TW516077B - Method of creating design rule, design rule creating system, and recording medium - Google Patents

Description

516077 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明之詳細説明 發明所屬之技術領域 本發明係有關半導體積體電路裝置中之設計規則製作方 法。 先前技藝 近來，半導體積體電路裝置之製造技術非常顯著，最小 加工尺寸0.20" m之導體積體電路裝置已可量產。如此之微 小化，係由光罩製程技術、光照相製版技術及蝕刻技術等 之微小圖案形成技術之飛躍的進步而實現。 於圖案尺寸相當大之時代中，只要將所欲之LSI圖案之平 面形狀直接描繪成設計圖案，並依該設計圖案照實地製作 光罩圖案即可。以投影光學系統將該光罩圖案轉印至晶圓 上之光阻，以顯像之光阻做爲光罩並進行蝕刻，即幾乎可 於晶圓上形成與設計圖案相同之圖案。 但隨著圖案之微小化，於各製程照實地形成圖案逐漸變 知困難’有取後完成之尺寸與設計圖案不符之問題。爲解 決此一問題，考慮各製程之變換差，使最後完成之尺寸與 設計圖案尺寸相符，製作與設計圖案相異之光罩圖案之方 法（以下，稱光罩資料處理）變得非常重要。 光罩資料處理中，有以圖形演算處理或設計規則檢查者 (D.R.C·)等變化光罩圖案之MDP(光罩資料程序）處理，進而 有爲補正光接近效應（ΟΡΕ)之OPC(光接近效應補正）處理等 。藉由進行該等處理，即可適當補正光罩圖案，使最後完 成之尺寸與設計尺寸相符。 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公釐） 516077

A7 _____ B7 、發明説明（2~) — ~" 但如邏輯裝置等對TAT(工作週期turn around time)更加要 求之裝置而言光罩資料處理所需之處理時間的變大，使 TAT也跟著增大。爲減輕光罩資料處理之負擔而製作裝置 ，有必要緩和設計規則（D R )，但緩和設計規則使晶片尺寸 增大，則有導致競爭力降低之憂慮。 爲使TAT之提昇及晶片尺寸縮小可以兩立，關於緩和設計 規則及降低光罩資料處理負荷，於設計者與製程開發者間 細始、之討論非常的重要。但於格或微核心等LIB開發需較多 時間之邏輯裝置中，於製程尚未決定之早期時，有使用蝕 刻模擬等決定設計規則之必要。設計者基於所決定之設計 規則開發LIB，但一旦開始LIB開發後，若變更設計規則， 則設計者必須再次進行設計變更，因此造成相當大的負擔。 爲解決如此之問題，有可簡單對應設計規則之變更之壓 縮工具之提案（如特開平3- 108738號公報、特開平8-287959 號公報）。此種壓縮工具於變更設計規則之場合，係可個別 縮小或變形設計圖案之工具，而可滿足變更後設計規則， 被預測爲今後之邏輯裝置之LIB開發中非常重要之工具。 另一方面，於決定設計規則時，則製作接近實際之裝置 圖案之基本圖案’以該圖案而藉蝕刻模擬等預測最後完成 形狀’再進行根據該預測結果決定設計規則之作業。 但於決定設計規則所使用之圖案，並不一定可反映所有 實際之裝置圖案。因此，實際上所製作之裝置圖案，會有 以模擬無法預測之地方無法製作成預定之情況。此外，隨 著設計規則數之增加及製程方法選擇數之增加，或資料處 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 516077 A7 --— _B7 五、發明説明（3 ) 里方法之複雖化，爲決定各個設計規則，有必要考慮各式 各樣的因素，故至決定設計規則爲止得花相當大之勞力。 而由I有時並無法決定製程方法或資料處理方法至提示設 计規則 < 階段，故有必要先準備因應製程方法或資料處理 方法的多數設計規則。 之問題 如此，雖有可簡單對應設計規則之變更之壓縮工具之提 本仁以壓鈿工具進行處理時’有必要事先決定設計規則。 仁决足&计規則時則存在上述之種種難處，故至決定設計 規則爲止得花上相當大之時間及勞力。此外，所決定之設 計規則則未必便是最適者，於使用壓縮工具所壓縮之設計 圖案，而製作實際之裝置圖案時，有未必獲得預定之裝置 圖案之憂慮。 本發明係爲解決上述課題者，其目的爲提供一種不需要 很大之時間及勞力，即可容易獲得最適之設計規則之設計 規則製作方法。 解決課題之手段 本發明係一種設計規則製作方法，其特徵爲決定對半導 體積體電路裝置之設計佈局之設計規則，其具有：壓縮^ 驟，以可滿足所規定之設計規則，而進行半導體積體電路 裝置設計佈局之壓縮；預測步驟，根據以壓縮步驟所壓縮 之設計佈局，預測形成半導體積體電路裝置之晶圓上圖= 之完成形狀；比較步驟，比較以預測步驟所預測之完成形 狀及以壓縮步驟所壓縮之設計佈局；判斷步驟，判斷根據 -6 - 比較步驟所得之評價姅 乂 、 疋^'滿足預先給予之基準；蠻承 步骤，於判斷上述評價处 又更 二、， 、…果未滿足預先給予之基準時變承 設計規則；規定步驟，賴 . 見疋所皮更<設計規則爲上述壓_ 步骤中又新設計規則。 預測上述完成形舳> 凡成形狀<步驟，較佳爲使用將上述壓縮步 所譽縮之設計料之資料，㈣a相平…卩^之^ 資料或電子光束平板印刷用之資料而進行。 1先罩 預測上述完成形狀之牛 ^ • 狀又步1，較佳馬使用計算出晶圓表 曝光狀態之預測模型，钟嘗 、 误i 计异出光阻顯像後之完成形狀之預 測模型或計算出晶圓力 、、 一 U力工後I完成形狀之預測模型中至…

