圍繞電子束曝光的套刻精度控制，科研團隊開展了系統(tǒng)研究。在多層結構器件的制備中，各層圖形的對準精度直接影響器件性能，團隊通過改進晶圓定位系統(tǒng)與標記識別算法，將套刻誤差控制在較小范圍內(nèi)。依托材料外延平臺的表征設備，可精確測量不同層間圖形的相對位移，為套刻參數(shù)的優(yōu)化提供量化依據(jù)。在第三代半導體功率器件的研發(fā)中，該技術確保了源漏電極與溝道區(qū)域的精細對準，有效降低了器件的接觸電阻，相關工藝參數(shù)已納入中試生產(chǎn)規(guī)范。電子束曝光是制備超導量子比特器件的關鍵工藝，能精確控制約瑟夫森結尺寸以提高量子相干性。珠海AR/VR電子束曝光實驗室
圍繞電子束曝光在半導體激光器腔面結構制備中的應用，研究所進行了專項攻關。激光器腔面的平整度與垂直度直接影響其出光效率與壽命，科研團隊通過控制電子束曝光的劑量分布，在腔面區(qū)域制備高精度掩模，再結合干法刻蝕工藝實現(xiàn)陡峭的腔面結構。利用光學測試平臺，對比不同腔面結構的激光器性能，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后的腔面使器件的閾值電流降低，斜率效率有所提升。這項研究充分發(fā)揮了電子束曝光的納米級加工優(yōu)勢，為高性能半導體激光器的制備提供了工藝支持，相關成果已應用于多個研發(fā)項目。珠海AR/VR電子束曝光實驗室電子束曝光在MEMS器件加工中實現(xiàn)微諧振結構的亞納米級精度控制。
現(xiàn)代科研平臺將電子束曝光模塊集成于掃描電子顯微鏡（SEM），實現(xiàn)原位加工與表征。典型應用包括在TEM銅網(wǎng)制作10μm支撐膜窗口或在AFM探針沉積300納米鉑層。利用二次電子成像和能譜（EDS）聯(lián)用，電子束曝光支持實時閉環(huán)操作（如加工后成分分析），提升跨尺度研究效率5倍以上。其真空兼容性和定位精度使納米實驗室成為材料科學關鍵工具。在電子束曝光的矢量掃描模式下，劑量控制是主要參數(shù)（劑量=束流×駐留時間/步進）。典型配置如100kV加速電壓下500pA束流對應3納米束斑，劑量范圍100-2000μC/cm2。采用動態(tài)劑量調(diào)制和鄰近效應矯正（如灰度曝光），可將線邊緣粗糙度降至1nmRMS。套刻誤差依賴激光干涉儀實時定位技術，精度達±35nm/100mm，確保圖形保真度。
針對電子束曝光在教學與人才培養(yǎng)中的作用，研究所利用該技術平臺開展實踐培訓。作為擁有人才團隊的研究機構，團隊通過電子束曝光實驗課程，培養(yǎng)研究生與青年科研人員的微納加工技能，讓學員參與從圖形設計到曝光制備的全流程操作。結合第三代半導體器件的研發(fā)項目，使學員在實踐中掌握曝光參數(shù)優(yōu)化與缺陷分析的方法，為寬禁帶半導體領域培養(yǎng)了一批具備實際操作能力的技術人才。研究所展望了電子束曝光技術與第三代半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的結合前景，制定了中長期研究規(guī)劃。隨著半導體器件向更小尺寸、更高集成度發(fā)展，電子束曝光的納米級加工能力將發(fā)揮更重要作用，團隊計劃在提高曝光速度、拓展材料適用性等方面持續(xù)攻關。結合省級重點科研項目的支持，未來將重點研究電子束曝光在量子器件、高頻功率器件等領域的應用，通過與產(chǎn)業(yè)界的深度合作，推動科研成果向?qū)嶋H生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，助力廣東半導體產(chǎn)業(yè)的技術升級。廣東省科學院半導體研究所用電子束曝光技術制備出高精度半導體器件結構。
將模擬結果與實際曝光圖形對比，不斷修正模型參數(shù)，使模擬預測的線寬與實際結果的偏差縮小到一定范圍。這種理論指導實驗的研究模式，提高了電子束曝光工藝優(yōu)化的效率與精細度?？蒲腥藛T探索了電子束曝光與原子層沉積技術的協(xié)同應用，用于制備高精度的納米薄膜結構。原子層沉積能實現(xiàn)單原子層精度的薄膜生長，而電子束曝光可定義圖形區(qū)域，兩者結合可制備復雜的三維納米結構。團隊通過電子束曝光在襯底上定義圖形，再利用原子層沉積在圖形區(qū)域生長功能性薄膜，研究沉積溫度與曝光圖形的匹配性。在氮化物半導體表面制備的納米尺度絕緣層，其厚度均勻性與圖形一致性均達到較高水平，為納米電子器件的制備提供了新方法。電子束曝光支持量子材料的高精度電極制備和原子級結構控制。吉林納米電子束曝光技術
電子束曝光為超高靈敏磁探測裝置制備微納超導傳感器件。珠海AR/VR電子束曝光實驗室
電子束曝光在超導量子比特制造中實現(xiàn)亞微米約瑟夫森結的精確布局。通過100kV加速電壓的微束斑（<2nm）在鈮/鋁異質(zhì)結構上直寫量子干涉器件，結區(qū)尺寸控制精度達±3nm。采用多層PMMA膠堆疊技術配合低溫蝕刻工藝，有效抑制渦流損耗，明顯提升量子比特相干時間至200μs以上，為量子計算機提供主要加工手段。MEMS陀螺儀諧振結構的納米級質(zhì)量塊制作依賴電子束曝光。在SOI晶圓上通過雙向劑量調(diào)制實現(xiàn)復雜梳齒電極（間隙<100nm），邊緣粗糙度<1nmRMS。關鍵技術包括硅深反應離子刻蝕模板制作和應力釋放結構設計，諧振頻率漂移降低至0.01%/℃，廣泛應用于高精度慣性導航系統(tǒng)。珠海AR/VR電子束曝光實驗室
