浙江高分辨電子束曝光實(shí)驗(yàn)室

在量子材料如拓?fù)浣^緣體Bi?Te?研究中，電子束曝光實(shí)現(xiàn)原子級(jí)準(zhǔn)確電極定位。通過(guò)雙層PMMA/MMA抗蝕劑堆疊工藝，結(jié)合電子束誘導(dǎo)沉積（EBID）技術(shù)，直接構(gòu)建<100納米間距量子點(diǎn)接觸電極。關(guān)鍵技術(shù)包括采用50kV高電壓減少背散射損傷和-30°C低溫樣品臺(tái)抑制熱漂移。電子束曝光保障了量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，為新型電子器件提供精確制造平臺(tái)。電子束曝光在納米光子器件（如等離子體諧振腔和光子晶體）中展現(xiàn)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)±3納米尺寸公差。定制化加工金納米棒陣列（共振波長(zhǎng)控制精度<1.5%）及硅基光子晶體微腔（Q值>10?）時(shí)，其非平面基底直寫(xiě)能力突出。針對(duì)曲面微環(huán)諧振器，電子束曝光無(wú)縫集成光柵耦合器結(jié)構(gòu)。通過(guò)高精度劑量調(diào)制和抗蝕劑匹配，確保光學(xué)響應(yīng)誤差降低。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)。浙江高分辨電子束曝光實(shí)驗(yàn)室

科研團(tuán)隊(duì)探索電子束曝光與化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用，用于制備全局平坦化的多層結(jié)構(gòu)。多層器件在制備過(guò)程中易出現(xiàn)表面起伏，影響后續(xù)曝光精度，團(tuán)隊(duì)通過(guò)電子束曝光定義拋光阻擋層圖形，結(jié)合化學(xué)機(jī)械拋光實(shí)現(xiàn)局部區(qū)域的精細(xì)平坦化。對(duì)比傳統(tǒng)拋光方法，該技術(shù)能使多層結(jié)構(gòu)的表面粗糙度降低一定比例，為后續(xù)曝光工藝提供更平整的基底。在三維集成器件的研究中，這種協(xié)同工藝有效提升了層間對(duì)準(zhǔn)精度，為高密度集成器件的制備開(kāi)辟了新路徑，體現(xiàn)了多工藝融合的技術(shù)創(chuàng)新思路。浙江高分辨電子束曝光實(shí)驗(yàn)室電子束刻蝕助力拓?fù)淞孔硬牧袭愘|(zhì)結(jié)構(gòu)建與性能優(yōu)化。

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)。

科研團(tuán)隊(duì)在電子束曝光的抗蝕劑選擇與處理工藝上進(jìn)行了細(xì)致研究。不同抗蝕劑對(duì)電子束的靈敏度與分辨率存在差異，團(tuán)隊(duì)針對(duì)第三代半導(dǎo)體材料的刻蝕需求，測(cè)試了多種正性與負(fù)性抗蝕劑的性能，篩選出適合氮化物刻蝕的抗蝕劑類(lèi)型。通過(guò)優(yōu)化抗蝕劑的涂膠厚度與前烘溫度，減少了曝光過(guò)程中的氣泡缺陷，提升了圖形的完整性。在中試規(guī)模的實(shí)驗(yàn)中，這些抗蝕劑處理工藝使 6 英寸晶圓的圖形合格率得到一定提升，為電子束曝光技術(shù)的穩(wěn)定應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。電子束曝光在半導(dǎo)體領(lǐng)域主導(dǎo)光罩精密制作及第三代半導(dǎo)體器件的亞納米級(jí)結(jié)構(gòu)加工。

研究所將電子束曝光技術(shù)應(yīng)用于生物傳感器的微納電極制備中，探索其在跨學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用。生物傳感器的電極尺寸與間距會(huì)影響檢測(cè)靈敏度，科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)電子束曝光制備納米級(jí)間隙的電極對(duì)，研究間隙尺寸與生物分子檢測(cè)信號(hào)的關(guān)系。利用電化學(xué)測(cè)試平臺(tái)，對(duì)比不同電極結(jié)構(gòu)的檢測(cè)限與響應(yīng)時(shí)間，發(fā)現(xiàn)納米間隙電極能明顯提升對(duì)特定生物分子的檢測(cè)靈敏度。這項(xiàng)研究展示了電子束曝光技術(shù)在交叉學(xué)科研究中的應(yīng)用潛力，為生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)器件的發(fā)展提供了新思路。圍繞電子束曝光的能量分布模擬與優(yōu)化，科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究。通過(guò)蒙特卡洛方法模擬電子束在抗蝕劑與半導(dǎo)體材料中的散射過(guò)程，預(yù)測(cè)不同能量下的電子束射程與能量沉積分布，指導(dǎo)曝光參數(shù)的設(shè)置。電子束刻合助力空間太陽(yáng)能電站實(shí)現(xiàn)輕量化高功率陣列。廣東光柵電子束曝光服務(wù)

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)。浙江高分辨電子束曝光實(shí)驗(yàn)室

量子點(diǎn)顯示技術(shù)借力電子束曝光突破色彩轉(zhuǎn)換瓶頸。在InGaN藍(lán)光晶圓表面構(gòu)建光學(xué)校準(zhǔn)微腔，精細(xì)調(diào)控量子點(diǎn)受激輻射波長(zhǎng)。多層抗蝕劑工藝形成倒金字塔反射結(jié)構(gòu)，使紅綠量子點(diǎn)光轉(zhuǎn)化效率突破95%。色彩一致性控制達(dá)DeltaE<0.5，支持全色域顯示無(wú)差異。在元宇宙虛擬現(xiàn)實(shí)裝備中，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)20000nit峰值亮度下的像素級(jí)控光，動(dòng)態(tài)對(duì)比度突破10?:1，消除動(dòng)態(tài)模糊偽影。電子束曝光在人工光合系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)光能-化學(xué)能定向轉(zhuǎn)化。通過(guò)多級(jí)分形流道設(shè)計(jì)優(yōu)化二氧化碳傳輸路徑，在二氧化鈦光催化層表面構(gòu)建納米錐陣列陷阱結(jié)構(gòu)。特殊的雙曲等離激元共振結(jié)構(gòu)使可見(jiàn)光吸收譜拓寬至800nm，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化效率達(dá)2.3%。工業(yè)級(jí)測(cè)試顯示，每平方米反應(yīng)器日合成甲酸量達(dá)15升，轉(zhuǎn)化選擇性>99%。該技術(shù)將加速碳中和技術(shù)落地，在沙漠地區(qū)建立分布式能源-化工聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。浙江高分辨電子束曝光實(shí)驗(yàn)室