在电子束曝光的三维结构制备研究中，科研团队探索了灰度曝光技术的应用。灰度曝光通过控制不同区域的电子束剂量，可在抗蚀剂中形成连续变化的高度分布，进而通过刻蚀得到三维微结构。团队利用该技术在氮化物半导体表面制备了具有渐变折射率的光波导结构，测试结果显示这种结构能有效降低光传输损耗。这项技术突破拓展了电子束曝光在复杂三维器件制备中的应用，为集成光学器件的研发提供了新的工艺选择。针对电子束曝光在第三代半导体中试中的成本控制问题，科研团队进行了有益探索。电子束曝光为超高灵敏磁探测装置制备微纳超导传感器件。广州微纳光刻电子束曝光加工
在量子材料如拓扑绝缘体Bi₂Te₃研究中，电子束曝光实现原子级准确电极定位。通过双层PMMA/MMA抗蚀剂堆叠工艺，结合电子束诱导沉积（EBID）技术，直接构建<100纳米间距量子点接触电极。关键技术包括采用50kV高电压减少背散射损伤和-30°C低温样品台抑制热漂移。电子束曝光保障了量子点结构的稳定性，为新型电子器件提供精确制造平台。电子束曝光在纳米光子器件（如等离子体谐振腔和光子晶体）中展现优势，实现±3纳米尺寸公差。定制化加工金纳米棒阵列（共振波长控制精度<1.5%）及硅基光子晶体微腔（Q值>10⁶）时，其非平面基底直写能力突出。针对曲面微环谐振器，电子束曝光无缝集成光栅耦合器结构。通过高精度剂量调制和抗蚀剂匹配，确保光学响应误差降低。北京纳米电子束曝光工艺电子束曝光能制备超高深宽比X射线光学元件以突破成像分辨率极限。
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。
电子束曝光实现智慧农业传感器可持续制造。基于聚乳酸的可降解电路板通过仿生叶脉布线优化结构强度，6个月自然降解率达98%。多孔微腔湿度传感单元实现±0.5%RH精度，土壤氮磷钾浓度检测限达0.1ppm。太阳能自供电系统通过分形天线收集环境电磁能，在无光照条件下续航90天。万亩农田测试表明该传感器网络减少化肥用量30%，增产15%。电子束曝光推动神经界面实现长期稳定记录。聚酰亚胺电极表面的微柱阵列引导神经胶质细胞定向生长，形成生物-电子共生界面。离子凝胶电解质层消除组织排异反应，在8周实验中信号衰减控制在8%以内。多通道神经信号处理器整合在线特征提取算法，癫痫发作预警准确率99.3%。该技术为帕金森病闭环疗愈提供技术平台，已在猕猴实验中实现运动障碍实时调控。电子束曝光与电镜联用实现纳米器件的原位加工、表征一体化平台。
电子束曝光中的新型抗蚀剂如金属氧化物（氧化铪）正面临性能挑战。其高刻蚀选择比（硅:100:1）但灵敏度为10mC/cm²。研究通过铈掺杂和预曝光烘烤（180°C/2min）提升氧化铪胶灵敏度至1mC/cm²，图形陡直度达89°±1。在5纳米节点FinFET栅极制作中，电子束曝光应用这类抗蚀剂减少刻蚀工序，平衡灵敏度和精度需求。操作电子束曝光时，基底导电处理是关键步骤：绝缘样品需旋涂50nm导电聚合物（如ESPACER300Z）以防电荷累积。热漂移控制通过±0.1℃恒温系统和低温样品台实现。大尺寸拼接采用激光定位反馈策略，如100μm区域分9次曝光（重叠10μm），将套刻误差从120nm降至35nm。优化参数包括剂量分区和扫描顺序设置。电子束刻蚀实现声学超材料宽频可调谐结构制造。广州高分辨电子束曝光加工
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。广州微纳光刻电子束曝光加工
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。广州微纳光刻电子束曝光加工
