JPH08246134A - レーザー蒸着法による薄膜製造方法及び薄膜製造装置 - Google Patents
レーザー蒸着法による薄膜製造方法及び薄膜製造装置Info
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- JPH08246134A JPH08246134A JP7074422A JP7442295A JPH08246134A JP H08246134 A JPH08246134 A JP H08246134A JP 7074422 A JP7074422 A JP 7074422A JP 7442295 A JP7442295 A JP 7442295A JP H08246134 A JPH08246134 A JP H08246134A
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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
- H10N60/01—Manufacture or treatment
- H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
- H10N60/0296—Processes for depositing or forming copper oxide superconductor layers
- H10N60/0521—Processes for depositing or forming copper oxide superconductor layers by pulsed laser deposition, e.g. laser sputtering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/24—Vacuum evaporation
- C23C14/28—Vacuum evaporation by wave energy or particle radiation
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 基板の両面に同時に薄膜を形成する方法及び
装置を提供することを目的とする。 【構成】チャンバ内において、（ａ）第１のターゲット
と第２のターゲットとを並列にチャンバ内に配置するス
テップと、（ｂ）第１のターゲットと第２のターゲット
との間且つ上方に基板を配置するステップと、（ｃ）基
板を加熱して所定の温度に維持するステップと、（ｄ）
第１のターゲットに第１のレーザーを照射し且つ第２の
ターゲットに第２のレーザーを照射して、第１の表面上
と第２の表面上に堆積物質を堆積させるステップとを備
える
装置を提供することを目的とする。 【構成】チャンバ内において、（ａ）第１のターゲット
と第２のターゲットとを並列にチャンバ内に配置するス
テップと、（ｂ）第１のターゲットと第２のターゲット
との間且つ上方に基板を配置するステップと、（ｃ）基
板を加熱して所定の温度に維持するステップと、（ｄ）
第１のターゲットに第１のレーザーを照射し且つ第２の
ターゲットに第２のレーザーを照射して、第１の表面上
と第２の表面上に堆積物質を堆積させるステップとを備
える
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザー蒸着法による
デバイスの製造方法に関する。本発明は特に、酸化物高
温超伝導体を用いたマイクロ波・ミリ波デバイス用部材
の製造方法に適する。
デバイスの製造方法に関する。本発明は特に、酸化物高
温超伝導体を用いたマイクロ波・ミリ波デバイス用部材
の製造方法に適する。
【０００２】
【従来の技術】酸化物高温超伝導体のマイクロ波・ミリ
波分野への応用に関して、低損失化、高速化、小型化及
び低消費電力化の観点から、産業上の期待が高まってい
る。
波分野への応用に関して、低損失化、高速化、小型化及
び低消費電力化の観点から、産業上の期待が高まってい
る。
【０００３】酸化物高温超伝導体を用いた各種デバイス
の開発と共に、これを製造する方法としてレーザー蒸着
法が注目されている。レーザー蒸着法では、基板及び堆
積させる物質のターゲットを加熱し、レーザーのパルス
をターゲットに照射することにより、ターゲットの物質
を昇華させて、基板上に堆積させる。
の開発と共に、これを製造する方法としてレーザー蒸着
法が注目されている。レーザー蒸着法では、基板及び堆
積させる物質のターゲットを加熱し、レーザーのパルス
をターゲットに照射することにより、ターゲットの物質
を昇華させて、基板上に堆積させる。
【０００４】桧垣らの報告（電子情報通信学会予稿集、
１９９１年４月２６日、文献１）によれば、酸化物高温
超伝導体であるＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-x （以下、ＹＢＣＯ
と略記する）薄膜をスパッタリングにより堆積させて作
製されたプレーナー型の円盤共振器は、表面抵抗の温度
特性の面で、マイクロ波・ミリ波分野への応用に対して
有望な特性を有することが述べられている。
１９９１年４月２６日、文献１）によれば、酸化物高温
超伝導体であるＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-x （以下、ＹＢＣＯ
と略記する）薄膜をスパッタリングにより堆積させて作
製されたプレーナー型の円盤共振器は、表面抵抗の温度
特性の面で、マイクロ波・ミリ波分野への応用に対して
有望な特性を有することが述べられている。
【０００５】上記文献１にも述べられているように、こ
のような酸化物高温超伝導体の応用には、酸化物高温超
伝導体薄膜の結晶性等の膜質が特に重要である。
のような酸化物高温超伝導体の応用には、酸化物高温超
伝導体薄膜の結晶性等の膜質が特に重要である。
【０００６】図５は、上記文献１に記載された共振器の
分解斜視図である。図５に示されるように、上記文献に
よる共振器１００は、円形薄膜１０６及び矩形薄膜１０
７ａ、１０７ｂが表面に形成された誘電体１０８に対し
て、Ａｕ薄膜から成る下部グランドプレーン１０２を表
面に有する下部誘電体１０４が下方から、Ａｕ薄膜から
成る上部グランドプレーン１１０を表面に有する上部誘
電体１１２が上方からそれぞれ、挟む構造を有する。
分解斜視図である。図５に示されるように、上記文献に
よる共振器１００は、円形薄膜１０６及び矩形薄膜１０
７ａ、１０７ｂが表面に形成された誘電体１０８に対し
て、Ａｕ薄膜から成る下部グランドプレーン１０２を表
面に有する下部誘電体１０４が下方から、Ａｕ薄膜から
成る上部グランドプレーン１１０を表面に有する上部誘
電体１１２が上方からそれぞれ、挟む構造を有する。
【０００７】一方、Holzapfel らによれば、ｃ軸配向の
(c-axis oriented )エピタキシャルＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ
7-x 薄膜を、オフ軸(off-axis ) の配置によるレーザー
蒸着法によってＬａＡｌＯ3 とＳｒＴｉＯ3 との（１０
０）面を有する基板の表裏両面に形成したことが報告さ
れている(Holzapfel, B. et.al.,Applied Physics Lett
ers,61(26),pp.3178-3180,28 Dec 1992 、文献２) 。
(c-axis oriented )エピタキシャルＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ
7-x 薄膜を、オフ軸(off-axis ) の配置によるレーザー
蒸着法によってＬａＡｌＯ3 とＳｒＴｉＯ3 との（１０
０）面を有する基板の表裏両面に形成したことが報告さ
れている(Holzapfel, B. et.al.,Applied Physics Lett
ers,61(26),pp.3178-3180,28 Dec 1992 、文献２) 。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記文献１の共振器で
は、１枚の酸化物高温超伝導体薄膜を有する誘電体に対
してグランドプレーン用導体膜を形成した２枚の誘電体
で挟む構造であるため、これら誘電体同士の密着度が多
少たりとも変化すれば、高周波特性に敏感に影響する。
そのため、高周波特性に関する信頼性の点で、実用的な
共振器の構造とは必ずしも言えない。
は、１枚の酸化物高温超伝導体薄膜を有する誘電体に対
してグランドプレーン用導体膜を形成した２枚の誘電体
で挟む構造であるため、これら誘電体同士の密着度が多
少たりとも変化すれば、高周波特性に敏感に影響する。
そのため、高周波特性に関する信頼性の点で、実用的な
共振器の構造とは必ずしも言えない。
【０００９】また、上記文献２では、１枚の誘電体基板
に対して表裏両面に酸化物高温超伝導体薄膜を形成する
可能性を示唆することにより、１枚の誘電体基板内に共
振器とグランドプレーンとを包含させて、文献１に代表
される問題点を解決しようとしている。しかし、文献２
では、上記の可能性を示唆するのみにとどまっており、
具体的に表裏両面に品質の高い膜を形成する方法に関し
ては何等言及されていない。
に対して表裏両面に酸化物高温超伝導体薄膜を形成する
可能性を示唆することにより、１枚の誘電体基板内に共
振器とグランドプレーンとを包含させて、文献１に代表
される問題点を解決しようとしている。しかし、文献２
では、上記の可能性を示唆するのみにとどまっており、
具体的に表裏両面に品質の高い膜を形成する方法に関し
ては何等言及されていない。
【００１０】本発明は、上記の状況に鑑みてなされたも
のであり、酸化物高温超伝導体を用いて信頼性の高いマ
イクロ波・ミリ波デバイス用部材を製造する方法を提供
することを目的とする。
のであり、酸化物高温超伝導体を用いて信頼性の高いマ
イクロ波・ミリ波デバイス用部材を製造する方法を提供
することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の薄膜製造方法
は、チャンバ内において、（ａ）第１のターゲットと第
２のターゲットとを並列に、チャンバ内に配置するステ
ップと、（ｂ）第１のターゲットと第２のターゲットと
の間且つ上方に、基板を配置するステップと、（ｃ）基
板を加熱して所定の温度に維持するステップと、（ｄ）
第１のターゲットに第１のレーザーを照射し且つ第２の
ターゲットに第２のレーザーを照射して、第１の表面上
と第２の表面上に堆積物質を堆積させるステップとを備
えることを特徴とする。
は、チャンバ内において、（ａ）第１のターゲットと第
２のターゲットとを並列に、チャンバ内に配置するステ
ップと、（ｂ）第１のターゲットと第２のターゲットと
の間且つ上方に、基板を配置するステップと、（ｃ）基
板を加熱して所定の温度に維持するステップと、（ｄ）
第１のターゲットに第１のレーザーを照射し且つ第２の
ターゲットに第２のレーザーを照射して、第１の表面上
と第２の表面上に堆積物質を堆積させるステップとを備
えることを特徴とする。
【００１２】また、本発明の薄膜製造方法は、堆積物質
を堆積させるステップにおいて、(i) 第１のターゲット
と第２のターゲットとが共に回転し、且つ、(ii)第１の
レーザーが第１のターゲットの回転軸中心以外の位置に
入射し、第２のレーザーが第２のターゲットの回転軸中
心以外の位置に入射することを特徴としてもよい。
を堆積させるステップにおいて、(i) 第１のターゲット
と第２のターゲットとが共に回転し、且つ、(ii)第１の
レーザーが第１のターゲットの回転軸中心以外の位置に
入射し、第２のレーザーが第２のターゲットの回転軸中
心以外の位置に入射することを特徴としてもよい。
【００１３】また、本発明の薄膜製造方法は、堆積物質
が、酸化物であることを特徴としてもよい。
が、酸化物であることを特徴としてもよい。
【００１４】また、本発明の薄膜製造方法は、堆積物質
が、酸化物高温超伝導体であることを特徴としてもよ
い。
が、酸化物高温超伝導体であることを特徴としてもよ
い。
【００１５】また、本発明の薄膜製造方法は、堆積物質
が、８５Ｋ以上の超伝導臨界温度を有し且つ０ｔｅｓｌ
ａにおいて７７Ｋでの臨界電流密度が１０5 Ａ／ｃｍ2
以上である物質であることを特徴としてもよい。
が、８５Ｋ以上の超伝導臨界温度を有し且つ０ｔｅｓｌ
ａにおいて７７Ｋでの臨界電流密度が１０5 Ａ／ｃｍ2
以上である物質であることを特徴としてもよい。
【００１６】また、本発明の薄膜製造方法は、堆積物質
が、ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-x であることを特徴としてもよ
い。
が、ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-x であることを特徴としてもよ
い。
【００１７】また、本発明の薄膜製造方法は、堆積物質
が、Ｔｌ酸化物と、Ｂｉ酸化物とから成る群より選択さ
れることを特徴としてもよい。
が、Ｔｌ酸化物と、Ｂｉ酸化物とから成る群より選択さ
れることを特徴としてもよい。
【００１８】また、本発明の薄膜製造方法は、基板が誘
電体であることを特徴としてもよい。
電体であることを特徴としてもよい。
【００１９】また、本発明の薄膜製造方法は、基板が、
ＭｇＯと、ＬａＡｌＯ3 と、Ａｌ2Ｏ3 と、ＳｒＴｉＯ
2 から成る群より選択される物質を備えることを特徴と
してもよい。
ＭｇＯと、ＬａＡｌＯ3 と、Ａｌ2Ｏ3 と、ＳｒＴｉＯ
2 から成る群より選択される物質を備えることを特徴と
してもよい。
【００２０】本発明の薄膜製造装置は、（１）２００℃
の耐熱性を有し内部の減圧が可能なチャンバであって、
（ａ）第１のターゲットホルダーに支持された、堆積物
質から成る第１のターゲットと、（ｂ）第２のターゲッ
トホルダーに支持されて第１のターゲット対面する、堆
積物質から成る第２のターゲットと、（ｃ）第１のター
ゲットと第２のターゲットとの間且つ上方で、基板を保
持する基板ホルダーと、（ｃ）基板の第１の表面と第２
の表面とを加熱する加熱手段と、（ｄ）第１のターゲッ
トに所定の角度で第１のレーザーを入射させるための第
１の入射窓と、（ｅ）第２のターゲットに所定の角度で
第２のレーザーを入射させるための第２の入射窓とを内
部に備えるチャンバと、（２）レーザーを発生させるレ
ーザー発生手段と、レーザー発生手段により発生させた
レーザーをチャンバの第１の入射窓と第２の入射窓とを
介して第１及び第２のターゲットに所定の角度で入射さ
せるためのミラーを含む光路系とを備えるレーザー光学
系とを備えることを特徴とする。
の耐熱性を有し内部の減圧が可能なチャンバであって、
（ａ）第１のターゲットホルダーに支持された、堆積物
質から成る第１のターゲットと、（ｂ）第２のターゲッ
トホルダーに支持されて第１のターゲット対面する、堆
積物質から成る第２のターゲットと、（ｃ）第１のター
ゲットと第２のターゲットとの間且つ上方で、基板を保
持する基板ホルダーと、（ｃ）基板の第１の表面と第２
の表面とを加熱する加熱手段と、（ｄ）第１のターゲッ
トに所定の角度で第１のレーザーを入射させるための第
１の入射窓と、（ｅ）第２のターゲットに所定の角度で
第２のレーザーを入射させるための第２の入射窓とを内
部に備えるチャンバと、（２）レーザーを発生させるレ
ーザー発生手段と、レーザー発生手段により発生させた
レーザーをチャンバの第１の入射窓と第２の入射窓とを
介して第１及び第２のターゲットに所定の角度で入射さ
せるためのミラーを含む光路系とを備えるレーザー光学
系とを備えることを特徴とする。
【００２１】また、本発明の薄膜製造装置は、基板ホル
ダーに接続されて、基板に所定の周期性をもつ運動を与
える基板可動手段を更に備えることを特徴としてもよ
い。
ダーに接続されて、基板に所定の周期性をもつ運動を与
える基板可動手段を更に備えることを特徴としてもよ
い。
【００２２】また、本発明の薄膜製造装置は、レーザー
発生手段が１つであり、且つ、光路系が、レーザー手段
により発生された１つのレーザーを第１のレーザーと第
２のレーザーとにスプリットするハーフミラーを有する
ことを特徴としてもよい。
発生手段が１つであり、且つ、光路系が、レーザー手段
により発生された１つのレーザーを第１のレーザーと第
２のレーザーとにスプリットするハーフミラーを有する
ことを特徴としてもよい。
【００２３】また、本発明の薄膜製造装置は、第１のタ
ーゲットホルダーに接続されて、第１のターゲットに所
定の周期性をもつ運動を与える第１のターゲット可動手
段と、第２のターゲットホルダーに接続されて、第２の
ターゲットに所定の周期性をもつ運動を与える第２のタ
ーゲット可動手段とを更に有することを特徴としてもよ
い。
ーゲットホルダーに接続されて、第１のターゲットに所
定の周期性をもつ運動を与える第１のターゲット可動手
段と、第２のターゲットホルダーに接続されて、第２の
ターゲットに所定の周期性をもつ運動を与える第２のタ
ーゲット可動手段とを更に有することを特徴としてもよ
い。
【００２４】また、本発明の薄膜製造装置は、第１のタ
ーゲット可動手段の運動と第２のターゲット可動手段の
運動とが共に回転運動であり、且つ、第１のレーザーと
第２のレーザーとが共に、第１のターゲット及び第２の
ターゲットに対して回転運動の中心軸ではない位置に入
射するように、光路系のミラーが設置されることを特徴
としてもよい。
ーゲット可動手段の運動と第２のターゲット可動手段の
運動とが共に回転運動であり、且つ、第１のレーザーと
第２のレーザーとが共に、第１のターゲット及び第２の
ターゲットに対して回転運動の中心軸ではない位置に入
射するように、光路系のミラーが設置されることを特徴
としてもよい。
【００２５】また、本発明の薄膜製造装置は、レーザー
発生手段が、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー
と、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーと、波長
３０８ｎｍのＸｅＣｌエキシマレーザーとから成る群よ
り選択されることを特徴としてもよい。
発生手段が、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー
と、波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーと、波長
３０８ｎｍのＸｅＣｌエキシマレーザーとから成る群よ
り選択されることを特徴としてもよい。
【００２６】また、本発明の薄膜製造装置は、基板ホル
ダーが、基板を少なくとも１つの基板の端部で固定する
ことを特徴としてもよい。
ダーが、基板を少なくとも１つの基板の端部で固定する
ことを特徴としてもよい。
【００２７】
【作用】本発明の薄膜形成方法は、基板の表面（第１の
表面）と裏面（第２の表面）のそれぞれの近傍に、ター
ゲットを１つずつ配置する。また、２つのターゲットに
は、それぞれレーザーを照射する。従って、基板の両面
に厚み分布の無い良質且つ均質な薄膜を同時に形成する
ことができる。また、各面に対して別々のターゲット及
びレーザーを用いているため、表面及び裏面の堆積速度
を別々に制御することが可能となり、また、表面裏面の
両面に同じ堆積速度で薄膜を形成することが可能とな
る。更に、ターゲットと基板との位置関係が、オフ軸(o
ff-axis)であるので、２つのターゲット間の距離を小さ
くすることができるため、加熱手段を小さくして、基板
への加熱の効率を高めることができる。
表面）と裏面（第２の表面）のそれぞれの近傍に、ター
ゲットを１つずつ配置する。また、２つのターゲットに
は、それぞれレーザーを照射する。従って、基板の両面
に厚み分布の無い良質且つ均質な薄膜を同時に形成する
ことができる。また、各面に対して別々のターゲット及
びレーザーを用いているため、表面及び裏面の堆積速度
を別々に制御することが可能となり、また、表面裏面の
両面に同じ堆積速度で薄膜を形成することが可能とな
る。更に、ターゲットと基板との位置関係が、オフ軸(o
ff-axis)であるので、２つのターゲット間の距離を小さ
くすることができるため、加熱手段を小さくして、基板
への加熱の効率を高めることができる。
【００２８】また、本発明の薄膜製造方法によれば、１
つの基板の上下に導電体又は高温超伝導体層を形成する
ことが可能となるため、高周波特性が良好で且つ信頼性
の高い高周波デバイスを製造することが可能となる。
つの基板の上下に導電体又は高温超伝導体層を形成する
ことが可能となるため、高周波特性が良好で且つ信頼性
の高い高周波デバイスを製造することが可能となる。
【００２９】
【実施例】以下、添付した図面を参照して、本発明に従
った実施例を詳細に説明する。尚、これら図面において
は、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を
省略した。尚、各図面においては図示による説明の容易
さを優先させ、縮尺及びディメンジョンを誇張して描か
れている部分が含まれる。
った実施例を詳細に説明する。尚、これら図面において
は、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を
省略した。尚、各図面においては図示による説明の容易
さを優先させ、縮尺及びディメンジョンを誇張して描か
れている部分が含まれる。
【００３０】（実施例１）本実施例では、酸化物高温超
伝導体にＹＢＣＯ、部材の基板にＭｇＯ単結晶板を用
い、本発明に従った方法によりマイクロ波共振器用の部
材を作製した。図１は、本実施例において作製されたマ
イクロ波共振器用部材の斜視図である。尚、図１は、図
示のし易さのため誇張して描かれており、以下の説明の
数値とは必ずしも一致しない。図１に示されるように、
マイクロ波共振器用部材１０は、誘電体であるＭｇＯ単
結晶板１２の上に、酸化物高温超伝導体であるＹＢＣＯ
から成る円形膜１４と、略矩形膜１６ａ及び１６ｂを有
し、且つ、ＭｇＯ単結晶板１２の下に、同じくＹＢＣＯ
から成るグラウンドプレーン膜１８を有する。誘電体で
あるＭｇＯ単結晶板１２は、長さ２０ｍｍ、幅１０ｍ
ｍ、厚さ０．５ｍｍのサイズを有する。円形膜１４は、
直径５ｍｍ、厚さ０．５μｍのサイズを有する。略矩形
膜１６ａ及び１６ｂはいずれも、長さ７ｍｍ、幅１ｍ
ｍ、厚さ０．５μｍのサイズを有し、それぞれの円形薄
膜との距離（両矢印１７ａ及び１７ｂで示される）は、
共に０．５ｍｍである。グラウンドプレーン膜１８は、
ＭｇＯ単結晶板１２の下面全面に均一な厚さで形成され
ており、その厚さは０．５μｍである。
伝導体にＹＢＣＯ、部材の基板にＭｇＯ単結晶板を用
い、本発明に従った方法によりマイクロ波共振器用の部
材を作製した。図１は、本実施例において作製されたマ
イクロ波共振器用部材の斜視図である。尚、図１は、図
示のし易さのため誇張して描かれており、以下の説明の
数値とは必ずしも一致しない。図１に示されるように、
マイクロ波共振器用部材１０は、誘電体であるＭｇＯ単
結晶板１２の上に、酸化物高温超伝導体であるＹＢＣＯ
から成る円形膜１４と、略矩形膜１６ａ及び１６ｂを有
し、且つ、ＭｇＯ単結晶板１２の下に、同じくＹＢＣＯ
から成るグラウンドプレーン膜１８を有する。誘電体で
あるＭｇＯ単結晶板１２は、長さ２０ｍｍ、幅１０ｍ
ｍ、厚さ０．５ｍｍのサイズを有する。円形膜１４は、
直径５ｍｍ、厚さ０．５μｍのサイズを有する。略矩形
膜１６ａ及び１６ｂはいずれも、長さ７ｍｍ、幅１ｍ
ｍ、厚さ０．５μｍのサイズを有し、それぞれの円形薄
膜との距離（両矢印１７ａ及び１７ｂで示される）は、
共に０．５ｍｍである。グラウンドプレーン膜１８は、
ＭｇＯ単結晶板１２の下面全面に均一な厚さで形成され
ており、その厚さは０．５μｍである。
【００３１】図２は、マイクロ波共振器の断面図であ
り、（ａ）〜（ｆ）の順番で、本実施例でのマイクロ波
共振器の作製の手順を示す。図２を参照して、本実施例
におけるマイクロ波共振器の作製方法の概略を説明して
おく。まず、図２（ａ）に示される誘電体１２の上下に
ＹＢＣＯ膜１４１及び１８１を、同時に形成した（図２
（ｂ）参照）。次に、片方のＹＢＣＯ膜１４１の上面全
面に、フォトレジストを塗布してフォトレジスト層を形
成した（図２（ｃ））。そして、マスクを用いて光露光
を行った後、全体を現像液に浸漬し、ＹＢＣＯ膜の表面
にフォトレジストパターン２０１を形成した（図２
（ｄ））。次いで、ＹＢＣＯをエッチングにより除去
し、パターン２０１に保護されているＹＢＣＯ膜のみを
残した（図２（ｅ）参照、尚、図２（ｅ）〜（ｆ）にお
いては、図１に示される円形膜１４の断面のみが示さ
れ、矩形膜の断面は示されない）。最後に、フォトレジ
ストパターン２０１を除去して、所望のマイクロ波用共
振器が完成した。
り、（ａ）〜（ｆ）の順番で、本実施例でのマイクロ波
共振器の作製の手順を示す。図２を参照して、本実施例
におけるマイクロ波共振器の作製方法の概略を説明して
おく。まず、図２（ａ）に示される誘電体１２の上下に
ＹＢＣＯ膜１４１及び１８１を、同時に形成した（図２
（ｂ）参照）。次に、片方のＹＢＣＯ膜１４１の上面全
面に、フォトレジストを塗布してフォトレジスト層を形
成した（図２（ｃ））。そして、マスクを用いて光露光
を行った後、全体を現像液に浸漬し、ＹＢＣＯ膜の表面
にフォトレジストパターン２０１を形成した（図２
（ｄ））。次いで、ＹＢＣＯをエッチングにより除去
し、パターン２０１に保護されているＹＢＣＯ膜のみを
残した（図２（ｅ）参照、尚、図２（ｅ）〜（ｆ）にお
いては、図１に示される円形膜１４の断面のみが示さ
れ、矩形膜の断面は示されない）。最後に、フォトレジ
ストパターン２０１を除去して、所望のマイクロ波用共
振器が完成した。
【００３２】次に、ＹＢＣＯ膜を誘電体基板の両面に同
時に形成するための装置について、詳細に説明する。本
実施例では、レーザー蒸着法によりＹＢＣＯ膜を、Ｍｇ
Ｏ単結晶から成る基板の表裏両面に同時に形成した。図
３は、本実施例で用いたレーザー蒸着装置の断面図であ
る。以下、図３を参照して、本実施例に用いられたレー
ザー蒸着装置を説明する。
時に形成するための装置について、詳細に説明する。本
実施例では、レーザー蒸着法によりＹＢＣＯ膜を、Ｍｇ
Ｏ単結晶から成る基板の表裏両面に同時に形成した。図
３は、本実施例で用いたレーザー蒸着装置の断面図であ
る。以下、図３を参照して、本実施例に用いられたレー
ザー蒸着装置を説明する。
【００３３】図３に示されるように、レーザー蒸着装置
２００は、円筒形のチャンバ２０２を備える。このチャ
ンバ２０２内部で、ＭｇＯ基板へのＹＢＣＯ膜のレーザ
ー蒸着が行われる。チャンバ２０２は、ステンレス（Ｓ
ＵＳ３０４）製の本体２０４と、ＳＵＳ３０４製のリッ
ド２０６とにより、外部から画成される。チャンバ２０
２内部には、ＭｇＯ単結晶から成る誘電体基板２０８を
保持する基板ホルダー２１０と、ＹＢＣＯから成るター
ゲット２１２を保持するターゲットホルダー２１４ａ及
び２１４ｂが包含される。即ち、本発明に従った製造方
法を実現するレーザー蒸着装置には、１つの基板ホルダ
ー２１０に対して、２つのターゲットホルダー２１４
ａ，ｂが備えられる。図３では、基板２０８はその端面
が図示されており、基板２０８の両方の表面はそれぞ
れ、２つのターゲット２１２ａ，ｂと対向している。タ
ーゲット２１２ａ，２１２ｂと基板２０８との距離は、
５〜１０ｃｍである。
２００は、円筒形のチャンバ２０２を備える。このチャ
ンバ２０２内部で、ＭｇＯ基板へのＹＢＣＯ膜のレーザ
ー蒸着が行われる。チャンバ２０２は、ステンレス（Ｓ
ＵＳ３０４）製の本体２０４と、ＳＵＳ３０４製のリッ
ド２０６とにより、外部から画成される。チャンバ２０
２内部には、ＭｇＯ単結晶から成る誘電体基板２０８を
保持する基板ホルダー２１０と、ＹＢＣＯから成るター
ゲット２１２を保持するターゲットホルダー２１４ａ及
び２１４ｂが包含される。即ち、本発明に従った製造方
法を実現するレーザー蒸着装置には、１つの基板ホルダ
ー２１０に対して、２つのターゲットホルダー２１４
ａ，ｂが備えられる。図３では、基板２０８はその端面
が図示されており、基板２０８の両方の表面はそれぞ
れ、２つのターゲット２１２ａ，ｂと対向している。タ
ーゲット２１２ａ，２１２ｂと基板２０８との距離は、
５〜１０ｃｍである。
【００３４】図３に示されるように、チャンバ２０２の
内部には、円筒形のヒーター２１６が包含され、基板２
０８を効率良く且つ基板温度が均一になるように加熱す
る。
内部には、円筒形のヒーター２１６が包含され、基板２
０８を効率良く且つ基板温度が均一になるように加熱す
る。
【００３５】レーザー蒸着装置２００のレーザー光学系
に関して説明する。この装置２００では、レーザーの発
生装置系はチャンバの外部に設けられる。図３に示され
るように、チャンバ２０２には、外部からのレーザーを
チャンバ２０２内に入射させるための、入射窓２２０
ａ，２２０ｂが具備される。チャンバ２０２の外部に
は、レーザー発振装置２２２と、ハーフミラー２２４
と、全反射ミラー２２８と、集光レンズ２２９ａ、２２
９ｂとが備えられる。入射窓２２０ａ，ｂは共に、厚さ
１０ｍｍの合成石英から成る。レーザー発振装置２２２
は、波長２４８ｎｍのレーザーを発するＫｒＦエキシマ
レーザー源を備える。このレーザー源は、波長１９３ｎ
ｍのＡｒＦエキシマレーザーであってもよく、波長３０
８ｎｍのＸｅＣｌエキシマレーザーであってもよい。
に関して説明する。この装置２００では、レーザーの発
生装置系はチャンバの外部に設けられる。図３に示され
るように、チャンバ２０２には、外部からのレーザーを
チャンバ２０２内に入射させるための、入射窓２２０
ａ，２２０ｂが具備される。チャンバ２０２の外部に
は、レーザー発振装置２２２と、ハーフミラー２２４
と、全反射ミラー２２８と、集光レンズ２２９ａ、２２
９ｂとが備えられる。入射窓２２０ａ，ｂは共に、厚さ
１０ｍｍの合成石英から成る。レーザー発振装置２２２
は、波長２４８ｎｍのレーザーを発するＫｒＦエキシマ
レーザー源を備える。このレーザー源は、波長１９３ｎ
ｍのＡｒＦエキシマレーザーであってもよく、波長３０
８ｎｍのＸｅＣｌエキシマレーザーであってもよい。
【００３６】レーザー発振装置２２２から発せられたレ
ーザー（点線２３０で図示）は、ハーフミラー２２４に
入射する。ハーフミラー２２４は、入射したレーザーの
５０％を反射し、５０％を通過させる。従って、ハーフ
ミラー２２４に入射したレーザー２３０は２本にスプリ
ットし（点線２３２ａ，ｂで図示）、集光レンズ２２９
ａ、２２９ｂを介してそれぞれ、入射窓２２０ａ及び２
２０ｂに入射する。
ーザー（点線２３０で図示）は、ハーフミラー２２４に
入射する。ハーフミラー２２４は、入射したレーザーの
５０％を反射し、５０％を通過させる。従って、ハーフ
ミラー２２４に入射したレーザー２３０は２本にスプリ
ットし（点線２３２ａ，ｂで図示）、集光レンズ２２９
ａ、２２９ｂを介してそれぞれ、入射窓２２０ａ及び２
２０ｂに入射する。
【００３７】尚、レーザー系は図３に示される態様に限
定されず、例えば、２つのターゲットに対して、別々に
レーザー発振装置を用意してもよい。この場合には、堆
積速度を表面と裏面で別々に制御することが可能とな
る。
定されず、例えば、２つのターゲットに対して、別々に
レーザー発振装置を用意してもよい。この場合には、堆
積速度を表面と裏面で別々に制御することが可能とな
る。
【００３８】ターゲット２１２ａ及び２１２ｂの表面に
存在するＹＢＣＯの各原子は、入射したレーザーのエネ
ルギーを受けて昇華して、点線２３４ａ及び２３４ｂに
模式的に示されるプルームを形成し、ターゲットを構成
する原子は、原子又はイオンの状態で移動し、基板２０
８へと到達して基板２０８の表面に堆積される。
存在するＹＢＣＯの各原子は、入射したレーザーのエネ
ルギーを受けて昇華して、点線２３４ａ及び２３４ｂに
模式的に示されるプルームを形成し、ターゲットを構成
する原子は、原子又はイオンの状態で移動し、基板２０
８へと到達して基板２０８の表面に堆積される。
【００３９】本発明では、レーザーの進入方向を定める
ミラー２２８ａ及び２２８ｂを固定しているため、ター
ゲット２１２ａ及び２１２ｂの一定の場所にレーザーが
入射する。そのため、局所的にしかターゲットが消費さ
れず、これを回避するために、ターゲットを回転させ
て、ある範囲をもった部分にレーザーが当たるようにし
た。
ミラー２２８ａ及び２２８ｂを固定しているため、ター
ゲット２１２ａ及び２１２ｂの一定の場所にレーザーが
入射する。そのため、局所的にしかターゲットが消費さ
れず、これを回避するために、ターゲットを回転させ
て、ある範囲をもった部分にレーザーが当たるようにし
た。
【００４０】図３に示されるように、レーザー蒸着装置
２２０におけるターゲット回転の機構としては、モータ
ー２３６ａ及び２３６ｂと、シャフト２３８ａ及び２３
８ｂと、シャフトを保持するチューブ２４０ａ及び２４
０ｂと、カップリング部２４２ａ及び２４２ｂとが具備
される。シャフト２３８ａ及び２３８ｂのチャンバ側末
端と、ターゲットホルダー２１４ａ及び２１４ｂのチャ
ンバ壁側末端とは、それぞれ磁石が備えられ（図示され
ず）、モーター２３６ａ及び２３６ｂにより与えられた
シャフト２３８ａ及び２３８ｂの回転運動が、磁石によ
る結合によりターゲットホルダー２１４ａ及び２１４ｂ
へと伝達される。このような、磁気カップリング回転導
入端子を用いて、ターゲット２１２ａ及び２１２ｂは回
転される。
２２０におけるターゲット回転の機構としては、モータ
ー２３６ａ及び２３６ｂと、シャフト２３８ａ及び２３
８ｂと、シャフトを保持するチューブ２４０ａ及び２４
０ｂと、カップリング部２４２ａ及び２４２ｂとが具備
される。シャフト２３８ａ及び２３８ｂのチャンバ側末
端と、ターゲットホルダー２１４ａ及び２１４ｂのチャ
ンバ壁側末端とは、それぞれ磁石が備えられ（図示され
ず）、モーター２３６ａ及び２３６ｂにより与えられた
シャフト２３８ａ及び２３８ｂの回転運動が、磁石によ
る結合によりターゲットホルダー２１４ａ及び２１４ｂ
へと伝達される。このような、磁気カップリング回転導
入端子を用いて、ターゲット２１２ａ及び２１２ｂは回
転される。
【００４１】また、基板へのＹＢＣＯの堆積が均一に行
われるように、基板に回転運動を与える機構が、レーザ
ー蒸着装置に具備されている。
われるように、基板に回転運動を与える機構が、レーザ
ー蒸着装置に具備されている。
【００４２】図３に示されるように、チャンバの右側部
には、基板ホルダー２１０を回転させるためのモーター
２５６と磁気カップリング導入端子２５２とが備えられ
る。
には、基板ホルダー２１０を回転させるためのモーター
２５６と磁気カップリング導入端子２５２とが備えられ
る。
【００４３】以下、本実施例の製造工程を、各工程毎に
説明する。
説明する。
【００４４】（１：ＭｇＯ単結晶基板両面へのＹＢＣＯ
薄膜の形成（図２（ｂ）参照））この工程では、図３に
示されるレーザー蒸着装置を用い、誘電体であるＭｇＯ
単結晶基板の表裏両面へ、酸化物高温超伝導体であるＹ
ＢＣＯの薄膜を形成した。
薄膜の形成（図２（ｂ）参照））この工程では、図３に
示されるレーザー蒸着装置を用い、誘電体であるＭｇＯ
単結晶基板の表裏両面へ、酸化物高温超伝導体であるＹ
ＢＣＯの薄膜を形成した。
【００４５】本実施例では、ＹＢＣＯとして、化学量論
比がＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-x のものを用いた。誘電体基板
には、両面鏡面研磨が施された（１００）面を有するＭ
ｇＯ単結晶板を用いた。このＭｇＯ単結晶基板のサイズ
は、４０ｍｍｘ４０ｍｍｘ０．５ｍｍであった。
比がＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-x のものを用いた。誘電体基板
には、両面鏡面研磨が施された（１００）面を有するＭ
ｇＯ単結晶板を用いた。このＭｇＯ単結晶基板のサイズ
は、４０ｍｍｘ４０ｍｍｘ０．５ｍｍであった。
【００４６】レーザー蒸着法の条件は、以下の通りであ
る。まず、チャンバ内を１０-5トールに減圧した後、チ
ャンバ内にＯ2 ガスを流下して、チャンバ内圧力を４０
０ｍＴｏｒｒに保持した。ヒーターに電力を供給し、基
板温度が６５０〜７００℃に安定するまでその状態を維
持する。基板温度は、予めチャンバ内の基板近傍に熱電
対を設置して様々なチャンバ内圧力や電力等の条件で温
度測定を行っておき、各条件に対する電力ｖ．ｓ．基板
温度の検量線を求めておくことにより、電力の操作のみ
で再現性良く温度の制御が可能となる。次に、ターゲッ
トを２０ｒｐｍで回転を開始し、また、基板の回転運動
を開始した。レーザー源（ＫｒＦレーザー、波長２４８
ｎｍ）に電力を供給し、約５Ｗのレーザー出力でレーザ
ーを発生させた。この時のレーザーのパルスの周波数
は、５Ｈｚであり、各パルスのレーザーエネルギーは、
０．５Ｊ／pulse であった。
る。まず、チャンバ内を１０-5トールに減圧した後、チ
ャンバ内にＯ2 ガスを流下して、チャンバ内圧力を４０
０ｍＴｏｒｒに保持した。ヒーターに電力を供給し、基
板温度が６５０〜７００℃に安定するまでその状態を維
持する。基板温度は、予めチャンバ内の基板近傍に熱電
対を設置して様々なチャンバ内圧力や電力等の条件で温
度測定を行っておき、各条件に対する電力ｖ．ｓ．基板
温度の検量線を求めておくことにより、電力の操作のみ
で再現性良く温度の制御が可能となる。次に、ターゲッ
トを２０ｒｐｍで回転を開始し、また、基板の回転運動
を開始した。レーザー源（ＫｒＦレーザー、波長２４８
ｎｍ）に電力を供給し、約５Ｗのレーザー出力でレーザ
ーを発生させた。この時のレーザーのパルスの周波数
は、５Ｈｚであり、各パルスのレーザーエネルギーは、
０．５Ｊ／pulse であった。
【００４７】発せられたレーザーは、ハーフミラーに入
射する。ハーフミラーで２本にスプリットされたレーザ
ーはそれぞれ、表面に無反射コーティングが施された入
射窓を介してチャンバ内に設置されたターゲットに入射
する。本実施例では、ターゲットは直径２０ｍｍの円板
形状であり、ターゲット表面上のレーザーの照射面積
は、１０ｍｍ2 （照射領域は２ｍｍｘ５ｍｍ）であっ
た。また、２本のスプリットされた後の１本のレーザー
のレーザーエネルギー密度は、ハーフミラー及び全反射
ミラーを通過する際に損失されて１．５〜２．０Ｊ／ｃ
ｍ2 であり、従って、レーザーエネルギーは１５０〜２
００ｍＪであった。
射する。ハーフミラーで２本にスプリットされたレーザ
ーはそれぞれ、表面に無反射コーティングが施された入
射窓を介してチャンバ内に設置されたターゲットに入射
する。本実施例では、ターゲットは直径２０ｍｍの円板
形状であり、ターゲット表面上のレーザーの照射面積
は、１０ｍｍ2 （照射領域は２ｍｍｘ５ｍｍ）であっ
た。また、２本のスプリットされた後の１本のレーザー
のレーザーエネルギー密度は、ハーフミラー及び全反射
ミラーを通過する際に損失されて１．５〜２．０Ｊ／ｃ
ｍ2 であり、従って、レーザーエネルギーは１５０〜２
００ｍＪであった。
【００４８】本実施例では、基板の両方の表面に対し
て、それぞれターゲットがオフ軸(off-axis)の位置に配
置され、それぞれのターゲットに対して、別々のレーザ
ーが入射する。本実施例においては、レーザー（点線２
３２ａ，２３２ｂで図示）がターゲット２１２ａ，２１
２ｂの表面に入射する角度は、９０(deg.)であった。ま
た、レーザーがターゲット表面の一点にしか入射しない
ことに起因するターゲットの局所的消費を防止する目的
で、ターゲットを回転し、且つ、レーザーをこの回転軸
中心を外したターゲット表面上の位置に入射させるよう
にした。これらにより、ターゲット表面上の広い領域に
レーザーが入射する。
て、それぞれターゲットがオフ軸(off-axis)の位置に配
置され、それぞれのターゲットに対して、別々のレーザ
ーが入射する。本実施例においては、レーザー（点線２
３２ａ，２３２ｂで図示）がターゲット２１２ａ，２１
２ｂの表面に入射する角度は、９０(deg.)であった。ま
た、レーザーがターゲット表面の一点にしか入射しない
ことに起因するターゲットの局所的消費を防止する目的
で、ターゲットを回転し、且つ、レーザーをこの回転軸
中心を外したターゲット表面上の位置に入射させるよう
にした。これらにより、ターゲット表面上の広い領域に
レーザーが入射する。
【００４９】また、基板の全面に均一にＹＢＣＯ膜が形
成されるよう、基板を往復運動させた。図３に示される
ように、レーザー照射を受けたターゲット２１２ａ，２
１２ｂの表面では、ターゲット表面を構成するＹＢＣＯ
が昇華し、点線２３４ａ，２３４ｂで示されるようなプ
ルームを形成する。基板への蒸着量は、ターゲットに近
い部分で最も多く、ターゲットから離れるに従って少な
くなる。このため、基板を固定していれば、基板に堆積
される薄膜の厚さに分布が生じてしまう。このような問
題を防止するため、本実施例では、基板を回転運動させ
ることにより、厚み分布のない薄膜を形成した。
成されるよう、基板を往復運動させた。図３に示される
ように、レーザー照射を受けたターゲット２１２ａ，２
１２ｂの表面では、ターゲット表面を構成するＹＢＣＯ
が昇華し、点線２３４ａ，２３４ｂで示されるようなプ
ルームを形成する。基板への蒸着量は、ターゲットに近
い部分で最も多く、ターゲットから離れるに従って少な
くなる。このため、基板を固定していれば、基板に堆積
される薄膜の厚さに分布が生じてしまう。このような問
題を防止するため、本実施例では、基板を回転運動させ
ることにより、厚み分布のない薄膜を形成した。
【００５０】図３に示される２本のレーザー２３２ａ，
２３２ｂは、本実施例では１本のレーザー２３０をハー
フミラー２２４によってスプリットしたものであり、従
って２本のレーザーエネルギーを全く等しくすることが
容易である。ゆえに、ターゲットに入力されるレーザー
によるエネルギーも容易に等しくするすることが可能で
ある。即ち、ヒーターによる加熱が基板の表裏両面に等
しく行われ、且つ、ターゲットと基板との距離を等しく
設定すれば、基板の表裏両面へ、酸化物高温超伝導体を
等しい膜質且つ等しい堆積速度により形成することが容
易である。
２３２ｂは、本実施例では１本のレーザー２３０をハー
フミラー２２４によってスプリットしたものであり、従
って２本のレーザーエネルギーを全く等しくすることが
容易である。ゆえに、ターゲットに入力されるレーザー
によるエネルギーも容易に等しくするすることが可能で
ある。即ち、ヒーターによる加熱が基板の表裏両面に等
しく行われ、且つ、ターゲットと基板との距離を等しく
設定すれば、基板の表裏両面へ、酸化物高温超伝導体を
等しい膜質且つ等しい堆積速度により形成することが容
易である。
【００５１】レーザーが入射されたターゲット表面で
は、Ｙ、Ｂａ、Ｃｕ、Ｏの各原子が昇華し、それぞれが
原子の状態で基板へと到達し、基板上に堆積されてい
く。このように、堆積操作を約１７分行い、約０．５μ
ｍのＹＢＣＯ薄膜が堆積された。本実施例では、得られ
たＹＢＣＯ膜の厚さと操作時間とから、堆積速度は平均
で約１オングストローム／pulse であった。
は、Ｙ、Ｂａ、Ｃｕ、Ｏの各原子が昇華し、それぞれが
原子の状態で基板へと到達し、基板上に堆積されてい
く。このように、堆積操作を約１７分行い、約０．５μ
ｍのＹＢＣＯ薄膜が堆積された。本実施例では、得られ
たＹＢＣＯ膜の厚さと操作時間とから、堆積速度は平均
で約１オングストローム／pulse であった。
【００５２】このように、ＭｇＯ基板上に形成された薄
膜の導電性を、以下のように測定した。薄膜を形成した
基板の１つを薄膜の導電性測定用に取り出し、片面の薄
膜に、フォトリソグラフィー及びエッチングにより２０
μｍｘ２０μｍのブリッジを形成した。そして、温度条
件を変えて、一般的な四端子法によってブリッジの両側
の発生電圧を測定して抵抗値を得た。発生電圧が１μＶ
以下になる温度を超伝導臨界温度（Ｔｃ）と定めた。本
実施例の薄膜のＴｃは９０Ｋであった。次に、７７Ｋに
おいてブリッジに供給する電流を徐々に増加させ、抵抗
が発生した電流を臨界電流（Ｉｃ）とし、Ｉｃをブリッ
ジの電流通過断面積で除して、臨界電流密度（Ｊｃ）を
得た。本実施例で作製されたＹＢＣＯ薄膜の臨界電流密
度は、３００万Ａ／ｃｍ2 であった。
膜の導電性を、以下のように測定した。薄膜を形成した
基板の１つを薄膜の導電性測定用に取り出し、片面の薄
膜に、フォトリソグラフィー及びエッチングにより２０
μｍｘ２０μｍのブリッジを形成した。そして、温度条
件を変えて、一般的な四端子法によってブリッジの両側
の発生電圧を測定して抵抗値を得た。発生電圧が１μＶ
以下になる温度を超伝導臨界温度（Ｔｃ）と定めた。本
実施例の薄膜のＴｃは９０Ｋであった。次に、７７Ｋに
おいてブリッジに供給する電流を徐々に増加させ、抵抗
が発生した電流を臨界電流（Ｉｃ）とし、Ｉｃをブリッ
ジの電流通過断面積で除して、臨界電流密度（Ｊｃ）を
得た。本実施例で作製されたＹＢＣＯ薄膜の臨界電流密
度は、３００万Ａ／ｃｍ2 であった。
【００５３】また、得られたＹＢＣＯ薄膜の厚み分布に
関し、膜の一部を取り除き、膜と基板との境にできる段
差を、接触式の表面あらさ計を用いて測定し、これによ
り、膜全面にわたって同様の測定を行った。本実施例で
形成された薄膜の厚みのばらつきは、表裏両面とも、＋
／−５％以下の範囲内であった。
関し、膜の一部を取り除き、膜と基板との境にできる段
差を、接触式の表面あらさ計を用いて測定し、これによ
り、膜全面にわたって同様の測定を行った。本実施例で
形成された薄膜の厚みのばらつきは、表裏両面とも、＋
／−５％以下の範囲内であった。
【００５４】（２：フォトレジストパターンの形成（図
２（ｃ），（ｄ）参照））以上のように形成されたＹＢ
ＣＯ膜の片方の表面上に、周知のフォトレジスト技術に
よりフォトレジストパターンを形成した。
２（ｃ），（ｄ）参照））以上のように形成されたＹＢ
ＣＯ膜の片方の表面上に、周知のフォトレジスト技術に
よりフォトレジストパターンを形成した。
【００５５】フォトレジスト材には、市販されているシ
リコン半導体用レジスト材を特に制限なく用いることが
可能である。例えば、ポジ型レジスト材としては、ＯＦ
ＰＲ−２（東京応化工業社製）、ＡＺ１１１（ヘキスト
社製）等、一般的なポジレジスト材を例示することがで
きる。また、ネガ型レジスト材としては、ＪＳＲ ＣＩ
Ｒ−７１２（日本合成ゴム社製）等を例示することがで
きる。
リコン半導体用レジスト材を特に制限なく用いることが
可能である。例えば、ポジ型レジスト材としては、ＯＦ
ＰＲ−２（東京応化工業社製）、ＡＺ１１１（ヘキスト
社製）等、一般的なポジレジスト材を例示することがで
きる。また、ネガ型レジスト材としては、ＪＳＲ ＣＩ
Ｒ−７１２（日本合成ゴム社製）等を例示することがで
きる。
【００５６】半導体製造プロセスの量産工程において多
用されている方法によって、ポジ型レジスト材の塗布の
後マスクを用いて光露光を行い、ＹＢＣＯ薄膜の表面上
に、図１に示される円板薄膜１４及び略矩形薄膜１６
ａ，１６ｂのパターンをもったレジスト材が形成され
た。
用されている方法によって、ポジ型レジスト材の塗布の
後マスクを用いて光露光を行い、ＹＢＣＯ薄膜の表面上
に、図１に示される円板薄膜１４及び略矩形薄膜１６
ａ，１６ｂのパターンをもったレジスト材が形成され
た。
【００５７】（３：ＹＢＣＯのエッチング（図２（ｅ）
参照））以上のように形成されたフォトレジストに保護
された部分以外のＹＢＣＯ膜をエッチングした。エッチ
ングには、半導体製造プロセスの量産工程で広く用いら
れているイオンミリング法が用いられた。
参照））以上のように形成されたフォトレジストに保護
された部分以外のＹＢＣＯ膜をエッチングした。エッチ
ングには、半導体製造プロセスの量産工程で広く用いら
れているイオンミリング法が用いられた。
【００５８】（４：レジスト材の除去（図２（ｆ）参
照））最後に、残留レジスト材をアセトンにより除去
し、図１に示されるようなマイクロ波共振器用の部材が
完成した。
照））最後に、残留レジスト材をアセトンにより除去
し、図１に示されるようなマイクロ波共振器用の部材が
完成した。
【００５９】（マイクロ波共振器用部材の高周波特性の
測定）このように作製されたマイクロ波用共振器用部材
の高周波特性に関して評価を行った。まず、このマイク
ロ波用共振器は、誘電体の表面（円板薄膜が形成されて
いる方の面）及び裏面に、酸化物高温超伝導体が形成さ
れている構造を有する。従って、この共振器に入力され
たマイクロ波は、水平方向で且つ矩形薄膜から円板薄膜
を経て他方の矩形薄膜へと至る方向にマイクロ波を共振
させて導波する。
測定）このように作製されたマイクロ波用共振器用部材
の高周波特性に関して評価を行った。まず、このマイク
ロ波用共振器は、誘電体の表面（円板薄膜が形成されて
いる方の面）及び裏面に、酸化物高温超伝導体が形成さ
れている構造を有する。従って、この共振器に入力され
たマイクロ波は、水平方向で且つ矩形薄膜から円板薄膜
を経て他方の矩形薄膜へと至る方向にマイクロ波を共振
させて導波する。
【００６０】高周波特性の評価は、次の通りであった。
共振器をクライオスタット内で７７Ｋの温度に平衡させ
た後、５ＧＨｚのマイクロ波を入力し、その際のＱ値を
測定した。Ｑ値の測定には、ネットワークアナライザを
用いて行った。
共振器をクライオスタット内で７７Ｋの温度に平衡させ
た後、５ＧＨｚのマイクロ波を入力し、その際のＱ値を
測定した。Ｑ値の測定には、ネットワークアナライザを
用いて行った。
【００６１】図４は、本実施例で作製されたマイクロ波
共振器の高周波特性の評価に用いられた装置のシステム
線図である。図４に示されるように、高周波特性測定装
置３００は、試験体（マイクロ波共振器）３０２を内部
に包含して所定の温度に平衡させるクライオスタット３
０４と、ネットワークアナライザ３０６とを備える。ク
ライオスタットには、冷却器３０８と、温度制御装置３
１０が備えられている。温度制御装置３１０が制御可能
な温度範囲は、３０〜３００Ｋである。ネットワークア
ナライザ３０６は、信号ソース３１２と接続され、これ
を制御する。そして、ネトワークアナライザ３０６と温
度制御装置３１０とは、システムコントローラ３１４に
よって統轄的に制御される。本実施例で用いられたネッ
トワークアナライザ３０６は、ＨＰ８５１５Ｂ型（ヒュ
ーレットパッカード社製）であった。
共振器の高周波特性の評価に用いられた装置のシステム
線図である。図４に示されるように、高周波特性測定装
置３００は、試験体（マイクロ波共振器）３０２を内部
に包含して所定の温度に平衡させるクライオスタット３
０４と、ネットワークアナライザ３０６とを備える。ク
ライオスタットには、冷却器３０８と、温度制御装置３
１０が備えられている。温度制御装置３１０が制御可能
な温度範囲は、３０〜３００Ｋである。ネットワークア
ナライザ３０６は、信号ソース３１２と接続され、これ
を制御する。そして、ネトワークアナライザ３０６と温
度制御装置３１０とは、システムコントローラ３１４に
よって統轄的に制御される。本実施例で用いられたネッ
トワークアナライザ３０６は、ＨＰ８５１５Ｂ型（ヒュ
ーレットパッカード社製）であった。
【００６２】図４に示されるように本実施例で作製した
共振器３０２は、クライオスタット３０４内部に設置さ
れて、７７Ｋの温度に冷却された。その後、信号ソース
３１２に５ＧＨｚの高周波シグナルを発生させて、ネッ
トワークアナライザ３０６に導入した。ネットワークア
ナライザ３０６により、この５ＧＨｚの高周波シグナル
がクライオスタット３０４内の試験体３０２内に入力さ
れ、その応答はネットワークアナライザ３０６にフィー
ドバックされた。
共振器３０２は、クライオスタット３０４内部に設置さ
れて、７７Ｋの温度に冷却された。その後、信号ソース
３１２に５ＧＨｚの高周波シグナルを発生させて、ネッ
トワークアナライザ３０６に導入した。ネットワークア
ナライザ３０６により、この５ＧＨｚの高周波シグナル
がクライオスタット３０４内の試験体３０２内に入力さ
れ、その応答はネットワークアナライザ３０６にフィー
ドバックされた。
【００６３】本実施例により作製されたマイクロ波共振
器のＱ値は、７７Ｋにおいて４０，０００であった。従
って、本実施例により作製された酸化物高温超伝導体を
用いたマイクロ波共振器は、良好な周波数特性を有する
ことが確認された。
器のＱ値は、７７Ｋにおいて４０，０００であった。従
って、本実施例により作製された酸化物高温超伝導体を
用いたマイクロ波共振器は、良好な周波数特性を有する
ことが確認された。
【００６４】（実施例２）本実施例では、ターゲットの
堆積物質にＴｌＢａ2 ＣａＣｕ2 Ｏx を用いて、ＭｇＯ
基板上にＴｌＢａ2 ＣａＣｕ2 Ｏx を堆積させた。
堆積物質にＴｌＢａ2 ＣａＣｕ2 Ｏx を用いて、ＭｇＯ
基板上にＴｌＢａ2 ＣａＣｕ2 Ｏx を堆積させた。
【００６５】まず、図３に示される装置を用い、実施例
１と全く同様の方法でＴｌＢａ2 ＣａＣｕ2 Ｏx 薄膜を
形成した。次に、Ｔｌの蒸気圧が高く薄膜中からＴｌが
消失され易いことを考慮し、薄膜形成後に基板を、Ｏ2
＋Ｔｌ雰囲気中で８００℃、１０時間の熱処理を行っ
た。熱処理の後、薄膜高周波特性を、実施例１と同じ方
法で評価した。フォトリソグラフィー〜エッチングの工
程を実施例１と同様に行い、実施例１と同じ構造のマイ
クロ波共振器を作製した。そして、実施例１と同じ方法
でＱ値を評価した。
１と全く同様の方法でＴｌＢａ2 ＣａＣｕ2 Ｏx 薄膜を
形成した。次に、Ｔｌの蒸気圧が高く薄膜中からＴｌが
消失され易いことを考慮し、薄膜形成後に基板を、Ｏ2
＋Ｔｌ雰囲気中で８００℃、１０時間の熱処理を行っ
た。熱処理の後、薄膜高周波特性を、実施例１と同じ方
法で評価した。フォトリソグラフィー〜エッチングの工
程を実施例１と同様に行い、実施例１と同じ構造のマイ
クロ波共振器を作製した。そして、実施例１と同じ方法
でＱ値を評価した。
【００６６】得られたＴｌＢａ2 ＣａＣｕ2 Ｏx 薄膜の
Ｔｃは９５Ｋ、７７ＫにおけるＪｃは１，０００，００
０Ａ／ｃｍ2 であった。また、作製された共振器のＱ値
は、４２，０００であった。
Ｔｃは９５Ｋ、７７ＫにおけるＪｃは１，０００，００
０Ａ／ｃｍ2 であった。また、作製された共振器のＱ値
は、４２，０００であった。
【００６７】（実施例３）本実施例では、ターゲットの
堆積物質にＴｌ2 Ｂａ2 ＣａＣｕ2 Ｏx を用いて、Ｍｇ
Ｏ基板上にＴｌ2 Ｂａ2 ＣａＣｕ2 Ｏx を堆積させた。
堆積物質にＴｌ2 Ｂａ2 ＣａＣｕ2 Ｏx を用いて、Ｍｇ
Ｏ基板上にＴｌ2 Ｂａ2 ＣａＣｕ2 Ｏx を堆積させた。
【００６８】まず、図３に示される装置を用い、基板温
度を３００〜３５０℃の範囲で設定した以外は実施例１
と全く同様の方法でＴｌ2 Ｂａ2 ＣａＣｕ2 Ｏx 薄膜を
形成した。次に、Ｔｌの蒸気圧が高く薄膜中からＴｌが
消失され易いことを考慮し、薄膜形成後に基板を、Ｏ2
＋Ｔｌ雰囲気中で９００℃、１０時間の熱処理を行っ
た。熱処理の後、薄膜高周波特性を、実施例１と同じ方
法で評価した。フォトリソグラフィー〜エッチングの工
程を実施例１と同様に行い、実施例１と同じ構造のマイ
クロ波共振器を作製した。そして、実施例１と同じ方法
でＱ値を評価した。
度を３００〜３５０℃の範囲で設定した以外は実施例１
と全く同様の方法でＴｌ2 Ｂａ2 ＣａＣｕ2 Ｏx 薄膜を
形成した。次に、Ｔｌの蒸気圧が高く薄膜中からＴｌが
消失され易いことを考慮し、薄膜形成後に基板を、Ｏ2
＋Ｔｌ雰囲気中で９００℃、１０時間の熱処理を行っ
た。熱処理の後、薄膜高周波特性を、実施例１と同じ方
法で評価した。フォトリソグラフィー〜エッチングの工
程を実施例１と同様に行い、実施例１と同じ構造のマイ
クロ波共振器を作製した。そして、実施例１と同じ方法
でＱ値を評価した。
【００６９】得られたＴｌ2 Ｂａ2 ＣａＣｕ2 Ｏx 薄膜
のＴｃは１００Ｋ、７７ＫにおけるＪｃは１，２００，
０００Ａ／ｃｍ2 であった。また、作製された共振器の
Ｑ値は、５０，０００であった。
のＴｃは１００Ｋ、７７ＫにおけるＪｃは１，２００，
０００Ａ／ｃｍ2 であった。また、作製された共振器の
Ｑ値は、５０，０００であった。
【００７０】（実施例４）本実施例では、ターゲットの
堆積物質にＴｌ2 Ｂａ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏx を用いて、Ｍ
ｇＯ基板上にＴｌ2 Ｂａ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏx を堆積させ
た。
堆積物質にＴｌ2 Ｂａ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏx を用いて、Ｍ
ｇＯ基板上にＴｌ2 Ｂａ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏx を堆積させ
た。
【００７１】まず、図３に示される装置を用い、基板温
度を３００〜３５０℃の範囲で設定した以外は実施例１
と全く同様の方法でＴｌ2 Ｂａ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏx 薄膜
を形成した。次に、Ｔｌの蒸気圧が高く薄膜中からＴｌ
が消失され易いことを考慮し、薄膜形成後に基板に対
し、Ｏ2 ＋Ｔｌ雰囲気中で８５０℃、１２時間の熱処理
を行った。熱処理の後、薄膜高周波特性を、実施例１と
同じ方法で評価した。フォトリソグラフィー〜エッチン
グの工程を実施例１と同様に行い、実施例１と同じ構造
のマイクロ波共振器を作製した。そして、実施例１と同
じ方法でＱ値を評価した。
度を３００〜３５０℃の範囲で設定した以外は実施例１
と全く同様の方法でＴｌ2 Ｂａ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏx 薄膜
を形成した。次に、Ｔｌの蒸気圧が高く薄膜中からＴｌ
が消失され易いことを考慮し、薄膜形成後に基板に対
し、Ｏ2 ＋Ｔｌ雰囲気中で８５０℃、１２時間の熱処理
を行った。熱処理の後、薄膜高周波特性を、実施例１と
同じ方法で評価した。フォトリソグラフィー〜エッチン
グの工程を実施例１と同様に行い、実施例１と同じ構造
のマイクロ波共振器を作製した。そして、実施例１と同
じ方法でＱ値を評価した。
【００７２】得られたＴｌ2 Ｂａ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏx 薄
膜のＴｃは１１５Ｋ、７７ＫにおけるＪｃは３，００
０，０００Ａ／ｃｍ2 であった。また、作製された共振
器のＱ値は、５５，０００であった。
膜のＴｃは１１５Ｋ、７７ＫにおけるＪｃは３，００
０，０００Ａ／ｃｍ2 であった。また、作製された共振
器のＱ値は、５５，０００であった。
【００７３】（実施例５）本実施例では、ターゲットの
堆積物質にＢｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣｕ2 Ｏx を用いて、Ｍｇ
Ｏ基板上にＢｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣｕ2 Ｏx を堆積させた。
堆積物質にＢｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣｕ2 Ｏx を用いて、Ｍｇ
Ｏ基板上にＢｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣｕ2 Ｏx を堆積させた。
【００７４】まず、図３に示される装置を用い、基板温
度を７００〜７５０℃の範囲で設定した以外は実施例１
と全く同様の方法でＢｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣｕ2 Ｏx 薄膜を
形成した。次に、薄膜の高周波特性を、実施例１と同じ
方法で評価した。そして、フォトリソグラフィー〜エッ
チングの工程を実施例１と同様に行い、実施例１と同じ
構造のマイクロ波共振器を作製した。そして、実施例１
と同じ方法でＱ値を評価した。
度を７００〜７５０℃の範囲で設定した以外は実施例１
と全く同様の方法でＢｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣｕ2 Ｏx 薄膜を
形成した。次に、薄膜の高周波特性を、実施例１と同じ
方法で評価した。そして、フォトリソグラフィー〜エッ
チングの工程を実施例１と同様に行い、実施例１と同じ
構造のマイクロ波共振器を作製した。そして、実施例１
と同じ方法でＱ値を評価した。
【００７５】得られたＢｉ2 Ｓｒ2 ＣａＣｕ2 Ｏx 薄膜
のＴｃは８５Ｋ、７７ＫにおけるＪｃは８００，０００
Ａ／ｃｍ2 であった。また、作製された共振器のＱ値
は、３５，０００であった。
のＴｃは８５Ｋ、７７ＫにおけるＪｃは８００，０００
Ａ／ｃｍ2 であった。また、作製された共振器のＱ値
は、３５，０００であった。
【００７６】（実施例６）本実施例では、ターゲットの
堆積物質にＢｉ2 Ｓｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏx を用いて、Ｍ
ｇＯ基板上にＢｉ2 Ｓｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏx を堆積させ
た。
堆積物質にＢｉ2 Ｓｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏx を用いて、Ｍ
ｇＯ基板上にＢｉ2 Ｓｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏx を堆積させ
た。
【００７７】まず、図３に示される装置を用い、基板温
度を６２５〜６７５℃の範囲で設定した以外は実施例１
と全く同様の方法でＢｉ2 Ｓｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏx 薄膜
を形成した。次に、薄膜の高周波特性を、実施例１と同
じ方法で評価した。そして、フォトリソグラフィー〜エ
ッチングの工程を実施例１と同様に行い、実施例１と同
じ構造のマイクロ波共振器を作製した。そして、実施例
１と同じ方法でＱ値を評価した。
度を６２５〜６７５℃の範囲で設定した以外は実施例１
と全く同様の方法でＢｉ2 Ｓｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏx 薄膜
を形成した。次に、薄膜の高周波特性を、実施例１と同
じ方法で評価した。そして、フォトリソグラフィー〜エ
ッチングの工程を実施例１と同様に行い、実施例１と同
じ構造のマイクロ波共振器を作製した。そして、実施例
１と同じ方法でＱ値を評価した。
【００７８】得られたＢｉ2 Ｓｒ2 Ｃａ2 Ｃｕ3 Ｏx 薄
膜のＴｃは９０Ｋ、７７ＫにおけるＪｃは９００，００
０Ａ／ｃｍ2 であった。また、作製された共振器のＱ値
は、４０，０００であった。
膜のＴｃは９０Ｋ、７７ＫにおけるＪｃは９００，００
０Ａ／ｃｍ2 であった。また、作製された共振器のＱ値
は、４０，０００であった。
【００７９】尚、実施例１〜６に関し、成膜条件と、得
られた膜及び共振器の特性は、表１に示される。
られた膜及び共振器の特性は、表１に示される。
【００８０】
【表１】 尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、様
々な変形が可能である。例えば、誘電体基板には、Ｍｇ
Ｏの他にも（１００）面を有するＬａＡｌＯ3、Ｒ面を
有するサファイア（Ａｌ2 Ｏ3 ）、ＳｒＴｉＯ3 等を用
いることができる。
々な変形が可能である。例えば、誘電体基板には、Ｍｇ
Ｏの他にも（１００）面を有するＬａＡｌＯ3、Ｒ面を
有するサファイア（Ａｌ2 Ｏ3 ）、ＳｒＴｉＯ3 等を用
いることができる。
【００８１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の薄
膜製造方法及び薄膜製造装置によれば、良質且つ均質な
薄膜を基板の両面に形成することが可能となる。
膜製造方法及び薄膜製造装置によれば、良質且つ均質な
薄膜を基板の両面に形成することが可能となる。
【００８２】従って、酸化物高温超伝導体を用いた信頼
性の高いマイクロ波・ミリ波デバイス用部材を簡便に製
造する方法が提供される。
性の高いマイクロ波・ミリ波デバイス用部材を簡便に製
造する方法が提供される。
【図１】本発明に従って作製されたマイクロ波共振器の
概念的な斜視図である。
概念的な斜視図である。
【図２】本発明に従って作製されたマイクロ波共振器の
断面図であり、本発明に従った製造方法の各工程におけ
る状態を表す。
断面図であり、本発明に従った製造方法の各工程におけ
る状態を表す。
【図３】本発明に従った製造方法の実施に好適な酸化物
高温超伝導体のレーザー蒸着装置の断面図である。
高温超伝導体のレーザー蒸着装置の断面図である。
【図４】デバイスの高周波特性測定装置のシステム線図
である。
である。
【図５】従来技術によるマイクロ波共振器の分解斜視図
である。
である。
１０…マイクロ波共振器用部材、１２…誘電体基板、１
４…円形膜、１６ａ，１６ｂ…略矩形膜、１８…グラウ
ンドプレーン、２０…フォトレジスト層、１００…共振
器、１０２…下部グラウンドプレーン、１０４…下部誘
電体、１０６…円形薄膜、１０７ａ，１０７ｂ…矩形薄
膜、１０８…誘電体基板、１１０…上部グラウンドプレ
ーン、１１２…上部誘電体、２００…レーザー蒸着装
置、２０２…チャンバ、２０４…本体、２０６…リッ
ド、２０８…基板、２１０…基板ホルダー、２１２ａ，
２１２ｂ…ターゲット、２１４ａ，２１４ｂ…ターゲッ
トホルダー、２１６…上ヒーター、２１８…下ヒータ
ー、２２０ａ，２２０ｂ…入射窓、２２２…レーザー発
振装置、２２４…ハーフミラー、２２８…ミラー、２２
９ａ，２２９ｂ…集光レンズ、２３０，２３２ａ，２３
２ｂ，２３４ａ，２３４ｂ…点線、２３６ａ，２３６ｂ
…モーター、２３８ａ，２３８ｂ…シャフト、２４０
ａ，２４０ｂ…チューブ、２４２ａ，２４２ｂ…カップ
リング部、２４４…タブ、２４６…リング、２４８…支
持体、２５０…ワイヤー、３００…高周波測定測定装
置、３０２…試験体、３０４…クリオスタット、３０６
…ネットワークアナライザ、３０８…冷却器、３１０…
温度制御装置、３１２…信号ソース、３１４…システム
コントローラ。
４…円形膜、１６ａ，１６ｂ…略矩形膜、１８…グラウ
ンドプレーン、２０…フォトレジスト層、１００…共振
器、１０２…下部グラウンドプレーン、１０４…下部誘
電体、１０６…円形薄膜、１０７ａ，１０７ｂ…矩形薄
膜、１０８…誘電体基板、１１０…上部グラウンドプレ
ーン、１１２…上部誘電体、２００…レーザー蒸着装
置、２０２…チャンバ、２０４…本体、２０６…リッ
ド、２０８…基板、２１０…基板ホルダー、２１２ａ，
２１２ｂ…ターゲット、２１４ａ，２１４ｂ…ターゲッ
トホルダー、２１６…上ヒーター、２１８…下ヒータ
ー、２２０ａ，２２０ｂ…入射窓、２２２…レーザー発
振装置、２２４…ハーフミラー、２２８…ミラー、２２
９ａ，２２９ｂ…集光レンズ、２３０，２３２ａ，２３
２ｂ，２３４ａ，２３４ｂ…点線、２３６ａ，２３６ｂ
…モーター、２３８ａ，２３８ｂ…シャフト、２４０
ａ，２４０ｂ…チューブ、２４２ａ，２４２ｂ…カップ
リング部、２４４…タブ、２４６…リング、２４８…支
持体、２５０…ワイヤー、３００…高周波測定測定装
置、３０２…試験体、３０４…クリオスタット、３０６
…ネットワークアナライザ、３０８…冷却器、３１０…
温度制御装置、３１２…信号ソース、３１４…システム
コントローラ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｐ 11/00 ＺＡＡ Ｈ０１Ｐ 11/00 ＺＡＡＧ
Claims (16)
- 【請求項１】 チャンバ内において、第１の表面と、前
記第１の表面の裏側である第２の表面とを有する平板状
の基板に対して、堆積物質から成る第１のターゲットと
前記堆積物質から成る第２のターゲットとにレーザーを
照射し前記堆積物質を昇華させて、前記基板の前記第１
の表面上と前記第２の表面上とに前記堆積物質の膜を形
成する製造方法であって、 （ａ）前記第１のターゲットと前記第２のターゲットと
を並列に、前記チャンバ内に配置するステップと、 （ｂ）前記第１のターゲットと前記第２のターゲットと
の間且つ上方に、前記基板を配置するステップと、 （ｃ）前記基板を加熱して所定の温度に維持するステッ
プと、 （ｄ）前記第１のターゲットに第１のレーザーを照射し
且つ前記第２のターゲットに第２のレーザーを照射し
て、前記第１の表面上と前記第２の表面上に前記堆積物
質を堆積させるステップとを備えることを特徴とする薄
膜製造方法。 - 【請求項２】 前記堆積物質を堆積させる前記ステップ
において、(i) 前記第１のターゲットと前記第２のター
ゲットとが共に回転し、且つ、(ii)前記第１のレーザー
が前記第１のターゲットの回転軸中心以外の位置に入射
し、前記第２のレーザーが前記第２のターゲットの回転
軸中心以外の位置に入射することを特徴とする請求項１
に記載の薄膜製造方法。 - 【請求項３】 前記堆積物質が、酸化物であることを特
徴とする請求項１に記載の薄膜製造方法。 - 【請求項４】 前記堆積物質が、酸化物高温超伝導体で
あることを特徴とする請求項１に記載の薄膜製造方法。 - 【請求項５】 前記堆積物質が、８５Ｋ以上の超伝導臨
界温度を有し且つ０ｔｅｓｌａにおいて７７Ｋでの臨界
電流密度が１０5 Ａ／ｃｍ2 以上である物質であること
を特徴とする請求項４に記載の薄膜製造方法。 - 【請求項６】 前記堆積物質が、ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏ7-x
であることを特徴とする請求項４に記載の薄膜製造方
法。 - 【請求項７】 前記堆積物質が、Ｔｌ酸化物と、Ｂｉ酸
化物とから成る群より選択されることを特徴とする請求
項４に記載の薄膜製造方法。 - 【請求項８】 前記基板が誘電体であることを特徴とす
る請求項１、４又は５のいずれかに記載の薄膜製造方
法。 - 【請求項９】 前記基板が、ＭｇＯと、ＬａＡｌＯ
3 と、Ａｌ2 Ｏ3 と、ＳｒＴｉＯ2 から成る群より選択
される物質を備えることを特徴とする請求項１、６又は
７のいずかに記載の薄膜製造方法。 - 【請求項１０】 互いに表裏の関係にある第１の表面と
第２の表面とを有する平板状の基板に薄膜を形成するた
めの製造装置であって、 （１）２００℃の耐熱性を有し内部の減圧が可能なチャ
ンバであって、（ａ）第１のターゲットホルダーに支持
された、堆積物質から成る第１のターゲットと、（ｂ）
第２のターゲットホルダーに支持されて前記第１のター
ゲットと対面する、前記堆積物質から成る第２のターゲ
ットと、（ｃ）前記第１のターゲットと前記第２のター
ゲットとの間且つ上方で、前記基板を保持する基板ホル
ダーと、（ｃ）前記基板の前記第１の表面と前記第２の
表面とを加熱する加熱手段と、（ｄ）前記第１のターゲ
ットに所定の角度で第１のレーザーを入射させるための
第１の入射窓と、（ｅ）前記第２のターゲットに所定の
角度で第２のレーザーを入射させるための第２の入射窓
とを内部に備えるチャンバと、 （２）レーザーを発生させるレーザー発生手段と、前記
レーザー発生手段により発生させたレーザーを前記チャ
ンバの第１の入射窓と前記第２の入射窓とを介して前記
第１及び前記第２のターゲットに所定の角度で入射させ
るためのミラーを含む光路系とを備えるレーザー光学系
とを備えることを特徴とする薄膜製造装置。 - 【請求項１１】 前記基板ホルダーに接続されて、前記
基板に所定の周期性をもつ運動を与える基板可動手段を
更に備えることを特徴とする請求項１０に記載の薄膜製
造装置。 - 【請求項１２】 前記レーザー発生手段が１つであり、
且つ、前記光路系が、前記レーザー手段により発生され
た１つのレーザーを前記第１のレーザーと前記第２のレ
ーザーとにスプリットするハーフミラーを有することを
特徴とする請求項１０に記載の薄膜製造装置。 - 【請求項１３】 前記第１のターゲットホルダーに接続
されて、前記第１のターゲットに所定の周期性をもつ運
動を与える第１のターゲット可動手段と、前記第２のタ
ーゲットホルダーに接続されて、前記第２のターゲット
に所定の周期性をもつ運動を与える第２のターゲット可
動手段とを更に有することを特徴とする請求項１０に記
載の薄膜製造装置。 - 【請求項１４】 前記第１のターゲット可動手段の前記
運動と前記第２のターゲット可動手段の前記運動とが共
に回転運動であり、且つ、前記第１のレーザーと前記第
２のレーザーとが共に、前記第１のターゲット及び前記
第２のターゲットに対して前記回転運動の中心軸ではな
い位置に入射するように、前記光路系の前記ミラーが設
置されることを特徴とする請求項１０に記載の薄膜製造
装置。 - 【請求項１５】 前記レーザー発生手段が、波長２４８
ｎｍのＫｒＦエキシマレーザーと、波長１９３ｎｍのＡ
ｒＦエキシマレーザーと、波長３０８ｎｍのＸｅＣｌエ
キシマレーザーとから成る群より選択されることを特徴
とする請求項１０に記載の薄膜製造装置。 - 【請求項１６】 前記基板ホルダーが、前記基板を少な
くとも１つの前記基板の端部で固定することを特徴とす
る請求項１０に記載の薄膜製造装置。
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