JP2000124513A - Oxide superconducting device and its manufacture - Google Patents

Oxide superconducting device and its manufacture

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JP2000124513A
JP2000124513A JP10290372A JP29037298A JP2000124513A JP 2000124513 A JP2000124513 A JP 2000124513A JP 10290372 A JP10290372 A JP 10290372A JP 29037298 A JP29037298 A JP 29037298A JP 2000124513 A JP2000124513 A JP 2000124513A
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Japan
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film
oxide
interlayer insulating
superconducting
insulating film
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Tsunehiro Namigashira
経裕 波頭
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Fujitsu Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily form a contact hole while keeping dielectric strength by using an In2O3 as an interlayer insulation film in an oxide superconducting device having laminated superconductive joint. SOLUTION: An oxide superconductor thin film 2, a normal conduction thin film 3 and an oxide superconductor thin film 4 are piled up on a substrate 7 in sequence by sputtering so as to form an SNS type Josephson junction, and they are all made of single oriented polycrystalline thin film. Next, they are sputtered at the specified temperature in an oxidative gas atmosphere using the In2O3 as a target, thereby laminating an In2O3 film 5 on the entire surface thereof to form an interlayer insulation film. Thus, while keeping dielectric strength, a contact hole can be formed easily.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は酸化物超伝導装置及
びその製造方法に関するものであり、特に、層間絶縁膜
として物理的に柔らかく、且つ、酸化物超伝導体との積
層が可能なIn23 を用いたことに特徴のある酸化物
超伝導装置及びその製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oxide superconducting device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an In 2 oxide that is physically soft as an interlayer insulating film and can be laminated with an oxide superconductor. The present invention relates to an oxide superconducting device characterized by using O 3 and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、Nb等の金属系超伝導体を用いて
各種の超伝導デバイスが開発されており、特に、その中
心的デバイスとしてジョセフソン接合素子の研究が成さ
れてきたが、近年、液体窒素温度で動作可能な高温超伝
導体をはじめとした酸化物超伝導体を用いて様々な超伝
導接合が作製されており、この様な超伝導接合を利用し
て、医療用の超伝導量子干渉素子(SQUID)、デジ
タルデバイス、或いは、高周波デバイス(マイクロ波ミ
キサ)において、従来の半導体デバイスを凌駕する性能
が期待されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various superconducting devices have been developed using metal-based superconductors such as Nb. In particular, Josephson junction devices have been studied as a central device. Various superconducting junctions have been fabricated using high-temperature superconductors and other oxide superconductors that can operate at the temperature of liquid nitrogen. In a conduction quantum interference device (SQUID), a digital device, or a high-frequency device (microwave mixer), performance exceeding that of a conventional semiconductor device is expected.

【0003】この様な超伝導接合を用いて高速且つ低消
費電力の酸化物超伝導集積回路装置を実現するために
は、素子特性のばらつきの少ない超伝導接合や半導体装
置と接続するための増幅機能を有する素子が必要とな
る。
In order to realize a high-speed and low-power-consumption oxide superconducting integrated circuit device using such a superconducting junction, amplification for connecting to a superconducting junction or a semiconductor device with little variation in element characteristics is required. An element having a function is required.

【0004】この様な超伝導集積回路装置を構成する超
伝導素子構造としては、積層構造が有望であるが、この
酸化物超伝導体の場合には、Nb/AlOx −Al/N
b接合を代表とする金属系超伝導体を用いる場合と異な
り、高温の酸素雰囲気中で作製することに起因して、超
伝導体/絶縁体/超伝導体(SIS)を積層したトンネ
ル型のジョセフソン接合動作をさせることは非常に困難
になるため、超伝導体/常電導体/超伝導体(SNS)
接合を利用したジョセフソン接合素子が各種試みられて
いる。
As a superconducting element structure constituting such a superconducting integrated circuit device, a laminated structure is promising. In the case of this oxide superconductor, Nb / AlO x -Al / N
Unlike the case of using a metal-based superconductor typified by a b-junction, a tunnel type in which a superconductor / insulator / superconductor (SIS) is laminated is caused by manufacturing in a high-temperature oxygen atmosphere. Since it becomes very difficult to make Josephson junction operation, superconductor / normal conductor / superconductor (SNS)
Various Josephson junction devices using junctions have been tried.

【0005】例えば、バリア層を利用した積層構造のジ
ョセフソン接合としては、MgO等の基板上にYBCO
(YBa2 Cu3 7-x )酸化物超伝導体薄膜、PBC
O(PrBa2 Cu3 7-x )からなるバリア層、及び
YBCO酸化物超伝導体薄膜を順次堆積させて平坦なジ
ョセフソン接合を形成したのち、メサ構造を形成するこ
とによってSNS型のジョセフソン接合素子を構成する
ことが試みられている。
For example, as a Josephson junction having a laminated structure using a barrier layer, a YBCO
(YBa 2 Cu 3 O 7-x ) oxide superconductor thin film, PBC
A barrier layer made of O (PrBa 2 Cu 3 O 7-x ) and a YBCO oxide superconductor thin film are sequentially deposited to form a flat Josephson junction, and then an SNS type Joseph is formed by forming a mesa structure. Attempts have been made to construct son junction elements.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この様な積層
構造のジョセフソン接合素子において、ジョセフソン接
合素子を構成する酸化物超伝導体薄膜が単一配向した多
結晶から構成されているため、層間絶縁膜として、PB
CO(PrBa2 Cu3 7-x )、CeO2 、或いは、
YSZ(YSrZrO)等の酸化物超伝導体と結晶整
合、即ち、格子整合が取れる絶縁体を用いているが、こ
れらの絶縁体は物理的に硬いので、コンタクトホールを
形成するのが困難であるという問題がある。
However, in such a Josephson junction device having a laminated structure, the oxide superconductor thin film constituting the Josephson junction device is composed of a single oriented polycrystal. PB as interlayer insulating film
CO (PrBa 2 Cu 3 O 7-x ), CeO 2 , or
Insulators that can achieve crystal matching, that is, lattice matching with oxide superconductors such as YSZ (YSrZrO) are used. However, these insulators are physically hard, so that it is difficult to form contact holes. There is a problem.

【0007】即ち、一般にジョセフソン接合素子に対す
る電極を設ける際には、Arイオンを用いたイオンミリ
ング法によって層間絶縁膜にコンタクトホールを形成す
ることになるが、層間絶縁膜としてYBCO等の酸化物
超伝導体と同程度に物理的に硬いPBCO等の絶縁体を
用いているので、エッチングレートが小さくなると共
に、酸化物超伝導体に対する選択エッチング性が得られ
なくなる。
In general, when an electrode for a Josephson junction element is provided, a contact hole is formed in an interlayer insulating film by ion milling using Ar ions, but an oxide such as YBCO is used as the interlayer insulating film. Since an insulator such as PBCO, which is physically as hard as the superconductor, is used, the etching rate is reduced and the selective etching property for the oxide superconductor cannot be obtained.

【0008】一方、コンタクトホールの形成時間を短縮
するためには、層間絶縁膜を薄く形成すれば良いが、そ
うすると、メサにおける接合の側面の絶縁性を十分に確
保できないという問題が発生する。
On the other hand, in order to shorten the time for forming the contact hole, the interlayer insulating film may be formed thin, but this causes a problem that the insulation on the side surface of the junction in the mesa cannot be sufficiently ensured.

【0009】さらに、上述のPBCO等の絶縁体は、比
誘電率が40〜100と大きく、寄生容量による信号遅
延が大きくなるので、高速動作を必要とする超伝導集積
回路装置を作製することが困難であった。
Further, the above-mentioned insulator such as PBCO has a large relative dielectric constant of 40 to 100 and a large signal delay due to parasitic capacitance. Therefore, a superconducting integrated circuit device requiring high-speed operation can be manufactured. It was difficult.

【0010】したがって、本発明は、層間絶縁膜とし
て、物理的に柔らかいIn2 3 を用いて、絶縁耐圧を
保ったままでコンタクトホールの形成を容易にすること
を目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to use a physically soft In 2 O 3 as an interlayer insulating film and to facilitate the formation of a contact hole while maintaining a dielectric strength voltage.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理的構
成の説明図であり、この図1を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。 図1(a)参照 (1)本発明は、積層型超伝導接合1を有する酸化物超
伝導装置において、層間絶縁膜5としてIn2 3 を用
いたことを特徴とする。
FIG. 1 is an explanatory view of the principle configuration of the present invention. Referring to FIG. 1, means for solving the problems in the present invention will be described. See FIG. 1A. (1) The present invention is characterized in that In 2 O 3 is used as an interlayer insulating film 5 in an oxide superconducting device having a stacked superconducting junction 1.

【0012】この様に、層間絶縁膜5として、物理的に
柔らかいIn2 3 を用いることによって、酸化物超伝
導体薄膜2,4等の酸化物超伝導体に対する選択エッチ
ング性を得ることができ、層間絶縁膜5を厚く形成して
もコンタクトホールの形成が容易になるので、層間絶縁
膜5を厚く形成することによって、酸化物超伝導体薄膜
2/常電導薄膜3/酸化物超伝導体4からなる積層型超
伝導接合1の側面の絶縁性を十分確保することができ
る。
As described above, by using physically soft In 2 O 3 as the interlayer insulating film 5, it is possible to obtain selective etching properties with respect to oxide superconductors such as the oxide superconductor thin films 2 and 4. Since the contact holes can be easily formed even if the interlayer insulating film 5 is formed thick, the oxide superconductor thin film 2 / normal conducting thin film 3 / oxide superconducting film is formed by forming the interlayer insulating film 5 thick. The insulation of the side surface of the laminated superconducting junction 1 composed of the body 4 can be sufficiently ensured.

【0013】また、In2 3 は、それ自体の単一配向
性が不十分であっても、その上に堆積させる上部配線6
等の酸化物超伝導体の単一配向性は優れたものになるの
で、この点からもIn2 3 の使用は望ましいものであ
る。なお、In2 3 の比誘電率は20程度と従来の酸
化物超伝導装置用の層間絶縁膜5より小さいので、高速
動作化が可能になる。
In addition, even if the single orientation of In 2 O 3 itself is insufficient, the upper interconnect 6
The use of In 2 O 3 is also desirable from this point of view because the oxide superconductor such as the above has excellent single orientation. Since the relative dielectric constant of In 2 O 3 is about 20 which is smaller than the conventional interlayer insulating film 5 for an oxide superconducting device, high-speed operation is possible.

【0014】(2)また、本発明は、上記(1)におい
て、層間絶縁膜5が、積層型超伝導接合1の下部配線と
上部配線6との間に設ける層間絶縁膜5であることを特
徴とする。
(2) Further, in the present invention, in the above (1), the interlayer insulating film 5 is the interlayer insulating film 5 provided between the lower wiring and the upper wiring 6 of the laminated superconducting junction 1. Features.

【0015】この様に、In2 3 を積層型超伝導接合
1の下部配線と上部配線6との間に設ける層間絶縁膜5
を用いることによって、積層型超伝導接合1の側壁部を
十分保護することができ、また、上部配線6の単一配向
性を良好に保つことができる。
As described above, the interlayer insulating film 5 in which In 2 O 3 is provided between the lower wiring and the upper wiring 6 of the multilayer superconducting junction 1 is provided.
By using, the side wall portion of the laminated superconducting junction 1 can be sufficiently protected, and the single orientation of the upper wiring 6 can be kept good.

【0016】(3)また、本発明は、上記(1)または
(2)において、In2 3 が、結晶化により単一配向
していることを特徴とする。
(3) The present invention is characterized in that, in the above (1) or (2), In 2 O 3 is unidirectionally oriented by crystallization.

【0017】この様に、層間絶縁膜5として用いるIn
2 3 を、結晶化により単一配向させることによって、
その上に設ける上部配線6となる酸化物超伝導体薄膜の
単一配向性をより高めることができ、それによって臨界
温度Tc を高くすることができる。
As described above, In used as the interlayer insulating film 5
By orienting 2 O 3 by crystallization,
The single orientation of the oxide superconductor thin film serving as the upper wiring 6 provided thereon can be further improved, and thereby the critical temperature Tc can be increased.

【0018】(4)また、本発明は、上記(1)乃至
(3)のいずれかにおいて、グランドプレーンとの間の
層間絶縁膜5としても、In2 3 を用いたことを特徴
とする。
(4) The present invention is characterized in that in any one of the above (1) to (3), In 2 O 3 is used also as the interlayer insulating film 5 between itself and the ground plane. .

【0019】この様に、In2 3 をグランドプレーン
との間の層間絶縁膜5として用いることによって、In
2 3 上に設ける積層型超伝導接合1を構成する酸化物
超伝導体薄膜2の単一配向性を劣化させることなく、寄
生容量を低減することができる。
As described above, by using In 2 O 3 as the interlayer insulating film 5 between itself and the ground plane,
The parasitic capacitance can be reduced without deteriorating the single orientation of the oxide superconductor thin film 2 constituting the laminated superconducting junction 1 provided on 2 O 3 .

【0020】(5)また、本発明は、積層型超伝導接合
1を有する酸化物超伝導装置の製造方法において、積層
型超伝導接合1を覆う層間絶縁膜5として、In2 3
をスパッタ法を用いて堆積させたことを特徴とする。
(5) The present invention provides a method for manufacturing an oxide superconducting device having a laminated superconducting junction 1, wherein the interlayer insulating film 5 covering the laminated superconducting junction 1 is made of In 2 O 3
Is deposited using a sputtering method.

【0021】この様に、層間絶縁膜5としてのIn2
3 はスパッタ法によって堆積させても良いものであり、
この場合には、ステップカバレッジ性に優れているの
で、積層型超伝導接合1の側壁部のIn2 3 の膜厚を
厚くし、十分な絶縁性を保つことができる。
As described above, In 2 O as the interlayer insulating film 5
3 may be deposited by sputtering,
In this case, since the step coverage is excellent, the thickness of In 2 O 3 on the side wall of the multilayer superconducting junction 1 can be increased, and sufficient insulation can be maintained.

【0022】(6)また、本発明は、上記(5)におい
て、In2 3 が結晶化により単一配向する温度におい
て、スパッタすることを特徴とする。
(6) The present invention is characterized in that, in the above (5), sputtering is performed at a temperature at which In 2 O 3 is unidirectionally oriented by crystallization.

【0023】この様に、スパッタをIn2 3 が結晶化
により単一配向する温度で行うことによって、その上に
堆積させる上部配線6となる酸化物超伝導体薄膜の単一
配向性を高めることができる。
As described above, the single orientation of the oxide superconductor thin film serving as the upper wiring 6 to be deposited thereon is enhanced by performing the sputtering at a temperature at which In 2 O 3 is unidirectionally oriented by crystallization. be able to.

【0024】(7)また、本発明は、積層型超伝導接合
1を有する酸化物超伝導装置の製造方法において、積層
型超伝導接合1を覆う層間絶縁膜5として、In2 3
をレーザアブレーション法によって堆積させたことを特
徴とする。
(7) Further, according to the present invention, there is provided a method for manufacturing an oxide superconducting device having a laminated superconducting junction 1, wherein the interlayer insulating film 5 covering the laminated superconducting junction 1 is made of In 2 O 3
Is deposited by a laser ablation method.

【0025】この様に、層間絶縁膜5としてのIn2
3 はレーザアブレーション法によって堆積させても良い
ものであるが、この場合には、ステップカバレッジ性が
多少劣ることになる。
As described above, In 2 O as the interlayer insulating film 5
3 may be deposited by a laser ablation method, but in this case, the step coverage is somewhat inferior.

【0026】(8)また、本発明は、上記(5)乃至
(7)のいずれかにおいて、In2 3 を堆積させたの
ち、バックスパッタリングによって積層型超伝導接合1
の側壁部のIn2 3 の膜厚を増加したことを特徴とす
る。
(8) The present invention also relates to the above (5) to (5).
In any of (7), InTwoO ThreeOf deposited
, Laminated superconducting junction 1 by back sputtering
In of the side wallTwoOThreeCharacterized by increased film thickness
You.

【0027】In2 3 は、バックスパッタリングによ
る側面成長速度が非常に速いため、この様に、In2
3 を堆積させたのち、特に、レーザアブレーション法に
よって堆積させたのちバックスパッタリングすることに
よって、積層型超伝導接合1の側壁部のカバーリングを
向上させることができ、それによって側壁部の絶縁性を
十分高くすることができる。
[0027] In 2 O 3 is, for lateral growth rate due to the back sputtering is very fast, in this way, In 2 O
By depositing 3 and, in particular, depositing it by a laser ablation method and then back-sputtering, it is possible to improve the covering of the side wall of the laminated superconducting junction 1 and thereby to improve the insulation of the side wall. Can be high enough.

【0028】(9)また、本発明は、上記(8)におい
て、バックスパッタリングを、積層型超伝導接合1の側
壁部に再付着するIn2 3 が結晶化により単一配向す
る温度において行うことを特徴とする。
(9) In the present invention, in the above (8), the back sputtering is carried out at a temperature at which In 2 O 3 re-adhering to the side wall of the laminated superconducting junction 1 is unidirectionally oriented by crystallization. It is characterized by the following.

【0029】この様に、積層型超伝導接合1の側壁部に
再付着するIn2 3 も結晶化することによって、側壁
部を含めて層間絶縁膜5上に堆積させる上部配線6とな
る酸化物超伝導体薄膜の単一配向性を高めることができ
る。
As described above, the In 2 O 3 re-adhering to the side wall of the stacked superconducting junction 1 is also crystallized, thereby oxidizing the upper wiring 6 deposited on the interlayer insulating film 5 including the side wall. Single orientation of the superconductor thin film can be enhanced.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】ここで、本発明の第1の実施の形
態の製造工程を図2及び図3を参照して説明するが、説
明を簡単にするために、1個のジョセフソン接合のみを
示す。 図2(a)参照 まず、LSATO(LaSrAlTiO)基板11上
に、スパッタ法を用いて、厚さが、例えば、200nm
のYBCO(YBa2 Cu3 7-x )膜12、厚さが、
例えば、5nmのITO膜13、厚さが、例えば、10
0nmのYBCO膜14を順次堆積させる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A manufacturing process according to a first embodiment of the present invention will now be described with reference to FIGS. 2 and 3. In order to simplify the description, one Josephson junction will be described. Only shown. Referring to FIG. 2A, first, a thickness of, for example, 200 nm is formed on an LSATO (LaSrAlTiO) substrate 11 by using a sputtering method.
Of YBCO (YBa 2 Cu 3 O 7 -x) film 12, a thickness,
For example, an ITO film 13 having a thickness of 5 nm and a thickness of, for example, 10
A 0 nm YBCO film 14 is sequentially deposited.

【0031】この場合、YBCO膜12/ITO膜13
/YBCO膜14によって、超伝導体/常電導体/超伝
導構造体、即ち、SNS型のジョセフソン接合が形成さ
れ、これらのYBCO膜12、ITO膜13、及び、Y
BCO膜14は、全て、単一配向した多結晶薄膜から構
成されている。
In this case, the YBCO film 12 / ITO film 13
The superconductor / normal conductor / superconducting structure, that is, the SNS-type Josephson junction is formed by the / YBCO film 14, and these YBCO film 12, ITO film 13, and Y
The BCO films 14 are all composed of a single-oriented polycrystalline thin film.

【0032】図2(b)参照 次いで、レジストパターン(図示せず)をマスクとして
Arイオンを用いたイオンミリングを施すことによっ
て、YBCO膜12に達するメサ15を形成する。この
メサ15におけるSNS接合が、ジョセフソン接合素子
を構成する。
Referring to FIG. 2B, a mesa 15 reaching the YBCO film 12 is formed by performing ion milling using Ar ions using a resist pattern (not shown) as a mask. The SNS junction in the mesa 15 constitutes a Josephson junction element.

【0033】図2(c)参照 次いで、In2 3 をターゲットとして用い、50mT
orrのAr:O2 =9:1の酸化性ガス雰囲気下で、
700〜860℃、例えば、800℃の基板温度におい
て、スパッタすることによって、全面に、厚さが、20
0〜500nm、例えば、300nmのIn2 3 膜1
6を堆積させて層間絶縁膜とする。この場合、堆積時の
基板温度を十分高く、例えば、800℃以上にすること
によって、堆積したIn2 3 膜16の単一配向性を良
好にすることができ、また、堆積を酸素雰囲気中で行う
ことによってIn2 3 膜16における酸素欠損をなく
すことができ、それによって、In2 3 膜16を良好
な絶縁体とすることができる。
[0033] Referring then FIG. 2 (c), the reference to In 2 O 3 as a target, 50 mT
Orr Ar: O 2 = 9: 1 Under an oxidizing gas atmosphere,
At a substrate temperature of 700 to 860 ° C., for example, 800 ° C., a thickness of 20
In 2 O 3 film 1 of 0 to 500 nm, for example, 300 nm
6 is deposited to form an interlayer insulating film. In this case, by setting the substrate temperature at the time of deposition to be sufficiently high, for example, 800 ° C. or higher, the single orientation of the deposited In 2 O 3 film 16 can be improved, and the deposition can be performed in an oxygen atmosphere. By doing so, oxygen deficiency in the In 2 O 3 film 16 can be eliminated, and thereby the In 2 O 3 film 16 can be a good insulator.

【0034】図3(d)参照 次いで、レジストパターン(図示せず)をマスクとし
て、再び、Arイオンを用いたイオンミリングを施すこ
とによってメサ15の頂部のYBCO膜14に達するコ
ンタクトホール17を形成する。なお、この場合、In
2 3 のArイオンに対するエッチングレートは、YB
COの約3.5倍に達し、YBCOに比べて物理的に柔
らかいので、YBCO膜14の表面を過剰エッチングす
ることなく精度良くコンタクトホール17を形成するこ
とができる。
Referring to FIG. 3D, using a resist pattern (not shown) as a mask, ion milling is again performed using Ar ions to form a contact hole 17 reaching the YBCO film 14 on the top of the mesa 15. I do. In this case, In
The etching rate of Ar ions of 2 O 3 is YB
Since it reaches about 3.5 times that of CO and is physically softer than YBCO, the contact hole 17 can be formed accurately without excessively etching the surface of the YBCO film 14.

【0035】図3(e)参照 次いで、再び、スパッタ法を用いて全面に厚さが、例え
ば、300nmのYBCO膜を堆積させたのち、レジス
トパターン(図示せず)をマスクとしてArイオンを用
いたイオンミリングを施してYBCO上部配線層18を
形成することによって酸化物超伝導集積回路装置の基本
構成が完成する。
Next, a YBCO film having a thickness of, for example, 300 nm is again deposited on the entire surface by sputtering, and then Ar ions are used using a resist pattern (not shown) as a mask. The basic configuration of the oxide superconducting integrated circuit device is completed by forming the YBCO upper wiring layer 18 by performing ion milling.

【0036】この第1の実施の形態においては、層間絶
縁膜として物理的に柔らかいIn23 を用いているの
で、In2 3 膜16を500nm程度に厚く形成した
場合にも、コンタクトホール17を精度良く形成するこ
とができ、それによって、メサ15の側壁部を厚いIn
2 3 膜16で被覆することができるので、メサ15の
側壁に露出するSNS接合の絶縁性を十分高く保つこと
ができる。
In the first embodiment, since physically soft In 2 O 3 is used as the interlayer insulating film, even if the In 2 O 3 film 16 is formed to be as thick as about 500 nm, the contact hole is formed. 17 can be formed with high accuracy.
Since it can be covered with the 2 O 3 film 16, the insulation of the SNS junction exposed on the side wall of the mesa 15 can be kept sufficiently high.

【0037】また、In2 3 は、それ自体の単一配向
性が十分でない場合にも、その上に堆積させる酸化物超
伝導体薄膜の単一配向性を高めることができるので、Y
BCO上部配線層18の単一配向性も十分高く、それに
よって、臨界電流Tc を高くすることができる。
In addition, even when In 2 O 3 does not have a sufficient single orientation, the single orientation of the oxide superconductor thin film deposited thereon can be increased.
The single orientation of the BCO upper wiring layer 18 is also sufficiently high, so that the critical current Tc can be increased.

【0038】また、In2 3 は、比誘電率が20程度
であり、従来の層間絶縁膜として用いられていたPBC
O等の絶縁体の40〜100に比べて1/2以下にする
ことができるので、層間絶縁膜の比誘電率に基づく寄生
容量を低減することができ、それによって、信号遅延が
小さくなるので、超伝導装置の高速動作化が可能にな
る。
Further, In 2 O 3 has a relative dielectric constant of about 20 and is a PBC which has been used as a conventional interlayer insulating film.
Since it can be reduced to 1 / or less as compared with 40 to 100 of an insulator such as O, the parasitic capacitance based on the relative dielectric constant of the interlayer insulating film can be reduced, thereby reducing the signal delay. Thus, high-speed operation of the superconducting device can be realized.

【0039】次に、図4及び図5を参照して、本発明の
第2の実施の形態の製造工程を説明するが、この場合
も、説明を簡単にするために、1個のジョセフソン接合
のみを示す。 図4(a)参照 まず、上記の第1の実施の形態と全く同様に、LSAT
O基板11上に、スパッタ法を用いて、厚さが、例え
ば、200nmのYBCO膜12、厚さが、例えば、5
nmのITO膜13、及び、厚さが、例えば、100n
mのYBCO膜14を順次堆積させる。
Next, a manufacturing process according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. In this case, too, one Josephson Only the joint is shown. Referring to FIG. 4A, first, just as in the first embodiment, the LSAT
The YBCO film 12 having a thickness of, for example, 200 nm is formed on the O substrate 11 by using a sputtering method.
nm of the ITO film 13 and a thickness of, for example, 100 n
m YBCO films 14 are sequentially deposited.

【0040】図4(b)参照 次いで、レジストパターン(図示せず)をマスクとして
Arイオンを用いたイオンミリングを施すことによっ
て、YBCO膜12に達するメサ15を形成して、SN
S接合からなるジョセフソン接合素子を構成する。
Referring to FIG. 4B, a mesa 15 reaching the YBCO film 12 is formed by performing ion milling using Ar ions using a resist pattern (not shown) as a mask.
A Josephson junction element composed of an S junction is formed.

