一种量子芯片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种量子芯片，应用于量子芯片技术领域，包括相对设置的第一衬底以及第二衬底；设置于第一衬底朝向第二衬底一侧表面的芯片功能结构，以及焊点；设置于第二衬底朝向第一衬底一侧表面的连接桥组件；空气桥的桥面与第二衬底相接触，空气桥的桥腿从桥面向第一衬底延伸；焊点与桥腿相互焊接，使桥面架设于芯片功能结构上方。通过各自在第一衬底表面设置芯片功能结构和焊点，以及在第二衬底表面设置空气桥，然后通过焊接的方式将焊点与桥腿相互焊接，从而可以将空气桥的制备以及芯片功能结构的制备分别在两个衬底中进行，可以避免空气桥垮塌，多次匀胶曝光显影导致的芯片污染问题，也更有利于芯片结构的重新排布与拓展。展。展。

【技术实现步骤摘要】
一种量子芯片


[0001]本技术涉及量子芯片
，特别是涉及一种量子芯片。

技术介绍

[0002]空气桥(airbridge)广泛地应用于超导量子芯片中，是一种用来连接不对称、不连续的地平面的三维桥型结构，可以有效抑制寄生槽线模式引起的串扰，提高芯片性能。目前超导量子芯片制作过程中通常使用光刻胶回流形成拱形，蒸镀铝膜后再进行二次光刻制备空气桥。
[0003]该类空气桥的制备过程中存在以下问题：第一、需要多次匀胶，曝光，工艺过程越复杂，对超导量子芯片的性能影响越大；第二、去胶难度较大，芯片表面易出现污染物残留；第三、制作过程中由于金属膜层和胶层均存在均匀性偏差，桥的一致性较难控制，容易出现单一桥垮塌或断裂造成整个芯片无法使用的现象；第四、铝膜刻蚀过程增加了芯片被污染的可能性；第五、结构为二维平面上制作立体结构，工艺过程不利于向三维结构拓展。
[0004]有鉴于此，如何提供一种解决现有空气桥加工过程复杂、芯片合格率低的量子芯片是本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种量子芯片中的空气桥，利于芯片结构的重新排布与拓展。
[0006]为解决上述技术问题，本技术提供一种量子芯片，包括：
[0007]相对设置的第一衬底以及第二衬底，所述第二衬底为绝缘衬底；
[0008]设置于所述第一衬底朝向所述第二衬底一侧表面的芯片功能结构，以及焊点；
[0009]设置于所述第二衬底朝向所述第一衬底一侧表面的连接桥组件；所述连接桥组件的桥面设置于所述第二衬底的表面，所述连接桥组件的桥腿从所述桥面向所述第一衬底延伸；
[0010]所述焊点与所述桥腿相互焊接，形成空气桥，使所述桥面架设于所述芯片功能结构上方。
[0011]可选的，所述芯片功能结构包括相互分离的端部，所述焊点与所述端部相互电连接，以便通过连接桥组件以及对应的焊点将所述芯片功能结构中相互分离的端部电连接。
[0012]可选的，所述桥面架设于所述芯片功能结构的走线上方。
[0013]可选的，所述空气桥接地。
[0014]可选的，所述连接桥组件中一所述桥面连接两条或多条所述桥腿，所述桥腿与对应的所述焊点相互焊接。
[0015]可选的，所述焊点为铟焊点、或铅锡合金焊点、或焊锡合金焊点、或伍德合金焊点。
[0016]可选的，所述焊点为铟柱子或铅锡柱子。
[0017]可选的，所述芯片功能结构包括芯片底层电路和约瑟夫森结。
[0018]可选的，所述桥面为钽桥面、或铌桥面、或铝桥面。
[0019]可选的，所述第一衬底为高阻硅衬底或蓝宝石衬底。
[0020]可选的，所述桥腿与所述桥面为分立结构。
[0021]可选的，所述桥腿为从所述第二衬底朝向所述第一衬底一侧表面，向所述第一衬底延伸的柱状桥腿。
[0022]可选的，所述桥腿为铟桥腿、或铅锡合金桥腿、或焊锡合金桥腿、或伍德合金桥腿。
[0023]可选的，所述第二衬底朝向所述第一衬底一侧表面设置有凹槽以及超导层，所述超导层覆盖所述凹槽的底面、所述凹槽的侧壁以及所述凹槽的边沿；位于所述凹槽底面的超导层形成所述桥面，位于所述凹槽侧壁以及所述凹槽边沿的超导层形成所述桥腿，所述焊点与位于所述凹槽边沿的超导层焊接。
[0024]可选的，所述凹槽的侧壁与所述凹槽底面的夹角大于90
°
。
