[發明專利]具有大電感層的超導電路及其制備方法

在審

• 申請號: 202111492420.2
• 申請日: 2021-12-08
• 公開（公告）號: CN114188472A
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 應利良;張雪;何桂香;任潔;彭煒
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H01L39/24
• 分類號: H01L39/24;H01L23/64;H01L27/18;H01L39/02;H01L39/06;H01L39/22
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 賀妮妮

1.一種具有大電感層的超導電路的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

1)提供襯底，并于所述襯底上形成旁路電阻；

2)于上述得到的結構表面形成具有第一開孔的圖形化的第一絕緣材料層，所述第一開孔顯露所述旁路電阻；

3)于上述得到的結構表面依次形成第一超導材料層、勢壘材料層、第二超導材料層的三層薄膜結構；

4)從上而下分別用不同的圖案刻蝕所述三層薄膜結構以形成約瑟夫森結；

5)于上述得到的結構表面形成圖形化的第二絕緣材料層，并于所述第二絕緣材料層上形成大電感層；

6)于上述得到的結構表面形成具有多個第二開孔的圖形化的第三絕緣材料層，多個所述第二開孔分別顯露所述大電感層及所述約瑟夫森結的上表面；

7)于上述得到的結構表面形成第三超導材料層，并刻蝕所述第三超導材料層形成配線層。

2.根據權利要求1所述的具有大電感層的超導電路的制備方法，其特征在于，步驟7)之后還包括：

8)于步驟7)得到的結構表面形成第四絕緣材料層，并對所述第四絕緣材料層進行圖形化；

9)于上述得到的結構表面形成第四超導材料層，并刻蝕所述第四超導材料層形成接地層。

3.根據權利要求1所述的具有大電感層的超導電路的制備方法，其特征在于，步驟5)還包括：刻蝕所述第二絕緣材料層形成第三開孔，所述第三開孔顯露所述約瑟夫森結的上表面。

4.根據權利要求1所述的具有大電感層的超導電路的制備方法，其特征在于：所述旁路電阻為Mo層，或Pd層與Ti層的疊層；所述大電感層的材料為NbN或MoN。

5.一種具有大電感層的超導電路的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

1)提供襯底，并于所述襯底上分別形成旁路電阻及大電感層；

2)于上述得到的結構表面形成具有多個第一開孔的第一絕緣材料層，多個所述第一開孔分別顯露所述旁路電阻及所述大電感層；

3)于上述得到的結構表面依次形成第一超導材料層、勢壘材料層、第二超導材料層的三層薄膜結構；

4)從上而下分別用不同的圖案刻蝕所述三層薄膜結構以形成約瑟夫森結；

5)于上述得到的結構表面形成具有第二開孔的第二絕緣材料層，所述第二開孔顯露所述約瑟夫森結的上表面；

6)于上述得到的結構表面形成第三超導材料層，并刻蝕所述第三超導材料層形成配線層。

6.根據權利要求5所述的具有大電感層的超導電路的制備方法，其特征在于，步驟6)之后還包括：

7)于步驟6)得到的結構表面形成第三絕緣材料層，并對所述第三絕緣材料進行圖形化；

8)于上述得到的結構表面形成第四超導材料層，并刻蝕所述第四超導材料層形成接地層。

7.根據權利要求5所述的具有大電感層的超導電路的制備方法，其特征在于：所述旁路電阻為Mo層，或Pd層與Ti層的疊層；所述大電感層的材料為NbN或MoN。

8.一種具有大電感層的超導電路，其特征在于，所述超導電路包括：

襯底；

形成于所述襯底上的旁路電阻；

形成于所述旁路電阻上的約瑟夫森結；

形成于所述約瑟夫森結上的大電感層；

形成于所述大電感層上的配線層；

絕緣材料層，分別將所述旁路電阻、所述約瑟夫森結、所述大電感層及所述配線層電學隔離。

9.根據權利要求8所述的具有大電感層的超導電路，其特征在于，還包括：形成于所述配線層上的接地層，所述絕緣層還將所述接地層電學隔離。

10.根據權利要求8所述的具有大電感層的超導電路，其特征在于：所述旁路電阻為Mo層，或Pd層與Ti層的疊層；所述大電感層的材料為NbN或MoN。