一种量子芯片介质层的刻蚀方法、量子芯片与流程

本申请涉及量子芯片，尤其涉及一种量子芯片介质层的刻蚀方法、量子芯片。

背景技术：

1、随着超导量子芯片的发展，超导量子芯片上量子比特的数量也越来越多，同时控制线数量也相应的增加，导致线与线之间串扰越来越严重。为了增加控制线的数量，同时减小串扰，需要对量子芯片介质层的刻蚀方案进行优化，如何优化量子芯片介质层的刻蚀方案是需要解决的技术问题。

2、申请内容

3、本申请提供了一种量子芯片介质层的刻蚀方法、量子芯片，用以优化量子芯片介质层的刻蚀方案。

4、本说明书实施例提供一种量子芯片介质层的刻蚀方法，所述量子芯片具有衬底，包括：

5、以氧气的比例在第一预设范围的第一刻蚀气体对所述衬底上的介质层进行一次刻蚀；其中，所述第一刻蚀气体为四氟化碳与氧气混合的气体；

6、以氧气的比例在第二预设范围的第二刻蚀气体对所述介质层进行二次刻蚀，得到刻蚀的量子芯片介质层，其中，所述第二刻蚀气体为六氟化硫与氧气混合的气体，当氧气的比例为零时，所述第二刻蚀气体为六氟化硫。

7、可选的，在以氧气的比例在第一预设范围的刻蚀气体对所述衬底上的介质层进行一次刻蚀之前，包括：

8、对所述衬底进行刻蚀形成具有凹槽的衬底，在所述具有凹槽的衬底上镀第一金属层；

9、在所述第一金属层上镀第二金属层，在所述第二金属层上镀下介质层；

10、在所述下介质层上制作传输线，在所述传输线上镀上介质层，所述下介质层与所述上介质层构成所述衬底上的介质层。

11、可选的，在得到刻蚀的量子芯片介质层之后，包括：

12、利用剥离工艺在所述量子芯片介质层的外表面制备屏蔽层。

13、可选的，所述对所述衬底进行刻蚀形成具有凹槽的衬底，包括：

14、在所述衬底上表面涂光刻胶并烘烤；

15、对烘烤后的所述衬底上的光刻胶进行曝光，并用显影液进行显影处理；

16、对所述衬底进行刻蚀；

17、对刻蚀后的所述衬底进行洗胶，得到具有凹槽的衬底。

18、可选的，所述第一金属层包括第一铝层；

19、所述在所述具有硅槽的衬底上镀第一金属层，包括：

20、在所述具有凹槽的衬底上以铝为蒸发源电子束蒸镀第一铝层。

21、可选的，所述第二金属层包括氮化钛层；

22、所述在所述第一金属层上镀第二金属层，在所述第二金属层上镀下介质层，包括：

23、采用磁控溅射在所述第一金属层上镀氮化钛层，其中，磁控溅射镀氮化钛层时以钛为靶材，通入气体为氩气与氮气的混合气体；

24、在所述氮化钛层上以硅作为蒸发源电子束蒸镀下介质层。

25、可选的，所述传输线包括铝膜传输线；

26、所述在所述下介质层上制作传输线，在所述传输线上镀上介质层，包括：

27、利用剥离工艺在所述下介质层上制作铝膜传输线，在所述铝膜传输线上以硅作为蒸发源电子束蒸发制备上介质层。

28、可选的，所述以氧气的比例在第一预设范围的第一刻蚀气体对所述衬底上的介质层进行一次刻蚀，包括：

29、通入以氧气的比例在第一预设范围的刻蚀气体刻蚀第一预设时间所述衬底上的介质层；其中，所述第一预设范围为10％-20％，所述氧气的流量为3-5sccm，所述四氟化碳的流量为20-40sccm，所述第一预设时间为30-40min。

30、可选的，所述以氧气的比例在第二预设范围的第二刻蚀气体对所述介质层进行二次刻蚀，包括：

31、通入以氧气的比例在第二预设范围的第二刻蚀气体刻蚀第二预设时间所述介质层；其中，所述第二预设范围为0％-10％，所述氧气的流量为3-5sccm，所述六氟化硫的流量为20-40sccm，所述第二预设时间为1-2min。

32、可选的，所述得到刻蚀的量子芯片介质层，包括：

33、对二次刻蚀后的所述衬底进行洗胶，得到刻蚀的量子芯片介质层。

34、一种量子芯片，所述量子芯片至少设置有如上述所述的量子芯片介质层。

35、其有益效果在于：本申请以氧气的比例在第一预设范围的第一刻蚀气体对所述衬底上的介质层进行一次刻蚀；所述第一刻蚀气体为四氟化碳与氧气混合的气体；以氧气的比例在第二预设范围的第二刻蚀气体对所述介质层进行二次刻蚀，得到刻蚀的量子芯片介质层，其中，所述第二刻蚀气体为六氟化硫与氧气混合的气体，通过上述方式实现了刻蚀工艺的优化，避免了介质层刻蚀过程中的存在刻蚀残留。

技术实现思路

技术特征：

1.一种量子芯片介质层的刻蚀方法，所述量子芯片具有衬底，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在以氧气的比例在第一预设范围的刻蚀气体对所述衬底上的介质层进行一次刻蚀之前，包括：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在得到刻蚀的量子芯片介质层之后，包括：

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述衬底进行刻蚀形成具有凹槽的衬底，包括：

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一金属层包括第一铝层；

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二金属层包括氮化钛层；

7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述传输线包括铝膜传输线；

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以氧气的比例在第一预设范围的第一刻蚀气体对所述衬底上的介质层进行一次刻蚀，包括：

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以氧气的比例在第二预设范围的第二刻蚀气体对所述介质层进行二次刻蚀，包括：

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述得到刻蚀的量子芯片介质层，包括：

11.一种量子芯片，包括权利要求1-10中任一项所述的方法实现。

技术总结
本申请涉及量子芯片技术领域，具体涉及一种量子芯片介质层的刻蚀方法、量子芯片，所述量子芯片具有衬底，包括：以氧气的比例在第一预设范围的第一刻蚀气体对所述衬底上的介质层进行一次刻蚀；其中，所述第一预设范围为10％‑20％，所述第一刻蚀气体为四氟化碳与氧气混合的气体；以氧气的比例在第二预设范围的第二刻蚀气体对所述介质层进行二次刻蚀，得到刻蚀的量子芯片介质层，其中，所述第二刻蚀气体为六氟化硫与氧气混合的气体，所述第二预设范围为0％‑10％，当氧气的比例为0％时，所述第二刻蚀气体为六氟化硫，本申请通过上述方式实现了刻蚀工艺的优化，避免了介质层刻蚀过程中的存在刻蚀残留。

技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名,贾志龙
受保护的技术使用者：本源量子计算科技（合肥）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17