JPH08245219A

JPH08245219A - 高周波部材用超伝導基材及び薄膜製造方法

Info

Publication number: JPH08245219A
Application number: JP7074431A
Authority: JP
Inventors: Hideo Itozaki; 秀夫糸崎; Ryuki Nagaishi; 竜起永石
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1995-03-07
Filing date: 1995-03-07
Publication date: 1996-09-24

Abstract

(57)【要約】【目的】基板の両面に良質な薄膜が形成された酸化物
高温超伝導体基材及びその製造方法を提供することを目
的とする。【構成】誘電体から成る平板状の基板と、基板の片方
の表面上に形成される酸化物高温超伝導体から成る第１
の層と、第１の層の上に形成される金（Ａｕ）から成る
第２の層と、基板の他方の面の上に形成される第３の層
とから成ることを特徴とする高周波部材用超伝導基材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザー蒸着法による
デバイスの製造方法に関する。本発明は特に、酸化物高
温超伝導体を用いたマイクロ波・ミリ波デバイス用部材
の製造方法に適する。

【０００２】

【従来の技術】酸化物高温超伝導体のマイクロ波・ミリ
波分野への応用に関して、低損失化、高速化、小型化及
び低消費電力化の観点から、産業上の期待が高まってい
る。

【０００３】酸化物高温超伝導体を用いた各種デバイス
の開発と共に、これを製造する方法としてレーザー蒸着
法が注目されている。レーザー蒸着法では、基板及び堆
積させる物質のターゲットを加熱し、レーザーのパルス
をターゲットに照射することにより、ターゲットの物質
を昇華させて、基板上に堆積させる。

【０００４】桧垣らの報告（電子情報通信学会予稿集、
１９９１年４月２６日、文献１）によれば、酸化物高温
超伝導体であるＹＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-x（以下、ＹＢＣＯ
と略記する）薄膜をスパッタリングにより堆積させて作
製されたプレーナー型の円盤共振器は、表面抵抗の温度
特性の面で、マイクロ波・ミリ波分野への応用に対して
有望な特性を有することが述べられている。

【０００５】上記文献１にも述べられているように、こ
のような酸化物高温超伝導体の応用には、酸化物高温超
伝導体薄膜の結晶性等の膜質が特に重要である。

【０００６】図７は、上記文献１に記載された共振器の
分解斜視図である。図７に示されるように、上記文献に
よる共振器１００は、円形薄膜１０６及び矩形薄膜１０
７ａ、１０７ｂが表面に形成された誘電体１０８に対し
て、Ａｕ薄膜から成る下部グランドプレーン１０２を表
面に有する下部誘電体１０４が下方から、Ａｕ薄膜から
成る上部グランドプレーン１１０を表面に有する上部誘
電体１１２が上方からそれぞれ、挟む構造を有する。

【０００７】一方、Holzapfel らによれば、ｃ軸配向の
(c-axis oriented )エピタキシャルＹＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ
_7-x薄膜を、オフ軸(off-axis ) の配置によるレーザー
蒸着法によってＬａＡｌＯ₃とＳｒＴｉＯ₃との（１０
０）面を有する基板の表裏両面に形成したことが報告さ
れている(Holzapfel, B. et.al.,Applied Physics Lett
ers,61(26),pp.3178-3180,28 Dec 1992 、文献２) 。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記文献１の共振器で
は、１枚の酸化物高温超伝導体薄膜を有する誘電体に対
してグランドプレーン用導体膜を形成した２枚の誘電体
で挟む構造であるため、これら誘電体同士の密着度が多
少たりとも変化すれば、高周波特性に敏感に影響する。
そのため、高周波特性に関する信頼性の点で、実用的な
共振器の構造とは必ずしも言えない。

【０００９】一方、この問題を解決する方法として、基
板の両面に薄膜を形成する方法がある。しかし、両面成
膜では、片面を形成した後、もう一面を形成する際、先
に形成した薄膜中の酸素抜けが発生し、特性が劣化する
問題があった。

【００１０】また、上記文献２では、１枚の誘電体基板
に対して表裏両面に酸化物高温超伝導体薄膜を形成する
可能性を示唆することにより、１枚の誘電体基板内に共
振器とグランドプレーンとを包含させて、文献１に代表
される問題点を解決しようとしている。しかし、文献２
では、上記の可能性を示唆するのみにとどまっており、
具体的に表裏両面に品質の高い膜を形成する方法に関し
ては何等言及されていない。

