針對電子束曝光在異質(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)隊通過電子束曝光在頂層材料上制備圖形，再通過分步刻蝕工藝將圖形轉(zhuǎn)移到下層不同材料中，研究刻蝕時間與氣體比例對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)隊在電子束曝光設(shè)備的國產(chǎn)化適配方面進(jìn)行了探索。為降低對進(jìn)口設(shè)備的依賴，團(tuán)隊與國內(nèi)設(shè)備廠商合作，測試國產(chǎn)電子束曝光系統(tǒng)的性能參數(shù)，針對第三代半導(dǎo)體材料的需求提出改進(jìn)建議。通過調(diào)整設(shè)備的控制軟件與硬件參數(shù)，使國產(chǎn)設(shè)備在 6 英寸晶圓上的曝光精度達(dá)到實用要求，與進(jìn)口設(shè)備的差距縮小了一定比例。電子束曝光支持量子材料的高精度電極制備和原子級結(jié)構(gòu)控制。云南納米電子束曝光加工工廠
研究所利用人才團(tuán)隊的技術(shù)優(yōu)勢，在電子束曝光的反演光刻技術(shù)上取得進(jìn)展。反演光刻通過計算機(jī)模擬優(yōu)化曝光圖形，可補(bǔ)償工藝過程中的圖形畸變，科研人員針對氮化物半導(dǎo)體的刻蝕特性，建立了曝光圖形與刻蝕結(jié)果的關(guān)聯(lián)模型。借助全鏈條科研平臺的計算資源，團(tuán)隊對復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)的曝光圖形進(jìn)行模擬優(yōu)化，在微納傳感器的腔室結(jié)構(gòu)制備中，使實際圖形與設(shè)計值的偏差縮小了一定比例。這種基于模型的工藝優(yōu)化方法，為提高電子束曝光的圖形保真度提供了新思路。貴州量子器件電子束曝光加工平臺電子束曝光為微振動檢測系統(tǒng)提供超高靈敏度納米機(jī)械諧振結(jié)構(gòu)。
在電子束曝光的三維結(jié)構(gòu)制備研究中，科研團(tuán)隊探索了灰度曝光技術(shù)的應(yīng)用?；叶绕毓馔ㄟ^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)而通過刻蝕得到三維微結(jié)構(gòu)。團(tuán)隊利用該技術(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)，測試結(jié)果顯示這種結(jié)構(gòu)能有效降低光傳輸損耗。這項技術(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。針對電子束曝光在第三代半導(dǎo)體中試中的成本控制問題，科研團(tuán)隊進(jìn)行了有益探索。
研究所利用電子束曝光技術(shù)制備微納尺度的熱管理結(jié)構(gòu)，探索其在功率半導(dǎo)體器件中的應(yīng)用。功率器件工作時產(chǎn)生的熱量需快速散出，團(tuán)隊通過電子束曝光在器件襯底背面制備周期性微通道結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)散熱面積。結(jié)合熱仿真與實驗測試，分析微通道尺寸與排布方式對散熱性能的影響，發(fā)現(xiàn)特定結(jié)構(gòu)的微通道能使器件工作溫度降低一定幅度。依托材料外延平臺，可在制備散熱結(jié)構(gòu)的同時保證器件正面的材料質(zhì)量，實現(xiàn)散熱與電學(xué)性能的平衡，為高功率器件的熱管理提供了新解決方案。電子束曝光為光學(xué)微腔器件提供亞波長精度的定制化制備解決方案。
在電子束曝光與材料外延生長的協(xié)同研究中，科研團(tuán)隊探索了先曝光后外延的工藝路線。針對特定氮化物半導(dǎo)體器件的需求，團(tuán)隊在襯底上通過電子束曝光制備圖形化掩模，再利用材料外延平臺進(jìn)行選擇性外延生長，實現(xiàn)了具有特定形貌的半導(dǎo)體 nanostructure。研究發(fā)現(xiàn)，曝光圖形的尺寸與間距會影響外延材料的晶體質(zhì)量，通過調(diào)整曝光參數(shù)可調(diào)控外延層的生長速率與形貌，目前已在納米線陣列的制備中獲得了較為均勻的結(jié)構(gòu)分布。研究所針對電子束曝光在大面積晶圓上的均勻性問題開展研究。由于電子束在掃描過程中可能出現(xiàn)能量衰減，6 英寸晶圓邊緣的圖形質(zhì)量有時會與中心區(qū)域存在差異，科研團(tuán)隊通過分區(qū)校準(zhǔn)曝光劑量的方式，改善了晶圓面內(nèi)的曝光均勻性。電子束曝光實現(xiàn)核電池放射源超高安全性的空間封裝結(jié)構(gòu)。北京精密加工電子束曝光廠商
電子束曝光的分辨率取決于束斑控制、散射抑制和抗蝕劑性能的綜合優(yōu)化。云南納米電子束曝光加工工廠
電子束曝光在超導(dǎo)量子比特制造中實現(xiàn)亞微米約瑟夫森結(jié)的精確布局。通過100kV加速電壓的微束斑（<2nm）在鈮/鋁異質(zhì)結(jié)構(gòu)上直寫量子干涉器件，結(jié)區(qū)尺寸控制精度達(dá)±3nm。采用多層PMMA膠堆疊技術(shù)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(jī)提供主要加工手段。MEMS陀螺儀諧振結(jié)構(gòu)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(fù)雜梳齒電極（間隙<100nm），邊緣粗糙度<1nmRMS。關(guān)鍵技術(shù)包括硅深反應(yīng)離子刻蝕模板制作和應(yīng)力釋放結(jié)構(gòu)設(shè)計，諧振頻率漂移降低至0.01%/℃，廣泛應(yīng)用于高精度慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。云南納米電子束曝光加工工廠
