[發明專利]一種集成電路質子直寫系統

在審

• 申請號: 202010698630.6
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111722477A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 丁紅杰;歐陽勁志;郭成明;馮雷;蘇建華
• 申請（專利權）人: 鄭州中電新能源汽車有限公司
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;H05K13/00
• 代理公司: 西安研創天下知識產權代理事務所(普通合伙) 61239
• 代理人: 郭璐

1.一種集成電路質子直寫系統，其特征在于，包括總控系統、激光控制系統、X、Y偏轉控制系統：

總控系統將產生設計的圖形和結構數據轉換成直寫系統的控制數據，同時將控制數據傳遞給激光控制系統和X、Y偏轉控制系統；

激光控制系統接收總控系統的控制數據，并將控制數據承載的信息轉化成不同功率的飛秒激光，再將飛秒激光轉換為Mev級質子束，篩選；

X、Y偏轉控制系統接收總控系統的控制數據，并將控制數據承載的信息傳遞給X、Y向控制器，X、Y向控制器通過控制X、Y控制模塊驅動電磁偏轉組件偏轉，使質子束按照設計軌跡在X、Y方向做精確掃描加工,完成刻寫任務。

2.根據權利要求1所述的一種集成電路質子直寫系統，其特征在于，所述的總控系統為計算機(1)，將設計圖紙、編程軟件自動生成控制程序，控制飛秒激光發生器(3)產生飛秒激光，同時控制X、Y偏轉掃描控制系統(6)進行質子直寫。

3.根據權利要求2所述的一種集成電路質子直寫系統，其特征在于，所述的激光控制系統包括激光控制器(2)、飛秒激光發生器(3)、靶標(4)和質子聚束和選通系統(5)，激光控制器(2)控制飛秒激光發生器(3)產生飛秒激光，飛秒激光轟擊靶標(4)產生Mev級的質子束，質子束經質子聚束、選通系統(5)，濾去激光產生的混合粒子束中除質子束外的其它粒子束，選擇質子束通過。

4.根據權利要求3所述的一種集成電路質子直寫系統，其特征在于，所述的激光控制器(2)用于接收計算機端控制命令，并發送給飛秒激光發生器(3)。

5.根據權利要求3所述的一種集成電路質子直寫系統，其特征在于，所述的飛秒激光發生器(3)，用于接收激光控制器(2)傳遞的控制命令，并根據控制命令產生功率可變的飛秒激光。

6.根據權利要求3所述的一種集成電路質子直寫系統，其特征在于，所述的靶標(4)是一種“微結構靶”，可以獲得準單能的質子束，微結構靶由一層金屬薄膜和薄膜背面的一塊富含質子的材料構成。

7.根據權利要求3所述的一種集成電路質子直寫系統，其特征在于，所述的質子聚束、選通系統(5)包括聚束器和選通器，所述的聚束器結構可為3段，即徑向匹配段、成形段、平滑聚束段，可以為來自質子源的質子束提供周期性強聚焦，并同時在縱向對束流進行聚束，所述的選通器的主要作用是濾去激光產生的混合粒子束中除質子束外的其它粒子束，選擇質子束通過。

8.根據權利要求2所述的一種集成電路質子直寫系統，其特征在于，所述的X、Y偏轉控制系統包括X、Y偏轉掃描控制系統(6)和質子直寫頭(7)，X、Y偏轉掃描控制系統(6)通過控制X、Y方向的控制模塊驅動電磁偏轉組件(13)偏轉，使質子束按照設計軌跡在X、Y方向做精確掃描加工。

9.根據權利要求8所述的一種集成電路質子直寫系統，其特征在于，所述的X、Y偏轉掃描控制系統(6)包括工控機(9)、加工控制軟件(10)、電磁偏轉組件(13)和X、Y控制模塊，工控機(9)控制加工控制軟件(10)設定工作原點，生成自動加工程序，并通過X、Y方向控制電機驅動電磁偏轉組件，使質子束按照設計軌跡在X、Y方向做精確掃描加工。

10.根據權利要求9所述的一種集成電路質子直寫系統，其特征在于，所述的質子直寫頭(7)主要是利用質子直寫技術將質子束所傳遞的信息打到工作臺(8)上的抗蝕材料上，完成質子直寫頭精確雕刻的任務。