【００１１】本発明は、上記の状況に鑑みてなされたも
のであり、酸化物高温超伝導体を用いて信頼性の高いマ
イクロ波・ミリ波デバイス用部材を製造する方法を提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の高周波部材用超
伝導基材は、誘電体から成る平板状の基板と、基板の片
方の表面上に形成される酸化物高温超伝導体から成る第
１の層と、酸化物高温超伝導体層の上に形成される金
（Ａｕ）から成る第２の層と、基板の他方の面の上に形
成される第３の層とから成ることを特徴とする。

【００１３】また、本発明の高周波部材用超伝導基材
は、酸化物高温超伝導体が、イットリウム（Ｙ）酸化物
であることを特徴としてもよい。

【００１４】本発明の薄膜製造方法は、チャンバ内にお
いて、（ａ）ターゲットと、金（Ａｕ）から成る金ソー
スとを並列に、チャンバ内に配置し、ターゲットと対面
するように、基板の第２の表面をヒーター上に接触して
配置するステップと、（ｂ）チャンバを０．２〜０．６
トールの圧力に減圧し、基板を加熱して６５０℃〜７５
０℃の温度に維持するステップと、（ｃ）ターゲットに
レーザーを照射して、第１の表面上に堆積物質から成る
第１の層を堆積させるステップと、（ｄ）チャンバ内の
圧力を解放して、チャンバ内の基板を冷却するステップ
と、（ｅ）チャンバ内の圧力を１０^-6トール以下の圧力
に減圧するステップと、（ｆ）金ソースを加熱し蒸発さ
せて、第１の層の上に金から成る第２の層を形成するス
テップと、（ｇ）基板を１８０゜反転させ、第２の表面
とターゲットとを対面するように、第２の層とヒーター
とが接触して、基板をヒーター上に配置するステップ
と、（ｈ）チャンバを０．２〜０．６トールの圧力に減
圧し、基板を加熱して６５０℃〜７５０℃の温度に維持
するステップと、（ｉ）ターゲットにレーザーを照射し
て、第２の表面上に堆積物質から成る第３の層を堆積さ
せるステップとを備えることを特徴とする。

【００１５】また、本発明の薄膜形成方法は、堆積物質
が、酸化物高温超伝導体であることを特徴としてもよ
い。

【００１６】また、本発明の薄膜形成方法は、堆積物質
が、８５Ｋ以上の超伝導臨界温度を有し且つ０ｔｅｓｌ
ａにおいて７７Ｋでの臨界電流密度が１０⁵Ａ／ｃｍ²
以上である物質であることを特徴としてもよい。

【００１７】また、本発明の薄膜形成方法は、堆積物質
が、ＹＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-xであることを特徴としてもよ
い。

【００１８】また、本発明の薄膜形成方法は、基板が誘
電体であることを特徴としてもよい。

【００１９】また、本発明の薄膜形成方法は、基板が、
ＭｇＯと、ＬａＡｌＯ₃と、Ａｌ₂Ｏ₃とから成る群よ
り選択される物質を備えることを特徴としてもよい。

【００２０】

【作用】本発明の高周波部材用超伝導基材は、基板の表
面（第１の表面）に形成された酸化物高温超伝導体から
成る第１の層の上に、金から成る第２の層を有する。従
って、第３の層の形成中における基板の加熱に対して、
第２の層がパッシベーションの役割を果たし、第１の層
に含まれる酸素原子が消失しにくくなる。従って、良質
且つ均質な薄膜を形成することができる。また、金から
成る第２の層は電極の役割も有し、モジュールに設置さ
れた際にモジュールと高周波超伝導部材との接触を向上
させるため、良好な高周波特性が達成される。

【００２１】また、本発明の薄膜形成方法は、１つの基
板の上下に良質の高温超伝導体層を形成することが可能
となるため、これを用いて高周波特性が良好で且つ信頼
性の高い高周波デバイスを製造することが可能となる。

【００２２】

【実施例】以下、添付した図面を参照して、本発明に従
った実施例を詳細に説明する。尚、これら図面において
は、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を
省略した。尚、各図面においては図示による説明の容易
さを優先させ、縮尺及びディメンジョンを誇張して描か
れている部分が含まれる。

【００２３】（実施例１）本実施例では、酸化物高温超
伝導体にＹＢＣＯ、部材の基板にＭｇＯ単結晶板を用
い、本発明に従った方法によりマイクロ波共振器用の部
材を作製した。図１は、本実施例において作製されたマ
イクロ波共振器用部材の斜視図である。尚、図１は、図
示のし易さのため誇張して描かれており、以下の説明の
数値とは必ずしも一致しない。図１に示されるように、
マイクロ波共振器用部材１０は、誘電体であるＭｇＯ単
結晶板１２の上に、酸化物高温超伝導体であるＹＢＣＯ
から成る円形膜１４と、略矩形膜１６ａ及び１６ｂを有
し、且つ、ＭｇＯ単結晶板１２の下に、同じくＹＢＣＯ
から成るグラウンドプレーン膜１８を有する。グランド
プレーン１８の下には、金から成る電極層１９が形成さ
れている。誘電体であるＭｇＯ単結晶板１２は、長さ２
０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのサイズを有す
る。円形膜１４は、直径５ｍｍ、厚さ０．５μｍのサイ
ズを有する。略矩形膜１６ａ及び１６ｂはいずれも、長
さ７ｍｍ、幅１ｍｍ、厚さ０．５μｍのサイズを有し、
それぞれの円形薄膜との距離（両矢印１７ａ及び１７ｂ
で示される）は、共に０．５ｍｍである。グラウンドプ
レーン膜１８は、ＭｇＯ単結晶板１２の下面全面に均一
な厚さで形成されており、その厚さは０．５μｍであ
る。電極層の厚さは、約１μｍである。

【００２４】図２は、マイクロ波共振器の断面図であ
り、（ａ）〜（ｆ）の順番で、本実施例でのマイクロ波
共振器の作製の手順を示す。図２を参照して、本実施例
におけるマイクロ波共振器の作製方法の概略を説明して
おく。まず、図２（ａ）に示される誘電体１２の上下に
ＹＢＣＯ膜１４１，１８１及び電極１９を形成して、高
周波部材用基材を作製した（図２（ｂ）参照）。次に、
片方のＹＢＣＯ膜１４１の上面全面に、フォトレジスト
を塗布してフォトレジスト層を形成した（図２
（ｃ））。そして、マスクを用いて光露光を行った後、
全体を現像液に浸漬し、ＹＢＣＯ膜の表面にフォトレジ
ストパターン２０１を形成した（図２（ｄ））。次い
で、ＹＢＣＯをエッチングにより除去し、パターン２０
１に保護されているＹＢＣＯ膜のみを残した（図２
（ｅ）参照、尚、図２（ｅ）〜（ｆ）においては、図１
に示される円形膜１４の断面のみが示され、矩形膜の断
面は示されない）。最後に、フォトレジストパターン２
０１を除去して、所望のマイクロ波用共振器が完成し
た。

【００２５】次に、本発明の高周波部材用超伝導体基材
の製造方法について説明する。図３は、本実施例におけ
る高周波部材用超伝導体基材の断面図であり、薄膜形成
の各工程を表す。図３に示されるように、基板の片面に
酸化物高温超伝導体から成る第１の層１８１を形成した
（図３（ａ）参照）。次に、第１の層の上に、金から成
る電極（第２の層）１９を形成した（図３（ｂ）参
照）。更に、基板の他方の上に、酸化物高温超伝導体か
ら成る第３の層を形成した。

【００２６】図４は、本実施例における第１、第２、第
３の層の形成に用いられた高周波部材用超伝導体基材用
製造装置のチャンバ内部の、概念図である。図４に示さ
れるように、接触式の基板ヒーター２００に金属ツメに
より把持されている基板２０２の下には、酸化物高温超
伝導体から成るターゲット２０４がターゲットホルダー
２０６により保持されており、レーザー（点線２０８で
図示）がターゲット２０４に照射する。基板２０２とタ
ーゲット２０４との距離は９０〜１５０ｍｍと可変であ
る。基板ホルダー２００の中心と、ターゲット２０４と
はずらしてあり、これと基板ホルダー２００の回転機構
により、薄膜が局所的に成膜されることを防止するよう
になっている。

【００２７】ターゲットホルダー２０６は回転し、更
に、レーザー２０８がターゲット２０４の回転中心から
外れた位置に入射するため、レーザーの入射が固定され
ていても、ターゲット表面の局所的な消費は防止され
る。チャンバは、２００℃程度に耐熱性を有し且つ１０
^-6トール以下の圧力に減圧可能なチャンバであれば、市
販のチャンバを特に制限無く用いることができる。

【００２８】このレーザーは、波長２４８ｎｍのレーザ
ーを発するＫｒＦエキシマレーザーであった。尚、この
レーザーは、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー
又は波長３０８ｎｍのＸｅＣｌエキシマレーザーであっ
てもよい。

【００２９】以下、本実施例の製造工程を、各工程毎に
説明する。

【００３０】（１：ＭｇＯ単結晶基板両面へのＹＢＣＯ
薄膜の形成（図２（ｂ）参照））この工程では、図４に
示されるレーザー蒸着装置を用い、誘電体であるＭｇＯ
単結晶基板の表裏両面へ、酸化物高温超伝導体であるＹ
ＢＣＯの薄膜を形成した。

【００３１】本実施例では、ＹＢＣＯとして、化学量論
比がＹＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-xのものを用いた。誘電体基板
には、両面鏡面研磨が施された（１００）面を有するＭ
ｇＯ単結晶板を用いた。このＭｇＯ単結晶基板のサイズ
は、４０ｍｍｘ４０ｍｍｘ０．５ｍｍであった。

【００３２】第１〜第３の薄膜形成の条件は、以下の通
りである。まず、チャンバ（図示されず）を１０^-5トー
ルまで減圧した後、チャンバ内にＯ₂ガスを流下して、
チャンバ内圧力を４００ｍＴｏｒｒ（Ｏ．４トール）に
保持した。ヒーターに電力を供給し、基板温度が６５０
〜７００℃に安定するまでその状態を維持する。基板温
度は、予めチャンバ内の基板近傍に熱電対を設置して様
々なチャンバ内圧力や電力等の条件で温度測定を行って
おき、各条件に対する電力ｖ．ｓ．基板温度の検量線を
求めておくことにより、電力の操作のみで再現性良く温
度の制御が可能となる。次に、ターゲット及び基板ホル
ダーを２０ｒｐｍで回転を開始した。また、基板の回転
中心とターゲットの回転中心との軸ずれの距離を４０ｍ
ｍとした。レーザー源（ＫｒＦレーザー、波長２４８ｎ
ｍ）に電力を供給し、約５Ｗのレーザー出力でレーザー
を発生させた。この時のレーザーのパルスの周波数は、
５Ｈｚであり、各パルスのレーザーエネルギーは、０．
４Ｊ／pulse であった。

【００３３】発せられたレーザーは、ターゲットに入射
する。本実施例では、ターゲットは直径２０ｍｍの円板
形状であり、ターゲット表面上のレーザーの照射面積
は、１０ｍｍ²（照射領域は２ｍｍｘ５ｍｍ）であっ
た。また、３．０〜３．５Ｊ／ｃｍ²であり、従って、
レーザーエネルギーは３００〜３５０ｍＪであった。

【００３４】レーザーが入射されたターゲット表面で
は、Ｙ、Ｂａ、Ｃｕ、Ｏの各原子が昇華し、それぞれが
原子の状態で基板へと到達し、基板上に堆積されてい
く。このようなレーザー蒸着法により、堆積操作を約１
７分行い、約０．５μｍのＹＢＣＯ薄膜が堆積され、図
３（ｂ）に示されるようにＹＢＣＯから成る第１の層１
８１が形成された。本実施例では、得られたＹＢＣＯ膜
の厚さと操作時間とから、堆積速度は平均で約１オング
ストローム／pulse であった。

【００３５】次に、チャンバの減圧を解放して、圧力が
７６０トールに達した後、基板温度が２００℃になるま
で、基板を自然に冷却した。基板温度が２００℃に達し
た後、チャンバ内の圧力を１０^-6トールまで減圧し、そ
して、チャンバ金ソース用ヒーター２１０に通電して、
金ソース２１２を１，０００℃に加熱した。金ソース２
１２から、金（Ａｕ）が蒸発して、第１の層の上に金が
堆積して、図３（ｃ）に示されるように約１μｍの第２
の層（Ａｕ電極層）１９が形成された。

【００３６】第２の層の形成の終了後、チャンバ圧力を
再び大気圧に戻して、蓋を開け、基板を裏返した。即
ち、基板は、第２の層（Ａｕ電極層）がヒーターと接触
した状態で、ヒーターに把持された。このように、加熱
される面にＡｕ層を形成することで、Ａｕ膜がパシベー
ションの作用を持ち、その下のＹＢＣＯ膜からの酸素抜
けが著しく改善される。

【００３７】そして、チャンバ内の圧力を０．４トール
に調整して、第１の層と同じ条件で、ターゲットにレー
ザーを入射して、図３（ｄ）に示されるように、ＹＢＣ
Ｏから成る第３の層１４１が形成された。

【００３８】このように、ＭｇＯ基板上に形成された両
面薄膜の導電性を、以下のように測定した。薄膜を形成
した基板の１つを薄膜の導電性測定用に取り出し、片面
ずつ別々に、薄膜に、フォトリソグラフィー及びエッチ
ングにより２０μｍｘ２０μｍのブリッジを形成した。
そして、温度条件を変えて、一般的な四端子法によって
ブリッジの両側の発生電圧を測定して抵抗値を得た。発
生電圧が１μＶ以下になる温度を超伝導臨界温度（Ｔ
ｃ）と定めた。本実施例の薄膜のＴｃは両面とも８８Ｋ
であった。次に、７７Ｋにおいてブリッジに供給する電
流を徐々に増加させ、抵抗が発生した電流を臨界電流
（Ｉｃ）とし、Ｉｃをブリッジの電流通過断面積で除し
て、臨界電流密度（Ｊｃ）を得た。本実施例で作製され
たＹＢＣＯ薄膜の臨界電流密度は、両面とも２００万Ａ
／ｃｍ²であった。

【００３９】また、得られたＹＢＣＯ薄膜の厚み分布に
関し、膜の一部を取り除き、膜と基板との境にできる段
差を、接触式の表面あらさ計を用いて測定し、これによ
り、膜全面にわたって同様の測定を行った。本実施例で
形成された薄膜の厚みのばらつきは、表裏両面とも、＋
／−５％以下の範囲内であった。

【００４０】尚、ＹＢＣＯから成る第１、第３の層の形
成において、圧力を０．２〜０．６の範囲で変化させて
数種類薄膜形成を行ったが、上記Ｔｃ，Ｉｃ，Ｊｃ及び
膜圧分布に関して、０．４トールの場合とほぼ変らない
結果が得られた。

【００４１】（２：フォトレジストパターンの形成（図
２（ｃ），（ｄ）参照））以上のように形成されたＹＢ
ＣＯ膜の片方の表面上に、周知のフォトレジスト技術に
よりフォトレジストパターンを形成した。

【００４２】フォトレジスト材には、市販されているシ
リコン半導体用レジスト材を特に制限なく用いることが
可能である。例えば、ポジ型レジスト材としては、ＯＦ
ＰＲ−２（東京応化工業社製）、ＡＺ１１１（ヘキスト
社製）等、一般的なポジレジスト材を例示することがで
きる。また、ネガ型レジスト材としては、ＪＳＲＣＩ
Ｒ−７１２（日本合成ゴム社製）等を例示することがで
きる。

【００４３】半導体製造プロセスの量産工程において多
用されている方法によって、ポジ型レジスト材の塗布の
後マスクを用いて光露光を行い、ＹＢＣＯ薄膜の表面上
に、図１に示される円板薄膜１４及び略矩形薄膜１６
ａ，１６ｂのパターンをもったレジスト材が形成され
た。

【００４４】（３：ＹＢＣＯのエッチング（図２（ｅ）
参照））以上のように形成されたフォトレジストに保護
された部分以外のＹＢＣＯ膜をエッチングした。エッチ
ングには、半導体製造プロセスの量産工程で広く用いら
れているイオンミリング法が用いられた。

【００４５】（４：レジスト材の除去（図２（ｆ）参
照））最後に、残留レジスト材をアセトンにより除去
し、図１に示されるようなマイクロ波共振器用の部材が
完成した。

【００４６】（マイクロ波共振器用部材の高周波特性の
測定）このように作製されたマイクロ波用共振器用部材
の高周波特性に関して評価を行った。まず、このマイク
ロ波用共振器は、誘電体の表面（円板薄膜が形成されて
いる方の面）及び裏面に、酸化物高温超伝導体が形成さ
れている構造を有する。従って、この共振器に入力され
たマイクロ波は、水平方向で且つ矩形薄膜から円板薄膜
を経て他方の矩形薄膜へと至る方向にマイクロ波を共振
させて導波する。

【００４７】高周波特性の評価は、次の通りであった。
共振器をクライオスタット内で７７Ｋの温度に平衡させ
た後、５ＧＨｚのマイクロ波を入力し、その際のＱ値を
測定した。Ｑ値の測定には、ネットワークアナライザを
用いて行った。

【００４８】図６は、本実施例で作製されたマイクロ波
共振器の高周波特性の評価に用いられた装置のシステム
線図である。図６に示されるように、高周波特性測定装
置３００は、試験体（マイクロ波共振器）３０２を内部
に包含して所定の温度に平衡させるクライオスタット３
０４と、ネットワークアナライザ３０６とを備える。ク
ライオスタットには、冷却器３０８と、温度制御装置３
１０が備えられている。温度制御装置３１０が制御可能
な温度範囲は、３０〜３００Ｋである。ネットワークア
ナライザ３０６は、信号ソース３１２と接続され、これ
を制御する。そして、ネトワークアナライザ３０６と温
度制御装置３１０とは、システムコントローラ３１４に
よって統轄的に制御される。本実施例で用いられたネッ
トワークアナライザ３０６は、ＨＰ８５１５Ｂ型（ヒュ
ーレットパッカード社製）であった。

【００４９】図６に示されるように本実施例で作製した
共振器３０２は、クライオスタット３０４内部に設置さ
れて、７７Ｋの温度に冷却された。その後、信号ソース
３１２に５ＧＨｚの高周波シグナルを発生させて、ネッ
トワークアナライザ３０６に導入した。ネットワークア
ナライザ３０６により、この５ＧＨｚの高周波シグナル
がクライオスタット３０４内の試験体３０２内に入力さ
れ、その応答はネットワークアナライザ３０６にフィー
ドバックされた。

【００５０】本実施例により作製されたマイクロ波共振
器のＱ値は、７７Ｋにおいて４０，０００であった。従
って、本実施例により作製された酸化物高温超伝導体を
用いたマイクロ波共振器は、良好な周波数特性を有する
ことが確認された。尚、本発明は上記実施例に限定され
るものではなく、様々な変形が可能である。例えば、誘
電体基板には、ＭｇＯの他にも（１００）面を有するＬ
ａＡｌＯ₃、Ｒ面を有するサファイア（Ａｌ₂Ｏ₃）等
を用いることができる。

【００５１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の薄
膜製造方法及び薄膜製造装置によれば、良質且つ均質な
薄膜を基板の両面に形成することが可能となる。

【００５２】従って、酸化物高温超伝導体を用いた信頼
性の高いマイクロ波・ミリ波デバイス用部材を簡便に製
造する方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って作製されたマイクロ波共振器の
概念的な斜視図である。

【図２】本発明に従って作製されたマイクロ波共振器の
断面図であり、本発明に従った製造方法の各工程におけ
る状態を表す。

【図３】本発明に従った作製された高周波部材用基材の
断面図である。

【図４】本発明に従った製造方法の実施に好適な薄膜形
成装置内部の一部の概念図である。

【図５】デバイスの高周波特性測定装置のシステム線図
である。

【図６】従来技術によるマイクロ波共振器の分解斜視図
である。

【符号の説明】

１０…マイクロ波共振器用部材、１２…誘電体基板、１
４…円形膜、１６ａ，１６ｂ…略矩形膜、１８…グラウ
ンドプレーン、２０…フォトレジスト層、１００…共振
器、１０２…下部グラウンドプレーン、１０４…下部誘
電体、１０６…円形薄膜、１０７ａ，１０７ｂ…矩形薄
膜、１０８…誘電体基板、１１０…上部グラウンドプレ
ーン、１１２…上部誘電体、２００…基板ヒーター、２
０２…基板、２０４…ターゲット、２０６…ターゲット
ホルダー、２０８…点線、２１０…金ソースヒーター、
２１２…金ソース、３００…高周波測定測定装置、３０
２…試験体、３０４…クリオスタット、３０６…ネット
ワークアナライザ、３０８…冷却器、３１０…温度制御
装置、３１２…信号ソース、３１４…システムコントロ
ーラ。

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｈ０１Ｐ 7/08 ＺＡＡＨ０１Ｐ 7/08 ＺＡＡ 11/00 ＺＡＡ 11/00 ＺＡＡＧ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体から成る平板状の基板と、前記基板の片方の表面上に形成される酸化物高温超伝導
体から成る第１の層と、前記第１の層の上に形成される金（Ａｕ）から成る第２
の層と、前記基板の他方の面の上に形成される前記酸化物高温超
伝導から成る体第３の層とから成ることを特徴とする高
周波部材用超伝導基材。
【請求項２】前記酸化物高温超伝導体が、イットリウ
ム（Ｙ）酸化物であることを特徴とする請求項１に記載
の高周波部材用超伝導基材。
【請求項３】前記酸化物高温超伝導体が、ＹＢａ₂Ｃ
ｕ₃Ｏ_7-xであることを特徴とする請求項２に記載の高
周波部材用超伝導基材。
【請求項４】前記第１の層と、前記第３の層が、０．
２〜０．５μｍの厚さを有することを特徴とする請求項
１に記載の高周波部材用超伝導基材。
【請求項５】前記第２の層が、１μｍ以上の厚さを有
することを特徴とする請求項１又は４に記載の高周波部
材用超伝導基材。
【請求項６】チャンバ内において、第１の表面と、前
記第１の表面の裏側である第２の表面とを有する平板状
の基板に対して、堆積物質から成るターゲットにレーザ
ーを照射し前記堆積物質を昇華させて、前記基板の前記
第１の表面上と前記第２の表面上とに前記堆積物質の膜
を形成する製造方法であって、（ａ）前記ターゲットと、金（Ａｕ）から成る金ソース
とを並列に、前記チャンバ内に配置し、前記ターゲット
と対面するように、前記基板の前記第２の表面をヒータ
ー上に接触して配置するステップと、（ｂ）前記チャンバを０．２〜０．６トールの圧力に減
圧し、前記基板を加熱して６５０℃〜７５０℃の温度に
維持するステップと、（ｃ）前記ターゲットにレーザーを照射して、前記第１
の表面上に前記堆積物質から成る第１の層を堆積させる
ステップと、（ｄ）前記チャンバ内の圧力を解放して、前記チャンバ
内の基板を冷却するステップと、（ｅ）前記チャンバ内の圧力を１０^-6トール以下の圧力
に減圧するステップと、（ｆ）前記金ソースを加熱し蒸発させて、前記第１の層
の上に金から成る第２の層を形成するステップと、（ｇ）前記基板を１８０゜反転させ、前記第２の表面と
前記ターゲットとを対面するように、前記第２の層とヒ
ーターとが接触して、前記基板を前記ヒーター上に配置
するステップと、（ｈ）前記チャンバを０．２〜０．６トールの圧力に減
圧し、前記基板を加熱して６５０℃〜７５０℃の温度に
維持するステップと、（ｉ）前記ターゲットにレーザーを照射して、前記第２
の表面上に前記堆積物質から成る第３の層を堆積させる
ステップとを備えることを特徴とする薄膜製造方法。
【請求項７】前記堆積物質が、酸化物高温超伝導体で
あることを特徴とする請求項６に記載の薄膜製造方法。
【請求項８】前記堆積物質が、８５Ｋ以上の超伝導臨
界温度を有し且つ０ｔｅｓｌａにおいて７７Ｋでの臨界
電流密度が１０⁵Ａ／ｃｍ²以上である物質であること
を特徴とする請求項６に記載の薄膜製造方法。
【請求項９】前記堆積物質が、ＹＢａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-x
であることを特徴とする請求項６に記載の薄膜製造方
法。
【請求項１０】前記基板が誘電体であることを特徴と
する請求項６又は９のいずれかに記載の薄膜製造方法。
【請求項１１】前記基板が、ＭｇＯと、ＬａＡｌＯ₃
と、Ａｌ₂Ｏ₃とから成る群より選択される物質を備え
ることを特徴とする請求項６又は９のいずかに記載の薄
膜製造方法。