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。电子束刻蚀助力拓扑量子材料异质结构建与性能优化。黑龙江量子器件电子束曝光实验室
研究所将电子束曝光技术应用于生物传感器的微纳电极制备中，探索其在跨学科领域的应用。生物传感器的电极尺寸与间距会影响检测灵敏度，科研团队通过电子束曝光制备纳米级间隙的电极对，研究间隙尺寸与生物分子检测信号的关系。利用电化学测试平台，对比不同电极结构的检测限与响应时间，发现纳米间隙电极能明显提升对特定生物分子的检测灵敏度。这项研究展示了电子束曝光技术在交叉学科研究中的应用潜力，为生物医学检测器件的发展提供了新思路。围绕电子束曝光的能量分布模拟与优化，科研团队开展了理论与实验相结合的研究。通过蒙特卡洛方法模拟电子束在抗蚀剂与半导体材料中的散射过程，预测不同能量下的电子束射程与能量沉积分布，指导曝光参数的设置。黑龙江量子器件电子束曝光实验室电子束曝光实现特定频段声波调控的低频降噪超材料设计制造。
电子束曝光是光罩制造的基石，采用矢量扫描模式在铬/石英基板上直接绘制微电路图形。借助多级剂量调制技术补偿邻近效应，支持光学邻近校正（OPC）掩模的复杂辅助图形创建。单张掩模加工耗时20-40小时，配合等离子体刻蚀转移过程，电子束曝光确保关键尺寸误差控制在±2纳米内。该工艺成本高达50万美元，成为7纳米以下芯片制造的必备支撑技术，直接影响芯片良率。电子束曝光的纳米级分辨率受多重因素制约：电子光学系统束斑尺寸（先进设备达0.8纳米）、背散射引发的邻近效应、以及抗蚀剂的化学特性。采用蒙特卡洛仿真空间剂量优化，结合氢倍半硅氧烷（HSQ）等高对比度抗蚀剂，可在硅片上实现3纳米半间距阵列（需超高剂量5000μC/cm²）。电子束曝光的实际分辨能力通过低温显影和工艺匹配得以提升，平衡精度与效率。
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。电子束曝光支持深空探测系统在极端环境下的高效光能转换方案。
研究所利用多平台协同优势，研究电子束曝光图形在后续工艺中的转移完整性。电子束曝光形成的抗蚀剂图形需要通过刻蚀工艺转移到半导体材料中，团队将曝光系统与电感耦合等离子体刻蚀设备结合，研究不同刻蚀气体比例对图形转移精度的影响。通过材料分析平台的扫描电镜观察，发现曝光图形的线宽偏差会在刻蚀过程中产生一定程度的放大，据此建立了曝光线宽与刻蚀结果的校正模型。这项研究为从设计图形到器件结构的精细转化提供了技术支撑，提高了器件制备的可预测性。广东省科学院半导体研究所用电子束曝光技术制备出高精度半导体器件结构。辽宁套刻电子束曝光加工工厂
电子束曝光是制备超导量子比特器件的关键工艺，能精确控制约瑟夫森结尺寸以提高量子相干性。黑龙江量子器件电子束曝光实验室
电子束曝光推动基因测序进入单分子时代，在氮化硅膜制造原子级精孔。量子隧穿电流检测实现DNA碱基直接识别，测序精度99.999%。快速测序芯片完成人类全基因组30分钟解析，成本降至100美元。在防控中成功追踪病毒株变异路径，为疫苗研发节省三个月关键期。电子束曝光实现灾害预警精确化，为地震传感器开发纳米机械谐振结构。双梁耦合设计将检测灵敏度提升百万倍，识别0.001g重力加速度变化。青藏高原监测网成功预警7次6级以上地震，平均提前28秒发出警报。自供电系统与卫星直连模块保障无人区实时监控，地质灾害防控体系响应速度进入秒级时代。黑龙江量子器件电子束曝光实验室
