JPH03140462A - 大面積酸化物薄膜の作製方法 - Google Patents
大面積酸化物薄膜の作製方法Info
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- JPH03140462A JPH03140462A JP1280947A JP28094789A JPH03140462A JP H03140462 A JPH03140462 A JP H03140462A JP 1280947 A JP1280947 A JP 1280947A JP 28094789 A JP28094789 A JP 28094789A JP H03140462 A JPH03140462 A JP H03140462A
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Classifications
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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
Landscapes
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Physical Vapour Deposition (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、大面積酸化物薄膜の作製方法に関する。より
詳細には、酸素を結晶中に十分に含んだ酸化物で１００
鮒角程度の大面積の薄膜を作製する方法に関する。
詳細には、酸素を結晶中に十分に含んだ酸化物で１００
鮒角程度の大面積の薄膜を作製する方法に関する。
従来の技術
薄膜を作製する方法には各種あるが、スパッタリング法
は、蒸着法に較べ、装置が簡便で、高品質の薄膜が形成
できる。酸化物の薄膜をスパッタリング法で作製する場
合、ターゲットに酸化物を用い、スパッタリングガスは
Ａｒと０□との混合ガスを用いるのが一般的である。上
記のスパッタリング法の場合、基板とターゲットの間の
距離は、通常４０ｗ前後であり、作製可能な薄膜の面積
は、２０ｍｍ角程度であった。
は、蒸着法に較べ、装置が簡便で、高品質の薄膜が形成
できる。酸化物の薄膜をスパッタリング法で作製する場
合、ターゲットに酸化物を用い、スパッタリングガスは
Ａｒと０□との混合ガスを用いるのが一般的である。上
記のスパッタリング法の場合、基板とターゲットの間の
距離は、通常４０ｗ前後であり、作製可能な薄膜の面積
は、２０ｍｍ角程度であった。
発明が解決しようとする課題
酸化物超電導体を電子デバイス等に応用する場合には、
１００關角程度の面積の大きな薄膜とする必要がある。
１００關角程度の面積の大きな薄膜とする必要がある。
スパッタリング法で、面積の大きな薄膜を作製するには
、基板とターゲットの間の距離を大きくしなければなら
ない。しかしながら、基板とターゲットの間の距離を大
きくすると、得られる酸化物超電導薄膜は、結晶中の酸
素が不足したものとなりミ超電導特性が悪いか、−甚だ
しい場合は超電導性を有さない。
、基板とターゲットの間の距離を大きくしなければなら
ない。しかしながら、基板とターゲットの間の距離を大
きくすると、得られる酸化物超電導薄膜は、結晶中の酸
素が不足したものとなりミ超電導特性が悪いか、−甚だ
しい場合は超電導性を有さない。
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決
した、大面積で特性の優れた酸化物超電導薄膜を作製可
能な方法を提供することにある。
した、大面積で特性の優れた酸化物超電導薄膜を作製可
能な方法を提供することにある。
課題を解決するための手段
本発明に従うと、基板上に大きな面積の酸化物薄膜をス
パッタリング法により作製する方法において、前記基板
とターゲットとの間の距離を７０〜２００ ＋ｎｍとし
、前記基板付近にマイクロ波で励起した０□、０２とＮ
２との混合ガスまたはＮ２０ガスを供給しながらスパッ
タリングを行うことを特徴とする大面積酸化物薄膜の作
製方法が提供される。
パッタリング法により作製する方法において、前記基板
とターゲットとの間の距離を７０〜２００ ＋ｎｍとし
、前記基板付近にマイクロ波で励起した０□、０２とＮ
２との混合ガスまたはＮ２０ガスを供給しながらスパッ
タリングを行うことを特徴とする大面積酸化物薄膜の作
製方法が提供される。
一作浬
