JP2641972B2 - 超電導素子およびその作製方法 - Google Patents
超電導素子およびその作製方法Info
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- JP2641972B2 JP2641972B2 JP2257858A JP25785890A JP2641972B2 JP 2641972 B2 JP2641972 B2 JP 2641972B2 JP 2257858 A JP2257858 A JP 2257858A JP 25785890 A JP25785890 A JP 25785890A JP 2641972 B2 JP2641972 B2 JP 2641972B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、超電導素子およびその作製方法に関する。
より詳細には、本発明は、実効的な膜厚の変化する酸化
物超電導薄膜により形成された弱結合を含む超電導素子
であって、特にその表面が平坦な新規な構成を有する超
電導素子と、それを実現するための新規な作製方法とに
関する。
より詳細には、本発明は、実効的な膜厚の変化する酸化
物超電導薄膜により形成された弱結合を含む超電導素子
であって、特にその表面が平坦な新規な構成を有する超
電導素子と、それを実現するための新規な作製方法とに
関する。
従来の技術 従来知られていた超電導材料は、一般に液体ヘリウム
温度以下の極低温でしか超電導体にならなかったので、
これを実用的に利用することはあまり考えられていなか
った。しかしながら、〔La,Ba〕2CuO4あるいは〔La,S
r〕2CuO4等の複合酸化物焼結体が高い臨界温度を有する
超電導材料であることが1986年に見出されて以来、Ｙ−
Ba−Cu−Ｏ系あるいはBi−Ca−Sr−Cu−Ｏ系等の複合酸
化物が極めて高い温度で超電導特性を示すことが次々に
確認された。このような高い温度で超電導特性を示す材
料は廉価な液体窒素を冷却媒体として使用することがで
きるので、超電導技術の応用が俄かに現実的な課題とし
て検討されるようになった。
温度以下の極低温でしか超電導体にならなかったので、
これを実用的に利用することはあまり考えられていなか
った。しかしながら、〔La,Ba〕2CuO4あるいは〔La,S
r〕2CuO4等の複合酸化物焼結体が高い臨界温度を有する
超電導材料であることが1986年に見出されて以来、Ｙ−
Ba−Cu−Ｏ系あるいはBi−Ca−Sr−Cu−Ｏ系等の複合酸
化物が極めて高い温度で超電導特性を示すことが次々に
確認された。このような高い温度で超電導特性を示す材
料は廉価な液体窒素を冷却媒体として使用することがで
きるので、超電導技術の応用が俄かに現実的な課題とし
て検討されるようになった。
超電導現象を利用した基本的な電子デバイスのひとつ
としてジョセフソン素子が知られている。ジョセフソン
素子は、所謂弱結合により結合された１対の超電導電極
により形成されており、クーパー対のトンネル効果であ
ると言われている直流ジョセフソン効果や、離散的な電
圧／電流特性を示す交流ジョセフソン効果等の特異な特
性を有している。
としてジョセフソン素子が知られている。ジョセフソン
素子は、所謂弱結合により結合された１対の超電導電極
により形成されており、クーパー対のトンネル効果であ
ると言われている直流ジョセフソン効果や、離散的な電
圧／電流特性を示す交流ジョセフソン効果等の特異な特
性を有している。
一方、一連の酸化物超電導材料は、当初粉末冶金法に
より焼結体として得られていたが、焼結体材料では特に
臨界電流密度等の特性について好ましい特性が得られ
ず、最近では薄膜として作製する方法が広く研究される
ようになっている。このような酸化物超電導薄膜を加工
して作製されるプレーナ型ジョセフソン素子の構造とし
ては、膜厚一定型と膜厚変化型とに大別することができ
る。
より焼結体として得られていたが、焼結体材料では特に
臨界電流密度等の特性について好ましい特性が得られ
ず、最近では薄膜として作製する方法が広く研究される
ようになっている。このような酸化物超電導薄膜を加工
して作製されるプレーナ型ジョセフソン素子の構造とし
ては、膜厚一定型と膜厚変化型とに大別することができ
る。
第４図（ａ）および（ｂ）は、プレーナ型ジョセフソ
ン素子の典型的な構造を示す図である。
