專利名稱：設(shè)計(jì)布局及掩膜的制作方法和系統(tǒng)、半導(dǎo)體器件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制作半導(dǎo)體集成電路的設(shè)計(jì)圖形的設(shè)計(jì)布局(布圖)制作方法及制作系統(tǒng)等。
背景技術(shù)：
近年來半導(dǎo)體器件的制造技術(shù)的進(jìn)步極為顯著，最小加工尺寸為0.13μm的半導(dǎo)體器件已形成批量生產(chǎn)。這種微細(xì)化是通過掩膜工藝技術(shù)、光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)等的微細(xì)圖形形成技術(shù)的飛躍進(jìn)步實(shí)現(xiàn)的。
在圖形尺寸足夠大的時代，通過將要在硅片上形成的LSI圖形原樣地作為設(shè)計(jì)圖形，并制作忠實(shí)于該設(shè)計(jì)圖形的掩膜圖形，再將該掩膜圖形由投影光學(xué)系統(tǒng)(projection optical system)復(fù)制到硅片上，可以將大致相同于設(shè)計(jì)圖形的圖形形成到硅片上。
但是，隨著圖形微細(xì)化的發(fā)展，在各工藝中忠實(shí)地形成圖形逐漸變得越來越困難。為此，產(chǎn)生最終完成的圖形形狀(processed pattern shape)不同于設(shè)計(jì)圖形的問題。
為解決這樣的問題，以使最終完成的圖形尺寸與設(shè)計(jì)圖形尺寸相等，制作不同于設(shè)計(jì)圖形的掩膜圖形的所謂掩膜數(shù)據(jù)處理就變得非常重要。
掩膜數(shù)據(jù)處理包括使用圖形運(yùn)算處理或設(shè)計(jì)規(guī)則檢驗(yàn)(D.R.C.)等使掩膜圖形變化的MDP(mask data processing)處理、用于對光鄰近效應(yīng)(optical proximity effect)(OPE)進(jìn)行修正的光鄰近效應(yīng)修正(opticalproximity correction)(OPC)處理等。通過進(jìn)行這些處理，可對掩膜圖形進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚允棺罱K完成的圖形尺寸與期望尺寸相同。
近年來，伴隨著器件圖形的微細(xì)化，光刻工藝中的kl值(kl＝W/(NA/λ)，W設(shè)計(jì)圖形的尺寸，λ曝光裝置的曝光波長，NA曝光裝置使用的透鏡的數(shù)值孔徑(numerical aperture))逐漸減小。其結(jié)果，OPE具有進(jìn)一步增大的傾向。因此，OPC處理的負(fù)荷變得非常大。
為達(dá)到OPC處理的高精度化，使用能正確預(yù)測OPE的光強(qiáng)度模擬器可以對每個掩膜圖形計(jì)算適當(dāng)?shù)男拚档哪Ｐ蛶霴PC方法成為主流。此外，伴隨kl值的減小，使得與OPC密切相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)則(DR)復(fù)雜化，因而DR的布局保證方法本身亦出現(xiàn)缺欠。
因而，最近實(shí)行布局保證的新體系(Design for Manufactubility簡稱DfM)變得必要，并提出了實(shí)施的方案。例如，提出了使用由壓縮工具、OPC工具、光刻模擬器和危險圖形(dangerous pattern)(工藝余量小的圖形)分析工具構(gòu)成的系統(tǒng)的布局制作及保證方法(例如特開2002-26126號公報；特開2003-303742號公報)。
然而，即使采用上述方法，仍難以獲得沒有危險圖形、布局面積成為最小的最佳布局。
這樣，由于光刻工藝的kl值的減小，設(shè)計(jì)規(guī)則的布局保證逐漸出現(xiàn)缺欠。此外，雖然提出了進(jìn)行布局保證的新體系(DfM)，但即使采用這種提案方法仍難以獲得沒有危險圖形的、布局面積成為最小的最佳布局。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個觀點(diǎn)的方法是通過使設(shè)計(jì)規(guī)則、工藝鄰近效應(yīng)修正(process proximity correction)參數(shù)和工藝參數(shù)的至少1個最優(yōu)化制作設(shè)計(jì)布局的方法，包括根據(jù)設(shè)計(jì)布局和工藝參數(shù)計(jì)算加工圖形形狀(processed pattern shape，完工圖形形狀)；抽取對所述加工圖形形狀的評價值不滿足指定的公差(tolerance)的危險部位(dangerous spot)；根據(jù)包含在所述危險部位的圖形生成所述設(shè)計(jì)布局的修正指導(dǎo)；根據(jù)所述修正指導(dǎo)對與所述設(shè)計(jì)布局的所述危險部位對應(yīng)的部分進(jìn)行修正。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的設(shè)計(jì)布局制作方法的流程的圖。
圖2是表示根據(jù)危險部位的位置信息和差信息的設(shè)計(jì)布局的修正指導(dǎo)的輸出例的圖。
圖3A和圖3B是表示修正方法的具體例的圖。
圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施例2的加工圖形形狀、偏差分布和平均值分布的圖。
圖5A和圖5B是表示對應(yīng)公差的誤差判定的一例的圖。
圖6A和圖6B是表示設(shè)計(jì)布局的修正的一例的圖。
圖7是表示掩膜的制造方法和半導(dǎo)體器件的制造方法的流程圖。
圖8是表示用于求出修正量的規(guī)則表的圖。
圖9是使用數(shù)學(xué)式求修正量時的說明圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。
實(shí)施例1.
