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在半导体制造和微细加工领域，光刻技术占有举足轻重的地位。随着光刻技术分辨力的不断提高，相应的高精度掩模制作难度也越来越大。目前，大部分高精度掩模都是采用电子束光刻方法制作完成的。本论文在深入理解电子束光刻技术及电子与光刻胶相互作用机理的基础上，对高精度掩模的关键制备技术进行了深入研究。针对电子束曝光中的邻近效应，对电子束曝光过程进行了蒙特卡罗计算机模拟。在理论模拟的基础上，对电子束曝光工艺进行了优化，成功制备了高精度光学掩模。同时对SCALPEL掩模制备技术进行了深入研究。论文中主要研究成果包括：
利用本文编写的电子束曝光蒙特卡罗模拟软件对电子束曝光过程进行了计算机模拟。通过对电子在光刻胶和衬底中碰撞散射理论以及能量沉积理论的研究，利用蒙特卡罗方法，对电子束曝光过程进行了计算机计算模拟，并在理论模拟结果的基础上，校正实验数据，优化曝光工艺参数，从而达到减小电子束邻近效应，提高电子束光刻分辨力的目的。
利用光栅扫描电子束曝光制版系统MEBES4700S，对高精度掩模版制造的曝光策略及其控制技术进行了研究，其中包括版图图形数据处理技术、高精度曝光参数调整、写策略的定制、自一致邻近效应校正技术、曝光剂量和线宽控制以及CD性能控制等。成功研制了接近机器极限分辨力的360nm掩模版(可用于90nm光刻)。
对SCALPEL掩模制备的关键技术，如掩模结构设计、低应力SiNx自支撑薄膜制备、掩模电荷积累效应控制、SiNx薄膜背腐蚀的缺陷控制、散射体图形制作等进行了深入研究。成功研制了线宽为160nm的SCALPEL掩模，并将其应用于SCALPEL曝光实验系统，实现了78nm的曝光分辨力。