使用带电粒子多束波光刻系统制造独特芯片技术方案

使用无掩模光刻曝光系统制造电子器件的方法，无掩模光刻曝光系统使用无掩模图案写入器，其中生成用于控制无掩模图案写入器曝光晶片以用于创建电子器件的束波控制数据。基于设计版图数据和选择数据生成束波控制数据，设计版图数据定义适用于要从晶片制造的电子器件的多个结构(例如，过孔)，选择数据定义设计版图数据的哪些结构适用于要从晶片制造的每个电子器件，选择数据定义用于电子器件的不同子集的结构的不同集合。根据束波控制数据对晶片的曝光导致针对电子器件的不同子集曝光具有结构的不同集合的图案。结构的不同集合的图案。结构的不同集合的图案。

【技术实现步骤摘要】
使用带电粒子多束波光刻系统制造独特芯片
[0001]本申请是国际申请日为2017年9月8日、国际申请号为PCT/JP2017/033371、国家申请号为201780068908.8、专利技术名称为“使用带电粒子多束波光刻系统制造独特芯片”的专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种制造方法，即制造诸如半导体芯片的电子器件的方法。更具体地，本专利技术涉及使用带电粒子多束波光刻机来制造独特芯片，其中芯片的独特性由芯片上的结构(诸如过孔结构)限定。因此，本专利技术同样涉及使用这种新的制造方法生产的独特芯片，以及所谓的“代工厂”，即应用这种新方法的制造设施，以及适用于执行改进的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产生束波控制数据的计算机实现的方法，束波控制数据用于控制无掩模图案写入器以曝光用于创建电子器件的晶片。本专利技术还涉及一种用于生成在束波控制数据的生成中使用的选择数据的计算机实现的方法。本专利技术进一步涉及与计算机实现的方法有关的数据处理系统、计算机程序产品和计算机可读存储介质。

技术介绍

[0003]在半导体工业中，光刻系统用于创建，即制造这种电子器件，通常是在硅晶片上形成的集成电路的形式，通常称为半导体芯片。作为制造过程的一部分，光刻利用可重复使用的光学掩模将表示期望的电路结构的图案的图像投影到硅晶片上。重复使用掩模以在硅晶片的不同部分上和后续晶片上对相同的电路结构成像，从而导致利用每个晶片制造的一系列相同的芯片，每个芯片具有相同的电路设计。
[0004]在当今，与数据安全性、可追溯性以及防伪有关的各种技术产生了对于具有独特电路或代码的独特芯片或用于芯片多样化的其它独特硬件特征的日益增长的需求。这种独特芯片是已知的，并且经常以要求芯片真正独特的模糊的方式实现安全相关的操作。已知的独特芯片通常在芯片的制造之后实现，例如通过使用基于掩模的光刻制造一系列相同的芯片，然后在制造之后破坏芯片中的某些连接，或者通过在检查和控制某些特征之后评估芯片的独特性。在该过程中使用的掩模生产成本高，并且针对每个单个芯片制造独特的掩模显然太昂贵，因此基于掩模的光刻被认为不适合制造独特的芯片。
[0005]因此，已经建议利用无掩模光刻来创建独特的芯片。对于无掩模光刻，不使用掩模，而是将表示电路设计的所需图案以数据文件(例如，包含要传输到目标(例如，晶片)的电路设计版图的GDSII或OASIS文件)的形式输入到无掩模光刻系统，以通过无掩模光刻系统曝光。
[0006]在WO 2010/134026中以本专利技术的申请人的名义公开了无掩模光刻和数据输入系统。WO 2010/134026通过引用整体并入本文。所公开的无掩模系统使用诸如电子束波的带电粒子束波直接将图案写到晶片上。因为用于曝光每个芯片的期望的图案被表示为数据而不是掩模，所以可以利用这种系统来制造独特的芯片。通过对要创建的每个独特的电子器件使用不同的GDSII输入文件，可以使输入到曝光系统的图案数据(表示要创建的独特的电
子器件或芯片)独特。
[0007]WO 2011/117253和WO 2011/051301(均转让给本专利技术的申请人并且通过引用整体并入本文)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。
[0008]然而，一种创建安全的(至少是独特的)器件的直接方法(即使用已知的无掩模曝光系统)，可以不是最优化的但至少适于安全地生产独特的电子器件。不利地，与此相关的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，可以在更长的时间段内使用和存储所处理的GSDII/OASIS文件。根据本专利技术的基础和实际部分的见解，为安全起见，最小化用于创建独特电子器件或芯片的独特过孔设计数据的曝光和曝光时间是合乎需要的，因为电子器件或芯片的独特性通常用于数据安全性、可追溯性和防伪应用。

技术实现思路

[0009]本专利技术通过在不同芯片中实现不同结构来提供用于制造独特电子电路的解决方案，其中可以最小化在创建芯片时使用的特定结构的共用曝光。这种结构的非限制性示例是金属层之间的连接(也称为过孔)、金属层和栅极之间的连接(例如，在接触层中)、本地互连层中的连接、以及晶体管或二极管的某些部分的P或N注入。使得芯片独特的一种方法是通过在不同的芯片中实现不同的结构。例如，对于每个芯片，过孔的数目和过孔的位置可以是不同的。由过孔产生的不同路径导致相同的数据输入被呈现给芯片，从而为每个芯片产生不同的数据输出。至此，对于电子器件的版图中的特定部分，可以提供选择数据以定义在芯片中启用哪些过孔，从而在芯片中产生个性化区域。
[0010]从中进行选择以使芯片或一批芯片个性化的所有可能结构可以是通用设计版图数据(例如，GDSII或OASIS文件)的一部分。可选结构的位置可以作为位置元数据被提供。通过基于位置元数据和选择数据针对电子器件的不同子集实现结构的不同集合，可以使特定部分个性化。可以靠近无掩模光刻曝光系统或在无掩模光刻曝光系统内在后处理阶段进行结构的选择，从而最小化用于个性化电子器件的特定结构的共用曝光。
[0011]在使用无掩模光刻工艺来形成诸如金属层之间的连接的非共用结构的情况下，这些可以通过合并两个导电过孔以形成双过孔来形成。
[0012]根据本专利技术的一个方面，提出了一种使用无掩模光刻曝光系统制造电子器件的方法。无掩模光刻曝光系统可以使用无掩模图案写入器。该方法可以包括生成用于控制无掩模图案写入器曝光晶片以用于创建电子器件的束波控制数据。可以基于设计版图数据生成束波控制数据，设计版图数据定义用于要从晶片制造的电子器件的多个结构。可以进一步基于选择数据生成束波控制数据，选择数据定义设计版图数据的哪些结构适用于要从晶片制造的每个电子器件，选择数据定义用于电子器件的不同子集的结构的不同集合。根据束波控制数据对晶片的曝光可以导致针对电子器件的不同子集曝光具有结构的不同集合的图案。
[0013]根据本专利技术的一个方面，提出了一种用于生成束波控制数据的计算机实现的方法。束波控制数据可以用于控制无掩模图案写入器曝光晶片以用于使用无掩模光刻曝光系统来创建电子器件，无掩模光刻曝光系统使用无掩模图案写入器，使得根据束波控制数据对晶片的曝光导致针对电子器件的不同子集曝光具有结构的不同集合的图案。方法可以包括接收设计版图数据，设计版图数据定义用于要从晶片制造的电子器件的多个结构。方法
可以进一步包括接收选择数据，选择数据定义设计版图数据的哪些结构适用于要从晶片制造的每个电子器件。选择数据可以定义用于电子器件的不同子集的结构的不同集合。方法可以进一步包括基于所接收的设计版图数据和所接收的选择数据来生成束波控制数据。
[0014]无掩模图案写入器可以是基于光栅扫描的无掩模图案写入器，在这种情况下，束波控制数据可以采用图案位图数据的形式。无掩模图案写入器可以是基于矢量扫描的无掩模图案写入器，在这种情况下，可以以适合于矢量扫描的方式格式化束波控制数据。
[0015]电子器件可以通过启用结构的不同集合来个性化或使其独特，例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用无掩模光刻曝光系统制造电子器件的方法，所述无掩模光刻曝光系统使用无掩模图案写入器，所述方法包括：生成用于控制所述无掩模图案写入器曝光晶片，以用于创建所述电子器件的束波控制数据，其中所述束波控制数据基于以下项生成：设计版图数据，定义用于要从所述晶片制造的所述电子器件的多个结构，其中所述结构包括金属层之间的连接；以及选择数据，定义所述设计版图数据的所述结构中的哪些结构适用于要从所述晶片制造的每个电子器件，所述选择数据定义用于所述电子器件的不同子集的所述结构的不同集合，其中所述设计版图数据包括非共用设计版图数据，所述非共用设计版图数据定义适用于所述电子器件的某些电子器件的结构，从所述某些电子器件中根据所述选择数据可选择所述结构的不同集合，以使得所述电子器件独特，其中根据所述束波控制数据对所述晶片的曝光导致针对所述电子器件的不同子集曝光具有所述结构的不同集合的图案。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述设计版图数据包括：共用设计版图数据，定义适用于所有所述电子器件的结构。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述选择数据针对所述电子器件中的每个电子器件，指定所述束波控制数据是包括还是不包括定义在所述设计版图数据中所定义的所述结构中的一个或多个结构的...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：