[发明专利]超导量子比特空气桥的除胶方法及其芯片

说明书

本发明提供了一种超导量子比特空气桥的除胶方法，所述方法包括利用丙酮和N‑甲基吡咯烷酮混合溶液对多超导量子比特空气桥上的光刻胶进行喷淋处理。本发明方法成功去除了超导量子比特空气桥工艺中的光刻胶，解决了原有浸泡法除胶所存在的问题。经测试，应用本发明工艺所得到的多量子比特性能达到世界相应水平。

技术领域

本发明属于超导量子领域，具体涉及一种超导量子比特空气桥的除胶方法及其芯片。

背景技术

超导量子比特基于电容和约瑟夫森结的非线性电感组成的非线性谐振回路。在量子比特寿命、可扩展性、易操控性和易加工方面实现了很好的平衡。是公认最可能实现通用量子计算机的方案。

因此超导量子计算已经成为当下世界范围内科技大国竞争的关键领域之一，我国也已将量子计算列为国家战略层次的重大科研方向。作为超导量子计算的核心超导量子芯片，可以说其制备工艺与技术是超导量子计算的成败关键，而随着超导量子比特芯片上比特数目的增多，各个比特之间的相互干扰严重制约了超导量子计算技术的使用。

目前世界范围内，解决超导量子比特芯片上多个比特之间相互干扰的主流方法有两种，一种是利用手动超声点焊机在超导量子比特芯片上特定位置焊接微米级的金属导线，一种是利用微纳加工手段直接在超导量子比特芯片上特定位置制备1000-1500条微米级的金属垮桥，也就是空气桥工艺(Air Bridge)。

第一种方法由于是手动焊接，其精度和成功率都较低，最终的效果也十分有限，一有不慎还有使整个样品作废。而第二种方法有较高的精度和成功率，但是在制备的过程中需要用到微纳加工的湿法刻蚀工艺(参考文献2)或剧毒气体刻蚀的微纳加工工艺(参考文献2)，剧毒气体刻蚀工艺残存的光刻胶较少但是工艺复杂对人体有害不适于使用。在湿法刻蚀工艺中重要的一步是在制备完成的超导量子比特芯片上去除光刻胶。

现行的除胶方法主要有化学除胶剂浸泡法、微波等离子体轰击法、等离子体增强刻蚀法，但是对于制备完成空气桥的超导量子比特芯片来说，由于微波等离子体轰击法以及等离子体增强刻蚀法会对微米级的空气桥造成不可逆损坏，因此只可用化学除胶剂浸泡法除胶。但是在实际过程中由于空气桥微纳加工工艺本身，光刻胶表层不可避免的变性导致化学除胶剂浸泡法除胶法除胶效果并不理想。在利用化学除胶剂浸泡48小时后，超导量子比特芯片上仍有较多残胶。

总的来看，现有可用去胶工艺中存在如下问题：

1、去胶过程时间长；

2、去胶效果不佳。

发明内容

因此，本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种超导量子比特空气桥的除胶方法及其产品和芯片。

为实现上述目的，本发明的第一方面提供了一种超导量子比特空气桥的除胶方法，其特征在于，所述方法包括利用丙酮和N-甲基吡咯烷酮混合溶液对多超导量子比特空气桥上的光刻胶进行喷淋处理。

根据本发明第一方面的除胶方法，其中，所述丙酮和N-甲基吡咯烷酮混合溶液中丙酮与N-甲基吡咯烷酮的体积比为：0.2～5，优选为0.5～3，最优选为1：1。

根据本发明第一方面的除胶方法，其中，所述光刻胶选自以下一种或多种：S1813,SPR955,SPR220-7.0,SPR220-4.5,SPR220-3.0,SPR220-1.5,SPR220-1.2。

根据本发明第一方面的除胶方法，其中，所述方法包括以下步骤：

(1)固定制备好空气桥的超导量子比特芯片；

(2)调整步骤(1)中所述多超导量子比特芯片与竖直方向的夹角；

(3)使用丙酮和N-甲基吡咯烷酮混合溶液对多超导量子比特芯片垂直喷淋；