CN101470346A - 基于纳米透镜的无掩模光刻*** - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于纳米透镜的无掩模光刻***，用以提高无掩模光刻的曝光像素分辨率，此***包括：可移动平台，其上放置待曝光的元件；光学结像***，提供对该元件曝光所需的图案化光束阵列；以及聚焦阵列，由纳米透镜组成，其中每一纳米透镜一一对应地聚焦该图案化光束阵列中的每一投向该元件的光束。此纳米透镜可具有优于传统波带片的像素分辨率，甚至可突破光学镜片1/2波长的衍射极限，其工作距离可在1～100微米之间。

Description

基于纳米透镜的无掩模光刻***

技术领域

本发明涉及半导体制造设备，尤其涉及一种使用纳米透镜作为聚焦元件的无掩模光刻***。

背景技术

在传统的投影式光刻技术(projection optical lithography)中，掩模上的图案通过一个光学***缩小若干倍(通常为4-10倍)，并投影到光刻胶(photoresist)上。然后经过显影(development)即可在光刻胶上得到缩小的掩模图案。

随着半导体技术的发展，集成电路(Integrated Circuits，简称IC)的特征尺寸日益缩小，传统光刻面临着越来越大的挑战，其中之一是掩模的费用和制造时间。一套用于90nm集成电路的掩模价格高达1百万美元，制造周期长达3个月，而且有70％的可能是不能使用的。对于小批量的IC生产，如定制集成电路ASIC，来说，掩模的费用和周期越来越无法承受。

纳米技术的发展也对光刻有着广泛的需求，因为光刻是获得纳米量级的材料和***的主要手段。但昂贵而耗时的掩模使得深亚微米光刻几乎无法用于纳米技术。

无掩模光刻技术(maskless lithography)提供了解决这些问题的方案。目前提出的方案有：

无掩模投影式光刻，Maskless Optical Projection Lithography(MOPL)：用一个可编程的微型反射镜阵列或液晶阵列替代传统光刻中的掩模。该阵列在计算机控制下产生所要的图案，该图案再被一个光学***缩小并投影到光刻胶上。MOPL技术的主要问题在于：所需的光学***的缩小倍数很大，通常为80-200倍。所以***造价过高。

波带片阵列光刻，Zone Plate Array Lithography(ZPAL)：如美国专利公开文献US20050181314，一个可编程的微型反射镜阵列或液晶阵列将一组光束投到一组微型透镜(如波带片)上。这组微型透镜将入射光束聚焦在光刻胶上，形成一组像素。然后通过扫描和开关光束，可以生成任意图案。这一技术的主要问题是：微型透镜的分辨率，即像素的直径，受到波长的限制。另外微型透镜的直径限制了可用的微型透镜的数量，所以图案生成的速度较慢。

电子束光刻，Electron Beam Lithography(EBL)。通过扫描电子束在光刻胶中生成任意图案。该技术分辨率最高，但光刻速度慢。为达到实用，需在一个***中使用多个电子束，这对电子束的发射和控制都是巨大的挑战，所以尚无实用的***。正在开发的***的造价都很高。

发明内容

为此，本发明提供一种基于纳米透镜的无掩模光刻***，采用纳米透镜作为聚焦元件，因此可以有更高的分辨率。

本发明提出一种基于纳米透镜的无掩模光刻***，包括：可移动平台，其上放置待曝光的元件；光学结像***，提供对该元件曝光所需的图案化光束阵列；以及聚焦阵列，由纳米透镜组成，其中每一纳米透镜一一对应地聚焦该图案化光束阵列中的每一投向该元件的光束。

在上述的基于纳米透镜的无掩模光刻***中，所述光学结像***包括：提供曝光所用光的光源；使曝光光束投向所述元件的光学投影装置；以及选择性地使光源所发出的部分光线投向光学投影装置，以形成所述图案光束阵列的光束图案化装置。

在上述的基于纳米透镜的无掩模光刻***中，所述光束图案化装置包括微型反射镜阵列。

在上述的基于纳米透镜的无掩模光刻***中，所述光束图案化装置包括微型液晶阵列。

在上述的基于纳米透镜的无掩模光刻***中，还包括一控制装置，其依据一光刻图案数据控制所述光束图案化装置所形成的图案化光束阵列，并驱动所述可移动平台以确定所述元件的曝光区域。