本発明の方法は、基板とターゲットの間の距離を従来よ
り大きくし、基板付近にマイクロ波で励起した０２．０
□とＮ２との混合ガスまたはＮ２０ガスを供給しながら
スパッタリングを行うところにその主要な特徴がある。
り大きくし、基板付近にマイクロ波で励起した０２．０
□とＮ２との混合ガスまたはＮ２０ガスを供給しながら
スパッタリングを行うところにその主要な特徴がある。
０２とＮ２との混合ガスを使用する場合、０□とＮ２と
の混合比は、Ｎ２が体積比で５〜８０％であることが好
ましい。
の混合比は、Ｎ２が体積比で５〜８０％であることが好
ましい。
本発明の方法で０２とＮ２との混合ガスまたはＮ２０ガ
スを用いるのは、０２単独で使用する場合よりも、 ■マイクロ波放電により安定してプラズマ発生し、 ■プラズマの発生する領域が、広くなる（プラズマを発
生させる反応管において長くなる）ため、基板に到達す
る活性な酸素の量が増えるからである。
スを用いるのは、０２単独で使用する場合よりも、 ■マイクロ波放電により安定してプラズマ発生し、 ■プラズマの発生する領域が、広くなる（プラズマを発
生させる反応管において長くなる）ため、基板に到達す
る活性な酸素の量が増えるからである。
本発明の方法では、基板とターゲットとの間の距離を７
０〜２００ ｍｍとする。この距離が７０＋ｎｍ未満で
は、１００ｍｍ角程度の面積の薄膜を作製するには近過
ぎ、薄膜周辺部では、厚さが薄くなり、組成が違ってし
まう。一方この距離が２００ ｍｍを超えると、成膜速
度が遅くなり、成膜が長時間にわたるため実用的でない
。
０〜２００ ｍｍとする。この距離が７０＋ｎｍ未満で
は、１００ｍｍ角程度の面積の薄膜を作製するには近過
ぎ、薄膜周辺部では、厚さが薄くなり、組成が違ってし
まう。一方この距離が２００ ｍｍを超えると、成膜速
度が遅くなり、成膜が長時間にわたるため実用的でない
。
本発明の方法で酸化物超電導薄膜を作製する場合は、ス
パッタリングガスに例えばＡｒと０２が４：１で混合さ
れた混合ガスを用い、全圧をＩ Ｘｌ０−’〜３ Ｘｌ
０−’Ｔｏｒｒとすることが好ましい。また、基板付近
に供給するマイクロ波で励起した前記ガスに０２．０□
とＮ２との混合ガスまたはＮ２０を用いて、マイクロ波
放電部の圧力は、１〜１００Ｔｏｒｒとなるようにする
ことが好ましい。マイクロ波の出力は、５０Ｗ〜１ｋＷ
が好ましい。マイクロ波の出力が５０Ｗ未満では十分に
活性な酸素を発生させることができず、１ｋＷを超えて
もその効果はあまり変わらないが、マイクロ波電源が大
きくなり、実用性を損なう。
パッタリングガスに例えばＡｒと０２が４：１で混合さ
れた混合ガスを用い、全圧をＩ Ｘｌ０−’〜３ Ｘｌ
０−’Ｔｏｒｒとすることが好ましい。また、基板付近
に供給するマイクロ波で励起した前記ガスに０２．０□
とＮ２との混合ガスまたはＮ２０を用いて、マイクロ波
放電部の圧力は、１〜１００Ｔｏｒｒとなるようにする
ことが好ましい。マイクロ波の出力は、５０Ｗ〜１ｋＷ
が好ましい。マイクロ波の出力が５０Ｗ未満では十分に
活性な酸素を発生させることができず、１ｋＷを超えて
もその効果はあまり変わらないが、マイクロ波電源が大
きくなり、実用性を損なう。
また、本発明の方法では、大きな面積の均一な薄膜を作
製するために、マイクロ波で励起した前記ガスを基板表
面に均一に供給する必要がある。
製するために、マイクロ波で励起した前記ガスを基板表
面に均一に供給する必要がある。
そのため、マイクロ波で励起した前記ガスを供給するノ
ズルを基板周囲に沿った環状の形状とし、このノズルに
均等な間隔で設けられた吹き出し口から基板中心に向か
って前記ガスが吹き出すように構成することが好ましい
。
ズルを基板周囲に沿った環状の形状とし、このノズルに
均等な間隔で設けられた吹き出し口から基板中心に向か
って前記ガスが吹き出すように構成することが好ましい
。
以下、本発明を実施例により、さらに詳しく説明するが
、以下の開示は本発明の単なる実施例に過ぎず、本発明
の技術的範囲をなんら制限するものではない。
、以下の開示は本発明の単なる実施例に過ぎず、本発明
の技術的範囲をなんら制限するものではない。
実施例
第１図に、本発明の方法を実現するための高周波スパッ
タリング装置の一例の概略図を示す。第１図のスパッタ
リング装置は、チャンバ１と、チャンバ１の上側にあっ
て、下向きに基板２を保持する基板ホルダ３と、基板ホ
ルダ３に内蔵された基板２を加熱するヒータ４とを具備
する。チャンバ１の下側には、基板２に対向するようタ
ーゲット５が固定され、高周波電源６により高周波電力
が印加される。また、このスパッタリング装置は、基板
２の近傍に基板２を環状に取り囲むマイクロ波励起ガス
供給ノズル７を具備する。ノズル７の途中には、励起ガ
スを発生させるためのマイクロ波電源８が設けられてい
る。
タリング装置の一例の概略図を示す。第１図のスパッタ
リング装置は、チャンバ１と、チャンバ１の上側にあっ
て、下向きに基板２を保持する基板ホルダ３と、基板ホ
ルダ３に内蔵された基板２を加熱するヒータ４とを具備
する。チャンバ１の下側には、基板２に対向するようタ
ーゲット５が固定され、高周波電源６により高周波電力
が印加される。また、このスパッタリング装置は、基板
２の近傍に基板２を環状に取り囲むマイクロ波励起ガス
供給ノズル７を具備する。ノズル７の途中には、励起ガ
スを発生させるためのマイクロ波電源８が設けられてい
る。
上記のスパッタリング装置を用いて、
Ｙ １Ｂａ２Ｃｕ３０７−ｘおよびＢ１２５ｒ２Ｃａ２
Ｃｕ３０Ｘの各酸化物超電導体の１００ｍｍ角の薄膜を
、基板温度７００℃、４インチ径のスパッタターゲット
を使用し高周波電力３００Ｗで、他の条件を変えて作製
した。
Ｃｕ３０Ｘの各酸化物超電導体の１００ｍｍ角の薄膜を
、基板温度７００℃、４インチ径のスパッタターゲット
を使用し高周波電力３００Ｗで、他の条件を変えて作製
した。
作製後それぞれの薄膜の超電導特性を測定した。
作製条件および測定結果を第１表および第２表に示す。
発明の効果
本発明の方法により、１００ｍｍ角程度の犬走な面積の
酸化物薄膜を特性を損なわずに作製することができる。
酸化物薄膜を特性を損なわずに作製することができる。
本発明の方法は、特に結晶中の酸素含有量が特性に大き
く影響を与える酸化物超電導体の薄膜に作製に有効であ
る。
く影響を与える酸化物超電導体の薄膜に作製に有効であ
る。
また、本明細書では、１００ｍｍ角程度の犬走を作製す
る場合を中心に説明を行ったが、本発明の方法は、より
大きな面積の薄膜の作製にも応用可能である。
る場合を中心に説明を行ったが、本発明の方法は、より
大きな面積の薄膜の作製にも応用可能である。
第１図は、本発明の方法を実現するスパッタリング装置
の一例の概略図である。 〔主な参照番号〕 １″。チャンバ、 ２・・・基板、 ３・・・基板ホルダ、 ４・・・ヒータ、 ターゲット、 高周波電源、 ノズル、 マイクロ波電源
の一例の概略図である。 〔主な参照番号〕 １″。チャンバ、 ２・・・基板、 ３・・・基板ホルダ、 ４・・・ヒータ、 ターゲット、 高周波電源、 ノズル、 マイクロ波電源
Claims (1)
- 基板上に大きな面積の酸化物薄膜をスパッタリング法
により作製する方法において、前記基板とターゲットと
の間の距離を７０〜２００ｍｍとし、前記基板付近にマ
イクロ波で励起したＯ＿２、Ｏ＿２とＮ＿２との混合ガ
スまたはＮ＿２Ｏガスを供給しながらスパッタリングを
行うことを特徴とする大面積酸化物薄膜の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1280947A JPH03140462A (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | 大面積酸化物薄膜の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1280947A JPH03140462A (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | 大面積酸化物薄膜の作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03140462A true JPH03140462A (ja) | 1991-06-14 |
Family
ID=17632126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1280947A Pending JPH03140462A (ja) | 1989-10-27 | 1989-10-27 | 大面積酸化物薄膜の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03140462A (ja) |
-
1989
- 1989-10-27 JP JP1280947A patent/JPH03140462A/ja active Pending
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