JPH0311675A - ジョセフソン接合素子の製造方法 - Google Patents
ジョセフソン接合素子の製造方法Info
- Publication number
- JPH0311675A JPH0311675A JP1146277A JP14627789A JPH0311675A JP H0311675 A JPH0311675 A JP H0311675A JP 1146277 A JP1146277 A JP 1146277A JP 14627789 A JP14627789 A JP 14627789A JP H0311675 A JPH0311675 A JP H0311675A
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- Japan
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- gas
- part electrode
- etched
- electrode
- tunnel barrier
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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〕
この発明は、超伝導集積回路に用いられるジョセフソン
接合素子の製造方法に関するもので、特にジョセフソン
接合を作製する際のドライエツチングとして、ＣＦ４ガ
スでエツチングした後に、さらにＣＦ４＋０２ガスでエ
ツチングするように１７たンヨセフソノ接合素子の製造
方法に関するものである。
接合素子の製造方法に関するもので、特にジョセフソン
接合を作製する際のドライエツチングとして、ＣＦ４ガ
スでエツチングした後に、さらにＣＦ４＋０２ガスでエ
ツチングするように１７たンヨセフソノ接合素子の製造
方法に関するものである。
近年、超伝導現象を利用１７た論理回路は、低消費電力
で、高密度集積化に適しており、しかも非常に高速の動
作が期待される乙とから注目されている。とりわけ、超
伝導現象を利用１７た論理素子としてもジョセフソン素
子は、超高速のコノビュタへの応用を目指して各所で研
究が行われている。
で、高密度集積化に適しており、しかも非常に高速の動
作が期待される乙とから注目されている。とりわけ、超
伝導現象を利用１７た論理素子としてもジョセフソン素
子は、超高速のコノビュタへの応用を目指して各所で研
究が行われている。
従来、乙の種のジョセフソン接合の製造方法としては、
特願昭６０−６１２４４号またばＡｐρ１゜Ｐｈｙ、Ｌ
ｅｔｔｅｒｓ、Ｖｏｌ、４６ Ｎｏ、１１ ｐ、１０９
８−１１００が知られている。
特願昭６０−６１２４４号またばＡｐρ１゜Ｐｈｙ、Ｌ
ｅｔｔｅｒｓ、Ｖｏｌ、４６ Ｎｏ、１１ ｐ、１０９
８−１１００が知られている。
第２図（，１〜（ｅ）は従来のジョセフソン接合素子の
製造工程を示す。
製造工程を示す。
第２図（ａ）において、基板１上にＮｂＮからなる下部
電極２を形成した後、ＭｇＯ，ＺｒＯ２゜Ａｌ２Ｏ，等
のトンネル障壁３を形成し、ざらにＮｂＮからなる上部
電極４をそれぞれスパッタ装置を使用して形成してジョ
セ７ソノ接合を形成する１１次いで、第２図（ｂ）に示
すように、−に１部電極４の上に下部電極用の１／ンス
トバクーＪ５を形成し、これをエツチングマスクとして
使用して下部電極２． Ｉ・ン不ル障壁３．」二部電
極４をＣＦ４のガスによりエツチングした後、次いて第
２図（ｃ）に示すように上部電極４に接合部用の１ノジ
ストバターノ６を形成し、上部電極４とトンネル障壁３
とをエツチングｊ７た後、第２図（ｄ）に示すように、
レジストバターノロを除去し、絶縁膜７を堆積し、リフ
トオフ法により上部電極４の部分の絶縁膜７を除去１７
、第２図（ｅ）に示すように、スパッタ装置を用いて配
線用のＮｂ膜を堆積し、さらに配線用のレジストバク−
ノ（図示ぜず）を形成してからＣＦ４ガスにより工・ソ
チノグして配線部８を形成する。。
電極２を形成した後、ＭｇＯ，ＺｒＯ２゜Ａｌ２Ｏ，等
のトンネル障壁３を形成し、ざらにＮｂＮからなる上部
電極４をそれぞれスパッタ装置を使用して形成してジョ
セ７ソノ接合を形成する１１次いで、第２図（ｂ）に示
すように、−に１部電極４の上に下部電極用の１／ンス
トバクーＪ５を形成し、これをエツチングマスクとして
使用して下部電極２． Ｉ・ン不ル障壁３．」二部電
極４をＣＦ４のガスによりエツチングした後、次いて第
２図（ｃ）に示すように上部電極４に接合部用の１ノジ
ストバターノ６を形成し、上部電極４とトンネル障壁３
とをエツチングｊ７た後、第２図（ｄ）に示すように、
レジストバターノロを除去し、絶縁膜７を堆積し、リフ
トオフ法により上部電極４の部分の絶縁膜７を除去１７
、第２図（ｅ）に示すように、スパッタ装置を用いて配
線用のＮｂ膜を堆積し、さらに配線用のレジストバク−
ノ（図示ぜず）を形成してからＣＦ４ガスにより工・ソ
チノグして配線部８を形成する。。
しかしながら、上記の従来のりヨセフソン接合素子の製
造方法においては、ジョセフソン接合が完成した後に下
部電極２の周辺に当たる場所に第２図（ｅ）（こ７Ｊり
一４’ 、１うくこ、配線部８の断線の原因になる突起
