【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于芯片制备封装领域，具体涉及一种倒装焊芯片中焊点的保护方法及超导量子芯片，更具体地涉及一种超导量子倒装焊芯片中焊点的保护方法。
技术介绍
1、超导量子芯片是超导量子计算机系统的核心器件，其通常由超导量子比特、耦合器、读取腔、控制线、跨线桥、倒装焊点等组成。为了保护超导量子比特的性能，超导量子芯片在制备时可以选择将超导量子比特和耦合器设计到一块顶片上（即第二芯片），将读取腔和控制线等设计到另一块底片上（即第一芯片），之后通过倒装焊工艺将底片和顶片贴合焊接到一起，组成完整的超导量子芯片。倒装焊工艺在超导量子芯片的研发制备上的应用越来越广泛。超导量子芯片使用的焊点是铟焊点，低温下（≤25mk）可以超导，发热量较小。
2、超导量子芯片由于底片芯片布线复杂，导致线路两侧出现电势差，从而带来槽线模式。为了抑制槽线模式，需要在读取腔和控制线等表面制备跨线桥，如铝跨线桥。采用沉积法图形转移技术制备二氧化硅介质层和铝跨线桥，具体包括：在底片芯片上相应位置沉积二氧化硅介质层，然后沉积铝跨线桥，通过氟化氢处理去除二氧化硅介质层。保留二氧化硅介质层会对线路阻抗和损耗带来很大影响，因此需要利用氟化氢气体将二氧化硅介质层去除。在去除二氧化硅介质层的过程中，氟化氢气体会使铟焊点表面的氧化层性质发生变化，这种氧化层的变性会导致底片和顶片在倒装焊工艺之后，焊点的结合强度降低，倒装焊芯片的稳定性下降，低温下存在脱焊的情况。
技术实现思路
1、针对上述技术问题，本专利技术提供了一种倒装焊芯片中焊
2、作为本专利技术的第一个方面，本专利技术提供了一种倒装焊芯片中焊点的保护方法，包括：提供第一芯片和第二芯片，其中第一芯片和第二芯片相对应的表面分别沉积有焊点下金属层；在第一芯片上制备二氧化硅介质层和跨线桥结构；在形成有跨线桥结构的第一芯片的焊点下金属层和第二芯片的焊点下金属层上分别形成铟焊点；在第一芯片的铟焊点上形成金属保护层；对形成有金属保护层的第一芯片进行氟化氢处理，以去除二氧化硅介质层；将氟化氢处理后的第一芯片和形成有铟焊点的第二芯片上下图形对准贴合，进行倒装焊接，得到倒装焊芯片。
3、作为本专利技术的第二个方面，本专利技术提供了一种超导量子芯片，利用上述方法制得。
4、在本专利技术实施例中，在第一芯片上，先制备二氧化硅介质层和跨线桥，再制备铟焊点和金属保护层，之后利用氟化氢气体去除二氧化硅介质层。在利用氟化氢气体去除二氧化硅介质层的过程中，铟焊点表面的金属保护层可以保护铟焊点免受氟化氢气体的影响，提高倒装焊接之后铟焊点的结合强度，进而提高倒装焊芯片的稳定性。本专利技术提供的倒装焊芯片中焊点的保护方法可以普遍适用于超导量子计算芯片等各类需要倒装焊工艺的芯片的研发制备，对于一些对铟焊点有影响的工艺，如氟化氢处理或铝、锌金属覆盖等，金属保护层对铟焊点有较好的保护作用。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种倒装焊芯片中焊点的保护方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述第二芯片的铟焊点上形成金属保护层。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述金属保护层的材质包括Ti/Au、Pt/Au、TiN中任意一种，所述焊点下金属层的材质包括Ti/Au、Pt/Au、TiN中任意一种。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述金属保护层的厚度为30-300nm。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述金属保护层与所述铟焊点的横向尺寸相同，所述铟焊点的厚度为5-20μm。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述焊点下金属层与所述铟焊点的边长比例为1.5-3:1，所述焊点下金属层的厚度为100-300nm。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述金属保护层通过沉积法图形转移技术沉积在所述铟焊点上；
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在将所述第一芯片和所述第二芯片上下图形对准贴合进行倒装焊接之后，所述方法还包
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述封装之后，所述方法还包括：对所述倒装焊芯片进行稳定性测试；
10.一种超导量子芯片，其特征在于，利用权利要求1-9任一项所述的方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种倒装焊芯片中焊点的保护方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述第二芯片的铟焊点上形成金属保护层。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述金属保护层的材质包括ti/au、pt/au、tin中任意一种，所述焊点下金属层的材质包括ti/au、pt/au、tin中任意一种。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述金属保护层的厚度为30-300nm。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述金属保护层与所述铟焊点的横向尺寸相同，所述铟焊点的厚度为5-20μm。
6.根据权利要求5...
【专利技术属性】
技术研发人员：李渊，霍永恒，曹思睿，朱晓波，潘建伟，
申请(专利权)人：合肥国家实验室，
类型：发明
国别省市：
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