JPH0244012A - 超伝導薄膜の形成法 - Google Patents
超伝導薄膜の形成法Info
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- JPH0244012A JPH0244012A JP19396388A JP19396388A JPH0244012A JP H0244012 A JPH0244012 A JP H0244012A JP 19396388 A JP19396388 A JP 19396388A JP 19396388 A JP19396388 A JP 19396388A JP H0244012 A JPH0244012 A JP H0244012A
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (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】
（イ）技術分野
本発明は、超伝導薄膜を形成するための成膜波束に関し
、更に詳しくは基板表面に超伝導薄膜を成膜するに際し
て、該基板表面玉に下地層を設け、該下地層上に超伝導
薄膜を形成させる方法に関するものである。
、更に詳しくは基板表面に超伝導薄膜を成膜するに際し
て、該基板表面玉に下地層を設け、該下地層上に超伝導
薄膜を形成させる方法に関するものである。
（ロ）従来技術
超伝導ＲＷ！Ｊの形−成性としては、大別してスパッタ
リング法、蒸着法ならびにＣＶ Ｄ （Ｃｈｅｓｉｃａ
ｌＶａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ）法があり、
これらの方法は超伝導薄膜の特性や利用形態等によって
使い分けられている。
リング法、蒸着法ならびにＣＶ Ｄ （Ｃｈｅｓｉｃａ
ｌＶａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ）法があり、
これらの方法は超伝導薄膜の特性や利用形態等によって
使い分けられている。
特に、酸化物超伝導薄膜の成膜法としては、スパッタリ
ング法（以下、スパッター法という）によるのがほとん
どである。
ング法（以下、スパッター法という）によるのがほとん
どである。
しかしながら、更に高Ｔｃ（臨界温度）ｍ化物超伝導材
料に関しては、スパッター法が最適かどうかは不明確で
あり、より新しい６Ｉ膜形成技術の開発が望まれている
。
料に関しては、スパッター法が最適かどうかは不明確で
あり、より新しい６Ｉ膜形成技術の開発が望まれている
。
薄膜を形成するには、構成元素が基板表面でマイグレー
トするｉ！！！動エネルギーを持つ必要があリ、この運
動エネルギーが小さい場合には、該基板の温度を高めて
エネルギーを補う必要がある。
トするｉ！！！動エネルギーを持つ必要があリ、この運
動エネルギーが小さい場合には、該基板の温度を高めて
エネルギーを補う必要がある。
一般に基板なくして薄膜はあり得ず、基板は薄膜形成上
極めて重要であり、基板の材質は勿論のコト、エピタキ
シャル技術では基板表面の清浄さと共に高真空技術が必
要となる。
極めて重要であり、基板の材質は勿論のコト、エピタキ
シャル技術では基板表面の清浄さと共に高真空技術が必
要となる。
通常、スパッター法は比較的簡単な薄膜形成技術であり
、物質を選ばないこと、多元化合物の薄膜形成に有利で
あること、高融点材料の薄膜化も容易であること、膜厚
の制御が比較的容易であること、高速粒子が飛び込むた
めに基板との付着力が強い膜が得られること等の利点が
ある。
、物質を選ばないこと、多元化合物の薄膜形成に有利で
あること、高融点材料の薄膜化も容易であること、膜厚
の制御が比較的容易であること、高速粒子が飛び込むた
めに基板との付着力が強い膜が得られること等の利点が
ある。
また、スパッター法では結晶品質の向−ヒが可能である
ため、マグネトロンスパッター法はもとより、ＥＣＲス
パッター法等が鋭意開発されているのが現状である。
ため、マグネトロンスパッター法はもとより、ＥＣＲス
パッター法等が鋭意開発されているのが現状である。
超伝導ｐｉＩ８Ｉを形成するためには、超伝導になる組
成膜を基板上に成膜しなければならないが、この方法と
しては、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系超伝導薄膜の場合、Ｙ、
Ｂａ、及びＣｕの金属を各々蒸着するか、又はそれらの
合金を蒸着することによって、基板上′にＹ、Ｂａ、及
びＣｕを各々ｌ：２：３の組成（■Ｏ１比）のｓｌＩを
成膜する。
成膜を基板上に成膜しなければならないが、この方法と
しては、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系超伝導薄膜の場合、Ｙ、
Ｂａ、及びＣｕの金属を各々蒸着するか、又はそれらの
合金を蒸着することによって、基板上′にＹ、Ｂａ、及
びＣｕを各々ｌ：２：３の組成（■Ｏ１比）のｓｌＩを
成膜する。
その後、空気あるいは酸素雰囲気中で所定条件下で加熱
処理してＹ、Ｂ＆、Ｃｕ３ｏ、−Ｘ（７）酸化物超伝導
薄膜を形成させる方法と、これに類似する方法として、
直接蒸着過程で酸素を導入して酸化膜を形成させること
も可能であるが、該方法等はスパッター法による場合が
一般的である。
処理してＹ、Ｂ＆、Ｃｕ３ｏ、−Ｘ（７）酸化物超伝導
薄膜を形成させる方法と、これに類似する方法として、
直接蒸着過程で酸素を導入して酸化膜を形成させること
も可能であるが、該方法等はスパッター法による場合が
一般的である。
また、その他の方法としては、Ｙ、Ｂａ、Ｃｕの各酸化
物を各スパッターして、基板−Ｅにｌ：２： ３ （１
１０１比）の組成膜を形成させる方法と、Ｙ、Ｂａ、Ｃ
ｕの各酸化物を所定比率に合成したターゲットを用いて
、１：２：３ （■０１比）の組成膜を形成させる方法
がある。
物を各スパッターして、基板−Ｅにｌ：２： ３ （１
１０１比）の組成膜を形成させる方法と、Ｙ、Ｂａ、Ｃ
ｕの各酸化物を所定比率に合成したターゲットを用いて
、１：２：３ （■０１比）の組成膜を形成させる方法
がある。
上記の方法等で形成されたものは、通常アモルファスで
あるために、１：２：３ （膳ｏ１比）の組成比ｃｙ）
Ｙ、Ｂａ、ｃｕ、ｏ、−ｘの結晶とはなっていないので
ある。
あるために、１：２：３ （膳ｏ１比）の組成比ｃｙ）
Ｙ、Ｂａ、ｃｕ、ｏ、−ｘの結晶とはなっていないので
ある。
従って、１：２：３（ｍｏｌ比）の組成膜を形成させた
基板を６００〜７００℃の温度で空気中あるいは酸素中
で７ニールして、アモルファスの組成膜を結晶化させて
酸化物超伝導６１ＪＩＩを形成させるのである。
基板を６００〜７００℃の温度で空気中あるいは酸素中
で７ニールして、アモルファスの組成膜を結晶化させて
酸化物超伝導６１ＪＩＩを形成させるのである。
即ち、上記の超伝導薄膜の形成法例えばＹ−Ｂａ−Ｃｕ
−０系の酸化物超伝導薄膜の場合には、まずその組成比
を有する組成膜の成膜工程と、該組成膜（アモルファス
）を結晶化させる工程の２工程からなる。
−０系の酸化物超伝導薄膜の場合には、まずその組成比
を有する組成膜の成膜工程と、該組成膜（アモルファス
）を結晶化させる工程の２工程からなる。
また、基板を約７００℃の温度に保持しておき、そこに
スパッターによりＹ、Ｂａ、Ｃｕを各々１：２：３（■
ｏｌ比）の組成膜を成膜させて、基板表面上に順次にＹ
ＩＢａｇ Ｃｕ２１０７− ｘ（１）結晶を形成させる
方法もある。
スパッターによりＹ、Ｂａ、Ｃｕを各々１：２：３（■
ｏｌ比）の組成膜を成膜させて、基板表面上に順次にＹ
ＩＢａｇ Ｃｕ２１０７− ｘ（１）結晶を形成させる
方法もある。
しかしながら、スパッター法により超伝導薄膜を形成す
る場合には、スパッター後あるいはスパッター中に超伝
導薄膜の組成膜を６００℃以上の温度で加熱処理するた
めに、基板材料からの拡散が大きな問題となっていた。
る場合には、スパッター後あるいはスパッター中に超伝
導薄膜の組成膜を６００℃以上の温度で加熱処理するた
めに、基板材料からの拡散が大きな問題となっていた。
また、超伝導薄膜は一般的に１〜２＃Ｌｍ程度の膜厚で
あり、超伝導の組成膜から基板へ拡散すること、例えば
これはＺｒＯ，、基板で確認されているが、この場合も
超伝導組成膜中のＹ！０３ＣｕＯ及びＢａＯ等の各々の
基板中における拡散定数の違いによって、超伝導薄膜中
の膜組成がずれるので、超伝導体にならなかったり、ま
た超伝導特性が劣化したりして、問題となっている。
あり、超伝導の組成膜から基板へ拡散すること、例えば
これはＺｒＯ，、基板で確認されているが、この場合も
超伝導組成膜中のＹ！０３ＣｕＯ及びＢａＯ等の各々の
基板中における拡散定数の違いによって、超伝導薄膜中
の膜組成がずれるので、超伝導体にならなかったり、ま
た超伝導特性が劣化したりして、問題となっている。
特に、Ｙ、Ｂａ２Ｃｕ、、ｏ、−Ｘ（７）場合、ＣｕＯ
が比較的融点が低く、また他の２Ｊ＆分（Ｙ２Ｏｓ
、 Ｂ ａ Ｏ）に比較して蒸気圧も高いので、ＣｕＯ
が減少しやす＜、ＣｕＯが減少するとＹ。
が比較的融点が低く、また他の２Ｊ＆分（Ｙ２Ｏｓ
、 Ｂ ａ Ｏ）に比較して蒸気圧も高いので、ＣｕＯ
が減少しやす＜、ＣｕＯが減少するとＹ。
Ｂａｌ Ｃｕｌ Ｏなる組成のＴＣが４０に級の結晶粒
が生成するために、酸化物超伝導薄膜としての特性（Ｔ
ｃ、臨界磁場（Ｈｃ）、臨界電流密度（Ｊ ｃ）など）
が劣化し、 （ａ）超伝導組成膜が６００℃以上で熱処理されること
によって、基板中に選択的に拡散して行くので１組成ず
れを起こす。
が生成するために、酸化物超伝導薄膜としての特性（Ｔ
ｃ、臨界磁場（Ｈｃ）、臨界電流密度（Ｊ ｃ）など）
が劣化し、 （ａ）超伝導組成膜が６００℃以上で熱処理されること
によって、基板中に選択的に拡散して行くので１組成ず
れを起こす。
（ｂ）超伝導組成膜中に６００℃以上の熱処理によって
基板からの基板材料の拡散が起こり、超伝導薄膜になら
ない組成となってしまう。
基板からの基板材料の拡散が起こり、超伝導薄膜になら
ない組成となってしまう。
などの欠点があった。
（ハ）発明の開示
本発明は、基板表面に超伝導薄膜を成膜するに際し、該
基板表面上に下地層を設け、該下地層上に超伝導１ｉＩ
Ｉ膜を形成させることにより、基板と超伝導＠膜間での
拡散反応を防止する方法を提供するものである。
基板表面上に下地層を設け、該下地層上に超伝導１ｉＩ
Ｉ膜を形成させることにより、基板と超伝導＠膜間での
拡散反応を防止する方法を提供するものである。
即ち、第１の発明は、
基板表面に７二一リング処理時に超伝導体となる組成の
各成分元素からなる超伝導組成薄膜と相互に反応（相互
拡散反応）しない物質のＳ層からなる下地層を成膜し、
該下地層上に超伝導組成薄膜を成膜することによって多
層成膜体を形成し。
各成分元素からなる超伝導組成薄膜と相互に反応（相互
拡散反応）しない物質のＳ層からなる下地層を成膜し、
該下地層上に超伝導組成薄膜を成膜することによって多
層成膜体を形成し。
次いで該多層成膜体を７二−リング処理することを特徴
とする超伝導薄膜の形成法であり、第２の発明は、 成膜装置内で加熱された基板表面に加熱された状態にお
いても超伝導体となる組成の各成分元素からなる超伝導
組成薄膜と相互に反応しない物質の薄層からなる下地層
を成膜し、該下地層上に超伝導となる組成で各成分元素
を薄層状に被着せしめて超伝導薄膜を成膜することを特
徴とする超伝導薄膜の形成法である。
とする超伝導薄膜の形成法であり、第２の発明は、 成膜装置内で加熱された基板表面に加熱された状態にお
いても超伝導体となる組成の各成分元素からなる超伝導
組成薄膜と相互に反応しない物質の薄層からなる下地層
を成膜し、該下地層上に超伝導となる組成で各成分元素
を薄層状に被着せしめて超伝導薄膜を成膜することを特
徴とする超伝導薄膜の形成法である。
上記第１の発明は、基板表面に超伝導のアモルファス状
の組成膜を形成させた後、アニーリング処理して結晶化
させ、超伝導薄膜を成膜する２工程からなる方法におい
て、基板表面にアニーリング処理時に超伝導ＷＩＭと拡
散反応を起こさないような物質で下地層を形成しておき
、この下地層の上に超伝導組成膜を形成した後、この多
層成膜体をアニーリング処理して超伝導薄膜を成膜する
方法である。
の組成膜を形成させた後、アニーリング処理して結晶化
させ、超伝導薄膜を成膜する２工程からなる方法におい
て、基板表面にアニーリング処理時に超伝導ＷＩＭと拡
散反応を起こさないような物質で下地層を形成しておき
、この下地層の上に超伝導組成膜を形成した後、この多
層成膜体をアニーリング処理して超伝導薄膜を成膜する
方法である。
例えば、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の酸化物超伝導薄膜の場
合について説明すれば、超伝導のＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系
組成膜に対して６００℃程度の７二一リング処理温度で
は互いに相互拡散反応を実質的に起こさない物質で基板
表面に薄膜状の下地層を形成させておき、この下地層上
に所定比率のＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の組成膜を形成させ
、その後に所定条件下で７ニーリング処理して、Ｙ１Ｂ
ａ２ＣｕａＯ７−ｘｃ７）超伝導ｓＭを成膜すれば、基
板ｃＦ）Ｓ ｉ ０２ 、 Ａ１１２０３ 、７． ｒ
Ｏ，等の組成膜中への拡散又は基板中への拡散が防止で
きるのである。
合について説明すれば、超伝導のＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系
組成膜に対して６００℃程度の７二一リング処理温度で
は互いに相互拡散反応を実質的に起こさない物質で基板
表面に薄膜状の下地層を形成させておき、この下地層上
に所定比率のＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の組成膜を形成させ
、その後に所定条件下で７ニーリング処理して、Ｙ１Ｂ
ａ２ＣｕａＯ７−ｘｃ７）超伝導ｓＭを成膜すれば、基
板ｃＦ）Ｓ ｉ ０２ 、 Ａ１１２０３ 、７． ｒ
Ｏ，等の組成膜中への拡散又は基板中への拡散が防止で
きるのである。
例えば、ＺｒＯ，基板トにスパッター法でＹ−Ｂａ−Ｃ
ｕ−０系組成膜を成膜しても、６００’Ｃで５時間アニ
ーリング処理すると、組成膜の成分がＺｒＯ２７Ｊｌｉ
板中へ拡散し、 Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系組成膜の組成ず
れ現象を起こし、超伝導ＳＳとはならない。
ｕ−０系組成膜を成膜しても、６００’Ｃで５時間アニ
ーリング処理すると、組成膜の成分がＺｒＯ２７Ｊｌｉ
板中へ拡散し、 Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系組成膜の組成ず
れ現象を起こし、超伝導ＳＳとはならない。
また、５ｉ０２のガラス基板上に上記と同様にスパッタ
ー法で組成膜を成膜しても、６００℃で５時間のアニー
リング処理によって該ガラス基板からの拡散が一部に生
じ、超伝導特性の悪い超伝導ＦＪｉｎしか形成されず、
品質的にも極めて不安定である。
ー法で組成膜を成膜しても、６００℃で５時間のアニー
リング処理によって該ガラス基板からの拡散が一部に生
じ、超伝導特性の悪い超伝導ＦＪｉｎしか形成されず、
品質的にも極めて不安定である。
この対歯として、鋭意研究の結果開発された技術が本発
明法であって、Ｓｉ 、Ａ文及びＺｒ等からなる群から
選ばれる少なくとも一種の元素の酸化物からなる基板の
表面に、Ｍｇ、Ｔａ、ＮｉＷ 、 Ｃａ及びＴｉ等から
なる群から選ばれる少なくとも一種の元素の酸化物から
なる下地層を形成させて上記と同様の処理を行なうこと
により、Ｔｃが９０に級の高品質なＹｌ Ｂａ、、Ｃｕ
３０７−Ｘの超伝導ｇＪｓを安定して成膜することがで
きるのである。
明法であって、Ｓｉ 、Ａ文及びＺｒ等からなる群から
選ばれる少なくとも一種の元素の酸化物からなる基板の
表面に、Ｍｇ、Ｔａ、ＮｉＷ 、 Ｃａ及びＴｉ等から
なる群から選ばれる少なくとも一種の元素の酸化物から
なる下地層を形成させて上記と同様の処理を行なうこと
により、Ｔｃが９０に級の高品質なＹｌ Ｂａ、、Ｃｕ
３０７−Ｘの超伝導ｇＪｓを安定して成膜することがで
きるのである。
次に、上記第２の発明について説明する。
基板をあらかじめ約７００℃の温度に保持させておき、
そこでスパッターによりＹ、Ｈａ、Ｃｕを各々ｌ ：
２ ： ３ （ｍｏｌ比）の組成膜を成膜させ、基板表
面に順次にＹ１Ｂａ２Ｃｕ３Ｏ７−ｘの結晶を形成させ
る方法においても、本発明法の如き下地層を形成させな
い場合には、基板と組成ｓＨ間で相互に拡散反応を起こ
し、超伝導特性が悪く、品質不安定な超伝導薄膜しか形
成できなかった。
そこでスパッターによりＹ、Ｈａ、Ｃｕを各々ｌ ：
２ ： ３ （ｍｏｌ比）の組成膜を成膜させ、基板表
面に順次にＹ１Ｂａ２Ｃｕ３Ｏ７−ｘの結晶を形成させ
る方法においても、本発明法の如き下地層を形成させな
い場合には、基板と組成ｓＨ間で相互に拡散反応を起こ
し、超伝導特性が悪く、品質不安定な超伝導薄膜しか形
成できなかった。
これに対して、Ｓｉ、Ａｎ及びＺｒ等からなる群から選
ばれる少なくとも一種の元素の酸化物からなる基板の表
面に、Ｍ ｇ 、 Ｔ ａ 、 Ｎ ｉ 、 Ｗ 。
ばれる少なくとも一種の元素の酸化物からなる基板の表
面に、Ｍ ｇ 、 Ｔ ａ 、 Ｎ ｉ 、 Ｗ 。
Ｃａ及びＴｉ等からなる群から選ばれる少なくとも一種
の元素の酸化物からなる下地層を形成させ、基板と下地
層を約７００℃の温度に保持させておき、該下地層上に
スパッター法によりＹ。
の元素の酸化物からなる下地層を形成させ、基板と下地
層を約７００℃の温度に保持させておき、該下地層上に
スパッター法によりＹ。
Ｂａ、Ｃｕを各所定比率の組成膜に成膜させて、下地層
上に順次にＹＩＢａ、、Ｃｕ２１ ｏ、−ｘの結晶を形
成させることによって、Ｔｃ ： ９０に級の高品質な
ＹＩ Ｂａｇ Ｃｕ３ｏ、−ｘ超伝導薄膜を安定して形
成させることができるのである。
上に順次にＹＩＢａ、、Ｃｕ２１ ｏ、−ｘの結晶を形
成させることによって、Ｔｃ ： ９０に級の高品質な
ＹＩ Ｂａｇ Ｃｕ３ｏ、−ｘ超伝導薄膜を安定して形
成させることができるのである。
上記の通り、基板表面に超伝導薄膜を成膜する方法では
、基板と超伝導組成膜間で相互拡散反応が起こり、安定
しては超伝導８Ｎ膜を形成できなかったが、相互拡散反
応を実質的に起こさない物質の下地層を基板と超伝導組
成膜間に形成させる本発明法によれば、安定して高品質
の超伝導薄膜を形成することができるのである。
、基板と超伝導組成膜間で相互拡散反応が起こり、安定
しては超伝導８Ｎ膜を形成できなかったが、相互拡散反
応を実質的に起こさない物質の下地層を基板と超伝導組
成膜間に形成させる本発明法によれば、安定して高品質
の超伝導薄膜を形成することができるのである。
本発明法は、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０系の超伝導薄膜の形成
に限定されるものではなく、酸化物超伝導薄膜は勿論の
こと、スパッタリング法や蒸着法あるいはＣＶＤ法等で
形成される超伝導薄膜の成膜法にも適応できる。
に限定されるものではなく、酸化物超伝導薄膜は勿論の
こと、スパッタリング法や蒸着法あるいはＣＶＤ法等で
形成される超伝導薄膜の成膜法にも適応できる。
以下、実施例によって本発明の詳細な説明する。
（ニ）実施例
実施例ｌ
５ｉｎ、石英ガラス基板上にスパッター装置によ リ
４ × １０″″ ３ ｔｏｒｒ （ｍｍ−Ｈｇ
） 、 Ａ ｒ ： ０２ ＝３：ｌ、出
力４００Ｗの条件で、Ｔｉターゲットによって４０分間
スパッタリングし、Ｔｉｅ、２９膜（下地層）を成膜し
、同条件で更にＭｇターゲットを用いてＭｇＯ薄膜を成
膜し、この上にＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系ターゲツトを用い
て１２０分間スパッタリングし、Ｙ１Ｂａ２Ｃｕ３Ｏ７
−ｘのＭ膜を２ルｍ成膜した。
４ × １０″″ ３ ｔｏｒｒ （ｍｍ−Ｈｇ
） 、 Ａ ｒ ： ０２ ＝３：ｌ、出
力４００Ｗの条件で、Ｔｉターゲットによって４０分間
スパッタリングし、Ｔｉｅ、２９膜（下地層）を成膜し
、同条件で更にＭｇターゲットを用いてＭｇＯ薄膜を成
膜し、この上にＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０系ターゲツトを用い
て１２０分間スパッタリングし、Ｙ１Ｂａ２Ｃｕ３Ｏ７
−ｘのＭ膜を２ルｍ成膜した。
この多層成膜体を空気中８５０℃で２時間アニーリング
を行なった後、Ｙｌ Ｂａ、、Ｃｕ３０７Ｘ薄膜の臨界
温度（Ｔｃ）を測定した結果、８５にであった・ 実施例２ ＺｒＯ，、単結晶基板りにスパッター装置により４Ｘ１
０− ａ ｔｏｒｒ（ａｍ−）１ｇ） 、Ａｒ
：０２ ＝３ ：ｌ、出力４００Ｗの条件で、Ｗタ
ーゲットによって４０分間スパッタリングし、ＷＯ３薄
！Ｉ（下地層）を成膜した。
を行なった後、Ｙｌ Ｂａ、、Ｃｕ３０７Ｘ薄膜の臨界
温度（Ｔｃ）を測定した結果、８５にであった・ 実施例２ ＺｒＯ，、単結晶基板りにスパッター装置により４Ｘ１
０− ａ ｔｏｒｒ（ａｍ−）１ｇ） 、Ａｒ
：０２ ＝３ ：ｌ、出力４００Ｗの条件で、Ｗタ
ーゲットによって４０分間スパッタリングし、ＷＯ３薄
！Ｉ（下地層）を成膜した。
この下地層とに、同条件でＣａＣｕ０ｘターゲツトを用
いてＣａＣｕ０ｘの薄膜を成膜し、更にＹ−Ｂａ−Ｃｕ
−０系ターゲツトを用いて１２０分間スパッタリングし
、ＹＩＢ ａ２ Ｃｕ３０７Ｘの薄膜を２終ｍ成膜した
。
いてＣａＣｕ０ｘの薄膜を成膜し、更にＹ−Ｂａ−Ｃｕ
−０系ターゲツトを用いて１２０分間スパッタリングし
、ＹＩＢ ａ２ Ｃｕ３０７Ｘの薄膜を２終ｍ成膜した
。
この多層成膜体を空気中８００℃で３時間アニーリング
を行なった後、Ｙｌ Ｂａ、、Ｃｕ３０７Ｘの薄膜の臨
界温度（Ｔｃ）を測定した結果、７０にであった。
を行なった後、Ｙｌ Ｂａ、、Ｃｕ３０７Ｘの薄膜の臨
界温度（Ｔｃ）を測定した結果、７０にであった。
実施例３
Ｓｉ０２基板上にスパッター装置により４×ｔｏ−３ｔ
ｏｒｒ（ｍｓ−Ｈｇ） 、Ａｒ：０２ ＝３：
１゜出力４００Ｗの条件で、ＣａＯターゲットによっ
て４０分間スパッタリングし、ＣａＯ薄膜（下地層）を
成膜した。
ｏｒｒ（ｍｓ−Ｈｇ） 、Ａｒ：０２ ＝３：
１゜出力４００Ｗの条件で、ＣａＯターゲットによっ
て４０分間スパッタリングし、ＣａＯ薄膜（下地層）を
成膜した。
この下地層上に、同条件でＭｇＯターゲットを用いてＭ
ｇＯ薄膜を成膜し、更にＹ−Ｂａ−Ｃｕ−〇系ターゲッ
トを用いて１２０分間スパッタリングし、Ｙｌ Ｂ ａ
２ Ｃｕ３０ｔ −Ｘ（７）Ｑ膜を２トｍ成膜した。
ｇＯ薄膜を成膜し、更にＹ−Ｂａ−Ｃｕ−〇系ターゲッ
トを用いて１２０分間スパッタリングし、Ｙｌ Ｂ ａ
２ Ｃｕ３０ｔ −Ｘ（７）Ｑ膜を２トｍ成膜した。
この多層成膜体を空気中８００℃で３時間アニーリング
を行なった後、ＹＩＢａ２ Ｃｕ、、ｏ。
を行なった後、ＹＩＢａ２ Ｃｕ、、ｏ。
−Ｘ薄膜の臨界温度（Ｔｃ）を測定した結果、８０にで
あった。
あった。
実施例４
Ｚｒ０２単結晶基板上にスパッター装置により４Ｘ１０
− ３ ｔｏｒｒ（ＩＩｍ−Ｈｇ） 、Ａｒ ：
０２ ＝３ ：１、出力４００Ｗの条件で、Ｔａタ
ーゲットによって４０分間スパッタリングし、Ｔａ２０
ｓｔｌ膜（下地層）を成膜した。
− ３ ｔｏｒｒ（ＩＩｍ−Ｈｇ） 、Ａｒ ：
０２ ＝３ ：１、出力４００Ｗの条件で、Ｔａタ
ーゲットによって４０分間スパッタリングし、Ｔａ２０
ｓｔｌ膜（下地層）を成膜した。
この下地層上に、同条件で５ｒＴｉＯ＝ターゲツトを用
いてＳｒＴｉＯ３薄膜を成膜し、更にＹ−Ｂａ−Ｃｕ−
０系ターゲツトを用いて１２０分間スパッタリングし、
Ｙ、Ｂａ２ Ｃｕ３０７−Ｘの薄膜を２ＪＬｍ！膜した
。
いてＳｒＴｉＯ３薄膜を成膜し、更にＹ−Ｂａ−Ｃｕ−
０系ターゲツトを用いて１２０分間スパッタリングし、
Ｙ、Ｂａ２ Ｃｕ３０７−Ｘの薄膜を２ＪＬｍ！膜した
。
この多層膜体を空気中８５０℃で２時間ア二リングを行
なった後、Ｙ＋Ｂａ、、Ｃｕ、、０７−ｘの薄膜の臨界
温度（Ｔｃ）を測定した結果、７５にであった。
なった後、Ｙ＋Ｂａ、、Ｃｕ、、０７−ｘの薄膜の臨界
温度（Ｔｃ）を測定した結果、７５にであった。
（ホ）発明の効果
ｈｔしたように、従来の方法では超伝導の組成膜が７二
−リング過程で基板との相互拡散を起こし、組成膜中の
組成比がずれたり、他の反応生成物が形成したり、また
基板からの他の原子の混入により超伝導にならない組成
になったり、品質が不安定であったが、基板と超伝導組
成膜間に相互拡散反応を実質的に起こさない物質の下地
層を形成させる本発明法によれば、基板と超伝導組成膜
間の相π拡散反応が防出できるので、高特性の超伝導薄
膜を安定して形成することができる利点がある。
−リング過程で基板との相互拡散を起こし、組成膜中の
組成比がずれたり、他の反応生成物が形成したり、また
基板からの他の原子の混入により超伝導にならない組成
になったり、品質が不安定であったが、基板と超伝導組
成膜間に相互拡散反応を実質的に起こさない物質の下地
層を形成させる本発明法によれば、基板と超伝導組成膜
間の相π拡散反応が防出できるので、高特性の超伝導薄
膜を安定して形成することができる利点がある。
Claims (2)
- （１）基板表面にアニーリング処理時に超伝導体となる
組成の各成分元素からなる超伝導組成薄膜と相互に反応
しない物質の薄層からなる下地層を成膜し、該下地層上
に超伝導組成薄膜を成膜することによって多層成膜体を
形成し、次いで該多層成膜体をアニーリング処理するこ
とを特徴とする超伝導薄膜の形成法。 - （２）加熱された基板表面に加熱された状態においても
超伝導体となる組成の各成分元素からなる超伝導組成薄
膜と相互に反応しない物質の薄層からなる下地層を成膜
し、該下地層上に超伝導となる組成で各成分元素を薄層
状に被着せしめて超伝導薄膜を成膜することを特徴とす
る超伝導薄膜の形成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19396388A JPH0244012A (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | 超伝導薄膜の形成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19396388A JPH0244012A (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | 超伝導薄膜の形成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0244012A true JPH0244012A (ja) | 1990-02-14 |
Family
ID=16316678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19396388A Pending JPH0244012A (ja) | 1988-08-03 | 1988-08-03 | 超伝導薄膜の形成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0244012A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02175683A (ja) * | 1988-09-20 | 1990-07-06 | Fujitsu Ltd | 超伝導膜の製造方法およびこの製造方法に使用する基板ならびに超伝導膜 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6452328A (en) * | 1987-08-22 | 1989-02-28 | Sumitomo Electric Industries | Superconductive material |
| JPH01107420A (ja) * | 1987-10-21 | 1989-04-25 | Hitachi Ltd | 酸化物超伝導体 |
| JPH01144519A (ja) * | 1987-11-30 | 1989-06-06 | Kyocera Corp | 酸化物系超電導体被覆部材 |
| JPH01201009A (ja) * | 1988-02-05 | 1989-08-14 | Fujikura Ltd | 酸化物超電導薄膜の製造方法 |
| JPH01201008A (ja) * | 1988-02-05 | 1989-08-14 | Fujikura Ltd | 酸化物超電導薄膜の製造方法 |
| JPH01316469A (ja) * | 1987-12-24 | 1989-12-21 | Asea Brown Boveri Ag | 超伝導体及びその製造方法 |
-
1988
- 1988-08-03 JP JP19396388A patent/JPH0244012A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6452328A (en) * | 1987-08-22 | 1989-02-28 | Sumitomo Electric Industries | Superconductive material |
| JPH01107420A (ja) * | 1987-10-21 | 1989-04-25 | Hitachi Ltd | 酸化物超伝導体 |
| JPH01144519A (ja) * | 1987-11-30 | 1989-06-06 | Kyocera Corp | 酸化物系超電導体被覆部材 |
| JPH01316469A (ja) * | 1987-12-24 | 1989-12-21 | Asea Brown Boveri Ag | 超伝導体及びその製造方法 |
| JPH01201009A (ja) * | 1988-02-05 | 1989-08-14 | Fujikura Ltd | 酸化物超電導薄膜の製造方法 |
| JPH01201008A (ja) * | 1988-02-05 | 1989-08-14 | Fujikura Ltd | 酸化物超電導薄膜の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02175683A (ja) * | 1988-09-20 | 1990-07-06 | Fujitsu Ltd | 超伝導膜の製造方法およびこの製造方法に使用する基板ならびに超伝導膜 |
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