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电子束光刻机精度高但工作效率低国内发展面临挑战

2022-08-22 17:26 责任编辑：周圆来源：www.newsijie.com 点击：次

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　　电子束光刻机，也称为EBL光刻机，可以制备高精度掩膜版。目前市场上最为先进的光刻机是EUV光刻机，其采用极紫外光对光刻胶进行曝光，电子束光刻机则采用电子束代替极紫外光对光刻胶进行曝光。二者对比，EUV光刻机需要物理掩膜，可实现大面积曝光，电子束光刻机无需物理掩膜，为点曝光。

　　电子束光刻机主要包括高斯束电子束光刻机、变形束电子束光刻机、多束电子束光刻机三种。其中，高斯束电子束光刻机是研制问世最早产品，目前技术相对成熟，可以实现任意图形曝光，应用比例较高；变形束电子束光刻机曝光面积较大，生产效率较高；多束电子束光刻机是电子束光刻机的最新产品，可以实现精度更高的掩膜版制造，未来发展潜力相对较大。

　　电子束光刻机也存在缺点，突出缺点是曝光效率低，导致其工作效率低，应用在芯片制造领域无法满足需求；此外，电子束易发生散射，导致其曝光精度下降。目前，针对电子束光刻机弊端的解决方案主要有采用数量更多的电子束同时进行曝光，以提高其曝光效率；改良光刻胶性能，以稳定曝光精度等。电子束光刻机的技术研究还在不断深入。

　　根据新思界产业研究中心发布的 《2022-2027年中国电子束光刻机（EBL光刻机）行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，在全球范围内，电子束光刻机生产商主要有日本JEOL、日本Elionix、日本Crestec、日本Nuflare、日本Advantest、德国Raith、德国Vistec、英国NanoBean、荷兰Mapper、奥地利IMS等。日本在全球电子束光刻机行业中竞争力较强，三种主要的产品均可生产。

　　我国电子束光刻机研究起步相对较早，相关成果陆续问世，但由于存在弊端，其发展重视度不足。目前，我国光刻机自给能力弱，特别是高端光刻机需求完全依靠进口。在全球范围内，仅有荷兰ASML一家企业可以量产EUV光刻机，在美国干预下，限制对我国出口。我国芯片设计及制造能力正在不断增强，光刻机作为芯片制造的核心装备，我国自主研制需求极为迫切。

　　新思界 行业分析人士表示，尽管工作效率还有很大提升空间，但曝光精度方面，电子束光刻机可以替代EUV光刻机。经过长时间积累，我国可以自主制造电子束光刻机，但产品在加速电压、曝光精度等方面与国外产品相比还存在较大差距。目前，全球电子束光刻机主要应用在小批量半导体器件生产以及科研领域。由此来看，未来我国电子束光刻机行业发展还有较长道路要走。

关键字：电子束光刻机 EBL光刻机