KR940001297B1 - Josephson integrated circuit having a resistance element - Google Patents

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Abstract

내용 없음.No content.

Description

저항소자를 갖는 조셉슨 직접회로Josephson Integrated Circuit with Resistor

제1a-1d도는 조셉슨 집적회로에서 사용되는 종래 저항소자의 제조단계를 도시한 도면.1A-1D show the manufacturing steps of a conventional resistance element used in a Josephson integrated circuit.

제2a-2d도는 본 발명의 실시예를 도시한 도면.2a-2d illustrate an embodiment of the present invention.

제3도는 본 발명의 저항소자가 사용되는 조셉슨 집적회로의 구조도, 및3 is a structural diagram of a Josephson integrated circuit using the resistance element of the present invention, and

제4a-4j도는 제3도의 집적회로의 제조단계의 도시도이다.4A-4J show the manufacturing steps of the integrated circuit of FIG.

본발명은 조셉슨 집적회로, 특히 그 안에 저항소자를 포함하는 조셉슨 집적회로에 관한 것이다.The present invention relates to a Josephson integrated circuit, in particular to a Josephson integrated circuit comprising a resistance element therein.

조셉슨 접합을 채용하는 초고속 집적회로 개발에 대한 집중적 노력이 행하여지고 있다.Intensive efforts are being made to develop ultrafast integrated circuits employing Josephson junctions.

일반적으로 조셉슨 접합은 한쌍의 니오브 초전도층에 의해 샌드위치되어 있는 AlOX터널링 장벽막에 의해 형성된다. 이러한 조셉슨 집적회로는 일반적으로 저항소자를 포함하며, 몰리브덴 또는 지르코늄이 저항소자를 형성하는 저항 물질로서 사용되는 것이 일반적이다. 특히 지르코늄은 초전도 상호 접속 패턴을 위해 사용되는 니오브의 에칭율보다 더 작은 에칭율을 보이고 있기 때문에 저항소자로서 선호되고 있다. 따라서 에칭에 의한 저항물질의 금속층을 패터닝하는 단계를 포함하는 저항소자의 제조는 실제로 간단하게 된다.Josephson junctions are generally formed by AlO X tunneling barrier films sandwiched by a pair of niobium superconducting layers. Such Josephson integrated circuits generally include resistive elements, and molybdenum or zirconium is generally used as the resistive material forming the resistive element. Zirconium is particularly preferred as a resistive element because it exhibits a smaller etch rate than that of niobium used for superconducting interconnect patterns. Thus, the fabrication of a resistive element comprising patterning a metal layer of resistive material by etching is actually simple.

제1a-1d도는 지르코늄 저항소자를 제공하는 종래 공정을 도시한다.1A-1D show a conventional process for providing a zirconium resistance element.

제1a도에 저항띠로서 기능을 하는 지르코늄층(11)이 스퍼터링 공정등에 의하여 실리콘 기판상에 먼저 부착되며 다음에 소망의 저항치를 갖는 지르코늄띠를 형성하기 위해 패턴된다. 이 패터닝 고정에서, 기판(10)을 부착장치로부터 제거되어 에칭장치로 이송된다. 이송중에 지르코늄(11)의 표면은 공기에 필연적으로 노출되며 지르코늄의 산화물막(11a)이 지르코늄층(11)의 표면에 형성된다. 일반적으로 지르코늄의 산화물은 실온에서 반도체 특성을 나타내지만 조셉슨 소자를 동작하기 위해 사용되는 극저온 예컨대 4.2°K에서는 절연체로서 행동한다. 환언하면 지르코늄층(11)의 표면은 절열 지르코늄 산화물막으로 완전히 덮히게 된다. 저항치의 소망 저항치에 따라서 이 지르코늄막(11a)의 두께는 약 2-3nm이며, 지르코늄띠(11)의 두께는 100nm로 될 수 있다. 에칭장치로의 이송후에 지르코늄층(11)은 제1a도에 도시된 바와같이 탄소 4염화물(CCl4) 에칭 가스를 지르코늄 띠속에서 사용하는 반응이온 에칭법(RIC)에 의하여 패턴된다. CCl4을 사용하는 RIE법은 거의 동일한 에칭율로서 지르코늄과 니오브에 작용한다는 것을 주목해야만 한다.A zirconium layer 11 functioning as a resistance band in FIG. 1A is first deposited on a silicon substrate by a sputtering process or the like, and then patterned to form a zirconium band having a desired resistance value. In this patterning fixation, the substrate 10 is removed from the deposition apparatus and transferred to the etching apparatus. During transport, the surface of the zirconium 11 is inevitably exposed to air, and an oxide film 11a of zirconium is formed on the surface of the zirconium layer 11. Oxides of zirconium generally exhibit semiconductor properties at room temperature but behave as insulators at cryogenic temperatures, such as 4.2 ° K, used to operate Josephson devices. In other words, the surface of the zirconium layer 11 is completely covered with a thermal zirconium oxide film. The thickness of the zirconium film 11a is about 2-3 nm, and the thickness of the zirconium band 11 can be 100 nm, depending on the desired resistance value of the resistance value. After transfer to the etching apparatus, the zirconium layer 11 is patterned by the reactive ion etching method RIC using carbon tetrachloride (CCl 4 ) etching gas in the zirconium band as shown in FIG. 1A. It should be noted that the RIE method using CCl 4 acts on zirconium and niobium at nearly the same etch rate.

이 지르코늄띠(11)에 니오브 초전도 상호 접속이 부착된다. 이 산화물막이 지르코늄띠(11)로의 전기 접속을 방지하며, 제1a도의 구조는 스퍼터 에칭공정을 받게 되며, 지르코늄 산화물층(11a)을 제1b도에 도시된 바와같이 아르곤 이온의 충격에 의하여 제거된다. 이 스퍼터 에칭공정은 거의 전체 산화물층(11a)이 제거될 때가지 계속된다.Attached to this zirconium strip 11 is a niobium superconducting interconnect. This oxide film prevents electrical connection to the zirconium band 11, the structure of FIG. 1a is subjected to a sputter etching process, and the zirconium oxide layer 11a is removed by the impact of argon ions as shown in FIG. 1b. . This sputter etching process continues until almost the entire oxide layer 11a is removed.

