JPS6225474A - 超伝導配線間絶縁膜の形成方法 - Google Patents
超伝導配線間絶縁膜の形成方法Info
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- JPS6225474A JPS6225474A JP60163888A JP16388885A JPS6225474A JP S6225474 A JPS6225474 A JP S6225474A JP 60163888 A JP60163888 A JP 60163888A JP 16388885 A JP16388885 A JP 16388885A JP S6225474 A JPS6225474 A JP S6225474A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は超伝導金属間の絶縁膜の形成方法に関するもの
である。
である。
ジョセフソン接合素子を利用した超侠導集積回路は、そ
の高速性のため、超大型コンピュータの構成要素として
期待されている。これにはジョセフソン接合素子の高速
性を充゛分生かしたデバイス設計を行う必要がある。中
でも超伝導線路の持つ゛インダクタンスは高速化を妨げ
る大きな要因となっており、インダクタンスを下げられ
るデバイス構造が望まれている。超伝導線路のインダク
タンスを下げるためには、層間の絶縁膜をできるだけう
すくする事が必要である。このことはメモリ動作を高速
化するために非常に重要な問題である。さらに回路が高
集積化されるにつれ信頼性の高い絶縁膜が要求される。
の高速性のため、超大型コンピュータの構成要素として
期待されている。これにはジョセフソン接合素子の高速
性を充゛分生かしたデバイス設計を行う必要がある。中
でも超伝導線路の持つ゛インダクタンスは高速化を妨げ
る大きな要因となっており、インダクタンスを下げられ
るデバイス構造が望まれている。超伝導線路のインダク
タンスを下げるためには、層間の絶縁膜をできるだけう
すくする事が必要である。このことはメモリ動作を高速
化するために非常に重要な問題である。さらに回路が高
集積化されるにつれ信頼性の高い絶縁膜が要求される。
（従来技術とその問題点）
第３図は従来の超伝導配線間絶縁膜形成方法の第１の例
を説明するための図である。従来、絶縁膜としては抵抗
加熱蒸着のＳｉＯで形成した膜が多用されている。これ
はジョセフソン接合の温度耐性が２００°Ｃ〜３００°
Ｃと低く、他の絶縁膜、例えばスパッタ蒸着のＳｉＯ２
膜やプラズマＣＶＤ法による８１３Ｎ４等は、製造時に
３００°Ｃ以上の温度が必要となるので、不適当である
ためである。しかしながら第３図（ａ）に示すごと＜
ＳｉＯ膜２膜上２差部分にクラックが発生しやすい。そ
のため、超伝導膜２１．２３の間を完全に絶縁するため
には、ＳｉＯ膜２膜上２伝導膜２１より充分に厚く蒸着
する必要がある（第３図（ｂ））。また超伝導膜２１゜
２３間のコンタクトをとるために、ＳｉＯ膜２膜上２着
したあと、反応性イオンエツチング等の技術によりコン
タクトホールをあけ、その上に超伝導膜２３を堆積する
。コンタクトを完全にするため、また８ｉ０膜のクラッ
ク部で段切れしないよう超伝導膜２３はＳｉＯ膜２膜上
２充分厚くする必要がある。したがって上層部にいくほ
ど層間絶縁膜の厚さは厚くなってしまう。しかも、Ｓｉ
Ｏ膜はピンホールの比較的多い膜であり、この事からも
ある程度の厚さが必要となる。これらの事から超伝導線
路のインダクタンスを充分小さくする事ができず、従来
