JPH11274587A - 超伝導薄膜の成膜方法、その方法に用いられるヒータユニット、および超伝導薄膜の成膜装置 - Google Patents
超伝導薄膜の成膜方法、その方法に用いられるヒータユニット、および超伝導薄膜の成膜装置Info
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- JPH11274587A JPH11274587A JP10074493A JP7449398A JPH11274587A JP H11274587 A JPH11274587 A JP H11274587A JP 10074493 A JP10074493 A JP 10074493A JP 7449398 A JP7449398 A JP 7449398A JP H11274587 A JPH11274587 A JP H11274587A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ヒータユニットを用い基板を加熱しながら超
伝導薄膜を基板上にスパッタリング形成する場合の成膜
を良好に行う。 【解決手段】 成膜すべき基板30を加熱するヒータユ
ニット1において、透明部材12の一方の面側で発熱体
11を保持し、透明部材12の他側の表面に熱反射膜1
3が形成された構造とする。このことにより、発熱体1
1からの輻射熱が熱反射膜13と透明部材12の界面に
おいて反射され基板30上に照射される。熱反射膜13
と透明部材12の界面は、熱反射膜13の表面が変形し
ても鏡面状態になっているため、熱反射膜13での反射
特性を良好にすることができる。また、基板ホルダー2
0に、基板30とその外周部にダミー基板31を配置し
ており、スパッタリング時に基板ホルダー20から金属
が飛散しても、その飛散した金属が基板30に付着しな
いようにすることができる。
伝導薄膜を基板上にスパッタリング形成する場合の成膜
を良好に行う。 【解決手段】 成膜すべき基板30を加熱するヒータユ
ニット1において、透明部材12の一方の面側で発熱体
11を保持し、透明部材12の他側の表面に熱反射膜1
3が形成された構造とする。このことにより、発熱体1
1からの輻射熱が熱反射膜13と透明部材12の界面に
おいて反射され基板30上に照射される。熱反射膜13
と透明部材12の界面は、熱反射膜13の表面が変形し
ても鏡面状態になっているため、熱反射膜13での反射
特性を良好にすることができる。また、基板ホルダー2
0に、基板30とその外周部にダミー基板31を配置し
ており、スパッタリング時に基板ホルダー20から金属
が飛散しても、その飛散した金属が基板30に付着しな
いようにすることができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に超伝導薄
膜を形成する成膜方法、その方法に用いるのに適したヒ
ータユニット、および成膜装置に関する。
膜を形成する成膜方法、その方法に用いるのに適したヒ
ータユニット、および成膜装置に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】基板
上に超伝導薄膜を形成する場合、基板を基板ホルダーに
保持し、スパッタリング装置内に酸素とアルゴンを導入
し、YBCOをターゲットとして、基板を所定の温度ま
で加熱しながら、スパッタリングによって超伝導膜を形
成することが行われている。
上に超伝導薄膜を形成する場合、基板を基板ホルダーに
保持し、スパッタリング装置内に酸素とアルゴンを導入
し、YBCOをターゲットとして、基板を所定の温度ま
で加熱しながら、スパッタリングによって超伝導膜を形
成することが行われている。
【0003】しかしながら、スパッタリングを用いた超
伝導薄膜の形成においては、以下に示す問題がある。 (1)上記した基板の加熱は、ヒータユニットを用いて
行うことができる。このヒータユニットとしては、例え
ば、図9に示すように、表面にAuなどの熱線反射膜1
01が形成された反射膜保持材料102を有し、発熱体
103から輻射される熱線を直接および熱線反射膜10
1からの反射によって、基板ホルダー104に保持され
た基板105上に照射するように構成したものを用いる
ことができる。
伝導薄膜の形成においては、以下に示す問題がある。 (1)上記した基板の加熱は、ヒータユニットを用いて
行うことができる。このヒータユニットとしては、例え
ば、図9に示すように、表面にAuなどの熱線反射膜1
01が形成された反射膜保持材料102を有し、発熱体
103から輻射される熱線を直接および熱線反射膜10
1からの反射によって、基板ホルダー104に保持され
た基板105上に照射するように構成したものを用いる
ことができる。
【0004】しかしながら、このような構成のヒータユ
ニットでは、熱線反射膜101の表面が熱によって、あ
るいは酸化膜の形成によって鏡面でなくなると、熱線反
射膜101での反射特性が悪くなるという問題がある。 (2)また、基板ホルダー104は、通常、金属を用い
て構成されているが、スパッタリング時に酸素イオン
(負イオン)が基板ホルダー104に衝突し、飛散した
金属が基板101の表面に付着してしまうという問題が
ある。
ニットでは、熱線反射膜101の表面が熱によって、あ
るいは酸化膜の形成によって鏡面でなくなると、熱線反
射膜101での反射特性が悪くなるという問題がある。 (2)また、基板ホルダー104は、通常、金属を用い
て構成されているが、スパッタリング時に酸素イオン
(負イオン)が基板ホルダー104に衝突し、飛散した
金属が基板101の表面に付着してしまうという問題が
ある。
【0005】本発明は上記問題に鑑みたもので、超伝導
薄膜のスパッタリング形成を良好に行えるようにするこ
とを目的とする。
薄膜のスパッタリング形成を良好に行えるようにするこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明においては、透明部材(1
2、121、122)の一方の面側で発熱体(11)を
保持し、透明部材(12、121、122)の他方の面
側の表面に熱線反射膜(13)が形成された基板加熱用
ヒータ(10)を用い、熱線反射膜(13)と透明部材
(12、121、122)の界面において前記発熱体
(11)から輻射される熱線を、成膜すべき基板(3
0)の方向に反射して基板(30)を加熱し、この加熱
状態において基板(30)上に超伝導薄膜をスパッタリ
ングによって形成することを特徴としている。
め、請求項1に記載の発明においては、透明部材(1
2、121、122)の一方の面側で発熱体(11)を
保持し、透明部材(12、121、122)の他方の面
側の表面に熱線反射膜(13)が形成された基板加熱用
ヒータ(10)を用い、熱線反射膜(13)と透明部材
(12、121、122)の界面において前記発熱体
(11)から輻射される熱線を、成膜すべき基板(3
0)の方向に反射して基板(30)を加熱し、この加熱
状態において基板(30)上に超伝導薄膜をスパッタリ
ングによって形成することを特徴としている。
【0007】このように熱線反射膜(13)と透明部材
(12、121、122)の界面において発熱体(1
1)から輻射される熱線を反射するように構成すること
によって、熱線反射膜(13)の表面が、熱によって、
あるいは酸化膜の形成によって鏡面でなくなったとして
も、熱線反射膜(13)と透明部材(12、121、1
22)の界面の状態は変化せず、従って熱線反射膜(1
3)での反射特性を良好に維持して超伝導膜の形成を行
うことができる。
(12、121、122)の界面において発熱体(1
1)から輻射される熱線を反射するように構成すること
によって、熱線反射膜(13)の表面が、熱によって、
あるいは酸化膜の形成によって鏡面でなくなったとして
も、熱線反射膜(13)と透明部材(12、121、1
22)の界面の状態は変化せず、従って熱線反射膜(1
3)での反射特性を良好に維持して超伝導膜の形成を行
うことができる。
【0008】請求項2に記載の発明においては、上記し
た基板加熱用ヒータ(10)と、この基板加熱用ヒータ
(10)に脱着可能に取り付けられる基板保持部(2
0)とを備え、請求項1に記載の超伝導薄膜の成膜方法
に用いるのに適したヒータユニットを提供することがで
きる。この場合、請求項3に記載の発明のように、発熱
体(11)の前面を覆う透明カバー(16)を基板加熱
用ヒータ(10)に取り付けることができ、透明カバー
(16)を透明部材(12、121、122)に対して
脱着可能に取り付けるようにすれば、発熱体(11)の
取り替え作業を容易にすることができる。
た基板加熱用ヒータ(10)と、この基板加熱用ヒータ
(10)に脱着可能に取り付けられる基板保持部(2
0)とを備え、請求項1に記載の超伝導薄膜の成膜方法
に用いるのに適したヒータユニットを提供することがで
きる。この場合、請求項3に記載の発明のように、発熱
体(11)の前面を覆う透明カバー(16)を基板加熱
用ヒータ(10)に取り付けることができ、透明カバー
(16)を透明部材(12、121、122)に対して
脱着可能に取り付けるようにすれば、発熱体(11)の
取り替え作業を容易にすることができる。
【0009】請求項4に記載の発明においては、請求項
1に記載の成膜方法を実施する成膜装置を提供すること
ができる。請求項5に記載の発明においては、ヒータユ
ニット(1)の基板保持部(20)に、基板(30)と
その外周部にセラミック材からなるダミー基板(31)
を配置して、基板(30)を加熱し、この加熱状態にお
いて基板(30)上に超伝導薄膜をスパッタリングによ
って形成することを特徴としている。
1に記載の成膜方法を実施する成膜装置を提供すること
ができる。請求項5に記載の発明においては、ヒータユ
ニット(1)の基板保持部(20)に、基板(30)と
その外周部にセラミック材からなるダミー基板(31)
を配置して、基板(30)を加熱し、この加熱状態にお
いて基板(30)上に超伝導薄膜をスパッタリングによ
って形成することを特徴としている。
【0010】このようにダミー基板(31)を配置する
ことにより、スパッタリング時に負イオンが基板保持部
(20)に衝突して発生する飛散物をダミー基板(3
1)に付着させることができるので、基板(30)への
飛散物の付着を防ぐことができる。請求項6に記載の発
明においては、請求項5に記載の超伝導薄膜の成膜方法
に用いられるヒータユニットを提供することができる。
ことにより、スパッタリング時に負イオンが基板保持部
(20)に衝突して発生する飛散物をダミー基板(3
1)に付着させることができるので、基板(30)への
飛散物の付着を防ぐことができる。請求項6に記載の発
明においては、請求項5に記載の超伝導薄膜の成膜方法
に用いられるヒータユニットを提供することができる。
【0011】請求項7に記載の発明においては、請求項
5に記載の成膜方法を実施する成膜装置を提供すること
ができる。なお、上記した括弧内の符号は、後述する実
施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものであ
る。
5に記載の成膜方法を実施する成膜装置を提供すること
ができる。なお、上記した括弧内の符号は、後述する実
施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものであ
る。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。図1に本発明の一実施形態にかかる
ヒータユニット1の概念構成を示す。このヒータユニッ
ト1においては、透明部材12の一方の面側で発熱体1
1を保持し、透明部材12の他側の表面にAuなどの熱
線反射膜13が形成された構造となっている。そして、
発熱体11から輻射される熱線は、直接、および熱線反
射膜13と透明部材12の界面で反射されて、基板ホル
ダー20に保持された基板30上に照射される。
について説明する。図1に本発明の一実施形態にかかる
ヒータユニット1の概念構成を示す。このヒータユニッ
ト1においては、透明部材12の一方の面側で発熱体1
1を保持し、透明部材12の他側の表面にAuなどの熱
線反射膜13が形成された構造となっている。そして、
発熱体11から輻射される熱線は、直接、および熱線反
射膜13と透明部材12の界面で反射されて、基板ホル
ダー20に保持された基板30上に照射される。
【0013】このように熱線反射膜13と透明部材12
の界面において発熱体11から輻射される熱線を反射す
るように構成しているから、熱線反射膜13の表面が、
熱によって、あるいは酸化膜の形成によって鏡面でなく
なったとしても、熱線反射膜13と透明部材12の界面
は鏡面状態を維持しているため、熱線反射膜13での反
射特性を良好に維持することができる。
の界面において発熱体11から輻射される熱線を反射す
るように構成しているから、熱線反射膜13の表面が、
熱によって、あるいは酸化膜の形成によって鏡面でなく
なったとしても、熱線反射膜13と透明部材12の界面
は鏡面状態を維持しているため、熱線反射膜13での反
射特性を良好に維持することができる。
【0014】また、この実施形態においては、基板ホル
ダー20に、基板30とその外周部にダミー基板31を
配置して、超伝導薄膜をスパッタリング形成するように
している。このことにより、スパッタリング時に酸素イ
オンが基板ホルダー20に衝突して金属が飛散しても、
その金属はダミー基板31に付着するので、基板30に
飛散した金属が付着しないようにすることができる。
ダー20に、基板30とその外周部にダミー基板31を
配置して、超伝導薄膜をスパッタリング形成するように
している。このことにより、スパッタリング時に酸素イ
オンが基板ホルダー20に衝突して金属が飛散しても、
その金属はダミー基板31に付着するので、基板30に
飛散した金属が付着しないようにすることができる。
【0015】次に、上記したヒータユニット1の具体的
な構成について説明する。図2にヒータユニット1の断
面構成を示す。このヒータユニット1は、発熱体11
と、発熱体11を収納する形状の溝を有する第1の透明
耐火材121と、Auなどの熱線反射膜13が形成され
た第2の透明耐火材122と、第3の透明耐火材14
と、断熱材15とを備えている。これら第1乃至第3の
透明耐火材121、122、14および断熱材15は、
この図2に示されない貫通穴を用いたボルト締めによっ
て固定されている。なお、第1、第2の透明耐火材12
1、122は、図1中の透明部材12に相当している。
な構成について説明する。図2にヒータユニット1の断
面構成を示す。このヒータユニット1は、発熱体11
と、発熱体11を収納する形状の溝を有する第1の透明
耐火材121と、Auなどの熱線反射膜13が形成され
た第2の透明耐火材122と、第3の透明耐火材14
と、断熱材15とを備えている。これら第1乃至第3の
透明耐火材121、122、14および断熱材15は、
この図2に示されない貫通穴を用いたボルト締めによっ
て固定されている。なお、第1、第2の透明耐火材12
1、122は、図1中の透明部材12に相当している。
【0016】上記した発熱体11は、ニクロム線、タン
グステン、白金、カンタルなどを用いて構成することが
できる。また、第1乃至第3の透明耐火材121、12
2、14は石英ガラスによって構成され、断熱材15は
アルミナの焼結体によって構成されている。図3に第1
の透明耐火材121の平面図を示す。この図は、第1の
透明耐火材121を第2の透明耐火材122に取り付け
る側から見た図である。図の斜線領域に溝121aが形
成されており、この溝121a内にらせん状の発熱体1
1が収納される。なお、図中の黒塗りで示した貫通穴1
21bは、第2、第3の透明耐火材122、14および
断熱材15とボルト締めするためのものであり、他の貫
通穴121cは後述するカバーホルダー17および基板
ホルダー20をボルト締めで固定するためのものであ
る。
グステン、白金、カンタルなどを用いて構成することが
できる。また、第1乃至第3の透明耐火材121、12
2、14は石英ガラスによって構成され、断熱材15は
アルミナの焼結体によって構成されている。図3に第1
の透明耐火材121の平面図を示す。この図は、第1の
透明耐火材121を第2の透明耐火材122に取り付け
る側から見た図である。図の斜線領域に溝121aが形
成されており、この溝121a内にらせん状の発熱体1
1が収納される。なお、図中の黒塗りで示した貫通穴1
21bは、第2、第3の透明耐火材122、14および
断熱材15とボルト締めするためのものであり、他の貫
通穴121cは後述するカバーホルダー17および基板
ホルダー20をボルト締めで固定するためのものであ
る。
【0017】そして、第1乃至第3の透明耐火材12
1、122、14および断熱材15がボルト締めされ、
第1の透明耐火材121の溝121a内に発熱体11が
収納される。この状態においては、発熱体11と溝12
1a内の表面との摩擦によって発熱体11は溝121a
内に収納された状態を維持する。しかしながら、基板3
0の加熱時に発熱体11が膨張すると、発熱体11が溝
121aから垂れるという問題が生じる。また、発熱体
11が露出していると、加熱時に発熱体11から蒸発し
た金属が基板30の裏面に付着するという問題が生じ
る。
1、122、14および断熱材15がボルト締めされ、
第1の透明耐火材121の溝121a内に発熱体11が
収納される。この状態においては、発熱体11と溝12
1a内の表面との摩擦によって発熱体11は溝121a
内に収納された状態を維持する。しかしながら、基板3
0の加熱時に発熱体11が膨張すると、発熱体11が溝
121aから垂れるという問題が生じる。また、発熱体
11が露出していると、加熱時に発熱体11から蒸発し
た金属が基板30の裏面に付着するという問題が生じ
る。
【0018】そこで、この実施形態においては、図2に
示すように、発熱体11の前面に発熱体11を覆う透明
カバー16を設け、この透明カバー16によって発熱体
11の垂れおよび発熱体11から蒸発した金属の基板3
0への付着といった問題を解決している。上記した透明
カバー16は、カバーホルダー17によって第1の透明
耐火材121にボルト締めで脱着可能に取り付けられる
ようになっており、このことによって、発熱体11が断
線して取り替える必要が生じたときの取り替えを容易に
している。なお、透明カバー16は、石英ガラスによっ
て構成され、カバーホルダー17はインコネル(金属)
によって構成されている。
示すように、発熱体11の前面に発熱体11を覆う透明
カバー16を設け、この透明カバー16によって発熱体
11の垂れおよび発熱体11から蒸発した金属の基板3
0への付着といった問題を解決している。上記した透明
カバー16は、カバーホルダー17によって第1の透明
耐火材121にボルト締めで脱着可能に取り付けられる
ようになっており、このことによって、発熱体11が断
線して取り替える必要が生じたときの取り替えを容易に
している。なお、透明カバー16は、石英ガラスによっ
て構成され、カバーホルダー17はインコネル(金属)
によって構成されている。
【0019】図4に透明カバー16の平面図を示す。こ
の図は、透明カバー16を第1の透明耐火材121に取
り付ける側から見た図となっている。この図に示すよう
に、透明カバー16には切欠き16aが形成されてい
る。この切欠き16aは、第1乃至第3の透明耐火材1
21、122、14および断熱材15を固定するための
ボルト、透明カバー16を第1の透明耐火材121に固
定するためのボルト、基板ホルダー20を第1の透明耐
火材121に固定するためのボルトが、この透明カバー
16に当たらないようにするために形成されている。
の図は、透明カバー16を第1の透明耐火材121に取
り付ける側から見た図となっている。この図に示すよう
に、透明カバー16には切欠き16aが形成されてい
る。この切欠き16aは、第1乃至第3の透明耐火材1
21、122、14および断熱材15を固定するための
ボルト、透明カバー16を第1の透明耐火材121に固
定するためのボルト、基板ホルダー20を第1の透明耐
火材121に固定するためのボルトが、この透明カバー
16に当たらないようにするために形成されている。
【0020】図5(a)にカバーホルダー17の平面図
を示し、(b)に(a)中のA−A断面図を示す。な
お、図5(a)は、カバーホルダー17を第1の透明耐
火材121に取り付ける側から見た図となっている。カ
バーホルダー17は、中央が開口し、外周部に形成され
た段差部17aで透明カバー16の端部を保持する構成
となっている。そして、このカバーホルダー17に透明
カバー16が保持されたとき、カバーホルダー17と透
明カバー16の上面が面一となるようになっている。
を示し、(b)に(a)中のA−A断面図を示す。な
お、図5(a)は、カバーホルダー17を第1の透明耐
火材121に取り付ける側から見た図となっている。カ
バーホルダー17は、中央が開口し、外周部に形成され
た段差部17aで透明カバー16の端部を保持する構成
となっている。そして、このカバーホルダー17に透明
カバー16が保持されたとき、カバーホルダー17と透
明カバー16の上面が面一となるようになっている。
【0021】また、このカバーホルダー17にも、第1
乃至第3の透明耐火材121、122、14および断熱
材15を固定するためのボルト、および基板ホルダー2
0を第1の透明耐火材121に固定するためのボルト
が、このカバーホルダー17に当たらないようにするた
めの切欠き17bが形成されている。また、このカバー
ホルダー17には、このカバーホルダー17を第1の透
明耐火材121にボルト締めで固定するための貫通穴1
7cが形成されている。
乃至第3の透明耐火材121、122、14および断熱
材15を固定するためのボルト、および基板ホルダー2
0を第1の透明耐火材121に固定するためのボルト
が、このカバーホルダー17に当たらないようにするた
めの切欠き17bが形成されている。また、このカバー
ホルダー17には、このカバーホルダー17を第1の透
明耐火材121にボルト締めで固定するための貫通穴1
7cが形成されている。
【0022】上記した発熱体11、第1乃至第3の透明
耐火材121、122、14、断熱材15、透明カバー
16、およびカバーホルダー17は、基板30を加熱す
る基板加熱用ヒータ10を構成しており、この基板加熱
用ヒータ10に基板ホルダー20が脱着可能に取り付け
られる。図6(a)に基板ホルダー20の平面図を示
し、(b)に(a)中のB−B断面図を示す。なお、図
6(a)は、基板ホルダー20を基板加熱用ヒータ10
に取り付ける側から見た図となっている。この基板ホル
ダー20には、中央部に基板30およびダミー基板31
を保持するための貫通した領域20aが設けられてい
る。その領域の4つのコーナー部には、基板30および
ダミー基板31を保持するための段差部20bが形成さ
れている。図7に、基板30およびダミー基板31を基
板ホルダー20に配置した状態を示す。
耐火材121、122、14、断熱材15、透明カバー
16、およびカバーホルダー17は、基板30を加熱す
る基板加熱用ヒータ10を構成しており、この基板加熱
用ヒータ10に基板ホルダー20が脱着可能に取り付け
られる。図6(a)に基板ホルダー20の平面図を示
し、(b)に(a)中のB−B断面図を示す。なお、図
6(a)は、基板ホルダー20を基板加熱用ヒータ10
に取り付ける側から見た図となっている。この基板ホル
ダー20には、中央部に基板30およびダミー基板31
を保持するための貫通した領域20aが設けられてい
る。その領域の4つのコーナー部には、基板30および
ダミー基板31を保持するための段差部20bが形成さ
れている。図7に、基板30およびダミー基板31を基
板ホルダー20に配置した状態を示す。
【0023】なお、基板ホルダー20には、図6(a)
に示すように、基板ホルダー20を第1の透明耐火材1
21にボルト締めするための貫通穴20cと、第1乃至
第3の透明耐火材第1乃至第3の透明耐火材121、1
22、14および断熱材15を固定するためのボルト、
およびカバーホルダー17を第1の透明耐火材121に
固定するためのボルトが当たらないようにするための切
欠き20dが形成されている。
に示すように、基板ホルダー20を第1の透明耐火材1
21にボルト締めするための貫通穴20cと、第1乃至
第3の透明耐火材第1乃至第3の透明耐火材121、1
22、14および断熱材15を固定するためのボルト、
およびカバーホルダー17を第1の透明耐火材121に
固定するためのボルトが当たらないようにするための切
欠き20dが形成されている。
【0024】次に、上記したヒータユニット1を用いて
超伝導薄膜を基板30上に形成する成膜方法について説
明する。なお、この成膜を行う前において、上記した基
板加熱用ヒータ10はスパッタリング装置内の回転シャ
フト(図8中の符号2で示す)に図示しないジョイント
によって取り付け固定されている。
超伝導薄膜を基板30上に形成する成膜方法について説
明する。なお、この成膜を行う前において、上記した基
板加熱用ヒータ10はスパッタリング装置内の回転シャ
フト(図8中の符号2で示す)に図示しないジョイント
によって取り付け固定されている。
【0025】そして、基板ホルダー20に基板30およ
びダミー基板31を図7に示すようにセットし、この
後、基板ホルダー20を基板加熱用ヒータ10にボルト
締めして取り付ける。なお、基板30としては、例えば
MgOを用い、ダミー基板31としては、成膜すべき基
板30と同じ材料のMgOを用いる。この後、オフアク
シススパッタリング法によって基板30上に超伝導薄膜
を形成する。この場合、図8に示すように、基板30を
基板加熱用ヒータ10による直接および反射の熱線によ
って加熱し、またスパッタリング装置内に酸素とアルゴ
ンを導入し、YBCOのターゲット3を用いて、基板3
0上に超伝導膜を形成する。
びダミー基板31を図7に示すようにセットし、この
後、基板ホルダー20を基板加熱用ヒータ10にボルト
締めして取り付ける。なお、基板30としては、例えば
MgOを用い、ダミー基板31としては、成膜すべき基
板30と同じ材料のMgOを用いる。この後、オフアク
シススパッタリング法によって基板30上に超伝導薄膜
を形成する。この場合、図8に示すように、基板30を
基板加熱用ヒータ10による直接および反射の熱線によ
って加熱し、またスパッタリング装置内に酸素とアルゴ
ンを導入し、YBCOのターゲット3を用いて、基板3
0上に超伝導膜を形成する。
【0026】なお、この成膜において基板30の温度は
650℃から750℃程度必要であり、基板加熱用ヒー
タ10による加熱では十分な温度が得られない場合に
は、図8に示すように下部ヒータ4によって対流加熱を
生じさせ、基板30の温度を所望の温度にする。この場
合、スパッタリング装置内の圧力を10mTorrから
数Torr程度にすれば、対流加熱を生じさせることが
できる。
650℃から750℃程度必要であり、基板加熱用ヒー
タ10による加熱では十分な温度が得られない場合に
は、図8に示すように下部ヒータ4によって対流加熱を
生じさせ、基板30の温度を所望の温度にする。この場
合、スパッタリング装置内の圧力を10mTorrから
数Torr程度にすれば、対流加熱を生じさせることが
できる。
【0027】なお、ダミー基板31としては、上記した
ように成膜すべき基板30と同じ材料のもの、あるいは
負イオンによるエッチング速度が極めて低く、かつ加熱
による元素の脱離量が極めて低い材料を用いることがで
き、このような材料としてはセラミック材を用いるのが
好ましい。
ように成膜すべき基板30と同じ材料のもの、あるいは
負イオンによるエッチング速度が極めて低く、かつ加熱
による元素の脱離量が極めて低い材料を用いることがで
き、このような材料としてはセラミック材を用いるのが
好ましい。
【図1】本発明の一実施形態にかかるヒータユニット1
の概念構成を示す図である。
の概念構成を示す図である。
【図2】本発明の一実施形態にかかるヒータユニット1
の具体的な構成を示す断面図である。
の具体的な構成を示す断面図である。
【図3】図2中の透明耐火材121の平面図である。
【図4】図2中の透明カバー16の平面図である。
【図5】(a)はカバーホルダー17の平面図、(b)
は(a)中のA−A断面図である。
は(a)中のA−A断面図である。
【図6】(a)は基板ホルダー20の平面図、(b)は
(a)中のB−B断面図である。
(a)中のB−B断面図である。
【図7】図6に示す基板ホルダー20に基板30および
ダミー基板31を配置した状態を示す図である。
ダミー基板31を配置した状態を示す図である。
【図8】超伝導薄膜を基板30上に成膜する状態を示す
図である。
図である。
【図9】従来のヒータユニットの概念構成を示す図であ
る。
る。
1…ヒータユニット、11…発熱体、12…透明部材、
13…熱線反射膜、121…第1の透明耐火材、122
…第2の透明耐火材、14…第3の透明耐火材、15…
断熱材、16…透明カバー、17…カバーホルダー、2
0…基板ホルダー、30…基板、31…ダミー基板。
13…熱線反射膜、121…第1の透明耐火材、122
…第2の透明耐火材、14…第3の透明耐火材、15…
断熱材、16…透明カバー、17…カバーホルダー、2
0…基板ホルダー、30…基板、31…ダミー基板。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年3月5日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】 成膜すべき基板(30)を加熱する基板
加熱用ヒータ(10)と、前記基板(30)を保持する
基板保持部(20)とを備えたヒータユニット(1)に
おいて、前記基板保持部(20)に、前記基板(30)
とその外周部にセラミック材からなるダミー基板(3
1)を配置し、 前記基板加熱用ヒータ(10)によって前記基板(3
0)を加熱し、 この加熱状態において前記基板(30)上に超伝導薄膜
をスパッタリングによって形成することを特徴とする超
伝導薄膜の成膜方法。
加熱用ヒータ(10)と、前記基板(30)を保持する
基板保持部(20)とを備えたヒータユニット(1)に
おいて、前記基板保持部(20)に、前記基板(30)
とその外周部にセラミック材からなるダミー基板(3
1)を配置し、 前記基板加熱用ヒータ(10)によって前記基板(3
0)を加熱し、 この加熱状態において前記基板(30)上に超伝導薄膜
をスパッタリングによって形成することを特徴とする超
伝導薄膜の成膜方法。
【請求項3】 成膜すべき基板(30)を加熱する基板
加熱用ヒータ(10)と、 基板(30)を保持し前記基板加熱用ヒータ(10)に
脱着可能に取り付けられる基板保持部(20)とを備
え、 前記基板保持部(20)は、前記保持した基板(30)
の外周部にダミー基板(31)が配置される構造になっ
ていることを特徴とするヒータユニット。
加熱用ヒータ(10)と、 基板(30)を保持し前記基板加熱用ヒータ(10)に
脱着可能に取り付けられる基板保持部(20)とを備
え、 前記基板保持部(20)は、前記保持した基板(30)
の外周部にダミー基板(31)が配置される構造になっ
ていることを特徴とするヒータユニット。
【請求項5】 成膜すべき基板(30)を保持するとと
もに前記基板(30)を加熱するヒータユニット(1)
を備え、前記ヒータユニット(1)に保持された基板
(30)上に超伝導薄膜をスパッタリングによって形成
する超伝導薄膜の成膜装置であって、 前記ヒータユニット(1)は、 前記基板(30)を加熱する基板加熱用ヒータ(10)
と、 前記基板(30)を保持する基板保持部(20)とを備
え、 前記基板保持部(20)は、前記保持した基板(30)
の外周部にダミー基板(31)が配置される構造になっ
ていることを特徴とする超伝導薄膜の成膜装置。
もに前記基板(30)を加熱するヒータユニット(1)
を備え、前記ヒータユニット(1)に保持された基板
(30)上に超伝導薄膜をスパッタリングによって形成
する超伝導薄膜の成膜装置であって、 前記ヒータユニット(1)は、 前記基板(30)を加熱する基板加熱用ヒータ(10)
と、 前記基板(30)を保持する基板保持部(20)とを備
え、 前記基板保持部(20)は、前記保持した基板(30)
の外周部にダミー基板(31)が配置される構造になっ
ていることを特徴とする超伝導薄膜の成膜装置。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】削除
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】削除
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】削除
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】
【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するた
め、請求項1、2 に記載の発明においては、ヒータユニ
ット(1)の基板保持部(20)に、基板(30)とそ
の外周部にセラミック材からなるダミー基板(31)を
配置して、基板(30)を加熱し、この加熱状態におい
て基板(30)上に超伝導薄膜をスパッタリングによっ
て形成することを特徴としている。
め、請求項1、2 に記載の発明においては、ヒータユニ
ット(1)の基板保持部(20)に、基板(30)とそ
の外周部にセラミック材からなるダミー基板(31)を
配置して、基板(30)を加熱し、この加熱状態におい
て基板(30)上に超伝導薄膜をスパッタリングによっ
て形成することを特徴としている。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】このようにダミー基板(31)を配置する
ことにより、スパッタリング時に負イオンが基板保持部
(20)に衝突して発生する飛散物をダミー基板(3
1)に付着させることができるので、基板(30)への
飛散物の付着を防ぐことができる。請求項3に記載の発
明においては、請求項1に記載の超伝導薄膜の成膜方法
に用いられるヒータユニットを提供することができる。
この場合、請求項4に記載の発明のように、基板加熱用
ヒータ(10)を、発熱体(11)と、この発熱体(1
1)を一方の面側で保持する透明部材(12、121、
122)と、この透明部材(12、121、122)の
他方の面側の表面に形成された熱線反射膜(13)とを
有して構成すれば、熱線反射膜(13)の表面が、熱に
よって、あるいは酸化膜の形成によって鏡面でなくなっ
たとしても、熱線反射膜(13)と透明部材(12、1
21、122)の界面の状態は変化せず、従って熱線反
射膜(13)での反射特性を良好に維持して超伝導膜の
形成を行うことができる。また、発熱体(11)の前面
を覆う透明カバー(16)を透明部材(12、121、
122)に対して脱着可能に取り付けるようにすれば、
発熱体(11)の取り替え作業を容易にすることができ
る。
ことにより、スパッタリング時に負イオンが基板保持部
(20)に衝突して発生する飛散物をダミー基板(3
1)に付着させることができるので、基板(30)への
飛散物の付着を防ぐことができる。請求項3に記載の発
明においては、請求項1に記載の超伝導薄膜の成膜方法
に用いられるヒータユニットを提供することができる。
この場合、請求項4に記載の発明のように、基板加熱用
ヒータ(10)を、発熱体(11)と、この発熱体(1
1)を一方の面側で保持する透明部材(12、121、
122)と、この透明部材(12、121、122)の
他方の面側の表面に形成された熱線反射膜(13)とを
有して構成すれば、熱線反射膜(13)の表面が、熱に
よって、あるいは酸化膜の形成によって鏡面でなくなっ
たとしても、熱線反射膜(13)と透明部材(12、1
21、122)の界面の状態は変化せず、従って熱線反
射膜(13)での反射特性を良好に維持して超伝導膜の
形成を行うことができる。また、発熱体(11)の前面
を覆う透明カバー(16)を透明部材(12、121、
122)に対して脱着可能に取り付けるようにすれば、
発熱体(11)の取り替え作業を容易にすることができ
る。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】請求項5、6に記載の発明においては、請
求項1に記載の成膜方法を実施する成膜装置を提供する
ことができる。なお、上記した括弧内の符号は、後述す
る実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すもので
ある。
求項1に記載の成膜方法を実施する成膜装置を提供する
ことができる。なお、上記した括弧内の符号は、後述す
る実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すもので
ある。
Claims (7)
- 【請求項1】 発熱体(11)と、この発熱体(11)
を一方の面側で保持する透明部材(12、121、12
2)と、この透明部材(12、121、122)の他方
の面側の表面に形成された熱線反射膜(13)とを有す
る基板加熱用ヒータ(10)に、成膜すべき基板(3
0)を配置し、 前記熱線反射膜(13)と前記透明部材(12、12
1、122)の界面において前記発熱体(11)から輻
射される熱線を前記基板(30)の方向に反射して前記
基板(30)を加熱し、 この加熱状態において前記基板(30)上に超伝導薄膜
をスパッタリングによって形成することを特徴とする超
伝導薄膜の成膜方法。 - 【請求項2】 発熱体(11)と、この発熱体(11)
を一方の面側で保持する透明部材(12、121、12
2)と、この透明部材(12、121、122)の他方
の面側の表面に形成された熱線反射膜(13)とを有す
る基板加熱用ヒータ(10)と、 成膜すべき基板(30)を保持し前記基板加熱用ヒータ
(10)に脱着可能に取り付けられる基板保持部(2
0)とを備え、 前記基板保持部(20)が前記基板(30)を保持して
前記基板加熱用ヒータ(10)に取り付けられた状態
で、前記発熱体(11)から輻射される熱線が前記熱線
反射膜(13)と前記透明部材(12、121、12
2)の界面において前記保持された基板(30)の方向
に反射されるようになっていることを特徴とするヒータ
ユニット。 - 【請求項3】 前記基板加熱用ヒータ(10)には、前
記発熱体(11)の前面を覆う透明カバー(16)が前
記透明部材(12、121、122)に対して脱着可能
に取り付けられていることを特徴とする請求項2に記載
のヒータユニット。 - 【請求項4】 成膜すべき基板(30)を保持するとと
もに前記基板(30)を加熱するヒータユニット(1)
を備え、前記ヒータユニット(1)に保持された基板
(30)上に超伝導薄膜をスパッタリングによって形成
する超伝導薄膜の成膜装置であって、 前記ヒータユニット(1)は、 発熱体(11)と、この発熱体(11)を一方の面側で
保持する透明部材(12、121、122)と、この透
明部材(12、121、122)の他方の面側の表面に
形成された熱線反射膜(13)とを有する基板加熱用ヒ
ータ(10)と、 前記基板(30)を保持する基板保持部(20)とを備
え、 前記熱線反射膜(13)と前記透明部材(12、12
1、122)の界面において前記発熱体(11)から輻
射される熱線を前記保持された基板(30)の方向に反
射するように構成されていることを特徴とする超伝導薄
膜の成膜装置。 - 【請求項5】 成膜すべき基板(30)を加熱する基板
加熱用ヒータ(10)と、前記基板(30)を保持する
基板保持部(20)とを備えたヒータユニット(1)に
おいて、前記基板保持部(20)に、前記基板(30)
とその外周部にセラミック材からなるダミー基板(3
1)を配置し、 前記基板加熱用ヒータ(10)によって前記基板(3
0)を加熱し、 この加熱状態において前記基板(30)上に超伝導薄膜
をスパッタリングによって形成することを特徴とする超
伝導薄膜の成膜方法。 - 【請求項6】 成膜すべき基板(30)を加熱する基板
加熱用ヒータ(10)と、 基板(30)を保持し前記基板加熱用ヒータ(10)に
脱着可能に取り付けられる基板保持部(20)とを備
え、 前記基板保持部(20)は、前記保持した基板(30)
の外周部にダミー基板(31)が配置される構造になっ
ていることを特徴とするヒータユニット。 - 【請求項7】 成膜すべき基板(30)を保持するとと
もに前記基板(30)を加熱するヒータユニット(1)
を備え、前記ヒータユニット(1)に保持された基板
(30)上に超伝導薄膜をスパッタリングによって形成
する超伝導薄膜の成膜装置であって、 前記ヒータユニット(1)は、 前記基板(30)を加熱する基板加熱用ヒータ(10)
と、 前記基板(30)を保持する基板保持部(20)とを備
え、 前記基板保持部(20)は、前記保持した基板(30)
の外周部にダミー基板(31)が配置される構造になっ
ていることを特徴とする超伝導薄膜の成膜装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10074493A JP2937187B1 (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 超伝導薄膜の成膜方法、その方法に用いられるヒータユニット、および超伝導薄膜の成膜装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10074493A JP2937187B1 (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 超伝導薄膜の成膜方法、その方法に用いられるヒータユニット、および超伝導薄膜の成膜装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2937187B1 JP2937187B1 (ja) | 1999-08-23 |
JPH11274587A true JPH11274587A (ja) | 1999-10-08 |
Family
ID=13548890
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10074493A Expired - Fee Related JP2937187B1 (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 超伝導薄膜の成膜方法、その方法に用いられるヒータユニット、および超伝導薄膜の成膜装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2937187B1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8323807B2 (en) | 2002-08-08 | 2012-12-04 | Kobe Steel, Ltd. | Process for producing alumina coating composed mainly of α-type crystal structure |
KR101458001B1 (ko) * | 2008-06-17 | 2014-11-04 | 주성엔지니어링(주) | 기판 처리 장치 |
-
1998
- 1998-03-23 JP JP10074493A patent/JP2937187B1/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8323807B2 (en) | 2002-08-08 | 2012-12-04 | Kobe Steel, Ltd. | Process for producing alumina coating composed mainly of α-type crystal structure |
KR101458001B1 (ko) * | 2008-06-17 | 2014-11-04 | 주성엔지니어링(주) | 기판 처리 장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2937187B1 (ja) | 1999-08-23 |
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