(57)【要約】【課題】拡散仕上がりおよびバラツキを考慮した最適なモデルパラメータ抽出方法と高精度なモデルパラメータを提供し、それにより高信頼性および高精度の回路シミュレーションを実現する。【解決手段】全てのロットのプロセスコントロールモニタ（ＰＣＭ）測定およびＰＣＭ判定を行い、前記ＰＣＭ判定からＰＣＭ規格外以外の全てのウェハを選択し、選択した前記ウェハからＰＣＭ規格センターの複数のウェハを複数のロットから任意に選択し、選択したウェハの各々に対して、前記ウェハに形成された半導体素子の特性データを測定し、その測定値をパラメータデータとして抽出し、抽出した前記パラメータデータの平均値を算出し、前記ＰＣＭ測定およびＰＣＭ判定からパラメータデータの平均値の算出までを新たなロットがある毎に繰り返し行い、繰り返し算出したパラメータデータの平均値の分布から回路シミュレーション用のモデルパラメータのセンター値を作成する。【選択図】図１
2005252132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全てのロットのプロセスコントロールモニタ（ＰＣＭ）測定およびＰＣＭ判定を行い、前記ＰＣＭ判定からＰＣＭ規格外以外の全ての半導体基板（ウェハ）を選択し、選択した前記ウェハからＰＣＭ規格センターの複数のウェハを複数のロットから任意に選択し、選択した前記ＰＣＭ規格センターの複数のウェハの各々に対して、前記ウェハに形成された半導体素子の特性データを測定し、前記特性データの測定値をパラメータデータとして抽出し、抽出した前記パラメータデータの平均値を算出し、前記ＰＣＭ測定およびＰＣＭ判定からパラメータデータの平均値の算出までを新たなロットがある毎に繰り返し行い、繰り返し算出したパラメータデータの平均値の分布から回路シミュレーション用のモデルパラメータのセンター値を作成することを特徴とするモデルパラメータ最適化方法。
【請求項２】
全てのロットのプロセスコントロールモニタ（ＰＣＭ）測定およびＰＣＭ判定を行い、前記ＰＣＭ判定からＰＣＭ規格外以外の全ての半導体基板（ウェハ）を選択し、選択した前記ウェハの各々に対して、前記ウェハに形成された半導体素子の特性データを測定し、前記特性データの測定値をパラメータデータとして抽出し、抽出した前記パラメータデータに基づいて、前記半導体素子の特性バラツキ範囲を決定する第１および第２の限界データを導出し、前記ＰＣＭ測定およびＰＣＭ判定から第１および第２の限界データの導出までを新たなロットがある毎に繰り返し行い、繰り返し導出した第１および第２の限界データの分布から回路シミュレーション用のモデルパラメータのバラツキモデルを作成することを特徴とするモデルパラメータ最適化方法。
【請求項３】
前記複数の半導体基板（ウェハ）は１０枚以上のウェハである請求項１記載のモデルパラメータ最適化方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項記載のモデルパラメータ最適化方法を用いて、回路特性のシミュレーションを行うことを特徴とする回路シミュレーション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回路シミュレーション用のモデルパラメータを抽出する場合に、拡散仕上がりおよびバラツキを考慮した最適なモデルパラメータ抽出方法と高精度なモデルパラメータを提供し、それにより高信頼性および高精度の回路シミュレーションを実現するためのモデルパラメータ最適化方法およびそれを用いた回路シミュレーション方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の回路シミュレーション用のモデルパラメータの抽出方法としては、複数のロットから複数枚の半導体基板（ウェハ）を選択し、選択した全てのウェハについて電気的特性を測定し、その電気的特性値からモデルパラメータを抽出し、抽出したモデルパラメータの平均値を回路シミュレーション用のモデルパラメータとしていた（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−２３７３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の方法では、複数枚選択した半導体基板（ウェハ）がプロセス目標性能から外れていた場合、正しいモデルパラメータが得られないという問題が起きる。
【０００４】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、拡散仕上がりおよびバラツキを考慮した最適なモデルパラメータ抽出方法と高精度なモデルパラメータを提供し、それにより高信頼性および高精度の回路シミュレーションを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１記載のモデルパラメータ最適化方法は、全てのロットのプロセスコントロールモニタ（ＰＣＭ）測定およびＰＣＭ判定を行い、前記ＰＣＭ判定からＰＣＭ規格外以外の全ての半導体基板（ウェハ）を選択し、選択した前記ウェハからＰＣＭ規格センターの複数のウェハを複数のロットから任意に選択し、選択した前記ＰＣＭ規格センターの複数のウェハの各々に対して、前記ウェハに形成された半導体素子の特性データを測定し、前記特性データの測定値をパラメータデータとして抽出し、抽出した前記パラメータデータの平均値を算出し、前記ＰＣＭ測定およびＰＣＭ判定からパラメータデータの平均値の算出までを新たなロットがある毎に繰り返し行い、繰り返し算出したパラメータデータの平均値の分布から回路シミュレーション用のモデルパラメータのセンター値を作成するものである。
【０００６】
上記構成により、ＰＣＭ規格センター品の特性データを用いることによって、拡散仕上がりを考慮した高精度で最適な回路シミュレーション用のモデルパラメータを抽出することができる。
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の請求項２記載のモデルパラメータ最適化方法は、
全てのロットのプロセスコントロールモニタ（ＰＣＭ）測定およびＰＣＭ判定を行い、前記ＰＣＭ判定からＰＣＭ規格外以外の全ての半導体基板（ウェハ）を選択し、選択した前記ウェハの各々に対して、前記ウェハに形成された半導体素子の特性データを測定し、前記特性データの測定値をパラメータデータとして抽出し、抽出した前記パラメータデータに基づいて、前記半導体素子の特性バラツキ範囲を決定する第１および第２の限界データを導出し、前記ＰＣＭ測定およびＰＣＭ判定から第１および第２の限界データの導出までを新たなロットがある毎に繰り返し行い、繰り返し導出した第１および第２の限界データの分布から回路シミュレーション用のモデルパラメータのバラツキモデルを作成するものである。
【０００８】
上記構成により、ＰＣＭ規格外以外の全てのウェハの特性データを用いることによって、工場実力を考慮した回路シミュレーション用のバラツキモデルパラメータを抽出することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、ＰＣＭ規格センター品の特性データを用いることによって、拡散仕上がりを考慮した高精度で最適な回路シミュレーション用のモデルパラメータを抽出することができるとともに、ＰＣＭ規格外以外の全ての半導体基板（ウェハ）の特性データを用いることによって、工場実力を考慮した回路シミュレーション用のバラツキモデルパラメータを抽出することができ、それにより高信頼性および高精度の回路シミュレーションを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態における回路シミュレーション用のモデルパラメータを抽出する場合のフロー図である。まず、Ｓ１０１で全てのロットのプロセスコントロールモニタ（ＰＣＭ）測定およびＰＣＭ判定を行い、Ｓ１０２でＳ１０１で行ったＰＣＭ判定からＰＣＭ規格外以外の全ての半導体基板（ウェハ）を選択する。さらにＳ１０３でＳ１０２で選択したウェハからＰＣＭ規格センターの複数のウェハを複数のロットから任意に選択する。次にＳ１０４でＳ１０３で選択した全てのウェハについてウェハ上に形成された半導体素子の電気的特性（例えばＭＯＳトランジスタの場合、Ｉｄ−Ｖｄ特性等）を測定し、Ｓ１０５でＳ１０４で測定した電気的特性値からパラメータデータを抽出し、Ｓ１０６でＳ１０５で抽出したパラメータデータの平均値を算出する。そしてＳ１０１のＰＣＭ測定およびＰＣＭ判定からＳ１０６のパラメータデータの平均値の算出までを新たなロットがある毎に繰り返し行い、Ｓ１０８で繰り返し算出したパラメータデータの平均値の分布から回路シミュレーション用のモデルパラメータのセンター値を作成する。また、Ｓ１０９でＳ１０２で選択した全てのウェハについてウェハ上に形成された半導体素子の電気的特性（例えばＭＯＳトランジスタの場合、Ｉｄ−Ｖｄ特性等）を測定し、Ｓ１１０でＳ１０９で測定した電気的特性値からパラメータデータを抽出し、Ｓ１１１でＳ１１０で抽出したパラメータデータに基づいて、パラメータのＭＡＸ値およびＭＩＮ値（半導体素子の特性バラツキ範囲を決定する第１および第２の限界データ）を導出する。そしてＳ１０１のＰＣＭ測定およびＰＣＭ判定からＳ１１１のパラメータデータのＭＡＸ値およびＭＩＮ値の導出までを新たなロットがある毎に繰り返し行い、Ｓ１１３で繰り返し導出したＭＡＸ値およびＭＩＮ値の分布から回路シミュレーション用のモデルパラメータのバラツキモデルを作成する。
【００１２】
以上のように本実施形態によれば、回路シミュレーション用のモデルパラメータを抽出する場合において、従来のフロー（図２参照）では複数枚選択したウェハがプロセス目標性能から外れていた際には、正しいモデルパラメータが得られないという問題があったが、ＰＣＭ測定およびＰＣＭ判定（Ｓ１０１）とＰＣＭ規格センター品の選別（Ｓ１０３）のステップを設け、ＰＣＭ規格センター品の電気的特性値を用いることにより、拡散仕上がりを考慮した高精度で最適な回路シミュレーション用のモデルパラメータを抽出することができるとともに、ＰＣＭ規格外以外の全てのウェハの電気的特性値を用いることにより、工場実力を考慮した回路シミュレーション用のバラツキモデルパラメータを抽出することができる。また、それにより高信頼性および高精度の回路シミュレーションを実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
本発明は、回路シミュレーション用のモデルパラメータを抽出する場合に、拡散仕上がりおよびバラツキを考慮した高精度で最適なモデルパラメータを抽出する方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る回路シミュレーション用のモデルパラメータを抽出する場合のフロー図
【図２】従来の回路シミュレーション用のモデルパラメータを抽出する場合のフロー図
【符号の説明】
【００１５】
Ｓ１０１〜Ｓ１１３  本発明の一実施形態に係る回路シミュレーション用のモデルパラメータを抽出するための各ステップ
Ｓ２０１〜Ｓ２０４  従来の回路シミュレーション用のモデルパラメータを抽出するための各ステップ
【図１】
2005252132.tif 000003
【図２】
2005252132.tif 000004