多年來,由于電子束光刻特有的靈活性和幾乎無限的高分辨率,已被廣大科研開發者接受。這項高價值技術在30年前就有介紹,到了今天,已不可想象,如果沒有電子束光刻,在納米技術和生物技術等方面的很多科研工作如何進行。

在工業化應用上,光罩掩膜制造一直是電子束光刻的一大應用范圍。在過去的4-5年中,在半導體工業的需求的推動下,可用于工業化生產的電子束光刻直寫技術（EBDW）已經出現,并且已經被證明,它是一種大有可為的應用技術。Leica的SB351DW以它的高性能為電子束在工業化應用上帶來了一個全新思路。

長期以來,電子束的產能的不足和機臺的高復雜性,一直是進入半導體工業化應用領域的主要阻礙?？墒?現在的半導體制造者發現,隨著器件制造水平的發展,為光罩掩膜制造而花費的金錢和時間成本越來越大,而且還有繼續飛速上漲之勢。據了解,當前一套65納米的光罩掩膜要200萬到250萬美元。所以,作為無光罩掩膜EBDW技術,再次吸引了IC器件制造商們的注意力。并且,通過"混合光刻（Mix & Match）"技術,使EBDW的應用更為有效?；旌瞎饪蹋∕ix & Match）是用電子束光刻做特征尺寸小的圖形層,用光學方法做特征尺寸大的圖形層,并通過對準技術保證套刻精度。

STMicroelectronics是是EBDW的擁護和使用者之一,根據他們反應,開發定型一個IC樣品,用通常光學方法（用光罩掩膜）要近100天,而用電子束混合光刻（Mix & Match）技術后,只須10天。

這個技術的先進性使我們能擴大對EBDW應用的預期,范圍可以覆蓋半導體技術的開發,下一代芯片設計論證,樣品的快速定型和某些特定的應用。

根據 ITRS發展圖對硬件的規范,基于90納米技術已經使用,今天的電子束光刻技術起碼必須滿足65納米技術的需要。除*小尺寸滿足密集65納米線條和45納米單線的分辨率方面的要求,其套刻精度也必須保證。另外一點也很重要,那就是工藝兼容性,它必須和當前半導體制造者所用的工藝相兼容[注1]。它涉及到工件尺寸（大到300毫米）,校準方法,套刻精度和與其他光刻工藝的融合性。除了這些,電子束光刻還有其他的技術方面的挑戰。除直接要求和光學光刻工藝相兼容外,還有一些其他的工藝技術問題也必須得到考慮,如兼容高分辨率、高靈敏度的化學放大（CAR）抗蝕劑的工藝問題。

　　 STMicroelectronics已經在實際生產條件下,證明了在樣品設計快速定型和小批量生產中使用EBDW的可行性。詳細地說,已經了證明Leica的SB350DW電子束光刻系統已經可以滿足當前65納米的需要[注2],它可以達到300毫米的工件,25納米（3 sigma）的套刻精度,45納米的 "門長（gate length）",90納米的"孔"（圖.1）和小于10%的CD均勻性。這些參數,還遠不是先進成型束系統的極限。今天,在工業化環境下,通過電子束來評估45納米和32納米的設計已經完全可能。電子束有能力為研究開發工作提供更多的應用。同樣,它還能為其它的技術提供技術手段,如納米印刷（Nanoimprint Lithography -NIL）。在這個領域里的樣品制造實驗中,35納米及以下的分辨率已經達到[注3]（圖2）。

電子束的另一個優點是提供一種新的、和光學光刻相當的技術路徑,它使半導體制造者能夠建立起一套自己的工藝,以能夠更快的完成從設計到在硅片上得到圖形的新品定型過程。

現代計算機系統提供了非常好的數據處理能力,它在允許擴大圖形數據量的同時,也在努力用平行處理的方式減少數據處理時間?，F在一方面,快速數據處理程序被高性能"群"計算機（如,32位HPC）支持,另一方面,也為包括"臨近效應補償"的專用處理軟件包所支持[注4]。

要保證電子束爐能在大批量生產中成功,一個極重要的因數是它的產能。特別是圖形尺寸的不斷減小和圖形密度的不斷增加引起的和電子束連續暴光方式的沖突。針對這種沖突,電子束制造商正在化巨大的努力去補償,如改進暴光過程中的優化處理和修正方法等?？梢韵嘈?不管圖形密度怎么增加,一個相應的產能也會達到。作為成型束系統的一個例子,通過投影來光刻大而復雜的圖形,過去一直是作為提高產能的手段。所謂的單元投影（Cell Projection）代表了這個技術的一種發展,它能使幾個重復的圖形被一次暴光。另一方面,為了有效的提高產能,在暴光前對圖形進行優化,也是必須的。因此,預先設計規范圖形的形狀也必須進入議事日程。

另一個實驗中的無掩膜光刻（ML2）技術方法是（多電子束組）平行光刻法。它是下一代光刻技術研究的一個代表。相對EUV這個已經被接受的下一代光刻方法的侯選光刻技術,這種多平行電子束組技術能省去極其昂貴的掩膜費用。在這種無掩膜光刻中,圖形的轉移將被一個可以自由編址電子束"組"(束數量>104)來完成。     

它的產能完全可以滿足半導體工業化生產的需要 。但是,在要求分辨率好于40納米的45納米標準技術[5]被應用以前,ML2系統還不能投入使用。由于ML2和EBDW有著類似的電子束結構和技術,EBDW自然就是ML2理想的"練習和過渡機"。今天的STMicroelectronics已經把他們的電子束直寫系統用作為無掩膜技術了。