一种超导量子芯片及其制备方法技术

技术编号:44777614 阅读:17 留言:0更新日期:2025-03-26 12:56
本申请涉及超导量子芯片3D集成领域,公开了一种超导量子芯片及其制备方法,包括:相对设置的第一芯片和第二芯片;位于所述第一芯片相对于所述第二芯片表面的第一超导层和读出控制部;位于所述第二芯片相对于所述第一芯片表面的第二超导层和约瑟夫森结;位于所述第一超导层和所述第二超导层之间的超导柱体和光刻胶垫片,所述超导柱体位于所述光刻胶垫片的内侧。使用光刻胶垫片作为第一芯片和第二芯片之间的支撑垫片,光刻胶垫片厚度均匀性好并且厚度容易控制,可以避免单纯的超导柱体支撑导致的倾斜的问题,并且可以更好的控制第一芯片和第二芯片之间的间距。光刻胶垫片的制作简单,可以与晶圆级加工相适应,同时与低损耗芯片的制造工艺兼容。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及超导量子芯片3d集成领域,特别是涉及一种超导量子芯片及其制备方法


技术介绍

1、3d集成的超导量子芯片通过flip-chip(倒装芯片)模式进行连接,将量子比特和读出控制分成2个单独的平面,分别置于两个芯片上,再利用电容电感进行耦合连接,同时利用超导金属作为机械支撑和信号连通。其中,超导金属通常使用延展性好和易于冷焊的铟。

2、两个芯片之间的距离会影响谐振特征的频率、不同信号线之间的阻抗匹配以及元件之间的电容和电感耦合率。两个芯片相对倾斜会影响两个芯片之间局部区域距离的变化,进而导致局部频移。由于铟是软的,在倒装键合时容易出现倾斜,为了解决这一问题可以在两个芯片之间增加硬阻垫片。硬阻垫片可以使用硅间隔片或者大的铟衬垫,大的铟衬垫可以显著增加铟的表面积,稀释结合力。但是存在以下缺陷。对于获取硅间隔片而言,在不增加表面粗糙度或损失率的情况下均匀蚀刻大型硅衬底是一个重大的制造挑战,制作难度很大。大的铟衬垫需要沉积的厚度很大,高度很难控制,也存在制作难度很大的问题。

3、因此,如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超导量子芯片,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的超导量子芯片,其特征在于,还包括:

3.如权利要求2所述的超导量子芯片,其特征在于,所述粘附阻挡层包括铬层、钛层、镍层、钨层中的任一种或者任意组合;

4.如权利要求1所述的超导量子芯片,其特征在于,所述光刻胶垫片的厚度范围为5微米~10微米。

5.如权利要求1所述的超导量子芯片,其特征在于,所述第一超导层包括铝超导层、钽超导层、铌超导层中的任一种;

6.如权利要求1至5任一项所述的超导量子芯片,其特征在于,所述光刻胶垫片的材料包括SU-8系列的光刻胶。

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【技术特征摘要】

1.一种超导量子芯片,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的超导量子芯片,其特征在于,还包括:

3.如权利要求2所述的超导量子芯片,其特征在于,所述粘附阻挡层包括铬层、钛层、镍层、钨层中的任一种或者任意组合;

4.如权利要求1所述的超导量子芯片,其特征在于,所述光刻胶垫片的厚度范围为5微米~10微米。

5.如权利要求1所述的超导量子芯片,其特征在于,所述第一超导层包括铝超导层、钽超导层、铌超导层中的任一种;

6.如权利要求1至5任一项所述的超导量子芯片,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:张国良梁潇孟铁军项金根
申请(专利权)人:深圳量旋科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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