JPS6030115B2 - ジョセフソンマイクロブリッジの製造方法 - Google Patents
ジョセフソンマイクロブリッジの製造方法Info
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- JPS6030115B2 JPS6030115B2 JP56131979A JP13197981A JPS6030115B2 JP S6030115 B2 JPS6030115 B2 JP S6030115B2 JP 56131979 A JP56131979 A JP 56131979A JP 13197981 A JP13197981 A JP 13197981A JP S6030115 B2 JPS6030115 B2 JP S6030115B2
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- Japan
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- josephson
- microbridge
- silicon oxide
- oxide film
- film
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Links
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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
- H10N60/10—Junction-based devices
- H10N60/12—Josephson-effect devices
Landscapes
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は高感度のジョセフソンマイクロブリッジの製
造方法に関するものである。
造方法に関するものである。
第1図は従来のジョセフソンマィクロブリッジを示す概
略斜視図である。
略斜視図である。
このジョセフソンマィクロブリッジの構造は例えばシリ
コン基板1上に同一膜厚の電極部2およびブリッジ部3
が形成されている。そして、この2つの電極部2間には
基板1以外は何も存在しない。そして、例えばニオブ薄
膜のブリッジ部3は約1ぴK以下の低温では超電導とな
り、そこを流れる電流と電導間2に現われる電圧は外部
から印加される弱い磁界によりオン・オフされ、いわゆ
るジョセフソン特性を示す。しかしながら、従来のジョ
セフソンマィクロブリッジはブリッジ部3と電極部2を
エッチングで形成する場合、ブリッジ部3と電極部2の
膜厚を変えることが容易ではない。
コン基板1上に同一膜厚の電極部2およびブリッジ部3
が形成されている。そして、この2つの電極部2間には
基板1以外は何も存在しない。そして、例えばニオブ薄
膜のブリッジ部3は約1ぴK以下の低温では超電導とな
り、そこを流れる電流と電導間2に現われる電圧は外部
から印加される弱い磁界によりオン・オフされ、いわゆ
るジョセフソン特性を示す。しかしながら、従来のジョ
セフソンマィクロブリッジはブリッジ部3と電極部2を
エッチングで形成する場合、ブリッジ部3と電極部2の
膜厚を変えることが容易ではない。
そこで、このブリッジ部3の腰厚制御をニオブ蒸着時に
ブリッジ部の上部に細線などでカバーすることにより、
ブリッジ部3の膜厚制御を行なう方法も提案されている
が、精度よく位置決めすることが非常に困難であり、し
かもパターンが微細になるほど、例えば1〆の幅、厚さ
1000A以下に形成するため、電極部2から外部に信
号を取り出す場合に静電気などで破壊されることが多く
、取り扱いが困難であるなどの欠点があった。したがっ
て、この発明の目的はブリッジ部の膜厚を容易に変える
とができると共にブリッジ部の位置制御を高精度に制御
することができるジョセフソンマィクロブリッジの製造
方法を提供するものである。
ブリッジ部の上部に細線などでカバーすることにより、
ブリッジ部3の膜厚制御を行なう方法も提案されている
が、精度よく位置決めすることが非常に困難であり、し
かもパターンが微細になるほど、例えば1〆の幅、厚さ
1000A以下に形成するため、電極部2から外部に信
号を取り出す場合に静電気などで破壊されることが多く
、取り扱いが困難であるなどの欠点があった。したがっ
て、この発明の目的はブリッジ部の膜厚を容易に変える
とができると共にブリッジ部の位置制御を高精度に制御
することができるジョセフソンマィクロブリッジの製造
方法を提供するものである。
このような目的を達成するため、この発明は半導体基板
上に下部シリコン酸化膜を幅広く形成し、この下部シリ
コン酸化膜上に、互いに隔間して配置した2個のポリシ
リコンなどの堤部と、この堤部上にそれぞれひさしのよ
うに設けたひさし部およびこの2つのひさし部を接続す
る幅のせまし、中間部からなる上部シリコン酸化膜とを
形成した後、上方からの蒸着によりニオブ薄膜を形成す
るものであり、以下実施例を用いて説明する。
上に下部シリコン酸化膜を幅広く形成し、この下部シリ
コン酸化膜上に、互いに隔間して配置した2個のポリシ
リコンなどの堤部と、この堤部上にそれぞれひさしのよ
うに設けたひさし部およびこの2つのひさし部を接続す
る幅のせまし、中間部からなる上部シリコン酸化膜とを
形成した後、上方からの蒸着によりニオブ薄膜を形成す
るものであり、以下実施例を用いて説明する。
第2図aおよび第2図bはこの発明により製造されたジ
ョセフソンマィクロブリッジの一実施例を示す斜視図お
よびそのA−A断面図である。なお、第2図aは説明を
簡単にするため、蒸着したニオブ薄膜を取り除いて示し
たものである。これらの図において、4はシリコン基板
1上に幅広く形成した下部のシリコン酸化膜、5aおよ
び5bはこの下部シリコン酸化膜4上に第3図および第
4図に示すように設けたボリシリコン、6はこのポリシ
リコン5aおよび5b上に“ひさし”のように設けたひ
さし部6aおよび6bとこの2つのひさし部6aおよび
6bとを接続する幅のせまし、中間部6cとからなる上
部シリコン酸化膜、7は上方から黍着により形成したニ
オブ薄膜の電極部、8は第2図bに示すように、上部シ
リコン酸化膜6の中間部6cに形成された薄いニオブ膜
のブリッジ部である。なお、ブリッジ部8のニオブ膜の
膜厚は電極部7のニオブ膜の膜厚より薄く形成される。
また、9は上部シリコン酸化膜6上の蒸着したニオブ膜
である。このように構成されたジョセフソンマィクロブ
リッジはパターン形成された上部シーJコン酸化膜6を
マスクとして、その下のポリシリコン5aおよび5bを
エッチングするときに、オーバェツチし、ひさし部6a
および6bを形成する。しかも、ポリシリコン5aおよ
び5bのオーバエツチの量と膜厚を変えることにより、
所望のニオブ膜厚が得られる。そして、ブリッジ部8は
その形状が3次元的に微細なほど感度のよいジョセフソ
ン特性を示す。また、2つの電極部7間にポリシリコン
5aおよび5bが存在するため、電気的に弱いりークが
生じ、破壊し難くなる。しかも、ポリシリコン上のニオ
ブ膜は除去する必要がない。また、2つの電極部7間の
ポリシリコンが微細パターンを有していると、容易に微
細なブリッジ部8を形成することが可能になる。しかも
、精度よくパターンニングされたシリコン酸化膜がマイ
クロブリッジを覆っているため、ブリッジ部のニオブ薄
厚の制御の精度および再現性がよくなる。なお、上記実
施例では電極部と電極部との間にポリシリコンの“提”
を形成したが、この部分が低温において絶縁物に均し、
物質であれば何んでもよいことはもちろんである。また
、ブリッジ部8の上部をシリコン酸化膜で覆ったが、金
属薄膜でもよいことはもちろんである。以上、詳細に説
明したように、この発明に係るジョセフソンマィクロブ
リッジの製造方法によれば微細パターンのブリッジ部が
得られ、しかもその膜厚を容易に再現性よく変えること
ができる。
ョセフソンマィクロブリッジの一実施例を示す斜視図お
よびそのA−A断面図である。なお、第2図aは説明を
簡単にするため、蒸着したニオブ薄膜を取り除いて示し
たものである。これらの図において、4はシリコン基板
1上に幅広く形成した下部のシリコン酸化膜、5aおよ
び5bはこの下部シリコン酸化膜4上に第3図および第
4図に示すように設けたボリシリコン、6はこのポリシ
リコン5aおよび5b上に“ひさし”のように設けたひ
さし部6aおよび6bとこの2つのひさし部6aおよび
6bとを接続する幅のせまし、中間部6cとからなる上
部シリコン酸化膜、7は上方から黍着により形成したニ
オブ薄膜の電極部、8は第2図bに示すように、上部シ
リコン酸化膜6の中間部6cに形成された薄いニオブ膜
のブリッジ部である。なお、ブリッジ部8のニオブ膜の
膜厚は電極部7のニオブ膜の膜厚より薄く形成される。
また、9は上部シリコン酸化膜6上の蒸着したニオブ膜
である。このように構成されたジョセフソンマィクロブ
リッジはパターン形成された上部シーJコン酸化膜6を
マスクとして、その下のポリシリコン5aおよび5bを
エッチングするときに、オーバェツチし、ひさし部6a
および6bを形成する。しかも、ポリシリコン5aおよ
び5bのオーバエツチの量と膜厚を変えることにより、
所望のニオブ膜厚が得られる。そして、ブリッジ部8は
その形状が3次元的に微細なほど感度のよいジョセフソ
ン特性を示す。また、2つの電極部7間にポリシリコン
5aおよび5bが存在するため、電気的に弱いりークが
生じ、破壊し難くなる。しかも、ポリシリコン上のニオ
ブ膜は除去する必要がない。また、2つの電極部7間の
ポリシリコンが微細パターンを有していると、容易に微
細なブリッジ部8を形成することが可能になる。しかも
、精度よくパターンニングされたシリコン酸化膜がマイ
クロブリッジを覆っているため、ブリッジ部のニオブ薄
厚の制御の精度および再現性がよくなる。なお、上記実
施例では電極部と電極部との間にポリシリコンの“提”
を形成したが、この部分が低温において絶縁物に均し、
物質であれば何んでもよいことはもちろんである。また
、ブリッジ部8の上部をシリコン酸化膜で覆ったが、金
属薄膜でもよいことはもちろんである。以上、詳細に説
明したように、この発明に係るジョセフソンマィクロブ
リッジの製造方法によれば微細パターンのブリッジ部が
得られ、しかもその膜厚を容易に再現性よく変えること
ができる。
また電気的破壊に非常に強いジョセフソンマィクロブリ
ッジが得られるなどの効果がある。
ッジが得られるなどの効果がある。
第1図は従来のジョセフソンマィクロブリッジを示す概
略斜視図、第2図aおよび第2図bはこの発明により製
造されたジョセフソンマィクロブリッジの一実施例を示
す斜視図およびそのA−A′断面図、第3図は第2図a
のB−B′断面図、第4図は第2図aの一部平面図であ
る。 1・・・・・・シリコン基板、2・・・・・・電極部、
3・・・・・・フリツジ部、4・・・・・・下部シリコ
ン酸化膜、5aおよび5b…・・・ポリシリコン、6・
・・・・・上部シリコン酸化膜、6aおよび6b……ひ
さし部、6c……中間部、7・・・・・・電極部、8・
・・・・・ブリッジ部、9・・・・・・ニオブ膜。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。第
4図 第1図 第2図 第3図
略斜視図、第2図aおよび第2図bはこの発明により製
造されたジョセフソンマィクロブリッジの一実施例を示
す斜視図およびそのA−A′断面図、第3図は第2図a
のB−B′断面図、第4図は第2図aの一部平面図であ
る。 1・・・・・・シリコン基板、2・・・・・・電極部、
3・・・・・・フリツジ部、4・・・・・・下部シリコ
ン酸化膜、5aおよび5b…・・・ポリシリコン、6・
・・・・・上部シリコン酸化膜、6aおよび6b……ひ
さし部、6c……中間部、7・・・・・・電極部、8・
・・・・・ブリッジ部、9・・・・・・ニオブ膜。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。第
4図 第1図 第2図 第3図
Claims (1)
- 1 半導体基板上に下部シリコン酸化膜を幅広く形成し
、この下部シリコン酸化膜上に、互いに隔間して配置し
た2個のポリシリコンなどの堤部と、この堤部上にそれ
ぞれひさしのように設けたひさし部およびこの2つのひ
さし部を接続する幅のせまい中間部からなる上部シリコ
ン酸化膜とを形成した後、上方からの蒸着によりニオブ
薄膜を形成することを特徴とするジヨセフソンマイクロ
ブリツジの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56131979A JPS6030115B2 (ja) | 1981-08-20 | 1981-08-20 | ジョセフソンマイクロブリッジの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56131979A JPS6030115B2 (ja) | 1981-08-20 | 1981-08-20 | ジョセフソンマイクロブリッジの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5832480A JPS5832480A (ja) | 1983-02-25 |
JPS6030115B2 true JPS6030115B2 (ja) | 1985-07-15 |
Family
ID=15070700
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56131979A Expired JPS6030115B2 (ja) | 1981-08-20 | 1981-08-20 | ジョセフソンマイクロブリッジの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6030115B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5313074A (en) * | 1990-05-31 | 1994-05-17 | Osaka Gas Company Limited | Josephson device formed over a recess step with protective layer |
-
1981
- 1981-08-20 JP JP56131979A patent/JPS6030115B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5832480A (ja) | 1983-02-25 |
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