[发明专利]具有环形透光光圈的光刻装置、通光单元及光刻方法

权利要求书

1.一种具有环形透光光圈的光刻装置，包括：

光源；

至少具有一个环形透光光圈的通光单元；

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光圈的光源光线；

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环形透光光圈内至少包含一个灰度区。

2.如权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，所述通光单元的环形透光光圈内的灰度区形状为圆环，且与所述环形透光光圈同轴。

3.如权利要求1所述的光刻装置，其特征在于，所述通光单元的环形透光光圈内包含灰度区的数量为两个或两个以上不同灰度的区域，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。

4.如权利要求1-3任意一个所述的光刻装置，其特征在于，所述通光单元内环形透光光圈为一个。

5.如权利要求4所述的光刻装置，其特征在于，所述透光光圈的外圈部分相干系数σ_out的范围是0.7～0.9。

6.如权利要求4所述的光刻装置，其特征在于，所述透光光圈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，所述光源光线波长为436纳米、365纳米、248纳米、或193纳米。

8.一种具有环形透光光圈的通光单元，其特征在于，在所述的通光单元中至少具有一个同轴透光光圈；所述透光光圈至少包含一个灰度区；位于所述透光光圈内的灰度区形状为圆环，且与所述环形透光光圈同轴。

9.如权利要求8所述的通光单元，其特征在于，所述通光单元的透光光圈内包含灰度区的数量为两个或两个以上不同灰度的区域，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，选取所述环形透光光圈的个数，和确定所述透光光圈的外圈部分相干系数σ_out和内圈部分相干系数σ_in；

步骤S2：根据光刻图形尺寸排布需求选取所述透光光圈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。