[发明专利]基于超导桥结的串联超导量子干涉器阵列制备方法及结构

权利要求书

1.一种基于超导桥结的串联超导量子干涉器阵列制备方法，其特征在于，包括：

S10，提供衬底(10)，并在所述衬底(10)表面制备超导薄膜(20)；

S20，在所述超导薄膜(20)远离所述衬底(10)的表面制备第一掩膜层(30)，根据所述第一掩膜层(30)对所述超导薄膜(20)进行刻蚀，形成超导薄膜结构(210)，并将所述第一掩膜层(30)去除；

S30，在所述超导薄膜结构(210)远离所述衬底(10)的表面制备绝缘层(40)；

S40，在所述绝缘层(40)远离所述超导薄膜结构(210)的表面制备第二掩膜层(50)，根据所述第二掩膜层(50)对所述绝缘层(40)进行刻蚀，形成绝缘结构(410)，并将所述第二掩膜层(50)去除；

S50，在所述绝缘结构(410)远离所述衬底(10)的表面和所述超导薄膜结构(210)远离所述衬底(10)的表面，制备超导薄膜引线层(60)；

S60，在所述超导薄膜引线层(60)远离所述衬底(10)的表面制备第三掩膜层(70)，根据所述第三掩膜层(70)对所述超导薄膜引线层(60)进行刻蚀，形成第一超导薄膜引线结构(610)与第二超导薄膜引线结构(620)，并将所述第三掩膜层(70)去除；

S70，在靠近所述绝缘结构(410)与所述第一超导薄膜引线结构(610)位置制备终端电阻(80)；

S80，对所述第二超导薄膜引线结构(620)进行刻蚀，刻蚀至所述绝缘结构(410)，制备纳米环孔(910)与纳米桥(920)，获得基于超导桥结的串联超导量子干涉器阵列结构。

2.如权利要求1所述的基于超导桥结的串联超导量子干涉器阵列制备方法，其特征在于，在所述S80中，采用聚焦离子束刻蚀方法，制备所述纳米环孔(910)与所述纳米桥(920)。

3.如权利要求1所述的基于超导桥结的串联超导量子干涉器阵列制备方法，其特征在于，在所述S80中，采用电子束光刻结合干法刻蚀方法，制备所述纳米环孔(910)与所述纳米桥(920)。

4.如权利要求1所述的基于超导桥结的串联超导量子干涉器阵列制备方法，其特征在于，在所述S20中，采用反应离子刻蚀结合终点探测的方法，对所述超导薄膜(20)进行刻蚀，形成所述超导薄膜结构(210)。

5.如权利要求1所述的基于超导桥结的串联超导量子干涉器阵列制备方法，其特征在于，在所述S10中，采用磁控溅射方法，控制氩气溅射气压或/和调控超导材料溅射功率，在所述衬底(10)表面制备所述超导薄膜(20)。

6.如权利要求1所述的基于超导桥结的串联超导量子干涉器阵列制备方法，其特征在于，在所述S30中，在100度以下，采用低温等离子体辅助化学气相沉积方法，调控硅烷在30sccm～70sccm范围内，氧气在40sccm～60sccm范围内，在所述超导薄膜结构(210)远离所述衬底(10)的表面制备所述绝缘层(40)。

7.如权利要求1所述的基于超导桥结的串联超导量子干涉器阵列制备方法，其特征在于，在所述S40中，根据所述第二掩膜层(50)，调控刻蚀气体CHF₃范围为70sccm～100sccm范围内，O₂范围为100sccm～150sccm范围内，对所述绝缘层(40)进行刻蚀，形成所述绝缘结构(410)。

8.如权利要求1所述的基于超导桥结的串联超导量子干涉器阵列制备方法，其特征在于，在所述S60中，根据所述第三掩膜层(70)，调控刻蚀气体SF₆范围为7sccm～30sccm，C₄F₈范围为15sccm～45sccm，对所述超导薄膜引线层(60)进行刻蚀，形成所述第一超导薄膜引线结构(610)与所述第二超导薄膜引线结构(620)。