纳米级电子束曝光系统是微纳加工的重要设备,图形发生器是电子束曝光系统的核心部件,包括硬件和软件两部分。硬件设计吸纳了近年来数字信号处理的最新成果,利用高性能数字信号处理器(DSP)将要曝光的单元图形拆分成线条和点,然后通过优化设计的数模转换电路,将数字量转化成高精度的模拟量,驱动扫描电镜的偏转器,实现电子束的扫描。为此目的特构建了x方向和y方向两组数模转换电路,每组包括1个16位主数模和3个16位乘法数模。通过图形发生器可以对标准样片进行图像采集,进行扫描场的线性畸变校正,包括扫描场增益、旋转和位移校正。另外,图形发生器还可以控制束闸的通断。配合精密定位工件台和激光干涉仪,可以实现曝光场的拼接,拼接精度优于0. 2μm。通过检测芯片的标记,还可以实现曝光图形的套刻。利用配套软件既可以新建曝光图形,也可以导入通用格式文件,例如CIF和GDSII文件,进行曝光参数设置、图形修正、图形分割、邻近效应修正等工作,然后将曝光图形数据转换成图形发生器可以识别的EDF文件,完成曝光图形的准备工作。图形发生器可直接处理的单元图形包括:矩形、梯形、折线、点、圆及圆环。该图形发生器能够与扫描电子显微镜、聚焦离子束设备以及扫描探针显微镜连接,组建成纳米级光刻系统。我们将图形发生器与JSM-6360(LaB6阴极)扫描电子显微镜连接,进行了大量实验,得到了多组曝光图形,最细线条为28 .6nm。