用于无掩模直写光刻的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了用于无掩模直写光刻的系统和方法。该方法包括：接收表示集成电路(IC)布局的多个像素；识别适合于第一压缩方法的像素的第一子集；以及识别适合于第二压缩方法的像素的第二子集。该方法还包括分别使用第一压缩方法和第二压缩方法压缩第一子集和第二子集，从而产生压缩数据。该方法还包括将压缩数据传输至无掩模直写器，以用于制造衬底。在实施例中，第一压缩方法使用行程编码，并且第二压缩方法使用基于词典的编码。由于混合压缩方法，压缩数据能够以足够用于大批量IC制造的数据速率膨胀比率进行解压缩。

【技术实现步骤摘要】
用于无掩模直写光刻的系统和方法
本专利技术的实施例涉及集成电路器件，更具体地，涉及用于无掩模直写光刻的系统和方法。
技术介绍
半导体集成电路(IC)工业已经经历了快速增长。在IC演化的过程中，功能密度(即，每芯片面积的互连器件的数量)普遍增大，而几何尺寸(即，使用制造工艺可以产生的最小组件(或线))减小。这种按比例缩小工艺通常通过提高生产效率和降低相关成本来提供益处。这样的按比例缩小也增大了处理和制造IC的复杂度，并且为了实现这些进步，需要IC制造中的类似发展。例如，电子束(e束)技术已经用于使用无掩模光刻的半导体器件的制造中。在一个实例中，计算机控制的电子束数据图案发生器(DPG)用于将入射的电子束导向涂覆有电子敏感光刻胶层的半导体衬底(目标)。然后显影光刻胶的曝光部分，在半导体衬底上留下图案化的光刻胶层，图案化的光刻胶层作为用于进一步的光刻工艺的掩蔽元件。典型的电子束DPG使用反射镜的阵列来使入射的电子束转向以在目标上形成灰度光栅图像。使用数字格式的像素表示将形成的图像。考虑到提交给电子束DPG并且由电子束DPG处理的大量的图像数据，通常使用无损数据压缩和解压缩。然而，已经难以在为大批量半导体制造提供高解压缩数据速率的同时实现足够的压缩。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种方法，包括以下步骤：接收表示集成电路(IC)布局的多个像素；识别适合于第一压缩方法的所述像素的第一子集；识别适合于第二压缩方法的所述像素的第二子集，其中，所述第二子集与所述第一子集不重叠；对所述像素实施压缩过程，从而产生压缩数据，其中，所述压缩过程包括：使用所述第一压缩方法压缩所述第一子集；和使用所述第二压缩方法压缩所述第二子集；以及将所述压缩数据传输至无掩模直写器，以用于制造衬底。本专利技术的另一实施例提供了一种形成集成电路(IC)的方法，包括以下步骤：接收表示所述IC的布局的像素的有序集；通过使用第一压缩方法分析所述有序集来识别所述像素的第一子集；初始化剩余子集，所述剩余子集包括除了所述第一子集中的像素之外的所述有序集的成员；通过使用第二压缩方法分析所述剩余子集来识别所述像素的第二子集；将所述剩余子集减少所述第二子集；对所述有序集实施压缩过程，从而产生压缩数据，其中，所述压缩过程包括：使用所述第一压缩方法压缩所述第一子集的成员；和使用所述第二压缩方法压缩所述第二子集的成员；以及将所述压缩数据存储在有形介质中，以用于下一个IC工艺阶段。本专利技术的又一实施例提供了一种无掩模直写光刻系统，包括：压缩单元，所述压缩单元配置为：接收表示集成电路(IC)布局的像素的有序集；通过使用行程压缩方法压缩所述有序集的第一部分以及使用基于词典的压缩方法压缩所述有序集的第二部分来生成压缩数据；以及使用指令集编码所述压缩数据，从而产生编码的压缩数据。附图说明当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本专利技术的各方面。应该强调，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制并且仅用于说明的目的。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。图1是电子束光刻系统的实施例的简化的框图。图2是根据实施例的图1的系统的部分的简化的示意图。图3示出了根据本专利技术的各个方面的制造晶圆的方法。图4示出了根据实施例的图3的方法的部分的流程图。图5示出了用于实施本专利技术的一个或多个实施例的硬件/软件系统。具体实施方式以下公开内容提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本专利技术。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本专利技术。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本专利技术可在各个实例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。而且，为便于描述，在此可以使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空间相对术语，以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，而本文使用的空间相对描述符可以同样地作相应的解释。本专利技术总的来说涉及无掩模光刻系统和方法。更具体地，本专利技术涉及电子束直写光刻中的数据传输系统和方法。电子束直写光刻有希望产生具有较小部件尺寸的更密集的微芯片。但是，电子束直写光刻通常遭受低生产量。为了保持比得上现代的光学光刻系统的生产量，它需要以高达5兆兆位每秒(Tb/sec)的速率处理数据。在电子束直写系统的数据路径设计中已经采用了无损数据压缩和解压缩，以提高它的生产量。常用的方法集中于具有高压缩比率(定义为原始数据量与压缩数据量的比率)的压缩方法。当将压缩数据传输至电子束直写器时，高压缩比率降低了数据速率需求。但是它也使电子束直写器的数据恢复过程复杂化并且导致它的解压缩数据速率低。另一方面，简单的压缩方法通常不能产生足够的数据压缩。本专利技术通过布局可调整的混合压缩/解压缩方法和系统来解决上面的问题。如即将示出的，本专利技术的实施例能够产生高数据压缩，同时提供高解压缩数据速率，从而通过电子束直写系统来满足对大批量制造的要求。在以下讨论中，给出了关于电子束直写光刻的实施例和/或实例。然而，本专利技术的专利技术构思不是如此局限的并且多个实施例可以应用于其他无掩模直写系统，诸如使用除了电子束之外的离子束或其他电荷粒子的系统。图1示出了可以得益于本专利技术的一个或多个方面的电子束直写系统100。参照图1，系统100能够在制造或修复多个晶圆中实施电子束直写。系统100包括生成电子束104的电子源102、弯束机(beam-bender)106、数字图案发生器(DPG)108、投射光学组件110和旋转工作台112，旋转工作台112保持并且对准一个或多个衬底114，以用于在制造或修复集成电路(IC)中的适当的曝光。电子束104可以是单电子束或多电子束。在所示出的实施例中，系统100还包括连接至DPG108的数据压缩单元118。数据压缩单元118配置为接收数据文件116。在实施例中，数据文件116包括表示IC或IC的一部分的布局的像素的有序集。数据压缩单元118压缩数据文件116并且产生压缩数据文件120。随后将压缩数据文件120提交给DPG108，以用于数据解压缩和恢复。在本实施例中，在一个系统中实施数据压缩单元118和DPG108。可选地，数据压缩单元118和DPG108可以在不同的系统中实施，并且它们直接或间接连接以用于它们之间的数据通信。在实施例中，衬底114是半导体晶圆。晶圆114包括具有形成在其上的材料层的硅衬底或其他适当的衬底。其他适当的衬底材料包括：另一合适的元素半导体，诸如金刚石或锗；合适的化合物半导体，诸如碳化硅、砷化铟或磷化铟；或合适的合金半导体，诸如碳化硅锗、磷砷化镓或磷化镓铟。在曝光之前，晶圆114涂覆有抗蚀剂(或光刻胶)层。光刻胶层对入射的电子束104是敏感的并且可以是正性光刻胶或负性光刻胶。正性光刻胶通常不溶于显影本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括以下步骤：接收表示集成电路(IC)布局的多个像素；识别适合于第一压缩方法的所述像素的第一子集；识别适合于第二压缩方法的所述像素的第二子集，其中，所述第二子集与所述第一子集不重叠；对所述像素实施压缩过程，从而产生压缩数据，其中，所述压缩过程包括：使用所述第一压缩方法压缩所述第一子集；和使用所述第二压缩方法压缩所述第二子集；以及将所述压缩数据传输至无掩模直写器，以用于制造衬底。

【技术特征摘要】
2015.01.20 US 14/600,6681.一种形成集成电路(IC)的方法，包括以下步骤：接收表示集成电路(IC)布局的多个像素；识别适合于第一压缩方法的所述像素的第一子集；识别适合于第二压缩方法的所述像素的第二子集，其中，所述第二子集与所述第一子集不重叠，其中，所述第二压缩方法是基于词典的压缩方法，识别所述第二子集包括以下步骤：初始化剩余子集，所述剩余子集包括除了所述第一子集中的像素之外的所述多个像素的成员；初始化词典；从所述剩余子集选择候选词，其中，所述候选词具有M个连续像素的词长；核对所述剩余子集中的所述候选词的事件的数量；以及如果所述事件的数量大于事件阈值并且所述词典未满，实施包括以下步骤的更新过程：将所述候选词添加到所述词典；和将所述候选词的所有事件从所述剩余子集移至所述第二子集；对所述像素实施压缩过程，从而产生压缩数据，其中，所述压缩过程包括：使用所述第一压缩方法压缩所述第一子集；和使用所述第二压缩方法压缩所述第二子集；以及将所述压缩数据传输至无掩模直写器，以用于制造衬底。2.根据权利要求1所述的形成集成电路的方法，还包括：使用指令集编码所述压缩数据，从而产生编码的压缩数据，其中，传输所述压缩数据包括传输所述编码的压缩数据。3.根据权利要求2所述的形成集成电路的方法，其中，所述无掩模直写器配置为从所述编码的压缩数据和所述指令集恢复所述多个像素。4.根据权利要求1所述的形成集成电路的方法，其中，所述第一压缩方法和所述第二压缩方法均为无损压缩。5.根据权利要求1所述的形成集成电路的方法，其中，所述第一压缩方法是行程压缩方法。6.根据权利要求1所述的形成集成电路的方法，还包括，在实施所述更新过程之前：通过所述剩余子集中的事件的相应数量来排列具有M的词长的所有候选词，其中，根据所述排列来执行所述更新过程的实施。7.根据权利要求1所述的形成集成电路的方法，还包括：实施第一反复过程，所述第一反复过程反复重复所述选择、所述核对以及有条件地实施所述更新过程的步骤，直到以下条件中的一个发生：所述词典达到最大词条限制；以及所述剩余子集不包含具有M的词长并且具有大于所述事件阈值的事件的数量的候选词。8.根据权利要求7所述的形成集成电路的方法，还包括：实施第二反复过程，所述第二反复过程反复重复用于从M个连续像素下至N个连续像素的每个词长的所述第一反复过程，其中，M和N均是整数并且N大于零且小于M。9.根据权利要求1所述的形成集成电路的方法，其中，传输所述压缩数据包括传输所述词典。10.一种形成集成电路(IC)的方法，包括以下步骤：接收表示所述集成电路的布局的像素的有序集；通过使用第一压缩方法分析所述有序集来识别所述像素的第一子集；初始化剩余子集，所述剩余子集包括除了所述第一子集中的像素之外的所述有序集的成员；...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴政机，杨政宪，王文娟，林世杰，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71