JPH04501102A - 超電導物質層を作用させる作用方法及びその装置 - Google Patents

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】 超電導物質層を作用させる作用方法及びその装置高温の臨界温度を有し、さらに 他のマイクロ電子層と結合可能な超電導層を作用させる作用方法に関して世界的 に研究が行なわれている。スパッタリング、蒸着、分子線束による析出、及びレ ーザアブレーンヨンがこの分野の主な従来技術である。このことは、付加的な酸 化処理が析出の後時々行なわれ、及び高温度（±９００℃）にて焼なまし工程が 行なわれる、Ｙ＋ＢａｍＣｕ５Ｏｔ−δのような斜方晶系物質を主に含んでいる 。それらの従来技術の欠点は、特にガリウムヒ素（ＧａＡｓ）とシリコン（Ｓｉ ）のような半導体基板の場合において、基板とそれに作用可能な超電導層間の拡 散及び／又は化学反応を含んでいることである。異種物質間の拡散係数の相異は 、結晶格子の欠如の原因となる可能性がある。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、請求項１に記載の 方法を提供することを目的とする。

本発明はまた伝導層のような他のマイクロ電子層及びそのような層が簡単な方法 にて作用可能である請求項５に記載のような装置を提供することを目的とする。

層の（ドライ）エツチングもそのような装置にて行うことができる。

さらに有利な点であって本発明の特徴及び詳細な点は、添付した図面を参照し好 ましい具体例の記載に基づき説明することができる。

装置１は、基板支持部３上に基板Ｓが配置されるチャンバ２を備えている。レー ザ束Ｂは、基板Ｓに作用する物質が物質Ｍの超電導部分から放出されるような本 来既知のアブレーション技術に従い、入口あるいは窓４を介して物質Ｍの超電導 部分上に向けられる。

物質Ｍの支持部５は、その部分の過熱を防ぐように回転する形態であることが好 ましい。チャンバ２のどちらかの側面には、概略的に示しているが、二つのソレ ノイド７．８を備えたマイクロ波システム６が配向される。

ソレノイド７．８によって発生する磁界は、この磁界の三箇所においてその値が ８７５ガウスであるように寸法が決められるのが好ましい。図示していない方法 にてチャンバ２内に注入される酸素は、上記の三箇所にてイオン化され、上記二 部所間の領域にてプラズマ状態になる。発生ｌまたイオンは基板を越えて磁力線 に沿って運ばれる。チャンバ２の壁との相互作用は可能な限り防ぐことができる ので、結果として純粋で不純物のない層を生産するように純粋で不純物のないプ ラズマが生産される。上述したマイクロ波システム６は、チャンバの壁からプラ ズマを離して維持するために使用される分離放電セルあるいは特別の石英管を使 用しなくてらよいように作用する。

不図示の方法にて、バルザＴＭポンプ（不図示）を使用しチャンノく２内は例え ば１０−＠Ｔｏｒｒの真空状態に維持される。

さらに、装置１は他の層に適用するためにクヌーセンあるいはエフエージ９ンセ ル９．１１を設けているのが好ましい。

ＹＡＧレーザ１２は、上記基板上にパターンを書くことが可能なように電食的に 制御されるのが好ましい。

」−記装置とともに北述した方法は、基板と層との間の相互作用、即ち拡散ある いは反応が可能な限り防げ、異なる層が低温（約４００℃）にてＧａＡｓあるい はＳｉ基板に作用可能であることが判る。さらに、プラズマを含んでいる酸素の 有効な移送が、−上記磁界の寸法法めにより磁力線に沿−２、て基板を越えて行 なわれる。はんのｉｏ−’ないしＩ　Ｏ−’Ｔｏｒｒの圧力でさえプラズマは発 火（ｉｇｎｉｔｏ）する。酸化層を使用する超電導層の選択的な不動麹化（ｐａ ｓｓｉｖｉｓａｔｉｏｎ）は、十分な酸素がプラズマに供給可能なように超電導 層から抽出するので酸素なしに行うことができる。

プラズマを使用してエツチングを行うこと、及びレーザを使用してパターンを書 くことの両方は、基板が真空チャン７くから取り除かれそれゆえに基板上の不純 物及びそのようなものは同様に避けることができる、上述した装置で行うことが 可能となる。

この方法は、ダイヤモンドあるいはエピタキシャルシリコンのような他の層の付 着にら使用することができる。

例 層は、５Ｘ１０”’ＴＯＩ・ｒの酸素圧力下であ・フて、例えばできるだけ速く 冷却する゛クエンチ′の後プラズマ内で成長する。

上記層の抵抗は測定される。荒く（５ミクロンの荒さ）、磨かれていない多結晶 ＹＳＺ基板において、８５にのオンセット温度が得られた。オフセット（Ｒ＝０ ）温度は７５にであった。これらの結果はＹＳＺ基板を使用したとき予期できる 最良のものである。

反応的で活性な酸素原子及びイオンが各層の十分な酸化を保証することを証明す るために、同一の二つのＹ２Ｏ２層を上述した方法に従い成長させた。それらの 層の一つは酸素プラズマの存在下において成長させ、−万能の一つは定常の酸素 分子の存在下にて成長させた。このような層の抵抗を測定すると、前者は超電導 層となり、一方後者は超電導層ではなかった。

国際調査報告　６ｒＴ１．、ロ＠ｌ’ｌ／Ｉ’１ｎＣＴｌフ国際調査報告 ＥＰ　９０００６０２

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．被超電導物質の少なくとも一部分を負圧下においてレーザ束を使用し放出さ せる工程と、 上記超電導物質が作用する基板近傍のプラズマ状態内へ酸素を供給する工程と、 を備えたことを特徴とする、基板上に超電導物質層を作用させる作用方法。
2. ２．上記超電導物質は、Ｙ１Ｂａ２Ｃｕ３Ｏ７−δである、請求項１記載の作用 方法。
3. ３．上記基板の端部近傍にて酸素がプラズマ状態内へ進入するためイオン化され そして概ね磁界の磁力線に沿って上記基板を越えて移送するような値にて磁界が 作用する、請求項１あるいは２記載の作用方法。
4. ４．基板支持部と、 レーザ束用の入口と、 レーザ束にて照射される超電導物質用の入口ポートと、互いに概ね対向するよう に配向され上記基板支持部の近傍にて磁界を発生するための二つのソレノイドと 、装置内を負圧状態とする負圧手段と、 を備えたことを特徴とする、基板に１あるいは複数の層を作用させるための装置 。
5. ５．残留ガスを分抗するための４極子を設けた、請求項４記載の装置。
6. ６．析出のためにチャンバ内へ物質を搬入するための一もしくは複数のクヌーセ ンセルを設けた、請求項４あるいは５記載の装置。