1.1.2 电子束光刻技术

光学波长的限制及曝光设备的复杂化导致了非光学方法的光刻技术的发展，其中电子束投影光刻（Electron Projection Lithography，EPL）是相对成功的方向之一。电子束光刻采用高能电子束对光刻胶进行曝光从而获得结构图形，由于其德布罗意波长约为0.004nm，电子束光刻不受衍射极限的影响，可获得接近原子尺度的分辨率。电子束光刻由于可以获得极高的分辨率并能直接产生图形，不但在VLSI制作中成为不可缺少的掩模制作工具，也是加工用于特殊目的器件和结构的常用方法。

用电子束刻蚀工艺制作纳米器件起源于20世纪70年代。其利用电子枪所产生的电子束，通过磁场聚焦、扫描、经计算机控制电子束的剂量后，照射在硅片的光刻胶上形成图形。该技术具有高分辨、长焦深、无需掩模（即电子束直写）、可以在计算机控制下直写任意图形等优点，在下一代光刻技术中极具发展潜力，是纳米器件设计与制造的理想手段。电子束光刻技术的主要缺点是生产效率较低，其他还有电子光学系统的相差、电子束束径与抗蚀剂的相互作用等问题。电子束光刻的邻近效应是造成图形陡度下降、影响图形分辨率的主要因素[10][12]。

美国朗讯公司开发的角度限制散射投影电子束光刻（Scattering with Angular Limitation E-beam Lithography，SCALPEL）技术曾经令人瞩目，该技术如同光学光刻那样对掩模图形进行缩小投影，并采用特殊滤波技术去除掩模吸收体产生的散射电子，从而在保证分辨率条件下提高产出效率。如掩模板的基底材料用铍（Be），阻挡层用金（Au）。通过对入射电子的不同散射实现图案化，大散射部分（通过阻挡层的电子），不会使光刻胶曝光。