物９が生じろという問題点があったＣ１この突起物９が
生じる原因を調へた結果、上部電極４とトノイ、ル障壁
３をエツチングしたときに、上部電極２の周辺に黒色の
１１１：積物１０が生しる現象のあることが分かった１
、また、この突起物９の影響は、配線部８および絶縁膜
７の厚さを厚くすれば避けろことができるが、これは絶
縁膜７のス１− ＋、−スの増大を招き、また、配線部
８のイノビダノスを高くすることにもなり、好ましくな
い。
造方法においては、ジョセフソン接合が完成した後に下
部電極２の周辺に当たる場所に第２図（ｅ）（こ７Ｊり
一４’ 、１うくこ、配線部８の断線の原因になる突起
物９が生じろという問題点があったＣ１この突起物９が
生じる原因を調へた結果、上部電極４とトノイ、ル障壁
３をエツチングしたときに、上部電極２の周辺に黒色の
１１１：積物１０が生しる現象のあることが分かった１
、また、この突起物９の影響は、配線部８および絶縁膜
７の厚さを厚くすれば避けろことができるが、これは絶
縁膜７のス１− ＋、−スの増大を招き、また、配線部
８のイノビダノスを高くすることにもなり、好ましくな
い。
（７たがって、この突起物９を発生させないための根本
的な解決策が望まれていた。
的な解決策が望まれていた。
この発明は、上記の問題点を解決するためになされたも
ので、ノヨセ７ソノ接合素子を製造する際に下部電極の
周辺に生した黒色の炭素重合物と思われる堆積物を除去
することにより、完成したジョセ７ソノ接合に現れろ突
起物の生成を抑えるようにしたジョセフ・ノン接合素子
の製造方法を得ろことを目的とする。
ので、ノヨセ７ソノ接合素子を製造する際に下部電極の
周辺に生した黒色の炭素重合物と思われる堆積物を除去
することにより、完成したジョセ７ソノ接合に現れろ突
起物の生成を抑えるようにしたジョセフ・ノン接合素子
の製造方法を得ろことを目的とする。
この発明に係るシリセフソノ接合素子の製造方法は、そ
れぞれ超伝導体からなる下部電極と上部電極との間にト
ンネル障壁を挾んでジョセフソノ接合を形成し、上部電
極上に接合部用のマスクを形成した後、ＣＦ４ガスを用
いて−Ｌ？）ｌＳ電極と１・７ネル障壁のエツチングを
行い、次いで、ＣＩ＝’、ガスのエツチングにより下部
電極の周辺に発生したｔ佳積物を、ＣＦ４−１−０□ガ
スでざらに工・ソヂノグして堆積物を除去するものであ
る。
れぞれ超伝導体からなる下部電極と上部電極との間にト
ンネル障壁を挾んでジョセフソノ接合を形成し、上部電
極上に接合部用のマスクを形成した後、ＣＦ４ガスを用
いて−Ｌ？）ｌＳ電極と１・７ネル障壁のエツチングを
行い、次いで、ＣＩ＝’、ガスのエツチングにより下部
電極の周辺に発生したｔ佳積物を、ＣＦ４−１−０□ガ
スでざらに工・ソヂノグして堆積物を除去するものであ
る。
この発明においては、ジョセフソン接合素子を製造する
とき、ＣＦ４ガスでエツチングした後に、下部電極の周
辺に生しる黒色の堆積物をＣ，Ｆ４十０□ガスてさらに
エツチングすること（こＪ：り除去し、下部電極の上面
を平坦にし、配線に悪影響を与える突起物の生成を阻止
する。
とき、ＣＦ４ガスでエツチングした後に、下部電極の周
辺に生しる黒色の堆積物をＣ，Ｆ４十０□ガスてさらに
エツチングすること（こＪ：り除去し、下部電極の上面
を平坦にし、配線に悪影響を与える突起物の生成を阻止
する。
第１図（ａ）〜（ｅ）は乙の発明の一実施例を示す工程
図で、第２図と同一符号は同一部分を示し、かつ第１図
（ａ）、（ｂｌの工程は第２図（ａｌ、 （ｂｌと同一
の工程であるので説明は省略する１２次いで、第２図（
Ｃ）に示すように、ＣＦ４ガスに」；り上部電極４と、
トンネル障壁３とを従来と同様に除去した後、さらにＣ
Ｆ４＋０□ガスを使用（）てエツチングを行い、従来の
第２図（ｅ）で説明した下部電極２の周辺１ζ発生１７
た堆積物１０を除去する。以下、第」図（ｄ）、 （ｅ
）の工程も第２図（ｄ）、 （ｅ）と同一であるため、
その説明を省略ずろ。
図で、第２図と同一符号は同一部分を示し、かつ第１図
（ａ）、（ｂｌの工程は第２図（ａｌ、 （ｂｌと同一
の工程であるので説明は省略する１２次いで、第２図（
Ｃ）に示すように、ＣＦ４ガスに」；り上部電極４と、
トンネル障壁３とを従来と同様に除去した後、さらにＣ
Ｆ４＋０□ガスを使用（）てエツチングを行い、従来の
第２図（ｅ）で説明した下部電極２の周辺１ζ発生１７
た堆積物１０を除去する。以下、第」図（ｄ）、 （ｅ
）の工程も第２図（ｄ）、 （ｅ）と同一であるため、
その説明を省略ずろ。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明は、それぞれ超伝導体か
らなる下部電極と上部電極との間にトンはノＬ障壁を挾
んで′）−３セフソノ接合を形成し、上部電極上に接合
部用のマスクを形成した後、ＣＦ４ガスを用いて上部電
極とトンネル障壁のエツチングを行い、次いで、ＣＦ４
ガスのエツチングによす１；線電極の周辺に発生した堆
積物を、ＣＦ４十０２ガスを用いてエツチングに、より
除去するようにしたので、ｌ・ンネル障壁にＭ ｇ Ｏ
ｐ Ｚ ｒ Ｏ２ｐＡ、Ｊ２０３などの絶縁材料を用い
たジョセフソノ接合を有するジョセフソン素子を製造す
る場合に、（５） （ｒ；） 従来生していた下部電極周辺の突起物の生成を阻止する
