[发明专利]采用四极曝光方式的光刻装置、通光单元及光刻方法

权利要求书

1.一种采用四极曝光方式的光刻装置，包括：

光源；

至少具有一组四极透光孔的通光单元；

聚光透镜，位于所述通光单元之下，用于聚集穿过所述通光单元中所述透光孔的光源光线；

光掩膜，位于所述聚光透镜之下，用于衍射穿过所述聚光透镜的光线；

投影透镜，位于所述光掩膜之下，用于将穿过所述光掩膜的衍射光聚焦在位于其下部的硅衬底上；

其特征在于，所述通光单元中的至少一个透光孔内至少包含多个灰度区，所述多个灰度区的灰度差异为过渡式差异，或为跳跃式差异。

2.如权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，所述透光孔的形状为部分圆环型段、扇形、圆形、椭圆形、多边形或他们的组合之一，且与所述通光单元中心轴对称排布。

3.如权利要求1或2所述的光刻装置，其特征在于，所述透光孔内的灰度区形状为条状、圆形、环状、或他们的组合之一。

4.如权利要求3所述的光刻装置，其特征在于，所述透光孔内的灰度区沿所述通光单元中心轴对称排布。

5.如权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，所述透光孔为圆形或椭圆形，所述的灰度区圆形、环形或椭圆形，所述透光孔内的灰度区与所述透光孔同轴。

6.如权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，所述透光孔的外圈部分相干系数σ_out的范围是0.7～0.9；所述透光孔的内圈部分相干系数σ_in的范围是0.3～0.5。

7.如权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，所述透光孔的开口角度α的范围是15°～50°。

8.如权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，所述光源光线波长为436纳米、365纳米、248纳米、或193纳米。

9.一种采用四极曝光方式四极的通光单元，其特征在于，在所述的四极通光单元中至少具有一组沿通光单元中心轴对称的四极透光孔；所述至少一个透光孔至少包含多个灰度区；所述多个灰度区的灰度差异为过渡式差异，或为跳跃式差异。

10.一种采用权利要求1所述装置的光刻方法，其特征在于，具体包括如下步骤:

步骤S1：根据光刻图形排布需求，选取所述四极透光孔的组数，和确定所述透光孔的排列方向、外圈部分相干系数σ_out、内圈部分相干系数σ_in开口角度α，相对方向夹角β及透光孔形状；

步骤S2：根据光刻图形尺寸排布需求选取所述透光孔中灰度区域数量和排布组合，以调整所述入射光线曝光量；

步骤S3：所述入射光线通过所述通光单元和所述聚光透镜后，经所述光掩膜衍射形成衍射光线；

步骤S4：所述衍射光线再经过所述投影透镜后在硅衬底表面上的光刻胶中形成最终所需光刻图形；

步骤S5：对所述硅衬底进行烘焙和显影。