JPH1074988A - 超伝導細線の形成方法 - Google Patents
超伝導細線の形成方法Info
- Publication number
- JPH1074988A JPH1074988A JP8229830A JP22983096A JPH1074988A JP H1074988 A JPH1074988 A JP H1074988A JP 8229830 A JP8229830 A JP 8229830A JP 22983096 A JP22983096 A JP 22983096A JP H1074988 A JPH1074988 A JP H1074988A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- film
- superconducting
- oxide
- thin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title abstract description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 86
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 78
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 44
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 18
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 18
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract description 12
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 abstract description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 3
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 description 31
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 12
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 7
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 7
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 6
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 6
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 5
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 229910001233 yttria-stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000007736 thin film deposition technique Methods 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Waveguides (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 結晶性の良い薄膜から超伝導線を形成できる
ようにして，超伝導臨界電流を大きく, 且つ配線形成を
容易にする。 【解決手段】 １）酸化物基板上に酸化物超伝導体膜を
堆積し，該酸化物超伝導体膜をパターニングして超伝導
細線を形成する第１工程と，該酸化物基板を該超伝導体
細線から除去する第２工程とを含む，２）第１工程の後
に，超伝導細線の回りを絶縁膜で被覆する工程を含む
３）第１工程の後に，前記超伝導細線の回りを絶縁膜及
び導体膜で被覆する工程を含む，４）第１工程の後に，
前記酸化物基板を他の回路基板に貼り合わせる工程を含
む，５）酸化物基板上に下層酸化物超伝導体膜と絶縁膜
と上層酸化物超伝導体膜を順に堆積し，少なくとも該上
層酸化物超伝導体膜をパターニングして超伝導細線を形
成する第１工程と，該酸化物基板を該超伝導体細線から
除去する第２工程とを含む。
ようにして，超伝導臨界電流を大きく, 且つ配線形成を
容易にする。 【解決手段】 １）酸化物基板上に酸化物超伝導体膜を
堆積し，該酸化物超伝導体膜をパターニングして超伝導
細線を形成する第１工程と，該酸化物基板を該超伝導体
細線から除去する第２工程とを含む，２）第１工程の後
に，超伝導細線の回りを絶縁膜で被覆する工程を含む
３）第１工程の後に，前記超伝導細線の回りを絶縁膜及
び導体膜で被覆する工程を含む，４）第１工程の後に，
前記酸化物基板を他の回路基板に貼り合わせる工程を含
む，５）酸化物基板上に下層酸化物超伝導体膜と絶縁膜
