一种超导量子芯片的制作方法及其功能线路的制作方法与流程

专利检索2025-03-26  14


本发明涉及超导量子芯片,更为具体地说,涉及一种超导量子芯片的制作方法及其功能线路的制作方法。


背景技术:

1、量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。量子计算机的特点主要有运行速度较快、处置信息能力较强、应用范围较广等。量子计算的物理系统主要包括离子阱、超导电路、冷原子、线性光学、金刚石色心、量子点、核磁共振等。超导量子芯片是超导量子计算机的核心部件,超导量子芯片通常包括衬底以及形成于衬底上的金属功能线路等结构。现有的超导量子芯片的金属功能线路的制备质量较差,严重影响了超导量子芯片的性能。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明提供了一种超导量子芯片的制作方法及其功能线路的制作方法,有效解决了现有技术存在的技术问题,提高了功能线路的制备质量,提高了超导量子芯片的性能。

2、为实现上述目的,本发明提供的技术方案如下:

3、一种超导量子芯片的功能线路的制作方法,包括:

4、提供衬底基片;

5、在所述衬底基片的线路表面上形成光刻胶层;

6、对所述光刻胶层进行曝光显影形成实体掩膜部和镂空图案部;

7、将所述实体掩膜部置于臭氧环境中,去除所述实体掩膜部之外残留的光刻胶材料;

8、在所述实体掩膜部一侧沉积金属膜,所述金属膜包括覆盖所述实体掩膜部的待去除部和填充所述镂空图案部的线路部;

9、采用剥离工艺去除所述实体掩膜部和所述待去除部,得到对应所述线路部的功能线路。

10、可选的,在提供所述衬底基板之后,且在形成光刻胶层之前,还包括:

11、对所述衬底基片进行第一次超声清洗。

12、可选的,对所述衬底基片进行第一次超声清洗,包括:

13、将所述衬底基片放置于丙酮中超声清洗设定时间之后,将所述衬底基片放置于异丙醇中超声清洗设定时间,最后将所述衬底基片放置于超纯水中超声清洗设定时间。

14、可选的,对所述光刻胶层进行曝光显影形成实体掩膜部和镂空图案部,包括:

15、对所述光刻胶层进行第一次曝光处理,使所述光刻胶层划分为曝光区域和非曝光区域,其中,所述光刻胶层为正性光刻胶层;

16、将经过所述第一次曝光处理后的所述光刻胶层进行烘烤处理,使所述曝光区域对应光刻胶材料产生交联反应;

17、对所述烘烤处理后的所述光刻胶层进行泛曝光处理;

18、将所述泛曝光处理后的所述光刻胶层放置于显影液浸泡,得到对应所述曝光区域的实体掩膜部和对应所述非曝光区域的镂空图案部。

19、可选的,所述第一次曝光处理的曝光剂量为10-150mj/cm2;

20、及所述泛曝光处理的曝光剂量为30-150mj/cm2。

21、可选的,对所述光刻胶层进行曝光显影形成实体掩膜部和镂空图案部,包括:

22、对所述光刻胶层进行曝光处理,使所述光刻胶层划分为曝光区域和非曝光区域,其中,所述光刻胶层为负性光刻胶层;

23、将所述曝光处理后的所述光刻胶层放置于显影液浸泡,得到对应所述曝光区域的实体掩膜部和对应所述非曝光区域的镂空图案部。

24、可选的,将所述实体掩膜部置于臭氧环境中,包括:

25、将所述实体掩膜部放置于uv清洗机中,并通入氧气;

26、开启所述uv清洗机的uv灯产生光照,使所述实体掩膜部置于臭氧环境中设定时间,去除所述实体掩膜部之外残留的光刻胶材料。

27、可选的,在去除所述实体掩膜部和所述待去除部之后,还包括:

28、对所述衬底基片进行第二次超声清洗。

29、可选的,对所述衬底基片进行第二次超声清洗,包括:

30、将所述衬底基片放置于丙酮中超声清洗设定时间之后,将所述衬底基片放置于异丙醇中超声清洗设定时间,最后将所述衬底基片放置于超纯水中超声清洗设定时间。

31、基于相同的发明构思,本发明还提供了一种超导量子芯片的制作方法,包括上述的超导量子芯片的功能线路的制作方法。

32、相较于现有技术,本发明提供的技术方案至少具有以下优点:

33、本发明提供了一种超导量子芯片的制作方法及其功能线路的制作方法,包括:提供衬底基片;在所述衬底基片的线路表面上形成光刻胶层;对所述光刻胶层进行曝光显影形成实体掩膜部和镂空图案部;将所述实体掩膜部置于臭氧环境中,去除所述实体掩膜部之外残留的光刻胶材料;在所述实体掩膜部一侧沉积金属膜,所述金属膜包括覆盖所述实体掩膜部的待去除部和填充所述镂空图案部的线路部;采用剥离工艺去除所述实体掩膜部和所述待去除部,得到对应所述线路部的功能线路。

34、由上述内容可知,本发明提供的技术方案,在对光刻胶层进行曝光显影处理之后,还将形成的实体掩膜部置于臭氧环境中进行残留光刻胶材料的去除,避免衬底基片在镂空图案部处的表面出现光刻胶材料的残留,进而避免后续在镂空图案部处形成的功能线路与衬底基片之间界面处出现光刻胶材料的残留情况,提高了功能线路的制备质量,改善了因功能线路与衬底基片之间界面处洁净程度差,而导致超导量子芯片出现的品质因子降低和退相干时间降低等问题,提高了超导量子芯片的性能。



技术特征:

1.一种超导量子芯片的功能线路的制作方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的超导量子芯片的功能线路的制作方法,其特征在于,在提供所述衬底基板之后,且在形成光刻胶层之前,还包括:

3.根据权利要求2所述的超导量子芯片的功能线路的制作方法,其特征在于,对所述衬底基片进行第一次超声清洗,包括:

4.根据权利要求1所述的超导量子芯片的功能线路的制作方法,其特征在于,对所述光刻胶层进行曝光显影形成实体掩膜部和镂空图案部,包括:

5.根据权利要求4所述的超导量子芯片的功能线路的制作方法,其特征在于,所述第一次曝光处理的曝光剂量为10-150mj/cm2;

6.根据权利要求1所述的超导量子芯片的功能线路的制作方法,其特征在于,对所述光刻胶层进行曝光显影形成实体掩膜部和镂空图案部,包括:

7.根据权利要求1所述的超导量子芯片的功能线路的制作方法,其特征在于,将所述实体掩膜部置于臭氧环境中,包括:

8.根据权利要求1所述的超导量子芯片的功能线路的制作方法,其特征在于,在去除所述实体掩膜部和所述待去除部之后,还包括:

9.根据权利要求8所述的超导量子芯片的功能线路的制作方法,其特征在于,对所述衬底基片进行第二次超声清洗,包括:

10.一种超导量子芯片的制作方法,其特征在于,包括权利要求1-9任意一项所述的超导量子芯片的功能线路的制作方法。


技术总结
本发明提供了一种超导量子芯片的制作方法及其功能线路的制作方法,涉及超导量子技术领域。在对功能线路的制作过程中,在对光刻胶层进行曝光显影处理之后,还将形成的实体掩膜部置于臭氧环境中进行残留光刻胶材料的去除,避免衬底基片在镂空图案部处的表面出现光刻胶材料的残留,进而避免后续在镂空图案部处形成的功能线路与衬底基片之间界面处出现光刻胶材料的残留情况,提高了功能线路的制备质量,改善了因功能线路与衬底基片之间界面处洁净程度差,而导致超导量子芯片出现的品质因子降低和退相干时间降低等问题,提高了超导量子芯片的性能。

技术研发人员:胡金耀,梁潇,孟铁军,项金根
受保护的技术使用者:深圳量旋科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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