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JPS6029235B2 - Manufacturing method of superconducting circuit device - Google Patents
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JPS6029235B2 - Manufacturing method of superconducting circuit device - Google Patents

Manufacturing method of superconducting circuit device

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Publication number
JPS6029235B2
JPS6029235B2 JP57187738A JP18773882A JPS6029235B2 JP S6029235 B2 JPS6029235 B2 JP S6029235B2 JP 57187738 A JP57187738 A JP 57187738A JP 18773882 A JP18773882 A JP 18773882A JP S6029235 B2 JPS6029235 B2 JP S6029235B2
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gas
substrate
superconductor
plasma
superconductor layer
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JP57187738A
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研一 黒田
公一 永田
誠太郎 松尾
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NTT Inc
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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  • Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、基板上に、ニオブ(Nb)からなる超伝導体
層を形成する第1の工程と、上記基板上に、上記超伝導
体上に延長している非超伝導体層を形成する第2の工程
とを含む、超伝導回路装置の製法の改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention includes a first step of forming a superconductor layer made of niobium (Nb) on a substrate, and a non-conductor layer on the substrate extending above the superconductor. and a second step of forming a superconductor layer.

このような超伝導回路装置の製法は、ニオブからなる超
伝導体層が、超伝導体配線層、接地用超伝導体層、ジョ
セフソン接合素子の超伝導体電極層などとして基板上に
形成され、また、超伝導体層上に延長している非超伝導
体層が、絶縁層、保護層、層間絶縁層、ジョセフソン接
合素子のトンネル障壁層などとして基板上に形成されて
いる構成を有する、種々の超伝導回路装置を製造する場
合に広く適用されている。
In the manufacturing method of such a superconducting circuit device, a superconductor layer made of niobium is formed on a substrate as a superconductor wiring layer, a superconductor layer for grounding, a superconductor electrode layer of a Josephson junction element, etc. , and also has a configuration in which a non-superconductor layer extending over the superconductor layer is formed on the substrate as an insulating layer, a protective layer, an interlayer insulating layer, a tunnel barrier layer of a Josephson junction element, etc. , is widely applied when manufacturing various superconducting circuit devices.

ところで、上述した超伝導回路装置の製法において、従
来は、基板上に、非超伝導体層を形成する第2の工程が
、真空蒸着法、スパッタリング法、及び化学気相堆積法
(CVD法)中の何れかを用いた工程であるのを普通と
していた。
By the way, in the method for manufacturing the above-mentioned superconducting circuit device, conventionally, the second step of forming a non-superconducting layer on the substrate is performed using a vacuum evaporation method, a sputtering method, or a chemical vapor deposition method (CVD method). It was normal for the process to use one of these methods.

しかしながら、第2の工程が、真空葵着法を用いた工程
である場合、非超伝導体層をピンホールの少ないものと
して形成するのが困難であった。
However, when the second step is a step using a vacuum hollywood deposition method, it is difficult to form a non-superconductor layer with few pinholes.

また、これを回避するためには、非超伝導体層を、厚く
形成しなければならなかった。このため、上述した第2
の工程が、真空蒸着法を用いた方法による工程である、
という従来の超伝導回路装置の製法の場合、超伝導回路
装置を、所期の良好な特性を有するものとして、容易に
製造することができない、という欠点を有していた。
Moreover, in order to avoid this, the non-superconductor layer had to be formed thickly. For this reason, the second
The process is a process using a vacuum evaporation method,
This conventional method for manufacturing a superconducting circuit device has the drawback that it is not possible to easily manufacture a superconducting circuit device with desired good characteristics.

また、第2の工程が、スパッタリング法またはCVD法
を用いた工程である場合、基板を超伝導体層とともに高
い温度に加熱する必要があった。
Further, when the second step is a step using a sputtering method or a CVD method, it is necessary to heat the substrate together with the superconductor layer to a high temperature.

