JPH0264003A - Production of oxide superconductor thin film - Google Patents
Production of oxide superconductor thin filmInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
この発明は、酸化物超電導体薄膜の製造方法に係り、特
にa軸配向を有する酸化物超電導体薄膜の製造方法に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Field of Application) The present invention relates to a method for manufacturing an oxide superconductor thin film, and particularly to a method for manufacturing an oxide superconductor thin film having an a-axis orientation.
(従来の技術)
1986年に40に以上の高い臨界温度を有するLa−
Ba−Cu−0系の層状ペロブスカイト型の酸化物超電
導体が発表されて以来、酸化物系の超電導材料が注目を
集めた。また、1987年にはY−Ba−Cu−0系で
代表される酸素欠陥を有する欠陥ペロブスカイト型((
LnBa Cu O型)(δは酸素欠陥を表237
−δ
し通常 1以下、Lnは、Y % La5SC% Nd
、 5IIls Eu5Gd、 Dy、 I(o、 E
r、 Tl5YbおよびLuから選ばれた少なくとも
1種の元素、Baの一部はSrなどで置換可能))の酸
化物超電導体の臨界温度が液体窒素温度(−77K)よ
り高い、90に以上であることが確認された。この発見
により冷媒として高価な液体ヘリウムに代えて、より安
価な液体窒素を用いた超電導体の応用が可能となり、各
所で盛んに研究が行われている。さらに、最近、臨界温
度が約105にのB1−8r−Ca−Cu−0系やTl
−Ba−Ca−Cu−0系の酸化物超電導体が発見され
るに至った。(Prior art) In 1986, La-
Since the Ba-Cu-0-based layered perovskite-type oxide superconductor was announced, oxide-based superconducting materials have attracted attention. Furthermore, in 1987, a defective perovskite type ((
LnBa Cu O type) (δ is oxygen defect Table 237
-δ is usually 1 or less, Ln is Y% La5SC% Nd
, 5IIls Eu5Gd, Dy, I(o, E
at least selected from r, Tl5Yb and Lu
It was confirmed that the critical temperature of the oxide superconductor of one element (Ba, in which part of it can be replaced with Sr, etc.) is higher than the liquid nitrogen temperature (-77K), which is 90°C or higher. This discovery has made it possible to apply superconductors using cheaper liquid nitrogen instead of expensive liquid helium as a refrigerant, and research is being actively conducted in various places. Furthermore, recently, the B1-8r-Ca-Cu-0 system with a critical temperature of about 105 and the Tl
-Ba-Ca-Cu-0 based oxide superconductor has been discovered.
これら酸化物超電導体を薄膜として利用する場合、スパ
ッタリング法を応用することが各所で試みられている。When using these oxide superconductors as thin films, various attempts have been made to apply sputtering methods.
スパッタリング法を適用した酸化物超電導体薄膜の形成
は、たとえば酸化物超電導体の焼結体や酸化物超電導体
を構成する各金属元素の単体や化合物などをターゲット
として用い、酸素を体積比で20%〜70%程度含有す
る酸素ガスと不活性ガスとの混合ガス中において、着膜
させる基板を加熱せずに、あるいは基板を510℃以上
に加熱した状態でスパックリングを行うことによって行
われている。Formation of an oxide superconductor thin film using a sputtering method uses, for example, a sintered body of an oxide superconductor or a single substance or compound of each metal element constituting the oxide superconductor as a target, and oxygen is added at a volume ratio of 20%. Spackling is performed in a mixed gas of oxygen gas and inert gas containing approximately 70% to 70% without heating the substrate to which the film is to be deposited, or with the substrate heated to 510°C or higher. There is.
ところで、基板を加熱せずにスパッタリングを行って成
膜すると、得られる薄膜は非晶質状態でこのままでは超
電導特性を得ることはできない。By the way, if a film is formed by sputtering without heating the substrate, the resulting thin film is in an amorphous state and cannot obtain superconducting properties as it is.
そこで、得られた薄膜を酸素雰囲気中において高温で長
時間熱処理し、結晶化させることによって酸化物超電導
体薄膜としている。Therefore, the obtained thin film is heat-treated at high temperature for a long time in an oxygen atmosphere to crystallize it, thereby forming an oxide superconductor thin film.
しかし、このようにして得られた酸化物超電導体薄膜は
一般に多結晶体で、配向性はほとんどないか、まれにC
軸配向性やC軸配向性が強まる程度である。However, the oxide superconductor thin films obtained in this way are generally polycrystalline, with almost no orientation, or in rare cases, C
This is to the extent that the axial orientation and C-axis orientation are strengthened.
これに対して、基板を510℃以上に加熱した状態でス
パッタリングを行って成膜すると、得られる薄膜は成膜
直後に結晶化しており、そのままでも超電導特性が得ら
れるという利点を有している。On the other hand, when sputtering is performed to form a film while the substrate is heated to 510°C or higher, the resulting thin film crystallizes immediately after the film is formed, and has the advantage that superconducting properties can be obtained even as it is. .
また、MgOの(100)面を着膜面として用い、この
MgO基板を加熱した状態でスパッタリングを行うこと
によって、C軸配向させた酸化物超電導体薄膜が得られ
るという報告もなされている。It has also been reported that a C-axis oriented oxide superconductor thin film can be obtained by sputtering a heated MgO substrate using the (100) plane of MgO as the film deposition surface.
しかしながら、これまでの配向性を持たせた酸化物超電
導体薄膜の例としては、上述したC軸配向の例があるだ
けで、a軸配向させた酸化物超電導体薄膜は得られてい
ない。However, as an example of an oxide superconductor thin film with orientation so far, there is only the above-mentioned example of C-axis orientation, and an oxide superconductor thin film with a-axis orientation has not been obtained.
酸化物超電導体は、結晶の0面に平行に電流を流した場
合と、0面に垂直に電流を流した場合とでは、結晶の0
面に平行に電流を流すことによってはるかに臨界電流密
度が向上することが知られているが、各種の超電導体装
置として酸化物超電導体薄膜を利用する場合、C軸配向
の薄膜だけではなく、当然ながらa軸配向させた酸化物
超電導体薄膜も必要になるものと考えられる。In an oxide superconductor, when a current is passed parallel to the 0 plane of the crystal, and when a current is passed perpendicular to the 0 plane, the 0
It is known that the critical current density can be greatly improved by passing current parallel to the plane, but when using oxide superconductor thin films as various superconductor devices, it is necessary to use not only C-axis oriented thin films. Naturally, it is thought that an oxide superconductor thin film with a-axis orientation will also be required.
(発明が解決しようとする課題)
上述したように、従来のスパッタ法を適用した酸化物超
電導体薄膜の製造方法では、配、同性を持たせた薄膜と
して、C軸配向させたものしか得られておらず、a軸配
向させた酸化物超電導体薄膜は得られていなかった。(Problems to be Solved by the Invention) As mentioned above, in the conventional method for manufacturing oxide superconductor thin films using sputtering, only C-axis oriented thin films can be obtained with the same orientation and property. Therefore, no a-axis oriented oxide superconductor thin film was obtained.
この発明はこのような従来技術の事情に対処するために
なされたもので、a軸配向させた酸化物超電導体薄膜を
容易にかつ確実に得ることを可能にした酸化物超電導体
薄膜の製造方法を提供することを目的としている。The present invention was made in order to deal with the circumstances of the prior art, and provides a method for producing an oxide superconductor thin film that makes it possible to easily and reliably obtain an oxide superconductor thin film with a-axis orientation. is intended to provide.
[発明の構成]
(課題を解決するための手段と作用)
この発明の酸化物超電導体薄膜の製造方法は、基板上に
酸化物超電導体薄膜をスパッタ法により形成するにあた
り、前記基板を510℃〜680℃の範囲に加熱すると
ともに、スパッタガスとして酸素ガスまたは酸素ガスを
体積比で80%以上含有する酸素ガスと不活性ガスとの
混合ガスを用いてスパッタリングを行い、結晶のa軸が
基板表面に対して垂直な酸化物超電導体薄膜を形成する
ことを特徴としている。[Structure of the Invention] (Means and Effects for Solving the Problems) In the method for producing an oxide superconductor thin film of the present invention, in forming an oxide superconductor thin film on a substrate by sputtering, the substrate is heated at 510°C. While heating in the range of ~680°C, sputtering is performed using oxygen gas or a mixed gas of oxygen gas and inert gas containing 80% or more of oxygen gas by volume as sputtering gas, so that the a-axis of the crystal is aligned with the substrate. It is characterized by forming an oxide superconductor thin film perpendicular to the surface.
酸化物超電導体としては、多数のものが知られているが
、この発明においては希土類元素含有のペロブスカイト
型構造を有する酸化物超電導体や、B1−8r−Ca−
Cu−0系酸化物超電導体、Tl−Ba−Ca−Cu−
0系酸化物超電導体などが適用される。Many oxide superconductors are known, but in the present invention, oxide superconductors having a perovskite structure containing rare earth elements, B1-8r-Ca-
Cu-0 based oxide superconductor, Tl-Ba-Ca-Cu-
A zero-based oxide superconductor or the like is applied.
ここでいう希土類元素を含有しペロブスカイト型構造を
有する酸化物超電導体は、超電導状態を実現できるもの
であればよく、たとえばLnM Cu O系(L
nは Y、 La、 Sc、 Nd、 Sm。The oxide superconductor containing a rare earth element and having a perovskite structure may be one that can realize a superconducting state, for example, LnM CuO system (L
n is Y, La, Sc, Nd, Sm.
237−δ
Eu、 Gd、 Dy、 llo、 Er、Tl11%
Yb5Luなどの希土類元素から選ばれた少なくとも
1種の元素を、MはBa、S「、Caから選ばれた少
なくとも 1種の元素を、δは酸素欠陥を表し通常1以
下の数、Cuの一部はTi1V 、 Cr、Mn5Fe
、 GoSNi、Znなどで置換可能。)などの酸化物
が例示される。なお希土類元素は広義の定義とし、Sc
、 YおよびLa系を含むものとする。代表的な系とし
てY−Ba−Cu−0系のほかに、Yをhu、 Dys
80% Er、 Tms Ybs Luなどの希土類
で置換した系などが挙げられる。237-δ Eu, Gd, Dy, llo, Er, Tl11%
At least one element selected from rare earth elements such as Yb5Lu, M is at least one element selected from Ba, S, and Ca, δ represents an oxygen defect, usually a number of 1 or less, and Cu Parts are Ti1V, Cr, Mn5Fe
, GoSNi, Zn, etc. can be substituted. ) and other oxides are exemplified. Rare earth elements are defined in a broad sense, and Sc
, Y and La systems. In addition to the Y-Ba-Cu-0 system, representative systems include Y for hu, Dys
Examples include systems substituted with rare earth elements such as 80% Er and Tms Ybs Lu.
この発明において用いられるスパッタターゲットとして
は、上記したような酸化物超電導体の焼結体を用いても
よいし、あるいは酸化物超電導体を構成する各金属元素
の単体あるいは化合物を組合せて用いてもよい。たとえ
ば、Y−Ba−Cu−0系の酸化物超電導体薄膜を作製
する場合であれば、YBa2Cu307−δ焼結体、あ
るいは金属y、y203 、BaO、Ba2 Cu03
焼結体、金属Cu、 CuOなどの組合せなどが例示さ
れる。As the sputter target used in this invention, a sintered body of the oxide superconductor as described above may be used, or a single substance or a combination of each metal element constituting the oxide superconductor may be used. good. For example, in the case of producing a Y-Ba-Cu-0 based oxide superconductor thin film, YBa2Cu307-δ sintered body, or metal y, y203, BaO, Ba2 Cu03
Examples include combinations of sintered bodies, metal Cu, CuO, and the like.
また、着膜基板としては、MgO基板、5rT10x基
板、Y安定化ZrO2(以下YSZと記す。)基板、あ
るいはこれらの材料の薄膜をSt基板上に形成したもの
などが例示され、着膜面は(■0)面とすることが好ま
しい。Examples of the substrate on which the film is deposited include an MgO substrate, a 5rT10x substrate, a Y-stabilized ZrO2 (hereinafter referred to as YSZ) substrate, or a thin film of these materials formed on a St substrate. It is preferable to use the (■0) plane.
この発明においては、これらスパッタターゲットおよび
希膜基板−を用い、基tlj温度を510℃〜680℃
に加熱した状態で、酸素ガスまたは酸素ガスを体′積比
で8026以上含有する酸素ガスと不活性ガスとの混合
ガス中においてスパッタリングを行い、酸化物超電導体
の薄膜を製造する。In this invention, using these sputter targets and dilute film substrates, the base tlj temperature is set at 510°C to 680°C.
Sputtering is performed in oxygen gas or a mixed gas of oxygen gas and inert gas containing 8026 or more oxygen gas by volume to produce a thin film of the oxide superconductor.
スパッタ時の基板加熱温度が510℃未満では、スパッ
タ時に結晶化せず、結晶化のための熱処理時に多結晶化
してしまい、また680℃を超えると正方品が出現し、
斜方晶系へ転移させるための熱処理が必要となる。If the substrate heating temperature during sputtering is less than 510°C, it will not crystallize during sputtering and will become polycrystalline during heat treatment for crystallization, and if it exceeds 680°C, a square product will appear.
Heat treatment is required to transform it into an orthorhombic system.
また、スパッタガスは、少なくとも酸素ガスと不活性ガ
スとの混合ガスにおいて、酸素ガスの含有率を体積比で
80%以上とすることによって、C軸配向が消滅し、C
軸配向した酸化物超電導体薄膜が得られる。このスパッ
タガスは、酸素ガス、あるいは酸素ガスと不活性ガスと
の混合ガスを使用する。不活性ガスとしては、周期率表
0族の不活性ガスであり、特にArガスが好ましい。In addition, in the sputtering gas, the C-axis orientation disappears by setting the content of oxygen gas to 80% or more by volume in a mixed gas of at least oxygen gas and inert gas.
An axially oriented oxide superconductor thin film is obtained. This sputtering gas uses oxygen gas or a mixed gas of oxygen gas and inert gas. The inert gas is an inert gas belonging to Group 0 of the periodic table, and Ar gas is particularly preferable.
なお、これら以外のスパッタ条件、たとえばスパッタ時
のガス圧などは、他の条件を考慮して一般的な条件から
適宜設定すればよく、特に限定されるものではない。Note that sputtering conditions other than these, such as gas pressure during sputtering, may be appropriately set from general conditions in consideration of other conditions, and are not particularly limited.
このようにしで得られた酸化物超電導体薄膜は、成膜し
た状態で結晶化しており、超電導特性を示すが、この後
酸素含有雰囲気中でさらに超電導特性を向上させるため
の熱処理を施してもよい。The oxide superconductor thin film obtained in this way is crystallized in the deposited state and exhibits superconducting properties, but even if it is subsequently subjected to heat treatment in an oxygen-containing atmosphere to improve its superconducting properties. good.
また、得られる酸化物超電導体薄膜の膜厚は、特に限定
されるものではないが、たとえば電子デバイスとして利
用する場合、1oOnIIl−LX 10’ no+の
膜厚が、さらに好ましい膜厚としては、200tv〜2
X103nI11である。Further, the thickness of the obtained oxide superconductor thin film is not particularly limited, but for example, when used as an electronic device, the film thickness is 10OnIIl-LX 10'no+, and a more preferable film thickness is 200tv. ~2
It is X103nI11.
(実施例) 次に、この発明の実施例について説明する。(Example) Next, embodiments of the invention will be described.
実施例1
第1図は、この実施例において用いたスパッタ装置を模
式的に示した図である。同図において、1は久バッタ室
であり、このスパッタ室1内には、マグネトロンスパッ
タ用のターゲット2.3.4および基板ホルダ5が設置
されており、基板ホルダ5の後方には基板加熱用ヒータ
6が設けられて(・る。また、ターゲット2.3.4に
は、それぞれスパッタ用電源7.8.9が接続されてい
る。Example 1 FIG. 1 is a diagram schematically showing a sputtering apparatus used in this example. In the figure, reference numeral 1 denotes a grasshopper chamber. In this sputtering chamber 1, a target 2.3.4 for magnetron sputtering and a substrate holder 5 are installed. Behind the substrate holder 5, a substrate heating A heater 6 is provided, and sputtering power supplies 7, 8, and 9 are connected to the targets 2, 3, and 4, respectively.
またスパッタ室1には、スパッタガスを導入するための
2系統のガス供給系、すなわち第1のガス供給系10お
よび第2のガス供給系11と、排気系12が接続されて
いる。Further, two gas supply systems for introducing sputtering gas, namely a first gas supply system 10 and a second gas supply system 11, and an exhaust system 12 are connected to the sputtering chamber 1.
このような構成のスパッタ装置を用いて以下の手順によ
りY−Ba−Cu−0系酸化物超電導体薄膜を作製した
。A Y-Ba-Cu-0 based oxide superconductor thin film was produced using the sputtering apparatus having such a configuration according to the following procedure.
まず、着膜基板13として5rTi03 (100)基
板を用い、これを基板ホルダ5にセットし、基板加熱用
ヒータ6によって510℃〜6110℃に加熱した後、
第1のガス供給系11から純度99.999%の酸素ガ
スのみを供給するとともに、スパッタ室1内のガス圧を
5X 10’ Torrに調整した。ターゲット2.3
.4としては、金属Y 、 Ba2 CuO3焼結体、
金属Cuを用い、金属YおよびBa2 Cu03焼結体
にはスパッタ用電源7.8からRF電力を、金属Cuに
はスパッタ用電源9からDC電力を供給し、3元同時ス
パッタリングによってY−Ba−Cu−0系酸化物超電
導体薄膜を形成した。なお、3種のターゲット2.3.
4に対する投入電力比は、形成される薄膜の組成がY
: Ba : Cu= 1 : 2 : 3となるよう
に調整し、膜厚は500nwとした。First, a 5rTi03 (100) substrate was used as the film deposition substrate 13, set in the substrate holder 5, and heated to 510°C to 6110°C by the substrate heating heater 6.
Only oxygen gas with a purity of 99.999% was supplied from the first gas supply system 11, and the gas pressure in the sputtering chamber 1 was adjusted to 5×10' Torr. Target 2.3
.. 4 includes metal Y, Ba2 CuO3 sintered body,
Using metal Cu, RF power was supplied from the sputtering power supply 7.8 to the metal Y and Ba2 Cu03 sintered body, and DC power was supplied to the metal Cu from the sputtering power supply 9, and Y-Ba- A Cu-0 based oxide superconductor thin film was formed. In addition, three types of targets 2.3.
The input power ratio to 4 is determined when the composition of the thin film to be formed is Y
:Ba:Cu=1:2:3, and the film thickness was 500nw.
このようにして得た成膜直後、のY−Ba−Cu−0系
酸化物超電導体薄膜の超電導特性を評価するために、4
端子法によって電気抵抗率の温度依存性を測定したとこ
ろ、超電導状態を示すことを確認した。In order to evaluate the superconducting properties of the Y-Ba-Cu-0 based oxide superconductor thin film obtained in this manner immediately after film formation, 4
When the temperature dependence of electrical resistivity was measured using the terminal method, it was confirmed that the material exhibits a superconducting state.
また、この酸化物超電導体薄膜の結晶性および配向性を
X線回折によって評価した。X線回折結果を第2図に示
す。Further, the crystallinity and orientation of this oxide superconductor thin film were evaluated by X-ray diffraction. The X-ray diffraction results are shown in FIG.
第2図からも明らかなように、この実施例によって作製
した酸化物超電導体薄膜は、a軸配向している。As is clear from FIG. 2, the oxide superconductor thin film produced in this example is oriented along the a-axis.
また、このY−Ba−Cu−0系酸化物超電導体薄膜に
対して超電導特性向上のために、酸素ガス雰囲気中にお
いて8°50℃×1時間の条件で熱処理を施し、この後
に同様にX線回折を行ったところ、配向性は変化するこ
とがなかった。In addition, in order to improve the superconducting properties of this Y-Ba-Cu-0 based oxide superconductor thin film, heat treatment was performed at 8° 50°C for 1 hour in an oxygen gas atmosphere, and then X When line diffraction was performed, the orientation did not change.
実施例2
実施例1と同様に5rTi03(100)基板を基板ホ
ルダ5にセットし、スパッタガスとして第1のガス供給
系11から純度99.999%の酸素ガスと第2のガス
供給系12から純度99.999%のアルゴンガスとを
、酸素ガスの体積比が80%となるように供給する以外
は実施例1と同様な条件でY−Ba−Cu−0系酸化物
超電導体薄膜を作製した。Example 2 A 5rTi03 (100) substrate was set on the substrate holder 5 in the same manner as in Example 1, and oxygen gas with a purity of 99.999% was supplied from the first gas supply system 11 and the second gas supply system 12 as sputtering gases. A Y-Ba-Cu-0 based oxide superconductor thin film was produced under the same conditions as in Example 1, except that argon gas with a purity of 99.999% was supplied so that the volume ratio of oxygen gas was 80%. did.
また、この発明との比較のために、スパッタガスとして
酸素ガスの体積比を20%とした酸素とアルゴンの混合
ガス(比較例1)と、酸素ガスの体積比を50%とした
酸素とアルゴンの混合ガス(比較例2)とをそれぞれ用
い、実施例1と同様な条件で5rTi03(100)
W板上にY−Ba−Cu−0系酸化物超電導体薄膜を作
製した。In addition, for comparison with this invention, a mixed gas of oxygen and argon (comparative example 1) with a volume ratio of oxygen gas of 20% and a mixed gas of oxygen and argon with a volume ratio of oxygen gas of 50% were used as the sputtering gas. 5rTi03 (100) under the same conditions as Example 1 using a mixed gas of (Comparative Example 2).
A Y-Ba-Cu-0 based oxide superconductor thin film was produced on a W plate.
なお、形成する酸化物超電導体薄膜の組成は、スパッタ
ガスの混合比を変えても、3種のターゲット2.3.4
の電力比を調整することにより、Y:Ba:Cu−1:
2:3となるようにした。Note that the composition of the oxide superconductor thin film to be formed remains the same even if the mixing ratio of the sputtering gas is changed.
By adjusting the power ratio of Y:Ba:Cu-1:
The ratio was set to 2:3.
このようにして得た各Y−Ba−Cu−0系酸化物超電
導体薄膜は、それぞれ成膜直後に超電導状態を示した。Each of the Y-Ba-Cu-0 based oxide superconductor thin films obtained in this manner exhibited a superconducting state immediately after the film was formed.
また、これら各Y−Ba−Cu−0系酸化物超電導体薄
膜の配向性をX線回折により評価したところ、第3図な
いし第5図に示す結果が得られた。Further, when the orientation of each of these Y-Ba-Cu-0 based oxide superconductor thin films was evaluated by X-ray diffraction, the results shown in FIGS. 3 to 5 were obtained.
第3図から明らかなように、酸素ガスの混合比を80%
として成膜したY=Ba−Cu−0系酸化物超電導体薄
膜は、a軸配向しているのに対し、比較例として形成し
たY−Ba−Cu−0系酸化物超電導体薄膜は、酸素ガ
スの混合比を20%として成膜した酸化物超電導体薄膜
(比較例1)はC軸配向しており、酸素ガスの混合比を
50%として成膜した酸化物超電導体薄膜(比較例2)
はa軸配向とC軸配向とが混合していた。As is clear from Figure 3, the mixing ratio of oxygen gas is 80%.
The Y=Ba-Cu-0-based oxide superconductor thin film formed as a comparative example has an a-axis orientation, whereas the Y-Ba-Cu-0-based oxide superconductor thin film formed as a comparative example has oxygen The oxide superconductor thin film formed with a gas mixing ratio of 20% (Comparative Example 1) has C-axis orientation, and the oxide superconductor thin film formed with an oxygen gas mixing ratio of 50% (Comparative Example 2). )
had a mixture of a-axis orientation and c-axis orientation.
また、酸素ガスの混合−比を80%〜100%の範囲内
で種々変化させて上記した実施例と同様にY−Ba−C
u−0系酸化物超電導体薄膜を作製したところ、いずれ
においてもa軸配向した薄膜が得られた。Further, Y-Ba-C
When u-0 type oxide superconductor thin films were produced, a-axis oriented thin films were obtained in all cases.
また、Mg0(+00)基板およびYSZ(100)基
板を用イタ場合においても、5rT1(h (100)
基板と同様にa軸配向したY−Ba−Cu−0系酸化物
超電導体薄膜が得られた。Also, even when using Mg0 (+00) substrate and YSZ (100) substrate, 5rT1(h (100)
A Y-Ba-Cu-0 based oxide superconductor thin film having the same a-axis orientation as the substrate was obtained.
なお、着膜基板の加熱条件については、510℃〜68
0℃の範囲内においては、いずれも同様な結果が得られ
た。The heating conditions for the film-coated substrate are 510°C to 68°C.
Similar results were obtained within the temperature range of 0°C.
これら各実施例および比較例の結果から明らかなように
、スパッタガスとして酸素ガスと不活性ガスとの混合ガ
スにおいて、酸素ガスの混合比を80%以上(酸素ガス
100%を含む)とすることによって、C軸配向した酸
化物超電導体薄膜が得られる。As is clear from the results of these Examples and Comparative Examples, in the mixed gas of oxygen gas and inert gas used as the sputtering gas, the mixing ratio of oxygen gas should be 80% or more (including 100% oxygen gas). Thus, a C-axis oriented oxide superconductor thin film can be obtained.
[発明の効果]
以上説明したように、この発明の酸化物超電導体薄膜の
製造方法によれば、a軸配向性を有する酸化物超電導体
薄膜を容易にかつ確実に提供することができる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the method for manufacturing an oxide superconductor thin film of the present invention, an oxide superconductor thin film having a-axis orientation can be easily and reliably provided.
第1図はこの発明の実施例で使用したスパッタ装置を模
式的に示す図、第2図ないし第5図はこの発明の実施例
および比較例で作製したY−Ba−Cu−0系酸化物超
電導体薄膜のX線回折パターンを示す図である。
1・・・・・・スパッタ室、5・・・・・・基板ホルダ
、6・・・・・・基板加熱用ヒータ、10・・・・・・
第1のガス供給系、11・・・・・・第2のガス供給系
、13・・・・・・着膜基板。
出願人 株式会社 東芝
代理人 弁理士 須 山 佐 −
第
図
第2図
第3図FIG. 1 is a diagram schematically showing the sputtering apparatus used in the examples of this invention, and FIGS. 2 to 5 show Y-Ba-Cu-0 based oxides produced in the examples and comparative examples of this invention FIG. 3 is a diagram showing an X-ray diffraction pattern of a superconductor thin film. 1...Sputtering chamber, 5...Substrate holder, 6...Substrate heating heater, 10...
First gas supply system, 11... Second gas supply system, 13... Film-deposited substrate. Applicant Toshiba Corporation Patent Attorney Sasa Suyama - Figure 2 Figure 3
Claims (1)
形成するにあたり、 前記基板を510℃〜680℃の範囲で加熱するととも
に、スパッタガスとして酸素ガスまたは酸素ガスを体積
比で80%以上含有する酸素ガスと不活性ガスとの混合
ガスを用いてスパッタリングを行い、結晶のa軸が基板
表面に対して垂直な酸化物超電導体薄膜を形成すること
を特徴とする酸化物超電導体薄膜の製造方法。(1) When forming an oxide superconductor thin film on a substrate by sputtering, the substrate is heated in the range of 510°C to 680°C, and the sputtering gas contains oxygen gas or oxygen gas at a volume ratio of 80% or more. Production of an oxide superconductor thin film characterized by performing sputtering using a mixed gas of oxygen gas and inert gas to form an oxide superconductor thin film in which the a-axis of the crystal is perpendicular to the substrate surface. Method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21559188A JPH0264003A (en) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | Production of oxide superconductor thin film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21559188A JPH0264003A (en) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | Production of oxide superconductor thin film |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0264003A true JPH0264003A (en) | 1990-03-05 |
Family
ID=16674965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21559188A Pending JPH0264003A (en) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | Production of oxide superconductor thin film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0264003A (en) |
-
1988
- 1988-08-30 JP JP21559188A patent/JPH0264003A/en active Pending
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