JPH08335725A - 超伝導層間のコンタクト構造及びその製造方法 - Google Patents
超伝導層間のコンタクト構造及びその製造方法Info
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- JPH08335725A JPH08335725A JP7142840A JP14284095A JPH08335725A JP H08335725 A JPH08335725 A JP H08335725A JP 7142840 A JP7142840 A JP 7142840A JP 14284095 A JP14284095 A JP 14284095A JP H08335725 A JPH08335725 A JP H08335725A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明はコンタクトホールエッジ部での臨界
電流密度の著しい低下を防止し、臨界電流密度と信頼性
を向上し得る超伝導層間コンタクト構造及びその製造方
法を提供することを目的とする。 【構成】 第１の超伝導層１１と層間絶縁層１３は、基
板１０を固定した状態でイオンビーム入射角３０°の条
件でイオンビームエッチングされ、レジストマスクの影
になる部分には緩やかなエッジ１６が、イオンビームに
直接さらされる部分には急峻なエッジ１７が形成され
る。電流はコンタクトホールの緩やかなエッジ１６上の
第２の超伝導層１２を通り、緩やかなエッジ１６での第
１の超伝導層１１と第２の超伝導層１２との接触面にお
いて第２の超伝導層１２から第１の超伝導層１１に流れ
込む。超伝導層１１及び１２として用いたＹＢＣＯは、
ｃ軸配向しており、エッジ部ではａｂ面同士が接触す
る。
電流密度の著しい低下を防止し、臨界電流密度と信頼性
を向上し得る超伝導層間コンタクト構造及びその製造方
法を提供することを目的とする。 【構成】 第１の超伝導層１１と層間絶縁層１３は、基
板１０を固定した状態でイオンビーム入射角３０°の条
件でイオンビームエッチングされ、レジストマスクの影
になる部分には緩やかなエッジ１６が、イオンビームに
直接さらされる部分には急峻なエッジ１７が形成され
る。電流はコンタクトホールの緩やかなエッジ１６上の
第２の超伝導層１２を通り、緩やかなエッジ１６での第
１の超伝導層１１と第２の超伝導層１２との接触面にお
いて第２の超伝導層１２から第１の超伝導層１１に流れ
込む。超伝導層１１及び１２として用いたＹＢＣＯは、
ｃ軸配向しており、エッジ部ではａｂ面同士が接触す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超伝導層間のコンタクト
構造及びその製造方法に係り、特に高温超伝導体を用い
た回路における高温超伝導体同士を接続するコンタクト
構造及びその製造方法に関する。
構造及びその製造方法に係り、特に高温超伝導体を用い
た回路における高温超伝導体同士を接続するコンタクト
構造及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より知られている多層構造を有する
高温超伝導回路における高温超伝導体間のコンタクト構
造としては、層間絶縁層にコンタクトホールを開けて行
うことが一般的である（例えば、アプライド・フィジッ
クス・レターズ、第５９巻第３０５１頁、１９９１）。
高温超伝導回路における高温超伝導体間のコンタクト構
造としては、層間絶縁層にコンタクトホールを開けて行
うことが一般的である（例えば、アプライド・フィジッ
クス・レターズ、第５９巻第３０５１頁、１９９１）。
【０００３】図４はこの従来の高温超伝導体間のコンタ
クト構造の一例の断面図を示す。同図に示すように、基
板１０上の第１の超伝導層１１と第２の超伝導層１２が
層間絶縁層１３を挟んだ構造を有しているが、第１の超
伝導層１１と第２の超伝導層１２間の超伝導コンタクト
は、層間絶縁層１３にコンタクトホール１４を開け、そ
こで第１の超伝導層１１と第２の超伝導層１２を直接接
触させることにより行っている。
クト構造の一例の断面図を示す。同図に示すように、基
板１０上の第１の超伝導層１１と第２の超伝導層１２が
層間絶縁層１３を挟んだ構造を有しているが、第１の超
伝導層１１と第２の超伝導層１２間の超伝導コンタクト
は、層間絶縁層１３にコンタクトホール１４を開け、そ
こで第１の超伝導層１１と第２の超伝導層１２を直接接
触させることにより行っている。
【０００４】ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプラ
イド・フィジックス、第２６巻、第Ｌ１２４８頁によれ
ば、高温超伝導体の結晶構造は層状であり、層に垂直な
方向（ｃ軸方向）は、層に平行な方向（ａｂ面方向）に
比べて臨界電流密度が著しく小さい。高温超伝導体を用
いた集積回路では、通常ｃ軸に配向した膜を用いている
ため、ａｂ面は基板と平行方向になる。このため、上下
方向のコンタクトでは、十分な臨界電流密度が確保でき
ない場合がある。
イド・フィジックス、第２６巻、第Ｌ１２４８頁によれ
ば、高温超伝導体の結晶構造は層状であり、層に垂直な
方向（ｃ軸方向）は、層に平行な方向（ａｂ面方向）に
比べて臨界電流密度が著しく小さい。高温超伝導体を用
いた集積回路では、通常ｃ軸に配向した膜を用いている
ため、ａｂ面は基板と平行方向になる。このため、上下
方向のコンタクトでは、十分な臨界電流密度が確保でき
ない場合がある。
【０００５】そこで、従来より図５の断面図に示すよう
に、コンタクトホールを第１の超伝導層１１を含む深さ
に開け、第１の超伝導層１１のエッジの傾斜面を用いて
コンタクトをとる方法が提案されている（特開平２−７
７１７７号公報）。すなわち、この従来のコンタクト構
造によれば、図５に示すように、ａｂ面内に伸びた酸化
物超伝導層配線内に設けられた電気的コンタクト部にお
いて、コンタクトホール１４を層間絶縁層１２と第１の
超伝導層１１に開け、第１の超伝導層１１のａｂ面に対
して斜めに切断された面で第２の超伝導層１２を接触さ
せた構造である。
に、コンタクトホールを第１の超伝導層１１を含む深さ
に開け、第１の超伝導層１１のエッジの傾斜面を用いて
コンタクトをとる方法が提案されている（特開平２−７
７１７７号公報）。すなわち、この従来のコンタクト構
造によれば、図５に示すように、ａｂ面内に伸びた酸化
物超伝導層配線内に設けられた電気的コンタクト部にお
いて、コンタクトホール１４を層間絶縁層１２と第１の
超伝導層１１に開け、第１の超伝導層１１のａｂ面に対
して斜めに切断された面で第２の超伝導層１２を接触さ
せた構造である。
【０００６】この従来のコンタクト構造によれば、第１
の超伝導層１１のａｂ面に対して斜めに切断された面を
第２の超伝導層１２を接触させることにより、コンタク
ト領域面積は第１の超伝導層配線の超伝導臨界電流密度
の異方性の影響を受けなくなる。
の超伝導層１１のａｂ面に対して斜めに切断された面を
第２の超伝導層１２を接触させることにより、コンタク
ト領域面積は第１の超伝導層配線の超伝導臨界電流密度
の異方性の影響を受けなくなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の超伝導層
間のコンタクト構造におけるコンタクトホール１４の形
状は等方的であり、すべての方向に等しい傾斜角の斜面
を有する。高温超伝導集積回路プロセスでこのような等
方的な形状のコンタクトホールをあける場合、基板を回
転させながらイオンビームエッチングを行う方法が一般
的である。
間のコンタクト構造におけるコンタクトホール１４の形
状は等方的であり、すべての方向に等しい傾斜角の斜面
を有する。高温超伝導集積回路プロセスでこのような等
方的な形状のコンタクトホールをあける場合、基板を回
転させながらイオンビームエッチングを行う方法が一般
的である。
【０００８】図６は上記の基板を回転させながらイオン
ビームエッチングを行う方法による加工形状を示す。同
図に示すように、この加工形状は、急峻な傾斜（傾斜角
α１）と緩やかな傾斜（傾斜角α２）の２段の傾斜が存
在するのが特徴である。
ビームエッチングを行う方法による加工形状を示す。同
図に示すように、この加工形状は、急峻な傾斜（傾斜角
α１）と緩やかな傾斜（傾斜角α２）の２段の傾斜が存
在するのが特徴である。
【０００９】図７は基板を回転した場合の基板に対する
イオンビーム入射角と、代表的な高温超伝導体であるイ
ットリウム・バリウム・銅酸化物
イオンビーム入射角と、代表的な高温超伝導体であるイ
ットリウム・バリウム・銅酸化物
【００１０】
【外１】 以下「ＹＢＣＯ」と記す）との関係を示す図で、三角印
でプロットした特性Ｉは急峻な方の傾斜角α１との関係
を示す。同図より分かるように、イオンビーム入射角を
調節しても、傾斜角α１は３０°以下にはならない。
でプロットした特性Ｉは急峻な方の傾斜角α１との関係
を示す。同図より分かるように、イオンビーム入射角を
調節しても、傾斜角α１は３０°以下にはならない。
【００１１】図８は横軸にＹＢＣＯの臨界温度で規格化
した測定温度、縦軸に平面上のＹＢＣＯラインの臨界電
流密度で規格化した段差のあるパターンエッジ部におけ
るＹＢＣＯラインの臨界電流密度をプロットした特性図
を示す。同図中、三角印でプロットした特性ＩＶは、基
板を回転した状態でイオンビーム入射角４５°で加工し
たパターンエッジ上のＹＢＣＯラインに対するものであ
る。なお、ＹＢＣＯラインの線幅は８μｍであり、ＹＢ
ＣＯ膜厚はエッジ部での段差の２倍である。
した測定温度、縦軸に平面上のＹＢＣＯラインの臨界電
流密度で規格化した段差のあるパターンエッジ部におけ
るＹＢＣＯラインの臨界電流密度をプロットした特性図
を示す。同図中、三角印でプロットした特性ＩＶは、基
板を回転した状態でイオンビーム入射角４５°で加工し
たパターンエッジ上のＹＢＣＯラインに対するものであ
る。なお、ＹＢＣＯラインの線幅は８μｍであり、ＹＢ
ＣＯ膜厚はエッジ部での段差の２倍である。
【００１２】図８の特性ＩＶから分かるように、基板を
回転した状態でイオンビーム入射角４５°で加工したパ
ターンエッジ上のＹＢＣＯラインの、エッジ部での臨界
電流密度は平面部の１００分の１以下に減少している。
また、同様の測定を線幅４μｍのＹＢＣＯラインに対し
ても行ったが、こちらの場合は超伝導電流が観察されな
かった。
回転した状態でイオンビーム入射角４５°で加工したパ
ターンエッジ上のＹＢＣＯラインの、エッジ部での臨界
電流密度は平面部の１００分の１以下に減少している。
また、同様の測定を線幅４μｍのＹＢＣＯラインに対し
ても行ったが、こちらの場合は超伝導電流が観察されな
かった。
【００１３】等方的な形状のコンタクトホールを形成す
る他の加工方法として、例えばウェットエッチング等の
方法を用いることもできるが、この加工方法もエッジ部
に４５°程度の傾斜ができるため、上記のイオンビーム
エッチング方法と同様な臨界電流の低下が発生する。
る他の加工方法として、例えばウェットエッチング等の
方法を用いることもできるが、この加工方法もエッジ部
に４５°程度の傾斜ができるため、上記のイオンビーム
エッチング方法と同様な臨界電流の低下が発生する。
【００１４】このように、従来の超伝導層間のコンタク
ト構造では、等方的な形状のコンタクトホールを形成す
る加工方法により、図８の特性ＩＶに示すようなコンタ
クトホールエッジ部での臨界電流密度の著しい低下が発
生するため、コンタクトでの臨界電流密度がコンタクト
ホールエッジ部での臨界電流密度で制限されてしまうと
いう問題がある。また、コンタクトホールエッジ部にお
ける臨界電流密度は制御しにくい値であるため、コンタ
クトの信頼性も低下するという問題もある。
ト構造では、等方的な形状のコンタクトホールを形成す
る加工方法により、図８の特性ＩＶに示すようなコンタ
クトホールエッジ部での臨界電流密度の著しい低下が発
生するため、コンタクトでの臨界電流密度がコンタクト
ホールエッジ部での臨界電流密度で制限されてしまうと
いう問題がある。また、コンタクトホールエッジ部にお
ける臨界電流密度は制御しにくい値であるため、コンタ
クトの信頼性も低下するという問題もある。
【００１５】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
コンタクトホールエッジ部での臨界電流密度の著しい低
下を防止し、臨界電流密度と信頼性を向上し得る超伝導
層間コンタクト構造及びその製造方法を提供することを
目的とする。
コンタクトホールエッジ部での臨界電流密度の著しい低
下を防止し、臨界電流密度と信頼性を向上し得る超伝導
層間コンタクト構造及びその製造方法を提供することを
目的とする。
【００１６】また、本発明の他の目的は、コンタクト面
積を縮小し、もって回路のインダクタンスを低減し、回
路レイアウトの自由度を向上し得る超伝導層間コンタク
ト構造及びその製造方法を提供することにある。
積を縮小し、もって回路のインダクタンスを低減し、回
路レイアウトの自由度を向上し得る超伝導層間コンタク
ト構造及びその製造方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は基板上に設けられた第１の超
