[发明专利]增强光刻工艺能力的系统及方法

权利要求书

1.一种增强光刻工艺能力的系统，应用于硅片的光刻工艺中，所述系统包括聚光透镜，其特征在于，所述系统还包括一多灰度圆环形照明光圈；

所述多灰度圆环形照明光圈设置于所述聚光透镜的瞳孔平面；所述多灰度圆环形照明光圈上还设置有双级照明组合；

其中，所述双级照明组合包括两个透光孔。

2.如权利要求1所述的增强光刻工艺能力的系统，其特征在于，所述多灰度圆环形照明光圈为具有至少三种不同灰度圆环分布的多灰度圆环形照明光圈。

3.如权利要求1所述的增强光刻工艺能力的系统，其特征在于，所述透光孔为具有多种灰度分布的透光孔。

4.如权利要求2或3中任意一项所述的增强光刻工艺能力的系统，其特征在于，所述灰度的差异为台阶式差异或者过渡式差异。

5.如权利要求1所述的增强光刻工艺能力的系统，其特征在于，所述多灰度圆环形照明光圈的外圈部分相干系数为σ_out1，所述多灰度圆环形照明光圈的内圈部分相干系数为σ_in1；

其中，所述外圈部分相干系数σ_out1为0.7～0.9，所述内圈部分相干系数σ_in1为0.3～0.5。

6.如权利要求1所述的增强光刻工艺能力的系统，其特征在于，所述透光孔的形状为部分圆环、圆形或者椭圆形。

7.如权利要去1所述的增强光刻工艺能力的系统，其特征在于，两个所述透光孔根据工艺需求设置于所述多灰度照明光圈中的特定位置，且每个所述透光孔均不重叠。

8.如权利要求1所述的增强光刻工艺能力的系统，其特征在于，所述双级照明组合的外圈部分相干系数为σ_out2，所述双级照明组合的内圈部分相干系数为σ_in2；

其中，所述外圈部分相干系数σ_out2为0.7～0.9，所述内圈部分相干系数σ_in2为0.5～0.7。

9.如权利要求1所述的增强光刻工艺能力的系统，其特征在于，所述双级照明组合的开口角度为α；

其中，所述开口角度α为15°～50°。

10.一种增强光刻工艺能力的方法，应用于硅片的光刻工艺中，其特征在于，包括：

根据工艺需求调节多灰度圆环形照明光圈的相关参数；

将所述多灰度圆环形照明光圈置于聚光透镜的瞳孔平面；

入射光线通过所述多灰度圆环形照明光圈和聚光透镜后，在光掩模处衍射形成衍射光；

所述衍射光经过投影透镜后在所述硅片上表面覆盖的光刻胶中干涉形成最终图形；

继续后续的烘焙和显影操作，完成所述硅片的光刻工艺；

其中，所述多灰度圆环形照明光圈上设置有包括两个透光孔的双级照明组合。

11.如权利要求10所述的增强光刻工艺能力的方法，其特征在于，所述多灰度圆环形照明光圈的相关参数包括：外圈部分相干系数σ_out1、内圈部分相干系数σ_in1和圆环灰度，以及所述双级照明组合的外圈部分相干系数σ_out2、内圈部分相干系数为σ_in2、开口角度α和透光孔灰度。

12.如权利要求10所述的增强光刻工艺能力的方法，其特征在于，所述入射光线以一符合工艺需求的曝光量通过所述多灰度圆环形照明光圈和聚光透镜。

13.如权利要求10所述的增强光刻工艺能力的方法，其特征在于，所述入射光的波长为：436nm、365nm、248nm或193nm。

14.如权利要求10所述的增强光刻工艺能力的方法，其特征在于，所述入射光完全或者部分通过所述多灰度圆环形照明光圈的不同灰度透光区。