JPS63318013A - 超電導配線材料 - Google Patents
超電導配線材料Info
- Publication number
- JPS63318013A JPS63318013A JP62151192A JP15119287A JPS63318013A JP S63318013 A JPS63318013 A JP S63318013A JP 62151192 A JP62151192 A JP 62151192A JP 15119287 A JP15119287 A JP 15119287A JP S63318013 A JPS63318013 A JP S63318013A
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- JP
- Japan
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- wiring
- plane
- substrate
- wiring material
- single crystal
- 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.)
- Pending
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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
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Structure Of Printed Boards (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
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〕
本発明は電子計算機等に用いられる高密度配線材料及び
基板であって、特に発熱が無く高密度な素子の実装に適
する超電導配線材料に関する。
基板であって、特に発熱が無く高密度な素子の実装に適
する超電導配線材料に関する。
従来、素子を高密度に配線する方法には、特公昭６０−
３５８２５に記載の如＜Ｃｕ又はＡＱ等の金属を、ホト
レジスト、ＰＩＱ等の樹脂あるいはＡ Ｑ ２０３．
Ｓ ｉ ０２等酸化物によって形成したギャップ内に埋
め込み、この金属によって素子間の電気的導通を得る方
法がある。ところが、この配線法では集積度が増すにつ
れ素子間の配線金属抵抗が累積して増大し、信号伝達速
度低下、及び発熱等の問題が発生する。
３５８２５に記載の如＜Ｃｕ又はＡＱ等の金属を、ホト
レジスト、ＰＩＱ等の樹脂あるいはＡ Ｑ ２０３．
Ｓ ｉ ０２等酸化物によって形成したギャップ内に埋
め込み、この金属によって素子間の電気的導通を得る方
法がある。ところが、この配線法では集積度が増すにつ
れ素子間の配線金属抵抗が累積して増大し、信号伝達速
度低下、及び発熱等の問題が発生する。
電気抵抗のない材料としては、従来よりＮｂａＳｎを始
めとする金属又は化合物超電導体が公知である。しかし
、これら材料は摂氏−２５０℃以下という極低温でのみ
超電導となるもので、この様な温度では半導体が動作し
ない。
めとする金属又は化合物超電導体が公知である。しかし
、これら材料は摂氏−２５０℃以下という極低温でのみ
超電導となるもので、この様な温度では半導体が動作し
ない。
一方、近年になって、ある種の酸化物が超電導を示し、
超電導転移点も従来の金属・化合物超電導体に比べはる
かに高いことが明ろかとなった。
超電導転移点も従来の金属・化合物超電導体に比べはる
かに高いことが明ろかとなった。
これら酸化物は、希土類金属をＭとした時、Ｍ２Ｃｕ０
４と表わされるペロブスカイト構造を有するのが特徴で
ある。ペロブスカイト単位胞内の（００１）面にＣｕ及
びＯより成る面が形成され、この面内で超電導が起こる
ものである。本材料はスパッタリング法により容易に多
結晶の薄膜が形成でき、これを前述した配線材のＣｕ及
びＡｆｌの代りに用いることにより配線抵抗による発熱
のない配線材料が容易に得られる。しかしながら、実
・装密度を上げるため配線幅を狭くすると、配線幅と結
晶粒径がほぼ同程度となり、結晶粒間で」二記超電導層
の接触のない部分ができ、配線材として機能しない欠点
があった。
４と表わされるペロブスカイト構造を有するのが特徴で
ある。ペロブスカイト単位胞内の（００１）面にＣｕ及
びＯより成る面が形成され、この面内で超電導が起こる
ものである。本材料はスパッタリング法により容易に多
結晶の薄膜が形成でき、これを前述した配線材のＣｕ及
びＡｆｌの代りに用いることにより配線抵抗による発熱
のない配線材料が容易に得られる。しかしながら、実
・装密度を上げるため配線幅を狭くすると、配線幅と結
晶粒径がほぼ同程度となり、結晶粒間で」二記超電導層
の接触のない部分ができ、配線材として機能しない欠点
があった。
上記従来技術は、配線抵抗の低下について考慮されてお
らず、また酸化物超電導体を用いた配線材料も配線の微
細化に対応できない難点があった。
らず、また酸化物超電導体を用いた配線材料も配線の微
細化に対応できない難点があった。
本発明の目的は、高密度でかつ配線抵抗のない配線材料
を提供することにある。
を提供することにある。
上記目的は、酸化物超電導体を単結晶基板上に作製する
ことにより単結晶とし、かつその結晶面の（ＯＯ１）面
を基板面に対し傾けることにより膜面内に超電導状態で
ある方向と電流の流れない方向を生ぜしめ、これを配線
材に適用することにより達成される。
ことにより単結晶とし、かつその結晶面の（ＯＯ１）面
を基板面に対し傾けることにより膜面内に超電導状態で
ある方向と電流の流れない方向を生ぜしめ、これを配線
材に適用することにより達成される。
酸化物超電導体は例えばＢ ａ ２ Ｃｕ Ｏ４の様に
希土類と銅の酸化物である。結晶形はペロブスカイト構
造であり第３図に示すＣ面内で超電導を示す。
希土類と銅の酸化物である。結晶形はペロブスカイト構
造であり第３図に示すＣ面内で超電導を示す。
そこで例えばサファイア（０００１）囲碁板上にＢａ２
ＣｕＯａの（０１１）面を有する単結晶膜を作製すれば
、第１図に示す如く互いに平行で電気的接触のない（０
０１）面の組ができる。これを斜視すると第２図に示す
如く超電導状態である方向４と電気的に絶縁体となる方
向５とが同一基板面内に存在することが分る。この面」
二に、Ｃｕ等で端子部６，７．８を図の様な関係に蒸着
、スパッタリングまたはめつきにより形成すると、同一
（００１）面上にある６及び７は電気抵抗なしで導通が
あり、６と８及び７と８は絶縁状態となる。
ＣｕＯａの（０１１）面を有する単結晶膜を作製すれば
、第１図に示す如く互いに平行で電気的接触のない（０
０１）面の組ができる。これを斜視すると第２図に示す
如く超電導状態である方向４と電気的に絶縁体となる方
向５とが同一基板面内に存在することが分る。この面」
二に、Ｃｕ等で端子部６，７．８を図の様な関係に蒸着
、スパッタリングまたはめつきにより形成すると、同一
（００１）面上にある６及び７は電気抵抗なしで導通が
あり、６と８及び７と８は絶縁状態となる。
これら端子部の配置を考慮すれば、高密度な素子実装が
可能となる。さらにサファイア（０００１）面を基板面
から傾けて切り出して使用すればＢａ２ＣｕＯａの（０
１１）方位も傾き（００１）面も傾くため超電導層間の
距離も変化させることができる。
可能となる。さらにサファイア（０００１）面を基板面
から傾けて切り出して使用すればＢａ２ＣｕＯａの（０
１１）方位も傾き（００１）面も傾くため超電導層間の
距離も変化させることができる。
また、さらに複雑な素子間配線が必要とされる場合は、
第１図に示した配線材料上にＡＱ、ｚＯａ等絶縁体単結
晶膜をエピタキシャル成長させ、その上にさらに酸化物
超電導層を形成し、下層とはスルーホール形成後Ｃｕ等
により接続する多層配線を用いれば、任意の端子間の接
続が可能となる。
第１図に示した配線材料上にＡＱ、ｚＯａ等絶縁体単結
晶膜をエピタキシャル成長させ、その上にさらに酸化物
超電導層を形成し、下層とはスルーホール形成後Ｃｕ等
により接続する多層配線を用いれば、任意の端子間の接
続が可能となる。
Ｂ ａ ２ Ｃｕ Ｏ４を直径１００ｗ１厚さ５圃の形
状に焼結成形し、これをターゲットとして用いスパッタ
リングした。基板にサファイア基板を用い、高周波投入
電力３ｏｏｄ、Ａｒガス圧２ Ｘ Ｉ Ｑ−２Ｔｏｒｒ
。
状に焼結成形し、これをターゲットとして用いスパッタ
リングした。基板にサファイア基板を用い、高周波投入
電力３ｏｏｄ、Ａｒガス圧２ Ｘ Ｉ Ｑ−２Ｔｏｒｒ
。
ｏ２ガス圧力０ 、２ Ｘ １０”−２Ｔｏｒｒ基板は
水冷した。
水冷した。
基板には高周波バイアスを印加し、平均の直流電位が一
２００Ｖとなるよう調整した。上記条件でサファイア基
板の面方位を次の第１表の様に変えた時、それぞれ特定
面方位のＢａｚＣｕ○４単結晶膜が成長した。厚さは１
μｍとした。
２００Ｖとなるよう調整した。上記条件でサファイア基
板の面方位を次の第１表の様に変えた時、それぞれ特定
面方位のＢａｚＣｕ○４単結晶膜が成長した。厚さは１
μｍとした。
第 １ 表
本実施例によれば、サファイア基板上に単結晶酸化物超
電導体が形成できることが分った。
電導体が形成できることが分った。
本発明によれば、特定面方位を持った酸化物超電導体を
基板上に形成でき、高密度化可能で配線抵抗のない配線
材料が形成できる効果がある。
基板上に形成でき、高密度化可能で配線抵抗のない配線
材料が形成できる効果がある。
第１図はサファイア基板」二に形成したＢａ２Ｃｕ０４
薄膜の面方位関係を示す断面図、第２図は第１図の斜視
図及び第３図はペロブスカイトの結晶面を示す構造図で
ある。 １・・・基板、２・・・酸化物超電導体、３・・・ペロ
ブスカイト（００１）面、４・・・超電導方向、５・・
・絶縁体第 １ 口 第 ２ 図
薄膜の面方位関係を示す断面図、第２図は第１図の斜視
図及び第３図はペロブスカイトの結晶面を示す構造図で
ある。 １・・・基板、２・・・酸化物超電導体、３・・・ペロ
ブスカイト（００１）面、４・・・超電導方向、５・・
・絶縁体第 １ 口 第 ２ 図
Claims (1)
- １、基板上に形成した導電膜とその上に形成した電極層
とより成るものにおいて、基板に単結晶絶縁体を用い導
体を酸化物超電導体単結晶膜とすることを特徴とする超
電導配線材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62151192A JPS63318013A (ja) | 1987-06-19 | 1987-06-19 | 超電導配線材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62151192A JPS63318013A (ja) | 1987-06-19 | 1987-06-19 | 超電導配線材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63318013A true JPS63318013A (ja) | 1988-12-26 |
Family
ID=15513276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62151192A Pending JPS63318013A (ja) | 1987-06-19 | 1987-06-19 | 超電導配線材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63318013A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5084437A (en) * | 1990-02-28 | 1992-01-28 | Westinghouse Electric Corp. | Method for making high-current, ohmic contacts between semiconductors and oxide superconductors |
| KR100515124B1 (ko) * | 1999-12-14 | 2005-09-16 | 일본국 통상산업성 공업기술원 | 에피택셜 복합 구조체 및 이를 포함하는 디바이스 |
-
1987
- 1987-06-19 JP JP62151192A patent/JPS63318013A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5084437A (en) * | 1990-02-28 | 1992-01-28 | Westinghouse Electric Corp. | Method for making high-current, ohmic contacts between semiconductors and oxide superconductors |
| KR100515124B1 (ko) * | 1999-12-14 | 2005-09-16 | 일본국 통상산업성 공업기술원 | 에피택셜 복합 구조체 및 이를 포함하는 디바이스 |
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