一種預測模型而進行。 J 以本各明’以可滿足規定之設計規則而進行設計佈局之 壓縮：並卿縮之設計佈局預測晶圓上圖案之完成形狀 ’再以根據该預測結果所變更之設計規則做爲新設計規則 ，回饋給壓縮步驟，可大幅降低先前所花費之大量時間及 勞力’並容易後得高精度之設計規則。 發明之f施划％ 以下，參知、圖面説明本發明之實施型態。 圖1係關於本發明之實施型態之設計规則製作系統之概念

之功能方塊圖。 U 於本系統中，使設計佈局面積儘量縮小而進行設計佈局 <壓縮I壓縮工具i丨，係與根據設計佈局而預測半導體晶 圓上最後完成平面形狀之模擬器12共存。 壓縮工具11中可輸入規定設計規則之設計規則限制條件 516077 A7 _ B7 ^明説明（5~) 才忌案1 j ’及爲计异出設計規則而使用之設計規則製作用圖 案14。於壓縮工具丨丨中，依照設計規則限制條件檔案13所 規定之設計規則而壓縮設計規則製作用圖案14，壓縮後之 圖案於模擬器12輸出。 模擬器12中除了有爲以曝光裝置於晶圓上形成之光阻上 轉印預定足圖案時，計算出晶圓上之曝光狀態之蝕刻模擬 器（光強度模擬器或電子光束曝光模擬器等）外，還包含可計 算出於晶圓上形成之光阻上轉印圖案並進行顯像處理後之 完成形狀之模擬器，及使用顯像處理後之光阻圖案而計算 出對晶圓表面區域進行圖案加工（蝕刻）後之完成形狀之模擬 器。藉由該模擬器12，可預測選擇某一製程條件時，晶圓 表面之取後冗成平面形狀。 此外，本系統將壓縮之圖案資料變換成光微影蝕刻用光 罩貝料或電子光束姓刻用資料，而可使用變換後之資料以 進行模擬。本系統中搭載有進行MDP處理或〇pc處理等之 光罩貧料處理之光罩資料處理系統丨5，可對以麼縮工具i ^ 壓縮之設計圖案進行光罩資料處理。藉由對施予如此光罩 貝料處理之圖案進行模擬，可使現實上爲可能之光罩資料 處理與可能達成之設計規則間之關係明確。 以模板為12所預測之最後冗成形狀及以壓縮工具1 1壓縮 之設計圖案，係以比較/評價手段丨6加以比較，而根據比較 結果所得之評價値與預先給予之基準値丨7之大小關係等係 以判定手段18加以判定。於判定結果滿足預定之條件時， 以設計規則決定手段19決定之前所規定之設計規則做爲當 * 8 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)一 '~一' 516077 A7 B7 五、發明説明（6 ) 成目的之裝置之設計規則。於判定結果不滿足預定之條件 時，以設計規則變更手段20將之前所規定之設計規則變更 爲新設計規則，且新設計規則會回饋至設計規則限制條件 檔案13。 其次，參照圖2所示之流程圖，説明關於本發明實施型態 之設計規則製作系統之動作。 首先，將設計規則限制條件檔案及設計規則製作用圖案 輸入壓縮工具，在可滿足設計视則限制條件檔案所指定之 設計規則下，積妳設計規則製作用圖案之壓縮（S 1)。於設計 規則限制條件檔案中做爲初期値使用之設計規則中，可使 用例如將前一代之設計規則一律加以收縮者。此外，設計 規則製作用圖案以與實際製作裝置之圖案相同之圖案爲較 佳，例如邏輯裝置中以使用標準格圖案爲較佳。較大規模 之場合時，以使用以P&R製程進行上層配線之邏輯裝置圖 案爲較佳。 接著，對於壓縮之圖案，進行光罩資料處理（S2)。由於所 設想之MDP處理或OPC處理於每一層皆相異，故一邊考慮 現實上之處理實例與TAT，一邊決定光罩資料處理。 其次，使用系統所搭載之模擬器，由以光罩資料處理所 製作之光罩圖案預測最後完成形狀（S3)。 接著，由最後完成形狀及壓縮後之設計圖案，計算出例 如自線寬度之完成尺寸之期待尺寸之錯位量，或線端處完 成尺寸之後退量（shortening量）的之部分評價値。此外，亦 計算出晶片面積或壓縮之收縮率等做爲評價値（S4)。 • 9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） aou/7