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的設(shè)計(jì)布局制作方法的流程的圖。
首先，將暫定設(shè)計(jì)規(guī)則(Tentative Design Rule)和布局?jǐn)?shù)據(jù)輸入壓縮(Compaction Tool)101。這里作為一例，將上一代的標(biāo)準(zhǔn)單元(Old Cell)作為布局?jǐn)?shù)據(jù)使用。在壓縮工具101中，可以進(jìn)行輸入的布局?jǐn)?shù)據(jù)的修正以滿足所給的設(shè)計(jì)規(guī)則(DR)。因此，輸出的布局?jǐn)?shù)據(jù)(Tentative Cell)是滿足了輸入的DR的布局?jǐn)?shù)據(jù)。
對于該布局?jǐn)?shù)據(jù)，通過RET+OPC處理部103進(jìn)行適合其世代的RET(Resolution Enhancement Technique)處理。在RET處理中包括圖形發(fā)生處理、圖形刪除處理和圖形分類處理等。具體地說，包括用于對布局?jǐn)?shù)據(jù)賦予光透過率和相位的移相器粘貼處理、用于提高光刻余量的輔助圖形(SRAFsub-resolution assist feature)附加處理和虛擬(dummy)圖形發(fā)生處理、用于進(jìn)行二次曝光的層分類處理等。進(jìn)而，在RET處理中還包括按照具有設(shè)計(jì)圖形尺寸本身的規(guī)則進(jìn)行尺寸修正的處理(例如特開2002-131882號公報所述)。將涉及這些RET的全部的規(guī)則在畫面上記述為RET rule。
對于RET處理后的布局?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行根據(jù)所給的工藝條件的OPC處理。在這里的OPC處理中還包括尺寸修正處理、布爾(Boolean)運(yùn)算處理(AND、OR、NOT、XOR等的處理)等一般性的MDP(Mask dataProcessing)處理。當(dāng)以規(guī)則庫進(jìn)行OPC處理時，包括按照圖形寬度、相鄰圖形間的間隔寬度等定義的設(shè)計(jì)圖形的尺寸修正規(guī)則。當(dāng)以模型庫進(jìn)行OPC處理時，曝光裝置的曝光波長、透鏡的數(shù)值孔徑、透鏡的透過率、照明形狀(illumination shape)、照明光的強(qiáng)度分布、抗蝕劑的顯影工藝等包含在PPC Parameter(參數(shù))中。
對于這樣地制作的掩膜的設(shè)計(jì)圖形，通過模擬器105，在考慮到掩膜工藝、光刻工藝和蝕刻工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行用于計(jì)算在硅片上的加工圖形形狀的模擬。在相對于這種模擬賦予的工藝參數(shù)(Tentative ProcessParameter)中包括涉及曝光裝置的參數(shù)、涉及光刻工藝的參數(shù)、涉及掩膜工藝的參數(shù)和涉及蝕刻工藝的參數(shù)。在涉及曝光裝置的參數(shù)中包括照明光的波長、透鏡的數(shù)值孔徑、照明形狀、照明光的強(qiáng)度分布、透鏡的像差(aberration)、硅片上的曝光量、聚焦位置、透鏡的光透過率分布等。在涉及光刻工藝的參數(shù)中包括抗蝕劑中所含酸的擴(kuò)散長度(diffusion length)等。在涉及掩膜工藝的參數(shù)中包括由掩膜工藝引起的掩膜圖形尺寸的變化量等。在涉及蝕刻工藝的參數(shù)中包括由蝕刻工藝引起的圖形尺寸的變化量等。
Tentative Process Target(暫定工藝目標(biāo))是通過事先預(yù)估各工藝中的加工圖形尺寸的變化量得到的，是各工藝中的目標(biāo)尺寸。例如，蝕刻后的目標(biāo)圖形尺寸為100nm，當(dāng)估計(jì)由蝕刻工藝將產(chǎn)生+10nm的尺寸變化時，則將蝕刻工藝之前的光刻工藝中的Process Target(工藝目標(biāo))變?yōu)?0nm。當(dāng)在光刻工藝中以90nm為目標(biāo)時，加上因蝕刻產(chǎn)生的工藝變化+10nm，蝕刻后的尺寸變?yōu)?00nm。這樣，各工藝中的Process Target值也需要同時地輸入模擬器中。
基于由模擬獲得的加工圖形形狀的值與上述的Process Target值進(jìn)行比較。將兩者的差(評價值)與同時輸入的公差(tolerance)(Process Spec)進(jìn)行比較。例如，差(評價值)中包括目標(biāo)圖形形狀與加工圖形形狀之間的尺寸差、面積差和周長差等。與Process Spec相比，差的一方大的位置被認(rèn)為是危險部位(dangerous spot)(Hot Spot熱點(diǎn))。根據(jù)層(金屬(布線)層、柵層、接觸層等)、圖形寬度、相鄰圖形間的距離、圖形形狀的特征(例如，線端部、稱作圖形拐角的圖形獨(dú)自的形狀)等分配不同的Process Spec(工藝規(guī)格)。一般情況，柵層的Process Spec比布線層的Process Spec的設(shè)定得要嚴(yán)格。此外，越接近線與間隙(L&S)形狀ProcessSpec設(shè)定得越嚴(yán)格。相反，拐角附近和線端部的Process Spec設(shè)定得較寬松。
當(dāng)抽取Hot Spot(熱點(diǎn))后，該Hot Spot的位置信息和算出的差等輸入熱點(diǎn)分析器107。在分析器107中進(jìn)行Hot Spot的總數(shù)是否為AllowableNumber of Hot Spot(熱點(diǎn)允許數(shù))的判定。
當(dāng)判定Hot Spot的總數(shù)非常少時，由在該時刻設(shè)定的設(shè)計(jì)布局制作掩膜圖形。此時，在曝光工藝中嚴(yán)格地執(zhí)行Hot Spot的尺寸管理，并且為了能在Hot Spot區(qū)域形成期望的圖形而嚴(yán)格地執(zhí)行掩膜和硅片的尺寸管理。這樣，通過嚴(yán)格地執(zhí)行Hot Spot的尺寸管理，能夠形成具有期望的尺寸的圖形。此時，因?yàn)榭稍谘谀ず凸杵に囍羞M(jìn)行Hot Spot管理，所以通過將Hot Spot信息傳給掩膜和硅片工藝而結(jié)束布局制作流程。
另一方面，當(dāng)Hot Spot的個數(shù)比允許個數(shù)多時，需要進(jìn)行用于消除Hot Spot的反饋。例如，作為影響Hot Spot個數(shù)的參數(shù)，有包括DR、PPC(Process Proximity CorrectionOptical Proximity Correction(OPC))的參數(shù)；RET參數(shù)；Process Spec等。通過進(jìn)一步使賦予的DR、RET規(guī)則復(fù)雜化(畫面上記為DR Complexity、RET Complexity)并進(jìn)行復(fù)雜的RET處理，可以減少Hot Spot的個數(shù)。但是，當(dāng)應(yīng)變更的布局修正點(diǎn)減少到幾個點(diǎn)時，由于使用這樣的方法而導(dǎo)致Hot Spot的分布動態(tài)地變化。因此，需要擴(kuò)大芯片面積，或需要僅為了幾個點(diǎn)的圖形而使DR和RET規(guī)則非常復(fù)雜化。
于是，根據(jù)輸入分析器107的Hot Spot的位置信息和Hot Spot中的目標(biāo)尺寸與加工圖形尺寸的差生成修正指導(dǎo)。例如，生成指出應(yīng)該將設(shè)計(jì)布局的哪個部分以怎樣的量向哪個方向加以修正的修正指導(dǎo)。其一例如圖2所示。
在圖2中，21表示設(shè)計(jì)布局，22表示對應(yīng)單元名稱的單元，23表示Hot Spot。工藝余量被判斷為小的地方在設(shè)計(jì)圖形上以微小圖形表示，表示上述位置的坐標(biāo)、成為對象的圖形和邊緣的修正量。另外，也可以將應(yīng)修正的邊緣的起點(diǎn)和終點(diǎn)的坐標(biāo)加以具體規(guī)定，也可以將修正對象區(qū)域的坐標(biāo)加以規(guī)定。
上述修正量對應(yīng)設(shè)計(jì)圖形的形狀(所謂線前端部、拐角部的布局形狀)、設(shè)計(jì)圖形的寬度、相鄰的設(shè)計(jì)圖形間的間隙寬度或在硅片上的對象位置上推定的誤差量等，預(yù)先存儲在規(guī)則表中(參見圖8)。也可以抽取工藝余量被判斷為小的位置上的設(shè)計(jì)圖形形狀、圖形寬度或間隙寬度，并將抽取的信息與規(guī)則表相對照，來分配上述位置上的修正量。
此外，也可以將修正量作為上述圖形信息(設(shè)計(jì)圖形形狀、圖形寬度、間隙寬度、硅片上推定的誤差量等)的函數(shù)進(jìn)行數(shù)式化，并使用這樣的數(shù)式來確定修正量。其一例用圖9進(jìn)行說明。
設(shè)計(jì)圖形的圖形寬度(線寬)的修正量(Line Sizing)LS和設(shè)計(jì)圖形的間隙寬度的修正量(Space Sizing)SS可以使用設(shè)計(jì)圖形的圖形寬度W、設(shè)計(jì)圖形的間隙寬度S和光刻圖像的誤差寬度err進(jìn)行以下的求解。修正量LS和SS是相對于原設(shè)計(jì)圖形的修正量(修正寬度)。
當(dāng)相對于設(shè)計(jì)圖形的圖形寬度硅片上的圖形寬度形成得狹時，修正量LS和SS表示如下。
當(dāng)W＜S時，為LS＝[(W-err)/2.0]/系數(shù)SS＝[(W-err)/2.0]/系數(shù)×(-1)當(dāng)W≥S時，為LS＝[(W-err)/2.0]/系數(shù)SS＝0SS＝0表示不進(jìn)行間隙寬度修正。即，意思是維持原設(shè)計(jì)圖形的間隙寬度。上述系數(shù)的值為1～2左右。
當(dāng)相對于設(shè)計(jì)圖形的間隙寬度硅片上的間隙寬度形成得狹時，修正量LS和SS表示如下。
當(dāng)W＞S時，為LS＝[(W-err)/2.0]/系數(shù)×(-1)SS＝[(W-err)/2.0]/系數(shù)當(dāng)W≤S時，為LS＝0SS＝[(W-err)/2.0]/系數(shù)LS＝0表示不進(jìn)行圖形寬度修正。即，意思是維持原設(shè)計(jì)圖形的圖形寬度。上述系數(shù)的值為1～2左右。
另外，上述數(shù)式為基本的數(shù)式，可以使用其它的各種數(shù)式確定修正量LS和SS。
此外，也可以對應(yīng)該進(jìn)行布局修正的邊緣附加優(yōu)先級，從優(yōu)先級高的一方依次地進(jìn)行修正。進(jìn)而，還可以規(guī)定如何進(jìn)行修正的修正方法。
該修正方法的具體例如圖3A和圖3B所示。如圖3A和圖3B所示，可以考慮2個修正方法。另外，在圖3A和圖3B中，黑圓點(diǎn)表示Hot Spot的位置，-r和+r表示修正量和修正方向。
圖3A是“尺寸修正”的修正方法。在這種情況下，雖然在修正前后維持圖形間距P，但以使圖形寬度和圖形間隙的比例發(fā)生變化的方式進(jìn)行修正。圖3B是“位移”的修正方法。在這種情況下，圖形間距P發(fā)生變化，在修正前后維持圖形寬度W(或間隙寬度)。也可以將這些修正方法與上述的(位置信息+修正向量信息)等一起輸出，作為壓縮工具101的輸入數(shù)據(jù)使用。
此外，作為更簡便的方法，還有把布局修正點(diǎn)的個數(shù)設(shè)定為成本函數(shù)，通過反復(fù)執(zhí)行流程使成本函數(shù)變?yōu)樽钚∫試L試布局修正的最優(yōu)化的方法。
另外，在從Hot Spot Analyzer(熱點(diǎn)分析器)輸出的信息中，包括在用于計(jì)算DR、RET、OPC和評價值的工藝模擬信息中有效地進(jìn)行設(shè)計(jì)布局修正所需的所有信息。
在壓縮工具101中，根據(jù)上述的設(shè)計(jì)布局修正指導(dǎo)進(jìn)行設(shè)計(jì)圖形的變更。此時，雖然對于布局修正指示指出的位置按修正指示進(jìn)行變更，但對于指示未指出的位置需要在滿足同時地輸入的DR的范圍內(nèi)進(jìn)行變更。尤其是對于金屬層，如果在進(jìn)行金屬層修正的同時不對接觸層進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚瑒t相對于金屬圖形接觸孔圖形有可能偏差。在這種情況下，以滿足規(guī)定金屬層和接觸層的設(shè)計(jì)布局的尺寸關(guān)系的DR的方式進(jìn)行修正。此外，也可以對多個層的各個層計(jì)算加工圖形，再根據(jù)該計(jì)算結(jié)果適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行設(shè)計(jì)布局的修正。此外，雖然利用設(shè)計(jì)布局修正指導(dǎo)制作的布局并不局限于必須滿足輸入的DR，但硅片上的加工圖形形狀有可能被判定為無問題。
進(jìn)而，在壓縮工具101中，除了加寬關(guān)鍵線路區(qū)域的情況之外，即使有修正點(diǎn)也以盡量不增大布局面積的方式進(jìn)行壓縮。此外，在標(biāo)準(zhǔn)單元等的情況下，因?yàn)樾拚蟮牟季中枰谫x予的格子上，因此需要進(jìn)行壓縮以使其不比該格子大。也可以將壓縮的布局與器件電路信息相比較，以檢驗(yàn)是否正確地被壓縮。此外，也可以檢驗(yàn)布局面積是否小于等于指定的面積。
對于這樣壓縮的布局再次執(zhí)行RET、OPC和模擬。其結(jié)果，布局面積的增大與修正前相比小于1％，Hot Spot的個數(shù)從10個減少至3個。通過重復(fù)流程，可使Hot Spot的個數(shù)進(jìn)一步減少。
可以確認(rèn)，使用這樣制作的DR、工藝參數(shù)、RET、PPC參數(shù)、ProcessTarget、Process Spec、DR、設(shè)計(jì)布局和掩膜圖形進(jìn)行掩膜形成、曝光和器件形成時，在硅片上觀察不到Hot Spot。
另外，在最終輸出中包括修正后的設(shè)計(jì)布局、RET處理后的設(shè)計(jì)布局、OPC處理后的布局。此外，也包括RET規(guī)則、OPC規(guī)則、設(shè)計(jì)規(guī)則、布局修正指導(dǎo)規(guī)則。進(jìn)而，也包括PPC Parameter、PPC Spec、ProcessParameter、Process Target。
如上所述，按照本實(shí)施例，抽取危險部位(dangerous spot)(hot spot)，根據(jù)抽取的危險部位中包含的圖形生成設(shè)計(jì)布局的修正指導(dǎo)，并根據(jù)生成的修正指導(dǎo)修正與設(shè)計(jì)布局的危險部位對應(yīng)的部分。這樣，由于對與設(shè)計(jì)布局的抽取的危險部位對應(yīng)的部分進(jìn)行修正，可以不使設(shè)計(jì)布局的面積大幅度增加而準(zhǔn)確地進(jìn)行危險圖形的修正。此外，生成用于修正危險圖形的具體設(shè)計(jì)布局的修正指導(dǎo)(位置信息和向量信息)，將生成的修正指導(dǎo)輸入設(shè)計(jì)布局制作工具而制作新的設(shè)計(jì)布局。因此，在所給的工藝條件下，可以幾乎不使布局面積增加而自動地制作沒有(或少的)危險圖形的圖形布局。
實(shí)施例2.
對于實(shí)際的布局實(shí)施基于實(shí)施例1所述的流程的圖形修正。其結(jié)果如下所示。
首先，在最小圖形寬度為63nm，kl＝0.3的工藝條件下，計(jì)算出使曝光量和聚焦值變化時的硅片上的加工圖形形狀。具體地說，計(jì)算出將曝光量設(shè)為3個條件、將聚焦設(shè)為2個條件，即6(3×2)種條件的各種條件下的加工圖形形狀。圖4(a)是表示使這些加工圖形形狀重合的狀態(tài)的圖。圖中以圓圈所圍的地方可看到可能有open/short誤差的Hot Spot。
接著，從圖4(a)所示的結(jié)果計(jì)算出2個值。圖4(b)是表示6種條件下產(chǎn)生的尺寸偏差量的最大值與最小值的差(偏差量)的分布的圖。圖4(c)是表示6種條件下產(chǎn)生的尺寸偏差量的平均值的分布的圖。圖4(b)中產(chǎn)生大的誤差之處是對聚焦或曝光量的變化反應(yīng)差的地方，關(guān)于這些地方，即使進(jìn)行OPC處理的最優(yōu)化也難以避免誤差。
OPC是在特定的聚焦和曝光量的條件下以使硅片上的加工圖形形狀與期望的目標(biāo)圖形一致的方式確定掩膜修正值的技術(shù)。即，OPC不是使圖形原本具有的聚焦和曝光量的余量(稱作單獨(dú)余量)增大的技術(shù)。因此，對于這樣的位置，不是進(jìn)行變更OPC條件的處理(與實(shí)施例1的“尺寸修正”處理對應(yīng))，而是需要進(jìn)行變更設(shè)計(jì)布局本身的處理(圖形間距、使線寬度或間隙寬度增加的處理、與實(shí)施例1的“位移”處理對應(yīng))以使光刻余量增加。
由以上可知，Hot Spot可分為2大類。1個是單獨(dú)余量小的情況。在這種情況下，由于曝光量或聚焦的變化使圖形的尺寸偏差變大。另1個是雖然單獨(dú)余量大，但由于OPC處理沒有被最優(yōu)化，所以單獨(dú)余量的共同部分(稱作共同余量)小的情況。在這種情況下，由于曝光量或聚焦的變化使圖形的尺寸的平均值相對于設(shè)計(jì)圖形產(chǎn)生大的偏差。前者的Hot Spot如果不通過擴(kuò)大圖形間距等的“位移”的設(shè)計(jì)布局修正則無法避免。后者的Hot Spot通過進(jìn)行OPC處理的最優(yōu)化或擴(kuò)大圖形尺寸的“尺寸修正”的設(shè)計(jì)布局修正可以避免。
在實(shí)際中，到怎樣的值為止視為誤差的公差(Process Spec)變得非常重要。圖5A是表示偏差量的公差變化時的偏差量的分布(CD誤差偏差分布)的圖。圖5B是表示平均值的偏差量的公差變化時的平均值的分布(CD誤差平均值分布)的圖。圖5A和圖5B分別對應(yīng)圖4(b)和圖4(c)。從圖5A和圖5B可知，當(dāng)改變公差的值時，偏差誤差數(shù)量和平均值誤差數(shù)都將產(chǎn)生大的變化。公差是由器件特性和工藝特性等確定的值，根據(jù)公差的值確定是否判斷為誤差。因此，公差的設(shè)定非常重要。
由上述那樣的方法對偏差誤差和平均值誤差進(jìn)行分類，根據(jù)分類的結(jié)果生成修正指導(dǎo)。
圖6A是表示相對于設(shè)計(jì)圖形的平均值誤差的圖。根據(jù)圖6A所示的狀態(tài)將平均值誤差的量和方向作為修正指導(dǎo)生成。根據(jù)生成的修正指導(dǎo)壓縮工具制作新的設(shè)計(jì)布局。其結(jié)果，得到圖6B所示的修正的設(shè)計(jì)布局。在圖6A和圖6B所示的例子中，使產(chǎn)生誤差之處的邊緣向與誤差方向相反的方向移動。移動量對應(yīng)于誤差量。另外，也可以在誤差量的基礎(chǔ)上進(jìn)一步考慮圖形寬度或圖形間的間隙寬度等確定移動量。
另外，在上述的實(shí)施例1和實(shí)施例2中，雖然以光光刻工藝為前提，但對于X線曝光或電子束(Electron Beam)(EB)曝光也可以應(yīng)用與上述的設(shè)計(jì)布局制作方法相同的方法。在這種情況下，在這些曝光方法中影響完成形狀的參數(shù)包含在Process Parameter中。尤其是在直接描繪(directwriting)的EB曝光時，有通過使掩膜圖形的線寬變化進(jìn)行尺寸控制的情況和通過調(diào)整硅片上照射的EB曝光量進(jìn)行尺寸控制的情況，對應(yīng)曝光方法參數(shù)發(fā)生變化。
另外，通過根據(jù)由上述的實(shí)施例1和實(shí)施例2的方法制作的設(shè)計(jì)布局將掩膜圖形形成在掩膜基板上可制作光掩膜。此外，使用在掩膜基板上形成的掩膜圖形制造半導(dǎo)體器件(半導(dǎo)體集成電路)。圖7是表示這些方法的流程圖。
由實(shí)施例1和實(shí)施例2的方法確定最終的圖形布局(設(shè)計(jì)布局)(S101)。然后，通過根據(jù)確定的最終的圖形布局在掩膜基板上形成掩膜圖形制作光掩膜(S102)。將光掩膜上的掩膜圖形投影到硅片(半導(dǎo)體基板)上的光敏抗蝕劑層上(S103)，進(jìn)而通過對光敏抗蝕劑進(jìn)行顯影而形成光敏抗蝕劑圖形(S104)。通過將形成的光敏抗蝕劑圖形作為掩膜進(jìn)行半導(dǎo)體基板上的導(dǎo)電膜或絕緣膜等的蝕刻而形成期望的圖形(S105)。
這樣，通過根據(jù)由上述的實(shí)施例1和實(shí)施例2的方法制作的設(shè)計(jì)布局制造掩膜圖形和半導(dǎo)體器件，可以獲得與現(xiàn)有技術(shù)相比布局縮小的掩膜或半導(dǎo)體器件。
此外，上述的實(shí)施例1和實(shí)施例2的方法的步驟，可以通過由記錄該方法的步驟的程序進(jìn)行動作控制的計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。上述程序可以通過磁盤等的記錄媒體或因特網(wǎng)等通信線路(有線線路或無線線路)提供。
對于熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人來說附加的優(yōu)點(diǎn)和修改很容易實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明在更廣的方面不局限于在此表示和說明的具體的細(xì)節(jié)和代表的實(shí)施例。因此，在不脫離由所附加的權(quán)利要求及其等同語言定義的發(fā)明想法的宗旨或范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)計(jì)布局制作方法，是通過使設(shè)計(jì)規(guī)則、工藝鄰近效應(yīng)修正(process proximity correction)參數(shù)和工藝參數(shù)的至少1個最優(yōu)化而制作設(shè)計(jì)布局的方法，包括根據(jù)設(shè)計(jì)布局和工藝參數(shù)計(jì)算加工圖形形狀(processed patternshape)；抽取對所述加工圖形形狀的評價值不滿足指定的公差(tolerance)的危險部位(dangerous spot)；根據(jù)包含在所述危險部位的圖形生成所述設(shè)計(jì)布局的修正指導(dǎo)；根據(jù)所述修正指導(dǎo)對與所述設(shè)計(jì)布局的所述危險部位對應(yīng)的部分進(jìn)行修正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述計(jì)算加工圖形形狀的步驟包括使用多個工藝參數(shù)計(jì)算多個加工圖形形狀；所述評價值包括作為目標(biāo)的圖形形狀與所述多個加工圖形形狀之差的平均值和偏差量的至少一方。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述指定的公差包括相對于所述平均值的允許誤差(tolerance)和相對于所述偏差量的允許誤差(tolerance)的至少一方。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述修正指導(dǎo)規(guī)定所述危險部位的位置和對于所述危險部位的布局修正方法；所述修正方法，在所述評價值不滿足相對于所述平均值的允許誤差的情況和所述評價值不滿足相對于所述偏差量的允許誤差的情況下互相不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述評價值包括作為目標(biāo)的圖形形狀與所述加工圖形形狀之間的尺寸差、面積差和周長差的至少1個。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述修正指導(dǎo)規(guī)定所述危險部位的位置和對于所述危險部位的布局修正信息，所述布局修正信息包括布局修正量、布局修正方向、布局修正方法和布局修正對象部分的至少1個。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述工藝參數(shù)包括與曝光裝置有關(guān)的參數(shù)、與光刻工藝有關(guān)的參數(shù)、與掩膜工藝有關(guān)的參數(shù)和與蝕刻工藝有關(guān)的參數(shù)的至少1個。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述與曝光裝置有關(guān)的參數(shù)包括照明光的波長、透鏡的數(shù)值孔徑(numerical aperture)、照明形狀(illumination shape)、照明光的強(qiáng)度分布、透鏡的像差(aberration)、硅片上的曝光量、聚焦位置、透鏡的光透過率分布的至少1個。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述與光刻工藝有關(guān)的參數(shù)包括抗蝕劑中所含酸的擴(kuò)散長度(diffusion length)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述與掩膜工藝有關(guān)的參數(shù)包括由于掩膜工藝引起的掩膜圖形尺寸的變化量。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述與蝕刻工藝有關(guān)的參數(shù)包括由于蝕刻工藝引起的圖形尺寸的變化量。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述抽取危險部位的步驟包括抽取多個危險部位；將從所述計(jì)算加工圖形形狀的步驟到對與所述設(shè)計(jì)布局的所述危險部位相對應(yīng)的部分進(jìn)行修正的步驟反復(fù)執(zhí)行，直到所述抽取的危險部位的數(shù)量少于指定數(shù)量為止。
13.一種掩膜的制造方法，包括根據(jù)由權(quán)利要求1的方法獲得的設(shè)計(jì)布局將掩膜圖形形成在掩膜基板上的工序。
14.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括將由權(quán)利要求13的方法獲得的所述掩膜圖形投影到硅片上的光敏抗蝕劑上的工序。
15.一種設(shè)計(jì)布局制作系統(tǒng)，是通過使設(shè)計(jì)規(guī)則、工藝鄰近效應(yīng)修正(process proximity correction)參數(shù)和工藝參數(shù)的至少1個最優(yōu)化而制作設(shè)計(jì)布局的系統(tǒng)，包括根據(jù)設(shè)計(jì)布局和工藝參數(shù)計(jì)算加工圖形形狀(processed patternshape)的裝置；抽取對所述加工圖形形狀的評價值不滿足指定的公差(tolerance)的危險部位(hot spot)的裝置；根據(jù)包含在所述危險部位的圖形生成所述設(shè)計(jì)布局的修正指導(dǎo)的裝置；根據(jù)所述修正指導(dǎo)對與所述設(shè)計(jì)布局的所述危險部位對應(yīng)的部分進(jìn)行修正的裝置。
16.一種計(jì)算機(jī)可讀取的記錄媒體，該媒體存儲有通過使設(shè)計(jì)規(guī)則、工藝鄰近效應(yīng)修正(process proximity correction)參數(shù)和工藝參數(shù)的至少1個最優(yōu)化而制作設(shè)計(jì)布局的方法所應(yīng)用的程序命令，所述程序命令使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下步驟根據(jù)設(shè)計(jì)布局和工藝參數(shù)計(jì)算加工圖形形狀(processed patternshape)；抽取相對于所述加工圖形形狀的評價值不滿足指定的公差(tolerance)的危險部位(hot spot)；根據(jù)包含在所述危險部位的圖形生成所述設(shè)計(jì)布局的修正指導(dǎo)；根據(jù)所述修正指導(dǎo)對與所述設(shè)計(jì)布局的所述危險部位對應(yīng)的部分進(jìn)行修正。
全文摘要
本發(fā)明提供一種通過使設(shè)計(jì)規(guī)則、工藝鄰近效應(yīng)修正(process proximity correction)參數(shù)和工藝參數(shù)的至少1個最優(yōu)化制作設(shè)計(jì)布局的方法，包括根據(jù)設(shè)計(jì)布局和工藝參數(shù)計(jì)算加工圖形形狀(processed pattern shape)的工序；抽取相對于所述加工圖形形狀的評價值不滿足指定的公差(tolerance)的危險部位(dangerous spot)的工序；根據(jù)包含在所述危險部位的圖形生成所述設(shè)計(jì)布局的修正指導(dǎo)的工序；根據(jù)所述修正指導(dǎo)進(jìn)行與所述設(shè)計(jì)布局的所述危險部位對應(yīng)的部分的修正的工序。
文檔編號G03F1/36GK1645377SQ20041009974
公開日2005年7月27日 申請日期2004年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月17日
發(fā)明者小谷敏也, 野島茂樹, 姜帥現(xiàn), 出羽恭子, 小川龍二, 田中聰, 井上壯一, 高川裕隆 申請人:株式會社東芝