JPS58209176A - ジヨセフソン接合素子の製造方法 - Google Patents
ジヨセフソン接合素子の製造方法Info
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- JPS58209176A JPS58209176A JP57092750A JP9275082A JPS58209176A JP S58209176 A JPS58209176 A JP S58209176A JP 57092750 A JP57092750 A JP 57092750A JP 9275082 A JP9275082 A JP 9275082A JP S58209176 A JPS58209176 A JP S58209176A
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- electrode
- tunnel junction
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- junction
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- 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
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- 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】
本発明はンヨセフソ／接合素子の爬造方法（関し、さら
に詳しくはトンネル接合型のンヨセフンン接合素子の製
造方法に個するものである。
に詳しくはトンネル接合型のンヨセフンン接合素子の製
造方法に個するものである。
ンヨセフソン接合累子を用いて論理回路や記憶回路を構
成する場合には、トノネル接合の臨界社流すなわち零電
圧状態で流ｎる簾犬篭尤の谷素子−１におけるはらつき
を小さくするか＝を肖することが必要である。、臨界電
流はトンネル接合部の面積、トンネル接合部の護岸およ
び物理的性質シこよって変化するが、近年素子の微小化
、高密度化か進んで特にトンネル接合部の面積の精度を
向上させることが１喪となっている。
成する場合には、トノネル接合の臨界社流すなわち零電
圧状態で流ｎる簾犬篭尤の谷素子−１におけるはらつき
を小さくするか＝を肖することが必要である。、臨界電
流はトンネル接合部の面積、トンネル接合部の護岸およ
び物理的性質シこよって変化するが、近年素子の微小化
、高密度化か進んで特にトンネル接合部の面積の精度を
向上させることが１喪となっている。
従来、ンヨセフソン接合素子の製造方法とじて以下に述
べる２つの方法が用いられてし）る、、まず、第１の方
法を第１図（、Ｆ〜（ｆ）を用いて工程順に説明する。
べる２つの方法が用いられてし）る、、まず、第１の方
法を第１図（、Ｆ〜（ｆ）を用いて工程順に説明する。
第１図（、）に示す＝５に、絶縁体基板あるし１は乏面
１１−絶緘捧層を有する基板ｌｌ上に、蒸着法やスバ、
り法によりニオブ（Ｎｂ）、鉛（Ｐｂ）等でなる第１の
超伝導体電機１２を形成する。第１の超伝導体電植１２
のバターニングは通常のホトレジスト工程を用いたエツ
チング法やリフトオフ法で行なう、ｔＫＫ巣１図（ｂ）
に示す工５に第１の超伝導体を榴１２上のトンネル接合
部となる領域にアンターカット形状のレジストマスク１
３１形成し、第１図（ｃ）に示すように基板表面に蒸着
法などの指向性の良い成膜法で一酸化ケイ素（８’ｉ
０ ）、二酸イヒケイ素（８ｉ０１）等でなる絶縁体層
１４を被着し、引続きリフトオフすると第１図（ｄ）に
示す工５な開口をもつトンネル接合部が形成される。ア
ンターカット形状のレジストマスク１３は壊暦のホトレ
