JPH07202278A - 超伝導薄膜 - Google Patents
超伝導薄膜Info
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- JPH07202278A JPH07202278A JP5348977A JP34897793A JPH07202278A JP H07202278 A JPH07202278 A JP H07202278A JP 5348977 A JP5348977 A JP 5348977A JP 34897793 A JP34897793 A JP 34897793A JP H07202278 A JPH07202278 A JP H07202278A
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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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡易な構成で超伝導接続可能で、基板に対し
垂直でない磁場も検出しうる超伝導薄膜を提供する。 【構成】 シリコン基板１上に超伝導薄膜として成膜さ
れた後、内部応力の開放による反りによりシリコン基板
１から浮上するように構成される。
垂直でない磁場も検出しうる超伝導薄膜を提供する。 【構成】 シリコン基板１上に超伝導薄膜として成膜さ
れた後、内部応力の開放による反りによりシリコン基板
１から浮上するように構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、人体あるいは生物体か
ら発生する磁場の計測を行うための医療用診断装置、材
料の透磁率を測定するための物性測定装置、磁気的な信
号伝送のインターフェイスのための通信装置等に用いる
超伝導薄膜に関する。
ら発生する磁場の計測を行うための医療用診断装置、材
料の透磁率を測定するための物性測定装置、磁気的な信
号伝送のインターフェイスのための通信装置等に用いる
超伝導薄膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、人体あるいは生物体から発生する
磁場の計測を行うための医療用診断装置、材料の透磁率
を測定するための物性測定装置、磁気的な信号伝送のイ
ンターフェイスのための通信装置に用いるＳＱＵＩＤ磁
束計のピックアップコイルとＳＱＵＩＤチップの超伝導
接続（超伝導コンタクト）には、超伝導ワイヤボンディ
ング等が用いられていた。
磁場の計測を行うための医療用診断装置、材料の透磁率
を測定するための物性測定装置、磁気的な信号伝送のイ
ンターフェイスのための通信装置に用いるＳＱＵＩＤ磁
束計のピックアップコイルとＳＱＵＩＤチップの超伝導
接続（超伝導コンタクト）には、超伝導ワイヤボンディ
ング等が用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来は、ボン
ディング材料として、鉛・インジウム・金合金などの低
融点金属が使われており、これらの低融点金属は熱サイ
クル湿度変化に弱い、という欠点があった。また、ワイ
ヤボンディングを用いると、その引き回しの長さにより
寄生インダクタンスが生じ、磁束計としての特性を悪化
させる、という欠点もあった。また、従来の超伝導コン
タクトでは、低融点金属を用いるボンディングにおいて
も、ボンディングパッドと低融点金属ワイヤの接着強度
を確保するため、ボンディングパッド最上層に金などの
薄膜を設けて糊材の役目を果たさせる必要があった。ま
た、従来のＳＱＵＩＤ磁束計に使用されていたピックア
ップコイルは、ピックアップコイルが磁場を検出する方
式のＳＱＵＩＤ磁束計であっても、基板の上に薄膜で形
成する場合は、基板に垂直な方向の磁場しか感度がなか
った。また、磁場の３次元的なベクトルを検出したい場
合には、ピックアップコイル自体を３次元的な構造物と
しなければならなかった。したがって、この場合には、
薄膜フォトリソグラフィ技術などを利用することができ
ず、生産性が悪く、多チャンネル化したときに全体の大
きさが大きくなるという欠点があった。この事情は、Ｓ
ＱＵＩＤループが直接に磁場を検出する方式のＳＱＵＩ
Ｄ磁束計においても同様であった。本発明は、上記の問
題点を解決するためになされたものであり、簡易な構成
で超伝導接続可能で、基板に対し垂直でない磁場も検出
しうる超伝導薄膜を提供することを目的とする。
ディング材料として、鉛・インジウム・金合金などの低
融点金属が使われており、これらの低融点金属は熱サイ
クル湿度変化に弱い、という欠点があった。また、ワイ
ヤボンディングを用いると、その引き回しの長さにより
寄生インダクタンスが生じ、磁束計としての特性を悪化
させる、という欠点もあった。また、従来の超伝導コン
タクトでは、低融点金属を用いるボンディングにおいて
も、ボンディングパッドと低融点金属ワイヤの接着強度
を確保するため、ボンディングパッド最上層に金などの
薄膜を設けて糊材の役目を果たさせる必要があった。ま
た、従来のＳＱＵＩＤ磁束計に使用されていたピックア
ップコイルは、ピックアップコイルが磁場を検出する方
式のＳＱＵＩＤ磁束計であっても、基板の上に薄膜で形
成する場合は、基板に垂直な方向の磁場しか感度がなか
った。また、磁場の３次元的なベクトルを検出したい場
合には、ピックアップコイル自体を３次元的な構造物と
しなければならなかった。したがって、この場合には、
薄膜フォトリソグラフィ技術などを利用することができ
ず、生産性が悪く、多チャンネル化したときに全体の大
きさが大きくなるという欠点があった。この事情は、Ｓ
ＱＵＩＤループが直接に磁場を検出する方式のＳＱＵＩ
Ｄ磁束計においても同様であった。本発明は、上記の問
題点を解決するためになされたものであり、簡易な構成
で超伝導接続可能で、基板に対し垂直でない磁場も検出
しうる超伝導薄膜を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る超伝導薄膜は、基板上に成膜された
後、反りにより基板から浮上するように形成されて構成
される。上記において、前記反りは、内部応力を有する
超伝導薄膜内の応力を開放し機械的に変形させることに
より実現されてもよい。また、前記反りは、内部応力を
有する他の超伝導薄膜又は薄膜を前記超伝導薄膜上に積
層し当該他の超伝導薄膜又は薄膜の内部の応力を開放し
機械的に変形させることにより実現されてもよい。ま
た、前記応力の開放は、前記超伝導薄膜の形成前の下地
上に他の薄膜を成膜し当該他の薄膜を前記超伝導薄膜形
成後に除去することにより実現されてもよい。そして、
前記内部応力の発生は、前記超伝導薄膜をガス圧を制御
してスパッタ成膜することにより実現されてもよい。ま
た、上記において、前記内部応力の発生は、前記他の超
伝導薄膜又は薄膜をガス圧を制御してスパッタ成膜する
ことにより実現されてもよい。また、前記機械的に変形
した前記超伝導薄膜の弾性復元力により超伝導接続をと
る接続端子を構成してもよい。あるいは、前記機械的変
形により基板から３次元的に浮上するように形成された
ことにより超伝導磁気ピックアップコイルを構成しても
かまわない。また、前記機械的変形により基板から３次
元的に浮上するように形成されたことによりＳＱＵＩＤ
ループを構成してもよい。また、前記超伝導接続により
ジョセフソン接合を構成してもよい。あるいは、前記超
伝導磁気ピックアップコイルを磁場中に置き電気的また
は機械的に振動させ前記超伝導磁気ピックアップコイル
が前記磁場中を横切ることによって発生する電圧を測定
して前記磁場を検出する磁場計を構成してもよい。そし
て、前記反りを多数設けることにより、ボンディングワ
イヤとの接着力を増強したボンディングパッドを構成し
てもかまわない。
め、本発明に係る超伝導薄膜は、基板上に成膜された
後、反りにより基板から浮上するように形成されて構成
される。上記において、前記反りは、内部応力を有する
超伝導薄膜内の応力を開放し機械的に変形させることに
より実現されてもよい。また、前記反りは、内部応力を
有する他の超伝導薄膜又は薄膜を前記超伝導薄膜上に積
層し当該他の超伝導薄膜又は薄膜の内部の応力を開放し
機械的に変形させることにより実現されてもよい。ま
た、前記応力の開放は、前記超伝導薄膜の形成前の下地
上に他の薄膜を成膜し当該他の薄膜を前記超伝導薄膜形
成後に除去することにより実現されてもよい。そして、
前記内部応力の発生は、前記超伝導薄膜をガス圧を制御
してスパッタ成膜することにより実現されてもよい。ま
た、上記において、前記内部応力の発生は、前記他の超
伝導薄膜又は薄膜をガス圧を制御してスパッタ成膜する
ことにより実現されてもよい。また、前記機械的に変形
した前記超伝導薄膜の弾性復元力により超伝導接続をと
る接続端子を構成してもよい。あるいは、前記機械的変
形により基板から３次元的に浮上するように形成された
ことにより超伝導磁気ピックアップコイルを構成しても
かまわない。また、前記機械的変形により基板から３次
元的に浮上するように形成されたことによりＳＱＵＩＤ
ループを構成してもよい。また、前記超伝導接続により
ジョセフソン接合を構成してもよい。あるいは、前記超
伝導磁気ピックアップコイルを磁場中に置き電気的また
は機械的に振動させ前記超伝導磁気ピックアップコイル
が前記磁場中を横切ることによって発生する電圧を測定
して前記磁場を検出する磁場計を構成してもよい。そし
て、前記反りを多数設けることにより、ボンディングワ
イヤとの接着力を増強したボンディングパッドを構成し
てもかまわない。
【０００５】
【作用】上記構成を有する本発明に係る超伝導薄膜によ
れば、ニオブ（Ｎb ）等の高融点金属により超伝導接続
がとれるので、熱サイクル湿度変化に強く、薄膜フォト
リソグラフィ技術などにより非常に小さい寸法のものを
作成できるので、ワイヤー引き回しによる寄生インダク
タンスが発生しない超伝導接続が可能となる。また、本
発明に係る超伝導薄膜によれば、ボンディングパッド反
りを多数設けることにより表面の凹凸が増えボンディン
グワイヤの接着力も増強されるので、従来のボンディン
グパッド上層の金等の糊材は不要となる。さらに、本発
明に係る超伝導薄膜によれば、基板は２次元（平面）の
構造を保持しているが、超伝導薄膜は基板に垂直でない
構造を持つので、基板に垂直でない磁場に最大感度を有
する。したがって、３次元的なベクトル（磁場方向成
分）を検出したい場合でも、ピックアップコイルを３次
元的な構造物とする必要はなく、平面的な構造のままで
検出することができる。したがって、従来の薄膜フォト
リソグラフィ技術などを十分活用することができ、生産
性が良く、多チャンネル化したときに全体の大きさが大
きくなることもない。
れば、ニオブ（Ｎb ）等の高融点金属により超伝導接続
がとれるので、熱サイクル湿度変化に強く、薄膜フォト
リソグラフィ技術などにより非常に小さい寸法のものを
作成できるので、ワイヤー引き回しによる寄生インダク
タンスが発生しない超伝導接続が可能となる。また、本
発明に係る超伝導薄膜によれば、ボンディングパッド反
りを多数設けることにより表面の凹凸が増えボンディン
グワイヤの接着力も増強されるので、従来のボンディン
グパッド上層の金等の糊材は不要となる。さらに、本発
明に係る超伝導薄膜によれば、基板は２次元（平面）の
構造を保持しているが、超伝導薄膜は基板に垂直でない
構造を持つので、基板に垂直でない磁場に最大感度を有
する。したがって、３次元的なベクトル（磁場方向成
分）を検出したい場合でも、ピックアップコイルを３次
元的な構造物とする必要はなく、平面的な構造のままで
検出することができる。したがって、従来の薄膜フォト
リソグラフィ技術などを十分活用することができ、生産
性が良く、多チャンネル化したときに全体の大きさが大
きくなることもない。
【０００６】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面にもとづいて
説明する。図１は、本発明の一実施例である超伝導薄膜
の形成方法を示す図である。まず、図１（Ａ）に示すよ
うに、シリコン（Ｓi ）ウェハ等のシリコン基板１の上
にニオブ（Ｎb ）を薄膜状に成膜しＮb 薄膜２を形成す
る。次に、図１（Ｂ）に示すように、Ｎb 薄膜２上に、
アルミニウム（Ａl ）を薄膜状に成膜し、これをパター
ニングして先のＮb 薄膜２が露出するようにしてＡl 薄
膜３を形成するのである。
説明する。図１は、本発明の一実施例である超伝導薄膜
の形成方法を示す図である。まず、図１（Ａ）に示すよ
うに、シリコン（Ｓi ）ウェハ等のシリコン基板１の上
にニオブ（Ｎb ）を薄膜状に成膜しＮb 薄膜２を形成す
る。次に、図１（Ｂ）に示すように、Ｎb 薄膜２上に、
アルミニウム（Ａl ）を薄膜状に成膜し、これをパター
ニングして先のＮb 薄膜２が露出するようにしてＡl 薄
膜３を形成するのである。
【０００７】次に、図１（Ｃ）に示すように、上記のＡ
l 薄膜３上に、ニオブ（Ｎb ）を薄膜状にし、このＮb
薄膜表面の内部応力が引張応力となるようにしてＮb 薄
膜４を形成する。この場合、薄膜形成はスパッタ成膜法
によって行うが、その際、薄膜形成物質のガス圧を制御
することにより、薄膜形成物質の内部に引張応力を発生
させることができる。このことより、Ｎb 薄膜４の表面
の内部応力が引張応力となるように調節することができ
る。
l 薄膜３上に、ニオブ（Ｎb ）を薄膜状にし、このＮb
薄膜表面の内部応力が引張応力となるようにしてＮb 薄
膜４を形成する。この場合、薄膜形成はスパッタ成膜法
によって行うが、その際、薄膜形成物質のガス圧を制御
することにより、薄膜形成物質の内部に引張応力を発生
させることができる。このことより、Ｎb 薄膜４の表面
の内部応力が引張応力となるように調節することができ
る。
【０００８】最後に、アルミニウムのみを溶かす薬液に
より上記のＡl 薄膜３を除去すると、Ｓi 基板１上にＮ
b 薄膜２および４により超伝導薄膜５が形成される。こ
の場合、Ｎb 薄膜４の上層表面の内部応力のみが引張応
力となっているので、Ｎb 薄膜４の上層表面のみが収縮
しようとするので、図１（Ｄ）に示すように、超伝導薄
膜５の上部が上方に反り返った形となり、超伝導薄膜５
の上部は一種のバネを構成するになる。この反りを多数
設けることにより、ボンディングワイヤとの接着力を増
強したボンディングパッドを構成することができる。
より上記のＡl 薄膜３を除去すると、Ｓi 基板１上にＮ
b 薄膜２および４により超伝導薄膜５が形成される。こ
の場合、Ｎb 薄膜４の上層表面の内部応力のみが引張応
力となっているので、Ｎb 薄膜４の上層表面のみが収縮
しようとするので、図１（Ｄ）に示すように、超伝導薄
膜５の上部が上方に反り返った形となり、超伝導薄膜５
の上部は一種のバネを構成するになる。この反りを多数
設けることにより、ボンディングワイヤとの接着力を増
強したボンディングパッドを構成することができる。
【０００９】図２は、図１と同様な方法により形成され
たＳi 基板１１上のバネ状の超伝導薄膜１５を利用して
超伝導接続装置を構成した例を示している。図に示すよ
うに、非常に小さい寸法で超伝導コンタクトを実現して
いることがわかる。この超伝導コンタクトを利用してジ
ョセフソン接合を構成することができる。
たＳi 基板１１上のバネ状の超伝導薄膜１５を利用して
超伝導接続装置を構成した例を示している。図に示すよ
うに、非常に小さい寸法で超伝導コンタクトを実現して
いることがわかる。この超伝導コンタクトを利用してジ
ョセフソン接合を構成することができる。
【００１０】図３は、図１と同様の方法により形成され
たＳi 基板３１上のコイル状の超伝導薄膜３５を利用し
てＳＱＵＩＤ磁束計等に用いる超伝導磁気ピックアップ
コイルを構成した例を示している。図に示されていない
が、このコイル状超伝導薄膜３５には切れ目が形成され
ており、この切れ目から端子を取り出すことができるよ
うになっている。
たＳi 基板３１上のコイル状の超伝導薄膜３５を利用し
てＳＱＵＩＤ磁束計等に用いる超伝導磁気ピックアップ
コイルを構成した例を示している。図に示されていない
が、このコイル状超伝導薄膜３５には切れ目が形成され
ており、この切れ目から端子を取り出すことができるよ
うになっている。
【００１１】なお、図３に示す実施例は、超伝導磁気ピ
ックアップコイルを用いるＳＱＵＩＤ磁束計について説
明しているが、まったく同じ原理により、超伝導磁気ピ
ックアップコイルを用いずＳＱＵＩＤループに直接磁場
を結合させる形式のＳＱＵＩＤ磁束計についても応用可
能である。その場合には、図示はしないが、上記の図３
のループにジョセフソン接合を挿入形成してＳＱＵＩＤ
磁束計を構成すればよい。
ックアップコイルを用いるＳＱＵＩＤ磁束計について説
明しているが、まったく同じ原理により、超伝導磁気ピ
ックアップコイルを用いずＳＱＵＩＤループに直接磁場
を結合させる形式のＳＱＵＩＤ磁束計についても応用可
能である。その場合には、図示はしないが、上記の図３
のループにジョセフソン接合を挿入形成してＳＱＵＩＤ
磁束計を構成すればよい。
【００１２】また、上記した図３に示す例のようにして
構成した超伝導磁気ピックアップコイルを磁場中に置
き、この超伝導磁気ピックアップコイルを電気的または
機械的に振動させると、超伝導磁気ピックアップコイル
がこの磁場中を横切ることによってコイル中に電圧が発
生する。この電圧を測定すれば上記の磁場を検出するこ
とができ、上記の超伝導磁気ピックアップコイルにより
磁場計を構成するができる。
構成した超伝導磁気ピックアップコイルを磁場中に置
き、この超伝導磁気ピックアップコイルを電気的または
機械的に振動させると、超伝導磁気ピックアップコイル
がこの磁場中を横切ることによってコイル中に電圧が発
生する。この電圧を測定すれば上記の磁場を検出するこ
