KR101715267B1 - ＳｉＣ 완충층을 이용한 초전도 박막 선재 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 초전도 박막 선재 제조 방법은 금속 기판 위에 완충층 박막을 증착하는 공정인 완충층 박막 증착 공정 단계 및 상기 완충층 위에 물리화학적 혼성증착법(Hybrid Physical Chemical Vapor Deposition, HPCVD)을 이용하여 초전도 박막을 증착하는 공정인 초전도 박막 증착 공정 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면 초전도 박막 선재 제조시에 금속기판과 초전도 박막 사이에 결정화된 SiC 박막을 완충층으로 이용함으로써, 금속기판에서 초전도 박막으로의 금속의 확산 및 금속과 초전도 사이의 반응을 억제하고, 금속 기판으로부터 초전도 박막이 분리되는 박리 현상을 방지하는 효과가 있다.

Description

ＳｉＣ 완충층을 이용한 초전도 박막 선재 제조 방법 {Method for development of coated conductor by using SiC buffer layer}

본 발명은 초전도 박막 선재(coated conductor) 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 SiC 완충층을 이용하여 초전도 박막 선재를 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 초전도 박막선재 제조는 고온초전도 ReBCO 초전도체를 2축-배향된 테이프 형태의 금속 기판 위에 물리적 기상증착(Physical Vapor Deposition; PVD) 방식 등을 이용하여 이루어지는데, 제조 공정이 다단계로서 비경제적이다.

먼저, 우수한 특성을 가지는 고온초전도 박막선재를 제조하기 위해서는 사용하는 테이프 형태의 금속 기판이 2축-배향성을 가져야하며, 2축-배향성의 금속기판 제조 방식에는 대표적으로 압연도움 이축배양 집합구조기판(Rolling Assisted Biaxially Textured Substrate) 또는 이온빔 도움 증착(Ion Beam Assisted Deposition) 방법이 있고, 이와 같이 제조된 테이프 형태의 2축-배향된 금속 기판위에 두-세층의 완충층(buffer layer)을 펄스레이저 증착(Pulsed Laser deposition), 알에프 스퍼터링(RF-Sputtering), 열 동시증발(Thermal Co-evaporation), 유기금속화학 기상증착(Metal Organic Chemical Vapor Deposition, MOCVD), 혹은 유기금속 증착(Metal Organic Deposition) 방법 등으로 증착한 후, 최종적으로 ReBCO 고온초전도층을 완충층 제조방법과 유사하게 PLD(Pulsed Laserdeposition), RF-스퍼터링, 열 동시증발, MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 또는 MOD(Metal Organic Deposition) 방법 등으로 증착함으로써, 고온초전도 ReBCO 박막선재가 제조 된다. 따라서 고온초전도 ReBCO 박막선재의 제조에는 많은 제조 공정과 다소 복잡한 기술이 요구되어 비경제적이기 때문에, 새로운 초전도체를 이용한 좀 더 간단하고 경제적인 박막선재 개발 등이 대두되고 있다.

한편, MgB₂ 초전도체는 2001년도에 발견된 새로운 물질이며, 2원자 성분계의 간단한 구조로서, 4원자 성분계인 고온초전도 ReBCO에 비하여 박막의 제조가 쉬울 것으로 예상되었으나, 마그네슘-보론 두 물질간의 증기압(vapor pressure) 차가 매우 크기 때문에, MgB₂ 박막 제조에 어려움이 있다.

이러한 MgB₂ 초전도 박막을 제조하는 방법으로 2단계(two-step) 증착법과 인-시추(in-situ) 증착방법이 있는데, 2단계(two-step) 증착법이란 보론(B)을 먼저 증착한 후 마그네슘(Mg) 증기압 상태에서 후열처리(post-annealing) 공정을 통한 MgB₂ 박막을 제조하는 것이며, 인-시추(in-situ) 증착방법은 Mg과 B를 동시에 증착하여 MgB₂ 박막을 제조하는 것이다.

그리고 MgB₂ 박막선재와 다른 개념인 MgB₂ PIT(powder in tube) 초전도 선재가 있는데, 이는 MgB₂ 분말을 금속성 튜브 안에 넣어 인발(drawing) 및 압연(rolling) 과정을 거쳐 수백 미터 길이 장-선의 MgB₂ PIT 초전도 선재를 제조할 수 있으나, MgB₂ 분말들이 PIT 제조 공정상 튜브 내에 치밀하게 유지하는데 어렵고, 구조적인 한계로 인한 MgB₂ PIT 초전도 선재의 통전전류 특성을 향상시키는 기술이 쉽지 않으며, 초전도 특성이 전체적으로 MgB₂ 박막재료와 비교하여 현저하게 떨어지는 단점이 있다.

2001년에 나가마쓰[J. Nagamatsu et al., Nature 410, 63 (2001. 3. 1)]와 공동연구자들에 의해 발견된 MgB₂ 초전도체는 이를 상업화하는데 있어서 세 가지 필수요소인 임계온도(Tc), 임계자기장 (Hc2)과 임계전류밀도 (Jc)가 다른 금속초전도체에 비해 현저히 크므로, 응용 가능성이 매우 높아 현재 사용되고 있는 NbTi이나 NbSn₃와 같은 저온 초전도를 사용하는 모든 장치들이 MgB₂ 로 대체될 가능성이 크다.

그 중에서도 초전도체를 기반으로 하는 연구 중 상업화 가능성이 가장 확실한 분야는 초전도 선재를 개발하는 연구이다. 국내에서는 전기연구원을 주관 연구기관으로 하는 21세기 프론티어 사업단에서 10년에 걸쳐서 고온 초전도체의 선재 개발에 대한 집중적인 연구를 수행하였다. 그러나 산화물 고온 초전도체의 구조적 복잡성으로 인하여 단기간 내에 상업화 단계에 이르기는 어려울 것으로 보인다.

이와는 달리 MgB₂ 초전도체는 구조가 단순하여 PIT(powder in tube) 방법으로 쉽게 전선을 제조할 수가 있어 이미 5km 이상의 장선재가 대량 생산되고 있으며, 조만간 이 선재를 적용한 실험용 초전도 자석이나 MRI의 양산화가 예상되고 있다. 그러나 PIT 법으로 제조한 초전도 선재는 다결정 형태이므로 MgB₂ 박막에 비해 임계전류밀도가 100배 정도 낮다. 반면에 MgB2 초전도 선재를 박막증착기술로 제조하면 전류수송능력이 월등한 초전도 전선을 제조할 수가 있다. 또한 이 초전도 전선을 이용하는 장치(MRI 등)의 유지비가 저렴하므로 박막제조기술을 응용하여 MgB2 초전도 전선을 개발하는 것은 산업화하는데 있어 매우 유리하다.

초전도 선재를 박막증착방법으로 제조하는 연구는 고온초전도체 선재를 개발하기 위한 기반기술로서 많은 부분이 이미 확립되어 있으며, 이는 초전도 박막 선재(Coated Conductor) 기술로 널리 알려져 있다.

이 초전도 박막 선재(Coated Conductor) 기술은 금속(Hastelloy, Ni, Inconel, Ag)등을 기판으로 하여 고온초전도체를 코팅하는 기술인데, 초전도체, 완충층, 금속 구조의 박막을 제조하는 기술이다.

그러나 13개 이상의 원소로 구성된 고온 초전도체의 구조가 너무 복잡하고 여러 층의 완충층(buffer layer)이 필요하므로 산업화 단계까지는 아직도 어려움이 남아있는 실정이다. 반면에 MgB₂ 초전도체는 2원소 물질로 간단한 층상 구조가 가지고 있어서 초전도 박막 선재(Coated Conductor) 기술을 이용하여 선재를 제조한다면 고온 초전도체에 비해 쉽게 제조할 수 있을 것으로 기대된다.

초전도 박막 선재(Coated conductor) 기술을 이용하여 초전도 선재를 제조시에 다음과 같은 두가지 문제점이 해결되어야 하는데, 첫째는 금속기판에서 초전도 박막으로의 금속의 확산 및 금속과 초전도 사이의 반응을 억제하는 것이고, 둘째는 매끄러운 금속 기판으로부터 초전도 박막이 분리되는 박리(delamination)를 방지하는 것이다.

대한민국 공개특허 10-2013-0097593

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 금속기판과 초전도 박막 사이에 결정화된 SiC 박막을 완충층으로 이용함으로써, 금속기판에서 초전도 박막으로의 금속의 확산 및 금속과 초전도 사이의 반응을 억제하고, 금속 기판으로부터 초전도 박막이 분리되는 박리 현상을 방지하는 초전도 박막 선재의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 초전도 박막 선재 제조 방법은 금속 기판 위에 완충층 박막을 증착하는 공정인 완충층 박막 증착 공정 단계 및 상기 완충층 위에 물리화학적 혼성증착법(Hybrid Physical Chemical Vapor Deposition, HPCVD)을 이용하여 초전도 박막을 증착하는 공정인 초전도 박막 증착 공정 단계를 포함한다.

상기 완충층 박막 증착 공정 단계는, 금속 기판 위에 결정화된 SiC 박막을 증착하는 것일 수 있다.

상기 완충층 박막 증착 공정 단계는, 레이저 증착법(Pulsed Laser Deposition), 스퍼터링(Sputtering) 증착법, 전자빔 증발법(Electron beam evaporation), 화학적 유기금속증착법(Metal Organic Chemical Vapor Deposition, MOCVD) 및 화학적 증기증착법(Chemival Vapor Deposition) 중 어느 하나의 방법을 이용하여 SiC 박막을 증착할 수 있다.

상기 완충층 박막 증착 공정 단계는, 진공 상태에서 히터를 사용하여 증착하고, 상온에서 냉각하는 방법으로 결정화된 SiC 박막을 증착하는 것일 수 있다.

상기 초전도 박막 증착 공정 단계는, 상기 SiC 박막 위에 물리화학적 혼성증착법을 이용하여 MgB₂ 박막을 증착하는 것일 수 있다. 이때, 물리화학적 혼성증착 장치 내에 상기 SiC 박막이 증착된 금속 기판을 위치시키고, 상기 SiC 박막이 증착된 금속 기판 옆에 마그네슘(Mg) 고체를 위치시키고, 상기 SiC 박막이 증착된 금속 기판에 B₂H₆ 기체를 흘려보내어 상기 마그네슘(Mg) 고체에서 기화된 마그네슘(Mg)과 반응하도록 하는 방식으로, 상기 MgB₂ 박막을 증착할 수 있다.

본 발명에 의하면 초전도 박막 선재 제조시에 금속기판과 초전도 박막 사이에 결정화된 SiC 박막을 완충층으로 이용함으로써, 금속기판에서 초전도 박막으로의 금속의 확산 및 금속과 초전도 사이의 반응을 억제하고, 금속 기판으로부터 초전도 박막이 분리되는 박리 현상을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 완충층 박막 증착 공정을 설명하기 위한 레이저 증착 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도 박막 증착 공정을 설명하기 위한 물리화학적 혼성증착 장치의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 SiC 완충층을 이용한 초전도 박막 선재 제조 방법을 보여주는 흐름도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 SiC 완충층을 이용한 초전도 박막 선재 제조 방법을 보여주는 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 초전도 박막 선재 제조 방법은 크게 2 단계의 과정으로 구분할 수 있다.

즉, 본 발명의 초전도 박막 선재 제조 방법은 금속 기판 위에 완충층 박막을 증착하는 공정인 완충층 박막 증착 공정 단계(S310)와, 완충층 위에 물리화학적 혼성증착법(Hybrid Physical Chemical Vapor Deposition, HPCVD)을 이용하여 초전도 박막을 증착하는 공정인 초전도 박막 증착 공정 단계(S320)를 포함한다.

본 발명에서 완충층 박막 증착 공정 단계(S310)는 금속 기판 위에 결정화된 SiC 박막을 증착하는 것이다.

구체적으로, 완충층 박막 증착 공정 단계(S310)는 펄스 레이저 증착법(Pulsed Laser Deposition), 스퍼터링(Sputtering) 증착법, 전자빔 증발법(Electron beam evaporation), 화학적 유기금속증착법(Metal Organic Chemical Vapor Deposition, MOCVD) 및 화학적 증기증착법(Chemival Vapor Deposition) 중 어느 하나의 방법을 이용하여 SiC 박막을 증착한다.

본 발명의 일 실시예에서 완충층 박막 증착 공정 단계(S310)는 진공 상태에서 히터를 사용하여 증착하고, 상온에서 냉각하는 방법으로 결정화된 SiC 박막을 증착할 수 있다.

본 발명에서 초전도 박막 증착 공정 단계(S320)는 SiC 박막 위에 물리화학적 혼성증착법을 이용하여 MgB₂ 박막을 증착한다.

구체적으로, 초전도 박막 증착 공정 단계(S320)는 물리화학적 혼성증착 장치 내에 SiC 박막이 증착된 금속 기판을 위치시키고, SiC 박막이 증착된 금속 기판 옆에 마그네슘(Mg) 고체를 위치시키고, SiC 박막이 증착된 금속 기판에 B₂H₆ 기체를 흘려보내어 마그네슘(Mg) 고체에서 기화된 마그네슘(Mg)과 반응하도록 하는 방식으로, MgB₂ 박막을 증착할 수 있다.

이제, 본 발명의 초전도 박막 선재 제조 방법에서 각 단계에 대한 구체적인 제조 과정을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 완충층 박막 증착 공정을 설명하기 위한 레이저 증착 장치의 개략도이다.

도 1은 펄스 레이저 증착법(Pulsed Laser Deposition)을 사용한 예로서, 레이저 증착 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 레이저 증착 장치는 고진공 박막 성장실(10), 히터(20), 타겟 고정판(50)을 포함하여 이루어진다.

우선 물리적인 박막제조방법으로 SiC 박막을 증착하기 위해서는 타겟(Target)이 필요한데, 입자가 작은 적당량의 SiC 분말을 원통 모양으로 찍어낼 수 있는 실린더 모양의 틀에 넣고, 가압하여 타겟을 제조한다. 예를 들어, 입자가 작은 적당량의 SiC 분말을 직경이 25.4 mm인 실린더 모양의 틀에 넣고 6~10 톤으로 가압하여 타겟을 제조한다.

이렇게 제조된 타겟을 고진공 박막 성장실(10) 내의 타겟 고정판(50)에 부착한 후에 엑시머 레이저를 입사하면 타겟에 있는 SiC 가 증발되면서 히터(20)에 부착되어 있는 기판(30) 위에 SiC 박막이 형성된다. 도 1에는 SiC가 증발되는 모습(40)이 도시되어 있다.

본 발명의 실험예에서, 레이저는 진동수가 8 Hz, 에너지가 250 mJ 이며, SiC의 기화 온도가 매우 높기 때문에 렌즈를 이용하여 에너지의 밀도를 크게 만들 수 있고, 사용한 에너지를 밀도로 환산하면 10-15 J/cm² 이 된다. 그리고, SiC 박막의 결정화를 위하여 히터(20)의 온도를 500-600 ℃ 로 유지하면서, 약 10분 동안 제조한 SiC 박막의 두께는 약 150-200 nm이며, 육안으로 볼 때 표면이 매끄럽고 균일한 박막을 얻을 수 있다. 박막제조용 기판으로는 하스텔로이(Hastelloy) 기판을 사용하여 실험하였다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초전도 박막 증착 공정을 설명하기 위한 물리화학적 혼성증착 장치의 개략도이다.

도 2는 물리화학적 혼성증착법(Hybrid Physical Chemical Vapor Deposition, HPCVD)을 사용한 예로서, 물리화학적 혼성 증착 장치를 개략적으로 예시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 초전도 박막 증착 공정 단계(S320)는 S310 단계에서 증착한 SiC 위에 물리화학적 혼성 증착법을 통하여 단일 배향성을 갖는 MgB₂ 박막이 형성되도록 하는 과정이다.

마그네슘(Mg)은 화학적 특성상 산화가 쉽게 되고, 용융 온도가 650 °C이고, 기화 온도가 1107 °C로서, 용융 온도가 2100 °C이고, 기화 온도가 4000 °C인 보론(B)에 비해 매우 낮기 때문에, 상압에서는 합성이 잘 안되고, 고압 합성만이 가능한 것으로 알려져 있다. 그래서 본 발명에서는 마그네슘(Mg)의 산화를 막으면서도 고압으로 합성할 수 있는 방법을 고안하여 MgB₂ 박막을 제조한다. 보론(B)의 원천으로는 B₂H₆를 사용하고 마그네슘(Mg)의 산화를 막기 위하여 H₂ 기체를 함께 흘려준다. 그리고, 마그네슘 기체의 압력을 증가시키기 위해 마그네슘 고체(110)가 놓이는 곳에 발열체 커버(90)가 형성되어 있다.

도 2에서 초전도 박막 증착 공정 단계(S320)는 물리화학적 혼성증착 장치 내에 SiC 박막이 증착된 금속 기판(100)을 위치시키고, SiC 박막이 증착된 금속 기판(100) 옆에 마그네슘(Mg) 고체(110)를 위치시키고, SiC 박막이 증착된 금속 기판(100)에 B₂H₆ 기체(70)를 흘려보내어 마그네슘(Mg) 고체에서 기화된 마그네슘(Mg)기체(80)와 반응하도록 하는 방식으로, MgB₂ 박막을 증착할 수 있다.

구체적인 실험 내용은 다음과 같다. 먼저, SiC 완충층이 증착된 하스텔로이 기판을 발열체(120)위에 놓고, 100 토르(torr)의 H₂ 기체 분위기와 550°C 의 온도에서 30분간 가열한다. 그 다음에 MgB₂ 박막을 성장하기 위해 H₂와 B₂H₆(5%)가스의 유량비를 9:1로 하고, B₂H₆의 농도를 0.5% 로 10 sccm으로 석영 반응장치(quartz reactor)에 흘려보내면, 기화된 마그네슘과 반응하여 MgB₂ 가 증착된다. 증착 시간은 30분이며, 증착된 박막은 H₂ 기체를 흘려주면서 상온까지 냉각시킨다. 이렇게 제작된 MgB₂ 박막의 두께는 약 2.5 μm 으로 이 조건에서 증착한 박막의 증착률은 약 0.1 μm/min 임을 확인할 수 있다.

이렇게 하여 최종적으로 제조된 MgB₂/SiC/하스텔로이 기판 구조의 박막은, X-ray 회절 분석 장비를 이용하여 기판의 면에 수직한 방향으로 MgB₂ 가 c 축 배향성을 보이는 매우 양질의 박막임을 확인하였다.

그리고, 실제로 상업화에 필요한 특성인 초전도성을 비교하면, 종래 하스텔로이 기판 위에 바로 증착한 MgB₂ 와 비교하여, 본 발명의 초전도 박막 선재는 임계온도가 0.1~0.2 K 더 높은 38-39 K이며, 임계전류밀도는 거의 비슷한 값을 가짐을 확인하였다. 또한 단면 주사전자현미경(scanning electron microscope: SEM) 관찰을 통해, SiC 완충층 위에 증착한 MgB₂ 초전도 박막 선재는 MgB₂ 박막의 두께에 관계없이 박리현상이 일어나지 않고 기판에 강하게 부착되어 있음을 확인하였다.

그리고, SiC 완충층으로 인해 하스텔로이 기판과 MgB₂ 박막의 반응이 현저하게 억제되어, 같은 시간 증착하였을 때 MgB₂ 박막의 두께가 1.5 μm 에서 2.5 μm 으로 회복되는 것을 확인하였다.

이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.

10 고진공 박막 성장실 20 히터
30 금속 기판 50 타겟 고정판
70 B₂H₆ 기체 80 마그네슘 기체
90 발열체 커버 100 SiC 박막이 증착된 금속 기판
110 마그네슘 고체 120 발열체

Claims (6)

1. 금속 기판 위에 완충층 박막을 증착하는 공정인 완충층 박막 증착 공정 단계; 및
   상기 완충층 위에 물리화학적 혼성증착법(Hybrid Physical Chemical Vapor Deposition, HPCVD)을 이용하여 초전도 박막을 증착하는 공정인 초전도 박막 증착 공정 단계를 포함하되,
   상기 완충층 박막 증착 공정 단계는 레이저 증착 장치를 이용하여 금속 기판 위에 결정화된 SiC 박막을 증착하는 것이며,
   상기 초전도 박막 증착 공정 단계는 상기 SiC 박막 위에 물리화학적 혼성증착법을 이용하여 MgB₂ 박막을 증착하는 것이며, 물리화학적 혼성증착 장치 내에 상기 SiC 박막이 증착된 금속 기판을 위치시키고, 상기 SiC 박막이 증착된 금속 기판 옆에 마그네슘(Mg) 고체를 위치시키고, 상기 SiC 박막이 증착된 금속 기판에 B₂H₆ 기체를 흘려보내어 상기 마그네슘(Mg) 고체에서 기화된 마그네슘(Mg)과 반응하도록 하는 방식으로, 단일 배향성을 갖는 MgB₂ 박막을 증착하며,
   상기 레이저 증착 장치는 진공 상태의 밀폐된 공간인 고진공 박막 성장실, 상기 고진공 박막 성장실 내에 위치하여 열을 공급하기 위한 히터 및 SiC 분말 가루로 이루어진 타겟을 고정시키기 위한 타겟 고정판을 포함하여 이루어지고,
   상기 완충층 박막 증착 공정 단계에서, 상기 고진공 박막 성장실 내에 상기 금속 기판을 위치시키고, 진공 상태에서 상기 히터의 온도가 500~600 ℃ 로 유지되도록 하여 증착하고, 상온에서 냉각하는 방법으로 결정화된 SiC 박막을 증착하되, 상기 타겟 고정판에 부착된 SiC 분말로 이루어진 타켓에 엑시머 레이저를 입사시키고, 이에 따라 SiC가 증발하면서 상기 금속 기판 위에 증착되도록 하며,
   상기 초전도 박막 증착 공정 단계에서 상기 물리화학적 혼성증착 장치는 마그네슘 기체의 압력을 증가시키기 위하여 상기 마그네슘 고체를 덮도록 형성되어 있는 발열체 커버를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 초전도 박막 선재 제조 방법.
   
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3. 청구항 1에 있어서,
   상기 완충층 박막 증착 공정 단계는,
   펄스 레이저 증착법(Pulsed Laser Deposition), 스퍼터링(Sputtering) 증착법, 전자빔 증발법(Electron beam evaporation), 화학적 유기금속증착법(Metal Organic Chemical Vapor Deposition, MOCVD) 및 화학적 증기증착법(Chemival Vapor Deposition) 중 어느 하나의 방법을 이용하여 SiC 박막을 증착하는 것을 특징으로 하는 초전도 박막 선재 제조 방법.
   
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