JPH03193696A - 単結晶酸化物超電導薄膜の製造方法 - Google Patents
単結晶酸化物超電導薄膜の製造方法Info
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- C30B29/16—Oxides
- C30B29/22—Complex oxides
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- H10N60/01—Manufacture or treatment
- H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
- H10N60/0296—Processes for depositing or forming superconductor layers
- H10N60/0381—Processes for depositing or forming superconductor layers by evaporation independent of heat source, e.g. MBE
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】
〈産業上の利用分野〉
本発明は単結晶酸化物超電導薄膜の製造方法に関するも
のである。
のである。
〈従来の技術〉
酸化物超電導薄膜（以下、超電導薄膜）は、従来、基本
的に次の２つの方法で製造されてきた。第一の方法は、
真空蒸着法により基板を加熱しながらＹ−Ｂａ−Ｃｕ−
０系アモルファス膜を堆積させ、これを後に、酸素雰囲
気中でアニールをすることにより、超電導特性を得る方
法である。第二の方法は真空槽内に基板を配置して、酸
素雰囲気中でスパッタリングを行い、基板上に直接結晶
性薄膜を堆積させる方法である。この場合も堆積直後の
膜は、超電導性を示さず、最終的に酸素中のアニールが
必要となる。
的に次の２つの方法で製造されてきた。第一の方法は、
真空蒸着法により基板を加熱しながらＹ−Ｂａ−Ｃｕ−
０系アモルファス膜を堆積させ、これを後に、酸素雰囲
気中でアニールをすることにより、超電導特性を得る方
法である。第二の方法は真空槽内に基板を配置して、酸
素雰囲気中でスパッタリングを行い、基板上に直接結晶
性薄膜を堆積させる方法である。この場合も堆積直後の
膜は、超電導性を示さず、最終的に酸素中のアニールが
必要となる。
上記、いずれの場合も良好な超電導性を得るためには、
最終的に酸素中のアニールが必要であるが、このプロセ
スは、薄膜デバイス等へ応用する上で大きな障害となる
。
最終的に酸素中のアニールが必要であるが、このプロセ
スは、薄膜デバイス等へ応用する上で大きな障害となる
。
さらに、デバイスなどでは、超電導薄膜の結晶方位が揃
っていることが重要であるが、アモルファス膜を酸素中
でアニールした場合、結晶方位の一義性かなくなり、ま
た粒界が多数存在することになる。
っていることが重要であるが、アモルファス膜を酸素中
でアニールした場合、結晶方位の一義性かなくなり、ま
た粒界が多数存在することになる。
アニールを必要としない超電導薄膜の作成方法として、
イオンビームスパッタリング法と反応性真空蒸着がある
。いずれの方法においても単結晶薄膜を得るためには、
成膜時に基板上に酸素ガスを均一に供給しなければなら
ないが、従来の方法では非常に困難であった。
イオンビームスパッタリング法と反応性真空蒸着がある
。いずれの方法においても単結晶薄膜を得るためには、
成膜時に基板上に酸素ガスを均一に供給しなければなら
ないが、従来の方法では非常に困難であった。
第７図に時開”Ｉ’ｌ−１８３４９５に開示されている
イオンスパッタリング法による製造装置を示すが、この
製造装置の酸素ガス供給装置７０１ではノズル７０２の
先が基板７０３の一点にＩ中して酸素ガスか供給される
ように配管されている。
イオンスパッタリング法による製造装置を示すが、この
製造装置の酸素ガス供給装置７０１ではノズル７０２の
先が基板７０３の一点にＩ中して酸素ガスか供給される
ように配管されている。
反応性蒸着法は、原材料を電子ビームで加熱し、蒸発さ
せ、酸素ガス中もしくは酸素プラズマ中で基板上に堆積
させて行くものである。
せ、酸素ガス中もしくは酸素プラズマ中で基板上に堆積
させて行くものである。
〈発明が解決しようとする課題〉
特開平１１８３４９５に開示されているイオンスパッタ
リング法による超電導薄膜の作成方法は、スパッタされ
た各ターゲット粒子のマイグレーションの程度から最適
な成膜条件を確定することが難しく、単結晶薄膜を大面
積で得るのは非常に困難であるため、単結晶超電導薄膜
の製造には好ましくない方法である。また、基板上の酸
素濃度が均一にならないため、製造された薄膜は必ずむ
らを生じることとなる。
リング法による超電導薄膜の作成方法は、スパッタされ
た各ターゲット粒子のマイグレーションの程度から最適
な成膜条件を確定することが難しく、単結晶薄膜を大面
積で得るのは非常に困難であるため、単結晶超電導薄膜
の製造には好ましくない方法である。また、基板上の酸
素濃度が均一にならないため、製造された薄膜は必ずむ
らを生じることとなる。
また、反応性蒸着法では高真空の槽内に酸素ガスを供給
しながらるつぼ内の原材料を電子ビームで加熱熔融する
と、原材料の表面が酸化されてしまい蒸発速度が大きく
変動し、安定な成膜か難しい。一般に酸化物を電子ビー
ムを用いて加熱熔融後、蒸発させるとき、その蒸着速度
は酸化していない金属の場合に比べて極めて遅い。電子
ビームでるつぼ内の原材料を加熱熔融シ、電子ビームの
パワーをコントロールし、定の蒸発速度に安定させた後
、チャンバー内を酸素雰囲気にすると、るつぼ内の液体
状の原材料の表面が酸化してしまい、せっかく一定の蒸
発速度に安定させていたものが大きく変動してしまう。
しながらるつぼ内の原材料を電子ビームで加熱熔融する
と、原材料の表面が酸化されてしまい蒸発速度が大きく
変動し、安定な成膜か難しい。一般に酸化物を電子ビー
ムを用いて加熱熔融後、蒸発させるとき、その蒸着速度
は酸化していない金属の場合に比べて極めて遅い。電子
ビームでるつぼ内の原材料を加熱熔融シ、電子ビームの
パワーをコントロールし、定の蒸発速度に安定させた後
、チャンバー内を酸素雰囲気にすると、るつぼ内の液体
状の原材料の表面が酸化してしまい、せっかく一定の蒸
発速度に安定させていたものが大きく変動してしまう。
その後、新たに蒸発速度を安定化させることは難しく電
子ビームのパワーを大きく変えてコントロールしなけれ
ばならない。さらに、基板付近の酸素濃度を均一にしよ
うとすると、どうしても大量の酸素ガスをチャンバー内
に入れることになってしまい、電子ビーム発生装置なと
の成膜装置の劣化や損傷がおきやすくなる。
子ビームのパワーを大きく変えてコントロールしなけれ
ばならない。さらに、基板付近の酸素濃度を均一にしよ
うとすると、どうしても大量の酸素ガスをチャンバー内
に入れることになってしまい、電子ビーム発生装置なと
の成膜装置の劣化や損傷がおきやすくなる。
以上のように単結晶超電導薄膜を得るためには、成膜後
に酸素雰囲気中でのアニールを必要としない方法で製造
しなければならないが、イオンスパッタリング法、反応
性蒸着法、いずれの方法においても成膜時に酸素ガスを
供給する必要かある。さらに、単結晶薄膜を大面積で得
るためにはチャンバー内の真空度があまり低くならない
ように保ったまま、基板表面に均一に高濃度に酸素ガス
を供給する必要があるが、従来の方法ではいずれもこの
問題を解決できなかった。本発明の目的は、基板表面全
体に均一に高濃度に酸素カスを供給する方法を提供する
ことにある。
に酸素雰囲気中でのアニールを必要としない方法で製造
しなければならないが、イオンスパッタリング法、反応
性蒸着法、いずれの方法においても成膜時に酸素ガスを
供給する必要かある。さらに、単結晶薄膜を大面積で得
るためにはチャンバー内の真空度があまり低くならない
ように保ったまま、基板表面に均一に高濃度に酸素ガス
を供給する必要があるが、従来の方法ではいずれもこの
問題を解決できなかった。本発明の目的は、基板表面全
体に均一に高濃度に酸素カスを供給する方法を提供する
ことにある。
く課題を解決するための手段〉
本発明は、真空蒸着法において基板近くに配管した反応
性蒸着装置の酸素供給バイブに基板方向へ向けた複数本
のノズルを設けることにより基板表面全体に均一に高濃
度に酸素ガスを供給することを特徴とする酸化物高温超
電導薄膜の製造方法である。
性蒸着装置の酸素供給バイブに基板方向へ向けた複数本
のノズルを設けることにより基板表面全体に均一に高濃
度に酸素ガスを供給することを特徴とする酸化物高温超
電導薄膜の製造方法である。
〈作用〉
複数本のノズルから基板表面に酸素ガスを供給するため
、基板上の酸素４度が均一になり、その結果、単結晶酸
化物高温超電導薄膜ができた。また、ノズルから噴出し
た酸素ガスは基板の方向に絞られているため、酸素ガス
の噴出流量か小さい場合にも、基板付近の酸素圧力を均
一にすることができ、しかも電子ビーム発生装置や原材
料の入っているるつぼ付近の酸素圧力は低（押えること
ができる。その結果、上述の原材料の蒸発速度の不安定
化や電子ビーム装置などの成膜装置の劣化や損傷を防ぐ
ことができる。
、基板上の酸素４度が均一になり、その結果、単結晶酸
化物高温超電導薄膜ができた。また、ノズルから噴出し
た酸素ガスは基板の方向に絞られているため、酸素ガス
の噴出流量か小さい場合にも、基板付近の酸素圧力を均
一にすることができ、しかも電子ビーム発生装置や原材
料の入っているるつぼ付近の酸素圧力は低（押えること
ができる。その結果、上述の原材料の蒸発速度の不安定
化や電子ビーム装置などの成膜装置の劣化や損傷を防ぐ
ことができる。
〈実施例〉
本発明の実施例を図面を参照して説明する。
本発明の一実施例として、超電導薄膜として組成比がＹ
＋Ｂ ａ ｔＣｕ ３０ｑ−ｘの酸化物高温超電導体
を使用した。
＋Ｂ ａ ｔＣｕ ３０ｑ−ｘの酸化物高温超電導体
を使用した。
第１図は本発明の実施例の装置の概略図である。１０１
．１０２は電子ビーム蒸着用のるつぼであり、１０３は
抵抗加熱用のポートである。
．１０２は電子ビーム蒸着用のるつぼであり、１０３は
抵抗加熱用のポートである。
即ち、電子ビーム発生装置２基と抵抗加熱１基を備えて
おり、３元素を独立に蒸着できるようになっている。１
０４．１０５，１．０６はおのおのの蒸発源付近に設け
られた膜厚モニタであり、蒸着速度が常に一定になるよ
うに、電子ビーム発生装置へのパワーを制御している。
おり、３元素を独立に蒸着できるようになっている。１
０４．１０５，１．０６はおのおのの蒸発源付近に設け
られた膜厚モニタであり、蒸着速度が常に一定になるよ
うに、電子ビーム発生装置へのパワーを制御している。
１０７．１０８．１０９は蒸発源付近に設けられたシャ
ッタ、１１０は基板付近に設けられたシャッタで、膜厚
モニタ１０４．１０５．１０６でモニタしている蒸着速
度が一定になったとき、シャッタ１０７．１０８．１０
９を開き、最終的にシャッタ１１０を開くことで、基板
１１４に付着する薄膜の組成の制御性を高めている。１
１５は基板ホルダー １１６は基板１１４を加熱するた
めのヒータである。１１７は上記の設備を設置しである
真空槽であり、１１８は真空槽１１７を真空に引くため
のポンプ類である。
ッタ、１１０は基板付近に設けられたシャッタで、膜厚
モニタ１０４．１０５．１０６でモニタしている蒸着速
度が一定になったとき、シャッタ１０７．１０８．１０
９を開き、最終的にシャッタ１１０を開くことで、基板
１１４に付着する薄膜の組成の制御性を高めている。１
１５は基板ホルダー １１６は基板１１４を加熱するた
めのヒータである。１１７は上記の設備を設置しである
真空槽であり、１１８は真空槽１１７を真空に引くため
のポンプ類である。
第１図の１１１が基板に酸素ガス供給するための酸素供
給装置である。１１２は酸素気体の流量を調べるための
流量計であり、１１３は酸素ボンベである。
給装置である。１１２は酸素気体の流量を調べるための
流量計であり、１１３は酸素ボンベである。
第２図には第１図の装置１１１の詳細が示されている。
装置１１１を構成するバイブ類はステンレス製で耐熱性
がある。パイプ２０１は真空槽外部の第１図記載の酸素
ポンベ１１３から酸素ガスを導いてくるものである。上
記バイブ２０１の内径は特に限定されるものではないが
、本実施例では内径５ｍｍのものを用いた。本発明では
ノズルの数は４から１０で内径０．３ｍｍから１ｍｍ、
長さ５ｍｍから２０ｍｍで実施可能であり、基板２０３
の表面までの垂直方向の距離は７ｍｍである。本実施例
では大きさ１０１０Ｘｌ０”の基板を用いている。ノズ
ル２０２は−様な膜質を基板全面で得るために基板２０