ン素子の典型的な構造を示す図である。
第４図（ａ）は、膜厚一定型のジョセフソン素子の構
造を示す図であり、同図に示すように、基板11上に形成
された膜厚の一定な酸化物超電導薄膜21をパターニング
することによって、充分な線幅を有する１対の超電導電
極領域21b、21cと、線幅ｗが非常に細い弱結合領域21a
とが形成されている。
造を示す図であり、同図に示すように、基板11上に形成
された膜厚の一定な酸化物超電導薄膜21をパターニング
することによって、充分な線幅を有する１対の超電導電
極領域21b、21cと、線幅ｗが非常に細い弱結合領域21a
とが形成されている。
一方、第４図（ｂ）は、膜厚変化型のジョセフソン素
子の構造を示す図であり、基板11上に形成された酸化物
超電導薄膜21の特定の領域を薄化することによって、充
分な厚さを有する１対の超電導電極領域21b、21cと、膜
厚ｔの非常に薄い弱結合領域21aとが形成されている。
子の構造を示す図であり、基板11上に形成された酸化物
超電導薄膜21の特定の領域を薄化することによって、充
分な厚さを有する１対の超電導電極領域21b、21cと、膜
厚ｔの非常に薄い弱結合領域21aとが形成されている。
以上のような構成の各種プレーナ型ジョセフソン素子
においては、その弱結合領域21aの膜幅ｗまたは膜厚ｔ
が素子の特性に密接に関係しており、所望の特性を再現
性良く実現するためにはサブミクロンレベルの高い加工
精度が要求される。
においては、その弱結合領域21aの膜幅ｗまたは膜厚ｔ
が素子の特性に密接に関係しており、所望の特性を再現
性良く実現するためにはサブミクロンレベルの高い加工
精度が要求される。
発明が解決しようとする課題 上述のような従来のプレーナ型ジョセフソン素子に
は、それぞれ以下のような問題点がある。
は、それぞれ以下のような問題点がある。
即ち、膜厚一定型のジョセフソン素子は、素子の表面
が比較的平坦で集積回路素子としては好ましい構造であ
る。しかしながら、その弱結合領域21aを形成するため
には、膜厚0.5〜1.0μｍ程度の酸化物超電導薄膜20を幅
0.2μｍ以下までパターニングする必要がある。このよ
うな微細加工を再現性良く実施することは実際には非常
に困難である。
が比較的平坦で集積回路素子としては好ましい構造であ
る。しかしながら、その弱結合領域21aを形成するため
には、膜厚0.5〜1.0μｍ程度の酸化物超電導薄膜20を幅
0.2μｍ以下までパターニングする必要がある。このよ
うな微細加工を再現性良く実施することは実際には非常
に困難である。
一方、膜厚変化型のジョセフソン素子は、弱結合領域
21aのパターニング自体には極端な微細加工技術は必要
ないが、弱結合領域21aの残留膜厚ｔを均一に形成する
ことが極めて難しい。また、素子表面の平坦性に劣り、
集積回路を構成する素子として使用する場合には不利で
ある。
21aのパターニング自体には極端な微細加工技術は必要
ないが、弱結合領域21aの残留膜厚ｔを均一に形成する
ことが極めて難しい。また、素子表面の平坦性に劣り、
集積回路を構成する素子として使用する場合には不利で
ある。
そこで、本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、
既に確立されている加工技術によって再現性良く作製す
ることができ、且つ、素子表面の平坦化が容易な新規な
ジョセフソン素子の構成と、その構成を実現するための
新規な作製方法とを併せて提供することをその目的とし
ている。
既に確立されている加工技術によって再現性良く作製す
ることができ、且つ、素子表面の平坦化が容易な新規な
ジョセフソン素子の構成と、その構成を実現するための
新規な作製方法とを併せて提供することをその目的とし
ている。
課題を解決するための手段 即ち、本発明に従うと、充分に厚い酸化物超電導薄膜
により形成された１対の超電導電極領域と、該１対の超
電導電極領域を弱く結合する薄い超電導薄膜により形成
された弱結合領域とを基板の同一面上に搭載してなる超
電導素子において、該超電導素子が該基板上に形成され
たひとつの酸化物超電導薄膜を備え、該基板を形成する
基板材料が、該弱結合領域において該酸化物超電導薄膜
中に熱拡散されており、該弱結合領域における酸化物超
電導薄膜の実質的な膜厚が低減されることにより弱結合
が形成されていることを特徴とする超電導素子が提供さ
