JPH0365501A - 酸化物薄膜の作製方法 - Google Patents
酸化物薄膜の作製方法Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
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- H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
- H10N60/0296—Processes for depositing or forming copper oxide superconductor layers
- H10N60/0381—Processes for depositing or forming copper oxide superconductor layers by evaporation, e.g. MBE
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、酸化物薄膜の作製方法に関する。より詳細に
は、分子ビームエピタキシ法（以下ＭＢＥ法と記す）に
代表される蒸着法による酸化物薄膜の作製方法の改良に
関するものである。
は、分子ビームエピタキシ法（以下ＭＢＥ法と記す）に
代表される蒸着法による酸化物薄膜の作製方法の改良に
関するものである。
従来の技術
薄膜を作製する方法には各種あるが、蒸着法は比較的装
置が簡便で、成膜速度が速いという利点がある。化合物
の薄膜を蒸着法で作製する場合、活性ガス雰囲気中で原
料を蒸発させ、基板上で反応させるいわゆる反応性蒸着
法を用いることがある。一方、多元系化合物の薄膜を作
製する場合には、組成の制御が行い易いＭＢＥ法を用い
ることが有利である。また、化合物によっては、この両
者を組み合わせた方法により薄膜を作製することもある
。
置が簡便で、成膜速度が速いという利点がある。化合物
の薄膜を蒸着法で作製する場合、活性ガス雰囲気中で原
料を蒸発させ、基板上で反応させるいわゆる反応性蒸着
法を用いることがある。一方、多元系化合物の薄膜を作
製する場合には、組成の制御が行い易いＭＢＥ法を用い
ることが有利である。また、化合物によっては、この両
者を組み合わせた方法により薄膜を作製することもある
。
酸化物薄膜を上記の方法で作製する際には、活性ガスと
して一般に酸素を導入する。また、導入する酸素ガスを
マイクロ波放電等で活性化し、反応性をより高くして、
特性の優れた酸化物薄膜を作製することも行われる。例
えば、Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ。
して一般に酸素を導入する。また、導入する酸素ガスを
マイクロ波放電等で活性化し、反応性をより高くして、
特性の優れた酸化物薄膜を作製することも行われる。例
えば、Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ。
Ｌｅｔｔ、５３ （１７）、２４．ｐｐ１６６０−１６
６２、Ｄ、Ｇ、Ｓｃｈｌｏｍ ｅｔ ａｌ。
６２、Ｄ、Ｇ、Ｓｃｈｌｏｍ ｅｔ ａｌ。
には、Ｄｙ −Ｂａ−Ｃｕ−○系酸化物超電導薄膜を、
マイクロ波放電により活性化した酸素ガスを導入しなが
ら、ＭＢＥ法により作製する方法が開示されている。
マイクロ波放電により活性化した酸素ガスを導入しなが
ら、ＭＢＥ法により作製する方法が開示されている。
発明が解決しようとする課題
上記従来の方法で酸化物薄膜を作製する場合、ＭＢＥ装
置の成膜室の真空度を１Ｏ−６ｔｏｒｒ代の高真空にす
る。従って、酸素ガスを活性化するためのプラズマ発生
部の真空度は数百ｍｔｏｒｒ〜１ ｔｏｒｒにする必要
があり、安定してプラズマを発生させることが困難であ
った。さらに、プラズマにより活性化された酸素のかな
りの部分が、基板に到達するまでの間に基底状態にもど
ってしまい、反応性も低くなっている。従って、上記従
来の方法では、なかなか特性の優れた酸化物薄膜を作製
することができなった。
置の成膜室の真空度を１Ｏ−６ｔｏｒｒ代の高真空にす
る。従って、酸素ガスを活性化するためのプラズマ発生
部の真空度は数百ｍｔｏｒｒ〜１ ｔｏｒｒにする必要
があり、安定してプラズマを発生させることが困難であ
った。さらに、プラズマにより活性化された酸素のかな
りの部分が、基板に到達するまでの間に基底状態にもど
ってしまい、反応性も低くなっている。従って、上記従
来の方法では、なかなか特性の優れた酸化物薄膜を作製
することができなった。
そこで本発明の目的は、上記従来の方法の問題点を解決
した、優れた特性の酸化物薄膜が得られる作製方法を提
供することにある。
した、優れた特性の酸化物薄膜が得られる作製方法を提
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、蒸着法により酸化物薄膜を、マイクロ
波放電により励起した酸素を含むガスを基板近傍に導入
しながら形成する方法において、マイクロ波放電により
励起させる前記ガスとして、０２およびＮ２の混合ガス
またはＮ２Ｏガスを使用することを特徴とする酸化物薄
膜の作製方法が提供される。
波放電により励起した酸素を含むガスを基板近傍に導入
しながら形成する方法において、マイクロ波放電により
励起させる前記ガスとして、０２およびＮ２の混合ガス
またはＮ２Ｏガスを使用することを特徴とする酸化物薄
膜の作製方法が提供される。
作用
本発明の方法は、酸化物薄膜を蒸着法で作製する際、基
板近傍にマイクロ波放電により励起させた０２およびＮ
２の混合ガスまたはＮ２Ｏガスを供給しなから成膜を行
うところにその主要な特徴がある。すなわち、従来の方
法では、反応ガスとして酸素をマイクロ波放電により励
起させて用いていたが、本発明の方法では０２およびＮ
、の混合ガスまたはＮ２Ｏガスをマイクロ波放電により
励起させて用いる。
板近傍にマイクロ波放電により励起させた０２およびＮ
２の混合ガスまたはＮ２Ｏガスを供給しなから成膜を行
うところにその主要な特徴がある。すなわち、従来の方
法では、反応ガスとして酸素をマイクロ波放電により励
起させて用いていたが、本発明の方法では０２およびＮ
、の混合ガスまたはＮ２Ｏガスをマイクロ波放電により
励起させて用いる。
０２およびＮ２の混合ガスまたはＮ２Ｏガスを使用する
ことにより、 ■ 成膜室の真空度を保つために必要な数百ｍＴｏｒｒ
〜数Ｔｏｒｒの圧力範囲でも、マイクロ波放電により安
定してプラズマ発生する。
ことにより、 ■ 成膜室の真空度を保つために必要な数百ｍＴｏｒｒ
〜数Ｔｏｒｒの圧力範囲でも、マイクロ波放電により安
定してプラズマ発生する。
■ プラズマの発生する領域が、酸素を使用する場合に
比べ広くなる（プラズマを発生させる反応管において長
（なる）ため、基板に到達する活性な酸素の量が増える
。
比べ広くなる（プラズマを発生させる反応管において長
（なる）ため、基板に到達する活性な酸素の量が増える
。
等の効果がある。
従って、本発明の方法は、特に酸化物超電導体等、酸素
数に極めて敏感に影響を受ける酸化物の薄膜を形成する
のに有効である。
数に極めて敏感に影響を受ける酸化物の薄膜を形成する
のに有効である。
本発明の方法において、０２およびＮ２の混合ガスを使
用する場合、Ｏ２およびＮ２の混合比は、Ｎ２が体積比
で５〜８０％であることが好ましい。
用する場合、Ｏ２およびＮ２の混合比は、Ｎ２が体積比
で５〜８０％であることが好ましい。
Ｎ２が５％未満では、酸素のみを単独で使用した場合と
その効果において差がほとんどなく、８０％を超えると
、実際に反応に関与する０２量が少なくなり過ぎ、得ら
れる酸化物薄膜の特性は却って悪化する。
その効果において差がほとんどなく、８０％を超えると
、実際に反応に関与する０２量が少なくなり過ぎ、得ら
れる酸化物薄膜の特性は却って悪化する。
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装置の一例の概略図
を示す。第１図の装置は、ＭＢＥ装置であり、内部を高
真空に排気可能なチャンバ１と、内部に収納した蒸発源
１０の温度を制御して加熱でき、シャッタ８により前記
蒸発源１０の蒸発量を制御可能な複数のクヌーセンセル
〈Ｋ−セル）２と、搭載した基板５をヒータ４により温
度を制御して加熱可能な基板ホルダ３と、基板５の近傍
で開口し、マイクロ波電源７によるマイクロ波放電によ
り励起させた酸素を基板５表面近傍に供給する反応ガス
供給バイブロとを具備する。
を示す。第１図の装置は、ＭＢＥ装置であり、内部を高
真空に排気可能なチャンバ１と、内部に収納した蒸発源
１０の温度を制御して加熱でき、シャッタ８により前記
蒸発源１０の蒸発量を制御可能な複数のクヌーセンセル
〈Ｋ−セル）２と、搭載した基板５をヒータ４により温
度を制御して加熱可能な基板ホルダ３と、基板５の近傍
で開口し、マイクロ波電源７によるマイクロ波放電によ
り励起させた酸素を基板５表面近傍に供給する反応ガス
供給バイブロとを具備する。
実施例１
第１図に示すＭＢＥ装置を用いて、ＭｇＯ（１００）面
上に、本発明の方法で、０２およびＮ２の混合ガスを用
い、Ｙ１Ｂａ２Ｃｕｚ○、Ｎ８膜を作製した。○２およ
びＮ２の混合比（体積比）を第１表に示すように変え、
他の条件は等しく揃えて成膜を行った。
上に、本発明の方法で、０２およびＮ２の混合ガスを用
い、Ｙ１Ｂａ２Ｃｕｚ○、Ｎ８膜を作製した。○２およ
びＮ２の混合比（体積比）を第１表に示すように変え、
他の条件は等しく揃えて成膜を行った。
共通な条件は、
実施例Ｌ２
第１図に示すＭＢＥ装置を用いて５ｒＴｉ ０２ （１
００）基板上に本発明の方法で、Ｎ２Ｏガスを用いてＢ
ｉ、５ｒ２Ｃａ、Ｃｕ３０．膜を形成した。成膜条件は
、得られた膜のＴｃ、Ｊｃを測定した結果を併せて第１
表に示す。
００）基板上に本発明の方法で、Ｎ２Ｏガスを用いてＢ
ｉ、５ｒ２Ｃａ、Ｃｕ３０．膜を形成した。成膜条件は
、得られた膜のＴｃ、Ｊｃを測定した結果を併せて第１
表に示す。
第１表
注：■、■は比較例
得られた薄膜の超電導特性は、
Ｔｃ ＝１０５ Ｋ。
Ｊｃ ＝４．２ Ｘ１０６Ａ／ｃｄ（７７にで測定）で
あった。また、Ｎ２Ｏガスに代えて０２ガスを用い、他
の条件を等しくして作製した薄膜のＴｃは７２にであっ
た。
あった。また、Ｎ２Ｏガスに代えて０２ガスを用い、他
の条件を等しくして作製した薄膜のＴｃは７２にであっ
た。
以上のように、本発明の方法に従うと、優れた特性の酸
化物超電導薄膜が作製できる。尚、本実施例では、酸化
物超電導薄膜についてのみ説明したが、本発明の方法は
、もちろん他の酸化物の薄膜の作製に応用可能である。
化物超電導薄膜が作製できる。尚、本実施例では、酸化
物超電導薄膜についてのみ説明したが、本発明の方法は
、もちろん他の酸化物の薄膜の作製に応用可能である。
発明の詳細
な説明したように本発明の方法に従うと、従来よりも高
品質の酸化物薄膜を作製することが可能である。これは
、本発明の方法に独特な、０２およびＮ２の混合ガスま
たはＮ２Ｏガスをマイクロ波放電により励起させて基板
近傍に供給することの効果である。
品質の酸化物薄膜を作製することが可能である。これは
、本発明の方法に独特な、０２およびＮ２の混合ガスま
たはＮ２Ｏガスをマイクロ波放電により励起させて基板
近傍に供給することの効果である。
また、本発明の方法は、従来反応ガスとして用いていた
酸素にＮ２を混合するか、Ｎ２Ｏガスに置き換えるだけ
で実現できる。従って、従来の装置等に大きな改造を加
えることなく、実現可能である。
酸素にＮ２を混合するか、Ｎ２Ｏガスに置き換えるだけ
で実現できる。従って、従来の装置等に大きな改造を加
えることなく、実現可能である。
１・・・チャンバ、 ２・・・Ｋ−セル、３・・Ｃ基
板ホルダ、４・・・ヒータ、５・・・基板、 ６・・・反応ガス供給パイプ、 ７・・・マイクロ波電源、 ８・・・シャッタ、 １０・・・蒸発源、
板ホルダ、４・・・ヒータ、５・・・基板、 ６・・・反応ガス供給パイプ、 ７・・・マイクロ波電源、 ８・・・シャッタ、 １０・・・蒸発源、
Claims (1)
- 蒸着法により酸化物薄膜を、マイクロ波放電により励
起した酸素を含むガスを基板近傍に導入しながら形成す
る方法において、マイクロ波放電により励起させる前記
ガスとして、Ｏ＿２およびＮ＿２の混合ガスまたはＮ＿
２Ｏガスを使用することを特徴とする酸化物薄膜の作製
方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1198647A JPH0365501A (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 酸化物薄膜の作製方法 |
| DE69014758T DE69014758T2 (de) | 1989-07-31 | 1990-07-31 | Verfahren zur Herstellung eines dünnen supraleitenden Films. |
| CA002022358A CA2022358C (en) | 1989-07-31 | 1990-07-31 | Process for preparing superconducting thin films |
| EP90402197A EP0412007B1 (en) | 1989-07-31 | 1990-07-31 | Process for preparing superconducting thin films |
| HK164795A HK164795A (en) | 1989-07-31 | 1995-10-19 | Process for preparing superconducting thin films |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1198647A JPH0365501A (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 酸化物薄膜の作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0365501A true JPH0365501A (ja) | 1991-03-20 |
Family
ID=16394694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1198647A Pending JPH0365501A (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 酸化物薄膜の作製方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0412007B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0365501A (ja) |
| CA (1) | CA2022358C (ja) |
| DE (1) | DE69014758T2 (ja) |
| HK (1) | HK164795A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100396251B1 (ko) * | 2001-05-04 | 2003-09-02 | 이만택 | 모발처리용 로트 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5342826A (en) * | 1991-10-02 | 1994-08-30 | International Superconductivity Technology Center | Bi-Sr-Ca-Cu-O superconducting thin film |
| CA2093729C (en) * | 1992-04-10 | 2001-01-02 | Takao Nakamura | Process for preparing superconducting thin film formed of oxide superconductor material |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0817253B2 (ja) * | 1987-09-16 | 1996-02-21 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 酸化物超伝導膜形成方法 |
| JPH01104763A (ja) * | 1987-10-16 | 1989-04-21 | Canon Inc | 金属化合物薄膜の製造方法 |
| JPH0829943B2 (ja) * | 1988-05-13 | 1996-03-27 | 沖電気工業株式会社 | 超伝導体薄膜の形成方法 |
-
1989
- 1989-07-31 JP JP1198647A patent/JPH0365501A/ja active Pending
-
1990
- 1990-07-31 DE DE69014758T patent/DE69014758T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-07-31 EP EP90402197A patent/EP0412007B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-07-31 CA CA002022358A patent/CA2022358C/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-10-19 HK HK164795A patent/HK164795A/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100396251B1 (ko) * | 2001-05-04 | 2003-09-02 | 이만택 | 모발처리용 로트 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2022358C (en) | 1998-10-06 |
| EP0412007A2 (en) | 1991-02-06 |
| EP0412007A3 (en) | 1991-04-10 |
| DE69014758D1 (de) | 1995-01-19 |
| EP0412007B1 (en) | 1994-12-07 |
| HK164795A (en) | 1995-10-27 |
| CA2022358A1 (en) | 1991-02-01 |
| DE69014758T2 (de) | 1995-06-22 |
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