【0041】図4(c)参照 次いで、In2 3 をターゲットとして用い、10-2
orrの酸素ガス圧下で、700〜860℃、例えば、
800℃の基板温度において、ターゲットに照射するレ
ーザアブレーション法を用いることによって、全面に、
厚さが、200〜500nm、例えば、300nmのI
2 3 膜19を堆積させて層間絶縁膜とするが、レー
ザアブレーション法はスパッタ法に比べてステップカバ
レッジ性が劣るので、メサ15の側壁部のIn2 3
19の膜厚は薄くなる。この場合も、堆積時の基板温度
を十分高く、例えば、800℃以上にすることによっ
て、堆積したIn2 3 膜19の単一配向性を良好にす
ることができる。
Next, as shown in FIG. 4C, using In 2 O 3 as a target, 10 −2 T
Under oxygen gas pressure of orr, 700-860 ° C, for example,
By using a laser ablation method of irradiating a target at a substrate temperature of 800 ° C.,
I having a thickness of 200 to 500 nm, for example, 300 nm
Although an n 2 O 3 film 19 is deposited to form an interlayer insulating film, the step coverage of the laser ablation method is inferior to that of the sputtering method. Therefore, the thickness of the In 2 O 3 film 19 on the side wall of the mesa 15 is small. Become. Also in this case, by setting the substrate temperature at the time of deposition to be sufficiently high, for example, 800 ° C. or higher, the single orientation of the deposited In 2 O 3 film 19 can be improved.

【0042】図5(d)参照 次いで、Arガス圧を、例えば、10-4Torrとし、
基板温度を、例えば、800℃とした状態で、直径が2
0cmの平行平板電極間に300V、20mAの電力を
5分間印加してArイオン20によるイオンミリングに
よってIn2 3 膜19のバックスパッタリングを行う
ことによって、スパッタエッチされたIn2 3 の一部
がメサ15の側壁部に再付着し、厚さが、例えば、50
0Å(=50nm)のIn2 3 再付着部21が形成さ
れて、メサ15の側壁部を覆う層間絶縁膜の膜厚が厚く
なる。これは、In2 3 が他の絶縁材料に比べて、バ
ックスパッタリングによる側面成長速度が非常の速い特
性を積極的に利用しているものである。
Next, as shown in FIG. 5D, the Ar gas pressure is increased to, for example, 10-FourTorr,
When the substrate temperature is, for example, 800 ° C., the diameter is 2
300V, 20mA power between 0cm parallel plate electrodes
Apply for 5 minutes for ion milling with Ar ions 20
Therefore InTwoO ThreePerform back sputtering of the film 19
This allows the sputter etched InTwoOThreePart of
Is attached again to the side wall of the mesa 15 and the thickness is, for example, 50
0 ° (= 50 nm) InTwoOThreeThe reattachment part 21 is formed
As a result, the thickness of the interlayer insulating film covering the side wall of the mesa 15 is increased.
Become. This is InTwoOThreeCompared to other insulating materials
Very high lateral growth rate by back sputtering
It is something that actively uses the nature.

【0043】図5(e)参照 以降は、上記の第1の実施の形態と全く同様に、レジス
トパターン(図示せず)をマスクとして、Arイオンを
用いたイオンミリングを施すことによってメサ15の頂
部のYBCO膜14に達するコンタクトホール17を形
成する。
After that, as in the first embodiment, ion milling using Ar ions is performed using a resist pattern (not shown) as a mask. A contact hole 17 reaching the top YBCO film 14 is formed.

【0044】図5(f)参照 次いで、再び、スパッタ法を用いて全面に厚さが、例え
ば、300nmのYBCO膜を堆積させたのち、レジス
トパターン(図示せず)をマスクとしてArイオンを用
いたイオンミリングを施してYBCO上部配線層18を
形成することによって酸化物超伝導集積回路装置の基本
構成が完成する。
Next, a YBCO film having a thickness of, for example, 300 nm is again deposited on the entire surface by sputtering, and Ar ions are used using a resist pattern (not shown) as a mask. The basic configuration of the oxide superconducting integrated circuit device is completed by forming the YBCO upper wiring layer 18 by performing ion milling.

【0045】なお、In2 3 再付着部21及びIn2
3 膜19からなる層間絶縁膜の単一配向性が十分でな
い場合、その上に堆積させるYBCO上部配線層18の
単一配向性は必ずしも十分でないが、その場合には、Y
BCO上部配線層18の膜厚を厚くすることによって臨
界温度Tc を所定の範囲に保つことができる。
The In 2 O 3 reattached portion 21 and the In 2 O 3
If the single orientation of the interlayer insulating film composed of the O 3 film 19 is not sufficient, the single orientation of the YBCO upper wiring layer 18 deposited thereon is not necessarily sufficient.
By increasing the thickness of the BCO upper wiring layer 18, the critical temperature Tc can be kept within a predetermined range.

【0046】この第2の実施の形態においては、In2
3 の堆積方法としてステップカバレッジが必ずしも十
分でないレーザアブレーション法を用いているが、堆積
後にバックスパッタリングを行ってメサ15の側壁部を
覆う層間絶縁膜の膜厚を厚くしているので、メサ15の
側壁に露出するSNS接合の絶縁性を十分高く保つこと
ができる。その他の特徴点は、上記の第1の実施の形態
と全く同様である。
In the second embodiment, In 2
As a method of depositing O 3 , a laser ablation method that does not always provide sufficient step coverage is used. However, since the thickness of the interlayer insulating film covering the side wall of the mesa 15 is increased by performing back sputtering after the deposition, the mesa 15 The insulating property of the SNS junction exposed on the side wall of the semiconductor device can be kept sufficiently high. Other features are exactly the same as those of the first embodiment.

【0047】次に、本発明の第3の実施の形態の製造工
程を説明するが、第2の実施の形態のバックスパッタリ
ング工程における条件が異なるだけで、図は第2の実施
の形態と全く同様であるので、図4及び図5を借用して
説明する。 再び、図4(a)参照 まず、上記の第1の実施の形態と全く同様に、LSAT
O基板11上に、スパッタ法を用いて、厚さが、例え
ば、200nmのYBCO膜12、厚さが、例えば、5
nmのITO膜13、及び、厚さが、例えば、100n
mのYBCO膜14を順次堆積させる。
Next, the manufacturing process according to the third embodiment of the present invention will be described. The drawing is completely different from the second embodiment only in the conditions in the back sputtering process according to the second embodiment. Since it is the same, description will be made by borrowing FIGS. Referring again to FIG. 4A, first, just as in the first embodiment, the LSAT
The YBCO film 12 having a thickness of, for example, 200 nm is formed on the O substrate 11 by using a sputtering method.
nm of the ITO film 13 and a thickness of, for example, 100 n
m YBCO films 14 are sequentially deposited.

【0048】図4(b)参照 次いで、レジストパターン(図示せず)をマスクとして
Arイオンを用いたイオンミリングを施すことによっ
て、YBCO膜12に達するメサ15を形成して、SN
S接合からなるジョセフソン接合素子を構成する。
Referring to FIG. 4B, a mesa 15 reaching the YBCO film 12 is formed by ion milling using Ar ions using a resist pattern (not shown) as a mask.
A Josephson junction element composed of an S junction is formed.

【0049】図4(c)参照 次いで、In2 3 をターゲットとして用い、10-2
orrの酸素ガス圧下で、700〜860℃、例えば、
800℃の基板温度において、ターゲットに照射するレ
ーザアブレーション法を用いることによって、全面に、
厚さが、200〜500nm、例えば、300nmのI
2 3 膜19を堆積させて層間絶縁膜とする。
Next, as shown in FIG. 4C, 10 −2 T was measured using In 2 O 3 as a target.
Under oxygen gas pressure of orr, 700-860 ° C, for example,
By using a laser ablation method of irradiating a target at a substrate temperature of 800 ° C.,
I having a thickness of 200 to 500 nm, for example, 300 nm
An n 2 O 3 film 19 is deposited to form an interlayer insulating film.

【0050】図5(d)参照 次いで、同一チャンバー内において、Arガス圧を、例
えば、10-4Torrとし、基板温度を700〜860
℃、例えば、800℃とした状態で、直径が20cmの
平行平板電極間に300V、20mAの電力を5分間印
加してArイオン20によるイオンミリングによってI
2 3 膜19のバックスパッタリングを行うことによ
って、メサ15の側壁部に厚さが、例えば、500Åの
In2 3 再付着部21を形成する。なお、この場合、
バックスパッタリング時の基板温度が、十分高いので、
メサ15の側壁部に再付着したIn2 3 再付着部21
の結晶化が進み、良好な単一配向性を示す。
Next, as shown in FIG. 5D, in the same chamber, the Ar gas pressure
For example, 10-FourTorr and substrate temperature of 700 to 860
° C, for example, at 800 ° C, with a diameter of 20 cm.
300V, 20mA power applied between parallel plate electrodes for 5 minutes
In addition, ion milling with Ar ions 20
nTwoOThreeBy performing back sputtering of the film 19
The thickness of the side wall of the mesa 15 is, for example, 500 mm.
InTwoO ThreeA reattachment part 21 is formed. In this case,
Since the substrate temperature during back sputtering is sufficiently high,
In re-adhered to the side wall of the mesa 15TwoOThreeReattachment part 21
Crystallization progresses and shows good single orientation.

【0051】図5(e)参照 以降は、上記の第1の実施の形態と全く同様に、レジス
トパターン(図示せず)をマスクとして、Arイオンを
用いたイオンミリングを施すことによってメサ15の頂
部のYBCO膜14に達するコンタクトホール17を形
成する。
After that, as in the first embodiment, ion milling using Ar ions is performed by using a resist pattern (not shown) as a mask. A contact hole 17 reaching the top YBCO film 14 is formed.

【0052】図5(f)参照 次いで、再び、スパッタ法を用いて全面に厚さが、例え
ば、300nmのYBCO膜を堆積させたのち、レジス
トパターン(図示せず)をマスクとしてArイオンを用
いたイオンミリングを施してYBCO上部配線層18を
形成することによって酸化物超伝導集積回路装置の基本
構成が完成する。
Next, a YBCO film having a thickness of, for example, 300 nm is again deposited on the entire surface by sputtering, and then Ar ions are used using a resist pattern (not shown) as a mask. The basic configuration of the oxide superconducting integrated circuit device is completed by forming the YBCO upper wiring layer 18 by performing ion milling.

【0053】この第3の実施の形態においては、バック
スパッタリング時に基板温度を高温にすることによって
In2 3 再付着部21を結晶化しているので、In2
3再付着部21及びIn2 3 膜19からなる層間絶
縁膜上に堆積させるYBCO上部配線層18の単一配向
性を十分良好にすることができ、それによって、臨界温
度Tc をより高くすることができる。なお、その他の特
徴点は、上記の第2の実施の形態と同様である。
[0053] In the third embodiment, since the crystallized In 2 O 3 reattached portion 21 by the substrate temperature to a high temperature during the back sputtering, an In 2
The single orientation of the YBCO upper wiring layer 18 deposited on the interlayer insulating film composed of the O 3 redeposition portion 21 and the In 2 O 3 film 19 can be sufficiently improved, and thereby the critical temperature Tc can be further improved. Can be higher. The other features are the same as in the second embodiment.

【0054】次に、本発明の第4の実施の形態の製造工
程を図6及び図7を参照して説明するが、この場合も、
説明を簡単にするために、1個のジョセフソン接合のみ
を示す。 図6(a)参照 まず、LSATO基板11上に、スパッタ法を用いて、
厚さが、例えば、100nmのYBCO膜からなるYB
COグランドプレーン22を設けたのち、In 2 3
ターゲットとして用い、50mTorrのAr:O2
9:1の酸化性ガス雰囲気下で、700〜860℃、例
えば、800℃の基板温度において、スパッタすること
によって層間絶縁膜となる厚さが、例えば、100nm
のIn23 膜23を堆積させ、次いで、厚さが、例え
ば、200nmのYBCO膜12、厚さが、例えば、5
nmのITO膜13、及び、厚さが、例えば、100n
mのYBCO膜14を順次堆積させる。
Next, the manufacturing process according to the fourth embodiment of the present invention will be described.
The process will be described with reference to FIG. 6 and FIG.
Only one Josephson junction for simplicity
Is shown. Referring to FIG. 6A, first, on the LSATO substrate 11, a sputtering method is used.
YB made of a 100 nm thick YBCO film, for example
After the CO ground plane 22 is provided, In TwoOThreeTo
Ar: O at 50mTorr used as targetTwo=
700-860 ° C under 9: 1 oxidizing gas atmosphere, for example
For example, sputtering at a substrate temperature of 800 ° C.
Has a thickness of, for example, 100 nm
InTwoOThreeThe film 23 is deposited, and then the thickness is
For example, a 200 nm YBCO film 12 having a thickness of, for example, 5
nm of the ITO film 13 and a thickness of, for example, 100 n
m YBCO films 14 are sequentially deposited.

【0055】この場合も、In2 3 膜23の堆積時の
基板温度を十分高く、例えば、800℃以上にすること
によって、堆積したIn2 3 膜23の単一配向性を良
好にすることができ、それによって、その上に堆積させ
るYBCO膜12、ITO膜13、及び、YBCO膜1
4の単一配向性を良好に保つことができる。
Also in this case, the substrate temperature at the time of depositing the In 2 O 3 film 23 is made sufficiently high, for example, 800 ° C. or more, so that the single orientation of the deposited In 2 O 3 film 23 is improved. The YBCO film 12, the ITO film 13, and the YBCO film 1 deposited thereon.
4 can maintain good single orientation.

【0056】図6(b)参照 以降は、上記の第1の実施の形態と全く同様に、レジス
トパターン(図示せず)をマスクとしてArイオンを用
いたイオンミリングを施すことによって、YBCO膜1
2に達するメサ15を形成して、SNS接合からなるジ
ョセフソン接合素子を構成する。
Referring to FIG. 6B, thereafter, the YBCO film 1 is formed by performing ion milling using Ar ions using a resist pattern (not shown) as a mask in the same manner as in the first embodiment.
2 are formed to form a Josephson junction element composed of an SNS junction.

【0057】図6(c)参照 次いで、In2 3 をターゲットとして用い、50mT
orrのAr:O2 =9:1の酸化性ガス雰囲気下で、
700〜860℃、例えば、800℃の基板温度におい
て、スパッタすることによって、全面に、厚さが、20
0〜500nm、例えば、300nmのIn2 3 膜1
6を堆積させて層間絶縁膜とする。
[0057] Referring then FIG. 6 (c), the reference to In 2 O 3 as a target, 50 mT
Orr Ar: O 2 = 9: 1 Under an oxidizing gas atmosphere,
At a substrate temperature of 700 to 860 ° C., for example, 800 ° C., a thickness of 20
In 2 O 3 film 1 of 0 to 500 nm, for example, 300 nm
6 is deposited to form an interlayer insulating film.

【0058】図7(d)参照 次いで、レジストパターン(図示せず)をマスクとし
て、再び、Arイオンを用いたイオンミリングを施すこ
とによってメサ15の頂部に達するコンタクトホール1
7を形成する。
Referring to FIG. 7D, ion milling using Ar ions is again performed using a resist pattern (not shown) as a mask to form contact hole 1 reaching the top of mesa 15 again.
7 is formed.

【0059】図7(e)参照 次いで、再び、スパッタ法を用いて全面に厚さが、例え
ば、300nmのYBCO膜を堆積させたのち、レジス
トパターン(図示せず)をマスクとしてArイオンを用
いたイオンミリングを施してYBCO上部配線層18を
形成することによってグランドプレーンを有する酸化物
超伝導集積回路装置の基本構成が完成する。
Next, a YBCO film having a thickness of, for example, 300 nm is deposited on the entire surface again by sputtering, and then Ar ions are used using a resist pattern (not shown) as a mask. The basic structure of the oxide superconducting integrated circuit device having the ground plane is completed by forming the YBCO upper wiring layer 18 by performing the ion milling.

【0060】この第4の実施の形態においては、グラン
ドプレーンを設けた場合にも、その上に設ける層間絶縁
膜としてIn2 3 膜23を用いているので、その上に
堆積させるYBCO膜12、ITO膜13、及び、YB
CO膜14の単一配向性を良好に保つことができ、ま
た、YBCOグランドプレーン22からアースを取り出
す場合にも、コンタクトホールの形成が容易になる。
In the fourth embodiment, even when a ground plane is provided, since the In 2 O 3 film 23 is used as an interlayer insulating film provided thereon, the YBCO film 12 deposited thereon is used. , ITO film 13 and YB
The single orientation of the CO film 14 can be kept good, and the contact hole can be easily formed even when the ground is taken out from the YBCO ground plane 22.

【0061】なお、この様なグランドプレーンを有する
酸化物超伝導集積回路装置を構成する場合、In2 3
膜16は、上記の第2乃至第3の実施の形態と同様に、
レーザアブレーション法を用いて堆積させても良いもの
であり、その場合には、第2乃至第3の実施の形態と同
様にバックスパッタリングをすること、特に、第3の実
施の形態と同様に800℃程度の高温雰囲気中でバック
スパッタリングを行うことが望ましい。
When an oxide superconducting integrated circuit device having such a ground plane is formed, In 2 O 3
The film 16 is formed in the same manner as in the second and third embodiments.
The deposition may be performed by using a laser ablation method. In this case, back sputtering is performed in the same manner as in the second and third embodiments, and particularly, 800 nm in the same manner as in the third embodiment. It is desirable to perform back sputtering in a high temperature atmosphere of about ° C.

【0062】以上、本発明の各実施の形態を説明してき
たが、本発明は各実施の形態に記載した条件・構成に限
られるものではなく、各種の変更が可能である。例え
ば、上記の各実施の形態の説明においては、酸化物超伝
導体としてYBCO(YBa2 Cu3 7-x )を用いて
いるが、YBCOに限られるものではなく、2122組
成のBi(SrCa)CuO、Tl(BaCa)Cu
O、或いは、Hg(BaCa)CuO等の他の公知の酸
化物超伝導体を用いても良いことは言うまでもない。
The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the conditions and configurations described in the embodiments, and various changes can be made. For example, in the description of each of the above embodiments, YBCO (YBa 2 Cu 3 O 7-x ) is used as the oxide superconductor. However, the present invention is not limited to YBCO, and Bi (SrCa ) CuO, Tl (BaCa) Cu
It goes without saying that other known oxide superconductors such as O or Hg (BaCa) CuO may be used.

【0063】また、上記の各実施の形態の説明において
は、酸化物超伝導体の堆積方法としてスパッタ法を用い
ているが、スパッタ法に限られるものではなく、MOV
PE法(有機金属気相成長法)やレーザアブレーション
法を用いても良いものであり、レーザアブレーション法
を用いる場合には、In2 3 の堆積方法としてもレー
ザアブレーション法を用いることによって製造装置を共
通化することができ、それによって、製造工程を簡素化
することができる。
In the description of each of the above embodiments, the sputtering method is used as the method of depositing the oxide superconductor. However, the method is not limited to the sputtering method.
A PE method (metal organic chemical vapor deposition) or a laser ablation method may be used. In the case where the laser ablation method is used, a manufacturing apparatus is used by using the laser ablation method also as a deposition method of In 2 O 3. Can be used in common, thereby simplifying the manufacturing process.

【0064】また、上記の第1及び第4の実施の形態の
説明においては、In2 3 膜16の堆積方法としてス
パッタ法を用いているのでバックスパッタリングは行っ
ていないが、メサ15の高さが高い場合等、スパッタ法
を用いてもメサ15の側壁部のカバーリングが十分でな
い場合には、上記の第2或いは第3の実施の形態と同様
にバックスパッタリング工程を追加しても良いものであ
る。
In the above description of the first and fourth embodiments, since the sputtering method is used as the method for depositing the In 2 O 3 film 16, back sputtering is not performed. When the covering of the side wall portion of the mesa 15 is not sufficient even when the sputtering method is used, for example, when the sputtering method is high, a back sputtering step may be added similarly to the second or third embodiment. Things.

【0065】また、逆に、In2 3 膜19の堆積方法
としてレーザアブレーション法を用いた場合にも、メサ
15の高さが低い場合等、メサ15の側壁部のIn2
3 膜19の厚さが十分である場合、バックスパッタリン
グ工程は必ずしも必要ではない。
[0065] On the contrary, in the case of using a laser ablation method as a deposition method of In 2 O 3 film 19, or when the height of the mesa 15 is low, an In 2 O sidewall of the mesa 15
When the thickness of the three films 19 is sufficient, the back sputtering step is not always necessary.

【0066】[0066]

【発明の効果】本発明によれば、積層型超伝導接合の上
部配線層と下部配線層との間に設ける層間絶縁膜を、物
理的に柔らかく、且つ、低比誘電率のIn2 3 を用い
て形成しているので、メサの側壁部の絶縁性を高めるた
めに層間絶縁膜を厚く形成した場合もコンタクトホール
の形成が容易になり、それによって、回路応用や集積化
が容易となり、また、寄生容量を小さくすることができ
るので各種のデジタル回路やマイクロ波デバイスの高速
動作化に寄与するところが大きい。
According to the present invention, the interlayer insulating film provided between the upper wiring layer and the lower wiring layer of the laminated superconducting junction is made of a physically soft and low-dielectric-constant In 2 O 3. Therefore, even if an interlayer insulating film is formed thick in order to enhance the insulating property of the side wall of the mesa, it is easy to form the contact hole, thereby facilitating circuit application and integration, Also, since the parasitic capacitance can be reduced, it greatly contributes to high-speed operation of various digital circuits and microwave devices.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の原理的構成の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a basic configuration of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態の途中までの製造工
程の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a manufacturing process partway through the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態の図2以降の製造工
程の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view of a manufacturing process of the first embodiment of the present invention after FIG. 2;

【図4】本発明の第2の実施の形態の途中までの製造工
程の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a manufacturing process partway through a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施の形態の図4以降の製造工
程の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a manufacturing process after FIG. 4 according to the second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施の形態の途中までの製造工
程の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a manufacturing process partway through a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4の実施の形態の図6以降の製造工
程の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a manufacturing process of the fourth embodiment of the present invention after FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 積層型超伝導接合 2 酸化物超伝導体薄膜 3 常電導薄膜 4 酸化物超伝導体薄膜 5 層間絶縁膜 6 上部配線 7 基板 11 LSATO基板 12 YBCO膜 13 ITO膜 14 YBCO膜 15 メサ 16 In2 3 膜 17 コンタクトホール 18 YBCO上部配線層 19 In2 3 膜 20 Arイオン 21 In2 3 再付着部 22 YBCOグランドプレーン 23 In2 3 REFERENCE SIGNS LIST 1 laminated superconducting junction 2 oxide superconductor thin film 3 normal conducting thin film 4 oxide superconductor thin film 5 interlayer insulating film 6 upper wiring 7 substrate 11 LSATO substrate 12 YBCO film 13 ITO film 14 YBCO film 15 mesa 16 In 2 O 3 film 17 Contact hole 18 YBCO upper wiring layer 19 In 2 O 3 film 20 Ar ion 21 In 2 O 3 reattachment part 22 YBCO ground plane 23 In 2 O 3 film

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 積層型超伝導接合を有する酸化物超伝導
装置において、層間絶縁膜としてIn2 3 を用いたこ
とを特徴とする酸化物超伝導装置。
1. An oxide superconducting device having a stacked superconducting junction, wherein In 2 O 3 is used as an interlayer insulating film.
【請求項2】 上記層間絶縁膜が、上記積層型超伝導接
合の下部配線と上部配線との間に設ける層間絶縁膜であ
ることを特徴とする請求項1記載の酸化物超伝導装置。
2. The oxide superconducting device according to claim 1, wherein the interlayer insulating film is an interlayer insulating film provided between a lower wiring and an upper wiring of the stacked superconducting junction.
【請求項3】 上記In2 3 が、結晶化により単一配
向していることを特徴とする請求項1または2に記載の
酸化物超伝導装置。
3. The oxide superconducting device according to claim 1, wherein the In 2 O 3 has a single orientation by crystallization.
【請求項4】 上記酸化物超伝導装置のグランドプレー
ンとの間の層間絶縁膜としても、In2 3 を用いたこ
とを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の
酸化物超伝導装置。
4. The oxide according to claim 1, wherein In 2 O 3 is also used as an interlayer insulating film between the oxide superconducting device and a ground plane. Superconducting equipment.
【請求項5】 積層型超伝導接合を有する酸化物超伝導
装置の製造方法において、前記積層型超伝導接合を覆う
層間絶縁膜として、In2 3 をスパッタ法を用いて堆
積させたことを特徴とする酸化物超伝導装置の製造方
法。
5. A method for manufacturing an oxide superconducting device having a stacked superconducting junction, wherein In 2 O 3 is deposited by a sputtering method as an interlayer insulating film covering the stacked superconducting junction. A method for manufacturing an oxide superconducting device, which is characterized in that:
【請求項6】 上記In2 3 が結晶化により単一配向
する温度において、In2 3 をスパッタすることを特
徴とする請求項5記載の酸化物超伝導装置の製造方法。
6. The temperature at which the In 2 O 3 is single orientation by crystallization method of manufacturing an oxide superconductor according to claim 5, wherein the sputtering In 2 O 3.
【請求項7】 積層型超伝導接合を有する酸化物超伝導
装置の製造方法において、前記積層型超伝導接合を覆う
層間絶縁膜として、In2 3 をレーザアブレーション
法によって堆積させたことを特徴とする酸化物超伝導装
置の製造方法。
7. A method of manufacturing an oxide superconducting device having a laminated superconducting junction, wherein In 2 O 3 is deposited by a laser ablation method as an interlayer insulating film covering the laminated superconducting junction. Of manufacturing an oxide superconducting device.
【請求項8】 上記In2 3 を堆積させたのち、バッ
クスパッタリングによって上記積層型超伝導接合の側壁
部のIn2 3 の膜厚を増加したことを特徴とする請求
項5乃至7のいずれか1項に記載の酸化物超伝導装置の
製造方法。
8. After the deposition of the In 2 O 3, by a back sputtering of claims 5 to 7, characterized in that the increased thickness of the In 2 O 3 of the side wall of the stacked superconducting junction A method for manufacturing an oxide superconducting device according to any one of the preceding claims.
【請求項9】 上記バックスパッタリングを、上記積層
型超伝導接合の側壁部に再付着するIn2 3 が結晶化
により単一配向する温度において行うことを特徴とする
請求項8記載の酸化物超伝導装置の製造方法。
The method according to claim 9, wherein said back sputtering, oxide of claim 8, wherein the In 2 O 3 to be re-attached to the side wall of the stacked superconducting junction and performing at temperatures of single orientation by crystallization Superconducting device manufacturing method.
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