JPS6386487A - ジヨセフソン集積回路の抵抗体の製造方法 - Google Patents
ジヨセフソン集積回路の抵抗体の製造方法Info
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- JPS6386487A JPS6386487A JP61229533A JP22953386A JPS6386487A JP S6386487 A JPS6386487 A JP S6386487A JP 61229533 A JP61229533 A JP 61229533A JP 22953386 A JP22953386 A JP 22953386A JP S6386487 A JPS6386487 A JP S6386487A
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Landscapes
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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】
〔概要〕
ジョセフソン集積回路の抵抗体の製造方法であって、絶
縁膜を形成した半導体基板上に抵抗体とこの抵抗体とエ
ツチング速度の異なる超伝導体層を同一真空槽内で連続
的に積層形成後、この超伝導体層と抵抗体層を所定のパ
ターンにエツチングする。
縁膜を形成した半導体基板上に抵抗体とこの抵抗体とエ
ツチング速度の異なる超伝導体層を同一真空槽内で連続
的に積層形成後、この超伝導体層と抵抗体層を所定のパ
ターンにエツチングする。
次いでこの超伝導体層と同一の材料よりなる配線用の超
伝導体層を被着し、この配線用超伝導体層、およびその
下の超伝導体層を抵抗体層の表面が露出する迄エツチン
グすることで、抵抗体層と配線用超伝導体層の間の接触
抵抗を無くし、かつ抵抗体層とその上に形成する超伝導
体層とを、エツチング速度の異なる材料を用いることで
ガスエツチングで容易に抵抗体の形状が高精度に得られ
るようにしたもの。
伝導体層を被着し、この配線用超伝導体層、およびその
下の超伝導体層を抵抗体層の表面が露出する迄エツチン
グすることで、抵抗体層と配線用超伝導体層の間の接触
抵抗を無くし、かつ抵抗体層とその上に形成する超伝導
体層とを、エツチング速度の異なる材料を用いることで
ガスエツチングで容易に抵抗体の形状が高精度に得られ
るようにしたもの。
本発明は半導体装置の製造方法に係り、特にジョセフソ
ン集積回路の抵抗体の製造方法に関する。
ン集積回路の抵抗体の製造方法に関する。
絶縁膜を形成した半導体基板上に、ジョセフソン接合、
抵抗体および超伝導体配線層を設けたジョセフソン集積
回路は、極低温時に於いて超高速性、低消費電力で動作
するため、電子計算機に用いる素子として注目されてい
る。
抵抗体および超伝導体配線層を設けたジョセフソン集積
回路は、極低温時に於いて超高速性、低消費電力で動作
するため、電子計算機に用いる素子として注目されてい
る。
このようなジョセフソン集積回路に用いる抵抗体として
は、超伝導体配線層との接触部分に於ける接触抵抗の低
下、およびこの抵抗体が高精度に工程を簡略化した状態
で所定のパターンに形成されることが要望されている。
は、超伝導体配線層との接触部分に於ける接触抵抗の低
下、およびこの抵抗体が高精度に工程を簡略化した状態
で所定のパターンに形成されることが要望されている。
従来のこのようなジョセフソン集積回路の抵抗体の製造
方法に付いて第２図ｆａｔより第２図（ｆ）迄を用いて
説明する。
方法に付いて第２図ｆａｔより第２図（ｆ）迄を用いて
説明する。
第２図（ａｌに示すように、Ｓｔ基板１上に５ｉ０２膜
