JPH04345075A - 超伝導素子およびその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高臨界温度を有する酸
化物超伝導体薄膜により形成した超伝導素子、およびそ
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高温超伝導体として、ミューラ（Ｍｕｌ
ｌｅｒ）等によりペロブスカイト類型構造の酸化物超伝
導体が発見された。それ以後種々の酸化物系で超伝導性
の確認がなされ、主体成分が、鉛（Ｐｂ）、アルカリ土
類元素（Ａ）、希土類元素（Ｌｎ）、銅（Ｃｕ）の酸化
物からなるＰｂ系超伝導体は、７０Ｋ程度の超伝導臨界
温度をもつということが発見され、例えばネイチャー第
３３６巻第２１１〜２１４頁［Ｒ．Ｊ．Ｃａｖａ，　Ｂ
．Ｂａｔｌｏｇｇ，Ｊ．Ｊ．Ｋｒａｊｅｗｓｋｉ，　Ｌ
．Ｗ．Ｒｕｐｐ，　Ｌ．Ｆ．Ｓｃｈｎｅｅｍｅｙｅｒ，
　Ｔ．Ｓｉｅｇｒｉｓｔ，　Ｒ．Ｂ．ｖａｎ　Ｄｏｖｅ
ｒ，　Ｐ．Ｍａｒｓｈ，　Ｗ．Ｆ．Ｐｅｃｋ，Ｊｒ，　
Ｐ．Ｋ．Ｇａｌｌａｇｈｅｒ，　Ｓ．Ｈ．Ｇｌａｒｕｍ
，　Ｊ．Ｈ．Ｍａｒｓｈａｌｌ，　Ｒ．Ｃ．Ｆａｒｒｏ
ｗ，Ｊ．Ｖ．Ｗａｓｚｃｚａｋ，　Ｒ．Ｈｕｌｌ　ａｎ
ｄ　Ｐ．Ｔｒｅｖｏｒ，　Ｎａｔｕｒｅ，　Ｖｏｌ．３
３６，　２１１−２１４　（１９８８）］に記載された
。

【０００３】詳細な解析の結果、この物質は他の高温酸
化物超伝導体と同様に層状構造をとり、ペロブスカイト
構造ユニット（Ａ，Ｌｎ）ＣｕＯ３の２層が隣接するＰ
ｂＯ−Ｃｕ−ＰｂＯブロック層で挟まれた構造となって
いる。理想化学組成は（Ｐｂ２Ｃｕ）（Ａ，Ｌｎ）３Ｃ
ｕ２Ｏｘであり、代表的な物質として（Ｐｂ２Ｃｕ）Ｓ
ｒ２（Ｙ，Ｃａ）Ｃｕ２Ｏｘが知られている。

【０００４】一方超伝導体材料を用いた代表的な素子と
して超伝導接合素子が挙げられる。この素子は非超伝導
層を２つの超伝導体により挟んだ構造を特徴としており
、超高速スイッチ、超高周波信号処理などとして期待さ
れている。現在のところ高温超伝導材料を用いたこの種
の素子としては、ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏｙ　などの酸化物超
伝導体を二つに割り、再びわずかに接触させた点接触型
超伝導接合素子、酸化物超伝導体を薄膜化してくびれ状
に加工したブリッジ型超伝導接合素子などが試作されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来試作されている超
伝導接合素子のうち、酸化物超伝導体どうしを接触させ
る点接触型では再現性が得られず、また特性が不安定で
あった。また酸化物超伝導体にくびれをつけたブリッジ
型では、わずかな静電的ショックで破損するという欠点
があった。

【０００６】そこで酸化物超伝導体を用いた安定な接合
構造を持つ平面型超伝導素子が望まれている。これは超
伝導薄膜と非超伝導薄膜を積層し、この超伝導薄膜を少
なくとも２つの部分に分離して超伝導電極とした構造を
特徴とするが、酸化物超伝導体と非超伝導体の積層は比
較的高温で行なうため、超伝導層と非超伝導層を構成す
る元素が拡散するか、あるいは超伝導層に用いた材料と
非超伝導層の材料の熱膨張係数が違うため、熱ストレス
により超伝導層の超伝導性が損なわれたり、非超伝導層
にピンホールができる等の問題があった。

【０００７】また、超伝導層に用いた材料と非超伝導層
の材料の結晶構造の違いによる格子の不整合性などによ
って、超伝導層の結晶性が悪くなるなどの問題点も指摘
されていた。

【０００８】本発明は、化学的に安定な結晶構造を有し
、超伝導層の超伝導特性の劣化が少なく、非超伝導層上
に積層した超伝導電極の超伝導特性が保持できる超伝導
素子およびその製造法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は主体成分が少な
くとも鉛、銅および酸素を含む鉛系酸化物薄膜により積
層形成した超伝導層と非超伝導層とを用い、この超伝導
層を少なくとも２つの部分に面方向に分離し、これら２
つの超伝導層に形成された分離部分を、これら超伝導層
の含有酸素量よりも多量の酸素量を含有した非超伝導層
を介して電流が流れる超伝導接合部を形成し、この平面
形構造を特徴とする超伝導素子により前期課題を解決す
るものである。

【００１０】

【作用】本発明の超伝導素子は鉛系薄膜酸化物を基体上
に積層し、基体直上の鉛系酸化物は非超伝導層であり、
この非超伝導層上の鉛系酸化物は超伝導層であり、この
超伝導層を少なくとも２つに面方向に分割した構成であ
り、非超伝導層形成時には酸素分圧を高く制御し、超伝
導層形成時には逆に酸素分圧を低めることで達成できる
。酸素分圧が低い方が良好な薄膜構造が出来る原因は定
かではないが、ＰｂＯ−Ｃｕ−ＰｂＯブロック層の金属
元素の価数が低いため、酸化が過剰になるとブロック層
の構造が壊れるからではないかと考えられる。

【００１１】また非超伝導層も超伝導層と同じ鉛を含む
ため、蒸気圧の高い鉛元素に対しても熱的に安定で拡散
が少なく、ほぼ完全に近い均一な非超伝導層を再現性よ
く形成でき、良好な電流電圧特性を示す超伝導素子が形
成できる。同時に、この超伝導素子の非超伝導層が超伝
導層と同系列の結晶構造であるため、非超伝導層自体お
よびこの上に形成した超伝導層材料の結晶性を向上させ
る。

【００１２】

【実施例】本発明は酸素分圧を調整することで酸化物超
伝導特性が制御できる点、これを利用して酸化物薄膜積
層時に酸素分圧を変化させることで任意の層で非超伝導
層と超伝導層とが作成できる点、鉛系酸化物超伝導体は
他の酸化物超伝導体と異なり酸素分圧を低くする方が良
好な薄膜構造と超伝導特性が得られる点、鉛系酸化物薄
膜超伝導体は他の酸化物超伝導体よりも基板温度が比較
的低温で形成できる点、およびこれらのことを利用して
平面型の薄膜超伝導素子の非超伝導層上に積層する超伝
導層の原子構造が変化することなく積層できる点の５つ
の要素に基づき成されたものである。

【００１３】従来の酸化物超伝導薄膜作成においては、
良好な超伝導特性を得るため酸化の促進が重要であり、
作成雰囲気中の酸素分圧を出来る限り上げるか、あるい
は通常の酸素分子の代わりに酸化能力のより高い活性酸
素、原子酸素、オゾン等を用いて製造されていた。

【００１４】しかしながらこの技術を同じ高温酸化物超
伝導体であるＰｂ系超伝導体Ｐｂ−Ａ−Ｌｎ−Ｃｕ−Ｏ
に応用した場合には、薄膜において超伝導体の結晶構造
を得ることが出来なかった。これは前述したようにＰｂ
Ｏ−Ｃｕ−ＰｂＯブロック層の金属元素の価数が低く、
酸化が過剰になるとブロック層の構造が壊れるためと想
定し、本発明者らは、作成雰囲気中の酸素分圧を極端に
下げていった実験を行ったところ、酸化物材料であるに
もかかわらず、意外にもある酸素分圧以下でＰｂ系超伝
導体の結晶構造の薄膜が良好に得られることを発見した
。酸素分圧は適度に低い方がよいが、上限は０．１Ｐａ
程度であった。

【００１５】この結果例えばスパッタリング蒸着でこの
Ｐｂ系の薄膜を作成する場合、通常酸化物薄膜ではスパ
ッタガスとして酸素と不活性ガスの混合ガスが使用され
るところを、酸素を含まない不活性ガスのみにすると良
好なＰｂ系超伝導薄膜が得られる。またＭＢＥ、電子ビ
ーム蒸着、イオンビームスパッタ、あるいはレーザー蒸
着などの高真空蒸着装置を用いてこのＰｂ系の薄膜を作
成する場合には、前述のように酸化力の強い活性酸素、
原子酸素、オゾンのような特別なガスを使う必要がなく
、その際の基体近傍の真空度が例えば１０−３Ｐａ以下
の高真空で作成が可能であり、原子層制御蒸着を行なう
上で特に効果を発する。

【００１６】またこのＰｂ系の材料は、薄膜作成中の基
体の温度が他の酸化物超伝導材料に比べて比較的低く、
４００〜６００℃で作成可能である。基体温度がこれ以
上高いと、膜中のＰｂ元素が再蒸発するため、やはりＰ
ｂ系超伝導体の良好な結晶構造が得られないことを確認
した。

【００１７】超伝導素子として例えば超伝導接合の超伝
導層および非超伝導層の材料としてこのようなＰｂ系層
状酸化物を用いると、超伝導層のＰｂ系超伝導薄膜が比
較的低温で成膜でき、かつＰｂ系以外の酸化物超伝導材
料を薄膜化して超伝導性を実現するために問題となる酸
化条件に対し、特別の注意をはらう必要がなく、さらに
前記非超伝導薄膜を、前記Ｐｂ系超伝導薄膜の形成にお
ける酸素条件を制御するだけで形成できるので、素子を
つくるうえで安定な工程が実現できる。

【００１８】また非超伝導層も同じＰｂを含むため、蒸
気圧の高いＰｂ元素に対しても熱的に安定で拡散が少な
く、ほぼ完全に近い均一な層構造を有する非超伝導層を
再現性よく形成でき、良好な電流電圧特性を示す超伝導
素子が形成できる。同時に、この超伝導素子の非超伝導
層が超伝導層と同系列の結晶構造であるため、非超伝導
層自体およびこれに対向する超伝導層材料の結晶性を向
上させる。特に超伝導層および非超伝導層となるＰｂ系
層状酸化物を、基板表面に対してその結晶のｃ軸が垂直
に配向した薄膜を用いることにより、良好な結晶性を有
し、より良好な超伝導特性をもつ超伝導薄膜を実現でき
、これによりさらに安定な超伝導接合素子が実現可能と
なる。

【００１９】本発明の超伝導素子の形態は平面型であり
、その製造方法としては上述したスパッタリング蒸着、
ＭＢＥ、電子ビーム蒸着、イオンビームスパッタあるい
はレーザー蒸着等通常の手法で行える。本発明の超伝導
素子は前述したようにＰｂ系酸化物薄膜を用い、即ち加
熱基体上に少なくとも鉛（Ｐｂ）と銅（Ｃｕ）とを主体
金属成分として含む薄膜を蒸着し、先ず基体上にはＰｂ
系酸化物薄膜形成工程中あるいはＰｂ系酸化物薄膜形成
工程を中断し、酸化性ガスの導入もしくは酸化性イオン
照射の何れかの処理で非超伝導化する。次に、この非超
伝導層上に非超伝導層と主体金属が同一のＰｂ系酸化物
薄膜を堆積すると、このＰｂ系酸化物薄膜は超伝導層と
なる。上述したように本発明の超伝導素子の超伝導層は
、構成金属元素自体が非超伝導層と同一であるため、従
来の平面型超伝導素子の欠点であった非超伝導層と超伝
導層との材料の違いによる格子不整合等に起因する超伝
導層の結晶性の劣化等の課題が解決できる。また、本発
明の超伝導素子は、非超伝導層及び超伝導層ともに鉛系
酸化物薄膜を用いるため、蒸気圧が高い鉛元素に対して
も熱的に安定で拡散が少なく、良好な電流電圧特性を有
する超伝導素子を提供できる。

【００２０】上述した非超伝導化工程で用いる酸化性ガ
スとしては、例えばオゾンガスあるいは酸化窒素系ガス
等が供されるが、オゾンガス、Ｎ２ＯガスあるいはＮＯ
２ガスが酸化力が強いため好ましい。また、上述した非
超伝導化工程でも散る酸化性イオンとしては、例えば酸
素イオン、イオウイオン、塩素イオンあるいはフッ素イ
オン等が供されるが、単独イオンとして存在し易くまた
扱い易い点で酸素イオンが好ましい。

【００２１】また、本発明の超伝導素子を素子化する際
に、例えばエッチング等の処理プロセスから超伝導層を
保護するために、例えば超伝導層上に白金等の安定な保
護層を常法により設けてもよいこと勿論である。

