一种超导量子比特制备的工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种超导量子比特制备的工艺方法，包括：对衬底端面进行离子束清洗和加热退火处理；将退火完成的衬底通过沉积，在衬底端面的若干区域形成第一金属层；将第一金属层置于氧气环境中，形成第一氧化层；对衬底再次进行离子束清洗，制备第二金属层和外侧的第二氧化层，并对第二氧化层进行加热退火处理后，沉积第三金属层，使第三金属层与第二金属层在竖直方向上至少部分重叠，并再次进行氧化形成第三氧化层。可以修复在离子清洗中造成的局部损伤和原子键合问题，从而改善后续沉积金属的性能，对氧化层进行退火处理，抑制约瑟夫森结的相互作用的强度或改善光谱，提高量子比特的寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及量子比特制备工艺，尤其涉及一种超导量子比特制备的工艺方法。

技术介绍

1、曼哈顿结，或十字结以及配套的微加工是当前制备超导量子比特加工的主流技术路线之一，此工艺可以提供高质量、扩展性能好的量子比特芯片。

2、量子比特芯片的底层电路和约瑟夫森结部分都可以通过微加工的金属铝材料制备而成，所有铝材料的沉积都面临着非晶态氧化层的困扰：非晶态氧化层的存在会造成量子噪声，降低量子比特的寿命；

3、目前，超导量子比特底层电路和约瑟夫森结的制备工艺流程中，衬底装载之后，进行离子清洗，以除去表面的非晶体层。这个非晶体层是最终成品芯片噪声与损耗最重要的原因之一。但采用离子清洗会造成一定的机械损伤微观不平整，不利于后续材料的沉积，此外，采用不合适的离子清洗在一定程度上破坏了原来衬底材料晶体键合情况，导致衬底的晶格破坏，都会导致最终量子芯片存在一定噪声的问题。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种超导量子比特制备的工艺方法。

<p>2、为了实现上述本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超导量子比特制备的工艺方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：在所述步骤S1中，包括：

3.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：在所述步骤S2中，包括：

4.根据权利要求3所述的工艺方法，其特征在于：在所述步骤S4中，包括：

5.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：所述第一金属层的材料选自铝、钽、铌、氮化钛其中一种或多种的混合。

6.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：所述第二金属层与所述第三金属层的材料为铝，所述第二金属层沉积厚度为35-55nm，所述第三金属层的沉...

【技术特征摘要】

1.一种超导量子比特制备的工艺方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：在所述步骤s1中，包括：

3.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：在所述步骤s2中，包括：

4.根据权利要求3所述的工艺方法，其特征在于：在所述步骤s4中，包括：

5.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：所述第一金属层的材料选自铝、钽、铌、氮化钛其中一种或多种的混合。

6.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：所述第二金属层与所述第三金属层的材料为铝，所述第二金属层沉积厚度为35-55nm，所述第三金属层的沉积厚度为80-100nm。

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【专利技术属性】
技术研发人员：安钊，王光月，张祥，
申请(专利权)人：量子科技长三角产业创新中心，
类型：发明
国别省市：