纳米级电子束曝光系统是以电子光学、精密机械、高真空技术、精密电子技术和计算机自动控制技术为一体的高技术集成，是研究半导体技术、光电子技术、微机电系统及微结构研发的关键设备之一。中国科学院电工研究所完成的纳米级电子束曝光系统具有纳米级曝光分辨率，控制软件丰富、操作便捷，可进行图形拼接和图形套刻。该设备既可以用于制作精密实验掩模版，也可以在硅片上直接曝光。由于其极高的分辨率，除了微电子产业应用外，它也成为当今纳米制造和纳米分析的主要手段。

该项目瞄准国内急需的电子束曝光设备，在攻克实用化样机关键技术基础上。研制了以高档扫描电镜(SEM)为基础，配备了激光定位精密工件台、DSP为核心的多功能图形发生器、控制用微型计算机、真空系统、控制软件和自动输片机构的新型纳米级电子束曝光系统。供科研单位和大学用于纳米科技和半导体前沿研究，满足我国科研机构和国防建设需要。

在该项目在研究过程中，科研人员研发了多项具有自主知识产权的创新性关键技术。开发了以数字信号处理器(DSP)为核心，Windows2000为操作系统的通用图形发生器，在自主研制数字信号处理和软件系统方面取得了重大突破。该图形发生器可接收GDSII、CIF、DXF图形数据，并可与SEM、扫描探针显微镜(SPM)、聚焦离子束(FIB)连接，实施曝光或加工，实现高精度图形拼接和套刻。

该项目的研发成功，使我国科学家掌握了基于SEM的纳米电子束曝光系统的关键技术，研制出具有自主知识产权的图形发生器和科研用纳米电子束曝光机，并形成了小批量生产的能力。在此基础上可进一步开辟新型号高性能电子束曝光设备，以满足我国纳米科技的进一步需求，使我国的纳米科技和微电子研发水平进入世界先进行列。

图1 2号纳米电子束曝光系统（JSM-6360 )　  图2 DY-2000A纳米通用图形发生器

 图3 在PMMA胶上制作的单线条图形  线宽21.4nm 图4 PMMA胶光栅图形  线宽30nm

　　 图5 场致发射针尖阵列图　　　　　 图6 由场拼接完成的声表面波器件图形

　　 图7 场拼接精度实验图形　　　　　　　　　 图8 场拼接精度实验图形