JPH03208381A - トンネル接合とその形成方法 - Google Patents
トンネル接合とその形成方法Info
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- JPH03208381A JPH03208381A JP2003092A JP309290A JPH03208381A JP H03208381 A JPH03208381 A JP H03208381A JP 2003092 A JP2003092 A JP 2003092A JP 309290 A JP309290 A JP 309290A JP H03208381 A JPH03208381 A JP H03208381A
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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (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〕
本発明は二つの金属電極間に形成される微細なトンネル
接合の構造及びその形成方法に関する。
接合の構造及びその形成方法に関する。
微細なトンネル接合を作る手段として、従来では「エツ
ジ接合」があった、第３図はエツジ接合を示す斜視図で
ある。
ジ接合」があった、第３図はエツジ接合を示す斜視図で
ある。
このエツジ接合は、基板６（例えば表面を酸化してＳｉ
基板）上に成膜された第１の電極２及びその表面に設け
られた絶縁層５からなる積層膜上を横断してストライブ
状の第２の電極が設けられた構造を有しており、第１の
電極２と第２の電極３とはエツジ部においてトンネルバ
リア層４で接合している。第１の電極２の膜厚をｔ、第
２の電極３の線幅をＷとすると接合の面積はｔｗである
。線幅Ｗは通常のりソグラフイ技術で加工するので、せ
いぜい０．１μｍぐらいの精度しかないが、膜厚ｔはそ
の１００分の１以下の精度で成膜出来るので、比較的に
微小な接合が実現できる。
基板）上に成膜された第１の電極２及びその表面に設け
られた絶縁層５からなる積層膜上を横断してストライブ
状の第２の電極が設けられた構造を有しており、第１の
電極２と第２の電極３とはエツジ部においてトンネルバ
リア層４で接合している。第１の電極２の膜厚をｔ、第
２の電極３の線幅をＷとすると接合の面積はｔｗである
。線幅Ｗは通常のりソグラフイ技術で加工するので、せ
いぜい０．１μｍぐらいの精度しかないが、膜厚ｔはそ
の１００分の１以下の精度で成膜出来るので、比較的に
微小な接合が実現できる。
上述したエツジ接合の接合面積は、第２の電極の線幅Ｗ
のリソグラフィによる加工精度に制限を受けるので、微
細化が不十分であった。本発明の目的はこのような課題
を解決したトンネル接合とその形成方法を提供すること
にある。
のリソグラフィによる加工精度に制限を受けるので、微
細化が不十分であった。本発明の目的はこのような課題
を解決したトンネル接合とその形成方法を提供すること
にある。
本発明のトンネル接合は、一定の角度をもって隣り合せ
た２側面を有する絶縁体膜の前記２側面の一方に成膜さ
れた第１の電極と、前記絶縁体膜の他方の側面と前記第
１の電極の端面に設けられたトンネルバリア層上にわた
って成膜された第２の電極とからなるというものである
。
た２側面を有する絶縁体膜の前記２側面の一方に成膜さ
れた第１の電極と、前記絶縁体膜の他方の側面と前記第
１の電極の端面に設けられたトンネルバリア層上にわた
って成膜された第２の電極とからなるというものである
。
又、本発明のトンネル接合の形成方法は、一定の角度を
もって隣り合わせた２側面を有する絶縁体膜を基板上に
成膜する工程と、前記２側面の一方にその側面とほぼ垂
直な方向より導電物質を被着させて第１の電極を成膜す
る工程と、前記第１の電極の端面にトンネルバリア層を
形成させた後に前記２側面の他方とほぼ垂直な方向より
導電物質を被着させて第２の電極を成膜する工程とを有
するというものである。
もって隣り合わせた２側面を有する絶縁体膜を基板上に
成膜する工程と、前記２側面の一方にその側面とほぼ垂
直な方向より導電物質を被着させて第１の電極を成膜す
る工程と、前記第１の電極の端面にトンネルバリア層を
形成させた後に前記２側面の他方とほぼ垂直な方向より
導電物質を被着させて第２の電極を成膜する工程とを有
するというものである。
接合面積は絶縁体膜の厚さ、第１の電極の厚さ及び第１
の電極と第２の電極のなす角度で定まるが、これらのパ
ラメータは殆んどリソグラフィによる加圧精度の影響を
受けない。
の電極と第２の電極のなす角度で定まるが、これらのパ
ラメータは殆んどリソグラフィによる加圧精度の影響を
受けない。
第１図は本発明のトンネル接合の第１の実施例を示す斜
視図である。
視図である。
この実施例は約９０°の角度をもって隣り合せた２側面
を有する絶縁体膜１ａ（厚さｔｌ＝３０ｎｍの５ｉ０２
膜）の前述の２側面の一方に成膜された第１の電極２ａ
（厚さｔ２＝３０ｎｍの＾ｅ膜）と、絶縁体膜１ａの他
方の側面と第１の電極２ａの端面に設けられたトンネル
バリア層４ａ（自然酸化膜層）上にわたって成膜された
第２の電極３ａ（厚さ３Ｑｎｍの＾ｌ膜）とからなると
いうものである。
を有する絶縁体膜１ａ（厚さｔｌ＝３０ｎｍの５ｉ０２
膜）の前述の２側面の一方に成膜された第１の電極２ａ
（厚さｔ２＝３０ｎｍの＾ｅ膜）と、絶縁体膜１ａの他
方の側面と第１の電極２ａの端面に設けられたトンネル
バリア層４ａ（自然酸化膜層）上にわたって成膜された
第２の電極３ａ（厚さ３Ｑｎｍの＾ｌ膜）とからなると
いうものである。
次に本発明のトンネル接合の形成方法の一実施例につい
て説明する。
て説明する。
表面を酸化したＳｉなどからなる基板６ａ上にまず厚さ
３Ｑｎｍの５ｉ０２や５ｉａＮ４などの絶縁体膜を成膜
し、リングラフィにより図のように少なくともひとつの
約９０°に近い角を持った形に加工する。この時加工に
よる角の「まるまり」は避けられないが、従来の二回の
交叉するりソグラフイ（二回に分けてエツチングを行う
）などの技術によりその膜の［まるまりｊの半径は絶縁
体膜の膜厚よりも十分小さくする事が出来る。次に図中
の成膜方向Ａにそって第１の電極２ａ（厚さ３０ｎｍの
人！膜）を真空成膜する。この第１の電極２ａ上に自然
酸化膜層や又は成膜方向Ｂにそって他の絶縁体を成膜し
てトンネルバリア層４ａを形成する。最後に成膜方向Ｂ
にそって第２の電極３ａ（厚さ３０ｎｍの＾ｌ膜）を真
空成膜してトンネル接合を第１．第２の電極２ａ、３ａ
間Ｇこ形成する。また通常真空成膜では電子銃蒸着（こ
お０ても理想的なポイント蒸着源ではなし）ので蒸着さ
れる物質の量に有限な角度分布がある。したカイって絶
縁体膜や基板上にも多少の電極材料（＾ｌ）力（付着す
るが、このような薄い膜は後で方向性の強いイオンミリ
ングなどの手段で取り除く車力（簡単に出来る。
３Ｑｎｍの５ｉ０２や５ｉａＮ４などの絶縁体膜を成膜
し、リングラフィにより図のように少なくともひとつの
約９０°に近い角を持った形に加工する。この時加工に
よる角の「まるまり」は避けられないが、従来の二回の
交叉するりソグラフイ（二回に分けてエツチングを行う
）などの技術によりその膜の［まるまりｊの半径は絶縁
体膜の膜厚よりも十分小さくする事が出来る。次に図中
の成膜方向Ａにそって第１の電極２ａ（厚さ３０ｎｍの
人！膜）を真空成膜する。この第１の電極２ａ上に自然
酸化膜層や又は成膜方向Ｂにそって他の絶縁体を成膜し
てトンネルバリア層４ａを形成する。最後に成膜方向Ｂ
にそって第２の電極３ａ（厚さ３０ｎｍの＾ｌ膜）を真
空成膜してトンネル接合を第１．第２の電極２ａ、３ａ
間Ｇこ形成する。また通常真空成膜では電子銃蒸着（こ
お０ても理想的なポイント蒸着源ではなし）ので蒸着さ
れる物質の量に有限な角度分布がある。したカイって絶
縁体膜や基板上にも多少の電極材料（＾ｌ）力（付着す
るが、このような薄い膜は後で方向性の強いイオンミリ
ングなどの手段で取り除く車力（簡単に出来る。
このようにしてｔｌ ｔ２という面積を持つ接合が出来
る。ｔｌ及びｔ２の大きさは、１ノソグラフイにより規
定されない。接合面積は主として膜厚により規定される
ので、微細な面積のトンネル接合が得られる。
る。ｔｌ及びｔ２の大きさは、１ノソグラフイにより規
定されない。接合面積は主として膜厚により規定される
ので、微細な面積のトンネル接合が得られる。
第２図は本発明のトンネル接合の第２の実施例を示す斜
視図である。
視図である。
本実施例の構成及び製造方法はほぼ第１の実施例と同じ
である。相違点として絶縁体膜１ｂ４よ少なくとも二つ
の角を持っており、トンネル〕＜１ノア４ｂｌ、４ｂ２
及び第２の電極３ｂを成膜する前に、第１の電極２ｂ１
．．２ｂ２をそれぞれ成膜方向Ａ及びＣにそって成膜す
る。このようにして複数のトンネル接合を得る事が出来
る。
である。相違点として絶縁体膜１ｂ４よ少なくとも二つ
の角を持っており、トンネル〕＜１ノア４ｂｌ、４ｂ２
及び第２の電極３ｂを成膜する前に、第１の電極２ｂ１
．．２ｂ２をそれぞれ成膜方向Ａ及びＣにそって成膜す
る。このようにして複数のトンネル接合を得る事が出来
る。
以上説明したように本発明によれば、主として絶縁体膜
、第１の電極及び第２の電極の膜厚で規定される接合面
積を持ったトンネル接合を得る事が出来るので、リソグ
ラフィ技術の限界を越えて、トンネル接合の微細化が可
能となる効果がある。また電極自体微小なので、電極間
の寄生容量が小さくなり、高速動作可能なトンネル接合
素子を実現できる。
、第１の電極及び第２の電極の膜厚で規定される接合面
積を持ったトンネル接合を得る事が出来るので、リソグ
ラフィ技術の限界を越えて、トンネル接合の微細化が可
能となる効果がある。また電極自体微小なので、電極間
の寄生容量が小さくなり、高速動作可能なトンネル接合
素子を実現できる。
板。
第１図及び第２図はそれぞれ本発明のトンネル接合の第
１及び第２の実施例を示す斜視図、第３図は従来のエツ
ジ接合を示す斜視図である。 ］、、１ ａ、］、］ｂ−−−絶縁体膜２．２ａ、２ｂ
１、 、２ ｂ ２・−＝第１の電極、３．３ａ、３ｂ
−第２の電極、４．４ａ、４ｂ１．４ｂ２−）ンネルバ
リア層、５・・・絶縁層、６．６ａ、６ｂ・・・基剤 図
１及び第２の実施例を示す斜視図、第３図は従来のエツ
ジ接合を示す斜視図である。 ］、、１ ａ、］、］ｂ−−−絶縁体膜２．２ａ、２ｂ
１、 、２ ｂ ２・−＝第１の電極、３．３ａ、３ｂ
−第２の電極、４．４ａ、４ｂ１．４ｂ２−）ンネルバ
リア層、５・・・絶縁層、６．６ａ、６ｂ・・・基剤 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、一定の角度をもって隣り合せた２側面を有する絶縁
体膜の前記２側面の一方に成膜された第１の電極と、前
記絶縁体膜の他方の側面と前記第１の電極の端面に設け
られたトンネルバリア層上にわたつて成膜された第２の
電極とからなることを特徴とするトンネル接合。 ２、一定の角度をもって隣り合わせた２側面を有する絶
縁体膜を基板上に成膜する工程と、前記２側面の一方に
その側面とほぼ垂直な方向より導電物質を被着させて第
１の電極を成膜する工程と、前記第１の電極の端面にト
ンネルバリア層を形成させた後に前記２側面の他方とほ
ぼ垂直な方向より導電物質を被着させて第２の電極を成
膜する工程とを有することを特徴とするトンネル接合の
形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003092A JP2819715B2 (ja) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | トンネル接合とその形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003092A JP2819715B2 (ja) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | トンネル接合とその形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03208381A true JPH03208381A (ja) | 1991-09-11 |
| JP2819715B2 JP2819715B2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=11547703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003092A Expired - Lifetime JP2819715B2 (ja) | 1990-01-09 | 1990-01-09 | トンネル接合とその形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2819715B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9596317B2 (en) | 2007-07-07 | 2017-03-14 | Qualcomm Incorporated | Method and system for delivery of targeted information based on a user profile in a mobile communication device |
-
1990
- 1990-01-09 JP JP2003092A patent/JP2819715B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9596317B2 (en) | 2007-07-07 | 2017-03-14 | Qualcomm Incorporated | Method and system for delivery of targeted information based on a user profile in a mobile communication device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2819715B2 (ja) | 1998-11-05 |
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