JPH01305579A - 半導体素子製造用超電導セラミック薄膜形成単結晶ウエハー材 - Google Patents
半導体素子製造用超電導セラミック薄膜形成単結晶ウエハー材Info
- Publication number
- JPH01305579A JPH01305579A JP63136730A JP13673088A JPH01305579A JP H01305579 A JPH01305579 A JP H01305579A JP 63136730 A JP63136730 A JP 63136730A JP 13673088 A JP13673088 A JP 13673088A JP H01305579 A JPH01305579 A JP H01305579A
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- JP
- Japan
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- thin film
- wafer material
- ceramic thin
- superconducting
- superconducting thin
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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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- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (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〕
この発明は、ＬＳＩやジョセフソン素子などの半導体素
子の製造に用いられる超電導セラミック薄膜形成単結晶
ウェハー利に関するものである。
子の製造に用いられる超電導セラミック薄膜形成単結晶
ウェハー利に関するものである。
従来、Ｂｉ −Ｃａ −３ｒ −Ｃｕ −Ｏの５成分系
超電導セラミックスのターゲツト材を用い、スパッタリ
ング法や物理蒸着法などにて、ＳｊやＧａ−Ａｓなどの
単結晶ウェハー材の表面に超電導セラミック薄膜（以下
超電導薄膜という）を蒸着形成し、ついで前記薄膜の結
晶配向を行なう目的で、これに酸素雰囲気中、８９０℃
±２°Ｃの温度に２０〜５０時間保持の条件で熱処理を
施すことにより、超電導セラミック薄膜形成単結晶ウェ
ハー材（以下、超電導薄膜形成ウェハー材という）を製
造し、これをＬＳＩやジョセフソン素子などの半導体素
子の製造に用いる試みがなされている。
超電導セラミックスのターゲツト材を用い、スパッタリ
ング法や物理蒸着法などにて、ＳｊやＧａ−Ａｓなどの
単結晶ウェハー材の表面に超電導セラミック薄膜（以下
超電導薄膜という）を蒸着形成し、ついで前記薄膜の結
晶配向を行なう目的で、これに酸素雰囲気中、８９０℃
±２°Ｃの温度に２０〜５０時間保持の条件で熱処理を
施すことにより、超電導セラミック薄膜形成単結晶ウェ
ハー材（以下、超電導薄膜形成ウェハー材という）を製
造し、これをＬＳＩやジョセフソン素子などの半導体素
子の製造に用いる試みがなされている。
一方、近年の半導体素子の高性能化および高密度化に伴
い、超電導薄膜形成ウェハー祠における超電導薄膜にも
一段と高い臨界温度（Ｔｃ）をもつことが強く要求され
るようになっている。
い、超電導薄膜形成ウェハー祠における超電導薄膜にも
一段と高い臨界温度（Ｔｃ）をもつことが強く要求され
るようになっている。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、超電導
薄膜形成ウェハー祠における超電導薄膜の臨界温度の向
上をはかるべく研究を行なった結果、ＳｌやＧａ−Ａｓ
なとの単結晶ウェハー祠の表面に、Ｂｉ −Ｃａ −
Ｓｒ −Ｃｕ −Ｏの５成分系超電導薄膜を形成するに
先だって、中間層として、望ましくは５００〜２０００
人の厚さで、Ｂ１−Ｃａ−３ｒ−Ｏの４成分系セラミッ
ク薄膜を形成しておくと、結晶配向熱処理後の超電導薄
膜形成ウェハー材における超電導薄膜は一段と高い臨界
温度をもつようになるという知見を得たのである。
薄膜形成ウェハー祠における超電導薄膜の臨界温度の向
上をはかるべく研究を行なった結果、ＳｌやＧａ−Ａｓ
なとの単結晶ウェハー祠の表面に、Ｂｉ −Ｃａ −
Ｓｒ −Ｃｕ −Ｏの５成分系超電導薄膜を形成するに
先だって、中間層として、望ましくは５００〜２０００
人の厚さで、Ｂ１−Ｃａ−３ｒ−Ｏの４成分系セラミッ
ク薄膜を形成しておくと、結晶配向熱処理後の超電導薄
膜形成ウェハー材における超電導薄膜は一段と高い臨界
温度をもつようになるという知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、ＳｉやＧａ−Ａｓなどの単結晶ウェハー制の表面に
、望ましくは５００〜２０００への厚さで形成したＢｉ
−Ｃａ −Ｓｒ −Ｏの４成分系中間セラミック薄
膜（以下中間薄膜という）を介して、Ｂｉ −Ｃａ
−Ｓｒ −Ｃｕ −Ｏの５成分系超電導薄膜を形成して
なる超電導薄膜形成ウェハー祠に特徴を有するものであ
る。
て、ＳｉやＧａ−Ａｓなどの単結晶ウェハー制の表面に
、望ましくは５００〜２０００への厚さで形成したＢｉ
−Ｃａ −Ｓｒ −Ｏの４成分系中間セラミック薄
膜（以下中間薄膜という）を介して、Ｂｉ −Ｃａ
−Ｓｒ −Ｃｕ −Ｏの５成分系超電導薄膜を形成して
なる超電導薄膜形成ウェハー祠に特徴を有するものであ
る。
なお、この発明の超電導薄膜形成ウェハー材における中
間薄膜の望ましい厚さを５００〜２０００人としたのは
、その厚さがＢ００八未満では所望の臨界温度向上効果
か得られず、一方その厚さか２０００八を越えても、超
電導薄膜の臨界温度向上効果か飽和し、これ以上の厚さ
の形成は経済的でないという理由にもとづくものである
。
間薄膜の望ましい厚さを５００〜２０００人としたのは
、その厚さがＢ００八未満では所望の臨界温度向上効果
か得られず、一方その厚さか２０００八を越えても、超
電導薄膜の臨界温度向上効果か飽和し、これ以上の厚さ
の形成は経済的でないという理由にもとづくものである
。
つぎに、この発明の超電導薄膜形成ウェハー材を実施例
により具体的に説明する。
により具体的に説明する。
まず、基板として直径： ５０．ＯｍｍＸ厚さ： ０．
３５ｍｍのＳｉ単結晶ウつハー祠を用意し、これを通常
のスパッタリング装置に装着し、直径：１２７ｍｍＸ厚
さ：６＋ｎｍの寸法、並びにＢ１２Ｃａ２５ｒ２０７の
組成を有するターゲラ１−１１を用い、高周波型カニ
２００ Ｗ、 真空度： ２０ｍｔｏｒｒ。
３５ｍｍのＳｉ単結晶ウつハー祠を用意し、これを通常
のスパッタリング装置に装着し、直径：１２７ｍｍＸ厚
さ：６＋ｎｍの寸法、並びにＢ１２Ｃａ２５ｒ２０７の
組成を有するターゲラ１−１１を用い、高周波型カニ
２００ Ｗ、 真空度： ２０ｍｔｏｒｒ。
雰囲気ガス二０２／（Ａｒ＋０２）＝容量比で■１５゜
基板−ターゲット月間の距離ニア０ｍｍ。
基板温度二〇８０°Ｃ１
の条件でスパッタリングを行ない、前記基板の表面に厚
さ： １ｏｏｏへのＢｉ −Ｃａ −Ｓｒ −Ｏの４
成分系中間薄膜を形成し、引続いて、直径＋１２７ｍｍ
Ｘ厚さ二６闘の寸法、並びにＢ １２．２’ Ｃａ２Ｓ
ｒ２ＣＬ１３．５０ｙの組成を有するターゲット祠を
用い、 高周波型カニ ２００ Ｗ、 真空度： ＩＯｍ Ｌ
ｏｒｒ。
さ： １ｏｏｏへのＢｉ −Ｃａ −Ｓｒ −Ｏの４
成分系中間薄膜を形成し、引続いて、直径＋１２７ｍｍ
Ｘ厚さ二６闘の寸法、並びにＢ １２．２’ Ｃａ２Ｓ
ｒ２ＣＬ１３．５０ｙの組成を有するターゲット祠を
用い、 高周波型カニ ２００ Ｗ、 真空度： ＩＯｍ Ｌ
ｏｒｒ。
雰囲気ガス： Ｏ／ （Ａ ｒ ＋ ０２ ） ＝容量
比で１／１０゜ 基板−ターゲツト材間の距離： ７０ｍ＋ｎ。
比で１／１０゜ 基板−ターゲツト材間の距離： ７０ｍ＋ｎ。
基板温度ニア２０℃。
の条件でスパッタリングを行ない、上記中間薄膜の上に
、厚さ：１．ｔｔｍのＢｉ −Ｃａ −５ｒ −Ｃｕ
−Ｏの５成分系超電導薄膜を形成し、さらにこれに、
酸素含有雰囲気中、温度：８９０°Ｃに３５時間保持の
条件で結晶配向熱処理を施すことにより本発明超電導薄
膜形成ウェハー祠を製造した。
、厚さ：１．ｔｔｍのＢｉ −Ｃａ −５ｒ −Ｃｕ
−Ｏの５成分系超電導薄膜を形成し、さらにこれに、
酸素含有雰囲気中、温度：８９０°Ｃに３５時間保持の
条件で結晶配向熱処理を施すことにより本発明超電導薄
膜形成ウェハー祠を製造した。
また、比較の目的で、上記中間薄膜の形成を行なわない
以外は同一の条件で従来超電導薄膜形成ウェハー利を製
造した。
以外は同一の条件で従来超電導薄膜形成ウェハー利を製
造した。
ついで、この結果得られた本発明超電導薄膜形成ウェハ
ー祠および従来超電導薄膜形成ウェハー材の超電導薄膜
の臨界温度（Ｔｃ）を測定したところ、前者は１００°
に１後者は７３°Ｋをそれぞれ示した。
ー祠および従来超電導薄膜形成ウェハー材の超電導薄膜
の臨界温度（Ｔｃ）を測定したところ、前者は１００°
に１後者は７３°Ｋをそれぞれ示した。
以上の結果から、本発明超電導薄膜形成ウェハー材にお
いては、Ｂｉ −Ｃａ −Ｓｒ −Ｏの４成分系中間薄
膜の存在によってＢｉ −Ｃａ −Ｓｒ −Ｃｕ−Ｏの
５成分系超電導薄膜が前記中間薄膜の形成がない従来超
電導薄膜形成ウェハー材の超電導薄膜に比して一段と高
い臨界温度をもつようになることが明らかである。
いては、Ｂｉ −Ｃａ −Ｓｒ −Ｏの４成分系中間薄
膜の存在によってＢｉ −Ｃａ −Ｓｒ −Ｃｕ−Ｏの
５成分系超電導薄膜が前記中間薄膜の形成がない従来超
電導薄膜形成ウェハー材の超電導薄膜に比して一段と高
い臨界温度をもつようになることが明らかである。
上述のように、この発明の超電導セラミック薄膜形成単
結晶ウェハー材は、これを構成する超電導セラミック薄
膜が著しく高い臨界温度を示すので、これより製造され
た半導体素子は、これの高性能化および高密度化に十分
満足して対応することができるようになるなどの工業上
有用な特性を有するのである。
結晶ウェハー材は、これを構成する超電導セラミック薄
膜が著しく高い臨界温度を示すので、これより製造され
た半導体素子は、これの高性能化および高密度化に十分
満足して対応することができるようになるなどの工業上
有用な特性を有するのである。
Claims (1)
- （１）ＳｉやＧａ−Ａｓなどの単結晶ウェハー材の表面
に、Ｂｉ−Ｃａ−Ｓｒ−Ｏの４成分系中間セラミック薄
膜を介して、Ｂｉ−Ｃａ−Ｓｒ−Ｃｕ−Ｏの５成分系超
電導セラミック薄膜を形成してなる半導体素子製造用超
電導セラミック薄膜形成単結晶ウェハー材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63136730A JPH01305579A (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | 半導体素子製造用超電導セラミック薄膜形成単結晶ウエハー材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63136730A JPH01305579A (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | 半導体素子製造用超電導セラミック薄膜形成単結晶ウエハー材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01305579A true JPH01305579A (ja) | 1989-12-08 |
Family
ID=15182164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63136730A Pending JPH01305579A (ja) | 1988-06-03 | 1988-06-03 | 半導体素子製造用超電導セラミック薄膜形成単結晶ウエハー材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01305579A (ja) |
-
1988
- 1988-06-03 JP JP63136730A patent/JPH01305579A/ja active Pending
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