[发明专利]一种空气桥的制备方法及一种超导量子器件

说明书

本申请公开了一种空气桥的制备方法，属于量子信息领域，尤其是量子计算技术领域。所述方法包括：提供形成有外延层的衬底，所述外延层包括分隔的第一子层和第二子层；形成桥支撑层于所述第一子层和所述第二子层之间；形成金属层于所述衬底在所述桥支撑层一侧的表面，所述金属层包括覆盖所述桥支撑层且连接所述第一子层和所述第二子层的空气桥；形成抗蚀层覆盖所述空气桥；依次利用第一刻蚀液和第二刻蚀液刻蚀去除裸露的所述金属层，且所述第二刻蚀液的浓度小于所述第一刻蚀液的浓度；去除所述抗蚀层和所述桥支撑层获得所述空气桥。本方案能够制备出将分隔的第一子层和第二子层连接的空气桥，且不易对外延层造成损伤。

技术领域

本申请属于量子信息领域，尤其是量子计算技术领域，特别地，本申请涉及一种空气桥的制备方法及一种超导量子器件。

背景技术

随着量子芯片上集成的元器件的尺寸的不断减小和集成密度的不断提高，量子芯片的布线策略已经成为了一个非常关键的问题。空气桥作为一种能够连接两个或多个器件的悬空的结构，为实现灵活布线提供了一种可选方案。

然而，在衬底的外延层上制备空气桥时往往需要先进行金属沉积工艺以形成空气桥图形，然后再进行刻蚀去除空气桥图形以外的残留金属，而制备工艺中刻蚀去除位于外延层上的残留金属的过程极易对外延层造成损伤。

发明创造内容

本申请的目的是提供一种空气桥的制备方法及一种超导量子器件，以解决现有技术中的不足，它在制备空气桥过程中能够较准确的控制刻蚀终点，不易对外延层造成损伤影响。

本发明的一个方面提供一种空气桥的制备方法，包括：

提供形成有外延层的衬底，所述外延层包括分隔的第一子层和第二子层；

形成桥支撑层于所述第一子层和所述第二子层之间；

形成金属层于所述衬底在所述桥支撑层一侧的表面，所述金属层包括覆盖所述桥支撑层且连接所述第一子层和所述第二子层的空气桥；

形成抗蚀层覆盖所述空气桥；

依次利用第一刻蚀液和第二刻蚀液刻蚀去除裸露的所述金属层，且所述第二刻蚀液的浓度小于所述第一刻蚀液的浓度；

去除所述抗蚀层和所述桥支撑层获得所述空气桥。

在一些实施方式中，所述形成桥支撑层于所述第一子层和所述第二子层之间的步骤，包括：

涂覆光刻胶于所述外延层以获得光刻胶层；

图形化所述光刻胶层以获得位于所述第一子层和所述第二子层之间的所述桥支撑层。

在一些实施方式中，所述桥支撑层的两侧形成有遮挡层，所述桥支撑层和所述遮挡层之间限定形成用于暴露出部分所述第一子层的第一窗口以及用于暴露出部分所述第二子层的第二窗口，所述第一窗口用于限定形成所述空气桥与所述第一子层的连接端，所述第二窗口用于限定形成所述空气桥与所述第二子层的连接端。

在一些实施方式中，所述第一窗口和所述第二窗口的截面大小不超过15um×15um。

在一些实施方式中，所述遮挡层的高度大于所述桥支撑层的高度。

在一些实施方式中，在所述形成金属层于所述衬底在所述桥支撑层一侧的表面的步骤之前，还包括：圆角化所述桥支撑层的边角。

在一些实施方式中，所述外延层和所述金属层为同种超导金属材质。

在一些实施方式中，所述外延层和所述金属层均为铝。