JPH01101679A - 超電導回路形成方法 - Google Patents
超電導回路形成方法Info
- Publication number
- JPH01101679A JPH01101679A JP62260389A JP26038987A JPH01101679A JP H01101679 A JPH01101679 A JP H01101679A JP 62260389 A JP62260389 A JP 62260389A JP 26038987 A JP26038987 A JP 26038987A JP H01101679 A JPH01101679 A JP H01101679A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- oxygen
- superconducting
- superconducting thin
- oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 20
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims abstract description 9
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 abstract description 9
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 3
- 229910002561 K2NiF4 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 11
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 4
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 4
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 2
- 229910002370 SrTiO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001017 electron-beam sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 150000002343 gold Chemical class 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 229910002076 stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H10N60/01—Manufacture or treatment
- H10N60/0268—Manufacture or treatment of devices comprising copper oxide
- H10N60/0661—Processes performed after copper oxide formation, e.g. patterning
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、超伝導薄膜からなる超伝導回路の形成方法
に関するものである。
に関するものである。
第２図は−例えばＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ５ｕｐ
ｅｒｃｏｎｄｕｃ−−ｔｉｖｉｔｙ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｉｃｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ １９８７５Ｈ−４に発
表された、酸素欠ＦＭ ３重ペロブスカイト型構造を持
つＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０酸化物超伝導薄膜による回路の形
成方法を示したものである。図において、１は５ｒＴｉ
Ｏ＋又はＭｇＯからなる基板、２は基板１上にスパッタ
リング法によって形成したＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０９化物超
伝導薄膜、３はＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０酸化物超伝導薄膜２
上のうち、回路として残したい部分に選択的に形成した
フォトレジスト、６はリン酸からなるエツチング液であ
る。
ｅｒｃｏｎｄｕｃ−−ｔｉｖｉｔｙ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｉｃｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ １９８７５Ｈ−４に発
表された、酸素欠ＦＭ ３重ペロブスカイト型構造を持
つＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０酸化物超伝導薄膜による回路の形
成方法を示したものである。図において、１は５ｒＴｉ
Ｏ＋又はＭｇＯからなる基板、２は基板１上にスパッタ
リング法によって形成したＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０９化物超
伝導薄膜、３はＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０酸化物超伝導薄膜２
上のうち、回路として残したい部分に選択的に形成した
フォトレジスト、６はリン酸からなるエツチング液であ
る。
第３図は、例えばアプライド フィジックスレターズ（
Ａｐｐｌ； Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ、） ５１巻、Ｎ
００３．２００−２０２頁、１９８７年７月２０日に発
表された酸素欠損３重ペロブスカイト型構造を持つＹ−
Ｂａ−Ｃｕ−０酸化物超伝導薄膜による回路形成方法を
示したものである０図において、１はＭｇＯ又はＡｈ０
３からなる基板、２は基板１上に電子ビーム蒸着によっ
て形成したＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０酸化物超伝導薄膜、７は
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ’−０酸化物超伝導薄膜２上のうち、回
路として残したい部分に選択的に形成した金から成る薄
膜、８はＡｓまたはＯのイオンビーム、９はＹ−Ｂａ−
Ｃｕ−０酸化物超伝導薄膜２のうちイオンビーム８によ
り超伝導性を失った部分である。
Ａｐｐｌ； Ｐｈｙｓ、 Ｌｅｔｔ、） ５１巻、Ｎ
００３．２００−２０２頁、１９８７年７月２０日に発
表された酸素欠損３重ペロブスカイト型構造を持つＹ−
Ｂａ−Ｃｕ−０酸化物超伝導薄膜による回路形成方法を
示したものである０図において、１はＭｇＯ又はＡｈ０
３からなる基板、２は基板１上に電子ビーム蒸着によっ
て形成したＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０酸化物超伝導薄膜、７は
Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ’−０酸化物超伝導薄膜２上のうち、回
路として残したい部分に選択的に形成した金から成る薄
膜、８はＡｓまたはＯのイオンビーム、９はＹ−Ｂａ−
Ｃｕ−０酸化物超伝導薄膜２のうちイオンビーム８によ
り超伝導性を失った部分である。
次に動作について説明する。
第２図の方法は、超伝導回路として残す必要がある部分
にフォトリソグラフィー技術によりレジスト３を形成し
、そしてレジスト３をマスクとしてリン酸からなるエツ
チング液６によりＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０酸化物超伝導薄膜
２をエツチングし、その後レジスト３をアセトンで溶か
し去ることにより所望の回路を得るものである。
にフォトリソグラフィー技術によりレジスト３を形成し
、そしてレジスト３をマスクとしてリン酸からなるエツ
チング液６によりＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０酸化物超伝導薄膜
２をエツチングし、その後レジスト３をアセトンで溶か
し去ることにより所望の回路を得るものである。
第３図の方法は、超伝導回路として残す必要がある部分
にフォトリソグラフィー技術及び金属薄膜形成技術によ
り金属膜７を形成し、この金薄膜７をマスクとしてＹ−
Ｂａ−Ｃｕ−０酸化物超伝導薄膜２にＡｓまたは０イオ
ンを０．３〜３Ｍｅｖのエネルギーで打ち込み、超伝導
性を失った部分９を形成する。その後イオンミリングに
より金薄膜７をエツチングし所望の回路を得るものであ
る。
にフォトリソグラフィー技術及び金属薄膜形成技術によ
り金属膜７を形成し、この金薄膜７をマスクとしてＹ−
Ｂａ−Ｃｕ−０酸化物超伝導薄膜２にＡｓまたは０イオ
ンを０．３〜３Ｍｅｖのエネルギーで打ち込み、超伝導
性を失った部分９を形成する。その後イオンミリングに
より金薄膜７をエツチングし所望の回路を得るものであ
る。
第２図に示した超伝導回路形成方法では、ウェットエツ
チングを用いるため、アンダーカットにより微細パター
ンを形成しにくい。さらに酸化物超伝導薄膜２そのもの
を取り去ってしまうため基板上に段差ができ、多層配線
する場合には段切れの問題が生じる。
チングを用いるため、アンダーカットにより微細パター
ンを形成しにくい。さらに酸化物超伝導薄膜２そのもの
を取り去ってしまうため基板上に段差ができ、多層配線
する場合には段切れの問題が生じる。
第３図に示した超伝導回路形成方法では、第２図の方法
のようにアンダーカットや段差の問題はないが、イオン
打ち込みに大がかりな装置が必要であり、マスクとして
使用した金薄膜７をイオンミリングで取り除く必要があ
り、プロセス的に複雑になる。さらに高エネルギーのイ
オン打ち込みをするため、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０酸化物超
伝導薄膜２の超伝導性の劣化を生ずるという問題点があ
った。
のようにアンダーカットや段差の問題はないが、イオン
打ち込みに大がかりな装置が必要であり、マスクとして
使用した金薄膜７をイオンミリングで取り除く必要があ
り、プロセス的に複雑になる。さらに高エネルギーのイ
オン打ち込みをするため、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−０酸化物超
伝導薄膜２の超伝導性の劣化を生ずるという問題点があ
った。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、平坦な超伝導回路を簡単なプロセスで、かつ
安価な装置で得ることを目的とするものである。
たもので、平坦な超伝導回路を簡単なプロセスで、かつ
安価な装置で得ることを目的とするものである。
この発明に係る超伝導回路形成方法中＃≠冬は、フォト
レジストをマスクとして、水素プラズマにより超伝導薄
膜の超伝導性を失わせ、平坦な超伝導回路を得るもので
ある。
レジストをマスクとして、水素プラズマにより超伝導薄
膜の超伝導性を失わせ、平坦な超伝導回路を得るもので
ある。
この発明においては、水素プラズマは、酸素欠損３重ペ
ロブスカイト型構造、及びに、ＮｉＦ、型構造を持つ酸
化物超伝導薄膜中の酸素を還元して酸素欠陥を多（し、
酸化物超伝導薄膜の超伝導性を失わせる。
ロブスカイト型構造、及びに、ＮｉＦ、型構造を持つ酸
化物超伝導薄膜中の酸素を還元して酸素欠陥を多（し、
酸化物超伝導薄膜の超伝導性を失わせる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図はこの発明の一実施例による超伝導回路の形成方
法を示すものである。図において、ｌはＭｇＯ基板、２
は基板１上に形成された酸素欠損３重ペロブスカイト型
構造を持つＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０酸化物超伝導薄膜、３は
酸化物超伝導薄膜２のうち、回路として残したい部分上
にフォトリソグラフィー技術によって形成されたフォト
レジスト、４は水素プラズマ、５は酸化物超伝導薄膜２
のうち水素プラズマ４により超伝導性を失った部分を示
している。
法を示すものである。図において、ｌはＭｇＯ基板、２
は基板１上に形成された酸素欠損３重ペロブスカイト型
構造を持つＹ−Ｂａ−Ｃｕ−０酸化物超伝導薄膜、３は
酸化物超伝導薄膜２のうち、回路として残したい部分上
にフォトリソグラフィー技術によって形成されたフォト
レジスト、４は水素プラズマ、５は酸化物超伝導薄膜２
のうち水素プラズマ４により超伝導性を失った部分を示
している。
次に超伝導回路の形成方法を詳しく述べる。
ＭｇＯからなる基板１上に電子ビーム蒸着、又はスパッ
タリング等の成膜技術、さらに酸素中でのアニールによ
り酸素欠損３重ペロブスカイト型構造を持つＹ−Ｂａ−
Ｃｕ−０酸化物超伝導薄膜２を基板１全面に形成する（
第１図（ａ））。そして、超伝導薄膜２上の超伝導回路
として残したい部分に、フォトリソグラフィー技術によ
りフォトレジストを形成する（第１図（ｂ））、その後
、フォトレジストを形成した超伝導薄膜を水素プラズマ
を発生したチャンバー内に導入し、水素プラズマ中にバ
クロする。水素プラズマにバクロされた超伏Ｋｍ膜２は
その薄膜中の酸素を還元して酸素欠陥を多くし、その結
果、超伝導薄膜２は超伝導性を失う（第１図（Ｃ１）、
さらに、これをアセトン中に浸すことによりフォトレジ
ストを除去し、所望の超伝導回路を得る（第１図（ｄ）
）。
タリング等の成膜技術、さらに酸素中でのアニールによ
り酸素欠損３重ペロブスカイト型構造を持つＹ−Ｂａ−
Ｃｕ−０酸化物超伝導薄膜２を基板１全面に形成する（
第１図（ａ））。そして、超伝導薄膜２上の超伝導回路
として残したい部分に、フォトリソグラフィー技術によ
りフォトレジストを形成する（第１図（ｂ））、その後
、フォトレジストを形成した超伝導薄膜を水素プラズマ
を発生したチャンバー内に導入し、水素プラズマ中にバ
クロする。水素プラズマにバクロされた超伏Ｋｍ膜２は
その薄膜中の酸素を還元して酸素欠陥を多くし、その結
果、超伝導薄膜２は超伝導性を失う（第１図（Ｃ１）、
さらに、これをアセトン中に浸すことによりフォトレジ
ストを除去し、所望の超伝導回路を得る（第１図（ｄ）
）。
なお、上記実施例では基板としてＭｇＯを用いたが、そ
の基板上にＫｚＮｉＦ４構造及び酸素欠損３重ペロブス
カイト型構造を持つ酸化物超伝導体が形成できるのなら
、他の物質、例えばＳｒＴｉＯ３＋ アルミ−Ｊ−（Ａ
Ｉ！２０３） 、イツトリウム安定化ジルコニア（Ｙ
ＳＺ ）等を用いても良い。
の基板上にＫｚＮｉＦ４構造及び酸素欠損３重ペロブス
カイト型構造を持つ酸化物超伝導体が形成できるのなら
、他の物質、例えばＳｒＴｉＯ３＋ アルミ−Ｊ−（Ａ
Ｉ！２０３） 、イツトリウム安定化ジルコニア（Ｙ
ＳＺ ）等を用いても良い。
また、上記実施例では超伝導薄膜としてＹ−Ｂａ−Ｃｕ
−０酸化物超伝導薄膜を用いたが、酸素欠損３ｔペロブ
スカイト型構造を持っていれば、他の組成、例えば、Ｅ
ｒ−Ｂａ−Ｃｕ−０等の物質でも良い。さらに酸化物超
伝導薄膜はＫＪｉＦ４構造を持つものでも良い。
−０酸化物超伝導薄膜を用いたが、酸素欠損３ｔペロブ
スカイト型構造を持っていれば、他の組成、例えば、Ｅ
ｒ−Ｂａ−Ｃｕ−０等の物質でも良い。さらに酸化物超
伝導薄膜はＫＪｉＦ４構造を持つものでも良い。
以上のようにこの発明によれば、水素プラズマによりフ
ォトレジストをマスクとして酸化物超伝導薄膜中の酸素
を還元し、酸素欠陥を増加させて超伝導薄膜の超伝導性
を失わせることにより、所望の超伝導回路を形成するよ
うにしたので、平坦な超伝導回路が得られ、かつ、プロ
セスが簡単になり、さらにプロセスにかかる装置がイオ
ン打ち込み装置に比べて安価になる等の効果がある。
ォトレジストをマスクとして酸化物超伝導薄膜中の酸素
を還元し、酸素欠陥を増加させて超伝導薄膜の超伝導性
を失わせることにより、所望の超伝導回路を形成するよ
うにしたので、平坦な超伝導回路が得られ、かつ、プロ
セスが簡単になり、さらにプロセスにかかる装置がイオ
ン打ち込み装置に比べて安価になる等の効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による超伝導回路形成方法
を示す図、第２図、第３図は従来の超伝導回路形成方法
を示す図である。 １は基板、２は超伝導薄膜、３はフォトレジスト、４は
水素プラズマ、５は水素プラズマにより超伝導性を失っ
た部分、６はリン酸からなるエツチング液、７は金薄膜
、８はＡｓまたは０のイオンビーム、９はＡｓまたは０
のイオンビーム打ち込みにより超伝導性を失った部分で
ある。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
を示す図、第２図、第３図は従来の超伝導回路形成方法
を示す図である。 １は基板、２は超伝導薄膜、３はフォトレジスト、４は
水素プラズマ、５は水素プラズマにより超伝導性を失っ
た部分、６はリン酸からなるエツチング液、７は金薄膜
、８はＡｓまたは０のイオンビーム、９はＡｓまたは０
のイオンビーム打ち込みにより超伝導性を失った部分で
ある。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (3)
- （１）酸化物超伝導薄膜の一部の超伝導性を失わせて超
伝導回路を形成する方法において、 上記酸化物超伝導薄膜の超伝導性を失わせるのに水素プ
ラズマを用いることを特徴とする超伝導回路形成方法。 - （２）上記酸化物超伝導薄膜は、酸素欠損３重ペロブス
カイト型構造をもつことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の超伝導回路形成方法。 - （３）上記酸化物超伝導薄膜は、Ｋ＿２ＮｉＦ＿４型構
造をもつことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
超伝導回路形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62260389A JPH01101679A (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 超電導回路形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62260389A JPH01101679A (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 超電導回路形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01101679A true JPH01101679A (ja) | 1989-04-19 |
Family
ID=17347238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62260389A Pending JPH01101679A (ja) | 1987-10-15 | 1987-10-15 | 超電導回路形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01101679A (ja) |
-
1987
- 1987-10-15 JP JP62260389A patent/JPH01101679A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0325765B1 (en) | Josephson device having a josephson junction structure suitable for an oxide superconductor | |
| US5717222A (en) | Superconducting device having an extremely thin superconducting channel formed of oxide superconductor material and method for manufacturing the same | |
| US5356870A (en) | Method for processing superconducting thin films | |
| JPH01101679A (ja) | 超電導回路形成方法 | |
| JPH01181444A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP2004296969A (ja) | 高温超電導装置及びその製造方法 | |
| JP2633888B2 (ja) | 超電導デバイス及び超電導配線の製造方法 | |
| JP2630459B2 (ja) | パターン形成方法 | |
| JPS6120377A (ja) | 超電導回路 | |
| KR930001567B1 (ko) | 초전도체 배선의 구조 및 그 형성방법 | |
| JPH01161789A (ja) | ジヨセフソン接合形成方法 | |
| JP2641974B2 (ja) | 超電導素子および作製方法 | |
| JPH0828538B2 (ja) | 超電導薄膜パタンの形成方法 | |
| JP3149460B2 (ja) | ジョセフソン素子の製造方法 | |
| JP2641975B2 (ja) | 超電導素子および作製方法 | |
| JP2877313B2 (ja) | マイクロブリッジの製造方法及びｄｃ−ｓｑｕｉｄの製造方法 | |
| JPS60250682A (ja) | 超電導素子 | |
| JPH0284732A (ja) | 超伝導体素子の製造方法 | |
| EP0281156B1 (en) | Semiconductor-coupled three-terminal superconducting device having a junction gate structure | |
| JP3212749B2 (ja) | 酸化物超伝導薄膜ストリップラインの作製方法 | |
| JPH01257380A (ja) | ジョセフソン素子 | |
| JPH01211985A (ja) | ジョセフソン素子の製造方法 | |
| JP2641973B2 (ja) | 超電導素子およびその作製方法 | |
| JPH06120576A (ja) | 超伝導素子の製造方法 | |
| JPH039579A (ja) | 酸化物超伝導パターン |