JPH0772337B2 - Method for manufacturing oxide superconductor - Google Patents

Method for manufacturing oxide superconductor

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JPH0772337B2
JPH0772337B2 JP63271729A JP27172988A JPH0772337B2 JP H0772337 B2 JPH0772337 B2 JP H0772337B2 JP 63271729 A JP63271729 A JP 63271729A JP 27172988 A JP27172988 A JP 27172988A JP H0772337 B2 JPH0772337 B2 JP H0772337B2
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は積層構造であって超電導特性の優れた酸化物
超電導体を製造する方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing an oxide superconductor having a laminated structure and excellent superconducting properties.

「従来の技術」 近年相次いで発見されている酸化物超電導体は従来知ら
れている合金系あるいは金属間化合物系の超電導体に比
較して超電導状態に遷移する臨界温度が極めて高いため
に、有望な超電導材料として応用開発がなされている。
"Prior art" Oxide superconductors that have been discovered one after another in recent years are promising because the critical temperature at which they transition to the superconducting state is extremely higher than that of conventionally known alloy-based or intermetallic compound-based superconductors. Application development as a new superconducting material.

このような背景において超電導特性の優れた種々の酸化
物超電導体を製造する試みがなされているが、酸化物超
電導体の多くのものは結晶軸の特定の方向に電流を流し
易い異方性を有している関係から、酸化物超電導体を製
造する場合には結晶軸の方向制御が可能な薄膜製造法が
有利であるとされている。
In such a background, attempts have been made to produce various oxide superconductors having excellent superconducting properties, but many of the oxide superconductors have anisotropy in which a current easily flows in a specific direction of the crystal axis. Due to the above relationships, it is considered that a thin film manufacturing method capable of controlling the direction of the crystal axis is advantageous when manufacturing an oxide superconductor.

この薄膜製造法は、近年、半導体の製造分野で急速に発
展してきたものであり、CVD法(化学気相法)、スパッ
タリング法、分子線エピタキシー法、レーザ蒸着法など
の種々の方法を利用した酸化物超電導体の製造方法が試
みられ、臨界電流密度が数十万〜数百万A/cm2に及ぶ酸
化物超電導体の試作もなされている。
This thin film manufacturing method has been rapidly developed in the field of semiconductor manufacturing in recent years, and various methods such as a CVD method (chemical vapor deposition method), a sputtering method, a molecular beam epitaxy method, and a laser deposition method are used. Attempts have been made to produce oxide superconductors, and trial production of oxide superconductors with critical current densities of hundreds of thousands to millions of A / cm 2 has been made.

「発明が解決しようとする課題」 このような背景において種々の構造の酸化物超導電体の
薄膜を製造する試みがなされており、この薄膜状の酸化
物超電導層を製造する場合、多層膜構造のものを製造す
ることがあるが、第1層目の酸化物超電導層を形成した
後に第2層目の酸化物超電導層を形成して酸化物超電導
体を製造する場合に、以下に説明する問題を生じること
があった。
[Problems to be Solved by the Invention] Under such circumstances, attempts have been made to produce thin films of oxide superconductors having various structures. When producing thin oxide superconducting layers, a multilayer film structure is used. However, in the case of manufacturing an oxide superconductor by forming the second layer oxide superconducting layer after forming the first layer oxide superconducting layer, it will be described below. Sometimes it caused problems.

まず、所定の製造装置を用いて基板上に第1層目の酸化
物超電導層を形成した後に、前記製造装置とは別種の製
造装置を用いて第2層目の酸化物超電導層を形成する場
合、あるいは、同じ製造装置を用いる場合であっても製
造条件を変えるような場合、第1層目の酸化物超電導層
を形成した後に製造装置から基板を取り出して大気中で
所定時間(例えば一日間)保存し、次の製造装置に基板
をセットして第2層目の酸化物超電導層を形成すること
がある。このような場合、第1層目の酸化物超電導層を
大気中で保存している間に、酸化物超電導層の表面部分
に雰囲気中の不純物が混入したり、酸化物超電導層の表
面部分に分解生成物が生じることがある。
First, a first oxide superconducting layer is formed on a substrate by using a predetermined manufacturing apparatus, and then a second oxide superconducting layer is formed by using a manufacturing apparatus different from the above manufacturing apparatus. In the case where the manufacturing conditions are changed even if the same manufacturing apparatus is used, the substrate is taken out from the manufacturing apparatus after the first oxide superconducting layer is formed, and the substrate is taken out for a predetermined time (for example, 1 hour). It may be stored for a day), and the substrate may be set in the next manufacturing apparatus to form a second oxide superconducting layer. In such a case, impurities in the atmosphere are mixed into the surface portion of the oxide superconducting layer or the surface portion of the oxide superconducting layer is contained in the surface portion of the oxide superconducting layer while the first layer oxide superconducting layer is stored in the atmosphere. Decomposition products may occur.

即ち、例えば、Y−Ba−Cu−O系の酸化物超電導体など
は、雰囲気中のH2OあるいはCO3と反応し易い傾向があ
り、反応の結果、Ba(OH)2,BaCO3などの分解生成物が
生成されて酸化物超電導層の表面部分の超電導特性が劣
化する問題がある。実際に第1層目の酸化物超電導層を
大気中で1日間保存した場合、その表面部分をオージェ
分光分析法で分析すると炭素が存在していることが認め
られている。
That is, for example, Y-Ba-Cu-O-based oxide superconductors and the like tend to easily react with H 2 O or CO 3 in the atmosphere, and as a result of the reaction, Ba (OH) 2 , BaCO 3, etc. There is a problem in that the superconducting properties of the surface portion of the oxide superconducting layer are deteriorated due to the generation of decomposition products of. When the first oxide superconducting layer was actually stored in the atmosphere for 1 day, it was confirmed that carbon was present when the surface portion was analyzed by Auger spectroscopy.

そして更に、このように表面部分が劣化した第1層目の
酸化物超電導層上に第2層目の酸化物超電導層を形成し
た場合、第1層目の酸化物超電導層と第2層目の酸化物
超電導層との付着力が低下して両層間で剥離現象を生じ
ることがあった。また、第1層目の酸化物超電導層上に
第2層目の酸化物超電導層を形成する場合、前記のよう
に表面部分に分解生成物などが存在すると第2層目の酸
化物超電導層を十分にエピタキシャル成長しなくなり、
第1層目と第2層目の酸化物超電導層の結晶方位が不整
合となって所望の超電導特性が得られなくなる問題があ
る。
Further, when the second layer oxide superconducting layer is formed on the first layer oxide superconducting layer whose surface portion is deteriorated in this way, when the first layer oxide superconducting layer and the second layer oxide superconducting layer are formed. In some cases, the adhesive force with respect to the oxide superconducting layer of No. 2 decreased, and a peeling phenomenon occurred between both layers. Further, when the second oxide superconducting layer is formed on the first oxide superconducting layer, if the decomposition products and the like are present on the surface portion as described above, the second oxide superconducting layer is formed. Will not grow epitaxially enough,
There is a problem that the crystal orientations of the first and second oxide superconducting layers are mismatched and desired superconducting characteristics cannot be obtained.

請求項1記載の発明は前記課題を解決するためになされ
たもので、基材上に同じ結晶構造の酸化物超電導層を複
数有する多層構造の酸化物超電導体を形成する場合に、
各酸化物超電導層間の付着力が強く、各層間で剥離など
を生じにくいとともに、先に形成した酸化物超電導層の
上に、結晶整合性が良好な状態で次の酸化物超電導層を
成長させつつ成膜することができる製造方法の提供を目
的とする。
The invention according to claim 1 is made in order to solve the above-mentioned problems, and when forming a multi-layered oxide superconductor having a plurality of oxide superconducting layers having the same crystal structure on a substrate,
Adhesion between each oxide superconducting layer is strong, peeling between layers does not occur easily, and the next oxide superconducting layer is grown on the previously formed oxide superconducting layer with good crystal matching. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method capable of forming a film while forming a film.

請求項2記載の発明は前記課題を解決するためになされ
たもので、基材上にスパッタリングにより第1層目の酸
化物超電導層を成膜し、次にこの第1層目の酸化物超電
導層を大気中で保存い、その後にCVD法により第1層目
の酸化物超電導層と同じ血相構造の第2層目の酸化物超
電導層を成膜する場合に、各酸化物超電導層間の付着力
が強く、各層間で剥離などを生じにくいとともに、先に
形成した酸化物超電導層の上に、結晶整合性が良好な状
態で次の酸化物超電導層を成長させつつ成膜することが
できる製造方法の提供を目的とする。
The invention according to claim 2 has been made to solve the above-mentioned problems, and a first layer oxide superconducting layer is formed on a substrate by sputtering, and then the first layer oxide superconducting layer is formed. When the second oxide superconducting layer having the same blood phase structure as that of the first oxide superconducting layer is formed by the CVD method after the layer is stored in the atmosphere, the adhesion between the oxide superconducting layers is Adhesive strength is strong, peeling between layers is not likely to occur, and the next oxide superconducting layer can be formed on the previously formed oxide superconducting layer while growing the next oxide superconducting layer with good crystal matching. The purpose is to provide a manufacturing method.

「課題を解決するための手段」 請求項1記載の発明は前記課題を解決するために、基材
上に成膜法により複数の酸化物超電導層を積層して積層
構造の酸化物超電導体を形成する方法であって、先に形
成した酸化物超電導層の後に同じ結晶構造の次の酸化物
超電導層を成膜するにあたり、先に形成した酸化物超電
導層の表面に加速ビームを照射して該酸化物超電導層の
表面部分をスパッタエッチングして除去した後に次の酸
化物超電導層を成膜し、表面部分が除去されて結晶構造
の整っている先の酸化物超電導層に整合させるように次
の酸化物超電導層をエピタキシャル成長させつつ成膜す
るものである。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 provides an oxide superconductor having a laminated structure by laminating a plurality of oxide superconducting layers on a base material by a film forming method. A method of forming, when forming the next oxide superconducting layer of the same crystal structure after the oxide superconducting layer formed earlier, by irradiating the surface of the oxide superconducting layer formed earlier with an acceleration beam After removing the surface portion of the oxide superconducting layer by sputter etching, the next oxide superconducting layer is formed, and the surface portion is removed so that the oxide superconducting layer is aligned with the previous oxide superconducting layer having a regular crystal structure. The following oxide superconducting layer is formed while being epitaxially grown.

請求項2記載の発明は前記課題を解決するために、基材
上にスパッタリングにより第1層目の酸化物超電導層を
成膜し、次にこの第1層目の酸化物超電導層を大気中で
保存し、その後にCVD法により第1層目の酸化物超電導
層と同じ結晶構造の第2層目の酸化物超電導層を成膜す
る方法であって、第2層目の酸化物超導電層を成膜する
前に、第1層目の酸化物超電導層の表面に加速ビームを
照射して該酸化物超電導層の表面部分の大気汚染部分を
スパッタエッチングして除去した後に、第2層目の酸化
物超電導層を成膜し、表面部分の大気汚染部分が除去さ
れて汚染部分を有していない結晶構造の整っている第1
層目の酸化物超電導層に整合させるように第2層目の酸
化物超電導層をCVD法によりエピタキシャル成長させつ
つ成膜するものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 2 forms a first oxide superconducting layer on a substrate by sputtering, and then forms the first oxide superconducting layer in the atmosphere. And then depositing a second oxide superconducting layer having the same crystal structure as the first oxide superconducting layer by the CVD method. Before forming the layer, the surface of the first oxide superconducting layer is irradiated with an accelerating beam to remove the air-polluted portion of the surface portion of the oxide superconducting layer by sputter etching, and then the second layer The first oxide oxide superconducting layer is formed, and the air-polluted portion of the surface portion is removed, and the crystal structure is arranged without any contaminated portion.
The second oxide superconducting layer is formed while being epitaxially grown by the CVD method so as to be aligned with the oxide superconducting layer of the first layer.

「作用」 先に形成した酸化物超電導層の表面部分の不純物層を加
速ビームによりスパッタエッチングして除去した後に次
の酸化物超電導層を形成するので、両方の酸化物超電導
層が良好に付着する。先に形成した酸化物超電導層の表
面部分の不純物層がスパッタエッチングで除去されるの
で、次に形成する酸化物超電導層の結晶方位が先の酸化
物超電導層の結晶方位に整合する。
"Action" Since the impurity layer on the surface of the oxide superconducting layer formed earlier is removed by sputter etching with an accelerating beam and the next oxide superconducting layer is formed, both oxide superconducting layers adhere well. . Since the impurity layer on the surface portion of the oxide superconducting layer formed earlier is removed by sputter etching, the crystal orientation of the oxide superconducting layer to be formed next matches the crystal orientation of the preceding oxide superconducting layer.

以下に本発明を更に詳細に説明する。The present invention will be described in more detail below.

第1図ないし第4図は、本発明の製造方法をY−Ba−Cu
−O系の超電導体の製造方法に適用した一例を説明する
ためのものであり、この例では、第3図に示すスパッタ
装置を用いて第1層目の酸化物超電導層を形成した後
に、第1層目の酸化物超電導層の表面を加速ビームを用
いてスパッタエッチングし、その後に第4図に示すプラ
ズマCVD装置で第2層目の酸化物超電導層を形成する場
合について説明する。
1 to 4 show the manufacturing method of the present invention in Y-Ba-Cu.
This is for explaining an example applied to a method of manufacturing an —O-based superconductor, and in this example, after forming a first oxide superconducting layer by using the sputtering apparatus shown in FIG. A case will be described in which the surface of the first oxide superconducting layer is sputter-etched using an accelerating beam, and then the second oxide superconducting layer is formed by the plasma CVD apparatus shown in FIG.

この例を実施するには、まず、第1図に示すような板状
の基材10を用意する。この基材10の構成材料としては、
融点800℃以上であって、非酸化性の材料を用いること
が好ましく、具体的にはAgなどの貴金属あるいはその合
金、Ti,Ta,Zr,Hf,V,Nb等の単体金属、あるいはCu−Ni合
金、Cu−Al合金、Ni−Al合金、Ti−V合金、あるいは、
モネルメタル、ステンレスなどの金属材料、石英ガラ
ス、サファイア、または、酸化マグネシウム、チタン酸
ストロンチウムなどのセラミックスなどが用いられる。
このように非酸化性の材料を用いる理由は、後の工程で
行う熱処理時に、基材10が酸化して酸化物超電導層から
酸素を奪うことがないようにするためである。
To carry out this example, first, a plate-shaped substrate 10 as shown in FIG. 1 is prepared. As the constituent material of the base material 10,
It is preferable to use a non-oxidizing material having a melting point of 800 ° C. or higher. Specifically, a noble metal such as Ag or an alloy thereof, a single metal such as Ti, Ta, Zr, Hf, V, Nb, or Cu- Ni alloy, Cu-Al alloy, Ni-Al alloy, Ti-V alloy, or
A metal material such as monel metal or stainless steel, quartz glass, sapphire, or ceramics such as magnesium oxide or strontium titanate is used.
The reason for using such a non-oxidizing material is to prevent the base material 10 from being oxidized and deprived of oxygen from the oxide superconducting layer during heat treatment performed in a later step.

次に第3図に示すスパッタ装置を用いて前記基材10の上
面に第1図に示すように第1層目の酸化物超電導層11を
形成する。この第1層目の酸化物超電導層11を形成する
には、この例ではスパッタ装置を用いるが、CVD法(化
学蒸着法)、真空蒸着法、分子線エピタキシー法、レー
ザ蒸着法などの薄膜形成手段を用いることも自由であ
る。また、ここで形成する酸化物超電導層11とは、A−
B−C−O(ただしAは、Sc,Y,La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,
Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Luなどの周期律表第III a族元素
または、Ba,Bi,Tlのうち1種または2種以上を示し、B
は、Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Raなどの周期率表II a族元素とK
のうち1種あるいは2種以上を示し、CはCu,Ag,Auなど
の周期律表I b族元素とNb,Kのうち1種あるいは2種以
上を示す。)系のものであり、実際の系を例示するなら
ば、Y−Ba−Cu−O系、Bi−Sr−Ca−Cu−O系、Tl−Ca
−Ba−Cu−O系、La−Cu−O系、Ba−K−Bi−O系など
である。
Next, as shown in FIG. 1, a first oxide superconducting layer 11 is formed on the upper surface of the substrate 10 by using the sputtering apparatus shown in FIG. To form the first oxide superconducting layer 11, a sputtering apparatus is used in this example, but thin film formation such as a CVD method (chemical vapor deposition method), a vacuum vapor deposition method, a molecular beam epitaxy method, or a laser vapor deposition method. You are also free to use the means. The oxide superconducting layer 11 formed here is A-
B-C-O (where A is Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu,
Group IIIa element of the periodic table such as Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, etc., or one or more of Ba, Bi, Tl,
Is a periodic table II a group elements and K such as Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra.
1 or 2 or more of them are shown, and C is 1 or 2 or more of elements of Group Ib of the periodic table such as Cu, Ag and Au and Nb and K. ) System, and to exemplify an actual system, Y-Ba-Cu-O system, Bi-Sr-Ca-Cu-O system, Tl-Ca system.
-Ba-Cu-O system, La-Cu-O system, Ba-K-Bi-O system and the like.

第3図のスパッタ装置は、高周波スパッタ装置Sにイオ
ンビームアシスト用の酸素イオン源2を並設してなるも
のである。
The sputtering apparatus shown in FIG. 3 comprises a high-frequency sputtering apparatus S and an oxygen ion source 2 for ion beam assist, which are arranged in parallel.

このスパッタ装置Sは、3つの第1ビーム源1と、基材
10を保持する板状の基材ホルダ3と、この基材ホルダ3
に所定間隔をもって対向する3枚の板状のターゲット4,
5,6とから概略構成されている。前記第1ビーム源1
は、イオン、中性原子あるいは中性分子、あるいはそれ
らの混合粒子の発生源を内部に備え、発生源に付設して
引き出し電極によりこれらの粒子を引き出して加速し、
加速粒子をターゲット4,5,6に向けて照射する装置であ
る。そして、前記基材ホルダ3にはバイアス電源7が接
続されており、この電源7により基材ホルダ3とターゲ
ット4,5,6との間の空間にプラズマを発生できるように
なっている。また、前記基材ホルダ3とターゲット4,5,
6は共に真空等の低圧下におかれ、両者間の空間はアル
ゴンガスなどからなる不活性ガス雰囲気あるいは酸素を
含む不活性ガス雰囲気とされている。なお、前記基材ホ
ルダ3には、保持する基材10を成膜に適した温度に加熱
するためのヒータが付設されている。
This sputtering apparatus S includes three first beam sources 1 and a substrate.
A plate-shaped base material holder 3 for holding 10 and this base material holder 3
3 plate-shaped targets 4 facing each other at a predetermined interval,
It is composed of 5 and 6. The first beam source 1
Is equipped with a source for generating ions, neutral atoms or neutral molecules, or mixed particles thereof, and is attached to the source to extract and accelerate these particles by an extraction electrode,
It is a device that irradiates accelerated particles toward targets 4, 5, 6. A bias power supply 7 is connected to the base material holder 3 so that plasma can be generated in the space between the base material holder 3 and the targets 4, 5 and 6 by the power supply 7. In addition, the base material holder 3 and the targets 4, 5,
Both 6 are placed under a low pressure such as vacuum, and the space between the two is an inert gas atmosphere such as argon gas or an inert gas atmosphere containing oxygen. The base material holder 3 is provided with a heater for heating the base material 10 to be held to a temperature suitable for film formation.

前記ターゲット4,5,6としては、前述したA−B−C−
O系の酸化物超電導層の構成元素であるA元素とB元素
とC元素のうち、少なくとも1つの元素を含む金属製あ
るいは合金製ターゲット、または、全元素を含む複合酸
化物、酸化物超電導体のターゲットなどを使用すること
ができる。ここで、ターゲット4にA元素からなるター
ゲット、ターゲット5にB元素からなるターゲット、タ
ーゲット6にC元素からなるターゲットを使用して各タ
ーゲットへのイオン電流を制御すれば、成膜される第1
層目の超電導層11の組成比を所望の値に調節することが
できる。更に、ターゲット4,5,6のうち、2つを省略し
て1つのターゲットのみを用い、酸化物超電導体のター
ゲットを用いてスパッタリングを行うこともできる。
The targets 4, 5 and 6 are the above-mentioned ABCC-
A metal or alloy target containing at least one of the elements A, B and C, which are the constituent elements of the O-based oxide superconducting layer, or a composite oxide containing all elements, or an oxide superconductor. Target etc. can be used. Here, if the ion current to each target is controlled by using the target composed of the A element as the target 4, the target composed of the B element as the target 5, and the target composed of the C element as the target 6, the first film is formed.
The composition ratio of the superconducting layer 11 of the first layer can be adjusted to a desired value. Further, it is also possible to omit two of the targets 4, 5 and 6 and use only one target to perform sputtering using a target of an oxide superconductor.

前記スパッタ装置1の近傍には酸素イオン源2が配設さ
れている。この酸素イオン源2は、前記基材ホルダ3に
保持された基材10上で成膜中の第1層目の酸化物超電導
層11に向けて、酸素イオン、原子状の酸素、分子状の酸
素を単独あるいは2種以上含むビームとして加速照射す
るものである。
An oxygen ion source 2 is arranged near the sputtering device 1. This oxygen ion source 2 is directed toward the first layer oxide superconducting layer 11 being formed on the base material 10 held by the base material holder 3 so as to direct oxygen ions, atomic oxygen, and molecular oxygen. Accelerated irradiation is carried out as a beam containing oxygen alone or two or more kinds.

このような装置を用いれば、基材ホルダ3とターゲット
4,5,6との間に電場と磁場を発生させ、第1ビーム源1
によりイオン化したアルゴンなどの粒子をターゲット4,
5,6の対向面に衝突させ、この衝突によりスパッタされ
たターゲット材料の中性原子や分子を基材10の表面に堆
積させることができる。そしてこの堆積と同時に第1層
目の酸化物超電導層11に酸素イオン源2から酸素イオン
を照射する。このような処理により酸素を十分に導入し
つつ第1層目の酸化物超電導層11を形成することができ
る。
If such a device is used, the substrate holder 3 and the target
Generates an electric field and a magnetic field between 4,5,6, and the first beam source 1
Target particles such as argon ionized by 4.
It is possible to cause the neutral atoms and molecules of the target material sputtered by the collision with the opposing surfaces of 5, 6 to be deposited on the surface of the base material 10. Simultaneously with this deposition, the first layer oxide superconducting layer 11 is irradiated with oxygen ions from the oxygen ion source 2. By such a treatment, the first layer oxide superconducting layer 11 can be formed while sufficiently introducing oxygen.

以上の操作によって第1層目の酸化物超電導層11を形成
したならば、スパッタ装置1から基材10を取り出して第
2層目の酸化物超電導層を形成する準備を行う。
After the oxide superconducting layer 11 of the first layer is formed by the above operation, the substrate 10 is taken out from the sputtering apparatus 1 and preparation for forming the oxide superconducting layer of the second layer is performed.

この準備の際に、基材10を大気中に放置しておくと、第
1層目の酸化物超電導層11の表面が空気中の塵埃などで
汚れるか、あるいは、分解生成物の層が形成されなどし
て表面が汚染される。この状態のままで第1層目の酸化
物超電導層11上に第2層目の酸化物超電導層を形成する
と、両層の付着力が低下して場合によっては両層の間で
剥離するなどの問題が生じる。
If the base material 10 is left in the atmosphere during this preparation, the surface of the first oxide superconducting layer 11 is contaminated with dust in the air or a layer of decomposition products is formed. As a result, the surface is contaminated. If the second layer of oxide superconducting layer is formed on the first layer of oxide superconducting layer 11 in this state, the adhesive force between both layers may be reduced and the layers may be separated from each other in some cases. Problem arises.

そこで、第2層目の酸化物超電導層を形成する前に、第
1層目の酸化物超電導層11の表面を加速ビームでスパッ
タエッチングする。ここでスパッタエッチングを行うに
は、第3図に示すスパッタ装置を用い、スパッタ雰囲気
をArガス雰囲気、Neガス雰囲気、Heガス雰囲気、Xeガス
雰囲気などのいずれかの雰囲気としたのちに、基材10を
ターゲットとして装着し、真空雰囲気においてバイアス
電源7を作動させるとともに第1ビーム源1を作動させ
て電場と磁場を作用させてプラズマを発生させ、基材10
上の第1層目の酸化物超電導層11に加速ビームを照射し
てスパッタエッチングすれば良い。
Therefore, before forming the second oxide superconducting layer, the surface of the first oxide superconducting layer 11 is sputter-etched with an accelerating beam. In order to perform the sputter etching, the sputtering apparatus shown in FIG. 3 is used, and the sputtering atmosphere is set to any one of Ar gas atmosphere, Ne gas atmosphere, He gas atmosphere, Xe gas atmosphere, and then the base material. 10 is mounted as a target, the bias power source 7 is operated in a vacuum atmosphere, and the first beam source 1 is operated to generate an electric field and a magnetic field to generate plasma,
The upper oxide superconducting layer 11 on the first layer may be irradiated with an accelerating beam and sputter-etched.

