JPH03106080A - 超電導装置の作製方法 - Google Patents
超電導装置の作製方法Info
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- JPH03106080A JPH03106080A JP1244316A JP24431689A JPH03106080A JP H03106080 A JPH03106080 A JP H03106080A JP 1244316 A JP1244316 A JP 1244316A JP 24431689 A JP24431689 A JP 24431689A JP H03106080 A JPH03106080 A JP H03106080A
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (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
本発明は、′超電導装置の作製方法に関する。より詳細
には、複合酸化物超電導体を用いた超電導装置を複合酸
化物超電導体を劣化させることなく作製する方法に関す
る。
には、複合酸化物超電導体を用いた超電導装置を複合酸
化物超電導体を劣化させることなく作製する方法に関す
る。
従来の技術
各種複合酸化物超電導体（以下酸化物超電導体と記す）
の応用として、超電導電子デバイスおよび電子回路配線
は、最も実用化が有望視されているもののひとつである
。すでに、ジョセフソン素子、ＳＱＵＩＤ，超電導トラ
ンジスタ、超電導回路配線等を酸化物超電導体で作製し
た報告がなされている。
の応用として、超電導電子デバイスおよび電子回路配線
は、最も実用化が有望視されているもののひとつである
。すでに、ジョセフソン素子、ＳＱＵＩＤ，超電導トラ
ンジスタ、超電導回路配線等を酸化物超電導体で作製し
た報告がなされている。
上記の各種酸化物超電導デバイスは、一般に、周辺の常
電導デバイスと電気的に接続するための金属電極を酸化
物超電導体部分に有する。また、これらの酸化物超電導
デバイスを作製する場合、酸化物超電導薄膜、金属薄膜
等を形成し、加工するが、その加工にはフォトリソグラ
フィ技術を用いるのが一般的である。
電導デバイスと電気的に接続するための金属電極を酸化
物超電導体部分に有する。また、これらの酸化物超電導
デバイスを作製する場合、酸化物超電導薄膜、金属薄膜
等を形成し、加工するが、その加工にはフォトリソグラ
フィ技術を用いるのが一般的である。
例えば、酸化物超電導体薄膜上に金属電極を形成する従
来の手順を第２図（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。
来の手順を第２図（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。
まず、第２図（ａ）に示すよう、基板２上に酸化物超電
導体薄膜１を形成する。基板２は、酸化物超電導体の種
類に合わせて、適宜選択するが、例えばＭｇ○等が用い
られる。また、酸化物超電導体薄膜１は、スパッタリン
グ、ＭＢＥ，ＣＶＤ等の方法で形成される。次に、第２
図ら〕に示すよう、酸化物超電導体薄膜１上にフォトレ
ジスト膜４を被せ、第２図（Ｃ）に示すようフォトレジ
スト膜による金属電極用パターン３０を形戊する。その
後、真空蒸着法等により金属を表面に蒸着させ、フォト
レジスト膜４を除去すると、第２図（ｄ）に示すよう金
属電極３が酸化物超電導体薄膜１上に形成される。
導体薄膜１を形成する。基板２は、酸化物超電導体の種
類に合わせて、適宜選択するが、例えばＭｇ○等が用い
られる。また、酸化物超電導体薄膜１は、スパッタリン
グ、ＭＢＥ，ＣＶＤ等の方法で形成される。次に、第２
図ら〕に示すよう、酸化物超電導体薄膜１上にフォトレ
ジスト膜４を被せ、第２図（Ｃ）に示すようフォトレジ
スト膜による金属電極用パターン３０を形戊する。その
後、真空蒸着法等により金属を表面に蒸着させ、フォト
レジスト膜４を除去すると、第２図（ｄ）に示すよう金
属電極３が酸化物超電導体薄膜１上に形成される。
発明が解決しようとする課題
上記従来の作製方法では、フォトレジスト膜４を酸化物
超電導薄膜１の表面上に直接形成していたので、界面で
反応が起こり、酸化物超電導体の特性が劣化するという
問題があった。また、フォトリングラフィブロセスにお
いて、酸化物超電導体が、アルカリ性の現像液、レジス
ト剥離液および洗浄用の水に触れ、さらに特性が劣化す
ることがあった。
超電導薄膜１の表面上に直接形成していたので、界面で
反応が起こり、酸化物超電導体の特性が劣化するという
問題があった。また、フォトリングラフィブロセスにお
いて、酸化物超電導体が、アルカリ性の現像液、レジス
ト剥離液および洗浄用の水に触れ、さらに特性が劣化す
ることがあった。
そこで本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し
た酸化物Ｂ電導体の特性を劣化させない超電導装置の作
製方法を提供することにある。
た酸化物Ｂ電導体の特性を劣化させない超電導装置の作
製方法を提供することにある。
課題を解決するための手段
本発明に従うと、複合酸化物超電導体層と、該複合酸化
物超電導体層上にあって、該複合酸化物超電導体層と電
気的に結合されている金属電極を具備する超電導装置を
作製する方法において、前記複合酸化物超電導体層表面
全体をＡｇで被覆し、さらに該Ａｇ被覆層の表面全体を
Ａｕで被覆して、八ｇ／Ａｕ被覆層を形成し、該Ａｇ／
Ａｕ″！Ｔｉ．覆層を加工して前記金属電極を形成する
ことを特徴とする超電導装置の作製方法が提供される。
物超電導体層上にあって、該複合酸化物超電導体層と電
気的に結合されている金属電極を具備する超電導装置を
作製する方法において、前記複合酸化物超電導体層表面
全体をＡｇで被覆し、さらに該Ａｇ被覆層の表面全体を
Ａｕで被覆して、八ｇ／Ａｕ被覆層を形成し、該Ａｇ／
Ａｕ″！Ｔｉ．覆層を加工して前記金属電極を形成する
ことを特徴とする超電導装置の作製方法が提供される。
作用
本発明の方法は、酸化物超電導体層表面全体ををＡｇ層
およびＡｕ層の二重の層で被覆し、このＡｇ／Ａｕ層を
電極に加工するところにその主要な特徴がある。本発明
の方法によれば、酸化物超電導体層は、フォトレジスト
、現像液、レジスト剥離液等に触れないので、特性が悪
化しない。
およびＡｕ層の二重の層で被覆し、このＡｇ／Ａｕ層を
電極に加工するところにその主要な特徴がある。本発明
の方法によれば、酸化物超電導体層は、フォトレジスト
、現像液、レジスト剥離液等に触れないので、特性が悪
化しない。
本発明の方法において、Ａｇ／Ａｕ層を使用するのは、
以下の理由からである。Ａｇは、酸化物超電導体に悪影
響を与えず、また、酸化物超電導体との密着性もよい。
以下の理由からである。Ａｇは、酸化物超電導体に悪影
響を与えず、また、酸化物超電導体との密着性もよい。
しかしながら、空気中で容易に酸化されるため、電極と
しては好ましくない。一方、Ａｕは空気中でも酸化され
難く、電極としては非常に好ましいが、酸化物超電導体
との密着性が悪く、接触抵抗が生じる等の不具合が起こ
ることがある。
しては好ましくない。一方、Ａｕは空気中でも酸化され
難く、電極としては非常に好ましいが、酸化物超電導体
との密着性が悪く、接触抵抗が生じる等の不具合が起こ
ることがある。
本発明の方法では、酸化物超電導体に悪影響を与えず、
酸化物超電導体との密着性がよく、空気中でも容易に酸
化されない金属電極を実現するため、酸化物超電導体と
触れる部分にＡｇ層を、その上の空気に触れる部分にＡ
ｕ層を形成する。
酸化物超電導体との密着性がよく、空気中でも容易に酸
化されない金属電極を実現するため、酸化物超電導体と
触れる部分にＡｇ層を、その上の空気に触れる部分にＡ
ｕ層を形成する。
本発明の方法ではＡｇ／Ａｕ層形成後に加熱して、Ａｇ
層と酸化物超電導体との密着性を向上させることが好ま
しい。この加熱温度は、３００〜５８０℃の範囲が好ま
しい。加熱温度が３００℃未満では密着性向上に効果が
な＜ 、５８０℃を超える温度に加熱すると反応層を生
じて酸化１′！ＡＭｉ電導体の特性が劣化する。また、
加熱を酸素雰囲気中で行うと、さらに効果がある。この
加熱工程でＡｇ層を酸化されないように保護するため、
この工程はＡｕＮ形戊後に行う。
層と酸化物超電導体との密着性を向上させることが好ま
しい。この加熱温度は、３００〜５８０℃の範囲が好ま
しい。加熱温度が３００℃未満では密着性向上に効果が
な＜ 、５８０℃を超える温度に加熱すると反応層を生
じて酸化１′！ＡＭｉ電導体の特性が劣化する。また、
加熱を酸素雰囲気中で行うと、さらに効果がある。この
加熱工程でＡｇ層を酸化されないように保護するため、
この工程はＡｕＮ形戊後に行う。
上記Ａｇ層およびＡｕ層の厚さは、それぞれ０．０１〜
１μｍ、０．０５〜１μｍが好ましい。Ａｇ層の厚さが
、０．０１μｍ未満では、酸化物超電導体を保護する効
果がなく、１μｍを超えていてもその効果に変わりがな
く、フォトリソグラフィプロセス後に不要部分の金．属
層の剥離に長時間を要するためである。
１μｍ、０．０５〜１μｍが好ましい。Ａｇ層の厚さが
、０．０１μｍ未満では、酸化物超電導体を保護する効
果がなく、１μｍを超えていてもその効果に変わりがな
く、フォトリソグラフィプロセス後に不要部分の金．属
層の剥離に長時間を要するためである。
また、Ａｕ層についても同様に厚さが、０．０５μｍ未
満では第１の金属層を保護する効果がなく、電極として
機能させるにも不十分であり、１μｍを超えていると不
要部分の剥離に長時間を要するため、上記の範囲の厚さ
が好ましい。
満では第１の金属層を保護する効果がなく、電極として
機能させるにも不十分であり、１μｍを超えていると不
要部分の剥離に長時間を要するため、上記の範囲の厚さ
が好ましい。
また、本発明の方法では、フォＩ− ＩＪソグラフィ後
のエッチングは、Ａｒ等の不活性ガスによるイオンビー
ムエンチング、ＥＣＲエッチング、ＲＦ７’ラズマエッ
チング等のいわゆるドライエッチングが好ましい。すな
わち、上記の各エッチング法は、荷電粒子による物理的
なエッチングであり、化学的な作用がないため、酸化物
超電導体に与える影響が少ないので好ましい。
のエッチングは、Ａｒ等の不活性ガスによるイオンビー
ムエンチング、ＥＣＲエッチング、ＲＦ７’ラズマエッ
チング等のいわゆるドライエッチングが好ましい。すな
わち、上記の各エッチング法は、荷電粒子による物理的
なエッチングであり、化学的な作用がないため、酸化物
超電導体に与える影響が少ないので好ましい。
以下、本発明を実施例により、さらに詳しく説明するが
、以下の開示は本発明の単なる実施例に過ぎず、本発明
の技術的範囲をなんら制限するものではない。
、以下の開示は本発明の単なる実施例に過ぎず、本発明
の技術的範囲をなんら制限するものではない。
実施例１
本発明の方法により、酸化物超電導体薄膜上に、金属電
極を形戊した。第１図（ａ）〜（ｆ）を参照して手順を
説明する。まず、第１図（ａ）に示すよう、Ｍｇ○単結
晶基板２上にスパッタリング法によりＹＩＢａ２Ｃ［Ｊ
３薄膜ｌを作製した。このＹ１Ｂａ２ＣＵｓＣｌ＋酸化
物超電導薄膜１の臨界温度Ｔｃは、９０Ｋであった。次
に第１図ら）に示すよう、Ｙ １Ｂａ２Ｃｕ３ ０Ｍ酸
化物超電導薄膜１の表面上にＡｇ層５を真空蒸着法によ
り０．１５μｍの厚さに形威した。さらに第１図（Ｃ）
に示すよう、Ａｇ層５上に同じく真空蒸着法でＡｕ層６
を０．１０μｍの厚さに形戊した。Ａｕ層６を形成した
後、酸素フロー中の大気圧炉で３００℃、１０分間の加
熱を行った。次に第１図（ｄ）に示すようＡｕ層６上に
フォトレジスト膜４を形成し、第１図（ｅ）に示すよう
金属電極となる部分３０が残るようにパターンを形成し
た。最後にカウフマン式イオンガンによるＡｒイオンビ
ームエッチングによりエッチングを行い、エッチングの
後、レジスト膜を剥離して第１図（ｆ）に示すＡｇ層５
／Ａｕ層６からなる金属電極３を作製した。尚、比較の
ために、全く等しい特性のＹ ，Ｂａ２Ｃｕｓ ＯＸ酸
化物超電導薄膜を用いて、第２図に示した従来の方法で
酸化物超電導薄膜上にＡｕ電極を作製した。
極を形戊した。第１図（ａ）〜（ｆ）を参照して手順を
説明する。まず、第１図（ａ）に示すよう、Ｍｇ○単結
晶基板２上にスパッタリング法によりＹＩＢａ２Ｃ［Ｊ
３薄膜ｌを作製した。このＹ１Ｂａ２ＣＵｓＣｌ＋酸化
物超電導薄膜１の臨界温度Ｔｃは、９０Ｋであった。次
に第１図ら）に示すよう、Ｙ １Ｂａ２Ｃｕ３ ０Ｍ酸
化物超電導薄膜１の表面上にＡｇ層５を真空蒸着法によ
り０．１５μｍの厚さに形威した。さらに第１図（Ｃ）
に示すよう、Ａｇ層５上に同じく真空蒸着法でＡｕ層６
を０．１０μｍの厚さに形戊した。Ａｕ層６を形成した
後、酸素フロー中の大気圧炉で３００℃、１０分間の加
熱を行った。次に第１図（ｄ）に示すようＡｕ層６上に
フォトレジスト膜４を形成し、第１図（ｅ）に示すよう
金属電極となる部分３０が残るようにパターンを形成し
た。最後にカウフマン式イオンガンによるＡｒイオンビ
ームエッチングによりエッチングを行い、エッチングの
後、レジスト膜を剥離して第１図（ｆ）に示すＡｇ層５
／Ａｕ層６からなる金属電極３を作製した。尚、比較の
ために、全く等しい特性のＹ ，Ｂａ２Ｃｕｓ ＯＸ酸
化物超電導薄膜を用いて、第２図に示した従来の方法で
酸化物超電導薄膜上にＡｕ電極を作製した。
本発明の方法で、表面上に金属電極を作製したＹ．Ｂａ
２ＣＵ．０８酸化物超電導薄膜は、金属電極作製後も臨
界温度Ｔｃは、９０Ｋで変化がなかった。一方、従来の
方法で表面上にＡｕ電極を作製したＹＩＢａ２ＣＵ３０
８酸化物超電導薄膜は、金属電極作製後に臨界温度Ｔｃ
は、９０Ｋから８０Ｋに低下した。
２ＣＵ．０８酸化物超電導薄膜は、金属電極作製後も臨
界温度Ｔｃは、９０Ｋで変化がなかった。一方、従来の
方法で表面上にＡｕ電極を作製したＹＩＢａ２ＣＵ３０
８酸化物超電導薄膜は、金属電極作製後に臨界温度Ｔｃ
は、９０Ｋから８０Ｋに低下した。
また、従来の方法で作製したＡｕ電極は、酸化物超電導
薄膜と密着性が悪く、接触抵抗が発生することがあった
り、容易に剥がれ落ちた。しかしながら、本発明の方法
で作製したＡ ｇ ／Ａ ｕ電極は、そのようなことが
一切なかった。
薄膜と密着性が悪く、接触抵抗が発生することがあった
り、容易に剥がれ落ちた。しかしながら、本発明の方法
で作製したＡ ｇ ／Ａ ｕ電極は、そのようなことが
一切なかった。
実施例２
実施例ｌと全く同様の手順で、Ｂｉ２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ
３０．，酸化物超電導薄膜上にＡｇ／八ｕ電極を作製し
、電極作製の前後のＢｉ２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０，酸化
物超電導薄膜のＴｃを測定した。また、従来の方法で全
く等しい３ｉ２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ，○，酸化物超電導薄
膜上にＡｕ電極を作製し、やはり電極作製の前後の酸化
物超電導薄膜のＴｃを測定した。測定結果を以下に示す
。
３０．，酸化物超電導薄膜上にＡｇ／八ｕ電極を作製し
、電極作製の前後のＢｉ２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ３０，酸化
物超電導薄膜のＴｃを測定した。また、従来の方法で全
く等しい３ｉ２Ｓｒ２Ｃａ２Ｃｕ，○，酸化物超電導薄
膜上にＡｕ電極を作製し、やはり電極作製の前後の酸化
物超電導薄膜のＴｃを測定した。測定結果を以下に示す
。
電極作製前 電極作製後
本発明 １０５ Ｋ １０５ Ｋ従
来例 １０５ Ｋ ８５ Ｋ従来の
方法では、酸化物超電導薄膜のＴｃが低下するのみなら
ず、Ａｕ電極の性状も好ましくなかった。
来例 １０５ Ｋ ８５ Ｋ従来の
方法では、酸化物超電導薄膜のＴｃが低下するのみなら
ず、Ａｕ電極の性状も好ましくなかった。
？施例３
実施例１と全く同様の手順で、ＴＩ２Ｂａ２Ｃａ２Ｃｕ
３ｏｙ酸化物超電導薄膜上にＡｇ／＾Ｕ電極を作製し、
電極作製の前後のＴＩ２Ｂａ２ＣａｚＣｕ．３０ ｙ酸
化物超電導薄膜のＴｃを測定した。また、従来の方法で
全く等しいＴｌ■Ｂａ２Ｃａ，Ｃｕ， Ｏｙ酸化物超電
導薄膜上にＡｕ電極を作製し、やはり電極作製の前後の
酸化物超電導薄膜のＴｃを測定した。測定結果を以下に
示す。
３ｏｙ酸化物超電導薄膜上にＡｇ／＾Ｕ電極を作製し、
電極作製の前後のＴＩ２Ｂａ２ＣａｚＣｕ．３０ ｙ酸
化物超電導薄膜のＴｃを測定した。また、従来の方法で
全く等しいＴｌ■Ｂａ２Ｃａ，Ｃｕ， Ｏｙ酸化物超電
導薄膜上にＡｕ電極を作製し、やはり電極作製の前後の
酸化物超電導薄膜のＴｃを測定した。測定結果を以下に
示す。
電極作製前 電極作製後
本発明 １１４ Ｋ １１４ Ｋ従
来例 １１４ Ｋ ９８ Ｋ従来の
方法では、酸化物超電導薄膜のＴｃが低下するのみなら
ず、＾Ｕ電極の性状も好ましくなかった。
来例 １１４ Ｋ ９８ Ｋ従来の
方法では、酸化物超電導薄膜のＴｃが低下するのみなら
ず、＾Ｕ電極の性状も好ましくなかった。
発明の効果
本発明の方法に従うと、酸化物超電導体層の特性を劣化
させることなく、酸化物超電導体層上に金属電極を作製
できる。従って、本発明により、酸化物超電導体のジョ
セフソン素子、超電導トランジスタ等の超電導デバイス
への応用がさらに促進される。
させることなく、酸化物超電導体層上に金属電極を作製
できる。従って、本発明により、酸化物超電導体のジョ
セフソン素子、超電導トランジスタ等の超電導デバイス
への応用がさらに促進される。
６
・Ａｕ層
Claims (1)
- 複合酸化物超電導体層と、該複合酸化物超電導体層上に
あって、該複合酸化物超電導体層と電気的に結合されて
いる金属電極を具備する超電導装置を作製する方法にお
いて、前記複合酸化物超電導体層表面全体をＡｇで被覆
し、さらに該Ａｇ被覆層の表面全体をＡｕで被覆して、
Ａｇ／Ａｕ被覆層を形成し、該Ａｇ／Ａｕ被覆層を加工
して前記金属電極を形成することを特徴とする超電導装
置の作製方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1244316A JPH03106080A (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 超電導装置の作製方法 |
| DE69024728T DE69024728T3 (de) | 1989-09-20 | 1990-09-20 | Verfahren zur Herstellung einer Elektrode zur elektrischen Kontaktierung eines Oxyd-Supraleiters |
| US07/585,548 US5147849A (en) | 1989-09-20 | 1990-09-20 | Electrode for electrical connection to oxide superconductor and method for forming the same |
| EP90402604A EP0419361B2 (en) | 1989-09-20 | 1990-09-20 | Method for forming an electrode for electrical connection to oxide superconductor |
| CA002025800A CA2025800C (en) | 1989-09-20 | 1990-09-20 | Silver metal electrode on oxide superconductor |
| US07/827,185 US5240905A (en) | 1989-09-20 | 1992-01-28 | Method for forming electrode for electrical connections to oxide super-conductor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1244316A JPH03106080A (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 超電導装置の作製方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03106080A true JPH03106080A (ja) | 1991-05-02 |
Family
ID=17116911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1244316A Pending JPH03106080A (ja) | 1989-09-20 | 1989-09-20 | 超電導装置の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03106080A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008054985A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Daiwa Seiko Inc | ゴルフクラブヘッド |
| US8077986B2 (en) | 2006-06-14 | 2011-12-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Information processing apparatus, method of controlling same and computer program |
-
1989
- 1989-09-20 JP JP1244316A patent/JPH03106080A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8077986B2 (en) | 2006-06-14 | 2011-12-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Information processing apparatus, method of controlling same and computer program |
| JP2008054985A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Daiwa Seiko Inc | ゴルフクラブヘッド |
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