電子束光刻技術(shù)新突破：鄰近效應(yīng)優(yōu)化讓微納加工更精準(zhǔn)?

更新時(shí)間：2025-08-14

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一、鄰近效應(yīng)：微納加工的“隱形殺手

當(dāng)電子束穿透光刻膠時(shí)，會與材料發(fā)生復(fù)雜相互作用：一部分電子前向散射，另一部分被襯底反彈形成背散射電子。這些“不聽話"的電子會擴(kuò)散到預(yù)設(shè)圖形區(qū)域之外，就像墨水在宣紙上暈染開一般，造成中心區(qū)域欠曝、邊緣過曝的現(xiàn)象。從澤攸科技的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可見（圖2）未校正時(shí)，同一芯片上不同區(qū)域的線寬差異可達(dá)30%以上。

二、劑量校正技術(shù)：給電子束裝上“導(dǎo)航系統(tǒng)"

傳統(tǒng)解決方式如同“盲人摸象"，而澤攸科技采用的智能劑量校正方案實(shí)現(xiàn)了三大創(chuàng)新：

1.雙高斯建模：通過α（前散射）、β（背散射）、η（比例系數(shù)）三個(gè)核心參數(shù)，精準(zhǔn)模擬電子能量沉積分布

2.動態(tài)補(bǔ)償算法：如圖3所示，系統(tǒng)能自動識別欠曝區(qū)域（補(bǔ)償系數(shù)＞1.25）和過曝區(qū)域（系數(shù)＜1.15），實(shí)現(xiàn)像素級劑量調(diào)節(jié)

3.材料數(shù)據(jù)庫支持：集成PMMA、HSQ等常見光刻膠及硅、石英等襯底材料的散射參數(shù)，使校正效率提升60%

三、實(shí)測表現(xiàn)：棋盤圖形見證精度飛躍

在100nm厚PMMA膠、30kV加速電壓的測試中，優(yōu)化后的150μC/cm2劑量組展現(xiàn)出突破性效果（圖5）：

中心區(qū)域圖形均勻性提升80%

邊緣孤立圖形尺寸偏差從±25%縮小至±8%

整體分辨率達(dá)到設(shè)計(jì)線寬500nm的±3%誤差范圍內(nèi)

四、技術(shù)展望：讓中國智造更“精密"

盡管當(dāng)前技術(shù)對復(fù)雜圖形的適應(yīng)性仍有提升空間，但澤攸科技已將該算法集成至自主開發(fā)的HNU-EBL軟件中。未來結(jié)合AI預(yù)測模型和實(shí)時(shí)電子束調(diào)控，有望將校正精度推進(jìn)至亞納米級。正如團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人所言：“解決鄰近效應(yīng)，就是打開量子器件、光子芯片產(chǎn)業(yè)化大門的鑰匙。"

澤攸 EBL 電子光刻，作為前沿的微納加工技術(shù)，無需掩模即可實(shí)現(xiàn)納米級圖案直寫。其工作原理是借助聚焦電子束，精準(zhǔn)作用于電子敏感光刻膠表面。澤攸科技憑借自主研發(fā)實(shí)力，構(gòu)建起完備的技術(shù)體系。旗下 ZEL304G 機(jī)型亮點(diǎn)突出，配備高亮度、低發(fā)散的肖特基場發(fā)射電子槍，確保電子束精準(zhǔn) “繪制" 納米線條；標(biāo)配的激光干涉樣品臺，定位精度達(dá)亞納米級，支持大行程高精度拼接與多圖層套刻；高性能圖形發(fā)生器采用 20 位 D/A 轉(zhuǎn)換器與 50MHz 高速掃描模塊，實(shí)現(xiàn)超高速掃描與≤1nm@15kV 的超高圖像分辨率，最小單次曝光線寬僅 2nm。此外，還內(nèi)置鄰近效應(yīng)校正功能，有效提升納米圖案均勻性。在科研與工業(yè)領(lǐng)域，澤攸 EBL 電子光刻助力二維材料器件制備，為微機(jī)電系統(tǒng)、光刻掩膜制造等提供高精度加工方案，推動行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。