用于使用带电粒子多束波光刻系统制造独特芯片的方法和系统技术方案

一种使用无掩模光刻曝光系统诸如带电粒子多束波光刻系统(301A‑301D)创建电子器件诸如半导体芯片的方法。无掩模光刻曝光系统包括光刻子系统(316)，光刻子系统包括无掩模图案写入器诸如带电粒子多束波光刻机(1)或电子束机器。方法包括在将图案数据以流传送至无掩模图案写入器之前将独特芯片设计数据(430)或与独特芯片设计数据相关的信息引入至包括共用芯片设计数据的图案数据中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使用带电粒子多束波光刻系统制造独特芯片的方法和系统
本专利技术涉及一种创建也即制造独特电子器件诸如半导体芯片的方法。更具体地，本专利技术涉及使用带电粒子多束波(multi-beamlet)光刻机制造独特芯片。因此本专利技术等同地涉及使用该新制造方法制作的独特芯片，和所谓的“制造工厂”也即应用该创新方法的制造设施，以及适用于执行改进制造方法的无掩模光刻曝光系统。本专利技术进一步涉及用于生成用于制造独特电子器件诸如半导体芯片的图案数据的计算机实施的方法。本专利技术也涉及用于生成用于制造独特电子器件诸如半导体芯片的非共用芯片设计数据的计算机实施的方法。本专利技术进一步涉及关于计算机实施的方法的数据处理系统、计算机程序产品和计算机可读存储介质。
技术介绍
在半导体工业中，使用光刻系统来创建也即制造这种电子器件，通常形式为形成于硅晶片上的集成电路，通常称作半导体芯片。作为制造工艺的一部分，光学光刻利用可重复使用的光学掩模来将代表所希望的电路结构的图案的图像投影至硅晶片上。重复地使用掩模以在硅晶片的不同部分上并在后续晶片上成像相同的电路结构，导致在每个晶片中制造一系列相同的芯片。每个芯片具有相同的电路设计。在当今时日，关于数据安全、可追踪性和伪造的各种技术创建了对于具有独特电路或代码的独特芯片、或者用于芯片多样化的其他独特硬件结构的日益增长的需求。这种独特芯片是已知的且通常以要求芯片真正独特的混乱方式实施安全相关操作。通常例如通过使用基于掩模的光刻制造一系列相同芯片并随后在制造之后中断芯片中某些连接，或者通过一旦对某些特征进行检查和控制之后就评估芯片的独特性，来在芯片的制造之后实现已知的独特芯片。在该工艺中使用的掩模是制造昂贵的，且对于每个单个芯片制造独特掩模明显太过昂贵，为此原因基于掩模的光学光刻被视为不适用于制造独特芯片。因此已经提议为了创建独特芯片的目的利用无掩模光刻。采用无掩模光刻，不使用硬掩模，并且替代地将表示电路设计的所需图案以含有待转移至目标例如晶片的电路设计版图的诸如GDSII或OASIS文件的设计版图数据文件输入到无掩模光刻系统，以由无掩模光刻系统曝光。无掩模光刻和数据输入系统以本专利技术申请人的名义公开在WO2010/134026中。在此通过全文引用的方式将WO2010/134026并入本文。所公开的无掩模系统使用带电粒子束波诸如电子束直接地将图案写入至晶片上。因为用于曝光每个芯片的所希望图案替代于掩模而表示为数据，变得能够利用该系统来制造独特芯片。可以通过针对待创建的每个独特电子器件使用不同的设计版图数据输入文件例如GDSII或OASIS输入文件，来使得输入至曝光系统的、代表了待创建的独特电子器件或芯片的图案数据是独特的。均受让给本专利技术申请人并在此通过全文引用的方式将其并入本文中的WO2011/117253和WO2011/051301公开了可以使用带电粒子光刻系统创建的电子器件或芯片的各种示例。然而创建安全、至少独特的器件也即使用已知的无掩模曝光系统的直接方法可以不是最优的，至少适用于安全地制作独特的电子器件。不利地，与其相关联的设计版图数据文件诸如GDSII或OASIS文件的处理通常在光刻系统的操作者的操作之外执行。此外，可以在更长时间段之上使用并存储已处理的GDSII/OASIS文件。根据以下见识和实际上本专利技术的一部分，其被视为希望用以为了安全原因而最小化电子器件或芯片创建中使用的独特设计数据的曝光量和曝光时间，因为电子器件或芯片的独特性将通常用于数据安全、可追踪性和防伪造应用。
技术实现思路
本专利技术通过在芯片版图中标识共用或相同部分与非共用或独特部分而解决了现有技术中的所认识到的问题，相同部分在多个芯片中是相同的且独特部分对于单个芯片是独特的。在非常后期、通常仅在其受控的部分至少是在所谓的制造工厂或车间中的一般零件的部分、更通常是工厂中的制造工艺的部分之后，独特部分的标识被用以将图案数据或者与图案数据相关或用于创建图案数据的信息引入到无掩模曝光系统的数据处理系统。相同部分也可以称作共用部分。相同部分也可以称作个性化部分或非共用部分。在制造中结合无掩模光刻曝光应用光学光刻的情况下，可以使用光学光刻或者带电粒子多束波光刻来创建相同部分。使用带电粒子多束波光刻创建目标特别是电子器件的独特部分。用于控制带电粒子光刻系统中束波的图案数据可以被设计用以包括可以在多个芯片的创建中使用的共用芯片设计部分以及在独特芯片的创建中使用的独特芯片设计部分。独特芯片设计部分可以特别地恰好在曝光目标诸如晶片之前添加至图案数据。这可以以独特图案数据的形式或者以用于创建独特图案数据的信息的形式。有利地，根据本方法的创建安全器件的方法、用于生成图案数据的计算机实施的方法以及用于生成非共用芯片设计数据的计算机实施的方法使得能够创建安全器件，同时独特设计数据保持在光刻系统的操作者的控制之下，并且独特设计数据的曝光时间被最小化，因此形成了重大的、新测量和制造方法，其使得能够在已知的基于无掩模曝光的制造方法的使用中在制造独特电子器件处应用安全性。有利的额外效果在于，所需的处理能力和存储器可以保持为低，因为共用芯片设计部分可以被重复用于多个芯片的创建，其中利用创建独特芯片的已知的直接方式将需要用于使用无掩模通常是基于带电粒子的光刻、利用制作独特芯片的已知方法所制造的每个独特芯片设计的容量和处理时间。根据本专利技术的一个方面，提出了一种创建电子器件的方法。电子器件例如是半导体芯片。电子器件可以使用无掩模光刻曝光系统诸如带电粒子多束波光刻系统来创建。无掩模光刻曝光系统可以包括光刻子系统，其包括无掩模图案写入器(writer)诸如带电粒子多束波光刻机或电子束机器。方法可以包括在将图案数据以流传送至无掩模图案写入器之前将独特芯片设计数据或与独特芯片设计数据相关的信息引入至包括共用芯片设计数据的图案数据中。在实施例中，无掩模光刻曝光系统可以包括数据处理系统。图案写入器可以由数据处理系统控制。数据处理系统可以适用于被馈送软件数据，该软件数据与待转移至诸如晶片的目标的图案有关，在目标中将实现电子器件。可以基于馈送至曝光系统的所述图案数据而实现由所述数据处理系统提供图案化数据至图案写入器。方法可以包括在数据处理系统的第一数据输入处、特别是在与其相关的实例处馈送待实现在目标上的电子器件的图案数据的共用部分。方法可以包括：在数据处理系统的第二数据输入处，在所述数据处理系统相对于所述第一数据输入在所述数据流下游的、特别是能够处理所述目标的每个部分例如场的图案数据的其实例处，馈送独特图案数据或信息。在实施例中，无掩模光刻曝光系统可以包括用于将所生成的独特芯片图案或相关信息以加密方式输入至执行系统的作业生成器的输入生成器，图案写入器的机器控制部分将加密代码转换为图案化数据、以混乱方式与图案化数据混合。在实施例中，可以在独特芯片图案或相关信息的输入处生成独特图案化数据或相关信息，或者与其集成，特别是以混乱方式，例如利用加密的与采用所述该所创建的独特数据或信息所创建的独特器件的器件编号的关联性。根据本专利技术的一个方面，提出了一种电子器件诸如半导体芯片。电子器件可以使用上述方法创建。根据本专利技术的一个方面，提出了一种处理晶片的方法。在制造晶片时，可以曝光晶片的第一部分以用于创建芯片本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用包括无掩模图案写入器(1)的无掩模光刻曝光系统(301A‑301D)创建电子器件的方法，所述方法包括：在将包括共用芯片设计数据的图案数据以流传送至所述无掩模图案写入器之前，将独特芯片设计数据或与所述独特芯片设计数据相关的信息引入至所述图案数据中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.08 US 62/385,049;2016.12.23 US 15/389,558;1.一种使用包括无掩模图案写入器(1)的无掩模光刻曝光系统(301A-301D)创建电子器件的方法，所述方法包括：在将包括共用芯片设计数据的图案数据以流传送至所述无掩模图案写入器之前，将独特芯片设计数据或与所述独特芯片设计数据相关的信息引入至所述图案数据中。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述无掩模光刻曝光系统进一步包括数据处理系统，其中由所述数据处理系统控制所述图案写入器，其中所述数据处理系统适用于被馈送与图案有关的软件数据，所述图案将被转移至目标，在所述目标中将实现所述电子器件，其中基于被馈送至所述曝光系统的所述图案数据，实现由所述数据处理系统将图案化数据提供至所述图案写入器，所述方法包括：在所述数据处理系统的第一数据输入处、特别是在与处理每个目标的图案数据相关的其实例处，馈送所述图案数据的用于待在所述目标上实现的电子器件的共用部分；以及在所述数据处理系统的第二数据输入处，在所述数据处理系统相对于所述第一数据输入在所述数据流下游的、特别是能够处理所述目标的每个部分的图案数据的其实例处，馈送独特图案数据或信息。3.一种处理晶片(24)的方法，其中，在制造所述晶片时，曝光所述晶片的第一部分以用于创建芯片(100)的与所述晶片(24)上所创建的其他芯片相同的相同部分(101)，其中曝光所述晶片的第二部分以用于创建所述芯片(100)的与所述晶片(24)上所创建的其他芯片不同的独特部分(102)。4.根据权利要求3所述的方法，其中，使用束波来曝光所述晶片的所述第二部分，所述束波被使用图案数据来控制，所述图案数据包括与其他芯片可重复使用的共用芯片设计部分以及对于所述芯片(100)独特的独特芯片设计部分。5.根据权利要求3所述的方法，其中，使用电子束曝光来曝光所述晶片的所述第一部分和所述第二部分。6.一种无掩模光刻曝光系统，包括无掩模图案写入器(1)，其中所述无掩模光刻曝光系统被配置用于根据图案数据来曝光目标的表面上的图案，其中所述图案数据包括共用芯片设计数据，所述共用芯片设计数据描述可适用于多个芯片的芯片版图设计，以及其中所述无掩模光刻曝光系统被配置用于在将所述图案数据以流传送至所述无掩模图案写入器之前将独特芯片设计数据插入至所述图案数据中。7.根据权利要求6所述的无掩模光刻曝光系统，包括：图案数据处理系统(318)，被配置用于预处理用于生成包括所述共用芯片设计数据的所述图案数据的基于向量的输入设计文件；以及图案流传送器(319)，被配置用于接收包括所述共用芯片设计数据的所述图案数据并将所述独特芯片设计数据插入至所述图案数据中。8.根据权利要求6所述的无掩模光刻曝光系统，包括图案流传送器(319)，所述图案流传送器(319)被配置用于将包括所述共用芯片设计数据的所述图案数据以流传送至所述光刻子系统(316)，以及其中所述光刻子系统(316)被配置用于将所述独特芯片设计数据插入至所述图案数据中。9.根据权利要求6-8中任一项所述的无掩模光刻曝光系统，进一步包括：独特数据生成器(310)，用于基于秘密数据(440)生成所述独特芯片设计数据(430)。10.根据权利要求9所述的无掩模光刻曝光系统，其中，所述独特数据生成器(330)被配置用于以已加密格式从外部提供者(340)接收所述秘密数据(440)。11.根据权利要求6-10中任一项所述的无掩模光刻曝光系统，其中，所述共用芯片设计数据描述可适用于多个芯片的芯片版图设计的至少一部分，其中所述共用芯片设计数据包括用于所述芯片版图的至少一层的设计数据，所述设计数据描述多个电路元件以及电路元件之间的多个连接中的至少一项。12.根据权利要求11所述的无掩模光刻曝光系统，其中，所述独特芯片设计数据描述可适用于所述多个芯片中的单个芯片的芯片版图设计的至少一部分，其中所述独特芯片设计数据包括用于所述芯片版图的至少一层的设计数据，所述设计数据描述多个电路元件以及电路元件之间的多个连接中的至少一项。13.根据权利要求12所述的无掩模光刻曝光系统，其中，所述独特芯片设计数据包括用于所述芯片版图的仅一层的设计数据，所述设计数据描述多个电路元件以及电路元件之间的多个连接中的至少一项。14.根据权利要求12-13中任一项所述的无掩模光刻曝光系统，其中，所述独特芯片设计数据包括描述在所述芯片版图的两个或更多层之间的过孔连接的设计数据。15.根据权利要求12-14中任一项所述的无掩模光刻曝光系统，其中，所述独特芯片设计数据包括描述所述芯片版图的电路元件的有源区域的设计数据。16.一种光刻系统，被配置用于执行处理晶片的方法，其中，在制造所述晶片时，曝光所述晶片的第一部分以用于创建芯片的与所述晶片上所创建的其他芯片相同的相同部分，其中曝光所述晶片的第二部分以用于创建所述芯片的与所述晶片上所创建的其他芯片不同的独特部分。17.一种电子器件(100)，被使用包括无掩模图案写入器的无掩模光刻曝光系统而创建，其中所述无掩模光刻曝光系统被配置用于根据图案数据来曝光目标的表面上的图案，其中所述图案数据包括共用芯片设计数据，所述共用芯片设计数据描述可适用于多个芯片的芯片版图设计，以及其中所述无掩模光刻曝光系统被配置用于在将所述图案数据以流传送至所述无掩模图案写入器之前将独特芯片设计数据插入至所述图案数据中。18.根据权利要求17所创建的电子器件，其中所述电子器件是与任何其他所创建的半导体芯片不同的真正独特的半导体芯片。19.一种电子器件(100)，其是半导体芯片的集合中的构件，所述电子器件包括：共用设计版图部分，对于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·N·J·范科尔维克，V·S·凯伯，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL