JPS5866379A - 金属基板の作成法 - 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】 （υ　発明の有用分野 本−発明は、主としてジジセ７ノン集積回路に用いられ
る基板の形成法に関する。

（２）従来技術 薄膜トンネルジャンクシミンを用いるジョセ７ノン果槓
回路の基板には従来Ｂｔが用いられていた。これはＢｔ
基板が半導体集積回路に用いられているため入手が容易
で口＃）、ま九平坦で清浄な表面が容易に得られるため
であった。しかしＳｌの熱膨張係数は、ジョセフノン集
積回路に用いられているＰｂ合金の熱膨張係数と大きく
異なる。

このためジョセフノン素子の動作温度である液体ヘリウ
ム温度（表２１）Ｋ冷却する際あるいは常温まで戻す際
にＰｂ合金にストレスが加わシ、ヒロックが発生してジ
ョセ７ノン接合が破壊されるなどの問題が６つ九。

またよシルｂ合金に熱＃張係数の近いソーダガラスなど
を基板として用φる方法も公知であるがこれらの熱膨張
係数の大きいガラスは急激な温度変化に対して割れやす
い七いう欠点を有していた。

ｔたＡｊなどの金属を基板として用いればｐｂ金合金か
かるストレスも小さいためヒロックの発生が少ないでめ
ろうことは予想されていたが１表面に良好な絶縁性被膜
を作ることができなかったため実際にジョセフノン集積
回路を作成し比例はなかった。

（段　発明の目的 本発明は雀楓の薄板の表面に、薄板と同質の金Ｊ！！あ
るいは他の陽極酸化可能な金属の薄膜を被着し、これｔ
陽極酸化することによシ良好な絶縁性被膜を得てジョセ
フソン集積回路用基板として用いるものである。

（４）発明の総括説明 金属の表面を絶縁体化する方法として陽極酸化法が知ら
れている。しかし金属表面に不純物あるいは欠陥がある
と、この部分の陽極酸化膜にも欠陥が生じる。本発明で
は金属基板表面に蒸８６るいはスパッター法などで金属
薄膜を形成し、金属基板表面の欠陥などを被覆し九のち
金属４膜ｔ一層極峻化し、良質の絶ａｍを得る。

（５）　　実施例 以下１本発明を実施例を参照して詳細に説明する。

第１図（ａ）に示すように純度９９％のＮｂを厚さ１■
、直径４３の円盤≦加工し、その表面をダイヤモンドペ
ーストを用いて鏡面研摩し、基板１を形成した。このと
き表面に生ずる結晶欠陥などを覆うため第１図世）のよ
うに表面に２００ＯＡの厚さのＮｂＯ薄Ｍ２ｔ−蒸着し
た。次いでこの金Ｊｌ！薄膜をエチレングリコールとホ
ウ酸アンモニウム混合液によって周矧の陽極酸化処理を
施し、厚さ約２０００人のＮ　ｂ　＊　Ｏｊ膜を形成し
て表面ｔ−第１図（Ｃ）のように絶縁体化した。このよ
うに表面に絶縁膜を被覆した金属板上にｐｂ合金を用い
たジョセフソン集積回路を作成し、温度サイクル試験（
４２１〜常温）を試みた。この結果、Ｓムの基板を用い
た場合は数ｌθ回程度の温度サイクルによシ大部分の素
子が破壊されていたが：金属基板を用いることによ１０
０回以上の温度サイクルに耐える素子が得られるように
なった。

（６）　　まとめ 以上述べた叩く１表面に陽極酸化可能な金属たとえばｈ
ｔ、　Ｔａ、　Ｎｂ、Ｔｊなどの薄膜を形成した金属板
に陽極酸化ｔ″施し１表面を絶縁体化しｆｃ基板金用い
ることによりＰｂ合金のヒロック発生全防止し、ジョセ
フソン集積回路の信頼性を向上させることができる。本
実施例では金属板としてＮｂｔ−用いたが、他にＡｔ、
真ちゅうなど適当な堅さをもつ金属であれば何でも使用
できる。しかし特に−Ｎ　ｂなどの超電導体を用いた場
合はグランドブレーンとよばｎる磁気じゃへい板を別途
設ける必要がなくなるという利点がある。

また、＃ｈ極極比化膜上にさらにＳ１０あるいはｓｉｏ
、などの絶縁性被膜ｔ−１１ねれば、ピンホールなどの
欠陥をさらにへらすことができる。

【図面の簡単な説明】

５１１図（ａ）、　（ｂＬ　（Ｃ）’は本発明による基
板作成の工程を示す図で、ｌは鏡面に仕上げられた金属
板。 ２は七の上に蒸着あるいはスパッター法で作成され九金
属膜、３は陽極酸化によって絶縁体化した第　１　図 （ａ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ｉ１面に研摩した＊Ｓ板の表面Ｋ１１ｌ極酸化可能
   な金属薄膜を被着し、該金属薄ｇｔｍ也酸化することに
   よａａａｉｉ性被膜を得ることを特徴とす１金属基板の
   作成−法。