JPS58171877A - 平坦化ジヨセフソン接合素子の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は超伝導ジョセフソン接合素子の新しい製造方法
に関し、特に歩留り並びに回路密度を大幅に改善したジ
ョセフノン接合素子の平坦化法に関する。さらに一般的
には、本発明は集積回路における金属導線を平坦化する
方法に関する。

多くの論文がジョセフソン・トンネル接合素子を製造研
究した結果生じる問題を記載している。

これらの問題のあるものは熱サイクリングに関し、他の
ものはジョセフソン・トンネル接合素子からなる層を形
成する実際の方法に関する。ジョセフソン・トンネル接
合素子の−が形成されるとき、それらの層は一般に真空
蒸着法によって作られる。

真空蒸着法は被覆される部分の上にかなり均一な層を作
ることが知られている。ジョセフソン接合素子はペース
電極とカウンター電極からなりそれらの間にジョセフソ
ン・トンネル接合部分（接点）を有することも周知であ
る。ジョセフソン接合素子を作る望ましい実施態様にお
けるベース電極は最初に基板上に隆起した別個の部分と
して作られる。このベース電極は基板上の高充てん密度
を得るために極めて小さな面積であることが望ましい・
真空蒸着層がこのベース電極の上に形成される際に、そ
れらの層は輪郭（外形）を複製してステツプと呼ばれる
ものを形成する。これまで、ペース電極上に作られる層
は、平滑作用を得るために電気特性の最適化に望ましい
厚さよりも著しく厚く作られた。しかしながら、この平
滑作用は平坦化と混同してはならない。

半導体素子の製造に用いられる従来法の工程はある程度
平滑作用または平坦化を行なうことができる。例えば、
光硬化性樹脂（フォトレジスト）を不規則な表面へ付加
するとき、若干の平滑作用をする濃い光硬化性樹脂を使
用することができる。

そのような光硬化性樹脂層を逐次塗布することによって
、平滑作用は最終的に実質的に平坦化された表面を得る
ことができる。さらに別の例として。

高さが０．２μの不規則突起表面を有する表面の上に濃
い光硬化性樹脂を２μの厚さの単層を塗工することが可
能であった。その光硬化性樹脂は周知の方法で硬化され
、得られた結果は２層０大以内に平坦化された表面であ
った。−の平坦化に利用される場合、使用されたもう１
つの材料はポリアミド酸を含む溶液であって、それは硬
化するとポリアミド層を形成する。絶縁層を作るために
光硬化性樹脂、ポリアミド酸および他の有機物をペース
にした液体を使用することは、操作時に遭遇する極めて
高温のためジョセフソン接合素子には応用できない。前
述の周知の平坦化はいずれも真空蒸着によって＠を形成
するときの平坦化に関するものではない。先行技術によ
る平坦化の唯一の周知例は半液体状態で流動する材料を
有することによって達せられる。

ジョセフソン接合素子の層を真空蒸着させながら達せら
れる平坦化法を提供することが極めて望ましい。そのよ
うな平坦化が達せられると、ジョセフソン接合素子集積
回路の歩留りおよび回路密度がかなり改善できる。表面
の不規則（不整）性は線幅を下げるので１層の平坦化は
線幅の制御を良好にする。均一な厚さの層が得られると
電気特性をより制御できる。

本発明の主目的は、ジョセフソン接合素子のペース電極
またはカウンター電極を平坦化する新しい方法を提供す
ることである。

本発明のもう１つの主目的は、従来のジョセフソン接合
素子よりも薄い＠を有しかつパサイクリングの影響を受
けないジョセフソン接合素子の製造方法管提供すること
である。

さらに、本発明の他の主目的は、従来得られたものより
も高回路密度そして高歩留りのジョセフソン接合素子用
ベース電極の製造方法を提供することである。

さらに本発明の他の目的は、写真平版分解能を高めトン
ネル接合線に訃ける線幅制御を良好にし。

後者によってウェーハ内およびウェーバカラウェーバへ
の接合部臨界電流をより均一にするところの平坦化法全
提供することである。

さらに本発明の一般的目的は、厚さが均一でキャパシタ
ンス、インダクタンスおよびストリップ・ライン・イン
ピーダンスのような電気パラメーターの制御を良好にさ
せる平坦な層の新しい製造法を提供することである。

本発明のこれらおよび他の目的に従って、シリコン・ウ
ェーハ基板上にペース電極を蒸着するため真空ベル・ジ
ャー装置内に配置されるシリコン基板ウェーハが提供さ
れる。その基板上に別のベース電極を形成させた後、酸
化ケイ素絶縁層の上部およびベース電極の上部が実質的
に平坦化されるように、ベース電極と同じ厚さの酸化ケ
イ素層がベース電極のいずれかの面上に形成される。ト
ンネル接合部を画定するために第２の酸化層が蒸着され
る。トンネル障壁接合部を作り、その上にカウンター電
極を蒸着して平坦化ジョセフソン接合素子を作る。

本発明によって解決される問題を説明する前に。

本明細書における２、うの用語を次のように定義する。

「平坦な表面」とは約１ＩｏｏＸ以下の起伏（凹凸）を
有する表面全意味する。

１線幅制御」とは光硬化性樹脂表面上にデザインされた
線幅を写真平版的、に再生する能力を意味する。表面の
不整（でこぼこ）は必ず線幅の制御能を低下させる。精
密な線幅は障壁トンネル接合素子の面積を狭い公差内に
反復させることができる。接合素子の臨界電流は障壁ト
ンネル接合部の面積とトンネル障壁の厚さの関数である
。従って。

良好な線幅制御はウェーハの障壁トンネル接合部におけ
る。及びウェーハからウエーノ・へのより不変的でより
均一な接合部臨界電流をもたらす。

「ステップ」とは半導体または超伝導体素子の層のエツ
ジ（ヘリ）を指し、絶縁層または金属層の上下表面間の
垂直距離（または層の厚さ）を意味する。

本発明は、特に真空蒸着法が採用される半導体素子およ
び超伝導素子に利用できることが理解される。本発明に
おける平坦化法は、平坦でない表面に伴う問題がより深
刻で重大であるのでジョセフソン接合超伝導素子に関し
て説明する。

そのような素子における線幅制御の不足は回路密度を下
げ、さらに電気特性の反復能（再現性）を下げる。

そのような素子において、鋭いステップが生じる所では
、その鋭いステップ上の絶縁層が割れてベース電極とカ
ウンター電極間の短絡をもたらす。

そのような素子におけるカウンター電極はベース電極と
絶縁層の上に作られる、そして鋭いステップが生じる所
では、カウンター電極自身に割れが入ってカウンタ電極
の不連続性を導き、その結果素子の破損をもたらす。

半導体素子のいずれの層にセける鋭いステップも割れや
すい応力点を発生するのみならず、金属層における電気
泳動をもたらしかつ促進する。導線における電気泳動は
早期破損をもたらす。

そのような素子において、下層、にある一番端のステッ
プをなめらかにするためにしばしば蒸着層の厚さを増す
必要がある。薄膜層は厚膜層よりも大きな応力に耐えう
ろことが知られている。

第１図は代表的な先行技術によるジョセフノン接合素子
の拡大横断面正面図である。ウェーハ１０はその上に層
が付加される基板である。ジョセフソン接合素子用のウ
エーノ・１０は、最上表面に熱成長した酸化ケイ素の非
多孔質層を有する高純度の平坦なシリコン・ウェーハか
らなることが望ましい。そのようなウェーハ１０は先行
技術において周知である。典型的に、そのようなウェー
ハは厚さが１０ミル（約α０２５ｃＩｎ）で直径が２〜
５インチ（約５〜１２．７　ｃｍ　）である。ベース電
極１１は典型的に鉛合金またはニオブから作られかつ真
空蒸着によって作製される。そのような層は約２００Ｏ
Ａの厚さが望ましい。ベース電極の上には、小領域が隔
離され、その上に障壁トンネル接合部１２が望ましくは
高周波酸化によって作られる。そのような障壁トンネル
接合層は、部分的にベース電極層の中へそして部分的に
ベース電極層の上に約１ＩｏＫの厚さに作られる。酸化
ケイ素層１うはベース電極１１のステップ１１１の上に
作られるそして障壁トンネル接合素子１２を除くベース
電極上をおおう。典型的な、酸化ケイ素層１５の厚さは
約３０００λの厚さである。壁またはステップ１５は実
質的に直線で形が急勾配であるが。

一方壁１６はステップ上になめらかな輪郭に作られる。

しかしながら、直線１７で示すようにステップの最上部
となめらかな輪郭の半径との距離は実質的に３ｏｏｏＸ
以下であって、応力集中が破損をもたらしうる部分を作
っている。酸化ケイ素層１５を所望の面積の基板１０お
よびベース電極１１の上に蒸着した後、カウンター電極
１ｇを第１図に示す表面全体に蒸着する。しかしながら
。

カウンター電極１８は内部に障壁トンネル接合部１２へ
接続させることだけが必要な所定の、ＮＯターンを有し
うろことが理解される。カウンター電極１８は約ｕｏｏ
ｏＸの厚さで鉛合金またはニオフ。

のような超伝導材料で作ることが望ましい。カウンｐ−
電極ＩＢｋ作った後、ジョセフソン接合素子はペース電
極１１とカウンター電極１８の間にはさまれたトンネル
障壁接合部１２によって表わされる。ベース電極１１と
カウンター電極１８へ連結されたリード線（図示せず）
はジョセフソン接合素子を回路へ接続さす手段を提供す
る。ジョセフソン接合素子を保護するために、カウンタ
ー電極１８の上に不動態化層１９を付加するＯ不動態化
層１つは酸化ケイ素から作ることが望ましく、Ｎ、そし
て先行技術においては約２０．　ＯＯＯ久の厚さに作ら
れる。従来のジョセフソン接合素子においては、トンネ
ル障壁接合部１２上の臨界ステップにおいて距離Ｓａ′
ｔ−得るために、Ｔ、で示すカウンター電極ｉｆｆの厚
さは高さＨｔ　より大きく作らなければならないことが
わかる。後述のように。

カウンター電極１８の厚さは所望の値より厚く作られる
。それは層により熱サイクリングを受けやすくさせ、ま
たカウンター電極材料の結晶粒度を大きくさせる傾向が
あり、それはまた層を熱サイクリングのため障壁１２に
おける破損をより受けやすくさせる。後述のように、不
動態化層１つも輪郭２２で示すように最上表面２１をス
テップ１５の上になめらかにするために最適の厚さより
厚く作られる。

第２図は１本発明による表面平坦化法を採用した望まし
い実施態様のジョセフソン接合素子の拡大横断面を示す
。ウエーノ１うＯはウエーノ・１０と同一、そしてベー
ス電極５１もベース電極１１と同一である。障壁トンネ
ル接合部５２も第１図の障壁トンネル接合部１２に関し
て前述したように作られる。酸化ケイ素絶縁層５５は、
ステップ１４と同一のステップラ４の上に作られたとし
ても全厚さがわずか約２６００′にであるように作られ
る。

絶縁トンネル接合部ステップ５５の高さがかなり低くな
り１点３６で示す絶縁ペース電極ステップ１６は実質的
に排除されている。従って、線１７で示した先行技術に
おいて生じたようなステップ上に応力線の集中はない。

障壁トンネル接合部う２の形成後、カウンタ一層を絶縁
層上に作った後。

この電極う８に最適で最も望ましい厚さであるわずか約
２０００４の厚に作られる。ベース電極の最上表面２１
ｉがなめらかな輪郭２３ｉ有しても、それは、厚さＴ２
および高さＨ３がかなり減少してもなお前のように同一
またはかなり大きな分離Ｓｚ’ｔ”維持する。さらに、
不動態化層３つの厚さはわずか約５ｏｏｏＸに作られる
。この厚さは電気特性および応力集中の低下に最も望ま
しい値である。不動態化層５９の最上表面２６の輪郭は
実質的になくなるが、そのような輪郭が生じうることを
説明するために誇張して示しである。後で詳細ニ論する
ように、ジョセフソン接合素子層の厚さは、＠記の割れ
および電気的な破損をもたらす応力集中点を実質的に排
除しながら最も望ましい厚さに最適化された。

第５図は第２図に示した望ましい実施態様のジョセフソ
ン接合素子作製における一連のステップの最初のものを
示す。ウエーノ・または基板５０はその上に完全で均一
な層であるベース電極材料５１を付加して示されている
。ペース電極材料５１の上には矩形の光硬化性樹脂パタ
ーン４１がある。

その光硬化性樹脂パターンは、完全な層を塗布してパタ
ーン４１だけが残るように光硬化性樹脂を処理すること
によって作られることが理解される。

この点で光硬化性樹脂の輪郭形状を得るのに特別な新し
い方法は採用されていない。

第４図は、ベース電極材料５１を等友釣に腐食して光硬
化性樹脂の下側にアンダーカット・レンジ（出張り）ｌ
Ｉ２を設けた後の同一光硬化性樹脂パターン１４１を示
す。等友釣腐食は丸味を帯びた輪郭をもたらすことは良
く知られているけれども。

ペース電極材料５１側面の傾斜した形＋４３は模式的に
直線で示しである。説明する層の厚さはベース電極５１
および光硬化性樹脂パターンの幅に比べて薄いので、こ
れを適当な斜視図で示すことは不可能である。ベース電
極５１をアンダーカット・レンジｌ＋２’ｉ作るように
成形した後においてのみ。

酸化ケイ素層３３Ａは真空蒸着によって付加される。第
５図に示す真空蒸着した酸化ケイ素層３５Ａは露出ウェ
ーハ表面５０をカバーし、アンダーカット輪郭１４３に
示したベース電極５１の側面に充てんされている。酸化
ケイ素層３５Ａをベース電極５１と同じ高さに作る代り
に１層３５Ａは光硬化性樹脂＋８１の出張り４２を露出
すべく約４００ｋまで薄くして間隙１４イを残すように
作られる。

酸化ケイ素層３５Ａの厚さは光硬化性樹脂パターン４１
の上に形成されその側面に沿っても形成されるが、隙間
部ＬＩＦ１ＫＦｉ形成されない、従って光硬化性パター
ン１１１の周囲全体に酸化ケイ素材料の不連続性（中断
）を作る。後で詳細に説明する望ましい実施態様におい
て、隙間Ｉ＋４の厚さは、溶媒が隙間に入って出張り１
１２に達し光硬化性樹脂パターン１４１を確実に溶解す
るために光硬化性樹脂１１１の周囲に隙間ＩＩＩＩが完
全に存在するのに必要な厚さだけ必要である。パターン
ｌｊ１およびパターン４１の上の酸化ケイ素が除去され
るこの工程はリフト・オフ法として知られている。

第６図は、パターン１４１およびその上の酸化ケイ素層
３３Ａ’ｉリフト・オフ法によって除去した後の第５図
の構造を示す。光硬化性樹脂ＬＬ’ｉ除去した後、障壁
接合部を画定するために新しい（または第２の）きのこ
型の光硬化性樹脂パターンｌｉ５が付加される。きのこ
形光硬化性樹脂ノヤーンは周知であって図示の望ましい
実施態様においては５０００￥〜ｌ　０．００　ＯＡの
厚さでおる。この厚さは、後述のように先行技術におい
て必要な値より薄い。きのこ形光硬化性樹脂パターン４
５を作った後、今度は第２の酸化ケイ素層５３８ｔ−蒸
着することができる。層３３Ｂの厚さは点線１ｉ６で示
すが、２つの層５うＡと５５Ｂは２６０．ＯＡ厚さの連
続層として作る。第２の酸化ケイ素層３３はわずかｘｏ
ｏｏＸの厚さが望ましく、露出されるパターン側面を残
してきのこ形光硬化性樹脂パターン１１５の上にできる
。ステップ５４上の輪郭５６は図面では誇張して示され
ている。＋４０ＯＡの隙間を採用した望ましい実施態様
のジョセフソン接合素子におけるこの輪郭はなめらかで
２００にの高さ以下である。輪郭（外形）う６の平滑化
およびこの点における工程の実質的な省略は酸化ケイ素
層５うの最上部において（接合部３２を除く）実質的に
平らな表面Ｌ１７′ｆｔもたらす。

第７図は、きのこ形光硬化性樹脂パターン１１５および
その上の酸素ケイ素層３３Ｂｒ除去して、酸化ケイ素絶
縁層３３の表面＋４７の上に第５の光硬化性樹脂パター
ンを塗布した後の部分的に完成したジョセフソン接合素
子を示す。光硬化性パターンＬｉ８の内部レンジ（縁ま
たは出張り）１１９−は、適当なリフト・オフ輪郭を提
供するきのこ形パターン１＄５に応用したものと同じ方
法によって作られる。今度は２つのレンジが、後の工程
で蒸着されるカウンター電極の幅およびライン・パラメ
ーターを決める穴５１の境界を画定する。カウンター電
極全蒸着する前に、系（装置）に酸素を導入し、高周波
酸化によってベース電極５１の上に障壁トンネル接合部
５２が作られる。前述のように。

障壁トンネル接合部う２はベース電極３１の中へ部分的
にそしてベース電極う１の上に部分的に作られる。部分
完成のジョセフソン接合素子を真空室系から移動するこ
となく、今度は真空蒸着工程を継続してカンタ−電極を
蒸着することができる。

第８図は、カウンター電極５８Ａを真空蒸着法によって
蒸着した後の第７図と同じ構造を示す。

光硬化性樹脂パターンｌＩＳの輪郭は穴側面１ｊ９より
も上部が狭い、それはカウンター電極を光硬化性樹脂パ
ターン４８の縁ヰ９に触れることなく作られる。カウン
ター電極３８Ａは、種類の異なる金属の一連の層として
作り１次に焼鈍して均一な合金にするか、或いは合金ま
たは純粋な材料として蒸着することができる。例えば、
ベース電極３１とカウンター電極５ｇＡ’ｉ作る望まし
い方法は鉛。

金、インジウムおよびビヌマヌの層を所望の組合せで付
加することである。所望の層を所望の厚さに付加した後
、これらのベース電極３１とカウンター電極う８は、周
知のように焼鈍して均一な電極材料にする。カウンター
電極３ｇＡを作った後、光硬化性樹脂パターンｌＩＢと
その上のカウンター電極５８Ａはリフト・オフ法によっ
て除去される。

第９図は、光硬化性樹脂パターンｑｓ’を除去してその
上に不動態化層５つを蒸着した後での第８図に示した部
分完成のジョセフソン接合素子を示す。平坦化した望ま
しい実施態様のジョセフソン接合素子における不動態化
層５９は５００　ＯＡの厚さに作られ、従来の素子に必
要な２’Ｏ，０ＯＯＡの厚さではなかった。望ましい実
施態様のジョセフソン接合素子はベース電極５１上に誇
張したステップ３１ｉｉ示す。カウンター電極３８Ａは
ベース電極う１と同じ淳さに作られ、真空蒸着の結果と
して急勾配５２も含む。ステップ５２は先行技術のステ
ップ１５のように高くないから、不動態化層３つは１表
面２６がカウンター電極３８Ａの上にかなりの平滑作用
を有してカウンター電極応力線５５に沿って住じる応力
集中を低下させることを保証するため先行技術において
作られる程厚く作る必要はない。さらに、障壁トンネル
接合部う２に対向する輪郭２５は平滑でないとかなり減
じる。第２図と第９図に示すジョセフソン接合素子は第
９図の最端ステップ５２を説明するために異なって示さ
れている。カウンター電極３８Ａの側面における最端ス
テップ５２でも、不動態化層う９の厚さを薄くして応力
を減じ電極を潜在的な腐食雰囲気にさらす割れを防ぐこ
とができる。

さて、第１０図と第１１図は、第２図〜第９図に関して
これまでに説明した望ましい実施態様法ステップの改良
の説明に用いる。第う図に示した光硬化性樹脂パターン
４１（これはベース電極材料う１の連続層に塗布された
もの）が、以下に説明する方法によって実質的に同一の
ベース電極５１を形成するために改良される。酸化ケイ
素層３３の一部分を露出する。穴５１１ｆ、設けるべく
、光硬化性樹脂パターン１ＩＩＡが酸化ケイ素層５５Ｃ
の上に塗布される。第１０図において、光硬化性樹脂パ
ターン＋＋１Ａの穴５ヰを介したプラズマ・エンチング
によって酸化ケイ素層３３Ｃにベース電極穴５５を形成
させる。アンダーカット・レッジ１＋２Ａ’ｉ設けるべ
くベース電極穴５５を作った後、そこに光硬化性樹脂パ
ターンを残し、前述のべ一ヌ電極材料の真空蒸着によっ
て穴の中にベース電極３１Ｂ′１に作る。ベース電極３
１Ｂの蒸着はまたベース電極材料を光硬化性樹脂の上お
よび光硬化性樹脂パターン４１Ａの側□面のヘシに蒸着
させる。

隙間ｌＩＩ＋がベース電極３１Ｂの最上面上に設けられ
る限り、溶媒をレッジ１８２Ａにおける光硬化性樹脂パ
ターン１ｊｌＡの下側へ導入することができる。前述の
改良法によってベース電極３１　Ｂ’ｉ作った後、望ま
しい実施態様の第５図の後で必要な工程と同じ工程を行
って実質的に同等のジョセフソン接合素子を作る。すな
わち、光硬化性パターン４１Ａとその上の材料３１Ｂ’
ｉはがして、べ一ヌ電極の最上部と隣接して蒸着された
酸化ケイ素層からなる平坦化表面を残す。

以上説明した望ましい実施態様および改良実施態様にお
いて、基板う０はその上に蒸着すべき材の基板う０をオ
フセットして、材料が光硬化性樹脂パターンｌｊ１．Ａ
ＩＩＡのレッジｌ１２．１Ｊ２Ａの下側へ蒸着された完
全に充てんされてベース電極３１．３１Ｂに実質的に平
らな表面を確実に提供するように回転式プラットホーム
に装着した。

以上、応力状態が最も厳しいジョセフソン接合素子のベ
ース電ｉを平坦化する方法の望ましい実施態様を説明し
たが、同じ方法の工程全第１０図および第１１図に関し
て記載説明した改良型ジョセフソン接合素子に応用でき
ることが理解される。

さεに、真空室系内において真空蒸着工程を行いながら
平坦化する新奇工程がジョセフソン接合素子のカウンタ
ー電極および他の層にも応用できることを理解すべきで
ある。全ての無機金属または半導体素子の絶縁層が平坦
化される。集積回路は著しく小型化され高密度パターン
をもって作られるようになってきたから、本発明による
平坦化法はウェーハ上に作られる個々゛の素子の歩留り
の向上、また種々のウェーハ上に作られる素子の電流特
性の一貫性および均一性の改善に採用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は代表的な先行技術のジョセフソン接合素子の拡
大横断面略図、第２図は本発明による望ましい実施態様
のジョセフソン接合素子の拡大横断面略図。第５図は、
上にベース電極材料層を有する基板ウェーハと、上にベ
ース電極を画定する代表的な光硬化性樹脂パターンの拡
大横断面略図。 第４図は、光硬化性樹脂パターンで被覆されないべ一ヌ
電極材料のかなりの部分を腐食除去した後における光硬
化性樹脂パターンの拡大横断面略図。 第５図は、酸化ケイ素絶縁層蒸着後に第４図の光硬化性
樹脂パターンを被覆したベース電極の拡大横断面略図。 第６図は、光硬化性樹脂リフト・オフ・パターンを除去
しトンネル障壁接合部分の上に第２のきのこ形光硬化性
樹脂パターンを塗布した後、およびその上に第２の酸化
ケイ素絶縁層を蒸着した後における第５図のベース電極
の拡大横断面略図。第７図は、第５の光硬化性樹脂パタ
ーンの蒸着後にトンネル障壁接合部を形成した後に一ヌ
電極の拡大横断面略図。第８図はカウンター電極材料蒸
着後における第７図の構造体の拡大横断面略図。第９図
は第５の光硬化性樹脂パターンの除去および絶縁不動態
化層の蒸着後における第８図のジョセフソン接合素子構
造体の拡大横断面略図。第１０図は、酸化ケイ素層内に
ベース電極穴を腐食するためその酸化ケイ素層の上に塗
布したもう１つの光硬化性樹脂パターンの拡大横断面略
図。第１１図はベース電極の穴におよび光硬化性樹脂パ
ターンの上にベース電極材料を蒸着した後における第１
０図の構造体の拡大横断面略図。 １

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　次の（ａ）〜（ｐｌの工程からなる隆起ベース電極
   を有する平坦化ジョセフノン接合素子の製造方法。 （ａｌ　　実質的に非多孔性の絶縁基板を設ける工程。 （ｂｌ　　真空室内で前記基板の上にベース電極材料の
   均一層を蒸着する工程、 （Ｃ）　　前記ベース電極層の上にベース電極領域を画
   定する光硬化性樹脂パターンを塗布する工程、 （ｄ）　　前記ベース電極材料を腐食除去して、光硬化
   性樹脂パターンの下側にレンジ・アンダーカットを有す
   る別個の傾斜隆起ベース電極を残す工程、 （ｅ）　　前記基板を真空室に入れて平坦化絶縁材料源
   から予め決めた角度に配置する工程、（ｆ）　　前記光
   硬化性樹脂パターンのレンジの下側の前記傾斜隆起ベー
   ス電極の側面に接続し前記基板上に均一層を形成する平
   坦化絶縁層を蒸着し、前記基板上の該平坦化絶縁−と前
   記光硬化性樹脂パターン上の該平坦化絶縁層の間に間隙
   を残す工程。 （ｇｌ　　前記光硬化性樹脂パターンのレンジ下側の前
   記間隙金倉して液体溶媒を導入することによって、前記
   平坦化絶縁層被覆光硬化性樹脂パターン全溶解する工程
   。 （ｈ）　　前記均一平坦化絶縁層内で平坦化され露出さ
   れた前記傾斜隆起ベース電極を残して、残っている光硬
   化性樹脂パターンおよび平坦化絶縁＠を除去する工程。 ｆｌ）トンネル障壁接合部分が形成される前記ベース電
   極の一部分の上にきのこ形の単離光硬化性樹脂領域を提
   供するため第２の光硬化性樹脂パターンを塗布する工程
   。 （ｊ）　　平坦化層および前記光硬化性樹脂パターンの
   上にバイア絶縁層を蒸着する工程、（ｋ）前記きのこ形
   光硬化性樹脂パターンを溶解する工程、 （１）前記バイア絶縁層内の前記トンネル障壁接合部分
   にバイア穴を残して、残っている光硬化性樹脂パターン
   およびその上に被覆されたバイア絶縁層を除去する工程
   。 （ｍ）　　前記バイア絶縁層の上に開口カウンター電極
   部分を画定する第５の光硬化性樹脂パターンを塗布する
   工程。 （ｎ）　　前記バイア穴の下部の露出ベース電極材料を
   酸化してトンネル障壁接合部分を形成する工程、 （０）前記第５の光硬化性樹脂パターンの前記開口カウ
   ンター電極部分にカウンター電極材料を蒸着する工程。 （ｐ）２つの電極およびそれらの間のトンネル障壁接合
   部分からなる平坦化ジョセフソン接合素子を残して、前
   記第５の光硬化性樹脂パターンを除去する工程。 ２、　次の（ａ）〜（ｐ）の工程からなる隆起ベース電
   極を有する平坦化ジョセフソン接合素子の製造方法。 （ａ）　　実質的に非多孔性の絶縁基板を設ける工程。 （ｂ）　　真空室内で前記基板の上に絶縁材料の均一層
   を蒸着する工程、 （Ｃ）　　前記ベース電極層の上にベース電極領域を画
   定する光硬化性樹脂パターンを塗布する工程。 （ｄｌ　　光硬化性樹脂パターン部分の下にレンジ・ア
   ンダーカッＩｆ有する別個の傾斜ベース電極穴を残して
   前記絶縁材料の部分を腐食除去する工程、 （ｅ）　　前記基板を真空室に入れてベース電極材料源
   から予め決めた角度に配置する工程。 （ｆｌ　　前記傾斜絶縁の側面に接続する前記基板の均
   一層を形成するベース電極材料を、前記基板上の該ベー
   ス電極材料と前記光硬化性樹脂パターン上の該ベース電
   極材料の間に間隙を残して前記光硬化性樹脂パターンの
   前記レンジの下側の穴にベース電極材料を蒸着する工程
   。 （ｇｌ　　前記光硬化性樹脂パターンのレンジの下側の
   前記間隙を介して液体溶媒を導入することによって、前
   記ベース電極材料被覆光硬化性樹脂パターンを溶解する
   工程、 （ｈ）　　前記均一絶縁材料層内で平坦化され露出され
   た前記傾斜隆起ベース電極の頭部を残して、残っている
   光硬化性樹脂パターンとその上の前記ベース電極材料を
   除去する工程。 （１）トンネル障壁接合部分が形成される前記ベース電
   極の一部分の上にきのこ形の単離光硬化性樹脂領域を提
   供するため第２の光硬化性樹脂パターンを塗布する工程
   。 Ｏ）平坦化層および前記第２の光硬化性樹脂パターンの
   上に第２のバイア絶縁層を蒸着する工程、 （ｋ）前記きのこ形光硬化性樹脂パターンを溶解する工
   程。 （１）前記バイア絶縁層内の前記トンネル障壁接合部分
   にバイア穴を残して、残っている光硬化性樹脂パターン
   とその上に被覆されたバイア絶縁層を除去する工程。 （ｍｌ　　前記バイア絶縁層上に開口カウンター電極部
   分を画定する第５の光硬化性樹脂パターンを塗布する工
   程。 （ｎ）　　前記バイア穴の下部に露出ベース電極材料を
   酸化してトンネル障壁接合部分を形成する工程、 （ｏ）　　前記第５の光硬化性樹脂パターンの前記開口
   カウンター電極部分にカウンター電極材料を蒸着する工
   程。 （ｐ）２つの電極およびそれらの間のトンネル障壁接合
   部分からなる平坦化ジョセフンン接合素子を残して、前
   記第うの光硬化性樹脂パターンを除去する工程。