料層,并刻蝕所述旁路電阻材料層以形成旁路電阻的步驟。
[0029]作為本發明的超導電路結構的制備方法的一種優選方案,形成所述旁路電阻之后,還包括沉積第五絕緣材料層,并在所述第五絕緣材料層對應于所述旁路電阻的位置形成第二開口,所述第二開口暴露出所述旁路電阻。
[0030]本發明還提供一種超導電路結構,所述超導電路結構包括:
[0031]襯底;
[0032]應力圖案結構,位于所述襯底表面;
[0033]約瑟夫森結,所述約瑟夫森結包括底電極、第一絕緣材料層及頂電極,所述底電極位于所述應力圖案結構的頂部及兩側,所述第一絕緣材料層位于所述底電極表面,所述頂電極位于所述應力圖案結構的上方的所述第一絕緣材料層表面,且所述頂電極的尺寸小于所述應力圖案結構的尺寸。
[0034]作為本發明的超導電路結構的一種優選方案,所述應力圖案結構為單層、雙層或多層半導體材料層、絕緣材料層或金屬材料層。
[0035]作為本發明的超導電路結構的一種優選方案,所述應力圖案結構的材料為單層、雙層或多層金屬材料層或半導體材料層時,所述超導電路結構還包括第一絕緣隔離層,所述第一絕緣隔離層包覆所述應力圖案結構。
[0036]作為本發明的超導電路結構的一種優選方案,所述超導電路結構還包括:
[0037]第二絕緣材料層,覆蓋于所述襯底及所述第一絕緣材料層表面,所述第二絕緣材料層對應于所述頂電極的位置設有第一開口,所述第一開口暴露出所述頂電極;
[0038]配線層,位于所述第二絕緣材料層表面及所述第一開口內,并與所述頂電極相接觸。
[0039]作為本發明的超導電路結構的一種優選方案,所述超導電路結構還包括旁路電阻,所述旁路電阻位于所述底電極與所述襯底之間,且與所述應力圖案結構相隔一定的間距。
[0040]作為本發明的超導電路結構的一種優選方案,所述超導電路結構還包括旁路電阻,所述旁路電阻位于所述襯底一側的所述第一絕緣材料層表面或第一超導材料層表面,且與所述應力圖案結構相隔一定的間距;所述旁路電阻的上表面與所述配線層相接觸。
[0041]作為本發明的超導電路結構的一種優選方案,所述超導電路結構還包括第二絕緣隔離層,所述第二絕緣隔離層位于所述旁路電阻的表面,且所述第二絕緣隔離層對應于與所述配線層相接觸的位置設有第二開口,所述第二開口暴露出所述旁路電阻。
[0042]如上所述,本發明的超導電路結構及其制備方法,具有以下有益效果:
[0043]本發明的超導電路結構及其制備方法通過在約瑟夫森結下方的襯底表面形成尺寸比約瑟夫森結尺寸大的應力圖案結構,有利于約瑟夫森結中應力的有效釋放,最終達到減少應力的作用,從而解決了因應力引起的約瑟夫森結漏電流,提高了超導電路結構的性能及其穩定性。
【附圖說明】
[0044]圖1顯示為現有技術中的約瑟夫森結的結構示意圖。
[0045]圖2顯示為現有技術中的超導電路結構的局部俯視結構示意圖。
[0046]圖3顯示為現有技術中的超導電路結構的局部截面結構示意圖。
[0047]圖4顯示為本發明的超導電路結構的制備流程示意圖。
[0048]圖5至圖12顯示為本發明的超導電路結構的制備方法各步驟所呈現的截面結構示意圖。
[0049]圖13顯示為本發明的超導電路結構的局部俯視結構示意圖。
[0050]元件標號說明
[0051 ] 10襯底
[0052]11約瑟夫森結
[0053]111第一超導材料層
[0054]112第一絕緣材料層
[0055]113第二超導材料層
[0056]114底電極
[0057]115頂電極
[0058]12第二絕緣材料層
[0059]13導電通孔
[0060]14配線層[0061 ] 20 襯底
[0062]21應力圖案結構
[0063]22約瑟夫森結
[0064]221第一超導材料層
[0065]222第一絕緣材料層
[0066]223第二超導材料層
[0067]224底電極
[0068]225頂電極
[0069]23第二絕緣材料層
[0070]24第一開口
[0071]25配線層
[0072]SI ?S5步驟
【具體實施方式】
[0073]以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式,本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用,本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用,在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。
[0074]請參閱圖4?圖13。需要說明的是,本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發明的基本構想,雖圖示中僅顯示與本發明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺寸繪制,其實際實施時各組件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變,且其組件布局型態也可能更為復雜。
[0075]實施例一
[0076]請參閱圖4,本發明提供一種超導電路結構的制備方法,所述超導電路結構的制備方法至少包括以下步驟:
[0077]I)提供襯底,在所述襯底表面對應于后續要形成約瑟夫森結的位置形成應力圖案結構,所述應力圖案結構的尺寸大于后續要形成的約瑟夫森結的尺寸;
[0078]2)在所述襯底表面依次形成第一超導材料層、第一絕緣材料層及第二超導材料層的三層薄膜結構,所述三層薄膜結構包覆所述應力圖案結構;
[0079]3)刻蝕所述三層薄膜結構以形成底電極及約瑟夫森結;
[0080]4)在步驟3)得到的結構表面形成第二絕緣材料層,并在所述第二絕緣材料層對應于所述約瑟夫森結的位置形成第一開口,所述第一開口暴露出所述約瑟夫森結;
[0081 ] 5)沉積第三超導材料層,并刻蝕所述第三超導材料層形成配線層。
[0082]在步驟I)中,請參閱圖4中的SI步驟及圖5,提供襯底20,在所述襯底20表面對應于后續要形成約瑟夫森結的位置形成應力圖案結構21,所述應力圖案結構21的尺寸大于后續要形成的約瑟夫森結的尺寸。
[0083]作為示例,所述襯底20的厚度可以為但不僅限于0.2mm?0.8mm,在本實施例中,所述襯底20可以為單晶硅上的二氧化硅,其中單晶硅片厚度為0.625mm,上面的二氧化硅厚度300nm。所述襯底20的材質不限于本實施例所列舉的材料,還可以包括但不限于單晶硅、藍寶石、碳化硅、氧化鎂及氟化鎂等。
[0084]作為示例,所述應力圖案結構21的形狀可以根據實際需要設定,本實施例中,以所述應力圖案結構21的橫截面形狀為正方形作為示例,但并不以此為限,所述應力圖案結構21的橫截面形狀還可以為矩形、圓形、橢圓形等等。
[0085]作為示例,所述應力圖案結構21的中心與后續要形成的約瑟夫森結的中心上下對應,且所述應力圖案結構21的尺寸及面積均大于后續要形成的約瑟夫森結的尺寸及面積。需要說明的是,由后續制備步驟可知,所述約瑟夫森結的尺寸由后續形成頂電極的尺寸所決定,因此,所述應力圖案結構21的中心與后續要形成的頂電極的中心上下對應,且所述應力圖案結構21的尺寸及面積均大于后續要形成的頂電極的尺寸及面積。
[0086]在一示例中,通過刻蝕去除部分所述襯底20,以在所述襯底20表面形成所述應力圖案結構21。
[0087]在另一示例中,先在所述襯底20表面形成一層第三絕緣材料層(未示出),然后通過光刻、刻蝕工藝刻蝕所述第三絕緣材料層,以在所述襯底20表面形成所述應力圖案結構
21ο
[0088]在又一示例中,先在所述襯底20表面形成一層金屬層(未示出),然后通過光刻、刻蝕工藝刻蝕所述金屬層,以在所述襯底20表面形成所述應力圖案結構21。所述金屬層可以為超導金屬層或非超導