산화물층(11a)의 제거후에 니오브층(12)은 제1c도에 도시된 바와같이 아래의 지르코늄띠(11)를 매몰하기 위하여 부착되며, 니오브층(12)은 제1d도에 도시된 바와같이 서로 분리되어 그 사이에 지르코늄띠(11)를 사이에 두고 제1도체편(12a)과 제2도체편(12b) 속에 패터닝된다. 이 패터닝을 에칭가스로서 탄소 4 불소(CF4)를 사용한 RIE법에 의해 이루어진다. 이렇게 함으로써 제1 및 제2도체편(12a,12b)은 지르코늄띠(11)에 전기접속된다. RIE 공정이 니오브에 선택적으로 작용하며 지르코늄띠(11)는 니오브층(12)이 패턴될때에도 거의 그대로 남아 있게 된다.After removal of the oxide layer 11a, the niobium layer 12 is attached to bury the zirconium band 11 below as shown in FIG. 1c, and the niobium layer 12 is shown in FIG. 1d. They are separated from each other and patterned in the first conductor piece 12a and the second conductor piece 12b with a zirconium band 11 therebetween. This patterning is performed by RIE method using carbon 4 fluorine (CF 4 ) as an etching gas. In this way, the first and second conductor pieces 12a and 12b are electrically connected to the zirconium band 11. The RIE process selectively acts on niobium and the zirconium strip 11 remains almost intact even when the niobium layer 12 is patterned.

상기 공정에서 이 공정은 산화물막(11a)을 제거하기 위한 제1b도의 공정에서 문제가 있다는 것을 즉각 이해될 것이다. 아르곤 이온의 충격은 실험재료가 산화물막(11a) 또는 지르코늄띠(11)와 관계없이 무차별적이므로 지르코늄띠(11)자체는 산화물막(11a)이 제거된 후에 스퍼터 에칭공정을 받는다는 실질적 위험이 존재한다. 이것이 발생할때 저항소자의 저항치는 설계된 저항치로부터 필연적으로 벗어나게 된다. 이 순간에 지르코늄띠(11)의 상면이 노출되는 순간에 스퍼터 에칭공정을 중지하는 것은 극히 어렵다. 더욱이 제1d도의 종래구조는 본 발명의 효과에 대하여 후술하는 바와같이 저항소자의 저항치가 시간에 따라 변동한다는 문제가 있다.It will be immediately understood that this process in the above process is problematic in the process of FIG. 1B for removing the oxide film 11a. Since the impact of argon ions is indiscriminate regardless of the oxide film 11a or the zirconium band 11, there is a substantial risk that the zirconium band 11 itself undergoes a sputter etching process after the oxide film 11a is removed. . When this occurs, the resistance of the resistive element inevitably deviates from the designed resistance. It is extremely difficult to stop the sputter etching process at the moment when the upper surface of the zirconium band 11 is exposed at this moment. Moreover, the conventional structure of FIG. 1d has a problem that the resistance value of the resistance element varies with time as described later with respect to the effect of the present invention.

몰리브덴이 지르코늄 대신 저항띠(11)로서 사용될때 니오브 초전도층을 패터닝하는 제1d도의 단계에서 문제가 발생하는바, 이는 몰리브덴이 니오브의 에칭율과 거의 동일한 에칭율을 가지기 때문이다. 따라서 제1d도의 패터닝 공정은 몰리브덴 저항띠(11)를 완전히 제거하곤 한다. 이것을 피하기 위하여 에칭공정에 영향을 받지 않는 산화 실리콘등의 물질에 의하여 제1d도의 구조에서 노출된 부분에 대응하는 띠(11)의 표면일부를 보호해야만 한다. 그러나 이러한 보호영역을 제공해야만 함으로써 제1b도의 단계와 제1c도의 단계 사이에 복잡한 증착 및 패터닝공정이 요구되어 바람직하지 못한다.When molybdenum is used as the resistive band 11 instead of zirconium, a problem arises in the step 1d of patterning the niobium superconducting layer, since molybdenum has an etching rate that is nearly equal to that of niobium. Therefore, the patterning process of FIG. 1d often removes the molybdenum resistance band 11. In order to avoid this, it is necessary to protect a part of the surface of the band 11 corresponding to the portion exposed in the structure of FIG. 1d by a material such as silicon oxide which is not affected by the etching process. However, the provision of such a protective region is undesirable because a complicated deposition and patterning process is required between the steps of FIG. 1B and 1C.

따라서 본 발명의 일반적 목적은 상기 문제점을 제거한 신규하고 유용한 조셉슨 집적회로를 제공하는 것이다.It is therefore a general object of the present invention to provide a novel and useful Josephson integrated circuit which eliminates this problem.

본발명의 또다른 목적은 지르코늄 소자의 저항치가 시간에 따라 변동하는 것을 거의 제거한 지르코늄의 저항소자를 포함하는 조셉슨 집적회로를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a Josephson integrated circuit including a zirconium resistance element which almost eliminates the resistance value of the zirconium element from changing with time.

본발명의 또다른 목적은 조셉슨 접합을 포함하며, 상측 주표면과 하측 주표면을 갖는 기판; 하측 주표면과 상측 주표면에 의하여 경계가 정해지며 기판의 상측 주표면상에 제공되는 저항띠(strip); 하측 주표면과 상측 주표면을 가지며, 저항띠의 상측 주표면의 제1영역상에 제공되는 제1내화성 금속층; 하측 주표면과 상측 주표면을 가지며, 상기 제1영역과 분리된 저항띠의 상측 주표면의 제2영역상에 제공되는 제2내화성 금속층; 기판의 상측 주표면상에 제공되어 제1내화성 금속층의 상측 표면을 덮도록 하는 제1초전도 접속패턴 및 제1초전도 접속패턴과 분리되어 있으며, 기판의 상측 주표면상에 제공되어 제2내화성 금속층의 상측 주표면을 덮도록 하는 제2초전도 접속패턴으로 구성되는 조셉슨 집적회로를 제공하는 것이다. 제1 및 제2내화성 금속층으로 사용되는 내화성 금속은 니오브, 몰리브덴, 티타늄, 바나듐, 탄탈늄, 텅스텐, 플라티늄 및 팔라듐을 포함한다. 본발명에 따라 지르코늄 저항띠의 저항이 시간에 따라 변동하는 것이 종래기술에 비하여 충분히 개선되었음이 발견되었다.Another object of the present invention includes a substrate comprising a Josephson junction, the substrate having an upper major surface and a lower major surface; A strip that is bounded by a lower major surface and an upper major surface and provided on an upper major surface of the substrate; A first refractory metal layer having a lower major surface and an upper major surface and provided on the first region of the upper major surface of the resistance band; A second refractory metal layer having a lower major surface and an upper major surface and provided on a second region of an upper major surface of the resistance band separated from the first region; A first superconducting connection pattern and a first superconducting connection pattern provided on an upper major surface of the substrate to cover an upper surface of the first refractory metal layer, and separated from the first superconducting connecting pattern and provided on an upper major surface of the substrate to It is to provide a Josephson integrated circuit composed of a second superconducting connection pattern covering the upper main surface. Refractory metals used as the first and second refractory metal layers include niobium, molybdenum, titanium, vanadium, tantalum, tungsten, platinum and palladium. It has been found that the variation of the resistance of the zirconium resistance band with time according to the present invention is sufficiently improved compared to the prior art.

본발명의 또다른 목적은 조셉슨 접합과 기판상에 형성된 저항소자를 포함하는 조셉슨 집적회로를 제조하는 방법에 있어서, 조셉슨 집적회로의 기판상에 지르코늄층을 형성하는 단계; 에칭공정을 적용할때 지르코늄의 에칭율보다 더 작은 에칭율을 보이는 내화성 금속의 내화성 금속층을 상기 지르코늄층 상에 형성하는 단계, 이 단계는 지르코늄층을 공기에 노출하지 않고서 지르코늄층의 형성후에 이루어지며; 지르코늄층과 내화성 금속층을 저항띠속에 패터닝하는 단계; 패터닝 단계에서 상기 내화성 금속층상에 형성된 산화물층을 저항띠에서 제거하는 단계; 상기 내화성 금속층 상에 초전도층을 형성하는 단계; 및 저항띠에 접속된 초전도 접속패턴을 형성하기 위해 상기 내화성 금속층상에 초전도층을 패터닝하며, 상기 초전도체층의 패터닝은 저항띠를 형성하는 지르코늄층에 관하여 저항띠와 내화성 금속층위에 있는 초전도체층의 일부를 선택적으로 제거하는 에칭공정에 의하여 이루어지는 단계로 구성되는 조셉슨 집적회로의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is a method of manufacturing a Josephson integrated circuit comprising a Josephson junction and a resistance element formed on a substrate, the method comprising: forming a zirconium layer on a substrate of the Josephson integrated circuit; Forming a refractory metal layer of a refractory metal on the zirconium layer which exhibits an etching rate smaller than that of the zirconium when the etching process is applied, which is performed after the formation of the zirconium layer without exposing the zirconium layer to air. ; Patterning the zirconium layer and the refractory metal layer in a resistance band; Removing the oxide layer formed on the refractory metal layer from the resistance band in the patterning step; Forming a superconducting layer on the refractory metal layer; And patterning a superconducting layer on the refractory metal layer to form a superconducting connection pattern connected to the resistive strip, wherein the patterning of the superconductor layer forms part of the superconductor layer over the resistive strip and the refractory metal layer with respect to the zirconium layer forming the resistive strip. It is to provide a method for manufacturing a Josephson integrated circuit comprising a step made by an etching process to selectively remove.

본발명에 따라 산화물층을 제거하는 저항띠 내의 지르코늄층의 리스크가 지르코늄층을 보호하는 내화성 금속층을 제공함으로써 거의 제거되며, 저항띠로서 기능을 하는 지르코늄층의 두께상의 바람직하지 못한 변화가 제거된다. 이렇게 함으로써 저항띠의 저항치상의 좋지 못한 변동이 제거된다. 내화성 금속층으로서 사용되는 내화성금속은 지르코늄의 에칭율보다 실제로 더 큰 에칭율을 가지며, 초전도층의 패터닝시에 채용된 에칭이 지르코늄 저항띠의 두께를 해치지 않는다.In accordance with the present invention, the risk of the zirconium layer in the resistive strip removing the oxide layer is almost eliminated by providing a refractory metal layer protecting the zirconium layer, and undesirable changes in the thickness of the zirconium layer functioning as the resistive band are eliminated. This eliminates the uneven fluctuations in the resistance of the resistance band. Refractory metals used as refractory metal layers have an etch rate that is actually greater than the etch rate of zirconium, and the etching employed in patterning the superconducting layer does not harm the thickness of the zirconium resistance band.

본발명의 다른 목적 및 또다른 특징은 첨부도면과 관련하여 다음의 상세한 설명을 읽으므로써 명백해질 것이다.Other objects and further features of the present invention will become apparent upon reading the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings.

제2a-2d도는 조셉슨 직접회로에서 사용하는 지르코늄 저항소자를 제조하는 본 발명의 실시예를 도시한다. 제2a도에서, 실리콘 산화물등의 절연기판(21)은 스퍼터링장치의 부착챔버(chamber)와 합동하여 지르코늄(22)이 100nm와 같은 소정의 두께로 스퍼터링에 의해 기판에 부착된다. 이에 의해, 부착챔버의 공기는 보통 제거되고 지르코늄(22)의 두께조절은 매우 정밀하게 얻어진다. 더욱이, 내화성 금속층(23)은 동일 스퍼터링 장치를 사용하고 장치내의 부착챔버를 진공상태로 유지하여, 지르코늄층(22)의 부착후에 즉시 스퍼터링에 의해 지르코늄층(22) 위에 약 10nm의 두께로 부착된다. 이것은 지르코늄 타겟(target)에 반대인 제1위치로부터 내화성 금속의 타겟에 반대인 제2위치로 부착챔버내의 기판(21)을 유지하는 스테이지(stage)를 회전함으로써 쉽게 이루어질 수 있다. 내화성 금속층(23)은 에칭처리할 때, 동일 에칭 조건아래서 지르코늄의 에칭율보다 훨씬 큰 에칭율을 나타내는 내화성 금속으로 바람직하게 만들어진다. 내화성 금속은 니오브, 몰리브덴, 티타늄, 탄탈륨, 텅스텐, 바나듐, 팔라듐, 플라티늄과 기타를 포함한다. 이에 의해 지르코늄층에서 내화성 금속층의 선택적 제거는 이하에서 설명됨으로써 가능해진다. 더욱이, 니오브(niobium)이외의 금속의 사용은 얻어진 저항소자의 저항치가 이하에서 설명된 시간에서의 저항의 변화에 대하여 안정되는 이유때문에 특히 바람직하다. 그러나, 니오브는 내화성 금속층(23)에 사용되는 내화성 금속용의 상기 물질로 부터 제거되지 않는다.2A-2D show an embodiment of the present invention for fabricating a zirconium resistance element for use in a Josephson integrated circuit. In FIG. 2A, an insulating substrate 21, such as silicon oxide, is joined with an attachment chamber of a sputtering apparatus so that zirconium 22 is attached to the substrate by sputtering to a predetermined thickness such as 100 nm. By this, the air of the attachment chamber is usually removed and the thickness control of the zirconium 22 is obtained very precisely. Moreover, the refractory metal layer 23 uses the same sputtering apparatus and maintains the attachment chamber in the apparatus in a vacuum state, and is deposited to a thickness of about 10 nm on the zirconium layer 22 by sputtering immediately after attachment of the zirconium layer 22. . This can easily be done by rotating the stage holding the substrate 21 in the attachment chamber from a first position opposite the zirconium target to a second position opposite the target of the refractory metal. The refractory metal layer 23 is preferably made of a refractory metal which, when subjected to etching, exhibits an etching rate much higher than that of zirconium under the same etching conditions. Refractory metals include niobium, molybdenum, titanium, tantalum, tungsten, vanadium, palladium, platinum and the like. Thereby, selective removal of the refractory metal layer from the zirconium layer is made possible by the following description. Moreover, the use of metals other than niobium is particularly preferable for the reason that the resistance value of the obtained resistance element is stabilized against the change in resistance at the time described below. However, niobium is not removed from the material for the refractory metal used in the refractory metal layer 23.

