将模拟结果与实际曝光图形对比,不断修正模型参数,使模拟预测的线宽与实际结果的偏差缩小到一定范围。这种理论指导实验的研究模式,提高了电子束曝光工艺优化的效率与精细度。科研人员探索了电子束曝光与原子层沉积技术的协同应用,用于制备高精度的纳米薄膜结构。原子层沉积能实现单原子层精度的薄膜生长,而电子束曝光可定义图形区域,两者结合可制备复杂的三维纳米结构。团队通过电子束曝光在衬底上定义图形,再利用原子层沉积在图形区域生长功能性薄膜,研究沉积温度与曝光图形的匹配性。在氮化物半导体表面制备的纳米尺度绝缘层,其厚度均匀性与图形一致性均达到较高水平,为纳米电子器件的制备提供了新方法。电子束曝光推动仿生视觉芯片的神经形态感光结构精密制造。浙江纳米器件电子束曝光加工

针对柔性衬底上的电子束曝光技术,研究所开展了适应性研究。柔性半导体器件的衬底通常具有一定的柔韧性,可能影响曝光过程中的晶圆平整度,科研团队通过改进晶圆夹持装置,减少柔性衬底在曝光时的变形。同时,调整电子束的扫描速度与聚焦方式,适应柔性衬底表面可能存在的微小起伏,在聚酰亚胺衬底上实现了微米级图形的稳定制备。这项研究拓展了电子束曝光技术的应用场景,为柔性电子器件的高精度制造提供了技术支持。科研团队在电子束曝光的缺陷检测与修复技术上取得进展。曝光过程中可能出现的图形断线、短路等缺陷,会影响器件性能,团队利用自动光学检测系统对曝光后的图形进行快速扫描,识别缺陷位置与类型。浙江纳米器件电子束曝光加工电子束曝光在超高密度存储领域实现纳米全息结构的精确编码。

电子束曝光设备的运行成本较高,团队通过优化曝光区域选择,对器件有效区域进行曝光,减少无效曝光面积,降低了单位器件的制备成本。同时,通过设备维护与参数优化,延长了关键部件的使用寿命,间接降低了设备运行成本。这些成本控制措施使电子束曝光技术在中试生产中的经济性得到一定提升,更有利于其在产业中的推广应用。研究所将电子束曝光技术应用于半导体量子点的定位制备中,探索其在量子器件领域的应用。量子点的精确位置控制对量子器件的性能至关重要,科研团队通过电子束曝光在衬底上制备纳米尺度的定位标记,引导量子点的选择性生长。
在电子束曝光的三维结构制备研究中,科研团队探索了灰度曝光技术的应用。灰度曝光通过控制不同区域的电子束剂量,可在抗蚀剂中形成连续变化的高度分布,进而通过刻蚀得到三维微结构。团队利用该技术在氮化物半导体表面制备了具有渐变折射率的光波导结构,测试结果显示这种结构能有效降低光传输损耗。这项技术突破拓展了电子束曝光在复杂三维器件制备中的应用,为集成光学器件的研发提供了新的工艺选择。针对电子束曝光在第三代半导体中试中的成本控制问题,科研团队进行了有益探索。该所微纳加工平台的电子束曝光设备可实现亚微米级图形加工。

对于可修复的微小缺陷,通过局部二次曝光的方式进行修正,提高了图形的合格率。在 6 英寸晶圆的中试实验中,这种缺陷修复技术使无效区域的比例降低了一定程度,提升了电子束曝光的材料利用率。研究所将电子束曝光技术与纳米压印模板制备相结合,探索低成本大规模制备微纳结构的途径。纳米压印技术适合批量生产,但模板制备依赖高精度加工手段,团队通过电子束曝光制备高质量的原始模板,再通过电铸工艺复制得到可用于批量压印的工作模板。对比电子束直接曝光与纳米压印的图形质量,发现两者在微米尺度下的精度差异较小,但压印效率更高。这项研究为平衡高精度与高效率的微纳制造需求提供了可行方案,有助于推动第三代半导体器件的产业化进程。电子束曝光的图形精度高度依赖剂量调控技术和套刻误差管理机制。中山微纳光刻电子束曝光技术
电子束曝光的成功实践离不开基底处理、热管理和曝光策略的系统优化。浙江纳米器件电子束曝光加工
广东省科学院半导体研究所依托其微纳加工平台的先进设备,在电子束曝光技术研发中持续发力。该平台配备的高精度电子束曝光系统,具备纳米级分辨率,可满足第三代半导体材料微纳结构制备的需求。科研团队针对氮化物半导体材料的特性,研究电子束能量与曝光剂量对图形转移精度的影响,通过调整加速电压与束流参数,在 2-6 英寸晶圆上实现了亚微米级图形的稳定制备。借助设备总值逾亿元的科研平台,团队能够对曝光后的图形进行精细表征,为工艺优化提供数据支撑,目前已在深紫外发光二极管的电极图形制备中积累了多项实用技术参数。浙江纳米器件电子束曝光加工