DE2361804C2 - Verfahren zur Herstellung von supraleitenden Kontakten in Tieftemperatur-Schaltkreisen und Anwendung des Verfahrens bei der Herstellung von Tieftemperatur-Schaltkreisen mit Josephson-Elementen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von supraleitenden Kontakten nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und die Anwendung des Verfahrens bei der Herstellung von Tieftemperatur-Schaltkreisen mit Josephson-Elementen.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, daß Elemente auf der Grundlage des Josephson-Tunneleffekts aus supraleitenden Metallschichten bestehen und Charakteristiken aufweisen, die ihre Verwendung zur Realisierung von verschiedenen Schaitfunklionen erlauben. Ein Grundtyp dieser Elemente ist die sogenannte Josephson-Tunnel-Grenzschicht, die im wesentlichen aus einem ersten supraleitenden Metall, der sogenannten Grundelektrode und einem zweiten supraleitenden Metall, der sogenannten Gegenelektrode sowie einer dazwischenliegenden Oxidschicht besteht, in der die Tunnelvorgänge ablaufen; eine dritte supraleitende Metallschicht liegt isoliert über dieser Schichtstruktur und dien! zur Steuerung eines externen Magnetfeldes. das ar die Grenzschicht angelegt wird. Das letztgenannte Metall hat gewöhlich die Form einer Leitung und wird als Sieuerleitung bezeichnet. Dieses sogenannte )osephson-Element wird gewöhnlich auf einem Substrat angeordnet, das aus einer Isolationsschicht über einer supraleitenden Grundplatte besteht.

Zu einem Schallkreis aus Josephson-iüemenlcn gehört eine ganze Reihe von Einzelelementen, beispielsweise Josephson-Elctnente, supraleitende Leitungen zur Verbindung der Elemente in einer vorgegebenen Schiiltanordnung und sowohl isolierte Kreuzungspunkte als auch supraleitende Kentakte '.wischen den supraleitenden Leitungen.

Bei einer bevorzugten Herstellungstechnik wird das Schaltplättchcn aus nur drei Schichten von supraleitenden Metallen über der Grundfläche aufgebaut. Diese drei Schichten entsprechen im Fall des Josephson-F.lt:- rr.ents den Grundelektroden, den Gegenelektrode!! und den Steuerleitungen. Die drei Schichten können außerdem supraleitende Kontakte umfassen.

Die Fig. IA und IB zeigen für ein typischen Josephsori-Element eine Aufsicht und einen Querschnitt. Die Dimensionen dieser Zeichnungen sind nur für Illustrationszwecke gewählt und geben weder tatsächliche noch relative Dimensionen eines Josephson-Elementes an. Das Substrat, das nur in F i g. IB gezeigt ist,

umfaßt die supraleitende Grundfläche 12, die Isolationsschicht 14 und eine Montagefläche 25. Die drei Metallschichten werden in tier unten beschriebenen Reihenfolge auf das Substrat niedergeschlagen. Die gewünschte Form und die Fläche jeder der drei ■> Metallschichten wird mit Hilfe von photolithographi sehen Techniken definiert Die Grundelektrode 16 wird zuerst auf das Substrat niedergeschlagen. Danach wird in dem Gebiet, wo die Grenzschicht erzeugt werden soll, die Tunnel-Oxidschicht 18 auf der Grundelektrode hergestellt. Darauf folgt der Niederschlag der Oegenelektrocie 20.

Im gewählten Beispiel wird zur Herstellung der Tunneloxidschicht und für den Niederschlag der Gegenelektrode dieselbe Maske verwendet. Die Off- >5 nungen der Maske entsprechen der Gestalt der Gegenelektroden. Der Vorteil in der Verwendung derselben Maske für die Herstellung der Tunnel-Oxidschicht und der Gegenelektrode bestehen darin, daß die Zahl der Herstellungsschritte verringert wird und das ;u metallisierte Substrat während dieser Schritte in Ruhe bleibt, da es nicht zur Aufbringung einer neuen Maske aus der Vakuumkammer entfernt wei den muß.

