电子束曝光机图形发生器系统研究

电子束曝光机是半导体晶片的制造过程中制造掩膜片或自写硅片的非常重要的设备。电子束曝光机可以在非常小的区域内进行高精度的曝光,从而实现对芯片的精细图案及图形制作。它由电子源、电子光学系统、扫描系统、真空系统、恒温控制系统、电气控制系统、传送系统等部分组成。图形发生器是扫描系统的主要组成部分,是完成精细图形制作的关键部件。该文提出一套功能较为完备的新型电子束曝光机图形发生器的硬件设计方案。该方案采用创龙ZYNQ-7000、TMS320C6678数字信号处理器芯片作为核心单元,并由可编程逻辑器、标记检测控制电路、DAC转接电路、束闸控制电路、消像散器和对中电源、运动控制校正电路等曝光控制电路和构成。图形发生器产生电子束曝光机要曝光的各点X、Y坐标值,再将这些值经过高速度、高精度数模转换器(D/A)变换成对应的模拟量,驱动高精度偏转放大器以控制电子束沿X、Y方偏转,对承放在激光工作台上的掩模基片进行扫描曝光。同时,图形发生器根据不同的工作状态,还要驱动束闸部件,控制电子束接通或切断。数据处理能力强、速度快、接口方便等优势,克服了传统图形发生器单纯依靠软件完成、速度慢、精度低、工作不稳定的缺点。

电子束曝光机子系统光柱控制器设计

为了提高电子束曝光机光柱控制器稳定性和控制精度,通过多年研究提出了一套功能较为完备的新型光柱控制的硬件设计方案,通过对电子束聚焦、对中、偏转、扫描曝光等参数精准控制,将图形发生器产生各项数字信号变换成对应的模拟量,稳定地控制电子束对承放在激光工作台上的掩模基片进行扫描曝光,从而达到高质量生产。