とができ、上記の超伝導磁気ピックアップコイルにより
磁場計を構成するができる。
【００１３】以上本発明を実施例に基づいて説明した
が、本発明は、上記実施例に限定されるものではない。
上記実施例は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に
記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同
様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても
本発明の技術的範囲に包含される。
が、本発明は、上記実施例に限定されるものではない。
上記実施例は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に
記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同
様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても
本発明の技術的範囲に包含される。
【００１４】例えば、上記実施例においては、シリコン
基板上にニオブによる超伝導薄膜を形成する例について
説明したが、超伝導薄膜の材料は、ニオブ以外の物質で
あってもよい。また、上記実施例においては、超伝導薄
膜の反りは、内部応力を有する超伝導薄膜（Ｎb 薄膜）
内の応力（引張応力）を開放することにより超伝導薄膜
自体を機械的に変形させて実現する例について説明した
が、これは、超伝導薄膜上に他の超伝導薄膜又は薄膜を
積層形成し、この他の超伝導薄膜又は薄膜に内部応力を
発生させておき、この他の超伝導薄膜又は薄膜の内部の
内部応力を開放し機械的に変形させることにより実現し
てもかまわない。
基板上にニオブによる超伝導薄膜を形成する例について
説明したが、超伝導薄膜の材料は、ニオブ以外の物質で
あってもよい。また、上記実施例においては、超伝導薄
膜の反りは、内部応力を有する超伝導薄膜（Ｎb 薄膜）
内の応力（引張応力）を開放することにより超伝導薄膜
自体を機械的に変形させて実現する例について説明した
が、これは、超伝導薄膜上に他の超伝導薄膜又は薄膜を
積層形成し、この他の超伝導薄膜又は薄膜に内部応力を
発生させておき、この他の超伝導薄膜又は薄膜の内部の
内部応力を開放し機械的に変形させることにより実現し
てもかまわない。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、上記構成を有する
本発明に係る超伝導薄膜によれば、ニオブ（Ｎb ）等の
高融点金属により超伝導接続がとれるので、熱サイクル
湿度変化に強く、薄膜フォトリソグラフィ技術などによ
り非常に小さい寸法のものを作成できるので、ワイヤー
引き回しによる寄生インダクタンスが発生しない超伝導
接続が可能となる。また、本発明に係る超伝導薄膜によ
れば、ボンディングパッド反りを多数設けることにより
表面の凹凸が増えボンディングワイヤの接着力も増強さ
れるので、従来のボンディングパッド上層の金等の糊材
は不要となる。さらに、本発明に係る超伝導薄膜によれ
ば、基板は２次元（平面）の構造を保持しているが、超
伝導薄膜は基板に垂直でない構造を持つので、基板に垂
直でない磁場に最大感度を有する。したがって、３次元
的なベクトル（磁場方向成分）を検出したい場合でも、
ピックアップコイルを３次元的な構造物とする必要はな
く、平面的な構造のままで検出することができる。した
がって、従来の薄膜フォトリソグラフィ技術などを十分
活用することができ、生産性が良く、多チャンネル化し
たときに全体の大きさが大きくなることもない、という
効果を有している。
本発明に係る超伝導薄膜によれば、ニオブ（Ｎb ）等の
高融点金属により超伝導接続がとれるので、熱サイクル
湿度変化に強く、薄膜フォトリソグラフィ技術などによ
り非常に小さい寸法のものを作成できるので、ワイヤー
引き回しによる寄生インダクタンスが発生しない超伝導
接続が可能となる。また、本発明に係る超伝導薄膜によ
れば、ボンディングパッド反りを多数設けることにより
表面の凹凸が増えボンディングワイヤの接着力も増強さ
れるので、従来のボンディングパッド上層の金等の糊材
は不要となる。さらに、本発明に係る超伝導薄膜によれ
ば、基板は２次元（平面）の構造を保持しているが、超
伝導薄膜は基板に垂直でない構造を持つので、基板に垂
直でない磁場に最大感度を有する。したがって、３次元
的なベクトル（磁場方向成分）を検出したい場合でも、
ピックアップコイルを３次元的な構造物とする必要はな
く、平面的な構造のままで検出することができる。した
がって、従来の薄膜フォトリソグラフィ技術などを十分
活用することができ、生産性が良く、多チャンネル化し
たときに全体の大きさが大きくなることもない、という
効果を有している。
【図１】本発明の一実施例である超伝導薄膜の形成方法
を示す図である。
を示す図である。
【図２】図１に示す形成方法により形成された超伝導薄
膜を用いた超伝導接続装置の一実施例の構成を示す断面
図である。
膜を用いた超伝導接続装置の一実施例の構成を示す断面
図である。
【図３】図１に示す形成方法により形成された超伝導薄
膜を用いた磁気ピックアップコイルの一実施例の構成を
示す斜視図である。
膜を用いた磁気ピックアップコイルの一実施例の構成を
示す斜視図である。
１ Ｓi 基板 ２ Ｎb 薄膜 ３ Ａl 薄膜 ４ Ｎb 薄膜 ５ 超伝導薄膜 １１ Ｓi 基板 １５ 超伝導薄膜 ２１ Ｓi 基板 ２２ Ｎb 薄膜 ３１ Ｓi 基板 ３５ 超伝導薄膜
Claims (12)
- 【請求項１】 基板上に成膜された後、反りにより基板
から浮上するように形成されたことを特徴とする超伝導
薄膜。 - 【請求項２】 前記反りは、内部応力を有する超伝導薄
膜内の応力を開放し機械的に変形させることにより実現
されたことを特徴とする請求項１に記載した超伝導薄
膜。 - 【請求項３】 前記反りは、内部応力を有する他の超伝
導薄膜又は薄膜を前記超伝導薄膜上に積層し当該他の超
伝導薄膜又は薄膜の内部の応力を開放し機械的に変形さ
せることにより実現されたことを特徴とする請求項１に
記載した超伝導薄膜。 - 【請求項４】 前記応力の開放は、前記超伝導薄膜の形
成前の下地上に他の薄膜を成膜し当該他の薄膜を前記超
伝導薄膜形成後に除去することにより実現されたことを
特徴とする請求項２または請求項３に記載した超伝導薄
膜。 - 【請求項５】 前記内部応力の発生は、前記超伝導薄膜
をガス圧を制御してスパッタ成膜することにより実現さ
れたことを特徴とする請求項２に記載した超伝導薄膜。 - 【請求項６】 前記内部応力の発生は、前記他の超伝導
薄膜又は薄膜をガス圧を制御してスパッタ成膜すること
により実現されたことを特徴とする請求項３に記載した
超伝導薄膜。 - 【請求項７】 前記機械的に変形した前記超伝導薄膜の
弾性復元力により超伝導接続をとる接続端子を構成した
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載した超
伝導薄膜。 - 【請求項８】 前記機械的変形により基板から３次元的
に浮上するように形成されたことにより超伝導磁気ピッ
クアップコイルを構成したことを特徴とする請求項２ま
たは請求項３に記載した超伝導薄膜。 - 【請求項９】 前記機械的変形により基板から３次元的
に浮上するように形成されたことによりＳＱＵＩＤルー
プを構成したことを特徴とする請求項２または請求項３
に記載した超伝導薄膜。 - 【請求項１０】 前記超伝導接続によりジョセフソン接
合を構成したことを特徴とする請求項７に記載した超伝
導薄膜。 - 【請求項１１】 前記超伝導磁気ピックアップコイルを
磁場中に置き電気的または機械的に振動させ前記超伝導
磁気ピックアップコイルが前記磁場中を横切ることによ
って発生する電圧を測定して前記磁場を検出する磁場計
を構成したことを特徴とする請求項８に記載した超伝導
薄膜。 - 【請求項１２】 前記反りを多数設けることにより、ボ
ンディングワイヤとの接着力を増強したボンディングパ
ッドを構成したことを特徴とする請求項２または請求項
３に記載した超伝導薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5348977A JPH07202278A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 超伝導薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5348977A JPH07202278A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 超伝導薄膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07202278A true JPH07202278A (ja) | 1995-08-04 |
Family
ID=18400660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5348977A Pending JPH07202278A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 超伝導薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07202278A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003533897A (ja) * | 2000-05-17 | 2003-11-11 | ゼロックス・コーポレーション | フォトリソグラフィックパターン形成による立体コイル構造と製造方法 |
| JP2004512671A (ja) * | 2000-05-17 | 2004-04-22 | ゼロックス コーポレイション | フォトリソグラフィ・パターン形成による可変コンデンサとその製造方法 |
| JP2021197549A (ja) * | 2020-06-10 | 2021-12-27 | パロ アルト リサーチ センター インコーポレイテッド | 応力エンジニアード超電導微細加工バネ |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61140185A (ja) * | 1984-12-12 | 1986-06-27 | Fujitsu Ltd | ジヨセフソン集積回路の製造方法 |
| JPH0238566A (ja) * | 1988-07-27 | 1990-02-07 | Hitachi Ltd | スパッタ方法およびその装置 |
| JPH0246780A (ja) * | 1988-08-09 | 1990-02-16 | Agency Of Ind Science & Technol | ジョセフソン接合素子 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5348977A patent/JPH07202278A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61140185A (ja) * | 1984-12-12 | 1986-06-27 | Fujitsu Ltd | ジヨセフソン集積回路の製造方法 |
| JPH0238566A (ja) * | 1988-07-27 | 1990-02-07 | Hitachi Ltd | スパッタ方法およびその装置 |
| JPH0246780A (ja) * | 1988-08-09 | 1990-02-16 | Agency Of Ind Science & Technol | ジョセフソン接合素子 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003533897A (ja) * | 2000-05-17 | 2003-11-11 | ゼロックス・コーポレーション | フォトリソグラフィックパターン形成による立体コイル構造と製造方法 |
| JP2004512671A (ja) * | 2000-05-17 | 2004-04-22 | ゼロックス コーポレイション | フォトリソグラフィ・パターン形成による可変コンデンサとその製造方法 |
| JP4813739B2 (ja) * | 2000-05-17 | 2011-11-09 | ゼロックス コーポレイション | フォトリソグラフィックパターン形成による立体コイル構造 |
| JP2021197549A (ja) * | 2020-06-10 | 2021-12-27 | パロ アルト リサーチ センター インコーポレイテッド | 応力エンジニアード超電導微細加工バネ |
| EP3923354B1 (en) * | 2020-06-10 | 2024-05-01 | Palo Alto Research Center Incorporated | Superconducting stress-engineered micro-fabricated springs |
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