遼寧生物探針電子束曝光實驗室

科研團(tuán)隊探索電子束曝光與化學(xué)機械拋光技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用，用于制備全局平坦化的多層結(jié)構(gòu)。多層器件在制備過程中易出現(xiàn)表面起伏，影響后續(xù)曝光精度，團(tuán)隊通過電子束曝光定義拋光阻擋層圖形，結(jié)合化學(xué)機械拋光實現(xiàn)局部區(qū)域的精細(xì)平坦化。對比傳統(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準(zhǔn)精度，為高密度集成器件的制備開辟了新路徑，體現(xiàn)了多工藝融合的技術(shù)創(chuàng)新思路。電子束曝光與電鏡聯(lián)用實現(xiàn)納米器件的原位加工、表征一體化平臺。遼寧生物探針電子束曝光實驗室

研究所利用其覆蓋半導(dǎo)體全鏈條的科研平臺，研究電子束曝光技術(shù)在半導(dǎo)體材料表征中的應(yīng)用。通過在材料表面制備特定形狀的測試圖形，結(jié)合原子力顯微鏡與霍爾效應(yīng)測試系統(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)隊通過電子束曝光制備的微納測試結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了材料遷移率與缺陷密度的局部區(qū)域測量，為材料質(zhì)量評估提供了更精細(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)用價值。貴州光芯片電子束曝光外協(xié)電子束曝光利用非光學(xué)直寫原理突破光學(xué)衍射極限，實現(xiàn)納米級精度加工和復(fù)雜圖形直寫。

針對電子束曝光在教學(xué)與人才培養(yǎng)中的作用，研究所利用該技術(shù)平臺開展實踐培訓(xùn)。作為擁有人才團(tuán)隊的研究機構(gòu)，團(tuán)隊通過電子束曝光實驗課程，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)項目，使學(xué)員在實踐中掌握曝光參數(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加工能力將發(fā)揮更重要作用，團(tuán)隊計劃在提高曝光速度、拓展材料適用性等方面持續(xù)攻關(guān)。結(jié)合省級重點科研項目的支持，未來將重點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，通過與產(chǎn)業(yè)界的深度合作，推動科研成果向?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。

針對電子束曝光在異質(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，研究刻蝕時間與氣體比例對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。為降低對進(jìn)口設(shè)備的依賴，團(tuán)隊與國內(nèi)設(shè)備廠商合作，測試國產(chǎn)電子束曝光系統(tǒng)的性能參數(shù)，針對第三代半導(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)到實用要求，與進(jìn)口設(shè)備的差距縮小了一定比例。電子束曝光實現(xiàn)核電池放射源超高安全性的空間封裝結(jié)構(gòu)。

電子束曝光設(shè)備的運行成本較高，團(tuán)隊通過優(yōu)化曝光區(qū)域選擇，對器件有效區(qū)域進(jìn)行曝光，減少無效曝光面積，降低了單位器件的制備成本。同時，通過設(shè)備維護(hù)與參數(shù)優(yōu)化，延長了關(guān)鍵部件的使用壽命，間接降低了設(shè)備運行成本。這些成本控制措施使電子束曝光技術(shù)在中試生產(chǎn)中的經(jīng)濟性得到一定提升，更有利于其在產(chǎn)業(yè)中的推廣應(yīng)用。研究所將電子束曝光技術(shù)應(yīng)用于半導(dǎo)體量子點的定位制備中，探索其在量子器件領(lǐng)域的應(yīng)用。量子點的精確位置控制對量子器件的性能至關(guān)重要，科研團(tuán)隊通過電子束曝光在襯底上制備納米尺度的定位標(biāo)記，引導(dǎo)量子點的選擇性生長。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。遼寧生物探針電子束曝光實驗室

電子束刻蝕推動人工視覺芯片的光電轉(zhuǎn)換層高效融合。遼寧生物探針電子束曝光實驗室

電子束曝光推動再生醫(yī)學(xué)跨越式發(fā)展，在生物支架構(gòu)建人工血管網(wǎng)。梯度孔徑設(shè)計模擬真實血管分叉結(jié)構(gòu)，促血管內(nèi)皮細(xì)胞定向生長。在3D打印兔骨缺損模型中，兩周實現(xiàn)血管網(wǎng)絡(luò)重建，骨愈合速度加快兩倍。智能藥物緩釋單元實現(xiàn)生長因子精確投遞，為再造提供技術(shù)平臺。電子束曝光實現(xiàn)磁場探測靈敏度，為超導(dǎo)量子干涉器設(shè)計納米線圈。原子級平整約瑟夫森結(jié)界面保障磁通量子高效隧穿，腦磁圖分辨率達(dá)0.01pT。在帕金森病研究中實現(xiàn)黑質(zhì)區(qū)異常放電毫秒級追蹤，神經(jīng)外科手術(shù)導(dǎo)航精度提升至50微米。移動式檢測頭盔突破傳統(tǒng)設(shè)備限制，癲癇病灶定位準(zhǔn)確率99.6%。遼寧生物探針電子束曝光實驗室