JP2003092237A - 危険プロセス／パターン検出システム、危険プロセス／パターン検出方法、危険検出プログラム、及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 結晶欠陥発生を回避した半導体プロセス条件
およびマスクパターン形状の設定をシミュレーションベ
ースで行う。 【解決手段】 危険プロセス／パターン検出システム
は、入力データを所望の書式データに変換する入力デー
タ処理部１１、欠陥発生の臨界条件を記憶した臨界条件
記憶装置６、書式データに対し総合シミュレーションを
行い、その結果を危険プロセス判定用書式データとして
出力する総合シミュレーション部１２、書式データに対
しマスクシミュレーションを行い、その結果を危険パタ
ーン判定用書式データとして出力するマスクシミュレー
ション部１３、危険プロセス判定用書式データと臨界条
件を比較し、危険プロセスであるか否かを判定する危険
プロセス判定部１５、危険パターン判定用書式データと
臨界条件を比較し、危険パターンであるか否かを判定す
る危険パターン判定部１６からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シミュレーション
技術に関し、特に危険プロセス及び／又は危険パターン
を検出する危険プロセス／パターン検出システム、危険
プロセス／パターン検出方法、危険検出プログラム、こ
れらを用いた半導体装置の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】数十〜数百に至る製造工程の組み合わせ
からなる複雑な半導体装置の製造および開発において、
半導体装置の内部に結晶欠陥を発生させるような「危険
プロセス」およびその原因となるパターン形状である
「危険パターン」を事前に検出し回避することは難し
い。実際には、半導体製造工程終了後に結晶欠陥が発見
された場合は、各製造工程を遡って原因を究明し、それ
から解決策を見出していた。このため、半導体装置の製
造および開発に無駄な時間を費やすこととなり、更には
コストの面で大きな損失であった。

【０００３】複雑かつ長期にわたる一連の製造工程の終
了後に不具合を発見する事態を可能な限り回避するため
に、例えばイオン注入による不純物拡散のプロファイル
や、半導体中の応力およびプロセスに起因した形状変化
などを計算するプロセスシミュレーションや、この結果
を用いて電気的な特性を求めるデバイスシミュレーショ
ン等が多用されている。これらのシミュレーションにお
いては、有限要素法、境界要素法、差分法や分子動力学
等の手法が用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらのシミ
ュレーションに用いられるそれぞれのシミュレーター
（シミュレーション装置）は、個々の半導体製造工程で
の最適解を求めることに特化されており、シミュレータ
ー全体を統括するシステムがなく、効率的に結晶欠陥発
生の危険プロセスおよび危険パターンを検出することは
困難であった。

【０００５】そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされ
たもので、結晶欠陥発生を回避した半導体プロセス条件
およびマスクパターン形状の設定をシミュレーションベ
ースで行い、半導体製造のプロセス条件のバラツキや変
動、あるいはマスクパターン形状のバラツキに対して頑
強な半導体プロセス条件を設定することが容易となる危
険プロセス／パターン検出システム、危険プロセス／パ
ターン検出方法、危険検出プログラム、これらを用いた
半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の特徴は、（イ）入力データを書式デ
ータに変換する入力データ処理部、（ロ）欠陥発生の臨
界条件を記憶した臨界条件記憶装置、（ハ）書式データ
に対して、少なくともプロセスシミュレーションを行
い、その結果を危険プロセス判定用書式データとして出
力する総合シミュレーション部、（ニ）書式データに対
して、マスクシミュレーションを行い、その結果を危険
パターン判定用書式データとして出力するマスクシミュ
レーション部、（ホ）危険プロセス判定用書式データと
臨界条件を比較し、危険プロセスであるか否かを判定す
る危険プロセス判定部、（ヘ）危険パターン判定用書式
データと臨界条件を比較し、危険パターンであるか否か
を判定する危険パターン判定部を備える危険プロセス／
パターン検出システムを提供することである。

【０００７】本発明の第１の特徴に係る危険プロセス／
パターン検出システムによれば、結晶欠陥発生を回避し
た半導体プロセス条件およびマスクパターン形状の設定
をシミュレーションベースで行うことが可能となる。ま
た、半導体製造のプロセスやマスクパターン形状の条件
バラツキに対して頑強な半導体プロセス条件を設定する
ことが容易になる。さらに、半導体製造の危険プロセス
及び／又は危険パターンの検出精度を向上させ、結晶欠
陥による歩留り低下を回避することが可能となる。さら
にまた、個々の半導体製造工程で用いられるシミュレー
ター全体を統括することにより、結晶欠陥を発生させる
ような危険プロセス及び／又は危険パターンを効率的に
検出し、事前に結晶欠陥発生を回避することが可能とな
る。このため、半導体装置の製造及び開発において無駄
な時間をなくし、更には半導体製造装置のコストメリッ
トが大きくなる。

【０００８】本発明の第１の特徴において、危険プロセ
ス判定部および危険パターン判定部は、危険プロセスと
判定されたプロセス条件、危険パターンと判定されたマ
スク条件を臨界条件として臨界条件記憶装置の臨界条件
を更新することが好ましい。

【０００９】本発明の第２の特徴は、（イ）入力データ
を入力データ処理部が書式データに変換するステップ、
（ロ）書式データに対して、少なくともプロセスシミュ
レーションを行い、その結果を危険プロセス判定用書式
データとして危険プロセス判定部へ出力するステップ、
（ハ）危険プロセス判定用書式データと臨界条件記憶装
置に記憶された臨界条件を比較し、危険プロセスである
か否かを判定するステップを備える危険プロセス／パタ
ーン検出方法を提供することである。

【００１０】本発明の第３の特徴は、（イ）入力データ
を入力データ処理部が書式データに変換するステップ、
（ロ）書式データに対して、マスクシミュレーションを
行い、その結果を危険パターン判定用書式データとして
危険パターン判定部へ出力ステップ、（ハ）危険パター
ン判定用書式データと臨界条件記憶装置に記憶された臨
界条件を比較し、危険パターンであるか否かを判定する
ステップを備える危険プロセス／パターン検出方法を提
供することである。

【００１１】本発明の第２、第３の特徴に係る危険プロ
セス／パターン検出方法によれば、結晶欠陥発生を回避
した半導体プロセス条件及び／又はマスクパターン形状
の設定をシミュレーションベースで行うことが可能とな
る。また、半導体製造のプロセスやマスクパターン形状
の条件バラツキに対して頑強な半導体プロセス条件を設
定することが容易になる。さらに、半導体製造の危険プ
ロセス及び／又は危険パターンの検出精度を向上させ、
結晶欠陥による歩留り低下を回避することが可能とな
る。さらにまた、個々の半導体製造工程で用いられるシ
ミュレーター全体を統括することにより、結晶欠陥を発
生させるような危険プロセス及び危険パターンを効率的
に検出し、事前に結晶欠陥発生を回避することが可能と
なる。このため、半導体装置の製造及び開発において無
駄な時間をなくし、更には半導体製造装置のコストメリ
ットが大きくなる。

【００１２】本発明の第２、第３の特徴において、危険
プロセスと判定されたプロセス条件、危険パターンと判
定されたマスク条件を臨界条件として前記臨界条件記憶
装置の臨界条件を更新するステップを更に備えるように
すると良い。

【００１３】本発明の第４の特徴は、（イ）入力データ
を入力データ処理部が書式データに変換する命令、
（ロ）書式データに対して、少なくともプロセスシミュ
レーションを行い、その結果を危険プロセス判定用書式
データとして危険プロセス判定部へ出力する命令、
（ハ）危険プロセス判定用書式データと臨界条件記憶装
置に記憶された臨界条件と比較し、危険プロセスである
か否かを判定する命令、（ニ）書式データに対して、マ
スクシミュレーションを行い、その結果を危険パターン
判定用書式データとして危険パターン判定部へ出力する
命令、（ホ）危険パターン判定用書式データと臨界条件
記憶装置に記憶された臨界条件を比較し、危険パターン
であるか否かを判定する命令を有する危険検出プログラ
ムを提供することである。

【００１４】本発明の第４の特徴に係る危険検出プログ
ラムによれば、結晶欠陥発生を回避した半導体プロセス
条件及び／又はマスクパターン形状の設定をシミュレー
ションベースで行うように危険プロセス／パターン検出
システムを制御することができる。また、予め入力デー
タの変更項目を指定しておけば、一連の危険判定回避作
業を自動化するように危険プロセス／パターン検出シス
テムを制御することができる。

【００１５】本発明の第４の特徴において、危険プロセ
スと判定されたプロセス条件、危険パターンと判定され
たマスク条件を臨界条件として前記臨界条件記憶装置の
臨界条件を更新する命令を更に備えるようにすると良
い。

【００１６】本発明の第５の特徴は、（イ）少なくとも
プロセスシミュレーションまたはマスクシミュレーショ
ンを行い、その結果を臨界条件記憶装置に記憶され た
臨界条件と比較することで危険プロセスまたは危険パタ
ーンであるか否かの判定を行い、危険プロセスまたは危
険パターンがある場合には、入力データの変更・修正を
行い、所望のプロセス条件またはマスク条件を設定する
工程、（ロ）プロセス条件またはマスク条件に基づい
て、半導体基板上に集積回路を作り込む工程を有する半
導体装置の製造方法を提供することである。

【００１７】本発明の第５の特徴において、マスク条件
をもとに半導体基板上に形成すべきパターンレイアウト
を決定したうえで、決定されたレイアウトをもとに生成
されたマスクの描画データに従って、露光装置によりマ
スク基板上にマスクをそれぞれ描画してなるレチクル
を、必要な枚数用意する工程を更に備え、集積回路を作
り込む工程は、レチクルのうちの１を用いた、第１のフ
ォトリソグラフィー工程、該第１のフォトリソグラフィ
ー工程による拡散マスクを用いた選択拡散工程、レチク
ルのうちの他の１を用いた第２のフォトリソグラフィー
工程、該第２のフォトリソグラフィー工程によるエッチ
ングマスクを用いた選択エッチング工程を含む一連の製
造工程を有すると良い。

【００１８】本発明の第５の特徴に係る半導体装置の製
造方法によれば、半導体製造において結晶欠陥の発生が
未然に防止されたプロセスシミュレーション及び／又は
マスクシミュレーションがなされて製造プロセス及び／
又はマスクパターンが設定されている。このため、結晶
欠陥による歩留り低下を回避することが可能となる。こ
のため、新製品開発のためのターンアラウンドタイムが
短縮され、生産コストを低減することが可能になる。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して、本発明の
実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同
一又は類似の部分は同一又は類似の符号を付している。
ただし、図面は模式的なものであることに留意すべきで
ある。

【００２０】（システム構成及びその処理の内容）本発
明の実施の形態に係る危険プロセス／パターン検出シス
テムは、図１に示すように、入力装置１、表示装置２、
出力装置３、主記憶装置４、中央処理制御装置(ＣＰＵ)
５、臨界条件記憶装置６により構成されたシステムであ
る。中央処理制御装置５は、危険プロセス／パターン検
出システムの処理を実行する処理制御装置であり、入力
データ処理部１１、総合シミュレーション部１２、マス
クシミュレーション部１３、判定部１４、データベース
処理部１７により構成される。

【００２１】入力装置１は、プロセス条件に関するデー
タ、マスク条件に関するデータ等の入力を行うための装
置であり、例えばキーボード、マウス、ボイスデバイス
などから構成される。入力装置１により入力される入力
データは、 イオン注入条件に関する情報（加速電圧、イオン種、
ドーズ量、注入角度など）； エッチング条件に関する情報（エッチングの深さ、溝
幅、溝のテーパ角度、エッチングの対象とする膜の材料
名、表面モホロジー、エッチング領域座標など）； 熱処理条件に関する情報（昇温速度、降温速度、保持
温度、保持時間、雰囲気ガス種、雰囲気ガス流量な
ど）； 成膜条件に関する情報（成膜する材料名、昇温速度、
降温速度、保持温度、保持時間、ソースガスやキャリア
ガスの種類、これらのガス流量など）； ウェーハに関する情報（メーカ、ウェーハの種類、ウ
ェーハの直径、ウェーハの厚さ、ウェーハ中の酸素濃
度、ウェーハ中の窒素濃度、ウェーハ構造など）； 薄膜物性値に関する情報（薄膜の材料名、ヤング率、
ポアソン比、熱膨張係数、真性応力、粘性係数、熱によ
る物性変化挙動など）； 熱処理炉に関する情報（熱処理装置名、温度分布、温
度変化過程、雰囲気ガス流量、雰囲気ガス流入位置、ウ
ェーハ支持方法など）； マスクパターン形状に関する情報（マスクパターン座
標、寸法、形状、加工変換差、加工変換係数など）； 結晶欠陥発生懸念箇所に関するデータ（座標、パター
ン形状、構造など）等である。

【００２２】表示装置２は、シミュレーションの処理結
果、入力データの修正箇所、ＮＧ理由等を表示するため
の装置であり、例えばＬＣＤディスプレイ、ＣＲＴディ
スプレイなどから構成される。出力装置３は、インクジ
ェットプリンタ、レーザープリンタなどにより構成され
る。主記憶装置４は、入力データ、プロセスシミュレー
ション結果、マスクシミュレーション結果、プログラム
データ等の各種データを格納するための装置であり、Ｒ
ＯＭ及びＲＡＭが組み込まれている。ＲＯＭは中央処理
制御装置５において実行される危険プロセス／パターン
検出システムを制御するための危険検出プログラムを格
納しているプログラムメモリ等として機能し、ＲＡＭは
中央処理制御装置５におけるプログラム実行処理中に利
用されるデータ等を格納したり、作業領域として利用さ
れるデータメモリ等として機能する。

【００２３】中央処理制御装置５の入力データ処理部１
１は、入力データを所望のシミュレーション用の書式デ
ータ、臨界条件記憶装置用の書式データ等に自動変換す
る処理部である。総合シミュレーション部１２は、プロ
セスシミュレーション部１８、デバイスシミュレーショ
ン部１９により構成される。また、この総合シミュレー
ション部１２は、有限要素法、境界要素法、差分法や分
子動力学を用いて計算する単体のシミュレーターを連結
して構成される。ここで、総合シミュレーション部１２
は、どのシミュレーターをどの工程に用いるかを自由に
設定することができる。プロセスシミュレーション部１
８は、不純物元素の分布（プロファイル）、結晶欠陥の
プロファイル、半導体中の応力およびプロセスに起因し
た形状の変化などのプロセスシミュレーションを実行す
る。デバイスシミュレーション部１９は、プロセスシミ
ュレーションの結果と共に電流・電圧等の条件を入力
し、デバイスの電気的特性を求めるデバイスシミュレー
ションを実行する。マスクシミュレーション部１３は、
マスクパターン形状データからプロセス毎の任意の位置
の素子形状を計算する。判定部１４は、シミュレーショ
ン結果から危険なプロセス及び危険なパターンを検出
し、判定する。

【００２４】判定部１４は、危険プロセス判定部１５、
危険パターン判定部１６により構成される。判定部１４
は臨界条件記憶装置６に対する更新機能を有しており、
既存の臨界条件を回避して実際に結晶欠陥が発生した場
合には、結晶欠陥が発生した入力データで再度シミュレ
ーションを行い、各条件を臨界条件として設定し、更新
することが可能である。さらに、プロセス条件に依存し
て臨界条件は変化するため、プロセス毎に異なる設定を
することも可能である。危険プロセス判定部１５は、総
合シミュレーション部１２のシミュレーション結果から
危険なプロセスを検出し、判定する。危険パターン判定
部１６は、マスクシミュレーション部１３のシミュレー
ション結果から危険なパターンを検出し、判定する。デ
ータベース処理部１７は、入力データ処理部１１、臨界
条件記憶装置６、判定部１４との入出力を行うインター
フェイスである。

【００２５】さらに、中央処理制御装置５は、入力装置
１、表示装置２、出力装置３、主記憶装置４、入力デー
タ処理部１１、総合シミュレーション部１２、マスクシ
ミュレーション部１３、危険プロセス判定部１５、危険
パターン判定部１６、データベース処理部１７の入出力
をそれぞれ制御する制御部７も備える。

【００２６】また、中央処理制御装置５で実現している
機能、すなわち、入力データ処理部１１、総合シミュレ
ーション部１２、マスクシミュレーション部１３、危険
プロセス判定部１５、危険パターン判定部１６、データ
ベース処理部１７を、ＣＰＵ負荷などを考慮して複数の
コンピュータで分散して実現してもかまわない。これら
の機能が複数のコンピュータに分散している場合には、
コンピュータ同士がローカルエリアネットワークや電話
回線などの通信手段で接続されており、入出力データの
授受を行うことが可能である。

【００２７】臨界条件記憶装置６は、欠陥発生の臨界条
件などを格納する記憶装置である。この臨界条件記憶装
置６は危険プロセス／パターン検出システムに内蔵され
た記憶装置に構成されてもよいし、ネットワークに接続
された臨界条件記憶装置サーバに構築されてもよい。

【００２８】（第１の実施の形態）次に、図２を参照し
て、本発明の第１の実施の形態に係る危険プロセス／パ
ターン検出システムの処理について説明する。

【００２９】（イ）ステップＳ１０１において、ユーザ
は、入力データを入力装置１を介して入力データ処理部
１１に対して入力する。ここで、入力データとは、図３
に示すようなプロセス条件に関するデータ２０やマスク
条件に関するデータ２１、マスクパターン形状データ２
２等である。このようなプロセス条件に関するデータ２
０やマスク条件に関するデータ２１、マスクパターン形
状データ２２は、前述したような半導体装置製造工程に
係わる一連の製造プロセス条件や順序や、マスクのパタ
ーン形状や構造などから構成されるデータである。前述
したような入力データ以外にも危険なプロセスおよび危
険なパターンを判定する上で必要な情報があれば、新た
な項目として入力データ処理部１１に入力することが可
能である。データ入力が終了すると、図２のステップＳ
１０２に進む。

【００３０】（ロ）ステップＳ１０２において、入力デ
ータ処理部１１は、入力された入力データ２０、２１、
２２をデータベース用書式データに自動変換し、判定部
１４に出力する。

【００３１】（ハ）ステップＳ１０３において、データ
ベース処理部１７は、判定部１４の要求により臨界条件
記憶装置６に既に登録、蓄積されているデータベースか
ら欠陥発生の臨界条件（危険パターン形状、危険プロセ
ス条件等）を検索、抽出し、判定部１４に出力する。

【００３２】（ニ）ステップＳ１０４において、判定部
１４は、出力されたデータベース用書式データと臨界条
件記憶装置６から検索、抽出された臨界条件を比較する
ことで危険プロセス、危険パターンを検出し、判定す
る。例えば、マスクパターン形状について危険パターン
を判定する場合、図４に示すように、入力されたマスク
パターン形状データ２３と臨界条件記憶装置６に登録さ
れている危険パターン形状（臨界条件）データ２４との
重ね合わせを行うことで危険パターン２５の検出を行
う。マスクパターン形状の判定には、相互相関係数など
を用いて定量的に取り扱うことが可能である。ステップ
Ｓ１０４で、判定部１４が危険プロセスまたは危険パタ
ーンであると判定した場合は、ステップＳ１０５に進
む。

【００３３】（ホ）ステップＳ１０５において、入力デ
ータ処理部１１は、入力データの修正箇所およびＮＧ理
由を表示装置２を介して表示、または出力装置３を介し
て出力する。すなわち、危険プロセスまたは危険パター
ンと判定されたプロセス条件、マスク条件を入力データ
処理部１１にフィードバックする。表示又は出力を確認
後、ステップＳ１０１に戻り、フィードバックされたプ
ロセス条件、マスク条件等を踏まえて、危険プロセスお
よび危険パターン判定が有意にならないように初期入力
したプロセス条件やマスク条件等の入力データを手動ま
たは自動で修正、変更する。例えば、図３のプロセス条
件に関するデータ２０のＡ１に示すような処理温度（１
１００℃）および時間（３０分）が初期入力された場合
において、その入力値では過去に結晶欠陥が発生した実
績があり、臨界条件記憶装置６において臨界条件に設定
されていると仮定する。このような場合、危険プロセス
判定部１５は、この入力データが危険プロセスであると
判定し、図３の危険プロセス判定の欄にＡ２で示すよう
に、「有意」あるいは危険度の段階表示等によりユーザ
に報告する。また、図４に示すようなマスクパターン形
状データ２３が初期入力された場合において、そのマス
ク条件では過去に結晶欠陥が発生した実績があり、臨界
条件記憶装置６において臨界条件、すなわち危険パター
ン形状データ２４に設定されていると仮定する。このよ
うな場合、危険パターン判定部１６は、この入力データ
が危険パターンであると判定し、図３の危険パターン判
定の欄にＡ３で示すように、「有意」あるいは危険度の
段階表示等によりユーザに報告する。

【００３４】（ヘ）一方、ステップＳ１０４で危険プロ
セスおよび危険パターンではないと判定された場合に
は、ステップＳ１０６及びステップＳ１１１に進む。ス
テップＳ１０６では、入力データ処理部１１により、ス
テップＳ１０１で入力された入力データからプロセス条
件に関するデータを抽出し、プロセスシミュレーション
用書式データに自動変換する。自動変換後、ステップＳ
１０７に進む。すなわち、プロセスシミュレーション用
書式データは総合シミュレーション部１２へ出力され
る。

【００３５】（ト）ステップＳ１０７において、総合シ
ミュレーション部１２内のプロセスシミュレーション部
１８は、プロセスシミュレーション用書式データに基づ
いて、不純物プロファイル、応力、形状等のプロセスシ
ミュレーションを行い、図５に示すように、プロセスシ
ミュレーション結果を出力する。ここで、出力されるプ
ロセスシミュレーション結果は、 応力に関する情報（各方向垂直応力、各方向せん断応
力、すべり面すべり方向の分解せん断応力、ミーゼス応
力、主応力など）； 不純物や欠陥密度に関する情報（格子間元素密度、空
孔密度、あるいはボロン（Ｂ）、ヒ素（Ａｓ）、リン
（Ｐ）、鉄（Ｆｅ）などの不純物密度など）； 形状に関する情報（深さ（Ｚ）、幅（Ｙ）、高さ
（Ｘ）、成膜形状など） 等である。図５では、ボロン（Ｂ）とリン（Ｐ）の不純
物密度と応力が形状に関する情報（Ｘ、Ｙ、Ｚ）と共に
示されている。以上のようなシミュレーション結果以外
にも必要な情報があれば、新たな項目として得ること
や、不必要な情報があれば削除することも可能である。

【００３６】（チ）ステップＳ１０８において、総合シ
ミュレーション部１２は、プロセスシミュレーション結
果を危険プロセス判定用書式データに変換し、危険プロ
セス判定用書式データを判定部１４に出力する。

【００３７】（リ）ステップＳ１０９において、判定部
１４の危険プロセス判定部１５は、ステップＳ１０８で
出力された危険プロセス判定用書式データから危険プロ
セスであるか否かを判定する。具体的には、危険プロセ
ス判定部１５は、シミュレーション結果を既に臨界条件
記憶装置６に登録、蓄積されている結晶欠陥発生の臨界
条件と比較することで危険プロセスを検出し、判定す
る。ステップＳ１０９で、危険プロセスであると判定さ
れた場合には、ステップＳ１０５に戻る。すなわち、危
険プロセス判定部１５は、危険プロセスと判定されたプ
ロセス条件を入力データ処理部１１にフィードバックす
る。なお、ここで危険プロセスと判定されたプロセス条
件は、主記憶装置４に一時的に蓄積され、後述するステ
ップＳ１１０において、臨界条件記憶装置６に蓄積され
ているデータベース内の臨界条件の更新に用いられる。

【００３８】そして、ステップＳ１０５において、入力
データ処理部１１は、入力データの修正箇所およびＮＧ
理由を表示装置２を介して表示、または出力装置３を介
して出力する。その後、ステップＳ１０１に戻り、フィ
ードバックされたプロセス条件を踏まえて、入力装置１
を介して手動または自動で入力データの修正、変更を行
う。

【００３９】（ヌ）ステップＳ１０９で危険プロセスで
ないと判定された場合には、ステップＳ１１０に進む。
ステップＳ１１０では、危険プロセス判定部１５が、主
記憶装置４に一時的に蓄積されている危険プロセスと判
定されたプロセス条件を臨界条件として、データベース
処理部１７を介して臨界条件記憶装置６に蓄積されてい
るデータベース内の臨界条件を更新し、処理を終了す
る。

【００４０】（ル）一方、ステップＳ１１１において、
入力データ処理部１１は、ステップＳ１０１で入力され
た入力データからマスク条件に関するデータを抽出し、
マスクシミュレーション用書式データに自動変換する。
そして、マスクシミュレーション用書式データをマスク
シミュレーション部１３へ出力し、ステップＳ１１２に
進む。

【００４１】（ヲ）ステップＳ１１２において、マスク
シミュレーション部１３は、まず、マスクシミュレーシ
ョン用書式データに基づいて、マスクパターン形状から
プロセス毎の任意の位置の素子形状を計算し、現像、露
光等のリソグラフィープロセスあるいは反応性イオンエ
ッチング（ＲＩＥ）等のエッチングプロセスの加工変換
差を考慮して形状データを出力する。この形状データ
は、ウェーハ面上の二次元座標データ、エッチングや成
膜プロセスのウェーハ厚さ方向の処理データを読み込ん
だ三次元座標データからなる。そして、この座標データ
および各プロセスのデータから、主に入力データで指定
した結晶欠陥発生が懸念される領域においてシミュレー
ションを行い、マスクシミュレーション結果を出力す
る。

【００４２】（ワ）ステップＳ１１３において、マスク
シミュレーション部１２は、マスクシミュレーション結
果を危険パターン判定用書式データに変換し、危険パタ
ーン判定用書式データを判定部１４に出力する。

【００４３】（カ）ステップＳ１１４において、判定部
１４の危険パターン判定部１６は、ステップＳ１１３で
出力された危険パターン判定用書式データから危険パタ
ーンであるか否かを判定する。具体的には、危険パター
ン判定部１６は、シミュレーション結果を既に臨界条件
記憶装置６に登録、蓄積されている結晶欠陥発生の臨界
条件と比較することで危険パターンを検出し、判定す
る。ステップＳ１１４で、図６に示すように、危険パタ
ーン２６であると判定された場合には、ステップＳ１０
５に戻る。すなわち、危険パターン判定部１６は、危険
パターン２６と判定されたマスク条件を入力データ処理
部１１にフィードバックする。なお、ここで危険パター
ンと判定されたマスク条件は、主記憶装置４に一時的に
蓄積され、ステップＳ１１０において、臨界条件記憶装
置６に蓄積されているデータベース内の臨界条件の更新
に用いられる。そして、ステップＳ１０５において、入
力データ処理部１１は、入力データの修正箇所およびＮ
Ｇ理由を表示装置２を介して表示、または出力装置３を
介して出力する。さらに、ステップＳ１０１に戻り、フ
ィードバックされたマスク条件を踏まえて、危険パター
ン判定が有意にならないように初期入力したマスクパタ
ーン形状データ等の入力データを手動または自動で修
正、変更する。

【００４４】（ヨ）ステップＳ１１４で危険パターンで
ないと判定された場合には、ステップＳ１１０に進む。
ステップＳ１１０において、危険パターン判定部１６
は、主記憶装置４に一時的に蓄積されている危険パター
ンと判定されたマスク条件を臨界条件として、データベ
ース処理部１７を介して臨界条件記憶装置６に蓄積され
たデータベース内の臨界条件を更新し、処理を終了す
る。

【００４５】第１の実施の形態では、ステップＳ１１０
において、危険プロセスと判定されたプロセス条件、危
険パターンと判定されたマスク条件を臨界条件として、
臨界条件記憶装置６の臨界条件を更新しているが、ステ
ップＳ１０９、ステップＳ１１４の段階で更新すること
も可能である。

【００４６】図７は、半導体装置の概略図の一例であ
る。図７に示すように、半導体装置は、シリコン領域７
０上に配置されたゲート部７１と埋込酸化膜が充填され
たトレンチ部７２とからなる。ゲート部７１とトレンチ
部７２とが交差する箇所（高応力領域７３）において、
臨界条件等の応力値を越える可能性がある。もし、応力
シミュレーションで臨界条件の応力値を越えており、危
険プロセス／パターン検出システムにより危険と判定さ
れた場合には、ゲート部７１の大きさ等の構造値、トレ
ンチ部７２の埋込酸化膜等の物性値の入力データを手動
または自動で変更することにより、危険判定を回避する
ことが可能となる。

【００４７】図８は、素子レイアウトのマスクパターン
形状データの平面図の一例である。図８では、素子レイ
アウトのマスクパターン形状として、矩形のシリコン領
域８０ａ，８０ｂ，８０ｃと、埋込酸化膜が充填された
トレンチ部８１と、その上に配置されたゲート部８２と
からなる場合を示している。シリコン領域８０ａ，８０
ｂの角部（高応力領域８３）において臨界条件である応
力値を越える可能性がある。もし、応力シミュレーショ
ンが臨界条件である応力値を越えており、危険プロセス
／パターン検出システムにより危険と判定した場合に
は、トレンチ部８１の幅Ｄ、トレンチ部８１の幅Ｅ、ゲ
ート部８２の位置Ｆ等の入力データを手動または自動で
変更することにより、危険判定を回避することが可能と
なる。

【００４８】図９は、素子領域の断面図の一例である。
図９では、活性領域となるシリコン領域９０が、埋込酸
化膜が充填された２つのトレンチ部９１ａ，９１ｂで挟
まれた状態として示されている。シリコン領域９０の上
部の高不純物密度領域９２が臨界条件である不純物密度
を越える可能性がある。もし、危険プロセス／パターン
検出システムにより危険と判定された場合には、不純物
密度低減のためイオン注入量等の入力データを手動また
は自動で変更することにより、危険判定を回避すること
が可能となる。また、シリコン領域９０の上部コーナの
高応力領域９３において、応力シミュレーションにより
臨界条件である応力値を越えており、危険プロセス／パ
ターン検出システムにより危険と判定された場合には、
トレンチ幅Ｉ、トレンチ深さＪ、トレンチ側壁のテーパ
角Ｋ等の入力データを手動または自動で変更することに
より、危険判定を回避することが可能となる。

【００４９】以上説明したように、シミュレーション結
果に対して危険と判定された場合、入力データを変更し
て再度シミュレーションを行うことで、結晶欠陥の発生
を回避したプロセス設計をシミュレーションベースで行
うことが可能となる。これらの検討はすべて計算機上で
行うことができる。また、予め入力データの変更項目を
指定しておけば、一連の危険判定回避作業は自動化する
こともできる。

【００５０】さらに、実験計画法や田口メソッドの直交
表に基づいて、各入力データに故意にバラツキを持たせ
ることで、どの入力項目のバラツキが臨界条件、つまり
結晶欠陥発生に対して影響を与えるかを調べることも可
能となり、条件バラツキに対して頑強なプロセス条件を
決定することが容易になる。

【００５１】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態に係る危険プロセス／パターン検出システムの処
理は、イオン注入による結晶欠陥発生を回避するプロセ
ス設計をシミュレーションベースで行うことを可能とす
る。

【００５２】例えば、シリコン基板にＡｓやＰなどのイ
オン注入を行うと、加速エネルギー、ドーズ量に依存し
て、表面近傍のシリコン結晶がアモルファス層に変態す
る。加えて再結晶化熱処理を行うと、保持温度、保持時
間及び雰囲気ガス種等に依存して、アモルファス層／結
晶（amorphous/crystal:ａ／ｃ）界面付近に微小転位ル
ープが発生する場合がある。この微小転位ループが空乏
層内に存在すると、再結合中心として働くためリーク電
流の原因となる。このため、リーク電流を防止するため
には、微小転位ループが発生しないイオン注入条件を選
択する必要がある。第２の実施の形態に係る危険プロセ
ス／パターン検出システムの処理方法では、様々なイオ
ン注入条件とその熱処理条件、その結果としての微小転
位ループの有無や発生密度等の情報を蓄積した結晶欠陥
データベースを参照することにより、危険プロセスであ
ると判定された場合には、イオン注入条件を更新するこ
とにより、イオン注入による結晶欠陥発生を回避するこ
とを可能とする。

【００５３】以下、図１０を参照して、本発明の第２の
実施の形態に係る危険プロセス／パターン検出システム
の処理について説明する。

【００５４】（イ）ステップＳ２０１において、ユーザ
は、プロセス条件に関する入力データとして、イオン注
入条件に関する情報（加速電圧、イオン種、ドーズ量、
注入角度など）及びその熱処理条件に関する情報（昇温
速度、降温速度、保持温度、保持時間、雰囲気ガス種、
雰囲気ガス流量など）を入力装置１を介して入力データ
処理部１１に対して入力する。データ入力が終了する
と、図１０のステップＳ２０２に進む。

【００５５】（ロ）ステップＳ２０２において、入力デ
ータ処理部１１は、入力された入力データ２０をデータ
ベース用書式データに自動変換し、判定部１４に出力す
る。

【００５６】（ハ）ステップＳ２０３において、データ
ベース処理部１７は、判定部１４の要求により臨界条件
記憶装置６に既に登録、蓄積されているデータベースか
ら欠陥発生の臨界条件（危険プロセス条件）を検索、抽
出し、判定部１４に出力する。

【００５７】（ニ）ステップＳ２０４において、判定部
１４は、出力されたデータベース用書式データと臨界条
件記憶装置６から検索、抽出された臨界条件を比較する
ことで危険プロセスを検出し、判定する。ステップＳ２
０４で、判定部１４が危険プロセスであると判定した場
合は、ステップＳ２０５に進む。

【００５８】（ホ）ステップＳ２０５において、入力デ
ータ処理部１１は、入力データの修正箇所およびＮＧ理
由を表示装置２を介して表示、または出力装置３を介し
て出力する。すなわち、危険プロセスと判定されたプロ
セス条件を入力データ処理部１１にフィードバックす
る。表示又は出力を確認後、ステップＳ２０１に戻り、
フィードバックされたプロセス条件を踏まえて、危険プ
ロセス判定が有意にならないように初期入力したプロセ
ス条件に関する入力データを手動または自動で修正、変
更する。例えば、図３のプロセス条件に関するデータ２
０のＡ１に示すような処理温度（１１００℃）および時
間（３０分）が初期入力された場合において、その入力
値では過去に結晶欠陥が発生した実績があり、臨界条件
記憶装置６において臨界条件に設定されていると仮定す
る。このような場合、危険プロセス判定部１５は、この
入力データが危険プロセスであると判定し、図３の危険
プロセス判定の欄にＡ２で示すように、「有意」あるい
は危険度の段階表示等によりユーザに報告する。

【００５９】（ヘ）一方、ステップＳ２０４で危険プロ
セスではないと判定された場合には、ステップＳ２０６
に進む。ステップＳ２０６では、入力データ処理部１１
により、ステップＳ２０１で入力されたプロセス条件に
関するデータをプロセスシミュレーション用書式データ
に自動変換する。自動変換後、ステップＳ２０７に進
む。すなわち、プロセスシミュレーション用書式データ
は総合シミュレーション部１２へ出力される。

【００６０】（ト）ステップＳ２０７において、総合シ
ミュレーション部１２内のプロセスシミュレーション部
１８は、プロセスシミュレーション用書式データに基づ
いて、不純物プロファイル、応力、形状等のプロセスシ
ミュレーションを行い、プロセスシミュレーション結果
を出力する。ここで、出力されるプロセスシミュレーシ
ョン結果は、アモルファス層の厚さ、各方向成分の応力
値、格子間シリコン密度、空孔密度、注入イオン密度等
である。さらに、総合シミュレーション部１２内のデバ
イスシミュレーション部１９は、プロセスシミュレーシ
ョン結果と共に電流・電圧等の条件を入力し、電極を形
成、電圧を変化させるなどの電気的特性を求めるデバイ
スシミュレーションを行い、デバイスシミュレーション
結果を出力する。図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、Ｍ
ＯＳトランジスタのシミュレーション結果の一例であ
る。図１１（Ａ）は、ドレイン電極５０、ゲート電極５
１、及びソース電極５２を有するＭＯＳトランジスタに
おいて、ゲート電極５１に印加する電圧をゼロにした状
態での空乏層５５領域の模式図を示している。図１１
（Ａ）では、アモルファス層５３と結晶の界面であった
アモルファス層／結晶界面５４に空乏層５５領域が存在
していないことを示している。図１１（Ｂ）は、図１１
（Ａ）のＭＯＳトランジスタにおいて、ゲート電極５１
に電圧を印加して動作させた状態での空乏層５５領域の
模式図を示している。図１１（Ｂ）では、アモルファス
層５３と結晶の界面であったアモルファス層／結晶界面
５４に空乏層５５領域が存在しているため危険プロセス
であること（ＮＧ）を示している。このように、活性領
域および空乏層領域を表示することができる。

【００６１】以上のようなシミュレーション結果以外に
も必要な情報があれば、新たな項目として得ることや、
不必要な情報があれば削除することも可能である。

【００６２】（チ）ステップＳ２０８において、総合シ
ミュレーション部１２は、プロセスシミュレーション結
果およびデバイスシミュレーション結果を危険プロセス
判定用書式データに変換し、危険プロセス判定用書式デ
ータを判定部１４に出力する。

【００６３】（リ）ステップＳ２０９において、判定部
１４の危険プロセス判定部１５は、出力された危険プロ
セス判定用書式データから危険プロセスであるか否かを
判定する。具体的には、危険プロセス判定部１５は、シ
ミュレーション結果を既に臨界条件記憶装置６に登録、
蓄積されている結晶欠陥発生の臨界条件と比較すること
で危険プロセスを検出し、判定する。また、危険プロセ
ス判定部１５は、ステップＳ２０７のシミュレーション
結果であるアモルファス層と結晶の界面であった箇所に
空乏層領域が存在しているか否かも判定する。ここで、
図１１（Ｂ）に示すように、アモルファス層５３と結晶
の界面であったアモルファス層／結晶界面５４に空乏層
５５領域が存在している場合には危険プロセスであると
判定する。ステップＳ２０９で、危険プロセスであると
判定された場合には、ステップＳ２０５に戻る。すなわ
ち、危険プロセス判定部１５は、危険プロセスと判定さ
れたプロセス条件を入力データ処理部１１にフィードバ
ックする。なお、ここで危険プロセスと判定されたプロ
セス条件は、主記憶装置４に一時的に蓄積され、ステッ
プＳ１１０において、臨界条件記憶装置６に蓄積されて
いるデータベース内の臨界条件の更新に用いられる。

【００６４】そして、ステップＳ２０５において、入力
データ処理部１１は、入力データの修正箇所およびＮＧ
理由を表示装置２を介して表示、または出力装置３を介
して出力する。その後、ステップＳ２０１に戻り、フィ
ードバックされたプロセス条件を踏まえて、入力装置１
を介して手動または自動で入力データの修正、変更を行
う。

【００６５】（ヌ）ステップＳ２０９で危険プロセスで
ないと判定された場合には、ステップＳ１１０に進む。
ステップＳ２１０では、危険プロセス判定部１５が、主
記憶装置４に一時的に蓄積されている危険プロセスと判
定されたプロセス条件を臨界条件として、データベース
処理部１７を介して臨界条件記憶装置６に蓄積されてい
るデータベース内の臨界条件を更新し、処理を終了す
る。ここで、臨界条件記憶装置６には、イオン注入条件
およびアニール条件毎に微小転位ループの有無や密度、
＜３１１＞欠陥密度の有無や密度、及びゲートなど薄膜
エッジ転位の有無や密度等の情報がデータベースとして
蓄えられており、参照、更新することが可能となってい
る。第２の実施の形態では、ステップＳ２１０におい
て、危険プロセスと判定されたプロセス条件を臨界条件
として、臨界条件記憶装置６の臨界条件を更新している
が、ステップＳ２０４の段階で更新することも可能であ
る。

【００６６】以上説明したように、シミュレーション結
果に対して危険と判定された場合、入力データを変更し
て再度シミュレーションを行うことで、イオン注入によ
る結晶欠陥の発生を回避したプロセス設計をシミュレー
ションベースで行うことが可能となる。これらの検討は
すべて計算機上で行うことができる。また、予め入力デ
ータの変更項目を指定しておけば、一連の危険判定回避
作業は自動化することもできる。

【００６７】さらに、実験計画法や田口メソッドの直交
表に基づいて、各入力データに故意にバラツキを持たせ
ることで、どの入力項目のバラツキが臨界条件、つまり
結晶欠陥発生に対して影響を与えるかを調べることも可
能となり、条件バラツキに対して頑強なプロセス条件を
決定することが容易になる。

【００６８】（危険検出プログラム）次に、危険検出プ
ログラムの実行命令の詳細について説明する。

【００６９】危険検出プログラムは、 （イ）入力データに対して入力データ処理部がデータベ
ース用書式データ、プロセスシミュレーション用書式デ
ータ、マスクシミュレーション用書式データに変換する
命令； （ロ）入力データ処理部により変換されたデータベース
用書式データと臨界条件記憶装置に記憶された欠陥発生
の臨界条件を比較し、危険プロセス又は危険パターンで
あるか否かを判定し、危険プロセス又は危険パターンで
ある場合には、プロセス条件又はマスクパターン形状条
件を入力データ処理部にフィードバックする命令； （ハ）入力データ処理部により変換されたプロセスシミ
ュレーション用書式データに対して、プロセスシミュレ
ーションを行い、そのプロセスシミュレーション結果を
危険プロセス判定用書式データとして危険プロセス判定
部へ出力する命令； （ニ）入力データ処理部により変換されたマスクシミュ
レーション用書式データに対して、マスクシミュレーシ
ョンを行い、そのマスクシミュレーション結果を危険パ
ターン判定用書式データとして危険パターン判定部へ出
力する命令； （ホ）出力された危険プロセス判定用書式データと臨界
条件記憶装置に記憶された欠陥発生の臨界条件を比較
し、危険プロセスであるか否かを判定し、危険プロセス
である場合には、プロセス条件を入力データ処理部にフ
ィードバックする命令； （ヘ）出力された危険パターン判定用書式データを臨界
条件記憶装置に記憶された欠陥発生の臨界条件と比較
し、危険パターンであるか否かを判定し、危険パターン
である場合には、マスクパターン形状条件を入力データ
処理部にフィードバックする命令とから構成される。

【００７０】また、上述した危険検出プログラムは、危
険プロセスと判定されたプロセス条件、危険パターンと
判定されたマスク条件を臨界条件として臨界条件記憶装
置の臨界条件を更新する命令を更に備えるようにすると
良い。

【００７１】以上のような危険検出プログラムは、コン
ピュータ読み取り可能な記録媒体に保存することができ
る。この記録媒体を図１に示したコンピュータシステム
によって読み込ませ、危険検出プログラムを実行してコ
ンピュータを制御することにより、上述した危険プロセ
ス／パターン検出システムを実現することができる。こ
こで、記録媒体とは、例えばコンピュータの外部メモリ
装置、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、光磁
気ディスク、磁気テープなどのプログラムを格納するこ
とができるような媒体を意味する。具体的には、フレキ
シブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯディスク、カセッ
トテープ、オープンリールテープなどが記憶媒体に含ま
れる。

【００７２】（半導体装置の製造方法）次に、上述した
危険プロセス／パターン検出システムを用いた半導体装
置（ＬＳＩ）の製造方法について、図１２を参照して説
明する。本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方
法は、図１２に示すように、ステップＳ１００における
設計工程、ステップＳ２００におけるマスク製造工程、
ステップＳ３００における半導体製造工程からなる。ス
テップＳ１００における設計の工程は、ステップＳ１１
０の総合シミュレーションによる危険プロセス及び危険
パターン検出工程、ステップＳ１３０の回路シミュレー
ション工程からなるシミュレーション工程である。ステ
ップＳ３００における半導体製造工程は、ステップＳ３
１０及びステップＳ３２０のシリコンウェーハ上に集積
回路を作り込む前工程（ウェーハ工程）、Ｓ３３０のダ
イシングから検査までの後工程（アセンブル工程）から
なる。以下、各工程の詳細について説明する。

【００７３】（イ）まず、ステップＳ１２０において、
図２又は図１０のフローチャートを用いて説明した本発
明の実施の形態に係る危険プロセス／パターン検出シス
テムを用いて、プロセス条件、マスク条件等の入力デー
タに対して、既に登録、蓄積されている臨界条件記憶装
置６の臨界条件と比較を行い、危険プロセスまたは危険
パターンであるか否かの判定を行う。そして、危険プロ
セスまたは危険パターンが検出されなければ、要求され
た仕様に基づいて、プロセス・マスクシミュレーション
がなされ、半導体装置の平面形状や断面構造、あるいは
不純物密度や欠陥密度等が決定される。危険プロセスま
たは危険パターンが検出された場合には、ユーザにフィ
ードバックし、入力データの変更・修正を行う。この結
果、最終的に危険プロセスまたは危険パターンが回避さ
れたプロセス・マスクシミュレーションが実施される。
更に危険プロセスまたは危険パターンが検出されなけれ
ばプロセス・マスクシミュレーションの結果と各電極に
入力される電流／電圧の各値からデバイスシミュレーシ
ョンがなされる。

【００７４】（ロ）さらに、ステップＳ１３０におい
て、このデバイスシミュレーションによって得られた電
気的特性を用いてＬＳＩの回路シミュレーションを行
い、回路レイアウトが決定される（回路シミュレーショ
ンは省略可能である）。

【００７５】（ハ）ステップＳ２００において、ステッ
プＳ１００の設計工程で決定された回路レイアウト等の
表面パターンをもとにＣＡＤシステムを用いて、ＬＳＩ
の表面パターンを実現するために必要なマスク枚数のマ
スクデータを作成する。まず、エッチング工程における
パターン変換差や、熱拡散工程における拡散領域の拡が
り寸法等の現実のプロセスの影響を考慮して、ステップ
Ｓ１００の設計工程により決定された表面パターンを半
導体チップ上に実現するために必要なマスクレベルのレ
イアウトデータが作成される。このマスクレベルのレイ
アウトデータは、ステップＳ３１０の前工程に含まれる
各工程に応じて、必要な枚数分作成される。マスクの枚
数は、ステップＳ３１０の前工程に含まれる工程数に応
じて１０枚ないし数１０枚、もしくはそれ以上作成され
る。すなわち、半導体チップの各層や内部構造にそれぞ
れ対応して、必要なレチクルのパターンデータ（描画デ
ータ）がそれぞれ決定される。さらにこのレチクルのパ
ターンデータ（描画データ）を用いて、電子ビーム（Ｅ
Ｂ）露光装置等のパターンジェネレータを用いて石英ガ
ラス等のマスク基板上に各工程に対応したマスクを描画
する。所要枚数のレチクルが製作されたら、マスク検査
を実行する。マスク検査により所要枚数のレチクルが合
格であると判定されれば、ステップＳ３１０に進む。

【００７６】（ニ）次に、ステップＳ３１０において、
各工程に必要なそれぞれのレチクルを用いたフォトリソ
グラフィー工程を繰り返すことにより半導体ウェーハに
対する基板工程がなされる。例えば、その一部を説明す
ると、所定の工程を経た後、ステップＳ３１１におい
て、シリコン基板の表面上にシリコン酸化膜を熱酸化に
より形成すると仮定する（酸化工程）。次に、ステップ
Ｓ３１２において、シリコン酸化膜上にフォトレジスト
を塗布する（レジスト塗布工程）。その後、ステップＳ
３１３において、ステップＳ２００で作成したレチクル
を用いて、フォトリソグラフィー工程を行い、フォトレ
ジストをステップ・アンド・リピート方式で露光し、パ
ターニングを行う。このフォトレジストをイオン注入用
マスクとして用いて、ステップＳ３１４において、不純
物イオンをシリコン基板の表面に選択的に注入する（イ
オン注入工程）。そして、ステップＳ３１５において、
イオン注入マスクとして用いたフォトレジストを除去し
た後、熱処理することにより、注入されたイオンを活性
化し、所望の深さまで拡散し、シリコン基板の内部に不
純物拡散領域を形成する（熱処理工程）。以下同様にし
て、例えば、多結晶シリコン等の薄膜のＣＶＤ、この薄
膜をフォトリソグラフィーを用いてエッチングする工
程，・・・等が続けられる。必要な一連の工程が終了す
ると、ステップＳ３２０へ進む。

【００７７】（ホ）次に、ステップＳ３２０において、
同様に各工程に必要なレチクルを用いてステッパーで所
望のパターンを描画することにより基板表面に対して配
線処理が施される（表面配線工程）。その一部を説明す
ると、例えば、ステップＳ３１０の各工程を経たシリコ
ンウェハ上に、ステップＳ３２１において、ＣＶＤ法に
より層間絶縁膜を形成すると仮定する（ＣＶＤ工程）。
更に、ステップＳ３２２において、層間絶縁膜上にフォ
トレジストを塗布し（レジスト塗布工程）、ステップＳ
３２３で、ステップＳ２００で作成した対応するレチク
ルを用いてステッパーで露光してフォトレジストからな
るエッチングマスクを形成する（フォトリソグラフィー
工程）。そして、ステップＳ３２４で、このエッチング
マスクを用いたＲＩＥ等のエッチング工程等により層間
絶縁膜に対するコンタクトホールの開口を行う（エッチ
ング工程）。ステップＳ３２５において、フォトレジス
トを除去し、表面を洗浄した後、コンタクトホール内に
タングステン等の金属をスパッタリング等により堆積す
る。その後、再び、フォトリソグラフィー工程による新
たなエッチングマスクを形成し、この金属膜をパターニ
ングする。更に、このパターニングされた金属膜の上に
他の層間絶縁膜が堆積され、同様な工程が繰り返され
る。

【００７８】（ヘ）必要な多層配線構造が完成し、前工
程（ウェーハ工程）が完了すれば、ステップＳ３３０に
おいて、ダイヤモンドブレード等のダイシング装置によ
り、所定のチップサイズに分割する（ダイシング工
程）。そして、金属もしくはセラミックスなどのパッケ
ージング材料にマウントし（マウント工程）、チップ上
の電極パッドとリードフレームのリードを金線で接続し
た後（ボンディング工程）、樹脂封止等の所要のパッケ
ージ組み立ての工程を実施する（封止工程）。

【００７９】（ト）ステップＳ４００において、半導体
装置の性能・機能に関する特性検査、リード形状・寸法
状態、信頼性試験等の所定の検査を経て（検査工程）、
半導体装置が完成する。

【００８０】（チ）ステップＳ５００において、以上の
工程をすべてクリアした半導体装置は、水分、静電気等
から保護するための包装を施され、出荷される。

【００８１】以上説明したように、本発明の実施の形態
に係る半導体装置の製造方法によれば、結晶欠陥の発生
が未然に防止された製造プロセスとマスクパターンが採
用されているので、歩留り低下を回避することが可能と
なる。このため、新製品開発のためのターンアラウンド
タイムが短縮され、生産コストを低減することが可能に
なる。

【００８２】

【発明の効果】本発明の実施の形態に係る危険プロセス
／パターン検出システム、危険プロセス／パターン検出
方法、危険検出プログラム、及び半導体装置の製造方法
によれば、結晶欠陥発生を回避した半導体プロセス条件
及び／又はマスクパターン形状の設定をシミュレーショ
ンベースで行うことが可能となる。

【００８３】また、半導体製造のプロセスやマスクのパ
ターン形状の条件バラツキに対して頑強な半導体プロセ
ス条件を設定することが容易になる。

【００８４】さらに、半導体製造において危険プロセス
及び／又は危険パターンの検出精度を向上させ、結晶欠
陥による歩留り低下を回避することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る危険プロセス／パタ
ーン検出システムの構成図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る危険プロセス
／パターン検出システムのフローチャートである。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係る危険プロセス
／パターン検出システムにおける入力データの一例であ
る。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係る危険プロセス
／パターン検出システムにおける危険パターンの検出方
法の一例である。

【図５】本発明の第１の実施の形態に係る危険プロセス
／パターン検出システムにおけるプロセスシミュレーシ
ョン結果の一例である。

【図６】本発明の第１の実施の形態に係る危険プロセス
／パターン検出システムにおけるマスクシミュレーショ
ン結果の一例である。

【図７】半導体装置の概略図の一例である。

【図８】素子レイアウトのマスクパターン形状データの
平面図の一例である。

【図９】素子領域の断面図の一例である。

【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る危険プロセ
ス／パターン検出システムのフローチャートである。

【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る危険プロセ
ス／パターン検出システムにおけるデバイスシミュレー
ション結果の一例である。

【図１２】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造
方法の処理の流れを示すフローチャート図である。

【符号の説明】

１ 入力装置 ２ 表示装置 ３ 出力装置 ４ 主記憶装置 ５ 中央処理制御装置（ＣＰＵ） ６ 臨界条件記憶装置 ７ 制御部 １１ 入力データ処理部 １２ 総合シミュレーション部 １３ マスクシミュレーション部 １４ 判定部 １５ 危険プロセス判定部 １６ 危険パターン判定部 １７ データベース処理部 １８ プロセスシミュレーション部 １９ デバイスシミュレーション部 ２０ プロセス条件 ２１ マスク条件 ２２、２３ マスクパターン形状データ ２４ 危険パターン形状データ ２５、２６ 危険パターン ５０ ドレイン電極 ５１ ゲート電極 ５２ ソース電極 ５３ アモルファス層 ５４ アモルファス層／結晶界面（ａ／ｃ界面） ５５ 空乏層 ７０、８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、９０ シリコン領域 ７１、８２ ゲート部 ７２、８１、９１ａ、９１ｂ トレンチ部（埋込酸化
膜） ７３、８３、９３ 高応力領域 ９２ 高不純物密度領域

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力データを書式データに変換する入力
   データ処理部と、 欠陥発生の臨界条件を記憶した臨界条件記憶装置と、 前記書式データに対して、少なくともプロセスシミュレ
   ーションを行い、その結果を危険プロセス判定用書式デ
   ータとして出力する総合シミュレーション部と、 前記書式データに対して、マスクシミュレーションを行
   い、その結果を危険パターン判定用書式データとして出
   力するマスクシミュレーション部と、 前記危険プロセス判定用書式データと前記臨界条件を比
   較し、危険プロセスであるか否かを判定する危険プロセ
   ス判定部と、 前記危険パターン判定用書式データと前記臨界条件を比
   較し、危険パターンであるか否かを判定する危険パター
   ン判定部とを備えることを特徴とする危険プロセス／パ
   ターン検出システム。
2. 【請求項２】 前記危険プロセス判定部および前記危険
   パターン判定部は、危険プロセスと判定されたプロセス
   条件、危険パターンと判定されたマスク条件を臨界条件
   として前記臨界条件記憶装置の臨界条件を更新すること
   を特徴とする請求項１に記載の危険プロセス／パターン
   検出システム。
3. 【請求項３】 入力データを入力データ処理部が書式デ
   ータに変換するステップと、 前記書式データに対して、少なくともプロセスシミュレ
   ーションを行い、その結果を危険プロセス判定用書式デ
   ータとして危険プロセス判定部へ出力するステップと、 前記危険プロセス判定用書式データと臨界条件記憶装置
   に記憶された臨界条件を比較し、危険プロセスであるか
   否かを判定するステップとを備えることを特徴とする危
   険プロセス／パターン検出方法。
4. 【請求項４】 入力データを入力データ処理部が書式デ
   ータに変換ステップと、 前記書式データに対して、マスクシミュレーションを行
   い、その結果を危険パターン判定用書式データとして危
   険パターン判定部へ出力ステップと、 前記危険パターン判定用書式データと臨界条件記憶装置
   に記憶された臨界条件を比較し、危険パターンであるか
   否かを判定するステップとを備えることを特徴とする危
   険プロセス／パターン検出方法。
5. 【請求項５】 危険プロセスと判定されたプロセス条
   件、危険パターンと判定されたマスク条件を臨界条件と
   して前記臨界条件記憶装置の臨界条件を更新するステッ
   プを更に備えることを特徴とする請求項３又は４に記載
   の危険プロセス／パターン検出方法。
6. 【請求項６】 入力データを入力データ処理部が書式デ
   ータに変換する命令と、 前記書式データに対して、少なくともプロセスシミュレ
   ーションを行い、その結果を危険プロセス判定用書式デ
   ータとして危険プロセス判定部へ出力する命令と、 前記危険プロセス判定用書式データと臨界条件記憶装置
   に記憶された臨界条件と比較し、危険プロセスであるか
   否かを判定する命令と、 前記書式データに対して、マスクシミュレーションを行
   い、その結果を危険パターン判定用書式データとして危
   険パターン判定部へ出力する命令と、 前記危険パターン判定用書式データと臨界条件記憶装置
   に記憶された臨界条件を比較し、危険パターンであるか
   否かを判定する命令とを備えることを特徴とする危険検
   出プログラム。
7. 【請求項７】 危険プロセスと判定されたプロセス条
   件、危険パターンと判定されたマスク条件を臨界条件と
   して前記臨界条件記憶装置の臨界条件を更新する命令を
   更に備えることを特徴とする請求項６に記載の危険検出
   プログラム。
8. 【請求項８】 少なくともプロセスシミュレーションま
   たはマスクシミュレーションを行い、その結果を臨界条
   件記憶装置に記憶された臨界条件と比較することで危険
   プロセスまたは危険パターンであるか否かの判定を行
   い、危険プロセスまたは危険パターンがある場合には、
   入力データの変更・修正を行い、所望のプロセス条件ま
   たはマスク条件を設定する工程と、 前記プロセス条件またはマスク条件に基づいて、半導体
   基板上に集積回路を作り込む工程とを有することを特徴
   とする半導体装置の製造方法。
9. 【請求項９】 前記マスク条件をもとに半導体基板上に
   形成すべきパターンレイアウトを決定したうえで、前記
   決定されたレイアウトをもとに生成されたマスクの描画
   データに従って、露光装置によりマスク基板上にマスク
   をそれぞれ描画してなるレチクルを、必要な枚数用意す
   る工程を更に備え、 前記集積回路を作り込む工程は、前記レチクルのうちの
   １を用いた、第１のフォトリソグラフィー工程、該第１
   のフォトリソグラフィー工程による拡散マスクを用いた
   選択拡散工程、前記レチクルのうちの他の１を用いた第
   ２のフォトリソグラフィー工程、該第２のフォトリソグ
   ラフィー工程によるエッチングマスクを用いた選択エッ
   チング工程を含む一連の製造工程を有することを特徴と
   する請求項８に記載の半導体装置の製造方法。