伝導層と、第１の超伝導層上に層間絶縁層を介して設け
られた第２の超伝導層とを層間絶縁層にあけられたコン
タクトホールを介してコンタクトするコンタクト構造で
あって、コンタクトホールは、少なくとも第１の超伝導
層の一部が含まれる深さで、かつ、層間絶縁層及び第１
の超伝導層との境界となる互いに異なる傾斜の第１及び
第２のエッジを有し、緩やかな傾斜の方の第１のエッジ
を少なくとも含む部分で第１の超伝導層上に第２の超伝
導層が配置され、第１のエッジ上の第２の超伝導層を介
して第１の超伝導層と第２の超伝導層間の超伝導電流の
導通を行う構成としたものである。
め、請求項１記載の発明は基板上に設けられた第１の超
伝導層と、第１の超伝導層上に層間絶縁層を介して設け
られた第２の超伝導層とを層間絶縁層にあけられたコン
タクトホールを介してコンタクトするコンタクト構造で
あって、コンタクトホールは、少なくとも第１の超伝導
層の一部が含まれる深さで、かつ、層間絶縁層及び第１
の超伝導層との境界となる互いに異なる傾斜の第１及び
第２のエッジを有し、緩やかな傾斜の方の第１のエッジ
を少なくとも含む部分で第１の超伝導層上に第２の超伝
導層が配置され、第１のエッジ上の第２の超伝導層を介
して第１の超伝導層と第２の超伝導層間の超伝導電流の
導通を行う構成としたものである。
【００１８】また、上記の目的を達成するため、請求項
２記載の発明は、基板上に設けられた下部電極と上部電
極が下部電極の加工されたエッジ部分で常伝導体若しく
は絶縁体からなるトンネルバリア層を介して結合したエ
ッジ接合を有し、かつ、基板上にある第１の超伝導層と
上部電極である第２の超伝導層とを層間絶縁層にあけら
れたコンタクトホールを介してコンタクトするコンタク
ト構造であって、コンタクトホールは、少なくとも第１
の超伝導層の一部が含まれる深さで、かつ、トンネルバ
リア層との境界となる互いに異なる傾斜の第１及び第２
のエッジを有し、第１及び第２のエッジを少なくとも含
む部分で第１の超伝導層上に第２の超伝導層が配置さ
れ、緩やかな方の第１のエッジ上の第２の超伝導層を介
してコンタクトホールに注入された電流が主に急峻な方
の第２のエッジで第１の超伝導層に供給する構成とした
ものである。
２記載の発明は、基板上に設けられた下部電極と上部電
極が下部電極の加工されたエッジ部分で常伝導体若しく
は絶縁体からなるトンネルバリア層を介して結合したエ
ッジ接合を有し、かつ、基板上にある第１の超伝導層と
上部電極である第２の超伝導層とを層間絶縁層にあけら
れたコンタクトホールを介してコンタクトするコンタク
ト構造であって、コンタクトホールは、少なくとも第１
の超伝導層の一部が含まれる深さで、かつ、トンネルバ
リア層との境界となる互いに異なる傾斜の第１及び第２
のエッジを有し、第１及び第２のエッジを少なくとも含
む部分で第１の超伝導層上に第２の超伝導層が配置さ
れ、緩やかな方の第１のエッジ上の第２の超伝導層を介
してコンタクトホールに注入された電流が主に急峻な方
の第２のエッジで第１の超伝導層に供給する構成とした
ものである。
【００１９】また、上記の目的を達成するため、請求項
３記載の発明は、基板上に第１の超伝導層と層間絶縁層
とが順次に積層され、かつ、層間絶縁層上のコンタクト
ホールを開口しようとする部分を除く領域にレジストマ
スクが形成された基板を固定した状態で、斜め上方から
イオンビームを照射してイオンビームエッチングを行う
第１の工程と、第１の工程によるイオンビームエッチン
グにより形成された、少なくとも第１の超伝導層の一部
が含まれる深さで、かつ、層間絶縁層及び第１の超伝導
層との境界となる互いに異なる傾斜の第１及び第２のエ
ッジを有するコンタクトホールの、緩やかな傾斜の方の
第１のエッジを少なくとも含む部分で第１の超伝導層上
に第２の超伝導層を形成する第２の工程とを含むことを
特徴とする。
３記載の発明は、基板上に第１の超伝導層と層間絶縁層
とが順次に積層され、かつ、層間絶縁層上のコンタクト
ホールを開口しようとする部分を除く領域にレジストマ
スクが形成された基板を固定した状態で、斜め上方から
イオンビームを照射してイオンビームエッチングを行う
第１の工程と、第１の工程によるイオンビームエッチン
グにより形成された、少なくとも第１の超伝導層の一部
が含まれる深さで、かつ、層間絶縁層及び第１の超伝導
層との境界となる互いに異なる傾斜の第１及び第２のエ
ッジを有するコンタクトホールの、緩やかな傾斜の方の
第１のエッジを少なくとも含む部分で第１の超伝導層上
に第２の超伝導層を形成する第２の工程とを含むことを
特徴とする。
【００２０】また、請求項４記載の発明では、請求項３
記載の発明の第１の工程に続いて、イオンビームエッチ
ングにより形成された、少なくとも第１の超伝導層の一
部が含まれる深さで、かつ、層間絶縁層及び第１の超伝
導層との境界となる互いに異なる傾斜の第１及び第２の
エッジを有するコンタクトホール内に、常伝導体若しく
は絶縁体からなるトンネルバリア層及び第２の超伝導層
を連続して成膜する第２の工程と、コンタクトホールの
第１及び第２のエッジを少なくとも含む部分に第２の超
伝導層が配置されるようトンネルバリア層及び第２の超
伝導層を連続加工する第３の工程とを含むようにしたも
のである。
記載の発明の第１の工程に続いて、イオンビームエッチ
ングにより形成された、少なくとも第１の超伝導層の一
部が含まれる深さで、かつ、層間絶縁層及び第１の超伝
導層との境界となる互いに異なる傾斜の第１及び第２の
エッジを有するコンタクトホール内に、常伝導体若しく
は絶縁体からなるトンネルバリア層及び第２の超伝導層
を連続して成膜する第２の工程と、コンタクトホールの
第１及び第２のエッジを少なくとも含む部分に第２の超
伝導層が配置されるようトンネルバリア層及び第２の超
伝導層を連続加工する第３の工程とを含むようにしたも
のである。
【００２１】ここで、コンタクトホールの急峻な方の第
２のエッジに成長するトンネルバリア層の膜厚が、緩や
かな方の第１のエッジに成長するトンネルバリア層の膜
厚よりも薄くなる方向に基板の角度を調整してトンネル
バリア層の成長を行うことが、トンネルバリア層による
下部の第１の超伝導層に対する被覆性をより低下させる
ことができる点で望ましい。
２のエッジに成長するトンネルバリア層の膜厚が、緩や
かな方の第１のエッジに成長するトンネルバリア層の膜
厚よりも薄くなる方向に基板の角度を調整してトンネル
バリア層の成長を行うことが、トンネルバリア層による
下部の第１の超伝導層に対する被覆性をより低下させる
ことができる点で望ましい。
【００２２】
【作用】イオンビームエッチングを用いたコンタクトホ
ールの加工を基板を回転せず、固定して行うと、入射イ
オンビームに対してレジストマスクの影になる側のエッ
ジには例えば傾斜角２５°以下の緩やかな傾斜ができ
る。一方、反対側のイオンビームに直接さらされる側の
エッジは傾斜角が２５°より大なる急峻な傾斜ができ
る。
ールの加工を基板を回転せず、固定して行うと、入射イ
オンビームに対してレジストマスクの影になる側のエッ
ジには例えば傾斜角２５°以下の緩やかな傾斜ができ
る。一方、反対側のイオンビームに直接さらされる側の
エッジは傾斜角が２５°より大なる急峻な傾斜ができ
る。
【００２３】図７はイオンビームの入射角とＹＢＣＯの
傾斜角との関係を示す図で、基板を固定してレジストマ
スクの影になるＹＢＣＯのエッジの傾斜角特性は同図に
四角印のＩＩで示され、また、イオンビームに直接さら
される側のＹＢＣＯのエッジの傾斜角特性は同図に丸印
のＩＩＩで示される。図７からわかるように、入射イオ
ンビーム角度を３０°以下にすることで、四角印で表さ
れる緩やかな方の傾斜角特性ＩＩは、基板を回転しなが
らイオンビームエッチングすることによりコンタクトホ
ールを加工する、三角印で表される従来の傾斜角特性Ｉ
における急峻な傾斜角α１よりも十分に小さくすること
が可能である。
傾斜角との関係を示す図で、基板を固定してレジストマ
スクの影になるＹＢＣＯのエッジの傾斜角特性は同図に
四角印のＩＩで示され、また、イオンビームに直接さら
される側のＹＢＣＯのエッジの傾斜角特性は同図に丸印
のＩＩＩで示される。図７からわかるように、入射イオ
ンビーム角度を３０°以下にすることで、四角印で表さ
れる緩やかな方の傾斜角特性ＩＩは、基板を回転しなが
らイオンビームエッチングすることによりコンタクトホ
ールを加工する、三角印で表される従来の傾斜角特性Ｉ
における急峻な傾斜角α１よりも十分に小さくすること
が可能である。
【００２４】図８はエッジ部におけるＹＢＣＯラインの
臨界電流密度の測定温度依存性を示す図で、同図に四角
印で示す特性Ｖは、基板を固定して入射イオンビーム角
３０°で加工したときの影側のエッジを乗り越える線幅
８μｍのＹＢＣＯラインの臨界電流密度を平面上のＹＢ
ＣＯラインの臨界電流密度の値で規格化したものであ
る。
臨界電流密度の測定温度依存性を示す図で、同図に四角
印で示す特性Ｖは、基板を固定して入射イオンビーム角
３０°で加工したときの影側のエッジを乗り越える線幅
８μｍのＹＢＣＯラインの臨界電流密度を平面上のＹＢ
ＣＯラインの臨界電流密度の値で規格化したものであ
る。
【００２５】この特性ＶでＹＢＣＯ膜厚はエッジ部の段
差に対して０．８倍である。この結果から、基板を固定
して加工した緩やかなエッジ部ではＹＢＣＯラインの臨
界電流密度の低下は殆ど起こらないことがわかる。従っ
て、前記したように、緩やかな傾斜の方の第１のエッジ
を少なくとも含む部分で第１の超伝導層上に第２の超伝
導層を配置し、緩やかな斜面の第１のエッジ上の第２の
超伝導層を介して電流をコンタクトホール内に注入し、
下部の第１の超伝導層の緩やかな斜面と上部の第２の超
伝導層間でコンタクトを行うことにより、臨界電流密度
を従来に比し向上することができる。
差に対して０．８倍である。この結果から、基板を固定
して加工した緩やかなエッジ部ではＹＢＣＯラインの臨
界電流密度の低下は殆ど起こらないことがわかる。従っ
て、前記したように、緩やかな傾斜の方の第１のエッジ
を少なくとも含む部分で第１の超伝導層上に第２の超伝
導層を配置し、緩やかな斜面の第１のエッジ上の第２の
超伝導層を介して電流をコンタクトホール内に注入し、
下部の第１の超伝導層の緩やかな斜面と上部の第２の超
伝導層間でコンタクトを行うことにより、臨界電流密度
を従来に比し向上することができる。
【００２６】ところで、図９は高温超伝導回路で良く用
いられるエッジ接合と呼ばれるジョセフソン接合の断面
図を示す。エッジ接合は基板２０上の下部電極２１をそ
の上の層間絶縁層２３と共に加工し、下部電極のエッジ
２４を露出させ、このエッジ部分に常伝導体又は絶縁体
からなるトンネルバリア２５を介して上部電極２２を形
成し、下部電極２１と上部電極２２との間でジョセフソ
ン効果を生ぜしめるタイプのジョセフソン接合である。
エッジ接合の形成プロセスにおいては、トンネルバリア
２５と上部電極２２は連続成膜される。
いられるエッジ接合と呼ばれるジョセフソン接合の断面
図を示す。エッジ接合は基板２０上の下部電極２１をそ
の上の層間絶縁層２３と共に加工し、下部電極のエッジ
２４を露出させ、このエッジ部分に常伝導体又は絶縁体
からなるトンネルバリア２５を介して上部電極２２を形
成し、下部電極２１と上部電極２２との間でジョセフソ
ン効果を生ぜしめるタイプのジョセフソン接合である。
エッジ接合の形成プロセスにおいては、トンネルバリア
２５と上部電極２２は連続成膜される。
【００２７】コンタクトを行う上部の高温超伝導体がエ
ッジ接合の上部電極２２である場合、その下には必ずト
ンネルバリア２５が存在するため、上記の緩やかな斜面
上で下部の高温超伝導体とコンタクトを行うと、間にト
ンネルバリア２５が存在し、臨界電流密度が低下する。
この場合には、緩やかな斜面上を通ってコンタクトホー
ル内に上部の配線を導入した後、急峻な斜面で主にコン
タクトをとる方法が有効である。トンネルバリア２５の
膜厚は５０ｎｍ以下であり、エッジでの段差（典型的な
場合３００ｎｍ）に比べて十分薄いため、急峻な斜面で
はトンネルバリア２５による下部の配線の被覆性が低下
し、部分的にトンネルバリア２５が無い場所や非常に薄
い場所ができる。
ッジ接合の上部電極２２である場合、その下には必ずト
ンネルバリア２５が存在するため、上記の緩やかな斜面
上で下部の高温超伝導体とコンタクトを行うと、間にト
ンネルバリア２５が存在し、臨界電流密度が低下する。
この場合には、緩やかな斜面上を通ってコンタクトホー
ル内に上部の配線を導入した後、急峻な斜面で主にコン
タクトをとる方法が有効である。トンネルバリア２５の
膜厚は５０ｎｍ以下であり、エッジでの段差（典型的な
場合３００ｎｍ）に比べて十分薄いため、急峻な斜面で
はトンネルバリア２５による下部の配線の被覆性が低下
し、部分的にトンネルバリア２５が無い場所や非常に薄
い場所ができる。
【００２８】高温超伝導体同士がａｂ面で完全にバリア
なしに結合した場合の臨界電流密度は、エッジ接合の臨
界電流密度の１００〜１０００倍にも達する。従って、
請求項２記載の発明では、コンタクトホールをトンネル
バリア層との境界となる互いに異なる傾斜の第１及び第
２のエッジを有するようにし、第１及び第２のエッジを
少なくとも含む部分で第１の超伝導層上に第２の超伝導
層を配置し、緩やかな方の第１のエッジ上の第２の超伝
導層を介してコンタクトホールに注入された電流が主に
急峻な方の第２のエッジで第１の超伝導層に供給するよ
うにしたため、コンタクトの臨界電流密度を著しく増加
させることができる。
なしに結合した場合の臨界電流密度は、エッジ接合の臨
界電流密度の１００〜１０００倍にも達する。従って、
請求項２記載の発明では、コンタクトホールをトンネル
バリア層との境界となる互いに異なる傾斜の第１及び第
２のエッジを有するようにし、第１及び第２のエッジを
少なくとも含む部分で第１の超伝導層上に第２の超伝導
層を配置し、緩やかな方の第１のエッジ上の第２の超伝
導層を介してコンタクトホールに注入された電流が主に
急峻な方の第２のエッジで第１の超伝導層に供給するよ
うにしたため、コンタクトの臨界電流密度を著しく増加
させることができる。
【００２９】また、トンネルバリア成膜時に蒸着源に対
する基板角度を調整し、急峻な斜面に成長するトンネル
バリア２５の膜厚を減少させれば、トンネルバリア２５
による下部の配線に対する被覆性は更に低下し、上記効
果がより顕著となる。
する基板角度を調整し、急峻な斜面に成長するトンネル
バリア２５の膜厚を減少させれば、トンネルバリア２５
による下部の配線に対する被覆性は更に低下し、上記効
果がより顕著となる。
【００３０】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面と共に説
明する。図１は本発明になる超伝導層間のコンタクト構
造の第１実施例の断面図を示す。同図において、チタン
酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3、以下、「ＳＴＯ」と
記す）からなる基板１０上に、高温超伝導体である第１
の超伝導層１１としてＹＢＣＯが３００ｎｍの膜厚で形
成され、更にその上に層間絶縁層１３としてＳＴＯが３
００ｎｍの膜厚で形成されている。
明する。図１は本発明になる超伝導層間のコンタクト構
造の第１実施例の断面図を示す。同図において、チタン
酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3、以下、「ＳＴＯ」と
記す）からなる基板１０上に、高温超伝導体である第１
の超伝導層１１としてＹＢＣＯが３００ｎｍの膜厚で形
成され、更にその上に層間絶縁層１３としてＳＴＯが３
００ｎｍの膜厚で形成されている。
【００３１】第１の超伝導層１１と層間絶縁層１３と
は、基板１０を固定した状態でイオンビーム入射角３０
°の条件でイオンビームエッチングを行い、コンタクト
ホールを開けてある。このコンタクトホール図中、右側
は緩やかなエッジ１６が基板１０の表面とのなす角、す
なわち傾斜角７°で形成され、図中、左側は急峻なエッ
ジ１７が基板１０の表面とのなす角、すなわち傾斜角３
２°で形成されている。
は、基板１０を固定した状態でイオンビーム入射角３０
°の条件でイオンビームエッチングを行い、コンタクト
ホールを開けてある。このコンタクトホール図中、右側
は緩やかなエッジ１６が基板１０の表面とのなす角、す
なわち傾斜角７°で形成され、図中、左側は急峻なエッ
ジ１７が基板１０の表面とのなす角、すなわち傾斜角３
２°で形成されている。
【００３２】上記の緩やかなエッジ１６を含む領域の第
１の超伝導層１１及び層間絶縁層１３上には、高温超伝
導体である第２の超伝導層１２としてＹＢＣＯが４００
ｎｍの膜厚で形成され、その先端部が基板１０上に直接
接触している。
１の超伝導層１１及び層間絶縁層１３上には、高温超伝
導体である第２の超伝導層１２としてＹＢＣＯが４００
ｎｍの膜厚で形成され、その先端部が基板１０上に直接
接触している。
【００３３】かかる構成のコンタクト構造において、電
流はコンタクトホールの緩やかなエッジ１６上の第２の
超伝導層１２を通り、緩やかなエッジ１６での第１の超
伝導層１１と第２の超伝導層１２との接触面において第
２の超伝導層１２から第１の超伝導層１１に流れ込む。
ここで、緩やかなエッジ１６の傾斜角は７°と小さいた
め、図８に四角印でプロットした特性Ｖに示したよう
に、緩やかなエッジ１６を乗り越えるときの臨界電流密
度の低下は殆どない。
流はコンタクトホールの緩やかなエッジ１６上の第２の
超伝導層１２を通り、緩やかなエッジ１６での第１の超
伝導層１１と第２の超伝導層１２との接触面において第
２の超伝導層１２から第１の超伝導層１１に流れ込む。
ここで、緩やかなエッジ１６の傾斜角は７°と小さいた
め、図８に四角印でプロットした特性Ｖに示したよう
に、緩やかなエッジ１６を乗り越えるときの臨界電流密
度の低下は殆どない。
【００３４】また、本実施例で超伝導層１１及び１２と
して用いたＹＢＣＯは、ｃ軸配向しており、エッジ部で
はａｂ面同士が接触するため、この接触面における臨界
電流密度は大きい。以上のことから、本実施例によれ
ば、コンタクトホールを用いた臨界電流密度が高く、信
頼性の高い高温超伝導間のコンタクトが形成できる。
して用いたＹＢＣＯは、ｃ軸配向しており、エッジ部で
はａｂ面同士が接触するため、この接触面における臨界
電流密度は大きい。以上のことから、本実施例によれ
ば、コンタクトホールを用いた臨界電流密度が高く、信
頼性の高い高温超伝導間のコンタクトが形成できる。
【００３５】なお、本実施例ではコンタクトホールは第
１の超伝導層１１すべてを含む深さまで形成したが、十
分な臨界電流密度が得られるのであれば、コンタクトホ
ールの深さは第１の超伝導層１１の途中までしか形成し
なくてもよい。
１の超伝導層１１すべてを含む深さまで形成したが、十
分な臨界電流密度が得られるのであれば、コンタクトホ
ールの深さは第１の超伝導層１１の途中までしか形成し
なくてもよい。
【００３６】次に、本発明のコンタクト構造の第２実施
例について説明する。図２は本発明になる超伝導層間の
コンタクト構造の第２実施例の断面図を示す。同図にお
いて、ＳＴＯからなる基板１０上に、高温超伝導体であ
る第１の超伝導層１１としてＹＢＣＯが３００ｎｍの膜
厚で形成され、更にその上に層間絶縁層１３としてＳＴ
Ｏが３００ｎｍの膜厚で形成されている。
例について説明する。図２は本発明になる超伝導層間の
コンタクト構造の第２実施例の断面図を示す。同図にお
いて、ＳＴＯからなる基板１０上に、高温超伝導体であ
る第１の超伝導層１１としてＹＢＣＯが３００ｎｍの膜
厚で形成され、更にその上に層間絶縁層１３としてＳＴ
Ｏが３００ｎｍの膜厚で形成されている。
【００３７】第１の超伝導層１１と層間絶縁層１３と
は、基板１０を固定した状態でイオンビーム入射角３０
°の条件でイオンビームエッチングを行い、コンタクト
ホールを開けてある。このイオンビームエッチング時
に、レジストマスクの影になる部分には緩やかなエッジ
１６が、イオンビームに直接さらされる部分には急峻な
エッジ１７が形成される。
は、基板１０を固定した状態でイオンビーム入射角３０
°の条件でイオンビームエッチングを行い、コンタクト
ホールを開けてある。このイオンビームエッチング時
に、レジストマスクの影になる部分には緩やかなエッジ
１６が、イオンビームに直接さらされる部分には急峻な
エッジ１７が形成される。
【００３８】本実施例では、緩やかなエッジ１６と基板
１０の表面とのなす角、すなわち傾斜角は７°、急峻な
エッジ１７と基板１０の表面とのなす角、すなわち傾斜
角は３２°である。以上は第１実施例と同様であるが、
本実施例は、上記の緩やかなエッジ１６と急峻なエッジ
１７を含むコンタクトホール領域の上に、トンネルバリ
ア１５が存在する場合に適している。
１０の表面とのなす角、すなわち傾斜角は７°、急峻な
エッジ１７と基板１０の表面とのなす角、すなわち傾斜
角は３２°である。以上は第１実施例と同様であるが、
本実施例は、上記の緩やかなエッジ１６と急峻なエッジ
１７を含むコンタクトホール領域の上に、トンネルバリ
ア１５が存在する場合に適している。
【００３９】このトンネルバリア１５は、プラセオジウ
ム・バリウム・銅酸化物
ム・バリウム・銅酸化物
【００４０】
【外２】 が２０ｎｍの膜厚で形成されている。このトンネルバリ
ア１５上に第２の超伝導層１２としてＹＢＣＯが４００
ｎｍの膜厚で形成されている。なお、トンネルバリア１
５としては、ノーマルのＹＢＣＯ等の常伝導体やＳＴＯ
等の絶縁体を用いることもできる。
ア１５上に第２の超伝導層１２としてＹＢＣＯが４００
ｎｍの膜厚で形成されている。なお、トンネルバリア１
５としては、ノーマルのＹＢＣＯ等の常伝導体やＳＴＯ
等の絶縁体を用いることもできる。
【００４１】かかる構成のコンタクト構造において、電
流はコンタクトホールの緩やかなエッジ１６上の第２の
超伝導層１２を通りコンタクトホールに流れ込んだ後、
急峻なエッジ１７での第１の超伝導層１１と第２の超伝
導層１２との接触面において、第２の超伝導層１２から
第１の超伝導層１１に流れ込む。ここで、緩やかなエッ
ジ１６の傾斜角は７°と小さいため、図８に四角印で示
したように、緩やかなエッジ１６を乗り越えるときの臨
界電流密度の低下は殆どない。
流はコンタクトホールの緩やかなエッジ１６上の第２の
超伝導層１２を通りコンタクトホールに流れ込んだ後、
急峻なエッジ１７での第１の超伝導層１１と第２の超伝
導層１２との接触面において、第２の超伝導層１２から
第１の超伝導層１１に流れ込む。ここで、緩やかなエッ
ジ１６の傾斜角は７°と小さいため、図８に四角印で示
したように、緩やかなエッジ１６を乗り越えるときの臨
界電流密度の低下は殆どない。
【００４２】また、本実施例では、緩やかなエッジ１６
では第１の超伝導層１１と第２の超伝導層１２との間に
トンネルバリア１５が存在するため、第１の超伝導層１
１と第２の超伝導層１２との間の臨界電流密度はあまり
高くないが、急峻なエッジ１７ではトンネルバリア１５
による第１の超伝導層１１の被覆性が低下しており、よ
り高い臨界電流密度が得られる。従って、本実施例のコ
ンタクト構造においては、第２の超伝導層１２を流れる
電流は急峻なエッジ１７で主に第１の超伝導層１１に流
れ込む。
では第１の超伝導層１１と第２の超伝導層１２との間に
トンネルバリア１５が存在するため、第１の超伝導層１
１と第２の超伝導層１２との間の臨界電流密度はあまり
高くないが、急峻なエッジ１７ではトンネルバリア１５
による第１の超伝導層１１の被覆性が低下しており、よ
り高い臨界電流密度が得られる。従って、本実施例のコ
ンタクト構造においては、第２の超伝導層１２を流れる
電流は急峻なエッジ１７で主に第１の超伝導層１１に流
れ込む。
【００４３】以上のことから、本実施例によれば、エッ
ジ接合の上部配線の超伝導層１２と下層の超伝導層１１
間におけるコンタクトホールを用いた臨界電流密度の高
いコンタクトが形成できる。下層の超伝導層１１は、エ
ッジ接合の下部電極層であっても、グランドプレーン等
のその他の配線層であってもよい。
ジ接合の上部配線の超伝導層１２と下層の超伝導層１１
間におけるコンタクトホールを用いた臨界電流密度の高
いコンタクトが形成できる。下層の超伝導層１１は、エ
ッジ接合の下部電極層であっても、グランドプレーン等
のその他の配線層であってもよい。
【００４４】また、本実施例においても、第１実施例と
同様に、コンタクトホールは第１の超伝導層１１すべて
を含む深さまで形成したが、十分な臨界電流密度が得ら
れるのであれば、コンタクトホールの深さは第１の超伝
導層１１の途中までしか形成しなくてもよい。
同様に、コンタクトホールは第１の超伝導層１１すべて
を含む深さまで形成したが、十分な臨界電流密度が得ら
れるのであれば、コンタクトホールの深さは第１の超伝
導層１１の途中までしか形成しなくてもよい。
【００４５】次に、本発明になる超伝導層間のコンタク
ト構造の製造方法の一実施例について図３と共に説明す
る。本実施例は図１に示した第１実施例のコンタクト構
造を製造する例である。なお、図３中、図１と同一構成
部分には同一符号を付してある。
ト構造の製造方法の一実施例について図３と共に説明す
る。本実施例は図１に示した第１実施例のコンタクト構
造を製造する例である。なお、図３中、図１と同一構成
部分には同一符号を付してある。
【００４６】図３（ａ）において、ＳＴＯからなる基板
１０上に、ＹＢＣＯからなる第１の超伝導層１１とＳＴ
Ｏからなる層間絶縁層１３がそれぞれ３００ｎｍの膜厚
で積層され、更に層間絶縁層１３上のコンタクトホール
を開口する部分を除く領域にレジストマスク１８が設け
られている。この構成の基板１０を固定した状態で、イ
オンビーム入射角３０°の条件で図３（ａ）に示す如
く、例えばアルゴン（Ａｒ）イオンビーム１９を照射す
る これにより、イオンビーム１９がレジストマスク１８を
介さずに直接衝突する層間絶縁層１３とその下の第１の
超伝導層１１は、図３（ｂ）に示すように衝突時の衝撃
により削り取られて急峻な（傾斜角３２°）エッジ１７
が形成される。一方、レジストマスク１８の影になる部
分にはレジストマスク１８の存在により層間絶縁層１３
とその下の第１の超伝導層１１には、図３（ｂ）に示す
ように緩やかな（傾斜角７°）エッジ１６が形成され
る。
１０上に、ＹＢＣＯからなる第１の超伝導層１１とＳＴ
Ｏからなる層間絶縁層１３がそれぞれ３００ｎｍの膜厚
で積層され、更に層間絶縁層１３上のコンタクトホール
を開口する部分を除く領域にレジストマスク１８が設け
られている。この構成の基板１０を固定した状態で、イ
オンビーム入射角３０°の条件で図３（ａ）に示す如
く、例えばアルゴン（Ａｒ）イオンビーム１９を照射す
る これにより、イオンビーム１９がレジストマスク１８を
介さずに直接衝突する層間絶縁層１３とその下の第１の
超伝導層１１は、図３（ｂ）に示すように衝突時の衝撃
により削り取られて急峻な（傾斜角３２°）エッジ１７
が形成される。一方、レジストマスク１８の影になる部
分にはレジストマスク１８の存在により層間絶縁層１３
とその下の第１の超伝導層１１には、図３（ｂ）に示す
ように緩やかな（傾斜角７°）エッジ１６が形成され
る。
【００４７】続いて、公知の手段によりレジストマスク
１８を除去した後、蒸着等により緩やかなエッジ１６及
びこれに連接する層間絶縁層１３上に、図３（ｃ）に示
すようにＹＢＣＯからなる第２の超伝導層１２を形成す
る。このようにして、図１に示した断面構造のコンタク
ト構造が製造される。
１８を除去した後、蒸着等により緩やかなエッジ１６及
びこれに連接する層間絶縁層１３上に、図３（ｃ）に示
すようにＹＢＣＯからなる第２の超伝導層１２を形成す
る。このようにして、図１に示した断面構造のコンタク
ト構造が製造される。
【００４８】図２に示したコンタクト構造もトンネルバ
リア１５を設ける以外は第１実施例と同様にして製造す
ることができる。ただし、この場合、図３（ｂ）の状態
からレジストマスク１８を除去した後、蒸着等により平
坦部での膜厚が２０ｎｍであるトンネルバリア（図２の
１５）及び平坦部での膜厚が４００ｎｍである第２の超
伝導層（図２の１２）を連続成膜した後、イオンビーム
エッチングにより第２の超伝導層及びトンネルバリアを
図２のように連続加工する。
リア１５を設ける以外は第１実施例と同様にして製造す
ることができる。ただし、この場合、図３（ｂ）の状態
からレジストマスク１８を除去した後、蒸着等により平
坦部での膜厚が２０ｎｍであるトンネルバリア（図２の
１５）及び平坦部での膜厚が４００ｎｍである第２の超
伝導層（図２の１２）を連続成膜した後、イオンビーム
エッチングにより第２の超伝導層及びトンネルバリアを
図２のように連続加工する。
【００４９】なお、図２のトンネルバリア１５成膜時に
基板１０を例えば４５°時計方向に回動して傾けると、
急峻なエッジ１７は蒸着源に対して影になるため、トン
ネルバリア１５による第１の超伝導層１１の被覆性を更
に低下させることができる。この場合には、急峻なエッ
ジ１７での臨界電流密度を更に向上することができる。
基板１０を例えば４５°時計方向に回動して傾けると、
急峻なエッジ１７は蒸着源に対して影になるため、トン
ネルバリア１５による第１の超伝導層１１の被覆性を更
に低下させることができる。この場合には、急峻なエッ
ジ１７での臨界電流密度を更に向上することができる。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
緩やかな傾斜の方の第１のエッジを少なくとも含む部分
で第１の超伝導層上に第２の超伝導層を配置し、緩やか
な斜面の第１のエッジ上の第２の超伝導層を介して電流
をコンタクトホール内に注入し、下部の第１の超伝導層
の緩やかな斜面と上部の第２の超伝導層間でコンタクト
を行うことにより、臨界電流密度を従来に比し向上し、
また、緩やかな方の第１のエッジ上の第２の超伝導層を
介してコンタクトホールに注入された電流が主に急峻な
方の第２のエッジで第１の超伝導層に供給することによ
り、コンタクトの臨界電流密度を著しく増加させるよう
にしたため、信頼性の高い良好なコンタクトを実現する
ことができ、このことからコンタクト面積を縮小するこ
とができる。従って、本発明によれば、コンタクト面積
の縮小により、回路のインダクタンスを低減し、回路レ
イアウトの自由度を向上することができる。
緩やかな傾斜の方の第１のエッジを少なくとも含む部分
で第１の超伝導層上に第２の超伝導層を配置し、緩やか
な斜面の第１のエッジ上の第２の超伝導層を介して電流
をコンタクトホール内に注入し、下部の第１の超伝導層
の緩やかな斜面と上部の第２の超伝導層間でコンタクト
を行うことにより、臨界電流密度を従来に比し向上し、
また、緩やかな方の第１のエッジ上の第２の超伝導層を
介してコンタクトホールに注入された電流が主に急峻な
方の第２のエッジで第１の超伝導層に供給することによ
り、コンタクトの臨界電流密度を著しく増加させるよう
にしたため、信頼性の高い良好なコンタクトを実現する
ことができ、このことからコンタクト面積を縮小するこ
とができる。従って、本発明によれば、コンタクト面積
の縮小により、回路のインダクタンスを低減し、回路レ
イアウトの自由度を向上することができる。
【図１】本発明の第１実施例の構造断面図である。
【図２】本発明の第２実施例の構造断面図である。
【図３】本発明の製造方法の一実施例の工程説明図であ
る。
る。
【図４】従来の一例の構造断面図である。
【図５】従来の他の例の構造断面図である。
【図６】基板を回転させながらイオンビームをエッチン
グして得られる加工形状の一例を示す図である。
グして得られる加工形状の一例を示す図である。
【図７】イオンビーム入射角とＹＢＣＯの傾斜角との関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図８】エッジ部におけるＹＣＢＯライン臨界電流密度
の測定温度依存性を示す図である。
の測定温度依存性を示す図である。
【図９】ジョセフソン接合の断面図である。
１０ 基板 １１ 第１の超伝導層 １２ 第２の超伝導層 １３ 層間絶縁層 １５、２５ トンネルバリア １６ 緩やかなエッジ １７ 急峻なエッジ １８ レジストマスク １９ イオンビーム
Claims (5)
- 【請求項１】 基板上に設けられた第１の超伝導層と、
該第１の超伝導層上に層間絶縁層を介して設けられた第
２の超伝導層とを該層間絶縁層にあけられたコンタクト
ホールを介してコンタクトするコンタクト構造であっ
て、 前記コンタクトホールは、少なくとも前記第１の超伝導
層の一部が含まれる深さで、かつ、前記層間絶縁層及び
前記第１の超伝導層との境界となる互いに異なる傾斜の
第１及び第２のエッジを有し、緩やかな傾斜の方の該第
１のエッジを少なくとも含む部分で前記第１の超伝導層
上に前記第２の超伝導層が配置され、前記第１のエッジ
上の前記第２の超伝導層を介して前記第１の超伝導層と
前記第２の超伝導層間の超伝導電流の導通を行うことを
特徴とする超伝導層間のコンタクト構造。 - 【請求項２】 基板上に設けられた下部電極と上部電極
が前記下部電極の加工されたエッジ部分で常伝導体若し
くは絶縁体からなるトンネルバリア層を介して結合した
エッジ接合を有し、かつ、基板上にある第１の超伝導層
と前記上部電極である第２の超伝導層とを前記層間絶縁
層にあけられたコンタクトホールを介してコンタクトす
るコンタクト構造であって、 前記コンタクトホールは、少なくとも前記第１の超伝導
層の一部が含まれる深さで、かつ、前記トンネルバリア
層との境界となる互いに異なる傾斜の第１及び第２のエ
ッジを有し、該第１及び第２のエッジを少なくとも含む
部分で前記第１の超伝導層上に前記第２の超伝導層が配
置され、緩やかな方の前記第１のエッジ上の前記第２の
超伝導層を介して前記コンタクトホールに注入された電
流が主に急峻な方の前記第２のエッジで前記第１の超伝
導層に供給することを特徴とする超伝導層間のコンタク
ト構造。 - 【請求項３】 基板上に第１の超伝導層と層間絶縁層と
が順次に積層され、かつ、該層間絶縁層上のコンタクト
ホールを開口しようとする部分を除く領域にレジストマ
スクが形成された前記基板を固定した状態で、斜め上方
からイオンビームを照射してイオンビームエッチングを
行う第１の工程と、 前記第１の工程によるイオンビームエッチングにより形
成された、少なくとも前記第１の超伝導層の一部が含ま
れる深さで、かつ、前記層間絶縁層及び前記第１の超伝
導層との境界となる互いに異なる傾斜の第１及び第２の
エッジを有するコンタクトホールの、緩やかな傾斜の方
の該第１のエッジを少なくとも含む部分で前記第１の超
伝導層上に第２の超伝導層を形成する第２の工程とを含
むことを特徴とする超伝導層間のコンタクト構造の製造
方法。 - 【請求項４】 基板上に第１の超伝導層と層間絶縁層と
が順次に積層され、かつ、該層間絶縁層上のコンタクト
ホールを開口しようとする部分を除く領域にレジストマ
スクが形成された前記基板を固定した状態で、斜め上方
からイオンビームを照射してイオンビームエッチングを
行う第１の工程と、 前記第１の工程によるイオンビームエッチングにより形
成された、少なくとも前記第１の超伝導層の一部が含ま
れる深さで、かつ、前記層間絶縁層及び前記第１の超伝
導層との境界となる互いに異なる傾斜の第１及び第２の
エッジを有するコンタクトホール内に、常伝導体若しく
は絶縁体からなるトンネルバリア層及び第２の超伝導層
を連続して成膜する第２の工程と、 前記コンタクトホールの前記第１及び第２のエッジを少
なくとも含む部分に前記第２の超伝導層が配置されるよ
う前記トンネルバリア層及び前記第２の超伝導層を連続
加工する第３の工程とを含むことを特徴とする超伝導層
間のコンタクト構造の製造方法。 - 【請求項５】 前記第２の工程は、前記コンタクトホー
ルの急峻な方の前記第２のエッジに成長する前記トンネ
ルバリア層の膜厚が、緩やかな方の前記第１のエッジに
成長する前記トンネルバリア層の膜厚よりも薄くなる方
向に前記基板の角度を調整して前記トンネルバリア層の
成長を行うことを特徴とする請求項４記載の超伝導層間
のコンタクト構造の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7142840A JP2616744B2 (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 超伝導層間のコンタクト構造及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7142840A JP2616744B2 (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 超伝導層間のコンタクト構造及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08335725A true JPH08335725A (ja) | 1996-12-17 |
| JP2616744B2 JP2616744B2 (ja) | 1997-06-04 |
Family
ID=15324841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7142840A Expired - Fee Related JP2616744B2 (ja) | 1995-06-09 | 1995-06-09 | 超伝導層間のコンタクト構造及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2616744B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002522927A (ja) * | 1998-08-14 | 2002-07-23 | エー ビー ビー リサーチ リミテッド | 電気的に安定化された薄膜高温超伝導体及びその製造方法 |
| JP2007324180A (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Fujitsu Ltd | 超電導素子とその製造方法 |
| WO2022219857A1 (ja) * | 2021-04-13 | 2022-10-20 | 住友電気工業株式会社 | 接合体及び接合体の製造方法 |
-
1995
- 1995-06-09 JP JP7142840A patent/JP2616744B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002522927A (ja) * | 1998-08-14 | 2002-07-23 | エー ビー ビー リサーチ リミテッド | 電気的に安定化された薄膜高温超伝導体及びその製造方法 |
| JP4917205B2 (ja) * | 1998-08-14 | 2012-04-18 | エー ビー ビー リサーチ リミテッド | 電気的に安定化された薄膜高温超伝導体及びその製造方法 |
| JP2007324180A (ja) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Fujitsu Ltd | 超電導素子とその製造方法 |
| WO2022219857A1 (ja) * | 2021-04-13 | 2022-10-20 | 住友電気工業株式会社 | 接合体及び接合体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2616744B2 (ja) | 1997-06-04 |
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