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在绝缘基底或者表面绝缘光刻胶样品曝光时，容易出现衬底充电效应，造成图形扭曲、线宽不均、图形边缘毛刺，是电子束光刻工艺中高频出现的工艺难题。电子束持续轰击样品表面，入射电子不断在绝缘层累积，电荷无法快速导出，在样品表面形成局部静电场。这个额外电场会偏转后续入射电子束的运动轨迹，使得电子束实际落点偏离预设坐标，图形发生拉伸、扭曲，密集线条出现宽窄不一，严重时图形整体变形完全无法使用。

充电效应的强弱和基底导电性能、光刻胶厚度、电子束能量、曝光剂量直接相关。基底导电性越差，电荷泄放速度越慢，充电现象越突出；光刻胶膜层越厚，电子难以到达导电基底，电荷更容易在表层堆积。高束流、长时间连续曝光会加速电荷累积，局部静电场持续增强。不同品牌型号设备，电荷中和系统的配置与性能参数不同，中和电子的补偿能力存在差距，同样样品在不同设备上加工，畸变程度差异明显。部分设备配套低能电子中和模块，可以主动抵消表面积累电荷，而基础型号缺少该功能，绝缘样品加工难度显著提升。

针对衬底充电问题，有多种成熟的改善方案。基础的方式是在绝缘样品表面蒸镀一层极薄导电金属膜，为电荷提供泄放通道，加工完成后再去除导电层；也可以选用导电型光刻胶，从材料层面降低电荷堆积。设备端可开启电荷中和装置，利用低能电子束平衡表面积累正电荷，同时优化扫描策略，降低单次区域曝光束流，采用分区间断曝光，给电荷预留释放时间。工艺参数层面，可以适度调整加速电压，减少电子在表层的滞留比例，搭配剂量测试，修正畸变带来的线宽偏差。样品制备阶段，保证导电胶充分贴附样品与样品台，降低接触电阻。综合调整样品制备、扫描策略、设备中和参数，能够大幅削弱静电场对电子束的干扰，提升绝缘基底纳米图形的加工保真度。