防止光致抗蚀剂显影剂蚀刻的缓冲层制造技术

一种方法，包括：提供具有第一层和第二层的器件，所述第二层与所述第一层的表面接触，其中所述第二层包括第一超导体材料；在第二层上形成缓冲材料以形成蚀刻缓冲层，其中在暴露于光致抗蚀剂显影剂时缓冲材料相对于第二层的蚀刻速率选择性使得在缓冲层暴露于光致抗蚀剂显影剂期间不会蚀刻下面的第二层；沉积和去除抗蚀剂层的选定部分以露出蚀刻缓冲层的第一部分，其中去除抗蚀剂层的选定部分包括将光致抗蚀剂显影剂施加到抗蚀剂层的选定部分。

Buffer Layer to Prevent Photoresist Developer Etching

A method includes: providing devices with first and second layers, the second layer contacting the surface of the first layer, the second layer comprising the first superconductor material, and forming a buffer material on the second layer to form an etching buffer layer, in which the etching rate selectivity of the buffer material relative to the second layer makes the etching rate selective when exposed to a photoresist developer. The second layer below will not be etched when exposed to photoresist developer; the selected part of the deposition and removal of the resist layer to expose the first part of the etching buffer layer, in which the selected part of the removal of the resist layer includes the selected part of the photoresist developer applied to the resist layer.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】防止光致抗蚀剂显影剂蚀刻的缓冲层
本公开涉及用于防止光致抗蚀剂显影剂蚀刻的缓冲层。
技术介绍
量子计算是一种相对较新的计算方法，它利用量子效应，例如基本态的叠加和纠缠，比传统数字计算机更有效地执行某些计算。与以位(例如，“1”或“0”)的形式存储和操纵信息的数字计算机相比，量子计算系统可以使用量子位来操纵信息。量子位可以指能够叠加多个状态(例如，“0”和“1”状态的数据)的量子器件和/或在多个状态中数据本身的叠加。根据传统术语，量子系统中“0”和“1”状态的叠加可以表示为例如α│0>+β│1>。数字计算机的“0”和“1”状态分别类似于量子位的│0>和│1>基本态。值│α│2表示量子位处于│0>状态的概率，而值│β│2表示量子位处于│1>基本态的概率。
技术实现思路
通常，在第一方面，本公开的主题可以以制造量子电路器件的方法体现，该方法包括：提供具有第一层和第二层的器件，所述第二层与所述第一层的表面接触，其中第二层包括在相应的超导临界温度或低于相应的超导临界温度下表现出超导特性的第一超导体材料；在第二层的表面上形成缓冲材料以形成蚀刻缓冲层，其中在暴露于光致抗蚀剂显影剂时缓冲材料相对于第二层的蚀刻速率选择性使得在缓冲层暴露于光致抗蚀剂显影剂期间不会蚀刻下面的第二层；沉积和去除抗蚀剂层的选定部分以露出蚀刻缓冲层的第一部分，其中去除抗蚀剂层的选定部分包括将光致抗蚀剂显影剂施加到抗蚀剂层的选定部分。该方法的实施方案可以包括以下特征中的一个或多个。例如，在一些实施方案中，在暴露于光致抗蚀剂显影剂时所述缓冲材料相对于所述第二层的蚀刻速率选择性小于1：2。在一些实施方案中，第二层的第一超导体材料为铝。在一些实施方案中，缓冲材料包含聚合物。聚合物可以包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。在一些实施方案中，所述方法还包括去除蚀刻缓冲层的露出的第一部分以露出第二层的第一部分。去除蚀刻缓冲层的露出的第一部分可以包括使蚀刻缓冲层的露出的第一部分经受干蚀刻。干蚀刻包括O2等离子体。该方法还可以包括蚀刻第二层的露出的第一部分。蚀刻的第二层可以形成量子电路器件的一部分，其中量子器件包括量子位、量子位测量谐振器、超导量子干涉器件、超导耦合器或超导共面波导。该方法还可以包括在蚀刻第二层的露出的第一部分之后，去除蚀刻缓冲层和抗蚀剂层的剩余部分。该方法还可以包括在第二层的露出的第一部分上形成电介质材料或第二超导体材料，其在相应的超导温度或低于相应的超导温度下表现出超导特性。第二层和电介质材料或第二层和第二超导体材料可以形成量子电路器件的一部分。量子电路器件可以包括平行板电容器、微带谐振器或传输线。该方法还可以包括在沉积电介质材料或第二超导体材料之后，去除蚀刻缓冲层和抗蚀剂层的剩余部分。在一些实施方案中，第一层包括基底。基底可以包括硅晶片或蓝宝石晶片。实施方案可以包括以下优点中的一个或多个。例如，在一些实施方案中，缓冲材料防止显影剂侵蚀下面的材料，例如铝，从而防止下面的材料的去除或损坏。而且，因此，在一些实施方案中，不必使用较弱的显影剂解决方案，这可能需要更长的显影时间。替代地，可以使用更强和更快的显影剂溶液，而不用担心缓冲层下面的材料会受到侵蚀。另外，在一些实施方案中，在特定的蚀刻方法下，例如O2灰化，缓冲材料自身比光致抗蚀剂蚀刻快得多，使得可以去除缓冲材料而不用担心限定待制造的器件的各个方面的光致抗蚀剂区域将被损坏。出于本公开的目的，超导体(可选地，超导的)材料可以被理解为在超导临界温度或低于超导临界温度下表现出超导特性的材料。超导体材料的示例包括但不限于铝(超导临界温度，例如1.2开尔文)、铌(超导临界温度，例如9.3开尔文)和氮化钛(超导临界温度，例如5.6开尔文)。在附图和以下描述中阐述了一个或多个实施方案的细节。根据说明书、附图和权利要求，其他特征和优点将显而易见。附图说明图1A-1C是示出受显影剂损坏铝膜影响的器件示例的横截面视图的示意图。图2是示出受已被稀释的显影剂影响的器件的示例的俯视图的照片。图3A-3G是示出利用缓冲层来保护下面的铝层免受显影剂溶液蚀刻的工艺的示例的示意图。具体实施方式量子计算需要相干处理存储在量子计算机的量子比特(量子位)中的量子信息。在某些类型的量子计算处理器中，例如量子退火器(quantumannealers)，量子处理器的量子位以可控方式耦合在一起，使得每个量子位的量子态影响其耦合的其他量子位的相应量子态。超导量子计算是量子计算技术的有前途的实施方案，其中量子电路元件部分地由超导体材料形成。超导量子计算机通常是多级系统，其中仅前两个级用作计算基础。在某些实施方案中，诸如量子位这样的量子电路元件在非常低的温度下操作，使得可以实现超导性并且使得热波动不会引起能级之间的转换。另外，可以优选的是，量子电路元件以低能量损耗和耗散操作(例如，量子电路元件表现出高品质因数Q)。低能量损耗和耗散可以帮助避免例如量子退相干。可用于形成量子电路元件的超导体材料的示例是铝。铝可以与电介质结合使用以建立约瑟夫森结，其是量子电路元件的常见组件。可以用铝形成的量子电路元件的示例包括诸如超导共面波导、量子LC振荡器、量子位(例如，通量量子位或电荷量子位)、超导量子干涉器件(SQUID)(例如，RF-SQUID或DC-SQUID)、电感器、电容器、传输线、接地面等这样的电路元件。铝也可用于形成超导经典电路元件，其可与超导量子电路元件以及基于互补金属氧化物半导体(CMOS)电路的其他经典电路元件互操作。可以用铝形成的经典电路元件的示例包括快速单通量量子(RSFQ)器件、互易量子逻辑(RQL)器件和ERSFQ器件，ERSFQ器件是不使用偏置电阻的RSFQ的高能效版本。其他经典电路元件也可以用铝形成。经典电路元件可以被配置为通过对数据执行基本算术、逻辑和/或输入/输出操作来共同执行计算机程序的指令，其中数据以模拟或数字形式表示。然而，用铝处理可能导致各种复杂性，这些复杂性会降低量子电路元件的性能(以及经典电路元件的性能)。特别地，半导体基底上的铝可能非常容易被光致抗蚀剂显影剂蚀刻，所述光致抗蚀剂显影剂用于在曝光后去除可溶性光致抗蚀剂。这应理解为主要是电化学腐蚀效应的结果。例如，在一些情况下，如果在标准的60秒光致抗蚀剂显影步骤中暴露于常见的显影剂(例如，来自AZElectronicMaterials的AZ300MIF)，则可以完全蚀刻掉100nm的铝膜。在其他情况下，显影剂可能不会蚀刻掉整个铝膜，但仍会导致铝表面的显着粗糙化。这种粗糙化可能增加与铝膜相关的表面损失，这进而可能降低铝膜为其组件的电路元件的品质因数Q。例如，在一些实施方案中，使用由显影剂粗糙化的铝表面的器件的品质因数可以降低两倍或更多(例如，从3×106的Q到1.3×106的Q)。虽然下面的示例是在铝作为在一定温度以下表现出超导特性的材料的背景下描述的，但是下面描述的工艺可以应用于这样的的超导体材料，该超导体材料可以对电化学腐蚀效应敏感到在没有缓冲材料的情况下导致不可接受的去除水平的程度。图1A-1C是示出受显影剂损坏铝膜影响的器件100示例的横截面视图的示意图。如图1a所示，器件100最初包括硅基底102，在该硅基底102上形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造量子电路器件的方法，所述方法包括：提供具有第一层和第二层的器件，所述第二层与所述第一层的表面接触，其中第二层包括在处于相应的超导临界温度时或低于相应的超导临界温度时表现出超导特性的第一超导体材料；在第二层的表面上形成缓冲材料以形成蚀刻缓冲层，其中在暴露于光致抗蚀剂显影剂时缓冲材料相对于第二层的蚀刻速率选择性使得在缓冲层暴露于光致抗蚀剂显影剂期间不会蚀刻下面的第二层；沉积和去除抗蚀剂层的选定部分以露出蚀刻缓冲层的第一部分，其中去除抗蚀剂层的选定部分包括将光致抗蚀剂显影剂施加到抗蚀剂层的选定部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制造量子电路器件的方法，所述方法包括：提供具有第一层和第二层的器件，所述第二层与所述第一层的表面接触，其中第二层包括在处于相应的超导临界温度时或低于相应的超导临界温度时表现出超导特性的第一超导体材料；在第二层的表面上形成缓冲材料以形成蚀刻缓冲层，其中在暴露于光致抗蚀剂显影剂时缓冲材料相对于第二层的蚀刻速率选择性使得在缓冲层暴露于光致抗蚀剂显影剂期间不会蚀刻下面的第二层；沉积和去除抗蚀剂层的选定部分以露出蚀刻缓冲层的第一部分，其中去除抗蚀剂层的选定部分包括将光致抗蚀剂显影剂施加到抗蚀剂层的选定部分。2.如权利要求1所述的方法，其中，在暴露于光致抗蚀剂显影剂时所述缓冲材料相对于所述第二层的蚀刻速率选择性小于1：2。3.如权利要求1所述的方法，其中，所述第二层的第一超导体材料是铝。4.如权利要求1所述的方法，其中，所述缓冲材料包括聚合物。5.如权利要求4所述的方法，其中，所述聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。6.如权利要求1所述的方法，还包括，去除所述蚀刻缓冲层的露出的第一部分以露出所述第二层的第一部分。7.如权利要求6所述的方法，其中，去除所述蚀刻缓冲层的露出的第一部分包括使所述蚀刻缓冲层的露出的第一部分经受干蚀刻。8.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：AE梅格兰特，
申请(专利权)人：谷歌有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US