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公开(公告)号：CN115835768A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202310093192.4
申请日：2023-02-10
Applicant: 材料科学姑苏实验室
IPC: H10N60/80
Abstract: 本发明提供一种超导量子芯片制备用保护层及超导量子芯片，所述保护层用于防止超导芯片的氧化，所述保护层作为势阱，用于捕获超导芯片中的准粒子。所述保护层具有优异的抗氧化性以及耐腐蚀性能，有效地防止超导金属层的表面自然氧化及减小超导量子芯片的表面微波损耗，同时能捕获准粒子，提高超导量子比特相干时间。此外，所述保护层兼具优异的导电性和导热性，膨胀系数低，有助于芯片间粘合、导电及稳定。
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公开(公告)号：CN115633539A
公开(公告)日：2023-01-20
申请号：CN202211652091.8
申请日：2022-12-22
Applicant: 材料科学姑苏实验室
Abstract: 本发明提供了一种超导电路及其制备方法，所述制备方法包括：（1）在衬底上制备钽层；（2）对所述钽层依次经一次钝化处理、光刻‑刻蚀处理以及二次钝化处理，得到超导电路；所述光刻‑刻蚀处理包括依次进行的涂胶、一次烘烤、图形化处理、二次烘烤、等离子体处理、湿法刻蚀以及光阻剥离；所述制备方法采用湿法刻蚀，并结合钝化工艺以及等离子体处理工艺，有效解决了现有技术中干法刻蚀带了的衬底损伤问题，改善了金属图形边缘的平滑程度，减少了器件的二能级损耗，提升了器件的致密性和稳定性，同时金属层坡度可调利于约瑟夫森结的制备。
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公开(公告)号：CN115274999A
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202211197865.2
申请日：2022-09-29
Applicant: 材料科学姑苏实验室
Abstract: 本发明提供了一种约瑟夫森结及其制备方法和应用。所述制备方法包括以下步骤：（1）在衬底表面制备得到第一层钽层，对第一层钽层进行光刻，得到侧壁倾斜的下电极层；（2）在下电极层表面制备得到氧化钽层；（3）在氧化钽层表面制备第二层钽层，对第二层钽层进行光刻，得到上电极层，上电极层和下电极层交叠区域为所述约瑟夫森结。本发明提供的制备方法，通过优化光刻工艺步骤，解决了非阴影方式制备约瑟夫森结时下电极和上电极搭线断裂以及下电极侧壁残留导致的寄生结问题，避免了器件失效，大幅度提高成品率，保证器件性能。
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公开(公告)号：CN118900621A
公开(公告)日：2024-11-05
申请号：CN202410999406.9
申请日：2024-07-24
Applicant: 材料科学姑苏实验室
Abstract: 本发明公开了一种超导量子芯片的封装方法及封装超导量子芯片，封装方法包括提供第一衬底和第二衬底；在第一衬底一侧表面依次制备第一超导金属图案和约瑟夫森结，形成超导量子芯片；其中，第一超导金属图案包括第一传输线路、第一焊盘、第一电极和第二电极；约瑟夫森结位于第一电极和第二电极之间，且与第一电极和第二电极电连接，以形成量子比特；在第二衬底一侧表面制备第二超导金属图案，形成封装衬底；采用倒装焊工艺将第一焊盘和第二焊盘对准焊接，以利用封装衬底对超导量子芯片进行封装。利用上述方法，通过超导封装衬底实现对超导量子芯片的封装，降低了能量耗散，提高了超导量子芯片的性能和导热性，易集成且成本低。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114447204B
公开(公告)日：2022-07-12
申请号：CN202210371353.7
申请日：2022-04-11
Applicant: 材料科学姑苏实验室
Abstract: 本发明提供了一种满足大晶圆尺寸的约瑟夫森结、制备方法和用途，在衬底上制备Ta（110）膜，光刻制备超导电路结构，掩膜光刻形成下电极Ta（110）层，下电极Ta（110）层表面制备Ta2O5氧化层作为中间层，掩膜光刻形成上电极Ta（110）层，制备得到所述的约瑟夫森结。本发明以Ta（110）超导薄膜作为约瑟夫森结的下电极和上电极，其表面的Ta2O5氧化层具有致密、稳定等特点，可采用食人鱼溶液进行钝化、优化，进一步去除光刻残胶，并保证超导电路结构及约瑟夫森结的稳定，具有工艺步骤简洁、稳定可控、集成度高等特点，可制备满足大晶圆尺寸范围内均一、稳定的约瑟夫森结，适用于不同面积的约瑟夫森结的调控。
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公开(公告)号：CN113921691B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202111480542.X
申请日：2021-12-07
Applicant: 材料科学姑苏实验室
Abstract: 本发明提供了一种约瑟夫森结、约瑟夫森结阵列、其制备方法和用途，所述约瑟夫森结的制备方法包括：选用A面蓝宝石作为衬底，基于小的晶格错配度，可制备出表面平整的准外延Ta（110）超导薄膜，作为约瑟夫森结下电极；进一步地，借助氧化或者沉积方法形成致密、稳定且可控的Ta2O5氧化层作为约瑟夫森结中间层；其上再沉积一层Ta超导层作为约瑟夫森结上电极；后兼容光刻和空气桥方案进行超导电路制备及结电极的导通，完成约瑟夫森结阵列制备。所涉及方案中采用化学钝化方式对超导电路及约瑟夫森结进行保护。本发明避免了复杂的悬胶和双倾角蒸镀等工艺步骤，具有工艺步骤简洁，成品率高、可规模化等特点。
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公开(公告)号：CN115274999B
公开(公告)日：2023-02-07
申请号：CN202211197865.2
申请日：2022-09-29
Applicant: 材料科学姑苏实验室
Abstract: 本发明提供了一种约瑟夫森结及其制备方法和应用。所述制备方法包括以下步骤：（1）在衬底表面制备得到第一层钽层，对第一层钽层进行光刻，得到侧壁倾斜的下电极层；（2）在下电极层表面制备得到氧化钽层；（3）在氧化钽层表面制备第二层钽层，对第二层钽层进行光刻，得到上电极层，上电极层和下电极层交叠区域为所述约瑟夫森结。本发明提供的制备方法，通过优化光刻工艺步骤，解决了非阴影方式制备约瑟夫森结时下电极和上电极搭线断裂以及下电极侧壁残留导致的寄生结问题，避免了器件失效，大幅度提高成品率，保证器件性能。
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公开(公告)号：CN114447204A
公开(公告)日：2022-05-06
申请号：CN202210371353.7
申请日：2022-04-11
Applicant: 材料科学姑苏实验室
Abstract: 本发明提供了一种满足大晶圆尺寸的约瑟夫森结、制备方法和用途，在衬底上制备Ta（110）膜，光刻制备超导电路结构，掩膜光刻形成下电极Ta（110）层，下电极Ta（110）层表面制备Ta2O5氧化层作为中间层，掩膜光刻形成上电极Ta（110）层，制备得到所述的约瑟夫森结。本发明以Ta（110）超导薄膜作为约瑟夫森结的下电极和上电极，其表面的Ta2O5氧化层具有致密、稳定等特点，可采用食人鱼溶液进行钝化、优化，进一步去除光刻残胶，并保证超导电路结构及约瑟夫森结的稳定，具有工艺步骤简洁、稳定可控、集成度高等特点，可制备满足大晶圆尺寸范围内均一、稳定的约瑟夫森结，适用于不同面积的约瑟夫森结的调控。
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公开(公告)号：CN113921691A
公开(公告)日：2022-01-11
申请号：CN202111480542.X
申请日：2021-12-07
Applicant: 材料科学姑苏实验室
Abstract: 本发明提供了一种约瑟夫森结、约瑟夫森结阵列、其制备方法和用途，所述约瑟夫森结的制备方法包括：选用A面蓝宝石作为衬底，基于小的晶格错配度，可制备出表面平整的准外延Ta（110）超导薄膜，作为约瑟夫森结下电极；进一步地，借助氧化或者沉积方法形成致密、稳定且可控的Ta2O5氧化层作为约瑟夫森结中间层；其上再沉积一层Ta超导层作为约瑟夫森结上电极；后兼容光刻和空气桥方案进行超导电路制备及结电极的导通，完成约瑟夫森结阵列制备。所涉及方案中采用化学钝化方式对超导电路及约瑟夫森结进行保护。本发明避免了复杂的悬胶和双倾角蒸镀等工艺步骤，具有工艺步骤简洁，成品率高、可规模化等特点。
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