JPH05183207A - 超伝導デバイスの製造方法 - Google Patents
超伝導デバイスの製造方法Info
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- JPH05183207A JPH05183207A JP3345938A JP34593891A JPH05183207A JP H05183207 A JPH05183207 A JP H05183207A JP 3345938 A JP3345938 A JP 3345938A JP 34593891 A JP34593891 A JP 34593891A JP H05183207 A JPH05183207 A JP H05183207A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＳｒＴｉＯ3 下地上に酸化物超伝導体，絶縁
体，および金属などの薄膜を堆積する超伝導デバイスの
製造方法に関し，ＳｒＴｉＯ3 下地上に堆積した薄膜の
エッチング時にＳｒＴｉＯ3 下地表面に生成される表面
導電層を高抵抗化して，配線間にリーク電流が流れるの
を防止し，回路の動作不良の発生を防止する。 【構成】 ＳｒＴｉＯ3 下地１１上に酸化物超伝導体，
絶縁体，および金属などの薄膜１２を堆積する。全面に
レジスト１３を塗布した後，所定の形状にパターニング
する。レジスト１３ａ，１３ｂをマスクとして，ＳｒＴ
ｉＯ3 下地１１上に堆積された薄膜１２をドライエッチ
ング法によりエッチングする。その後，酸化処理をする
ことにより，ドライエッチングによってＳｒＴｉＯ3 下
地１１の表面に生成された表面導電層を高抵抗化する。
体，および金属などの薄膜を堆積する超伝導デバイスの
製造方法に関し，ＳｒＴｉＯ3 下地上に堆積した薄膜の
エッチング時にＳｒＴｉＯ3 下地表面に生成される表面
導電層を高抵抗化して，配線間にリーク電流が流れるの
を防止し，回路の動作不良の発生を防止する。 【構成】 ＳｒＴｉＯ3 下地１１上に酸化物超伝導体，
絶縁体，および金属などの薄膜１２を堆積する。全面に
レジスト１３を塗布した後，所定の形状にパターニング
する。レジスト１３ａ，１３ｂをマスクとして，ＳｒＴ
ｉＯ3 下地１１上に堆積された薄膜１２をドライエッチ
ング法によりエッチングする。その後，酸化処理をする
ことにより，ドライエッチングによってＳｒＴｉＯ3 下
地１１の表面に生成された表面導電層を高抵抗化する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，超伝導デバイスの製造
方法，特にＳｒＴｉＯ3 下地上に酸化物超伝導体，絶縁
体，および金属などの薄膜を堆積する超伝導デバイスの
製造方法に関する。
方法，特にＳｒＴｉＯ3 下地上に酸化物超伝導体，絶縁
体，および金属などの薄膜を堆積する超伝導デバイスの
製造方法に関する。
【０００２】超伝導体を用いた電子デバイスは，高速動
作が可能で，消費電力が小さいことから，盛んに研究開
発が行われている。
作が可能で，消費電力が小さいことから，盛んに研究開
発が行われている。
【０００３】
【従来の技術】ＳｒＴｉＯ3 は，酸化物超伝導体と類似
の結晶構造を持ち，格子定数が近い，酸化物超伝導体薄
膜を堆積したときに相互拡散しにくい，などの特徴があ
る。このため，酸化物超伝導デバイスの層間絶縁膜や誘
電体ベーストランジスタのベースとして用いられてい
る。
の結晶構造を持ち，格子定数が近い，酸化物超伝導体薄
膜を堆積したときに相互拡散しにくい，などの特徴があ
る。このため，酸化物超伝導デバイスの層間絶縁膜や誘
電体ベーストランジスタのベースとして用いられてい
る。
【０００４】図６は，従来例を示す図である。図中，３
１はＳｒＴｉＯ3 基板，３２は酸化物超伝導体薄膜，３
３はレジスト，３４は表面導電層である。
１はＳｒＴｉＯ3 基板，３２は酸化物超伝導体薄膜，３
３はレジスト，３４は表面導電層である。
【０００５】ＳｒＴｉＯ3 基板３１上に酸化物超伝導体
薄膜３２を堆積する超伝導デバイスを製造するとき，酸
化物超伝導体薄膜３２をパターニングするには，図
（ａ）に示すように，レジスト３３ａ，３３ｂをマスク
とし，イオンビームエッチングなどのイオン粒子による
エッチングが用いられる。
薄膜３２を堆積する超伝導デバイスを製造するとき，酸
化物超伝導体薄膜３２をパターニングするには，図
（ａ）に示すように，レジスト３３ａ，３３ｂをマスク
とし，イオンビームエッチングなどのイオン粒子による
エッチングが用いられる。
【０００６】このとき，図（ｂ）に示すように，ＳｒＴ
ｉＯ3 基板３１の表面に，イオンビームエッチングによ
って表面導電層３４ａ，３４ｂ，３４ｃが生成される。
ｉＯ3 基板３１の表面に，イオンビームエッチングによ
って表面導電層３４ａ，３４ｂ，３４ｃが生成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法によると，
イオンビームエッチングによって酸化物超伝導体薄膜３
２をパターニングするときに，オーバーエッチングによ
り下層のＳｒＴｉＯ3 基板３１の表面に表面導電層３４
が生成される。
イオンビームエッチングによって酸化物超伝導体薄膜３
２をパターニングするときに，オーバーエッチングによ
り下層のＳｒＴｉＯ3 基板３１の表面に表面導電層３４
が生成される。
【０００８】この表面導電層３４は，配線間にリーク電
流を流すこととなり，回路の動作不良を引き起こす，と
いう問題があった。本発明は，この問題点を解決して，
ＳｒＴｉＯ3 下地上に酸化物超伝導体，絶縁体，および
金属などの薄膜を堆積した薄膜のエッチング時にＳｒＴ
ｉＯ3 下地表面に生成される表面導電層を高抵抗化し
て，配線間にリーク電流が流れるのを防止することので
きる超伝導デバイスの製造方法，特にＳｒＴｉＯ3 基板
上に酸化物超伝導体，絶縁体，および金属などの薄膜を
堆積した超伝導デバイスの製造方法を提供することを目
的とする。
流を流すこととなり，回路の動作不良を引き起こす，と
いう問題があった。本発明は，この問題点を解決して，
ＳｒＴｉＯ3 下地上に酸化物超伝導体，絶縁体，および
金属などの薄膜を堆積した薄膜のエッチング時にＳｒＴ
ｉＯ3 下地表面に生成される表面導電層を高抵抗化し
て，配線間にリーク電流が流れるのを防止することので
きる超伝導デバイスの製造方法，特にＳｒＴｉＯ3 基板
上に酸化物超伝導体，絶縁体，および金属などの薄膜を
堆積した超伝導デバイスの製造方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】上記の目的を達成するた
めに，本発明に係る超伝導デバイスの製造方法は，Ｓｒ
ＴｉＯ3 下地上に酸化物超伝導体，絶縁体，および金属
などの薄膜を堆積する超伝導デバイスの製造方法であっ
て，ＳｒＴｉＯ3 下地上に堆積した前記薄膜をドライエ
ッチングによりパターニングする工程において，ドライ
エッチング後に，表出したＳｒＴｉＯ3 下地に対して酸
化処理を施し，該表出したＳｒＴｉＯ3 下地をより高抵
抗化する工程を有するように構成する。
めに，本発明に係る超伝導デバイスの製造方法は，Ｓｒ
ＴｉＯ3 下地上に酸化物超伝導体，絶縁体，および金属
などの薄膜を堆積する超伝導デバイスの製造方法であっ
て，ＳｒＴｉＯ3 下地上に堆積した前記薄膜をドライエ
ッチングによりパターニングする工程において，ドライ
エッチング後に，表出したＳｒＴｉＯ3 下地に対して酸
化処理を施し，該表出したＳｒＴｉＯ3 下地をより高抵
抗化する工程を有するように構成する。
【００１０】
【作用】イオンビームエッチングによって，ＳｒＴｉＯ
3 下地上に堆積した酸化物超伝導体，絶縁体，および金
属などの薄膜をパターニングするときに，オーバーエッ
チングにより下層のＳｒＴｉＯ3 下地の表面に表面導電
層が生成される原因として，次のことが考えられる。
3 下地上に堆積した酸化物超伝導体，絶縁体，および金
属などの薄膜をパターニングするときに，オーバーエッ
チングにより下層のＳｒＴｉＯ3 下地の表面に表面導電
層が生成される原因として，次のことが考えられる。
【００１１】 ＳｒＴｉＯ3 下地の表面に結晶のダメ
ージが入り，表面電荷層が生成される。 イオンビームによってＳｒＴｉＯ3 下地の表面の酸
素が抜けて，酸素欠損の結晶ができる。酸素欠損のＳｒ
ＴｉＯ3 は，キャリアが生成されて半導体になる。
ージが入り，表面電荷層が生成される。 イオンビームによってＳｒＴｉＯ3 下地の表面の酸
素が抜けて，酸素欠損の結晶ができる。酸素欠損のＳｒ
ＴｉＯ3 は，キャリアが生成されて半導体になる。
【００１２】図１は，本発明の基本構成を示す図であ
る。図中，１１はＳｒＴｉＯ3 下地，１２は酸化物超伝
導体，絶縁体，および金属などの薄膜，１３はレジス
ト，１４は表面導電層である。
る。図中，１１はＳｒＴｉＯ3 下地，１２は酸化物超伝
導体，絶縁体，および金属などの薄膜，１３はレジス
ト，１４は表面導電層である。
【００１３】ＳｒＴｉＯ3 下地１１上に堆積した酸化物
超伝導体薄膜１２を，図（ａ）に示すように，レジスト
１３ａ，１３ｂをマスクとし，イオンビームエッチング
によってパターニングすると，図（ｂ）に示すように，
ＳｒＴｉＯ3 下地１１の表面に，表面導電層１４ａ，１
４ｂ，１４ｃが生成される。
超伝導体薄膜１２を，図（ａ）に示すように，レジスト
１３ａ，１３ｂをマスクとし，イオンビームエッチング
によってパターニングすると，図（ｂ）に示すように，
ＳｒＴｉＯ3 下地１１の表面に，表面導電層１４ａ，１
４ｂ，１４ｃが生成される。
【００１４】表面導電層１４ａ，１４ｂ，１４ｃの面抵
抗は，エッチング条件によって，１００Ω〜２ＭΩまで
変化する。この表面導電層１４ａ，１４ｂ，１４ｃの面
抵抗は，エッチング後に酸化処理を施すことにより高め
ることができる。
抗は，エッチング条件によって，１００Ω〜２ＭΩまで
変化する。この表面導電層１４ａ，１４ｂ，１４ｃの面
抵抗は，エッチング後に酸化処理を施すことにより高め
ることができる。
【００１５】イオンビームエッチングによって生成され
た，ＳｒＴｉＯ3 下地１１表面の表面導電層１４ａ，１
４ｂ，１４ｃの面抵抗を高めるのに有効な表面酸化条件
は，次の通りである。
た，ＳｒＴｉＯ3 下地１１表面の表面導電層１４ａ，１
４ｂ，１４ｃの面抵抗を高めるのに有効な表面酸化条件
は，次の通りである。
【００１６】 １気圧の酸素雰囲気中，４００℃以上
の温度で３０分間以上酸化する。 オゾン雰囲気中，紫外線照射下で，２００℃以上の
温度にて３０分間以上酸化する。
の温度で３０分間以上酸化する。 オゾン雰囲気中，紫外線照射下で，２００℃以上の
温度にて３０分間以上酸化する。
【００１７】以上のいずれかの方法を施すことにより，
イオンビームエッチングによって生成された，ＳｒＴｉ
Ｏ3 下地１１表面の表面導電層１４ａ，１４ｂ，１４ｃ
の面抵抗を数１００Ω〜数１００ｋΩから２ＭΩ以上に
高抵抗化することができる。その結果，配線間にリーク
電流が流れることがなくなるから，回路の動作不良をな
くすことが可能になる。
イオンビームエッチングによって生成された，ＳｒＴｉ
Ｏ3 下地１１表面の表面導電層１４ａ，１４ｂ，１４ｃ
の面抵抗を数１００Ω〜数１００ｋΩから２ＭΩ以上に
高抵抗化することができる。その結果，配線間にリーク
電流が流れることがなくなるから，回路の動作不良をな
くすことが可能になる。
【００１８】
【実施例】図２〜図５は，本発明を誘電体ベーストラン
ジスタの製造に適用した例の各工程を示す図である。以
下，工程順に説明する。
ジスタの製造に適用した例の各工程を示す図である。以
下，工程順に説明する。
【００１９】［工程１，図２，図３］ＳｒＴｉＯ3 基板
２１の表面に，スパッタ法あるいはレーザアブレーショ
ン法により，電極バリア層としてのＮｄＧａＯ3 層２２
を５ｎｍの厚さに堆積し，その上に酸化物超伝導体のＹ
