JPS63263745A - 配線 - Google Patents
配線Info
- Publication number
- JPS63263745A JPS63263745A JP62097313A JP9731387A JPS63263745A JP S63263745 A JPS63263745 A JP S63263745A JP 62097313 A JP62097313 A JP 62097313A JP 9731387 A JP9731387 A JP 9731387A JP S63263745 A JPS63263745 A JP S63263745A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- wiring
- thickness
- normal
- 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
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 244000124853 Perilla frutescens Species 0.000 description 1
- 235000014121 butter Nutrition 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 1
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (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〕
本発明はホトリソグラフィ技術などを用いて基板上にパ
ターンが形成される、いわゆる集積回路の配線に関し、
とくに大電流を流した場合に発熱が小さく集積密度の向
上に適した配線に関する。
ターンが形成される、いわゆる集積回路の配線に関し、
とくに大電流を流した場合に発熱が小さく集積密度の向
上に適した配線に関する。
近年、ホトリソグラフィ技術などを用いて基板上に多く
のパターンを形成して１機能を持たせる素子の開発がさ
かんである。ＩＣ，ＬＳＩ、ＶＬＳＩなどの半導体装置
や、誘導型、磁気抵抗効果型などの薄膜磁気ヘッドや磁
気バブルなどの集積回路が開発され実用化されている。
のパターンを形成して１機能を持たせる素子の開発がさ
かんである。ＩＣ，ＬＳＩ、ＶＬＳＩなどの半導体装置
や、誘導型、磁気抵抗効果型などの薄膜磁気ヘッドや磁
気バブルなどの集積回路が開発され実用化されている。
このような集積回路の配線では、大電流を流しすの発熱
をおさえることが重要な課題となっている。
をおさえることが重要な課題となっている。
たとえば、特開昭５２−５２５８５に示されるようにこ
れらの素子の配線材料としては、これまで主にＡＱやＣ
ｕおよびその合金などの常電導金属が用いられてきた。
れらの素子の配線材料としては、これまで主にＡＱやＣ
ｕおよびその合金などの常電導金属が用いられてきた。
しかしこれらの材料ではマイグレーションが生じるため
、１０’Ａ／ｃｍ”程度以上の大電流密度で電流を流す
と長時間の内に断線が生じるなど信頼性に問題がある上
、発熱が生じ素子の温度が上昇して機能を果たさなくな
る等の問題があった。このため、電流を制限して使用す
るか、パターンの形成密度を低くおさえて使用されてき
た。
、１０’Ａ／ｃｍ”程度以上の大電流密度で電流を流す
と長時間の内に断線が生じるなど信頼性に問題がある上
、発熱が生じ素子の温度が上昇して機能を果たさなくな
る等の問題があった。このため、電流を制限して使用す
るか、パターンの形成密度を低くおさえて使用されてき
た。
上記従来技術は大電流密度化の点については配慮がされ
ておらず、限られた小さな空間に高密度にパターンを形
成することが困難であった。本発明の目的は、半導体装
置、薄膜ヘッド、磁気バブル装置などの配線の電流密度
を高めることにある。
ておらず、限られた小さな空間に高密度にパターンを形
成することが困難であった。本発明の目的は、半導体装
置、薄膜ヘッド、磁気バブル装置などの配線の電流密度
を高めることにある。
超電導材料は電気抵抗が零の状態で大電流を流すことが
できる。しかし実際に超電導体に電流を流すと、臨界電
流以下であっても外乱によって常電導状態に転移し溶断
してしまうことがしばしば生じる。したがって単に配線
材料を超電導体とするだけでは実用的な素子を作ること
ができない。
できる。しかし実際に超電導体に電流を流すと、臨界電
流以下であっても外乱によって常電導状態に転移し溶断
してしまうことがしばしば生じる。したがって単に配線
材料を超電導体とするだけでは実用的な素子を作ること
ができない。
本発明においては、超電導材料に安定して電流を流すこ
とを目的とした。
とを目的とした。
上記目的は配線材料に超電導材料を用いかっ常電導材料
と複合化することにより達成される。
と複合化することにより達成される。
超電導材料の１層の厚みは０．１〜２μｍであり常電導
金属の１層の厚みは０．０５〜０．２μｍとされるのが
好ましい。
金属の１層の厚みは０．０５〜０．２μｍとされるのが
好ましい。
超電導材料は電気抵抗が零の状態で大電流を流すことが
できる。また常電導材料は超電導性が何らかの外乱によ
って破れた場合に一時的に電流をバイパスするなど超電
導状態を保護するので、大電流を安定して流すことがで
きる。
できる。また常電導材料は超電導性が何らかの外乱によ
って破れた場合に一時的に電流をバイパスするなど超電
導状態を保護するので、大電流を安定して流すことがで
きる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。Ｓｉ
基板１上に熱酸化によって５ｉｎ２絶縁層２を形成し、
この上にＡＱ３を真空蒸着法により厚み０．１μｍで被
着した。さらに超電導材料４として、Ｙｏ、４Ｂ ａｏ
、、ｃ ｕ 、Ｏｘを厚み約ｔ＝１μｍで形成し、ホト
エツチングより幅Ｗ＝３μｍ、長と１０ｍｍの線状にパ
ターニングした。ホトレジストにはポジレジストＡＺ１
３５０Ｊ （シソプレイ社）エツチングにはイオンミリ
ング法を用いた。
基板１上に熱酸化によって５ｉｎ２絶縁層２を形成し、
この上にＡＱ３を真空蒸着法により厚み０．１μｍで被
着した。さらに超電導材料４として、Ｙｏ、４Ｂ ａｏ
、、ｃ ｕ 、Ｏｘを厚み約ｔ＝１μｍで形成し、ホト
エツチングより幅Ｗ＝３μｍ、長と１０ｍｍの線状にパ
ターニングした。ホトレジストにはポジレジストＡＺ１
３５０Ｊ （シソプレイ社）エツチングにはイオンミリ
ング法を用いた。
これを液体窒素温度に冷却し、電流密度２×１０６Ａ／
ｃｍ２で直流電流を通電した結果、発明なく、安定して
電流を流すことができ２．５×１０’Ａ／ｃｍ２の電流
密度で常電導状態に転移した。
ｃｍ２で直流電流を通電した結果、発明なく、安定して
電流を流すことができ２．５×１０’Ａ／ｃｍ２の電流
密度で常電導状態に転移した。
本実施例と比較するため、Ａｆｌを被着せず基板上に直
接、超電導バターを形成し通電試験を行なったところ、
もっとも低い場合には２ Ｘ １０５Ａ／ｃｍ２で常電
導転移して溶断した。数回の通信試験の結果、２Ｘ１０
’Ａ／ｃｍ２の電気密度で発熱なく電流が流れる場合も
あった、長時間の通電は不可能であった。
接、超電導バターを形成し通電試験を行なったところ、
もっとも低い場合には２ Ｘ １０５Ａ／ｃｍ２で常電
導転移して溶断した。数回の通信試験の結果、２Ｘ１０
’Ａ／ｃｍ２の電気密度で発熱なく電流が流れる場合も
あった、長時間の通電は不可能であった。
また、超電導材料のかわりにＡＱを約１μｍの厚みで被
着形成した線状パターンに□通電したところ、２Ｘ１０
８Ａ／ｃｍ”の電流密度で電流を流すことはできたが発
熱量が大きかった。
着形成した線状パターンに□通電したところ、２Ｘ１０
８Ａ／ｃｍ”の電流密度で電流を流すことはできたが発
熱量が大きかった。
以上述べたように１本発明の効果は明らかである。常電
導金属としてはＡＱの他に、Ｃｕ、Ａｕ。
導金属としてはＡＱの他に、Ｃｕ、Ａｕ。
Ａｇなどの低抵抗金属およびこれらを主成分とする合金
でとくに効果が大きい。また本実施例においては、ＡＱ
上に超電導体を形成した２層構造の例を示したが、ＡＱ
なとの常電導金属と超電導体とを交互に積層多層化する
と効果が大きい、ＡＲなど常電導金属の一層の厚みは０
．０５μｍ〜０．２μｍが望ましく、超電導体の一層の
厚みは０．１〜２μｍであることが望ましい。第２図に
ＡＱの厚みを０．１μｍ一定とし超電導体の一層の厚み
を変化させ各々１０回の通電実験を行なって常電導状態
に転移した最小の電流値を示す。超電導体の厚みは０．
１〜２μｍでとくに効果が大きいことがわかる。
でとくに効果が大きい。また本実施例においては、ＡＱ
上に超電導体を形成した２層構造の例を示したが、ＡＱ
なとの常電導金属と超電導体とを交互に積層多層化する
と効果が大きい、ＡＲなど常電導金属の一層の厚みは０
．０５μｍ〜０．２μｍが望ましく、超電導体の一層の
厚みは０．１〜２μｍであることが望ましい。第２図に
ＡＱの厚みを０．１μｍ一定とし超電導体の一層の厚み
を変化させ各々１０回の通電実験を行なって常電導状態
に転移した最小の電流値を示す。超電導体の厚みは０．
１〜２μｍでとくに効果が大きいことがわかる。
また、超電導体の厚みを２μｍ一定としてＡＱの厚みを
変化させたときの同様の結果を病３図に示すが、０．０
５〜０．２μｍの範囲が望ましいことがわかる。
変化させたときの同様の結果を病３図に示すが、０．０
５〜０．２μｍの範囲が望ましいことがわかる。
常電導金属層は基板上に形成されこの上に超電導体があ
る方が、超電導体が冷却されやすく、より安定な超電導
状態を実現することができる°。
る方が、超電導体が冷却されやすく、より安定な超電導
状態を実現することができる°。
本発明はＩＣ，ＬＳＩ、ＶＬＳＩ、薄膜ヘッドなどに適
用可能であるが、とくに薄膜ヘッドは高い電流密度５
Ｘ １０５Ａ ／ａｍ２程度で使われるので効果が大き
い。
用可能であるが、とくに薄膜ヘッドは高い電流密度５
Ｘ １０５Ａ ／ａｍ２程度で使われるので効果が大き
い。
本発明によれば、大電流を安定して、発熱なく流すこと
ができるので、パターンを高密度に形成可能である。ま
た、抵抗零の状態で電流が流れるので、雑音が小さい。
ができるので、パターンを高密度に形成可能である。ま
た、抵抗零の状態で電流が流れるので、雑音が小さい。
第１図は本発明の一実施例の導体パターンを示す断面図
、第２図及び第３図は本発明の実施例の特性を説明する
ための特性図である。 １・・・基板、２・・・絶縁層、３・・・常電導層、４
・・・超電導材料。 ７−冬板 ２−戸赫１ ．７−４ｆ４１導屑 ４一方劃隣介
、第２図及び第３図は本発明の実施例の特性を説明する
ための特性図である。 １・・・基板、２・・・絶縁層、３・・・常電導層、４
・・・超電導材料。 ７−冬板 ２−戸赫１ ．７−４ｆ４１導屑 ４一方劃隣介
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、超電導材料と、抵抗の低い常電導金属とが積層され
た複合材料からなり、超電導材料の１層の厚みが０．１
〜２μｍ、常電導金属の１層の厚みが０．０５μｍ〜０
．２μｍであることを特徴とする集積回路の配線。 ２、特許請求の範囲第１項記載の常電導金属は、Ａｌ、
Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇまたはこれらを主成分とする合金であ
ることを特徴とする集積回路の配線。 ３、特許請求の範囲第１項記載の常電導金属は、少なく
とも配線が形成される基板側にあることを特徴とする集
積回路の配線。 ４、特許請求の範囲第１項記載の集積回路は薄膜磁気ヘ
ッドであることを特徴とする配線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62097313A JPS63263745A (ja) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | 配線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62097313A JPS63263745A (ja) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | 配線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63263745A true JPS63263745A (ja) | 1988-10-31 |
Family
ID=14188996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62097313A Pending JPS63263745A (ja) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | 配線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63263745A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63269422A (ja) * | 1987-04-27 | 1988-11-07 | Fujikura Ltd | 超電導ユニツトの製造方法 |
| JPS6427294A (en) * | 1987-04-27 | 1989-01-30 | Fujitsu Ltd | Multilayer circuit board for superconducting ceramics circuit and manufacture thereof |
| JPH0199242A (ja) * | 1987-09-09 | 1989-04-18 | American Teleph & Telegr Co <Att> | 超伝導体相互接続を有する半導体デバイス |
| US6041245A (en) * | 1994-12-28 | 2000-03-21 | Com Dev Ltd. | High power superconductive circuits and method of construction thereof |
-
1987
- 1987-04-22 JP JP62097313A patent/JPS63263745A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63269422A (ja) * | 1987-04-27 | 1988-11-07 | Fujikura Ltd | 超電導ユニツトの製造方法 |
| JPS6427294A (en) * | 1987-04-27 | 1989-01-30 | Fujitsu Ltd | Multilayer circuit board for superconducting ceramics circuit and manufacture thereof |
| JPH0199242A (ja) * | 1987-09-09 | 1989-04-18 | American Teleph & Telegr Co <Att> | 超伝導体相互接続を有する半導体デバイス |
| US6041245A (en) * | 1994-12-28 | 2000-03-21 | Com Dev Ltd. | High power superconductive circuits and method of construction thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20030183935A1 (en) | Capacitor for signal propagation across ground plane boundaries in superconductor integrated circuits | |
| CA1142264A (en) | Contact technique for electrical circuitry | |
| CN105702849B (zh) | 台阶区域覆盖有超导覆盖层的超导电路结构及其制备方法 | |
| JPS63263745A (ja) | 配線 | |
| Rudenko et al. | Phase-slip events in a wide superconducting film induced by proximity to a half-metallic strip | |
| JPH06132571A (ja) | 限流素子および限流装置 | |
| JP3000830B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JPS603796B2 (ja) | 超電導回路用コンタクト | |
| WO1996009654A1 (en) | A method and device for improving the performance of thin-film josephson devices in magnetic fields | |
| JP2940503B2 (ja) | 超伝導集積回路 | |
| JPH01300575A (ja) | 超電導素子 | |
| JPS60160674A (ja) | 集積回路装置 | |
| JPH01215042A (ja) | 超伝導配線を具備する半導体装置 | |
| JPH0250488A (ja) | 超伝導配線 | |
| JPS59138389A (ja) | 超伝導回路装置 | |
| JPH0284780A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH01158757A (ja) | 回路実装構造 | |
| JPH07183585A (ja) | 超伝導回路 | |
| JPS61287182A (ja) | ジヨセフソン集積回路及びその初期化方法 | |
| Podd et al. | Hot-phonon controlled microSQUIDs with independently controlled junctions | |
| JAEGER et al. | AES sputter depth profiling of Cr/Ni multilayers using Ar+ | |
| JPH0927496A (ja) | 半導体集積回路装置 | |
| JPH09135042A (ja) | 超伝導接続用パッドおよびその製造方法 | |
| Schilling et al. | Multilayer YBa 2 CU 3 O x Structure—An Approach to SQUID Applications | |
| JPS61287178A (ja) | ジヨセフソン集積回路及びその初期化方法 |