ジスト工程に加え、電光前まだは露光後にクロロベンセ
ンやブロモベンゼンなどの有機溶剤に浸すことによって
得られる。／Ｘに、第１図（、）に示すよ接合部に数１
ＯＡ厚さのトンネル接合層１５を形成する。この猿、第
１図（ｒ）に不すように、第１の超伝導体１１ＩＬ検１
２の場合とＰＪ櫟、蒸着法やスバ。
１１−絶緘捧層を有する基板ｌｌ上に、蒸着法やスバ、
り法によりニオブ（Ｎｂ）、鉛（Ｐｂ）等でなる第１の
超伝導体電機１２を形成する。第１の超伝導体電植１２
のバターニングは通常のホトレジスト工程を用いたエツ
チング法やリフトオフ法で行なう、ｔＫＫ巣１図（ｂ）
に示す工５に第１の超伝導体を榴１２上のトンネル接合
部となる領域にアンターカット形状のレジストマスク１
３１形成し、第１図（ｃ）に示すように基板表面に蒸着
法などの指向性の良い成膜法で一酸化ケイ素（８’ｉ
０ ）、二酸イヒケイ素（８ｉ０１）等でなる絶縁体層
１４を被着し、引続きリフトオフすると第１図（ｄ）に
示す工５な開口をもつトンネル接合部が形成される。ア
ンターカット形状のレジストマスク１３は壊暦のホトレ
ジスト工程に加え、電光前まだは露光後にクロロベンセ
ンやブロモベンゼンなどの有機溶剤に浸すことによって
得られる。／Ｘに、第１図（、）に示すよ接合部に数１
ＯＡ厚さのトンネル接合層１５を形成する。この猿、第
１図（ｒ）に不すように、第１の超伝導体１１ＩＬ検１
２の場合とＰＪ櫟、蒸着法やスバ。
り法で第２の超伝導体電極１６を形成する。この方法で
はトンネル接合部の形成にアンターカット形状のレジス
トマスク１３ｉ必要とするが、この形状はレジストのブ
リヘーク条件や有機溶剤の水温、ティップ時間などの影
響を受げヤすい。特に、実際のトンネル接合部の面＃ｔ
１を規定するレジストマスク下部の寸法を精度よく侮る
ことは非常に難しい。トンネル接合Ｓに大気にさらさＩ
しるため水蒸気や酸素の汚染を受けるという欠、幀かゐ
る、、工た、トンネル嵌合部のクリーニングそプラズマ
、酸化時に、スバ、りされた絶縁体層１４の付着により
トンネル接合部が汚染されるという欠点もありた。
はトンネル接合部の形成にアンターカット形状のレジス
トマスク１３ｉ必要とするが、この形状はレジストのブ
リヘーク条件や有機溶剤の水温、ティップ時間などの影
響を受げヤすい。特に、実際のトンネル接合部の面＃ｔ
１を規定するレジストマスク下部の寸法を精度よく侮る
ことは非常に難しい。トンネル接合Ｓに大気にさらさＩ
しるため水蒸気や酸素の汚染を受けるという欠、幀かゐ
る、、工た、トンネル嵌合部のクリーニングそプラズマ
、酸化時に、スバ、りされた絶縁体層１４の付着により
トンネル接合部が汚染されるという欠点もありた。
従来の第２の方法を第２図（ａ）−（ｆ）を用いて続開
する。第２図（、）に下すように、ｔ＃％１ｂ（ａ）と
同体な方法で基板２１上に第１の超伝導体重＃！２２を
形成する。その後、第２図（ｂ）Ｋ示すように基板全面
に蒸着法に一；、バッタ法でＳＩＵ、 ＳＩＯ，等でな
る絶縁体層２３を被着する。次に、第２図（ｃ）Ｋ示す
ように、絶縁ｗ＋ｍ２３上Ｖこトンネル接合ｍｔ形成す
るための開口を有するし／ストマスク２４を形成した後
、アルゴン（Ａｒ）なとの不活性カスを用いたイオンエ
ツチング法やフロン２３ （Ｃ）ｉｆ’、）、フロｙ
１４ （ＣＦ、）などのエツチングガスによる反応性ス
パッタエツチング法で絶縁体層２３を加工し、第２１ａ
（ｄｉに示すようなトンネル接合部を形成する。
する。第２図（、）に下すように、ｔ＃％１ｂ（ａ）と
同体な方法で基板２１上に第１の超伝導体重＃！２２を
形成する。その後、第２図（ｂ）Ｋ示すように基板全面
に蒸着法に一；、バッタ法でＳＩＵ、 ＳＩＯ，等でな
る絶縁体層２３を被着する。次に、第２図（ｃ）Ｋ示す
ように、絶縁ｗ＋ｍ２３上Ｖこトンネル接合ｍｔ形成す
るための開口を有するし／ストマスク２４を形成した後
、アルゴン（Ａｒ）なとの不活性カスを用いたイオンエ
ツチング法やフロン２３ （Ｃ）ｉｆ’、）、フロｙ
１４ （ＣＦ、）などのエツチングガスによる反応性ス
パッタエツチング法で絶縁体層２３を加工し、第２１ａ
（ｄｉに示すようなトンネル接合部を形成する。
次に第２図（ｅ）に小丁ように、第１凶（ｅ）と同様な
方法でトンネル接合品に駆１’ ＯＡのトンネル接合層
２５を形地し、その汝、第１の超４ｒ、傳俸′眠被２２
の場合と同様な電植材料および成膜法で第２図ｔｆＪに
不丁よ５な第２の超伝尋体電＃！２６ｉ形成する。
方法でトンネル接合品に駆１’ ＯＡのトンネル接合層
２５を形地し、その汝、第１の超４ｒ、傳俸′眠被２２
の場合と同様な電植材料および成膜法で第２図ｔｆＪに
不丁よ５な第２の超伝尋体電＃！２６ｉ形成する。
この方法でａ、トンネル接合部の絶腺体１−２３をイオ
ンエツチング法や反応性ス・り、タエッチ／グ法で除去
するため、トンネル接合部におけるｔ冷麦ｍｌはイオン
損傷を受ける。反応性ス・くッタエツチング法の場合に
はＩＬ慣衣表面反応性のエツチングカスＶ（よって汚染
される。、また、この方法でも第１の方法と同様、トン
ネル接合部は大気算囲気、絶縁体層２３の付ＮＫより汚
染されるという欠点かあった。
ンエツチング法や反応性ス・り、タエッチ／グ法で除去
するため、トンネル接合部におけるｔ冷麦ｍｌはイオン
損傷を受ける。反応性ス・くッタエツチング法の場合に
はＩＬ慣衣表面反応性のエツチングカスＶ（よって汚染
される。、また、この方法でも第１の方法と同様、トン
ネル接合部は大気算囲気、絶縁体層２３の付ＮＫより汚
染されるという欠点かあった。
本発明の目的は、このような従来の欠点を取り除いたン
ヨセフソ／接合素子の裏通方法を提供することにある。
ヨセフソ／接合素子の裏通方法を提供することにある。
本発明によれは、基板上に第１の超伝導体電灯と前記第
１の超伝導体電極の一表面上ｑ、・トンネル接合層、お
よび前記トンネル接合＃を介して前に第１の超伝導体電
極と動向する第２の起伝導停電４！を有する／−Ｊセフ
ソン接合素子の製造方ｆ：において、基板上に人気に露
呈することなく第１の起伝導体電使と該＄１の超伝導体
電極上にトンネル接合層を、駁ト／ネル接合盾上に第２
の超伝尋体’ＩＩ像を連続形成する工程、前記第２の超
伝尋体寛壱上のトンネル接合領竣となる部分子（し／ス
トマスクを形成した咬、少なくとも前記第２の超伝導体
電極を先金にエツチング除去し、前記第１の超伝導体電
健全口／トンの侵入深き以上の膜厚が残るようにエツチ
ングする工程、次に絶縁体層を被着、リフトオフするこ
とによって前記第１の超伝導体電極、＋４′ｉ前記トン
ネル恰合層、前８ｃ第２の超伝導体電極の被エツチング
部を埋める工程、次に前記第２の・−・伝導体電院と接
触するように第３の超伝導体寛・ツを形成する工程全具
備することを特徴とするンヨセフソン接合素子の製造方
岱が慢られる。
１の超伝導体電極の一表面上ｑ、・トンネル接合層、お
よび前記トンネル接合＃を介して前に第１の超伝導体電
極と動向する第２の起伝導停電４！を有する／−Ｊセフ
ソン接合素子の製造方ｆ：において、基板上に人気に露
呈することなく第１の起伝導体電使と該＄１の超伝導体
電極上にトンネル接合層を、駁ト／ネル接合盾上に第２
の超伝尋体’ＩＩ像を連続形成する工程、前記第２の超
伝尋体寛壱上のトンネル接合領竣となる部分子（し／ス
トマスクを形成した咬、少なくとも前記第２の超伝導体
電極を先金にエツチング除去し、前記第１の超伝導体電
健全口／トンの侵入深き以上の膜厚が残るようにエツチ
ングする工程、次に絶縁体層を被着、リフトオフするこ
とによって前記第１の超伝導体電極、＋４′ｉ前記トン
ネル恰合層、前８ｃ第２の超伝導体電極の被エツチング
部を埋める工程、次に前記第２の・−・伝導体電院と接
触するように第３の超伝導体寛・ツを形成する工程全具
備することを特徴とするンヨセフソン接合素子の製造方
岱が慢られる。
以下本発明の基本プロセスについて図面ヲ用いて説明す
る。
る。
第３ヌ亘ａｊｉｃボナようンｃ、絶−に基板あるいに六
回に絶縁体層全弁する暴政３Ｉ上に、大槃に算呈するこ
とｊＡ ＜葎１の超伝導体１［使３２、トンネル薯合増
３３、廖２の超伝導体電在３４の３層膜を形成する。第
１９′超伝導体電−３２εよび第２Ｌ超伝４ｉＡ寛ｅ・
３４はＮｂ４−Ｐｂなどの超伝導体刷料金蒸漸＝ｆｃに
スバ、りして形成する。トンネル接合層３３は第１のｖ
ｆｉ、ｍ体重−３２表面を熱やプラスマレ（より酸１ヒ
するか半２４０！−膜、虻練体神など１４ｉｆ看して形
成する。上記３層ｉ３２ 、３３．３４のバ、ｌ−ニン
グは通常のレノスト工程を用いた工、ナング法やリフト
オフ性で行なう。次に、第３図（ｂ）に示すように第２
の超低４体型読３４上のトンネル接合領域となる部分に
レノストマスク３５を形成した佐、第３図（ｃ）に小す
ように反応性スパッタエツチングやイオンエツチングな
どｖ）’ｓ方性エツチング法で少ｉＸ くとも第２の超
伝導体電極３４を完全にエツチングする７１）、ゐるい
ｒＪさらＶｔ第１の超伝導体電極３２でロンドンの恢人
深芒以上の膜厚が残るようＶ（エツチングする。引続き
第３ｆ４（ｄ）に示すように基板全面に蒸層法やイオン
ヒームテボンシせン法などの指向性の艮いｆｕ、に法ｒ
（より鞘Ｑ、ＳｉＯ，等でなる絶縁体層３６を仮着し、
し、ストマスク３５をリフトオ）して第３図（ｅ）のよ
うなバタ ンを形玖する。この波、第３１１Ｎ（ｆｌＫ
不すように、第１の超伝尋体重−３２、第２の超伝導体
’％ｔｓ、３４の場合とＩ￥１！徐蒸淋法ヤスバ、り法
により第３の超伝導体電極３７金形成する。この方法で
は、トンイル接合部の形成に再現性の民い矩形レジスト
マスクが利用できること、エツチング方法５よひエツチ
ング条件の最適化によりレジストマスク３５から第２の
超伝導体電極３４への肯精良のパターン転写が可能であ
ることから、従来のリフトオフ性を用いた方法（第１図
）に比ベトン不ル接合部の寸法を制御し易い。また、ト
ンネル接合部の大気算囲気Ｖ（よる汚染の間功や従襲の
エツチングσを用い；上方Ｅ：ｔ １４２図）で生じる
イオン慣慟禦反応性工、ナングカスによる汚染の問題が
ない。まｔ、トンネル接合部のクリーニング￥゛フラズ
マ酸化時Ｖて、トンネル接合部が周囲の絶縁体層のスバ
、りＶこより１５東さにると２）う欠点もない。
回に絶縁体層全弁する暴政３Ｉ上に、大槃に算呈するこ
とｊＡ ＜葎１の超伝導体１［使３２、トンネル薯合増
３３、廖２の超伝導体電在３４の３層膜を形成する。第
１９′超伝導体電−３２εよび第２Ｌ超伝４ｉＡ寛ｅ・
３４はＮｂ４−Ｐｂなどの超伝導体刷料金蒸漸＝ｆｃに
スバ、りして形成する。トンネル接合層３３は第１のｖ
ｆｉ、ｍ体重−３２表面を熱やプラスマレ（より酸１ヒ
するか半２４０！−膜、虻練体神など１４ｉｆ看して形
成する。上記３層ｉ３２ 、３３．３４のバ、ｌ−ニン
グは通常のレノスト工程を用いた工、ナング法やリフト
オフ性で行なう。次に、第３図（ｂ）に示すように第２
の超低４体型読３４上のトンネル接合領域となる部分に
レノストマスク３５を形成した佐、第３図（ｃ）に小す
ように反応性スパッタエツチングやイオンエツチングな
どｖ）’ｓ方性エツチング法で少ｉＸ くとも第２の超
伝導体電極３４を完全にエツチングする７１）、ゐるい
ｒＪさらＶｔ第１の超伝導体電極３２でロンドンの恢人
深芒以上の膜厚が残るようＶ（エツチングする。引続き
第３ｆ４（ｄ）に示すように基板全面に蒸層法やイオン
ヒームテボンシせン法などの指向性の艮いｆｕ、に法ｒ
（より鞘Ｑ、ＳｉＯ，等でなる絶縁体層３６を仮着し、
し、ストマスク３５をリフトオ）して第３図（ｅ）のよ
うなバタ ンを形玖する。この波、第３１１Ｎ（ｆｌＫ
不すように、第１の超伝尋体重−３２、第２の超伝導体
’％ｔｓ、３４の場合とＩ￥１！徐蒸淋法ヤスバ、り法
により第３の超伝導体電極３７金形成する。この方法で
は、トンイル接合部の形成に再現性の民い矩形レジスト
マスクが利用できること、エツチング方法５よひエツチ
ング条件の最適化によりレジストマスク３５から第２の
超伝導体電極３４への肯精良のパターン転写が可能であ
ることから、従来のリフトオフ性を用いた方法（第１図
）に比ベトン不ル接合部の寸法を制御し易い。また、ト
ンネル接合部の大気算囲気Ｖ（よる汚染の間功や従襲の
エツチングσを用い；上方Ｅ：ｔ １４２図）で生じる
イオン慣慟禦反応性工、ナングカスによる汚染の問題が
ない。まｔ、トンネル接合部のクリーニング￥゛フラズ
マ酸化時Ｖて、トンネル接合部が周囲の絶縁体層のスバ
、りＶこより１５東さにると２）う欠点もない。
次に本発明の一夾施グ１を小丁。
表面が熱改化ＳｉＯ□で金１されたシリコン（Ｓｌ）基
板上Ｖ（、亀子ヒーム、４着法により基板温度３００℃
でＮｂ１１％３ｕＯｕ Ａ を４＆看する。引続き、
同一真空槽内でこのＮｂ寝上ｔ′こ軸【投索（０，）に
よるプラズマ酸化Ｉｓで２０〜３０Ａの酸化ニオ７ （
Ｎｂ２Ｏ５’）を形成し、連続して基＆温度３００℃で
Ｎｈ膜２０００ Ａを蒸着する。この膜上にホン型ホト
レン・スト（シ、プレー社製ＡＺ１３５０Ｊ）を用いた
通常のホトレジスト工程でレジストマスクを形成し、フ
レオン１２ （ＣＣ＋ｔＦｔ ）をエツチングガスとす
る反応性スバ、タエ、ナング法で”ｂ／Ｎ＋）２ （Ｊ
、／Ｎｌ） ノ３ 層ｙを加工して第１の超伝導体電極
パターンを形成する。次に、上記３層膜上のトンネル接
合領域となル６１１に直径２μｍ、膜厚１．５μｍのレ
ジストマスクを形成した彼、ＣＣ＋、Ｆ、を用いた反応
性スバツタエ、チング伝で上層Ｎｊ） ｆｉを完全にエ
ツチング除去し、第２の超伝導体１１梗を形成する。エ
ツチング深芒は跨闇で制御するため上層Ｎｂ衷だけを正
確にエツチング除去することは難しいが、実用土はＴｉ
Ｎｂ膜も残存ｐＡ厚〃・ロンドンの侵入深さ以上になる
範囲でエツチングできるため、エツチング制御は十分可
能である。ＡＺ１３５０Ｊに対するＮｉ） ｆｉのエツ
チング速度比ｒｊ５〜６で、しの）も異方性エツチング
が可能な丸め、レジストマスクに対するトンネル接合部
のパターン寸法変化はほとんど生じない。本爽施例にお
ける第１の超伝導体電極の被エツチング部の残存膜厚は
２０００λであリ、Ｎ１）膜に関して一般に知られてい
るロンドンの侵入深さ約１００ＯＡよりも光分厚い。次
に、基板全面に５ｉ０３０００Ａ蒸着し、レジストマス
クをアセトン中の超音波庁浄でリフトオフするつこの基
板表面をＡ「 プラズマて′クリーニングした後。
板上Ｖ（、亀子ヒーム、４着法により基板温度３００℃
でＮｂ１１％３ｕＯｕ Ａ を４＆看する。引続き、
同一真空槽内でこのＮｂ寝上ｔ′こ軸【投索（０，）に
よるプラズマ酸化Ｉｓで２０〜３０Ａの酸化ニオ７ （
Ｎｂ２Ｏ５’）を形成し、連続して基＆温度３００℃で
Ｎｈ膜２０００ Ａを蒸着する。この膜上にホン型ホト
レン・スト（シ、プレー社製ＡＺ１３５０Ｊ）を用いた
通常のホトレジスト工程でレジストマスクを形成し、フ
レオン１２ （ＣＣ＋ｔＦｔ ）をエツチングガスとす
る反応性スバ、タエ、ナング法で”ｂ／Ｎ＋）２ （Ｊ
、／Ｎｌ） ノ３ 層ｙを加工して第１の超伝導体電極
パターンを形成する。次に、上記３層膜上のトンネル接
合領域となル６１１に直径２μｍ、膜厚１．５μｍのレ
ジストマスクを形成した彼、ＣＣ＋、Ｆ、を用いた反応
性スバツタエ、チング伝で上層Ｎｊ） ｆｉを完全にエ
ツチング除去し、第２の超伝導体１１梗を形成する。エ
ツチング深芒は跨闇で制御するため上層Ｎｂ衷だけを正
確にエツチング除去することは難しいが、実用土はＴｉ
Ｎｂ膜も残存ｐＡ厚〃・ロンドンの侵入深さ以上になる
範囲でエツチングできるため、エツチング制御は十分可
能である。ＡＺ１３５０Ｊに対するＮｉ） ｆｉのエツ
チング速度比ｒｊ５〜６で、しの）も異方性エツチング
が可能な丸め、レジストマスクに対するトンネル接合部
のパターン寸法変化はほとんど生じない。本爽施例にお
ける第１の超伝導体電極の被エツチング部の残存膜厚は
２０００λであリ、Ｎ１）膜に関して一般に知られてい
るロンドンの侵入深さ約１００ＯＡよりも光分厚い。次
に、基板全面に５ｉ０３０００Ａ蒸着し、レジストマス
クをアセトン中の超音波庁浄でリフトオフするつこの基
板表面をＡ「 プラズマて′クリーニングした後。
第１の超伝導体電極パターンと四殊な方法で４００ＯＡ
のＮ１）膜でなる第３の超伝導体ｍｓを形成する。
のＮ１）膜でなる第３の超伝導体ｍｓを形成する。
エツチングの虚、下地絶紳体層ＳｉＯ，′ｊ６よびＳｉ
Ｏに対するＮｂの工、７チング速度比はそれぞれ６〜７
．３〜４であるため、Ｎｂ喚を選択的にエツチングでき
る。
Ｏに対するＮｂの工、７チング速度比はそれぞれ６〜７
．３〜４であるため、Ｎｂ喚を選択的にエツチングでき
る。
本実＃例では、謁ｌ、第２、渠３の超伝導体電極として
Ｎｂ を用いた場合Ｖこついて説明したが、Ｎｂ 、
Ｎｂ化合物、ＩＮｂ合金、Ｐｂ、 Ｐｂ合金などの任意
の組合せが可能である。これらの寛樒濁料の加工法とし
てイオンエアナ／グ法はどの材料にも適用できるが、反
応性スバツタエ、ナング法を用い為場合には適切なエツ
チングカスの選択が必要である。第１．第２超伝寺体亀
憾の組合せ、工。
Ｎｂ を用いた場合Ｖこついて説明したが、Ｎｂ 、
Ｎｂ化合物、ＩＮｂ合金、Ｐｂ、 Ｐｂ合金などの任意
の組合せが可能である。これらの寛樒濁料の加工法とし
てイオンエアナ／グ法はどの材料にも適用できるが、反
応性スバツタエ、ナング法を用い為場合には適切なエツ
チングカスの選択が必要である。第１．第２超伝寺体亀
憾の組合せ、工。
チング万ｆニー、エツチング条件の泗択により第２の超
伝導体電極を第１の超伝導体ｔｓに対して選択的にエツ
チングすることもできる。この場合にはエラ千ング深ぜ
の制御がさらに容易となる。また、トンネル接会層とし
て第１の超伝導停電＃！表面に形成した酸化層以外に、
１１Ｃ工り形成した半導体層絶縁体層、芒らｊ’ｉＬ
）ンネル接合ｋＩ赤面処酸化膜を形成する場合には金属
層を用いることができる。本実施例ではトンネル接合酢
を形成するためのマスクとしてＡＺ１３５０Ｊ を使用
したカニ、１１！！の有機レンストーー無磯レノスト、
さらにはこれらのレジストの転写Ｖ（より形成した、よ
りエツチング耐性のある金属マスクなども用いることか
できる。
伝導体電極を第１の超伝導体ｔｓに対して選択的にエツ
チングすることもできる。この場合にはエラ千ング深ぜ
の制御がさらに容易となる。また、トンネル接会層とし
て第１の超伝導停電＃！表面に形成した酸化層以外に、
１１Ｃ工り形成した半導体層絶縁体層、芒らｊ’ｉＬ
）ンネル接合ｋＩ赤面処酸化膜を形成する場合には金属
層を用いることができる。本実施例ではトンネル接合酢
を形成するためのマスクとしてＡＺ１３５０Ｊ を使用
したカニ、１１！！の有機レンストーー無磯レノスト、
さらにはこれらのレジストの転写Ｖ（より形成した、よ
りエツチング耐性のある金属マスクなども用いることか
できる。
以上欽、明したように不発明りよ几は、トンネル按合部
か人気にさら芒ｎないこと、トンネル淑合部の周囲を異
方性エツチングすることに工ってトンネル接＠ｒ＄を形
成することかり、大気ヤ二ッ千ンク雰囲気による汚染が
なく、しかも、寸法精度の艮いトンネル恢會部を自゛す
るンヨセフソン接合累子金製項することかできる。
か人気にさら芒ｎないこと、トンネル淑合部の周囲を異
方性エツチングすることに工ってトンネル接＠ｒ＄を形
成することかり、大気ヤ二ッ千ンク雰囲気による汚染が
なく、しかも、寸法精度の艮いトンネル恢會部を自゛す
るンヨセフソン接合累子金製項することかできる。
第１図（ａｔ〜（ｆｌ、第２図（ａｉ〜（４１Ｈ従東の
ンヨセフソン接合素子の製浩万失を工程１顎に説明する
だめの断面図 第３図１（ａ）〜ｆｆ！ｆ、え本発明の
ンヨーフソン接合素子の製造方トリτ明するための土安
工程における素子断面図である。 図において、１１，２１．３１は基板−１２゜２２．３
２の第１の超伝導体電極、１３，２４゜３５はレジスト
マスク、１４，２３．３６の、１１１！！鰍体層、１５
、２５ 、３３はトンネル接合春、ｌｂ。 ２６．３４に第２の超伝導体電極、３７Ｑ：第３の超伝
導体電極である。 ３６０ 第１図 第Ｚ図
ンヨセフソン接合素子の製浩万失を工程１顎に説明する
だめの断面図 第３図１（ａ）〜ｆｆ！ｆ、え本発明の
ンヨーフソン接合素子の製造方トリτ明するための土安
工程における素子断面図である。 図において、１１，２１．３１は基板−１２゜２２．３
２の第１の超伝導体電極、１３，２４゜３５はレジスト
マスク、１４，２３．３６の、１１１！！鰍体層、１５
、２５ 、３３はトンネル接合春、ｌｂ。 ２６．３４に第２の超伝導体電極、３７Ｑ：第３の超伝
導体電極である。 ３６０ 第１図 第Ｚ図
Claims (1)
- 基板上に第１＋７）超伝導体電極と前記第１の超伝導体
電極の一表面上のトンネル紮合勤、および前記トンネル
接合層を介して＠記憶１の超伝導体−榛と対向する第２
の超伝導体１に榔を自するン、セ７ソ／ＦＩｋ合菓子の
製造方法に為いて、基板上に大気に′に呈することなく
第ｌの超伝導体電極と、該第１の超伏ｉ体−徊上にトン
ネル縁台〜を、該トンネル接合肩上に第２の趙伝尋体％
懐を遊靴形成する工程、前記第２の超伝導体を櫨上のト
ンネル接合領域となる部分Ｖこレンストマスクを形成し
た後、少なくとも削＆、第２の超伝導体を櫓を光合に工
、ナンク腺去し、前記第１の超伝導体電極をロンドンの
侵入深さ以上の膜厚が残るように工、チングする工程１
次に絶縁体層ｆｔ被着、リフトオフすることによって前
記第１の超伝導体ＩＥ棚、前記ト／−ｖ−ル接合層、前
記第２の超伝導体電極の被工、チング部を埋める工程、
次に前記第２の超伝導体電極と接触するように第３の超
伝導体電極を形成する工程を具備することを特徴とする
ンヨセフソン接合素子の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57092750A JPS58209176A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | ジヨセフソン接合素子の製造方法 |
| US06/499,553 US4548834A (en) | 1982-05-31 | 1983-05-31 | Method of producing a Josephson tunnel barrier |
| EP83105381A EP0095773B1 (en) | 1982-05-31 | 1983-05-31 | Method of producing josephson tunnel barrier |
| DE8383105381T DE3370901D1 (en) | 1982-05-31 | 1983-05-31 | Method of producing josephson tunnel barrier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57092750A JPS58209176A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | ジヨセフソン接合素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58209176A true JPS58209176A (ja) | 1983-12-06 |
Family
ID=14063089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57092750A Pending JPS58209176A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | ジヨセフソン接合素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58209176A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60224286A (ja) * | 1984-04-21 | 1985-11-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | トンネル接合型ジヨセフソン素子の製法 |
| JPS61198693A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-09-03 | Agency Of Ind Science & Technol | 集積回路およびその製造方法 |
| JPS6430279A (en) * | 1987-07-27 | 1989-02-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Superconducting device and manufacture thereof |
| CN111864047A (zh) * | 2019-04-25 | 2020-10-30 | 芯恩（青岛）集成电路有限公司 | 一种超导隧道结、超导电子元件及其制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58200586A (ja) * | 1982-05-10 | 1983-11-22 | ロツクウエル・インタ−ナシヨナル・コ−ポレ−シヨン | ニオブ−絶縁体−ニオブのジヨセフソンのトンネル接合デバイスのその場製造の方法 |
-
1982
- 1982-05-31 JP JP57092750A patent/JPS58209176A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58200586A (ja) * | 1982-05-10 | 1983-11-22 | ロツクウエル・インタ−ナシヨナル・コ−ポレ−シヨン | ニオブ−絶縁体−ニオブのジヨセフソンのトンネル接合デバイスのその場製造の方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60224286A (ja) * | 1984-04-21 | 1985-11-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | トンネル接合型ジヨセフソン素子の製法 |
| JPS61198693A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-09-03 | Agency Of Ind Science & Technol | 集積回路およびその製造方法 |
| JPS6430279A (en) * | 1987-07-27 | 1989-02-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Superconducting device and manufacture thereof |
| CN111864047A (zh) * | 2019-04-25 | 2020-10-30 | 芯恩（青岛）集成电路有限公司 | 一种超导隧道结、超导电子元件及其制备方法 |
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