專利名稱:兩次掃描的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及無(wú)屏蔽(maskless)帶電粒子光刻設(shè)備,尤其涉及數(shù)據(jù)路徑、用于實(shí)施修正的方法以及用于此類設(shè)備的掃描方法。
背景技術(shù):
集成電路的設(shè)計(jì)典型地以計(jì)算機(jī)可讀文件來(lái)表示。GDS-II文件格式(用于圖形數(shù)據(jù)信號(hào)的GDS標(biāo)準(zhǔn))是數(shù)據(jù)庫(kù)文件格式,是用于集成電路或IC布局原圖的數(shù)據(jù)交換的光刻工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于使用屏蔽的光刻機(jī)器,典型地使用⑶S-II文件以制造接著被光刻機(jī)器使用的屏蔽或一組屏蔽。對(duì)于無(wú)屏蔽的光刻機(jī)器,以電子方式處理GDS-II文件以使其成為適用于控制光刻機(jī)器的格式。對(duì)于帶電粒子光刻機(jī)器,GDS-II文件被轉(zhuǎn)換成用于控制在光刻制程中使用的帶電粒子束的一組控制信號(hào)。可使用預(yù)處理單元來(lái)處理⑶S-II文件以生成用于目前的光刻系統(tǒng)的中間數(shù)據(jù)。 視架構(gòu)選項(xiàng)而定,此中間數(shù)據(jù)是位圖(bitmap)格式或是向量格式的區(qū)域描述。目前的光刻系統(tǒng)使用中間數(shù)據(jù),以使用大量的電子束來(lái)將圖案(pattern)寫(xiě)入晶片。必須界定數(shù)據(jù)路徑的架構(gòu)來(lái)實(shí)施能夠以最低成本放大到全域的高容量所需的所有特征。對(duì)于全域的高容量機(jī)器所需的數(shù)據(jù)路徑特征,含有為工具校準(zhǔn)和制程變化所需的不同型式的修正。在又另一方面,本發(fā)明提供了使用帶電粒子光刻機(jī)器根據(jù)圖案數(shù)據(jù)將晶片曝光的方法,其中該帶電粒子光刻機(jī)器生成用于將晶片曝光的多個(gè)帶電粒子小束。該方法包括提供向量格式的圖案數(shù)據(jù),渲染向量圖案數(shù)據(jù)以生成多級(jí)圖案數(shù)據(jù),將多級(jí)圖案數(shù)據(jù)遞色以生成兩級(jí)圖案數(shù)據(jù),將兩級(jí)圖案數(shù)據(jù)供應(yīng)給帶電粒子光刻機(jī)器,和基于兩級(jí)圖案數(shù)據(jù)將帶電粒子光刻機(jī)器生成的小束接通或切斷,其中基于修正數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整所述圖案數(shù)據(jù)。調(diào)整圖案數(shù)據(jù)可包括基于第一修正數(shù)據(jù)調(diào)整向量圖案數(shù)據(jù),基于第二修正數(shù)據(jù)調(diào)整多級(jí)圖案數(shù)據(jù),及/或基于第三修正數(shù)據(jù)調(diào)整兩級(jí)圖案數(shù)據(jù)。渲染向量圖案數(shù)據(jù)可包括定義像素格的陣列,和根據(jù)向量圖案數(shù)據(jù)定義的特征基于像素格的相對(duì)覆蓋范圍為像素格分配多級(jí)值。將多級(jí)圖案數(shù)據(jù)遞色可包括通過(guò)在多級(jí)圖案數(shù)據(jù)上應(yīng)用誤差擴(kuò)散來(lái)形成兩級(jí)圖案數(shù)據(jù)。誤差擴(kuò)散可包括將多級(jí)圖案數(shù)據(jù)的像素的量化誤差分布到多級(jí)圖案數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)相鄰像素。誤差擴(kuò)散的應(yīng)用可包括定義像素的陣列,將像素的陣列劃分成多個(gè)部分,每個(gè)部分被指派成由不同小束曝光,為每個(gè)部分確定誤差擴(kuò)散參數(shù),使用誤差擴(kuò)散參數(shù)為每個(gè)部分內(nèi)的像素指派兩級(jí)值。誤差擴(kuò)散參數(shù)值可包括兩級(jí)值的較高級(jí)的閾值和權(quán)重值。誤差擴(kuò)散參數(shù)可進(jìn)一步包括兩級(jí)值的較低的級(jí)的權(quán)重值。閾值可等于高級(jí)像素值的50%。閾值等于高級(jí)像素值和低級(jí)像素值的平均值。確定誤差擴(kuò)散值可基于小束電流測(cè)量值來(lái)進(jìn)行。誤差擴(kuò)散參數(shù)值可以是閾值,并且為一部分內(nèi)的像素格指派兩級(jí)值可基于與為該部分確定的閾值相比較來(lái)進(jìn)行。誤差擴(kuò)散參數(shù)可以是代表兩級(jí)值的較高級(jí)的值,并且其可以是一維誤差擴(kuò)散或兩維誤差擴(kuò)散??赏ㄟ^(guò)不準(zhǔn)許向具有的多級(jí)值等于或小于另外的閾值的一個(gè)或多個(gè)像擴(kuò)散,來(lái)對(duì)誤差擴(kuò)散的應(yīng)用進(jìn)行限制,并且該另外的閾值可等于零??赏ㄟ^(guò)不準(zhǔn)許擴(kuò)散到位于向量圖案數(shù)據(jù)中描述的特征以外的一個(gè)或多個(gè)像素,來(lái)對(duì)誤差擴(kuò)散的應(yīng)用進(jìn)行限制。第一修正數(shù)據(jù)可包括鄰近效應(yīng)修正,可包括劑量修正、形狀修正,或劑量修正和形狀修正的組合。第一修正數(shù)據(jù)可包括抗蝕劑加熱修正,對(duì)一個(gè)或多個(gè)小束的位置變化的補(bǔ)償?shù)男拚?、?duì)晶片場(chǎng)域相對(duì)于晶片的定位誤差的補(bǔ)償?shù)男拚?,?或?qū)瑘?chǎng)域的尺寸誤差的補(bǔ)償?shù)男拚?。修正可包括?duì)向量圖案數(shù)據(jù)的調(diào)整,其導(dǎo)致將多級(jí)圖案數(shù)據(jù)移位少于一個(gè)完整的像素。在曝光晶片的期間,可在機(jī)械掃描方向上移動(dòng)晶片,并且修正可包括對(duì)向量圖案數(shù)據(jù)的調(diào)整,該調(diào)整導(dǎo)致對(duì)多級(jí)圖案數(shù)據(jù)的移位,該移位具有在機(jī)械掃描方向上和基本上垂直于機(jī)械掃描方向的方向上的分量。第一修正數(shù)據(jù)可包括對(duì)小束控制信號(hào)傳送到光刻機(jī)器的傳送時(shí)間的變化的補(bǔ)償?shù)男拚T摲椒砂ㄓ尚∈钄嗥?blanker)陣列中的小束阻斷器電極將小束接通和切斷,每個(gè)小束阻斷器電極接收小束控制信號(hào),其中第一修正數(shù)據(jù)包括對(duì)小束控制信號(hào)被小束阻斷器電極接收的時(shí)間上的差異的補(bǔ)償?shù)男拚P∈杀黄D(zhuǎn)以掃描晶片的表面,并且第一修正數(shù)據(jù)可包括對(duì)不同小束經(jīng)歷的偏轉(zhuǎn)量的變化的補(bǔ)償?shù)男拚⒍嗉?jí)圖案數(shù)據(jù)遞色可包括基于與閾值進(jìn)行的比較來(lái)為多級(jí)圖案數(shù)據(jù)的每個(gè)相應(yīng)多級(jí)值指派高值或低值,并且可通過(guò)從多級(jí)圖案數(shù)據(jù)減去高級(jí)值的權(quán)重或低級(jí)值的權(quán)重來(lái)計(jì)算量化誤差,高級(jí)值的權(quán)重是基于第二修正數(shù)據(jù)定義的。低級(jí)值的權(quán)重可基于第二修正數(shù)據(jù)來(lái)定義。閾值可基于第二修正數(shù)據(jù)來(lái)定義。將多級(jí)圖案數(shù)據(jù)遞色可包括通過(guò)將多級(jí)圖案數(shù)據(jù)的相應(yīng)多級(jí)值與閾值相比來(lái)確定兩級(jí)值,并且其中調(diào)整圖案數(shù)據(jù)包括基于第二修正值調(diào)整閾值。第二修正數(shù)據(jù)可包括對(duì)一個(gè)或多個(gè)小束的位置變化的補(bǔ)償?shù)男拚?、?duì)晶片場(chǎng)域相對(duì)于晶片的定位誤差的補(bǔ)償?shù)男拚?,?或?qū)瑘?chǎng)域的尺寸誤差的補(bǔ)償?shù)男拚?。該修正可包括?duì)多級(jí)圖案數(shù)據(jù)的調(diào)整,相當(dāng)于將多級(jí)圖案數(shù)據(jù)移位小于一個(gè)完整像素。在曝光晶片的期間,可在機(jī)械掃描方向上移動(dòng)晶片,并且修正可包括對(duì)多級(jí)圖案數(shù)據(jù)的調(diào)整,該調(diào)整導(dǎo)致具有在機(jī)械掃描方向上和基本上垂直于機(jī)械掃描方向的方向上的分量的移位。第二修正數(shù)據(jù)可包括用于在由不同小束或小束群組曝光的區(qū)域之間實(shí)現(xiàn)軟邊緣的修正。該軟邊緣可通過(guò)將多級(jí)圖案數(shù)據(jù)乘以軟邊緣因子來(lái)作成,軟邊緣因子隨著與邊緣相距的距離線性增大直至達(dá)到最大值。最大值可以是1,因子的起始值可以是在邊緣處為 0,并且軟邊緣可具有約為0. 5到1. 5微米的寬度。第三修正數(shù)據(jù)可包括對(duì)一個(gè)或多個(gè)小束的位置變化的補(bǔ)償?shù)男拚?、?duì)晶片場(chǎng)域相對(duì)于晶片的定位誤差的補(bǔ)償?shù)男拚?,?或?qū)瑘?chǎng)域的尺寸誤差的補(bǔ)償?shù)男拚?。在曝光晶片期間,可在機(jī)械掃描方向上移動(dòng)晶片,并且第三修正數(shù)據(jù)可包括在機(jī)械掃描方向上一個(gè)完整像素的移位。在曝光晶片的期間,可在機(jī)械掃描方向上移動(dòng)晶片,并且第三修正數(shù)據(jù)可包括在基本上垂直于機(jī)械掃描方向的方向上的一個(gè)完整像素的移位。提供向量格式的圖案數(shù)據(jù)的步驟可包括提供描述了裝置設(shè)計(jì)的多個(gè)層的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),和轉(zhuǎn)換一層設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)以生成向量格式的二維圖案數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可包括GDS-II格式或 OASIS格式的數(shù)據(jù)。向量圖案數(shù)據(jù)可包括描述在晶片上形成的圖案的特征的形狀的向量數(shù)據(jù),和與該特征相關(guān)聯(lián)的劑量值。向量圖案數(shù)據(jù)可包括描述在晶片上形成的圖案的特征的形狀的向量數(shù)據(jù),和對(duì)于晶片上的相應(yīng)區(qū)域的劑量值的陣列。多級(jí)圖案數(shù)據(jù)可包括指派給像素格的多級(jí)值的陣列,并且多級(jí)圖案數(shù)據(jù)可包括灰度位圖數(shù)據(jù)。兩級(jí)圖案數(shù)據(jù)可包括黑/白位圖數(shù)據(jù)。渲染和柵格化步驟可由離線處理執(zhí)行,由此對(duì)于整個(gè)晶片的圖案數(shù)據(jù)的渲染和柵格化在晶片掃描開(kāi)始之前完成。可為每個(gè)設(shè)計(jì)執(zhí)行渲染和柵格化步驟。渲染和柵格化步驟可由線內(nèi)處理執(zhí)行,由此對(duì)于晶片的第一組場(chǎng)域的圖案數(shù)據(jù)的渲染和柵格化在第一組場(chǎng)域的掃描開(kāi)始之前完成,而對(duì)于晶片的剩余場(chǎng)域的圖案數(shù)據(jù)的渲染和柵格化在第一組場(chǎng)域的掃描期間繼續(xù)進(jìn)行。第一組場(chǎng)域和剩余場(chǎng)域可以是不重疊的。第一組場(chǎng)域和剩余場(chǎng)域一起構(gòu)成了要被曝光的晶片的全部區(qū)域。第一組場(chǎng)域可在晶片的第一個(gè)掃描中被曝光,剩余場(chǎng)域在晶片的第二個(gè)掃描中被曝光。可分配小束的第一子集,其用于曝光第一組場(chǎng)域,并分配小束的第二子集,其用于曝光剩余場(chǎng)域。渲染和柵格化步驟可對(duì)于每個(gè)晶片執(zhí)行一次,并且可通過(guò)實(shí)時(shí)處理來(lái)執(zhí)行,由此對(duì)于晶片的第一組場(chǎng)域的渲染和柵格化在掃描第一組場(chǎng)域期間繼續(xù)進(jìn)行。渲染和柵格化步驟可對(duì)于晶片的每個(gè)場(chǎng)域執(zhí)行一次,并且可在曝光晶片期間執(zhí)行。在本發(fā)明的進(jìn)一步的方面中,提供了根據(jù)圖案數(shù)據(jù)將晶片曝光的帶電粒子光刻系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括電子光學(xué)柱,用于生成曝光晶片的多個(gè)電子小束,該電子光學(xué)柱包括用于將小束接通或切斷的小束阻斷器陣列、用于傳送用于控制小束的切換的小束控制數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)路徑,和用于在電子光學(xué)柱下方以X-方向移動(dòng)晶片的晶片定位系統(tǒng)。晶片定位系統(tǒng)被提供以來(lái)自數(shù)據(jù)路徑的同步信號(hào),以將晶片與來(lái)自電子光學(xué)柱的電子束對(duì)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)路徑進(jìn)一步包括用于生成小束控制數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)處理單元,和用于將該小束控制數(shù)據(jù)傳送到小束阻斷器陣列的一條或多條傳輸信道。傳輸系統(tǒng)可包括多條傳輸信道,每條傳輸信道用于傳送對(duì)于小束的相應(yīng)群組的數(shù)據(jù)。小束可被布置到多個(gè)群組中,每條傳輸信道用于傳送對(duì)于其中一個(gè)群組的小束的小束控制數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)路徑可包括多個(gè)復(fù)用器,每個(gè)復(fù)用器用于將對(duì)于一個(gè)群組的小束的小束控制數(shù)據(jù)復(fù)用。系統(tǒng)可進(jìn)一步包括多個(gè)解復(fù)用器,每個(gè)解復(fù)用器用于將對(duì)于一個(gè)群組的小束的小束控制數(shù)據(jù)解復(fù)用。數(shù)據(jù)路徑可包括電氣至光學(xué)轉(zhuǎn)換裝置,用于將處理單元生成的小束控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成要傳送到帶電粒子光刻機(jī)器的光學(xué)信號(hào)。傳輸信道可包括用于傳導(dǎo)光學(xué)信號(hào)的光纖,并且小束阻斷器陣列可包括光電轉(zhuǎn)換裝置,該光電轉(zhuǎn)換裝置用于接收光學(xué)信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換成用于控制小束的電氣信號(hào)。傳輸信道可包括透鏡陣列和鏡子,該透鏡陣列用于將光學(xué)信號(hào)引導(dǎo)到鏡子上,該鏡子用于將光學(xué)信號(hào)偏轉(zhuǎn)到帶電粒子光刻機(jī)器的小束阻斷器陣列上。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括第一數(shù)目的處理單元,其足夠用于處理圖案數(shù)據(jù)以便為被分配成用于曝光晶片的第一部分的小束的第一子集生成第一小束控制數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括交叉連接開(kāi)關(guān),用于將處理單元連接到傳輸信道子集。小束可布置成多個(gè)群組,每個(gè)處理單元用于為任意一個(gè)群組的小束生成小束控制數(shù)據(jù),并且每個(gè)傳輸信道專用于傳輸對(duì)于一個(gè)群組的小束的小束控制數(shù)據(jù)??蔀槊渴l信道提供七個(gè)處理單元。帶電粒子光刻系統(tǒng)可具有被分配成用于曝光晶片的第一部分的小束的第一子集和用于曝光晶片的第二部分的小束的第二子集,并且交叉連接開(kāi)關(guān)可將處理單元連接到與用于掃描晶片第一部分的小束的第一子集相對(duì)應(yīng)的第一傳輸信道子集,且將處理單元連接到與用于掃描晶片第二部分的小束的第二子集相對(duì)應(yīng)的第二傳輸信道子集。第一數(shù)目的處理單元可足夠用于處理圖案數(shù)據(jù)以生成第一小束控制數(shù)據(jù),和處理圖案數(shù)據(jù)以生成第二小束控制數(shù)據(jù),但沒(méi)有能力處理圖案數(shù)據(jù)以同時(shí)生成第一和第二小束控制數(shù)據(jù)。光刻系統(tǒng)可適用于以兩次掃描曝光晶片,其中根據(jù)第一圖案數(shù)據(jù)來(lái)曝光晶片的第一部分,隨后根據(jù)第二圖案數(shù)據(jù)來(lái)曝光晶片的第二部分,并且處理單元可包括內(nèi)存,內(nèi)存劃分成用于存儲(chǔ)第一圖案數(shù)據(jù)的第一內(nèi)存部分和用于存儲(chǔ)第二圖案數(shù)據(jù)的第二內(nèi)存部分。并且在將當(dāng)前批次的晶片的一個(gè)晶片的第二部分曝光期間,用于下一批次的晶片的一個(gè)晶片的第一圖案數(shù)據(jù)可被加載到第一內(nèi)存部分中。在本發(fā)明的另一方面中,涉及在帶電粒子光刻系統(tǒng)中用于曝光晶片的方法。該方法包括生成多個(gè)帶電粒子小束,所述小束被布置成群組,每個(gè)群組包括小束陣列,在小束下以晶片掃描速度在第一方向上移動(dòng)晶片,以偏轉(zhuǎn)掃描速度在基本上垂直于第一方向的第二方向上偏轉(zhuǎn)小束,和調(diào)整晶片掃描速度以調(diào)整由小束施加到晶片上的劑量。小束可使用平行投射寫(xiě)入策略來(lái)曝光晶片,并且偏轉(zhuǎn)掃描速度可包括小束掃描速度和回掃速度。每個(gè)小束陣列可具有在該陣列的小束之間在第一方向上的投射間距Pproj,和等于投射間距Pproj乘以該陣列中的小束數(shù)目的群組距離,其中掃描步進(jìn)(等于在各個(gè)掃描之間小束與晶片之間的在χ-方向上的相對(duì)移動(dòng))等于群組距離除以整數(shù)K??山逵烧{(diào)整小束掃描速度和/或回掃速度,或藉由調(diào)整小束偏轉(zhuǎn)時(shí)間,來(lái)調(diào)整掃描步進(jìn),其中小束偏轉(zhuǎn)時(shí)間包括用于在y-方向上的一個(gè)小束掃描的時(shí)間和小束回掃時(shí)間。偏轉(zhuǎn)時(shí)間可等于群組距離除以整數(shù)K,再除以小束掃描速度。該方法可以是使得K滿足K與每個(gè)陣列中的小束數(shù)目的最大公分母為1的要求。在又另一方面,本發(fā)明涉及在帶電粒子光刻系統(tǒng)中用于曝光晶片的方法。該方法包括生成多個(gè)帶電粒子小束,所述小束被布置成群組,每個(gè)群組包括小束陣列,在小束下以晶片掃描速度在第一方向上移動(dòng)晶片,以偏轉(zhuǎn)掃描速度在基本上垂直于第一方向的第二方向上偏轉(zhuǎn)小束,在小束被偏轉(zhuǎn)以在晶片上曝光像素時(shí)根據(jù)圖案數(shù)據(jù)將小束接通和切斷,和相對(duì)于偏轉(zhuǎn)掃描速度調(diào)整晶片掃描速度,以調(diào)整第一方向上的像素寬度。小束可使用平行投射寫(xiě)入策略來(lái)曝光晶片,并且偏轉(zhuǎn)速度可包括小束掃描速度和回掃速度。每個(gè)小束陣列可具有在該陣列的小束之間的在第一方向上的投射間距Pproj,和等于投射間距Pproj乘以該陣列中的小束數(shù)目的群組距離,掃描步進(jìn)(可等于在各個(gè)掃描之間小束與晶片之間的在χ-方向上的相對(duì)移動(dòng))等于群組距離除以整數(shù)K??山逵烧{(diào)整小束掃描速度和/或回掃速度來(lái)調(diào)整掃描步進(jìn)??山逵烧{(diào)整小束偏轉(zhuǎn)時(shí)間來(lái)調(diào)整掃描步進(jìn), 其中小束偏轉(zhuǎn)時(shí)間包括用于在y-方向上的一個(gè)小束掃描的時(shí)間和小束回掃時(shí)間。偏轉(zhuǎn)時(shí)間可等于群組距離除以整數(shù)K,再除以小束掃描速度。該方法可以是使得K滿足K與每個(gè)陣列中的小束數(shù)目的最大公分母為1的要求。在仍另一方面,本發(fā)明提供了一種用于在帶電粒子光刻系統(tǒng)中曝光晶片的方法。 該方法包括生成多個(gè)帶電粒子小束,所述小束被布置成群組,每個(gè)群組包括小束陣列,產(chǎn)生所述小束與所述晶片之間在第一方向上的相對(duì)移動(dòng),以偏轉(zhuǎn)掃描速度在基本上垂直于 X-方向的第二方向上偏轉(zhuǎn)小束,使得每個(gè)小束在晶片上曝光多條掃描線,和調(diào)整在第一方向上的相對(duì)移動(dòng)和在第二方向上的小束偏轉(zhuǎn),以調(diào)整小束在晶片上施加的劑量。每個(gè)小束陣列可具有在該陣列的小束之間的在第一方向上的投射間距Pproj,和等于投射間距 Pproj乘以該陣列中的小束數(shù)目的群組距離,在小束和晶片之間的在第一方向上的相對(duì)移動(dòng)等于群組距離除以整數(shù)K。K的值可被選擇成使得K與每個(gè)陣列中的小束數(shù)目的最大公分母為1。掃描線的寬度可以是投射間距Pproj除以整數(shù)K。在小束被偏轉(zhuǎn)以在晶片上曝光像素時(shí)根據(jù)圖案數(shù)據(jù)將小束接通和切斷,并且像素在第一方向上的寬度可以是投射間距Pproj除以整數(shù)K。在仍進(jìn)一步的方面,本發(fā)明涉及用于定義使用光刻處理在目標(biāo)上寫(xiě)入的特征的方法。該方法包括定義格的陣列,所述特征占用其中的一個(gè)或多個(gè)格,并且為每個(gè)格描述落入在該格內(nèi)的特征的所有棱角。該棱角可由棱角位置、第一向量和第二向量描述,這兩個(gè)向量起始于所述位置??赏ㄟ^(guò)兩個(gè)坐標(biāo)和/或通過(guò)Cartesian坐標(biāo)描述棱角位置。每個(gè)向量可通過(guò)指定向量方向的方位碼來(lái)描述。該特征可被定義為由向量和在以預(yù)定方向(諸如順時(shí)針?lè)较?從第一向量移動(dòng)到第二向量時(shí)的格邊界界定的區(qū)域??蔀椴糠致淙敫駜?nèi)但其他部分在格內(nèi)不具有棱角的特征定義偽棱角。偽棱角可通過(guò)朝向?yàn)橄鄬?duì)于彼此成180度的第一和第二向量來(lái)描述。向量可被選擇成僅具有平行于格邊界或垂直于格邊界的方向,和/或僅具有平行于格邊界、垂直于格邊界或與格邊界成45度的方向。可定義最小特征間距,并且格可具有等于或小于最小特征間距的尺寸。格可具有等于或小于2的平方根的一半乘以最小特征間距的尺寸。最小特征間距可被定義為等于或大于格的尺寸乘以2的平方根的尺寸。對(duì)于具有定向成與格邊界成45度角的邊緣的特征或特征的部分,最小特征間距可被定義成具有等于或大于格的尺寸乘以2的平方根的尺寸??蔀槊總€(gè)格定義棱角的最大數(shù)目。每個(gè)格可含有一個(gè)或多個(gè)特征,和/或多個(gè)特征中的一個(gè)特征的一部分。每個(gè)格可包括用于晶片的場(chǎng)域的一部分的圖案數(shù)據(jù),或者晶片的場(chǎng)域的條帶的圖案數(shù)據(jù)。在另一方面中,本發(fā)明包括處理在光刻系統(tǒng)中使用的圖案數(shù)據(jù)的方法,該方法包括提供向量格式的圖案數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)換向量圖案數(shù)據(jù)以生成基于格的格式的圖案數(shù)據(jù),和將基于格的圖案數(shù)據(jù)柵格化以生成用于在光刻處理中使用的兩級(jí)圖案數(shù)據(jù)?;诟竦膱D案數(shù)據(jù)可包括描述了占用格陣列中的一個(gè)或多個(gè)格的特征的格數(shù)據(jù),格數(shù)據(jù)為每個(gè)格描述落入該格內(nèi)的特征的任意棱角??稍趫?zhí)行光刻處理的同時(shí),以實(shí)時(shí)處理執(zhí)行對(duì)基于格的圖案數(shù)據(jù)的柵格化。將基于格的圖案數(shù)據(jù)柵格化可包括渲染基于格的圖案數(shù)據(jù)以生成多級(jí)圖案數(shù)據(jù),和將多級(jí)圖案數(shù)據(jù)遞色以生成兩級(jí)圖案數(shù)據(jù)。在又另一個(gè)方面中,本發(fā)明提供了使用生成用于曝光晶片的多個(gè)帶電粒子小束的帶電粒子光刻機(jī)器根據(jù)圖案數(shù)據(jù)將晶片曝光的方法,該方法包括提供向量格式的圖案數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)換向量圖案數(shù)據(jù)以生成基于格的格式的圖案數(shù)據(jù),和將基于格的圖案數(shù)據(jù)柵格化以生成兩級(jí)圖案數(shù)據(jù),將兩級(jí)圖案數(shù)據(jù)流到用于將帶電粒子光刻機(jī)器產(chǎn)生的小束接通或切斷的小束阻斷器陣列,和基于該兩級(jí)圖案數(shù)據(jù)將小束接通或切斷?;诟竦膱D案數(shù)據(jù)可包括描述了占用格陣列中的一個(gè)或多個(gè)格的特征的格數(shù)據(jù), 格數(shù)據(jù)為每個(gè)格描述落入該格內(nèi)的特征的任意棱角??稍诠饪虣C(jī)器正在曝光晶片的同時(shí), 以實(shí)時(shí)處理執(zhí)行對(duì)基于格的圖案數(shù)據(jù)的柵格化。將基于格的圖案數(shù)據(jù)柵格化可包括渲染基于格的圖案數(shù)據(jù)以生成多級(jí)圖案數(shù)據(jù),和將多級(jí)圖案數(shù)據(jù)遞色以生成兩級(jí)圖案數(shù)據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種使用多個(gè)帶電粒子小束將晶片曝光的方法。該種方法包括識(shí)別在這些小束中的無(wú)作用小束;將這些小束的第一子集分配成用于將晶片的第一部分曝光, 第一子集不包括所識(shí)別的無(wú)作用小束;執(zhí)行第一掃描,其使用這些小束的第一子集將晶片的第一部分曝光;分配這些小束的第二子集,其用于將晶片的第二部分曝光,第二子集亦不包括所識(shí)別的無(wú)作用小束;以及,執(zhí)行第二掃描,其使用這些小束的第二子集將晶片的第二部分曝光;其中晶片的第一與第二部分不重迭且合起來(lái)包含將被曝光的晶片的完整區(qū)域。第一與第二子集大小可基本相等,而且第一與第二部分大小可基本相等。第一與第二部分可各自包含從該晶片的多個(gè)場(chǎng)域所選擇的條帶。識(shí)別無(wú)作用小束的步驟可包括測(cè)量這些小束以識(shí)別失效或不合規(guī)格的小束。測(cè)量這些小束可包括將多個(gè)小束引導(dǎo)向傳感器且偵測(cè)這些小束的存在、將該多個(gè)小束引導(dǎo)向傳感器且測(cè)量小束位置、將該多個(gè)小束掃描到傳感器且測(cè)量小束偏轉(zhuǎn)及/或?qū)⒃摱鄠€(gè)小束掃描到傳感器且測(cè)量小束電流。該多個(gè)小束可被分成群組,每個(gè)群組的小束用于將在晶片的每個(gè)場(chǎng)域內(nèi)的對(duì)應(yīng)條帶曝光。相對(duì)于多個(gè)小束的晶片位置在第二掃描開(kāi)始時(shí)可與在第一掃描開(kāi)始時(shí)不同。該種方法可進(jìn)一步包括計(jì)算相對(duì)于多個(gè)小束的該晶片的第一晶片位置;在開(kāi)始第一掃描前,將該晶片移動(dòng)到第一位置;計(jì)算相對(duì)于多個(gè)小束的該晶片的第二晶片位置; 以及,在開(kāi)始第二掃描前,將該晶片移動(dòng)到第二位置;其中第一位置連同將這些小束的第一子集分配到該晶片的第一部分的步驟,以及第二位置連同將這些小束的第二子集分配到該晶片的第二部分的步驟,造成第一和第二部分被這些小束子集的僅有一者中的小束所曝光。該種方法可替代地進(jìn)一步包括執(zhí)行算法以確定第一位置連同這些小束的第一子集到該晶片的第一部分的分配以及第二位置連同這些小束的第二子集到該晶片的第二部分的分配,將造成第一和第二部分被這些小束子集的僅僅一個(gè)子集的小束所曝光。該種方法可包括根據(jù)小束控制數(shù)據(jù)在每個(gè)掃描期間由小束阻斷器陣列接通及切斷這些小束。小束控制數(shù)據(jù)可包括用于在第一掃描期間切換這些小束的第一子集的第一小束控制數(shù)據(jù),以及用于在第二掃描期間切換這些小束的第二子集的第二小束控制數(shù)據(jù),且其中該種方法進(jìn)一步包括在第一掃描期間將第一小束控制數(shù)據(jù)傳送到小束阻斷器陣列,且在第二掃描期間將第二小束控制數(shù)據(jù)傳送到小束阻斷器陣列。該種方法可進(jìn)一步包括處理圖案數(shù)據(jù)以生成小束控制數(shù)據(jù),且其中第二小束控制數(shù)據(jù)是在第一掃描期間生成的。該處理可包括將圖案數(shù)據(jù)柵格化生成小束控制數(shù)據(jù),且其中對(duì)于第二小束控制數(shù)據(jù)的柵格化是在第一掃描期間執(zhí)行的。圖案數(shù)據(jù)的處理可包括準(zhǔn)備小束控制數(shù)據(jù),用于流到小束阻斷器陣列,且其中第二小束控制數(shù)據(jù)被準(zhǔn)備用于在第一掃描期間流到阻斷器陣列。該種方法可進(jìn)一步包括處理圖案數(shù)據(jù)以生成小束控制數(shù)據(jù),且其中將被曝光的下個(gè)晶片的第一小束控制數(shù)據(jù)可在當(dāng)前被曝光的晶片的第二掃描期間生成。處理圖案數(shù)據(jù)可包括將圖案數(shù)據(jù)柵格化以生成小束控制數(shù)據(jù),且對(duì)于將被曝光的下個(gè)晶片的第一小束控制數(shù)據(jù)的柵格化可在當(dāng)前被曝光的晶片的第二掃描期間執(zhí)行。處理圖案數(shù)據(jù)可包括準(zhǔn)備小束控制數(shù)據(jù),用于流到小束阻斷器陣列,且將被曝光的下個(gè)晶片的第一小束控制數(shù)據(jù)可被準(zhǔn)備,用于在當(dāng)前被曝光的晶片的第二掃描期間流到阻斷器陣列。該種方法可進(jìn)一步包括提供第一數(shù)目的處理單元,其足夠用于處理圖案數(shù)據(jù)以生成第一小束控制數(shù)據(jù);提供第二數(shù)目的信道,其用于將小束控制數(shù)據(jù)傳送到小束阻斷器陣列,每個(gè)信道傳送對(duì)于對(duì)應(yīng)群組的小束的數(shù)據(jù);將這些處理單元連接到對(duì)應(yīng)于用于將晶片的第一部分曝光的這些小束的第一子集的信道;在這些處理單元中處理圖案數(shù)據(jù)以生成第一小束控制數(shù)據(jù);以及,將第一小束控制數(shù)據(jù)傳送到小束阻斷器陣列。該種方法可進(jìn)一步包括提供第三數(shù)目的處理單元,其足夠用于處理圖案數(shù)據(jù)以生成第二小束控制數(shù)據(jù);提供第四數(shù)目的信道,其用于將小束控制數(shù)據(jù)傳送到小束阻斷器陣列,每個(gè)信道傳送對(duì)于對(duì)應(yīng)群組的小束的數(shù)據(jù);將這些處理單元連接到對(duì)應(yīng)于用于將晶片的第二部分曝光的這些小束的第二子集的信道;在這些處理單元中處理圖案數(shù)據(jù)以生成第二小束控制數(shù)據(jù);以及,將第二小束控制數(shù)據(jù)傳送到小束阻斷器陣列。第一數(shù)目的處理單元可足夠用于處理圖案數(shù)據(jù)以生成第一小束控制數(shù)據(jù)且處理圖案數(shù)據(jù)以生成第二小束控制數(shù)據(jù),但是不夠用于處理圖案數(shù)據(jù)以同時(shí)生成第一與第二小束控制數(shù)據(jù)。對(duì)于每十二個(gè)信道可提供七個(gè)處理單元。在另一方面,本發(fā)明提出一種光刻系統(tǒng),其包括帶電粒子光學(xué)柱,其包括阻斷器, 用于生成帶電粒子小束以用于將圖案投射到目標(biāo)上;目標(biāo)支座,柱和目標(biāo)支座相對(duì)于彼此為可移動(dòng)地并入到系統(tǒng)中,該系統(tǒng)進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)路徑,其用于處理圖案數(shù)據(jù)且將圖案數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到該柱的阻斷器,該阻斷器被配置成能夠關(guān)于在目標(biāo)上的投射將這些小束的每一個(gè)接通及切斷,該數(shù)據(jù)路徑包括處理單元,其用于處理圖案數(shù)據(jù)成為投射數(shù)據(jù),投射數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于在目標(biāo)支座和柱的相對(duì)移動(dòng)時(shí)形成小束的投射區(qū)域的在目標(biāo)上的條帶,該數(shù)據(jù)路徑又包括連接到阻斷器的信道,用于通過(guò)該投射數(shù)據(jù)個(gè)別地控制小束,該系統(tǒng)進(jìn)一步裝有開(kāi)關(guān),用于在不同的信道之間切換連接處理單元。
在附圖中說(shuō)明了本發(fā)明的各個(gè)方面和本發(fā)明的實(shí)施例的某些實(shí)例,其中圖1是顯示無(wú)屏蔽光刻系統(tǒng)的概念圖;圖2A是帶電粒子光刻系統(tǒng)的實(shí)施例的簡(jiǎn)化示意圖;圖2B是在數(shù)據(jù)路徑中的組件的簡(jiǎn)化圖;圖3和4顯示小束阻斷器(blanker)陣列的一部分;圖5是顯示在分割為場(chǎng)域的晶片上的寫(xiě)入方向的圖;圖6是顯示掃描線比特幀與小束偏轉(zhuǎn)的圖;圖7是說(shuō)明圖案偏移(pattern offset)與圖案比例調(diào)整(pattern scaling)的實(shí)例的圖;圖8是顯示對(duì)于使用四個(gè)小束來(lái)寫(xiě)入條帶的可能交插方案的實(shí)例的圖;圖9是簡(jiǎn)化的四小束阻斷器陣列與掃描線圖案的圖;圖10是對(duì)于因子K和在掃描線間的距離的值的表格;圖11是九個(gè)小束的陣列的圖,顯示束間距Pb、投射間距?一、網(wǎng)格寬度1一、與傾
斜角 α array ‘
圖12是幀起始指示比特的圖;圖13是具有X個(gè)處理單元的節(jié)點(diǎn)的示意圖;圖14是每個(gè)掃描的信道位置的概念圖;圖15和16是對(duì)于兩個(gè)掃描,處理單元對(duì)信道的分配的概念圖;圖17至23是曲線圖,說(shuō)明相對(duì)于光刻機(jī)器容量而改變數(shù)據(jù)路徑容量的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果;圖M是顯示在光刻系統(tǒng)中的處理的相依性的流程圖;圖25與沈是說(shuō)明χ和y圖案移位的實(shí)例的圖;圖27是對(duì)于不同類型的修正的典型參數(shù)與范圍的表格;圖觀是數(shù)據(jù)路徑的簡(jiǎn)化功能框圖;圖四是重迭(overlay)在條帶上的布局圖案特征的圖;圖30是遞色過(guò)程的圖;圖31是在比特幀中的比特移位的圖;圖32是對(duì)于參數(shù)N = 4與K = 3的小束位置的圖;圖33是顯示數(shù)據(jù)路徑的數(shù)據(jù)處理與儲(chǔ)存組件的示意框圖;圖34是數(shù)據(jù)路徑的第二個(gè)實(shí)施例的功能框圖;圖35是顯示對(duì)于圖34的數(shù)據(jù)路徑的處理的相依性的流程圖;圖36是圖案流注器(streamer)節(jié)點(diǎn)的組件的框圖;圖37是顯示在圖36的圖案流注器節(jié)點(diǎn)的組件間的數(shù)據(jù)流的功能圖;圖38是顯示數(shù)據(jù)路徑的處理與傳輸組件的細(xì)節(jié)的框圖;圖39是包括壓縮與解壓縮功能的數(shù)據(jù)路徑的一部分的功能框圖;圖40說(shuō)明遞色的單色測(cè)試圖像的實(shí)例;圖41是包括在信道渲染(channel rendering)后的壓縮與解壓縮功能的數(shù)據(jù)路徑的一部分的功能框圖;圖42顯示一格的渲染位圖(bitmap)的實(shí)例;圖43是小網(wǎng)格輸入像素與大輸出像素的概念圖;圖44是數(shù)據(jù)路徑的另一個(gè)實(shí)施例的功能框圖;圖45是顯示對(duì)于圖44的數(shù)據(jù)路徑的處理的相依性的流程圖;圖46是圖案流注器節(jié)點(diǎn)的組件的框圖;圖47與48是顯示在圖46的圖案流注器節(jié)點(diǎn)的組件間的替代數(shù)據(jù)流的功能圖;圖49是顯示數(shù)據(jù)路徑的組件間的通信的示意圖;圖50是顯示在圖案流注器節(jié)點(diǎn)的組件間的替代數(shù)據(jù)流的功能圖;圖51是用于數(shù)據(jù)路徑的GPU的內(nèi)部架構(gòu)的圖;圖52是顯示在圖案流注器節(jié)點(diǎn)的組件間的替代數(shù)據(jù)流的功能圖;圖53是數(shù)據(jù)路徑的另一個(gè)實(shí)施例的功能框圖;圖M是顯示數(shù)據(jù)路徑的處理與傳輸組件的細(xì)節(jié)的框圖;圖55是具有交插/復(fù)用(multiplexed)的子信道的數(shù)據(jù)路徑的示意圖;圖56是使用行選擇器與列選擇器的解復(fù)用方案的示意圖;圖57是像素尺寸與網(wǎng)格寬度的表格,取決于每個(gè)圖案束的小束數(shù)目(Npat beaJ、陣列傾斜角(α array)、投射間距(Ppraj)、與K因子;圖58A是說(shuō)明智能型邊界策略的圖;圖58B是說(shuō)明軟邊緣策略的圖;圖59是使用離線柵格化的數(shù)據(jù)路徑的實(shí)施例的功能流程圖;圖60是使用線內(nèi)柵格化的數(shù)據(jù)路徑的實(shí)施例的功能流程圖;圖61是使用線內(nèi)柵格化的數(shù)據(jù)路徑的另一個(gè)實(shí)施例的功能流程圖;圖62是使用實(shí)時(shí)柵格化的數(shù)據(jù)路徑的實(shí)施例的功能流程圖;圖63是說(shuō)明四個(gè)小束的陣列的圖;圖64是說(shuō)明縫綴方案(stitching scheme)的圖;圖65是說(shuō)明具有因子K = 1與K = 3的寫(xiě)入策略的圖;圖66是對(duì)于具有4個(gè)小束的圖案束的可能K值的圖;圖67是說(shuō)明圖案布局的實(shí)例的圖;圖68是說(shuō)明棱角(corner)概念的圖;圖69是說(shuō)明向量方位的圖;圖70是說(shuō)明方形特征的編碼的圖;圖71是說(shuō)明復(fù)雜形狀特征的編碼的圖;圖72是說(shuō)明小于一格的對(duì)角線長(zhǎng)度的最小特征間距的實(shí)例的圖;圖73是說(shuō)明具有附加到其一些棱角的襯線的特征的實(shí)例的圖;圖74是顯示一種帶電粒子多個(gè)小束光刻系統(tǒng)的實(shí)施例的簡(jiǎn)化示意圖;以及圖75是顯示劃分成束區(qū)域與非束區(qū)域的劃分操作的圖。
具體實(shí)施例方式下文僅為舉例,參考
本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例。帶電粒子光刻系統(tǒng)圖1是顯示一種帶電粒子光刻系統(tǒng)100的概念圖,系統(tǒng)100被劃分成三個(gè)高階的子系統(tǒng)晶片定位系統(tǒng)101、電子光學(xué)柱102與數(shù)據(jù)路徑103。晶片定位系統(tǒng)101將晶片以 χ方向在電子光學(xué)柱102的下方移動(dòng)。晶片定位系統(tǒng)101被供給來(lái)自數(shù)據(jù)路徑103的同步信號(hào)以將晶片對(duì)準(zhǔn)由電子光學(xué)柱102所生成的電子小束。圖2A顯示一種帶電粒子光刻系統(tǒng)100的實(shí)施例的簡(jiǎn)化示意圖,其顯示電子光學(xué)柱102的細(xì)節(jié)。舉例來(lái)說(shuō),此類光刻系統(tǒng)在美國(guó)專利第6,897,458號(hào)、第6,958,804號(hào)、第 7,019,908號(hào)、第7,084,414號(hào)與第7,129,502號(hào)、美國(guó)專利申請(qǐng)案公告第2007/0064213號(hào)以及共同待審的美國(guó)專利申請(qǐng)案序號(hào)第61/031,573號(hào)、第61/031,594號(hào)、第61/045,243 號(hào)、第61/055,839號(hào)、第61/058,596號(hào)與第61/101,682號(hào)中有所描述,這些美國(guó)專利申請(qǐng)均轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的所有者,且其整體以參考的方式并入本文中。在圖2A所示的實(shí)施例中,光刻系統(tǒng)包含帶電粒子源110,例如用于生成擴(kuò)展電子束130的電子源。擴(kuò)展電子束130撞擊到孔隙陣列111,其阻擋部分的束以生成多個(gè)小束 131。該系統(tǒng)生成大量小束,優(yōu)選地在約10,000到1,000, 000個(gè)小束的范圍中。電子小束131通過(guò)將電子小束131聚焦的聚光透鏡陣列112。小束131由準(zhǔn)直器透鏡系統(tǒng)113所準(zhǔn)直。準(zhǔn)直的電子小束通過(guò)XY偏轉(zhuǎn)器陣列114、第二孔隙陣列115和第二聚光透鏡陣列116。所得到的小束132接著通過(guò)束阻斷器(blanker)陣列117,其包含多個(gè)阻斷器以將小束中的一個(gè)或多個(gè)偏轉(zhuǎn)。小束通過(guò)鏡子(mirror) 148且到達(dá)束光闌(stop) 陣列118,其具有多個(gè)孔隙。小束阻斷器陣列117與束光闌陣列118 —起操作,以藉由阻擋小束或讓小束通過(guò)而將小束接通或切斷。小束阻斷器陣列117可將小束偏轉(zhuǎn)以使得小束將不會(huì)通過(guò)在束光闌陣列118之中的對(duì)應(yīng)孔隙而是將被阻擋。若小束阻斷器陣列117未將小束偏轉(zhuǎn),則小束將通過(guò)在束光闌陣列118之中的對(duì)應(yīng)孔隙。未偏轉(zhuǎn)的小束通過(guò)束光闌陣列, 且通過(guò)束偏轉(zhuǎn)器陣列119與投射透鏡陣列120。束偏轉(zhuǎn)器陣列119提供每個(gè)小束133在X及/或Y方向(實(shí)質(zhì)垂直于未偏轉(zhuǎn)小束的方向)的偏轉(zhuǎn),以將小束掃描遍及目標(biāo)104的表面。此偏轉(zhuǎn)不同于小束阻斷器陣列用來(lái)將小束接通或切斷的偏轉(zhuǎn)。接著,小束133通過(guò)投射透鏡陣列120且投射到目標(biāo)104之上。 投射透鏡配置優(yōu)選地提供約100到500倍的縮小。小束133撞擊到目標(biāo)104的表面上,目標(biāo)104定位在晶片定位系統(tǒng)101的活動(dòng)臺(tái)上。對(duì)于光刻應(yīng)用,目標(biāo)通常包含配備帶電粒子敏感層或抗蝕劑(resist)層的晶片。在圖2A所示的代表圖極為簡(jiǎn)化。在優(yōu)選實(shí)施例中,單個(gè)電子束首先被分割成為多個(gè)較小的子束,接著被分為更多個(gè)小束。此類系統(tǒng)在美國(guó)專利申請(qǐng)第61/045,243號(hào)中有描述,該專利的整體以參考的方式并入本文中。在此系統(tǒng)中,每個(gè)子束被分為若干個(gè)小束,這些小束可被視為圖案束。在一個(gè)實(shí)施例中,每個(gè)子束被分為排列成7x7陣列的49個(gè)小束。小束阻斷器陣列優(yōu)選包含孔,該孔具有對(duì)于每個(gè)小束的關(guān)聯(lián)阻斷器電極,以致能每個(gè)個(gè)別小束的通/斷(on/off)切換。圖3和 4顯示對(duì)于每個(gè)圖案束具有9個(gè)小束的實(shí)施例而言的小束阻斷器陣列的一部分,每個(gè)群組的小束排列成3x3陣列。例如在美國(guó)專利申請(qǐng)第61/058,596號(hào)中描述了在圖案束中的小束排列及寫(xiě)入策略,該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以參考方式并入本文中。束偏轉(zhuǎn)器陣列與投射透鏡陣列對(duì)于每個(gè)圖案束優(yōu)選地僅包括一個(gè)孔與透鏡(例如對(duì)于構(gòu)成一個(gè)圖案束的每群組49個(gè)小束包括一個(gè)孔或透鏡)。小束典型地組合(交插 /復(fù)用)成寫(xiě)入單條帶(stripe)的群組。數(shù)據(jù)路徑架構(gòu)圖2B中示出了數(shù)據(jù)路徑103的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)化框圖,且數(shù)據(jù)路徑的一部分還出現(xiàn)在圖2A中。小束阻斷器陣列117的切換是經(jīng)由數(shù)據(jù)路徑來(lái)控制的。預(yù)處理單元140接收描述將由光刻機(jī)器制造的裝置布局的信息。此信息典型地以GDS-II文件格式提供。預(yù)處理單元執(zhí)行GDS-II文件的一連串變換,來(lái)生成通/斷控制信號(hào),以控制小束阻斷器陣列 117??刂菩盘?hào)傳送到電光轉(zhuǎn)換裝置143(諸如激光器二極管),以將電氣控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為光學(xué)信號(hào)。光學(xué)控制信號(hào)通過(guò)光纖145被引導(dǎo)。在光纖輸出處的光束146通過(guò)透鏡陣列147而被引導(dǎo)到有孔的鏡子(holey mirror) 148上。從該鏡,光束被反射到束阻斷器陣列 117的底側(cè)上。個(gè)別的光束被引導(dǎo)向束阻斷器陣列117的底側(cè)上的多個(gè)光電轉(zhuǎn)換裝置(諸如光電二極管)。優(yōu)選而言,小束阻斷器陣列上具有對(duì)于每個(gè)光纖145的光電二極管。光電二極管操作以致動(dòng)個(gè)別的束阻斷器電極,來(lái)控制小束132的偏轉(zhuǎn),以接通或切斷個(gè)別的小束。用于控制個(gè)別小束阻斷器電極的控制信號(hào)優(yōu)選地被復(fù)用,使得每個(gè)光束146載有用于一個(gè)信道的控制信號(hào),該信道包含共用一個(gè)光纖和光電二極管的若干個(gè)小束。復(fù)用光束由光電二極管接收且轉(zhuǎn)換為電氣信號(hào)。小束阻斷器陣列117包括邏輯操作,用于將光電二極管所接收的控制信號(hào)解復(fù)用,以獲得用于分別控制若干個(gè)小束阻斷器電極的控制信號(hào)。在優(yōu)選實(shí)施例中,用于控制一個(gè)圖案束的49個(gè)小束的個(gè)別控制信號(hào)是時(shí)間復(fù)用的,以便在單個(gè)光纖上傳輸,且被小束阻斷器陣列上的單個(gè)光電二極管所接收。除了復(fù)用以外,小束控制信號(hào)亦可配置成幀(frame)的形式來(lái)傳輸,且可具有同步比特與附加編碼以改良傳輸,例如使用編碼技術(shù)以達(dá)成頻繁的信號(hào)轉(zhuǎn)變,防止以DC耦合方式使用激光器二極管與光電二極管。藉由強(qiáng)制轉(zhuǎn)變,時(shí)鐘信號(hào)被自動(dòng)分布在光學(xué)信號(hào)中。圖12顯示小束控制信號(hào)的實(shí)例,其具有對(duì)于(一個(gè)圖案束的)49個(gè)小束的定幀、同步比特與復(fù)用控制比特。在較為接近晶片處,使用束偏轉(zhuǎn)器陣列119來(lái)將電子小束在y方向偏轉(zhuǎn)(并且在χ 方向少量偏轉(zhuǎn)),以實(shí)現(xiàn)遍及晶片104表面的電子小束掃描。在所述的實(shí)施例中,晶片104 由晶片定位系統(tǒng)101在χ方向機(jī)械式移動(dòng),且電子小束在實(shí)質(zhì)垂直于χ方向的y方向掃描遍及晶片。當(dāng)寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí),小束被在y方向緩慢偏轉(zhuǎn)(相較于回掃(fly-back)時(shí)間)。在拂掠(swe印)結(jié)束時(shí),小束被快速移動(dòng)回到y(tǒng)范圍的起始位置(這稱為回掃)。束偏轉(zhuǎn)器陣列119接收來(lái)自數(shù)據(jù)路徑103的時(shí)序與同步信息。信道數(shù)據(jù)路徑可被分成若干個(gè)信道。信道是從預(yù)處理單元到光刻系統(tǒng)的電子數(shù)據(jù)路徑。在一個(gè)實(shí)施例中,信道包含電氣至光學(xué)轉(zhuǎn)換器(例如激光器二極管)、用于傳送小束控制信號(hào)的單個(gè)光纖以及光學(xué)至電氣轉(zhuǎn)換器(例如光電二極管)。此信道可被指定成傳送對(duì)于單個(gè)圖案束的控制信號(hào),單個(gè)圖案束包含若干個(gè)個(gè)別小束(例如構(gòu)成一個(gè)圖案電子束的49個(gè)小束)??墒褂靡粋€(gè)圖案束寫(xiě)入在晶片上的單個(gè)條帶。在此配置中,信道代表數(shù)據(jù)路徑構(gòu)件,專用于控制包含多個(gè)小束(例如49個(gè)小束)的一個(gè)圖案束且載有小束控制信號(hào)以根據(jù)圖案數(shù)據(jù)來(lái)寫(xiě)入一個(gè)條帶。子信道代表專用于控制在圖案束內(nèi)的單個(gè)小束的數(shù)據(jù)路徑構(gòu)件。數(shù)據(jù)路徑處理數(shù)據(jù)路徑101將布局?jǐn)?shù)據(jù)變換成為用于控制電子小束的通/斷信號(hào)。如上所述, 此變換可在預(yù)處理單元140中執(zhí)行,預(yù)處理單元140執(zhí)行對(duì)典型為⑶S-II或類似文件形式的布局?jǐn)?shù)據(jù)的一連串變換。此處理典型包括平坦化(flattening)/預(yù)處理、柵格化 (rasterization)及復(fù)用步驟。平坦化/預(yù)處理步驟將布局?jǐn)?shù)據(jù)格式變換成劑量映射。劑量映射以向量格式和關(guān)聯(lián)的劑量率值來(lái)描述在晶片上的區(qū)域。此步驟可包括諸如鄰近效應(yīng)修正的一些預(yù)處理。因?yàn)轭A(yù)處理的復(fù)雜度,此步驟優(yōu)選為離線執(zhí)行。柵格化步驟將劑量映射變換成為控制(通/ 斷)信號(hào)流。復(fù)用步驟是根據(jù)復(fù)用方案來(lái)封裝小束控制信號(hào)。用于在光刻機(jī)器中寫(xiě)入晶片的處理可用以下步驟的順序來(lái)概略描述。晶片104安裝在晶片定位系統(tǒng)101的臺(tái)上,柱102維持于真空條件,且小束被校準(zhǔn)。晶片被機(jī)械式對(duì)準(zhǔn), 且按照?qǐng)鲇?field)的對(duì)準(zhǔn)(偏移)被計(jì)算。晶片由該臺(tái)在+χ方向移動(dòng),且該柱開(kāi)始寫(xiě)入第一場(chǎng)域。當(dāng)小束阻斷器陣列的前導(dǎo)行的孔通過(guò)一個(gè)場(chǎng)域邊界時(shí),為下個(gè)場(chǎng)域設(shè)置偏移修正。因此,當(dāng)仍在寫(xiě)入第一個(gè)場(chǎng)域時(shí),光刻系統(tǒng)將開(kāi)始寫(xiě)入下一個(gè)場(chǎng)域。在寫(xiě)入一行中的最后一個(gè)場(chǎng)域之后,將移動(dòng)該臺(tái),以將晶片上的下一行的場(chǎng)域定位在小束阻斷器陣列的下方。 當(dāng)該臺(tái)在-X方向移動(dòng)時(shí),將開(kāi)始新的運(yùn)行。掃描偏轉(zhuǎn)方向優(yōu)選為不變。修正由數(shù)據(jù)路徑所執(zhí)行的數(shù)據(jù)處理可提供對(duì)小束控制信號(hào)的一些不同調(diào)整,以作出種種型式的修正和補(bǔ)償。舉例來(lái)說(shuō),這些修正和補(bǔ)償可包括鄰近修正和抗蝕劑加熱修正,以補(bǔ)償因?yàn)槭褂玫目刮g劑性質(zhì)而發(fā)生的效應(yīng)。數(shù)據(jù)調(diào)整還可包括被設(shè)計(jì)來(lái)補(bǔ)償在光刻機(jī)器中所發(fā)生的誤差或失效的修正。在帶電粒子光刻機(jī)器的優(yōu)選實(shí)施例中,光刻機(jī)器中并未設(shè)立任何設(shè)施,用于調(diào)整個(gè)別電子小束,來(lái)修正在小束位置、尺寸、電流或束的其它特性的誤差。缺失(fault)為諸如小束的失準(zhǔn)或失效、低或高的小束電流、小束的不正確偏轉(zhuǎn)。此類缺失可能是在光刻機(jī)器的制造中的缺陷或容許度變化、阻擋小束或使小束變成帶電小束和使小束偏轉(zhuǎn)的污物或灰塵、機(jī)器構(gòu)件的失效或劣化、等等的結(jié)果。光刻機(jī)器省略用于對(duì)小束進(jìn)行個(gè)別修正的修正透鏡或電路,以避免將附加構(gòu)件并入到電子光學(xué)柱中以便進(jìn)行實(shí)際束修正所涉及的附加復(fù)雜度與成本,且避免由于并入此類附加構(gòu)件所需要的該柱尺寸的增大。然而,小束控制信號(hào)的操縱及/或晶片的附加掃描可補(bǔ)償這些類型的問(wèn)題。在數(shù)據(jù)路徑所發(fā)生的失效也可通過(guò)對(duì)控制信號(hào)的操縱連同重新掃描晶片來(lái)修正。下文描述了用于執(zhí)行這些修正的不同方法。冗余掃描上述的帶電粒子光刻機(jī)器實(shí)施例具有在數(shù)據(jù)路徑中的許多個(gè)光纖和激光器二極管、對(duì)于各個(gè)圖案束的許多個(gè)靜電透鏡和偏轉(zhuǎn)器以及在小束阻斷器陣列中的極多個(gè)阻斷器組件。極有可能的是,失效可能發(fā)生在某些這類構(gòu)件中,或是某些這類構(gòu)件將會(huì)劣化或被污染物影響,使得其不在規(guī)格內(nèi)執(zhí)行。為了盡可能延長(zhǎng)系統(tǒng)維護(hù)相隔的時(shí)間,可周期性執(zhí)行檢查,以判別失效或不合規(guī)格的小束或數(shù)據(jù)信道。此檢查可在每次晶片掃描前、在晶片的每個(gè)第一次掃描前或在一些其它便利時(shí)刻執(zhí)行。檢查可包括一或多個(gè)束測(cè)量,舉例來(lái)說(shuō),其包括如在共同待審的美國(guó)專利申請(qǐng)第61/122,591號(hào)所述,該件美國(guó)專利申請(qǐng)的整體為以參考方式并入本文中。冗余掃描的主要目標(biāo)是為了補(bǔ)償發(fā)生在EO柱的失效,因?yàn)楦鼡Q柱中的失效部分是耗時(shí)的。然而,也可使用冗余掃描來(lái)對(duì)付數(shù)據(jù)路徑中的失效。舉例來(lái)說(shuō),在一個(gè)信道中的失效光纖或激光器二極管,可藉由在冗余掃描期間將該信道切斷且使用另一個(gè)信道來(lái)寫(xiě)入原本將要由失效信道所寫(xiě)入的條帶,而被修正。在偵測(cè)到失效或不合規(guī)格的小束之處,可切斷小束以使原本將要由該小束曝光的條帶不被寫(xiě)入。接著使用第二次掃描(稱為冗余掃描)寫(xiě)入在第一次掃描期間省略的晶片條帶。在諸如上述的圖案小束系統(tǒng)中,可切斷包括失效或不合規(guī)格的小束的完整信道,且將不會(huì)寫(xiě)入原本將要由那個(gè)信道的小束曝光的晶片場(chǎng)域的完整條帶。在執(zhí)行整個(gè)晶片的第一次掃描后,可接著執(zhí)行冗余掃描,以填補(bǔ)遺漏條帶(及對(duì)于具有失效小束的其它信道的任何其它遺漏條帶)。對(duì)于冗余掃描,晶片在第一次掃描后被返回到起始位置,而且移位到確保適當(dāng)作用信道可用于寫(xiě)入遺漏條帶的位置。對(duì)于冗余掃描的圖案數(shù)據(jù)優(yōu)選在第一次掃描期間被準(zhǔn)備于光刻系統(tǒng)中,致使冗余掃描能在第一次掃描完成后盡快開(kāi)始。優(yōu)選地,在第一次掃描結(jié)束與冗余掃描開(kāi)始之間不存在顯著延遲,故對(duì)于冗余掃描的數(shù)據(jù)優(yōu)選為快速可用在適當(dāng)節(jié)點(diǎn)上。
光刻機(jī)器優(yōu)選地能夠在一個(gè)掃描中寫(xiě)入連續(xù)的線內(nèi)(in-line)場(chǎng)域,且以平行于機(jī)械掃描的X方向的兩個(gè)方向(即-χ與+X方向)寫(xiě)入。該機(jī)器還優(yōu)選包括備用束(或圖案束),其通常位于該柱的邊緣。為了由適當(dāng)作用信道在冗余掃描期間寫(xiě)入遺漏條帶,晶片可相對(duì)于該柱在y方向及/或X方向移位(偏移)對(duì)應(yīng)于條帶數(shù)目的量,直到具有適當(dāng)作用小束的信道被定位到寫(xiě)入遺漏條帶位置。這優(yōu)選地通過(guò)在臺(tái)上的晶片的機(jī)械偏移來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了更好地處理所有種類的誤差位置(例如第一個(gè)與最后一個(gè)信道的失效),可能需要對(duì)于第一次和第二次掃描的偏移。多次掃描在“多次掃描”實(shí)施例中,對(duì)作用小束以及缺陷小束也可使用第二次掃描來(lái)加強(qiáng)第一次掃描,而仍然實(shí)現(xiàn)冗余掃描作用。在多次掃描中,晶片的第一次掃描寫(xiě)入場(chǎng)域條帶的一部分,且第二次掃描寫(xiě)入條帶的其余部分,導(dǎo)致寫(xiě)入晶片各個(gè)場(chǎng)域的所有條帶。也可將此原理擴(kuò)展到三次掃描或四次掃描等等,但較多次的掃描增加用于將晶片曝光的總計(jì)時(shí)間且減少晶片產(chǎn)量。因此,二次掃描或兩次掃描方式為優(yōu)選。將第二次掃描與冗余掃描結(jié)合起來(lái)是可能的,因?yàn)樾∈实湫蜑榈偷???稍诘谝淮螔呙枨皥?zhí)行束測(cè)量,以偵測(cè)失效與不合規(guī)格的小束。使用此信息,可計(jì)算第一次和第二次掃描,將導(dǎo)致晶片的每個(gè)像素被指定為由作用小束掃描。如同在冗余掃描中,優(yōu)選而言,當(dāng)偵測(cè)到失效或不合規(guī)格的小束時(shí),切斷包括該小束的整個(gè)信道,并且使用另一個(gè)作用信道(具有的所有小束均符合規(guī)格)來(lái)寫(xiě)入原本將要由失效信道寫(xiě)入的條帶??墒褂梅N種算法來(lái)計(jì)算將用于第一次與第二次掃描的信道及對(duì)于每個(gè)掃描所需要的晶片偏移,導(dǎo)致所有條帶被作用信道所寫(xiě)入。對(duì)于二次掃描,算法是在未使用任何信道的各個(gè)掃描間尋找50/50分割的信道??墒褂谩靶U力(brute force) ”方式來(lái)測(cè)試種種信道分配與晶片偏移,以找到適合的組合,或是可使用更復(fù)雜的匹配算法。因此,對(duì)于晶片的總曝光電流被分配在兩個(gè)(或更多個(gè))掃描間。在多次掃描中, 可使用第二次掃描(或第三次掃描或第四次掃描等等)來(lái)掃描在第一次掃描中被指定給失效信道的條帶,如同在冗余掃描中。不存在任何失效或失準(zhǔn)的小束時(shí),也可使用多次掃描。 將曝光電流分在二或多個(gè)掃描期間具有的優(yōu)點(diǎn)在于,晶片的瞬間加熱變得較不成問(wèn)題。因?yàn)閷?duì)于每個(gè)掃描的總小束電流降低,每個(gè)掃描對(duì)晶片的加熱亦為降低。雖然總熱負(fù)載維持成實(shí)質(zhì)相同,總熱負(fù)載分散在多個(gè)掃描中,導(dǎo)致局部或瞬間熱負(fù)載較少。使用多次掃描也降低了在數(shù)據(jù)路徑中的需求容量。當(dāng)對(duì)每個(gè)晶片使用二次掃描時(shí),數(shù)據(jù)路徑的數(shù)據(jù)傳輸容量在理論上為減半的,因?yàn)槊總€(gè)掃描僅需要小束控制數(shù)據(jù)量的一半。此需求容量降低是意義重大的,因?yàn)閿?shù)據(jù)路徑所需的數(shù)據(jù)傳輸容量龐大且關(guān)聯(lián)的成本很高。對(duì)于上述的實(shí)施例,其中包含一個(gè)信道的每個(gè)圖案束為49個(gè)小束,可預(yù)期每個(gè)信道為約4(ibit/sec的傳輸容量。具有13,000個(gè)圖案束(各個(gè)圖案束包含49個(gè)小束)的機(jī)器將需要13,000個(gè)信道,其中每個(gè)信道的容量為4(ibit/sec。因此,降低對(duì)于數(shù)據(jù)路徑的需求容量是意義重大的。寫(xiě)入策略目前的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是300mm晶片。晶片被分為固定尺寸的場(chǎng)域,其具有最大尺度為 ^mmX33mm。各個(gè)場(chǎng)域可被處理,以產(chǎn)生多個(gè)IC (即對(duì)于多個(gè)芯片的布局可寫(xiě)入單個(gè)場(chǎng)域中),而IC并未跨越場(chǎng)域邊界。就^mmX33mm的最大尺寸而言,單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)晶片上具有可用的63個(gè)場(chǎng)域。更小的場(chǎng)域是可能的,且將導(dǎo)致每個(gè)晶片有更多個(gè)場(chǎng)域。圖5顯示被分為多個(gè)場(chǎng)域的晶片、以及寫(xiě)入場(chǎng)域的方向。場(chǎng)域是在晶片上的矩形區(qū)域,典型為具有^mmX33mm 的最大尺寸。⑶S-II文件描述場(chǎng)域的特征。寫(xiě)入部分(不完整)場(chǎng)域也是可能的,舉例來(lái)說(shuō),藉由將完全場(chǎng)域?qū)懭氩糠謭?chǎng)域中且跨越晶片邊界。在光刻機(jī)器的優(yōu)選實(shí)施例中,機(jī)器生成13,000個(gè)子束,且每個(gè)子束被分割為49 個(gè)小束,生成637,000個(gè)小束(即13000x49)。小束阻斷器陣列在^x26mm的區(qū)域中含有 13,000個(gè)光電二極管和637,000個(gè)孔。在小束阻斷器陣列中的每個(gè)光電二極管接收用于控制49(7x7)個(gè)阻斷器孔/小束的復(fù)用控制信號(hào)。在^mm的距離上的13,000個(gè)子束造成在 y方向(垂直于機(jī)械掃描)的寬度2μπι的條帶,且如同在χ方向的場(chǎng)域一樣長(zhǎng)。每個(gè)子束的49個(gè)小束寫(xiě)入單個(gè)條帶。晶片優(yōu)選地由光刻機(jī)器以反向與順向的χ方向?qū)懭?曝光)。(由偏轉(zhuǎn)器)在y 方向的寫(xiě)入方向通常在一個(gè)方向上。當(dāng)場(chǎng)域的尺寸(高度)選取為小于電子-光學(xué)(E0,electron-optical)裂縫的尺寸(S卩如投射到晶片上的小束的完整陣列的尺寸)(例如小于26mm的最大尺寸)時(shí),則多個(gè)場(chǎng)域可被置放在晶片上,但是并非所有電子小束將被用來(lái)在晶片上寫(xiě)入。EO裂縫將必須多次掃描晶片,且整體產(chǎn)量將減少。當(dāng)機(jī)器正在將圖案寫(xiě)入場(chǎng)域時(shí),在某個(gè)瞬間,小束阻斷器陣列進(jìn)入下個(gè)場(chǎng)域,且開(kāi)始將圖案寫(xiě)入其中,因此機(jī)器應(yīng)該能夠同時(shí)寫(xiě)入兩個(gè)場(chǎng)域。若場(chǎng)域?yàn)樽銐蛐。瑱C(jī)器應(yīng)該能夠同時(shí)寫(xiě)入三個(gè)場(chǎng)域。在圖3與4中顯示了小束阻斷器陣列的簡(jiǎn)化形式,其中僅有16個(gè)光電二極管,每個(gè)光電二極管接收用于控制9 (3x3)個(gè)阻斷器孔/小束的復(fù)用控制信號(hào)。具有關(guān)聯(lián)的阻斷器電極的阻斷器孔能夠阻擋小束(或電子束)或是讓小束通過(guò)。通過(guò)阻斷器孔的小束將寫(xiě)入晶片表面上的抗蝕劑。在圖3中,顯示平行投射寫(xiě)入策略的阻斷器孔的配置;而在圖4中,顯示了對(duì)于垂直寫(xiě)入策略的阻斷器孔的配置。在圖4中,對(duì)于小束的阻斷器孔分布在整個(gè)條帶寬度,即 每個(gè)小束與相鄰小束在垂直于寫(xiě)入(掃描)方向的方向上為等距離定位。這是可能的,但對(duì)于少量的孔,就束與小束電流之間的比率而論,此配置的效率將是極低的。對(duì)于效率的一個(gè)測(cè)量是填充因子(fill factor),填充因子是阻斷器孔的總面積與對(duì)于一個(gè)圖案束的孔被聚集在其中的面積之間的比率。填充因子對(duì)于評(píng)估就電流輸入(束電流)與電流輸出(總計(jì)小束電流)而論的特定網(wǎng)格(grid)幾何結(jié)構(gòu)的效率是有用的。當(dāng)小束孔群組的面積為較小時(shí),填充因子將增大到更優(yōu)選的值。適用于少量的孔的寫(xiě)入策略是“平行投射”寫(xiě)入策略(參閱圖3),其中(以其最簡(jiǎn)單形式)個(gè)別小束被交插且寫(xiě)入整個(gè)條帶寬度(如在圖8B所示)。此類的寫(xiě)入策略在美國(guó)專利申請(qǐng)第61/058,596號(hào)有所描述,該專利申請(qǐng)的整體以參考方式并入本文中。掃描線對(duì)于平行的所有小束,束偏轉(zhuǎn)器陣列119將生成三角形的偏轉(zhuǎn)信號(hào)。偏轉(zhuǎn)信號(hào)包括掃描階段與回掃階段,如在圖6的示意圖所示。在掃描階段期間,偏轉(zhuǎn)信號(hào)將小束(當(dāng)接通時(shí))在y方向緩慢移動(dòng),且小束阻斷器陣列根據(jù)小束控制信號(hào)將小束接通及切斷。在掃CN 描階段后,回掃階段開(kāi)始。在回掃階段期間,小束被切斷,且偏轉(zhuǎn)信號(hào)將小束快速移動(dòng)到下個(gè)掃描階段將開(kāi)始所在的位置。掃描線是在掃描階段期間晶片表面上的小束途徑。在沒(méi)有特別措施的情況下,掃描線將不會(huì)正好沿著y方向?qū)懭刖希鴮?huì)稍微偏斜成還具有小的χ方向分量,因?yàn)樵?X方向的連續(xù)臺(tái)移動(dòng)。此誤差可藉由將小的X方向分量加到偏轉(zhuǎn)場(chǎng)域以匹配臺(tái)移動(dòng)來(lái)作修正。此修正可在EO柱中處理,使得數(shù)據(jù)路徑不需要修正此誤差。此χ方向的分量是小的, 因?yàn)榕cy方向偏轉(zhuǎn)掃描速度相比,臺(tái)移動(dòng)較慢(典型的χ y相對(duì)速度比可為1 1000)。 然而,此χ方向分量的效應(yīng)在具有圖案束的系統(tǒng)中大為提高。首先,偏轉(zhuǎn)速度可與每個(gè)圖案束的小束數(shù)目成比例地降低。其次,歸因于小束陣列的傾斜度(如在圖3、4與9的實(shí)例中所示),在晶片上的掃描線的偏斜將造成變更由不同小束所形成的掃描線之間的距離。足夠大的偏斜可能造成掃描線重迭或改變相對(duì)于彼此的位置。掃描線(參閱圖6的右側(cè))被分為三段開(kāi)始過(guò)掃描段、圖案段與結(jié)束過(guò)掃描段。 小束被沿著y方向偏轉(zhuǎn)。其中小束被偏轉(zhuǎn)的距離典型地比其條帶所應(yīng)寫(xiě)入的寬。過(guò)掃描為移位和比例調(diào)整(scaling)小束寫(xiě)入處的位置提供空間。過(guò)掃描是單邊過(guò)剩(single side surplus)的。倘若條帶寬度為2pm且過(guò)掃描為0.5pm(或25%),這產(chǎn)生3pm的掃描線長(zhǎng)度。掃描線比特幀的過(guò)掃描段擁有不用于寫(xiě)入圖案(圖案段比特)的比特。過(guò)掃描比特總被切斷,但是在光纖上傳送。掃描線比特幀的圖案段擁有描述柵格化圖案的比特。在此段中的比特被主動(dòng)接通及切斷,用于寫(xiě)入特征。在圖6中(的左側(cè)),掃描線是對(duì)于僅有一個(gè)小束在寫(xiě)入條帶的情況而描繪的。在偏轉(zhuǎn)周期期間的小束途徑是A-B-C。AB是在掃描階段期間的掃描線移動(dòng),而B(niǎo)C是在小束為切斷期間的回掃。條帶邊界標(biāo)示為D和E。在圖6的右側(cè),識(shí)別過(guò)掃描與圖案段。用于在掃描線上切換小束的小束控制信號(hào)的整組比特被稱為掃描線比特幀。在整個(gè)掃描線期間,小束由光刻系統(tǒng)控制。在過(guò)掃描段中,小束將被切斷。在圖案段中,小束是根據(jù)需要被寫(xiě)入晶片場(chǎng)域中的特征而被切換的。對(duì)于過(guò)掃描段與圖案段在掃描線比特幀中的比特,代表要轉(zhuǎn)移到小束阻斷器陣列的數(shù)據(jù)。在過(guò)掃描段中的比特/像素似乎為無(wú)用的,且耗用數(shù)據(jù)路徑的帶寬。然而,在過(guò)掃描段中的比特/像素可提供修正(諸如圖案移位與圖案比例調(diào)整)的空間,提供縫綴算法的空間,且當(dāng)寫(xiě)入策略用在所有小束寫(xiě)入整個(gè)條帶寬度(平行投射)時(shí)而提供對(duì)于小束在阻斷器孔y位置差異的空間。假定對(duì)于控制小束的小束控制信號(hào)的固定比特率與某個(gè)像素尺寸,掃描線可映射成為固定長(zhǎng)度比特幀,即掃描線比特幀。在圖7中,提出對(duì)于圖案偏移與圖案比例調(diào)整的實(shí)例。掃描線A是沒(méi)有偏移或比例調(diào)整的垂直掃描線,其中,寫(xiě)入掃描線的小束被正確對(duì)準(zhǔn)且正確偏轉(zhuǎn),以將在晶片上的期望特征正確曝光。掃描線B與條帶并未最佳對(duì)準(zhǔn),例如歸因于小束的失準(zhǔn)。這可藉由調(diào)整小束切換的時(shí)序、藉由將小束控制信號(hào)中的數(shù)據(jù)移位一個(gè)完整像素來(lái)修正。這可藉由將在掃描線比特幀內(nèi)的控制比特移位來(lái)實(shí)現(xiàn)。掃描線C并未正確進(jìn)行比例調(diào)整,以匹配在條帶邊界D與E之內(nèi),例如歸因于局部比常態(tài)(normal)弱的小束的偏轉(zhuǎn)。因此,圖案段耗用控制信號(hào)的較多個(gè)比特,而過(guò)掃描段使用較少個(gè)比特。寫(xiě)入條帶的圖案對(duì)于條帶寬度,需要更多個(gè)比特。從比特幀的觀點(diǎn)來(lái)看,僅可以全像素的分辨率進(jìn)行移位和比例調(diào)整。然而,柵格化方法能夠處理子像素分辨率修正(例如0-1像素)。組合此二者,將允許移位,諸如2. 7個(gè)像素的移位。小束寫(xiě)入策略在上述的實(shí)施例中,每個(gè)子束分為49個(gè)小束,且信道將49個(gè)小束組合起來(lái),用于寫(xiě)入條帶。對(duì)于寫(xiě)入條帶存在多個(gè)不同的寫(xiě)入策略。小束寫(xiě)入策略定義了以何種方式排列小束以便寫(xiě)入條帶。方案可為堆棧、交插或重迭的組合。小束是在兩個(gè)階段中被偏轉(zhuǎn)掃描與回掃。在掃描階段中,小束是沿著其在晶片上的掃描線而被偏轉(zhuǎn)(當(dāng)其為接通)。掃描線比特幀的圖案段將用位圖案填滿,以將期望芯片特征曝光。在圖8中,顯示了作為可能的交插方案的數(shù)個(gè)實(shí)例,這些交插方案使用四個(gè)小束寫(xiě)入條帶。這些實(shí)例并不實(shí)時(shí)顯示小束如何寫(xiě)入,而是顯示當(dāng)寫(xiě)入已經(jīng)完成時(shí),哪個(gè)小束已經(jīng)寫(xiě)入條帶的哪個(gè)部分。實(shí)例A顯示將小束堆棧。每個(gè)小束寫(xiě)入其本身的子條帶。對(duì)于此配置,每個(gè)小束在其回掃前而僅寫(xiě)入少量的比特。偏轉(zhuǎn)信號(hào)的頻率是高的,而且其振幅是小的。此寫(xiě)入策略適用于成群的小束被排列成使得群組寬度(小束數(shù)目NX投射間距Pproj)等于條帶寬度(垂直投射)的情形。垂直投射是一系列的寫(xiě)入策略。對(duì)于垂直投射的基本形式,所有小束寫(xiě)入小的子條帶。子條帶寬度是條帶寬度的一小部分。阻斷器孔網(wǎng)格的尺寸典型地與條帶寬度相關(guān)。在實(shí)例B中,在整個(gè)條帶寬度上交插小束。偏轉(zhuǎn)信號(hào)的頻率是低的,而且其振幅是大的。與交插掃描線相配的寫(xiě)入策略是平行投射寫(xiě)入策略。特別是對(duì)于在一個(gè)群組中的相當(dāng)少量的小束,此策略允許較小的群組尺寸及改善的填滿比率。因?yàn)樯倭康男∈?,在晶片上的群組尺寸是因?yàn)楹侠淼奶畛湟蜃佣@著小于條帶。對(duì)于此寫(xiě)入策略(平行投射),可計(jì)算對(duì)于在一個(gè)群組中的特定數(shù)目的小束與某個(gè)小束間距所實(shí)現(xiàn)的一連串的像素尺寸。故,像素尺寸不是任意值。可添加在掃描線比特幀中的額外比特,以補(bǔ)償在小束阻斷器孔與條帶中央之間的最差情況的偏移。平行投射是一系列的寫(xiě)入策略。對(duì)于平行投射,所有小束以交插方式寫(xiě)入整個(gè)條帶寬度。阻斷器孔網(wǎng)格與條帶寬度無(wú)關(guān)。實(shí)例C是交插與堆棧的組合。對(duì)于實(shí)例D,連續(xù)交插層如同磚墻那樣重迭。相比于實(shí)例C,此配置將在小束間提供更好的平均。在條帶邊界處,存在將寫(xiě)入越過(guò)條帶邊界的小
束ο圖8顯示掃描線如何將條帶填滿的實(shí)例。寫(xiě)入策略確定將如何使用對(duì)于小束阻斷器陣列上的小束的孔圖案寫(xiě)入掃描線。“平行投射”寫(xiě)入策略的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其效率。使用一個(gè)電子束來(lái)形成這些小束。其效率是取決于孔的總面積(小束輸出電流)相比于孔群組面積(束輸入電流)的比率。對(duì)于相當(dāng)少量的孔(49個(gè)),為了效率可接受,束(小束群組) 的面積必須為小。對(duì)于“平行投射”,束(群組)尺寸小于條帶寬度。像素尺寸是一個(gè)重要的系統(tǒng)參數(shù)。下文解釋了阻斷器(孔的)網(wǎng)格與像素尺寸之間的關(guān)系。圖9顯示一種簡(jiǎn)化的小束阻斷器陣列。對(duì)于每個(gè)小束,具有在小束阻斷器陣列中的一個(gè)對(duì)應(yīng)孔、以及在每個(gè)孔處的阻斷器電極。阻斷器包括電子電路,藉由使得阻斷器電極通電或斷電將小束切斷或接通。作為簡(jiǎn)單實(shí)例,顯示了僅具有四個(gè)孔的陣列,且圖案束由四個(gè)小束所組成。
按照網(wǎng)格,五行的掃描線圖案被繪制成類似于圖8的圖案。五行是對(duì)于在1到5 的范圍中的特定K值所繪制的。K是關(guān)于(例如,由掃描之間的臺(tái)移動(dòng)所引起)在掃描線之間的距離的一個(gè)因子。藉由調(diào)整在X方向的臺(tái)移動(dòng)與在y方向的偏轉(zhuǎn)速度(掃描階段與回掃階段)的相對(duì)速度,可產(chǎn)生不同的K因子。在圖9的對(duì)于K= 1的行中,顯示了當(dāng)臺(tái)移動(dòng)群組寬度的距離時(shí)將被寫(xiě)入的圖案。 在掃描線之間的距離等于在對(duì)于此投射的阻斷器孔之間的距離,即投射間距(Pproj)。實(shí)際上,投射間距將遠(yuǎn)大于像素尺寸,且為一個(gè)常數(shù)(光刻機(jī)器的設(shè)計(jì)參數(shù))。在圖9中的其它行顯示當(dāng)該臺(tái)僅移動(dòng)群組尺寸的整數(shù)分?jǐn)?shù)時(shí)在χ方向的掃描線距離發(fā)生了什么。K是此分?jǐn)?shù)。一些K值將造成重寫(xiě)先前的掃描線。不應(yīng)使用這些K值。避免此舉的K值是由等式G⑶(N,K) = 1定義的,其中,G⑶表示最大公分母,N是對(duì)于一個(gè)信道在小束阻斷器中的孔數(shù)目(即在每個(gè)圖案束中的小束數(shù)目),且K是臺(tái)移動(dòng)對(duì)群組尺寸的分?jǐn)?shù)。若在網(wǎng)格中的孔數(shù)目與K值的最大公分母等于1,則該K值為可接受。當(dāng)使用一值K = 5時(shí),在掃描線之間的距離也將隨著相同因子而減小。使用“平行投射”且選擇適當(dāng)K值,可確定像素尺寸 (至少在χ方向)。然而,一個(gè)限制在于,這導(dǎo)致僅為固定系列的像素尺寸。因子K將偏轉(zhuǎn)頻率與臺(tái)速度聯(lián)系起來(lái)。圖65說(shuō)明在頂部實(shí)例因子K = 1及在底部實(shí)例K = 3的寫(xiě)入策略。圖66說(shuō)明對(duì)于具有4個(gè)小束的圖案束的可能K值。在圖10的表格中提供對(duì)于49個(gè)孔的網(wǎng)格(例如7x7陣列)的實(shí)例,其描述對(duì)于數(shù)個(gè)有效K值在χ方向的像素尺寸(以奈米為單位),假設(shè)束間距為61nm (給定典型的孔尺寸而將提供25%填滿比率)。對(duì)于這些參數(shù),投射間距Pproj將為8. 6nm。對(duì)于此幾何結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格寬度是Wproj = 414nm。因此,比特幀是能夠操縱+/-207nm的寫(xiě)入策略移位。圖11是九個(gè)小束的陣列的圖,顯示一些使用術(shù)語(yǔ)的定義,包括束間距Pb、投射間距Ppraj、網(wǎng)格寬度Wpraj與傾斜角aamy。圖63是另一個(gè)實(shí)例,顯示四個(gè)小束的陣列。圖57顯示像素尺寸與網(wǎng)格寬度的表格,取決于每個(gè)圖案束的小束數(shù)目(Npat bMms)、 陣列傾斜角(aamy)、投射間距(Pp_)與K因子。為了降低需要被生成且通過(guò)數(shù)據(jù)路徑傳送的控制數(shù)據(jù)量及提高產(chǎn)量,大像素尺寸是期望的。然而,像素尺寸受到期望CD與抗蝕劑性質(zhì)的限制。在表格中,假設(shè)在χ方向的最佳像素尺寸(Lpix x)為3. 5nm,且從左側(cè)起的第四列顯示基于投射間距和最佳像素尺寸計(jì)算的K的值。給定每個(gè)圖案束的小束數(shù)目,可接受的最接近K值被顯示在從左側(cè)起的第五列中。第六與第七列顯示對(duì)于給定的每個(gè)圖案束的小束數(shù)目、陣列傾斜角、投射間距與K因子所將造成的以奈米為單位的像素尺寸和網(wǎng)格寬度。較高的K表示較快的偏轉(zhuǎn)掃描速度(相對(duì)于臺(tái)移動(dòng)),且造成在χ方向的較小像素。以固定的數(shù)據(jù)率,像素將在y方向上變得較大,使得像素形狀從大約方形改變成矩形。小束寫(xiě)入策略修|H小束被定向成與EO裂縫成一定角度,以能夠?qū)懭敕侵氐鼟呙杈€。EO裂縫相對(duì)于偏轉(zhuǎn)方向的傾斜引起在y方向的位置差距,如圖11所示。此位置差距可作修正。對(duì)于每個(gè)小束,移位的值是投射間距的數(shù)倍。在圖11中,在頂部孔與中央孔之間的差距等于Wproj/2。 這些值將造成全像素移位分量和子像素移位分量。全像素移位分量?jī)?yōu)選地總被補(bǔ)償,但是子像素分量?jī)H在使用實(shí)時(shí)柵格化時(shí)才被補(bǔ)償。
復(fù)用、定幀(framing)、編碼及同步為了降低系統(tǒng)成本,可使用一個(gè)光纖控制多個(gè)(例如7x7 = 49個(gè))阻斷器孔。 在一個(gè)實(shí)施例中,通過(guò)每個(gè)光纖傳送的連續(xù)控制比特用于控制小束阻斷器陣列的連續(xù)阻斷器孔(即用于控制一連串的小束)。在一個(gè)實(shí)施例中,每個(gè)光纖包含傳送對(duì)于49個(gè)子信道的控制信息的信道,用于控制在單圖案束上的49個(gè)小束。此控制信息可在被應(yīng)用到對(duì)于每個(gè)小束的阻斷器電極之前首先被緩沖,或是控制信息可在沒(méi)有緩沖的情況下而直接被應(yīng)用。為此目的,可在小束阻斷器陣列上提供緩沖器。圖55中顯示具有交插/復(fù)用的子信道的數(shù)據(jù)路徑的示意圖,圖56中顯示解復(fù)用方案的示意圖,其使用行選擇器與列選擇器來(lái)將復(fù)用的子信道解碼,以分開(kāi)對(duì)于每個(gè)小束的個(gè)別控制比特。為了同步且指示在控制信息串流中的哪個(gè)比特屬于哪個(gè)小束,優(yōu)選地使用某種的定幀,如圖12中的實(shí)例所示。在此實(shí)例中,在循環(huán)圖案中使用幀起始指示比特(在此實(shí)例為7個(gè)比特),以便使小束阻斷器上的定幀器將同步。當(dāng)DC平衡序列需要用于光電二極管側(cè)的AC耦合光學(xué)發(fā)射器與自動(dòng)閾值調(diào)整時(shí), 優(yōu)選為使用某種編碼。一個(gè)實(shí)例是例如8b/10b編碼。然而,這將造成較高的比特率,以8/10 比特編碼將使比特率增加25%。信號(hào)的定幀與編碼亦可被結(jié)合,例如通過(guò)使用特定編碼字組以標(biāo)示幀的起始。每個(gè)信道將載有對(duì)于若干個(gè)個(gè)別小束(例如49個(gè)小束)的數(shù)據(jù)。信息將以串行方式從數(shù)據(jù)路徑傳送到阻斷器。視在阻斷器上的解復(fù)用與同步實(shí)施而定,可能需要補(bǔ)償 “阻斷器時(shí)序偏移”,其起因于阻斷器由于串行數(shù)據(jù)傳輸在不同時(shí)間接收對(duì)于不同小束的控制信息。存在若干個(gè)可能的小束同步選項(xiàng)。同步實(shí)施主要視在阻斷器上的實(shí)施的可能性而定。可用不同方式執(zhí)行小束同步,例如將所有小束同步到一個(gè)同步信號(hào)、將在一列中的所有小束同步、將在一行中的所有小束同步,或是不將小束同步。對(duì)于具有排列成7x7陣列的每個(gè)圖案束為49個(gè)小束的實(shí)施例,為了將所有小束同步到一個(gè)同步信號(hào),對(duì)于49個(gè)小束的控制數(shù)據(jù)可被緩沖,且同步應(yīng)用到用于切換小束的49個(gè)阻斷器電極中的每個(gè)電極。為了將在一列中的所有小束同步,對(duì)于在每列中的7個(gè)信道的控制數(shù)據(jù)可被緩沖且同步施加到用于該列小束的7個(gè)阻斷器電極。為了將在一行中的所有小束同步,對(duì)于在每行的7個(gè)信道的控制數(shù)據(jù)可被緩沖且同步施加到用于該行小束的7個(gè)阻斷器電極。當(dāng)未執(zhí)行任何同步時(shí),所有49個(gè)小束的控制數(shù)據(jù)可隨著該數(shù)據(jù)被阻斷器所接收而直接施加到阻斷器電極。對(duì)于列同步、行同步或無(wú)同步,個(gè)別小束像素時(shí)序?qū)⒉煌.?dāng)在小束間有時(shí)序差異時(shí),差異可藉由將像素在y方向移位而被補(bǔ)償。此移位將總在子像素范圍中。因?yàn)橐莆皇且暳行∈Y(jié)合(bind)而定,補(bǔ)償是僅當(dāng)實(shí)時(shí)執(zhí)行柵格化時(shí)才是可能的??p綴(stitching)因?yàn)閳?chǎng)域是由多束寫(xiě)入的,優(yōu)選為在不同束寫(xiě)入的場(chǎng)域部分間使用縫綴??p綴誤差(由一束所寫(xiě)入的圖案相對(duì)于由相鄰束所寫(xiě)入的圖案的移位)造成兩種類型的光刻誤差臨界尺寸(CD)誤差(在縫綴邊界的線為太厚或太薄)與重迭誤差。對(duì)于重迭誤差,典型為容許5nm??p綴方式是免除CD誤差的方法,CD誤差起因于縫綴誤差??墒褂貌煌目p綴策略。這些策略例如是無(wú)縫綴、不整齊邊緣、軟邊緣與智能型邊界。對(duì)于無(wú)縫綴策略,預(yù)期的是,除了束的良好對(duì)準(zhǔn)以外,并不需要特定手段。一束結(jié)束在其它束開(kāi)始處。如果發(fā)生失準(zhǔn),線將出現(xiàn)在劑量為太低或太高之處。束光點(diǎn)將在某程度上使此效應(yīng)平均。然而,無(wú)縫綴并非優(yōu)選。例如在美國(guó)專利公告第2008/0073588號(hào)中描述了不整齊邊緣縫綴策略,該專利的整體為以參考方式并入本文中。對(duì)于軟邊緣策略,束寫(xiě)入范圍將重迭。圖58B顯示說(shuō)明軟邊緣策略的圖。圖案在二束寫(xiě)入處的兩端而(在遞色之前)淡出。此策略具有誤差散布在一個(gè)區(qū)域的效應(yīng),如在圖中的Iym軟邊緣所示。此策略的副效應(yīng)是某些像素可能被加倍寫(xiě)入(即用200%劑量)。 因?yàn)橄喈?dāng)大的束尺寸,劑量將散布在數(shù)個(gè)像素間。智能型邊界策略定義重迭寫(xiě)入范圍,但是僅為讓一束寫(xiě)入此區(qū)域。圖58A顯示了說(shuō)明智能型邊界策略的圖。在所示的實(shí)例中,使用IOOnm重迭寫(xiě)入范圍,例如具有4nm像素的25個(gè)像素。在兩個(gè)條帶或場(chǎng)域之間的邊界或是靠近此邊界的圖案數(shù)據(jù)特征的臨界部分將被識(shí)別,且置放到一個(gè)條帶或另一個(gè)條帶中。這造成在兩個(gè)條帶之間的實(shí)際寫(xiě)入邊界被移動(dòng),以避免跨越特征的臨界部分,使得臨界特征將總由單束寫(xiě)入。在兩個(gè)邊界平滑淡出到下個(gè)條帶的區(qū)域處實(shí)行軟邊緣縫綴策略。對(duì)于軟邊緣縫綴策略,可使用0. 5 μ m的最大過(guò)掃描長(zhǎng)度。若發(fā)生5nm的縫綴誤差,這造成在5nm χ線寬度的區(qū)域中的100%劑量誤差。若縫綴重迭為1 μ m,此100%劑量誤差減少到100% χ 5nm/l μ m =0. 5%??稍O(shè)定總劑量誤差預(yù)算為3%,則根據(jù)此劑量誤差預(yù)算,0. 5%劑量誤差是給予縫綴誤差的合理預(yù)算。縫綴方法(軟邊緣或智能型邊界)和過(guò)掃描長(zhǎng)度可為每個(gè)掃描的選擇。降低過(guò)掃描長(zhǎng)度將造成機(jī)器的較高產(chǎn)量。使用者優(yōu)選為能夠選擇軟邊緣或智能型邊界縫綴策略及軟邊緣的尺寸。所需數(shù)據(jù)路徑容量的降低使用具有兩個(gè)掃描的多次掃描造成光刻機(jī)器以其最大容量的一半進(jìn)行寫(xiě)入。此寫(xiě)入容量降低使得數(shù)據(jù)路徑所需的硬件量能夠顯著減少。信道是在數(shù)據(jù)路徑中的一個(gè)工作單元。信道能夠在掃描期間寫(xiě)入一個(gè)條帶。實(shí)時(shí)處理中所涉及的數(shù)據(jù)路徑的組件為快速內(nèi)存、處理單元、激光器、光纖與阻斷器。因?yàn)閷?duì)于一個(gè)掃描僅有50%信道是有效的,處理單元的數(shù)目可以大約相同的因子減少。同時(shí)串流較少個(gè)信道的處理單元減少具有下述優(yōu)點(diǎn)每個(gè)信道所需的邏輯元件 (cell)較少、每個(gè)信道節(jié)點(diǎn)所需的快速內(nèi)存帶寬上的硬性限制及所需的快速內(nèi)存儲(chǔ)存尺寸的可能降低。減少處理單元的數(shù)目還具有缺點(diǎn)須有一種方式來(lái)針對(duì)適當(dāng)信道連接處理單元與激光器,且新限制可能讓掃描失效,尤其是在發(fā)生大量后繼(叢集)信道誤差的情況下。在以下敘述中,運(yùn)用節(jié)點(diǎn)的概念。節(jié)點(diǎn)具有連接的Y個(gè)(光學(xué))信道且具有可用的X個(gè)處理單元。圖13示出對(duì)于此類節(jié)點(diǎn)的一個(gè)模型??缮藤?gòu)的電氣至光學(xué)(E/0)轉(zhuǎn)換器典型地含有12個(gè)信道(即Y = 12)。E/0轉(zhuǎn)換器(例如激光器二極管)將來(lái)自處理單元的電氣控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為通過(guò)光纖傳送到光刻機(jī)器的阻斷器的光學(xué)數(shù)據(jù)。驅(qū)動(dòng)E/0轉(zhuǎn)換器的處理單元(例如現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA,field programmable gate array))含有X 個(gè)信道??墒褂肵*Y交點(diǎn)來(lái)將任一個(gè)處理單元切換到任一個(gè)E/0轉(zhuǎn)換器。X*Y交點(diǎn)是單獨(dú)的裝置或是集成在處理單元中。用交點(diǎn),可能將任一個(gè)處理單元輸出(X)路由到任一個(gè)數(shù)據(jù)路徑輸出⑴。假使一些光學(xué)信道失效,首先必須確定對(duì)于在第一次與第二次掃描之間的移位的可能性,其中所有條帶位置為由至少一個(gè)適當(dāng)工作的信道所覆蓋。當(dāng)可能移位位置為已知時(shí),確定是否可用的處理單元分配在掃描間,且覆蓋100%的條帶。在圖14中,以概念圖顯示每個(gè)掃描的信道位置。如圖14所示的條帶(藍(lán)色)是以此特定組合的信道誤差與兩個(gè)個(gè)別移位值寫(xiě)入的。區(qū)別重迭和非重迭的信道位置是重要的。對(duì)于在重迭的信道位置處將正確寫(xiě)入的條帶,在此位置對(duì)于一個(gè)掃描的工作信道必須為可用。對(duì)于非重迭的信道位置,在第一次與第二次掃描之間的晶片移位將造成兩個(gè)區(qū)域, 其中僅可能用一個(gè)特定掃描來(lái)寫(xiě)入條帶。在此區(qū)域中的失效信道將中斷良好信道的序列。 最左側(cè)的信道誤差(參閱在圖中指向其的紅色箭頭)迫使條帶在其右側(cè)開(kāi)始。在左側(cè),無(wú)法使用信道。典型而言,使用移位以使得重迭區(qū)域成為無(wú)誤差(使用兩個(gè)掃描),且可使用在重迭區(qū)域中的一些信道以達(dá)到將寫(xiě)入的所需數(shù)量的條帶。相比于不能寫(xiě)入在重迭區(qū)域中的位置的可能性,不能寫(xiě)入在非重迭區(qū)域中的位置的可能性相對(duì)較高。因此,典型而言,在非重迭區(qū)域中的“良好信道”序列是短的。因此,使用1觀70個(gè)信道在兩個(gè)掃描中覆蓋13000個(gè)條帶將是困難的,因?yàn)樘^(guò)于取決在非重迭區(qū)域中的良好信道的相當(dāng)大序列的可用性。使用13130個(gè)信道在兩個(gè)掃描中覆蓋13000個(gè)條帶將容易許多,因?yàn)槌晒⒉皇翘Q在非重迭區(qū)域。實(shí)際上,很可能在重迭區(qū)域中找到條帶的完整序列。當(dāng)將處理單元的數(shù)目減少時(shí),會(huì)引入新的約束。除了找到適當(dāng)移位之外,必須找到對(duì)于第一次與第二次掃描的處理單元到信道的成功分配。在圖15中,顯示此舉的一個(gè)實(shí)例。對(duì)于此實(shí)例,假設(shè)管理5個(gè)信道與3個(gè)處理單元的節(jié)點(diǎn)。白點(diǎn)表示信道為切斷,而黑點(diǎn)表示被使用且處理單元被分配給的信道。紅色十字形記號(hào)表示信道誤差??沈?yàn)證的是,并無(wú)節(jié)點(diǎn)違反對(duì)于特定掃描最多具有三個(gè)處理單元能在節(jié)點(diǎn)中起作用的限制。圖16顯示相比于對(duì)于非重迭區(qū)域的信道而使用較少個(gè)處理單元的結(jié)果。此圖顯示良好信道的最大序列是用對(duì)于一節(jié)點(diǎn)的每五個(gè)信道為三個(gè)處理單元的限制所得到。最大長(zhǎng)度等于每個(gè)節(jié)點(diǎn)的處理單元數(shù)目的二倍。對(duì)于其它移位值(圖16的移位是理想的值), 在非重迭區(qū)域中的有用序列將實(shí)質(zhì)為較小的(查看當(dāng)移位增加1時(shí)所發(fā)生的情況)。因此, 在非重迭區(qū)域中的信道甚至不如先前(未考慮減少處理單元量)有用。除了在非重迭區(qū)域中的信道的較差利用外,基于相同限制的另一個(gè)弱點(diǎn)出現(xiàn)在重迭區(qū)域中。在重迭區(qū)域中,減少每個(gè)節(jié)點(diǎn)的處理單元數(shù)目轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)于誤差序列(誤差叢集) 的靈敏度。對(duì)于每個(gè)12個(gè)信道的節(jié)點(diǎn)為7個(gè)處理單元的配置,處理單元數(shù)目的二倍加上一的叢集將造成失敗的分配。假使叢集映射在單個(gè)節(jié)點(diǎn)上,對(duì)于處理單元尺寸加上一的叢集, 分配將失敗。每當(dāng)操縱叢集為實(shí)際的瓶頸時(shí),仍存在將節(jié)點(diǎn)尺寸按比例放大(例如 個(gè)信道與14個(gè)處理單元)的可能性。此舉將降低對(duì)于大叢集的靈敏度。重要的是,系統(tǒng)對(duì)于高達(dá)某個(gè)水平的信道誤差為魯棒的。此外,如果發(fā)生減少處理單元,對(duì)于信道誤差的魯棒性維持在合理的水平。對(duì)于冗余掃描概念的關(guān)鍵參數(shù)是條帶的數(shù)目、信道的數(shù)目、誤差信道的預(yù)期數(shù)目、 誤差叢集的預(yù)期尺寸、每個(gè)節(jié)點(diǎn)的信道數(shù)目以及每個(gè)節(jié)點(diǎn)的處理單元數(shù)目。在識(shí)別信道誤差之后,系統(tǒng)將找出造成長(zhǎng)度等于或大于所需條帶數(shù)目的“良好”序列的可能移位組合?!傲己谩毙蛄杏稍诜侵氐鼌^(qū)域中的“良好”信道位置或在至少一個(gè)信道為“良好”處的重迭區(qū)域中的位置組成。此過(guò)程將產(chǎn)生移位的清單與“良好”區(qū)域的起始與尺寸。如果在信道與處理單元之間為一對(duì)一關(guān)系(即無(wú)在數(shù)據(jù)路徑容量的減小),成功的晶片移位是成功的條件。如果處理單元少于信道,成功的分配是附加要求。當(dāng)所有的條帶位置是僅使用“良好”信道而由兩個(gè)掃描的其中之一所寫(xiě)入時(shí),分配是成功的。按照掃描, 節(jié)點(diǎn)分配的處理單元不能比可用的處理單元更多??赡艿姆峙洳呗韵确峙浔仨殞?xiě)入某些條帶位置的信道。這些位置典型地是在非重迭區(qū)域中的位置與在一個(gè)掃描的重迭區(qū)域中的位置,其對(duì)應(yīng)于在其它掃描中的誤差位置。 假使任何節(jié)點(diǎn)需要的處理單元比可用的處理單元還多,分配企圖將失敗。從一側(cè)開(kāi)始,分配通過(guò)條帶位置而反復(fù)進(jìn)行。處理單元是從將最早離開(kāi)范圍的節(jié)點(diǎn)而分配。假使此類的節(jié)點(diǎn)被完全分配,來(lái)自其它掃描的節(jié)點(diǎn)應(yīng)分配處理單元以寫(xiě)入位置。 假使任何節(jié)點(diǎn)需要的處理單元比可用的處理單元還多,分配企圖將失敗。可使用其它策略, 其給予更好的結(jié)果而找到在假使先前被拒絕時(shí)的分配可能性。分配方案失敗的典型理由是在非重迭區(qū)域中的失敗的限制、沒(méi)有備用的處理單元以及大的誤差叢集。結(jié)合了特定位置處的誤差信道之特定移位值經(jīng)常造成失敗的分配。對(duì)于兩次掃描,備用的處理單元是超過(guò)節(jié)點(diǎn)應(yīng)服務(wù)的信道數(shù)目半數(shù)的處理單元,例如每個(gè)節(jié)點(diǎn)為12個(gè)信道與6個(gè)處理單元的配置不具有任何備用的處理單元。大誤差叢集最終將耗盡在特定節(jié)點(diǎn)中的處理單元數(shù)目。叢集的影響重度取決于其位置,因?yàn)榇_定是否一或兩個(gè)節(jié)點(diǎn)應(yīng)分配處理單元以寫(xiě)入誤差位置。對(duì)于每個(gè)12個(gè)信道的節(jié)點(diǎn)為7個(gè)處理單元,一個(gè)節(jié)點(diǎn)最多可吸收7個(gè)誤差,而兩個(gè)節(jié)點(diǎn)最多可吸收14個(gè)誤差。圖17至23是曲線圖,其說(shuō)明為了確定關(guān)于光刻機(jī)器容量而改變數(shù)據(jù)路徑容量的效應(yīng)的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果。曲線圖是顯示從50個(gè)實(shí)驗(yàn)中得到的成功數(shù)目。成功意味著已經(jīng)找到成功的移位與分配。因?yàn)樵S多模擬是關(guān)于改變單個(gè)參數(shù),除非是另作指明,否則要使用的默認(rèn)參數(shù)集被定義為條帶的數(shù)目=13000 ;信道的數(shù)目=13130 ;每個(gè)節(jié)點(diǎn)的處理單元數(shù)目=7;及,每個(gè)節(jié)點(diǎn)的信道數(shù)目=12。12個(gè)信道使用7個(gè)處理單元的節(jié)點(diǎn)稱為12/7配置。在圖17中,顯示每個(gè)節(jié)點(diǎn)為不同數(shù)目的處理單元的效應(yīng),假設(shè)無(wú)大的誤差叢集(僅有小的自然叢集情形)。12/6配置被視為降低的下限,因?yàn)槊?2個(gè)信道為5個(gè)處理單元的配置將總是失敗。12/12配置是實(shí)際為沒(méi)有減少任何處理節(jié)點(diǎn)的配置;其成功僅是取決于找到一個(gè)成功移位(無(wú)分配限制)。 仿真結(jié)果顯示,相比于12/12配置,對(duì)于12/6與12/7配置的魯棒性將稍微減小。圖18是針對(duì)于如同在圖17中的相同配置的誤差叢集的效應(yīng)。12/6配置對(duì)于尺寸5的誤差叢集特別敏感,尺寸5的誤差叢集是由于缺乏在節(jié)點(diǎn)中的備用處理單元所引起。 在臨界位置的一個(gè)誤差將引起運(yùn)行的失敗。12/7與12/12配置并未顯示對(duì)于尺寸5的叢集的特別敏感性。在圖19中顯示了改變信道數(shù)目的效應(yīng)。如果減少處理單元數(shù)目,非重迭的區(qū)域幾乎為無(wú)用的。這解釋了對(duì)于使用13000個(gè)信道的較差結(jié)果。具有較多個(gè)信道的配置將給予較多個(gè)具有“良好”序列的移位機(jī)會(huì),主要因?yàn)楦鼘挼闹氐鼌^(qū)域。仿真實(shí)驗(yàn)顯示,具有200個(gè)誤差的13130個(gè)信道將造成平均沈個(gè)成功的移位,而13260個(gè)信道將對(duì)于相同數(shù)目的誤差而造成平均41個(gè)成功的移位。使用13000個(gè)信道僅提供平均14個(gè)成功的移位。對(duì)于典型12/7配置,增加信道數(shù)目會(huì)增大魯棒性。圖20顯示當(dāng)先前仿真以誤差叢集為5的效應(yīng)被擴(kuò)大時(shí)的結(jié)果。并未觀察出結(jié)合改變信道數(shù)目的任何顯著效應(yīng)。如之前所述,在將處理單元數(shù)目從12個(gè)減少到7個(gè)時(shí)魯棒性減小,且增加信道數(shù)目將改良魯棒性。圖21呈現(xiàn)當(dāng)藉由使用更多個(gè)信道來(lái)嘗試補(bǔ)償歸因于處理單元減少的魯棒性損失的結(jié)果。如可看出的那樣,當(dāng)將配置從12/12改變到12/7時(shí)的魯棒性損失可藉由將信道數(shù)目增加僅約(例如將信道數(shù)目從13130個(gè)增加到13280個(gè))所補(bǔ)償。注意,在仿真中使用的叢集均為似乎為最差條件的特定尺寸的“單叢集”。其它叢集策略傾向提供更正面的結(jié)果。圖22顯示三種策略的比較僅注入單個(gè)叢集;在固定距離注入盡可能多個(gè)類似的叢集(從起始位置到起始位置為65個(gè));及,在隨機(jī)位置(然而在其間維持20個(gè)良好信道的最小距離)注入盡可能多個(gè)類似的叢集。注意,誤差叢集之間的固定距離產(chǎn)生許多相關(guān)性且將造成大量的成功移位。當(dāng)減少處理單元數(shù)目時(shí),大于尺寸為5的叢集將對(duì)魯棒性具有嚴(yán)重影響。這可在圖23中看出,其中,在具有叢集尺寸5的12/07(12/07 )與具有叢集尺寸8的 12/07(12/0708)之間的魯棒性差異是顯而易見(jiàn)的。若大于5的誤差叢集更頻繁發(fā)生,可使用替代方式來(lái)結(jié)合減少處理單元數(shù)目,以減小叢集敏感性。增大節(jié)點(diǎn)尺寸且使用可比的比率(諸如24/14配置)是一個(gè)此類的替代者。此舉的效應(yīng)可在圖23中看出,其顯示相比于12/0708配置,使用24/1408配置的魯棒性更大。其它替代者是將信道隨機(jī)排列遍及于節(jié)點(diǎn)、或?qū)⑾到y(tǒng)地將信道廣泛分布在節(jié)點(diǎn)間。這些將造成一個(gè)誤差叢集,其對(duì)應(yīng)于多個(gè)不同節(jié)點(diǎn)而非集中在一或兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。在此配置中,寫(xiě)入?yún)布`差的所有鏡像位置將不會(huì)是1或2個(gè)節(jié)點(diǎn)而是許多個(gè)節(jié)點(diǎn)的責(zé)任。然而, 將信道隨機(jī)排列或是散布可能具有其它負(fù)面的副作用,因?yàn)橄噜徴?且潛在共享信息)的概念消失。分配策略最優(yōu)化除了檢查分配限制外,分配功能性的重要任務(wù)可能是使掃描間的縫綴數(shù)目最小化。可從以上仿真所得到的結(jié)論如下。減少每個(gè)節(jié)點(diǎn)的處理單元數(shù)目可顯著減少硬件的量。減少每個(gè)節(jié)點(diǎn)的處理單元數(shù)目將稍微減小魯棒性。對(duì)于兩次掃描,50% (例如12/6 配置)是用于減少每個(gè)節(jié)點(diǎn)的處理單元數(shù)目的下限。接近50%的配置對(duì)于小叢集的誤差 (尺寸=5)特別敏感。12/6配置因此不如12/7配置更優(yōu),12/7配置未顯示這種敏感性。 12/7配置似乎為對(duì)于每12個(gè)信道的處理單元數(shù)目的合理下限。為了良好的魯棒性,信道數(shù)目?jī)?yōu)選為大于條帶數(shù)目(+1%)。增加信道數(shù)目顯著提高魯棒性。因?yàn)闇p少每個(gè)節(jié)點(diǎn)的處理單元數(shù)目造成的魯棒性損失,可藉由使用附加信道而很容易被補(bǔ)償。大的誤差叢集 (> 5)將戲劇性地減小魯棒性。數(shù)據(jù)路徑要求在圖M中的流程圖顯示在光刻系統(tǒng)中所涉及的處理的概觀與其相依性。了解相依性允許(就持續(xù)時(shí)間而論的)性能的分析且揭示對(duì)于平行執(zhí)行提高產(chǎn)量的機(jī)會(huì)。重要的主旨在于,對(duì)于一個(gè)掃描的圖案數(shù)據(jù)可在執(zhí)行前一個(gè)掃描的同時(shí)被處理且/或被加載到 RAM0
對(duì)于不同架構(gòu),可能發(fā)生不同的相依性和不同的機(jī)率或限制。舉例來(lái)說(shuō),在處理 El (晶片測(cè)量與定位)與Cl (線內(nèi)處理及/或加載數(shù)據(jù)以供初次掃描到RAM)之間的相依性。對(duì)于架構(gòu)選項(xiàng)A(離線處理),此相依性不存在。對(duì)于選項(xiàng)C,此相依性可能存在,然而對(duì)于實(shí)時(shí)柵格化,此相依性將存在(小束與掃描線的實(shí)時(shí)結(jié)合)。關(guān)于處理的典型性能要求從服務(wù)器下載新的圖案到流注器節(jié)點(diǎn)的本地儲(chǔ)存器 <60分鐘;要儲(chǔ)存在流注器節(jié)點(diǎn)的本地儲(chǔ)存器中的圖案數(shù)目>=10 ;機(jī)器歸因于加載新圖像而離線的時(shí)間< 60秒;若每個(gè)晶片將執(zhí)行柵格化一次,在將修正參數(shù)更新與修正參數(shù)準(zhǔn)備要寫(xiě)入之間的最大時(shí)間是36秒(6分鐘的10% );及,掃描曝光持續(xù)時(shí)間< 3分鐘。時(shí)序和同步時(shí)鐘和同步信號(hào)可通過(guò)光纖而分布到其它子系統(tǒng)(諸如偏轉(zhuǎn)器與晶片臺(tái))。這帶來(lái)的有益效果為,子系統(tǒng)間的電流隔離和對(duì)于電磁影響的不敏感性??墒褂脮r(shí)鐘變化來(lái)改變劑量。然而,由于可藉由改變像素尺寸來(lái)補(bǔ)償劑量變化,優(yōu)選為避免時(shí)鐘變化,以簡(jiǎn)化負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)傳送到阻斷器的數(shù)據(jù)路徑的實(shí)際部分的實(shí)施,且排除在時(shí)鐘頻率改變之后要重新同步所需要的時(shí)間。使用固定時(shí)鐘率的優(yōu)點(diǎn)是,時(shí)鐘不再需要被分布到數(shù)據(jù)路徑的不同構(gòu)件之間。通過(guò)利用(在FPGA內(nèi)側(cè)的)標(biāo)準(zhǔn)相位鎖定回路(PLL),本地時(shí)鐘頻率的變化可被補(bǔ)償。當(dāng)需要更大的變化(諸如士 10%)時(shí),需要特別準(zhǔn)備,以便能夠使得數(shù)據(jù)路徑子系統(tǒng)同步。數(shù)據(jù)路徑優(yōu)選地作為對(duì)于整個(gè)光刻系統(tǒng)的時(shí)鐘主控器工作,且將向其它子系統(tǒng)提供時(shí)序和同步信號(hào),諸如電子-光學(xué)柱(偏轉(zhuǎn)器)和晶片定位系統(tǒng)。修正在上述的帶電粒子光刻機(jī)器的實(shí)施例中,不存在設(shè)立到光刻機(jī)器中的任何設(shè)施來(lái)調(diào)整個(gè)別電子小束以修正在小束位置、尺寸、電流或其它束特征方面的誤差。光刻機(jī)器省略修正的透鏡或電路來(lái)進(jìn)行對(duì)于小束的個(gè)別修正,以避免在將附加構(gòu)件并入到電子光學(xué)柱中來(lái)進(jìn)行實(shí)際的束修正所涉及的附加復(fù)雜度與成本,且避免由于并入此類附加構(gòu)件所需要的柱尺寸的增大。因此,為了修正在小束位置、尺寸、電流等等方面變化的調(diào)整是藉由對(duì)由數(shù)據(jù)路徑提供的控制信號(hào)作出修正調(diào)整而進(jìn)行的。對(duì)于種種理由所需要,作出數(shù)中類型的修正。這些修正包括修正以補(bǔ)償 小束位置的變化。歸因于在柱的制造中的變化,諸如在孔隙陣列或小束阻斷器陣列中的孔的精確定位與孔尺寸的變化,或由聚光透鏡或投射透鏡或偏轉(zhuǎn)電極所生成的電場(chǎng)強(qiáng)度的差異,小束可能失準(zhǔn)。此類失準(zhǔn)可用“圖案移位”來(lái)修正。 機(jī)械位置誤差。這些可能造成整個(gè)晶片場(chǎng)域在χ及/或y方向上的移位。此類型的場(chǎng)域移位也可用“圖案移位”來(lái)修正。 數(shù)據(jù)路徑的延遲誤差(例如由數(shù)據(jù)路徑中的光纖長(zhǎng)度的差異所引起)。此誤差可藉由y方向上的移位來(lái)修正。 阻斷器時(shí)序偏移。由于將小束控制信號(hào)復(fù)用,多個(gè)小束是通過(guò)一個(gè)信道控制的, 且小束控制信號(hào)被串行式接收,即對(duì)于不同小束的控制信號(hào)是由小束阻斷器陣列在不同時(shí)間接收的。視阻斷器設(shè)計(jì)而定,對(duì)于將小束接通及切斷(例如小束可以行或列的單位被切換)或個(gè)別小束將會(huì)遭受不同的偏移。視實(shí)現(xiàn)控制比特(小束被切換)的策略而定,這可能造成特定小束與另一個(gè)小束相比在稍后的時(shí)間被切換。此誤差的效應(yīng)是在子像素范圍中。結(jié)果是每個(gè)小束的偏移。 在小束阻斷器陣列孔位置的變化。每個(gè)小束通過(guò)小束阻斷器陣列中的孔,且被在該孔的阻斷器電極切換。當(dāng)與參考位置相比時(shí),在小束阻斷器陣列的制造中的變化可能造成孔的位置且因此為對(duì)應(yīng)小束的位置于χ和y方向二者上的機(jī)械偏移。此誤差的效應(yīng)典型為多個(gè)像素,且結(jié)果是每個(gè)小束的偏移。此誤差的全像素(整數(shù))部分將典型在執(zhí)行時(shí)被補(bǔ)償。其余的子像素(分?jǐn)?shù))部分可由實(shí)時(shí)柵格化作補(bǔ)償。 偏轉(zhuǎn)強(qiáng)度的變化。這些可能是歸因于小束偏轉(zhuǎn)器的電氣偏轉(zhuǎn)場(chǎng)強(qiáng)度的空間差異,此必須對(duì)于“圖案比例調(diào)整(scaling)”、“劑量修正”作修正。在偏轉(zhuǎn)差異中還可能存在小束偏移分量,其可由“圖案移位”作修正。 控制信號(hào)脈沖期間的變化。因?yàn)橛糜趯⑿∈钄嗥麝嚵须姌O接通及切斷的不同時(shí)序行為,在小束間有效的劑量率將不同。當(dāng)未將控制信號(hào)復(fù)用時(shí),此效應(yīng)是顯著的(例如10% )。就對(duì)于在一個(gè)信道中的49個(gè)小束的控制信號(hào)復(fù)用而論,其顯著性因?yàn)檗D(zhuǎn)變效應(yīng)相同而降低,但最小脈沖寬度與未復(fù)用情形相比大49倍(假設(shè)10% /49 = 0.2%)o此夕卜,此誤差取決于劑量率。對(duì)于100%劑量率寫(xiě)入,誤差較??;而以50%劑量率寫(xiě)入時(shí),誤差是最大的??傮w圖案移位當(dāng)在晶片上寫(xiě)入圖案時(shí),寫(xiě)入圖案的小束不太可能均為完全對(duì)準(zhǔn)。為了修正此失準(zhǔn),且致使小束能夠?qū)懭雽?duì)準(zhǔn)條帶,調(diào)整圖案數(shù)據(jù)以補(bǔ)償失準(zhǔn)誤差。此調(diào)整可使用軟件或硬件來(lái)進(jìn)行,且可在圖案數(shù)據(jù)的處理期間的不同階段進(jìn)行。舉例來(lái)說(shuō),可對(duì)以向量格式、或以多級(jí)灰度格式、或以二級(jí)B/W位圖(bitmap)的圖案數(shù)據(jù)而作出修正。偏移可能發(fā)生在χ方向(臺(tái)移動(dòng)方向)或y方向(小束掃描偏轉(zhuǎn)方向)或是二者。 偏移可能以全像素移位及/或子像素移位來(lái)發(fā)生。全像素移位可藉由在柵格化后移位若干個(gè)像素達(dá)成。子像素移位可作為部分的柵格化過(guò)程而達(dá)成。總體圖案移位(即在一個(gè)信道中的所有小束的移位)可用于(在X與y方向上的)條帶位置修正及(在X與y方向上的)場(chǎng)域位置修正。圖25顯示了對(duì)于條帶位置修正的χ與y圖案移位的實(shí)例。在圖左,顯示條帶具有重迭在意圖位置的期望圖案。在圖右, 顯示條帶具有重迭為若未作出修正時(shí)將寫(xiě)入的圖案。如可看出,需要總體圖案移位,以使信道的所有小束來(lái)寫(xiě)入在移位向上且到左側(cè)的位置。典型地在校準(zhǔn)之后頻繁進(jìn)行(每個(gè)晶片或場(chǎng)域一次)束移位??杉僭O(shè)關(guān)于在同個(gè)信道中的其它小束,小束被完全對(duì)準(zhǔn),使得在信道中的所有小束得到相同的圖案偏移。對(duì)于圖案移位的典型要求是對(duì)于總體移位的每個(gè)信道的個(gè)別X與Y移位設(shè)定,且參數(shù)是對(duì)于每個(gè)場(chǎng)域更新一次。典型的最大移位范圍可為+200nm到-200nm,具有0. Inm的移位準(zhǔn)確度。此修正是對(duì)于總體移位的每個(gè)信道,因?yàn)轭A(yù)期的是,在圖案束中的所有小束使用相同偏移值。對(duì)于總體圖案移位,信道圖案是無(wú)關(guān)于束交插策略而被整體移位。阻斷器時(shí)序偏移修ιΗ對(duì)于多個(gè)子信道的小束控制信號(hào)優(yōu)選地被復(fù)用在單個(gè)信道上。視阻斷器設(shè)計(jì)而定,這將造成個(gè)別的小束在不同時(shí)間切換到下個(gè)像素。阻斷器時(shí)序偏移修正需要按照子信道在Y上的修正,典型為具有小于一個(gè)像素的最大移位范圍以及0. Inm的移位準(zhǔn)確度。移位參數(shù)是靜態(tài)的,由于阻斷器時(shí)序偏移是視阻斷器設(shè)計(jì)而定的。阻斷器孔偏移修IH因?yàn)樽钄嗥鲙缀谓Y(jié)構(gòu),不同的孔距離某個(gè)參考點(diǎn)的偏移不同。使用孔的X的偏移來(lái)產(chǎn)生交插的圖案(參閱圖9)。將實(shí)時(shí)考慮可預(yù)測(cè)的時(shí)序延遲,且不視為此修正的部分。相對(duì)于參考(例如中間條帶)的Y的偏移被補(bǔ)償。誤差劃分成全像素與子像素分量。全像素移位應(yīng)總被補(bǔ)償,而僅有實(shí)時(shí)柵格化能夠處理子像素分量。阻斷器孔偏移修正需要按照子信道對(duì)于子像素分量在Y的修正,典型為具有+/-Wproj/2或+/-210 μ m(即 (N-I)^Pproj)的最大移位范圍、以及0. Inm的移位準(zhǔn)確度。修正參數(shù)是靜態(tài)的,因?yàn)樽钄嗥骺灼剖亲钄嗥鲙缀谓Y(jié)構(gòu)的函數(shù)。劑量修ιΗ因?yàn)樵诠饪虣C(jī)器中的制造容許度變化,有效的劑量是按照小束而變化。小束掃描偏轉(zhuǎn)強(qiáng)度的變化還可造成劑量強(qiáng)度的變化。劑量率也可使用劑量因子作修正產(chǎn)生的劑量率=劑量率圖*劑量因子。此公式以數(shù)學(xué)方式描述修正,但是劑量修正優(yōu)選為藉由調(diào)整像素白值及/或閾值在遞色過(guò)程中實(shí)現(xiàn)。舉例來(lái)說(shuō),當(dāng)小束用90%的劑量因子來(lái)校準(zhǔn),其強(qiáng)度為100% /90%= 111. 1%。因此,若100為默認(rèn)值,用于遞色的白值將為111. 1 ;且若默認(rèn)值為50,遞色閾值值將為55. 6。劑量修正是按照小束而執(zhí)行,且修正參數(shù)是每個(gè)晶片更新一次。對(duì)于劑量修正的典型要求/值是50% -100%的圖案劑量映射、0.2%步進(jìn)尺寸的圖案劑量準(zhǔn)確度、 80% -100%的束劑量因子及0. 2%步進(jìn)尺寸的束劑量準(zhǔn)確度。造成的劑量率應(yīng)舍入到最接近的值。圖案比例調(diào)整(scaling)束是在每個(gè)掃描期間在y方向偏轉(zhuǎn),且將圖案從條帶的一側(cè)寫(xiě)入到另一側(cè)。偏轉(zhuǎn)距離是優(yōu)選為涵蓋條帶寬度與過(guò)掃描距離的二倍。假使偏轉(zhuǎn)為非完全一致,一束比其它束偏轉(zhuǎn)得更強(qiáng),且因此偏轉(zhuǎn)距離將是不同的。歸因于跨越陣列所發(fā)生的電壓降,在掃描偏轉(zhuǎn)陣列表面上產(chǎn)生掃描偏轉(zhuǎn)強(qiáng)度的差異。這些電壓降造成在陣列遠(yuǎn)端處的偏轉(zhuǎn)場(chǎng)較弱,且偏轉(zhuǎn)距離對(duì)于經(jīng)歷較弱的偏轉(zhuǎn)場(chǎng)的小束將為較短的。這通過(guò)使用圖案比例調(diào)整來(lái)作補(bǔ)償。在圖沈示出圖案比例調(diào)整的實(shí)例。在圖左, 條帶被顯示為具有在虛線之間的圖案特征的意圖標(biāo)定所覆蓋的期望圖案。在圖右,條帶被顯示為具有如未作出比例調(diào)整修正時(shí)將寫(xiě)入的那樣覆蓋的圖案。如可看出,需要圖案比例調(diào)整修正來(lái)降低信道的所有小束的偏轉(zhuǎn),以用正確比例調(diào)整將特征寫(xiě)入。比例調(diào)整可藉由調(diào)整傳送到阻斷器的數(shù)據(jù)信號(hào)的比特率、將曝光圖案散布在不同數(shù)目的像素上來(lái)完成。歸因于同步考慮,改變比特率并非為優(yōu)選。為了將此避免,比例調(diào)整可藉由將圖案散布在不同數(shù)目的比特/像素上來(lái)執(zhí)行。假設(shè)的是,相同群組的小束具有相同的偏轉(zhuǎn)強(qiáng)度。這是因?yàn)樗鼈冇赏耆嗤钠D(zhuǎn)器所偏轉(zhuǎn)。因此對(duì)于某個(gè)群組的所有小束, 圖案比例調(diào)整因子是相同的。圖案比例調(diào)整需要每個(gè)信道的修正,修正參數(shù)優(yōu)選地對(duì)于每個(gè)冗余掃描重組更新一次。最大范圍典型為1到1. 1 (例如2 μ m變?yōu)?. 2 μ m),且準(zhǔn)確度為0. lnm/1 μ m = 1/10,000。假設(shè)偏轉(zhuǎn)強(qiáng)度對(duì)于信道中的所有小束均為相同的,因?yàn)樾∈蚕硐嗤钠D(zhuǎn)陣列,且大約為在此偏轉(zhuǎn)器中的相同位置。
圖27是總結(jié)各種類型的修正以及典型的參數(shù)和范圍的表格。注意,當(dāng)使用第一次掃描與第二次(或冗余)掃描時(shí),劑量修正優(yōu)選地在兩個(gè)掃描前執(zhí)行。動(dòng)杰圖案移位還可提供動(dòng)態(tài)圖案移位來(lái)補(bǔ)償晶片發(fā)熱。這可通過(guò)使用每個(gè)信道的X與Y偏移表來(lái)完成,該偏移表具有依據(jù)時(shí)間的函數(shù)變化的值??墒褂妹縄ms為0. Inm的最大斜率(等于在X的-IOym),及每300mm(晶片尺寸)具有30,000個(gè)條目的偏移表。圖案尺寸調(diào)整(sizing)修ιΗ因?yàn)樵诒榧皰呙杵D(zhuǎn)陣列表面的小束掃描偏轉(zhuǎn)強(qiáng)度的差異,小束的偏轉(zhuǎn)距離將改變。這可使用(上述)圖案比例調(diào)整或圖案尺寸調(diào)整修正來(lái)作補(bǔ)償。對(duì)于圖案尺寸調(diào)整修正的要求大體上與圖案比例調(diào)整的相同。數(shù)據(jù)路徑架構(gòu)數(shù)據(jù)路徑接收指定格式的布局?jǐn)?shù)據(jù),且將此數(shù)據(jù)處理以使得其可通過(guò)使用電子束被寫(xiě)入在晶片上。數(shù)據(jù)路徑還執(zhí)行對(duì)圖案數(shù)據(jù)的調(diào)整以補(bǔ)償在光刻機(jī)器中的誤差,并且將同步信號(hào)提供到其它的子系統(tǒng)。圖觀顯示數(shù)據(jù)路徑的功能框圖,其顯示從⑶S-II圖案數(shù)據(jù)文件到通過(guò)光纖傳送的比特流的流程。此圖還顯示發(fā)生在適當(dāng)功能塊的修正。視架構(gòu)選項(xiàng)而定,可在數(shù)據(jù)路徑處理內(nèi)的不同點(diǎn)處作出修正。輸入數(shù)據(jù)格式對(duì)于數(shù)據(jù)路徑子系統(tǒng)的輸入將是預(yù)處理的格式(通常為得自諸如⑶S-II或MEBES 的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)文件格式),其含有將被“寫(xiě)入到晶片上的布局信息。根據(jù)此工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)文件格式, 預(yù)先定義的系統(tǒng)補(bǔ)償是在離線處理中施加的。在離線處理后,數(shù)據(jù)將被儲(chǔ)存,用于數(shù)據(jù)路徑的下個(gè)階段。數(shù)據(jù)可用便于后續(xù)處理的文件格式來(lái)儲(chǔ)存,例如每個(gè)個(gè)別信道為一個(gè)文件。劑量映射數(shù)據(jù)格式劑量映射典型地使用向量格式定義單一劑量率的區(qū)域。劑量率是每單位面積的輻射強(qiáng)度。用適當(dāng)?shù)膭┝柯蕘?lái)寫(xiě)入圖案是必要的,否則寫(xiě)入的圖案將不會(huì)在抗蝕劑中正確出現(xiàn)。舉例來(lái)說(shuō),劑量率的范圍可能以0.2%的步進(jìn)為50-100%,且劑量映射的空間分辨率可能為10-15nm。這些區(qū)域?yàn)榉侵氐?,故描述這些區(qū)域的多邊形的線并未交叉。這些區(qū)域可使用成角度0°、45°或90°的線以向量格式定義。如果發(fā)生實(shí)時(shí)渲染(rendering),離線過(guò)程可將復(fù)雜的多邊形分解為較簡(jiǎn)單的圖形,例如多邊形可作簡(jiǎn)化,使得掃描線僅與邊界相交最多為二次。這簡(jiǎn)化了硬件中的渲染。預(yù)處理預(yù)處理作用典型地為每個(gè)設(shè)計(jì)執(zhí)行一次。此步驟需要大量的計(jì)算能力來(lái)完成。通常在預(yù)處理中包括以下功能性(a)讀出⑶S-II芯片設(shè)計(jì),且取出對(duì)于在芯片制造過(guò)程中的特定步驟所需的信息。這典型地造成對(duì)于在此步驟中所需的特征的多邊形圖。(b)對(duì)劑量映射應(yīng)用抗蝕劑加熱修正。此修正典型造成對(duì)于特征位置的調(diào)整。(c)在多邊形上應(yīng)用鄰近修正。此修正將造成具有附加了不同劑量率的更多個(gè)多邊形的劑量映射。(d)將對(duì)于以向量格式的每個(gè)場(chǎng)域的劑量映射輸出。信道劃分(splitting)信道優(yōu)選地被用作進(jìn)一步處理的單元。為了使此成為可能,場(chǎng)域劑量映射被劃分為每個(gè)信道的劑量映射。多邊形被縮減為由一個(gè)信道寫(xiě)入的條帶區(qū)域。條帶區(qū)域優(yōu)選為延伸超過(guò)條帶的邊界,以考慮縫綴策略和遞色起始人為因素。若使用“智慧邊界”縫綴策略, 其中,臨界特征被分配到單一信道/條帶,則在條帶邊界上的臨界特征多邊形被分配到當(dāng)將劑量映射劃分時(shí)的特定信道。信道涫染(rendering)渲染是柵格化過(guò)程的第一個(gè)步驟。形狀信息和劑量信息在像素中被渲染。圖四顯示重迭在條帶上的布局圖案特征,來(lái)說(shuō)明渲染過(guò)程。形狀信息與劑量信息在劑量映射中以向量格式來(lái)描述,且通常為基于場(chǎng)域。在X的像素邊界值由機(jī)器的起點(diǎn)固定(還假設(shè)第一列將由小束0寫(xiě)入)。這將確定所有像素X坐標(biāo)(在圖四的像素X idx)與將掃描線寫(xiě)入的對(duì)應(yīng)小束(在圖四的小束idx)之間的關(guān)系。掃描線是在Y方向上的一排像素。從在晶片上的場(chǎng)域的典型X位置及從運(yùn)行時(shí)間計(jì)量過(guò)程所確定的X偏移,可確定特定場(chǎng)域的第一掃描線(第一場(chǎng)域像素行)。在此實(shí)例中的像素與場(chǎng)域原點(diǎn)未對(duì)準(zhǔn)。因此, "sub pix offs X”定義從場(chǎng)域原點(diǎn)開(kāi)始處的左像素X邊界(作為向量格式的參考)的偏移。在Y的像素尺寸、條帶寬度、過(guò)掃描與圖案比例調(diào)整將造成所需要的整數(shù)個(gè)像素。 一個(gè)額外像素可能被添加以允許子像素移位。對(duì)于所有小束,圖案比例調(diào)整因子將為相同, 且因此所有像素將為相同Y尺寸。移位可總是分為整數(shù)部分(全像素移位)和分?jǐn)?shù)部分(子像素移位)??山逵蓪⑾袼卦诒忍貛幸莆粊?lái)實(shí)現(xiàn)全像素移位。無(wú)法以此方式來(lái)實(shí)現(xiàn)子像素移位,但可藉由渲染/ 遞色過(guò)程來(lái)進(jìn)行。在Y方向上的移位為總體的(即在Y方向的總體圖案移位),或按照小束為專用的(例如束位置或阻斷器時(shí)序偏移修正)。渲染過(guò)程應(yīng)知道哪個(gè)小束寫(xiě)入掃描線且(將子像素)移位適當(dāng)個(gè)掃描線像素。像素在渲染前被移位,故其對(duì)準(zhǔn)“條帶vec ref Y”(參閱在圖中的放大顯示A)線,該線對(duì)于特征和劑量的向量格式描述而言為在y方向的基線。因?yàn)樵谛∈c像素X索引之間的關(guān)系僅當(dāng)開(kāi)始掃描時(shí)為固定的,僅可用實(shí)時(shí)渲染來(lái)處理子像素移位。離線渲染將總是假設(shè)子像素移位為零。信道遞餼(ditherinR)遞色是柵格化過(guò)程的第二個(gè)步驟。利用遞色,特定的劑量率由對(duì)于子信道的切換序列實(shí)現(xiàn)。遞色實(shí)質(zhì)上將多級(jí)灰度像素量化為二級(jí)的白/黑像素,并將每個(gè)像素中的量化誤差傳播到相鄰的像素,且局部強(qiáng)制特定平均劑量率。圖30說(shuō)明此過(guò)程。遞色技術(shù)在印刷時(shí)典型地用于實(shí)現(xiàn)灰度或彩色變化。一些眾所周知的算法是誤差擴(kuò)散0x2矩陣)與弗洛依德斯坦貝格(Floyd Steinberg) (2x3矩陣)。遞色在一或兩個(gè)(螺旋形)方向上執(zhí)行。遞色算法典型需要一些像素來(lái)作準(zhǔn)備。 因此,為了更好的結(jié)果將條帶寬度延伸小的邊限。為了光刻目的,可作出一些改良。一個(gè)改良在于誤差傳播優(yōu)選為不傳播到零值的像素。誤差值應(yīng)在另一個(gè)方向傳播或被拋棄。將量化誤差傳播到在需要零劑量處的像素是無(wú)用的。此鑒于對(duì)于⑶和間距的合理值而亦應(yīng)理解。如果發(fā)生從灰值到零值的轉(zhuǎn)變,這保證將跟隨著多個(gè)零像素。遞色處理將灰度像素轉(zhuǎn)變?yōu)楹?白像素。因?yàn)檫f色處理必須將量化誤差傳播到其相鄰像素,還處理每條掃描線的子像素移位。圖30說(shuō)明此處理。為了以準(zhǔn)確方式傳播量化誤差,對(duì)另一條掃描線的誤差傳播不是不重要,因?yàn)閽呙杈€并未對(duì)準(zhǔn)??苫谙噜徬袼刂g的重迭量傳播量化誤差,使得具有較大重迭的像素接收傳播量化誤差的較大部分。替代且較簡(jiǎn)單的策略是僅將誤差傳播到具有最大重迭的相鄰者。用于遞色處理的劑量?jī)?yōu)選為起因于來(lái)自渲染處理的劑量率、每個(gè)小束的劑量因子及對(duì)于信道的比例調(diào)整因子。優(yōu)選地對(duì)于每個(gè)小束設(shè)定劑量因子。因此,遞色模塊還應(yīng)知道掃描線對(duì)小束結(jié)合(在圖30的“子束idx”)。遞色處理將造成對(duì)于條帶的所有像素的通/斷狀態(tài)。在進(jìn)一步處理之前,移除可選擇的邊限像素。在軟邊緣的情況下,不需要邊限像素,因?yàn)樵跅l帶邊界處已經(jīng)具有平滑的淡入(fade in)與淡出(fade out)。視架構(gòu)選項(xiàng)而定,在遞色過(guò)程期間,修正為已知的或是未知的。對(duì)于離線遞色,無(wú)法進(jìn)行子像素移位,且像素將在Y方向?qū)?zhǔn)。對(duì)于遞色過(guò)程,閾值優(yōu)選地總為“白值”的一半,因?yàn)榘字祵⒁驗(yàn)樾∈鴦┝啃拚?br>
偏離默認(rèn)值。信道定幀及復(fù)用此處理執(zhí)行在遞色之后的種種任務(wù)。遞色像素位被投射到掃描線比特幀中。在此操作中,可執(zhí)行小束特定的全像素移位。對(duì)于單個(gè)偏轉(zhuǎn)掃描,接著組合適當(dāng)比特。如之前對(duì)于渲染處理所提到的,在Y方向的全像素移位可在稍后階段進(jìn)行。Ww位圖的像素被置放在它們的掃描線比特幀中。此比特幀典型地比位圖寬度更寬,因?yàn)槠淙菰S移位空間。圖31說(shuō)明此處理。垂直箭頭指示相對(duì)于零移位線的全像素移位。若像素在此線(如在圖31中的掃描線比特幀的最左掃描線)上開(kāi)始,其全像素移位為零且像素被完美地置于掃描線比特幀的中心。在圖32顯示了組合偏轉(zhuǎn)掃描幀比特的下個(gè)步驟。此步驟必須適應(yīng)正確的寫(xiě)入策略且在正確的時(shí)刻提出阻斷器所需要的比特。作為舉例,圖32在圖的底側(cè)左部顯示對(duì)于參數(shù)N = 4且K = 3的不同小束位置。位置是對(duì)于不同的后續(xù)偏轉(zhuǎn)掃描而顯示的n、n+l、n+2 與n+3。在此步驟,僅為掃描線對(duì)小束映射并不夠充分。對(duì)于此步驟,應(yīng)知道小束索引與偏轉(zhuǎn)掃描索引二者。對(duì)于特定偏轉(zhuǎn)掃描索引的所有比特被封裝到單個(gè)偏轉(zhuǎn)掃描比特幀中。在圖32,兩個(gè)底部行被填充以字符,以記錄在偏轉(zhuǎn)掃描比特幀的像素位置。信道編碼作為最后一個(gè)(可選的)步驟,偏轉(zhuǎn)掃描比特幀將被編碼以改良數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)流圖33是顯示數(shù)據(jù)路徑的主要數(shù)據(jù)處理與儲(chǔ)存組件的示意框圖,包含離線處理& 中央儲(chǔ)存單元(服務(wù)器)、數(shù)個(gè)圖案流注器節(jié)點(diǎn)、及阻斷器芯片(小束阻斷器陣列)。離線處理&中央儲(chǔ)存單元處理輸入布局?jǐn)?shù)據(jù)(例如以⑶S-II格式)且產(chǎn)生對(duì)于條帶的輸入文件。根據(jù)對(duì)于每個(gè)掃描的信道對(duì)條帶的分配,條帶數(shù)據(jù)必須最后終止在正確的圖案流注器節(jié)點(diǎn)處。圖案流注器節(jié)點(diǎn)含有磁盤(pán)與RAM儲(chǔ)存。磁盤(pán)儲(chǔ)存用以儲(chǔ)存對(duì)于計(jì)劃圖案的輸入數(shù)據(jù),且RAM儲(chǔ)存正在將目前圖案串流處理的處理單元所需要的數(shù)據(jù)。視架構(gòu)選項(xiàng)而定,來(lái)自服務(wù)器的輸入數(shù)據(jù)與對(duì)于處理單元的輸入數(shù)據(jù)相同。這適用于離線與實(shí)時(shí)柵格化。對(duì)于離線柵格化,位圖是從服務(wù)器接收的且被轉(zhuǎn)送到處理單元。對(duì)于實(shí)時(shí)柵格化,向量格式的輸入數(shù)據(jù)是從服務(wù)器接收的且被轉(zhuǎn)送到處理單元。處理單元將向量格式轉(zhuǎn)換為位圖。對(duì)于線內(nèi)架構(gòu)的選項(xiàng),向量格式的輸入數(shù)據(jù)是為了處理單元而被轉(zhuǎn)換為位圖。架構(gòu)詵項(xiàng)圖28顯示了數(shù)據(jù)路徑的功能單元(1)預(yù)處理;( 信道劃分;( 信道渲染; 信道遞色;(5)子信道映射;及(6)信道復(fù)用與編碼。預(yù)處理及信道劃分優(yōu)選為離線執(zhí)行,而子信道映射及信道復(fù)用與編碼優(yōu)選為實(shí)時(shí)執(zhí)行。然而,柵格化(包含信道渲染及信道遞色)可為離線、線內(nèi)或?qū)崟r(shí)執(zhí)行。下述架構(gòu)選項(xiàng)為(A)離線柵格化;(B)線內(nèi)柵格化與按照?qǐng)鲇虻钠疲?C)線內(nèi)柵格化與對(duì)準(zhǔn)場(chǎng)域; (D)實(shí)時(shí)柵格化。在光刻系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例中,定義光刻系統(tǒng)的以下要求(其影響數(shù)據(jù)路徑架構(gòu)) 最大場(chǎng)域尺寸為^mm χ 33mm(y, χ),每個(gè)場(chǎng)域的寫(xiě)入時(shí)間為2. 5秒,加上對(duì)于第二次的另個(gè)2. 5秒;13,000個(gè)光纖/信道/條帶和637,000個(gè)電子小束(13,OOOx每個(gè)信道的49個(gè)小束);條帶寬度為2 μ m,過(guò)掃描寬度(單側(cè))為1. 15 μ m(包含0.2偏移范圍(+/"200nm)+0. 2 比例調(diào)整范圍(條帶寬度的10% )+0. 5軟邊緣(0. 5 μ m單側(cè))+0. 25寫(xiě)入策略(假設(shè)Wproj =420nm:單側(cè)Wproj/2 = 2IOnm));最大偏轉(zhuǎn)寬度為4. 3 μ m(偏轉(zhuǎn)頻率取決于寫(xiě)入策略和驅(qū)動(dòng)速度);典型像素尺寸為3. 5nm,且像素尺寸范圍為2nm-6nm(l/3到3x(典型像素尺寸)2);劑量網(wǎng)格分辨率為10-15nm ;最小間距為64nm,對(duì)于線的最?、菫?2nm,且對(duì)于孔的最?、菫?2nm ;輸入分辨率為0. 25nm且柵格化分辨率為0. lnm。在圖案流注器上的數(shù)據(jù)圖案儲(chǔ)存尺寸>10個(gè)圖案;更新新修正參數(shù)且準(zhǔn)備好開(kāi)始寫(xiě)入新晶片的時(shí)間是36秒;從服務(wù)器到圖案流注器的上載時(shí)間< 60分鐘;從本地儲(chǔ)存器到快速內(nèi)存的成像< 60秒(單獨(dú)處理步驟)及< 6分鐘(在寫(xiě)入期間);且以7個(gè)處理單元的12個(gè)信道的處理節(jié)點(diǎn)。光刻系統(tǒng)優(yōu)選為均能夠處理正與負(fù)抗蝕劑??刮g劑的特征優(yōu)選為在數(shù)據(jù)路徑的離線處理中所處理,且數(shù)據(jù)路徑的其余部分應(yīng)該對(duì)于此不須知道。為了寫(xiě)入單個(gè)晶片,可使用兩次,即首次與第二次或冗余次。此二者的組合將寫(xiě)入在晶片上的所有13,000個(gè)條帶。選項(xiàng)A 離線柵格化圖59顯示使用離線柵格化的實(shí)施例。⑶S-II格式圖案數(shù)據(jù)接受離線處理,包括 鄰近效應(yīng)修正與抗蝕劑加熱修正。若使用智能型邊界,則在此階段計(jì)算邊界。柵格化(渲染與遞色)被執(zhí)行來(lái)將向量圖案數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二級(jí)的黑/白位圖,其為用于此實(shí)施例(即用于傳輸?shù)焦饪滔到y(tǒng)的數(shù)據(jù)格式)的工具輸入數(shù)據(jù)格式。此離線處理對(duì)于既定的圖案設(shè)計(jì)、 對(duì)于一或多個(gè)批次的晶片被執(zhí)行一次。其次,執(zhí)行工具輸入數(shù)據(jù)的線內(nèi)處理以生成圖案系統(tǒng)串流(PSS,pattern system streaming)格式,其亦為B/W位圖格式。線內(nèi)處理典型地以軟件來(lái)執(zhí)行。圖案流注器接著處理PSS格式數(shù)據(jù)以生成阻斷器格式數(shù)據(jù),為傳輸?shù)叫∈钄嗥麝嚵凶龊脺?zhǔn)備。此處理典型以硬件執(zhí)行,且可包括涉及對(duì)于束位置校準(zhǔn)、場(chǎng)域尺寸調(diào)整及/或場(chǎng)域位置調(diào)整的在X及 /或Y方向的全像素移位的修正。可按照?qǐng)鲇騺?lái)執(zhí)行此處理。阻斷器格式圖案數(shù)據(jù)接著被傳送到用于晶片曝光的光刻系統(tǒng)。
在此架構(gòu)選項(xiàng)中,許多工作是離線進(jìn)行的。柵格化將被離線執(zhí)行,且對(duì)于每個(gè)設(shè)計(jì)執(zhí)行一次。對(duì)于此選項(xiàng),用于光刻系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)是以黑/白(B/W,black/white)位圖格式的條帶圖案描述。位圖被實(shí)時(shí)處理。因此,僅有由階段5(信道定幀及復(fù)用,參閱圖34) 所提供的修正是可用的。階段5的修正是全像素移位修正,其可包括每個(gè)信道在X與Y方向的總體圖案移位、阻斷器時(shí)序偏移(Y方向)、和阻斷器孔偏移(Y方向)。X偏移具有在小束上對(duì)于行映射(阻斷器孔偏移和阻斷器時(shí)序偏移)的影響。適當(dāng)?shù)腨偏移將被附加且舍入到最接近的全像素。由于僅作全像素修正,相當(dāng)小的像素尺寸( 2nm)是合乎期望的,以滿足準(zhǔn)確度規(guī)格。使用小像素的缺點(diǎn)在于需要比可用于信道更大的帶寬,這可能造成較低的產(chǎn)量或每個(gè)信道需要使用多個(gè)光纖。在圖35中,顯示對(duì)于此架構(gòu)選項(xiàng)的處理流程。重點(diǎn)是在改變批次的瞬間??煞治鎏幚砹鞒?,以在光刻系統(tǒng)整個(gè)循環(huán)中找出可用于將圖案數(shù)據(jù)加載的區(qū)間,使得這些處理可平行處理以使產(chǎn)量最大化。在中央條塊,批次從圖案A改變到圖案B。對(duì)于此圖,假設(shè)的是 沒(méi)有理由(因?yàn)槭?將束與條帶重新配置。加載新圖案的主要部分(圖案B的主要掃描中寫(xiě)入的條帶)可在最后的主要掃描完成后而立即開(kāi)始。此圖亦顯示加載新圖案的第二次掃描/冗余掃描部分可相當(dāng)晚開(kāi)始,且應(yīng)在當(dāng)對(duì)于新圖案的第二次掃描/冗余掃描應(yīng)開(kāi)始時(shí)完成。掃描G和F的持續(xù)時(shí)間都典型為2. 5分鐘。對(duì)于平行的處理H與D的總持續(xù)時(shí)間可為約1分鐘。因此,可用于加載總圖案的時(shí)間等于用于兩個(gè)掃描和晶片交換的時(shí)間(約 6分鐘),假設(shè)不需要在節(jié)點(diǎn)間的條帶數(shù)據(jù)重組。當(dāng)新的失效信道是用處理D找到時(shí),條帶數(shù)據(jù)重組可能是必要的。圖36是對(duì)于離線柵格化架構(gòu)(選項(xiàng)A)的圖案流注器節(jié)點(diǎn)的主要組件的框圖。在圖36中,每個(gè)節(jié)點(diǎn)包含數(shù)個(gè)組件。節(jié)點(diǎn)CPU協(xié)調(diào)在節(jié)點(diǎn)上的處理且將數(shù)據(jù)到處移動(dòng)。網(wǎng)絡(luò)裝置與服務(wù)器(離線處理&中央存儲(chǔ)單元)通信,且接收布局?jǐn)?shù)據(jù)到串流。磁盤(pán)儲(chǔ)存單元儲(chǔ)存用于處理單元的位圖。可能具有數(shù)種版本的位圖可用在磁盤(pán)上??山逵墒褂媚承㏑AID模式的磁盤(pán)陣列來(lái)改良可靠度和讀取性能。磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的讀取速度是藉由條串化(striping) (RAID 0,將數(shù)據(jù)分布到磁盤(pán)陣列)而提高??山逵蓪?shù)據(jù)以冗余方式儲(chǔ)存(RAID 5,N個(gè)磁盤(pán)儲(chǔ)存尺寸=N-Ix磁盤(pán)尺寸)而改良可靠度。處理單元內(nèi)存(PU-RAM)儲(chǔ)存圖案數(shù)據(jù)。當(dāng)掃描時(shí),處理單元是從此RAM讀取其圖案數(shù)據(jù)。CPU在掃描之前將圖案數(shù)據(jù)加載到RAM。處理單元將圖案數(shù)據(jù)串流且生成光學(xué)信號(hào)以供傳輸?shù)阶钄嗥鳌D37顯示對(duì)于此配置的典型數(shù)據(jù)流。圖案數(shù)據(jù)是由節(jié)點(diǎn)CPU從網(wǎng)絡(luò)裝置接收的 (1)且儲(chǔ)存在磁盤(pán)上O)。每當(dāng)為了掃描需要圖案數(shù)據(jù)時(shí),節(jié)點(diǎn)CPU從磁盤(pán)讀出數(shù)據(jù)(3),且將其儲(chǔ)存在PU-RAM0)。當(dāng)掃描時(shí),處理單元從PU-RAM讀出其圖案數(shù)據(jù)(5)。此架構(gòu)的重要特征是PU-RAM的大小、PU-RAM加載時(shí)間、磁盤(pán)加載時(shí)間、與磁盤(pán)大小。PU-RAM加載時(shí)間(將所有條帶數(shù)據(jù)加載到PU-RAM中的時(shí)間)將主要取決于磁盤(pán)儲(chǔ)存單元的性能。關(guān)于磁盤(pán)加載時(shí)間,對(duì)于新掃描的位圖必須從服務(wù)器下載,且服務(wù)器可能是通信的瓶頸。磁盤(pán)加載時(shí)間可藉由將從服務(wù)器到節(jié)點(diǎn)的帶寬增大或是壓縮在服務(wù)器上的位圖數(shù)據(jù)來(lái)改良。對(duì)于磁盤(pán)大小,假設(shè)為了克服分布瓶頸(服務(wù)器帶寬),可在磁盤(pán)儲(chǔ)存單元中儲(chǔ)存多個(gè)(例如10個(gè))圖案。視關(guān)于可用性或讀取速度的要求而定,可針對(duì)于特定RAID 水平來(lái)配置磁盤(pán)。以離線與線內(nèi)的概念,預(yù)處理像素的重新排序及映射可由其包含現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)的處理單元執(zhí)行。此處理單元將允許全像素移位,并且可將來(lái)自內(nèi)存的數(shù)據(jù)重新排序,以朝向阻斷器復(fù)用傳輸。壓縮亦可用于架構(gòu)選項(xiàng)A。可能的配置包括無(wú)壓縮、壓縮遞色圖像或壓縮灰度圖像。對(duì)于無(wú)壓縮,圖案流注器節(jié)點(diǎn)將(未壓縮)遞色圖像儲(chǔ)存在磁盤(pán)上。也可能在分布前在服務(wù)器上將此圖像壓縮。在此情況下,圖案流注器應(yīng)在圖像接收后不論以何種方式將其解壓縮,但這似乎不會(huì)是瓶頸,因?yàn)榇嬖趯?duì)于此處理的合理時(shí)間量。對(duì)于壓縮遞色圖像,壓縮降低了分布工作量(通信時(shí)間)且降低RAM大小要求。對(duì)此解決辦法,離線處理必須將遞色圖像壓縮,而FPGA應(yīng)將圖像在內(nèi)部解壓縮且將其處理。 因此,RAM中的圖像要小許多。就圖34的功能單元而論,壓縮與解壓縮功能被插入在遞色之后,如圖39所示。壓縮可能對(duì)于遞色圖像為較沒(méi)效,因?yàn)檫f色圖像含有許多零值,且非零區(qū)域可能因?yàn)閯┝恐档淖兓y以壓縮。圖40顯示遞色的測(cè)試圖像,使用單色(每個(gè)像素為1比特)圖像。圖像(圖40)是當(dāng)每次重復(fù)時(shí)改變劑量水平的圖42的遞色版本的8倍。由于每次重復(fù)時(shí)改變劑量,壓縮工具無(wú)法利用重復(fù)且效率較低。GZIP與Optipng是可能的壓縮方法。遞色圖像的壓縮不容易且將大約傳遞數(shù)量級(jí)為14的壓縮比率(主要是壓縮零的序列)。使用1 4的壓縮比率,使用2nm像素的典型條帶圖像的尺寸將造成每個(gè)條帶為 4352MB未壓縮與1088MB壓縮、且每個(gè)流注器為61GB未壓縮與15. 2GB壓縮(即14x)。在此方案中,壓縮遞色圖像將RAM大小降低到16G字節(jié),提供對(duì)于加載時(shí)間(對(duì)單磁盤(pán)而言, 磁盤(pán)_>RAM為約2分鐘)與分布時(shí)間(服務(wù)器_>磁盤(pán)為約1. 5小時(shí))的優(yōu)點(diǎn)。2分鐘的加載時(shí)間適合用于處理流程中加載的時(shí)窗。不利處在于,F(xiàn)PGA被加強(qiáng)具有每個(gè)信道的解壓縮,其跟上約5(ibit/S的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)速率。此外,服務(wù)器優(yōu)選地在初始時(shí)將所有數(shù)據(jù)壓縮。對(duì)于壓縮的灰度圖像,就圖34的功能單元而論,壓縮與解壓縮功能應(yīng)是被插入到渲染之后,如圖41所示。在渲染之后,離線過(guò)程應(yīng)將灰度圖像壓縮,且FPGA將圖像解壓縮、 遞色及處理。圖42顯示一格(6^1000nm@2nm像素)的渲染位圖的實(shí)例。為了壓縮,使用GZIP 與optipng(均為開(kāi)放原始碼的壓縮工具)。此二種方法均為無(wú)損失。GZIP是通用的壓縮工具,而optipng是專用于壓縮2D圖像。PNG壓縮由兩個(gè)階段所組成,即2D預(yù)測(cè)濾波器和 GZIP壓縮器,使得optipng提供優(yōu)異的壓縮比。視在實(shí)際設(shè)計(jì)中找到的圖案而定,在較大圖像中可能存在較多的重復(fù)。使用1 40(PNG)的壓縮比與2nm像素,壓縮率將圖像收縮到與向量格式相差不大的尺寸。然而,使用此方式需要將PNG解壓縮集成在處理單元FPGA中。當(dāng)位圖尺寸以一因子4而成長(zhǎng)時(shí),壓縮圖像對(duì)于GZIP為僅成長(zhǎng)一因子1. 3且對(duì)于PNG為一因子2。壓縮結(jié)合小像素為相當(dāng)有效的。對(duì)于使用灰度像素的此方式之有趣觀察在于潛在允許移位及構(gòu)成較大的像素以供串流到阻斷器。藉由使用較小像素的值的線性組合,可從較小像素所計(jì)算較大像素的值。輸入圖像可視為過(guò)取樣。圖43顯示小網(wǎng)格輸入像素與大輸出像素的此概念。提出該實(shí)例, 其中像素尺寸的比率是1 2,然而,其它比率也是可能的。FPGA將解壓縮位圖且將數(shù)個(gè)小像素組合以形成大像素用于串流到阻斷器。優(yōu)點(diǎn)在于即使當(dāng)使用小的輸入像素時(shí),此方式也會(huì)限制光纖(大輸出像素)的帶寬。光纖的帶寬被視為瓶頸,且每個(gè)信道可能需要使用兩個(gè)光纖以將2nm像素串流到阻斷器。關(guān)于此架構(gòu)的備注 劑量映射優(yōu)選地仍被附加到輸入位圖,且由FPGA所使用。 因?yàn)樵贔PGA中發(fā)生遞色,劑量修正是可能的。 當(dāng)從輸入像素來(lái)構(gòu)成阻斷器陣列時(shí)在X與Y上移位,準(zhǔn)確度取決于實(shí)際的像素尺寸。 在FPGA中的解壓縮與遞色是必要的。 壓縮被附加到離線過(guò)程。預(yù)期的是,壓縮將會(huì)顯著增加處理工作量。RAM大小因?yàn)? 40的壓縮比被減小。對(duì)于此方案,F(xiàn)PGA備有實(shí)時(shí)的解壓縮邏輯,該邏輯能夠跟上灰度被擴(kuò)展的速率(>> 5(ibit/S)。選項(xiàng)B與C:線內(nèi)柵格化圖60顯示使用線內(nèi)柵格化的實(shí)施例。GDS-II格式圖案數(shù)據(jù)接受如同對(duì)于圖59的離線實(shí)施例的離線處理,包括鄰近效應(yīng)修正、抗蝕劑加熱修正及(若使用的)智能型邊界。 修正的向量圖案數(shù)據(jù)和劑量映射是用于此實(shí)施例的工具輸入數(shù)據(jù)格式。此離線處理對(duì)于既定的圖案設(shè)計(jì)、對(duì)于一或多個(gè)批次的晶片執(zhí)行一次。其次,執(zhí)行向量工具輸入數(shù)據(jù)的線內(nèi)處理來(lái)將向量數(shù)據(jù)柵格化以生成B/W位圖數(shù)據(jù),其在此實(shí)施例為圖案系統(tǒng)串流(PSQ格式。此處理典型地以軟件執(zhí)行,且可在設(shè)定新劑量設(shè)定時(shí)被執(zhí)行。如同在圖59的實(shí)施例中,圖案流注器接著處理PSS格式數(shù)據(jù)以生成阻斷器格式數(shù)據(jù),包括涉及如同先前在位圖數(shù)據(jù)上的對(duì)于束位置校準(zhǔn)、場(chǎng)域尺寸調(diào)整及/或場(chǎng)域位置調(diào)整的在X及/或Y方向的全像素移位的修正。可按照?qǐng)鲇騺?lái)執(zhí)行此處理。阻斷器格式圖案數(shù)據(jù)接著被傳送到用于晶片曝光的光刻系統(tǒng)。圖61顯示使用線內(nèi)柵格化的第二個(gè)實(shí)施例。此為類似于圖60的實(shí)施例,除了對(duì)于束位置校準(zhǔn)、場(chǎng)域尺寸調(diào)整及/或場(chǎng)域位置調(diào)整的修正是對(duì)向量工具輸入數(shù)據(jù)作成之外。 因?yàn)檫@些修正是對(duì)向量數(shù)據(jù)作成,在X與Y方向的全像素移位與子像素移位均可作成。這些修正典型地以軟件執(zhí)行,且可為按照晶片來(lái)執(zhí)行。在修正已經(jīng)作成后,執(zhí)行柵格化來(lái)生成 PSS格式數(shù)據(jù),用于輸入到圖案流注器。圖44顯示分配到處理步驟的線內(nèi)柵格化功能單元。對(duì)于此架構(gòu),功能單元3與 4(柵格化)是線內(nèi)執(zhí)行的。對(duì)于此選項(xiàng),用于光刻系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)將是向量格式的條帶圖案描述。將依需求(按照晶片、按照數(shù)個(gè)晶片、按照系列的晶片)進(jìn)行柵格化??傮w偏移或是總體劑量的變化可觸發(fā)線內(nèi)柵格化。 適當(dāng)?shù)膭┝渴墙逵筛淖兿袼孛娣e來(lái)設(shè)定的??山逵筛淖僗與Y像素尺寸二者而改變像素面積。然而,僅可將X尺寸改變成某些值(如關(guān)于圖10所論述)。為了總體劑量的微調(diào),可使用對(duì)于Y尺寸的改變。假設(shè)固定比特率,Y像素尺寸是藉由改變偏轉(zhuǎn)頻率以及使用不同的圖案比例調(diào)整因子來(lái)設(shè)定的。 因?yàn)闁鸥窕Y(jié)果將用于所有場(chǎng)域,無(wú)法考慮特定場(chǎng)域的子像素偏移。每個(gè)場(chǎng)域的偏移優(yōu)選地在最后被舍入到全像素,其通過(guò)階段5(信道定幀及復(fù)用)來(lái)實(shí)時(shí)考慮。修正可包括 在X與Y的場(chǎng)域圖案移位(僅為全像素移位)。參數(shù)是對(duì)于每個(gè)場(chǎng)域更新一次。 在X與Y的總體圖案移位(以子像素分辨率)。參數(shù)是對(duì)于每個(gè)晶片掃描更新一次或多次。 通過(guò)圖案比例調(diào)整的總體劑量改變。參數(shù)是對(duì)于每個(gè)晶片掃描更新一次或多次。每個(gè)小束的劑量修正以及子像素移位均為無(wú)法處理的。根本原因是在X方向上的移位的能力,其控制行對(duì)小束的映射。為了限制誤差,此選項(xiàng)典型地將導(dǎo)致使用相當(dāng)小的像素尺寸(約2nm)。以小束將寫(xiě)入每個(gè)場(chǎng)域的相同線的意義而言,此選項(xiàng)相比于架構(gòu)選項(xiàng)B 是特例。換言之,行對(duì)小束映射是固定的,且對(duì)于每個(gè)場(chǎng)域是相同的。因此,可補(bǔ)償小束特定修正。因?yàn)樽酉袼匦拚贿m當(dāng)渲染,小束將以更大的準(zhǔn)確度寫(xiě)入圖案。因此,像素尺寸是較大的( 3. 5nm),其不會(huì)造成通向阻斷器的光學(xué)信道計(jì)數(shù)較高。支持所有修正,然而,場(chǎng)域位于理想位置處,且因此在場(chǎng)域間不具有在X與Y的偏移。處理流程可能不同于架構(gòu)選項(xiàng)A。對(duì)于架構(gòu)選項(xiàng)B與C,新的位圖必須對(duì)于每個(gè)晶片或數(shù)個(gè)晶片而頻繁地從向量輸入文件生成。(F)主要掃描。假使新的圖案位圖再生,可能具有對(duì)晶片測(cè)量(El)的相依性。圖 45顯示如果具有相依性時(shí)的處理流程。當(dāng)不具有此相依性時(shí),處理流程將類似于圖35的處理流程。當(dāng)有效估計(jì)對(duì)于再生所需要的信息(緩慢變化的處理參數(shù))時(shí),亦不具有相依性。 故,再生可提早開(kāi)始,但是必須在實(shí)際測(cè)量之后被確認(rèn)。如果發(fā)生非預(yù)期的不匹配,重新開(kāi)始再生且將損失一些產(chǎn)量。最后,考慮的是假使足夠RAM是可用的,可在主要掃描后盡早開(kāi)始處理。這對(duì)于處理的時(shí)幀將再增加2. 5分鐘。支持線內(nèi)處理的解決辦法將需要極強(qiáng)大的處理單元以滿足合理時(shí)序要求。對(duì)于最差的條件(2. OOnm像素,最大縫綴),要渲染的像素?cái)?shù)目將是每個(gè)條帶為35G個(gè)像素。向量數(shù)據(jù)的尺寸將是每個(gè)條帶為606M字節(jié)。在圖46, 顯示對(duì)于線內(nèi)處理的架構(gòu)。該架構(gòu)顯示方框“柵格化器(rasterizer) ”。此方框?qū)⑹秦?fù)責(zé)將向量格式渲染為條帶B/W圖像的線內(nèi)處理任務(wù)。用于實(shí)施線內(nèi)柵格化器的選項(xiàng)是 離線,處理及控制。 使用FPGA邏輯。對(duì)于實(shí)時(shí)柵格化,F(xiàn)PGA邏輯為了相同目的而使用。對(duì)于實(shí)時(shí)柵格化,在FPGA上的許多資源必須被使用以滿足性能要求。對(duì)于線內(nèi)柵格化解決方案,使用FPGA技術(shù),可用相比于實(shí)時(shí)版本為較少的資源來(lái)實(shí)施解決辦法。 使用GPU技術(shù)。圖形處理單元(GPU,Graphical Processing Unit)是典型為用于視頻處理的處理器。在用于渲染3D圖像(游戲,Vista)的消費(fèi)者系統(tǒng)(桌上型與膝上型)中能見(jiàn)到這些處理器。GPU利用大量平行性。G80架構(gòu)利用1 個(gè)線程(thread)處理器,而技術(shù)現(xiàn)狀的卡GTX280利用240個(gè)線程處理器。線程處理器的性能大概為Intel核心 CPU的五分之一。GPU的性能明顯取決于在其任務(wù)中的平行性程度。渲染是相當(dāng)容易平行化的任務(wù)。(在一個(gè)方向的)遞色任務(wù)在一定程度上(對(duì)角線)平行。 使用技術(shù)現(xiàn)狀的多核心CPU?,F(xiàn)今的多核心CPU是極為強(qiáng)大的。實(shí)例是htel的新架構(gòu)=Core 17技術(shù)。FPGA解決辦法顯然為相對(duì)便宜的解決辦法。相比于架構(gòu)選項(xiàng)D (在 FPGA實(shí)時(shí)柵格化),對(duì)于此解決辦法的性能要求放寬許多(對(duì)于7個(gè)條帶為2. 5秒,相比于對(duì)于14個(gè)條帶為6分鐘)。因此,F(xiàn)PGA小(且較便宜)許多。盡管如此,可行性取決于 VHDL的渲染算法實(shí)施的可行性。當(dāng)對(duì)軟件解決辦法評(píng)估,GPU技術(shù)將為最佳,因?yàn)樵贕PU中可用的高度平行性將使得渲染任務(wù)獲益。不利之處在于GPU技術(shù)正在快速發(fā)展中。藉由提供穩(wěn)定的計(jì)算統(tǒng)合裝置架構(gòu)(CUDA,Compute Unified Device Architecture)API,已經(jīng)(至少由 NVIDIA)解決此快速發(fā)展硬件的問(wèn)題。此API適用大范圍的圖形卡型號(hào)和版本?,F(xiàn)今,甚至存在用于高性能計(jì)算(Tesla)的產(chǎn)品線。此產(chǎn)品線針對(duì)于科學(xué)計(jì)算,而不是游戲繪圖。對(duì)于此架構(gòu),在以下步驟中描述了該處理。向量格式輸入文件被從服務(wù)器轉(zhuǎn)移到硬盤(pán)。在開(kāi)始初始掃描之前或在參數(shù)變化之后,柵格化模塊應(yīng)處理輸入文件,以生成新的位圖。位圖儲(chǔ)存在處理單元的RAM內(nèi)存中。當(dāng)掃描時(shí),處理單元從其RAM讀出位圖數(shù)據(jù)。此處理對(duì)于架構(gòu)選項(xiàng)A、B與C是類似的。柵格化器使用FPGA技術(shù)實(shí)施。邏輯將與為實(shí)時(shí)柵格化選項(xiàng)所用的相類似。相比于實(shí)時(shí)解決辦法, 線內(nèi)解決辦法較為輕型許多。因此,需要較少的邏輯元件。對(duì)于FPGA解決辦法,對(duì)于數(shù)據(jù)流存在兩個(gè)選項(xiàng)。在圖47中,顯示數(shù)據(jù)流,其中,F(xiàn)PGA將其輸出直接儲(chǔ)存在PU-RAM中。假使柵格化的邏輯結(jié)合在與處理單元相同的FPGA中,此解決辦法是適當(dāng)?shù)?。在那種情況下, 構(gòu)件共享相同的內(nèi)存控制器。根據(jù)圖45的處理圖,處理能夠平行執(zhí)行。然而,潛在的干擾是將FPGA分離的理由。在圖48中顯示另一個(gè)可能性,其中,節(jié)點(diǎn)CPU將負(fù)責(zé)從FPGA取來(lái)結(jié)果且將其儲(chǔ)存在PU-RAM中。在圖49中,顯示在主機(jī)與GPU之間的通信。主機(jī)將程序(核心) 好數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在GPU的DRAM中且觸發(fā)程序。多處理器從DRAM取來(lái)需要的數(shù)據(jù),且將結(jié)果寫(xiě)回到DRAM。在總體工作完成時(shí),主機(jī)將從GPU的DRAM取來(lái)數(shù)據(jù)。在主機(jī)與GPU之間的接口典型地為PCIe xl6總線且在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移中涉及DMA。當(dāng)使用標(biāo)準(zhǔn)GPU硬件時(shí),在CPU節(jié)點(diǎn)與 GPU卡之間的接口是PCI-Express/16。GPU的內(nèi)部架構(gòu)(參閱圖51)顯示其完全集中在平行性。此特定GPU含有30個(gè)多處理器及每個(gè)多處理器為8個(gè)線程處理器。此相加起來(lái)為240個(gè)線程處理器。多處理器采用單指令多數(shù)據(jù)(SIMD,Single Instruction Multiple Data)型態(tài)且對(duì)其8個(gè)線程處理器使用晶載的(快速)共享內(nèi)存。為了利用GPU架構(gòu)的性能,其任務(wù)被分成多個(gè)平行任務(wù)。柵格化任務(wù)由兩個(gè)子任務(wù)組成渲染與遞色。渲染任務(wù)的性質(zhì)是其相當(dāng)容易平行化。將掃描線或甚至像素渲染可視為獨(dú)立的處理。遞色任務(wù)的性質(zhì)是較為串行,因?yàn)榱炕`差以兩個(gè)方向傳播(在遞色移動(dòng)方向上的同一條線上且到下條線)。然而,當(dāng)僅在一個(gè)方向遞色時(shí),遞色是沿著對(duì)角線被平行化的。將下條線遞色應(yīng)延遲一或二格,以正確處理前條線的量化誤差。使用GPU的缺點(diǎn)包括GPU不便宜;其運(yùn)行時(shí)的功率消耗相當(dāng)大(例如TDP = 200W);以及,為GPU產(chǎn)生制衡運(yùn)用其功率的平行碼不是普通的任務(wù)。多核心CPU解決辦法當(dāng)使用強(qiáng)大的多核心CPU作為節(jié)點(diǎn)CPU時(shí),節(jié)點(diǎn)CPU將能夠執(zhí)行柵格化任務(wù)。圖52顯示對(duì)此配置的典型數(shù)據(jù)流。CPU從硬盤(pán)讀出向量輸入數(shù)據(jù)(3)。 CUP將執(zhí)行柵格化任務(wù)且將位圖儲(chǔ)存到PU-RAM中0)。當(dāng)掃描時(shí),處理單元從PU-RAM讀出位圖(5)。缺點(diǎn)包括處理器的費(fèi)用;可觀的功率消耗(Intel Core2 Extreme四核心處理器TDP = 130W);以及,平行性的程度相當(dāng)?shù)?用于htel Core2四核心處理器的4個(gè)核心)。
對(duì)于線內(nèi)柵格化,不同的解決辦法是可行的。然而,線內(nèi)柵格化顯露一些共同特征PU-RAM尺寸。如同對(duì)于離線柵格化,線內(nèi)柵格化要求位圖儲(chǔ)存在PU-RAM中。架構(gòu)選項(xiàng) B需要小的像素尺寸(例如^(^!!!!!,參閱附錄丄1)且因此需要儲(chǔ)存大約61G字節(jié)的(未壓縮)位圖數(shù)據(jù)。對(duì)于架構(gòu)選項(xiàng)C,使用較大的像素(例如3. 50nm)。對(duì)于3.50nm像素, 20G字節(jié)將是適當(dāng)?shù)?。RAM加載時(shí)間。對(duì)于此解決辦法,假設(shè)僅有向量輸入數(shù)據(jù)是儲(chǔ)存在磁盤(pán)上(總尺寸8.5GB)。每當(dāng)需要新的位圖,從磁盤(pán)讀出向量輸入數(shù)據(jù)且將其柵格化和儲(chǔ)存在PU-RAM中。在此情形下,磁盤(pán)數(shù)據(jù)速率似乎不是瓶頸。對(duì)于此解決辦法的瓶頸將是柵格化器。其性能是取決于多個(gè)因素且無(wú)法容易作預(yù)測(cè)。替代方式將是在稍早階段來(lái)執(zhí)行柵格化。位圖可儲(chǔ)存在PU-RAM中或是儲(chǔ)存在磁盤(pán)上。將中間的位圖儲(chǔ)存于磁盤(pán)具有的缺點(diǎn)在于,將具有對(duì)于加載時(shí)間的明顯瓶頸(參閱架構(gòu)選項(xiàng)A)。磁盤(pán)加載時(shí)間對(duì)于新掃描的向量輸入數(shù)據(jù)必須從服務(wù)器下載。服務(wù)器將顯然是對(duì)于通信的瓶頸。對(duì)于改良磁盤(pán)加載時(shí)間的選項(xiàng)是將從服務(wù)器到節(jié)點(diǎn)的帶寬增大或是將服務(wù)器上的位圖數(shù)據(jù)壓縮。磁盤(pán)尺寸。在磁盤(pán)儲(chǔ)存單元上儲(chǔ)存10個(gè)版本的位圖將必需85GB 的儲(chǔ)存容量。改良可靠度(及讀取性能)提示使用鏡像配置(RAID 1)且使用兩個(gè)100GB 的磁盤(pán)。假設(shè)主要算法被平行化到很大程度,在CUP與GPU之間的粗略性能比較是基于以下特征作出的=Intel CPU核心以因子5勝過(guò)線程(thread)處理器;Intel CPU含有4個(gè)核心;及,GPU含有240個(gè)線程處理器。再假設(shè)平行性的完全利用,性能比率(Intel =GPU)的要點(diǎn)是四核心GPU = (4*5) 240 = 1 12。實(shí)際上,數(shù)個(gè)因素將降低此“理想”比率。因素是執(zhí)行成本的差異(對(duì)于此品牌的GPU,整數(shù)除法的代價(jià)相當(dāng)高);平行性程度;可將平行碼寫(xiě)入的程度;在限量的本地內(nèi)存中可執(zhí)行多少個(gè)線程;因?yàn)閱沃噶疃鄶?shù)據(jù)(SIMD)處理器的使用。在SIMD 群組中典型具有8個(gè)線程處理器。這意味著執(zhí)行途徑因?yàn)榭偸?串行)執(zhí)行分支的兩側(cè)而擴(kuò)展。另一方面,像是Intel處理器的多核心的解決辦法使用共享的高速緩存。視數(shù)個(gè)因素而定,當(dāng)多個(gè)核心工作時(shí),每個(gè)核心的性能將降級(jí)。在此章節(jié),對(duì)使用htel CPU的柵格化(渲染與遞色)性能作出估計(jì)。為了估計(jì)性能,已經(jīng)以C++來(lái)實(shí)施渲染與遞色模塊。僅使用C++的00特征,而不是任何性能關(guān)鍵指令,像是新、刪除或像是列表或隊(duì)列的任何先進(jìn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。64*1000nm 格被用作用于渲染與遞色的單元。藉由比較向量格式輸入與位圖輸出而用視覺(jué)確認(rèn)的是 渲染與遞色是如所預(yù)期的那樣。Visual C++2008編譯器已經(jīng)被使用,其能使速度最優(yōu)化。用于渲染的算法是掃描線方式。使用有效邊緣表格維持與至少一條掃描線(像素線)相交的邊緣組。使用的像素尺寸是3. 5nm (架構(gòu)選項(xiàng)C)。盡管指定最多為64個(gè)邊緣, 每格使用52個(gè)(81% )為合理的平均值。為了測(cè)量,已經(jīng)選擇具有現(xiàn)代CPU的機(jī)器。CPU是以2. 14GHz運(yùn)行的Core 2Duo (6400)且具有運(yùn)行Windows XP操作系統(tǒng)的2GB的RAM。使用的輸入向量格式是在格中的一組閉合多邊形的規(guī)格。劑量格是被省去,但是處理并入Y相依的劑量因子。對(duì)于渲染在y方向的移位總是0,但是算法并入與掃描線有關(guān)的移位值的操作。
碼的最優(yōu)化是藉由測(cè)量碼改良進(jìn)行的。普通的剖析器(profiler)是因?yàn)槠溆邢薜臅r(shí)間分辨率而不適用。反而,已經(jīng)使用在Win 32API中的“QueryPerformanceCounter”。此計(jì)數(shù)器使用以ns為分辨率的CPU時(shí)間戳記計(jì)數(shù)器。碼已經(jīng)基于QueryPerformanceCounter 的結(jié)果而由人工最優(yōu)化。在最優(yōu)化之后,負(fù)載是以下列分?jǐn)?shù)份額分布在應(yīng)用程序渲染 55%、遞色27%、和輸入處理18%。所述機(jī)器的單核心可在8. 7秒內(nèi)執(zhí)行100,000個(gè)格渲染循環(huán)。這轉(zhuǎn)化為每秒執(zhí)行 11,494個(gè)循環(huán)。此外,用雙核心的執(zhí)行幾乎以線性方式比例調(diào)整(8. 7單核心100,000個(gè)格->8. 8雙核心200,000個(gè)格)。全條帶由2,200,000個(gè)格構(gòu)成。因此,一個(gè)核心將在1個(gè)條帶耗費(fèi)194秒。假設(shè)線性比例調(diào)整,這意味著當(dāng)使用 7. 5個(gè)核心時(shí),14個(gè)條帶在6分鐘內(nèi)被渲染。Core 2Duo (6400)不再是htel CPU的最頂級(jí)型號(hào)。因此,將應(yīng)當(dāng)以某個(gè)因子(例如30%)提高核心性能。另一方面,知道的是使用多個(gè)核心絕不可能以線性方式比例調(diào)整。假設(shè)這兩個(gè)因素將彼此抵消。性能結(jié)果是以下因素的總計(jì)使用的算法;標(biāo)度(尺寸渲染格);算法的完整性; 使用的特定最優(yōu)化;最優(yōu)化耗用的總時(shí)間;相比于原型而在實(shí)際配置中所使用的高速緩沖存儲(chǔ)器/內(nèi)存;及,將在最終配置中使用的CPU的相對(duì)性能。如對(duì)于選項(xiàng)A所論述,將被保留在PU-RAM中的圖像壓縮是可能的。柵格化器應(yīng)將其經(jīng)遞色的或灰度圖像壓縮,而處理單元FPGA應(yīng)將其解壓縮且可選地將其遞色。架構(gòu)B將從壓縮與過(guò)取樣技術(shù)實(shí)際獲益。不再有必要為每個(gè)信道使用2個(gè)光纖。架構(gòu)C已經(jīng)使用相當(dāng)大的像素尺寸,且將僅從壓縮獲益。這意味著PU-RAM較小且加載時(shí)間較少。然而,應(yīng)該將解壓縮邏輯附加到處理單元FPGA。然而,解壓縮將對(duì)線內(nèi)處理工作量具有顯著影響。選項(xiàng)D 實(shí)時(shí)柵格化圖62顯示使用實(shí)時(shí)柵格化的實(shí)施例。這類似于圖61的實(shí)施例,除了柵格化是在典型以硬件執(zhí)行的實(shí)時(shí)處理期間而更進(jìn)一步在過(guò)程中執(zhí)行。對(duì)于束位置校準(zhǔn)、場(chǎng)域尺寸調(diào)整、及/或場(chǎng)域位置調(diào)整的修正是在向量格式PSS格式數(shù)據(jù)上作出,且接著柵格化將此轉(zhuǎn)換為B/W位圖。因?yàn)槭窃谙蛄繑?shù)據(jù)上作出修正,在X與Y方向的全像素移位和子像素移位均可被作成。圖53顯示對(duì)于此架構(gòu)的功能塊。對(duì)于此選項(xiàng),功能單元3與4(柵格化)是在執(zhí)行期間為實(shí)時(shí)執(zhí)行。修正包括 在X與Y的像素移位(全像素與子像素)修正。參數(shù)是每個(gè)場(chǎng)域更新一次。 每個(gè)子信道的劑量修正。參數(shù)是每個(gè)場(chǎng)域更新一次。 每個(gè)信道對(duì)于Y的比例調(diào)整修正。參數(shù)是每個(gè)場(chǎng)域更新一次。 阻斷器時(shí)序偏移修正。參數(shù)是每個(gè)晶片掃描更新一次。離線預(yù)處理系統(tǒng)將準(zhǔn)備對(duì)于所有條帶的向量格式。圖案流注器將使用此數(shù)據(jù)作為輸入。藉由實(shí)時(shí)渲染與遞色,圖案流注器生成B/W位圖。在渲染與遞色期間,執(zhí)行所有種類的修正。從BAA/位圖,圖案流注器生成小束比特幀,將對(duì)于信道的所有小束的數(shù)據(jù)復(fù)用,且通過(guò)光纖將數(shù)據(jù)傳送到阻斷器芯片。需要用于將數(shù)據(jù)串流到激光器的資源。處理由兩個(gè)步驟構(gòu)成從內(nèi)存得到數(shù)據(jù)且以邏輯順序?qū)⑵滗秩镜较袼?,歸因于子束排序而將邏輯順序像素重新排序到幀。第一個(gè)步驟可由向量數(shù)據(jù)的實(shí)際渲染、或僅是從內(nèi)存取回渲染的像素?cái)?shù)據(jù)構(gòu)成。為了將向量數(shù)據(jù)渲染到像素,各個(gè)條帶被分為向量格式的62. 5nm的子條帶。對(duì)于 (最大)500nm的軟邊緣,要處理的子條帶數(shù)目是2000+500+500/62. 5 = 48個(gè)子條帶。每個(gè)子條帶是在子條帶管道中渲染。每個(gè)管道將以約IOOMHz操作,且48個(gè)管道將因此產(chǎn)生近乎需要的5Gbit/s。在管道的頂端,使用FIFO以越過(guò)從內(nèi)存時(shí)鐘域到處理時(shí)鐘域的時(shí)鐘域邊界。此 FIFO也作為中間的儲(chǔ)存緩沖器,由于內(nèi)存帶寬必須在多個(gè)條帶間共享。FIFO含有棱角數(shù)據(jù)和劑量映射數(shù)據(jù)二者。渲染應(yīng)用可在FIFO底部?jī)?nèi)隨機(jī)尋址。FIFO必須含有至少三個(gè)區(qū)塊的數(shù)據(jù),以允許對(duì)于內(nèi)存判別器(arbiter)的一些松弛。每個(gè)區(qū)塊的數(shù)據(jù)含有272個(gè)字節(jié)。 3個(gè)區(qū)塊的數(shù)據(jù)=816個(gè)字節(jié)。標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)塊隨機(jī)存取內(nèi)存含有18k比特的數(shù)據(jù)=業(yè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。這意味著從數(shù)據(jù)尺寸的觀點(diǎn)來(lái)看,每個(gè)區(qū)塊隨機(jī)存取內(nèi)存(blockram)可用于3個(gè)子條帶管道。然而,從數(shù)據(jù)可用性的觀點(diǎn)來(lái)看,每個(gè)管道應(yīng)在頂端使用其本身的區(qū)塊隨機(jī)存取內(nèi)存。各個(gè)子條帶管道需要一些內(nèi)部FF和LUT以供處理。假設(shè),可用的FF和LUT的數(shù)目及BL0CKRAMS的需要數(shù)目超過(guò)必要的數(shù)目。重新排列像素,用于多束曝光。在子條帶管道的底端,或若為內(nèi)存中的位圖數(shù)據(jù)而直接在內(nèi)存端口之下,數(shù)據(jù)被儲(chǔ)存在另一個(gè)FIFO中。此FIFO必須含有至少245條線的數(shù)據(jù),其是用K = 5以49個(gè)小束將像素寫(xiě)入所需要的。每條線將(最多)含有3000nm/2nm = 1500個(gè)像素。1500個(gè)像素 *245線=367,500比特。這等于20個(gè)區(qū)塊隨機(jī)存取內(nèi)存,其化整為32個(gè)區(qū)塊隨機(jī)存取內(nèi)存以利于處理。 定幀器/復(fù)用器從這些32個(gè)區(qū)塊隨機(jī)存取內(nèi)存讀取,且形成適合于傳送到激光器的幀。這些幀被儲(chǔ)存在另一個(gè)FIFO區(qū)塊隨機(jī)存取內(nèi)存,其為必要的以作為在MGT時(shí)鐘域間的異步邊界并且作為彈性的儲(chǔ)存單元?;诟竦妮斎敫袷较蛄勘硎痉ǖ湫偷赜糜谏蓤D案數(shù)據(jù),諸如⑶S-II或OASIS格式。如上所述,不同的操作模式可能用于帶電粒子光刻系統(tǒng)。上述的一個(gè)模式是實(shí)時(shí)柵格化模式,其中,基于向量的輸入格式的圖案數(shù)據(jù)被使用,且由處理單元(諸如FPGA)實(shí)時(shí)處理(即對(duì)于晶片的一組場(chǎng)域的圖案數(shù)據(jù)是在該組場(chǎng)域的掃描發(fā)生的同時(shí)至少部分被處理的)。基于格的輸入格式可被用于此實(shí)時(shí)柵格化模式。輸入格式的一個(gè)實(shí)施例描述了兩個(gè)方面特征布局與劑量率。使用基于格的方式來(lái)描述特征布局,該基于格的方式對(duì)于實(shí)時(shí) FPGA渲染與遞色為適合的且被最優(yōu)化。劑量率是通過(guò)涵蓋所有特征的區(qū)域(例如場(chǎng)域) 的固定尺寸網(wǎng)格來(lái)描述的。用于圖案數(shù)據(jù)的基于格的格式可生成尺寸較可預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)組,有利于將圖案數(shù)據(jù)串流到光刻系統(tǒng),以便進(jìn)行實(shí)時(shí)及/或硬件處理。向量格式的圖案數(shù)據(jù)提供每格為較不可預(yù)測(cè)的尺寸??墒褂梦粓D格式的圖案數(shù)據(jù),但將須被壓縮,以便從預(yù)處理系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到光刻系統(tǒng)。位圖數(shù)據(jù)的壓縮量可能對(duì)于每格變化很大,視格中存在的特征而定。將這樣的壓縮數(shù)據(jù)串流到光刻機(jī)器且然后將數(shù)據(jù)解壓縮造成未壓縮數(shù)據(jù)的傳輸率不可預(yù)測(cè)。
預(yù)先知道每格最多含有多少數(shù)據(jù)(比特)、及若圖案數(shù)據(jù)被壓縮則實(shí)現(xiàn)的壓縮因子為多少(例如當(dāng)與若以位圖格式進(jìn)行編碼的總尺寸相比時(shí))是有利的。基于格的格式是設(shè)計(jì)具有這些特征。這是令人期望的,因?yàn)楸WC了基于格的圖案數(shù)據(jù)總配合某個(gè)尺寸的內(nèi)存(在設(shè)計(jì)時(shí)所選取的內(nèi)存大小),其實(shí)質(zhì)上小于未壓縮位圖數(shù)據(jù)的大小。對(duì)于使用通用壓縮算法(諸如ZIP)所壓縮的位圖無(wú)法提供此保證。這還是令人期望的,因?yàn)楸WC了基于格的圖案數(shù)據(jù)可在某個(gè)最大時(shí)間量?jī)?nèi)轉(zhuǎn)換為位圖,這在如果發(fā)生實(shí)時(shí)柵格化時(shí)是重要的。而且,如果涵蓋位圖場(chǎng)域的某個(gè)區(qū)域的特定格必須從以基于格的格式編碼的“壓縮文件”讀出,立即知道此格被編碼在文件中的何處(無(wú)須如同在如果文件是以例如⑶SII 格式(其中特征是隨機(jī)存在于文件中)的情形中那樣尋找此區(qū)域)?;诟竦母袷揭草^適合于串流到光刻系統(tǒng),因?yàn)槠浒凑崭襁M(jìn)行排列,且與向量格式相比,將圖案數(shù)據(jù)以待掃描的格順序排列是相當(dāng)直接簡(jiǎn)單的。在基于格的格式中還由于僅將在每格中的特征的相對(duì)位置編碼而存在附加量的 “壓縮”。此相對(duì)位置結(jié)合格的位置提供在場(chǎng)域中的特征的絕對(duì)位置。相對(duì)特征位置具有較少個(gè)可能值(受限于格的尺寸),且因此與關(guān)于場(chǎng)域的絕對(duì)位置相比需要定義較少個(gè)比特。以下總結(jié)了基于格的輸入格式的這個(gè)實(shí)施例的相關(guān)參數(shù),其用于描述特征布局。
權(quán)利要求
1.一種使用多個(gè)帶電粒子小束將晶片曝光的方法,其包括 識(shí)別在所述小束中的無(wú)作用小束;分配所述小束的第一子集,其用于將所述晶片的第一部分曝光,所述第一子集不包括所識(shí)別的無(wú)作用小束;執(zhí)行第一掃描,用于使用所述小束的第一子集將所述晶片的第一部分曝光; 分配所述小束的第二子集,其用于將所述晶片的第二部分曝光,所述第二子集也不包括所識(shí)別的無(wú)作用小束;執(zhí)行第二掃描,用于使用所述小束的第二子集將所述晶片的第二部分曝光; 其中所述晶片的第一與第二部分不重迭且合起來(lái)包含將被曝光的晶片的完整區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述第一和第二子集大小基本相等。
3.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述第一和第二部分大小基本相等。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中所述第一和第二部分各自包含從所述晶片的多個(gè)場(chǎng)域所選擇的條帶。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中識(shí)別所述無(wú)作用小束包含測(cè)量所述小束,以識(shí)別失效或不合規(guī)格的小束。
6.如權(quán)利要求5所述的方法,其中測(cè)量所述小束包含將所述多個(gè)小束引導(dǎo)向傳感器, 并且偵測(cè)所述小束的存在。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中測(cè)量所述小束包含將所述多個(gè)小束引導(dǎo)向傳感器,并且測(cè)量小束的位置。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中測(cè)量所述小束包含將所述多個(gè)小束掃描到傳感器上,并且測(cè)量小束的偏轉(zhuǎn)。
9.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中測(cè)量所述小束包含將所述多個(gè)小束掃描到傳感器上,并且測(cè)量小束的電流。
10.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中所述多個(gè)小束被分成群組,每個(gè)群組的小束用于將在所述晶片的每個(gè)場(chǎng)域內(nèi)的對(duì)應(yīng)條帶曝光。
11.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中所述晶片位置,相對(duì)于所述多個(gè)小束, 在所述第二掃描開(kāi)始時(shí)與在所述第一掃描開(kāi)始時(shí)是不同的。
12.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,進(jìn)一步包括 計(jì)算相對(duì)于所述多個(gè)小束的所述晶片的第一晶片位置; 在開(kāi)始所述第一掃描前,將所述晶片移動(dòng)到所述第一位置; 計(jì)算相對(duì)于所述多個(gè)小束的所述晶片的第二晶片位置; 在開(kāi)始所述第二掃描前,將所述晶片移動(dòng)到所述第二位置;其中所述第一位置連同所述小束的第一子集到所述晶片的第一部分的分配,以及所述第二位置連同所述小束的第二子集到所述晶片的第二部分的分配,造成所述第一與第二部分被所述小束子集的僅一個(gè)子集的小束曝光。
13.如權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的方法,進(jìn)一步包括執(zhí)行算法確定第一位置連同所述小束的第一子集到所述晶片的第一部分的分配,以及第二位置連同所述小束的第二子集到所述晶片的第二部分的分配,這將造成所述第一與第二部分被所述小束子集的僅一個(gè)子集的小束曝光。
14.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法,其中所述小束由小束阻斷器陣列根據(jù)小束控制數(shù)據(jù)在每個(gè)掃描期間接通及切斷。
15.如權(quán)利要求14所述的方法,其中所述所述小束控制數(shù)據(jù)包括用于在所述第一掃描期間切換所述小束的第一子集的第一小束控制數(shù)據(jù),和用于在所述第二掃描期間切換所述小束的第二子集的第二小束控制數(shù)據(jù),并且其中所述方法進(jìn)一步包括在所述第一掃描期間將所述第一小束控制數(shù)據(jù)傳送到所述小束阻斷器陣列,和在所述第二掃描期間將所述第二小束控制數(shù)據(jù)傳送到所述小束阻斷器陣列。
16.如權(quán)利要求15所述的方法,進(jìn)一步包括處理圖案數(shù)據(jù)生成所述小束控制數(shù)據(jù),并且其中所述第二小束控制數(shù)據(jù)在所述第一掃描期間生成。
17.如權(quán)利要求16所述的方法,其中處理所述圖案數(shù)據(jù)包括將所述圖案數(shù)據(jù)柵格化, 生成所述小束控制數(shù)據(jù),并且其中對(duì)于所述第二小束控制數(shù)據(jù)的柵格化在所述第一掃描期間執(zhí)行。
18.如權(quán)利要求16所述的方法,其中處理所述圖案數(shù)據(jù)包括準(zhǔn)備所述小束控制數(shù)據(jù)用于流到所述小束阻斷器陣列,并且其中所述第二小束控制數(shù)據(jù)被準(zhǔn)備用于在所述第一掃描期間流到所述阻斷器陣列。
19.如權(quán)利要求15所述的方法,進(jìn)一步包括處理圖案數(shù)據(jù)生成所述小束控制數(shù)據(jù),并且其中將被曝光的下個(gè)晶片的第一小束控制數(shù)據(jù)在當(dāng)前被曝光的晶片的第二掃描期間生成。
20.如權(quán)利要求19所述的方法,其中處理所述圖案數(shù)據(jù)包括,柵格化所述圖案數(shù)據(jù),生成所述小束控制數(shù)據(jù),并且其中對(duì)于將被曝光的下個(gè)晶片的第一小束控制數(shù)據(jù)的柵格化, 在當(dāng)前被曝光的晶片的第二掃描期間執(zhí)行。
21.如權(quán)利要求19所述的方法,其中處理所述圖案數(shù)據(jù)包括,準(zhǔn)備所述小束控制數(shù)據(jù)用于流到所述小束阻斷器陣列,并且其中將被曝光的下個(gè)晶片的第一小束控制數(shù)據(jù)被準(zhǔn)備用于在當(dāng)前被曝光的晶片的第二掃描期間流到所述阻斷器陣列。
22.如權(quán)利要求15所述的方法,進(jìn)一步包括提供第一數(shù)目的處理單元,其足夠用于處理所述圖案數(shù)據(jù),生成所述第一小束控制數(shù)據(jù);提供第二數(shù)目的信道,其用于將所述小束控制數(shù)據(jù)傳送到所述小束阻斷器陣列,每個(gè)信道傳送對(duì)于對(duì)應(yīng)群組的小束的數(shù)據(jù);將所述處理單元連接到與用于曝光所述晶片的第一部分的所述小束的第一子集相對(duì)應(yīng)的信道;在所述處理單元中處理所述圖案數(shù)據(jù),生成所述第一小束控制數(shù)據(jù);以及將所述第一小束控制數(shù)據(jù)傳送到所述小束阻斷器陣列。
23.如權(quán)利要求15所述的方法,其進(jìn)一步包括提供第三數(shù)目的處理單元,其足夠用于處理所述圖案數(shù)據(jù),生成所述第二小束控制數(shù)據(jù);提供第四數(shù)目的信道,用于將所述小束控制數(shù)據(jù)傳送到所述小束阻斷器陣列,每個(gè)信道傳送對(duì)于對(duì)應(yīng)群組的小束的數(shù)據(jù);將所述處理單元連接到于用于曝光所述晶片的第二部分的所述小束的第二子集相對(duì)應(yīng)的信道;在所述處理單元中處理圖案數(shù)據(jù),生成所述第二小束控制數(shù)據(jù);以及將所述第二小束控制數(shù)據(jù)傳送到所述小束阻斷器陣列。
24.如權(quán)利要求19所述的方法,其中所述第一數(shù)目的處理單元足夠用于處理所述圖案數(shù)據(jù),生成所述第一小束控制數(shù)據(jù),和處理所述圖案數(shù)據(jù)生成所述第二小束控制數(shù)據(jù),但是不足以用于處理所述圖案數(shù)據(jù)同時(shí)生成所述第一和第二小束控制數(shù)據(jù)。
25.如權(quán)利要求19所述的方法,其中對(duì)于每十二個(gè)信道提供七個(gè)處理單元。
26.一種光刻系統(tǒng),其包括帶電粒子光學(xué)柱,其包括阻斷器,用于生成帶電粒子小束以便將圖案投射到目標(biāo)上;目標(biāo)支座,所述柱與目標(biāo)支座是相對(duì)于彼此為可移動(dòng)地包括在所述系統(tǒng)中,所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)路徑,該數(shù)據(jù)路徑用于處理圖案數(shù)據(jù)并且將其轉(zhuǎn)移到所述柱的阻斷器,所述阻斷器被配置成能夠相對(duì)于在所述目標(biāo)上的投射接通及切斷所述小束中的每個(gè),所述數(shù)據(jù)路徑包括處理單元,用于將圖案數(shù)據(jù)處理成為投射數(shù)據(jù),投射數(shù)據(jù)與在目標(biāo)支座與柱的相對(duì)移動(dòng)時(shí)形成小束的投射區(qū)域的在所述目標(biāo)上的條帶有關(guān),所述數(shù)據(jù)路徑又包括連接到所述阻斷器的信道,用于由所述投射數(shù)據(jù)個(gè)別控制小束,所述系統(tǒng)進(jìn)一步配備有開(kāi)關(guān),用于在不同信道之間切換連接處理單元。
全文摘要
本發(fā)明提出一種使用多個(gè)帶電粒子小束將晶片曝光的方法。該種方法包含識(shí)別在這些小束中的無(wú)作用小束;分配這些小束的第一子集,其用于將晶片的第一部分曝光,第一子集不包括所識(shí)別的無(wú)作用小束;執(zhí)行第一掃描,其使用這些小束的第一子集將晶片的第一部分曝光;分配這些小束的第二子集,其用于將晶片的第二部分曝光,第二子集也不包括所識(shí)別的無(wú)作用小束;以及,執(zhí)行第二掃描,其使用這些小束的第二子集以將晶片的第二部分曝光;其中晶片的第一與第二部分不重迭且合起來(lái)包含將被曝光的晶片的完整區(qū)域。
文檔編號(hào)H01J37/317GK102460631SQ201080032733
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月20日
發(fā)明者M.J-J.維蘭德, T.范德皮尤特 申請(qǐng)人:邁普爾平版印刷Ip有限公司