[0025]本技术所提供的一种量子芯片，包括相对设置的第一衬底以及第二衬底；设置于第一衬底朝向第二衬底一侧表面的芯片功能结构，以及焊点；设置于第二衬底朝向第一衬底一侧表面的连接桥组件；连接桥组件的桥面与第二衬底相接触，连接桥组件的桥腿从桥面向第一衬底延伸；焊点与桥腿相互焊接，形成空气桥，使桥面架设于芯片功能结构上方。
[0026]通过各自在第一衬底表面设置芯片功能结构以及焊点，以及在第二衬底表面设置连接桥组件，然后通过焊接的方式将焊点与桥腿相互焊接，从而可以将空气桥的制备以及芯片功能结构的制备分别在两个衬底中进行，避免在一个衬底表面先后制备空气桥以及芯片功能结构所引起的空气桥垮塌，多次匀胶曝光显影导致的芯片污染问题，也更有利于芯片结构的重新排布与拓展。
附图说明
[0027]为了更清楚的说明本技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本技术实施例所提供的一种量子芯片的结构示意图；
[0029]图2为图1中隧道桥的结构示意图；
[0030]图3为本技术实施例所提供的第一种具体的量子芯片的结构示意图；
[0031]图4为本技术实施例所提供的第二种具体的量子芯片的结构示意图；
[0032]图5至图7为本技术实施例所提供的一种量子芯片制备方法的工艺流程图；
[0033]图8至图10为本技术实施例所提供的第一种具体的量子芯片制备方法的工艺流程图；
[0034]图11至图13为本技术实施例所提供的第二种具体的量子芯片制备方法的工艺流程图。
[0035]图中：1.第一衬底、2.第二衬底、21.底面、22.侧壁、23.边沿、3.芯片功能结构、4.焊点、5.连接桥组件、51.桥面、52.桥腿。
具体实施方式
[0036]本技术的核心是提供一种量子芯片。在现有技术中，量子芯片制作过程中通常使用光刻胶回流形成拱形，蒸镀铝膜后再进行二次光刻制备空气桥。但是现有技术存在以下问题：第一、需要多次匀胶，曝光，工艺过程越复杂，对超导量子芯片的性能影响大；第二、去胶难度较大，芯片表面易出现污染物残留；第三、制作过程中由于金属膜层和胶层均存在均匀性偏差，桥的一致性较难控制，容易出现单一桥垮塌或断裂造成整个芯片无法使用的现象；第四、铝膜刻蚀过程增加了芯片被污染的可能性；第五、结构为二维平面上制作立体结构，工艺过程不利于向三维结构拓展。
[0037]而本技术所提供的一种量子芯片，包括相对设置的第一衬底以及第二衬底；设置于第一衬底朝向第二衬底一侧表面的芯片功能结构，以及焊点；设置于第二衬底朝向第一衬底一侧表面的空气桥；空气桥的桥面与第二衬底相接触，空气桥的桥腿从桥面向第一衬底延伸；焊点与桥腿相互焊接，使桥面架设于芯片功能结构上方。
[0038]通过各自在第一衬底表面设置芯片功能结构以及焊点，以及在第二衬底表面设置连接桥组件，然后通过焊接的方式将焊点与桥腿相互焊接，从而可以将空气桥的制备以及芯片功能结构的制备分别在两个衬底中进行，避免在一个衬底表面先后制备空气桥以及芯片功能结构所引起的空气桥垮塌，多次匀胶曝光显影导致的芯片污染问题，也更有利于芯片结构的重新排布与拓展。
[0039]为了使本
的人员更好地理解本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种量子芯片，其特征在于，包括：相对设置的第一衬底以及第二衬底，所述第二衬底为绝缘衬底；设置于所述第一衬底朝向所述第二衬底一侧表面的芯片功能结构，以及焊点；设置于所述第二衬底朝向所述第一衬底一侧表面的连接桥组件；所述连接桥组件的桥面设置于所述第二衬底的表面，所述连接桥组件的桥腿从所述桥面向所述第一衬底延伸；所述焊点与所述桥腿相互焊接，形成空气桥，使所述桥面架设于所述芯片功能结构上方。2.根据权利要求1所述的量子芯片，其特征在于，所述芯片功能结构包括相互分离的端部，所述焊点与所述端部相互电连接，以便通过连接桥组件以及对应的焊点将所述芯片功能结构中相互分离的端部电连接。3.根据权利要求1所述的量子芯片，其特征在于，所述桥面架设于所述芯片功能结构的走线上方。4.根据权利要求1所述的量子芯片，其特征在于，所述空气桥接地。5.根据权利要求1所述的量子芯片，其特征在于，所述连接桥组件中一...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟铁军，梁莹，冯冠儒，项金根，
申请(专利权)人：深圳量旋科技有限公司，
类型：新型
国别省市：