光波透过掩膜版会因散射而使曝光区域弥散进而影响精度,故而使用光源波长越短,光刻能够达到的精度越高。传统光刻技术的精度受到光源波长的限制,而在电子束刻蚀技术中,使用高度聚焦的电子束作为光源,精度可达纳米量级;同时,使用电子束曝光无须掩膜板,可以灵活设计图形,适用于小批量、特殊器件的加工制造。
电子束曝光技术的基本工艺包括:样品制备、旋涂光刻胶、电子束曝光、显影、定影、后期加工(镀膜等)、去除光刻胶等步骤。成熟的加工工艺能够保证产品制作的合格率。
电子束刻蚀技术主要用于集成电路领域,集中体现在以下三方面:①掩膜版制造,特别是用于光学光刻的铬版制造中;②直接曝光基片,主要用于砷化镓(GaAs)集成电路和光波导器件的小批量生产,通常,电子束直接曝光制造器件比主流光学光刻超前一到二代;③电子束用于研究纳米量级的量子效应及其他物理现象。
与此同时,电子束曝光技术依然面临着若干关键的技术问题:①电子在抗蚀剂和基片中的散射及背散射现象造成邻近效应进而影响曝光精度的问题,如何缓解电子散射效应的影响、如何进行几何修正和剂量调制校正等;②电子束高精度扫描成像曝光效率很低的问题,即曝光时间长;③电子抗蚀剂和电子束曝光、显影以及刻蚀等工艺存在的技术问题。