[發明專利]采用雙極曝光方式的光刻裝置、通光單元及光刻方法

有效

• 申請號: 201310211966.5
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103309174A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 毛智彪
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;H01L21/02
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;林彥之

1.一種采用雙極曝光方式的光刻裝置，包括：

光源；

至少具有一組雙極透光孔的通光單元；

聚光透鏡，位于所述通光單元之下，用于聚集穿過所述通光單元中所述透光孔的光源光線；

光掩膜，位于所述聚光透鏡之下，用于衍射穿過所述聚光透鏡的光線；

投影透鏡，位于所述光掩膜之下，用于將穿過所述光掩膜的衍射光聚焦在位于其下部的硅襯底上；其特征在于，所述通光單元中的至少一個透光孔內至少包含多個灰度區，所述多個灰度區的灰度差異為過渡式差異，或為跳躍式差異。

2.如權利要求1所述的光刻裝置，其特征在于，所述透光孔的形狀為部分圓環型段、扇形、圓形、橢圓形、多邊形或他們的組合之一，且與所述通光單元中心軸對稱排布。

3.如權利要求1或2所述的光刻裝置，其特征在于，所述透光孔內的灰度區形狀為條狀、圓形、環狀、或他們的組合之一。

4.如權利要求3所述的光刻裝置，其特征在于，所述透光孔內的灰度區沿所述通光單元中心軸對稱排布。

5.如權利要求1所述的光刻裝置，其特征在于，所述透光孔為圓形或橢圓形，所述的灰度區圓形、環形或橢圓形，所述透光孔內的灰度區與所述透光孔同軸。

6.如權利要求1所述的光刻裝置，其特征在于，所述透光孔的外圈部分相干系數σ_out的范圍是0.7～0.9；所述透光孔的內圈部分相干系數σ_in的范圍是0.3～0.5。

7.如權利要求1所述的光刻裝置，其特征在于，所述透光孔的開口角度α的范圍是15°～50°。

8.如權利要求1所述的光刻裝置，其特征在于，所述光源光線波長為436納米、365納米、248納米、或193納米。

9.一種采用雙極曝光方式雙極的通光單元，其特征在于，在所述的雙極通光單元中至少具有一組沿通光單元中心軸對稱的雙極透光孔；所述至少一個透光孔至少包含多個灰度區；所述多個灰度區的灰度差異為過渡式差異，或為跳躍式差異。

10.一種采用權利要求1所述裝置的光刻方法，其特征在于，具體包括如下步驟:

步驟S1：根據光刻圖形排布需求，選取所述雙極透光孔的組數，和確定所述透光孔的排列方向、外圈部分相干系數σout、內圈部分相干系數σin開口角度α及透光孔形狀；

步驟S2：根據光刻圖形尺寸排布需求選取所述透光孔中灰度區域數量和排布組合，以調整所述入射光線曝光量；

步驟S3：所述入射光線通過所述通光單元和所述聚光透鏡后，經所述光掩膜衍射形成衍射光線；

步驟S4：所述衍射光線再經過所述投影透鏡后在硅襯底表面上的光刻膠中形成最終所需光刻圖形；

步驟S5：對所述硅襯底進行烘焙和顯影。