在上述的基于纳米透镜的无掩模光刻***中，一种纳米透镜包括透明基底以及形成于基底上的不透光的金属膜，该金属膜上开有多个同心圆环，在各圆环中，自其圆心向外的第n个圆环的内半径r_ni满足：r_ni＝nr₀，r₀为预定参数，n＝1，2，...，第n个圆环的外半径满足：r_no＝r_ni+w，其中w为预定参数。

在上述的纳米透镜中，各该圆环贯穿该金属膜，或者各该圆环未贯穿该金属膜，且未被贯穿的金属膜厚度介于20nm～60nm之间。

在上述的纳米透镜中，r₀介于1～10倍的入射光波长之间，w小于入射光波长。

在上述的纳米透镜中，n介于1～6之间。

在上述的纳米透镜中，该金属膜中心具有一小孔，该小孔位于各同心圆环的圆心。

在上述的基于纳米透镜的无掩模光刻***中，该纳米透镜的与半导体基片的距离介于1～100微米之间。

在上述的纳米透镜的无掩模光刻***中，另一种纳米透镜包括透明基底以及形成于基底上的不透光的金属膜，其中，该金属膜上具有由多个小孔形成的阵列，各小孔的最大宽度为w，相邻小孔的中心间距为d，其中w满足：w≤2倍入射光波长，d介于2w～10w之间。

在上述的纳米透镜中，各该小孔是方孔、圆孔、、三角形孔和菱形孔其中之一。

在上述的纳米透镜中，w介于0.1至0.5倍入射光波长之间。

由于本发明采用纳米透镜作为无掩模光刻***的聚焦元件，此纳米透镜与传统的光学透镜，特别是与波带片相比，其成像分辨率已经突破了λ/2的传统衍射极限，而且其工作距离在1～100微米这一合适的区间。因此光刻***可以获得更高的像素分辨率，可以用现有的248-420nm波长的光源实现32-350纳米的光刻。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1是根据本发明一个实施例的使用微型反射镜阵列和纳米透镜的无掩模光刻***框图。

图2是根据本发明另一个实施例的使用液晶阵列和纳米透镜的无掩模光刻***框图。

图3A及图3B分别是本发明第一实施例的纳米透镜剖面图和俯视图。

图4A及图4B分别是本发明第二实施例的纳米透镜剖面图和俯视图。

图5是本发明第三实施例的纳米透镜剖面图。

图6是本发明第四实施例的纳米透镜剖面图。

图7A及图7B分别是本发明第五实施例的纳米透镜剖面图和俯视图。

图8A为根据本发明一个实施例的纳米透镜的出射光场仿真图。

图8B为根据本发明一个实施例的纳米透镜所形成的光场在光轴向上的分布图。

图8C为根据本发明一个实施例的纳米透镜所形成的光斑主瓣宽度沿光轴方向的变化图。

图9为根据本发明一个实施例的出射光场在z平面上几个位置的光强分布图。

具体实施方式

在目前的无掩模光刻技术中，例如波带片阵列光刻技术，其分辨率主要是受限于用于聚焦的微型透镜的分辨率。为此，本发明所提出的基于纳米透镜的无掩模光刻***采用纳米透镜来构成聚焦阵列，一个光学结像***提供对例如半导体基片上的光刻胶曝光所需的图案化光束阵列，此光束阵列中的每个微型光束对应半导体基片上的一个像素，经过图案化后的光束阵列将依据所要生成的曝光图案控制其中每一像素亮或暗。聚焦阵列中的每一纳米透镜一一对应地聚焦该图案化光束阵列中的每一微型，以投向该半导体基片。半导体基片例如是放置在可移动平台上，在曝光时，移动该平台便可选择半导体基片上的曝光区域。

本发明的纳米透镜是一种利用金属表面等离激元(Surface Plasmon)在近场聚焦(near-field focusing)的光学器件。其结构为玻璃基片上蒸发了一层金属薄膜，金属薄膜中有若干纳米尺寸的小孔或同心圆(metalnanostructure)。当一定波长的光从基片的背面照射时，金属纳米结构(metalnanostructure)就会将光聚焦成窄光束。纳米透镜光束宽度可小于入射光波长的1/2，其工作距离可在1～100微米之间，适于半导体制造和纳米加工中的光刻。

下面以实际的例子来说明本发明的无掩模光刻***。

首先请参照图1所示，根据本发明一个实施例的无掩模光刻***结构如下。一个提供曝光所用光100的光源(图未示)，此曝光光例如是紫外光或激光。一个微型反射镜阵列110，其上有多个反射方向可控的微型反射镜112，每个微型反射镜112可通过改变其反射方向以选择是否将光源照射的光束反射至光学投影装置120，即进行“开”和“关”的控制，以形成宽度在微米左右的微型光束102。因而整个阵列110所反射的光形成图案化的光束阵列。光学投影装置120使图案化光束阵列形成投向半导体基片150上的光刻胶140的投影光104。由大量纳米透镜130组成的聚焦阵列聚焦这些投影光束以形成纳米光束106，并于光刻胶140上进行曝光。根据不同的结构，纳米光束的宽度可以从几十nm到几千nm。被纳米光束曝光的区域就成了亮像素，而未被曝光的区域即为暗像素。

在本实施例中，每个微型光束102也可以是由几个微型反射镜112形成的。这几个反射镜同时开或关。当每个微型光束由几个反射镜形成的时候，可以减少由微型反射镜的反射率和开关速度的差异带来的微型光束的不稳定。

涂覆光刻胶140的半导体基片150放置于移动平台160上，此移动平台连接于一控制装置170，此控制装置一方面根据其中储存的光刻图案产生驱动微型反射镜阵列开或关以产生图案化光束阵列的驱动信号172；另一方面，控制装置170还同步地输出移动信号174，使移动平台160移动以改变曝光区域。在曝光一组像素以后，载有基片150的移动平台160把基片移动到另一个位置，曝光一组新的像素。这个位移称为“步长”(step)。步长的选择可根据所要曝光的图案确定。例如：当要曝光线的时候，步长可小于像素宽度。要曝光一组接触孔(contact hole)的时候，步长应大于像素宽度。

在曝光过程中，移动平台通常在x和y方向(即水平方向)位移。但也可以在z方向(即竖直方向)移动。有控制的z方向移动，可以提高景深(depthof field)，进而提高生产的稳定性。

在上面的例子中，使用微型反射镜阵列作为光束图案化装置，来选择性地使光源所发出的部分光线投向光学投影装置，以形成上述图案光束阵列。微型反射镜阵列可采用Texas Instruments的Digital Light Processing(DLP)芯片或Silicon Light Machine的Grating Light Valve(GLV)芯片。本发明还可以使用下面的透射型阵列作为此光束图案化装置。

图2是根据本发明另一个实施例的无掩模光刻***框图。在此实施例中，其他结构与上述实施例相同，不同之处在于，此无掩模光刻***使用透射型的微型液晶阵列210来产生微型光束102，阵列210中的每个液晶点211可以单独被电压控制从而透光或不透光，从而形成多个宽度在微米左右的微型光束102。另外，每个微型光束也可以是由几个液晶点一起形成的。这几个液晶点同时开或关。当每个微型光束由几个液晶点控制的时候，可以减少由液晶点的透射率和开关速度的差异带来的微型光束的不稳定。

纳米透镜到光刻胶的距离由纳米透镜的结构决定，称为“工作距离”，通常为几十纳米到几十微米。工作距离的选取必须符合纳米透镜的特性，否则不能在光刻胶中得到所需的聚焦光束。

上述的无掩模***100、200工作所用的波长包括但不限于193-420nm，其中每个像素的大小由入射光的波长，纳米透镜的聚焦能力，工作距离和入射光的强度等决定。一般来说，波长越短，像素越小。工作距离越近，像素越小。在使用正光刻胶的时候，入射光强度越大，像素越小。

在上面的实施例中，纳米透镜(nanolens)的设计和制造是影响无掩模光刻质量的关键因素。下面以几个实施例来说明本发明所使用的纳米透镜的结构。

图3A和图3B为本发明第一实施例的纳米透镜结构示意图。如图所示，纳米透镜10的底层为透光基底11，基底应当能透过所使用的光或电磁波(包括微波，毫米波，近红外，红外，可见光，紫外光等)，其材料可以是石英，塑料等。基底上具有一层不透光的金属膜12，该金属膜12例如以蒸镀工艺形成。金属膜的厚度t₀通常不超过入射光波长λ，以免透射光的衰减太大。在一个实施例中，t₀可以是100nm。此外，金属膜的材料例如是金，银，钛，铝等。

金属膜12上开有若干个同心圆环13(图中示出4个)。圆环的个数通常为1至6个，但也可以更多。这些同心圆环13贯穿金属膜12，使得入射光可以通过，而且通过的光被聚焦形成纳米宽度的光束。这些同心圆环满足以下条件：第n(n＝1，2，3...)个圆环的内半径为：

r_ni＝nr₀        ............(1)

第n(n＝1，2，3...)个圆环的外半径为：

r_no＝r_ni+w     ...............(2)

这里r₀和w是预先给定的设计参数。通常r₀大于入射光波长λ，而w小于波长λ。但r₀也不能远大于波长，否则各个圆环之间没有相互作用。较佳地r₀介于1λ～10λ之间。

举例来说，当波长为405nm的时候，r₀可以是2-3μm，w可以是100-300nm，t₀可以是100-150nm。

图4A和图4B示出本发明第二实施例的纳米透镜结构。纳米透镜20的底层为透光基底21，例如为一个玻璃片。基底上具有一层不透光的金属膜22，该金属膜22例如以蒸镀工艺形成。金属膜22的厚度t₁通常不超过入射光波长λ，以免透射光的衰减太大。在一个实施例中，t₁例如为100nm。此外，金属膜的材料例如是金，银，钛，铝等。

金属膜22上开有一个小孔23和若干个(图中示出2个)以该小孔23为圆心的同心圆环24。该小孔23和这些同心圆环24使得入射光可以通过，而且通过的光被聚焦形成纳米宽度的光束。小孔23的半径为w₀，w₀小于波长λ，在一个实施例中，小孔直径例如为160nm。

第n(n＝1，2，3...)个圆环的内半径满足：

r_ni＝nr₀    ............(1)

第n(n＝1，2，3...)个圆环的外半径满足：

r_no＝r_ni+w       ...............(2)

这里r₀和w是预先给定的设计参数。通常r₀大于入射光波长λ，而w小于波长λ。但r₀也不能远大于波长，否则各个圆环之间没有相互作用。较佳地r₀介于1λ～10λ之间。

举例来说，当波长为405nm的时候，r₀可以是2-3μm，w可以是100-300nm，t₁可以是100-150nm。

图5为本发明第三实施例的纳米透镜结构示意图。纳米透镜30的底层为透光基底31，例如为一个玻璃片。基底上具有一层不透光的金属膜32，该金属膜32例如以蒸镀工艺形成。金属膜32的厚度t₂通常不超过入射光波长λ，以免透射光的衰减太大。在一个实施例中，t₂例如为100nm。

金属膜32上开有若干个同心圆环33(图中示出4个)。值得指出的是，这些同心圆环33并不完全贯穿金属膜32，而是在各圆环33处残留较薄的金属膜32a。这些金属膜32a的厚度为Δt₂。一般来说，Δt₂至少为20nm，否则不能部分屏蔽入射光。但Δt₂不能太厚，一般不超过60nm，否则入射光完全被屏蔽，圆环将不起作用。即金属膜厚度在20nm～60nm之间，这种情形下通过金属表面的激发，仍能使得入射光可以通过，而且通过的光被聚焦形成纳米宽度的光束。

这些同心圆环满足以下条件：第n(n＝1，2，3...)个圆环的内半径为：

r_ni＝nr₀       ............(1)

第n(n＝1，2，3...)个圆环的外半径为：

r_no＝r_ni+w    ...............(2)

这里r₀和w是预先给定的设计参数。通常r₀大于入射光波长λ，而w小于波长λ。但r₀也不能远大于波长，否则各个圆环之间没有相互作用。较佳地r₀介于1λ～10λ之间。

举例来说，当波长为405nm的时候，r₀可以是2-3μm，w可以是100-300nm，t₂可以是100nm，Δt₂为30nm。圆环的个数通常为1至6个，但也可以更多。

图6为本发明第四实施例的纳米透镜剖面图。纳米透镜40的底层为透光基底41，例如为一个玻璃片。基底上具有一层不透光的金属膜42，该金属膜42例如以蒸镀工艺形成。金属膜42的厚度t₃通常不超过入射光波长λ，以免透射光的衰减太大。在一个实施例中，t₃例如为100nm。

金属膜42上开有一个小孔43和若干个(图中示出2个)以该小孔43为圆心的同心圆环44。值得指出的是，这些同心圆环43并不完全贯穿金属膜42，而是在各圆环43处残留较薄的金属膜42a。这些金属膜42a的厚度为Δt₃。一般来说，Δt₃至少为20nm，否则不能部分屏蔽入射光。但Δt₃不能太厚，一般不超过60nm，否则入射光完全被屏蔽，圆环将不起作用。即金属膜厚度在20nm～60nm之间，这种情形下通过金属表面的激发，仍能使得入射光可以通过，而且通过的光被聚焦形成纳米宽度的光束。该小孔43和这些同心圆环44使得入射光可以通过，而且通过的光被聚焦形成纳米宽度的光束。此外，小孔43的半径为w₀，小于波长λ。

第n(n＝1，2，3...)个圆环的内半径满足：

r_ni＝nr₀     ............(1)

第n(n＝1，2，3...)个圆环的外半径满足：

r_no＝r_ni+w     ...............(2)

这里r₀和w是预先给定的设计参数。通常r₀大于入射光波长λ，而w小于波长λ。但r₀也不能远大于波长，否则各个圆环之间没有相互作用。较佳地r₀介于1λ～10λ之间。

举例来说，当波长为405nm的时候，r₀可以是2-3μm，w可以是100-300nm，t₃可以是100nm，Δt₃为30nm。圆环的个数通常为1至6个，但也可以更多。

本发明的纳米透镜并不限于上述的同心圆环结构，当纳米尺寸的小孔组成小孔阵列时，也能产生类似的聚焦效果。图7为本发明第五实施例的纳米透镜结构示意图。纳米透镜50的底层为透光基底51，例如为一个玻璃片。基底上具有一层不透光的金属膜52，该金属膜52例如以蒸镀工艺形成。金属膜52的厚度t₄通常不超过入射光波长λ，以免透射光的衰减太大。在一个实施例中，t₄例如为100nm。

金属膜52上具有由若干个小孔53组成的阵列，这些小孔53使得入射光可以通过，而且通过的光被聚焦形成纳米宽度的光束。小孔可以是方孔，圆孔，或其他形状如三角形和菱形。小孔53的最大宽度为w，相邻小孔的中心间距为d。通常w不超过2倍波长，常用的为0.1至0.5倍波长。而d通常为2w至10w。在一个实施例中，w为40nm，d为80nm。

下面来说明本发明的纳米透镜的成像特点。

图8A为一个纳米透镜所聚焦形成的光场仿真图。该纳米透镜的与第二实施例所示纳米透镜类似，区别在于该透镜只包括一个圆环和一个小孔，更具体而言，小孔直径w₀＝160nm，圆环内径3微米，外径3.2微米，金属薄膜的厚度t₁为100nm。光从透镜的基底21(参照图4A)背面垂直入射，波长405nm，圆偏振。入射和出射光场由TEMPEST仿真得到。TEMPEST是一个严格求解麦克斯韦(Maxwell)方程的计算软件，用于三维电磁场的数值仿真。

图8B是该纳米透镜所形成的光场在光轴向上的分布。光轴沿z方向，垂直于纳米透镜，通过中心小孔的圆心。为清晰起见，假设纳米透镜的表面是z＝0的平面。图8B画出了沿光轴分布的光场强度I。由图6A和图6B可见，出射光场在距离金属表面0.5，1.1，1.8，2.7，4.3微米处聚焦形成窄光束。

图8C是光斑主瓣宽度沿z方向的变化。在距离金属表面1.8，2.7和4.3微米处，光斑宽度(FWHM，即半高宽)约为200-320纳米，即入射光波长的1/2。因此纳米透镜的工作距离，即焦距，可以选为1.8，2.7或4.3微米。当把感光物体置于其中一个工作距离处时，即可曝光得到所需的像素。在其他例子中，根据入射光波长和几何参数的不同，纳米透镜的焦距可在1～100微米之间变化。

图9为图8所示的出射光场在几个z平面上的光强分布。光斑的直径一般定义为峰值左右两个1/2峰值间的距离，即FWHM(full width at half maximum)。由图可见，在工作距离(即聚焦平面到纳米透镜的距离)为1.8，2.7，4.3微米处，光斑直径为200-320纳米。在工作距离1.8微米处，光斑小于数值孔径为1的理想透镜所能聚焦产生的光斑(0.52λ＝210纳米)。所以该纳米透镜的成像分辨率高于传统光学的透镜，包括波带片。

此外，纳米透镜的光斑直径取决于多个变量，包括入射光波长，金属膜的材料，金属膜的厚度，圆环的几何参数等。一般的说，入射光波长越短，金属膜越厚，圆环直径越大，则光斑直径越小。

值得指出的是，纳米透镜的曝光与近场光学扫描显微镜(near-fieldscanning optical microscope，NSOM)相似。NSOM也可以实现亚波长光刻，但近场光学显微镜的光束太弱，而且工作距离(working distance)太短(小於10纳米)，所以不可能用于光刻。而上述的纳米透镜的工作距离达1-100微米，所以适用于半导体制造(semiconductor manufacturing)和纳米加工(nanofabrication)。

因此，此纳米透镜与传统的光学透镜，特别是与波带片相比，其成像分辨率已经突破了λ/2的传统衍射极限，而且其工作距离在1～100微米这一合适的区间。当采用纳米透镜作为无掩模光刻***的聚焦元件时，可以获得更高的像素分辨率，因此可以用现有的248-420nm波长的光源实现32-350纳米的光刻。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (15)

1、基于纳米透镜的无掩模光刻***，包括：

可移动平台，其上放置待曝光的元件；

光学结像***，提供对该元件曝光所需的图案化光束阵列；

聚焦阵列，由纳米透镜组成，其中每一纳米透镜一一对应地聚焦该图案化光束阵列中的每一投向该元件的光束。

2、如权利要求1所述的基于纳米透镜的无掩模光刻***，其特征在于，所述光学结像***包括：

提供曝光所用光的光源；

使曝光光束投向所述元件的光学投影装置；

选择性地使光源所发出的部分光线投向光学投影装置，以形成所述图案光束阵列的光束图案化装置。

3、如权利要求2所述的基于纳米透镜的无掩模光刻***，其特征在于，所述光束图案化装置包括微型反射镜阵列。

4、如权利要求2所述的基于纳米透镜的无掩模光刻***，其特征在于，所述光束图案化装置包括微型液晶阵列。

5、如权利要求2所述的基于纳米透镜的无掩模光刻***，其特征在于，还包括一控制装置，其依据一光刻图案数据控制所述光束图案化装置所形成的图案化光束阵列，并驱动所述可移动平台以确定所述元件的曝光区域。

6、如权利要求1所述的基于纳米透镜的无掩模光刻***，其特征在于，所述纳米透镜包括透明基底以及形成于基底上的不透光的金属膜，该金属膜上开有多个同心圆环，在各圆环中，自其圆心向外的第n个圆环的内半径r_ni满足：r_ni＝nr₀，r₀为预定参数，n＝1，2，...，第n个圆环的外半径满足：r_no＝r_ni+w，其中w为预定参数。

7、如权利要求6所述的基于纳米透镜的无掩模光刻***，其特征在于，各该圆环贯穿该金属膜。

8、如权利要求6所述的基于纳米透镜的无掩模光刻***，其特征在于，各该圆环未贯穿该金属膜，且未被贯穿的金属膜厚度介于20nm～60nm之间。

9、如权利要求6～8任一项所述的基于纳米透镜的无掩模光刻***，其特征在于，r₀介于1～10倍的入射光波长之间，w小于入射光波长。

10、如权利要求6～8任一项所述的基于纳米透镜的无掩模光刻***，其特征在于，n介于1～6之间。

11、如权利要求6～8任一项所述的基于纳米透镜的无掩模光刻***，其特征在于，该金属膜中心具有一小孔，该小孔位于各同心圆环的圆心。

12、如权利要求1所述的基于纳米透镜的无掩模光刻***，其特征在于，该纳米透镜的与半导体基片的距离介于1～100微米之间。

13、如权利要求1所述的基于纳米透镜的无掩模光刻***，其特征在于，该纳米透镜包括透明基底以及形成于基底上的不透光的金属膜，其中，该金属膜上具有由多个小孔形成的阵列，各小孔的最大宽度为w，相邻小孔的中心间距为d，其中w满足：w≤2倍入射光波长，d介于2w～10w之间。

14、如权利要求15所述的基于纳米透镜的无掩模光刻***，其特征在于，各该小孔是方孔、圆孔、、三角形孔和菱形孔其中之一。

15、如权利要求15所述的基于纳米透镜的无掩模光刻***，其特征在于，w介于0.1至0.5倍入射光波长之间。

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