JPH01242477A - 超伝導体の保護膜形成方法 - Google Patents
超伝導体の保護膜形成方法Info
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- JPH01242477A JPH01242477A JP63069669A JP6966988A JPH01242477A JP H01242477 A JPH01242477 A JP H01242477A JP 63069669 A JP63069669 A JP 63069669A JP 6966988 A JP6966988 A JP 6966988A JP H01242477 A JPH01242477 A JP H01242477A
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- 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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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (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】
〔概 要〕
超伝導体の保護膜形成方法に係わり、特にセラミック超
伝導材をレーザアニールすることにより結晶構造を変え
、その表面に保護膜を形成する方法と、ウェットエツチ
ングによりパターニングする方法、及び超伝導薄膜の表
面を絶縁体にすることにより伝導体パターンを形成する
方法に関し、超伝導材の表面に劣化を防止する保護膜を
形成した超伝導体の保護膜形成方法を提供し、また超伝
導膜のパターニングの際に劣化の影客を与えず製造が容
易な超伝導体のパターニング方法を提供することを目的
とし、 バルク状あるいは基板に膜状に形成した超伝導材の表面
にレーザ光を照射し、この超伝導材の表面を薄く溶融、
急冷することにより該表面上に結晶粒の細かい保護膜を
形成することを特徴とする超伝導体の保護膜形成方法、
基板上に超伝導膜を形成する工程と、前記超伝導膜の表
面に部分的にレーザ光を照射し、この超伝導膜の表面を
薄く溶融、急冷することにより、結晶粒の細かい保護膜
を形成する工程と、前記保護膜を形成しない超伝導膜を
ウェットエツチングする工程とを含むことを特徴とする
超伝導体のパターニング方法、及び、基板上に超伝導薄
膜を形成する工程と、前記超伝導薄膜の表面に部分的に
レーザ光を照射し、この超伝導薄膜を溶融、急冷するこ
とにより、絶縁膜に変える工程とを具備することを特徴
とする超伝導体のパターニング方法を含み構成する。
伝導材をレーザアニールすることにより結晶構造を変え
、その表面に保護膜を形成する方法と、ウェットエツチ
ングによりパターニングする方法、及び超伝導薄膜の表
面を絶縁体にすることにより伝導体パターンを形成する
方法に関し、超伝導材の表面に劣化を防止する保護膜を
形成した超伝導体の保護膜形成方法を提供し、また超伝
導膜のパターニングの際に劣化の影客を与えず製造が容
易な超伝導体のパターニング方法を提供することを目的
とし、 バルク状あるいは基板に膜状に形成した超伝導材の表面
にレーザ光を照射し、この超伝導材の表面を薄く溶融、
急冷することにより該表面上に結晶粒の細かい保護膜を
形成することを特徴とする超伝導体の保護膜形成方法、
基板上に超伝導膜を形成する工程と、前記超伝導膜の表
面に部分的にレーザ光を照射し、この超伝導膜の表面を
薄く溶融、急冷することにより、結晶粒の細かい保護膜
を形成する工程と、前記保護膜を形成しない超伝導膜を
ウェットエツチングする工程とを含むことを特徴とする
超伝導体のパターニング方法、及び、基板上に超伝導薄
