專利名稱:圖案修正方法、曝光掩膜、半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及圖案修正方法、曝光掩膜、曝光掩膜的制造方法和半導(dǎo)體器件的制造方法。
背景技術(shù):
通常,半導(dǎo)體集成電路器件具有多個晶體管作為組成元件。例如,在SRAM(靜態(tài)隨機存取存儲器)的存儲單元(cell)中,使用許多在電路中組成一對的場效應(yīng)晶體管(以下,一對晶體管也稱為"成對的晶體管")。更具體地說,具有CMOS(互補金屬氧化物半導(dǎo)體)構(gòu)造的單端口 (one-port) SRAM單元具有三種不同功能的成對的晶體管,比如驅(qū)動晶體管、轉(zhuǎn)移晶體管和負(fù)載器件。 在具有多個晶體管作為組成元件的情況下,考慮到例如由于半導(dǎo)體制造工藝中的圖案位移、圖案失真等的發(fā)生,在成對的晶體管中可能存在特性差異。因為存在觸發(fā)器可能變得不平衡的可能性而且它可能很難保證單元運行(cell operation)的穩(wěn)定性,這樣的特性差異應(yīng)該避免。由于這個原因,對于半導(dǎo)體集成電路器件,已經(jīng)提出了組成晶體管的擴散層以簡單的矩形形狀成形,以減少位移等的影響,(例如,參考JP-A-2001-28401)。此外,也已經(jīng)提出了即使當(dāng)位移發(fā)生時,改變圖案形狀因此成對的晶體管的形狀可以是相同的(例如,參考JP-A-8-241929)。
發(fā)明內(nèi)容
然而,近來,在半導(dǎo)體集成電路器件中,存儲單元尺寸的減小、圖案的小型化等已經(jīng)進(jìn)步,而且在晶片上的各自的工藝中如實地形成設(shè)計圖案已經(jīng)變得困難。因此,如果考慮上述相關(guān)領(lǐng)域中的位移等來布局設(shè)計圖案,由于因為工藝的限制引起的設(shè)計圖案和晶片上的轉(zhuǎn)印圖案的差異,可能不能優(yōu)化各自的多個晶體管的特性。 這樣,需要圖案修正方法、曝光掩膜、曝光掩膜的制造方法和半導(dǎo)體器件的制造方法,通過它們,當(dāng)半導(dǎo)體電路圖案具有多個晶體管作為組成元件時,在各自的晶體管中可以優(yōu)化特性。 根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖案修正方法包括修正步驟,對具有作為組成元件的多個晶體管的半導(dǎo)體電路圖案執(zhí)行圖案修正;優(yōu)先級順序識別步驟,在所述修正步驟中的所述圖案修正之前識別針對所述多個晶體管而設(shè)置的優(yōu)先級順序;和條件調(diào)整步驟,當(dāng)所述修正步驟的所述圖案修正時,參考具有在所述優(yōu)先級順序識別步驟中被識別的高優(yōu)先級的所述晶體管,為所述圖案修正調(diào)整修正條件。 在具有上述步驟的圖案修正方法中,用于圖案修正的修正條件參考具有高優(yōu)先級的晶體管而被調(diào)整。因此,例如,在期望在各自的晶體管的性能中產(chǎn)生差異的情況下,如果根據(jù)性能設(shè)置優(yōu)先級順序,半導(dǎo)體電路圖案的圖案修正在保持性能差異的修正條件下被執(zhí)行。此外,由于預(yù)設(shè)的優(yōu)先級順序被用于參考,在半導(dǎo)體制造工藝中不存在工藝限制等的影響。
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此外,根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的圖案修正方法包括失真識別步驟,當(dāng)具有
作為組成元件的對稱排列的一對晶體管的半導(dǎo)體電路圖案被曝光并轉(zhuǎn)印到半導(dǎo)體襯底
(substrate)上時,識別圖案失真量;修正步驟,對所述半導(dǎo)體電路圖案執(zhí)行圖案修正;和
條件調(diào)整步驟,基于所述失真識別步驟的識別結(jié)果,為所述圖案修正調(diào)整修正條件,使得當(dāng)
所述修正步驟的所述圖案修正時,針對組成所述一對晶體管的一個晶體管的所述圖案失真
量可以等于針對組成所述一對晶體管的另一個晶體管的所述圖案失真量。 在具有上述步驟的圖案修正方法中,調(diào)整用于圖案修正的修正條件,因此可以使
得針對組成一對晶體管的一個晶體管的圖案失真量等于組成所述一對晶體管的另一個晶
體管的圖案失真量。因此,例如,即使當(dāng)半導(dǎo)體制造工藝中的圖案位移、圖案失真等發(fā)生時,
在組成所述一對晶體管的各自的晶體管之間沒有特性差異的修正條件下,執(zhí)行用于半導(dǎo)體
電路圖案的圖案修正。此外,例如,由于可以使得一個圖案失真量的識別結(jié)果等于另一個圖
案失真量的識別結(jié)果,通過使具有較大的改動空間的量變?yōu)榫哂休^小的改動空間的量,修
正條件的調(diào)整能夠可靠地被執(zhí)行。 根據(jù)本發(fā)明的實施例,用于半導(dǎo)體電路圖案的圖案修正在根據(jù)針對各自晶體管的 優(yōu)先級順序而保持差異的修正條件下被執(zhí)行,或在具有(provide)所述一對晶體管之間沒 有特性差異的修正條件下被執(zhí)行。因此,即使在半導(dǎo)體電路圖案具有多個晶體管作為組成 元件的情況下,可以實現(xiàn)各自的晶體管的特性的優(yōu)化。此外,如果半導(dǎo)體電路圖案等的小型 化進(jìn)步了,可以實現(xiàn)各自的晶體管的特性的優(yōu)化而不受半導(dǎo)體制作工藝中工藝限制等的影 響。 這樣,如果使用本發(fā)明的實施例制造半導(dǎo)體器件,可以以高的成品率而不增加單 元面積來制造具有高的運行穩(wěn)定性的半導(dǎo)體器件
圖1是說明執(zhí)行圖案修正的圖案修正單元的示意性配置例子的方框圖; 圖2是說明具有CM0S結(jié)構(gòu)的單端口 SRAM單元的電路圖案作為半導(dǎo)體電路圖案的 具體的例子的圖案圖; 圖3是說明在本發(fā)明的第一實施例中的圖案修正方法的過程的例子的流程圖; 圖4是說明晶體管性能的關(guān)系式的具體的例子的說明圖; 圖5是說明模擬結(jié)果和設(shè)計圖案之間的差異量的具體的例子的圖案圖; 圖6是說明修正條件調(diào)整的具體的例子的圖案圖; 圖7是說明在本發(fā)明的第一實施例中的圖案轉(zhuǎn)印模擬結(jié)果的具體的例子的圖案 圖; 圖8是說明標(biāo)準(zhǔn)的0PC之后的圖案轉(zhuǎn)印模擬結(jié)果的具體的例子的圖案圖; 圖9是說明當(dāng)位移發(fā)生時,SRAM電路圖案的具體的例子的圖案圖; 圖10是說明當(dāng)位移發(fā)生時,圖案轉(zhuǎn)印模擬結(jié)果的具體的例子的圖案圖; 圖11是說明在本發(fā)明的第二實施例中的圖案修正方法的過程的例子的流程圖; 圖12是說明各自的晶體管的位移范圍的具體的例子的圖案圖; 圖13是說明用于考慮位移引起的對稱的點的提取的具體的例子的圖案圖; 圖14是說明在成對的點中模擬結(jié)果和設(shè)計圖案之間的差異量的具體的例子的圖案圖; 圖15是說明在本發(fā)明的第二個實施例中的圖案轉(zhuǎn)印模擬結(jié)果的具體的例子的圖 案圖; 圖16是說明圖15中所示的柵極層圖案已經(jīng)在X方向上被位移的具體的例子的圖 案圖; 圖17是說明在本發(fā)明的第三實施例中的的圖案修正方法的的過程的例子的流程 圖。
具體實施例方式
如下,將根據(jù)附圖描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖案修正方法、曝光掩膜、曝光掩膜
的制造方法和半導(dǎo)體器件的制造方法。 〈1.第一實施例> 首先,將說明根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的圖案修正方法。
圖案修正概述
在此,將簡要描述用于具有多個晶體管作為組成元件的半導(dǎo)體電路圖案的圖案修 正概述。 例如,作為半導(dǎo)體電路圖案,以SRAM存儲單元作為例子。具有CMOS結(jié)構(gòu)的單端口 SRAM單元具有兩個反相器(觸發(fā)器)和兩個NMOS(N溝道金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管。此 外,如已經(jīng)描述的,SRAM單元具有三種不同功能的成對的晶體管,諸如驅(qū)動晶體管、轉(zhuǎn)移晶 體管和負(fù)載器件。 在SRAM單元中,執(zhí)行數(shù)據(jù)的保持、讀出和寫入的各自的操作。其中,在數(shù)據(jù)保持的
操作中,轉(zhuǎn)移晶體管被導(dǎo)通。在此,為了在SRAM單元中執(zhí)行穩(wěn)定的寫入,期望使用具有大電
流驅(qū)動力的轉(zhuǎn)移晶體管。然而,反之,在讀出數(shù)據(jù)時,具有小電流驅(qū)動力的轉(zhuǎn)移晶體管是合
適的。如剛才所述,設(shè)計矛盾存在于寫入操作和讀出操作之間的穩(wěn)定性中。 因此,在SRAM單元的電路圖案設(shè)計中,通過提供在驅(qū)動晶體管、轉(zhuǎn)移晶體管和負(fù)
載器件之間的各自的柵長、柵寬等尺寸的差異和各自的晶體管的性能上的差異,實現(xiàn)SRAM
電路的穩(wěn)定運行。 在下述的實施例中,對于作為半導(dǎo)體電路圖案的組成元件的多個晶體管,考慮各 自的晶體管的性能差異,執(zhí)行對半導(dǎo)體電路圖案的圖案修正。即,通過考慮各自的晶體管的 性能的差異,在各自的晶體管的特性被優(yōu)化時,在半導(dǎo)體制造工藝中可能發(fā)生的圖案位移、 圖案失真等被消除。圖案修正單元的示意性配置
接著,針對用于半導(dǎo)體電路圖案的圖案修正的圖案修正單元,將簡要描述它的示 意性配置。 圖1是說明執(zhí)行圖案修正的圖案修正單元的示意性配置的例子的方框圖.
