JPH02181483A - 超電導回路の製造方法 - Google Patents
超電導回路の製造方法Info
- Publication number
- JPH02181483A JPH02181483A JP1001673A JP167389A JPH02181483A JP H02181483 A JPH02181483 A JP H02181483A JP 1001673 A JP1001673 A JP 1001673A JP 167389 A JP167389 A JP 167389A JP H02181483 A JPH02181483 A JP H02181483A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- ion beam
- focused ion
- critical temperature
- superconducting
- Prior art date
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- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (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】
〈産業上の利用分野〉
本発明は超電導回路、詳しくは超電導薄膜回路、の製造
方法に関する。
方法に関する。
〈従来の技術〉
超電導薄膜回路を製作するには、゛従来、基板上にＮｂ
等の超電導体を蒸着させて−様な超電ｉ薄膜を形成し、
次いでその表面にレジストを塗布し、露光および現像後
にエツチングを行い、更にレジストを除去するという工
程により、所望のパターンを有する超電導薄膜を得てい
た。
等の超電導体を蒸着させて−様な超電ｉ薄膜を形成し、
次いでその表面にレジストを塗布し、露光および現像後
にエツチングを行い、更にレジストを除去するという工
程により、所望のパターンを有する超電導薄膜を得てい
た。
〈発明が解決しようとする課題〉
上述のような従来の超電Ｗ薄膜回路の製造方法によると
、工程が多く繁雑で、完成までに長時間を要するととも
に、光露光のためにはフォトマスクを製作する必要があ
り、また、薄膜を人気中にさらし、あるいは大気中と真
空中を往復させる工程があるため、大気からの吸着汚染
の惧れもある。
、工程が多く繁雑で、完成までに長時間を要するととも
に、光露光のためにはフォトマスクを製作する必要があ
り、また、薄膜を人気中にさらし、あるいは大気中と真
空中を往復させる工程があるため、大気からの吸着汚染
の惧れもある。
本発明の目的は、前車な工程で、しかも、工程途中で超
電導薄膜を大気にさらす必要のない、超電導薄膜回路の
製造方法を提供することにある。
電導薄膜を大気にさらす必要のない、超電導薄膜回路の
製造方法を提供することにある。
く課題を解決するための手段〉
上記の目的を達成するため、本発明では、実施例に対応
する第１図、第２図に示すように、まず、基板賃上に、
ある元素との化合によって臨界温度が上昇する物質から
なる薄膜２を形成し、次に、上記の元素の集束イオンビ
ームＢを薄膜２に所定のパターンで照射してそのイオン
を打ち込む。
する第１図、第２図に示すように、まず、基板賃上に、
ある元素との化合によって臨界温度が上昇する物質から
なる薄膜２を形成し、次に、上記の元素の集束イオンビ
ームＢを薄膜２に所定のパターンで照射してそのイオン
を打ち込む。
く作用〉
例えばＭｏは、単体での臨界温度は０．９２にであるが
、Ｎと化合してＭ″ｏＮとなればその臨界温度は１２．
ＯＫとなる。
、Ｎと化合してＭ″ｏＮとなればその臨界温度は１２．
ＯＫとなる。
一方、集束イオンビームをあるエネルギの範囲でターゲ
ット物質に照射すれば、そのイオンはターゲット物質内
に注入されることは知られている。
ット物質に照射すれば、そのイオンはターゲット物質内
に注入されることは知られている。
本発明はこれらを利用し、集束イオンビームの照射によ
りイオンを打ち込んでその部分のみの臨界温度を上昇さ
せることにより、薄膜２の臨界温度とイオン打ち込み部
Ｓの臨界温度の間の温度で動作する、パターンＳの超電
導薄膜回路を得ている。
りイオンを打ち込んでその部分のみの臨界温度を上昇さ
せることにより、薄膜２の臨界温度とイオン打ち込み部
Ｓの臨界温度の間の温度で動作する、パターンＳの超電
導薄膜回路を得ている。
〈実施例〉
第１図および第２図は本発明実施例の工程説明図で、第
３図はその工程で使用される集束イオンビーム装置の構
造説明図である。
３図はその工程で使用される集束イオンビーム装置の構
造説明図である。
まず、第１図に示すように、絶縁体基板１の上面に、−
様なＭ０単体の薄膜２を蒸着する。この薄膜２の臨界温
度は０．９２にであり、液体ヘリウム温度において常電
導体である。
様なＭ０単体の薄膜２を蒸着する。この薄膜２の臨界温
度は０．９２にであり、液体ヘリウム温度において常電
導体である。
次に、第３図に例示する集束イオンビーム装置のサンプ
ルステージ１６上に基板１を載せ、薄膜２にＮｏの集束
イオンビームＢを照射する。
ルステージ１６上に基板１を載せ、薄膜２にＮｏの集束
イオンビームＢを照射する。
集束イオンビー１、装置は、真空チャンバ（図示せず）
内にイオン源１１、引出し電極１２、静電型レンズ１３
ａおよび１３ｂ１マスフイルタ１４、偏向電極１５、お
よびサンプルステージ１６を備えるとともに、イオンに
加速エネルギを与える加速電源１７と、イオン源１１と
引出し電極１２間に電位差を与える引出し電源１８を有
しており、イオン源１１から引出されたイオンビームは
静電型レンズ１３ａおよび１３ｂで集束されると同時に
、マスフィルタ１４で所望のイオンのみが偏向量１５を
介してサンプルステージ１６に導かれる。
内にイオン源１１、引出し電極１２、静電型レンズ１３
ａおよび１３ｂ１マスフイルタ１４、偏向電極１５、お
よびサンプルステージ１６を備えるとともに、イオンに
加速エネルギを与える加速電源１７と、イオン源１１と
引出し電極１２間に電位差を与える引出し電源１８を有
しており、イオン源１１から引出されたイオンビームは
静電型レンズ１３ａおよび１３ｂで集束されると同時に
、マスフィルタ１４で所望のイオンのみが偏向量１５を
介してサンプルステージ１６に導かれる。
その集束イオンビームＢのエネルギは、加速電源１７の
調節によって変化させることができる。
調節によって変化させることができる。
さて、このような集束イオンビーム装置によってＮｏの
集束イオンビームＢを作り、その加速エネルギを、Ｎｏ
がＭ。薄膜２に効率よく注入されるエネルギに設定する
。そして、第２図（ａ）に縦断面図、同図（ｂｌに斜視
図で示すように、その集束イオンビームＢを偏向重上１
５によって偏向させつつ、所定のパターンで薄膜２に照
射する。
集束イオンビームＢを作り、その加速エネルギを、Ｎｏ
がＭ。薄膜２に効率よく注入されるエネルギに設定する
。そして、第２図（ａ）に縦断面図、同図（ｂｌに斜視
図で示すように、その集束イオンビームＢを偏向重上１
５によって偏向させつつ、所定のパターンで薄膜２に照
射する。
これにより、Ｍ０単体のＷＪ膜２にはその照射部分に所
定パターンのＮｏ打ち込み部Ｓが形成されることになる
。このＮｏ打ち込み部Ｓの臨界温度は、その打ち込み量
によって異なるが、充分なＮｏを打ち込んでその部分が
Ｍ、Ｎとなれば１２．ＯＫにまで上昇する。つまり、こ
のＮｏ打ち込み部Ｓは液体ヘリウム温度で超電導体とな
り、液体ヘリウム温度で動作するパターンＳを持つ超電
導薄膜回路が得られる。
定パターンのＮｏ打ち込み部Ｓが形成されることになる
。このＮｏ打ち込み部Ｓの臨界温度は、その打ち込み量
によって異なるが、充分なＮｏを打ち込んでその部分が
Ｍ、Ｎとなれば１２．ＯＫにまで上昇する。つまり、こ
のＮｏ打ち込み部Ｓは液体ヘリウム温度で超電導体とな
り、液体ヘリウム温度で動作するパターンＳを持つ超電
導薄膜回路が得られる。
なお、回路中に特に絶縁体部分を必要とする場合には、
集束イオンビー１１装置のイオン種を変え、例えば０°
イオンの集束イオンビームを作り、これをＭ、単体の薄
膜２に所望のパターンで照射して注入する。これにより
、その０°モ はＭｇ０ｘとなり、絶縁体となる。
集束イオンビー１１装置のイオン種を変え、例えば０°
イオンの集束イオンビームを作り、これをＭ、単体の薄
膜２に所望のパターンで照射して注入する。これにより
、その０°モ はＭｇ０ｘとなり、絶縁体となる。
また、ある元素との化合によって臨界温度が上昇する物
質からなる薄膜、のその薄膜と打ち込むべき元素イオン
の組み合わせは、ＭｏとＮｏのほか、例えば次のような
組み合わせが考えられる。
質からなる薄膜、のその薄膜と打ち込むべき元素イオン
の組み合わせは、ＭｏとＮｏのほか、例えば次のような
組み合わせが考えられる。
Ａ１．１！：Ｎｂ”：Ａｌ単体での臨界温度（以下、Ｔ
、と称す）が１．１９６にで、Ｎｂ３八ｌとなると１８
．８Ｋ ＳｎとＮｂ”：５ｎｉｉ″Ｌ体の′ｒ、が３．７２２に
、 Ｎ ｂ、Ｓ ｎが１８．３Ｋ ＺｒとＮ”：Ｚｒ単体の１゛ｏが０．５４６Ｋ 、 Ｚ
ｒ Ｎが８．９に 以上の組み合わせにより、本発明方法で液体ヘリウム温
度で動作する超電導薄膜回路が得られる。
、と称す）が１．１９６にで、Ｎｂ３八ｌとなると１８
．８Ｋ ＳｎとＮｂ”：５ｎｉｉ″Ｌ体の′ｒ、が３．７２２に
、 Ｎ ｂ、Ｓ ｎが１８．３Ｋ ＺｒとＮ”：Ｚｒ単体の１゛ｏが０．５４６Ｋ 、 Ｚ
ｒ Ｎが８．９に 以上の組み合わせにより、本発明方法で液体ヘリウム温
度で動作する超電導薄膜回路が得られる。
また、ＹＢＣＯ等の酸化物高温超電導体では、Ｙ、Ｂａ
およびＣｕをターゲットとするスパッタリングによる製
膜時に、酸素原子を反応させて超電導化しているが、一
般に酸素原子の薄膜結晶内への採り込みが不足しがらで
ある。そこで、スパッタリング時に酸素原子を反応させ
ず、あるいは超電導化するには不充分な量の酸素原子を
反応させて薄膜を作っておき、これにＯ゛集束イオンビ
ームを所望のパターンで照射して打ち込めば、そのパタ
ーンのみを酸化物高温超電導薄膜とすることができ、こ
の場合、本発明の方法によって液体窒素温度で動作する
超電うｒ薄膜回路が得られる。
およびＣｕをターゲットとするスパッタリングによる製
膜時に、酸素原子を反応させて超電導化しているが、一
般に酸素原子の薄膜結晶内への採り込みが不足しがらで
ある。そこで、スパッタリング時に酸素原子を反応させ
ず、あるいは超電導化するには不充分な量の酸素原子を
反応させて薄膜を作っておき、これにＯ゛集束イオンビ
ームを所望のパターンで照射して打ち込めば、そのパタ
ーンのみを酸化物高温超電導薄膜とすることができ、こ
の場合、本発明の方法によって液体窒素温度で動作する
超電うｒ薄膜回路が得られる。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明によれば、−様な薄膜に集
束イオンビームを所定パターンで照射することで薄膜内
にそのイオンを注入し、その部分の臨界温度を上昇させ
ることによって超電導回路パターンを形成するので、実
質的に製膜工程とイオン注入工程の２つの工程で所望の
超電導回路パターンが得られ、工程の簡略化と製造の所
要時間の短縮が達成され、コストダウンが実現する。
束イオンビームを所定パターンで照射することで薄膜内
にそのイオンを注入し、その部分の臨界温度を上昇させ
ることによって超電導回路パターンを形成するので、実
質的に製膜工程とイオン注入工程の２つの工程で所望の
超電導回路パターンが得られ、工程の簡略化と製造の所
要時間の短縮が達成され、コストダウンが実現する。
また、従来の製法のようにレジストのめ布工程や露光、
現像工程等を必要とせず、マスクの製作が不要となると
ともに、工程の途中で大気ｔ４ｔ４こ超電導薄膜をさら
す必要がなくなり、吸着汚染の惧れがなく、信頼性の高
い超電導回路が得られる。
現像工程等を必要とせず、マスクの製作が不要となると
ともに、工程の途中で大気ｔ４ｔ４こ超電導薄膜をさら
す必要がなくなり、吸着汚染の惧れがなく、信頼性の高
い超電導回路が得られる。
第１図および第２図は本発明実施例の工程説明図、
第３図はその工程で使用される望束イオンビーム装置の
構造説明図である。 ・基板 ・薄膜 ・集束イオンビーム ・イオン打ち込み部
構造説明図である。 ・基板 ・薄膜 ・集束イオンビーム ・イオン打ち込み部
Claims (1)
- 基板上に、所定の元素との化合によって臨界温度が上
昇する物質からなる薄膜を形成した後、上記元素の集束
イオンビームを上記薄膜に所定のパターンで照射してそ
のイオンを打ち込むことを特徴とする超電導回路の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1001673A JPH02181483A (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | 超電導回路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1001673A JPH02181483A (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | 超電導回路の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02181483A true JPH02181483A (ja) | 1990-07-16 |
Family
ID=11508038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1001673A Pending JPH02181483A (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | 超電導回路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02181483A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06212422A (ja) * | 1991-03-07 | 1994-08-02 | Natl Res Inst For Metals | 高温超伝導酸化物薄膜の改質方法 |
| WO1996027226A1 (en) * | 1995-02-28 | 1996-09-06 | National Research Council Of Canada | Bandgap tuning of semiconductor well structure |
-
1989
- 1989-01-06 JP JP1001673A patent/JPH02181483A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06212422A (ja) * | 1991-03-07 | 1994-08-02 | Natl Res Inst For Metals | 高温超伝導酸化物薄膜の改質方法 |
| WO1996027226A1 (en) * | 1995-02-28 | 1996-09-06 | National Research Council Of Canada | Bandgap tuning of semiconductor well structure |
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