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电子束曝光对于微电子技术的发展具有相当重要的意义。低能电子束曝光(入射束能小于几keV)由于具有许多有益的特征性质近些年来受到人们的特别关注，它的许多问题尚待研究。电子束曝光中由于电子在抗蚀剂中的散射引起的邻近效应是决定曝光分辨率的关键因素。邻近效应的定量描述需要获得电子在抗蚀剂中的沉积能分布，它决定着电子束曝光的邻近效应和分辨率。然而，目前关于低能电子束曝光能量沉积的理论研究并不多见。用Monte Carlo方法模拟载能电子在固体中的散射过程是研究电子束曝光的重要而有效的理论方法。基于Mott散射截面描述电子的弹性散射，分别使用Joy修正的Bethe方程和考虑了电子交换效应的介电响应理论阻止本领计算电子非弹性散射能量损失，本文应用Monte Carlo方法模拟了能量E≤5 keV的低能电子束在Si衬底上PMMA胶中的曝光过程，系统地研究了能量沉积的分布规律及不同理论阻止本领对能量沉积分布的影响。 1．对于不同的入射束能及不同的PMMA胶层厚度，系统地模拟研究了Si衬底上PMMA胶电子能量沉积的深度分布、横向分布。模拟结果表明，随着入射束能降低，电子在PMMA胶中的作用范围迅速减小。这是低能电子束曝光具有高曝光分辨率、低邻近效应以及对衬底损伤小等优点的原因。同时，模拟结果也表明了胶层厚度显著地影响前散射电子对PMMA中能量沉积的贡献。 2．应用两种不同的理论阻止本领描述载能电子在PMMA中的能量损失，即由Joy和Luo修正的Bethe阻止本领以及基于考虑了电子交换效应的线性介电响应理论阻止本领，模拟和分析了Si衬底上PMMA胶中电子能量沉积的深度分布、横向分布。计算结果表明，应用考虑了电子交换效应的介电理论阻止本领描述低能电子的非弹性散射能量损失，模拟的电子能量沉积深度分布、横向分布范围比应用Joy和Luo修正的Bethe阻止本领的明显的大。能量沉积分布范围的差异已达到几个纳米至约十个纳米的量级。这一差异显著地影响了低能电子束曝光的Monte Carlo理论模拟结果。为了提供可靠的理论预测，本文认为在低能电子束曝光的Monte Carlo模拟研究中应使用基于介电理论并考虑了电子交换效应的阻止本领。