JPH04132280A - トンネル障壁の堆積方法 - Google Patents
トンネル障壁の堆積方法Info
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- JPH04132280A JPH04132280A JP2253820A JP25382090A JPH04132280A JP H04132280 A JPH04132280 A JP H04132280A JP 2253820 A JP2253820 A JP 2253820A JP 25382090 A JP25382090 A JP 25382090A JP H04132280 A JPH04132280 A JP H04132280A
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- Japan
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- shutter
- tunnel barrier
- time
- discharge
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、センサーや超伝導集積回路などに用いられる
ジョセフソン接合の作製法に関し、特にジョセフソン接
合を作製する度にそれの持つジョセフソン臨界電流密度
が同一に再現するために、ジョセフソン接合を作製する
際、トンネル障壁の堆積を開始する前のシャッターを閉
じて放電している時間（ブリスパッタ時間と呼ぶ）を正
確に毎回一定に保つことと、シャッターを正確に一定時
間開けることにより、トンネル障壁の膜厚を高い再現性
で得ることを特徴としたジョセフソン接合の作製法に関
する。
ジョセフソン接合の作製法に関し、特にジョセフソン接
合を作製する度にそれの持つジョセフソン臨界電流密度
が同一に再現するために、ジョセフソン接合を作製する
際、トンネル障壁の堆積を開始する前のシャッターを閉
じて放電している時間（ブリスパッタ時間と呼ぶ）を正
確に毎回一定に保つことと、シャッターを正確に一定時
間開けることにより、トンネル障壁の膜厚を高い再現性
で得ることを特徴としたジョセフソン接合の作製法に関
する。
［従来の技術］
トンネル障壁として、絶縁材料を用いた場合の従来のジ
ョセフソン接合の作製法（例えば特開昭６１−２２０３
８５号）は、第３図に示すように、図中（ａ）１ 基板
上全面に、スパッタ装置により連続的に順次、下部電極
としての２ ＮｂＮ膜、トンネル障壁としての３Ｍｇ０
膜、上部電極としての４ ＮｂＮ膜を堆積する。同図
中（ｂ）下部電極用のレジストパターンを形成し、ＣＦ
４プラズマによりドライエツチングを行なう。同図中（
Ｃ）接合部用のレジストパターンを形成し、ＣＦ４プラ
ズマによりドライエツチングを行なった後、５ 絶縁膜
を堆積し、リフトオフ法により接合部の上面に開口を設
ける。同図中（ｄ）配線用の６ Ｎｂ膜をスパッタ装
置により堆積し、配線用のレジストパターンを形成しＣ
Ｆ４プラズマによりドライエツチングを行なう。
ョセフソン接合の作製法（例えば特開昭６１−２２０３
８５号）は、第３図に示すように、図中（ａ）１ 基板
上全面に、スパッタ装置により連続的に順次、下部電極
としての２ ＮｂＮ膜、トンネル障壁としての３Ｍｇ０
膜、上部電極としての４ ＮｂＮ膜を堆積する。同図
中（ｂ）下部電極用のレジストパターンを形成し、ＣＦ
４プラズマによりドライエツチングを行なう。同図中（
Ｃ）接合部用のレジストパターンを形成し、ＣＦ４プラ
ズマによりドライエツチングを行なった後、５ 絶縁膜
を堆積し、リフトオフ法により接合部の上面に開口を設
ける。同図中（ｄ）配線用の６ Ｎｂ膜をスパッタ装
置により堆積し、配線用のレジストパターンを形成しＣ
Ｆ４プラズマによりドライエツチングを行なう。
このような、従来のジョセフソン接合の作製法では、ス
パッタ装置を用いてトンネル障壁を堆積する際に、ブリ
スパッタ時間は一定に保たれていなかった。
パッタ装置を用いてトンネル障壁を堆積する際に、ブリ
スパッタ時間は一定に保たれていなかった。
［発明が解決しようとする課題］
第２図は、１５ｃｍ径のＭｇＯターゲットを用いて、圧
力１０ｍＴｏ ｒ ｒのアルゴンガス中で１３．５６Ｍ
Ｈｚ（７）高周波を電力２００Ｗで印加して、ＭｇＯ薄
膜の堆積速度を測定した結果を示すものである。堆積速
度は、２０分間堆積したＭｇｏ薄膜の厚さから計算して
求めた平均値である。
力１０ｍＴｏ ｒ ｒのアルゴンガス中で１３．５６Ｍ
Ｈｚ（７）高周波を電力２００Ｗで印加して、ＭｇＯ薄
膜の堆積速度を測定した結果を示すものである。堆積速
度は、２０分間堆積したＭｇｏ薄膜の厚さから計算して
求めた平均値である。
Ｍ ｇ Ｏ薄膜の堆積速度は、プレスパツタ時間ノ増加
に伴って徐々に増大する傾向を示す。１１００ｎ程度の
厚い膜を堆積する時は、堆積に時間かかかるため、この
ような堆積速度の増大は問題にならないか、トンネル障
壁のようにＩｎｎ以下の極薄膜では、このような堆積速
度の増大は膜厚の再現性を妨げる要因となる。
に伴って徐々に増大する傾向を示す。１１００ｎ程度の
厚い膜を堆積する時は、堆積に時間かかかるため、この
ような堆積速度の増大は問題にならないか、トンネル障
壁のようにＩｎｎ以下の極薄膜では、このような堆積速
度の増大は膜厚の再現性を妨げる要因となる。
しかしながら、前記の従来技術のジョセフソン接合の作
製法においては、プレスパツタ時間を一定に保つことを
行なっていなかったため、その膜厚の良好な再現性を得
ることか困難であった。そのため、ジョセフソン臨界電
流密度の再現性が乏しくなり、作製するごとに同一のジ
ョセフソン臨界電流密度を得ることか大変難しいという
問題があった。
製法においては、プレスパツタ時間を一定に保つことを
行なっていなかったため、その膜厚の良好な再現性を得
ることか困難であった。そのため、ジョセフソン臨界電
流密度の再現性が乏しくなり、作製するごとに同一のジ
ョセフソン臨界電流密度を得ることか大変難しいという
問題があった。
［課題を解決するための手段］
このような課題を解決するために、本発明では、ジョセ
フソン接合の作製において、プレスパツタ時間を一定に
保ち、さらにシャッターを一定時間開くことにより、ト
ンネル障壁の堆積を行なうものである。トンネル障壁の
堆積の手順を説明すると、（Ａ）シャッターを閉めた状
態で真空室を不活性ガスで満たし、高周波電力を印加し
放電を開始する。（Ｂ）決められた一定の時間放電を持
続させる。 （Ｃ）シャッターを一定時間開け、トンネ
ル障壁としての必要な厚さだけの堆積を行なう。
フソン接合の作製において、プレスパツタ時間を一定に
保ち、さらにシャッターを一定時間開くことにより、ト
ンネル障壁の堆積を行なうものである。トンネル障壁の
堆積の手順を説明すると、（Ａ）シャッターを閉めた状
態で真空室を不活性ガスで満たし、高周波電力を印加し
放電を開始する。（Ｂ）決められた一定の時間放電を持
続させる。 （Ｃ）シャッターを一定時間開け、トンネ
ル障壁としての必要な厚さだけの堆積を行なう。
（Ｄ）シャッターを閉じた後に放電を停止し、不活性ガ
スを排気するものである。
スを排気するものである。
ただし、この際に一定のプレスパツタ時間は、堆積速度
の増加が小さくなる時間を選んで決める必要がある。
の増加が小さくなる時間を選んで決める必要がある。
Ｃ作用コ
本発明により、プレスパツタ時間を一定に保つことと、
シャッターを一定時間開くことにより、一定の堆積速度
が再現されるので、堆積したトンネル障壁の膜厚は安定
に再現性良く制御できることになる。
シャッターを一定時間開くことにより、一定の堆積速度
が再現されるので、堆積したトンネル障壁の膜厚は安定
に再現性良く制御できることになる。
［実施例〕
以下、第１図を参照して本発明の詳細な説明する。
トンネル障壁として、Ｍ ｇ Ｏ膜を用いたジョセフソ
ン接合の場合について、第１図中（ａ）１５Ｃｍ径の１
Ｍｇｏターゲットを備えたマグネトロンスパッタ装置
において、真空室をガス圧力１０ｍＴｏ １ ｒのアル
ゴンガスで満たし、同図中（ｂ）２ シャッターを閉め
た状態で、ＩＭｇｏＭｇＯターゲット０Ｗの高周波電力
を印加して、６０分間４ 放電を持続させる。同図中（
ｃ）必要な厚さに対応した時間（例 ０．７ｎｍに対し
ては１８秒）だけ２ シャッターを開きトンネル障壁と
してのＭｇＯ膜を堆積させる。同図中（ｄ）２ シャッ
ターを閉じた後に、４ 放電を停止しアルゴンガスを排
気する。同図中３は基板である。
ン接合の場合について、第１図中（ａ）１５Ｃｍ径の１
Ｍｇｏターゲットを備えたマグネトロンスパッタ装置
において、真空室をガス圧力１０ｍＴｏ １ ｒのアル
ゴンガスで満たし、同図中（ｂ）２ シャッターを閉め
た状態で、ＩＭｇｏＭｇＯターゲット０Ｗの高周波電力
を印加して、６０分間４ 放電を持続させる。同図中（
ｃ）必要な厚さに対応した時間（例 ０．７ｎｍに対し
ては１８秒）だけ２ シャッターを開きトンネル障壁と
してのＭｇＯ膜を堆積させる。同図中（ｄ）２ シャッ
ターを閉じた後に、４ 放電を停止しアルゴンガスを排
気する。同図中３は基板である。
［発明の効果］
従来、トンネル障壁を堆積する際に、プレスパツタ時間
に対して注意が払われていなかった。本発明により、プ
レスパツタ時間を毎回正確に一定に保つことと、シャッ
ターを一定時間開くことで、トンネル障壁の堆積速度を
従来よりも再現性を良くすることかできる。さらに、ト
ンネル接合のジジセフソン臨界電流密度の再現性も著し
く改善することかできる。
に対して注意が払われていなかった。本発明により、プ
レスパツタ時間を毎回正確に一定に保つことと、シャッ
ターを一定時間開くことで、トンネル障壁の堆積速度を
従来よりも再現性を良くすることかできる。さらに、ト
ンネル接合のジジセフソン臨界電流密度の再現性も著し
く改善することかできる。
【図面の簡単な説明】
第１図はトンネル障壁として、Ｍ ｇ Ｏ膜を用いたジ
ョセフソン接合の場合についての実施例を示す図、 第２図は１５ｃｍ径のＭ ｇ Ｏターゲットを用いて、
圧力１０ｍＴｏ ｒ ｒのアルゴンガス中で１３゜５６
ＭＨｚの高周波を電力２００Ｗて印加してＭｇＯ薄膜の
堆積速度を測定した結果を示す図、第３図は従来のジョ
セフソン接合の作製法を示す図である。 指定代理人 工業技術院電子技術総合研究所長抽水 寛 ＭＢｏ声ｉ目笑◎ユ酷千有走Ａ駈、３則定、会吉牙しく
）＼−３ 基卆反 ○−３ ３ｆＣ′閉 実旅例乞ホを図
ョセフソン接合の場合についての実施例を示す図、 第２図は１５ｃｍ径のＭ ｇ Ｏターゲットを用いて、
圧力１０ｍＴｏ ｒ ｒのアルゴンガス中で１３゜５６
ＭＨｚの高周波を電力２００Ｗて印加してＭｇＯ薄膜の
堆積速度を測定した結果を示す図、第３図は従来のジョ
セフソン接合の作製法を示す図である。 指定代理人 工業技術院電子技術総合研究所長抽水 寛 ＭＢｏ声ｉ目笑◎ユ酷千有走Ａ駈、３則定、会吉牙しく
）＼−３ 基卆反 ○−３ ３ｆＣ′閉 実旅例乞ホを図
Claims (1)
- トンネル障壁として、絶縁材料を用いたジョセフソン
接合をスパッタ法により作製する際に、トンネル障壁の
堆積を開始する前のシャッターを閉じて放電している時
間を正確に一定に保つことと、放電後、シャッターを正
確に一定時間開くことにより、トンネル障壁の膜厚の再
現性を向上させることを特徴とする、トンネル障壁の堆
積方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2253820A JP2857719B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | トンネル障壁の堆積方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2253820A JP2857719B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | トンネル障壁の堆積方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04132280A true JPH04132280A (ja) | 1992-05-06 |
| JP2857719B2 JP2857719B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=17256594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2253820A Expired - Lifetime JP2857719B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | トンネル障壁の堆積方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2857719B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090148595A1 (en) * | 2006-03-03 | 2009-06-11 | Yoshinori Nagamine | Method of Manufacturing Magnetoresistance Effect Element and Apparatus for Manufacturing the Same |
| WO2010115864A1 (en) | 2009-04-10 | 2010-10-14 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Lubricating oil compositions |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63176465A (ja) * | 1987-01-14 | 1988-07-20 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 反応性スパツタリング成膜方法 |
| JPH0297427A (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-10 | Nec Corp | 酸化物超伝導薄膜の製造方法 |
-
1990
- 1990-09-21 JP JP2253820A patent/JP2857719B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63176465A (ja) * | 1987-01-14 | 1988-07-20 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 反応性スパツタリング成膜方法 |
| JPH0297427A (ja) * | 1988-09-30 | 1990-04-10 | Nec Corp | 酸化物超伝導薄膜の製造方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090148595A1 (en) * | 2006-03-03 | 2009-06-11 | Yoshinori Nagamine | Method of Manufacturing Magnetoresistance Effect Element and Apparatus for Manufacturing the Same |
| US8367156B2 (en) | 2006-03-03 | 2013-02-05 | Canon Anelva Corporation | Method of manufacturing magnetoresistive device and apparatus for manufacturing the same |
| US10629804B2 (en) * | 2006-03-03 | 2020-04-21 | Canon Anelva Corporation | Method of manufacturing magnetoresistive device |
| WO2010115864A1 (en) | 2009-04-10 | 2010-10-14 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Lubricating oil compositions |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2857719B2 (ja) | 1999-02-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |