JPS60110181A - ジョセフソン集積回路装置 - Google Patents
ジョセフソン集積回路装置Info
- Publication number
- JPS60110181A JPS60110181A JP58217415A JP21741583A JPS60110181A JP S60110181 A JPS60110181 A JP S60110181A JP 58217415 A JP58217415 A JP 58217415A JP 21741583 A JP21741583 A JP 21741583A JP S60110181 A JPS60110181 A JP S60110181A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- integrated circuit
- circuit device
- josephson
- josephson integrated
- insulating layer
- Prior art date
- 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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Classifications
-
- 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
- H10N60/10—Junction-based devices
- H10N60/12—Josephson-effect devices
Landscapes
- 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】
（ａｌ 発明の技術分野
本発明は、ジョセフソン集積回路装置に係り、特に、そ
の絶縁層の構成に関す。
の絶縁層の構成に関す。
（ｂ） 技術の背景
情報処理機器において、シリコンを半導体とした半導体
集積回路装置が主要構成要素として使用されているが、
情報処理能力の向上が望まれている状況にある現在、ジ
ョセフソン集積回路装置は、動作速度が前記半導体集積
回路装置より速いので、次の世代にくる集積回路装置の
一つとして、実用化の研究が進められている。
集積回路装置が主要構成要素として使用されているが、
情報処理能力の向上が望まれている状況にある現在、ジ
ョセフソン集積回路装置は、動作速度が前記半導体集積
回路装置より速いので、次の世代にくる集積回路装置の
一つとして、実用化の研究が進められている。
ジョセフソン集積回路装置を構成するジョセフソン素子
は、液体ヘリウム温度で動作するジョセフソン接合を用
いたもので、超伝導材（例えば鉛合金）でなる二つの電
極の間に厚さ数１０人程度の絶縁膜を挟んだサンドイン
チ構造を持ち、酸二つの電極間の電流のスイッチング時
間が極めて短い特徴を持っていて、これが、ジョセフソ
ン集積回路装置の動作時間を速くしている所以である。
は、液体ヘリウム温度で動作するジョセフソン接合を用
いたもので、超伝導材（例えば鉛合金）でなる二つの電
極の間に厚さ数１０人程度の絶縁膜を挟んだサンドイン
チ構造を持ち、酸二つの電極間の電流のスイッチング時
間が極めて短い特徴を持っていて、これが、ジョセフソ
ン集積回路装置の動作時間を速くしている所以である。
（Ｃ） 従来技術と問題点
第１図は従来のジョセフソン集積回路装置の一実施例の
部分断面図で、■は基板、２はグランドプレーン、３は
下部電極、４は上部電極、５．６．７は絶縁層、８はジ
ョセフソン接合をそれぞれ示す。
部分断面図で、■は基板、２はグランドプレーン、３は
下部電極、４は上部電極、５．６．７は絶縁層、８はジ
ョセフソン接合をそれぞれ示す。
第１図に示すジョセフソン集積回路装置は、シリコンで
なる基板ｌに被着された超伝導材例えばニオブでなるグ
ランドプレーン２の上に、超伝導材例えば鉛合金でなる
下部電極３、上部電極４と、−酸化シリコンでなる絶縁
層５．６．７とが、図示のように積層形成されてジョセ
フソン接合８を形成している。
なる基板ｌに被着された超伝導材例えばニオブでなるグ
ランドプレーン２の上に、超伝導材例えば鉛合金でなる
下部電極３、上部電極４と、−酸化シリコンでなる絶縁
層５．６．７とが、図示のように積層形成されてジョセ
フソン接合８を形成している。
ここで、絶縁層５．６．７ （５，６の厚さは、ジョセ
フソン集積回路装置の特性から、約３０００人である）
が−酸化シリコンとなっているのは、その形成に当たっ
て前記超伝導材が高温になることのないように、通常、
蒸着で形成しているためである。
