电子束直接光刻技术
光刻技术
光刻机总体结构
照明系统 掩模台系统 环境控制系统 掩模传输系统 投影物镜系 统
自动对准系 统
调平调焦测 量系统 框架减振系 统
硅片传输系 统
工件台系统
整机控制系统
整机软件系统
图为CPU内部SEM图像
图为硅芯片集成电路放大图像
图为在硅片上进行的光刻图样
图为Intel 45nm高K金属栅晶体 管结构
SU-8交联示意图
正胶与负胶性能对比
正胶 缺点 （DQN） 特征 优点 优点 分辨率高、对比度好 粘附性差、抗刻蚀能力差、高成本 近紫外，365、405、435nm的波长曝 光可采用 良好的粘附能力、抗蚀能力、感光能 力以及较好的热稳定性。可得到垂直 侧壁外形和高深宽比的厚膜图形 显影时发生溶胀现象，分辨率差 对电子束、近紫外线及350-400nm紫 外线敏感
投影式印刷：在投影式印刷中，
用镜头和反光镜使得像聚焦到硅平 面上，其硅片和掩模版分得很开。
三种方法的比较
接触曝光：光的衍射效应较小，因而分辨率高；但易损
坏掩模图形，同时由于尘埃和基片表面不平等，常常存 在不同程度的曝光缝隙而影响成品率。
接近式曝光：延长了掩模版的使用寿命，但光的衍射效
应更为严重，因而分辨率只能达到2—4um 左右。
坚膜也是一个热处
理步骤。 除去显影时胶膜 吸收的显影液和水分， 改善粘附性，增强胶 膜抗腐蚀能力。 时间和温度要适 当。 时间短，抗蚀性 差，容易掉胶；时间 过长，容易开裂。
刻蚀就是将涂胶前所
沉积的薄膜中没有被 光刻胶覆盖和保护的 那部分去除掉，达到 将光刻胶上的图形转 移到其下层材料上的 目的。
等离子体去胶，氧气在强电场作用下电离产生的活性氧， 使光刻胶氧化而成为可挥发的CO2、H2O 及其他气体而被 带走。
光刻技术的现状和发展
光刻技术的现状和发展近两年来，芯片制造成为了半导体行业发展的焦点。
芯片制造离不开光刻机，而光刻技术则是光刻机发展的重要推动力。
在过去数十载的发展中，光刻技术也衍生了多个分支，除了光刻机外，还包括光源、光学元件、光刻胶等材料设备，也形成了极高的技术壁垒和错综复杂的产业版图。
光刻技术的重要性据华创证券此前的调研报道显示，半导体芯片生产的难点和关键点在于将电路图从掩模上转移至硅片上，这一过程通过光刻来实现，光刻的工艺水平直接决定芯片的制程水平和性能水平。
芯片在生产中需要进行20-30次的光刻，耗时占到IC生产环节的 50%左右，占芯片生产成本的1/3。
但光刻产业却存在着诸多技术难题有待解决。
西南证券的报告指出，光刻产业链主要体现在两点上，一是作为光刻核心设备的光刻机组件复杂，包括光源、镜头、激光器、工作台等组件技术往往只被全球少数几家公司掌握，二是作为与光刻机配套的光刻胶、光刻气体、光掩膜等半导体材料和涂胶显影设备等同样拥有较高的科技含量。
这些技术挑战，也为诸多厂商带来了发展机会。
时至今日，在这些细分领域当中，也出现了很多优秀的企业，他们在科技上的进步，不仅促进了光刻技术产业链的发展，也影响着半导体行业的更新迭代。
光源可靠性是光刻机的重要一环众所周知，在光刻机发展的历史当中，经过了多轮变革，光刻设备所用的光源，也从最初的g-line，i-line发展到了KrF、ArF，如今光源又在向EUV方向发展。
Gigaphoton是在全球范围内能够为光刻机提供激光光源的两家厂商之一（另外一家是Cymer，该公司于2012年被ASML收购）。
Gigaphoton的Toshihiro Oga认为，光源是一项专业性较强的领域，并需要大规模的投资去支撑该技术的发展，而光源又是一个相对小众的领域，尤其是用于光刻机的光源有别于用于其他领域的光源——其他领域所用光源多为低频低功率，而光刻机所用光源则为高频高功率，这也让许多企业对该领域望而却步。
光刻技术历史与发展
光刻技术历史与发展光刻工艺是集成电路最重要的加工工艺，他起到的作用如题金工车间中车床的作用，光刻机如同金属加工工车间的车床。
在整个芯片制造工艺中，几乎每个工艺的实施，都离不开光刻的技束。
光刻也是制造IC的最关键技术，他占芯片制造成本的35%以上。
在如今的科技与社会发展中，光刻已经每年以百分之三十五的速度增长，他的增长，直接关系到大型计算机的运作等高科技领域，现在大型计算机的每个芯片上可以大约有10亿个零件。
这就需要很高的光刻技术。
如今各个大国都在积极的发展光科技束。
光刻技术与我们的生活息息相关，我们用的手机，电脑等各种各样的电子产品，里面的芯片制作离不开光科技束。
在我们的日常生活中，也需要用到光刻技术制造的各种各样的芯片，最普通的就是我们手里的手机和电脑。
如今是一个信息社会，在这个社会中各种各样的信息流在世界流动。
而光刻技术是保证制造承载信息的载体。
在社会上拥有不可替代的作用。
本论文的作用是向大家普及光刻的发展历史和光刻的发展方向，以及光刻的种类，每种光刻种类的优点和缺点。
并且向大家讲述光刻的发展前景。
在光刻这一方面，我国的专利意识稀薄，很多技术都没有专利，希望我辈能改变这个状况Lithography process is the most important processing technology of integrated circuit, he play a role Such as the role of the lathe in machining shop, lithography as metalworking shop lathe. In the whole chip manufacturing technology, implementation of almost every process is inseparable from the lithography technology of beam. Lithography is the key technology of manufacturing IC, he war more than 35% of the chip manufacturing cost. In today's science and technology and social development, lithography has been growing at thirty-five percent a year, his growth, is directly related to the operation of large computer and other high-tech areas, large computer per chip can now has about 1 billion parts. This will require a very high lithography. Now the big countries are actively the development of light beam technology.Lithography is closely related to our life, we use the phone, all kinds of electronic products such as computer, the inside of the chip productionwithout light beam of science and technology.In our daily life, also need to use photolithography technology manufacturing all kinds of chips, the most common is our cell phones and computers. Today is a information society, in the society all kinds of traffic flow in the world. And make the bearing lithography technology is to make sure the carrier of information. Has an irreplaceable role in society.Role of this paper is to popularize the development direction of the development history of lithography and lithography, and the types of lithography, and to talk about the development of lithography. In lithography on the one hand, China's patent consciousness is thin, a lot of technology patents, hope that we can change the situation.Key words: lithography; Lithography species; Lithography Chinese and foreign history编号 ........................................................ 错误!未定义书签。
氩气的离子束和电子束技术
氩气的离子束和电子束技术氩气离子束和电子束技术简介氩气离子束和电子束技术是一种表面处理技术，可以用于材料改性、表面改性和表面成型等方面。
氩气离子束技术是通过气体分子电离而产生的离子束，通过高速氩气离子的轰击，改变了材料表面的化学结构和物理结构，从而能够使材料表面获得新的精密功能，如硬度增加、耐磨性能提高、抗腐蚀性能增强等。
电子束技术是外部电场作用下，对物体表面产生强烈的束流，使物体表面发生改变的一种加工技术。
与其他表面处理技术相比，电子束技术具有精密度高、易于控制等优点，可以在短时间内实现高能量、高活性的处理。
氩气离子束和电子束技术的应用领域氩气离子束和电子束技术广泛应用于航空航天、军工、电子、汽车、医疗等领域，具有非常重要的应用价值。
超硬涂层材料是氩气离子束处理技术的典型应用。
氩离子束加工可以提高涂层的附着力和硬度，使其在高温、高压、高速、强酸、强碱等极端环境下具有更好的性能。
这种涂层材料广泛应用于航空航天领域，如发动机叶片、隔热防火材料、涡轮叶轮等。
电子束技术的应用范围也非常广泛，主要集中在以下方面。
1.半导体加工。
电子束光刻技术是半导体集成电路制造中的核心技术之一，具有精度高、分辨率高、可控性强等特点。
2.精密成型。
电子束加工可以在不受机械加工热变形的情况下实现对材料的精密成型，如微型制造、模具制造等。
3.材料精密加工。
电子束技术应用于材料分子的刻蚀，通过电离激发和电子解离等过程，使材料表面分子达到化学反应，从而实现精密加工。
4.其它领域应用。
电子束技术还应用于高通量分析、材料检测、药物开发、精细化学制品的合成等领域。
氩气离子束和电子束技术的优势和不足氩气离子束和电子束技术具有许多优点，但也存在不足之处。
1.优点：(1)表面精度高。
由于能量浓度高，因此氩离子束和电子束加工一般在纳米级尺度上运作，可以精确控制物体表面结构，实现高精度加工。
(2)成本低。
相比于传统机械加工，氩气离子束和电子束技术可以节约很多人力物力，并且能够进行批量化生产。
ebl曝光计量 点与点之间的距离
ebl曝光计量点与点之间的距离一、ebl曝光计量简介ebl曝光计量是指在光学、电子显微镜、X射线和电子束曝光等领域对曝光量进行测量和计算的仪器。
ebl（Electron Beam Lithography）指的是电子束光刻技术，是一种制造微电子元件的重要工艺，它通过电子束对感光材料进行精确曝光，从而实现芯片上的图案刻写。
二、电子束曝光的基本原理电子束曝光是指利用电子束进行曝光的工艺。
在电子束曝光系统中，电子枪产生并加速电子束，然后通过一系列的透镜、偏转系统和掩膜，将电子束聚焦在感光材料上，达到曝光的目的。
在电子束曝光中，ebl曝光计量起着至关重要的作用。
它可以精确测量电子束对感光材料产生的曝光量，帮助制造微电子元件时控制曝光的精度和稳定性。
三、ebl曝光计量的原理和方法1. 哈特曼效应哈特曼效应是电子束在经过非均匀电场或磁场时发生的聚焦效应。
在ebl曝光计量中，利用哈特曼效应可以实现对电子束的精确聚焦和调控，从而确保曝光的准确性。
2. 感光材料的特性在ebl曝光计量中，选择合适的感光材料对曝光的结果至关重要。
不同的感光材料具有不同的曝光灵敏度和分辨率，需要根据具体的曝光要求进行选择和调整。
3. 曝光剂量的控制在ebl曝光计量中，需要精确控制曝光的剂量，以确保所需的图案在感光材料上得到清晰、准确的展现。
这需要对电子束的能量、当前密度等参数进行精准控制和调整。
四、点与点之间的距离测量在ebl曝光计量中，点与点之间的距离是一个重要的参数。
在制造微电子元件时，不同的元件之间需要精确的距离控制，这直接影响到元件的性能和稳定性。
1. 特征尺寸的测量在ebl曝光计量中，对微电子元件的特征尺寸进行精确测量是非常重要的。
这需要利用高精度的显微镜、扫描电子显微镜等设备，对曝光后的元件进行表面形貌和尺寸的分析和测量。
2. 亮场和暗场曝光在ebl曝光计量中，亮场和暗场曝光是常用的曝光方式。
在亮场曝光中，电子束所到之处感光材料发生曝光；而在暗场曝光中，电子束所到之处感光材料不发生曝光。
特种加工技术---第六章：电子束和离子束加工
h
17
2 离子束加工在高真空环境下进行，所以污染少，特别适用于对易 氧化的金属、合金材料和高纯度半导体进行加工。
3 离子束加工是靠离子轰击材料表面的原子来实现的，是一种微观 作用，宏观压力很小，所以加工应力、热变形极小，加工质量高， 适合于加工各种材料和低刚度薄壁零件。
4 与电子束加工类似，离子束加工设备费用贵、成本高，应用范围 受到一定的限制。
h
4
三 电子束加工装置 一般说来，一套典型的电子束加工装置主要包括以下几个 主要组成部分
➢ 电子枪 ➢ 真空系统 ➢ 控制系统 ➢ 电源
h
5
1 电子枪 作用：发射电子束 组成：发射阴极，控制栅极、加速阳极
h
6
2 真空系统 真空系统的主要作用是保证电子束加工时维持1.33×10-21.33×10-4Pa的真空度，因为只有在真空中，电子才能高 速运动。此外，加工时产生的金属蒸汽会影响电子的发射 和运动，因此也需要不断地把加工中产生的金属蒸汽不断 抽走。
第六章 电子束和离子束加工
电子束加工-----Electron Beam Machining
离子束加工-----Ion Beam Machining
电子束加工主要用于打孔、焊接、切割、刻蚀、热处理和光刻 加工等方面。 离子束加工主要用于离子刻蚀、离子镀膜加工以及离子注入 加工等方面。
h
1
第一节 电子束加工
3 控制系统和电源
电子束加工设备控制系统主要包括：束流聚焦控制、束流位置 控制和束流强度控制。
束流的位置控制是为了改变电子束的方向，常用电磁偏转来控制
电子束焦点的位置。
电子束加工设备对电源电压的稳压性要求较高，因为电压波动
会影响电子束聚焦的稳定性。 h
微纳光学元件
微纳光学元件微纳光学元件是指在微纳米尺度下制备的光学元件，其物理尺寸与波长相当或小于波长。
由于微纳米尺度下的光学元件具有精细的结构和独特的光学性能，因此它们在纳米光学、纳米电子学、生物医学、光子学和量子信息等领域都有着广泛的应用。
本文将介绍微纳光学元件的种类、制备方法和应用领域。
1.微型透镜微型透镜是一种具有微观尺度的透镜。
在微型透镜中，光线沿着一个由两个球形凸面镜构成的小光学系统进行聚焦。
微型透镜可以用于大规模的太阳能电池板、荧光探针和微小的成像器件中。
2.表面等离子体共振元件表面等离子体共振元件（SPR）是由金属和介电质组成的结构，在金属表面激发出介电质与金属相互作用而形成的等离子体振荡。
SPR可以用于生物传感和化学传感器，便携式光谱仪和科学研究中。
3.纳米图案化二维材料纳米图案化二维材料是通过纳米图案化技术在二维材料表面形成的纳米图案阵列。
这些阵列可以用于各种应用，如有机太阳能电池、晶体管和量子点发光二极管等。
4.纳米光阀门纳米光阀门可以在纳米尺度下控制光的传输。
这种阀门利用有机材料在受激电荷转移时的光响应和半导体的光学和电学特性制成。
纳米光阀门可以用于光开关和光电子学器件中。
5.量子点量子点是一种极小的材料，其长度为纳米级别。
由于量子点的尺寸非常小，因此它们的行为在经典物理学和量子力学之间。
量子点已被证明在计算机处理、太阳能电池板、生物传感和医学成像等领域中具有应用潜力。
1.电子束光刻电子束光刻是一种制备微纳米结构的先进技术，利用电子束在光刻胶层和光学材料表面刻蚀微纳米结构。
该技术相对于其他光刻技术具有更高的分辨率和更好的控制能力。
2.激光直写3.纳米压印纳米压印技术是一种将微纳米尺度的结构转移至各种材料表面的方法。
该技术利用硅基底上制作的微纳米结构进行压印，从而制造出具有高分辨率和复杂形状的微纳米结构。
4.分子束外延分子束外延是一种利用分子束在晶体表面上生长高质量微纳米结构的方法。
通过控制分子束的数量和速度，可以精确地控制微纳米结构的形成和生长过程。
电子束曝光的机理及其应用
电子束曝光的机理及其应用电子束曝光技术是一种重要的微纳加工技术，可以在微观尺度上制备出高精度及高分辨率的结构。
其机理主要涉及电磁相互作用、电子散射、电荷积累和化学反应等多种物理和化学过程。
而其应用领域涵盖了半导体器件、微电子机械系统、光学器件、MEMS、光学纳米结构、磁记录、生物医学等领域。
一、电子束曝光的机理电子束曝光是利用电子束对光刻光刻胶层进行曝光并形成所需结构的技术。
具体而言，其工作原理是利用光刻胶层吸收电子束造成的化学反应，进而使得光刻胶层在暴露区域发生化学反应，从而形成所需的图形。
在电子束曝光过程中，电子束穿过光刻胶层，与胶层中的分子反应，从而激发出化学反应并产生的化学物质。
这些物质呈现出较高的反应活性，在激活区域引发复杂的化学反应，并引起光刻胶层的变化。
其主要机理包括以下几个方面：1、电磁相互作用：电子束与物质分子发生电荷相互作用，产生一系列电磁效应，引发多种物理反应。
2、电子散射：电子束在穿过物质时，不断地与物质中的原子、分子作用，而使得电子束不断扩散，失去其初始定向性。
3、电荷积累：由于胶层在受到电子束的轰击时部分电子被激发离开分子，并在物质表面附着，形成电荷积累。
在胶层表面形成了一个具有异质性的极性区，促使胶层区域发生化学反应。
4、化学反应：电荷积累导致化学反应的发生，形成所需的结构。
上述机理相互作用，形成了一种复杂的物理和化学过程，从而实现了电子束曝光技术的工艺。
二、电子束曝光的应用电子束曝光技术在半导体和微纳加工工业中已有相当提高，其主要应用于制备高性能的硅芯片中，并且可产生仅有几十纳米大小的细微结构。
除此之外，电子束曝光技术还广泛应用于以下亚领域：1、微电子机械系统：微机电系统是一种利用微加工技术制造出来的微小机器人，它广泛应用于生物医学、机器人和电子设备等方面。
2、光学纳米结构：电子束曝光技术可以制备出精密的光学纳米结构，如布里渊光栅和衍射光栅等。
3、磁记录：电子束曝光技术可以应用于磁记录领域，用于高密度数据存储和高精度位图绘制等。
MEMS工艺-光刻技术
控制尺寸和形状
通过调整光刻参数，如波长、曝光时 间和焦距等，可以精确控制微结构的 尺寸和形状，以满足MEMS器件的性 能要求。
光刻技术能够将设计好的微结构高精 度地复制到光敏材料上，确保批量生 产的稳定性和一致性。
光刻技术在mems工艺中的优势
01
02
03
高精度
光刻技术能够实现高精度 的微结构复制，有利于提 高MEMS器件的性能和稳 定性。
重要性
光刻技术是微电子制造中的关键环节，其精度和效率直接决定了集成电路或 MEMS器件的性能和成本。随着MEMS器件尺寸的不断减小，光刻技术的重要 性越来越突出。
02
mems工艺简介
mems工艺的定义和特点
定义
MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）工艺是一种制造微小机械和电子系 统的技术，其尺寸通常在微米或纳米级别。
电子束光刻技术
电子束光刻技术具有极高的空间分辨 率和制程能力，能够制造出高精度的 微结构，但制程效率相对较低。
mems工艺中的光刻技术发展趋势
极紫外光刻技术
极紫外光刻技术具有更高的分辨率和制程能力，是下一代 光刻技术的发展方向之一，将为MEMS工艺带来更大的 发展空间。
纳米压印光刻技术
纳米压印光刻技术是一种新型的光刻技术，具有较高的制 程效率和较低的成本，是未来MEMS工艺中制造高精度 微结构的重要手段之一。
02
03
光刻技术的不断进步将推动 MEMS工艺的发展，实现更高精 度、更高性能的MEMS器件制造。
随着人工智能、物联网等新兴领 域的发展，MEMS器件的应用需 求将不断增长，光刻技术将发挥 更加重要的作用。
光刻技术的未来发展将更加注重 环保和可持续发展，推动绿色制 造的进程。
电子束曝光技术
18.06.2020
14
电子束曝光技术
电子束曝光技术是近30年来发展起来的一门新兴技术，它 集电子光学、精密机械、超高真空、计算机自动控制等近代 高新技术于一体，是推动微电子和微细加工技术进一步发展 的关键技术之一。
18.06.2020
2
第一节：纳米加工技术概述
18.06.2020
3
纳米加工技术
纳米（Nanometer）是一个长度单位，简写为nm。
1nm=10-3μm=10-9m。
纳米技术是20世纪80年代末期诞生并在蓬勃发展的一种 高新科学技术。纳米不仅是一个空间尺度上的概念，而 且是一种新的加工方式，即生产过程越来越细，以至于 在纳米尺度上直接由原子、分子的排布制造的具有特定 功能的产品。
电子束抗蚀剂
PMMA ZEP520
HSQ ma-N2400
e
1.226 V
nm
类型
分辨率(nm)
正型
10
正型
10
负型
6
负型
80
灵敏度(uC/cm^2)
100 30 100 60
18.06.2020
24
正抗蚀剂
入射粒子将聚合物链打断
正抗蚀剂：入射粒子将聚合物链打断，曝光的区域 变得更容易溶解，显影完毕后，曝光图形阴影部分 的胶都溶解了。
H
H
H
H
H
H
O CH O CH O CH O CH O CH O CH
n
H
H
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
在“八五”期间研制出亚微米电子束曝光机(DB7型)，能够制作特征线宽 为0.5-0.3μ m，拼接精度、套刻精度在±0.15μ m以内。该机已在用户方使用， 并制出GaAs单片集成电路的掩模版，作图面积满足GaAs尺寸为1英寸、2英寸见 方的版图。该机同时还具有直接光刻功能。
我国电子束曝光设备，虽然起步较早，在70年代中期就已经用于微电子器件的 生产，所加工的特征线宽也能从0.7μm-0.5μm提高到0.3μm，机器的精度、稳定性、 可靠性也提高很大，但是总体的水平比国外先进的电子束曝光机落后十年以上。比 如我们的机器直接在圆片上光刻还未实用；还没有达到深亚微米(0.25μm)和纳米的 水平；整个技术的先进性，其中包括材料、元器件等都有一定差距。我国已把集成 电路为代表微电子技术的发展提高到战略地位，微电子束爆光系统设备也将会有很 大发展。
现在正在研制模拟电路专用电子束曝光系统(“九五”型谱项目)，该机能够制 作的特征线宽小于0.3μ m，同时能在圆片上直写。
国内的差距
国外电子束曝光机，大量用于大规模集成电路和军事微电子技术领域，特别是 在圆片上直接光刻，已用于专用集成电路的生产、样品制作和纳米器件的研究和开 发。为了满足下世纪初纳米微电路的生产，IBM已加紧研制“微光柱系统”，它的 阴极为小型化冷场发射阴极，电子光柱的总高度在4-5mm，其加工方法采用半导体 工艺、微细加工技术完成，由于总尺寸小，在一个圆片上可以排列多个电子束光柱， 在计算机控制下同时作图，这样可以提高速度，提高生产效率。
定义：电子束曝光是利用电子束在涂有感光胶的晶片上直接描画或投影复 印图形的技术
特点:分辨率高、图形产生与修改容易、制作周期短。 分类：扫描曝光和投影曝光两大类
其中扫描曝光系统是电子束在工件面上扫描直接产生图形，分辨率高，生 产率低。投影曝光系统实为电子束图形复印系统，它将掩模图形产生的电 子像按原尺寸或缩小后复印到工件上，因此不仅保持了高分辨率，而且提 高了生产率。
美国ETEC的光栅扫描机MEBESIII、MEBES IV机，在商业方面最为成功，在全世 界销量最多；
日本的NTT公司的EB-60型电子束曝光机，是一种可变形电子束曝光机，以专用于 制造掩模版(80片/h 0.8μm)；
英国Leica剑桥仪器公司，生产高斯圆形电子束、矢量扫描机型，供应欧、美市场， 大量用于亚微米、深亚微米和纳米加工.
电子束曝光设备的主要用途
•制作掩模版
有l×的掩模版和4×、5×的掩模版
•圆片上直接光刻
电子束曝光不但在大规模集成电路、专用集成电路方面大量使用，还 使用在军事微电子领域和未来纳米器件的开发，如HEMT(高电子迁移晶 体管)，其截止频率为150GHz，栅长为0.25μm，MMIC(单片微波集成电 路)，量子效应半导体/超导体混合器件和单电子器件等。
几种SEM改装型电子束曝光系统的主要性能指标
对SEM进行改装时，应考虑SEM偏转系统的带宽以及工作台移动精度等对曝光图形误差和图形畸变的影响。 目前，高档SEM改装系统的功能接近于专用电子束曝光机. 但由于受到视场小、速度低及自动化程度低等限制，在生产率上不可能与专用电子束曝光系统相比。
微电子技术的发展趋势表明，90年代末是亚微米、深亚微米蓬勃发展并广泛应用的 时代，下一世纪将是纳米结构加工时代，而电子束曝光技术正是亚微米、深亚微米 和纳米加工的核心技术。
发展动态
电子束曝光技术，在LSI的制版和军事微电子的应用领域，早在70年代末就已 达到实用化阶段，此后就不断全面地取代了光学图形发生器。
四种电子束曝光系统
1 基于改进扫描电镜(SEM)的电子束曝光系统
由于SEM的工作方式与电子束曝光机十分相近，最 初的电子束曝光机是从SEM基础上改装发展起来的。 近年来随着计算机技术的飞速发展，将SEM改装为 曝光机的工作取得了重要进展。 如图所示，主要改装工作是设计一个图形发生器和 数模转换电路，并配备一台PC机。PC机通过图形 发生器和数模转换电器去驱动SEM的扫描线圈，从 而使电子束偏转。同时通过图形发生器控制束闸的 通断，最终在工件上描绘出所要求的图形。通常采 用矢量扫描方式描绘图形，即在扫描场内以矢量方 式移动电子束，在单元图形内以光栅扫描填充。
到目前国内研究电子束曝光技术方面有中科院电工所和信息产业部48所。48所自70年代 初就从事微细加工设备的研制，主要有电子束曝光、电子束退火、离子束注入、分子束 处延、薄膜技术和多种热工设备等。其中电子束曝光设备于1975年研制出第一代实用产 品(DB2型)，1982年研制出第二代实用产品(DB3型)，这两代产品都于1975年、1982年先 后交器件所使用，为该器件所的硅微波大功率器件、GaAs场效应器件、CD系列器件的掩 模版，WZ系列4GHZ-10GHZ硅微波功率振荡器，18GHZ、12GHZ的GaAs微波低噪声器件，采 用重复周期3μ m、最小线宽0.5μ m、间距0.7μ m梳状图形的10GHz、10mW-20mW的硅双极 振荡器件。这些器件已成功地应用于通讯卫星、气象卫星、卫星地面站及雷达设备等国 家重点工程项目。
从1991年开始，美国IBM的沃森研究中心，着手研究未来系统，即“微光柱系统”， 预计在下一个世纪初用于纳米结构的微电路生产。
随着微细加工的发展，电子束曝光技术设备的阴极采用LaB6或者场致发射，取代 传统的钨丝阴极；电子光学镜筒采用电子计算机控制，进行自动调焦、自动消象散； 电子束偏转扫描系统，采用大、小场分割作图，然后用精密激光定位工件台进行版 图的拼接，精密激光工件台的测量分辨率已达到亚纳米(10-1nm)。为了满足微电 子发展的需要，近年来国外的电子束曝光机，都具有直接在圆片上的刻写功能。因 为微电子器件的特征线宽从生产到开发已进入亚微米、深亚微米、纳米和亚纳米结 构，这种线宽的结构，用常规的掩模版，无法进行光刻工艺，只能靠电子束曝光在 圆片上直写，直接制出器件和电路。