[發明專利]無掩膜光刻裝置

無效

• 申請號: 201010573808.0
• 申請日: 2010-11-30
• 公開（公告）號: CN102478767A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 謝常青;潘一鳴;朱效立;劉明
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: G03F7/207
• 分類號: G03F7/207;G02B5/18
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發明涉及微電子技術領域，尤其涉及一種無掩膜光刻裝置。

背景技術

衍射光學元件是利用光的衍射現象對光波的波前進行調制，從而實現特定的光學功能的元件的總稱。衍射光學元件包括各種光柵、波帶片、光子篩等。它們在光譜學、波前整形、光通信、聚焦成像、微細加工等領域獲得了廣泛的應用。

波帶片和光子篩是具有自聚焦能力的衍射光學元件。其中，波帶片由透明和不透明圓環交替組成。阻擋菲涅耳半波帶中的奇數帶或偶數帶，在點光源照明下，經它能聚焦獲得高強度的像點。波帶片的分辨率由其最外環寬度決定。目前的加工工藝可以使其分辨率達到十幾納米，因此它可以應用到微電子光刻領域。光子篩是基于菲涅耳波帶片的一種新型的衍射光學元件，它將菲涅耳波帶片上亮環對應的區域用大量隨機分布的透光小孔來代替，小孔的直徑為相應波帶片環帶寬度的1.5倍。這些位置隨機分布的透光小孔使得衍射光之間相互干涉，從而能夠有效地抑制旁瓣效應和高級衍射，并且進一步提高分辨率。利用衍射光學元件進行無掩模光刻，因為其不需要掩模，因此可以大幅度降低光刻的成本，有著廣闊的發展前景。

在實現本發明的過程中，發明人意識到現有技術存在如下缺陷：在利用進行無掩模光刻時，不能實現聚焦衍射光學元件與基板距離的精密調節。

發明內容

(一)要解決的技術問題

針對現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種無掩膜光刻裝置，以實現聚焦衍射光學元件焦距的精密調節。

(二)技術方案

本發明公開了一種無掩膜光刻裝置，包括：聚焦衍射光學元件，用于將預設的光刻圖形轉移至襯底；第一莫爾光柵組，位于聚焦衍射光學元件所在的平面上，包括至少兩個莫爾光柵，用于利用至少兩個莫爾光柵產生的莫爾條紋的移動來調節聚焦衍射光學元件與襯底的距離。

優選地，本技術方案中，第一莫爾光柵組包括周期方向相同的第一莫爾光柵和第二莫爾光柵；當光從第一莫爾光柵入射，調焦組件和聚焦衍射光學元件所在的平面與襯底所在的平面的距離變化為ΔG時，第二莫爾光柵的莫爾條紋移動：

ΔXmor=ΔGtgθ·P1+P2|P2-P1|,]]>

其中，θ為入射光的入射角；P₁為第一莫爾光柵的周期，P₂為第二莫爾光柵的周期。

優選地，本技術方案中，第一莫爾光柵的周期P₁和第二莫爾光柵的周期P₂接近，均位于1μm至10μm之間。最優地，第一莫爾光柵的周期P₁為2μm，第二莫爾光柵的周期P₂為2.2μm。

優選地，本技術方案中，無掩膜光刻裝置還可以包括：第二莫爾光柵組，包括周期方向相同的第三莫爾光柵和第四莫爾光柵，用于從與第一光柵組垂直的方向調節聚焦衍射光學元件與襯底的距離。

(三)有益效果

本發明的無掩模光刻裝置將用于調焦的莫爾光柵組與該聚焦衍射光學元件集成在一起，具有調焦精度高、結構簡單，成本低的優點。

附圖說明

圖1為本發明實施例無掩膜光刻裝置中第一莫爾光柵組的示意圖；

圖2為本發明實施例無掩膜光刻裝置中采用莫爾光柵組進行調焦的原理圖；

圖3為本發明實施例無掩膜光刻裝置中光子篩的示意圖；

圖4為根據本發明實施例的無掩膜光刻裝置的示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。