JPS58209181A - ジヨセフソン接合素子の製造方法 - Google Patents
ジヨセフソン接合素子の製造方法Info
- Publication number
- JPS58209181A JPS58209181A JP57092751A JP9275182A JPS58209181A JP S58209181 A JPS58209181 A JP S58209181A JP 57092751 A JP57092751 A JP 57092751A JP 9275182 A JP9275182 A JP 9275182A JP S58209181 A JPS58209181 A JP S58209181A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- superconductor
- tunnel junction
- electrode
- junction
- 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
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 52
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 claims description 44
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 13
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 8
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 abstract description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 abstract description 3
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- 241001092070 Eriobotrya Species 0.000 description 1
- 235000009008 Eriobotrya japonica Nutrition 0.000 description 1
- XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N Fluoroform Chemical compound FC(F)F XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101001095320 Homo sapiens Serine/threonine-protein phosphatase PP1-beta catalytic subunit Proteins 0.000 description 1
- 241000575946 Ione Species 0.000 description 1
- LTXREWYXXSTFRX-QGZVFWFLSA-N Linagliptin Chemical compound N=1C=2N(C)C(=O)N(CC=3N=C4C=CC=CC4=C(C)N=3)C(=O)C=2N(CC#CC)C=1N1CCC[C@@H](N)C1 LTXREWYXXSTFRX-QGZVFWFLSA-N 0.000 description 1
