JP2914335B2 - 超伝導平面回路およびその製造方法 - Google Patents

超伝導平面回路およびその製造方法

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JP2914335B2 JP9028086A JP2808697A JP2914335B2 JP 2914335 B2 JP2914335 B2 JP 2914335B2 JP 9028086 A JP9028086 A JP 9028086A JP 2808697 A JP2808697 A JP 2808697A JP 2914335 B2 JP2914335 B2 JP 2914335B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回路パターンおよ
びグランドパターンを超伝導薄膜を用いて形成してなる
ストリップライン構造またはマイクロストリップライン
構造の超伝導平面回路およびその製造方法に関し、超伝
導平面回路としては例えば超伝導フィルタに用いること
ができる。
【０００２】
【従来の技術】従来、ストリップライン構造の超伝導平
面回路では、対向配置された第１、第２の誘電体基板の
間に超伝導薄膜を用いて回路パターンが形成され、第
１、第２の誘電体基板のそれぞれの他方の面に超伝導薄
膜および常伝導薄膜を積層してグランドプレーンが形成
された構造となっている。
【０００３】また、マイクロストリップライン構造の超
伝導平面回路では、誘電体基板の一方の面に超伝導薄膜
を用いて回路パターンが形成され、誘電体基板の他方の
面に超伝導薄膜および常伝導薄膜を積層してグランドプ
レーンが形成された構造となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たストリップライン構造またはマイクロストリップライ
ン構造の超伝導平面回路においては、回路パターンを超
伝導薄膜のみで構成すると、超伝導薄膜は極低温（例え
ば液体窒素温度）でその特性を発揮するため、冷却器が
故障して動作温度が上昇してしまうと、正常に動作させ
ることができないという問題がある。
【０００５】このため、超伝導薄膜を用いた超伝導フィ
ルタにおいては、常伝導材料の同軸ケーブルを用いたバ
イパス回路を設け、冷却器が故障したときに切り替えス
イッチによりバイパス回路を動作させるようにしたもの
があるが、同軸ケーブルを用いたバイパス回路では、所
望のフィルタ特性を得ることができないため、不要な信
号も通過させてしまい、フィルタ機能を発揮することが
できないという問題がある。また、このものでは、切り
替えスイッチおよびバイパス回路が必要となるため、体
積、重量が増加し、コストアップにつながるという問題
もある。
【０００６】本発明は上記問題に鑑みたもので、動作温
度が上昇したときに、超伝導薄膜を用いた回路動作から
常伝導薄膜を用いた回路動作に自動的に切り替え、切り
替えスイッチおよびバイパス回路を設けることなく、所
望の動作特性を得ることができるようにすることを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明においては、ストリップライ
ン構造の超伝導平面回路において、内部に常伝導薄膜
（３２）を配置し、外周部に超伝導薄膜（３１）を配置
して回路パターン（３０）を構成したことを特徴として
いる。
【０００８】通常動作時は、外周部の超伝導薄膜（３
１）に電流が集中して流れるので、回路パターン（３
０）を超伝導薄膜のみで構成した場合と同様に動作させ
ることができる。また、動作温度が上昇した場合には、
内部に配置された常伝導薄膜（３２）に電流が流れるの
で、常伝導薄膜（３２）による動作に自動的に切り替え
ることができる。
【０００９】従って、切り替えスイッチおよびバイパス
回路を設けることなく、所望の動作特性を得ることがで
きる。請求項２に記載の発明においては、マイクロスト
リップライン構造の超伝導平面回路において、内部に常
伝導薄膜（３２）を配置し、外周部に超伝導薄膜（３
１）を配置して回路パターン（３０）を構成したことを
特徴としている。
【００１０】従って、マイクロストリップライン構造の
超伝導平面回路において、請求項１に記載の発明と同様
の効果を有する。請求項３に記載の発明では、外周部の
超伝導薄膜（３１）において、幅方向と高さ方向のうち
磁場侵入長が大きい方を厚く形成したことを特徴として
いる。従って、超伝導薄膜（３１）の磁場侵入長を考慮
して、所望の動作特性を得ることができる。
【００１１】上記したストリップライン構造あるいはマ
イクロストリップライン構造の超伝導平面回路は、請求
項４乃至８に記載の製造方法を用いて、製造することが
できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。 （第１実施形態）図１に、本発明の第１実施形態にかか
るストリップライン構造の超伝導フィルタの模式的な断
面構成を示す。
【００１３】図１において、対向配置された一対の誘電
体基板１０、２０間に、フィルタを構成するための回路
パターン３０が形成されている。また、誘電体基板１
０、２０のうち回路パターン３０が形成された面と反対
側の面に、グランドプレーン４０がそれぞれ形成されて
いる。回路パターン３０は、図に示すように、内部（中
央部）が金などの常伝導薄膜３２で形成され、外周部
（外殻部）が超伝導薄膜３１にて形成されている。ま
た、グランドプレーン４０は、それぞれ超伝導薄膜４１
と常伝導薄膜４２が積層された構造となっている。
【００１４】なお、誘電体基板１０、２０としては例え
ばＭｇＯで構成したものを用いることができ、超伝導薄
膜３１、４１としては例えばＹＢＣＯで構成したものを
用いることができる。上記した構成において、極低温
（例えば液体窒素温度）で動作させた場合は、外周部の
超伝導薄膜３１に電流が集中して流れるため、回路パタ
ーン３０を超伝導薄膜のみで構成した場合と同様、超伝
導フィルタとして機能させることができる。また、冷却
器の故障により動作温度が上昇した場合は、内部の常伝
導薄膜３２に電流が流れるので、自動的に超伝導フィル
タから常伝導フィルタに切り替えて動作させることがで
きる。
【００１５】従って、通常動作時で超伝導フィルタとし
て機能させる場合は、図２（ａ）に示す正規のフィルタ
特性を有し、常伝導フィルタに切り替えて動作させた場
合でも、図２（ｂ）に示すように、ある程度のフィルタ
機能を有するので、不要な信号（妨害電波など）の通過
を防止することができる。また、超伝導フィルタから常
伝導フィルタへの切り替えを自動的に行うことができる
ので、切り替えスイッチなどを設ける必要がない。
【００１６】図３に、超伝導薄膜３１の磁場侵入長に対
して超伝導薄膜３１の厚さを変化させた場合のフィルタ
特性を示す。なお、縦軸は、超伝導薄膜のみの場合の無
負荷ＱをＱ0 とし、本実施形態による無負荷ＱをＱとし
た場合の比として示している。この図３から分かるよう
に、磁場侵入長に対する超伝導薄膜の厚さの比を大きく
した方が、フィルタ特性は良好になる。
【００１７】また、回路パターン３０を構成する超伝導
薄膜３１は、幅方向と高さ方向で磁場侵入長が異なる場
合がある。誘電体基板１０、２０として単結晶のＭｇＯ
などを用いた場合、ＹＢＣＯなどの超伝導薄膜３１をエ
ピタキシャル成長法を用いて形成すると、結晶異方性に
より例えば高さ方向の磁場侵入長が幅方向の磁場侵入長
より大きくなる。従って、このときには、図３に示すフ
ィルタ特性を考慮して、図４に示すように、高さ方向の
厚さＬ1 を幅方向の厚さＬ2 より大きくするのが好まし
い。
【００１８】また、回路パターン３０は、平面的にみて
図５に示すような共振器パターンで形成されている。常
伝導薄膜３２は、図中の点線で示すように、超伝導薄膜
３１の幅方向の端部および長手方向の端部から所定距離
Ｌ2 だけ内部に形成されており、常伝導薄膜３２が露出
している部分がないため、超伝導フィルタとして正規に
動作させることができる。
【００１９】次に、上記したストリップライン構造の超
伝導フィルタの製造方法を、図６以下に示す工程図を用
いて説明する。 〔第１の製造方法〕まず、単結晶のＭｇＯにて構成され
る誘電体基板１０の表面側に、厚さ（Ｌ1＋ｄ／２）の
超伝導薄膜３１ａを形成し、裏面側に所定の厚さＬ1 の
超伝導薄膜４１を形成し、さらに超伝導薄膜４１上に常
伝導薄膜４２を形成する（図６（ａ））。超伝導薄膜３
１ａ、超伝導薄膜４１の形成は、エピタキシャル成長法
を用いて行う。
【００２０】次に、超伝導薄膜３１ａの上にレジスト５
１をパターニング形成し（図６（ｂ））、そのレジスト
５１を用いて超伝導薄膜３１ａを所定の形状にパターン
エッチングする（図６（ｃ））。この後、全面にレジス
ト５２を形成し（図６（ｄ））、超伝導薄膜３１ａのパ
ターンエッジに対して所定の寸法Ｌ2 だけ内側の領域が
開口部となるようにレジスト５２をパターニングする
（図７（ａ））。
【００２１】そして、レジスト５２をマスクとして超伝
導薄膜３１ａを深さｄ／２だけエッチングし（図７
（ｂ））、この後、リフトオフを用いて超伝導薄膜３１
ａの凹部に常伝導薄膜３２を厚さｄだけ形成する（図７
（ｃ）、（ｄ））。すなわち、レジスト５２をマスクと
して常伝導薄膜３２を厚さｄだけ形成し（図７
（ｃ））、レジスト５２を除去して、超伝導薄膜３１ａ
の凹部に常伝導薄膜３２を厚さｄだけ形成する（図７
（ｄ））。このようにして、超伝導薄膜３１ａの凹部に
常伝導薄膜３２が積層形成された基板１００を得ること
ができる。
【００２２】また、図６（ａ）から図７（ｂ）までの工
程を用い、図７（ｂ）の工程後、レジスト５２を除去し
て、基板１００とパターンがミラー反転したもう１枚の
基板１００’を形成する（図８参照）。この場合、基板
１００’には、凹部を有する超伝導薄膜３１ｂが形成さ
れている。そして、図８に示すように、基板１００と基
板１００’を対向させ、アライメントして、重ね合わせ
固定することにより、図１に示すストリップライン構造
の超伝導フィルタを得る。
【００２３】なお、基板１００と基板１００’を重ね合
わせ固定するとき、常伝導薄膜３２が超伝導薄膜３１ｂ
の凹部内に位置し、超伝導薄膜３１ａ、３１ｂにより常
伝導薄膜３２を囲んで図１に示す回路パターン３０が構
成される。この場合、超伝導薄膜３１ａと超伝導薄膜３
１ｂの間にギャップが生じる場合があるが、基板１００
と基板１００’に超伝導薄膜３１ａ、３１ｂがそれぞれ
形成されているため、動作上問題が生じることはない。
【００２４】また、基板１００と基板１００’を重ね合
わせ固定する場合、図９に示すように、基板１００と基
板１００’に金属膜１１ａ、１１ｂを形成し、はんだ１
１ｃを溶融させて固定する。この金属膜１１ａおよび１
１ｂは、回路パターン３０による電磁界を乱さない位置
（例えば基板の４隅）に形成される。なお、このバンプ
（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）を用いた固定は、以下に示
す他の製造方法においても同じである。 〔第２の製造方法〕上記した第１の製造方法では、図７
（ｂ）、（ｃ）の工程において、レジスト５２をマスク
として常伝導薄膜３２を厚さｄだけ形成し、リフトオフ
を行って基板１００を形成していたが、この第２の製造
方法においては、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、
レジスト５２をマスクとして常伝導薄膜３２ａを厚さｄ
／２だけ形成し、リフトオフにより基板１００を形成し
ている。
【００２５】この場合、常伝導薄膜３２ａが超伝導薄膜
３１ａの凹部に埋め込み形成され、超伝導薄膜３１ａか
ら突出しない構造となる。従って、同様の工程を用いる
ことにより、パターンがミラー反転したもう１枚の基板
１００’を形成することができる。この基板１００’に
は、図１０（ｃ）に示すように、超伝導薄膜３１ｂの凹
部内に常伝導薄膜３２ｂが埋め込み形成された構造にな
っている。
【００２６】そして、基板１００と基板１００’を対向
させ、アライメントして、重ね合わせ固定することによ
り、図１に示すストリップライン構造の超伝導フィルタ
を得ることができる。なお、基板１００と基板１００’
を重ね合わせ固定することによって、超伝導薄膜３１
ａ、３１ｂが常伝導薄膜３２ａ、３２ｂを囲む構造にな
り、図１に示す回路パターン３０が構成される。 〔第３の製造方法〕まず、単結晶のＭｇＯにて構成され
る誘電体基板１０の表面側に厚さ（Ｌ1 ＋ｄ／２）の超
伝導薄膜３１ａを形成し、裏面側に所定の厚さＬ1 の超
伝導薄膜４１を形成し、さらに超伝導薄膜４１上に常伝
導薄膜４２を形成する（図１１（ａ））。
【００２７】次に、超伝導薄膜３１ａの上にレジスト５
３をパターニング形成し（図１１（ｂ））、そのレジス
ト５３を用いて超伝導薄膜３１ａを深さｄ／２だけパタ
ーンエッチングする（図１１（ｃ））。この後、全面に
常伝導薄膜３２を所定の厚さｄ以上で形成し、常伝導薄
膜３２の表面が平坦になるように、かつ超伝導薄膜３１
ａの凹部における常伝導薄膜３２の厚さがｄとなるよう
にエッチバックする（図１１（ｄ））。
【００２８】そして、超伝導薄膜３１ａのパターンエッ
ジに対して所定の寸法Ｌ2 だけ外側までの領域が残るよ
うにレジスト５４を形成し、レジスト５４をマスクとし
て超常伝導薄膜３２と超伝導薄膜３１ａを同時にエッチ
ングする（図１２（ａ））。さらに、レジスト５４をマ
スクとして常伝導薄膜３２を厚さＬ2 だけサイドからエ
ッチング除去する（図１２（ｂ））。この場合、例え
ば、沃素カリウムをエッチング液として用いることがで
きる。そして、レジスト５４を除去することにより基板
１００を構成する（図１２（ｃ））。
【００２９】また、図１１（ａ）から図１１（ｃ）まで
の工程を用い、レジスト５３を除去した後、常伝導薄膜
３２を形成せずに、図１２（ａ）に示すレジスト５４を
形成し、このレジスト５４を用いて超伝導薄膜３１ａを
エッチングすることにより、基板１００とパターンがミ
ラー反転したもう１枚の基板１００’を得る。この基板
１００’は図８に示すものと同様の形状になる。
【００３０】従って、図８に示すように、基板１００と
基板１００’を対向させ、アライメントして、重ね合わ
せ固定するとにより、図１に示すストリップライン構造
の超伝導フィルタを得ることができる。 〔第４の製造方法〕上記した第３の製造方法では、図１
１（ｄ）の工程において、全面に常伝導薄膜３２を所定
の厚さｄ以上で形成し、超伝導薄膜３１ａの凹部におけ
る常伝導薄膜３２の厚さがｄとなるようにエッチバック
していたが、この第４の製造方法においては、図１３
（ａ）に示すように、全面に常伝導薄膜３２ａを所定の
厚さｄ／２以上で形成し、常伝導薄膜３２ａの表面が平
坦になるように、かつ超伝導薄膜１１の凹部における常
伝導薄膜３２ａの厚さがｄ／２となるようにエッチバッ
クする。
【００３１】そして、超伝導薄膜３１ａのパターンエッ
ジに対して所定の寸法Ｌ2 だけ外側までの領域が残るよ
うにレジスト５４を形成し、このレジスト５４をマスク
として超伝導薄膜３１ａをエッチングし（図１２
（ｂ））、レジスト５４を除去して図１２（ｃ）に示す
基板１００を得る。この場合、常伝導薄膜３２ａが超伝
導薄膜３１ａから突出しない構造となるので、同様の工
程を用いてパターンがミラー反転したもう１枚の基板１
００’を形成する。
【００３２】そして、図１０（ｃ）に示すように、基板
１００と基板１００’を対向させ、アライメントして、
重ね合わせ固定することにより、図１に示すストリップ
ライン構造の超伝導フィルタを得ることができる。 〔第５の製造方法〕まず、単結晶のＭｇＯにて構成され
る誘電体基板１０の表面側に厚さ（Ｌ1 ＋ｄ／２）の超
伝導薄膜３１ａを形成し、裏面側に所定の厚さＬ1 の超
伝導薄膜４１を形成し、さらに超伝導薄膜４１上に常伝
導薄膜４２を形成する（図１４（ａ））。
【００３３】次に、超伝導薄膜３１ａの上にレジスト５
６をパターニング形成し（図１４（ｂ））、そのレジス
ト５６を用いて超伝導薄膜３１ａを深さｄ／２だけパタ
ーンエッチングする（図１４（ｃ））。この後、レジス
ト５６をマスクとして常伝導薄膜３２を厚さｄだけ形成
する（図１５（ａ））。そして、レジスト５６を除去し
た後、超伝導薄膜３１ａのパターンエッジに対して所定
の寸法Ｌ2 だけ外側までの領域が残るようにレジスト５
７を形成し（図１５（ｂ））、このレジスト５７をマス
クとして超伝導薄膜３１ａをエッチングし、レジスト５
７を除去して、図１５（ｃ）に示す基板１００を得る。
【００３４】また、図１４（ａ）から図１４（ｃ）まで
の工程を行った後、図１５（ｂ）に示すレジスト５７を
形成し、超伝導薄膜３１ａをエッチングして、基板１０
０とパターンがミラー反転したもう１枚の基板１００’
を形成する。この基板１００’は図８に示すものと同様
の形状になるため、図８に示すように、基板１００と基
板１００’を対向させ、アライメントして、重ね合わせ
固定することにより、図１に示すストリップライン構造
の超伝導フィルタを得ることができる。 〔第６の製造方法〕上記した第５の製造方法では、図１
５（ａ）の工程において、レジスト５６をマスクとして
常伝導薄膜３２を厚さｄだけ形成していたが、この第６
の製造方法においては、図１６（ａ）に示すように、レ
ジスト５６をマスクとして常伝導薄膜３２ａを厚さｄ／
２だけ形成する。
【００３５】そして、レジスト５６を除去した後、図１
５（ｂ）に示すレジスト５７と同じパターンのレジスト
５８を形成し（図１６（ｂ））、このレジスト５８をマ
スクとして超伝導薄膜３１ａをエッチングし、レジスト
５８を除去して図１６（ｃ）に示す基板１００を得る。
この場合、常伝導薄膜３２ａが超伝導薄膜３１ａから突
出しない構造となるので、同様の工程を用いてパターン
がミラー反転したもう１枚の基板１００’を形成する。
【００３６】そして、図１０（ｃ）に示すように、基板
１００と基板１００’を対向させ、アライメントして、
重ね合わせ固定することにより、図１に示すストリップ
ライン構造の超伝導フィルタを得ることができる。 〔第７の製造方法〕まず、単結晶のＭｇＯにて構成され
る誘電体基板１０の表面側に厚さＬ1 の超伝導薄膜３１
ａを形成し、その上に厚さｄの常伝導薄膜３２を形成す
る。また、裏面側に所定の厚さＬ1 の超伝導薄膜４１を
形成し、さらに超伝導薄膜４１上に常伝導薄膜４２を形
成する（図１７（ａ））。
【００３７】次に、超伝導薄膜３２上にレジスト６１を
パターニング形成し（図１７（ｂ））、そのレジスト６
１を用いて常伝導薄膜３２および超伝導薄膜３１ａを所
定の形状にパターンエッチングする（図１７（ｃ））。
これを基板１００とする。また、他の誘電体基板２０の
表面側に厚さ（２×Ｌ1 ＋ｄ）の超伝導薄膜３１ｂを形
成し、裏面側に所定の厚さＬ1 の超伝導薄膜４１を形成
し、さらに超伝導薄膜４１上に常伝導薄膜４２を形成す
る（図１８（ａ））。
【００３８】次に、基板１００のパターンと同一寸法で
ミラー反転したパターンによって超伝導薄膜３１ｂを深
さ（Ｌ1 ＋ｄ）だけエッチングし凹部を形成する（図１
８（ｂ））。この後、その凹部に対してＬ2 だけ外側ま
での領域が残るようにレジストパターンを形成し、これ
をマスクとして超伝導薄膜３１ｂをエッチングし、レジ
ストを除去する（図１８（ｃ））。これを基板１００’
とする。
【００３９】そして、基板１００と基板１００’を対向
させ、アライメントして、重ね合わせ固定することによ
り、図１に示すストリップライン構造の超伝導フィルタ
を得ることができる。 （第２実施形態）上記した第１実施形態では、本発明を
ストリップライン構造の超伝導フィルタに適用するもの
を示したが、本発明はマイクロストリップライン構造の
超伝導フィルタにも同様に適用することができる。
【００４０】図１９に、その模式的な断面構成を示す。
このマイクロストリップ構造の超伝導フィルタは、図１
に示す誘電体基板２０をなくした構造となっている。す
なわち、誘電体基板１０の一方の面に回路パターン３０
が形成され、他方の面にグランドプレーン４０が形成さ
れている。回路パターン３０は、図１に示すものと同
様、内部が金などの常伝導薄膜３２で形成され、外周部
が超伝導薄膜３１にて形成されている。また、グランド
プレーン４０は、超伝導薄膜４１と常伝導薄膜４２が積
層された構造となっている。
【００４１】また、第１実施形態と同様、誘電体基板１
０、２０はＭｇＯで構成され、超伝導薄膜３１、４１は
ＹＢＣＯで構成されている。そして、第１実施形態と同
様、回路パターン３０を構成する超伝導薄膜３１は、高
さ方向の厚さＬ1 を幅方向の厚さＬ2 より大きくしてい
る。また、回路パターン３０は、平面的には図５に示す
ものと同様の共振器パターンで形成されている。
【００４２】この第２実施形態においても、極低温で動
作させた場合は、外周部の超伝導薄膜３１に電流が集中
して流れるため、回路パターン３０を超伝導薄膜のみで
構成した場合と同様、超伝導フィルタとして機能させる
ことができる。また、冷却器の故障により動作温度が上
昇した場合は、内部の常伝導薄膜３２に電流が流れるの
で、自動的に超伝導フィルタから常伝導フィルタに切り
替えて動作させることができる。
【００４３】次に、上記したマイクロストリップライン
構造の超伝導フィルタの製造方法を、図２０、図２１の
工程図を用いて説明する。まず、単結晶のＭｇＯにて構
成される誘電体基板１０の表面側に厚さＬ1 の超伝導薄
膜３１ａを形成し、裏面側に所定の厚さＬ1 の超伝導薄
膜４１を形成し、さらに超伝導薄膜４１上に常伝導薄膜
４２を形成する（図２０（ａ））。
【００４４】次に、超伝導薄膜３１ａの上に金の常伝導
薄膜３２を所定の厚さｄだけエピタキシャル成長法にて
形成する（図２０（ｂ））。そして、常伝導薄膜３２の
上にレジスト５９をパターニング形成し（図２０
（ｃ））、レジスト５９を用いて常伝導薄膜３２を所定
の形状にパターンエッチングし、レジスト５９を除去す
る（図２０（ｄ））。
【００４５】この後、常伝導薄膜３２の上の厚さがＬ1
になるように、全面に超伝導薄膜３１ｂをエピタキシャ
ル成長法にて形成する（図２１（ａ））。そして、常伝
導薄膜３２のパターンエッジに対して所定の寸法Ｌ2 だ
け外側までの領域が残るようにレジスト６０を形成し
（図２１（ｂ））、このレジスト６０をマスクとして超
伝導薄膜３１ｂおよび超伝導薄膜３１ａを同時にエッチ
ングし、レジスト６０を除去する（図２１（ｃ））。
【００４６】その結果、内部に常伝導薄膜３２を有し、
外周部に超伝導薄膜３１ａ、３１ｂからなる超伝導薄膜
３１を有する構造の回路パターン３０が形成され、図１
３に示すマイクロストリップ構造の超伝導フィルタを得
ることができる。なお、上記した第１実施形態の第１〜
第７の製造方法および第２実施形態の製造方法におい
て、常伝導薄膜３２は、平面的にみて図５に示すよう
に、超伝導薄膜３１の幅方向および長手方向の端部から
所定距離Ｌ2 だけ内部に形成されているので、超伝導薄
膜３１の長手方向の端部においては、超伝導薄膜３１
（３２ａ、３２ｂ）には凹部が形成されていなく、また
常伝導薄膜３２（３２ａ、３２ｂ）は形成されていな
い。
【００４７】本発明は上記した種々の実施形態に限定さ
れるものでなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲
内で適宜変更が可能である。誘電体基板１０、２０、超
伝導薄膜３１、常伝導薄膜３２の材料としては上記した
もの以外のものを用いることができる。例えば、常伝導
薄膜３２としては金以外に白金などを用いてもよい。
【００４８】また、超伝導薄膜３１と常伝導薄膜３２が
直接接触する構造以外に、超伝導薄膜３１と常伝導薄膜
３２の間に、超伝導薄膜３１と常伝導薄膜３２間の拡散
を防ぐＣｅＯ2 などのバッファ層を設けるようにしても
よい。さらに、グランドプレーン４０を、超伝導薄膜４
１および常伝導薄膜４２の積層構造とするものを示した
が、超伝導薄膜４１を導体ケース（常伝導材料により構
成された部材）に接触する形で取り付け、これにより超
伝導薄膜４１と常伝導部材とが重なった構造になるよう
にしてもよい。また、グランドプレーン４０は、誘電体
基板１０、２０に全面に形成するものに限らず、所定の
パターン形状で形成されたものであってもよい。
【００４９】なお、ストリップライン構造の超伝導平面
回路としては、フィルタの他、共振器として用いること
ができ、またマイクロストリップライン構造の超伝導平
面回路としては、フィルタの他、アンテナとして用いる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるストリップライ
ン構造の超伝導フィルタの模式的な断面構成を示す図で
ある。
【図２】図１に示す超伝導フィルタのフィルタ特性を示
す図である。
【図３】図１に示す超伝導フィルタにおいて、超伝導薄
膜３１の厚さを変化させた場合のフィルタ特性を示す図
である。
【図４】図１に示す超伝導フィルタにおいて、超伝導薄
膜３１の幅方向の厚さＬ2 と高さ方向の厚さＬ1 の関係
を説明するための図である。
【図５】図１に示す超伝導フィルタの平面構成を示す図
である。
【図６】図１に示す超伝導フィルタの第１の製造方法を
示す工程図である。
【図７】図６に続く製造工程を示す図である。
【図８】図７に続く製造工程を示す図である。
【図９】図１に示す超伝導フィルタにおいて、誘電体基
板１０、２０を重ね合わせ固定した状態を示す図であ
る。
【図１０】図１に示す超伝導フィルタの第２の製造方法
を示す工程図である。
【図１１】図１に示す超伝導フィルタの第３の製造方法
を示す工程図である。
【図１２】図１１に続く製造工程を示す図である。
【図１３】図１に示す超伝導フィルタの第４の製造方法
を示す工程図である。
【図１４】図１に示す超伝導フィルタの第５の製造方法
を示す工程図である。
【図１５】図１４に続く製造工程を示す図である。
【図１６】図１に示す超伝導フィルタの第６の製造方法
を示す工程図である。
【図１７】図１に示す超伝導フィルタの第７の製造方法
を示す工程図である。
【図１８】図１７に続く製造工程を示す図である。
【図１９】本発明の第２実施形態にかかるマイクロスト
リップライン構造の超伝導フィルタの模式的な断面構成
を示す図である。
【図２０】図１９に示す超伝導フィルタの製造方法を示
す工程図である。
【図２１】図２０に続く製造工程を示す図である。
【符号の説明】
１０、２０…誘電体基板、３０…回路パターン、３１、
３２…回路パターンを構成する超伝導薄膜、常伝導薄
膜、４０…グランドプレーン、４１、４２…グランドプ
レーンを構成する超伝導薄膜、常伝導薄膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−37513（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−17701（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−74988（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−65402（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−186502（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−36448（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−37514（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−286601（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−30603（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭48−23978（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01P 3/08 ZAA H01P 1/203 ZAA H01P 7/08 ZAA H01P 11/00 ZAA

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 対向配置された第１、第２の誘電体基板
    （１０、２０）のそれぞれの一方の面の間に、超伝導薄
    膜を用いて形成された回路パターン（３０）を有し、 前記第１、第２の誘電体基板（１０、２０）のそれぞれ
    の他方の面に、超伝導薄膜（４１）と常伝導部材（４
    ２）とが順次重なった構造のグランドプレーン（４０）
    を有するストリップライン構造の超伝導平面回路におい
    て、 前記回路パターン（３０）は、内部に常伝導薄膜（３
    ２）が配置され、外周部に超伝導薄膜（３１）が配置さ
    れた構造になっていることを特徴とする超伝導平面回
    路。
  2. 【請求項２】 誘電体基板（１０）の一方の面に、超伝
    導薄膜を用いて形成された回路パターン（３０）を有
    し、 前記誘電体基板（１０）の他方の面に、超伝導薄膜（４
    １）と常伝導部材（４２）とが順次重なった構造のグラ
    ンドプレーン（４０）を有するマイクロストリップライ
    ン構造の超伝導平面回路において、 前記回路パターン（３０）は、内部に常伝導薄膜（３
    ２）が配置され、外周部に超伝導薄膜（３１）が配置さ
    れた構造になっていることを特徴とする超伝導平面回
    路。
  3. 【請求項３】 前記外周部の超伝導薄膜（３１）は、幅
    方向と高さ方向で磁場侵入長が異なっており、幅方向と
    高さ方向のうち磁場侵入長が大きい方が厚く形成されて
    いることを特徴とする請求項１又は２に記載の超伝導平
    面回路。
  4. 【請求項４】 対向配置された第１、第２の誘電体基板
    （１０、２０）のそれぞれの一方の面の間に、超伝導薄
    膜を用いて形成された回路パターン（３０）を有し、 前記第１、第２の誘電体基板（１０、２０）のそれぞれ
    の他方の面に、超伝導薄膜（４１）と常伝導部材（４
    ２）とが順次重なった構造のグランドプレーン（４０）
    を有するストリップライン構造の超伝導平面回路の製造
    方法において、 前記回路パターン（３０）のパターン形状に形成された
    第１の超伝導薄膜（３１ａ）上に常伝導薄膜（３２）が
    積層形成されるように、前記第１の超伝導薄膜（３１
    ａ）および前記常伝導薄膜（３２）を、前記第１の誘電
    体基板（１０）の一方の面に形成し、 凹部を有する第２の超伝導薄膜（３１ｂ）を、前記第２
    の誘電体基板（２０）の一方の面にパターニング形成
    し、 前記第１、第２の誘電体基板（１０、２０）のそれぞれ
    の一方の面を対向させ、前記第１の誘電体基板（１０）
    に形成された前記常伝導薄膜（３２）が前記第２の超伝
    導薄膜（３１ｂ）の凹部内に位置し、前記第１、第２の
    超伝導薄膜（３１ａ、３１ｂ）により前記常伝導薄膜
    （３２）を囲んで前記回路パターン（３０）を構成する
    ように、前記第１、第２の誘電体基板（１０、２０）を
    重ね合わせ固定することを特徴とする超伝導平面回路の
    製造方法。
  5. 【請求項５】 前記第１の超伝導薄膜（３１ａ）を凹部
    を有するように形成し、前記常伝導薄膜（３２）を前記
    第１の超伝導薄膜（３１ａ）の凹部の深さよりも厚くか
    つその凹部上にのみ積層形成することを特徴とする請求
    項４に記載の超伝導平面回路の製造方法。
  6. 【請求項６】 前記常伝導薄膜（３２）を前記第１の超
    伝導薄膜（３１ａ）と同じパターンで積層形成すること
    を特徴とする請求項４に記載の超伝導平面回路の製造方
    法。
  7. 【請求項７】 対向配置された第１、第２の誘電体基板
    （１０、２０）のそれぞれの一方の面の間に、超伝導薄
    膜を用いて形成された回路パターン（３０）を有し、 前記第１、第２の誘電体基板（１０、２０）のそれぞれ
    の他方の面に、超伝導薄膜（４１）と常伝導薄膜（４
    ２）とが順次重なった構造のグランドプレーン（４０）
    を有するストリップライン構造の超伝導平面回路の製造
    方法において、 凹部を有し前記回路パターン（３０）のパターン形状に
    形成された第１の超伝導薄膜（３１ａ）の前記凹部内に
    第１の常伝導薄膜（３２ａ）が埋め込み形成されるよう
    に、前記第１の超伝導薄膜（３１ａ）および前記第１の
    常伝導薄膜（３２ａ）を、前記第１の誘電体基板（１
    ０）の一方の面に形成し、 凹部を有し前記回路パターン（３０）のパターン形状に
    形成された第２の超伝導薄膜（３１ｂ）の前記凹部内に
    第２の常伝導薄膜（３２ｂ）が埋め込み形成されるよう
    に、前記第２の超伝導薄膜（３１ｂ）および前記第２の
    常伝導薄膜（３２ｂ）を、前記第２の誘電体基板（２
    ０）の一方の面に形成し、 前記第１、第２の誘電体基板（１０、２０）のそれぞれ
    の一方の面を対向させ、前記第１、第２の超伝導薄膜
    （３１ａ、３１ｂ）により前記第１、第２の常伝導薄膜
    （３２ａ、３２ｂ）を囲んで前記回路パターン（３０）
    を構成するように、前記第１、第２の誘電体基板（１
    ０、２０）を重ね合わせ固定することを特徴とする超伝
    導平面回路の製造方法。
  8. 【請求項８】 誘電体基板（１０）の一方の面に、超伝
    導薄膜を用いて形成された回路パターン（３０）を有
    し、 前記誘電体基板（１０）の他方の面に、超伝導薄膜（４
    １）と常伝導薄膜（４２）とが順次重なった構造のグラ
    ンドプレーン（４０）を有するマイクロストリップライ
    ン構造の超伝導平面回路の製造方法において、 前記誘電体基板（１０）の一方の面に第１の超伝導薄膜
    （３１ａ）を形成し、この第１の超伝導薄膜（３１ａ）
    の上に常伝導薄膜（３２）をパターニング形成し、 この後、前記第１の超伝導薄膜（３１ａ）および前記常
    伝導薄膜（３２）の上に、第２の超伝導薄膜（３１ｂ）
    を形成した後、前記第１、第２の超伝導薄膜（３１ａ、
    ３１ｂ）をパターニングして、前記前記第１、第２の超
    伝導薄膜（３１ａ、３１ｂ）により前記常伝導薄膜（３
    ２）を囲んだ構造の前記回路パターン（３０）を形成す
    ることを特徴とする超伝導平面回路の製造方法。
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