JPH0766462A - 超伝導回路 - Google Patents
超伝導回路Info
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- JPH0766462A JPH0766462A JP5209734A JP20973493A JPH0766462A JP H0766462 A JPH0766462 A JP H0766462A JP 5209734 A JP5209734 A JP 5209734A JP 20973493 A JP20973493 A JP 20973493A JP H0766462 A JPH0766462 A JP H0766462A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 抵抗層と超伝導層の接続の信頼性を向上さ
せ、工程数を減少させる。 【構成】 基板上に真空中で抵抗層１をスパッタ、蒸
着、ＣＶＤ等で堆積する。次いで、真空中で連続的に超
伝導層２を堆積する。抵抗層１の少なくとも一部と超伝
導層２が重なり、前記重なり部分の全てが電気的に接続
されている。 【効果】 抵抗層と超伝導層が真空中で直接接続される
ため、コンタクト不良がなくなり、また層間絶縁膜が不
要となるため工程数が減少する。
せ、工程数を減少させる。 【構成】 基板上に真空中で抵抗層１をスパッタ、蒸
着、ＣＶＤ等で堆積する。次いで、真空中で連続的に超
伝導層２を堆積する。抵抗層１の少なくとも一部と超伝
導層２が重なり、前記重なり部分の全てが電気的に接続
されている。 【効果】 抵抗層と超伝導層が真空中で直接接続される
ため、コンタクト不良がなくなり、また層間絶縁膜が不
要となるため工程数が減少する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は高速素子、高周波素
子、ジョセフソン回路、高感度磁気センサ等に応用する
超伝導回路に関する。
子、ジョセフソン回路、高感度磁気センサ等に応用する
超伝導回路に関する。
【０００２】
【従来技術】図２に従来例を示す。薄膜により、抵抗を
形成する一般的な形状である。図２（ａ）は平面図で、
Ｂ−Ｂ’における断面図が図２（ｂ）である。従来超伝
導層２と抵抗層１との接続は、第１層間絶縁膜４を設け
て、第１層間絶縁膜に接続用の開口部３を形成してい
た。超伝導層２と抵抗層１との接続部分の構造は、次の
ように製作していた。抵抗層１を堆積、パターニング
後、全面に第１層間絶縁膜４を堆積し、開口部３を設け
る。次に超伝導層２を堆積後、パターニングする工程か
らなっていた。
形成する一般的な形状である。図２（ａ）は平面図で、
Ｂ−Ｂ’における断面図が図２（ｂ）である。従来超伝
導層２と抵抗層１との接続は、第１層間絶縁膜４を設け
て、第１層間絶縁膜に接続用の開口部３を形成してい
た。超伝導層２と抵抗層１との接続部分の構造は、次の
ように製作していた。抵抗層１を堆積、パターニング
後、全面に第１層間絶縁膜４を堆積し、開口部３を設け
る。次に超伝導層２を堆積後、パターニングする工程か
らなっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の構造では層間絶
縁膜を設け、開口部３を形成するための工程が必要であ
り、また開口部３での電気的な接続が不十分となる可能
性が高く、接続部分に抵抗を持つため、回路の抵抗値に
ばらつきを生じ、回路動作が正常に行われなくなる場合
があった。
縁膜を設け、開口部３を形成するための工程が必要であ
り、また開口部３での電気的な接続が不十分となる可能
性が高く、接続部分に抵抗を持つため、回路の抵抗値に
ばらつきを生じ、回路動作が正常に行われなくなる場合
があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、層間絶縁膜をなくし、工程数を減少させた。また抵
