(57)【要約】【課題】  成膜時に超電導特性の劣化を防いで高品質の長尺酸化物超電導線材を製造することができる製造装置の提供。【解決手段】  長尺基材３を収容する処理容器と、長尺基材を巻回する巻回部材を複数個同軸的に配列してなる少なくとも一対の巻回部材群と、これらの巻回部材群に巻回された長尺基材に近接して設けられたターゲットホルダと、該ターゲットホルダに保持されるターゲット９にレーザ光を照射するレーザ光発光手段とを備え、レーザ光をターゲットの表面に照射して生じた蒸着粒子を、巻回部材群に巻回されこれらの巻回部材群を周回することによって複数列が接近した状態で平行に並べられた長尺基材の表面に堆積させる装置において、巻回部材群２５は、長尺基材が巻回される外周端面が平坦な巻回部材２４を複数個同軸的に配列して構成されていることを特徴とする薄膜形成装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺基材を収容する処理容器と、該処理容器内に配置され前記長尺基材を巻回する巻回部材を複数個同軸的に配列してなる少なくとも一対の巻回部材群と、これらの巻回部材群に巻回された長尺基材に近接して設けられたターゲットホルダと、該ターゲットホルダに保持されるターゲットにレーザ光を照射するレーザ光発光手段とを備え、前記レーザ光を前記ターゲットの表面に照射し、該ターゲットから叩き出され若しくは蒸発した蒸着粒子を、前記巻回部材群に巻回されこれらの巻回部材群を周回することによって複数列が接近した状態で平行に並べられた長尺基材の表面に堆積させる薄膜形成装置において、
前記巻回部材群は、前記長尺基材が巻回される外周端面が平坦な巻回部材を複数個同軸的に配列して構成されていることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項２】
前記巻回部材の近傍に、前記長尺基材の軌道をガイドするガイドローラが設けられたことを特徴とする請求項１に記載の薄膜形成装置。
【請求項３】
前記ターゲットは、酸化物超電導体材料であり、前記薄膜は酸化物超電導体薄膜であることを特徴とする請求項１又は２に記載の薄膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜形成装置に関し、更に詳しくは、レーザ光をターゲットに照射して、このターゲットから叩き出され若しくは蒸発した蒸着粒子を基材上に堆積させることにより、酸化物超電導体薄膜等の薄膜を形成する際に好適に用いられ、特に、長尺基材を用いた酸化物超電導線材の生産性の効率化及び特性改善を図ることが可能な薄膜形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸化物超電導体を導電体として使用するためには、テープ状基材などの長尺基材上に、結晶配向性の良好な酸化物超電導体の薄膜を形成する必要があるが、一般には、金属テープ自体が多結晶体でその結晶構造も酸化物超電導体と大きく異なるために、金属テープ上に直接、結晶配向性の良好な酸化物超電導体の薄膜を形成させることは難しい。そこで、ハステロイテープなどの金属テープからなる基材の上に、結晶配向性に優れたイットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）などの多結晶中間薄膜を形成し、この多結晶中間薄膜上に、臨界温度が約９０Ｋで、液体窒素（７７Ｋ）での磁場特性がＢｉ系の酸化物超電導体より優れ、安定性にも優れたＹ１Ｂａ２Ｃｕ３Ｏｘ系の酸化物超電導体の薄膜を成膜する試みが行なわれており、この酸化物超電導体の薄膜を成膜するには、レーザ蒸着法による薄膜の形成方法が採用されている。
【０００３】
ところで、従来のレーザ蒸着法による薄膜の形成方法では、レーザ光をターゲットの表面上の同一経路に沿って往復移動させることにより走査するため、長時間成膜を行うと、レーザ光に偏心が生じることとなり、その結果、ターゲットから叩き出された蒸着粒子の飛行する方向が偏ってしまい、蒸着粒子を多結晶中間薄膜上に均一に堆積させることができず、得られる薄膜の厚みや膜質や結晶配向性にバラツキが生じてしまい、臨界電流密度等の超電導特性が低下してしまう等の問題があった。そこで、本出願人は、長尺基材表面に蒸着粒子を均一に堆積させることができるレーザ蒸着法による薄膜の形成方法として、長尺基材（帯状の基材）を蒸着粒子の堆積領域内を複数回通過させて、この通過毎に前記長尺基材上に前記蒸着粒子を堆積させ、前記長尺基材上に複数層からなる薄膜を成膜する方法を提案している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
この特許文献１に記載された従来技術において、前記蒸着粒子の堆積領域内に長尺基材３を複数回通過させるために、図６〜図８に示すように、長尺基材３を巻回する巻回部材４を複数個、ロール受け軸２１に同軸的に配列してなる一対の巻回部材群５，６を処理容器２内に対向配置し、これら一対の巻回部材群５，６に巻回された長尺基材３を周回させて複数列とし、これらにターゲット９から噴出した蒸着粒子の流れ（以下、プルーム２０と記す。）を当てて複数列の長尺基材３の表面に蒸着粒子を堆積させて薄膜形成を行っている。この従来方法によれば、効率よく基材表面に複数層からなる薄膜を成膜することができる。
【特許文献１】特開２００４−２６３２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述した従来技術にあっては、図８及び図９に示すように、巻回部材４として、外周面の厚さ方向両側に径方向に突出した鍔部２２が設けられ、両方の鍔部２２間が長尺基材３を導入するガイド溝２３となっている円盤状をなすガイド溝付きのロールを用いていたために、図９に示すように巻回部材４の鍔部２２が蒸着粒子の長尺基材面方向への拡散が妨げられ、薄膜が安定して成膜できない場合がある。これは、特に酸化物超電導線材の製造において、得られる線材の超電導特性が劣化する原因となっていることが、本発明者の検討から明らかになった。すなわち、ガイド溝付きのロールを巻回部材４として用い、長尺基材３の表面に酸化物超電導体薄膜を成膜した場合、図９に示すように、長尺基材３の幅方向に蒸着粒子の濃淡が生じ、蒸着粒子が増加した薄膜部分では、超電導特性が他部よりも劣化してしまう問題があった。
【０００６】
本発明は前記事情に鑑みてなされ、成膜時に超電導特性の劣化を防いで高品質の長尺酸化物超電導線材を製造することができる製造装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、本発明は、長尺基材を収容する処理容器と、該処理容器内に配置され前記長尺基材を巻回する巻回部材を複数個同軸的に配列してなる少なくとも一対の巻回部材群と、これらの巻回部材群に巻回された長尺基材に近接して設けられたターゲットホルダと、該ターゲットホルダに保持されるターゲットにレーザ光を照射するレーザ光発光手段とを備え、前記レーザ光を前記ターゲットの表面に照射し、該ターゲットから叩き出され若しくは蒸発した蒸着粒子を、前記巻回部材群に巻回されこれらの巻回部材群を周回することによって複数列が接近した状態で平行に並べられた長尺基材の表面に堆積させる薄膜形成装置において、前記巻回部材群は、前記長尺基材が巻回される外周端面が平坦な巻回部材を複数個同軸的に配列して構成されていることを特徴とする薄膜形成装置を提供する。
【０００８】
本発明の薄膜形成装置において、前記巻回部材の近傍に、前記長尺基材の軌道をガイドするガイドローラが設けられたことが好ましい。
【０００９】
本発明の薄膜形成装置において、前記ターゲットは、酸化物超電導体材料であり、前記薄膜は酸化物超電導体薄膜であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の薄膜形成装置は、長尺基材が巻回される外周端面が平坦な巻回部材を複数個同軸的に配列して構成した巻回部材群を用いているので、外周面の厚さ方向両側に径方向に突出した鍔部が設けられた巻回部材を用いた場合と比べ、蒸着粒子が鍔部に堆積することがなく、蒸着粒子の面方向への拡散がスムーズになり、長尺基材の表面に蒸着粒子が均一に付着・堆積するので、幅方向及び長手方向の厚さや特性の変動が少ない均一な薄膜を形成することができる。
特に、長尺基材の表面に酸化物超電導体薄膜を成膜する場合、滑らかな面上にプルームを吹き付ける環境が得られるため、酸化物超電導体薄膜の安定した一定方向への結晶成長が可能となり、超電導特性に優れた酸化物超電導線材を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１〜図６は、本発明の薄膜形成装置の一実施形態を説明する図であり、図１は薄膜形成装置の要部側面図、図２は図１中のＡ部の平面図、図３は図２中のＣ−Ｃ’部の断面図、図４は図１中のＢ部断面図、図５は本発明の薄膜形成装置により製造される酸化物超電導線材の一例を示す断面図、図６は薄膜形成装置の一例を示す構成図である。なお、本実施形態では、図５に示すように、テープ形状の長尺基材３上に酸化物超電導体からなる超電導層３３を形成してなる酸化物超電導線材３０を製造する場合を例示している。
【００１２】
本実施形態の薄膜形成装置は、長尺基材３が巻回される外周端面が平坦な巻回部材２４を複数個、ロール受け軸２１に同軸的に配列して構成された巻回部材群２５を用いたこと以外は、特許文献１に開示されている従来公知の薄膜形成装置と同様に構成することができる。図６に示す薄膜形成装置１は、長尺基材３を収容する処理容器２と、処理容器２内に配置され長尺基材３を巻回する巻回部材２４を複数個、ロール受け軸２１に同軸的に配列してなる一対の巻回部材群２５，６と、これらの巻回部材群２５，６に巻回された長尺基材３に近接して設けられたターゲットホルダ１０と、ターゲットホルダ１０に保持されるターゲット９にレーザ光１２を照射するレーザ光発光手段１１とを備え、レーザ光１２をターゲット９の表面に照射し、ターゲットから叩き出され若しくは蒸発した蒸着粒子を、巻回部材群２５，６に巻回されこれらの巻回部材群２５，６を周回することによって複数列が接近した状態で平行に並べられた長尺基材３の表面に堆積させるように構成されている。
【００１３】
前記処理容器２には、外部からレーザ光１２を容器内に導入するための透明窓１３と、容器内部を減圧状態に維持する真空排気装置１５が接続された排気口１４が設けられている。また、処理容器２内には、長尺基材３の送出リール７と、成膜を終えた酸化物超電導線材を巻き取るための巻取リール８が設けられている。長尺線材３は、送出リール７から引き出されて一対の巻回部材群２５，６の間に巻回され、多数の巻回部材２４を順次通過した後、巻取リール８に巻き取られるように設けられている。また、これらの巻回部材群２５，６の間には、長尺基材３を成膜適温に加熱するためのヒータ内蔵基台１９が配置されている。
【００１４】
処理容器２内に設けられたターゲットホルダ１０は、ターゲット９の中心を軸として回転可能で且つ横移動（往復移動）可能に設けられている。このように、ターゲット９を回転可能且つ横移動可能に設けたことにより、長時間の成膜を継続して実施しても、ターゲット９の表面がほぼ均一に削られ、ターゲット９表面の形状乱れによってプルーム２０の方向が変わる不具合を防止でき、長尺基材３の長手方向に均一な膜厚の超電導層３３を形成することができる。
【００１５】
ターゲットホルダ１０に取り付けられたターゲット９は、形成しようとする超電導層３３と同等または近似した組成、あるいは、成膜中に逃避しやすい成分を多く含有させた複合酸化物の焼結体あるいは酸化物超電導体などの板体からなっている。従って、酸化物超電導体のターゲット９は、Ｙ１Ｂa２Ｃｕ３Ｏｘ、Ｙ２Ｂa４Ｃｕ８Ｏｘ、Ｙ３Ｂa３Ｃｕ６Ｏｘなる組成、（Ｂｉ,Ｐｂ）２Ｃａ２Ｓｒ３Ｃｕ４Ｏｘなる組成、あるいはＴｌ２Ｂａ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏｘ、Ｔｌ１Ｂａ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏｘ、Ｔｌ１Ｂａ２Ｃａ３Ｃｕ４Ｏｘなる組成などに代表される臨界温度の高い超電導層３３と同一の組成か近似した組成のものを用いることが好ましい。
【００１６】
このターゲット９にレーザ光１２を照射するレーザ光発光手段１１としては、ターゲット９から蒸着粒子を叩き出すことができるレーザ光１２を発生するものであれば、Ａｒ−Ｆ（１９３ｎｍ）、Ｋｒ−Ｆ（２４８ｎｍ）などのエキシマレーザ、ＹＡＧレーザ、ＣＯ2レーザなどのいずれのものを用いても良い。レーザ光発光手段１１から照射されるレーザ光１２は、反射ミラー１６，１８や集光レンズ１７などの必要な光学系を経て、処理容器２に設けられた透明窓１３を通して該容器内に入り、ターゲット９の表面に照射される。
【００１７】
レーザの照射出力の調整は、レーザ光発光手段１１に電力を供給する増幅装置（図示略）の出力を調整することにより行うことができる。また、レーザの照射周波数は、１秒間当たりに間欠的に発振されるレーザのパルスの数を示すものであり、この調整は、レーザ光発光手段１１に電力を一定の周波数をもって間欠的に供給するか、レーザ光１２が通過する経路のどこかに、回転セクタ等の機械的シャッタを設け、この機械的シャッタを一定の周波数をもって作動させることにより、調整することができる。
【００１８】
一対の巻回部材群２５，６のうち、少なくとも一方の巻回部材群２５は、長尺基材３が巻回される外周端面が平坦な巻回部材２４を複数個、ロール受け軸２１に同軸的に配列して構成されている。この巻回部材２４は、外周端面に鍔部や溝などの凹凸のない円盤状をなしており、図４に示すように、その外周端面に長尺基材３を巻回した状態で、長尺基材３の表面（成膜面）が最外側となる。この巻回部材２４に長尺基材３を巻回して成膜する場合、図１に示すようにプルーム２０を当てると、巻回部材２４の外周端面が平坦であることから、蒸着粒子は図４に示すように長尺基材３の面方向にスムーズに拡散され、均一に堆積される。
【００１９】
この巻回部材２４の近傍には、長尺基材３の軌道をガイドするための複数のガイドローラ２８が設けられている。本実施形態において、これらのガイドローラ２８は、図２及び図３に示すように、長尺基材３の両側に対をなすように設けられ、長尺基材３の両端をガイド溝２９によりガイドすることにより、長尺基材３の軌道を確保している。
【００２０】
次に、前述したように構成された本実施形態の薄膜形成装置１を用い、長尺基材３の表面に酸化物超電導体からなる超電導層３３を成膜し、図５に示す断面構造を有する酸化物超電導線材３０を製造する方法を説明する。
【００２１】
この長尺基材３は、ハステロイ等の金属テープ状の基材３１上にイオンビームアシストスパッタリング法等によってＧｄ２Ｚｒ２Ｏ７、ＣｅＯ２、ＹＳＺなどからなる１層又は２層以上の多結晶中間薄膜３２を形成してなるものである。
【００２２】
この基材３１の構成材料としては、ステンレス鋼、銅、または、ハステロイなどのニッケル合金などの各種金属材料から適宜選択される長尺の金属テープを用いることができる。この基材３１の厚みは、０．０１〜０．５ｍｍ、好ましくは０．０２〜０．１５ｍｍとされる。基材３１の厚みが０．５ｍｍ以上では、後述する超電導層３３の膜厚に比べて厚く、オーバーオール（酸化物超電導導体全断面積）あたりの臨界電流密度としては低下してしまう。一方、基材３１の厚みが０．０１ｍｍ未満では、基材３１の強度が低下し、超電導層３３の補強効果を消失してしまう。
【００２３】
多結晶中間薄膜３２は、立方晶系の結晶構造を有する結晶の集合した微細な結晶粒が多数相互に結晶粒界を介して接合一体化されてなるものであり、各結晶粒の結晶軸のｃ軸は基材１の上面（成膜面）に対してほぼ直角に向けられ、各結晶粒の結晶軸のａ軸どうしおよびｂ軸どうしは、互いに同一方向に向けられて面内配向されている。多結晶中間薄膜３２の厚みは、０．１〜１．０μｍとされる。多結晶中間薄膜３２の厚みを１．０μｍを超えて厚くしてももはや効果の増大は期待できず、経済的にも不利となる。一方、多結晶中間薄膜３２の厚みが０．１μｍ未満であると、薄すぎて超電導層３３を十分支持できない恐れがある。この多結晶中間薄膜３２の構成材料としてはＧｄ２Ｚｒ２Ｏ７、ＣｅＯ２、ＹＳＺの他に、ＭｇＯ、ＳｒＴｉＯ3等を用いることができる。
【００２４】
成膜後に得られる酸化物超電導体からなる超電導層３３は、Ｙ１Ｂa２Ｃｕ３Ｏｘ、Ｙ２Ｂa４Ｃｕ８Ｏｘ、Ｙ３Ｂa３Ｃｕ６Ｏｘなる組成、（Ｂｉ,Ｐｂ）２Ｃａ２Ｓｒ３Ｃｕ４Ｏｘなる組成、あるいはＴｌ２Ｂａ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏｘ、Ｔｌ１Ｂａ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏｘ、Ｔｌ１Ｂａ２Ｃａ３Ｃｕ４Ｏｘなる組成などに代表される臨界温度の高い酸化物超電導体からなるものである。この超電導層３３の厚みは、０．５〜５μｍ程度で、かつ均一な厚みとなっている。また、超電導層３３の膜質は均一となっており、超電導層３３の結晶のｃ軸とａ軸とｂ軸も多結晶中間薄膜３２の結晶に整合するようにエピタキシャル成長して結晶化しており、結晶配向性が優れたものとなっている。
【００２５】
図６に示す薄膜形成装置１を用いて長尺基材３の上に超電導層３３を成膜するには、送出リール２０に巻回されている長尺基材３を引き出しながら、一対の巻回部材群２５，６に順次巻回し、その後巻取リール８に巻き取り可能に固定する。これによって、一対の巻回部材群２５，６に巻回された長尺基材３がこれらの巻回部材群２５，６を周回し、プルーム２０が当たる部分に長尺基材３が複数列並んで移動するようになる。また、ターゲットホルダ１０にターゲット９を取り付ける。その後、真空排気装置１５を駆動し、処理容器２内を減圧する。この際、必要に応じて処理容器２内に酸素ガスを導入して容器内を酸素雰囲気としても良い。
【００２６】
次に、一対の巻回部材群２５，６の間に設けられたヒータ内蔵基台１９のヒータに通電し、これらの巻回部材群２５，６に巻回された長尺基材３が所定の成膜適温になるように加熱しておく。
【００２７】
次に、送出リール７から長尺基材３を送り出しつつ、レーザ光発光手段１１からレーザ光１２を発生させ、透明窓１３を通してレーザ光１２を処理容器２内に導入し、ターゲット９に照射する。この時、レーザ光１１の照射位置をターゲット９の表面上で移動させる走査を行いながらレーザ光１２をターゲット９に照射してもよい。また、ターゲット９は、回転及び横方向に往復移動させている。このターゲット９の回転運動によりレーザ光１２は円状の軌跡を描くので、ターゲット９表面は円状に削られ、また、前記往復運動によりレーザ光１２はターゲット９の径方向に動くことで、ターゲット９の円周側から中心側にかけても削られるので、異なる場所のターゲット９の構成材料が叩き出されるか蒸発する。
【００２８】
ターゲット９から叩き出され若しくは蒸発した蒸着粒子は、その放射方向の断面積が拡大したプルーム２０となり、一対の巻回部材群２５，６に巻回され、多数の巻回部材４間を周回することによって複数列に並んで移動している長尺基材３の表面に付着、堆積される。これによって長尺基材３の表面に酸化物超電導体からなる超電導層３３が成膜される。
【００２９】
このレーザ光１２の照射エネルギーは２００〜４００ｍＪの範囲であることが好ましい。レーザ光１２の照射エネルギーが２００ｍＪ未満であると、ターゲット９に与える熱エネルギーが小さすぎてターゲット９の蒸着粒子を十分に叩き出し若しくは蒸発させることができず、超電導層３３の成膜速度が低下してしまい効率的でないからであり、また、レーザ光１２の出力が４００ｍＪを越えると、ターゲット９に与えるエネルギーが大きすぎてターゲット９に割れ等が生じる虞があるからである。
【００３０】
さらに、レーザ光１２の照射周波数は１０〜２００Ｈｚの範囲であることが好ましい。レーザ光１２の照射周波数が１０Ｈｚ未満であると、照射出力を４００ｍＪとしても、ターゲット９に与えるエネルギーが小さすぎて、ターゲット９の蒸着粒子を十分に叩き出すことができず、超電導層３３の成膜速度が低下してしまい効率的でないからであり、また、レーザ光１２の照射周波数が２００Ｈｚを越えると、照射出力を２００ｍＪとしても、ターゲット９に与えるエネルギーが大きすぎてターゲット９に割れ等が生じる虞があるからである。
【００３１】
このように、長尺基材３が巻回部材群２５，６を周回する間に、長尺基材３はプルーム２０と接する領域を複数回通過することになる。長尺基材３がプルーム２０と接する領域を通過する毎に、酸化物超電導体からなる薄膜が順次成膜されるので、その結果、多結晶中間薄膜３０上に各層の厚みが略一定となるような積層構造の超電導層３３が成膜され、図５に示す酸化物超電導線材３０が得られる。超電導層３３の成膜後、得られた酸化物超電導線材３０は、巻取リール８に巻き取られる。
【００３２】
この薄膜形成装置１は、長尺基材３が巻回される外周端面が平坦な巻回部材２４を複数個同軸的に配列して構成した巻回部材群２５を用いているので、図９に示すように外周面の厚さ方向両側に径方向に突出した鍔部２２が設けられた巻回部材４を用いた場合と比べ、蒸着粒子が鍔部に堆積することがなく、蒸着粒子の面方向への拡散がスムーズになり、長尺基材３の表面に蒸着粒子が均一に付着・堆積するので、幅方向及び長手方向の厚さや特性の変動が少ない均一な薄膜を形成することができる。
【００３３】
また、この巻回部材２４の近傍に、長尺基材３の軌道をガイドするガイドローラ２８を設けたことで、外周端面が平坦な巻回部材２４を用いても長尺基材３の軌道を十分確保できる。また、ガイド部にガイドローラ２８を用いることで、このガイド部での摩擦を殆ど無くすことができ、長尺基材３を傷めるおそれがない。
【００３４】
本実施形態の薄膜形成装置１によれば、長尺基材３の表面に酸化物超電導体からなる超電導層３３を成膜する場合、滑らかな面上にプルーム２０を吹き付ける環境が得られるため、超電導層３３を安定した一定方向への結晶成長が可能となり、超電導特性に優れた酸化物超電導線材３０を製造することができる。
【００３５】
なお、前述した実施形態は本発明の例示に過ぎず、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、各種の変更や修正が可能である。
例えば、前述した実施形態では、薄膜として酸化物超電導体からなる超電導層３３を成膜する装置を例示しているが、本発明の薄膜形成装置は、他のレーザ蒸着が可能な材料、例えば、各種のセラミックス材料や金属材料などの成膜用に適用することができる。
また、長尺基材３はテープ状に限定されず、断面円形の線材等であっても良い。
【実施例】
【００３６】
［比較例］
図６に示す薄膜形成装置において、図９に示すように外周端面に鍔部が設けられた巻回部材４を複数個同軸的に配列してなる巻回部材群５，６を有する従来の薄膜形成装置を用い、テープ状の長尺基材の表面にＹ１Ｂa２Ｃｕ３Ｏｘからなる超電導層を成膜した。線速を１０ｍ／時間とし、約１０時間の連続成膜で厚さ１μｍのＹ１Ｂa２Ｃｕ３Ｏｘからなる超電導層を成膜し、全長１００ｍの酸化物超電導線材を製造した。得られた酸化物超電導線材の臨界電流（Ｉｃ）は１００ｍ全長でＩｃ＝２５０Ａであった。成膜開始時の該線材の臨界電流はＩｃ＝３５０Ａと高かったものの、成膜後半から徐々に特性低下が見られ、成膜終了時の臨界電流はＩｃ＝２５０Ａとなっていた。
このＩｃ特性劣化の原因を調べるため、得られた酸化物超電導線材の超電導層をＸＲＤ分析した。その結果、成膜後半から徐々に特性低下が見られた部分の超電導層は、ａ軸配向粒子が成膜開始時のものよりも増加していることが判明した。
【００３７】
［実施例］
一方、図６に示す薄膜形成装置において、図４に示すように外周端面が平坦な巻回部材２４を複数個同軸的に配列してなる巻回部材群２５を有する本発明に係る薄膜形成装置を作製し、前記比較例と同様にしてテープ状の長尺基材の表面にＹ１Ｂa２Ｃｕ３Ｏｘからなる超電導層を成膜した。線速を１０ｍ／時間とし、約１０時間の連続成膜で厚さ１μｍのＹ１Ｂa２Ｃｕ３Ｏｘからなる超電導層を成膜し、全長１００ｍの酸化物超電導線材を製造した。得られた酸化物超電導線材の臨界電流（Ｉｃ）は１００ｍ全長でＩｃ＝４００Ａであり、比較例よりも高特性の酸化物超電導線材を製造することができた。
また、これよりも長い約５０時間連続成膜実験においても、本発明に係る薄膜形成装置により、５００ｍ全長でＩｃ＝３８０Ａの酸化物超電導線材を製造することができた。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の薄膜形成装置の第１実施形態を示す要部側面図である。
【図２】図１中のＡ部の平面図である。
【図３】図２中のＣ−Ｃ’部の断面図である。
【図４】図１中のＢ部の断面図である。
【図５】本発明の薄膜形成装置により製造される酸化物超電導線材の一例を示す断面図である。
【図６】本発明の薄膜形成装置の一実施形態を示す構成図である。
【図７】従来の薄膜形成装置の要部側面図である。
【図８】従来の薄膜形成装置の要部平面図である。
【図９】図８のＤ部の断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…薄膜形成装置、２…処理容器、３…長尺基材、４…巻回部材、５，６…巻回部材群、７…送出リール、８…巻取リール、９…ターゲット、１０…ターゲットホルダ、１１…レーザ光発光手段、１２…レーザ光、１３…透明窓、１４…排気口、１５…真空排気装置、１６，１８…反射ミラー、１７…集光レンズ、１９…ヒータ内蔵基台、２０…プルーム、２１…ロール受け軸、２２…鍔部、２３…ガイド溝、２４…巻回部材、２５…巻回部材群、２８…ガイドローラ、２９…ガイド溝、３０…酸化物超電導線材、３１…基材、３２…多結晶中間薄膜、３３…超電導層（酸化物超電導体薄膜）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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