JPS6157719B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6157719B2 JPS6157719B2 JP57201210A JP20121082A JPS6157719B2 JP S6157719 B2 JPS6157719 B2 JP S6157719B2 JP 57201210 A JP57201210 A JP 57201210A JP 20121082 A JP20121082 A JP 20121082A JP S6157719 B2 JPS6157719 B2 JP S6157719B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- sio
- interlayer insulating
- substrate
- films
- 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
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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Description
本発明は、ジヨセフソンデバイスに係り、特に
ジヨセフソン接合の層間絶縁膜に好適な絶縁体薄
膜に関くる。 従来のジヨセフソン接合では、層間絶縁膜とし
てSiOが用いられていた。SiOはエツチングが困
難なためリフトオフ法によつて微細加工が行なわ
れていた。しかし、蒸着法で作製したSiO膜はピ
ンホールが多いため、膜厚を厚くする必要があつ
た。この厚いSiO膜にリフトオフ法を適用する
と、基板へのSiO膜の付着力が弱いため、しばし
ば、基板に残して置くべきSiO膜が剥離する問題
があつた。 本発明の目的は、ジヨセフソン接合の層間絶縁
体として、SiOに代りに化学的に安定な希土類酸
化物を用いることにより、基板への付着力が大き
く、しかも微細加工の容易な、ジヨセフソンデバ
イス用の層間絶縁体膜を提供する事にある。 ジヨセフソンデバイス用の層間絶縁膜を形成す
るに当りピンホールのない膜を室温付近の基板温
度にて形成する必要がある。本発明者らは、
Y2O3などの化学的に安定な希土類酸化膜を蒸着
法により室温の基板上に形成すると、SiO膜に比
して、基板への付着力の大きな薄膜が得られるこ
とを見い出した。また、SiO膜の微細加工はリフ
トオフ法に限定されるが、希土類酸化物薄膜は弱
酸による化学エツチングやCCl4系ガスによるプ
ラズマエツチングを用いた微細加工が可能であ
り、特に、ジヨセフソン接合をさらに微細化する
場合にはSiO膜に比してこの特徴が有用となる。 以下実施例により本発明を説明する。 第１図、第２図は本発明によるジヨセフソン接
合の作製工程を示す断面図である。ベース電極１
を蒸着した熱酸化Si基板５にAZ1350を0.8μｍの
厚さに、スピンナーで塗布し、露光した後クロロ
ベンゼンに浸した。これに現像処理を施した後、
Arガス中でスパツタ・クリーニングを行ない、
同じ真空槽中で、3000ÅのY2O3膜２を蒸着し
た。これをアセトンに浸し超音波振動を与えると
５分間で不要のY2O3膜はレジストとともに除去
され、Y2O3膜のパターンが形成された。従来、
SiO膜を用いた場合、リフトオフのために５分間
の超音波振動を与えると、パターンとして残すべ
きSiO膜まではがれることがあつた。しかし、本
実施例のY2O3膜では、10分間の超音波振動を与
えても膜のはがれは起きないという効果があつ
た。さらにパターンが微細になる時には、プラズ
マエツチングによりパターンを形成できる利点も
あることを見い出した。上記のようにY2O3膜の
パターン２を形成した後、バリヤ酸化膜４を形成
し、第２図に示すカウンター電極３を蒸着により
形成して、ジヨセフソン接合を得る。このとき、
バリヤ酸化膜４の面積はY2O3膜２によつて限定
され、従来のSiO膜の場合に面積のばらつきが40
％であつたが、Y2O3膜を用いたことによりバラ
ツキを20％以下にすることができ、特性のばらつ
きの少ないジヨセフソン接合を得ることができ
た。 以上実施例によれば、ジヨセフソン接合の層間
絶縁膜として化学的に安定な希土類酸化物の中か
らY2O3膜を用いて、ジヨセフソン素子を構成し
た例を示した。Y2O3膜を用いた場合、層間絶縁
体膜パターンのはがれを従来に比して少なくで
き、素子特性のばらつきを小さくできる効果があ
る。また、絶縁膜の微細加工に従来のリフトオフ
法の替りにCCl4ガスによるプラズマエツチング
を使用すると、よ微細なパターンの形成も可能に
なるという効果がある。 次に、他の希土類酸化物を層間絶縁膜として用
いた場合について説明する。表１は、超音波振動
を10分間与えたときの膜はがれとジヨセフソン接
合の面積のばらつきの実験結果を示す。希土類酸
化物膜の作成条件は前述のY2O3と同じ条件に、、
それぞれ膜厚3000Å形成した。膜はがれは、膜は
かれを生じたパターンの面積の割合である。
ジヨセフソン接合の層間絶縁膜に好適な絶縁体薄
膜に関くる。 従来のジヨセフソン接合では、層間絶縁膜とし
てSiOが用いられていた。SiOはエツチングが困
難なためリフトオフ法によつて微細加工が行なわ
れていた。しかし、蒸着法で作製したSiO膜はピ
ンホールが多いため、膜厚を厚くする必要があつ
た。この厚いSiO膜にリフトオフ法を適用する
と、基板へのSiO膜の付着力が弱いため、しばし
ば、基板に残して置くべきSiO膜が剥離する問題
があつた。 本発明の目的は、ジヨセフソン接合の層間絶縁
体として、SiOに代りに化学的に安定な希土類酸
化物を用いることにより、基板への付着力が大き
く、しかも微細加工の容易な、ジヨセフソンデバ
イス用の層間絶縁体膜を提供する事にある。 ジヨセフソンデバイス用の層間絶縁膜を形成す
るに当りピンホールのない膜を室温付近の基板温
度にて形成する必要がある。本発明者らは、
Y2O3などの化学的に安定な希土類酸化膜を蒸着
法により室温の基板上に形成すると、SiO膜に比
して、基板への付着力の大きな薄膜が得られるこ
とを見い出した。また、SiO膜の微細加工はリフ
トオフ法に限定されるが、希土類酸化物薄膜は弱
