(57)【要約】【課題】回路パターンのマージンの確保と集積回路の性能の確保とを両立可能な手法を提供する。【解決手段】集積回路の設計データから、前記設計データに含まれるパターンに対応するマスクパターンデータを作成するマスクパターンデータ作成方法であって、前記方法では、前記設計データに含まれるパターンから、修正するパターンを特定し、特定されたパターンから、所定の長さよりも短い部分を選択し、選択された部分のサイズを変更することで、前記特定されたパターンを修正し、修正されたパターンに対応するマスクパターンデータを作成し、前記修正されたパターンに対応するマスクパターンデータのうち、サイズが変更された部分以外の部分に対応するマスクパターンデータに対し、補助パターンを付加する。【選択図】図３
2009210984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路の設計データから、前記設計データに含まれるパターンに対応するマスクパターンデータを作成するマスクパターンデータ作成方法であって、
前記設計データに含まれるパターンから、修正するパターンを特定し、
特定されたパターンから、所定の長さよりも短い部分を選択し、
選択された部分のサイズを変更することで、前記特定されたパターンを修正し、
修正されたパターンに対応するマスクパターンデータを作成し、
前記修正されたパターンに対応するマスクパターンデータのうち、サイズが変更された部分以外の部分に対応するマスクパターンデータに対し、補助パターンを付加することを特徴とするマスクパターンデータ作成方法。
【請求項２】
前記修正するパターンを、パターンの幅と隣接パターンとの距離とに基づいて特定することを特徴とする請求項１に記載のマスクパターンデータ作成方法。
【請求項３】
前記修正するパターンは、長辺方向の異なる複数の矩形パターンが組み合わされたパターンであり、前記複数の矩形パターンのうち長辺の長さが所定の長さよりも短い矩形パターンを、前記部分として選択し、選択された矩形パターンの片側又は両側にバイアスを付加することで、選択された矩形パターンのサイズを変更することを特徴とする請求項１又は２に記載のマスクパターンデータ作成方法。
【請求項４】
マスクパターンデータからフォトマスクを作製するフォトマスク作製方法であって、
集積回路の設計データに含まれるパターンから、修正するパターンを特定し、特定されたパターンから、所定の長さよりも短い部分を選択し、選択された部分のサイズを変更することで、前記特定されたパターンを修正し、修正されたパターンに対応するマスクパターンデータを作成し、前記修正されたパターンに対応するマスクパターンデータのうち、サイズが変更された部分以外の部分に対応するマスクパターンデータに対し、補助パターンを付加する、ことにより作成されたマスクパターンデータを用意し、
前記マスクパターンデータからフォトマスクを作製することを特徴とするフォトマスク作製方法。
【請求項５】
フォトマスクを使用して集積回路を製造する集積回路の製造方法であって、
集積回路の設計データに含まれるパターンから、修正するパターンを特定し、特定されたパターンから、所定の長さよりも短い部分を選択し、選択された部分のサイズを変更することで、前記特定されたパターンを修正し、修正されたパターンに対応するマスクパターンデータを作成し、前記修正されたパターンに対応するマスクパターンデータのうち、サイズが変更された部分以外の部分に対応するマスクパターンデータに対し、補助パターンを付加する、ことにより作成されたマスクパターンデータから作製されたフォトマスクを用意し、
前記フォトマスクを使用して前記集積回路を製造することを特徴とする集積回路の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスクパターンデータ作成方法、フォトマスク作製方法、及び集積回路の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、集積回路の回路パターンの微細化に伴い、リソグラフィ工程のプロセス余裕度（プロセスマージン）が小さくなっている。この問題に対しては、ＯＰＣ（光近接効果補正）技術や、ＰＰＣ（プロセス近接効果補正）技術や、ＳＲＡＦ（Sub Resolution Assist Feature）と呼ばれる解像されない微小な補助パターンを付与する技術など、フォトマスク上のパターンを修正するような技術により対処することが可能である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、設計パターンのうち、リソグラフィ工程のプロセス余裕度がほとんどないような微細な孤立パターンについては、十分なプロセス余裕度が確保可能な太さまでパターンの幅を太くするバイアス処理を行うことも多い。
【０００４】
しかし、メタル配線に関するパターン形成処理では、微細で複雑なパターンを形成する必要があり、ＳＲＡＦを配置するだけの十分なスペースがない場合がある。更には、バイアス処理を行うことで、集積回路における配線抵抗や配線間容量が変化し、集積回路が正常に動作しなくなることも懸念される。
【特許文献１】特開２００６−３０９０３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、回路パターンのマージンの確保と集積回路の性能の確保とを両立可能な手法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態は例えば、集積回路の設計データから、前記設計データに含まれるパターンに対応するマスクパターンデータを作成するマスクパターンデータ作成方法であって、前記設計データに含まれるパターンから、修正するパターンを特定し、特定されたパターンから、所定の長さよりも短い部分を選択し、選択された部分のサイズを変更することで、前記特定されたパターンを修正し、修正されたパターンに対応するマスクパターンデータを作成し、前記修正されたパターンに対応するマスクパターンデータのうち、サイズが変更された部分以外の部分に対応するマスクパターンデータに対し、補助パターンを付加することを特徴とするマスクパターンデータ作成方法である。
【０００７】
本発明の実施形態は例えば、マスクパターンデータからフォトマスクを作製するフォトマスク作製方法であって、集積回路の設計データに含まれるパターンから、修正するパターンを特定し、特定されたパターンから、所定の長さよりも短い部分を選択し、選択された部分のサイズを変更することで、前記特定されたパターンを修正し、修正されたパターンに対応するマスクパターンデータを作成し、前記修正されたパターンに対応するマスクパターンデータのうち、サイズが変更された部分以外の部分に対応するマスクパターンデータに対し、補助パターンを付加する、ことにより作成されたマスクパターンデータを用意し、前記マスクパターンデータからフォトマスクを作製することを特徴とするフォトマスク作製方法である。
【０００８】
本発明の実施形態は例えば、フォトマスクを使用して集積回路を製造する集積回路の製造方法であって、集積回路の設計データに含まれるパターンから、修正するパターンを特定し、特定されたパターンから、所定の長さよりも短い部分を選択し、選択された部分のサイズを変更することで、前記特定されたパターンを修正し、修正されたパターンに対応するマスクパターンデータを作成し、前記修正されたパターンに対応するマスクパターンデータのうち、サイズが変更された部分以外の部分に対応するマスクパターンデータに対し、補助パターンを付加する、ことにより作成されたマスクパターンデータから作製されたフォトマスクを用意し、前記フォトマスクを使用して前記集積回路を製造することを特徴とする集積回路の製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、回路パターンのマージンの確保と集積回路の性能の確保とを両立可能な手法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施例を、図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、ＳＲＡＦについて説明するための平面図である。集積回路を製造する際には、当該集積回路の設計データから、当該設計データに含まれる配線パターン１０１に対応するマスクパターンデータが作成される。
【００１２】
このような設計データに含まれる配線パターン１０１の例を、図１Ａに示す。図１Ａには、右側に位置する配線パターン１０１Ｒと、左側に位置する配線パターン１０１Ｌと、中央に位置する配線パターン１０１Ｃとが示されている。中央に位置する配線パターン１０１Ｃには、エッジ間の長さが短い配線部分１０２Ｘが存在する。配線パターン１０１Ｃは、長辺方向の異なる複数の矩形パターンが組み合わされたパターンであり、配線部分１０２Ｘは、当該複数の矩形パターンのうち長辺の長さが所定の長さより短い矩形パターンである。
【００１３】
上記設計データから作成されたマスクパターンデータにＳＲＡＦ１１１を付加した様子を、図１Ｂに示す。図１Ｂでは、配線パターン１０１に対応するマスクパターンデータは１０１’で表され、配線部分１０２Ｘに対応するマスクパターンデータは１０２Ｘ’で表されている。以下、説明の便宜上、配線パターン１０１に対応するマスクパターンデータ１０１’を配線パターン１０１’と表記し、配線部分１０２Ｘに対応するマスクパターンデータ１０２Ｘ’を配線部分１０２Ｘ’と表記する。
【００１４】