接著’對每一評價値輸入預先決定之基準評價値（S5)，比 車又冲异出 < 評價値與基準評價値，並判斷評價値是否滿足 基準評價値（S6)。於評價値滿足基準評價値時，決定之前所 規疋t設計規則做爲當成目的之裝置之設計規則（S7)。_ 接著’判斷影響算出之評價値之設計規則爲多數個設計 規則中I哪一設計規則，將該設計規則抽出（s8)。例如，當 閘極層自擴散層哭出邵分之sh〇rtening量大於該基準評價値 時，使規疋_閘極前端部至擴.散層之距離的設計規則變大 到可滿足基準評價値。此外，接觸孔落在擴散層之角落部 寺由之在擴政層角落邵之完成形狀之切圓，有接觸孔與 擴散層間無法導電之憂慮，故使規定自擴散層邊緣至接觸 ^之距離的設計規則變大到可滿足基準評價値。此外，調 查規足裝1上之晶#尺寸之線路，抽Α會影f該線路之設 計規則。 淺此方、和所抽出之政计規則往滿足基準評價値之方向 變更後變更後之設計規則回饋至設計規則限制條件檔 案中，變更設計規則限制條件㈣中之設計規則，以使至 少1以上之評價値可滿足基準評價値（S9)。 如上之方法，至目的之評價値可滿足基準評價値爲止， 重複進行上述各步骤。 另外，上述之評價値製作方法讀丨例如記錄於磁碟等之 記錄媒體中之程式，而可藉該程式控制電腦動作等之控制 手段加以貫現。 如此，依據本實施型態’由於可使用實際之裝置圖案而 -10- 'f7 @ @ ^^^(CNS) A4^.^S*(210 ^ 297^¾-) ~~ — _丨丨__- 五、發明説明 算出設計規則之數値，姑1、人 一 故可於短時間内算出適合實際製程 之高精度設計規則。此从 丄、4 、 、、 卜’由於其亦爲考慮了設想爲以實 際之裝置進行之光罩资祖由 罩貝枓處理之設計規則，故可取得盥缓 t計規則^片尺寸增大之均衡。此外，藉由設定基準 平仏1«可奋易判斷0K4NG，使設計規則之數値化變得容 易、。此外，藉由判別對評價値有影響之設計規則，而可容 易判斷那Ή規則應較嚴格，哪-設計規則可較緩和， Q而可奋易地判斷製程處理或光罩資料處理時應全力投入 之圖案。 另外’於製作設計規則時，除使用上述實施型態之壓縮 工具及模擬器外，亦可進行實際光罩製作或轉印實驗等之 補充。 、乂上説月了本發明之實施型態，但本發明並不僅限於上 述2施型態，於不脱離其精神之範圍内可進行種種之變形 而只犯。接著，上述實施型態包含有各種階段之發明，藉 由適當組合所接示之構成要件，可抽出各種發明。例如，曰 即使刪除所揭示之構成要件中之-些構成要件，若可獲致 預足之效果，則亦可抽出做爲發明。 發明之效果 根據本發明，於製作設計規則時，可不需大量時間及勞 力，即可容易獲得最適之設計規則。 圖示之簡單說明 圖1係關於本發明之實施型態之設計規則製作系統之概念 之功能方塊圖。 -11- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 χ 297公釐) 516077 A7 B7 五、發明説明（9 ) 圖2係説明關於本發明實施型態之設計規則製作系統之動 作之流程圖。 元件符號説明 11 壓縮工具 12 模擬器 13 設計規則限制條件檔案 14 •設計規則製作用圖案 15 光罩資料處理系統 16 比較/評價手段 17 基準値 18 判定手段 19 設計規則決定手段 20 設計規則變更手段 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）

Claims (1)

1. I曰絛直/穸斤/ _ 罘090115957號專利申請案 中文申凊專利範圍修正本(91年5月) 申請專利範圍 .一種用以決定對半導體積體電路裝置之設計佈局之設計 規則的設計規則製作方法，其特徵為具有： 壓縮步驟，以可滿足所規定之設計規則，而進行半導 體積體電路裝置設計佈局之壓縮； 預測步驟，根據以壓縮步驟所壓縮之設計佈局，預測 形成半導體積體電路裝置之晶圓上圖案之完成形狀； 比較步驟，比較以預測步驟所預測之完成形狀及以壓 縮步驟所壓縮之設計佈局； 判斷步驟，判斷根據比較步驟所得之評價結果是否滿 足預先給予之基準； 、變更步驟，於判斷上述評價結果未滿足預先給予之基 準時變更設計規則； 規足步驟，規定所變更之設計規則為上述壓縮步驟中 之新设计規則。 2·如申請專利範圍第1項之設計規則製作方法，其中預測上 逑疋成形狀之步驟，係使用將上述壓縮步驟所壓縮之設 計佈局之資料，變換成照相平板印刷用之光罩資料或電 子光束平板印刷用之資料而進行。 3. 如申請專利範圍第1項之設計規則製作方法，其中預測上 述完成形狀之步驟，係使用計算出晶圓表面曝光狀熊之 預2模型，計算出光阻顯像後之完成形狀之預測模型或 汁算出晶圓加工後之完成形狀之預測模型中至少—種預 測模型而進行。 _ ^ 4. 一種用以決定對半導體積體重路裝置之設計佈局之設 516077

   規則的設計規則製作系統，其特徵為具有： 壓縮手段，以可滿足所規定之設計規則，而進行半導 體積體電路裝置設計佈局之壓縮； τ 預測手段，根據以壓縮手段所壓縮之設計佈局，預測 形成半導體積體電路裝置之晶圓上圖案之完成形狀；、 比較手段，比較以上述預測步驟所預測之完成形狀及 以上述壓縮手段所壓縮之設計佈局； 判斷手段，判斷根據上述比較步驟所得之評價結果是 否滿足預先給予之基準； 變更手段，於上述判斷步驟判斷上述評價結果未滿足 預先給予之基準時變更設計規則； 規定手段，規定以上述變更手段所變更之設計規則為 上述壓縮手段中之新設計規則。 5 ·如申請專利範圍第4項之設計規則製作系統，其中以上述 預測手段對芫成形狀之預測，係使用將上述壓縮手段所 壓縮之设計佈局之資料，變換成照相平板印刷用之光罩 >料或電子光束平板印刷用之資料而進行。 6·如申請專利範圍第4項之設計規則製作系統，其中以上述 預測手段對完成形狀之預測，係使用計算出晶圓表面曝 光狀態之預測模型，計算出光阻顯像後之完成形狀之預 測模型或计算出晶圓加工後之完成形狀之預測模型中至 少一種預測模型而進行。 - 7· 一種電腦可讀取之記錄媒體，其係記錄為實施用以決定 對半導體積體電路裝置之設砵佈局之設計規則的設計規 則製作方法之程式，上述設-計規則製作方法包含下述步 -2-

   <縮步騾，以可滿足所上 _體電路裝置設計 形=積步驟所壓縮之設計佈局，預測 hy ^ ^ 裝置又晶圓上圖案之完成形狀； 卜牛' 驟’比較以預測步驟所預測之完成形狀及以壓 、、傾步騾所壓縮之設計佈局； 万箱^ #蘇，判斷根據比較步驟所得之評價結果是否滿 足預先給予之基準； :更步琢，於判斷上述評價結果未滿足預先給予之基 準時變更設計規則； 、見定步驟’規定所變更之設計規則為上述壓縮步驟中 之新設計規則。 如申請專利範圍第7項之記錄媒體，纟中前述預測完成形 步驟，係使用將前述壓縮步驟所壓縮之設計佈局之 '貝料’交換為光學微影蝕刻用光罩資料或電子束微影蝕刻 用資料後之資料進行者。 如申請專利範圍第7項之記錄媒體，其中前述預測完成形 狀之步驟，係使用選自用以算出晶圓表面曝光狀態之預 測模型、用以算出光阻顯像後之完成形狀之預測模型及 用以算出晶圓加工後之完成形狀之預測模型之預測模型 進行者。 516077 /卜5月f您正/更正/.免 第〇9〇115957號專利申^案 中文圖式修正頁(91年5月） S1

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