れる。
により形成された１対の超電導電極領域と、該１対の超
電導電極領域を弱く結合する薄い超電導薄膜により形成
された弱結合領域とを基板の同一面上に搭載してなる超
電導素子において、該超電導素子が該基板上に形成され
たひとつの酸化物超電導薄膜を備え、該基板を形成する
基板材料が、該弱結合領域において該酸化物超電導薄膜
中に熱拡散されており、該弱結合領域における酸化物超
電導薄膜の実質的な膜厚が低減されることにより弱結合
が形成されていることを特徴とする超電導素子が提供さ
れる。
また、上記本発明に係る超電導素子を作製する方法と
して、本発明により、前記基板上に前記超電導電極領域
の膜厚に足る酸化物超電導薄膜を成膜する工程と、該酸
化物超電導薄膜の弱結合領域のみを局部的に加熱して、
この領域においてのみ基板材料を該酸化物超電導薄膜中
に熱拡散させる工程とを含むことを特徴とする超電導素
子の作製方法が提供される。
して、本発明により、前記基板上に前記超電導電極領域
の膜厚に足る酸化物超電導薄膜を成膜する工程と、該酸
化物超電導薄膜の弱結合領域のみを局部的に加熱して、
この領域においてのみ基板材料を該酸化物超電導薄膜中
に熱拡散させる工程とを含むことを特徴とする超電導素
子の作製方法が提供される。
作用 従来の超電導素子は、一旦形成した超電導薄膜を、特
にその弱結合領域で物理的に加工して薄化または細化す
ることにより弱結合を形成していた。しかしながら、弱
結合を実現し得る膜幅または膜厚は極めて小さく、所望
の特性を発揮するジョセフソン素子を作製するためには
極端に高い加工精度が要求された。
にその弱結合領域で物理的に加工して薄化または細化す
ることにより弱結合を形成していた。しかしながら、弱
結合を実現し得る膜幅または膜厚は極めて小さく、所望
の特性を発揮するジョセフソン素子を作製するためには
極端に高い加工精度が要求された。
これに対して、本発明に係る超電導素子は、基板上に
膜厚の均一な酸化物超電導薄膜を成膜した後、この酸化
物超電導薄膜の特定の領域、即ち、弱結合領域において
基板および酸化物超電導薄膜を局部的に加熱し、酸化物
超電導薄膜中に基板材料を熱拡散させて実効的な膜厚を
減少せしめることにより弱結合領域を形成している。従
って、特定の微細な領域に対して高度な微細加工を行う
必要がないので、特性の制御性ならびに再現性に優れて
いる。また、この超電導素子の表面は、完成した時点で
既に平坦になっているので、集積回路素子として好適で
ある。
膜厚の均一な酸化物超電導薄膜を成膜した後、この酸化
物超電導薄膜の特定の領域、即ち、弱結合領域において
基板および酸化物超電導薄膜を局部的に加熱し、酸化物
超電導薄膜中に基板材料を熱拡散させて実効的な膜厚を
減少せしめることにより弱結合領域を形成している。従
って、特定の微細な領域に対して高度な微細加工を行う
必要がないので、特性の制御性ならびに再現性に優れて
いる。また、この超電導素子の表面は、完成した時点で
既に平坦になっているので、集積回路素子として好適で
ある。
以上のような本発明に係る超電導素子において酸化物
超電導薄膜を形成する材料としては、Ｙ−Ba−Cu−Ｏ
系、Bi−Sr−Ca−Cu−Ｏ系、Tl−Ba−Ca−Cu−Ｏ系等の
複合酸化物超電導材料を例示することができる。
超電導薄膜を形成する材料としては、Ｙ−Ba−Cu−Ｏ
系、Bi−Sr−Ca−Cu−Ｏ系、Tl−Ba−Ca−Cu−Ｏ系等の
複合酸化物超電導材料を例示することができる。
また、上記酸化物超電導材料薄膜を成膜する際の好ま
しい下地基板材料としては、MgO、SrTiO3、CdNdAlO4等
の酸化物単結晶基板を例示することができる。これらの
基板上では、配向性の高い結晶を成長させることが可能
である。また、適切なバッファ層を搭載したSi基板等の
半導体基板も下地基板として使用することができる。
しい下地基板材料としては、MgO、SrTiO3、CdNdAlO4等
の酸化物単結晶基板を例示することができる。これらの
基板上では、配向性の高い結晶を成長させることが可能
である。また、適切なバッファ層を搭載したSi基板等の
半導体基板も下地基板として使用することができる。
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する
が、以下の開示は本発明の一実施例に過ぎず、本発明の
技術的範囲を何ら限定するものではない。
