JPH0376792B2 - - Google Patents
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- JPH0376792B2 JPH0376792B2 JP60155262A JP15526285A JPH0376792B2 JP H0376792 B2 JPH0376792 B2 JP H0376792B2 JP 60155262 A JP60155262 A JP 60155262A JP 15526285 A JP15526285 A JP 15526285A JP H0376792 B2 JPH0376792 B2 JP H0376792B2
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- Japan
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- film
- superconducting
- thin film
- resistive
- etching
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N69/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one superconducting element covered by group H10N60/00
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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
本発明は、例えば高融点金属膜を用いた薄膜抵
抗を有する超伝導集積回路に於いて、基板上に薄
膜抵抗パターンを有する金属の抵抗膜を形成し、
その抵抗膜の表面を覆うようにAl膜を形成し、
そのAl膜の一部とコンタクトする超伝導配線で
ある超伝導薄膜を形成して得られた薄膜抵抗を備
えることに依り、従来の超伝導集積回路で必要と
されていたSiOなどからなるエツチング・ストツ
パ膜の形成を不要とし、製造工程の短縮及び簡素
化、また、より微細なパターンの形成を可能にし
たものである。
抗を有する超伝導集積回路に於いて、基板上に薄
膜抵抗パターンを有する金属の抵抗膜を形成し、
その抵抗膜の表面を覆うようにAl膜を形成し、
そのAl膜の一部とコンタクトする超伝導配線で
ある超伝導薄膜を形成して得られた薄膜抵抗を備
えることに依り、従来の超伝導集積回路で必要と
されていたSiOなどからなるエツチング・ストツ
パ膜の形成を不要とし、製造工程の短縮及び簡素
化、また、より微細なパターンの形成を可能にし
たものである。
本発明は、薄膜抵抗を有する超伝導集積回路の
改良に関する。
改良に関する。
近年、超伝導集積回路に於ける超伝導体の配線
材料としては高融点の金属である例えばNb或い
はNbNを用いることが多いが、そのような超伝
導配線を形成するには高温を必要とするので、薄
膜抵抗の材料としても高融点の金属、例えばMo
が多用されている。
材料としては高融点の金属である例えばNb或い
はNbNを用いることが多いが、そのような超伝
導配線を形成するには高温を必要とするので、薄
膜抵抗の材料としても高融点の金属、例えばMo
が多用されている。
このように超伝導配線や薄膜抵抗に高融点金属
を用いた集積回路を製造するに際しては、当然、
それらNb膜やMo膜のパターニングが必要となつ
てくるが、通常、これ等のエツチングには、エツ
チング・ガスとしてCF4等を用いたドライ・エツ
チング法を適用している。
を用いた集積回路を製造するに際しては、当然、
それらNb膜やMo膜のパターニングが必要となつ
てくるが、通常、これ等のエツチングには、エツ
チング・ガスとしてCF4等を用いたドライ・エツ
チング法を適用している。
然しながら、CF4をエツチング・ガスとして
Nb或いはMoのエツチングを行つた場合、それ等
のエツチング・レートの差は僅かであり、充分な
選択比は得られない。
Nb或いはMoのエツチングを行つた場合、それ等
のエツチング・レートの差は僅かであり、充分な
選択比は得られない。
そこで、Nb膜のエツチング時には、Mo膜上を
SiO2膜などで覆い、それをエツチング・ストツ
パとして用いるようにしている。
SiO2膜などで覆い、それをエツチング・ストツ
パとして用いるようにしている。
第２図Ａ乃至Ｆは従来の超伝導集積回路を製造
する場合を解説する為の工程要所に於ける超伝導
集積回路の要部切断側面図を表し、以下、これ等
の図を参照しつつ説明する。
する場合を解説する為の工程要所に於ける超伝導
集積回路の要部切断側面図を表し、以下、これ等
の図を参照しつつ説明する。
第２図Ａ参照
(a) 電子ビーム蒸着法或いはスパツタ法などを適
用することに依り、基板１上にMoからなる膜
厚約500〜3000〔Å〕程度の抵抗膜２を形成す
る。
用することに依り、基板１上にMoからなる膜
厚約500〜3000〔Å〕程度の抵抗膜２を形成す
る。
第２図Ｂ参照
(b) 通常のフオト・リソグラフイ技術に於けるレ
ジスト・プロセスを適用することに依り、薄膜
抵抗のパターンを有するフオト・レジストから
なるマスクを形成し、反応ガスをCF4或いは
CF4＋O2（５〜10〔％〕）などとするドライ・エ
ツチング法にて抵抗膜２のパターニングを行つ
て薄膜抵抗とする。
ジスト・プロセスを適用することに依り、薄膜
抵抗のパターンを有するフオト・レジストから
なるマスクを形成し、反応ガスをCF4或いは
CF4＋O2（５〜10〔％〕）などとするドライ・エ
ツチング法にて抵抗膜２のパターニングを行つ
て薄膜抵抗とする。
第２図Ｃ参照
(c) 蒸着法或いはスパツタ法などを適用すること
に依り、例えばSiO或いはSiO2からなる膜厚約
1000〜3000〔Å〕程度のエツチング・ストツパ
膜３を形成する。
に依り、例えばSiO或いはSiO2からなる膜厚約
1000〜3000〔Å〕程度のエツチング・ストツパ
膜３を形成する。
第２図Ｄ参照
(d) 通常のフオト・リソグラフイ技術に於けるレ
ジスト・プロセスを適用することに依り、エツ
チング・ストツパのパターンを有するフオト・
レジストからなるマスクを形成し、反応ガスを
例えばCHF3とするドライ・エツチング法にて
エツチング・ストツパ膜３のパターニングを行
う。
ジスト・プロセスを適用することに依り、エツ
チング・ストツパのパターンを有するフオト・
レジストからなるマスクを形成し、反応ガスを
例えばCHF3とするドライ・エツチング法にて
エツチング・ストツパ膜３のパターニングを行
う。
尚、エツチング・ストツパ膜３はリフト・オフ
を適用して形成することもできる。
を適用して形成することもできる。
第２図Ｅ参照
(e) Arガスなどの雰囲気中でスパツタ・クリー
ニングを行い、抵抗膜２の表面にある酸化膜や
汚染膜を除去する。
ニングを行い、抵抗膜２の表面にある酸化膜や
汚染膜を除去する。
(f) 引き続き、真空中で蒸着法或いはスパツタ法
などを適用することに依り、Nb或いはNbNな
どからなる膜厚約2000〜6000〔Å〕程度の超伝
導薄膜４を形成する。
などを適用することに依り、Nb或いはNbNな
どからなる膜厚約2000〜6000〔Å〕程度の超伝
導薄膜４を形成する。
前記したように、抵抗膜２の表面はクリーニン
グしてあるので、超伝導薄膜４との電気的コンタ
クトは良好である。
グしてあるので、超伝導薄膜４との電気的コンタ
クトは良好である。
第２図Ｆ参照
（ｇ） 通常のフオト・リソグラフイ技術に於け
るレジスト・プロセスを適用することに依り、
超伝導配線のパターンを有するフオト・レジス
トからなるマスクを形成し、反応ガスを例えば
CF4或いはCF4＋O2（５〜10〔％〕）などとする
ドライ・エツチング法にて超伝導薄膜４のパタ
ーニングを行つて超伝導配線とする。
るレジスト・プロセスを適用することに依り、
超伝導配線のパターンを有するフオト・レジス
トからなるマスクを形成し、反応ガスを例えば
CF4或いはCF4＋O2（５〜10〔％〕）などとする
ドライ・エツチング法にて超伝導薄膜４のパタ
ーニングを行つて超伝導配線とする。
このドライ・エツチングを行うに際し、ガス圧
や電力を適切に選択することに依り、超伝導薄膜
４のエツチング・レートをエツチング・ストツパ
膜３のそれに比較して２〜10倍程度にすることが
でき、超伝導薄膜４が除去されてエツチング・ス
トツパ膜３の表面が露出された段階でエツチング
は確実に停止する。具体的には、反応ガスとして
CF4＋O2（５〔％〕）を用いた場合には、そのガス
圧を50〔mTorr〕とすれば良い。
や電力を適切に選択することに依り、超伝導薄膜
４のエツチング・レートをエツチング・ストツパ
膜３のそれに比較して２〜10倍程度にすることが
でき、超伝導薄膜４が除去されてエツチング・ス