また、非超伝導体層となる非超伝導体のイオンが、ニオ
ブでなる超伝導体層に、比較的大きな衝突速度で衝突す
ること、また、超伝導体層が、上述したように、加熱さ
れていることなどの理由で、超伝導体層が、超伝導転移
温度の低い、且つ磁気侵入距離の大きい、劣化したもの
になる不都合を有していた。なお、超伝導体層が磁気侵
入距離の大きいものになっている場合、その超伝導体層
は大なる自己ィンダクタンスを有している。さらに、上
述した不都合を回避するためには、第1の工程において
、超伝導体層を厚く形成しなければならなかった。この
ため、第2の工程が、スパッタリング法またはCVD法
を用いた工程である、という従来の超伝導回路装置の製
法の場合、その超伝導回路装置をジョセフソン接合素子
を有するものとして製造し、そしてそのジョセフソン接
合素子の超伝導体層を、上述した第1の工程で形成され
る超伝導体層とした場合、そのジョセフソン接合素子が
ギャップ電圧が低く、このため動作速度の遅いものとし
て形成されたり、また、超伝導回路装置を、上述した第
1の工程で形成される超伝導体層を配線層としているも
のとして製造する場合、その配線層が、自己インダクタ
ンスの大きいものとして形成されたり、さらに、非超伝
導体層が段差を有するものとして形成されたりして、超
伝導回路装置を所期の特性を有するものとして、容易、
廉価に製造することができない、という欠点を有してい
た。
In addition, the ions of the non-superconductor that will become the non-superconductor layer collide with the superconductor layer made of niobium at a relatively high collision velocity, and the superconductor layer is heated as described above. Due to these factors, the superconductor layer has a disadvantage of having a low superconducting transition temperature and a long magnetic penetration distance, resulting in a deteriorated superconductor layer. Note that when the superconductor layer has a large magnetic penetration distance, the superconductor layer has a large self-inductance. Furthermore, in order to avoid the above-mentioned disadvantages, it was necessary to form a thick superconductor layer in the first step. Therefore, in the case of a conventional manufacturing method for a superconducting circuit device in which the second step is a step using a sputtering method or a CVD method, the superconducting circuit device is manufactured as having a Josephson junction element, When the superconductor layer of the Josephson junction element is the superconductor layer formed in the first step described above, the Josephson junction element has a low gap voltage and therefore a slow operation speed. In addition, when manufacturing a superconducting circuit device in which the superconductor layer formed in the first step described above is used as a wiring layer, the wiring layer is formed with a large self-inductance. Furthermore, by forming the non-superconductor layer with steps, it is easy to make the superconducting circuit device have the desired characteristics.
It had the disadvantage that it could not be manufactured at a low cost.

よって、本発明は、上述した欠点のない、新規な超伝導
回路装置の製法を提案せんとするもので、以下本発明の
実施例を述べるところから明らかとなるであろう。
Therefore, the present invention proposes a novel method for manufacturing a superconducting circuit device that does not have the above-mentioned drawbacks, and this will become clear from the description of embodiments of the present invention below.

第1図A〜Cは、本発明による超伝導回路装置の製法の
一例を示す。
1A to 1C show an example of a method for manufacturing a superconducting circuit device according to the present invention.

本発明による超伝導回路装置の製法の一例においては、
所要の基板1を予め用意する(第1図A)。
In an example of the method for manufacturing a superconducting circuit device according to the present invention,
A required substrate 1 is prepared in advance (FIG. 1A).

しかして、その基板1上に、ニオブ(Nb)からなる超
伝導体層2を、それ自体は公知の種々の方法によって、
所要のパターンに形成する(第1図B)。
Then, a superconductor layer 2 made of niobium (Nb) was formed on the substrate 1 by various methods known per se.
Form into a desired pattern (FIG. 1B).

次に、基板1上に、超伝導体層2上に延長している非超
伝導体層3を形成する(第1図C)。
Next, a non-superconductor layer 3 is formed on the substrate 1, extending over the superconductor layer 2 (FIG. 1C).

この場合、非超伝導体層3を、第2図を伴なつて次に述
べるようにして形成する。即ち、第2図に示すプラズマ
装置10を用意する。
In this case, the non-superconductor layer 3 is formed as described below with reference to FIG. That is, the plasma apparatus 10 shown in FIG. 2 is prepared.

