多年来,由于电子束光刻特有的灵活性和几乎无限的高分辨率,已被广大科研开发者接受。这项高价值技术在30年前就有介绍,到了今天,已不可想象,如果没有电子束光刻,在纳米技术和生物技术等方面的很多科研工作如何进行。

在工业化应用上,光罩掩膜制造一直是电子束光刻的一大应用范围。在过去的4-5年中,在半导体工业的需求的推动下,可用于工业化生产的电子束光刻直写技术（EBDW）已经出现,并且已经被证明,它是一种大有可为的应用技术。Leica的SB351DW以它的高性能为电子束在工业化应用上带来了一个全新思路。

长期以来,电子束的产能的不足和机台的高复杂性,一直是进入半导体工业化应用领域的主要阻碍。可是,现在的半导体制造者发现,随着器件制造水平的发展,为光罩掩膜制造而花费的金钱和时间成本越来越大,而且还有继续飞速上涨之势。据了解,当前一套65纳米的光罩掩膜要200万到250万美元。所以,作为无光罩掩膜EBDW技术,再次吸引了IC器件制造商们的注意力。并且,通过"混合光刻（Mix & Match）"技术,使EBDW的应用更为有效。混合光刻（Mix & Match）是用电子束光刻做特征尺寸小的图形层,用光学方法做特征尺寸大的图形层,并通过对准技术保证套刻精度。

STMicroelectronics是是EBDW的拥护和使用者之一,根据他们反应,开发定型一个IC样品,用通常光学方法（用光罩掩膜）要近100天,而用电子束混合光刻（Mix & Match）技术后,只须10天。

这个技术的先进性使我们能扩大对EBDW应用的预期,范围可以覆盖半导体技术的开发,下一代芯片设计论证,样品的快速定型和某些特定的应用。

根据 ITRS发展图对硬件的规范,基于90纳米技术已经使用,今天的电子束光刻技术起码必须满足65纳米技术的需要。除*小尺寸满足密集65纳米线条和45纳米单线的分辨率方面的要求,其套刻精度也必须保证。另外一点也很重要,那就是工艺兼容性,它必须和当前半导体制造者所用的工艺相兼容[注1]。它涉及到工件尺寸（大到300毫米）,校准方法,套刻精度和与其他光刻工艺的融合性。除了这些,电子束光刻还有其他的技术方面的挑战。除直接要求和光学光刻工艺相兼容外,还有一些其他的工艺技术问题也必须得到考虑,如兼容高分辨率、高灵敏度的化学放大（CAR）抗蚀剂的工艺问题。

　　 STMicroelectronics已经在实际生产条件下,证明了在样品设计快速定型和小批量生产中使用EBDW的可行性。详细地说,已经了证明Leica的SB350DW电子束光刻系统已经可以满足当前65纳米的需要[注2],它可以达到300毫米的工件,25纳米（3 sigma）的套刻精度,45纳米的 "门长（gate length）",90纳米的"孔"（图.1）和小于10%的CD均匀性。这些参数,还远不是先进成型束系统的极限。今天,在工业化环境下,通过电子束来评估45纳米和32纳米的设计已经完全可能。电子束有能力为研究开发工作提供更多的应用。同样,它还能为其它的技术提供技术手段,如纳米印刷（Nanoimprint Lithography -NIL）。在这个领域里的样品制造实验中,35纳米及以下的分辨率已经达到[注3]（图2）。

电子束的另一个优点是提供一种新的、和光学光刻相当的技术路径,它使半导体制造者能够建立起一套自己的工艺,以能够更快的完成从设计到在硅片上得到图形的新品定型过程。

现代计算机系统提供了非常好的数据处理能力,它在允许扩大图形数据量的同时,也在努力用平行处理的方式减少数据处理时间。现在一方面,快速数据处理程序被高性能"群"计算机（如,32位HPC）支持,另一方面,也为包括"临近效应补偿"的专用处理软件包所支持[注4]。

要保证电子束炉能在大批量生产中成功,一个极重要的因数是它的产能。特别是图形尺寸的不断减小和图形密度的不断增加引起的和电子束连续暴光方式的冲突。针对这种冲突,电子束制造商正在化巨大的努力去补偿,如改进暴光过程中的优化处理和修正方法等。可以相信,不管图形密度怎么增加,一个相应的产能也会达到。作为成型束系统的一个例子,通过投影来光刻大而复杂的图形,过去一直是作为提高产能的手段。所谓的单元投影（Cell Projection）代表了这个技术的一种发展,它能使几个重复的图形被一次暴光。另一方面,为了有效的提高产能,在暴光前对图形进行优化,也是必须的。因此,预先设计规范图形的形状也必须进入议事日程。

另一个实验中的无掩膜光刻（ML2）技术方法是（多电子束组）平行光刻法。它是下一代光刻技术研究的一个代表。相对EUV这个已经被接受的下一代光刻方法的侯选光刻技术,这种多平行电子束组技术能省去极其昂贵的掩膜费用。在这种无掩膜光刻中,图形的转移将被一个可以自由编址电子束"组"(束数量>104)来完成。     

它的产能完全可以满足半导体工业化生产的需要 。但是,在要求分辨率好于40纳米的45纳米标准技术[5]被应用以前,ML2系统还不能投入使用。由于ML2和EBDW有着类似的电子束结构和技术,EBDW自然就是ML2理想的"练习和过渡机"。今天的STMicroelectronics已经把他们的电子束直写系统用作为无掩膜技术了。