３の中心に対して対称的に配置する。
がある。パイプ２０１は真空槽外部の第１図記載の酸素
ポンベ１１３から酸素ガスを導いてくるものである。上
記バイブ２０１の内径は特に限定されるものではないが
、本実施例では内径５ｍｍのものを用いた。本発明では
ノズルの数は４から１０で内径０．３ｍｍから１ｍｍ、
長さ５ｍｍから２０ｍｍで実施可能であり、基板２０３
の表面までの垂直方向の距離は７ｍｍである。本実施例
では大きさ１０１０Ｘｌ０”の基板を用いている。ノズ
ル２０２は−様な膜質を基板全面で得るために基板２０
３の中心に対して対称的に配置する。
次に本発明の超電導薄膜を作製する工程を詳細に説明す
る。
る。
まず、ＹとＢａの金属をそれぞれ電子ビーム蒸着用のる
つぼ１０１と１０２に設置し、Ｃｕの金属を抵抗加熱用
のポート１．０３に設置した。
つぼ１０１と１０２に設置し、Ｃｕの金属を抵抗加熱用
のポート１．０３に設置した。
真空ポンプ１１８により真空槽１１７を真空に引き、蒸
着源付近の真空度を５ｘ ｌ Ｑ−”Ｔｏ ｒｒにした
。次に、基板１１４をヒータ１１６によって６５０°Ｃ
に加熱した。次に、るつぼ１０１．１０２．１０３それ
ぞれの蒸着源にパワーを投入し、薄膜作製時に基板での
組成がＹ：Ｂａ・Ｃυ＝１＝２・３になるように膜厚モ
ニタ１０４．１０５．１０６によって蒸発源のパワーを
コントロールする。本実施例では、基板１１４としてＭ
ｇＯ単結晶の（１１０）面を用いている。次に流量計１
１２で５ｃｃから２０ＣＣ／分、好ましくはｌ０ＣＣ／
分の酸素ガスを装置１１１によって基板に供給した。以
上の結果基板全表面にわたって酸素ガス圧は、■×１０
−２から９ｘ ｔｏ−’ｔ ｏ ｒ ｒの範囲になった
。
着源付近の真空度を５ｘ ｌ Ｑ−”Ｔｏ ｒｒにした
。次に、基板１１４をヒータ１１６によって６５０°Ｃ
に加熱した。次に、るつぼ１０１．１０２．１０３それ
ぞれの蒸着源にパワーを投入し、薄膜作製時に基板での
組成がＹ：Ｂａ・Ｃυ＝１＝２・３になるように膜厚モ
ニタ１０４．１０５．１０６によって蒸発源のパワーを
コントロールする。本実施例では、基板１１４としてＭ
ｇＯ単結晶の（１１０）面を用いている。次に流量計１
１２で５ｃｃから２０ＣＣ／分、好ましくはｌ０ＣＣ／
分の酸素ガスを装置１１１によって基板に供給した。以
上の結果基板全表面にわたって酸素ガス圧は、■×１０
−２から９ｘ ｔｏ−’ｔ ｏ ｒ ｒの範囲になった
。
酸素ガスを真空槽１１７に導入すると各元素の蒸発速度
が短時間の間不安定になるが、膜厚モニタ１０４．１０
５．１０６による蒸発速度の制御により、すぐに基板上
での膜の組成がＹＢａ：Ｃｕ＝ｌ：２：３にもどった。
が短時間の間不安定になるが、膜厚モニタ１０４．１０
５．１０６による蒸発速度の制御により、すぐに基板上
での膜の組成がＹＢａ：Ｃｕ＝ｌ：２：３にもどった。
このとき、蒸発源付近の圧力は６ｘｌＯ−Ｊｏｒｒであ
った。各元素の蒸発速度か安定したところで、ンヤソタ
１０７．１０８、＋０９を開いた。そして基板付近のシ
ャッタ１１０を開き、成膜を開始した。超電導薄膜の成
膜速度は０．５〜１． ０人／秒で、最終的に２０００
〜３０００人を成膜した。第３図は、本実施例で作製し
た超電導薄膜のＸ線回折パターン図である。完全にＣ軸
が基板面に垂直に配向したＹ：Ｂａ：Ｃｕ＝１：２：３
の組成比を持つ超電導体が得られたことがわかる。また
電子顕微鏡で膜表面全部を観察した結果、全表面１０Ｘ
１．０ｍｍ２にわたって双晶や粒界かほとんど見られな
い単結晶薄膜になっていることがわかった。
った。各元素の蒸発速度か安定したところで、ンヤソタ
１０７．１０８、＋０９を開いた。そして基板付近のシ
ャッタ１１０を開き、成膜を開始した。超電導薄膜の成
膜速度は０．５〜１． ０人／秒で、最終的に２０００
〜３０００人を成膜した。第３図は、本実施例で作製し
た超電導薄膜のＸ線回折パターン図である。完全にＣ軸
が基板面に垂直に配向したＹ：Ｂａ：Ｃｕ＝１：２：３
の組成比を持つ超電導体が得られたことがわかる。また
電子顕微鏡で膜表面全部を観察した結果、全表面１０Ｘ
１．０ｍｍ２にわたって双晶や粒界かほとんど見られな
い単結晶薄膜になっていることがわかった。
第４図は、本実施例で作製した超電導薄膜の電気抵抗の
温度依存性を測定した結果である。
温度依存性を測定した結果である。
上口抵抗／ｉＳ度が９０にと非常に良好な超電導特性を
持っていることがわかる。
持っていることがわかる。
本実施例では、ノズル２０１として内径が０゜５ｍｍの
ものを用いたが、本発明はそれに限定されるものではな
く、内径１ｍｍ以下のパイプであれば上記と同等の良好
な超電導薄膜が得られることを確認した。
ものを用いたが、本発明はそれに限定されるものではな
く、内径１ｍｍ以下のパイプであれば上記と同等の良好
な超電導薄膜が得られることを確認した。
〈比較例〉
本発明の比較例を図面を参照して説明する。
本比較例では第１図に示した実施例の装置のうち、基板
に酸素を均一に供給する装置１１１を、第５図に示すよ
うな、リング状のバイブに数箇所穴５０２をあけた装置
５０１に代えて実験を行った。酸素ガスを供給する装置
以外は第１図に示した実施例の装置と同じである。
に酸素を均一に供給する装置１１１を、第５図に示すよ
うな、リング状のバイブに数箇所穴５０２をあけた装置
５０１に代えて実験を行った。酸素ガスを供給する装置
以外は第１図に示した実施例の装置と同じである。
」１記パイプの内径は特に限定されるものではないが本
比較例では内径５ｍｍのものを用いた。
比較例では内径５ｍｍのものを用いた。
上記バイブにあけられた穴５０２の直径は０゜５ｍｍで
あり、基板からの距離は約１ｍｍである。本比較例では
大きさ１０１０Ｘ１０’の基板を用いている。穴５０２
の数は特に限定されるものではないが、酸素ガスを均一
に供給するため基板の中心に関して対称的に配置する。
あり、基板からの距離は約１ｍｍである。本比較例では
大きさ１０１０Ｘ１０’の基板を用いている。穴５０２
の数は特に限定されるものではないが、酸素ガスを均一
に供給するため基板の中心に関して対称的に配置する。
次に本比較例について詳細に説明する。
本発明の実施例と同様に、ＹとＢａの金属をそれぞれ電
子ビーム蒸着用のるつぼ１０１と１０２に設置し、Ｃｕ
の金属を抵抗加熱用のボー１−１０３に設置した。真空
ポンプ１１８により真空槽１１７を真空に引き、蒸着源
付近の真空度を５ｘ １ｏ−’ｔ ｏ ｒ ｒにした。
子ビーム蒸着用のるつぼ１０１と１０２に設置し、Ｃｕ
の金属を抵抗加熱用のボー１−１０３に設置した。真空
ポンプ１１８により真空槽１１７を真空に引き、蒸着源
付近の真空度を５ｘ １ｏ−’ｔ ｏ ｒ ｒにした。
次に、基板１１４をヒータ１１６によって６５０″Ｃに
加熱した。次に、るっぽ１０１．１０２．１．０３それ
ぞれの蒸発源にパワーを投入し、薄膜作成時に基板での
組成がＹ：Ｂ：Ｃｕ−１：２：３になるように膜厚モニ
９−１．０４．１０５．１０６によって蒸発源のパワー
をコントロールする。
加熱した。次に、るっぽ１０１．１０２．１．０３それ
ぞれの蒸発源にパワーを投入し、薄膜作成時に基板での
組成がＹ：Ｂ：Ｃｕ−１：２：３になるように膜厚モニ
９−１．０４．１０５．１０６によって蒸発源のパワー
をコントロールする。
本比較例では実施例同様、基板１１４としてＭｇｏ単結
晶の（１００）面を用いている。次に流量計１１２で１
０ｃｃ／分の酸素ガスを装置６０１によって基板に供給
した。酸素ガスを真空１１１７に導入すると各元素の蒸
発速度が短時間のあいた不安定になるが、膜厚モニタ１
゜４．１０５．１０６による蒸発速度の制御により、す
くに基板」二での膜の組成比がＹ：Ｂ：Ｃ１ｊ＝１２：
３にもどった。このとき、蒸発源の圧力は６ｘ Ｉ Ｏ
”’Ｔｏ ｒ ｒであった。各元素の蒸発速度が安定し
たところで、シャッタ１１０を開き、成膜を開始した。
晶の（１００）面を用いている。次に流量計１１２で１
０ｃｃ／分の酸素ガスを装置６０１によって基板に供給
した。酸素ガスを真空１１１７に導入すると各元素の蒸
発速度が短時間のあいた不安定になるが、膜厚モニタ１
゜４．１０５．１０６による蒸発速度の制御により、す
くに基板」二での膜の組成比がＹ：Ｂ：Ｃ１ｊ＝１２：
３にもどった。このとき、蒸発源の圧力は６ｘ Ｉ Ｏ
”’Ｔｏ ｒ ｒであった。各元素の蒸発速度が安定し
たところで、シャッタ１１０を開き、成膜を開始した。
超電導薄膜の成膜速度は０．５〜１． ０人／秒で、最
終的に２０００〜３０００人成膜した。第６図に本比較
例７作’！ｉ！ｌ１ｆ−、ｔＷ常道蒲朦のＩＩＩ男而廖
面工４ｇ漸倍で観察した拡大図を示す。同図に示すよう
に本比較例では均一な超電導薄膜を得ることは出来なか
った。酸素ガスの吹き出し口付近の領域６０１は、酸素
ガスにより基板温度が低下したためほとんど成膜されず
、また酸素ガスの吹き出し口から離れた領域６０３は、
酸素ガス濃度が不十分なため超電導特性を示す膜が得ら
れなかった。基板上で領域６０１と領域６０３に挟まれ
た、およそ２ｍｍの幅のドーナツ状になった領域６０２
の部分でのみ転移温度が７８にの超電導薄膜が得られた
。
終的に２０００〜３０００人成膜した。第６図に本比較
例７作’！ｉ！ｌ１ｆ−、ｔＷ常道蒲朦のＩＩＩ男而廖
面工４ｇ漸倍で観察した拡大図を示す。同図に示すよう
に本比較例では均一な超電導薄膜を得ることは出来なか
った。酸素ガスの吹き出し口付近の領域６０１は、酸素
ガスにより基板温度が低下したためほとんど成膜されず
、また酸素ガスの吹き出し口から離れた領域６０３は、
酸素ガス濃度が不十分なため超電導特性を示す膜が得ら
れなかった。基板上で領域６０１と領域６０３に挟まれ
た、およそ２ｍｍの幅のドーナツ状になった領域６０２
の部分でのみ転移温度が７８にの超電導薄膜が得られた
。
〈発明の効果〉
本発明は、超電導薄膜を作製する際に、基板近くに配管
した反応性蒸着装置の酸素供給パイプに、基板方向に向
けた複数本のノズルを設けることにより基板表面全体に
均一に高濃度に酸素ガスを供給するものであり、成膜装
置を劣化、損傷することなく単結晶酸化物高温超電導薄
膜を得ることができる。
した反応性蒸着装置の酸素供給パイプに、基板方向に向
けた複数本のノズルを設けることにより基板表面全体に
均一に高濃度に酸素ガスを供給するものであり、成膜装
置を劣化、損傷することなく単結晶酸化物高温超電導薄
膜を得ることができる。
Ｊ ＦＪｂＦｍ［ｍ すｒ：６［１日第１図は本
発明の実施例の装置の概略的構成図である。第２図は、
本発明の酸素ガスを基板に吹き付け、基板表面全体に均
一に高濃度に酸素ガスを供給する装置を示す図、第３図
は実施例で得られた薄膜のＸ線回折パターン図、第４図
は実施例で得られた薄膜の電気抵抗の温度依存性を示す
特性図、第５図は比較例に用いた酸素供給装置の構成図
、第６図は比較例で得られた薄膜を電子顕微鏡写真によ
り観察した拡大図、第７図は従来例に示す装置の構成図
である。
発明の実施例の装置の概略的構成図である。第２図は、
本発明の酸素ガスを基板に吹き付け、基板表面全体に均
一に高濃度に酸素ガスを供給する装置を示す図、第３図
は実施例で得られた薄膜のＸ線回折パターン図、第４図
は実施例で得られた薄膜の電気抵抗の温度依存性を示す
特性図、第５図は比較例に用いた酸素供給装置の構成図
、第６図は比較例で得られた薄膜を電子顕微鏡写真によ
り観察した拡大図、第７図は従来例に示す装置の構成図
である。
１０１．１０２・・・電子ビーム加熱蒸発源、１０３・
・抵抗加熱蒸発源、１０４，１０５，１０６・・・膜厚
計（モニタ用）、１０７，１０８，１０９．１１０・・
・シャッタ、１１１・・・酸素ガス供給装置、１１２・
・・流量計、１１３・・・酸素ボンベ、１１４・・・基
板、１１５・・・基板ホルダ、１１６・・ヒータ、１１
７・・・真空槽、１１８・・・真空ポンプ、２０１・・
・酸素ガス導入バイブ、２０２・・・酸素ガス供給ノズ
ル、２０３・・・基板。
・抵抗加熱蒸発源、１０４，１０５，１０６・・・膜厚
計（モニタ用）、１０７，１０８，１０９．１１０・・
・シャッタ、１１１・・・酸素ガス供給装置、１１２・
・・流量計、１１３・・・酸素ボンベ、１１４・・・基
板、１１５・・・基板ホルダ、１１６・・ヒータ、１１
７・・・真空槽、１１８・・・真空ポンプ、２０１・・
・酸素ガス導入バイブ、２０２・・・酸素ガス供給ノズ
ル、２０３・・・基板。
第
図
第
図
（ＸＩＯ″４）
ＯＯ
２℃
１戻
（パ）
第
図
蓼
図
第
６
図
第
因
Claims (4)
- １．蒸着法による単結晶酸化物超電導薄膜の製造方法に
おいて、基板表面に酸素ガスを供給する際、内径がその
長さに比べて極めて小さい複数本のノズルを使用するこ
とにより酸素ガスを均一に供給することを特徴とする単
結晶酸化物超電導薄膜の製造方法。 - ２．上記ノズルを基板のまわりに対称に配置することを
特徴とする請求項１記載の単結晶酸化物超電導薄膜の製
造方法。 - ３．上記ノズルが内径０．３ｍｍから１ｍｍ、長さ５ｍ
ｍから２０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の
単結晶酸化物超電導薄膜の製造方法。 - ４．上記基板表面の酸素ガス圧が１×１０＾−＾２ｔｏ
ｒｒから９×１０＾−＾２ｔｏｒｒの範囲になるように
酸素ガスを供給することを特徴とする請求項１記載の単
結晶酸化物超電導薄膜の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1332193A JPH03193696A (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | 単結晶酸化物超電導薄膜の製造方法 |
| EP19900314052 EP0434436A3 (en) | 1989-12-20 | 1990-12-20 | Deposition apparatus and method for manufacturing a mono-crystalline oxide superconductor thin film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1332193A JPH03193696A (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | 単結晶酸化物超電導薄膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03193696A true JPH03193696A (ja) | 1991-08-23 |
Family
ID=18252214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1332193A Pending JPH03193696A (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | 単結晶酸化物超電導薄膜の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0434436A3 (ja) |
| JP (1) | JPH03193696A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9112109D0 (en) * | 1991-06-05 | 1991-07-24 | Cambridge Advanced Materials | Melt-texturing of superconductors |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69028030T2 (de) * | 1989-04-11 | 1997-02-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Methode zum Ausheilen eines Dünnschichtsupraleiters |
| EP0426570B1 (en) * | 1989-10-31 | 1996-01-17 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Process and system for preparing a superconducting thin film of oxide |
-
1989
- 1989-12-20 JP JP1332193A patent/JPH03193696A/ja active Pending
-
1990
- 1990-12-20 EP EP19900314052 patent/EP0434436A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0434436A3 (en) | 1991-09-18 |
| EP0434436A2 (en) | 1991-06-26 |
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