JPH10321923A - Ohmic electrode for oxide superconductor, its forming method and oxide superconductor element - Google Patents
Ohmic electrode for oxide superconductor, its forming method and oxide superconductor elementInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、オーミック電極
に関し、より詳細には、電子部品に用いられる酸化物超
電導体用のオーミック電極に関する。The present invention relates to an ohmic electrode, and more particularly, to an ohmic electrode for an oxide superconductor used for an electronic component.
【０００２】[0002]
【従来の技術】酸化物超電導体を用いた素子に対するオ
ーミック電極としては、Ａｕ，Ａｇ，Ｐｔなどの貴金属
が使用されている。これは、オーミック電極の材料とし
て、一般に、使用されているＡｌは、例えば、文献
１：”最新ＬＳＩプロセス技術”（前田和夫著、工業調
査会、1991、p.350）に示されているように、絶縁保護膜
に対する密着性には優れるが、酸化物超電導体上で酸素
と反応して整流特性を示すので、酸化物超電導体に対す
るオーミック電極の材料として好ましくないためであ
る。2. Description of the Related Art A noble metal such as Au, Ag, or Pt is used as an ohmic electrode for an element using an oxide superconductor. This is because Al, which is generally used as a material for an ohmic electrode, is described in, for example, Reference 1: “Latest LSI Process Technology” (by Kazuo Maeda, Industrial Research Institute, 1991, p.350). In addition, although it has excellent adhesion to the insulating protective film, it reacts with oxygen on the oxide superconductor and exhibits rectification characteristics, which is not preferable as a material of the ohmic electrode for the oxide superconductor.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】通常、電子部品の製造
工程では、電極へのワイヤボンディングが行われる。こ
のとき、電極の下方に位置する素子がワイヤボンディン
グ時の応力によって損傷を受けることを避けるため、電
極の一部分を下方に素子が位置していない絶縁保護膜上
まで延ばして、絶縁保護膜上に直接配置し、この絶縁保
護膜上に直接配置された電極の延長部分に対してワイヤ
ボンディングが行われている。Generally, in the process of manufacturing an electronic component, wire bonding to an electrode is performed. At this time, in order to prevent the element located below the electrode from being damaged by the stress at the time of wire bonding, a part of the electrode is extended to the insulating protective film where the element is not located below, and is formed on the insulating protective film. Wire bonding is performed on an extended portion of the electrode which is directly disposed and directly disposed on the insulating protective film.
【０００４】しかしながら、酸化物超電導体用のオーミ
ック電極を形成しているＡｕなどの貴金属は絶縁保護膜
に対する密着性が低いため、絶縁保護膜上に直接配置さ
れた貴金属のオーミック電極にワイヤボンディングを行
おうとすると、オーミック電極が絶縁保護膜から剥離し
てしまう恐れがある。したがって、絶縁保護膜上に、直
接、配置された貴金属によるオーミック電極には、ワイ
ヤボンディングを行うことができない。このため、例え
ば、文献２：12TH SYPOSYUM ON FUTURE ELECTRON DEVIC
E, October 12-13, 1993 Tokyo, Japan, pp.61-66 に記
載されているように、貴金属のオーミック電極上に、絶
縁保護膜に対する密着性が高いＮｂで形成されたワイヤ
ボンディング用の金属層を設け、この金属層の一部を、
下方に素子の存在していない絶縁保護膜上の位置まで延
ばして、この下方に素子の存在していない絶縁保護膜上
に配置されたワイヤボンディング用の金属層に対してワ
イヤボンディングを行う方法が採られている。しかしな
がら、この方法では、ワイヤボンディング用の金属層を
設けるための作業が必要となり、工程が複雑化するとい
う問題があった。[0004] However, noble metals such as Au forming an ohmic electrode for an oxide superconductor have low adhesion to an insulating protective film. Therefore, wire bonding is performed on a noble metal ohmic electrode directly disposed on the insulating protective film. Attempting to do so may cause the ohmic electrode to separate from the insulating protective film. Therefore, wire bonding cannot be performed on an ohmic electrode made of a noble metal directly disposed on the insulating protective film. For this reason, for example, Reference 2: 12TH SYPOSYUM ON FUTURE ELECTRON DEVIC
As described in E, October 12-13, 1993 Tokyo, Japan, pp.61-66, a metal for wire bonding formed of Nb with high adhesion to an insulating protective film on a noble metal ohmic electrode Layer, and a part of this metal layer,
There is a method of extending the wire to a position on the insulating protective film where no element is present below and performing wire bonding on a metal layer for wire bonding disposed on the insulating protective film where no element is present below this. Has been adopted. However, this method requires an operation for providing a metal layer for wire bonding, and has a problem that the process is complicated.
【０００５】また、上述のように、Ａｕなどの貴金属は
絶縁保護膜に対する密着性が低いため、Ａｕなどの貴金
属で形成されたオーミック電極は絶縁保護膜から剥れ易
い。このため、Ａｕなどの貴金属を金属膜として蒸着し
て、不要部分をリフトオフによって除去して、その一部
分が絶縁保護膜上に配置されたオーミック電極を形成し
ようとすると、オーミック電極の絶縁保護膜上に配置さ
れるべき部分が、リフトオフの際に、絶縁保護膜から剥
れてしまうおそれがある。このため、リフトオフ以外の
他の方法を用いる必要があり、工程が複雑化するという
問題もあった。Further, as described above, since noble metals such as Au have low adhesion to the insulating protective film, an ohmic electrode formed of a noble metal such as Au is easily peeled from the insulating protective film. Therefore, when a noble metal such as Au is deposited as a metal film, an unnecessary portion is removed by lift-off, and an attempt is made to form an ohmic electrode in which a portion is disposed on the insulating protective film. May be separated from the insulating protective film during lift-off. For this reason, it is necessary to use a method other than lift-off, and there has been a problem that the process is complicated.
【０００６】したがって、工程を複雑化させることなく
形成することができる酸化物超電導体用オーミック電
極、そのようなオーミック電極の形成方法、および、そ
のようなオーミック電極を備えた酸化物超電導体素子が
望まれていた。Accordingly, an ohmic electrode for an oxide superconductor that can be formed without complicating the process, a method for forming such an ohmic electrode, and an oxide superconductor element having such an ohmic electrode are provided. Was desired.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】このため、この発明の酸
化物超電導体用オーミック電極は、酸化物超電導体およ
び絶縁保護膜上にわたって設けられた酸化物超電導体用
オーミック電極であって、貴金属である第１の金属と、
絶縁保護膜に対する密着性が高い金属である第２の金属
とを含み、酸化物超電導体に対しては、少なくとも第１
の金属で接触し、絶縁保護膜に対しては、第１の金属お
よび第２の金属で接触した構造となっている。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an ohmic electrode for an oxide superconductor according to the present invention is an ohmic electrode for an oxide superconductor provided over an oxide superconductor and an insulating protective film. A certain first metal;
A second metal, which is a metal having high adhesion to the insulating protective film, and at least a first metal for the oxide superconductor.
The first metal and the second metal contact the insulating protective film.
【０００８】この酸化物超電導体用オーミック電極は、
酸化物超電導体と反応しにくいため酸化物超電導体上に
配置された場合でも整流性を示さない貴金属である第１
の金属を含み、この第１の金属が酸化物超電導体に接触
している。したがって、第１の金属によって酸化物超電
導体に対するオーミック電極としての機能が維持され
る。さらに、この酸化物超電導体用オーミック電極は、
さらに、絶縁保護膜に対する密着性が高い金属である第
２の金属を含んでおり、この第２の金属が絶縁保護膜に
接触している。したがって、絶縁保護膜に対して密着し
やすくなり、酸化物超電導体用オーミック電極でありな
がら、絶縁保護膜上に直接配置された部分でのワイヤボ
ンディング、および／あるいは、リフトオフ法を用いた
加工が可能となる。[0008] The ohmic electrode for an oxide superconductor comprises:
Noble metal that does not exhibit rectification even when placed on an oxide superconductor because it hardly reacts with the oxide superconductor.
And the first metal is in contact with the oxide superconductor. Therefore, the function as an ohmic electrode for the oxide superconductor is maintained by the first metal. Furthermore, this ohmic electrode for oxide superconductor
Further, it includes a second metal which is a metal having high adhesion to the insulating protective film, and the second metal is in contact with the insulating protective film. Therefore, it is easy to adhere to the insulating protective film, and it is possible to perform wire bonding and / or processing using a lift-off method on a portion directly disposed on the insulating protective film while being an ohmic electrode for an oxide superconductor. It becomes possible.
【０００９】この発明の酸化物超電導体用オーミック電
極は、好ましくは、酸化物超電導体および絶縁保護膜に
対する接触面に、第１の金属および第２の金属が混在す
るように構成すること、絶縁保護膜が実質的にＳｉＯ2
からなるように構成すること、または、第１の金属を、
Ａｕ，ＰｔおよびＡｇからなる群から選ばれた金属とす
ることも可能である。The ohmic electrode for an oxide superconductor according to the present invention is preferably configured such that the first metal and the second metal are mixed on the contact surface with the oxide superconductor and the insulating protective film. The protective film is substantially made of SiO 2
Or comprising the first metal,
It is also possible to use a metal selected from the group consisting of Au, Pt and Ag.
【００１０】ここで、絶縁保護膜に対する密着性とは、
ＳｉＯ2 などの酸化物、Ｓｉ3 Ｎ4などの窒化物、Ｂａ
Ｆ2 などのフッ化物からなる絶縁保護膜に対する密着性
のことを意味する。また、このような絶縁保護膜に対す
る金属の密着性は、金属の酸化物生成自由エネルギと関
連しており、「絶縁保護膜に対する密着性が高い金属」
である第２の金属は、酸化物生成自由エネルギの酸素原
子１個当たりの値ΔＦが、−５０（Kcal/mol) 以下の金
属、例えば、Ａｌ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃａ，Ｃｅ，Ｄｙ，Ｅ
ｒ，Ｈｏ，Ｌａ，Ｍｇ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｓｒ，ＹおよびＹ
ｂなどとすることが可能である。[0010] Here, the adhesion to the insulating protective film means:
Oxides such as SiO 2 , nitrides such as Si 3 N 4 , Ba
It means the adhesion to the insulating protective film made of a fluoride such as F 2. Further, the adhesion of a metal to such an insulating protective film is related to the free energy of oxide formation of the metal, and “a metal having a high adhesiveness to the insulating protective film”
Is a metal having a free energy of oxide formation energy per oxygen atom ΔF of −50 (Kcal / mol) or less, for example, Al, Cr, Ni, Ca, Ce, Dy, E
r, Ho, La, Mg, Nd, Pr, Sr, Y and Y
b or the like.
【００１１】また、この発明では、酸化物超電導体を、
好ましくは、ＳＩＳ構造またはＳＮＳ構造を有する酸化
物超電導体素子とすることが可能である。Further, according to the present invention, the oxide superconductor is
Preferably, an oxide superconductor element having an SIS structure or an SNS structure can be used.
【００１２】また、この発明の酸化物超電導体用オーミ
ック電極の形成方法は、以下の（ａ）−（ｄ）の工程を
備えている。The method of forming an ohmic electrode for an oxide superconductor according to the present invention includes the following steps (a) to (d).
【００１３】（ａ）基板上に配置された酸化物超電導体
上に、該酸化物超電導体の一部分が露出する絶縁保護膜
パターンを形成する工程と、（ｂ）前記絶縁保護膜パタ
ーンから前記露出した前記酸化物超電導体の部分と、前
記絶縁保護膜パターンの一部分とが露出するレジストパ
ターンを形成する工程と、（ｃ）貴金属である第１の金
属と、前記絶縁保護膜に対する密着性が高い金属である
第２の金属とを、前記レジストパターンが形成された基
板の全面を覆うように蒸着する工程と、（ｄ）前記レジ
ストパターンおよび該レジストパターン上に蒸着された
第１の金属および第２の金属を、リフトオフによって取
り除いて酸化物超電導体用オーミック電極を形成する工
程。(A) forming, on an oxide superconductor disposed on a substrate, an insulating protective film pattern exposing a portion of the oxide superconductor; and (b) forming the insulating protective film pattern from the insulating protective film pattern. Forming a resist pattern exposing a portion of the oxide superconductor and a portion of the insulating protective film pattern; and (c) high adhesion to the first metal, which is a noble metal, to the insulating protective film. Depositing a second metal, which is a metal, so as to cover the entire surface of the substrate on which the resist pattern is formed; and (d) depositing the first metal and the second metal deposited on the resist pattern and the resist pattern. Removing the second metal by lift-off to form an ohmic electrode for an oxide superconductor.
【００１４】この酸化物超電導体用オーミック電極の形
成方法によれば、主として、（Ｃ）工程の蒸着により、
酸化物超電導体の露出した部分とこれに隣接する絶縁保
護膜上に、貴金属（第１の金属）と絶縁保護膜に対する
密着性が高い金属（第２の金属）とを含む電極が形成さ
れる。このような酸化物超電導体用オーミック電極によ
れば、酸化物超電導体と反応しにくいため酸化物超電導
体上に配置された場合でも整流性を示さない第１の金属
によってオーミック電極としての機能が維持される。更
に、第２の金属により絶縁保護膜に密着しやすくなるの
で、絶縁保護膜上に直接配置された部分でのワイヤボン
ディング、および／あるいは、リフトオフ法による加工
が可能な酸化物超電導体用のオーミック電極が形成され
る。According to the method of forming an ohmic electrode for an oxide superconductor, mainly by the vapor deposition in the step (C),
An electrode including a noble metal (first metal) and a metal (second metal) having high adhesion to the insulating protective film is formed on the exposed portion of the oxide superconductor and the insulating protective film adjacent thereto. . According to such an ohmic electrode for an oxide superconductor, the first metal, which does not exhibit rectification even when disposed on the oxide superconductor, does not easily react with the oxide superconductor. Will be maintained. Furthermore, since the second metal makes it easier to adhere to the insulating protective film, an ohmic material for an oxide superconductor that can be processed by wire bonding and / or a lift-off method at a portion directly disposed on the insulating protective film. An electrode is formed.
【００１５】また、この発明では、好ましくは、工程
（ｃ）を、酸化物超電導体に対しては、少なくとも第１
の金属が接触し、絶縁保護膜に対しては第１の金属およ
び第２の金属が接触するように、第１の金属および第２
の金属を蒸着する工程とすること、または、工程（ｃ）
を、酸化物超電導体および絶縁保護膜との接触面には第
１の金属および第２の金属が混在している金属膜を形成
するように、第１の金属および第２の金属を蒸着させる
工程とすることも可能である。Further, in the present invention, preferably, the step (c) is performed at least in the first step for the oxide superconductor.
Contact the first metal and the second metal such that the first metal and the second metal contact the insulating protective film.
Or a step of depositing the metal of step (c).
A first metal and a second metal are deposited such that a metal film in which the first metal and the second metal are mixed is formed on a contact surface between the oxide superconductor and the insulating protective film. It can also be a process.
【００１６】また、この発明では、第２の金属を、ΔＦ
が、−５０（Kcal/mol) 以下の金属、好ましくは、Ａ
ｌ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃａ，Ｃｅ，Ｄｙ，Ｅｒ，Ｈｏ，Ｌ
ａ，Ｍｇ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｓｒ，Ｙ，Ｙｂなどとすること
も可能である。In the present invention, the second metal is represented by ΔF
Is -50 (Kcal / mol) or less, preferably A
1, Cr, Ni, Ca, Ce, Dy, Er, Ho, L
a, Mg, Nd, Pr, Sr, Y, Yb, etc.
【００１７】さらに、この発明では、好ましくは、工程
（ｃ）を第１の金属と第２の金属とを個々に蒸発させ
て、これらを同時に、蒸着させる工程とすることも可能
である。このようにすることにより、第１の金属と第２
の金属の蒸着条件を個々に調節することが容易になる。
この形成方法では、第１の金属としてＡｕを、第２の金
属としてＡｌを選択することが可能である。Further, in the present invention, preferably, the step (c) may be a step of evaporating the first metal and the second metal individually and depositing them simultaneously. By doing so, the first metal and the second metal
It becomes easy to individually adjust the metal deposition conditions.
In this formation method, it is possible to select Au as the first metal and Al as the second metal.
【００１８】また、この発明では、好ましくは、工程
（ｃ）を、第１の金属と第２の金属とを含む合金を蒸発
させて、これらを同時に蒸着させる工程とすることも可
能である。このようにすることにより、一台の蒸発装置
で、第１の金属と第２の金属とを蒸着することが可能に
なる。この形成方法では、第１の金属としてＡｕを第２
の高い金属としてＣｒおよびＧｅのいずれか一方を、ま
たは、第１の金属としてＡｇを第２の金属としてＤｙを
選択することが可能である。In the present invention, preferably, the step (c) may be a step of evaporating an alloy containing the first metal and the second metal and depositing them at the same time. This makes it possible to deposit the first metal and the second metal with one evaporator. In this formation method, Au is used as the first metal in the second metal.
It is possible to select either one of Cr and Ge as the metal having a high value, or select Ag as the first metal and Dy as the second metal.
【００１９】この発明では、酸化物超電導体と、絶縁保
護膜と、酸化物超電導体および絶縁保護膜上にわたって
設けられた酸化物超電導体用オーミック電極とを備え、
オーミック電極が、貴金属である第１の金属と、絶縁保
護膜に対する密着性が高い金属である第２の金属を含
み、酸化物超電導体に対しては、少なくとも第１の金属
で接触し、絶縁保護膜に対しては、第１の金属および第
２の金属で接触している酸化物超電導体素子が提供され
る。According to the present invention, there is provided an oxide superconductor, an insulating protective film, and an ohmic electrode for the oxide superconductor provided over the oxide superconductor and the insulating protective film,
The ohmic electrode includes a first metal, which is a noble metal, and a second metal, which is a metal having high adhesion to an insulating protective film, and is in contact with the oxide superconductor with at least the first metal; For the protective film, an oxide superconductor element in contact with the first metal and the second metal is provided.
【００２０】このような構成を備えた酸化物超電導体素
子は、そのオーミック電極が、酸化物超電導体と反応し
にくいため酸化物超電導体上に配置された場合でも整流
性を示さない貴金属である第１の金属を含み、この第１
の金属が酸化物超電導体に接触している。したがって、
この酸化物超電導体素子の電極は、第１の金属によって
酸化物超電導体に対するオーミック電極としての機能が
維持される。さらに、この発明の酸化物超電導体素子の
オーミック電極は、さらに、絶縁保護膜に対する密着性
が高い金属である第２の金属を含んでいる。したがっ
て、この酸化物超電導体素子の電極は、絶縁保護膜に対
して密着しやすくなり、酸化物超電導体用オーミック電
極でありながら、絶縁保護膜上に直接配置された部分で
のワイヤボンディング、および／あるいは、リフトオフ
法を用いた加工が可能となる。The oxide superconductor element having such a configuration is a noble metal that does not exhibit rectification even when the ohmic electrode is disposed on the oxide superconductor because the ohmic electrode hardly reacts with the oxide superconductor. A first metal;
Metal is in contact with the oxide superconductor. Therefore,
The function of the electrode of this oxide superconductor element as an ohmic electrode to the oxide superconductor is maintained by the first metal. Further, the ohmic electrode of the oxide superconductor element of the present invention further includes a second metal that is a metal having high adhesion to the insulating protective film. Therefore, the electrode of this oxide superconductor element is easily adhered to the insulating protective film, and while being an ohmic electrode for an oxide superconductor, wire bonding at a portion directly disposed on the insulating protective film, and And / or processing using a lift-off method becomes possible.
【００２１】この発明の酸化物超電導体素子では、好ま
しくは、そのオーミック電極を、酸化物超電導体および
絶縁保護膜に対する接触面に、第１の金属および第２の
金属が混在するように構成すること、その絶縁保護膜を
実質的にＳｉＯ2 からなるように構成すること、また
は、第１の金属を、Ａｕ，ＰｔおよびＡｇからなる群か
ら選ばれた金属とすることも可能である。In the oxide superconductor element of the present invention, preferably, the ohmic electrode is configured such that the first metal and the second metal are mixed on the contact surface with the oxide superconductor and the insulating protective film. It is also possible to configure the insulating protective film to be substantially made of SiO 2 , or to make the first metal a metal selected from the group consisting of Au, Pt and Ag.
【００２２】また、この酸化物超電導体素子では、その
オーミック電極に含まれる第２の金属を、ΔＦが、−５
０（Kcal/mol) 以下の金属、好ましくは、例えば、Ａ
ｌ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｃａ，Ｃｅ，Ｄｙ，Ｅｒ，Ｈｏ，Ｌ
ａ，Ｍｇ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｓｒ，Ｙ，Ｙｂなどとすること
が可能である。In this oxide superconductor element, the second metal contained in the ohmic electrode is represented by ΔF of −5.
0 (Kcal / mol) or less metal, preferably, for example, A
1, Cr, Ni, Ca, Ce, Dy, Er, Ho, L
a, Mg, Nd, Pr, Sr, Y, Yb, and the like.
【００２３】さらに、この酸化物超電導体素子では、酸
化物超電導体を、好ましくは、ＳＩＳ構造またはＳＮＳ
構造を有する酸化物超電導体素子とすることが可能であ
る。Further, in this oxide superconductor element, the oxide superconductor is preferably made of SIS structure or SNS.
An oxide superconductor element having a structure can be obtained.
【００２４】[0024]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の好ましい実施形態を説明する。尚、各図は、実施形態
が理解できる程度に概略的に記載されているにすぎず、
断面を示すハッチング等は、一部分を除き省略してあ
る。また、以下の好ましい実施形態の説明において、特
定の材料および条件等を用いるが、これらはこの発明の
好ましい一例にすぎず、したがって、この発明はこれら
に何ら限定されるものではない。Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, each figure is only schematically described to the extent that the embodiment can be understood,
The hatching or the like indicating the cross section is omitted except for a part. In the following description of the preferred embodiments, specific materials, conditions, and the like are used, but these are only preferred examples of the present invention, and therefore, the present invention is not limited thereto.
【００２５】＜第１の実施形態＞まず、図１を参照し
て、この発明の第１の実施形態の酸化物超電導体用オー
ミック電極の構成を説明する。図１は、この発明の第１
の実施形態の酸化物超電導体用オーミック電極１０の内
部の状態を模式的に表す、オーミック電極１０の一部分
を拡大した図面である。First Embodiment First, the structure of an ohmic electrode for an oxide superconductor according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
It is the figure which expanded a part of ohmic electrode 10 and which represents typically the state inside the ohmic electrode 10 for oxide superconductors of embodiment.
【００２６】図１に示されているように、第１の実施形
態のオーミック電極１０が形成される下地は、例えば、
ＳｒＴｉＯ3 の基板１２と、この基板１２の上面の一部
分を覆うように形成された第１の酸化物超電導体１４
と、基板１２の露出した上面を覆い第１の酸化物超電導
体１４の一側端部を覆うように設けられた絶縁保護膜１
６とを有している。オーミック電極１０は、酸化物超電
導体素子を構成するＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏx の第１の酸化物
超電導体１４およびＳｉＯ2 の絶縁保護膜１６上にわた
って設けられている。このオーミック電極１０は、貴金
属である第１の金属としてのＡｕ１８と、酸化物超電導
体に対する密着性が高い金属である第２の金属としての
Ａｌ２０とを含んでいる。As shown in FIG. 1, the base on which the ohmic electrode 10 of the first embodiment is formed is, for example,
A substrate 12 of SrTiO 3 and a first oxide superconductor 14 formed so as to cover a part of the upper surface of the substrate 12
And an insulating protective film 1 provided so as to cover the exposed upper surface of the substrate 12 and to cover one end of the first oxide superconductor 14.
6. The ohmic electrode 10 is provided over the first oxide superconductor 14 of YBa 2 Cu 3 O x and the insulating protective film 16 of SiO 2 constituting the oxide superconductor element. The ohmic electrode 10 contains Au18 as a first metal which is a noble metal, and Al20 as a second metal which is a metal having high adhesion to an oxide superconductor.
【００２７】更に、オーミック電極１０の第１の酸化物
超電導体１４との接触面と絶縁保護膜１６との接触面と
には、Ａｕ１８およびＡｌ２０が混在している。図１中
では、この混在状態を、一例として、Ａｕ原子とＡｌ原
子とが並んだ様子で、模式的に示している。オーミック
電極１０は、第１の酸化物超電導体１４に対しては、少
なくとも第１の金属であるＡｕで接触し、絶縁保護膜１
６に対してはＡｕ１８およびＡｌ２０で接触しているこ
とになる。Further, Au 18 and Al 20 are mixed on the contact surface of the ohmic electrode 10 with the first oxide superconductor 14 and the contact surface with the insulating protective film 16. In FIG. 1, this mixed state is schematically shown as an example in which Au atoms and Al atoms are arranged. The ohmic electrode 10 makes contact with the first oxide superconductor 14 with at least the first metal Au, and
6 is in contact with Au18 and Al20.
【００２８】次に、この発明の第１の実施形態の酸化物
超電導体用オーミック電極１０を形成する基本的な工程
を示す概略図である図２（Ａ）ないし図２（Ｄ）、図３
（Ａ）ないし図３（Ｃ）、および、図４（Ａ）ないし図
４（Ｄ）を参照して、この発明の第１の実施形態のオー
ミック電極１０の形成方法を説明する。Next, FIGS. 2A to 2D, which are schematic views showing basic steps for forming the ohmic electrode 10 for an oxide superconductor according to the first embodiment of the present invention.
A method of forming the ohmic electrode 10 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3A to 3C and FIGS. 4A to 4D.
【００２９】まず、基板上に配置された酸化物超電導体
上に、この酸化物超電導体の一部分が露出する絶縁保護
膜パターンを形成する。First, on the oxide superconductor disposed on the substrate, an insulating protective film pattern exposing a part of the oxide superconductor is formed.
【００３０】このため、この発明の第１の実施形態にか
かる酸化物超電導体用オーミック電極１０を形成する工
程では、ＳｒＴｉＯ3 の基板１２上に、ＹＢａ2 Ｃｕ3
Ｏxからなる第１の酸化物超電導体１４、ＰｒＢａ2 Ｃ
ｕＯx からなる絶縁体２２、ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏx からな
る第２の酸化物超電導体２４を、順次、備えた、酸化物
超電導体／絶縁体／酸化物超電導体構造、すなわち、所
謂ＳＩＳ構造を有する酸化物超電導体素子である積層膜
２６を、真空蒸着法、スパッタリング法、または、有機
金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）等の公知の適当な方法
で形成する（図２（Ａ））。[0030] Therefore, in the step of forming an oxide superconductor for the ohmic electrode 10 according to the first embodiment of the present invention, on the substrate 12 of SrTiO 3, YBa 2 Cu 3
First oxide superconductor 14 made of O x , PrBa 2 C
An oxide superconductor / insulator / oxide superconductor structure, which is sequentially provided with an insulator 22 made of uO x and a second oxide superconductor 24 made of YBa 2 Cu 3 O x , that is, a so-called SIS structure Is formed by a known appropriate method such as a vacuum evaporation method, a sputtering method, or a metal organic chemical vapor deposition method (MOCVD method) (FIG. 2A). .
【００３１】次に、積層膜２６上に、フォトレジストを
塗布し、フォトリソグラフィ技術を用いて、このフォト
レジストに所定のパターン化を施すことによって、エッ
チングマスク２８を形成する（図２（Ｂ））。Next, a photoresist is applied on the laminated film 26, and a predetermined pattern is formed on the photoresist using a photolithography technique, thereby forming an etching mask 28 (FIG. 2B). ).
【００３２】次に、エッチングを行い、積層膜２６のう
ちのエッチングマスク２８に覆われていない部分を除去
して、エッチングマスク２８の下側に積層膜パターン２
６ａを形成する（図２（Ｃ））。Next, etching is performed to remove a portion of the laminated film 26 that is not covered with the etching mask 28, and the laminated film pattern 2 is formed below the etching mask 28.
6a is formed (FIG. 2C).
【００３３】次に、エッチングマスク２８を除去し、積
層膜パターン２６ａおよび基板１２の上側表面全体に、
再度、フォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ技
術を用いて、このフォトレジストの一部を除去する加工
を行うことにより、積層膜パターン２６ａの一部分のみ
が露出した、エッチングマスク３０を形成する（図２
（Ｄ））。Next, the etching mask 28 is removed, and the entire upper surface of the laminated film pattern 26a and the substrate 12 is removed.
A photoresist is applied again, and a process of removing a part of the photoresist is performed by using a photolithography technique, thereby forming an etching mask 30 exposing only a part of the laminated film pattern 26a (FIG. 2).
(D)).
【００３４】次に、エッチングを行い、積層膜パターン
２６ａのうちのエッチングマスク３０から露出している
部分から、第２の酸化物超電導体２４と絶縁体２２を除
去し、さらに、基板１２および積層膜パターン２６ｂ上
に残存しているエッチングマスク３０を除去して、積層
膜パターン２６ａの一部分から第２の酸化物超電導体２
４と絶縁体２２の一部分が除去された積層膜パターン２
６ｂを得る（図３（Ａ））。Next, etching is performed to remove the second oxide superconductor 24 and the insulator 22 from the portion of the laminated film pattern 26a exposed from the etching mask 30. The etching mask 30 remaining on the film pattern 26b is removed, and the second oxide superconductor 2 is removed from a part of the laminated film pattern 26a.
4 and laminated film pattern 2 from which part of insulator 22 has been removed
6b is obtained (FIG. 3A).
【００３５】次に、積層膜パターン２６ｂと基板１２と
の上側表面全体を覆うＳｉＯ2 の絶縁保護膜１６を設け
る（図３（Ｂ））。さらに、絶縁保護膜１６の上側表面
全体を覆うように、フォトレジストを塗布し、このフォ
トレジストを、フォトリソグラフィ技術で、エッチング
マスクに加工する。このエッチングマスクは、積層膜パ
ターン２６ｂの第１の酸化物超電導体１４および第２の
酸化物超電導体２４へのコンタクトホール１４ａおよび
２４ａを形成すべき位置に対応した絶縁保護膜１６の上
面領域のみを露出させる窓を有する。続いて、このエッ
チングマスクを用いて、露出している絶縁保護膜の領域
に対して、エッチングを行って、第１の酸化物超電導体
１４および第２の酸化物超電導体２４へのコンタクトホ
ール１４ａおよび２４ａが形成された絶縁保護膜パター
ン１６ａを形成する（図３（Ｃ））。Next, an insulating protective film 16 of SiO 2 is provided to cover the entire upper surface of the laminated film pattern 26b and the substrate 12 (FIG. 3B). Further, a photoresist is applied so as to cover the entire upper surface of the insulating protection film 16, and the photoresist is processed into an etching mask by a photolithography technique. This etching mask is applied only to the upper surface region of the insulating protection film 16 corresponding to the positions where the contact holes 14a and 24a for the first oxide superconductor 14 and the second oxide superconductor 24 of the laminated film pattern 26b are to be formed. With a window that exposes Subsequently, using the etching mask, the exposed region of the insulating protective film is etched to form contact holes 14a for the first oxide superconductor 14 and the second oxide superconductor 24. And an insulating protection film pattern 16a on which the insulating film 24a is formed (FIG. 3C).
【００３６】このようにして、基板上に配置された酸化
物超電導体上に、この酸化物超電導体の一部分が露出す
る絶縁保護膜パターンが形成されると、次いで、絶縁保
護膜パターンから露出した酸化物超電導体の部分と、絶
縁保護膜パターンの一部分とが露出するレジストパター
ンを形成する。In this manner, when the insulating protective film pattern exposing a part of the oxide superconductor is formed on the oxide superconductor disposed on the substrate, the insulating protective film pattern is then exposed. A resist pattern exposing a portion of the oxide superconductor and a portion of the insulating protective film pattern is formed.
【００３７】このため、この発明の第１の実施形態の酸
化物超電導体用オーミック電極１０を形成する工程で
は、絶縁保護膜パターン１６ａと絶縁保護膜パターン１
６ａから露出している積層膜パターン２６ｂとの上側表
面全体を覆うようにフォトレジスト３４を塗布する（図
４（Ａ））。次いで、このフォトレジスト３４を、フォ
トリソグラフィ技術で、オーミック電極１０を配置する
必要がない下側の部分のみを覆う、即ち、オーミック電
極１０が形成予定される下側の部分のみを露出させた窓
を有するレジストパターン３４ａに加工する（図４
（Ｂ））。Therefore, in the step of forming the ohmic electrode 10 for an oxide superconductor according to the first embodiment of the present invention, the insulating protective film pattern 16a and the insulating protective film pattern 1 are formed.
A photoresist 34 is applied so as to cover the entire upper surface of the laminated film pattern 26b exposed from 6a (FIG. 4A). Next, this photoresist 34 is covered with the photolithography technique only on the lower part where the ohmic electrode 10 does not need to be disposed, that is, a window exposing only the lower part where the ohmic electrode 10 is to be formed. (FIG. 4)
(B)).
【００３８】絶縁保護膜パターンから露出した酸化物超
電導体の部分と、絶縁保護膜パターンの一部分とが露出
するレジストパターンを形成した後、貴金属である第１
の金属と、絶縁保護膜に対する密着性が高い金属である
第２の金属とを、レジストパターンが形成された基板の
上側表面全体を覆うように蒸着する。After forming a resist pattern exposing a portion of the oxide superconductor exposed from the insulating protective film pattern and a portion of the insulating protective film pattern, a first noble metal film is formed.
And a second metal having high adhesion to the insulating protective film are deposited so as to cover the entire upper surface of the substrate on which the resist pattern is formed.
【００３９】このため、この発明の第１の実施形態にか
かる酸化物超電導体用オーミック電極１０を形成する工
程では、レジストパターン３４ａ、絶縁保護膜パターン
１６ａおよびこれらから露出している積層膜パターン２
６ｂの上側表面全体に、ＡｕとＡｌとを蒸着して、Ａｕ
とＡｌとからなる厚さ２ないし３μｍの金属膜３６を形
成する（図４（Ｃ））。この金属膜３６は、Ａｕおよび
Ａｌを、別々の電子ビーム蒸発装置あるいは抵抗加熱蒸
発装置で蒸発させ、これらを、レジストパターン３４
ａ、絶縁保護膜パターン１６ａおよび積層膜パターン２
６ｂのうちのレジストパターン３４ａなどから露出して
いる部分の上側表面全体に、同時に、蒸着することによ
って形成される。Therefore, in the step of forming the ohmic electrode 10 for an oxide superconductor according to the first embodiment of the present invention, the resist pattern 34a, the insulating protective film pattern 16a, and the laminated film pattern 2
Au and Al are vapor-deposited on the entire upper surface of
Then, a metal film 36 having a thickness of 2 to 3 μm made of Al and Al is formed (FIG. 4C). The metal film 36 is formed by evaporating Au and Al by a separate electron beam evaporator or a resistance heating evaporator, and depositing them on the resist pattern 34.
a, insulating protective film pattern 16a and laminated film pattern 2
6b is formed by vapor deposition simultaneously over the entire upper surface of the portion exposed from the resist pattern 34a and the like.
【００４０】このように、貴金属である第１の金属と、
絶縁保護膜に対する密着性が高い金属である第２の金属
とを、レジストパターンが形成された基板の全面を覆う
ように蒸着した後、レジストパターンおよびこのレジス
トパターン上に蒸着された第１の金属および第２の金属
からなる金属膜３６を、リフトオフによって取り除いて
酸化物超電導体用オーミック電極を形成する。Thus, the first metal, which is a noble metal,
After depositing a second metal, which is a metal having high adhesion to the insulating protective film, so as to cover the entire surface of the substrate on which the resist pattern is formed, the resist pattern and the first metal deposited on the resist pattern are deposited. Then, the metal film 36 made of the second metal is removed by lift-off to form an ohmic electrode for an oxide superconductor.
【００４１】この発明の第１の実施形態にかかる酸化物
超電導体用オーミック電極１０を形成する工程では、レ
ジストパターン３４ａと金属膜３６のうちのレジストパ
ターン３４ａ上に配置された部分とを除去するリフトオ
フを行うことにより、酸化物超電導体素子である積層膜
パターン２６ｂへのコンタクトホール１４ａ、２４ａ
と、これらに隣接する絶縁保護膜パターン１６ａの一部
分とを覆う金属膜パターン３６ａからなるオーミック電
極１０が形成される（図４（Ｄ））。In the step of forming the ohmic electrode 10 for an oxide superconductor according to the first embodiment of the present invention, the resist pattern 34a and a portion of the metal film 36 disposed on the resist pattern 34a are removed. By performing the lift-off, the contact holes 14a and 24a to the laminated film pattern 26b which is an oxide superconductor element are formed.
Then, an ohmic electrode 10 composed of a metal film pattern 36a covering a part of the insulating protection film pattern 16a adjacent to them is formed (FIG. 4D).
【００４２】金属膜３６は、まず、ＡｕとＡｌとを、原
子数比で２：１づつ蒸発させて、これらを同時に蒸着さ
せていき、ＡｕおよびＡｌによる金属膜３６が所定の厚
さに達した時点で、Ａｌの蒸発を中止し、Ａｕのみを蒸
発させ続け、最終的に２ないし３μｍの厚さの金属膜と
することによって得られる。蒸着の初期段階では、Ａｕ
とＡｌとを２：１の割合で、蒸発させているので、絶縁
保護膜パターン１６ａ、積層膜パターン２６ｂを構成す
る第１および第２の酸化物超電導体１４、２４などと接
触している金属膜３６の面には、Ａｕ原子とＡｌ原子が
混在している。また、蒸着の途中で、Ａｌの蒸発を中止
しているので、金属膜１０の上方側部分には、Ａｌ原子
がほとんど存在せず、Ａｕ原子のみが存在している。The metal film 36 is formed by evaporating Au and Al in an atomic ratio of 2: 1 at the same time and evaporating them at the same time, so that the metal film 36 of Au and Al reaches a predetermined thickness. At this point, the evaporation is stopped by stopping the evaporation of Al, continuing to evaporate only Au, and finally obtaining a metal film having a thickness of 2 to 3 μm. In the initial stage of deposition, Au
And Al are evaporated at a ratio of 2: 1, so that the metal in contact with the first and second oxide superconductors 14 and 24 forming the insulating protective film pattern 16a and the laminated film pattern 26b, etc. Au atoms and Al atoms are mixed on the surface of the film 36. In addition, since the evaporation of Al is stopped during the vapor deposition, Al atoms hardly exist in the upper portion of the metal film 10, and only Au atoms exist.
【００４３】このような金属膜３６の一部分を除去する
ことによって形成された金属膜パターン３６ａであるオ
ーミック電極１０は、金属膜３６と同様の断面構造を有
している。したがって、オーミック電極１０が、絶縁保
護膜パターン１６ａと積層膜パターン２６ｂを構成する
第１および第２の酸化物超電導体１４、２４とに接触し
ている面には、Ａｕ原子とＡｌ原子が混在している。ま
た、この接触面と反対側の上方側部分には、Ａｌ原子が
ほとんど存在せず、Ａｕ原子のみが存在している。The ohmic electrode 10, which is a metal film pattern 36 a formed by removing such a part of the metal film 36, has the same cross-sectional structure as the metal film 36. Therefore, Au atoms and Al atoms are mixed on the surface of the ohmic electrode 10 in contact with the first and second oxide superconductors 14 and 24 forming the insulating protective film pattern 16a and the laminated film pattern 26b. doing. Al atoms hardly exist in the upper portion opposite to the contact surface, and only Au atoms exist.
【００４４】ここで、金属膜３６の厚さ、同時に蒸発さ
せる際のＡｕとＡｌとの割合、Ａｌの蒸発を途中で中止
するか否か、またはＡｌの蒸発を中止するタイミング等
の諸条件は、適宜、選択される。したがって、Ａｌの蒸
発を途中で中止することなく、最後まで、ＡｕとＡｌを
蒸着させてもよい。Here, various conditions such as the thickness of the metal film 36, the ratio of Au and Al when co-evaporating, whether or not to stop the evaporation of Al or the timing of stopping the evaporation of Al are as follows. , As appropriate. Therefore, Au and Al may be evaporated to the end without stopping the evaporation of Al.
【００４５】上述したように、このようにして形成され
た金属膜パターン３６ａからなる本実施形態のオーミッ
ク電極１０には、ＡｕおよびＡｌが含まれ、より詳細に
は、図１の模式図に示されるように、積層膜パターン２
６ｂおよび絶縁保護膜パターン１６ａと接触しているオ
ーミック電極１０の面には、両者が混在している。した
がって、本実施形態のオーミック電極は、酸化物超電導
体と反応しにくいＡｕによって、酸化物超電導体素子で
ある積層膜パターン２６ｂ上に直接配置された部分でも
整流性を示さず、オーミック電極として機能する。ま
た、本実施形態のオーミック電極１０は、絶縁保護膜に
対する密着性が高いＡｌによりＳｉＯ2 の絶縁保護膜に
密着し易いので、リフトオフによる加工が可能である。
更に、ＳｉＯ2 の絶縁保護膜パターン１６ａ上に直接配
置された部分でワイヤボンディングを行っても、オーミ
ック電極１０が、絶縁保護膜パターン１６ａからはがれ
ることがなく、したがって、絶縁保護膜パターン１６ａ
上でのオーミック電極１０のワイヤボンディングが可能
になる。この結果、第１の実施形態のオーミック電極１
０は、酸化物超電導体用オーミック電極でありながら、
その形成過程において、ワイヤボンディング用の金属層
を設ける工程は不要であり、製造工程が簡略化される。As described above, the ohmic electrode 10 of the present embodiment composed of the metal film pattern 36a thus formed contains Au and Al, and more specifically, is shown in the schematic diagram of FIG. So that the laminated film pattern 2
Both are mixed on the surface of ohmic electrode 10 in contact with 6b and insulating protective film pattern 16a. Therefore, the ohmic electrode of the present embodiment does not exhibit rectification even in a portion directly disposed on the stacked film pattern 26b, which is an oxide superconductor element, because Au hardly reacts with the oxide superconductor, and functions as an ohmic electrode. I do. In addition, the ohmic electrode 10 of the present embodiment can be processed by lift-off because Al having high adhesion to the insulating protective film easily adheres to the insulating protective film of SiO 2 .
Further, even if wire bonding is performed at a portion directly disposed on the insulating protective film pattern 16a of SiO 2 , the ohmic electrode 10 does not come off from the insulating protective film pattern 16a.
The above wire bonding of the ohmic electrode 10 becomes possible. As a result, the ohmic electrode 1 of the first embodiment
0 is an ohmic electrode for oxide superconductor,
In the formation process, a step of providing a metal layer for wire bonding is unnecessary, and the manufacturing process is simplified.
【００４６】また、第１の実施形態のオーミック電極１
０は、ＡｕおよびＡｌが、別々の電子ビーム蒸発装置ま
たは抵抗加熱蒸発装置で蒸発させられて、蒸着されるこ
とにより形成されるので、ＡｕまたはＡｌの蒸発量を、
それぞれ独立して制御し、オーミック電極中の、両者の
組成比率を容易に調整することが可能となる。The ohmic electrode 1 of the first embodiment
0 is formed by evaporating and depositing Au and Al in separate electron beam evaporators or resistance heating evaporators, so that the evaporation amount of Au or Al is
It is possible to control each independently and easily adjust the composition ratio of both in the ohmic electrode.
【００４７】上記第１の実施形態では、酸化物超電導体
素子は、ＳｒＴｉＯ3 の基板１２上に載置された、ＹＢ
ａ2 Ｃｕ3 Ｏx からなる第１の酸化物超電導体１４、Ｐ
ｒＢａ2 ＣｕＯx からなる絶縁体２２、ＹＢａ2 Ｃｕ3
Ｏx からなる第２の酸化物超電導体２４を備えたもので
あったが、この発明はこれに限定されるものではない。
例えば、基板の材料としては、ＳｒＴｉＯ3 以外に、Ｎ
ｄＧａＯ3 、Ｙ2 Ｏ3安定化ＺｒＯ2 、ＬａＡｌＯ3 を
用いることができ、また、例えば、酸化物超電導体とし
ては、ＹＢａ2 Ｃｕ3 Ｏx 以外に、ＢｉＳｒＣａＣｕ
Ｏ，ＴｌＢａＣａＣｕ０，Ｂａ1-x Ｋx ＢｉＯ3 ，Ｂａ
1-x Ｒｂx ＢｉＯ3 などを用いることができる。In the first embodiment, the oxide superconductor element is made of YB on a SrTiO 3 substrate 12.
a 2 Cu 3 O x first oxide superconductor 14, P
Insulator 22 made of rBa 2 CuO x , YBa 2 Cu 3
Although the second oxide superconductor 24 made of O x is provided, the present invention is not limited to this.
For example, as the material of the substrate, in addition to SrTiO 3 ,
dGaO 3 , Y 2 O 3 stabilized ZrO 2 , LaAlO 3 can be used. For example, as an oxide superconductor, in addition to YBa 2 Cu 3 O x , BiSrCaCu
O, TlBaCaCu0, Ba 1-x K x BiO 3 , Ba
1-x Rb x BiO 3 or the like can be used.
【００４８】また、上記第１の実施形態では、酸化物超
電導体／絶縁体／酸化物超電導体構造、即ち、所謂ＳＩ
Ｓ構造の積層膜パターン２６ｂを酸化物超電導体素子と
して使用しているが、この発明はこれに限定されるもの
でなく、例えば、ランプエッジ型ＳＮＳ接合素子など
の、酸化物超電導体／常電導体／酸化物超電導体構造、
即ち、所謂ＳＮＳ構造の酸化物超電導体素子にも適用す
ることができる。更に、上記第１の実施形態で用いられ
るエッチングとしては、Ａｒ+ ドライエッチングが代表
的であり、フォトレジストとしてはＬＭＲが代表的であ
るが、他のエッチング法またはフォトレジストを用いて
も良い。In the first embodiment, the oxide superconductor / insulator / oxide superconductor structure, that is, the so-called SI
Although the laminated film pattern 26b having the S structure is used as an oxide superconductor element, the present invention is not limited to this. For example, an oxide superconductor / normal conductor such as a ramp-edge SNS junction element is used. Conductor / oxide superconductor structure,
That is, the present invention can be applied to an oxide superconductor element having a so-called SNS structure. Further, the etching used in the first embodiment is typically Ar + dry etching, and the photoresist is typically LMR, but other etching methods or photoresists may be used.
【００４９】上述したこの発明の第１の実施形態では、
積層膜パターン２６ｂ上に、絶縁保護膜パターン１６ａ
を形成するときに、積層膜パターン２６ｂの上側表面全
体を覆う絶縁保護膜１６を設けた後、フォトリソグラフ
ィとエッチングによって、コンタクトホール１４ａ、２
４ａを形成すべき位置に対応した絶縁保護膜を除去して
絶縁保護膜パターン１６ａを形成したが、フォトリソグ
ラフィとエッチングを用いずに、リフトオフによって絶
縁保護膜パターン１６ａを形成してもよい。以下、リフ
トオフによって、絶縁保護膜パターン１６ａを形成する
工程を示す図５（Ａ）ないし図５（Ｃ）を参照して、こ
の工程を説明する。In the first embodiment of the present invention described above,
An insulating protective film pattern 16a is formed on the laminated film pattern 26b.
After forming the insulating protection film 16 covering the entire upper surface of the laminated film pattern 26b, the contact holes 14a, 2b are formed by photolithography and etching.
Although the insulating protective film pattern corresponding to the position where 4a is to be formed is removed to form the insulating protective film pattern 16a, the insulating protective film pattern 16a may be formed by lift-off without using photolithography and etching. Hereinafter, this step will be described with reference to FIGS. 5A to 5C showing a step of forming the insulating protective film pattern 16a by lift-off.
【００５０】まず、図１に示された工程にしたがって基
板１２上に形成された積層膜パターン２６ｂ（図５
（Ａ））の上側表面と、この積層膜パターン２６ｂから
露出している基板１２の上側表面とを覆うようにフォト
レジストを塗布し、このフォトレジストを、フォトリソ
グラフィおよびエッチングによって、レジストパターン
３８に加工する。このレジストパターン３８は、第１の
酸化物超電導体１４および第２の酸化物超電導体２４へ
のコンタクトホール１４ａおよび２４ａを形成すべき位
置に対応した第１の酸化物超電導体１４および第２の酸
化物超電導体２４の上面領域を覆っている。First, the laminated film pattern 26b (FIG. 5) formed on the substrate 12 according to the process shown in FIG.
A photoresist is applied so as to cover the upper surface of (A)) and the upper surface of the substrate 12 exposed from the laminated film pattern 26b, and the photoresist is applied to the resist pattern 38 by photolithography and etching. Process. The resist pattern 38 is formed on the first oxide superconductor 14 and the second oxide superconductor 24 corresponding to the positions where the contact holes 14a and 24a to the second oxide superconductor 24 are to be formed. The upper surface area of the oxide superconductor 24 is covered.
【００５１】次に、基板１２、積層膜パターン２６ｂお
よびレジストパターン３８の上側表面全体を覆うよう
に、ＳｉＯ2 の絶縁保護膜１１６を設ける（図５
（Ｂ））。最後に、レジストパターン３８およびこのレ
ジストパターン３８上の絶縁保護膜１１６を除去するリ
フトオフを行って、第１の酸化物超電導体１４および第
２の酸化物超電導体２４へのコンタクトホール１４ａお
よび２４ａを備えた絶縁保護膜パターン１１６ａを形成
する（図５（Ｃ））。Next, an insulating protective film 116 of SiO 2 is provided so as to cover the entire upper surface of the substrate 12, the laminated film pattern 26b and the resist pattern 38 (FIG. 5).
(B)). Finally, lift-off for removing the resist pattern 38 and the insulating protective film 116 on the resist pattern 38 is performed, and contact holes 14a and 24a to the first oxide superconductor 14 and the second oxide superconductor 24 are formed. The provided insulating protective film pattern 116a is formed (FIG. 5C).
【００５２】また、上記第１の実施形態のオーミック電
極１０では、貴金属（第１の金属）としてＡｕを、ま
た、酸化物超電導体に対する密着性の大きな金属（第２
の金属）としてＡｌを使用したが、この発明はこれに限
定されるものでなく、Ａｕに代えてＡｇあるいはＰｔ
を、また、Ａｌに代えてＣｒあるいはＮｉを、それぞ
れ、使用することもできる。この場合、貴金属とＣｒあ
るいはＮｉとは、例えば、１：１で蒸着される。In the ohmic electrode 10 of the first embodiment, Au is used as the noble metal (first metal), and the metal (second metal) having high adhesion to the oxide superconductor is used.
Al) was used as the metal of the present invention, but the present invention is not limited to this, and instead of Au, Ag or Pt is used.
And Cr or Ni can be used instead of Al. In this case, the noble metal and Cr or Ni are deposited, for example, at a ratio of 1: 1.
【００５３】さらに、上記第１の実施形態では、絶縁保
護膜の材料としてＳｉＯ2 を使用したが、この発明はこ
れに限定されるものでなく、他の材料、例えば、Ｂａ
Ｏ，Ｃｅ2 Ｏ3 ，ＭｇＯで、絶縁保護膜を形成すること
もできる。ＢａＯで絶縁保護膜を形成した時には、Ａ
ｌ、Ｃａ，Ｃｅ，Ｄｙ，Ｅｒ，Ｈｏ，Ｌａ，Ｍｇ，Ｎ
ｄ，Ｐｒ，Ｓｒ，Ｙ，Ｙｂなどを、絶縁保護膜に対する
密着性が高い金属として使用して、貴金属とともに、蒸
着するのが好ましい。また、Ｃｅ2 Ｏ3 あるいはＭｇＯ
で絶縁保護膜を形成した時には、Ｃａ，Ｄｙ，Ｅｒ，Ｈ
ｏ，Ｙなどを絶縁保護膜に対する密着性が高い金属とし
て使用して、貴金属とともに、蒸着するのが好ましい。Further, in the first embodiment, SiO 2 is used as the material of the insulating protective film. However, the present invention is not limited to this, and other materials such as Ba may be used.
The insulating protective film can be formed of O, Ce 2 O 3 , or MgO. When the insulating protective film is formed of BaO, A
1, Ca, Ce, Dy, Er, Ho, La, Mg, N
It is preferable to use d, Pr, Sr, Y, Yb, or the like as a metal having high adhesion to the insulating protective film, and to vapor-deposit with the noble metal. In addition, Ce 2 O 3 or MgO
When the insulating protective film is formed by Ca, Dy, Er, H
It is preferable to use o, Y, or the like as a metal having high adhesion to the insulating protective film, and to vapor-deposit with the noble metal.
【００５４】＜第２の実施形態＞次に、この発明の第２
の実施形態の酸化物超電導体用のオーミック電極につい
て説明する。第２の実施形態の酸化物超電導体用のオー
ミック電極が、上記第１の実施形態と異なる点は、２種
類の金属を別々の蒸発装置で、個々に蒸発させるのでは
なく、２種類の金属からなる合金を１台の蒸発装置で、
蒸発させて、２種類の金属を同時に酸化物超電導体およ
び絶縁保護膜上に蒸着させることによって形成される点
である。以下、この点を中心に説明する。<Second Embodiment> Next, a second embodiment of the present invention will be described.
An ohmic electrode for an oxide superconductor according to the embodiment will be described. The ohmic electrode for an oxide superconductor of the second embodiment is different from that of the first embodiment in that two kinds of metals are not individually evaporated by separate evaporators, but two kinds of metals are used. Alloy consisting of
It is formed by evaporating and simultaneously depositing two kinds of metals on the oxide superconductor and the insulating protective film. Hereinafter, this point will be mainly described.
【００５５】この第２の実施形態では、ＡｕとＣｒの合
金（ＡｕＣｒ）を、一台の蒸発装置で、蒸発させて、オ
ーミック電極用の金属膜として、酸化物超電導体および
絶縁保護膜上に蒸着させている。蒸発装置としては、電
子ビーム蒸発装置または抵抗加熱蒸発装置などが使用さ
れる。In the second embodiment, an alloy of Au and Cr (AuCr) is evaporated by one evaporator to form a metal film for an ohmic electrode on the oxide superconductor and the insulating protective film. Has been deposited. As the evaporator, an electron beam evaporator or a resistance heating evaporator is used.
【００５６】ここで、温度Ｔ（Ｋ）、質量数Ｍの気体
が、圧力Ｐ(Torr)のとき、被蒸着面に入射する原子数Γ
(1/cm2s)は、気体分子運動論から導かれる次の式で表さ
れる。Here, when a gas having a temperature T (K) and a mass number M is at a pressure P (Torr), the number of atoms incident on the surface to be vapor-deposited Γ
(1 / cm 2 s) is represented by the following equation derived from gas molecule kinetics.
【００５７】Γ＝Ａｖ・ｐ（２πＲＭＴ）-1/2 ただし、Ａｖ：アボガドロ数、Ｒ：気体定数 ＡｕとＣｒは、１３００℃付近での蒸気圧がほぼ等しい
ので、この付近の温度でＡｕＣｒを蒸発させた場合の、
被蒸着面に入射するＣｒ原子数ΓCrとＡｕ原子数ΓAuの
比ΓCr／ΓAuは、以下のようなる。Γ = Av · p (2πRMT) -1/2 Where, Av: Avogadro number, R: gas constant Au and Cr have almost the same vapor pressure around 1300 ° C. When evaporated
The ratio of the number of Cr atoms Γ Cr and the number of Au atoms Γ Au incident on the surface to be deposited Γ Cr / Γ Au is as follows.
【００５８】ΓCr／ΓAu〜（ＭCr／ＭAu）1/2 〜２ したがって、約１３００℃でＡｕＣｒを蒸発させたとき
には、被蒸着面に入射するＣｒとＡｕの原子数の比率を
約２：１になることがわかる。[0058] Γ Cr / Γ Au ~ (M Cr / M Au) 1/2 ~2 Therefore, when the evaporated AuCr at about 1300 ° C. is about the ratio of the atomic number of Cr and Au incident on the evaporation surface It turns out that it becomes 2: 1.
【００５９】この発明の第２の実施形態によるオーミッ
ク電極は、酸化物超電導体と反応しにくいＡｕによっ
て、オーミック電極として機能し、更に、絶縁保護膜に
対する密着性が高いＣｒによりＳｉＯ2 の絶縁保護膜に
密着し易くなる。したがって、リフトオフによる加工が
可能であり、かつ、ＳｉＯ2 の絶縁保護膜パターン上に
直接配置された部分でワイヤボンディングを行っても、
オーミック電極が、絶縁保護膜パターン１６ａからはが
れることがなく、したがって、絶縁保護膜パターン上で
のワイヤボンディングが可能もなる。この結果、酸化物
超電導体用オーミック電極でありながら、ワイヤボンデ
ィング用の金属層を設ける必要がなく、工程が簡略化す
る。The ohmic electrode according to the second embodiment of the present invention functions as an ohmic electrode due to Au which does not easily react with the oxide superconductor, and furthermore, the insulating protection of SiO 2 by Cr having high adhesion to the insulating protective film. It becomes easy to adhere to the film. Therefore, processing by lift-off is possible, and even if wire bonding is performed at a portion directly disposed on the insulating protective film pattern of SiO 2 ,
The ohmic electrode does not peel off from the insulating protective film pattern 16a, and therefore, wire bonding on the insulating protective film pattern is also possible. As a result, although it is an ohmic electrode for an oxide superconductor, it is not necessary to provide a metal layer for wire bonding, and the process is simplified.
【００６０】この発明の第２の実施形態では、ＡｕとＣ
ｒ合金（ＡｕＣｒ）を、一台の蒸発装置で、蒸発させて
いるので、酸化物超電導体用のオーミック電極を製造す
るための装置の簡略化でき、費用および設置空間等を節
約できる。In the second embodiment of the present invention, Au and C
Since the r-alloy (AuCr) is evaporated by one evaporator, an apparatus for manufacturing an ohmic electrode for an oxide superconductor can be simplified, and costs and installation space can be saved.
【００６１】上記第２の実施形態では、ＡｕとＣｒの合
金を使用したが、変形例として、ＡｇとＤｙとの合金を
使用しても良い。この場合、１０１５Ｋでの、Ａｇおよ
びＤｙの蒸気圧は、それぞれ、約１０-5Torrおよび約１
０-6Torrであるので、この温度で、蒸着を行った場合、
被蒸着面に入射するＡｇとＤｙの原子数の比率は約１
０：１になることがわかる。なお、この場合、ＡｇとＤ
ｙとの質量数は、ほぼ等しいとして、概略的に計算して
いる。In the second embodiment, an alloy of Au and Cr is used, but as a modification, an alloy of Ag and Dy may be used. In this case, the vapor pressures of Ag and Dy at 1015 K are about 10 -5 Torr and about 1 Torr, respectively.
Since it is 0 -6 Torr, when vapor deposition is performed at this temperature,
The ratio of the number of Ag and Dy atoms incident on the surface to be deposited is about 1
It turns out that it becomes 0: 1. In this case, Ag and D
Calculated roughly assuming that the mass number with y is substantially equal.
【００６２】このＡｇとＤｙとによるオーミック電極
も、酸化物超電導体と反応しにくいＡｇによって、オー
ミック電極として機能し、更に、絶縁保護膜に対する密
着性が高いＤｙによりＳｉＯ2 の絶縁保護膜に密着し易
くなる。したがって、リフトオフによる加工が可能であ
り、かつ、ＳｉＯ2 の絶縁保護膜パターン上に直接配置
された部分でワイヤボンディングを行っても、オーミッ
ク電極が、絶縁保護膜パターンからはがれることがな
く、したがって、酸化物超電導体用オーミック電極であ
りながら、絶縁保護膜パターン上でのワイヤボンディン
グも可能になる。この結果、ワイヤボンディング用の金
属層を設ける工程は不要となり、工程が簡略化される。
さらに、一台の蒸発装置で、蒸発させているので、酸化
物超電導体用のオーミック電極を製造するための装置を
簡略化でき、費用および設置空間等を節約できる。The ohmic electrode made of Ag and Dy also functions as an ohmic electrode due to Ag which does not easily react with the oxide superconductor, and further adheres to the insulating protective film of SiO 2 with Dy having high adhesion to the insulating protective film. Easier to do. Therefore, processing by lift-off is possible, and even if wire bonding is performed at a portion directly disposed on the insulating protective film pattern of SiO 2 , the ohmic electrode does not come off from the insulating protective film pattern, and therefore, Although it is an ohmic electrode for an oxide superconductor, wire bonding on an insulating protective film pattern is also possible. As a result, the step of providing a metal layer for wire bonding becomes unnecessary, and the step is simplified.
Further, since the evaporation is performed by one evaporator, the apparatus for manufacturing the ohmic electrode for the oxide superconductor can be simplified, and the cost and installation space can be saved.
【００６３】＜第３の実施形態＞次に、この発明の第３
の実施形態の酸化物超電導体用オーミック電極を、酸化
物超電導体および絶縁保護膜上にわたって形成する基本
的な工程を示す概略図である図６（Ａ）ないし図６
（Ｄ）を参照して、この発明の第３の実施形態の酸化物
超電導体用オーミック電極について説明する。<Third Embodiment> Next, a third embodiment of the present invention will be described.
6A to 6C are schematic diagrams showing basic steps for forming the ohmic electrode for an oxide superconductor according to the embodiment over the oxide superconductor and the insulating protective film.
An ohmic electrode for an oxide superconductor according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【００６４】第３の実施形態のオーミック電極は、２種
類の金属からなる合金を１台の蒸発装置で蒸発させて、
形成されている点で、第２の実施形態のオーミック電極
と共通するが、蒸着させる金属の種類、および、金属膜
の一部分を除去してオーミック電極に成形する際の手法
が異なる。以下、この点を中心に説明する。The ohmic electrode of the third embodiment is obtained by evaporating an alloy composed of two kinds of metals with one evaporator.
Although it is common to the ohmic electrode of the second embodiment in that it is formed, the type of metal to be deposited and the method of removing a part of the metal film to form an ohmic electrode are different. Hereinafter, this point will be mainly described.
【００６５】この発明の第３の実施形態の酸化物超電導
体用オーミック電極では、酸化物超電導体は、基板４０
上に設けられた酸化物超電導体の（Ｂａ, Ｒｂ) ＢｉＯ
3 膜４２と、（Ｂａ, Ｒｂ) ＢｉＯ3 膜４２の一部分を
覆うように設けられたＩｎ膜４４とを備えた酸化物超電
導体素子４６である。また、オーミック電極を構成する
第１の金属である貴金属はＡｕであり、第２の金属であ
る酸化物超電導体に対する密着性の大きな金属はＧｅで
ある。ＡｕとＧｅとは、Ｇｅの含有率が１２％（重量
比）であるＡｕＧｅ合金として用いられ、単一の蒸発装
置によって蒸発させられることにより、被蒸着面に蒸着
され、オーミック電極を構成することになる金属膜とな
る。In the ohmic electrode for an oxide superconductor according to the third embodiment of the present invention, the oxide superconductor is
(Ba , Rb) BiO of the oxide superconductor provided above
The oxide superconductor element 46 includes the three films 42 and the In film 44 provided so as to cover a part of the (Ba , Rb) BiO 3 film 42. The noble metal as the first metal constituting the ohmic electrode is Au, and the metal with high adhesion to the oxide superconductor as the second metal is Ge. Au and Ge are used as an AuGe alloy having a Ge content of 12% (weight ratio), and are evaporated on a single evaporation device to be evaporated on a surface to be evaporated to form an ohmic electrode. Becomes a metal film.
【００６６】以下、この工程を図６（Ａ）ないし図６
（Ｄ）を参照して説明する。Hereinafter, this step will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG.
【００６７】まず、基板４０上に配置された（Ｂａ, Ｒ
ｂ) ＢｉＯ3 膜４２とＩｎ膜４４とからなる酸化物超電
導体素子４６上に、例えば、第１の実施形態の説明で述
べたような方法で、（Ｂａ, Ｒｂ) ＢｉＯ3 膜４２とＩ
ｎ膜４４へのコンタクトホール４２ａ、４４ａ等が設け
られたＳｉＯ2 の絶縁保護膜パターン４８を設ける（図
６（Ａ））。First, (Ba , R) disposed on the substrate 40
b) On the oxide superconductor element 46 composed of the BiO 3 film 42 and the In film 44, for example, by the method described in the first embodiment, the (Ba , Rb) BiO 3 film 42 and the I
An insulating protective film pattern 48 of SiO 2 provided with contact holes 42a, 44a and the like to the n film 44 is provided (FIG. 6A).
【００６８】次に、基板４０、（Ｂａ, Ｒｂ) ＢｉＯ3
膜４２、Ｉｎ膜４４および絶縁保護膜パターン４８の上
側表面全体を覆うように、フォトレジストを塗布し、周
知のフォトリソグラフィ技術を用いて、このフォトレジ
ストに所定のパターン化を施すことによって、レジスト
パターン５０を形成する（図６（Ｂ））。このレジスト
パターン５０は、（Ｂａ, Ｒｂ) ＢｉＯ3 膜４２へのコ
ンタクトホール４２ａとこのコンタクトホール４２ａに
隣接する絶縁保護膜パターン４８の一部分とを露出させ
る、上方に向かって先細る逆テーパ状の縦断面を有する
開口５０ａを備えている。Next, the substrate 40, (Ba , Rb) BiO 3
A photoresist is applied so as to cover the entire upper surface of the film 42, the In film 44, and the insulating protection film pattern 48, and the photoresist is subjected to a predetermined patterning using a known photolithography technique. A pattern 50 is formed (FIG. 6B). The resist pattern 50 has an inverted tapered shape that tapers upward to expose a contact hole 42a to the (Ba , Rb) BiO 3 film 42 and a part of the insulating protection film pattern 48 adjacent to the contact hole 42a. An opening 50a having a vertical section is provided.
【００６９】次に、レジストパターン５０と、（Ｂａ,
Ｒｂ) ＢｉＯ3 膜４２および絶縁保護膜パターン４８の
うちの開口５０ａから露出している部分との上側表面全
体を覆うように、ＡｕＧｅからなる金属膜５２を蒸着す
る（図６（Ｃ））。本実施形態では、上記第２の実施形
態の場合と同様に、ＡｕＧｅ合金を、一台の蒸発装置
で、同時に蒸発させて、ＡｕおよびＧｅを蒸着させる。Next, the resist pattern 50 and (Ba ,
Rb) A metal film 52 of AuGe is deposited so as to cover the entire upper surface of the BiO 3 film 42 and the portion of the insulating protective film pattern 48 exposed from the opening 50a (FIG. 6C). In the present embodiment, as in the case of the second embodiment, the AuGe alloy is simultaneously evaporated by one evaporator to deposit Au and Ge.
【００７０】最後に、レジストパターン５０およびこの
レジストパターン５０上に蒸着された金属膜５２を除去
するリフトオフを行って、（Ｂａ, Ｒｂ) ＢｉＯ3 膜４
２へのコンタクトホール４２ａおよびこのコンタクトホ
ール４２ａに隣接する絶縁保護膜パターン４８の一部分
のみを覆う金属膜パターンであるオーミック電極５２ａ
を得る（図６（Ｄ））。Finally, lift-off for removing the resist pattern 50 and the metal film 52 deposited on the resist pattern 50 is performed, and the (Ba , Rb) BiO 3 film 4 is removed.
2 and an ohmic electrode 52a which is a metal film pattern covering only a part of the insulating protection film pattern 48 adjacent to the contact hole 42a.
(FIG. 6D).
【００７１】このオーミック電極５２ａは、酸化物超電
導体と反応しにくいＡｕによって、オーミック電極とし
て機能し、更に、絶縁保護膜に対する密着性が高いＧｅ
によりＳｉＯ2 の絶縁保護膜に密着し易くなる。したが
って、酸化物超電導体用のオーミック電極でありなが
ら、リフトオフによる加工が可能である。The ohmic electrode 52a functions as an ohmic electrode by using Au which hardly reacts with the oxide superconductor, and further has a high adhesion to the insulating protective film.
This makes it easy to adhere to the SiO 2 insulating protective film. Therefore, processing by lift-off is possible while being an ohmic electrode for an oxide superconductor.
【００７２】また、このオーミック電極５２ａは、Ａｕ
とＧｅの合金（ＡｕＧｅ）を、一台の蒸発装置で、蒸発
させることにより形成されるので、酸化物超電導体用の
オーミック電極を製造するための蒸発装置の簡略化で
き、費用および設置空間等を節約できる。The ohmic electrode 52a is made of Au
And Ge alloys (AuGe) are formed by evaporating with a single evaporator, so that an evaporator for manufacturing an ohmic electrode for an oxide superconductor can be simplified, and the cost and installation space can be reduced. Can be saved.
【００７３】この発明は、上記実施形態に限定されるも
のではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で、種
々の変更が可能である。The present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made within the scope described in the claims.
【００７４】[0074]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、工程を複雑化させることなく形成すること
ができる酸化物超電導体用オーミック電極、そのような
オーミック電極の形成方法、および、そのようなオーミ
ック電極を備えた酸化物超電導体素子が提供される。As is apparent from the above description, according to the present invention, an ohmic electrode for an oxide superconductor which can be formed without complicating the process, a method for forming such an ohmic electrode, and An oxide superconductor element provided with such an ohmic electrode is provided.
【図１】この発明の第１の実施形態のオーミック電極を
構成する金属膜の内部の状態を模式的に示す図面であ
る。FIG. 1 is a drawing schematically showing an internal state of a metal film constituting an ohmic electrode according to a first embodiment of the present invention.
【図２】（Ａ）−（Ｄ）は、第１の実施形態のオーミッ
ク電極を形成する基本的な工程を示す概略図である。FIGS. 2A to 2D are schematic views showing basic steps for forming an ohmic electrode according to the first embodiment.
【図３】（Ａ）−（Ｃ）は、図２に続く、第１の実施形
態のオーミック電極を形成する基本的な工程を示す概略
図である。FIGS. 3A to 3C are schematic diagrams showing a basic process of forming the ohmic electrode of the first embodiment, following FIG. 2;
【図４】（Ａ）−（Ｄ）は、図３に続く、第１の実施形
態のオーミック電極を形成する基本的な工程を示す概略
図である。FIGS. 4A to 4D are schematic diagrams showing a basic step of forming the ohmic electrode of the first embodiment, following FIG. 3;
【図５】（Ａ）−（Ｃ）は、リフトオフによって絶縁保
護膜パターンを形成する要部の工程を示す概略図であ
る。FIGS. 5A to 5C are schematic views showing main steps of forming an insulating protective film pattern by lift-off.
【図６】（Ａ）−（Ｄ）は、この発明の第３の実施形態
のオーミック電極を形成する基本的な工程を示す概略図
である。FIGS. 6A to 6D are schematic views showing basic steps for forming an ohmic electrode according to a third embodiment of the present invention.
１０：オーミック電極 １２：基板 １４：第１の酸化物超電導体 １４ａ、２４ａ：コンタクトホール １６、１１６：絶縁保護膜 １６ａ、１１６ａ：絶縁保護膜パターン １８：第１の金属 ２０：第２の金属 ２２：絶縁体 ２４：第２の酸化物超電導体 ２６：積層膜 ２６ａ、２６ｂ：積層膜パターン ２８、３０：エッチングマスク ３４：フォトレジスト ３４ａ、３８：レジストパターン ３６：金属膜 ３６ａ：金属膜パターン ４０：基板 ４２：（Ｂａ, Ｒｂ) ＢｉＯ3 膜 ４２ａ、４４ａ：コンタクトホール ４４：Ｉｎ膜 ４６：酸化物超電導体素子 ４８：絶縁保護膜パターン ５０：レジストパターン ５０ａ：開口 ５２：金属膜 ５２ａ：金属膜パターン10: Ohmic electrode 12: Substrate 14: First oxide superconductor 14a, 24a: Contact hole 16, 116: Insulating protective film 16a, 116a: Insulating protective film pattern 18: First metal 20: Second metal 22 : Insulator 24: Second oxide superconductor 26: Laminated film 26a, 26b: Laminated film pattern 28, 30: Etching mask 34: Photoresist 34a, 38: Resist pattern 36: Metal film 36a: Metal film pattern 40: Substrate 42: (Ba , Rb) BiO 3 film 42a, 44a: Contact hole 44: In film 46: Oxide superconductor element 48: Insulating protective film pattern 50: Resist pattern 50a: Opening 52: Metal film 52a: Metal film pattern
Claims (26)
たって設けられた酸化物超電導体用オーミック電極であ
って、貴金属である第１の金属と、絶縁保護膜に対する
密着性が高い金属である第２の金属とを含み、前記酸化
物超電導体に対しては、少なくとも前記第１の金属で接
触し、前記絶縁保護膜に対しては、前記第１の金属およ
び第２の金属で接触していることを特徴とする酸化物超
電導体用オーミック電極。An ohmic electrode for an oxide superconductor provided over an oxide superconductor and an insulating protective film, wherein the ohmic electrode is a first metal that is a noble metal and a metal that has high adhesion to the insulating protective film. 2 metal, the oxide superconductor is in contact with at least the first metal, and the insulating protective film is in contact with the first metal and the second metal. An ohmic electrode for an oxide superconductor.
対する接触面には、前記第１の金属および第２の金属が
混在していることを特徴とする請求項１に記載の酸化物
超電導体用オーミック電極。2. The oxide superconductor according to claim 1, wherein the first metal and the second metal are mixed on a contact surface with the oxide superconductor and the insulating protective film. Ohmic electrode.
なることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれ
か１項に記載の酸化物超電導体用オーミック電極。3. The ohmic electrode for an oxide superconductor according to claim 1, wherein the insulating protective film is substantially made of SiO 2 .
ｇからなる群から選ばれた金属であることを特徴とする
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の酸化物
超電導体用オーミック電極。4. The method according to claim 1, wherein the first metal is Au, Pt and A.
The ohmic electrode for an oxide superconductor according to any one of claims 1 to 3, wherein the ohmic electrode is a metal selected from the group consisting of g.
ルギの酸素原子１個当たりの値ΔＦが、−５０（Kcal/m
oll)以下の金属であることを特徴とする請求項１ないし
請求項４のいずれか１項に記載の酸化物超電導体用オー
ミック電極。5. A method according to claim 1, wherein the second metal has a value ΔF of free energy of oxide formation per oxygen atom of −50 (Kcal / m2).
oll) The ohmic electrode for oxide superconductor according to any one of claims 1 to 4, wherein the metal is the following metal.
Ｃａ，Ｃｅ，Ｄｙ，Ｅｒ，Ｈｏ，Ｌａ，Ｍｇ，Ｎｄ，Ｐ
ｒ，Ｓｒ，ＹおよびＹｂからなる群から選ばれた金属で
あることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれ
か１項に記載の酸化物超電導体用オーミック電極。6. The second metal is Al, Cr, Ni,
Ca, Ce, Dy, Er, Ho, La, Mg, Nd, P
The ohmic electrode for an oxide superconductor according to any one of claims 1 to 5, wherein the ohmic electrode is a metal selected from the group consisting of r, Sr, Y and Yb.
する酸化物超電導体素子であることを特徴とする請求項
１ないし請求項６のいずれか１項に記載の酸化物超電導
体用オーミック電極。7. The ohmic electrode for an oxide superconductor according to claim 1, wherein the oxide superconductor is an oxide superconductor element having an SIS structure. .
する酸化物超電導体素子であることを特徴とする請求項
１ないし請求項６のいずれか１項に記載の酸化物超電導
体用オーミック電極。8. The ohmic electrode for an oxide superconductor according to claim 1, wherein the oxide superconductor is an oxide superconductor element having an SNS structure. .
体上に、該酸化物超電導体の一部分が露出する絶縁保護
膜パターンを形成する工程と、 （ｂ）前記絶縁保護膜パターンから前記露出した前記酸
化物超電導体の部分と、前記絶縁保護膜パターンの一部
分とが露出するレジストパターンを形成する工程と、 （ｃ）貴金属である第１の金属と、前記絶縁保護膜に対
する密着性が高い金属である第２の金属とを、前記レジ
ストパターンが形成された基板の全面を覆うように蒸着
する工程と、 （ｄ）前記レジストパターンおよび該レジストパターン
上に蒸着された第１の金属および第２の金属を、リフト
オフによって取り除いて酸化物超電導体用オーミック電
極を形成する工程とを備えていることを特徴とする酸化
物超電導体用オーミック電極の形成方法。9. A step of: (a) forming an insulating protective film pattern on the oxide superconductor disposed on the substrate, wherein the insulating protective film pattern exposes a part of the oxide superconductor; Forming a resist pattern exposing the exposed portion of the oxide superconductor and a portion of the insulating protective film pattern; and (c) adhesion between the first metal, which is a noble metal, and the insulating protective film. Depositing a second metal, which is a metal having a high level, so as to cover the entire surface of the substrate on which the resist pattern is formed; and (d) depositing the resist pattern and the first metal deposited on the resist pattern. And removing the second metal by lift-off to form an ohmic electrode for an oxide superconductor. Forming method.
よび第２の金属とを、前記酸化物超電導体に対しては、
少なくとも前記第１の金属が接触し、前記絶縁保護膜に
対しては、前記第１の金属および第２の金属が接触する
ように蒸着させる工程であることを特徴とする請求項９
に記載の形成方法。10. The method according to claim 1, wherein the step (c) includes the step of: combining the first metal and the second metal with the oxide superconductor.
10. A step of depositing at least the first metal in contact with the insulating protective film so that the first metal and the second metal are in contact with each other.
The forming method according to 1.
体および絶縁保護膜との接触面には前記第１の金属およ
び第２の金属が混在している金属膜を形成するように、
前記第１の金属および第２の金属を蒸着させる工程であ
ることを特徴とする請求項９または請求項１０のいずれ
か１項に記載の形成方法。11. The method according to claim 11, wherein the step (c) forms a metal film in which the first metal and the second metal are mixed on a contact surface with the oxide superconductor and the insulating protective film.
The method according to any one of claims 9 to 10, further comprising a step of depositing the first metal and the second metal.
らなることを特徴とする請求項９ないし請求項１１のい
ずれか１項に記載の形成方法。12. The method according to claim 9, wherein the insulating protection film is substantially made of SiO 2 .
ネルギの酸素原子１個当たりの値ΔＦが、−５０（Kcal
/mol) 以下の金属であることを特徴とする請求項９ない
し請求項１２のいずれか１項に記載の形成方法。13. The method according to claim 1, wherein the second metal has a value ΔF of free energy of oxide formation per oxygen atom of −50 (Kcal
The method according to any one of claims 9 to 12, wherein the metal is the following metal.
前記第２の金属とを個々に蒸発させて、これらを同時
に、蒸着させる工程であることを特徴とする請求項９な
いし請求項１３のいずれか１項に記載の形成方法。14. The method according to claim 9, wherein the step (c) is a step of individually evaporating the first metal and the second metal and depositing them at the same time. Item 14. The forming method according to any one of Items 13 to 13.
２の金属がＡｌであることを特徴とする請求項１４に記
載の形成方法。15. The method according to claim 14, wherein the first metal is Au, and the second metal is Al.
前記第２の金属とを含む合金を蒸発させて、これらを同
時に蒸着させる工程であることを特徴とする請求項９な
いし請求項１３のいずれか１項に記載の形成方法。16. The method according to claim 9, wherein the step (c) is a step of evaporating an alloy containing the first metal and the second metal and depositing them at the same time. Item 14. The forming method according to any one of Items 13 to 13.
２の金属がＣｒおよびＧｅのいずれか一方であることを
特徴とする請求項１６に記載の形成方法。17. The method according to claim 16, wherein the first metal is Au, and the second metal is one of Cr and Ge.
２の金属がＤｙであることを特徴とする請求項１６に記
載の形成方法。18. The method according to claim 16, wherein the first metal is Ag and the second metal is Dy.
記酸化物超電導体および前記絶縁保護膜上にわたって設
けられた酸化物超電導体用オーミック電極とを備え、前
記オーミック電極が、貴金属である第１の金属と、絶縁
保護膜に対する密着性が高い金属である第２の金属とを
含み、前記酸化物超電導体に対しては、少なくとも前記
第１の金属で接触し、前記絶縁保護膜に対しては、前記
第１の金属および第２の金属で接触していることを特徴
とする酸化物超電導体素子。19. An oxide superconductor, an insulating protective film, and an ohmic electrode for an oxide superconductor provided over the oxide superconductor and the insulating protective film, wherein the ohmic electrode is a noble metal. A first metal and a second metal having high adhesion to an insulating protective film are included, and at least the first metal contacts the oxide superconductor and contacts the insulating protective film. On the other hand, the oxide superconductor element is in contact with the first metal and the second metal.
電導体および絶縁保護膜に対する接触面には、前記第１
の金属および第２の金属が混在していることを特徴とす
る請求項１９に記載の酸化物超電導体素子。20. A contact surface of the ohmic electrode with the oxide superconductor and the insulating protective film,
20. The oxide superconductor element according to claim 19, wherein the metal and the second metal are mixed.
らなることを特徴とする請求項１９または請求項２０の
いずれか１項に記載の酸化物超電導体素子。21. The oxide superconductor element according to claim 19, wherein the insulating protective film is substantially made of SiO 2 .
Ａｇからなる群から選ばれた金属であることを特徴とす
る請求項１９ないし請求項２１のいずれか１項に記載の
酸化物超電導体素子。22. The oxide superconducting device according to claim 19, wherein the first metal is a metal selected from the group consisting of Au, Pt, and Ag. Body element.
ネルギの酸素原子１個当たりの値ΔＦが、−５０（Kcal
/Mol) 以下の金属であることを特徴とする請求項１９な
いし請求項２２のいずれか１項に記載の酸化物超電導体
素子。23. The second metal, wherein a value ΔF of an oxide formation free energy per oxygen atom is −50 (Kcal
23. The oxide superconductor element according to claim 19, wherein the oxide superconductor element is the following metal.
ｉ，Ｃａ，Ｃｅ，Ｄｙ，Ｅｒ，Ｈｏ，Ｌａ，Ｍｇ，Ｎ
ｄ，Ｐｒ，Ｓｒ，ＹおよびＹｂからなる群から選ばれた
金属であることを特徴とする請求項１９ないし請求項２
３のいずれか１項に記載の酸化物超電導体素子。24. The method according to claim 24, wherein the second metal is Al, Cr, N
i, Ca, Ce, Dy, Er, Ho, La, Mg, N
The metal selected from the group consisting of d, Pr, Sr, Y and Yb.
4. The oxide superconductor element according to any one of 3.
造を有する酸化物超電導体素子であることを特徴とする
請求項１９ないし請求項２４のいずれか１項に記載の酸
化物超電導体素子。25. The oxide superconductor element according to claim 19, wherein the oxide superconductor element is an oxide superconductor element having an SIS structure.
造を有する酸化物超電導体素子であることを特徴とする
請求項１９ないし請求項２４のいずれか１項に記載の酸
化物超電導体素子。26. The oxide superconductor element according to claim 19, wherein the oxide superconductor element is an oxide superconductor element having an SNS structure.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9128837A JPH10321923A (en) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | Ohmic electrode for oxide superconductor, its forming method and oxide superconductor element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9128837A JPH10321923A (en) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | Ohmic electrode for oxide superconductor, its forming method and oxide superconductor element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10321923A true JPH10321923A (en) | 1998-12-04 |
Family
ID=14994632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9128837A Pending JPH10321923A (en) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | Ohmic electrode for oxide superconductor, its forming method and oxide superconductor element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10321923A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004158721A (en) * | 2002-11-07 | 2004-06-03 | Ntt Docomo Inc | Superconducting circuit and its manufacturing method |
-
1997
- 1997-05-19 JP JP9128837A patent/JPH10321923A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004158721A (en) * | 2002-11-07 | 2004-06-03 | Ntt Docomo Inc | Superconducting circuit and its manufacturing method |
| JP4519397B2 (en) * | 2002-11-07 | 2010-08-04 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ | Superconducting circuit and manufacturing method thereof |
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