(57)【要約】【課題】より短時間で、３次元的な超伝導回路が作製できるようにする。【解決手段】第１工程Ｓ１０１で、超伝導性を示す金属の化合物からなる金属原料ガスを基板の上に供給する。次いで、第２工程Ｓ１０２で、金属原料ガスが供給されている基板の上にガリウムイオンの集束ビームを照射位置を移動させて照射することで、基板の上に超伝導体からなる３次元構造の超伝導回路を形成する。ここで、第２工程Ｓ１０２では、集束ビームを生成するための電流値を制御することで、超伝導回路における電気特性を制御する。【選択図】  図１
2014045111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超伝導性を示す金属の化合物からなる金属原料ガスを基板の上に供給する第１工程と、
前記金属原料ガスが供給されている前記基板の上にガリウムイオンの集束ビームを照射位置を移動させて照射することで、前記基板の上に超伝導体からなる３次元構造の超伝導回路を形成する第２工程と
を少なくとも備え、
前記第２工程では、前記集束ビームを生成するための電流値を制御することで、前記超伝導回路における電気特性を制御することを特徴とする超伝導回路の作製方法。
【請求項２】
請求項１記載の超伝導回路の作製方法において、
前記第２工程において、前記電流値に加え、前記金属原料ガスの供給量および温度の少なくとも１つを制御することで、前記超伝導回路における電気特性を制御することを特徴とする超伝導回路の作製方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の超伝導回路の作製方法において、
前記第１工程では、前記金属原料ガスに加えて炭化水素ガスを前記基板の上に供給し、
前記第２工程では、前記金属原料ガスに加えて前記炭化水素ガスが供給されている前記基板の上にガリウムイオンの集束ビームを照射位置を移動させて照射することで前記超伝導回路を形成する
ことを特徴とする超伝導回路の作製方法。
【請求項４】
請求項３記載の超伝導回路の作製方法において、
前記第２工程において、前記電流値に加え、前記金属原料ガスと前記炭化水素ガスとの供給量比，金属原料ガスの温度，および前記炭化水素ガスの温度の少なくとも１つを制御することで、前記超伝導回路における電気特性を制御することを特徴とする超伝導回路の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガリウムイオンの集束ビームを用いて３次元的な超伝導回路を形成する超伝導回路の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＳＱＵＩＤなどの超伝導回路をセンサ等へ応用し、これらの高感度化・高機能化、また新たな機能を達成するためには、高い構造自由度を有する超伝導回路の形成を可能とする作製技術が重要となる。例えば、ジョセフソン接合（非特許文献１），超伝導量子干渉素子（Superconducting Quantum Interference Device, SQUID）（非特許文献２）に代表されるナノスケールあるいはマイクロスケールの超伝導回路は、現在、電子ビームリソグラフィー，フォトリソグラフィー，ドライ・ウエットエッチングなどの半導体製造プロセス技術を複合的に活用して作製が行われている。
【０００３】
しかしながら、上述した作製技術は、基本的には２次元構造形成技術であり、これらの技術の加工特性上デバイス構造が２次元構造体に制約され、高い構造自由度を有する３次元超伝導回路の形成が困難である。
【０００４】
これに対し、集束イオンビーム（ＦＩＢ）を用いた微小構造体の形成技術があり（特許文献１，非特許文献３参照）、この微小構造体形成の技術を応用した３次元の微細な構造体を作製する技術が提案されている（特許文献２，非特許文献４参照）。ＦＩＢによる微細構造体の形成技術では、ＦＩＢ−ＣＶＤと呼ばれ、ＣＶＤの原料となるガスをガスノズルよりＦＩＢ装置の処理室内へ導入し、原料のガス分子を基板表面に吸着させ、ここにガリウム集束イオンビーム（Ｇａ+ＦＩＢ）を照射することで原料分子を解離，堆積させ、微小構造体を形成する。
【０００５】
この技術を応用し、Ｇａ+ＦＩＢの照射位置および照射時間を任意に制御することで、任意形状の微小３次元ナノ・マイクロ構造を作製することが可能であり、ナノマニピュレータなどの様々な微小構造デバイスが作製されている（特許文献２，非特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１０７２５２号公報
【特許文献２】特開２００４−３４５００９号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】P. Dubos  et al. , "Josephson critical current in a long mesoscopic S-N-S junction", PHYSICAL REVIEW B, vol.63, 064502, 2001.
【非特許文献２】C P Foley and H Hilgenkamp, "Why NanoSQUIDs are important: an introduction to the focus issue", SUPERCONDUCTOR SCIENCE AND TECHNOLOGY, vol.22, 064001, 2009.
【非特許文献３】S. Matsui et al. , "Three-dimensional nanostructure fabrication by focused-ion-beam chemical vapor deposition", J. Vac. Sci. Technol. B, vol.18, no.6, pp.3181-3184, 2000.
【非特許文献４】R. Kometani and S. Ishihara, "Nanoelectromechanical device fabrications by 3-D nanotechnology using focused-ion beams", SCIENCE AND TECHNOLOGY OF ADVANCEDMATERIALS, vol.10, 034501, 2009.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述したＦＩＢ−ＣＶＤを３次元的な超伝導回路の作製に適用した場合、原料ガスの供給量や温度を変化させることで、異なる超伝導状態を実現している。よく知られているように、原料ガスの供給状態および温度は、これを変化させようとしても、変化後の状態が安定するまでに時間がかかる。言い換えると、原料ガスの供給状態は、短時間で変更できない。このため、上述したＦＩＢ−ＣＶＤによる３次元的な超伝導回路の作製では、所望とする超伝導回路の形成に時間がかかるという問題があった。
【０００９】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、より短時間で、３次元的な超伝導回路が作製できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る超伝導回路の作製方法は、超伝導性を示す金属の化合物からなる金属原料ガスを基板の上に供給する第１工程と、金属原料ガスが供給されている基板の上にガリウムイオンの集束ビームを照射位置を移動させて照射することで、基板の上に超伝導体からなる３次元構造の超伝導回路を形成する第２工程とを少なくとも備え、第２工程では、集束ビームを生成するための電流値を制御することで、超伝導回路における電気特性を制御する。例えば、３次元的な構造の超伝導回路の一部を形成している途中で、電流値を変更する。
【００１１】
上記超伝導回路の作製方法において、第２工程において、電流値に加え、金属原料ガスの供給量および温度の少なくとも１つを制御することで、超伝導回路における電気特性を制御するようにしてもよい。
【００１２】
また、上記超伝導回路の作製方法において、第１工程では、金属原料ガスに加えて炭化水素ガスを基板の上に供給し、第２工程では、金属原料ガスに加えて炭化水素ガスが供給されている基板の上にガリウムイオンの集束ビームを照射位置を移動させて照射することで超伝導回路を形成するようにしてもよい。この場合、第２工程において、電流値に加え、金属原料ガスと炭化水素ガスとの供給量比，金属原料ガスの温度，および炭化水素ガスの温度の少なくとも１つを制御することで、超伝導回路における電気特性を制御してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したことにより、本発明によれば、より短時間で、３次元的な超伝導回路が作製できるようになるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態における超伝導回路の作製方法を説明するフローチャートである。
