JPS6143488A - 超伝導コンタクトの製造方法 - Google Patents
超伝導コンタクトの製造方法Info
- Publication number
- JPS6143488A JPS6143488A JP59164874A JP16487484A JPS6143488A JP S6143488 A JPS6143488 A JP S6143488A JP 59164874 A JP59164874 A JP 59164874A JP 16487484 A JP16487484 A JP 16487484A JP S6143488 A JPS6143488 A JP S6143488A
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- JP
- Japan
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- layer
- superconductor
- contact
- exposing
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- 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
- H10N60/80—Constructional details
- H10N60/81—Containers; Mountings
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等の超伝導回路に用いら
れる超伝導コンタクトの製造方法に関する。
れる超伝導コンタクトの製造方法に関する。
（従来技術とその問題点）
ジョセフソン集積回路等の超伝導回路は、一般に多層の
超伝導体層、絶縁体層、抵抗体層を積層した構造をもち
、このうち超伝導体層は接地面。
超伝導体層、絶縁体層、抵抗体層を積層した構造をもち
、このうち超伝導体層は接地面。
配線、ジョセフソン接合を構成する電極等に用いられる
。このような構造においては、接地面と電極の間、接地
面と配線の間、各ノーの配線の間で超伝導コンタクトを
とる必要がある。
。このような構造においては、接地面と電極の間、接地
面と配線の間、各ノーの配線の間で超伝導コンタクトを
とる必要がある。
従来、二層の超伝導体層間の超伝導コンタクトをとるた
めには、先に形成した第１の超伝導体層のコンタクト領
域の表面を例えばアルゴン（Ａｒ）のような不活性ガス
のイオンビームエツチング法またはスパッタエツチング
法でエツチングすることで表面汚染層や自然酸化膜を除
去して清浄な表面を出し、続いて第２の超伝導体層を酸
素ガスが用いられていた。しかしながら、第１の超伝導
体がＮｂあるいはＮｂ化合物である場合、不活性ガス・
イオンビームエツチングやスパッタエツチングに対して
エツチングレイトが低く、さらにエツチングレイトがバ
ックグラウンド真空度ｌこよりて変動するために、高い
超伝導電流密度を有するコンタクトを得るには強いスパ
ッタ条件でエツチングする必要があった。このため第１
の超伝導体のコンタクト領域以外の部分に損傷を与える
ことになる。
めには、先に形成した第１の超伝導体層のコンタクト領
域の表面を例えばアルゴン（Ａｒ）のような不活性ガス
のイオンビームエツチング法またはスパッタエツチング
法でエツチングすることで表面汚染層や自然酸化膜を除
去して清浄な表面を出し、続いて第２の超伝導体層を酸
素ガスが用いられていた。しかしながら、第１の超伝導
体がＮｂあるいはＮｂ化合物である場合、不活性ガス・
イオンビームエツチングやスパッタエツチングに対して
エツチングレイトが低く、さらにエツチングレイトがバ
ックグラウンド真空度ｌこよりて変動するために、高い
超伝導電流密度を有するコンタクトを得るには強いスパ
ッタ条件でエツチングする必要があった。このため第１
の超伝導体のコンタクト領域以外の部分に損傷を与える
ことになる。
例えば、前記第２の超伝導体をリフトオフ法でパターニ
ングする場合には、前述したクリーニング前の基板は前
記第２の超伝導体を′ｄＬ他や配線等として残したい領
域を除いてフォトレジスト等のステンシルマスクで覆わ
れている。このような基板を前述した方法でクリーニン
グした場合、レジストがイオンビームやプラズマにさら
されてパターンが損傷をうけたり、あるいはレジストが
硬化レジストで覆われていない領域には一般に眉間絶縁
のための一酸化シリコン（Ｓｉｎ）のような絶縁体層等
が露出しており、前述したクリーニングによって損傷を
うけることがあるという欠点があった。
ングする場合には、前述したクリーニング前の基板は前
記第２の超伝導体を′ｄＬ他や配線等として残したい領
域を除いてフォトレジスト等のステンシルマスクで覆わ
れている。このような基板を前述した方法でクリーニン
グした場合、レジストがイオンビームやプラズマにさら
されてパターンが損傷をうけたり、あるいはレジストが
硬化レジストで覆われていない領域には一般に眉間絶縁
のための一酸化シリコン（Ｓｉｎ）のような絶縁体層等
が露出しており、前述したクリーニングによって損傷を
うけることがあるという欠点があった。
また、前述した欠点をさけるためにクリーニングの条件
を弱くすると所望の超伝導電流密度が得°られず、大電
流を流せる超伝導コンタクトが必要なときはコンタクト
の面積を大きくすることになり、超伝導回路の寸法が大
きくなり集積化のさまたげになるという欠点があった。
を弱くすると所望の超伝導電流密度が得°られず、大電
流を流せる超伝導コンタクトが必要なときはコンタクト
の面積を大きくすることになり、超伝導回路の寸法が大
きくなり集積化のさまたげになるという欠点があった。
（発明の目的）
本発明の目的はこのような従来の欠点を除去した超伝導
コンタクトの製造方法を提供するものである。
コンタクトの製造方法を提供するものである。
（発明の構成）
本発明によれば、基板上に第１の超伝導体層を形成し、
続いて前記ｍｌの超伝導体層の表面を酸素ガスを含む雰
囲気にさらすことなく保護層を酸素ガスと、前記第１の
超伝導体層の超伝導コ要を説明するための図である。
続いて前記ｍｌの超伝導体層の表面を酸素ガスを含む雰
囲気にさらすことなく保護層を酸素ガスと、前記第１の
超伝導体層の超伝導コ要を説明するための図である。
第１図に示すように、絶縁体基板あるいは表面に絶縁体
層を有する基板１１上に、蒸着法またはスパッタ法によ
ってＮｂ等の第１の超伝導体層１２を形成し、第１の超
伝導体層１２を大気のような酸素ガスを含んだ気体に晒
さずに、同一真空容器内で保護層１３をただちに形成す
る。保護層としては。
層を有する基板１１上に、蒸着法またはスパッタ法によ
ってＮｂ等の第１の超伝導体層１２を形成し、第１の超
伝導体層１２を大気のような酸素ガスを含んだ気体に晒
さずに、同一真空容器内で保護層１３をただちに形成す
る。保護層としては。
これに続くフォトレジスト工程等に耐えて第１の超伝導
体表面を酸化から保検でき、かつ不活性ガスイオンによ
るスパッタによって、Ｎｂ酸化膜および汚染層より容易
に除去できる材料が必要である。このような材料として
は例えばＡｇ ＊ Ａ ｕ ＃ Ｃｒ ｔＣｕ、Ｐｄ、
Ｐｔ、Ｐｂ 合金等が用いられる。
体表面を酸化から保検でき、かつ不活性ガスイオンによ
るスパッタによって、Ｎｂ酸化膜および汚染層より容易
に除去できる材料が必要である。このような材料として
は例えばＡｇ ＊ Ａ ｕ ＃ Ｃｒ ｔＣｕ、Ｐｄ、
Ｐｔ、Ｐｂ 合金等が用いられる。
次に第２図に示すようにエツチング法によって保護層１
３および第１の超伝導体層１２を所望のパターンに加工
する。
３および第１の超伝導体層１２を所望のパターンに加工
する。
次に第３図に示すようにコンタクト領域に開口部を有す
る絶縁体層１４をリフトオフ法で形成し、さらにリフト
オフ法で第２の超伝導体層を形成するためのレジストス
テンシルマスク１５を形成する。
る絶縁体層１４をリフトオフ法で形成し、さらにリフト
オフ法で第２の超伝導体層を形成するためのレジストス
テンシルマスク１５を形成する。
の超伝導体１２の表面を大気等酸素ガスを含む雰囲気に
さらすことなく、ただちに第２の超伝導体１６を形成し
、リフトオフすることで超伝導コンタクトが形成される
。
さらすことなく、ただちに第２の超伝導体１６を形成し
、リフトオフすることで超伝導コンタクトが形成される
。
保護層１３を除去するときに絶縁体ｔａ １４およびレ
ジスト１５もＡｒイオンビームまたはＡｒプラズマにさ
らされるが、保８７１１３の材料として前述したような
Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｐｂ合金等を選
ぶことによって、従来例のようにＮｂ酸化膜およびＮｂ
汚染層を除去する場合より弱くてすむため損傷は大幅に
改善される。しかも前述の材料のエツチングレイトは絶
縁／７１１４として一般に用いられるＳｉＯ，８ｉ０２
よりも高いことと保護層１３の膜厚は数１０λ以下
で十分なことから、絶縁体層１４の膜厚の減少も問題に
ならない。
ジスト１５もＡｒイオンビームまたはＡｒプラズマにさ
らされるが、保８７１１３の材料として前述したような
Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｐｂ合金等を選
ぶことによって、従来例のようにＮｂ酸化膜およびＮｂ
汚染層を除去する場合より弱くてすむため損傷は大幅に
改善される。しかも前述の材料のエツチングレイトは絶
縁／７１１４として一般に用いられるＳｉＯ，８ｉ０２
よりも高いことと保護層１３の膜厚は数１０λ以下
で十分なことから、絶縁体層１４の膜厚の減少も問題に
ならない。
（実施例）
次に本発明の一実施例を示す。
表面に熱酸化Ｓｉｎ、を有するシリコン基板上に電子ビ
ーム蒸着法で第１の超伝導体層１２であるＮｂ膜２００
０ Ａ を形成し、続いて同一真空室内で１．１次に
、平行平板型のスパッタエツチング装置をニー１・′ °−′用いてＡｕ膜、 Ｎｂ膜をそれぞれＡｒ、ＣＦ、
で所望のパターンにエツチング加工する。このときのパ
ターニングには通常のフォトレジスト工程で形成したレ
ジスト膜を用いる。
ーム蒸着法で第１の超伝導体層１２であるＮｂ膜２００
０ Ａ を形成し、続いて同一真空室内で１．１次に
、平行平板型のスパッタエツチング装置をニー１・′ °−′用いてＡｕ膜、 Ｎｂ膜をそれぞれＡｒ、ＣＦ、
で所望のパターンにエツチング加工する。このときのパ
ターニングには通常のフォトレジスト工程で形成したレ
ジスト膜を用いる。
次に蒸着法とリフトオフ法で超伝導コンタクト領域に開
口部をもつ絶縁体層である５ｉ０１漠３０００Ａを形成
する。さらに巣２の超伝導体層のリフトオフパターニン
グのためのフォトレジストステンシルマスクを形成した
後、スパッタクリーニング機構を有する蒸着装置を用い
て、 Ａｒスパッタエツチングで超伝導コンタクト領
域のＡｕ膜を除去する。ひき続いて同一真空容器内で第
２の超伝導体であるＰｂ−Ｉｎ−Ａｕ合金膜６０００
Ａを電子ビーム蒸着法で蒸着する。次にアセトン中でＰ
ｂ−Ｉｎ−Ａｕ膜をリフトオフパターニングして超伝導
コンタクトを得る。本実施例で保護膜として用いたＡｕ
は絶縁体層として用いたＳｉＯに較べて約３倍、通常用
いられるＡＺ−１３５０Ｊ フォトレジスト（商品名、
シブレイ社製）に較べて約５倍のＡｒスパッタに対する
エツチングレイトをもっているので３０〜５０ＡのＡｕ
をエツチングする間にＡＺ−以上で説明したように、本
発明による超伝導コて″ ンタクトの製造方法は、第１の超伝導体を形成後、酸化
膜成長がおきる曲番こ酸化防止のための保護層を形成し
、第１の超伝導体に対して超伝導コンタクトをとる第２
の超伝導体を形成する直前に保護層を除去することを特
徴としており、さらに保睡（８ン 層の材料をＡｒスパッタエツチングに対するエツチング
レイトの高いもの４こ選ぶことで保護層除去の際の損傷
を防ぐことを特徴とするものである。
口部をもつ絶縁体層である５ｉ０１漠３０００Ａを形成
する。さらに巣２の超伝導体層のリフトオフパターニン
グのためのフォトレジストステンシルマスクを形成した
後、スパッタクリーニング機構を有する蒸着装置を用い
て、 Ａｒスパッタエツチングで超伝導コンタクト領
域のＡｕ膜を除去する。ひき続いて同一真空容器内で第
２の超伝導体であるＰｂ−Ｉｎ−Ａｕ合金膜６０００
Ａを電子ビーム蒸着法で蒸着する。次にアセトン中でＰ
ｂ−Ｉｎ−Ａｕ膜をリフトオフパターニングして超伝導
コンタクトを得る。本実施例で保護膜として用いたＡｕ
は絶縁体層として用いたＳｉＯに較べて約３倍、通常用
いられるＡＺ−１３５０Ｊ フォトレジスト（商品名、
シブレイ社製）に較べて約５倍のＡｒスパッタに対する
エツチングレイトをもっているので３０〜５０ＡのＡｕ
をエツチングする間にＡＺ−以上で説明したように、本
発明による超伝導コて″ ンタクトの製造方法は、第１の超伝導体を形成後、酸化
膜成長がおきる曲番こ酸化防止のための保護層を形成し
、第１の超伝導体に対して超伝導コンタクトをとる第２
の超伝導体を形成する直前に保護層を除去することを特
徴としており、さらに保睡（８ン 層の材料をＡｒスパッタエツチングに対するエツチング
レイトの高いもの４こ選ぶことで保護層除去の際の損傷
を防ぐことを特徴とするものである。
本発明の製造方法を適用することにより、高電流密度の
超伝導コンタクトが容易に歩留りよく得られるすうにな
るので、超伝導回路の微細化、高集積化にも大きな効果
が得られる。
超伝導コンタクトが容易に歩留りよく得られるすうにな
るので、超伝導回路の微細化、高集積化にも大きな効果
が得られる。
図面の簡単な説１男
＝！ｇ１図〜第４図は本発明の一実施例を説明するため
の１で、図において、１１は基板、１２は渠１の超伝導
体層、１３は保ぬ層、■４は絶縁体層、１５はレジスト
、１６は第２のＴＰｆｉｆｚｉ導体層である。
の１で、図において、１１は基板、１２は渠１の超伝導
体層、１３は保ぬ層、■４は絶縁体層、１５はレジスト
、１６は第２のＴＰｆｉｆｚｉ導体層である。
工λ挟山１充Ｋ 川 ｌ
第 １ 図
鷺２図
第３図
”Ａｔｔ−図
Claims (1)
- 基板上に第１の超伝導体層を形成し、続いて前記第１の
超伝導体層の表面を酸素ガスを含む雰囲気にさらすこと
なく保護層を形成する工程と、前記第１の超伝導体層の
超伝導接続領域上の前記保護層を除去し、酸素ガスを含
む雰囲気にさらすことなく前記超伝導接続領域を含む基
板上に第２の超伝導体層を形成する工程を含むことを特
徴とする超伝導コンタクトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59164874A JPS6143488A (ja) | 1984-08-08 | 1984-08-08 | 超伝導コンタクトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59164874A JPS6143488A (ja) | 1984-08-08 | 1984-08-08 | 超伝導コンタクトの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6143488A true JPS6143488A (ja) | 1986-03-03 |
Family
ID=15801558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59164874A Pending JPS6143488A (ja) | 1984-08-08 | 1984-08-08 | 超伝導コンタクトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6143488A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63234575A (ja) * | 1987-03-24 | 1988-09-29 | Agency Of Ind Science & Technol | 超電導回路のパタ−ン形成方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5698251A (en) * | 1980-01-08 | 1981-08-07 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Glass fiber reinforced thermoplastic resin composition having transparency |
| JPS5877268A (ja) * | 1981-11-04 | 1983-05-10 | Hitachi Ltd | トンネル型ジヨセフソン接合素子の製造方法 |
| JPS5998573A (ja) * | 1982-10-28 | 1984-06-06 | スペリ−・コ−ポレ−シヨン | 超伝導ジヨセフソン接合素子用のトンネル障壁作製法 |
-
1984
- 1984-08-08 JP JP59164874A patent/JPS6143488A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5698251A (en) * | 1980-01-08 | 1981-08-07 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Glass fiber reinforced thermoplastic resin composition having transparency |
| JPS5877268A (ja) * | 1981-11-04 | 1983-05-10 | Hitachi Ltd | トンネル型ジヨセフソン接合素子の製造方法 |
| JPS5998573A (ja) * | 1982-10-28 | 1984-06-06 | スペリ−・コ−ポレ−シヨン | 超伝導ジヨセフソン接合素子用のトンネル障壁作製法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63234575A (ja) * | 1987-03-24 | 1988-09-29 | Agency Of Ind Science & Technol | 超電導回路のパタ−ン形成方法 |
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