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(kāi)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(guò)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。電子束曝光在微型熱電制冷器領(lǐng)域突破界面熱阻控制瓶頸。深圳生物探針電子束曝光技術(shù)
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)。湖北電子束曝光實(shí)驗(yàn)室電子束曝光為人工光合系統(tǒng)提供光催化微腔一體化制造。
針對(duì)電子束曝光在教學(xué)與人才培養(yǎng)中的作用，研究所利用該技術(shù)平臺(tái)開(kāi)展實(shí)踐培訓(xùn)。作為擁有人才團(tuán)隊(duì)的研究機(jī)構(gòu)，團(tuán)隊(duì)通過(guò)電子束曝光實(shí)驗(yàn)課程，培養(yǎng)研究生與青年科研人員的微納加工技能，讓學(xué)員參與從圖形設(shè)計(jì)到曝光制備的全流程操作。結(jié)合第三代半導(dǎo)體器件的研發(fā)項(xiàng)目，使學(xué)員在實(shí)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(dǎo)體領(lǐng)域培養(yǎng)了一批具備實(shí)際操作能力的技術(shù)人才。研究所展望了電子束曝光技術(shù)與第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的結(jié)合前景，制定了中長(zhǎng)期研究規(guī)劃。隨著半導(dǎo)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(jí)加工能力將發(fā)揮更重要作用，團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在提高曝光速度、拓展材料適用性等方面持續(xù)攻關(guān)。結(jié)合省級(jí)重點(diǎn)科研項(xiàng)目的支持，未來(lái)將重點(diǎn)研究電子束曝光在量子器件、高頻功率器件等領(lǐng)域的應(yīng)用，通過(guò)與產(chǎn)業(yè)界的深度合作，推動(dòng)科研成果向?qū)嶋H生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，助力廣東半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級(jí)。
電子束曝光在超導(dǎo)量子比特制造中實(shí)現(xiàn)亞微米約瑟夫森結(jié)的精確布局。通過(guò)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(shí)間至200μs以上，為量子計(jì)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(jí)質(zhì)量塊制作依賴電子束曝光。在SOI晶圓上通過(guò)雙向劑量調(diào)制實(shí)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(jì)，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)。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)。
研究所針對(duì)電子束曝光在大面積晶圓上的均勻性問(wèn)題開(kāi)展研究。由于電子束在掃描過(guò)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(guò)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。利用原子力顯微鏡對(duì)晶圓不同區(qū)域的圖形進(jìn)行表征，結(jié)果顯示優(yōu)化后的工藝使邊緣與中心的線寬偏差控制在較小范圍內(nèi)。這項(xiàng)研究提升了電子束曝光技術(shù)在大面積器件制備中的適用性，為第三代半導(dǎo)體中試生產(chǎn)中的批量一致性提供了保障。電子束曝光為光學(xué)微腔器件提供亞波長(zhǎng)精度的定制化制備解決方案。深圳生物探針電子束曝光技術(shù)
電子束曝光實(shí)現(xiàn)特定頻段聲波調(diào)控的低頻降噪超材料設(shè)計(jì)制造。深圳生物探針電子束曝光技術(shù)
電子束曝光顛覆傳統(tǒng)制冷模式，在半導(dǎo)體制冷片構(gòu)筑量子熱橋結(jié)構(gòu)。納米級(jí)界面聲子工程使熱電轉(zhuǎn)換效率提升三倍，120W/cm2熱流密度下維持芯片38℃恒溫。在量子計(jì)算機(jī)低溫系統(tǒng)中替代液氦制冷，冷卻能耗降低90%。模塊化設(shè)計(jì)支持三維堆疊，為10kW級(jí)數(shù)據(jù)中心機(jī)柜提供零噪音散熱方案。電子束曝光助力深空通信升級(jí)，為衛(wèi)星激光網(wǎng)絡(luò)制造亞波長(zhǎng)光學(xué)器件。8級(jí)菲涅爾透鏡集成波前矯正功能，50000公里距離光斑擴(kuò)散小于1米。在北斗四號(hào)星間鏈路系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)100Gbps，誤碼率小于10?1?。智能熱補(bǔ)償機(jī)制消除太空溫差影響，保障十年在軌無(wú)性能衰減。深圳生物探針電子束曝光技術(shù)