の絶縁膜の形成方法では高速化に限界があった。
を説明するための図である。従来、絶縁膜としては抵抗
加熱蒸着のＳｉＯで形成した膜が多用されている。これ
はジョセフソン接合の温度耐性が２００°Ｃ〜３００°
Ｃと低く、他の絶縁膜、例えばスパッタ蒸着のＳｉＯ２
膜やプラズマＣＶＤ法による８１３Ｎ４等は、製造時に
３００°Ｃ以上の温度が必要となるので、不適当である
ためである。しかしながら第３図（ａ）に示すごと＜
ＳｉＯ膜２膜上２差部分にクラックが発生しやすい。そ
のため、超伝導膜２１．２３の間を完全に絶縁するため
には、ＳｉＯ膜２膜上２伝導膜２１より充分に厚く蒸着
する必要がある（第３図（ｂ））。また超伝導膜２１゜
２３間のコンタクトをとるために、ＳｉＯ膜２膜上２着
したあと、反応性イオンエツチング等の技術によりコン
タクトホールをあけ、その上に超伝導膜２３を堆積する
。コンタクトを完全にするため、また８ｉ０膜のクラッ
ク部で段切れしないよう超伝導膜２３はＳｉＯ膜２膜上
２充分厚くする必要がある。したがって上層部にいくほ
ど層間絶縁膜の厚さは厚くなってしまう。しかも、Ｓｉ
Ｏ膜はピンホールの比較的多い膜であり、この事からも
ある程度の厚さが必要となる。これらの事から超伝導線
路のインダクタンスを充分小さくする事ができず、従来
の絶縁膜の形成方法では高速化に限界があった。
続いて第４図に本発明の従来技術の第２の例を示す。
超伝導膜３１上にＳｉ酸化物を主成分とする被膜を得る
ためのＳｉ化合物を含む溶液（以下シリカフィルム溶液
と呼ぶ）をスピン塗布し、数１００°Ｃの熱処理により
固化し、シリカフィルム３２を形成する（第４図（ａ）
）。該シリカフィルム３２の上部にＡｌ酸化膜３３をス
パッタ蒸着法あるいはＥＢ蒸着法により数１０ｎｍ堆積
する（第４図（ｂ））。次に第４図（Ｃ）に示される如
く、該Ａｌ酸化膜上に超伝導膜３４をスパッタ蒸着法に
より堆積し、ＲＩＥによりパターン形成する。本発明に
よれば、シリカフィルム３２により超伝導膜３１の段差
を緩和し、滑らかな表面を呈する絶縁膜を得る事ができ
る。
ためのＳｉ化合物を含む溶液（以下シリカフィルム溶液
と呼ぶ）をスピン塗布し、数１００°Ｃの熱処理により
固化し、シリカフィルム３２を形成する（第４図（ａ）
）。該シリカフィルム３２の上部にＡｌ酸化膜３３をス
パッタ蒸着法あるいはＥＢ蒸着法により数１０ｎｍ堆積
する（第４図（ｂ））。次に第４図（Ｃ）に示される如
く、該Ａｌ酸化膜上に超伝導膜３４をスパッタ蒸着法に
より堆積し、ＲＩＥによりパターン形成する。本発明に
よれば、シリカフィルム３２により超伝導膜３１の段差
を緩和し、滑らかな表面を呈する絶縁膜を得る事ができ
る。
さらに、超伝導膜３４をバターニングするＲＩＥ条件（
例えばＣＦ４ガス５Ｐａ）ではＡｌ酸化膜３３はほとん
どエツチングされず（例えば超伝導膜を歯とすると、Ａ
ｌ酸化膜のエツチング速度は歯の１／３０）、Ａｌ酸化
膜３３は超伝導膜３４の下地絶縁膜として適当である。
例えばＣＦ４ガス５Ｐａ）ではＡｌ酸化膜３３はほとん
どエツチングされず（例えば超伝導膜を歯とすると、Ａ
ｌ酸化膜のエツチング速度は歯の１／３０）、Ａｌ酸化
膜３３は超伝導膜３４の下地絶縁膜として適当である。
しかしながらシリカフィルム３２は熱処理の時、大きな
体積収縮があり、下地材料との接着性や、熱膨張係数の
違い等により、クラックやはがれが生じる可能性がある
。超伝導膜の配線上にシリカフィルムを塗布、焼成した
状態の実験結果によればシリカフィルムにクラックが生
じた。これはシリカフィルムと、超伝導膜との熱膨張係
数の違いや、付着力の弱さ等が原因となりシリカフィル
ムの内部応力がクラックとなりあられれたものと考えら
れる。このように従来のシリカフィルムを使用した絶縁
膜ではクラックやはがれの問題が生じていた。
体積収縮があり、下地材料との接着性や、熱膨張係数の
違い等により、クラックやはがれが生じる可能性がある
。超伝導膜の配線上にシリカフィルムを塗布、焼成した
状態の実験結果によればシリカフィルムにクラックが生
じた。これはシリカフィルムと、超伝導膜との熱膨張係
数の違いや、付着力の弱さ等が原因となりシリカフィル
ムの内部応力がクラックとなりあられれたものと考えら
れる。このように従来のシリカフィルムを使用した絶縁
膜ではクラックやはがれの問題が生じていた。
（発明の目的）
、本発明の目的は上記従来例の問題点を解決するた；め
の超伝導配線間の絶縁膜の形成方法を提案する事にある
。
の超伝導配線間の絶縁膜の形成方法を提案する事にある
。
（発明の構成）
本発明によれば少なくとも下地絶縁膜上に所望のパター
ンを有する第１の超伝導配線及び第２の超伝導配線間の
絶縁体として該第１の超伝導配線上及び前記下地絶縁膜
上に第１の超伝導配線の膜厚よりも薄い第１の絶縁層を
形成し、該第１の絶縁層上部にＳｉ酸化物を主成分とす
る被膜を得るためにＳｉ化合物を含む溶液を塗布及び焼
成する事により、第２の絶縁層を形成し、該第２の絶縁
層上部に第２の超伝導配線のエツチング速度より小さな
エツチング速度を有する第３の絶縁層を形成する工程を
含む事を特徴とする超伝導配線の形成方法が得られる。
ンを有する第１の超伝導配線及び第２の超伝導配線間の
絶縁体として該第１の超伝導配線上及び前記下地絶縁膜
上に第１の超伝導配線の膜厚よりも薄い第１の絶縁層を
形成し、該第１の絶縁層上部にＳｉ酸化物を主成分とす
る被膜を得るためにＳｉ化合物を含む溶液を塗布及び焼
成する事により、第２の絶縁層を形成し、該第２の絶縁
層上部に第２の超伝導配線のエツチング速度より小さな
エツチング速度を有する第３の絶縁層を形成する工程を
含む事を特徴とする超伝導配線の形成方法が得られる。
（発明の構成の詳細な説明）
超伝導配線の自己インダクタンスは単位電流を流した時
に蓄えられる磁気的エネルギで定義される。今、配線と
グランドプレーン間の絶縁膜の厚さを鋤、配線の巾をＷ
とすると、自己インダクタンスＬは超伝導体中に磁界が
λＬの距離まで侵入している事を考慮して、Ｌ＝μｏ（
ｔｏ ＋２λＬ）／Ｗで近似できる。
に蓄えられる磁気的エネルギで定義される。今、配線と
グランドプレーン間の絶縁膜の厚さを鋤、配線の巾をＷ
とすると、自己インダクタンスＬは超伝導体中に磁界が
λＬの距離まで侵入している事を考慮して、Ｌ＝μｏ（
ｔｏ ＋２λＬ）／Ｗで近似できる。
もとさらにインダクタンスは増し、高速化の妨げになる
。インダクタンスを下げるために絶縁膜を薄くする事は
不可欠な技術となる。
。インダクタンスを下げるために絶縁膜を薄くする事は
不可欠な技術となる。
本発明は超伝導膜間の絶縁膜として、Ｓｉ化合物を含む
溶液を塗布し、固化する事により得られるＳｉ酸化物（
以下シリカフィルムと呼ぶ）を含む三層絶縁膜を採用す
る事で、層間絶縁膜を薄くし超伝導線路のインダクタン
スを下げる事を可能とする超伝導配線間の絶縁膜の形成
方法である。シリカフィルム溶液は液体であるので凹凸
のある面に滴下すると液体は凹凸面にそって侵入し清ら
がな表面を呈して、平坦な部分ではうすく塗布され、凹
凸部を緩和してしまう。またシリカフィルム塗布前にシ
リカフィルムと化学組成上、同系統のＳｉ酸化膜を蒸着
する事により、シリカフィルムに生じるクラックやはが
れを防止できる。なぜならばシリカフィルムとＳｉ酸化
膜との熱膨張係数の差が小さいためと考えられる。さら
にシリカフィルム上には、超伝導膜のエツチング時に良
好なストッパーとなるように、超伝導膜のエツチング速
度より充分小さなエツチング速度を有する絶縁膜を形成
する。
溶液を塗布し、固化する事により得られるＳｉ酸化物（
以下シリカフィルムと呼ぶ）を含む三層絶縁膜を採用す
る事で、層間絶縁膜を薄くし超伝導線路のインダクタン
スを下げる事を可能とする超伝導配線間の絶縁膜の形成
方法である。シリカフィルム溶液は液体であるので凹凸
のある面に滴下すると液体は凹凸面にそって侵入し清ら
がな表面を呈して、平坦な部分ではうすく塗布され、凹
凸部を緩和してしまう。またシリカフィルム塗布前にシ
リカフィルムと化学組成上、同系統のＳｉ酸化膜を蒸着
する事により、シリカフィルムに生じるクラックやはが
れを防止できる。なぜならばシリカフィルムとＳｉ酸化
膜との熱膨張係数の差が小さいためと考えられる。さら
にシリカフィルム上には、超伝導膜のエツチング時に良
好なストッパーとなるように、超伝導膜のエツチング速
度より充分小さなエツチング速度を有する絶縁膜を形成
する。
以下、本発明について実施例を示す図面を参照して説明
する。
する。
（実施例１）
第１図は本発明の第１の実施例を説明するための図であ
る。
る。
第１図（ａ）はスパッタ蒸着法により堆積し、反応性イ
オンエツチング（ＲＩＥ）によりパターン形成した超伝
導膜１の上に、抵抗加熱蒸着法によるＳｉＯ膜５を非常
に薄く（数ｎｍ）蒸着し、その上にシリカフィルム溶液
をスピン塗布し、数１００°Ｃの熱処理により固化し、
シリカフィルム２を形成した状態を示す。シリカフィル
ム溶液は液体状であるので凹凸のある面に滴下すると、
液体は凹凸面にそって侵入し滑らかな表面を呈して凹凸
部分を緩和してしまう。さらにシリカフィルム溶液の濃
度を適当に選ぶ事により段差部分はなだらかな傾斜がつ
き、平坦な部分ではうすく塗布され、段差を解消する事
ができる。さらに本発明においては、シリカフィルムの
塗布前にＳｉＯ膜を蒸着する事により、シリカフィルム
のはがれ等を防いでいる。なぜならば、シリカフィルム
はＳｉ酸化物を主成分とするためＳｉＯ膜と同質であり
、熱膨張係数の差が小さく、密着性が増すためである。
オンエツチング（ＲＩＥ）によりパターン形成した超伝
導膜１の上に、抵抗加熱蒸着法によるＳｉＯ膜５を非常
に薄く（数ｎｍ）蒸着し、その上にシリカフィルム溶液
をスピン塗布し、数１００°Ｃの熱処理により固化し、
シリカフィルム２を形成した状態を示す。シリカフィル
ム溶液は液体状であるので凹凸のある面に滴下すると、
液体は凹凸面にそって侵入し滑らかな表面を呈して凹凸
部分を緩和してしまう。さらにシリカフィルム溶液の濃
度を適当に選ぶ事により段差部分はなだらかな傾斜がつ
き、平坦な部分ではうすく塗布され、段差を解消する事
ができる。さらに本発明においては、シリカフィルムの
塗布前にＳｉＯ膜を蒸着する事により、シリカフィルム
のはがれ等を防いでいる。なぜならば、シリカフィルム
はＳｉ酸化物を主成分とするためＳｉＯ膜と同質であり
、熱膨張係数の差が小さく、密着性が増すためである。
次に第１図（ｂ）に示されるようにＡｌ酸化膜３をスパ
ッタ蒸着法あるいはＥＢ蒸着法により数１０ｎｍ堆積す
る。続いて第１図（Ｃ）に示される如く、該Ａｌ酸化膜
上に超伝導膜４をスパッタ蒸着法により堆積し、ＲＩＥ
によりパターン形成し、超伝導配線を一ツチング速度の
約１１３０以下と非常に小さい。従ってＡｌ酸化膜３は
超伝導膜４をエツチングする際の下地絶縁膜として適当
であると考えられる。
ッタ蒸着法あるいはＥＢ蒸着法により数１０ｎｍ堆積す
る。続いて第１図（Ｃ）に示される如く、該Ａｌ酸化膜
上に超伝導膜４をスパッタ蒸着法により堆積し、ＲＩＥ
によりパターン形成し、超伝導配線を一ツチング速度の
約１１３０以下と非常に小さい。従ってＡｌ酸化膜３は
超伝導膜４をエツチングする際の下地絶縁膜として適当
であると考えられる。
シリカフィルムは本来５００°Ｃ以上の高温で固化する
事が望ましいが、ジョセフソン集積回路においてジョセ
フソン接合を形成後の工程では、接合特性の劣化防止の
ため２００°Ｃ程度で固化せざるを得ない。そのためシ
リカフィルムの強度やフッ化物耐性等の点で問題が残る
が、ここではシリカフィルムの上層にＡｌ酸化膜を形成
する事でこの問題も解決している。シリカフィルムの表
面はなめらかで、はぼ平坦な形状を有しているのでＡｌ
酸化膜の膜厚も数ｎｍと薄くする事が可能である。
事が望ましいが、ジョセフソン集積回路においてジョセ
フソン接合を形成後の工程では、接合特性の劣化防止の
ため２００°Ｃ程度で固化せざるを得ない。そのためシ
リカフィルムの強度やフッ化物耐性等の点で問題が残る
が、ここではシリカフィルムの上層にＡｌ酸化膜を形成
する事でこの問題も解決している。シリカフィルムの表
面はなめらかで、はぼ平坦な形状を有しているのでＡｌ
酸化膜の膜厚も数ｎｍと薄くする事が可能である。
このようにＳｉＯ膜５とシリカフィルム２とＡｌ酸化膜
３の三層構造により、ステップカバレージの良好な、か
つ膜はがれなどの少ない薄い絶縁膜を得ることができる
。この方法によれば層間絶縁膜の厚さを非常に薄くでき
るため配線のインダクタンスを下げる事が可能で回路の
高速化の効果が得られる。なおここでは、超伝導膜１，
４をスパッタ蒸着法で形成した場合を述べたが、ＥＢ蒸
着法で形成することも可能である。
３の三層構造により、ステップカバレージの良好な、か
つ膜はがれなどの少ない薄い絶縁膜を得ることができる
。この方法によれば層間絶縁膜の厚さを非常に薄くでき
るため配線のインダクタンスを下げる事が可能で回路の
高速化の効果が得られる。なおここでは、超伝導膜１，
４をスパッタ蒸着法で形成した場合を述べたが、ＥＢ蒸
着法で形成することも可能である。
さらに、絶縁被膜としてシリカフィルムとＡｌ酸化膜を
用いたが、拡散のための不純物が添加されたシリカフィ
ルムも、本実施例と同様に用いる事が可能であり、また
Ａｌ酸化膜に代えて、ＣＦ４にエツチングされにくい他
の絶縁膜を用いる事も可能である。
用いたが、拡散のための不純物が添加されたシリカフィ
ルムも、本実施例と同様に用いる事が可能であり、また
Ａｌ酸化膜に代えて、ＣＦ４にエツチングされにくい他
の絶縁膜を用いる事も可能である。
（実施例２）
第２図は本発明の第２の実施例を説明するための図であ
る。この実施例はコンタクトホールの形成をともなった
本発明の好ましい実施様体例である。
る。この実施例はコンタクトホールの形成をともなった
本発明の好ましい実施様体例である。
第２図（ａ）はスパッタ蒸着法により堆積し、反応性イ
オンエツチング（ＲＩＥ）によりパターン形成した超伝
導膜１１の上に、抵抗加熱蒸着法によるＳｉＯ膜１７を
非常に薄く（数ｎｍ）蒸着し、その上にシリカフィルム
溶液をスピン塗布し、数１００°Ｃの熱処理により固化
し、シリカフィルム１２を形成した状態を示す。
オンエツチング（ＲＩＥ）によりパターン形成した超伝
導膜１１の上に、抵抗加熱蒸着法によるＳｉＯ膜１７を
非常に薄く（数ｎｍ）蒸着し、その上にシリカフィルム
溶液をスピン塗布し、数１００°Ｃの熱処理により固化
し、シリカフィルム１２を形成した状態を示す。
シリカフィルム溶液は液体状であるので凹凸のある面に
滴下すると、液体は凹凸面にそって侵入し滑らかな表面
を呈して凹凸部分を緩和してしまう。さらにシリカフィ
ルム溶液の濃度を適当に選ぶ事により段差部分はなだら
かな傾斜がつき、平坦な部分ではうすく塗布され、段差
を解消する事ができる。またシリカフィルムの塗布前に
ＳｉＯ膜を□”蒸着する事により、シリカフィルムのは
がれ等を勧ぐことができる。なぜならば、シリカフィル
ム、ｉよＳｉ酸化物を主成分とするためＳｉＯ膜と同質
であり、熱膨張係数の差が小さく、密着性が増すためで
ある。次にレジストステンシル１３をコンタクトホール
の部分に形成しく第２図（ｂ））、Ａｌ酸化膜１４．１
５をスパッタ蒸着法、あるいはＥＢ蒸着法により、数１
０ｎｍ蒸着する（第２図（Ｃ））。続いてリフトオフに
よりレジストステンシル１３及びＡｌ酸化膜１５を除去
した５麦ｃＦ４ガス等を用いたＲＩＥによりシリカフィ
ルム１２、及びＳｉＯ膜１７にコンタクトホールをあけ
る（第２図（ｄ））。この時、Ａｌ酸化膜１５のエツチ
ング速度はシリカフィルム１２、ＳｉＯ膜１７のそれに
比べ、１１１０〜１１２０と小さいのでコンタクトホー
ルをエツチングする時のマスクとしてＡｌ酸化膜１５を
使用する事ができる。次に超伝導膜１６をスパッタ蒸着
法により堆積し、ＲＩＥによりパターン形成し超伝導配
線を実現する（第２図（ｅ））。該超伝導膜１６のパタ
ーン形成時のＲＩＥ条件は、例えばＣＦ４ガス５Ｐａ等
である。
滴下すると、液体は凹凸面にそって侵入し滑らかな表面
を呈して凹凸部分を緩和してしまう。さらにシリカフィ
ルム溶液の濃度を適当に選ぶ事により段差部分はなだら
かな傾斜がつき、平坦な部分ではうすく塗布され、段差
を解消する事ができる。またシリカフィルムの塗布前に
ＳｉＯ膜を□”蒸着する事により、シリカフィルムのは
がれ等を勧ぐことができる。なぜならば、シリカフィル
ム、ｉよＳｉ酸化物を主成分とするためＳｉＯ膜と同質
であり、熱膨張係数の差が小さく、密着性が増すためで
ある。次にレジストステンシル１３をコンタクトホール
の部分に形成しく第２図（ｂ））、Ａｌ酸化膜１４．１
５をスパッタ蒸着法、あるいはＥＢ蒸着法により、数１
０ｎｍ蒸着する（第２図（Ｃ））。続いてリフトオフに
よりレジストステンシル１３及びＡｌ酸化膜１５を除去
した５麦ｃＦ４ガス等を用いたＲＩＥによりシリカフィ
ルム１２、及びＳｉＯ膜１７にコンタクトホールをあけ
る（第２図（ｄ））。この時、Ａｌ酸化膜１５のエツチ
ング速度はシリカフィルム１２、ＳｉＯ膜１７のそれに
比べ、１１１０〜１１２０と小さいのでコンタクトホー
ルをエツチングする時のマスクとしてＡｌ酸化膜１５を
使用する事ができる。次に超伝導膜１６をスパッタ蒸着
法により堆積し、ＲＩＥによりパターン形成し超伝導配
線を実現する（第２図（ｅ））。該超伝導膜１６のパタ
ーン形成時のＲＩＥ条件は、例えばＣＦ４ガス５Ｐａ等
である。
この条件下でのＡｌ酸化膜の工・ソチング速度は超伝導
膜のエツチング速度の約１／３０以下と非常に小さい、
、従ってＡｌ酸化膜１４は超伝導膜１６をエツチングす
る際の下地絶縁膜としては適当であると考えられる。ま
たシリカフィルム１２は本来５００°Ｃ以上の高温で固
化する事が望ましいが、ジョセフソン集積回路において
ジョセフソン接合、形成後の工程では、接合特性の劣化
防止のため２００°Ｃ程度で固化せざるを得ない。その
ためシリカフィルムの強度やフッ化物耐性等の点で問題
が残るが、ここではシリカフィルムの上層にＡｌ酸化膜
を形成する事でこの問題を解決している。シリカフィル
ムの表面は良好な、またピンホールも少ない、かつ薄い
絶縁膜を得ることができる。この方法によれば層間絶縁
膜の厚さを非常に薄くできるため配線のインダクタンス
を下げる事が可能で回路の高速化の効果が得られる。な
おここでは、超伝導膜１１．１６をスパッタ蒸着法で形
成した場合を述べたが、ＥＢ蒸着法で形成することも可
能である。
膜のエツチング速度の約１／３０以下と非常に小さい、
、従ってＡｌ酸化膜１４は超伝導膜１６をエツチングす
る際の下地絶縁膜としては適当であると考えられる。ま
たシリカフィルム１２は本来５００°Ｃ以上の高温で固
化する事が望ましいが、ジョセフソン集積回路において
ジョセフソン接合、形成後の工程では、接合特性の劣化
防止のため２００°Ｃ程度で固化せざるを得ない。その
ためシリカフィルムの強度やフッ化物耐性等の点で問題
が残るが、ここではシリカフィルムの上層にＡｌ酸化膜
を形成する事でこの問題を解決している。シリカフィル
ムの表面は良好な、またピンホールも少ない、かつ薄い
絶縁膜を得ることができる。この方法によれば層間絶縁
膜の厚さを非常に薄くできるため配線のインダクタンス
を下げる事が可能で回路の高速化の効果が得られる。な
おここでは、超伝導膜１１．１６をスパッタ蒸着法で形
成した場合を述べたが、ＥＢ蒸着法で形成することも可
能である。
さらに絶縁被膜としてシリカフィルムとＡｌ酸化膜を用
いたが、その低拡散のための不純物などを含むシリカフ
ィルムを用いる事も可能であり、またＡｌ酸化膜に代え
て、ＣＦ４にエツチングされにくい他の絶縁膜を用いる
事も可能である。
いたが、その低拡散のための不純物などを含むシリカフ
ィルムを用いる事も可能であり、またＡｌ酸化膜に代え
て、ＣＦ４にエツチングされにくい他の絶縁膜を用いる
事も可能である。
（本発明の効果）
本発明の形成方法によれば、絶縁膜としてＳｉＯ膜、シ
リカフィルム、Ａｔ酸化膜等の三層構造の絶縁膜を用い
る事により、ステップカバレージが良好でしかも２００
ｎｍ前後の薄い信頼性の高い絶縁膜を実現する事ができ
る。
リカフィルム、Ａｔ酸化膜等の三層構造の絶縁膜を用い
る事により、ステップカバレージが良好でしかも２００
ｎｍ前後の薄い信頼性の高い絶縁膜を実現する事ができ
る。
特にシリカフィルム塗布前にＳｉ酸化膜を蒸着する事に
より、シリカフィルムのクラックやはがれ
より、シリカフィルムのクラックやはがれ
第１図、第２図は本発明の第１、及び第２の実施例を示
す製造工程の断面図であり、第３図、第４図は従来の超
伝導配線間の絶縁膜の形成方法の一例としてＳｉＯ膜、
またはシリカフィルム等よりなる絶縁膜を用いた製造工
程の断面図である。 それぞれの図において １．４，１１，１６，２１，２３，３１．３４・・・超
伝導膜２．１２．３２・・・シリカフィルム ３，１４
，１５．３３・・・Ａｌ酸化膜５，１７．２２・・・Ｓ
ｉＯ膜１３・・ルジストステンシルを示す。 工二′：技術院長 第７ 図 （ａ＞ （ｂ） αυ （Ｃ） （ａ） （ｂ）
す製造工程の断面図であり、第３図、第４図は従来の超
伝導配線間の絶縁膜の形成方法の一例としてＳｉＯ膜、
またはシリカフィルム等よりなる絶縁膜を用いた製造工
程の断面図である。 それぞれの図において １．４，１１，１６，２１，２３，３１．３４・・・超
伝導膜２．１２．３２・・・シリカフィルム ３，１４
，１５．３３・・・Ａｌ酸化膜５，１７．２２・・・Ｓ
ｉＯ膜１３・・ルジストステンシルを示す。 工二′：技術院長 第７ 図 （ａ＞ （ｂ） αυ （Ｃ） （ａ） （ｂ）
Claims (1)
- 少なくとも下地絶縁膜上に所望のパターンを有する第１
の超伝導配線及び第２の超伝導配線間の絶縁体として該
第１の超伝導配線上、及び下地絶縁膜上に該第１の超伝
導配線の膜厚よりも薄い第１の絶縁層を形成し、該第１
の絶縁層上部にＳｉ酸化物を主成分とする被膜を得るた
めにＳｉ化合物を含む溶液を塗布及び焼成する事により
第２の絶縁層を形成し、該第２の絶縁層上部に第２の超
伝導配線のエッチング速度より小さなエッチング速度を
有する第３の絶縁層を形成する工程を含む事を特徴とす
る超伝導配線の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60163888A JPS6225474A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 超伝導配線間絶縁膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60163888A JPS6225474A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 超伝導配線間絶縁膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6225474A true JPS6225474A (ja) | 1987-02-03 |
| JPH0513397B2 JPH0513397B2 (ja) | 1993-02-22 |
Family
ID=15782704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60163888A Granted JPS6225474A (ja) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | 超伝導配線間絶縁膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6225474A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59105339A (ja) * | 1982-12-08 | 1984-06-18 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1985
- 1985-07-26 JP JP60163888A patent/JPS6225474A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59105339A (ja) * | 1982-12-08 | 1984-06-18 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0513397B2 (ja) | 1993-02-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |