研究所利用人才團隊的技術優勢,在電子束曝光的反演光刻技術上取得進展。反演光刻通過計算機模擬優化曝光圖形,可補償工藝過程中的圖形畸變,科研人員針對氮化物半導體的刻蝕特性,建立了曝光圖形與刻蝕結果的關聯模型。借助全鏈條科研平臺的計算資源,團隊對復雜三維結構的曝光圖形進行模擬優化,在微納傳感器的腔室結構制備中,使實際圖形與設計值的偏差縮小了一定比例。這種基于模型的工藝優化方法,為提高電子束曝光的圖形保真度提供了新思路。電子束曝光推動環境微能源采集器的仿生學設計與性能革新。東莞納米電子束曝光加工平臺

在電子束曝光工藝優化方面,研究所聚焦曝光效率與圖形質量的平衡問題。針對傳統電子束曝光速度較慢的局限,科研人員通過分區曝光策略與參數預設方案,在保證圖形精度的前提下,提升了 6 英寸晶圓的曝光效率。利用微納加工平臺的協同優勢,團隊將電子束曝光與干法刻蝕工藝結合,研究不同曝光后處理方式對圖形側壁垂直度的影響,發現適當的曝光后烘烤溫度能減少圖形邊緣的模糊現象。這些工藝優化工作使電子束曝光技術更適應中試規模的生產需求,為第三代半導體器件的批量制備提供了可行路徑。廣東NEMS器件電子束曝光加工廠電子束刻蝕為量子離子阱系統提供高精度電極陣列。

電子束曝光設備的運行成本較高,團隊通過優化曝光區域選擇,對器件有效區域進行曝光,減少無效曝光面積,降低了單位器件的制備成本。同時,通過設備維護與參數優化,延長了關鍵部件的使用壽命,間接降低了設備運行成本。這些成本控制措施使電子束曝光技術在中試生產中的經濟性得到一定提升,更有利于其在產業中的推廣應用。研究所將電子束曝光技術應用于半導體量子點的定位制備中,探索其在量子器件領域的應用。量子點的精確位置控制對量子器件的性能至關重要,科研團隊通過電子束曝光在襯底上制備納米尺度的定位標記,引導量子點的選擇性生長。
針對柔性襯底上的電子束曝光技術,研究所開展了適應性研究。柔性半導體器件的襯底通常具有一定的柔韌性,可能影響曝光過程中的晶圓平整度,科研團隊通過改進晶圓夾持裝置,減少柔性襯底在曝光時的變形。同時,調整電子束的掃描速度與聚焦方式,適應柔性襯底表面可能存在的微小起伏,在聚酰亞胺襯底上實現了微米級圖形的穩定制備。這項研究拓展了電子束曝光技術的應用場景,為柔性電子器件的高精度制造提供了技術支持。科研團隊在電子束曝光的缺陷檢測與修復技術上取得進展。曝光過程中可能出現的圖形斷線、短路等缺陷,會影響器件性能,團隊利用自動光學檢測系統對曝光后的圖形進行快速掃描,識別缺陷位置與類型。電子束刻蝕助力拓撲量子材料異質結構建與性能優化。

研究所將電子束曝光技術應用于生物傳感器的微納電極制備中,探索其在跨學科領域的應用。生物傳感器的電極尺寸與間距會影響檢測靈敏度,科研團隊通過電子束曝光制備納米級間隙的電極對,研究間隙尺寸與生物分子檢測信號的關系。利用電化學測試平臺,對比不同電極結構的檢測限與響應時間,發現納米間隙電極能明顯提升對特定生物分子的檢測靈敏度。這項研究展示了電子束曝光技術在交叉學科研究中的應用潛力,為生物醫學檢測器件的發展提供了新思路。圍繞電子束曝光的能量分布模擬與優化,科研團隊開展了理論與實驗相結合的研究。通過蒙特卡洛方法模擬電子束在抗蝕劑與半導體材料中的散射過程,預測不同能量下的電子束射程與能量沉積分布,指導曝光參數的設置。電子束曝光通過仿生微結構設計實現太陽能海水淡化系統性能躍升。北京T型柵電子束曝光加工平臺
電子束曝光為人工光合系統提供光催化微腔一體化制造。東莞納米電子束曝光加工平臺
科研團隊在電子束曝光的抗蝕劑選擇與處理工藝上進行了細致研究。不同抗蝕劑對電子束的靈敏度與分辨率存在差異,團隊針對第三代半導體材料的刻蝕需求,測試了多種正性與負性抗蝕劑的性能,篩選出適合氮化物刻蝕的抗蝕劑類型。通過優化抗蝕劑的涂膠厚度與前烘溫度,減少了曝光過程中的氣泡缺陷,提升了圖形的完整性。在中試規模的實驗中,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,為電子束曝光技術的穩定應用奠定了基礎。東莞納米電子束曝光加工平臺