[發明專利]用于直寫晶片的系統和方法

在審

• 申請號: 200910136076.6
• 申請日: 2009-04-27
• 公開（公告）號: CN101566802A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 林本堅;陳政宏;林世杰;高蔡勝
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20
• 代理公司: 北京市德恒律師事務所
• 代理人: 馬佑平;馬鐵良

技術領域

本發明一般涉及半導體制造，更具體的涉及直寫晶片的系統和方法。

背景技術

光刻或光學光刻一般被認為是用于微加工中以選擇性移除襯底上的部分薄膜的工藝。光刻一般使用定向光源以將幾何構圖從光掩模轉移到形成在襯底上的光敏化學抗蝕劑材料上，這樣通過光輻射在抗蝕劑材料中生成曝光構圖。可以使用一系列化學處理來刻蝕亦或轉移曝光構圖到置于抗蝕劑層之下的一個或多個薄膜層。

更多新的用于微加工的光刻型系統用于在抗蝕劑層中轉移或生成曝光構圖，而不必經過創建光掩模的中間步驟。例如，使用直寫(DW)曝光工具以直接寫構圖到襯底上的一個或多個層內(不必使用光掩模或光刻版(reticle))。一般根據用于控制可以選擇性定向到襯底的層中的精度曝光源的電子或計算機型文件來寫構圖。更具體地，DW曝光工具一般配置為使得電路構圖的曝光不是通過光致抗蝕劑光照通過電路的掩膜或底片(filmnegative)而制成的，而是通過使用適當能量和劑量的集中光束直接和選擇性曝光抗蝕劑或襯底上的其他層上需要的區域以創建需要的電路構圖。然而，擁有和使用DW曝光工具很昂貴，并且曝光整個晶片花費時間很多。因此，晶片生產量比光刻或其他投影成像系統要低。

因此，目前需要一種能夠提高晶片生產量的用于直寫晶片的系統和方法。

發明內容

本發明提供了一種直寫(DW)曝光系統，包括：載物臺，用于支撐襯底，并配置為在曝光期間沿軸掃描所述襯底；數據處理模塊，用于處理構圖數據并生成所述構圖數據相關的指令；以及曝光模塊，包括：多個光束，其聚焦于襯底使得所述光束覆蓋的寬度大于所述曝光系統的區域尺寸的寬度，所述寬度的方向不同于所述軸；以及光束控制器，其在所述襯底沿所述軸被掃描時根據所述指令控制所述多個光束。

本發明還提供了一種用于直寫襯底的方法，所述方法包括：提供襯底，所述襯底具有形成在其上的記錄介質；生成相關于形成在所述襯底之上的構圖的指令；沿軸掃描所述襯底；提供多個光束，其覆蓋的寬度大于曝光系統的區域尺寸的寬度，所述寬度的方向不同于所述軸；以及在所述襯底沿所述軸被掃描時根據所述指令控制所述多個光束，以使所述記錄介質被所述多個光束曝光。

本發明還提供了一種直寫掃描曝光設備，所述設備包括：載物臺，用于保護襯底，并能夠掃描所述襯底，所述襯底具有形成在其上的記錄介質；數據處理部分，用于生成相關于形成在所述襯底之上的構圖的光束阻止指令；多光束部分，其聚焦在所述記錄介質上；光束阻止部分，用于在所述襯底被掃描時根據所述光束阻止指令控制所述多光束部分；以及多個載體，用于將所述光束阻止指令從數據處理部分攜帶到所述光束阻止部分；其中所述光束阻止指令被并行發送以使至少兩個區域被多光束部分同時寫在所述記錄介質上以在所述至少兩個區域上形成構圖。

附圖說明

本發明的方面通過以下的詳細描述結合附圖可以得到更好的理解。需要強調的是，根據行業內的標準實踐，各個特征沒有按比例繪制。實際上，各個特征的尺寸可以任意增加或縮小以便于清楚描述。

圖1為根據本發明的各個方面的直寫(DW)系統的示意圖；

圖2為被DW系統掃描的晶片的俯視圖，該DW系統具有覆蓋區域尺寸的寬度的多個光束，該區域尺寸為投影成像系統中透鏡能夠將圖像從光掩模投影到晶片的最大曝光面積；

圖3為晶片由可選DW系統處理的俯視圖，該DW系統具有覆蓋晶片寬度的多個光束；

圖4為晶片由可選DW系統掃描的俯視圖，該系統具有覆蓋晶片一半寬度的多個光束；

圖5為晶片被掃描以寫全部區域尺寸的俯視圖；

圖6為晶片被掃描以寫單個區域尺寸的俯視圖；

圖7為晶片被掃描以寫多個具有不同配置的區域尺寸的俯視圖；

圖8為晶片被掃描以寫多個具有不同配置的區域尺寸的俯視圖；

圖9為光纖-電連接配置的示意圖，該配置用于將寫指令從數據處理單元(DPU)傳輸到具有5條光纖到20個光束的曝光單元(EXU)；

圖10為光纖-電連接配置的示意圖，該配置用于從數據處理單元(DPU)傳輸寫指令到具有4條光纖到20個光束的曝光單元(EXU)；

圖11為光纖-電連接配置的示意圖，該配置用于從數據處理單元(DPU)傳輸寫指令到具有3條光纖到20個光束的曝光單元(EXU)；

圖12為光纖-電連接配置的示意圖，該配置用于將寫指令從數據處理單元(DPU)傳輸到具有光纖解碼器的曝光單元(EXU)。

具體實施方式