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。电子束曝光为人工光合系统提供光催化微腔一体化制造。纳米器件电子束曝光代工

研究所利用人才团队的技术优势,在电子束曝光的反演光刻技术上取得进展。反演光刻通过计算机模拟优化曝光图形,可补偿工艺过程中的图形畸变,科研人员针对氮化物半导体的刻蚀特性,建立了曝光图形与刻蚀结果的关联模型。借助全链条科研平台的计算资源,团队对复杂三维结构的曝光图形进行模拟优化,在微纳传感器的腔室结构制备中,使实际图形与设计值的偏差缩小了一定比例。这种基于模型的工艺优化方法,为提高电子束曝光的图形保真度提供了新思路。吉林纳米电子束曝光加工平台电子束曝光在固态电池领域优化电解质/电极界面离子传输效率。

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。
电子束曝光重塑人工视觉极限,仿生像素阵列模拟视网膜感光细胞分布。脉冲编码机制实现动态范围160dB,强光弱光场景无损成像。神经形态处理内核每秒处理100亿次突触事件,动态目标追踪延迟只有0.5毫秒。在盲人视觉重建临床实验中,植入芯片成功恢复0.3以上视力,识别亲友面孔准确率95.7%。电子束曝光突破芯片散热瓶颈,在微流道系统构建湍流增效结构。仿鲨鱼鳞片肋条设计增强流体扰动,换热系数较传统提高30倍。相变微胶囊冷却液实现汽化潜热高效利用,1000W/cm²热密度下芯片温差<10℃。在英伟达H100超算模组中,散热能耗占比降至5%,计算性能释放99%。模块化集成支持液冷系统体积减少80%,重塑数据中心能效标准。电子束曝光推动环境微能源采集器的仿生学设计与性能革新。

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。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。纳米器件电子束曝光代工
电子束刻合为虚拟现实系统提供高灵敏触觉传感器集成方案。纳米器件电子束曝光代工
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。纳米器件电子束曝光代工