トツパ膜３の表面が露出された段階でエツチング
は確実に停止する。具体的には、反応ガスとして
CF4＋O2（５〔％〕）を用いた場合には、そのガス
圧を50〔mTorr〕とすれば良い。
前記説明したMoからなる抵抗膜２及びNbから
なる超伝導配線である超伝導薄膜４で構成される
従来の薄膜抵抗を有する超伝導集積回路について
は実用上の問題はないが、その薄膜抵抗を形成す
るに際してSiOなどからなるエツチング・ストツ
パ膜３を例えば蒸着法及びエツチング法を適用し
て形成しなければならず、また、抵抗膜２のエツ
ジには超伝導薄膜４とコンタクトさせるべき部分
が存在しなければならない為、実際に必要とされ
る抵抗値の割には抵抗膜２の占有面積が大型化
し、微細パターンが得られない旨の欠点がある。
なる超伝導配線である超伝導薄膜４で構成される
従来の薄膜抵抗を有する超伝導集積回路について
は実用上の問題はないが、その薄膜抵抗を形成す
るに際してSiOなどからなるエツチング・ストツ
パ膜３を例えば蒸着法及びエツチング法を適用し
て形成しなければならず、また、抵抗膜２のエツ
ジには超伝導薄膜４とコンタクトさせるべき部分
が存在しなければならない為、実際に必要とされ
る抵抗値の割には抵抗膜２の占有面積が大型化
し、微細パターンが得られない旨の欠点がある。
本発明は、薄膜抵抗を形成する際に抵抗膜上に
SiOやSiO2からなる膜を形成してエツチング．ス
トツパ膜とすることを不要とし、超伝導集積回路
の表面に於ける段差を低減し、製造工程を短縮す
ると共にパターンの微細化を可能にしようとす
る。
SiOやSiO2からなる膜を形成してエツチング．ス
トツパ膜とすることを不要とし、超伝導集積回路
の表面に於ける段差を低減し、製造工程を短縮す
ると共にパターンの微細化を可能にしようとす
る。
本発明一実施例を製造する場合について解説す
る為の図である第１図Ａ乃至Ｄを借りて説明す
る。
る為の図である第１図Ａ乃至Ｄを借りて説明す
る。
本発明に依る超伝導集積回路では、基板１１上
に薄膜抵抗パターンを有する金属の抵抗膜１２を
形成し、その抵抗膜１２の表面を覆うようにAl
膜１３を形成し、そのAl膜１２の一部とコンタ
クト部する超伝導配線である超伝導薄膜１４を形
成して得られた薄膜抵抗を備えた構成を採つてい
る。
に薄膜抵抗パターンを有する金属の抵抗膜１２を
形成し、その抵抗膜１２の表面を覆うようにAl
膜１３を形成し、そのAl膜１２の一部とコンタ
クト部する超伝導配線である超伝導薄膜１４を形
成して得られた薄膜抵抗を備えた構成を採つてい
る。
〔作用〕
このような手段を採ると、従来技術で必要とさ
れていたSiOなどからなるエツチング・ストツパ
膜の形成は不要となり、その結果、製造工程の短
縮及び簡素化が可能となり、また、抵抗膜１２の
エツジには超伝導薄膜１４とコンタクトさせる為
の領域を別設する必要はないので、より微細なパ
ターンの形成が可能となるものである。
れていたSiOなどからなるエツチング・ストツパ
膜の形成は不要となり、その結果、製造工程の短
縮及び簡素化が可能となり、また、抵抗膜１２の
エツジには超伝導薄膜１４とコンタクトさせる為
の領域を別設する必要はないので、より微細なパ
ターンの形成が可能となるものである。
第１図Ａ乃至Ｄは本発明一実施例を製造する場
合を解説する為の工程要所に於ける超伝導集積回
路の要部切断側面図を表し、以下、これ等の図を
参照しつつ説明する。
合を解説する為の工程要所に於ける超伝導集積回
路の要部切断側面図を表し、以下、これ等の図を
参照しつつ説明する。
第１図Ａ参照
(a) 電子ビーム蒸着法或いはスパツタ法などを適
用することに依り、基板１１上にMoからなる
膜厚約500〜3000〔Å〕程度の抵抗値１２を形成
する。
用することに依り、基板１１上にMoからなる
膜厚約500〜3000〔Å〕程度の抵抗値１２を形成
する。
(b) 同じく電子ビーム蒸着法或いはスパツタ法な
どを適用することに依り、抵抗膜１２上に膜厚
約50〜300〔Å〕程度のAl膜１３を形成する。
どを適用することに依り、抵抗膜１２上に膜厚
約50〜300〔Å〕程度のAl膜１３を形成する。
この場合に於けるAl膜１３の膜厚は、超伝
導配線を構成するNb或いはNbN等とAlとのエ
ツチング選択比及び抵抗値の精度との兼ね合い
で決定される。即ち、Al膜１３が薄い場合に
はエツチング・ストツパとして役割を充分に果
たすことができずMoからなる抵抗膜１２もエ
ツチングされる虞があり、また逆に、Al膜１
３が厚い場合には抵抗膜１２に於ける抵抗値が
Moの膜厚だけでは定まらず、Al膜１３の影響
も考慮することが必要となる。
導配線を構成するNb或いはNbN等とAlとのエ
ツチング選択比及び抵抗値の精度との兼ね合い
で決定される。即ち、Al膜１３が薄い場合に
はエツチング・ストツパとして役割を充分に果
たすことができずMoからなる抵抗膜１２もエ
ツチングされる虞があり、また逆に、Al膜１
３が厚い場合には抵抗膜１２に於ける抵抗値が
Moの膜厚だけでは定まらず、Al膜１３の影響
も考慮することが必要となる。
第１図Ｂ参照
(c) 通常のフオト・リソグラフイ技術に於けるレ
ジスト・プロセスを適用することに依り、薄膜
抵抗のパターンを有するフオト・レジストから
なるマスクを形成し、反応ガスをCF4或いは
CF4＋O2を用いるドライ・エツチング法にて
Al膜１３及び抵抗膜１２のパターニングを行
う。これに依り、抵抗膜１２は勿論、Al膜１
３も薄膜抵抗のパターンとなる。
ジスト・プロセスを適用することに依り、薄膜
抵抗のパターンを有するフオト・レジストから
なるマスクを形成し、反応ガスをCF4或いは
CF4＋O2を用いるドライ・エツチング法にて
Al膜１３及び抵抗膜１２のパターニングを行
う。これに依り、抵抗膜１２は勿論、Al膜１
３も薄膜抵抗のパターンとなる。
このドライ・エツチングに用いた反応ガスが
CF4＋O2（５〔％〕）である場合、ガス圧をAl膜
１３に対しては３〔mTorr〕、そして、Moの抵
抗膜１２に対しては100〔mTorr〕とした。
CF4＋O2（５〔％〕）である場合、ガス圧をAl膜
１３に対しては３〔mTorr〕、そして、Moの抵
抗膜１２に対しては100〔mTorr〕とした。
第１図Ｃ参照
(d) Arガスなどの雰囲気中でスパツタ・クリー
ニングを行い、Al膜１３の表面にある酸化膜
や汚染膜などを除去する。
ニングを行い、Al膜１３の表面にある酸化膜
や汚染膜などを除去する。
(e) 蒸着法或いはスパツタ法などを適用すること
に依り、Nb或いはNbNなどからなる膜厚約
2000〜6000〔Å〕程度である超伝導薄膜１４を
形成する。
に依り、Nb或いはNbNなどからなる膜厚約
2000〜6000〔Å〕程度である超伝導薄膜１４を
形成する。
ここで形成した超伝導薄膜１４とAl膜１３
との電気的コンタクトが良好であることは云う
までもない。
との電気的コンタクトが良好であることは云う
までもない。
第１図Ｄ参照
(f) 通常のフオト・リソグラフイ技術に於けるレ
ジスト・プロセスを適用することに依り、超伝
導配線のパターンを有するフオト・レジストか
らなるマスクを形成し、反応ガスを例えばCF4
或いはCF4＋O2などとするドライ・エツチング
法にて超伝導薄膜１４のパターニングを行つて
超伝導配線とする。
ジスト・プロセスを適用することに依り、超伝
導配線のパターンを有するフオト・レジストか
らなるマスクを形成し、反応ガスを例えばCF4
或いはCF4＋O2などとするドライ・エツチング
法にて超伝導薄膜１４のパターニングを行つて
超伝導配線とする。
このドライ・エツチングを行う際、反応ガス
をCF4＋O2（５〔％〕）とし、また、そのガス圧
を50〔mTorr〕とした場合、Nbからなる超伝
導薄膜１４は500〜1000〔Å／分〕のレートでエ
ツチングされるのに対し、Al膜１３は10〜20
〔Å／分〕であつて、殆どエツチングされない
とみて良い。
をCF4＋O2（５〔％〕）とし、また、そのガス圧
を50〔mTorr〕とした場合、Nbからなる超伝
導薄膜１４は500〜1000〔Å／分〕のレートでエ
ツチングされるのに対し、Al膜１３は10〜20
〔Å／分〕であつて、殆どエツチングされない
とみて良い。
従つて、図示されているように、超伝導薄膜
１４がAl膜１３の表面が露出された時点でエ
ツチングは自動的に停止してパターニングは完
了する。
１４がAl膜１３の表面が露出された時点でエ
ツチングは自動的に停止してパターニングは完
了する。
本発明に依る超伝導集積回路では、基板上に形
成された薄膜抵抗パターンを有する金属の抵抗膜
と、該抵抗膜の表面を覆うように形成されたAl
膜と、前記Al膜の一部とコンタクトする超伝導
配線をなす超伝導薄膜とからなる薄膜抵抗を備え
た構成になつている。
成された薄膜抵抗パターンを有する金属の抵抗膜
と、該抵抗膜の表面を覆うように形成されたAl
膜と、前記Al膜の一部とコンタクトする超伝導
配線をなす超伝導薄膜とからなる薄膜抵抗を備え
た構成になつている。
このような構成を採ると、従来技術で必要とさ
れていたSiO或いはSiO2などからなるエツチン
グ・ストツパ膜の成膜及びパターニングが不要に
なるので、製造工程の短縮及び簡素化が可能とな
り、また、抵抗膜のエツジに超伝導薄膜とのコン
タクトをとる為の領域を別設する必要はない為、
より微細なパターンの形成が可能となるものであ
る。
れていたSiO或いはSiO2などからなるエツチン
グ・ストツパ膜の成膜及びパターニングが不要に
なるので、製造工程の短縮及び簡素化が可能とな
り、また、抵抗膜のエツジに超伝導薄膜とのコン
タクトをとる為の領域を別設する必要はない為、
より微細なパターンの形成が可能となるものであ
る。
第１図Ａ乃至Ｄは本発明一実施例を製造する場
合について説明する為の工程要所に於ける超伝導
集積回路の要部切断側面図、第２図Ａ乃至Ｆは従
来例を製造する場合について説明する為の工程要
所に於ける超伝導集積回路の要部切断側面図をそ
れぞれ表している。 図に於いて、１１は基板、１２はMoからなる
抵抗膜、１３はAl膜、１４は超伝導薄膜をそれ
ぞれ示している。
合について説明する為の工程要所に於ける超伝導
集積回路の要部切断側面図、第２図Ａ乃至Ｆは従
来例を製造する場合について説明する為の工程要
所に於ける超伝導集積回路の要部切断側面図をそ
れぞれ表している。 図に於いて、１１は基板、１２はMoからなる
抵抗膜、１３はAl膜、１４は超伝導薄膜をそれ
ぞれ示している。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板上に抵抗体を有する超伝導集積回路にお
いて、 基板１１上にMoからなる抵抗膜１２を形成す
る工程と、 該抵抗膜１２の表面を覆うようにAl膜１３を
形成する工程と、 前記抵抗膜１２と前記Al膜１３を同時に選択
的にエツチングする工程と、 該抵抗膜１２を含む基板上の全面にNbからな
る超伝導薄膜１４を形成する工程と、 該Al膜１３上の、コンタクト部を除く部分の
超伝導薄膜１４を、リアクテイブ・イオン・エツ
チングにより除去する工程を 含むことを特徴とする超伝導集積回路の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60155262A JPS6216586A (ja) | 1985-07-16 | 1985-07-16 | 超伝導集積回路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60155262A JPS6216586A (ja) | 1985-07-16 | 1985-07-16 | 超伝導集積回路の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6216586A JPS6216586A (ja) | 1987-01-24 |
| JPH0376792B2 true JPH0376792B2 (ja) | 1991-12-06 |
Family
ID=15602068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60155262A Granted JPS6216586A (ja) | 1985-07-16 | 1985-07-16 | 超伝導集積回路の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6216586A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2647391B2 (ja) * | 1987-09-17 | 1997-08-27 | 富士通株式会社 | 半導体装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5978586A (ja) * | 1982-10-27 | 1984-05-07 | Hitachi Ltd | Ｎｂのパタ−ン形成法 |
-
1985
- 1985-07-16 JP JP60155262A patent/JPS6216586A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6216586A (ja) | 1987-01-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |