JPH08225930A - レーザ蒸着法による薄膜の作製方法および装置 - Google Patents
レーザ蒸着法による薄膜の作製方法および装置Info
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- JPH08225930A JPH08225930A JP5361195A JP5361195A JPH08225930A JP H08225930 A JPH08225930 A JP H08225930A JP 5361195 A JP5361195 A JP 5361195A JP 5361195 A JP5361195 A JP 5361195A JP H08225930 A JPH08225930 A JP H08225930A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 表面に微粒子が全くない高品質の酸化物超電
導薄膜をレーザ蒸着法で成膜する。 【構成】 内部の圧力および雰囲気が調整可能な気密チ
ャンバ40内にターゲット５と基板６とを対向させて配置
し、ターゲット５と基板６との間に選択手段44を配置す
る。ターゲット５にレーザ光10を照射して、基板６の成
膜面上に酸化物超電導薄膜を成長させる。 【効果】 蒸着物は基板６に到達するが、ターゲット５
の溶融物は、選択手段44に遮られ、基板６に達しない。
導薄膜をレーザ蒸着法で成膜する。 【構成】 内部の圧力および雰囲気が調整可能な気密チ
ャンバ40内にターゲット５と基板６とを対向させて配置
し、ターゲット５と基板６との間に選択手段44を配置す
る。ターゲット５にレーザ光10を照射して、基板６の成
膜面上に酸化物超電導薄膜を成長させる。 【効果】 蒸着物は基板６に到達するが、ターゲット５
の溶融物は、選択手段44に遮られ、基板６に達しない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ蒸着法による薄
膜の作製方法およびその方法を実施するための装置に関
する。より詳細には、本発明は、レーザ蒸着法により高
品質の薄膜を成膜する方法およびそのための装置に関す
る。
膜の作製方法およびその方法を実施するための装置に関
する。より詳細には、本発明は、レーザ蒸着法により高
品質の薄膜を成膜する方法およびそのための装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】レーザ蒸着法は、減圧下でターゲットに
高エネルギのレーザビームを照射し、蒸着物を発生させ
て基板上に薄膜を成長させる方法である。レーザ蒸着法
には、薄膜の組成の制御が容易で、成膜速度が高い等の
利点がある。また、一切の電磁場を必要としないので、
蒸着物中に荷電粒子が含まれていても、それが影響を受
けることがない。従って、高品質の薄膜を作製するのに
適した方法と考えられている。
高エネルギのレーザビームを照射し、蒸着物を発生させ
て基板上に薄膜を成長させる方法である。レーザ蒸着法
には、薄膜の組成の制御が容易で、成膜速度が高い等の
利点がある。また、一切の電磁場を必要としないので、
蒸着物中に荷電粒子が含まれていても、それが影響を受
けることがない。従って、高品質の薄膜を作製するのに
適した方法と考えられている。
【０００３】一方、酸化物超電導体は多元系の複合酸化
物であり、組成比が僅かでも適正値から外れると超電導
特性が大幅に低下する。上記のように、レーザ蒸着法で
は、成膜する薄膜の組成の制御が容易であるので、レー
ザ蒸着法を使用して特性の優れた酸化物超電導薄膜を作
製することが研究されている。例えば、社団法人電気学
会による光・量子デバイス研究会資料（資料番号ＯＱＤ
−92−53）pp.69-77（1992年10月28日）には、エキシマ
レーザを使用したレーザ蒸着法により、臨界温度が90.5
Ｋであり、ゼロ磁場下、77.3Ｋにおける臨界電流密度が
8,000,000Ａ／cm2である高品質のＹ−Ba−Cu−Ｏ系酸
化物超電導薄膜を成膜する方法が開示されている。
物であり、組成比が僅かでも適正値から外れると超電導
特性が大幅に低下する。上記のように、レーザ蒸着法で
は、成膜する薄膜の組成の制御が容易であるので、レー
ザ蒸着法を使用して特性の優れた酸化物超電導薄膜を作
製することが研究されている。例えば、社団法人電気学
会による光・量子デバイス研究会資料（資料番号ＯＱＤ
−92−53）pp.69-77（1992年10月28日）には、エキシマ
レーザを使用したレーザ蒸着法により、臨界温度が90.5
Ｋであり、ゼロ磁場下、77.3Ｋにおける臨界電流密度が
8,000,000Ａ／cm2である高品質のＹ−Ba−Cu−Ｏ系酸
化物超電導薄膜を成膜する方法が開示されている。
【０００４】レーザ蒸着法で薄膜を作製する場合は、上
記の文献に示されているように、内部を高真空に排気可
能で、任意の雰囲気ガスを導入できるチャンバ内に基板
およびターゲットを配置し、チャンバ外部に配置したレ
ーザ装置の発するレーザ光を光学手段により誘導し、必
要に応じて集光してターゲットに照射していた。
記の文献に示されているように、内部を高真空に排気可
能で、任意の雰囲気ガスを導入できるチャンバ内に基板
およびターゲットを配置し、チャンバ外部に配置したレ
ーザ装置の発するレーザ光を光学手段により誘導し、必
要に応じて集光してターゲットに照射していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
文献で述べられているようにレーザ蒸着法で成膜した薄
膜の表面には、直径 0.1〜１μｍ程度の半球状の微粒子
が存在し、平滑性を損なっている。このような酸化物超
電導薄膜は、特性が一様でなく、また、多層構造の超電
導配線等を形成する際に上下の超電導層間で短絡等が発
生し易い等、超電導デバイスに応用することが難しい。
そこで、本発明の目的は、レーザ蒸着法により、表面が
平滑な高品質の酸化物超電導体等の薄膜を成膜する方法
およびそのための装置を提供することにある。
文献で述べられているようにレーザ蒸着法で成膜した薄
膜の表面には、直径 0.1〜１μｍ程度の半球状の微粒子
が存在し、平滑性を損なっている。このような酸化物超
電導薄膜は、特性が一様でなく、また、多層構造の超電
導配線等を形成する際に上下の超電導層間で短絡等が発
生し易い等、超電導デバイスに応用することが難しい。
そこで、本発明の目的は、レーザ蒸着法により、表面が
平滑な高品質の酸化物超電導体等の薄膜を成膜する方法
およびそのための装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に従うと、内部の
圧力および雰囲気が調整可能な気密チャンバ内でターゲ
ットにレーザ光を照射して、ターゲットの被照射面に対
向して配置した基板の成膜面上に薄膜を成長させる方法
であって、ターゲットと基板との間にターゲットから発
生した蒸着物は通すが、ターゲットの溶融物の微粒子は
通さない選択手段を設けて成膜を行うことを特徴とする
薄膜の作製方法が提供される。
圧力および雰囲気が調整可能な気密チャンバ内でターゲ
ットにレーザ光を照射して、ターゲットの被照射面に対
向して配置した基板の成膜面上に薄膜を成長させる方法
であって、ターゲットと基板との間にターゲットから発
生した蒸着物は通すが、ターゲットの溶融物の微粒子は
通さない選択手段を設けて成膜を行うことを特徴とする
薄膜の作製方法が提供される。
【０００７】本発明の方法においては、選択手段を、タ
ーゲットから基板を直接見通せない構成とすることが好
ましい。
ーゲットから基板を直接見通せない構成とすることが好
ましい。
【０００８】一方、本発明に従うと、内部の圧力および
雰囲気が調整可能な気密チャンバと、気密チャンバ内で
ターゲットを保持するターゲットホルダと、気密チャン
バ内でターゲットに対向するよう基板を保持する基板ホ
ルダと、レーザ発振装置と、レーザ発振装置が発振する
レーザ光が所定のエネルギ密度でターゲットに照射され
るよう誘導する光学手段とを具備するレーザ蒸着装置に
おいて、ターゲットと基板との間にターゲットから発生
した蒸着物は通すが、ターゲットの溶融物の微粒子は通
さない選択手段を備えることを特徴とするレーザ蒸着装
置が提供される。
雰囲気が調整可能な気密チャンバと、気密チャンバ内で
ターゲットを保持するターゲットホルダと、気密チャン
バ内でターゲットに対向するよう基板を保持する基板ホ
ルダと、レーザ発振装置と、レーザ発振装置が発振する
レーザ光が所定のエネルギ密度でターゲットに照射され
るよう誘導する光学手段とを具備するレーザ蒸着装置に
おいて、ターゲットと基板との間にターゲットから発生
した蒸着物は通すが、ターゲットの溶融物の微粒子は通
さない選択手段を備えることを特徴とするレーザ蒸着装
置が提供される。
【０００９】本発明の方法においては、選択手段が、タ
ーゲットから基板を直接見通せないように配置された板
状部材で構成されていることが好ましい。また、選択手
段が、ターゲットに対して所定の角度をもって配置され
た板状部材で構成されていてもよい。さらに、選択手段
が、所定の間隔で配列された複数の板状部材で構成さ
れ、各板状部材がターゲットに対して所定の角度をもっ
て配置されていることも好ましい。
ーゲットから基板を直接見通せないように配置された板
状部材で構成されていることが好ましい。また、選択手
段が、ターゲットに対して所定の角度をもって配置され
た板状部材で構成されていてもよい。さらに、選択手段
が、所定の間隔で配列された複数の板状部材で構成さ
れ、各板状部材がターゲットに対して所定の角度をもっ
て配置されていることも好ましい。
【００１０】
【作用】本発明の方法は、レーザ蒸着法により薄膜を成
膜する際に、基板とターゲットとを平行に配置するとと
もに基板とターゲットとの間にターゲットから発生した
蒸着物は通すが、ターゲットの溶融物の微粒子は通さな
い選択手段を設ける。これにより、表面の微粒子がない
高品質な薄膜を成膜する。本発明者等の研究によれば、
レーザ蒸着法で成膜された薄膜の表面に存在する微粒子
は、薄膜の析出物ではなく、レーザ光によりターゲット
から直接溶融物として発生した粒子が飛来して付着した
ものである。従って、本発明の方法によれば、選択手段
によりターゲットの溶融物が排除され基板に達しないの
で薄膜表面の微粒子がなくなる。
膜する際に、基板とターゲットとを平行に配置するとと
もに基板とターゲットとの間にターゲットから発生した
蒸着物は通すが、ターゲットの溶融物の微粒子は通さな
い選択手段を設ける。これにより、表面の微粒子がない
高品質な薄膜を成膜する。本発明者等の研究によれば、
レーザ蒸着法で成膜された薄膜の表面に存在する微粒子
は、薄膜の析出物ではなく、レーザ光によりターゲット
から直接溶融物として発生した粒子が飛来して付着した
ものである。従って、本発明の方法によれば、選択手段
によりターゲットの溶融物が排除され基板に達しないの
で薄膜表面の微粒子がなくなる。
【００１１】一方、上記のターゲットの溶融物の粒子
は、直径数十nm〜数μｍの大きさであり、チャンバ内の
雰囲気ガス分子に比較すれば相当質量が大きい。従っ
て、ターゲットから放出された後も、雰囲気ガスの影響
を受けず、直線運動を行う。それに対して、蒸着物、す
なわち、薄膜の形勢に寄与するイオン、原子、分子、ク
ラスタ等は、質量がそれほど大きくないのでチャンバ内
の雰囲気ガス分子に衝突してブラウン運動を行う。従っ
て、本発明の方法では、上記の選択手段をターゲットか
ら直接基板が見通せない構成とすることにより、蒸着物
のみを通し、ターゲットの溶融物を有効に排除する。
は、直径数十nm〜数μｍの大きさであり、チャンバ内の
雰囲気ガス分子に比較すれば相当質量が大きい。従っ
て、ターゲットから放出された後も、雰囲気ガスの影響
を受けず、直線運動を行う。それに対して、蒸着物、す
なわち、薄膜の形勢に寄与するイオン、原子、分子、ク
ラスタ等は、質量がそれほど大きくないのでチャンバ内
の雰囲気ガス分子に衝突してブラウン運動を行う。従っ
て、本発明の方法では、上記の選択手段をターゲットか
ら直接基板が見通せない構成とすることにより、蒸着物
のみを通し、ターゲットの溶融物を有効に排除する。
【００１２】本発明の装置では、上記の選択手段を板状
部材により構成することが好ましく、ターゲットに対し
て平行でなく、所定の角度をもって配置することが好ま
しい。また、所定の間隔で、ターゲットに対し所定の角
度をもって、並ぶように配置された複数の板状部材によ
り、上記の選択手段を構成することも可能である。この
場合、特に、細い板状部材を使用すると、蒸着物が板状
部材によりあまり偏向されない。また、選択手段が障害
となって、成膜速度が低下することを防ぐこともでき
る。
部材により構成することが好ましく、ターゲットに対し
て平行でなく、所定の角度をもって配置することが好ま
しい。また、所定の間隔で、ターゲットに対し所定の角
度をもって、並ぶように配置された複数の板状部材によ
り、上記の選択手段を構成することも可能である。この
場合、特に、細い板状部材を使用すると、蒸着物が板状
部材によりあまり偏向されない。また、選択手段が障害
となって、成膜速度が低下することを防ぐこともでき
る。
【００１３】本発明の装置においては、選択手段全体の
大きさは基板を十分被覆できる大きさであることが好ま
しい。また、各板状部材は、蒸着物の偏向を抑えるため
ターゲットに対し、できるだけ垂直に近い角度で配置さ
れることが好ましい。しかしながら、ターゲットの特に
照射部から基板を臨んだ際に、基板が直接見通せないよ
うに各板状部材の幅およびターゲットに対する角度を決
めることが好ましい。
大きさは基板を十分被覆できる大きさであることが好ま
しい。また、各板状部材は、蒸着物の偏向を抑えるため
ターゲットに対し、できるだけ垂直に近い角度で配置さ
れることが好ましい。しかしながら、ターゲットの特に
照射部から基板を臨んだ際に、基板が直接見通せないよ
うに各板状部材の幅およびターゲットに対する角度を決
めることが好ましい。
【００１４】また、本発明の装置において、選択手段を
構成する材料は、耐熱性に優れ、各種の薄膜材料および
雰囲気ガスとの反応性が低く、真空中でガスを放出しに
くければ任意の材料が使用できる。具体的には、金、白
金、ステンレス綱等の金属、Al2Ｏ3、SiＯ2等のセラミ
クスが好ましい。
構成する材料は、耐熱性に優れ、各種の薄膜材料および
雰囲気ガスとの反応性が低く、真空中でガスを放出しに
くければ任意の材料が使用できる。具体的には、金、白
金、ステンレス綱等の金属、Al2Ｏ3、SiＯ2等のセラミ
クスが好ましい。
【００１５】本発明は、任意の材料の薄膜の成膜に適用
可能であるが、特に酸化物超電導体、Ｙ1Ba2Cu3Ｏ7-X、
Bi2Sr2Ca2Cu3Ｏx 、Tl2Ba2Ca2Cu3Ｏx 等の高温酸化物超
電導体の薄膜の成膜に適用することが好ましい。また、
レーザとしてはエキシマレーザ、ＹＡＧレーザの高調波
等を使用することが好ましい。
可能であるが、特に酸化物超電導体、Ｙ1Ba2Cu3Ｏ7-X、
Bi2Sr2Ca2Cu3Ｏx 、Tl2Ba2Ca2Cu3Ｏx 等の高温酸化物超
電導体の薄膜の成膜に適用することが好ましい。また、
レーザとしてはエキシマレーザ、ＹＡＧレーザの高調波
等を使用することが好ましい。
【００１６】以下、本発明を実施例によりさらに詳しく
説明するが、以下の開示は本発明の単なる実施例に過ぎ
ず、本発明の技術的範囲をなんら制限するものではな
い。
説明するが、以下の開示は本発明の単なる実施例に過ぎ
ず、本発明の技術的範囲をなんら制限するものではな
い。
【００１７】
【実施例】図１(a)に、本発明のレーザ蒸着装置の一例
の概略図を示す。図１(a)のレーザ蒸着装置は、レーザ
装置１と、気密チャンバ40と、レーザ装置１が発振した
レーザ光10を集光し、チャンバ40内に誘導するミラー２
およびレンズ３とを具備する。気密チャンバ40は、レー
ザ光10が入射する入射窓41、排気手段42およびガス導入
手段43を備え、内部の圧力および雰囲気を任意に変更す
ることが可能である。また、気密チャンバ40の内部に
は、モータ47により搭載したターゲット５を回転するこ
とが可能なターゲットホルダ45が、入射窓41から入射し
たレーザ光10がターゲット５の回転軸からやや外れた部
位に当たるような位置に配置されている。さらに、気密
チャンバ40の内部には、基板６をターゲット５に対向す
るよう搭載する基板ホルダ46が備えられる。基板ホルダ
46は、モータ48により基板６を回転させることが可能で
あり、且つ基板６の位置を軸方向および軸に対し垂直な
方向に移動させることも可能である。基板ホルダ46に
は、ヒータ（不図示）が内蔵され、基板６を加熱でき
る。
の概略図を示す。図１(a)のレーザ蒸着装置は、レーザ
装置１と、気密チャンバ40と、レーザ装置１が発振した
レーザ光10を集光し、チャンバ40内に誘導するミラー２
およびレンズ３とを具備する。気密チャンバ40は、レー
ザ光10が入射する入射窓41、排気手段42およびガス導入
手段43を備え、内部の圧力および雰囲気を任意に変更す
ることが可能である。また、気密チャンバ40の内部に
は、モータ47により搭載したターゲット５を回転するこ
とが可能なターゲットホルダ45が、入射窓41から入射し
たレーザ光10がターゲット５の回転軸からやや外れた部
位に当たるような位置に配置されている。さらに、気密
チャンバ40の内部には、基板６をターゲット５に対向す
るよう搭載する基板ホルダ46が備えられる。基板ホルダ
46は、モータ48により基板６を回転させることが可能で
あり、且つ基板６の位置を軸方向および軸に対し垂直な
方向に移動させることも可能である。基板ホルダ46に
は、ヒータ（不図示）が内蔵され、基板６を加熱でき
る。
【００１８】さらに、本発明のレーザ蒸着装置は、ター
ゲット５と基板６との間に選択手段44を備える。図１
(b)に示すよう、本実施例の装置では、選択手段44は、
６枚のステンレス鋼製の板状部材50で主に構成されてい
る。すなわち、長さ50mm、幅14mm、厚さ1.5 mmの６枚の
板状部材50を、それぞれターゲット５に対して45°傾斜
させ、10mm間隔で配列した。選択手段44は、ターゲット
５と基板６との間の任意の位置に配置できるよう構成さ
れている。
ゲット５と基板６との間に選択手段44を備える。図１
(b)に示すよう、本実施例の装置では、選択手段44は、
６枚のステンレス鋼製の板状部材50で主に構成されてい
る。すなわち、長さ50mm、幅14mm、厚さ1.5 mmの６枚の
板状部材50を、それぞれターゲット５に対して45°傾斜
させ、10mm間隔で配列した。選択手段44は、ターゲット
５と基板６との間の任意の位置に配置できるよう構成さ
れている。
【００１９】レーザ装置１の発振したレーザ光10は、ミ
ラー２により反射され、レンズ３を透過し、入射窓41を
経てターゲット７上に集光される。レーザ光10がターゲ
ット５に照射されると、被照射面にほぼ垂直にプルーム
とよばれる発光49が発生する。この発光49とともに蒸着
物およびターゲットの溶融物が発生するが、図２に示す
よう、蒸着物51は、質量が小さいのでブラウン運動を行
い、板状部材50の間を通り抜け基板６の達して薄膜を形
成する。一方、ターゲットの溶融物は、ターゲット５か
ら直線的に飛び出すので、板状部材50に当たり基板６に
到達しない。従って、本発明の装置を使用することによ
り、表面に微粒子のない高品質の薄膜を成膜することが
できる。なお、上記の装置では、ターゲット５を回転さ
せながらレーザ光10を照射することで、ターゲット５全
体が使用されるようにしている。また、より均一な薄膜
を得るために、基板６を回転してもよい。
ラー２により反射され、レンズ３を透過し、入射窓41を
経てターゲット７上に集光される。レーザ光10がターゲ
ット５に照射されると、被照射面にほぼ垂直にプルーム
とよばれる発光49が発生する。この発光49とともに蒸着
物およびターゲットの溶融物が発生するが、図２に示す
よう、蒸着物51は、質量が小さいのでブラウン運動を行
い、板状部材50の間を通り抜け基板６の達して薄膜を形
成する。一方、ターゲットの溶融物は、ターゲット５か
ら直線的に飛び出すので、板状部材50に当たり基板６に
到達しない。従って、本発明の装置を使用することによ
り、表面に微粒子のない高品質の薄膜を成膜することが
できる。なお、上記の装置では、ターゲット５を回転さ
せながらレーザ光10を照射することで、ターゲット５全
体が使用されるようにしている。また、より均一な薄膜
を得るために、基板６を回転してもよい。
【００２０】上記のレーザ蒸着装置を使用して、本発明
の方法で酸化物超電導薄膜を成膜した。また、選択手段
44を使用しない従来の方法でも、他の条件を等しくして
酸化物超電導薄膜を成膜し、薄膜表面の微粒子の密度を
比較した。基板６には、直径51mm、厚さ0.4 mmの円板上
のSi単結晶基板を使用し、ターゲット５には、直径15m
m、厚さ５mmの円板上のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化物超電導体
の焼結体を使用した。
の方法で酸化物超電導薄膜を成膜した。また、選択手段
44を使用しない従来の方法でも、他の条件を等しくして
酸化物超電導薄膜を成膜し、薄膜表面の微粒子の密度を
比較した。基板６には、直径51mm、厚さ0.4 mmの円板上
のSi単結晶基板を使用し、ターゲット５には、直径15m
m、厚さ５mmの円板上のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化物超電導体
の焼結体を使用した。
【００２１】最初に、ターゲット５をターゲットホルダ
45に、基板６を基板ホルダ46にセットした。ターゲット
５と基板６との間の距離は55mmとし、基板６から15mmの
位置に選択手段44を配置した。気密チャンバ40の内部を
１×10-6Torrに排気してからＯ2 を導入し、圧力を0.4T
orr に調整した。基板温度は、成長した薄膜が剥がれに
くく、且つ表面の微粒子の存在が明確となるよう析出相
が発生しない300 ℃とした。他の成膜条件を以下に示
す。 レーザ波長 248 nm レーザエネルギ（ターゲット上）300 ｍＪ／パルス レーザパルスレート 10 Hz 成膜時間 5 分間
45に、基板６を基板ホルダ46にセットした。ターゲット
５と基板６との間の距離は55mmとし、基板６から15mmの
位置に選択手段44を配置した。気密チャンバ40の内部を
１×10-6Torrに排気してからＯ2 を導入し、圧力を0.4T
orr に調整した。基板温度は、成長した薄膜が剥がれに
くく、且つ表面の微粒子の存在が明確となるよう析出相
が発生しない300 ℃とした。他の成膜条件を以下に示
す。 レーザ波長 248 nm レーザエネルギ（ターゲット上）300 ｍＪ／パルス レーザパルスレート 10 Hz 成膜時間 5 分間
【００２２】選択手段44を使用しない従来の方法で成膜
を行った場合には、基板６のターゲット５の被照射位置
に対向する部分を中心に薄膜が形成された。一方、選択
手段44を使用した本発明の方法の場合、薄膜の中心が約
20mm板状部材50の傾き方向にずれた。また、膜厚は、従
来の方法に比較して本発明の方法では、膜厚分布の中心
において30％に減少した。
を行った場合には、基板６のターゲット５の被照射位置
に対向する部分を中心に薄膜が形成された。一方、選択
手段44を使用した本発明の方法の場合、薄膜の中心が約
20mm板状部材50の傾き方向にずれた。また、膜厚は、従
来の方法に比較して本発明の方法では、膜厚分布の中心
において30％に減少した。
【００２３】走査型電子顕微鏡を使用して、それぞれの
薄膜表面の微粒子の密度を比較した。従来の方法で成膜
した酸化物超電導薄膜の表面には、105 個／cm2 の微粒
子が観察されたが、本発明の方法で成膜された酸化物超
電導薄膜の表面には、一切微粒子が見られなかった。
薄膜表面の微粒子の密度を比較した。従来の方法で成膜
した酸化物超電導薄膜の表面には、105 個／cm2 の微粒
子が観察されたが、本発明の方法で成膜された酸化物超
電導薄膜の表面には、一切微粒子が見られなかった。
【００２４】次に、基板６として、10mm×10mmで厚さ0.
5 mmのSrTiＯ3単結晶を使用し、本発明の方法で成膜を
行った。基板温度は、700 ℃とし、その他の成膜条件
は、上述のものと等しい条件とした。成膜した酸化物超
電導薄膜の表面を走査型電子顕微鏡で観察した結果、微
粒子は一切なく、平滑であった。また、超電導臨界温度
は80Ｋであった。
5 mmのSrTiＯ3単結晶を使用し、本発明の方法で成膜を
行った。基板温度は、700 ℃とし、その他の成膜条件
は、上述のものと等しい条件とした。成膜した酸化物超
電導薄膜の表面を走査型電子顕微鏡で観察した結果、微
粒子は一切なく、平滑であった。また、超電導臨界温度
は80Ｋであった。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
れば、表面の微粒子が全くない高品質の酸化物超電導薄
膜が、レーザ蒸着法で成膜可能である。レーザ蒸着法
は、成膜速度が速く、装置が簡単なので、本発明に従え
ば、高品質な酸化物超電導薄膜を低コストで作製するこ
とができる。
れば、表面の微粒子が全くない高品質の酸化物超電導薄
膜が、レーザ蒸着法で成膜可能である。レーザ蒸着法
は、成膜速度が速く、装置が簡単なので、本発明に従え
ば、高品質な酸化物超電導薄膜を低コストで作製するこ
とができる。
【図１】(a)は、本発明の装置の一例の概略図であり、
(b)は、(a)の装置の選択手段の配置を示す概略図であ
る。
(b)は、(a)の装置の選択手段の配置を示す概略図であ
る。
【図２】本発明の装置の効果を説明する概略図である。
１ レーザ装置 ２ ミラー ３ レンズ ５ ターゲット ６ 基板 10 レーザ光 40 気密チャンバ 41 入射窓 42 排気手段 43 ガス導入手段 44 選択手段 45 ターゲットホルダ 46 基板ホルダ 47、48 モーター 49 発光 50 板状部材
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｃ２３Ｃ 14/08 Ｃ２３Ｃ 14/08 Ｌ
Claims (6)
- 【請求項１】 内部の圧力および雰囲気が調整可能な気
密チャンバ内でターゲットにレーザ光を照射して、ター
ゲットの被照射面に対向して配置した基板の成膜面上に
薄膜を成長させる方法であって、ターゲットと基板との
間にターゲットから発生した蒸着物は通すが、ターゲッ
トの溶融物の微粒子は通さない選択手段を設けて成膜を
行うことを特徴とする薄膜の作製方法。 - 【請求項２】 前記選択手段を、前記ターゲットから前
記基板を直接見通せない構成とすることを特徴とする請
求項１に記載の薄膜の作製方法。 - 【請求項３】 内部の圧力および雰囲気が調整可能な気
密チャンバと、気密チャンバ内でターゲットを保持する
ターゲットホルダと、気密チャンバ内でターゲットに対
向するよう基板を保持する基板ホルダと、レーザ発振装
置と、レーザ発振装置が発振するレーザ光が所定のエネ
ルギ密度でターゲットに照射されるよう誘導する光学手
段とを具備するレーザ蒸着装置において、ターゲットと
基板との間にターゲットから発生した蒸着物は通すが、
ターゲットの溶融物の微粒子は通さない選択手段を備え
ることを特徴とするレーザ蒸着装置。 - 【請求項４】 前記選択手段が、前記ターゲットから前
記基板を直接見通せないように配置された板状部材で構
成されていることを特徴とする請求項３に記載のレーザ
蒸着装置。 - 【請求項５】 前記選択手段が、ターゲットに対して所
定の角度をもって配置された板状部材で構成されている
ことを特徴とする請求項４に記載のレーザ蒸着装置。 - 【請求項６】 前記選択手段が、所定の間隔で配列され
た複数の板状部材で構成され、各板状部材がターゲット
に対して所定の角度をもって配置されていることを特徴
とする請求項５に記載のレーザ蒸着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5361195A JPH08225930A (ja) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | レーザ蒸着法による薄膜の作製方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5361195A JPH08225930A (ja) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | レーザ蒸着法による薄膜の作製方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08225930A true JPH08225930A (ja) | 1996-09-03 |
Family
ID=12947705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5361195A Withdrawn JPH08225930A (ja) | 1995-02-17 | 1995-02-17 | レーザ蒸着法による薄膜の作製方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08225930A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013039609A1 (en) * | 2011-09-12 | 2013-03-21 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Methods and system for controlled laser-driven explosive bonding |
-
1995
- 1995-02-17 JP JP5361195A patent/JPH08225930A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013039609A1 (en) * | 2011-09-12 | 2013-03-21 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Methods and system for controlled laser-driven explosive bonding |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020507 |