量子比特组件制备方法、量子比特组件、量子芯片及设备.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115884665A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202111131811.1(22)申请日2021.09.26(71)申请人腾讯科技（深圳）有限公司地址518057广东省深圳市南山区高新区科技中一路腾讯大厦35层(72)发明人张文龙戴茂春(74)专利代理机构北京三高永信知识产权代理有限责任公司11138专利代理师孙晓丽(51)Int.Cl.H10N60/01(2023.01)H10N60/80(2023.01)权利要求书2页说明书12页附图11页(54)发明名称量子比特组件制备方法、量子比特组件、量子芯片及设备(57)摘要本申请关于一种量子比特组件制备方法、量子比特组件、量子芯片及设备，涉及微纳加工技术领域。量子比特组件制备方法包括：在衬底上制备至少两个区域的波导膜层，波导膜层的侧面是从顶部向外延伸的斜面；通过多兰桥光刻胶结构制备与波导膜层不相连的量子比特结构；量子比特结构包含三层结构，该三层结构包含相互交叉的第一超导部分和第二超导部分，以及第一超导部分和第二超导部分之间的绝缘层；去除第一超导部分上表面的第一目标区域的绝缘层，以及第二超导部分上表面的第二目标区域的绝缘层；在波导膜层、量子比特结构、以及波导膜层和所述量子比特结构之间的衬底上蒸镀连接层，获得量子比特组件。本方案能够提高制备出的量子比特组件的性能。CN115884665ACN115884665A权利要求书1/2页1.一种量子比特组件制备方法，其特征在于，所述方法包括：在衬底上制备至少两个区域的波导膜层，所述波导膜层的侧面是从顶部向外延伸的斜面；通过多兰桥光刻胶结构制备与所述波导膜层不相连的量子比特结构；所述量子比特结构包含三层结构，所述三层结构包含相互交叉的第一超导部分和第二超导部分，以及所述第一超导部分和所述第二超导部分之间的绝缘层；并且，所述第一超导部分和所述第二超导部分的外表面分别覆盖有绝缘层；去除所述第一超导部分上表面的第一目标区域的绝缘层，以及所述第二超导部分上表面的第二目标区域的绝缘层；在所述波导膜层、所述量子比特结构、以及所述波导膜层和所述量子比特结构之间的衬底上蒸镀连接层，获得量子比特组件；所述连接层用于将所述第一超导部分和所述第二超导部分分别与不同区域的所述波导膜层相连通。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在衬底上制备至少两个区域的波导膜层，包括：在所述衬底上蒸镀第一超导材料；在所述第一超导材料上层涂敷第一光刻胶；通过光刻显影的方式去除刻蚀区域的第一光刻胶；对所述刻蚀区域的第一超导材料进行湿法刻蚀；清洗以去除所述第一光刻胶，获得至少两个区域的所述波导膜层。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述通过多兰桥光刻胶结构制备与所述波导膜层不相连的量子比特结构，包括：在所述波导膜层以及所述衬底上制备不包含所述量子结构的多兰桥光刻胶结构；基于所述多兰桥光刻胶结构，通过双倾角蒸镀的方式制备所述量子比特结构。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述波导膜层以及所述衬底上制备不包含所述量子结构的多兰桥光刻胶结构，包括：在所述波导膜层以及所述衬底上涂敷第二光刻胶；在所述第二光刻胶上涂敷第三光刻胶；对所述第二光刻胶和所述第三光刻胶进行曝光显影定影处理，获得所述多兰桥光刻胶结构。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述多兰桥光刻胶结构，通过双倾角蒸镀的方式制备所述量子比特结构，包括：基于所述多兰桥光刻胶结构垂直蒸镀第二超导材料，获得所述第一超导部分；在所述第一超导部分表面制备所述绝缘层；基于所述多兰桥光刻胶结构倾斜蒸镀所述第二超导材料；清洗以去除所述多兰桥光刻胶结构，以及所述多兰桥光刻胶结构上的所述第二超导材料，获得所述量子比特结构。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述倾斜蒸镀的倾斜角度范围为20°至70°。7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述去除所述第一超导部分上表面的2CN115884665A权利要求书2/2页第一目标区域的绝缘层，以及所述第二超导部分上表面的第二目标区域的绝缘层，包括：在所述波导膜层、所述量子比特结构、以及所述波导膜层和所述量子比特结构之间的衬底上涂敷第四光刻胶；通过光刻显影定影方式处理所述第四光刻胶，使得所述第一目标区域，以及所述第二目标区域露出；对所述第一目标区域，以及所述第二目标区域进行刻蚀处理，以去除所述第一目标区域的绝缘层以及所述第二目标区域的绝缘层。8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一超导部分和所述第二超导部分材质相同；所述连接层与所述第一超导部分或所述第二超导部分材质相同或者不同。9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述波导膜层的厚度大于所述量子比特