JPH025018B2 - - Google Patents
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- JPH025018B2 JPH025018B2 JP59053609A JP5360984A JPH025018B2 JP H025018 B2 JPH025018 B2 JP H025018B2 JP 59053609 A JP59053609 A JP 59053609A JP 5360984 A JP5360984 A JP 5360984A JP H025018 B2 JPH025018 B2 JP H025018B2
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- JP
- Japan
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- integrated circuit
- ground
- ground wire
- josephson
- shield plate
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N69/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one superconducting element covered by group H10N60/00
Landscapes
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の利用分野］
本発明はジヨセフソン・コンピユータ等に用い
るジヨセフソン集積回路に係り、特に信頼性の高
い集積回路に好適な構造に関する。
るジヨセフソン集積回路に係り、特に信頼性の高
い集積回路に好適な構造に関する。
［発明の背景］
従来のジヨセフソン集積回路（例えば
IBMJournal of Research and Development、
Vol24No.２ 130〜142、195〜205）は、回路のア
ース電流を流出するためのアース板をシールド機
能をもつグランドプレーンで代用している。その
従来例を第１図に示す。
IBMJournal of Research and Development、
Vol24No.２ 130〜142、195〜205）は、回路のア
ース電流を流出するためのアース板をシールド機
能をもつグランドプレーンで代用している。その
従来例を第１図に示す。
ジヨセフソン集積回路テツプ１０１において、
地磁気等外部からの磁気から回路を保護するため
のシールド板として用いるグランドプレーン１０
２は、超伝導体で形成される。これは、超伝導体
は磁気を遮蔽するからであり、グランドプレーン
は、ボンデイングパツド部１０３，１１２を除い
てほぼチツプ全面に作製されている。ジヨセフソ
ン集積回路１０４〜１０７はパツド１０８から電
源線１０９を通して給電される。そしてジヨセフ
ソン集積回路１０４〜１０７のアース電流は、ア
ース端子１１０、グランドプレーン１０２を通
り、ボンデイングパツド１１２に流出する。
地磁気等外部からの磁気から回路を保護するため
のシールド板として用いるグランドプレーン１０
２は、超伝導体で形成される。これは、超伝導体
は磁気を遮蔽するからであり、グランドプレーン
は、ボンデイングパツド部１０３，１１２を除い
てほぼチツプ全面に作製されている。ジヨセフソ
ン集積回路１０４〜１０７はパツド１０８から電
源線１０９を通して給電される。そしてジヨセフ
ソン集積回路１０４〜１０７のアース電流は、ア
ース端子１１０、グランドプレーン１０２を通
り、ボンデイングパツド１１２に流出する。
このような構造では、ジヨセフソン集積回路１
０４〜１０７のアース電流１１１はジヨセフソン
集積回路１０７の下流を流れることになる。その
結果果、アース電流１１１によつて発生する磁界
がジヨセフソン集積回路１０７のスイツチング素
子のしきい値曲線を変動させ、極端な場合には電
圧状態にスイツチしてしまい、集積回路が誤動作
するという欠点があつた。
０４〜１０７のアース電流１１１はジヨセフソン
集積回路１０７の下流を流れることになる。その
結果果、アース電流１１１によつて発生する磁界
がジヨセフソン集積回路１０７のスイツチング素
子のしきい値曲線を変動させ、極端な場合には電
圧状態にスイツチしてしまい、集積回路が誤動作
するという欠点があつた。
［発明の目的］
本発明の目的はジヨセフソン集積回路における
アース電流による誤動作を防止し、集積回路の信
頼性を向上した、ジヨセフソン集積回路の構造を
提供することにある。
アース電流による誤動作を防止し、集積回路の信
頼性を向上した、ジヨセフソン集積回路の構造を
提供することにある。
［発明の概要］
本発明では、ジヨセフソン集積回路のアース電
流によつて発生する磁界を集積回路と遮断するこ
とのできる構造をとることにより上記欠点をなく
すものである。具体的には従来のグランドプレー
ンの持つ二つの機能を、独立に設けたアース線と
シールド板とで果すようにした。この構成により
アース電流による回路の誤動作の低減が図れる。
流によつて発生する磁界を集積回路と遮断するこ
とのできる構造をとることにより上記欠点をなく
すものである。具体的には従来のグランドプレー
ンの持つ二つの機能を、独立に設けたアース線と
シールド板とで果すようにした。この構成により
アース電流による回路の誤動作の低減が図れる。
［発明の実施例］
以下、本発明の実施例を説明する。
その第１の実施例を第２図ａ，ｂに示す。磁気
気遮断用のシールド板２１０とアース電流を流す
ためのアース線２０７（図面においてか板状に形
成されているので、以下、アース板と言うことに
する）を絶縁層２０９を介して設け、二層構造と
した場合の実施例である。さらに具体的には、シ
ールド板２１０の下に絶縁層２０９に介して、ア
ース板２０７を設け、アース電流によつて発生す
る磁気をシールド板２１０で遮断するようにした
構造の実施例である。
気遮断用のシールド板２１０とアース電流を流す
ためのアース線２０７（図面においてか板状に形
成されているので、以下、アース板と言うことに
する）を絶縁層２０９を介して設け、二層構造と
した場合の実施例である。さらに具体的には、シ
ールド板２１０の下に絶縁層２０９に介して、ア
ース板２０７を設け、アース電流によつて発生す
る磁気をシールド板２１０で遮断するようにした
構造の実施例である。
第２図ａに回路チツプ２０１の平面図、第２図
ｂにアース端子部２０８のAA′断面図を示す。ジ
ヨセフソン集積回路チツプ２０１において、熱酸
化したSi基板２０２上に直流マグネトロン・スパ
ツタ法で作製したNb膜を用いて、集積回路２０
３〜２０６のアース電流を流すためのアース板２
０７を形成する。つぎに、アース板２０７と集積
回路２０３〜２０６のアース線２１３とを接続す
るアース端子２０８の開口部を除き、絶縁層（例
えばSiO）２０９を通常のリフトオフ法で作製す
る。さらに、アース端子２０８の開口部を加速し
たAr原子によつて除去（イオンエツチング）し
たNb膜でシールド板２１０を形成し、絶縁層２
１１を絶縁層２０９と同様に、アース端子２０８
の開口部を除き、かつシールド板２１０をおおう
ように作製する。つぎにアース端子２０８のの開
口部の穴うめ用の超電導膜２１２とスイツチング
素子のベース電極と同層のアース線２１３を例え
ばPb合金で形成した後、集積回路２０３〜２０
６を作製する。集積回路２０３〜２０６はボンデ
イングパツド２１４から電源線２１５を通じて給
電し、アース板２０７はボンデイングパツド２１
７と接続する。
ｂにアース端子部２０８のAA′断面図を示す。ジ
ヨセフソン集積回路チツプ２０１において、熱酸
化したSi基板２０２上に直流マグネトロン・スパ
ツタ法で作製したNb膜を用いて、集積回路２０
３〜２０６のアース電流を流すためのアース板２
０７を形成する。つぎに、アース板２０７と集積
回路２０３〜２０６のアース線２１３とを接続す
るアース端子２０８の開口部を除き、絶縁層（例
えばSiO）２０９を通常のリフトオフ法で作製す
る。さらに、アース端子２０８の開口部を加速し
たAr原子によつて除去（イオンエツチング）し
たNb膜でシールド板２１０を形成し、絶縁層２
１１を絶縁層２０９と同様に、アース端子２０８
の開口部を除き、かつシールド板２１０をおおう
ように作製する。つぎにアース端子２０８のの開
口部の穴うめ用の超電導膜２１２とスイツチング
素子のベース電極と同層のアース線２１３を例え
ばPb合金で形成した後、集積回路２０３〜２０
６を作製する。集積回路２０３〜２０６はボンデ
イングパツド２１４から電源線２１５を通じて給
電し、アース板２０７はボンデイングパツド２１
７と接続する。
このような構造の集積回路では、集積回路２０
３〜２０６のアース電流２１６はアース線２１
３、穴うめ用超電導膜２１２を通り、アース板２
０７に流出し、ボンデイングパツド２１７に向つ
て流れ、集積回路２０５の下を通ることになる。
しかしながら、アース板２０７の上面にはシール
ド板２１０が設けられているため、アース電流２
１６で発生する磁界はシールド板２１０によつて
遮蔽される。その結果、例えば集積回路２０５の
しきい値曲線が変化することもなく、誤動作する
こともない。
３〜２０６のアース電流２１６はアース線２１
３、穴うめ用超電導膜２１２を通り、アース板２
０７に流出し、ボンデイングパツド２１７に向つ
て流れ、集積回路２０５の下を通ることになる。
しかしながら、アース板２０７の上面にはシール
ド板２１０が設けられているため、アース電流２
１６で発生する磁界はシールド板２１０によつて
遮蔽される。その結果、例えば集積回路２０５の
しきい値曲線が変化することもなく、誤動作する
こともない。
以上説明したように、実施例によればアース電
流による磁界をシールド板で遮蔽することがで
き、集積回路の誤動作を防止する効果がある。
流による磁界をシールド板で遮蔽することがで
き、集積回路の誤動作を防止する効果がある。
第３図ａ，ｂで第２の実施例を説明する。
尚、第２図ｂはアース端線３１３のBB′断面を示
したものである。シールド板３０３とアース線３
０５とを絶縁層２０４を介して設けて二層構造の
場合である。具体的にはシールド板３０３の上面
にアース線３０５を設けて場合の実施例であり、
アース線３０５を流れる電流によつて発生する磁
気がアース線の直下に集中し、アース線３０５か
らわずかでも離れると急激に小さくなるため集積
回路には磁界の影響が及ばない。
したものである。シールド板３０３とアース線３
０５とを絶縁層２０４を介して設けて二層構造の
場合である。具体的にはシールド板３０３の上面
にアース線３０５を設けて場合の実施例であり、
アース線３０５を流れる電流によつて発生する磁
気がアース線の直下に集中し、アース線３０５か
らわずかでも離れると急激に小さくなるため集積
回路には磁界の影響が及ばない。
ジヨセフソン集積回路チツプ３０１において、
熱酸化したSi基板３０２上にシールド板３０３を
Nb膜で形成し、その表面を酸化して酸化膜３１
４（Nb2O5）を形成し、絶縁層（例えばSiO）３
０４を蒸着した後、スイツチング素子のベース電
極と同層の材料（例えばPb合金）でアース線３
０５を作製する。その後、電源線３０６をボンデ
イングパツド３０７に接続した集積回路３０８〜
３１１を作製し、アース線３０５はボンデイング
パツド３１２と接続する。
熱酸化したSi基板３０２上にシールド板３０３を
Nb膜で形成し、その表面を酸化して酸化膜３１
４（Nb2O5）を形成し、絶縁層（例えばSiO）３
０４を蒸着した後、スイツチング素子のベース電
極と同層の材料（例えばPb合金）でアース線３
０５を作製する。その後、電源線３０６をボンデ
イングパツド３０７に接続した集積回路３０８〜
３１１を作製し、アース線３０５はボンデイング
パツド３１２と接続する。
このような構造の集積回路では、集積回路のア
ース電流３１３はすべてアース線３０５に集まり
ボンデイングパツド３１２に流出し、集積回路３
０８〜３１１の下面を通らない。さらに、アース
線３０５と集積回路３０８〜３１１の距離を、例
えば40〜50μｍにすればアース電流３１３による
磁界がアース線３０５直下の約1/500に減少する。
したがつて、アース電流で発生する磁界によつて
集積回路が誤動作するようなことはない。
ース電流３１３はすべてアース線３０５に集まり
ボンデイングパツド３１２に流出し、集積回路３
０８〜３１１の下面を通らない。さらに、アース
線３０５と集積回路３０８〜３１１の距離を、例
えば40〜50μｍにすればアース電流３１３による
磁界がアース線３０５直下の約1/500に減少する。
したがつて、アース電流で発生する磁界によつて
集積回路が誤動作するようなことはない。
以上説明したように、第２の実施例によれば従
来の集積回路と同じ工程でアース線を独立に設け
ることができ、アース電流が集積回路の下面を通
過しないため、アース電流による集積回路の誤動
作を防止する効果がある。
来の集積回路と同じ工程でアース線を独立に設け
ることができ、アース電流が集積回路の下面を通
過しないため、アース電流による集積回路の誤動
作を防止する効果がある。
さらに、第４図ａ，ｂで第３の実施例を説明す
る。尚、同図ｂは、アース端子４０６のCC′断面
図である。シールド板４０４とアース板４０３
（もしくはアース線）を分割した一層の超電導膜
で構成した場合の実施例である。
る。尚、同図ｂは、アース端子４０６のCC′断面
図である。シールド板４０４とアース板４０３
（もしくはアース線）を分割した一層の超電導膜
で構成した場合の実施例である。
ジヨセフソン集積回路チツプ４０１において、
熱酸化したSi基板４０２上に直流マグネトロンス
パツタリングによつてNb膜を作製し、フツ酸、
硝酸、水の混合液でエツチングし、アース線４０
３とシールド板４０４を分離する。つぎに、アー
ス線４０３とスイツチング素子のベース電極４０
５とを接続するための超電導膜（例えばSb合金）
４０６を作製する。その後、通常の工程で集積回
路（４０９〜４１２）を形成し、ボンデイングパ
ツド４０７と電源線４０８から集積回路４０９〜
４１２に給電できるように配線し、アース線４０
３はボンデイングパツド４１４に接続する。尚、
層４１５はシールド板４０４表面を酸化した酸化
膜であり、層４１６はSiOの絶縁膜である。
熱酸化したSi基板４０２上に直流マグネトロンス
パツタリングによつてNb膜を作製し、フツ酸、
硝酸、水の混合液でエツチングし、アース線４０
３とシールド板４０４を分離する。つぎに、アー
ス線４０３とスイツチング素子のベース電極４０
５とを接続するための超電導膜（例えばSb合金）
４０６を作製する。その後、通常の工程で集積回
路（４０９〜４１２）を形成し、ボンデイングパ
ツド４０７と電源線４０８から集積回路４０９〜
４１２に給電できるように配線し、アース線４０
３はボンデイングパツド４１４に接続する。尚、
層４１５はシールド板４０４表面を酸化した酸化
膜であり、層４１６はSiOの絶縁膜である。
このような構造の集積回路では、集積回路４０
９〜４１２のアース電流４１３はアース線４０３
に集まり、ボンデイングパツド４１４に流れる。
したがつて、集積回路のアース電流４１３は集積
回路の下面を通過しないため、アース電流によつ
て発生する磁界は集積回路に影響をおよぼさな
い。
９〜４１２のアース電流４１３はアース線４０３
に集まり、ボンデイングパツド４１４に流れる。
したがつて、集積回路のアース電流４１３は集積
回路の下面を通過しないため、アース電流によつ
て発生する磁界は集積回路に影響をおよぼさな
い。
以上説明したように、第３の実施例によれば、
アース線とシールド板を分離し、同層で独立に設
けることにより、アース電流による集積回路の誤
動作を防止する効果がある。
アース線とシールド板を分離し、同層で独立に設
けることにより、アース電流による集積回路の誤
動作を防止する効果がある。
［発明の効果］
本発明によればアース電流によつて発生する磁
界の影響を減少させることができ、アース電流に
よるジヨセフソン素子の誤動作を防止し、集積回
路の信頼性を向上する効果がある。
界の影響を減少させることができ、アース電流に
よるジヨセフソン素子の誤動作を防止し、集積回
路の信頼性を向上する効果がある。
第１図は従来の集積回路の平面図、第２、第
３、第４図はそれぞれ本発明による集積回路チツ
プの異なる実施例を示す。 １０１，２０１，３０１，４０１……ジヨセフ
ソン集積回路チツプ、２０３〜２０６，３０８〜
３１１，４０９〜４１２……ジヨセフソン集積回
路、２０８，４０６……アース端子、２０７，３
０３，４０４……シールド板、２０７，３０５，
４０３……アース線。
３、第４図はそれぞれ本発明による集積回路チツ
プの異なる実施例を示す。 １０１，２０１，３０１，４０１……ジヨセフ
ソン集積回路チツプ、２０３〜２０６，３０８〜
３１１，４０９〜４１２……ジヨセフソン集積回
路、２０８，４０６……アース端子、２０７，３
０３，４０４……シールド板、２０７，３０５，
４０３……アース線。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板と前記基板上に形成されたジヨセフソン
集積回路の間に、前記ジヨセフソン集積回路のア
ース端子に接続されたアース線を設け、超伝導体
で形成された磁気シールド板を前記ジヨセフソン
集積回路と前記アース線との間に、前記アース線
とは絶縁して配置したことを特徴とするジヨセフ
ソン集積回路の構造。 ２ 第１項において、前記シールド板の下方に絶
縁層を介して前記アース線を設け、前記集積回路
のアース端子の下部にあるシールド板に開口部を
設け、該開口部を介して該アース端子と該アース
線とを接続したことを特徴とするジヨセフソン集
積回路の構造。 ３ 第１項において、前記アース線と前記シール
ド板は、基板に形成された超伝導体の膜をエツチ
ングにより分断することにより構成されているこ
とを特徴とするジヨセフソン集積回路の構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59053609A JPS60198788A (ja) | 1984-03-22 | 1984-03-22 | ジヨセフソン集積回路の構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59053609A JPS60198788A (ja) | 1984-03-22 | 1984-03-22 | ジヨセフソン集積回路の構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60198788A JPS60198788A (ja) | 1985-10-08 |
| JPH025018B2 true JPH025018B2 (ja) | 1990-01-31 |
Family
ID=12947636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59053609A Granted JPS60198788A (ja) | 1984-03-22 | 1984-03-22 | ジヨセフソン集積回路の構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60198788A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9190361B2 (en) | 2013-09-09 | 2015-11-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| US9252108B2 (en) | 2013-09-24 | 2016-02-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device having magnetic shield layer surrounding MRAM chip |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5889878A (ja) * | 1981-11-21 | 1983-05-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 超伝導回路装置 |
-
1984
- 1984-03-22 JP JP59053609A patent/JPS60198788A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9190361B2 (en) | 2013-09-09 | 2015-11-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| US9252108B2 (en) | 2013-09-24 | 2016-02-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device having magnetic shield layer surrounding MRAM chip |
| US9349942B2 (en) | 2013-09-24 | 2016-05-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device having magnetic shield layer surrounding MRAM chip |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60198788A (ja) | 1985-10-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |