JP2687270B2 - Display method of semiconductor device sectional structure - Google Patents
Display method of semiconductor device sectional structureInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、専門家でなければ平面
上のパタンデータから即座に類推することが困難であっ
た半導体装置の断面構造を高速かつリアルに明示するこ
とができ、例えば半導体装置の設計,故障解析などの分
野で幅広く利用される半導体装置断面構造の表示方法に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is capable of rapidly and realistically demonstrating the cross-sectional structure of a semiconductor device, which would be difficult to infer from pattern data on a plane immediately by an expert. The present invention relates to a method for displaying a semiconductor device cross-sectional structure, which is widely used in fields such as device design and failure analysis.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体装置の断面構造を表示するには、
形状シュミュレーションによる方法と簡易モデルによる
方法とがある(カリフォルニア大学バークレー校で開発
されたSIMPLE参照)。通常、形状シュミュレーシ
ョンは、狭い領域の断面形状を正確に知りたい場合に使
用し、簡易モデルはある程度広い範囲の断面構造を高速
に表示したい場合に使用する。2. Description of the Related Art To display the cross-sectional structure of a semiconductor device,
There are a method based on shape simulation and a method based on a simple model (see SIMPLE developed at the University of California, Berkeley). Usually, the shape simulation is used when it is desired to know the cross-sectional shape of a narrow area accurately, and the simple model is used when the cross-sectional structure in a wide range is displayed at high speed.
【0003】従来の表示方法では、図8に示すように何
れの方法でも、画面G上に表示する半導体装置を構成す
る第1の物質領域1,第2の物質領域2,第3の物質領
域3および空気領域4は、それぞれ物質境界線5および
表面境界線6によって形成される多角形によって表現さ
れ、多角形を構成する辺によって各物質領域1,2,
3,4の境界が定義されていた。さらに各工程実施後の
形状を表示する際には、形状データに対する図形演算
(プログラムによる計算処理)を実施して矛盾のない新
データを生成した後で画面上にこのデータを表示してい
た。In any of the conventional display methods, as shown in FIG. 8, the first material region 1, the second material region 2, and the third material region which form the semiconductor device displayed on the screen G are formed. 3 and the air region 4 are represented by a polygon formed by a material boundary line 5 and a surface boundary line 6, respectively, and the material regions 1, 2,
Three or four boundaries were defined. Further, when the shape after each process is displayed, a graphic operation (calculation processing by a program) is performed on the shape data to generate new data having no contradiction, and then this data is displayed on the screen.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、簡易モ
デルによる方法も形状シュミュレーションによる方法と
同様に多角形によって形状表現をするため、形状表現精
度(リアリティ)を上げると、計算速度が遅くなるとい
う問題があった。また、多角形の辺の交差が起こる可能
性があるため、形状データに矛盾を生じさせないために
は、高度な図形演算処理技術を必要とするなどの問題が
あった。However, since the method using the simple model also expresses the shape using polygons as in the method using the shape simulation, the calculation speed becomes slower when the accuracy of the shape expression (reality) is increased. was there. Further, since there is a possibility that the sides of the polygon may intersect, there is a problem in that advanced graphic operation processing technology is required in order to prevent inconsistency in the shape data.
【0005】したがって本発明は、前述した従来の課題
を解決するためになされたものであり、その目的は、平
面上のパタンデータから即座にリアルな断面構造を知る
ことができ、また、高度の図形演算処理を一切不要にし
て信頼性の高い断面構造の表示を可能にした半導体装置
断面構造の表示方法を提供することにある。Therefore, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and the purpose thereof is to be able to immediately know a real cross-sectional structure from pattern data on a plane, and It is an object of the present invention to provide a method of displaying a cross-sectional structure of a semiconductor device, which makes it possible to display a cross-sectional structure with high reliability without requiring any figure calculation processing.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、画面上での各ピクセルに付けられた
ピクセル値によって物質の種別を定義し、隣接するピク
セルのピクセル値が自己のピクセル値と異なるピクセル
をその物質の境界と判断する。さらに基本図形の描写機
能を用いて画面上で等価に図形演算を行い、表示用画面
を直接生成する。なお、ピクセル値は画面上の表示色と
対応しているので、画面上では色または明度の違いによ
って物質の種類を特定することができる。In order to solve such a problem, the present invention defines the substance type by the pixel value attached to each pixel on the screen, and the pixel value of an adjacent pixel is self-defined. Pixels that differ from the pixel value of are determined to be the boundaries of the substance. Furthermore, using the depiction function of the basic figure, figure calculation is equivalently performed on the screen to directly generate the display screen. Since the pixel value corresponds to the display color on the screen, the type of substance can be specified on the screen by the difference in color or brightness.
【0007】[0007]
【作用】本発明によれば、リアリティの高い断面構造の
高速表示が可能となる。さらに高度な図形演算処理が不
要となる。According to the present invention, high-speed display of a highly realistic cross-section structure is possible. Further sophisticated graphic calculation processing is unnecessary.
【0008】[0008]
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に
説明する。図1は、本発明による半導体装置断面構造の
表示方法の実施例を説明するための画面上における物質
領域および物質境界の定義を示す図である。本発明で
は、画面G上の各ピクセルPに付けられているピクセル
値によって物質領域を定義する。物質領域,物質境界と
いうデータは持たず、画面G上で同じピクセル値のピク
セルPが続いている場所は同じ物質の物質領域と判断
し、隣接するピクセルのピクセル値が自己のピクセル値
と異なる場所がその物質の物質境界(境界ピクセル)で
あると判断する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing definitions of material regions and material boundaries on a screen for explaining an embodiment of a method for displaying a semiconductor device sectional structure according to the present invention. In the present invention, the material region is defined by the pixel value attached to each pixel P on the screen G. A place where pixels P having the same pixel value on the screen G do not have data of a substance region and a substance boundary, is determined to be a substance region of the same substance, and a pixel value of an adjacent pixel is different from its own pixel value. Is the material boundary (boundary pixel) of the material.
【0009】具体的には、図1に示すように画面G上で
半導体装置を構成する第1の物質領域,第2の物質領
域,第3の物質領域に対応するピクセルPをそれぞれ第
1の物質ピクセルP1 ,第2の物質ピクセルP2 ,第3
の物質ピクセルP3 と呼び、半導体装置の表面より上の
空間に存在する全てのピクセルPを空気ピクセルP4 と
定義する。また、各物質ピクセルP1 ,P2 ,P3 に接
する物質ピクセルをそれぞれ物質境界ピクセルP5 ,P
6 ,P7 ,P8と定義し、さらに空気ピクセルP4に接す
る第3の物質ピクセルP3 を表面境界ピクセルP9 と定
義する。Specifically, as shown in FIG. 1, the pixels P corresponding to the first material region, the second material region, and the third material region which form the semiconductor device on the screen G are respectively set to the first pixel region. Material pixel P 1 , second material pixel P 2 , third
The called a material pixel P 3, all pixels P present in the space above the surface of the semiconductor device is defined as the air pixel P 4. Also, the material pixels in contact with the material pixels P 1 , P 2 , P 3 are defined as material boundary pixels P 5 , P, respectively.
6 , P 7 , P 8 and the third material pixel P 3 in contact with the air pixel P 4 is defined as the surface boundary pixel P 9 .
【0010】図2〜図7は、本発明による半導体装置断
面構造の表示方法で各種半導体装置の加工工程実施後の
形状表示画面を生成する手順を示したものである。図2
および図3は、本発明による表示方法で凹凸のある下地
形状の上にデポジッションを実施した場合の表示画面生
成手順の例を示したものである。2 to 7 show a procedure for generating a shape display screen after the execution of the processing steps of various semiconductor devices by the method for displaying a semiconductor device sectional structure according to the present invention. FIG.
And FIG. 3 shows an example of a display screen generation procedure in the case where the deposition is carried out on the uneven base shape by the display method according to the present invention.
【0011】図2に示す等方デポジッションの場合で
は、まず、図2(a)に示すように画面G上に初期画面
の全ピクセル情報をセーブする。この場合、この画面G
上には第2の物質領域2上に空気領域4が形成された構
造に対応した情報が表示されている。次に図2(b)に
示すように表面境界ピクセルP9 を中心に第3の物質領
域3としてのデポジッション物質に対応するピクセル値
でデポジッション膜厚に対応した径の楕円または円10
を描画する。次に図2(c)に示すように初期画面の空
気領域4以外の全物質領域のピクセル(この場合は第2
の物質ピクセルP2)を初期画面のピクセル値で再描画
する。In the case of the isotropic deposition shown in FIG. 2, first, all pixel information of the initial screen is saved on the screen G as shown in FIG. 2 (a). In this case, this screen G
Information corresponding to the structure in which the air region 4 is formed on the second substance region 2 is displayed on the upper side. Next, as shown in FIG. 2B, an ellipse or a circle 10 having a diameter corresponding to the deposition film thickness with a pixel value corresponding to the deposition material as the third material region 3 centering on the surface boundary pixel P 9.
To draw. Next, as shown in FIG. 2 (c), pixels of the entire material region other than the air region 4 of the initial screen (in this case, the second region
Substance pixel P 2 ) is redrawn with the pixel value of the initial screen.
【0012】また、図3に示す垂直デポジッションの場
合では、図3(a)に示すように全ての表面境界ピクセ
ルP9 を始点として第3の物質領域3としてのデポジッ
ション物質に対応するピクセル値の線分11をデポジッ
ション膜厚に応じて描画する。表示は図3(b)のよう
になる。Further, in the case of the vertical deposition shown in FIG. 3, as shown in FIG. 3A, the pixels corresponding to the deposition material as the third material region 3 with all the surface boundary pixels P 9 as starting points. The line segment 11 of the value is drawn according to the deposition film thickness. The display is as shown in FIG.
【0013】また、図4および図5は、本発明による表
示方法でマスクパターンに基づいてエッチングを実施し
た場合の表示画面生成手順の一例を示したものである。
図4に示す等方エッチングの場合では、まず、図4
(a)に示すように初期画面の全ピクセル情報をセーブ
する。この場合、この画面G上には第4の物質領域7上
に第2の物質領域2が形成され、さらに空気領域4が形
成された構造に対応した情報が表示されている。ここで
第4の物質領域7の物質ピクセルをP10という。次に図
4(b)に示すようにマスクMのパタンデータD(白の
透明部分)にオフセットOを持たせて対応する全ての表
面境界ピクセルP9 を中心に空気ピクセルP4 のピクセ
ル値でエッチング膜厚に応じた径の楕円または円10を
描画する。次に図4(c)に示すように初期画面の全て
の空気ピクセルP4 と、初期画面のエッチング対象物質
を除く全ての物質領域のピクセル(この場合は第4の物
質ピクセルP10)とを初期画面のピクセル値で再描画す
る。FIG. 4 and FIG. 5 show an example of a display screen generation procedure when etching is performed based on a mask pattern by the display method according to the present invention.
In the case of the isotropic etching shown in FIG.
All pixel information of the initial screen is saved as shown in (a). In this case, the information corresponding to the structure in which the second substance region 2 is formed on the fourth substance region 7 and the air region 4 is further formed is displayed on the screen G. Here, the material pixel of the fourth material region 7 is referred to as P 10 . Next, as shown in FIG. 4B, the pattern data D (white transparent portion) of the mask M is provided with an offset O, and the pixel values of the air pixel P 4 are centered on all corresponding surface boundary pixels P 9. An ellipse or circle 10 having a diameter corresponding to the etching film thickness is drawn. Next, as shown in FIG. 4C, all the air pixels P 4 of the initial screen and the pixels of all material regions except the etching target material of the initial screen (in this case, the fourth material pixel P 10 ) are set. Redraw with initial screen pixel value.
【0014】また、図5に示す垂直エッチングの場合で
は、図5(a)に示すようにマスクMのパタンデータD
(白の透明部分)にオフセットOを持たせて対応する全
ての表面境界ピクセルP9 を始点として第2の物質領域
2および第1の物質領域1のエッチングレートに応じた
長さで空気領域4のピクセル値の線分11を描画する。
なお、レジストの傾斜を利用したエッチングの場合は、
仮想レジスト12の仮想形状も考慮して各線分11の長
さを計算する。表示は図5(b)のようになる。Further, in the case of the vertical etching shown in FIG. 5, the pattern data D of the mask M as shown in FIG.
An offset O is added to the (white transparent portion), and all the corresponding surface boundary pixels P 9 are used as starting points, and the air region 4 has a length corresponding to the etching rates of the second substance region 2 and the first substance region 1. The line segment 11 of the pixel value of is drawn.
In the case of etching using the inclination of the resist,
The length of each line segment 11 is calculated in consideration of the virtual shape of the virtual resist 12. The display is as shown in FIG.
