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公開番号2025007657
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023109201
出願日2023-07-03
発明の名称量子デバイスおよびその製造方法
出願人日本電気株式会社
代理人個人,個人
主分類H10N 60/80 20230101AFI20250109BHJP()
要約【課題】量子デバイスが加熱を受けた場合のインターポーザに対する量子チップの傾きや位置ずれを防止する。
【解決手段】量子デバイスは、量子チップ1と、該量子チップ1を搭載する第1インターポーザ2と、第1インターポーザ2と量子チップ1との間の複数個所に設けられたバンプ部を備え、バンプ部は第1バンプ部3と第2バンプ部4とを備え、第1バンプ部3は少なくとも一部が超伝導材料により構成され、第2バンプ部4は第1バンプ部3とは異なる材料により構成される。製造方法は、超伝導材料の第1バンプ部3と、より高融点の材料の第2バンプ部4とで第1インターポーザ2と量子チップ1とを複数個所で接続し、又は、超伝導材料の低融点バンプ部3、4と、高融点の超伝導材料の高融点バンプ部6との異なる融点のバンプ部を用い、高融点バンプ部6による接続の後に低融点バンプ部3、4による接続を行うことを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
量子チップと、
該量子チップを搭載する第１インターポーザと、
該第１インターポーザと前記量子チップとの間の複数個所に設けられたバンプ部を備え、前記バンプ部は第１バンプ部と第２バンプ部とを備え、
前記第１バンプ部は少なくとも一部が超伝導材料により構成され、
前記第２バンプ部は前記第１バンプ部とは異なる材料により構成された、
量子デバイス。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
複数の前記バンプ部は、第１バンプ部と、該第１バンプ部より高融点の材料により構成された第２バンプ部とを備える、
請求項１に記載の量子デバイス。
【請求項３】
前記第１バンプ部は、前記量子チップの超伝導材料からなる回路と接続される領域に設けられ、
前記第２バンプ部は、前記量子チップの超伝導材料からなる回路と接続される領域以外の領域に設けられた、
請求項２に記載の量子デバイス。
【請求項４】
複数の前記第２バンプ部の内側に前記第１バンプ部を配置した、
請求項２に記載の量子デバイス。
【請求項５】
前記第１バンプ部は、前記量子チップの近傍の領域に設けられ、
前記第２バンプ部は、前記量子チップの近傍の領域より遠い領域に設けられた、
請求項２に記載の量子デバイス。
【請求項６】
前記第１インターポーザの前記量子チップが搭載される面と反対側の面に第２インターポーザを備え、
これら第１インターポーザと第２インターポーザとの間に、前記第２バンプ部より低融点の第３バンプ部を設けた、
請求項２に記載の量子デバイス。
【請求項７】
前記第１バンプ部は、少なくともインジウムを含み、前記第２バンプ部は、インジウム以外の材料を少なくとも含む、
請求項１に記載の量子デバイス。
【請求項８】
量子チップと、
該量子チップを搭載する第１インターポーザと、
を備える量子デバイスの製造方法であって、
超伝導材料により構成された第１バンプ部と、該第１バンプ部より高融点の材料により構成された第２バンプ部とによって、前記第１インターポーザと前記量子チップとを複数個所で接続する、
ことを特徴とする量子デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記第１インターポーザの前記量子チップが搭載される面と反対側の面に第２インターポーザを配置する工程と、
該第２インターポーザと前記第１インターポーザとを前記第２バンプ部より低融点の第３バンプ部によって複数個所で接続する工程と、を有する、
請求項８に記載の量子デバイスの製造方法。
【請求項１０】
量子チップと、
該量子チップを搭載する第１インターポーザと、
該第１インターポーザを搭載し、信号を授受する第２インターポーザと、
を備える量子デバイスの製造方法であって、
前記第１インターポーザと前記量子チップとを複数個所で接続する第１工程と、
前記第１インターポーザと前記第２インターポーザとを複数個所で接続する第２工程と、
を備え、
超伝導材料により構成された低融点バンプ部と、該低融点バンプ部より高融点の超伝導材料により構成された高融点バンプ部との異なる融点のバンプ部を用い、前記第１工程、第２工程のうち、高融点バンプ部を用いた接続の後に低融点バンプ部を用いた接続を行う、
ことを特徴とする量子デバイスの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、量子デバイスおよびその製造方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、量子チップと複数のインターポーザを積層させて接続させた構成が記載されている。より詳しくは、量子チップとインターポーザの間や、複数のインターポーザ同士が、ボンディングボールによって接合されている構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許第９８３６６９９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１のような構成において、製造工程の途中で加熱を受けた場合、前記量子チップとインターポーザとの間のボンディングボールが溶融あるいは軟化して、前記量子チップがインターポーザに対して傾き、あるいは、これらが面方向に位置ずれするおそれがある。
【０００５】
この発明は、量子チップを実装した量子デバイス装置が加熱を受けた場合においてインターポーザに対する量子チップの傾きや位置ずれを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明にかかる量子デバイスは、量子チップと、該量子チップを搭載する第１インターポーザと、該第１インターポーザと前記量子チップとの間の複数個所に設けられたバンプ部を備え、前記バンプ部は第１バンプ部と第２バンプ部とを備え、前記第１バンプ部は少なくとも一部が超伝導材料により構成され、前記第２バンプ部は前記第１バンプ部とは異なる材料により構成されたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明にかかる量子デバイスの製造方法は、量子チップと、該量子チップを搭載する第１インターポーザと、を備える量子デバイスの製造方法であって、超伝導材料により構成された第１バンプ部と、該第１バンプ部より高融点の材料により構成された第２バンプ部とによって、前記第１インターポーザと前記量子チップとを複数個所で接続することを特徴とする。
また、本発明にかかる量子デバイスの製造方法は、量子チップと、該量子チップを搭載する第１インターポーザと、該第１インターポーザを搭載し、信号を授受する第２インターポーザと、を備える量子デバイスの製造方法であって、前記第１インターポーザと前記量子チップとを複数個所で接続する第１工程と、前記第１インターポーザと前記第２インターポーザとを複数個所で接続する第２工程と、を備え、超伝導材料により構成された低融点バンプ部と、該低融点バンプ部より高融点の超伝導材料により構成された高融点バンプ部との異なる融点のバンプ部を用い、前記第１工程、第２工程のうち、高融点バンプ部を用いた接続の後に低融点バンプ部を用いた接続を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、量子チップを実装した量子デバイス装置が加熱を受けた場合においてインターポーザに対する量子チップの傾きや位置ずれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明にかかる量子デバイスの最小構成例を示す断面図である。
本発明の第１実施形態にかかる量子デバイスを示し、（ａ）は断面図、（ｂ）はバンプ部の配置を示す底面図である。
本発明の第２実施形態にかかる量子デバイスを示し、（ａ）は断面図、（ｂ）はバンプ部の配置を示す底面図である。
第１、第２実施形態の第１変形例にかかる量子デバイスのバンプ部の配置図である。
第１、第２実施形態の第２変形例にかかる量子デバイスのバンプ部の配置図である。
第１、第２実施形態の第３変形例にかかる量子デバイスのバンプ部の配置図である。
第１、第２実施形態の第４変形例にかかる量子デバイスのバンプ部の配置図である。
本発明の第３実施形態にかかる量子デバイスの製造方法を示す量子デバイスの断面図であって、（ａ）は加熱前、（ｂ）は加熱後を示す。
本発明の第４実施形態にかかる量子デバイスの製造方法を示す量子デバイスの断面図であって、（ａ）は加熱前、（ｂ）は加熱後を示す。
本発明の第５実施形態にかかる量子デバイスの製造方法による量子デバイスの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の最小構成例に係る量子デバイスについて、図１を参照して説明する。
この量子デバイスは、量子チップ１と、該量子チップ１を搭載する第１インターポーザ２と、該第１インターポーザ２と前記量子チップ１との間の複数個所に設けられたバンプ部を備え、前記バンプ部は第１バンプ部３と第２バンプ部４とを備え、前記第１バンプ部３は少なくとも一部が超伝導材料により構成され、前記第２バンプ部４は前記第１バンプ部３とは異なる材料により構成されたことを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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