[发明专利]一种光刻机系统及光刻方法

说明书

本发明涉及光刻机技术领域，尤其涉及一种光刻机系统及光刻方法。该光刻机系统包括光源模块，光源模块能够发射至少两种能量光束；能量光束调节模块，用于调整能量光束的波长和能量；光学组件模块，光学组件模块用于对能量光束进行共线合轴和聚焦形成贝塞尔光束；四波混频光发射模块，用于提供四波混频蓝光，四波混频蓝光与贝塞尔光束进行共线合轴和聚焦能够形成短波能量光束；运动组件模块，包括样品台和智能机械手，样品台设置成能够进行位置移动状态，智能机械手用于调整样品台上的待刻样品位置，通过该系统能够实现光刻光束线宽的无限缩小，光束能够缩小到5nm、3nm及2nm甚至更低，在提高光刻精度的同时还降低了功耗。

技术领域

本发明涉及光刻机技术领域，尤其涉及一种光刻机系统及光刻方法。

背景技术

市面上现有尖端光刻技术是极紫外光刻技术，通常使用13.5nm的极紫外光源进行短脉冲光刻，并且采用极紫外光刻技术与蚀刻工艺相结合的方式能够将芯片的工艺做到5nm，甚至结合蚀刻技术将5nm工艺进一步提升至3nm。这种当下使用的技术工艺都是在阿贝成像衍射极限基础上进行的，也就是利用光与物质进行相互作用后，采用瑞利光学调制技术实现的工艺，该传统的技术工艺具有一定的自身局限性，对光源与工作波长光束能量的要求相当高。

发明内容

本发明提供了一种光刻机系统及光刻方法，用以解决现有技术中光刻光束调节到一定阈值后会受到限制的问题。

为了解决上述问题，第一方面，本发明提供了一种光刻机系统，该系统包括：

光源模块，所述光源模块能够发射至少两种能量光束；

能量光束调节模块，所述能量光束调节模块用于调整所述能量光束的波长和能量；

光学组件模块，所述光学组件模块至少包括两个凹面镜和至少一个聚焦镜，所述光学组件模块用于对所述能量光束进行共线合轴和聚焦形成贝塞尔光束；

四波混频光发射模块，所述四波混频光发射模块用于提供四波混频蓝光，所述四波混频蓝光与所述贝塞尔光束进行共线合轴和聚焦能够形成短波能量光束；

运动组件模块，所述运动组件模块包括样品台和智能机械手，所述样品台设置成能够进行位置移动状态，所述智能机械手用于调整所述样品台上的待刻样品位置。

根据所述第一方面，在一种优选的实施方式中，所述光源模块包括单波段光源、连续波段光源和部分波段光源，所述能量光束包括基础赋能光束和光刻光束。

根据所述第一方面，在一种优选的实施方式中，所述能量光束调节模块包括滤波器和分束镜。

根据所述第一方面，在一种优选的实施方式中，所述光学组件模块包括3个所述凹面镜和一个所述聚焦镜，3个所述凹面镜能够形成反射光路，所述反射光路能够将所述短波能量光束聚集在所述聚焦镜上，所述聚焦镜用于将所述短波能量光束聚焦于所述样品台上。

根据所述第一方面，在一种优选的实施方式中，所述光刻机系统还包括定位反馈模块，所述定位反馈模块包括激光与宽带光反馈装置，所述激光与宽带光反馈装置用于对所述样品台的位置进行定位和反馈。

根据所述第一方面，在一种优选的实施方式中，所述光刻机系统还包括终端控制中心，所述终端控制中心为所述光刻机系统的主控单元，能够控制所述光学组件模块内部组件的运动，并且能够使其形成对所述能量光束进行共线合轴和聚焦的反射光路。

根据所述第一方面，在一种优选的实施方式中，所述四波混频光发射模块包括球状或者柱状的四波混频蓝光发射元件。

第二方面，本发明还提供了一种应用于上述光刻机系统的光刻方法，该方法包括：

激发光源模块产生能量光束，所述能量光束包括基础赋能光束和光刻光束；