【００２２】本発明者らによる発明の内容をさらに深く
理解されるために、以下に本発明の超伝導素子の一例と
してジョセフソン素子を取り上げ、具体的な実施例を用
いて説明する。

【００２３】実施例１ 図１〜図５は本発明の一実施例を示すプロセス図である
。

【００２４】Ｐｂ系酸化物超伝導体Ｐｂ−Ｓｒ−Ｙ−Ｃ
ａ−Ｃｕ−Ｏ薄膜の作成には、高周波マグネトロンスパ
ッタ装置を用いて行なった。スパッタリングターゲット
は、Ｐｂ５Ｓｒ２Ｙ１．２５Ｃａ０．７Ｃｕ３．３Ｏ５
の直径８０ｍｍの円盤とした。５５０℃に加熱したＭｇ
Ｏ単結晶（１００）面基体上に、１００Ｗのスパッタリ
ング放電を行ない薄膜を作成した。約３０分で２０００
Å程度のＰｂ２Ｓｒ２Ｙ０．５Ｃａ０．５Ｃｕ３Ｏｘ薄
膜が形成された。純アルゴンのみのスパッタガスを用い
た場合は、良好にｃ軸配向したＰｂ系超伝導薄膜が得ら
れた。この膜の格子定数はｃ＝１５．７５Åであり、Ｐ
ｂ系超伝導焼結体で得られている値と一致した。また超
伝導転移温度は７０Ｋであった。

【００２５】素子の作成は、まず図１に示したように、
ＭｇＯ基板を基体１１に用い、アルゴンガスと０．２Ｐ
ａの分圧（即ち０．１Ｐａ以上の分圧）の酸素ガスを導
入して、非超伝導層１２として厚さ２００ｎｍ程度のＰ
ｂ−Ｓｒ−Ｙ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ薄膜を堆積させた。この
非超伝導層１２は、鉛系超伝導酸化物と同じ構成元素の
材料であるが、超伝導材料に比較して酸素含有量が多く
、結晶性は若干弱くなっている。この非超伝導層１２を
成膜後、ひき続き同一真空槽内の酸素ガスを排気し、図
２に示したように０．４Ｐａの純アルゴンを導入して厚
さ５０ｎｍ程度のＰｂ−Ｓｒ−Ｙ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ薄膜
を超伝導電極１３として形成した。さらにこの後本実施
例では、後で述べるプロセスから超伝導層１３を保護す
るため、基板温度を下げて同様にして白金層１４を蒸着
した。　　その後、図３に示したように電子ビームレジ
スト１５を用いた電子ビームリソグラフィー、およびイ
オンミリングにより、超伝導層１３及び白金層１４をお
よそ０．１μｍ隔てて２つの部分に分離し、超伝導層１
３を超伝導電極としてパターニングした。このときのイ
オンミリングは、非超伝導層１２の表面の超伝導層１３
と白金層１４とを分離するために行い、非超伝導層１２
に対しては一部ミリングされるが電気的に分離しないよ
うに行なう。その後、電子ビームレジスト１５を除去し
、ネガレジスト１６を用いたフォトリソグラフィーおよ
びイオンミリングにより、非超伝導層１２及び超伝導電
極１３および白金層１４をジョセフソン接合形状にパタ
ーニングし、図４に示したようにネガレジスト１６を除
去せずに、電極間分離層１７として２５０ｎｍのＣａＦ
２を真空蒸着により堆積後、トリクロロエタンによる超
音波洗浄、およびＯ２ガスプラズマ処理によるリフトオ
フ法で白金層１４の表面を露出させた。

【００２６】最後に、メタルマスクを用い分離された白
金層１４の２つの白金電極の一部にそれぞれ接触させ、
図５に示したようにコンタクト電極１８として２００ｎ
ｍの白金を高周波マグネトロンスパッタリング法により
堆積させ超伝導素子を完成させた。

【００２７】この製造方法による超伝導素子は、７０Ｋ
において良好な超伝導特性およびジョセフソン効果を示
した。図６は非超伝導層が数オーム・ｃｍの導電率をも
つ場合に得られるＳＮＳと呼ばれる超伝導接合の特性の
一例である。この素子において１００μＡの超伝導電流
が流れた。

【００２８】実施例２ 他の実施例としてＰｂ−Ｓｒ−Ｙ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ薄膜
作成をＭＢＥ装置を用いて行なった例を示す。原材料と
してＰｂＯ化合物、Ｓｒ金属、Ｙ金属、Ｃａ金属、Ｃｕ
金属を用い、５個の加熱るつぼにそれぞれ充填して各元
素を個別に蒸発させる。蒸着室を１０−５Ｐａ以下に排
気した後、５５０℃に加熱した基体に蒸着を行なった。 薄膜の化学組成がＰｂ２Ｓｒ２Ｙ０．５Ｃａ０．５Ｃｕ
３Ｏｘとなるように各元素の蒸着量の設定を行なった。 成膜中に蒸着室には酸素ガスを導入するが、基板付近の
真空度が１０−３Ｐａ以下の時にＰｂ系超伝導体の結晶
構造の薄膜が得られた。実際には基板付近の真空度は１
０−４Ｐａとかなり高真空であり、原子層制御などの精
密な構造制御が可能である。得られる薄膜は、ｃ軸が垂
直に配向しＭｇＯ基体と結晶方位の揃ったエピタキシャ
ル薄膜であることが反射電子線回折で確認された。この
膜は８５Ｋで急峻な超伝導転移を示した。

【００２９】素子の基本形態自体は実施例１と同様であ
り、その作成方法は、まず、蒸着室を排気して酸素ガス
を導入し、各々の坩堝からの蒸発量を制御し、厚さ２０
０ｎｍのＰｂ−Ｓｒ−Ｙ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ薄膜を図１に
示したように、５００℃に加熱したＮｄＧａＯ３基体１
１の表面に形成した。この薄膜を成膜後、基板温度はそ
のままにして、同一真空槽内に導入した酸素ガスを０．
１Ｐａ以下に排気し、引き続いて１００ｎｍ程度の超伝
導層Ｐｂ−Ｓｒ−Ｙ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏを蒸着した。 その後、実施例１の場合と同様にしてフォトリソグラフ
ィーおよびイオンミリング等により図５に示すような超
伝導素子を完成させた。

【００３０】実施例３ ＭＢＥ蒸着法を用いて行なったもう一つの実施例を示す
。まず、蒸着室を排気して、各々の坩堝からの蒸発量を
制御する事により厚さ２００ｎｍの超伝導Ｐｂ−Ｓｒ−
Ｙ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ薄膜を、図１に示したように５００
℃に加熱したＮｄＧａＯ３基体１１の表面に形成した。 この薄膜を成膜後、基板温度はそのままにして引き続き
同一真空槽内に１０Ｐａのオゾンガスを導入し、超伝導
薄膜を酸化することにより、均一な非超伝導層１２とし
て形成した。酸素ガスの代わりにオゾン、Ｎ２Ｏまたは
ＮＯ２等のガスも効果的であった。 その後同一真空槽内に導入した酸素ガスを０．１Ｐａ以
下に排気し、まったく同じ条件のもとで引き続いて１０
０ｎｍ程度の超伝導層Ｐｂ−Ｓｒ−Ｙ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ
を蒸着した。その後、実施例１の場合と同様にしてフォ
トリソグラフィーおよびイオンミリング等により図５に
示したような超伝導素子を完成させた。

【００３１】この非超伝導層１２は、その表面に形成し
た超伝導電極と同じ構成元素の材料であるが、この超伝
導電極に比較して酸素含有量が多く、結晶性は若干弱く
なっている。

【００３２】このＭＢＥ法による超伝導接合の形成に於
ける非超伝導層の形成に関して、基体上に超伝導層を蒸
着した後、酸素イオンをこの表面に照射する方法も効果
が大きかった。この場合には例えばカウフマン型のイオ
ン源により発生させた酸素イオンを、数百Ｖ以下の電圧
で加速し、第１の超伝導電極の表面に照射すればよい。 ＥＣＲイオン源など各種のイオン源が利用できる。

【００３３】なお、上記実施例では何れもジョセフソン
素子を例にとり述べたが、本発明の超伝導素子はジョセ
フソン素子の限定されるものではなく、超伝導接合を利
用した超伝導素子であれば何れでも同じ原理であること
勿論である。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の超伝導素
子は非超伝導層と超伝導層を積層した構造であり、それ
らのどちらもＰｂ系層状酸化物で構成されているので、
材料組成・結晶構造が同一であるため化学的に安定であ
り、超伝導層の超伝導性の劣化が少なく、優れた超伝導
素子を製造できる効果がある。

【００３５】さらにその製造方法は、薄膜形成時に酸素
雰囲気を必要としない酸化物超伝導材料であるＰｂ−Ｓ
ｒ−Ｙ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏを選択したことにより、高真空
蒸着法のような精密な薄膜形成法を利用することができ
、非常に均一な非超伝導層を形成することが可能となっ
た。そして、超伝導電極を酸化するだけで、制御性よく
均一な非超伝導層を形成することが可能となり、非常に
簡便で制御性に富んでいるので、素子作成の均一性、安
定性に優れ、信頼性の高い接合特性が得られる利点があ
る。

【００３６】このことは現在超伝導応用のひとつとして
超伝導接合素子を構成要素とする超伝導量子干渉計が実
用化されているが、本発明の超伝導素子は超伝導接合素
子として動作しており、この素子を用いると高性能の超
伝導量子干渉計を構成できる効果がある。

【００３７】さらに本発明の超伝導素子は、低消費電力
のスイッチング素子や、非線形性、あるいは超伝導体に
特有の量子効果を利用した高感度の高周波のミキサーと
しても利用できる。

【００３８】これらの点だけでも本発明の超伝導素子は
、計算機応用、電子機器応用などにたいする実用的効果
が大であることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の超伝導素子の製造方法のプ
ロセス図

【図２】本発明の一実施例の超伝導素子の製造方法のプ
ロセス図

【図３】本発明の一実施例の超伝導素子の製造方法のプ
ロセス図

【図４】本発明の一実施例の超伝導素子の製造方法のプ
ロセス図

【図５】本発明の一実施例の超伝導素子の製造方法のプ
ロセス図

【図６】本発明の一実施例で得た薄膜における電気的特
性の図

【符号の説明】

１１　　基体 １２　　非超伝導層 １３　　超伝導層 １４　　白金層 １５　　電子ビームレジスト １６　　ネガレジスト １７　　電極間分離層 １８　　コンタクト電極

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　基体上に非超伝導層と、前記非超伝導
   層の表面に接して形成した超伝導層とを形成し、前記超
   伝導層を少なくとも２つの部分に分離して少なくとも２
   つの超伝導電極とした平面型超伝導素子において、前記
   非超伝導層と前記超伝導層の主体成分が少なくとも鉛、
   銅および酸素を含む鉛系酸化物薄膜であり、前記非超伝
   導層を構成する薄膜の酸素含有量が前記超伝導層を形成
   する薄膜の酸素含有量に比較して多量であることを特徴
   とする超伝導素子。
2. 【請求項２】　　加熱基体上に主体成分が少なくとも鉛
   、銅および酸素を含む鉛系酸化物非超伝導薄膜を蒸着形
   成する非超伝導層形成工程、前記非超伝導層形成工程後
   前記鉛系酸化物非超伝導薄膜と少なくとも主体金属成分
   が同一の鉛系酸化物超伝導層薄膜を蒸着形成する超伝導
   層形成工程を含み、前記非超伝導層形成工程時の酸化雰
   囲気が、前記超伝導層形成工程時の酸化雰囲気よりも強
   いことを特徴とする超伝導素子の製造方法。
3. 【請求項３】　　非超伝導層形成工程が、酸化性ガスを
   含む雰囲気中での鉛系酸化物の蒸着、鉛系超伝導層蒸着
   後酸化性ガスの導入、酸化性イオン照射を含む鉛系酸化
   物の蒸着又は鉛系超伝導層蒸着後酸化性イオン照射の何
   れかを行うことを特徴とする、請求項２記載の超伝導素
   子の製造方法。
4. 【請求項４】　　酸化性ガスが、オゾン、Ｎ２Ｏ又はＮ
   Ｏ２の何れかであることを特徴とする請求項３記載の超
   伝導素子の製造方法。
5. 【請求項５】　　酸化性イオンが、ＥＣＲプラズマ源に
   より発生させることを特徴とする請求項３記載の超伝導
   素子の製造方法。
6. 【請求項６】　　超伝導層形成工程が、非超伝導層形成
   工程の酸化性ガス又は酸化性イオンの何れかを排気後蒸
   着することを特徴とする、請求項２又は３何れかに記載
   の超伝導素子の製造方法。
7. 【請求項７】　　超伝導層形成工程の排気が、０．１Ｐ
   ａ以下にすることを特徴とする、請求項６記載の超伝導
   素子の製造方法。