(57)【要約】【課題】  本発明は、長尺の酸化物超電導体などを製造するための薄膜形成装置において、反射手段（ミラー）を適宜移動できるようにしたものである。【解決手段】  かゝる本発明は、レーザー発振装置からのレーザー光を少なくとも１個の反射手段に反射させて薄膜材料のターゲットに照射させるようにした薄膜形成装置において、反射手段２００を、レーザー光ｒの反射位置を適宜変動させるため、移動手段１００により適宜方向移動させる薄膜形成装置にあり、この移動手段１００によって、常時レーザー光ｒが反射面の同一箇所に集中して反射することがなくなるため、反射面における経時的な劣化を大幅に低減される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー発振装置からのレーザー光を少なくとも１個の反射手段に反射させて薄膜材料のターゲットに照射させるようにした薄膜形成装置において、
前記反射手段を、前記レーザー光の反射位置を適宜変動させるため、移動手段により適宜方向移動させることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項２】
前記反射手段の移動方向が、Ｘ−Ｙ方向であることを特徴とする請求項１記載の薄膜形成装置。
【請求項３】
前記移動方向がＸ−Ｙ方向である移動手段が、台座の水平ネジシャフトに摺動可能に装着されて駆動源によりＸ方向にスライド自在とするＸ方向スライダ部と、当該Ｘ方向スライダ部に立設されたスタンドに併設させた垂直ネジシャフトに摺動可能に装着されて駆動源によりＹ方向にスライド自在とするＹ方向スライダ部とからなり、当該Ｙ方向スライダ部に反射手段が取り付けられていることを特徴とする請求項２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、例えば長尺なテープ基材表面に酸化物超電導層の薄膜層を形成した酸化物超電導体などを製造するための薄膜形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、既に長尺なテープ基材（例えばハステロイなどのテープ基材）の表面にＹ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系、Ｔｉ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系などの材料の酸化物超電導層からなる薄膜層を形成する薄膜形成装置を提案してある（特許文献１）。この装置を図示すると、図３の如くである。
【特許文献１】特開２００２−３６７４５５
【０００３】
この装置は、内部が真空排気自在に構成された処理容器１０を有し、この処理容器１０の内部は成膜室１０ａとなっている。この成膜室１０ａ中の下部側には、テープ基材１を送り出す送出部２１とテープ基材１を巻き取る巻取部２２とが適宜離間させて配置してあり、また、これらの間には、テープ基材１を加熱するための加熱部３０が配置してある。この加熱部３０は、例えば加熱用ヒータ３１とＮｉ８０％−Ｃｒ１４％−Ｆｅ６％などの材料からなるサセプター（熱伝達部）３２とからなり、送出部２１から送り出されたテープ基材１は、このサセプター３２の表面（加熱部表面）に直接接触しつつ走行し、加熱されて、巻取部２２に巻き取られるようになっている。なお、処理容器１０内の真空排気は、排気孔１０ｂを通じて、外部の真空排気装置により行われるようになっている。
【０００４】
一方、成膜室１０ａ中の加熱部３０の上方側には、ターゲットホルダ４０が設置され、その下面側（上記テープ基材側）には、所望のターゲット４１が支持させてある。このターゲット４１には、処理容器１０の外部に設置されたレーザー発振装置５０からのレーザー光ｒが、ミラーなどの第１反射手段５１、集光レンズ５２、ミラーなどの第２反射手段５３、処理容器外壁の透明窓１１などを通じて、照射されるようになっている。
【０００５】
従って、この装置において、レーザー光ｒをターゲット４１に照射させ、この状態で、テープ基材１を走行させると共に、加熱部３０により加熱させれば、ターゲット４１から蒸発した粒子（蒸発粒子）がテープ基材１の表面（上面側）に付着し蒸着される。これは、所謂レーザー蒸着法であって、これによって、テープ基材１の表面には、ターゲット材料に対応した所望の薄膜、即ち、酸化物超電導層を適宜形成することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記装置の場合、第１反射手段５１、及び第２反射手段５３は、基本的に固定式であるため、常時レーザー光ｒを反射面の同一箇所で受けることとなり、経時的に反射面が劣化してくるという問題があった。なお、第２反射手段５３にあっては、ターゲット４１の適宜方向（Ｘ−Ｙ方向）にレーザー光ｒを走査（スキャン）させるため、多少揺動（首振り）させることがあるが、この場合でも、基本的には、レーザー光ｒが反射面のほぼ同一周辺に集中する。
【０００７】
このようにして、反射面の劣化が進行すると、所望の安定したレーザー光（反射光）ｒが得られず、結果として、ターゲット４１側に不安定なレーザー光ｒが照射され、所望の良好な薄膜層の形成が困難となる。また、装置の運転再開時などにおいて、何からの原因で、反射手段５１（５３）の反射面にずれが生じると、ターゲット照射後のレーザー光ｒによる均一なレーザービームのプロファイルが得られないという問題が起こる。
【０００８】
例えば図４に示すように、反射手段５１（５３）の反射面において、再開前のレーザー光反射スポット５４ａ部分である程度劣化が進んでいる状態で、再開後のレーザー光反射（照射）スポット５４ｂが多少すれると、劣化した部分と劣化していない部分との反射率の差から、均一なレーザービームのプロファイルが困難となるからである。勿論、これによって、所望の良好な薄膜層の形成が困難となる。
【０００９】
本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたもので、基本的には、反射手段、即ちミラーを積極的に適宜移動させて、反射面の劣化を極力防止する一方、安定したレーザー光を得ることにより、均一なレーザービームのプロファイルを得て所望の良好な薄膜層が形成されるようにした薄膜形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の本発明は、レーザー発振装置からのレーザー光を少なくとも１個の反射手段に反射させて薄膜材料のターゲットに照射させるようにした薄膜形成装置において、  前記反射手段を、前記レーザー光の反射位置を適宜変動させるため、移動手段により適宜方向移動させることを特徴とする薄膜形成装置にある。
【００１１】
請求項２記載の本発明は、前記反射手段の移動方向が、Ｘ−Ｙ方向であることを特徴とする請求項１記載の薄膜形成装置にある。
【００１２】
請求項３記載の本発明は、前記移動方向がＸ−Ｙ方向である移動手段が、台座の水平ネジシャフトに摺動可能に装着されて駆動源によりＸ方向にスライド自在とするＸ方向スライダ部と、当該Ｘ方向スライダ部に立設されたスタンドに併設させた垂直ネジシャフトに摺動可能に装着されて駆動源によりＹ方向にスライド自在とするＹ方向スライダ部とからなり、当該Ｙ方向スライダ部に反射手段が取り付けられていることを特徴とする請求項２記載の薄膜形成装置にある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の薄膜形成装置では、反射手段を、移動手段により適宜方向に移動させることができるため、常時レーザー光を、反射面の同一箇所（近傍、周辺なども含む）で集中して受けることがなくなる。これにより、反射手段の反射面における経時的な劣化を大幅に低減させることができる。言い換えれば、反射手段の長寿命化を図ることができる。また、これにより、常時良好な状態で反射面からレーザー光が反射されるため、ターゲット照射後、均一なレーザービームのプロファイルが得られる。結果として、良好な薄膜層の形成が得られる。
【００１４】
本発明の薄膜形成装置では、反射手段の移動方向をＸ−Ｙ方向とし、コンピュータ制御などにより、レーザー光の反射箇所を、反射手段の反射面に対して、満遍なく移動走査させることも可能となる。これにより、より大きな反射手段の劣化防止効果が得られ、同時に、より安定したレーザービームのプロファイルが得られる。
【００１５】
本発明の薄膜形成装置では、移動方向がＸ−Ｙ方向である移動手段を、それぞれネジシャフトと駆動源によりスライド駆動される、Ｘ方向スライダ部とＹ方向スライダ部とで構成すれば、動作の信頼性が高く、簡単でかつ安価な装置の提供が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明に係る薄膜形成装置における反射手段（ミラー）の移動手段の実施の形態の一例を示し、図２は図１の矢印Ａ方向からの側面を示したものである。
本発明の薄膜形成装置の場合、全体構造としては、特に限定されないが、例えば上記した図３のような構造であってもよく、レーザー発振装置５０からのレーザー光ｒを適宜方向に反射させる手段である、反射手段（ミラー）５１、５３の部分に、これを適宜方向に移動させる、移動手段１００を付加させたものである。
【００１７】
この移動手段１００において、１１０は適宜長さの板状体からなる台座、１２０はこの台座１１０上に適宜離間して設置されたホルダ片１１１、１１１間に回転自在に保持された水平ネジシャフト、１３０は台座１１０の一部に設置されて、連結手段（例えば歯車機構）１３１を介して水平ネジシャフト１２０を適宜回転させるモータなどの駆動源、１４０は雌ネジ穴を通じて水平ネジシャフト１２０に摺動可能（螺進退可能）に装着されたブロック体からなる、Ｘ方向スライダ部、１５０はＸ方向スライダ部１４０上に立設させた棒状のスタンド、１６０はこのスタンド１５０の側方に適宜離間して設置されたホルダ片１５１、１５１間に回転自在に保持された垂直ネジシャフト、１７０は例えばＸ方向スライダ部１４０に固着された台座片１４１上に設置されて、連結手段（例えば歯車機構）１７１を介して垂直ネジシャフト１２０を適宜回転させるモータなどの駆動源、１８０は雌ネジ穴を通じて垂直ネジシャフト１６０に摺動可能（螺進退可能）に装着されたブロック体からなる、Ｙ方向スライダ部、１８１はＹ方向スライダ部１８０の一部に付設されて、スタンド１５１側のガイド溝１５２に嵌合されるガイド片、２００はＹ方向スライダ部１８０の先端に取り付けられたガラスミラーや金属製ミラーなどの反射手段である。
【００１８】
この構造から、この移動手段１００では、それぞれの駆動源１３０、１７０を正逆などの方向に適宜駆動させれば、Ｘ方向スライダ部１４０、Ｙ方向スライダ部１８０を、それぞの方向において、正逆方向に適宜スライドさせることができる。
【００１９】
これにより、反射手段２００の反射面において、その同一箇所（近傍、周辺なども含む）で集中してレーザー光ｒを受けることを適宜避けることができる。この結果、上述したように、反射手段２００の反射面における経時的な劣化を大幅に低減させることができる。また、常時良好な状態での反射面からレーザー光が反射されるため、ターゲット照射後、均一なレーザービームのプロファイルが得られる。
【００２０】
また、反射手段２００の形状、大きさなどは既知であるため、移動手段１００をコンピュータ制御（Ｘ−Ｙ方向制御）することにより、反射面の劣化時間などを考慮して、レーザー光ｒの反射箇所を、反射手段の２００反射面に対して、満遍なく移動走査させることもできる。これにより、より大きな反射手段２００の劣化防止効果が得られ、同時に、より安定したレーザービームのプロファイルが得られる。
【００２１】
なお、本発明の移動手段１００を備えた反射手段２００を、上述したように、図３の薄膜形成装置の反射手段５１、５３に採用する場合には、移動方向がＸ−Ｙ方向で十分である。しかし、ターゲット側が固定方式で、レーザー光ｒをターゲットに対して走査（スキャン）させる場合には、ターゲット側に最も近接して設置される反射手段２００の移動手段１００にあっては、反射手段２００とＹ方向スライダ部１８０との間に適当な首振り機構を設けてスキャンさせることもできる。この首振り機構も、コンピュータ制御により上記Ｘ−Ｙ方向の制御と同期させるとよい。また、本発明の反射手段２００及び移動手段１００の場合、薄膜形成装置の処理容器（成膜室）内に設置することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る薄膜形成装置における反射手段及び移動手段の実施の形態の一例を示した正面図である。
【図２】図１の矢印Ａ方向の側面図である。
【図３】薄膜形成装置の一例を示した概略説明図である。
【図４】反射手段の反射面における劣化状態を模式的に示した説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０・・・処理容器、１０ａ・・・成膜室、４１・・・ターゲット、１００・・・移
動手段、１１０・・・台座、１２０・・・水平ネジシャフト、１３０・・・駆動源、１４０・・・Ｘ方向スライダ部、１５０・・・スタンド、１６０・・・垂直ネジシャフト、１
７０・・・駆動源、１８０・・・Ｙ方向スライダ部、２００・・・反射手段、ｒ・・・レーザー光、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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