JPS58147183A - ジヨセフソン集積回路の製造方法 - Google Patents
ジヨセフソン集積回路の製造方法Info
- Publication number
- JPS58147183A JPS58147183A JP57030012A JP3001282A JPS58147183A JP S58147183 A JPS58147183 A JP S58147183A JP 57030012 A JP57030012 A JP 57030012A JP 3001282 A JP3001282 A JP 3001282A JP S58147183 A JPS58147183 A JP S58147183A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tunnel barrier
- film
- josephson
- deposited
- upper electrode
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- 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.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/01—Manufacture or treatment
- H10N60/0912—Manufacture or treatment of Josephson-effect devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１）発明の技術分野
本発明はジョセフソン集積回路の製造方法に係り、特に
トンネルバリヤとして用いる酸化膜をジョセフソン集積
回路の製造工程中に化学的に不活性で又超伝導性を示さ
ない金属により保護するようにした集積回路の製造方法
に関する。
トンネルバリヤとして用いる酸化膜をジョセフソン集積
回路の製造工程中に化学的に不活性で又超伝導性を示さ
ない金属により保護するようにした集積回路の製造方法
に関する。
（２）技術の背景
（２）技術の背景
従来、ジョセフソン集積回路に於゛（トンネルバリヤと
しては種々のものか提案され“（いるか、王に超伝導材
料の酸化物、例えばＰ ｂ−Ｉ ｎ ／１．１４金合
金鉛−インシラノ、−金合金）を超伝導体として用いＰ
ｂＯ（酸化鉛）や１ｎ２０３ （酸化インジウム）をト
ンネルバリヤとして用いるもの、あるいはＮｂ（ニオブ
）を超伝導体として用いＮｂ２Ｏ３（酸化膜オシ）をト
ンネルバリヤとして用いるもの、アモルファスシリこ１
ンをトンネルバリヤとして用いるもの等が知られている
。
しては種々のものか提案され“（いるか、王に超伝導材
料の酸化物、例えばＰ ｂ−Ｉ ｎ ／１．１４金合
金鉛−インシラノ、−金合金）を超伝導体として用いＰ
ｂＯ（酸化鉛）や１ｎ２０３ （酸化インジウム）をト
ンネルバリヤとして用いるもの、あるいはＮｂ（ニオブ
）を超伝導体として用いＮｂ２Ｏ３（酸化膜オシ）をト
ンネルバリヤとして用いるもの、アモルファスシリこ１
ンをトンネルバリヤとして用いるもの等が知られている
。
一般にトンネルバリヤとしては超伝導体（１部電極）を
熱酸化或いは０２プラスマ中で高周波放電酸化法により
形成した酸化ＩＩＱを用いるが、その膜厚は非常に薄く
数１０八〇ある。
熱酸化或いは０２プラスマ中で高周波放電酸化法により
形成した酸化ＩＩＱを用いるが、その膜厚は非常に薄く
数１０八〇ある。
ジョセフソン素子の電気特性、特に臨界電流性゛度は、
この数１０人の酸化膜の膜厚に依存し、トンネルバリヤ
の１模厚をいかに正確にコントロールするかによってジ
ョセフソン素子の性能が大きく変化する。しかし、ソヨ
セフソン集積回路を製造していく場合に下部電極形成に
ホト【／、・スト工程等のいくつかの工程を経た後にへ
周波放電酸化を行なわムければならないがジョセフソン
接合部を構成する上部電極の表面状態が上記した各工程
で荒さねる問題を生ずる。
この数１０人の酸化膜の膜厚に依存し、トンネルバリヤ
の１模厚をいかに正確にコントロールするかによってジ
ョセフソン素子の性能が大きく変化する。しかし、ソヨ
セフソン集積回路を製造していく場合に下部電極形成に
ホト【／、・スト工程等のいくつかの工程を経た後にへ
周波放電酸化を行なわムければならないがジョセフソン
接合部を構成する上部電極の表面状態が上記した各工程
で荒さねる問題を生ずる。
（３）従来技術の問題点
第１図（ａ）及至（ｄ）は従来のジョセフソン４Ｊ積回
路の製造方法を説明するための側断面図である。
路の製造方法を説明するための側断面図である。
第１図（ａ） は基板１上にグランドプレーン２を形
成し、該グランドプレーン２トに５ｉｎ（酸化ソリ：１
ン）等の絶縁膜３を形成し、該絶縁膜３上に例えばＰｂ
−Ｉｎ−Ａｕに、ｔりなる下部電極４を２０００人厚に
形成する。
成し、該グランドプレーン２トに５ｉｎ（酸化ソリ：１
ン）等の絶縁膜３を形成し、該絶縁膜３上に例えばＰｂ
−Ｉｎ−Ａｕに、ｔりなる下部電極４を２０００人厚に
形成する。
次に第１図（ｂ）に示すようにＳｉＯ等の絶縁膜５を膜
厚か３０００人程度に上記下部電極４にオーバラップす
るようにジョセフソン接合領域を形成する。
厚か３０００人程度に上記下部電極４にオーバラップす
るようにジョセフソン接合領域を形成する。
次に第１図（Ｃ）に示すように下部電極４の接合領域に
高周波−放電酸化法により数１０人のトンネルバリヤ６
の酸化膜を形成する。続いて例えばＰ ｂ−Ａ ｕ合金
を用いて上部電極７を４０００人厚に形成する。
高周波−放電酸化法により数１０人のトンネルバリヤ６
の酸化膜を形成する。続いて例えばＰ ｂ−Ａ ｕ合金
を用いて上部電極７を４０００人厚に形成する。
更に第１図（ｄ）に示ずようにＳｉＯの絶縁膜８を５０
００人厚に形成し１、Ｐｂ−Ｉｎ−Ａ１」の制御線９を
絶縁膜８Ｆに形成してジョセフソン素子か形成される。
００人厚に形成し１、Ｐｂ−Ｉｎ−Ａ１」の制御線９を
絶縁膜８Ｆに形成してジョセフソン素子か形成される。
上記構成のようにジョセフソン素子を製造するときに、
下部電極４のＰ ｂ−Ｉ ｎ−ΔＵをＯｐ Ｏ＋プラズ
マ中で高周波放電酸化法で酸化し１）ｂＯとＩｎ２Ｏ：
＋の酸化膜、上りへる数１０人のトンネルバリヤ６とす
るが、ホトレシスト工程を経た後にＦ記した高周波放電
酸化を行うため、接合ｔｆＪ城の上部電極の表面状態は
不安定である。ずなわらｐｂ−Ｉ ｎ−−ΔＵは耐熱性
、Ｉｌ［−Ｊ梨品性ＩＪ９ ＜ 、水洗中にも下部電極
が溶は出し１組成は変化してし、まい、当然酸化膜の
組成、膜厚の再現１１は悪＜？Ｊす、ジョセフソン集積
回路とり、−（の特性を劣化する欠点を有する。
下部電極４のＰ ｂ−Ｉ ｎ−ΔＵをＯｐ Ｏ＋プラズ
マ中で高周波放電酸化法で酸化し１）ｂＯとＩｎ２Ｏ：
＋の酸化膜、上りへる数１０人のトンネルバリヤ６とす
るが、ホトレシスト工程を経た後にＦ記した高周波放電
酸化を行うため、接合ｔｆＪ城の上部電極の表面状態は
不安定である。ずなわらｐｂ−Ｉ ｎ−−ΔＵは耐熱性
、Ｉｌ［−Ｊ梨品性ＩＪ９ ＜ 、水洗中にも下部電極
が溶は出し１組成は変化してし、まい、当然酸化膜の
組成、膜厚の再現１１は悪＜？Ｊす、ジョセフソン集積
回路とり、−（の特性を劣化する欠点を有する。
（４）発明の目的
本発明の目的はＪ′：記欠点に鑑み、ジョセフソン素子
製造工程に於て上部電極の表面状態を一定に保つことで
、製造工程中に７１．するトンネルバリヤのＩＩＱ厚２
組成にバラツキを発生させず、ジョセフ・ノン接合特性
の再現性を高め得るジョセフソン集積回路の製造方法を
提供するにある。
製造工程に於て上部電極の表面状態を一定に保つことで
、製造工程中に７１．するトンネルバリヤのＩＩＱ厚２
組成にバラツキを発生させず、ジョセフ・ノン接合特性
の再現性を高め得るジョセフソン集積回路の製造方法を
提供するにある。
（５）発明の構成
そして、この目的は本発明によれば基板、Ｌに形成した
クランドプレーン上に絶縁膜を介して超伏１材よりなる
下部電極を形成し、該下部電極に絶！４膜を介して形成
したジョセフソン接合領域に酸化膜のトンネルバリヤを
形成し、該トンネルバリャトに化学的に不活性で超伝導
性を示さない金属からなる保護膜を形成後、上記トンネ
ルバリヤと対接して上部電極を形成し、該上部電極上に
絶縁膜を介して制御線を形成してなることを特徴とする
ソヨセフソン集積回路の製造方法を提供することで達成
される。
クランドプレーン上に絶縁膜を介して超伏１材よりなる
下部電極を形成し、該下部電極に絶！４膜を介して形成
したジョセフソン接合領域に酸化膜のトンネルバリヤを
形成し、該トンネルバリャトに化学的に不活性で超伝導
性を示さない金属からなる保護膜を形成後、上記トンネ
ルバリヤと対接して上部電極を形成し、該上部電極上に
絶縁膜を介して制御線を形成してなることを特徴とする
ソヨセフソン集積回路の製造方法を提供することで達成
される。
以下、本発明の一実施例を第２図（ａ）乃至（ｇ）につ
いて説明する。
いて説明する。
ｆ４２［Ａ（ａ）〜（ｇ）は本発明のジョセフソン集積
同面の製造工程を示す側断面図であり、第２ＩＡ（ａ）
は基板１上にＮｂによりグランドプレーン２を形成し、
該グランドプレーン２ヒにＳｉＯの酸化膜３を形成して
上部電極を形成するために例えばＡＺレジストを用いて
現像前に七ツク」」ベンセンに浸す事により［・ンスタ
パターン１０にオバハング１０ ’ａを構成ずろ。
同面の製造工程を示す側断面図であり、第２ＩＡ（ａ）
は基板１上にＮｂによりグランドプレーン２を形成し、
該グランドプレーン２ヒにＳｉＯの酸化膜３を形成して
上部電極を形成するために例えばＡＺレジストを用いて
現像前に七ツク」」ベンセンに浸す事により［・ンスタ
パターン１０にオバハング１０ ’ａを構成ずろ。
次に第２図（ｂ）に小４−ように一ト部電栓４としてＰ
ｂ−Ｉｎ−Ａｕ合金を２０００人厚に形成クトロ７ ヒ
’ −ム蒸着等でΔｕ−・１）＋１−・Ｉ［１の順に４
Ａｌ−蒸着する。下部電極蒸着後同一の真空室内に１時
間以上放置し、ト記積１ｄ蒸着した金属か充分に合金化
した後に例えばＲＦパワー５Ｗ、０２ガス圧１０ｍ Ｔ
ｏｒｒ’ＣＩｎ分間高周波放電’１１−によ−、°（上
部電極４を酸化してトンネルバリヤ６を形成し、次いで
同（、真空室内で連続的にトンネルバリヤ６１−にＡｕ
を例えば１００人蒸蒸し−（トンネルバリヤを保護４る
保護膜１１を形成１゛る。
ｂ−Ｉｎ−Ａｕ合金を２０００人厚に形成クトロ７ ヒ
’ −ム蒸着等でΔｕ−・１）＋１−・Ｉ［１の順に４
Ａｌ−蒸着する。下部電極蒸着後同一の真空室内に１時
間以上放置し、ト記積１ｄ蒸着した金属か充分に合金化
した後に例えばＲＦパワー５Ｗ、０２ガス圧１０ｍ Ｔ
ｏｒｒ’ＣＩｎ分間高周波放電’１１−によ−、°（上
部電極４を酸化してトンネルバリヤ６を形成し、次いで
同（、真空室内で連続的にトンネルバリヤ６１−にＡｕ
を例えば１００人蒸蒸し−（トンネルバリヤを保護４る
保護膜１１を形成１゛る。
次に第２図（ｄ）に示場ように蒸着用の真空室内より取
り出し、′／ｂトンニこ浸すごとでＬ・ンストパターン
１０を除去し、−ノ。７セソソン接合部を決めるための
レジストパターン１２を形成する。
り出し、′／ｂトンニこ浸すごとでＬ・ンストパターン
１０を除去し、−ノ。７セソソン接合部を決めるための
レジストパターン１２を形成する。
更に第２図（ｅ）に示すようにＳｉＯを３０００人厚に
蒸着し、レジストパターンＩ２を除去して絶ｌ膜５を形
成し、更にレジストパターン１３を塗布して、上部電極
を形成するようなパターニングを行う。次に第２図（ｆ
）に示すように、Ｐｂを３０００人厚に蒸着して上部電
極７を保Ｍ膜１１Ｆに形成する 以下、従来と同様にＳｉＯの絶縁膜８を形成後に該絶縁
股上に制御線９を形成することでジョセフソン集積回路
を製造することが出来る。
蒸着し、レジストパターンＩ２を除去して絶ｌ膜５を形
成し、更にレジストパターン１３を塗布して、上部電極
を形成するようなパターニングを行う。次に第２図（ｆ
）に示すように、Ｐｂを３０００人厚に蒸着して上部電
極７を保Ｍ膜１１Ｆに形成する 以下、従来と同様にＳｉＯの絶縁膜８を形成後に該絶縁
股上に制御線９を形成することでジョセフソン集積回路
を製造することが出来る。
面、Ｌ記実施例では保護膜１１としてＡｕを用いたか、
該保護膜用の材料は化学的に不活性で超伝導性をイ１し
ない金属を選択すればよい。
該保護膜用の材料は化学的に不活性で超伝導性をイ１し
ない金属を選択すればよい。
（７）発明の効果
以１−５説明したように本発明のジョセフソン集積回路
の製造方法によれば、製造工程中に水洗等でトンネルバ
リヤの表面の組成比、すなわら表面状態のバラツキを生
ぜず安定に保てる。その結果トンネルバリヤ酸化膜の厚
み、あるいは組成は厳密に制御出来るためジョセフソン
接合特性、特に臨界電流密度の値の再現性が良くなる特
徴を自するものである。
の製造方法によれば、製造工程中に水洗等でトンネルバ
リヤの表面の組成比、すなわら表面状態のバラツキを生
ぜず安定に保てる。その結果トンネルバリヤ酸化膜の厚
み、あるいは組成は厳密に制御出来るためジョセフソン
接合特性、特に臨界電流密度の値の再現性が良くなる特
徴を自するものである。
第１図（ａ）及至（ｄ）は従来の、／ヨヒフソン集積回
路の製造方法をボす（リリ断面Ｍ第２図＜ａ）及至（ｇ
）は本発明のジョセフソン集積回路の製造方法を示す側
断面しＪである。 １・・・基板、２・・・グランドブレーン、３゜５．８
・・・絶縁膜、イ・・・）部電極、６・・・トンネルバ
リヤ、７・・・上部電極、９・・・制御線、９．１０．
１２．１３・・・レジスト、ｌｌ・・・保護膜。 特許出願人 富１．′通株式会社 （Ｃ１） 第 １ ロ （Ｃ） （ｄ） 第 ２図 第 ２ 図
路の製造方法をボす（リリ断面Ｍ第２図＜ａ）及至（ｇ
）は本発明のジョセフソン集積回路の製造方法を示す側
断面しＪである。 １・・・基板、２・・・グランドブレーン、３゜５．８
・・・絶縁膜、イ・・・）部電極、６・・・トンネルバ
リヤ、７・・・上部電極、９・・・制御線、９．１０．
１２．１３・・・レジスト、ｌｌ・・・保護膜。 特許出願人 富１．′通株式会社 （Ｃ１） 第 １ ロ （Ｃ） （ｄ） 第 ２図 第 ２ 図
Claims (1)
- 基板上に形成したグランドプレーン上に絶縁膜を介して
超伝導材よりなる下部電極を形成し、該上部電極に絶縁
膜を介して形成したジョセフソン接合ＭＭに酸化膜のト
ンネルバリヤを形成し、該トンネルバリヤ上に化学的に
不活性で超伝導性を示さない金属からなる保護膜を形成
後、上記トンネルバリヤと対接して上部電極を形成し、
該上部電極上に絶縁膜を介して制御線を形成してなるこ
とを特徴とするジョセフソン集積回路の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57030012A JPS58147183A (ja) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | ジヨセフソン集積回路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57030012A JPS58147183A (ja) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | ジヨセフソン集積回路の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58147183A true JPS58147183A (ja) | 1983-09-01 |
Family
ID=12291948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57030012A Pending JPS58147183A (ja) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | ジヨセフソン集積回路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58147183A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6054485A (ja) * | 1983-09-05 | 1985-03-28 | Agency Of Ind Science & Technol | ジョゼフソン接合の製造方法 |
| US5429529A (en) * | 1993-03-08 | 1995-07-04 | Yazaki Corporation | Structure for connecting shielded-cable end |
| US5498176A (en) * | 1993-06-08 | 1996-03-12 | Yazaki Corporation | System for connecting shielding wire and terminal |
-
1982
- 1982-02-26 JP JP57030012A patent/JPS58147183A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6054485A (ja) * | 1983-09-05 | 1985-03-28 | Agency Of Ind Science & Technol | ジョゼフソン接合の製造方法 |
| US5429529A (en) * | 1993-03-08 | 1995-07-04 | Yazaki Corporation | Structure for connecting shielded-cable end |
| US5498176A (en) * | 1993-06-08 | 1996-03-12 | Yazaki Corporation | System for connecting shielding wire and terminal |
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