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JPH08246129A - Method for manufacturing oxide superconducting thin film - Google Patents

Method for manufacturing oxide superconducting thin film

Info

Publication number
JPH08246129A
JPH08246129AJP7048084AJP4808495AJPH08246129AJP H08246129 AJPH08246129 AJP H08246129AJP 7048084 AJP7048084 AJP 7048084AJP 4808495 AJP4808495 AJP 4808495AJP H08246129 AJPH08246129 AJP H08246129A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
target
sputtering
oxide superconducting
laser
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
Application number
JP7048084A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoko Watanabe
洋子 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries LtdfiledCriticalSumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP7048084ApriorityCriticalpatent/JPH08246129A/en
Publication of JPH08246129ApublicationCriticalpatent/JPH08246129A/en
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Abstract

Translated fromJapanese

(57)【要約】【目的】組成のズレが少なく、かつ薄膜厚さが一定で平
滑な表面を有する酸化物超伝導薄膜の製造方法を提供す
る。【構成】レーザー蒸着法による酸化物超伝導薄膜の製造
方法において、スパッタリングにより酸化物焼結体から
なる蒸着用ターゲットの表面を平滑化して蒸着を行う酸
化物超伝導薄膜の製造方法。
(57) [Abstract] [PROBLEMS] To provide a method for producing an oxide superconducting thin film having a small composition deviation, a uniform thin film thickness and a smooth surface. A method for producing an oxide superconducting thin film, comprising: a method for producing an oxide superconducting thin film by a laser vapor deposition method, wherein a surface of an evaporation target made of an oxide sintered body is smoothed by sputtering for vapor deposition.

Description

Translated fromJapanese
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、超伝導デバイス、SQ
UID、フィルタ等に使用する酸化物超伝導薄膜の製造
方法に関する。
The present invention relates to a superconducting device, SQ
The present invention relates to a method for manufacturing an oxide superconducting thin film used for UID, filters and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】デバイスやフィルタ等に利用される酸化
物超伝導薄膜は、スパッタリング法やレーザー蒸着法等
により作製されるが、優れた超伝導特性を得るためには
厳密な組成制御が必要である。さらに、薄膜の厚さが一
定で平滑な表面でないと積層型デバイスにおける積層膜
の作成が困難になるという問題があり、組成制御と共に
薄膜厚さの制御も重要である。
2. Description of the Related Art Oxide superconducting thin films used for devices, filters and the like are produced by sputtering or laser deposition, but strict composition control is required to obtain excellent superconducting properties. is there. Further, there is a problem that it is difficult to form a laminated film in a laminated device unless the thin film has a constant thickness and a smooth surface. Therefore, not only composition control but also thin film thickness control is important.

【0003】上記の成膜法の内、スパッタリング法は大
面積への成膜が可能であるが、ターゲットを構成する物
質のスパッタリング率の違い等により、ターゲット組
成、電圧やガス圧等のスパッタリング条件などの複数の
パラメーターを同時に制御して目的とする組成を有する
薄膜を得る必要があり、高精度な成膜条件管理が必要で
ある。
Among the above film forming methods, the sputtering method is capable of forming a film on a large area. However, the sputtering conditions such as the target composition, voltage and gas pressure are different due to the difference in the sputtering rate of the substances constituting the target. It is necessary to simultaneously control a plurality of parameters such as the above to obtain a thin film having a desired composition, and highly precise control of film forming conditions is required.

【0004】一方レーザー蒸着法は、スパッタリング法
と比べて比較的高い圧力での成膜が可能であり、また薄
膜組成のズレも比較的少ないことから、ほぼターゲット
成分と同様のモル比となる酸化物超伝導薄膜の作製に有
利な方法である。
On the other hand, the laser vapor deposition method can form a film at a relatively high pressure as compared with the sputtering method, and the deviation of the thin film composition is relatively small. Therefore, the molar ratio is almost the same as that of the target component. This is an advantageous method for producing a superconducting thin film.

【0005】このレーザー蒸着法は、レーザー光を局所
的にかつ短時間にターゲット上に集光してターゲットの
成分を蒸発させるため、局所的にターゲットの一部分が
削り取られ、同じ場所に続けてレーザー光を照射する
と、ターゲット表面の形状が変化してターゲット成分の
蒸発速度や蒸発状態が変化する。また、ターゲットの局
所的な溶融により薄膜組成のズレなどを引き起こすこと
が考えられる。
In this laser vapor deposition method, laser light is locally focused on the target in a short time to evaporate the components of the target, so that a part of the target is locally scraped off and the laser is continuously applied at the same place. When irradiated with light, the shape of the target surface changes, and the evaporation rate or evaporation state of the target component changes. Further, it is considered that the local melting of the target causes a deviation of the thin film composition.

【0006】特に、超伝導薄膜製造に用いる蒸着用ター
ゲットとして酸化物焼結体を用いた場合は、多結晶体で
ある焼結体中に結晶粒子間の弱結合や若干の偏析を含ん
でおり、レーザー光の照射によりターゲットが局所的に
削り取られたり溶融した場合に、弱結合部分や粒界、偏
析部で蒸発速度にむらが生じ易い。そのため、一定のエ
ネルギー以上のレーザー光を局所的に続けて照射し酸化
物超伝導薄膜を成膜させる場合、ターゲット成分の蒸発
速度や蒸発状態の変化により、成膜した薄膜の組成や膜
厚分布にむらが生じ、所望の組成と膜厚分布が一定で平
滑な表面を有する酸化物超伝導薄膜を得ることができな
い。
In particular, when an oxide sintered body is used as a vapor deposition target used for manufacturing a superconducting thin film, the polycrystalline sintered body contains weak bonds between crystal grains and some segregation. When the target is locally scraped off or melted by the irradiation of the laser light, the evaporation rate tends to be uneven at the weakly bonded portion, the grain boundary, and the segregation portion. Therefore, when an oxide superconducting thin film is formed by continuously irradiating a laser beam with a certain energy or more continuously, the composition and film thickness distribution of the formed thin film may change depending on the evaporation rate and evaporation state of the target component. Therefore, it is impossible to obtain an oxide superconducting thin film having a desired composition and a uniform film thickness distribution and a smooth surface.

【0007】Appl.Phys.Lett.Vol.54,No.22,29 May(198
9)p.2271には、レーザーにより蒸発したターゲット物質
にバイアス電圧をかけることで成膜時の基板温度を下げ
ることができ、それによりターゲット物質と同等の組成
を有する YBa2Cu3O7薄膜を得る技術が記載されている。
しかし、この方法でもターゲット成分の蒸発速度や蒸発
状態を安定して得るには不十分であり、薄膜組成のばら
つきを高々10%程度しか押さえることしかできず、さら
に薄膜の厚さのばらつきも大きいため、安定した超伝導
特性を有する薄膜を得ることができない。
Appl. Phys. Lett. Vol. 54, No. 22, 29 May (198
9) p.2271 shows that a YBa2 Cu3 O7 thin film with the same composition as the target material can be obtained by lowering the substrate temperature during film formation by applying a bias voltage to the target material evaporated by the laser. A technique for obtaining is described.
However, even this method is not enough to stably obtain the evaporation rate and evaporation state of the target component, and the variation in the thin film composition can be suppressed to about 10% at most, and the variation in the thin film thickness is large. Therefore, a thin film having stable superconducting properties cannot be obtained.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、組成
のズレが少なく、かつ薄膜厚さが一定で平滑な表面を有
する酸化物超伝導薄膜の製造方法を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for producing an oxide superconducting thin film having a uniform composition, a uniform thin film thickness and a smooth surface.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者は、レーザー蒸
着法によって安定した超伝導特性を有する薄膜を得る方
法につき検討した結果、下記の知見を得、本発明を完成
させるに至った。
As a result of studying a method for obtaining a thin film having stable superconducting properties by a laser deposition method, the present inventor has obtained the following findings and completed the present invention.

【0010】酸化物焼結体からなるターゲット表面に
レーザー光を照射し、その蒸発により酸化物超伝導薄膜
を成膜させる場合、レーザー光照射によるターゲット表
面の形状変化によるターゲット成分の蒸発速度や蒸発状
態の変化や局所的な溶融により、成膜した薄膜の組成や
膜厚分布にむらが生じる。
When a target surface made of an oxide sintered body is irradiated with laser light and an oxide superconducting thin film is formed by evaporation of the laser light, the evaporation rate and evaporation of the target component due to the shape change of the target surface caused by the irradiation of laser light. Due to the change of state or local melting, unevenness occurs in the composition and film thickness distribution of the formed thin film.

【0011】ターゲット成分の蒸発速度や蒸発状態を
安定させ、局所的な溶融を抑制するには、レーザー光が
照射されるターゲット表面を常に平滑かつ清浄に保つこ
とが必要である。
In order to stabilize the evaporation rate and evaporation state of the target component and suppress local melting, it is necessary to always keep the surface of the target irradiated with laser light smooth and clean.

【0012】ターゲット表面をスパッタリングするこ
とでターゲット表面を平滑かつ清浄に保つことができ
る。
By sputtering the target surface, the target surface can be kept smooth and clean.

【0013】ここに本発明の要旨は、レーザー蒸着法に
よる酸化物超伝導薄膜の製造方法において、スパッタリ
ングにより酸化物焼結体からなる蒸着用ターゲットの表
面を平滑化して蒸着を行う酸化物超伝導薄膜の製造方法
である。
The gist of the present invention is to provide a method for producing an oxide superconducting thin film by a laser vapor deposition method, in which the surface of an oxide target made of an oxide sintered body is smoothed by sputtering for vapor deposition. It is a method of manufacturing a thin film.

【0014】[0014]

【作用】上記のように、蒸着用ターゲットとして酸化物
焼結体を用いた場合は、焼結体中に結晶粒子間の弱結合
や若干の偏析を含んでおり、レーザー光によりターゲッ
ト表面が局所的に削り取られたり溶融した場合に、弱結
合や粒界の部分や偏析部で蒸発速度や蒸発状態が変化
し、成膜した薄膜の組成や膜厚分布にむらが生じる。
As described above, when an oxide sintered body is used as a vapor deposition target, the sintered body contains weak bonds between crystal grains and some segregation, and the target surface is locally irradiated by laser light. When it is scraped off or melted, the evaporation rate and the evaporation state change in the weak bond, the grain boundary portion and the segregation portion, and the composition and thickness distribution of the formed thin film become uneven.

【0015】そのため、ターゲット表面を常に平滑かつ
清浄に保った状態でレーザー光を照射するために、本発
明では、ターゲット表面をスパッタリングして、レーザ
ー蒸着時のターゲット表面を常に平滑かつ清浄に保つこ
とで、レーザー照射時の蒸発速度や蒸発状態を安定さ
せ、蒸着した薄膜の膜厚分布や組成むらを抑制すること
ができる。
Therefore, in order to irradiate the laser beam with the target surface always kept smooth and clean, in the present invention, the target surface is sputtered to keep the target surface smooth and clean during laser deposition. Thus, it is possible to stabilize the evaporation rate and the evaporation state during laser irradiation, and to suppress the film thickness distribution and composition unevenness of the deposited thin film.

【0016】したがい、本発明は、ターゲット物質とし
て酸化物焼結体を用い、レーザー蒸着法で製作される酸
化物超伝導薄膜を対象としており、例えば、超伝導特性
を有するY系やBi系の酸化物超伝導薄膜が挙げられる。
Therefore, the present invention is directed to an oxide superconducting thin film produced by a laser deposition method using an oxide sintered body as a target material. For example, a Y-based or Bi-based oxide having superconducting characteristics is used. An oxide superconducting thin film is mentioned.

【0017】スパッタリングによるレーザー光が照射さ
れるターゲット表面の平滑化は、ターゲット表面の平滑
度が悪くなってきた時点で行えばよく、レーザー蒸着条
件によるターゲット表面の荒れ状態を前もって調査して
おき、一定時間経過毎にスパッタリングによるターゲッ
ト表面の平滑化を行えばよい。
The smoothing of the target surface irradiated with the laser beam by sputtering may be performed when the smoothness of the target surface becomes poor, and the rough state of the target surface due to the laser deposition conditions should be investigated in advance. The target surface may be smoothed by sputtering at regular time intervals.

【0018】また、スパッタリングによるターゲット表
面の平滑化は、レーザー光照射を一時中断して成膜基板
上への成膜ができないように、例えば成膜基板の手前に
遮蔽物を置き、チャンバ内を酸素含有雰囲気からアルゴ
ンガス等の不活性ガス雰囲気または真空としてからスパ
ッタリングを行い、ターゲット表面の平滑化が完了後、
再度チャンバ内を酸素含有ガス雰囲気としてレーザー蒸
着を行うのが好ましい。
In order to smooth the target surface by sputtering, for example, a shield is placed in front of the film-forming substrate so that the film formation on the film-forming substrate cannot be performed by temporarily interrupting the laser light irradiation, and the inside of the chamber is kept. Sputtering is performed from an oxygen-containing atmosphere to an inert gas atmosphere such as argon gas or a vacuum, and after smoothing the target surface,
It is preferable to carry out laser vapor deposition again in the chamber with an oxygen-containing gas atmosphere.

【0019】レーザー蒸着を行いながらスパッタリング
を行い、ターゲット表面を平滑化することも可能である
が、その場合はスパッタリングによる成膜部分が薄膜中
に残るため部分的に組成がずれた部分があり、若干の超
伝導特性の低下が起こる恐れがある。さらに、レーザー
蒸着による成膜を一時中断して、レーザー光照射時と同
一雰囲気でスパッタリングを行うことも可能であるが、
酸化物超伝導薄膜の成膜はチャンバ内を酸素含有ガス雰
囲気にして行うため、スパッタリングを酸素含有雰囲気
で行うとスパッタ効率が悪くなるため、ターゲット表面
の平滑化に時間がかかる。
It is also possible to carry out sputtering while carrying out laser vapor deposition to smooth the target surface, but in that case, there is a portion where the composition is partially displaced because the film-forming portion due to sputtering remains in the thin film, Some deterioration of superconducting properties may occur. Furthermore, it is also possible to suspend film formation by laser vapor deposition and perform sputtering in the same atmosphere as when irradiating laser light.
Since the film formation of the oxide superconducting thin film is performed in an oxygen-containing gas atmosphere in the chamber, if the sputtering is performed in an oxygen-containing atmosphere, the sputtering efficiency deteriorates, and it takes time to smooth the target surface.

【0020】ここで用いるスパッタリングは、従来から
酸化物超伝導薄膜の製造に用いられている方法を用いれ
ばよく、レーザー蒸着法に比べてターゲットへの照射エ
ネルギーは低いが、レーザー光照射によるターゲット表
面の形状変化や局所的な溶融部の除去には十分適用が可
能である。また、ターゲットホルダを陰極とすることに
よりレーザー蒸着時にレーザー光が集光する領域よりも
広範囲にスパッタリングすることができるため、ターゲ
ットの表面の清浄かつ平滑な部分に常にレーザー光を集
光させることができる。
For the sputtering used here, a method conventionally used for producing an oxide superconducting thin film may be used. Although the irradiation energy to the target is lower than that of the laser deposition method, the target surface by laser light irradiation is used. It can be sufficiently applied to the shape change and local removal of the fusion zone. Also, by using the target holder as a cathode, it is possible to perform sputtering over a wider area than the area where the laser light is focused during laser deposition, so it is possible to always focus the laser light on a clean and smooth portion of the target surface. it can.

【0021】なお、スパッタリング法としては、周知の
DCスパッタリング、RFスパッタリングのいずれを用
いてもよい。また、スパッタリング条件はスパッタ効率
の点からアルゴンガス雰囲気、1〜10-3Torrの圧力下で
ターゲットホルダを陰極として 500〜1000Vの直流電圧
を印加するのが好ましい。
Any known DC sputtering or RF sputtering may be used as the sputtering method. From the viewpoint of sputtering efficiency, it is preferable to apply a DC voltage of 500 to 1000 V with the target holder as a cathode under a pressure of 1 to 10-3 Torr in terms of sputtering efficiency.

【0022】図1は、本発明の酸化物超伝導薄膜の製造
に用いられる装置の一例を示す正面断面図である。
FIG. 1 is a front sectional view showing an example of an apparatus used for producing the oxide superconducting thin film of the present invention.

【0023】成膜チャンバ5内に、回転可能なターゲッ
トホルダ1上に酸化物焼結体からなるターゲット3を載
置し、その上方にターゲット表面と所定の間隔をあけて
平行に対向した成膜基板4を配置する。集光レンズ8を
通してレーザー光10をターゲット3上に照射すること
でターゲット表面からターゲット成分を蒸発させて成膜
基板4上に薄膜を生成させる。また、成膜基板4の下方
にはシャッター9が設けられており、シャッター9の開
閉により蒸発するターゲット成分の成膜量をコントロー
ルすることができる。なお、レーザー蒸着時は、成膜チ
ャンバ5内は常に排気しており、ガス導入管6から導入
する酸素ガスの流量を排気バルブ7の開閉にてコントロ
ールすることで、成膜チャンバ5内の酸素分圧を制御す
ることができる。
A target 3 made of an oxide sintered body is placed on a rotatable target holder 1 in a film forming chamber 5, and a film is formed above the target 3 in parallel with the target surface at a predetermined distance. The substrate 4 is arranged. By irradiating the target 3 with the laser light 10 through the condenser lens 8, the target component is evaporated from the target surface to form a thin film on the film formation substrate 4. Further, a shutter 9 is provided below the film formation substrate 4, and the film formation amount of the target component evaporated by opening and closing the shutter 9 can be controlled. During the laser deposition, the film forming chamber 5 is always evacuated, and the flow rate of oxygen gas introduced from the gas introducing pipe 6 is controlled by opening and closing the exhaust valve 7, so that the oxygen in the film forming chamber 5 is reduced. The partial pressure can be controlled.

【0024】次に、ターゲット表面の平滑化を行うため
に、成膜チャンバ5内にターゲットホルダ1と陽極2を
図のように配置し、陽極2に電源から電圧を印加するこ
とによりターゲット表面にプラズマを発生させ、ターゲ
ット表面の凹凸や溶融部を除去し平滑なターゲット表面
とする。
Next, in order to smooth the surface of the target, the target holder 1 and the anode 2 are arranged in the film forming chamber 5 as shown in the figure, and a voltage is applied to the anode 2 from a power source to apply the voltage to the target surface. Plasma is generated to remove the unevenness and the melted portion of the target surface to obtain a smooth target surface.

【0025】なお、レーザー蒸着と同一雰囲気中でスパ
ッタリングによる平滑化を行う場合は、スパッタリング
時の成膜を防止するため、シャッタ9を閉にしてスパッ
タリングを行う。また、成膜チャンバ5内の雰囲気をア
ルゴンガス等の不活性雰囲気でスパッタリングを行う場
合は、レーザー蒸着を一時中断して、排気バルブ7から
ガスを排気しながらガス導入管6から不活性ガスを送り
込んで成膜チャンバ5内の雰囲気を置換し、シャッタ9
を閉にしてスパッタリングによる成膜基板上への成膜を
防止した状態でスパッタリングを行う。
When performing smoothing by sputtering in the same atmosphere as laser deposition, the shutter 9 is closed to perform sputtering in order to prevent film formation during sputtering. When sputtering is performed in an atmosphere in the film forming chamber 5 in an inert atmosphere such as argon gas, the laser deposition is temporarily interrupted, and the gas is introduced from the gas introduction pipe 6 while exhausting the gas from the exhaust valve 7. The atmosphere in the film forming chamber 5 is replaced by sending it in, and the shutter 9
Is closed and sputtering is performed in a state in which film formation on the film formation substrate by sputtering is prevented.

【0026】[0026]

【実施例】Y2O3、BaCO3、CuO 粉末をYBa2Cu3Oxの組成
となるように調合し、直径20mmの円板状にプレス、焼結
した酸化物焼結体をターゲットとした。SrTiO3(100) 単
結晶を成膜基板として用い、ターゲット表面と基板が40
mmの間隔をあけて平行に対向するように保持した。成膜
チャンバ内は予め10-6Torr台に排気した後、ガス導入管
より酸素ガスを導入した。レーザー蒸着時は、チャンバ
内は常に排気しており、導入される酸素ガスの流量を調
整することで、チャンバ内の酸素圧を 0.1Torrにコント
ロールした。また、基板はハロゲンランプにより加熱
し、基板温度を650℃に保持した。
[Examples] Y2 O3 , BaCO3 , and CuO powders were blended so as to have a composition of YBa2 Cu3 Ox , and the oxide sintered body was pressed and sintered into a disk shape with a diameter of 20 mm as a target. did. SrTiO3 (100) single crystal was used as the deposition substrate, and the target surface and substrate
They were held parallel to each other with a space of mm. The film forming chamber was evacuated to a level of 10−6 Torr in advance, and then oxygen gas was introduced through a gas introduction pipe. During laser deposition, the chamber was constantly evacuated, and the oxygen pressure in the chamber was controlled to 0.1 Torr by adjusting the flow rate of oxygen gas introduced. The substrate was heated by a halogen lamp to keep the substrate temperature at 650 ° C.

【0027】ArFエキシマレーザーをレーザー光として
用い、集光レンズを介してターゲット表面に照射した。
ターゲットは0.1rpmの速度で回転させ、ターゲットの回
転が1周終了した時点、すなわち10分間のレーザー蒸着
後、シャッタを閉めると共にレーザー光の発振を中断さ
せた。その後酸素ガスの供給を止め、チャンバ内の雰囲
気をアルゴンガスに置換して、ターゲット表面へのスパ
ッタリングを行った。
An ArF excimer laser was used as laser light, and the target surface was irradiated with light through a condenser lens.
The target was rotated at a speed of 0.1 rpm, and when the rotation of the target was completed one revolution, that is, after 10 minutes of laser deposition, the shutter was closed and the oscillation of laser light was interrupted. After that, the supply of oxygen gas was stopped, the atmosphere in the chamber was replaced with argon gas, and sputtering was performed on the target surface.

【0028】なお、スパッタリング条件は、圧力10-2To
rrのアルゴンガス雰囲気とし、800Vの直流電圧を10分間
印加した。
The sputtering conditions are pressure 10-2 To
An argon gas atmosphere of rr was applied, and a DC voltage of 800 V was applied for 10 minutes.

【0029】スパッタリング後、チャンバ内のアルゴン
ガスを排気し、再度所定の酸素圧となるように酸素ガス
を供給した後、シャッタを開にして同一の条件でレーザ
ー蒸着を行った。さらにスパッタリングとレーザー蒸着
を繰り返し、合計で3回の蒸着(合計蒸着時間30分)を
行って狙いとする薄膜の厚さが5000オングストロームの
酸化物超伝導薄膜を作製した。
After the sputtering, the argon gas in the chamber was evacuated, the oxygen gas was supplied again so as to have a predetermined oxygen pressure, the shutter was opened, and the laser deposition was performed under the same conditions. Furthermore, sputtering and laser vapor deposition were repeated, and a total of three vapor depositions (total vapor deposition time 30 minutes) were performed to produce an oxide superconducting thin film having a target thin film thickness of 5000 Å.

【0030】また、スパッタリングを行わずにレーザー
蒸着のみの条件での薄膜作製を比較として行った。その
時の、レーザー蒸着条件は、本発明方法と同一の製法で
得たターゲットを用い、基板温度、酸素圧も同一とし、
蒸着時間を連続30分間と合計時間で同一として狙いとす
る薄膜の厚さが5000オングストロームの酸化物超伝導薄
膜を作製した。なお、本発明方法、比較方法共に2回の
蒸着を行った。
A thin film was prepared for comparison only under the condition of laser vapor deposition without sputtering. At that time, the laser deposition conditions, using the target obtained by the same manufacturing method as the method of the present invention, the substrate temperature, oxygen pressure, the same,
An oxide superconducting thin film with a target thickness of 5000 angstroms was prepared with the deposition time being 30 minutes continuously and the total time being the same. In addition, vapor deposition was performed twice for both the method of the present invention and the comparative method.

【0031】得られた薄膜の組成および薄膜の膜厚分布
を表1に示す。なお、薄膜組成は、モル比でY:Ba:Cu
=1:2:3としたターゲット組成に対してのズレを、
Cuのモル比を3とした時のYとBaのモル比を示してお
り、YとBaが各々1と2からの差が小さいほど組成のズ
レが小さいことを表す。また、膜厚分布は、基板中心
(0mm)の膜厚を基準とし、基板中心から左右1mm、3
mm、5mm位置の膜厚との差を百分率で示し、差が少ない
ほど平滑な表面を有する薄膜が得られていることを示
す。またマイナスは膜厚が中心の膜厚より薄いことを表
す。
Table 1 shows the composition of the obtained thin film and the film thickness distribution of the thin film. The thin film composition is Y: Ba: Cu in molar ratio.
= 1: 2: 3 deviation from the target composition
It shows the molar ratio of Y and Ba when the molar ratio of Cu is set to 3, and the smaller the difference between Y and Ba from 1 and 2, the smaller the compositional deviation. In addition, the film thickness distribution is based on the film thickness at the substrate center (0 mm), 1 mm to the left and right from the substrate center, and 3
The difference from the film thickness at 5 mm and 5 mm positions is shown as a percentage, and the smaller the difference is, the more the thin film having a smooth surface is obtained. A minus sign means that the film thickness is thinner than the central film thickness.

【0032】[0032]

【表1】[Table 1]

【0033】表1から、本発明方法によれば、薄膜組成
のターゲット組成からのズレは小さく、膜厚分布も10%
以内と小さいのに対して、比較方法では組成のズレが大
きく、膜厚分布も大きくなっている。
From Table 1, according to the method of the present invention, the deviation of the thin film composition from the target composition is small, and the film thickness distribution is 10%.
In contrast, the comparative method has a large composition deviation and a large film thickness distribution.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明方法により、組成のズレが少な
く、かつ薄膜厚さが一定で平滑な表面を有する酸化物超
伝導薄膜を得ることができた。
According to the method of the present invention, it is possible to obtain an oxide superconducting thin film having a uniform composition and a uniform thin film thickness and a smooth surface.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の酸化物超伝導薄膜の製造に用いられる
装置の一例を示す正面断面図である。
FIG. 1 is a front sectional view showing an example of an apparatus used for producing an oxide superconducting thin film of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:ターゲットホルダ 2:陽極 3:ターゲット 4:成膜基板 5:成膜チャンバ 6:ガス導入管 7:排気バルブ 8:集光レンズ 9:シャッター 10:レーザー光 1: Target holder 2: Anode 3: Target 4: Film forming substrate 5: Film forming chamber 6: Gas introduction pipe 7: Exhaust valve 8: Condensing lens 9: Shutter 10: Laser light

───────────────────────────────────────────────────── 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 H01B 13/00 565 H01B 13/00 565D H01L 39/24 ZAA H01L 39/24 ZAAB─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl.6 Identification code Internal reference number FI Technical indication H01B 13/00 565 H01B 13/00 565D H01L 39/24 ZAA H01L 39/24 ZAAB

Claims (1)

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【特許請求の範囲】[Claims]【請求項1】レーザー蒸着法による酸化物超伝導薄膜の
製造方法において、スパッタリングにより酸化物焼結体
からなる蒸着用ターゲットの表面を平滑化して蒸着を行
うことを特徴とする酸化物超伝導薄膜の製造方法。
1. A method for producing an oxide superconducting thin film by laser vapor deposition, wherein the surface of an evaporation target made of an oxide sintered body is smoothed by sputtering to perform vapor deposition. Manufacturing method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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