!m nächsten Schritt wird eine Isolationsschicht 22 über die Metallschichten gelegt. Ihr Zweck ist die >-, elektrische Isolation der Sieuerleitung 24 (die im nächstfolgenden Schritt niedergeschlagen wird) von der Grundelektrode und der Gegenelektrode. Die Isolationsschicht 22 kann entweder auf jene Bereiche beschränkt werden, wo eine Isolation benötigt wird, sie ;o kann aber auch das gesamte Substratgebiet bedecken. Im letztgenannten Fall ist es nötig, später an bestimmten Punkten in der Schicht Löcher zu erzeugen, um damit die Ausbildung von supraleitenden Kontakten zur Grundelektrode und zur Gegenelektrode zu ermögh- rchen.

Die Metallschichten werden mit konventionellen Aufdampfmethoden in einer Vakuumkammer erzeugt; das Tunneloxid wird vorzugsweise mit einer llochfrequenz-Oxidationstechnik aufgebracht, deren Beschrei- 4u bung in dem Artikel von J. A. Greiner »Josephson Tunnelling Barriers b> r. f. Sputter Etching in an Oxygen Plasma« im Journal of Applied Physics, Vol.42, Nr. 12. November 1971 enthalten ist.

Wenn auf einem Substrat ein ganzer Schallkreis ·τ> erzeugt wird, können gleichzeitig mit de.- oben beschriebenen Herstellung des einen Elements weitere Elemente und weitere supraleitende Verbindungsleitungen erzeugt '.verden. Bezeichnet man im folgenden die Metallschichten statt nach der Reihenfolge ihrer su Herstellung nach den von ihnen erfüllten Funktionen, so gehören zur Metallschicht M2 alle Grundelektroden und alle gleichzeitig mit diesen erzeugten supraleitenden Leitungen, die Schicht M3 umfaßt die Gegenelektroden und alle gleichzeitig damit erzeugten Leitungen, v> während zur Schicht M4 alle Sleuerleitungen und alle gleichzeitig mit diesen erzeugten supraleitenden Leitungen gehören. Supraleitende Kontakte werden zwischen den Schichten M2 und M4 gebildet, ebenso wie zwischen den Schichten Λ/3 und M 4. Dagegen werden »o zwischen den Schichten M2 und M3 keine Kontakte hergestellt, da im Fall der oben beschriebenen Herstellungsmethode mit nur einem Maskierungsschritt an allen jenen Bereichen der Schicht M 2, auf die eine Schicht M 3 niedergeschlagen werden soll und die dementsprechend im Photolithographieverfahren belichtet wurden, auch die Tunnel-Oxidschicht erzeugt wird. Ein Kontakt zwischen den Schichten M 2 und M 3 wäre somit kein supraleitender Kontakt, sondern ein zusätzliches unerwünschtes Tunnelelement.

Die Schicht M2 besteht vorzugsweise aus einer Legierung, die hauptsächlich Blei (Pb) enthält. Es ist bekannt, daß sich aus Blei gute supraleitende Leitungen herstellen lassen. Ebenfalls bekannt und in dem oben erwähnten Artikel von J. H. Greiner beschrieben ist es. der Legierung zur Herstellung der Λ/2-Schicht Indium (In) beizumischen. Der Zusatz von In zur Schicht M2 bewirkt, daß der oben erwähnte Herstellungsschritt der Hochfrequenzoxidierung sehr gut abläuft. Vorzugsweise wird weiterhin der M2-Schicht (und den anderen Schichten) Gold (Au) beigemengt. Der Zusatz von Gold zu den Metallschichten verhütet gegenläufige Spannungsrelaxationseffekte.

Der Zusatz von Indium zur Schicht M2 erfolgt wie erwähnt wegen der daraus rührenden Erleichterung des Hochfrequenzoxidierungsvorgangs, der zur Herstellung der Tunnel-Oxidschicht verwendet wird. Man hat jedoch festgestellt, daß der Zusatz von Indium zur Schicht Af 3 eine Tunnelgrenzschicht zwischen den Schichten M 2 und M 3 zerstören kann. Diese Zerstörung wirkt sich in der Ausbildung von supraleitenden Kurzschlüssen zwischen den Schichten M2 und Λ/3 aus.

Die vorliegende Erfindung geht von dieser für die Herstellung von Josephson-EIementen unerwünschten Tatsache aus, und nützt sie in vorteilhafter Weise für die Erzeugung von supraleitenden Kontakten in Schaltkreisen mil Josephson-EIementen aus. Maßgebend ist hier die Erklärung des Auftretens von Kurzschlüssen bei Zusatz von indium zur Schicht Λ/3.

Die Tunnel-Oxidschicht ist eine sehr dünne Schicht und beste:ht aus einem Oxid der Legierung M2. die in einer bevorzugten Ausführungsform hauptsächlich Blei enthält. Wird Indium zur Herstellung der Schicht /V/3 verwendet, so treffen beim Aufdampf Vorgang des Indium energiereiche Indiumatome auf die Oxidschicht auf. Das Oxid wird dabei an den Auftreffpunkten durchlöchert oder chemisch reduziert, wodurch die Schicht Λ/3 in Kontakt mit der Schicht M2 gerät. Es ist zu vermuten, daß der Grund für dieses Verhalten in der höheren freien Energie der Oxidbildung des Indium im Vergleich zur Legierung Λ/2 zu suchen ist. Diese Beobachtung und ihre Deutung erlauben ein neues Verfahren für die Herstellung von Tieftemperatur-Schaltkreisen anzugeben.

Die Aufgabe der Erfindung betrifft die Herstellung von guten supraleitenden Kontakten zwischen einzelnen Metallschichten eines Tieftemperatur-Schaltkreises.

Diese Aufgabe wird nach den im Hauptanspruch angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie Anwendungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

In dem besprochenen Beispiel werden in einem Tieftemperatur-Schaltkreis supraleitende Kontakte zwischen den Metallschichten M2 und M4 sowie zwischen den Schichten M 3 und M 4 erzeugt, wobei die Metallschicht Af 4 ein supraleitendes Metall enthält, dessen freie Energie für Oxidbildung höher ist als die der Legierungen in den Schichten M2 und Af 3. Das supraleitende Metall ist vorzugsweise Indium.

Wenn die Schichten M 2 und M 3 hergestellt werden, ^Kildet sich auf diesen eine dünne Oxidschicht. Es handelt sich dabei; nicht um die dünne Tunneloxidschicht, welche mit Absicht hergestellt wird, sondern um eine dünne Oxidschicht, deren Entstehen unvermeidbar ist. An den

Stellen der Metallschicht, an welchen supraleitende Kontakte mit der im folgenden Schritt aufgebrachten M 4-Schicht entstehen sollen, würde dieses unerwünschte Oxid im Normalfall die Ausbildung von supraleitenden Kontakten unterdrücken. Man kann zwar versuchen, dieses Oxid mit Hilfe von Kathodenzerstäubung zu entfernen, doch gelingt es damit nur selten, alle Verunreinigungen auf der M 2- und M3-Oberfläche zu entfernen.

Hingegen gelingt es mit dem Verfahren nach dem Anspruch 1, einen guten supraleitenden Kontakt herzustellen, unabhängig davon, ob Kathodenzerstäubungsmethoden zur Reinigung der Oberfläche der darunter liegenden Legierung verwendet werden oder nicht.

Einzelheiten des Herstellungsprozesses sollen nun anhand eines durch Zeichnungen ergänzten Beispieles erläutert werden. Es zeigen

Fig. IA und IB eine Aufsicht und einen Querschnitt eines typischen vorbekannten Josephson-Elements mit einer isoliert darüber liegenden Steuerleitung,

Fig. 2A bis 2D Aufsichten eines Teils eines Tieftemperatur-Schaltkreises mit einem Josephson-Element zu verschiedenen Zeitpunkten im Herstellungsprozeß des Schaltkreises,

Fig. 3A und 3B eine Aufsicht und einen Querschnitt eines Teils eines fertigen Tieftemperatur-Schaltkreises mit einem Josephson-Element.

Die Fig. IA und 1B wurden schon im Zusammenhang mit der allgemeinen Beschreibung der Erfindung besprochen. Anhand der Fig. 2A bis 2B wird nun der Herstellungsprozeß eines Tieftemperatur-Schaltkreises mit supraleitenden Kontakten beschrieben. In diesen Figuren werden gleiche Elemente durch gleiche Bezugszeichen angegeben. In tatsächlichen Schaltkreisen werden natürlich sehr viel mehr Elemente als das gezeichnete eine Josephson-Element und die beiden supraleitenden Kontakte vorhanden sein. Zur Erläuterung der Erfindung und zu deren Verständnis ist jedoch die geringe Anzahl von Elementen voll ausreichend.

In Fig. 2A bezeichnet 30 die Oberfläche der Isolationsschicht auf dem Substrat, auf die zwei Muster 32 und 34 aus supraleitenden Metallschichten Ml niedergeschlagen sind. Unter der Isolationsschicht 30 liegt eine nicht gezeichnete Grundplatte. Die Muster 32 und 34 können mit Hilfe einer konventionellen Photomaske definiert werden, deren Öffnungen den Mustern 32 und 34 entsprechen. Die Metalle, welche die Metallschicht M2 bilden, können dann durch die Photomaske auf dem Substrat niedergeschlagen werden.

Die Schicht M 2 wird vorzugsweise niedergeschlagen, indem die Anordnung in eine Vakuumkammer gebracht und die Metalle aufgedampft werden, welche die Schicht M 2 bilden. Bei dem Metall kann es sich um ein beliebiges supraleitendes Metall handeln, beispielsweise Blei, Aluminium, Zinn und Niobium oder Indium, vorzugsweise verwendet man jedoch eine ternäre Legierung von Blei, Indium und Gold. In einem speziellen bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Druck in der Vakuumkammer bis auf ungefähr 2 χ 10-⁵ Pa erniedrigt und danach das Substrat mit Hilfe von Kathodenzerstäubung gereinigt, um die Adhäsion zu vergrößern; dann werden der Reihe nach eine Indiumschicht von 50 nm, eine Goldschicht von 10 nm und eine Bleischicht von 350 nm niedergeschlagen. In nachfolgenden Herstellungsschritten, während derer die Schaltkreisanordnung erhitzt wird, wandelt sich die M2-Schicht in eine ternäre Legierung der drei

erwähnten Metalle um. Das Substrat wird anschließend aus der Vakuumkammer entfernt und die Photomaske durch Eintauchen in Aceton abgelöst, um damit die in Fig. 2A gezeigte Struktur freizulegen. In der hier beschriebenen besonderen Konfiguration handelt es sich bei dem Teil 34 um die Grundelektrode eines Josephson-Elements, während Teil 32 ein Teil der Grundelektrode eines anderen nicht gezeigten Elements darstellen kann, oder auch nur eine supraleitende Leitung ist, die mit Hilfe von supraleitenden Kontakten an andere Leitungen oder Elektroden angeschlossen werden soll.

Nach der oben beschriebenen Bildung der Schicht M 2 wird eine zweite Photomaske mit öffnungen entsprechend den Mustern 36 und 38 von Fig. 2B auf dem Substrat erzeugt. Die Öffnungen in dieser Maske entsprechen den gewünschten Formen für die Schicht M3; diese Maske wird dann sowohl für die Ausbildung der Tunneloxidschicht als auch für den Niederschlag der Schicht M3 benutzt. Das Gebiet, wo die Tunnel-Oxidschicht erzeugt werden soll, ist in Fig. 2B durch das Gebiet dargestellt, in dem die Grundelektrode 34 und die Gegenelektrode 36 überlappt sind. Wird nur eine Maske für die Hochfrequenzoxidierung und den Niederschlag der Schicht Λ/3 benutzt, so wird während der Hochfrequenzoxidierung mehr als das gewünschte Gebiet der Basiselektrode 34 betroffen sein. Jedoch befindet sich dieses überschüssige Gebiet auf dem Substrat, wo die Hochfrequenzoxidierung keine Wirkung ausübt.

Das maskierte Substrat wird in eine Vakuumkammer gebracht, in diese Sauerstoff eingeleitet und dann das Tunneloxid mit Hilfe von Hochfrequenzoxidierung erzeugt, so wie e< in dem oben erwähnten Artikel von Greiner beschrieben ist. Anschließend wird die Kammer auf einen Dr.ick von ungefähr 2 χ 10~⁵ Pa abgepumpt und die Schicht M3 durch Aufdampfen durch die Makse erzeugt, ohne daß dabei das Substrat mit der Schaltanordnung aus der Kammer entfernt zu werden braucht. Die Schicht M 3 kann jedes beliebige supraleitende Metall enthalten, doch seilte das als erste niedergeschlagene Metall der Schicht M3 nicht ein Metall v. ie ζ. B. Indium sein, dessen frei Energie für die Oxidbildung höher ist als die der Schicht MZ Enthält beispielsweise M 2 das in dem oben besprochenen Beispiel beschriebene Metall, so verursacht der Niederschlag von Indium auf der Tunneloxidschicht die Bildung eines supraleitenden Kontakts zwischen den Schichten M 2 und M 3 und verhindert auf diese Weise das Auftreten der gewünschten Tunnelgrenzschicht.

Die Schicht M 3 wird vorzugsweise aus Blei gebildet, dem ein geringer Betrag vor. Gold beigefügt wird, um m der Schicht unerwünschte Spannungsrelaxationseffekte zu unterdrücken- Beispielsweise kann zuerst eine Bleischicht von 300 nm Dicke niedergeschlagen werden, dann eine Goldschicht von 5 nm und schließlich eine Bleischicht von 200 nm. In den nachfolgenden Herstellungsschritten, die eine Maskierung beinhalten, wird die Schaltanordnung dann Hitze ausgesetzt, wodurch die aus Einzelschichten bestehende Schicht M 3 homogenisiert und zu einer Gold-Bleilegierung umgewandelt wird.

Der nächste Herstellungsschritt dient zur Erzeugung der Isolationsschicht zwischen den Metallschichten M 2 und Ai 3 und der noch herzustellenden Steuerleitung M 4. Mit Hilfe einer Photomaske wird eine Isolationsschicht an den gewünschten Stellen erzeugt Die Isolationsschicht 40, die in F i g. 2C dargestellt ist liegt

über der Tunnelgrenzschicht. Die Isolationsschicht könnte aber auch über das gesamte Substrat ausgedehnt werden. In diesem Fall müßten Löcher in der Isolationsschicht erzeugt werden, und zwar an den Stellen über den Schichten A/ 2 und A/ 3, wo supraleitende Kontakte mit der M 4-Steuerschicht erzeugt werden sollen. Die Isolationsschicht kann durch Vakuumaufdampfen einer SiO-Schicht auf das Schaltungsplättchen erzeugt werden.

Im nächsten Schritt werden die Schicht M4 und die supraleitenden Kontakte zwischen Teilen der A/4-Steuerschicht und entweder der Schicht M 2 oder M 3 erzeugt. Hierzu wird eine weitere Photomaske auf das Schaltungsplättchen aufgebracht. Diese Maske besitzt öffnungen entsprechend der A/4-Metallschichi 42 in Fig. 2D. Dort ist ersichtlich, daß die einzigen Teile der Schichten Ai 2 und Ai3, die von der Maske nicht abgedeckt werden, diejenigen Stellen in diesen Schichten sind, wo supraleitende Kontakte mit der Steuerleitung entstehen sollen. In der Zeichnung sind dies die Randgebiete von Teil 32 in Schicht M 2 und von Teil 38 in Schichte 3.

Der größte Teil des sich auf den frei liegenden Abschnitten der Teile 32 und 38 bildenden Oxidfilms läßt sich durch Kathodenzerstäubung entfernen. Dadurch wird die Supraleitfähigkeit der Kontakte verbessert; dieser Verfahrensschritt ist jedoch für die Ausbildung eines supraleitenden Kontaktes nicht notwendig. Im Anschluß daran wird die Schicht Af 4 entsprechend der Maskenöffnung auf dem Schaltplättchen ausgebildet und die Maske danach entfernt.

Zur Ausbildung eines supraleitenden Kontakts enthält die Schicht A/4 ein Metall, das eine höhere freie Energie für Oxidbildung besitzt, als die Schichten Ai 2 oder M 3. In dem betrachteten Beispiel bestehen die Schichten A/2 und A/3 im wesentlichen aus Blei. Metalle, die eine höhere freie Energie für Oxidbildung als Blei besitzen, und die deshalb als Zugabe für die Schicht M4 in Frage kommen, sind die folgenden: Indium, Gallium, Zinn, Aluminium Lanthan und Mangan. Diese Metalle wirken in bezug auf Bleioxid als reduzierende Stoffe. Das bevorzugte Metall im vorliegenden Zusammenhang ist Indium.

In dem betrachteten Beispiel wird die Schicht A/4 in einer Vakuumkammer mit ungefähr 2 χ ΙΟ⁵ Pa hergestellt. In dem Aufdampfverfahren wird zuerst eine Indiumschicht mit 100 nm niedergeschlagen, danach eine Bleischicht mit 750 nm und schließlich eine Goldschicht mit 20 nm. Das Gold wird aus dem gleichen Grund zugefügt, wie bei den Schichten M2 und M3. Die entstehende Schicht M4, die in Fig.2D gezeigt ist, enthält eine supraleitende Steuerleitung für die Tunnelgrenzschicht, die ihrerseits supraleitende Kontakte mit den Teilen 32 und 38 der Schichten A/2 bzw. A/3 bildet.

ίο Derselbe Ausschnitt aus dem Schaltplättchen, der in F i g. 2D gezeigt ist, erscheint auch in den F i g. 3A und 3B. Fig.3A stellt eine Aufsicht ähnlich Fig.2D dar, doch sind hier die abgedeckten Teile der Schichten durch gestrichelte Linien angedeutet. In Fig.3B ist ein Querschnitt von Fig. 3A dargestellt, wozu diese längs der Mitte der Steuerleitung 42 durchgeschnitten zu danken ist.

In Fig.3B bezeichnet das Bezugszeichen 44 die supraleitende Grundplatte, 46 das während der Hochfrequenzoxidierung erzeugte Oxid, 48 das sehr dünne bei der Herstellung unvermeidlich auftretende Oxid, das von der Schicht A/4 in der oben beschriebenen Weise durchdrungen wird, um einen supraleitenden Kontakt mit den Schichten A/2 und A/4

2-, herzustellen und das Bezugszeichen 49 schließlich kennzeichnet die Montageplatte.

Bei supraleitenden Kontakten mit einer Fläche von 25 χ 25 Mikrometer, die nach dem oben beschriebenen Verfahren zwischen den Schichten A/2 und A/4 hergestellt wurden, hat man Superströme (d. h. Ströme, die ohne Spannungsabfall fließen) von ungefähr 300 mA festgestellt, wenn die Kontakte vor dem Aufdampfen der Schicht A/4 durch Kathodenzerstäubung gereinigt wurden und in der Schicht A/4 Indium enthalten war.

υ Ohne Reinigung durch Kathodenzerstäubung, jedoch mit Indiumzusatz in der Schicht M 4 wurden in den sonst identischen Kontakten Superströme bis zu 5OmA festgestellt. Wurde andererseits zwar die Reinigung durch Kathodenzerstäubung durchgeführt, jedoch in

-to der Schicht MA nur Gold und Blei verwendet, so waren die sonst identischen Kontakte nicht supraleitend. Es scheint, daß die Menge des Metalls, wie z. B. Indium, das eine hohe freie Energie für Oxidbildung besitzt, keinen kritischen Einfluß hat

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (17)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von supraleitenden Kontakten zwischen supraleitenden Leitungen in Tieftemperatur-Schaltkreisen, wobei die Kontakte zwischen einer ersten und einer darüber angeordneten zweiten Metallschicht hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten Schicht ein Metall zugegeben wird, dessen freie Energie zur Oxidbildung höher ist als für die Metalle der ersten Schicht

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht hauptsächlich aus Blei besteht und das der zweiten Schicht zugegebene Metall eines der Metalle Indium, Gallium, Zinn, Aluminium, Lathan oder Mangan ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurcn gekennzeichnet, daß die erste Schicht aus einer Blei-Indium-Legierung besteht und der zweiten Schicht mindestens Blei und Indium zugegeben wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht eine Gold-Blei-Legierung ist und der zweiten Schicht mindestens Indium und Blei zugegeben wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten Schicht ebenfalls Gold zugegeben wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht eine ternäre Legierung aus Blei, Indium und Gold ist und der zweiten Schicht mindestens Blei und Indium zugegeben wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten Schicht außerdem Gold zugegeben wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung der Metallschichten durch Aufdampfen geschieht.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Legierungen für die zweite Metallschicht als erstes Metall der zweiten Metallschicht das Metall mit der höheren Energie für Oxidbildung niedergeschlagen wird und daß nach dem Niederschlagen aller Metalle der zweiten Metallschicht eine Wärmebehandlung zur Bildung der Legierung durchgeführt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Niederschlagen des Metalls mit der höheren Energie für Oxidbildung die Kontaktstellen mit der ersten Metallschicht durch Kathodenzerstäubung von Oxiden befreit werden.

11. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung von Tieftemperatur-Schaltkreisen mit Josephson-Elementen, bestehend aus einer ersten supraleitenden Schicht (M2) (16; Fig. 1). einer davon durch eine dünne Tunneloxidschicht (18) getrennten zweiten supraleitenden Schicht (M3) (20) und einer durch eine weitere Isolierschicht (22) getrennten dritten supraleitenden Schicht (M 4) (24), supraleitende Kontakte nur zwischen den ersten (M2) und dritten (M 4) bzw. zweiten (M 3) und dritten (M 4) supraleitenden Schichten hergestellt werden und daß bei der Herstellung der zweiten supraleitenden Schicht (M 3) keine Metalle verwendet werden, deren freie Energie zur Oxidbildung höher ist als für die Metalle der ersten supraleitenden Schicht.

12. Anwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste supraleitende Schicht (M 2) aus einer Bleilegierung besteht

13. Anwendung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste supraleitende Schicht (M 2) aus einer ternären Legierung von Blei, Gold und Indium hergestellt wird.

14. Anwendung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite supraleitende Schicht (M 3) aus Blei hergestellt wird.

15. Anwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten supraleitenden Schicht (M3) zusätzlich Gold beigegeben wird.

16. Anwendung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte supraleitende Schicht (M4) eine Blei-Indium-Legierung ist.

17. Anwendung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der dritten supraleitenden Schicht (M 4) zusätzlich Gold beigegeben wird.