[發明專利]用于激光燒蝕的靶及其制造方法

無效

• 申請號: 200680040130.1
• 申請日: 2006-08-11
• 公開（公告）號: CN101313081A
• 公開（公告）日: 2008-11-26
• 發明（設計）人: 小嶋正大
• 申請（專利權）人: 同和電子科技有限公司
• 主分類號: C23C14/24
• 分類號: C23C14/24;C01G1/00;C04B35/45
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 鄭樹槐;張平元

技術領域

本發明涉及用于激光燒蝕的靶及其制造方法，該靶用來制造氧化物超導 薄膜。

背景技術

迄今為止，制造氧化物超導薄膜的方法有，以濺射法為代表的物理氣相 沉積法、以CVD法為代表的化學氣相沉積法等。而且，為了在得到的氧化 物超導薄膜的超導特性良好的情況下，也可得到組成均勻的氧化物超導薄 膜，使用在規定的條件下燒固氧化物超導粉末而制得的燒結體作為靶的濺射 法是有效的。(例如，參考專利文獻1)

近年來，使用以YBa₂Cu₃O_x為代表的RE類氧化物超導薄膜來制造線材 的應用成為研發熱點之一。(其中，RE是指釔和/或Sm、Nd、Gd、Ho等稀 土元素)，然而，該線材在電纜中的應用，還是在勵磁線圈中的應用，都要 求至少1km以上連續的超導薄膜。因此，提高超導薄膜的制膜速度的課題已 成為必須解決的技術間題。

在上述的技術背景下，用濺射法時制膜速度的提高具有局限性，因此， 制膜速度遠大于濺射法的PLD法(脈沖激光沉積法)等為代表的激光燒蝕法 的技術備受關注，對其的技術研發也成為了研究熱點。在該激光燒蝕法中， 在規定的條件下燒固氧化物超導粉末而形成的燒結體用作靶，向該靶直接照 射激光，通過在該靶上立起的羽狀物(プル一ム，Plume)上配置線材基板，連 續形成超導薄膜。

專利文獻1：特開平1-141867號公報

發明內容

發明要解決的課題

在濺射法中使用的靶，通常是粘貼在由金屬Cu等制造的襯板上來使用 (以下，稱為結合(bonding))。這種襯板的作用在于，除了向濺射裝置主體上 固定靶之外，在進行濺射時，可以向外部有效地擴散累積在靶中的熱量。此 外，對該累積熱量而被加熱的靶上施加變形應力時，即使在單純(單體)的靶 會發生破損的情況下，因為結合在襯板上，因此結構上得以增強，斷裂強度 變大。

與如上所述的濺射法的情況相同，在激光燒蝕法中，也可以使用結合在 襯板上的靶作為激光燒蝕用靶而使用。

然而，將氧化物超導燒結體結合在襯板上時，存在以下的問題，這些問 題中的任意一個在實際應用階段、大量生產階段都是突出的問題。

(1)結合操作需要繁多的步驟，因此，生產性變差、制作耗時、交貨時間 變長等；

(2)結合材料通常使用銦、銦合金，不但材料成本高，也產生襯板制作費 用、結合加工費用等諸多費用，因此生產成本高；

(3)只是在靶的單個面上實施結合，因此，基本上只能使用靶的單面。

為了解決上述問題，本發明者們嘗試了不將RE類氧化物超導燒結體結 合在襯板上，而作為激光燒蝕用靶使用。此處，在濺射法的場合，作為靶在 由通式RE_aBa_bCu_cO_x表示時，使用具有所述的a+b+c＝6，a＝1.00，c/b＝ 1.50的組成的RE類氧化物超導燒結體。這是因為，具有上述組成的RE類 氧化物超導燒結體，構成該燒結體的氧化物在該氧化物超導晶粒之間，幾乎 不存在析出相，并具有優異的超導特性，因此，只要將該燒結體作為靶使用 時，就可以認為能得到具有優異特性的超導薄膜。

但是，如上所述，若沒有進行有效散熱的襯板，并且激光直接照射的結 果，在羽狀物立起的狀態下的激光燒蝕用靶的表面溫度急劇升高，在該靶內 部因熱膨脹差而產生熱變形應力，因此，該靶會被破碎。說起來，在激光燒 蝕法中，為了大幅度提高制膜速度，需要對靶賦予比上述濺射法更大的能量。 因此，靶所承受的熱負荷顯然增大，但是由于未設置具有降低上述熱負荷作 用的襯板，因此更容易被碎掉。

本發明要解決的課題是提供一種不用與襯板結合、而可適用于激光燒蝕 法的激光燒蝕用靶，以及其制造方法。

解決課題的方案

為了解決上述課題，本發明者們進行研究的結果首次發現，將構成所述 激光燒蝕用靶中所含的RE類氧化物超導燒結體的氧化物超導晶粒，和在所 述氧化物超導晶粒之間析出的析出相的存在比例控制在規定的范圍內，則可 大幅度增加所述RE類氧化物超導燒結體因溫度變化引起的對應于變形應力 的強度，由于對應于該變形應力的強度增加，即使不與襯板結合也可以將該 RE類氧化物超導燒結體作為激光燒蝕用靶使用，于是完成了本發明。