一种量子芯片中空气桥的制备方法及超导量子芯片.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115867116A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211671433.0(22)申请日2022.12.21(71)申请人量子科技长三角产业创新中心地址215000江苏省苏州市相城区青龙港路286号长三角国际研发社区启动区9C座101(72)发明人郑伟文(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227专利代理师张珊珊(51)Int.Cl.H10N60/01(2023.01)H10N60/80(2023.01)H10N60/12(2023.01)权利要求书2页说明书8页附图6页(54)发明名称一种量子芯片中空气桥的制备方法及超导量子芯片(57)摘要本发明公开了一种量子芯片中空气桥的制备方法及芯片，应用于量子芯片技术领域，包括在衬底表面设置第一超导层；刻蚀第一超导层以形成共面波导结构的形貌；共面波导结构包括相互分离的端部；在形成共面波导结构之后的样品表面设置第二超导层；第二超导层覆盖共面波导结构并填入共面波导结构的间隙，第二超导层的耐蚀性低于第一超导层的耐蚀性；基于第二超导层，设置与第一超导层连接的空气桥；空气桥的耐蚀性高于第二超导层的耐蚀性；通过选择性刻蚀液去除第二超导层。将第二超导层作为牺牲层制作空气桥，即使在释放牺牲层后仍有残留，也不会对电路性能产生很大影响，从而可以降低对电路性能的影响。CN115867116ACN115867116A权利要求书1/2页1.一种量子芯片中空气桥的制备方法，其特征在于，包括：在衬底表面设置第一超导层；刻蚀所述第一超导层以形成共面波导结构的形貌；所述共面波导结构包括相互分离的端部；在形成所述共面波导结构之后的样品表面设置第二超导层；所述第二超导层覆盖所述共面波导结构并填入所述共面波导结构的间隙，所述第二超导层的耐蚀性低于所述第一超导层的耐蚀性；基于所述第二超导层，设置与所述第一超导层连接的空气桥；所述空气桥以所述第二超导层作为桥撑，连接所述共面波导结构的端部：所述空气桥的耐蚀性高于所述第二超导层的耐蚀性；通过选择性刻蚀液去除所述第二超导层，保留所述共面波导结构和所述空气桥；所述选择性刻蚀液能刻蚀所述第二超导层，且不能刻蚀所述第一超导层和所述空气桥。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第二超导层，设置与所述第一超导层连接的空气桥包括：刻蚀所述第二超导层中对应空气桥桥墩的预设位置，至暴露所述第一超导层；在刻蚀所述第二超导层后形成的样品表面，设置在所述预设位置与所述第一超导层连接的空气桥。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在刻蚀所述第二超导层后形成的样品表面，设置在所述预设位置与所述第一超导层连接的空气桥包括：在暴露位于所述预设位置的第一超导层后的样品表面沉积第三超导层；所述第三超导层的厚度大于所述第二超导层的厚度，所述第三超导层的耐蚀性高于所述第二超导层的耐蚀性；对所述第三超导层进行抛光；在对所述第三超导层抛光后，刻蚀所述第三超导层，形成所述空气桥。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在对所述第三超导层抛光后，刻蚀所述第三超导层，形成所述空气桥包括：在对所述第三超导层抛光后，通过光刻刻蚀工艺去除所述第三超导层中对应所述空气桥区域之外的第三超导层，形成所述空气桥。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在刻蚀所述第二超导层后形成的样品表面，设置在所述预设位置与所述第一超导层连接的空气桥包括：在所述第二超导层对应所述空气桥之外的区域设置掩膜；在设有所述掩膜的样品表面设置第三超导层；所述第三超导层的厚度大于所述第二超导层的厚度；剥离所述掩膜，形成所述空气桥。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述掩膜为基于光刻工艺所形成的掩膜。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空气桥的材料与所述第一超导层的材料相同。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一超导层与所述空气桥的材料为钽，所述第二超导层的材料为铝。2CN115867116A权利要求书2/2页9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述选择性刻蚀液为食人鱼溶液。10.一种超导量子芯片，其特征在于，包括由如权利要求1至9任一项权利要求所述量子芯片中空气桥的制备方法所制备而成的空气桥。3CN115867116A说明书1/8页一种量子芯片中空气桥的制备方法及超导量子芯片技术领域[0001]本发明涉及量子芯片技术领域，特别是涉及一种量子芯片中空气桥的制备方法以及一种超导量子芯片。背景技术[0002]量子计算的发展为实现人类探索自然、研究材料药物合成、大数据分析提供了无限可能，也是被为下一次科技革命。超导量子方案，是目前众多量子方案中最有可能实现容错计算的方案之一，预计在本世纪中叶可以实现商用化。