[发明专利]使用单一数据处理单元的多重工具

说明书

技术领域

本发明涉及一种光微影技术，特别是涉及一种可同时处理多片基材的 光微影技术的装置与方法。

背景技术

在微米工艺中，光微影技术或光学微影技术已为众所周知并用于选择 性地移除基材上的薄膜。光微影技术通常使用直接光源以将几何图案由一 光掩模转印至沉积在基材上的具有感光特性的化学光刻胶，经由光线的照 射而在光刻胶上产生曝光图案。其后可藉由一连串的化学处理步骤而蚀刻 或者是转印曝光区域至位于光刻胶层之下的一或多层薄膜层中。

用于微米工艺的改良的微影-型态系统可在光刻胶上转印或产生曝光 图案，而毋需采用生成光掩模的中间步骤。举例来说，一直接写入 (direct-write，DW)曝光工具用于直接将图案写入至基材上的一或多层材 料上(毋需使用光掩模)。由于档案可用于控制曝光源的精准度而将光线选 择性地照射在基材上的一或多层材料上，故图案通常依据一电子档案或计 算机型态的档案而写入至基材。更确切地说，通常此直接写入方式的曝光 工具是作为电路图案的曝光之用，毋须藉由具有相对于电路图案的图案的 光掩模或膜以照射光刻胶，而是藉由以具有适当能量与用量的集中束直接 并选择性地曝光位于基材上的光刻胶的所欲区域或其它层材料以产生所欲 的电路图案。

图1绘示例示性的曝光单元系统。直接写入系统100通常包括曝光单 元104(exposure unit，EXU)，曝光单元通常包括至少一能量束，例如：质 子、电子或离子束，能量束通常穿过配置以集中此能量束的至少一影像头 端至基材上的记录媒体。例示性直接写入系统100可亦包括一数据处理单 元102(data-processing unit，DPU)，数据处理单元102配置为用于从一 数据储存媒体读取图案化数据，此数据储存媒体可设置在数据处理单元102 中或是设置在耦接在数据处理单元102的远端。数据处理单元102取得图 案化数据并将此数据载入到数据处理单元102的内存中；产生一图案写入 指令集；并送出此图案写入指令集至曝光单元104。依据所储存数据的型 态，当图案化数据包括曝光单元写入指令时，数据处理单元正在执行如上 所述的读取、载入或送出的功能。然而，所储存的数据为来自电路设计者 的原始GDS档案数据，则数据处理单元102可亦执行邻近修正与转换以写 入指令至曝光单元104。另外，可藉独立模组而分别地执行邻近修正与转换 的动作。曝光单元104从数据处理单元102接收写入指令并转换此写入指 令为控制信号，此控制信号用于控制写入束而写入图案至基材。

经由一输入匣盒(input cassette)108并藉由一基材传输机构(图未绘 出)而依序将基材载入至直接写入系统100。在曝光单元104依序处理一或 多片基材并藉由另一基材传输机构(图未绘出)将基材自曝光单元104卸 载。处理后的基材位于在输出匣盒106中，且基材的放置顺序相同于输入 匣盒108的放置顺序。举例来说，依序地移除输入匣盒108中的基材，亦 即：首先移除并处理第一批第一片晶圆/基材(L1W1)，且接着移除并处理第 二批第二片晶圆/基材。此种工艺通常持续到在输入匣盒108中的每一片晶 圆/基材皆已处理过并放置在输出匣盒106中为止。

虽然，直接写入方式的曝光单元系统对于省略半导体工艺的光微影光 掩模步骤来说极为有效，但直接写入方式的曝光单元系统仍存在许多的缺 点。举例来说，对于给定图案数据与写入指令的大小来说，由于图案数据 与写入指令需要大量的内存与处理功率，故数据处理单元102通常体积庞 大且昂贵。更确切地说，为了让曝光单元更有效地运作，系统的数据处理 单元每秒需能够处理数兆位元(TB)的数据，亦即：每秒1000个十亿位 元(GB)。数据的大量处理将产生热并需要冷却以防止数据处理单元的处理 机构失效，用于冷却处理的功率以及处理图案数据与写入指令的内存。此 外，处理图案数据与写入指令所需的高处理功率与大容量内存非常昂贵。

因此，对于先前的曝光单元的数据处理系统所面临的问题与挑战，有 必要提供一种曝光单元系统，此曝光单元系统采用藉单一数据处理系统所 控制的多重曝光单元模组。