JPH0587193B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0587193B2 JPH0587193B2 JP1146277A JP14627789A JPH0587193B2 JP H0587193 B2 JPH0587193 B2 JP H0587193B2 JP 1146277 A JP1146277 A JP 1146277A JP 14627789 A JP14627789 A JP 14627789A JP H0587193 B2 JPH0587193 B2 JP H0587193B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- josephson junction
- lower electrode
- gas
- upper electrode
- etching
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、超伝導集積回路に用いられるジヨ
セフソン接合素子の製造方法に関するもので、特
にジヨセフソン接合を作製する際のドライエツチ
ングとして、CF4ガスでエツチングした後に、さ
らにCF4＋O2ガスでエツチングするようにしたジ
ヨセフソン接合素子の製造方法に関するものであ
る。
セフソン接合素子の製造方法に関するもので、特
にジヨセフソン接合を作製する際のドライエツチ
ングとして、CF4ガスでエツチングした後に、さ
らにCF4＋O2ガスでエツチングするようにしたジ
ヨセフソン接合素子の製造方法に関するものであ
る。
近年、超伝導現象を利用した論理回路は、低消
費電力で、高密度集積化に適しており、しかも非
常に高速の動作が期待されることから注目されて
いる。とりわけ、超伝導現象を利用した論理素子
としてもジヨセフソン素子は、超高速のコンピユ
ータへの応用を目指して各所で研究が行われてい
る。
費電力で、高密度集積化に適しており、しかも非
常に高速の動作が期待されることから注目されて
いる。とりわけ、超伝導現象を利用した論理素子
としてもジヨセフソン素子は、超高速のコンピユ
ータへの応用を目指して各所で研究が行われてい
る。
従来、この種のジヨセフソン接合の製造方法と
しては、特願昭60−61244号またはAppl.Phy.
Letters.Vol.46No.11p.1098−1100が知られている。
しては、特願昭60−61244号またはAppl.Phy.
Letters.Vol.46No.11p.1098−1100が知られている。
第２図ａ〜ｅは従来のジヨセフソン接合素子の
製造工程を示す。
製造工程を示す。
第２図ａにおいて、基板１上にNbNからなる
下部電極２を形成した後、MgO，ZrO2，Al2O3
等のトンネル障壁３を形成し、さらにNbNから
なる上部電極４をそれぞれスパツタ装置を使用し
て形成してジヨセフソン接合を形成する。次い
で、第２図ｂに示すように、上部電極４の上に下
部電極用のレジストパターン５を形成し、これを
エツチングマスクとして使用して下部電極２、ト
ンネル障壁３、上部電極４をCF4のガスによりエ
ツチングした後、次いで第２図ｃに示すように上
部電極４に接合部用のレジストパターン６を形成
し、上部電極４とトンネル障壁３とをエツチング
した後、第２図ｄに示すように、レジストパター
ン６を除去し、絶縁膜７を堆積し、リフトオフ法
により上部電極４の部分の絶縁膜７を除去し、第
２図ｅに示すように、スパツタ装置を用いて配線
用のNb膜を堆積し、さらに配線用のレジストパ
ターン（図示せず）を形成してからCF4ガスによ
りエツチングして配線部８を形成する。
下部電極２を形成した後、MgO，ZrO2，Al2O3
等のトンネル障壁３を形成し、さらにNbNから
なる上部電極４をそれぞれスパツタ装置を使用し
て形成してジヨセフソン接合を形成する。次い
で、第２図ｂに示すように、上部電極４の上に下
部電極用のレジストパターン５を形成し、これを
エツチングマスクとして使用して下部電極２、ト
ンネル障壁３、上部電極４をCF4のガスによりエ
ツチングした後、次いで第２図ｃに示すように上
部電極４に接合部用のレジストパターン６を形成
し、上部電極４とトンネル障壁３とをエツチング
した後、第２図ｄに示すように、レジストパター
ン６を除去し、絶縁膜７を堆積し、リフトオフ法
により上部電極４の部分の絶縁膜７を除去し、第
２図ｅに示すように、スパツタ装置を用いて配線
用のNb膜を堆積し、さらに配線用のレジストパ
ターン（図示せず）を形成してからCF4ガスによ
りエツチングして配線部８を形成する。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記の従来のジヨセフソン接合
素子の製造方法においては、ジヨセフソン接合が
完成した後に下部電極２の周辺に当たる場所に第
２図ｅに示すように、配線部８の断線の原因にな
る突起物９が生じるという問題点があつた。
素子の製造方法においては、ジヨセフソン接合が
完成した後に下部電極２の周辺に当たる場所に第
２図ｅに示すように、配線部８の断線の原因にな
る突起物９が生じるという問題点があつた。
この突起物９が生じる原因を調べた結果、上部
電極４とトンネル障壁３をエツチングしたとき
に、下部電極２の周辺に黒色の堆積物１０が生じ
る現象のあることが分かつた。また、この突起物
９の影響は、配線部８および絶縁膜７の厚さを厚
くすれば避けることができるが、これは絶縁膜７
のストレスの増大を招き、また、配線部８のイン
ピーダンスを高くすることにもなり、好ましくな
い。したがつて、この突起物９を発生させないた
めの根本的な解決策が望まれていた。
電極４とトンネル障壁３をエツチングしたとき
に、下部電極２の周辺に黒色の堆積物１０が生じ
る現象のあることが分かつた。また、この突起物
９の影響は、配線部８および絶縁膜７の厚さを厚
くすれば避けることができるが、これは絶縁膜７
のストレスの増大を招き、また、配線部８のイン
ピーダンスを高くすることにもなり、好ましくな
い。したがつて、この突起物９を発生させないた
めの根本的な解決策が望まれていた。
この発明は、上記の問題点を解決するためにな
されたもので、ジヨセフソン接合素子を製造する
際に下部電極の周辺に生じた黒色の炭素重合物と
思われる堆積物を除去することにより、完成した
ジヨセフソン接合に現れる突起物の生成を抑える
ようにしたジヨセフソン接合素子の製造方法を得
ることを目的とする。
されたもので、ジヨセフソン接合素子を製造する
際に下部電極の周辺に生じた黒色の炭素重合物と
思われる堆積物を除去することにより、完成した
ジヨセフソン接合に現れる突起物の生成を抑える
ようにしたジヨセフソン接合素子の製造方法を得
ることを目的とする。
この発明に係るジヨセフソン接合素子の製造方
法は、それぞれ超伝導体からなる下部電極と上部
電極との間にトンネル障壁を挟んでジヨセフソン
接合を形成し、上部電極上に接合部用のマスクを
形成した後、CF4ガスを用いて上部電極とトンネ
ル障壁のエツチングを行い、次いで、CF4ガスの
エツチングにより下部電極の周辺に発生した堆積
物を、CF4＋O2ガスでさらにエツチングして堆積
物を除去するものである。
法は、それぞれ超伝導体からなる下部電極と上部
電極との間にトンネル障壁を挟んでジヨセフソン
接合を形成し、上部電極上に接合部用のマスクを
形成した後、CF4ガスを用いて上部電極とトンネ
ル障壁のエツチングを行い、次いで、CF4ガスの
エツチングにより下部電極の周辺に発生した堆積
物を、CF4＋O2ガスでさらにエツチングして堆積
物を除去するものである。
この発明においては、ジヨセフソン接合素子を
製造するとき、CF4ガスでエツチングした後に、
下部電極の周辺に生じる黒色の堆積物をCF4＋O2
ガスでさらにエツチングすることにより除去し、
下部電極の上面を平坦にし、配線に悪影響を与え
る突起物の生成を阻止する。
製造するとき、CF4ガスでエツチングした後に、
下部電極の周辺に生じる黒色の堆積物をCF4＋O2
ガスでさらにエツチングすることにより除去し、
下部電極の上面を平坦にし、配線に悪影響を与え
る突起物の生成を阻止する。
第１図ａ〜ｅはこの発明の一実施例を示す工程
図で、第２図と同一符号は同一部分を示し、かつ
第１図ａ，ｂの工程は第２図ａ，ｂと同一の工程
であるので説明は省略する。次いで、第２図ｃに
示すように、CF4ガスにより上部電極４と、トン
ネル障壁３とを従来と同様に除去した後、さらに
CF4＋O2ガスを使用してエツチングを行い、従来
の第２図ｅで説明した下部電極２の周辺に発生し
た堆積物１０を除去する。以下、第１図ｄ，ｅの
工程も第２図ｄ，ｅと同一であるため、その説明
を省略する。
図で、第２図と同一符号は同一部分を示し、かつ
第１図ａ，ｂの工程は第２図ａ，ｂと同一の工程
であるので説明は省略する。次いで、第２図ｃに
示すように、CF4ガスにより上部電極４と、トン
ネル障壁３とを従来と同様に除去した後、さらに
CF4＋O2ガスを使用してエツチングを行い、従来
の第２図ｅで説明した下部電極２の周辺に発生し
た堆積物１０を除去する。以下、第１図ｄ，ｅの
工程も第２図ｄ，ｅと同一であるため、その説明
を省略する。
以上説明したように、この発明は、それぞれ超
伝導体からなる下部電極と上部電極との間にトン
ネル障壁を挟んでジヨセフソン接合を形成し、上
部電極上に接合部用のマスクを形成した後、CF4
ガスを用いて上部電極とトンネル障壁のエツチン
グを行い、次いで、CF4ガスのエツチングにより
下部電極の周辺に発生した堆積物を、CF4＋O2ガ
スを用いてエツチングにより除去するようにした
ので、トンネル障壁にMgO，ZrO2，Al2O3など
の絶縁材料を用いたジヨセフソン接合を有するジ
ヨセフソン素子を製造する場合に、従来生じてい
た下部電極周辺の突起物の生成を阻止することが
できるため、超伝導集積回路の製造において、そ
の製造歩留りと品質とを飛躍的に向上させること
ができる利点を有する。
伝導体からなる下部電極と上部電極との間にトン
ネル障壁を挟んでジヨセフソン接合を形成し、上
部電極上に接合部用のマスクを形成した後、CF4
ガスを用いて上部電極とトンネル障壁のエツチン
グを行い、次いで、CF4ガスのエツチングにより
下部電極の周辺に発生した堆積物を、CF4＋O2ガ
スを用いてエツチングにより除去するようにした
ので、トンネル障壁にMgO，ZrO2，Al2O3など
の絶縁材料を用いたジヨセフソン接合を有するジ
ヨセフソン素子を製造する場合に、従来生じてい
た下部電極周辺の突起物の生成を阻止することが
できるため、超伝導集積回路の製造において、そ
の製造歩留りと品質とを飛躍的に向上させること
ができる利点を有する。
第１図ａ〜ｅはこの発明の一実施例を示す工程
図、第２図ａ〜ｅは従来のジヨセフソン接合素子
を形成する工程を示す図である。 図中、１は基板、２は下部電極、３はトンネル
障壁、４は上部電極、５，６は下部電極用、接合
部用のレジストパターン、７は絶縁膜、８は配線
部である。
図、第２図ａ〜ｅは従来のジヨセフソン接合素子
を形成する工程を示す図である。 図中、１は基板、２は下部電極、３はトンネル
障壁、４は上部電極、５，６は下部電極用、接合
部用のレジストパターン、７は絶縁膜、８は配線
部である。
Claims (1)
- １ それぞれ超伝導体からなる下部電極と上部電
極との間にトンネル障壁を挟んでジヨセフソン接
合を形成し、前記上部電極上に接合部用のマスク
を形成した後、CF4ガスを用いて前記上部電極と
前記トンネル障壁のエツチングを行い、次いで、
前記エツチングにより前記下部電極の周辺に発生
した堆積物を、CF4＋O2ガスを用いてエツチング
により除去する工程を含むことを特徴とするジヨ
セフソン接合素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1146277A JPH0311675A (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | ジョセフソン接合素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1146277A JPH0311675A (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | ジョセフソン接合素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0311675A JPH0311675A (ja) | 1991-01-18 |
| JPH0587193B2 true JPH0587193B2 (ja) | 1993-12-15 |
Family
ID=15404088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1146277A Granted JPH0311675A (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | ジョセフソン接合素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0311675A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58154280A (ja) * | 1982-03-10 | 1983-09-13 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | トンネル形ジヨセフソン素子の作製方法 |
| JPS6279684A (ja) * | 1985-10-02 | 1987-04-13 | Agency Of Ind Science & Technol | ジヨセフソン集積回路の製造方法 |
-
1989
- 1989-06-08 JP JP1146277A patent/JPH0311675A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0311675A (ja) | 1991-01-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |