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共面波导结构的制备方法、装置、设备以及超导器件与流程

2021-10-20 00:37:00 来源:中国专利 TAG:超导 波导 器件 制备方法 装置


1.本发明涉及超导技术领域,尤其涉及一种共面波导结构的制备方法、装置、设备以及超导器件。


背景技术:

2.湿法腐蚀是一种通过掩模保护以及化学反应、实现微纳米尺寸结构加工的方法,其是微纳米加工领域常用的加工方法,具有实现简单、成本低廉等优点,同时,上述实现方式也具有一定的化学选择性。在铝基超导量子微波波导的湿法制备过程中,常常因化学腐蚀的选择性而残留一些微纳米级颗粒状杂质,这些杂质的荷电效应给量子器件的信号带来干扰,进而会影响量子器件的制备质量和效果。


技术实现要素:

3.本发明实施例提供了一种共面波导结构的制备方法、装置、设备以及超导器件,可以降低杂质的荷电效应给量子器件信号带来的干扰,保证量子器件的制备质量和效果。
4.第一方面,本发明实施例提供了一种共面波导结构的制备方法,包括:
5.获取待刻蚀结构,所述待刻蚀结构包括:位于衬底结构上的铝薄膜和位于所述铝薄膜上端、用于覆盖所述铝薄膜的部分区域的光刻胶结构;
6.利用酸性溶液对位于所述衬底结构上的铝薄膜进行第一次刻蚀操作,获得第一刻蚀后结构;
7.对所述第一刻蚀后结构进行冲洗,获得中间结构;
8.利用碱性溶液对所述中间结构进行第二次刻蚀操作,获得第二刻蚀后结构;
9.对所述第二刻蚀后结构进行冲洗,获得用于生成共面波导结构的目标结构,所述目标结构包括:位于衬底结构上的铝薄膜和位于所述铝薄膜上端的光刻胶结构,所述光刻胶结构覆盖所述铝薄膜的所有区域。
10.第二方面,本发明实施例提供了一种共面波导结构的制备装置,包括:
11.获取模块,用于获取待刻蚀结构,所述待刻蚀结构包括:位于衬底结构上的铝薄膜和位于所述铝薄膜上端、用于覆盖所述铝薄膜的部分区域的光刻胶结构;
12.刻蚀模块,用于利用酸性溶液对位于所述衬底结构上的铝薄膜进行第一次刻蚀操作,获得第一刻蚀后结构;
13.冲洗模块,用于对所述第一刻蚀后结构进行冲洗,获得中间结构;
14.所述刻蚀模块,用于利用碱性溶液对所述中间结构进行第二次刻蚀操作,获得第二刻蚀后结构;
15.所述冲洗模块,用于对所述第二刻蚀后结构进行冲洗,获得用于生成共面波导结构的目标结构,所述目标结构包括:位于衬底结构上的铝薄膜和位于所述铝薄膜上端的光刻胶结构,所述光刻胶结构覆盖所述铝薄膜的所有区域。
16.第三方面,本发明实施例提供了一种共面波导结构的制备设备,所述设备包括:存
储器、处理器;其中,所述存储器用于存储一条或多条计算机指令,其中,所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行时实现如上述第一方面所述的共面波导结构的制备方法。
17.第四方面,本发明实施例提供了一种超导器件,包括:
18.约瑟夫森结和共面波导结构,所述共面波导结构与所述约瑟夫森结通信连接,其中,所述共面波导结构通过第一方面所述的共面波导结构的制备方法所生成。
19.第五方面,本发明实施例提供了一种计算机存储介质,用于储存计算机程序,所述计算机程序使计算机执行时实现上述第一方面所述的共面波导结构的制备方法。
20.本实施例提供的共面波导结构的制备方法、装置、设备以及超导器件,通过获取待刻蚀结构,利用酸性溶液对位于所述衬底结构上的铝薄膜进行第一次刻蚀操作,获得第一刻蚀后结构,之后对所述第一刻蚀后结构进行冲洗,获得中间结构;而后利用碱性溶液对所述中间结构进行第二次刻蚀操作,获得第二刻蚀后结构;之后再次对所述第二刻蚀后结构进行冲洗,获得用于生成共面波导结构的目标结构,该技术方案不仅改进了传统湿法腐蚀工艺的方法,并且实现了在不需要重新开发腐蚀液配方的前提下,可以利用两步湿法腐蚀消除化学湿法腐蚀的残余杂质,这样不仅提高了铝基微波波导器件的边缘平整度,而且保证了用于生成共面波导结构的目标结构的质量和效果,进一步提高了该方法的实用性。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为相关技术中所提供的一种共面波导结构的制备示意图;
23.图2为本发明实施例提供的一种共面波导结构的制备方法的原理示意图;
24.图3为本发明实施例提供的一种共面波导结构的制备方法的流程示意图;
25.图4为本发明实施例提供的硅衬底表面上所包括的杂质颗粒的示意图;
26.图5为本发明实施例提供的利用酸性溶液对位于所述衬底结构上的铝薄膜进行第一次刻蚀操作,获得第一刻蚀后结构的流程示意图;
27.图6为本发明实施例提供的利用碱性溶液对所述中间结构进行第二次刻蚀操作,获得第二刻蚀后结构的流程示意图;
28.图7为本发明实施例提供的一种共面波导结构的制备装置的结构示意图;
29.图8为与图7所示实施例提供的共面波导结构的制备装置对应的电子设备的结构示意图;
30.图9为本发明实施例提供的一种超导器件的结构示意图。
具体实施方式
31.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
32.在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义,“多种”一般包含至少两种,但是不排除包含至少一种的情况。
33.应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
34.取决于语境,如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地,取决于语境,短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
35.还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
36.另外,下述各方法实施例中的步骤时序仅为一种举例,而非严格限定。
37.术语解释:
38.超导材料:低温下阻抗为零的材料。
39.超导量子器件:利用超导材料微波波导和约瑟夫森结构建的一种量子模拟器件。
40.微纳米加工:一种微纳米尺度二维或三维材料成型技术。
41.湿法腐蚀:一种通过掩模保护以及化学反应,实现微纳米尺寸结构加工的方法。
42.化学选择性:对于非单质材料中的多种成分,其中一种或多种成分与腐蚀液反应而溶解,另一种或多种因不参与反应,或参与反应生成难溶物质而保留下来。对于单质材料,也用来描述不同晶向腐蚀速率不同而导致的差异化结果。
43.为了便于理解本技术的技术方案,下面对相关技术进行简要说明:
44.在超导量子计算机中,超导量子计算机需要大量的(约100万)超导量子比特,以通过超导量子比特来实现较高精确度的数据运算,而进行逻辑运算的超导量子比特可以通过制作的一个或多个超导量子器件来构成。因此,制备较多数量、且结构均匀的超导量子器件对于超导量子计算机非常重要。
45.相关技术中,在制备超导量子器件时,需要进行刻蚀操作,具体的,刻蚀操作一般可以包括:湿法腐蚀或者等离子体反应刻蚀两种实现方式。其中,以制备由铝基材料构成的超导量子器件为例,参考附图1所示,共面波导结构的制备过程可以包括以下步骤:
46.(1)铝薄膜沉积;
47.具体的,可以在由硅材料构成的衬底结构上沉积铝薄膜,铝薄膜的厚度可以为100nm、120nm或者其他厚度等等。
48.(2)涂光刻胶;
49.具体的,可以在所形成的铝薄膜的上端涂紫外线光刻胶。
50.(3)利用设定掩模进行光刻胶显影操作,获得待刻蚀结构;
51.(4)利用湿法腐蚀对待刻蚀结构进行刻蚀操作;
52.具体的,可以用类型a的刻蚀剂对待刻蚀结构进行刻蚀操作,而后利用去离子水进行长时间冲洗操作,获得用于生成超导量子器件的刻蚀后结构。
53.(5)针对刻蚀后结构进行光刻胶的移除操作,获得共面波导结构,共面波导结构用于生成超导量子器件。
54.总的来说,湿法腐蚀是一种通过掩模保护以及化学反应、实现微纳米尺寸结构加工的方法,其是微纳米加工领域常用的加工方法,具有实现简单、成本低廉等优点,同时,上述实现方式也具有一定的化学选择性。在铝基超导量子微波波导的湿法制备过程中,常常因化学腐蚀的选择性而残留一些微纳米级颗粒状杂质,这些杂质的荷电效应给量子器件的信号带来干扰,进而会影响量子器件的制备质量和效果。
55.在利用等离子体反应刻蚀方式进行刻蚀操作时,其具体是通过氯基等离子气相反应刻蚀的方法来刻蚀铝,从而实现刻蚀操作,获得用于生成超导量子器件的刻蚀后结构。然而,这种方法因使用了有毒气体“氯气”,因此具有很大的安全隐患。
56.为了解决上述相关技术所存在的技术问题,本实施例提供了一种共面波导结构的制备方法、装置、设备以及超导器件,该方法通过获取待刻蚀结构,利用酸性溶液对位于衬底结构上的铝薄膜进行第一次刻蚀操作,获得第一刻蚀后结构,之后对第一刻蚀后结构进行冲洗,获得中间结构;而后利用碱性溶液对中间结构进行第二次刻蚀操作,获得第二刻蚀后结构;之后再对第二刻蚀后结构进行冲洗,从而可以获得用于生成共面波导结构的目标结构。
57.本实施例提供的共面波导结构的制备方法、装置、设备以及超导器件,不仅改进了传统湿法腐蚀工艺的方法,并且实现了在不需要重新开发腐蚀液配方的前提下,可以利用两步湿法腐蚀消除化学湿法腐蚀的残余杂质,这样不仅提高了铝基微波波导器件的边缘平整度,而且保证了用于生成共面波导结构的目标结构的质量和效果,进一步提高了该方法的实用性。
58.下面结合附图,对本发明的一些实施方式作详细说明。在各实施例之间不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
59.图2为本发明实施例提供的一种共面波导结构的制备方法的原理示意图;图3为本发明实施例提供的一种共面波导结构的制备方法的流程示意图;参考附图2

图3所示,本实施例提供了一种共面波导结构的制备方法,该方法无需依赖昂贵的干法刻蚀设备,也不用剧毒反应气体来制备共面波导结构,该方法的执行主体可以为共面波导结构的制备装置,可以理解的是,该共面波导结构的制备装置可以实现为软件、或者软件和硬件的组合,具体的,该制备方法可以包括:
60.步骤s301:获取待刻蚀结构,待刻蚀结构包括:位于衬底结构上的铝薄膜和位于铝薄膜上端、用于覆盖铝薄膜的部分区域的光刻胶结构。
61.步骤s302:利用酸性溶液对位于衬底结构上的铝薄膜进行第一次刻蚀操作,获得第一刻蚀后结构。
62.步骤s303:对第一刻蚀后结构进行冲洗,获得中间结构。
63.步骤s304:利用碱性溶液对中间结构进行第二次刻蚀操作,获得第二刻蚀后结构。
64.步骤s305:对第二刻蚀后结构进行冲洗,获得用于生成共面波导结构的目标结构,
目标结构包括:位于衬底结构上的铝薄膜和位于铝薄膜上端的光刻胶结构,光刻胶结构覆盖铝薄膜的所有区域。
65.下面对上述各个步骤的具体实现方式和实现效果进行详细说明:
66.步骤s301:获取待刻蚀结构,待刻蚀结构包括:位于衬底结构上的铝薄膜和位于铝薄膜上端、用于覆盖铝薄膜的部分区域的光刻胶结构。
67.其中,待刻蚀结构是指需要进行刻蚀操作、用于生成共面波导结构的结构,具体的,其可以通过铝薄膜沉积、涂光刻胶、光刻胶显影操作等操作来获取,待刻蚀结构可以包括衬底结构、位于衬底结构上的铝薄膜、位于铝薄膜上端的光刻胶结构。其中,针对铝薄膜而言,本领域技术人员可以根据具体的应用需求或者设计需求来调整铝薄膜的厚度,另外,位于铝薄膜上端的光刻胶结构可以利用掩模板获得,可以理解的是,不同的掩模板可以对应有不同的光刻胶结构,不同的光刻胶结构可以用于生成不同的共面波导结构。
68.在一些实例中,获取待刻蚀结构可以包括:获取衬底结构,在衬底结构上沉积材料,形成铝薄膜,在铝薄膜的上端生成紫外光刻胶,对紫外光刻胶进行显影操作,生成待刻蚀结构。
69.具体的,衬底结构可以由硅材料构成,为了能够获取到衬底结构,可以获得硅材料,而后利用硅材料生成衬底结构;而后在衬底结构上沉积铝材料,可以生成铝薄膜,所生成的铝薄膜的厚度可以为100nm、120nm或者150nm等等,本领域技术人员可以根据具体的应用场景或者应用需求对铝薄膜的厚度进行调整。在生成铝薄膜之后,可以在铝薄膜的上端生成紫外光刻胶,而后对紫外光刻胶进行显影操作,从而可以生成待刻蚀结构。
70.当然的,本领域技术人员也可以采用其他的方式来获取待刻蚀结构,只要能够保证对待刻蚀结构进行获取的准确可靠性即可,在此不再赘述。
71.步骤s302:利用酸性溶液对位于衬底结构上的铝薄膜进行第一次刻蚀操作,获得第一刻蚀后结构。
72.在获取到待刻蚀结构之后,可以利用酸性溶液对待刻蚀结构进行刻蚀操作,具体的,可以利用酸性溶液对位于衬底结构上的铝薄膜进行第一次刻蚀操作,从而可以获得第一刻蚀后结构。
73.在一些实例中,酸性溶液可以包括以下至少之一:铝刻蚀液

a类型、硫酸溶液、硝酸溶液、氢氟酸溶液、磷酸溶液。可以理解的是,酸性溶液可以不仅仅包括上述所例举的类型溶液,还可以包括其他能够进行刻蚀操作的其他酸性类型溶液,只要能够保证对位于衬底结构上的铝薄膜进行第一次刻蚀操作的质量和效果即可,这样可以稳定、有效地获得第一刻蚀后结构。
74.步骤s303:对第一刻蚀后结构进行冲洗,获得中间结构。
75.其中,在获取到第一刻蚀后结构之后,可以利用冲洗溶液对第一刻蚀后结构进行冲洗操作,从而可以获得中间结构。在一些实例中,对第一刻蚀后结构进行冲洗,获得中间结构可以包括:获取用于对第一刻蚀后结构进行冲洗操作的第一冲洗参数;利用去离子水和第一冲洗参数对第一刻蚀后结构进行冲洗,获得中间结构。
76.在一些实例中,第一冲洗参数包括以下至少之一:冲洗温度、冲洗体积、冲洗时间;具体的,冲洗温度可以为20℃,冲洗体积为至少200毫升,刻蚀时间为3min,可以理解的是,第一冲洗参数也可以为其他的具体数值,本领域技术人员可以根据具体的应用需求和设计
需求来调整第一冲洗参数的具体数值。
77.另外,本实施例对于获取第一冲洗参数的具体实现方式不做限定,本领域技术人员可以根据具体的应用需求和设计需求进行设置,例如:第一冲洗参数可以存储在预设区域中,通过访问预设区域即可获取到第一冲洗参数。在获取到第一冲洗参数之后,可以利用去离子水和第一冲洗参数对第一刻蚀后结构进行冲洗操作,从而可以获得中间结构。
78.步骤s304:利用碱性溶液对中间结构进行第二次刻蚀操作,获得第二刻蚀后结构。
79.对于铝而言,在真空沉积制备的过程中,可以生成氧化物(三氧化二铝al2o3)和氮化物(氮化铝aln)等杂质,其中,氧化物杂质可以溶于磷酸等酸性溶液,因此,在利用酸性溶液对位于衬底结构上的铝薄膜进行第一次刻蚀操作时,可以去除氧化物杂质;而氮化物杂质不溶于酸性溶液,而溶于碱性溶液。因此,在利用酸性溶液对位于衬底结构上的铝薄膜进行第一次刻蚀操作,可以获得第一刻蚀后结构,并对第一刻蚀后结构进行冲洗之后,可以获得包括有氮化物杂质的中间结构,该中间结构的硅衬底表面上会存在白色的斑点杂质,如图2、图4所示,衬底结构与铝薄膜之间的边缘平滑程度较低。
80.为了能够去除硅衬底表面上所包括的杂质颗粒,可以利用碱性溶液对中间结构进行第二次刻蚀操作,从而可以获得第二刻蚀后结构。在一些实例中,碱性溶液可以包括以下至少之一:四甲基氢氧化铵溶液、氨水、氢氧化钾、氢氧化钠等。可以理解的是,碱性溶液可以不仅仅包括上述所例举的溶液类型,还可以包括其他能够进行刻蚀操作的其他碱性类型溶液,只要能够保证对中间结构进行第二次刻蚀操作的质量和效果即可,这样可以稳定、有效地获得第二刻蚀后结构。
81.步骤s305:对第二刻蚀后结构进行冲洗,获得用于生成共面波导结构的目标结构,目标结构包括:位于衬底结构上的铝薄膜和位于铝薄膜上端的光刻胶结构,光刻胶结构覆盖铝薄膜的所有区域。
82.其中,在获取到第二刻蚀后结构之后,可以利用冲洗溶液对第二刻蚀后结构进行冲洗操作,从而可以获得用于生成共面波导结构的目标结构。在一些实例中,对第二刻蚀后结构进行冲洗,获得用于生成共面波导结构的目标结构可以包括:获得用于对第二刻蚀后结构进行冲洗操作的第二冲洗参数;利用去离子水和第二冲洗参数对第二刻蚀后结构进行冲洗,获得用于生成共面波导结构的目标结构,参考附图2所示,经过第二次刻蚀操作和冲洗操作后,衬底结构中并不包括杂质颗粒,并且,衬底结构与铝薄膜之间的边缘平滑程度较高。
83.在一些实例中,第二冲洗参数包括以下至少之一:冲洗温度、冲洗体积、冲洗时间;具体的,冲洗温度可以为20℃,冲洗体积为至少200毫升,刻蚀时间为3min,可以理解的是,第二冲洗参数也可以为其他的具体数值,本领域技术人员可以根据具体的应用需求和设计需求来调整第二冲洗参数的具体数值。
84.另外,本实施例对于获取第二冲洗参数的具体实现方式不做限定,本领域技术人员可以根据具体的应用需求和设计需求进行设置,例如:第二冲洗参数可以存储在预设区域中,通过访问预设区域即可获取到第二冲洗参数。在获取到第二冲洗参数之后,可以利用去离子水和第二冲洗参数对第二刻蚀后结构进行冲洗,从而可以获得用于生成共面波导结构的目标结构。
85.本实施例提供的共面波导结构的制备方法,通过获取待刻蚀结构,利用酸性溶液
对位于所述衬底结构上的铝薄膜进行第一次刻蚀操作,获得第一刻蚀后结构,之后对所述第一刻蚀后结构进行冲洗,获得中间结构;而后利用碱性溶液对所述中间结构进行第二次刻蚀操作,获得第二刻蚀后结构;之后再次对所述第二刻蚀后结构进行冲洗,获得用于生成共面波导结构的目标结构,该技术方案不仅改进了传统湿法腐蚀工艺的方法,并且实现了在不需要重新开发腐蚀液配方的前提下,可以利用两步湿法腐蚀消除化学湿法腐蚀的残余杂质,这样不仅提高了铝基微波波导器件的边缘平整度,而且保证了用于生成共面波导结构的目标结构的质量和效果,进一步提高了该方法的实用性。
86.图5为本发明实施例提供的利用酸性溶液对位于衬底结构上的铝薄膜进行第一次刻蚀操作,获得第一刻蚀后结构的流程示意图;在上述实施例的基础上,参考附图5所示,本实施例提供了一种利用酸性溶液对位于衬底结构上的铝薄膜进行第一次刻蚀操作的实现方式,具体的,本实施例中的利用酸性溶液对位于衬底结构上的铝薄膜进行第一次刻蚀操作,获得第一刻蚀后结构可以包括:
87.s501:获取用于实现第一次刻蚀操作的第一刻蚀参数。
88.s502:基于第一刻蚀参数、利用酸性溶液对位于衬底结构上的铝薄膜进行第一次刻蚀操作,获得第一刻蚀后结构。
89.其中,第一刻蚀参数可以包括以下至少之一:刻蚀温度、刻蚀体积、刻蚀时间,具体的,刻蚀温度可以为50℃,刻蚀体积为至少200毫升,刻蚀时间为15s,可以理解的是,第一刻蚀参数也可以为其他的具体数值,本领域技术人员可以根据具体的应用需求和设计需求来调整第一刻蚀参数的具体数值。
90.另外,本实施例对于获取第一刻蚀参数的具体实现方式不做限定,本领域技术人员可以根据具体的应用需求和设计需求进行设置,例如:第一刻蚀参数可以存储在预设区域中,通过访问预设区域即可获取到第一刻蚀参数。在获取到第一刻蚀参数之后,可以基于第一刻蚀参数、利用酸性溶液对位于衬底结构上的铝薄膜进行第一次刻蚀操作,从而可以获得第一刻蚀后结构,进一步提高了第一次刻蚀操作的质量和效率。
91.本实施例中,通过获取用于实现第一次刻蚀操作的第一刻蚀参数,而后基于第一刻蚀参数、利用酸性溶液对位于衬底结构上的铝薄膜进行第一次刻蚀操作,有效地保证了对第一刻蚀后结构进行获取的准确可靠性,进一步提高了对共面波导结构进行制备的质量和效率。
92.图6为本发明实施例提供的利用碱性溶液对中间结构进行第二次刻蚀操作,获得第二刻蚀后结构的流程示意图;在上述实施例的基础上,参考附图6所示,本实施例提供了一种利用碱性溶液对中间结构进行第二次刻蚀操作,获得第二刻蚀后结构的实现方式,具体的,本实施例中的利用碱性溶液对中间结构进行第二次刻蚀操作,获得第二刻蚀后结构可以包括:
93.步骤s601:获取用于实现第二次刻蚀操作的第二刻蚀参数。
94.步骤s602:基于第二刻蚀参数、利用碱性溶液对中间结构进行第二次刻蚀操作,获得第二刻蚀后结构。
95.其中,第二刻蚀参数包括以下至少之一:刻蚀温度、刻蚀体积、刻蚀时间,具体的,刻蚀温度可以为20℃,刻蚀体积可以为至少200毫升,刻蚀时间可以为20s,可以理解的是,第二刻蚀参数也可以为其他的具体数值,例如:刻蚀时间可以为5s、10s或者15s等等,本领
域技术人员可以根据具体的应用需求和设计需求来调整第二刻蚀参数的具体数值,需要注意的是,刻蚀的质量和效果可以随刻蚀时间的增长而增加,即刻蚀时间为4s的刻蚀效果要低于刻蚀时间为10s的刻蚀效果,刻蚀时间为10s的刻蚀效果要低于刻蚀时间为15s的刻蚀效果。
96.另外,本实施例对于获取第二刻蚀参数的具体实现方式不做限定,本领域技术人员可以根据具体的应用需求和设计需求进行设置,例如:第二刻蚀参数可以存储在预设区域中,通过访问预设区域即可获取到第二刻蚀参数。在获取到第二刻蚀参数之后,可以基于第二刻蚀参数、利用碱性溶液对中间结构进行第二次刻蚀操作,从而可以获得第二刻蚀后结构,进一步提高了第二次刻蚀操作的质量和效率。
97.本实施例中,通过获取用于实现第二次刻蚀操作的第二刻蚀参数,而后基于第二刻蚀参数、利用碱性溶液对中间结构进行第二次刻蚀操作,获得第二刻蚀后结构,有效地保证了对第二刻蚀后结构进行获取的准确可靠性,进一步提高了对共面波导结构进行制备的质量和效率。
98.在另一些实例中,在获得用于生成共面波导结构的目标结构之后,本实施例中的方法还可以包括:移除位于目标结构上的光刻胶,生成共面波导结构,共面波导结构包括:衬底结构和位于衬底结构上的铝薄膜,铝薄膜覆盖衬底结构的部分区域。
99.其中,在获取到目标结构之后,可以移除位于目标结构上的光刻胶,从而可以生成共面波导结构,所生成的共面波导结构可以用于生成超导量子器件。具体的,共面波导结构可以包括衬底结构和位于衬底结构上的铝薄膜,该铝薄膜可以覆盖衬底结构的部分结构。
100.本实施例中,通过移除位于目标结构上的光刻胶,可以生成共面波导结构,所生成的共面波导结构可以用于生成超导量子器件,进一步提高了对超导量子器件进行制备的质量和效率。
101.图7为本发明实施例提供的一种共面波导结构的制备装置的结构示意图;参考附图7所示,本实施例提供了一种共面波导结构的制备装置,该共面波导结构的制备装置可以执行上述图3所示的共面波导结构的制备方法,具体的,该共面波导结构的制备装置可以包括:
102.获取模块11,用于获取待刻蚀结构,待刻蚀结构包括:位于衬底结构上的铝薄膜和位于铝薄膜上端、用于覆盖铝薄膜的部分区域的光刻胶结构;
103.刻蚀模块12,用于利用酸性溶液对位于衬底结构上的铝薄膜进行第一次刻蚀操作,获得第一刻蚀后结构;
104.冲洗模块13,用于对第一刻蚀后结构进行冲洗,获得中间结构;
105.刻蚀模块12,用于利用碱性溶液对中间结构进行第二次刻蚀操作,获得第二刻蚀后结构;
106.冲洗模块13,用于对第二刻蚀后结构进行冲洗,获得用于生成共面波导结构的目标结构,目标结构包括:位于衬底结构上的铝薄膜和位于铝薄膜上端的光刻胶结构,光刻胶结构覆盖铝薄膜的所有区域。
107.在一些实例中,在刻蚀模块12利用酸性溶液对位于衬底结构上的铝薄膜进行第一次刻蚀操作,获得第一刻蚀后结构时,该刻蚀模块12用于执行:获取用于实现第一次刻蚀操作的第一刻蚀参数;基于第一刻蚀参数、利用酸性溶液对位于衬底结构上的铝薄膜进行第
一次刻蚀操作,获得第一刻蚀后结构。
108.在一些实例中,第一刻蚀参数包括以下至少之一:刻蚀温度、刻蚀体积、刻蚀时间。
109.在一些实例中,酸性溶液包括以下至少之一:铝刻蚀液

a类型、硫酸溶液、硝酸溶液、氢氟酸溶液、磷酸溶液。
110.在一些实例中,在冲洗模块13对第一刻蚀后结构进行冲洗,获得中间结构时,该冲洗模块13用于执行:获取用于对第一刻蚀后结构进行冲洗操作的第一冲洗参数;利用去离子水和第一冲洗参数对第一刻蚀后结构进行冲洗,获得中间结构。
111.在一些实例中,第一冲洗参数包括以下至少之一:冲洗温度、冲洗体积、冲洗时间。
112.在一些实例中,在刻蚀模块12利用碱性溶液对中间结构进行第二次刻蚀操作,获得第二刻蚀后结构时,该刻蚀模块12用于执行:获取用于实现第二次刻蚀操作的第二刻蚀参数;基于第二刻蚀参数、利用碱性溶液对中间结构进行第二次刻蚀操作,获得第二刻蚀后结构。
113.在一些实例中,第二刻蚀参数包括以下至少之一:刻蚀温度、刻蚀体积、刻蚀时间。
114.在一些实例中,碱性溶液包括以下至少之一:四甲基氢氧化铵溶液、氨水、氢氧化钾、氢氧化钠。
115.在一些实例中,在冲洗模块13对第二刻蚀后结构进行冲洗,获得用于生成共面波导结构的目标结构时,该冲洗模块13用于执行:获得用于对第二刻蚀后结构进行冲洗操作的第二冲洗参数;利用去离子水和第二冲洗参数对第二刻蚀后结构进行冲洗,获得用于生成共面波导结构的目标结构。
116.在一些实例中,第二冲洗参数包括以下至少之一:冲洗温度、冲洗体积、冲洗时间。
117.在一些实例中,在获得用于生成共面波导结构的目标结构之后,本实施例中的制备装置还包括:移除模块14,用于移除位于目标结构上的光刻胶,生成共面波导结构,共面波导结构包括:衬底结构和位于衬底结构上的铝薄膜,铝薄膜覆盖衬底结构的部分区域。
118.在一些实例中,在获取模块11获取待刻蚀结构时,该获取模块11用于执行:获取衬底结构;在衬底结构上沉积材料,形成铝薄膜;在铝薄膜的上端生成紫外光刻胶;对紫外光刻胶进行显影操作,生成待刻蚀结构。
119.图7所示装置可以执行图2

图6所示实施例的方法,本实施例未详细描述的部分,可参考对图2

图6所示实施例的相关说明。该技术方案的执行过程和技术效果参见图2

图6所示实施例中的描述,在此不再赘述。
120.在一个可能的设计中,图7所示共面波导结构的制备装置的结构可实现为一电子设备,该电子设备可以实现为手机、平板电脑、服务器等各种设备。如图8所示,该电子设备可以包括:处理器21和存储器22。其中,存储器22用于存储相对应电子设备执行上述图2

图6所示实施例中提供的共面波导结构的制备方法的程序,处理器21被配置为用于执行存储器22中存储的程序。
121.程序包括一条或多条计算机指令,其中,一条或多条计算机指令被处理器21执行时能够实现图2

图6所示实施例的方法。
122.其中,电子设备的结构中还可以包括通信接口23,用于电子设备与其他设备或通信网络通信。
123.另外,本发明实施例提供了一种计算机存储介质,用于储存电子设备所用的计算
机软件指令,其包含用于执行上述图2

图6所示方法实施例中共面波导结构的制备方法所涉及的程序。
124.图9为本发明实施例提供的一种超导器件的结构示意图,参考附图9所示,本实施例提供了一种超导器件,该超导器件可以包括:约瑟夫森结31和共面波导结构32,共面波导结构32与约瑟夫森结31通信连接,其中,共面波导结构32通过上述图2

图6的共面波导结构的制备方法所生成。
125.图9所示超导器件的实现原理和实现效果与上述图2

图6的共面波导结构的制备方法的实现原理和实现效果相类似,具体可参见图2

图6所示实施例中的描述,在此不再赘述。
126.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
127.通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件和软件结合的方式来实现。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机产品的形式体现出来,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd

rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
128.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
129.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
130.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
131.在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
132.内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)。内存是计算机可读介质的示例。
133.计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据图案、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd

rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
134.最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
再多了解一些

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