一种通过镓离子注入实现超导量子干涉器件制备的方法技术

技术编号：41216616 阅读：2 留言：0更新日期：2024-05-09 23:38

本发明专利技术公开了一种通过镓离子注入实现超导量子干涉器件制备的方法，主要涉及超导量子器件技术领域；包括步骤：S1、制作具有桥型约瑟夫森结结构的SQUID器件的版图文件；S2、根据SQUID器件的版图文件制备掩模版；S3、在衬底上进行涂胶操作，将预先制作的掩模版置于衬底上；S4、对衬底进行曝光工艺处理；S5、对曝光后的衬底进行显影处理；S6、对显影处理后的衬底进行刻蚀处理；S7、将Ga离子注入刻蚀处理后的衬底中；S8、对步骤S7中得到的器件进行灰化以及清洗，完成超导量子干涉器件的制作；本发明专利技术具有制备时间短、制备成本低、制备工艺要求低、制备风险低的优点。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超导量子器件，具体是一种通过镓离子注入实现超导量子干涉器件制备的方法。

技术介绍

1、超导量子干涉器(superconducting quantum interference device，squid)以其极低温工作，极高的灵敏度以及低噪声的特性在超导转变边沿探测器(transition edgesensor，tes)以及金属磁微量能计(metallic magnetic calorimeter，mmc)等光子探测器读出系统中有着广泛应用(如传感器、放大器、电路开关等)。squid器件的制作通常需要专业且高精度的超导数字电路加工工艺，其复杂程度高，且制造成本高昂，制作风险大，由于三层squid工艺制作过程冗杂，一旦一个环节错误将导致器件重做；除此之外，还需要较长的制备周期。这一定程度上导致了squid读出系统的设计发展受限。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于解决现有技术所存在的制备时间长、成本高昂、制作风险大的问题，提供一种通过镓离子注入实现超导量子干涉器件制备的方法，采用现有离子溅射工艺设备进行squid器件的制作，具有制备时间短、制备成本低、制备工艺要求低、制备风险低的优点。

2、本专利技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

3、一种通过镓离子注入实现超导量子干涉器件制备的方法，包括步骤：

4、s1、制作具有桥型约瑟夫森结结构的squid器件的版图文件；

5、s2、根据squid器件的版图文件制备掩模版；</p>

6、s3、在衬底上进行涂胶操作，将预先制作的掩模版置于衬底上；

7、s4、对衬底进行曝光工艺处理；

8、s5、对曝光后的衬底进行显影处理；

9、s6、对显影处理后的衬底进行刻蚀处理；

10、s7、将ga离子注入刻蚀处理后的衬底中；

11、s8、对步骤s7中得到的器件进行灰化以及清洗，完成超导量子干涉器件的制作。

12、优选的，步骤s3中，以自动匀胶机进行涂胶。

13、优选的，步骤s3中：衬底为覆有30nm二氧化硅薄膜的硅衬底。

14、优选的，步骤s6中：对显影处理后的衬底进行rie刻蚀处理。

15、优选的，步骤s7中：将ga离子束以80kev能量进行离子注入至ga离子浓度达到2*1016-4*1016/cm2。

16、优选的，在进行灰化之前，步骤s7中得到的器件在500-1000摄氏度温度退火。

17、对比现有技术，本专利技术的有益效果在于：

18、本专利技术采用现有离子溅射工艺设备进行squid器件的制作，提供了一种通过离子注入方式制作超导量子干涉器件的方案，解决了现有技术中所存在的制备时间长、成本高昂、制作风险大的问题，具有制备时间短、制备成本低、制备工艺要求低、制备风险低的优点。

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【技术保护点】

1.一种通过镓离子注入实现超导量子干涉器件制备的方法，其特征是，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的一种通过镓离子注入实现超导量子干涉器件制备的方法，其特征是，步骤S3中：以自动匀胶机进行涂胶。

3.根据权利要求1所述的一种通过镓离子注入实现超导量子干涉器件制备的方法，其特征是，步骤S3中：衬底为覆有30nm二氧化硅薄膜的硅衬底。

4.根据权利要求3所述的一种通过镓离子注入实现超导量子干涉器件制备的方法，其特征是，步骤S6中：对显影处理后的衬底进行RIE刻蚀处理。

5.根据权利要求4所述的一种通过镓离子注入实现超导量子干涉器件制备的方法，其特征是，步骤S7中：将Ga离子束以80keV能量进行离子注入至Ga离子浓度达到2*1016-4*1016/cm2。

6.根据权利要求4所述的一种通过镓离子注入实现超导量子干涉器件制备的方法，其特征是，在进行灰化之前，步骤S7中得到的器件在500-1000摄氏度温度退火。

【技术特征摘要】

1.一种通过镓离子注入实现超导量子干涉器件制备的方法，其特征是，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的一种通过镓离子注入实现超导量子干涉器件制备的方法，其特征是，步骤s3中：以自动匀胶机进行涂胶。

3.根据权利要求1所述的一种通过镓离子注入实现超导量子干涉器件制备的方法，其特征是，步骤s3中：衬底为覆有30nm二氧化硅薄膜的硅衬底。

4.根据权利要求3所述的一种通过镓离子注入实现超导量子干涉器件制备的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泰宇，高波，徐元星，王超群，唐丽红，尤立星，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：

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