なお、加速ビームを照射する場合の引き出し電極の加速
電圧は、200eV〜2keVの範囲が好ましい。加速電圧が200
eV以下ではエッチング速度が小さくなって効率が悪く、
2keV以上では第1層目の酸化物超電導層11の表面部分か
ら酸素が抜けるなどの欠陥が発生するとともに、エネル
ギーの無駄が多く、基材10の温度も上昇するので好まし
くない。また、この場合にスパッタエッチングにより第
1層目の酸化物超電導層11をエッチングする厚さは、0.
01〜0.2μmの範囲が好ましい。0.01μm以下であると
スパッタエッチングによる効果が不足であり、0.2μm
以上であるとスパッタエッチングよる除去部分が厚くな
り過ぎて好ましくない。
The accelerating voltage of the extraction electrode when irradiating the accelerating beam is preferably in the range of 200 eV to 2 keV. Accelerating voltage is 200
Below eV, the etching rate becomes small and the efficiency is poor,
When it is 2 keV or more, defects such as oxygen escape from the surface portion of the oxide superconducting layer 11 of the first layer are generated, a large amount of energy is wasted, and the temperature of the base material 10 rises, which is not preferable. In this case, the thickness of the first layer oxide superconducting layer 11 etched by sputter etching is 0.
The range of 01 to 0.2 μm is preferable. If it is 0.01 μm or less, the effect of sputter etching is insufficient, and 0.2 μm
If it is above, the portion removed by sputter etching becomes too thick, which is not preferable.

第4図は、第2層目の酸化物超電導層の形成に用いて好
適なプラズマCVD装置の一例を示すものである。なお、
第2の酸化物超電導層を形成する装置は、第3図に示す
ようなスパッタ装置Sであっても良いし、真空蒸着装
置、分子線エピタキシー装置、レーザ蒸着装置などであ
っても良い。
FIG. 4 shows an example of a plasma CVD apparatus suitable for use in forming the second oxide superconducting layer. In addition,
The apparatus for forming the second oxide superconducting layer may be a sputtering apparatus S as shown in FIG. 3, a vacuum vapor deposition apparatus, a molecular beam epitaxy apparatus, a laser vapor deposition apparatus or the like.

第4図のプラズマCVD装置Pは、プラズマ発生筒20と、
プラズマ発生筒20の下部に接続された真空容器21と、真
空容器21に接続された気相源供給装置22を主体として構
成されている。
The plasma CVD apparatus P shown in FIG.
A vacuum container 21 connected to the lower part of the plasma generating cylinder 20 and a gas phase source supply device 22 connected to the vacuum container 21 are mainly configured.

プラズマ発生筒20の外周側には高周波コイル24が付設さ
れ、プラズマ発生筒20の上端部にはキャリアガスの供給
管25が接続されている。前記真空容器21は、図示略の真
空排気装置に接続されて内部を真空引きできるようにな
っているとともに、真空容器21の中央部には加熱ヒータ
26が設けられ、加熱ヒータ26の中央部上面に基材10を設
置できるようになっている。
A high-frequency coil 24 is attached to the outer peripheral side of the plasma generation cylinder 20, and a carrier gas supply pipe 25 is connected to the upper end of the plasma generation cylinder 20. The vacuum container 21 is connected to a vacuum exhaust device (not shown) so that the inside of the vacuum container 21 can be evacuated, and a heater is provided at the center of the vacuum container 21.
26 is provided, and the base material 10 can be installed on the upper surface of the central portion of the heater 26.

また、気相源ガス供給装置22は、バブラ28,29を具備
し、各バブラ28,29は接続パイプ27によって真空容器21
に接続され、接続パイプ27の先端部27aはプラズマ発生
筒20の下端開口部に臨ませられている。前記バブラ28に
はYとCuの気相源、例えば、これらの元素のアセチルア
セトン化合物、ヘキサフルオルアセチルアセトン化合物
などのジケトン化合物、シクロペンタジエニル化合物な
どの金属錯体などが収納され、バブラ29にはBaの有機金
属錯体あるいはCuの無機化合物などが収納されている。
Further, the vapor source gas supply device 22 includes bubblers 28, 29, and each bubbler 28, 29 is connected to a vacuum vessel 21 by a connection pipe 27.
And the tip end portion 27a of the connection pipe 27 faces the lower end opening portion of the plasma generation cylinder 20. The bubbler 28 contains a vapor phase source of Y and Cu, for example, an acetylacetone compound of these elements, a diketone compound such as a hexafluoroacetylacetone compound, a metal complex such as a cyclopentadienyl compound, and the bubbler 29. It contains an organometallic complex of Ba or an inorganic compound of Cu.

そして、この気相源ガス供給装置22により、各バブラ2
8,29から発生させた揮発ガスにキャリアガスを混合して
気相源ガスとした後に、この気相源ガスを接続パイプ27
を介して真空容器21の内部に送ることができるようにな
っている。なお、バブラ28,29に供給されるキャリアガ
スとしては、水素ガス、窒素ガス、アルゴンガスなどが
好適に用いられるとともに、気相源として常温常圧では
気化し難いものを用いる場合は、各バブラ28,29を加熱
するかあるいはバブラ28,29を減圧状態にすることで揮
発ガスの発生を促進することができる。
Then, each gas bubbler 2 is supplied by the gas source gas supply device 22.
After mixing the carrier gas with the volatile gas generated from 8 and 29 to make a gas phase source gas, this gas phase source gas is connected to the pipe 27.
It can be sent to the inside of the vacuum container 21 via. As the carrier gas supplied to the bubblers 28, 29, hydrogen gas, nitrogen gas, argon gas, etc. are preferably used, and when using a gas phase source that is difficult to vaporize at room temperature and normal pressure, each bubbler is used. Generation of volatile gas can be promoted by heating 28, 29 or reducing the pressure of the bubblers 28, 29.

第2の酸化物超電導層12を形成するには、基材10の真空
容器21のヒータ26の中央に設置し、真空容器21の内部を
真空引きするとともに、気相源22からYとCuの気相源ガ
スとBaの気相源ガスと酸素ガスをプラズマ発生筒20の下
方に送る一方、ガス供給管25から酸素ガスや亜酸化窒素
ガスなどの酸素源ガスと不活性ガスを混合したプラズマ
発生用ガスをプラズマ発生筒20に送り、更に高周波コイ
ル24を作動させてプラズマ発生筒20の内部にプラズマフ
レームFを発生させる。また、加熱ヒータ26を作動させ
て基材10を600〜1000℃程度に予熱する。
In order to form the second oxide superconducting layer 12, it is installed in the center of the heater 26 of the vacuum container 21 of the base material 10, the inside of the vacuum container 21 is evacuated, and the gas phase source 22 The gas phase source gas, the gas phase source gas of Ba, and the oxygen gas are sent to the lower side of the plasma generation cylinder 20, while the plasma in which the oxygen source gas such as the oxygen gas or the nitrous oxide gas and the inert gas are mixed from the gas supply pipe 25. The generating gas is sent to the plasma generating cylinder 20, and the high frequency coil 24 is operated to generate the plasma flame F inside the plasma generating cylinder 20. Further, the heater 26 is operated to preheat the base material 10 to about 600 to 1000 ° C.

接続パイプ27の先端からプラズマフレームFに供給され
た気相源ガスは、プラズマフレームFの熱で分解され、
プラズマフレームFの周囲に存在する酸素と反応してY
とBaとCuの複合酸化物の微粉末となって被覆線の表面に
吹き付けられる。
The gas-phase source gas supplied from the tip of the connecting pipe 27 to the plasma flame F is decomposed by the heat of the plasma flame F,
Y reacting with oxygen existing around the plasma flame F
It becomes a fine powder of a mixed oxide of Ba and Cu and is sprayed on the surface of the coated wire.

このとき基材10は、プラズマフレームFの熱と加熱ヒー
タ26の熱により800〜1000℃程度に予熱されているため
に、この高温雰囲気によって気相源ガスは雰囲気中の酸
素と反応してY−Ba−Cu−O系の第2層目の酸化物超電
導層12が生成する。第2層目の酸化物超電導層12を生成
させたならば、必要に応じ、酸素雰囲気中などにおいて
800℃以上に0.1〜数10時間程度加熱する熱処理を施して
元素の拡散を促進し、各酸化物超電導層11,12を安定化
する。
At this time, since the base material 10 is preheated to about 800 to 1000 ° C. by the heat of the plasma flame F and the heat of the heater 26, the vapor phase source gas reacts with oxygen in the atmosphere due to the high temperature atmosphere. A second Ba—Cu—O-based oxide superconducting layer 12 is produced. Once the second oxide superconducting layer 12 has been formed, if necessary, in an oxygen atmosphere, etc.
A heat treatment of heating to 800 ° C. or higher for 0.1 to several tens of hours is performed to promote diffusion of elements and stabilize each oxide superconducting layer 11 and 12.

なお、第2層目の酸化物超電導層12を生成する場合、気
相源ガス供給装置22から、300℃程度で分解して酸素を
放出する亜酸化窒素(N2O)ガスなどの酸化性のガスを
送り、酸化物超電導層12の生成時に十分な酸素を供給す
るようにしても良い。
In addition, when the oxide superconducting layer 12 of the second layer is generated, the oxidizing property of nitrous oxide (N 2 O) gas or the like which decomposes and releases oxygen from the gas source gas supply device 22 at about 300 ° C. The gas may be sent to supply sufficient oxygen when the oxide superconducting layer 12 is formed.

以上説明したように第1層目の酸化物超電導層11の表面
部分を加速ビームにを用いてスパッタエッチングして除
去した後に第2層目の酸化物超電導層12を形成するなら
ば、第1層目の酸化物超電導層11の結晶の方位に整合さ
せてエピタキシャル成長させながら第2層目の酸化物超
電導層12を形成できるので、第1層目の酸化物超電導層
11の結晶方位と整合した第2層目の酸化物超電導層12を
形成できる。従って、所望の超電導特性の酸化物超電導
層12を形成できる。また、第1層目の酸化物超電導層11
に対して第2層目の酸化物超電導層12が整合性に優れる
ので両超電導層11,12が良好に密着し、剥離することが
ない。
As described above, when the second oxide superconducting layer 12 is formed after the surface portion of the first oxide superconducting layer 11 is removed by sputter etching using an accelerating beam, Since the oxide superconducting layer 12 of the second layer can be formed while being epitaxially grown while being aligned with the crystal orientation of the oxide superconducting layer 11 of the first layer, the oxide superconducting layer of the first layer can be formed.
A second oxide superconducting layer 12 aligned with the crystal orientation 11 can be formed. Therefore, the oxide superconducting layer 12 having desired superconducting properties can be formed. In addition, the first layer oxide superconducting layer 11
On the other hand, since the second oxide superconducting layer 12 is excellent in conformity, both superconducting layers 11 and 12 are well adhered to each other and are not separated.

なお、この発明の実施に用いる基材10はテープ状、線
状、筒状などでも差し支えなく、テープ状の基材を用い
る場合は、基材の一側の表面のみに酸化物超電導層を形
成しても良い。なおまた、この例では2層構造の酸化物
超電導体を形成する場合について説明したが、、3層以
上の構造の酸化物超電導体を形成する場合も層毎に前述
と同様の操作を繰り返し行って積層するならば、層間に
おける剥離を生じることなく、超電導特性の優れた多層
構造の酸化物超電導体を形成することができる。
The base material 10 used in the practice of the present invention may be tape-shaped, linear, tubular or the like, and when a tape-shaped base material is used, an oxide superconducting layer is formed only on one surface of the base material. You may. In addition, although the case where the oxide superconductor having a two-layer structure is formed has been described in this example, when the oxide superconductor having a structure having three or more layers is formed, the same operation as described above is repeated for each layer. If the layers are laminated in such a manner, it is possible to form an oxide superconductor having a multi-layer structure having excellent superconducting properties without causing separation between layers.

「実施例」 本発明の方法に基いて2層構造のY−Ba−Cu−O系の酸
化物超電導体を製造した。
[Example] Based on the method of the present invention, a Y-Ba-Cu-O-based oxide superconductor having a two-layer structure was manufactured.

基材には酸化マグネシウム製の基板を使用するととも
に、第1層目の酸化物超電導層を形成するにはターゲッ
トを1基備えた高周波スパッタ装置を用い、ターゲット
はY1Ba2Cu3O7−δなる組成の酸化物ターゲットを用い
た。スパッタ時の雰囲気は100%Arガス雰囲気とし、圧
力は0.25Paに設定するとともに、成膜時の基材温度は70
0℃とした。また、酸素イオン源のイオン電流密度は500
μA/cm2、加速電圧は500eVに設定してスパッタを行い、
基板上に厚さ1μmの酸化物超電導層を形成した。
A substrate made of magnesium oxide is used as a base material, and a high-frequency sputtering apparatus having one target is used to form the first oxide superconducting layer, and the target is Y 1 Ba 2 Cu 3 O 7 An oxide target having a composition of −δ was used. The atmosphere during sputtering is 100% Ar gas atmosphere, the pressure is set to 0.25Pa, and the substrate temperature during film formation is 70
The temperature was 0 ° C. The ion current density of the oxygen ion source is 500.
μA / cm 2 , accelerating voltage is set to 500 eV, and sputtering is performed.
An oxide superconducting layer having a thickness of 1 μm was formed on the substrate.