【図２】図２は、本発明の実施の形態における他の超伝導回路の作製方法を説明するフローチャートである。
【図３】図３は、集束イオンビーム装置の構成を示す構成図である。
【図４】図４は、タングステンナノワイヤの電子顕微鏡写真である。
【図５】図５は、タングステンナノワイヤの電気特性を評価した結果を示す特性図である。
【図６】図６は、ＳＱＵＩＤループ構造の電子顕微鏡写真である。
【図７】図７は、３次元ナノワイヤの電子顕微鏡写真である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態における超伝導回路の作製方法を用いたジョセフソン接合の作製について説明する説明図である。
【図９】図９は、ジョセフソン接合の電子顕微鏡写真である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態における超伝導回路の作製方法を用いたジョセフソン接合によるＳＱＵＩＤループ構造の電気特性を評価した結果を示す特性図である。
【図１１】図１１は、超伝導回路の構成例を示す斜視図である。
【図１２】図１２は、超伝導回路要素構造および超伝導回路の構成例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態における超伝導回路の作製方法を説明するフローチャートである。この作製方法は、まず、第１工程Ｓ１０１で、超伝導性を示す金属の化合物からなる金属原料ガスを基板の上に供給する。次いで、第２工程Ｓ１０２で、金属原料ガスが供給されている基板の上にガリウムイオンの集束ビームを照射位置を移動させて照射することで、基板の上に超伝導体からなる３次元構造の超伝導回路を形成する。ここで、第２工程Ｓ１０２では、集束ビームを生成するための電流値を制御することで、超伝導回路における電気特性を制御する。
【００１６】
例えば、図２のフローチャートに示すように、第１工程Ｓ２０１で、超伝導性を示す金属の化合物からなる金属原料ガスの基板の上への供給を開始する。次に、第２工程Ｓ２０２で、金属原料ガスが供給されている基板の上に、第１電流値の条件で、ガリウムイオンの集束イオンビームの照射を開始し、所望とする軌跡で照射位置を移動させ、基板の上に一部の超伝導回路を形成する。
【００１７】
次いで、照射位置が設定されている箇所に到達したら、第３工程Ｓ２０３で、照射している集束イオンビームの電流値の条件を、第１電流値から第２電流値に変更する。この電流値の条件変更により、形成される一部の超伝導回路において、例えば、超伝導性を示すようになる温度（転移温度）が低い状態とする。次いで、第２電流値の条件において、照射位置が設定されている箇所に到達したら、第４工程Ｓ２０４で、照射している集束イオンビームの電流値の条件を、第２電流値から第１電流値に戻す。
【００１８】
以上のことにより、第３工程Ｓ２０３で形成された一部の超伝導回路は、他の領域に比較して、低い転移温度とすることができる。このように、低い転移温度として形成した部分は、第２工程Ｓ２０２，第４工程Ｓ２０４で形成した他の部分の超伝導回路が超伝導状態となる転移温度では、超伝導状態とはならず、例えば、常伝導状態が維持される。このような構成とすることで、例えば、ジョセフソン接合を構成することが可能となる。
【００１９】
ところで、図１を用いて説明した第２工程Ｓ１０２において、電流値に加え、金属原料ガスの供給量または温度を制御することで、超伝導回路における電気特性を制御してもよい。
【００２０】
また、金属原料ガスに加えて炭化水素ガスを基板の上に供給し、この状態で、上述同様に、ガリウムイオンの集束ビームを照射位置を移動させて照射し、この中で、集束ビームを生成するための電流値を制御して超伝導回路における電気特性を制御してもよい。この場合、上述した第２工程Ｓ１０２において、電流値に加え、金属原料ガスと炭化水素ガスとの供給量比，金属原料ガスの温度，および炭化水素ガスの温度の少なくとも１つを制御することで、超伝導回路における電気特性を制御してもよい。
【００２１】
以上に説明したように、本実施の形態によれば、ガリウムイオンの集束ビームを生成するための電流値を制御（変化）させるようにしたので、形成される超伝導回路の状態を短時間で変更できるようになる。この結果、より短時間で、３次元的な超伝導回路が作製できるようになる。
【００２２】
以下、実施例を用いてより詳細に説明する。
【００２３】
［実施例］
以下では、タングステン系原料ガス，炭化水素系原料ガス，あるいはタングステン系原料ガスと炭化水素系原料ガスとの混合ガスを用いたＦＩＢ−ＣＶＤにより超伝導回路要素構造体の１つであるナノワイヤを形成し、形成したナノワイヤの電気特性を評価した結果を示す。また、ジョセフソン接合およびＳＱＵＩＤ構造を作製した結果を示す。
【００２４】
まず、集束イオンビーム装置ＳＭＩ９２００（セイコーインスツルメンツ社製）およびＳＭＩ３０５０（エスアイアイ・ナノテクノロジー社製）を用いた。装置について簡単に説明すると、図３の（ａ）に示すように、真空排気可能とされた処理室３０１と、ガリウムイオン（Ｇａ+）の集束イオンビームを生成して照射するイオンガン３０２と、処理対処の基板Ｗを載置する基板載置台３０３と、タングステン系原料ガスを供給するガス銃３０４と、ガス銃３０４に原料を供給するリザーバ３０５と、炭化水素系原料ガスを供給するガス銃３０６と、ガス銃３０６に原料を供給するリザーバ３０７とを備える。
【００２５】
例えば、図３の（ｂ）に示すように、ガス銃３０４を用い、タングステン系原料ガスとしてＷ（ＣＯ）6を基板Ｗの上に供給している状態で、Ｇａ+の集束イオンビームを走査すれば、基板Ｗの上の走査した箇所にナノワイヤ３１１が形成できる。Ｗ（ＣＯ）6ガスを供給したことにより、Ｗ（ＣＯ）6の分子が基板Ｗの表面に吸着して吸着層を形成し、この吸着層にＧａ+の集束イオンビームを照射することで、ナノワイヤ３１１が形成される。このとき、タングステン系原料ガスの代わりに、炭化水素系原料ガス（例えばＣ14Ｈ10）を供給してもよい。
【００２６】
また、図３の（ｃ）に示すように、ガス銃３０４を用い、Ｗ（ＣＯ）6を基板Ｗの上に供給すると共に、ガス銃３０６を用いてＣ14Ｈ10を供給している状態で、Ｇａ+の集束イオンビームを走査すれば、基板Ｗの上の走査した箇所にナノワイヤ３１２が形成できる。ガス銃３０４のガスノズルおよびガス銃３０６のガスノズルより、各々の原料ガスを同時に供給すればよい。この場合、基板Ｗの表面には、Ｗ（ＣＯ）6の分子およびＣ14Ｈ10の分子が吸着して吸着層を形成し、この吸着層にＧａ+の集束イオンビームを照射することで、ナノワイヤ３１２が形成される。
【００２７】
また、Ｇａ+の集束イオンビーム生成は、加速電圧３０ｋＶとして行った。なお、ＳＭＩ９２００では、ビーム電流４ｐＡ，６ｐＡ，１０ｐＡ，５０ｐＡとし、ＳＭＩ３０５０では、ビーム電流１ｐＡ，１０ｐＡ，４０ｐＡとした。なお、ＳＭＩ９２００は、タングステン系原料ガスを供給する１つのガス銃と、炭化水素系原料ガスを供給する２つのガス銃を備える。また、ＳＭＩ３０５０は、タングステン系原料ガスを供給する１つのガス銃と、炭化水素系原料ガスを供給する１つのガス銃を備える。いずれの装置においても、炭化水素系原料ガスのみを供給する状態とすれば、カーボン系ナノワイヤが作製できる。
【００２８】
なお、ガス銃は、リザーバに充填した原料を加熱することでガスを生成して供給している。生成したＷ（ＣＯ）6ガス，Ｃ14Ｈ10ガスは、基板Ｗの表面から１５０μｍ上方で、構造作製位置中心から１５０μｍ横方向に離れた位置に設置したガスノズルよりＦＩＢ装置の処理室３０１内に導入した。また、ガス圧力は、各々のリザーバにおける加熱温度により制御した。また、２つのガスを供給する場合においては、リザーバ３０５の加熱温度を７０℃に固定し、リザーバ３０７の温度を変えることでナノワイヤのタングステン含有率を制御した。なお、基板Ｗは、表面に酸化シリコン層を形成したシリコン基板である。
【００２９】
以上の条件のもと、演算部および信号発生器などを有する３次元構造描画装置を用いてイオンガン３０２により生成したＧａ+の集束イオンビームの照射位置・照射時間を任意に制御し、タングステン系ナノワイヤおよびカーボン系ナノワイヤを形成した。
【００３０】
図４は、形成したタングステンナノワイヤの状態を、走査型電子顕微鏡で観察した結果得られた写真である。このタングステンナノワイヤは、ＳＭＩ９２００を用い、集束イオンビーム生成のための電流値は、６ｐＡとし、リザーバ３０５の加熱温度を７０℃としてＷ（ＣＯ）6ガスを供給し、同時に、リザーバ３０７の加熱温度を８０℃としてＣ14Ｈ10ガスを供給している。また、層厚２０ｎｍのチタン層と層厚２００ｎｍのＡｕ層とを積層して形成した４端子計測用電極の上に、上記条件でタングステンナノワイヤを形成している。形成されたタングステンナノワイヤのワイヤ長さは、１４．８μｍであり、ワイヤ幅は、４００ｎｍである。
【００３１】
次に、各条件で作製したナノワイヤの電気特性を評価した結果について、図５を用いて説明する。この評価における計測は、３００Ｋから１．８Ｋの温度環境下で４端子計測法を用いて行った。図５は、作製したナノワイヤの電気特性を評価した結果を示す特性図である。
【００３２】
なお、図５において、「ＳＭＩ９２００」は、集束イオンビーム装置ＳＭＩ９２００を用いて作製したことを示し、「ＳＭＩ３０５０」は、集束イオンビーム装置ＳＭＩ３０５０を用いて作製したことを示している。また、例えば、「１０ｐＡ」は、集束イオンビーム生成のための電流値が１０ｐＡの条件であることを示す。
【００３３】
また、例えば、「Ｗ７０」は、Ｗ（ＣＯ）6ガスを供給するためのリザーバの加熱温度が７０℃であることを示している。また、例えば、「Ｃ９０」は、Ｃ14Ｈ10ガスを供給するためのリザーバの加熱温度が９０℃であることを示している。また、「Ｗ７０＋Ｃ７０」は、Ｗ（ＣＯ）6ガスおよびＣ14Ｈ10ガスを同時に供給することを示し、Ｗ（ＣＯ）6ガスを供給するためのリザーバの加熱温度が７０℃であり、Ｃ14Ｈ10ガスを供給するためのリザーバの加熱温度も７０℃であることを示している。以下の表１に、各条件を示す。
【００３４】
【表１】
2014045111.tif 000003
【００３５】
図５の（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、イオンガンにより生成されるイオンビームの電流値の条件を変えることで、超伝導特性，常伝導特性，絶縁特性を有するナノワイヤを区別して作製できることが確認された。また、イオンガンにより生成されるイオンビームの電流値に加え、原料ガスの供給状態（リザーバの加熱温度）の条件を変えることでも、超伝導特性，常伝導特性，絶縁特性を有するナノワイヤを区別して作製できることが確認された。特に、図５の（ａ）および（ｃ）に示すように、Ｗ（ＣＯ）6ガスのみにより作製したナノワイヤ，および「ＳＭＩ９２００６ｐＡＷ７０＋Ｃ６０」，「ＳＭＩ９２００６ｐＡＷ７０＋Ｃ７０」の条件で作製したナノワイヤが、超伝導特性を有することが確認された。
【００３６】
ここで、図５の（ｄ）は、超伝導ナノワイヤの転移温度Ｔｃを、各ナノワイヤのタングステン含有率で整理してプロットしたグラフである。また、以下の表２に各堆積条件により作製される超伝導ナノワイヤの組成および転移温度Ｔｃをまとめた。表２からも、イオンガンにより生成される電流値の条件を変えることで、形成されるナノワイヤの転移温度Ｔｃが制御できることがわかる。
【００３７】
【表２】
2014045111.tif 000004
【００３８】
次に、超伝導回路要素構造体の例として作製したＳＱＵＩＤループ構造の電子顕微鏡写真を図６に示す。また、超伝導回路要素構造体の例として作製した３次元ナノワイヤの電子顕微鏡写真を図７に示す。図６，図７に示すように、上述した実施の形態の作製方法により、任意の２次元および３次元構造を有する超伝導回路要素構造体を作製することができる。
【００３９】
次に、本実施の形態における超伝導回路の作製方法を用いたジョセフソン接合の作製について、図８を用いて説明する。以下では、超伝導体−常伝導体−超伝導体（ＳＮＳ）型のジョセフソン接合を形成した場合について説明する。図８において、（ａ），（ｂ），（ｃ）は断面を示し、（ａ’），（ｂ’），（ｃ’）は、平面を示している。
【００４０】
まず、図８の（ａ），（ａ’）に示すように、基板Ｗの上に、所定距離離間してＴｉ層８０１およびＡｕ層８０２の積層構造からなる電極を形成する。これらは、例えば、電子ビームリソグラフィー，蒸着，リフトオフプロセスにより作製すればよい。
【００４１】
次に、図８の（ｂ），（ｂ’）に示すように、ガス銃３０４よりＷ（ＣＯ）6を供給した状態で、Ｇａ+ＦＩＢを走査することで、各電極に接続するＳＱＵＩＤループ８０３を形成する。ＳＭＩ９２００を用い、イオンガンにより生成されるイオンビームの電流値は５０ｐＡとし、リザーバ温度は７０℃とする。
【００４２】
次に、図８の（ｃ），（ｃ’）に示すように、ガス銃３０４よりＷ（ＣＯ）6を供給し、ガス銃３０６よりＣ14Ｈ10ガスを供給した状態で、Ｇａ+ＦＩＢを走査することで、ＳＱＵＩＤループ８０３の接合部に、常伝導層８０４を形成した。ＳＭＩ９２００を用い、イオンガンにより生成されるイオンビームの電流値は６ｐＡとし、Ｗ（ＣＯ）6の供給はリザーバ温度を７０℃とし、Ｃ14Ｈ10ガスの供給はリザーバ温度を９０℃とした。なお、常伝導層８０４を形成する接合部のギャップは、８０ｎｍとしている。この結果、図９の電子顕微鏡の写真に示すように、ＳＱＵＩＤループ構造が得られた。
【００４３】
また、作製したＳＱＵＩＤループ構造の電気特性を評価したところ、図１０に示す結果が得られた。図１０の（ａ）が、１．２Ｋにおける電気特性を示し、図１０の（ｂ）が４Ｋにおける電気特性を示している。図１０に示すように、作製したＳＱＵＩＤループ構造は、ＳＮＳ型ジョセフソン接合の典型的な特性を示しており、作製した構造体がジョセフソン接合として機能することが確認された。このように、実施の形態の作製方法によれば、ジョセフソン接合の要素となる配線，接合部材料の堆積条件を適宜に設定・変更することで、回路内に超伝導部および常伝導部を位置選択的に形成し、ジョセフソン接合として動作させることが可能である。
【００４４】
以上に説明したように、本発明によれば、ガリウムイオンの集束ビームを生成するための電流値を制御するようにしたので、より短時間で、３次元的な超伝導回路が作製できるようになる。これによれば、任意形状の２次元，３次元超伝導回路（配線，ナノワイヤ，ジョセフソン接合，コイル，超伝導量子干渉素子など）の作製が可能である。
【００４５】
ナノスケール，マイクロスケールの超伝導回路は、次世代センサや次世代回路素子などの中核デバイスとして期待され、研究開発が進められている。これらの次世代デバイス作製においては、超伝導により発現する特性・機能を任意に取り扱うことが可能な構造体の形成が要求される。これに対し、本発明によれば、高い構造自由度を有する超伝導回路が作製可能であり、立体的な構造を有する高機能超伝導干渉磁束計や高感度ナノメカニカル素子、立体回路を用いた超伝導量子ビット配線など、従来技術では不可能な様々な新しい技術への応用が期待される。
【００４６】
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。例えば、上述では、超伝導性を示す金属の化合物からなる金属原料ガスとして、タングステン系原料ガスであるＷ（ＣＯ）6を用いるようにしたがこれに限るものではない。タングステン系原料ガスとしては、ＷＦ6を用いるようにしてもよい。また、タングステン系原料ガスに限らず、ニオブ，鉄，ニッケルなどの超伝導性を示す金属の化合物であればよい。また、炭化水素ガスは、Ｃ14Ｈ10に限らず、Ｃ8Ｈ8，Ｃ16Ｈ10の炭化水素のガスを用いることができる。
【００４７】
また、本発明は、電子ビーム露光技術，フォトリソグラフィー，ナノインプリント技術，ドライ・ウエットエッチング技術，蒸着・スパッタリング・化学気相成長法・分子線エピタキシー法などの成膜技術による超微細加工技術を組み合わせることも可能である。
【００４８】
また、本発明により作製される超伝導回路は、配線，接合部などの要素構造体の一部を上記の既存の超微細加工技術を用いても作製可能であり、これを本発明の範囲から排除するものではない。例えば、図１１の（ａ）に示すように、電子ビームリソグラフィー，蒸着，およびリフトオフプロセスを用いてＡｕ，Ｃｕなどで接合部構造１１０１を作製した後、作製した接合部構造周辺に、電極１１０２を形成し、また、ＦＩＢ−ＣＶＤにより超伝導配線１１０３を形成することによっても、ジョセフソン接合１１０４を備えるＳＱＵＩＤなどの超伝導回路の形成が可能である。
【００４９】
また、図１１の（ｂ）に示すように、既存の微細加工プロセス技術を用い、電極１１１１，Ｎｂなどからなる超伝導配線１１１２を作製した後、ＦＩＢ−ＣＶＤを用いて接合部構造１１１３を形成し、ジョセフソン接合１１１４を備えるＳＱＵＩＤなどの超伝導回路を形成することも可能である。
【００５０】
加えて、本発明のＦＩＢ−ＣＶＤを利用した超伝導回路の作製法により作製可能な超伝導回路要素構造，超伝導回路の形状・機能は、上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて、種々の変形・応用が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。例えば、図１２の（ａ）に示すような、立体超伝導配線１２０１，図１２の（ｂ）に示すような超伝導コイル１２０２などの超伝導回路要素構造が作製できる。また、図１２の（ｂ）に示すように、基板平面上に配置されたＳＱＵＩＤ１２０３と、立体的に配置されたＳＱＵＩＤ１２０４とを備える超伝導回路の作製が可能である。
【符号の説明】
【００５１】
３０１…処理室、３０２…イオンガン、３０３…基板載置台、３０４，３０６…ガス銃、３０５，３０７…リザーバ。
【図１】
2014045111.tif 000005
【図２】
2014045111.tif 000006
【図８】
2014045111.tif 000007
【図３】
2014045111.tif 000008
【図４】
2014045111.tif 000009
【図５】
2014045111.tif 000010
【図６】
2014045111.tif 000011
【図７】
2014045111.tif 000012
【図９】
2014045111.tif 000013
【図１０】
2014045111.tif 000014
【図１１】
2014045111.tif 000015
【図１２】
2014045111.tif 000016