JPH03246977A - ビスマス・鉛・ストロンチウム・カルシウム・銅の酸化物系超伝導体配線の製造方法 - Google Patents

ビスマス・鉛・ストロンチウム・カルシウム・銅の酸化物系超伝導体配線の製造方法

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JPH03246977A
JPH03246977A JP2042367A JP4236790A JPH03246977A JP H03246977 A JPH03246977 A JP H03246977A JP 2042367 A JP2042367 A JP 2042367A JP 4236790 A JP4236790 A JP 4236790A JP H03246977 A JPH03246977 A JP H03246977A
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後藤 尋規
Kazunori Yamanaka
一典 山中
Takuya Uzumaki
拓也 渦巻
Atsushi Tanaka
厚志 田中
Nobuo Kamehara
亀原 信男
Koichi Niwa
丹羽 紘一
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  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (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。

Description

【発明の詳細な説明】 E概要〕 ビスマス・鉛・ストロンチウム・カルシウム・銅の酸化
物系超伝導体配線の製造方法、特に、配線幅の狭い配線
の電気的特性の劣化を少なくする製造方法に関し、 配線幅が狭くても臨界温度Tcの低下が殆んど無く、液
体窒素温度の77Kにおいて残留抵抗が残らないように
するビスマス・鉛・ストロンチウム・カルシウム・銅の
酸化物系超伝導体配線の製造方法を提供することを目的
とし、 ビスマス・鉛・ストロンチウム・カルシウム・銅の酸化
物系超伝導体製造用ペーストを成形して、前記のビスマ
ス・鉛・ストロンチウム・カルシウム・銅の酸化物系超
伝導体製造用厚膜または薄膜を製造し、この厚膜または
薄膜をセラミックスまたは金属のカバーをもって覆って
焼成する工程をもって構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ビスマス・鉛・ストロンチウム・カルシウム
・銅の酸化物系超伝導体配線の製造方法、特に、配線幅
の狭い配線の電気的特性の劣化を少なくする製造方法に
関する。
〔従来の技術〕
超伝導配線は、直流電流に対しては電気抵抗が零である
ため、損失なく電流を流すことができ、また、高周波電
流に対しても、極めて少ないエネルギー損失をもって電
流を流すことができるので高性能な配線材料として期待
されている。
超伝導体厚膜配線は、基板上に超伝導体製造用ペースト
を印刷法を使用して印刷して所定の配線パターンを形成
し、これを焼成することによって形成される。また、超
伝導薄膜配線は、基板上に蒸着法、スパッタ法等を使用
して超伝導体製造用薄膜を形成し、これをパターニング
して配線パターンを形成した後焼成することによって形
成される。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、ビスマス・鉛・ストロンチウム・カルシウム
・銅の酸化物系超伝導体配線を形成する場合に、超伝導
体バルクを製造する場合と同一の焼成条件をもって焼成
しても、配線幅が狭くなると臨界温度Tcが低くなった
り、液体窒素温度の77Kにおいて残留抵抗が残ると云
う現象が発生することを本願発明の発明者等は発見した
具体例を示すと、超伝導体配線の配線幅が5mの場合に
は、第6図の温度−抵抗率曲線に示すように、臨界温度
Tcが100Kを超えているのに対し、配線幅が1mと
狭くなった場合には、第7図に示すように、臨界温度T
cが低くなり、液体窒素温度の77Kにおいて残留抵抗
が残ってしまう。
本発明の目的は、この欠点を解消することにあり、配線
幅が狭くても臨界温度Tcの低下が殆んど無く、液体窒
素の気化温度である77Kにおいても残留抵抗が残らな
いようにするビスマス・鉛・ストロンチウム・カルシウ
ム・銅の酸化物系超伝導体配線の製造方法を提供するこ
とにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的は、ビスマス・鉛・ストロンチウム・カルシ
ウム・銅の酸化物系超伝導体製造用ペーストを成形して
、前記のビスマス・鉛・ストロンチウム・カルシウム・
銅の酸化物系超伝導体製造用厚膜(これを焼成してビス
マス・鉛・ストロンチウム・カルシウム・銅の酸化物系
超伝導体を製造する中間材としての厚膜)または薄膜(
これを焼成してビスマス・鉛・ストロンチウム・カルシ
ウム・銅の酸化物系超伝導体を製造する中間材としての
薄膜)(2)を製造し、この厚膜または薄膜(2)をセ
ラミックスのカバー(3)または金属のカバー(31)
をもって覆って焼成をなす工程を有するビスマス・鉛・
ストロンチウム・カルシウム・銅の酸化物系超伝導体配
線の製造方法によって達成される。なお、前記の厚膜ま
たは薄膜(2)とセラミックスのカバー(3)または金
属のカバー(31)との間に僅かの間隙を介在させるこ
とが効果的である。
〔作用〕
本発明の発明者等は、超伝導体配線の配線幅が狭くなる
と臨界温度Tcが低下する理由は下記によるものと推考
した。すなわち、配線幅が狭い場合には、第3図の蒸発
概念図に示すように、焼成工程において超伝導体製造用
厚膜または薄膜から超伝導体成分が容易に蒸発してしま
うために110に相が十分生成されず、一方、配線幅が
広い場合には、第4図の蒸発概念図に示すように、超伝
導体製造用厚膜または薄膜表面近傍における超伝導体成
分の蒸発分子密度が高くなって超伝導体成分の蒸発が抑
制されるために110に相が十分生成され、臨界温度T
cの高い超伝導体配線が形成されるものと推考した。そ
こで、第5図に示すように、基板1上に形成された超伝
導体製造用厚膜または薄膜2をセラミックスのカバー3
または金属のカバー31をもって覆って焼成すれば、超
伝導体成分の蒸発が抑制されて線幅が狭い場合にも臨界
温度Tcの高い超伝導体配線を形成することができるで
あろうとの着想を得て研究を重ね、この着想を具体化し
たものである。
なお、超伝導体製造用厚膜または薄ll!I2とセラミ
ックスのカバー3または金属のカバー31との間に10
0〜500n程度の極めて僅かの間隙(この間隙は線幅
に支配されるが線幅を0.1−0.5 Mと仮定した場
合100〜500.aである。)を介在させることが、
良質の超伝導体配線を形成する上において有効であるこ
とを見出した。その理由は、焼成工程において蒸発する
鉛、(P b )または酸化鉛(PbO)がこの間隙に
封じ込められることによって、その蒸発が抑制されてl
l0K相の生成が促進され、しかも、最終的には、すべ
ての鉛(Pb)または酸化鉛(PbO)がこの間隙内に
蒸発し除去されるため良質の超伝導体配線が形成される
ものと考えられる。
〔実施例〕
以下、図面を参照しつ\、本発明の一実施例に係るビス
マス・鉛・ストロンチウム・カルシウム・銅の酸化物系
超伝導体配線の製造方法について説明する。
第1図(a)参照 酸化マグネシウム(MgO)単結晶基板1上に、ビスマ
ス・鉛・ストロンチウム・カルシウム・銅の酸化物系超
伝導体製造用ペーストをスクリーン印刷法を使用して印
刷して、幅が0.5■であり長さが15mである配線パ
ターンを有する超伝導体製造用厚膜または薄膜2を形成
し、乾燥する。
第1図(b)参照 酸化マグネシウム(MgO)よりなるカバー3または金
属よりなるカバー31をもって上記の超伝導体製造用厚
膜または薄膜2を覆い、大気中において840〜890
℃の温度に加熱して焼成する。
第2図参照 上記の工程をもって製造された輻0.5−の超伝導体配
線の温度と抵抗率との関係を第2図に示す。
臨界温度Tcは100Kを超え、第6図に示す通常の焼
成法をもって焼成された輻5mの超伝導体配線の特性と
比べて遜色のない特性が得られた。
なお、超伝導体製造用厚膜または薄膜2と酸化マグネシ
ウム(MgO)のカバー3または金属のカバー31との
間に100〜1,000 n程度の僅かの間隙を設ける
ことが、良質の超伝導体配線を製造する上で効果的であ
る。
〔発明の効果〕
以上説明せるとおり、本発明に係るビスマス・鉛・スト
ロンチウム・カルシウム・銅の酸化物系超伝導体配線の
製造方法においては、ビスマス・鉛・ストロンチウム・
カルシウム・銅の酸化物系超伝導体製造用厚膜または薄
膜をセラミックスまたは金属のカバーをもって覆って焼
成することによって超伝導体成分の蒸発が抑制されるの
で、線幅の狭い配線を形成する場合にも臨界温度Tcの
低下が殆ど無く、液体窒素温度の77Kにおいて残留抵
抗が残らないビスマス・鉛・ストロンチウム・カルシウ
ム・銅の酸化物系超伝導体配線を製造することが可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)(b)は、本発明の一実施例に係るビスマ
ス・鉛・ストロンチウム・カルシウム・銅の酸化物系超
伝導体配線の製造方法を説明する工程図である。 第2図は、本発明の一実施例に係るビスマス・鉛・スト
ロンチウム・カルシウム・銅の酸化物系超伝導体配線の
製造方法を使用して製造された配線の抵抗率と温度との
関係を示すグラフである。 第3図・第4図は、超伝導体製造用厚膜または薄膜から
の蒸発を説明する蒸発概念図である。 第5図は本発明の原理図である。 第6図は、従来技術に係る製造方法を使用して製造され
た幅5閣の超伝導体配線の抵抗率と温度との関係を示す
グラフである。 第7図は従来技術に係る製造方法を使用して製造された
輻1■の超伝導体配線の抵抗率と温度との関係を示すグ
ラフである。 ・MgO基板、 ・超伝導体製造用厚膜または薄膜、 ・セラミックスのカバー ・金属のカバー

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 [1]ビスマス・鉛・ストロンチウム・カルシウム・銅
    の酸化物系超伝導体製造用ペーストを成形して、前記ビ
    スマス・鉛・ストロンチウム・カルシウム・銅の酸化物
    系超伝導体製造用厚膜(2)を製造し、 該厚膜(2)をセラミックスのカバー(3)をもって覆
    って焼成をなす 工程を有することを特徴とするビスマス・鉛・ストロン
    チウム・カルシウム・銅の酸化物系超伝導体配線の製造
    方法。 [2]前記厚膜(2)とセラミックスのカバー(3)と
    の間に僅かの間隙を介在させることを特徴とする請求項
    1記載のビスマス・鉛・ストロンチウム・カルシウム・
    銅の酸化物系超伝導体配線の製造方法。 [3]ビスマス・鉛・ストロンチウム・カルシウム・銅
    の酸化物系超伝導体製造用ペーストを成形して、前記ビ
    スマス・鉛・ストロンチウム・カルシウム・銅の酸化物
    系超伝導体製造用厚膜(2)を製造し、 該厚膜(2)を金属のカバー(31)をもって覆って焼
    成をなす 工程を有することを特徴とするビスマス・鉛・ストロン
    チウム・カルシウム・銅の酸化物系超伝導体配線の製造
    方法。 [4]前記厚膜(2)と金属のカバー(31)との間に
    僅かの間隙を介在させることを特徴とする請求項3記載
    のビスマス・鉛・ストロンチウム・カルシウム・銅の酸
    化物系超伝導体配線の製造方法。 [5]ビスマス・鉛・ストロンチウム・カルシウム・銅
    の酸化物系超伝導体製造用ペーストを成形して、前記ビ
    スマス・鉛・ストロンチウム・カルシウム・銅の酸化物
    系超伝導体製造用薄膜(2)を製造し、 該薄膜(2)をセラミックスのカバー(3)をもって覆
    って焼成をなす 工程を有することを特徴とするビスマス・鉛・ストロン
    チウム・カルシウム・銅の酸化物系超伝導体配線の製造
    方法。 [6]前記薄膜(2)とセラミックスのカバー(3)と
    の間に僅かの間隙を介在させることを特徴とする請求項
    1記載のビスマス・鉛・ストロンチウム・カルシウム・
    銅の酸化物系超伝導体配線の製造方法。 [7]ビスマス・鉛・ストロンチウム・カルシウム・銅
    の酸化物系超伝導体製造用ペーストを成形して、前記ビ
    スマス・鉛・ストロンチウム・カルシウム・銅の酸化物
    系超伝導体製造用薄膜(2)を製造し、 該薄膜(2)を金属のカバー(31)をもって覆って焼
    成をなす 工程を有することを特徴とするビスマス・鉛・ストロン
    チウム・カルシウム・銅の酸化物系超伝導体配線の製造
    方法。 [8]前記薄膜(2)と金属のカバー(31)との間に
    僅かの間隙を介在させることを特徴とする請求項3記載
    のビスマス・鉛・ストロンチウム・カルシウム・銅の酸
    化物系超伝導体配線の製造方法。
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