科研团队在电子束曝光的抗蚀剂选择与处理工艺上进行了细致研究。不同抗蚀剂对电子束的灵敏度与分辨率存在差异,团队针对第三代半导体材料的刻蚀需求,测试了多种正性与负性抗蚀剂的性能,筛选出适合氮化物刻蚀的抗蚀剂类型。通过优化抗蚀剂的涂胶厚度与前烘温度,减少了曝光过程中的气泡缺陷,提升了图形的完整性。在中试规模的实验中,这些抗蚀剂处理工艺使 6 英寸晶圆的图形合格率得到一定提升,为电子束曝光技术的稳定应用奠定了基础。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。安徽光芯片电子束曝光加工平台

在电子束曝光工艺优化方面,研究所聚焦曝光效率与图形质量的平衡问题。针对传统电子束曝光速度较慢的局限,科研人员通过分区曝光策略与参数预设方案,在保证图形精度的前提下,提升了 6 英寸晶圆的曝光效率。利用微纳加工平台的协同优势,团队将电子束曝光与干法刻蚀工艺结合,研究不同曝光后处理方式对图形侧壁垂直度的影响,发现适当的曝光后烘烤温度能减少图形边缘的模糊现象。这些工艺优化工作使电子束曝光技术更适应中试规模的生产需求,为第三代半导体器件的批量制备提供了可行路径。北京光波导电子束曝光加工平台电子束刻蚀推动磁存储器实现高密度低功耗集成。

围绕电子束曝光在半导体激光器腔面结构制备中的应用,研究所进行了专项攻关。激光器腔面的平整度与垂直度直接影响其出光效率与寿命,科研团队通过控制电子束曝光的剂量分布,在腔面区域制备高精度掩模,再结合干法刻蚀工艺实现陡峭的腔面结构。利用光学测试平台,对比不同腔面结构的激光器性能,发现优化后的腔面使器件的阈值电流降低,斜率效率有所提升。这项研究充分发挥了电子束曝光的纳米级加工优势,为高性能半导体激光器的制备提供了工艺支持,相关成果已应用于多个研发项目。
在电子束曝光与材料外延生长的协同研究中,科研团队探索了先曝光后外延的工艺路线。针对特定氮化物半导体器件的需求,团队在衬底上通过电子束曝光制备图形化掩模,再利用材料外延平台进行选择性外延生长,实现了具有特定形貌的半导体 nanostructure。研究发现,曝光图形的尺寸与间距会影响外延材料的晶体质量,通过调整曝光参数可调控外延层的生长速率与形貌,目前已在纳米线阵列的制备中获得了较为均匀的结构分布。研究所针对电子束曝光在大面积晶圆上的均匀性问题开展研究。由于电子束在扫描过程中可能出现能量衰减,6 英寸晶圆边缘的图形质量有时会与中心区域存在差异,科研团队通过分区校准曝光剂量的方式,改善了晶圆面内的曝光均匀性。人才团队利用电子束曝光技术研发新型半导体材料。

科研团队探索电子束曝光与化学机械抛光技术的协同应用,用于制备全局平坦化的多层结构。多层器件在制备过程中易出现表面起伏,影响后续曝光精度,团队通过电子束曝光定义抛光阻挡层图形,结合化学机械抛光实现局部区域的精细平坦化。对比传统抛光方法,该技术能使多层结构的表面粗糙度降低一定比例,为后续曝光工艺提供更平整的基底。在三维集成器件的研究中,这种协同工艺有效提升了层间对准精度,为高密度集成器件的制备开辟了新路径,体现了多工艺融合的技术创新思路。电子束刻合助力空间太阳能电站实现轻量化高功率阵列。广州纳米器件电子束曝光加工厂
电子束曝光为神经形态芯片提供高密度、低功耗纳米忆阻单元阵列。安徽光芯片电子束曝光加工平台
针对电子束曝光在教学与人才培养中的作用,研究所利用该技术平台开展实践培训。作为拥有人才团队的研究机构,团队通过电子束曝光实验课程,培养研究生与青年科研人员的微纳加工技能,让学员参与从图形设计到曝光制备的全流程操作。结合第三代半导体器件的研发项目,使学员在实践中掌握曝光参数优化与缺陷分析的方法,为宽禁带半导体领域培养了一批具备实际操作能力的技术人才。研究所展望了电子束曝光技术与第三代半导体产业发展的结合前景,制定了中长期研究规划。随着半导体器件向更小尺寸、更高集成度发展,电子束曝光的纳米级加工能力将发挥更重要作用,团队计划在提高曝光速度、拓展材料适用性等方面持续攻关。结合省级重点科研项目的支持,未来将重点研究电子束曝光在量子器件、高频功率器件等领域的应用,通过与产业界的深度合作,推动科研成果向实际生产力转化,助力广东半导体产业的技术升级。安徽光芯片电子束曝光加工平台