Die Elektronenstrahlbelichtung (EBL, auch bekannt als Elektronenstrahllithografie) begann in den 1960er Jahren. Es handelt sich um eine Belichtungstechnologie, die auf der Grundlage von Elektronenmikroskopen für die Forschung und Herstellung von Mikroschaltkreisen entwickelt wurde. Sie ist ein Schlüsselgerät und eine Grundausstattung für die Herstellung von Halbleitermikroelektronik und Nanotechnologie. Bei der Elektronenstrahlbelichtung handelt es sich um die Wechselwirkung zwischen hochenergetischen Elektronenstrahlen und Fotolacken, die die langen (kurzen) Ketten des Fotolacks in unterbrochene (lange) Ketten umwandeln, um eine Belichtung zu erreichen. Im Vergleich zu Photolithografiegeräten hat sie eine höhere Auflösung und wird hauptsächlich zur Herstellung von Photolithografiemasken, zum Direktschreiben auf Siliziumwafern sowie zur Nanowissenschafts- und Technologieforschung verwendet.
Derzeit werden in der wissenschaftlichen Forschung und Industrie hauptsächlich Elektronenstrahllithografiegeräte mit Gauß-Strahl, deformiertem Strahl und Mehrstrahl-Elektronenstrahl eingesetzt. Unter ihnen hat der Gauß-Strahl eine relativ niedrige Schwelle und kann jedes Muster flexibel belichten. Er wird häufig in der Grundlagenforschung eingesetzt, während die beiden letzteren hauptsächlich zur Maskenherstellung in der Industrie dienen. Der Hauptvorteil der Elektronenstrahllithografie besteht darin, dass sie benutzerdefinierte Muster mit einer Auflösung von weniger als 10 nm zeichnen kann (Direktschreiben). Diese Form der maskenlosen Lithografietechnologie zeichnet sich durch eine hohe Auflösung und geringe Leistung aus, was ihre Verwendung auf die Herstellung von Fotomasken, die Kleinserienproduktion von Halbleiterbauelementen sowie Forschung und Entwicklung beschränkt.
Die Entwicklung der Elektronenstrahlbelichtungstechnologie in China begann in den späten 1960er Jahren. In den 1970er Jahren organisierten fast zehn Einheiten, die sich mit der Erforschung der Elektronenstrahlbelichtungstechnologie beschäftigten, starke Fabriken, Forschungsinstitute und Universitäten in Peking, Shanghai und Nanjing, um sich in einem groß angelegten Kampf zu entwickeln. Zu dieser Zeit stellten viele Einheiten diese Arbeit aufgrund fehlender inländischer Grundlagen und der Tatsache, dass die Elektronenstrahlbelichtung selbst eine multidisziplinäre, umfassende Technologie ist, einige Jahre später aufgrund von Aufgabenänderungen ein. Nach dem Jahr 2000 nahm die Begeisterung für die Entwicklung von Elektronenstrahllithografiegeräten allmählich ab und wurde sogar auf Eis gelegt.
Nachdem das Wassenaar-Abkommen die Lieferung von Hochleistungs-Elektronenstrahllithografiegeräten nach China verbot, wurde die Entwicklung von Elektronenstrahllithografiegeräten in China wieder aufgenommen. Zu den wichtigsten inländischen Institutionen, die sich zuvor mit der Entwicklung von Elektronenstrahllithografiegeräten beschäftigten und diese anführten, gehörten das Institut für Elektrotechnik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, das 48. Institut der China Electronics Technology Group Corporation, das Harbin Institute of Technology und die Shandong University.
Marktübersicht
Laut den Untersuchungen und Statistiken des Forschungsteams von QYResearch erreichte der weltweite Marktumsatz für Elektronenstrahllithografiesysteme (EBL) im Jahr 2022 1,3 Milliarden Yuan und wird voraussichtlich im Jahr 2029 2,2 Milliarden Yuan erreichen, mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 6,9 % (2023-2029). Elektronenstrahllithografie bezeichnet den Prozess, bei dem Elektronenstrahlen verwendet werden, um Muster auf der Oberfläche zu erzeugen, was eine erweiterte Anwendung der Photolithografietechnologie ist. Das Elektronenstrahllithografiesystem (EBL) ist ein System zur Elektronenstrahlbelichtung.
Zu den Hauptakteuren im Bereich der Elektronenstrahllithografiesysteme (EBL) weltweit zählen Raith, Vistec, JEOL, Elionix und Crestec. Die drei größten Hersteller der Welt haben einen Anteil von über 70 %. Japan ist mit einem Anteil von etwa 48 % der größte Markt, gefolgt von Europa und Nordamerika mit Anteilen von etwa 34 % bzw. 12 %. In Bezug auf die Produkte ist das EBL-System mit Gauß-Strahl das größte Marktsegment mit einem Anteil von über 70 %. In Bezug auf die Anwendungen liegen die meisten Anwendungen im industriellen Bereich, gefolgt vom akademischen Bereich.