CN114005929B - 空气桥的制备方法、用于制备空气桥的掩模及量子器件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气桥的制备方法、用于制备空气桥的掩模及量子器件，本申请提供了一种空气桥的制备方法，所述空气桥包括桥面和桥墩，包括以下步骤：提供衬底；形成支撑层于所述衬底上，所述支撑层包括具有水平表面的第一支撑体和具有倾斜表面的第二支撑体；形成金属层于所述衬底在所述支撑层一侧的表面，所述金属层包括覆盖所述水平表面和所述倾斜表面的空气桥；去除除空气桥以外的金属层及所述支撑层以获得所述空气桥，本发明提出的空气桥的制备方法，仅需一次直蒸发镀膜工艺即可同时形成空气桥的桥面和桥墩，无需采用多次镀膜工艺分别制备空气桥的桥面和桥墩，大大简化了空气桥的制备流程，压缩了空气桥的制备周期。

Description

空气桥的制备方法、用于制备空气桥的掩模及量子器件

技术领域

本发明属于量子计算技术领域，特别是一种空气桥的制备方法、用于制备空气桥的掩模及量子器件。

背景技术

在超导量子计算体系中，量子芯片是量子计算机的核心部件，量子芯片上形成有多种信号传输线及电路元件，随着量子计算技术的发展，量子芯片上量子比特数量逐步增多，量子芯片上的信号传输线以及各种电路元件数量也随之增多，空气桥是一种三维的金属导线结构，利用空气桥可以将量子芯片上不相连的电路元件跨接起来，并且，也可以利用空气桥形成屏蔽层以提高信号传输质量。

现有的空气桥的制备方法，需使用斜蒸发镀膜工艺制作空气桥的桥墩，再使用直蒸发镀膜工艺制作空气桥的桥面，现有的空气桥的制备方法需分别制备空气桥的桥面和桥墩，制备方法较为复杂，空气桥制备周期较长。

发明内容

本发明的目的是提供一种空气桥的制备方法，以解决现有技术中的不足，它提供了一种空气桥的制备方法、用于制备空气桥的掩模及量子器件。

本申请的一个实施例提供了一种空气桥的制备方法，所述空气桥包括桥面和桥墩，包括以下步骤：

提供衬底；

形成支撑层于所述衬底上，所述支撑层包括具有水平表面的第一支撑体和位于第一支撑体两端的第二支撑体，所述第二支撑体具有倾斜表面，所述水平表面和所述倾斜表面相连；

形成金属层于所述衬底在所述支撑层一侧的表面，其中，所述水平表面的所述金属层形成所述桥面，所述倾斜表面的所述金属层形成所述桥墩；

去除除所述水平表面的金属层和所述倾斜表面的金属层以外的金属层及所述支撑层以获得所述空气桥。

如上所述的空气桥的制备方法，其中，所述形成支撑层于所述衬底上的步骤包括：

涂覆负性光刻胶于所述衬底上，以获得负性光刻胶层；

以第一曝光量曝光所述负性光刻胶层以获得所述第一支撑体，以第二曝光量曝光所述负性光刻胶层以获得所述第二支撑体，所述第二曝光量大于所述第一曝光量，以使得所述第二支撑体形成所述倾斜表面。

如上所述的空气桥的制备方法，其中，所述负性光刻胶为电子束胶，所述曝光所述负性光刻胶层的步骤，包括：

采用电子束曝光工艺曝光所述电子束胶。

如上所述的空气桥的制备方法，其中，所述形成金属层于所述衬底在所述支撑层一侧的表面的步骤包括：

采用直蒸发镀膜工艺形成所述金属层。

如上所述的空气桥的制备方法，其中，还包括：

曝光所述负性光刻胶层以形成围绕所述第二支撑体的隔离墙。

如上所述的空气桥的制备方法，其中，还包括：

形成牺牲层于所述衬底和所述负性光刻胶层之间；

在形成金属层于所述衬底在所述支撑层一侧的表面的步骤之前，还包括：

形成具有倾斜侧壁的第三支撑体于牺牲层上，所述第三支撑体位于第二支撑体与衬底之间，用于承载金属层以使得所述桥墩延伸至所述衬底。

如上所述的空气桥的制备方法，其中，所述形成具有倾斜侧壁的第三支撑体于牺牲层上的步骤包括：

图形化所述第二支撑体与所述隔离墙之间的牺牲层以获得辅助支撑体，所述辅助支撑体的横截面面积大于所述第二支撑体与所述辅助支撑体的接触面积；

刻蚀所述辅助支撑体以获得所述第三支撑体。

如上所述的空气桥的制备方法，其中，所述形成牺牲层于所述衬底上的步骤包括：

涂覆正性光刻胶于所述衬底上以获得所述牺牲层。

如上所述的空气桥的制备方法，其中，所述去除除所述水平表面的金属层和所述倾斜表面的金属层以外的金属层及所述支撑层以获得所述空气桥的步骤包括：

利用有机溶剂溶解所述牺牲层以剥离所述支撑层以及覆盖于所述牺牲层和所述隔离墙上的金属层以获得所述空气桥。

如上所述的空气桥的制备方法，其中，所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮溶剂或二甲基亚砜溶剂。

如上所述的空气桥的制备方法，其中，所述去除除所述水平表面的金属层和所述倾斜表面的金属层以外的金属层及所述支撑层以获得所述空气桥的步骤包括：

形成保护层于所述水平表面的所述金属层和所述倾斜表面的所述金属层上；

利用刻蚀液刻蚀未被所述保护层覆盖的金属层；

去除所述保护层和所述支撑层以获得所述空气桥。

本申请的另一个实施例提供了一种用于制备空气桥的掩模，所述掩模用于在衬底上制备空气桥，所述空气桥包括桥面和桥墩，所述掩模包括：

具有水平表面的第一支撑体，所述水平表面用于承载金属层以形成所述桥面；

位于第一支撑体两端的第二支撑体，所述第二支撑体具有倾斜表面，所述水平表面和所述倾斜表面相连，所述倾斜表面用于承载金属层以形成所述桥墩；

沉积窗，所述沉积窗暴露出所述第一支撑体、第二支撑体，所述沉积窗的边沿与所述第二支撑体之间形成有沉积间隙，所述沉积间隙暴露出衬底上用于沉积与所述桥墩相连的金属层的区域。

如上所述的用于制备空气桥的掩模，所述倾斜表面为弧面。

本申请的第三个实施例提供了一种量子器件，包括采用上述空气桥的制备方法制备的空气桥。

本申请的第四个实施例提供了一种量子器件，包括采用上述用于制备空气桥的掩模制备的空气桥。

与现有技术相比，本发明提出的空气桥的制备方法，先在衬底上形成支撑层，所述支撑层包括具有水平表面的第一支撑体和具有倾斜表面的第二支撑体，所述水平表面和所述倾斜表面相连，其中，所述水平表面用于承载金属材料形成桥面，所述倾斜表面用于承载金属材料形成桥墩，在制备空气桥的过程中，金属材料可以同时沉积在第一支撑体的水平表面、第二支撑体的倾斜表面上，以形成桥面和桥墩，采用本发明提出的空气桥的制备方法，仅需一次直蒸发镀膜工艺即可同时形成空气桥的桥面和桥墩，无需采用多次镀膜工艺分别制备空气桥的桥面和桥墩，大大简化了空气桥的制备流程，压缩了空气桥的制备周期。

附图说明

图1为本发明实施例提供的支撑层的示意图；

图2为本发明另一实施例提供的牺牲层的示意图；

图3为本发明实施例提供的隔离墙的示意图；

图4为本发明实施例提供的隔离墙的俯视图；

图5为本发明实施提供的辅助支撑体的示意图；

图6为本发明实施提供的第三支撑体的示意图；

图7为本发明实施提供的空气桥的示意图。

附图标记说明：

1-衬底，2-支撑层，3-牺牲层，4-空气桥；

21-第一支撑体，22-第二支撑体，23-隔离墙，31-辅助支撑体，41-桥面，

42-桥墩；

311-第三支撑体。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本申请的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在超导量子计算体系中，量子芯片是量子计算机的核心部件，量子芯片上形成有多种信号传输线，所述信号传输线均由共面波导传输线构成，共面波导传输线由中心导带和位于中心导带两侧的接地导带构成，共面波导传输线具有相互独立的两个接地导带，量子芯片在信号输入时，中心导带两侧的接地导带会产生电势差，从而激发产生寄生槽线模式继而影响量子比特相干性，为了解决这个问题，可以将中心导带两侧的接地导带电连接，以消除中心导带两侧的接地导带的电势差，空气桥是一种三维的金属导线结构，可以采用空气桥将中心导带两侧的接地导带连接起来，以解决这一问题。现有的空气桥的制备方法，需使用斜蒸发镀膜工艺制备空气桥的桥墩，再使用直蒸发镀膜工艺制作空气桥的桥面。

图1为本发明实施例提供的支撑层的示意图。

结合附图1所示，本发明实施例提供的一种空气桥的制备方法，所述空气桥4包括桥面41和桥墩42，包括步骤S100至步骤S400，其中：

S100、提供衬底1，示例性的，一种具体的方式为，所述衬底1上形成有电路结构，可选的，所述衬底1为蓝宝石衬底1；

S200、形成支撑层2于所述衬底1上，可选的，所述支撑层2为光刻胶形成的支撑层2，所述支撑层2包括具有水平表面的第一支撑体21和位于第一支撑体21两端的第二支撑体22,所述第二支撑体22具有倾斜表面，所述水平表面和所述倾斜表面相连，其中，所述水平表面用于承载金属层以形成桥面41，所述倾斜表面用于承载金属层以形成桥墩42，由于水平表面和所述倾斜表面相连，因而获得的空气桥4的桥墩42和桥面41是一体成型的；

S300、形成金属层于所述衬底1在所述支撑层2一侧的表面，所述水平表面的所述金属层形成所述桥面41，所述倾斜表面的所述金属层形成所述桥墩42，示例性的，一种具体的方式为，采用直蒸发镀膜工艺形成所述金属层，另外，为了使空气桥4的桥墩42与所述衬底1能够牢固连接，所述支撑层2上还形成有沉积孔，所述沉积孔位于所述第二支撑体22背离所述第一支撑体21的一侧，所述沉积孔暴露出所述衬底1，在对衬底1进行直蒸发镀膜时，金属层同时沉积在第一支撑体21的水平表面和第二支撑体22的倾斜表面上，以形成空气桥4的桥面41和桥墩42，并且，金属层同时沉积于所述沉积孔暴露出的衬底1上，以使得所述桥墩42延伸至衬底1上，增大了桥墩42的稳定性，使获得的空气桥4更加稳固；

S400、去除除所述水平表面的金属层和所述倾斜表面的金属层以外的金属层及所述支撑层2以获得所述空气桥4，示例性的，一种具体的方式为，所述水平表面的金属层形成所述桥面，所述倾斜表面的金属层形成所述桥墩，去除除所述桥面41和所述桥墩42以外的金属层，并去除所述支撑层2，以在衬底上获得所述空气桥4。

本发明提出的空气桥的制备方法，先在衬底1上形成支撑层2，所述支撑层2包括具有水平表面的第一支撑体21和具有倾斜表面的第二支撑体22，所述水平表面和所述倾斜表面相连，其中，所述水平表面用于承载金属层以形成桥面41，所述倾斜表面用于承载金属层以形成桥墩42，在制备空气桥4的过程中，金属材料可以同时沉积在第一支撑体21的水平表面、第二支撑体22的倾斜表面上，以形成桥面41和桥墩42，采用本发明提出的空气桥的制备方法，仅需一次直蒸发镀膜工艺即可同时形成空气桥4的桥面41和桥墩42，无需采用多次镀膜工艺分别制备空气桥4的桥面41和桥墩42，大大简化了空气桥4的制备流程，压缩了空气桥4的制备周期，大大提高了空气桥4的制备效率。

在本发明的一些实施例中，所述步骤S200中，形成支撑层2于所述衬底1上的步骤，包括S201至步骤S202，其中：

S201、涂覆负性光刻胶于所述衬底1上，以获得负性光刻胶层，需要特别说明的是，可以对涂覆负性光刻胶的衬底1进行前烘，去除一部分负性光刻胶中的溶剂，以增大负性光刻胶的粘附性，提升负性光刻胶的均匀性；

S202、采用曝光、显影等工艺，以第一曝光量曝光所述负性光刻胶层以获得第一支撑体21，以第二曝光量曝光所述负性光刻胶层以获得第二支撑体22，所述第二曝光量大于所述第一曝光量，以使得第二支撑体22形成所述倾斜表面，便于沉积金属层以形成所述桥墩42。

示例性的，一种具体的方式为，所述负性光刻胶为电子束胶，采用电子束曝光工艺曝光所述电子束胶，电子束曝光工艺的曝光精度高，配合使用电子束胶，可以制作出尺寸更小、精度更高的第一支撑体21、第二支撑体22，从而可以在衬底1上制备出尺寸更小的空气桥4，从而可以在单位面积内制备出数量更多的空气桥4，可选的，所述电子束胶采用HSQ电子束胶，在所述衬底1上涂覆HSQ电子束胶以获得所述负性光刻胶层，HSQ电子束胶是基于二氧化硅的无机类化合物(主要成分是硅、氧和氢)，HSQ电子束胶在电子束曝光后，氢键断裂，在碱性显影液作用下释放出氢气，剩余硅和氧的比例相对增大，从而在衬底1的表面生成以非晶态的二氧化硅为主体成分的支撑层2，另外，较其他的电子束胶，HSQ电子束胶形成的支撑层2机械强度更好，保证做出的空气桥4结构更稳定。

需要特别说明的是，一种具体的方式为，在对所述衬底1上的HSQ电子束胶进行电子束曝光的过程中，可以通过控制曝光时长，以达到控制曝光量的目的，通过控制曝光时长，使曝光第二支撑体22处的第二曝光量大于曝光第一支撑体21处的第一曝光量，具体的，第二曝光量是第一曝光量的七至八倍，电子束在进入HSQ电子束胶时发生散射，使电子在HSQ电子束胶中呈圆锥状分布，电子的密度自圆锥的顶部至底部、自圆锥的轴线至外围逐渐降低，HSQ电子束胶的曝光程度也逐步降低，为了使第二支撑体22形成倾斜表面，可以在对第二支撑体22处进行曝光时，延长曝光时长以增大曝光量，使HSQ电子束胶完全曝光形成圆锥状的第二支撑体22，从而获得具有倾斜表面的第二支撑体22，有利于金属层沉积以形成桥墩42。

图2为本发明另一实施例提供的牺牲层的示意图。

图3为本发明实施例提供的隔离墙的示意图。

图4为本发明实施例提供的隔离墙的俯视图。

结合图2-图4，在本发明的一些实施例中，还包括：

曝光所述负性光刻胶层以形成围绕所述第二支撑体22的隔离墙23；

示例性的，一种具体的方式为，在对负性光刻胶层进行曝光时，同时曝光形成第一支撑体21、第二支撑体22和隔离墙23，所述隔离墙23与第二支撑体22之间留有间隙，并且，所述隔离墙23与所述第一支撑体21之间同样留有间隙，所述隔离墙23不与第一支撑体21粘连，以免在剥离金属层时，空气桥4与隔离墙23上的金属层发生粘连。

在本发明的一些实施例中，还包括：

形成牺牲层3于所述衬底1和所述负性光刻胶层之间，示例性的，一种具体的方式为，涂覆正性光刻胶于所述衬底1上以获得所述牺牲层3，需要特别说明的是，可以对涂覆正性光刻胶的衬底1进行前烘，去除一部分正性光刻胶中的溶剂，以增大正性光刻胶的粘附性，提升正性光刻胶的均匀性，通过在衬底1上形成牺牲层3，便于剥离支撑层2和除空气桥4以外的金属层，可选的，所述正性光刻胶为PMMA电子束胶；

在形成金属层于所述衬底1在所述支撑层2一侧的表面的步骤之前，还包括：

形成具有倾斜侧壁的第三支撑体311于牺牲层3上，所述第三支撑体311位于第二支撑体22与衬底1之间，用于承载金属层以使得所述桥墩42延伸至所述衬底1，所述隔离墙23与第三支撑体311之间留有间隙，所述间隙暴露出衬底1，便于在金属层沉积过程中，桥墩42覆盖所述第三支撑体311并延伸至衬底1上。

本实施例中，衬底1上形成有牺牲层3，并将牺牲层3位于第二支撑体22与衬底1之间部位加工成具有倾斜侧壁的第三支撑体311，便于在金属层沉积过程中，桥墩42覆盖所述第三支撑体311并延伸至衬底1上，并且，通过在支撑层2上曝光形成隔离墙23，利用隔离墙23将空气桥4与除空气桥4以外的金属层隔离开，便于剥离所述水平表面的所述金属层和所述倾斜表面的所述金属层。

图5为本发明实施提供的辅助支撑体的示意图。

图6为本发明实施提供的第三支撑体的示意图。

结合图5、图6，在本发明的一些实施例中，所述形成具有倾斜侧壁的第三支撑体311于牺牲层3上的步骤包括：

图形化所述第二支撑体22与所述隔离墙23之间的牺牲层3以获得辅助支撑体31，所述辅助支撑体31在平行所述第二支撑体22与所述辅助支撑体31的接触面的方向的横截面面积大于所述第二支撑体22与所述辅助支撑体31的接触面积；

刻蚀辅助支撑体31以获得所述第三支撑体311。

示例性的，一种具体的方式为，采用曝光、显影等工艺，用电子束曝光工艺曝光第二支撑体22与所述隔离墙23之间的牺牲层3，以获得所述辅助支撑体31，所述辅助支撑体31与隔离墙23之间暴露出所述衬底1，利用等离子刻蚀工艺对未被第一支撑体21、第二支撑体22、隔离墙23覆盖的牺牲层3进行刻蚀，利用等离子刻蚀工艺，将辅助支撑体31刻蚀形成具有倾斜侧壁的第三支撑体311，以便于在金属层沉积过程中，桥墩42覆盖所述第三支撑体311并延伸至衬底1上，并且，在刻蚀过程中，控制刻蚀时间，以避免过刻。

图7为本发明实施提供的空气桥的示意图。

结合图7，在本发明的一些实施例中，所述去除除所述水平表面的金属层和所述倾斜表面的金属层以外的金属层及所述支撑层2以获得所述空气桥4的步骤包括：

利用有机溶剂浸泡所述衬底1以溶解牺牲层3，剥离支撑层2以及覆盖于牺牲层3和隔离墙23上的金属层以获得所述空气桥4，示例性的，一种具体的方式为，采用有机溶剂浸泡所述衬底1，浸泡时间为1.5h至2h，浸泡温度为80℃，利用有机溶剂溶解牺牲层3，同时去除支撑层2，覆盖在牺牲层3和隔离墙23上的金属层也随之被去除，仅空气桥4保留在衬底1上，完成空气桥4的制备，可选的，所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮溶剂或二甲基亚砜溶剂。

本实施例中，利用有机溶剂去除牺牲层3和支撑层2，剥离除空气桥4以外的金属层，最终获得空气桥4，无需采用具有腐蚀性的刻蚀液去除多余金属层，不会对空气桥4的桥墩42和桥面41造成损伤，安全性高。

在本发明的一些实施例中，所述去除除空气桥4以外的金属层及所述支撑层2以获得所述空气桥4的步骤包括：

形成保护层于所述空气桥4上；

利用刻蚀液刻蚀未被保护层覆盖的金属层；

去除所述保护层和所述支撑层2以获得所述空气桥4。

示例性的，一种具体的方式为，于金属层上涂覆光刻胶，获得光刻胶层，图形化所述光刻胶层以获得覆盖在空气桥4上的保护层，利用刻蚀液浸泡衬底1，除去未被保护层覆盖的金属层，再利用有机溶剂浸泡衬底1，去除支撑层2和保护层以获得所述空气桥4。

在本发明的实施例中，还提供了一种用于制备空气桥的掩模，所述掩模用于在衬底1上制备空气桥4，所述空气桥4包括桥面41和桥墩42，所述掩模包括：

具有水平表面的第一支撑体21，所述水平表面用于承载金属层以形成所述桥面41；

具有倾斜表面的第二支撑体22，所述水平表面和所述倾斜表面相连，所述倾斜表面用于承载金属层以形成所述桥墩42；

沉积窗，所述沉积窗暴露出所述第一支撑体21、第二支撑体22，所述沉积窗的边沿与所述第二支撑体22之间形成有沉积间隙，所述沉积间隙暴露出衬底1上用于形成沉积与所述桥墩42相连的金属层的区域，从而在金属层沉积过程中，沉积间隙暴露的所述衬底1上沉积的金属层与桥墩42相连接，增大桥墩42的强度，从而提高空气桥4的稳定性。

利用本申请实施例提供的掩模制备空气桥4，仅需采用一次直蒸发镀膜工艺，即可在第一支撑体21的水平表面上形成桥面41，同时在第二支撑体22的倾斜表面上形成桥墩42，十分便捷，压缩了空气桥4的制备周期。

在本发明的一些实施例中，所述倾斜表面为弧面，所述弧面类似于圆锥面，具有一定弧度，圆锥面向外凸出，能够更好地沉积金属层，所形成的桥墩42强度更高，不易坍塌。

在本发明的实施例中，还提供了一种量子器件，包括采用上述空气桥的制备方法制备的空气桥4。

采用上述空气桥的制备方法制备空气桥4，无需使用斜蒸发镀膜工艺制备空气桥4的桥墩42，再使用直蒸发镀膜工艺制作空气桥4的桥面41，仅需使用一次直蒸发镀膜工艺即可同时制备出空气桥4的桥面41和桥墩42，大大简化了空气桥4的制备流程，压缩了空气桥4的制备周期。

在本发明的实施例中，还另外提供了一种量子器件，包括采用上述用于制备空气桥的掩模制备的空气桥4。

采用上述用于制备空气桥的掩模制备空气桥4，仅需采用一次直蒸发镀膜工艺，即可同时在衬底1上制备出空气桥4的桥面41和桥墩42，大大简化了空气桥4的制备流程，压缩了空气桥4的制备周期。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (15)

1.一种空气桥的制备方法，所述空气桥(4)包括桥面(41)和桥墩(42)，其特征在于，包括以下步骤：

提供衬底(1)；

形成支撑层(2)于所述衬底(1)上，所述支撑层(2)包括具有水平表面的第一支撑体(21)和位于第一支撑体(21)两端的第二支撑体(22)，所述第二支撑体(22)呈圆锥状，所述第二支撑体(22)具有倾斜表面，所述水平表面和所述倾斜表面相连；

形成金属层于所述衬底(1)在所述支撑层(2)一侧的表面，其中，所述水平表面的金属层形成所述桥面(41)，所述倾斜表面的金属层形成所述桥墩(42)；

去除除所述水平表面的金属层和所述倾斜表面的金属层以外的金属层及所述支撑层(2)以获得所述空气桥(4)。

2.如权利要求1所述的空气桥的制备方法，其特征在于，所述形成支撑层(2)于所述衬底(1)上的步骤包括：

涂覆负性光刻胶于所述衬底(1)上，以获得负性光刻胶层；

以第一曝光量曝光所述负性光刻胶层以获得所述第一支撑体(21)，以第二曝光量曝光所述负性光刻胶层以获得所述第二支撑体(22)，所述第二曝光量大于所述第一曝光量，以使得所述第二支撑体(22)形成所述倾斜表面。

3.如权利要求2所述的空气桥的制备方法，其特征在于，所述负性光刻胶为电子束胶，所述曝光所述负性光刻胶层的步骤，包括：

采用电子束曝光工艺曝光所述电子束胶。

4.如权利要求3所述的空气桥的制备方法，其特征在于，所述形成金属层于所述衬底(1)在所述支撑层(2)一侧的表面的步骤包括：

采用直蒸发镀膜工艺形成所述金属层。

5.如权利要求2－4任一所述的空气桥的制备方法，其特征在于，还包括：

曝光所述负性光刻胶层以形成围绕所述第二支撑体(22)的隔离墙(23)。

6.如权利要求5所述的空气桥的制备方法，其特征在于，还包括：

形成牺牲层(3)于所述衬底(1)和所述负性光刻胶层之间；

在形成金属层于所述衬底(1)在所述支撑层(2)一侧的表面的步骤之前，还包括：

形成具有倾斜侧壁的第三支撑体(311)于牺牲层(3)上，所述第三支撑体(311)位于第二支撑体(22)与衬底(1)之间，用于承载金属层以使得所述桥墩(42)延伸至所述衬底(1)。

7.如权利要求6所述的空气桥的制备方法，其特征在于，所述形成具有倾斜侧壁的第三支撑体(311)于牺牲层(3)上的步骤包括：

图形化所述第二支撑体(22)与所述隔离墙(23)之间的牺牲层(3)以获得辅助支撑体(31)，所述辅助支撑体(31)的横截面面积大于所述第二支撑体(22)与所述辅助支撑体(31)的接触面积；

刻蚀所述辅助支撑体(31)以获得所述第三支撑体(311)。

8.如权利要求7所述的空气桥的制备方法，其特征在于，所述形成牺牲层(3)于所述衬底(1)上的步骤包括：

涂覆正性光刻胶于所述衬底(1)上以获得所述牺牲层(3)。

9.如权利要求8所述的空气桥的制备方法，其特征在于，所述去除除所述水平表面的金属层和所述倾斜表面的金属层以外的金属层及所述支撑层(2)以获得所述空气桥(4)的步骤包括：

利用有机溶剂溶解所述牺牲层(3)以剥离所述支撑层(2)以及覆盖于所述牺牲层(3)和所述隔离墙(23)上的金属层以获得所述空气桥(4)。

10.如权利要求9所述的空气桥的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为N－甲基吡咯烷酮溶剂或二甲基亚砜溶剂。

11.如权利要求1所述的空气桥的制备方法，其特征在于，所述去除除所述水平表面的金属层和所述倾斜表面的金属层以外的金属层及所述支撑层(2)以获得所述空气桥(4)的步骤包括：

形成保护层于所述水平表面的所述金属层和所述倾斜表面的所述金属层上；

利用刻蚀液刻蚀未被所述保护层覆盖的金属层；

去除所述保护层和所述支撑层(2)以获得所述空气桥(4)。

12.一种用于制备空气桥的掩模，所述掩模用于在衬底(1)上制备空气桥(4)，所述空气桥(4)包括桥面(41)和桥墩(42)，其特征在于，所述掩模包括：

具有水平表面的第一支撑体(21)，所述水平表面用于承载金属层以形成所述桥面(41)；

位于第一支撑体(21)两端的第二支撑体(22)，所述第二支撑体(22)呈圆锥状，所述第二支撑体(22)具有倾斜表面，所述水平表面和所述倾斜表面相连，所述倾斜表面用于承载金属层以形成所述桥墩(42)；

沉积窗，所述沉积窗暴露出所述第一支撑体(21)、第二支撑体(22)，所述沉积窗的边沿与所述第二支撑体(22)之间形成有沉积间隙，所述沉积间隙暴露出衬底(1)上用于沉积与所述桥墩(42)相连的金属层的区域。

13.根据权利要求12所述的用于制备空气桥的掩模，其特征在于，所述倾斜表面为弧面。

14.一种量子器件，其特征在于，包括根据权利要求1－11任一所述的空气桥的制备方法制备的空气桥(4)。

15.一种量子器件，其特征在于，包括采用权利要求12或13所述的用于制备空气桥的掩模制备的空气桥(4)。

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