酸による化学エツチングやCCl4系ガスによるプ
ラズマエツチングを用いた微細加工が可能であ
り、特に、ジヨセフソン接合をさらに微細化する
場合にはSiO膜に比してこの特徴が有用となる。 以下実施例により本発明を説明する。 第１図、第２図は本発明によるジヨセフソン接
合の作製工程を示す断面図である。ベース電極１
を蒸着した熱酸化Si基板５にAZ1350を0.8μｍの
厚さに、スピンナーで塗布し、露光した後クロロ
ベンゼンに浸した。これに現像処理を施した後、
Arガス中でスパツタ・クリーニングを行ない、
同じ真空槽中で、3000ÅのY2O3膜２を蒸着し
た。これをアセトンに浸し超音波振動を与えると
５分間で不要のY2O3膜はレジストとともに除去
され、Y2O3膜のパターンが形成された。従来、
SiO膜を用いた場合、リフトオフのために５分間
の超音波振動を与えると、パターンとして残すべ
きSiO膜まではがれることがあつた。しかし、本
実施例のY2O3膜では、10分間の超音波振動を与
えても膜のはがれは起きないという効果があつ
た。さらにパターンが微細になる時には、プラズ
マエツチングによりパターンを形成できる利点も
あることを見い出した。上記のようにY2O3膜の
パターン２を形成した後、バリヤ酸化膜４を形成
し、第２図に示すカウンター電極３を蒸着により
形成して、ジヨセフソン接合を得る。このとき、
バリヤ酸化膜４の面積はY2O3膜２によつて限定
され、従来のSiO膜の場合に面積のばらつきが40
％であつたが、Y2O3膜を用いたことによりバラ
ツキを20％以下にすることができ、特性のばらつ
きの少ないジヨセフソン接合を得ることができ
た。 以上実施例によれば、ジヨセフソン接合の層間
絶縁膜として化学的に安定な希土類酸化物の中か
らY2O3膜を用いて、ジヨセフソン素子を構成し
た例を示した。Y2O3膜を用いた場合、層間絶縁
体膜パターンのはがれを従来に比して少なくで
き、素子特性のばらつきを小さくできる効果があ
る。また、絶縁膜の微細加工に従来のリフトオフ
法の替りにCCl4ガスによるプラズマエツチング
を使用すると、よ微細なパターンの形成も可能に
なるという効果がある。 次に、他の希土類酸化物を層間絶縁膜として用
いた場合について説明する。表１は、超音波振動
を10分間与えたときの膜はがれとジヨセフソン接
合の面積のばらつきの実験結果を示す。希土類酸
化物膜の作成条件は前述のY2O3と同じ条件に、、
それぞれ膜厚3000Å形成した。膜はがれは、膜は
かれを生じたパターンの面積の割合である。
【表】
【表】
表１からわかるように、層間絶縁膜として、
La2O3，CeO2，Gd2O3，Yb2O3，Lu2O3等の他の
希土類酸化物膜を用いても、SiO膜より膜はが
れ、面積のばらつきについて良好な結果を得るこ
とができた。 希土類酸化物はいずれも化学的性質、物理的性
質が同じで、SiO膜より基板に対する付着力が良
く、ピンホールの少ない膜が得られ、ジヨセフソ
ンデバイスの層間絶縁膜として極めて有効であ
る。
La2O3，CeO2，Gd2O3，Yb2O3，Lu2O3等の他の
希土類酸化物膜を用いても、SiO膜より膜はが
れ、面積のばらつきについて良好な結果を得るこ
とができた。 希土類酸化物はいずれも化学的性質、物理的性
質が同じで、SiO膜より基板に対する付着力が良
く、ピンホールの少ない膜が得られ、ジヨセフソ
ンデバイスの層間絶縁膜として極めて有効であ
る。
第１図および第２図は本発明の一実施例におけ
るジヨセフソン接合作製工程を示す断面図であ
る。 １…ベース電極、２…希土類酸化物の層間絶縁
膜、３…カウンター電極、４…バリヤ酸化膜、５
…熱酸化Si基板。
るジヨセフソン接合作製工程を示す断面図であ
る。 １…ベース電極、２…希土類酸化物の層間絶縁
膜、３…カウンター電極、４…バリヤ酸化膜、５
…熱酸化Si基板。
Claims (1)
- １ Y2O3，La2O3，CeO2，Gd2O3，Yb2O3および
Ln2O3の群から選ばれた少なくとも１者から成る
事を特徴とするジヨセフソンデバイス用の層間絶
縁膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57201210A JPS5992583A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | ジヨセフソンデバイス用の層間絶縁膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57201210A JPS5992583A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | ジヨセフソンデバイス用の層間絶縁膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5992583A JPS5992583A (ja) | 1984-05-28 |
| JPS6157719B2 true JPS6157719B2 (ja) | 1986-12-08 |
Family
ID=16437172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57201210A Granted JPS5992583A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | ジヨセフソンデバイス用の層間絶縁膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5992583A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01106482A (ja) * | 1987-10-20 | 1989-04-24 | Fujitsu Ltd | 超伝導材料構造 |
-
1982
- 1982-11-18 JP JP57201210A patent/JPS5992583A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5992583A (ja) | 1984-05-28 |
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