JPH03224280A - Josephson device and manufacture thereof - Google Patents

Josephson device and manufacture thereof

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JPH03224280A
JPH03224280A JP2254543A JP25454390A JPH03224280A JP H03224280 A JPH03224280 A JP H03224280A JP 2254543 A JP2254543 A JP 2254543A JP 25454390 A JP25454390 A JP 25454390A JP H03224280 A JPH03224280 A JP H03224280A
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JP
Japan
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layer
resistance
melting point
resistor
point metal
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Pending
Application number
JP2254543A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shiro Obara
小原 史朗
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH03224280A publication Critical patent/JPH03224280A/en
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N69/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one superconducting element covered by group H10N60/00
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N60/00Superconducting devices
    • H10N60/01Manufacture or treatment
    • H10N60/0912Manufacture or treatment of Josephson-effect devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a resistor having a required resistance value without using any resistor protective layer and, at the same time, to ensure a stable resistance value which is less in fluctuation by providing a specific high-melting point metallic layer between the connecting surfaces of prescribed layers. CONSTITUTION:When a Zr resistance layer 2 and layer 3 of a high-melting point metal, such as titanium, vanadium, tantalum, tungsten, etc., are successively formed on a substrate 1 in a vacuum atmosphere, no oxide film is formed on the surface of the layer 2, since the layer 2 is not exposed to the air. When the substrate 1 is carried into a deposition device in such state, an oxide film 4 is formed on the surface of the layer 3 by the air. A resistance body composed of the layer 2 is formed by removing the film 4 by Ar sputtering, depositing an Nb super-conducting layer 5, and removing the layers 5 and 3 by etching with a large selection ratio between the layers 5 and 3 to the layer 2. When the resistor is formed, the patterning layer 5a of the layer 5 and the layer 2 are connected with each other without forming any resistance protective layer. As a result, a resistor of a required resistance value can be obtained without using any resistance protective layer and, at the same time, a stable resistance value which is less in fluctuation can be ensured. Therefore, the design margin of the resistance can be decreased and the margin of a related circuit can be increased.

Description

【発明の詳細な説明】 [概要] ジョセフソン素子及びその製造方法に係り、特にジョセ
フソン集積回路の抵抗素子及びその製造方法に関し、 Nbを超伝導材料としZrを抵抗材料として用いるジョ
セフソン素子及びその製造方法において、抵抗体保護層
を用いることなく所望値の抵抗体を得ると共に、ばらつ
きの少ない安定した抵抗値を確保し、ひいては抵抗の設
計マージンを少なく抑えることによって他の回路素子の
設計マージンを広くして集積度を向上させることができ
るジョセフソン素子及びその製造方法を提供することを
[1的とし、 基板上に形成されたジルコニウム抵抗メーと、前記ジル
;1ニウム抵抗層に接続するニオブ超伝導層とを有する
ジョセフソン素子において、前記ジルコニウム抵抗層と
前記ニオブ超伝導層との間の接続面に高融点金属層が設
けられているように構成する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] This invention relates to a Josephson element and a method for manufacturing the same, and particularly to a resistance element for a Josephson integrated circuit and a method for manufacturing the same. In its manufacturing method, it is possible to obtain a resistor with a desired value without using a resistor protective layer, and to ensure a stable resistance value with little variation, which in turn reduces the design margin of other circuit elements by keeping the design margin of the resistor small. [1] It is an object of the present invention to provide a Josephson device and a method for manufacturing the same that can increase the integration density by widening the zirconium resistor layer and the zirconium resistor layer formed on the substrate. In the Josephson element having a niobium superconducting layer, a refractory metal layer is provided on a connection surface between the zirconium resistance layer and the niobium superconducting layer.

し産業上の利用分野] 本発明はジョセフソン素子及びその製造方法に係り、特
にジョセフソン集積回路の抵抗素子及びその製造方法に
関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a Josephson element and a method of manufacturing the same, and more particularly to a resistance element of a Josephson integrated circuit and a method of manufacturing the same.

近年、Nbにニオブ)/AjO,(アルミニウム酸化物
)/Nbジョセフソン接合素子を用いた集積回路の高速
動作について、数多くの報告がなされており、将来のコ
ンピュータ用素子として期待されている。
In recent years, there have been many reports on the high-speed operation of integrated circuits using Nb/niobium/AjO and (aluminum oxide)/Nb Josephson junction elements, and these are expected to be used as future computer elements.

[従来の技術] 従来の、Nb/AjOx/Nbジジセフソン接合索了を
用いた集積回路の抵抗体としては、M。
[Prior Art] As a conventional resistor for an integrated circuit using a Nb/AjOx/Nb dijisefson junction, M.

(モリブデン)及びZr(ジルコニウム)が知られてい
る。
(molybdenum) and Zr (zirconium) are known.

Moを抵抗体として用いる場合には、SlO□(シリ:
1ン酸化膜)などの絶縁膜上にMO薄膜を堆積し、レジ
ストを用いてパターニングし、次にMo抵抗体と配線用
メタルであるNbを接続するためには、前記パターニン
グされたMO被膜上にSin、によるマスク(「抵抗保
護層」と言われる)を設けた後、Mo抵抗体とNbとを
コンタクトする部分のSin、を選択的に除去して開口
を設け、該開口部内にNbを形成していた。これに対応
してZrを抵抗体として用いる場合は、ZrとNbの間
で高い選択比が取れるのでZr抵抗体上に直接Nbを形
成し、該Zr抵抗体上のNbのうちZrとのコンタクト
部分を除いてNbを除去することにより形成することが
できる。このようにZrを抵抗体として使用すると抵抗
保護層が不要になるという利点があった。
When Mo is used as a resistor, SlO□ (Sili:
An MO thin film is deposited on an insulating film such as a 1-oxide film), patterned using a resist, and then deposited on the patterned MO film to connect the Mo resistor to Nb, which is a wiring metal. After providing a mask (referred to as a "resistance protection layer") with Sin, the portion of Sin that contacts the Mo resistor and Nb is selectively removed to form an opening, and Nb is deposited in the opening. was forming. Correspondingly, when Zr is used as a resistor, a high selection ratio can be obtained between Zr and Nb, so Nb is formed directly on the Zr resistor, and some of the Nb on the Zr resistor is in contact with Zr. It can be formed by removing Nb except for a portion. When Zr is used as a resistor in this way, there is an advantage that a resistive protective layer is not required.

