JPH02197565A - Target for laser vapor deposition apparatus - Google Patents

Target for laser vapor deposition apparatus

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JPH02197565A
JPH02197565A JP1015997A JP1599789A JPH02197565A JP H02197565 A JPH02197565 A JP H02197565A JP 1015997 A JP1015997 A JP 1015997A JP 1599789 A JP1599789 A JP 1599789A JP H02197565 A JPH02197565 A JP H02197565A
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JP
Japan
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target
layer
base material
buffer layer
vapor deposition
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JP1015997A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshio Usui
俊雄 臼井
Kazunori Onabe
和憲 尾鍋
Tsukasa Kono
河野 宰
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Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Publication date
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    • 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

Abstract

PURPOSE:To form an oxide superconductor layer having superior adhesive strength by dividing a target in half and constituting the target of a material forming an oxide superconductor layer and a material forming a buffer layer, carrying out laser irradiation, and forming the superconducting layer via the buffer layer on a base material. CONSTITUTION:A target T1 is constituted of a section t1 forming an oxide superconductor layer 31 and a section t2 forming a buffer layer 30. The above target T1 is disposed in a vapor deposition treatment chamber 11 and preheated by means of a heater 14, and respective insides of the treatment chamber 11, a delivery chamber 21, and a winding chamber 22 are evacuated, and then, the target T1 is turned to locate the section t2 in the position of laser beam concentration. Subsequently, a base material 25 is fed from the delivery chamber 12 via the treatment chamber 11 into the winding chamber 22, and the base material 25 is heated by means of an auxiliary heater 15 and the section t2 is irradiated with laser beam, by which the buffer layer 30 is formed on the base material 25. After the completion of the butter layer 30 formation, the section t1 is located in the position of concentration and irradiated with laser beam and the base material 25 is fed in a backward direction, by which the oxide superconductor layer 31 is formed on the buffer layer 30. By this method, two layers 30, 31 can be formed by using one target.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、ジョセフソン素子、超電導記憶素子などの
超電導デバイス用として応用開発が進められている酸化
物超電導体を形成するためのレーザ蒸着装置用ターゲッ
トに関する。
Detailed Description of the Invention "Field of Industrial Application" This invention is a laser evaporation device for forming oxide superconductors, which are being developed for use in superconducting devices such as Josephson elements and superconducting memory elements. Regarding targets for use.

「従来の技術」 従来、酸化物系の超電導層を形成する方法として、真空
蒸着法、スパッタリング法、レーザ蒸着法、MBE法(
分子線エピタキシー法)、CVD法(化学気相成長法)
、IVD法(イオン気相成長法)などの成膜法が知られ
ている。
"Conventional technology" Conventionally, methods for forming oxide-based superconducting layers include vacuum evaporation, sputtering, laser evaporation, and MBE (
molecular beam epitaxy method), CVD method (chemical vapor deposition method)
, IVD (ion vapor deposition) and other film forming methods are known.

そしてこれらの各種成膜法の中でも、目的とする酸化物
超電導層の組成と同一あるいは近似した組成のターゲッ
トを用い、このターゲットから蒸発させた粒子を基材上
に堆積させて成膜するレーザ蒸着法が、均質で特性の良
好な酸化物超電導層を形成できる方法として注目されて
いる。このレーザ蒸着法は、ターゲットにレーザビーム
を照射してターゲットの表面部分を蒸発させ、この蒸発
粒子を基材上に堆積させて酸化物超電導層を形成する技
術である。
Among these various film-forming methods, laser evaporation uses a target with a composition that is the same as or similar to that of the target oxide superconducting layer, and deposits particles evaporated from this target onto a substrate to form a film. This method is attracting attention as a method that can form a homogeneous oxide superconducting layer with good characteristics. This laser evaporation method is a technique in which a target is irradiated with a laser beam to evaporate a surface portion of the target, and the evaporated particles are deposited on a base material to form an oxide superconducting layer.

また、前記酸化物系の超電導体は、Y −B a−Cu
−〇系、B i−S r−Ca−Cu−0系、あるいは
T iB a−Ca−Cu−0系などのいずれの系であ
っても多成分系の材料であり、その組成比がわずかでら
異なるようであると、超電導特性は著しく低下すること
が知られている。このためレーザ蒸着法においては、目
的の酸化物超電導層の組成に近似した組成、あるいは、
同一組成、更には、成膜中に逃避しやすい成分を多く含
有させた酸化物ターゲットを形成しておき、この酸化物
ターゲットを用いて成膜を行うようにしている。
Further, the oxide-based superconductor is Y-Ba-Cu
- Any system such as 〇 system, B i-S r-Ca-Cu-0 system, or T iBa-Ca-Cu-0 system is a multi-component material, and its composition ratio is small. It is known that the superconducting properties will be significantly degraded if they differ. For this reason, in the laser vapor deposition method, a composition similar to that of the target oxide superconducting layer, or
An oxide target having the same composition and containing a large amount of components that easily escape during film formation is formed, and film formation is performed using this oxide target.

「発明が解決しようとする課題」 前記レーザ蒸着法を用いて金属基板などに超電導層を形
成した場合、超電導層の均質化のために、成膜と同時に
あるいは成膜後に数百℃に加熱して超電導層の改質を行
うことがなされている。
"Problem to be Solved by the Invention" When a superconducting layer is formed on a metal substrate or the like using the laser vapor deposition method, it is necessary to heat the superconducting layer to several hundred degrees Celsius at the same time or after the film formation in order to homogenize the superconducting layer. Modification of the superconducting layer has been attempted.

ところが、このような熱処理を行うと、基板を構成する
原子が超電導層側に拡散し、超電導層の組成が崩れ、超
電導特性が著しく低下する問題を生じることがある。こ
のため従来、前記基板からの元素拡散を抑制する目的で
基板と超電導層の間に超電導層を構成する元素に対して
反応性が低く、熱処理温度においては超電導層側への元
素拡散を生じにくいような元素からなるバッファ層を形
成することがなされている。
However, when such heat treatment is performed, atoms constituting the substrate may diffuse toward the superconducting layer, causing a problem in which the composition of the superconducting layer collapses and the superconducting properties are significantly deteriorated. For this reason, conventionally, in order to suppress element diffusion from the substrate, the reactivity with the elements constituting the superconducting layer between the substrate and the superconducting layer is low, and element diffusion toward the superconducting layer side is difficult to occur at the heat treatment temperature. A buffer layer made of such elements has been formed.

そして、このように基板上にバッファ層と超電導層を有
する超電導体をレーザ蒸着法を用いて製造するには、基
板の上面にレーザ蒸着法によりバッファ層を形成した後
に、バッファ層の上面に再びレーザ蒸着法により酸化物
超電導層を形成する必要がある。
In order to manufacture a superconductor having a buffer layer and a superconducting layer on a substrate using the laser evaporation method, the buffer layer is formed on the upper surface of the substrate by the laser evaporation method, and then the upper surface of the buffer layer is re-formed. It is necessary to form an oxide superconducting layer by laser deposition.

ところが、レーザ蒸着装置においてターゲットホルダを
1つしか備えていない装置を用いて前記の方法を行うに
は、処理容器内にバッファ層形成用のターゲットをセッ
トし、処理容器の内部を真空引きして基板上にバッファ
層を形成した後に、処理容器の内部の真空を解除し、タ
ーゲットを酸化物超電導層形成用のターゲットに交換し
た後に再び処理容器の内部を真空引きしてバッファ層上
に酸化物超電導層を形成する必要があるので、処理容器
内でターゲットを交換する際にバッファ層か汚染される
おそれがある。
However, in order to carry out the above method using a laser evaporation apparatus equipped with only one target holder, a target for forming a buffer layer is set in a processing container, and the inside of the processing container is evacuated. After forming the buffer layer on the substrate, the vacuum inside the processing container is released, the target is replaced with a target for forming an oxide superconducting layer, and then the inside of the processing container is evacuated again to deposit the oxide on the buffer layer. Since it is necessary to form a superconducting layer, there is a risk that the buffer layer may be contaminated when replacing the target within the processing container.

本発明は前記課題を解決するためになされたもので、タ
ーゲットを1つだけ装着可能なレーザ蒸着装置を用いた
場合であっても、処理容器の真空を解除することなくバ
ッファ層と酸化物超電導層を形成できるレーザ蒸着装置
用ターゲットを提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and even when using a laser evaporation apparatus that can mount only one target, the buffer layer and oxide superconductor can be removed without releasing the vacuum in the processing chamber. An object of the present invention is to provide a target for a laser vapor deposition apparatus that can form a layer.

「課題を解決するための手段」 前記課題を解決するために本発明は、周回りに回転され
る円筒状あるいは円柱状のターゲットの周面にレーザを
照射してターゲットの周面部分を蒸発させ、蒸発粒子を
基材上に堆積させて酸化物超電導体を形成するレーザ蒸
着装置用ターゲットにおいて、ターゲットが周方向に複
数に分割されてなり、ターゲットの分割体の少なくとも
1つが酸化物超電導体または酸化物超電導体を構成する
元素を含有する複合酸化物からなり、前記ターゲットの
分割体の少なくとも1つか前記基材を構成する元素と同
等の材料からなるものである。
"Means for Solving the Problems" In order to solve the above problems, the present invention irradiates the peripheral surface of a cylindrical or cylindrical target that is rotated around the circumference with a laser to evaporate the peripheral surface portion of the target. , in a target for a laser evaporation apparatus that forms an oxide superconductor by depositing evaporated particles on a base material, the target is divided into a plurality of parts in the circumferential direction, and at least one of the divided parts of the target is an oxide superconductor or It is made of a composite oxide containing elements constituting an oxide superconductor, and is made of a material equivalent to the element constituting at least one of the divided bodies of the target or the base material.

「作用 」 ターゲットを複数に分割して分割体の少なくとも1つを
酸化物超電導層の形成用材料から形成し、他の分割体の
少なくとも1つをバッファ層の形成用材料から形成して
いるので、このターゲットを適宜回転させてレーザ蒸着
することにより、1つのターゲットを用いて真空を解除
することなく基板上にバッファ層と酸化物超電導層が生
成される。
"Operation" The target is divided into a plurality of parts, and at least one of the divided parts is formed from a material for forming an oxide superconducting layer, and at least one of the other divided parts is formed from a material for forming a buffer layer. By appropriately rotating this target and performing laser deposition, a buffer layer and an oxide superconducting layer are generated on the substrate using one target without releasing the vacuum.

また、この発明のターゲットを用いることにより1つの
ターゲットのみ設置できる構成のレーザ蒸着装置で基板
上に連続的にバッファ層と超電導層を生成することが可
能になり、装置の使用効率が向上する。
Further, by using the target of the present invention, it becomes possible to continuously generate a buffer layer and a superconducting layer on a substrate with a laser evaporation apparatus configured to install only one target, thereby improving the efficiency of use of the apparatus.

「実施例」 第1図は本発明の一実施例のターゲットTを備えたレー
ザ蒸着装置10を示し、第2図は円筒状のターゲットT
、を示すもので、この実施例のターゲットT、は縦割り
円筒状の分割体り、、t、を−体に接合して形成された
ものであって、このターゲットT、をレーザ蒸着装置I
Oにセットして後述するように基材上にバッファ層と酸
化物超電導層を形成することができる。
"Embodiment" FIG. 1 shows a laser vapor deposition apparatus 10 equipped with a target T according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a cylindrical target T.
, and the target T in this example is formed by joining a vertically divided cylindrical divided body,
By setting the temperature to O, a buffer layer and an oxide superconducting layer can be formed on the base material as described later.

前記ターゲットT、を構成する分割体t1は形成しよう
とする酸化物超電導層と同等または近似した組成、ある
いは、成膜中に逃避しやすい成分を多く含有させた複合
酸化物の焼結体、あるいは、酸化物超電導体のバルクな
どから形成され、分割体t、は基材上に形成しようとす
るバッフ1層と同等の材料から形成される。現在知られ
ている臨界温度の高い酸化物超電導層として具体的には
、Y−B a−Cu−0系、B i−9r−Ca−Cu
−0系、TI−BaCa−Cu−0系などがあるので、
分割体L1はこれらの系のものなどを用いることができ
る。
The divided body t1 constituting the target T has a composition equivalent to or similar to that of the oxide superconducting layer to be formed, or a sintered body of a composite oxide containing a large amount of components that easily escape during film formation, or , is formed from the bulk of an oxide superconductor, etc., and the dividing body t is formed from the same material as the one layer of buff to be formed on the base material. Specifically, currently known oxide superconducting layers with high critical temperatures include Y-Ba-Cu-0 system, B i-9r-Ca-Cu
-0 series, TI-BaCa-Cu-0 series, etc.
For the divided body L1, those of these systems can be used.

第1図に示すレーザ蒸着装置lOは、蒸着処理室IIを
有し、この蒸着処理室11は上部の排気孔12を介して
図示略の真空排気装置に接続されて内部を真空引きでき
るようになっている。また、この蒸着処理室11の向上
部には、図示略の基板固定部材に着脱可能に固定されて
中心軸回りに回転自在に保持されたターゲットT、と、
このターゲットT1を予熱するための予熱ヒータ14が
設けられ、ターゲットT、の下方には後述する基材25
を加熱するための補助ヒータI5が配置されている。
The laser evaporation apparatus IO shown in FIG. 1 has a evaporation processing chamber II, and this evaporation processing chamber 11 is connected to a vacuum evacuation device (not shown) through an upper exhaust hole 12 so that the inside can be evacuated. It has become. Further, in the upper part of the vapor deposition processing chamber 11, a target T is detachably fixed to a substrate fixing member (not shown) and is rotatably held around a central axis.
A preheating heater 14 is provided for preheating the target T1, and a base material 25 (described later) is provided below the target T1.
An auxiliary heater I5 is arranged to heat the.

前記予熱ヒータ14は、レーザビームによるターゲット
T1への部分的な集中加熱によってターゲットT1に熱
破壊が生じることを防止するためにターゲットT1の全
体を数百℃に予熱するとともに、予熱によってターゲッ
トT、の外周面を均一に蒸発させるためのものである。
The preheating heater 14 preheats the entire target T1 to several hundred degrees Celsius in order to prevent thermal damage to the target T1 due to partial concentrated heating of the target T1 by the laser beam, and also preheats the target T1 by preheating. This is to uniformly evaporate the outer peripheral surface of the

また、補助ヒータ15は後述する基材25の下方に位置
してこれを加熱するためのものである。
Further, the auxiliary heater 15 is located below a base material 25, which will be described later, and is used to heat the base material 25.

一方、蒸着処理室!■の上部側の側方には、レーザ装置
17および集光レンズ18が配置されていて、レーザ装
置17が発生させたレーザビームを蒸着処理室!1の側
壁に取り付けられた透明窓19を介して前記ターゲット
T1に集光できるようになっている。
Meanwhile, the deposition processing room! A laser device 17 and a condensing lens 18 are arranged on the upper side of (2), and the laser beam generated by the laser device 17 is directed to the vapor deposition processing chamber! Light can be focused on the target T1 through a transparent window 19 attached to the side wall of the target T1.

更に前記蒸着処理室11の下部側の両側方には、蒸着処
置室11の下部側に、通過孔20を介して接続された送
出室21と巻取室22が配置されている。この送出室2
1には送出装置23が、巻取室22には巻取装置24が
各々設けられ、送出装置23から繰り出したテープ状の
基材25を蒸着処理室11の予備ヒータ15とターゲッ
トT、の間に送り、次いで巻取室22で巻き取ることが
できるようになっている。また、送出室2にと巻取室2
2はそれぞれ排気孔26を介して真空排気装置に接続さ
れている。なおまた、前記基材25はハステロイなどの
Ni基合金あるいはNiなどからなるものなどである。
Further, a delivery chamber 21 and a winding chamber 22 are arranged on both sides of the lower side of the vapor deposition chamber 11, which are connected to the lower side of the vapor deposition chamber 11 through a passage hole 20. This delivery chamber 2
1 is provided with a feeding device 23, and the winding chamber 22 is provided with a winding device 24, and the tape-shaped base material 25 fed out from the feeding device 23 is placed between the preliminary heater 15 of the vapor deposition processing chamber 11 and the target T. The film can then be sent to a winding chamber 22 and then wound up. Also, in the sending chamber 2 and in the winding chamber 2.
2 are connected to a vacuum evacuation device via exhaust holes 26, respectively. Furthermore, the base material 25 is made of a Ni-based alloy such as Hastelloy, or Ni.

この基材25は後述する熱処理の温度に耐える材料であ
って酸化物超電導体の構成元素と反応性の低い材料から
構成することが好ましい。
This base material 25 is preferably made of a material that can withstand the temperature of the heat treatment described later and has low reactivity with the constituent elements of the oxide superconductor.

一方、第1図に符号27で示すものは質量分析計であり
、この質量分析計27はスリットと組み合わせた固定イ
オンコレクター電極を有し、ターゲットT、側に向けら
れた測定部28によりイオンを電気的に検出する分析計
であって、成膜時において、レーザビームを照射してタ
ーゲットTの一部を蒸発させた際に、蒸発成分の組成を
分析するものである。
On the other hand, what is indicated by the reference numeral 27 in FIG. 1 is a mass spectrometer, and this mass spectrometer 27 has a fixed ion collector electrode combined with a slit. This is an electrically detected analyzer that analyzes the composition of evaporated components when a portion of the target T is evaporated by irradiation with a laser beam during film formation.

次に前記レーザ蒸着装置を用いて基材上にバッファ層と
酸化物超電導層を形成する場合について説明する。
Next, a case will be described in which a buffer layer and an oxide superconducting layer are formed on a base material using the laser vapor deposition apparatus.

ターゲットT、を第1図に示すように蒸着処理室11の
内部に設置し、更に予熱ヒータ14でターゲットT1を
加熱する。次いで真空排気装置により蒸着処理室11と
送出室21と巻取室22を排気して真空雰囲気とする。
A target T is placed inside the vapor deposition chamber 11 as shown in FIG. 1, and the target T1 is further heated by a preheater 14. Next, the vapor deposition processing chamber 11, the delivery chamber 21, and the winding chamber 22 are evacuated by a vacuum evacuation device to create a vacuum atmosphere.

続いてターゲットTIを所定の角度回動させてレーザビ
ームの集光位置にターゲットT、の分割体L!を位置さ
せるとともに、基材25を移動させて蒸着処理室IIに
順次送り込み、レーザ装置17から発したレーザビーム
をターゲットT1に集光照射してターゲットT、の表面
を蒸発させ、蒸発粒子を生じさせてこの蒸発粒子を基材
25上に堆積させる。
Next, the target TI is rotated by a predetermined angle and the divided body L! of the target T is placed at the laser beam focusing position. At the same time, the base material 25 is moved and sequentially sent into the vapor deposition processing chamber II, and the target T1 is irradiated with a focused laser beam emitted from the laser device 17 to evaporate the surface of the target T, producing evaporated particles. The evaporated particles are then deposited on the base material 25.

ターゲットT、の分割体t、の表面に照射されたレーザ
ビームは、分割体り、の周面を加熱して蒸発させるので
、基材25には分割体り、を構成する元素が堆積されて
第3図に示すようにバッファ層30が堆積される。
The laser beam irradiated onto the surface of the divided body t of the target T heats and evaporates the peripheral surface of the divided body t, so that the elements constituting the divided body are deposited on the base material 25. A buffer layer 30 is deposited as shown in FIG.

このバッファ層30の堆積が終了したならば、ターゲッ
トT1を再び回動させてレーザビームの集光位置に分割
体1.を位置させ、分割体t、にレーザビームを照射す
るとともに、送出装置23と巻取装置24を逆転させて
基材25を再び蒸着処理室11に送り、バッファ層30
の上に酸化物超電導層3Iを堆積させる。なお、質量分
析計6により連続的にあるいは断続的に蒸着粒子の組成
を測定し、この測定結果を基にレーザビームの出力とタ
ーゲットT、の温度などを調節するようにして目的の組
成の酸化物超電導層31を生成させるようにすることが
好ましく、このようにすることにより組成の整った特性
の優れた酸化物超電導層31を形成することができる。
When the deposition of the buffer layer 30 is completed, the target T1 is rotated again and the divided body 1. and irradiate the divided body t with a laser beam, and at the same time, the sending device 23 and the winding device 24 are reversed to send the base material 25 to the vapor deposition processing chamber 11 again, and the buffer layer 30 is
An oxide superconducting layer 3I is deposited thereon. The composition of the deposited particles is measured continuously or intermittently using a mass spectrometer 6, and the output of the laser beam and the temperature of the target T are adjusted based on the measurement results to oxidize the target composition. It is preferable to generate the oxide superconducting layer 31, and by doing so, it is possible to form the oxide superconducting layer 31 with a uniform composition and excellent characteristics.

以上説明したようにバッファ層30と酸化物超電導層3
Iを形成する場合、蒸着処理室11の内部の真空状態を
破ることなくバッファ層30と酸化物超電導層31を連
続形成できるのでバッファ層30の表面部分を汚染する
ことなく成膜することができる。また、前記構造のター
ゲットT、を用いるならば、ターゲットの装着装置を1
つのみ備えたレーザ蒸着装置であってもバッファ層30
と酸化物超電導層31を連続的に形成することができる
As explained above, the buffer layer 30 and the oxide superconducting layer 3
When forming I, the buffer layer 30 and the oxide superconducting layer 31 can be continuously formed without breaking the vacuum state inside the vapor deposition processing chamber 11, so that the film can be formed without contaminating the surface portion of the buffer layer 30. . Moreover, if the target T having the above structure is used, the target mounting device is 1
Even if the laser evaporation apparatus is equipped with only one buffer layer 30,
The oxide superconducting layer 31 can be formed continuously.

第4図はターゲットの第2実施例を示すもので、この例
のターゲットT、は扇型環状体状の4つの分割体1+、
11,1..1.から形成した例である。
FIG. 4 shows a second embodiment of the target, and the target T in this example has four segmented bodies 1+ in the shape of a fan-shaped annular body,
11,1. .. 1. This is an example formed from

この例のターゲットT、を用いてレーザ蒸着を行うには
、形成する蒸着層に合わせてターゲットT、を適宜回転
させて蒸着を行い、分割体1..1.と分割体Lt、L
xが均一に消耗ず゛るように蒸着すれば良い。
To perform laser vapor deposition using the target T in this example, the target T is rotated appropriately according to the vapor deposition layer to be formed, and vapor deposition is performed using the divided body 1. .. 1. and the divided body Lt, L
It is sufficient to perform the vapor deposition so that x is not consumed uniformly.

第5図はターゲットの第3実施例を示すもので、この例
のターゲットT3は、分割体t、、t、、t3の3個ず
つからなる9分割構造となっている。
FIG. 5 shows a third embodiment of the target, and the target T3 in this example has a nine-segment structure consisting of three segments t, t, t3.

このターゲットT3の場合、分割体t+、Lxは前記例
と同等のものから構成し、分割体り、は基材25を構成
する材料と同等の材料から形成する。
In the case of this target T3, the divided bodies t+ and Lx are made of the same materials as in the above example, and the divided bodies are made of the same material as the material constituting the base material 25.

この例のターゲットT、を用いて蒸着を行うには、基材
25の上面に基材25と同等の材料からなる被覆層を形
成した後にバッファ層30と超電導層31を形成する。
To perform vapor deposition using the target T in this example, a coating layer made of the same material as the base material 25 is formed on the upper surface of the base material 25, and then a buffer layer 30 and a superconducting layer 31 are formed.

このような積層構造にすると、同等の材料からなる被覆
層と基材25の密着性は良好となり、レーザ蒸着により
成膜された活性状態の被覆層とバッファ層30の密着性
が良好になる効果がある。
With such a laminated structure, the adhesion between the coating layer made of the same material and the base material 25 is good, and the adhesion between the active coating layer formed by laser vapor deposition and the buffer layer 30 is improved. There is.

「製造例」 第1図に示す装置において、補助ヒータの上面に幅10
mm、厚さ0 、5 inの正方形状の基板を設置し、
この基板上に厚さ171mのバッファ層と厚さ1μmの
酸化物超電導層を積層した。基板はハステロイ製のもの
と、Ni製のものをそれぞれ用い、各基板上に形成する
バッファ層はAu、5rTi03、 A g 、 M 
g Oの中から選択し、各バッファ層上に形成する酸化
物超電導層はY IB at Cu30 t−6なる組
成のものと、B I!S rtc atc 1+30 
Xなる組成のものと、T Li2 atCatc ut
o xなる組成のものとした。なお、ターゲットは縦割
り円柱状の2つの分割体からなるものであって、外径3
0mIIlのものを用いた。
"Manufacturing Example" In the device shown in Figure 1, the upper surface of the auxiliary heater has a width of 10 mm.
A square substrate with a thickness of 0.5 mm and a thickness of 0.5 inches is installed.
A buffer layer with a thickness of 171 m and an oxide superconducting layer with a thickness of 1 μm were laminated on this substrate. The substrates used were one made of Hastelloy and the other made of Ni, and the buffer layers formed on each substrate were made of Au, 5rTi03, Ag, M.
The oxide superconducting layer selected from g O and formed on each buffer layer has a composition of Y IB at Cu30 t-6, and B I! S rtc atc 1+30
The one with the composition X and the one with the composition T Li2 atCatc ut
The composition was ox. The target is made up of two vertically divided cylindrical parts, and has an outer diameter of 3.
0 mIIl was used.

なお、Y系の酸化物超電導層を形成する場合は、蒸着処
理室に酸素ガスを流し、10−’Torrで成膜し、成
膜後に800℃で熱処理する条件とした。
In addition, when forming a Y-based oxide superconducting layer, the conditions were such that oxygen gas was flowed into the vapor deposition chamber, the film was formed at 10-' Torr, and the film was heat-treated at 800° C. after the film formation.

Bi系の酸化物超電導層を形成する場合は、蒸着処理室
に7%の酸素ガスを含むArガスを流し、10−’To
rrで成膜し、成膜後に750℃で熱処理する条件に設
定した。Tl系の酸化物超電導層を形成する場合は、蒸
着処理室に酸素ガスを流し、蒸着処理室に酸素ガスを流
し、I O−’Torrで成膜し、成膜後に850°C
で熱処理する条件とした。
When forming a Bi-based oxide superconducting layer, Ar gas containing 7% oxygen gas is flowed into the vapor deposition chamber, and 10-'To
The conditions were set such that a film was formed at rr and then heat treated at 750° C. after film formation. When forming a Tl-based oxide superconducting layer, oxygen gas is flowed into the evaporation processing chamber, the film is formed at IO-'Torr, and the temperature is 850°C after film formation.
The conditions for heat treatment were as follows.

前記のターゲットを用いて得られた酸化物超電導層の臨
界温度(Tc)と77Kにおける臨界電流密度(Jc)
を測定した結果を第1表に示す。
Critical temperature (Tc) and critical current density (Jc) at 77K of the oxide superconducting layer obtained using the above target
The results of the measurements are shown in Table 1.

(以下、余白) 第1表 「発明の効果」 以上説明したように本発明は、ターゲットを酸化物超電
導層形成用分割体とバッファ層形成用分割体とから構成
しているので、このターゲットを1つ用いてレーザ蒸着
することにより、1つのターゲットを用いて基板上にバ
ッファ層と酸化物超7ri導層を生成させることができ
る。従って1つのターゲットのみ設置できるレーザ蒸着
装置でバッファ層と酸化物超電導層を生成することが可
能になり、レーザ蒸着装置の使用効率が向上する。また
、バッファ層を形成した後に蒸着処理室の真空雰囲気を
破ることなく酸化物超電導層を形成できるので、バッフ
ァ層の汚染を生じさせることなくその上に酸化物超電導
層を生成さ什ることができる。このためバッファ層上に
結晶構造の整った酸化物超電導層を形成できるとともに
、バッファ層に対して密着性の良好な酸化物超電導層を
得ることができる。
(Hereinafter, blank space) Table 1 "Effects of the Invention" As explained above, in the present invention, the target is composed of a divided body for forming an oxide superconducting layer and a divided body for forming a buffer layer. By using one target for laser deposition, a buffer layer and an oxide superconducting layer can be produced on a substrate using one target. Therefore, it becomes possible to generate a buffer layer and an oxide superconducting layer with a laser evaporation apparatus that can install only one target, and the efficiency of use of the laser evaporation apparatus is improved. Furthermore, since the oxide superconducting layer can be formed after forming the buffer layer without breaking the vacuum atmosphere in the vapor deposition chamber, the oxide superconducting layer can be formed on it without contaminating the buffer layer. can. Therefore, an oxide superconducting layer with a well-organized crystal structure can be formed on the buffer layer, and an oxide superconducting layer having good adhesion to the buffer layer can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例のターゲットを備えたレーザ
蒸着装置の構成図、第2図は第1実施例のターゲットの
平面図、第3図は基材上に形成したバッファ層と超電導
層を示す断面図、第4図はターゲットの第2実施例の平
面図、第5図はターゲットの第3実施例の平面図である
。 T + 、 T t 、 T a・・・ターゲット、t
+、tt、Li・・・分割体、IO・・・レーザ蒸着装
置、11・・・蒸着処理室、17・・・レーザ装置、2
5・・・基材、30・・・バッファ層、3夏・・・酸化
物超電導層。 第1図
Fig. 1 is a block diagram of a laser evaporation apparatus equipped with a target according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a plan view of the target of the first embodiment, and Fig. 3 is a diagram showing a buffer layer formed on a base material and a superconducting layer. FIG. 4 is a plan view of the second embodiment of the target, and FIG. 5 is a plan view of the third embodiment of the target. T + , T t , T a...Target, t
+, tt, Li... Divided body, IO... Laser deposition device, 11... Vapor deposition processing chamber, 17... Laser device, 2
5... Base material, 30... Buffer layer, 3 Summer... Oxide superconducting layer. Figure 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 周回りに回転される円筒状あるいは円柱状のターゲット
の周面にレーザを照射してターゲットの周面部分を蒸発
させ、蒸発粒子を基材上に堆積させて酸化物超電導体を
形成するレーザ蒸着装置用ターゲットにおいて、ターゲ
ットが周方向に複数に分割されてなり、ターゲットの分
割体の少なくとも1つが酸化物超電導体または酸化物超
電導体を構成する元素を含有する複合酸化物からなり、
前記ターゲットの分割体の少なくとも1つが前記基材を
構成する元素と同等の材料からなることを特徴とするレ
ーザ蒸着装置用ターゲット。
Laser vapor deposition involves irradiating the peripheral surface of a cylindrical or cylindrical target that is rotated around the circumference to evaporate the peripheral surface of the target, and depositing the evaporated particles onto the base material to form an oxide superconductor. In a target for a device, the target is divided into a plurality of parts in the circumferential direction, and at least one of the divided parts of the target is made of an oxide superconductor or a composite oxide containing an element constituting the oxide superconductor,
A target for a laser vapor deposition apparatus, characterized in that at least one of the divided bodies of the target is made of a material equivalent to an element constituting the base material.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1992003376A1 (en) * 1990-08-21 1992-03-05 International Superconductivity Technology Center Method for manufacturing high temperature superconductive oxide thin film
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