次にこの酸化物超電導層を大気中で1日間保存した後
に、前記高周波スパッタ装置のターゲートとして再び設
置し直し、雰囲気を100%Arガス雰囲気に設定し、引き
出し電極の加速電圧を1keVに設定して加速ビームにより
スパッタエッチングを行って第1層目の酸化物超電導層
の表面から0.05μmの部分を除去した。
Next, this oxide superconducting layer was stored in the atmosphere for 1 day, then re-installed as a targate of the high frequency sputtering apparatus, the atmosphere was set to 100% Ar gas atmosphere, and the acceleration voltage of the extraction electrode was set to 1 keV. Then, sputter etching was performed with an accelerating beam to remove a portion of 0.05 μm from the surface of the first oxide superconducting layer.

この後に第1層目の酸化物超電導層上に第4図に示すプ
ラズマCVD装置を用いて第2層目の酸化物超電導層を形
成した。この装置における気相源としては、Yのトリス
−シクロペンタジエニル化合物とCuのビス−アセチルア
セトン化合物を用い、各気相源のキャリアガスとしては
窒素ガスを用いた。また、プラズマ発生筒のキャリアガ
スの供給管からArガスとN2Oガスの混合ガスによりBaCO3
の粉末を供給し、プラズマ発生筒の真空度を1Torrに設
定し、基板温度を850℃に設定して厚さ1μmの第2層
目の酸化物超電導層を形成した。
After that, a second layer oxide superconducting layer was formed on the first layer oxide superconducting layer using the plasma CVD apparatus shown in FIG. The tris-cyclopentadienyl compound of Y and the bis-acetylacetone compound of Cu were used as the gas phase source in this apparatus, and nitrogen gas was used as the carrier gas of each gas phase source. Further, BaCO 3 from the supply pipe of the carrier gas in the plasma generating tube by mixed gas of Ar gas and N 2 O gas
Powder was supplied, the degree of vacuum of the plasma generating cylinder was set to 1 Torr, and the substrate temperature was set to 850 ° C. to form a second oxide superconducting layer having a thickness of 1 μm.

以上の工程により製造された2層構造の酸化物超電導体
の臨界温度(Tc)と臨界電流密度(Jc)を測定した結
果、 Tc=89K Jc=3×105A/cm2 の優秀な値を発揮することを確認できた。また、第2層
目の酸化物超電導層は第1層目の酸化物超電導層に対し
て良好に密着していることも確認できた。
As a result of measuring the critical temperature (Tc) and the critical current density (Jc) of the two-layer structure oxide superconductor manufactured by the above process, Tc = 89K Jc = 3 × 10 5 A / cm 2 excellent value I was able to confirm that it exhibited. It was also confirmed that the second oxide superconducting layer was in good contact with the first oxide superconducting layer.

「発明の効果」 以上説明したように請求項1記載の発明によれば、基材
上に酸化物超電導層を形成した後に加速ビームによるス
パッタエッチングによりこの酸化物超電導層の表面部分
を除去し、表面部分の不純物層を除去した後に同じ結晶
構造の次の酸化物超電導層を形成するので、表面の不純
物部分が除去されて結晶構造の整った不純物の少ない酸
化物超電導層の上に次の酸化物超電導層をエピタキシャ
ル成長させることができ、これにより、先の酸化物超電
導層上に次の酸化物超電導層を良好な結晶整合性でもっ
て成膜することができる。よって、先に形成した酸化物
超電導層と次に形成した酸化物超電導層の密着性が良好
になる。従って複数の酸化物超電導層が積層された酸化
物超電導体であっても良好な超電導特性を発揮させるこ
とができる。
"Effect of the invention" As described above, according to the invention of claim 1, the oxide superconducting layer is formed on the substrate, and then the surface portion of the oxide superconducting layer is removed by sputter etching using an accelerating beam. After the impurity layer on the surface is removed, the next oxide superconducting layer having the same crystal structure is formed. The compound superconducting layer can be epitaxially grown, whereby the next oxide superconducting layer can be formed on the preceding oxide superconducting layer with good crystal matching. Therefore, the adhesion between the oxide superconducting layer formed first and the oxide superconducting layer formed next becomes good. Therefore, even an oxide superconductor in which a plurality of oxide superconducting layers are laminated can exhibit good superconducting properties.

また、請求項2記載の発明によれば、基材上にスパッタ
リングにより第1層目の酸化物超電導層を成膜し、次に
この第1層目の酸化物超電導層を大気中で保存し、その
後にCVD法により第1層目の酸化物超電導層と同じ結晶
構造の第2層目の酸化物超電導層を成膜する場合に、第
2層目の酸化物超電導層を成膜する前に、第1層目の酸
化物超電導層の表面に加速ビームを照射して該酸化物超
電導層の表面部分の大気汚染部分をスパッタエッチング
して除去した後に、第2層目の酸化物超電導層を成膜
し、表面部分の大気汚染部分が除去されて汚染部分を有
していない結晶構造の整っている第1層目の酸化物超電
導層に整合させるように第2層目の酸化物超電導層をCV
D法によりエピタキシャル成長させつつ成膜するので、
表面の不純物部分が除去されて結晶構造の整った不純物
の少ない酸化物超電導層の上に次の酸化物超電導層をエ
ピタキシャル成長させることができ、これにより、先の
酸化物超電導層上に次の酸化物超電導層を良好な結晶整
合性でもって成膜することができる。よって、先に形成
した酸化物超電導層と次に形成した酸化物超電導層の密
着性が良好になる。従って複数の酸化物超電導層が積層
された酸化物超電導体であっても良好な超電導特性を発
揮させることができる。
According to the invention of claim 2, the first oxide superconducting layer is formed on the base material by sputtering, and then the first oxide superconducting layer is stored in the atmosphere. , After that, when the second oxide superconducting layer having the same crystal structure as that of the first oxide superconducting layer is formed by the CVD method, before forming the second oxide superconducting layer. Then, the surface of the oxide superconducting layer of the first layer is irradiated with an accelerating beam to remove the air polluted portion of the surface portion of the oxide superconducting layer by sputter etching, and then the oxide superconducting layer of the second layer is removed. Is formed, and the air-polluted portion of the surface portion is removed, and the second layer oxide superconducting layer is formed so as to be aligned with the first-layer oxide superconducting layer having a crystal structure without any contaminated portion. CV layer
Since the film is formed while epitaxially growing by the D method,
It is possible to epitaxially grow the next oxide superconducting layer on the oxide superconducting layer in which the impurity portion of the surface is removed and the crystal structure is regular and the amount of impurities is small. The superconducting layer can be formed with good crystal matching. Therefore, the adhesion between the oxide superconducting layer formed first and the oxide superconducting layer formed next becomes good. Therefore, even an oxide superconductor in which a plurality of oxide superconducting layers are laminated can exhibit good superconducting properties.

更に、基材上にスパツタリングにより第1層目の酸化物
超電導層を成膜し、その上にCVD法により第2層目の酸
化物超電導層を成膜する場合であっても、第1層目の酸
化物超電導層上に第2層目の酸化物超電導層を良好な結
晶整合性でもって成膜することができ、良好な密着性を
有する多層構造の酸化物超電導層を基材上に有する酸化
物超電導体を製造することができる。
Further, even when the first oxide superconducting layer is formed on the base material by sputtering and the second oxide superconducting layer is formed thereon by the CVD method, A second oxide superconducting layer can be formed on the second oxide superconducting layer with good crystal matching, and a multi-layered oxide superconducting layer having good adhesion is formed on a substrate. An oxide superconductor having the same can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図ないし第4図は、本発明の一実施例を説明するた
めのもので、第1図は基材に第1の超電導層を形成した
状態を示す断面図、第2図は第1の超電導層上に第2の
超電導層を形成した状態を示す断面図、第3図はスパッ
タ装置の構成図、第4図はプラズマCVD装置の断面図で
ある。 1……第1ビーム源、 10……基材、11……第1の超電導層、 12……第2の超電導層、S……スパッタ装置、 P……プラズマCVD装置。
1 to 4 are for explaining one embodiment of the present invention. FIG. 1 is a sectional view showing a state in which a first superconducting layer is formed on a base material, and FIG. 2 is a sectional view showing a state in which a second superconducting layer is formed on the superconducting layer of FIG. 3, FIG. 3 is a configuration diagram of a sputtering apparatus, and FIG. 4 is a sectional view of a plasma CVD apparatus. 1 ... First beam source, 10 ... Substrate, 11 ... First superconducting layer, 12 ... Second superconducting layer, S ... Sputtering device, P ... Plasma CVD device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01B 13/00 ZAA Z 7244−5G (72)発明者 中川 三紀夫 東京都江東区木場1丁目5番1号 藤倉電 線株式会社内 (72)発明者 河野 宰 東京都江東区木場1丁目5番1号 藤倉電 線株式会社内 (72)発明者 小山内 裕 東京都江東区木場1丁目5番1号 藤倉電 線株式会社内 (72)発明者 品田 知章 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番地 の1 中部電力株式会社研究企画部内 (72)発明者 杉本 脩 広島県広島市南区大州4丁目4番32号 中 国電力株式会社技術研究所内 (72)発明者 渡辺 喜一郎 福岡県福岡市南区塩原2丁目1番47号 九 州電力株式会社総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−79762(JP,A)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical display location H01B 13/00 ZAA Z 7244-5G (72) Inventor Mikio Nakagawa 1-5 Kiba, Koto-ku, Tokyo No. 1 within Fujikura Electric Line Co., Ltd. (72) Inventor Sakuno Kono 1-5-1, Kiba, Koto-ku, Tokyo Inside Fujikura Electric Line Co., Ltd. (72) Inventor Yu Koyamauchi 1-1-5, Kiba, Koto-ku, Tokyo Fujikura Densen Co., Ltd. (72) Inventor Tomoaki Shinada 1 20-20 Kitakousan, Otaka-cho, Midori-ku, Nagoya-shi, Aichi Chubu Electric Power Co., Inc. Research Planning Department (72) Inventor Sugimoto Minami-ku, Hiroshima State 4-34-3 Chugoku Electric Power Co., Inc. Technical Research Institute (72) Inventor, Kiichiro Watanabe 2- 1-47 Shiobara Minami-ku, Fukuoka City, Fukuoka Prefecture Kyushu Electric Power Co., Inc. Research Institute (56 ) Reference JP-A-61-79762 (JP, A)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基材上に成膜法により複数の酸化物超電導
層を積層して積層構造の酸化物超電導体を形成する方法
であって、先に成膜した酸化物超電導層の後に同じ結晶
構造の次の酸化物超電導層を成膜するにあたり、先に形
成した酸化物超電導層の表面に加速ビームを照射して該
酸化物超電導層の表面部分をスパッタエッチングして除
去した後に次の酸化物超電導層を成膜し、表面部分が除
去されて結晶構造の整っている先の酸化物超電導層に整
合させるように次の酸化物超電導層をエピタキシャル成
長させつつ成膜することを特徴とする酸化物超電導体の
製造方法。
1. A method of forming an oxide superconductor having a laminated structure by laminating a plurality of oxide superconducting layers on a base material by a film forming method, the method being the same after the previously formed oxide superconducting layer. In forming the next oxide superconducting layer having a crystal structure, the surface of the oxide superconducting layer previously formed is irradiated with an accelerating beam to remove the surface portion of the oxide superconducting layer by sputter etching to remove the next The oxide superconducting layer is formed, and the next oxide superconducting layer is epitaxially grown so as to be aligned with the previous oxide superconducting layer whose surface has been removed and whose crystal structure is regular. Manufacturing method of oxide superconductor.
【請求項2】基材上にスパゥタリングにより第1層目の
酸化物超電導層を成膜し、次にこの第1層目の酸化物超
電導層を大気中で保存し、その後にCVD法により第1層
目の酸化物超電導層と同じ結晶構造の第2層目の酸化物
超電導層を成膜する方法であって、第2層目の酸化物超
電導層を成膜する前に、第1層目の酸化物超電導層の表
面に加速ビームを照射して該酸化物超電導層の表面部分
の大気汚染部分をスパッタエッチングして除去した後
に、第2層目の酸化物超電導層を成膜し、表面部分の大
気汚染部分が除去されて汚染部分を有していない結晶構
造の整っている第1層目の酸化物超電導層に整合させる
ように第2層目の酸化物超電導層をCVD法によりエピタ
キシャル成長させつつ成膜することを特徴とする酸化物
超電導体の製造方法。
2. A first oxide superconducting layer is formed on a substrate by sputtering, and then the first oxide superconducting layer is stored in the atmosphere, and then the first oxide superconducting layer is formed by a CVD method. A method for forming a second oxide superconducting layer having the same crystal structure as that of the first oxide superconducting layer, the method comprising: forming a first layer before forming a second oxide superconducting layer; The surface of the oxide superconducting layer of the eye is irradiated with an accelerating beam to remove the air polluted portion of the surface portion of the oxide superconducting layer by sputter etching, and then a second oxide superconducting layer is formed. The second oxide superconducting layer is formed by the CVD method so that the air polluted portion of the surface portion is removed and the second oxide superconducting layer is aligned with the first oxide superconducting layer having a crystal structure without any contaminated portion. A method for manufacturing an oxide superconductor, which comprises forming a film while epitaxially growing the film.
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