[發明專利]增強光刻工藝能力的裝置及利用該裝置進行的光刻工藝

有效

• 申請號: 201310264730.8
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103336410A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 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
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

1.一種增強光刻工藝能力的裝置，應用于硅片的光刻工藝中，所述系統包括聚光透鏡，其特征在于，所述系統還包括一多灰度圓環形照明光圈；

所述多灰度圓環形照明光圈設置于所述聚光透鏡的瞳孔平面；所述多灰度圓環形照明光圈上還設置有四級照明組合；

其中，所述四級照明組合包括四個透光孔。

2.如權利要求1所述的增強光刻工藝能力的裝置，其特征在于，所述多灰度圓環形照明光圈為具有至少三種不同灰度圓環分布的多灰度圓環形照明光圈。

3.如權利要求1所述的增強光刻工藝能力的裝置，其特征在于，所述透光孔為具有多種灰度分布的透光孔。

4.如權利要求2或3中任意一項所述的增強光刻工藝能力的裝置，其特征在于，所述灰度的差異為臺階式差異或者過渡式差異。

5.如權利要求1所述的增強光刻工藝能力的裝置，其特征在于，所述多灰度圓環形照明光圈的外圈部分相干系數為σ_out1，所述多灰度圓環形照明光圈的內圈部分相干系數為σ_in1；

其中，所述外圈部分相干系數σ_out1為0.7～0.9，所述內圈部分相干系數σ_in1為0.3～0.5。

6.如權利要求1所述的增強光刻工藝能力的裝置，其特征在于，所述透光孔的形狀為部分圓環、圓形或者橢圓形。

7.如權利要去1所述的增強光刻工藝能力的裝置，其特征在于，四個所述透光孔根據工藝需求設置于所述多灰度照明光圈中的特定位置，且每個所述透光孔均不重疊。

8.如權利要求1所述的增強光刻工藝能力的裝置，其特征在于，所述四級照明組合的外圈部分相干系數為σ_out2，所述四級照明組合的內圈部分相干系數為σ_in2；

其中，所述外圈部分相干系數σ_out2為0.7～0.9，所述內圈部分相干系數σ_in2為0.5～0.7。

9.如權利要求1所述的增強光刻工藝能力的裝置，其特征在于，所述四級照明組合的開口角度為α，所述四級照明組合的排列方向和相對方向的夾角為β；

其中，所述開口角度α為15°～50°。

10.一種利用如權利要求1所述的增強光刻工藝能力的裝置進行的光刻工藝，應用于硅片的光刻工藝中，其特征在于，包括：

根據工藝需求調節多灰度圓環形照明光圈的相關參數；

將所述多灰度圓環形照明光圈置于聚光透鏡的瞳孔平面；

入射光線通過所述多灰度圓環形照明光圈和聚光透鏡后，在光掩模處衍射形成衍射光；

所述衍射光經過投影透鏡后在所述硅片上表面覆蓋的光刻膠中干涉形成最終圖形；

繼續后續的烘焙和顯影操作，完成所述硅片的光刻工藝；

其中，所述多灰度圓環形照明光圈上設置有包括四個透光孔的四級照明組合。

11.如權利要求10所述的光刻工藝，其特征在于，所述多灰度圓環形照明光圈的相關參數包括：外圈部分相干系數σ_out1、內圈部分相干系數σ_in1和圓環灰度，以及所述四級照明組合的外圈部分相干系數σ_out2、內圈部分相干系數為σ_in2、開口角度α、排列方向和相對方向的夾角β和透光孔灰度。

12.如權利要求10所述的光刻工藝，其特征在于，所述入射光線以一符合工藝需求的曝光量通過所述多灰度圓環形照明光圈和聚光透鏡。

13.如權利要求10所述的光刻工藝，其特征在于，所述入射光的波長為：436nm、365nm、248nm或193nm。

14.如權利要求10所述的光刻工藝，其特征在于，所述入射光完全或者部分通過所述多灰度圓環形照明光圈的不同灰度透光區。