【0015】また、図6は、本発明による表示方法で凹
凸のある下地形状の上に粘性膜塗布による表面平坦化を
実施した場合の表示画面生成の一例を示したものであ
る。まず、図6(a)に示すように第2の物質領域2の
表面に第3の物質領域3としての一定膜厚を塗布した仮
想形状13を想定する。次に図6(b)に示すようにガ
ウス分布などによる荷重平均で各場所の高さを計算し、
塗布物質に対応するピクセル値で表面境界ピクセルP8
を始点とし、この高さに対応した線分11を描画する。
表示は図6(c)のようになる。FIG. 6 shows an example of display screen generation in the case where surface flattening is performed by coating a viscous film on an uneven base shape by the display method according to the present invention. First, as shown in FIG. 6A, a virtual shape 13 in which the surface of the second substance region 2 is applied with a constant film thickness as the third substance region 3 is assumed. Next, as shown in FIG. 6 (b), the height of each place is calculated by a weighted average based on the Gaussian distribution,
Surface boundary pixel P 8 with a pixel value corresponding to the coating material
Starting from, the line segment 11 corresponding to this height is drawn.
The display is as shown in FIG.
【0016】また、図7は、本発明による表示方法でイ
オン注入による不純物導入を実施した場合の表示画面生
成手順の一例を示したものである。まず、図7(a)に
示すように初期画面の全ピクセル情報をセーブする。次
に図7(b)に示すようにマスクMのパタンデータD
(白の透明部分)にオフセットOを持たせて第3の物質
領域3としてのイオン注入対象物質に対応する全ての表
面境界ピクセルP9 を中心に楕円または円10を描写す
る。次に図7(c)に示すように初期画面の全ての空気
ピクセルP4 と、初期画面のイオン注入対象物を除く全
ての物質領域のピクセル(この場合は第1の物質ピクセ
ルP1 )とを初期画面のピクセル値で再描画する。Further, FIG. 7 shows an example of a display screen generation procedure when impurities are introduced by ion implantation in the display method according to the present invention. First, all pixel information of the initial screen is saved as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 7B, pattern data D of the mask M
An offset O is given to (white transparent portion), and an ellipse or circle 10 is drawn around all the surface boundary pixels P 9 corresponding to the ion implantation target substance as the third substance region 3. Next, as shown in FIG. 7C, all the air pixels P 4 of the initial screen and the pixels of all the material regions except the ion implantation target of the initial screen (the first material pixel P 1 in this case) Is redrawn with the initial screen pixel values.
【0017】[0017]
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
平面上のパタンデータから即座にリアルな断面構造を知
ることができ、パタン上の場所の特定やパタン上の問題
箇所の発見が容易に行えるようになる。また、高度な図
形演算処理が一切不要となるので、従来の表示方法に比
べて信頼性を大幅に向上させることができ、複雑な多層
構造半導体装置の断面表示も可能になるなどの極めて優
れた効果が得られる。As described above, according to the present invention,
The real cross-sectional structure can be immediately known from the pattern data on the plane, and the location on the pattern and the problematic point on the pattern can be easily found. Further, since no sophisticated graphic calculation processing is required at all, the reliability can be greatly improved as compared with the conventional display method, and the cross-section display of a complicated multi-layered semiconductor device is also extremely excellent. The effect is obtained.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明による半導体装置断面構造の表示方法を
説明するための画面上における物質領域および物質境界
を定義する図である。FIG. 1 is a diagram for defining a material region and a material boundary on a screen for explaining a display method of a semiconductor device sectional structure according to the present invention.
【図2】本発明による半導体装置断面構造の表示方法に
係わる等方デポジッションに対する表示画面生成手順の
一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a display screen generation procedure for an isotropic deposition relating to a display method of a semiconductor device sectional structure according to the present invention.
【図3】本発明による半導体装置断面構造の表示方法に
係わる垂直デポジッションに対する表示画面生成手順の
一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a display screen generation procedure for a vertical deposition relating to a display method of a semiconductor device sectional structure according to the present invention.
【図4】本発明による半導体装置断面構造の表示方法に
係わる等方エッチングに対する表示画面生成手順の一例
を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a display screen generation procedure for isotropic etching relating to the method for displaying a semiconductor device sectional structure according to the present invention.
【図5】本発明による半導体装置断面構造の表示方法に
係わる垂直エッチングに対する表示画面生成手順の一例
を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a display screen generation procedure for vertical etching according to the method for displaying a semiconductor device sectional structure according to the present invention.
【図6】本発明による半導体装置断面構造の表示方法に
係わる粘性膜塗布による表面平坦化に対する表示画面生
成手順の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a display screen generation procedure for flattening the surface by applying a viscous film according to the display method of the semiconductor device cross-sectional structure according to the present invention.
【図7】本発明による半導体装置断面構造の表示方法に
係わるイオン注入に対する表示画面生成手順の一例を示
す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of a display screen generation procedure for ion implantation relating to the method for displaying a semiconductor device sectional structure according to the present invention.
【図8】従来の断面表示方法による物質領域および物質
境界の定義を示した図である。FIG. 8 is a diagram showing a definition of a material region and a material boundary by a conventional cross-section display method.
1 第1の物質領域 2 第2の物質領域 3 第3の物質領域 4 空気領域 5 物質境界線 6 表面境界線 7 第4の物質領域 10 円 11 線分 12 仮想レジスト M マスク O オフセット G 画面 P1 第1の物質ピクセル P2 第2の物質ピクセル P3 第3の物質ピクセル P4 空気ピクセル P5 物質境界ピクセル P6 物質境界ピクセル P7 物質境界ピクセル P8 物質境界ピクセル P9 表面境界ピクセル P10 第4の物質ピクセル1 First Material Area 2 Second Material Area 3 Third Material Area 4 Air Area 5 Material Boundary Line 6 Surface Boundary Line 7 Fourth Material Area 10 Circle 11 Line Segment 12 Virtual Resist M Mask O Offset G Screen P 1 first material pixel P 2 second material pixel P 3 third material pixel P 4 air pixel P 5 material boundary pixel P 6 material boundary pixel P 7 material boundary pixel P 8 material boundary pixel P 9 surface boundary pixel P 10 Fourth Material Pixel
Claims (1)
マスクパタンデータとに基づいて指定された場所の断面
構造を計算機の画面上に表示する半導体装置断面構造の
表示方法において、 前記画面上の各ピクセルに付けられたピクセル値によっ
て物質の種別を定義し、隣接するピクセルのピクセル値
が自己のピクセル値と異なるピクセルをその物質の境界
ピクセルと判断し、前記境界ピクセルを中心とした基本
図形の描写処理と、前記基本図形描写前の初期画面の全
ピクセル値をセーブしておき、基本図形描写処理実施後
に初期画面で特定値を持っていたピクセルをそのピクセ
ル値で再描画する処理とによって半導体装置の断面形状
を下層から順に計算機の画面上に模擬表示していくこと
を特徴とする半導体装置断面構造の表示方法。1. A method for displaying a semiconductor device cross-sectional structure, which displays a cross-sectional structure at a location designated on the basis of process data and mask pattern data when manufacturing a semiconductor device on a screen of a computer, comprising: The type of substance is defined by the pixel value attached to each pixel, the pixel in which the pixel value of the adjacent pixel is different from its own pixel value is judged as the boundary pixel of the substance, and the basic figure centered on the boundary pixel A semiconductor by a drawing process and a process of saving all pixel values of the initial screen before drawing the basic figure and redrawing pixels having a specific value on the initial screen after the basic figure drawing process with the pixel value A method for displaying a cross-sectional structure of a semiconductor device, characterized in that the cross-sectional shape of the device is simulated and displayed on a computer screen in order from the lower layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4218788A JP2687270B2 (en) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | Display method of semiconductor device sectional structure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4218788A JP2687270B2 (en) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | Display method of semiconductor device sectional structure |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0653099A JPH0653099A (en) | 1994-02-25 |
JP2687270B2 true JP2687270B2 (en) | 1997-12-08 |
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ID=16725389
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP4218788A Expired - Lifetime JP2687270B2 (en) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | Display method of semiconductor device sectional structure |
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JP (1) | JP2687270B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9189577B2 (en) | 2012-06-28 | 2015-11-17 | Sony Corporation | Simulation method, simulation program, processing unit, and simulator |
-
1992
- 1992-07-27 JP JP4218788A patent/JP2687270B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9189577B2 (en) | 2012-06-28 | 2015-11-17 | Sony Corporation | Simulation method, simulation program, processing unit, and simulator |
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JPH0653099A (en) | 1994-02-25 |
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