電子束曝光系統

電子束曝光（electron beam lithography）指使用電子束在表面上製造圖樣的工藝，是光刻技術的延伸應用。

光刻技術的精度受到光子在波長尺度上的散射影響。使用的光波長越短，光刻能夠達到的精度越高。根據德布羅意的物質波理論，電子是一種波長極短的波。這樣，電子束曝光的精度可以達到納米量級，從而為製作納米線提供了很有用的工具。電子束曝光需要的時間長是它的一個主要缺點。為了解決這個問題，納米壓印術應運而生。

光刻（英語：photolithography）是半導體器件製造工藝中的一個重要步驟，該步驟利用曝光和顯影在光刻膠層上刻畫幾何圖形結構，然後通過刻蝕工藝將光掩模上的圖形轉移到所在襯底上。這裏所説的襯底不僅包含硅晶圓，還可以是其他金屬層、介質層，例如玻璃、SOS中的藍寶石。

以襯底上金屬連接的刻蝕為例講解光刻過程。

首先，通過金屬化過程，在硅襯底上佈置一層僅數納米厚的金屬層。然後在這層金屬上覆上一層光刻膠。這層光阻劑在曝光（一般是紫外線）後可以被特定溶液（顯影液）溶解。使特定的光波穿過光掩膜照射在光刻膠上，可以對光刻膠進行選擇性照射（曝光）。然後使用前面提到的顯影液，溶解掉被照射的區域，這樣，光掩模上的圖形就呈現在光刻膠上。通常還將通過烘乾措施，改善剩餘部分光刻膠的一些性質。

上述步驟完成後，就可以對襯底進行選擇性的刻蝕或離子注入過程，未被溶解的光刻膠將保護襯底在這些過程中不被改變。

刻蝕或離子注入完成後，將進行光刻的最後一步，即將光刻膠去除，以方便進行半導體器件製造的其他步驟。通常，半導體器件製造整個過程中，會進行很多次光刻流程。生產複雜集成電路的工藝過程中可能需要進行多達50步光刻，而生產薄膜所需的光刻次數會少一些。

光刻中採用的感光物質被稱為光刻膠，主要分為正光刻膠和負光刻膠兩種。正光刻膠未被光照的部分在顯影后會被保留，而負光刻膠被感光的部分在顯影后會被保留。光刻膠不僅需要對指定的光照敏感，還需要在之後的金屬刻蝕等過程中保持性質穩定。不同的光刻膠一般具有不同的感光性質，有些對所有紫外線光譜感光，有些只對特定的光譜感光，也有些對X射線或者對電子束感光。光刻膠需要保存在特殊的遮光器皿中。 ^[1]