JPH1032253A - 半導体装置及びその製造方法、基本セルライブラリ及びその形成方法、マスク - Google Patents
半導体装置及びその製造方法、基本セルライブラリ及びその形成方法、マスクInfo
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Abstract
し、CAD処理時間を短縮し、各セル毎にOPCによる
補正を実行し、製品TATの短縮を実現できる半導体装
置、基本セルライブラリ、半導体装置の製造方法、基本
セルライブラリの形成方法及びマスクを提供する。 【解決手段】 基本セルライブラリに登録された基本セ
ルは、外周にダミー配線パターン4を予め形成してお
く。これにより基本セル内で回路に使用しているポリシ
リコンゲート3とこれに近接するダミー配線パターン4
のポリシリコン配線までの距離をセル内で確定すること
ができる。その結果基本セル内のすべてのポリシリコン
ゲートの光近接効果によるポリ幅変動の大きさが予測さ
れるのでこのポリ幅変動に基づいてゲート幅を補正する
マスク上のOPCによる補正値をセル内のみで決定する
ことができる。
Description
セルを備えた基本セルライブラリから半導体基板に半導
体集積回路をレイアウトした半導体装置及びその製造方
法に関するものである。
設計、論理設計、レイアウト設計など)及び製造試験工
程(チップ製造工程、試験評価工程など)を経て製品が
製造される。設計工程は、機能設計→論理設計→レイア
ウト設計の手順で行われる。現在半導体装置のプロセス
技術はディープサブミクロン世代に移っている。これに
したがって半導体装置に用いられる配線の幅も0.3μ
m以下に縮小されるようになってくる。ところが、例え
ば、ポリシリコン配線の配線幅(以下、ポリ幅という)
などの縮小化傾向は、光近接効果によって生じる微小な
ポリ幅の変動も無視することができなくなるような事態
を招く。光近接効果とは、ポリシリコン配線のポリ幅w
の仕上り値がこの配線と近接するポリシリコン配線まで
の距離(スペース)d(以下、ポリ間という)によって
変動する現象である。つまり、半導体装置内のパターン
の微細化と高密度化にともない、このようなパターンを
描画・露光するにあたって荷電ビーム露光装置や光学縮
小投影露光装置を用いるが、この時に近接効果によって
パターンの寸法精度が低下する現象である。
平面図及び光近接効果により変化する配線幅の配線間依
存性を説明する特性図である。縦軸はポリ幅w(μm)
を表し、横軸はポリ間d(μm)を表す。例えば、ポリ
幅wが0.3μmの複数のポリシリコン配線を近接配置
した場合において、ポリ間dが2μm前後になるとポリ
幅wは、0.26μm程度に細ってしまう現象が発生す
る。このため、半導体装置の製造に際し、半導体装置内
に形成された配線などのパターンを描画もしくは露光す
るにあたって近接効果によって生じるパターンの寸法精
度の向上のための補正が不可欠になっている。光近接効
果を補正する技術としてOPC(Optical Proximity ef
fect Correction)が考えられる。OPCとは、ポリシリ
コン配線とそれに近接する他のポリシリコン配線パター
ンまでの距離からポリシリコン配線の光近接効果による
ポリ幅変動量を予測し、その変動量を打ち消すように前
記ポリシリコン配線を形成するためのフォトレジストの
マスク値を予め補正することによって露光後のポリ幅の
仕上がり値を一定値に保つ技術である。従来のレイアウ
トではポリシリコン配線パターンは規格化されておら
ず、ポリ間は、チップ全体のポリシリコン配線によりま
ちまちであり、そのためチップのすべてのポリシリコン
配線パターンに対してOPCによる補正をかける必要が
あった。
ル方式などの半導体装置をレイアウトするために用いら
れる基本セルライブラリは、例えば、図12及び図13
の基本セルの平面図に示される。図12(a)は、この
基本セルライブラリに登録されているAセルであり、セ
ル領域が形成されたセル枠1にソース/ドレイン領域と
なる1対の拡散領域2が形成されている。拡散領域2
は、p+拡散領域21とn+拡散領域22とを有し、こ
れら拡散領域21、22の上に1本のポリシリコンゲー
ト3が配置されている。図12(b)は、この基本セル
ライブラリに登録されているBセルであり、p+拡散領
域21とn+拡散領域22の上に2本のポリシリコンゲ
ート3が配置されている。図12(c)は、この基本セ
ルライブラリに登録されているCセルでありp+拡散領
域21とn+拡散領域22の上に3本のポリシリコンゲ
ート3が配置されている。図13は、この基本セルライ
ブラリに登録されているEセルでありp+拡散領域21
1、212とn+拡散領域221、222の上に1本の
ポリシリコンゲート3が配置されている。
レイアウトされているチップの平面図である。図のチッ
プ10にはいづれも基本セルライブラリに登録されてい
る基本セル(A、B、C)1が配置されている。図14
では、基本セルA〜Cをチップの所定の位置に連続して
ABCと配置する。図15では上記基本セルをチップの
所定の位置に連続してCBAと配置する。この2つの図
において対象とするポリシリコンゲート(D)3(以
下、ポリデータDという)とこれと近接するポリシリコ
ンゲート(E、F)3(以下、近接ポリデータE、Fと
いう)とのチップ10上での位置関係を説明する。図1
4では、ポリデータDは、近接ポリデータEと近接して
いる。近接ポリデータEは、屈曲しており、ポリデータ
Dと近接ポリデータEの拡散領域21上の部分とのポリ
間b1は、ポリデータDと近接ポリデータEの拡散領域
22上の部分とのポリ間b2より大きい。一方、図15
では、ポリデータDは、近接ポリデータFと近接してい
る。ポリデータDと近接ポリデータFとのポリ間は、b
3、b4である。したがって、b2、b3及びb4は互
いに等しくしてあるので、ポリ間b1は、b4より大き
い(b1>b4)。このように、チップ上の基本セルの
レイアウトの違いによってポリデータから近接ポリデー
タまでの距離が異なる。
ける設計工程においては、機能設計、論理設計、レイア
ウト設計を行ってから、光近接効果に対するパターン形
成のためのマスク値補正を行っている。図16は、光近
接効果に対するマスク値補正を示す基本セルの平面図で
ある。図17に示す様に、近接ポリデータまでの距離に
よってポリ幅が変動するので、ポリデータGのポリ幅と
ポリ間bの関係を見ながらマスク上ポリデータGのポリ
幅の追加(追加幅c)を行っている。このように図16
では、隣接ポリデータまでの距離bによりポリ幅を変動
させている。このように光近接効果に対する補正処理を
行ったマスクを用いてチップ製造工程における配線パタ
ーンを形成する。ところで、図16に示す様にOPCに
よる補正を実施すべきポリデータはほとんどセル領域内
にのみに存在している。したがって、OPCによるポリ
幅の補正をチップ全体で実施するのではなく、それぞれ
のセル内で実施すれば、OPC処理するポリデータ数が
飛躍的に少なくなり処理量が減少する。しかし、図12
に示すように、現在のセルではセル内で使用されている
ポリデータから近接するポリデータまでの距離がセルの
内部では確定せず、スタンダードセルをチップにレイア
ウトしたときにはじめて所定のポリデータ(ポリシリコ
ンゲート)から隣接するポリデータ(近接ポリデータ)
までの距離が確定する。
当該ポリデータから隣接する近接ポリデータまでの距離
が異なってくるので光近接効果によるポリ幅変動値が変
わる。そのため、OPCによるポリ幅マスク値の修正
は、セルのレイアウトが終了するまでは実施できず、T
AT(Turn Around Time)の遅延や処
理量の増大を招くという問題があった。本発明は、この
ような事情によりなされたものであり、OPCにより補
正するポリデータ量を減らし、CAD処理時間を短縮
し、各セル毎にOPCによる補正を実行し、製品TAT
の短縮を実現できる半導体装置、この半導体装置を実現
するための基本セルライブラリ、半導体装置の製造方
法、基本セルライブラリの形成方法及び半導体装置を形
成するマスクを提供する。
おいて、基本セルの外周に沿ってポリシリコン配線パタ
ーンのダミー配線パターンであるポリデータを追加形成
することを特徴とする。すなわち、基本セルライブラリ
に登録された基本セルは、外周にダミー配線パターンを
予め形成しておくことに特徴がある。これにより基本セ
ル内で回路に使用しているポリシリコンゲートとこれに
近接するダミー配線パターンのポリシリコン配線までの
距離をセル内で確定することができる。その結果基本セ
ル内のすべてのポリシリコンゲートの光近接効果による
ポリ幅変動の大きさが予測されるのでこのポリ幅変動に
基づいてゲート幅を補正するマスク上のOPCによる補
正値をセル内のみで決定することができる。また、その
補正は製品毎で行うのではなくセル毎に前もって実施し
ておくことができる。本発明では、予め基本セルライブ
ラリに登録されている各基本セルにそれぞれダミー配線
パターンを施してあるので、機能設計→論理設計→レイ
アウト設計と続く工程を有する設計工程においてレイア
ウト設計後に行われる光近接効果によるポリ幅補正処理
を省略することができる。
に基本セルライブラリにOPCによる補正を施してある
ので、製品開発時でのOPCを実施する必要がなく、製
品毎のOPCによる補正に起因するTATの遅延を防ぐ
ことができ、簡単に最適なポリシリコン配線パターンの
マスクを作製することができる。また、基本セル内の各
ポリデータの補正値は、隣接セルのポリデータに依存せ
ず、基本セル内のポリデータで確定しているため各基本
セル毎に一度の補正を実施すれば良く、チップ全体で補
正するより補正処理データ量は少なくてすむ。請求項1
の発明は、半導体装置において、ダミー配線パターンが
外周に配置されている基本セルを少なくとも1つ備えて
いることを特徴とする。請求項10の発明は、基本セル
ライブラリにおいて、ダミー配線パターンを有する基本
セルを少なくとも1つ備えていることを特徴とする。請
求項16の発明は、基本セルライブラリの形成方法にお
いて、複数の基本ゲートを半導体基板上に実現するレイ
アウト構造の第1の基本セルを用意する工程と、前記第
1の基本セルの外周にダミー配線パターンを配置するこ
とによって第2の基本セルを形成する工程とを備えてい
ることを特徴とする。
法において、複数の基本ゲートを半導体基板上に実現す
るレイアウト構造の第1の基本セルを用意する工程と、
前記第1の基本セルの領域境界にダミー配線パターンを
形成することによって第2の基本セルを形成する工程
と、前記半導体基板に前記第2の基本セルを用いて半導
体集積回路をレイアウトする工程とを備えていることを
特徴とする。請求項21の発明は、半導体装置の製造方
法において、ダミー配線パターンをその領域境界に沿っ
て形成した複数種の基本セルを用意する工程と、前記複
数種の基本セルから少なくとも2つの基本セルを選び出
し、そのダミー配線パターンの一部を重ねることによっ
て、新しい基本セルを形成し、これを基本セルレイアウ
トライブラリにストックする工程とを備えていることを
特徴とする。請求項22の発明は、マスクにおいて、ダ
ミー配線パターンが外周に配置されている基本セル部を
少なくとも1つ備えていることを特徴とする。
の形態を説明する。まず、図1及び図2を参照して第1
の実施例を説明する。図は、いづれも本発明の基本セル
ライブラリに登録されている基本セルの平面図である。
基本セルライブラリは、半導体集積回路を構成する基本
セルが登録されており、半導体装置の製造では、このラ
イブラリに登録された基本セルを適宜引き出して論理回
路をレイアウト設計する。図に示す本発明の基本セル
は、スタンダードセル方式の半導体装置のレイアウトに
用いられる。基本セルは、複数の基本ゲートを基板上に
実現するレイアウト構造であり、ゲートなどの内部配
線、拡散領域及び本発明の要旨であるダミー配線パター
ンから構成される。基本セルは、インバータ、2入力N
AND、フリップフロップ、EXor、AND、NOR
などがあり、基本ゲートを半導体基板上に実現するレイ
アウト構造をいう。図1(a)は、この基本セルライブ
ラリに登録されているAセルである。セル領域が形成さ
れたセル枠に沿ってポリシリコン配線パターンのダミー
配線パターン4が形成されている。すなわち、セル領域
は、ダミー配線パターン4に囲まれている。
なる1対の拡散領域(SDG)2が形成されている。拡
散領域2は、p+拡散領域21とn+拡散領域22とを
有し、これら拡散領域21、22の上に1本のポリシリ
コンゲート3が配置されている。この実施例では、ポリ
シリコンゲート3のゲート幅w1及びダミー配線パター
ン4のパターン幅w2を、例えば、ともに0.3μmと
する。ダミー配線パターン4は、ポリシリコンゲート3
と平行な部分41と直角な部分42とから構成されてい
る。この平行な部分41がポリシリコンゲート3に光近
接効果によるゲート幅変動を引き起こすのであるが、こ
のポリシリコンゲート3とダミー配線パターン4との間
d0は、一定であるので、ポリシリコンゲート3にゲー
ト幅変動がある場合は、予め基本セルの状態で補正を掛
けておくことができる。図1(b)は、この基本セルラ
イブラリに登録されているBセルであり、p+拡散領域
21とn+拡散領域22の上に2本のポリシリコンゲー
ト3が配置されている。セル領域を囲むようにポリシリ
コンゲートのゲート幅と同じ幅のポリシリコン配線パタ
ーンのダミー配線パターン4が形成されている。Aセル
と同じ様にダミー配線パターン4は、ポリシリコンゲー
ト3と平行な部分41と直角な部分42とから構成され
ている。
ダミー配線パターン4との間d1は、一定であるので、
ポリシリコンゲート3にゲート幅変動がある場合は、予
め基本セルの状態で補正を掛けておくことができる。図
1(c)は、この基本セルライブラリに登録されている
Cセルでありp+拡散領域21とn+拡散領域22の上
に3本のポリシリコンゲート3が配置されている。セル
領域を囲むようにポリシリコンゲートのゲート幅と同じ
幅のポリシリコン配線パターンのダミー配線パターン4
が形成されている。Aセルと同じ様にダミー配線パター
ン4は、ポリシリコンゲート3と平行な部分41と直角
な部分42とから構成されている。このポリシリコンゲ
ート3の右側のものとダミー配線パターン4との間d
2、d3は、一定であるので、ポリシリコンゲート3に
ゲート幅変動がある場合は、予め基本セルの状態のとき
に補正を掛けておくことができる。図2は、この基本セ
ルライブラリに登録されているEセルである。セル領域
が形成されたセル枠に沿ってポリシリコン配線パターン
のダミー配線パターン4が形成されている。このセル領
域には拡散領域2が形成されている。
2とn+拡散領域221、222とを有し、これら拡散
領域211、221の上に1本のポリシリコンゲート3
が配置され、拡散領域212、222の上に2本のポリ
シリコンゲート3が配置されている。ポリシリコンゲー
ト3のゲート幅及びダミー配線パターン4のパターン幅
を、例えば、ともに0.3μmとする。ダミー配線パタ
ーン4は、ポリシリコンゲート3と平行な部分と直角な
部分とから構成されている。この平行な部分がポリシリ
コンゲート3に光近接効果によるゲート幅変動を引き起
こすのであるが、このポリシリコンゲート3とダミー配
線パターン4との間は一定であるので、ポリシリコンゲ
ート3にゲート幅変動がある場合は、予め基本セルの状
態で補正を掛けておくことができる。スタンダードセル
方式の半導体装置では基本セルライブラリからチップに
基本セルをレイアウトする。本発明では、図1及び図2
に示すAセル、Bセル、Cセル、Eセルなどの基本セル
をチップにレイアウトすることによって設計工程は終了
し、チップ製造工程に移行する。この移行時に光近接効
果を修正するためのダミー配線パターンを改めて形成す
る必要がないので工程が簡略化される。
果に基づく幅変動が発生するが、レイアウトに依存する
配線細りが生ずることもあり、これを補正することも配
線パターンの正確な形成を期す上において重要な問題で
ある。本発明のダミー配線パターンは、この補正にも有
効に対処することができる。本発明では、このようにレ
イアウト設計後に行われる光近接効果を修正するための
ダミー配線パターンを形成処理を省略することができ
る。すなわち、製品(チップ)のセル配置以前に基本セ
ルライブラリにOPCによる補正を施してあるので、製
品開発時でのOPCを実施する必要がなく、製品毎のO
PCによる補正に起因するTATの遅延を防ぐことがで
き、簡単に最適なポリシリコン配線パターンのマスクを
作製することができる。このレイアウト設計に基づいて
半導体基板上のパターンを形成するマスクが形成され
る。図11は、図2の基本セルによりつくられたマスク
の一部を示す平面図である。以下の実施例においても、
このようにしてマスクが形成される。また、基本セル内
の各ポリシリコン配線パターンの補正値は、基本セル内
のポリデータで確定しているため各基本セル毎に一度の
補正を実施すれば良く、チップ全体で補正するより補正
処理データ量は少なくてすむ。
する。図は、基本セルライブラリに登録されている基本
セルの平面図である。図に示す基本セル(Dセル)は、
スタンダードセル方式の半導体装置のレイアウトに用い
られる。このDセルは、図1に記載された基本セルライ
ブラリのAセル、Bセル及びCセルを組み合わせて構成
されている。この基本セルは、ABCの順に組み合わさ
れて配置されているが、BAC、CAB、ACB、BC
A、CBAのように組み合わされていても良く、これら
はそれぞれ別の基本セルとして基本セルライブラリに登
録される。また、A、B、C領域のうち任意の2つを任
意の組み合わせで配置する構造のものを基本セルとして
基本セルライブラリに登録される。この様に基本セルを
組み合わせて新しい基本セルを形成する場合は、元の基
本セルごとにダミー配線パターンがその周辺に形成され
ている。A、B、C領域は、それぞれ元のAセル、Bセ
ル、Cセルに相当する。したがって、各領域間にはダミ
ー配線パターン4のポリシリコンゲート3と平行な部分
41が形成されている。そして、セル領域が形成された
セル枠に沿ってポリシリコン配線パターンのダミー配線
パターン4が形成されている。すなわち、セル領域は、
ダミー配線パターン4に囲まれている。
ソース/ドレイン領域となる1対の拡散領域(SDG)
2が形成されている。拡散領域2は、p+拡散領域21
とn+拡散領域22とを有し、これら拡散領域21、2
2の上に1本乃至3本のポリシリコンゲート3が配置さ
れている。この実施例では、ポリシリコンゲート3のゲ
ート幅及びダミー配線パターン4のパターン幅を、例え
ば、共に0.3μmとする。ダミー配線パターン4は、
ポリシリコンゲート3と平行な部分41と直角な部分4
2とから構成されている。この平行な部分41がポリシ
リコンゲート3に光近接効果によるゲート幅変動を引き
起こすのであるが、このポリシリコンゲート3とダミー
配線パターン4との間は、一定であるのでポリシリコン
ゲート3にゲート幅変動がある場合は、予め基本セルの
状態で補正を掛けておくことができる。本発明では、こ
のようにレイアウト設計後に行われる光近接効果を修正
するためのダミー配線パターンを形成処理を省略するこ
とができる。すなわち、製品のセル配置以前に基本セル
ライブラリの基本セルにOPCによる補正を施してある
ので製品開発時でのOPCを実施する必要がなく、製品
毎のOPCによる補正に起因するTATの遅延を防ぐこ
とができ、簡単に最適なポリシリコン配線パターンのマ
スクを作製することができる。
ターンの補正値は、基本セル内のポリデータで確定して
いるため各基本セル毎に一度の補正を実施すれば良く、
チップ全体で補正するより補正処理データ量は少なくて
すむ。本発明の基本セルライブラリの基本セルは、すで
に基本セルライブラリに登録されている基本セルに基づ
いて新しい基本セルを形成し、これを新たに基本セルラ
イブラリに登録することができる。
例を説明する。図4は、本発明の基本セルライブラリの
基本セルの平面図、図5は、図4の基本セルを配置した
チップの平面図である。図に示す本発明の基本セルはス
タンダードセル方式の半導体装置のレイアウトに用いら
れる。図4(a)は、この基本セルライブラリに登録さ
れているAセルである。この基本セルは、セル領域が形
成されたセル枠1に沿ってポリシリコン配線パターンの
ダミー配線パターン4が形成されている。この実施例で
はダミー配線パターン4は、ポリシリコンゲート3と平
行な部分41のみから構成されている。この平行な部分
41がポリシリコンゲート3に光近接効果によるゲート
幅変動を引き起こすのでダミー配線パターン4は、ポリ
シリコンゲート3と直角な部分は必要としない。ダミー
配線パターンは、内部配線と平行になっているととも
に、内部配線と同じ幅、略同じ長さの形状を有してい
る。このセル領域にはソース/ドレイン領域となる1対
の拡散領域2が形成されている。拡散領域2は、p+拡
散領域21とn+拡散領域22とを有し、これら拡散領
域2122の上に1本のポリシリコンゲート3が配置さ
れている。この実施例では、ポリシリコンゲート3のゲ
ート幅及びダミー配線パターン4のパターン幅を、例え
ば、ともに0.3μmとする。
ターン4との間は、一定であるので、ポリシリコンゲー
ト3にゲート幅変動がある場合は、予め基本セルの状態
で補正を掛けておくことができる。図4(b)は、この
基本セルライブラリに登録されているBセルであり、p
+拡散領域21とn+拡散領域22の上に2本のポリシ
リコンゲート3が配置されている。セル領域を囲むよう
にポリシリコンゲートのゲート幅と同じ幅のポリシリコ
ン配線パターンのダミー配線パターン4が形成されてい
る。Aセルと同じ様にダミー配線パターン4は、ポリシ
リコンゲート3と平行な部分41から構成されている。
図4(c)は、この基本セルライブラリに登録されてい
るCセルでありp+拡散領域21とn+拡散領域22の
上に3本のポリシリコンゲート3が配置されている。セ
ル領域を囲むようにポリシリコンゲートのゲート幅と同
じ幅のポリシリコン配線パターンのダミー配線パターン
4が形成されている。Aセルと同じ様にダミー配線パタ
ーン4は、ポリシリコンゲート3と平行な部分41から
構成されている。スタンダードセル方式の半導体装置で
は基本セルライブラリからチップに基本セルをレイアウ
トする。本発明では、図4に示すAセル、Bセル、Cセ
ルなどの基本セルをチップにレイアウトすることによっ
て設計工程は終了し、チップ製造工程に移行する。
ダミー配線パターンを改めて形成する必要がないので工
程が簡略化される。配線パターンには、前述のように光
近接効果に基づく幅変動が発生するが、レイアウトに依
存する配線細りが生ずることもあり、これを補正するこ
とも配線パターンの正確な形成を期す上において重要な
問題である。本発明のダミー配線パターンは、この補正
にも有効に対処することができる。図5は、スタンダー
ドセルがレイアウトされているチップの平面図である。
図のチップ10にはいづれも基本セルライブラリに登録
されている基本セル(A、B、C)1が配置されてい
る。基本セルA〜Cをチップの所定の位置に連続してA
BCと配置する。対象とするポリシリコンゲート3とこ
れと近接するポリシリコンゲート3とのチップ10上で
の位置関係は、チップ上の基本セルのレイアウトの違い
によって両者間の距離が異なるが、レイアウト工程を行
うと自動的に光近接効果に対するパターン形成のための
マスク値補正が行われる。
例を説明する。図6は、本発明の基本セルライブラリの
基本セルの平面図、図7は、図6の基本セルを配置した
チップの平面図である。図に示す本発明の基本セルはス
タンダードセル方式の半導体装置のレイアウトに用いら
れる。図6(a)は、この基本セルライブラリに登録さ
れているAセルである。この基本セルは、セル領域が形
成されたセル枠1に沿ってポリシリコン配線パターンの
ダミー配線パターン4が形成されている。この実施例で
はダミー配線パターン4は、ポリシリコンゲート3と平
行な部分41のみから構成され、さらに、この平行な部
分は1列に配列された複数の小部分43から構成されて
いる。第3の実施例と同様にこの平行な部分41がポリ
シリコンゲート3に光近接効果によるゲート幅変動を引
き起こすのでダミー配線パターン4は、ポリシリコンゲ
ート3と直角な部分は必要としない。このセル領域内の
構造は図4(a)の基本セル(Aセル)と同じである。
このポリシリコンゲート3とダミー配線パターン4との
間は、一定であるので、ポリシリコンゲート3にゲート
幅変動がある場合は、予め基本セルの状態で補正を掛け
ておくことができる。
登録されているBセルであり、セル領域内の構造は、図
4(b)の基本セル(Bセル)と同じである。セル領域
を囲むようにポリシリコンゲートのゲート幅と同じ幅の
ポリシリコン配線パターンのダミー配線パターン4が形
成されている。Aセルと同じ様にダミー配線パターン4
は、ポリシリコンゲート3と平行な部分41から構成さ
れ、さらに、この平行な部分は1列に配列された複数の
小部分43から構成されている。図6(c)は、この基
本セルライブラリに登録されているCセルであり、セル
領域内の構造は、図4(c)の基本セル(Cセル)と同
じである。Aセルと同じ様にダミー配線パターン4は、
ポリシリコンゲート3と平行な部分41から構成され、
さらに、この平行な部分は1列に配列された複数の小部
分43から構成されている。ダミー配線パターンは、小
部分から構成されているので、必要な被覆率に合わせて
ダミー配線パターンを形成することができる。スタンダ
ードセル方式の半導体装置では基本セルライブラリから
チップに基本セルをレイアウトする。本発明の半導体装
置の製造工程において、図6に示すAセル、Bセル、C
セルなどの基本セルをチップにレイアウトすることによ
って設計工程は、終了し、ついでチップ製造工程に移行
する。
ダミー配線パターンを改めて形成する必要がないので工
程が簡略化される。配線パターンには、前述のように光
近接効果に基づく幅変動が発生するが、レイアウトに依
存する配線細りが生ずることもあり、これを補正するこ
とも配線パターンの正確な形成を期す上において重要な
問題である。本発明のダミー配線パターンは、この補正
にも有効に対処することができる。図7は、スタンダー
ドセルがレイアウトされているチップの平面図である。
図のチップ10にはいづれも図6の基本セルライブラリ
に登録されている基本セル(A、B、C)1が配置され
ている。基本セルA〜Cをチップの所定の位置に連続し
てABCと配置する。対象とするポリシリコンゲート3
とこれと近接するポリシリコンゲート3とのチップ10
上での位置関係は、チップ上の基本セルのレイアウトの
違いによって両者間の距離が異なるが、レイアウト工程
を行うと自動的に光近接効果に対するパターン形成のた
めのマスク値補正が行われる。
施例を説明する。図8乃至図10は、本発明の基本セル
ライブラリの基本セルの平面図である。これらの基本セ
ルは、スタンダードセル方式の半導体装置のレイアウト
に用いられる。図8の基本セルは、セル領域が形成され
たセル枠1に沿ってポリシリコン配線パターンのダミー
配線パターン4が形成されている。この実施例ではダミ
ー配線パターン4は、ポリシリコンゲート3と平行な部
分のみから構成され、さらに、この平行な部分は1列に
配列された複数の小部分から構成されている。この平行
な部分がポリシリコンゲート3に光近接効果によるゲー
ト幅変動を引き起こすのでダミー配線パターン4は、ポ
リシリコンゲート3と直角な部分は必要としない。この
セル領域にはソース/ドレイン領域となる1対の拡散領
域2が形成されている。拡散領域2は、p+拡散領域2
1とn+拡散領域22とを有し、これら拡散領域21、
22の上に1本のポリシリコンゲート3が配置されてい
る。この実施例では、ポリシリコンゲート3のゲート幅
及びダミー配線パターン4のパターン幅を、例えば、と
もに0.3μmとする。この図の基本セルでは、前記小
部分は拡散領域と同じ程度の大きさである。すなわち、
拡散領域21は、小部分44と対向し、拡散領域22
は、少部分45と対向している。
ターン4との間は一定であるので、ポリシリコンゲート
3にゲート幅変動がある場合には、予め基本セルの状態
で補正を掛けておくことができる。またダミー配線パタ
ーンは、分割されているので、必要な被覆率に合わせて
ダミー配線パターンを形成することができる。図9の基
本セルは、セル領域が形成されたセル枠に沿ってポリシ
リコン配線パターンのダミー配線パターン4が形成され
ている。この実施例ではダミー配線パターン4は、ポリ
シリコンゲート3が形成された素子領域を完全に囲んで
いる。ダミー配線パターン4のパターン幅w2は、ポリ
シリコンゲート3のゲート幅w1より大きくしている
(w2>w1)。この様にダミー配線パターンとポリシ
リコンゲートの幅を適宜変えることができる。図10の
基本セルは、セル領域が形成されたセル枠に沿ってポリ
シリコン配線パターンのダミー配線パターン4が形成さ
れている。また、図9と同じくダミー配線パターン4
は、ポリシリコンゲート3が形成された素子領域を完全
に囲んでいる。ダミー配線パターン4のパターン幅w3
は、ポリシリコンゲート3のゲート幅w1より小さくし
ている(w3<w1)。このパターン幅をゲート幅より
小さくすることによってチップに形成される基本セルの
面積を小さくできる。また、本発明は、ポリシリコン配
線パターンだけではなく、アルミニウムなどの金属配線
やその他のレイヤにも適用することができる。
ルのセル枠には光近接効果を修正する手段を予め形成し
ておくことにより、基本セル内で回路に使用しているポ
リシリコンゲートとこれに近接するポリシリコン配線の
ダミー配線パターンまでの距離をセル内で確定すること
ができる。その結果基本セル内のすべてのポリシリコン
ゲートの光近接効果によるポリ幅変動の大きさが予測さ
れるので、このポリ幅変動に基づいてゲート幅を補正す
るマスク上のOPCによる補正値をセル内のみで決定す
ることができる。また、製品のセル配置以前に基本セル
ライブラリにOPCによる補正を施してあるので、製品
開発時でのOPCを実施する必要がなく、製品毎のOP
Cによる補正に起因するTATの遅延を防ぐことがで
き、簡単に最適なポリシリコン配線パターンのマスクを
作製することができる。さらに、チップ全体で補正する
より補正処理データ量は少なくてすむ。
図。
図。
図。
図。
図。
図。
図。
面図。
クの平面図。
図。
図。
図。
存性を説明する特性図及び配線パターン平面図。
ポリシリコンゲート、4・・・ダミー配線パターン(ポ
リシリコン配線パターン)、21、211、212・・
・p+拡散領域、22、221、222・・・n+拡散
領域、41・・・ポリシリコンゲートと平行な部分、4
2・・・ポリシリコンゲートと直角な部分、43・・・
平行な部分の小部分、44・・・p+拡散領域と対向す
る小部分、45・・・n+拡散領域と対向する小部分。
Claims (24)
- 【請求項1】 ダミー配線パターンが外周に配置されて
いる基本セルを少なくとも1つ備えていることを特徴と
する半導体装置。 - 【請求項2】 前記ダミー配線パターンは、基本セルの
内部配線のレイアウト依存性により生じる細りを補正す
る機能を有していることを特徴とする請求項1に記載の
半導体装置。 - 【請求項3】 前記基本セルは、その内部配線と前記ダ
ミー配線パターンとによって生じる光近接効果による前
記内部配線の細りを補正するレイアウト構造を特徴とす
る請求項1又は請求項2に記載の半導体装置。 - 【請求項4】 ダミー配線パターンは、前記基本セルの
外周全体を囲むように配置されていることを特徴とする
請求項1乃至請求項3のいづれかに記載の半導体装置。 - 【請求項5】 ダミー配線パターンは、前記基本セルの
内部配線と平行に配置されていることを特徴とする請求
項4に記載の半導体装置。 - 【請求項6】 ダミー配線パターンは、複数の小部分か
ら構成されていることを特徴とする請求項5に記載の半
導体装置。 - 【請求項7】 前記内部配線は、ゲート電極であること
を特徴とする請求項2乃至請求項6のいづれかに記載の
半導体装置。 - 【請求項8】 前記基本セルは複数含まれており、各ダ
ミー配線パターンは、すべて同一規則に基づいて配置さ
れていることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいづ
れかに記載の半導体装置。 - 【請求項9】 前記各ダミー配線パターンは、前記基本
セル内においてすべて同一形状、同じ大きさ、同じ配置
であることを特徴とする請求項8に記載の半導体装置。 - 【請求項10】 ダミー配線パターンを有する基本セル
を少なくとも1つ備えていることを特徴とする基本セル
ライブラリ。 - 【請求項11】 ダミー配線パターンは、前記基本セル
の外周に配置されていることを特徴とする請求項10に
記載の基本セルライブラリ。 - 【請求項12】 ダミー配線パターンは、前記基本セル
の外周全体を囲む様に配置されていることを特徴とする
請求項11に記載の基本セルライブラリ。 - 【請求項13】 ダミー配線パターンは、前記基本セル
の内部配線と平行に配置されていることを特徴とする請
求項11又は請求項12に記載の基本セルライブラリ。 - 【請求項14】 ダミー配線パターンは、複数の小部分
から構成されていることを特徴とする請求項10乃至請
求項13のいづれかに記載の基本セルライブラリ。 - 【請求項15】 前記内部配線は、ゲート電極であるこ
とを特徴とする請求項10乃至請求項14のいづれかに
記載の基本セルライブラリ。 - 【請求項16】 複数の基本ゲートを半導体基板上に実
現するレイアウト構造の第1の基本セルを用意する工程
と、 前記第1の基本セルの外周にダミー配線パターンを配置
することによって第2の基本セルを形成する工程とを備
えていることを特徴とする基本セルライブラリの形成方
法。 - 【請求項17】 前記ダミー配線パターンは、前記第1
の基本セルの内部配線と同じ幅と実質的に同じ長さとを
有していることを特徴とする請求項16に記載の基本セ
ルライブラリの形成方法。 - 【請求項18】 前記第2の基本セルに形成されたダミ
ー配線パターンの前記内部配線と平行に配置された部分
は、すべて同じ長さであることを特徴とする請求項16
又は請求項17に記載の基本セルライブラリの形成方
法。 - 【請求項19】 複数の基本ゲートを半導体基板上に実
現するレイアウト構造の第1の基本セルを用意する工程
と、 前記第1の基本セルの領域境界にダミー配線パターンを
形成することによって第2の基本セルを形成する工程
と、 前記半導体基板に前記第2の基本セルを用いて半導体集
積回路をレイアウトする工程とを備えていることを特徴
とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項20】 前記第2の基本セルは、その内部配線
と前記ダミー配線パターンとによって生じる光近接効果
による前記内部配線の細りを補正するレイアウト構造を
特徴とする請求項19に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項21】 ダミー配線パターンをその領域境界に
沿って形成した複数種の基本セルを用意する工程と、 前記複数種の基本セルから少なくとも2つの基本セルを
選び出し、そのダミー配線パターンの一部を重ねること
によって、新しい基本セルを形成し、これを基本セルレ
イアウトライブラリにストックする工程とを備えている
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項22】 ダミー配線パターンが外周に配置され
ている基本セル部を少なくとも1つ備えていることを特
徴とするマスク。 - 【請求項23】 ダミー配線パターンは、前記基本セル
部の外周全体を囲むように配置されていることを特徴と
する請求項22に記載のマスク。 - 【請求項24】 前記基本セル部は複数含まれており、
各ダミー配線パターンは、すべて同一規則に基づいて配
置されていることを特徴とする請求項22又は請求項2
3に記載のマスク。
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