JPH02141569A - 超伝導材料 - Google Patents
超伝導材料Info
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- JPH02141569A JPH02141569A JP63294532A JP29453288A JPH02141569A JP H02141569 A JPH02141569 A JP H02141569A JP 63294532 A JP63294532 A JP 63294532A JP 29453288 A JP29453288 A JP 29453288A JP H02141569 A JPH02141569 A JP H02141569A
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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〕
本発明は、超電導材料に関し、詳しくは、たとえば半導
体装置などにおける電極配線などに特に好適な、超伝導
材料に関する。
体装置などにおける電極配線などに特に好適な、超伝導
材料に関する。
従来より、液体ヘリウム温度（４，２Ｋ）以上で超伝導
を示す金属材料としては、Ｎｂ、Ｐｂ、その他ＮｂａＳ
ｎ などの合金等が知られている。半導体装置の電極
や配線にこれらの超伝導材料を用いる場合には、電子線
蒸着およびスパッタリング法等により比較的容易に薄膜
化が可能であるＮｂ。
を示す金属材料としては、Ｎｂ、Ｐｂ、その他ＮｂａＳ
ｎ などの合金等が知られている。半導体装置の電極
や配線にこれらの超伝導材料を用いる場合には、電子線
蒸着およびスパッタリング法等により比較的容易に薄膜
化が可能であるＮｂ。
ｐｂなどが従来より用いられている。
しかしながら、Ｎｂ、Ｐｂなどは薄膜化は容易なものの
、融点が低いため、膜形成機製造工程において、高温過
程に制約が生じたり、ドライエツチングによる微細加工
が困難であったり、あるいは室温と低温との熱サイクル
によって膜質が変化しやすいという問題があった。
、融点が低いため、膜形成機製造工程において、高温過
程に制約が生じたり、ドライエツチングによる微細加工
が困難であったり、あるいは室温と低温との熱サイクル
によって膜質が変化しやすいという問題があった。
上記従来の超電導電極材料は、いわゆる通常の半導体製
造工程で用いられる材料とは特性が著るしく異なるため
、微細でしかも安定な超伝導配線を有する半導体装置を
製造するのが困難であるという問題があった。
造工程で用いられる材料とは特性が著るしく異なるため
、微細でしかも安定な超伝導配線を有する半導体装置を
製造するのが困難であるという問題があった。
本発明は、上記従来の問題を解決し、通常の半導体製造
工程との適合性が高く、しかも液体ヘリウム温度（４，
２Ｋ）以上で超伝導祭示す超伝導性材料を提供すること
にある。
工程との適合性が高く、しかも液体ヘリウム温度（４，
２Ｋ）以上で超伝導祭示す超伝導性材料を提供すること
にある。
上記目的を達成するために、本発明はＳｉを含みＷもし
くはＭＯを主成分とする材料を超電心材料として用いる
ものである。
くはＭＯを主成分とする材料を超電心材料として用いる
ものである。
〔作用〕
ＷおよびＭｏは、電気抵抗が低く（薄膜で〜１０μΩ・
ｃｍ）高融点（３３００℃）であり、しかもＳＦｅまた
はＣＱ ２を含むガスを用いたドライエッチングにより
容易に微細加工が可能であるため、半導体装置の電極配
線および接合部でのバリアメタルとして広く利用するこ
とが可能であり、その他にも多くの用途が期待できる。
ｃｍ）高融点（３３００℃）であり、しかもＳＦｅまた
はＣＱ ２を含むガスを用いたドライエッチングにより
容易に微細加工が可能であるため、半導体装置の電極配
線および接合部でのバリアメタルとして広く利用するこ
とが可能であり、その他にも多くの用途が期待できる。
ただし、ＷおよびＭｏ自体の超伝導転移温度Ｔｃは、た
とえばＷは０．０１２にであり、極低温である。Ｔｃと
して４．２に以上（４，５Ｋ）にするためには、Ｓｉを
混入させることが極めて効果があることがわかった。
とえばＷは０．０１２にであり、極低温である。Ｔｃと
して４．２に以上（４，５Ｋ）にするためには、Ｓｉを
混入させることが極めて効果があることがわかった。
しかも、ＷやＭｏ自体としての半導体装置の電極配線と
しての優れた性質は、２〜４０原子パーセントのＳｉを
混入させた材料においても、大きくは変わらないことが
明らかになった。また、Ｓｉを含んだＷやＭｏの薄膜は
通常のスパッタリング法および六弗化タングステン（Ｗ
Ｆｅ）や六弗化モリブデン（ＭｏＦｅ）を用いた低圧化
学気相成長法（ＣＶＤ）により容易に形成することが可
能である。
しての優れた性質は、２〜４０原子パーセントのＳｉを
混入させた材料においても、大きくは変わらないことが
明らかになった。また、Ｓｉを含んだＷやＭｏの薄膜は
通常のスパッタリング法および六弗化タングステン（Ｗ
Ｆｅ）や六弗化モリブデン（ＭｏＦｅ）を用いた低圧化
学気相成長法（ＣＶＤ）により容易に形成することが可
能である。
以下、本発明の一実施例を第１表により説明する。ＷＦ
ｅと５ｉＨａとを用いた低圧ＣＶＤ法により、Ｓｉ単結
晶基板上に基板温度２３６℃および３５４℃で、Ｓｉを
含んだＷ膜をそれぞれ成長させた。使用したガスは、Ｗ
Ｆｅ、ＳｉＨ４の他にキャリアガスとしてＡｒを用いた
。全圧はすべて０ 、６５ｔｏｒｒであった。得られた
膜中の不純物は、オージェ電子分光法（ＡＥＳ）により
調べ、感度補正係数に基づいて不純物を算出した。それ
ぞれのＷ膜の形成条件、膜厚、室温での比抵抗、膜中の
Ｓｉ、Ｏ，Ｆの量を第１表にまとめた。電気抵抗は、Ｓ
ｉ単結晶基板上のＷ膜を通常のホ１−リソグラフィー技
術を用い四端子素子の型にパターニングした試料を用い
て行なった。Ｗ膜のエツチングは、ＳＦｅを用いた周知
の反応性イオンエツチングにより行なった。これらの試
料を、液体ヘリウム温度（４，２Ｋ）まで冷却し、電気
抵抗を四端子で測定した。電気抵抗が、測定誤差範囲で
Ｏを示した試料を、超伝導状態にあるとした。通常の金
属抵抗のような残留抵抗値を示した試料と、超伝導状態
を示した試料を第１表に示した。第１表から明らかなよ
うに、Ｓｉの含有量が２．０から４０ａｔ＋ｎ％の試料
については超伝導がａｍされたが、それ以外の範囲のＳ
ｉ含有量の試料については超伝導が観察されなかった。
ｅと５ｉＨａとを用いた低圧ＣＶＤ法により、Ｓｉ単結
晶基板上に基板温度２３６℃および３５４℃で、Ｓｉを
含んだＷ膜をそれぞれ成長させた。使用したガスは、Ｗ
Ｆｅ、ＳｉＨ４の他にキャリアガスとしてＡｒを用いた
。全圧はすべて０ 、６５ｔｏｒｒであった。得られた
膜中の不純物は、オージェ電子分光法（ＡＥＳ）により
調べ、感度補正係数に基づいて不純物を算出した。それ
ぞれのＷ膜の形成条件、膜厚、室温での比抵抗、膜中の
Ｓｉ、Ｏ，Ｆの量を第１表にまとめた。電気抵抗は、Ｓ
ｉ単結晶基板上のＷ膜を通常のホ１−リソグラフィー技
術を用い四端子素子の型にパターニングした試料を用い
て行なった。Ｗ膜のエツチングは、ＳＦｅを用いた周知
の反応性イオンエツチングにより行なった。これらの試
料を、液体ヘリウム温度（４，２Ｋ）まで冷却し、電気
抵抗を四端子で測定した。電気抵抗が、測定誤差範囲で
Ｏを示した試料を、超伝導状態にあるとした。通常の金
属抵抗のような残留抵抗値を示した試料と、超伝導状態
を示した試料を第１表に示した。第１表から明らかなよ
うに、Ｓｉの含有量が２．０から４０ａｔ＋ｎ％の試料
については超伝導がａｍされたが、それ以外の範囲のＳ
ｉ含有量の試料については超伝導が観察されなかった。
超伝導を示すＷ材料については、比抵抗は１００〜２０
０μΩ・ｃｍ程度と、バルク値と比べると２０倍程度高
いが電極配線材料としては十分に低抵抗であり、しかも
ドライエツチングも容易に行なうことができるので、半
導体装置の微細電極配線材料として適している。また、
４．２Ｋから温度を上昇させ、Ｔｃを測定した所、いず
れの試料も４．４〜４．７にのＴｃを示した。
０μΩ・ｃｍ程度と、バルク値と比べると２０倍程度高
いが電極配線材料としては十分に低抵抗であり、しかも
ドライエツチングも容易に行なうことができるので、半
導体装置の微細電極配線材料として適している。また、
４．２Ｋから温度を上昇させ、Ｔｃを測定した所、いず
れの試料も４．４〜４．７にのＴｃを示した。
本実施例では、Ｓｉを含むＷ薄膜をＷ Ｆｏ とＳｉＨ
４を反応ガスとして用いる低圧ＣＶＤ法により形成した
が、他にスパッタリングによって膜を形成した場合につ
いても検討も行なった。Ｓｉ基板と室温にした状態で、
ＳｉとＷの２つのターゲットからの同時スパッタリング
により、Ｓｉが５ 、 Ｏａｔｍ％含まれるＷ膜を形成
し、４．２にでの電気抵抗を測定して所超伝導状態を示
した。同様にＳｉを含むＷターゲットを用いて、このよ
うな超伝導薄膜を形成することも可能であることが認め
られ、ＣＶＤのみでなく、スパッタリングによって膜を
形成しても超伝導性を有していることが確認できた。
４を反応ガスとして用いる低圧ＣＶＤ法により形成した
が、他にスパッタリングによって膜を形成した場合につ
いても検討も行なった。Ｓｉ基板と室温にした状態で、
ＳｉとＷの２つのターゲットからの同時スパッタリング
により、Ｓｉが５ 、 Ｏａｔｍ％含まれるＷ膜を形成
し、４．２にでの電気抵抗を測定して所超伝導状態を示
した。同様にＳｉを含むＷターゲットを用いて、このよ
うな超伝導薄膜を形成することも可能であることが認め
られ、ＣＶＤのみでなく、スパッタリングによって膜を
形成しても超伝導性を有していることが確認できた。
また、Ｗ中に含まれる他の不純物については、第１表に
示されるようにたとえば酸素（０）が０．８６〜２ 、
８ ａｔｍ％の範囲で含まれていても、超伝導のＴｃ等
に大きな影響を及ぼさない。なお、０ 、８ ａｔｍ％
程度の酸素を含む試料については、試料を大気中に出し
た時の表面酸化、およびＡＥＳ測定中の雰囲気からの付
着等の効果と考えられるのでＷ膜中の酸素は測定値以下
である。同様に、Ｗ中にＴｉ、Ｒｕ、Ｒｅなどの遷移金
属、Ｃ９Ｇ ｅ 、などの元素が酸素と同等程度混入し
ても、超伝導材料として用いることが可能である。
示されるようにたとえば酸素（０）が０．８６〜２ 、
８ ａｔｍ％の範囲で含まれていても、超伝導のＴｃ等
に大きな影響を及ぼさない。なお、０ 、８ ａｔｍ％
程度の酸素を含む試料については、試料を大気中に出し
た時の表面酸化、およびＡＥＳ測定中の雰囲気からの付
着等の効果と考えられるのでＷ膜中の酸素は測定値以下
である。同様に、Ｗ中にＴｉ、Ｒｕ、Ｒｅなどの遷移金
属、Ｃ９Ｇ ｅ 、などの元素が酸素と同等程度混入し
ても、超伝導材料として用いることが可能である。
次に、本発明の他の実施例を第１図により説明する。第
１図に、Ｓｉを含むＷ膜をＳｉ半導体素子の電極配線と
して用いた例を示す。Ｐ型５ｉ（１００）ウェハ（２−
５Ω・ＣＩＩ＋）基板１上に、通常の半導体製造工程で
行なうようにフィールド酸化膜２を形成した後、Ａｓイ
オンを用いたイオン打込みを行ない、基板を９００℃、
２０分間加熱してｎ十拡散層３を形成した、その後、Ｗ
Ｆ ｅと５ｉＨｉとを用いた低圧ＣＶＤ法により、Ｓ
ｉを５．２％含むＷ膜４を厚さ３００ｎｍ堆積させた後
（同図（ａ））、通常のホトレジスト工程を用いて電極
配線の形状に加工した。Ｗ膜４とフィールド酸化膜２と
の接着性が不十分な場合、およびＷ膜４とｎ十拡散層３
との間にバリアメタルが必要な場合には、Ｗ膜４の下に
、ＴｉＮ、およびＴｉＷなどのバリアメタルをスパッタ
蒸着してもよい。その後、低圧ＣＶＤ法によりりんガラ
ス（ＰＳＧ）膜５を９００ｎｍ堆積させ、７００℃。
１図に、Ｓｉを含むＷ膜をＳｉ半導体素子の電極配線と
して用いた例を示す。Ｐ型５ｉ（１００）ウェハ（２−
５Ω・ＣＩＩ＋）基板１上に、通常の半導体製造工程で
行なうようにフィールド酸化膜２を形成した後、Ａｓイ
オンを用いたイオン打込みを行ない、基板を９００℃、
２０分間加熱してｎ十拡散層３を形成した、その後、Ｗ
Ｆ ｅと５ｉＨｉとを用いた低圧ＣＶＤ法により、Ｓ
ｉを５．２％含むＷ膜４を厚さ３００ｎｍ堆積させた後
（同図（ａ））、通常のホトレジスト工程を用いて電極
配線の形状に加工した。Ｗ膜４とフィールド酸化膜２と
の接着性が不十分な場合、およびＷ膜４とｎ十拡散層３
との間にバリアメタルが必要な場合には、Ｗ膜４の下に
、ＴｉＮ、およびＴｉＷなどのバリアメタルをスパッタ
蒸着してもよい。その後、低圧ＣＶＤ法によりりんガラ
ス（ＰＳＧ）膜５を９００ｎｍ堆積させ、７００℃。
３０分加熱した後、通常のホトレジスト工程を用いてＷ
電極配線４上に直径０．５μｍの接続孔を形成した（同
図（ｂ））。
電極配線４上に直径０．５μｍの接続孔を形成した（同
図（ｂ））。
その後、再びＷ Ｆ ｅとＳｉ、Ｈ４を用いた低圧ＣＶ
Ｄ法により、Ｓｉを含んだＷ膜４′を形成し、通常のホ
トレジスト工程を用いて配線形状にバタニングした。Ｗ
膜４′の形成条件は、１層目のＷ電極配線４と同じであ
った。本実施例で示された様にして、通常のＳｉ半導体
素子製造工程を用いて、Ｓｉを含むＷの多層電極配線を
形成することができる。これらの半導体素子を４．２Ｋ
まで冷却すれば、Ｗ電極配線４，４′を超伝導電極配線
として用いることができることが確認された。
Ｄ法により、Ｓｉを含んだＷ膜４′を形成し、通常のホ
トレジスト工程を用いて配線形状にバタニングした。Ｗ
膜４′の形成条件は、１層目のＷ電極配線４と同じであ
った。本実施例で示された様にして、通常のＳｉ半導体
素子製造工程を用いて、Ｓｉを含むＷの多層電極配線を
形成することができる。これらの半導体素子を４．２Ｋ
まで冷却すれば、Ｗ電極配線４，４′を超伝導電極配線
として用いることができることが確認された。
また本実施例では、Ｗ電極配線のみを用いたが通常の半
導体素子材料として用いられるＡＱ、シリサイド、ポリ
Ｓｉ等をＷを組合わせて用いることが可能である。
導体素子材料として用いられるＡＱ、シリサイド、ポリ
Ｓｉ等をＷを組合わせて用いることが可能である。
また、上記Ｓｉを含むＷの代わりしこ、同量のＳｉを含
むＭＯを用いても、はぼ同様超伝導性が得られ、超伝導
材料として使用できることが認められた。
むＭＯを用いても、はぼ同様超伝導性が得られ、超伝導
材料として使用できることが認められた。
本発明によれば、半導体製造工程との適合性に優れるＷ
もしくはＭｏ材料を用いて、４．２に以上で超伝導を示
す微細な電極配線を形成することができる。本発明は、
従来より用いられている通常の低圧ＣＶＤ装置およびス
パッタ蒸着装置などの製造装置を用いて、容易に薄膜形
成およびエツチングが可能であり、以後の工程における
高温度の熱処理に耐えることができ、経済性、効率の上
からも優れている。
もしくはＭｏ材料を用いて、４．２に以上で超伝導を示
す微細な電極配線を形成することができる。本発明は、
従来より用いられている通常の低圧ＣＶＤ装置およびス
パッタ蒸着装置などの製造装置を用いて、容易に薄膜形
成およびエツチングが可能であり、以後の工程における
高温度の熱処理に耐えることができ、経済性、効率の上
からも優れている。
第１図は、本発明の一実施例を説明するための工程図で
ある。 １・・・シリコン結晶基板、２・・・フィールド酸化膜
、３・・・ｎ十拡散層、４，４′・・・Ｓｉを含んだＷ
電極配線、５・・・りんガラス。
ある。 １・・・シリコン結晶基板、２・・・フィールド酸化膜
、３・・・ｎ十拡散層、４，４′・・・Ｓｉを含んだＷ
電極配線、５・・・りんガラス。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｓｉを含む耐熱性金属からなる超電導材料。 ２、上記耐熱性金属は、ＷおよびＭｏからなる群から選
択された少なくとも１種である特許請求の範囲第１項記
載の超伝導材料。 ３、上記Ｓｉの含有量は２〜４０原子％である特許請求
の範囲第１項乃至第２項記載の超伝導材料。 ４、所望の形状を有する特許請求の範囲第１項乃至第３
項記載の超伝導材料の膜から形成された電極配線。 ５、半導体基板上形成された特許請求の範囲第４項記載
の電極配線と、上記電極配線を、上記電極配線が超伝導
性を発現する温度に冷却する手段を少なくともそなえた
半導体装置。 ６、ＷＦ＿６とＳｉＨ＿４を反応ガスとして用いた低圧
化学気相成長法により形成された特許請求の範囲第４項
記載の電極配線。 ７、スパッタ蒸着法により形成された特許請求の範囲第
４項記載の電極配線。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63294532A JPH02141569A (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | 超伝導材料 |
| EP89121208A EP0370387A3 (en) | 1988-11-24 | 1989-11-16 | Superconducting material |
| US07/438,596 US5013526A (en) | 1988-11-24 | 1989-11-17 | Superconducting alloys comprising tungsten, molybdenum, silicon and oxygen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63294532A JPH02141569A (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | 超伝導材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02141569A true JPH02141569A (ja) | 1990-05-30 |
Family
ID=17808999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63294532A Pending JPH02141569A (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | 超伝導材料 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5013526A (ja) |
| EP (1) | EP0370387A3 (ja) |
| JP (1) | JPH02141569A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0468524A (ja) * | 1990-07-06 | 1992-03-04 | Samsung Electron Co Ltd | 選択的な化学蒸着におけるタングステンの差別的な成長方法 |
| JPH0469928A (ja) * | 1990-07-06 | 1992-03-05 | Samsung Electron Co Ltd | タングステン配線のパターンを形成する方法 |
| JP2011018464A (ja) * | 2009-07-07 | 2011-01-27 | Toyota Central R&D Labs Inc | 電極材料、電極及び素子 |
| JP2020518725A (ja) * | 2017-06-02 | 2020-06-25 | ノースロップ グラマン システムズ コーポレイションＮｏｒｔｈｒｏｐ Ｇｒｕｍｍａｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 超伝導体相互接続のための堆積方法 |
| US10985059B2 (en) | 2018-11-01 | 2021-04-20 | Northrop Grumman Systems Corporation | Preclean and dielectric deposition methodology for superconductor interconnect fabrication |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5354417A (en) * | 1993-10-13 | 1994-10-11 | Applied Materials, Inc. | Etching MoSi2 using SF6, HBr and O2 |
| US5919321A (en) * | 1996-08-13 | 1999-07-06 | Hitachi Metals, Ltd. | Target material of metal silicide |
| US7615385B2 (en) | 2006-09-20 | 2009-11-10 | Hypres, Inc | Double-masking technique for increasing fabrication yield in superconducting electronics |
| US8315678B2 (en) * | 2007-10-10 | 2012-11-20 | D-Wave Systems Inc. | Systems, methods, and apparatus for multilayer superconducting printed circuit boards |
| US10068181B1 (en) * | 2015-04-27 | 2018-09-04 | Rigetti & Co, Inc. | Microwave integrated quantum circuits with cap wafer and methods for making the same |
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Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4005990A (en) * | 1975-06-26 | 1977-02-01 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Superconductors |
| JPS55164860U (ja) * | 1979-05-16 | 1980-11-27 | ||
| US4398341A (en) * | 1981-09-21 | 1983-08-16 | International Business Machines Corp. | Method of fabricating a highly conductive structure |
| US4608296A (en) * | 1983-12-06 | 1986-08-26 | Energy Conversion Devices, Inc. | Superconducting films and devices exhibiting AC to DC conversion |
| US4851295A (en) * | 1984-03-16 | 1989-07-25 | Genus, Inc. | Low resistivity tungsten silicon composite film |
| US4640004A (en) * | 1984-04-13 | 1987-02-03 | Fairchild Camera & Instrument Corp. | Method and structure for inhibiting dopant out-diffusion |
| DE3588114T2 (de) * | 1984-04-19 | 1997-02-06 | Hitachi Ltd | Supraleitende Anordnung |
| EP0667645A1 (en) * | 1984-11-05 | 1995-08-16 | Hitachi, Ltd. | Superconducting device |
| NL8800221A (nl) * | 1988-01-29 | 1989-08-16 | Philips Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van een halfgeleiderinrichting. |
-
1988
- 1988-11-24 JP JP63294532A patent/JPH02141569A/ja active Pending
-
1989
- 1989-11-16 EP EP89121208A patent/EP0370387A3/en not_active Ceased
- 1989-11-17 US US07/438,596 patent/US5013526A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0468524A (ja) * | 1990-07-06 | 1992-03-04 | Samsung Electron Co Ltd | 選択的な化学蒸着におけるタングステンの差別的な成長方法 |
| JPH0469928A (ja) * | 1990-07-06 | 1992-03-05 | Samsung Electron Co Ltd | タングステン配線のパターンを形成する方法 |
| JP2011018464A (ja) * | 2009-07-07 | 2011-01-27 | Toyota Central R&D Labs Inc | 電極材料、電極及び素子 |
| JP2020518725A (ja) * | 2017-06-02 | 2020-06-25 | ノースロップ グラマン システムズ コーポレイションＮｏｒｔｈｒｏｐ Ｇｒｕｍｍａｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 超伝導体相互接続のための堆積方法 |
| US10985059B2 (en) | 2018-11-01 | 2021-04-20 | Northrop Grumman Systems Corporation | Preclean and dielectric deposition methodology for superconductor interconnect fabrication |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0370387A3 (en) | 1990-08-29 |
| US5013526A (en) | 1991-05-07 |
| EP0370387A2 (en) | 1990-05-30 |
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