JP2630459B2 - パターン形成方法 - Google Patents
パターン形成方法Info
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- JP2630459B2 JP2630459B2 JP1008648A JP864889A JP2630459B2 JP 2630459 B2 JP2630459 B2 JP 2630459B2 JP 1008648 A JP1008648 A JP 1008648A JP 864889 A JP864889 A JP 864889A JP 2630459 B2 JP2630459 B2 JP 2630459B2
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- Japan
- Prior art keywords
- film
- etching
- temperature superconducting
- superconducting material
- oxide high
- Prior art date
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 酸化物高温超伝導材料膜に微細なパターンを形成する
場合に適用して好結果が得られるパターン形成方法に関
し、 酸化物高温超伝導材料膜をパターニングするに際し、
エッチング速度の制御が容易であると共に不純物の残留
がないようにすることを可能にして、高い寸法精度でパ
ターンを実現できるようにすることを目的とし、 基板上に酸化物高温超伝導材料膜を形成する工程と、
次いで、該酸化物高温超伝導材料膜上にエッチング・マ
スク膜を形成する工程と、次いで、該酸化物高温超伝導
材料のうちの不溶物で構成される膜が残留する程度の濃
度になっている酸性のエッチング液を用いて該酸化物高
温超伝導材料膜の選択的エッチングを行う工程と、次い
で、該残留している不溶物膜をドライ・エッチングして
除去することで該酸化物高温超伝導材料膜のパターニン
グを完遂させる工程とを含んでなるよう構成する。
場合に適用して好結果が得られるパターン形成方法に関
し、 酸化物高温超伝導材料膜をパターニングするに際し、
エッチング速度の制御が容易であると共に不純物の残留
がないようにすることを可能にして、高い寸法精度でパ
ターンを実現できるようにすることを目的とし、 基板上に酸化物高温超伝導材料膜を形成する工程と、
次いで、該酸化物高温超伝導材料膜上にエッチング・マ
スク膜を形成する工程と、次いで、該酸化物高温超伝導
材料のうちの不溶物で構成される膜が残留する程度の濃
度になっている酸性のエッチング液を用いて該酸化物高
温超伝導材料膜の選択的エッチングを行う工程と、次い
で、該残留している不溶物膜をドライ・エッチングして
除去することで該酸化物高温超伝導材料膜のパターニン
グを完遂させる工程とを含んでなるよう構成する。
本発明は、酸化物高温超伝導材料膜に微細なパターン
を形成する場合に適用して好結果が得られるパターン形
成方法に関する。
を形成する場合に適用して好結果が得られるパターン形
成方法に関する。
酸化物高温超伝導体は、その臨界温度Tcが液体窒素の
沸点（77〔Ｋ〕）を越える為、エレクトロニクスの分野
に於ける応用が期待されているのであるが、これを材料
とする電子デバイスを製造する場合、微細なパターンを
形成しなければならず、その手段について多くの報告や
提案がなされている。
沸点（77〔Ｋ〕）を越える為、エレクトロニクスの分野
に於ける応用が期待されているのであるが、これを材料
とする電子デバイスを製造する場合、微細なパターンを
形成しなければならず、その手段について多くの報告や
提案がなされている。
然しながら、酸化物高温超伝導体は単一の酸化物では
なく複合酸化物であることから、そのパターニングは容
易ではない。即ち、単純にエッチングを行っても、エッ
チャントに対する不溶物が残留する旨の問題がある。
なく複合酸化物であることから、そのパターニングは容
易ではない。即ち、単純にエッチングを行っても、エッ
チャントに対する不溶物が残留する旨の問題がある。
従って、残留物が残らないようにエッチングを行って
パターンを形成する技術が必要である。
パターンを形成する技術が必要である。
一般に、酸化物高温超伝導材料膜をパターニングする
には、半導体装置の製造技術で用いられている手段を転
用する方向で研究・開発が行われている。
には、半導体装置の製造技術で用いられている手段を転
用する方向で研究・開発が行われている。
即ち、ウエット・エッチング技術としては、酸性溶
液、例えば、リン酸（H3PO4）或いは硝酸（HNO3）及び
それ等の混合液などを使用する方法が、また、ドライ・
エッチング技術としては、Arをエッチング・ガスとする
スパッタ・エッチング法、或いは、CF4をエッチング・
ガスとする反応性イオン・エッチング（reactive ion e
tching:RIE）法が試みられている。
液、例えば、リン酸（H3PO4）或いは硝酸（HNO3）及び
それ等の混合液などを使用する方法が、また、ドライ・
エッチング技術としては、Arをエッチング・ガスとする
スパッタ・エッチング法、或いは、CF4をエッチング・
ガスとする反応性イオン・エッチング（reactive ion e
tching:RIE）法が試みられている。
酸化物高温超伝導材料膜のパターニングにウエット・
エッチング技術を適用した場合、エッチング液の種類や
濃度が大きな問題となる。
エッチング技術を適用した場合、エッチング液の種類や
濃度が大きな問題となる。
例えば、Bi系酸化物高温超伝導薄膜の場合、高濃度の
HNO3やHClを用いれば、完全にエッチングすることが可
能である。然しながら、そのエッチング速度が大変に速
く、従って、高い寸法精度でエッチングしてパターンを
形成することは不可能になる。反対に、それ等のエッチ
ング液を低濃度にすれば、エッチング速度の制御は可能
になるが、不純物が残留するようになり、完全なパター
ン形成は不可能になる。尚、ドライ・エッチング技術
は、エッチング速度が大変に遅く、酸化物高温超伝導薄
膜をパターニングするには不向きである。
HNO3やHClを用いれば、完全にエッチングすることが可
能である。然しながら、そのエッチング速度が大変に速
く、従って、高い寸法精度でエッチングしてパターンを
形成することは不可能になる。反対に、それ等のエッチ
ング液を低濃度にすれば、エッチング速度の制御は可能
になるが、不純物が残留するようになり、完全なパター
ン形成は不可能になる。尚、ドライ・エッチング技術
は、エッチング速度が大変に遅く、酸化物高温超伝導薄
膜をパターニングするには不向きである。
本発明は、酸化物高温超伝導材料膜をパターニングす
るに際し、エッチング速度の制御が容易であると共に不
純物の残留がないようにすることを可能とし、高い寸法
精度でパターンを実現させ得る技術を提供しようとす
る。
るに際し、エッチング速度の制御が容易であると共に不
純物の残留がないようにすることを可能とし、高い寸法
精度でパターンを実現させ得る技術を提供しようとす
る。
本発明に依るパターン形成方法に於いては、基板（例
えばMgO単結晶基板１）上に酸化物高温超伝導材料膜
（例えばBiSrCaCuO膜２）を形成する工程と、次いで、
該酸化物高温超伝導材料膜上にエッチング・マスク膜
（例えばフォト・レジスト膜３）を形成する工程と、次
いで、該酸化物高温超伝導材料のうちの不溶物で構成さ
れる膜（例えばBiCl2またはBiNO3またはBi（OH）2NO3か
らなるか、或いは、それ等の複数種を含んだ不溶物膜2
A）が残留する程度の濃度になっている酸性のエッチン
グ液（例えばHCl:HNO3＝1:2の1.25〔％〕溶液）を用い
て該酸化物高温超伝導材料膜の選択的エッチングを行う
工程と、次いで、該残留している不溶物膜をドライ・エ
ッチング（例えばArをエッチング・ガスとするスパッタ
・エッチング法）して除去することで該酸化物高温超伝
導材料膜のパターニングを完遂させる工程とを含んでな
るよう構成する。
えばMgO単結晶基板１）上に酸化物高温超伝導材料膜
（例えばBiSrCaCuO膜２）を形成する工程と、次いで、
該酸化物高温超伝導材料膜上にエッチング・マスク膜
（例えばフォト・レジスト膜３）を形成する工程と、次
いで、該酸化物高温超伝導材料のうちの不溶物で構成さ
れる膜（例えばBiCl2またはBiNO3またはBi（OH）2NO3か
らなるか、或いは、それ等の複数種を含んだ不溶物膜2
A）が残留する程度の濃度になっている酸性のエッチン
グ液（例えばHCl:HNO3＝1:2の1.25〔％〕溶液）を用い
て該酸化物高温超伝導材料膜の選択的エッチングを行う
工程と、次いで、該残留している不溶物膜をドライ・エ
ッチング（例えばArをエッチング・ガスとするスパッタ
・エッチング法）して除去することで該酸化物高温超伝
導材料膜のパターニングを完遂させる工程とを含んでな
るよう構成する。
前記手段を採ることに依り、酸化物高温超伝導材料膜
をウエット・エッチング法にて適切な速さで制御性良く
パターニングされ、また、残留している不溶物膜はドラ
イ・エッチング法にて完全に除去される。従って、高い
寸法精度のパターンをもつ酸化物高温超伝導材料膜を容
易に得ることができるので、超伝導電子デバイスを製造
する場合などに適用して微細なパターンを形成するのに
有効である。
をウエット・エッチング法にて適切な速さで制御性良く
パターニングされ、また、残留している不溶物膜はドラ
イ・エッチング法にて完全に除去される。従って、高い
寸法精度のパターンをもつ酸化物高温超伝導材料膜を容
易に得ることができるので、超伝導電子デバイスを製造
する場合などに適用して微細なパターンを形成するのに
有効である。
第１図乃至第４図は本発明一実施例を解説する為の工
程要所に於ける超伝導装置の要部切断側面図を表し、以
下、これ等の図を参照しつつ説明する。
程要所に於ける超伝導装置の要部切断側面図を表し、以
下、これ等の図を参照しつつ説明する。
第１図参照 （１） 例えば、マグネトロン・スパッタリング法を適
用することに依り、MgO単結晶基板１上に厚さ例えば0.5
〔μｍ〕程度のBiSrCaCuO膜２を形成する。尚、酸化物
高温超伝導材料としては、例示したものの外に、例えば
YBa2Cu3Oxなど適宜のものを用いることができる。
用することに依り、MgO単結晶基板１上に厚さ例えば0.5
〔μｍ〕程度のBiSrCaCuO膜２を形成する。尚、酸化物
高温超伝導材料としては、例示したものの外に、例えば
YBa2Cu3Oxなど適宜のものを用いることができる。
（２） 通常のフォト・リソグラフィ技術に於けるレジ
スト・プロセスを適用することに依り、パターニングさ
れたフォト・レジスト膜３を形成する。
スト・プロセスを適用することに依り、パターニングさ
れたフォト・レジスト膜３を形成する。
第２図参照 （３） エッチャントをHCl:HNO3＝1:2の1.25〔％〕溶
液とするウエット・エッチング法を適用することに依
り、時間を20〜30〔秒〕としてBiSrCaCuO膜２の選択的
エッチングを行う。
液とするウエット・エッチング法を適用することに依
り、時間を20〜30〔秒〕としてBiSrCaCuO膜２の選択的
エッチングを行う。
この工程を経ることに依って、BiCl2またはBiNO3また
はBi（OH）2NO3からなるか、或いは、それ等の複数種を
含む不溶物膜2Aが残留する。
はBi（OH）2NO3からなるか、或いは、それ等の複数種を
含む不溶物膜2Aが残留する。
このように、不溶物膜2Aが残留するようにエッチング
を時間制御することは、エッチャントの濃度が前記した
程度であれば極めて容易に実現することができる。
を時間制御することは、エッチャントの濃度が前記した
程度であれば極めて容易に実現することができる。
第３図参照 （４） Arをエッチング・ガスとするスパッタ・エッチ
ング法を適用することに依り、不溶物膜2Aのエッチング
を行って除去する。
ング法を適用することに依り、不溶物膜2Aのエッチング
を行って除去する。
この場合の条件は、 ガス圧:10〔mTorr〕 高周波電力:150〔Ｗ〕 時間:20〔分〕 であった。
第４図参照 （５） アセトン中に浸漬し、フォト・レジスト膜３を
除去する。
除去する。
このようにしてパターニングした酸化物高温超伝導材
料膜であるBiSrCaCu膜２には、例えば線幅〔μｍ〕が容
易に実現され、高い寸法精度を有していることが確認さ
れた。
料膜であるBiSrCaCu膜２には、例えば線幅〔μｍ〕が容
易に実現され、高い寸法精度を有していることが確認さ
れた。
ところで、本発明を実施する場合、ウエット・エッチ
ングを行う際に使用するエッチャントの濃度は、酸化物
高温超伝導材料膜のエッチングを制御性良く行う、即
ち、適当なエッチング速度で微細パターンを形成できる
ようにする為の重要な因子になっている。
ングを行う際に使用するエッチャントの濃度は、酸化物
高温超伝導材料膜のエッチングを制御性良く行う、即
ち、適当なエッチング速度で微細パターンを形成できる
ようにする為の重要な因子になっている。
その為、前記実施例からも明らかなように、酸性のエ
ッチング液に於ける濃度を不溶物膜が残留する程度にす
ることが好ましく、これについて、本発明者は数多くの
実験を実施した。
ッチング液に於ける濃度を不溶物膜が残留する程度にす
ることが好ましく、これについて、本発明者は数多くの
実験を実施した。
次に示す表は、前記実験結果をまとめたものであっ
て、エッチャント及びそれに最適な濃度を選択する際の
指針となる。尚、このデータを得た際の試料はBiSrCaCu
2Ox薄膜である。
て、エッチャント及びそれに最適な濃度を選択する際の
指針となる。尚、このデータを得た際の試料はBiSrCaCu
2Ox薄膜である。
ここで、○は溶ける場合、×は不溶である場合をそれ
ぞれ示している。
ぞれ示している。
前掲の表からすると、通常、エッチング液の濃度は2.
5〔％〕以下にすると目的を達成できることが理解され
よう。
5〔％〕以下にすると目的を達成できることが理解され
よう。
本発明に依るパターン形成方法に於いては、酸化物高
温超伝導材料のうちの不溶物で構成される膜が残留する
程度の濃度になっている酸性のエッチング液を用いて酸
化物高温超伝導材料膜の選択的エッチングを行い、該残
留している不溶物膜をドライ・エッチングして除去する
ことで該酸化物高温超伝導材料膜のパターニングを完遂
させている。
温超伝導材料のうちの不溶物で構成される膜が残留する
程度の濃度になっている酸性のエッチング液を用いて酸
化物高温超伝導材料膜の選択的エッチングを行い、該残
留している不溶物膜をドライ・エッチングして除去する
ことで該酸化物高温超伝導材料膜のパターニングを完遂
させている。
前記構成を採ることに依り、酸化物高温超伝導材料膜
をウエット・エッチング法にて適切な速さで制御性良く
パターニングされ、また、残留している不溶物膜はドラ
イ・エッチング法にて完全に除去される。従って、高い
寸法精度のパターンをもつ酸化物高温超伝導材料膜を容
易に得ることができるので、超伝導デバイスを製造する
場合などに適用して微細なパターンを形成するのに有効
である。
をウエット・エッチング法にて適切な速さで制御性良く
パターニングされ、また、残留している不溶物膜はドラ
イ・エッチング法にて完全に除去される。従って、高い
寸法精度のパターンをもつ酸化物高温超伝導材料膜を容
易に得ることができるので、超伝導デバイスを製造する
場合などに適用して微細なパターンを形成するのに有効
である。
第１図乃至第４図は本発明一実施例を説明する為の工程
要所に於ける超伝導装置の要部切断側面図をそれぞれ表
している。 図に於いて、１はMgO単結晶基板、２は酸化物高温超伝
導材料膜であるBiSrCaCuO膜、2Aは不溶物膜、３はフォ
ト・レジスト膜をそれぞれ示している。
要所に於ける超伝導装置の要部切断側面図をそれぞれ表
している。 図に於いて、１はMgO単結晶基板、２は酸化物高温超伝
導材料膜であるBiSrCaCuO膜、2Aは不溶物膜、３はフォ
ト・レジスト膜をそれぞれ示している。
Claims (1)
- 【請求項１】基板上に酸化物高温超伝導材料膜を形成す
る工程と、 次いで、該酸化物高温超伝導材料膜上にエッチング・マ
スク膜を形成する工程と、 次いで、該酸化物高温超伝導材料のうちの不溶物で構成
される膜が残留する程度の濃度になっている酸性のエッ
チング液を用いて該酸化物高温超伝導材料膜の選択的エ
ッチングを行う工程と、 次いで、該残留している不純物膜をドライ・エッチング
して除去することで該酸化物高温超伝導材料膜のパター
ニングを完遂させる工程と を含んでなることを特徴とするパターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1008648A JP2630459B2 (ja) | 1989-01-19 | 1989-01-19 | パターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1008648A JP2630459B2 (ja) | 1989-01-19 | 1989-01-19 | パターン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02191329A JPH02191329A (ja) | 1990-07-27 |
| JP2630459B2 true JP2630459B2 (ja) | 1997-07-16 |
Family
ID=11698763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1008648A Expired - Lifetime JP2630459B2 (ja) | 1989-01-19 | 1989-01-19 | パターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2630459B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102738381A (zh) * | 2012-07-11 | 2012-10-17 | 南京大学 | 一种高温超导Josephson双晶结的制备方法 |
| CN103745924B (zh) * | 2013-12-24 | 2016-08-17 | 中国电子科技集团公司第十六研究所 | 一种高温超导Lange耦合器的制备方法 |
-
1989
- 1989-01-19 JP JP1008648A patent/JP2630459B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02191329A (ja) | 1990-07-27 |
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