微电子所JBX 6300FS纳米电子束直写系统科研案例

中国科学院微电子研究所微纳光刻与纳米加工技术平台（电子束光刻技术实验室）是北京纳米科学大型仪器区域中心的重要组成部分。该平台拥有由JBX 5000LS和JBX 6300FS纳米电子束直写系统构成的电子束光刻技术实验室。在我所科研中发挥重要作用，在电子束光刻技术平台支撑下获得多项国家科技发明二等奖和北京市科技一等奖。并响应科学院提倡的大型科学仪器设备向社会共享的精神，在保证所内科研任务的基础上，积极为院内外兄弟单位提供纳米电子束光刻技术服务，收到很好的社会效益。

JBX 6300FS纳米电子束直写系统是北京纳米科学大型仪器区域中心向社会共享服务的重要设备之一。该设备最细电子束束斑为2nm，最小曝光线条可达到5-10nm，是实验室条件下开展纳米CMOS集成电路与纳米制造和纳米制造中必不可少的设备。该设备自2008年5月正式投入使用近六年来，每年使用机时超过3000小时。为我所各研究室所承担国家重要科研任务起到支撑作用，其中包括国家重大专项2项；国家973课题8项；国家863课题3项；自然科学重大项目2项；国家自然科学基金14项及；中科院知识创新重要方向性课题2项，为这些科研任务的顺利进行做出重要贡献。

积极与兄弟单位进行了合作研究以及提供纳米电子束直写技术支持，其中包括：中国科学院微系统所、半导体所、物理所、长春光机所、电工所、技术物理所、化学所、成都光电研究所；国家纳米纳米中心；中国工程物理研究院激光聚变研究中心；北京大学、清华大学、复旦大学、南京大学、宁波大学、中北大学、航空航天大学、西安交通大学、中国科技大学、厦门大学、华中科技大学、西北工业大学、北京理工大学、香港科技大学；美国橡树岭国家实验室；台湾清华大学等等。

JBX6300FS电子束光刻系统照片

JEOL JBX6300FS系统主机                     JBX6300FS系统控制部分

应用案例：

JBX 6300FS 曝光的5nm线宽的格栅                JBX 6300FS 曝光的20nm点阵结构

JBX 6300FS 曝光的60nm剖面结构                 JBX 6300FS 曝光的微波导结构

中国科学院微电子所徐秋霞研究员等采用电子束与光学曝光的混合光刻技术等工艺技术研制成功22nmCMOS器件。

中国科学院微电子所徐秋霞研究员等采用电子束与光学曝光的混合光刻技术等工艺技术研制成功性能优良的栅长33nm，直径8nm的环栅纳米线MOS器件

高南博士研究生采用电子束光刻制备分形光栅研究成果发表在 "Circular Fibonacci gratings," Applied Optics, 50, G142 (2011).

高南博士研究生采用电子束光刻制备螺旋波带片研究成果发表在Applied Physics Letters, 98, 151106 (2011).

朱效立博士采用电子束光刻与X射线曝光相结合研制成功系列高线密度X射线自支撑衍射光栅、微聚焦元件及配套元件（图例为200纳米螺旋波带片和5000线对/毫米衍射光栅）

刘果果博士研究生等采用电子束与光学曝光的混合光刻技术制备栅长75nmT型栅毫米波GaN HEMT器件与电路研究工作

采用电子束光刻技术制备的周期为200nm和80nm的纳米标准参考物质（973“纳米加工领域标准样品制备及标准化研究”课题）

部分论文：

1、 采用JBX6300FS电子束光刻系统进行纳米衍射光学研究发表论文的实例，发表在Opt.Lett上 《涡旋嬗变定律的实验验证》-37(15),3255-3257(2012).

2、Changqing Xie, Xiaoli Zhu,Hailiang Li, Jiebin Niu, Yilei Hua and Lina Shi. Fabrication of x-ray diffractive optical elements for laser fusion applications. Opt. Eng.,52(3),033402(2013).

3、Lina Shi, Hailiang Li, Yuchan Du, and Changqing Xie*. Enhanced optical transmission through asymmetric nanostructured gold films. J.Opt.Soc.Am. B.29(12),3377-3385(2012).

4、Changqing Xie,Xiaoli Zhu,Hailiang Li,Lina Shi,Yilei Hua and Ming Liu. Toward two-dimensional nanometer resolution hard-x-ray differential-interference-contrast imaging using modified photon sieves.Opt.Lett.37(4),749-751(2012).

5、Nan Gao and Changqing Xie*.Experimental demonstration of free-space optical vortex transmutation with polygonal lenses. Opt. Lett. 37(15), 3255-3257(2012).

6、Nan Gao, Changqing Xie*, Chun Li, Chunshui Jin, and Ming Liu. Square optical vortices generated by binaray spiral zone plates. Appl.Phys.Lett. 98, 151106(2011).

7、Nan Gao, Changqing Xie*. High-order diffraction suppression using modulated groove position gratings.Opt.Lett.36(21):4251-4253(2011).

8、Nan Gao,Yuchao Zhang,and Changqing Xie*.Circular Fibonacci gratings.Appl.Opt. 50(31):G142-G148(2011).

9、Changqing Xie, Xiaoli Zhu, Hailiang Li, Lina Shi,and Yanhua Wang. Feasibility study of hard-x-ray nanofocusing above 20keV using compound photon sieves. Opt.Lett. 35(23):4048-4050(2010).

10、Changqing Xie, Xiaoli Zhu, Lina Shi, and Ming Liu. Spiral photon sieves apodized by digital prolate spheroidal window for the generation of hard-x-ray vortex. Opt.Lett. 35(11):1765-1767(2010).

11、Zhao, XiaoLi Zhu, Baoqin Chen, ChangQing Xie, Min Liu, Jiebing Niu, Longyu Kuang, LeifengCao, “Design, fabrication, and test of soft x-ray sinusoidal transmission grating”, Optical Engineering, Vol.47, 058001(2008) (*本文获国家973项目（2006CB0N0604）的资金资助。)

12、陈宝钦, 刘明, 谢常青, 朱效立, “HSQ用于电子束曝光的性能分析”, 微细加工技术, 2008, 第4期，文章编号：1003．8213(2008)04-0010-04 (*本文获国家973项目（2006CB0N0604）的资金资助。)

13、赵珉，吴璇，牛洁斌，刘键，任黎明，王琴，朱效立，徐秋霞，谢常青，刘明，电子束光刻技术在纳米加工和纳米器件制备中的应用，微纳电子技术（专家论坛），2008.12   第45卷总379期p683-688

14、刘明等, “应用于纳米制造的新型电子束抗蚀剂Calixarene的工艺研究”, 纳米技术与精密工程, 2009,Vol.7, No.3:275-278；(*本文获国家973项目（2006CB0N0604）的资金资助。)

15、赵珉, 陈宝钦, 刘明，谢常青等，“一种电子散射参数提取的新方法”，微纳电子技术，2010（2）,115-120 (*本文获国家973项目（2006CB0N0604）的资金资助。)

16、ZhaoMin, ChenBaoqin, XieChangqing, LiuMing, NieJiebing ，Study of Process of HSQ in Electron Beam Lithography，5th IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems ，2010-01-22（1）(*本文获国家973项目（2006CB0N0604）的资金资助。)

17、陈宝钦*，赵珉，吴璇，牛洁斌等，“电子束光刻邻近效应校正技术”，浙江大学学报，2010（1）(*本文获国家973项目（2006CB0N0604）的资金资助。)

18、赵珉，陈宝钦等；“电子束抗蚀剂图形结构倒塌与粘连的初探”（赵珉1 ，陈宝钦2 ，牛洁斌2 ，谢常青2 ，刘明2 ；1：湛江师范学院信息科技与技术学院湛江 5240482：中国科学院微电子研究所纳米加工与新器件集成技术实验室 北京 100029)； 微纳电子技术，2010（11）(*本文获国家973项目（2006CB0N0604）的资金资助。)

19、陈宝钦(Chen Baoqin)， 微光刻与微纳米加工技术(Microlithography and micro-nanometer process technology)，微纳电子技术(Nanotechnology and Precision Engineering)，2011,（1）:1-5；（2）：1-5；

20、陈宝钦(Chen Baoqin)， 电子束光刻与数据处理技术(Electron beam lithography and data processing technology)，微纳电子技术(Nanotechnology and Precision Engineering)，2011,（6）:1-8。