一种底电极内嵌式约瑟夫森结的制备方法技术

本发明专利技术属于半导体生产工艺技术领域，特别涉及一种底电极内嵌式约瑟夫森结的制备方法，该方法包括：选取半导体衬底；通过光刻技术在半导体衬底的上表面形成底电极图形；使用刻蚀工艺在半导体衬底上形成底电极图形凹槽，刻蚀后的衬底进行光刻胶去除和清洗处理；在半导体衬底表面进行金属淀积；通过化学机械抛光的方式将半导体衬底表面金属层去除，只留下凹槽中的底电极导线条；对底电极导线条的表面进行氧化处理；在氧化处理之后，利用光刻和刻蚀工艺形成顶电极，顶电极的导线条与底电极的导线条形成交叉导线结构。本发明专利技术将底电极嵌入衬底凹槽中，避免了底电极突起导致的顶电极导线条厚度不均匀的情况出现，大大降低了顶电极电阻。大大降低了顶电极电阻。大大降低了顶电极电阻。

【技术实现步骤摘要】
一种底电极内嵌式约瑟夫森结的制备方法


[0001]本专利技术属于半导体生产工艺
，特别涉及一种底电极内嵌式约瑟夫森结的制备方法。

技术介绍

[0002]在一些特殊半导体器件制备过程中，会出现两条金属线条直接相交的结构。例如在约瑟夫森结的制备过程中，需要先做底电极铝线，底电极铝线的厚度大约40nm左右，再制备一条与底电极相交的顶电极铝线，顶电极铝线厚度大约60nm左右，如图1所示。
[0003]现有技术中，制备图1以及与其相似的交叉线结构通常采用如下方法，如图2所示的流程。首先在衬底3上淀积底电极金属，进行光刻刻蚀形成底电极1，再对底电极进行氧化处理，在衬底上淀积顶电极金属，最后进行光刻刻蚀形成顶电极2。这种制备方法存在的问题有：先制备的底电极导线条具有厚度，顶电极就需要进行爬坡沉积在底电极上方，导致顶电极导线条厚度在底电极侧壁处较薄，电阻增大，影响约瑟夫森结的性能。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提出一种底电极内嵌式约瑟夫森结的制备方法，通过将底电极嵌入衬底凹槽中，解决了由于底电极厚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种底电极内嵌式约瑟夫森结的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：选取半导体衬底；通过光刻技术在半导体衬底的上表面形成底电极图形；使用刻蚀工艺在半导体衬底上形成底电极图形凹槽，刻蚀后的衬底进行光刻胶去除和清洗处理；在半导体衬底表面进行金属淀积；通过化学机械抛光的方式将半导体衬底表面金属层去除，只留下凹槽中的底电极导线条；对底电极导线条的表面进行氧化处理；在氧化处理之后，利用光刻和刻蚀工艺形成顶电极，顶电极的导线条与底电极的导线条形成交叉导线结构。2.根据权利要求1所述的底电极内嵌式约瑟夫森结的制备方法，其特征在于，所述半导体衬底为硅、锗、锗硅或砷化镓衬底。3.根据权利要求1所述的底电极内嵌式约瑟夫森结的制备方法，其特征在于，通过光刻技术在半导体衬底的上表面形成底电极图形，包括：先在衬底表面进行光刻胶的旋转涂覆，将光刻胶布满整个衬底；将涂胶后的衬底送至光刻机中进行曝光；曝光后的衬底被送至显影设备中进行显影；显影后，底电极图形处的光刻胶被显影掉，衬底其他区域全部被光刻胶所覆盖。4.根据权利要求3所述的底电极内嵌式约瑟夫森结的制备方法，其特征在于，所述光刻胶厚度为300nm
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500nm；曝光能量为18mj
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25mj；显影时间为30s
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60s。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卫龙，单征，刘福东，王立新，孙回回，穆清，王淑亚，费洋扬，孟祥栋，何昊冉，袁本政，杨天，冯薛飞，张潮洁，于小涵，
申请(专利权)人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学，
类型：发明
国别省市：