约瑟夫森结及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种约瑟夫森结及其制备方法。制备方法包括：提供衬底，形成第一光刻胶层于衬底上，第一光刻胶层具有贯穿的第一沟道，第一沟道包括上沟道和宽度大于上沟道的下沟道，上沟道位于下沟道开口上方；沿垂直第一沟道方向进行倾斜蒸镀，在第一沟道内的衬底上形成与第一沟道平行且至少部分位于遮挡区域的第一超导线；剥离第一光刻胶层，形成第二光刻胶层于衬底上，第二光刻胶层具有与第一沟道结构相同且与第一沟道垂直的第二沟道；在第二沟道内的第一超导线表面形成势垒层；沿垂直第二沟道方向进行倾斜蒸镀，在第二沟道内的衬底上形成与势垒层垂直交叠且至少部分位于遮挡区域的第二超导线。本发明专利技术能够利用低分辨率UV光刻机制备约瑟夫森结。刻机制备约瑟夫森结。刻机制备约瑟夫森结。

【技术实现步骤摘要】
约瑟夫森结及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体工艺
，特别是涉及一种约瑟夫森结及其制备方法。

技术介绍

[0002]超导量子芯片是基于约瑟夫森结的电子线路，通常包括谐振腔、操控线路、读取线路、“空气桥”以及约瑟夫森结等结构。除了约瑟夫森结，其余结构线宽均在微米尺寸，均可通过价格相对低廉的低分辨率紫外(UV)光刻机完成批量曝光。而约瑟夫森结的尺寸通常在亚微米级别，如200nm
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200nm，由于UV光刻机的分辨率有限，无法完成200nm线宽的曝光，所以现有工艺只能采用电子束曝光设备或者高分辨率的深紫外(DUV)光刻机对来制备约瑟夫森结，又或者改造紫外(UV)光刻机，以提高其分辨率。
[0003]然而，电子束曝光设备的曝光速度很慢，限制了量子芯片的批量生产；深紫外(DUV)光刻机的设备价格和维护成本非常高；紫外(UV)光刻机的改造对技术水平的要求非常高，而且分辨率提升有限。所以，现有的约瑟夫森结制备工艺的成本高而且产量低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种约瑟夫森结及其制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种约瑟夫森结的制备方法，其特征在于，包括：提供衬底，形成第一光刻胶层于所述衬底上，所述第一光刻胶层具有贯穿的第一沟道，所述第一沟道包括上沟道和宽度大于所述上沟道的下沟道，所述上沟道位于所述下沟道开口上方，使所述下沟道内的衬底被部分遮挡；沿垂直所述第一沟道方向进行倾斜蒸镀，在所述第一沟道内的衬底上形成与所述第一沟道平行且至少部分位于遮挡区域的第一超导线；剥离所述第一光刻胶层，形成第二光刻胶层于所述衬底上，所述第二光刻胶层具有与所述第一沟道结构相同且与所述第一沟道垂直的第二沟道；在所述第二沟道内的第一超导线表面形成势垒层；沿垂直所述第二沟道方向进行倾斜蒸镀，在所述第二沟道内的衬底上形成与所述势垒层垂直交叠且至少部分位于所述遮挡区域的第二超导线。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一光刻胶层和所述第二光刻胶层均包括由下至上层叠的第一光刻胶子层和第二光刻胶子层，所述下沟道位于所述第一光刻胶子层，所述上沟道位于所述第二光刻胶子层。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一光刻胶子层在显影液中的溶解速率高于所述第二光刻胶子层，或者所述第一光刻胶子层对光的敏感度高于所述第二光刻胶子层。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一超导线和所述第二超导线全部位于所述遮挡区域。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在所述第二沟道内的第一超导线表面形成势垒层的步骤之前，还包括：采用离子束刻蚀工艺刻蚀所述第二沟道内的第一超导线表面的自然氧化层，所述自然氧化层的刻蚀角度与所述倾斜蒸镀的镀膜角度相同。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：合肥本源量子计算科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：