JPH02263975A - 超伝導体膜パターン形成方法 - Google Patents
超伝導体膜パターン形成方法Info
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- JPH02263975A JPH02263975A JP1084295A JP8429589A JPH02263975A JP H02263975 A JPH02263975 A JP H02263975A JP 1084295 A JP1084295 A JP 1084295A JP 8429589 A JP8429589 A JP 8429589A JP H02263975 A JPH02263975 A JP H02263975A
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Physical Vapour Deposition (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。
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］
バターニングしながら超伝導体膜を形成する場合に使用
される超伝導膜パターン形成用マスクに関し、 不純物の混入を阻止して臨界温度を高くすることを目的
とし、 パターン形成用の孔を設けた金属材よりなるマスク基板
のうち少なくとも一方の面に、該マスク基板を使用して
パターン化する超伝導膜と同一の材料により形成した保
護膜を設けるとともに、上記マスク基板を被堆積基板上
に配置した状態で超伝導材発生源に対向させ、該超伝導
材発生源から放出した超伝導体を、上記パターン形成用
の孔から露出した被堆積基板に堆積させることを含み構
成する。
される超伝導膜パターン形成用マスクに関し、 不純物の混入を阻止して臨界温度を高くすることを目的
とし、 パターン形成用の孔を設けた金属材よりなるマスク基板
のうち少なくとも一方の面に、該マスク基板を使用して
パターン化する超伝導膜と同一の材料により形成した保
護膜を設けるとともに、上記マスク基板を被堆積基板上
に配置した状態で超伝導材発生源に対向させ、該超伝導
材発生源から放出した超伝導体を、上記パターン形成用
の孔から露出した被堆積基板に堆積させることを含み構
成する。
本発明は、超伝導体膜パターン形成用マスクに関し、よ
り詳しくは、バターニングしながら超伝導体膜を形成す
る場合に使用される超伝導体膜パターン形成用マスクに
関する。
り詳しくは、バターニングしながら超伝導体膜を形成す
る場合に使用される超伝導体膜パターン形成用マスクに
関する。
（従来の技術〕
セラッミックス超伝導体は、水や酸、塩素系ガス等によ
り特性が劣化し、ロヘ界〆詰度が低下するなどの問題が
あるため、セラミックス趙伝導体膜をバターニングする
場合にウェットエチングを適用することは困難である。
り特性が劣化し、ロヘ界〆詰度が低下するなどの問題が
あるため、セラミックス趙伝導体膜をバターニングする
場合にウェットエチングを適用することは困難である。
そこで、超伝導体膜をパターン化する方法として、第４
図に例示するように、バターニングした孔を有するステ
ンレス板をマスク４０として使用し、これを基板４１の
表面に密着させ、ターゲット４２から叩き出された超伝
導体の元素をマスク４０の孔４３を通して基板４１表面
に堆積させ、膜形成とパターン化を同時に行うようにし
ている。
図に例示するように、バターニングした孔を有するステ
ンレス板をマスク４０として使用し、これを基板４１の
表面に密着させ、ターゲット４２から叩き出された超伝
導体の元素をマスク４０の孔４３を通して基板４１表面
に堆積させ、膜形成とパターン化を同時に行うようにし
ている。
また、堆積した膜を酸化する手段としては、基板４１を
酸素雰囲気中で加熱器４４により加熱し、膜の酸化と堆
積とを同時に行うようにしている。
酸素雰囲気中で加熱器４４により加熱し、膜の酸化と堆
積とを同時に行うようにしている。
ところで、スパッタ法はイオン化した不活性ガス（例え
ば、アルゴンガス）をターゲット４２に衝突させてター
ゲット４２の表面の分子や原子を飛び出させるものであ
るが、イオン化した不活性ガスはマスク４０にも衝突す
るため、ステンレス類のマスク４０からクロムやニッケ
ル等の金属元素が飛び出し、超伝導体材料とともに基板
４１表面に堆積して超伝導体膜に不純物が混入する原因
となる。
ば、アルゴンガス）をターゲット４２に衝突させてター
ゲット４２の表面の分子や原子を飛び出させるものであ
るが、イオン化した不活性ガスはマスク４０にも衝突す
るため、ステンレス類のマスク４０からクロムやニッケ
ル等の金属元素が飛び出し、超伝導体材料とともに基板
４１表面に堆積して超伝導体膜に不純物が混入する原因
となる。
また、膜の形成時に加熱器４４によりマスク４０が加熱
されるために、マスク４０を構成する金属が基板４１表
面に沿って拡散するために、超伝導膜に不純物が混入す
る原因になっている。この現象は、ＭＢＥ法、ＥＢ法に
より超伝導体を形成する際の加熱によっても生じる。
されるために、マスク４０を構成する金属が基板４１表
面に沿って拡散するために、超伝導膜に不純物が混入す
る原因になっている。この現象は、ＭＢＥ法、ＥＢ法に
より超伝導体を形成する際の加熱によっても生じる。
この結果、不純物を含む超伝導膜は、第５回に示すよう
に臨界温度の低下等の特性劣化が生じるといった問題が
ある。
に臨界温度の低下等の特性劣化が生じるといった問題が
ある。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであっ
て、不純物の混入を阻１トして臨界温度を高くすること
ができる超伝導体膜パターン形成方法を提供することを
目的とする。
て、不純物の混入を阻１トして臨界温度を高くすること
ができる超伝導体膜パターン形成方法を提供することを
目的とする。
〔課題を解決するための手段］
上記した課題は、第１図において、パターン形成用の孔
２を設けた金属材よりなるマスク基板３のうち少なくと
も一方の面に、該マスク基板３を使用してパターン化す
る超伝導膜と同一の材料により形成した保護１１！Ｊ４
（５）を設けるとともに、上記マスク基板を被堆積基板
１３上に配置した状態で超伝導材発生源１４に対向させ
、該超伝導材発生源１４から放出した超伝導体を、上記
パターン形成用の孔２から露出した被堆積基板１３に堆
積させることを特徴とする超伝導体膜パターン形成用方
法により解決する。
２を設けた金属材よりなるマスク基板３のうち少なくと
も一方の面に、該マスク基板３を使用してパターン化す
る超伝導膜と同一の材料により形成した保護１１！Ｊ４
（５）を設けるとともに、上記マスク基板を被堆積基板
１３上に配置した状態で超伝導材発生源１４に対向させ
、該超伝導材発生源１４から放出した超伝導体を、上記
パターン形成用の孔２から露出した被堆積基板１３に堆
積させることを特徴とする超伝導体膜パターン形成用方
法により解決する。
本発明によれば、超伝導体膜パターン形成用マスク１の
うち少なくとも１面に超伝導体よりなる保１膜４（５）
を形成している。そして、その材料は、マスクｌを使用
してパターン化しようとする５伝導体膜と同一の材料に
より形成している。
うち少なくとも１面に超伝導体よりなる保１膜４（５）
を形成している。そして、その材料は、マスクｌを使用
してパターン化しようとする５伝導体膜と同一の材料に
より形成している。
したがって、マスクｌのパターン形成用孔２を通して超
伝導材を被堆積基板１３表面に堆積させる際に、保護膜
４から飛び出した元素が被堆１基板１３表面に到達して
も、被堆積基板１３上の超伝導体膜とマスク１の保護膜
４は同一材料から形成されているために不純物とはなら
ない。
伝導材を被堆積基板１３表面に堆積させる際に、保護膜
４から飛び出した元素が被堆１基板１３表面に到達して
も、被堆積基板１３上の超伝導体膜とマスク１の保護膜
４は同一材料から形成されているために不純物とはなら
ない。
また、被堆積基板１３表面に超伝導膜を形成する際に、
マスク１の加熱によって、保３１！ｌＩ’２５から被堆
積基板１３表面に沿って拡散する元素が、被堆積基板１
３に形成しようとする超伝導体膜と同一材料であるため
に不純物の拡散とはならない。
マスク１の加熱によって、保３１！ｌＩ’２５から被堆
積基板１３表面に沿って拡散する元素が、被堆積基板１
３に形成しようとする超伝導体膜と同一材料であるため
に不純物の拡散とはならない。
したがって、超伝導体よりなる保護ＩＦＪ４（５：’を
設けたマスク１を使用して、被堆ＩＩ’！基板１３に形
成しようとする超伝導膜の純度は高くなり、第３図に示
すような臨界温度の高い特性が得られることになる。
設けたマスク１を使用して、被堆ＩＩ’！基板１３に形
成しようとする超伝導膜の純度は高くなり、第３図に示
すような臨界温度の高い特性が得られることになる。
以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は、本発明の一実施例を示す装置の斜視図及び断
面回で、図中符号ｌは、中央にパターン化された孔２を
有するパターン形成用のマスクで、このマスク１は三Ｎ
構造となっており、その中層には、ステンレスや銅等の
金属材よりなる厚さ３００μｍ程度のマスク基板３が設
けられ、また、その上下層には、５０μｍ程度の厚さに
形成した後述する保８１１１ｉ４．５が設けられている
。
面回で、図中符号ｌは、中央にパターン化された孔２を
有するパターン形成用のマスクで、このマスク１は三Ｎ
構造となっており、その中層には、ステンレスや銅等の
金属材よりなる厚さ３００μｍ程度のマスク基板３が設
けられ、また、その上下層には、５０μｍ程度の厚さに
形成した後述する保８１１１ｉ４．５が設けられている
。
上記した保護Ｗｉ４．５は、マスク基板３の両面を露出
させないために設けたもので、マスク１を用いてパター
ンニングしようとする超伝導体膜と同一材料により形成
されており、例えばイツトリウム（Ｙ） ・バリウム
（Ｂａ）・銅（Ｃｕ）・酸素（０）の超伝導材を用いる
場合には、有機溶媒にＹ、Ｂａ、Ｃｕ、０を混入した材
料をスプレーパイオリシスによってマスク基板３に塗布
したり、あるいは、Ｙ、Ｂａ、ＣｕＯの元素東冬バノノ
法、真空蒸着法、 Ｍ−Ｂ−Ｅ法等によりマスク基板３
に堆積させ、これらを酸素雰囲気中で７５０〜８５０
’Ｃ程度の温度で加熱して酸化するように構成されてい
る。
させないために設けたもので、マスク１を用いてパター
ンニングしようとする超伝導体膜と同一材料により形成
されており、例えばイツトリウム（Ｙ） ・バリウム
（Ｂａ）・銅（Ｃｕ）・酸素（０）の超伝導材を用いる
場合には、有機溶媒にＹ、Ｂａ、Ｃｕ、０を混入した材
料をスプレーパイオリシスによってマスク基板３に塗布
したり、あるいは、Ｙ、Ｂａ、ＣｕＯの元素東冬バノノ
法、真空蒸着法、 Ｍ−Ｂ−Ｅ法等によりマスク基板３
に堆積させ、これらを酸素雰囲気中で７５０〜８５０
’Ｃ程度の温度で加熱して酸化するように構成されてい
る。
なお、図中符号６は、マスク１の外周部分の数カ所に設
けたビス孔を示している。
けたビス孔を示している。
次に、上記したマスク１を使用して基板上に超伝導膜を
形成する場合について説明する。
形成する場合について説明する。
まず、第２図に示すように、スパッタ装置１０のペルジ
ャー１１内の上部に設けた基板支持台！２の下に酸化マ
グネシウム（ｈｏ）基４Ｆ１１３を当て、このＭｇＯ基
板１３の下面にマスク１を密着させた状態でマスク１を
支持棒１４にビス止めする。
ャー１１内の上部に設けた基板支持台！２の下に酸化マ
グネシウム（ｈｏ）基４Ｆ１１３を当て、このＭｇＯ基
板１３の下面にマスク１を密着させた状態でマスク１を
支持棒１４にビス止めする。
そして、ＹＩＢａｇＣｕｉＯｔ−＋＋よりなるターゲッ
ト７をマスクｌに対向させた状態で、ガス供給口１５を
通してペルジャー１１内に酸素（０２）ガスとアルゴン
（Ａｒ）ガスをほぼ同一の流雫て供給する。この場合、
ヘルジャーｌｌ内の圧力を３０部ｍＴｏｒｒ程度に減圧
し、ＭｇＯ基板１３を加熱器１６により７５０〜８５０
゛Ｃ程度に加熱するとともに、ターゲット７に出力２０
０Ｗの高周波電圧を印加する。
ト７をマスクｌに対向させた状態で、ガス供給口１５を
通してペルジャー１１内に酸素（０２）ガスとアルゴン
（Ａｒ）ガスをほぼ同一の流雫て供給する。この場合、
ヘルジャーｌｌ内の圧力を３０部ｍＴｏｒｒ程度に減圧
し、ＭｇＯ基板１３を加熱器１６により７５０〜８５０
゛Ｃ程度に加熱するとともに、ターゲット７に出力２０
０Ｗの高周波電圧を印加する。
この条件下において、アルゴンガスはプラズマ状態とな
ってターゲット７に衝突し、ターゲット７の表面を叩い
てその構成元素をマスクｌに向けて飛び出させ、マスク
ｌの中央に形成した孔２を通してＭｇＯ基板１３の表面
に堆積させる。
ってターゲット７に衝突し、ターゲット７の表面を叩い
てその構成元素をマスクｌに向けて飛び出させ、マスク
ｌの中央に形成した孔２を通してＭｇＯ基板１３の表面
に堆積させる。
したがって、ＭｇＯ基板１３の表面には、７１．２と同
一形状のＹＢａＣｕＯｌｌｌＡが堆積するとともに、こ
のＹＢａＣｕＯ膜Ａを酸素雰囲気中で加熱器１６により
加熱して酸化するために、マスクｌの孔２を通った’／
＋Ｂａ、Ｃｕ、Ｏはパターン化された酸化物超伝導体膜
となる。
一形状のＹＢａＣｕＯｌｌｌＡが堆積するとともに、こ
のＹＢａＣｕＯ膜Ａを酸素雰囲気中で加熱器１６により
加熱して酸化するために、マスクｌの孔２を通った’／
＋Ｂａ、Ｃｕ、Ｏはパターン化された酸化物超伝導体膜
となる。
一方、イオン化したアルゴン（Ａ「）は、マスク１の保
護１ｔ！４に衝突してその表面の元素を叩き出し、その
うちの１部がマスク１のパターン形成用孔２に入り込む
が、マスク１表面の保護膜４は、ｑｇ。
護１ｔ！４に衝突してその表面の元素を叩き出し、その
うちの１部がマスク１のパターン形成用孔２に入り込む
が、マスク１表面の保護膜４は、ｑｇ。
基板１３に形成しようとする超伝導膜と同一の材料、即
ち、ＹＢａＣｕＯにより形成しているため、この元素が
ＭｇＯ基板１３に堆積しようとする超伝導体に混入して
も不純物にならない。
ち、ＹＢａＣｕＯにより形成しているため、この元素が
ＭｇＯ基板１３に堆積しようとする超伝導体に混入して
も不純物にならない。
また、マスク１の保護膜５を阿ｇＯ基板１３に密着させ
た状態でこのＭｇＯ基板１３を加熱すると、保護膜４か
らＭｇＯ基板１３の面に沿って構成元素が拡散するが、
この元素は、ＭｇＯ基板１３に形成しようとする超伝導
体膜の材料と同一であるため、不純物にはならない。
た状態でこのＭｇＯ基板１３を加熱すると、保護膜４か
らＭｇＯ基板１３の面に沿って構成元素が拡散するが、
この元素は、ＭｇＯ基板１３に形成しようとする超伝導
体膜の材料と同一であるため、不純物にはならない。
したがって、ＭｇＯ基（反１３にパターン化して堆積す
る超伝導体膜の純度が高くなり、第３図に示すような臨
界〆３度の高い特性が得られることになる。
る超伝導体膜の純度が高くなり、第３図に示すような臨
界〆３度の高い特性が得られることになる。
なお、上記したマスク１は、マスク基板３の両面に保護
膜４．５を形成したものであるが、ＭｇＯ基板１３に当
接する面、あるいはその反対側の面のいずれかに保護膜
を形成しても不純物の混入を低減することができる。
膜４．５を形成したものであるが、ＭｇＯ基板１３に当
接する面、あるいはその反対側の面のいずれかに保護膜
を形成しても不純物の混入を低減することができる。
また、上記した実施例では、スパッタ法により超伝導体
膜を形成する場合について説明したが、ＭＢＥ法、真空
蒸着法により膜を形成する場合に、上記したマスクを使
用して、超伝導体膜の不純物混入を防止することができ
る。
膜を形成する場合について説明したが、ＭＢＥ法、真空
蒸着法により膜を形成する場合に、上記したマスクを使
用して、超伝導体膜の不純物混入を防止することができ
る。
（発明の効果］
以上述べたように本発明によれば、超伝導体膜パターン
形成用マスクのうちの少な（とも１面に超伝導体よりな
る保護膜を形成し、パターン化しようとする超伝導体膜
と同一の材料によりその保護膜を形成したので、マスク
から不純物が拡散したり飛び出したりすることを抑制す
ることができ、マスクを使用して形成した超伝導体膜の
特性を良好に保持することが可能になる。
形成用マスクのうちの少な（とも１面に超伝導体よりな
る保護膜を形成し、パターン化しようとする超伝導体膜
と同一の材料によりその保護膜を形成したので、マスク
から不純物が拡散したり飛び出したりすることを抑制す
ることができ、マスクを使用して形成した超伝導体膜の
特性を良好に保持することが可能になる。
第１図は、本発明に使用するマスクを示す斜視図と断面
図、 第２図は、本発明の一実施例を示す断面図、第３図は、
本発明により形成した超伝導体膜の温度・抵抗率の特性
図、 第４図は、従来のマスクを使用したスパッタ装置の一例
を示す断面図、 第５図は、従来のマスクを使用して形成した超伝導体膜
の温度・抵抗率の特性図である。 （符号の説明） １・・・マスク、 ２・・・孔、 ３・・・マスク基板、 ４．５・・・保護膜、 ６・・・ビス孔、 ７・・・ターゲット（超伝導材発生源）、１３・・・Ｍ
ｇＯ基機（被堆積基板）、１６・・・加熱器。 出 願 人 富士通株式会社
図、 第２図は、本発明の一実施例を示す断面図、第３図は、
本発明により形成した超伝導体膜の温度・抵抗率の特性
図、 第４図は、従来のマスクを使用したスパッタ装置の一例
を示す断面図、 第５図は、従来のマスクを使用して形成した超伝導体膜
の温度・抵抗率の特性図である。 （符号の説明） １・・・マスク、 ２・・・孔、 ３・・・マスク基板、 ４．５・・・保護膜、 ６・・・ビス孔、 ７・・・ターゲット（超伝導材発生源）、１３・・・Ｍ
ｇＯ基機（被堆積基板）、１６・・・加熱器。 出 願 人 富士通株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 パターン形成用の孔を設けた金属材よりなるマスク基板
のうち少なくとも一方の面に、該マスク基板を使用して
パターン化する超伝導膜と同一の材料により形成した保
護膜を設けるとともに、上記マスク基板を被堆積基板上
に配置した状態で超伝導材発生源に対向させ、 該超伝導材発生源から放出した超伝導体を、上記パター
ン形成用の孔から露出した被堆積基板に堆積させること
を特徴とする超伝導体膜パターン形成用方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1084295A JPH02263975A (ja) | 1989-04-03 | 1989-04-03 | 超伝導体膜パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1084295A JPH02263975A (ja) | 1989-04-03 | 1989-04-03 | 超伝導体膜パターン形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02263975A true JPH02263975A (ja) | 1990-10-26 |
Family
ID=13826481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1084295A Pending JPH02263975A (ja) | 1989-04-03 | 1989-04-03 | 超伝導体膜パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02263975A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014019891A (ja) * | 2012-07-17 | 2014-02-03 | Ulvac Japan Ltd | 誘電体膜の形成方法、薄膜二次電池の製造方法、及び、誘電体膜の形成装置 |
| JP2016069714A (ja) * | 2014-10-01 | 2016-05-09 | 新日鐵住金株式会社 | 基材保持具およびそれを備える成膜装置 |
-
1989
- 1989-04-03 JP JP1084295A patent/JPH02263975A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014019891A (ja) * | 2012-07-17 | 2014-02-03 | Ulvac Japan Ltd | 誘電体膜の形成方法、薄膜二次電池の製造方法、及び、誘電体膜の形成装置 |
| JP2016069714A (ja) * | 2014-10-01 | 2016-05-09 | 新日鐵住金株式会社 | 基材保持具およびそれを備える成膜装置 |
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