[发明专利]无掩模曝光方法和设备以及制造半导体装置的方法

权利要求书

1.一种无掩模曝光方法，包括：

将从光源输出的光空间调制成具有掩模图案的图案光束；

将调制的图案光束会聚成第一组点光束和第二组点光束，所述第一组点光束在实质上与目标层的曝光表面垂直的Z轴上具有第一焦点位置，所述第二组点光束具有与所述第一焦点位置不同的第二焦点位置；以及

利用所述第一组点光束和所述第二组点光束扫描所述目标层，其中，所述目标层具有第一高度和不同于所述第一高度的第二高度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，将调制的图案光束会聚成第一组点光束和第二组点光束包括：

通过使调制的图案光束通过第一微透镜阵列组来形成所述第一组点光束；以及

通过使调制的图案光束通过第二微透镜阵列组来形成所述第二组点光束。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一微透镜阵列组包括具有第一厚度的多个第一微透镜，并且所述第二微透镜阵列组包括具有与所述第一厚度不同的第二厚度的多个第二微透镜。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一微透镜阵列组包括具有第一曲率半径的多个第一微透镜，并且所述第二微透镜阵列组包括具有与所述第一曲率半径不同的第二曲率半径的多个第二微透镜。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一微透镜阵列组包括多个第一微透镜，所述多个第一微透镜设置在所述Z轴上的第一位置处，并且所述第二微透镜阵列组包括多个第二微透镜，所述多个第二微透镜设置在所述Z轴上的与所述第一位置不同的第二位置处。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

调节所述第一微透镜在所述Z轴上的所述第一位置；以及

调节所述第二微透镜在所述Z轴上的所述第二位置。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

检测所述目标层的所述第一高度和所述第二高度之间的高度差；

基于检测到的高度差生成曝光数据；

基于所述曝光数据指定将所述第一组点光束引导到所述目标层的具有所述第一高度的第一部分；以及

基于所述曝光数据指定将所述第二组点光束引导到所述目标层的具有所述第二高度的第二部分。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述高度差处于所述第一组点光束和所述第二组点光束的扫描曝光宽度内。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括：

根据所述目标层中所述第一高度和所述第二高度之间的高度差，调节所述第一组点光束的所述第一焦点位置和所述第二组点光束的所述第二焦点位置。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括：

过滤所述第一组点光束和所述第二组点光束，其中，所述第一组点光束和所述第二组点光束通过多透镜阵列会聚。

11.一种制造半导体装置的方法，包括：

在基板上形成目标层，其中，所述目标层具有第一高度和不同于所述第一高度的第二高度；

检测所述第一高度和所述第二高度之间的高度差；

基于检测到的高度差生成曝光数据；

将从光源输出的光空间调制成具有掩模图案的图案光束；

将调制的图案光束会聚成第一组点光束和第二组点光束，其中，所述第一组点光束在实质上与所述目标层的曝光表面垂直的Z轴上具有第一焦点位置，所述第二组点光束具有与所述第一焦点位置不同的第二焦点位置；以及

根据所述曝光数据利用所述第一组点光束扫描所述目标层的具有所述第一高度的第一部分，并且根据所述曝光数据利用所述第二组点光束扫描所述目标层的具有所述第二高度的第二部分。