用于超导量子比特的片上模板光刻技术
电路设计的改进以及近年来材料和表面清洁技术的进步,推动了超导量子比特的快速发展。然而,约瑟夫森结(JJs)阴影蒸镀工艺中常用的有机抗蚀剂存在残余污染、热稳定性差以及与典型表面清洁条件不兼容等局限性。为此,该研究团队开发了一种用于约瑟夫森结制备的无机二氧化硅/氮化硅(SiO₂/Si₃N₄)芯片级模板光刻掩模。这种模板掩模能耐受强效清洁剂,并可在高达1200°C的温度下保持稳定,为约瑟夫森结材料探索和界面优化开辟了新途径。为验证该技术,研究人员采用氢氟酸蒸气选择性刻蚀二氧化硅层的方法,先后完成了铝基传输子量子比特的阴影蒸镀和模板掩模剥离工艺。测试数据显示,第一个器件在多次降温测试中于200MHz频率范围内实现了平均T₁≈75±11微秒的相干时间,第二个器件则达到T₁≈44±8微秒。这些结果证实了模板光刻技术与前沿超导量子器件的兼容性,也为材料工程、薄膜沉积和表面清洁技术的进一步研究提供了新思路。
