在電子束曝光工藝優(yōu)化方面，研究所聚焦曝光效率與圖形質(zhì)量的平衡問題。針對(duì)傳統(tǒng)電子束曝光速度較慢的局限，科研人員通過分區(qū)曝光策略與參數(shù)預(yù)設(shè)方案，在保證圖形精度的前提下，提升了 6 英寸晶圓的曝光效率。利用微納加工平臺(tái)的協(xié)同優(yōu)勢(shì)，團(tuán)隊(duì)將電子束曝光與干法刻蝕工藝結(jié)合，研究不同曝光后處理方式對(duì)圖形側(cè)壁垂直度的影響，發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)钠毓夂蠛婵緶囟饶軠p少圖形邊緣的模糊現(xiàn)象。這些工藝優(yōu)化工作使電子束曝光技術(shù)更適應(yīng)中試規(guī)模的生產(chǎn)需求，為第三代半導(dǎo)體器件的批量制備提供了可行路徑。電子束曝光實(shí)現(xiàn)核電池放射源超高安全性的空間封裝結(jié)構(gòu)。深圳圖形化電子束曝光實(shí)驗(yàn)室
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(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)與國內(nèi)設(shè)備廠商合作，測(cè)試國產(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(shí)用要求，與進(jìn)口設(shè)備的差距縮小了一定比例。北京光柵電子束曝光工藝電子束刻蝕推動(dòng)人工視覺芯片的光電轉(zhuǎn)換層高效融合。
對(duì)于可修復(fù)的微小缺陷，通過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)通過電子束曝光制備高質(zhì)量的原始模板，再通過電鑄工藝復(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。
圍繞電子束曝光在第三代半導(dǎo)體功率器件柵極結(jié)構(gòu)制備中的應(yīng)用，科研團(tuán)隊(duì)開展了專項(xiàng)研究。功率器件的柵極尺寸與形狀對(duì)其開關(guān)性能影響明顯，團(tuán)隊(duì)通過電子束曝光制備不同線寬的柵極圖形，研究尺寸變化對(duì)器件閾值電壓與導(dǎo)通電阻的影響。利用電學(xué)測(cè)試平臺(tái)，對(duì)比不同柵極結(jié)構(gòu)的器件性能，優(yōu)化出適合高壓應(yīng)用的柵極尺寸參數(shù)。這些研究成果已應(yīng)用于省級(jí)重點(diǎn)科研項(xiàng)目中，為高性能功率器件的研發(fā)提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。科研人員研究了電子束曝光過程中的電荷積累效應(yīng)及其應(yīng)對(duì)措施。絕緣性較強(qiáng)的半導(dǎo)體材料在電子束照射下容易積累電荷，導(dǎo)致圖形偏移或畸變，團(tuán)隊(duì)通過在曝光區(qū)域附近設(shè)置導(dǎo)電輔助層與接地結(jié)構(gòu)，加速電荷消散。廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所用電子束曝光技術(shù)制備出高精度半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)。
電子束曝光在熱電制冷器鍵合領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)跨尺度熱管理優(yōu)化，通過高精度圖形化解決傳統(tǒng)焊接工藝的熱膨脹失配問題。在Bi?Te?/Cu界面設(shè)計(jì)中構(gòu)造微納交錯(cuò)齒結(jié)構(gòu)，增大接觸面積同時(shí)建立梯度導(dǎo)熱通道。特殊設(shè)計(jì)的楔形鍵合區(qū)引導(dǎo)聲子定向傳輸，明顯降低界面熱阻。該技術(shù)使固態(tài)制冷片溫差負(fù)載能力提升至85K以上，在激光雷達(dá)溫控系統(tǒng)中可維持±0.01℃恒溫，保障ToF測(cè)距精度厘米級(jí)穩(wěn)定。相較于機(jī)械貼合工藝，電子束曝光構(gòu)建的微觀互鎖結(jié)構(gòu)將熱循環(huán)壽命延長(zhǎng)10倍，支撐汽車電子在-40℃至125℃極端環(huán)境的可靠運(yùn)行。電子束曝光推動(dòng)腦機(jī)接口生物電極從剛性向柔性轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)微米級(jí)精度下的人造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。在聚酰亞胺基底上設(shè)計(jì)分形拓?fù)潆姌O陣列，通過多層抗蝕劑堆疊形成仿生樹突結(jié)構(gòu)，明顯擴(kuò)大有效表面積。表面微納溝槽促進(jìn)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子吸附，加速神經(jīng)突觸生長(zhǎng)融合。臨床前試驗(yàn)顯示，植入大鼠運(yùn)動(dòng)皮層7天后神經(jīng)信號(hào)信噪比較傳統(tǒng)電極提升8dB，阻抗穩(wěn)定性維持±5%。該技術(shù)突破腦組織與硬質(zhì)電子界面的機(jī)械失配限制，為漸凍癥患者提供高分辨率意念控制通道。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。云南光掩模電子束曝光服務(wù)價(jià)格
電子束曝光推動(dòng)自發(fā)光量子點(diǎn)顯示的色彩轉(zhuǎn)換層高效集成。深圳圖形化電子束曝光實(shí)驗(yàn)室
電子束曝光解決微型燃料電池質(zhì)子傳導(dǎo)效率難題。石墨烯質(zhì)子交換膜表面設(shè)計(jì)螺旋微肋條通道，降低質(zhì)傳阻力同時(shí)增強(qiáng)水管理能力。納米錐陣列催化劑載體使鉑原子利用率達(dá)80%，較商業(yè)產(chǎn)品提升5倍。在5cm2微型電堆中實(shí)現(xiàn)2W/cm2功率密度，支持無人機(jī)持續(xù)飛行120分鐘。自呼吸雙極板結(jié)構(gòu)通過多孔層梯度設(shè)計(jì)，消除水淹與膜干問題，系統(tǒng)壽命超5000小時(shí)。電子束曝光推動(dòng)拓?fù)淞孔佑?jì)算邁入實(shí)用階段。在InAs納米線表面構(gòu)造馬約拉納零模定位陣列，超導(dǎo)鋁層覆蓋精度達(dá)單原子層。對(duì)稱性保護(hù)機(jī)制使量子比特退相干時(shí)間突破毫秒級(jí)，在5×5量子點(diǎn)陣列實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)邏輯門操作。該技術(shù)將加速拓?fù)淞孔佑?jì)算機(jī)工程化，為復(fù)雜分子模擬提供硬件平臺(tái)。深圳圖形化電子束曝光實(shí)驗(yàn)室
