[发明专利]一种使用无掩模光刻曝光系统制造电子器件的方法和系统

说明书

使用利用无掩模图案写入器的无掩模光刻曝光系统制造电子器件的方法。该方法包括生成小束控制数据，用于控制无掩模图案写入器来曝光晶片以用于电子器件的创建，其中基于特征数据集生成小束控制数据，该特征数据集定义能够被选择用于对电子器件进行个性化的特征，其中根据小束控制数据对晶片的曝光导致曝光图案，该图案针对所述电子器件的不同子集具有对来自特征数据集的特征的不同选择。

技术领域

本发明涉及一种制造方法，即制造诸如半导体芯片之类的电子器件的方法。本发明还涉及一种用于生成控制数据的计算机实现的方法，该控制数据用于控制无掩模图案写入器来曝光晶片以用于电子器件的创建。本发明还涉及一种用于生成在小束控制数据的生成中使用的特征数据集的计算机实现的方法。更具体地，本发明涉及使用带电粒子多小束光刻机制造独特芯片，其中芯片的独特性由芯片中包括的特征来限定。因此，本发明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“半导体工厂(fab)”，即应用这种新方法的制造设施、以及适用于执行该改进的制造方法的无掩模光刻曝光系统。

背景技术

在半导体工业中，光刻系统被用来通常以在硅晶片上形成的集成电路的形式创建、即制造这样的电子器件，通常被称为半导体芯片。作为制造过程的一部分，光刻法利用可重复使用的光学掩模将表示所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和随后的晶片上对相同的电路结构成像，导致利用每个晶片制造的一系列完全相同的芯片，每个芯片具有相同的电路设计。

在当今，涉及数据安全性、可追溯性和防伪的各种技术产生了对具有独特电路或代码或用于芯片多样化的其他独特硬件特征的独特芯片的日益增长的需求。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昂贵，并且为每个单个芯片制造独特掩模显然太昂贵，因此基于掩模的光刻被认为不适合用于制造独特芯片。

因此，已经建议利用无掩模光刻来创建独特芯片。对于无掩模光刻，不使用掩模，而是改为将表示电路设计的所需图案以数据文件的形式输入到无掩模光刻系统，所述数据文件诸如GDSII或OASIS文件，其包含电路设计布局，电路设计布局要被转移到要由无掩模光刻系统曝光的目标例如晶片。

在WO2010/134026中以本发明的申请人的名义公开了无掩模光刻和数据输入系统。WO2010/134026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小束之类的带电粒子小束直接将图案写入到晶片上。因为用于曝光每个芯片的所期望的图案被表示为数据而不是掩模，所以变得可以利用这种系统来制造独特芯片。通过对要被创建的每个独特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(表示要被创建的独特电子器件或芯片)是独特的。

WO2011/117253和WO2011/051301，均被转让给本发明的申请人并且通过引用整体并入本文，其公开了可以使用带电粒子光刻系统来创建的电子器件或芯片的各种示例。

然而，创建安全的、至少是独特的器件(即，使用已知的无掩膜曝光系统)的直接方法可能未被优化，至少适合于安全地生产独特电子器件。不利的是，通常在光刻系统的操作者的操作之外执行与此相关联的GDSII或OASIS文件的处理。此外，经处理的GDSII/OASIS文件可以在更长的时间段上被使用和存储。

因为电子器件或芯片的独特性通常将被用于数据安全性、可追溯性和防伪应用，所以出于安全原因，根据本发明的基础和事实部分的见解，将独特电子器件或芯片的创建过程中使用的独特设计数据的曝光和曝光时间最小化被认为是所期望的。

发明内容