JPH11329116A - 酸化物超電導導体の製造装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 酸化物超電導薄膜の形成速度と形成される酸
化物超電導薄膜の膜厚との向上と、反応ガスの供給状態
の改善を図り、厚さの分布や組成が均一な酸化物超電導
薄膜を形成し、超電導特性の優れた酸化物超電導体を効
率良く製造する。 【解決手段】 酸化物超電導体の原料ガスを移動中のテ
ープ状の基材表面に化学反応させて酸化物超電導薄膜を
堆積させるＣＶＤ反応を行うリアクタと、該リアクタに
原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、上記リアクタ
内のガスを排気するガス排気手段と、これらを制御する
制御手段とが備えられてなる酸化物超電導体の製造装置
において、複数の反応生成室を直列に並べ、その間に遮
断ガスの供給される境界室を設けて各反応生成室の反応
条件を独立に制御し、ガスミキサによりガスの混合状態
を均一にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、酸化物超電導導体
の製造装置および製造方法に係り、基材上に薄膜を形成
するＣＶＤ反応装置を利用した酸化物超電導体の製造装
置とそれを用いた酸化物超電導体の製造方法に用いて好
適な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電力ケーブル、マグネット、
エネルギー貯蔵、発電機、医療機器、電流リード等に
は、酸化物超電導薄膜が利用されており、その製造にお
いては、化学気相堆積法（ＣＶＤ法）が利用されてい
る。このＣＶＤ法は、スパッタなどの物理的気相堆積法
（ＰＶＤ法）や真空蒸着等の気相法に比べて、基材形状
の制約が少なく、大面積の基材に高速で薄膜形成が可能
な手法として広く知られている。ところが、このＣＶＤ
法にあっては、原料ガスの仕込み組成や供給速度、キャ
リアガスの種類や反応ガスの供給量、あるいは、反応リ
アクタの構造に起因する成膜室でのガスの流れの制御な
ど、他の成膜法には見られない独特の制御パラメータを
数多く有しているがために、ＣＶＤ法を用いて良質な薄
膜形成を行うための条件の最適化が難しいという欠点を
有している。

【０００３】一般にこの種のＣＶＤ反応装置は、反応生
成室を構成するリアクタと、このリアクタの内部に設け
られた基材と、このリアクタの内部を所望の温度に加熱
する加熱装置と、このリアクタに反応生成用の原料ガス
を供給する原料ガス供給装置と、リアクタ内部で反応し
た後のガスを排気する排気装置を主体として構成されて
いる。そして、この構成のＣＶＤ反応装置を用いて基材
上に目的の薄膜を形成するには、リアクタの内部を減圧
雰囲気とするとともに所望の温度に加熱し、原料ガス供
給装置から目的の薄膜に応じた原料ガスをリアクタの内
部に導入し、リアクタの内部で原料ガスを分解反応させ
て反応生成物を基材上に積層し、反応後のガスを排気装
置で排出することで行っている。また、このような構成
のＣＶＤ反応装置を用いてチップ状の基材の表面に均一
な特性と厚さを有する薄膜を形成する場合、チップ状の
基材を平面運動させながら成膜する方法が一般に採用さ
れており、例えば、図１３に示すように複数枚のチップ
状の基材１を、リアクタ（図示略）内に設けられた円盤
状の基材ホルダ２上にこれの円周に沿って並べ、基材ホ
ルダ２の中心軸Ｇを回転軸として回転させながら成膜し
たり、あるいは図１４に示すようにチップ状の基材１を
縦方向（Ｘ ₁−Ｘ₂間）や横方向（Ｙ₁−Ｙ₂間）にトラバ
ースさせたり、またはチップ状の基材１を偏心回転させ
ながら成膜する方法が挙げられる。なお、図１３ないし
図１４中、符号３は原料ガス供給ノズルであり、４はこ
のノズル３から供給された原料ガス４である。

【０００４】ところが、図１３に示したような複数枚の
チップ状の基材１を並べた基材ホルダ２を回転させる方
法は大量生産に適しているが、回転軸Ｇに対して同心円
状に膜厚分布が発生し易いため、形成された薄膜の膜厚
の分布が均一でなく、超電導特性にバラツキが生じてし
まう。また、図１４に示したようなチップ状の基材１を
縦横にトラバースしたり、偏心回転させる方法は、厚み
が均一な薄膜が得られるが、成膜装置が大型になってし
まううえ、生産効率が悪いという問題がある。また、Ｃ
ＶＤ反応装置を用いてテープ状の基材上に酸化物超電導
薄膜を堆積させて長尺の酸化物超電導体を製造する場合
には、リアクタ内にテープ状の基材を一方向に送り出す
とともに巻取りながら薄膜を成膜する必要があるため、
上述のような基材を平面運動させながら成膜する方法を
適用することができなかった。

【０００５】そこで、従来は図１５ないし図１６に示す
ようなＣＶＤ反応装置１０を用いて長尺の酸化物超電導
体を製造していた。このＣＶＤ反応装置１０は、筒型の
リアクタ１１を有し、該リアクタ１１は隔壁１２、１３
によって基材導入部１４と反応生成室１５と基材導出部
１６に区画されている。上記隔壁１２、１３の下部中央
には、テープ状の基材１８が通過可能な通過孔１９がそ
れぞれ形成されている。上記反応生成室１５には、ガス
拡散部２０が取り付けられている。このガス拡散部２０
には、スリットノズル２０ａを先端に有する供給管２０
ｂが接続されており、供給管２０ｂから原料ガスや酸素
がガス拡散部２０を経て反応生成室１５内に供給できる
ようになっている。また、リアクタ１１内の反応生成室
１５の下方には、該リアクタ１１内に通されたテープ状
の基材１８の長さ方向に沿って排気室１７が設けられて
いる。この排気室１７の上部には、リアクタ１１内に通
されたテープ状の基材１８の長さ方向に沿って細長い長
方形状のガス排気孔２１ａ、２１ａがそれぞれ形成され
ている。また、上記排気室１７の下部には２本の排気管
２３の一端がそれぞれ接続されており、一方、これら２
本の排気管２３の他端は真空ポンプ（図示略）に接続さ
れている。上記２本の排気管２３の排気口２３ａは、リ
アクタ１１内に通されたテープ状の基材１８の長さ方向
に沿って設けられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のＣＶＤ反応装置
１０においては、長尺の酸化物超電導体を製造する際、
スリットノズル２０ａから導入された原料ガスが反応生
成室１５内でテープ状の基材１８上に薄膜を形成後、導
入されたテープ状の基材１８の長さ方向に沿って設けら
れた排気口２３ａ、２３ａから未反応のガス（残渣ガ
ス）がＣＶＤ反応装置１０外に排出されるようになって
いるため、テープ状の基材１８の長さ方向に対し厚さや
組成が均一な酸化物超電導薄膜を形成できる。しかし、
反応生成室１５内でテープ状の基材１８上に形成される
酸化物超電導薄膜の膜厚が、反応生成室１５に供給され
る反応ガスの量によって規定されており、供給される原
料ガスの量が反応生成室１５の形状や大きさによって規
定されるため、多量の原料ガスを導入することが困難で
あった。そのため、形成される酸化物超電導薄膜の膜厚
や酸化物超電導薄膜の形成速度にも限界が生じてしま
い、得られる酸化物超電導体における、例えば臨界電流
と臨界電流密度といった超電導特性に不満があった。ま
た、スリットノズル２０ａから導入される原料ガスの供
給状態を制御できないため、酸化物超電導薄膜の厚さの
分布や組成にバラツキが生じ、これによって例えばテー
プ状の基材１８の幅方向に対し臨界電流密度にバラツキ
が生じてしまうため、得られる酸化物超電導体の超電導
特性に不満があった。

【０００７】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、以下の目的を達成しようとするものである。 酸化物超電導薄膜の形成速度の向上を図ること。 形成される酸化物超電導薄膜の膜厚の向上を図るこ
と。 反応ガスの供給状態の改善を図ること。 厚さの分布や組成が均一な酸化物超電導薄膜を形成す
ること。 超電導特性の優れた酸化物超電導体を効率良く製造す
ること。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、酸化物超電導
体の原料ガスを移動中のテープ状の基材表面に化学反応
させて酸化物超電導薄膜を堆積させるＣＶＤ反応を行う
リアクタと、該リアクタに原料ガスを供給する原料ガス
供給手段と、上記リアクタ内のガスを排気するガス排気
手段と、これらを制御する制御手段とが備えられてなる
酸化物超電導体の製造装置において、前記リアクタは、
基材導入部と反応生成室と基材導出部とにそれぞれ隔壁
を介して区画され、該反応生成室がテープ状の基材の移
動方向に直列に複数設けれられて、これら反応生成室の
間に境界室が設けられ、各隔壁に基材通過孔が形成さ
れ、前記リアクタの内部に基材導入部と反応生成室と境
界室と基材導出部とを通過する基材搬送領域が形成され
るとともに、前記原料ガス供給手段が、原料ガス供給源
と、酸素ガスを供給する酸素ガス供給手段と、リアクタ
の直上流側に設けられ原料ガスと酸素ガスとを混合する
ガスミキサと、リアクタの各反応生成室の一側にガスミ
キサに接続されて設けられたガス拡散部とを具備して構
成され、ガスミキサが、ガスの流通する流路の内側にそ
の全周に亘って複数設けられガスを混合するための突出
部と、該ガスミキサの内部を加熱するための加熱手段と
を有し、前記ガス排気手段が、前記ガス拡散部形成側と
反対側に前記基材搬送領域の両側に位置して設けられた
ガス排気孔とこのガス排気孔に接続されたガス排気装置
とを具備して構成され、前記ガス拡散部と前記ガス排気
孔が基材搬送領域を挟んで対向され、前記境界室には、
両側の反応生成室どうしを遮断するための遮断ガスを供
給する遮断ガス供給手段が遮断ガス噴出部を介して接続
され、遮断ガスとしてアルゴンガスが選択され、前記ガ
ス排気手段の排気孔が、前記リアクタ内を移動中のテー
プ状の基材の長さ方向及び幅方向に沿ってそれぞれ一箇
所以上設けられるとともに、前記遮断ガス噴出部と対向
する位置に反応生成室と境界室とを区画する隔壁に亘っ
て設けられ、前記ガス排気手段に各排気孔から排出され
るガスの排気量を調整する流量調整機構が設けられて、
前記制御手段により前記リアクタ内を移動中のテープ状
の基材の長さ方向及び幅方向へのガスの流れ状態を制御
可能な構成とされ、各原料ガス供給手段が制御手段によ
り独立に制御可能とされて、各反応生成室に供給される
原料ガス中の酸素分圧が独立に制御可能とされ、かつ、
テープ状の基材の移動方向上流の反応生成室の酸素分圧
よりも、テープ状の基材の移動方向下流の反応生成室の
酸素分圧が高く設定されることを特徴とする酸化物超電
導体の製造装置を上記課題の解決手段とした。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る酸化物超電導
導体の製造装置および製造方法の第１実施形態を、図面
に基づいて説明する。

【００１０】図１は本発明に係る酸化物超電導体の製造
装置の一例を示すもので、この例の製造装置には、略同
等の構造を有する３つのＣＶＤユニットＡ，Ｂ，Ｃが組
み込まれ、各ＣＶＤユニットＡ，Ｂ，Ｃには、図２ない
し図７に詳細構造を示すようなＣＶＤ反応装置３０が組
み込まれ、このＣＶＤ反応装置３０内においてテープ状
の基材に酸化物超電導薄膜が形成されるようになってい
る。この例の製造装置で用いられる図２ないし図７に示
すＣＶＤ反応装置３０は、横長の両端を閉じた筒型の石
英製のリアクタ３１を有し、このリアクタ３１は、隔壁
３２、３３によって図２の左側から順に基材導入部３４
と反応生成室３５と基材導出部３６に区画されていると
ともに、隔壁３７によって、反応生成室３５，３５が３
分割されて、それぞれが前述のＣＶＤユニットＡ，Ｂ，
Ｃの一部分を構成するとともに、この反応生成室３５，
３５の間には、境界室３８が区画されている。なお、リ
アクタ３１を構成する材料は、石英に限らずステンレス
鋼などの耐食性に優れた金属であっても良い。

【００１１】上記隔壁３２，３３，３７の下部中央に
は、図２ないし図４に示すように、長尺のテープ状の基
材Ｔが通過可能な通過孔３９がそれぞれ形成されてい
て、リアクタ３１の内部には、その中心部を横切る形で
基材搬送領域Ｒが形成されている。さらに、基材導入部
３４にはテープ状の基材Ｔを導入するための導入孔が形
成されるとともに、基材導出部３６には基材Ｔを導出す
るための導出孔が形成され、導入孔と導出孔の周縁部に
は、基材Ｔを通過させている状態で各孔の隙間を閉じて
基材導入部３４と基材導出部３６を気密状態に保持する
封止機構（図示略）が設けられている。

【００１２】上記各反応生成室３５の天井部には、図２
に示すように角錐台型のガス拡散部４０が取り付けられ
ている。このガス拡散部４０は、リアクタ３１の長手方
向に沿って配置された台形型の側壁４１、４１と、これ
ら側壁４１、４１を相互に接続する前面壁４２および後
面壁４３と、天井壁４４とからなるガス拡散部材４５を
主体として構成され、更に天井壁４４に接続された供給
管５３を具備して構成されている。また、供給管５３の
先端部には、スリットノズル５３ａが設けられている。
なおまた、ガス拡散部材４５の底面は、長方形状の開口
部４６とされ、この開口部４６を介してガス拡散部材４
５が反応生成室３５に連通されている。

【００１３】上記境界室３８の天井部には、遮断ガス供
給手段３８Ｂが供給管３８Ａを介して接続され、遮断ガ
ス供給手段３８Ｂが、境界室の３８の両側の反応生成室
３５，３５どうしを遮断するための遮断ガスを供給し、
前記供給管３８Ａの接続部分が、遮断ガス噴出部３８ａ
を介して接続され、遮断ガスとしてたとえばアルゴンガ
スが選択される。

【００１４】一方、各反応生成室３５および境界室３８
の下方には、図４に示すように上記基材搬送領域Ｒの長
さ方向に沿って各反応生成室３５および境界室３８を貫
通するように排気室７０が設けられている。この排気室
７０の上部には図２、図４に示すように基材搬送領域Ｒ
に通されたテープ状の基材Ｔの長さ方向に沿って細長い
長方形状のガス排気孔７０ａ、７０ａが各反応生成室３
５および境界室３８を貫通するようにそれぞれ形成され
ており、このガス排気孔７０ａ，７０ａには、図３，図
４に示すように、隔壁３２，３３，３７の基材搬送領域
Ｒの両側下端部が貫通状態とされている。また、排気室
７０の下部には複数本（図面では１０本）の排気管７０
ｂの一端がそれぞれ接続されており、一方、これら複数
本の排気管７０ｂの他端は真空ポンプ７１を備えた圧力
調整装置７２に接続されている。また、図４ないし図５
に示すようにこれら複数本の排気管７０ｂのうちの複数
本（図面では４本）の排気管７０ｂの排気口７０ｃ，７
０ｅは、基材搬送領域Ｒに通されたテープ状の基材Ｔの
長さ方向に沿って設けられており、排気口７０ｃは排気
室７０における基材搬送領域Ｒに通されたテープ状の基
材Ｔの長さ方向の隔壁３２の上流および隔壁３３の下流
側に位置され、排気口７０ｅは境界室３８の両側の隔壁
３７，３７に亘って位置するように基材搬送領域Ｒに通
されたテープ状の基材Ｔの長さ方向に延長されている。
また、上記複数本の排気管７０ｂのうち残り（図面では
６本）の排気管７０ｂの排気口７０ｆは、基材搬送領域
Ｒに通されたテープ状の基材Ｔの幅方向に沿って設けら
れている。上記複数本の排気管７０ｂには、上記ガスの
排気量を調整するためのバルブ（流量調整機構）７０ｄ
がそれぞれ設けられている。従って、ガス排気孔７０
ａ，７０ａが形成された排気室７０と、排気口７０ｃ，
７０ｅ，７０ｆを有する複数本の排気管７０ｂ・・・と、
バルブ７０ｄと、真空ポン プ７１と、圧力調整装置７
２によってガス排気機構８０が構成される。このような
構成のガス排気機構８０は、ＣＶＤ反応装置３０の内部
の原料ガスや酸素ガスや不活性ガス、および遮断ガスな
どのガスをガス排気孔７０ａ、７０ａから排気室７０、
排気口７０ｃ，７０ｅ，７０ｆ、排気管７０ｂを経て排
気できるようになっている。

【００１５】上記ＣＶＤ反応装置３０の外部には、図１
に示すように、基材導入部３４の反応生成室３５側の部
分から基材導出部３６の反応生成室３５側の部分までを
覆う加熱ヒータ４７が設けられる。図１に示す例では、
３つの反応生成室３５に亘って連続状態の加熱ヒータ４
７としたが、該加熱ヒータ４７を、各反応生成室３５に
対して独立の構造とすることも可能である。さらに、上
記ＣＶＤ反応装置３０の外部には、基材導入部３４が不
活性ガス供給源５１Ａに、また、基材導出部３６が酸素
ガス供給源５１Ｂにそれぞれ接続されている。また、ガ
ス拡散部４０の天井壁４４に接続された供給管５３は、
図１，図６に示すように、後述のガスミキサ４８を介し
て、後述する原料ガス供給手段５０の原料ガスの気化器
（原料ガスの供給源）５５に接続されている。原料ガス
供給手段５０においては、さらに、供給管５３における
ガスミキサ４８の上流部分には、酸素ガスの流量調整機
構５４を介して酸素ガス供給源５２が分岐して接続さ
れ、供給管５３に酸素ガスを供給できるように構成され
ている。この際、ガスミキサ４８および酸素ガス供給源
５２は、供給管５３のできるだけ下流に接続されること
が望ましい。

【００１６】上記原料ガス供給手段５０において、原料
ガスの気化器５５は、球状の胴部５５ａと円筒状の頭部
５５ｂを具備して構成され、胴部５５ａと頭部５５ｂは
隔壁５６により区画されるとともに、胴部５５ａと頭部
５５ｂは、上記隔壁５６を貫通して設けられた針状のニ
ードル管５７により連通されている。また、この頭部５
５ｂの中には原料溶液タンク６０から供給管６１を介し
て原料溶液が供給されるようになっていて、頭部５５ｂ
内の原料溶液は上記ニードル管５７の上端部近傍まで満
たされるとともに、上記ニードル管５７の上端部は傾斜
切断されていて、上記原料溶液がこの傾斜された切断部
分から液滴状になって胴部５５ａ側に供給されるように
なっている。なお、図５において符号６２は気化器５５
の頭部５５ｂに接続された流量計、６３は流量計６２に
接続された調整ガスタンク、６４はＡｒガス供給源６５
に接続された流量調整器をそれぞれ示している。

【００１７】さらに、ＣＶＤ反応装置３０の基材導出部
３６の側方側には、ＣＶＤ反応装置３０内の基材搬送領
域Ｒを通過するテープ状の基材３８を巻き取るためのテ
ンションドラム７３と巻取ドラム７４とからなる基材搬
送機構７５が設けられている。また、基材導入部３４の
側部側には、テープ状の基材３８をＣＶＤ反応装置３０
に供給するためのテンションドラム７６と送出ドラム７
７とからなる基材搬送機構７８が設けられている。

【００１８】ガスミキサ４８は、図７に示すように、石
英からなる供給管５３と略同径の管体とされ、該ガスミ
キサ４８が、ガスの流通する流路の内側にその全周に亘
って原料ガスおよび酸素ガス等のガスを混合するための
突出部４８ａを複数有し、また、ガスミキサ４８の周囲
には、該ガスミキサ４８の内部を加熱するための加熱手
段としての加熱ヒータ４８ｂが付設されている。この突
出部４８ａは、図７（ａ）に示すように、矢印Ｇで示す
ガス流れ方向に対して、上流から下流に向けて湾曲した
状態で管内壁に固定される平板形状とされるか、また
は、図７（ｂ）に示すように、矢印Ｇで示すガス流れ方
向に対して、流線型とされるいわゆるドロップ形状とす
ることが可能である。なお、ガスミキサ４８を構成する
材料は、石英に限らずステンレス鋼（ＳＵＳ３０４），
インコネル，ハステロイなどの原料ガス等との反応性の
低い材質であっても良い。

【００１９】また、リアクタ３１の基材搬送領域Ｒ内に
は原料ガスや酸素ガスなどのガスの流れを測定する流量
計（図示略）が取り付けられ、さらに該流量計および上
記バルブ７０ｄに制御手段８２が電気的に接続されてい
る。この制御手段８２は、上記流量計の計測結果に基づ
いて各バルブ７０ｄを調整し、リアクタ３１内を移動中
のテープ状の基材３８の長さ方向及び幅方向への原料ガ
スや酸素ガスなどのガスの流れ状態を制御できるととも
に、遮断ガス供給手段３８Ｂに接続され、該境界室３８
に供給される遮断ガスの流れ状態を制御できるようにな
っている。さらに、上記制御手段８２は酸素ガス流量調
整機構５４に電気的に接続されることにより、上記基材
搬送領域Ｒ内の流量計の計測結果に基づいて酸素ガス流
量調整機構５４を作動調整し、供給管５３を介してＣＶ
Ｄ反応装置３０へ送る酸素ガス量も調整できるようにな
っている。この原料ガス供給手段５０においては、ＣＶ
ＤユニットＡ，Ｂ，Ｃごとに独立して原料ガス，酸素ガ
ス等のガス量および流れ状態を制御できることがことが
好ましい。

【００２０】次に上記のように構成されたＣＶＤ反応装
置３０を備えたＣＶＤユニットＡ，Ｂ，Ｃを有する酸化
物超電導体の製造装置を用いてテープ状の基材３８上に
酸化物超電導薄膜を形成し、酸化物超電導体を製造する
場合について説明する。

【００２１】図１に示す製造装置を用いて酸化物超電導
体を製造するには、まず、テープ状の基材Ｔと原料溶液
を用意する。この基材Ｔは、長尺のものを用いることが
できるが、特に、熱膨張係数の低い耐熱性の金属テープ
の上面にセラミックス製の中間層を被覆してなるものが
好ましい。上記耐熱性の金属テープの構成材料として
は、銀、白金、ステンレス鋼、銅、ハステロイ（Ｃ２７
６等）などの金属材料や合金が好ましい。また、上記金
属テープ以外では、各種ガラステープあるいはマイカテ
ープなどの各種セラミックスなどからなるテープを用い
ても良い。次に、上記中間層を構成する材料は、熱膨張
係数が金属よりも酸化物超電導体の熱膨張係数に近い、
ＹＳＺ（イットリウム安定化ジルコニア）、ＳｒＴｉＯ
₃、ＭｇＯ、Ａｌ₂Ｏ₃、ＬａＡｌＯ₃、ＬａＧａＯ₃、Ｙ
ＡｌＯ₃、ＺｒＯ₂などのセラミックスが好ましく、これ
らの中でもできる限り結晶配向性の整ったものを用いる
ことが好ましい。

【００２２】次に酸化物超電導体をＣＶＤ反応により生
成させるための原料溶液は、酸化物超電導体を構成する
各元素の金属錯体を溶媒中に分散させたものが好まし
い。具体的には、Ｙ₁Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-xなる組成で広く知
られるＹ系の酸化物超電導薄膜を形成する場合は、Ｂａ
-ビス-2,2,6,6-テトラメチル-3,5-ヘプタンジオン-ビス
-1,10-フェナントロリン（Ｂａ（ｔｈｄ）₂（ｐｈｅ
ｎ）₂）と、Ｙ（ｔｈｄ）₂と、Ｃｕ（ｔｈｄ）₂などを
使用することができ、他にはＹ-ビス-2,2,6,6-テトラメ
チル-3,5-ヘプタンジオナート（Ｙ（ＤＰＭ）₃）と、Ｂ
ａ（ＤＰＭ）₂と、Ｃｕ（ＤＰＭ）₂などを用いることが
できる。

【００２３】なお、酸化物超電導薄膜には、Ｙ系の他
に、Ｌａ_2-xＢａ_xＣｕＯ₄の組成で代表されるＬａ系、
Ｂｉ₂Ｓｒ₂Ｃａ_n-1Ｃｕ_nＯ_2n+2（nは自然数）の組成で
代表されるＢｉ系、Ｔｌ₂Ｂａ₂Ｃａ_n-1Ｃｕ_nＯ_2n+2（n
は自然数）の組成で代表されるＴｌ系のものなど多種類
の超電導薄膜が知られているので、目的の組成に応じた
金属錯塩を用いてＣＶＤ法を実施すれば良い。ここで例
えば、Ｙ系以外の酸化物超電導薄膜を製造する場合に
は、必要な組成系に応じて、トリフェニルビスマス（Ｉ
ＩＩ）、ビス（ジピバロイメタナト）ストロンチウム
（ＩＩ）、ビス（ジピバロイメタナト）カルシウム（Ｉ
Ｉ）、トリス（ジピバロイメタナト）ランタン（ＩＩ
Ｉ）、などの金属錯塩を適宜用いてそれぞれの系の酸化
物超電導薄膜の製造に供することができる。

【００２４】上記のようなテープ状の基材Ｔを用意した
ならば、これを酸化物超電導体の製造装置内の基材搬送
領域Ｒに基材搬送機構７８により基材導入部３４から所
定の移動速度で送り込むとともに基材搬送機構６８の巻
取ドラム７４で巻き取り、更に反応生成室３５内の基材
Ｔを加熱ヒータ４７で所定の温度に加熱するとともに、
加熱ヒータ４８ｂによりガスミキサ４８を所定の温度に
加熱する。なお、基材Ｔを送り込む前に、不活性ガス供
給源５１Ａから不活性ガスをパージガスとしてＣＶＤ反
応装置３０内に送り込むとともに、境界室３８内に遮断
ガス噴出部３８ａを介して遮断ガスを送り込み、同時に
ＣＶＤ反応装置３０の内部のガスを圧力調整装置７２で
ガス排気孔７０ａ、７０ａから排気室７０、排気口７０
ｃ，７０ｅ，７０ｆ、排気管７０ｂを経て抜くことでＣ
ＶＤ反応装置３０内の空気等の不用ガスを排除して内部
を洗浄しておくことが好ましい。

【００２５】基材ＴをＣＶＤ反応装置３０内に送り込ん
だならば、酸素ガス供給源５１ＢからＣＶＤ反応装置３
０の内部に酸素ガスを送り、さらに各原料ガス供給手段
５０において原料溶液タンク６０から原料溶液を気化器
５５の頭部５５ｂに送るとともに、調整タンク６３から
キャリアガスとしてＡｒガスを気化器５５の頭部５５ｂ
に送る。同時にＣＶＤ反応装置３０の内部のガスを圧力
調整装置７２でガス排気孔７０ａ、７０ａから排気室７
０、排気口７０ｃ、排気管７０ｂを経て排気する。これ
により気化器５５の頭部５５ｂ内の圧力と胴部５５ａの
圧力に差異を生じさせ、この気圧差により頭部５５ｂ内
の原料溶液をニードル管５７先端部からニードル管５７
の内部側に引き込むことができ、これにより原料溶液を
液滴状に変換することができる。

【００２６】そして、以上の操作により液滴状の原料を
キャリアガス中に含ませた原料ガスを生成させることが
でき、この原料ガスを気化器５５の胴部５５ａから供給
管５３を介してガス拡散部４０に供給する。また、これ
と同時に酸素ガス供給手段５２から酸素ガスを供給して
原料ガス中に酸素を混合する操作も行う。この際、上述
の原料ガスと酸素ガスは、供給管５３の途中のガスミキ
サ４８内部において、その突起部４８ａによって撹拌さ
れて均一に混合した状態とされるとともに、直ちに供給
管５３先端部のスリットノズル５３ａから、ガス拡散部
４０に噴出される。

【００２７】次に、ＣＶＤ反応装置３０の内部において
は、供給管５３の出口部分からガス拡散部４０に出た原
料ガスが、ガス拡散部４０の前面壁４２と後面壁４３に
沿って拡散しながら反応生成室３５側に移動し、反応生
成室３５の内部を通り、次いで基材Ｔを上下に横切るよ
うに移動してガス排気孔７０ａ、７０ａに引き込まれる
ように移動させることにより、加熱された基材３８の上
面側で原料ガスを反応させて反応生成物を堆積させる。
ここで基材Ｔ上に反応生成物を堆積させるときに、制御
手段８２により、ガス排気機構８０に設けられた圧力調
整装置７２でガス排気孔７０ａ、７０ａから排気室７
０、排気口７０ｃ，７０ｅ，７０ｆ、排気管７０ｂを経
て排気するとともに各バルブ７０ｄを調整して各排気管
７０ｂ内のガス流れを調整することにより、基材搬送領
域Ｒを移動中のテープ状の基材Ｔの長さ方向及び幅方向
への原料ガスの流れ状態を制御しながらＣＶＤ反応を行
う。同時に、遮断ガス供給手段３８Ｂにより境界室３８
に遮断ガスを供給して、ガス排気孔７０ａ、７０ａから
排気室７０、排気口７０ｅ，７０ｆ、排気管７０ｂを経
て排気することにより反応生成室３５，３５どうしの反
応ガスの流通を遮断して反応生成室３５内における酸素
分圧等のガス状態の独立を維持する。また、ＣＶＤ反応
装置３０内で反応が進行する間に、基材搬送領域Ｒを移
動中のテープ状の基材Ｔの長さ方向及び幅方向への原料
ガスや酸素ガスなどのガスの流れ状態が変化して酸化物
超電導薄膜に悪影響を与える恐れがでることがあるの
で、リアクタ３１の基材搬送領域Ｒ内に設けられた流量
計でガスの流量変化を測定し、この測定結果に基づいて
制御手段８２により各バルブ７０ｄや酸素ガス供給手段
５２から供給する酸素ガス量を調整し、ガス流れ状態が
常に好ましい流れ状態になるように制御し、これによっ
てテープ状の基材Ｔの長さ方向および幅方向に対し厚さ
の分布や組成が均一な酸化物超電導薄膜を常に形成する
ことができる。

【００２８】また、ＣＶＤ反応装置３０内で反応が進行
する間に、反応生成室３５の内部などにおいて堆積物が
増加し、この堆積物が加熱により分解反応を起こしてガ
スを放出すると、反応生成室３５内の酸素ガス分圧が目
的の分圧と異なるようになることがある。このような場
合は、排気管７０ｂを介して排出される排気ガス中の酸
素濃度が変わるので、この濃度変化を排気管７０ｂの途
中に設けられた酸素濃度計測装置（図示略）で検出し、
酸素濃度が低下した場合は、不足分に応じて所定の割合
で制御手段８２が、ＣＶＤ反応装置３０に送る酸素ガス
量を増加させ、酸素濃度が増加した場合は、増加分に応
じて所定の割合で制御手段８２がＣＶＤ反応装置３０に
送る酸素ガス量を減少させる。このような制御手段８２
の作用により反応生成室３５内の酸素分圧を常に一定に
維持することができ、これにより、常に一定の酸素分圧
でＣＶＤ反応を起こすことができるようになる。従っ
て、テープ状の基材３８上に均一の酸化物超電導層を生
成できるようになる。さらに、制御手段８２は、ＣＶＤ
ユニットＡ，Ｂ，Ｃごとに酸素分圧を独立に制御して、
各反応生成室３５内において所定の酸素分圧を維持する
ように各原料ガス供給手段５０を制御する。この際、制
御手段８２は、例えば各ＣＶＤユニットＡ，Ｂ，Ｃの反
応生成室３５，３５における酸素分圧が、テープ状の基
材Ｔの移動方向の反応生成室３５の酸素分圧よりも、テ
ープ状の基材Ｔの移動方向下流の反応生成室３５の酸素
分圧が高くなるように各原料ガス供給手段５０を制御す
ることが好ましい。

【００２９】本実施形態の酸化物超電導体の製造装置に
あっては、リアクタ３１に反応生成室３５，３５がテー
プ状の基材Ｔの移動方向に直列に複数設けられているた
め、複数回のＣＶＤ反応を連続して行うことができる。
また、これら反応生成室３５，３５の間に境界室３８が
設けられ、境界室３８に、遮断ガス供給手段３８Ｂによ
り遮断ガスを供給する構造であるために、反応生成室３
５，３５どうしを遮断して、各反応生成室３５，３５の
内部の反応ガス濃度，酸素分圧等の薄膜形成条件を独立
に設定することができるとともに、各原料ガス供給手段
５０が制御手段８２により独立に制御可能とされて、各
反応生成室３５，３５に供給される原料ガス中の酸素分
圧が独立に制御可能とされたものであるので、この装置
を用いて酸化物超電導体の製造を行うと、リアクタ３１
内を移動中のテープ状の基材Ｔに異なる酸素分圧等のＣ
ＶＤ条件を維持しながら、複数回のＣＶＤ反応を連続し
て行うことができる。また、上記構成のガスミキサ４８
が反応生成室３５の直上流に設けられ、かつ該ガスミキ
サ４８の直上流に酸素ガス供給手段５２を接続したこと
により、原料ガスが輸送中に酸素ガス等と不要な反応を
する可能性が少なくなるとともに、反応生成室３５内に
供給される原料ガスおよび酸素ガスが良く混合され、か
つ、その混合状態が不均一になる可能性が少なくなり、
反応生成室３５内での薄膜形成が不均一になる等悪影響
を及ぼすおそれも少なくなる。

【００３０】また、上記構成のガス排気機構８０におい
て、ガス排気口７０ｅ，７０ｆからが境界室３８下方に
位置して設けられているため、遮断ガスを排出するとと
もに、境界室３８によって遮断される反応生成室３５，
３５内の未反応ガス等を外に排出し、反応後の残余ガス
を基材Ｔに長い時間触れさせることなく成膜処理でき
る。

【００３１】従って、本実施形態の酸化物超電導導体の
製造装置および製造方法によれば、複数の反応生成室３
５，３５により、連続してＣＶＤ反応を行うことができ
るので、１つの反応生成室のみの製造時に比べて、酸化
物超電導薄膜の形成速度の向上と、形成される酸化物超
電導薄膜の膜厚の向上を図ることができる。また、ガス
ミキサ４８により反応ガスの供給状態の改善を図り、か
つ、境界室３８下方の排気口７０ｅ，７０ｆにより反応
生成室３５と境界室３８の排ガスをおこなうことで、反
応生成室３５内に反応に寄与しない不用成分や不用ガス
が混入するのを低減できるうえ、反応後の残余ガスをテ
ープ状の基材Ｔに長い時間触れさせることなく成膜処理
でき、しかも基材搬送領域Ｒを移動中のテープ状の基材
３８の長さ方向及び幅方向への原料ガスや酸素ガスなど
のガスの流れ状態を制御しながらＣＶＤ反応を行うこと
ができるので、テープ状の基材Ｔの長さ方向および幅方
向に対し厚さの分布や組成が均一な酸化物超電導薄膜を
形成することができ、臨界電流密度等の超電導特性の優
れた酸化物超電導体Ｔ１を効率よく製造できる。

【００３２】なお、本実施形態の酸化物超電導体の製造
装置においては、横長型のリアクタを用い、水平位置に
反応生成室を接続する構成の装置について説明したが、
リアクタ内を移動中のテープ状の基材のガスの流れ状態
を制御できれば、リアクタは横型に限らす縦型であって
も良いし、また、原料ガスを流す方向は上下方向に限ら
す左右方向や斜めの方向でも良く、基材の搬送方向も左
右方向あるいは上下方向のいずれでも良いのは勿論であ
る。また、リアクタ自体の形状も筒型のものに限らず、
ボックス型や容器型、球形連続型などのいずれの形状で
も差し支えないのは勿論である。本発明の酸化物超電導
体の製造装置は、酸化物超電導導体の製造装置に好適に
用いることができる。また、本発明の酸化物超電導体の
製造方法は、酸化物超電導導体の製造方法に好適に用い
ることができる。

【００３３】以下、本発明に係る酸化物超電導導体の製
造装置および製造方法の第２実施形態を、図面に基づい
て説明する。

【００３４】図８に示す本実施形態において、図１ない
し図７に示す第１実施形態と異なるところは、原料ガス
供給手段５０´において、液体原料供給装置１００が、
図８に示すように、筒状の原料溶液供給部１０２と、該
供給部１０２の外周を取り囲んで設けられた筒状で先細
り状のアトマイズガス供給部１０３と、該アトマイズガ
ス供給部１０３の先端部を除いた外周を取り囲んで設け
られた筒状のシールドガス供給部１０４とから概略構成
された３重構造のものであり、気化器１３０の外側に、
ヒータ１３１が設けられた点である。

【００３５】原料溶液供給部１０２は、図８に示すよう
に、後述する原液供給装置１２０から送り込まれてくる
液体原料１１１が内部に供給されるものであり、中央部
には供給された液体原料１１１を一時的に貯留するため
液だまり１０５が設けられている。この液だまり１０５
の内径は、原料溶液供給部１０２の上部や下部の毛細管
１０２ａの内径よりも大きくなっており、原液供給装置
１２０から送り込まれた液体原料１１１がたまりつつ連
続的に先端に送り込まれる。また、液だまり１０５の上
部には分岐管１０５ａが設けられ、該分岐管１０５ａに
は、充填ガス用ＭＦＣ（流量調整器）１０５ｃを介して
充填ガス供給源１０５ｂが接続され、液だまり１０５内
に充填ガスを供給する。ここで、アルゴンガス、ヘリウ
ムガス、窒素ガスなどの充填ガスを供給することで、液
だまり１０５内の圧力はほぼ大気圧に近い状態に保たれ
るようになっている。

【００３６】アトマイズガス供給部１０３は、図８に示
すように、原料溶液供給部１０２との隙間に前述の液体
原料１１を霧化するためのアトマイズガスが供給される
ものである。ここで用いられるアトマイズガスは、例え
ばアルゴンガス、ヘリウムガス、窒素ガスなどである。
さらに、アトマイズガス供給部１０３の上部には、アト
マイズガス用ＭＦＣ１０３ｂを介してアトマイズガス供
給源１０３ａが接続され、アトマイズガス供給部１０３
内にアトマイズガスを供給可能とされている。そして、
この例の液体原料供給装置１００では、アトマイズガス
供給部１０３の先端部と原料溶液供給部１０２の先端部
とからノズル１０６が構成されている。

【００３７】シールドガス供給部１０４は、図８に示す
ように、アトマイズガス供給部１０３との隙間にシール
ドガスを供給するものであり、このシールドガスの供給
により前記アトマイズガス供給部１０３を冷却するとと
もにノズル１０６をシールドするためのものである。こ
こで、シールドガスとしては、アルゴンガス、ヘリウム
ガス、窒素ガスなどが適用される。また、シールドガス
供給部１０４の中央部より下方の部分には、外方に突出
するテーパ部１０７が設けられており、また、シールド
ガス供給部１０４の上部には、シールドガス用ＭＦＣ１
０４ｂを介してシールドガス供給源１０４ａが接続され
て、シールドガス供給部１０４内にシールドガスを供給
できるように構成されている。

【００３８】前記構成の液体原料供給装置１００におい
ては、アトマイズガスをアトマイズガス供給部１０３に
一定流量で送りこむとともに液体原料１１１を原料溶液
供給部１０２内に一定流量で送り込むと、液体原料１１
１は液だまり１０５にたまりつつ原料溶液供給部１０２
の先端に達し、かつ、該先端の外側のアトマイズガス供
給部１０３の先端からアトマイズガスが流れてくること
により、ノズル１０６の先端部分において、液体原料１
１１は噴出時に前記アトマイズガスにより直ちに霧化さ
れ、一定量のミスト状の液体原料１１１が、気化器１３
０内に連続的に供給できる。ノズル１０６の先端部分で
ある気化器１３０内は、数Ｔｏｒｒ〜数１０Ｔｏｒｒ程
度に減圧されており、液だまり１０５には分岐管１０５
ａから充填ガスが供給されているので、この液だまり１
０５内の圧力はほぼ大気圧に近い状態に保たれ、液体原
料１１１が液だまり１０５内や毛細管１０２ａ内で気化
するのを防止できる。また、ノズル１０６の外側で、か
つ上方のシールドガス供給部１０４の先端からシールド
ガスが流れてくることにより、該シールドガスによりノ
ズル１０６の周囲がシールドされ、気化器１３０内で液
体原料１１１が気化した原料ガスがノズル１０６に付着
して固体原料となって再析出するのを防止できる。

【００３９】このような液体原料供給装置１００の原料
溶液供給部１０２には、図８に示すように、原液供給装
置１２０が液体原料用ＭＦＣ１２１ａを備えた接続管１
２１を介して接続されている。この接続管１２１は、内
面がフッ素樹脂でコートされたパイプなどの耐薬品性に
優れたものが使用される。原液供給装置１２０は、収納
容器１２２と、加圧源１２３を具備し、収納容器１２２
の内部には液体原料１１１が収納されている。収納容器
１２２は、ガラス瓶などの耐薬品性に優れたものが使用
される。前記加圧源１２３は、収納容器１２２内にＨｅ
ガスなどを供給することにより収納容器１２２内を加圧
して、収納容器２２内の液体原料１１１を接続管１２１
に一定流量で排出可能とする。

【００４０】収納容器１２２に収納されている液体原料
１１１は、第１実施形態における図６の原料溶液タンク
６０に収納されているものと同様のものとされる。

【００４１】液体原料供給装置１００の下方には、図８
に示すように、容器状の気化器１３０が配設されてお
り、液体原料供給装置１００の中央部から先端部が該気
化器１３０内に収納されて液体原料供給装置１００と気
化器１３０とが接続されている。この気化器１３０の外
周部には、気化器１３０の内部を加熱するためのヒータ
１３１が付設されていて、このヒータ１３１により前記
ノズル１０６から噴霧されたミスト状の液体原料１１１
を所望の温度に加熱して気化させ、原料ガスが得られる
ようになっている。この気化器１３０は、供給管５３お
よびガスミキサ４８を介してリアクタ３０に接続されて
いる。

【００４２】次に、前記のように構成された原料ガス供
給手段５０´を備えた酸化物超電導導体の製造装置を用
いて液体原料１１１を気化させた原料ガスを反応生成室
３５に送り、該反応生成室３５においてテープ状の基材
Ｔ上に酸化物超電導薄膜を形成し、酸化物超電導導体を
製造する。

【００４３】液体原料１１１を収納容器２２に満たし、
加圧源１２３ならびにＭＦＣ１２１ａにより収納容器１
２２から液体原料１１１を流量０．１〜１．０ｃｃｍ程
度で原料溶液供給部１０２内に送液し、これと同時にア
トマイズガスをアトマイズガス供給部１０３に流量２０
０〜３００ｃｃｍ程度で送り込むとともにシールドガス
をシールドガス供給部１０４に流量２００〜３００ｃｃ
ｍ程度で送り込む。この際、シールドガスの温度は、室
温程度になるように調節しておく。また、気化器１３０
の内部温度が前記原料のうちの最も気化温度の高い原料
の最適温度になるようにヒータ１３１により調節してお
く。

【００４４】すると、液体原料１１１は液だまり１０５
にたまりつつ原料溶液供給部１０２の先端に達し、この
後、ノズル１０６から吹き出る際、アトマイズガス供給
部１０３から流れてくるアトマイズガスにより直ちに霧
化されるので、一定流量のミスト状の液体原料１１１が
気化器１３０内に連続的に供給される。そして、気化器
１３０の内部に供給されたミスト状の液体原料１１１
は、ヒータ１３１により加熱されて気化し、原料ガスと
なり、さらにこの原料ガスは供給管５３を介してガス拡
散部４０に連続的に供給される。この時、供給管５３の
内部温度が前記原料のうちの最も気化温度の高い原料の
最適温度になるように前記加熱手段により調節してお
く。また、この時、酸素ガス供給源５４から酸素ガスを
供給してガスミキサ４８により原料ガスと酸素ガスとを
混合する操作も行う。

【００４５】以後、ＣＶＤ反応装置３０における酸化物
超電導導体の製造を第１実施形態と同様におこなう。

【００４６】本実施形態においては、前述の構成の液体
原料供給装置１００が備えられたものであるので、液体
原料１１１を原料溶液供給部１０２内に一定流量で送り
込むとともにアトマイズガスをアトマイズガス供給部１
０３に一定流量で送りこむと、液体原料１１は液だまり
１０５にたまりつつ原料溶液供給部１０２の先端に達
し、ノズル１０６から吹き出る際、アトマイズガス供給
部１０３から流れてくるアトマイズガスにより直ちに霧
化されるので、一定量のミスト状の液体原料１１１を気
化器１３０内に連続的に供給することができる。また、
気化器１３０内は、数Ｔｏｒｒ〜数１０Ｔｏｒｒ程度に
減圧されているが、液だまり１０５には分岐管１０５ａ
から充填ガスが供給されているので、この液だまり１０
５内の圧力はほぼ大気圧に近い状態に保たれ、液体原料
１１１が液だまり１０５内や毛細管１０２ａ内で気化す
るのを防止できる。また、前記シールドガスによりノズ
ル１０６の周囲がシールドされているので、気化器１３
０内で原料ガスがノズル１０６に付着して液体原料１１
１となって析出するのを防止できる。

【００４７】従って、本実施形態の酸化物超電導導体の
製造装置によれば、第１実施形態と同様の効果を呈する
上に、一定量のミスト状の液体原料１１１を気化器１３
０内に連続的に安定して供給することができるので、こ
の液体原料１１１が気化した原料ガスも反応生成室３５
に一定量連続的に供給することができ、反応生成室３５
の圧力や温度が変動しにくくなり、テープ状の基材Ｔの
長さ方向に対して膜質や超電導特性の安定した良好な酸
化物超電導薄膜を形成することができる。また、前記製
造装置によれば、気化器１３０内に供給される液体原料
１１１がミスト状のものであるので、気化効率が向上す
るので、さらに液体原料１１１の供給速度を速くするこ
とができ、成膜効率が向上するという利点がある。

【００４８】以下、本発明に係る酸化物超電導導体の製
造装置および製造方法の第３実施形態を、図面に基づい
て説明する。

【００４９】図９に示す本実施形態において、図１ない
し図７に示す第１実施形態と異なるところは、原料ガス
供給手段５０”において、原料溶液供給装置２３０は、
図８に示す第２実施形態における液体原料供給装置１０
０において分岐管１０５ａ，充填ガス用ＭＦＣ（流量調
整器）１０５ｃ，充填ガス供給源１０５ｂが接続されな
い以外は略同様の構成とされ、原料溶液気化装置２５０
が設けられた点である。

【００５０】前記構成の原料溶液供給装置２３０では、
原料溶液１１１を原料溶液供給部１０２内に一定流量で
送り込むとともにアトマイズガスをアトマイズガス供給
部１０３に一定流量で送りこむと、原料溶液１１１は液
だまり１０５に溜まりつつ原料溶液供給部１０２の先端
に達するが、該先端の外側のアトマイズガス供給部１０
３の先端からアトマイズガスが流れてくるので、ノズル
１０６の吹き出し口２３７ａから吹き出る際、原料溶液
１１１は前記アトマイズガスにより直ちに霧化され、一
定量のミスト状の原料を原料溶液気化装置２５０の気化
器本体２５１内に連続的に供給することができるように
なっている。また、これとともにシールドガスをシール
ドガス供給部１０４に一定流量で送り込むと、アトマイ
ズガス供給部１０３ならびに原料溶液供給部１０２が冷
却されるので該原料溶液供給部１０２内を流れる原料溶
液１１１も冷却され、該原料溶液１１１が途中で気化す
るのを防止できるようになっている。さらにまた、ノズ
ル１０６の外側で、かつ上方のシールドガス供給部１０
４の先端からシールドガスが流れてくるので、該シール
ドガスによりノズル１０６の周囲がシールドされ、ＣＶ
Ｄ用原料溶液気化装置内で原料溶液１１１が気化した原
料ガスがノズル１０６に付着して固体原料となって再析
出するのを防止できるようになっている。

【００５１】このような原料溶液供給装置２３０の原料
溶液供給部１０２には、原液供給装置１２０が接続され
ている。一方、原料溶液供給装置２３０の下方には原料
溶液気化装置２５０が配設されている。この原料溶液気
化装置２５０は、図９に示すように、容器状の気化器本
体２５１を備ている。この気化器本体２５１の上部には
取り付け口２５２が形成されており、この取り付け口２
５２から原料溶液供給装置２３０の中央部から先端部の
ノズル１０６にかけて気化器本体２５１内に収納され
て、原料溶液供給装置２３０の吹き出し口２３７ａから
ミスト状の原料溶液１１１が気化器本体２５１内に噴霧
されるようになっている。

【００５２】この気化器本体２５１の外部には、図９に
示すように、気化器本体２５１の内部を加熱するための
第一の加熱手段としてヒータ２５３が付設されている。
また、気化器本体２５１内に配設された原料溶液供給装
置２３０の吹き出し口２３７ａの前方で、気化器本体２
５１の中央には、第二の加熱手段２５４が配設されてい
る。第二の加熱手段２５４は、吹き出し口２３７ａから
噴霧されたミスト状の原料溶液１１１を気化させるため
のものであり、熱容量の大きい多数の塊２５４ａの集合
体からなり、その材質としては、原料溶液１１１に対し
て不活性であり、しかも酸化や熱に対して安定な金属や
セラミックスなどが用いられ、例えば、ステンレス鋼
球、ハステロイ球、Ａｇ球、Ａｕ球、アルミナ球を用い
ることができるが、この中でも低コストの点からステン
レス鋼球を用いるのが好ましい。塊２５４ａの形状とし
ては、特に限定されず、球状以外に、四角ブロック状や
柱状、錐状などであってもよい。塊２５４ａの大きさ
は、球状である場合、径１〜５ｍｍ程度とされる。

【００５３】この第二の加熱手段２５４は、熱容量が大
きいものであるので、前述のヒータ２５３により気化器
本体２５１内が原料溶液１１１の気化温度以上の一定温
度に加熱されると、該第二の加熱手段２５４も原料溶液
１１１の気化温度以上の一定温度に加熱されるので、原
料溶液供給装置２３０の吹き出し口２３７ａからミスト
状の原料溶液１１１を噴霧されると、ミスト状の原料溶
液１１１が第二の加熱手段２５３に接触して直ちに気化
し、原料ガスが得られる。このような第二の加熱手段２
５４が、気化器本体５１内に配設されていないと、気化
器本体２５１内に供給するミスト状の原料溶液１１１の
供給速度を速くした場合、原料溶液１１１を十分に気化
させることができず、気化効率をあまり向上させること
ができないだけでなく、長時間に渡って良好な酸化物超
電導薄膜を成膜することが困難である。

【００５４】前記多数の塊２５４ａは、受け皿２５５に
収容されている。この受け皿２５５は、原料溶液１１１
がこれら多数の塊２５４ａに接触して得られた原料ガス
が透過し、効率よくＣＶＤ反応装置３０に供給できるよ
うにするために、網目状であることが好ましい。この受
け皿２２５５の材質としては、原料溶液１１１に対して
不活性であり、しかも酸化や熱に対して安定な金属が用
いられる。

【００５５】また、気化器本体２５１の取り付け口２５
２には、図９に示すように、気化器本体２５１内に配設
された原料溶液供給装置２３０の吹き出し口２３７ａに
原料ガスが到達するのを防止するカバー２５６が設けら
れている。このカバー２５６は、外方に広がる先端部を
有した管状のものであり、気化器本体２５１内に配設さ
れた原料溶液供給装置２３０の中央部および先端部の周
囲を取り囲んでいる。このカバー２５６の材質として
は、原料溶液１１１に対して不活性であり、しかも酸化
や熱に対して安定な金属が用いられる。本実施形態で
は、気化器本体２５１から原料ガスをＣＶＤ反応装置３
０に取り出す取り出し口が小さいため、気化器本体２５
１内では図９の矢印で示すような原料ガス等の循環渦が
形成されていると考えられるが、前述のようなカーバー
２５６が設けられていないと、原料ガスの循環渦が吹き
出し口２３７ａに付着して固体原料となって再析出して
しまう恐れがある。このような原料溶液気化装置２５０
は、供給管２５７を介してＣＶＤ反応装置３０に接続さ
れている。この輸送管２５７の周囲には、図９に示すよ
うに、原料ガスが原料溶液１１１となって析出するのを
防止するためのヒータ２５７ａが設けられている。な
お、供給管２５７の途中部分には、酸素ガス供給源５４
が分岐接続され、供給管２５７内に酸素ガスを供給する
とともに、ガスミキサ４８が接続されて、原料ガスおよ
び酸素ガスを混合できるように構成されている。

【００５６】本実施形態のように構成された原料溶液気
化装置２５０を備えた酸化物超電導導体の製造装置を用
いて原料溶液１１１を気化させた原料ガスを反応生成室
３５に送り、第１実施形態と同様にして反応生成室３５
においてテープ状の基材Ｔ上に酸化物超電導薄膜を形成
し、酸化物超電導導体を製造する。

【００５７】加圧源１２３ならびにＭＦＣ１２１ａによ
り収納容器１２２から原料溶液１１１を流量０．１〜
１．０ｃｃｍ程度で原料溶液供給部１０２内に送液し、
これと同時にアトマイズガスをアトマイズガス供給部１
０３に流量２００〜３００ｃｃｍ程度で送り込むととも
にシールドガスをシールドガス供給部１０４に流量２０
０〜３００ｃｃ程度で送り込む。この際、シールドガス
の温度は、室温程度になるように調節しておく。また、
原料溶液気化装置２５０の気化器本体２５１の内部温度
が前記原料のうちの最も気化温度の高い原料の気化に適
した２００〜３００℃程度の範囲内の一定温度になるよ
うにヒータ２５３により調節することにより、第二の加
熱手段５４も最も気化温度の高い原料の気化に適した２
００〜３００℃程度の範囲内の一定温度に加熱する。

【００５８】すると、原料溶液１１１は液だまり１０５
に溜まりつつ原料溶液供給部１０２の先端に達し、この
後、吹き出し口２３７ａから吹き出る際、アトマイズガ
ス供給部１０３から流れてくるアトマイズガスにより直
ちに霧化されるので、一定流量のミスト状の原料溶液１
１１が気化器本体２５１内に連続的に供給される。そし
て、吹き出し口２３７ａから気化器本体２５１内に噴霧
されたミスト状の原料溶液１１１は第二の加熱手段２５
４に接触して直ちに気化し、原料ガスが得られる。さら
にこの原料ガスは供給管２５７を介してガス拡散部４０
に連続的に供給される。この時、供給管２５７の内部温
度が前記原料のうちの最も気化温度の高い原料の最適温
度になるようにヒータ２５７ａにより調節しておくとと
もにガスミキサ４８を同様に前記原料のうちの最も気化
温度の高い原料の最適温度になるように過滅ヒータ４８
ｂにより調節しておく。さらに、酸素ガス供給源５４か
ら酸素ガスを供給してガスミキサ４８により原料ガスと
酸素ガスとを混合する操作もおこなう。

【００５９】次に、第１実施形態と同様にして、加熱さ
れたテープ状の基材Ｔの上面側で原料ガスを反応させて
酸化物超電導薄膜を生成させることができる。以上の成
膜操作を所定時間継続して行なうことにより、基材Ｔ上
に所望の厚さの膜質の安定した酸化物超電導薄膜を備え
た酸化物超電導導体Ｔ１を得ることができる。

【００６０】本実施形態においては、第１実施形態と同
様の効果を奏するとともに、前述の構成の原料溶液気化
装置（原料気化手段）２５０が備えられているので、独
立した原料溶液供給装置（原料供給手段）２３０の吹き
出し口２３７ａからミスト状の原料溶液２３４を供給量
を制御しながら気化器本体２５１内に送り込むことで、
順次原料溶液２３４を気化させることができるため、酸
化物超電導薄膜の成膜速度制御が容易で、長時間に渡っ
て良好な酸化物超電導薄膜を成膜することができる。ま
た、原料溶液気化装置２５０にあっては、気化器本体２
５１の外部に気化器本体５１内を加熱するためのヒータ
２５３が設けられ、かつ、気化器本体２５１内に配設さ
れた原料溶液供給装置２３０の吹き出し口２３７ａの前
方に第二の加熱手段２５４が設けられたことにより、ヒ
ータ２５３により気化器本体２５１内が原料溶液１１１
の気化温度以上の一定温度に加熱すると、該第二の加熱
手段２５４も原料溶液１１１の気化温度以上の一定温度
に加熱することができるので、原料溶液供給装置２３０
の吹き出し口２３７ａからミスト状の原料溶液１１１が
噴霧されると、ミスト状の原料溶液１１１が第二の加熱
手段２５３に接触して直ちに気化するので、気化効率が
向上し、従って、従来より原料溶液１１１の供給速度を
速くしても、原料溶液１１１を十分気化させることがで
きるので、酸化物超電導薄膜の成膜効率を向上させるこ
とができる。さらに、この原料溶液気化装置２５０にあ
っては、酸化物超電導導体の製造装置に備えられると、
前述のように原料溶液１１１を十分気化させることがで
きるので、気化器本体２５１内に一定量のミスト状の原
料溶液１１１を連続的に供給することによって、原料ガ
スも反応生成室３５に一定量連続的に供給することがで
きるので、反応生成室３５の反応圧力や温度等の条件が
変動しにくくなり、テープ状の基材Ｔの長さ方向に対し
て膜質や超電導特性の安定した良好な酸化物超電導薄膜
を形成することができる。また、この原料溶液気化装置
２５０にあっては、気化器本体２５１の取り付け口２５
２にカバー２５６が設けられたことにより、原料溶液供
給装置２３０の吹き出し口２３７ａに原料ガスが到達す
るのを防止でき、よって原料ガスの循環渦がノズル２３
７に付着して固体原料となって再析出することがなく、
吹き出し口２３７ａに液づまり等が発生することを防止
することができ、長時間に渡って連続蒸着が可能であ
る。また、気化器本体２５１内に原料溶液を供給する原
料溶液手段として前述の構成の原料溶液供給装置２３０
を用いたことにより、ミスト状の原料溶液１１１を供給
量を制御しながら気化器本体２５１内に送り込むことが
可能で、一定量のミスト状の原料溶液２３４を連続的に
供給することができる。

【００６１】以下、本発明に係る酸化物超電導導体の製
造装置および製造方法の第４実施形態を、図面に基づい
て説明する。

【００６２】図１０に示す本実施形態において、図１な
いし図７に示す第１実施形態と異なるところは、ＣＶＤ
反応装置３０において、リアクタ３０が筒形ではなく立
方体形状とされ、かつ、ガス拡散部４０にシャワーノズ
ル４５ａが設けられた点である。

【００６３】反応生成室３５の天井部には、図１０に示
すように、第１実施形態と同様に末広がり状の角錐台型
のガス拡散部４０が取り付けられている。ガス拡散部４
０は、図１０に示すように、台形型の側壁４１，４１
と、前面壁４２および後面壁４３と、天井壁４４とから
なるガス拡散部材４５を主体として構成され、更に少な
くとも２以上の原料ガス噴出口４５ｂ…を有する板状の
シャワーノズル４５ａと、天井壁４４に接続された供給
管５３とを具備して構成されている。なおまた、ガス拡
散部材４５の底面は、細長い長方形状の開口部４６とさ
れ、この開口部４６を介してガス拡散部材４５が反応生
成室３５に連通されている。シャワーノズル４５ａは、
図１０においては、板に多数の原料ガス噴出口４５ｂが
設けられたものであり、シャワーノズル４５ａの４つの
辺と、側壁４１、４１、前面壁４２及び後面壁４３とが
当接して、ガス拡散部材４５の天井壁４４から反応生成
室３５に至る間の任意の位置に固定されている。また、
シャワーノズル４５ａは、２以上の原料ガス噴出口４５
ｂを有するものであれば、上述のものに限るものではな
い。例えば、多数の線材を一定の間隔をあけて縦横に組
み上げた係合部材であっても良い。

【００６４】次に本実施形態のＣＶＤ反応装置３０を用
いてテープ状の基材Ｔ上に薄膜を形成する際に、原料ガ
ス供給手段５０等においては、第１実施形態と同様に運
転をする。ＣＶＤ反応装置３０の内部においては、供給
管５３の出口部分からガス拡散部４０に出た原料ガス
が、ガス拡散部４０の天井壁４４と前面壁４２と後面壁
４３に沿って拡散しながら反応生成室３５側に移動して
シャワーノズル４５ａに達する。シャワーノズル４５ａ
は、前述のように、天井壁４４から反応生成室３５に至
る間の任意の位置において側壁４１、４１、前面壁４２
及び後面壁４３と当接して固定されているので、供給管
５３から移動してきた原料ガスは、シャワーノズル４５
ａの全面に設けられた多数の原料ガス噴出口４５ｂを通
過する。このとき原料ガスは、シャワーノズル４５ａの
全面に渡って強制的に拡散されるので、一点集中型のス
リットノズルの場合に比べて原料ガスが広い範囲に渡っ
て均一に拡散する。シャワーノズル４５ａを通過した原
料ガスは、ガス拡散部４０の前面壁４２と後面壁４３に
沿って更に拡散しながら反応生成室３５の内部を通り、
次いで基材３５を上下に横切るように移動してガス排気
孔７０ａ、７０ａに引き込まれるように移動させること
により、加熱されたテープ状の基材Ｔの上面側で原料ガ
スを反応させて反応生成物を堆積させる。

【００６５】本実施形態のＣＶＤ反応装置３０において
は、第１実施形態と同様の効果を奏するとともに、ガス
拡散部４０に設けられたシャワーノズル４５ａにより原
料ガスが反応生成室３５内の広い範囲に渡って均一に拡
散されて、この拡散された原料ガスがテープ状の基材Ｔ
の上面側で反応して反応生成物が堆積するので、テープ
状の基材Ｔの幅方向に対して均一な厚みと組成を有する
薄膜を形成させることができる。また、原料ガスが反応
生成室３５内の広い範囲に渡って均一に拡散して、反応
生成室３５内にあるテープ状の基材Ｔの上面側の全範囲
において反応するために、広い範囲に渡って薄膜が生成
させることができると共に、原料ガスの反応効率が高く
なるので、薄膜の生成速度を向上させることができる。

【００６６】以下、本発明に係る酸化物超電導導体の製
造装置および製造方法の第５実施形態を、図面に基づい
て説明する。

【００６７】図１１ないし図１２に示す本実施形態にお
いて、図１０に示す第４実施形態と異なるところは、Ｃ
ＶＤ反応装置３０のガス拡散部４０に、シャワーノズル
４５ａを加熱して所定の温度に保つための恒温機構９０
が備えられている点である。

【００６８】図１１及び図１２に示す恒温機構９０は、
加熱した液状の媒体をシャワーノズル４５ａの近傍に循
環させて、媒体の熱をシャワーノズル４５ａに伝導させ
てシャワーノズル４５ａを所定の温度に加熱するもので
あり、媒体を加熱して循環させる加熱循環装置９１と、
加熱した媒体をシャワーノズル４５ａの近傍に送る送り
管９２と、シャワーノズル４５ａの上面に接してシャワ
ーノズル４５ａに送り管９２より送られた媒体の熱を伝
導させてシャワーノズル４５ａを加熱する熱交換器９４
と、熱交換器９４を通過した媒体を加熱循環装置９１に
送る戻り管９３とから構成されている。熱交換器９４に
は、原料ガス通過孔９４ａが設けられている。この原料
ガス通過孔９４ａは、シャワーノズル４５ａのそれぞれ
の原料ガス噴出口４５ｂ…と連通するように設けられて
おり、供給管５３から供給された原料ガスが、熱交換器
９４とシャワーノズル４５ａを通過して反応生成室３５
に供給できるようになっている。

【００６９】媒体は、液体若しくは気体であればどのよ
うなものであっても良く、例えばシリコンオイル、水
（水蒸気を含む）等が適用される。ここで、恒温機構９
０により加熱されるシャワーノズル４５ａの温度は、前
記原料のうちの最も気化温度の高い原料の最適温度にな
る温度と同等程度かそれ以下に設定される。

【００７０】上述のＣＶＤ反応装置３０によれば、恒温
機構９０によりシャワーノズル４５ａが所定の温度まで
加熱されるので、原料ガス噴出口４５ｂ…において原料
ガスが反応して堆積することがなく、原料ガス噴出口４
５ｂ…の目詰まりが防止されるので、原料ガスを反応生
成室３５に向けて安定して供給することができる。な
お、恒温機構９０は上述のものに限られるものではな
く、シャワーノズル４５ａを加熱できるものであればど
のような手段であっても良く、例えば、媒体による加熱
に代えて、抵抗体に電流を流して得られるジュール熱に
よる手段であっても良い。

【００７１】

【実施例】以下、本発明を、実施例および比較例によ
り、具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみ
に限定されるものではない。 （実施例）Ｙ₁Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-xなる組成で知られるＹ系
の酸化物超電導薄膜を形成するために、ＣＶＤ用の原料
溶液としてＢａ-ビス-2,2,6,6-テトラメチル-3,5-ヘプ
タンジオン-ビス-1,10-フェナントロリン（Ｂａ（ｔｈ
ｄ）₂（ｐｈｅｎ）₂）と、Ｙ（ｔｈｄ）₂と、Ｃｕ（ｔ
ｈｄ）₂を用いた。これらの各々をＹ：Ｂａ：Ｃｕ＝
１．０：１．９：２．７のモル比で混合し、テトラヒド
ロフラン（ＴＨＦ）の溶媒中に３.０重量％になるよう
に添加したものを原料溶液とした。

【００７２】基材テープはＮｉ合金の１種であるハステ
ロイＣ２７６（米国、Haynes Stellite Co.の商品名
で、Ｃｒ１４.５〜１６.５％、Ｍｏ１５.０〜１７.０
％、Ｃｏ２.５％以下、Ｗ３.０〜４.５％、Ｆｅ４.０〜
７.０％、Ｃ０.０２％以下、Ｍｎ１.０％以下、残部Ｎ
ｉの組成）からなる長さ１００ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ
０.２ｍｍのハステロイテープを鏡面加工し、このハス
テロイテープの上面にイオンビームアシストスパッタリ
ング法により厚さ０.５μｍのＹＳＺ（Ｙ₂Ｏ₃安定化ジ
ルコニア）面内配向中間膜を形成したものを用いた。

【００７３】次に、図２〜図７に示す構造の石英製のＣ
ＶＤ反応装置３０に３段階の反応生成室３５を有するよ
うにＣＶＤユニットＡ，Ｂ，Ｃを図１に示す酸化物超電
導体の製造装置に組み込んだ装置を用いて、以下の条件
により反応生成室３５内の酸素分圧を酸素濃度計測装置
で一定になるように独立に制御し、リアクタ３１内のガ
スをガス排気機構８０の排気口７０ｃから排気するとと
もに各バルブ７０ｄを調整して基材搬送領域Ｒを移動中
の基材テープＴの長さ方向及び幅方向への原料ガスの流
れ状態を制御することにより連続蒸着を行い、イオンビ
ームアシストスパッタ法を用いてＹＳＺ面内配向中間膜
上に長さ３０ｃｍ幅１ｃｍのＹ₁Ｂａ₂Ｃｕ₃Ｏ_7-xなる組
成の酸化物超電導薄膜を形成した。 ガス気化器の温度；２３０℃ 原料溶液の供給速度；０．２ｍｌ／分 ＣＶＤ反応装置内の基材テープの移動速度；１ｍ／時間 基材テープ加熱温度；８００℃ リアクタ３１内の圧力；５Ｔｏｏｒ 酸素ガス供給源からの酸素ガス流量；４５〜５５ｃｃｍ ＣＶＤユニットＡ酸素分圧；１．５Ｔｏｒｒ ＣＶＤユニットＢ酸素分圧；１．６Ｔｏｒｒ ＣＶＤユニットＣ酸素分圧；１．７Ｔｏｒｒ

【００７４】（比較例１）実施例と同様の条件で、酸素
分圧のみを以下の条件に設定して同様の酸化物超電導導
体薄膜を形成した。 ＣＶＤユニットＡ酸素分圧；１．５Ｔｏｒｒ ＣＶＤユニットＢ酸素分圧；１．５Ｔｏｒｒ ＣＶＤユニットＣ酸素分圧；１．５Ｔｏｒｒ

【００７５】（比較例２）比較例１と同様に酸素分圧を
以下の条件に設定し、１段階の反応生成室３５のみを用
いて酸化物超電導導体薄膜を形成した。 ＣＶＤユニット酸素分圧；１．５Ｔｏｒｒ

【００７６】（比較例３）実施例と同様の条件に設定
し、図２〜図７に示す構造の石英製のＣＶＤ反応装置３
０において、ガスミキサ４８を設けない装置を用いて酸
化物超電導導体薄膜を形成した。

【００７７】（比較例４）実施例と同様の条件に設定
し、図２〜図７に示す構造の石英製のＣＶＤ反応装置３
０において、遮断ガス供給手段３８Ｂを作動させない装
置を用いて酸化物超電導導体薄膜を形成した。

【００７８】上記実施例で得られた酸化物超電導導体
と、比較例１ないし比較例４で得られた酸化物超電導導
体において、酸化物超電導薄膜を積層した表面に厚さ１
０μｍのＡｇ安定化層をスパッタ形成し、該Ａｇ安定化
層の表面にＡｇの電極を形成し、Ａｇコーティング後に
純酸素雰囲気中にて５００℃で２時間熱処理を施して測
定資料とし、以下の条件で測定実験を行った。 外部磁場：０Ｔ 温度：７７Ｋ

【００７９】実施例および比較例１ないし比較例４で得
られた酸化物超電導体の酸化物超電導薄膜の厚さおよび
臨界電流値を測定した結果を以下に示す。 厚さ（μｍ） Ｉｃ（Ａ） Ｊｃ（Ａ／ｃｍ²） 実施例 １．８ ３３ １．８×１０⁵ 比較例１ １．８ １６．５ ９．２×１０⁴ 比較例２ ０．６ １１ １．８×１０⁵ 比較例３ １．６ ２０ １．３×１０⁵ 比較例４ １．６ １８ １．１×１０⁵ ここで、Ｉｃは臨界電流値、Ｊｃは臨界電流密度であ
る。

【００８０】上記の結果から、３つの反応生成室内部の
酸素分圧を独立に制御して３段階に酸素分圧を上昇する
ことにより、１つの反応生成室で形成した場合に比べて
３倍の膜厚と３倍の臨界電流値Ｉｃを得た。一方、３つ
の反応生成室内部の酸素分圧を同等に設定した場合に
は、１つの反応生成室で形成した場合に比べて３倍の膜
厚を得たが約１．５倍の臨界電流値Ｉｃを得るに留まっ
た。また、ガスミキサにより原料ガスと酸素ガスとを混
合して反応生成室に供給した場合には、ガスミキサのな
い場合に比べ、厚さ１．１倍，Ｊ_C １．４倍となること
がわかった。また、遮断ガス供給手段により遮断ガスを
境界室に供給して、各反応生成室のガス条件を厳密に独
立状態とした場合には、遮断ガスのない場合に比べて、
厚さ１．５倍，Ｊ_C １．６倍となることがわかった。

【００８１】以上のことから、複数の反応生成室を直列
にｎ段設け（ｎは自然数）、連続してＣＶＤ反応を行う
ことで、１つの反応生成室のみの製造時に比べて、ｎ倍
の酸化物超電導薄膜の形成速度と、ｎ倍の酸化物超電導
薄膜の膜厚を得ることができる。また、ガスミキサによ
り反応ガスの供給状態の改善を図り、かつ、境界室下方
の排気口により反応生成室と境界室の排ガスをおこなう
ことで、反応生成室内における原料ガスや酸素ガスなど
のガスの状態を独立に制御しながらＣＶＤ反応を行うこ
とができるので、テープ状の基材厚さの分布や組成が均
一な酸化物超電導薄膜を形成することができ、臨界電流
密度等の超電導特性の優れた酸化物超電導体を効率よく
製造できることがわかる。

【００８２】

【発明の効果】本発明の酸化物超電導導体の製造装置お
よび製造方法によれば、以下の効果を奏する。 （１）複数の反応生成室を直列に並べ、各反応生成室内
の原料ガス濃度および酸素分圧等のガス条件を独立に制
御可能とすることにより、酸化物超電導薄膜の形成速度
の向上と、形成される酸化物超電導薄膜の膜厚の向上を
図ることができる。 （２）ガスミキサにより、原料ガスと酸素ガスとの混合
状態を向上すること、および、境界室に遮断ガスを供給
して、核反応生成室間のガス状態の干渉を排除すること
により、反応ガスの供給状態の改善を図ることができ
る。 （３）上記の反応ガスの供給状態の改善により、厚さの
分布や組成が均一な酸化物超電導薄膜を形成することが
できる。 （４）上記により、超電導特性の優れた酸化物超電導体
を効率良く製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明における酸化物超電導導体の製造装置
および製造方法の第１実施形態の酸化物超電導体の製造
装置の全体構成を示す図である。

【図２】 図１の酸化物超電導体の製造装置に備えられ
たＣＶＤ反応装置の構造例を示す斜視図である。

【図３】 図２に示すＣＶＤ反応装置の詳細構造を示す
側断面図である。

【図４】 図２に示すＣＶＤ反応装置の詳細構造を示す
正断面図である。

【図５】 図２に示すＣＶＤ反応装置の詳細構造を示す
平面図である。

【図６】 図１に示す原料ガス供給手段および反応生成
室を示す図である。

【図７】 図１に示すガスミキサを示す断面図である。

【図８】 本発明の第２実施形態の酸化物超電導体の製
造装置における原料ガス供給手段および反応生成室を示
す図である。

【図９】 本発明の第３実施形態の酸化物超電導体の製
造装置における原料ガス供給手段および反応生成室を示
す図である。

【図１０】 本発明の第４実施形態の酸化物超電導体の
製造装置における反応生成室およびシャワーノズルの詳
細構造を示す斜視図である。

【図１１】 本発明の第５実施形態の酸化物超電導体の
製造装置における反応生成室，シャワーノズルおよび恒
温機構を示す図である。

【図１２】 図１１に示す反応生成室，シャワーノズル
および恒温機構を示す正断面図である。

【図１３】 従来のＣＶＤ反応装置を用いてチップ状の
基材の表面に薄膜を形成する方法の例を示す図である。

【図１４】 従来のＣＶＤ反応装置を用いてチップ状の
基材の表面に薄膜を形成する方法のその他の例を示す図
である。

【図１５】 長尺の基材の表面に酸化物超電導薄膜を形
成する従来のＣＶＤ反応装置の詳細構造を示す断面図で
ある。

【図１６】 図１５のＣＶＤ反応装置の詳細構造を示す
平面図である。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ，Ｃ…ＣＶＤユニット、Ｔ…基材、３０…ＣＶＤ
反応装置、３１…リアクタ、３８…境界室、３８Ｂ…遮
断ガス供給手段、４８…ガスミキサ、５０…原料ガス供
給手段、５２…酸素ガス供給手段、５４…酸素ガス流量
調整機構、７０ｂ…排気管、７０ｃ，７０ｅ，７０ｆ…
排気口、７０ｄ…バルブ（流量調整機構）、７１…真空
ポンプ、７２…圧力調整装置、８０…ガス排気機構、８
２…制御手段、Ｔ１…酸化物超電導体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 隆 東京都江東区木場１丁目５番１号 株式会 社フジクラ内 (72)発明者 長屋 重夫 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番地 の１ 中部電力株式会社電力技術研究所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酸化物超電導体の原料ガスを移動中のテ
   ープ状の基材表面に化学反応させて酸化物超電導薄膜を
   堆積させるＣＶＤ反応を行うリアクタと、該リアクタに
   原料ガスを供給する原料ガス供給手段と、上記リアクタ
   内のガスを排気するガス排気手段と、これらを制御する
   制御手段とが備えられてなる酸化物超電導体の製造装置
   において、 前記リアクタは、基材導入部と反応生成室と基材導出部
   とにそれぞれ隔壁を介して区画され、該反応生成室がテ
   ープ状の基材の移動方向に直列に複数設けれられて、こ
   れら反応生成室の間に境界室が設けられ、各隔壁に基材
   通過孔が形成され、前記リアクタの内部に基材導入部と
   反応生成室と境界室と基材導出部とを通過する基材搬送
   領域が形成されるとともに、 前記原料ガス供給手段が、原料ガス供給源と、酸素ガス
   を供給する酸素ガス供給手段とを具備して、リアクタの
   各反応生成室ごとに設けられ、 前記境界室には、両側の反応生成室どうしを遮断するた
   めの遮断ガスを供給する遮断ガス供給手段が接続され、
   前記制御手段により前記リアクタ内のガスの流れ状態を
   制御可能な構成とされることを特徴とする酸化物超電導
   導体の製造装置。
2. 【請求項２】 前記原料ガス供給手段には、リアクタの
   直上流側に設けられ原料ガスと酸素ガスとを混合するガ
   スミキサを具備するものとされることを特徴とする請求
   項１記載の酸化物超電導導体の製造装置。
3. 【請求項３】 各原料ガス供給手段が制御手段により独
   立に制御可能とされて、各反応生成室に供給される原料
   ガス中の酸素分圧が独立に制御可能とされることを特徴
   とする請求項１記載の酸化物超電導導体の製造装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の製造装置を用いて酸化物
   超電導体を製造するに際し、 遮断ガス供給手段により、境界室に両側の反応生成室ど
   うしを遮断するための遮断ガスを供給し、各反応生成室
   を独立した雰囲気として製造することを特徴とする酸化
   物超電導導体の製造方法。
5. 【請求項５】 各原料ガス供給手段が制御手段により独
   立に制御可能とされて、各反応生成室に供給される原料
   ガス中の酸素分圧が独立に制御可能とされることを特徴
   とする請求項４記載の酸化物超電導導体の製造方法。
6. 【請求項６】 テープ状の基材の移動方向上流の反応生
   成室の酸素分圧よりも、テープ状の基材の移動方向下流
   の反応生成室の酸素分圧が高く設定されることを特徴と
   する請求項５記載の酸化物超電導導体の製造方法。