JPS61241989A - 超伝導線路の作製方法 - Google Patents
超伝導線路の作製方法Info
- Publication number
- JPS61241989A JPS61241989A JP60082518A JP8251885A JPS61241989A JP S61241989 A JPS61241989 A JP S61241989A JP 60082518 A JP60082518 A JP 60082518A JP 8251885 A JP8251885 A JP 8251885A JP S61241989 A JPS61241989 A JP S61241989A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- superconductor
- superconductor layer
- superconducting
- superconducting line
- 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.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 claims abstract description 39
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010407 anodic oxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
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】
、（産業上の利用分野）
本発明はジョセフソン集積回路に係り、特に高密度に集
積化された回路の形成に適する超伝導線路の作製方法に
関するものである９゜ （従来技術とその問題点） ジョセフソン集積回路の高密度化に伴い、平坦化プロセ
ス技術が非常に重要となっている。回路構成要素の微細
化に応じて加工技術やりソグラフィ技術が高精度化され
、これらの技術が平坦化された基板を必要とするように
なったためである。従来例として、柘植が公開特許公報
５８−２０９１８４の中でジョセフソン接合製造プロセ
スの一工程として用いた平坦化方法がある。この方法を
第２図を用いて説明する。まず、第２図（ａ）に示すよ
゛うに基板２１上にニオブ（Ｎｂ）、鉛（Ｐｂ）などか
らなる超伝導体層２２を被着した後、第２図（ｂ）に示
すようにエツチングマスク２３を用いて、異方性エツチ
ング法で超伝導体層２２をパターニングし、超伝導線路
を形成する。次に、第２図（ｃ）に示すように基板表面
に指向性の良い成膜法で一酸化ケイ素（Ｓｉｎ）、二酸
化ケイ素（ＳｉＯ２）などでなる絶縁体層２４を被着し
、引き続きリフトオフして第２図（ｄ）に示すような平
坦化された超伝導線路を形成する。この方法では、さら
に−４一層に超伝導線路を形成する場合、この超伝導回
路に適用し得る他の各種の平坦化方法が提案されている
が、同一平面内の線路間はすべて絶縁体層埋め込まれて
いる。このため上記方法をジョセフソン回路に適用した
場合には前述と同様な問題を生じる。
積化された回路の形成に適する超伝導線路の作製方法に
関するものである９゜ （従来技術とその問題点） ジョセフソン集積回路の高密度化に伴い、平坦化プロセ
ス技術が非常に重要となっている。回路構成要素の微細
化に応じて加工技術やりソグラフィ技術が高精度化され
、これらの技術が平坦化された基板を必要とするように
なったためである。従来例として、柘植が公開特許公報
５８−２０９１８４の中でジョセフソン接合製造プロセ
スの一工程として用いた平坦化方法がある。この方法を
第２図を用いて説明する。まず、第２図（ａ）に示すよ
゛うに基板２１上にニオブ（Ｎｂ）、鉛（Ｐｂ）などか
らなる超伝導体層２２を被着した後、第２図（ｂ）に示
すようにエツチングマスク２３を用いて、異方性エツチ
ング法で超伝導体層２２をパターニングし、超伝導線路
を形成する。次に、第２図（ｃ）に示すように基板表面
に指向性の良い成膜法で一酸化ケイ素（Ｓｉｎ）、二酸
化ケイ素（ＳｉＯ２）などでなる絶縁体層２４を被着し
、引き続きリフトオフして第２図（ｄ）に示すような平
坦化された超伝導線路を形成する。この方法では、さら
に−４一層に超伝導線路を形成する場合、この超伝導回
路に適用し得る他の各種の平坦化方法が提案されている
が、同一平面内の線路間はすべて絶縁体層埋め込まれて
いる。このため上記方法をジョセフソン回路に適用した
場合には前述と同様な問題を生じる。
（発明の目的）
本発明は、こ、−・へうな従来の欠点を取り除いた超伝
導線路（／ ） ｉ’μ製方決方法供することにある。
導線路（／ ） ｉ’μ製方決方法供することにある。
（発明の構成）
本発明によれば、基板上に第１の超伝導体層、この第１
の超伝導体層上に第１の絶縁体層を形成する工程、この
第１の絶縁体層をエツチングしてコンタクトホールを形
成し、引き続き第２の超伝導体層を被着する工程、この
第２の超伝導体層上に超伝導線路のアイソレーションの
ための溝を有するエツチングマスクを形成し、前記第２
の超伝導体層をエツチングする工程、被エツチング部を
第２の絶縁体層で埋め込む工程を含むことを特徴とす名
題伝導線路の作製方法が得られる。
の超伝導体層上に第１の絶縁体層を形成する工程、この
第１の絶縁体層をエツチングしてコンタクトホールを形
成し、引き続き第２の超伝導体層を被着する工程、この
第２の超伝導体層上に超伝導線路のアイソレーションの
ための溝を有するエツチングマスクを形成し、前記第２
の超伝導体層をエツチングする工程、被エツチング部を
第２の絶縁体層で埋め込む工程を含むことを特徴とす名
題伝導線路の作製方法が得られる。
（構成の詳細な説明）
前記発明によれば、超伝導線路はアイツレ−］ジョンの
たのの薄い第２の絶縁体層を介して第２の超伝導体層に
よって埋め込まれれた構造となるため、この上部に絶縁
体層を介して超伝導線路を形成しても、このインダクタ
ンスを小さく保つことができる。また、第２の超伝導体
層が隣合う超伝導線路間を磁気シールドする作用もある
。
たのの薄い第２の絶縁体層を介して第２の超伝導体層に
よって埋め込まれれた構造となるため、この上部に絶縁
体層を介して超伝導線路を形成しても、このインダクタ
ンスを小さく保つことができる。また、第２の超伝導体
層が隣合う超伝導線路間を磁気シールドする作用もある
。
（実施例）
次に本発明を実施例を参照して詳細に説明する。
まず、第１図（ａ）に示すように基板１１上にＮｂやＮ
ｂ化合物などからなる第１の超伝導体層１２を被着し、
その表面を第１の絶縁体層１３で被覆する。この第１の
絶縁体層１３は第１の超伝導体層１２自体の陽極酸化や
ＳＩｏ、 ８１０２などの蒸着やスパッタで形成される
。第１の超伝導体層１２はグランドプレーンとしての機
能をもつことは言うまでもない。次に、第２図（ｂ）に
示すようにエツチングマスクを用いて、第１の絶縁体層
１３をエツチングしコンタクトホール１４を形成する。
ｂ化合物などからなる第１の超伝導体層１２を被着し、
その表面を第１の絶縁体層１３で被覆する。この第１の
絶縁体層１３は第１の超伝導体層１２自体の陽極酸化や
ＳＩｏ、 ８１０２などの蒸着やスパッタで形成される
。第１の超伝導体層１２はグランドプレーンとしての機
能をもつことは言うまでもない。次に、第２図（ｂ）に
示すようにエツチングマスクを用いて、第１の絶縁体層
１３をエツチングしコンタクトホール１４を形成する。
第２図（ｃ）に示すように基板表面をスパッタクリーニ
ングした後、ＮｂやＮｂ化合物などの第２の超伝導体層
１５を被着する。その後、第２図（ｄ）に示すように超
伝導線路をアイソレーションするための細い溝をもつエ
ツチングマスク１６を用いて、反応性スパッタエツチン
グ法やイオンエツチング法などの異方性エツチング法で
第２の超伝導体層１５をパターニングし、超伝導線路１
７を形成する。
ングした後、ＮｂやＮｂ化合物などの第２の超伝導体層
１５を被着する。その後、第２図（ｄ）に示すように超
伝導線路をアイソレーションするための細い溝をもつエ
ツチングマスク１６を用いて、反応性スパッタエツチン
グ法やイオンエツチング法などの異方性エツチング法で
第２の超伝導体層１５をパターニングし、超伝導線路１
７を形成する。
ここでは、超伝導線路以外の第２の超伝導体層１６がコ
ンタクトホール１４を通して第１の超伝導体層１２で結
合されている。次に、第１図（ｅ）に示すように第２の
超伝導体層１５のエツチングにより露出した部分を陽極
酸化し、この際の体積膨張を利用して被エツチング部を
陽極酸化層でなる第２の絶縁体層１８で埋め込む。次に
エツチングマスクを剥離して、第１図（Ｏに示すような
平坦化された超伝導線路１７を形成する。−例として、
第２の超伝導体層１５にＮｂを用いた場合を考えると、
陽極酸化膜になった場合の体積膨張は約２，７倍である
ため、被エツチング部を完全に埋め込むためには、被エ
ツチング部の幅は数千Å以下であることが好ましい。こ
の幅は超伝導線路１７のアイソレーションが可能な範囲
で選らばれるため、この幅のばらつきに対する許容度は
高い。また、超伝導線路１７以外の第２の超伝導体層１
５の陽極酸化により埋め込みが行われるため、超伝導線
路１７の高寸法精度が維持される。この方法では平坦化
が容易であり、しかも上層に形成される超伝導線路１７
のインダクタンスを従来の方法に比べ大幅に減少させる
ことができる。また、第２の超伝導体層１５が隣合う超
伝導線路１７間に磁気的にシールドする作用をもつため
、回路が高密度化して線路間隔が減少しても磁気的カッ
プリングの問題を生じない。この基本プロセスは絶縁体
層を介した同様のくり返しにより多層線路の形成にも有
効であり、この場合には第１の超伝導体層に相当する上
層の超伝導体層が磁気シールド効果ももつ。本実施例で
は、第２の絶縁体層１８として陽極酸化層を用いた場合
について説明したが、同様にＳｉｎ、 ５ｉ０２などの
蒸着膜やスパッタ膜１、スピン塗布膜なども用いること
ができることは言うまでもない。
ンタクトホール１４を通して第１の超伝導体層１２で結
合されている。次に、第１図（ｅ）に示すように第２の
超伝導体層１５のエツチングにより露出した部分を陽極
酸化し、この際の体積膨張を利用して被エツチング部を
陽極酸化層でなる第２の絶縁体層１８で埋め込む。次に
エツチングマスクを剥離して、第１図（Ｏに示すような
平坦化された超伝導線路１７を形成する。−例として、
第２の超伝導体層１５にＮｂを用いた場合を考えると、
陽極酸化膜になった場合の体積膨張は約２，７倍である
ため、被エツチング部を完全に埋め込むためには、被エ
ツチング部の幅は数千Å以下であることが好ましい。こ
の幅は超伝導線路１７のアイソレーションが可能な範囲
で選らばれるため、この幅のばらつきに対する許容度は
高い。また、超伝導線路１７以外の第２の超伝導体層１
５の陽極酸化により埋め込みが行われるため、超伝導線
路１７の高寸法精度が維持される。この方法では平坦化
が容易であり、しかも上層に形成される超伝導線路１７
のインダクタンスを従来の方法に比べ大幅に減少させる
ことができる。また、第２の超伝導体層１５が隣合う超
伝導線路１７間に磁気的にシールドする作用をもつため
、回路が高密度化して線路間隔が減少しても磁気的カッ
プリングの問題を生じない。この基本プロセスは絶縁体
層を介した同様のくり返しにより多層線路の形成にも有
効であり、この場合には第１の超伝導体層に相当する上
層の超伝導体層が磁気シールド効果ももつ。本実施例で
は、第２の絶縁体層１８として陽極酸化層を用いた場合
について説明したが、同様にＳｉｎ、 ５ｉ０２などの
蒸着膜やスパッタ膜１、スピン塗布膜なども用いること
ができることは言うまでもない。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、超伝導線路はア
イソレーションのための薄い絶縁体層を介して超伝導体
層によって埋め込まれた構造となっているため、この上
部に形成した超伝導線路のインダクタンスを小さくする
ことができる。また、上記超伝導体層が隣合う超伝導線
路間を磁気シールドする効果もある。本発明の基本概念
は下部電極、トンネルバリヤ層、上部電極の三層構造で
なる接合構成層の場合にも適用可能であることは言うま
でもない。
イソレーションのための薄い絶縁体層を介して超伝導体
層によって埋め込まれた構造となっているため、この上
部に形成した超伝導線路のインダクタンスを小さくする
ことができる。また、上記超伝導体層が隣合う超伝導線
路間を磁気シールドする効果もある。本発明の基本概念
は下部電極、トンネルバリヤ層、上部電極の三層構造で
なる接合構成層の場合にも適用可能であることは言うま
でもない。
第１図（ａ）〜（Ｏは本発明の超伝導線路の作製方法を
説明するための主要工程における断面図、第２図（ａ）
〜（ｄ）は従来の超伝導線路の作製方法を工程順に説明
するための断面図である。 図において、１１．２１は基板、１２．２２は超伝導体
層または第１の超伝導体層、Ｌ３．２４は絶縁体層また
は第１の絶縁体層、１４はコンタクトホール、１５は第
２の超伝導体層、１６．２３はエツチングマスク、１７
は超伝導線路、１８は第２の絶縁体層である。。 ギ １ 図 （ｄ） （ｅ） （ｃ）（ｆ）
説明するための主要工程における断面図、第２図（ａ）
〜（ｄ）は従来の超伝導線路の作製方法を工程順に説明
するための断面図である。 図において、１１．２１は基板、１２．２２は超伝導体
層または第１の超伝導体層、Ｌ３．２４は絶縁体層また
は第１の絶縁体層、１４はコンタクトホール、１５は第
２の超伝導体層、１６．２３はエツチングマスク、１７
は超伝導線路、１８は第２の絶縁体層である。。 ギ １ 図 （ｄ） （ｅ） （ｃ）（ｆ）
Claims (1)
- 基板上に第１の超伝導体層、この第１の超伝導体層上に
第１の絶縁体層を形成する工程、この第１の絶縁体層を
エッチングしてコンタクトホールを形成し、引き続き第
２の超伝導体層を被着する工程、この第２の超伝導体層
上に超伝導線路のアイソレーションのための溝を有する
エッチングマスクを形成し、前記第２の超伝導体層をエ
ッチングする工程、被エッチング部を第２の絶縁体層で
埋め込む工程を含むことを特徴とする超伝導線路の作製
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60082518A JPS61241989A (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 超伝導線路の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60082518A JPS61241989A (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 超伝導線路の作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61241989A true JPS61241989A (ja) | 1986-10-28 |
| JPH0374513B2 JPH0374513B2 (ja) | 1991-11-27 |
Family
ID=13776754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60082518A Granted JPS61241989A (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 超伝導線路の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61241989A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5710249A (en) * | 1980-06-23 | 1982-01-19 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor device |
-
1985
- 1985-04-19 JP JP60082518A patent/JPS61241989A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5710249A (en) * | 1980-06-23 | 1982-01-19 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0374513B2 (ja) | 1991-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4810074B2 (ja) | 超電導デバイス用多層配線の製造方法 | |
| JPS61241989A (ja) | 超伝導線路の作製方法 | |
| JP2738682B2 (ja) | 配線形成方法 | |
| JP2563180B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS61244078A (ja) | 超伝導線路の作製方法 | |
| JPH0856024A (ja) | 集積回路の製造方法 | |
| JPS60208873A (ja) | ジヨセフソン接合素子の製造方法 | |
| JP2002043640A (ja) | 超伝導接合素子及びその製造方法 | |
| JPS58209183A (ja) | ジヨセフソン接合素子の製造方法 | |
| KR0171141B1 (ko) | 박막 자기 헤드 제작 방법 | |
| JP3187500B2 (ja) | 配線構造体の製作方法 | |
| JP2745913B2 (ja) | めっき配線の製造方法 | |
| JPH0234195B2 (ja) | ||
| JPH0634417B2 (ja) | ジヨセフソン接合素子の製造方法 | |
| JPS63224273A (ja) | ジヨセフソン接合素子とその作製方法 | |
| JPS6074489A (ja) | 超伝導グランドコンタクトの形成方法 | |
| JPH07142776A (ja) | パターンの形成方法 | |
| JPS6396973A (ja) | ジヨセフソン接合素子の製造方法 | |
| JPS58209184A (ja) | ジヨセフソン接合素子の製造方法 | |
| JPH05121404A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6147679A (ja) | ジヨセフソン接合素子の作製方法 | |
| JPS61129885A (ja) | ジヨセフソン集積回路の製造方法 | |
| JPS62224937A (ja) | 凹部埋め込み方法 | |
| JPH0374512B2 (ja) | ||
| JPH07118553B2 (ja) | 電子ビーム直接描画用アライメントマークおよびその作製方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |