[發明專利]用于在量子器件中形成金屬柵的側壁金屬墊片

在審

• 申請號: 201910108465.1
• 申請日: 2019-02-03
• 公開（公告）號: CN110137136A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: H.C.喬治;Z.R.約斯科維茨;N.K.托馬斯;L.拉姆珀特;J.S.克拉克;J.M.羅伯茨;R.皮拉里塞蒂;D.J.米夏拉克;K.辛格;R.考迪洛
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: H01L21/8234
• 分類號: H01L21/8234;H01L27/088;H01L29/423;H01L29/49
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周學斌;劉春元

1.一種量子器件，其包括：

量子位器件層；

柵金屬；以及

在所述量子位器件層與所述柵金屬之間的柵電介質，

其中，所述柵金屬的至少80％金屬顆粒的對準方向與垂直于所述量子位器件層的方向偏離小于40度。

2.根據權利要求1所述的量子器件，其中所述量子位器件層包括量子阱堆疊。

3.根據權利要求2所述的量子器件，其中所述量子阱堆疊包括量子阱層，其中所述量子阱層包括同位素純化的材料。

4.根據權利要求1所述的量子器件，其中所述量子位器件層包括一個或多個基于施主的量子位系統。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的量子器件，其中沿著所述柵金屬的高度的柵金屬的寬度變化得小于所述柵金屬的平均寬度的20％。

6.根據權利要求1-4中任一項所述的量子器件，其中所述柵金屬的平均寬度在3與35納米之間。

7.根據權利要求1-4中任一項所述的量子器件，其中所述柵金屬具有低于10納米的寬度。

8.根據權利要求1-4中任一項所述的量子器件，其中所述柵金屬具有高于3的縱橫比。

9.根據權利要求1-4中任一項所述的量子器件，進一步包括在所述柵金屬與所述量子位器件層之間的蝕刻停止層。

10.根據權利要求1-4中任一項所述的量子器件，其中所述量子器件包括多個柵，所述多個柵中的每一個包括所述柵金屬。

11.根據權利要求10所述的量子器件，其中所述多個柵中的鄰近的柵被間隙間隔開。

12.一種量子器件，其包括：

量子位器件層；

柵金屬；以及

在所述量子位器件層與所述柵金屬之間的柵電介質，

其中，沿著所述柵金屬的高度的柵金屬的寬度變化得小于所述柵金屬的平均寬度的10％。

13.根據權利要求12所述的量子器件，其中所述柵金屬的平均寬度在3與35納米之間。

14.根據權利要求12或13所述的量子器件，其中所述量子位器件層包括量子阱堆疊。

15.根據權利要求12或13所述的量子器件，其中所述柵金屬的至少80％金屬顆粒的對準方向與垂直于所述量子位器件層的方向偏離小于40度。

16.一種制造量子器件的方法，所述方法包括：

在量子位器件層上方提供柵電介質；

在所述柵電介質上方提供柵支撐元件的圖案；以及

在所述柵支撐元件的側壁上沉積柵金屬以形成所述量子器件的多個柵。

17.根據權利要求16所述的方法，其中所述柵支撐元件由非金屬材料形成。

18.根據權利要求16或17所述的方法，其中所述柵支撐元件的圖案是具有在5與1000納米之間的高度和在5與300納米之間的寬度的多個平行結構。

19.根據權利要求16或17所述的方法，其中在所述柵支撐元件的側壁上沉積所述柵金屬包括：

使用原子層沉積或化學氣相沉積來在所述側壁上并且在所述柵支撐元件之間的開口中沉積所述柵金屬，以及

使用各向異性蝕刻來去除被沉積在所述柵支撐元件之間的開口中的柵金屬的至少一部分。

20.根據權利要求16或17所述的方法，進一步包括去除所述柵支撐元件。