JPH0292898A - 高温超伝導体薄膜の成長方法および装置 - Google Patents

高温超伝導体薄膜の成長方法および装置

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JPH0292898A
JPH0292898A JP63245203A JP24520388A JPH0292898A JP H0292898 A JPH0292898 A JP H0292898A JP 63245203 A JP63245203 A JP 63245203A JP 24520388 A JP24520388 A JP 24520388A JP H0292898 A JPH0292898 A JP H0292898A
Authority
JP
Japan
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evaporation
substrate
source
sensor
deposition
Prior art date
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Pending
Application number
JP63245203A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasutaka Tamura
泰孝 田村
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0292898A publication Critical patent/JPH0292898A/ja
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    • 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

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (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、臨界温度の高い高温超伝導体の薄膜を基板上
に成長させるための高温超伝導体薄膜の成長方法および
装置に関し、 多元の蒸着ソース間の干渉がなく、しかも各蒸着ソース
からの蒸発速度を正確に検知して基板上に被着される薄
膜の組成を正確にコントロールできるような高温超伝導
体薄膜の成長方法および装置を1星倶することを目的と
し、 真空室内に高温超伝導体薄膜を成長させるための基板を
設け、この基板に真空室内に設けた多元の蒸着ソースか
ら超伝導体粒子を蒸着させるようにした高温超伝導体薄
膜の成長方法において、複数の蒸着ソースに対応させて
真空室内に蒸着物を被着させてその蒸着速度を測定する
慢数の膜厚センサを設け、一時に一つのみの蒸着ソース
の蒸着粒子の放射面を開放して蒸着粒子を飛散させると
ともに他の蒸着ソースからの蒸着粒子の飛散を遮蔽し、
前記複数のセンサのうち、一時にその一つの蒸管面を開
放するとともに他のセンサの蒸着面を遮蔽し、前記蒸着
ソースとこれに対応する膜厚センサとの開放遮蔽を同期
させ、膜厚センサからの出力により蒸百ソースの蒸着速
度を調整するように(^1成するとともに、 真空室内に高温超伝導体薄膜を成長させるための基板を
設け、この基板に真空室内に設けた多元の蒸着ソースか
ら超伝導体粒子を蒸着させるようにした高温超伝導体薄
膜の成長装置において、前記真空室内に複数の蒸着ソー
スに対応させて配置され、その検知面に蒸着物を被着さ
せて蒸着速度を測定するための複数の膜厚センサと、蒸
着ソースの蒸着粒子の放射面を開放可能に遮蔽するため
の遮蔽装置と、前記センサの検知面を開放可能に遮蔽す
るための遮蔽装置と、前記両遮蔽装置を同期して作動せ
しめ、一時に一組の互いに対応する蒸着ソースの蒸着粒
子の放射面と膜厚センサの検知面とを開放し、他の組は
遮蔽するようにするためのコントローラとを有するよう
に構成した。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、臨界温度の高い高温超伝導体の薄膜を基板上
に成長させるための高温超伝導体薄膜の成長方法および
装置に関する。
最近、臨界温度が液体窒素の沸点(77K)を超えるよ
うな酸化物超高温伝導体が発見され、エレクトロニクス
分野でも電気機器からコンピュータまで幅広い用途が開
けようとしており、特にコンピュータ用の素子としては
高温超伝導体を薄膜の形にして使用される。
〔従来の技術〕
従来、高温超伝導薄膜の成長方法の一つとしては、第4
図に示すような電子ビーム蒸着法が存在する。すなわち
、真空室40内上部には加熱装置41によって温度調節
可能な基板42が設けられ、この基板42に対向して真
空室4oの下部には!夏fil (7) 蒸着ソース4
3.43が設置され、この蒸着ソース43は、例えば、
電子ビームガンからなる。
前記基板42上に被着される薄膜の組成を測定するため
には、各蒸着ソース43に対応して水晶膜厚センサ44
,44が設けられ、これら各センサ44によって対応す
る各蒸着ソース43から放射され、その検知面に被着さ
れる被蒸着物の所定時間における膜厚か3P1定され、
コントローラ4545によって蒸着ソース43からの被
煎青物の蒸発速度がコントロールされる。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところが、各蒸着ソースからの蒸着物の速度を測定する
ためには呂蒸着ソースに対応して膜厚センサが設けられ
、この膜厚センサには一つの蒸着ソースからの蒸着物の
みが被着されるようにしないと正確な各蒸着ソースから
の蒸着速度のコントロールができない。このようにセン
サを真空室内に配置することは、蒸発粒子に直進性が乏
しい場合に幾何学的に困難な場合が多いし、事実上不可
能な場合もある。
また、前記電子ビーム蒸管法では、蒸着時のガス圧が高
いため、多元の蒸着ソース間の干渉が生じ、個々の蒸着
速度をコントロールするのが難しい。
本発明は、かかる点に鑑み、多元の蒸着ソース間の干渉
がなく、しかも各蒸着ソースからの蒸発速度を正確に検
知して基板上に被着される薄膜の組成を正確にコントロ
ールできるような高温超伝導体薄膜の成長方法および装
置を提供することを]]的とする。
〔課題を解決するための手段〕
そこで、本発明は、高温超伝導薄膜の成長方法を真空室
内に高温超伝導体薄膜を成長させるための基板を設け、
この基板に真空室内に設けた多元の蒸着ソースから超伝
導体粒子を蒸着させるようにした高温超伝導体薄膜の成
長方法において、複数の蒸着ソースに対応させて真空室
内に蒸着物を被着させてその蒸着速度を測定する複数の
膜厚センサを設け、一時に一つのみの蒸着ソースの蒸着
粒子の放射面を開放して蒸着粒子を飛散させるとともに
他の蒸着ソースからの蒸着粒子の飛散を遮蔽し、前記複
数のセンサのうち、一時にその一つの蒸行面を開放する
とともに他のセンサの蒸着面を遮蔽し、前記蒸着ソース
とこれに対応する膜厚センサとの開放遮蔽を同期させ、
膜厚センサからの出力により蒸着ソースの蒸着速度を調
整するように構成するとともに、高温超伝導薄膜の成長
装置を真空室内に高温超伝導体薄膜を成長させるための
基板を設け、この基板に真空室内に設けた多元の蒸着ソ
ースから超伝導体粒子を蒸着させるようにした高温超伝
導体薄膜の成長装置において、前記興空室内に複数の蒸
着ソースに対応させて配置され、その検知面に蒸着物を
被着させて蒸着速度を測定するための複数の膜厚センサ
と、蒸着ソースの蒸着粒子の放射面を開放可能に遮蔽す
るための遮蔽装置と、前記センサの検知面を開b’を可
能に遮蔽するための遮蔽装置と、前記両遮蔽装置を同期
して作動せしめ、一時に一組の互いに対応する蒸着ソー
スの蒸着粒子の放射面と膜厚センサの検知面とを開放l
7、他の組は遮蔽するようにするためのコントローラと
を有するように構成する。
〔作用〕
複数の蒸着ソースに取付けた遮蔽装置と蒸着ソースに対
応して設けた膜厚センサの遮蔽装置とを同期して開閉せ
しめ、一つのセンサには一種類の蒸着物質のみを被着せ
しめる。
これにより、蒸着ソース間の干渉が有効に避けられると
ともに各蒸着ソースの蒸発粒子の蒸発速度が1[確に測
定でき、これに伴って基板上の薄膜の組成も正確にコン
トロールできる。
〔実施例〕
以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。
第1図において、本発明の高温超伝導体薄膜の成長装置
Mは真空室1を有し、この真空室1には真空引き開口1
aが設けられている。前記真空室1内の上部には高温超
伝導体の薄膜2aをその表面に蒸着せしめるための基板
2が設けられ、この基!!i22は加熱装置3によって
所定温度に維持されている。
前記真空室]内の下部には、基板2に対向(7て複数、
例えば3つの電子ビームガンからなる蒸着ソース4.5
.6が配置され、例えば左側の蒸着ソース4にはイツト
リウムYが、中央の蒸着ソース5にはバリウムBaが、
右側の蒸着ソース6には銅Cuが蒸着材料として入って
いる。各蒸着ソースの蒸着材料の放射面にλ・l向して
遮蔽装置としてのシャッタ板7,8.9が設けられ、こ
のシャッタtli7,8.9は水平方向にスライドする
スライド式でもよいし、上下に開閉するドアタイプのも
のでもよい。
前記基板2の図上右側には、前記蒸着ソース45.6に
対応して同数の水晶膜厚センサ1011.12が設けら
れ、これら水晶膜厚センサ1.0,11,1.2の検知
面に対応して前記シャッタ板7,8.9と同一の構造の
シャツタ板131.4.15が設けられている。前記蒸
着ソース4とシャツタ板7の組合せとセンサ10とジャ
シタ板13の組合せ間には、コントローラ16が、蒸着
ソース5とシャツタ板8の組合せとセンサ11とシャツ
タ板14の組合せ間にはコントローラ17が、蒸着ソー
ス6とシャツタ板9の組合せとセンサ12とシャツタ板
15との組合せ間にはコントローラ18がそれぞれ設け
られている。これらコントローラ16.17.18によ
ってシャツタ板7と13、シャツタ板8と14、シャツ
タ板9と15が同期して開閉するとともに、センサ10
.1.1,1.2の検知面からの検知信号に応じて各蒸
着ソースが制御され蒸着材料の蒸発速度が調整される。
次に、本発明の作用について説明する。
第2図は、各シャツタ板7,8,9.13゜14.15
の開閉状態のタイミングを示す図であり、シャツタ板7
とこれに対応するシャツタ板13が同期して開き、蒸着
ソース4からの蒸着材料が蒸発して基板2上に被着する
とともにセンサ10の検知面に被着する。このときには
、他のシャッタ板8,9.14.15が閉じて蒸着ソー
ス56からの蒸着材料の蒸発は遮蔽され、これに伴って
センサ11,12の検知面にも蒸着材料は被着しない。
次に、シャツタ板8と14が開くとともに他のシャッタ
板7,9,13.15は閉じ、蒸着ソースうのみからの
蒸着材料が蒸発して基板上に被着するとともにセンサ1
1の検知面にのみ蒸発ソース5からの蒸着材料が被着す
る。次に、シャツタ板9とこれに対応するシャツタ板1
5の組のみが開いて、他のシャッタ板7,8.1314
は閉じる。
このようにして、各シャツタ板、蒸着ソース、センサは
互いに組をなして一時期には一つの組のみが動作し、各
センサ10.11.12の検知面には、それに対応する
蒸着ソース7.8.9のそれぞれの蒸着材料のみが被着
される。前記コントローラ16,17.18は、センサ
10,1.1゜12の検知面の所定時間に被着される膜
厚の測定信号に対応して蒸着ソース4.5.6への供給
電力をコントロールして、3つの元素の蒸発速度を調整
し基板2上に被着される薄膜の組成をコントロールする
次に、本発明の他の実施例について説明する。
第1図の実施例においては、各シャツタ板はそれぞれ独
立に設けられ、個々に開閉動作をするようになっている
が、第3図に示すように蒸着ソース4,5.6の蒸発面
に対向して回転円板シャッタ30を設け、このシャッタ
30の周縁近傍に開口30aを設けるとともに、前記セ
ンサ10゜1、.1..12の検知面に対向して回転円
板シャッタ31を設け、このシャッタ31の周縁近傍に
開口30aを設けるようにしてもよい。これら両シャッ
タ30.31は同期して回転され、一時に互いに対応す
る蒸着ソースとセンサの組が開放される。
なお、この場合には各蒸着ソースおよびセンサはシャッ
タ板30.31の開口30a、31aの回転軌跡に沿っ
て配設されている。
〔発明の効果〕
本発明は、蒸着ソースに取り付けたシャッタと膜厚セン
サに取り付けたシャッタとを同期して開+!S t、て
一つのセンサに二種類の蒸着物質のみを被着せしめるよ
うにしたので、薄膜成長時のガス圧が高く、蒸着粒子の
直進性が悪い場合では従来の多元センサ方式では蒸着ソ
ース間の干渉が生じたのに対して、本発明においては蒸
着ソース間の干渉が生じず、膜厚センサの配置も極めて
容易となる。また、本発明では、シャッタの切り換え速
度を速くすれば、膜厚センサの応答速度により制限をう
けることなく蒸着ソースの切り換え速度を適宜速めるこ
とができるため、従来のものに比較してソースの切り換
え速度を大きくとれるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の高温超伝導体薄膜の成長装置の概略構
成図、 第2図はシャツタ板の開閉タイミング図、第3図は本発
明の他の実施例を示す高温超伝導薄膜の成長装置の概略
構成図、 第4図は従来の高温超伝導薄膜の成長装置の概略構成図
である。 1・・・真空室 2・・・基板 4,5.6・・・蒸着ソース 7.8.9・・・シャツタ板 ]、0.1 ]、、  ]−2・・・膜厚センサ1.3
,14.15・・・シャツタ板 30.31 ・・回転円板シャッタ /ヤノタ板のタイミング図 第  2  図 30.31・・回転円板ンヤノタ 本発明の他の実施例図 第3図 a 4.5,6 7.8,9 10.11,12 13.14,15 16.17.18 真空室 基板 蒸着ソース /ヤノタ板 膜厚セッサ シャツタ板 コントローラ 本発明の成長装置の構成図 第1図 40・・真空室 42・・・基板 43・・・蒸着ソース 44・・膜厚センサ 45・・・コントローラ 従来の成長装置の構成図 第  4  図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、真空室(1)内に高温超伝導体薄膜を成長させるた
    めの基板(2)を設け、この基板(2)に真空室(1)
    内に設けた多元の蒸着ソース(4、5、6)から超伝導
    体粒子を蒸着させるようにした高温超伝導体薄膜の成長
    方法において、 複数の蒸着ソース(4、5、6)に対応させて真空室(
    1)内に蒸着物を被着させてその蒸着速度を測定する複
    数の膜厚センサ(10、11、12)を設け、 一時に一つのみの蒸着ソース(4)の蒸着粒子の放射面
    を開放して蒸着粒子を飛散させるとともに他の蒸着ソー
    ス(5、6)からの蒸着粒子の飛散を遮蔽し、 前記複数のセンサのうち、一時にその一つのセンサ(1
    0)の蒸着面を開放するとともに他のセンサ(11、1
    2)の蒸着面を遮蔽し、 前記蒸着ソースとこれに対応する膜厚センサとの開放遮
    蔽を同期させ、膜厚センサからの出力により蒸着ソース
    の蒸着速度を調整することを特徴とする高温超伝導体薄
    膜の成長方法。 2、真空室内に高温超伝導体薄膜を成長させるための基
    板(2)を設け、この基板(2)に真空室(1)内に設
    けた多元の蒸着ソース(4、5、6)から超伝導体粒子
    を蒸着させるようにした高温超伝導体薄膜の成長装置に
    おいて、 前記真空室(1)内に複数の蒸着ソースに対応させて配
    置され、その検知面に蒸着物を被着させて蒸着速度を測
    定するための複数の膜厚センサ(10、11、12)と
    、 蒸着ソースの蒸着粒子の放射面を開放可能に遮蔽するた
    めの遮蔽装置(7、8、9、30)と、前記センサの検
    知面を開放可能に遮蔽するための遮蔽装置(13、14
    、15、31)と、前記両遮蔽装置を同期して作動せし
    め、一時に一組の互いに対応する蒸着ソースの蒸着粒子
    の放射面と膜厚センサの検知面とを開放し、他の組は遮
    蔽するようにするためのコントローラ(16、17、1
    8)とを有することを特徴とする高温超伝導体薄膜の成
    長装置。
JP63245203A 1988-09-29 1988-09-29 高温超伝導体薄膜の成長方法および装置 Pending JPH0292898A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5105528A (en) * 1991-01-22 1992-04-21 Universal Instruments Corporation Method and apparatus for supplying and changing tips of a pick and place vacuum spindle
US5534071A (en) * 1992-03-13 1996-07-09 American Research Corporation Integrated laser ablation deposition system
JP2017009586A (ja) * 2015-06-18 2017-01-12 ゼロックス コーポレイションXerox Corporation フィルム製造装置におけるリアルタイムのフィルム厚測定のための全幅アレイイメージセンサの使用

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US5105528A (en) * 1991-01-22 1992-04-21 Universal Instruments Corporation Method and apparatus for supplying and changing tips of a pick and place vacuum spindle
US5534071A (en) * 1992-03-13 1996-07-09 American Research Corporation Integrated laser ablation deposition system
JP2017009586A (ja) * 2015-06-18 2017-01-12 ゼロックス コーポレイションXerox Corporation フィルム製造装置におけるリアルタイムのフィルム厚測定のための全幅アレイイメージセンサの使用

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