JPH02194570A - 酸化物超伝導配線の形成方法 - Google Patents
酸化物超伝導配線の形成方法Info
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- JPH02194570A JPH02194570A JP1011903A JP1190389A JPH02194570A JP H02194570 A JPH02194570 A JP H02194570A JP 1011903 A JP1011903 A JP 1011903A JP 1190389 A JP1190389 A JP 1190389A JP H02194570 A JPH02194570 A JP H02194570A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (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】
〔概 要〕
本発明は、酸化物超伝導体による配線の形成方法に関し
、 バターニングの困難な酸化物超伝導体を良好な膜質の得
られる高温の基板温度で形成し、ゴミの発生を防いで、
微細なパターンに形成できる配線の形成方法を提供する
ことを目的とし、基板上に酸化物超伝導体層を形成する
工程、上記超伝導体層上に保護層を形成する工程、上記
保護層を部分的に除去してその下の上記超伝導体層を部
分的に露出させる工程、 少なくとも上記超伝導体層の露出表面上に、拡歇源層を
形成する工程、および 上記拡散源とその下の上記超伝導体層の露出部分とを加
熱によって反応させて絶縁、腎を形成する工程 を含むように構成する。
、 バターニングの困難な酸化物超伝導体を良好な膜質の得
られる高温の基板温度で形成し、ゴミの発生を防いで、
微細なパターンに形成できる配線の形成方法を提供する
ことを目的とし、基板上に酸化物超伝導体層を形成する
工程、上記超伝導体層上に保護層を形成する工程、上記
保護層を部分的に除去してその下の上記超伝導体層を部
分的に露出させる工程、 少なくとも上記超伝導体層の露出表面上に、拡歇源層を
形成する工程、および 上記拡散源とその下の上記超伝導体層の露出部分とを加
熱によって反応させて絶縁、腎を形成する工程 を含むように構成する。
本発明は、酸化物超伝導体による配線の形成方法に関す
る。
る。
半導体装置の高集積化、高速化を進めるにあたリ、配線
による信号の損失や歪等を極力低減させるために１、超
伝導体で配線をル成しまた米子の開発が行なわれている
。特にＴｃの高い酸化物超伝導体が実用上鏝も有利であ
る。
による信号の損失や歪等を極力低減させるために１、超
伝導体で配線をル成しまた米子の開発が行なわれている
。特にＴｃの高い酸化物超伝導体が実用上鏝も有利であ
る。
従来、酸化物超伝導体で配線を形成するパ、ターニング
方法として、ウェットエツチング、リフト−オフ、スパ
ックエツチング、・イオンビーム等による方法が行なわ
れている。
方法として、ウェットエツチング、リフト−オフ、スパ
ックエツチング、・イオンビーム等による方法が行なわ
れている。
単純な希釈塩酸によるウェットエツチング方法は、工程
は簡便であるが、レジストマスク下の嘆方向・＼のエツ
チングのホｉｊ御性が悪い点と、エンチン・′ア゛液に
酸化物超伝導体の成分が溶は出し７て、超伝導性を劣化
させるという点が間頭であり、実際に形成できるパター
ン幅は１０廁程度であった。
は簡便であるが、レジストマスク下の嘆方向・＼のエツ
チングのホｉｊ御性が悪い点と、エンチン・′ア゛液に
酸化物超伝導体の成分が溶は出し７て、超伝導性を劣化
させるという点が間頭であり、実際に形成できるパター
ン幅は１０廁程度であった。
リフト−オフ工程を利用すれば、簡便に微細パターンが
形成できるが、リフト−オフ工程特有の′ρ量のゴミ発
生が問題であり、また、この方法でよ、基板温度を室温
近くにして酸化物超伝導体をＪｆ３成しなければならな
いので、後処理の加熱が必要となり、超伝導体の膜質の
向上が望めなし１゜また、スパックエツチングによるバ
ターニングは、エソ千ング速度が遅いという点と、レジ
ストマスク／酸化物超伝導体の選択比が充分に得られな
いという点で実用には向いていなかった。
形成できるが、リフト−オフ工程特有の′ρ量のゴミ発
生が問題であり、また、この方法でよ、基板温度を室温
近くにして酸化物超伝導体をＪｆ３成しなければならな
いので、後処理の加熱が必要となり、超伝導体の膜質の
向上が望めなし１゜また、スパックエツチングによるバ
ターニングは、エソ千ング速度が遅いという点と、レジ
ストマスク／酸化物超伝導体の選択比が充分に得られな
いという点で実用には向いていなかった。
さらに、イオンビームによる直接パターニングは、直接
パターニングに特有のスループットの低さと、スパッタ
された酸化物超伝導体がゴミの原因となることの問題点
があった。
パターニングに特有のスループットの低さと、スパッタ
された酸化物超伝導体がゴミの原因となることの問題点
があった。
本発明は、バターニングの困難な酸化物超伝導体を良好
な膜質の得られる高温の基板温度で形成し、ゴミの発生
を防いで、微細なパターンに形成できる配線の形成方法
を提供することを目的とする。
な膜質の得られる高温の基板温度で形成し、ゴミの発生
を防いで、微細なパターンに形成できる配線の形成方法
を提供することを目的とする。
上記の目的は、本発明によれば、
基板上に酸化物超伝導体層を形成する工程、上記超伝導
体層上に保護層を形成する工程、十、記保護層を部分的
に除去してその下の上記超伝導体層を部分的に露出させ
る工程、 少なくとも上記超伝導体層の露出表面上に、拡；１（厚
層を形成する工程、および 上記拡散源とその下の上記超伝導体層の露出部分と４加
熱によ１．で反応させて絶？）層を形成する丁稈 を含むことを特徴とする酸化物超伝導配線の形成方法に
よって達成される。
体層上に保護層を形成する工程、十、記保護層を部分的
に除去してその下の上記超伝導体層を部分的に露出させ
る工程、 少なくとも上記超伝導体層の露出表面上に、拡；１（厚
層を形成する工程、および 上記拡散源とその下の上記超伝導体層の露出部分と４加
熱によ１．で反応させて絶？）層を形成する丁稈 を含むことを特徴とする酸化物超伝導配線の形成方法に
よって達成される。
酸化物超伝導体は、超伝導特性が組成に対して樟めて敏
感であり、徹かな組成変動によっても超伝導特性が失わ
れることは知みれている。本発明よ、この組成敏感性を
利用し、で、酸化物超伝導体による微細な配線をｊ″１
なう。
感であり、徹かな組成変動によっても超伝導特性が失わ
れることは知みれている。本発明よ、この組成敏感性を
利用し、で、酸化物超伝導体による微細な配線をｊ″１
なう。
本発明による酸（Ｅ物超伝導配線の形成方法Ｑ）基本的
な原理は、適当な基もｊＺ十に酸化物超伝導体の〉１昼
をル成した後、この層のう袷配線と１．て必要な部分の
、組成はこの超伏道体本に、つ組成（以下、ｊ Ｅ！、
！−７．導組成工１・と呼称ずろ）、４県、で維持す
るー〕５、配線、とｊて不要な部分１よｉ′、ｌ成をこ
の、に来Ｊ）釘１或か、み変動させることにあるっ超伝
導組成か１″：）変動させられた部分は通常の酸化物と
同様に絶縁体となる。したが−って、最初に形成した超
伝導体の層は、超伝導組成の配線領域と、変動した組成
（以下、「変動′Ｉ″Ａ成」と呼称する）の絶縁領域と
に組成上置：雲１され、必要な配線パターンを得ること
ができる。
な原理は、適当な基もｊＺ十に酸化物超伝導体の〉１昼
をル成した後、この層のう袷配線と１．て必要な部分の
、組成はこの超伏道体本に、つ組成（以下、ｊ Ｅ！、
！−７．導組成工１・と呼称ずろ）、４県、で維持す
るー〕５、配線、とｊて不要な部分１よｉ′、ｌ成をこ
の、に来Ｊ）釘１或か、み変動させることにあるっ超伝
導組成か１″：）変動させられた部分は通常の酸化物と
同様に絶縁体となる。したが−って、最初に形成した超
伝導体の層は、超伝導組成の配線領域と、変動した組成
（以下、「変動′Ｉ″Ａ成」と呼称する）の絶縁領域と
に組成上置：雲１され、必要な配線パターンを得ること
ができる。
本発明におし・１ては、Ｌ記の組成変動を起こさせるた
めに、−・空形成した酸化１勿超１云導１本層のうち絶
を領域とすべき部分を、この超伝導体とは組成が異なる
物質と反応させる。すなわち、前記保護：台を除去する
露出工程て＋色ぐ〈領域上すべき充分を露出させ、次に
、少なくともこの露出表面とに拡散源層を形成ｊ７、て
おき、露出部分をこの拡散源と反応させることによ−、
て−組成を超伝導組成から変動、！ｌさυ−て絶縁層、
＋９ゾ４−る。
めに、−・空形成した酸化１勿超１云導１本層のうち絶
を領域とすべき部分を、この超伝導体とは組成が異なる
物質と反応させる。すなわち、前記保護：台を除去する
露出工程て＋色ぐ〈領域上すべき充分を露出させ、次に
、少なくともこの露出表面とに拡散源層を形成ｊ７、て
おき、露出部分をこの拡散源と反応させることによ−、
て−組成を超伝導組成から変動、！ｌさυ−て絶縁層、
＋９ゾ４−る。
」、記反Ｌ’５；は適当な温度に加熱ずろことによって
行なう。
行なう。
露出−１−：稈に先だって形成し、た保護層は、上記拡
散、葡と露出部分の超１云導体との反応に際ｉ、て安走
な層である必要がある。
散、葡と露出部分の超１云導体との反応に際ｉ、て安走
な層である必要がある。
保護層としては金、白金等の貴金属、あるいはチタン酸
ストロンチウム、酸化マクネシウノ０、酸化ジルコニウ
ノ・、フッ素化カルシラｌ、等のような酸化されにくい
物質が適当である。
ストロンチウム、酸化マクネシウノ０、酸化ジルコニウ
ノ・、フッ素化カルシラｌ、等のような酸化されにくい
物質が適当である。
この場合、拡散源としては、Ａ Ｒ、Ｔｉ、 Ｗ、 Ｍ
ｏ、 ＣｒＳｉ、 Ｇｅ、 Ｃｕ、 Ｙ、 Ｂａ等のよ
うな酸化され易い物質が適当である。
ｏ、 ＣｒＳｉ、 Ｇｅ、 Ｃｕ、 Ｙ、 Ｂａ等のよ
うな酸化され易い物質が適当である。
用いる酸化物超伝導体の１如によって、保護層、拡散源
、および加熱温度の組合せを適当に選定す３作 用〕 本発明の方法は、所定の配線パターンにしたがって、超
伝導体層の領域を限定して非超伝導組成とすることによ
り、従来の方法にくらべて著し、く微細な配線パターン
を従来のようなゴミの発生もなく容易に形成するこ吉が
できる。
、および加熱温度の組合せを適当に選定す３作 用〕 本発明の方法は、所定の配線パターンにしたがって、超
伝導体層の領域を限定して非超伝導組成とすることによ
り、従来の方法にくらべて著し、く微細な配線パターン
を従来のようなゴミの発生もなく容易に形成するこ吉が
できる。
以下に、添付図面を参照し、実施例によって本発明を更
に詳しく説明する。
に詳しく説明する。
本発明にしたがって、酸化物超伝導体ＹＢａｚＣｕ＋Ｏ
Ｘの配線を形成した。第】図に示した工程（１）〜（１
０）に沿って、その手順を説明する。
Ｘの配線を形成した。第】図に示した工程（１）〜（１
０）に沿って、その手順を説明する。
（１）チタン酸ストロンチウムの基板ｌを８００℃に加
熱し、この上にＲＦマグネトロンスパッタリングによっ
て酸化物超伝導体ＹＢａ、Ｃｕ、Ｏｘの層２を厚さ２０
００人に形成した。
熱し、この上にＲＦマグネトロンスパッタリングによっ
て酸化物超伝導体ＹＢａ、Ｃｕ、Ｏｘの層２を厚さ２０
００人に形成した。
（２）基板温度は２００℃とし、層２の」二に、スパッ
タリングによって、酸化されにくい保護層として、Ａｕ
の層３を厚さ１０００人に形成した。
タリングによって、酸化されにくい保護層として、Ａｕ
の層３を厚さ１０００人に形成した。
（３）層３の上に、フォトレジスト （商品名（ＩＦＰ
Ｒ−８００、東京応化製）のＮ４を厚さ１廁に形成した
。
Ｒ−８００、東京応化製）のＮ４を厚さ１廁に形成した
。
（，１）所定の配線パターンにしたがって、フォトレジ
ストの層４の露光現像を行なった。この段階で、最柊的
な絶縁領域に対応する部分のフォトレジストの、５４が
除去され、その下の、へＵの層３が露出してしする。
ストの層４の露光現像を行なった。この段階で、最柊的
な絶縁領域に対応する部分のフォトレジストの、５４が
除去され、その下の、へＵの層３が露出してしする。
（５）図で上方から、イオンビームエツチングをｊ−ｔ
ない、上記露出された部分のＡｕの層３を除去１〜だ。
ない、上記露出された部分のＡｕの層３を除去１〜だ。
この段階で、最柊的な絶縁領域に対応する部分のＡＩＪ
の層３が除去され、その下のＹＢａ２ＣＵ１０Ｘの層２
カ＜露出している。
の層３が除去され、その下のＹＢａ２ＣＵ１０Ｘの層２
カ＜露出している。
（６）プラズマアッシングによってフォトレジストの層
１の残留部分を除去した。
１の残留部分を除去した。
（７）配線パターン４含む必要な領域全面に、スパッタ
リング１こよって、酸化され易い拡散源とし５．で、へ
Ｃζつ層５を７さ３０００ 、八ｊこ汀ユＴ浣したつ（
、；）１記（７）の状態で、窒六カ゛ス露囲気中−，７
，３ＱＱ’ｌ″、に加熱して１時間保持した。この段階
−１ＹＢａ２Ｌ！」３Ｄｘ ごり層２０露出龍分：まこ
σ）層の、＞ ｆ：Ｊ’７にわたって４へ５とζ″）反
応が進行した状態；二ある。
リング１こよって、酸化され易い拡散源とし５．で、へ
Ｃζつ層５を７さ３０００ 、八ｊこ汀ユＴ浣したつ（
、；）１記（７）の状態で、窒六カ゛ス露囲気中−，７
，３ＱＱ’ｌ″、に加熱して１時間保持した。この段階
−１ＹＢａ２Ｌ！」３Ｄｘ ごり層２０露出龍分：まこ
σ）層の、＞ ｆ：Ｊ’７にわたって４へ５とζ″）反
応が進行した状態；二ある。
層２．．７）うし１．：、の反応領域を図中に２ａでが
、した。
、した。
この、ｉコ１Ｓ応領域２．ｌ内ては層２の組Ｆ：’：：
、 ’ａＹ３ａ２Ｖ：１Ｊ３０Ｘか：）変動しており、
超伝導特性が失われで宅縁体となっごいる。、２ｂは層
２の未−１応項域であ：つ、ＹＢａ ２Ｃｕ魅ＸのＬ’
Ｌ ＩΣ曵７が椎持されており、超伝導体こ）配で菜を
構成して一１乙、反応は熱拡散過程を含み、筈；）内で
等方的に進行ずろ・′７．）で、反応・イ１域２．１（
す４へＵの層３の下側にある層２にも若干入り込む。
、 ’ａＹ３ａ２Ｖ：１Ｊ３０Ｘか：）変動しており、
超伝導特性が失われで宅縁体となっごいる。、２ｂは層
２の未−１応項域であ：つ、ＹＢａ ２Ｃｕ魅ＸのＬ’
Ｌ ＩΣ曵７が椎持されており、超伝導体こ）配で菜を
構成して一１乙、反応は熱拡散過程を含み、筈；）内で
等方的に進行ずろ・′７．）で、反応・イ１域２．１（
す４へＵの層３の下側にある層２にも若干入り込む。
したがって、反応領域２ａを、この領域の下端（基板１
との界面っここで幅は最小となる。）でも電気的に十分
な幅の絶縁領域として形成するためには、上記のように
Ａ １．１の層３の下方に入り込む距離も予約１分考慮
する。必要がある。、酸化物超伝導体（ン）層２の厚さ
が大きい桿、反応・領域２ａの最大幅は大きくなる。
との界面っここで幅は最小となる。）でも電気的に十分
な幅の絶縁領域として形成するためには、上記のように
Ａ １．１の層３の下方に入り込む距離も予約１分考慮
する。必要がある。、酸化物超伝導体（ン）層２の厚さ
が大きい桿、反応・領域２ａの最大幅は大きくなる。
（９ＭＪン酸、と硝酸（ｉ ： １，４１ｅｔ）の混合
液で処理し、て１へ戸の−５を除去（、た、１（１０）
、へｉ、ｉ ＠層３を王水で除去］、た。
液で処理し、て１へ戸の−５を除去（、た、１（１０）
、へｉ、ｉ ＠層３を王水で除去］、た。
以）プ）禅ｉ’ｌｌ）によって、配線幅１μηで酸化物
超伝導体ＹＢ・玉匹ｕ ３０ Ｘの配線を形成した。
超伝導体ＹＢ・玉匹ｕ ３０ Ｘの配線を形成した。
以上説明し、たよう；ニア、本発！！、ｉｌ ｌ二よれ
ば、ｘＶ］温で形成しｊｊ良質な酸１ｈ′ｌ勿超伝ｉ超
伏で、ゴゝの発（Ｅん防ｉ、ｌ−，シなが・）極め“５
′、弔禮な配置塚４傾′・戎するこ、−づできる、
ば、ｘＶ］温で形成しｊｊ良質な酸１ｈ′ｌ勿超伝ｉ超
伏で、ゴゝの発（Ｅん防ｉ、ｌ−，シなが・）極め“５
′、弔禮な配置塚４傾′・戎するこ、−づできる、
第１図は、本発明にしたがった実施例の工程を示す断面
図である。 １・・・チタン酸ストロンチウムの基板、２・・・酸化
物超伝導体ＹＢａ、Ｃｕ３０ｘ ｏ）層、２ａ・・・反
応領域、 ２ｂ・・・未反応領域、３・・・Ａｕの層
、 ４・・・フォトレジストの層、５・・・Ａｌ
の層。
図である。 １・・・チタン酸ストロンチウムの基板、２・・・酸化
物超伝導体ＹＢａ、Ｃｕ３０ｘ ｏ）層、２ａ・・・反
応領域、 ２ｂ・・・未反応領域、３・・・Ａｕの層
、 ４・・・フォトレジストの層、５・・・Ａｌ
の層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基板上に酸化物超伝導体層を形成する工程、上記超
伝導体層上に保護層を形成する工程、上記保護層を部分
的に除去してその下の上記超伝導体層を部分的に露出さ
せる工程、 少なくとも上記超伝導体層の露出表面上に、拡散源層を
形成する工程、および 上記拡散源とその下の上記超伝導体層の露出部分とを加
熱によって反応させて絶縁層を形成する工程 を含むことを特徴とする酸化物超伝導配線の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1011903A JPH02194570A (ja) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | 酸化物超伝導配線の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1011903A JPH02194570A (ja) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | 酸化物超伝導配線の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02194570A true JPH02194570A (ja) | 1990-08-01 |
Family
ID=11790690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1011903A Pending JPH02194570A (ja) | 1989-01-23 | 1989-01-23 | 酸化物超伝導配線の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02194570A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04287382A (ja) * | 1991-03-18 | 1992-10-12 | Hitachi Ltd | 超電導薄膜パタンの形成方法 |
| US8621709B2 (en) | 2006-12-12 | 2014-01-07 | G.B.D. Corp. | Multi-strut cleaning head |
-
1989
- 1989-01-23 JP JP1011903A patent/JPH02194570A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04287382A (ja) * | 1991-03-18 | 1992-10-12 | Hitachi Ltd | 超電導薄膜パタンの形成方法 |
| US8621709B2 (en) | 2006-12-12 | 2014-01-07 | G.B.D. Corp. | Multi-strut cleaning head |
| US9439546B2 (en) | 2006-12-12 | 2016-09-13 | Omachron Intellectual Property Inc. | Multi-strut cleaning head |
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