[发明专利]具有用于量子计算设备的高品质界面的层间电介质的构造

权利要求书

1.一种用于构造层间电介质的方法，包括：

提供第一晶片，所述第一晶片包括第一衬底、所述第一衬底上的第一绝缘体层、和所述第一绝缘体层上的第一电介质层；

提供第二晶片，所述第二晶片包括第二衬底、所述第二衬底上的第二绝缘体层、和所述第二绝缘体层上的第二电介质层；

在所述第一电介质层上形成第一超导体层；

在所述第二电介质层上形成第二超导体层；

将所述第一超导体层的表面接合到所述第二超导体层的表面以形成晶片堆叠；

去除所述第一绝缘体层和所述第一衬底的一部分，以提供所述第一电介质层的所暴露的第一表面；以及

在所述第一电介质层的所暴露的第一表面上形成第三超导体层。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在将所述第一超导体层的所述表面接合到所述第二超导体层的所述表面之前，对所述第一超导体层的所述表面和所述第二超导体层的所述表面进行离子研磨。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，将所述第一超导体层的所述表面接合到所述第二超导体层的所述表面包括：将所述第一超导体层的所述表面粘合到所述第二超导体层的所述表面。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，将所述第一超导体层的所述表面接合到所述第二超导体层的所述表面是在10^-7托至10^-9托之间的范围内的真空下执行。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，去除所述第一衬底的至少一部分包括在形成所述晶片堆叠之后执行所述第一衬底的干法蚀刻。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，执行所述干法蚀刻包括：将所述第一衬底暴露于SF₆或XeF₂等离子，并且其中，所述第一绝缘体层充当所述干法蚀刻的蚀刻停止部。

7.根据权利要求2所述的方法，其中，去除所述第一衬底的至少一部分包括在形成所述晶片堆叠之后执行所述第一衬底的湿法蚀刻。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，执行所述湿法蚀刻包括：将所述第一衬底暴露于包括KOH的溶液，并且其中所述第一绝缘体层充当所述湿法蚀刻的蚀刻停止部。

9.根据权利要求2所述的方法，其中，去除所述第一绝缘体层的至少一部分包括执行所述第一绝缘体层的湿法蚀刻。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，执行所述第一绝缘体层的湿法蚀刻包括：将所述第一绝缘体层暴露于包括HF的溶液，并且其中，所述第一电介质层充当所述湿法蚀刻的蚀刻停止部。

11.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：

在所述第一电介质层上形成所述第一超导体层之前，将与所述第一电介质层的所述第一表面相反的所述第一电介质层的第二表面暴露于O₂等离子；并且

在所述第二电介质层上形成所述第二超导体层之前，将所述第二电介质层的第一表面暴露于O₂等离子。

12.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：

在形成所述第三超导体层之前，将O₂等离子施加到所述第一电介质层的所暴露的第一表面。

13.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：

形成从所述第三超导体层延伸至所述第一超导体层的贯穿孔；并且

在所述贯穿孔中形成与所述第一超导体层和所述第三超导体层相接触的超导体互连。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，形成所述贯穿孔包括：执行所述第一电介质层的SF₆蚀刻，其中，所述第一超导体层充当所述SF₆蚀刻的蚀刻停止部。