JPH02156078A - 薄膜の製造方法及び電子線蒸着装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、薄膜の製造方法およびその装置に係り、特に
蒸気圧の異なる異種の材料を同時もしくは交互に蒸発せ
しめて、性能の良い超伝導薄膜や〔従来の技術〕 最近、５ｒ−Ｌａ−Ｃｕ酸化物やＹ−Ｂａ−Ｃｕｌｉｌ
化物あるいはＢ１−５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ酸化物などの材料
が４０に−１００に以上の高い超伝導臨界温度（Ｔｃ）
をもつことが明らかにされた。

これらの材料からなる薄膜は、超伝導材料と近い組成の
酸化物焼結体、もしくはＹ、Ｏ，、Ｂａｄ。

ＣｕＯなどの個々の金属酸化物の焼結体ペレットの集合
体から成るターゲットを用いて高周波スパッタやマグネ
トロンスパッタ法で酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などの
基板上に成膜することによって形成される。あるいは、
真空蒸着法により酸化物超伝導材料の構成元素の金属も
しくは単体酸化物を同時に基板上に形成し、しかるのち
番こ加熱酸化処理することにより酸化物超伝導材料の薄
膜を形成する方法が試みられている。なお、この分野の
最近の技術動向の例は、ジャパニーズ・ジャーナル・オ
ブ・アプライド・フィジックス、２６巻。

４号（１９８７年）頁Ｌ３１８−Ｌ５２３（Ｊａｐａｎ
ｅＳｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈ
ｙｓｉｃｓ。

Ｖｏｌ、２６．Ｎｏ、４　（１９８７）ｐｐ、Ｌ３１８
−Ｌ５２３）に報じられている。

また、ＣｏＣｒ、ＣｏＣｒＺｒ、ＣｏＣｒＦｅ。

ＣｏＣｒＮｉ、ＣｏＣｒＮｂ、ＣｏＭｏＺｒ、Ｃｏｏ。

ＣｏＦｅ０なとの磁性材料は、高密度の磁気記録媒体あ
るいは磁気ヘッドの構成材料として用いられ、高周波ス
パッタ法や真空蒸着法で形成されている。

これらの技術のなかで、スパッタ法は、元素の種類によ
ってスパッタ速度が異なるため、ターゲット組成と形成
した膜の組成がずれ、組成制御が難しいという問題があ
る。酸化物超伝導材料の組成が最適組成からずれると、
Ｔｃが急激に低下する問題がある。また、磁性膜の組成
が最適組成からずれると、飽和磁化、保磁力、磁歪など
が最適条件からずれ、再現性の良い膜が得られない欠点
がある。さらに、スパッタ法は、蒸着法に比べ成膜速度
が劣るという別の問題がある。一方、真空蒸着法には複
数の金属を同時に基板上に形成する場合に、個々の金属
の蒸着速度を正確に制御しないと基板上に形成される金
属膜の組成が目的の値からずれるという問題があるｅ　
Ｙ　−Ｂ　ａ　　ＣｕあるいはＢ１−５ｒ−Ｃａ−Ｃｕ
もしくはＣｏＣｒのように構成元素の蒸気圧や融点の異
なる系では。

複数の金属材料の蒸着速度を常に安定に保つことは難し
い、このため高いＴｃをもつ超伝導薄膜や、最適の磁気
特性をもった磁性膜を再現性良く形成する技術は確立さ
れていないといってもよい。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来技術における電子線蒸着装置は、第６図に示したよ
うに電子線１を発生させる陰極２、電子線を加速する陽
極３、電子線を蒸着源４に照射するために偏向する偏向
コイルＳ、および蒸着源を設置するために設けられたハ
ースを冷却する冷却系６とから構成される。従来技術で
は、複数の構成元素から成る薄膜を形成するには、蒸着
源には例えばＹ、Ｂａ、Ｃｕの複数の構成元素から成る
合金または化合物インゴットを用いる。この場合、構成
元素の蒸気圧が異なるため、膜形成中に薄膜の組成が目
的の組成が目的の組成からずれる問題があった。従って
、従来技術では、構成元素の蒸気圧が大幅に異なるＹＢ
ａ−Ｃｕ−０系あるいはＢ１−８　ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０
系の超伝導薄膜やＣｏＣｒ磁性薄膜などの組成を再現性
良く制御することが極めて困難であった。

従来の蒸着法の他の技術として、第６図に示した蒸着系
を複数個、同一真空容器中に配置して、各々の蒸着源に
例えばＹ、Ｂａ、Ｃｕを設置して各々に電子線の強度を
変えて蒸着する方法がある。

この構成では、装置が大型化され取扱いが不便となり、
また各々の蒸着系に高圧電源が必要となり、装置のコス
トが高くなる問題がある。

本発明は、薄膜特に酸化物系超伝導薄膜や磁性薄膜等の
機能性薄膜を形成するのに、組成制御性。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、電子線を発生させる陰極と
これを加速する陽極の間に制御電極を設け、この制御電
極にパルス電圧を印加し、蒸着源に照射される電子線の
強さを変化させる方法を採用した。この場合、複数の金
属元素から成る膜全体の組成の制御は、蒸着源材料の蒸
気圧に応じて、制御電極に印加するパルス電圧の周波数
およびパルス電圧の振幅を調節し、複数種の蒸着材料を
同時、もしくは交互に蒸発させる方法により、正確にコ
ントロールすることができる。

〔作用〕

本発明を第１図を参照して説明する０本発明の蒸着源は
、陰極２．陽極３．蒸着法４．偏向コイル５．冷却系６
に加えて新たに、陰極と陽極の間に制御電極７を設置し
ており、かつこの構成の蒸着系を複数個備えていること
を特徴の一つとしている。他の特徴は、第２図に示すよ
うに、上記制御電極７をパルス駆動し、薄膜を構成す−
る元素の蒸気圧に応じて、制御電極に印加するパルス電
圧の周波数およびパルス電圧の振幅を調節し、蒸着源に
照射される電子線の強さと量を制御することによって、
薄膜の組成を再現性良く制御できる。

さらに、制御電極をパルス駆動することにより、電子線
照射時の電力を低減できるので、高圧電源が多元系で共
通に利用でき、従って装置の小型化が図れる利点を持つ
、ここでは、Ｍ、−Ｍ、−Ｃｕ酸化物（Ｍｌ：希土類金
属１Ｍ２：アルカリ土類金属）系超伝導薄膜を製造する
場合を例に第１図。

第２図の作用を説明する。いま、Ｃｕの蒸気圧にタイシ
て、１０″″２倍の蒸気圧をもっＹ　（Ｍよ）と１０３
倍の蒸気圧をもっＢａ（Ｍ、）からなる材料を用いて説
明する。この場合、第１図に示した構成の蒸着系を同一
真空中に３組配置する。この場合、偏向コイル５は、３
組の蒸着系で共通に利用できるように同心円状に配置さ
れた構造にするのが良く、さらに各々の蒸着系に対して
補助の偏向コイルを設けるのが望ましい０次に、第２図
（ａ）〜第２図（ｃ）により、制御電極の作用の一例を
説明する。制御電極７は、第２図（ａ）に示したように
、負の電位にバイアスする直流バイアス系ｖｂと、パル
ス駆動系Ｖｐに接続するのが望ましい。まず、陽極３を
アース電位とし、陰極２を通電加熱してこれに負の高電
圧（例えば−１０ｋＶ）を印加すると、電子線１は制御
電極７および陽極３の孔を通して蒸着源に照射される。

この時、制御電極７に接続した直流バイアス系ｖｂに負
の電圧を印加すると、ｖｂの増加とともに電子線の照射
量ｒｅは第２図（ｂ）に示したように減少し。

ｖｂ０の電圧を印加したときＩｅ＝Ｏとなる。この状態
でパルス駆動系Ｖｐに正のパルス電圧Ｖ　Ｐａｙ　’Ｖ
　Ｐａｙ　Ｖ　Ｐ３を印加すると各々のパルス電圧に対
応してＩ　ｅ、、　Ｉ　ｅ、、　Ｉ　ｅ、の照射電流を
制御することができる。

この作用を利用して、Ｙ、Ｂａ、Ｃｕのように、蒸気圧
が大幅に異なる材料を同時にもしくは交互に蒸着できる
。蒸気圧の高い材料（例えばＢａ）を蒸着するときは、
第２図（ｃ）の（ｉ）に示したように小さなパルス電圧
Ｖｐ□を印加して照射電流を少なくシ、さらに電子線の
照射時間ｔ１を短く設定する。逆に蒸発しにくい材料で
は、第２図（ｃ）の（ｉｉｙおよび（ｎｉ）に示したよ
うに、パルス電圧ＶｐｚｔＶｐｓを大きく設定して照射
電流を大きくするとともに、照射時間１．．１．を長く
設定することによって、蒸発量を精度良く制御できる。

この場合、蒸着材料は、各々専用の蒸着系によりパルス
的に電子線の照射を受けているので、表面が変質するこ
とがなく、安定な蒸着速度で膜形成ができる利点がある
。また電子線の電力はパルス状に印加されるので、単一
の高圧電源で複数個の蒸着系を制御でき、装置全体の小
型化と低コスト化が図れる利点がある。

この膜形成過程において基板の温度を加熱して（例えば
６００℃）、基板周囲の酸素ガス分圧を例えば１０′″
１Ｐａに保ちながら、上記方法により、Ｙ、Ｂａ、Ｃｕ
を同時に蒸着することにより酸化物超伝導膜を形成でき
る。基板周囲の酸素ガス分圧は、形成する薄膜により所
望の蒸に設定され、酸化物超伝導薄膜の場合、１０−”
Ｐａ以上ＩＰａ以下が望ましく、磁性薄膜の場合は、１
０−”Ｐａ以上１０−”Ｐａ以下が望ましい、基板温度
は、形成する薄膜の特性と反応性の点から選ばれ、室温
から７００℃が望ましい。

第１図の構成の蒸着系を用いた他の膜形成方法をＣｏＣ
ｒ合金膜を例に説明する。ＣＯとＣｒの蒸気圧は約１０
倍Ｃｒの方が高いため、通常のＣｏＣｒ合金を用いた蒸
着法では膜形成中に組成がずれる問題がある１本発明に
よれば、第１図の構成の蒸着系を２個同一真空中に配置
し、一方にＣＯ１他方にＣｒを設置する。蒸着に際して
、制御電極７の印加電圧を第２図（ａ）のごとくパルス
開動し１両者の蒸着源の蒸気圧に応じて、電子線の０Ｎ
−ＯＦＦの時間を設定するとともに、制御電極７に印加
するパルス電圧の振幅を制御して、２種類の蒸着源に照
射する電子線の量を変えて。

蒸発するＣＯとＣｒの量を制御した。制御電極７に印加
するパルス電圧の大きさは、０〜１２００Ｖが望ましく
、また制御電極７の孔を通過する電子線を０Ｎ−ＯＦＦ
するためのパルスの効率は１〜１０−＠の間で任意に設
定できる。

第１図の構成の蒸着系を複数個設置して異種の材料の多
層膜が形成できる０例えば、第１図の構成の蒸着系を同
一真空中に４個配置し、各々にＢ　ｘ　ｙ　Ｓ　ｒ　ｗ
　Ｃａ　ｔ　Ｃｕの材料を設置する。まず、各々の制御
電極７に直流バイアス電圧ｖｂ０を印加するｅ　Ｂ　ｘ
の膜を形成するときは、Ｂｉの蒸着系に設置した制御電
極７に接続したパルス駆動系でパルス電圧ＶＰｉを印加
して、所望の厚さのＢｉを蒸着する。このとき他の制御
電極には小さなパルス電圧Ｖ　Ｐ　１を印加して蒸着材
料を予熱しておくことが望ましい、これは蒸着材料表面
の変質を防止し、再蒸着のときに蒸発を安定化するため
である。同様にして順次Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕの積層膜を形
成する。ついでこの積層膜を空気中で熱処理するとＴｃ
が１００Ｋ以上のＢ１−８ｒ−Ｃａ−Ｃｕ−０系の超伝
導膜を再現性良く形成できる。積層膜の一層の厚さは０
．１〜５０ｎｍが望ましく、これ以上になると積層膜の
凹凸が大きくなり、また化合物や合金系の薄膜では構成
元素同志の混合が悪くなり単一相の薄膜が得られにくい
欠点がある。

以上述べたように、制御電極をパルス−動した構成の蒸
着系を用いることにより小型で安価な多元蒸着系が構成
でき、蒸気圧が大幅に異なる材料を同時にもしくは交互
に蒸着して、組成を再現性良く制御した薄膜、特に超伝
導膜や磁性膜などの機能性薄膜を形成できる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例で説明する。

実施例１゜ 第１図に示した構成の蒸着系を４組第３図のごとく配置
した。４組の蒸着源４１，４２，４３゜４４には蒸着源
料として各々Ｂ　１１０３　（８）　ｐ成した。電子線
を加速する４組の陽極３はいずれもアース電位とした。

つぎに４組の陰極２を通電加熱するとともに一１０ｋＶ
の高電圧を印加した。

この時、４組の陰極２に対して共通の高圧電源を用いた
。さらに、４組の制御電極７には、各々−１００ＯＶ、
−８００Ｖ、−５００Ｖ。

−１００Ｖの直流バイアス電圧を印加して、陰極２で発
生した電子線の照射量を少なくシ、蒸着材料が蒸発しな
い温度で予熱状態にしておく、このように多元系の膜の
形成において、１つの材料の蒸着中に他の材料は予熱さ
れているので、再蒸着の時蒸着速度が安定化できる利点
がある。まず第４図（ａ）に示した構造の積層膜の作製
手順を示す。Ｍｇ０（１，００）基板１２を４００℃ニ
加熱しておき、上記蒸着系の１つの制御電極７に接続し
たパルス駆動系に正のパルス電圧を印加して電子線の照
射量を増大して、Ｂｉ２Ｏ，８を基板１２上に厚さ？、
５ｎｍ蒸着した。次に５ｒ０９を設置した蒸着系の制御
電極７のみに、正のパルス電圧を印加して、前記Ｂｉ２
Ｏ，膜８の上に厚さ４．３層ｍの５ｒ０９を蒸着した。

同様にしてこの上にＣｕ１Ｏを２．８層ｍ、さらにＣａ
１ｌを６．５層ｍの厚さに積層した。つづいて、この膜
を単位積層膜として、このプロセスを２０回繰り返して
第４図（ａ）に示した構造の膜厚４２２ｎｍの積層膜Ｃ
ａ’）を作製した。このように制御電極７の電位をパル
ス闘動して、多元の蒸着源に同時に照射する電子線の電
力を小さくして使用できるため、高圧電源を複数個の蒸
着系で共通に利用できる利点がある。同様にしてＢｉ、
０，８，５ｒ０９．Ｃｕ１０、Ｃａ１ｌの１層の厚さを
各々３０ｎｍ。

１７．２層ｍ、１１．２層ｍ、２６ｎｍとして単位積層
膜を形成した。つづいて、これを５回繰り返して第４図
（ｂ）に示した構造の膜厚４２２ｎｍの積層膜（ｂ）−
を作製した。さらに同様のプロセスでＢｉ、０，８，５
ｒ０９．Ｃｕ１０．Ｃａ１１のＩＭの厚さを各々１５０
ｎｍ、８６ｎｎ’＋、５６ｎｍｐ１３０ｎｍとして１目
積層し第４図（Ｃ）に示した構造の膜厚４２２ｎｍの積
゛層膜（ｃ）を作製した。このようにして形成した膜厚
の等しい３種類の積層膜の平均組成をＥＤＡＸ　（Ｅｎ
ｅｒｇｙＤｉｓｐｅｒｓｉｖｅ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏ
ｆ　Ｘ−ｒａｙの略）で分析した結果、いずれもＢｉ：
Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝２：２：２：３の原子分率であった
。比較用として、第６図に示した従来の蒸着系を用いて
、上記（ａ）、（ｂ）および（Ｑ）の構造を有する積層
膜を作製した。各々の材料の１層の厚さの設定値は前記
と同じとした。この方法で形成した試料の平均組成をＥ
ＤＡＸで分析した結果、Ｂｉ：Ｓｒ：Ｃａ　：　Ｃｕ＝
　（２±０．２）：（２±０．３）：（２±０．５）：
（３±０．２）となっており、本発明に比べて組成のば
らつきが大きくなっていた。つぎにこれらの積層膜を空
気中で８７０℃−２時間熱処理し、Ｂ１−８ｒ−Ｃａ−
Ｃｕ−０系超伝導膜を作製した。これら超伝導膜の臨界
温度Ｔｃを四端子法で測定した結果を表１に示す０表１
から明らかなように、本発明によれば、従来方式に比べ
て組成制御の再現性が良く、さらに積層膜の構造を細か
く精度よく制御した膜を形成でき、その結果、厚が小さ
いほどＴｃが高い超伝導特性を示すことを確認できた。

さらに、膜組成（Ｂｉ：Ｓｒ：Ｃａ：Ｃｕ＝＝２：２：
２：３）および積層膜の膜厚（４２２層ｍ）を一定に保
ち、単位積層膜の中で最も薄い膜（Ｃｕ）の膜厚を０　
、１〜１００　ｎ　ｍの範囲で変えて積層膜を形成し、
同様の実験を行った結果を第７図に示す、この場合、Ｃ
ｕの膜厚の変化に依存して他の構成元素（Ｂｉ、Ｓｒ、
Ｃａ）の膜厚も前記組成を保つように変えた。また、単
位積層膜の繰り返し回数をその膜厚の増減に従い増減さ
せ、積層膜の膜厚をほぼ一定に保った。最も薄い膜の膜
厚が大きくなるとＴｃが低下する傾向があり、特に１０
０Ｋ以上のＴｃを示す良好な超伝導特性を示す最も薄い
膜の膜厚は、０．１層ｍ以上、５０ｎｍ以下であること
がわかる。また、超伝導膜を生成するための熱処理温度
も最も薄い膜の膜厚を小さくすると共に低下する傾向が
あることがわかる。さらに、熱処理のときの酸素分圧が
低いほど、生成温度も低下する傾向があることもわかっ
た。これは、最も薄い膜の膜厚を薄くすることにより構
成元素間の反応性が促進される効果があるためである。

表　　１ 実施例２゜ 第３図に示した蒸着系を用いて、蒸着源４１にＥｒ、蒸
着源４２にＢａ、蒸着源４３にＣｕを充填した。陽極３
をアース電位とし、陰極２を通電加熱するとともに一１
０ｋＶの電圧を印加した。

３組の蒸着系に設けた各々の制御電極７には、負の直流
バイアス電圧ｖｂを印加し、さらにこれに加えて矩形波
状の正のパルス電圧Ｖ　Ｐｌｔ　Ｖ　ＰａｔＶ　Ｐ　ｚ
を印加した。３種類の材料の蒸発速度に対応して、上記
直流バイアス電圧とパルス電圧の大きさおよび蒸着源へ
の電子線の照射時間を変えた。

本実施例では、熱伝導の良いＣｕに対しては、ｖｂ□＝
−５００Ｖの直流バイアス電圧と矩形波状のパルス電圧
Ｖｐ工＝５００Ｖを印加し、矩形値パルスの８０％の時
間はｖｐｌを印加して電子線の照射量を増大させＣｕを
蒸発させた。残りの時間はＣｕが蒸発しない程度の電子
線を照射した予熱状態とした。Ｅｒに対しては、直流バ
イアス電圧Ｖｂ、＝−１０００Ｖと矩形波パルス電圧Ｖ
ｐ、＝８００Ｖを印加し、矩形波パルスの５０％の時間
電子線を強く照射してＥｒを蒸着した。

蒸気圧の高いＢａに対しては、直流バイアス電圧Ｖｂ、
＝−１０００Ｖと矩形波パルス電圧Ｖ　Ｐ　３　＝５０
０ｖを印加し、矩形波パルスの５％の時間電子線を強く
照射してＢａを蒸着した。なお３組の蒸着系において電
子線の照射を完全に停止させるための直流バイアス電圧
ｖｂ、は一１２００Ｖであったが、本実施例では、Ｃｕ
、Ｅｒ、Ｂａに対する直流バイアス電圧はこれより小さ
い値に設定することにより、つねに各々の蒸着材料を予
熱しておいた。これらのＥｒ、Ｂａ、Ｃｕ膜の形成に際
シテは、まずＭｇ０（１００）基板を６００℃に加熱し
ておき、基板周囲の酸素ガス分圧を１０”Ｐａに保った
。ついで上記の条件でＥｒ、Ｂａ。

Ｃｕを同時に蒸着して、厚さ０．７μｍのＥｒ−Ｂａ−
Ｃｕ−０薄膜を形成した。ついでこの試料を酸素雰囲気
で６００℃−８時間熱処理して、Ｅｒ−Ｂａ−Ｃｕ−０
系超伝導膜を作製した。この方法で形成した膜の組成を
ＥＤＡＸで分析した結果、Ｅｒ：Ｂａ：Ｃｕ膜１：２：
３の割合となりており、この組成比の膜が再現性良く形
成できることを確認した。また四端子法によりこの試料
の臨界温度（Ｔｃ）と臨界電流密度（Ｊ　ｃ）を測定し
た結果、Ｔｃ−８３〜８９に、７７ＫにおけるＪｃの値
が１０’Ａ／ｃｍ”以上を再現性良く得ることができた
。

実施例３゜ 第３図に示した蒸着系を用いて、蒸着源４１にＣｏ、蒸
着源４２にＣｒを充填し、蒸着中の真空度を１０″″’
Ｐａに保った以外は、実施例２と同様の方法で１５０℃
に加熱したポリイミドフィルム基板上に厚さ０．３μｍ
のＣｏＣｒ薄膜を連続的に５枚作製した。比較用として
、Ｃｏ−８ｗｔ％Ｃｒ合金インゴットを用いて、第６図
に示した従来の蒸着系を用いて、厚さ０．３μｍのＣｏ
Ｃｒ薄膜を連続的に５枚作製した。第５図に本発明の蒸
着系で作製したＣｏＣｒ膜と、従来方式で作製したＣｏ
Ｃｒ膜のＣｒ濃度および飽和磁化を比較して示した０本
発明によれば、繰り返し蒸着して蒸着回数が増えても、
膜の組成や磁気特性の変化はほとんど生じず、再現性の
良い膜が作製できた。一方、従来技術では、蒸着のたび
に膜組成が変化し、その結果磁気特性の再現性の悪い膜
となった。

実施例４゜ 第１図に示した蒸着系を２〜５個、第３図と同様の構成
で配置した装置を用いて、実施例２と同様の方法でＢｉ
、Ｓｒ、Ｃａ、Ｃｕ、Ｂａ、Ｎａ。

Ｐｂ−、に、Ｓｃ、Ｔｌ、Ｓｂ、Ｉｎ、、Ｙ、Ｌａ。

Ｈｏ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙｂの中から選んだ材料を１
０″″″Ｐａの酸素ガス雰囲気中で同時に蒸着して酸化
物超伝導膜を作製した。膜形成時の基板温度は６００℃
トシ、基板はＭｇｏ　（１００）　を用いた。また、膜
形成機必要に応じて酸素雰囲気中で８００〜９００℃で
熱処理した。これらの試料の構成元素および臨界温度Ｔ
ｃを表２に示す。

本実施例では、同様の試料を５個作製したが再現性良い
特性を得た。

表 時の基板は、サファイヤを用い、基板温度は３００℃と
した。得られた磁性膜の飽和磁束密度Ｂｓの測定結果を
表３に示す。本実施例では、同一組成の試料を５個作製
したが再現性良く同様の特性を示した。

表　　３ 実施例５゜ 第１図に示した蒸着系を、第３図と同様の構成で配置し
た装置を用いて、実施例３と同様の方法でＣｏ、Ｚｒ、
Ｍｏ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｆａの中から選んだ材料を１０−Ｐ
ａの真空中で同時に蒸着して表３に示す３種類の磁性膜
を作製した。膜形成〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明によれば、蒸気圧が大幅に異
なる複数の材料で構成された超伝導膜や磁性膜などの機
能性薄膜の組成を再現性良く制御した。性能の良い膜を
安定して作成できる効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の詳細な説明図、第２図は本発明の制御
電極の作用の説明図、第３図は本発明の複数の蒸着系を
配置した膜形成法の説明図、第４図は積層膜の形成法の
説明図、第Ｓ図は本発明を磁性膜に応用した結果の説明
図、第６図は従来の蒸着系の説明図、第７図は本発明の
実施例１における積層膜の臨界温度と単位積層膜の中で
最も薄い膜の膜厚の関係を示す図である。 符号の説明 １・・・電子線、２・・・陰極、３・・・陽極、４・・
・蒸着源、５・・・偏向コイル、６・・・冷却系、７・
・・制御電極。 ８・・・Ｂ１３０１．９−８ｒ０．１Ｏ−Ｃｕ。 １１・・・Ｃａ、１２・・・基板。 ４１．４２．４３．４４・・・蒸着源。 ｖＪ７図 第３目 第 図 （ス） （り） （Ｃ） 第５目 基１８駁（回〕 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、蒸着源と、電子線を発生させる陰極と、上記電子線
   を加速する陽極と、上記電子線を偏向させる偏向コイル
   と、上記陰極と上記陽極の間に設置した制御電極の各々
   を２組以上備えた電子線蒸着装置を用い、上記制御電極
   にパルス電圧を印加し、該パルス電圧の周波数および振
   幅を蒸着材料毎に調節して蒸着を行なうことを特徴とす
   る薄膜の製造方法。 ２、上記蒸着材料として蒸気圧の異なる材料を２種類以
   上準備し、該蒸着材料を上記蒸着源に別々に充填した後
   、上記蒸着材料を同時もしくは交互に蒸発せしめる特許
   請求の範囲第１項記載の薄膜の製造方法。 ３、上記薄膜は、Ｍ＿１−Ｍ＿２−Ｃｕ−Ｏ系（Ｍ＿１
   ：Ｂｉ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｉｎ）、（Ｍ＿２：Ｓｒ、
   Ｂａ、Ｃａ、Ｋ、Ｎａ、Ｓｃ）の群から選ばれた１種類
   以上の材料の組み合わせから成る酸化物超伝導薄膜、も
   しくはＬｎ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系（Ｌｎ：Ｙ、Ｌａ、Ｈｏ
   、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙｂ）の群から選ばれた１種類以
   上の材料の組み合わせから成る酸化物超伝導薄膜である
   特許請求の範囲第２項記載の薄膜の製造方法。 ４、上記薄膜は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｎｉ
   、Ｆｅより成る材料の組み合わせの群から選ばれた２種
   類以上の材料の組み合わせより成る磁性薄膜である特許
   請求の範囲第２項記載の薄膜の製造方法。 ５、上記Ｍ＿１、Ｍ＿２の中から選ばれた１種類以上の
   材料とＣｕの金属あるいはこれらの酸化物、もしくは上
   記Ｌｎ、Ｂａ、Ｃｕの金属あるいは酸化物を酸化性雰囲
   気あるいは非酸化性雰囲気中で積層して積層膜を形成し
   、該積層膜を酸化性雰囲気で熱処理することを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項記載の薄膜の製造方法。 ６、上記Ｃｕ膜の一層の膜厚は上記積層膜を構成する膜
   の中で最小であり、かつ該膜厚は０．１ｎｍ以上５０ｎ
   ｍ以下である特許請求の範囲第５項記載の薄膜の製造方
   法。 ７、蒸着源と、電子線を発生させる陰極と、上記電子線
   を加速する陽極と、上記電子線を偏向させる偏向コイル
   と、上記陰極と上記陽極の間に設置した制御電極の各々
   を２組以上備え、かつ上記制御電極にはパルス電圧を印
   加することを特徴とする電子線蒸着装置。