JPH05167122A - 超電導デバイスの製造方法 - Google Patents
超電導デバイスの製造方法Info
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- JPH05167122A JPH05167122A JP3352178A JP35217891A JPH05167122A JP H05167122 A JPH05167122 A JP H05167122A JP 3352178 A JP3352178 A JP 3352178A JP 35217891 A JP35217891 A JP 35217891A JP H05167122 A JPH05167122 A JP H05167122A
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- resist layer
- oxide superconducting
- superconducting film
- film
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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
- 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
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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 酸化物超電導膜の水分や有機溶媒による劣化
を回避でき、超電導特性に優れる超電導デバイスを製造
できる方法を得ること。 【構成】 基板（１）にレジスト層を形成してパターン
ニングする工程、パターンニングしたレジスト層（２）
を有する基板の上に、そのレジスト層の上部も含めて酸
化物超電導膜（３）を設ける工程、基板上のレジスト層
の上に存在する酸化物超電導膜（３１）をスパッタリン
グ方式で除去する工程、基板上に残存するレジスト層
（２）をアッシング除去する工程、基板上に残存する酸
化物超電導膜（３２）を加熱処理して超電導特性を付与
する工程からなる超電導デバイスの製造方法。
を回避でき、超電導特性に優れる超電導デバイスを製造
できる方法を得ること。 【構成】 基板（１）にレジスト層を形成してパターン
ニングする工程、パターンニングしたレジスト層（２）
を有する基板の上に、そのレジスト層の上部も含めて酸
化物超電導膜（３）を設ける工程、基板上のレジスト層
の上に存在する酸化物超電導膜（３１）をスパッタリン
グ方式で除去する工程、基板上に残存するレジスト層
（２）をアッシング除去する工程、基板上に残存する酸
化物超電導膜（３２）を加熱処理して超電導特性を付与
する工程からなる超電導デバイスの製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化物超電導膜の水分
や溶剤等による劣化を防止した超電導デバイスの製造方
法に関する。
や溶剤等による劣化を防止した超電導デバイスの製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、超電導デバイスの製造方法として
は、基板上に酸化物超電導膜を設け、その上にレジスト
層を設けてパターンニングし、酸化物超電導膜の露出部
分を酸水溶液等でエッチング除去したのち、形成された
酸化物超電導膜のパターン上に残存するレジスト層を除
去する方法が知られていた。
は、基板上に酸化物超電導膜を設け、その上にレジスト
層を設けてパターンニングし、酸化物超電導膜の露出部
分を酸水溶液等でエッチング除去したのち、形成された
酸化物超電導膜のパターン上に残存するレジスト層を除
去する方法が知られていた。
【０００３】しかしながら、レジスト層のパターンニン
グ時に使用するアルコール等の有機溶剤、酸化物超電導
膜のエッチング時に使用する水等により酸化物超電導膜
が劣化する問題点があった。
グ時に使用するアルコール等の有機溶剤、酸化物超電導
膜のエッチング時に使用する水等により酸化物超電導膜
が劣化する問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、酸化物超電
導膜の有機溶剤や水分による劣化を防止した超電導デバ
イスの製造方法の開発を課題とする。
導膜の有機溶剤や水分による劣化を防止した超電導デバ
イスの製造方法の開発を課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板にレジス
ト層を形成してパターンニングする工程、パターンニン
グしたレジスト層を有する基板の上に、そのレジスト層
の上部も含めて酸化物超電導膜を設ける工程、基板上の
レジスト層の上に存在する酸化物超電導膜をスパッタリ
ング方式で除去する工程、基板上に残存するレジスト層
をアッシング除去する工程、基板上に残存する酸化物超
電導膜を加熱処理して超電導特性を付与する工程からな
ることを特徴とする超電導デバイスの製造方法を提供す
るものである。
ト層を形成してパターンニングする工程、パターンニン
グしたレジスト層を有する基板の上に、そのレジスト層
の上部も含めて酸化物超電導膜を設ける工程、基板上の
レジスト層の上に存在する酸化物超電導膜をスパッタリ
ング方式で除去する工程、基板上に残存するレジスト層
をアッシング除去する工程、基板上に残存する酸化物超
電導膜を加熱処理して超電導特性を付与する工程からな
ることを特徴とする超電導デバイスの製造方法を提供す
るものである。
【０００６】
【作用】上記の方法により、基板に設けた酸化物超電導
膜が有機溶剤や水に晒されることを回避でき、酸化物超
電導膜が有機溶剤や水分で劣化することを防止できる。
膜が有機溶剤や水に晒されることを回避でき、酸化物超
電導膜が有機溶剤や水分で劣化することを防止できる。
【０００７】
【実施例】本発明においては、図１に例示の如く、まず
基板１にレジスト層を形成後それをパターンニングし
て、酸化物超電導膜を設けない基板部分にレジストパタ
ーン２を形成する。基板としては、ＭgＯやＳrＴiＯ3等
のセラミックなどからなる適宜なものを用いてよい。レ
ジストとしても、紫外線硬化型樹脂等の例えば半導体デ
バイスの製造に公知のものなど適宜なものを用いてよ
い。
基板１にレジスト層を形成後それをパターンニングし
て、酸化物超電導膜を設けない基板部分にレジストパタ
ーン２を形成する。基板としては、ＭgＯやＳrＴiＯ3等
のセラミックなどからなる適宜なものを用いてよい。レ
ジストとしても、紫外線硬化型樹脂等の例えば半導体デ
バイスの製造に公知のものなど適宜なものを用いてよ
い。
【０００８】レジスト層をパターンニングする方式は、
例えばマスク等を介してレジスト層の所定部分を硬化さ
せ、非硬化部分を酸水溶液等でエッチング除去するフォ
トリソグラフィー方式など、任意である。水やアルコー
ル、あるいは他の有機溶剤を使用する方式を採用してよ
い。これにより、種々のレジストの使用が可能となり、
その選択範囲を広くすることができる。
例えばマスク等を介してレジスト層の所定部分を硬化さ
せ、非硬化部分を酸水溶液等でエッチング除去するフォ
トリソグラフィー方式など、任意である。水やアルコー
ル、あるいは他の有機溶剤を使用する方式を採用してよ
い。これにより、種々のレジストの使用が可能となり、
その選択範囲を広くすることができる。
【０００９】形成するレジスト層のパターンは、ダイオ
ードやトランジスタ、あるいはセンサーなどの目的とす
る超電導デバイスにより決定され、その超電導デバイス
において酸化物超電導膜パターンを形成しない基板部分
に設けられる。レジスト層の厚さは、目的とする酸化物
超電導膜の厚さなどに応じて適宜に決定することができ
るが、一般には０．１〜２００μm程度とされる。なお
本発明においては、かかる超電導デバイスとしての素子
単位が基板上に複数形成された酸化物超電導膜パターン
を形成することもできる。
ードやトランジスタ、あるいはセンサーなどの目的とす
る超電導デバイスにより決定され、その超電導デバイス
において酸化物超電導膜パターンを形成しない基板部分
に設けられる。レジスト層の厚さは、目的とする酸化物
超電導膜の厚さなどに応じて適宜に決定することができ
るが、一般には０．１〜２００μm程度とされる。なお
本発明においては、かかる超電導デバイスとしての素子
単位が基板上に複数形成された酸化物超電導膜パターン
を形成することもできる。
【００１０】パターンニングしたレジスト層２を有する
基板１に対しては、図２に例示の如く、そのレジスト層
２の上部も含めて酸化物超電導膜３が設けられる。酸化
物超電導膜の形成は、基板１の上のレジスト層２を存続
せしめうる方式で行われる。その例としては、基板を高
温に加熱しなくてもよい、スパッタリング法、レーザー
スパッタリング法、イオンビームスパッタリング法など
があげられる。設ける酸化物超電導膜の厚さは任意であ
るが、通例５００μm以下である。
基板１に対しては、図２に例示の如く、そのレジスト層
２の上部も含めて酸化物超電導膜３が設けられる。酸化
物超電導膜の形成は、基板１の上のレジスト層２を存続
せしめうる方式で行われる。その例としては、基板を高
温に加熱しなくてもよい、スパッタリング法、レーザー
スパッタリング法、イオンビームスパッタリング法など
があげられる。設ける酸化物超電導膜の厚さは任意であ
るが、通例５００μm以下である。
【００１１】設ける酸化物超電導膜の種類は任意であ
る。その例としては、ＹＢa2Ｃu3ＯyやＹＢa2Ｃu4Ｏyの
如きＹ系酸化物超電導体、Ｂa1-xＫxＢiＯ3の如きＢa系
酸化物超電導体、Ｎd2-xＣexＣuＯyの如きＮd系酸化物
超電導体、Ｂi2Ｓr2ＣaＣu2Ｏy、Ｂi2-xＰbxＳr2Ｃa2Ｃ
u3Ｏyの如きＢi系酸化物超電導体、その他Ｌa系酸化物
超電導体、Ｔl系酸化物超電導体、Ｐb系酸化物超電導体
などからなるものがあげられる。また、前記のＹ等の成
分を他の希土類元素で置換したものや、Ｂa等の成分を
他のアルカリ土類金属で置換したもの、あるいはＯ成分
をＦなどで置換したものなどもあげられる。さらに、ピ
ンニングセンターを含有させたものなどもあげられる。
る。その例としては、ＹＢa2Ｃu3ＯyやＹＢa2Ｃu4Ｏyの
如きＹ系酸化物超電導体、Ｂa1-xＫxＢiＯ3の如きＢa系
酸化物超電導体、Ｎd2-xＣexＣuＯyの如きＮd系酸化物
超電導体、Ｂi2Ｓr2ＣaＣu2Ｏy、Ｂi2-xＰbxＳr2Ｃa2Ｃ
u3Ｏyの如きＢi系酸化物超電導体、その他Ｌa系酸化物
超電導体、Ｔl系酸化物超電導体、Ｐb系酸化物超電導体
などからなるものがあげられる。また、前記のＹ等の成
分を他の希土類元素で置換したものや、Ｂa等の成分を
他のアルカリ土類金属で置換したもの、あるいはＯ成分
をＦなどで置換したものなどもあげられる。さらに、ピ
ンニングセンターを含有させたものなどもあげられる。
【００１２】基板上に設けられた酸化物超電導膜は、次
に図３に例示の如く、その一部がスパッタリング方式で
除去される。除去の目的は、レジスト層２の上に存在す
る酸化物超電導膜３１を除去して、レジスト層２を露出
させることにある。従って、レジスト層２の上に存在す
る酸化物超電導膜３１のみが除去されればよいが、一般
にはレジスト層２が露出するまで酸化物超電導膜３の上
層の全部を対象に除去される。前記のスパッタリング方
式には、通常の方式のもののほか、レーザー方式やイオ
ンビーム方式などの種々のものが含まれる。なお通例、
レジスト層上部での酸化物超電導膜の成長速度は遅く、
薄い膜となっている。
に図３に例示の如く、その一部がスパッタリング方式で
除去される。除去の目的は、レジスト層２の上に存在す
る酸化物超電導膜３１を除去して、レジスト層２を露出
させることにある。従って、レジスト層２の上に存在す
る酸化物超電導膜３１のみが除去されればよいが、一般
にはレジスト層２が露出するまで酸化物超電導膜３の上
層の全部を対象に除去される。前記のスパッタリング方
式には、通常の方式のもののほか、レーザー方式やイオ
ンビーム方式などの種々のものが含まれる。なお通例、
レジスト層上部での酸化物超電導膜の成長速度は遅く、
薄い膜となっている。
【００１３】次いで図４に例示の如く、基板１の上に残
存するレジスト層２は、例えば酸素ガスを用いたリアク
ティブイオンエッチング方式などのＯ2アッシング方式
などにより除去され、基板１の上の所定部分に酸化物超
電導膜３２のみが残存する状態とされる。上記した酸化
物超電導膜３の形成工程から（図２）、前記のレジスト
層２の除去工程までを（図４）同じ装置（チャンバー）
内で行うこともでき、その場合には製造効率の向上をは
かることができる。
存するレジスト層２は、例えば酸素ガスを用いたリアク
ティブイオンエッチング方式などのＯ2アッシング方式
などにより除去され、基板１の上の所定部分に酸化物超
電導膜３２のみが残存する状態とされる。上記した酸化
物超電導膜３の形成工程から（図２）、前記のレジスト
層２の除去工程までを（図４）同じ装置（チャンバー）
内で行うこともでき、その場合には製造効率の向上をは
かることができる。
【００１４】基板１の上に残存する酸化物超電導膜３２
は通例、超電導特性を示さないか、あるいは超電導特性
に乏しいので、それを加熱処理してアニール処理等を施
すことにより超電導特性が付与される。
は通例、超電導特性を示さないか、あるいは超電導特性
に乏しいので、それを加熱処理してアニール処理等を施
すことにより超電導特性が付与される。
【００１５】なお基板上の酸化物超電導膜パターンが複
数の素子単位を形成する場合には、必要に応じてその素
子単位ごとに分断される。その際、基板のダイシング方
式としても水等を使用しない方式が好ましい。また素子
単位ごとに分断する場合、前記の加熱処理は、その分断
前に施してもよいし、分断後に施してもよい。
数の素子単位を形成する場合には、必要に応じてその素
子単位ごとに分断される。その際、基板のダイシング方
式としても水等を使用しない方式が好ましい。また素子
単位ごとに分断する場合、前記の加熱処理は、その分断
前に施してもよいし、分断後に施してもよい。
【００１６】ちなみに、厚さ１mmのＭgＯ基板上にフォ
トリソグラフィー方式で厚さ０．５μmのレジストパタ
ーンを形成後、レジストパターンを有する当該基板（室
温）の上にスパッタリング方式で厚さ約１μm（レジス
ト上：約０．５μm）のＹＢa2Ｃu3Ｏy系酸化物超電導膜
を形成した。
トリソグラフィー方式で厚さ０．５μmのレジストパタ
ーンを形成後、レジストパターンを有する当該基板（室
温）の上にスパッタリング方式で厚さ約１μm（レジス
ト上：約０．５μm）のＹＢa2Ｃu3Ｏy系酸化物超電導膜
を形成した。
【００１７】次に、前記基板上の酸化物超電導膜の上層
をスパッタリング方式で除去してレジスト層を露出させ
たのち、そのレジスト層を酸素ガスによるリアクティブ
イオンエッチング方式でアッシング除去し、その後、残
存する酸化物超電導膜を基板と共に８５０℃で５時間加
熱処理して酸素アニール処理し、超電導特性を付与して
厚さ約０．５μmの酸化物超電導膜パターンを有する超
電導デバイスを得た。
をスパッタリング方式で除去してレジスト層を露出させ
たのち、そのレジスト層を酸素ガスによるリアクティブ
イオンエッチング方式でアッシング除去し、その後、残
存する酸化物超電導膜を基板と共に８５０℃で５時間加
熱処理して酸素アニール処理し、超電導特性を付与して
厚さ約０．５μmの酸化物超電導膜パターンを有する超
電導デバイスを得た。
【００１８】得られた超電導デバイスにおける酸化物超
電導膜（デバイス回路パターン）の臨界温度は８８Ｋ
で、臨界電流密度は５×１０5Ａ／cm2（７７.３Ｋ）で
あった。なお、加熱処理前の酸化物超電導膜は超電導特
性を示さなかった。
電導膜（デバイス回路パターン）の臨界温度は８８Ｋ
で、臨界電流密度は５×１０5Ａ／cm2（７７.３Ｋ）で
あった。なお、加熱処理前の酸化物超電導膜は超電導特
性を示さなかった。
【００１９】一方、比較のために前記実施例に準じて、
ＭgＯ基板上に厚さ０．５μmのＹＢa2Ｃu3Ｏy系酸化物
超電導膜を形成したのち、その上に厚さ０．５μmのレ
ジスト層を設けてフォトリソグラフィー方式でパターン
化し、酸水溶液で酸化物超電導膜の露出部分をエッチン
グ除去後、酸化物超電導膜パターン上のレジスト層を溶
剤で除去し、その酸化物超電導膜パターンを酸素アニー
ル処理する従来方法で、超電導デバイスを得た。得られ
た超電導デバイスにおける酸化物超電導膜の臨界温度
は、６０Ｋであった。
ＭgＯ基板上に厚さ０．５μmのＹＢa2Ｃu3Ｏy系酸化物
超電導膜を形成したのち、その上に厚さ０．５μmのレ
ジスト層を設けてフォトリソグラフィー方式でパターン
化し、酸水溶液で酸化物超電導膜の露出部分をエッチン
グ除去後、酸化物超電導膜パターン上のレジスト層を溶
剤で除去し、その酸化物超電導膜パターンを酸素アニー
ル処理する従来方法で、超電導デバイスを得た。得られ
た超電導デバイスにおける酸化物超電導膜の臨界温度
は、６０Ｋであった。
【００２０】なお前記において、臨界温度は０.１Ａ／c
m2の電流密度下、液体窒素で冷却しながら４端子法で電
気抵抗の温度変化を測定し、電圧端子間の発生電圧が０
となったときの温度である。
m2の電流密度下、液体窒素で冷却しながら４端子法で電
気抵抗の温度変化を測定し、電圧端子間の発生電圧が０
となったときの温度である。
【００２１】また臨界電流密度は、パワーリードと共に
液体窒素で冷却しながら徐々に電流値を上げて、４端子
法により電圧端子間の電圧の印加電流による変化を測定
し、Ｘ−Ｙレコーダにおいて１μv／cmの電圧が出現し
たときの電流値を超電導体の断面積で除した値である。
液体窒素で冷却しながら徐々に電流値を上げて、４端子
法により電圧端子間の電圧の印加電流による変化を測定
し、Ｘ−Ｙレコーダにおいて１μv／cmの電圧が出現し
たときの電流値を超電導体の断面積で除した値である。
【００２２】本発明による超電導デバイスの製造方法
は、例えばダイオードやトランジスタ、あるいはセンサ
ーなどの超電導を応用したデバイスを得る場合などに好
ましく用いることができる。
は、例えばダイオードやトランジスタ、あるいはセンサ
ーなどの超電導を応用したデバイスを得る場合などに好
ましく用いることができる。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば酸化物超電導膜が水分等
で劣化することを防止でき、超電導特性に優れる超電導
デバイスを効率的に製造することができる。
で劣化することを防止でき、超電導特性に優れる超電導
デバイスを効率的に製造することができる。
【図１】レジスト層のパターンニング工程の説明図。
【図２】酸化物超電導膜付設工程の説明図。
【図３】酸化物超電導膜の除去工程の説明図。
【図４】残存レジスト層の除去工程の説明図。
１：基板 ２：パターンニングされたレジスト層 ３：酸化物超電導膜 ３１：レジスト層上の酸化物超電導膜部分 ３２：基板上に残存させた酸化物超電導膜部分
Claims (1)
- 【請求項１】 基板にレジスト層を形成してパターンニ
ングする工程、パターンニングしたレジスト層を有する
基板の上に、そのレジスト層の上部も含めて酸化物超電
導膜を設ける工程、基板上のレジスト層の上に存在する
酸化物超電導膜をスパッタリング方式で除去する工程、
基板上に残存するレジスト層をアッシング除去する工
程、基板上に残存する酸化物超電導膜を加熱処理して超
電導特性を付与する工程からなることを特徴とする超電
導デバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3352178A JPH05167122A (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 超電導デバイスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3352178A JPH05167122A (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 超電導デバイスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05167122A true JPH05167122A (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=18422316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3352178A Pending JPH05167122A (ja) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | 超電導デバイスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05167122A (ja) |
-
1991
- 1991-12-12 JP JP3352178A patent/JPH05167122A/ja active Pending
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