一种空气桥及其制造方法和超导量子器件技术

本申请公开了一种空气桥及其制造方法和超导量子器件，属于超导电路领域。所述方法包括先在目标元件上形成掩膜图形层，该掩膜图形层包括桥面支撑部和桥墩限定部，桥面支撑部位于两个桥墩限定部之间，且桥面支撑部和桥墩限定部之间形成有沉积窗口再在桥面支撑部位于所述沉积窗口内的侧面和背离目标元件的正表面以及在目标元件位于沉积窗口内的表面均沉积镀膜材料，并去除桥面支撑部、桥墩限定部和位于桥墩限定部上的镀膜材料以获得空气桥。本申请提供的方案针对性的在支撑部位于所述沉积窗口内的侧面沉积的镀膜材料，它能够对桥面和桥墩的连接形成支撑加固，从而能够提高空气桥稳定性，防止桥墩对桥面的支撑强度不足而引起坍塌。起坍塌。起坍塌。

【技术实现步骤摘要】
一种空气桥及其制造方法和超导量子器件


[0001]本申请属于超导电路领域，尤其是超导量子计算
，特别地，本申请涉及一种空气桥及其制造方法和超导量子器件。

技术介绍

[0002]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。
[0003]然而，在衬底的外延层上制造空气桥时往往直接利用掩膜图形层在目标器件上进行一次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，而该制造工艺获得的空气桥稳定性较差，容易坍塌。
专利技术创造内容
[0004]本申请提供一种空气桥及其制造方法和超导量子器件，能够提高空气桥稳定性，防止桥墩对桥面的支撑强度不足而引起坍塌。
[0005]本申请的一个实施例提供了一种空气桥制造方法，包括：
[0006]形成掩膜图形层于目标元件上，所述掩膜图形层包括桥面支撑部和桥墩限定部，桥面支撑部位于两个桥墩限定部之间，且所述桥面支撑部和所述桥墩限定部之间形成有暴露部分所述目标元件的沉积窗口；以及，针对所述桥面支撑部位于所述沉积窗口内的侧面和背离所述目标元件的正表面，以及所述目标元件位于所述沉积窗口内的表面均沉积镀膜材料且沉积的镀膜材料形成互连，并对沉积的镀膜材料图形化以形成空气桥；以及去除桥面支撑部、桥墩限定部和位于所述桥墩限定部上的镀膜材料以获得空气桥。
[0007]如上所述的空气桥制造方法，在一些实施方式中，所述在所述桥面支撑部位于所述沉积窗口内的侧面和背离所述目标元件的正表面，以及所述目标元件位于所述沉积窗口内的表面均沉积镀膜材料的步骤，包括：
[0008]沿第一方向沉积镀膜材料以在所述桥面支撑部的第一侧面形成第一膜层，所述第一侧面位于一个所述沉积窗口内；
[0009]沿第二方向沉积镀膜材料以在所述桥面支撑部的第二侧面形成第二膜层，所述第而侧面位于另一个所述沉积窗口内；
[0010]沿第三方向沉积镀膜材料，在所述桥面支撑部的正表面形成桥面，并在所述目标元件位于所述沉积窗口内的表面形成桥墩，所述桥面和所述桥墩连接，且所述桥面和所述桥墩至少部分覆盖所述第一膜层和所述第二膜层。
[0011]如上所述的空气桥制造方法，在一些实施方式中，所述第一侧面和所述第二侧面均为弧形面。
[0012]如上所述的空气桥制造方法，在一些实施方式中，还包括以下条件至少之一：
[0013]所述第一侧面和所述正表面连接处的切线与所述第一方向的夹角为70
°
～90
°
；
[0014]所述第二侧面和所述正表面连接处的切线与所述第二方向的夹角为70
°
～90
°
；
[0015]所述第三方向与所述正表面的夹角为70
°
～90
°
；
[0016]所述第一侧面和所述第二侧面与所述目标元件的表面形成的夹角大小均为30
°
～50
°
。
[0017]如上所述的空气桥制造方法，在一些实施方式中，所述对沉积的镀膜材料图形化以形成空气桥的步骤，包括：
[0018]确定待形成的空气桥所处区域，并在所述区域形成保护层；
[0019]刻蚀以断开所述保护层覆盖区域之外的镀膜材料与所述保护层覆盖区域之内的镀膜材料的连接。
[0020]如上所述的空气桥制造方法，在一些实施方式中，所述掩膜图形层和/或所述保护层包括光刻胶。
[0021]如上所述的空气桥制造方法，在一些实施方式中，所述镀膜材料包括超导材料。
[0022]如上所述的空气桥制造方法，在一些实施方式中，所述超导材料包括铝。
[0023]本申请的另一个实施例提供了一种空气桥，包括：桥面；桥墩，形成于所述桥面的两侧，且均与所述桥面连接；以及加固层，形成于所述桥面和所述桥墩的连接处，且与所述桥墩和所述桥面均连接。
[0024]本申请的第三个实施例提供了一种超导量子器件，包括如上所述方法制造的空气桥，或者如上所述的空气桥。
[0025]与目前的相关技术相比，本申请通过先在目标元件上形成掩膜图形层，该掩膜图形层包括桥面支撑部和桥墩限定部，桥面支撑部位于两个桥墩限定部之间，且桥面支撑部和桥墩限定部之间形成有沉积窗口，再在桥面支撑部位于所述沉积窗口内的侧面和背离目标元件的正表面以及在目标元件位于沉积窗口内的表面均沉积镀膜材料，并对沉积的镀膜材料图形化以形成空气桥，再去除桥面支撑部、桥墩限定部和位于桥墩限定部上的镀膜材料即获得空气桥。本申请提供的方案针对性的在桥面支撑部位于所述沉积窗口内的侧面沉积的镀膜材料，它能够对桥面和桥墩的连接形成支撑加固，从而能够提高空气桥稳定性，防止桥墩对桥面的支撑强度不足而引起坍塌。
附图说明
[0026]图1为本申请一个实施例提供的空气桥制造方法的流程图；
[0027]图2A至图2C为本申请一个实施例提供的空气桥制造方法各步骤的示意图；
[0028]图3为本申请一个实施例提供的沉积镀膜材料的示意图；
[0029]图4为本申请一个实施例提供的镀膜材料图形化的示意图。
[0030]附图标记说明：
[0031]1‑
衬底，
[0032]2‑
超导层，21
‑
第一接地层，22
‑
第二接地层，
[0033]3‑
掩膜图形层，31
‑
桥面支撑部，32
‑
桥墩限定部，33
‑
第一沉积窗口，34
‑
第二沉积窗口，
[0034]4‑
空气桥，41
‑
桥墩，42
‑
桥面，43
‑
加固层，
[0035]5‑
保护层。
具体实施方式
[0036]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本申请的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
[0037]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0038]另外，应该理解的是，当层(或膜)、区域、图案或结构被称作在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空气桥制造方法，其特征在于，包括：形成掩膜图形层于目标元件上，所述掩膜图形层包括桥面支撑部和桥墩限定部，桥面支撑部位于两个桥墩限定部之间，且所述桥面支撑部和所述桥墩限定部之间形成有暴露部分所述目标元件的沉积窗口；针对所述桥面支撑部位于所述沉积窗口内的侧面和背离所述衬底的正表面，以及所述目标元件位于所述沉积窗口内的表面均沉积镀膜材料且沉积的镀膜材料形成互连，并对沉积的镀膜材料图形化以形成空气桥；以及，去除桥面支撑部、桥墩限定部和位于所述桥墩限定部上的镀膜材料。2.根据权利要求1所述的空气桥制造方法，其特征在于，所述在所述桥面支撑部位于所述沉积窗口内的侧面和背离所述衬底的正表面，以及所述目标元件位于所述沉积窗口内的表面均沉积镀膜材料的步骤，包括：沿第一方向沉积镀膜材料以在所述桥面支撑部的第一侧面形成第一膜层，所述第一侧面位于一个所述沉积窗口内；沿第二方向沉积镀膜材料以在所述桥面支撑部的第二侧面形成第二膜层，所述第二侧面位于另一个所述沉积窗口内；沿第三方向沉积镀膜材料，在所述桥面支撑部的正表面形成桥面，并在所述目标元件位于所述沉积窗口内的表面形成桥墩，所述桥面和所述桥墩连接，且所述桥面和所述桥墩至少部分覆盖所述第一膜层和所述第二膜层。3.根据权利要求2所述的空气桥制造方法，其特征在于，所述第一侧面和所述第二侧面均为弧形面。4.根据权利要求3所述的空气桥制造方法，其特征在于，还包括以下条件至少之一：所述第一侧面和所述正表面连接处的切线与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，请求不公布姓名，赵勇杰，
申请(专利权)人：本源量子计算科技合肥股份有限公司，
类型：发明
国别省市：