[发明专利]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

说明书

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。

技术领域

本发明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，本发明涉及使用带电粒子多束波(multi-beamlet)光刻机制造独特芯片。因此本发明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。本发明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。本发明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。本发明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。

背景技术

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发明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。

均受让给本发明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发明的一部分，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。

发明内容