针对基于Ta的超导量子器件的化学机械平面化
摘要：用于100nm小特征尺寸的厚达曼青铜（damascene Ta）结构的化学机械平面化（CMP）工艺开发报告。该CMP工艺是可扩展超导集成电路的制造流程的核心，适用于300毫米晶片尺寸。该工作建立了与CMP相关的各种设计规则元素，供电路的布局设计人员参考，包括基于钽的共面波导谐振器、电容器和钽基量子比特（qubits）和单通量量子（SFQ）电路的互联。这些结构的制造使用了193纳米光刻和300毫米进程工具进行介质沉积、反应离子刻蚀、湿洁净、CMP和在线计量，这些工具都是300毫米晶片CMOS晶圆厂常见的。通过对平整结构的物理和电学特性测量，指导了工艺开发。物理表征，如覆盖整个300mm晶圆表面的原子力显微镜观察到的局部地形高度小于5nm。电学特性确认在室温下的低泄漏率，以及在100nm至3μm的达曼青铜线宽范围内的不到12％的晶圆内轧制片内电阻变化。还评估了批次与批次的重复性。讨论了工艺整合选择，包括达曼青铜的沉积厚度的影响。
作者：Ekta Bhatia, Soumen Kar, Jakub Nalaskowski, Tuan Vo, Stephen Olson, Hunter Frost, John Mucci, Brian Martinick, Pui Yee Hung, Ilyssa Wells, Sandra Schujman, Satyavolu S. Papa Rao
论文ID：2302.07732
分类：Applied Physics
分类简称：physics.app-ph
提交时间：2023-04-11