フソン集積回路装置の特性から、約３０００人である）
が−酸化シリコンとなっているのは、その形成に当たっ
て前記超伝導材が高温になることのないように、通常、
蒸着で形成しているためである。
この構成でなるジョセフソン集積回路装置においては、
絶縁層５．６．７を形成する一酸化シリコンにピンボー
ルが多いため、グランドプレーン２と下部電極３との間
、下部電極３と上部電極４との間にマイクロリークが存
在し、これがジョセフソン集積回路装置の特性を劣化さ
せ、製造における歩留りを低下させる問題がある。
絶縁層５．６．７を形成する一酸化シリコンにピンボー
ルが多いため、グランドプレーン２と下部電極３との間
、下部電極３と上部電極４との間にマイクロリークが存
在し、これがジョセフソン集積回路装置の特性を劣化さ
せ、製造における歩留りを低下させる問題がある。
＋ｄｌ 発明の目的
本発明の目的は上記従来の問題に鑑み、内部におけるマ
イクロリークの存在を抑制したジョセフソン集積回路装
置の構成を提供するにある。
イクロリークの存在を抑制したジョセフソン集積回路装
置の構成を提供するにある。
Ｔｅｌ 発明の構成
上記目的は、少なくともグランドプレーンと下部電極と
の間の絶縁層が、酸化アルミニウム膜と一酸化シリコン
膜とを積層した多層構造であることを特徴とするジョセ
フソン集積回路装置によって達成される。
の間の絶縁層が、酸化アルミニウム膜と一酸化シリコン
膜とを積層した多層構造であることを特徴とするジョセ
フソン集積回路装置によって達成される。
前記酸化アルミニウム膜はアルミニウムの酸素雰囲気中
での蒸着によって形成することが出来、その厚さを約５
００Å以上にすることによって、前記ジョセフソン集積
回路装置内のマイクロリークの存在を抑制することが可
能になる。
での蒸着によって形成することが出来、その厚さを約５
００Å以上にすることによって、前記ジョセフソン集積
回路装置内のマイクロリークの存在を抑制することが可
能になる。
そして、これに従来の一酸化シリコン膜を重ねて前記ジ
ョセフソン集積回路装置で必要とする厚さの絶縁層を形
成すればよい。
ョセフソン集積回路装置で必要とする厚さの絶縁層を形
成すればよい。
（ｆｌ 発明の実施例
以下本発明の実施例を図により説明する。全図を通じ同
一符号は同一対象物を示す。
一符号は同一対象物を示す。
第２図は本発明の構成によるジョセフソン集積回路装置
の一実施例の部分Ｗ１面図、第３図は本発明の構成によ
る絶縁層の形成手順の一実施例を示した図（ａ） （ｂ
ｌ ｔｃ＋ （ｄｉ （ｅｌで、５ａ、６ａは絶縁層、
９はレジストパターン、５１．６１．９１は酸化アルミ
ニウム膜、５２．６２．９２は一酸化シリコン膜をそれ
ぞれ示す。
の一実施例の部分Ｗ１面図、第３図は本発明の構成によ
る絶縁層の形成手順の一実施例を示した図（ａ） （ｂ
ｌ ｔｃ＋ （ｄｉ （ｅｌで、５ａ、６ａは絶縁層、
９はレジストパターン、５１．６１．９１は酸化アルミ
ニウム膜、５２．６２．９２は一酸化シリコン膜をそれ
ぞれ示す。
第２図に示したジョセフソン集積回路装置は、第１図の
実施例における絶縁層５．６を、本発明の構成でなる絶
縁層５ａｓ ６ａに置換したものである。
実施例における絶縁層５．６を、本発明の構成でなる絶
縁層５ａｓ ６ａに置換したものである。
絶縁層５ａ、６ａは、それぞれ、厚さ約５００人の酸化
アルミニウム膜５１．６１の上に厚さ約２５００人の一
酸化シリコン膜５２．６２が重ねられて、所要の厚さで
ある約３０００人の厚さになっている。酸化アルミニウ
ム膜５１．６１は、下記に説明する形成手順による場合
、上記約５００人の厚さでマイクロリークの存在を抑制
出来るので、−Ｓ化シリコン股５２．６２にピンボール
があっても、本ジョセフソン集積回路装置内のマイクロ
リークの存在を抑制し特性の劣化を防ぐことが出来る。
アルミニウム膜５１．６１の上に厚さ約２５００人の一
酸化シリコン膜５２．６２が重ねられて、所要の厚さで
ある約３０００人の厚さになっている。酸化アルミニウ
ム膜５１．６１は、下記に説明する形成手順による場合
、上記約５００人の厚さでマイクロリークの存在を抑制
出来るので、−Ｓ化シリコン股５２．６２にピンボール
があっても、本ジョセフソン集積回路装置内のマイクロ
リークの存在を抑制し特性の劣化を防ぐことが出来る。
以下に絶縁層６ａを例にとり、その形成手順を第３図に
より説明する。図（ａｌは絶縁層５ａの上に下部電極３
が形成されている状態を示し、この上にレジストを塗布
しパターンニングして、図（ｂ）に示す逆テーパ型のレ
ジストパターン９を形成する。その後、１０→Ｔｏｒｒ
程度の酸素雰囲気中でアルミニウムを厚さ約５００人に
熱蒸着し、図（Ｃ１に示す酸化アルミニウム膜６１．９
１を形成する。続いて、真空中で一酸化シリコンを厚さ
約２５００人に熱蒸着し、図（ｄ）に示す一酸化シリコ
ン膜６２．９２を形成する。これらの熱蒸着においては
、加熱されるのは蒸発源のみであるので、蒸着される下
部電極３部分の温度上昇は問題にならない程度に収まる
。その後、９１９２とともにレジストパターン９を除去
して、図［Ｑ）に示す所望の絶縁層６ａを得ることが出
来る。
より説明する。図（ａｌは絶縁層５ａの上に下部電極３
が形成されている状態を示し、この上にレジストを塗布
しパターンニングして、図（ｂ）に示す逆テーパ型のレ
ジストパターン９を形成する。その後、１０→Ｔｏｒｒ
程度の酸素雰囲気中でアルミニウムを厚さ約５００人に
熱蒸着し、図（Ｃ１に示す酸化アルミニウム膜６１．９
１を形成する。続いて、真空中で一酸化シリコンを厚さ
約２５００人に熱蒸着し、図（ｄ）に示す一酸化シリコ
ン膜６２．９２を形成する。これらの熱蒸着においては
、加熱されるのは蒸発源のみであるので、蒸着される下
部電極３部分の温度上昇は問題にならない程度に収まる
。その後、９１９２とともにレジストパターン９を除去
して、図［Ｑ）に示す所望の絶縁層６ａを得ることが出
来る。
（ｇ） 発明の効果
以上に説明したように、本発明による構成によれば、内
部におけるマイクロリークの存在を抑制したジョセフソ
ン集積回路装置の構成を提供することが出来、マイクロ
リークに起因する特性の劣化を除去し一ζ、製造におり
る歩留りの向上を可能にさせる効果がある。
部におけるマイクロリークの存在を抑制したジョセフソ
ン集積回路装置の構成を提供することが出来、マイクロ
リークに起因する特性の劣化を除去し一ζ、製造におり
る歩留りの向上を可能にさせる効果がある。
第１図は従来のジョセフソン集積回路装置の一実施例の
部分１！Ｊｉ面図、第２図は本発明の構成によるジョセ
フソン集積回路装置の一実施例の部分断面図、第３図は
本発明の構成による絶縁層の形成手順の一実施例を示し
た図ｆａ） （ｂｌ （ｅｌ （ｄｌ （ｅ）である。 図面において、ｌは基板、２はグランドプレーン、３は
下部電極、４は上部電極、５．５ａ、６．６ａ、７は絶
縁層、８はジョセフソン接合、９ばレジストパターン、
５１．６１．９１は酸化アルミニウム膜、５２．６２．
９２は一酸化シリコン膜をそれぞれ示す。
部分１！Ｊｉ面図、第２図は本発明の構成によるジョセ
フソン集積回路装置の一実施例の部分断面図、第３図は
本発明の構成による絶縁層の形成手順の一実施例を示し
た図ｆａ） （ｂｌ （ｅｌ （ｄｌ （ｅ）である。 図面において、ｌは基板、２はグランドプレーン、３は
下部電極、４は上部電極、５．５ａ、６．６ａ、７は絶
縁層、８はジョセフソン接合、９ばレジストパターン、
５１．６１．９１は酸化アルミニウム膜、５２．６２．
９２は一酸化シリコン膜をそれぞれ示す。
Claims (1)
- 少なくともグランドプレーンと下部電極との間の絶縁層
が、酸化アルミニウム賎と一酸化シリコン股とを積層し
た多層構造であることを特徴とするジョセフソン集積回
路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58217415A JPS60110181A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | ジョセフソン集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58217415A JPS60110181A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | ジョセフソン集積回路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60110181A true JPS60110181A (ja) | 1985-06-15 |
Family
ID=16703843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58217415A Pending JPS60110181A (ja) | 1983-11-18 | 1983-11-18 | ジョセフソン集積回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60110181A (ja) |
-
1983
- 1983-11-18 JP JP58217415A patent/JPS60110181A/ja active Pending
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