(57)【要約】【課題】集束イオンビーム装置を用いて比較的容易に超伝導特性が得られる膜超電導膜（超電導体）の成膜を可能にする。【解決手段】ガス供給機構にそれぞれタングステン（Ｗ）を含むガス原料、カーボン（Ｃ）を含むガス原料を充填する（Ｗ１，Ｃ１）。ガス銃それぞれの先端と基板上（表面）との間の距離を調整する（Ｗ２，Ｃ２）。タングステン（Ｗ）及びカーボン（Ｃ）のガスをガス銃それぞれの先端から基板表面に供給する（Ｗ３，Ｃ３）。この二つのガスを基板表面に同時に供給しながらイオンビームを走査照射して超伝導特性がえられる超伝導膜を成膜する（ＳＣ，Ｐ）。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集束イオンビーム（ＦＩＢ）をガスが供給される基板表面に照射して超電導膜を成膜する方法であって、
基板表面にタングステン（Ｗ）を含むガスとカーボン（Ｃ）を含むガスを供給し、かつ、前記基板表面に集束イオンビームを照射して前記基板表面に超電導膜を成膜することを特徴とする、ＦＩＢをガスが供給される基板表面に照射して超電導膜を成膜する方法。
【請求項２】
一つのガス供給機構にタングステン（Ｗ）を含むガス原料とカーボン（Ｃ）を含むガス原料を充填する工程と、
前記ガス供給機構におけるガス銃の先端から基板表面へのガス供給量を調整する工程と、
このタングステン（Ｗ）を含むガス及びカーボン（Ｃ）を含むガスを基板表面に供給し、かつ、前記基板表面に集束イオンビームを照射して前記基板表面に超電導膜を成膜する工程と、
を有することを特徴とするＦＩＢをガスが供給される基板表面に照射して超電導膜を成膜する方法。
【請求項３】
一方のガス供給機構にタングステン（Ｗ）を含むガス原料を充填し、他方のガス供給機構にカーボン（Ｃ）を含むガス原料を充填する工程と、　前記一方及び他方のガス供給機構それぞれのガス銃の先端から基板表面へのタングステン（Ｗ）を含むガスとカーボン（Ｃ）を含むガスそれぞれの供給量を調整する工程と、
前記一方及び他方のガス供給機構それぞれのガス銃の先端からタングステン（Ｗ）を含むガスとカーボン（Ｃ）を含むガスを前記基板表面に同時に供給する工程と、
このタングステン（Ｗ）を含むガス及びカーボン（Ｃ）を含むガスを基板表面に供給し、かつ、前記基板表面に集束イオンビームを照射して前記基板表面に超電導膜を成膜する工程と、
を有することを特徴とするＦＩＢをガスが供給される基板表面に照射して超電導膜を成膜する方法。
【請求項４】
前記基板表面へのガス供給量の調整として、
タングステン（Ｗ）を含むガス原料に対して、少ない量のカーボン（Ｃ）を含むガス原料をガス供給機構に充填することを特徴とする請求項２に記載のＦＩＢをガスが供給される基板表面に照射して超電導膜を成膜する方法。
【請求項５】
前記基板表面へのガス供給量の調整が下記の（ａ）（ｂ）のいずれかであることを特徴とする請求項２又は３記載のＦＩＢをガスが供給される基板表面に照射して超電導膜を成膜する方法。
（ａ）ガス供給機構におけるガス銃の先端と基板表面との間の距離を変更して、前記ガス銃からの前記基板表面へのガス供給量を調整する。
（ｂ）ガス供給機構の加熱温度を変化させて、前記ガス銃からの前記基板表面へのガス供給量を調整する。
【請求項６】
前記タングステン（Ｗ）を含むガス原料は、タングステンヘキサカルボニルＷ（ＣＯ）６であり、
前記カーボンを含むガス原料は、フェナントレンであることを特徴とする請求項１，２，３のいずれか１項に記載のＦＩＢをガスが供給される基板表面に照射して超電導膜を成膜する方法。
【請求項７】
前記基板が、シリコン（Ｓｉ）系絶縁部材であることを特徴とする請求項１，２，３のいずれか１項に記載のＦＩＢをガスが供給される基板表面に照射して超電導膜を成膜する方法。
【請求項８】
ＦＩＢをガスが供給される基板表面に照射して超電導膜を成膜する集束イオンビーム装置であって、
タングステン（Ｗ）を含むガス原料及びカーボン（Ｃ）を含むガス原料の比が変更して充填され、かつ、ガス銃からタングステン（Ｗ）を含むガスとカーボン（Ｃ）を含むガスを前記基板表面に同時に供給する一つのガス供給機構と、
集束イオンビームを、タングステン（Ｗ）を含むガスとカーボン（Ｃ）を含むガスが供給される前記基板表面に照射して前記基板表面に超電導膜を成膜するための集束イオンビーム照射手段と、
を備えることを特徴とする集束イオンビーム装置。
【請求項９】
ＦＩＢをガスが供給される基板表面に照射して超電導膜を成膜する集束イオンビーム装置であって、
タングステン（Ｗ）を含むガス原料を充填する一方のガス供給機構と、
カーボン（Ｃ）を含むガス原料を充填する他方のガス供給機構と、
前記一方のガス供給機構におけるガス銃の先端と基板表面へのガス供給量を調整する一方の調整手段と、
前記他方のガス供給機構におけるガス銃の先端と基板表面へのガス供給量を調整する他方の調整手段と、
前記一方のガス供給機構のガス銃及び他方のガス供給機構のガス銃からタングステン（Ｗ）を含むガス及びカーボン（Ｃ）を含むガスを前記基板表面に同時に供給し、かつ、集束イオンビームを前記基板表面に照射して前記基板表面に超電導膜を成膜するための集束イオンビーム照射手段と、
を備えることを特徴とする集束イオンビーム装置。
【請求項１０】
前記一方及び他方の調整手段に、
前記一方のガス供給機構におけるガス銃の先端と、前記他方のガス供給機構におけるガス銃の先端それぞれと基板表面との間の距離を個別に変更する距離調整手段を備えることを特徴とする請求項９に記載の集束イオンビーム装置。
【請求項１１】
前記一方及び他方の調整手段に、
前記一方のガス供給機構の加熱温度を変化させ、及び前記他方のガス供給機構の加熱温度を変化させて、それぞれのガス銃からのガス供給量をそれぞれに調整するための温度可変手段を備えることを特徴とする請求項９に記載の集束イオンビーム装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＦＩＢを、ガスが供給される基板表面に走査照射して超電導膜を成膜する方法及び、この方法を実施するための集束イオンビーム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、超電導体（又は超電導膜）として、各種の臨界温度（ＴＣ（Ｋ））及び臨界磁束密度（ＢＣ（Ｋ））からなる材料が知られている。例えば、臨界温度（ＴＣ（Ｋ））１１８及び臨界磁束密度（ＢＣ（Ｋ））０．０１０５のアルミニウム（Ａｌ）や、臨界温度（ＴＣ（Ｋ））４．５及び臨界磁束密度（ＢＣ（Ｋ））０．０８３のタンタル（Ｔａ）がある。
【０００３】
さらに、超電導体として、「タングステン（Ｗ）とカーボン（Ｃ）の比率（Ｃ：Ｗ）／臨界温度ＴＣ（Ｋ）」が異なる次の例が知られている。
（ａ）Ｃ１：Ｗ２／３．３５〜５．２
（ｂ）Ｃ４．６：Ｗ５．４／９
（ｃ）Ｃ５：Ｗ５／１０
この例のようにタングステン（Ｗ）に対するカーボン（Ｃ）の比率によって臨界温度ＴＣ（Ｋ）が異なることが知られている。
【０００４】
ところで、このような超電導特性が得られる薄膜などは、集束イオンビーム（ＦＩＢ：Ｆｏｃｕｓｅｄ　Ｉｏｎ　Ｂｅａｍ）装置を用いて成膜することは実施されていなかった。この集束イオンビーム装置による薄膜としては、そのマスクリペアとして遮光性及び付着強度、金属パターン膜では電気抵抗値（室温）、及び絶縁膜では電気抵抗値（室温、特許第３００４２９８号公報例）がそれぞれ注目されていた。
【０００５】
この集束イオンビーム装置は、金属イオンをイオン光学系によって集束し、その集束イオンビームを基板表面などに走査照射する装置であり、例えば、走査イオン顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｉｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＳＩＭ）観察に使用されるとともにマスクを使用せずに薄膜の堆積やエッチングを行うことが出来る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来例にあって、超電導体は、例えば、スパッタリングやエッチングなどの複雑な工程処理によって作成されている。
【０００７】
本発明は、この様な点に鑑みてなされたものであり、集束イオンビーム装置を用いて比較的容易に超電導特性が得られる組成の超電導膜（超電導体）が成膜可能になる、ＦＩＢをガスが供給される基板表面に照射して超電導膜を成膜する方法及びその装置の提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的を達成するための集束イオンビームをガスが供給される基板表面に照射して超電導膜を成膜する方法は、基板表面にタングステン（Ｗ）を含むガスとカーボン（Ｃ）を含むガスを供給し、かつ、基板表面に集束イオンビームを照射して基板表面に超電導膜を成膜している。
【０００９】
本発明の方法では、集束イオンビーム装置を用いて比較的容易に超電導特性が得られる組成の超電導膜（超電導体）が成膜可能になる。
【００１０】
また、本発明の方法は、好ましい形態の超電導膜の生成方法は、一つのガス供給機構にタングステン（Ｗ）を含むガス原料とカーボン（Ｃ）を含むガス原料を充填する工程と、ガス供給機構におけるガス銃の先端から基板表面へのガス供給量を調整する工程と、このタングステン（Ｗ）を含むガス及びカーボン（Ｃ）を含むガスを基板表面に供給し、かつ、基板表面に集束イオンビームを照射して基板表面に超電導膜を成膜する工程とを有している。
【００１１】
本発明の方法では、一つのガス供給機構による、簡素化された工程をもって、基板表面への超電導膜の成膜が行われる。
【００１２】
さらに、本発明の方法は、好ましい他の形態の超電導膜の成膜方法は、一方のガス供給機構にタングステン（Ｗ）を含むガス原料を充填し、他方のガス供給機構にカーボン（Ｃ）を含むガス原料を充填する工程と、一方及び他方のガス供給機構それぞれのガス銃の先端から基板へのタングステン（Ｗ）を含むガスとカーボン（Ｃ）を含むガスそれぞれの供給量を調整する工程と、一方及び他方のガス供給機構それぞれのガス銃の先端からタングステン（Ｗ）を含むガスとカーボン（Ｃ）を含むガスを基板表面に同時に供給する工程と、このタングステン（Ｗ）を含むガス及びカーボン（Ｃ）を含むガスを基板表面に供給し、かつ、基板表面に集束イオンビームを照射して基板表面に超電導膜を成膜する工程とを有している。
【００１３】
本発明の方法では、タングステン（Ｗ）を含むガスとカーボン（Ｃ）を含むガスを個別のガス供給機構それぞれのガス銃から基板表面に異なる量をもって供給できるため、基板表面への超電導膜の成膜のための、より最適なガス供給が可能になる。
【００１４】
また、本発明の方法は、好ましい形態として、基板表面へのガス供給量の調整として、タングステン（Ｗ）を含むガス原料に対して、少ない量のカーボン（Ｃ）を含むガス原料をガス供給機構に充填している。
【００１５】
さらに、本発明の方法は、好ましい形態として、基板表面へのガス供給量の調整が下記の（ａ）（ｂ）のいずれかである。
（ａ）ガス供給機構におけるガス銃の先端と基板表面との間の距離を変更して、ガス銃からの基板表面へのガス供給量を調整する。
（ｂ）ガス供給機構の加熱温度を変化させて、ガス銃からの基板表面へのガス供給量を調整する。
【００１６】
本発明の方法では、タングステン（Ｗ）を含むガスとカーボン（Ｃ）を含むガスの供給の自由度が得られる。
【００１７】
また、本発明の方法は、好ましい形態として、タングステン（Ｗ）を含むガス原料は、タングステンヘキサカルボニルＷ（ＣＯ）６であり、カーボンを含むガス原料が、フェナントレンである。
【００１８】
また、本発明の方法は、好ましい形態として、基板が、シリコン（Ｓｉ）系
絶縁部材である。
【００１９】
本発明の方法では、例えば、汎用性（半導体装置製造用）を有した部材を用いる超電導膜成膜が可能である。
【００２０】
さらに、本発明の目的を達成するための集束イオンビーム装置は、ＦＩＢをガスが供給される基板表面に照射して超電導膜を成膜するものであり、タングステン（Ｗ）を含むガス原料及びカーボン（Ｃ）を含むガス原料の比率が変更して充填され、かつ、ガス銃からタングステン（Ｗ）を含むガスとカーボン（Ｃ）を含むガスを基板表面に同時に供給する一つのガス供給機構と、集束イオンビームを、タングステン（Ｗ）を含むガスとカーボン（Ｃ）を含むガスが供給される基板表面に照射して基板表面に超電導膜を成膜するための集束イオンビーム照射手段とを備えている。
【００２１】
本発明の目的を達成するための好ましい携帯の集束イオンビーム装置は、ＦＩＢをガスが供給される基板表面に照射して超電導膜を成膜するものであり、タングステン（Ｗ）を含むガス原料を充填する一方のガス供給機構と、カーボン（Ｃ）を含むガス原料を充填する他方のガス供給機構と、一方のガス供給機構におけるガス銃の先端と基板表面へのガス供給量を調整する一方の調整手段と、他方のガス供給機構におけるガス銃の先端と基板表面へのガス供給量を調整する他方の調整手段と、一方のガス供給機構のガス銃及び他方のガス供給機構のガス銃からタングステン（Ｗ）を含むガス及びカーボン（Ｃ）を含むガスを基板表面に同時に供給し、かつ、集束イオンビームを基板表面に照射して基板表面に超電導膜を成膜するための集束イオンビーム照射手段とを備えている。
【００２２】
本発明の装置は、好ましい形態として、一方及び他方の調整手段に、一方のガス供給機構におけるガス銃の先端と、他方のガス供給機構におけるガス銃の先端それぞれと基板表面との間の距離を個別に変更する距離調整手段を備えている。
【００２３】
また、本発明の装置は、好ましい形態として、一方及び他方の調整手段に、一方のガス供給機構の加熱温度を変化させ、及び他方のガス供給機構の加熱温度を変化させて、それぞれのガス銃からのガス供給量をそれぞれに調整するための温度可変手段を備えている。
【００２４】
本発明の集束イオンビーム装置では、前記した方法の発明と同様に、集束イオンビーム装置を用いて比較的容易に超電導特性が得られる超電導膜（超電導体）の成膜が可能になる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明のＦＩＢをガスが供給される基板表面に照射して超電導膜を成膜する方法及びその装置の実施形態について説明する。
【００２６】
なお、以下の説明に用いる各図はこれら発明を理解できる程度に各要素を概略的に示してあるにすぎない。また、各図において同様な要素については同一の参照符号を付すとともに、その重複する説明を省略することもある。
（ＦＩＢ装置の構成及び各部の動作）
図１は、本発明におけるＦＩＢをガスが供給される基板表面に照射して超電導膜を成膜する方法の実施に好適な集束イオンビーム（ＦＩＢ）装置１００を説明するための拡散分解図である。
【００２７】
図１の例は、ＦＩＢ装置１００の概略構成を示しており、液体金属イオン源１１０と、イオン光学系１２０と、二次電子検出器１３０とを備えている（これらは本発明の集束イオンビーム照射手段に対応する）。さらに、ＦＩＢ装置１００は、ガス供給機構１４０，１４１（本発明の一方及び他方のガス供給機構に対応する）と、基板１６０と、基板台１７０とを有している。
【００２８】
イオン光学系１２０は、コンデンサレンズ１２１、ビームブランカ１２２、アライナ１２３、可動絞り１２４、スティグメータ１２５、対物レンズ１２６、デフレクタ１２７からなる。
【００２９】
なお、このＦＩＢ装置１００には、制御系２００が設けられている。この制御系２００は、以下に説明する各部に電源供給回路（電圧・電流源）や駆動回路、駆動モータなどが接続されるとともに、これらをシーケンス制御するための制御装置が設けられた既知の構成である。
【００３０】
図１において、液体金属イオン源１１０は、液体金属である図示しない溶融状態のイオン材料を保持し、この液体金属が流れ出して、液体金属膜が形成され、集中電界の発生によって、金属イオンが引き出される。このイオン材料としては、例えば、ガリウム（Ｇａ）を使用する。この金属イオンが加速されてイオンビーム１５０が形成される。
【００３１】
図１中のイオン光学系１２０では、電界を発生させてイオンビーム１５０を屈折させることにより、平行ビームを形成する。コンデンサレンズ１２１は、その屈折率を印加電圧で制御して可動絞り１２４に流入するイオンビーム１５０を調整し、その基板電流が調整される。
【００３２】
ビームブランカ１２２は、イオンビーム１５０を基板１６０に対して照射しない場合に、印加電圧の制御で電界を発生させてイオンビーム１５０を屈折させる。アライナ１２３は、印加電圧の制御で電界を発生させてイオンビーム１５０の軸を所定の位置に調整する。
【００３３】
可動絞り１２４は、直径が異なる複数の貫通穴を有しており、これらの貫通穴のいずれかを用いてイオンビーム１５０の直径を変更する。使用する貫通穴は、可動絞り１２４の位置を図示しない駆動機構で移動させることによって、選択している。貫通穴を通過せずに可動絞り１２４内に流入したイオンの電流は、図示しない、例えば、電流計によって計測される。
【００３４】
スティグメータ１２５は、印加電圧によって電界を発生させて、イオンビーム１５０の照射断面が円形になるようにビーム形状を整形する。
【００３５】
対物レンズ１２６は、印加電圧による電界の強さによって焦点距離を調整し、イオンビーム１５０を基板１６０上（表面）に集束して照射させる。
【００３６】
デフレクタ１２７は、印加電圧による電界によって、イオンビーム１５０の照射位置を走査変更する。
【００３７】
また、二次電子検出器１３０は、基板１６０上にイオンビーム１５０を照射したときに発生する二次電子を検出して、図示しないモニタ装置に送出する。
【００３８】
ガス供給機構１４０，１４１は、タングステン（Ｗ）を含むガスとカーボン（Ｃ）を含むガス（以降で詳細に説明する）を基板１６０上（表面）に吹き付ける（本発明のガス供給に対応する）。
【００３９】
ガス供給機構１４０，１４１は、ガス銃１４０Ａ，１４１Ａと、リザーバー１４０Ｂ，１４１Ｂと、ヒータ１４０Ｃ，１４１Ｃとから構成されている。
【００４０】
ガス銃１４０Ａ，１４１Ａは、それぞれ先端が基板１６０上に対向し、タングステン（Ｗ）を含むガスとカーボン（Ｃ）を含むガスを基板１６０表面の集束イオンビーム照射位置に吹き付ける。
【００４１】
リザーバー１４０Ｂ，１４１Ｂは、充填されたタングステン（Ｗ）を含むガス原料とカーボン（Ｃ）を含むガス原料を昇華してガス銃１４０Ａ，１４１Ａに流出させる。このリザーバー１４０Ｂ，１４１Ｂには、ガス銃１４０Ａ，１４１Ａそれぞれを基板１６０上（表面）との間の距離を、例えば、１／１００ｍｍ単位で変化させる駆動機構（例えば、マイクロメータ及びスライド機構）が設けられている（本発明の一方及び他方の調整手段、距離調整手段に対応する）。
【００４２】
なお、この駆動機構は、手動可変装置や制御系２００からの制御信号によって変位を行う自動可変装置で構成される。
【００４３】
ヒータ１４０Ｃ，１４１Ｃは、それぞれ制御系２００の図示しない電源供給
回路（電圧・電流源）からの制御信号に基づいた電源供給が行われて、その制御信号に基づいた温度に設定される（本発明の温度可変手段に対応する）。
（ＦＩＢ装置１００の概略全体動作）
次に、この集束イオンビーム装置１００の概略全体動作を説明する。
【００４４】
まず、制御系２００による制御で、可動絞り１２４などの各部を所定位置に変位設定する。さらに、制御系２００の制御で図示しない各電流源及び電圧源を制御して、供給電流及び印加電圧を初期値に設定する。これにより、液体金属イオン源１１０によるイオンビーム１５０の放射が開始される。
【００４５】
その後、この例のシリコン（Ｓｉ）系絶縁部材である基板１６０に対する顕微鏡観察、薄膜堆積（ここでは超電導膜）等が行われる。基板１６０には、ガス供給機構１４０，１４１のガス銃１４０Ａ，１４１Ａから、制御系２００の制御によって、基板１６０に対するガス供給が行われ、さらに、イオンビーム１５０の走査照射によって、基板１６０上（表面）への超電導膜の成膜が行われる。
（ＦＩＢ装置１００による超電導膜成膜）
この超電導膜の成膜工程では、ＦＩＢ装置１００によって、タングステン（Ｗ）を含むガス原料及びカーボン（Ｃ）を含むガス原料を昇華させ、このＷ及びＣを含むガスを基板１６０上に供給（吹き付け）しながら集束イオンビームを走査照射して超電導膜を堆積する。
【００４６】
この超電導膜の成膜工程では、集束イオンビームを走査照射によって、臨界温度（ＴＣ（Ｋ））を制御できる。すなわち、カーボン（Ｃ）の比率を増加できる。したがって、従来例で説明したように超伝導特性を有した超電導膜を堆積できる。
【００４７】
以下、この超電導膜成膜の工程を詳細に説明する。
【００４８】
図２はＦＩＢ装置１００による超電導膜の成膜工程を示す流れ図である。
【００４９】
図２を参照すると、この超電導膜成膜は次の工程（１）から（７）からなる。
（１）ガス供給機構１４０のリザーバー１４０Ｂにタングステン（Ｗ）を含むガス原料を充填する（図２中のＷ１）。
（２）ガス供給機構１４１のリザーバー１４１Ｂにカーボン（Ｃ）を含むガス原料を充填する（図２中のＣ１）。
（３）ガス供給機構１４０のガス銃１４０Ａの先端と基板１６０上（表面）との間の距離を調整する。この距離によって基板１６０上でのタングステン（Ｗ）のガス供給量を所望の値に設定できる（図２中のＷ２）。
（４）ガス供給機構１４１ガス銃１４１Ａの先端と基板１６０上（表面）との間の距離を調整する。この距離によって基板１６０上でのカーボン（Ｃ）のガス供給量を所望の値に設定できる（図２中のＣ２）。
（５）ガス供給機構１４０に充填されているタングステン（Ｗ）のガスをガス銃１４０Ａの先端から基板１６０上に供給する（図２中のＷ３）。
（６）ガス供給機構１４１に充填されているカーボン（Ｃ）のガスをガス銃１４１Ａの先端から基板１６０上に供給する（図２中のＣ３）。
このタングステン（Ｗ）のガス及びカーボン（Ｃ）のガスの基板１６０上に同時に供給しながら、集束イオンビームを走査照射する（図２中のＳＣ）。
（７）これによって超電導膜が成膜される（図２中のＰ）。
【００５０】
この工程において、ガス銃１４０Ａ、１４１Ａの先端と基板１６０上（表面）との間の距離調整による成膜では、膜の成膜が変化することが実験で確認された。
【００５１】
なお、ガス供給機構１４０，１４１それぞれのガス銃１４０Ａ，１４１Ａと基板１６０上（表面）との間の距離は、予め適正範囲を、例えば、実験的に調べておく。
【００５２】
図３はＦＩＢ装置１００による他の超電導膜成膜工程を示す流れ図である。
図３を参照すると、ここでの「他の超電導膜成膜工程」は、ガス供給機構１４０のガス銃１４０Ａの先端と基板１６０上（表面）との間の距離調整、及び）ガス供給機構１４１のガス銃１４１Ａの先端と基板１６０上との間の距離の調整は行わない。
【００５３】
この例の「他の超電導膜成膜工程」では、ガス供給機構１４０，１４１の１４０Ｃ，１４１Ｃの加熱温度を制御系２００が制御して、ガス銃１４０Ａ，１４１Ａそれぞれからのガス供給量を調整する（図３中のＷ２Ａ，Ｃ２Ａ）。この他の工程は、図２の例と同じであり、その重複した説明は省略する。
【００５４】
前記したタングステン（Ｗ）を含むガス原料は、タングステンヘキサカルボニルＷ（ＣＯ）６を使用した。また、カーボン（Ｃ）を含むガス原料は、フェナントレンを使用した。いずれも室温では、粉末固体であるが摂氏６０度から８０度に加熱すると昇華してガス化する。すなわち、基板１６０上に吹き付け可能になる。
【００５５】
（実施例）
次に、実施例について説明する。
【００５６】
図４はＦＩＢ装置１００を用いた超電導膜の成膜状態を示す上面図である。
【００５７】
図４を参照すると、この例では、シリコン（Ｓｉ）基板（基板１６０）の図における上部の表面に配線部Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３を集束イオンビームで超電導膜付けした。配線部Ｗ１〜Ｗ３それぞれの端部をアルミニウム（Ａｌ）部材の接続部Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４で接続した。なお、配線部Ｗ１〜Ｗ３は、幅（Ｗ）＝１００ｎｍ、厚さｔ＝１００ｎｍで超電導膜付けした。この配置例は、４端子の抵抗値測定用（半導体試料比抵抗値測定）の構造である。
【００５８】
図５は図４に示すＦＩＢ装置１００を用いた超電導膜成膜の実測値（温度／Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ対抵抗値／Ｒ）を示す図である。この図５では、横軸に温度（Ｋ）を取り、縦軸に抵抗値Ｒ（Ω）を取って示してある。
【００５９】
図５を参照すると、図４に示す構造において、４端子の抵抗値測定を行った結果、集束イオンビームで超電導膜付けした配線部Ｗ１〜Ｗ３には超電導特性を有している測定値が得られた。
【００６０】
この実施例による超電導膜の臨界温度Ｔｃは、４．９７Ｋであった。この臨界温度Ｔｃ＝４．９７Ｋでは、抵抗値が１３００Ωから０Ωになった。なお、純タングステンの臨界温度Ｔｃは、約１Ｋである。
【００６１】
図６は図１に示すＦＩＢ装置１００により成膜された超電導膜の組成を説明するための図であり、図７は図６に示すサンプリング内容を示した図である。また、図８は図６に示すオージェ電子分光法によるサンプリングのコンデション（測定条件）を説明するための図である。
【００６２】
図６において、横軸には、スパッタ時間（分）を取り、縦軸に原子％をとって示してある。図７は図６に示された曲線データを説明するための図であり、測定試料を示し、また、エネルギーは集束イオンビームの加速エネルギーである。
【００６３】
図６及び図７を参照すると、超電導膜の成膜は、オージェ電子分光法（ＡＥＳ：Ａｕｇｅｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｓｐｅｃｔｏｒｏｓｃｏｐｙ）による原子（アトミック、ａｔ％）対ＳＰＵＴＴＥＲ　ＴＩＭＥ（ｍｉｎ、膜厚相当）を示している。
【００６４】
この例では、タングステン（Ｗ，△印）は、スパッタ時間（分、膜厚相当）１５０（分）までの間において、ａｔ３５％前後から急上昇した後にａｔ５０％前後で堆積する結果が得られた（エネルギー　１７９ｅＶ）。また、カーボン（Ｃ，○印）は、スパッタ時間（分、膜厚相当）１５０（分）までの間において、ａｔ５０％前後から急低下した後にａｔ３０％前後で堆積した結果が得られた（エネルギー２７２ｅＶ）。さらに、ガリウム（Ｇａ，▽印）は、スパッタ時間（分、膜厚相当）１５０（分）までの間において、ａｔ数％前後から急上昇した後にａｔ２０％を下回る程度で堆積した結果が得られた（エネルギー　１０７０ｅＶ）。また、酸素（Ｏ２，□印）は、スパッタ時間（分、膜厚相当）１５０（分）までの間において、ａｔ１５％前後から急低下した後にａｔ数％程度で堆積した結果が得られた（エネルギー　９２ｅＶ）。
【００６５】
これらのサンプリングのコンデション（測定条件）は、下記（１）及び（２）に示すようにして実施した。
（１）Ｅｐ：５．０ＫＶ、ＩＰ：０．０９２ＵＲ、Ｖｍｏｄ：２０ｅＶ、Ｖｍｕ
ｌｔ：１．９５ＫＶ、ＲＣ：０．１ｓｅｃ、ＳＥＮＳ２００、ＳＷＥＥＰ　ＲＡＴＥ：５ｅＶ／ｓｅｃ、エッチングガス：Ａｒ、エッチング条件：５ＫＶ−２０ｍＡ、エッチング領域：３ｍｍ、ノズル径　０．３ｍｍ
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（変形例）
上記した説明では、二つのガス供給機構１４０，１４１をもって説明しているが、一つでも本発明を実現できる。この場合の一つのガス供給機構は、一つのリザーバーに、タングステン（Ｗ）を含むガス原料とカーボン（Ｃ）を含むガス原料が充填される。この場合の一つのリザーバーには、タングステン（Ｗ）を含むガス原料に対して、時間単位で堆積量が大きいカーボン（Ｃ）を含むガス原料を少ない量をもって充填する（本発明におけるタングステン（Ｗ）を含むガス原料及びカーボン（Ｃ）を含むガス原料の比率の変更に対応する）。
【００６６】
なお、この一つのガス供給機構を用いた例による超電導膜の成膜は、前記した二つのガス供給機構１４０，１４１を用いた例と同様であり、その重複した説明は省略する。
【００６７】
【発明の効果】
上記した説明から明らかなように、本発明のＦＩＢをガスが供給される基板表面に照射して超電導膜を成膜する方法によれば、集束イオンビーム装置を用いて比較的容易に超電導特性が得られる超電導膜（超電導体）が成膜可能になるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるＦＩＢ装置の構成を示す拡散分解図である。
【図２】実施形態にあってＦＩＢによる超電導膜の成膜工程を示す流れ図である。
【図３】実施形態にあってＦＩＢによる他の超電導膜の成膜工程を示す流れ図である。
【図４】実施形態にあってＦＩＢによる超電導膜の成膜状態を示す上面図である。
【図５】実施形態にあって超電導膜成膜の実測値を示す図である。
【図６】実施形態にあって超電導膜の成膜を説明するための図である。
【図７】実施形態にあって測定条件を示す図である
【図８】図６に示すオージェ電子分光法によるサンプリングのコンデション（測定条件）を説明するための図である。
【符号の説明】
１００　集束イオンビーム（ＦＩＢ）装置
１１０　液体金属イオン源
１２０　イオン光学系
１３０　二次電子検出器
１４０，１４１　ガス供給機構
１４０Ａ，１４１Ａ　ガス銃
１４０Ｂ，１４１Ｂ　リザーバー
１４０Ｃ，１４１Ｃ　ヒータ
１５０　イオンビーム
１６０　基板
１７０　基板台
２００　制御系
【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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