Dispositivos cuánticos

Los dispositivos cuánticos exigen un nivel de precisión y reproducibilidad muy superior al de la microfabricación convencional. Los tiempos de coherencia y el rendimiento del dispositivo están determinados por características microscópicas, interfaces y alineación, por lo que la litografía debe ofrecer una alta uniformidad y una superposición precisa para garantizar dispositivos multicapa fiables. Heidelberg Instruments ofrece un conjunto continuo de soluciones de litografía sin máscara y de escritura directa, diseñadas para resolver los desafíos de fabricación en cada etapa del ciclo de vida de los dispositivos cuánticos.

Por qué la litografía es crucial para los dispositivos cuánticos

• Protegiendo la coherencia: Los defectos microscópicos, la rugosidad de los bordes o la desalineación durante el paso de litografía pueden introducir directamente ruido y decoherencia, limitando el rendimiento de los qubits.
• Patrones 2.5D de alta fidelidad: Muchas arquitecturas cuánticas requieren control vertical/topográfico además de resolución lateral.
• Registro multicapa: Una superposición precisa es esencial para el cableado multicapa, las uniones y las pilas fotónicas.
• Escalar sin compromisos: Pasar de experimentos con un solo qubit a miles o millones de qubits requiere procesos fabricables con tolerancias estrictas y alta productividad.

Soluciones adaptadas a tu trayectoria de desarrollo

Descubrimiento e investigación fundamental: NanoFrazor

Cuando se necesita la máxima fidelidad para conceptos de dispositivos novedosos, la litografía por sonda térmica de escaneo (t-SPL) del NanoFrazor ofrece un control inigualable para características a escala nanométrica y en 2.5D.

• Precisión vertical inferior a 2 nm mediante litografía en bucle cerrado (imagen in situ + retroalimentación), ideal para topografías en escala de grises y barreras de túnel precisas.
• Escritura directa con inspección: la escritura e imagen simultáneas permiten verificar las estructuras durante la fabricación.
• Fabricación dirigida de dispositivos: puntos cuánticos, uniones Josephson, materiales 1D/2D con patrones.
• Elimina las incertidumbres de la química húmeda, minimizando el daño del proceso a materiales sensibles.

Prototipado rápido e I+D multiusuario: DWL 66⁺ y MLA 150

La velocidad y la flexibilidad aceleran los ciclos de iteración y permiten explorar rápidamente arquitecturas creativas. Los flujos de trabajo sin máscara eliminan el tiempo de espera y los costos de fabricación de máscaras.

DWL 66⁺

• Escritura directa de alta resolución con tamaños mínimos de característica de hasta ~200 nm: flujo de trabajo rápido de CAD al sustrato.
• Reduce la carga de trabajo del haz de electrones utilizando el DWL para características más grandes y prototipos, mientras se reserva el haz de electrones para las tareas más pequeñas y lentas.

MLA 150

• Modo de dibujo interactivo para una colocación precisa de electrodos sobre escamas únicas y heteroestructuras.
• Alineación avanzada con compensación digital de desplazamiento, rotación y escala, crucial para pilas cuánticas multicapa.
• Diseñado para instalaciones multiusuario con alta disponibilidad, incorporación rápida (<1 hora) y operación accesible.

Escalado y producción: ULTRA, VPG⁺ y MLA 300

Cuando el diseño de un dispositivo está probado, se requiere una litografía fiable, repetible y de alto rendimiento para la fabricación.

• Precisión a escala nanométrica lista para producción y alta precisión de superposición para circuitos superconductores multicapa, chips cuánticos fotónicos y matrices de puntos cuánticos.
• Plataforma mecánica robusta (etapas con cojinetes de aire, interferometría diferencial) para una superposición y repetibilidad superiores.
• Automatización completa y manejo de máscaras para reducir los tiempos de ciclo y garantizar un rendimiento constante a escala.
• El MLA 300 permite el empaquetado avanzado de chips cuánticos.

Diferenciadores técnicos: lo que nos distingue

• Continuidad de la cartera: herramientas que se integran desde experimentos con un solo qubit hasta la producción en masa sin romper la continuidad del proceso.
• Metrología de circuito cerrado: Imágenes in situ y retroalimentación (NanoFrazor) para reducir la incertidumbre del proceso.
• Alta precisión de superposición y registro: opciones de diseño de instrumentos (etapas con cojinetes neumáticos, interferometría y compensación térmica activa) diseñadas para circuitos cuánticos multicapa.
• Agilidad sin restricciones: iteración rápida, menos cuellos de botella en las herramientas y menor coste de desarrollo para la creación de prototipos.
• Experiencia en aplicaciones: Colaboramos con laboratorios de investigación y fabricantes para adaptar los flujos de procesos a plataformas de materiales superconductores, fotónicos y 2D.

Indíquenos su plataforma (superconductora, fotónica, espín/semiconductor, 2D) y le recomendaremos la mejor cadena de herramientas y el mejor enfoque de proceso. Póngase en contacto con nuestros expertos para analizar los requisitos de su dispositivo o solicitar especificaciones detalladas.