[發明專利]增強照明數值孔徑超分辨光刻成像設備及光刻成像方法

有效

• 申請號: 201310439950.X
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN103472689A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 羅先剛;王長濤;趙澤宇;王彥欽;胡承剛;蒲明薄;李雄;黃成;何家玉;羅云飛
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 倪斌

1.一種光刻成像設備，包括：

照明光束產生裝置，配置為產生照明光束，該照明光束具有數值孔徑NA>0的照明場，

其中，照明光束通過掩模和成像層，將掩模圖形成像在感光層空間。

2.根據權利要求1所述的光刻成像設備，其中，照明光束產生裝置包括：

光源，配置為產生強度分布均勻光束；以及

棱鏡，其中均勻光束以一定角度傾斜入射到棱鏡中。

3.根據權利要求2所述的光刻成像設備，其中，所述照明光束產生裝置配置為通過增大入射角度和/或選擇棱鏡的折射率以提高NA。

4.根據權利要求2所述的光刻成像設備，其中，掩模包括掩?；?、在掩?；咨闲纬傻难谀D形層、以及填充掩模圖形層的填充層，其中通過折射率匹配液或粘合膠將掩模基底固定至棱鏡的光出射面，成像層設置在填充層上。

5.根據權利要求4所述的光刻成像設備，還包括：在感光層背對照明光束的一側形成的反射式輔助成像層以及在感光層面對照明光束的一側形成的透射式輔助成像層。

6.根據權利要求5所述的光刻成像設備，其中，成像層與透射式輔助成像層之間以一定厚度的間隔層進行隔離。

7.根據權利要求2所述的光刻成像設備，其中，根據掩模圖形的結構形式確定照明方式和棱鏡結構。

8.根據權利要求7所述的光刻成像設備，其中，

掩模圖形包括沿一維方向排布的線條圖形，棱鏡包括三角柱棱鏡，均勻光束從棱鏡兩側面入射，圖形排布方向與棱鏡的光出射面平行；和/或

掩模圖形包括沿二維正交方向排布的二維圖形，棱鏡包括梯形棱鏡或金字塔棱鏡，圖形排布方向與棱鏡的光出射面平行；和/或

掩模圖形包括三角形排布的二維圖形，棱鏡包括六角棱鏡，圖形排布方向與棱鏡的光出射面平行；和/或

掩模圖形包括復雜分布的圖形，棱鏡包括球棱鏡，通過照明光束方向分布整形的光學系統，選擇多個不同方向照明入射到球棱鏡，照明方向與圖形線條分布對應。

9.根據權利要求2所述的光刻成像設備，其中，棱鏡包括根據照明光束的波長來選擇的材料。

10.根據權利要求9所述的光刻成像設備，其中，棱鏡材料包括Al₂O₃、SiO₂中任一種或在照明光束的波長下的透明玻璃材料。

11.根據權利要求2所述的光刻成像設備，其中，nsin(θ)位于0.8λ/(2d)～1.2λ/(2d)區間范圍，其中λ為照明光束的波長，d為掩模圖形在棱鏡的光出射面方向上的特征尺寸或中間間距，n為棱鏡材料的折射率，θ為照明光束與棱鏡底面法線形成的夾角。

12.根據權利要求4所述的光刻成像設備，其中，掩?；撞牧吓c棱鏡材料的折射率近似相同。

13.根據權利要求5所述的光刻成像設備，其中，成像層以及反射式和透射式輔助成像層包括介電常數為負的材料。

14.根據權利要求13所述的光刻成像設備，其中，所述材料包括Ag、Au中任一種或其組合。

15.根據權利要求4所述的光刻成像設備，其中，填充層包括介質材料。

16.根據權利要求15所述的光刻成像設備，其中，該介質材料包括PMMA材料。

17.根據權利要求5所述的光刻成像設備，其中，反射式輔助成像層與透射式輔助成像層包括相同材料和不同介電常數的材料。

18.根據權利要求6所述的光刻成像設備，其中，間隔層包括空氣層、真空層、液體層之一。

19.一種光刻成像方法，包括：

產生照明光束，該照明光束具有數值孔徑NA>0的照明場；以及

利用該照明光束，通過掩模和成像層將掩模圖形成像在感光層空間。

20.根據權利要求19所述的方法，其中，產生照明光束包括：利用強度分布均勻光束，以一定角度傾斜入射到棱鏡中。