このプラズマ装置10は、マイクロ波導入口11とガス
導入口12とを有するプラズマ発生部13と、プラズマ
発生部13と連通し且つ他のガス導入ロー4及びガス排
出口19を有する基板配置部15とを有する容器16を
有する。
This plasma device 10 includes a plasma generation section 13 having a microwave inlet 11 and a gas inlet 12, and a substrate placement section 15 communicating with the plasma generation section 13 and having another gas introduction row 4 and a gas outlet 19. It has a container 16 having a.

また、プラズマ装置1川ま、永久磁石または直流電磁石
でなる磁界付与手段17を有する。
Further, the plasma apparatus 1 also has a magnetic field applying means 17 made of a permanent magnet or a DC electromagnet.

この磁界付与手段17は、容器16内に、点線で示して
いるような、プラズマ発生部13と基板配置部15とを
結ぶ方向に延長し且つ基板配置部15内がプラズマ発生
部13内に比し疎である密度分布を有する磁界18を与
えるように、容器16のプラズマ発生部13の周りに配
されている。しかして、第2図に示すように、容器16
の基板配置部15内に、第1図Bで上述した工程で得ら
れた、超伝導体層2が形成されている基板1を配する。
次に、容器16内を、ガス排出口19を介して排気する
This magnetic field applying means 17 extends inside the container 16 in a direction connecting the plasma generation section 13 and the substrate placement section 15 as shown by the dotted line, and the inside of the substrate placement section 15 is compared to the inside of the plasma generation section 13. They are arranged around the plasma generating part 13 of the container 16 so as to provide a magnetic field 18 having a sparse density distribution. Therefore, as shown in FIG.
The substrate 1 on which the superconductor layer 2, obtained in the step described above with reference to FIG. 1B is formed, is placed in the substrate placement section 15.
Next, the inside of the container 16 is exhausted through the gas outlet 19.

次に、容器16内を、ガス排出口19を介して排気しな
がら、プラズマ発生部13内に、ガス導入口12から第
1のガスGIを導入させ、且つマイクロ波導入口11か
らマイクロ波Mを導入させるとともに、容器14内に、
磁界付与手段17から、上述した磁界18を与えて、プ
ラズマ発生部13内で、第1のガスGIのプラズマイオ
ンを発生させる。
Next, while evacuating the inside of the container 16 through the gas exhaust port 19, the first gas GI is introduced into the plasma generation section 13 from the gas introduction port 12, and the microwave M is introduced from the microwave introduction port 11. At the same time, into the container 14,
The above-described magnetic field 18 is applied from the magnetic field applying means 17 to generate plasma ions of the first gas GI within the plasma generating section 13 .

そして、プラズマ発生部13内で発生したプラズマイオ
ンを、上述した磁界18によって基板配置部15内に導
入させる。
Plasma ions generated within the plasma generating section 13 are then introduced into the substrate placement section 15 by the magnetic field 18 described above.

また、基板配置部15内で、第1のガスGIのプラズマ
イオンを、ガス導入口14から予め導入させている第2
のガスG2に反応させ、その反応生成物を、基板1上に
、非超伝導体として堆積させて、基板1上に、超伝導体
層2上に延長している非超伝導体層3を形成させる。
Further, within the substrate placement section 15, plasma ions of the first gas GI are introduced into a second gas inlet GI in advance from the gas inlet 14.
gas G2 and the reaction product is deposited as a non-superconductor on the substrate 1 to form a non-superconductor layer 3 extending over the superconductor layer 2 on the substrate 1. Let it form.

以上のようにして、第1図Cに示すように、非超伝導体
層3を形成する。
In the manner described above, the non-superconductor layer 3 is formed as shown in FIG. 1C.

以下、上述のようにして形成された非超伝導体層3に対
し、それ自体は公知のパターンニング処理を施したり、
基板1上に、パターンニング処理の施されたまたは施さ
れていない非超伝導体層3上に延長している他の超伝導
体層を、それ自体は公知の種々の方法で形成したりして
、目的とする超伝導回路装置を製造する。
Hereinafter, the non-superconductor layer 3 formed as described above is subjected to a patterning process which is known per se,
Other superconductor layers extending over the patterned or unpatterned non-superconductor layer 3 may be formed on the substrate 1 by various methods known per se. Then, the desired superconducting circuit device is manufactured.

以上が、本発明による超伝導回路装置の製法の一例であ
る。
The above is an example of a method for manufacturing a superconducting circuit device according to the present invention.

このような本発明による超伝導回路装置の製法は、基板
1上に、超伝導体層2を形成する第1の工程(第1図B
)と、基板1上に、超伝導体層2上に延長している非超
伝導体層3を形成する第2の工程(第1図C)とを含ん
でいる。
The method for manufacturing a superconducting circuit device according to the present invention includes a first step (FIG. 1B) of forming a superconductor layer 2 on a substrate 1.
) and a second step (FIG. 1C) of forming a non-superconductor layer 3 on the substrate 1 extending over the superconductor layer 2.

そして、その第2の工程が、上述したプラズマ装置10
を用い、その容器16のプラズマ発生部13内で、第1
のガスGIのプラズマイオンを発生させ、そのプラズマ
イオンを、基板配置部15内に導入させ、基板配置部1
5内で、プラズマイオンを第2のガスG2に反応させ、
その反応生成物を、基板1上に、非超伝導体として堆積
させて、基板1上に、超伝導体層2上に延長している非
超伝導体層3を形成するという、工程である。
The second step is the plasma apparatus 10 described above.
In the plasma generating section 13 of the container 16, the first
The plasma ions of the gas GI are generated, the plasma ions are introduced into the substrate placement section 15, and the plasma ions are introduced into the substrate placement section 1.
5 reacting the plasma ions with a second gas G2;
The reaction product is deposited as a non-superconductor on the substrate 1 to form a non-superconductor layer 3 on the substrate 1 extending over the superconductor layer 2. .

このため、第2の工程において、基板1上に、超伝導体
層上に延長している非超伝導体層3をその厚さを大にし
なくても、ピンホールの少ないものとして、容易に形成
することができる。また、基板1を超伝導体層2ととも
に10000以上の高い温度に加熱する必要がない。
Therefore, in the second step, the non-superconductor layer 3 extending above the superconductor layer can be easily formed on the substrate 1 with fewer pinholes without increasing its thickness. can be formed. Further, there is no need to heat the substrate 1 together with the superconductor layer 2 to a high temperature of 10,000° C. or higher.

さらにプラズマイオンが、超伝導体層2に、大なる衝突
速度で衝突することがない。また、上述したように、超
伝導体層2が高い温度に加熱されないので、超伝導体層
2が、超伝導転移温度の低い、且つ磁気侵入距離の大き
い、劣化したものになる、という不都合を有しない。さ
らに、このような不都合を回避させるため、第1の工程
において、超伝導体層2を厚く形成しなければならない
こともない。よって、本発明による超伝導回路装置の製
法によれば、その超伝導回路装置を、ジョセフソン接合
素子を有するものとして製造し、そしてそのジョセフソ
ン接合素子の超伝導体層を、上述した第1の工程で形成
される超伝導体層2とした場合、そのジョセフソン接合
素子をギャップ電圧が低く、このため動作速度が遅いも
のとして形成されたり、また、超伝導回路装置を、上述
した第1の工程で形成される超伝導体層2を配線層とし
て製造する場合、その配線層が、自己ィンダクタンスの
大きいものとして形成されたり、さらに、非超伝導体層
3が段差を有するものとして形成されたりすることない
こ、所期の優れた特性を有するものとして、容易、廉価
に製造することができるという特徴を有する。また、こ
のような特徴は、特に、第2の工程において、第1のガ
スGIが酸素ガスまたは窒素ガスでなり、また第2のガ
スG2がSi3凡のようなシリコン化合物でなり、よっ
てシリコン酸化物(Si02)またはシリコン窒化物(
Si3N4)を、非超伝導体としての反応生成物として
、基板1上に堆積させた場合、顕著であった。
Furthermore, plasma ions do not collide with the superconductor layer 2 at a high collision speed. Furthermore, as mentioned above, since the superconductor layer 2 is not heated to a high temperature, the superconductor layer 2 becomes deteriorated with a low superconducting transition temperature and a large magnetic penetration distance. I don't have it. Furthermore, in order to avoid such inconveniences, it is not necessary to form the superconductor layer 2 thickly in the first step. Therefore, according to the method for manufacturing a superconducting circuit device according to the present invention, the superconducting circuit device is manufactured as having a Josephson junction element, and the superconductor layer of the Josephson junction element is replaced with the above-mentioned first layer. In the case of the superconductor layer 2 formed in the step of When manufacturing the superconductor layer 2 formed in the process as a wiring layer, the wiring layer may be formed with a large self-inductance, or the non-superconductor layer 3 may be formed with a step. It has the characteristics that it can be manufactured easily and at low cost as it has the desired excellent properties without being affected. In addition, such a feature is particularly due to the fact that in the second step, the first gas GI is oxygen gas or nitrogen gas, and the second gas G2 is a silicon compound such as Si3. (Si02) or silicon nitride (
This was noticeable when Si3N4) was deposited on the substrate 1 as a reaction product as a non-superconductor.

因みに、第2の工程において、第1のガスGIが、酸素
ガスであり、また第2のガスG2がSi3日4ガスであ
り、よって、シリコン酸化物Si02を、非超伝導体と
しての反応性成分として、基板1上に、その温度を室温
として堆積させた場合、非超伝導体が基板1上に堆積す
る速度(nmノ分)に対する、上述した超伝導体層2の
超伝導転移温度Tcの関係が、第3図で実線に示すよう
に得られた。これに対し、本発明によらずに、第2の工
程が、冒頭で前述した従釆のマグネトロンを用いたスパ
ッタリング法及び平行平板を用いたスパッタリング法(
いずれも基板の温度を250qoとしている)を用いた
工程である場合、非超伝導体が基板1上に堆積する速度
に対する、超伝導体層2の超伝導転移温度Tcの関係が
第3図で点線及び鎖線に示すように得られた。このこと
から、本発明によれば非超伝導体が基板1上に堆積する
速度に対する、超伝導体層2の超伝導転移温度Tcが、
従釆の場合に比し広い非超伝導体が基板1上に堆積する
速度の範囲で、高い値を保存していることが明らかであ
ろう。また、非超伝導体が基板1上に堆積する速度(n
m/分)に対する、超伝導体層2における磁気侵入距離
入(nm)の関係が、本発明による場合、第4図で実線
に示すように得られた。
Incidentally, in the second step, the first gas GI is oxygen gas, and the second gas G2 is Si gas, so that silicon oxide Si02 has a reactivity as a non-superconductor. As a component, when deposited on the substrate 1 at room temperature, the superconducting transition temperature Tc of the superconductor layer 2 described above with respect to the rate (in nm) at which the non-superconductor is deposited on the substrate 1. The relationship shown in the solid line in FIG. 3 was obtained. On the other hand, the second step may be performed by the sputtering method using a secondary magnetron and the sputtering method using a parallel plate described at the beginning.
In both cases, the relationship between the superconducting transition temperature Tc of the superconductor layer 2 and the rate at which the non-superconductor is deposited on the substrate 1 is shown in Figure 3. The results were obtained as shown by the dotted and chain lines. From this, according to the present invention, the superconducting transition temperature Tc of the superconductor layer 2 with respect to the rate at which the non-superconductor is deposited on the substrate 1 is
It will be clear that a wide range of rates at which the non-superconductor is deposited on the substrate 1 preserves high values compared to the conventional case. Also, the rate at which the non-superconductor is deposited on the substrate 1 (n
According to the present invention, the relationship between the magnetic penetration distance (nm) and the magnetic penetration distance (nm) in the superconductor layer 2 was obtained as shown by the solid line in FIG. 4 (m/min).

これに対し、本発明によろずに、第2の工程が、冒頭で
前述した従来のマグネトロンを用いたスパッタリング法
及び平行平板を用いたスパッタリング法(いずれも基板
の温度を2500○としている)を用いた工程である場
合、非超伝導体が基板1上に堆積する速度に対する、超
伝導体2における時期侵入距離の関係が、第4図で点線
及び鎖線に示すように得られた。なお、第2の工程が、
上述した従釆のスパッタリング法を用いた工程である場
合において、第4図で点線及び鎖線に示すように、非超
伝導体が基板1上に堆積する速度が大になるに応じて、
超伝導体層2における磁気侵入長が増大するのは、この
場合に超伝導体層2に入射するSi02粒子の運動ェネ
ルギが、非超伝導体が基板1上に堆積する速度が大にな
るに応じて大になり、これに応じて、超伝導体層2が損
傷を受けるからであると推定される。第4図で示すとこ
ろから、本発明によれば、非超伝導体が基板1上に堆積
する速度に対する超伝導体層2における磁気侵入距離^
が、従来の場合に比し広い、非超伝導体が基板1上に堆
積する速度の範囲で、小さな値を保存していることが明
らかであろう。このため、超伝導体層2が低い自己ィン
ダクタンスを有し、従って、本発明による超伝導回路装
置の製法をジョセフソン接合素子を製造する場合に適用
した場合、そのジョセフソン接合素子を特性の良好なも
のとして製造することができる。なお、上述においては
、本発明による超伝導回路装置の製法の一例を示したに
留まり、本発明の精神を脱することないこ、種々の変型
、変更をなし得るであろう。
On the other hand, regardless of the present invention, the second step uses the conventional sputtering method using a magnetron and the sputtering method using a parallel plate (both of which have a substrate temperature of 2500°) as described at the beginning. In the case of the process in which the non-superconductor was deposited on the substrate 1, the relationship between the periodic penetration distance in the superconductor 2 and the rate at which the non-superconductor was deposited on the substrate 1 was obtained as shown by the dotted line and the chain line in FIG. Note that the second step is
In the case of the process using the above-described secondary sputtering method, as the rate at which the non-superconductor is deposited on the substrate 1 increases, as shown by the dotted line and the chain line in FIG.
The reason why the magnetic penetration depth in the superconductor layer 2 increases is that the kinetic energy of the Si02 particles incident on the superconductor layer 2 increases as the rate at which the non-superconductor is deposited on the substrate 1 increases. It is presumed that this is because the superconductor layer 2 is damaged accordingly. From what is shown in FIG. 4, according to the present invention, the magnetic penetration distance in the superconductor layer 2 is dependent on the rate at which the non-superconductor is deposited on the substrate 1.
It will be clear that the value remains small over a wider range of speeds at which the non-superconductor is deposited on the substrate 1 than in the conventional case. For this reason, the superconductor layer 2 has a low self-inductance, and therefore, when the method for manufacturing a superconducting circuit device according to the present invention is applied to manufacturing a Josephson junction element, the Josephson junction element has a characteristic It can be manufactured as a good product. Note that the above description merely shows an example of the method for manufacturing a superconducting circuit device according to the present invention, and various modifications and changes may be made without departing from the spirit of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図A〜Cは、本発明による超伝導回路装置の製法の
一例を示す順次の工程における略線的断面図である。 第2図は、本発明による超伝導回路装置の製法における
、第2の工程において用いるプラズマ装置の一例、及び
その第2の工程の説明に供する略線的断面図である。第
3図は、本発明による超伝導回路装置の製法の具体例に
おける、基板上に非超伝導体層を堆積させる速度(nm
/分)に対する、超伝導体層の超伝導転移温度Tc(K
)の関係を示す図である。第4図は、本発明による超伝
導回路装置の製法の具体例における、基板上に非超伝導
体層を堆積させる速度(nm/分)に対する、超伝導体
層の磁気侵入距離入(nm)の関係を示す図である。1
…・・・基板、2・・・・・・超伝導体層、3・・・・
・・非超伝導体層、10・・・…プラズマ装置、11・
・・・・・マイクロ波導入口、12・・・・・・第1の
ガス導入口、13・・・・・・プラズマ発生部、14・
・…・第2のガス導入口、15・・・…基板配置部、I
C・・…・容器、17・・・・・・磁界付与手段、18
・・・・・・磁界、19・・・・・・ガス排出口、GI
・・・・・・第1のガス、2・・・・・・第2のガス、
M……マイクロ波。 第1図 第2図 第3図 第4図
FIGS. 1A to 1C are schematic cross-sectional views showing sequential steps of an example of a method for manufacturing a superconducting circuit device according to the present invention. FIG. 2 is an example of a plasma device used in the second step in the method for manufacturing a superconducting circuit device according to the present invention, and a schematic cross-sectional view for explaining the second step. FIG. 3 shows the rate (nm