ところで、集積回路の作成では、超伝導体・抵抗体・誘
電体の堆積は、それぞれ異なった装置で行なわれている
ので、これに関連して以下のような問題が発生していた
By the way, in the production of integrated circuits, superconductors, resistors, and dielectrics are deposited using different apparatuses, and the following problems have occurred in connection with this.

[発明が解決しようとする課題] 従来の方法では、Zr抵抗体が超伝導層と接続されるコ
ンタクト部分では、Zr成膜後Nbの成膜前にZrが一
旦大気に曝されてしまうことにより、該Zr表面に酸化
膜が形成されてしまう。ZrはMoやNbに比べると非
常に酸化されやすい金属だからである。そしてこのZr
酸化物は、室温では半導体であるものの、ジョセフソン
素子が作動する例えば絶対温度4.2に程度の極低温で
はその電気的性質が絶縁物となってしまうため、Zrと
Nbの間に高抵抗層ができるという問題点が発生ずる。
[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional method, at the contact portion where the Zr resistor is connected to the superconducting layer, Zr is once exposed to the atmosphere after the Zr film is formed and before the Nb film is formed. , an oxide film is formed on the Zr surface. This is because Zr is a metal that is much more easily oxidized than Mo or Nb. And this Zr
Oxide is a semiconductor at room temperature, but at extremely low temperatures, such as the absolute temperature of 4.2, where a Josephson device operates, its electrical properties become an insulator, so there is a high resistance between Zr and Nb. A problem arises in that layers are formed.

抵抗体材料としてMOを用い、誘電体の抵抗保護層を用
いていた従来技術をZrに応用し、Zr抵抗体に抵抗保
護層を設けてジョセフソン素子を作成するのは容易であ
る。しかし、この場合には、抵抗材料ZrとNbの選択
エツチングを利用して、抵抗保護層を不要にするジョセ
フソン素子の作成方法の利点を活かせない。
It is easy to apply the conventional technique of using MO as a resistor material and a dielectric resistance protection layer to Zr to create a Josephson element by providing a resistance protection layer on a Zr resistor. However, in this case, the advantage of the Josephson element fabrication method that makes use of selective etching of the resistive materials Zr and Nb and eliminates the need for a resistive protective layer cannot be utilized.

抵抗保護層を不要にするジョセフソン素子の作成方法を
用いる場合、このZrとNbの間の高低抗層は、Nbを
堆積させる前の、Arによるスパッタエツチング等で取
り除いていた。その様子を第6図を参照して以下に説明
する。
When using a Josephson device fabrication method that eliminates the need for a resistive protective layer, this high-low resistive layer between Zr and Nb is removed by sputter etching using Ar or the like before depositing Nb. The situation will be explained below with reference to FIG.

■シリコン基板30上に抵抗材料のZrをtf1積して
Zr抵抗層31を形成した後、所望の形状にCC14ガ
スを用いたRIEで加工する(第6図(a)参照)。次
にRIE装置がらNb堆積装置にシリコン基板30を移
す。
(2) After forming a Zr resistance layer 31 by depositing tf1 of Zr as a resistance material on a silicon substrate 30, it is processed into a desired shape by RIE using CC14 gas (see FIG. 6(a)). Next, the silicon substrate 30 is transferred from the RIE apparatus to an Nb deposition apparatus.

■Nb堆積装置にシリ:1ン基板3oを装着し真空に排
気したのち、Arを圧力50 rrt Torrにして
、ニア !/ ;lン基板30が#i桶になるようにr
fEls力を投入して、Zr抵抗層31表面に形成され
た酸化層32をスパッタエツチングで取り除く(第6図
(b)参照)。
■After attaching the silicon substrate 3o to the Nb deposition apparatus and evacuating it to vacuum, the Ar pressure was set to 50 rrt Torr, and near! / ;Insert the board 30 so that it becomes the #i bucket.
By applying fEls force, the oxide layer 32 formed on the surface of the Zr resistance layer 31 is removed by sputter etching (see FIG. 6(b)).

■N b超伏導層33を堆積する(第6図(()参照)
■Depositing the Nb superconducting layer 33 (see Figure 6 (()))
.

■レジストをマスクにしてCF 4ガスを用いたRIE
加工を行ない、Nb超伝導#33a、33bをパターニ
ングする(第6図(d>15照)。
■RIE using CF4 gas using resist as a mask
Processing is performed to pattern Nb superconductors #33a and 33b (see Fig. 6 (d>15)).

このような従来の製造方法によれば、上記■の工程で酸
化1模32は除去されていたが、このArスパッタエツ
チングはZr抵抗131と酸化膜32の選択性がないた
め、Zr抵抗層31をもスパツタエ・/チングすること
になっていた。即ち、Arスパッタエツチングは、エツ
チングの選択性が無いため、Zr抵抗層31が薄くなり
抵抗値を大きくするとともに、抵抗値のばらつきを大き
くする原因にもなっていた。
According to such a conventional manufacturing method, the oxide 1 pattern 32 was removed in the step (2) above, but since this Ar sputter etching has no selectivity between the Zr resistor 131 and the oxide film 32, the Zr resistor layer 31 It was also supposed to be spatsutae/ching. That is, since Ar sputter etching does not have etching selectivity, the Zr resistance layer 31 becomes thinner, increasing the resistance value, and also causes variations in the resistance value.

そこで本発明は、Nbを超伝導材料としZrを抵抗材料
として用いるジョセフソン素子及びその製造ノJ−法に
おいて、抵抗体保護層を用いることなく所望値の抵抗体
を得ると共に、ばらつきの少ない安定した抵抗値を確保
し、ひいては抵抗の設計マージンを少なく抑えることに
よって他の回路素子の設計マージンを広くして集積度を
向上させることができるジョセフソン素子及びその製造
方法を従供することを目的とする。
Therefore, the present invention provides a Josephson element using Nb as a superconducting material and Zr as a resistive material, and the J-method for manufacturing the same, in which a resistor with a desired value can be obtained without using a resistor protective layer, and is stable with less variation. The purpose of the present invention is to provide a Josephson element and a method for manufacturing the same, which can secure the desired resistance value and further reduce the design margin of the resistor to widen the design margin of other circuit elements and improve the degree of integration. do.

[0!題を解決するための手段] 上記課題は、基板上に形成されたジルコニラJい抵抗層
と、前記ジルコニウム抵抗層に接続するニオブ超伝導層
とを有するジョセフソン素子において、前記ジル:1ニ
ウム抵抗層と前記ニオブ超伝導層とのfullの接続面
に高融点金属層が設けられていることを特徴とするジョ
セフソン素子によって達成される。
[0! Means for Solving the Problem] The above problem is solved by a Josephson element having a zirconium resistance layer formed on a substrate and a niobium superconducting layer connected to the zirconium resistance layer. This is achieved by a Josephson device characterized in that a refractory metal layer is provided on the full connection surface between the niobium superconducting layer and the niobium superconducting layer.

また、上記の素子において、前記高融点金属層が、チタ
ン、バナジウム、タンタル、タングステン、又はニオブ
により形成されていることを特徴とするジョセフソン素
子によって達成される。
Moreover, in the above-mentioned element, the above-mentioned Josephson element is achieved, wherein the high melting point metal layer is formed of titanium, vanadium, tantalum, tungsten, or niobium.

上記課題は、基板上にジル;2二ウム抵抗層を堆積した
後、1ltf記ジルコニウム抵抗層を大気に曝すことな
く、前記ジルコニウム抵抗層上に高融点金属層を堆積す
る工程と、前記高融点金m層及び前記ジルコニウム抵抗
層を所定の形状にパターニングする工程と、前記高融点
金属層−F、に自然成長した酸化膜を除去した後、前記
高融点金属層上にニオブ!ぽを堆積する工程と、前記ニ
オブ層及び前記高融点金属層を前記ジルコニウム抵抗層
に対して選択的にエツチングする工程とを有し、前記高
融点金属層を介して前記ニオブ層に接続する前記ジルコ
ニウム抵抗層を形成することを特徴とするジョセフソン
素子の製造方法によって達成される。
The above-mentioned problems include a step of depositing a high melting point metal layer on the zirconium resistance layer without exposing the 1ltf zirconium resistance layer to the atmosphere after depositing the zirconium resistance layer on the substrate; After patterning the gold layer and the zirconium resistance layer into a predetermined shape and removing the oxide film that naturally grew on the high melting point metal layer -F, niobium! etching the niobium layer and the refractory metal layer selectively with respect to the zirconium resistive layer, the niobium layer being connected to the niobium layer through the refractory metal layer; This is achieved by a method for manufacturing a Josephson device characterized by forming a zirconium resistance layer.

また、上記の製造方法において、前記高融点金1rjJ
Hか、チタン、バナジウム、タンタル、タングステン、
又はニオブにより形成されることを特徴とするジョセフ
ソン素子の製造方法によって達成される。
Further, in the above manufacturing method, the high melting point gold 1rjJ
H, titanium, vanadium, tantalum, tungsten,
Alternatively, this can be achieved by a method of manufacturing a Josephson element characterized in that it is made of niobium.

以下、本発明の原理を第1図に基づいて説明する。Hereinafter, the principle of the present invention will be explained based on FIG.

第1図は本発明の原理説明図である。FIG. 1 is a diagram explaining the principle of the present invention.

■基板1上にZr層2を堆積した後、同一真空中で(Z
 r R112の表面が酸化されないようにして)高融
点金属層3を堆積する。続いて、所望の抵抗素子の形状
にZr層2/高融点金属層3を加工する(第1図(a)
参照)。
■ After depositing the Zr layer 2 on the substrate 1, in the same vacuum (Zr
(r) Depositing the high melting point metal layer 3 (in such a way that the surface of R112 is not oxidized). Subsequently, the Zr layer 2/high melting point metal layer 3 is processed into the shape of a desired resistance element (see FIG. 1(a)).
reference).

■ジョセフソン素子を形成するために、N b /絶縁
材料/Nb薄膜堆積装置内に■の処理をした基板lを移
す、このとき、■から■の装置に基板1を移ず際に基板
1は大気に曝され、高融点金属層3表面に酸化膜4が形
成される。そこで、Nb/絶縁材料/Nb堆積装置内で
、酸化1!4をArのスパッタエッチ等により除去する
(第1図(b)参照)。
■To form a Josephson device, transfer the substrate l treated in (■) into the Nb/insulating material/Nb thin film deposition apparatus.At this time, without transferring the substrate 1 from (■) to the apparatus (■), is exposed to the atmosphere, and an oxide film 4 is formed on the surface of the high melting point metal layer 3. Therefore, in the Nb/insulating material/Nb deposition apparatus, the oxide 1!4 is removed by Ar sputter etching or the like (see FIG. 1(b)).

■超伝導配線層のNb層5を堆積する(第1図(C)参
照)。
(2) Depositing the Nb layer 5 as a superconducting wiring layer (see FIG. 1(C)).

■NbJl15及び高融点金属層3とZrH2との選択
比が大きいエツチングによりNb層5及び高融点金属層
3を除去して、Z r N 2からなる抵抗体を作る。
(2) The Nb layer 5 and the high melting point metal layer 3 are removed by etching with a high selection ratio between the NbJl 15 and the high melting point metal layer 3 and ZrH2, and a resistor made of ZrN2 is produced.

このようにして、基板1上に形成された抵抗体としての
Zr層2と、このZ r qJ 2に接続する超伝導体
としてのNb層5a、5bとを有するジョセフソン素子
において、Zr層2とNb[5a、5bとの間の接続面
に高融点金属層3が設けられているジョセフソン素子が
作製される(第1図(d)参照)。
In this way, in the Josephson element having the Zr layer 2 as a resistor formed on the substrate 1 and the Nb layers 5a and 5b as superconductors connected to this Zr qJ 2, the Zr layer 2 A Josephson element is manufactured in which a high melting point metal layer 3 is provided on the connection plane between the Nb[5a and 5b] (see FIG. 1(d)).

[作 用] 本発明では、抵抗体となるZrH2を大気に囃すことな
くその上に高融点金属層3を堆積し、次に別の堆積装置
にウェハーを移すときに高融点金属層3の上に自然成長
する酸化膜4をスパッタエツチングにより除去するため
、高融点金属層3とその上層の超伝導配線層としてのN
b層5a、5bとの電気的=lンタクトが高融点金属層
/Nblのコンタクトになり、良好なコンタクトを得る
ことができる。
[Function] In the present invention, the high melting point metal layer 3 is deposited on the ZrH2 which becomes the resistor without exposing it to the atmosphere, and then when the wafer is transferred to another deposition device, the high melting point metal layer 3 is deposited. In order to remove the oxide film 4 that naturally grows on the surface by sputter etching, the high melting point metal layer 3 and the N layer as the superconducting wiring layer above
The electrical contact with the b layers 5a and 5b becomes the contact between the high melting point metal layer/Nbl, and good contact can be obtained.

また、この高融点金属Fiii13上の酸化膜4のエツ
チングの時に、抵抗体となるZ r NJ 2がエツチ
ングされることはないため、Zr層2の抵抗値の変動を
防止することができる。
Further, when etching the oxide film 4 on the high melting point metal Fiii 13, the ZrNJ 2 serving as a resistor is not etched, so that fluctuations in the resistance value of the Zr layer 2 can be prevented.

また、Nb層5及び高融点金属層3をエツチング除去し
て、抵抗体としてのZr層2とこのZrPfIJ2に高
融点金ajef3を介して接続する超伝導体としてのN
b層5a、5bとを形成する際、Zr層2のエツチング
レートを高融点金属層3のそれに比べて非常に小さくす
ることができるため、このエツチングを高融点金1bl
13とZ r !@ 2の界面で停止させることができ
る。従って、抵抗体となるZr層2が高融点金属層3の
エツチングの時にオーバーエッチされないようにするこ
とができ、Zr層2の抵抗値のばらつきを小さくするこ
とができる。
Further, the Nb layer 5 and the high melting point metal layer 3 are etched away, and the Zr layer 2 as a resistor and the N as a superconductor connected to this ZrPfIJ2 via the high melting point metal ajef3 are etched.
When forming the b layers 5a and 5b, the etching rate of the Zr layer 2 can be made much smaller than that of the high melting point metal layer 3.
13 and Zr! It can be stopped at the interface of @2. Therefore, it is possible to prevent the Zr layer 2 serving as a resistor from being over-etched when etching the high melting point metal layer 3, and it is possible to reduce variations in the resistance value of the Zr layer 2.

L実施fM ] 以下、本発明を図示する実施例に基づいて具体的に説明
する。
L Implementation fM] The present invention will be specifically described below based on illustrative examples.

第2図は本発明の一実施例によるジョセフソン素子を示
す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a Josephson device according to an embodiment of the present invention.

本実施例は、第1図に示した高融点金属1t03として
Nb層を用いたものである。
In this example, a Nb layer is used as the high melting point metal 1t03 shown in FIG.

例えばsi基板10上に、厚さ200〜300nmのN
b接地面71 (GPJtり 11が形成されている。
For example, on the Si substrate 10, a layer of N with a thickness of 200 to 300 nm is placed.
b Ground plane 71 (GPJt 11 is formed).

そしてこのNbl地面層ll上に、厚さ200〜300
 n mのSin、からなる誘電体層(IIIM)12
を介して、厚さ100 n mのZr抵抗層(R層)1
3が形成されている。なお、このZr抵抗層13の厚さ
は、設定する抵抗値によって変更することができる。
Then, on this Nbl ground layer ll, a thickness of 200 to 300
Dielectric layer (IIIM) 12 consisting of nm Sin
Zr resistance layer (R layer) 1 with a thickness of 100 nm through
3 is formed. Note that the thickness of this Zr resistance layer 13 can be changed depending on the resistance value to be set.

また、Nb接地面M11上には、誘電体層12を介して
、厚さ200 n mのNb下部電極層(8層>15a
、15b、15cが形成されている。
Further, on the Nb ground plane M11, an Nb lower electrode layer (8 layers>15a
, 15b, 15c are formed.

そしてNb下部電極層15a、15bは、厚さ10〜2
Qnmの高融点金属層としてのNb層14を介して、そ
れぞれZr抵抗層13と接続されている点に本実施例の
特徴がある。また、Nb下部電極層15aは、誘電体層
12に開口されたスルーポールを介して、Nb接地面層
11に接続されている。
The Nb lower electrode layers 15a and 15b have a thickness of 10 to 2
The present embodiment is characterized in that they are each connected to a Zr resistance layer 13 via an Nb layer 14 as a Qnm high melting point metal layer. Further, the Nb lower electrode layer 15a is connected to the Nb ground plane layer 11 via a through pole opened in the dielectric layer 12.

さらにNb下部電極層15b上には、厚さ6層m程度の
A l OxバリアNJ16及び厚さ200nITIの
Nb上部電極層(5層)17が順に形成され、ジョセフ
ソン接合を構成している。
Further, on the Nb lower electrode layer 15b, an Al Ox barrier NJ 16 with a thickness of about 6 m and an Nb upper electrode layer (5 layers) 17 with a thickness of 200 nITI are formed in this order, forming a Josephson junction.

そしてZr抵抗rrA13、Nb下部電極層15a。and a Zr resistor rrA13 and a Nb lower electrode layer 15a.

15b、15C及びN b上部電極WA17上には、厚
さ3 Q O〜40 Q n snのsio、からなる
誘電体層(I2M)18が形成されている。更にこの誘
電体層18上には厚さ400〜600 nmのNbpJ
i伝導配41層(WR層)19が形成され、誘電体層1
8に開「1されたコンタクトホールを介して、それぞれ
Nb上部電極層17及びNb下部電極層15cと接続さ
れている。
A dielectric layer (I2M) 18 made of sio having a thickness of 3 Q O to 40 Q n sn is formed on the Nb upper electrode WA17. Further, on this dielectric layer 18, NbpJ with a thickness of 400 to 600 nm is formed.
An i-conducting interconnect 41 layer (WR layer) 19 is formed, and a dielectric layer 1
They are connected to the Nb upper electrode layer 17 and the Nb lower electrode layer 15c through contact holes opened at 8 and 1, respectively.

次に、第2図に示すジョセフソン素子の製造方法を、第
3図の工程図を用いて説明する。
Next, a method of manufacturing the Josephson element shown in FIG. 2 will be explained using the process diagram of FIG. 3.

■Si基板10上にNb接地面Fillをスパッタ法に
て成膜する。このNb接地面111のWAj’ilは2
00〜300nmである。続いて、フォトレジスト(図
示せず)でパターンを形成した後、CF4を用いたRI
E加工を行ない、残留磁気の影響を除くために切り消1
1°を設ける(第2図(a)参照)。
(2) A Nb ground plane fill is formed on the Si substrate 10 by sputtering. WAj'il of this Nb ground plane 111 is 2
00 to 300 nm. Subsequently, after forming a pattern with photoresist (not shown), RI using CF4 was performed.
E processing is performed to remove the influence of residual magnetism.
1° (see Figure 2(a)).

■SiO□の誘電体層12をスパッタ法にて成膜する。(2) A dielectric layer 12 of SiO□ is formed by sputtering.

誘電体112の1模厚は200〜・300 nmである
(第2図(b)参照)。
The dielectric material 112 has a thickness of 200 to 300 nm (see FIG. 2(b)).

■Zr抵抗層13をスパッタ法にて成膜する。(2) A Zr resistance layer 13 is formed by sputtering.

Zr抵抗層13の膜ノブはおよそ1100nである。The membrane knob of Zr resistive layer 13 is approximately 1100n.

その後、同一真空中で高融点金属層としてのNbTm1
4を厚さ10〜20nmはと堆積する。フ4トレジス)
−(図示せず)でパターンを形成した後、ccl、を使
ったRIE加工を行ない、Zr抵抗層13を抵抗体の寸
法にすると同時に、Nb層14も同じ寸法にする(第2
図(c)参照)。
After that, NbTm1 as a high melting point metal layer was formed in the same vacuum.
4 to a thickness of 10-20 nm. F4 Tregis)
- After forming a pattern with (not shown), RIE processing using CCL is performed to make the Zr resistance layer 13 the same size as that of the resistor, and at the same time make the Nb layer 14 the same size (second
(See figure (c)).

■フォトレジスト(図示せず)で誘電体層12のパター
ンを形成した後、CHF sを使った誘電体#12のR
IE加工を行ない、開口12−を開く(第2図(d)参
照)。
■ After forming the pattern of dielectric layer 12 with photoresist (not shown), R of dielectric #12 using CHFs.
IE processing is performed to open the opening 12- (see FIG. 2(d)).

■Arのスパッタエツチングで、Nb層14の表面の酸
化膜14−を取り除く(第2図(e)参照)。なお、こ
の工程は次ぎの■の工程のスパッタ装置内で、ターゲッ
トに衝突させるArを用いて行なわれる。
(2) The oxide film 14- on the surface of the Nb layer 14 is removed by Ar sputter etching (see FIG. 2(e)). Incidentally, this step is carried out in the sputtering apparatus used in the next step (2) using Ar which is made to collide with the target.

■N b / A I OK / N bのジョセフソ
ン接合をスパッタ方法を用いて形成する。即ち、Nb下
部電極層15、Al0Xバリア層16、Nb上部電椿1
r117を順に堆積する。このとき、Nb下部電極N1
15及びNb上部¥h極層17の厚みは共におよそ2Q
 Q n m ”C’ある。また、AlOxバリア層1
6層厚6はおよそ6nmである(第2図(f)参照)。
■A Josephson junction of Nb/AI OK/Nb is formed using a sputtering method. That is, the Nb lower electrode layer 15, the Al0X barrier layer 16, the Nb upper electrode layer 1
Deposit r117 in sequence. At this time, the Nb lower electrode N1
The thickness of both 15 and Nb upper h pole layer 17 is approximately 2Q.
There is Q n m "C'. Also, AlOx barrier layer 1
The thickness of the six layers 6 is approximately 6 nm (see FIG. 2(f)).

■フォトレジスト(図示せず)で上t4電極層のパター
ンを形成した後、CF4を使ったRIE加工でNb上部
電極Fi!217を除去し、次にArスパッタでAlO
xバリア層16層厚6する(第2図(g)参照)。
■After forming a pattern for the upper t4 electrode layer with photoresist (not shown), RIE processing using CF4 is performed to form the Nb upper electrode Fi! 217 is removed, and then AlO is removed by Ar sputtering.
The x barrier layer is 16 layers thick and has a thickness of 6 (see FIG. 2(g)).

■フォトレジスト(図示せず)で下部型gi層のパター
ンを形成した後、CF 4を使ってNb下部電極層15
のRIE加工を行ない、Nb下部電極層15a、15b
、15cを形成する(第2図(h)参照)。
■After forming the pattern of the lower type GI layer with photoresist (not shown), use CF4 to form the Nb lower electrode layer 15.
RIE processing is performed to form Nb lower electrode layers 15a and 15b.
, 15c (see FIG. 2(h)).

■S i O2の誘電体層18をスパッタ法にて成膜す
る。その膜厚は300〜400 n mである。
(2) A dielectric layer 18 of SiO2 is formed by sputtering. The film thickness is 300 to 400 nm.

フォトレジスト(図示せず)で誘電体層18のパターン
を形成した後、CIIFiを使ったRIE加工を行ない
、超伝導配線層のコンタクト開口18−を開く(第2図
(i)参照)。
After forming a pattern of the dielectric layer 18 with a photoresist (not shown), RIE processing using CIIF is performed to open a contact opening 18- in the superconducting wiring layer (see FIG. 2(i)).

ONb超伝導配線層19をスパッタ法で成膜する。その
膜厚は400〜600nmである。フォトレジスト(図
示せず)でパターンを形成した後、CF 4を使ったR
IE加工を行ない、Nb超伝導配線層19をパターニン
グする(第2図(J)参照)。
An ONb superconducting wiring layer 19 is formed by sputtering. The film thickness is 400 to 600 nm. After patterning with photoresist (not shown), R using CF4
IE processing is performed to pattern the Nb superconducting wiring layer 19 (see FIG. 2(J)).

以上、第2図(a)〜(J)に示される■〜■の工程に
よりジョセフソン集積回路の作製が完了する。
As described above, the fabrication of the Josephson integrated circuit is completed through the steps (1) to (4) shown in FIGS. 2(a) to (J).

ここで、第2図(d)に示す■の工程では従来の方法と
は異なり、Zr抵抗層13上にNb層14によるコーテ
ィングを設けているなめに、第2図(d)に示ず■の工
程のrfスパッタエツチングのときに、Zr抵抗層13
表面はArにより削られることはない、従って、Arス
パッタエツチングによる抵抗値のばらつきが発生するこ
とはない。
Here, unlike the conventional method, in the step (2) shown in FIG. 2(d), a coating with the Nb layer 14 is provided on the Zr resistance layer 13. During the RF sputter etching process, the Zr resistance layer 13
The surface is not scraped by Ar, and therefore, variations in resistance due to Ar sputter etching do not occur.

また、第2図(h)に示ず■の工程においては、Nb下
部電極層15のエツチングは約5分で終了する。実験に
よれば、ZrのCF4によるRIEのエツチング速度は
、0.7nm/minである。
In addition, in the step (3) shown in FIG. 2(h), the etching of the Nb lower electrode layer 15 is completed in about 5 minutes. According to experiments, the etching rate of Zr by RIE using CF4 is 0.7 nm/min.

つまり、NbT部$4[15の例えば約2分間のオーバ
ーエツチングによっては、Zr抵抗1/1J13は1.
4nmj、か削れないことになる。シート抵抗の設計値
が5Ω/口であれば、必要なZr抵抗層13の映写は1
100nである。このとさ、Zr抵抗層13の膜厚がN
b下部電極7115のオーバーエツチングの間に1.4
nm薄くなったとすると、シート抵抗値がM4厚の−1
,2乗に比例することを考慮しても、Zr抵抗層13の
堆積時に比べてもシート抵抗値の増加は1.7%に過ぎ
ない0通常、設計マージンは110%であるので、この
値は十分に設計マージン内にあり、問題にならない。
That is, by over-etching the NbT part $4[15 for about 2 minutes, for example, the Zr resistor 1/1J13 becomes 1.
4nmj, or it will not be possible to remove it. If the design value of the sheet resistance is 5Ω/hole, the required projection of the Zr resistive layer 13 is 1
It is 100n. At this point, the film thickness of the Zr resistance layer 13 is N
b 1.4 during over-etching of the lower electrode 7115
If it becomes thinner by nm, the sheet resistance value will be -1 of the M4 thickness.
, even considering that it is proportional to the square of the square, the increase in sheet resistance value is only 1.7% compared to when the Zr resistance layer 13 is deposited.Normally, the design margin is 110%, so this value is well within the design margin and is not a problem.

但し、本実施例は、Zr抵抗層13とNbB層4とが直
接に接触しているため、数が月装置すると、Zr抵抗層
13の抵抗値が変動する場合がある。例えば室温で4f
J月放置すると、Zr抵抗層13の抵抗値は−0,52
%から一58%と大きく変化し、しかもそのばらつきが
悪くなる場合がある。
However, in this embodiment, since the Zr resistance layer 13 and the NbB layer 4 are in direct contact with each other, the resistance value of the Zr resistance layer 13 may vary depending on the number of devices. For example, 4f at room temperature
If left for J months, the resistance value of the Zr resistance layer 13 will be -0.52
% to -58%, and the dispersion may become worse.

そこで、次に、この問題をも解決する他の実施例による
ジョセフソン素子を、第4図を用いて説明する。
Therefore, next, a Josephson element according to another embodiment that also solves this problem will be explained using FIG. 4.

第4図は本発明の他の実施例によるジョセフソン素子を
示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing a Josephson device according to another embodiment of the present invention.

本実施例は、第1図に示した高M I+金属層3として
’I’i(チタン)層を用いたものである。
In this embodiment, an 'I'i (titanium) layer is used as the high MI+ metal layer 3 shown in FIG.

なお、この図においては、ジョセフソン素子の全体的な
構造は上記実施例と同様であるため、発明の特徴部であ
る抵抗素子部に限定して述べ、Nb接地面層(GP層)
、誘電体NJ(1層)、ジョセフソン接合を構成してい
るNb下部電極層(B層)、Al0Xバリア層及びNb
上部t[1(J1t4 )等の説明は省略する。
In this figure, since the overall structure of the Josephson element is the same as that of the above embodiment, the description will be limited to the resistive element part, which is the characteristic part of the invention, and the Nb ground plane layer (GP layer)
, dielectric NJ (1 layer), Nb lower electrode layer (B layer) constituting the Josephson junction, Al0X barrier layer and Nb
A description of the upper part t[1 (J1t4), etc. will be omitted.

例えばSi基板20上に、厚さ100 n rriのZ
r抵抗層〈R層)21が形成されている。また、SI基
板20上には、厚さ200 n rrtのNb超伝導配
線層22a、22bが形成されている。そしてこのNb
超伝導配線層22a、22bが、厚さ70111の高融
点金属層としての’r’ i PgIJ23を介して、
それぞれZr抵抗層21と接続されている点に、本実施
例の特徴がある。
For example, on the Si substrate 20, a Z layer with a thickness of 100 nm
An r resistance layer (R layer) 21 is formed. Further, on the SI substrate 20, Nb superconducting wiring layers 22a and 22b with a thickness of 200 nrrt are formed. And this Nb
The superconducting wiring layers 22a and 22b are connected via 'r' i PgIJ23 as a high melting point metal layer with a thickness of 70111,
A feature of this embodiment is that each of these is connected to the Zr resistance layer 21.

次に、第4図に示すジョセフソン素子の製造方法を、第
5図の工程図を用いて説明する。
Next, a method of manufacturing the Josephson element shown in FIG. 4 will be explained using the process diagram of FIG. 5.

■St基板20上に、Zr抵抗層21をスパッタ法にて
成膜する。Zr抵抗層21の膜厚はおよそ1100nで
ある。その後、同一真空中で高融点金属層としての1層
1層23をJブさ7nrr+はど堆積する(第5図(a
)参照)。
(2) A Zr resistance layer 21 is formed on the St substrate 20 by sputtering. The thickness of the Zr resistance layer 21 is approximately 1100 nm. Thereafter, in the same vacuum, one layer 23 as a high melting point metal layer is deposited to a depth of 7nrr+ (Fig. 5(a)
)reference).

■フォトレジスト24で抵抗体のパターンを形成した後
、ccl、を使ったRIEにより、Ti層23及びZr
抵抗層21を連続して所望の形状に加工し、Zr抵抗層
21を抵抗体の寸法にする(第5図(b)参照)。
■After forming a resistor pattern with photoresist 24, the Ti layer 23 and Zr
The resistive layer 21 is continuously processed into a desired shape, and the Zr resistive layer 21 is made to have the dimensions of a resistor (see FIG. 5(b)).

■Nbスパッタ装置において、Ti層23&面に自然成
長した酸化膜(図示せず)をArのスパッタエッチ等に
よって取り除いた後、続けて同一装置内において、スパ
ッタ方法を用いてNb[伝導配線M22を成膜する。そ
の厚さは200 n mである(第5図(c)参照)。
■In the Nb sputtering equipment, after removing the naturally grown oxide film (not shown) on the Ti layer 23 & surface by Ar sputter etching, etc., in the same equipment, using a sputtering method, Nb [conducting wiring M22] is removed. Form a film. Its thickness is 200 nm (see Figure 5(c)).

■フォトレジスト25で超伝導配線層のパタンを形成し
た後、CF、を使ってRIE加工を行ない、Nb超伝導
配線層22及び]゛j層j層2去して、Nbfi伝導配
線層22a、22bをパターニングする(第5図(d)
参照)。
■After forming a superconducting wiring layer pattern with the photoresist 25, RIE processing is performed using CF to remove the Nb superconducting wiring layer 22 and ]j layer j layer 2, and forming the Nbfi conductive wiring layer 22a, 22b (Fig. 5(d))
reference).

以上、第5図(a)〜(d)に示される■〜■の1稈に
よりジョセフソン集積回路における抵抗素子の作製が完
了する。
As described above, the fabrication of the resistor element in the Josephson integrated circuit is completed by one culm of (1) to (4) shown in FIGS. 5(a) to (d).

このように本実施例は、上記実施例がZr抵抗N413
とN b下部型′4f!層15a、15bとの接続面に
高融点金属層としてのNbB層4を設けているのに対し
て、Zr抵抗層21とNb超伝導配線層22a、22b
との接続面に高融点金属層としての′1゛11層3を設
けている。
In this way, this embodiment differs from the above embodiment in that the Zr resistor N413
and N b lower type '4f! While the NbB layer 4 as a high melting point metal layer is provided on the connection surface with the layers 15a and 15b, the Zr resistance layer 21 and the Nb superconducting wiring layer 22a and 22b
A '1'11 layer 3 as a high melting point metal layer is provided on the connection surface with the metal layer.

従って、上記実施例と同様にして、]゛i層23表面に
自然成長した酸化膜をArによってrfスパッタエツチ
ングする際に、Zr抵抗層21表面が削られることはな
いため、ArスパッタエツチングによるZr抵抗層21
の抵抗値のばらつきが発生ずることはない、また′「1
層23表面の酸化膜を除去することにより、T i層2
3とNb超伝導配線N 22 a、22bとの良好な電
気的:1ンタクトを得ることができる。
Therefore, in the same manner as in the above embodiment, when performing RF sputter etching of the oxide film naturally grown on the surface of the i layer 23 using Ar, the surface of the Zr resistance layer 21 is not scraped, so that the Zr resistance layer 21
There will be no variation in the resistance value, and
By removing the oxide film on the surface of the layer 23, the Ti layer 2
Good electrical:1 contact can be obtained between N.sub.3 and the Nb superconducting interconnects N.sub.22a, 22b.

また、一定の条件におけるCF4によるNb及びI”i
l−のRIF、の工・ンチング速度がそれぞれ60 n
 rrt / m i n及び50nm/minである
のに対して、ZrのRIEのエツチング速度は0.7n
m/m1nである。従って、上記実施例と同様にして、
Nb超伝導配線層22及び′ri層2層上3r抵抗層2
1との選択比が大きいエツチングが可能であるため、Z
r抵抗層21上のNb超伝導配線層22及び’l’ i
 jij 23のみを除去して、Nb超伝導配線層22
a、22bをパターニングすることができ、オーバーエ
ツチングによるZr区抗P#21の抵抗値の増加を十分
に設計マージン内に抑えることができる。
In addition, Nb and I”i due to CF4 under certain conditions
The machining and cutting speeds of RIF of l- are 60 n each.
rrt/min and 50 nm/min, whereas the etching rate of Zr RIE is 0.7 n
m/m1n. Therefore, similarly to the above embodiment,
Nb superconducting wiring layer 22 and 'ri layer 2 layer 3r resistance layer 2
Since it is possible to perform etching with a high selection ratio with respect to Z.
Nb superconducting wiring layer 22 on r resistance layer 21 and 'l' i
By removing only the Nb superconducting wiring layer 22
a, 22b can be patterned, and an increase in the resistance value of the Zr resistor P#21 due to overetching can be sufficiently suppressed within the design margin.

そしてまた、Nb超伝導配線7m22 a、22bとZ
r抵抗層21との接続面にr’ i )fJ 23を設
けることにより、Nb超伝導配線層22a、22bとZ
r抵抗層21との電気的コンタクトも良好になる。
And also, Nb superconducting wiring 7m22a, 22b and Z
By providing r' i
Electrical contact with the r resistance layer 21 is also improved.

更にまた、上記実施例においてZr抵抗層13の抵抗値
が変動しそのばらつきも悪くなる場合があるのに対して
、本実施例によれば、゛【゛i層23によってZr抵抗
P121とNb超伝導配線層22a、22bとの直接の
接触が防止されているため、上記実施例のようなZr抵
抗層21の抵抗値の経時変化を生じることはなく、安定
した抵抗素子を作成することができる。
Furthermore, in the above embodiment, the resistance value of the Zr resistance layer 13 fluctuates and its variation may become worse, whereas in this embodiment, the Since direct contact with the conductive wiring layers 22a and 22b is prevented, the resistance value of the Zr resistance layer 21 does not change over time as in the above embodiment, and a stable resistance element can be created. .

本発明者の実験によれば、4か月の室温放置においてZ
r抵抗層21の抵抗値は最大+2.3%の変化しかなく
、上記実施例の場合の−0,52%〜−−58%の変動
に比べてると、経時変化が小さくて安定した抵抗値を示
している。
According to the inventor's experiments, Z
The resistance value of the r resistance layer 21 changes by only +2.3% at maximum, and compared to the fluctuation of -0.52% to -58% in the above embodiment, the resistance value changes over time and is stable. It shows.

なお、′1゛i層の代わりに、■(バナジウム)層、1
’ a (タンタル)W74、又はW(タングステン)
層等の高融点金属層を用いても、上記実施例と同様の]
−程によってジョセフソン素子を形成することができ、
また上記実施例と同様の効果を奏することができる。
In addition, instead of the '1゛i layer, the ■ (vanadium) layer, 1
' a (tantalum) W74 or W (tungsten)
Even if a high melting point metal layer such as a layer is used, the same as the above example]
−A Josephson element can be formed by
Further, the same effects as in the above embodiment can be achieved.

また、[)t(白金)層を用いても同様の効果を奏する
ことができるが、上記の高融点金属層と異なり、Cド、
によるNb層との連続的なRIE加1を行なうことがで
きないため、別個にエツチングを行なう必要がある。
The same effect can also be achieved by using a [)t (platinum) layer, but unlike the above-mentioned high melting point metal layer, Cd,
Since continuous RIE processing cannot be performed with the Nb layer, it is necessary to perform etching separately.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、ジルコニウム抵
抗層とニオブ超伝導層との接続面に高融点金属層を設け
ることにより、抵抗体保護層を用いることなく所望値の
抵抗体を得ることができると共に、従来のNb超伝導層
の堆積前のArスパッタエツチングにより生じていた抵
抗値のばらつきを抑え、安定したZr抵抗層を実現する
ことかでき、ひいては抵抗の設計マージンを少なく抑え
てその分能の回路素子の設計マージンを広くすることが
できる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, by providing a high melting point metal layer on the connection surface between the zirconium resistance layer and the niobium superconducting layer, a desired value can be achieved without using a resistor protection layer. In addition to being able to obtain a resistor, it is also possible to suppress the variation in resistance value caused by conventional Ar sputter etching before depositing the Nb superconducting layer, and to realize a stable Zr resistance layer, which in turn improves the design margin of the resistor. It is possible to suppress the noise to a small value and widen the design margin of a circuit element with that performance.

これにより、ジョセフソン素子の性能の向上及び安定化
を実現し、ひいてはジョセフソン集積回路の集積度を高
めることが可能になる。
This makes it possible to improve and stabilize the performance of the Josephson element and, in turn, increase the degree of integration of the Josephson integrated circuit.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の原理説明図、 第2図は本発明の一実施例によるジョセフソン素子を示
す断面図、 第3図は第2図のジョセフソン素子の製造方法を示す工
程図、 第4図は本発明の他の実施例によるジョセフソン素子を
示す断面図、 第5図は第4図のジョセフソン素子の製造方法を示す工
程図、 第6図は従来のジョセフソン素子の製造方法を示す工程
図である。 図において、 1・・・・・・基板、 2・・・・・・Zr層、 3・・・・・・高融点金属層、 4・・・・・・酸化膜、 5・・・・・・Nb層、 10.20.30・・・・・・Si基板、11・・・・
・・Nb接地面層、 11−・・・・・・清、 12.18・・・・・・誘電体層、 11 18−・・・・・・開口、 13.21.31−−−−・−Z r抵抗層、14・・
・・・・NbFl、 14″ 32・・・・・・酸化膜、 15.15a、15b、15c=−−−−・Nb下部電
極層、 16・・・・・・AIO,バリア層、 17・・・・・・Nb上部電極層、 19.22.22a、22b、33−・・N b超伝導
配線層、 23・・・・・・’r i層、 24.25・・・・・・フォトレジスト。
FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing a Josephson device according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a process diagram showing a method for manufacturing the Josephson device shown in FIG. FIG. 4 is a sectional view showing a Josephson device according to another embodiment of the present invention, FIG. 5 is a process diagram showing a method for manufacturing the Josephson device shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a conventional method for manufacturing a Josephson device. FIG. In the figure, 1...substrate, 2...Zr layer, 3...high melting point metal layer, 4...oxide film, 5...・Nb layer, 10.20.30...Si substrate, 11...
...Nb ground plane layer, 11-... Clear, 12.18... Dielectric layer, 11 18-... Opening, 13.21.31----・-Zr resistance layer, 14...
...NbFl, 14'' 32...Oxide film, 15.15a, 15b, 15c=-----Nb lower electrode layer, 16...AIO, barrier layer, 17. ...Nb upper electrode layer, 19.22.22a, 22b, 33-...Nb superconducting wiring layer, 23...'ri layer, 24.25... Photoresist.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、基板上に形成されたジルコニウム抵抗層と、前記ジ
ルコニウム抵抗層に接続するニオブ超伝導層とを有する
ジョセフソン素子において、前記ジルコニウム抵抗層と
前記ニオブ超伝導層との間の接続面に高融点金属層が設
けられていることを特徴とするジョセフソン素子。 2、請求項1記載の素子において、 前記高融点金属層が、チタン、バナジウム、タンタル、
タングステン、又はニオブにより形成されている ことを特徴とするジョセフソン素子。 3、基板上にジルコニウム抵抗層を堆積した後、前記ジ
ルコニウム抵抗層を大気に曝すことなく、前記ジルコニ
ウム抵抗層上に高融点金属層を堆積する工程と、 前記高融点金属層及び前記ジルコニウム抵抗層を所定の
形状にパターニングする工程と、 前記高融点金属層上に自然成長した酸化膜を除去した後
、前記高融点金属層上にニオブ層を堆積する工程と、 前記ニオブ層及び前記高融点金属層を前記ジルコニウム
抵抗層に対して選択的にエッチングする工程とを有し、 前記高融点金属層を介して前記ニオブ層に接続する前記
ジルコニウム抵抗層を形成する ことを特徴とするジョセフソン素子の製造方法。 4、請求項3記載の製造方法において、 前記高融点金属層が、チタン、バナジウム、タンタル、
タングステン、又はニオブにより形成される ことを特徴とするジョセフソン素子の製造方法。
[Claims] 1. In a Josephson element having a zirconium resistance layer formed on a substrate and a niobium superconducting layer connected to the zirconium resistance layer, the connection between the zirconium resistance layer and the niobium superconducting layer is A Josephson element characterized in that a high melting point metal layer is provided on a connecting surface between the two. 2. The device according to claim 1, wherein the high melting point metal layer is titanium, vanadium, tantalum,
A Josephson element characterized by being made of tungsten or niobium. 3. After depositing the zirconium resistance layer on the substrate, depositing a high melting point metal layer on the zirconium resistance layer without exposing the zirconium resistance layer to the atmosphere; and the high melting point metal layer and the zirconium resistance layer. a step of patterning the niobium layer into a predetermined shape; a step of depositing a niobium layer on the high melting point metal layer after removing an oxide film naturally grown on the high melting point metal layer; and a step of depositing a niobium layer on the high melting point metal layer; selectively etching the zirconium resistive layer with respect to the zirconium resistive layer to form the zirconium resistive layer connected to the niobium layer via the high melting point metal layer. Production method. 4. The manufacturing method according to claim 3, wherein the high melting point metal layer is made of titanium, vanadium, tantalum,
A method for manufacturing a Josephson element, characterized in that it is made of tungsten or niobium.
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KR940001297B1 (en) 1994-02-18

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