JPS5992583A - ジヨセフソンデバイス用の層間絶縁膜 - 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、ジョセ７ノンデバイスに係り、特にジョセフ
ソン接合の層間絶縁膜に好適な絶縁体薄膜に関する。

従来のジョセフソン接合では、層間絶縁膜としてＳｉＯ
が用いられていた。ＳｉＯはエツチングが困難なためリ
フトオフ法によって微細加工が行なわれていた。しかし
、蒸着法で作製した８ｉ０膜はピンホールが多いため、
膜厚を厚くする必要があった。この厚いＳｉＯ膜にリフ
トオフ法を適用すると、基板へのＳｉＯ膜の付着力が弱
いため、しばしば、基板に残して置くべきＳｉＯ膜が剥
離する問題があった。

本発明の目的は、ジョセフソン接合の層間絶縁体として
、ＳｉＯに代りに化学的に安定な希土類酸化物を用いる
ことにより、基板への付着力が大きく、シかも微細加工
の容易な、ジョセフソンデバイス用の層間絶縁体膜を提
供する事にある。

ジョセフソンデバイス用の層間絶縁膜を形成するに当り
ピンホールのない膜を室温付近の基板温度にて形成する
必要がめる。本発明者らは、希土類酸化物のうち、Ｙ、
Ｏ，などの化学的に安定な酸化物膜を蒸着法により室温
の基板上に形成すると、ＳｉＯ膜に比して、基板への付
着力の大きな薄膜が得られることを見い出した。また、
ＳｔＯ膜の微細加工はリフトオフ法に限定されるが、希
土類酸化物薄膜は弱酸による化学エツチングやＣＣｔ。

系ガスによるプラズマエツチングを用いた微細加工が可
能であり、特に、ジョセフソン接合をさらに微細化する
場合にはＳｉＯ膜に比してこの特徴が有用となる。

以下実施例によシ本発明を説明する。

第１図、第２図は本発明によるジョセフソン液抜、Ａｒ
ガス中でスパッタークリーニングを行ない、同じ真空槽
中で、３０００人のＹ、Ｏ，膜２を蒸着した。これをア
セトンに浸し超音波振動を与えると５分間で不要のＹｔ
Ｏ，膜はレジストとともに除去され、Ｙ、Ｏ，膜のパタ
ーンが形成された。

従来、ＳｔＯ膜を用いた場合、リフトオフのために５分
間の超音波振動を与えると、パターンとして残すべき８
ｉ０膜まではがれることがあった。

しかし、本実施例のＹ、０．膜では、１０分間の超音波
振動を与えても膜のはがれは起きないという効果があっ
た。さらにパターンが微細になる時には、プラズマエツ
チングによりパターンを形成できる利点もあることを見
い出した。上記のようにＹ！０．膜のパターン２を形成
した後、バリヤ酸化膜４を形成し、第２図に示すカウン
ター電極３を蒸着により形成して、ジョセフソン接合を
得る。

このとき、バリヤ酸化膜４の面積はＹ、０．膜２によっ
て限定され、従来のＳｉＯ膜の場合に面積のばらつきが
４０％であったが、Ｙ、０．膜を用いたことによシバラ
ツキを２０％以下にすることかでＹ、０．膜を用いて、
ジョセフソン素子を構成シた例を示した。Ｙ、０．膜を
用いた場合、眉間絶縁体膜パターンのはがれを従来に比
して少なくでき、素子特性のばらつきを小さくできる効
果がある。

また、絶縁膜の微細加工に従来のリフトオフ法の替りに
ＣＣｔ４　ガスによるプラズマエツチングを使用すると
、より微細なパターンの形成も可能になるという効果が
ある。

以上実施例ではＹ、０．の場合を示したが、Ｌａ、０３
．ＣｅＯ，、Ｇｄ、０．、Ｙｂ、Ｏ，、Ｌｕ、０３など
の希土類酸化物膜はいずれも、ＳｉＯ膜より基板に対す
る付着力が良く、また、ピンホールの少ない膜が得られ
、ジョセフソンデバイスの層間絶縁膜として極めて有効
である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例におけるジョセ
フノン接合作製工程を示す断面図である。 １・・・ベース電極、２・・・希土類酸化物の層間絶縁
膜、３・・・カウンター電極、４・・・バリヤ酸化膜、
５・・・熱酸化Ｓｔ基板・　　　　特０．カ ニ業技術院長　石　坂　誠　− ■　　１　　図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、希土類酸化物薄膜から成る事を特徴とするジョセフ
   ソンデバイス用の層間絶縁膜。 ２、上記希土類酸化物として、Ｙｌ　Ｏｎ　ｌＬ　ａｌ
   　ＯＢ　。 ｃｅｏ、　Ｉ　（）ｃｌ、　ｏｓ　Ｉ　Ｙｂｔ　ｏｓ　
   ｓ　Ｌｕ２ｏｘを用いる事を特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のジョセフソンデバイス用の層間絶縁膜。