JPH05221794A - 部位により配向性が異なる酸化物超電導薄膜の作製方法 - Google Patents
部位により配向性が異なる酸化物超電導薄膜の作製方法Info
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- JPH05221794A JPH05221794A JP4059512A JP5951292A JPH05221794A JP H05221794 A JPH05221794 A JP H05221794A JP 4059512 A JP4059512 A JP 4059512A JP 5951292 A JP5951292 A JP 5951292A JP H05221794 A JPH05221794 A JP H05221794A
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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
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 基板５上の酸化物超電導薄膜のｃ軸配向の部
分が配置される部分に、CaＯとZrを積層して被覆層６を
形成し、その上に薄いａ軸配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化物
超電導薄膜３を成膜する。被覆層６をリフトオフして、
ｃ軸配向の酸化物超電導薄膜が成長する条件でＹ1Ba2Cu
3Ｏ7-X酸化物超電導薄膜を形成する。このＹ1Ba2Cu3Ｏ
7-X酸化物超電導薄膜の、基板５が露出している上に成
長した部分はｃ軸配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化物超電導薄
膜になり、ａ軸配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化物超電導薄膜
３上の部分はａ軸配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化物超電導薄
膜２となる。 【効果】 最初に成膜した薄いａ軸配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ
7-X酸化物超電導薄膜を加工しないので、その上に積層
したＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化物超電導薄膜との連続性がよく
なる。
分が配置される部分に、CaＯとZrを積層して被覆層６を
形成し、その上に薄いａ軸配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化物
超電導薄膜３を成膜する。被覆層６をリフトオフして、
ｃ軸配向の酸化物超電導薄膜が成長する条件でＹ1Ba2Cu
3Ｏ7-X酸化物超電導薄膜を形成する。このＹ1Ba2Cu3Ｏ
7-X酸化物超電導薄膜の、基板５が露出している上に成
長した部分はｃ軸配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化物超電導薄
膜になり、ａ軸配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化物超電導薄膜
３上の部分はａ軸配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化物超電導薄
膜２となる。 【効果】 最初に成膜した薄いａ軸配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ
7-X酸化物超電導薄膜を加工しないので、その上に積層
したＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化物超電導薄膜との連続性がよく
なる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、部位により配向性が異
なる酸化物超電導薄膜の作製方法に関する。より詳細に
は、ａ軸配向（またはｂ軸配向、以下本明細書ではより
一般的なａ軸配向に代表させて記す）の部分とｃ軸配向
の部分とを有する酸化物超電導薄膜を作製する方法に関
する。
なる酸化物超電導薄膜の作製方法に関する。より詳細に
は、ａ軸配向（またはｂ軸配向、以下本明細書ではより
一般的なａ軸配向に代表させて記す）の部分とｃ軸配向
の部分とを有する酸化物超電導薄膜を作製する方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】酸化物超電導体は、従来の金属系超電導
体に比較して臨界温度が高く、実用性がより高いと考え
られている。例えば、Ｙ−Ba−Cu−Ｏ系酸化物超電導体
の臨界温度は80Ｋ以上であり、Bi−Sr−Ca−Cu−Ｏ系酸
化物超電導体およびTl−Ba−Ca−Cu−Ｏ系酸化物超電導
体の臨界温度は 100Ｋ以上と発表されている。酸化物超
電導体の超電導特性には結晶異方性があり、特に臨界電
流密度は結晶のｃ軸に垂直な方向が最も大きい。そのた
め、酸化物超電導体を使用する場合には、結晶方向に注
意を払う必要がある。
体に比較して臨界温度が高く、実用性がより高いと考え
られている。例えば、Ｙ−Ba−Cu−Ｏ系酸化物超電導体
の臨界温度は80Ｋ以上であり、Bi−Sr−Ca−Cu−Ｏ系酸
化物超電導体およびTl−Ba−Ca−Cu−Ｏ系酸化物超電導
体の臨界温度は 100Ｋ以上と発表されている。酸化物超
電導体の超電導特性には結晶異方性があり、特に臨界電
流密度は結晶のｃ軸に垂直な方向が最も大きい。そのた
め、酸化物超電導体を使用する場合には、結晶方向に注
意を払う必要がある。
【０００３】酸化物超電導体を超電導素子、超電導集積
回路等いわゆる超電導エレクトロニクス技術に応用する
場合、一般には酸化物超電導体を薄膜化して使用しなけ
ればならない。酸化物超電導体を薄膜化した場合には、
上記の超電導特性の結晶異方性の問題はより顕著にな
る。また、高性能な超電導素子、超電導集積回路を実現
するためには、基板に平行な方向に電流が流れる超電導
電流路と、基板に垂直な方向に電流が流れる超電導電流
路とが必要となる。例えば、電極等は基板に平行な方向
の電流が流れ、層間配線には基板に垂直な方向の電流が
流れる。従って、酸化物超電導体を超電導素子、超電導
集積回路に使用する場合、基板に平行な方向の臨界電流
密度が高いｃ軸配向の部分と、基板に垂直な方向の臨界
電流密度が高いａ軸配向の部分とを有する酸化物超電導
薄膜とを作製しなければならなかった。
回路等いわゆる超電導エレクトロニクス技術に応用する
場合、一般には酸化物超電導体を薄膜化して使用しなけ
ればならない。酸化物超電導体を薄膜化した場合には、
上記の超電導特性の結晶異方性の問題はより顕著にな
る。また、高性能な超電導素子、超電導集積回路を実現
するためには、基板に平行な方向に電流が流れる超電導
電流路と、基板に垂直な方向に電流が流れる超電導電流
路とが必要となる。例えば、電極等は基板に平行な方向
の電流が流れ、層間配線には基板に垂直な方向の電流が
流れる。従って、酸化物超電導体を超電導素子、超電導
集積回路に使用する場合、基板に平行な方向の臨界電流
密度が高いｃ軸配向の部分と、基板に垂直な方向の臨界
電流密度が高いａ軸配向の部分とを有する酸化物超電導
薄膜とを作製しなければならなかった。
【０００４】酸化物超電導薄膜を配向性は、成膜温度
（一般には成膜時の基板温度である）で制御される。即
ち、ａ軸配向の酸化物超電導薄膜を形成する場合には、
ｃ軸配向の酸化物超電導薄膜を形成する場合の基板温度
よりも約50〜100 ℃低い基板温度で成膜を行えばよい。
また、ａ軸配向の酸化物超電導薄膜またはａ軸配向の酸
化物超電導薄膜に類似の結晶構造を有する薄膜上には、
ｃ軸配向の酸化物超電導薄膜が成長する条件で酸化物超
電導薄膜を成膜しても、ａ軸配向の酸化物超電導薄膜が
成長する。
（一般には成膜時の基板温度である）で制御される。即
ち、ａ軸配向の酸化物超電導薄膜を形成する場合には、
ｃ軸配向の酸化物超電導薄膜を形成する場合の基板温度
よりも約50〜100 ℃低い基板温度で成膜を行えばよい。
また、ａ軸配向の酸化物超電導薄膜またはａ軸配向の酸
化物超電導薄膜に類似の結晶構造を有する薄膜上には、
ｃ軸配向の酸化物超電導薄膜が成長する条件で酸化物超
電導薄膜を成膜しても、ａ軸配向の酸化物超電導薄膜が
成長する。
【０００５】従って、従来、ａ軸配向の部分と、ｃ軸配
向の部分を有する酸化物超電導薄膜とを作製する場合に
は、上記の酸化物超電導体の性質を利用し、以下に説明
する２種類の方法を使用していた。第１の方法は、基板
上に最初にａ軸配向、ｃ軸配向いずれかの配向性を有す
る酸化物超電導薄膜を成膜してから、エッチング等によ
りパターニングを行い、その後必要な部分にもう一方の
配向性の酸化物超電導薄膜を形成する方法である。第２
の方法は、最初に基板成膜面全体にａ軸配向の薄い酸化
物超電導薄膜を成膜し、基板成膜面のｃ軸配向の酸化物
超電導薄膜を成長させる部分上のこの薄い酸化物超電導
薄膜をエッチング等の方法により除去して基板成膜面を
露出させ、基板成膜面全体に今度はｃ軸配向の酸化物超
電導薄膜が成長する条件で酸化物超電導薄膜を成膜する
方法である。
向の部分を有する酸化物超電導薄膜とを作製する場合に
は、上記の酸化物超電導体の性質を利用し、以下に説明
する２種類の方法を使用していた。第１の方法は、基板
上に最初にａ軸配向、ｃ軸配向いずれかの配向性を有す
る酸化物超電導薄膜を成膜してから、エッチング等によ
りパターニングを行い、その後必要な部分にもう一方の
配向性の酸化物超電導薄膜を形成する方法である。第２
の方法は、最初に基板成膜面全体にａ軸配向の薄い酸化
物超電導薄膜を成膜し、基板成膜面のｃ軸配向の酸化物
超電導薄膜を成長させる部分上のこの薄い酸化物超電導
薄膜をエッチング等の方法により除去して基板成膜面を
露出させ、基板成膜面全体に今度はｃ軸配向の酸化物超
電導薄膜が成長する条件で酸化物超電導薄膜を成膜する
方法である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の第１の方法
では、酸化物超電導薄膜の成膜を条件を変えて２回行わ
なければならないので効率が悪い。エッチングの際に誤
差が生じるために加工可能な寸法に制限があり、断面積
を小さくしたい層間配線が必要以上に大きくなり、高集
積化が困難である。また、エッチングされた酸化物超電
導薄膜は、エッチングされた端部が汚染されたり、エッ
チングされた端部に超電導体でない物質が生じたりす
る。さらに、エッチングが完全でなく、例えば、ａ軸配
向の酸化物超電導薄膜が僅かでも残っている場合には、
その上にｃ軸配向の酸化物超電導薄膜を形成しようとし
ても、ａ軸配向の酸化物超電導薄膜のみが形成されてし
まう。完全にａ軸配向の酸化物超電導薄膜が除去された
場合でも、エッチングにより下層の表面が荒れてしまう
と、その上に結晶性のよいｃ軸配向の酸化物超電導薄膜
を成長させることは困難である。
では、酸化物超電導薄膜の成膜を条件を変えて２回行わ
なければならないので効率が悪い。エッチングの際に誤
差が生じるために加工可能な寸法に制限があり、断面積
を小さくしたい層間配線が必要以上に大きくなり、高集
積化が困難である。また、エッチングされた酸化物超電
導薄膜は、エッチングされた端部が汚染されたり、エッ
チングされた端部に超電導体でない物質が生じたりす
る。さらに、エッチングが完全でなく、例えば、ａ軸配
向の酸化物超電導薄膜が僅かでも残っている場合には、
その上にｃ軸配向の酸化物超電導薄膜を形成しようとし
ても、ａ軸配向の酸化物超電導薄膜のみが形成されてし
まう。完全にａ軸配向の酸化物超電導薄膜が除去された
場合でも、エッチングにより下層の表面が荒れてしまう
と、その上に結晶性のよいｃ軸配向の酸化物超電導薄膜
を成長させることは困難である。
【０００７】一方、上記従来の第２の方法では、最初に
形成した薄いａ軸配向の酸化物超電導薄膜がエッチング
工程で劣化するので、その上に積層する酸化物超電導薄
膜との間に明確な界面が生じ、酸化物超電導薄膜が連続
しない。特にエッチング工程においてフォトレジストを
使用すると、フォトレジストの剥離液、リンス液と酸化
物超電導薄膜とが反応するので最初に形成した薄いａ軸
配向の酸化物超電導薄膜の表面の劣化が著しく、上記の
不連続性が顕著になる。また、上述の第１の方法と同様
にエッチングされた酸化物超電導薄膜の端部が劣化する
ので、その付近に成長する酸化物超電導薄膜の結晶性が
乱れ、高品質の酸化物超電導薄膜が得られない。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、ａ軸配向の部分とｃ軸配向の部分とを有する酸化物
超電導薄膜を作製する方法を提供することにある。
形成した薄いａ軸配向の酸化物超電導薄膜がエッチング
工程で劣化するので、その上に積層する酸化物超電導薄
膜との間に明確な界面が生じ、酸化物超電導薄膜が連続
しない。特にエッチング工程においてフォトレジストを
使用すると、フォトレジストの剥離液、リンス液と酸化
物超電導薄膜とが反応するので最初に形成した薄いａ軸
配向の酸化物超電導薄膜の表面の劣化が著しく、上記の
不連続性が顕著になる。また、上述の第１の方法と同様
にエッチングされた酸化物超電導薄膜の端部が劣化する
ので、その付近に成長する酸化物超電導薄膜の結晶性が
乱れ、高品質の酸化物超電導薄膜が得られない。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、ａ軸配向の部分とｃ軸配向の部分とを有する酸化物
超電導薄膜を作製する方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に従うと、基板上
にａ軸配向の部分とｃ軸配向の部分とを有する酸化物超
電導薄膜を作製する方法において、前記基板成膜面の、
前記酸化物超電導薄膜のｃ軸配向の部分が成長する部分
に酸化物超電導薄膜および基板成膜面を傷めずに剥離可
能な材料で被覆層を形成し、前記基板成膜面全体にａ軸
配向の薄い酸化物超電導薄膜またはａ軸配向の酸化物超
電導薄膜と類似の結晶構造を有する酸化物薄膜を形成し
た後、前記被覆層を剥離し、前記基板を高真空中で加熱
して前記被覆層に被覆されていた部分を清浄にし、基板
成膜面全体にｃ軸配向の酸化物超電導薄膜が成長する条
件で酸化物超電導薄膜を形成する工程を含むことを特徴
とする酸化物超電導薄膜の作製方法が提供される。
にａ軸配向の部分とｃ軸配向の部分とを有する酸化物超
電導薄膜を作製する方法において、前記基板成膜面の、
前記酸化物超電導薄膜のｃ軸配向の部分が成長する部分
に酸化物超電導薄膜および基板成膜面を傷めずに剥離可
能な材料で被覆層を形成し、前記基板成膜面全体にａ軸
配向の薄い酸化物超電導薄膜またはａ軸配向の酸化物超
電導薄膜と類似の結晶構造を有する酸化物薄膜を形成し
た後、前記被覆層を剥離し、前記基板を高真空中で加熱
して前記被覆層に被覆されていた部分を清浄にし、基板
成膜面全体にｃ軸配向の酸化物超電導薄膜が成長する条
件で酸化物超電導薄膜を形成する工程を含むことを特徴
とする酸化物超電導薄膜の作製方法が提供される。
【０００９】
【作 用】本発明の方法では、基板成膜面のｃ軸配向の
酸化物超電導薄膜が配置される位置に、基板成膜面を傷
めずに剥離可能な材料で被覆層を形成する。この被覆層
をマスクとして、基板成膜面のａ軸配向の酸化物超電導
薄膜が配置される位置に、ａ軸配向の薄い酸化物超電導
薄膜またはａ軸配向の酸化物超電導薄膜と類似の結晶構
造を有する酸化物薄膜を形成する。この後、上記の被覆
層を剥離し、前記基板を高真空中で加熱して前記被覆層
に被覆されていた部分を清浄にし、基板成膜面全体にｃ
軸配向の酸化物超電導薄膜が成長する条件で酸化物超電
導薄膜を形成する。ｃ軸配向の酸化物超電導薄膜が成長
する条件で酸化物超電導薄膜を成膜しても、ａ軸配向の
酸化物超電導薄膜上またはａ軸配向の酸化物超電導薄膜
と類似の結晶構造を有する酸化物薄膜上には、ａ軸配向
の酸化物超電導薄膜が成長する。即ち、本発明の方法で
は、最初に基板上に形成するａ軸配向の酸化物超電導薄
膜またはａ軸配向の酸化物超電導薄膜と類似の結晶構造
を有する酸化物薄膜は、いうなれば種薄膜であり、この
上に成長する酸化物超電導薄膜は成膜条件、隣接する部
分の酸化物超電導薄膜の配向性に関わらずａ軸配向の薄
膜となる。本発明の方法において、上記の種薄膜は、顕
著な配向性が現れていなければならず、約５nmの厚さが
必要である。また、上記のａ軸配向の酸化物超電導薄膜
と類似の結晶構造を有する酸化物薄膜としては、ａ軸配
向のPr1Ba2Cu3Ｏ7-y薄膜等が好ましい。
酸化物超電導薄膜が配置される位置に、基板成膜面を傷
めずに剥離可能な材料で被覆層を形成する。この被覆層
をマスクとして、基板成膜面のａ軸配向の酸化物超電導
薄膜が配置される位置に、ａ軸配向の薄い酸化物超電導
薄膜またはａ軸配向の酸化物超電導薄膜と類似の結晶構
造を有する酸化物薄膜を形成する。この後、上記の被覆
層を剥離し、前記基板を高真空中で加熱して前記被覆層
に被覆されていた部分を清浄にし、基板成膜面全体にｃ
軸配向の酸化物超電導薄膜が成長する条件で酸化物超電
導薄膜を形成する。ｃ軸配向の酸化物超電導薄膜が成長
する条件で酸化物超電導薄膜を成膜しても、ａ軸配向の
酸化物超電導薄膜上またはａ軸配向の酸化物超電導薄膜
と類似の結晶構造を有する酸化物薄膜上には、ａ軸配向
の酸化物超電導薄膜が成長する。即ち、本発明の方法で
は、最初に基板上に形成するａ軸配向の酸化物超電導薄
膜またはａ軸配向の酸化物超電導薄膜と類似の結晶構造
を有する酸化物薄膜は、いうなれば種薄膜であり、この
上に成長する酸化物超電導薄膜は成膜条件、隣接する部
分の酸化物超電導薄膜の配向性に関わらずａ軸配向の薄
膜となる。本発明の方法において、上記の種薄膜は、顕