よりなる絶縁膜２を形成後、その上に抵抗体としてのモ
リブデン（ＭＯ） Ｉ！’よりなる抵抗体層３を、スパ
ッタ法を用いて形成する。
よりなる絶縁膜２を形成後、その上に抵抗体としてのモ
リブデン（ＭＯ） Ｉ！’よりなる抵抗体層３を、スパ
ッタ法を用いて形成する。
次いで第２図（ｂ）に示すように、該抵抗体層３上に所
定パターンのレジストＢ’Ｊ！４を形成後、このレジス
ト膜４をマスクとして用い、四弗化炭素（ＣＨ４）ガス
と酸素ガスの混合ガスで、酸素ガスが全体の容量の５％
添加されたガスを反応ガスとして用いた、リアクティブ
イオンエツチング（以下ＲＩＥ法と称する）法を用いて
Ｍｏ膜３を所定のパターンにエツチングする。
定パターンのレジストＢ’Ｊ！４を形成後、このレジス
ト膜４をマスクとして用い、四弗化炭素（ＣＨ４）ガス
と酸素ガスの混合ガスで、酸素ガスが全体の容量の５％
添加されたガスを反応ガスとして用いた、リアクティブ
イオンエツチング（以下ＲＩＥ法と称する）法を用いて
Ｍｏ膜３を所定のパターンにエツチングする。
次いで第２図（Ｃ）に示すように、前記したレジスト膜
４を除去した後、前記所定のパターンに形成された抵抗
体層３を含む基板１上に所定パターンのレジスト膜５を
形成する。
４を除去した後、前記所定のパターンに形成された抵抗
体層３を含む基板１上に所定パターンのレジスト膜５を
形成する。
このレジストｌｊ！ ５は、抵抗体層３が、後の工程で
超伝導体の配線層と接続される箇所を被覆するように設
ける。
超伝導体の配線層と接続される箇所を被覆するように設
ける。
更に該基板にＳｉＯ膜より成る保護Ｉｔ！Ｊ６を蒸着に
より形成する。この保護ＩＩＩ！１６は後の工程で超伝
導体の配線層をエツチングする際に、抵抗体となるＭＯ
Ｉｌ１３の表面を損傷しないようにするための保護膜と
して設ける。
より形成する。この保護ＩＩＩ！１６は後の工程で超伝
導体の配線層をエツチングする際に、抵抗体となるＭＯ
Ｉｌ１３の表面を損傷しないようにするための保護膜と
して設ける。
次いでリフトオフ法によりレジスト膜５を除去すると共
に、その上の不要なＳｉＯ膜６をも除去する。
に、その上の不要なＳｉＯ膜６をも除去する。
次いで第２図（ｄ＋に示すように、保護膜６が被覆され
ていない抵抗体層３の部分は、後の工程で超伝導体より
成る配線層が接続される箇所であるので、その部分をＡ
ｒガスを用いてスパッタリングを行いその抵抗体層３の
表面に形成されている酸化膜等を除去する。
ていない抵抗体層３の部分は、後の工程で超伝導体より
成る配線層が接続される箇所であるので、その部分をＡ
ｒガスを用いてスパッタリングを行いその抵抗体層３の
表面に形成されている酸化膜等を除去する。
次いで第２図（ｅ）に示すように、該基板上にニオブ（
Ｎｂ）より成る配線用超伝導体層７を形成後、抵抗体層
３を所定のパターンに形成するためのマスクとなるレジ
スト膜８を所定のパターンに形成して被覆する。
Ｎｂ）より成る配線用超伝導体層７を形成後、抵抗体層
３を所定のパターンに形成するためのマスクとなるレジ
スト膜８を所定のパターンに形成して被覆する。
次いで第２図（ｆ）に示すように、前記したレジスト膜
８をマスクとして用いてＲＩＥ法により配線用の超伝導
体層７を所定のパターンに形成してジョセフソン集積回
路の抵抗体を製造していた。
８をマスクとして用いてＲＩＥ法により配線用の超伝導
体層７を所定のパターンに形成してジョセフソン集積回
路の抵抗体を製造していた。
然し、従来のジョセフソン集積回路の抵抗体の製造に於
いては、その上に形成される超伝導体の配線層との接触
領域の酸化膜を除去するためのＡｒガスのスパッタエツ
チングを行う際のＳｉＯより成る保護ｌｌ１１６や、配
線層７を所定のパターンに形成する際のＲＩＥ法に於い
て、抵抗体層３０表面が損傷されないようにするための
保護膜としてのＳｉＯ膜６を形成する余分な工程が必要
で、この工程を行うために基板を真空槽より取り出して
、別個の真空槽に移動される間に、その抵抗体層３０表
面が空気に曝されて酸化する問題が生じる。
いては、その上に形成される超伝導体の配線層との接触
領域の酸化膜を除去するためのＡｒガスのスパッタエツ
チングを行う際のＳｉＯより成る保護ｌｌ１１６や、配
線層７を所定のパターンに形成する際のＲＩＥ法に於い
て、抵抗体層３０表面が損傷されないようにするための
保護膜としてのＳｉＯ膜６を形成する余分な工程が必要
で、この工程を行うために基板を真空槽より取り出して
、別個の真空槽に移動される間に、その抵抗体層３０表
面が空気に曝されて酸化する問題が生じる。
本発明は上記した問題点を除去し、抵抗体層と超伝導体
層との接触部分で酸化膜が形成されないようにし、かつ
抵抗体層の表面を保護する保護膜のような余分な工程を
必要としなくて、抵抗体層が所定のパターンに高精度に
、工程を簡略化した状態で得られるようにしたジョセフ
ソン集積回路の抵抗体の提供を目的とする。
層との接触部分で酸化膜が形成されないようにし、かつ
抵抗体層の表面を保護する保護膜のような余分な工程を
必要としなくて、抵抗体層が所定のパターンに高精度に
、工程を簡略化した状態で得られるようにしたジョセフ
ソン集積回路の抵抗体の提供を目的とする。
Ｃ問題点を解決するための手段〕
本発明のジョセフソン集積回路の抵抗体の製造方法は、
絶縁膜を形成した半導体基板上に抵抗体層と、該抵抗体
層とエツチング速度の異なる超伝導体層を連続的に積層
形成する工程、 該超伝導体層の上に所定のパターンのレジスト膜を形成
後、該レジスト膜をマスクとして超伝導体層および抵抗
体層を所定のパターンにエツチングする工程、 前記レジスト膜を除去後、所定のパターンに形成された
超伏、導体層と抵抗体層上に配線用の超伝導体層を被着
形成する工程、 該配線用の超伝導体層上に所定パターンのレジスト膜を
形成後、該レジストＩＰＪをマスクとして配線用の超伝
導体層、並びにその下の所定パターンに形成された超伝
導体層をエツチングして配線用の超伝導体層と接続され
た抵抗体を形成する。
絶縁膜を形成した半導体基板上に抵抗体層と、該抵抗体
層とエツチング速度の異なる超伝導体層を連続的に積層
形成する工程、 該超伝導体層の上に所定のパターンのレジスト膜を形成
後、該レジスト膜をマスクとして超伝導体層および抵抗
体層を所定のパターンにエツチングする工程、 前記レジスト膜を除去後、所定のパターンに形成された
超伏、導体層と抵抗体層上に配線用の超伝導体層を被着
形成する工程、 該配線用の超伝導体層上に所定パターンのレジスト膜を
形成後、該レジストＩＰＪをマスクとして配線用の超伝
導体層、並びにその下の所定パターンに形成された超伝
導体層をエツチングして配線用の超伝導体層と接続され
た抵抗体を形成する。
本発明は抵抗体層の上に該抵抗体層とは同一のエツチン
グガスによって侵されない超伝導体層を連続的に真空槽
より出し入れしない状態で連続的に成膜し、この超伝導
体層の一部に超伝導体配線層を形成することで、配線層
と抵抗体層との接触抵抗を無くする。
グガスによって侵されない超伝導体層を連続的に真空槽
より出し入れしない状態で連続的に成膜し、この超伝導
体層の一部に超伝導体配線層を形成することで、配線層
と抵抗体層との接触抵抗を無くする。
また超伝導体配線層と抵抗体層とは同一のエツチングガ
スを用いた時に、エツチング速度の異なる材料を用いて
いるので、超伝導体配線層を所定のパターンにエツチン
グする際に抵抗体層の表面を損傷しない状態で、エツチ
ングできるので、抵抗体層の表面にエツチングの際の保
護膜を形成するような余分な工程を必要としないで簡略
