JPS62150786A - ＮｂＮ超電導膜の製造方法 - Google Patents
ＮｂＮ超電導膜の製造方法Info
- Publication number
- JPS62150786A JPS62150786A JP60291086A JP29108685A JPS62150786A JP S62150786 A JPS62150786 A JP S62150786A JP 60291086 A JP60291086 A JP 60291086A JP 29108685 A JP29108685 A JP 29108685A JP S62150786 A JPS62150786 A JP S62150786A
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- JP
- Japan
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- substrate
- nbn
- film
- heated
- gas
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- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/01—Manufacture or treatment
- H10N60/0241—Manufacture or treatment of devices comprising nitrides or carbonitrides
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sewing Machines And Sewing (AREA)
- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
せることか容易なＮｂＮ超電導膜の製造方法に関するも
のである。
のである。
［従来の技術］
ＮｂＮ膜は熱安定性１機械的特性、耐中性子線照射性に
優れているだけでなく、臨界温度が高いことから超電導
性を得る為の冷却条件が比較的緩和であり、超電導材料
（超電導薄膜等）や電子材料（ジョセフソン素子等）と
しての実用性が高／ 工／＋＋１並ＴＬＪ、ぞＩ泪
イ土キ １番へ イ１− フ マ ス １ 起 覧
！−に！薄膜の製造方法としては、スパッタ法（直流法
。
優れているだけでなく、臨界温度が高いことから超電導
性を得る為の冷却条件が比較的緩和であり、超電導材料
（超電導薄膜等）や電子材料（ジョセフソン素子等）と
しての実用性が高／ 工／＋＋１並ＴＬＪ、ぞＩ泪
イ土キ １番へ イ１− フ マ ス １ 起 覧
！−に！薄膜の製造方法としては、スパッタ法（直流法
。
ＲＦ法、マグネトロン法）、イオンビーム法（イオンビ
ームスパッタリング法、イオンビーム支援蒸着法）及び
ＣＶＤ法（大気法、減圧法、プラズマ法）等が提案され
ているが、ＮｂＮ薄膜の基板としてＣｕ、ＡＩ等を用い
る場合には基板の耐熱性がそれ程高くない為低温（５０
０℃未満）で成膜できることが必須条件の１つとして挙
げられており、結局低温成膜の可能なスパッタ法及びイ
オンビーム法が適用されるに至っている。
ームスパッタリング法、イオンビーム支援蒸着法）及び
ＣＶＤ法（大気法、減圧法、プラズマ法）等が提案され
ているが、ＮｂＮ薄膜の基板としてＣｕ、ＡＩ等を用い
る場合には基板の耐熱性がそれ程高くない為低温（５０
０℃未満）で成膜できることが必須条件の１つとして挙
げられており、結局低温成膜の可能なスパッタ法及びイ
オンビーム法が適用されるに至っている。
［発明が解決しようとする問題点］
しかるに上記低温成膜法はいずれも成膜速度が遅いＩＡ
／ｓｅｃという欠点があり、ＮｂＮ超電導膜が数μｍ程
度の厚みを必要とするものであることからその生産性を
著しく低いものとしている。
／ｓｅｃという欠点があり、ＮｂＮ超電導膜が数μｍ程
度の厚みを必要とするものであることからその生産性を
著しく低いものとしている。
本発明は従来のＮｂＮ成膜法の持つ欠点を克服し得る様
な方法即ち低温成膜が可能で且つ成膜速度の速い方法を
提供することにより、ＮｂＮ薄膜の生産コストを低減し
、普及の拡大に役立てようとするものである。
な方法即ち低温成膜が可能で且つ成膜速度の速い方法を
提供することにより、ＮｂＮ薄膜の生産コストを低減し
、普及の拡大に役立てようとするものである。
［問題点を解決する為の手段］
しかして上記目的を達成した本発明方法とは、Ｎ２雰囲
気中でＮｂを加熱蒸発させ、ＮｂおよびＮ２の少なくと
も一方のイオン化を行ない、マイナスの電圧を印加した
基板上にＮｂＮとして析出させる点に要旨を有するもの
である。
気中でＮｂを加熱蒸発させ、ＮｂおよびＮ２の少なくと
も一方のイオン化を行ない、マイナスの電圧を印加した
基板上にＮｂＮとして析出させる点に要旨を有するもの
である。
［作用］
本発明においては、低温条件での成膜を行ないつつ高い
成膜速度を得る為にプラズマを利用したイオンブレーテ
ィングの手法を採用している。
成膜速度を得る為にプラズマを利用したイオンブレーテ
ィングの手法を採用している。
即ちＮｂを加熱蒸発させると共に、発生雰囲気にＮ２ガ
スを導入し、このＮｂ蒸気およびＮ２ガスの少なくとも
一方のイオン化を行ない且つ基板にマイナスの電圧を印
加し、これらを加速させて基板上へＮｂＮとして堆積さ
せるものである。
スを導入し、このＮｂ蒸気およびＮ２ガスの少なくとも
一方のイオン化を行ない且つ基板にマイナスの電圧を印
加し、これらを加速させて基板上へＮｂＮとして堆積さ
せるものである。
上記成膜に当たり、Ｎ２ガス圧は１０″″４〜１０−３
Ｔｏｒｒとすることが望まれる。Ｎ２ガス圧はＮｂＮの
成膜速度に影響を及ぼすものであり成膜速度を速くした
ければＮ２ガスを高める必要がある。しかるに本発明で
は成膜速度の改善即ち少なくとも５Ａ／ｓｅｃ以上の成
膜速度の達成を目標としていることから１０”−’ Ｔ
ｏｒｒ以上に設定することが望ましい。一方Ｎｂの加熱
蒸発には例えば電子線を使用するが、電子銃を作動させ
る為には１０−３Ｔｏｒｒ以下の真空度が必要であり、
こうした理由からＮ２ガスの上限は１Ｏ−３Ｔｏｒｒと
することが推奨される。
Ｔｏｒｒとすることが望まれる。Ｎ２ガス圧はＮｂＮの
成膜速度に影響を及ぼすものであり成膜速度を速くした
ければＮ２ガスを高める必要がある。しかるに本発明で
は成膜速度の改善即ち少なくとも５Ａ／ｓｅｃ以上の成
膜速度の達成を目標としていることから１０”−’ Ｔ
ｏｒｒ以上に設定することが望ましい。一方Ｎｂの加熱
蒸発には例えば電子線を使用するが、電子銃を作動させ
る為には１０−３Ｔｏｒｒ以下の真空度が必要であり、
こうした理由からＮ２ガスの上限は１Ｏ−３Ｔｏｒｒと
することが推奨される。
ところでＮｂとＮの反応性を高める為にはＮｂ金属蒸気
とＮ２ガスのイオン化率が高いことが望ましい。そこで
イオン化手段としてはプラズマを利用したイオンブレー
ティング法の中でもプローブ法及びホローカソード法の
イオン化率が高いことから本発明への適用が推奨される
。尚プローブ法におけるＮｂイオン化電流は７〜１５Ａ
が好ましく、この範囲ではイオン化電流値が大きくなれ
ばなる程イオン化は促進される。
とＮ２ガスのイオン化率が高いことが望ましい。そこで
イオン化手段としてはプラズマを利用したイオンブレー
ティング法の中でもプローブ法及びホローカソード法の
イオン化率が高いことから本発明への適用が推奨される
。尚プローブ法におけるＮｂイオン化電流は７〜１５Ａ
が好ましく、この範囲ではイオン化電流値が大きくなれ
ばなる程イオン化は促進される。
次に基板にかけるマイナス電圧についてはＮｂイオン及
びＮイオンを基板上へ入射させる上で不可欠である。と
ころで基板上に析出するＮｂＮ膜中の０２量はその値が
高いはどＮｂＮ膜の臨界温度が下がりＮｂＮ膜の実用価
値が低下する傾向にある。しかして基板にかけるマイナ
ス電圧値はＮｂＮ膜中の０２量を左右するものであり、
電圧値を大きくするほどＮｂＮ膜中の０２量が下がりＮ
２量が上昇して臨界温度の高いＮｂＮ膜を得ることがで
きる。さらに基板とＮｂＮ膜の密着性も向上する。従っ
て基板にかけるマイナス電圧値はできる限り高めに設定
することが望まれる。
びＮイオンを基板上へ入射させる上で不可欠である。と
ころで基板上に析出するＮｂＮ膜中の０２量はその値が
高いはどＮｂＮ膜の臨界温度が下がりＮｂＮ膜の実用価
値が低下する傾向にある。しかして基板にかけるマイナ
ス電圧値はＮｂＮ膜中の０２量を左右するものであり、
電圧値を大きくするほどＮｂＮ膜中の０２量が下がりＮ
２量が上昇して臨界温度の高いＮｂＮ膜を得ることがで
きる。さらに基板とＮｂＮ膜の密着性も向上する。従っ
て基板にかけるマイナス電圧値はできる限り高めに設定
することが望まれる。
［実施例］
実施例！
第１図に示す様に、密閉容器Ａ内にるっぽ１゜電子銃２
．イオン化電極４．基板５を夫々配置し、電子銃２から
るっぽ１内のＮｂに電子ビームを照射してＮｂを蒸発さ
せ、一方イオン電極４に４０〜５０Ｖのプラス電圧を印
加してアーク放電を起こした。同時に密閉容器Ａ内に４
Ｘ１０−”Ｔ ｏｒｒまでＮ２ガスを導入しＮｂイオン
と反応させ、３８０℃に加熱した基板５上に析出させた
。
．イオン化電極４．基板５を夫々配置し、電子銃２から
るっぽ１内のＮｂに電子ビームを照射してＮｂを蒸発さ
せ、一方イオン電極４に４０〜５０Ｖのプラス電圧を印
加してアーク放電を起こした。同時に密閉容器Ａ内に４
Ｘ１０−”Ｔ ｏｒｒまでＮ２ガスを導入しＮｂイオン
と反応させ、３８０℃に加熱した基板５上に析出させた
。
尚基板５には−５００〜−７００Ｖのバイアス電圧を印
加した。
加した。
その結果臨界温度１３．７°にのＮｂＮ超電導膜を７人
／ｓｅｃの速度で得ることができた。
／ｓｅｃの速度で得ることができた。
実施例２
バイアス電圧の有無による影響を調べる為実施例１と同
様に第１表に示す条件下にＮｂＮ超電導膜の成膜を行な
った。
様に第１表に示す条件下にＮｂＮ超電導膜の成膜を行な
った。
第１表に示す様に成膜時に基板にバイアスを印加するこ
とによって作製したＮｂＮ膜の臨界温度を上げることが
できた。
とによって作製したＮｂＮ膜の臨界温度を上げることが
できた。
実施例３
第２図に示す様に、密閉容器Ｂ内にるっぽ１゜基板５．
電子ビーム集束コイル６を夫々配置し、Ａｒガスのアー
ク放電によりるっぽ１中のＮｂを加熱蒸発させた。この
ときのアーク放電電圧は一４０〜５０Ｖ、電流は５０〜
５０ｏＡであった。同時に密閉容器Ｂ内にｔｘｔｏ−”
ｒｏｒｒまでＮ２ガスを導入し、上記アーク放電プラズ
マ領域にてＮｂイオンと反応させ４００ｔに加熱した基
板上に析出させた。尚基板には−５００〜−７００Ｖの
バイアス電圧を印加した。
電子ビーム集束コイル６を夫々配置し、Ａｒガスのアー
ク放電によりるっぽ１中のＮｂを加熱蒸発させた。この
ときのアーク放電電圧は一４０〜５０Ｖ、電流は５０〜
５０ｏＡであった。同時に密閉容器Ｂ内にｔｘｔｏ−”
ｒｏｒｒまでＮ２ガスを導入し、上記アーク放電プラズ
マ領域にてＮｂイオンと反応させ４００ｔに加熱した基
板上に析出させた。尚基板には−５００〜−７００Ｖの
バイアス電圧を印加した。
その結果臨界温度１２°にのＮｂＮ超電導膜を１０Ａ／
ｓｅｃの速度で得ることができた。尚るつぼの大きさ等
を大型化することにより５０Ａ／ｓｅｃまで成膜速度を
あげることが可能である。
ｓｅｃの速度で得ることができた。尚るつぼの大きさ等
を大型化することにより５０Ａ／ｓｅｃまで成膜速度を
あげることが可能である。
［発明の効果］
本発明は以上の様に構成されており、高い臨界温度を示
し、基板との密着性の良好なＮｂＮ超電導膜を低温条件
下に効率良く成膜することかできる。殊に密着性の改善
は、コイル（マグネット）として使用した際の磁場又は
電磁場による剥離を防止する上で卓効を奏するものであ
る。又本発明では成膜面積の大きな基板に対しても成膜
を行なうことができる。
し、基板との密着性の良好なＮｂＮ超電導膜を低温条件
下に効率良く成膜することかできる。殊に密着性の改善
は、コイル（マグネット）として使用した際の磁場又は
電磁場による剥離を防止する上で卓効を奏するものであ
る。又本発明では成膜面積の大きな基板に対しても成膜
を行なうことができる。
第１図はアーク放電型の本発明実施例を示す概略説明図
、第２図はホローカソード型の本発明実施例を示す概略
説明図である。 １・・・るつぼ ２・・・電子銃４・・・イオ
ン化電極 ５・・・基板６・・・電子ビーム集束コイ
ル ７・・・基板
、第２図はホローカソード型の本発明実施例を示す概略
説明図である。 １・・・るつぼ ２・・・電子銃４・・・イオ
ン化電極 ５・・・基板６・・・電子ビーム集束コイ
ル ７・・・基板
Claims (1)
- Ｎ＿２雰囲気中でＮｂを加熱蒸発させ、ＮｂおよびＮ＿
２の少なくとも一方のイオン化を行ない、マイナスの電
圧を印加した基板上にＮｂＮとして析出させることを特
徴とするＮｂＮ超電導膜の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60291086A JPS62150786A (ja) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | ＮｂＮ超電導膜の製造方法 |
| CN86102677.2A CN1004973B (zh) | 1985-12-24 | 1986-04-17 | 汕头刺绣布 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60291086A JPS62150786A (ja) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | ＮｂＮ超電導膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62150786A true JPS62150786A (ja) | 1987-07-04 |
Family
ID=17764256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60291086A Pending JPS62150786A (ja) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | ＮｂＮ超電導膜の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62150786A (ja) |
| CN (1) | CN1004973B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995012006A1 (de) * | 1993-10-27 | 1995-05-04 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und einrichtung zum elektronenstrahlverdampfen |
-
1985
- 1985-12-24 JP JP60291086A patent/JPS62150786A/ja active Pending
-
1986
- 1986-04-17 CN CN86102677.2A patent/CN1004973B/zh not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995012006A1 (de) * | 1993-10-27 | 1995-05-04 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und einrichtung zum elektronenstrahlverdampfen |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1004973B (zh) | 1989-08-09 |
| CN86102677A (zh) | 1987-07-01 |
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