JPH0594961A - 超伝導配線の製造方法 - Google Patents

超伝導配線の製造方法

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JPH0594961A
JPH0594961A JP3253934A JP25393491A JPH0594961A JP H0594961 A JPH0594961 A JP H0594961A JP 3253934 A JP3253934 A JP 3253934A JP 25393491 A JP25393491 A JP 25393491A JP H0594961 A JPH0594961 A JP H0594961A
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JP
Japan
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film
superconducting
wiring
cacu
manufacturing
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JP3253934A
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English (en)
Inventor
Yoshio Kikuchi
吉男 菊地
Makoto Nakamura
誠 中村
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】超伝導配線の製造方法に関し、特に、超伝導特
性が安定な超伝導配線の製造方法の提供を目的とする。 【構成】絶縁物基板1に超伝導膜2を堆積する工程と、
反応物質3を前記超伝導膜2の所望の領域内に導入し、
導入領域の前記超伝導膜2を高抵抗化して層間絶縁領域
層4を形成する工程とを含み構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、超伝導配線の製造方法
に関し、半導体装置の配線に用いられる超伝導膜のパタ
ーニング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の超伝導配線の製造方法について図
を参照しながら説明する。図4は、従来例に係る超伝導
配線の製造方法の工程図である。
【0003】図4(a)に示すように、まず、超伝導配
線層であるBi2Sr2CaCu2Oy 膜22をMgO基板21上に蒸着
し、その上層にレジスト膜23を塗布する。次に、図4
(b)に示すように、レジスト膜23の上部にフォトマス
ク24を配置し、露光する。露光後に現像して、レジスト
膜23をパターニングする。
【0004】次いで、図4(c)に示すように、パター
ニングされたレジスト膜23をマスクにして塩酸などのエ
ッチング液によってBi2Sr2CaCu2Oy 膜22をウエットエッ
チングする。さらにレジスト膜23を溶剤により除去する
ことによってBi2Sr2CaCu2Oy 膜22をパターニングし、こ
れを超伝導配線として用いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の超伝導配線
の製造方法によると、超伝導膜であるBi2Sr2CaCu2Oy
22を形成したのち、通常のフォトリソグラフィー法によ
って該Bi2Sr2CaCu2Oy 膜22をパターニングすることによ
り配線を形成していた。
【0006】ところで、この製造方法によると、現像工
程で現像液に浸したり、ウエットエッチングで塩酸に浸
したりというように、超伝導体を液体にさらす工程が多
い。しかし、超伝導体は液体に対して不安定で、水分等
にさらされると、超伝導特性が失われてしまうといった
問題が生じる。
【0007】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み
て創作されたものであり、安定な超伝導特性のパターン
形成を可能にする超伝導配線の製造方法の提供を目的と
する。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係る超伝導配線
の製造方法によれば、図1に示すように、絶縁物基板1
に超伝導膜2を堆積する工程と、反応物質3を前記超伝
導膜2の所望の領域内に導入し、導入領域の前記超伝導
膜2を高抵抗化して層間絶縁領域層4を形成する工程と
を含むことを特徴とし、又、反応物質3を支持基板上に
パターン形成する工程と、パターン形成された前記反応
物質3を前記超伝導膜2に接触させる工程と、熱処理に
よって前記反応物質3を前記超伝導膜2に導入して、前
記超伝導膜2の一部領域を高抵抗化する工程とを含むこ
とを特徴とし、なお、前記超伝導配線の製造方法におい
て、反応物質3を前記超伝導膜2の所望の領域内に導入
し、導入領域の前記超伝導膜2を高抵抗化して層間絶縁
領域層4を形成する工程は、スパッタ法を含む工程であ
ることを特徴とし、さらに、前記超伝導配線の製造方法
において、反応物質3は、シリコンを含むことを特徴と
し、上記目的を達成する。
【0009】
【作 用】本発明の超伝導配線の製造方法によれば、予
めパターニングされた反応物質3を超伝導膜2内に導入
して層間絶縁領域層4を形成する工程を含んでいる。
【0010】このため、超伝導膜2内において、反応物
質3の導入された領域、すなわち層間絶縁領域層4のみ
超伝導性が失われ、その部分が絶縁されるので、不要な
部分の超伝導膜2を除去するのと電気的には同等であ
る。したがって、従来のフォトリソグラフィー法によら
ずとも超伝導膜2のパターニングが可能になる。
【0011】これにより、従来の方法のように、現像工
程のように超伝導体を液体にさらす工程が無くなるの
で、超伝導性が失われることを抑止でき、より安定な超
伝導配線パターンの形成が可能になる。
【0012】
【実施例】次に本発明の実施例を図を参照しながら説明
する。 (1)第1の実施例 図1は本実施例に係る超伝導配線の製造方法の工程図で
ある。
【0013】まず、図1(a)に示すように、絶縁物基
板としてMgO基板1を用いる。該MgO基板1上に、
Electron Beam 多元蒸着法によって、超伝導膜としてBi
2Sr2CaCu2Oy膜2を約1000Å堆積する。
【0014】次に、図1(b)に示すように、予めパタ
ーニングされたメタルマスク14を用いて、スパッタ法に
より、反応物質としてシリコンを選択的に約500 Å堆積
する。
【0015】次いで、約680 ℃の熱処理を行う。これに
より、シリコンがBi2Sr2CaCu2Oy 膜2内に導入され、図
1(c)に示すように、パターニングされたシリコン含
有領域層4が形成され、これに挟まれたBi2Sr2CaCu2Oy
膜2が超伝導配線となる。
【0016】図2は、本実施例に係る超伝導配線の製造
方法の補足説明図である。上記工程によってBi2Sr2CaCu
2Oy 膜2を横切るシリコン含有領域層4が形成された装
置において、図2(a)に示すような,の場合につ
いて電気伝導性を調べる。
【0017】すなわち、定電流源FS,電圧計VMを用い
て、シリコン含有領域層4を挟まない二点間(の場
合)及びシリコン含有領域層4を挟む二点間(の場
合)の電気抵抗を四端子法により測定する。
【0018】図2(b),(c)は、それぞれ,の
場合の測定結果を示すグラフであり、横軸は温度
(K),縦軸は抵抗(Ω)を示している。シリコン含有
領域層4を挟まない二点間の抵抗を測定すると、図2
(b)に示すように、(の場合)臨界温度Tc=80
Kの超伝導特性を示すが、シリコン含有領域層4を挟む
二点間では(の場合)、図2(c)に示すように全く
超伝導特性を示さず、高抵抗のままである。
【0019】このように、シリコン含有領域層4におい
て明らかに超伝導特性が途切れており、臨界温度下では
電気的には絶縁されているといってよい。すなわち、こ
れは電気的にみれば、シリコン含有領域層4の領域に対
応するBi 2Sr2CaCu2Oy 膜2を除去するのと同じことであ
る。
【0020】このため、シリコンをBi2Sr2CaCu2Oy 膜2
内に導入することによって、フォトリソグラフィー法に
よらずとも、超伝導配線パターンを形成することが可能
になる。
【0021】しかも、その表面は平坦化されるために、
多層配線の装置において、段差による断線が防止され
る。 (2)第2の実施例 図3は本実施例に係る超伝導配線の製造方法の工程図で
ある。
【0022】まず、図3(a)に示すように、絶縁物基
板としてのMgO基板11上に、Electron Beam 多元蒸着
法によって、超伝導膜としてBi2Sr2CaCu2Oy 膜12を約10
00Å堆積する。
【0023】次に、図3(b)に示すように、支持基板
としての石英ガラス16上に積層され、予めパターニング
された反応物質としてのシリコン層13を上記Bi2Sr2CaCu
2Oy 膜12に接触させる。
【0024】次いで、約700℃の温度で熱処理し、シ
リコン層13を上記Bi2Sr2CaCu2Oy 膜12内に導入し、図3
(c)に示すように、シリコン含有領域層14を形成す
る。上記工程によって超伝導配線パターンが形成でき
る。
【0025】本実施例の超伝導配線の製造方法によれ
ば、予めパターニングされたシリコン層13をBi2Sr2CaCu
2Oy 膜12に貼り合わせたのちに熱処理することによって
シリコン層13をBi2Sr2CaCu2Oy 膜12に導入する工程を含
んでいる。
【0026】このため、上記第1の実施例と同様に、Bi
2Sr2CaCu2Oy 膜12内において、シリコン層13の導入され
た領域であるシリコン含有領域層14のみ超伝導性が失わ
れるので、その領域で超伝導性が途切れるので、不要な
部分のBi2Sr2CaCu2Oy 膜12を除去するのと同様であり、
従来のフォトリソグラフィー法によらずとも超伝導配線
パターンを形成することが可能になる。
【0027】これにより、現像工程などの超伝導体を液
体にさらす工程が無くなるので、配線上必要な領域のBi
2Sr2CaCu2Oy膜12において、超伝導性が失われることな
く、より安定な超伝導配線が可能になる。
【0028】(3)その他の実施例 なお、上記第1,第2の実施例において、超伝導膜を堆
積する工程は、Electron Beam 多元蒸着法を用いている
が、スパッタ法,MBE法又はCVD法を用いて堆積し
ても同様の効果を得る。
【0029】又、上記第1,第2の実施例において、絶
縁物基板としてMgO基板を用いたが、SrTi03又はYS
Z(Y2O3-stabilized-ZrO2)から成る基板においても同様
の効果を得る。
【0030】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の超伝導配線
の製造方法によれば、反応物質を超伝導膜内の所望の領
域に導入して超伝導体を高抵抗化する工程を含んでい
る。
【0031】これにより配線上必要な領域の超伝導膜に
おいて、超伝導性の破壊が抑止でき、より安定な超伝導
配線が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係る超伝導配線の製造
方法の工程図である。
【図2】本発明の第1の実施例に係る超伝導配線の製造
方法の補足説明図である。
【図3】本発明の第2の実施例に係る超伝導配線の製造
方法の工程図である。
【図4】従来例に係る超伝導配線の製造方法の工程図で
ある。
【符号の説明】
1…MgO基板(絶縁物基板)、 2…Bi2Sr2CaCu2Oy 膜(超伝導膜)、 3…シリコン(反応物質)、 4…シリコン含有領域層(層間絶縁領域層)、 5…メタルマスク。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁物基板(1)に超伝導膜(2)を堆積
    する工程と、 反応物質(3)を前記超伝導膜(2)の所望の領域内に
    導入し、導入領域の前記超伝導膜(2)を高抵抗化して
    層間絶縁領域層(4)を形成する工程とを含むことを特
    徴とする超伝導配線の製造方法。
  2. 【請求項2】反応物質(3)を支持基板上にパターン形
    成する工程と、 パターン形成された前記反応物質(3)を前記超伝導膜
    (2)に接触させる工程と、 熱処理によって前記反応物質(3)を前記超伝導膜
    (2)に導入して、前記超伝導膜(2)の一部領域を高
    抵抗化する工程とを含むことを特徴とする超伝導配線の
    製造方法。
JP3253934A 1991-10-01 1991-10-01 超伝導配線の製造方法 Withdrawn JPH0594961A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7630774B2 (en) 2005-01-18 2009-12-08 Alma Lasers Ltd. System and method for heating biological tissue via RF energy
US9215788B2 (en) 2005-01-18 2015-12-15 Alma Lasers Ltd. System and method for treating biological tissue with a plasma gas discharge

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7630774B2 (en) 2005-01-18 2009-12-08 Alma Lasers Ltd. System and method for heating biological tissue via RF energy
US8150532B2 (en) 2005-01-18 2012-04-03 Alma Lasers Ltd. System and method for heating biological tissue via RF energy
US9215788B2 (en) 2005-01-18 2015-12-15 Alma Lasers Ltd. System and method for treating biological tissue with a plasma gas discharge

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