抵
抗に比べて大きな値を示す、比抵抗の値は結局において
自由電子の数に対応するものであり、超伝導体2の自由
電子の数は約1021/Cl13で他の材料に比べて圧
倒的に多く、したがってそれだけ加熱され易いというこ
とができる。そして、RF発生源8により外囲器4内に
発生させる交番磁界の周波数fを超伝導体に適合する周
波数に選ぶことにより、超伝導体のみ高周波加熱を施し
、他の部材を加熱することがない。
加えて、超伝導体2は半導体3上に薄膜で設けられるな
め、選択周波数fを高域側に設定することにより表皮効
果によって薄膜の超伝導体2のみ選択的に加熱すること
ができる。
ここで、高周波加熱による加熱の侵入深さδは、δ= 
□           ・・・(1)fTir71t で与えられる。ここに、fはRF周波数、σは導電率、
μは比透磁率である。上記(1)式より、RF周波数f
を調整することにより、加熱の深さδを任意に調整可能
であることがわかる。
以上述べたように、本実施例においては、加熱し−タ6
のジュール熱を支持体5を介して間接的に伝達せしめて
半導#−3を加熱する。一方、超伝導体2に対しては高
周波加熱により直接的かつ選択的に加熱する。このよう
にして超伝導体2と半導体3とを相互に干渉ないしは悪
影響を与えることなく、加熱してアニールを行うことが
可能となる。
なお、上記実施例は、加熱し−タ6と高周波加熱装置(
RF発生源8、加熱コイル7)とを併用した例について
説明したが、超伝導体装置1を上記構成の高周波加熱装
置のみにて加熱するようにしてもよい。
星λJIL男 第2図に第2の実施例を示す、この第2実施例において
第1実施例(第1図)と異る点は、超伝導体2および半
導体3の両方共に高周波加熱によリアニールするよう構
成した点である。共通部分には同一の符号を附して以下
説明する。
RF発生源としては、超伝導体2の加熱用のRF発生源
(以下、第1RF発生源という、)9と、半導体3の加
熱用のRF発生源(以下、第2RF発生源という、)1
0との2つが設けられている。第1RF発生源9のRF
周波数f1と第2RF発生源10のRF周波数f2とは
それぞれ加熱対象に適合すべく相互に異なる値に設定さ
れる。
第1RF発生源9からのRF周波数f1は、例えば数M
H〜GH2のオーダであり、第2RF発生涯10のRF
周波数f2は、例えば数10〜数100KH7のオーダ
である6以上の各RF発生源9.10にはそれぞれ外囲
器4の外周に二重に巻回された第1、第2の加熱コイル
11.12が接続されている。第1加熱コイル11は第
1RF周波数f1で励磁され、第2加熱コイル12は第
2RF周波数f2で励磁される。したがって、外囲器4
内には、第1RF周波数f1の交番磁界と第2RF周波
数f2交番磁界が存在することになる。超伝導体装置1
は半導体3を下にしてカーボンサセプタ13上に載置さ
れる。カーボンサセプタ13は支持体14上に載置され
ている。なお支持体14が外囲器4の開閉可能な出入口
15側から出入り可能に構成されている点は第1実施例
の場合と同様である。
次に、作用を説明する。第1および第2のRF発生源9
.10により第1および第2の加熱コイル11および1
2を励磁することにより、外囲器4内には第1RF周波
数f1の交番磁界および第2RF周波数f2の交番磁界
が生じる。
こ、のとき、第1RF周波数f1の磁力線は超伝導体2
のみに作用して当該超伝導体2を直接的に加熱し、半導
体3およびカーボンサセプタ13には作用しない、しか
し、第2RF周波数f2の磁力線はカーボンサセプタ1
3に作用し、うず電流によるジュール熱を発生させるが
、超伝導体2には作用しない、このジュール熱は当該カ
ーボンサセプタ13上に載置された半導体3に伝達され
、これによって半導体3は間接的に加熱される。
このように、RF周波数f  、f  を適当な値に選
択することにより、前述の加熱対象の材料の比抵抗の相
違および表皮効果の作用によって、相互に独立して互に
干渉ないしは悪影響を与えることなく加熱アニールする
ことができる。
以上に述べた、第2実施例によれば、超伝導体2を第1
の高周波加熱装置(第1RF発生源9、第1加熱コイル
11)により直接的に高周波加熱する、一方、半導体3
を第2の高周波加熱装置(第2RF発生源10、第2加
熱コイル12)によりカーボンサセプタ13を介して間
接的に高周波加熱するものである。これにより、超伝導
体2と半導体3とを相互に独立して個別的に選択加熱す
ることができる。
なお、図示してないが、各加熱温度を一定に保つために
、超伝導141′2に対する温度検出器および半導体3
に対する温度検出器をそれぞれ設け、各設定値になるよ
うフィードバック制御する構成とすることも可能である
〔発明の効果〕
以上述べた通り本発明によれば、半導体と超伝導体とが
複合化された状態で超伝導体のアニールを行う場合、半
導体の品質に影響を与えることなく、選択的に超伝導体
のみを加熱アニールすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例を示す断面図、第2図は本
発明の第2実施例を示す断面図である。 l・・・超伝導体装置、 2・・・超伝導体、 3・・・半導体、 4・・・外囲器、 5・・・支持体、 6・・・加熱し−タ、 7・・・加熱コイル、 8・・・RF発生源。 4no−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  半導体(3)と超伝導体(2)とが複合化されてなる
    超伝導体装置(1)のアニール装置において、 前記超伝導体装置を不活性ガス霧囲気中に置くための外
    囲器(4)と、 前記超伝導体装置のうち超伝導体の加熱に作用する周波
    数の高周波伝力を出力する高周波加熱装置(7、8)と
    、 を備えたことを特徴とする超伝導体装置のアニール装置
JP63058852A 1988-03-11 1988-03-11 超伝導体装置のアニール装置 Pending JPH01234383A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63058852A JPH01234383A (ja) 1988-03-11 1988-03-11 超伝導体装置のアニール装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63058852A JPH01234383A (ja) 1988-03-11 1988-03-11 超伝導体装置のアニール装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01234383A true JPH01234383A (ja) 1989-09-19

Family

ID=13096214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63058852A Pending JPH01234383A (ja) 1988-03-11 1988-03-11 超伝導体装置のアニール装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01234383A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010103280A (ja) * 2008-10-23 2010-05-06 Tokyo Electron Ltd 熱処理装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010103280A (ja) * 2008-10-23 2010-05-06 Tokyo Electron Ltd 熱処理装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5213594B2 (ja) 熱処理装置
Evwaraye et al. Electron‐irradiation‐induced divacancy in lightly doped silicon
EP1271620B1 (en) Method and apparatus for heat treatment of semiconductor films
JPS62205619A (ja) 半導体の加熱方法及びその方法に使用されるサセプタ
US4851958A (en) Superconducting electromagnet apparatus
JPH01234383A (ja) 超伝導体装置のアニール装置
Casse et al. Introduction of high oxygen concentrations into silicon wafers by high-temperature diffusion
US20060089264A1 (en) Method of heat treating HTc conductors in a large fabricated system
US20040040628A1 (en) Single substrate annealing of magnetoresistive structure
Vanderbemden Design of an AC susceptometer based on a cryocooler
US4726855A (en) Method of annealing a core
JP3028467B2 (ja) 電磁加熱型活性化アニール装置
US5597501A (en) Precision control of high temperature furnaces using an auxiliary power supply and charged practice current flow
JPS63283124A (ja) 反応炉
JP2020202316A (ja) ワインド&リアクト型超電導コイル、ワインド&リアクト型超電導コイルの製造方法、超電導電磁石装置
JPH01282482A (ja) 超伝導体の磁気的な臨界電流測定方法及び装置並びに転移温度測定方法及び装置
JP4417660B2 (ja) 誘導加熱による熱処理方法
JPH06104198A (ja) ランプアニール装置
JPH01114032A (ja) 熱処理装置
JP4038135B2 (ja) 熱処理基板の温度計測方法
JP2521476B2 (ja) 超伝導体装置
JPH0817755A (ja) 半導体ウエハーの熱処理装置
JP2004273397A (ja) 誘導加熱方法および装置、並びに誘導加熱コイルユニット
Kucharovič et al. Demagnetizing the Superconducting Part of the Magnetic Cloak
Škorić et al. The magneto-decay of a Langmuir wave