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多层布线结构、多层布线结构的制造方法和超导量子芯片技术

技术编号:40359699 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-09 14:46
本申请实施方式提供了一种多层布线结构、多层布线结构的制造方法和超导量子芯片。多层布线结构包括:沿第一方向层叠设置的多个超导布线层,位于任意两个相邻的超导布线层之间的介质层,以及用于连接不同超导布线层的跨层超导部件;其中,所述跨层超导部件包括位于介质层内沿着第二方向延伸的层间超导段,所述第二方向与所述第一方向不相同,提供了一种能够通过较为简单的工艺制造得到的多层布线结构。

【技术实现步骤摘要】

本申请实施方式关于超导量子芯片领域,具体关于一种多层布线结构、多层布线结构的制造方法和超导量子芯片


技术介绍

1、随着超导量子芯片的发展,量子比特的数量不断增多的同时,超导量子芯片的体积也不断增大。因此,通过将多个芯片层叠布置的多层布线设计成为了超导量子芯片制造技术中一种选择。

2、一些实践中,多个层叠布置的芯片通过通孔和通孔中填充的导通金属进行连接。然而,制备通孔以及在通孔中填充的导通金属的工艺较为复杂。

3、因此,现有技术中存在将多个布线层中至少部分不同布线层之间进行连接所涉及的工艺较为复杂的技术问题。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请多个实施方式致力于提供一种多层布线结构、多层布线结构的制造方法和超导量子芯片,可以一定程度上提供一种能够通过较为简单的工艺制造得到的多层布线结构。

2、本申请中多个实施方式提供一种多层布线结构,包括:沿第一方向层叠设置的多个超导布线层,位于任意两个相邻的超导布线层之间的介质层,以及用于连接不同超导布线层的跨层超导部件;其中,所述跨层超导部件包括位于介质层内沿着第二方向延伸的层间超导段,所述第二方向与所述第一方向不相同。

3、本申请中多个实施方式提供一种多层布线结构的制造方法,所述方法包括:提供包括沿第一方向依次层叠设置的介质层、第一超导布线层和衬底的层叠结构;刻蚀所述介质层的指定区域形成暴露部分所述第一超导布线层的开孔;其中,沿着远离所述衬底的方向,所述开孔的内径逐渐增大,使得所述介质层中形成所述开孔的部分开孔侧壁沿第二方向延伸;至少在沿所述第二方向延伸的开孔侧壁上形成层间超导段,以根据所述层间超导段形成与所述第一超导布线层连接的跨层超导部件。

4、本申请中多个实施方式提供一种超导量子芯片,所述超导量子芯片包括上述任一实施方式所述的多层布线结构。

5、本申请中多个实施方式提供一种超导量子芯片,所述超导量子芯片包括上述任一实施方式所述的制造方法制造得到的多层布线结构。

6、本申请提供的多个实施方式中,多层布线结构可以包括沿第一方向层叠设置的多个超导布线层,位于任意两个相邻的超导布线层之间的介质层,以及用于连接不同超导布线层的跨层超导部件。跨层超导部件可以实现多层布线结构中至少两个超导布线层之间连接。并且,跨层超导部件可以包括位于介质层内沿着第二方向延伸的层间超导段。由于所述第二方向与所述第一方向不相同,使得层间超导段的延伸方向不需要垂直于衬底。由此,可以通过较为成熟的工艺制备出将多个超导布线层之间互连的跨层超导部件,在一定程度上降低了多层布线结构制备的复杂性。

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【技术保护点】

1.一种多层布线结构,其特征在于,包括:沿第一方向层叠设置的多个超导布线层,位于任意两个相邻的超导布线层之间的介质层,以及用于连接不同超导布线层的跨层超导部件;

2.根据权利要求1所述的多层布线结构,其特征在于,至少部分所述跨层超导部件在所述第一方向和所述第二方向确定的平面上的投影呈梯形;其中,所述层间超导段在所述平面的投影构成所述梯形的腰。

3.根据权利要求2所述的多层布线结构,其特征在于,所述跨层超导部件还包括与所述多个超导布线层中的第一超导布线层连接的第一超导连接段;所述层间超导段包括分别与所述第一超导连接段的不同端部连接的第一层间超导段和第二层间超导段;其中,所述第一超导连接段在所述平面的投影构成所述梯形的短边;所述第一层间超导段和所述第二层间超导段分别远离所述第一超导连接段的端部之间的端部连线,在所述平面的投影作为所述梯形的长边。

4.根据权利要求1所述的多层布线结构,其特征在于,所述跨层超导部件还包括与所述多个超导布线层中的第二超导布线层连接的第二超导连接段;其中,所述第二超导连接段沿第三方向延伸,所述第三方向与所述第一方向垂直。</p>

5.根据权利要求1所述的多层布线结构,其特征在于,所述第二方向与所述第一方向之间的夹角小于90度;可选地,所述夹角小于60度;

6.一种多层布线结构的制造方法,其特征在于,所述方法包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,刻蚀所述介质层的指定区域形成暴露部分所述第一超导布线层的开孔的步骤,包括:

8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在所述至少在沿第二方向延伸的开孔侧壁上形成跨层超导部件的层间超导段之前,所述方法还包括:

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,至少在沿第二方向延伸的开孔侧壁上形成所述跨层超导部件的层间超导段的步骤,包括:

10.一种超导量子芯片,其特征在于,所述超导量子芯片包括如权利要求1至5任一所述多层布线结构,或者,所述超导量子芯片的包括如权利要求6至9任一所述的制造方法制造的多层布线结构。

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【技术特征摘要】

1.一种多层布线结构,其特征在于,包括:沿第一方向层叠设置的多个超导布线层,位于任意两个相邻的超导布线层之间的介质层,以及用于连接不同超导布线层的跨层超导部件;

2.根据权利要求1所述的多层布线结构,其特征在于,至少部分所述跨层超导部件在所述第一方向和所述第二方向确定的平面上的投影呈梯形;其中,所述层间超导段在所述平面的投影构成所述梯形的腰。

3.根据权利要求2所述的多层布线结构,其特征在于,所述跨层超导部件还包括与所述多个超导布线层中的第一超导布线层连接的第一超导连接段;所述层间超导段包括分别与所述第一超导连接段的不同端部连接的第一层间超导段和第二层间超导段;其中,所述第一超导连接段在所述平面的投影构成所述梯形的短边;所述第一层间超导段和所述第二层间超导段分别远离所述第一超导连接段的端部之间的端部连线,在所述平面的投影作为所述梯形的长边。

4.根据权利要求1所述的多层布线结构,其特征在于,所述跨层超导部件还包括与所述多个超导布线层中的第二超导布线层连接...

【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贾志龙
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:

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