化された工程で、抵抗体層が所定の形状に高精度に形成
できる。
スを用いた時に、エツチング速度の異なる材料を用いて
いるので、超伝導体配線層を所定のパターンにエツチン
グする際に抵抗体層の表面を損傷しない状態で、エツチ
ングできるので、抵抗体層の表面にエツチングの際の保
護膜を形成するような余分な工程を必要としないで簡略
化された工程で、抵抗体層が所定の形状に高精度に形成
できる。
以下、図面を用いて本発明の一実施例につき詳細に説明
する。
する。
第１図（ａｌに示すように、スパッタ法を用いて形成し
たｓｔｏ２Ｍｍ！、或いは蒸着法を用いて形成したＳｉ
Ｏ膜のような絶縁膜１２を有するＳｔ基板１１上に、厚
さが１０ｎｍ（ナノメータ）程度の、アルミニウム（Ａ
ｌｌ） 、或いはチタン（Ｔｉ）等よりなる抵抗体ｒ＃
１３、および厚さが１０ｎｍのＮｂよりなる超伝導体層
１４を同一の真空槽を用いて、真空を破ることな（連続
的にスパッタ法を用いて成膜する。
たｓｔｏ２Ｍｍ！、或いは蒸着法を用いて形成したＳｉ
Ｏ膜のような絶縁膜１２を有するＳｔ基板１１上に、厚
さが１０ｎｍ（ナノメータ）程度の、アルミニウム（Ａ
ｌｌ） 、或いはチタン（Ｔｉ）等よりなる抵抗体ｒ＃
１３、および厚さが１０ｎｍのＮｂよりなる超伝導体層
１４を同一の真空槽を用いて、真空を破ることな（連続
的にスパッタ法を用いて成膜する。
ここで〜やＴｉよりなる抵抗体層１３は、Ｎｂよりなる
超伝導体層１４のエツチングガスによって殆ど侵されず
、また抵抗体層１３と超伝導体層１４は連続的に真空を
破らずに成膜されているため、その間で表面酸化による
接触抵抗が発生することがない。
超伝導体層１４のエツチングガスによって殆ど侵されず
、また抵抗体層１３と超伝導体層１４は連続的に真空を
破らずに成膜されているため、その間で表面酸化による
接触抵抗が発生することがない。
次いで第１図中）に示すように、該基板を真空槽より取
り出した後、所定の抵抗体のパターンに対応するような
形状のレジスト膜１５をホトリソグラフィ法を用いて形
成する。
り出した後、所定の抵抗体のパターンに対応するような
形状のレジスト膜１５をホトリソグラフィ法を用いて形
成する。
次いでこのレジスト膜１５をマスクとして用いて、その
下のＮｂよりなる超伝導体層１４を、反応ガスとして四
弗化炭素（ＣＦ ｓ ）ガスと酸素ガスの混合ガスで酸
素ガスが全体の容量の５％添加されたガスを用い、ガス
の圧力を１３Ｐａ（パスカル）とし、高周波発振動機に
印加される電力を５０Ｗとした条件でエツチングする。
下のＮｂよりなる超伝導体層１４を、反応ガスとして四
弗化炭素（ＣＦ ｓ ）ガスと酸素ガスの混合ガスで酸
素ガスが全体の容量の５％添加されたガスを用い、ガス
の圧力を１３Ｐａ（パスカル）とし、高周波発振動機に
印加される電力を５０Ｗとした条件でエツチングする。
またその下の〜よりなる抵抗体層１３を、Ａｒガスを０
．５Ｐａの圧力で真空槽内に導入し、印加電力を１００
Ｗの印加電力とした条件でエツチングする。
．５Ｐａの圧力で真空槽内に導入し、印加電力を１００
Ｗの印加電力とした条件でエツチングする。
次いで第１図（Ｃ）に示すように、前記レジスト膜１５
を除去した後、超伝導体層１４０表面をＡｒガスを０．
５Ｐａの圧力、印加電圧を２００ｖとした条件でエツチ
ングし、その表面をクリーニングする。
を除去した後、超伝導体層１４０表面をＡｒガスを０．
５Ｐａの圧力、印加電圧を２００ｖとした条件でエツチ
ングし、その表面をクリーニングする。
次いで該基板上にＮｂよりなる配線用超伝導体層１６を
前記したスパッタ法で堆積する。
前記したスパッタ法で堆積する。
更にこの配線用超伝導体層を所定のパターンに成形する
ためのレジスト膜１７をホトリソグラフィ法を用いて所
定のパターンに形成する。
ためのレジスト膜１７をホトリソグラフィ法を用いて所
定のパターンに形成する。
次いで第１図（ｄ）に示すように、このレジスト膜１７
をマスクとして用い、反応ガスをＣＦ４ガスと酸素の混
合ガスで酸素ガスが全体の５容量％含有されている混合
ガスを用いて、このガス圧を１３Ｐａ、高周波発振機の
印加電力を５０Ｗとした条件でＲＩＥ法によりエツチン
グする。
をマスクとして用い、反応ガスをＣＦ４ガスと酸素の混
合ガスで酸素ガスが全体の５容量％含有されている混合
ガスを用いて、このガス圧を１３Ｐａ、高周波発振機の
印加電力を５０Ｗとした条件でＲＩＥ法によりエツチン
グする。
このエツチングの過程で、抵抗体層となるＡｌｌ膜、或
いはＴｉ１ｌは、前記した反応ガスによってエツチング
されないため、従来の方法で必要としたＳｉＯ膜の保護
膜は必要とせず、その分だけ工程が簡単になる。
いはＴｉ１ｌは、前記した反応ガスによってエツチング
されないため、従来の方法で必要としたＳｉＯ膜の保護
膜は必要とせず、その分だけ工程が簡単になる。
また抵抗体層１３の上に設けた超伝導体層１４の上に、
これと同一材料の配線用超伝導体層１６を設けているの
で、配線層と抵抗体層の間に接触抵抗が発生するおそれ
もなくなる。
これと同一材料の配線用超伝導体層１６を設けているの
で、配線層と抵抗体層の間に接触抵抗が発生するおそれ
もなくなる。
以上述べたように、本発明のジョセフソン集積回路の抵
抗体の製造方法によれば、抵抗体と配線用超伝導体層の
間に接触抵抗が発生せず、また配線層を所定のパターン
に形成する際に抵抗体の表面に保護膜を必要としないた
め、高信頼度のジョセフソン集積回路が、工程を簡単に
した状態で容易に形成できる効ヌがある。
抗体の製造方法によれば、抵抗体と配線用超伝導体層の
間に接触抵抗が発生せず、また配線層を所定のパターン
に形成する際に抵抗体の表面に保護膜を必要としないた
め、高信頼度のジョセフソン集積回路が、工程を簡単に
した状態で容易に形成できる効ヌがある。
第１図（ａｌより第１図（ｄｌ迄は本発明の製造方法の
工程の一実施例を示す断面図、 第２図（ａｌより第２図（ｆ）迄は従来の製造方法の工
程を説明するための断面図である。 図に於いて、 １１はＳｉ基板、１２は絶縁膜、１３は抵抗体層、１４
は超伝導体層、１５．１７はレジスト膜、１６は配線用
超伝導体層を示す。 特許出願人 工業技術院長 飯塚幸三 第１図（Ｑｌ 第１図（ｂ） ＄発ｅルシ斗引序盆厚停層、じ”７ド絣干桟゛１よＴの
第１ ｒ：ｊ！Ｊ（Ｃ’） 第１図ｔｄ＞ 第２図（Ｑ） 第２図ｒｂ） 嚇め示ｉ、Ｊ弔澤護榎形賎゛１社圀 第 ２ 図（Ｃ） ヅＬ表一方フに１２方号・す外シ゛スＦ羽しに戸乏τ４
芋Ｃ口第 ２図ｃｄ） 匹）ヲ五Ｉ−１・す３面り之着団超イ之・導−４７１１
，詩−Ｌシ゛スＦ腹ガヲＦ入゛Ｇり第２図＜ｅ＞ ル２「夕ゑ１・才？・ナシの乙φ１乏ｎ弓ノ５てイ之１
蓼イ？Ｆ２１エッ千ン７・・Ｔ社図第２図（１）
工程の一実施例を示す断面図、 第２図（ａｌより第２図（ｆ）迄は従来の製造方法の工
程を説明するための断面図である。 図に於いて、 １１はＳｉ基板、１２は絶縁膜、１３は抵抗体層、１４
は超伝導体層、１５．１７はレジスト膜、１６は配線用
超伝導体層を示す。 特許出願人 工業技術院長 飯塚幸三 第１図（Ｑｌ 第１図（ｂ） ＄発ｅルシ斗引序盆厚停層、じ”７ド絣干桟゛１よＴの
第１ ｒ：ｊ！Ｊ（Ｃ’） 第１図ｔｄ＞ 第２図（Ｑ） 第２図ｒｂ） 嚇め示ｉ、Ｊ弔澤護榎形賎゛１社圀 第 ２ 図（Ｃ） ヅＬ表一方フに１２方号・す外シ゛スＦ羽しに戸乏τ４
芋Ｃ口第 ２図ｃｄ） 匹）ヲ五Ｉ−１・す３面り之着団超イ之・導−４７１１
，詩−Ｌシ゛スＦ腹ガヲＦ入゛Ｇり第２図＜ｅ＞ ル２「夕ゑ１・才？・ナシの乙φ１乏ｎ弓ノ５てイ之１
蓼イ？Ｆ２１エッ千ン７・・Ｔ社図第２図（１）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 絶縁膜（１２）を形成した半導体基板（１１）上に抵抗
体層（１３）と、該抵抗体層（１３）とエッチング速度
の異なる超伝導体層（１４）を連続的に積層形成する工
程、 該超伝導体層（１４）の上に所定のパターンのレジスト
膜（１５）を形成後、該レジスト膜（１５）をマスクと
して超伝導体層（１４）および抵抗体層（１３）を所定
のパターンにエッチングする工程、 前記レジスト膜（１５）を除去後、所定のパターンに形
成された超伝導体層（１４）と抵抗体層（１３）上に配
線用の超伝導体層（１６）を被着形成する工程、該配線
用の超伝導体層（１６）上に所定パターンのレジスト膜
（１７）を形成後、該レジスト膜（１７）をマスクとし
て配線用の超伝導体層（１６）、並びにその下の所定パ
ターンに形成された超伝導体層（１４）をエッチングし
て配線用の超伝導体層（１６）と接続された抵抗体層（
１３）を形成することを特徴とするジョセフソン集積回
路の抵抗体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61229533A JPS6386487A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | ジヨセフソン集積回路の抵抗体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61229533A JPS6386487A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | ジヨセフソン集積回路の抵抗体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6386487A true JPS6386487A (ja) | 1988-04-16 |
| JPH0379875B2 JPH0379875B2 (ja) | 1991-12-20 |
Family
ID=16893658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61229533A Granted JPS6386487A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | ジヨセフソン集積回路の抵抗体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6386487A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4904619A (en) * | 1987-03-24 | 1990-02-27 | Hitachi Ltd. | Method of forming Josephson junction devices |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP61229533A patent/JPS6386487A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4904619A (en) * | 1987-03-24 | 1990-02-27 | Hitachi Ltd. | Method of forming Josephson junction devices |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0379875B2 (ja) | 1991-12-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |