科研人員將機(jī)器學(xué)習(xí)算法引入電子束曝光的參數(shù)優(yōu)化中，提高工藝開(kāi)發(fā)效率。通過(guò)采集大量曝光參數(shù)與圖形質(zhì)量的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，訓(xùn)練參數(shù)預(yù)測(cè)模型，該模型可根據(jù)目標(biāo)圖形尺寸推薦合適的曝光劑量與加速電壓，減少實(shí)驗(yàn)試錯(cuò)次數(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中，模型推薦的參數(shù)組合使新型圖形的開(kāi)發(fā)周期縮短了一定時(shí)間，同時(shí)保證了圖形精度符合設(shè)計(jì)要求。這種智能化的工藝優(yōu)化方法，為電子束曝光技術(shù)的快速迭代提供了新工具。研究所利用其作為中國(guó)有色金屬學(xué)會(huì)寬禁帶半導(dǎo)體專(zhuān)業(yè)委員會(huì)倚靠單位的優(yōu)勢(shì)，與行業(yè)內(nèi)行家合作開(kāi)展電子束曝光技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化研究。該所承擔(dān)的省級(jí)項(xiàng)目中，電子束曝光用于芯片精細(xì)圖案制作。重慶套刻電子束曝光加工廠商
研究所利用其覆蓋半導(dǎo)體全鏈條的科研平臺(tái)，研究電子束曝光技術(shù)在半導(dǎo)體材料表征中的應(yīng)用。通過(guò)在材料表面制備特定形狀的測(cè)試圖形，結(jié)合原子力顯微鏡與霍爾效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)，分析材料的微觀力學(xué)性能與電學(xué)參數(shù)分布。在氮化物外延層的表征中，團(tuán)隊(duì)通過(guò)電子束曝光制備的微納測(cè)試結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了材料遷移率與缺陷密度的局部區(qū)域測(cè)量，為材料質(zhì)量評(píng)估提供了更精細(xì)的手段。這種將加工技術(shù)與表征需求結(jié)合的創(chuàng)新思路，拓展了電子束曝光的應(yīng)用價(jià)值。浙江納米電子束曝光加工平臺(tái)電子束曝光能制備超高深寬比X射線光學(xué)元件以突破成像分辨率極限。
電子束曝光實(shí)現(xiàn)空間太陽(yáng)能電站突破。砷化鎵電池陣表面構(gòu)建蛾眼減反結(jié)構(gòu)，AM0條件下光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)40%。輕量化碳化硅支撐框架通過(guò)桁架拓?fù)鋬?yōu)化，面密度降至0.8kg/m2。在軌測(cè)試數(shù)據(jù)顯示1m2模塊輸出功率300W，配合無(wú)線能量傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)跨大氣層能量投送。模塊化設(shè)計(jì)支持近地軌道機(jī)器人自主組裝，單顆衛(wèi)星發(fā)電量相當(dāng)于地面光伏電站50畝。電子束曝光推動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)觸覺(jué)反饋?zhàn)呦蛘鎸?shí)。PVDF-TrFE壓電層表面設(shè)計(jì)微穹頂陣列，應(yīng)力靈敏度提升至5kPa?1。多級(jí)緩沖結(jié)構(gòu)使觸覺(jué)分辨率達(dá)0.1mm間距，力反饋精度±5%。在元宇宙手術(shù)訓(xùn)練系統(tǒng)中，該裝置重現(xiàn)組織切割、血管結(jié)扎等力學(xué)特性，專(zhuān)業(yè)人員評(píng)估真實(shí)感評(píng)分達(dá)9.7/10。自適應(yīng)阻抗調(diào)控技術(shù)可模擬從棉花到骨頭的50種材料觸感，突破VR交互體驗(yàn)瓶頸。
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。電子束曝光在微型熱電制冷器領(lǐng)域突破界面熱阻控制瓶頸。
對(duì)于可修復(fù)的微小缺陷，通過(guò)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(wú)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(lài)高精度加工手段，團(tuán)隊(duì)通過(guò)電子束曝光制備高質(zhì)量的原始模板，再通過(guò)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。電子束曝光在固態(tài)電池領(lǐng)域優(yōu)化電解質(zhì)/電極界面離子傳輸效率。河北圖形化電子束曝光服務(wù)
電子束刻合提升微型燃料電池的界面質(zhì)子傳導(dǎo)效率。重慶套刻電子束曝光加工廠商
圍繞電子束曝光在半導(dǎo)體激光器腔面結(jié)構(gòu)制備中的應(yīng)用，研究所進(jìn)行了專(zhuān)項(xiàng)攻關(guān)。激光器腔面的平整度與垂直度直接影響其出光效率與壽命，科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)控制電子束曝光的劑量分布，在腔面區(qū)域制備高精度掩模，再結(jié)合干法刻蝕工藝實(shí)現(xiàn)陡峭的腔面結(jié)構(gòu)。利用光學(xué)測(cè)試平臺(tái)，對(duì)比不同腔面結(jié)構(gòu)的激光器性能，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化后的腔面使器件的閾值電流降低，斜率效率有所提升。這項(xiàng)研究充分發(fā)揮了電子束曝光的納米級(jí)加工優(yōu)勢(shì)，為高性能半導(dǎo)體激光器的制備提供了工藝支持，相關(guān)成果已應(yīng)用于多個(gè)研發(fā)項(xiàng)目。重慶套刻電子束曝光加工廠商
