[发明专利]超导电路及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超导电路及其制备方法。其中，该超导电路包括：底层结构，其中，底层结构包括超导量子比特底层部分和其余超导电路底层部分,超导量子比特底层部分和其余超导电路底层部分通过同一底层超导层连接。本发明解决了在相关技术中，在实现超导电路中的超导量子比特部分与其余超导电路部分互连时，存在不仅工艺复杂，降低超导电路良率，而且存在金属之间的界面，电学连接质量不高，降低超导量子比特性能的技术问题。

技术领域

本发明涉及电学领域，具体而言，涉及一种超导电路及其制备方法。

背景技术

提高超导量子比特的硬件质量，是提高超导电路的关键，也是实现可靠超导量子计算的关键之一。在超导量子处理器的制备中，由于超导量子比特部分较之其余超导电路部分尺寸微小，需要采用不同于传统光学光刻的电子束光刻技术分步完成。因而在包括超导量子比特的超导的制备方法下，存在超导量子比特部分与其余超导电路部分的互连问题。

在相关包括超导量子比特的超导电路的制备方法中，需要采取额外步骤实现超导量子比特部分与其余超导电路部分的良好互连。常见的方案有两种：补丁法和通孔法。

在补丁法中，首先使用离子铣削(ionmilling)去除超导量子比特部分与其余超导电路部分的重叠部分的表面氧化层，暴露出导电性良好的金属表面。然后在重叠部分再次积淀一层金属以实现电学连接。

在通孔法中，使用刻蚀方法在超导量子比特部分与其余超导电路部分的重叠部分制作通孔，然后于通孔中回填金属，以实现二者的电学连接。

然而，在上述相关技术中的补丁法和通孔法中，存在一些缺陷：首先，均需要引入额外的工艺步骤，增加了工艺复杂度，降低了超导电路良率；其次，额外的光刻、离子铣削以及刻蚀步骤增加了引入缺陷的概率，降低了超导量子比特的性能；再次，两种方法下仍存在金属连接之间的界面，电学连接质量仍非理想。

因此，在相关技术中，在实现超导电路中的超导量子比特部分与其余超导电路部分互连时，存在不仅工艺复杂，降低了超导电路良率，而且存在金属之间的界面，电学连接质量不高，降低超导量子比特的性能的问题。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种超导电路及其制备方法，以至少解决相关技术中，在实现超导电路中的超导量子比特部分与其余超导电路部分互连时，存在不仅工艺复杂，降低超导电路良率，而且存在金属之间的界面，电学连接质量不高，降低超导量子比特性能的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种超导电路，包括：底层结构和顶层结构，其中，所述底层结构包括超导量子比特底层部分和其余超导电路底层部分,所述超导量子比特底层部分和所述其余超导电路底层部分通过同一底层超导层连接。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种超导电路的制备方法，包括：以第一光刻胶覆盖第一区域，以第二光刻胶覆盖第二区域，其中，所述第一区域包括待制备的超导电路的超导量子比特底层部分将在的区域，所述第二区域包括待制备的超导电路的其余超导电路底层部分将在的区域，所述第二光刻胶覆盖所述第一光刻胶；在所述第二光刻胶上光刻出所述其余超导电路底层部分，并暴露出所述第二光刻胶覆盖的所述第一光刻胶；在暴露出的所述第一光刻胶上光刻出所述超导量子比特底层部分，并在所述第一区域和所述第二区域积淀底层超导材料；去除所述第一光刻胶和所述第二光刻胶，得到超导电路的底层结构，其中，所述超导电路的超导量子比特底层部分和其余超导电路底层部分通过积淀的所述底层超导材料形成的同一底层超导层连接。