NL9000214A - Superconducting layer application method - releasing material to be deposited with oxygen in plasma state transported along lines of flux over substrate - Google Patents
Superconducting layer application method - releasing material to be deposited with oxygen in plasma state transported along lines of flux over substrate Download PDFInfo
- Publication number
- NL9000214A NL9000214A NL9000214A NL9000214A NL9000214A NL 9000214 A NL9000214 A NL 9000214A NL 9000214 A NL9000214 A NL 9000214A NL 9000214 A NL9000214 A NL 9000214A NL 9000214 A NL9000214 A NL 9000214A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- substrate
- oxygen
- plasma state
- magnetic field
- deposited
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- 230000004907 flux Effects 0.000 title 1
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 claims 1
- PVBQYTCFVWZSJK-UHFFFAOYSA-N meldonium Chemical compound C[N+](C)(C)NCCC([O-])=O PVBQYTCFVWZSJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/08—Oxides
- C23C14/087—Oxides of copper or solid solutions thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/28—Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation
-
- 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
- H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
- H10N60/0296—Processes for depositing or forming copper oxide superconductor layers
- H10N60/0521—Processes for depositing or forming copper oxide superconductor layers by pulsed laser deposition, e.g. laser sputtering
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
Werkwijze voor het aanbrengen van een laag supergeleidend materiaal en een daarvoor geschikte inrichting.Method for applying a layer of superconducting material and a suitable device.
Op de gehele wereld wordt gezocht naar een werkwijze voor het aanbrengen van supergeleidende lagen met hoge kritische temperatuur, die bovendien te combineren zijn met andere micro-electronische lagen. Sputteren, opdampen, neerslag met moleculaire bundels en laserablatie zijn de voornaamste bekende technieken hiertoe. Het gaat voornamelijk om ortho-rhombische stoffen zoals Ba2 CU3 O7.-&, waarbij veelal een additionele zuurstofbehandeling na neerslag wordt toegepast en ontlatingsstappen bij hoge temperatruur (± 900°C) worden toegepast, het nadeel van deze bekende technieken omvat de diffusie en/of chemische reacties tussen substraat en de daarop aan te brengen supergeleidende laag, in het bijzonder bij halfgeleidersubstraten zoals gallium-arse-nide (GaAs) en silicium (Si). Ook het verschil in uitzet-tingscoëfficiënt tussen de verschillende materialen kan tot roosterfouten aanleiding geven.The world is looking for a method for applying superconducting layers with a high critical temperature, which can also be combined with other micro-electronic layers. Sputtering, vapor deposition, molecular beam deposition and laser ablation are the main known techniques for this. These are mainly ortho-rhombic substances such as Ba2 CU3 O7 .- &, in which an additional oxygen treatment after precipitation is often applied and annealing steps are used at high temperatures (± 900 ° C), the disadvantage of these known techniques includes diffusion and / or chemical reactions between substrate and the superconducting layer to be deposited thereon, especially with semiconductor substrates such as gallium arsenide (GaAs) and silicon (Si). The difference in expansion coefficient between the different materials can also give rise to grating errors.
De onderhavige uitvinding beoogt bovengaande technieken te verbeteren en verschaft daartoe een werkwijze volgens conclusie 1.The present invention aims to improve the above techniques and provides a method according to claim 1 for this purpose.
Voorts verschaft de onderhavige uitvinding een inrichting volgens conclusie 5, waarin tevens op eenvoudige wijze andere micro-electronische lagen, zoals geleidingslagen e.d., kunnen worden aangebracht. Eveneens kan in een dergelijke inrichting het (droog)etsen van lagen plaatsvinden.The present invention furthermore provides a device according to claim 5, in which other micro-electronic layers, such as conductive layers and the like, can also be applied in a simple manner. The (dry) etching of layers can also take place in such a device.
Verdere voordelen, kenmerken en details van de onderhavige uitvindingen worden verduidelijkt aan de hand van een beschrijving van een voorkeursuitvoeringsvorm daarvan met referentie aan de bij gevoegde figuur.Further advantages, features and details of the present inventions are elucidated on the basis of a description of a preferred embodiment thereof with reference to the accompanying figure.
Een inrichting 1 omvat een kamer 2 waarin op een sub-straathouder 3 een substraat S is opgesteld. Via een ingang of venster 4 wordt een laserbundel B op een supergeleidend stuk materiaal M volgens de op zichzelf bekende ablatietech-niek gericht, opdat zich daar vanuit op het substraat S te brengen materiaal vrijmaakt. Bij voorkeur is een houder 5 voor het materiaal M roteerbaar uitgevoerd, opdat oververhitting daarvan wordt vermeden. Aan weerszijden van de kamer 2 is een schematisch aangeduid magnetron-systeem 6 opgenomen dat twee solenoïdes (7,8) omvat.A device 1 comprises a chamber 2 in which a substrate S is arranged on a substrate holder 3. A laser beam B is directed via an entrance or window 4 onto a superconducting piece of material M according to the ablation technique known per se, so that material can be released therefrom onto the substrate S. A holder 5 for the material M is preferably made rotatable, so that overheating thereof is avoided. A schematically indicated microwave system 6 is included on either side of the chamber 2 and comprises two solenoids (7,8).
Bij voorkeur is het door de solenoïdes 7,8 opgewekte magneetveld zodanig gedimensioneerd dat nabij de randen van het substraat S een zodanige veldsterkte heerst dat het vrij-: gekomen supergeleidend materiaal daar in een plasmatoestand geraakt en langs de magnetische veldlijnen over het substraat wordt getransporteerd. Voorts wordt bij voorkeur op niet getoonde wijze vanuit een magnetronsysteem zuurstof in het plasmagebied gebracht, opdat de zuurstof eveneens in plasmatoestand komt. Het magneetveld heeft aan de randen van het substraat hiertoe bij voorkeur een waarde van 875 Gauss.Preferably, the magnetic field generated by the solenoids 7,8 is dimensioned such that the field strength near the edges of the substrate S is such that the released superconducting material there enters a plasma state and is transported along the magnetic field lines over the substrate. Furthermore, oxygen is preferably introduced from the microwave system in a manner not shown, into the plasma region, so that the oxygen also enters plasma mode. For this purpose, the magnetic field preferably has a value of 875 Gauss at the edges of the substrate.
Bij het hier getoonde magnetronsysteem wordt toepassing van een afzonderlijke ontladingscel of een extra kwarts-buis die het plasma van de wanden van een kamer weg moet houden, vermeden.The microwave system shown here avoids the use of a separate discharge cell or an additional quartz tube to keep the plasma away from the walls of a room.
Op niet getoonde wijze wordt de kamer 2 op onderdruk gehouden, bijvoorbeeld van .1.0“9' Torr met behulp van een niet getoond Balzer TM pomp.In the manner not shown, the chamber 2 is maintained at underpressure, for example, from 1.0 "9" Torr using a Balzer ™ pump (not shown).
De inrichting 1 is voorts voor het aanbrengen van andere lagen, bij voorkeur voorzien van Knudsen- of effusiecellen (9,11).The device 1 is furthermore for applying other layers, preferably provided with Knudsen or effusion cells (9,11).
: Een YAGlaser (12) is bij voorkeur galvanisch stuurbaar, opdat hiermede patronen op een substraat te schrijven zijn.: A YAG laser (12) is preferably galvanically controllable, so that patterns can be written on a substrate.
Voorts is de kamer 2 bij voorkeur op niet getoonde wijze voorzien van een photomultiplier die gericht is op het substraat S teneinde daaraan metingen te doen.Furthermore, the chamber 2 is preferably provided, in a manner not shown, with a photomultiplier directed at the substrate S in order to make measurements thereon.
Het moge duidelijk zijn dat met de getoonde inrichting een werkwijze mogelijk wordt waarbij GaAs- of Si-substraten verschillende lagen kunnen worden aangebracht bij lage temperatuur, (ongeveer 400°C) waarbij interacties, dat wil zeggen diffusie of reacties, tussen substraat en daarop aan te brengen lagen zoveel mogelijk worden vermeden, voorts vindt een efficiënt transport van het zuurstofhoudende plasma over het substraat langs de magneetveldlijnen plaats, vanwege de dimensionering van dat magneetveld. Zelfs bij een druk van slechts 10“5 - 10“7 Torr zal het plasma ontsteken. Eventuele passivatie van een supergeleidende laag met behulp van een oxide-laag kan worden dat uit de supergeleidende laag zuurstof wordt onttrokken, daar voldoende zuurstof in het plasma kan worden gebracht.It should be understood that the device shown allows for a method in which GaAs or Si substrates can be applied in different layers at low temperature, (about 400 ° C) involving interactions, i.e. diffusion or reactions, between substrate and layers to be applied are avoided as much as possible, and an efficient transport of the oxygen-containing plasma over the substrate takes place along the magnetic field lines, because of the dimensioning of that magnetic field. Even at a pressure of only 10 "5 - 10" 7 Torr, the plasma will ignite. Any passivation of a superconducting layer using an oxide layer can be that oxygen is withdrawn from the superconducting layer, since sufficient oxygen can be introduced into the plasma.
Zowel met behulp van een plasma etsen als het schrijven van patronen met behulp van de lazer zal met de getoonde inrichting mogelijk zijn, waarbij wordt vermeden dat het substraat uit een vacuümkamer zou moeten worden genomen en derhalve verontreinigingen en dergelijke daaraan eveneens worden vermeden.Both using plasma etching and writing patterns using the laser will be possible with the device shown, avoiding having to take the substrate out of a vacuum chamber and thus also avoiding impurities and the like thereon.
Claims (8)
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE69020409T DE69020409T2 (en) | 1989-04-10 | 1990-04-10 | Method of applying a layer of superconducting materials and suitable arrangement. |
AT90200882T ATE124574T1 (en) | 1989-04-10 | 1990-04-10 | METHOD FOR APPLYING A LAYER OF SUPERCONDUCTING MATERIALS AND SUITABLE ARRANGEMENT. |
EP90200882A EP0392630B1 (en) | 1989-04-10 | 1990-04-10 | Method for applying a layer of superconducting material and a device suitable therefor |
JP2505627A JPH04501102A (en) | 1989-04-10 | 1990-04-10 | Method and device for applying superconducting material layer |
ES90200882T ES2073508T3 (en) | 1989-04-10 | 1990-04-10 | METHOD FOR APPLYING A LAYER OF SUPERCONDUCTING MATERIAL AND A SUITABLE DEVICE FOR SUCH METHOD. |
DK90200882.0T DK0392630T3 (en) | 1989-04-10 | 1990-04-10 | A method of applying a layer of superconducting material and an apparatus suitable therefor |
PCT/EP1990/000602 WO1990012425A1 (en) | 1989-04-10 | 1990-04-10 | Method for applying a layer of superconducting material and a device suitable therefor |
GR950402345T GR3017236T3 (en) | 1989-04-10 | 1995-08-30 | Method for applying a layer of superconducting material and a device suitable therefor. |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP89200904 | 1989-04-10 | ||
EP89200904 | 1989-04-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL9000214A true NL9000214A (en) | 1990-11-01 |
Family
ID=8202359
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL9000214A NL9000214A (en) | 1989-04-10 | 1990-01-29 | Superconducting layer application method - releasing material to be deposited with oxygen in plasma state transported along lines of flux over substrate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL9000214A (en) |
-
1990
- 1990-01-29 NL NL9000214A patent/NL9000214A/en not_active Application Discontinuation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS59207631A (en) | Dry process employing photochemistry | |
JPS61114531A (en) | Plasma treatment by microwave | |
KR960008151B1 (en) | Laser ablation device and method of forming a thin film using it | |
KR100500908B1 (en) | Uv/halogen treatment for dry oxide etching | |
JPS60103626A (en) | Device for plasma anodizing | |
NL9000214A (en) | Superconducting layer application method - releasing material to be deposited with oxygen in plasma state transported along lines of flux over substrate | |
US6905945B1 (en) | Microwave bonding of MEMS component | |
EP0392630B1 (en) | Method for applying a layer of superconducting material and a device suitable therefor | |
Katz et al. | Tantalum nitride films as resistors on chemical vapor deposited diamond substrates | |
Quiniou et al. | Photoemission from thick overlying epitaxial layers of CaF2 on Si (111) | |
JP4443818B2 (en) | Plasma doping method | |
JPS593931A (en) | Forming of thin film | |
JPS62159433A (en) | Method and apparatus for removing resist | |
Behringer et al. | Limit of resolution of a standing wave atom optical lens | |
US11114329B2 (en) | Methods for loading or unloading substrate with evaporator planet | |
JP2845663B2 (en) | Reactive ion etching equipment | |
JPH0551749A (en) | Vacuum treating device | |
JP2002184762A (en) | Method for plasma processing | |
JPS62173711A (en) | Monitor method of photoreaction process | |
Yu et al. | Large area VUV source for thin film processing | |
JP3042347B2 (en) | Plasma equipment | |
Borovitskaya et al. | Nonlinear microwave response of YBaCuO superconducting film | |
US20060027570A1 (en) | Microwave bonding of MEMS component | |
KR970013011A (en) | Impurity / introduction device and impurity introduction method | |
JPS63160327A (en) | Annealing system for semiconductor wafer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A1B | A search report has been drawn up | ||
BV | The patent application has lapsed |