/min) of the superconductor layer versus the superconducting transition temperature Tc (K
) is a diagram showing the relationship between FIG. 4 shows the magnetic penetration distance (nm) of the superconductor layer versus the rate (nm/min) of depositing the non-superconductor layer on the substrate in a specific example of the method for manufacturing a superconductor circuit device according to the present invention. FIG. 1
...Substrate, 2...Superconductor layer, 3...
...Non-superconductor layer, 10...Plasma device, 11.
...Microwave inlet, 12...First gas inlet, 13...Plasma generation part, 14.
...Second gas introduction port, 15...Substrate arrangement section, I
C... Container, 17... Magnetic field applying means, 18
...Magnetic field, 19...Gas exhaust port, GI
...First gas, 2...Second gas,
M...Microwave. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 基板上に、ニオブからなる超伝導体層を形成する第
1の工程と、 上記基板上に、上記超伝導体層上に延長
している非超伝導体層を形成する第2の工程とを含む、
超伝導回路装置の製法において、 上記第2の工程にお
いて、マイクロ波導入口と第1のガス導入口とを有する
プラズマ発生部と、該プラズマ発生部と連通し且つ第2
のガス導入口を有する基板配置部とを有する容器と、該
容器内に、上記プラズマ発生部と上記基板配置部とを結
ぶ方向に延長し且つ上記基板配置部内が上記プラズマ発
生部に比し疎である密度分布を有する磁界を与える磁界
付与手段とを有するプラズマ装置を用い、 上記容器の
基板配置部内に、上記超伝導体層が形成されている基板
を配している状態で、上記プラズマ発生部内に、上記第
1のガス導入口から第1のガスを導入させ、且つ上記マ
イクロ波導入口からマイクロ波を導入させるとともに、
上記容器内に、上記磁界付与手段から、上記磁界を与え
て、上記プラズマ発生部内で、上記第1のガスのプラズ
マイオンを発生させ、 上記第1のガスのプラズマイオ
ンを、上記磁界によつて、上記基板配置部内に導入させ
、 上記基板配置部内で、上記第1のガスのプラズマイ
オンを、上記第2のガス導入口から予め導入させている
第2のガスに反応させ、その反応生成物を、上記基板上
に、非超伝導体として堆積させて、上記基板上に、非超
伝導体層を形成させることを特徴とする超伝導回路装置
の製法。 2 特許請求の範囲第1項記載の超伝導回路装置の製法
において、上記第1のガスが酸素ガスまたは窒素ガスで
なり、上記第2のガスがシリコン化合物ガスでなり、よ
つて、上記シリコン酸化物またはシリコン窒化物を、上
記非超伝導体としての上記反応生成物として、上記基板
上に堆積させることを特徴とする超伝導回路装置。
[Claims] 1. A first step of forming a superconductor layer made of niobium on a substrate, and forming a non-superconductor layer extending on the superconductor layer on the substrate. a second step of
In the method for manufacturing a superconducting circuit device, in the second step, a plasma generating section having a microwave inlet and a first gas inlet, and a second plasma generating section communicating with the plasma generating section and
a container having a substrate placement portion having a gas inlet; and a container having a substrate placement portion extending in a direction connecting the plasma generation portion and the substrate placement portion within the container, the inside of the substrate placement portion being sparsely spaced compared to the plasma generation portion. The plasma is generated using a plasma apparatus having a magnetic field applying means for applying a magnetic field having a density distribution, and with the substrate on which the superconductor layer is formed being placed in the substrate placement part of the container, the plasma is generated. A first gas is introduced into the unit from the first gas introduction port, and a microwave is introduced from the microwave introduction port,
Applying the magnetic field from the magnetic field applying means into the container to generate plasma ions of the first gas in the plasma generating section; , the plasma ions of the first gas are introduced into the substrate placement section, and the plasma ions of the first gas are reacted with the second gas introduced in advance from the second gas introduction port, and the reaction product is produced. A method for manufacturing a superconducting circuit device, characterized in that a non-superconductor layer is formed on the substrate by depositing on the substrate as a non-superconductor. 2. In the method for manufacturing a superconducting circuit device according to claim 1, the first gas is oxygen gas or nitrogen gas, and the second gas is silicon compound gas, and therefore, the silicon oxide A superconducting circuit device, characterized in that a substance or silicon nitride is deposited on the substrate as the reaction product as the non-superconductor.
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