JPH01137685A - 超電導薄膜の形成方法 - Google Patents
超電導薄膜の形成方法Info
- Publication number
- JPH01137685A JPH01137685A JP62296593A JP29659387A JPH01137685A JP H01137685 A JPH01137685 A JP H01137685A JP 62296593 A JP62296593 A JP 62296593A JP 29659387 A JP29659387 A JP 29659387A JP H01137685 A JPH01137685 A JP H01137685A
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- Japan
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- thin film
- silicon nitride
- film
- rare earth
- forming
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- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (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】
産業上の利用分野・
本発明は集積回路等の配線に用いる超電導薄膜の形成方
法に関するものである。
法に関するものである。
従来の技術
従来集積回路等の配線にはＡｕ、ＡＩ、Ｃｕ等が用いら
れ、超電Ｎ１ＬＴｉｌ膜は殆ど用いられることはなかっ
た。これは従来の超電導薄膜（たとえばＮ ｂ 、Ｎ
ｂ ａ Ｇ ｅ等）が液体ヘリウムで冷却しなければ超
電導状態とならず冷却コストが非常に高かったためであ
る。ところが液体窒素温度で超電導状態となる希土類酸
化物超電導体の発見により配線材料として超電導薄膜を
利用できるようになった。
れ、超電Ｎ１ＬＴｉｌ膜は殆ど用いられることはなかっ
た。これは従来の超電導薄膜（たとえばＮ ｂ 、Ｎ
ｂ ａ Ｇ ｅ等）が液体ヘリウムで冷却しなければ超
電導状態とならず冷却コストが非常に高かったためであ
る。ところが液体窒素温度で超電導状態となる希土類酸
化物超電導体の発見により配線材料として超電導薄膜を
利用できるようになった。
発明が解決しようとする問題点
しかしながらこの希土類酸化物超電導体は環境、とくに
酸素および水蒸気、水分にたいして敏感で不安定な物質
である。
酸素および水蒸気、水分にたいして敏感で不安定な物質
である。
本発明はこのような欠点を解消するためのもので環境の
変化に対応できるような希土類酸化物超電導体を形成す
ることを目的とする。
変化に対応できるような希土類酸化物超電導体を形成す
ることを目的とする。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために本発明の希土類酸化物超電
導体形成方法は基板上に希土類酸化物超電導体をスパッ
タリング、蒸着等の方法で形成しその後窒化シリコン薄
膜を保護膜として形成するものである。この保１ｉｌ！
である窒化シリコン薄膜が環境、特に水蒸気や水分が希
土類酸化物超電導体薄膜に影響を及ぼさないようにする
。
導体形成方法は基板上に希土類酸化物超電導体をスパッ
タリング、蒸着等の方法で形成しその後窒化シリコン薄
膜を保護膜として形成するものである。この保１ｉｌ！
である窒化シリコン薄膜が環境、特に水蒸気や水分が希
土類酸化物超電導体薄膜に影響を及ぼさないようにする
。
作用
本発明は上記した構成により希土類酸化物超電導体薄膜
が環境の変化、特に水蒸気および水分を含む環境下にお
いても特性の劣化をおこさないようにするものである。
が環境の変化、特に水蒸気および水分を含む環境下にお
いても特性の劣化をおこさないようにするものである。
実施例
以下本発明の一実施例について説明する。
実施例１
基板としてチタン酸ストロンチウム基板を用い、Ｌｎと
してＹを、ＡｅとしてＢａを用いてＹ−Ｂａ−Ｃｕ酸化
物の粉体をターゲットとして高周波マグネトロンスパッ
タリングにより形成した。
してＹを、ＡｅとしてＢａを用いてＹ−Ｂａ−Ｃｕ酸化
物の粉体をターゲットとして高周波マグネトロンスパッ
タリングにより形成した。
雰囲気ガスもアルゴン＋酸素（１０％）として反応性雰
囲気でおこなった。成膜後の組成比は（Ｙ：Ｂａ：Ｃｕ
）＝ （１：２：３）となっていた、この試料を超電導
薄膜とするために酸素雰囲気中で９２０℃で１時間熱処
理を行い、その後炉内で１００℃／ ｈ ｒで酸素雰囲
気のまま冷却した。
囲気でおこなった。成膜後の組成比は（Ｙ：Ｂａ：Ｃｕ
）＝ （１：２：３）となっていた、この試料を超電導
薄膜とするために酸素雰囲気中で９２０℃で１時間熱処
理を行い、その後炉内で１００℃／ ｈ ｒで酸素雰囲
気のまま冷却した。
その後、保護膜として窒化シリコン薄膜をスパッタリン
グにより形成した。比較のため保護膜の窒化シリコン薄
膜を形成していないものも作成した。
グにより形成した。比較のため保護膜の窒化シリコン薄
膜を形成していないものも作成した。
この薄膜の電気特性を測定したところ、液体ヘリウム温
度（４，２Ｋ）ではもちろん、液体窒素温度でも電気抵
抗が０Ωとなり超電導性膜となった。
度（４，２Ｋ）ではもちろん、液体窒素温度でも電気抵
抗が０Ωとなり超電導性膜となった。
この窒化シリコン薄膜を形成していないものと形成した
ちの２種類の希土類酸化物超電導体薄膜を室温で放置し
たところ、保護膜として窒化シリコン薄膜を形成してい
ないほうは１４日後に超電導性を失った。が保護膜を形
成したほうはまだ超電導性を示した。
ちの２種類の希土類酸化物超電導体薄膜を室温で放置し
たところ、保護膜として窒化シリコン薄膜を形成してい
ないほうは１４日後に超電導性を失った。が保護膜を形
成したほうはまだ超電導性を示した。
実施例２
つぎに実施例１の条件でＹを特許請求範囲第（１）項記
載の希土類（Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｃｄ。
載の希土類（Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｃｄ。
Ｔｂ、 Ｄｙ、 Ｈｏ、 Ｅｒ、 Ｔｍ、 Ｙｂ、 Ｌ
ｕ）に変更した０組成も実施例１と同様に（Ｌｎ：Ｂａ
：Ｃｕ）−（１：２：３）であった、これらの組成の膜
・はすぺで少な（とも液体ヘリウム温度（４，２Ｋ）で
超電導性を示した。この試料に保護膜として窒化シリコ
ン薄膜を形成していないものと形成したもの２種類の希
土類酸化物超電導体薄膜を作成し、室温で放置したとこ
ろ、実施例１と同様に保ｉ１膜として窒化シリコン薄膜
を形成していないほうが超電導性を失なっても保護膜を
形成したほうはまだ超電導性を示した。
ｕ）に変更した０組成も実施例１と同様に（Ｌｎ：Ｂａ
：Ｃｕ）−（１：２：３）であった、これらの組成の膜
・はすぺで少な（とも液体ヘリウム温度（４，２Ｋ）で
超電導性を示した。この試料に保護膜として窒化シリコ
ン薄膜を形成していないものと形成したもの２種類の希
土類酸化物超電導体薄膜を作成し、室温で放置したとこ
ろ、実施例１と同様に保ｉ１膜として窒化シリコン薄膜
を形成していないほうが超電導性を失なっても保護膜を
形成したほうはまだ超電導性を示した。
実施例３
次に実施例１のＹをＬａに、ＢａをＳ「およびＣａにか
えた場合を示す、基板は実施例１と同様にチタン酸スト
ロンチウム基板を用い、その他の条件も実施例１と同様
にしておこなった。組成は（Ｌ ａｌ、ａ Ｓ ｒａ、
ｔ ） Ｃｕ、 （Ｌ ａｌ、ｓ Ｃａｏ、ｘ ）
Ｃｕであった。この試料に保護膜として窒化シリコン薄
膜を形成していないものと形成したもの２種類の希土類
酸化物超電導体薄膜を作成し、室温で放置したところ、
実施例１と同様に保護膜として窒化シリコンＴＲＩ膜を
形成していないほうが超電導性を失なっても保ｉｌ膜を
形成したほうはまだ超電導性を示した。
えた場合を示す、基板は実施例１と同様にチタン酸スト
ロンチウム基板を用い、その他の条件も実施例１と同様
にしておこなった。組成は（Ｌ ａｌ、ａ Ｓ ｒａ、
ｔ ） Ｃｕ、 （Ｌ ａｌ、ｓ Ｃａｏ、ｘ ）
Ｃｕであった。この試料に保護膜として窒化シリコン薄
膜を形成していないものと形成したもの２種類の希土類
酸化物超電導体薄膜を作成し、室温で放置したところ、
実施例１と同様に保護膜として窒化シリコンＴＲＩ膜を
形成していないほうが超電導性を失なっても保ｉｌ膜を
形成したほうはまだ超電導性を示した。
実施例４
次に実施例１の条件で熱処理温度を６００℃〜９５０℃
に変更してみた。どの温度においても希土類酸化物超電
導体薄膜は超電導性を示した。この試料に保護膜として
窒化シリコン薄膜を形成していないものと形成したちの
２種類の希土類酸化物超電導体薄膜を作成し、室温で放
置したところ、実施例１と同様に保護膜として窒化シリ
コン薄膜を形成していないほうが超電導性を失なっても
保護膜を形成したほうはまだ超電導性を示した。
に変更してみた。どの温度においても希土類酸化物超電
導体薄膜は超電導性を示した。この試料に保護膜として
窒化シリコン薄膜を形成していないものと形成したちの
２種類の希土類酸化物超電導体薄膜を作成し、室温で放
置したところ、実施例１と同様に保護膜として窒化シリ
コン薄膜を形成していないほうが超電導性を失なっても
保護膜を形成したほうはまだ超電導性を示した。
実施例５
実施例１の条件で（Ｙ：Ｂａ：Ｃｕ）の組成比を（Ｙ＋
−、Ｂａ、）Ｃｕ ｘ＝０．４〜０．８と変更した。
−、Ｂａ、）Ｃｕ ｘ＝０．４〜０．８と変更した。
いずれの組成においても少なくとも液体ヘリウム温度（
４，２Ｋ）において超電導性を示した。
４，２Ｋ）において超電導性を示した。
この試料に保護膜として窒化シリコン薄膜を形成してい
ないものと形成したもの２種類の希土類酸化物超電導体
薄膜を作成し、室温で放置したところ、実施例１と同様
に保護膜として窒化シリコン薄膜を形成していないほう
が超電導性を失なっても保護膜を形成したほうはまだ超
電導性を示した。
ないものと形成したもの２種類の希土類酸化物超電導体
薄膜を作成し、室温で放置したところ、実施例１と同様
に保護膜として窒化シリコン薄膜を形成していないほう
が超電導性を失なっても保護膜を形成したほうはまだ超
電導性を示した。
実施例６
実施例１の条件でＬｎ−Ａｅ−Ｃｕ酸化物ＴＲ膜の形成
に真空蒸着法を用いた０組成も実施例１と同じ＜ （
Ｙ：Ｂａ ：Ｃｕ）−（１： ２ ： ３）となるよう
にした、この希土類酸化物超電導体薄膜も実施例１と同
じく液体ヘリウム温度（４゜２Ｋ）ではもちろんのこと
液体窒素温度（７７Ｋ）でも超電導性を示した。この試
料に保護膜として窒化シリコン薄膜を形成していないも
のと形成したちの２種類の希土類酸化物超電導体薄膜を
作成し、室温で放置したところ、実施例１と同様に保護
膜として窒化シリコン薄膜を形成していないほうが超電
導性を失なっても保護膜を形成したほうはまだ超電導性
を示した。
に真空蒸着法を用いた０組成も実施例１と同じ＜ （
Ｙ：Ｂａ ：Ｃｕ）−（１： ２ ： ３）となるよう
にした、この希土類酸化物超電導体薄膜も実施例１と同
じく液体ヘリウム温度（４゜２Ｋ）ではもちろんのこと
液体窒素温度（７７Ｋ）でも超電導性を示した。この試
料に保護膜として窒化シリコン薄膜を形成していないも
のと形成したちの２種類の希土類酸化物超電導体薄膜を
作成し、室温で放置したところ、実施例１と同様に保護
膜として窒化シリコン薄膜を形成していないほうが超電
導性を失なっても保護膜を形成したほうはまだ超電導性
を示した。
実施例７
実施例１の条件で窒化シリコン薄膜を蒸着法により形成
した。蒸着室内に窒素を導入し反応性の雰囲気で蒸着を
行い、窒化シリコン薄膜を形成した。このＹ−Ｂａ−Ｃ
ｕ希土類酸化物超電導体の電気特性を測定したところ、
液体ヘリウム温度（４，２Ｋ）ではもちろん、液体窒素
温度でも電気抵抗が０Ωとなり超電導性膜となった。こ
の保護膜として窒化シリコン薄膜を形成していないもの
と形成したもの２種類の希土類酸化物超電導体薄膜を室
温で放置したところ、保！ｆ膜として窒化シリコン薄膜
を形成していないほうは１４日後に超電導性を失なった
。が保護膜を形成したほうはま、 だ超電導性を示し
た。
した。蒸着室内に窒素を導入し反応性の雰囲気で蒸着を
行い、窒化シリコン薄膜を形成した。このＹ−Ｂａ−Ｃ
ｕ希土類酸化物超電導体の電気特性を測定したところ、
液体ヘリウム温度（４，２Ｋ）ではもちろん、液体窒素
温度でも電気抵抗が０Ωとなり超電導性膜となった。こ
の保護膜として窒化シリコン薄膜を形成していないもの
と形成したもの２種類の希土類酸化物超電導体薄膜を室
温で放置したところ、保！ｆ膜として窒化シリコン薄膜
を形成していないほうは１４日後に超電導性を失なった
。が保護膜を形成したほうはま、 だ超電導性を示し
た。
発明の効果
以上のように本発明は希土類酸化物超電導体薄膜を形成
した後に緩衝膜として窒化シリコン薄膜を設けることに
より膜の劣化を防ぐことができ、超電導性を失うことが
ないようにすることができる。
した後に緩衝膜として窒化シリコン薄膜を設けることに
より膜の劣化を防ぐことができ、超電導性を失うことが
ないようにすることができる。
Claims (8)
- （１）基板上にＬｎ−Ａｅ−Ｃｕ酸化物（ただしＬｎは
Ｙ、希土類、Ａｅはアルカリ土類）の薄膜を形成し、酸
素を有する雰囲気中で熱処理を行った後、窒化シリコン
薄膜を保護膜として形成する超電導薄膜の形成方法。 - （２）希土類として、Ｌａ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、
Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの少なくと
も１つを用いたことを特徴とする特許請求の範囲第（１
）頂記載の超電導薄膜の形成方法。 - （３）アルカリ土類としてＳｒ、Ｂａ、Ｃａの少なくと
も１つを含むことを特徴とする特許請求の範囲第（１）
項記載の超電導薄膜の形成方法。 - （４）熱処理温度として６００℃〜９５０℃としたこと
を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の超電導薄
膜の形成方法。 - （５）Ｌｎ−Ａｅ−Ｃｕ酸化物薄膜の形成方法としてス
パッタリング法により形成することを特徴とする特許請
求の範囲第（１）項記載の超電導薄膜の形成方法。 - （６）Ｌｎ−Ａｅ−Ｃｕ酸化物薄膜の形成方法として真
空蒸着法により形成することを特徴とする特許請求の範
囲第（１）項記載の超電導薄膜の形成方法。 - （７）窒化シリコン薄膜の形成方法としてスパッタリン
グ法を用いることを特徴とした特許請求の範囲第（１）
項記載の超電導薄膜の形成方法。 - （８）窒化シリコン薄膜の形成方法として蒸着法を用い
ることを特徴とした特許請求の範囲第（１）項記載の超
電導薄膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62296593A JPH01137685A (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | 超電導薄膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62296593A JPH01137685A (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | 超電導薄膜の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01137685A true JPH01137685A (ja) | 1989-05-30 |
Family
ID=17835552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62296593A Pending JPH01137685A (ja) | 1987-11-25 | 1987-11-25 | 超電導薄膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01137685A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01275407A (ja) * | 1988-04-26 | 1989-11-06 | Seiko Epson Corp | 高温超電導体 |
-
1987
- 1987-11-25 JP JP62296593A patent/JPH01137685A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01275407A (ja) * | 1988-04-26 | 1989-11-06 | Seiko Epson Corp | 高温超電導体 |
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