随着半导体器件向更高集成度与更精细尺寸发展，传统光刻技术在纳米级图形制备方面面临物理极限挑战。电子束曝光（EBL）作为新一代微纳加工技术，凭借其亚50纳米的分辨率能力，正成为微纳器件研发与小批量生产的重要工艺手段。
超高精度图形制备能力：电子束曝光工艺通过聚焦电子束直接在抗蚀剂上绘制图形，实现了传统光刻技术难以达到的精度水平。
图一：实现17nm光栅曝光
- 极限分辨率：线宽加工精度可达50纳米以下，满足纳米级器件的精细结构需求。
- 任意图形绘制：无需掩膜版，可直接根据版图数据进行复杂图形的精确曝光。
该工艺特别适用于光波导谐振器、纳米级硅基光栅、超表面器件等光通信器件的研发制造，其中纳米尺度的周期性结构直接决定器件的光学特性。同时，对硅基、GaN、InP等多种半导体材料具备兼容性，可通过定制化的曝光与显影参数适配不同材料。目前已在GaN基超表面透镜的纳米结构小批量刻蚀中得到验证，为AR/VR光学元件的产业化奠定了技术基础。
作为微纳加工产线的关键环节，电子束曝光工艺实现了与前后道流程的高效集成。前道可与版图设计服务衔接，实现从设计到制造的无缝转换；后道则支持ICP刻蚀、磁控溅射、电子束蒸发镀膜等后续工艺流程；并依托SEM、FIB等检测设备进行实时监控。基于VOYAGERMax等电子束曝光系统，该技术目前已具备从中试到小批量生产的稳定处理能力，支撑着器件从研发到制造的全链条转化。
电子束曝光工艺正推动多个细分领域的技术进步：在生物医疗领域，该技术支持生物传感芯片与微流控芯片的精密加工；在MEMS传感器制造中，与TSV深硅刻蚀配合实现高深宽比结构的精确成型；在5G通信器件开发中，为多种晶圆的金属化镀膜提供精确的图形基础。
作为连接实验室研发与产业化生产的桥梁，电子束曝光工艺降低了高校及中小企业进入纳米制造领域的技术门槛，广东省科学院半导体研究所微纳加工平台通过代加工服务模式为1000余家客户提供了超过5000项成功加工案例。随着微纳器件在人工智能、物联网、新能源等领域应用需求的持续增长，该工艺将在推动半导体制造向更高精度、更小线宽方向发展中发挥重要作用。
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