著な配向性が現れていなければならず、約５nmの厚さが
必要である。また、上記のａ軸配向の酸化物超電導薄膜
と類似の結晶構造を有する酸化物薄膜としては、ａ軸配
向のPr1Ba2Cu3Ｏ7-y薄膜等が好ましい。
【００１０】また、本発明の方法では、上記の種薄膜を
エッチング等で加工することなく、被覆層をリフトオフ
することのみで種薄膜のパターニングを行う。この被覆
層は、酸化物超電導薄膜および基板成膜面を傷めずに剥
離できる材料を使用しているので、リフトオフの際に種
薄膜が劣化することがない。従って、種薄膜上に積層す
る酸化物超電導薄膜と、種薄膜とは連続した一体の薄膜
となる。本発明の方法では、上記の剥離層に、例えば、
CaＯとZrとを積層したものを使用することができる。
エッチング等で加工することなく、被覆層をリフトオフ
することのみで種薄膜のパターニングを行う。この被覆
層は、酸化物超電導薄膜および基板成膜面を傷めずに剥
離できる材料を使用しているので、リフトオフの際に種
薄膜が劣化することがない。従って、種薄膜上に積層す
る酸化物超電導薄膜と、種薄膜とは連続した一体の薄膜
となる。本発明の方法では、上記の剥離層に、例えば、
CaＯとZrとを積層したものを使用することができる。
【００１１】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。
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。
【００１２】
【実施例】図１に、本発明の方法でａ軸配向の部分と、
ｃ軸配向の部分とを有する酸化物超電導薄膜を作製する
工程の例を示す。この方法では、最初に、図１(a)に示
すようなMgＯ基板５上に、図１(b)に示すよう、パター
ニングしたフォトレジスト膜４を酸化物超電導薄膜のａ
軸配向の部分が配置される部分に形成する。次に、図１
(c)に示すよう、CaＯ層の表面にZr層を積層した厚さ約2
00nmの被覆層６を形成する。被覆層６は、蒸着法で形成
することが好ましく、その際、基板温度は室温にするこ
とが好ましい。
ｃ軸配向の部分とを有する酸化物超電導薄膜を作製する
工程の例を示す。この方法では、最初に、図１(a)に示
すようなMgＯ基板５上に、図１(b)に示すよう、パター
ニングしたフォトレジスト膜４を酸化物超電導薄膜のａ
軸配向の部分が配置される部分に形成する。次に、図１
(c)に示すよう、CaＯ層の表面にZr層を積層した厚さ約2
00nmの被覆層６を形成する。被覆層６は、蒸着法で形成
することが好ましく、その際、基板温度は室温にするこ
とが好ましい。
【００１３】続いて、図１(d)に示すよう、フォトレジ
スト膜４をリフトオフして被覆層６をパターニングし、
被覆層６が、基板５の酸化物超電導薄膜のｃ軸配向の部
分が配置される部分のみを被覆するようにする。このよ
うに被覆層６を形成した基板５上に、種薄膜となるａ軸
配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化物超電導薄膜３を約50〜100n
mの厚さに形成する。ａ軸配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化物
超電導薄膜の成膜方法としては、スパッタリング法、特
にオフアクシススパッタリング法が好ましく、スパッタ
リングガスとしてArとＯ2が９：１で混合されたものを
使用し、基板温度640℃で成膜を行うことが好ましい。
また、ａ軸配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化物超電導薄膜に代
えて、ａ軸配向のPr1Ba2Cu3Ｏ7-y薄膜を使用することも
できる。
スト膜４をリフトオフして被覆層６をパターニングし、
被覆層６が、基板５の酸化物超電導薄膜のｃ軸配向の部
分が配置される部分のみを被覆するようにする。このよ
うに被覆層６を形成した基板５上に、種薄膜となるａ軸
配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化物超電導薄膜３を約50〜100n
mの厚さに形成する。ａ軸配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化物
超電導薄膜の成膜方法としては、スパッタリング法、特
にオフアクシススパッタリング法が好ましく、スパッタ
リングガスとしてArとＯ2が９：１で混合されたものを
使用し、基板温度640℃で成膜を行うことが好ましい。
また、ａ軸配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化物超電導薄膜に代
えて、ａ軸配向のPr1Ba2Cu3Ｏ7-y薄膜を使用することも
できる。
【００１４】次に、図１(e)に示すよう、被覆層６をリ
フトオフし、ａ軸配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化物超電導薄
膜３を酸化物超電導薄膜のａ軸配向の部分が配置される
部分だけ残して除去する。被覆層６のリフトオフは水を
使用し、CaＯ＋Ｈ2Ｏ→Ca（ＯＨ）2の反応により行う。
このリフトオフには、水のほかに反応性の高い薬品を使
用することがないので、ａ軸配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化
物超電導薄膜３が劣化することがない。
フトオフし、ａ軸配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化物超電導薄
膜３を酸化物超電導薄膜のａ軸配向の部分が配置される
部分だけ残して除去する。被覆層６のリフトオフは水を
使用し、CaＯ＋Ｈ2Ｏ→Ca（ＯＨ）2の反応により行う。
このリフトオフには、水のほかに反応性の高い薬品を使
用することがないので、ａ軸配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化
物超電導薄膜３が劣化することがない。
【００１５】ａ軸配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化物超電導薄
膜３が除去された部分は基板５が露出している。次い
で、真空容器内に上記のａ軸配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化
物超電導薄膜３を形成した基板５を導入し、１×10-9To
rr以下の超高真空中で350 〜400℃に加熱する熱処理を
行う。この熱処理により、基板５の被覆層６に被覆され
ていた部分が清浄化される。
膜３が除去された部分は基板５が露出している。次い
で、真空容器内に上記のａ軸配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化
物超電導薄膜３を形成した基板５を導入し、１×10-9To
rr以下の超高真空中で350 〜400℃に加熱する熱処理を
行う。この熱処理により、基板５の被覆層６に被覆され
ていた部分が清浄化される。
【００１６】その後、図１(f)に示すよう、上記の基板
５上にｃ軸配向の薄膜が成長する条件でＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X
酸化物超電導薄膜１を成膜する。ｃ軸配向のＹ1Ba2Cu3
Ｏ7-X酸化物超電導薄膜１を成膜する方法は、やはりオ
フアクシススパッタリング法が好ましく、スパッタリン
グガスとしてArとＯ2が９：１で混合されたものを使用
し、基板温度700 ℃で成膜を行う。この条件で成膜を行
っても、ａ軸配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化物超電導薄膜３
上には、ａ軸配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化物超電導薄膜２
が成長する。ｃ軸配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化物超電導薄
膜１の厚さは200〜300nmにすることが好ましい。
５上にｃ軸配向の薄膜が成長する条件でＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X
酸化物超電導薄膜１を成膜する。ｃ軸配向のＹ1Ba2Cu3
Ｏ7-X酸化物超電導薄膜１を成膜する方法は、やはりオ
フアクシススパッタリング法が好ましく、スパッタリン
グガスとしてArとＯ2が９：１で混合されたものを使用
し、基板温度700 ℃で成膜を行う。この条件で成膜を行
っても、ａ軸配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化物超電導薄膜３
上には、ａ軸配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化物超電導薄膜２
が成長する。ｃ軸配向のＹ1Ba2Cu3Ｏ7-X酸化物超電導薄
膜１の厚さは200〜300nmにすることが好ましい。
【００１７】上記本発明の方法で作製された酸化物超電
導薄膜は、種薄膜との界面が不連続ではなく、抵抗やジ
ョセフソン接合が生じない。本実施例の酸化物超電導薄
膜は、約85Ｋで超電導状態になった。
導薄膜は、種薄膜との界面が不連続ではなく、抵抗やジ
ョセフソン接合が生じない。本実施例の酸化物超電導薄
膜は、約85Ｋで超電導状態になった。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に従うと、
従来よりも、特性の優れた、ａ軸配向の部分とｃ軸配向
の部分とを有する酸化物超電導薄膜の作製方法が提供さ
れる。本発明の方法で作製される酸化物超電導薄膜は、
種薄膜との界面における連続性が優れている。
従来よりも、特性の優れた、ａ軸配向の部分とｃ軸配向
の部分とを有する酸化物超電導薄膜の作製方法が提供さ
れる。本発明の方法で作製される酸化物超電導薄膜は、
種薄膜との界面における連続性が優れている。
【図１】本発明の方法でａ軸配向の部分とｃ軸配向の部
分とを有する酸化物超電導薄膜を作製する工程を説明す
る断面図である。
分とを有する酸化物超電導薄膜を作製する工程を説明す
る断面図である。
１ ｃ軸配向の酸化物超電導薄膜 ２、３ ａ軸配向の酸化物超電導薄膜 ４ フォトレジスト膜 ５ 基板
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 39/24 ＺＡＡ Ｂ 8728−4Ｍ // Ｈ０１Ｂ 12/02 ＺＡＡ 8936−5Ｇ
Claims (1)
- 【請求項１】 基板上にａ軸配向の部分とｃ軸配向の部
分とを有する酸化物超電導薄膜を作製する方法におい
て、前記基板成膜面の、前記酸化物超電導薄膜のｃ軸配
向の部分が成長する部分に酸化物超電導薄膜および基板
成膜面を傷めずに剥離可能な材料で被覆層を形成し、前
記基板成膜面全体にａ軸配向の薄い酸化物超電導薄膜ま
たはａ軸配向の酸化物超電導薄膜と類似の結晶構造を有
する酸化物薄膜を形成した後、前記被覆層を剥離し、前
記基板を高真空中で加熱して前記被覆層に被覆されてい
た部分を清浄にし、基板成膜面全体にｃ軸配向の酸化物
超電導薄膜が成長する条件で酸化物超電導薄膜を形成す
る工程を含むことを特徴とする酸化物超電導薄膜の作製
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4059512A JPH05221794A (ja) | 1992-02-13 | 1992-02-13 | 部位により配向性が異なる酸化物超電導薄膜の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4059512A JPH05221794A (ja) | 1992-02-13 | 1992-02-13 | 部位により配向性が異なる酸化物超電導薄膜の作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05221794A true JPH05221794A (ja) | 1993-08-31 |
Family
ID=13115393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4059512A Pending JPH05221794A (ja) | 1992-02-13 | 1992-02-13 | 部位により配向性が異なる酸化物超電導薄膜の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05221794A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021026062A (ja) * | 2019-08-01 | 2021-02-22 | 国立大学法人金沢大学 | 微細加工された酸化物の膜の形成方法 |
-
1992
- 1992-02-13 JP JP4059512A patent/JPH05221794A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021026062A (ja) * | 2019-08-01 | 2021-02-22 | 国立大学法人金沢大学 | 微細加工された酸化物の膜の形成方法 |
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