[发明专利]一种量子芯片中空气桥的制备方法及超导量子芯片

权利要求书

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。

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。