JPH05251777A - 超電導電界効果型素子およびその作製方法 - Google Patents

超電導電界効果型素子およびその作製方法

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JPH05251777A
JPH05251777A JP4352660A JP35266092A JPH05251777A JP H05251777 A JPH05251777 A JP H05251777A JP 4352660 A JP4352660 A JP 4352660A JP 35266092 A JP35266092 A JP 35266092A JP H05251777 A JPH05251777 A JP H05251777A
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oxide
thin film
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gate electrode
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Hiroshi Inada
博史 稲田
Satoshi Tanaka
聡 田中
Michitomo Iiyama
道朝 飯山
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 MgO基板5上のPr1Ba2Cu37-y 層20上に形
成されたY1Ba2Cu37-X酸化物超電導薄膜による超電導
チャネル10と、超電導チャネル10上にゲート絶縁層7を
介して配置されたSiを含む材料で構成されたゲート電極
4と、ゲート電極4と等しい高さに形成された超電導ソ
ース領域2および超電導ドレイン領域3とを具備する超
電導電界効果型素子。ゲート電極4と、超電導ソース領
域2および超電導ドレイン領域3とは、ゲート電極4か
ら拡散したSiで形成された絶縁領域50により絶縁されて
いる。 【効果】 Pr1Ba2Cu37-y 層20により超電導チャネル1
0を構成するY1Ba2Cu37-X酸化物超電導薄膜の結晶状
態が改善され、且つ超電導ソース領域2および超電導ド
レイン領域3から超電導電流が効果的に流れ込むので、
超電導チャネルの寸法を拡大せずに電流容量を大きくで
きる。素子の上面が平坦なので多層構造に適し、集積度
を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、超電導電界効果型素
子、その作製方法および酸化物超電導薄膜の加工方法に
関する。より詳細には、超電導チャネルが基板の影響を
受けず、超電導チャネル、ゲート絶縁層およびゲート電
極がセルフアラインされた超電導電界効果型素子および
その作製方法と、各種特性を劣化させないで、酸化物超
電導薄膜をエッチングする酸化物超電導薄膜の加工方法
とに関する。
【0002】
【従来の技術】超電導現象を利用した素子は、従来の半
導体素子に比較して高速であり、消費電力も小さく、飛
躍的に高性能化することができると考えられている。特
に近年研究が進んでいる酸化物超電導体を使用すること
により、比較的高い温度で動作する超電導素子を作製す
ることが可能である。超電導素子としては、ジョセフソ
ン素子がよく知られているが、ジョセフソン素子は2端
子の素子であるので論理回路を構成しようとすると、回
路が複雑になる。そのため、3端子の超電導素子が実用
上有利である。
【0003】3端子の超電導素子には、近接させて配置
した超電導電極間の半導体に超電導電流を流す超電導近
接効果を利用したものと、超電導チャネルに流れる超電
導電流をゲート電極で制御するものとが代表的である。
どちらの素子も入出力の分離が可能であり、電圧制御型
の素子であって、信号の増幅作用があるという点では共
通している。しかしながら、超電導近接効果を得るため
には、超電導体電極をその超電導体のコヒーレンス長の
数倍(酸化物超電導体の場合数nm)以内の距離に配置し
なければならない。従って、非常に精密な加工が要求さ
れる。それに対し、チャネルが超電導チャネルになって
いる超電導素子は、電流密度が大きく、製造上も超電導
電極を近接させて配置するという微細加工を必要としな
い。
【0004】図3に、超電導チャネルを有する超電導電
界効果型素子の一例の概略図を示す。図3の超電導電界
効果型素子は、基板5上に配置された酸化物超電導体に
よる超電導チャネル10と、超電導チャネル10の両端付近
にそれぞれ配置された超電導ソース領域2および超電導
ドレイン領域3と、超電導チャネル10上にゲート絶縁層
7を介して配置されたゲート電極4とを具備する。ま
た、超電導ソース領域2および超電導ドレイン領域3上
にはそれぞれソース電極12およびドレイン電極13が形成
されている。この超電導電界効果型素子は、ソース電極
12およびドレイン電極13から供給され、超電導ソース領
域2および超電導ドレイン電極3間の超電導チャネル10
を流れる超電導電流をゲート電極4に印加する電圧で制
御する。
【0005】上記の超電導電界効果型素子を作製する場
合には、基板上に酸化物超電導薄膜を成膜して加工す
る。この加工には、リソグラフィー技術が使用されてい
る。図4に基板5上に成膜された酸化物超電導薄膜1を
従来の方法で加工する場合の概念図を示す。図4に示し
たように、従来は酸化物超電導薄膜1上に直接フォトレ
ジスト膜34でマスクを形成し、マスクの窓36の部分から
酸化物超電導薄膜1をエッチングする。エッチング手段
としては、薄いH3PO4によるウェットエッチング、反
応性イオンエッチング、Arイオンミリング等が使用され
る。
【0006】上記従来の加工方法は、半導体薄膜の加工
方法のエッチング手段だけを酸化物超電導体に合わせて
改良した方法である。酸化物超電導体は、半導体に比べ
て反応性が高く、特に水と反応して特性が大幅に劣化す
る。そのため、半導体の加工で使用されていたエッチン
グ法は、そのままでは、酸化物超電導薄膜の加工には使
用できない。従って、酸化物超電導薄膜のエッチングに
は、水洗がほとんど不要な上記のエッチング手段が使用
されていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記の超電導電界効果
型素子では、超電導チャネル10を流れる電流をゲート電
極4に印加する電圧で制御する。そのため、超電導チャ
ネル10のゲート部分の厚さは5nm程度にしなければなら
ず、また、ゲート絶縁層7の厚さも10〜20nmにしなけれ
ばならない。一方、この極薄の超電導チャネルは、結晶
性がよく、特性が優れた酸化物超電導薄膜で構成されて
いなければならない。
【0008】また、素子の性能を高めるためには、ゲー
ト長を短くすることが好ましく、超電導ソース領域およ
び超電導ドレイン領域から、超電導チャネルへ流出入す
る超電導電流が効率良く流れなければならない。しかし
ながら、超電導ソース領域および超電導ドレイン領域が
比較的大きい断面積を有するのに対し、超電導チャネル
の断面積は極めて小さい。従って、広い断面を流れてき
た超電導電流を、極めて小さい断面の超電導チャネルに
絞り込むという困難がある。この超電導電流の絞り込み
のため、超電導ソース領域および超電導ドレイン領域の
形状、歪が超電導電界効果型素子の特性を大きく左右す
る。
【0009】一方、上記従来の方法で酸化物超電導薄膜
を加工すると、酸化物超電導体がフォトレジストの剥離
液と反応する。そのため、酸化物超電導薄膜表面に直接
形成したフォトレジストを剥離した後、酸化物超電導薄
膜表面が浸食されて平滑でなくなり、その上に他の薄膜
を積層して、多層構造の素子、集積回路等を作製するこ
とが困難になる。
【0010】そこで本発明の目的は、上記従来技術の問
題点を解決した超電導電界効果型素子およびその作製方
法と、酸化物超電導薄膜の加工方法とを提供することに
ある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明に従うと、基板
と、該基板上に形成された酸化物超電導体で構成された
超電導ソース領域および超電導ドレイン領域と、前記基
板上で該超電導ソース領域および超電導ドレイン領域間
に配置され、酸化物超電導体で構成された超電導チャネ
ルと、該超電導チャネル上にゲート絶縁層を介して配置
され、該超電導チャネルを流れる電流を制御するための
ゲート電圧が印加される常電導体で構成されたゲート電
極とを備える超電導電界効果型素子において、前記基板
と前記超電導チャネルとの間に前記酸化物超電導体と類
似の結晶構造を有する非超電導酸化物層を具備し、前記
ゲート電極がSiを含む材料で構成され、該ゲート電極の
上面、前記超電導ソース領域の上面および超電導ドレイ
ン領域の上面が等しい高さに形成され、該ゲート電極
と、前記超電導ソース領域および超電導ドレイン領域と
が、該ゲート電極から前記超電導ソース領域および超電
導ドレイン領域に拡散したSiにより形成された絶縁領域
により絶縁されていることを特徴とする超電導電界効果
型素子が提供される。
【0012】また、本発明においては、上記本発明の超
電導電界効果型素子を作製する方法として、前記基板上
に前記超電導電界効果型素子の全長にわたる前記酸化物
超電導体と類似の結晶構造を有する非超電導酸化物層を
形成し、該非超電導酸化物層上に極薄の酸化物超電導薄
膜を成膜し、該酸化物超電導薄膜上にゲート絶縁層およ
びSiを含む材料でゲート電極を形成した後、超電導ソー
ス領域および超電導ドレイン領域となる酸化物超電導薄
膜を形成する工程を含むことを特徴とする方法が提供さ
れる。本発明のこの方法では、ゲート絶縁層をHFを含
む溶液でエッチングして形成することが好ましい。
【0013】さらに、本発明においては、基板上に成膜
された酸化物超電導薄膜をエッチングして所定の形状に
加工する方法において、前記酸化物超電導薄膜表面にSi
2のマスクを形成してエッチングすることを特徴とす
る酸化物超電導薄膜の加工方法が提供される。本発明の
この方法においては、SiO2 のマスクをHFを含む溶液
を使用して除去することが好ましい。
【0014】
【作用】本発明の超電導電界効果型素子は、基板と超電
導チャネルとの間に形成された超電導チャネルを構成す
る酸化物超電導体と類似の結晶構造を有する非超電導酸
化物層を具備し、ゲート電極がSiを含む材料で構成さ
れ、ゲート電極の上面、超電導ソース領域の上面および
超電導ドレイン領域の上面が等しい高さに形成され、ゲ
ート電極と、超電導ソース領域および超電導ドレイン領
域とが、ゲート電極から超電導ソース領域および超電導
ドレイン領域に拡散したSiにより形成された絶縁領域に
より絶縁されているところにその主要な特徴がある。
【0015】本発明の超電導電界効果型素子において、
上記の非超電導酸化物層上に形成された超電導チャネル
は、超電導チャネルを構成する酸化物超電導薄膜の結晶
状態が改善され、酸化物超電導薄膜の最下部の結晶単位
胞も超電導状態になる。これは、上記の非超電導酸化物
結晶が、酸化物超電導体結晶との格子整合性が良好で、
また、酸化物超電導薄膜下部の酸化物超電導体結晶の不
完全な部分を補うからと考えられている。また、基板と
の熱膨張率の差による歪みも上記の非超電導酸化物層で
吸収され、基板からの原子の拡散も上記の非超電導酸化
物層内だけで止まる。
【0016】本発明の超電導電界効果型素子では、上記
の非超電導酸化物層に例えばPr1Ba2Cu37-yを使用する
ことが好ましい。これは、Pr1Ba2Cu37-y が、酸化物
超電導体とほぼ等しい結晶構造を有する非超電導酸化物
であり、酸化物超電導体結晶と格子整合性に特に優れ、
酸化物超電導体との間における相互拡散がほとんど問題
にならない程度に少ないからである。
【0017】一方、本発明の超電導電界効果型素子で
は、ゲート絶縁層にSi34またはSrTiO3、ゲート電極
に単結晶または多結晶Si、金属シリサイド等を使用す
る。このゲート電極から拡散したSiにより、超電導ソー
ス領域および超電導ドレイン領域を構成する酸化物超電
導体の一部が超電導性を失って絶縁領域となる。従っ
て、本発明の超電導電界効果型素子では、ゲート電極が
超電導ソース領域および超電導ドレイン領域に接してい
ても、ゲート電極と、超電導ソース領域および超電導ド
レイン領域とは電気的に絶縁されている。
【0018】本発明の方法で、本発明の超電導電界効果
型素子を作製する場合には、超電導チャネル上に上記の
ゲート絶縁層、ゲート電極を形成してから、これらを埋
め込むように基板上に素子の全長にわたる酸化物超電導
薄膜を形成する。この酸化物超電導薄膜は、超電導ソー
ス領域および超電導ドレイン領域となるもので、厚さは
200 〜300 nmが好ましい。この酸化物超電導薄膜のゲー
ト電極の付近は、成膜中にSiが拡散して超電導性を失
い、絶縁領域となる。酸化物超電導薄膜の残りの部分
は、超電導ソース領域および超電導ドレイン領域とな
る。このように形成された超電導ソース領域および超電
導ドレイン領域は、元来は単一の酸化物超電導薄膜であ
ったので、特性が揃ったものとなる。
【0019】上記本発明の方法では、Si34またはSrTi
3 のゲート絶縁層を形成する場合に、Si34層または
SrTiO3 層をHFでエッチングして加工することが好ま
しい。ゲート絶縁層の下側には、酸化物超電導体の超電
導チャネルが配置されているため、ゲート絶縁層は、超
電導チャネルを構成する酸化物超電導体を劣化させない
方法で形成する必要がある。本発明の方法では、比較的
薄いHF溶液を使用してSi34層をエッチング加工して
ゲート絶縁層とする。本発明の方法で使用するHF溶液
の濃度は5〜15%が好ましい。また、HFを元に作った
緩衝HF、HF混合液等も使用できる。
【0020】本発明の超電導素子においては、Pr1Ba2Cu
37-y層の結晶状態は良好でなければならない。結晶状
態が良好で且つ極薄のPr1Ba2Cu37-y層を形成するため
に、本発明の一態様ではMBE法を使用することが好ま
しい。特に、RHEED(反射高速電子線回折)によ
り、モニターしながらMBE法によりPr1Ba2Cu37-y
を成長させると、正確に単分子層単位で膜厚が制御でき
るので好ましい。また、超電導チャネルを構成する酸化
物超電導薄膜もMBE法で成膜する場合には、Pr1Ba2Cu
37-y層を成膜後、蒸発源を切り替えることにより連続
して酸化物超電導薄膜を成膜することが可能である。
【0021】本発明の超電導電界効果型素子には、任意
の酸化物超電導体が使用できるが、Y1Ba2Cu37-X系酸
化物超電導体は安定的に高品質の結晶性のよい薄膜が得
られるので好ましい。また、Bi2Sr2Ca2Cu3x 系酸化物
超電導体は、特にその超電導臨界温度Tc が高いので好
ましい。
【0022】一方、本発明の方法では、酸化物超電導薄
膜の表面に形成されたSiO2のマスクを使用してエッチ
ングを行う。このSiO2のマスクは、酸化物電導薄膜上
に形成したSiO2膜をフォトレジストを使用してエッチ
ング加工することにより作製する。換言すれば、本発明
の方法では、SiO2膜上にフォトレジスト膜を作製する
ことで、SiO2膜によりフォトレジスト剥離液から酸化
物超電導薄膜表面を保護している。
【0023】本発明の方法では、上記のSiO2膜を酸化
物超電導薄膜に悪影響を与えない方法で除去しなければ
ならない。そのために、本発明の方法では、上述のゲー
ト絶縁層の加工と同様、比較的薄いHF溶液を使用して
SiO2膜を除去する。本発明の方法で使用するHF溶液
の濃度は5〜15%が好ましい。また、HFを元に作った
緩衝HF、HF混合液等も使用できる。
【0024】以下、本発明を実施例によりさらに詳しく
説明するが、以下の開示は本発明の単なる実施例に過ぎ
ず、本発明の技術的範囲をなんら制限するものではな
い。
【0025】
【実施例】実施例1 本発明の方法により、本発明の超電導電界効果型素子を
作製した。図1を参照して、その工程を説明する。ま
ず、図1(a)に示すようなMgO基板またはSrTiO3基板5
上に図1(b)に示すよう、RHEEDでモニターしなが
らMBE法により、厚さ約50nmのPr1Ba2Cu37-y層20を
形成する。このとき、基板温度は750 ℃にする。Pr蒸発
源をY蒸発源に切り替え、基板温度を700 ℃に下げ、図
1(c)に示すようPr1Ba2Cu37-y層20上に連続してY1Ba
2Cu37-X酸化物超電導薄膜1を形成する。Y1Ba2Cu3
7-X酸化物超電導薄膜1の厚さは、約5nmにすることが
好ましい。
【0026】Y1Ba2Cu37-X酸化物超電導薄膜1に連続
して、図1(d) に示すよう、厚さ10〜20nmのSrTiO3
絶縁膜17をスパッタリング法でY1Ba2Cu37-X 酸化物
超電導薄膜1上に形成する。次に、図1(e)に示すよう
絶縁膜17上にCVD法により多結晶Si層14を形成する。
多結晶Si層14は、厚さ約200nmに形成し、最終的にはゲ
ート電極を構成する。
【0027】反応性イオンエッチングで、多結晶Si層14
を図1(f)に示すようゲート電極に加工する。次いで、
ゲート電極4の表面を50〜100nm酸化して、図1(g)に示
すよう、酸化層40を形成する。HFと、NH4OHとの
混合液により、SrTiO3の絶縁膜17をエッチングして、
図1(h)に示すよう、ゲート絶縁層7を形成する。HF
と、NH4OHとの混合液は、SrTiO3 を選択的にエッ
チングし、Y1Ba2Cu37-X酸化物超電導薄膜1は侵され
ない。Y1Ba2Cu37-X 酸化物超電導薄膜1のゲート絶
縁層7の下側の部分は超電導チャネル10になる。
【0028】必要に応じて、1×10-9Torr以下の圧力の
超高真空中で350〜400℃に加熱して露出したY1Ba2Cu3
7-X酸化物超電導薄膜1の表面を清浄にし、図1(i)
に示すよう、ゲート電極4を埋め込むよう約500nm の厚
さのY1Ba2Cu37-X酸化物超電導薄膜11を成膜する。成
膜方法としては、オフアクシススパッタリング法が好ま
しい。主な成膜条件を以下に示す。 基板温度 640℃ スパッタリングガス Ar 90% O2 10% 圧力 10Pa 成膜中にY1Ba2Cu37-X酸化物超電導薄膜11のゲート電
極4の周囲には、ゲート電極4からSiが拡散して、絶縁
領域50が形成される。絶縁領域50は、不純物としてSiを
含むために超電導性を失ったY1Ba2Cu37-X酸化物超電
導体で構成されている。最後にY1Ba2Cu37-X酸化物超
電導薄膜11上に犠牲層(不図示)を形成し、エッチバッ
クして、図1(j)に示すよう、超電導ソース領域2およ
び超電導ドレイン領域3を形成して本発明の超電導電界
効果型素子が完成する。
【0029】以上のように、本発明の方法で作製された
本発明の超電導電界効果型素子は、酸化物超電導体で構
成された超電導チャネルが、酸化物超電導体と類似の結
晶構造を有する非超電導酸化物層上に形成されているの
で、超電導チャネルの下部が基板の影響を受けていな
い。従って、超電導チャネルの下部も良好な超電導特性
を示し、超電導チャネルの実質的な断面積が大きくなる
ので、素子の電流容量が大きくなる。また、Siが拡散し
て形成された絶縁領域に沿って電流が流れ、超電導ソー
ス領域および超電導ドレイン領域の超電導電流が効果的
に超電導チャネルに絞り込まれ、良好な電流−電圧特性
を示す。さらに、素子上面が平坦なので、多層配線構造
に適し、集積度を向上させることができる。
【0030】一方、本発明の方法では、上記の非超電導
酸化物層、超電導チャネル、ゲート絶縁層およびゲート
電極がセルフアラインされ、ゲート電極と超電導ソース
領域2および超電導ドレイン領域3を絶縁する絶縁領域
50の位置決めも不要である。また、酸化物超電導薄膜上
のSrTiO3膜を、選択的にSrTiO3をエッチングするHF
と、NH4OHとの混合液を使用して除去するので、Y1
Ba2Cu37-X 酸化物超電導薄膜が劣化しない。
【0031】実施例2 本発明の方法により、酸化物超電導薄膜の加工を行っ
た。図2を参照して、その工程を説明する。まず、図2
(a)に示すように、MgO(100)基板5上に形成され
たY1Ba2Cu37-X酸化物超電導薄膜1上に、図2(b)に
示すよう、SiO2膜32を形成する。SiO2膜32は、基板温
度350℃以下にしてCVD法で厚さ約200nm に成長させ
る。
【0032】次に、図2(c)に示すよう、SiO2膜32上に
フォトレジスト膜34により、マスクを形成する。この状
態でエッチングを行うと、フォトレジストによるマスク
の開口部36の下側の部分のSiO2膜32が、エッチングさ
れる。このエッチングには、反応性イオンエッチング、
Arイオンミリング等の方法によるドライエッチングまた
は10%濃度のHFによるウェットエッチングが使用でき
る。
【0033】次いで、レジスト剥離液でフォトレジスト
膜34を除去し、図2(d)に示すようSiO2膜32でマスクを
形成する。SiO2膜のマスクには、フォトレジストのマ
スクの開口部36の下側の部分に開口部37が形成されてい
る。
【0034】上記のように、SiO2膜のマスクが形成さ
れたら、Y1Ba2Cu37-X酸化物超電導薄膜1を、0.1%
濃度のH3PO4 を使用してウェットエッチングする
か、反応性イオンエッチング、Arイオンミリング等の方
法でドライエッチングする。図2(e)に示すよう、SiO2
膜のマスクの開口部37の下側部分38は、Y1Ba2Cu37-X
酸化物超電導薄膜1がエッチング除去されて基板5が露
出する。Y1Ba2Cu37-X酸化物超電導薄膜1のレジスト
の剥離液で侵された部分はこの処理で消失する。
【0035】最後に、図2(f)に示すよう、10%濃度の
HFを使用して、SiO2膜32を除去する。10%濃度のH
Fには、Y1Ba2Cu37-X酸化物超電導薄膜は侵されず、
SiO2膜32のみが選択的にエッチングされる。SiO2膜32
を除去したあとのY1Ba2Cu37-X酸化物超電導薄膜の表
面は、成膜直後と同様に平滑であり、また、酸化物超電
導薄膜の超電導特性も劣化していなかった。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、本件出願の第1の
発明に従えば、新規な構成の超電導電界効果型素子およ
びその作製方法が提供される。本発明の方法で作製され
た本発明の超電導電界効果型素子は、酸化物超電導薄膜
で構成された超電導チャネルが基板の影響を受けて劣化
することがなく、且つ超電導ソース領域および超電導ド
レイン領域の超電導電流が効率よく超電導チャネルに流
れ込むので、従来と超電導チャネルの厚さを変えずに電
流容量を大きくすることが可能である。
【0037】また、本件出願の第2の発明では、酸化物
超電導薄膜の新規な加工方法が提供される。本発明の方
法では、酸化物超電導薄膜の特性を損なわずに酸化物超
電導薄膜をエッチングして任意の形状に加工することが
できる。また、本発明の方法による加工では、酸化物超
電導薄膜の表面を荒らすことがないので、加工後の酸化
物超電導薄膜上に他の薄膜を積層して多層構造とするこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法で本発明の超電導電界効果型素子
を作製する工程を説明する図である。
【図2】本発明の方法により、酸化物超電導薄膜を加工
する工程を説明する図である。
【図3】超電導電界効果型素子の構成を説明する図であ
る。
【図4】従来の方法で、酸化物超電導薄膜を加工する工
程を説明する図である。
【符号の説明】 1 酸化物超電導薄膜 2 超電導ソース領域 3 超電導ドレイン領域 4 ゲート電極 5 基板 7 ゲート絶縁層 10 超電導チャネル 14 多結晶Si層 20 Pr1Ba2Cu37-y層 32 SiO2膜 34 フォトレジスト膜 40 酸化層 50 絶縁領域

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板と、該基板上に形成された酸化物超
    電導体で構成された超電導ソース領域および超電導ドレ
    イン領域と、前記基板上で該超電導ソース領域および超
    電導ドレイン領域間に配置され、酸化物超電導体で構成
    された超電導チャネルと、該超電導チャネル上にゲート
    絶縁層を介して配置され、該超電導チャネルを流れる電
    流を制御するためのゲート電圧が印加される常電導体で
    構成されたゲート電極とを備える超電導電界効果型素子
    において、前記基板と前記超電導チャネルとの間に前記
    酸化物超電導体と類似の結晶構造を有する非超電導酸化
    物層を具備し、前記ゲート電極がSiを含む材料で構成さ
    れ、該ゲート電極の上面、前記超電導ソース領域の上面
    および超電導ドレイン領域の上面が等しい高さに形成さ
    れ、該ゲート電極と、前記超電導ソース領域および超電
    導ドレイン領域とが、該ゲート電極から前記超電導ソー
    ス領域および超電導ドレイン領域に拡散したSiにより形
    成された絶縁領域により絶縁されていることを特徴とす
    る超電導電界効果型素子。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の超電導電界効果型素子
    を作製する方法において、前記基板上に前記超電導電界
    効果型素子の全長にわたる前記酸化物超電導体と類似の
    結晶構造を有する非超電導酸化物層を形成し、該非超電
    導酸化物層上に極薄の酸化物超電導薄膜を成膜し、該酸
    化物超電導薄膜上にゲート絶縁層およびSiを含む材料で
    ゲート電極を形成した後、超電導ソース領域および超電
    導ドレイン領域となる酸化物超電導薄膜を形成する工程
    を含むことを特徴とする方法。
  3. 【請求項3】 前記ゲート絶縁層をHFを含む溶液でエ
    ッチングして形成することを特徴とする請求項2に記載
    の方法。
  4. 【請求項4】 基板上に成膜された酸化物超電導薄膜を
    エッチングして所定の形状に加工する方法において、前
    記酸化物超電導薄膜表面にSiO2のマスクを形成してエ
    ッチングすることを特徴とする酸化物超電導薄膜の加工
    方法。
  5. 【請求項5】 前記SiO2 のマスクをHFを含む溶液を
    使用して除去することを特徴とする請求項4に記載の酸
    化物超電導薄膜の加工方法。
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