が、以下の開示は本発明の一実施例に過ぎず、本発明の
技術的範囲を何ら限定するものではない。
実施例 第１図は、本発明に係る超電導素子の具体的な構成例
を示す図である。
を示す図である。
同図に示すように、この素子は、基板10上とその基板
10上に形成された酸化物超電導薄膜20とから主に構成さ
れている。この素子では、酸化物超電導薄膜20の中央に
長尺の弱結合領域20aが形成されており、弱結合領域20a
の側方に１対の超電導電極領域20bおよび20cが形成され
ている。
10上に形成された酸化物超電導薄膜20とから主に構成さ
れている。この素子では、酸化物超電導薄膜20の中央に
長尺の弱結合領域20aが形成されており、弱結合領域20a
の側方に１対の超電導電極領域20bおよび20cが形成され
ている。
ここで、弱結合領域20aにおいては、基板10を形成す
る基板材料が酸化物超電導薄膜20中に拡散されて拡散領
域10aが形成されている。この拡散領域10aにおいては、
基板材料を拡散されたために、酸化物超電導薄膜20の超
電導性が失われており、拡散領域10aの形成されている
領域では、酸化物超電導薄膜20の実効的な膜厚が減少し
ており、膜圧の厚い超電導電極領域20bと20cとを結合す
る弱結合を形成している。
る基板材料が酸化物超電導薄膜20中に拡散されて拡散領
域10aが形成されている。この拡散領域10aにおいては、
基板材料を拡散されたために、酸化物超電導薄膜20の超
電導性が失われており、拡散領域10aの形成されている
領域では、酸化物超電導薄膜20の実効的な膜厚が減少し
ており、膜圧の厚い超電導電極領域20bと20cとを結合す
る弱結合を形成している。
作製例１ 第２図（ａ）〜（ｄ）は、第１図に示した超電導素子
の作製過程を工程毎に示す図である。尚、本実施例で
は、酸化物超電導材料としてＹ−Ba−Cu−Ｏ系の複合酸
化物超電導材料を使用するものとする。
の作製過程を工程毎に示す図である。尚、本実施例で
は、酸化物超電導材料としてＹ−Ba−Cu−Ｏ系の複合酸
化物超電導材料を使用するものとする。
第２図（ａ）に示すような平坦な基板１を用意する。
本実施例では、基板１としてMgO（100）基板を使用した
が、他にもCdNdAlO4（001）基板等を好ましく使用する
ことができる。このような基板を使用することにより、
基板１の表面と平行な方向に臨界電流密度が大きい、ｃ
軸配向した酸化物超電導薄膜を基板上に成長させること
ができる。
本実施例では、基板１としてMgO（100）基板を使用した
が、他にもCdNdAlO4（001）基板等を好ましく使用する
ことができる。このような基板を使用することにより、
基板１の表面と平行な方向に臨界電流密度が大きい、ｃ
軸配向した酸化物超電導薄膜を基板上に成長させること
ができる。
上述のような基板１に対して、第２図（ｂ）に示すよ
うに、酸化物超電導薄膜２を成膜する。ここで成膜され
る酸化物超電導薄膜２は、最終的に超電導電極領域を形
成するに足る膜厚を必要とする。尚、このような酸化物
超電導薄膜１は、オフアクシススパッタリング法や反応
性蒸着性により成膜することができる。本実施例では、
ArとO2とを9:1の割合で混合した10Paのスパッタガスの
下で、オフアクシススパッタリング法により成膜した。
基板温度は700℃とした。
うに、酸化物超電導薄膜２を成膜する。ここで成膜され
る酸化物超電導薄膜２は、最終的に超電導電極領域を形
成するに足る膜厚を必要とする。尚、このような酸化物
超電導薄膜１は、オフアクシススパッタリング法や反応
性蒸着性により成膜することができる。本実施例では、
ArとO2とを9:1の割合で混合した10Paのスパッタガスの
下で、オフアクシススパッタリング法により成膜した。
基板温度は700℃とした。
次に、第２図（ｃ）に示すように、酸化物超電導薄膜
２の中央付近にレーザビームを照射して、照射領域のみ
を極部的に加熱する。本実施例においては、加熱手段と
して20WのArイオンレーザ（波長514nm）を使用した。ま
た、基板温度は350℃以下とした。尚、レーザビーム
は、光学的な手段により0.5μｍ以下の径まで絞り、100
μm/秒で走査した。
２の中央付近にレーザビームを照射して、照射領域のみ
を極部的に加熱する。本実施例においては、加熱手段と
して20WのArイオンレーザ（波長514nm）を使用した。ま
た、基板温度は350℃以下とした。尚、レーザビーム
は、光学的な手段により0.5μｍ以下の径まで絞り、100
μm/秒で走査した。
上述のような局部的な加熱処理を受けた領域は、第２
図（ｄ）に示すように、基板１の材料が酸化物超電導薄
膜２中に熱拡散して、拡散領域1aを形成する。この拡散
領域1aでは、酸化物超電導薄膜２の超電導特性が失われ
るので、この領域における酸化物超電導薄膜の実効的な
厚さは、５〜10nm程度となっている。
図（ｄ）に示すように、基板１の材料が酸化物超電導薄
膜２中に熱拡散して、拡散領域1aを形成する。この拡散
領域1aでは、酸化物超電導薄膜２の超電導特性が失われ
るので、この領域における酸化物超電導薄膜の実効的な
厚さは、５〜10nm程度となっている。
以上のようにして、第１図に示したような本発明に係
る超電導素子が完成する。尚、本作製例においては、加
熱手段としてレーザビームを用いたが、この他、収束イ
オンピームを用いて同じ処理を行うこともできる。
る超電導素子が完成する。尚、本作製例においては、加
熱手段としてレーザビームを用いたが、この他、収束イ
オンピームを用いて同じ処理を行うこともできる。
作製例２ 第３図（ａ）〜（ｆ）は、第１図に示した超電導素子
の他の作製過程を工程毎に示す図である。尚、使用した
材料は作製例１と同じであり、第３図（ａ）および
（ｂ）に示した工程は、第２図（ａ）および（ｂ）に示
した工程と全く同じなので説明は省略する。
の他の作製過程を工程毎に示す図である。尚、使用した
材料は作製例１と同じであり、第３図（ａ）および
（ｂ）に示した工程は、第２図（ａ）および（ｂ）に示
した工程と全く同じなので説明は省略する。
第３図（ａ）に示した基板１上に、第３図（ｂ）に示
すように酸化物超電導薄膜２を形成した後、、第３図
（ｃ）に示すように、酸化物超電導薄膜２上に電子ビー
ム用レジスト層３を形成する。続いて、第３図（ｄ）に
示すように、レジスト層３上に、後述するランプアニー
ル処理に対して有効な障壁となるような材料で反射膜４
を形成する。実際には、反射膜は、金属薄膜等により形
成することができ、本作製例では、蒸着法により形成し
た厚さ50nm程度のAl薄膜を使用した。レジスト層３の厚
さは、0.5μｍ〜1.0μｍの範囲が好ましい。尚、加熱に
よるレジストパターンの変形が防止できるのならば通常
のレジストでもよいが、実際には、反射膜の形成も含め
て、電子ビーム用のレジストを使用することが好まし
い。
すように酸化物超電導薄膜２を形成した後、、第３図
（ｃ）に示すように、酸化物超電導薄膜２上に電子ビー
ム用レジスト層３を形成する。続いて、第３図（ｄ）に
示すように、レジスト層３上に、後述するランプアニー
ル処理に対して有効な障壁となるような材料で反射膜４
を形成する。実際には、反射膜は、金属薄膜等により形
成することができ、本作製例では、蒸着法により形成し
た厚さ50nm程度のAl薄膜を使用した。レジスト層３の厚
さは、0.5μｍ〜1.0μｍの範囲が好ましい。尚、加熱に
よるレジストパターンの変形が防止できるのならば通常
のレジストでもよいが、実際には、反射膜の形成も含め
て、電子ビーム用のレジストを使用することが好まし
い。
次に、第３図（ｅ）に示すように、超電導素子の弱結
合領域に対応した開口部５を、レジスト層３および反射
膜４に形成した後、赤外線ランプ等により上方から輻射
加熱する。このとき、反射膜４が搭載されている領域で
は赤外線が反射されるので、酸化物超電導薄膜２は事実
上加熱されない。一方、開口５が設けられた領域では、
照射された赤外線により酸化物超電導薄膜２が加熱さ
れ、やがて直下の基板１から基板材料が酸化物超電導薄
膜中に熱拡散され、第３図（ｆ）に示すように、拡散領
域1aが形成される。尚、この拡散処理時の基板温度は35
0℃以下とした。
合領域に対応した開口部５を、レジスト層３および反射
膜４に形成した後、赤外線ランプ等により上方から輻射
加熱する。このとき、反射膜４が搭載されている領域で
は赤外線が反射されるので、酸化物超電導薄膜２は事実
上加熱されない。一方、開口５が設けられた領域では、
照射された赤外線により酸化物超電導薄膜２が加熱さ
れ、やがて直下の基板１から基板材料が酸化物超電導薄
膜中に熱拡散され、第３図（ｆ）に示すように、拡散領
域1aが形成される。尚、この拡散処理時の基板温度は35
0℃以下とした。
こうして第１図に示したような本発明に係る超電導素
子が完成する。
子が完成する。
発明の効果 以上説明したように、本発明に係る超電導素子は、超
電導薄膜の一部分を加工して弱結合を形成するのではな
く、局部的な熱拡散処理により酸化物超電導薄膜の一部
を非超電導化することにより弱結合領域を形成されてい
る。従って、その作製には、特定領域に対する微細加工
が不要であると同時に、工数も少なく生産性が高い。
電導薄膜の一部分を加工して弱結合を形成するのではな
く、局部的な熱拡散処理により酸化物超電導薄膜の一部
を非超電導化することにより弱結合領域を形成されてい
る。従って、その作製には、特定領域に対する微細加工
が不要であると同時に、工数も少なく生産性が高い。
また、本発明に係る超電導素子は、その独特の構成に
より、作製時に既に素子の表面が平坦化されているので
集積回路素子として扱い易い。
より、作製時に既に素子の表面が平坦化されているので
集積回路素子として扱い易い。
第１図は、本発明に係る超電導素子の具体的な構成例を
示す図であり、 第２図（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係る超電導素子の作
製過程を工程毎に示す図であり、 第３図（ａ）〜（ｆ）は、本発明に係る超電導素子の他
の作製過程を工程毎に示す図であり、 第４図（ａ）および（ｂ）は、従来のプレーナ型ジョセ
フソン素子の典型的な構成を示す図である。 〔主な参照番号〕 １、10、11……基板、 ２、20、21……酸化物超電導薄膜、 ３……レジスト層、４……反射膜、 ５……開口部、 20a、21a……弱結合領域、 20b、20c、21b、21c……超電導電極領域
示す図であり、 第２図（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係る超電導素子の作
製過程を工程毎に示す図であり、 第３図（ａ）〜（ｆ）は、本発明に係る超電導素子の他
の作製過程を工程毎に示す図であり、 第４図（ａ）および（ｂ）は、従来のプレーナ型ジョセ
フソン素子の典型的な構成を示す図である。 〔主な参照番号〕 １、10、11……基板、 ２、20、21……酸化物超電導薄膜、 ３……レジスト層、４……反射膜、 ５……開口部、 20a、21a……弱結合領域、 20b、20c、21b、21c……超電導電極領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−234479（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−214178（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−273371（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−235287（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】充分に厚い酸化物超電導薄膜により形成さ
れた１対の超電導電極領域と、該１対の超電導電極領域
を弱く結合する薄い超電導薄膜により形成された弱結合
領域とを基板の同一面上に搭載してなる超電導素子にお
いて、 該超電導素子が該基板上に形成されたひとつの酸化物超
電導薄膜を備え、該弱結合領域において該基板を形成す
る基板材料が該酸化物超電導薄膜中に熱拡散されてお
り、該弱結合領域における酸化物超電導薄膜の実質的な
膜厚が低減されることによりを弱結合が形成されている
ことを特徴とする超電導素子。 - 【請求項２】請求項１に記載された超電導素子を作製す
る方法であって、 前記基板上に前記超電導電極領域の膜厚に足る酸化物超
電導薄膜を成膜する工程と、 該酸化物超電導薄膜の弱結合領域のみを局部的に加熱し
て、この領域においてのみ基板材料を該酸化物超電導薄
膜中に熱拡散させる工程と を含むことを特徴とする超電導素子の作製方法。 - 【請求項３】請求項２に記載された超電導素子を作製す
る方法において、 前記基板上に形成された酸化物超電導薄膜の、弱結合領
域にのみレーザビームを照射する処理により該基板材料
を該酸化物超電導薄膜中に拡散させる工程を含むことを
特徴とする超電導素子の作製方法。 - 【請求項４】請求項２に記載された超電導素子を作製す
る方法において、 前記酸化物超電導薄膜上に、前記弱結合領域に開口を形
成された反射膜を形成する工程と、 該反射膜をマスクとしたランプアニール処理により該基
板材料を該酸化物超電導薄膜中に拡散させる工程と を含むことを特徴とする超電導素子の作製方法。 - 【請求項５】請求項４に記載された超電導素子を作製す
る方法において、 前記反射膜が、前記酸化物超電導薄膜上に形成された充
分な厚さのレジスト層の上に形成されていることを特徴
とする超電導素子の作製方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2257858A JP2641972B2 (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 超電導素子およびその作製方法 |
| DE69114435T DE69114435T2 (de) | 1990-09-27 | 1991-09-27 | Supraleitendes Bauelement und dessen Herstellungsverfahren. |
| EP91402596A EP0478466B1 (en) | 1990-09-27 | 1991-09-27 | A superconducting device and a method for manufacturing the same |
| CA002052378A CA2052378C (en) | 1990-09-27 | 1991-09-27 | Superconducting device and a method for manufacturing the same |
| US08/183,894 US5514877A (en) | 1990-09-27 | 1994-01-21 | Superconducting device and a method for manufacturing the same |
| US08/521,736 US5683968A (en) | 1990-09-27 | 1995-08-31 | Method for manufacturing a superconducting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2257858A JP2641972B2 (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 超電導素子およびその作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04134880A JPH04134880A (ja) | 1992-05-08 |
| JP2641972B2 true JP2641972B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=17312150
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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| JPS6486577A (en) * | 1987-05-01 | 1989-03-31 | Nippon Telegraph & Telephone | Preparation of superconductive oxide film |
| JPH01214178A (ja) * | 1988-02-23 | 1989-08-28 | Mitsubishi Electric Corp | ジヨセフソン接合の製造方法 |
| JPH01235287A (ja) * | 1988-03-15 | 1989-09-20 | Fujitsu Ltd | 高温超伝導薄膜のパターニング法 |
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-
1990
- 1990-09-27 JP JP2257858A patent/JP2641972B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04134880A (ja) | 1992-05-08 |
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