JPH033375A - 酸化物超伝導装置の製造方法 - Google Patents
酸化物超伝導装置の製造方法Info
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- 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
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- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- 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】
〔概要〕
酸化物超伝導装置の製造方法に係り、特に酸化物超伝導
薄膜パターンを含む酸化物超伝導装置の製造方法に関し
。
薄膜パターンを含む酸化物超伝導装置の製造方法に関し
。
酸化物超伝導薄膜パターンを信頼性よく実現する方法を
目的とし。
目的とし。
ＭｇＯ或いは５ｒＴｉ Ｏ３からなる基板上にジルコニ
アのパターンを形成して、該基板の一部を覆った後、該
基板の露出している部分に、ハロゲン化合物をソースと
する化学気相成長法により酸化物超伝導薄膜を選択的に
堆積させることにより、酸化物超伝導薄膜パターンを形
成する酸化物超伝導装置の製造方法により構成する。
アのパターンを形成して、該基板の一部を覆った後、該
基板の露出している部分に、ハロゲン化合物をソースと
する化学気相成長法により酸化物超伝導薄膜を選択的に
堆積させることにより、酸化物超伝導薄膜パターンを形
成する酸化物超伝導装置の製造方法により構成する。
本発明は酸化物超伝導装置の製造方法に係り。
特に酸化物超伝導薄膜パターンの製造方法に関する。
酸化物超伝導体は液体窒素の沸点以上でも超伝導状態に
なるので、集積回路など半導体装置内の配線や新しい素
子への応用が期待されている。
なるので、集積回路など半導体装置内の配線や新しい素
子への応用が期待されている。
このような期待に応えるためには、超伝導薄膜の特性を
劣化させることな超伝導薄膜のパターンを形成する技術
の確立が要求される。
劣化させることな超伝導薄膜のパターンを形成する技術
の確立が要求される。
従来、酸化物超伝導薄膜の加工は、まず基板全面に酸化
物超伝導薄膜を堆積した後、レジストで必要部分をマス
クし、それ以外をエツチングして除去することにより行
われている。
物超伝導薄膜を堆積した後、レジストで必要部分をマス
クし、それ以外をエツチングして除去することにより行
われている。
ところが、この加工方法では、レジストマスクの製造工
程でパターン現像のためのアルカリ液への浸漬と水洗浄
があり、酸化物超伝導薄膜のエツチング工程で酸性液へ
の浸漬と水洗浄があり、これらの工程後、超伝導臨界温
度が低下したり、さらにゼロ抵抗に到達しな（なるとい
った問題があった。
程でパターン現像のためのアルカリ液への浸漬と水洗浄
があり、酸化物超伝導薄膜のエツチング工程で酸性液へ
の浸漬と水洗浄があり、これらの工程後、超伝導臨界温
度が低下したり、さらにゼロ抵抗に到達しな（なるとい
った問題があった。
本発明は、酸化物超伝導薄膜の特性を劣化させずに再現
性よく酸化物超伝導薄膜パターンを形成する方法を提供
することを目的とする。
性よく酸化物超伝導薄膜パターンを形成する方法を提供
することを目的とする。
上記課題は、ＭｇＯ或いは５ｒＴｉ Ｏ３からなる基板
１上にジルコニアのパターン２を形成して、酸基ｖｉ１
の一部を覆った後、該基板１の露出している部分に、ハ
ロゲン化合物をソースとする化学気相成長法により酸化
物超伝導薄膜を選択的に堆積させることにより、酸化物
超伝導薄膜パターン３を形成する酸化物超伝導装置の製
造方法によって解決される。
１上にジルコニアのパターン２を形成して、酸基ｖｉ１
の一部を覆った後、該基板１の露出している部分に、ハ
ロゲン化合物をソースとする化学気相成長法により酸化
物超伝導薄膜を選択的に堆積させることにより、酸化物
超伝導薄膜パターン３を形成する酸化物超伝導装置の製
造方法によって解決される。
本発明は、ハロゲン化合物をソースとする化学気相成長
法による酸化物超伝導薄膜の堆積には基板種依存性があ
るという新しい実験的知見に基づいている。
法による酸化物超伝導薄膜の堆積には基板種依存性があ
るという新しい実験的知見に基づいている。
ハロゲン化合物をソースとする化学気相成長法による酸
化物超伝導薄膜は、ＭｇＯ基板或いは５ｒＴｉ ０３基
板には堆積し結晶化するが、サファイア基板、シリコン
基板、ガドリニウムガリウムガーネット基板、炭化けい
素基板、リチウムタンタレート基板等では堆積層と基板
が化学反応し、結晶化しない。また、基板上にシリコン
酸化膜或いはシリコン窒化膜が形成されている場合も、
シリコン酸化膜或いはシリコン窒化膜が堆積層と化学反
応し、結晶化しない。
化物超伝導薄膜は、ＭｇＯ基板或いは５ｒＴｉ ０３基
板には堆積し結晶化するが、サファイア基板、シリコン
基板、ガドリニウムガリウムガーネット基板、炭化けい
素基板、リチウムタンタレート基板等では堆積層と基板
が化学反応し、結晶化しない。また、基板上にシリコン
酸化膜或いはシリコン窒化膜が形成されている場合も、
シリコン酸化膜或いはシリコン窒化膜が堆積層と化学反
応し、結晶化しない。
何故、ＭｇＯ基板或いは５ｒＴｉ ０３基板だけに酸化
物超伝導薄膜が選択的に堆積し結晶化するのかその理由
は必ずしも明らかでない。
物超伝導薄膜が選択的に堆積し結晶化するのかその理由
は必ずしも明らかでない。
また、ＭｇＯ基板或いは５ｒＴｉ Ｏｓ基板に酸化物超
伝導薄膜のパターンを形成するためのマスク材は。
伝導薄膜のパターンを形成するためのマスク材は。
ハロゲン化合物をソースとする化学気相成長法による酸
化物超伝導薄膜の堆積時に、その上に酸化物超伝導薄膜
が堆積せず、しかもＭｇＯ基板或いは５ｒＴｉ Ｏｓ基
板と反応しない物質である必要がある。
化物超伝導薄膜の堆積時に、その上に酸化物超伝導薄膜
が堆積せず、しかもＭｇＯ基板或いは５ｒＴｉ Ｏｓ基
板と反応しない物質である必要がある。
実験によれば、かかるマスク材として、ジルコニアが適
合している。
合している。
第１図は実施例を説明するための断面図で、１はＭｇＯ
基１Ｎ、 ２はジルコニアのパターンであって。
基１Ｎ、 ２はジルコニアのパターンであって。
特にイツトリウム安定化ジルコニア（ＹＳＺ）のパター
ン、３は酸化物超伝導薄膜のパターンを表す。
ン、３は酸化物超伝導薄膜のパターンを表す。
まず、（００１）ＭｇＯ基板１上に、スパッタ法により
厚さ１１００ｎのイツトリウム安定化ジルコニア（ＹＳ
Ｚ）層を形成する。フォトリソグラフィとアルゴンスパ
ッタエッチにより、ＹＳＺ層をパターニングして、Ｍｇ
Ｏ基板１表面を１ｍｍの幅に帯状に露出するＹＳＺのパ
ターン２を形成する。
厚さ１１００ｎのイツトリウム安定化ジルコニア（ＹＳ
Ｚ）層を形成する。フォトリソグラフィとアルゴンスパ
ッタエッチにより、ＹＳＺ層をパターニングして、Ｍｇ
Ｏ基板１表面を１ｍｍの幅に帯状に露出するＹＳＺのパ
ターン２を形成する。
次に、露出したＭｇＯ基板１にＢ ｉ−Ｓｒ −Ｃａ
−Ｃｕ系酸化物超伝導薄膜を形成する。
−Ｃｕ系酸化物超伝導薄膜を形成する。
第２図は酸化物超伝導薄膜を堆積させるためのハロゲン
化合物をソースとする化学気相成長装置の模式図で、１
はＭｇＯ基板、２はＹＳＺのパターン、４１はソースで
あってＢｘＣｌ：＋、４２はソースであってＳｒｂ＋
４３はソースであってＣａ１ｚ＋ ４４はソースであっ
てＣｕｌ、 ５はヒータを表す。
化合物をソースとする化学気相成長装置の模式図で、１
はＭｇＯ基板、２はＹＳＺのパターン、４１はソースで
あってＢｘＣｌ：＋、４２はソースであってＳｒｂ＋
４３はソースであってＣａ１ｚ＋ ４４はソースであっ
てＣｕｌ、 ５はヒータを表す。
各部の温度は次の如く設定する。
４１、 Ｂ１Ｃ１，部 １６０°Ｃ
４２、Ｓｒｌ、部 ８２５°Ｃ
４３、Ｃａｌｚ部 ８００°Ｃ
４４、 Ｃｕｒ 部 ４２５ °Ｃ１，
ＭｇＯ基板部 ８５０″Ｃ ヘリウム（Ｈｅ）をキャリアガスとしてハロゲン化合物
のガスと酸素（０２）と水分（Ｈ２Ｏ）をＭｇＯ基板１
上へ輸送し反応させ、ＭｇＯ基板ｌにＢ１−５ｒ−Ｃａ
−Ｃｕ系酸化物を堆積する。堆積速度は２ｎｍ／ｍｉ
ｎで、膜厚１００ ｎｍの酸化物超伝導薄膜のパターン
３を形成する。
ＭｇＯ基板部 ８５０″Ｃ ヘリウム（Ｈｅ）をキャリアガスとしてハロゲン化合物
のガスと酸素（０２）と水分（Ｈ２Ｏ）をＭｇＯ基板１
上へ輸送し反応させ、ＭｇＯ基板ｌにＢ１−５ｒ−Ｃａ
−Ｃｕ系酸化物を堆積する。堆積速度は２ｎｍ／ｍｉ
ｎで、膜厚１００ ｎｍの酸化物超伝導薄膜のパターン
３を形成する。
ＹＳＺのパターン２上には、酸化物超伝導薄膜は堆積し
ない。
ない。
かくして形成した酸化物超伝導薄膜のパターン３のおお
よその組成は、 Ｂｉ、Ｓ’ｒ、Ｃａ、ＣｕｚＯｘと
なっている。
よその組成は、 Ｂｉ、Ｓ’ｒ、Ｃａ、ＣｕｚＯｘと
なっている。
第３図にその酸化物超伝導薄膜の電気抵抗の温度依存性
を示す。
を示す。
第３図は室温（３００Ｋ）の電気抵抗Ｒ３゜。、を基準
として示しているが、電気抵抗Ｒは１１０に付近から急
激に減少しはじめ、１５にでは完全にゼロとなり、超伝
導特性を示す。
として示しているが、電気抵抗Ｒは１１０に付近から急
激に減少しはじめ、１５にでは完全にゼロとなり、超伝
導特性を示す。
実施例では基板１として（１００）ＭｇＯ基板を用いた
が、 ５ｒＴｉ Ｏ３基板を用いてその上に酸化物超伝
導薄膜を選択的に堆積させることもできる。
が、 ５ｒＴｉ Ｏ３基板を用いてその上に酸化物超伝
導薄膜を選択的に堆積させることもできる。
なお、ＭｇＯ基板或いは５ｒＴｉＣｈ基板は必ずしも単
結晶である必要はないが、結晶粒は大きい方が望ましい
。
結晶である必要はないが、結晶粒は大きい方が望ましい
。
以上説明した様に９本発明によれば、酸化物超伝導薄膜
を希望する部分にのみ選択的に堆積してパターンを形成
することができ、従来のような堆積後の酸化物超伝導薄
膜のパターニング加工は不要となるため、膜の汚染、超
伝導特性の劣化といった問題は生じない。
を希望する部分にのみ選択的に堆積してパターンを形成
することができ、従来のような堆積後の酸化物超伝導薄
膜のパターニング加工は不要となるため、膜の汚染、超
伝導特性の劣化といった問題は生じない。
第１図は実施例。
第２図は実施例で用いた化学気相成長装置の模式図。
第３図は電気抵抗の温度依存性
である。図において。
１は基板であってＭｇＯ基板。
２はジルコニアのパターンであってＹＳＺのパターン。
３は酸化物超伝導薄膜のパターン。
４１はソースであってＢｉＣｌ３゜
４２はソースであって５ｒＩｚ＋
４３はソースであってＣａ１２゜
４４はソースであってＣｕｌ。
５はヒータ
茅 ｌ 口
Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ （Ｋ）
Claims (1)
- ＭｇＯ或いはＳｒＴｉＯ＿３からなる基板（１）上に
ジルコニアのパターン（２）を形成して，該基板（１）
の一部を覆った後，該基板（１）の露出している部分に
，ハロゲン化合物をソースとする化学気相成長法により
酸化物超伝導薄膜を選択的に堆積させることにより，酸
化物超伝導薄膜パターン（３）を形成することを特徴と
する酸化物超伝導装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1137870A JPH033375A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 酸化物超伝導装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1137870A JPH033375A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 酸化物超伝導装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH033375A true JPH033375A (ja) | 1991-01-09 |
Family
ID=15208642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1137870A Pending JPH033375A (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 酸化物超伝導装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH033375A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5164629A (en) * | 1990-03-01 | 1992-11-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration wave driven motor |
| WO2009155067A2 (en) * | 2008-06-17 | 2009-12-23 | Micron Technology, Inc. | Method for forming fine pitch structures |
| US7723009B2 (en) | 2006-06-02 | 2010-05-25 | Micron Technology, Inc. | Topography based patterning |
| US7811940B2 (en) | 2006-03-23 | 2010-10-12 | Micron Technology, Inc. | Topography directed patterning |
| US8424269B2 (en) | 2004-06-24 | 2013-04-23 | Tower Reinforcement, Inc. | Tower reinforcement apparatus and method |
| US10515801B2 (en) | 2007-06-04 | 2019-12-24 | Micron Technology, Inc. | Pitch multiplication using self-assembling materials |
-
1989
- 1989-05-31 JP JP1137870A patent/JPH033375A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2009155067A3 (en) * | 2008-06-17 | 2010-02-25 | Micron Technology, Inc. | Method for forming fine pitch structures |
| US8404600B2 (en) | 2008-06-17 | 2013-03-26 | Micron Technology, Inc. | Method for forming fine pitch structures |
| US8846537B2 (en) | 2008-06-17 | 2014-09-30 | Micron Technology, Inc. | Method for forming fine pitch structures |
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