JP2647391B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JP2647391B2 JP2647391B2 JP62233004A JP23300487A JP2647391B2 JP 2647391 B2 JP2647391 B2 JP 2647391B2 JP 62233004 A JP62233004 A JP 62233004A JP 23300487 A JP23300487 A JP 23300487A JP 2647391 B2 JP2647391 B2 JP 2647391B2
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/80—Constructional details
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- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［概要］ 本発明は、超伝導膜と常伝導膜とのコンタクト構造に
関し、 超伝導膜と常伝導膜とのコンタクトを介して流れる超
伝導の量を、該超伝導膜の超伝導膜状態を破壊しないよ
うに可及的に増やすことのできるコンタクト構造の提供
を目的とし、 本発明の第１は、超伝導膜と常伝導膜とのコンタクト
構造において前記常伝導膜の膜厚はコンタクトの部分が
他の部分よりも厚く形成されていることを特徴とし、 また本発明の第２は、超伝導膜と常伝導膜とのコンタ
クト構造において、コンタクトの部分に、該常伝導膜よ
りも抵抗率の低い常伝導膜を設けていることを特徴とす
る。
関し、 超伝導膜と常伝導膜とのコンタクトを介して流れる超
伝導の量を、該超伝導膜の超伝導膜状態を破壊しないよ
うに可及的に増やすことのできるコンタクト構造の提供
を目的とし、 本発明の第１は、超伝導膜と常伝導膜とのコンタクト
構造において前記常伝導膜の膜厚はコンタクトの部分が
他の部分よりも厚く形成されていることを特徴とし、 また本発明の第２は、超伝導膜と常伝導膜とのコンタ
クト構造において、コンタクトの部分に、該常伝導膜よ
りも抵抗率の低い常伝導膜を設けていることを特徴とす
る。
［産業上の利用分野］ 本発明は超伝導膜と常伝導膜とのコンタクト構造に関
するものである。
するものである。
［従来技術］ 超伝導膜を応用した集積回路では、超伝導膜と常伝導
膜とを電気的の接続させている部分がある。例えば超伝
導膜の配線に負荷抵抗としての常伝導膜を接続させるよ
うな場合である。また、常温で動作する回路は通常、常
伝導状態であるから、常温で動作する回路と超伝導膜と
を接続する部分では必ず超伝導膜−常伝導膜とのコンタ
クトが生ずる。
膜とを電気的の接続させている部分がある。例えば超伝
導膜の配線に負荷抵抗としての常伝導膜を接続させるよ
うな場合である。また、常温で動作する回路は通常、常
伝導状態であるから、常温で動作する回路と超伝導膜と
を接続する部分では必ず超伝導膜−常伝導膜とのコンタ
クトが生ずる。
［発明が解決しようとする問題点］ ところで、超伝導膜と常伝導膜とがコンタクトしてい
る部分に電流を流し込むとき、コンタクト領域の全体に
流れるのではなく、コンタクト領域の端部に電流が集中
することが知られている。この理由を、第４図を参照し
ながら説明する。
る部分に電流を流し込むとき、コンタクト領域の全体に
流れるのではなく、コンタクト領域の端部に電流が集中
することが知られている。この理由を、第４図を参照し
ながら説明する。
なお、図において、１は基板,2は常伝導膜,3は常伝導
膜２の上に形成されたSiO2膜,4はSiO2膜３のコンタクト
ホールを介して常伝導膜２にコンタクトする超伝導膜で
ある。
膜２の上に形成されたSiO2膜,4はSiO2膜３のコンタクト
ホールを介して常伝導膜２にコンタクトする超伝導膜で
ある。
いま、超伝導膜４から常伝導膜２に電流が流れ込もう
としても、そのままでは原理的にコンタクト領域に一様
に電流が流れていかない（但し、超伝導膜と常伝導膜と
の間の接触抵抗を無視する）。その理由は、もし電流が
一様に流れ込もうとすると、超伝導膜と垂直な方向にも
電流成分が生じて、その結果、常伝導膜の膜の面と垂直
な方向にも電界が発生しようとするが、超伝導膜と接し
ている限り、この電界はゼロとならなければならないか
らでる。
としても、そのままでは原理的にコンタクト領域に一様
に電流が流れていかない（但し、超伝導膜と常伝導膜と
の間の接触抵抗を無視する）。その理由は、もし電流が
一様に流れ込もうとすると、超伝導膜と垂直な方向にも
電流成分が生じて、その結果、常伝導膜の膜の面と垂直
な方向にも電界が発生しようとするが、超伝導膜と接し
ている限り、この電界はゼロとならなければならないか
らでる。
従って、接触抵抗がゼロの極限ではコンタクトを流れ
る電流はすべて該コンタクトのエッヂ部分に集中するの
で超伝導臨界電流値を越える。
る電流はすべて該コンタクトのエッヂ部分に集中するの
で超伝導臨界電流値を越える。
このため、いかに大きなコンタクト面積を設けても、
電流集中による超伝導→常伝導転移が容易に生じてしま
う問題がある。
電流集中による超伝導→常伝導転移が容易に生じてしま
う問題がある。
本発明はかかる従来の問題に鑑みて創作されたもので
あり、超伝導電流値の増大を図る超伝導膜と常伝導膜と
のコンタクト構造の提供を目的とする。
あり、超伝導電流値の増大を図る超伝導膜と常伝導膜と
のコンタクト構造の提供を目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 本発明の第１の半導体装置は、第１図に例示するよう
に、超伝導配線８と、コンタクト部と配線部とを備え、
該コンタクト部において該超伝導配線と接触し、単一の
材料からなる常伝導配線６とを有し、該コンタクト部の
面抵抗が、該配線部のそれよりも小さくなるように、該
コンタクト部の厚みを該配線部の厚みより厚くしたこと
を特徴とし、上記の課題を解決する。
に、超伝導配線８と、コンタクト部と配線部とを備え、
該コンタクト部において該超伝導配線と接触し、単一の
材料からなる常伝導配線６とを有し、該コンタクト部の
面抵抗が、該配線部のそれよりも小さくなるように、該
コンタクト部の厚みを該配線部の厚みより厚くしたこと
を特徴とし、上記の課題を解決する。
また、本発明の第２の半導体装置は、第２図および第
３図に例示するように、超伝導配線８と、コンタクト部
と配線部とを備え、該コンタクト部において該超伝導配
線と電気的に接触し、該コンタクト部と配線部の厚みが
一様で、単一の材料からなる第１の常伝導配線６と、該
第１の常伝導配線６よりも抵抗率が小さく、前記コンタ
クト部に対し選択的に設けられ、前記コンタクト部と接
触している第２の常伝導配線９とを有し、前記コンタク
ト部と前記常伝導配線の積層構造の面抵抗が、該配線部
のそれよりも小さくなるように構成されていることを特
徴とし、上記の課題を解決する。
３図に例示するように、超伝導配線８と、コンタクト部
と配線部とを備え、該コンタクト部において該超伝導配
線と電気的に接触し、該コンタクト部と配線部の厚みが
一様で、単一の材料からなる第１の常伝導配線６と、該
第１の常伝導配線６よりも抵抗率が小さく、前記コンタ
クト部に対し選択的に設けられ、前記コンタクト部と接
触している第２の常伝導配線９とを有し、前記コンタク
ト部と前記常伝導配線の積層構造の面抵抗が、該配線部
のそれよりも小さくなるように構成されていることを特
徴とし、上記の課題を解決する。
［作用］ コンタクト領域の電流集中の生じる領域の長さLtは、
接触抵抗をRC（Ω・cm2），常伝導膜の面抵抗R0（Ω）
とすると、 となる。
接触抵抗をRC（Ω・cm2），常伝導膜の面抵抗R0（Ω）
とすると、 となる。
接触抵抗RCを大きくするか、常伝導膜の抵抗R0を小さ
くすれば電流集中を防ぐことができるが、他の電気的に
特性を含めて考えると接触抵抗が小さい方が望ましい。
くすれば電流集中を防ぐことができるが、他の電気的に
特性を含めて考えると接触抵抗が小さい方が望ましい。
本発明の第１によれば、コンタクト部の常伝導膜の膜
厚を厚くして面抵抗R0を小さくしているので、Ltが長く
なって電流集中が緩和される。これにより超伝導膜状態
を保持しながら超伝導膜と常伝導膜との間に流しうる電
流量を上げることが可能となる。
厚を厚くして面抵抗R0を小さくしているので、Ltが長く
なって電流集中が緩和される。これにより超伝導膜状態
を保持しながら超伝導膜と常伝導膜との間に流しうる電
流量を上げることが可能となる。
また本発明の第２によれば、コンタクト部の常伝導膜
側に該常伝導膜に重ねて低抵抗率の第２の常伝導膜を設
けているので、面抵抗R0を小さくしている。このためLt
が長くなって電流集中が緩和され、超伝導状態を維持し
ながら超伝導膜と常伝導膜との間に流しうる電流量を上
げることが可能となる。
側に該常伝導膜に重ねて低抵抗率の第２の常伝導膜を設
けているので、面抵抗R0を小さくしている。このためLt
が長くなって電流集中が緩和され、超伝導状態を維持し
ながら超伝導膜と常伝導膜との間に流しうる電流量を上
げることが可能となる。
［実施例］ 次に図を参照しながら本発明の実施例について説明す
る。
る。
第１図は第１の本発明の実施例に係る超伝導膜と常伝
導膜とのコンタクト構造を示す図である。
導膜とのコンタクト構造を示す図である。
図において、６は基板５の上に形成された常伝導膜の
Mo膜6,7は層間絶縁膜としてのSiO2膜,8はSiO2膜７のコ
ンタクトホールを介してMo膜６に接触している超伝導膜
のNb膜である。
Mo膜6,7は層間絶縁膜としてのSiO2膜,8はSiO2膜７のコ
ンタクトホールを介してMo膜６に接触している超伝導膜
のNb膜である。
図のように、Mo膜６の膜厚はコンタクト部が他の部分
よりも厚く形成されている。これによりコンタクト部の
Mo膜６の面抵抗R0を小さくできるので、（１）式のLtを
長くすることができる。
よりも厚く形成されている。これによりコンタクト部の
Mo膜６の面抵抗R0を小さくできるので、（１）式のLtを
長くすることができる。
これにより、Nb膜８とMo膜６との間に電流を流すとき
のコンタクト部での電流集中を緩和できるので、超伝導
電流の電流量を増やすことが可能となる。
のコンタクト部での電流集中を緩和できるので、超伝導
電流の電流量を増やすことが可能となる。
第２図は第２の本発明の実施例に係る超伝導膜と常伝
導膜との構造を示す図である。
導膜との構造を示す図である。
図のように、Nb膜８（膜厚5000Å）とMo膜６（膜厚80
00Å）とはAu膜９（3000Å）を介してコンタクトしてい
る。
00Å）とはAu膜９（3000Å）を介してコンタクトしてい
る。
このように、コンタクト部分は抵抗率の低いAu膜を設
けているので、面抵抗R0が小さくなる。このため、コン
タクト部での電流集中を緩和できるので、超伝導電流を
増やすことができる。
けているので、面抵抗R0が小さくなる。このため、コン
タクト部での電流集中を緩和できるので、超伝導電流を
増やすことができる。
第３図は第２の本発明の別の実施例に係るコンタクト
構造を示す図である。こ場合には第２図と異なり、Au膜
９をMo膜６の下に形成しているが、第２図と同様に面抵
抗R0を減らすことができるので、コンタクト部での電流
集中が緩和されて超伝導膜の電流量を増やすことができ
る。
構造を示す図である。こ場合には第２図と異なり、Au膜
９をMo膜６の下に形成しているが、第２図と同様に面抵
抗R0を減らすことができるので、コンタクト部での電流
集中が緩和されて超伝導膜の電流量を増やすことができ
る。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、超伝導膜と常伝
導膜とのコンタクト部の面抵抗R0を低くすることができ
るので、コンタクト部での電流集中を緩和できる。この
ためコンタクト部に流れ込む超伝導電流の電流量を増や
すことが可能となる。
導膜とのコンタクト部の面抵抗R0を低くすることができ
るので、コンタクト部での電流集中を緩和できる。この
ためコンタクト部に流れ込む超伝導電流の電流量を増や
すことが可能となる。
第１図は第１の本発明の実施例に係る超伝導膜と常伝導
膜とのコンタクト構造を示す図、 第２図は第２の本発明の実施例に係る超伝導膜と常伝導
膜とのコンタクト構造を示す図、 第３図は第２の本発明の別の実施例に係るコンタクト構
造を示す図、 第４図は従来例にコンタクト構造を示す図である。 （符号の説明） ５……基板、 ６……Mo膜（常伝導膜）、 ７……SiO2膜、 ８……Nb膜（超伝導膜）、 ９……Au膜（抵抗率の低い常伝導膜）。
膜とのコンタクト構造を示す図、 第２図は第２の本発明の実施例に係る超伝導膜と常伝導
膜とのコンタクト構造を示す図、 第３図は第２の本発明の別の実施例に係るコンタクト構
造を示す図、 第４図は従来例にコンタクト構造を示す図である。 （符号の説明） ５……基板、 ６……Mo膜（常伝導膜）、 ７……SiO2膜、 ８……Nb膜（超伝導膜）、 ９……Au膜（抵抗率の低い常伝導膜）。
Claims (2)
- 【請求項１】超伝導配線と、 コンタクト部と配線部とを備え、該コンタクト部におい
て該超伝導配線と接触し、単一の材料からなる常伝導配
線とを有し、 該コンタクト部の面抵抗が、該配線部のそれよりも小さ
くなるように、該コンタクト部の厚みを該配線部の厚み
より厚くしたことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】超伝導配線と、 コンタクト部と配線部とを備え、該コンタクト部におい
て該超伝導配線と電気的に接触し、該コンタクト部と配
線部の厚みが一様で、単一の材料からなる第１の常伝導
配線と、 該第１の常伝導配線よりも抵抗率が小さく、前記コンタ
クト部に対し選択的に設けられ、前記コンタクト部と接
触している第２の常伝導配線とを有し、 前記コンタクト部と前記常伝導配線の積層構造の面抵抗
が、該配線部のそれよりも小さくなるように構成されて
いることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62233004A JP2647391B2 (ja) | 1987-09-17 | 1987-09-17 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62233004A JP2647391B2 (ja) | 1987-09-17 | 1987-09-17 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6474769A JPS6474769A (en) | 1989-03-20 |
| JP2647391B2 true JP2647391B2 (ja) | 1997-08-27 |
Family
ID=16948306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62233004A Expired - Fee Related JP2647391B2 (ja) | 1987-09-17 | 1987-09-17 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2647391B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012129400A (ja) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Central Research Institute Of Electric Power Industry | Ｓ／ｎ転移型限流器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6216586A (ja) * | 1985-07-16 | 1987-01-24 | Agency Of Ind Science & Technol | 超伝導集積回路の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5670669U (ja) * | 1979-11-02 | 1981-06-11 |
-
1987
- 1987-09-17 JP JP62233004A patent/JP2647391B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6216586A (ja) * | 1985-07-16 | 1987-01-24 | Agency Of Ind Science & Technol | 超伝導集積回路の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6474769A (en) | 1989-03-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |