JPH0216029B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0216029B2 JPH0216029B2 JP59131706A JP13170684A JPH0216029B2 JP H0216029 B2 JPH0216029 B2 JP H0216029B2 JP 59131706 A JP59131706 A JP 59131706A JP 13170684 A JP13170684 A JP 13170684A JP H0216029 B2 JPH0216029 B2 JP H0216029B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- constriction
- thin film
- microbridge
- metal thin
- josephson
- 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.)
- Expired
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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
- H10N60/01—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)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はジヨセフソン素子等に用いられるサブ
ミクロン級のくびれ部を有するマイクロブリツジ
にバンプ（導電層の隆起部）を形成する方法に関
する。
ミクロン級のくびれ部を有するマイクロブリツジ
にバンプ（導電層の隆起部）を形成する方法に関
する。
第３図は従来例によるマイクロブリツジの斜視
図である。
図である。
図において、基板１上にサブミクロン程度の厚
さの超伝導金属薄膜２を蒸着し、中央部にサブミ
クロン程度の長さＬと幅Ｗのくびれを有する図示
の形状のマイクロブリツジを電子線露光を用いた
パターニングにより形成する。
さの超伝導金属薄膜２を蒸着し、中央部にサブミ
クロン程度の長さＬと幅Ｗのくびれを有する図示
の形状のマイクロブリツジを電子線露光を用いた
パターニングにより形成する。
くびれの両側にインジウムを圧着して電流端子
３，４と、電圧端子５，６を形成する。
３，４と、電圧端子５，６を形成する。
上記構造のマイクロブリツジ型のジヨセフソン
素子を臨界温度以下に下げ、くびれ部にマイクロ
波を照射するとジヨセフソン効果があらわれ、第
４図のようにジヨセフソン素子の電流Ｉ−電圧Ｖ
特性はジヨセフソン・ステツプまたはShappiro
Stepと呼ばれる階段状の特性を示す。この場合
各ステツプの電圧ｖは次式に示されるように、照
射したマイクロ波の周波数により一義的に決ま
るので、電圧標準として用いられる。
素子を臨界温度以下に下げ、くびれ部にマイクロ
波を照射するとジヨセフソン効果があらわれ、第
４図のようにジヨセフソン素子の電流Ｉ−電圧Ｖ
特性はジヨセフソン・ステツプまたはShappiro
Stepと呼ばれる階段状の特性を示す。この場合
各ステツプの電圧ｖは次式に示されるように、照
射したマイクロ波の周波数により一義的に決ま
るので、電圧標準として用いられる。
ｖ＝h／2e，
ここに、ｈはPlanck常数、ｅは素電荷をあら
わす。
わす。
このようなマイクロブリツジ構造においては、
くびれ部で超伝導が保持できなくなつて常伝導に
なりジヨセフソン効果をあらわす。ジヨセフソン
効果は常伝導領域が長くなると起きなくなり、ま
たくびれの形状によつてあらわれるジヨセフソ
ン・ステツプの数が異なる。
くびれ部で超伝導が保持できなくなつて常伝導に
なりジヨセフソン効果をあらわす。ジヨセフソン
効果は常伝導領域が長くなると起きなくなり、ま
たくびれの形状によつてあらわれるジヨセフソ
ン・ステツプの数が異なる。
例えば超伝導材料として鉛（Pb）を用いると、
臨界温度7.2K以下で、照射したマイクロ波の周
波数が10GHzで20μV毎のステツプが得られる。
ステツプ数が100であれば、100倍の2mVの電圧
標準が得られる。
臨界温度7.2K以下で、照射したマイクロ波の周
波数が10GHzで20μV毎のステツプが得られる。
ステツプ数が100であれば、100倍の2mVの電圧
標準が得られる。
あるいは逆にステツプの電圧ｖを測定して照射
したマイクロ波の周波数を正確に知ることがで
きる。
したマイクロ波の周波数を正確に知ることがで
きる。
さらにSQID（Super Quantum Interference
Device）として生体等よりでる微少磁場の測定
に利用できる。
Device）として生体等よりでる微少磁場の測定
に利用できる。
以上のようにマイクロブリツジ型のジヨセフソ
ン素子は種々の用途に用いられるが、ジヨセフソ
ン・ステツプの数が多くなるような構造が望まれ
る。そのためにはくびれ部の両側を厚くし、従来
の１次元的なくびれを２次元的なくびれにすれば
よいことが確かめられている。
ン素子は種々の用途に用いられるが、ジヨセフソ
ン・ステツプの数が多くなるような構造が望まれ
る。そのためにはくびれ部の両側を厚くし、従来
の１次元的なくびれを２次元的なくびれにすれば
よいことが確かめられている。
マイクロブリツジ構造において、くびれ部の微
少寸法を保持して、その両側を厚くする製造技術
的に効果のある簡易な方法はなかつた。
少寸法を保持して、その両側を厚くする製造技術
的に効果のある簡易な方法はなかつた。
上記問題点の解決は、マイクロブリツジ型ジヨ
セフソン素子形成に際し、基板上に金属薄膜を被
着し、該金属薄膜をパターニングして中央部にく
びれを有する金属パターンを形成し、真空中で該
金属パターンに電流を流して該くびれ部分を溶断
して溶断部の両側に該金属薄膜からなるバンプを
形成する工程を有するバンプ形成方法により達成
される。
セフソン素子形成に際し、基板上に金属薄膜を被
着し、該金属薄膜をパターニングして中央部にく
びれを有する金属パターンを形成し、真空中で該
金属パターンに電流を流して該くびれ部分を溶断
して溶断部の両側に該金属薄膜からなるバンプを
形成する工程を有するバンプ形成方法により達成
される。
金属薄膜よりなるマイクロブリツジのくびれ部
を、真空中で電流を流してジユール熱により溶断
すると、溶融した金属は表面張力により、くびれ
の両側に２個のバンプを形成する。
を、真空中で電流を流してジユール熱により溶断
すると、溶融した金属は表面張力により、くびれ
の両側に２個のバンプを形成する。
形成された２個のバンプを覆つて金属薄膜を被
着してパターニングすれば３次元のくびれは簡単
に形成できる。
着してパターニングすれば３次元のくびれは簡単
に形成できる。
また本発明により形成されたマイクロブリツジ
のバンプはジヨセフソン素子の他に基板上のコネ
クタとして利用できる。
のバンプはジヨセフソン素子の他に基板上のコネ
クタとして利用できる。
第１図は本発明によるマイクロブリツジの斜視
図である。
図である。
図において、基板１上に金属薄膜２としてサブ
ミクロン程度の厚さの超伝導薄膜を蒸着し、中央
部にサブミクロン程度の長さと幅を有するくびれ
の両側にバンプ７，８が形成されている。
ミクロン程度の厚さの超伝導薄膜を蒸着し、中央
部にサブミクロン程度の長さと幅を有するくびれ
の両側にバンプ７，８が形成されている。
第２図は本発明によるマイクロブリツジの製造
方法を工程順に示す断面図である。図は第１図の
Ａ−Ａ断面を示す。
方法を工程順に示す断面図である。図は第１図の
Ａ−Ａ断面を示す。
第２図ａにおいて、基板１の上に、レジスト９
を被着し、電子線露光を用いてくびれ部の長さと
幅がそれぞれ5000Åのマイクロブリツジの形状に
パターニングする。
を被着し、電子線露光を用いてくびれ部の長さと
幅がそれぞれ5000Åのマイクロブリツジの形状に
パターニングする。
第２図ｂにおいて、金属薄膜２として厚さ1000
Åの超伝導Pb薄膜を蒸着し、５×10-6の真空中
でくびれ部に0.5Aのステツプ状電流を流してく
びれ部を溶断してバンプ７，８を形成する。
Åの超伝導Pb薄膜を蒸着し、５×10-6の真空中
でくびれ部に0.5Aのステツプ状電流を流してく
びれ部を溶断してバンプ７，８を形成する。
第２図ｃにおいて、マイクロブリツジ部を覆つ
て金属薄膜１０として厚さ1000Åの超伝導Pb薄
膜を蒸着し、レジスト９の上の金属薄膜１０をリ
フトオフすると第１図に示されるマイクロブリツ
ジを得ることができる。
て金属薄膜１０として厚さ1000Åの超伝導Pb薄
膜を蒸着し、レジスト９の上の金属薄膜１０をリ
フトオフすると第１図に示されるマイクロブリツ
ジを得ることができる。
以上詳細に説明したように本発明によれば、マ
イクロブリツジ構造において、くびれ部の微少寸
法を保持して、その両側を厚くする簡易で確実な
方法が得られる。
イクロブリツジ構造において、くびれ部の微少寸
法を保持して、その両側を厚くする簡易で確実な
方法が得られる。
第１図は本発明により製造されたマイクロブリ
ツジの斜視図、第２図は本発明によるマイクロブ
リツジの製造方法を工程順に示す断面図、第３図
は従来例によるマイクロブリツジの斜視図、第４
図はジヨセフソン素子の電流−電圧特性を示す図
である。 図において、１は基板、２，１０は金属薄膜、
３，４は電流端子、５，６は電圧端子、７，８は
バンプ、９はレジストを示す。
ツジの斜視図、第２図は本発明によるマイクロブ
リツジの製造方法を工程順に示す断面図、第３図
は従来例によるマイクロブリツジの斜視図、第４
図はジヨセフソン素子の電流−電圧特性を示す図
である。 図において、１は基板、２，１０は金属薄膜、
３，４は電流端子、５，６は電圧端子、７，８は
バンプ、９はレジストを示す。
Claims (1)
- １ マイクロブリツジ型ジヨセフソン素子形成に
際し、基板上に金属薄膜を被着し、該金属薄膜を
パターニングして中央部にくびれを有する金属パ
ターンを形成し、真空中で該金属パターンに電流
を流して該くびれ部分を溶断して溶断部の両側に
該金属薄膜からなるバンプを形成する工程を有す
ることを特徴とするバンプ形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59131706A JPS6110286A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | バンプ形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59131706A JPS6110286A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | バンプ形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6110286A JPS6110286A (ja) | 1986-01-17 |
| JPH0216029B2 true JPH0216029B2 (ja) | 1990-04-13 |
Family
ID=15064296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59131706A Granted JPS6110286A (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | バンプ形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6110286A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170088682A1 (en) * | 2014-05-21 | 2017-03-30 | Toyobo Co., Ltd. | Biaxially stretched polybutylene terephthalate film, manufacturing method therefor, and gas barrier laminate film |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01183177A (ja) * | 1988-01-18 | 1989-07-20 | Agency Of Ind Science & Technol | 超伝導セラミック素子 |
-
1984
- 1984-06-26 JP JP59131706A patent/JPS6110286A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170088682A1 (en) * | 2014-05-21 | 2017-03-30 | Toyobo Co., Ltd. | Biaxially stretched polybutylene terephthalate film, manufacturing method therefor, and gas barrier laminate film |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6110286A (ja) | 1986-01-17 |
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