[发明专利]使用直写光刻的集成电路制造

说明书

技术领域

本发明涉及制造集成电路的领域。更具体而言，本发明涉及使用直写光刻技术作为集成电路制造的一部分。

背景技术

使用一系列掩模在集成电路内形成不同层来制造集成电路为人们所熟知。适当掩模的制造是耗时且代价大的操作。

在集成电路制造期间使用直写光刻为人们熟知。具体地，使用诸如直写电子束光刻的技术校正已制造的个别集成电路的制造缺陷为人们所熟知。举例而言，若已制造在两个印刷特征之间具有短路的集成电路，则随后可使用直写电子束光刻移除该短路，且复原该集成电路的正确操作。此类操作提供在固定布局设计内的缺陷校正。

已知其他直写光刻技术。此等技术包括喷墨电路印刷及气雾喷射电路印刷。此等技术变得越来越能够生产小尺寸的电路，以致这些电路可用于制造集成电路的程度。

随集成电路制造中处理尺寸减小增加的问题为：电路特征的尺寸和定位的不想要的可变性。这可减少正确操作集成电路的收益率，且不利地影响集成电路的性能特性，使性能特性在所要的范围之外。

发明内容

从一个方面可见，本发明提供一种制造具有一个或更多个层的集成电路的方法，该一个或更多个层具有使用直写光刻步骤至少部分地形成的相应布局设计，该方法包含以下步骤：

测量至少部分地形成的集成电路的一个或更多个性能特性；

取决于该一个或更多个性能特性，改变待使用该直写光刻步骤形成的该一个或更多个层的至少一层的布局设计，以生成变化的布局设计；以及

根据该变化的布局设计，使用该直写光刻的步骤形成该一个或更多个层的该至少一层。

本技术使用直写光刻制造集成电路内的至少一层的至少一部分。集成电路的性能特性被测量，并且待使用直写光刻形成的一个或更多个层的布局设计取决于测量到的性能特性而改变。因此，集成电路被制造的布局设计取决于至少部分地形成的集成电路的测量到的性能特性被修改。因为直写光刻并不使用固定且昂贵的掩模，所以响应于个别集成电路基础上、集成电路的个别晶圆基础上或集成电路的晶圆批次基础上所测量到的性能特性反馈，修改使用直写光刻形成的层是可行的。本技术可用于修改部分地制造的集成电路的设计。本技术亦可用于修改后续制造的集成电路(亦即，非经受性能测量的个别集成电路)的设计。

根据预定规则，可将布局设计的改变执行为自动反馈过程。例如，可制订以下规则：若集成电路的特定部分操作过慢或过快，则随后可作出预定变化，该变化已知用于以所需意义改变操作速率。

由直写光刻形成的层可部分地通过直写光刻且部分地通过基于掩模的光刻形成。直写光刻可能比基于掩模的光刻慢，且因此直写光刻可在受限制的基础上用于层的需要能够动态地改变布局设计的部分。

如先前所述，直写光刻可能采取多种不同的形式。例如，直写光刻可为直射光电子束光刻、直写喷墨电路印刷及直写气雾喷射电路印刷(凹版雕刻印刷技术)中的一者。

直写光刻技术所使用的布局设计通常是以用于控制直写光刻机器的计算机文件的形式被提供的。通过(可选地使用如上所述的预定规则)改变用于驱动此类机器的计算机文件，可便利地且经济地对布局设计做出改变。

已测量的一个或更多个性能特性可采用多种不同的形式。例如，最小操作电压可作为测量参数。然而，更好地适合于使用设计布局的改变来进行调整的性能特性为集成电路的至少一部分的操作速率。

可在完全完成或部分完成的集成电路上执行测量步骤。在集成电路内形成第一金属层之后且在完成集成电路制造之前执行测量是方便的。在形成第一金属层之后，可收集有关直到该点形成的集成电路的性能特性的有用信息，且可能对布局设计做出的任意调整在随后形成的层中可能生效，以使得测量的性能特性返回至所需水平(若需要)。

性能特性的测量可使用位于集成电路内的一个或更多个测试电路区域执行。例如，为了测量个别集成电路的操作速率的目的，可包括特定的金丝雀电路(canary circuit)，以收集可能用于改变电路布局的信息。

可以多种不同的方式对布局设计做出改变。可具有良好的控制效果的对布局设计的便利的变化为对第二或更高金属层、局部互连层或通孔层的变化。以此方式改变集成电路设计内的电连接可用于提供对集成电路的性能特性的相对确定性的变化。