図１Ｂの場合、ＳＲＡＦ１１１は、配線パターン１０１Ｒ’，１０１Ｌ’に沿って形成されており、配線パターン１０１Ｃ’の配線部分１０２Ｘ’にはＳＲＡＦ１１１の効果がほとんどない。そのため、配線パターン１０１Ｃ’の配線部分１０２Ｘ’は、上記集積回路の製造時に露光量変動や焦点変動によりその寸法が設計寸法からずれてしまい、場合によっては断線する可能性がある。よって、配線パターン１０１Ｃ’全体のプロセスマージンを十分に確保しておく必要がある。
【００１５】
図２は、バイアス処理について説明するための平面図である。図２Ａは、上述した配線パターン１０１Ｃを表す。配線パターン１０１Ｃのプロセスマージンは、例えば図２Ｂのように、配線パターン１０１Ｃにバイアス１２１を付加し、配線パターン１０１Ｃの幅を太くすることで確保可能である。しかし、このようなバイアス処理を行うと、配線１０１Ｃの抵抗が大きく低下し、配線１０１Ｃの抵抗が設計時に検証した抵抗から大きくずれてしまう。これにより、上記集積回路が正常に動作しなくなる可能性がある。
【００１６】
図３は、本実施例のマスクパターンデータ作成方法を説明するための平面図である。
【００１７】
先ず、集積回路の設計データに含まれる配線パターン１０１から、修正する配線パターンを特定する（図３Ａ）。本実施例では、修正する配線パターンを、配線パターンの幅と隣接配線パターンとの距離とに基づいて特定する。例えば、ある配線パターンの幅が閾値よりも細く、且つ／又は、その配線パターンから隣接配線パターンまでの距離が閾値よりも短い場合に、その配線パターンが修正するパターンとして特定される。これにより、プロセスマージンが少なく修正が必要な配線パターンが特定される。ここでは、修正する配線パターンとして、配線パターン１０１Ｒ，１０１Ｌ，１０１Ｃのうち、配線パターン１０１Ｃが特定される。なお、修正する配線パターンは、シミュレーションにより算出されたプロセスマージンに基づいて特定してもよい。
【００１８】
次に、特定された配線パターン１０１Ｃから、所定の長さよりも短い配線部分を選択する（図３Ｂ）。配線パターン１０１Ｃは、長辺方向の異なる複数の矩形パターンが組み合わされたパターンであり、上記配線部分（バイアス処理適用部分）として、当該複数の矩形パターンのうち長辺の長さが所定の長さよりも短い矩形パターンを選択する。言い換えると、特定された配線パターン１０１Ｃから、エッジ間の長さが閾値よりも短い配線部分を選択する。ここでは、このような配線部分として、配線部分１０２Ｘが選択される。
【００１９】
次に、選択された配線部分１０２Ｘのサイズを変更することで、特定された配線パターン１０１Ｃを修正する（図３Ｃ）。本実施例では、選択された配線部分１０２Ｘの両側にバイアス１２１を付加することで、選択された配線部分１０２Ｘのサイズを変更する。これにより、選択された配線部分１０２Ｘの幅が太くなる。本実施例では、選択された配線部分１０２Ｘの片側のみにバイアス１２１を付加することで、選択された配線部分１０２Ｘのサイズを変更してもよい（図４）。これは例えば、図４のように、選択された配線部分１０２Ｘの付近に他の配線パターン１０１Ｘが存在する場合に有用である。即ち、バイアスを付加することで、隣接配線パターンとのスペースが小さくなり、十分なプロセスマージンが確保できない又はデザインルールを満たさない等の不具合が発生する場合には、選択された配線部分１０２Ｘの一方の側にはバイアスを付加しないようにすることができる。
【００２０】
次に、特定された配線パターン１０１Ｃの修正後に、各配線パターン１０１に対応するマスクパターンデータ１０１’を作成する（図３Ｄ）。図３Ｄには、配線パターン１０１Ｒに対応するマスクパターンデータ１０１Ｒ’、配線パターン１０１Ｌに対応するマスクパターンデータ１０１Ｌ’、配線パターン１０１Ｃに対応するマスクパターンデータ１０１Ｃ’が図示されている。次に、これらの配線パターン１０１に対応するマスクパターンデータ１０１’に対し、補助パターンであるＳＲＡＦ１１１を付加する（図３Ｄ）。この際、修正された配線パターン１０１Ｃについては、修正された配線パターン１０１Ｃに対応するマスクパターンデータのうち、サイズが変更された配線部分１０２Ｘ以外の配線部分に対応するマスクパターンデータに対し、ＳＲＡＦ１１１を付加する。
【００２１】
その後、本実施例では、これらの配線パターン１０１のマスクパターンデータ１０１’に対してＯＰＣ処理を行う。このようにして、集積回路の設計データからマスクパターンデータが作成される。
【００２２】
以上のように、本実施例では、配線パターン１０１Ｃ全体にバイアス１２１を付加するのではなく、配線パターン１０１Ｃの配線部分１０２Ｘに限定してバイアス１２１を付加する。一方で、配線パターン１０１Ｃに対応するマスクパターンデータのうち、バイアス１２１を付加していない配線部分に対応するマスクパターンデータのみに対し、ＳＲＡＦ１１１を付加する。これにより、本実施例では、配線抵抗や配線間容量の大幅な変動を伴うことなく、配線パターン１０１Ｃの形成におけるプロセスマージンを確保することができる。このように、本実施例では、集積回路の良好な性能や良好な歩留りを確保しつつ、配線パターン１０１Ｃのプロセスマージンを確保することができる。
【００２３】
本実施例では、集積回路の設計データに含まれるパターンの例として、配線パターンを取り上げた。配線の例としては、銅配線等のメタル配線が挙げられる。本実施例は、配線パターン以外のパターンにも適用可能である。
【００２４】
図３Ｂの工程では、長さが閾値よりも短い配線部分１０２を選択する。この際、長さが閾値と等しい配線部分１０２については、選択することにしてもよいし、選択しないことにしてもよい。同様に、図３Ａの工程にて、幅や距離が閾値と等しい配線パターン１０２については、特定することにしてもよいし、特定しないことにしてもよい。
【００２５】
本実施例では、配線部分１０２Ｘにバイアス１２１を付加するため、配線抵抗や配線間容量がわずかに変動することになる。本実施例では、この変動が大きくならないよう留意する必要がある。本実施例では例えば、図３Ｂの工程における閾値を適切に設定することで、この変動を制限することができる。
【００２６】
本実施例では、配線パターン１０１Ｃに対応するマスクパターンデータのうち、バイアス１２１を付加した配線部分１０２Ｘ以外の配線部分に対応するマスクパターンデータに対してＳＲＡＦ１１１を付加しているが、バイアス１２１を付加した配線部分１０２Ｘに対応するマスクパターンデータに対してもＳＲＡＦ１１１を付加することができる。ただしこれは、配線部分１０２Ｘと隣接する配線パターンとの間に十分なスペースが有り、プロセスマージンを向上させることのできるＳＲＡＦ１１１を付加できる場合に限られる。
【００２７】
本実施例では、配線パターン１０１Ｃのうち、配線部分１０２Ｘのみにバイアス１２１を付加しているが、配線部分１０２Ｘ以外の配線部分にもバイアス１２１を付加することができる。この場合、配線パターン１０１Ｃの抵抗の低下や配線容量の変化による諸問題が起こらないことを確認する必要がある。また、バイアス１２１は、配線部分１０２Ｘの全体に付加されているが、配線部分１０２Ｘの抵抗の低下を考慮して、配線部分１０２Ｘの一部に付加してもよい。
【００２８】
本実施例では更に、選択する配線部分１０２Ｘの個数に上限を設定してもよい。一方、作成されたマスクパターンデータが配線抵抗や配線間容量の観点から適切かどうかを、設計者自身が確認するようにしてもよい。
【００２９】
図３のマスクパターンデータ作成方法は例えば、コンピュータプログラムにより実現可能である。当該コンピュータプログラムは、図３のマスクパターンデータ作成方法をコンピュータに実行させる。
【００３０】
すなわち、集積回路の設計データから、前記設計データに含まれるパターンに対応するマスクパターンデータを作成するためのマスクパターンデータ作成プログラムであって、コンピュータに、前記設計データに含まれるパターンから、修正するパターンを特定する手段と、特定されたパターンから、所定の長さよりも短い部分を選択する手段と、選択された部分のサイズを変更することで、前記特定されたパターンを修正する手段と、修正されたパターンに対応するマスクパターンデータを作成する手段と、前記修正されたパターンに対応するマスクパターンデータのうち、サイズが変更された部分以外の部分に対応するマスクパターンデータに対し、補助パターンを付加する手段とを実行させるプログラムである。
【００３１】
また、集積回路の設計データを修正するための修正プログラムであって、コンピュータに、前記設計データに含まれるパターンから、修正するパターンを特定し、特定されたパターンから、所定の長さよりも短い部分を選択し、選択された部分のサイズを変更することで、前記特定されたパターンを修正する手段を実行させ、前記修正するパターンは、長辺方向の異なる複数の矩形パターンが組み合わされたパターンであり、前記複数の矩形パターンのうち長辺の長さが所定の長さよりも短い矩形パターンを、前記部分として選択し、選択された矩形パターンの片側又は両側にバイアスを付加することで、選択された矩形パターンのサイズを変更するプログラムである。
【００３２】
当該コンピュータの例としては、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）やＷＳ（ワークステーション）が挙げられる。当該コンピュータプログラムは例えば、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されて管理される。当該記録媒体の例としては、フラッシュメモリ等の半導体メモリやハードディスク等の磁気メモリが挙げられる。
【００３３】
図５は、本実施例のマスクパターンデータ作成方法およびフォトマスク作製方法を説明するためのフローチャートである。
【００３４】
先ず、集積回路の設計データを用意する（Ｓ１０１）。次に、図３Ａのように、当該設計データに含まれる配線パターン１０１から、修正する配線パターン１０１を特定する（Ｓ１０２）。次に、図３Ｂのように、特定された配線パターン１０１から、所定の長さよりも短い配線部分１０２を選択する（Ｓ１０３）。次に、図３Ｃのように、選択された配線部分１０２のサイズを変更し、特定された配線パターン１０１を修正する（Ｓ１０４）。次に、図３Ｄのように、特定された配線パターン１０１の修正後に、各配線パターン１０１に対応するマスクパターンデータ１０１’を作成し、各配線パターン１０１に対応するマスクパターンデータ１０１’に対し、ＳＲＡＦ１１１を付加する（Ｓ１１１）。この際、修正された配線パターンについては、修正された配線パターンに対応するマスクパターンデータのうち、サイズが変更された配線部分以外の配線部分に対応するマスクパターンデータに対し、ＳＲＡＦを付加する。そして、配線パターン１０１のマスクパターンデータ１０１’に対してＯＰＣ処理を行う（Ｓ１１２）。このようにして、上記集積回路を製造するためのマスクパターンデータが作成される。
【００３５】
次に、Ｓ１０１〜Ｓ１１２の処理により作成されたマスクパターンデータを用意する（Ｓ１２１）。次に、当該マスクパターンデータからフォトマスクを作製する（Ｓ１２２）。このようにして、上記集積回路を製造するためのフォトマスクが作製される。
【００３６】
図６及び図７は、本実施例の集積回路２０１の製造方法を説明するための製造工程図である。
【００３７】
先ず、図６Ａのように、基板２１１上に被加工層である配線層２２１を形成する。基板２１１は例えば、シリコン基板等の半導体基板である。配線層２２１は例えば、銅配線層等のメタル配線層である。配線層２２１は、基板２１１上に直接形成されていても、基板２１１上に他の層を介して形成されていてもよい。
【００３８】
次に、図６Ｂのように、配線層２２１上にレジストを塗布して、配線層２２１上にレジスト膜２３１を形成する。レジスト膜２３１は、ポジ型でもネガ型でもよい。
【００３９】
次に、図６Ｃのように、フォトマスク３０１を使用してレジスト膜２３１を露光する。この露光処理の際には、Ｓ１２１〜Ｓ１２２の処理により作製されたフォトマスク３０１を用意し、このフォトマスク３０１を使用してレジスト膜２３１を露光する。このような露光処理により、上記配線パターン１０１がレジスト膜２３１に転写される。
【００４０】
次に、図７Ａのように、レジスト膜２３１を現像して、配線層２２１上にレジストパターン２３２を形成する。
【００４１】
次に、図７Ｂのように、レジストパターン２３２をマスクとして、配線層２２１を加工する。これにより、基板２１１上に上記配線パターン１０１と同様の配線パターン２２２が形成される。
【００４２】
次に、図７Ｃのように、レジストパターン２３２を除去する。以上のようにして、集積回路２０１が製造される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】ＳＲＡＦについて説明するための平面図である。
【図２】バイアス処理について説明するための平面図である。
【図３】本実施例のマスクパターンデータ作成方法を説明するための平面図である。
【図４】本実施例のバイアス処理の変形例について説明するための平面図である。
【図５】本実施例のマスクパターンデータ作成方法およびフォトマスク作製方法を説明するためのフローチャートである。
【図６】本実施例の集積回路の製造方法を説明するための製造工程図（１）である。
【図７】本実施例の集積回路の製造方法を説明するための製造工程図（２）である。
【符号の説明】
【００４４】
１０１，１０１’      配線パターン
１０２Ｘ，１０２Ｘ’  配線部分
１１１                ＳＲＡＦ
１２１，１２１’      バイアス
２０１  集積回路
２１１  基板
２２１  配線層
２２２  配線パターン
２３１  レジスト膜
２３２  レジストパターン
３０１  フォトマスク
【図１】
2009210984.tif 000003
【図２】
2009210984.tif 000004
【図３】
2009210984.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009210984.tif 000007
【図６】
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【図７】
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