膜を形成する工程と、前記超伝導薄膜の表面に部分的に
レーザ光を照射し、この超伝導薄膜を溶融、急冷するこ
とにより、絶縁膜に変える工程とを具備することを特徴
とする超伝導体のパターニング方法を含み構成する。
本発明は、超伝導体の保護膜形成方法に係わり、特にセ
ラミック超伝導材をレーザアニールすることにより結晶
構造を変え、その表面に保護膜を形成する方法、その保
護膜をウェットエツチングによりパターニングする方法
、及び超伝導薄膜の表面を絶縁体にすることにより伝導
体パターンを形成する方法に関する。
ラミック超伝導材をレーザアニールすることにより結晶
構造を変え、その表面に保護膜を形成する方法、その保
護膜をウェットエツチングによりパターニングする方法
、及び超伝導薄膜の表面を絶縁体にすることにより伝導
体パターンを形成する方法に関する。
液体窒素温度で超伝導状態を示すセラミック系高温超伝
導体が産業界に与えるインパクトは回り知れないものが
あり、最近、この高温超伝導体の開発が急速に進んでい
る。かかるセラミック系高温超伝導体を薄膜化し、回路
配線や電子デバイス等のエレクトロニクスの分野に応用
することが期待されている。
導体が産業界に与えるインパクトは回り知れないものが
あり、最近、この高温超伝導体の開発が急速に進んでい
る。かかるセラミック系高温超伝導体を薄膜化し、回路
配線や電子デバイス等のエレクトロニクスの分野に応用
することが期待されている。
セラミック系高温超伝導材は、その製造工程において、
結晶成長を充分行うため、長時間のアニールが必要とな
る。例えば、バルク状または基板に薄膜状の超伝導体を
形成するには、９００°Ｃ程度で、２〜１０時間程度ア
ニールする。このように形成される超伝導体の表面は、
結晶粒が１μｍ〜数μｍ程度と大きく、表面に凹凸が形
成され、結晶部分と空間部分を持つポーラス状になる。
結晶成長を充分行うため、長時間のアニールが必要とな
る。例えば、バルク状または基板に薄膜状の超伝導体を
形成するには、９００°Ｃ程度で、２〜１０時間程度ア
ニールする。このように形成される超伝導体の表面は、
結晶粒が１μｍ〜数μｍ程度と大きく、表面に凹凸が形
成され、結晶部分と空間部分を持つポーラス状になる。
そのため、水、酸素、炭酸ガスなどが入りやすくなり、
溶解したり変質しやすいという劣化の問題点がある。
溶解したり変質しやすいという劣化の問題点がある。
また、上記セラミック系高温超伝導材を、回路配線や電
子デバイスなどのエレクトロニクスの分野に応用するた
めには、この超伝導薄膜のパターニングが不可欠である
が、上記のように溶解したり変質しやすいという性質の
ために、一般にパターニングに用いられているウェット
エツチングを使うことが困難である。
子デバイスなどのエレクトロニクスの分野に応用するた
めには、この超伝導薄膜のパターニングが不可欠である
が、上記のように溶解したり変質しやすいという性質の
ために、一般にパターニングに用いられているウェット
エツチングを使うことが困難である。
そこで本発明は、超伝導材の表面に劣化を防止する保護
膜を形成した超伝導体の保護膜を形成方法を提供し、ま
た超伝導膜のパターニングの際に劣化の影舌を与えるこ
となく製造が容易な超伝導体のパターニング方法を提供
することを目的とする。
膜を形成した超伝導体の保護膜を形成方法を提供し、ま
た超伝導膜のパターニングの際に劣化の影舌を与えるこ
となく製造が容易な超伝導体のパターニング方法を提供
することを目的とする。
上記課題は、バルク状あるいは基板に膜状に形成した超
伝導材の表面にレーザ光を照射し、この超伝導材の表面
を薄く溶融、急冷することにより該表面上に結晶粒の細
かい保護膜を形成したことを特徴とする超伝導体の保護
膜形成方法、また、基板上に超伝導膜を形成する工程と
、前記超伝導膜の表面に部分的にレーザ光を照射し、こ
の超伝導膜の表面を薄く溶融、急冷することにより、結
晶粒の細かい保護膜を形成する工程と、前記保護膜を形
成しない超伝導膜をウェットエツチングする工程とを含
むことを特徴とする超伝導体のパターニング方法、 さらに、基板上に超伝導薄膜を形成する工程と、前記超
伝導薄膜の表面に部分的にレーザ光を照射し、この超伝
導薄膜を溶融、急冷することにより、絶縁膜に変える工
程とを具備することを特徴とする超伝導体のパターニン
グ方法によって解決される。
伝導材の表面にレーザ光を照射し、この超伝導材の表面
を薄く溶融、急冷することにより該表面上に結晶粒の細
かい保護膜を形成したことを特徴とする超伝導体の保護
膜形成方法、また、基板上に超伝導膜を形成する工程と
、前記超伝導膜の表面に部分的にレーザ光を照射し、こ
の超伝導膜の表面を薄く溶融、急冷することにより、結
晶粒の細かい保護膜を形成する工程と、前記保護膜を形
成しない超伝導膜をウェットエツチングする工程とを含
むことを特徴とする超伝導体のパターニング方法、 さらに、基板上に超伝導薄膜を形成する工程と、前記超
伝導薄膜の表面に部分的にレーザ光を照射し、この超伝
導薄膜を溶融、急冷することにより、絶縁膜に変える工
程とを具備することを特徴とする超伝導体のパターニン
グ方法によって解決される。
セラミック超伝導材の特徴は、その結晶構造が焼結条件
に敏感であり、超伝導特性を持たすために、酸素雰囲気
中での高温徐冷を行う。このために、結晶粒が大きくな
り、表面に凹凸が形成され水、酸等で容易に劣化、分解
してしまう。そこで、焼結後のバルク状あるいは基板に
膜状に形成した超伝導材の表面にレーザ光を照射し、薄
く溶融、急冷すると、再結晶化で表面に薄い保護膜が形
成される。この保護膜は、結晶粒が細かく表面の凹凸が
無くなり緻密な層が形成され、水やフッ酸、硝酸に強い
難溶性を示し、結晶構造も安定であることが確認された
。従って、超伝導材の表面に保護膜を形成することによ
り、劣化に対して強い超伝導体が得られる。
に敏感であり、超伝導特性を持たすために、酸素雰囲気
中での高温徐冷を行う。このために、結晶粒が大きくな
り、表面に凹凸が形成され水、酸等で容易に劣化、分解
してしまう。そこで、焼結後のバルク状あるいは基板に
膜状に形成した超伝導材の表面にレーザ光を照射し、薄
く溶融、急冷すると、再結晶化で表面に薄い保護膜が形
成される。この保護膜は、結晶粒が細かく表面の凹凸が
無くなり緻密な層が形成され、水やフッ酸、硝酸に強い
難溶性を示し、結晶構造も安定であることが確認された
。従って、超伝導材の表面に保護膜を形成することによ
り、劣化に対して強い超伝導体が得られる。
また、超伝導膜の表面に部分的にレーザ光を照射するこ
とにより、上記のように、保護膜が形成される。この保
護膜は、酸等に対して強く超伝導膜よりもエツチングレ
ートが非常に小さくなる。
とにより、上記のように、保護膜が形成される。この保
護膜は、酸等に対して強く超伝導膜よりもエツチングレ
ートが非常に小さくなる。
従って、ウェットエツチングすることにより、保護膜が
形成されていない部分の超伝導膜が除去され、パターニ
ングされる。この保護膜は、劣化の防止にもなる。
形成されていない部分の超伝導膜が除去され、パターニ
ングされる。この保護膜は、劣化の防止にもなる。
さらに、セラミック超伝導体の特徴は、その超伝導特性
が材料の酸素欠陥量に強く依存していることが知られて
いる。例えば、ペロブスカイト系超伝導材ＲＢａ ｚＣ
ｕ ３０Ｘ （Ｒ＝イツトリウム（Ｙ）、エルビウム（
Ｅｒ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ホルミウム（Ｈｏ）な
どの希土類）の場合、超伝導相になるのは、Ｘが６．７
以上であり、それ以下では絶縁体になる。このとき超伝
導相は斜方晶、絶縁体は正方品の結晶構造を持つ。この
酸素量は、焼結時の雰囲気と温度条件によって変わり、
例えば、４００°Ｃ〜５００°Ｃ程度で徐冷すると斜方
晶、急冷すると正方晶となる。この性質を用いることに
より、基板上に形成した超伝導薄膜の表面に部分的にレ
ーザ光を照射し、この超伝導薄膜を溶融、急冷すること
により、絶縁膜に変え、直接に超伝導薄膜のパターニン
グができる。
が材料の酸素欠陥量に強く依存していることが知られて
いる。例えば、ペロブスカイト系超伝導材ＲＢａ ｚＣ
ｕ ３０Ｘ （Ｒ＝イツトリウム（Ｙ）、エルビウム（
Ｅｒ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、ホルミウム（Ｈｏ）な
どの希土類）の場合、超伝導相になるのは、Ｘが６．７
以上であり、それ以下では絶縁体になる。このとき超伝
導相は斜方晶、絶縁体は正方品の結晶構造を持つ。この
酸素量は、焼結時の雰囲気と温度条件によって変わり、
例えば、４００°Ｃ〜５００°Ｃ程度で徐冷すると斜方
晶、急冷すると正方晶となる。この性質を用いることに
より、基板上に形成した超伝導薄膜の表面に部分的にレ
ーザ光を照射し、この超伝導薄膜を溶融、急冷すること
により、絶縁膜に変え、直接に超伝導薄膜のパターニン
グができる。
以下、本発明を図示の一実施例により具体的に説明する
。
。
第１図は本発明第１実施例の超伝導体の製造工程を示す
図である。
図である。
まず、同図（ａ）に示す如く、バルク状材料を高温焼結
して超伝導特性を示す、超伝導材１１を形成する。この
ような超伝導材１１として、例えばＹ＋Ｂａｚ Ｃｕ３
０ｘ焼結体（斜方晶ペロブスカイト、液体窒素温度で超
伝導となる）の作成方法は次のステップによる。
して超伝導特性を示す、超伝導材１１を形成する。この
ような超伝導材１１として、例えばＹ＋Ｂａｚ Ｃｕ３
０ｘ焼結体（斜方晶ペロブスカイト、液体窒素温度で超
伝導となる）の作成方法は次のステップによる。
−Ｙ２Ｏ３＋２ ＢａＣＯ３＋３Ｃｕ０を混合し、空気
中で８５０°Ｃ，１０ｈｒ仮焼する。
中で８５０°Ｃ，１０ｈｒ仮焼する。
次いで、粉砕、混合、圧粉を３００ｋｇｆ／ ｃｎｌで
行い、空気中で９５０°Ｃ，１０ｈｒ焼成する。次に、
０．５°Ｃ／ｍｉｎで冷却して、 ’ｆ 、 ３ａ２Ｃ＋ｇＯｘ の焼結体を得る。
行い、空気中で９５０°Ｃ，１０ｈｒ焼成する。次に、
０．５°Ｃ／ｍｉｎで冷却して、 ’ｆ 、 ３ａ２Ｃ＋ｇＯｘ の焼結体を得る。
次に、第１図［有］）に示す如く、上記超伝導材１１の
表面に薄くレーザ光（アルゴン、エキシマなど）を照射
し、表面を溶融、急冷して、約１０００人程度の膜厚の
保護膜１２を形成する。このときの、レーザ光照射条件
は、例えば、レーザ出力が１．１ワット程度、走査速度
が１５０ｍｍ／ｓｅｃ程度で、表面にひび、泡が生じな
いようにする。
表面に薄くレーザ光（アルゴン、エキシマなど）を照射
し、表面を溶融、急冷して、約１０００人程度の膜厚の
保護膜１２を形成する。このときの、レーザ光照射条件
は、例えば、レーザ出力が１．１ワット程度、走査速度
が１５０ｍｍ／ｓｅｃ程度で、表面にひび、泡が生じな
いようにする。
そして、第１図（Ｃ）に示す如く、レーザ光を照射し、
超伝導材１１の全面に保護膜１２を形成する。
超伝導材１１の全面に保護膜１２を形成する。
上記のように形成される保護膜１２は、急冷されるため
、結晶粒が非常に細かく、表面が緻密になり、水、フッ
酸、硝酸などに難溶性で、結晶構造も安定になる。従っ
て、内部の超伝導材１１は、保護膜１２により水、フッ
酸、硝酸などの溶解、変質などによる劣化が防止される
。また、上記保護膜１２は、超伝導材１１と組成が同じ
ため、下地からの拡散などの問題もない。上記保護膜１
２が形成された超伝導材１１は、そのまま使用したり、
ペレット用などに用いることができ、水分などがあって
も長期間の保存ができ、経時変化に耐えることができる
。
、結晶粒が非常に細かく、表面が緻密になり、水、フッ
酸、硝酸などに難溶性で、結晶構造も安定になる。従っ
て、内部の超伝導材１１は、保護膜１２により水、フッ
酸、硝酸などの溶解、変質などによる劣化が防止される
。また、上記保護膜１２は、超伝導材１１と組成が同じ
ため、下地からの拡散などの問題もない。上記保護膜１
２が形成された超伝導材１１は、そのまま使用したり、
ペレット用などに用いることができ、水分などがあって
も長期間の保存ができ、経時変化に耐えることができる
。
第２図は本発明第２実施例の超伝導体のパターニング方
法を示す図である。
法を示す図である。
まず、第２図（ａ）に示す如く、基板２１上に比較的に
厚い約１０μｍ程度の膜厚の超伝導膜２２を形成する。
厚い約１０μｍ程度の膜厚の超伝導膜２２を形成する。
このような超伝導膜２２は、上記のセラミック超伝導粉
末を溶剤に混ぜてスピンコードすることにより基板２１
上に成膜後、焼結することにより形成される。基板２１
としては、例えば、サファイア（Ｒ面） 、Ｍｇ０（１
００面） 、５ｒＴｉＯ３（１１０面）などを用いた。
末を溶剤に混ぜてスピンコードすることにより基板２１
上に成膜後、焼結することにより形成される。基板２１
としては、例えば、サファイア（Ｒ面） 、Ｍｇ０（１
００面） 、５ｒＴｉＯ３（１１０面）などを用いた。
次に、第２図（ｂ）に示す如く、上記超伝導膜２２の表
面に部分的にレーザ光を照射し、この超伝導膜２２の表
面を薄く溶融、急冷することにより、保護膜２３を形成
する。これにより、１００μｍ程度の保護膜２３のパタ
ーンを形成する。
面に部分的にレーザ光を照射し、この超伝導膜２２の表
面を薄く溶融、急冷することにより、保護膜２３を形成
する。これにより、１００μｍ程度の保護膜２３のパタ
ーンを形成する。
次に、第２図（Ｃ）に示す如（、リン酸などによりエツ
チングする。保護１１！２３のエツチングレートは低く
、保護膜２３のない超伝導膜２２部分が速く除去され、
パターニングされる。
チングする。保護１１！２３のエツチングレートは低く
、保護膜２３のない超伝導膜２２部分が速く除去され、
パターニングされる。
上記方法によれば、レーザ光を照射して形成した保護膜
２３がリン酸などにより工・ノチングされにくいため、
保護膜２３のない超伝導膜２２部分を除去してパターニ
ングができる。また、残された保護膜２３は、劣化防止
の役割を果たす。このようなパターニングにより回路配
線などを形成できる。
２３がリン酸などにより工・ノチングされにくいため、
保護膜２３のない超伝導膜２２部分を除去してパターニ
ングができる。また、残された保護膜２３は、劣化防止
の役割を果たす。このようなパターニングにより回路配
線などを形成できる。
第３図は本発明第３実施例の超伝導体のパターニング方
法を示す図である。
法を示す図である。
はじめに、第３図（ａ）に示す如く、基板３１上にセラ
ミック超伝導材をスパッタ法、電子ビーム（ＥＢ）蒸着
法により、５０００〜１００００人程度堆積し、酸素中
において所定の温度で焼結を行い、超伝導薄膜３２を形
成する。
ミック超伝導材をスパッタ法、電子ビーム（ＥＢ）蒸着
法により、５０００〜１００００人程度堆積し、酸素中
において所定の温度で焼結を行い、超伝導薄膜３２を形
成する。
例えば、スパッタ法による成膜のための上記に説明した
Ｙ、Ｂａ２Ｃｕ３０ｘ焼結体を作成するには、まず、前
記第１実施例に示した方法によって、Ｙ、Ｂａｚｃｕ３
０ｘ焼結体を得る。
Ｙ、Ｂａ２Ｃｕ３０ｘ焼結体を作成するには、まず、前
記第１実施例に示した方法によって、Ｙ、Ｂａｚｃｕ３
０ｘ焼結体を得る。
次に、この焼結体を粉砕し、それにＢａＣＯ３粉（Ｙに
対して２の割合）とＣｕＯ粉（Ｙに対して２の割合）を
加え、Ｙ 、 Ｂａ、 Ｃｕの比率を１：４：５にする
。この比率はスパッタ装置に応じて適宜変更する。Ｂａ
ＣＯ３粉とＣｕＯ粉とを混合し、Ｙ＋Ｂａ１Ｃｕ５０Ｘ の組成の粉体とする。
対して２の割合）とＣｕＯ粉（Ｙに対して２の割合）を
加え、Ｙ 、 Ｂａ、 Ｃｕの比率を１：４：５にする
。この比率はスパッタ装置に応じて適宜変更する。Ｂａ
ＣＯ３粉とＣｕＯ粉とを混合し、Ｙ＋Ｂａ１Ｃｕ５０Ｘ の組成の粉体とする。
次いで圧粉してターゲットにし、酸素中で５００°Ｃｌ
２ｈｒ仮焼する。このターゲットよりスパッタ法で成膜
し、膜を第４図に示す如く、酸素（０□）雰囲気中で〔
９００°Ｃ，、ｌｈｒ ） ＋ （４００°Ｃ，２ｈｒ
）の条件でアニールしたところ、液体窒素温度で超伝
導状態を示す超伝導薄膜３２が形成された。基板３１に
は、サファイア、ＭｇＯ、５ｒＴｉＯ＋などを用いた。
２ｈｒ仮焼する。このターゲットよりスパッタ法で成膜
し、膜を第４図に示す如く、酸素（０□）雰囲気中で〔
９００°Ｃ，、ｌｈｒ ） ＋ （４００°Ｃ，２ｈｒ
）の条件でアニールしたところ、液体窒素温度で超伝
導状態を示す超伝導薄膜３２が形成された。基板３１に
は、サファイア、ＭｇＯ、５ｒＴｉＯ＋などを用いた。
次に、第３図（ｂ）に示す如く、超伝導薄膜３２上にア
ルゴンレーザを表面に焦点が合うように光学系を調整し
、レーザ光照射条件は、例えば、レーザ出力が１．１Ｗ
程度、走査速度が１５０ｍｍ／ｓｅｃ程度でパターン周
辺を走査するとレーザが照射された部分は膜厚方向すべ
てが溶融、急冷され、絶縁膜３３に変わる。これは、上
述のようにセラミック超伝導体が酸素欠陥量に強く依存
しており、徐冷すると超伝導体として斜方晶、急冷する
と絶縁体として正方品となる性質による。この場合、絶
縁領域は塗り潰す必要がなく、周囲が絶縁体になってい
ればよい。
ルゴンレーザを表面に焦点が合うように光学系を調整し
、レーザ光照射条件は、例えば、レーザ出力が１．１Ｗ
程度、走査速度が１５０ｍｍ／ｓｅｃ程度でパターン周
辺を走査するとレーザが照射された部分は膜厚方向すべ
てが溶融、急冷され、絶縁膜３３に変わる。これは、上
述のようにセラミック超伝導体が酸素欠陥量に強く依存
しており、徐冷すると超伝導体として斜方晶、急冷する
と絶縁体として正方品となる性質による。この場合、絶
縁領域は塗り潰す必要がなく、周囲が絶縁体になってい
ればよい。
上記方法によれば、アルゴンレーザ光を照射して伝導薄
膜を溶融、２、冷し、絶縁膜３３に変えることにより、
超伝導薄膜３２を直接パターニングすることが可能にな
る。この実施例では、ウェットエツチングでなく、薬品
、溶剤などを使わないため、超伝導薄膜３２の変質、劣
化がな（、またドライエツチングなどのように超伝導薄
膜３２に与える汚染や損傷がなく、特性のよい薄膜パタ
ーンが得られる。また、レーザ照射部分の結晶粒は、緻
密で結晶構造も安定になる。さらに、この方法ではパタ
ーニング後の膜表面は、凹凸のない平面のままであり、
段差や平坦化の問題がなくなる利点があり、その表面に
他の保護膜の形成などが容易できるようになる。
膜を溶融、２、冷し、絶縁膜３３に変えることにより、
超伝導薄膜３２を直接パターニングすることが可能にな
る。この実施例では、ウェットエツチングでなく、薬品
、溶剤などを使わないため、超伝導薄膜３２の変質、劣
化がな（、またドライエツチングなどのように超伝導薄
膜３２に与える汚染や損傷がなく、特性のよい薄膜パタ
ーンが得られる。また、レーザ照射部分の結晶粒は、緻
密で結晶構造も安定になる。さらに、この方法ではパタ
ーニング後の膜表面は、凹凸のない平面のままであり、
段差や平坦化の問題がなくなる利点があり、その表面に
他の保護膜の形成などが容易できるようになる。
上記パターニング方法により、超伝導体の回路配線や電
子デバイスなどの製造に応用できるようになる。
子デバイスなどの製造に応用できるようになる。
なお、上記実施例では超伝導体をレーザ照射することに
より、溶融、急冷し、酸素欠陥量により斜方晶から正方
晶に転移することを説明しているが、その条件はアニー
ル条件、材料による結晶構造により変わり、実施例の条
件に限定されるものではない。
より、溶融、急冷し、酸素欠陥量により斜方晶から正方
晶に転移することを説明しているが、その条件はアニー
ル条件、材料による結晶構造により変わり、実施例の条
件に限定されるものではない。
また、以上ではイツトリウム（Ｙ）を例として説明した
が、本発明の適用範囲はその場合に限られるものでなく
、＋３価の酸化状態をとるスカンジウム（Ｓｃ）、ラン
タン（Ｌａ）、ネオジウム（Ｎｄ）、サマリウム（Ｓｍ
）、ガドリニウム（Ｇｄ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、
ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（
Ｔｍ）、ルテチウム（Ｌｕ）、プロメチウム（Ｐｍ）、
ユーロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）を用−
いる場合にも及ぶものである。
が、本発明の適用範囲はその場合に限られるものでなく
、＋３価の酸化状態をとるスカンジウム（Ｓｃ）、ラン
タン（Ｌａ）、ネオジウム（Ｎｄ）、サマリウム（Ｓｍ
）、ガドリニウム（Ｇｄ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、
ホルミウム（Ｈｏ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（
Ｔｍ）、ルテチウム（Ｌｕ）、プロメチウム（Ｐｍ）、
ユーロピウム（Ｅｕ）、イッテルビウム（Ｙｂ）を用−
いる場合にも及ぶものである。
〔発明の効果］
以上のように本発明によれば、超伝導材表面をレーザア
ニールすることにより結晶構造を変え、その表面に保８
Ｉ膜を形成しているため、内部の超伝導材の劣化を防止
することができる。
ニールすることにより結晶構造を変え、その表面に保８
Ｉ膜を形成しているため、内部の超伝導材の劣化を防止
することができる。
また、この保護膜を部分的に表面に薄く形成することに
より、ウェットエツチングでパターニングすることがで
きる。
より、ウェットエツチングでパターニングすることがで
きる。
さらに、超伝導薄膜の表面をレーザアニールし、絶縁体
にすることにより、膜に与える汚染、損傷がなく、表面
が平坦で特性の良い薄膜パターニングが形成される。
にすることにより、膜に与える汚染、損傷がなく、表面
が平坦で特性の良い薄膜パターニングが形成される。
第１図は本発明第１実施例の超伝導体の製造工程図、
第２図は本発明第２実施例のパターニング方法を示す図
、 第３図は本発明第３実施例のパターニング方法を示す図
、 第４図は本発明第３実施例のアニール条件を示す図であ
る。 図中、 １１は超伝導材、 １２は保護膜、 ２１は基板、 ２２は超伝導膜、 ２３は保護膜、 ３１は基板、 ３２は超伝導薄膜、 ３３は絶縁膜 を示す。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 久木元 彰 ４−ｖａ月才１ 欠才後３下りの黄Ｉ４云↓本奎−の１
２αＬ、ニーす７タコ第１図
、 第３図は本発明第３実施例のパターニング方法を示す図
、 第４図は本発明第３実施例のアニール条件を示す図であ
る。 図中、 １１は超伝導材、 １２は保護膜、 ２１は基板、 ２２は超伝導膜、 ２３は保護膜、 ３１は基板、 ３２は超伝導薄膜、 ３３は絶縁膜 を示す。 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 久木元 彰 ４−ｖａ月才１ 欠才後３下りの黄Ｉ４云↓本奎−の１
２αＬ、ニーす７タコ第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、バルク状あるいは基板に膜状に形成した超伝導材（
１１）の表面にレーザ光を照射し、この超伝導材（１１
）の表面を薄く溶融、急冷することにより該表面上に結
晶粒の細かい保護膜（１２）を形成することを特徴とす
る超伝導体の保護膜形成方法。 ２、基板（２１）上に超伝導膜（２２）を形成する工程
と、 前記超伝導膜（２２）の表面に部分的にレーザ光を照射
し、この超伝導膜（２２）の表面を薄く溶融、急冷する
ことにより、結晶粒の細かい保護膜（２３）を形成する
工程と、 前記保護膜（２３）を形成しない超伝導膜（２２）をウ
ェットエッチングする工程とを含むことを特徴とする請
求項１記載の方法。 ３、基板（３１）上に超伝導薄膜（３２）を形成する工
程と、 前記超伝導薄膜（３２）の表面に部分的にレーザ光を照
射し、この超伝導薄膜（３２）を溶融、急冷することに
より、絶縁膜（３３）に変える工程とを具備することを
特徴とする請求項１記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63069669A JPH01242477A (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 超伝導体の保護膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63069669A JPH01242477A (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 超伝導体の保護膜形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01242477A true JPH01242477A (ja) | 1989-09-27 |
Family
ID=13409479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63069669A Pending JPH01242477A (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 超伝導体の保護膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01242477A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01305879A (ja) * | 1988-06-01 | 1989-12-11 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 酸化物超伝導体の作製方法 |
| JP2001110256A (ja) * | 1999-10-14 | 2001-04-20 | Toshiba Corp | 超電導複合体及び超電導複合体の製造方法 |
-
1988
- 1988-03-25 JP JP63069669A patent/JPH01242477A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01305879A (ja) * | 1988-06-01 | 1989-12-11 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 酸化物超伝導体の作製方法 |
| JP2001110256A (ja) * | 1999-10-14 | 2001-04-20 | Toshiba Corp | 超電導複合体及び超電導複合体の製造方法 |
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