附圖中的例子的圖案修正單元包括具有顯示面板或CRT(陰極射線管)的顯示部 分1 ;具有鍵盤、鼠標(biāo)等的輸入部分2 ;具有諸如HDD (硬盤驅(qū)動器)的存儲裝置的數(shù)據(jù)存儲 部分3和具有作為計算機的功能的數(shù)據(jù)處理部分4。此外,基于來自輸入部分2的輸入信 息,信息處理部分4對半導(dǎo)體電路圖案執(zhí)行圖案修正,并在數(shù)據(jù)存儲部分3中存儲信息,而部 分3之前,預(yù)設(shè)的程序可以存儲在計算機可讀的記錄介質(zhì)中,并通過有線或無線通信手段 提供或發(fā)送。圖案修正的過程
接下來,說明第一實施例中用于半導(dǎo)體電路圖案的圖案修正的過程。 在此,作為將要被圖案修正的半導(dǎo)體電路圖案,以如下描述的SRAM存儲單元的電
路圖案作為例子。 圖2是說明具有CM0S結(jié)構(gòu)的單端口 SRAM單元的電路圖案作為半導(dǎo)體電路圖案的 具體的例子的圖案圖。 附圖中的例子的SRAM電路圖案具有多對對稱排列的晶體管作為組成元件。更具 體地,圖案使用擴散層圖案la、柵極層圖案lb和接觸(contact)圖案lc,接觸圖案lc連接 有線層和擴散層圖案及柵極層圖案,并包括觸發(fā)器電路和兩個NMOS晶體管。在附圖中,虛 線包圍的區(qū)域表示晶體管的柵極部分。作為包括柵極部分的各自的晶體管,圖案具有三種 不同功能的成對的晶體管,比如驅(qū)動晶體管D、 D',轉(zhuǎn)移晶體管T、 T'和負(fù)載器件L、 L'。排 列成對的晶體管D、 D' 、 T、 T' 、 L、 L',因此成對的晶體管可以是對稱的。
在第一實施例中,用于這樣的SRAM電路圖案的圖案修正按下列過程執(zhí)行。
圖3是說明在本發(fā)明的第一實施例中的圖案修正方法的過程的例子的流程圖。
在用于SRAM電路圖案的圖案修正中,首先,把各自的晶體管視為SRAM電路圖案的 組成元件,它們的類型被分類(步驟101,以下步驟縮寫為"S")。即按驅(qū)動晶體管D、D',轉(zhuǎn) 移晶體管T、T'或者負(fù)載器件L、L'的類型分類??梢韵胍姡酶髯缘木w管的布局尺寸 執(zhí)行分類(具體地,例如對柵長、柵寬等的設(shè)計布局信息所規(guī)定的尺寸)?;蛘?,可使用設(shè)計 意圖信息(對各自的布局圖案,由設(shè)計人員提供的優(yōu)先級的信息)分類。
在晶體管的類型的分類后,接著,當(dāng)參考晶體管性能的預(yù)設(shè)關(guān)系式時,針對各自的 晶體管D、 D' 、 T、 T' 、 L、 L',依類型的優(yōu)先級順序被識別(S102)。晶體管性能的關(guān)系式規(guī)定 晶體管之間的性能差異,以獲得期望的電路運行和電路特性。通常,當(dāng)柵寬較大或柵長可能 較小時,晶體管的驅(qū)動性能可能較高。因此,為了滿足晶體管之間的性能關(guān)系,設(shè)計驅(qū)動晶 體管和轉(zhuǎn)移晶體管的設(shè)計布局,使得柵寬一樣,而且驅(qū)動晶體管的柵長比轉(zhuǎn)移晶體管的柵
長例如大約小10nm。設(shè)置晶體管性能的關(guān)系式以規(guī)定性能差異。
圖4是說明晶體管性能的關(guān)系式的具體的例子的說明圖. 根據(jù)附圖中的例子的關(guān)系式,優(yōu)先級順序被給出因此驅(qū)動晶體管D、D'可以有最高 的重要性和最高的優(yōu)先級;轉(zhuǎn)移晶體管T、 T'可以是其次最高的;而負(fù)載器件L、 L'可以有 最低的重要性。考慮各自的晶體管的性能差異,所述性能差異是保持?jǐn)?shù)據(jù)保持、數(shù)據(jù)寫入和 數(shù)據(jù)讀出的期望的特性所必需的,當(dāng)存儲單元區(qū)域縮小時,給出優(yōu)先級順序。
在優(yōu)先級順序被識別后,對于當(dāng)前的SRAM電路圖案,計算通過SRAM電路圖案的曝 光和轉(zhuǎn)印而獲得的轉(zhuǎn)印的圖案的成品的形狀、尺寸等(S103)。利用用戶設(shè)定的任意條件, 執(zhí)行曝光和轉(zhuǎn)印。此外,通過抗蝕劑(光刻膠,resist)形狀模擬、成品的形狀模擬等執(zhí)行 成品的形狀、尺寸等的計算。注意,可以通過考慮光刻工藝中光照劑量(dose)、成像焦距
8(focus)等的變化的模擬執(zhí)行計算。 然后,執(zhí)行模擬后,比較SRAM電路的模擬結(jié)果和設(shè)計圖案,并提取它們之間的差
巳縣 升里。 圖5是說明模擬結(jié)果和設(shè)計圖案之間的差異量的具體的例子的圖案圖。在附圖 中,D印e、 T印e、 L印e表示各自的晶體管的模擬結(jié)果和設(shè)計圖案之間的差異量。例如,各自 的差異量(線寬)為Depe = +5nm/edge, Tepe = +2. 5nm/edge, Lepe = +2nm/edge。
然后,確定是否當(dāng)前的修正次數(shù)的數(shù)目大于或等于當(dāng)考慮了用戶設(shè)置的優(yōu)先級順 序的修正開始時的次數(shù)的數(shù)目(S105)。 在修正的初始階段,由于模擬結(jié)果和設(shè)計圖案之間的差異量大,如果在這種條件
下,執(zhí)行考慮了優(yōu)先級順序的0PC(光學(xué)鄰近效應(yīng)修正),OPC可能會發(fā)散(diverged)。因
此,期望在修正次數(shù)的數(shù)目超過OPC在某種程度上被聚焦(converged)的修正次數(shù)的數(shù)目
后,執(zhí)行考慮了優(yōu)先級順序的0PC。由于這個原因,執(zhí)行上述確定。 具體地,可以想見,考慮了優(yōu)先級順序的OPC從修正次數(shù)的數(shù)目七開始。 作為確定結(jié)果,如果當(dāng)前的修正次數(shù)的數(shù)目小于當(dāng)考慮了用戶設(shè)置的優(yōu)先級順序
的修正開始時的次數(shù),基于用戶事先設(shè)置的修正條件(規(guī)則)和在上述步驟(S104)提取的
差異量,對SRAM電路圖案執(zhí)行圖案修正(S106a)。此外,在圖案修正之后,執(zhí)行轉(zhuǎn)印圖案的
成品的形狀、尺寸等的計算步驟(S103)。 另一方面,如果當(dāng)前的修正次數(shù)的數(shù)目大于或等于當(dāng)考慮了用戶設(shè)置的優(yōu)先級順 序的修正開始時的次數(shù),參考具有最高的優(yōu)先級的晶體管,基于在上述步驟(S102)中識別 的優(yōu)先級順序調(diào)整用于圖案修正的修正條件。具體地,參考具有最高的優(yōu)先級的晶體管的 差異量,把具有最高的優(yōu)先級的晶體管的差異量添加到其他的晶體管的圖案修正的聚焦條 件中(S106b)。 圖6是說明修正條件調(diào)整的具體的例子的圖案圖。 在附圖的例子中,考慮了用于設(shè)計圖案的圖案修正的聚焦條件TOL被設(shè)置為 士lnm/edge的情況。在這種情況下,如果晶體管D、 D'的差異量為+5nm/edge,其他晶體管 T、 T' 、 L、 L'的聚焦條件TOL'通過差異量的增加從+6nm/edge變?yōu)?4nm/edge。
然后,基于在上述步驟(S106b)中重設(shè)的OPC聚焦條件,執(zhí)行用于SRAM電路圖案 的圖案修正。在這點上,如上所述,如果調(diào)整驅(qū)動晶體管D、D'之外的聚焦條件TOL',使得 圖案增厚約+5nm,晶體管T、 T' 、 L、 L'被圖案修正,使得模擬結(jié)果變得比設(shè)計圖案更厚。
然后,在重設(shè)聚焦條件下執(zhí)行圖案修正后,確定當(dāng)前的修正次數(shù)的數(shù)目是否等于 用戶設(shè)置的重復(fù)的修正次數(shù)的數(shù)目(S108)。 作為確定結(jié)果,如果當(dāng)前的修正次數(shù)的數(shù)目小于用戶設(shè)置的重復(fù)的修正次數(shù)的數(shù)
目,處理返回到上述步驟(S103),并計算轉(zhuǎn)印的圖像的成品的形狀、尺寸等。 另一方面,如果當(dāng)前的修正次數(shù)的數(shù)目已經(jīng)達(dá)到用戶設(shè)置的重復(fù)的修正次數(shù)的數(shù)
目,結(jié)束上述一系列的圖案修正處理。具體地,可以想見,重復(fù)的修正次數(shù)的數(shù)目被設(shè)置為
十,重復(fù)執(zhí)行上述一系列圖案修正處理直到修正次數(shù)的數(shù)目達(dá)到十。 圖7是說明在本發(fā)明的第一實施例中的圖案轉(zhuǎn)印模擬結(jié)果的具體的例子的圖案 圖。 在附圖中的例子的模擬結(jié)果中,具有最高優(yōu)先級的驅(qū)動晶體管D成品時比設(shè)計圖
9案厚+5nm/edge。此外,參考完成的驅(qū)動晶體管D,根據(jù)驅(qū)動晶體管D和設(shè)計圖案之間的差 異量,轉(zhuǎn)移晶體管T和負(fù)載器件L成品時增厚大約+5nm/edge。 在具有上述過程的圖案修正處理中,考慮了用于保持?jǐn)?shù)據(jù)保持、數(shù)據(jù)寫入和數(shù)據(jù) 讀出的期望的特性所必需的各自的晶體管的性能差異,當(dāng)存儲單元區(qū)域被縮小時,控制轉(zhuǎn) 印模擬結(jié)果和設(shè)計圖案之間的差異量。因此,根據(jù)具有上述過程的圖案修正處理,能夠減少 在掩膜圖案修正等中產(chǎn)生的修正余數(shù)(residue)的影響,并能夠獲得實現(xiàn)電路的期望的電 路特性和穩(wěn)定運行的掩膜圖案。 此外,例如具有上述過程的圖案修正處理可以被應(yīng)用到使用八到十個晶體管的
SRAM存儲單元。換句話說,即使當(dāng)作為組成元件的晶體管的數(shù)量變得較大時,如果用于各自
的晶體管的優(yōu)先級順序被設(shè)置,在保持優(yōu)先級順序規(guī)定的性能差異的修正條件下,對半導(dǎo)
體電路圖案執(zhí)行圖案修正。因此,能夠獲得電路的期望的電路特性和穩(wěn)定運行。 此外,由于預(yù)設(shè)的優(yōu)先級順序被作為參考,在半導(dǎo)體制造工藝中不存在工藝限制
等的影響。〈第二實施例> 接著,將描述根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的圖案評估方法。 在此,主要說明來自上述第一實施例的差異,省略相同配置(例如,"圖案評估單元 的示意性配置")的說明。
圖案修正概述
在此,簡要描述用于半導(dǎo)體電路圖案的圖案修正概述,所述半導(dǎo)體電路圖案具有 對稱排列的成對的晶體管作為組成元件。 例如,作為半導(dǎo)體電路圖案,以SRAM存儲單元作為例子。如已經(jīng)描述過的,具有 CMOS結(jié)構(gòu)的單端口 SRAM單元具有三種不同功能的成對的晶體管,比如驅(qū)動晶體管、轉(zhuǎn)移晶 體管和負(fù)載器件。此外,我們知道,成對的晶體管之間的特性差異對集成電路的成品率、性 能,特性的變化等具有重大的影響。 注意,SRAM單元的電路圖案的最小化在進(jìn)步,如存儲器尺寸變得更小。因此,目前, 0PC的應(yīng)用是必需的,用于使成品的形狀、尺寸等更接近設(shè)計值。 例如,可考慮對圖2所示的SRAM電路圖案執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的0PC和對掩膜圖案執(zhí)行轉(zhuǎn)印 模擬的情況。 圖8是說明標(biāo)準(zhǔn)的0PC之后的圖案轉(zhuǎn)印模擬結(jié)果的具體的例子的圖案圖。在附圖 中,D印e、 T印e、 L印e表示各自的晶體管的模擬結(jié)果和設(shè)計圖案之間的差異量。例如,各自 的差異量(線寬)為D印e = _3nm/edge, T印e = -10nm/edge, L印e = +2nm/edge。這些差 異量由于MEEF(掩膜誤差增強因子)(Mask Error Enhancement Factor)等的影響而產(chǎn)生。 由于差異量,在驅(qū)動晶體管D和轉(zhuǎn)移晶體管T之間的柵長的差異變得較小,從設(shè)計階段的 10nm變?yōu)?nm。 在設(shè)計階段設(shè)定柵長方面的尺寸差異以便獲得期望的電路特性。因此,尺寸差異
的關(guān)系的破壞可能是使電路運行不穩(wěn)定和引起特性惡化、成品率下降等的因素。 由于半導(dǎo)體電路制造設(shè)備引起的變化(variations),這樣的圖案失真可能發(fā)生。
此外,由于半導(dǎo)體電路制造工藝的改變,它也可能發(fā)生。 在此,可考慮其中柵極層圖案lb的位移在X方向發(fā)生,涉及如圖2所示的SRAM電路特性中的擴散層la的情況。 圖9是說明當(dāng)位移發(fā)生時,SRAM電路圖案的具體的例子的圖案圖。如附圖的例子,
在這個階段,即使當(dāng)位移發(fā)生時,在各自成對的晶體管中的晶體管形狀沒有改變。 接著,針對有關(guān)在圖2中所示的SRAM電路圖案的轉(zhuǎn)印模擬結(jié)果,可考慮與圖9中
發(fā)生的相同的位移的情況。圖io是說明當(dāng)位移發(fā)生時,圖像轉(zhuǎn)印模擬結(jié)果的具體的例子的
圖案圖。根據(jù)附圖中的例子,我們知道,由于工藝限制引起的柵極層圖案的圓形化邊角,在 成對的晶體管D、D'、T、T'、L、L'中,晶體管的成品的形狀非常不同。例如,當(dāng)注意力集中 在轉(zhuǎn)移晶體管T、T'時,如果在X方向發(fā)生位移,對于一個晶體管T,沒有圓形化邊角(line endside)的影響,因為晶體管區(qū)域由于位移移到線旁(line side),并且柵長沒有變得更 小。另一方面,在另一個晶體管T'中,存在圓形化邊角的影B向,因為晶體管區(qū)域由于位移移 到邊角旁(line end side),并且柵長變得更小。 這樣,針對對稱排列的成對的晶體管,即使當(dāng)考慮到對稱而作布局設(shè)計時,如果位 移發(fā)生,由于施工工藝限制引起的圓形化邊角等,成對的晶體管的對稱被破壞。此外,在成 對的晶體管之間產(chǎn)生形狀差異、尺寸差異等,結(jié)果,人們擔(dān)心在成對的晶體管之間產(chǎn)生特性 差異。當(dāng)在成對的晶體管之間特性差異變得更大時,觸發(fā)器的兩個穩(wěn)定狀態(tài)在SRAM單元中 非常不平衡,并且一個的穩(wěn)定狀態(tài)變得惡化。此外,由于噪聲引起的電壓變化,數(shù)據(jù)變得更 容易被反轉(zhuǎn),故障變得更容易發(fā)生。噪聲的電壓閥值叫做SNM(靜態(tài)噪聲容限)。在不考慮 流程等的工藝限制引起的舍入(rounding)的相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域,由于在半導(dǎo)體制造工藝中的 位移,可以減少SNM。 當(dāng)存儲單元區(qū)域的擴展被接受時,可以想見,執(zhí)行圖案改動因此不受邊角的圓形 化圖案的影響。例如,為了防止圓形化柵極進(jìn)入擴散層,可以執(zhí)行圖案改動,所述圖案改動 指延伸來自擴散層投影(project from)的柵極層圖案直到圓形化柵極不再進(jìn)入擴散層。然 而,存儲單元區(qū)域的擴展引起成本的增加和競爭力的降低。因此,通過存儲單元區(qū)域的擴展 的改進(jìn)是不實際的。 鑒于這種情況,在下述的實施例中,對于對稱排列的成對的晶體管作為半導(dǎo)體電 路圖案的組成元件,對半導(dǎo)體電路圖案執(zhí)行圖案修正,所述半導(dǎo)體電路圖案是考慮了由于 流程的工藝限制的圓形的圖案等。即,通過考慮了成對的晶體管的對稱,消除在半導(dǎo)體制造 工藝中可能產(chǎn)生的圖案位移、圖案失真等的影響,同時優(yōu)化各自的成對的晶體管的特性。 [OOSO]圖案修正的過程
接著,說明在第二實施例中的半導(dǎo)體電路圖案的圖案修正的過程。 在此,如第一實施例的情況,作為將要被圖案修正的半導(dǎo)體電路圖案,以圖2中的
SRAM電路圖案作為例子。 在第二實施例中,SRAM電路圖案的圖案修正以下列過程執(zhí)行。
圖11是說明在本發(fā)明的第二實施例中的圖案修正方法的過程的例子的流程圖。
在SRAM電路圖案的圖案修正中,其中各自的晶體管D、D'、T、T'、L、L'相互點對稱 排列(point-symmetrically),首先執(zhí)行成對的晶體管的提取(S201)。即,對于各自的晶體 管D、 D' 、 T、 T, 、 L、 L',執(zhí)行組合組成對(combinations forming pairs)的提取。具體地, 各自的驅(qū)動晶體管D、 D',轉(zhuǎn)移晶體管T、 T',和負(fù)載器件L、 L'作為組合組成對被分類???以想見,使用各自的晶體管的布局尺寸執(zhí)行分類(具體地,例如對柵長、柵寬等的設(shè)計布局信息所規(guī)定的尺寸,或者對有線層、接觸層、通過層(via layers)等的上層或下層的設(shè)計布 局信息所規(guī)定的尺寸)?;蛘?,可以使用設(shè)計意圖信息來分類。 在成對的晶體管的提取之后,然后,可以獲得由于圖案位移引起的各自的晶體管 的位移范圍,所述的圖案位移可以發(fā)生在半導(dǎo)體制造工藝中(S202)。 可以發(fā)生在半導(dǎo)體制造工藝中的位移的幅度基于在半導(dǎo)體制造的光刻工藝中的
曝光單元的掩膜位移的實際值、單元的管理說明等而規(guī)定。具體地,可以想見,作為各自的
晶體管的位移的幅度,使用曝光單元的位移的實際值士25nm。 此外,可以想見,以下列方法可以獲得各自的晶體管的位移范圍。 圖12是說明各自的晶體管的位移范圍的具體的例子的圖案圖。 在附圖的例子中,為了獲得位移范圍,擴散層圖案la遠(yuǎn)大于(oversized)位移的
實際值。此外,超大的擴散層圖案lao和柵極層圖案lb重疊的區(qū)域被設(shè)置為在其中由于曝
光單元的掩膜位移而生產(chǎn)晶體管的區(qū)域。 然后,為了讓即使當(dāng)位移發(fā)生時,組成成對的晶體管的各自的晶體管仍然保持對 稱,提取當(dāng)位移發(fā)生時,在圖案形狀中差異變得更大的點(S203)。可以想見,點的提取以下 列方法執(zhí)行。 圖13是說明考慮了由于位移引起的對稱的點的提取(point exstraction)的具 體的例子的圖案圖。 在此作為例子的SRAM中,各自的成對的晶體管為點對稱排列。然而,根據(jù)圖案最 小化,由于因為工藝限制所生產(chǎn)的柵極層圖案的圓形化邊角,位移發(fā)生在X方向的擴散層
和柵極層中的情況下,在各自的成對的晶體管中,存在圖案形狀、圖案尺寸等的差異。
因此,在附圖的例子中,考慮了X方向上的位移引起的對稱問題,針對驅(qū)動晶體管 D、D', 一個晶體管D的邊角Da和另一個晶體管D'的邊角Db'被定義為驅(qū)動晶體管D、D'的 成對的點。此外,一個晶體管D的邊角Db和另一個晶體管D'的邊角Da'也被定義為驅(qū)動 晶體管D、D'的成對的點。 此外,針對轉(zhuǎn)移晶體管T、 T',一個晶體管T的邊角Ta和另一個晶體管T'的邊角 Tb'被定義為轉(zhuǎn)移晶體管T、T'的成對的點。此外,一個晶體管T的邊角Tb和另一個晶體 管T'的邊角Ta'也被定義為轉(zhuǎn)移晶體管T、T'的成對的點。 此外,針對負(fù)載器件L、L',一個晶體管L的邊角La和另一個晶體管L'的邊角Lb' 被定義為負(fù)載器件L、L'的成對的點。此外, 一個晶體管L的邊角Lb和另一個晶體管L'的 邊角La'也被定義為負(fù)載器件L、L'的成對的點。 如上所述,此處提取的成對的點對應(yīng)即使當(dāng)位移發(fā)生時,其中形狀應(yīng)該一致以保 持對稱性的點。 注意到,在此省略Y方向的位移,因為如果位移是在上述步驟(S202)中設(shè)置的位 移范圍內(nèi),位移對存儲單元的特性沒有影響。 在成對的點的提取之后,針對當(dāng)前的SRAM電路圖案,計算通過SRAM電路圖案的曝 光和轉(zhuǎn)印獲得的轉(zhuǎn)印圖案的成品的形狀、尺寸等(S204)。使用用戶設(shè)置的任意條件執(zhí)行曝 光和轉(zhuǎn)印。此外,通過抗蝕劑(光刻膠,resist)形狀模擬、成品的形狀模擬等執(zhí)行成品的 形狀、尺寸的計算等。注意,在光刻工藝中,通過考慮了光照劑量(dose)、成像焦距(focus) 等的變化的模擬可以執(zhí)行計算。
12
然后,在執(zhí)行模擬之后,比較模擬結(jié)果和SRAM電路的設(shè)計圖案,而且提取它們之 間的差異量(S205)。 作為模擬結(jié)果和設(shè)計圖案之間的差異量的具體的例子,列舉了圖5中所示的例 子。在附圖中,D印e、T印e、L印e表示各自的晶體管的模擬結(jié)果和設(shè)計圖案之間的差異量。 例如,各自的差異量(線寬)為D印e = +5nm/edge, T印e = +2. 5nm/edge, L印e = +2nm/ edge。 然后,確定是否修正次數(shù)的數(shù)目大于或等于由用戶設(shè)置的考慮了對稱的修正開始 時的次數(shù)的數(shù)目(S206)。 在修正的初始階段,由于模擬結(jié)果和設(shè)計圖案之間的差異量大,如果在這種條件 下,執(zhí)行考慮了優(yōu)先級順序的OPC, OPC可能會發(fā)散(diverged)。因此,期望在修正次數(shù)的 數(shù)目超過OPC在某種程度上被聚焦(converged)的修正次數(shù)的數(shù)目后,執(zhí)行考慮了優(yōu)先級 順序的0PC。由于這個原因,執(zhí)行上述確定。 具體地,可以想見,考慮了優(yōu)先級順序的OPC從修正次數(shù)的數(shù)目八開始。
作為確定結(jié)果,如果當(dāng)前的修正次數(shù)的數(shù)目小于當(dāng)考慮了用戶設(shè)置的優(yōu)先級順序 的修正開始時的次數(shù),基于用戶預(yù)設(shè)的修正條件(規(guī)則)和在上述步驟(S205)提取的差異 量,對SRAM電路圖案執(zhí)行圖案修正(S207a)。此外,在圖案修正后,執(zhí)行轉(zhuǎn)印圖像的成品的 形狀、尺寸等的計算步驟(S204)。 另一方面,如果當(dāng)前的修正次數(shù)的數(shù)目大于或等于當(dāng)考慮了用戶設(shè)置的優(yōu)先級順 序的修正開始時的次數(shù),針對在上述步驟(S203)中提取的各自的成對的點,提取和互相比 較模擬結(jié)果和差異量(S207b)。 圖14是說明在成對的點中的模擬結(jié)果和設(shè)計圖案之間的差異量的具體的例子的 圖案圖。 在附圖的例子中,當(dāng)驅(qū)動晶體管D、 D'中的點Da的差異量為-15nm/edge時,與點 Da組成一對的點Db'的差異量為Onm。此外,當(dāng)點Db的差異量為Onm/edge時,與點Db組 成一對的點Da'的差異量為-17nm/edge。 在提取和互相比較了針對各自的成對的點的差異量之后,基于比較結(jié)果,調(diào)整用 于圖案修正的修正條件。在這點上,調(diào)整圖案修正的修正條件,這樣可以使得針對組成成對 的晶體管之一的晶體管的圖案失真量等于針對組成成對的晶體管的另一個晶體管的圖案 失真量。具體地,參考針對各自的成對的點的差異量,添加產(chǎn)生在成對的點之一的差異量到 成對的點的另一個的圖案修正的聚焦條件中(S20S)。 例如,可以考慮其中對設(shè)計圖案的圖案修正的聚焦條件設(shè)為士lnm/edge的情況。 在這個情況下,如果添加產(chǎn)生在驅(qū)動晶體管D中點Da的差異量到與點Da組成一對的點Db' 的聚焦條件中,針對點Db'的聚焦條件為-14到-16nm/edge。 在修正條件的調(diào)整中,其中在成對的點的各自的差異量被添加到其他的圖案修正 的聚焦條件中是有問題的。針對這個問題,可以想見,可以預(yù)設(shè)根據(jù)成對的點的各自的改動 空間的大小的確定。 這是因為,在圖案修正中,很難僅僅通過圖案修正改善的差異可能部分發(fā)生。這樣 的差異可能由于因為最小化的工藝限制、在光刻工藝中的曝光量、散焦(defocusing)的閥 值、因為掩膜制造的限制的圖案修正的限制等而發(fā)生。
S卩,在修正條件的調(diào)整中,參考一側(cè)(side),在所述側(cè)發(fā)生很難通過圖案修正改善
的差異,可以改變掩膜圖案修正的聚焦條件因此在成對的點之間,形狀和尺寸(圖案差異
量)可以相等。換句話說,可以執(zhí)行修正條件的調(diào)整這樣使得具有較大改動空間的圖案失 真量等于具有較小改動空間的圖案失真量。 然后,基于在上述步驟(S208)中重設(shè)的OPC聚焦條件,對SRAM電路圖案執(zhí)行圖案 修正(S209)。在這點上,如上所述,如果參考點Da的差異量,調(diào)整點Db'的聚焦條件相對于 設(shè)計圖案大約薄_1511111,執(zhí)行圖案修正,這樣在點Db'的模擬結(jié)果可以變得更薄。
然后,在重置聚焦條件下,執(zhí)行圖案修正之后,確定是否當(dāng)前修正次數(shù)的數(shù)目是否 等于用戶設(shè)置的重復(fù)修正次數(shù)的數(shù)目(S210)。 作為確定結(jié)果,如果當(dāng)前的修正次數(shù)的數(shù)目小于用戶設(shè)定的重復(fù)修正次數(shù)的數(shù)
目,處理返回到上述步驟(S204),而且計算轉(zhuǎn)印的圖像的成品的形狀、尺寸等。 另一方面,如果當(dāng)前的修正次數(shù)的數(shù)目已經(jīng)達(dá)到用戶設(shè)置的重復(fù)的修正次數(shù)的數(shù)
目,結(jié)束上述一系列的圖案修正處理。具體地,可以想見,重復(fù)的修正次數(shù)的數(shù)目被設(shè)置為
十,重復(fù)執(zhí)行上述一系列圖案修正處理直到修正次數(shù)的數(shù)目達(dá)到十。 圖15是說明在本發(fā)明的第二個實施例中的圖案轉(zhuǎn)印模擬結(jié)果的具體的例子的圖 案圖。 在附圖例子的模擬結(jié)果中,我們知道,在各自的成對的晶體管中的各自的成對的 點的形狀是相同的。 圖16是說明圖15中所示的柵極層圖案已經(jīng)在X方向上被位移的具體的例子的圖 案圖。 在附圖例子中,我們知道,即使當(dāng)位移發(fā)生時,也可以消除成對的晶體管之間的巨 大的圖案差異,所述的巨大的圖案差異已經(jīng)產(chǎn)生在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域,而且在成對的晶體管之 間的晶體管圖案是相同的。因此,即使當(dāng)位移發(fā)生時,還能夠保持觸發(fā)器的穩(wěn)定條件。
在具有上述過程的圖案修正處理中,調(diào)整圖案修正的修正條件因此針對組成成對 的晶體管的一個晶體管的圖案失真量可以等于針對組成成對的晶體管的另一個晶體管的 圖案失真量。因此,根據(jù)具有上述過程的修正處理,即使當(dāng)存在由于施工工藝的限制引起的 圓形化邊角時,其中圖案位移等發(fā)生的情況下,能夠防止成對的晶體管之間特性差異的產(chǎn) 生。 此外,由于可以使一個圖案差異量等于另一個圖案差異量,通過使具有較大改動
空間的量等于具有較小改動空間的量,能夠可靠地執(zhí)行修正條件的調(diào)整。 注意,在本實施例中,已經(jīng)以其中參考晶體管的柵長而保持對稱的情況作為例子,
但是,不是必須受限于此,晶體管的柵極區(qū)域等也可以用作參考。此外,可以考慮擴散層的
對稱的情況,晶體管的柵寬等可以作為參考?!吹谌龑嵤├?接著,根據(jù)本發(fā)明的第三實施例描述圖案評估方法。 在此,主要說明來自上述第一或第二實施例的差異,省略相同的配置的說明(例
如,"圖案評估單元的說明性配置")。圖案修正概述
在此,這里所述的圖案修正對應(yīng)上述第一和第二實施例的組合。
圖案修正的過程
接著,說明在第三實施例中的針對半導(dǎo)體電路圖案的圖案修正的過程。 在此,如第一或第二實施例的情況,作為將要被圖案修正的半導(dǎo)體電路圖案,以圖
2中所示的SRAM電路圖案作為例子。 在第三實施例中,以下列過程執(zhí)行SRAM電路圖案的圖案修正。 圖17是說明在本發(fā)明的第三實施例中的的圖案修正方法的的過程的例子的流程圖。 在針對SRAM電路圖案的圖案修正中,首先針對作為SRAM電路特性的組成元件的各自的成對的晶體管D、D'、T、T'、L、L',它們的類型被分類(S301)。 S卩,分類為驅(qū)動晶體管D、D',轉(zhuǎn)移晶體管T、T'或者負(fù)載器件L、L'。這個分類可以以同第一實施例相同的方法執(zhí)行。 在晶體管的類型的分類之后,然后,同時參考晶體管性能的預(yù)設(shè)的關(guān)系式,針對各自的成對的晶體管D、D'、T、T'、L、L'識別按類型的優(yōu)先級順序(S302)。可以以第一實施例中相同的方法執(zhí)行優(yōu)先級順序的識別。因此,例如,考慮了各自的成對的晶體管的性能差異后,給出優(yōu)先級順序,因此驅(qū)動晶體管D、D'可以有最高的重要性和最高的優(yōu)先級;轉(zhuǎn)移晶體管T、T'可以是其次最高的;而負(fù)載器件L、L'可以有最低的重要性。
在優(yōu)先級順序被識別后,針對分類的晶體管之一,執(zhí)行成對的晶體管的提取(S303)。 S卩,針對各自的晶體管D、D'、T、T'、L、L',執(zhí)行組合組成對的提取。具體地,各自的驅(qū)動晶體管D、D',轉(zhuǎn)移晶體管T、T',和負(fù)載器件L、L'作為組合組成對被分類。以第二實施例中的相同的方法執(zhí)行分類。 在成對的晶體管的提取之后,然后,可以獲得由于圖案位移引起的各自的晶體管的位移范圍,所述的圖案位移可以發(fā)生在半導(dǎo)體制造工藝中(S304)。 可以發(fā)生在半導(dǎo)體制造工藝中的位移的幅度基于在半導(dǎo)體制造的光刻工藝中的曝光單元的掩膜位移的實際值、單元的管理說明等而規(guī)定,如第二實施例中的情況。具體地,可以想見,作為各自的晶體管的位移的幅度,使用曝光單元的位移的實際值士25nm
此外,可以想見,以第二實施例中的相同的方法,可以獲得各自的晶體管的位移范圍。具體地,如圖12中所示,擴散層圖案la遠(yuǎn)大于位移的實際值,而且超大的擴散層圖案lao和柵極層圖案lb重疊的區(qū)域被設(shè)置為在其中由于曝光單元的掩膜位移而生產(chǎn)晶體管的區(qū)域。 然后,為了讓即使當(dāng)位移發(fā)生時,組成成對的晶體管的各自的晶體管仍然保持對稱,提取當(dāng)位移發(fā)生時,在圖案形狀中差異變得更大的點(S305)。這個點的提取可以以第二實施例中的相同的方法執(zhí)行。 具體地,如圖13中所示,針對驅(qū)動晶體管D、D',一個晶體管D的邊角Da和另一個晶體管D'的邊角Db'被定義為驅(qū)動晶體管D、D'的成對的點。此外,一個晶體管D的邊角Db和另一個晶體管D'的邊角Da'也被定義為驅(qū)動晶體管D、D'的成對的點。
此外,針對轉(zhuǎn)移晶體管T、 T',一個晶體管T的邊角Ta和另一個晶體管T'的邊角Tb'被定義為轉(zhuǎn)移晶體管T、T'的成對的點。此外,一個晶體管T的邊角Tb和另一個晶體管T'的邊角Ta'也被定義為轉(zhuǎn)移晶體管T、T'的成對的點。 此外,針對負(fù)載器件L、L',一個晶體管L的邊角La和另一個晶體管L'的邊角Lb'被定義為負(fù)載器件L、L'的成對的點。此外, 一個晶體管L的邊角Lb和另一個晶體管L'的邊角La'也被定義為負(fù)載器件L、L'的成對的點。 如上所述,此處提取的成對的點對應(yīng)即使當(dāng)位移發(fā)生時,在該點處形狀應(yīng)該一致以保持對稱的點。 在成對的點的提取之后,針對當(dāng)前的SRAM電路圖案,計算通過SRAM電路圖案的曝光和轉(zhuǎn)印獲得的轉(zhuǎn)印圖案的成品的形狀、尺寸等(S306)。使用用戶設(shè)置的任意條件執(zhí)行曝光和轉(zhuǎn)印。此外,通過抗蝕劑(光刻膠,resist)形狀模擬、處理的形狀模擬等執(zhí)行成品的形狀、尺寸的計算等。注意,在光刻工藝中,通過考慮了光照劑量、成像焦距等的變化的模擬可以執(zhí)行計算。 然后,在執(zhí)行模擬之后,比較模擬結(jié)果和SRAM電路的設(shè)計圖案,而且提取它們之間的差異量(S307)。具體地,例如,如圖5所示,計算諸如D印e = +5nm/edge, T印e =+2. 5nm/edge, L印e = +2nm/edge的差異量(線寬)。 然后,確定是否當(dāng)前的修正次數(shù)的數(shù)目大于或等于當(dāng)考慮了用戶設(shè)置的優(yōu)先級順序的修正開始時的次數(shù)的數(shù)目(S308)。 在修正的初始階段,由于模擬結(jié)果和設(shè)計圖案之間的差異量大,如果在這種條件下,執(zhí)行考慮了優(yōu)先級順序的OPC(光學(xué)鄰近效應(yīng)修正),OPC可能會發(fā)射。因此,期望在修正次數(shù)的數(shù)目超過OPC在某種程度上被聚焦的修正次數(shù)的數(shù)目后,執(zhí)行考慮了優(yōu)先級順序的0PC。由于這個原因,執(zhí)行上述確定。 具體地,可以想見,考慮了優(yōu)先級順序的OPC從修正次數(shù)的數(shù)目八開始。
作為確定結(jié)果,如果當(dāng)前的修正次數(shù)的數(shù)目小于當(dāng)考慮了用戶設(shè)置的優(yōu)先級順序的修正開始時的次數(shù),基于用戶預(yù)設(shè)的修正條件(規(guī)則)和在上述步驟(S307)提取的差異量,對SRAM電路圖案執(zhí)行圖案修正(S309a)。此外,在圖案修正后,執(zhí)行轉(zhuǎn)印圖案的成品的形狀、尺寸等的計算步驟(S306)。 另一方面,如果當(dāng)前的修正次數(shù)的數(shù)目大于或等于當(dāng)考慮了用戶設(shè)置的對稱的修正開始時的次數(shù),隨后,確定是否當(dāng)前的修正次數(shù)的數(shù)目是否大于或等于當(dāng)考慮了用戶設(shè)置的優(yōu)先級順序的修正開始時的次數(shù)的數(shù)目(S309b)。 這是通過執(zhí)行考慮了優(yōu)先級順序和模擬結(jié)果與設(shè)計圖案之間的差異量的OPC,用于在晶體管間保持對稱和保持性能關(guān)系,所述的差異量是由于考慮了對稱的修正而產(chǎn)生的。 具體地,可以想見,考慮了優(yōu)先級順序的OPC被設(shè)置為從修正次數(shù)的數(shù)目十開始。
作為確定結(jié)果,如果當(dāng)前的修正次數(shù)的數(shù)目小于當(dāng)考慮了用戶設(shè)置的優(yōu)先級順序的修正開始時的次數(shù),針對在上述步驟(S305)中提取的各自的成對的點,提取并且互相比較模擬結(jié)果和差異量(S310a)。具體地,例如,如圖14所示,獲得比較結(jié)果,所述比較結(jié)果為當(dāng)驅(qū)動晶體管D、 D'中的點Da的差異量為-15nm/edge時,與點Da組成一對的Db'的差異量為Onm/edge。此外,還獲得比較結(jié)果,所述比較結(jié)果為當(dāng)點Db的差異量為Onm/edge,與點Db組成一對的Da'的差異量為-17nm/edge的時候。 在提取和互相比較各自的點對的差異量后,基于比較結(jié)果調(diào)整圖案修正的修正條件。在這點上,參考關(guān)于各自的成對的點的差異量,添加在成對的點之一產(chǎn)生的差異量到成對的點的另一個圖案修正的聚焦條件中(S310b)。
例如,可以考慮其中圖案修正的聚焦條件對設(shè)計圖案設(shè)置為士lnm/edge的情況。 在這種情況下,如果添加在驅(qū)動晶體管D中的點Da產(chǎn)生的差異量給與點Da組成一對的點 Db',針對點Db'的聚焦條件為-14nm/edge到-16nm/edge。 可以以第二實施例中相同的方法執(zhí)行確定,所述確定關(guān)于添加點的差異量到與所 述的點組成一對的點的圖案修正的聚焦條件中。即,參考一側(cè),在所述一側(cè)發(fā)生僅通過圖案 修正很難改善的差異,可以改變掩膜圖案修正的聚焦條件,因此在成對的點之間,形狀和尺 寸(圖案差異量)可以相等。 另一方面,作為上述步驟(S309b)的確定結(jié)果,如果當(dāng)前修正次數(shù)的數(shù)目大于或 等于當(dāng)考慮了用戶設(shè)置的優(yōu)先級順序的修正開始時的次數(shù)的數(shù)目,參考具有最高優(yōu)先級的 晶體管,基于在上述步驟(S302)被識別的優(yōu)先級順序,調(diào)整用于圖案修正的修正條件。具 體地,參考具有最高優(yōu)先級的晶體管的差異量,添加具有最高優(yōu)先級的晶體管的差異量到 其它晶體管的圖案修正的聚焦條件上(S310c)。 然后,基于在上述步驟(S310b)或步驟(S310c)重設(shè)的聚焦條件,對SRAM電路圖 案執(zhí)行圖案修正(S311)。 然后,在重設(shè)聚焦條件的情況下執(zhí)行圖案修正之后,確定當(dāng)前修正次數(shù)的數(shù)目是 否等于由用戶設(shè)置的重復(fù)修正次數(shù)的數(shù)目(S312)。 作為確定結(jié)果,如果當(dāng)前修正次數(shù)的數(shù)目小于用戶設(shè)置的重復(fù)修正次數(shù)的數(shù)目, 處理返回到上述步驟(S306),并計算轉(zhuǎn)印圖案的成品的形狀、尺寸等。
另一方面,如果當(dāng)前修正次數(shù)的數(shù)目已經(jīng)達(dá)到用戶設(shè)置的重復(fù)修正次數(shù)的數(shù)目, 結(jié)束上述的一系列圖案修正處理。具體地,可以想見,重復(fù)修正次數(shù)的數(shù)目被設(shè)置為十二, 重復(fù)執(zhí)行上述一系列圖案修正處理直到修正次數(shù)的數(shù)目達(dá)到十二。 在具有上述過程的圖案修正處理中,即使當(dāng)位移發(fā)生時,可以消除在一對晶體管 之間的形狀、尺寸等的巨大差異。另外,可以消除由工藝限制、光刻邊距(margin)、掩膜制造 的限制等產(chǎn)生的成品的形狀和尺寸和設(shè)計圖案之間的差異引起的晶體管間的性能關(guān)系的 破壞。 因此,根據(jù)具有上述過程的圖案修正處理,當(dāng)存儲單元面積縮小并且保證期望的 數(shù)據(jù)保持、數(shù)據(jù)寫入、和數(shù)據(jù)讀出的性能時,即使當(dāng)位移發(fā)生時,也可以穩(wěn)定地運行存儲電 路?!吹谒膶嵤├?接著,將描述根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的曝光掩膜、曝光掩膜的制造方法和半導(dǎo) 體器件的制造方法。 可以想見,在半導(dǎo)體器件的制造工藝中執(zhí)行在上述第一至第三實施例中說明的圖
案修正處理。即,在半導(dǎo)體器件的制造工藝中,通過上述一系列圖案修正處理確定掩膜圖案
后,制作出具有確定的掩膜圖案的曝光掩膜。然后,使用制作的曝光掩膜,執(zhí)行光刻工藝,從
而在晶片表面形成電路圖案。曝光掩膜及其制造方法
可以想見,以下列方法制作曝光掩膜。 通過在上述第一至第三實施例之一的實施例中說明的圖案修正處理,作為在晶片 表面(轉(zhuǎn)印圖像)形成的電路圖案的基片(base)的掩膜圖案被確定。即,來自圖案修正單
17元,輸出在圖案修正之后規(guī)定掩膜圖案的信息(以下,稱為修正的圖案)。 因此,如果關(guān)于修正的圖案的信息從圖案修正單元輸出,然后,使用來自圖案修正
單元的輸出信息,制作出具有由輸出信息規(guī)定的掩膜圖案的曝光掩膜。制作掩膜的方法并
不具體限定,但可以利用公知的技術(shù)。 因此,在掩膜制作工藝后,獲得具有修正的圖案作為掩膜圖案的曝光掩膜,所述修
正的圖案通過在上述第一至第三實施例之一的實施例中的圖案修正處理而確定。半導(dǎo)體器件的制造方法和用于圖案信息的曝光方法
在獲得曝光掩膜后,使用曝光掩膜,可以在晶片表面形成電路圖案。即,使用以把修正的圖案作為掩膜圖案而形成的曝光掩膜,掩膜圖案作為將要被曝光的表面被圖案轉(zhuǎn)印到晶片表面,在晶片表面形成作為掩膜圖案的轉(zhuǎn)印圖像的電路圖案。 因此,在作為半導(dǎo)體器件的組成襯底(半導(dǎo)體襯底)的晶片表面上,通過在所述第一至第三實施例之一的實施例中的圖案修正處理而確定的修正的圖案被曝光和轉(zhuǎn)印。因此,形成作為修正的圖案的轉(zhuǎn)印圖像的電路圖案。 如果通過修正的圖案的曝光和轉(zhuǎn)印形成電路圖案,在晶片表面上,可以獲得不存
在成對的晶體管間的特性差異或各自晶體管間的性能關(guān)系的破壞的電路圖案。 因此,如果通過所述系列過程制造半導(dǎo)體器件,結(jié)果,可以高成品率、有效率地制
造在電的特性方面有優(yōu)勢的半導(dǎo)體器件。 注意,在上述各自的第一至第四實施例中,已經(jīng)說明了優(yōu)選的具體的工作范例,然而,本發(fā)明不僅限于這些配置。 S卩,在分別的實施例中示范說明的各自部分的具體的形式和數(shù)值只是一些在本發(fā)明的實施中具體的例子,本發(fā)明的技術(shù)范圍不應(yīng)被理解為有限的范圍。 此夕卜,在各自的例子中,對SRAM電路特性執(zhí)行圖案修正的情況已經(jīng)作為例子加以描述,然而,例如,本發(fā)明可以在其它半導(dǎo)體電路圖案中應(yīng)用所有相同的情況,比如形成成像器(imager)的像素單元的電路圖案。 如上所述,本發(fā)明不限于在實施例中描述的配置,并且可以作適當(dāng)?shù)母膭佣槐畴x本發(fā)明的范圍。 本發(fā)明包含了與于2009年01月22日在日本專利局提交的有關(guān)日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP 2009-011689有關(guān)的主題,其全部內(nèi)容通過弓I用結(jié)合到本說明書中。
權(quán)利要求
一種圖案修正方法,包括修正步驟,對具有作為組成元件的多個晶體管的半導(dǎo)體電路圖案執(zhí)行圖案修正;優(yōu)先級順序識別步驟,在所述修正步驟的所述圖案修正之前識別針對所述多個晶體管而設(shè)置的優(yōu)先級順序;和條件調(diào)整步驟,當(dāng)所述修正步驟的所述圖案修正時,參考具有在所述優(yōu)先級順序識別步驟中被識別的高優(yōu)先級的晶體管,調(diào)整用于所述圖案修正的修正條件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的所述的圖案修正方法,其中基于對于所述多個晶體管所要求的性 能和功能預(yù)設(shè)所述優(yōu)先級順序。
3. —種具有掩膜圖案的曝光掩膜,所述掩膜圖案通過如下步驟確定 修正步驟,對具有作為組成元件的多個晶體管的半導(dǎo)體電路圖案執(zhí)行圖案修正; 優(yōu)先級順序識別步驟,在所述修正步驟的所述圖案修正之前識別針對所述多個晶體管而設(shè)置的優(yōu)先級順序;禾口條件調(diào)整步驟,當(dāng)所述修正步驟的所述圖案修正時,參考具有所述優(yōu)先級順序識別步 驟中被識別的高優(yōu)先級的所述晶體管,為所述圖案修正調(diào)整修正條件。
4. 一種曝光掩膜的制造方法,包括修正步驟,對具有作為組成元件的多個晶體管的半導(dǎo)體電路圖案執(zhí)行圖案修正;優(yōu)先級順序識別步驟,在所述修正步驟的所述圖案修正之前,識別針對所述多個晶體 管而設(shè)置的優(yōu)先級順序;條件調(diào)整步驟,當(dāng)所述修正步驟的所述圖案修正時,參考具有所述優(yōu)先級順序識別步 驟中被識別的高優(yōu)先級的所述晶體管,調(diào)整用于所述圖案修正的修正條件;禾口掩膜制作步驟,制作具有與在所述修正步驟的所述圖案修正之后的所述半導(dǎo)體電路圖 案相對應(yīng)的掩膜圖案的曝光掩膜。
5. —種半導(dǎo)體器件的制造方法,包括修正步驟,對具有作為組成元件的多個晶體管的半導(dǎo)體電路圖案執(zhí)行圖案修正;優(yōu)先級順序識別步驟,在所述修正步驟中的所述圖案修正之前識別針對所述多個晶體 管而設(shè)置的優(yōu)先級順序;條件調(diào)整步驟,當(dāng)所述修正步驟的所述圖案修正時,參考具有所述優(yōu)先級順序識別步 驟中被識別的高優(yōu)先級的所述晶體管,調(diào)整用于所述圖案修正的修正條件;禾口轉(zhuǎn)印步驟,利用具有與在所述修正步驟的所述圖案修正之后的所述半導(dǎo)體電路圖案對 應(yīng)的掩膜圖案的曝光掩膜,在半導(dǎo)體襯底上形成轉(zhuǎn)印的圖像。
6. —種圖案修正方法,包括失真識別步驟,識別當(dāng)具有作為組成元件的對稱排列的晶體管對的半導(dǎo)體電路圖案被 曝光并轉(zhuǎn)印到半導(dǎo)體襯底上時的圖案失真量;修正步驟,對所述半導(dǎo)體電路圖案執(zhí)行圖案修正;禾口條件調(diào)整步驟,基于所述失真識別步驟的識別結(jié)果,調(diào)整用于所述圖案修正的修正條 件,使得當(dāng)所述修正步驟的所述圖案修正時,針對組成所述晶體管對的一個晶體管的所述 圖案失真量可以等于針對組成所述一對晶體管的另一個晶體管的所述圖案失真量。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖案修正方法,其中,在所述條件調(diào)整步驟,使具有較大改動 空間的圖案失真量等于具有較小改動空間的圖案失真量。
8. —種具有掩膜圖案的曝光掩膜,所述掩膜圖案通過如下步驟確定 失真識別步驟,識別當(dāng)具有作為組成元件的對稱排列的晶體管對的半導(dǎo)體電路圖案被曝光并轉(zhuǎn)印到半導(dǎo)體襯底上時的圖案失真量;修正步驟,對所述半導(dǎo)體電路圖案執(zhí)行圖案修正;禾口條件調(diào)整步驟,基于所述失真識別步驟的識別結(jié)果,調(diào)整用于所述圖案修正的修正條 件,使得當(dāng)所述修正步驟的所述圖案修正時,針對組成所述晶體管對的一個晶體管的所述 圖案失真量可以等于針對組成所述晶體管對的另一個晶體管的所述圖案失真量。
9. 一種曝光掩膜的制造方法,包括失真識別步驟,識別當(dāng)具有作為組成元件的對稱排列的晶體管對的半導(dǎo)體電路圖案被 曝光并轉(zhuǎn)印到半導(dǎo)體襯底上時的圖案失真量;修正步驟,對所述半導(dǎo)體電路圖案執(zhí)行圖案修正;條件調(diào)整步驟,基于所述失真識別步驟的識別結(jié)果,調(diào)整用于所述圖案修正的修正條 件,使得當(dāng)所述修正步驟的所述圖案修正時,針對組成所述晶體管對的一個晶體管的所述 圖案失真量可以等于針對組成所述晶體管對的另一個晶體管的所述圖案失真量;禾口掩膜制作步驟,制作具有與在所述修正步驟的所述圖案修正之后所述半導(dǎo)體電路圖案 對應(yīng)的掩膜圖案的曝光掩膜。
10. —種半導(dǎo)體器件的制造方法,包括失真識別步驟,識別當(dāng)具有作為組成元件的對稱排列的晶體管對的半導(dǎo)體電路圖案被 曝光并轉(zhuǎn)印到半導(dǎo)體襯底上時的圖案失真量;修正步驟,對所述半導(dǎo)體電路圖案執(zhí)行圖案修正;條件調(diào)整步驟,基于所述失真識別步驟的識別結(jié)果,調(diào)整用于所述圖案修正的修正條 件,使得當(dāng)所述修正步驟的所述圖案修正時,針對組成所述晶體管對的一個晶體管的所述 圖案失真量可以等于針對組成所述晶體管對的另一個晶體管的所述圖案失真量;禾口轉(zhuǎn)印步驟,利用具有與在所述修正步驟的所述圖案修正之后的所述半導(dǎo)體電路圖案對 應(yīng)的掩膜圖案的曝光掩膜,在半導(dǎo)體襯底上形成轉(zhuǎn)印的圖像。
11. 一種圖案修正方法,包括失真識別步驟,識別當(dāng)具有作為組成元件的對稱排列的多對晶體管的半導(dǎo)體電路圖案 被曝光并轉(zhuǎn)印到半導(dǎo)體襯底上時的圖案失真量;修正步驟,對所述半導(dǎo)體電路圖案執(zhí)行圖案修正;禾口優(yōu)先級順序識別步驟,在所述修正步驟的所述圖案修正之前,識別針對所述多對晶體 管而設(shè)置的優(yōu)先級順序;第一條件調(diào)整步驟,基于所述失真識別步驟的識別結(jié)果,調(diào)整用于所述圖案修正的修 正條件,使得當(dāng)所述修正步驟的所述圖案修正時,針對組成所述晶體管對的一個晶體管的 所述圖案失真量可以等于針對組成所述晶體管對的另一個晶體管的所述圖案失真量;禾口第二條件調(diào)整步驟,當(dāng)所述修正步驟的所述圖案修正時,參考具有在所述優(yōu)先級順序 識別步驟中被識別的高優(yōu)先級的所述晶體管對,調(diào)整用于所述圖案修正的修正條件。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll的所述圖案修正方法,其中,在所述第一條件調(diào)整步驟中,使具有 較大改動空間的圖案失真量等于具有較小改動空間的圖案失真量。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12的所述圖案修正方法,其中,基于對于所述多對晶體管所要求的性能和功能,預(yù)設(shè)所述優(yōu)先級順序。
14. 一種具有掩膜圖案的曝光掩膜,該掩膜圖案通過如下步驟確定 失真識別步驟,識別當(dāng)具有作為組成元件的對稱排列的多對晶體管的半導(dǎo)體電路圖案被曝光并轉(zhuǎn)印到半導(dǎo)體襯底上時的圖案失真量;修正步驟,對所述半導(dǎo)體電路圖案執(zhí)行圖案修正;禾口優(yōu)先級順序識別步驟,所述修正步驟中的所述圖案修正之前,識別針對所述多對晶體 管而設(shè)置的優(yōu)先級順序;第一條件調(diào)整步驟,基于所述失真識別步驟的識別結(jié)果,調(diào)整用于所述圖案修正的修 正條件,使得當(dāng)所述修正步驟的所述圖案修正時,針對組成所述晶體管對的一個晶體管的 所述圖案失真量可以等于針對組成所述晶體管對的另一個晶體管的所述圖案失真量;禾口第二條件調(diào)整步驟,當(dāng)所述修正步驟的所述圖案修正時,參考具有在優(yōu)先級順序識別 步驟處被識別的高優(yōu)先級的所述晶體管對,調(diào)整用于所述圖案修正的修正條件。
15. —種曝光掩膜的制造方法,包括失真識別步驟,識別當(dāng)具有作為組成元件的對稱排列的多對晶體管的半導(dǎo)體電路圖案 被曝光并轉(zhuǎn)印到半導(dǎo)體襯底上時的圖案失真量;修正步驟,對所述半導(dǎo)體電路圖案執(zhí)行圖案修正;禾口優(yōu)先級順序識別步驟,在所述修正步驟中的所述圖案修正之前,識別針對所述多對晶 體管而設(shè)置的優(yōu)先級順序;第一條件調(diào)整步驟,基于所述失真識別步驟的識別結(jié)果,調(diào)整用于所述圖案修正的修 正條件,使得當(dāng)所述修正步驟的所述圖案修正時,針對組成所述晶體管對的一個晶體管的 所述圖案失真量可以等于針對組成所述晶體管對的另一個晶體管的所述圖案失真量;第二條件調(diào)整步驟,當(dāng)所述修正步驟的所述圖案修正時,參考具有在優(yōu)先級順序識別 步驟處被識別的高優(yōu)先級的所述晶體管對,調(diào)整用于所述圖案修正的修正條件;禾口掩膜制作步驟,制作具有與在所述修正步驟的所述圖案修正之后的所述半導(dǎo)體電路圖 案相對應(yīng)的掩膜圖案的曝光掩膜。
16. —種半導(dǎo)體器件的制造方法,包括失真識別步驟,識別當(dāng)具有作為組成元件的對稱排列的多對晶體管的半導(dǎo)體電路圖案 被曝光并轉(zhuǎn)印到半導(dǎo)體襯底上時的圖案失真量;修正步驟,對所述半導(dǎo)體電路圖案執(zhí)行圖案修正;禾口優(yōu)先級順序識別步驟,在所述修正步驟中的所述圖案修正之前,識別針對所述多對晶 體管而設(shè)置的優(yōu)先級順序;第一條件調(diào)整步驟,基于所述失真識別步驟的識別結(jié)果,調(diào)整用于所述圖案修正的修 正條件,使得當(dāng)所述修正步驟的所述圖案修正時,針對組成所述晶體管對的一個晶體管的 所述圖案失真量可以等于針對組成所述晶體管對的另一個晶體管的所述圖案失真量;第二條件調(diào)整步驟,當(dāng)所述修正步驟的所述圖案修正時,參考具有在優(yōu)先級順序識別 步驟處被識別的高優(yōu)先級的所述晶體管對,調(diào)整用于所述圖案修正的修正條件;禾口轉(zhuǎn)印步驟,利用具有與在所述修正步驟的所述圖案修正之后的所述半導(dǎo)體電路圖案對 應(yīng)的掩膜圖案的曝光掩膜,在半導(dǎo)體襯底上形成轉(zhuǎn)印的圖像。
全文摘要
一種圖案修正方法,包括修正步驟,對具有多個晶體管作為組成元件的半導(dǎo)體電路圖案執(zhí)行圖案修正;優(yōu)先級順序識別步驟,識別針對優(yōu)先于修正步驟中的圖案修正的多個晶體管而設(shè)置的優(yōu)先級順序;和條件調(diào)整步驟,參考具有在修正步驟中的圖案修正中的優(yōu)先級順序識別步驟中被識別的高優(yōu)先級的晶體管,為圖案修正調(diào)整修正條件。
文檔編號G03F1/68GK101788762SQ20101010701
公開日2010年7月28日 申請日期2010年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月22日
發(fā)明者岡干生, 土屋健介, 大沼英壽, 小池薰 申請人:索尼公司