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。电子束曝光的图形精度高度依赖剂量调控技术和套刻误差管理机制。湖北精密加工电子束曝光实验室

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。辽宁微纳光刻电子束曝光技术电子束刻蚀助力拓扑量子材料异质结构建与性能优化。

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。
将电子束曝光技术与深紫外发光二极管的光子晶体结构制备相结合,是研究所的另一项应用探索。光子晶体可调控光的传播方向,提升器件的光提取效率,科研团队通过电子束曝光在器件表面制备亚波长周期结构,研究周期参数对光提取效率的影响。利用光学测试平台,对比不同光子晶体图形下器件的发光强度,发现特定周期的结构能使深紫外光的出光效率提升一定比例。这项工作展示了电子束曝光在光学功能结构制备中的独特优势,为提升光电子器件性能提供了新途径。电子束刻蚀推动人工视觉芯片的光电转换层高效融合。

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。利用原子力显微镜对晶圆不同区域的图形进行表征,结果显示优化后的工艺使边缘与中心的线宽偏差控制在较小范围内。这项研究提升了电子束曝光技术在大面积器件制备中的适用性,为第三代半导体中试生产中的批量一致性提供了保障。电子束曝光利用非光学直写原理突破光学衍射极限,实现纳米级精度加工和复杂图形直写。辽宁微纳光刻电子束曝光技术
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。湖北精密加工电子束曝光实验室
利用高分辨率透射电镜观察,发现量子点的位置偏差可控制在较小范围内,满足量子器件的设计要求。这项研究展示了电子束曝光技术在量子信息领域的应用潜力,为构建高精度量子功能结构提供了技术基础。围绕电子束曝光的环境因素影响,科研团队开展了系统性研究。温度、湿度等环境参数的波动可能影响电子束的稳定性与抗蚀剂性能,团队通过在曝光设备周围建立恒温恒湿环境控制单元,减少了环境因素对曝光精度的干扰。对比环境控制前后的图形制备结果,发现线宽偏差的波动范围缩小了一定比例,图形的长期稳定性得到改善。这些细节上的改进,体现了研究所对精密制造过程的严格把控,为电子束曝光技术的可靠应用提供了保障。湖北精密加工电子束曝光实验室