JPH0555372A - 酸化物超電導体チツプの製造方法 - Google Patents
酸化物超電導体チツプの製造方法Info
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 酸化物超電導膜が水分で劣化することを防止
でき、カット精度に優れる酸化物超電導体チップの製造
方法を得ること。 【構成】 基板（１）に分断用の切れ目（２）を入れる
工程、切れ目を入れた基板の他面に酸化物超電導膜
（３）を設ける工程、基板上に設けた酸化物超電導膜を
パターンニングして複数の素子単位（３１）を構成する
回路パターンを形成する工程、回路パターンを形成した
基板をその分断用の切れ目を介しブレーキングして素子
単位に分断する工程からなる酸化物超電導体チップ
（４）の製造方法。 【効果】 超電導特性の維持率に優れる小サイズの酸化
物超電導体チップを効率的に製造できる。
でき、カット精度に優れる酸化物超電導体チップの製造
方法を得ること。 【構成】 基板（１）に分断用の切れ目（２）を入れる
工程、切れ目を入れた基板の他面に酸化物超電導膜
（３）を設ける工程、基板上に設けた酸化物超電導膜を
パターンニングして複数の素子単位（３１）を構成する
回路パターンを形成する工程、回路パターンを形成した
基板をその分断用の切れ目を介しブレーキングして素子
単位に分断する工程からなる酸化物超電導体チップ
（４）の製造方法。 【効果】 超電導特性の維持率に優れる小サイズの酸化
物超電導体チップを効率的に製造できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化物超電導膜の水分
劣化を防止した、カット精度に優れる酸化物超電導体チ
ップの製造方法に関する。
劣化を防止した、カット精度に優れる酸化物超電導体チ
ップの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、複数の素子単位を構成する回路パ
ターンを形成した半導体ウエハを、ダイヤモンドソー等
からなるカッターにて素子単位に分断する半導体チップ
の製造方法が知られていた。かかる方法は、手作業等に
よるカッティングでは形成が困難な小さいチップでも容
易に、かつ効率的に形成できる利点があるが、その分断
時に水を供給してカッターの冷却や切削屑の除去等を行
う必要がある。
ターンを形成した半導体ウエハを、ダイヤモンドソー等
からなるカッターにて素子単位に分断する半導体チップ
の製造方法が知られていた。かかる方法は、手作業等に
よるカッティングでは形成が困難な小さいチップでも容
易に、かつ効率的に形成できる利点があるが、その分断
時に水を供給してカッターの冷却や切削屑の除去等を行
う必要がある。
【０００３】しかしながら、前記の方法を酸化物超電導
体チップの製造に適用した場合、分断時に供給する水に
より酸化物超電導膜が劣化する問題点があった。
体チップの製造に適用した場合、分断時に供給する水に
より酸化物超電導膜が劣化する問題点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、酸化物超電
導膜の水分劣化を防止した、カット精度に優れる酸化物
超電導体チップの製造方法の開発を課題とする。
導膜の水分劣化を防止した、カット精度に優れる酸化物
超電導体チップの製造方法の開発を課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板に分断用
の切れ目を入れる工程、切れ目を入れた基板の他面に酸
化物超電導膜を設ける工程、基板上に設けた酸化物超電
導膜をパターンニングして複数の素子単位を構成する回
路パターンを形成する工程、回路パターンを形成した基
板をその分断用の切れ目を介しブレーキングして素子単
位に分断する工程からなることを特徴とする酸化物超電
導体チップの製造方法を提供するものである。
の切れ目を入れる工程、切れ目を入れた基板の他面に酸
化物超電導膜を設ける工程、基板上に設けた酸化物超電
導膜をパターンニングして複数の素子単位を構成する回
路パターンを形成する工程、回路パターンを形成した基
板をその分断用の切れ目を介しブレーキングして素子単
位に分断する工程からなることを特徴とする酸化物超電
導体チップの製造方法を提供するものである。
【０００６】
【作用】基板に予め分断用の切れ目を入れ、それに酸化
物超電導膜を設けて回路パターン化し、そののち素子単
位に分断する上記の方法により、酸化物超電導膜の付設
工程以後、酸化物超電導体チップを得るまでに水分が関
与することを回避でき、酸化物超電導膜が水分で劣化す
ることを防止できる。
物超電導膜を設けて回路パターン化し、そののち素子単
位に分断する上記の方法により、酸化物超電導膜の付設
工程以後、酸化物超電導体チップを得るまでに水分が関
与することを回避でき、酸化物超電導膜が水分で劣化す
ることを防止できる。
【０００７】
【実施例】本発明においては、図１に例示の如く、まず
基板１にダイヤモンドソーの如き適宜なカッターを用い
て、分断用の切れ目２を入れる。その際、冷却水や洗浄
水等を供給することができる。設ける切れ目は、目的と
する素子単位、すなわち酸化物超電導体チップの寸法に
応じたものとされる。切れ目の深さは、ブレーキング性
等に応じて適宜に決定されるが、一般には基板厚さの５
０〜９５％とされる。基板としては、ＭgＯやＳrＴiＯ3
等のセラミックなどからなる適宜なものを用いてよい。
基板１にダイヤモンドソーの如き適宜なカッターを用い
て、分断用の切れ目２を入れる。その際、冷却水や洗浄
水等を供給することができる。設ける切れ目は、目的と
する素子単位、すなわち酸化物超電導体チップの寸法に
応じたものとされる。切れ目の深さは、ブレーキング性
等に応じて適宜に決定されるが、一般には基板厚さの５
０〜９５％とされる。基板としては、ＭgＯやＳrＴiＯ3
等のセラミックなどからなる適宜なものを用いてよい。
【０００８】切れ目を入れた基板には、その他面に図２
に例示の如く、酸化物超電導膜３が設けられる。基板上
への酸化物超電導膜の付設は、例えばスパッタリング
法、レーザースパッタリング法、イオンビームスパッタ
リング法、ＭＢＥ法、ＭＯＣＶＤ法、ゾル・ゲル法、噴
霧熱分解法などの任意な方式で行ってよい。設ける酸化
物超電導膜の厚さは任意であるが、通例５００μm以下
である。
に例示の如く、酸化物超電導膜３が設けられる。基板上
への酸化物超電導膜の付設は、例えばスパッタリング
法、レーザースパッタリング法、イオンビームスパッタ
リング法、ＭＢＥ法、ＭＯＣＶＤ法、ゾル・ゲル法、噴
霧熱分解法などの任意な方式で行ってよい。設ける酸化
物超電導膜の厚さは任意であるが、通例５００μm以下
である。
【０００９】酸化物超電導膜の種類も任意である。その
例としては、ＹＢa2Ｃu3ＯyやＹＢa2Ｃu4Ｏyの如きＹ系
酸化物超電導体、Ｂa1-xＫxＢiＯ3の如きＢa系酸化物超
電導体、Ｎd2-xＣexＣuＯyの如きＮd系酸化物超電導
体、Ｂi2Ｓr2ＣaＣu2Ｏy、Ｂi2-xＰbxＳr2Ｃa2Ｃu3Ｏy
の如きＢi系酸化物超電導体、その他Ｌa系酸化物超電導
体、Ｔl系酸化物超電導体、Ｐb系酸化物超電導体などか
らなるものがあげられる。
例としては、ＹＢa2Ｃu3ＯyやＹＢa2Ｃu4Ｏyの如きＹ系
酸化物超電導体、Ｂa1-xＫxＢiＯ3の如きＢa系酸化物超
電導体、Ｎd2-xＣexＣuＯyの如きＮd系酸化物超電導
体、Ｂi2Ｓr2ＣaＣu2Ｏy、Ｂi2-xＰbxＳr2Ｃa2Ｃu3Ｏy
の如きＢi系酸化物超電導体、その他Ｌa系酸化物超電導
体、Ｔl系酸化物超電導体、Ｐb系酸化物超電導体などか
らなるものがあげられる。
【００１０】また、前記のＹ等の成分を他の希土類元素
で置換したものや、Ｂa等の成分を他のアルカリ土類金
属で置換したもの、あるいはＯ成分をＦなどで置換した
ものなどもあげられる。さらに、ピンニングセンターを
含有させたものなどもあげられる。
で置換したものや、Ｂa等の成分を他のアルカリ土類金
属で置換したもの、あるいはＯ成分をＦなどで置換した
ものなどもあげられる。さらに、ピンニングセンターを
含有させたものなどもあげられる。
【００１１】基板上に設けられた酸化物超電導膜は、次
に図３に例示の如く、複数の素子単位３１を構成する回
路パターンにパターンニングされる。パターンニングは
例えば、フォトリソグラフィー方式などにより酸化物超
電導膜の上にレジスト等からなる被覆パターンを設けた
のち、酸化物超電導膜の露出部分をエッチング処理する
方法などにより行うことができる。
に図３に例示の如く、複数の素子単位３１を構成する回
路パターンにパターンニングされる。パターンニングは
例えば、フォトリソグラフィー方式などにより酸化物超
電導膜の上にレジスト等からなる被覆パターンを設けた
のち、酸化物超電導膜の露出部分をエッチング処理する
方法などにより行うことができる。
【００１２】酸化物超電導膜のエッチング処理は例え
ば、塩素ガス、アルゴンガス、水素ガス等の適宜なエッ
チャントを用いたリアクティブイオンエッチング方式、
イオンビームエッチング方式、レーザービームエッチン
グ方式、ＥＣＲプラズマエッチング方式などにより行う
ことができる。
ば、塩素ガス、アルゴンガス、水素ガス等の適宜なエッ
チャントを用いたリアクティブイオンエッチング方式、
イオンビームエッチング方式、レーザービームエッチン
グ方式、ＥＣＲプラズマエッチング方式などにより行う
ことができる。
【００１３】形成する酸化物超電導膜の回路パターン
は、ダイオードやトランジスタ、あるいはセンサーなど
の、目的とする超電導応用デバイスにより決定される。
本発明においては、かかる超電導応用デバイスとしての
素子単位が基板上に複数形成された回路パターンとされ
る。
は、ダイオードやトランジスタ、あるいはセンサーなど
の、目的とする超電導応用デバイスにより決定される。
本発明においては、かかる超電導応用デバイスとしての
素子単位が基板上に複数形成された回路パターンとされ
る。
【００１４】なおエッチング処理後、酸化物超電導膜の
回路パターン上に残存するレジスト層等は、例えば酸素
ガスを用いたリアクティブイオンエッチング方式などの
Ｏ2アッシング方式などにより除去することができる。
回路パターン上に残存するレジスト層等は、例えば酸素
ガスを用いたリアクティブイオンエッチング方式などの
Ｏ2アッシング方式などにより除去することができる。
【００１５】回路パターンを形成した基板は、次に図４
に例示の如く、その分断用の切れ目２を利用してブレー
キングし、素子単位４に分断される。ブレーキングは、
例えば押圧ローラ等を押し付ける方式など、適宜に行っ
てよい。
に例示の如く、その分断用の切れ目２を利用してブレー
キングし、素子単位４に分断される。ブレーキングは、
例えば押圧ローラ等を押し付ける方式など、適宜に行っ
てよい。
【００１６】ちなみに、厚さ１mmのＭgＯ基板にダイヤ
モンドソーにて深さ０.８mmの切れ目を、水冷下に縦横
５mmの間隔で入れたのち、その基板の裏面上にゾル・ゲ
ル法で厚さ約４μmのＹＢa2Ｃu3Ｏy系酸化物超電導膜を
形成した、
モンドソーにて深さ０.８mmの切れ目を、水冷下に縦横
５mmの間隔で入れたのち、その基板の裏面上にゾル・ゲ
ル法で厚さ約４μmのＹＢa2Ｃu3Ｏy系酸化物超電導膜を
形成した、
【００１７】前記ＹＢa2Ｃu3Ｏy系酸化物超電導膜の形
成は、８０℃に加温したプロピオン酸１０００mlに、酢
酸イットリウム０.０７モル、酢酸バリウム０.１４モ
ル、酢酸銅０.２１モルを溶解冷却させて得た溶液を、
スピンコート方式により基板上に展開して厚さ約５μm
の展開層を形成し、その展開層を自然乾燥１時間後、
０.１Torr、１５０℃で１時間乾燥させたのち４８０℃
で１時間熱分解処理し（大気中）、ついで先の熱分解層
の上に新たな展開層を形成して熱分解する操作を９回繰
り返して合計１０層の熱分解層からなる重畳層を形成し
たのち、それを酸素雰囲気下、９００℃で２時間焼結処
理し、ついで４００℃で５時間酸素アニールすることに
より行った。
成は、８０℃に加温したプロピオン酸１０００mlに、酢
酸イットリウム０.０７モル、酢酸バリウム０.１４モ
ル、酢酸銅０.２１モルを溶解冷却させて得た溶液を、
スピンコート方式により基板上に展開して厚さ約５μm
の展開層を形成し、その展開層を自然乾燥１時間後、
０.１Torr、１５０℃で１時間乾燥させたのち４８０℃
で１時間熱分解処理し（大気中）、ついで先の熱分解層
の上に新たな展開層を形成して熱分解する操作を９回繰
り返して合計１０層の熱分解層からなる重畳層を形成し
たのち、それを酸素雰囲気下、９００℃で２時間焼結処
理し、ついで４００℃で５時間酸素アニールすることに
より行った。
【００１８】次に、前記ＹＢa2Ｃu3Ｏy系酸化物超電導
膜の上にフォトリソグラフィー方式でレジストパターン
を形成後、平行平板型リアクティブイオンエッチング装
置を用いて、５／１０6Ｔｏｒｒ以下の真空下に塩素ガ
スと水素ガスによりエッチング処理して酸化物超電導膜
の回路パターンを形成し、次いで酸素ガスによりその回
路パターン上のレジストを除去した。
膜の上にフォトリソグラフィー方式でレジストパターン
を形成後、平行平板型リアクティブイオンエッチング装
置を用いて、５／１０6Ｔｏｒｒ以下の真空下に塩素ガ
スと水素ガスによりエッチング処理して酸化物超電導膜
の回路パターンを形成し、次いで酸素ガスによりその回
路パターン上のレジストを除去した。
【００１９】次に前記で得た、複数の素子単位からなる
回路パターンを有するＭgＯ基板を押圧ローラを押し付
けるブレーキング方式により素子単位に分断して５mm角
の酸化物超電導体チップを得た。
回路パターンを有するＭgＯ基板を押圧ローラを押し付
けるブレーキング方式により素子単位に分断して５mm角
の酸化物超電導体チップを得た。
【００２０】前記において、得られた酸化物超電導体チ
ップにおける酸化物超電導膜（デバイス回路パターン）
の臨界温度は８３Ｋで、臨界電流密度は７４００Ａ／cm
2（７７.３Ｋ）であった。なお、パターンニング前にお
ける酸化物超電導膜の臨界温度は８３Ｋで、臨界電流密
度は７４００Ａ／cm2（７７.３Ｋ）であった。
ップにおける酸化物超電導膜（デバイス回路パターン）
の臨界温度は８３Ｋで、臨界電流密度は７４００Ａ／cm
2（７７.３Ｋ）であった。なお、パターンニング前にお
ける酸化物超電導膜の臨界温度は８３Ｋで、臨界電流密
度は７４００Ａ／cm2（７７.３Ｋ）であった。
【００２１】一方、比較のために、基板のダイシング工
程を回路パターン形成後としたほかは、すなわち酸化物
超電導膜の回路パターン形成後に基板を水冷下に切れ目
を入れて分断したほかは前記の実施例に準じて酸化物超
電導体チップを得た。得られた酸化物超電導体チップに
おける酸化物超電導膜の臨界温度は６０Ｋであった。
程を回路パターン形成後としたほかは、すなわち酸化物
超電導膜の回路パターン形成後に基板を水冷下に切れ目
を入れて分断したほかは前記の実施例に準じて酸化物超
電導体チップを得た。得られた酸化物超電導体チップに
おける酸化物超電導膜の臨界温度は６０Ｋであった。
【００２２】なお前記において、臨界温度は０.１Ａ／c
m2の電流密度下、液体窒素で冷却しながら４端子法で電
気抵抗の温度変化を測定し、電圧端子間の発生電圧が０
となったときの温度である。
m2の電流密度下、液体窒素で冷却しながら４端子法で電
気抵抗の温度変化を測定し、電圧端子間の発生電圧が０
となったときの温度である。
【００２３】また臨界電流密度は、パワーリードと共に
液体窒素で冷却しながら徐々に電流値を上げて、４端子
法により電圧端子間の電圧の印加電流による変化を測定
し、Ｘ−Ｙレコーダにおいて１μv／cmの電圧が出現し
たときの電流値を超電導体の断面積で除した値である。
液体窒素で冷却しながら徐々に電流値を上げて、４端子
法により電圧端子間の電圧の印加電流による変化を測定
し、Ｘ−Ｙレコーダにおいて１μv／cmの電圧が出現し
たときの電流値を超電導体の断面積で除した値である。
【００２４】本発明による酸化物超電導体チップの製造
方法は、例えばダイオードやトランジスタ、あるいはセ
ンサーなどの超電導を応用したデバイス、特に小型のデ
バイスを量産する場合などに好ましく用いることができ
る。
方法は、例えばダイオードやトランジスタ、あるいはセ
ンサーなどの超電導を応用したデバイス、特に小型のデ
バイスを量産する場合などに好ましく用いることができ
る。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば酸化物超電導膜が水分等
で劣化することを防止でき、超電導特性の維持率に優れ
る小サイズの酸化物超電導体チップを効率的に製造する
ことができる。
で劣化することを防止でき、超電導特性の維持率に優れ
る小サイズの酸化物超電導体チップを効率的に製造する
ことができる。
【図１】分断用の切れ目を入れる工程の説明図。
【図２】酸化物超電導膜付設工程の説明図。
【図３】酸化物超電導膜のパターンニング工程の説明
図。
図。
【図４】分断工程の説明図。
１：基板 ２：切れ目 ３：酸化物超電導膜 ３１：素子単位（デバイス回路パターン） ４：酸化物超電導体チップ
Claims (1)
- 【請求項１】 基板に分断用の切れ目を入れる工程、切
れ目を入れた基板の他面に酸化物超電導膜を設ける工
程、基板上に設けた酸化物超電導膜をパターンニングし
て複数の素子単位を構成する回路パターンを形成する工
程、回路パターンを形成した基板をその分断用の切れ目
を介しブレーキングして素子単位に分断する工程からな
ることを特徴とする酸化物超電導体チップの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3237408A JPH0555372A (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 酸化物超電導体チツプの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3237408A JPH0555372A (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 酸化物超電導体チツプの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0555372A true JPH0555372A (ja) | 1993-03-05 |
Family
ID=17014941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3237408A Pending JPH0555372A (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 酸化物超電導体チツプの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0555372A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013018870A1 (ja) * | 2011-08-02 | 2013-02-07 | 古河電気工業株式会社 | 超電導導体の製造方法、超電導導体および超電導導体用基板 |
-
1991
- 1991-08-23 JP JP3237408A patent/JPH0555372A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013018870A1 (ja) * | 2011-08-02 | 2013-02-07 | 古河電気工業株式会社 | 超電導導体の製造方法、超電導導体および超電導導体用基板 |
| JPWO2013018870A1 (ja) * | 2011-08-02 | 2015-03-05 | 古河電気工業株式会社 | 超電導導体の製造方法、超電導導体および超電導導体用基板 |
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