通过聚合物间隔层工艺改善3D集成超导电路中的参数靶向

三维器件集成通过将控制线、量子比特和谐振器等元件分布到多个层之间，促进了具有数十个以上量子比特的超导量子信息处理器构建。倒装芯片键合多芯片模块中谐振器和量子比特的频率取决于其附近导体和介电质所定义的电磁环境细节。因此，精确的频率靶向需要对芯片间间距的精确控制并最小化其相对倾斜。在此，我们描述一种利用聚合物间隔层控制芯片间间距的方法。与无间隔层的相同工艺相比，我们将测得的平面度误差降低了3.5倍，至平均倾斜76(35) $\mu$rad，并将与目标芯片间间距的偏差降低了十倍，至平均值0.4(8) $\mu$m。我们将该工艺应用于共面波导谐振器样品，观察到芯片间谐振器频率变化低于50 MHz ($\approx$ 1 %)。我们测得单光子水平下内部品质因子为$5 \times 10^5$，表明所加间隔层与低损耗器件制备兼容。