抗層１と超伝導層２が直接接続されるようにした。さら
に接続部分の面積を広くし、電気的な接続がより確実に
なるようにした。
め、層間絶縁膜をなくし、工程数を減少させた。また抵
抗層１と超伝導層２が直接接続されるようにした。さら
に接続部分の面積を広くし、電気的な接続がより確実に
なるようにした。
【０００５】
【実施例】図１に本発明の第１実施例を示す。図１
（ａ）は平面図で、図１（ｂ）はＡ−Ａ’での断面図で
ある。以下製作工程により本発明の構造を説明する。製
作工程は薄膜をフォトリソ工程でエッチングする方法で
ある。
（ａ）は平面図で、図１（ｂ）はＡ−Ａ’での断面図で
ある。以下製作工程により本発明の構造を説明する。製
作工程は薄膜をフォトリソ工程でエッチングする方法で
ある。
【０００６】最初、基板上に抵抗層１と超伝導層２を堆
積する。基板は平坦性の良いものほど特性のばらつきは
小さくなる。一般に使われているものは、Ｓｉやガラス
を平坦に研磨した基板である。ここでは、Ｓｉ基板を熱
酸化して表面に約１００ｎｍのＳｉＯ2 を形成したもの
を使用する。
積する。基板は平坦性の良いものほど特性のばらつきは
小さくなる。一般に使われているものは、Ｓｉやガラス
を平坦に研磨した基板である。ここでは、Ｓｉ基板を熱
酸化して表面に約１００ｎｍのＳｉＯ2 を形成したもの
を使用する。
【０００７】抵抗層１は非磁性の金属を使用する。超伝
導回路として使用するため、超伝導に転移する臨界温度
が回路の動作温度よりも低い必要がある。例としてはＡ
ｌ，Ａｕ，Ｉｎ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｃ
ｒ，Ｃｕ，Ｂｉ，Ｙ，Ｍｇ，Ｇａ，Ｂａ，Ｒｈ，Ｚｒ等
やＳｉを添加したシリサイド、各金属の混合による合金
等いろいろな組合せが可能である。いずれもスパッタ、
蒸着、ＣＶＤで堆積可能である。ここではＡｌをＤＣマ
グネトロンスパッタで５０ｎｍ堆積する。Ａｌは膜厚を
変えたり、Ｓｉ等他の元素を添加することで抵抗値を可
変することができる。
導回路として使用するため、超伝導に転移する臨界温度
が回路の動作温度よりも低い必要がある。例としてはＡ
ｌ，Ａｕ，Ｉｎ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｃ
ｒ，Ｃｕ，Ｂｉ，Ｙ，Ｍｇ，Ｇａ，Ｂａ，Ｒｈ，Ｚｒ等
やＳｉを添加したシリサイド、各金属の混合による合金
等いろいろな組合せが可能である。いずれもスパッタ、
蒸着、ＣＶＤで堆積可能である。ここではＡｌをＤＣマ
グネトロンスパッタで５０ｎｍ堆積する。Ａｌは膜厚を
変えたり、Ｓｉ等他の元素を添加することで抵抗値を可
変することができる。
【０００８】超伝導層２の例としてはＮｂ、ＮｂＮをス
パッタ、蒸着、ＣＶＤ等で堆積可能である。ここではＮ
ｂ膜をＤＣマグネトロンスパッタで堆積する。膜厚は下
地の凹凸を覆えば良く、通常凹凸よりも厚くする。また
磁気的な超伝導シールドが必要な場合は、少なくとも磁
場侵入長以上にすることが望ましく、３倍程度の膜厚が
あれば十分である。ここでは１００−４００ｎｍ堆積す
る。抵抗層１と超伝導層２との堆積手順は、いくつかの
方法があるが、ここでは真空中で連続的に堆積する。こ
の方法は従来方法のように抵抗層１の表面が大気に触れ
ることがない。そのため抵抗層１と超伝導層２の界面に
酸化膜ができず、電気的に良好な接続が可能となる。抵
抗層１を堆積後、大気中に出してから超伝導層２を堆積
する場合は、超伝導層２を堆積する前に、逆スパッタに
より、抵抗層１の表面にできた酸化膜を除去する必要が
ある。
パッタ、蒸着、ＣＶＤ等で堆積可能である。ここではＮ
ｂ膜をＤＣマグネトロンスパッタで堆積する。膜厚は下
地の凹凸を覆えば良く、通常凹凸よりも厚くする。また
磁気的な超伝導シールドが必要な場合は、少なくとも磁
場侵入長以上にすることが望ましく、３倍程度の膜厚が
あれば十分である。ここでは１００−４００ｎｍ堆積す
る。抵抗層１と超伝導層２との堆積手順は、いくつかの
方法があるが、ここでは真空中で連続的に堆積する。こ
の方法は従来方法のように抵抗層１の表面が大気に触れ
ることがない。そのため抵抗層１と超伝導層２の界面に
酸化膜ができず、電気的に良好な接続が可能となる。抵
抗層１を堆積後、大気中に出してから超伝導層２を堆積
する場合は、超伝導層２を堆積する前に、逆スパッタに
より、抵抗層１の表面にできた酸化膜を除去する必要が
ある。
【０００９】次にフォトリソ工程で、設計のサイズにパ
ターニングする。超伝導層２のエッチング方法は、ウエ
ットとドライの両方がある。いずれの場合でも抵抗層１
に対して選択性があることが重要である。一般的にプラ
ズマによるドライエッチングを使う。超伝導層２がＮ
ｂ，ＮｂＮの場合はＣＦ4 やＣＦ4 とＯ2 の混合ガスを
使い、プラズマエッチングまたは反応性イオンエッチン
グ（ＲＩＥ）を行う。プラズマエッチでＯ2 の量を多く
していくと等方的にエッチングをするとともに、Ｏ2 に
よりパターン周辺のレジスト膜を削りテーパ状にするこ
とができる。
ターニングする。超伝導層２のエッチング方法は、ウエ
ットとドライの両方がある。いずれの場合でも抵抗層１
に対して選択性があることが重要である。一般的にプラ
ズマによるドライエッチングを使う。超伝導層２がＮ
ｂ，ＮｂＮの場合はＣＦ4 やＣＦ4 とＯ2 の混合ガスを
使い、プラズマエッチングまたは反応性イオンエッチン
グ（ＲＩＥ）を行う。プラズマエッチでＯ2 の量を多く
していくと等方的にエッチングをするとともに、Ｏ2 に
よりパターン周辺のレジスト膜を削りテーパ状にするこ
とができる。
【００１０】抵抗層１のエッチングもウエットとドライ
エッチングの両方が可能である。超伝導層２と基板表面
に対して選択性があることが重要である。Ａｌの抵抗層
１のウエットエッチング例は主に燐酸と硝酸の混合液を
使った方法がある。ドライエッチングの例としてはＣＣ
ｌ4 等のＣｌ系のガス及びそれらの混合ガスを使った反
応性イオンエッチング（ＲＩＥ）がある。ここではＡｌ
をウエットエッチングする。この方法は基板、Ｎｂに対
して選択比があり、良好な方法である。
エッチングの両方が可能である。超伝導層２と基板表面
に対して選択性があることが重要である。Ａｌの抵抗層
１のウエットエッチング例は主に燐酸と硝酸の混合液を
使った方法がある。ドライエッチングの例としてはＣＣ
ｌ4 等のＣｌ系のガス及びそれらの混合ガスを使った反
応性イオンエッチング（ＲＩＥ）がある。ここではＡｌ
をウエットエッチングする。この方法は基板、Ｎｂに対
して選択比があり、良好な方法である。
【００１１】以上説明した方法で、図１の回路が構成さ
れる。図２の従来工程に比べ、超伝導層２と抵抗層１が
真空中で直接接続されるため、コンタクトの不良がなく
なる。また第１層間絶縁膜が必要なくなるため、工程数
を減少できる。図３は本発明の第２の実施例である。図
３（ａ）は平面図で、図３（ｂ）はＣ−Ｃ’での断面図
である。抵抗層１を堆積後すぐにパターニングし、超伝
導層２を堆積する方法である。抵抗層１の表面はパター
ニング時に大気中に出されて酸化される可能性が高いの
で、超伝導層２堆積前にコンタクト部が電気的に接続さ
れるように表面をＡｒガス等で逆スパッタして、酸化膜
を除去する。超伝導層２堆積後、第１実施例と同様にし
てエッチングを行い、パターンを形成する。第１実施例
に比べ、超伝導層２と抵抗層１とのコンタクトが不十分
になる可能性があるが、、第１層間絶縁膜をなくせるの
で、工程数は減少できる。
れる。図２の従来工程に比べ、超伝導層２と抵抗層１が
真空中で直接接続されるため、コンタクトの不良がなく
なる。また第１層間絶縁膜が必要なくなるため、工程数
を減少できる。図３は本発明の第２の実施例である。図
３（ａ）は平面図で、図３（ｂ）はＣ−Ｃ’での断面図
である。抵抗層１を堆積後すぐにパターニングし、超伝
導層２を堆積する方法である。抵抗層１の表面はパター
ニング時に大気中に出されて酸化される可能性が高いの
で、超伝導層２堆積前にコンタクト部が電気的に接続さ
れるように表面をＡｒガス等で逆スパッタして、酸化膜
を除去する。超伝導層２堆積後、第１実施例と同様にし
てエッチングを行い、パターンを形成する。第１実施例
に比べ、超伝導層２と抵抗層１とのコンタクトが不十分
になる可能性があるが、、第１層間絶縁膜をなくせるの
で、工程数は減少できる。
【００１２】図４は本発明の第３の実施例の断面図であ
る。第２実施例の構造に対して、超伝導層２と抵抗層１
の間にバッファー層５を設けたことが特徴である。バッ
ファー層５は抵抗層１と超伝導層２のコンタクトの信頼
性を向上させるために設ける。材料としては大気中で酸
化されにくい材料が良く、抵抗体でも、超伝導体でもよ
い。抵抗体としてはＡｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｔｉ，Ｂｉ，
Ｙ，Ｍｇ，Ｇａ，Ｂａ，Ｒｈ，Ｚｒ，を含むものや、金
属とＳｉの化合物等がある。抵抗体の場合は、近接効果
により超伝導接続を可能するため薄くしておく必要があ
る。超伝導体としては、酸化物超伝導体や、主にＮｂＮ
からなるものが使われる。工程が容易な材料で超伝導層
２をエッチングする時に一緒にエッチングされる方がよ
い。主にＮｂＮを含む材料は酸化されにくいのでバッフ
ァー層５に適している。超伝導層２の堆積前に逆スパッ
タをやらなくても良いが、やった方がコンタクトの信頼
性が向上する。
る。第２実施例の構造に対して、超伝導層２と抵抗層１
の間にバッファー層５を設けたことが特徴である。バッ
ファー層５は抵抗層１と超伝導層２のコンタクトの信頼
性を向上させるために設ける。材料としては大気中で酸
化されにくい材料が良く、抵抗体でも、超伝導体でもよ
い。抵抗体としてはＡｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｔｉ，Ｂｉ，
Ｙ，Ｍｇ，Ｇａ，Ｂａ，Ｒｈ，Ｚｒ，を含むものや、金
属とＳｉの化合物等がある。抵抗体の場合は、近接効果
により超伝導接続を可能するため薄くしておく必要があ
る。超伝導体としては、酸化物超伝導体や、主にＮｂＮ
からなるものが使われる。工程が容易な材料で超伝導層
２をエッチングする時に一緒にエッチングされる方がよ
い。主にＮｂＮを含む材料は酸化されにくいのでバッフ
ァー層５に適している。超伝導層２の堆積前に逆スパッ
タをやらなくても良いが、やった方がコンタクトの信頼
性が向上する。
【００１３】図５は本発明の第４の実施例である。第１
実施例の超伝導層２と、抵抗層１とを入れ換えた構造で
ある。この構造は第１実施例と同一材料を使って容易に
製作可能である。他の実施例でも同様に各層の入れ換え
が可能である。図６は本発明の構造を使ってジョセフソ
ン接合１０を含む超伝導回路を作製する例である。ジョ
セフソン接合１０による超伝導回路は、論理回路や磁束
計等いろいろな回路があり、各回路に本構造は適用可能
である。ここでは磁束計として使う直流型超伝導磁束量
子干渉素子（ｄｃ ＳＱＵＩＤ）を第１実施例で製作す
る方法についての説明する。ｄｃ ＳＱＵＩＤ磁束計は
磁束入力部として入力コイル１２、入力磁束に応じた信
号を出力するＳＱＵＩＤ部と、このＳＱＵＩＤ部への帰
還回路である帰還コイル１３からなる。ＳＱＵＩＤ部は
ジョセフソン接合１０、ワッシャーコイル６、抵抗層１
による超伝導ループからなる。
実施例の超伝導層２と、抵抗層１とを入れ換えた構造で
ある。この構造は第１実施例と同一材料を使って容易に
製作可能である。他の実施例でも同様に各層の入れ換え
が可能である。図６は本発明の構造を使ってジョセフソ
ン接合１０を含む超伝導回路を作製する例である。ジョ
セフソン接合１０による超伝導回路は、論理回路や磁束
計等いろいろな回路があり、各回路に本構造は適用可能
である。ここでは磁束計として使う直流型超伝導磁束量
子干渉素子（ｄｃ ＳＱＵＩＤ）を第１実施例で製作す
る方法についての説明する。ｄｃ ＳＱＵＩＤ磁束計は
磁束入力部として入力コイル１２、入力磁束に応じた信
号を出力するＳＱＵＩＤ部と、このＳＱＵＩＤ部への帰
還回路である帰還コイル１３からなる。ＳＱＵＩＤ部は
ジョセフソン接合１０、ワッシャーコイル６、抵抗層１
による超伝導ループからなる。
【００１４】最初、基板上に抵抗層１と下部電極７であ
る超伝導層２、障壁層８、上部電極９からなるジョセフ
ソン接合１０を連続で真空中で堆積する。抵抗層１とし
てはＡｌをスパッタで堆積する。ジョセフソン素子１の
例はＮｂ／Ａｌ−ｏｘｉｄｅ／Ｎｂ構造の他にＮｂＮ／
ＭｇＯ／ＮｂＮ，Ｎｂ／Ｓｉ／Ｎｂ，Ｎｂ／Ｎｂ−ｏｘ
ｉｄｅ／Ｎｂ等種々の構造があるが、ここではＮｂ／Ａ
ｌ−ｏｘｉｄｅ／Ｎｂ構造をスパッタで堆積する。Ｎｂ
膜はＤＣマグネトロンスパッタで膜厚１００から３００
ｎｍ堆積する。Ｎｂはスパッタ圧力により膜のストレス
が変わるので、ストレスが小さくなる圧力で堆積するの
が好ましい。ＡｌをＤＣマグネトロンスパッタで１ｎｍ
から２０ｎｍ堆積する。Ａｌのスパッタ圧力はＮｂに比
べて低くした方が膜が緻密になり、Ｎｂ表面を均一に覆
うことができる。Ｏ2 ガスまたはＯ2 とＡｒの混合ガス
等を導入し圧力を設定値にし、Ａｌ表面を酸化してＡｌ
Ｏｘ／Ａｌの障壁層８を形成する。Ｎｂ堆積条件で再び
上部電極９を１００から３００ｎｍ堆積する。これらの
堆積は真空中で連続的に行われるため、電気的な接続は
ほぼ完全なものとなる。
る超伝導層２、障壁層８、上部電極９からなるジョセフ
ソン接合１０を連続で真空中で堆積する。抵抗層１とし
てはＡｌをスパッタで堆積する。ジョセフソン素子１の
例はＮｂ／Ａｌ−ｏｘｉｄｅ／Ｎｂ構造の他にＮｂＮ／
ＭｇＯ／ＮｂＮ，Ｎｂ／Ｓｉ／Ｎｂ，Ｎｂ／Ｎｂ−ｏｘ
ｉｄｅ／Ｎｂ等種々の構造があるが、ここではＮｂ／Ａ
ｌ−ｏｘｉｄｅ／Ｎｂ構造をスパッタで堆積する。Ｎｂ
膜はＤＣマグネトロンスパッタで膜厚１００から３００
ｎｍ堆積する。Ｎｂはスパッタ圧力により膜のストレス
が変わるので、ストレスが小さくなる圧力で堆積するの
が好ましい。ＡｌをＤＣマグネトロンスパッタで１ｎｍ
から２０ｎｍ堆積する。Ａｌのスパッタ圧力はＮｂに比
べて低くした方が膜が緻密になり、Ｎｂ表面を均一に覆
うことができる。Ｏ2 ガスまたはＯ2 とＡｒの混合ガス
等を導入し圧力を設定値にし、Ａｌ表面を酸化してＡｌ
Ｏｘ／Ａｌの障壁層８を形成する。Ｎｂ堆積条件で再び
上部電極９を１００から３００ｎｍ堆積する。これらの
堆積は真空中で連続的に行われるため、電気的な接続は
ほぼ完全なものとなる。
【００１５】次にフォトリソ工程により上部電極９、障
壁層８をエッチングし、ジョセフソン接合１０を形成す
る。エッチング方法は一般的にプラズマによるドライエ
ッチングを使う。上部電極９のＮｂはＣＦ4 またはＣＦ
4 とＯ2 の混合ガスを使い反応性イオンエッチング（Ｒ
ＩＥ）で形成する。障壁層８のＡｌのエッチングは抵抗
層１と同様の方法で可能である。またここで障壁層８は
エッチングを行なわなくてもよい。
壁層８をエッチングし、ジョセフソン接合１０を形成す
る。エッチング方法は一般的にプラズマによるドライエ
ッチングを使う。上部電極９のＮｂはＣＦ4 またはＣＦ
4 とＯ2 の混合ガスを使い反応性イオンエッチング（Ｒ
ＩＥ）で形成する。障壁層８のＡｌのエッチングは抵抗
層１と同様の方法で可能である。またここで障壁層８は
エッチングを行なわなくてもよい。
【００１６】次にジョセフソン接合１０の下部電極７、
ワッシャーコイル６の超伝導層２と抵抗層１をフォトリ
ソ工程でパターニングする。各エッチングは第１実施例
と同様の方法で可能である。第２層間絶縁層１１を堆積
後フォトリソ工程でコンタクトホールを開けた後、超伝
導膜を堆積してフォトリソ工程で対向電極１４を形成す
る。第２層間絶縁層１１はＳｉＯ2 ，ＳｉＯ，Ｓｉ，Ｍ
ｇＯ等がある。どれもスパッタ、蒸着、ＣＶＤ等で堆積
できる。堆積膜厚は下部電極７を完全に絶縁するように
下部電極７の１．５倍から２倍程度にする。ここではＲ
Ｆマグネトロンスパッタで、ＳｉＯ2を堆積後、フォト
リソ工程で各電極とコンタクトがとれるようにする。Ｓ
ｉＯ2のエッチングはウエットとドライエッチングの両
方が可能である。ウエットエッチングの例としてはフッ
酸の混合液を使った方法がある。ドライエッチングの例
としてはＣＦ4 やＣＨＦ3 とＯ2 の混合ガスを使った反
応性イオンエッチング（ＲＩＥ）がある。ここではＣＨ
Ｆ3 とＯ2 の混合ガスを使ったＲＩＥによりＳｉＯ2 を
エッチングする。
ワッシャーコイル６の超伝導層２と抵抗層１をフォトリ
ソ工程でパターニングする。各エッチングは第１実施例
と同様の方法で可能である。第２層間絶縁層１１を堆積
後フォトリソ工程でコンタクトホールを開けた後、超伝
導膜を堆積してフォトリソ工程で対向電極１４を形成す
る。第２層間絶縁層１１はＳｉＯ2 ，ＳｉＯ，Ｓｉ，Ｍ
ｇＯ等がある。どれもスパッタ、蒸着、ＣＶＤ等で堆積
できる。堆積膜厚は下部電極７を完全に絶縁するように
下部電極７の１．５倍から２倍程度にする。ここではＲ
Ｆマグネトロンスパッタで、ＳｉＯ2を堆積後、フォト
リソ工程で各電極とコンタクトがとれるようにする。Ｓ
ｉＯ2のエッチングはウエットとドライエッチングの両
方が可能である。ウエットエッチングの例としてはフッ
酸の混合液を使った方法がある。ドライエッチングの例
としてはＣＦ4 やＣＨＦ3 とＯ2 の混合ガスを使った反
応性イオンエッチング（ＲＩＥ）がある。ここではＣＨ
Ｆ3 とＯ2 の混合ガスを使ったＲＩＥによりＳｉＯ2 を
エッチングする。
【００１７】対向電極１４の例としてはＮｂ、ＮｂＮや
Ｐｂ−Ｉｎ、Ｐｂ−Ｉｎ−Ａｕをスパッタや蒸着で堆積
する方法がある。ここではジョセフソン接合の電極と同
様にして、Ｎｂ膜をＤＣマグネトロンスパッタで堆積す
る。堆積前に超伝導コンタクトになるように基板をＡｒ
ガスで逆スパッタする。この後フォトリソ工程により、
入力コイル１２、帰還コイル１３と対向電極１４及び他
の配線部分を形成する。エッチングは前記の下部電極７
と同様にプラズマエッチングで行なう。
Ｐｂ−Ｉｎ、Ｐｂ−Ｉｎ−Ａｕをスパッタや蒸着で堆積
する方法がある。ここではジョセフソン接合の電極と同
様にして、Ｎｂ膜をＤＣマグネトロンスパッタで堆積す
る。堆積前に超伝導コンタクトになるように基板をＡｒ
ガスで逆スパッタする。この後フォトリソ工程により、
入力コイル１２、帰還コイル１３と対向電極１４及び他
の配線部分を形成する。エッチングは前記の下部電極７
と同様にプラズマエッチングで行なう。
【００１８】フォトリソ工程においてレジストの剥離
は、ウエットとドライ方式がある。ウエットにはアルカ
リ性の剥離液、濃硝酸、加熱した濃硫酸等があり、ドラ
イにはＯ2 プラズマやＵＶ光を使ったものがある。各方
法またはいくつかの方法を組み合わせることで、剥離が
可能である。
は、ウエットとドライ方式がある。ウエットにはアルカ
リ性の剥離液、濃硝酸、加熱した濃硫酸等があり、ドラ
イにはＯ2 プラズマやＵＶ光を使ったものがある。各方
法またはいくつかの方法を組み合わせることで、剥離が
可能である。
【００１９】ＳＱＵＩＤ磁束計の製作工程は、回路が変
わらなければ各層の順番を入れ換えることが可能であ
る。またＳＱＵＩＤの抵抗部分は図３、４の第２、３実
施例の構造でも製作可能であり、いろいろな組合せが可
能である。
わらなければ各層の順番を入れ換えることが可能であ
る。またＳＱＵＩＤの抵抗部分は図３、４の第２、３実
施例の構造でも製作可能であり、いろいろな組合せが可
能である。
【００２０】
【発明の効果】超伝導層と抵抗層が真空中で直接接続さ
れるため、コンタクト不良がなくなる。また層間絶縁膜
が必要なくなるため、工程数が減少できる。
れるため、コンタクト不良がなくなる。また層間絶縁膜
が必要なくなるため、工程数が減少できる。
【図１】本発明の超伝導回路の第１実施例の構造図であ
り、（ａ）は平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ’断面図であ
る。
り、（ａ）は平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ’断面図であ
る。
【図２】従来の超伝導回路の構造図であり、（ａ）は平
面図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ’断面図である。
面図、（ｂ）はそのＢ−Ｂ’断面図である。
【図３】本発明の超伝導回路の第２実施例の構造図であ
り、（ａ）は平面図、（ｂ）はそのＣ−Ｃ’断面図であ
る。
り、（ａ）は平面図、（ｂ）はそのＣ−Ｃ’断面図であ
る。
【図４】本発明の超伝導回路の第３実施例の構造図であ
る。
る。
【図５】本発明の超伝導回路の第４実施例の構造図であ
る。
る。
【図６】本発明によるｄｃ ＳＱＵＩＤの構造図であ
り、（ａ）は平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ’断面図であ
る。
り、（ａ）は平面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ’断面図であ
る。
１ 抵抗層 ２ 超伝導層 ３ 開口部 ４ 第１層間絶縁膜 ５ バッファー層 ６ ワッシャーコイル ７ 下部電極 ８ 障壁層 ９ 上部電極 １０ ジョセフソン接合 １１ 第２層間絶縁膜 １２ 入力コイル １３ 帰還コイル １４ 対向電極
Claims (5)
- 【請求項１】 超伝導層と抵抗層を含み、前記抵抗層の
少なくとも一部が前記超伝導層と重なり、前記重なり部
分の全体が電気的に接続されている部分を含む超伝導回
路。 - 【請求項２】 薄い絶縁膜からなる障壁層を超伝導層か
らなる上部電極と、下部電極ではさんだ構造のジョセフ
ソン接合を含む請求項１記載の超伝導回路。 - 【請求項３】 磁束入力部と、入力磁束に応じた信号を
出力する超伝導量子干渉素子部と、この超伝導量子干渉
素子部への帰還回路を含み、前記抵抗層が前記超伝導量
子干渉素子部のジョセフソン接合に並列に接続されるシ
ャント抵抗とワッシャーコイルの両端に接続されたダン
ピング抵抗とからなる請求項１記載の超伝導回路。 - 【請求項４】 前記抵抗層が非磁性でＡｌ，Ａｕ，Ｉ
ｎ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｂ
ｉ，Ｙ，Ｍｇ，Ｇａ，Ｂａ，Ｒｈ，Ｚｒ，Ｓｉの内少な
くとも一つを含む請求項１記載の超伝導回路。 - 【請求項５】 前記超伝導層が主にＮｂ，ＮｂＮの内少
なくとも一つを含む請求項１記載の超伝導回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5209734A JPH0766462A (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | 超伝導回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5209734A JPH0766462A (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | 超伝導回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0766462A true JPH0766462A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16577759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5209734A Pending JPH0766462A (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | 超伝導回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0766462A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005050845A (ja) * | 2003-07-29 | 2005-02-24 | Fujitsu Ltd | シャント抵抗を有する高温超伝導接合装置 |
| JP2012519379A (ja) * | 2009-02-27 | 2012-08-23 | ディー−ウェイブ システムズ，インコーポレイテッド | 超伝導集積回路を製造するためのシステムおよび方法 |
| US11856871B2 (en) | 2018-11-13 | 2023-12-26 | D-Wave Systems Inc. | Quantum processors |
| US11930721B2 (en) | 2012-03-08 | 2024-03-12 | 1372934 B.C. Ltd. | Systems and methods for fabrication of superconducting integrated circuits |
| US11957065B2 (en) | 2017-02-01 | 2024-04-09 | 1372934 B.C. Ltd. | Systems and methods for fabrication of superconducting integrated circuits |
-
1993
- 1993-08-24 JP JP5209734A patent/JPH0766462A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005050845A (ja) * | 2003-07-29 | 2005-02-24 | Fujitsu Ltd | シャント抵抗を有する高温超伝導接合装置 |
| JP2012519379A (ja) * | 2009-02-27 | 2012-08-23 | ディー−ウェイブ システムズ，インコーポレイテッド | 超伝導集積回路を製造するためのシステムおよび方法 |
| US10991755B2 (en) | 2009-02-27 | 2021-04-27 | D-Wave Systems Inc. | Systems and methods for fabrication of superconducting integrated circuits |
| US11930721B2 (en) | 2012-03-08 | 2024-03-12 | 1372934 B.C. Ltd. | Systems and methods for fabrication of superconducting integrated circuits |
| US11957065B2 (en) | 2017-02-01 | 2024-04-09 | 1372934 B.C. Ltd. | Systems and methods for fabrication of superconducting integrated circuits |
| US11856871B2 (en) | 2018-11-13 | 2023-12-26 | D-Wave Systems Inc. | Quantum processors |
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