[发明专利]用于直写晶片的系统和方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及半导体制造，更具体的涉及直写晶片的系统和方法。

背景技术

光刻或光学光刻一般被认为是用于微加工中以选择性移除衬底上的部分薄膜的工艺。光刻一般使用定向光源以将几何构图从光掩模转移到形成在衬底上的光敏化学抗蚀剂材料上，这样通过光辐射在抗蚀剂材料中生成曝光构图。可以使用一系列化学处理来刻蚀亦或转移曝光构图到置于抗蚀剂层之下的一个或多个薄膜层。

更多新的用于微加工的光刻型系统用于在抗蚀剂层中转移或生成曝光构图，而不必经过创建光掩模的中间步骤。例如，使用直写(DW)曝光工具以直接写构图到衬底上的一个或多个层内(不必使用光掩模或光刻版(reticle))。一般根据用于控制可以选择性定向到衬底的层中的精度曝光源的电子或计算机型文件来写构图。更具体地，DW曝光工具一般配置为使得电路构图的曝光不是通过光致抗蚀剂光照通过电路的掩膜或底片(filmnegative)而制成的，而是通过使用适当能量和剂量的集中光束直接和选择性曝光抗蚀剂或衬底上的其他层上需要的区域以创建需要的电路构图。然而，拥有和使用DW曝光工具很昂贵，并且曝光整个晶片花费时间很多。因此，晶片生产量比光刻或其他投影成像系统要低。

因此，目前需要一种能够提高晶片生产量的用于直写晶片的系统和方法。

发明内容

本发明提供了一种直写(DW)曝光系统，包括：载物台，用于支撑衬底，并配置为在曝光期间沿轴扫描所述衬底；数据处理模块，用于处理构图数据并生成所述构图数据相关的指令；以及曝光模块，包括：多个光束，其聚焦于衬底使得所述光束覆盖的宽度大于所述曝光系统的区域尺寸的宽度，所述宽度的方向不同于所述轴；以及光束控制器，其在所述衬底沿所述轴被扫描时根据所述指令控制所述多个光束。

本发明还提供了一种用于直写衬底的方法，所述方法包括：提供衬底，所述衬底具有形成在其上的记录介质；生成相关于形成在所述衬底之上的构图的指令；沿轴扫描所述衬底；提供多个光束，其覆盖的宽度大于曝光系统的区域尺寸的宽度，所述宽度的方向不同于所述轴；以及在所述衬底沿所述轴被扫描时根据所述指令控制所述多个光束，以使所述记录介质被所述多个光束曝光。

本发明还提供了一种直写扫描曝光设备，所述设备包括：载物台，用于保护衬底，并能够扫描所述衬底，所述衬底具有形成在其上的记录介质；数据处理部分，用于生成相关于形成在所述衬底之上的构图的光束阻止指令；多光束部分，其聚焦在所述记录介质上；光束阻止部分，用于在所述衬底被扫描时根据所述光束阻止指令控制所述多光束部分；以及多个载体，用于将所述光束阻止指令从数据处理部分携带到所述光束阻止部分；其中所述光束阻止指令被并行发送以使至少两个区域被多光束部分同时写在所述记录介质上以在所述至少两个区域上形成构图。

附图说明

本发明的方面通过以下的详细描述结合附图可以得到更好的理解。需要强调的是，根据行业内的标准实践，各个特征没有按比例绘制。实际上，各个特征的尺寸可以任意增加或缩小以便于清楚描述。

图1为根据本发明的各个方面的直写(DW)系统的示意图；

图2为被DW系统扫描的晶片的俯视图，该DW系统具有覆盖区域尺寸的宽度的多个光束，该区域尺寸为投影成像系统中透镜能够将图像从光掩模投影到晶片的最大曝光面积；

图3为晶片由可选DW系统处理的俯视图，该DW系统具有覆盖晶片宽度的多个光束；

图4为晶片由可选DW系统扫描的俯视图，该系统具有覆盖晶片一半宽度的多个光束；

图5为晶片被扫描以写全部区域尺寸的俯视图；

图6为晶片被扫描以写单个区域尺寸的俯视图；

图7为晶片被扫描以写多个具有不同配置的区域尺寸的俯视图；

图8为晶片被扫描以写多个具有不同配置的区域尺寸的俯视图；

图9为光纤-电连接配置的示意图，该配置用于将写指令从数据处理单元(DPU)传输到具有5条光纤到20个光束的曝光单元(EXU)；

图10为光纤-电连接配置的示意图，该配置用于从数据处理单元(DPU)传输写指令到具有4条光纤到20个光束的曝光单元(EXU)；

图11为光纤-电连接配置的示意图，该配置用于从数据处理单元(DPU)传输写指令到具有3条光纤到20个光束的曝光单元(EXU)；

图12为光纤-电连接配置的示意图，该配置用于将写指令从数据处理单元(DPU)传输到具有光纤解码器的曝光单元(EXU)。

具体实施方式