JPH0548159A - 酸化物超伝導体装置及びその製造方法 - Google Patents
酸化物超伝導体装置及びその製造方法Info
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- JPH0548159A JPH0548159A JP3205135A JP20513591A JPH0548159A JP H0548159 A JPH0548159 A JP H0548159A JP 3205135 A JP3205135 A JP 3205135A JP 20513591 A JP20513591 A JP 20513591A JP H0548159 A JPH0548159 A JP H0548159A
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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＳＮＳ構造またはＳＩＳ構造よりなる酸化物
超伝導体装置に関し、超伝導電流の流れる方向が超伝導
体結晶のａ−ｂ軸方向となるようにし、超伝導体層の成
長がそれに接する常伝導体層または絶縁体層の結晶性の
影響を受けることがないようにし、常伝導体層または絶
縁体層を薄膜化するのに精密制御を必要とすることのな
いようにする酸化物超伝導体装置の製造方法を提供する
ことを目的とする。 【構成】 基体１上の一部領域に第１の酸化物超伝導体
層２と絶縁体層３との積層体を形成し、フォトレジスト
層５を形成し、アニールをなしたる後フォトレジスト層
５を除去して第１の酸化物超伝導体層２の側壁を常伝導
体層または絶縁体層６に転換し、絶縁体層３上と絶縁体
層３の側壁と常伝導体層または絶縁体層６の側壁と基体
１上とに第２の酸化物超伝導体層７を形成するように構
成する。
超伝導体装置に関し、超伝導電流の流れる方向が超伝導
体結晶のａ−ｂ軸方向となるようにし、超伝導体層の成
長がそれに接する常伝導体層または絶縁体層の結晶性の
影響を受けることがないようにし、常伝導体層または絶
縁体層を薄膜化するのに精密制御を必要とすることのな
いようにする酸化物超伝導体装置の製造方法を提供する
ことを目的とする。 【構成】 基体１上の一部領域に第１の酸化物超伝導体
層２と絶縁体層３との積層体を形成し、フォトレジスト
層５を形成し、アニールをなしたる後フォトレジスト層
５を除去して第１の酸化物超伝導体層２の側壁を常伝導
体層または絶縁体層６に転換し、絶縁体層３上と絶縁体
層３の側壁と常伝導体層または絶縁体層６の側壁と基体
１上とに第２の酸化物超伝導体層７を形成するように構
成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超伝導体層と常伝導体
層と超伝導体層との積層構造（以下、ＳＮＳ構造と云
う。）または超伝導体層と絶縁体層と超伝導体層との積
層構造（以下、ＳＩＳ構造と云う。）よりなる酸化物超
伝導体装置に関する。
層と超伝導体層との積層構造（以下、ＳＮＳ構造と云
う。）または超伝導体層と絶縁体層と超伝導体層との積
層構造（以下、ＳＩＳ構造と云う。）よりなる酸化物超
伝導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＳＮＳ構造またはＳＩＳ構造を有
する超伝導体装置は、第１の超伝導体層上に常伝導体層
または絶縁体層が形成され、その上に第２の超伝導体層
が形成された積層構造をなしている。
する超伝導体装置は、第１の超伝導体層上に常伝導体層
または絶縁体層が形成され、その上に第２の超伝導体層
が形成された積層構造をなしている。
【０００３】例えば、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系酸
化物超伝導体よりなるＳＮＳ構造を製造する場合には、
（１００）面を有するＭｇＯ基板上にＢｉ−Ｓｒ−Ｃａ
−Ｃｕ−Ｏ系超伝導体層を成長し、その上にＢｉ−Ｓｒ
−Ｃｕ−Ｏ系常伝導体層を成長し、さらにその上にＢｉ
−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系超伝導体層を成長するという
ように、超伝導体層と常伝導体層と超伝導体層とをＭｇ
Ｏ基板面に垂直な方向に順次積層して形成している。
化物超伝導体よりなるＳＮＳ構造を製造する場合には、
（１００）面を有するＭｇＯ基板上にＢｉ−Ｓｒ−Ｃａ
−Ｃｕ−Ｏ系超伝導体層を成長し、その上にＢｉ−Ｓｒ
−Ｃｕ−Ｏ系常伝導体層を成長し、さらにその上にＢｉ
−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系超伝導体層を成長するという
ように、超伝導体層と常伝導体層と超伝導体層とをＭｇ
Ｏ基板面に垂直な方向に順次積層して形成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】酸化物超伝導体は結晶
軸方位によって超伝導性が異なっており、超伝導電流の
流れやすさに係わる超伝導コヒーレンス長はａ−ｂ軸方
向では１．２ｎｍ程度であるのに対し、ｃ軸方向では
０．１５ｎｍ程度と短いため、ｃ軸方向には超伝導電流
が流れにくゝなっている。
軸方位によって超伝導性が異なっており、超伝導電流の
流れやすさに係わる超伝導コヒーレンス長はａ−ｂ軸方
向では１．２ｎｍ程度であるのに対し、ｃ軸方向では
０．１５ｎｍ程度と短いため、ｃ軸方向には超伝導電流
が流れにくゝなっている。
【０００５】一方、基板上に酸化物超伝導体結晶を成長
する場合には、基板面に垂直な方向にｃ軸配向するよう
に成長する性質を有するため、従来のＳＮＳ構造または
ＳＩＳ構造は超伝導電流が流れにくいｃ軸方向に積層形
成されており、ＳＮＳ構造またはＳＩＳ構造よりなる酸
化物超伝導体装置の超伝導電流が流れにくい構造となっ
ている。
する場合には、基板面に垂直な方向にｃ軸配向するよう
に成長する性質を有するため、従来のＳＮＳ構造または
ＳＩＳ構造は超伝導電流が流れにくいｃ軸方向に積層形
成されており、ＳＮＳ構造またはＳＩＳ構造よりなる酸
化物超伝導体装置の超伝導電流が流れにくい構造となっ
ている。
【０００６】また、上層の第２の超伝導体層をエピタキ
シャリーに成長するためには、その下層に形成される常
伝導体層または絶縁体層は単結晶材料に限定されるの
で、材料選択の範囲が狭められると云う問題もある。さ
らにまた、常伝導体層または絶縁体層の膜厚としては超
伝導コヒーレンス長の２倍程度が望まれるため、０．３
ｎｍと云う極めて薄い常伝導体層または絶縁体層を精密
に制御して成長する技術が必要である。
シャリーに成長するためには、その下層に形成される常
伝導体層または絶縁体層は単結晶材料に限定されるの
で、材料選択の範囲が狭められると云う問題もある。さ
らにまた、常伝導体層または絶縁体層の膜厚としては超
伝導コヒーレンス長の２倍程度が望まれるため、０．３
ｎｍと云う極めて薄い常伝導体層または絶縁体層を精密
に制御して成長する技術が必要である。
【０００７】本発明の目的は、これらの欠点を解消する
ことにあり、ＳＮＳ構造またはＳＩＳ構造の酸化物超伝
導体装置の超伝導電流の流れる方向が超伝導体結晶のａ
−ｂ軸方向となるようにし、また、超伝導体層の成長が
それに接する常伝導体層または絶縁体層の結晶性の影響
を受けることがないようにし、さらにまた、常伝導体層
または絶縁体層を薄膜化するのに精密制御を必要とする
ことのないようにする酸化物超伝導体装置の製造方法と
その方法を使用して製造された酸化物超伝導体装置とを
提供することにある。
ことにあり、ＳＮＳ構造またはＳＩＳ構造の酸化物超伝
導体装置の超伝導電流の流れる方向が超伝導体結晶のａ
−ｂ軸方向となるようにし、また、超伝導体層の成長が
それに接する常伝導体層または絶縁体層の結晶性の影響
を受けることがないようにし、さらにまた、常伝導体層
または絶縁体層を薄膜化するのに精密制御を必要とする
ことのないようにする酸化物超伝導体装置の製造方法と
その方法を使用して製造された酸化物超伝導体装置とを
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的のうち、酸化
物超伝導体装置は、基体（１）上の一部領域に第１の酸
化物超伝導体層（２）が形成され、この第１の酸化物超
伝導体層（２）のａ軸またはｂ軸方向に常伝導体層また
は絶縁体層（６）が形成され、この常伝導体層または絶
縁体層（６）とこの常伝導体層または絶縁体層（６）に
接する領域の前記の第１の酸化物超伝導体層（２）との
上に絶縁体層（３）が形成され、この絶縁体層（３）上
とこの絶縁体層（３）の側壁と前記の常伝導体層または
絶縁体層（６）の側壁と前記の基体（１）上とに第２の
酸化物超伝導体層（７）が形成されている酸化物超伝導
体装置によって達成される。
物超伝導体装置は、基体（１）上の一部領域に第１の酸
化物超伝導体層（２）が形成され、この第１の酸化物超
伝導体層（２）のａ軸またはｂ軸方向に常伝導体層また
は絶縁体層（６）が形成され、この常伝導体層または絶
縁体層（６）とこの常伝導体層または絶縁体層（６）に
接する領域の前記の第１の酸化物超伝導体層（２）との
上に絶縁体層（３）が形成され、この絶縁体層（３）上
とこの絶縁体層（３）の側壁と前記の常伝導体層または
絶縁体層（６）の側壁と前記の基体（１）上とに第２の
酸化物超伝導体層（７）が形成されている酸化物超伝導
体装置によって達成される。
【０００９】上記目的のうち、酸化物超伝導体装置の製
造方法は、基体（１）上の一部領域に第１の酸化物超伝
導体層（２）と絶縁体層（３）との積層体を形成し、次
いで、フォトレジスト層（５）を形成し、アニールをな
したる後このフォトレジスト層（５）を除去して前記の
第１の酸化物超伝導体層（２）の側壁を常伝導体層また
は絶縁体層（６）に転換し、前記の絶縁体層（３）上と
前記の絶縁体層（３）の側壁と前記の常伝導体層または
絶縁体層（６）の側壁と前記の基体（１）上とに第２の
酸化物超伝導体層（７）を形成し、この第２の酸化物超
伝導体層（７）と前記の絶縁体層（３）とを前記の第１
の酸化物超伝導体層（２）上の一部領域から除去する工
程を有する酸化物超伝導体装置の製造方法によって達成
される。
造方法は、基体（１）上の一部領域に第１の酸化物超伝
導体層（２）と絶縁体層（３）との積層体を形成し、次
いで、フォトレジスト層（５）を形成し、アニールをな
したる後このフォトレジスト層（５）を除去して前記の
第１の酸化物超伝導体層（２）の側壁を常伝導体層また
は絶縁体層（６）に転換し、前記の絶縁体層（３）上と
前記の絶縁体層（３）の側壁と前記の常伝導体層または
絶縁体層（６）の側壁と前記の基体（１）上とに第２の
酸化物超伝導体層（７）を形成し、この第２の酸化物超
伝導体層（７）と前記の絶縁体層（３）とを前記の第１
の酸化物超伝導体層（２）上の一部領域から除去する工
程を有する酸化物超伝導体装置の製造方法によって達成
される。
【００１０】
【作用】本願発明の発明者は、超伝導体層上にフォトレ
ジスト層を形成してアニールを施すと、フォトレジスト
層に接する領域の超伝導体層が常伝導体層または絶縁体
層に転換することを見出した。
ジスト層を形成してアニールを施すと、フォトレジスト
層に接する領域の超伝導体層が常伝導体層または絶縁体
層に転換することを見出した。
【００１１】本発明は、この自然法則を応用して第１の
超伝導体層２のａ−ｂ軸方向の側壁を常伝導体層または
絶縁体層６に転換するものであり、極薄膜の常伝導体層
または絶縁体層を容易に形成することができる。基体１
上に前記の常伝導体層または絶縁体層６に接して第２の
超伝導体層７を形成することによって、ＳＮＳ構造また
はＳＩＳ構造が超伝導電流の流れやすいａ−ｂ軸方向に
ラテラルに形成された酸化物超伝導体装置が形成され
る。なお、第２の超伝導体層７は基体１上に形成される
ので、常伝導体層または絶縁体層６の結晶性の影響を受
けることなく形成することができる。
超伝導体層２のａ−ｂ軸方向の側壁を常伝導体層または
絶縁体層６に転換するものであり、極薄膜の常伝導体層
または絶縁体層を容易に形成することができる。基体１
上に前記の常伝導体層または絶縁体層６に接して第２の
超伝導体層７を形成することによって、ＳＮＳ構造また
はＳＩＳ構造が超伝導電流の流れやすいａ−ｂ軸方向に
ラテラルに形成された酸化物超伝導体装置が形成され
る。なお、第２の超伝導体層７は基体１上に形成される
ので、常伝導体層または絶縁体層６の結晶性の影響を受
けることなく形成することができる。
【００１２】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例に
係る酸化物超伝導体装置の製造方法について説明する。
係る酸化物超伝導体装置の製造方法について説明する。
【００１３】図２（ａ）に示すように、（１００）Ｍｇ
Ｏ基板１上に、ハライド原料を使用してなすＣＶＤ法を
使用して、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系の第１の酸化
物超伝導体層２を０．４μｍ厚に形成し、次いで、スパ
ッタ法を使用してＭｇＯ層３を０．２μｍ厚に形成す
る。
Ｏ基板１上に、ハライド原料を使用してなすＣＶＤ法を
使用して、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系の第１の酸化
物超伝導体層２を０．４μｍ厚に形成し、次いで、スパ
ッタ法を使用してＭｇＯ層３を０．２μｍ厚に形成す
る。
【００１４】図２（ｂ）に示すように、レジスト膜４を
形成し、これをフォトリソグラフィー法を使用してパタ
ーニングして一部領域から除去し、次いで、アルゴンイ
オンエッチングをなしてレジスト膜４の除去された領域
のＭｇＯ層３と第１の酸化物超伝導体層２とを除去す
る。
形成し、これをフォトリソグラフィー法を使用してパタ
ーニングして一部領域から除去し、次いで、アルゴンイ
オンエッチングをなしてレジスト膜４の除去された領域
のＭｇＯ層３と第１の酸化物超伝導体層２とを除去す
る。
【００１５】図３（ａ）に示すように、レジスト膜４を
除去し、次いで、ノブラック樹脂よりなるフォトレジス
ト層５を１．５μｍ厚に形成し、１１０℃の温度で３０
分間アニールを施し、フォトレジスト層５に接する領域
の第１の超伝導体層２を常伝導体層または絶縁体層６に
転換する。
除去し、次いで、ノブラック樹脂よりなるフォトレジス
ト層５を１．５μｍ厚に形成し、１１０℃の温度で３０
分間アニールを施し、フォトレジスト層５に接する領域
の第１の超伝導体層２を常伝導体層または絶縁体層６に
転換する。
【００１６】図３（ｂ）に示すように、フォトレジスト
層５をアセトンを使用して除去し、再びハライド原料を
使用してなすＣＶＤ法を使用してＢｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃ
ｕ−Ｏ系の第２の酸化物超伝導体層７を０．４μｍ厚に
形成する。
層５をアセトンを使用して除去し、再びハライド原料を
使用してなすＣＶＤ法を使用してＢｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃ
ｕ−Ｏ系の第２の酸化物超伝導体層７を０．４μｍ厚に
形成する。
【００１７】図１に示すように、第２の酸化物超伝導体
層７とＭｇＯ層３とを第１の酸化物超伝導体層２上の一
部領域からアルゴンイオンエッチングをなして除去し、
次いで、第１の酸化物超伝導体層２と第２の酸化物超伝
導体層７との上にそれぞれ０．２μｍ厚の銀電極８を形
成する。
層７とＭｇＯ層３とを第１の酸化物超伝導体層２上の一
部領域からアルゴンイオンエッチングをなして除去し、
次いで、第１の酸化物超伝導体層２と第２の酸化物超伝
導体層７との上にそれぞれ０．２μｍ厚の銀電極８を形
成する。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係る酸化
物超伝導体装置及びその製造方法においては、ＳＮＳ構
造またはＳＩＳ構造が酸化物超伝導体結晶のａ−ｂ軸方
向にラテラルに形成されているので、超伝導電流が流れ
やすくなり、また、常伝導体層または絶縁体層が堆積で
はなく化学処理をもって形成されるため、これらの層を
極めて薄く形成することが容易にできるので酸化物超伝
導体装置の特性を向上することができる。さらにまた、
第２の超伝導体層は単結晶の基体上にエピタキシャル成
長させればよいので、常伝導体層または絶縁体層の結晶
性の影響を受けることなく成長することができる。
物超伝導体装置及びその製造方法においては、ＳＮＳ構
造またはＳＩＳ構造が酸化物超伝導体結晶のａ−ｂ軸方
向にラテラルに形成されているので、超伝導電流が流れ
やすくなり、また、常伝導体層または絶縁体層が堆積で
はなく化学処理をもって形成されるため、これらの層を
極めて薄く形成することが容易にできるので酸化物超伝
導体装置の特性を向上することができる。さらにまた、
第２の超伝導体層は単結晶の基体上にエピタキシャル成
長させればよいので、常伝導体層または絶縁体層の結晶
性の影響を受けることなく成長することができる。
【図１】酸化物超伝導体装置の製造工程図（その３）で
ある。
ある。
【図２】酸化物超伝導体装置の製造工程図（その１）で
ある。
ある。
【図３】酸化物超伝導体装置の製造工程図（その２）で
ある。
ある。
１ 基体、ＭｇＯ基板 ２ 第１の酸化物超伝導体層 ３ 絶縁体層、ＭｇＯ層 ４ レジスト膜 ５ フォトレジスト層 ６ 常伝導体層または絶縁体層 ７ 第２の酸化物超伝導体層
Claims (2)
- 【請求項１】 基体（１）上の一部領域に第１の酸化物
超伝導体層（２）が形成され、 該第１の酸化物超伝導体層（２）のａ軸またはｂ軸方向
に常伝導体層または絶縁体層（６）が形成され、 該常伝導体層または絶縁体層（６）と該常伝導体層また
は絶縁体層（６）に接する領域の前記第１の酸化物超伝
導体層（２）との上に絶縁体層（３）が形成され、 該第２の絶縁体層（３）上と該絶縁体層（３）の側壁と
前記常伝導体層または絶縁体層（６）の側壁と前記基体
（１）上とに第２の酸化物超伝導体層（７）が形成され
てなることを特徴とする酸化物超伝導体装置。 - 【請求項２】 基体（１）上の一部領域に第１の酸化物
超伝導体層（２）と絶縁体層（３）との積層体を形成
し、 フォトレジスト層（５）を形成し、アニールをなしたる
後該フォトレジスト層（５）を除去して前記第１の酸化
物超伝導体層（２）の側壁を常伝導体層または絶縁体層
（６）に転換し、 前記絶縁体層（３）上と前記絶縁体層（３）の側壁と前
記常伝導体層または絶縁体層（６）の側壁と前記基体
（１）上とに第２の酸化物超伝導体層（７）を形成し、 該第２の酸化物超伝導体層（７）と前記絶縁体層（３）
とを前記第１の酸化物超伝導体層（２）上の一部領域か
ら除去する工程を有することを特徴とする酸化物超伝導
体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3205135A JPH0548159A (ja) | 1991-08-15 | 1991-08-15 | 酸化物超伝導体装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3205135A JPH0548159A (ja) | 1991-08-15 | 1991-08-15 | 酸化物超伝導体装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0548159A true JPH0548159A (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=16502006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3205135A Withdrawn JPH0548159A (ja) | 1991-08-15 | 1991-08-15 | 酸化物超伝導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0548159A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009064880A (ja) * | 2007-09-05 | 2009-03-26 | National Institute For Materials Science | 高温超伝導単結晶上での面内型ジョセフソン接合形成法 |
| CN109804477A (zh) * | 2016-09-15 | 2019-05-24 | 谷歌有限责任公司 | 用于减少离子研磨损坏的覆盖层 |
-
1991
- 1991-08-15 JP JP3205135A patent/JPH0548159A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN109804477A (zh) * | 2016-09-15 | 2019-05-24 | 谷歌有限责任公司 | 用于减少离子研磨损坏的覆盖层 |
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