- 229910001257 Nb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 102100037764 Serine/threonine-protein phosphatase PP1-beta catalytic subunit Human genes 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001467 acupuncture Methods 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N benzyl N-[2-hydroxy-4-(3-oxomorpholin-4-yl)phenyl]carbamate Chemical compound OC1=C(NC(=O)OCC2=CC=CC=C2)C=CC(=C1)N1CCOCC1=O FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- PXBRQCKWGAHEHS-UHFFFAOYSA-N dichlorodifluoromethane Chemical compound FC(F)(Cl)Cl PXBRQCKWGAHEHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019404 dichlorodifluoromethane Nutrition 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000001659 ion-beam spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005068 transpiration Effects 0.000 description 1
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N60/00—Superconducting devices
- H10N60/01—Manufacture or treatment
- H10N60/0912—Manufacture or treatment of Josephson-effect devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (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】
本発明はンヨセフソ/接合素子の製I貨方法に関し、さ
らに詳しくはトンネル接合型のジョセフソン接合素子の
製造方法に関するものである。
らに詳しくはトンネル接合型のジョセフソン接合素子の
製造方法に関するものである。
ジョセフソン接合素子を用いて論理回W・やd〔惚回路
を槽底する堝合には、トンネル接合の唱昇電流すi^わ
ぢ零電圧状態で流れる最大電流の名夾子間におけるにら
つきt小ざくするか解消することが必要である、臨界′
を流はトン洋ル接合酢のthI株、トンネル接合部の膜
厚および物理的性簀によって変化するが、力率素子の微
小化、尚臂rttr−化か山んで特にトンネル接合部の
面積の狛度を向上させる技術が1喪となっている。
を槽底する堝合には、トンネル接合の唱昇電流すi^わ
ぢ零電圧状態で流れる最大電流の名夾子間におけるにら
つきt小ざくするか解消することが必要である、臨界′
を流はトン洋ル接合酢のthI株、トンネル接合部の膜
厚および物理的性簀によって変化するが、力率素子の微
小化、尚臂rttr−化か山んで特にトンネル接合部の
面積の狛度を向上させる技術が1喪となっている。
従来、ジョセフソン接合素子の製造方法として以下に述
べる2つの方法が用いられている。ま1゜第1の力f:
を第1図(、j〜(flを用いて工桂順に枳明するう第
1図(a)に示すように、絶縁体基板あるいは表面に絶
縁体t―を骨する基板11上に、蒸潰法子スパッタ法に
より二オフ(Nb)、鉛(Pb’)等でなる門lの超伝
導体1槌12τ形取する。第1の超(伝導体′fIL使
12のバターニングは通常のホトレジスト工程を用いた
工、チング法やリフトオフ法で何なう。次に第1図(b
)にボすように第1の超伝導体1槌12上のトンネル接
合部となる部分にアンダーカット形状のレジストマスク
13を形成し、第1図(c)に不すように基板光間に蒸
着法などの指向性の艮い成膜法で一酸化ケイ#(SiO
)、二酸化ケイ素(S io□)等でなな絶縁体層14
を板層し、引続きリフトオフすると第11Q(d)にボ
丁ような開口?!:5つトンネル接合部か形成さγしる
。7ノターカツト形法のレジストマスク13は通常のホ
トレジスト工程に加え、露光前まだは露光体VLりcJ
+:+ベンセンやフロモベンゼンなどの有機溶剤に浸ス
ことによって得られる、次に、第1図(elに示すよう
に熱酸化法あるいはフラスマ酸化法でトンネル接合部v
c数10人の厚さのトンオ・ル接合r@115を形成す
る。この後、第1図(f)に不すように第1の超伝導体
電極12の場合と同様、蒸着法やスパッタ法でNb 、
I’b等でなる第2の超伝導体i[使16を形成する
。この方法ではトンネル接合部の形hyにアンダー力、
ト形状のレジストマスク13ケ必要とするが、この形状
はレジストのプリベーク条件や有機溶剤の液温、ディッ
プ時間などの影瞥を受けやすい。特に、実際のトン不ル
シ合篩の面積を規定するレジストマスク下部の寸法を積
度よく得ることは非常に難しい。また、トンネル蝋合蓼
)は周囲の納縁坏j曽14よりも低い位置にあるため、
トンネル接合部のプラズマクリーニングやプラズマ酸化
時tCスパッタちれた絶縁体層14の村智により汚染さ
れるという欠点かあった。従来の第2の方法を第2図(
、)〜(f)t−用いて読物する。第21.g(a)K
不すように、第1図(a)と同様な方法で基板21上に
第1の超伝導体電極22を形成する。その後、第2図(
b)にボすように基板全It!rc蒸セ法ぺ一スバ、り
法で8 io 、 S iO,等でなる絶鍼体層23°
。
べる2つの方法が用いられている。ま1゜第1の力f:
を第1図(、j〜(flを用いて工桂順に枳明するう第
1図(a)に示すように、絶縁体基板あるいは表面に絶
縁体t―を骨する基板11上に、蒸潰法子スパッタ法に
より二オフ(Nb)、鉛(Pb’)等でなる門lの超伝
導体1槌12τ形取する。第1の超(伝導体′fIL使
12のバターニングは通常のホトレジスト工程を用いた
工、チング法やリフトオフ法で何なう。次に第1図(b
)にボすように第1の超伝導体1槌12上のトンネル接
合部となる部分にアンダーカット形状のレジストマスク
13を形成し、第1図(c)に不すように基板光間に蒸
着法などの指向性の艮い成膜法で一酸化ケイ#(SiO
)、二酸化ケイ素(S io□)等でなな絶縁体層14
を板層し、引続きリフトオフすると第11Q(d)にボ
丁ような開口?!:5つトンネル接合部か形成さγしる
。7ノターカツト形法のレジストマスク13は通常のホ
トレジスト工程に加え、露光前まだは露光体VLりcJ
+:+ベンセンやフロモベンゼンなどの有機溶剤に浸ス
ことによって得られる、次に、第1図(elに示すよう
に熱酸化法あるいはフラスマ酸化法でトンネル接合部v
c数10人の厚さのトンオ・ル接合r@115を形成す
る。この後、第1図(f)に不すように第1の超伝導体
電極12の場合と同様、蒸着法やスパッタ法でNb 、
I’b等でなる第2の超伝導体i[使16を形成する
。この方法ではトンネル接合部の形hyにアンダー力、
ト形状のレジストマスク13ケ必要とするが、この形状
はレジストのプリベーク条件や有機溶剤の液温、ディッ
プ時間などの影瞥を受けやすい。特に、実際のトン不ル
シ合篩の面積を規定するレジストマスク下部の寸法を積
度よく得ることは非常に難しい。また、トンネル蝋合蓼
)は周囲の納縁坏j曽14よりも低い位置にあるため、
トンネル接合部のプラズマクリーニングやプラズマ酸化
時tCスパッタちれた絶縁体層14の村智により汚染さ
れるという欠点かあった。従来の第2の方法を第2図(
、)〜(f)t−用いて読物する。第21.g(a)K
不すように、第1図(a)と同様な方法で基板21上に
第1の超伝導体電極22を形成する。その後、第2図(
b)にボすように基板全It!rc蒸セ法ぺ一スバ、り
法で8 io 、 S iO,等でなる絶鍼体層23°
。
を被着する。次に、第2図(c)にボすようにPNk体
層23上にトンネル接合@Xを形成するためのPP1c
+を有す、乙しンストマスク24を形成した仮、アルゴ
ン(Ar)などの不泊件ガスで用いた1オンエ。
層23上にトンネル接合@Xを形成するためのPP1c
+を有す、乙しンストマスク24を形成した仮、アルゴ
ン(Ar)などの不泊件ガスで用いた1オンエ。
千ング法やフロン23 (eHF、 )、フロン14(
CF、1などの工、ナンクカスによる反応性スパッタエ
ッチング1大で絶縁体層231加工し、第2因(d)に
ボすようなトンネル接合部を形成1する。次に第2図(
el VC8”=すよ511tL 、 141 [/(
e)と+=+hなあ法でトンネル接合部!/Li10λ
のトンネル接合層25を形成し、その彼、第1の超伝導
体%之22の場合と同様なII倹材料3よひ欣腓法て第
2図(f)に円くすようt第2の超伝導体を櫨26を形
成する。この方法では、トンネル嵌合部の絶縁体層23
をイオンエッナ/り法や反応性スバッタエッナンク法で
4去するため、トンネル接合部貨−おけ/b電銅表面μ
イオン慣陽を受けるうさらシこ、反応εスバ、タエッナ
ング法の場合には、電侠表面e、L反応住すエッナング
ガスによってr5染される。ヂた、この方法でも第1の
方法と同様、トンネル接合:$7よブラスマクリーニン
ク+プラズマ酸化II fc +f色伏t=贋23の付
着により汚染されるという欠点があった。
CF、1などの工、ナンクカスによる反応性スパッタエ
ッチング1大で絶縁体層231加工し、第2因(d)に
ボすようなトンネル接合部を形成1する。次に第2図(
el VC8”=すよ511tL 、 141 [/(
e)と+=+hなあ法でトンネル接合部!/Li10λ
のトンネル接合層25を形成し、その彼、第1の超伝導
体%之22の場合と同様なII倹材料3よひ欣腓法て第
2図(f)に円くすようt第2の超伝導体を櫨26を形
成する。この方法では、トンネル嵌合部の絶縁体層23
をイオンエッナ/り法や反応性スバッタエッナンク法で
4去するため、トンネル接合部貨−おけ/b電銅表面μ
イオン慣陽を受けるうさらシこ、反応εスバ、タエッナ
ング法の場合には、電侠表面e、L反応住すエッナング
ガスによってr5染される。ヂた、この方法でも第1の
方法と同様、トンネル接合:$7よブラスマクリーニン
ク+プラズマ酸化II fc +f色伏t=贋23の付
着により汚染されるという欠点があった。
本発明の目的は、このような従来の入点を取り除いたン
ッセフソン接合紮子の製造方法を提供丁々ことにある。
ッセフソン接合紮子の製造方法を提供丁々ことにある。
不発明によれば基板上に第1の超伝導体”m 榛と前−
じ第1の超伏尋体IL便の一衣面上のトンネル接合層、
2よひ前記トンネル接合r−を介しでFill aee
lの超伝導体1槌と対向する第2の超伏廊俸′亀榴km
するンヨーセフソン艦付素子の製造方法eこおいて、基
板上に第1cQ超(ム導体嵐徳【形崩し、該第lの超伏
尋俸寛便上のトンネル接合部となる:狽柩にレンストマ
スクt−形成した慎、tpIgし第1の超伝導体1槌を
少なくとも口/トンの侵入深場とio+ シ膜厚が残る
ように工、チングする工程、1転き前記@lの超伝導体
1槌の算出表面に第10絶嫌俸層を形成する工程、仄に
第2の絶縁体層を検層、リフトオフすることによって前
記第1の超伝導体taの勢工、ナンク?■)を理める工
程、次1こ前記トンネル接合部に前記トンネル接合層を
形成する」橙、次eこ前記トンネル接合鳩と接触するよ
うに削記第2の超伝導体電極を形成する工程を具備する
ことを特徴とするノヨセフソン接合素子の製造方法が1
1!−られる。
じ第1の超伏尋体IL便の一衣面上のトンネル接合層、
2よひ前記トンネル接合r−を介しでFill aee
lの超伝導体1槌と対向する第2の超伏廊俸′亀榴km
するンヨーセフソン艦付素子の製造方法eこおいて、基
板上に第1cQ超(ム導体嵐徳【形崩し、該第lの超伏
尋俸寛便上のトンネル接合部となる:狽柩にレンストマ
スクt−形成した慎、tpIgし第1の超伝導体1槌を
少なくとも口/トンの侵入深場とio+ シ膜厚が残る
ように工、チングする工程、1転き前記@lの超伝導体
1槌の算出表面に第10絶嫌俸層を形成する工程、仄に
第2の絶縁体層を検層、リフトオフすることによって前
記第1の超伝導体taの勢工、ナンク?■)を理める工
程、次1こ前記トンネル接合部に前記トンネル接合層を
形成する」橙、次eこ前記トンネル接合鳩と接触するよ
うに削記第2の超伝導体電極を形成する工程を具備する
ことを特徴とするノヨセフソン接合素子の製造方法が1
1!−られる。
Qt ′T一本発明の基本プロ1スについて図面を用い
て欧明する。
て欧明する。
第3図(、)にボアように、絶縁体基板あるいは表面に
絶縁体層を有する基板31上に、蒸着法やスパッタ法に
よりNb、Pb等でなる第1の超伝導体を極32を形成
する。第1の超伝導体電極32のパターニングtよ通常
のホトレジスト工程1を朗いた工、チンク法やリフトオ
フ法で行なう。次に、第3図(b)にネジよう?L第l
の超伝導体電極32上のトンネル皮合部となる部分にし
/ストマスク33を形成した後、1J11,3図(c)
にホすように反応性スバツタエ、ナング+°イオンエ、
チ/りγよどの異方性工、ナング法で第1の超伝導体を
使32をロンドンの侵入深ち以−Eの膜厚が残るように
加工する。
絶縁体層を有する基板31上に、蒸着法やスパッタ法に
よりNb、Pb等でなる第1の超伝導体を極32を形成
する。第1の超伝導体電極32のパターニングtよ通常
のホトレジスト工程1を朗いた工、チンク法やリフトオ
フ法で行なう。次に、第3図(b)にネジよう?L第l
の超伝導体電極32上のトンネル皮合部となる部分にし
/ストマスク33を形成した後、1J11,3図(c)
にホすように反応性スバツタエ、ナング+°イオンエ、
チ/りγよどの異方性工、ナング法で第1の超伝導体を
使32をロンドンの侵入深ち以−Eの膜厚が残るように
加工する。
次r(第3図fdtに不ずよ5 It、第1の超伝導体
′を陰32の蒸出表面に第1の絶縁体層34を形成した
恢、第3図fc)に不丁よ5に基板全面に蒸着法やイオ
ンビームスパッタ法などの指向性の良い成膜法によりS
iO、Sin、等でなる#2の絶縁体層35を仮着する
。第1の絶縁体層34はトンネル接合部周辺における第
2の絶縁体l−35の不完全な埋込み部分を被覆すると
ともに、第2の絶縁体層35の電気絶縁性を価化するだ
めのものである。
′を陰32の蒸出表面に第1の絶縁体層34を形成した
恢、第3図fc)に不丁よ5に基板全面に蒸着法やイオ
ンビームスパッタ法などの指向性の良い成膜法によりS
iO、Sin、等でなる#2の絶縁体層35を仮着する
。第1の絶縁体層34はトンネル接合部周辺における第
2の絶縁体l−35の不完全な埋込み部分を被覆すると
ともに、第2の絶縁体層35の電気絶縁性を価化するだ
めのものである。
次に、レジストマスク33をリフトオフした恢、トンネ
ル接合部を熱酸化またはプラズマ醸化し、第3図(f)
にホすような数1OAのトンネル接合層36を形成する
。この恢、第3区(g)に小すように、第1の超伝導体
電極32の場合と同様に蒸盾法&スバ、り法で第2の超
伝導体電極37を彫敢する。
ル接合部を熱酸化またはプラズマ醸化し、第3図(f)
にホすような数1OAのトンネル接合層36を形成する
。この恢、第3区(g)に小すように、第1の超伝導体
電極32の場合と同様に蒸盾法&スバ、り法で第2の超
伝導体電極37を彫敢する。
この方法では、トンネル接合部の形成に再現性の艮い矩
形レジストマスクが利用できること、エツチング方法お
よびエツチング条件のf&適化VL:よりし/ストマス
ク33から第1の超伝導体電極32への向精度のパター
ン転写か一63能であることIJ>ら、従来のリフトオ
フ法を用いた方法(第1図)に比ベトン不ル余合部の寸
法を別御し易い。また、トンネル接合部はレジストマス
ク33との接触部で規定されるため従来のエツチングを
用いた方法で第21!tl )よりも、1精度のトンネ
ル接合部が得られる。しかも、トンネル接合部はエツチ
ング雰囲気にさらされないため、イオン損傷の問題や反
応性エツチングガスによる汚染の問題がない。さらに、
トンネル接合部と同図の第2の絶縁体層35處 を平〆化して、ブラメマクリーニングやプラズマ酸化時
に第2の絶縁体層35のスパッタによって生じるトンネ
ル接合部の汚染を減少できる。
形レジストマスクが利用できること、エツチング方法お
よびエツチング条件のf&適化VL:よりし/ストマス
ク33から第1の超伝導体電極32への向精度のパター
ン転写か一63能であることIJ>ら、従来のリフトオ
フ法を用いた方法(第1図)に比ベトン不ル余合部の寸
法を別御し易い。また、トンネル接合部はレジストマス
ク33との接触部で規定されるため従来のエツチングを
用いた方法で第21!tl )よりも、1精度のトンネ
ル接合部が得られる。しかも、トンネル接合部はエツチ
ング雰囲気にさらされないため、イオン損傷の問題や反
応性エツチングガスによる汚染の問題がない。さらに、
トンネル接合部と同図の第2の絶縁体層35處 を平〆化して、ブラメマクリーニングやプラズマ酸化時
に第2の絶縁体層35のスパッタによって生じるトンネ
ル接合部の汚染を減少できる。
次に本発明の一実施例を示す。
表面が熱酸化5102で被覆されたシリコン(S+)基
板上に、画周波スパッタ法により基板温度300℃でN
b膜4000A を被着する。この繰上にボン型ホト
レンスト(シワプレー社製AZ1350J >を用いた
通常のホトレジスト工程でレジストマスクを形成し、フ
レオン12 (CCI、F2)?rエツチングガスとす
る反応性スバ、クエッチンク法でNb膜を加工して第1
の超伝導体11検を形成する。次に、第1の超伝導体t
r111上のトンネル接合部となる部分にi′i!径2
μm、膜l早165μmのレジストマスクを形成した後
、CC12Ftを用いた戊応性ヌバツタエ、ナング法で
第1の超伝導体電極を2000 A工。
板上に、画周波スパッタ法により基板温度300℃でN
b膜4000A を被着する。この繰上にボン型ホト
レンスト(シワプレー社製AZ1350J >を用いた
通常のホトレジスト工程でレジストマスクを形成し、フ
レオン12 (CCI、F2)?rエツチングガスとす
る反応性スバ、クエッチンク法でNb膜を加工して第1
の超伝導体11検を形成する。次に、第1の超伝導体t
r111上のトンネル接合部となる部分にi′i!径2
μm、膜l早165μmのレジストマスクを形成した後
、CC12Ftを用いた戊応性ヌバツタエ、ナング法で
第1の超伝導体電極を2000 A工。
チングする。 AZ1350J K対するNb膜のエツ
チング速崖比は5〜6で、しかも異方性エツチングが可
能なため、レジストマスクに対するパターン寸法変化v
5はとんど無視できる程iである。第1の超伝導体電極
の伝エッナンク部の夕λ存暎厚は200OAであり、へ
b膜に閣して一般に知られているロンドンの9入床j約
100OAよりも見分厚い。次に、第1の超伝導体を便
の露出光間VC−IF’J1’00Aの#岸を有する熱
酸化層を形成した懐、この基板上Km子ヒーム蒸着L
rc Lす8i0 f(2000A傍層し、レジストマ
スクをアセトン中の超−波すし浄でリフトオフする。次
に、りgロベ/ゼ/処理を用いて基板上にアンターカッ
ト形状のレジストマスクを形成する。この基板をA「
プラズマでクリーニングした後、純#に素0.にょるプ
ラズマ酸化法で20〜30Aのトンネル接合層を形成す
る。
チング速崖比は5〜6で、しかも異方性エツチングが可
能なため、レジストマスクに対するパターン寸法変化v
5はとんど無視できる程iである。第1の超伝導体電極
の伝エッナンク部の夕λ存暎厚は200OAであり、へ
b膜に閣して一般に知られているロンドンの9入床j約
100OAよりも見分厚い。次に、第1の超伝導体を便
の露出光間VC−IF’J1’00Aの#岸を有する熱
酸化層を形成した懐、この基板上Km子ヒーム蒸着L
rc Lす8i0 f(2000A傍層し、レジストマ
スクをアセトン中の超−波すし浄でリフトオフする。次
に、りgロベ/ゼ/処理を用いて基板上にアンターカッ
ト形状のレジストマスクを形成する。この基板をA「
プラズマでクリーニングした後、純#に素0.にょるプ
ラズマ酸化法で20〜30Aのトンネル接合層を形成す
る。
引続き真空忙保持したまま鉛−ヒスマス合金(Pb超伝
導体富、4を形成する。
導体富、4を形成する。
本笹施ゆ1では、第1の超伝導体′t[、使、第2の超
伝導体部やと1てそれぞれNb、p+、−Biを用いた
場合について説明し、だが、Nb、Nb化合物−Nb合
金、Pb、Pb合金などの任意の組合せが可能である。
伝導体部やと1てそれぞれNb、p+、−Biを用いた
場合について説明し、だが、Nb、Nb化合物−Nb合
金、Pb、Pb合金などの任意の組合せが可能である。
これらの! 、14材料の加工法としてイオンエッチン
ク法はどの材料にも適用できるが1反応性スバツタエ、
チング法を用いる場合には適切な工、干ンクカスの選取
が必蚤である。また、本夾施ヅ1ではトンネル接合部を
形成するだめのレンストマスクとしてAZ1350Jを
1ζ用したか、他の仔徹しンスト、煕機レノスト、さら
にはこれらのレンストの転写により形成したよりエツチ
ング朗性のある金属マスクtども出いることができる。
ク法はどの材料にも適用できるが1反応性スバツタエ、
チング法を用いる場合には適切な工、干ンクカスの選取
が必蚤である。また、本夾施ヅ1ではトンネル接合部を
形成するだめのレンストマスクとしてAZ1350Jを
1ζ用したか、他の仔徹しンスト、煕機レノスト、さら
にはこれらのレンストの転写により形成したよりエツチ
ング朗性のある金属マスクtども出いることができる。
第2の超伝導体を徊はりフトオフ法により形成したか。
当然ゴッチンク法により形成することもできる。
以上説明したように本発明によれは、トンネル接合部以
外の肯へ分を異方性エツチングすることによってトンネ
ル接合部をt0定するだめ、筒粕匿でしかもyヮ十ング
IILよるiカ′傷のないトンネル接亀部を1@ること
ができる〜さらに、従来の構造と異なりトンネル接合部
近傍ρ・平面化できるため、プラズマクリ ニング七ノ
プラズマ酸化吋に周囲の絶H体層りスパッタによって生
じるトンネル接合部のン5染を著しくh少できる。
外の肯へ分を異方性エツチングすることによってトンネ
ル接合部をt0定するだめ、筒粕匿でしかもyヮ十ング
IILよるiカ′傷のないトンネル接亀部を1@ること
ができる〜さらに、従来の構造と異なりトンネル接合部
近傍ρ・平面化できるため、プラズマクリ ニング七ノ
プラズマ酸化吋に周囲の絶H体層りスパッタによって生
じるトンネル接合部のン5染を著しくh少できる。
路1面のシ準な説明
第1図(al〜(f+、第2図ta)〜(f)は従来の
7ヨセフソン接合糸子の装造方法を工程順に説明するた
めの素子断面図、第3図(at〜(g) 91本発明の
ジョセフソン接合素子の光通方法を説明するための系子
助面図である。
7ヨセフソン接合糸子の装造方法を工程順に説明するた
めの素子断面図、第3図(at〜(g) 91本発明の
ジョセフソン接合素子の光通方法を説明するための系子
助面図である。
図において、11,21.31は蒸散、12゜22.3
2は第1の超伝導体IIL、111!!、13,24゜
33はレンストマスク、14.23は絶縁体ノー、15
.25.35はトンネル接合層、16,26゜37は第
2の超伏禮体重喚、34は第1の杷縁体層、35は第2
の?P−,縁俸層である。
2は第1の超伝導体IIL、111!!、13,24゜
33はレンストマスク、14.23は絶縁体ノー、15
.25.35はトンネル接合層、16,26゜37は第
2の超伏禮体重喚、34は第1の杷縁体層、35は第2
の?P−,縁俸層である。
1大弁理士内/f 海
毘l閏
(lLt )
(し)
第3図
Claims (1)
- 基板上に第1の超伝導体電値と前記第1の超伝導体1L
債の一表面上のトンネル接合層、および前記トンネル接
合層を介して前記第lの超伝導体電値と対向する第2の
超伏4坏亀使を有するンヨセフソン接合素子の#!遣方
法にεいて基板上に第1の組伝轡体′lIL便を形成し
、該第1の超伝導体電極上のトンネル接合部となる重職
にレンストマスクを形成し&俊、前記第1の超伝導体!
襖を少なくともロンドンの侵入深さと同じ膜厚が残るよ
うにエツチングする工程、引続き前記第1の超伝導体電
値の真出表1に第1の絶縁体層を形成する工程、次VC
第2の絶縁体層を被着、リフトオフすることによって前
記第1の超伝導体11L便の被エツチング部を埋める工
程1次に前記トンネル接合部に前記トンネル接合層を形
成する工程、次に前記トンネル接合層と接触するように
前記第2のト這て導体1゜横を形成する工程を具備する
ことを特徴とするン、セフソン接合素子の製造方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57092751A JPS58209181A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | ジヨセフソン接合素子の製造方法 |
DE8383105381T DE3370901D1 (en) | 1982-05-31 | 1983-05-31 | Method of producing josephson tunnel barrier |
US06/499,553 US4548834A (en) | 1982-05-31 | 1983-05-31 | Method of producing a Josephson tunnel barrier |
EP83105381A EP0095773B1 (en) | 1982-05-31 | 1983-05-31 | Method of producing josephson tunnel barrier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57092751A JPS58209181A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | ジヨセフソン接合素子の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58209181A true JPS58209181A (ja) | 1983-12-06 |
Family
ID=14063116
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57092751A Pending JPS58209181A (ja) | 1982-05-31 | 1982-05-31 | ジヨセフソン接合素子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58209181A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6215868A (ja) * | 1985-07-13 | 1987-01-24 | Agency Of Ind Science & Technol | 集積回路用コンタクトの製造方法 |
-
1982
- 1982-05-31 JP JP57092751A patent/JPS58209181A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6215868A (ja) * | 1985-07-13 | 1987-01-24 | Agency Of Ind Science & Technol | 集積回路用コンタクトの製造方法 |
JPH0511433B2 (ja) * | 1985-07-13 | 1993-02-15 | Kogyo Gijutsuin |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5481119A (en) | Superconducting weak-link bridge | |
US4454522A (en) | Microbridge superconducting device having support with stepped parallel surfaces | |
JPS58200586A (ja) | ニオブ−絶縁体−ニオブのジヨセフソンのトンネル接合デバイスのその場製造の方法 | |
US4548834A (en) | Method of producing a Josephson tunnel barrier | |
EP0013130A1 (en) | Method of producing Josephson elements of the tunneling junction type | |
US4176029A (en) | Subminiature bore and conductor formation | |
JPS58209181A (ja) | ジヨセフソン接合素子の製造方法 | |
JPS58209183A (ja) | ジヨセフソン接合素子の製造方法 | |
JPS58209176A (ja) | ジヨセフソン接合素子の製造方法 | |
JPS60208873A (ja) | ジヨセフソン接合素子の製造方法 | |
JPH0234195B2 (ja) | ||
JPS58209182A (ja) | ジヨセフソン接合素子の製造方法 | |
Kuroda et al. | Experimental Integration Technology for Josephson Tunneling Switching Devices | |
JPS6135579A (ja) | ジヨセフソン接合素子 | |
JPS57159061A (en) | Josephson junction element | |
JPS58147183A (ja) | ジヨセフソン集積回路の製造方法 | |
JPS58209184A (ja) | ジヨセフソン接合素子の製造方法 | |
JPS61281523A (ja) | コンタクト形成法 | |
JPH08227743A (ja) | 酸化物超電導体用金属電極 | |
JP3267353B2 (ja) | サブミクロン面積のエッジ接合を利用した弱接合型ジョセフソン素子の製造方法 | |
JPS60210887A (ja) | ジヨセフソン接合素子の製造方法 | |
JPS58209179A (ja) | ジヨセフソン接合素子の製造方法 | |
JPS58209180A (ja) | ジヨセフソン接合素子の製造方法 | |
JPS6029234B2 (ja) | マイクロブリッジ型ジョセフソン素子及びその製造法並びにその製造装置 | |
JPS60208874A (ja) | ジヨセフソン接合素子の製造方法 |