と上層酸化物超伝導体膜を順に堆積し，少なくとも該上
層酸化物超伝導体膜をパターニングして超伝導細線を形
成する第１工程と，該酸化物基板を該超伝導体細線から
除去する第２工程とを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は超伝導細線の形成方
法に関する。超伝導体を用いた線は, 抵抗が零で発熱し
ないため大電流が流せる。また，ストリップラインにす
ると抵抗が零であるため, 高速信号が鈍らずに伝送でき
る。そのため，特に集積回路中の大電流供給用線や高周
波線路用配線に用いられることが期待できる。
法に関する。超伝導体を用いた線は, 抵抗が零で発熱し
ないため大電流が流せる。また，ストリップラインにす
ると抵抗が零であるため, 高速信号が鈍らずに伝送でき
る。そのため，特に集積回路中の大電流供給用線や高周
波線路用配線に用いられることが期待できる。
【０００２】
【従来の技術】超伝導線を作製する従来例としては，通
常銀等のシースの中に超伝導酸化物材料を入れて, 線状
に伸ばし, その後アニールして超伝導セラミックを焼き
固める方法をとっている。
常銀等のシースの中に超伝導酸化物材料を入れて, 線状
に伸ばし, その後アニールして超伝導セラミックを焼き
固める方法をとっている。
【０００３】しかしながら，この方法で作製した超伝導
線は，超伝導薄膜に比べて超伝導臨界電流密度が低く,
特性の良い線は得られていない。また，この方法では径
が数10μｍ以下の細い線は作製できない等の問題があ
る。
線は，超伝導薄膜に比べて超伝導臨界電流密度が低く,
特性の良い線は得られていない。また，この方法では径
が数10μｍ以下の細い線は作製できない等の問題があ
る。
【０００４】さらに，この方法では，高周波信号を伝送
できるような同軸ケーブルの形状や，ストリップライン
形状を作製するのが難しい。それに比べて, 単結晶基板
上に堆積して作製した薄膜は, 従来例のセラミック細線
と異なり結晶が配向しているから, セラミック細線より
も超伝導臨界電流密度が高い。
できるような同軸ケーブルの形状や，ストリップライン
形状を作製するのが難しい。それに比べて, 単結晶基板
上に堆積して作製した薄膜は, 従来例のセラミック細線
と異なり結晶が配向しているから, セラミック細線より
も超伝導臨界電流密度が高い。
【０００５】また，酸化物超伝導薄膜を作製する場合の
典型的な堆積条件は, スパッタ法でアルゴンガスと 5％
酸素ガス雰囲気中で, ガスの圧力が 100〜200 mTorr,
基板温度が 600〜900 ℃で成膜する。
典型的な堆積条件は, スパッタ法でアルゴンガスと 5％
酸素ガス雰囲気中で, ガスの圧力が 100〜200 mTorr,
基板温度が 600〜900 ℃で成膜する。
【０００６】この堆積条件の下では, シリコン(Si)やGa
As等の半導体基板上に直接堆積しようとしても, 良好な
特性の膜ができない。さらには, 半導体基板自身が劣化
する可能性がある。
As等の半導体基板上に直接堆積しようとしても, 良好な
特性の膜ができない。さらには, 半導体基板自身が劣化
する可能性がある。
【０００７】以上の理由により，酸化物超伝導体配線は
大きなメリットがあるにもかかわらず, 実際には使われ
ていない。また，薄膜堆積の方法を用いた酸化物超伝導
線の作製方法の従来例としては，薄い可塑性の基板(YS
Z; Yttria-Stabilized Zirconia) 上に高温超伝導薄膜
を堆積して線を作製する方法もある。
大きなメリットがあるにもかかわらず, 実際には使われ
ていない。また，薄膜堆積の方法を用いた酸化物超伝導
線の作製方法の従来例としては，薄い可塑性の基板(YS
Z; Yttria-Stabilized Zirconia) 上に高温超伝導薄膜
を堆積して線を作製する方法もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のバルク焼結体で
作製するセラミック線よりも超伝導臨界電流密度が大き
く, 半導体基板上に直接あるいはバッファ層を介して堆
積した薄膜よりも結晶性の良い膜から作製でき且つスト
リップラインやパターン形成の容易な超伝導配線の形成
方法が望まれる。
作製するセラミック線よりも超伝導臨界電流密度が大き
く, 半導体基板上に直接あるいはバッファ層を介して堆
積した薄膜よりも結晶性の良い膜から作製でき且つスト
リップラインやパターン形成の容易な超伝導配線の形成
方法が望まれる。
【０００９】本発明は, 結晶性の良い薄膜から超伝導線
を形成できるようにして，超伝導臨界電流を大きく, 且
つストリップラインや同軸等を含めて配線形成を容易に
することを目的とする。
を形成できるようにして，超伝導臨界電流を大きく, 且
つストリップラインや同軸等を含めて配線形成を容易に
することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決は， １）酸化物基板（酸化物超伝導体に格子定数の近い）上
に酸化物超伝導体膜を堆積し，該酸化物超伝導体膜をパ
ターニングして超伝導細線を形成する第１工程と，次い
で，該酸化物基板を該超伝導体細線から除去する第２工
程とを含む超伝導細線の形成方法，あるいは ２）前記第１工程の後に，前記超伝導細線の回りを絶縁
膜で被覆する工程を含む請求項１記載の超伝導細線の形
成方法，あるいは ３）前記第１工程の後に，前記超伝導細線の回りを絶縁
膜及び導体膜で被覆する工程を含むことを特徴とする請
求項１記載の超伝導細線の形成方法，あるいは ４）前記１の第１工程また前記２または前記３の工程の
後に，前記酸化物基板を他の回路基板に貼り合わせる工
程を含む超伝導細線の形成方法，あるいは ５）酸化物基板上に下層酸化物超伝導体膜と絶縁膜と上
層酸化物超伝導体膜を順に堆積し，少なくとも該上層酸
化物超伝導体膜をパターニングして超伝導細線を形成す
る第１工程と，次いで，該酸化物基板を該超伝導体細線
から除去する第２工程とを含む超伝導細線の形成方法に
より達成される。
に酸化物超伝導体膜を堆積し，該酸化物超伝導体膜をパ
ターニングして超伝導細線を形成する第１工程と，次い
で，該酸化物基板を該超伝導体細線から除去する第２工
程とを含む超伝導細線の形成方法，あるいは ２）前記第１工程の後に，前記超伝導細線の回りを絶縁
膜で被覆する工程を含む請求項１記載の超伝導細線の形
成方法，あるいは ３）前記第１工程の後に，前記超伝導細線の回りを絶縁
膜及び導体膜で被覆する工程を含むことを特徴とする請
求項１記載の超伝導細線の形成方法，あるいは ４）前記１の第１工程また前記２または前記３の工程の
後に，前記酸化物基板を他の回路基板に貼り合わせる工
程を含む超伝導細線の形成方法，あるいは ５）酸化物基板上に下層酸化物超伝導体膜と絶縁膜と上
層酸化物超伝導体膜を順に堆積し，少なくとも該上層酸
化物超伝導体膜をパターニングして超伝導細線を形成す
る第１工程と，次いで，該酸化物基板を該超伝導体細線
から除去する第２工程とを含む超伝導細線の形成方法に
より達成される。
【００１１】本発明は酸化物超伝導体と格子定数が近い
酸化物基板上に酸化物超伝導体を堆積する。これによ
り, 配向した結晶性の良い酸化物超伝導体の薄膜が得ら
れる。この薄膜を，フォトリソグラフィ技術とイオンビ
ームエッチングやケミカルエッチング技術等を用いてパ
ターニングして細線にし，その後, 基板を研磨, エッチ
ングにより除去して独立した細線が得られる (図１参
照）。
酸化物基板上に酸化物超伝導体を堆積する。これによ
り, 配向した結晶性の良い酸化物超伝導体の薄膜が得ら
れる。この薄膜を，フォトリソグラフィ技術とイオンビ
ームエッチングやケミカルエッチング技術等を用いてパ
ターニングして細線にし，その後, 基板を研磨, エッチ
ングにより除去して独立した細線が得られる (図１参
照）。
【００１２】また，細線形状にパターニングした後，超
伝導配線が必要な別の基板に貼り合わせ，元の基板を除
去する。別の基板上の配線とコンタクトをとれば，低温
処理で高品質の酸化物超伝導配線ができる (図２参
照）。
伝導配線が必要な別の基板に貼り合わせ，元の基板を除
去する。別の基板上の配線とコンタクトをとれば，低温
処理で高品質の酸化物超伝導配線ができる (図２参
照）。
【００１３】また，２層の酸化物超伝導薄膜を絶縁体薄
膜で分離すれば，縦型のマイクロストリップラインが作
製できる (図５参照）。ここで，酸化物超伝導体と絶縁
体のエッチングレートの比が大きいほど良い，例えば，
YBa2Cu3O7-x とSrTiO3とでは, SrTiO3の方が 5倍くらい
エッチングレートが大きい。また, 薄膜のSrTiO3ではエ
ッチングレートがさらに大きくなる。
膜で分離すれば，縦型のマイクロストリップラインが作
製できる (図５参照）。ここで，酸化物超伝導体と絶縁
体のエッチングレートの比が大きいほど良い，例えば，
YBa2Cu3O7-x とSrTiO3とでは, SrTiO3の方が 5倍くらい
エッチングレートが大きい。また, 薄膜のSrTiO3ではエ
ッチングレートがさらに大きくなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態(1) の
説明図である。図１(a) において，20mm角, 厚さ 0.5mm
の(100)SrTiO3 基板 1上に, スパッタ法により, 厚さ 1
μｍのYBa2Cu3O7-x (YBCO)薄膜 2を堆積する。
説明図である。図１(a) において，20mm角, 厚さ 0.5mm
の(100)SrTiO3 基板 1上に, スパッタ法により, 厚さ 1
μｍのYBa2Cu3O7-x (YBCO)薄膜 2を堆積する。
【００１５】その上に, 蒸着で厚さ50nmの金(Au)膜を堆
積する (Au膜は極めて薄いため図示しない) 。次いで,
その上に幅10μｍの細線パターンをレジスト膜 3で形成
する。
積する (Au膜は極めて薄いため図示しない) 。次いで,
その上に幅10μｍの細線パターンをレジスト膜 3で形成
する。
【００１６】図１(b) において，アルゴン(Ar)イオンビ
ームエッチングにより，Au/YBCO 薄膜をエッチングす
る。図１(c) において，レジスト膜 3を除去し，有機溶
剤あるいはエレクトロンワックス等の接着剤 5でSi基板
4に貼り付ける。
ームエッチングにより，Au/YBCO 薄膜をエッチングす
る。図１(c) において，レジスト膜 3を除去し，有機溶
剤あるいはエレクトロンワックス等の接着剤 5でSi基板
4に貼り付ける。
【００１７】図１(d) において，SrTiO3基板 1をメカノ
ケミカル研磨して，厚さ20μｍ程度に薄くする。図１
(e) において，5 ％の弗酸溶液中にSrTiO3基板 1を浸漬
し，スターラで攪拌しながら室温でエッチングする。
ケミカル研磨して，厚さ20μｍ程度に薄くする。図１
(e) において，5 ％の弗酸溶液中にSrTiO3基板 1を浸漬
し，スターラで攪拌しながら室温でエッチングする。
【００１８】この際, エッチングレートは, SrTiO3基板
1で約 3μｍ／時間である。基板のすべてをエッチング
除去する。図１(f) において，接着剤が有機溶剤の場合
はアセトンで，エレクトロンワックスの場合はイソプロ
ピルアルコールで接着剤 5を除去すると，細線 2が基板
から分離される。
1で約 3μｍ／時間である。基板のすべてをエッチング
除去する。図１(f) において，接着剤が有機溶剤の場合
はアセトンで，エレクトロンワックスの場合はイソプロ
ピルアルコールで接着剤 5を除去すると，細線 2が基板
から分離される。
【００１９】図１(g) は超伝導細線の平面図である。図
２は本発明の実施の形態(2) の説明図である。この例
は，他の回路基板上の回路に超伝導配線を形成した場合
である。
２は本発明の実施の形態(2) の説明図である。この例
は，他の回路基板上の回路に超伝導配線を形成した場合
である。
【００２０】図２(a) は図１(b) と同じで, SrTiO3基板
1上に Au/YBCO薄膜からなる細線パターン 2が形成され
ている。図２(b) は他の回路基板としてのIC基板 6で,
この後, この上に超伝導配線を形成する。
1上に Au/YBCO薄膜からなる細線パターン 2が形成され
ている。図２(b) は他の回路基板としてのIC基板 6で,
この後, この上に超伝導配線を形成する。
【００２１】図２(c) において，接着剤 5として硼珪酸
ガラス(BSG;Borosilicate Glass)でIC基板 6上にSrTiO3
基板 1を貼り付ける。図２(d) において，SrTiO3基板 1
を除去する。
ガラス(BSG;Borosilicate Glass)でIC基板 6上にSrTiO3
基板 1を貼り付ける。図２(d) において，SrTiO3基板 1
を除去する。
【００２２】図２(e) において，BSG 5にコンタクト孔
を開け, ICとのコンタクト用の厚さ100nmのAu膜6Aを蒸
着する。次いで, Au膜6Aをパターニングして超伝導配線
とIC基板 6上に形成された回路と接続する。
を開け, ICとのコンタクト用の厚さ100nmのAu膜6Aを蒸
着する。次いで, Au膜6Aをパターニングして超伝導配線
とIC基板 6上に形成された回路と接続する。
【００２３】図３は本発明の実施の形態(3）の説明図で
ある。この例は，超伝導線を絶縁性のパッシベーション
膜で包んだ配線を示す。図３(a) において，YBCO膜は,
水等の処理に弱いのでパッシベーション膜を予め付けた
形にする。
ある。この例は，超伝導線を絶縁性のパッシベーション
膜で包んだ配線を示す。図３(a) において，YBCO膜は,
水等の処理に弱いのでパッシベーション膜を予め付けた
形にする。
【００２４】(100)SrTiO3 基板 1上に, スパッタ法によ
り, パッシベーション膜として厚さ1μｍのYSZ 膜 7を
堆積する。この際のターゲットは 5％ Yを含むZrO2セラ
ミックを用いる。
り, パッシベーション膜として厚さ1μｍのYSZ 膜 7を
堆積する。この際のターゲットは 5％ Yを含むZrO2セラ
ミックを用いる。
【００２５】次いで, 図１と同様にYBCO薄膜 2を堆積
し，細線パターン形成用のレジスト膜3を形成する。図
３(b) において，YBCO薄膜 2を細線にパターニングした
後, 全面に再び厚さ1μｍのYSZ 膜 8を堆積する。
し，細線パターン形成用のレジスト膜3を形成する。図
３(b) において，YBCO薄膜 2を細線にパターニングした
後, 全面に再び厚さ1μｍのYSZ 膜 8を堆積する。
【００２６】図３(c) において，細線上を被覆すように
パターニングされたレジスト膜 9を形成し，YSZ 膜を細
線パターンに分離する。図３(d) 〜(f) は, 図１(c),
(e),(f) と同じプロセスである。
パターニングされたレジスト膜 9を形成し，YSZ 膜を細
線パターンに分離する。図３(d) 〜(f) は, 図１(c),
(e),(f) と同じプロセスである。
【００２７】図３(d) において，レジスト膜 9を除去
し，有機溶剤あるいはエレクトロンワックス等の接着剤
5でSi基板 4に貼り付ける。図３(e) において，SrTiO3
基板 1をメカノケミカル研磨して，厚さ20μｍ程度に薄
くする。
し，有機溶剤あるいはエレクトロンワックス等の接着剤
5でSi基板 4に貼り付ける。図３(e) において，SrTiO3
基板 1をメカノケミカル研磨して，厚さ20μｍ程度に薄
くする。
【００２８】次いで，5 ％の弗酸溶液中にSrTiO3基板 1
を浸漬し，スターラで攪拌しながら室温でエッチングす
る。この際, エッチングレートは, SrTiO3基板 1で約 3
μｍ／時間である。基板のすべてをエッチング除去す
る。
を浸漬し，スターラで攪拌しながら室温でエッチングす
る。この際, エッチングレートは, SrTiO3基板 1で約 3
μｍ／時間である。基板のすべてをエッチング除去す
る。
【００２９】図３(f) において，接着剤が有機溶剤の場
合はアセトンで，エレクトロンワックスの場合はイソプ
ロピルアルコールで接着剤 5を除去すると，パッシベー
ション膜 7, 8 で被覆された超伝導細線 2が基板から分
離される。
合はアセトンで，エレクトロンワックスの場合はイソプ
ロピルアルコールで接着剤 5を除去すると，パッシベー
ション膜 7, 8 で被覆された超伝導細線 2が基板から分
離される。
【００３０】図３(g) は細線の平面図と断面図である。
図４は本発明の実施の形態(4）の説明図である。この例
は，図３で形成されたパッシベーション膜付きの超伝導
細線をIC基板 6上に配置した場合である。
図４は本発明の実施の形態(4）の説明図である。この例
は，図３で形成されたパッシベーション膜付きの超伝導
細線をIC基板 6上に配置した場合である。
【００３１】図４(a) は図３(b) と同じでSrTiO3基板 1
上に,Au/YBCO薄膜からなるパッシベーション膜付きの細
線パターンが形成されている。図４(b) はIC基板 6で,
この上に超伝導配線を形成する。
上に,Au/YBCO薄膜からなるパッシベーション膜付きの細
線パターンが形成されている。図４(b) はIC基板 6で,
この上に超伝導配線を形成する。
【００３２】図４(c) において，接着剤 5としてBSG(Bo
rosilicate Glass) でIC基板 6上にSrTiO3基板 1を貼り
付ける。図４(d) において，SrTiO3基板 1を除去する。
rosilicate Glass) でIC基板 6上にSrTiO3基板 1を貼り
付ける。図４(d) において，SrTiO3基板 1を除去する。
【００３３】図４(e) において，BSG 5 にコンタクト孔
を開け, ICとのコンタクト用の厚さ100nmのAu膜6Aを蒸
着する。次いで, Au膜6Aをパターニングして超伝導配線
とIC基板 6上に形成された回路と接続する。
を開け, ICとのコンタクト用の厚さ100nmのAu膜6Aを蒸
着する。次いで, Au膜6Aをパターニングして超伝導配線
とIC基板 6上に形成された回路と接続する。
【００３４】図５は本発明の実施の形態(5) の説明図で
ある。この例は，超伝導薄膜と絶縁体薄膜とを積層して
ストリップ線を形成した場合である。
ある。この例は，超伝導薄膜と絶縁体薄膜とを積層して
ストリップ線を形成した場合である。
【００３５】図５(a) において，(100)SrTiO3 基板 1上
に, スパッタ法により, 厚さ 1μｍのYBCO薄膜 2と層間
絶縁膜としてNdGaO3膜10と厚さ 1μｍのYBCO薄膜2Aを堆
積する。
に, スパッタ法により, 厚さ 1μｍのYBCO薄膜 2と層間
絶縁膜としてNdGaO3膜10と厚さ 1μｍのYBCO薄膜2Aを堆
積する。
【００３６】次いで, その上に幅10μｍの細線パターン
をレジスト膜 3で形成する。図５(b) において，アルゴ
ン(Ar)イオンビームエッチングにより，YBCO薄膜 2／Nd
GaO3膜10／YBCO薄膜2Aをエッチングする。
をレジスト膜 3で形成する。図５(b) において，アルゴ
ン(Ar)イオンビームエッチングにより，YBCO薄膜 2／Nd
GaO3膜10／YBCO薄膜2Aをエッチングする。
【００３７】図５(c) において，レジスト膜 3を除去
し，SrTiO3基板 1を接着剤 5でSi基板4に貼り付ける。
図５(d) において，SrTiO3基板 1を除去する。
し，SrTiO3基板 1を接着剤 5でSi基板4に貼り付ける。
図５(d) において，SrTiO3基板 1を除去する。
【００３８】図５(e) において，接着剤 5を除去する
と，YBCO薄膜 2／NdGaO3膜10／YBCO薄膜2Aからなるスト
リップ線が基板から分離される。図５(g) はストリップ
線の平面図と断面図である。
と，YBCO薄膜 2／NdGaO3膜10／YBCO薄膜2Aからなるスト
リップ線が基板から分離される。図５(g) はストリップ
線の平面図と断面図である。
【００３９】図６は本発明の実施の形態(6) の説明図で
ある。この例は，図５のストリップ線を他の基板上の回
路に接続した場合である。図６(a) はIC基板 6で, この
上に超伝導ストリップ線を形成する。
ある。この例は，図５のストリップ線を他の基板上の回
路に接続した場合である。図６(a) はIC基板 6で, この
上に超伝導ストリップ線を形成する。
【００４０】図６(b) において，図５(c) で超伝導スト
リップ線が形成されたSrTiO3基板 1をIC基板 6上に接着
剤（BSG 膜) 5 で貼り付ける。図６(c) において，SrTi
O3基板 1を除去する。
リップ線が形成されたSrTiO3基板 1をIC基板 6上に接着
剤（BSG 膜) 5 で貼り付ける。図６(c) において，SrTi
O3基板 1を除去する。
【００４１】図６(d) において，BSG 5 にコンタクト孔
を開け, ICとのコンタクト用の厚さ100nmのAu膜6Aを蒸
着する。次いで, Au膜6Aをパターニングしてストリップ
線とIC基板 6上に形成された回路と接続する。
を開け, ICとのコンタクト用の厚さ100nmのAu膜6Aを蒸
着する。次いで, Au膜6Aをパターニングしてストリップ
線とIC基板 6上に形成された回路と接続する。
【００４２】図７は本発明の実施の形態(7) の説明図で
ある。この例は，複数の超伝導線と一つのグランドプレ
ーンとで超伝導ストリップラインを形成した例である。
ある。この例は，複数の超伝導線と一つのグランドプレ
ーンとで超伝導ストリップラインを形成した例である。
【００４３】作製方法は図５の場合と略同じであるが，
超伝導膜 2, 2Aをパターニングするときに，上部超伝導
膜2Aをパターニングした後，別のマスク11を用いて, 超
伝導膜 2をパターニングしてグランドプレーンを形成す
る。
超伝導膜 2, 2Aをパターニングするときに，上部超伝導
膜2Aをパターニングした後，別のマスク11を用いて, 超
伝導膜 2をパターニングしてグランドプレーンを形成す
る。
【００４４】図７(a) において，(100)SrTiO3 基板 1上
に, スパッタ法により, 厚さ 1μｍのYBCO薄膜 2と層間
絶縁膜としてNdGaO3膜10と厚さ 1μｍのYBCO薄膜2Aを堆
積する。
に, スパッタ法により, 厚さ 1μｍのYBCO薄膜 2と層間
絶縁膜としてNdGaO3膜10と厚さ 1μｍのYBCO薄膜2Aを堆
積する。
【００４５】次いで, その上に幅10μｍの細線パターン
をレジスト膜 3で形成する。図７(b) において，アルゴ
ン(Ar)イオンビームエッチングにより，NdGaO3膜10／YB
CO薄膜2Aをエッチングする。
をレジスト膜 3で形成する。図７(b) において，アルゴ
ン(Ar)イオンビームエッチングにより，NdGaO3膜10／YB
CO薄膜2Aをエッチングする。
【００４６】図７(c) において，レジスト膜 3を除去
し，新たにグランドプレーン形成用のマスク11を形成
し， YBCO 薄膜 2をパターニングする。図７(d) におい
て，SrTiO3基板 1を接着剤 5でSi基板 4に貼り付ける。
し，新たにグランドプレーン形成用のマスク11を形成
し， YBCO 薄膜 2をパターニングする。図７(d) におい
て，SrTiO3基板 1を接着剤 5でSi基板 4に貼り付ける。
【００４７】図７(e) において，SrTiO3基板 1を除去す
る。図７(f) において，接着剤 5を除去すると，YBCO薄
膜 2／NdGaO3膜10／YBCO薄膜2Aからなるストリップ線が
基板から分離される。
る。図７(f) において，接着剤 5を除去すると，YBCO薄
膜 2／NdGaO3膜10／YBCO薄膜2Aからなるストリップ線が
基板から分離される。
【００４８】図７(g) は平面図である。図８は本発明の
実施の形態(8) の説明図である。この例は，コプレーナ
型のストリップラインを形成した例である。
実施の形態(8) の説明図である。この例は，コプレーナ
型のストリップラインを形成した例である。
【００４９】作製方法は図７と同じである。図８(a) に
おいて，(100)SrTiO3 基板 1上に, スパッタ法により,
層間絶縁膜としてNdGaO3膜10と厚さ 1μｍのYBCO薄膜2A
を堆積する。
おいて，(100)SrTiO3 基板 1上に, スパッタ法により,
層間絶縁膜としてNdGaO3膜10と厚さ 1μｍのYBCO薄膜2A
を堆積する。
【００５０】次いで, その上に幅10μｍの細線パターン
をレジスト膜12で形成する。図８(b) において，アルゴ
ン(Ar)イオンビームエッチングにより，YBCO薄膜2Aをエ
ッチングする。
をレジスト膜12で形成する。図８(b) において，アルゴ
ン(Ar)イオンビームエッチングにより，YBCO薄膜2Aをエ
ッチングする。
【００５１】次いで，レジスト膜 3を除去し，新たにグ
ランドプレーン形成用のマスク13を形成する。図８(c)
において， YBCO 薄膜2Aをパターニングする。次いで，
SrTiO3基板 1を接着剤 5でSi基板 4に貼り付ける。
ランドプレーン形成用のマスク13を形成する。図８(c)
において， YBCO 薄膜2Aをパターニングする。次いで，
SrTiO3基板 1を接着剤 5でSi基板 4に貼り付ける。
【００５２】図８(d) において，SrTiO3基板 1を除去す
る。図８(e) において，接着剤 5を除去すると，YBCO膜
2A／NdGaO3膜10からなるストリップ線が基板から分離さ
れる。
る。図８(e) において，接着剤 5を除去すると，YBCO膜
2A／NdGaO3膜10からなるストリップ線が基板から分離さ
れる。
【００５３】図８(f) は平面図である。図９は本発明の
実施の形態(9) の説明図である。この例は，芯線と外皮
線を酸化物超伝導体で形成した同軸ケーブルを形成した
例である。
実施の形態(9) の説明図である。この例は，芯線と外皮
線を酸化物超伝導体で形成した同軸ケーブルを形成した
例である。
【００５４】図９(a) において，(100)SrTiO3 基板 1上
に, スパッタ法により, 厚さ 1μｍのYBCO薄膜 2と層間
絶縁膜としてNdGaO3膜10と厚さ 1μｍのYBCO薄膜2Aを堆
積する。
に, スパッタ法により, 厚さ 1μｍのYBCO薄膜 2と層間
絶縁膜としてNdGaO3膜10と厚さ 1μｍのYBCO薄膜2Aを堆
積する。
【００５５】次いで, その上に幅10μｍの細線パターン
をレジスト膜 3で形成する。図９(b) において，アルゴ
ン(Ar)イオンビームエッチングにより，NdGaO3膜10／YB
CO薄膜2Aをエッチングする。
をレジスト膜 3で形成する。図９(b) において，アルゴ
ン(Ar)イオンビームエッチングにより，NdGaO3膜10／YB
CO薄膜2Aをエッチングする。
【００５６】図９(c) において，レジスト膜 3を除去
し，基板上全面に絶縁体薄膜 8を堆積する。図９(d) に
おいて，細線上にレジスト膜 9を形成し，絶縁体薄膜 8
をエッチングする。
し，基板上全面に絶縁体薄膜 8を堆積する。図９(d) に
おいて，細線上にレジスト膜 9を形成し，絶縁体薄膜 8
をエッチングする。
【００５７】図９(e) において，基板上全面にYBCO薄膜
11を堆積し，その上に新たに細線形成用のマスク12を形
成する。図９(f) において，YBCO薄膜11, 2Aをパターニ
ングする。
11を堆積し，その上に新たに細線形成用のマスク12を形
成する。図９(f) において，YBCO薄膜11, 2Aをパターニ
ングする。
【００５８】図９(g) において，SrTiO3基板 1を接着剤
5でSi基板 4に貼り付ける。図９(h) において，SrTiO3
基板 1を除去する。図９(i) において，接着剤 5を除去
すると，酸化物超伝導同軸線が基板から分離される。
5でSi基板 4に貼り付ける。図９(h) において，SrTiO3
基板 1を除去する。図９(i) において，接着剤 5を除去
すると，酸化物超伝導同軸線が基板から分離される。
【００５９】図９(j) は酸化物超伝導同軸線の平面図と
断面図である。
断面図である。
【００６０】
【発明の効果】本発明によれば, バルク焼結体で作製す
るセラミック線よりも超伝導臨界電流密度が大きく, 半
導体基板上に直接あるいはバッファ層を介して堆積した
薄膜よりも結晶性の良い膜から作製でき, ストリップラ
インや同軸を含め配線パターンの形成が容易な超伝導細
線が得られる。
るセラミック線よりも超伝導臨界電流密度が大きく, 半
導体基板上に直接あるいはバッファ層を介して堆積した
薄膜よりも結晶性の良い膜から作製でき, ストリップラ
インや同軸を含め配線パターンの形成が容易な超伝導細
線が得られる。
【図１】 本発明の実施の形態(1) の説明図
【図２】 本発明の実施の形態(2) の説明図
【図３】 本発明の実施の形態(3）の説明図
【図４】 本発明の実施の形態(4）の説明図
【図５】 本発明の実施の形態(5) の説明図
【図６】 本発明の実施の形態(6) の説明図
【図７】 本発明の実施の形態(7) の説明図
【図８】 本発明の実施の形態(8) の説明図
【図９】 本発明の実施の形態(9) の説明図
1 SrTiO3基板 2, 2A YBa2Cu3O7-x (YBCO)薄膜 3 レジスト膜 4 シリコン(Si)基板 5 接着剤 (有機溶剤またはワックス) 6 IC基板 7, 8 絶縁膜 9 レジスト膜 10 絶縁膜 11 YBa2Cu3O7-x (YBCO)薄膜 12 レジスト膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｐ 3/08 Ｈ０１Ｐ 3/08 11/00 ＺＡＡ 11/00 ＺＡＡＧ
Claims (5)
- 【請求項１】 酸化物基板上に酸化物超伝導体膜を堆積
し，該酸化物超伝導体膜をパターニングして超伝導細線
を形成する第１工程と，次いで，該酸化物基板を該超伝
導体細線から除去する第２工程とを含むことを特徴とす
る超伝導細線の形成方法。 - 【請求項２】 前記第１工程の後に，前記超伝導細線の
回りを絶縁膜で被覆する工程を含むことを特徴とする請
求項１記載の超伝導細線の形成方法。 - 【請求項３】 前記第１工程の後に，前記超伝導細線の
回りを絶縁膜及び導体膜で被覆する工程を含むことを特
徴とする請求項１記載の超伝導細線の形成方法。 - 【請求項４】 請求項１の第１工程または請求項２また
は請求項３の工程の後に，前記酸化物基板を他の回路基
板に貼り合わせる工程を含むことを特徴とする超伝導細
線の形成方法。 - 【請求項５】 酸化物基板上に下層酸化物超伝導体膜と
絶縁膜と上層酸化物超伝導体膜を順に堆積し，少なくと
も該上層酸化物超伝導体膜をパターニングして超伝導細
線を形成する第１工程と，次いで，該酸化物基板を該超
伝導体細線から除去する第２工程とを含むことを特徴と
する超伝導細線の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8229830A JPH1074988A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 超伝導細線の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8229830A JPH1074988A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 超伝導細線の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1074988A true JPH1074988A (ja) | 1998-03-17 |
Family
ID=16898349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8229830A Withdrawn JPH1074988A (ja) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | 超伝導細線の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1074988A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014141777A1 (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | 古河電気工業株式会社 | 超電導導体の製造方法及び超電導導体 |
-
1996
- 1996-08-30 JP JP8229830A patent/JPH1074988A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014141777A1 (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | 古河電気工業株式会社 | 超電導導体の製造方法及び超電導導体 |
| US10096403B2 (en) | 2013-03-15 | 2018-10-09 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Method for producing superconductive conductor and superconductive conductor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2798361B2 (ja) | 結晶粒界チャンネルをもつ超伝導電界効果素子とその製造方法 | |
| EP0300567A2 (en) | Method of applying thin layers of oxidic superconductive material | |
| JPH1065402A (ja) | マイクロストリップオープンスタブ線路方式の低域通過フィルターおよびその製造方法 | |
| JPH08504541A (ja) | 電気的相互接続構造 | |
| JPH1074988A (ja) | 超伝導細線の形成方法 | |
| US5554884A (en) | Multilevel metallization process for use in fabricating microelectronic devices | |
| US5304817A (en) | Superconductive circuit with film-layered josephson junction and process of fabrication thereof | |
| US5578226A (en) | Multi-layered superconductive interconnects | |
| US6479139B1 (en) | Superconducting substrate structure and a method of producing such structure | |
| KR930004024B1 (ko) | 초전도 집적회로소자의 제조방법 | |
| JPS63245972A (ja) | 弱結合型ジヨセフソン素子 | |
| JPH0766462A (ja) | 超伝導回路 | |
| JP2914328B2 (ja) | 酸化物超伝導薄膜の製造方法 | |
| JPS63300538A (ja) | 配線の形成方法 | |
| JPH01186657A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP3147999B2 (ja) | ジョセフソン接合素子及びその製造方法 | |
| JP2001127351A (ja) | 超伝導回路装置及びその製造方法 | |
| JP2000299509A (ja) | ジョセフソン素子の製造方法及びその構造 | |
| JPH08321639A (ja) | 超電導接合及び超電導接合の作製方法 | |
| JPH0284732A (ja) | 超伝導体素子の製造方法 | |
| KR20030034679A (ko) | 초전도체 전극 형성 방법 | |
| JP2773506B2 (ja) | 超電導配線の端子構造とその形成方法 | |
| JPH05183206A (ja) | 超電導体用電極の製造方法 | |
| JPH02197179A (ja) | ジョセフソン接合素子およびその製造方法 | |
| JPS58125880A (ja) | ジヨセフソン接合素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031104 |