一种超导电路基板结构及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种超导电路基板结构及其制备方法，包括以下步骤：提供一包括相对设置的第一面及第二面的硅基板，形成贯穿硅基板且开口位于第一面及第二面上的贯穿孔，自第一面与第二面中至少一面扩大贯穿孔的开口以得到内壁倾斜的通孔；形成覆盖通孔内壁及第一面、第二面的第一绝缘层；于第一绝缘层表面依次形成覆盖第一绝缘层表面的第一超导金属层、覆盖第一超导金属层表面的第二绝缘层及覆盖第二绝缘层表面的第二超导金属层；基于第一超导金属层形成地线层，基于第二超导金属层形成信号线层；形成填充通孔的剩余部分的填充层。本发明专利技术的超导电路基板结构及其制备方法保证了超导电路基板结构的高频传输性能，能够实现超导集成电路弱信号的高频传输。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造，特别是涉及一种超导电路基板结构及其制备方法。

技术介绍

1、半导体产业逐渐步入“后摩尔时代”，晶体管尺寸已经趋于物理极限，通过较小晶体管尺寸维持摩尔定律已经越来越困难，超导集成电路(sfq)具有高速度、低功耗等优点成为集成电路发展的前沿热点之一。三维封装技术具有互连长度短、低功耗、高性能、高密度等优点，对传统半导体和超导集成电路都具有重要意义。硅通孔(through silicon via，tsv)是实现芯片间垂直互连进而实现三维封装的主流技术，对半导体集成电路和超导集成电路都具有非常重要的意义。超导集成电路工作环境、电路特点(高频、超导)等与半导体行业有较大差异，应用于超导集成电路的三维封装技术也有新的要求和挑战，如超导芯片之间的tsv互连也有超导电性的需求。现有硅通孔技术主要是通过博世工艺刻蚀成孔、利用电镀金属(如铜等)工艺实现金属化，然而目前缺乏超导金属的电镀液，难以通过电镀实现硅通孔的超导金属化；现有硅通孔技术一般通过信号-地双孔互连结构传输高频信号，随着信号频率上升，这种结构的高频信号传输性能会严重下降。现有超导电性硅通本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超导电路基板结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的超导电路基板结构的制备方法，其特征在于：形成所述贯穿孔的方法包括博世刻蚀工艺；基于所述贯穿孔形成所述通孔的方法包括各向同性刻蚀。

3.根据权利要求1所述的超导电路基板结构的制备方法，其特征在于：形成所述地线层及所述信号线层包括以下步骤：形成所述第二超导金属层之后，形成所述填充层之前，于位于所述第一面上方、所述第二面下方的所述第二超导金属层表面形成图案化的第一遮蔽层，基于图案化的所述第一遮蔽层于所述第二超导金属层中形成第一窗口；于所述第一窗口的底部形成底面显露出所述第一绝缘层的第...

【技术特征摘要】

1.一种超导电路基板结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的超导电路基板结构的制备方法，其特征在于：形成所述贯穿孔的方法包括博世刻蚀工艺；基于所述贯穿孔形成所述通孔的方法包括各向同性刻蚀。

3.根据权利要求1所述的超导电路基板结构的制备方法，其特征在于：形成所述地线层及所述信号线层包括以下步骤：形成所述第二超导金属层之后，形成所述填充层之前，于位于所述第一面上方、所述第二面下方的所述第二超导金属层表面形成图案化的第一遮蔽层，基于图案化的所述第一遮蔽层于所述第二超导金属层中形成第一窗口；于所述第一窗口的底部形成底面显露出所述第一绝缘层的第二窗口，形成所述第一窗口后剩余的所述第二超导金属层作为所述信号线层，形成所述第二窗口后剩余的所述第一超导金属层作为所述地线层。

4.根据权利要求1所述的超导电路基板结构的制备方法，其特征在于：形成所述地线层及所述信号线层包括以下步骤：形成所述第一超导金属层之后，形成所述第二绝缘层之前，于位于所述第一面上方、所述第二面上方的所述第一超导金属层表面形成图案化的第二遮蔽层，基于图案化的所述第二遮蔽层于所述第一超导金属层中形成第三窗口；依次形成所述第二绝缘层及所述第二超导金属层，并于位于所述第一面上方、位于所述第二面下方的所述第二超导金属层表面形成图案化的第一掩蔽层，基于图案化的所述第一掩蔽层于所述第二超导金属层中形成第四窗口，所述第四窗口位于所述第三窗口上方，形成第四窗口后剩余的所述第二超导金属层作为所述信号线层；于所述信号线层表面形成图案化的第二掩蔽层，基于图案化的所述第二掩蔽层去除所述第三窗口中的所述第二绝缘层，去除所述第三窗口中的所述第二绝缘层后剩余的所述第一超导金属层作为所述地线层。

5.根据权利要求1任一项所述的超导电路基板结构的制备方法，其特征在于：形成所述第一绝缘层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐高卫，樊涛，黄阳，肖克来提，谢晓明，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：