1.1.2 電子束光刻技術

光學波長的限制及曝光設備的復雜化導致了非光學方法的光刻技術的發展，其中電子束投影光刻（Electron Projection Lithography，EPL）是相對成功的方向之一。電子束光刻采用高能電子束對光刻膠進行曝光從而獲得結構圖形，由于其德布羅意波長約為0.004nm，電子束光刻不受衍射極限的影響，可獲得接近原子尺度的分辨率。電子束光刻由于可以獲得極高的分辨率并能直接產生圖形，不但在VLSI制作中成為不可缺少的掩模制作工具，也是加工用于特殊目的器件和結構的常用方法。

用電子束刻蝕工藝制作納米器件起源于20世紀70年代。其利用電子槍所產生的電子束，通過磁場聚焦、掃描、經計算機控制電子束的劑量后，照射在硅片的光刻膠上形成圖形。該技術具有高分辨、長焦深、無需掩模（即電子束直寫）、可以在計算機控制下直寫任意圖形等優點，在下一代光刻技術中極具發展潛力，是納米器件設計與制造的理想手段。電子束光刻技術的主要缺點是生產效率較低，其他還有電子光學系統的相差、電子束束徑與抗蝕劑的相互作用等問題。電子束光刻的鄰近效應是造成圖形陡度下降、影響圖形分辨率的主要因素[10][12]。

美國朗訊公司開發的角度限制散射投影電子束光刻（Scattering with Angular Limitation E-beam Lithography，SCALPEL）技術曾經令人矚目，該技術如同光學光刻那樣對掩模圖形進行縮小投影，并采用特殊濾波技術去除掩模吸收體產生的散射電子，從而在保證分辨率條件下提高產出效率。如掩模板的基底材料用鈹（Be），阻擋層用金（Au）。通過對入射電子的不同散射實現圖案化，大散射部分（通過阻擋層的電子），不會使光刻膠曝光。