JP2006337668A - Method for manufacturing semiconductor device, and production program of layout pattern - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特に、半導体装置の製造方法に用いるレイアウト方法の作成方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method for creating a layout method used in a method for manufacturing a semiconductor device.
半導体装置は微細化が進められている。微細化された半導体装置を製造するための製造プロセスの中で重要な要素として、半導体装置の設計レイアウトパターンを半導体基板上に転写するリソグラフィ(露光)工程が挙げられる。しかしながら、微細化で要求される寸法に対してリソグラフィ工程を実施する露光装置の解像度が追いついていけないのが現状である。 Semiconductor devices are being miniaturized. An important element in a manufacturing process for manufacturing a miniaturized semiconductor device is a lithography (exposure) step of transferring a design layout pattern of the semiconductor device onto a semiconductor substrate. However, the current situation is that the resolution of the exposure apparatus that performs the lithography process cannot keep up with the dimensions required for miniaturization.
レベンソン法などの位相シフトマスク技術および光近接効果補正(OPC)を用いて、解像度を向上させようという試みがなされている。しかし、設計レイアウトパターンのラインアンドスペース幅が90nmあるいは65nmといった世代では、これらの位相シフトマスク技術等を使っても確実にリソグラフィマージンが少なくなっていく傾向にある。そこで、設計レイアウトパターンのデザインルールにより、設計制約を厳しくして、リソグラフィ工程で加工できるレイアウトパターンのみを用いて設計レイアウトパターンを作成する必要が生じている。 Attempts have been made to improve resolution using phase shift mask techniques such as the Levenson method and optical proximity correction (OPC). However, in generations where the line and space width of the design layout pattern is 90 nm or 65 nm, the lithography margin tends to be surely reduced even if these phase shift mask technologies are used. Therefore, there is a need to create a design layout pattern using only a layout pattern that can be processed in a lithography process with strict design restrictions according to design rules of the design layout pattern.
このような設計制約はあまた存在するレイアウトパターンの相対位置(topology)と距離や太さ等の寸法により複雑に変化するため、設計制約は複雑化し網羅的に定義できないという問題があった。この問題により、リソグラフィ/プロセスシミュレーションおよびOPC試行などにより、レイアウトの加工性をチェックするコンプライアンスチェックが考案されている(例えば、特許文献1参照。)。設計した設計レイアウトパターンの大元より変更するので、設計制約は簡素化し、設計レイアウトパターンの設計の自由度はあるものの、設計された設計レイアウトパターンの良否判定と修正指針がわからないなど、レイアウト設計への負担が大きく、タット(TAT)を悪化させる原因となっている。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、設計レイアウトパターンの良否判定が可能で修正指針の明確な半導体装置の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device that can determine whether a design layout pattern is good or not and has a clear correction guideline.
また、本発明の目的は、設計レイアウトパターンの良否判定と明確な修正指針を提示可能なレイアウトパターンの作成プログラムを提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a layout pattern creation program capable of presenting a design guideline pattern pass / fail judgment and a clear correction guideline.
上記問題点を解決するための本発明の第1の特徴は、リソグラフィとプロセスによる半導体装置の設計レイアウトパターンでの配線不良の発生しやすさをスコアとして定量化し、このスコアに基づいて設計レイアウトパターンの良否を判定し、この良否の判定が良であれば設計レイアウトパターンを転写した転写レイアウトパターンを半導体基板上に形成する半導体装置の製造方法にある。 The first feature of the present invention for solving the above-described problems is that the probability of occurrence of wiring defects in a design layout pattern of a semiconductor device by lithography and process is quantified as a score, and the design layout pattern is based on the score. In the method of manufacturing a semiconductor device, a transfer layout pattern formed by transferring a design layout pattern is formed on a semiconductor substrate.
本発明の第2の特徴は、半導体装置の設計レイアウトパターンを用いてリソグラフィとプロセスに基づいた転写レイアウトパターンを作成するシミュレータからこの転写レイアウトパターンを利用可能なコンピュータが実行する修正レイアウトパターンの作成プログラムにおいて、転写レイアウトパターンに基づいてリソグラフィとプロセスによる設計レイアウトパターンの不良の発生しやすさをスコアとして定量化する手順と、スコアに基づいて設計レイアウトパターンの良否を判定する手順をコンピュータに実行させるための修正レイアウトパターンの作成プログラムにある。 A second feature of the present invention is a modified layout pattern creation program executed by a computer that can use a transfer layout pattern from a simulator that creates a transfer layout pattern based on lithography and a process using a design layout pattern of a semiconductor device. In order to cause a computer to execute a procedure for quantifying, as a score, the likelihood of a design layout pattern defect due to lithography and a process based on a transfer layout pattern, and a procedure for determining the quality of a design layout pattern based on the score There is a modified layout pattern creation program.
本発明によれば、設計レイアウトパターンの良否判定と修正指針の明確な半導体装置の製造方法を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a semiconductor device with a clear design layout pattern and a clear guideline for correction.
また、本発明によれば、設計レイアウトパターンの良否判定が可能で明確な修正指針を提示可能なレイアウトパターンの作成プログラムを提供できる。 Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a layout pattern creation program that can determine whether a design layout pattern is good or not and can present a clear correction guideline.
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. It should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones.
実施の形態に係るレイアウトパターンの作成装置1は、図1に示すように、OPC部2、シミュレータ3、変形部4、定量化部5、最適化部6、分割部7、検索部8、抽出部9、合成部10、設計レイアウトパターン記憶部11、半導体装置の仕様・スペック記憶部12、OPCされたレイアウトパターン記憶部13、転写レイアウトパターン記憶部14、修正レイアウトパターン記憶部15、データベース記憶部16とデータベース作成部17を有している。なお、OPC部2とシミュレータ3は、レイアウトパターンの作成装置1が操作可能であるレイアウトパターンの作成装置1の外部装置であってもよい。
As shown in FIG. 1, the layout
レイアウトパターンの作成装置1は、コンピュータであってもよく、コンピュータにプログラムに書かれた手順を実行させることにより、レイアウトパターンの作成装置1を実現させてもよい。
The layout
実施例1に係る半導体装置の製造方法は、図1のレイアウトパターンの作成装置1を用いて実施される。実施例1に係る半導体装置の製造方法では、まず、図2のステップS1において、図3に示すような半導体装置の設計レイアウトパターンD1を入力し、設計レイアウトパターン記憶部11に記憶させる。
The semiconductor device manufacturing method according to the first embodiment is performed using the layout
図2のステップS2において、図1のOPC部2が、設計レイアウトパターンD1に対してOPCを行い、図4に示すようなOPCされたレイアウトパターンD2を生成する。OPCされたレイアウトパターンD2は、OPCされたレイアウトパターン記憶部13に記憶される。
In step S2 of FIG. 2, the
図2のステップS3において、図1の定量化部5が、リソグラフィ工程とその前後の製造プロセスによる半導体装置の設計レイアウトパターンD1あるいはOPCされたレイアウトパターンD2の転写レイアウトパターンD3での断線ショート不良の発生しやすさをスコアZmとして定量化する。スコアZmとしては、半導体装置が形成される半導体基板の表面とリソグラフィでの転写レイアウトパターンの結像面の面間距離Zのばらつきの標準偏差を距離単位とする面間距離Zにおける、転写レイアウトパターンに断線ショート不良が生じる最小の面間距離Zを用いることができる。すなわち、面間距離Zがゼロであれば、半導体基板上に転写レイアウトパターンが結像し、半導体基板上に形成された転写レイアウトパターンの輪郭は鮮明である。そして、面間距離Zがゼロから大きくなればなるほど、半導体基板上に転写レイアウトパターンは結像せず、半導体基板上に形成された転写レイアウトパターンの輪郭は不鮮明になりぼやける。この輪郭のぼやけにより転写レイアウトパターンに断線ショート不良が生じる。製造過程においては、面間距離Zが常にゼロであることはありえず、面間距離Zはばらついている。このばらつきの分布から標準偏差σを計算することができる。面間距離Zを標準偏差σで割ることで、ばらつきの分布の観点から面間距離Zを規格化することができる。なお、面間距離Zは、半導体装置が形成される半導体基板の表面とリソグラフィでの転写レイアウトパターンの結像面の面間距離である。半導体装置が形成される半導体基板の表面は目視で認識できるが、リソグラフィでの転写レイアウトパターンの結像面は、目視で認識することができない。そこで、結像面は間接的に認識することとした。まず、結像面と転写レイアウトパターンを結像させるリソグラフィ装置のレンズとの距離は一定であると考えられる。そして、半導体基板の表面に対してレンズを上下させて半導体基板上に転写レイアウトパターンを転写し現像させた場合に、現像された転写レイアウトパターンの輪郭が最も鮮明になるレンズの位置において、半導体基板の表面に結像面が一致していると考えられる。したがって、面間距離は現像された転写レイアウトパターンの輪郭が最も鮮明になるレンズの位置に対するレンズの位置までの距離であると考えることができる。また、面間距離のばらつきは、レンズの位置のばらつきであると考えることができる。
In step S3 in FIG. 2, the
ここで、面間距離Zが5(σ)のようにばらつきの分布からはずれ、リソグラフィ工程で面間距離Zが5(σ)のような値をとる場合はほとんどないが、このような場合でも転写レイアウトパターンD3に断線ショート不良が生じないのであれば、転写レイアウトパターンD3の元となった設計レイアウトパターンD1あるいはOPCされたレイアウトパターンD2を用いる限り、面間距離Zがどのようにばらついても転写レイアウトパターンD3は断線ショート不良を生じない。このような、設計レイアウトパターンD1あるいはOPCされたレイアウトパターンD2は、断線ショート不良を生じさせにくいレイアウトパターンであるといえる。 Here, there is almost no case where the interplanar distance Z deviates from the variation distribution such as 5 (σ), and the interplanar distance Z takes a value such as 5 (σ) in the lithography process. If there is no disconnection short circuit defect in the transfer layout pattern D3, as long as the design layout pattern D1 that is the origin of the transfer layout pattern D3 or the OPC layout pattern D2 is used, no matter how the inter-plane distance Z varies. The transfer layout pattern D3 does not cause a disconnection short circuit defect. Such a design layout pattern D1 or an OPC layout pattern D2 can be said to be a layout pattern that hardly causes a disconnection short circuit defect.
逆に、面間距離Zが1(σ)のようにばらつきの分布において、リソグラフィ工程で面間距離Zが1(σ)のような値をとる場合があるが、このような場合に転写レイアウトパターンD3に断線ショート不良が生じるのであれば、転写レイアウトパターンD3の元となった設計レイアウトパターンD1あるいはOPCされたレイアウトパターンD2を用いる限り、面間距離Zが1(σ)より大きく変動しただけで転写レイアウトパターンD3に断線ショート不良が生じてしまう。このような、設計レイアウトパターンD1あるいはOPCされたレイアウトパターンD2は、断線ショート不良を生じさせやすいレイアウトパターンであるといえる。 Conversely, in the distribution of variations such that the inter-surface distance Z is 1 (σ), the inter-surface distance Z may take a value such as 1 (σ) in the lithography process. If a disconnection short circuit defect occurs in the pattern D3, the inter-plane distance Z is changed by more than 1 (σ) as long as the design layout pattern D1 or the OPC layout pattern D2 that is the basis of the transfer layout pattern D3 is used. As a result, a disconnection short circuit defect occurs in the transfer layout pattern D3. Such a design layout pattern D1 or an OPC layout pattern D2 can be said to be a layout pattern that easily causes a disconnection short circuit defect.
これらのことから、設計レイアウトパターンD1あるいはOPCされたレイアウトパターンD2についての断線ショート不良の発生しやすさ発生しにくさは、面間距離Zにおける断線ショート不良の有無で表現できることがわかる。すなわち、断線ショート不良の発生しにくさは、転写レイアウトパターンに断線ショート不良が生じる最小の面間距離Zが大きいことによって定量化できる。このように、最小の面間距離Zで規定するのは、半導体装置の集積回路の歩留モデルに基づいているからである。 From these facts, it can be seen that the susceptibility to occurrence of the disconnection short-circuit defect in the design layout pattern D1 or the OPC layout pattern D2 can be expressed by the presence or absence of the disconnection short-circuit defect at the inter-plane distance Z. That is, the difficulty of occurrence of disconnection short-circuit failure can be quantified by the fact that the minimum inter-surface distance Z at which disconnection short-circuit failure occurs in the transfer layout pattern is large. The reason why the minimum inter-plane distance Z is defined in this way is that it is based on the yield model of the integrated circuit of the semiconductor device.
具体的には、図2のステップS13において、図1のシミュレータ3が、図5(c)に示すように面間距離Zが5(σ)の場合のシミュレーションを行い、転写レイアウトパターンD3を生成し、転写レイアウトパターン記憶部14に記憶させる。シミュレータ3は、リソグラフィ/プロセスの挙動を再現できるシミュレーションが可能で有れば、どんなシミュレータでもよい。なお、転写レイアウトパターンD3の記載にあたっては、以後全て、転写レイアウトパターンD3と設計レイアウトパターンD1を重ねて記載している。このことにより、設計レイアウトパターンD1の形状から転写レイアウトパターンD3の形状への変化がよくわかる。
Specifically, in step S13 of FIG. 2, the
ステップS4において、図1の定量化部5が、図5(c)の面間距離Zが5(σ)の場合の転写レイアウトパターンD3について、断線ショート不良が発生しているか判定する。判定では、半導体装置の仕様・スペックD5のパターン幅のスペックとパターン間隔のスペックに違反する箇所がない場合は、不良が発生していないと判定する。スペックに違反する箇所がある場合は、不良が発生していると判定する。図5(c)の面間距離Zが5(σ)の場合の転写レイアウトパターンD3については、パターン幅w1乃至w4がスペックより狭くなった違反箇所P1乃至P4があり、不良が発生していると判定された。
In step S4, the quantifying
不良の発生が確認されたので、シミュレーションを行う面間距離Zの値を5(σ)より小さく3(σ)に設定する。シミュレーションを行う面間距離Zの値の設定方法としては二分法を用いることができる。なお、不良の発生が確認されなかったのであれば、シミュレーションを行う面間距離Zの値を5(σ)より大きく設定すればよい。 Since the occurrence of a defect was confirmed, the value of the inter-surface distance Z for simulation is set to 3 (σ) smaller than 5 (σ). A bisection method can be used as a method for setting the value of the inter-surface distance Z for simulation. If no failure is confirmed, the value of the inter-surface distance Z for performing the simulation may be set larger than 5 (σ).
ステップS13に戻り、シミュレータ3が、図5(b)に示すように面間距離Zが3(σ)の場合のシミュレーションを行い、転写レイアウトパターンD3を生成し、転写レイアウトパターン記憶部14に記憶させる。
Returning to step S13, the
再度、ステップS4において、定量化部5が、図5(b)の面間距離Zが3(σ)の場合の転写レイアウトパターンD3について、断線ショート不良が発生しているか判定する。図5(b)の面間距離Zが3(σ)の場合の転写レイアウトパターンD3については、パターン幅w1、w2がスペックより狭くなった違反箇所P1、P2があり、不良が発生していると判定された。不良の発生が確認されたので、シミュレーションを行う面間距離Zの値を3(σ)より小さく1(σ)に設定する。
Again, in step S4, the
再度、ステップS13に戻り、シミュレータ3が、図5(a)に示すように面間距離Zが1(σ)の場合のシミュレーションを行い、転写レイアウトパターンD3を生成し、転写レイアウトパターン記憶部14に記憶させる。
Returning to step S13 again, the
再度、ステップS4において、定量化部5が、図5(a)の面間距離Zが1(σ)の場合の転写レイアウトパターンD3について、断線ショート不良が発生しているか判定する。図5(a)の面間距離Zが1(σ)の場合の転写レイアウトパターンD3については、違反箇所は検出されず、不良は発生していないと判定された。
Again, in step S4, the
以上から、定量化部5は、不良が生じる最小の面間距離ZであるスコアZmとして3(σ)を算出する。なお、余力があれば、さらに、面間距離Zが1(σ)を超えて3(σ)未満の面間距離Zをシミュレータ3に設定し、スコアZmの精度を上げても良い。
From the above, the
図2のステップS5において、図1の最適化部6が、スコアZmに基づいて設計レイアウトパターンD1あるいはOPCされたレイアウトパターンD2の良否を判定する。良の判定基準ZoをスコアZmが5(σ)以上であることに設定しておく。スコアZmは、3(σ)であり、5(σ)以上ではないので、設計レイアウトパターンD1あるいはOPCされたレイアウトパターンD2は否と判定される。
In step S5 in FIG. 2, the
ステップS5では、良否の判定が否であったので、図6と図7に示すように、不良が発生しにくくなる方向であるスコアZmが増加傾向に変化するように、図1の変形部4が、設計レイアウトパターンD1あるいはOPCされたレイアウトパターンD2を変形させる。変形では、ステップS5の判定基準、スコアZmが5(σ)以上であることを満足するように変形する。すなわち、図5(c)の面間距離Zが5(σ)の場合の転写レイアウトパターンD3で、違反箇所P1乃至P5が検出されなくなるように変形する。変形の手順を次に詳細に説明する。
In step S5, whether the quality is good or not is judged as negative. Therefore, as shown in FIGS. 6 and 7, the deforming
まず、図5(c)の違反箇所P1乃至P4を、図6に示すように、設計レイアウトパターンD1あるいはOPCされたレイアウトパターンD2に重ねる。違反箇所P1乃至P4を中心とする円形の領域c1乃至c4を設定する。領域c1乃至c4の半径は、OPCの効果のおよぶ範囲とし、300nm以下の範囲で適宜設定することができる。次に、領域c1乃至c4毎に重なる設計レイアウトパターンD1あるいはOPCされたレイアウトパターンD2の辺s1乃至s7を抽出する。図7に示すように、辺s1乃至s7を距離d1乃至d7だけ移動させる。距離d1乃至d7は、予め設計レイアウトパターンD1のライン幅あるいはライン間隔の半分以下の範囲で設定しておく。そして、図1のステップS2乃至S6のループ、あるいは、ステップS3乃至S6のループを回しながら、二分法等により、距離d1乃至d7を最適化する。 First, the violation points P1 to P4 in FIG. 5C are overlaid on the design layout pattern D1 or the OPC layout pattern D2, as shown in FIG. Circular regions c1 to c4 centering on the violation points P1 to P4 are set. The radii of the regions c1 to c4 are within a range where the effect of OPC is exerted, and can be appropriately set within a range of 300 nm or less. Next, the sides s1 to s7 of the design layout pattern D1 or the OPC layout pattern D2 that overlaps the areas c1 to c4 are extracted. As shown in FIG. 7, the sides s1 to s7 are moved by distances d1 to d7. The distances d1 to d7 are set in advance within a range equal to or less than half the line width or line interval of the design layout pattern D1. Then, the distances d1 to d7 are optimized by the bisection method or the like while rotating the loop of steps S2 to S6 or the loop of steps S3 to S6 in FIG.
ループを回ることで、図2のステップS5の良否の判定が良になり、ステップS7に進む。設計レイアウトパターンD1あるいはOPCされたレイアウトパターンD2を転写した転写レイアウトパターンD3を半導体基板上に形成する。図8に示すように、半導体基板に転写された転写レイアウトパターンD3は、半導体装置のスペックを満足している。以上で、半導体装置の製造方法をストップする。 By going around the loop, the quality determination in step S5 of FIG. 2 becomes good, and the process proceeds to step S7. A transfer layout pattern D3 obtained by transferring the design layout pattern D1 or the OPC layout pattern D2 is formed on the semiconductor substrate. As shown in FIG. 8, the transfer layout pattern D3 transferred to the semiconductor substrate satisfies the specifications of the semiconductor device. Thus, the method for manufacturing the semiconductor device is stopped.
半導体装置の製造方法から半導体基板への転写を除いたレイアウトパターンの作成方法は、手順としてコンピュータが実行可能なレイアウトパターンの作成プログラムにより表現することができる。このレイアウトパターンの作成をコンピュータに実行させることにより、半導体装置の製造方法から半導体基板への転写を除いたレイアウトパターンの作成方法を実施することができる。 A layout pattern creation method excluding transfer to a semiconductor substrate from a semiconductor device manufacturing method can be expressed by a layout pattern creation program executable by a computer as a procedure. By causing the computer to execute this layout pattern creation, it is possible to implement a layout pattern creation method that excludes the transfer to the semiconductor substrate from the semiconductor device manufacturing method.
実施例1では、従来可読であったデザインルールを回路シミュレーション等と同様に、モデルベースで定義している。ここでいうモデルベースとは、リソグラフィ/プロセス/OPC/PPC(プロセス近接効果補正)を含めた設計レイアウトパターンD1、D2と半導体基板上に転写した転写レイアウトパターンD3との間の伝達関数であると定義できる。実施例1では、モデルベースに加え、入力であるレイアウトパターンを修正するレイアウトマイグレーションの手法とレイアウト最適化の手法に関して記述している。 実施例1のようにモデルベースのデザインルールを導入することによって、微細化に伴うデザインルールの複雑化や不完全さを回避できる。また、設計レイアウトデータD1を半自動的に修正することにより、レイアウト設計のTATおよび品質を改善することができる。その他、OPC/PPC等への負担も軽くできる。 In the first embodiment, conventionally readable design rules are defined on a model basis in the same manner as in circuit simulation and the like. The model base here is a transfer function between the design layout patterns D1 and D2 including lithography / process / OPC / PPC (process proximity effect correction) and the transfer layout pattern D3 transferred onto the semiconductor substrate. Can be defined. In the first embodiment, in addition to the model base, a layout migration technique for correcting a layout pattern as an input and a layout optimization technique are described. By introducing model-based design rules as in the first embodiment, the complexity and incompleteness of design rules associated with miniaturization can be avoided. Further, the layout design TAT and quality can be improved by semi-automatically correcting the design layout data D1. In addition, the burden on OPC / PPC can be reduced.
なお、図2のステップS5において、図1の最適化部6が、スコアZmが最高値となるスコアZmであるか否かを判定してもよい。最高値であればステップS7に進み、最高値でなければステップS6に進む。具体的には、スコアZmが収束するまでループを回せばよい。収束したスコアZmが最高値になる。さらに、設計レイアウトパターンD1の面積増加を許容し、面積増加の増加量を歩留モデルに従ってスコアZmに対する減点要因としてスコア化してもよい。最適化部6はその減点要因を含めてスコアZmを最大にする。
In step S5 in FIG. 2, the
図9に示すように、実施例2に係る半導体装置の製造方法は、図2の実施例1の半導体装置の製造方法と比較して、ステップS3の定量化の内容が異なっている点と、ステップS5がステップS14に変更されている点が異なっている。 As shown in FIG. 9, the semiconductor device manufacturing method according to the second embodiment is different from the semiconductor device manufacturing method according to the first embodiment in FIG. The difference is that step S5 is changed to step S14.
実施例2の半導体装置の製造方法を用いての達成目標を、実施例1のステップS5の判定基準Zo、スコアZmが5(σ)以上を満たす設計レイアウトパターンD1あるいはOPCされたレイアウトパターンであるとする。このことから、図9のステップS3では、判定基準Zoである面間距離Zが5(σ)である図5(c)の転写レイアウトパターンD3のみをシミュレーションで算出する。 The achievement target using the semiconductor device manufacturing method according to the second embodiment is the design layout pattern D1 or the OPC layout pattern that satisfies the determination criterion Zo and the score Zm of 5 (σ) or more in step S5 of the first embodiment. And Therefore, in step S3 in FIG. 9, only the transfer layout pattern D3 in FIG. 5C in which the inter-surface distance Z that is the determination reference Zo is 5 (σ) is calculated by simulation.
ステップS14において、転写レイアウトパターンD3の不良個所P1乃至P4の負無を判定する。不良個所が有れば、ステップS6に進み、不良個所が無ければ、ステップS7に進む。以降は、実施例1と同様に行うことができる。すなわち、図5(c)のように不良個所があるとすると、ステップS14での条件を満たすまで、ステップS2、S3、S14、S6からなるループを実行する。 In step S14, it is determined whether the defective portions P1 to P4 of the transfer layout pattern D3 are negative. If there is a defective part, the process proceeds to step S6, and if there is no defective part, the process proceeds to step S7. The subsequent steps can be performed in the same manner as in the first embodiment. That is, if there is a defective part as shown in FIG. 5C, a loop composed of steps S2, S3, S14, and S6 is executed until the condition in step S14 is satisfied.
実施例2の半導体装置の製造方法によれば、実施例1よりもステップS3の定量化とステップS5の最適化を簡便かつ短時間に実施することができ、実施例1と同様の効果を得ることができる。 According to the semiconductor device manufacturing method of the second embodiment, the quantification in step S3 and the optimization in step S5 can be performed more easily and in a shorter time than in the first embodiment, and the same effects as in the first embodiment can be obtained. be able to.
図10に示すように、実施例3に係る半導体装置の製造方法は、図2の実施例1の半導体装置の製造方法と比較して、ステップS15とS8乃至S12が追加されている点と、分割されたレイアウトパターン記憶部18とデータベース記憶部16が追加されている点が異なっている。
As shown in FIG. 10, the semiconductor device manufacturing method according to the third embodiment is different from the semiconductor device manufacturing method according to the first embodiment in FIG. 2 in that steps S <b> 15 and S <b> 8 to S <b> 12 are added. The difference is that a divided layout
まず、ステップS1を実施例1と同様に行い、設計レイアウトパターン記憶部11が、設計レイアウトパターンD1を入力する。
First, step S1 is performed in the same manner as in the first embodiment, and the design layout
次に、ステップS15で、図1の分割部7が、設計レイアウトパターンD1を複数の分割されたレイアウトパターンD6に分割する。分割されたレイアウトパターンD6の個々の大きさとしては、レイアウトパターンの一辺でのOPCが、その効果を及ぼす範囲、その辺から500nm程度まで範囲の領域が含まれるように設定する。したがって、具体的には、分割されたレイアウトパターンD6の個々の大きさとしては、一辺が1μmの正方形や、この正方形より大きい矩形であることが望ましい。
Next, in step S15, the dividing
ステップS2、S5、S6では、個々の分割されたレイアウトパターンD6毎対して実施され、実施例1のように、全体を1つとした設計レイアウトパターンD1を対象に実施しない点で異なるが、他の実施の内容は、ステップS2、S5、S6で、実施例1と2とは同じである。ステップS5において、条件を満たす分割されたレイアウトパターンD6が判別されると、ステップS8に進む。 Steps S2, S5, and S6 are performed for each of the divided layout patterns D6, and are different in that they are not performed on the design layout pattern D1 including one as in the first embodiment. The contents of the implementation are steps S2, S5, and S6, which are the same as those in the first and second embodiments. When the divided layout pattern D6 satisfying the condition is determined in step S5, the process proceeds to step S8.
ステップS8で、図1のデータベース作成部17が、データベースD7を生成し、データベース記憶部16に記憶させる。データベースD7では、分割されたレイアウトパターンD6と、分割されたレイアウトパターンD6をOPCしたレイアウトパターンD2あるいは、レイアウトパターンD6、D2を変形した修正レイアウトパターンD4とは、互いに検索可能なように関係付けられている。
In step S8, the
ステップS9で、図1の検索部8が、データベースD7を検索する。データベース化されていない分割されたレイアウトパターンD6と一致するデータベース化されている分割されたレイアウトパターンD6を検索する。一致しなければ、ステップS2に戻り、データベース化されていない分割されたレイアウトパターンD6に対してOPCを行ったり、変形したり、データベース化したりする。一致すれば、ステップS10に進む。 In step S9, the search unit 8 in FIG. 1 searches the database D7. A search is made for a divided layout pattern D6 that is made into a database that matches a divided layout pattern D6 that is not made into a database. If they do not coincide with each other, the process returns to step S2, and OPC is performed on the divided layout pattern D6 that has not been databased, transformed, or databased. If they match, the process proceeds to step S10.
ステップS10で、図1の抽出部9が、データベースD7から、データベース化されていない分割されたレイアウトパターンD6と一致するデータベース化されている分割されたレイアウトパターンD6に対応する修正レイアウトパターンD4を抽出する。抽出された修正レイアウトパターンD4は、データベース化されていない分割されたレイアウトパターンD6の修正された修正レイアウトデータとして扱うことができる。
In step S10, the
ステップS11で、分割部7が、全ての分割されたレイアウトパターンD6に対して修正レイアウトデータを設定できたか否か判定する。設定できていなければ、ステップS2に戻り、修正レイアウトパターンD4の設定できていない分割されたレイアウトパターンD6に対して処理を実行する。設定できていれば、ステップS12に進む。
In step S11, the dividing
ステップS12で、図1の合成部10が、複数の修正レイアウトパターンD4を合成して、設計レイアウトパターンD1の全体に対応する修正レイアウトパターンD4を生成する。
In step S12, the synthesizing
最後に、ステップS7を実施例1と同様に行い、設計レイアウトパターンD1あるいはOPCされたレイアウトパターンD2の修正レイアウトパターンD4を転写した転写レイアウトパターンD3を半導体基板上に形成する。 Finally, step S7 is performed in the same manner as in the first embodiment, and a transfer layout pattern D3 is formed on the semiconductor substrate by transferring the design layout pattern D1 or the modified layout pattern D4 of the OPC layout pattern D2.
なお、実施例3に係る半導体装置の製造方法を2回目以降実施する場合は、既存のデータベースを利用できるので、ステップS15の分割の後に、ステップS2、S3、S5、S8を実施することなく、ステップS9のデータベース検索によるパターン一致を実施することができる。 In addition, when implementing the manufacturing method of the semiconductor device which concerns on Example 3 after the 2nd time, since the existing database can be utilized, without performing step S2, S3, S5, S8 after the division | segmentation of step S15, Pattern matching by database search in step S9 can be performed.
実施例3においては、実施例1と同様の効果が得られるだけでなく、実施例1の場合に比べデータベース化の手法を導入することによって、OPC/PPC等への負担を軽くすることができる。 In the third embodiment, not only the same effects as in the first embodiment can be obtained, but also the burden on OPC / PPC and the like can be reduced by introducing a database creation method compared to the first embodiment. .
1 レイアウトパターンの作成装置
2 OPC部
3 シミュレータ
4 変形部
5 定量化部
6 最適化部
7 分割部
8 検索部
9 抽出部
10 合成部
11 設計レイアウトパターン記憶部
12 半導体装置の仕様・スペック記憶部
13 OPCされたレイアウトパターン記憶部
14 転写レイアウトパターン記憶部
15 修正レイアウトパターン記憶部
16 データベース記憶部
17 データベース作成部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記スコアに基づいて前記設計レイアウトパターンの良否を判定し、
前記良否の判定が良であれば、前記設計レイアウトパターンを転写した転写レイアウトパターンを半導体基板上に形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。 Quantify the likelihood of wiring failure in the design layout pattern of a semiconductor device by lithography and process as a score,
The quality of the design layout pattern is determined based on the score,
If the pass / fail judgment is good, a transfer layout pattern obtained by transferring the design layout pattern is formed on a semiconductor substrate.
前記半導体基板の表面と前記リソグラフィの結像面の面間距離の標準偏差を距離単位とする前記面間距離における、前記転写レイアウトパターンに前記不良が生じる最小の前記面間距離であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 The score is
The minimum inter-surface distance at which the defect occurs in the transfer layout pattern in the inter-surface distance, where the standard deviation of the inter-surface distance between the surface of the semiconductor substrate and the imaging surface of the lithography is a distance unit. A method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1.
前記設計レイアウトパターンから、シミュレーションにより前記リソグラフィと前記プロセスに基づいた前記転写レイアウトパターンを作成し、前記転写レイアウトパターンにおいて前記不良の有無を判定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体装置の製造方法。 In the pass / fail judgment,
3. The transfer layout pattern based on the lithography and the process is created from the design layout pattern by simulation, and the presence / absence of the defect is determined in the transfer layout pattern. Semiconductor device manufacturing method.
前記転写レイアウトパターンに基づいて、前記リソグラフィと前記プロセスによる前記設計レイアウトパターンの不良の発生しやすさをスコアとして定量化する手順と、
前記スコアに基づいて前記設計レイアウトパターンの良否を判定する手順を前記コンピュータに実行させるためのレイアウトパターンの作成プログラム。 In a layout pattern creation program executed by a computer that can use the transfer layout pattern from a simulator that creates a transfer layout pattern based on lithography and process using a design layout pattern of a semiconductor device,
Quantifying as a score the likelihood of defects in the design layout pattern due to the lithography and the process based on the transfer layout pattern;
A layout pattern creation program for causing the computer to execute a procedure for determining whether or not the design layout pattern is acceptable based on the score.
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