JPH0350195A - 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
- JPH0350195A JPH0350195A JP1187153A JP18715389A JPH0350195A JP H0350195 A JPH0350195 A JP H0350195A JP 1187153 A JP1187153 A JP 1187153A JP 18715389 A JP18715389 A JP 18715389A JP H0350195 A JPH0350195 A JP H0350195A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- ceramic thin
- forming
- superconducting
- single crystal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (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
ウェハー材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
ウェハー材に関するものである。
従来、例えば原子比で、
Ｂ ｌ ２ Ｓ ｒ ２ Ｃａ ｔ Ｃｕ ａ Ｏｔｏ
−Ｂ１２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ４０１２、 のうちのいずれかからなる組成をもったターゲツト材を
用い、ＳｌやＧａ−Ａｓなどの単結晶ウェハー材の表面
に、スパッタリング法や物理蒸着法などにて、同じく原
子比で、 Ｂｉ２５ｒ２ＣａＩＣｕ２０８、 Ｂｉ２５「２Ｃａ２Ｃｕ３０１ｏ１ のうちのいずれかの組成を有する結晶相を主体とする超
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℃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。
−Ｂ１２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ４０１２、 のうちのいずれかからなる組成をもったターゲツト材を
用い、ＳｌやＧａ−Ａｓなどの単結晶ウェハー材の表面
に、スパッタリング法や物理蒸着法などにて、同じく原
子比で、 Ｂｉ２５ｒ２ＣａＩＣｕ２０８、 Ｂｉ２５「２Ｃａ２Ｃｕ３０１ｏ１ のうちのいずれかの組成を有する結晶相を主体とする超
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℃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材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材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
薄膜形成ウェハー材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
などの単結晶ウェハー材の表面に、上記の超電導薄膜を
形成するに先だって、中間として、望ましくは５００〜
２０００人の厚さで、原子比で、 Ｂ １２ Ｓ ｒ ２ Ｃａ ｘＯ，（ただし、ｘ：１
〜２、ｙ：６〜７）、 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。
薄膜形成ウェハー材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
などの単結晶ウェハー材の表面に、上記の超電導薄膜を
形成するに先だって、中間として、望ましくは５００〜
２０００人の厚さで、原子比で、 Ｂ １２ Ｓ ｒ ２ Ｃａ ｘＯ，（ただし、ｘ：１
〜２、ｙ：６〜７）、 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、ＳｌやＧａ−Ａｓなどの＋１を結晶ウェハー材の表
面に、望ましくは５００〜２０００人の厚さで形成した
、原子比で、 Ｂ ｌ ２ Ｓ ｒｚ Ｃａ、 Ｏ，（ただし、ｘ：１
〜２、ｙ：６〜７）、 の組成を有する結晶相を主体とする中間セラミック薄膜
（以下中間薄膜という）を介して、上記の超電導薄膜、
すなわち、原子比で、 Ｂ１２５「２ＣａｌＣｕ２０８、 Ｂ１２５ｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０１ｏ〜 のうちのいずれかの組成を有する結晶相を主体とする超
電導薄膜を形成してなる超電導薄膜形成ウェハー材に特
徴を有するものである。
て、ＳｌやＧａ−Ａｓなどの＋１を結晶ウェハー材の表
面に、望ましくは５００〜２０００人の厚さで形成した
、原子比で、 Ｂ ｌ ２ Ｓ ｒｚ Ｃａ、 Ｏ，（ただし、ｘ：１
〜２、ｙ：６〜７）、 の組成を有する結晶相を主体とする中間セラミック薄膜
（以下中間薄膜という）を介して、上記の超電導薄膜、
すなわち、原子比で、 Ｂ１２５「２ＣａｌＣｕ２０８、 Ｂ１２５ｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０１ｏ〜 のうちのいずれかの組成を有する結晶相を主体とする超
電導薄膜を形成してなる超電導薄膜形成ウェハー材に特
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
間薄膜の主体を構成する結晶相の組成は経験的に定めら
れたものであらて、以下の実施例に比較例として示され
るように、上記の組成範囲から外れると所望の高い臨界
温度を確保することができないものである。
間薄膜の主体を構成する結晶相の組成は経験的に定めら
れたものであらて、以下の実施例に比較例として示され
るように、上記の組成範囲から外れると所望の高い臨界
温度を確保することができないものである。
また、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人ともしたの
は、その厚さが５００人未満では所望の臨界温度向上効
果が得られず、一方その厚さが２０００人を越えても、
超電導薄膜の臨界温度向上効果が飽和し、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人ともしたの
は、その厚さが５００人未満では所望の臨界温度向上効
果が得られず、一方その厚さが２０００人を越えても、
超電導薄膜の臨界温度向上効果が飽和し、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、基板として直径二５０．ＯｍｍＸ厚さ： ０．３
５ｗの８１単結晶ウエハー材を用意し、これを通常のス
パッタリング装置に装若し、直径：１２７ｍｍＸ厚さ＝
６ｍｍの寸法、並びにそれぞれ第１表に示される組成を
もった中間薄膜形成用ターゲツト材を用い、高周波型カ
ニ ２００ Ｗ、 真空度： ２０ｍ Ｌｏｒｒ、
雰囲気ガス： Ｏ／ （Ａｒ ＋ ０２ ） −容量比
で１１５、 基板−ターゲツト材間の距離： ７０ｍ＋ｓ。
５ｗの８１単結晶ウエハー材を用意し、これを通常のス
パッタリング装置に装若し、直径：１２７ｍｍＸ厚さ＝
６ｍｍの寸法、並びにそれぞれ第１表に示される組成を
もった中間薄膜形成用ターゲツト材を用い、高周波型カ
ニ ２００ Ｗ、 真空度： ２０ｍ Ｌｏｒｒ、
雰囲気ガス： Ｏ／ （Ａｒ ＋ ０２ ） −容量比
で１１５、 基板−ターゲツト材間の距離： ７０ｍ＋ｓ。
基板温度：６８０℃、
の条件でスパッタリングを行ない、前記基板の表面に、
実質的にターゲツト材の組成と同一の組成を有し、かつ
それぞれ第１表に示される平均層厚をもった中間薄膜を
形成し、引続いて、直径：１２７關×厚さ：６關の寸法
を有し、かつ同じく第１表に示される組成をもった超電
導薄膜形成用ターゲツト材を用い、 高周波型カニ ２００ Ｗ、 真空度： ｌｏｍＬ
Ｏｒｒｓ雰囲気ガス： Ｏ／ （Ａｒ ＋ ０２ ）
＝容量比で１／１０、 基板−ターゲツト材間の距Ｍ ： ７０ｍｍ、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
、主要結晶相が第１表に示される組成および割合を有し
、かつ同じく第１表に示される平均層厚をもった超電導
薄膜を形成し、さらにこれに、酸素含有雰囲気中、温度
：８９０℃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材１〜６お
よび比較超電導薄膜形成ウェハー材１〜３をそれぞれ製
造した。
実質的にターゲツト材の組成と同一の組成を有し、かつ
それぞれ第１表に示される平均層厚をもった中間薄膜を
形成し、引続いて、直径：１２７關×厚さ：６關の寸法
を有し、かつ同じく第１表に示される組成をもった超電
導薄膜形成用ターゲツト材を用い、 高周波型カニ ２００ Ｗ、 真空度： ｌｏｍＬ
Ｏｒｒｓ雰囲気ガス： Ｏ／ （Ａｒ ＋ ０２ ）
＝容量比で１／１０、 基板−ターゲツト材間の距Ｍ ： ７０ｍｍ、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
、主要結晶相が第１表に示される組成および割合を有し
、かつ同じく第１表に示される平均層厚をもった超電導
薄膜を形成し、さらにこれに、酸素含有雰囲気中、温度
：８９０℃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材１〜６お
よび比較超電導薄膜形成ウェハー材１〜３をそれぞれ製
造した。
なお、比較超電導薄膜形成ウェハー材１〜３は、いずれ
も中間薄膜の組成がこの発明の範囲から外れたものであ
る。
も中間薄膜の組成がこの発明の範囲から外れたものであ
る。
ついで、この結果得られた本発明超電導薄膜形成ウェハ
ー材１〜６および比較超電導薄膜形成ウェハー材１〜３
の超電導薄膜の臨界温度（Ｔｃ）を測定した。これらの
結果を第１表に示した。
ー材１〜６および比較超電導薄膜形成ウェハー材１〜３
の超電導薄膜の臨界温度（Ｔｃ）を測定した。これらの
結果を第１表に示した。
第１表に示される結果から、本発明超電導薄膜形成ウェ
ハー材１〜６は、いずれも中間薄膜の形成によって、中
間薄膜の形成がない比較超電導薄膜形成ウェハー材１、
および中間薄膜の組成がこの発明の範囲から外れた比較
超電導薄膜形成ウェハー祠２，３の′！Ａ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。
ハー材１〜６は、いずれも中間薄膜の形成によって、中
間薄膜の形成がない比較超電導薄膜形成ウェハー材１、
および中間薄膜の組成がこの発明の範囲から外れた比較
超電導薄膜形成ウェハー祠２，３の′！Ａ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。
出
願
人
： 三菱金属株式会社
代
理
人
昌
■
和
夫
外１名
Claims (1)
- （１）ＳｉやＧａ−Ａｓなどの単結晶ウェハー材の表面
に、原子比で、 Ｂｉ＿２Ｓｒ＿２Ｃａ＿ｘＯ＿ｙ（ただし、ｘ：１〜２
、ｙ：６〜７）、 の組成を有する結晶相を主体とする中間セラミック薄膜
を介して、同じく原子比で、 Ｂｉ＿２Ｓｒ＿２Ｃａ＿１Ｃｕ＿２Ｏ＿８、Ｂｉ＿２Ｓ
ｒ＿２Ｃａ＿１Ｃｕ＿３Ｏ＿１＿０、のうちのいずれか
の組成を有する結晶相を主体とする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 (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63136731A JPH01305580A (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 |
| JP1187153A JPH0350195A (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | 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 |
| US07/391,422 US4968664A (en) | 1988-06-03 | 1989-08-09 | Single-crystal wafer having a superconductive ceramic thin film formed thereon |
| EP93115248A EP0579279B1 (en) | 1989-07-19 | 1989-08-11 | Single-crystal wafer having a superconductive ceramic thin film formed thereon |
| EP19890114897 EP0412199B1 (en) | 1988-06-03 | 1989-08-11 | Single-crystal wafer having a superconductive ceramic thin film formed thereon |
| DE68925042T DE68925042T2 (de) | 1989-07-19 | 1989-08-11 | Monokristalline Scheibe mit einer darauf angebrachten keramischen supraleitenden Schicht. |
| DE68919081T DE68919081T2 (de) | 1989-07-19 | 1989-08-11 | Einkristallscheibe mit darauf geformter supraleitender keramischer Dünnschicht. |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1187153A JPH0350195A (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | 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 |
| US07/391,422 US4968664A (en) | 1988-06-03 | 1989-08-09 | Single-crystal wafer having a superconductive ceramic thin film formed thereon |
| EP93115248A EP0579279B1 (en) | 1989-07-19 | 1989-08-11 | Single-crystal wafer having a superconductive ceramic thin film formed thereon |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0350195A true JPH0350195A (ja) | 1991-03-04 |
Family
ID=27235212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1187153A Pending JPH0350195A (ja) | 1988-06-03 | 1989-07-19 | 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) | JPH0350195A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0417217A (ja) * | 1990-05-10 | 1992-01-22 | Chodendo Hatsuden Kanren Kiki Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai | 酸化物系超電導膜及びその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02196004A (ja) * | 1989-01-24 | 1990-08-02 | Fujitsu Ltd | 酸化物超伝導膜の作製方法 |
-
1989
- 1989-07-19 JP JP1187153A patent/JPH0350195A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02196004A (ja) * | 1989-01-24 | 1990-08-02 | Fujitsu Ltd | 酸化物超伝導膜の作製方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0417217A (ja) * | 1990-05-10 | 1992-01-22 | Chodendo Hatsuden Kanren Kiki Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai | 酸化物系超電導膜及びその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH03150218A (ja) | 超電導薄膜の作製方法 | |
| JP2005135649A (ja) | 酸化インジウム系透明導電膜及びその製造方法 | |
| JPH01305580A (ja) | 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 | |
| JPH0350195A (ja) | 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 | |
| JPS605233B2 (ja) | 高融点化合物薄膜の製造方法 | |
| JPS5840820A (ja) | シリコン単結晶膜形成法 | |
| JPH0350196A (ja) | 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 | |
| JP3897550B2 (ja) | ホウ化物超伝導体薄膜の作製方法 | |
| JP4761090B2 (ja) | 軟ｘ線ミラー用のエピタキシャル多層膜の作製方法 | |
| JPH0320007A (ja) | 磁性体薄膜の製造方法 | |
| JPS6316464B2 (ja) | ||
| JPH01305579A (ja) | 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 | |
| JP2703403B2 (ja) | 超電導配線の作製方法 | |
| JPS5927519A (ja) | インジウム−アンチモン−ヒ素系化合物半導体薄膜の製造方法 | |
| JPS5878418A (ja) | インジウム−アンチモン系複合結晶薄膜の製造法 | |
| JPH04295017A (ja) | 自立形ペロブスカイト型タンタル酸鉛スカンジウム薄膜の製造方法 | |
| JP2782590B2 (ja) | 金属と酸化物からなる超格子多層膜の製造方法 | |
| JPS62247064A (ja) | 金属被膜の成長方法 | |
| JP2821885B2 (ja) | 超伝導薄膜の形成方法 | |
| EP0579279B1 (en) | Single-crystal wafer having a superconductive ceramic thin film formed thereon | |
| JPH02283619A (ja) | 高温超伝導特性に優れたＢｉ系超伝導酸化物薄膜の製造法 | |
| JPS59115525A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS63310519A (ja) | 酸化物超電導材料からなる薄膜の製造方法 | |
| JPS59114882A (ja) | インジウム−アンチモン系複合結晶半導体及びその製造方法 | |
| JPH04371569A (ja) | 真空蒸着方法及びその装置 |