科研團(tuán)隊(duì)探索電子束曝光與化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用，用于制備全局平坦化的多層結(jié)構(gòu)。多層器件在制備過(guò)程中易出現(xiàn)表面起伏，影響后續(xù)曝光精度，團(tuán)隊(duì)通過(guò)電子束曝光定義拋光阻擋層圖形，結(jié)合化學(xué)機(jī)械拋光實(shí)現(xiàn)局部區(qū)域的精細(xì)平坦化。對(duì)比傳統(tǒng)拋光方法，該技術(shù)能使多層結(jié)構(gòu)的表面粗糙度降低一定比例，為后續(xù)曝光工藝提供更平整的基底。在三維集成器件的研究中，這種協(xié)同工藝有效提升了層間對(duì)準(zhǔn)精度，為高密度集成器件的制備開(kāi)辟了新路徑，體現(xiàn)了多工藝融合的技術(shù)創(chuàng)新思路。電子束曝光為植入式醫(yī)療電子提供長(zhǎng)效生物界面封裝。高分辨電子束曝光外協(xié)
電子束曝光開(kāi)創(chuàng)液體活檢新紀(jì)元，在硅基芯片構(gòu)建納米級(jí)細(xì)胞分選陷阱。仿血腦屏障多級(jí)過(guò)濾結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)循環(huán)腫瘤細(xì)胞高純度捕獲，微流控電穿孔系統(tǒng)完成單細(xì)胞基因測(cè)序。早期檢出靈敏度達(dá)0.001%，在肺病篩查中較CT檢查發(fā)現(xiàn)病灶。手持式檢測(cè)儀實(shí)現(xiàn)30分鐘完成從抽血到報(bào)告全流程。電子束曝光重塑環(huán)境微能源采集技術(shù)，通過(guò)仿生渦旋葉片優(yōu)化風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率。壓電復(fù)合材料的智能變形結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)3-15m/s風(fēng)速自適應(yīng)，轉(zhuǎn)換效率突破35%。自供電無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)在青藏鐵路凍土監(jiān)測(cè)中連續(xù)運(yùn)行5年，溫度監(jiān)測(cè)精度±0.1℃，預(yù)警地質(zhì)災(zāi)害準(zhǔn)確率98.7%。高分辨電子束曝光外協(xié)電子束曝光的圖形精度高度依賴劑量調(diào)控技術(shù)和套刻誤差管理機(jī)制。
第三代太陽(yáng)能電池中，電子束曝光制備鈣鈦礦材料的納米光陷阱結(jié)構(gòu)。在ITO/玻璃基底設(shè)計(jì)六方密排納米錐陣列（高度200nm，錐角60°），通過(guò)二區(qū)劑量調(diào)制優(yōu)化顯影剖面。該結(jié)構(gòu)將光程長(zhǎng)度提升3倍，使鈣鈦礦電池轉(zhuǎn)化效率達(dá)29.7%，減少貴金屬用量50%以上。電子束曝光在X射線光柵制作中克服高深寬比挑戰(zhàn)。通過(guò)50μm厚SU-8膠體的分級(jí)曝光策略（底劑量100μC/cm2，頂劑量500μC/cm2），實(shí)現(xiàn)深寬比>40的納米柱陣列（周期300nm）。結(jié)合LIGA工藝制成的銥涂層光柵，使同步輻射成像分辨率達(dá)10nm，應(yīng)用于生物細(xì)胞器三維重構(gòu)。
在電子束曝光的三維結(jié)構(gòu)制備研究中，科研團(tuán)隊(duì)探索了灰度曝光技術(shù)的應(yīng)用?；叶绕毓馔ㄟ^(guò)控制不同區(qū)域的電子束劑量，可在抗蝕劑中形成連續(xù)變化的高度分布，進(jìn)而通過(guò)刻蝕得到三維微結(jié)構(gòu)。團(tuán)隊(duì)利用該技術(shù)在氮化物半導(dǎo)體表面制備了具有漸變折射率的光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，測(cè)試結(jié)果顯示這種結(jié)構(gòu)能有效降低光傳輸損耗。這項(xiàng)技術(shù)突破拓展了電子束曝光在復(fù)雜三維器件制備中的應(yīng)用，為集成光學(xué)器件的研發(fā)提供了新的工藝選擇。針對(duì)電子束曝光在第三代半導(dǎo)體中試中的成本控制問(wèn)題，科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了有益探索。電子束曝光為神經(jīng)形態(tài)芯片提供高密度、低功耗納米憶阻單元陣列。
針對(duì)電子束曝光在異質(zhì)結(jié)器件制備中的應(yīng)用，科研團(tuán)隊(duì)研究了不同材料界面處的圖形轉(zhuǎn)移規(guī)律。異質(zhì)結(jié)器件的多層材料可能具有不同的刻蝕選擇性，團(tuán)隊(duì)通過(guò)電子束曝光在頂層材料上制備圖形，再通過(guò)分步刻蝕工藝將圖形轉(zhuǎn)移到下層不同材料中，研究刻蝕時(shí)間與氣體比例對(duì)跨材料圖形一致性的影響。在氮化物 / 硅異質(zhì)結(jié)器件的制備中，優(yōu)化后的工藝使不同材料層的圖形線寬偏差控制在較小范圍內(nèi)，保證了器件的電學(xué)性能?？蒲袌F(tuán)隊(duì)在電子束曝光設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化適配方面進(jìn)行了探索。為降低對(duì)進(jìn)口設(shè)備的依賴，團(tuán)隊(duì)與國(guó)內(nèi)設(shè)備廠商合作，測(cè)試國(guó)產(chǎn)電子束曝光系統(tǒng)的性能參數(shù)，針對(duì)第三代半導(dǎo)體材料的需求提出改進(jìn)建議。通過(guò)調(diào)整設(shè)備的控制軟件與硬件參數(shù)，使國(guó)產(chǎn)設(shè)備在 6 英寸晶圓上的曝光精度達(dá)到實(shí)用要求，與進(jìn)口設(shè)備的差距縮小了一定比例。電子束曝光在半導(dǎo)體領(lǐng)域主導(dǎo)光罩精密制作及第三代半導(dǎo)體器件的亞納米級(jí)結(jié)構(gòu)加工。福建高分辨電子束曝光實(shí)驗(yàn)室
電子束刻合為環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)提供可持續(xù)封裝方案。高分辨電子束曝光外協(xié)
對(duì)于可修復(fù)的微小缺陷，通過(guò)局部二次曝光的方式進(jìn)行修正，提高了圖形的合格率。在 6 英寸晶圓的中試實(shí)驗(yàn)中，這種缺陷修復(fù)技術(shù)使無(wú)效區(qū)域的比例降低了一定程度，提升了電子束曝光的材料利用率。研究所將電子束曝光技術(shù)與納米壓印模板制備相結(jié)合，探索低成本大規(guī)模制備微納結(jié)構(gòu)的途徑。納米壓印技術(shù)適合批量生產(chǎn)，但模板制備依賴高精度加工手段，團(tuán)隊(duì)通過(guò)電子束曝光制備高質(zhì)量的原始模板，再通過(guò)電鑄工藝復(fù)制得到可用于批量壓印的工作模板。對(duì)比電子束直接曝光與納米壓印的圖形質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)兩者在微米尺度下的精度差異較小，但壓印效率更高。這項(xiàng)研究為平衡高精度與高效率的微納制造需求提供了可行方案，有助于推動(dòng)第三代半導(dǎo)體器件的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。高分辨電子束曝光外協(xié)
