用于制造离子阱的电极结构的方法和用于制造三维离子阱的电极布置的方法技术

技术编号:43799190 阅读:35 留言:0更新日期:2024-12-27 13:19
一种用于制造离子阱的电极结构(206)的方法(100),包括:提供(110)基底衬底(202),包括布置在半导体层(210)上的绝缘材料(220)中的图案化金属化布置(230);提供(120)包括介电材料(252)的绝缘衬底(250);通过接合工艺将基底衬底(202)的布置在绝缘材料(220)上的表面区域(224)连接(130)到绝缘衬底(250);以及通过将半导体层(210)去除至基底衬底(202)的绝缘材料(220),对基底衬底(202)进行背面减薄(140),其中,通过对金属化布置(230)执行背面减薄的步骤、或通过在背面减薄基底衬底(202)的绝缘材料(220)上沉积图案化表面金属化(240)来形成离子阱的电极结构(206),或其中,离子阱的电极结构(206)由图案化金属化布置(230)来形成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于制造离子阱的电极结构的方法,具体地,涉及将基底衬底连接到绝缘衬底。本专利技术涉及一种用于制造三维离子阱的电极布置的方法。例如,提出了一种用于通过玻璃、石英、刚玉、金刚石或陶瓷衬底上的单层和/或多层金属化来制造表面离子阱以及使用表面离子阱来制造三维离子阱布置的结构的方法。


技术介绍

1、量子计算机是使用系统的量子力学状态(例如,量子比特)的处理器。在量子计算机中实现量子比特的一种方法是使用离子阱中的离子。这里,例如,单独的离子通过真空中的电磁场排成一排。

2、现代离子阱(例如,用于量子计算机的离子阱)包括例如表面电极并且由多层金属结构来控制。这种结构优选地按照硅半导体生产的标准化工艺顺序进行制造,因为该标准化工艺顺序特别可控且可扩展。与其他金属结构(例如,硅衬底内的导电屏蔽)结合,这可能产生较大的寄生电容,寄生电容可以缩短离子状态的相干时间。

3、因此,本专利技术的目的在于提供一种用于制造离子阱的电极结构的改进方法,并且还提供一种用于制造三维离子阱的电极布置的改进方法,从而提供具有改进属性的离子阱。

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【技术保护点】

1.一种用于制造离子阱的电极结构(206)的方法(100),包括:

2.根据权利要求1所述的方法(100),其中,所述金属化布置(230)被配置为多层金属化布置,其中,通过对所述多层金属化布置的最上图案化金属化层(232a)执行背面减薄的步骤来形成所述离子阱的所述电极结构(206)。

3.根据权利要求1或2所述的方法(100),还包括:

4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法(100),其中,所述基底衬底(202)的布置在所述绝缘材料(250)上的所述表面区域(224)以及所述绝缘衬底(250)各自具有相关联的金属焊盘(238a、238b、254),...

【技术特征摘要】

1.一种用于制造离子阱的电极结构(206)的方法(100),包括:

2.根据权利要求1所述的方法(100),其中,所述金属化布置(230)被配置为多层金属化布置,其中,通过对所述多层金属化布置的最上图案化金属化层(232a)执行背面减薄的步骤来形成所述离子阱的所述电极结构(206)。

3.根据权利要求1或2所述的方法(100),还包括:

4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法(100),其中,所述基底衬底(202)的布置在所述绝缘材料(250)上的所述表面区域(224)以及所述绝缘衬底(250)各自具有相关联的金属焊盘(238a、238b、254),所述方法(100)还包括:

5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法(100),其中,所述接合工艺作为氧化物/氧化物接合工艺和金属接合工艺的组合来执行,所述组合被称为混合接合工艺。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法(100),其中,所述金属化布置(230)的暴露的金属化层(232a)或所述被背面减薄的基底衬底(202)的所述绝缘材料(220)上的沉积的图案化表面金属化(240)形成所述表面离子阱的所述电极结构(206)。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法(100),还包括:

8.根据权利要求7所述的方法(100),其中,形成凹槽(228)的步骤通过孔或沟槽蚀刻来执行。

9.根据权利要求7或8所述的方法(100),还包括:

10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法(100),其中,在对所述基底衬底(202)进行背面减薄的步骤中,完全去除所述基底衬底(202)的半导体层(210)。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的方法(100),其中,嵌入在所述绝缘材料(220)中的所述金属化布置(230)被配置为用于为所述离子阱提供电场的天线结构。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的方法(100),其中,所述基底衬底(202)被配置为来自半导体制造的标准衬底或者被配置为ic衬底。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的方法(100),其中,所述绝缘衬底(250)的介电材料包括玻璃、金刚石、蓝宝石、刚玉或陶瓷。

14.根据前述权利要求中的任一项所述的方法(100),其中,所述基底衬底(202)的所述绝缘材料(220)包括来自半导体制造的电介质,例如sio2或hfo2。

15.根据前述权利要求中的任一项所述的方法(100),其中,用于制造离子阱的电极结构(206)的方法通过标准半导体制造工艺步骤来执行。

16.根据前述权利要求中的任一项所述的方法(100),其中,所述离子阱被提供用于量子计算应用。

17.一种用于制造三...

【专利技术属性】
技术研发人员:克里斯托夫·库特彼得·拉姆巴塞姆·巴达维
申请(专利权)人:弗劳恩霍夫应用研究促进协会
类型:发明
国别省市:

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