[发明专利]无掩膜光刻装置

权利要求书

1.一种无掩膜光刻装置，其特征在于，包括：

聚焦衍射光学元件，用于将预设的光刻图形转移至衬底；

第一莫尔光栅组，位于所述聚焦衍射光学元件所在的平面上，包括至少两个莫尔光栅，用于利用所述至少两个莫尔光栅产生的莫尔条纹的移动来调节所述聚焦衍射光学元件与所述衬底的距离。

2.根据权利要求1所述的无掩膜光刻装置，其特征在于，所述第一莫尔光栅组包括周期方向相同的第一莫尔光栅和第二莫尔光栅；

当光从所述第一莫尔光栅入射，所述调焦组件和所述聚焦衍射光学元件所在的平面与衬底所在的平面的距离变化为ΔG时，所述第二莫尔光栅的莫尔条纹移动：

ΔXmor=ΔGtgθ·P1+P2|P2-P1|,]]>

其中，θ为入射光的入射角；P₁为第一莫尔光栅的周期，P₂为第二莫尔光栅的周期。

3.根据权利要求2所述的无掩膜光刻装置，其特征在于，所述第一莫尔光栅的周期P₁和第二莫尔光栅的周期P₂接近，均位于1μm至10μm之间。

4.根据权利要求3所述的无掩膜光刻装置，其特征在于，所述第一莫尔光栅的周期P₁为2μm；第二莫尔光栅的周期P₂为2.2μm。

5.根据权利要求2所述的无掩膜光刻装置，其特征在于，还包括：

第二莫尔光栅组，包括周期方向相同的第三莫尔光栅和第四莫尔光栅，用于从与所述第一光栅组垂直的方向调节所述聚焦衍射光学元件与所述衬底的距离。

6.根据权利要求1所述的无掩膜光刻装置，其特征在于，所述的聚焦衍射光学元件为波带片或光子筛。

7.根据权利要求6所述的无掩膜光刻装置，其特征在于，所述波带片由一系列透明环带组成，每一透明环带的中心半径为r_n，宽度为w_n，其中：

r_n²＝2nfλ+n²λ²，n＝1，2，3......，

w_n＝λ/2r_n，其中λ为波长，f为焦距。

8.根据权利要求6所述的无掩膜光刻装置，其特征在于，所述光子筛由一系列随机分布的透光圆孔组成。它们分布在中心半径为r_n，宽度为w_n的环带上，所述透光圆孔之间不重叠，所述透光圆孔的圆心分布在环带中心半径r_n上，其中：

r_n²＝2nfλ+n²λ²，n＝1，2，3，......，

对应r_n上的透光圆孔的直径为：d_n＝w_n＝λ/2r_n，其中λ为波长，f为焦距。

9.根据权利要求1至8任一项所述的无掩膜光刻装置，其特征在于，所述第一莫尔光栅组位于所述聚焦衍射光学元件的水平或垂直方向的两侧。

10.根据权利要求1至8任一项所述的无掩膜光刻装置，其特征在于，所述聚焦衍射光学元件和所述第一莫尔光栅组通过刻蚀镀不透光金属薄膜的透光衬底形成。