量子电压芯片制备中的介质层平坦化OA北大核心

在制造量子电压芯片时,使用二氧化硅薄膜作为层间介质层(IDL)可以实现约瑟夫森结的电气连接。通常二氧化硅是保形沉积的,后续的铌线层容易在直角台阶附近形成晶界裂纹。考虑到光刻和芯片高低温循环可靠性,需要对IDL进行平坦化处理。相对其他平坦化方案,牺牲层回刻的方法工艺步骤简单,适用于小批量的研究工作。具体步骤为:在IDL上旋涂覆盖厚光刻胶层填充图形中的沟壑并形成平坦的界面;然后采用反应离子束刻蚀等速去除光刻胶和SiO_(2),整体上完全刻蚀到SiO_(2)层后即可得到平坦的介质层表面,消除绝缘层台阶。其中光刻胶和SiO_(2)的等速刻蚀通过调节氧气流量与射频功率来实现。在回刻过程中使用终点探测系统实时监控平坦化状态,根据反射光强变化曲线来判断刻蚀深度,并决定何时停止这一过程。采用以上方法成功在结区上方形成厚度适宜、表面平坦的介质层。将牺牲层回刻法应用于芯片的制备,得到了没有裂纹的铌线层。芯片具有良好的直流特性曲线,有效提升了芯片的高低温循环可靠性。