내화성 금속층(23)의 부착후에, 부착챔버의 진공은 깨지고 기판(21)은 스퍼터링 장치로부터 이탈된다. 그 다음에 이 기판(21)은 사염화탄소(CCl4) 에칭 가스를 사용하는 사진석판 패턴 공정을 받고, 이에 의해 지르코늄층(22)과 내화성 금속층 (23)은 제2a도에 도시된 저항띠(200)를 형성하기 위해 패턴된다. 지르코늄(22)과 내화성 금속층(23)은 CCl4에칭가스에 대하여 실제로 동일한 에칭율을 가진다는 것을 주의해야 한다. 이러한 공정동안, 내화성 금속층(23)의 표면이 공기에 노출되는 것이 이해될 것이다. 이에 의해, 제2a도에 도시된 바와같이 층(23)을 형성하는 내화성 금속의 산화물막(24)이 형성된다. 따라서 저항띠(200)가 형성된 기판(21)은 스퍼터-에칭공정을 받으며, 여기서 산화물막(24)은 제2b도에서 설명된 아르곤 이온의 충돌에 의해 제거된다. 대표적인 실시예에서, 200볼트의 바이어스 전압이 아르곤 플라즈마를 형성하기 위해 인가된다. 스퍼터-에칭의 몇분은 산화물막(24)의 제거에 충분하다.After attachment of the refractory metal layer 23, the vacuum in the attachment chamber is broken and the substrate 21 is released from the sputtering apparatus. Subsequently, the substrate 21 is subjected to a photolithography pattern process using a carbon tetrachloride (CCl 4 ) etching gas, whereby the zirconium layer 22 and the refractory metal layer 23 have the resistance band 200 shown in FIG. Patterned to form). It should be noted that the zirconium 22 and the refractory metal layer 23 actually have the same etch rate for the CCl 4 etching gas. During this process, it will be appreciated that the surface of the refractory metal layer 23 is exposed to air. As a result, as shown in FIG. 2A, the oxide film 24 of the refractory metal which forms the layer 23 is formed. Therefore, the substrate 21 on which the resistance band 200 is formed is subjected to a sputter-etching process, where the oxide film 24 is removed by the collision of argon ions described in FIG. 2B. In an exemplary embodiment, a bias voltage of 200 volts is applied to form an argon plasma. A few minutes of sputter-etching is sufficient to remove the oxide film 24.

산화물층(24)의 제거후에, 니오브 또는 니오브 합금 초전도층(25)은 저항띠 (200)를 포함하는 기판(21)위에 바로 밑의 저항띠를 덮을 두께를 가지고 부착된다.After removal of the oxide layer 24, the niobium or niobium alloy superconducting layer 25 is attached to the substrate 21 including the resistive band 200 with a thickness covering the resistive band immediately below.

이에 의해, 제2c도에 도시된 구조가 얻어진다.As a result, the structure shown in FIG. 2C is obtained.

다음, 제2c도의 구조는 다른 사진석판 패턴 공정을 받으며, 여기서 니오브층 (25)은 그의 양단을 제외하고, 제2d도에 도시된 바와같이 저항띠(200)를 제거하기 위해 CF4에칭 가스를 사용하는 RIE 공정을 받는다. 이에 의해, 니오브 초전도층 (25)은 서로 분리되고 저항띠(200)의 양단을 덮는 제1패턴(25a)과 제2패턴(25b)으로 패턴된다. 더욱이, CF4에칭 가스를 받은 니오브의 에칭율보다 크거나 거의 같은 에칭율을 가지는 내화성 금속층(23)도 동시에 층(23a와 23b)으로 패턴되며, 여기서 층(23a와 23b)은 각각 제1 및 제2 초전도 패턴(25a와 25b)이 덮는 곳에 대응하여 저항띠(200)의 양단에 남게 된다. 한편, CF4에칭 가스에 대한 니오브의 경우보다 실제로 더 작은 에칭율을 가지는 지르코늄층(22)은 거의 그대로 남게 된다. 이에 의해, 패턴(25a)으로부터 패턴(25b)으로 확장된 전류 통로는 내화성 금속층(23a와 23b)을 경유하며 지르코늄(22)를 통하여 형성된다.Next, the structure of FIG. 2c is subjected to another photolithographic pattern process, where the niobium layer 25 is subjected to CF 4 etching gas to remove the resistive band 200 as shown in FIG. 2d, except at both ends thereof. Receive RIE process. As a result, the niobium superconducting layers 25 are separated from each other and patterned into a first pattern 25a and a second pattern 25b covering both ends of the resistance band 200. Moreover, a refractory metal layer 23 having an etching rate greater than or nearly equal to the etching rate of niobium subjected to CF 4 etching gas is also simultaneously patterned into layers 23a and 23b, where layers 23a and 23b are first and second, respectively. Corresponding to the place where the second superconducting patterns 25a and 25b are covered, they are left at both ends of the resistance band 200. On the other hand, the zirconium layer 22, which actually has a smaller etching rate than in the case of niobium for the CF 4 etching gas, remains almost intact. As a result, a current passage extending from the pattern 25a to the pattern 25b is formed through the zirconium 22 via the refractory metal layers 23a and 23b.

제2d도의 앞의 RIE 공정에서, 지르코늄과 다른 내화성 금속 사이의 에칭율이 다르기 때문에 니오브층(25) 및 내화성 금속층(23)의 제거의 결과로서 지르코늄층 (22)이 노출될 때 에칭이 자동적으로 중단되는 것을 주의해야 한다. 한편, 저항띠(200)에서 지르코늄층(22)의 두께는 이전에 패턴한 지르코늄층(22)의 처음 두께와 거의 동일하고, 이것 때문에 저항띠(200)는 조셉슨 집적회로에서 정확하게 설계된 저항치를 제공한다. 앞의 제조공정에서, 제2d도의 구조에서 지르코늄(22)은 비록 제2b도의 스퍼터-에칭공정이 적용된다 할지라도, 제2a도의 부착 두께와 같은 원래의 것과 거의 동일한 두께를 가진다. 제2b도의 단계동안, 지르코늄층(22)은 내화성 금속층(23)에 의해서 스퍼터-에칭으로부터 보호되고, 따라서 층(22)의 두께는 층(22) 위에 층(23)이 존재하는 한 변화되지 않는다. 이 내화성 금속층(23)은 제2d도의 RIE 공정에서 지르코늄(22)에 대하여 거의 선택적으로 제거된다.In the previous RIE process of FIG. 2D, the etching is automatically performed when the zirconium layer 22 is exposed as a result of the removal of the niobium layer 25 and the refractory metal layer 23 because of different etching rates between zirconium and other refractory metals. Care must be taken to stop. On the other hand, the thickness of the zirconium layer 22 in the resistor strip 200 is almost the same as the initial thickness of the previously patterned zirconium layer 22, and because of this, the resistor strip 200 provides a resistance value accurately designed in a Josephson integrated circuit. do. In the previous manufacturing process, the zirconium 22 in the structure of FIG. 2d has a thickness almost the same as that of the original as in FIG. 2a, although the sputter-etching process of FIG. 2b is applied. During the step of FIG. 2B, the zirconium layer 22 is protected from sputter-etching by the refractory metal layer 23, so that the thickness of the layer 22 does not change as long as the layer 23 is present over the layer 22. . This refractory metal layer 23 is almost selectively removed relative to zirconium 22 in the RIE process of FIG. 2d.

이미 언급된 바와같이, 지르코늄층의 두께는 CF4에칭 가스에 대하여 지르코늄의 감소된 에칭율 때문에 거의 변화하지 않는다. 이렇게 형성된 제2d도의 구조에서, 초전도 패턴(25a 및 25b)은 산화물막이 제2b도의 스퍼터-에칭공정에 의해 제거된 내화성 금속층(23a와 23b)의 상부 주표면과 믿을만한 전기 접촉을 한다. 반면에, 저항띠(200)의 옆면은 스퍼터 에칭의 감소된 효과 때문에 제2b도의 단계후에 조차도 산화물막과 여전히 덮이고 초전도 패턴(25a,25b)과 측면방향의 저항띠(200) 사이에 믿을만한 전기접촉이 얻어지지 않는다. 이것은 왜 초전도 패턴(25a 및 25b)이 내화성 금속층(23a와 23b)을 통해 저항띠의 상부 주표면을 덮으려고 제공되는지의 이유이다.As already mentioned, the thickness of the zirconium layer hardly changes due to the reduced etch rate of zirconium relative to the CF 4 etching gas. In the structure of FIG. 2d thus formed, the superconducting patterns 25a and 25b make reliable electrical contact with the upper major surfaces of the refractory metal layers 23a and 23b from which the oxide film was removed by the sputter-etching process of FIG. 2b. On the other hand, the side surface of the resistor strip 200 is still covered with the oxide film even after the step of FIG. This is not obtained. This is why the superconducting patterns 25a and 25b are provided to cover the upper major surface of the resistance band through the refractory metal layers 23a and 23b.

다음에 상기 실시예의 저항띠가 형성되는 조셉슨 집적회로의 구조와 제조공정이 기술될 것이다. 조셉슨 집적회로의 일부분을 보여주는 제3도에 대해, 집적회로는 실리콘 기판(30)에 형성되고 니오브의 지면판(31)은 200~300nm의 두께로 실리콘 기판(30)상에 형성된다. 지면판(31)상에서, 200-300nm 두께의 산화 실리콘 유전체층(32)이 제공되고, 지르코늄 저항띠(33)가 약 100nm의 두께로 산화실리콘층(12) 위에 형성된다. 이런 지르코늄띠(33)의 두께는 저항의 요구치에 의존하여 필요하게끔 변화된다. 니오브 지면판(31)위에서, 약 200nm의 두께로 모든 니오브, 수많은 하부 전극(35a,35b,35c)이 형성되고 여기서 전극(35a와 35b)은 간섭하는 니오브층 (34)을 통해 지르코늄띠(33)으로 전기적으로 연결된다. 여기서, 산화실리콘(33)과 유전층(32)은 기판(21)에 해당하고, 지르코늄띠(33)는 지르코늄층(22)에 해당하고, 니오브층(34)을 내화성 금속층(23a,23b)에 해당하고 전극(35a와 35b)은 각각 제2d도의 초전도 패턴(25a와 25b)에 해당하는 것을 이해할 것이다.Next, the structure and manufacturing process of the Josephson integrated circuit in which the resistance band of the above embodiment is formed will be described. With respect to FIG. 3 showing a portion of the Josephson integrated circuit, the integrated circuit is formed on the silicon substrate 30 and the niobium ground plate 31 is formed on the silicon substrate 30 to a thickness of 200 to 300 nm. On the ground plate 31, a 200-300 nm thick silicon oxide dielectric layer 32 is provided, and a zirconium resistance band 33 is formed over the silicon oxide layer 12 to a thickness of about 100 nm. The thickness of this zirconium band 33 is changed as necessary depending on the required value of the resistance. On the niobium ground plate 31, all of the niobium, numerous lower electrodes 35a, 35b, 35c, are formed to a thickness of about 200 nm, where the electrodes 35a and 35b pass through the interfering niobium layer 34 through the zirconium band 33 Is electrically connected). Here, the silicon oxide 33 and the dielectric layer 32 correspond to the substrate 21, the zirconium band 33 corresponds to the zirconium layer 22, and the niobium layer 34 is attached to the refractory metal layers 23a and 23b. It will be understood that the electrodes 35a and 35b correspond to the superconducting patterns 25a and 25b of FIG. 2d, respectively.

제3도의 구조에서, 니오브 전극(35a)은 유전층(32)에 형성된 접촉구멍(32')을 통해 지면판(31)으로 전기적으로 접촉된다. 더욱이, 약 6nm의 두께로 니오브 하부 전극(35b) 위에 AlOX의 어닐장벽층(36)이 형성되고, 터널장벽층(36)은 하부 전극(35b)과 니오브의 상부 전극(32)으로 조셉슨 접합을 이루고 이것은 200nm의 두께로 터널장벽층(36) 위에 형성된다. 더욱이, 400-600nm의 두께로 니오브 하부 전극(35a,35b,35c)과 니오브 상부 전극(17), 지르코늄 저항띠(33)를 덮기 위해 산화실리콘의 제2유전층(38)이 제공된다.In the structure of FIG. 3, the niobium electrode 35a is electrically contacted with the ground plate 31 through the contact hole 32 'formed in the dielectric layer 32. As shown in FIG. Furthermore, an annealing barrier layer 36 of AlO X is formed on the niobium lower electrode 35b to a thickness of about 6 nm, and the tunnel barrier layer 36 is a Josephson junction with the lower electrode 35b and the upper electrode 32 of niobium. It forms on the tunnel barrier layer 36 to a thickness of 200 nm. Furthermore, a second dielectric layer 38 of silicon oxide is provided to cover the niobium lower electrodes 35a, 35b, 35c, the niobium upper electrode 17, and the zirconium resistance band 33 to a thickness of 400-600 nm.

이 제2유전층(38)은 일부의 상부 전극(37)과 일부의 하부 전극(35c)을 노출하는 접촉구멍이 제공되고, 또다른 니오브 초전도 접속패턴(39)은 이런 접촉구멍을 통해 전극(35c)와 전극(37)과의 접촉을 위해 제2유전층(38) 위에 제공된다.The second dielectric layer 38 is provided with a contact hole exposing a portion of the upper electrode 37 and a portion of the lower electrode 35c, and another niobium superconducting connection pattern 39 is formed through the contact hole. ) Is provided over the second dielectric layer 38 for contact with the electrode 37.

이 조셉슨 집적회로에서, 저항소자가 제2a-2d도의 구조와 공정을 채택함으로써 정확히 제어된 저항치와 함께 형성되고 그리하여 얻어진 집적회로내의 동작성의 변화가 최소화된다. 다음에, 제3도의 조셉슨 집적회로 제조공정이 제4a-4j도를 참고하여 기술될 것이다. 제4a도에 의해, 니오브 지면판(31)은 200-300nm의 두께로 스퍼터링 공정에 의해 실리콘 기판(30) 위에 제공된다. 지면판(31)으로부터 나머지 자속을 제거하기 위해 해자(31')을 형성하도록 CF4를 사용하여 사진석판술 패턴 공정에 의해 이 지면판(31)은 계속적으로 패턴된다.In this Josephson integrated circuit, the resistive element is formed with the accurately controlled resistance value by adopting the structures and processes of FIGS. 2A-2D, thereby minimizing the change in operability in the obtained integrated circuit. Next, the Josephson integrated circuit fabrication process of FIG. 3 will be described with reference to FIGS. 4A-4J. By FIG. 4A, the niobium ground plate 31 is provided on the silicon substrate 30 by a sputtering process to a thickness of 200-300 nm. The ground plate 31 is continuously patterned by a photolithography pattern process using CF 4 to form a moat 31 'to remove the remaining magnetic flux from the ground plate 31.

다음에, 산화 실리콘 유전층(12)은 제4b도에 보듯이 200-300nm의 두께로 스퍼터링 공정에 의해 지면판(31) 위에 구비된다.Next, a silicon oxide dielectric layer 12 is provided on the ground plate 31 by a sputtering process to a thickness of 200-300 nm as shown in FIG. 4B.

더욱이, 지르코늄 저항층(13)은 약 100nm의 두께로 스퍼터링 공정에 의해 산화실리콘층(12) 위에 구비된다. 지르코늄층(13)이 형성된 후 10-20nm의 두께로 진공을 허물지 않고 니오브층(14)은 스퍼터링장치의 같은 배열챔버안에 계속적으로 배열된다. 니오브층(14)의 배열후, 기판(300)은 스퍼터링장치의 배열 챔버로부터 꺼내지고 사진석판술 패턴 공정에 종속되고, 여기서 제4c도에 나타낸 저항띠를 형성하기 위해 지르코늄띠(33)와 니오브층(34)은 CCl4에칭 가스를 채택하는 RIE 공정에 의해 동시에 패턴된다. 이 패턴 공정동안에, 니오브층(34)은 대기에 노출되어 산화물층(34')은 층(34)의 노출된 표면상에 필수적으로 형성된다는 것을 알 것이다.Furthermore, a zirconium resistance layer 13 is provided on the silicon oxide layer 12 by a sputtering process to a thickness of about 100 nm. After the zirconium layer 13 is formed, the niobium layer 14 is continuously arranged in the same arrangement chamber of the sputtering apparatus without breaking down the vacuum to a thickness of 10-20 nm. After the arrangement of the niobium layer 14, the substrate 300 is taken out of the arrangement chamber of the sputtering apparatus and subjected to the photolithography pattern process, where the zirconium band 33 and niobium are formed to form the resistance band shown in FIG. 4C. Layer 34 is simultaneously patterned by a RIE process employing a CCl 4 etch gas. It will be appreciated that during this patterning process, niobium layer 34 is exposed to the atmosphere so that oxide layer 34 'is essentially formed on the exposed surface of layer 34.

다음에, 다른 사진석판술 패턴공정이 유전층(12)에 적용되고 층(12)은 에칭 가스로서 CHF3를 사용하여 RIE 에칭공정에 종속된다. 그리하여, 접촉구멍(32')이 제4d도에 보듯이 유전층(12)안에 형성된다. 다음에, 제4d도의 구조는 스퍼터링장치의 반응챔버이고 스퍼터-에칭공정에 종속되는바, 제4e도에 보듯이 니오브층(34) 위의 산화물막(34')이 아르곤 이온의 폭발에 의해 제거된다. 산화물막(34')을 제거한 후, 한쌍의 니오브층에 의하여 샌드위치된 AlOX터널링 장벽층으로 구성되는 조셉슨 접합이 동일 스퍼터링 장치내에 형성된다. 특히, 니오브 하위 전극(35), AlOX터널링 장벽층(36)과 니오브 상위 전극(37)은 약 200nm를 설정된 층(35 및 37)의 두께로 부착 챔버에 연속적으로 형성되며 반면 층(36)의 두께는 약 6nm로 설정된다. 그리하여 제4f도에 도시된 구조가 얻어진다.Next, another lithographic pattern process is applied to the dielectric layer 12 and the layer 12 is subjected to the RIE etching process using CHF 3 as the etching gas. Thus, contact holes 32 'are formed in the dielectric layer 12 as shown in FIG. 4D. Next, the structure of FIG. 4d is the reaction chamber of the sputtering apparatus and is subject to the sputter-etching process. As shown in FIG. 4e, the oxide film 34 'on the niobium layer 34 is removed by the explosion of argon ions. do. After removing the oxide film 34 ', a Josephson junction consisting of an AlO X tunneling barrier layer sandwiched by a pair of niobium layers is formed in the same sputtering device. In particular, the niobium lower electrode 35, the AlO X tunneling barrier layer 36 and the niobium upper electrode 37 are continuously formed in the attachment chamber at a thickness of the layers 35 and 37 set at about 200 nm while the layer 36 The thickness of is set to about 6 nm. Thus, the structure shown in FIG. 4f is obtained.

더욱이, 제4f도의 구조는 사진석판 패터닝공정에 의하여 이루어지며, 여기서 상위 전극(37)은 조셉슨 접합을 형성하는 부분은 제어하고 에칭가스용 CF4를 이용하여 RIE 처리에 의하여 제거되고 터널링 장벽층(36)은 에칭되지 않은 전극(37)의 부분 밑에 위치된 부분을 제외하고 대부분 제거된다. 그리하여, 제4g도에 도시된 구조가 얻어진다.Furthermore, the structure of FIG. 4f is made by a photolithographic patterning process, where the upper electrode 37 controls the portion forming the Josephson junction and is removed by RIE treatment using CF 4 for etching gas and the tunneling barrier layer ( 36 is mostly removed except for the portion located below the portion of the electrode 37 that is not etched. Thus, the structure shown in FIG. 4g is obtained.

다음, 하부 전극(35)은 제4h도에 도시된 바와같이 전극(35a,35b 및 35c)을 형성하기 위하여 RIE 처리와 CF4에칭 가스를 이용하여 사진석판 패터닝공정에 의하여 이루어진다. 더욱이, 실리콘 산화 절연층(18)은 300-400nm의 두께로 스퍼터링 공정에 의하여 도면 제4h도의 구조위에 형성된다. 층(38)은 사진 석판 패터닝에 의하여 이루어지며, 여기서 CHF3에칭 가스를 이용하는 RIE 처리에 의하여 층(38)의 접속구멍(38')이 형성된다. 그리하여 제4i도의 구조가 얻어진다.Next, the lower electrode 35 is formed by a photolithography patterning process using an RIE process and CF 4 etching gas to form the electrodes 35a, 35b and 35c as shown in FIG. 4h. Further, the silicon oxide insulating layer 18 is formed on the structure of FIG. 4H by the sputtering process to a thickness of 300-400 nm. The layer 38 is made by photolithographic patterning, whereby the connection holes 38 ′ of the layer 38 are formed by RIE treatment using a CHF 3 etching gas. Thus, the structure of FIG. 4i is obtained.

다음, 초전도체 상호 접촉층(39)을 형성하는 니오브층이 400-600nm의 두께로 스퍼터링 공정에 의하여 제4i도의 구조위에 구비된다. 이 층은 CF4에칭 가스를 이용하는 RIE 처리에 의하여 패턴되고 패턴된 상호 접촉층(39)이 제4j도에 도시된 바와같이 얻어진다.Next, a niobium layer forming the superconductor interconnect layer 39 is provided on the structure of FIG. 4i by a sputtering process with a thickness of 400-600 nm. This layer is obtained by a RIE process using a CF 4 etching gas and a patterned interconnect layer 39 is obtained as shown in FIG. 4j.

이전 단계로, 제3도의 조셉슨 집적회로가 완성된다. 이 장치에, 지르코늄층의 원치않는 에칭의 문제가 지르코늄띠(33)을 보호하는 니오브층(34) 때문에 제4e도의 단계에서는 일어나지 않는다. 그리하여 종래 조셉슨 집적회로에 해당하는 제어불가능한 에칭으로 인한 저항소자의 저항치 변화의 문제가 본 발명의 구조에 의하여 성공적으로 제거된다.In a previous step, the Josephson integrated circuit of FIG. 3 is completed. In this device, the problem of unwanted etching of the zirconium layer does not occur in the step of FIG. 4e due to the niobium layer 34 protecting the zirconium band 33. Thus, the problem of resistance value change of the resistance element due to the uncontrollable etching corresponding to the conventional Josephson integrated circuit is successfully eliminated by the structure of the present invention.

제4h도의 에칭공정 이후, 니오브 전극(35)을 패터닝하는데는 에칭이 5분이면 충분하다. CF4에칭 가스를 이용하여 성취된 RIE 처리에 의한 지르코늄의 에칭율이 약 0.7nm/min이라는 것은 실험적으로 알게 된다. 저항소자가 5Ω/□의 시이트 저항을 갖도록 설계되면, 이 시이트 저항을 형성하는 필한 지르코늄띠(33)의 두께는 약 100nm이 된다. 이러한 경우에, 예를들면, -1.2의 전력을 가진 시이트 저항을 변화시키는 층두께의 효과가 고려될 때라도, 설계치로부터 시이트 저항의 증가는 약 1.7%만 되도록 제거된다. 10%의 공차를 가진 저항을 설계하는 것이 통상이듯이, 이러한 편차는 조셉슨 집적회로의 작동의 심각한 영향을 미치지 않게 한다.After the etching process of FIG. 4h, etching is sufficient for 5 minutes to pattern the niobium electrode 35. It is experimentally found that the etch rate of zirconium by RIE treatment achieved using CF 4 etching gas is about 0.7 nm / min. If the resistive element is designed to have a sheet resistance of 5 k? / ?, the thickness of the filled zirconium band 33 forming this sheet resistance is about 100 nm. In this case, for example, even when the effect of the layer thickness to change the sheet resistance with a power of -1.2 is considered, the increase in sheet resistance from the design value is removed by only about 1.7%. As is usual for designing resistors with a tolerance of 10%, this deviation does not have a significant impact on the operation of the Josephson integrated circuit.

이전 제1실시에에서, 저항소자의 저항은 니오브가 내화성 금속층(23 또는 24)에 대하여 이용할 때와 같이 변화될 경우가 있음을 알게 된다. 예를들면, 제3도의 집적회로 4개월동안 실온상에 있게 되면, 저항치는 -0.52% 내지 심지어 -58%까지 감소하게 된다. 이러한 문제는 티타늄, 바나듐, 탄탈륨, 텅스텐, 플라티늄 또는 팔라듐과 같은 타 금속이 내화성 금속층(23 또는 24)에 이용될 때도 성공적으로 제거된다. 몰리브덴, 바나듐, 탄탈륨 및 텅스텐 이느것이 내화성 물질층에 이용되어도 유사한 효과가 얻어진다. 더욱이, 팔라듐 또는 플라티늄과 같은 귀금속의 이용이 이러한 금속이 부가적인 에칭공정을 요구할지라도 가능하다.In the previous first embodiment, it is found that the resistance of the resistive element may change as when niobium is used for the refractory metal layer 23 or 24. For example, if the integrated circuit of FIG. 3 stays at room temperature for four months, the resistance decreases from -0.52% to even -58%. This problem is successfully eliminated even when other metals such as titanium, vanadium, tantalum, tungsten, platinum or palladium are used in the refractory metal layer 23 or 24. Similar effects are obtained when molybdenum, vanadium, tantalum and tungsten are used in the refractory layer. Moreover, the use of precious metals such as palladium or platinum is possible even if these metals require additional etching processes.

더욱이, 본 발명은 여기에 기술된 실시예에 제한되지 않으며, 다양한 변화와 수정이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있다.Moreover, the present invention is not limited to the embodiments described herein, and various changes and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

Claims (8)

상측 주표면과 하측 주표면을 가지며 상측 주표면상에 조셉슨 장치(36)가 형성된 기판(21; 30-32); 하측 주표면과 상측 주표면을 가지며, 기판의 상측 주표면상에 제공되는 지르코늄의 저항(22;23); 하측 주표면과 상측 주표면을 가지며, 저항띠의 상측 주표면의 제1영역상에 제공되는 제1내화성 금속층(23a,34); 하측 주표면과 상측 주표면을 가지며, 상기 제1영역과 분리된 저항띠의 상측 주표면의 제2영역상에 제공되는 제2내화성 금속층(23b;34); 기판의 상측 주표면상에 제공되어 제1내화성 금속층 상측 표면을 덮도록 하는 제1초전도 접속패턴(25a,35a); 및 제1초전도 접속패턴과 분리되어 있으며, 기판의 상측 주표면상에 제공되어 제2내화성 금속층의 상측 주표면을 덮도록 하는 제2초전도 접속패턴(25b;35b)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 조셉슨 장치를 내장하는 조셉슨 집적회로.A substrate (21; 30-32) having an upper major surface and a lower major surface and on which an Josephson device 36 is formed; Resistances of zirconium (22; 23) having a lower major surface and an upper major surface and provided on the upper major surface of the substrate; First refractory metal layers 23a and 34 having a lower major surface and an upper major surface and provided on a first region of the upper major surface of the resistance band; Second refractory metal layers (23b; 34) having a lower major surface and an upper major surface and provided on a second region of the upper major surface of the resistance band separated from the first region; First superconducting connection patterns 25a and 35a provided on the upper major surface of the substrate to cover the upper surface of the first refractory metal layer; And a second superconducting connection pattern (25b; 35b) which is separated from the first superconducting connection pattern and is provided on the upper major surface of the substrate to cover the upper major surface of the second refractory metal layer. Josephson integrated circuit containing the device. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2내화성 금속층(23a,23b;34)은 에칭공정에 적용될 때 지르코늄의 에칭율보다 더 큰 에칭율을 보이는 내화성 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조셉슨장치.2. The Josephson device according to claim 1, wherein the first and second refractory metal layers (23a, 23b; 34) are made of a refractory metal which exhibits an etching rate greater than that of zirconium when applied to an etching process. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2내화성 금속층(23a,23b;34)은 티타늄, 바나듐, 탄탈륨, 텅스텐, 몰리브덴 및 니오브로 구성되는 군으로부터 선택된 내화성 금속층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 조셉슨 장치.A Josephson device according to claim 1, wherein said first and second refractory metal layers (23a, 23b; 34) comprise a refractory metal layer selected from the group consisting of titanium, vanadium, tantalum, tungsten, molybdenum and niobium. . 저항소자를 포함하는 조셉슨 집적회로를 제조하는 방법에 있어서, 조셉슨 집적회로의 기판(21;30-32)상에 지르코늄층(22;33)을 형성하는 단계; 내화성 금속의 내화성 금속층(23;34)을 상기 지르코늄층상에 형성하는 단계; 이 단계는 지르코늄층을 공기에 노출하지 않고서 지르코늄층의 형성후에 이루어지며; 지르코늄층과 내화성 금속층을 저항띠속에 패터닝하여 저항띠(200)를 형성하는 단계; 패터닝 단계 끝에 상기 내화성 금속층상에 형성된 산화물층(24a;34')을 제거하는 단계; 상기 내화성 금속층 상에 주로 니오브로 구성되는 초전도층을 형성하여 그 아래에 저항띠를 매몰하는 단계; 및 저항띠에 접속된 초전도 접속패턴을 형성하기 위해 상기 내화성 금속형상에 초전도층을 패터닝하며, 상기 초전도체층의 패터닝은 거의 비에칭으로 저항띠를 형성하는 지르코늄층을 남겨두고서 내화성 금속층과 초전도체층을 에칭에 의하여 선택적으로 제거하는 에칭공정에 의하여 이루어지는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 조셉슨 집적회로의 제조방법.CLAIMS What is claimed is: 1. A method of manufacturing a Josephson integrated circuit comprising a resistive element, comprising: forming a zirconium layer (22; 33) on a substrate (21; 30-32) of a Josephson integrated circuit; Forming a refractory metal layer (23; 34) of the refractory metal on the zirconium layer; This step occurs after the formation of the zirconium layer without exposing the zirconium layer to air; Patterning the zirconium layer and the refractory metal layer in a resistance band to form a resistance band 200; Removing an oxide layer (24a; 34 ') formed on the refractory metal layer at the end of the patterning step; Forming a superconducting layer mainly composed of niobium on the refractory metal layer and embedding a resistance band thereunder; And patterning a superconducting layer on the refractory metal shape to form a superconducting connection pattern connected to the resistive band, and the patterning of the superconductor layer etches the refractory metal layer and the superconductor layer, leaving a zirconium layer forming a resistive band with almost non-etching. Method of manufacturing a Josephson integrated circuit, characterized in that consisting of a step made by an etching process to selectively remove by. 제4항에 있어서, 초전도층(25,35)의 패터닝 단계에 사용되는 상기 에칭공정은 탄소4불소(CF4) 에칭가스를 사용한 반응이온 에칭공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조셉슨 집적회로 제조방법.5. The method according to claim 4, wherein the etching process used in the patterning of the superconducting layers (25,35) comprises a reaction ion etching process using a carbon tetrafluoride (CF 4 ) etching gas. 제4항에 있어서, 내화성 금속층을 형성하는 상기 내화성 금속(23a,23b;34)이 티타늄, 바나듐, 탄탈륨, 텅스텐, 몰리브덴 및 니오브로 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조셉슨 집적회로 제조방법.5. A method according to claim 4, wherein the refractory metals (23a, 23b; 34) forming the refractory metal layer are selected from the group consisting of titanium, vanadium, tantalum, tungsten, molybdenum and niobium. 제4항에 있어서, 저항띠를 형성하기 위한 지르코늄층(22;33) 및 내화성 금속층(23,34)을 패터닝하는 단계는 탄소4불소 에칭 가스를 사용한 반응이온 에칭공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조셉슨 집적 회로 제조방법.5. The Josephson method according to claim 4, wherein the patterning of the zirconium layers (22; 33) and the refractory metal layers (23, 34) for forming the resistance bands is performed by a reactive ion etching process using carbon fluorine etching gas. Integrated circuit manufacturing method. 제4항에 있어서, 산화물층(24,34')을 제거하는 단계는 스퍼터 에칭공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조셉슨 집적회로 제조방법.5. The method of claim 4, wherein removing the oxide layer (24, 34 ') is a sputter etching process.
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