Ｂａ2 Ｃｕ3 ＯX 層２３を２００ｎｍの厚さに堆積す
る。
２１の表面に，スパッタ法あるいはレーザアブレーショ
ン法により，電極バリア層としてのＮｄＧａＯ3 層２２
を５ｎｍの厚さに堆積し，その上に酸化物超伝導体のＹ
Ｂａ2 Ｃｕ3 ＯX 層２３を２００ｎｍの厚さに堆積す
る。
【００２０】全面に第１レジスト２４を塗布した後，エ
ミッタ領域およびコレクタ領域の形状にパターニングす
る。第１レジスト２４ａ，２４ｂをマスクとして，アル
ゴン（Ａｒ）イオンビームエッチングによって，ＹＢａ
2 Ｃｕ3 ＯX 層２３およびＮｄＧａＯ3 層２２をエッチ
ングする。この時のイオンビームの加速電圧は２００〜
５００Ｖ，イオン電流密度は０．２５〜１ｍＡ／ｃｍ2
である。
ミッタ領域およびコレクタ領域の形状にパターニングす
る。第１レジスト２４ａ，２４ｂをマスクとして，アル
ゴン（Ａｒ）イオンビームエッチングによって，ＹＢａ
2 Ｃｕ3 ＯX 層２３およびＮｄＧａＯ3 層２２をエッチ
ングする。この時のイオンビームの加速電圧は２００〜
５００Ｖ，イオン電流密度は０．２５〜１ｍＡ／ｃｍ2
である。
【００２１】エッチングはＳｒＴｉＯ3 基板２１の表面
で止めるが，ＳｒＴｉＯ3 基板２１の表面もアルゴンイ
オンビームによって叩かれ，表面導電層２５ａ，２５
ｂ，２５ｃが生成されてしまう。
で止めるが，ＳｒＴｉＯ3 基板２１の表面もアルゴンイ
オンビームによって叩かれ，表面導電層２５ａ，２５
ｂ，２５ｃが生成されてしまう。
【００２２】［工程２，図３，図４］ １気圧の酸素
雰囲気中，４００℃以上の温度で３０分間以上の酸化，
または， オゾン雰囲気中，紫外線照射下で，２００℃以上の
温度にて３０分間以上の酸化を行い，ＳｒＴｉＯ3 基板
２１の表面状態を回復させる。
雰囲気中，４００℃以上の温度で３０分間以上の酸化，
または， オゾン雰囲気中，紫外線照射下で，２００℃以上の
温度にて３０分間以上の酸化を行い，ＳｒＴｉＯ3 基板
２１の表面状態を回復させる。
【００２３】第１レジスト２４を剥離した後，全面に第
２レジストを塗布する。エミッタコンタクト部およびコ
レクタコンタクト部のみに残るように，第２レジストを
パターニングする。
２レジストを塗布する。エミッタコンタクト部およびコ
レクタコンタクト部のみに残るように，第２レジストを
パターニングする。
【００２４】全面に層間絶縁膜としてのＢａＦ2 （２
６）を蒸着した後，リフトオフ法によってエミッタコン
タクト孔およびコレクタコンタクト孔のパターンを形成
する。 ［工程３，図５］基板の両面に，スパッタ法により配線
層としてのＮｂ（２７）を堆積する。
６）を蒸着した後，リフトオフ法によってエミッタコン
タクト孔およびコレクタコンタクト孔のパターンを形成
する。 ［工程３，図５］基板の両面に，スパッタ法により配線
層としてのＮｂ（２７）を堆積する。
【００２５】Ｎｂ配線層２７をレジストのパターニング
とＲＩＥによるエッチングによって，エミッタ電極２７
ａ，コレクタ電極２７ｂ，およびベース電極２７ｃを形
成する。
とＲＩＥによるエッチングによって，エミッタ電極２７
ａ，コレクタ電極２７ｂ，およびベース電極２７ｃを形
成する。
【００２６】上記の各工程を経て，本発明を適用した誘
電体ベーストランジスタが完成する。
電体ベーストランジスタが完成する。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば，ＳｒＴｉＯ3 下地上に
酸化物超伝導体，絶縁体，および金属などの薄膜を堆積
した超伝導デバイスの製造において，堆積した薄膜のエ
ッチング時にＳｒＴｉＯ3 下地表面に生成される表面導
電層を高抵抗化することができるので，配線間にリーク
電流が流れるのを防止することができる。その結果，回
路の動作不良の発生を防止することができる。
酸化物超伝導体，絶縁体，および金属などの薄膜を堆積
した超伝導デバイスの製造において，堆積した薄膜のエ
ッチング時にＳｒＴｉＯ3 下地表面に生成される表面導
電層を高抵抗化することができるので，配線間にリーク
電流が流れるのを防止することができる。その結果，回
路の動作不良の発生を防止することができる。
【図１】本発明の基本構成を示す図である。
【図２】実施例の一工程を示す図である。
【図３】実施例の一工程を示す図である。
【図４】実施例の一工程を示す図である。
【図５】実施例の一工程を示す図である。
【図６】従来例を示す図である。
１１ ＳｒＴｉＯ3 下地 １２ 酸化物超伝導体薄膜 １３ レジスト １４ 表面導電層
Claims (1)
- 【請求項１】 ＳｒＴｉＯ3 下地上に酸化物超伝導体，
絶縁体，および金属などの薄膜を堆積する超伝導デバイ
スの製造方法であって， ＳｒＴｉＯ3 下地上に堆積した前記薄膜をドライエッチ
ングによりパターニングする工程において，ドライエッ
チング後に，表出したＳｒＴｉＯ3 下地に対して酸化処
理を施し，該表出したＳｒＴｉＯ3 下地をより高抵抗化
する工程を有することを特徴とする超伝導デバイスの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3345938A JPH05183207A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 超伝導デバイスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3345938A JPH05183207A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 超伝導デバイスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05183207A true JPH05183207A (ja) | 1993-07-23 |
Family
ID=18380023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3345938A Withdrawn JPH05183207A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 超伝導デバイスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05183207A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102346266A (zh) * | 2010-08-02 | 2012-02-08 | 精工爱普生株式会社 | 光学物品及其制造方法 |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP3345938A patent/JPH05183207A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102346266A (zh) * | 2010-08-02 | 2012-02-08 | 精工爱普生株式会社 | 光学物品及其制造方法 |
| JP2012032690A (ja) * | 2010-08-02 | 2012-02-16 | Seiko Epson Corp | 光学物品およびその製造方法 |
| US8789944B2 (en) | 2010-08-02 | 2014-07-29 | Hoya Lens Manufacturing Philippines Inc. | Optical article and optical article production method |
| CN102346266B (zh) * | 2010-08-02 | 2015-03-25 | 豪雅光学制造菲律宾公司 | 光学物品及其制造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990311 |