電子束曝光在量子計(jì)算領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)離子阱精密制造突破。氧化鋁基板表面形成共面波導(dǎo)微波饋電網(wǎng)絡(luò)，微波場(chǎng)操控精度達(dá)μK量級(jí)。三明治電極結(jié)構(gòu)配合雙光子聚合抗蝕劑，使三維勢(shì)阱定位誤差＜10nm。在40Ca?離子操控實(shí)驗(yàn)中，量子門保真度達(dá)99.995%，單比特操作速度提升至1μs。模塊化阱陣列為大規(guī)模量子計(jì)算機(jī)提供可擴(kuò)展物理載體，支持1024比特協(xié)同操控。電子束曝光推動(dòng)仿生視覺芯片突破生物極限。在柔性基底構(gòu)建對(duì)數(shù)響應(yīng)感光陣列，動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)展至160dB，支持10?3lux至10?lux照度無失真成像。神經(jīng)形態(tài)脈沖編碼電路模仿視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞，信息壓縮率超1000:1。在自動(dòng)駕駛場(chǎng)景測(cè)試中，該芯片在120km/h時(shí)速下識(shí)別距離達(dá)300米，較傳統(tǒng)CMOS傳感器響應(yīng)速度提升10倍，動(dòng)態(tài)模糊消除率99.2%。電子束曝光與電鏡聯(lián)用實(shí)現(xiàn)納米器件的原位加工、表征一體化平臺(tái)。湖南量子器件電子束曝光實(shí)驗(yàn)室
太赫茲通信系統(tǒng)依賴電子束曝光實(shí)現(xiàn)電磁波束賦形技術(shù)革新。在硅-液晶聚合物異質(zhì)集成中構(gòu)建三維螺旋諧振單元陣列，通過振幅相位雙調(diào)控優(yōu)化波前分布。特殊設(shè)計(jì)的漸變介電常數(shù)結(jié)構(gòu)突破傳統(tǒng)天線±30°掃描角度限制，實(shí)現(xiàn)120°廣域覆蓋與零盲區(qū)切換。實(shí)測(cè)0.3THz頻段下軸比優(yōu)化至1.2dB，輻射效率超80%，比金屬波導(dǎo)系統(tǒng)體積縮小90%。在6G天地一體化網(wǎng)絡(luò)中，該天線模塊支持20Gbps空地?cái)?shù)據(jù)傳輸，誤碼率降至10?12。電子束曝光推動(dòng)核電池向微型化、智能化演進(jìn)。通過納米級(jí)輻射阱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化放射源空間排布，在金剛石屏蔽層內(nèi)形成自屏蔽通道網(wǎng)絡(luò)。多級(jí)安全隔離機(jī)制實(shí)現(xiàn)輻射泄漏量百萬分級(jí)的突破，在醫(yī)用心臟起搏器中可保障十年期安全運(yùn)行。獨(dú)特的熱電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)使能量利用效率提升至8%，同等體積下功率密度達(dá)傳統(tǒng)化學(xué)電池的50倍，為深海探測(cè)器提供全氣候自持能源。河南生物探針電子束曝光加工平臺(tái)電子束刻合為虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)提供高靈敏觸覺傳感器集成方案。
在電子束曝光與材料外延生長(zhǎng)的協(xié)同研究中，科研團(tuán)隊(duì)探索了先曝光后外延的工藝路線。針對(duì)特定氮化物半導(dǎo)體器件的需求，團(tuán)隊(duì)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(tái)進(jìn)行選擇性外延生長(zhǎng)，實(shí)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(huì)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(zhǎng)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(duì)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(shí)會(huì)與中心區(qū)域存在差異，科研團(tuán)隊(duì)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。
研究所針對(duì)電子束曝光在高頻半導(dǎo)體器件互聯(lián)線制備中的應(yīng)用開展研究。高頻器件對(duì)互聯(lián)線的尺寸精度與表面粗糙度要求嚴(yán)苛，科研團(tuán)隊(duì)通過優(yōu)化電子束曝光的掃描方式，減少線條邊緣的鋸齒效應(yīng)，提升互聯(lián)線的平整度。利用微納加工平臺(tái)的精密測(cè)量設(shè)備，對(duì)制備的互聯(lián)線進(jìn)行線寬與厚度均勻性檢測(cè)，結(jié)果顯示優(yōu)化后的工藝使線寬偏差控制在較小范圍，滿足高頻信號(hào)傳輸需求。在毫米波器件的研發(fā)中，這種高精度互聯(lián)線有效降低了信號(hào)傳輸損耗，為器件高頻性能的提升提供了關(guān)鍵支撐，相關(guān)工藝已納入中試技術(shù)方案。電子束曝光支持量子材料的高精度電極制備和原子級(jí)結(jié)構(gòu)控制。
廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所依托其微納加工平臺(tái)的先進(jìn)設(shè)備，在電子束曝光技術(shù)研發(fā)中持續(xù)發(fā)力。該平臺(tái)配備的高精度電子束曝光系統(tǒng)，具備納米級(jí)分辨率，可滿足第三代半導(dǎo)體材料微納結(jié)構(gòu)制備的需求?？蒲袌F(tuán)隊(duì)針對(duì)氮化物半導(dǎo)體材料的特性，研究電子束能量與曝光劑量對(duì)圖形轉(zhuǎn)移精度的影響，通過調(diào)整加速電壓與束流參數(shù)，在 2-6 英寸晶圓上實(shí)現(xiàn)了亞微米級(jí)圖形的穩(wěn)定制備。借助設(shè)備總值逾億元的科研平臺(tái)，團(tuán)隊(duì)能夠?qū)ζ毓夂蟮膱D形進(jìn)行精細(xì)表征，為工藝優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐，目前已在深紫外發(fā)光二極管的電極圖形制備中積累了多項(xiàng)實(shí)用技術(shù)參數(shù)。電子束曝光是制備超導(dǎo)量子比特器件的關(guān)鍵工藝，能精確控制約瑟夫森結(jié)尺寸以提高量子相干性。河北微納光刻電子束曝光價(jià)格
電子束曝光革新節(jié)能建筑用智能窗的納米透明電極結(jié)構(gòu)。湖南量子器件電子束曝光實(shí)驗(yàn)室
針對(duì)柔性襯底上的電子束曝光技術(shù)，研究所開展了適應(yīng)性研究。柔性半導(dǎo)體器件的襯底通常具有一定的柔韌性，可能影響曝光過程中的晶圓平整度，科研團(tuán)隊(duì)通過改進(jìn)晶圓夾持裝置，減少柔性襯底在曝光時(shí)的變形。同時(shí)，調(diào)整電子束的掃描速度與聚焦方式，適應(yīng)柔性襯底表面可能存在的微小起伏，在聚酰亞胺襯底上實(shí)現(xiàn)了微米級(jí)圖形的穩(wěn)定制備。這項(xiàng)研究拓展了電子束曝光技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景，為柔性電子器件的高精度制造提供了技術(shù)支持?？蒲袌F(tuán)隊(duì)在電子束曝光的缺陷檢測(cè)與修復(fù)技術(shù)上取得進(jìn)展。曝光過程中可能出現(xiàn)的圖形斷線、短路等缺陷，會(huì)影響器件性能，團(tuán)隊(duì)利用自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)曝光后的圖形進(jìn)行快速掃描，識(shí)別缺陷位置與類型。湖南量子器件電子束曝光實(shí)驗(yàn)室
