JPH03103308A - 酸化物超電導体薄膜用多元イオンビームスパッタ装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、イオンビームスパッタ現象を利用して酸化
物超電導体薄膜を作製するイオンビームスパッタ装置に
関し、特にＥＣＲイオン源を用いた多元イオンビームス
パッタ装置に関する。

［従来の技術］ 近年、酸化物超電導体が発見されて、その超電導臨界温
度Ｔｃが液体窒素温度（７　７　Ｋ）を越える高温であ
ることから、その応用分野が急速に広がり、当該超電導
体物質の薄膜化や線利化への研究が活発に行われている
。

この種の超電導体の超電導特性（臨界温度Ｔｃ、臨界電
流密度Ｊｅ％上部臨界磁場Ｈｅ２）は、その物質の組成
、酸素濃度、結晶性（単桔晶、多結晶、無配向など）に
よって大きく影響を受ける。例えば、Ｔｃ，＝９０Ｋを
有するＹＢａ２　Ｃｕ３　０，系超電導体では、その組
成としてＹ：　Ｂａ　：　Ｃｕ比が１　：　２　：　３
であること、酸素濃度ｙが６．９であること、結晶性が
Ｃ軸配向もしくは単結晶であることが、高Ｔ。、高Ｊ。

、高Ｈｏ２の要件であることが知られている。したがっ
て、この種の超電導体を薄膜化するには、 （ａ）膜の組成制御 （ｂ）膜の酸素濃度制御 （ｃ）結晶性の制御 が、薄膜特性を改善するための重要なポイントとなる。

特に、膜成長直後の状態（　ａｓ−ｇｒｏｗｎ状態）で
超電導特性を得るためには、」二連の（ａ）　（ｂ）が
重要である。

酸化物超電導体の薄膜化の方法としては、蒸着法、レー
ザー蒸着法、スパッタ法、イオンビームスパッタ法、Ｃ
ＶＤ法があげられるが、ここではスパッタ法およびイオ
ンビームスパッタ法について詳述する。

酸化物超電導体の薄膜化へのスパッタ法の応用は、同物
質の発見以後活発に行われている。しかし、ターゲット
組成がそのまま膜組成に転写されないという欠点があっ
た。その原因として、次のことが考えられる。

（｛）基板に入射する高速２次電子による影響（２）基
板に入射する高速負イオン（主として酸素負イオン）に
よる影響 （３）ターゲット物質（例えば、Ｂａｄ，Ｂａ、Ｃｕ，
ＣｕＯ等）の蒸気圧の違いよる影響通常のスパッタ法は
、ターゲットと基板が対向するように配置されており、
ターゲッｌ・と基板間には電界が印加されている。した
がって、通常のスパッタ法では上記の（１）　（２）に
よる影響はまぬがれず、膜の組成がターゲット組成と異
なってしまう。特に、ＹＢａ２Ｃｕ３０，酸化物超電導
体においては、ＢａとＣｕの欠乏が激しい。スバッタ法
の代表的方式として、ＲＦコンベンショナル法とＲＦマ
グネトロン法があるが、これらを比較すると、ＲＦコン
ベンショナル法の方が組成の変動が大きい。これは、Ｒ
Ｆコンベンショナル法の方がセルフバイアス電圧が約１
桁大きく、上記の（Ｌ）　（２）　（３）の影響を大き
くするためと考えられる。

ターゲット・基板間に電界を印加しないスパッタ法とし
ては、イオンビームスパッタ法がある。

代表的なイオンビームスパッタ法用のイオン源として、
カウフマン型イオン源があげられる。しかし、酸化物超
電導体薄膜の作製には酸素を用いるので、熱フィラメン
１・を用いるカウフマン型イオン源は寿命が短いという
欠点がある。熱フィラメン１・を用いないイオン源とし
ては、ＥＣＲイオン源がある。

超電導体薄膜の作製にＥＣＲイオン源を川いたイオンビ
ーｔ、スパッタ法の例としては、Ｔ．　Ｇｏｔｏ等の論
文（Ｊ．Ｊ．Ａ．Ｐ．　Ｖｏｌ．２８　Ｎｏ．ｌ　　Ｌ
８８　　（１９８９）　）がある。この論文では、単一
のＥＣＲイオン源を用いて、１３．５６ＭＨｚのＲＦ電
力７００Ｗを印加して、円筒状のＹＢａ２Ｃｕ３０，タ
ーゲットの内側を、前記ＥＣＲイオン源より発生したイ
オンビームでスパッタすることにより、基板上に膜を推
積させている。ａｓ−ｇｒｏｗｎ膜で超電導特性を得る
には、基板温度を６５０℃に上げている。そのときのＴ
ｃはＴｅ．＝７３Ｋである。Ｔ　ｅ　ｅがこのように低
い理由は、膜中にＢａＣｕ０２およびＣｕＯが不純物と
して生成されているためであるとしている。

ＥＣＲイオン源を用いたイオンビームスパッタ法によれ
ば、前述の組戊変動の原因の（１）　（２）が解消でき
るが、（３）の各物質の蒸気圧の違いによる影響に対し
ては前記論文では何ら対策がなされていない。

［発明が解決しようとする課題コ 良好な超電導特性をもつ薄膜を得るためには、基板表而
上での精密な組戊制御ができるような装置構戊にする必
要がある。

また、ａＳ−ｇｒＯＷｎ膜て良好な超電導特性を得るた
めには、基板表而」二での各物質（例えば、Ｂａ、Ｙ，
Ｃｕ）と酸素との反応が重要であり、μ板表面上に酸素
イオンおよび酸素ラジカルを照射して、基板表面上の反
応を活性化させる必要がある。

この発明の目的は、複数のＥＣＲイオン源を用いて膜組
成の精密な制御を可能にするとともに、活性な酸素イオ
ンおよび酸素ラジカルを基板に照射することによって良
好な超電導特性を有する薄膜をａｓ−ｇｒｏｗｎ膜で得
ることができる酸化ハ超電導体薄膜用多元イオンビーム
スパッタ装置を提供することにある。

し課題を解決するための手段コ この出願の第一発明に係る酸化物超電導体薄膜用多元イ
オンビームスパッタ装置は、次の特徴を有する。すなわ
ち、この多元イオンビームスパツタ装置は、 真空に排気される真空容器と、 前記真空容器内に設置されて基板を保持する基板ホルダ
ーと、 前記真空容器内に設置された複数のターゲットと、 前記ターゲットにイオンビームを照射する複数のスパッ
タ用ＥＣＲイオン源と、 前記基板に酸素イオンを照射する酸化用ＥＣＲイオン源
と、 前記基板に酸素ガスを吹き付ける酸素吹きトｊけノズル
とを備えている。

この出願の第二発明に係る多元イオンビームスパッタ装
置は、上述の第一発明において、前記ターゲッ１・に人
射するイオンビームのトータルイオン電流を測定する手
段を備えていることを特徴としている。

この出願の第三発明に係る多元イオンビームスパッタ装
置は、上述の第一発明において、前記ターゲットは前記
基板に対するターゲッ１・表面の角度を変更できるこど
を特徴としている。

［作用］ 複数のスパッタ用ＥＣＲイオン源からのイオンビームを
それぞれ複数のターゲットに照射して、ターゲットをス
パッタする。同時に、酸化用ＥＣＲイオン源からの酸素
イオンと、酸素吹き付けノズルからの酸素ガスとを基板
に照射する。酸素ガスは酸素イオンによって活性化され
てラジカルとなる。基板上では、スパッタされたターゲ
ッ１・物質と酸素イオンや酸素ラジカルとが比較的低温
で急速に反応を起こし、良好な超電導相をａｓ−ｇｒｏ
ｗｎ状態で作製できる。

複数のターゲットは複数のＥＣＲイオンビームによって
別個にスパッタされるので、膜の組成制御が可能になる
。また、基板上には活性な酸素イオンと酸素ラジカルが
十分に供給されるので、膜の酸素欠乏が防止できる。酸
素イオンを供給ずるためのＥＣＲイオン源は熱フィラメ
ントを使用していないので、酸素雰囲気中で使用しても
耐久性がある。

ＥＣＲイオンビームによるスパッタでは、通常のスパッ
タ装同と異なり、ターゲッ１・と基板は同電位である。

したがって、基板◆ターゲット間には電界が存在せず、
高速２次電子や高速負イオンが基板表面にまわり込むこ
とが少なくなる。

ターゲットに入射するイオンビームの１・一タルイオン
電流を測定すれば、基板」二での成膜速度を知ることが
できる。１・一タルイオン電流が所定の値となるように
スバッタ用ＥＣＲイオン源のマイクロ波出力を調整すれ
ば、或膜速度を所望の値に制御することができる。

基板に対するターゲット表面の角度を変更できるように
すれば、基板に入射する高速２次電子や高速負イオンを
減らすことができる。ターゲットから発生する高速２次
電子や高速負イオンの放出角度分布は一般に余弦則に従
うので、ターゲッ！・表面の法線方向でその放出量が最
大となる。したがって、ターゲット表面の法線方向に基
板を配置しないようにすれば、基板に入１１する高速２
次電子や高速負イオンを少なくすることができる。ただ
し、ターゲットを傾け過ぎると成膜速度が低下すること
があるので、実際は、高速２次電子や高速負イオンによ
る影響の度合いと成膜速度との兼ね合いで、適当なター
ゲッｌ・傾斜角度を定めることになる。

［実施例］ 第１図は、この発明の一実施例の装置の正面断面図であ
る。酸化物超電導体薄膜を作製するための真空容器１は
、メインバルブ２を介して、矢印３方向にある排気装置
（クライオポンプ）によって真空に排気される。到達圧
力は１０〜’　Ｔ　ｏｒｒ台である。真空容器１内には
基板ホルダー６を設置してある。

ＥＣＲイオン源は、本実施例では４台用いている。上方
に設置した３台のＥＣＲイオン源がターゲットのスパッ
タ用であり（２台が図示されている）、下方に設置した
１台のＥＣＲイオン源が酸素イオン供給用である。なお
、本実施例で用いたＥＣＲイオン源としては、特願昭６
３−２７５９２２号に記載したものを利用している。３
台のスパッタ用ＥＣＲイオン源は実際は円筒上の真空容
器の壁に３等配で取り付けられているが、図面を分かり
易くするために第１図ではそのうちの２台を示してある
。

まず、スパッタ用ＥＣＲイオン源について詳述する。こ
のＥＣＲイオン源は、ＥＣＲイオン源用レンズ系１９ａ
，１９ｂ，ＥＣＲイオン源本体２０ａ，２０ｂ，磁場発
生コイル３０ａ，３０ｂを備えている。このイオン源に
はマスフローメター（自動流量調整装置）２１ａ，２ｌ
ｂにより、アルゴンガス２２ａ，２２ｂが供給される。

３台のＥＣＲイオン源から出たイオンビームは所定の入
射角で各ターゲット２７、２８、２９に入射するよう１
，．なっている。

次に、酸素供給系を述べる。酸化用ＥＣＲイオン源は、
ドリフトチューブ（酸素イオン移送管）１４、ＥＣＲイ
オン源本体１５、磁場発生コイル１６を備えている。こ
のイオン源には、マスフローメーター１７により酸素ガ
ス１８が供給される。

基板の近傍には酸素吹き付けノズル２３の先端が配置さ
れている。このノズル２３には、マスフローメーター２
４により酸素ガス２５が供給される。

酸化用ＥＣＲイオン源と酸素吹き付けノズルを同時に用
いることにより、基板表面上に酸素イオンと酸素ラジカ
ルを大量に照射することができる。

第２図は基板ホルダー６の近傍の拡大図である。

基板ホルダー６の内部には輻射加熱用のヒータ４がある
。このヒーター４は、ＳｉＣで被覆されたカーボンヒー
ターであり、酸素雰囲気での耐久性に優れており、常用
８００℃（最高１０００℃）まで基板５を加熱できる。

基板ホルダー６は、基板回転機構８と基板上下機構９を
備えている。基板ホルダー６は基板回転機構８によって
最大１００ｒｐｍまで回転可能であり、膜の分布を均一
にできる。基板上下機構９は、主として、基板５を基板
交換機構（図示しない）との間で受け渡すときに使用す
る。

基板ホルダー６の下方には基板シャッター７がある。基
板シャッター７は、基板シャッター開閉機構１０によっ
て開閉できる。膜作製時の条件出しの最中は基板シャッ
ター７を閉じておき、基板５に不純物が入らないように
している。

基板シャッター７の下方には、三つの膜厚センサ１１、
１２、１３と、三つのターゲット２７、２８、２つが配
置されている。第３図はこれらの配置を平面図で示した
ものである。膜厚センサ１１、１２、１３は、発光分光
法を用いた膜厚計であり、この実施例で使用しているセ
ンサは３つの物質を同時にモニターすることができる。

膜厚？ンサは次のように位置決めされている。すなわち
、飛来するスパッタ粒子を測定し易い位置であって、か
つ、基板５に対して膜厚センサが影にならないような位
置に配置される。膜厚センサ１１、１２、１３にはベロ
ーズ（図示しない）を取りｆ′：１けてあり、膜厚セン
サを位置決めできるように、前後移動、上下移動、回転
移動が可能になっている。

この実施例は、ＹＢａ２Ｃｕ３　０，の薄膜を作製する
ためのものであり、第１のターゲッＩ・２７にはＹＢａ
２Ｃｕ３　０，を、第２のターゲッ｝・２８にはＣｕを
、第３のターゲット２つにはＢａＣｕＯ■を用いている
。すなわち、第１のターゲットには作製すべき薄膜と同
一組成のものを用いている。第２、第３ターゲットは成
膜時のＣｕとＢａの欠乏を補うためのものである。

以下、第３のターゲット２９に関してその周辺構或を述
べるが、他のターゲット２７、２８についても同様の構
成である。

ターゲット２つは、ターゲッ１・ホルダー３１に電気的
に絶縁されて取り付けられている。ターゲットホルダー
３１には小さい貫通孔があいていて、そこにイオン電流
測定ケーブル２６ｂが通っている。ケーブル２６ｂの先
端はターゲット２９に電気的に接続している。ターゲッ
１・２９に入射するイオンビームのトータルイオン電流
はケーブル２６ｂを通して流れ、図示しない測定器で測
定される。ターゲッ！・２７にもイオン電流測定ケーブ
ル２６ａが接続しており、ターゲット２８についても同
様である。

夕−ケットホルダー３１はターゲット角度調整機構３２
を介してターゲット支持部３３に支持されている。ター
ゲット角度調整機構３２を調節することによって、ター
ゲット２つを任意の角度に傾けることができる。ターゲ
ット２つの角度は、イオンビームによりターゲットをス
パッタした際に生じる高速２次電子や高速負イオンが基
板５にあまり人対しないような最適な傾斜角度に設定す
る。　以上のような装置構戊において、酸化物超電導体
薄膜の作製方法の一例を次に示す。

まず、基礎実験について述べる。酸化物超電導体薄膜を
ａｓ−ｇｒｏｗｎ膜で得るためには、基板を加熱して結
晶成長させる必要がある。その結晶化温度は５５０〜７
００℃程度である。この温度における結晶成長において
、現在知られている酸化物超電導体（ＹＢａ２　Ｃｕ３
０，　、Ｂｉ２　Ｓ　ｒ２Ｃａ２　Ｃｕ３　０，，Ｔ１
２　Ｂａ２　Ｃａ２　ｃｕ３　ｏ，）の超電導のメカニ
ズムに大きく影響を与えているのは、Ｃｕと酸素の結合
状態である。すなわち、Ｃｕ２＋、Ｃｕ３＋の状態であ
れば超電導性に良い影響を与え、Ｃｕ＋の状態であれば
超電導性に悪い影響を与えると言われている。銅酸化物
でいえば、ＣｕＯがＣｕ２＋であり、Ｃｕ２　０はＣｕ
＋である。

したがって、ＣｕＯ膜が得られるような条件を決定する
必要がある。そこで、基板温度Ｔｓを上述の結晶化温度
にして、スパッタ用ＥＣＲイオン源からのイオンビーム
でＣｕターゲットをスパッタし、酸化用ＥＣＲイオン源
と酸素吹き付けノズルを用いて基板表面に酸素イオンお
よび酸素ラジカルを照射して、基板表面にＣｕＯ膜が付
着するような条件を求めた。このときのＣｕＯ膜の評価
は、真空容器に接続された分析室においてＸ線光電子分
光分析装置（ＸＰＳ）（図示していない）により行なっ
た。すなわち、膜堆積後の基板をＸＰＳで分析して、Ｃ
ｕの２ｐ軌道の結合エネルギー状態を調べた。これによ
り、Ｃｕ２＋の状態となっているか、Ｃｕ＋の状態とな
っているかを評価した。

第４図はこの評価データである。第４図の横軸はＣｕの
２ｐ軌道の結合エネルギーであり、縦軸はＸＰＳで検出
した相対強度である。第４図の上段がＣｕＯのデータで
あり、下段がＣｕ２０のデータである。

このような基礎実験を行なって、 （ａ）基板温度Ｔｓ、 （ｂ）酸化用ＥＣＲイオン源の加速電圧、（Ｃ）酸素吹
き付けノズルからの酸素流量、の各条件と、Ｃｕ夕−ゲ
ットをスパッタ用ＥＣＲイオン源でイオンビームスパツ
タするときのＣｕＯの成膜速度との関係を明らかにして
、実験条件を決定した。実験条件の一例を挙げると、Ｔ
ｓ＝６５０℃、スパッタ川ＥＣＲイオン源の加速電圧２
０Ｖ１酸素吹き付けノズルからの酸素流量６ＳＣＣＭの
ときに、ＣｕＯの成膜速度は約１０人／ｍｉｎであった
。なお、酸化用ＥＣＲイオン源に供給する酸素の流量は
ＩＳＣＣＭ以下で一定とした。

以上のようなデータを蓄積して、実際の超電導体薄膜作
製実験を行なった。第１のターゲッ１・２７にＹＢａ２
　Ｃｕ３　０，を用い、スパッタ用イオン源からのイオ
ンビームでこのターゲットをスパッタして、基板５に膜
を推積させた。このとき、酸化用ＥＣＲイオン源と酸素
吹き付けノズルを同時に用いて、基板上に酸素イオンと
酸素ラジカルを照射した。また、補足的に、第２のター
ゲット２８のＣｕと、第３のターゲット２９のＢａＣｕ
Ｏ。もイオンビームでスパッタした。各ターゲット２７
、２８、２９に入射するトータルイオン電流はイオン電
流測定ケーブル２６ａ，２６ｂて測定し、これらのイオ
ン電流か所定の値にな条ようにスパッタ用イオン源のマ
イクロ波出力を制御した。実際には、ＹＢａ２　Ｃｕ３
　０，ターゲットのトータルイオン電流を一定に制御し
て、補足的な二つのターゲットのイオン電流を凋整して
膜の組戊を制御した。また、膜厚センサ１１、１２、１
３によっても各ターゲット２７、２８、２９のスパッタ
速度を観測している。すなわち、この実施例では、ター
ゲットに流入するトータルイオン電流によってスパッタ
速度を知ることができ、補足的に膜厚センサによっても
スパッタ速度を知ることができる。

このような２種類の方式によってスパッタ速度を観測す
る理由は次の通りである。従来技術のところで述べたよ
うに、酸化物超電導体薄膜をスパソタ法で作製すると、
作製した膜とターゲットとの組戊は一致しないのが普通
である。その原因としては、スパッタされた粒子が基板
に到達するまでの間に酸素と反応すること（空間反応）
や、基板上で同様な反応が起こることが影響していると
考えられる。このような成膜メカニズムを解明する」二
で、上述の２種類のスパッタ速度検出方式を設けること
は有効である。というのは、トータルイオン電流測定方
式では、ターゲットに何個のアルゴンイオンが入射した
かを測定しているので、スパッタされた粒子の出発時点
での情報を提供できるのに対して、発光分光膜厚計では
、基板近傍に飛来した粒子を測定しているので、スパッ
タされた粒子の基板到達付近での情報を提供できるから
である。したがって、成膜メカニズムの解明と言う観点
からはこのような２種類のスパッタ速度？ｌｌｌ定方式
を利用するのは意味がある。ただし、スパッタ速度の制
御の観点から言えば、どちらかの方式の検出出力をスパ
ッタ用ＥＣＲイオン源にフィードバックすれば足りる。

この実施例では、スパッタ速度の制御のためにはトータ
ルイオン電流測定方式を利用している。

膜厚センサの具体的な使い方の一例としては、Ｃｕター
ゲットに対しては、Ｃｕとアルゴンと酸素とを発光分析
でモニターして、Ｃｕの検出結果からアルゴンと酸素の
影響を除去している。ＢａＣｕＯ２ターゲットに対して
は、Ｂａとアルゴンと酸素とを発光分析でモニターして
同様の処理を行なう。ＹＢａ２　Ｃｕ３　０ｙのターゲ
ットに対しては、この実施例の方法では膜厚センサを利
用しなくてもよい（トータルイオン電流だけで成膜速度
を制御している）。

推積後の膜は、ＸＰＳによってＣｕとＯの結合状態の分
析を行うと同時に、膜の組戊を、誘導結合型プラズマ発
光分光分析装置（Ｉ　ＣＰ−ＡＥＳ）と電子プローブマ
イクロアナライザ（ＥＰＭＡ）とで評価した。その結果
、基板温度が高いと、ＹＢａ２　Ｃｕ３　０，のターゲ
ットを利用するだけではＣｕおよびＢａの欠乏が生じて
いることがわかった。したがって、Ｃｕターゲットおよ
びＢａＣｕＯ２ターゲットをスパッタして、欠乏するＣ
ｕおよびＢａの補足を行なった。

この実施例では、トータルイオン電流測定系と発光分光
膜厚センサとを利ｍして各ターゲットのスパッタ制御を
行なうことにより、ＹＢａ２Ｃｕ３　０，の組成比を精
密に制御できた。Ｙ：Ｂａ：Ｃｕの組成比は、１：２：
３からの誤差が１％以内にできた。作製した薄膜は、ａ
ｓ−ｇｒｏｗｎ状態で９０Ｋ級の良好な超電導特性を示
した。

」二連の実施例では、ＹＢａ２Ｃｕ３０，の超電導体薄
膜を作製するのに、これと同じ組成のターゲットを主体
にして、補足的にＣｕターゲットとＢａＣｕ０２ターゲ
ットを用いている。しかし、これとは別に、ＹＳＣｕ，
ＢａＣｕ０２の各ターゲットを用いてＹＢａ２Ｃｕ３０
，の超電導体薄膜を作製することもできる。この場合は
、三つの膜厚センサをすべて利用して組成制御を行なう
ことになる。

この発明は、上述のＹＢａ２Ｃｕｉ　ｏ，だけでなく、
次に述べるようなその他の酸化物超電導体にも適用でき
る。

（１）ＭＢａ２　Ｃｕ３０， ここで、Ｍ＝ランタン系列の元素 （ＬａＳＣｅＳＰｒ．．Ｎｄ，Ｐｍ， Ｓｍ，ＥｕＳＧｄＳＴｂ，Ｄｙｓ Ｈｏ，ＥｒＳＴｍＸＹｂ，Ｌｕ） （２）Ｂ　ｉ２Ｓ　ｒ２　Ｃａ，，Ｃｕ，Ｏ，ここで、
ｎ＝１、２、３、４ （３）Ｔ　１２　　Ｂａ２　　Ｃａｎ−ｔ　　Ｃｕｎ　
Ｏｙここで、ｎ＝１、２、３、４ （４）Ｔ　Ｉｔ　　Ｂａ２　　Ｃａｎ　　ｌ　　Ｃｕｎ
　　Ｏｙここで、ｎ＝１、２、３、４、５、６ （５〉以上述べた化合物と同じ元素構成（他の元素が入
ってもよい）で他の化学量論性を持った化合物。

［発明の効果］ この発明の第一発明に係る多元イオンビームスパッタ装
置によれば、複数のスパッタ用ＥＣＲイオン源を用いて
複数のターゲットをスパッタできるので、組成の精密な
制御が可能となる。また、膜の酸化のためには、酸素雰
囲気でも耐久性があって低エネルギーなＥＣＲイオン源
と酸素吹き付けノズルを利用して、活性な酸素イオンお
よび酸素ラジカルを基板に照射することにより、良好な
超電導特性を有する薄膜をａｓ−ｇｒｏｗｎ膜で得るこ
とができる。

この発明の第二発明に係る多元イオンビームスバッタ装
置では、各ターゲットに入射するイオンビームの１・一
タルイオン電流を測定しているので、この測定結果をそ
れぞれのスパッタ用ＥＣＲイオン源にフィードバックす
れば戊膜速度を所望の値に制御することができる。

この発明の第三発明に係る多元イオンビームスパッタ装
置では、基板に対するターゲット表面の角度を変更でき
るようにしたので、ターゲット表面の法線方向に基板を
配置しないようにするなどして、基板に入射する高速２
次電子や高速負イオンを減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発叩の一実施例の正面断面図、第２図は
、基板ホルダーの近傍の拡大断面図、第３図は、ターゲ
ットや膜厚センサの配評を示す平面図、 第４図は、ＣｕとＯの結合状態を調べたＸＰＳ測定結果
のグラフである。 １・・・真空容器 ６・・・基板ホルダー １５・・・酸化用ＥＣＲイオン源本体 ２０ａ１２０ｂ・・・スパッタ用ＥＣＲイオン源本体 ２３・・・酸素吹き付けノズル ２６ａ、２６ｂ・・・イオン電流測定ケーブル２７、２
８、２９・・・ターゲット ３２・・・ターゲット角度調整機構

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空に排気される真空容器と、 前記真空容器内に設置されて基板を保持する基板ホルダ
   ーと、 前記真空容器内に設置された複数のターゲットと、 前記ターゲットにイオンビームを照射する複数のスパッ
   タ用ＥＣＲイオン源と、 前記基板に酸素イオンを照射する酸化用ＥＣＲイオン源
   と、 前記基板に酸素ガスを吹き付ける酸素吹き付けノズルと
   、 を有することを特徴とする酸化物超電導体薄膜用多元イ
   オンビームスパッタ装置
2. （２）前記ターゲットに入射するイオンビームのトータ
   ルイオン電流を測定する手段を有することを特徴とする
   請求項１記載の多元イオンビームスパッタ装置。
3. （３）前記ターゲットは前記基板に対するターゲット表
   面の角度を変更できることを特徴とする多元イオンビー
   ムスパッタ装置。