JPS605232B2 - ジヨセフソン素子の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、安定化されたニオブ薄膜、ブリッジ部を有
する、いわゆるバリアブル・シックネス型のジョセフソ
ン素子の製造方法に関するものである。

従来のバリアブル・シックネス型のジョセフソン素子は
、第１図ａ，ｂにその平面図、およびＡ−Ａ′線による
断面図を示すごとく、マイクロフリッジ部１１と電極部
１２を形成した後、エッチング等によりマイクロブリッ
ジ部１１のニオブ膜を薄くして、ジョセフソン素子を形
成していた。

ジョセフソン素子のマイクロブリッジ部１１を通過する
電流を小さくするために、マイクロブリッジ部１１は電
極部分より電流が流れる断面積はできるだけ小さい方が
よい。断面積を小さくする方法は、パターン（平面）の
寸法を小さくする方法と縦方向のいわゆる膜厚を薄くす
る方法があるが「パターンを小さくするのに限度（〜ｌ
Ａｍ）があるため、膜厚を薄くする方法がよいが、マィ
クロブリッジ部１１は薄く、他の電極部１２の部分は厚
くする必要があるため、一般に厚い膜で全体を形成し、
その後、マイクロブリッジ部１１のみエッチング等で薄
くしている。蒸着膜は一般にグレインよりでき上がって
いるため表面よりエッチングした場合、均一な膜厚の薄
膜は得難く、かつマイクロブリッジ部１１のみ保護膜で
おおうことは難しい。

そして、従来の製造方法では、マイクロブリッジ部１１
のみ膜厚を薄くすることは困難である。

さらに、その部分のみ保護膜でおおうことはより困難で
ある。この発明は、上述の点にかんがみなされたもので
、マイク。

ブリッジ部のみ保護膜でおおわれた薄膜より形成され、
電極部分は厚膜で形成されたジョセフソン素子を製造す
ることを目的とする。以下、この発明について説明する
。この発明の一実施例を第２図〜第４図について説明す
る。

第２図において、第２図ａは断面図、第２図ｂは平面図
である。基板２上に、ニオブ薄膜１０と金属酸化膜３、
たとえばニオブの酸化膜よりなる幅約１仏肌で長いパタ
ーン（マイクロブリッジ部）を形成する。パターン形成
は従来のレジストと露光、エッチングにより形成する。
この時のニオブ薄膜１０は５０Ａと非常に薄い膜を形成
する。続いて第３図のようにマイクロブリッジ部の保護
膜である金属酸化膜３の一部３１を残して他は除去する
。続いて第４図ａ，ｂの断面図と平面図に示すように、
厚いニオブ膜により電極部１２を形成する。電極部１２
の膜厚は２０００Ａ、電極パタ−ン形成時はマイクロブ
リッジ部１１上の金属酸化膜３１がレジストとなり、マ
イクロブリッジ部１１のニオブ薄膜１川まエッチングさ
れない。上述したこの発明の方法によれば、５０Ａのニ
オブ薄膜のマイクロブリッジ部１１が容易に形成され、
しかも金属酸化膜３１でおおわれており、しかも素子の
電極部１２は厚いニオブ膜（２０００Ａ）で形成するこ
とができる。

なお、この発明は、膜厚の異なる複数の部分よりなる膜
で形成されるすべてのパターン形成に応用することが可
能である。

また、金属酸化膜３はＳｊのＳｉ０２あるいはＳｉ３Ｎ
４でもよい。以上詳細に説明したように、この発明によ
れば非常に薄い膜よりなるジョセフソン素子のマイクロ
ブリッジ部を形成することができ、しかもそのマイクロ
ブリッジは保護膜でおおわれているのできわめて安定で
ある等の優れた利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは従来のジョセフソン素子のマイクロブリ
ッジ部を示す平面図と断面図、第２図〜第４図はこの発
明の一実施例の製造工程を示すもので、第２図ａ，ｂは
断面図および平面図、第３図は断面図、第４図ａ，ｂは
断面図および平面図である。 図中、２は基板、３は金属酸化膜、１川まニオブ薄膜、
１１はマイクロブリッジ部、１２は電極部、３１はマイ
クロブリッジ部を保護する金属酸化膜である。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。第
１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基板上に形成した細く薄いニオブ薄膜の両端を露出
   し中央を金属酸化膜でおおい、前記ニオブ薄膜の露出し
   た両端に電気的に接続した前記ニオブ薄膜より厚く、か
   つ大面積を有するニオブ膜よりなる電極部を形成するこ
   とを特徴とするジヨセフソン素子の製造方法。