ことができるため、超伝導集積回路の製造において、そ
の製造歩留りと品質とを飛躍的に向上させることができ
る利点を有する。
らなる下部電極と上部電極との間にトンはノＬ障壁を挾
んで′）−３セフソノ接合を形成し、上部電極上に接合
部用のマスクを形成した後、ＣＦ４ガスを用いて上部電
極とトンネル障壁のエツチングを行い、次いで、ＣＦ４
ガスのエツチングによす１；線電極の周辺に発生した堆
積物を、ＣＦ４十０２ガスを用いてエツチングに、より
除去するようにしたので、ｌ・ンネル障壁にＭ ｇ Ｏ
ｐ Ｚ ｒ Ｏ２ｐＡ、Ｊ２０３などの絶縁材料を用い
たジョセフソノ接合を有するジョセフソン素子を製造す
る場合に、（５） （ｒ；） 従来生していた下部電極周辺の突起物の生成を阻止する
ことができるため、超伝導集積回路の製造において、そ
の製造歩留りと品質とを飛躍的に向上させることができ
る利点を有する。
第１図（，１〜（ｅ）はこの発明の一実施例を示す工程
＃第２図（、）〜（ｅ）は従来のジ９セフソノ接合素子
を形成する工程を示す図である。。 図中、１ば基板、２は下部電極、３はトンネル障壁、４
は上部電極、５，６は下部電極用、接合部用のレンスト
パターン、７ば絶縁膜、８は配線１ 、入 Ｌ−（Ｎ（ト）マ 第 ２ 図 （ａ） （ｄ） （ｅ） ４８４−
＃第２図（、）〜（ｅ）は従来のジ９セフソノ接合素子
を形成する工程を示す図である。。 図中、１ば基板、２は下部電極、３はトンネル障壁、４
は上部電極、５，６は下部電極用、接合部用のレンスト
パターン、７ば絶縁膜、８は配線１ 、入 Ｌ−（Ｎ（ト）マ 第 ２ 図 （ａ） （ｄ） （ｅ） ４８４−
Claims (1)
- それぞれ超伝導体からなる下部電極と上部電極との間に
トンネル障壁を挾んでジョセフソン接合を形成し、前記
上部電極上に接合部用のマスクを形成した後、ＣＦ＿４
ガスを用いて前記上部電極と前記トンネル障壁のエッチ
ングを行い、次いで、前記エッチングにより前記下部電
極の周辺に発生した堆積物を、ＣＦ＿４＋Ｏ＿２ガスを
用いてエッチングにより除去する工程を含むことを特徴
とするジョセフソン接合素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1146277A JPH0311675A (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | ジョセフソン接合素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1146277A JPH0311675A (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | ジョセフソン接合素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0311675A true JPH0311675A (ja) | 1991-01-18 |
| JPH0587193B2 JPH0587193B2 (ja) | 1993-12-15 |
Family
ID=15404088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1146277A Granted JPH0311675A (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | ジョセフソン接合素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0311675A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58154280A (ja) * | 1982-03-10 | 1983-09-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | トンネル形ジヨセフソン素子の作製方法 |
| JPS6279684A (ja) * | 1985-10-02 | 1987-04-13 | Agency Of Ind Science & Technol | ジヨセフソン集積回路の製造方法 |
-
1989
- 1989-06-08 JP JP1146277A patent/JPH0311675A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58154280A (ja) * | 1982-03-10 | 1983-09-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | トンネル形ジヨセフソン素子の作製方法 |
| JPS6279684A (ja) * | 1985-10-02 | 1987-04-13 | Agency Of Ind Science & Technol | ジヨセフソン集積回路の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0587193B2 (ja) | 1993-12-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |