颜泽林，马志兵，汪 炜

（1.南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016；2.南京航空航天大学无锡研究院，江苏无锡214187）

随着半导体、航空航天、生物医疗等行业的飞速发展，微细阵列结构的应用越来越广泛[1-2]。激光加工、极紫外光刻、化学气相沉积、刻蚀加工等传统加工技术，都难以制备均匀微纳米层级的结构[3-5]，而电子束曝光技术分辨率高、加工精度高，在微细结构领域备受青睐。

本文以涂覆PMMA抗蚀剂的石英玻璃为研究对象，采用电子束曝光技术制备微细阵列结构。基于电子束曝光的基本理论与工艺原理，探究了薄膜厚度、曝光剂量和显影时间等工艺参数对曝光结构的影响，以最优工艺制备出了结构均匀、尺寸精密的微细阵列孔与阵列槽，在一定程度上拓宽表面微结构制备的工艺手段。

1 电子束曝光的基本理论

1.1 电子束曝光系统构成

图1是电子束曝光系统硬件部分示意，其由电子光学系统、样品室、精密工件台、激光干涉仪、真空系统和图形发生器构成。其工作原理是由电子枪阴极发射出电子，通过阳极时加速聚集并穿过阳极，利用聚光器汇聚成束斑大小的电子束，通过物镜照射到待加工工件上；PC机将所需描绘的图形传输到图形发生器，发生器按照读取的数据控制束闸开关来进行图形的描绘，直到整个加工工件表面完成曝光[6]。

图1 电子束曝光系统硬件部分示意图

1.2 电子抗蚀剂

电子抗蚀剂从本质上来讲是对电子能量敏感的有机聚合物，故也称作感光胶。……