JP2003114515A - Mask and design method thereof - Google Patents
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 マスクパターンレイアウトに依存して回路パ
ターンに寸法ばらつきが生じることを防止する。
【解決手段】 回路パターンの寸法に影響を及ぼす複数
のパラメータに対して規格を設定すると共に、回路パタ
ーンと対応してマスクに設けられるマスクパターンのレ
イアウトを決定する。その後、マスクパターンレイアウ
トに基づき、マスクにおけるダミーパターン配置可能領
域を決定する。その後、ダミーパターン配置可能領域の
全体にダミーパターンが一様に配置されたとしたとき
に、ダミーパターンと対応して形成されるダミー回路パ
ターンと回路パターンとを考慮して算出された各パラメ
ータの値が規格を満たすようにダミーパターンのレイア
ウトを決定する。
(57) [Problem] To prevent a dimensional variation from occurring in a circuit pattern depending on a mask pattern layout. SOLUTION: A standard is set for a plurality of parameters affecting the dimensions of a circuit pattern, and a layout of a mask pattern provided on a mask in correspondence with the circuit pattern is determined. After that, based on the mask pattern layout, a dummy pattern disposable area in the mask is determined. Thereafter, when it is assumed that the dummy patterns are uniformly arranged over the entire dummy pattern allocable area, the values of the respective parameters calculated in consideration of the dummy circuit patterns formed corresponding to the dummy patterns and the circuit patterns. The layout of the dummy pattern is determined so that satisfies the standard.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置の回路パターンを形成するためのマスク及びその設計
方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mask for forming a circuit pattern of a semiconductor integrated circuit device and a method for designing the mask.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、マスクパターンを用いて被加
工膜に対してエッチングを行なうことにより得られるパ
ターン(以下、加工パターンと称する)の形状又は寸法
が、マスクパターンレイアウトに依存して変化する現象
が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, the shape or size of a pattern (hereinafter referred to as a processed pattern) obtained by etching a film to be processed using a mask pattern changes depending on the mask pattern layout. The phenomenon is known.
【0003】その一例としては、フォトリソグラフィ工
程におけるレジストパターン形成時に生じるパターン近
接効果がある。また、他の例としては、ドライエッチン
グ工程におけるローディング効果又はマイクロローディ
ング効果があげられる。As an example thereof, there is a pattern proximity effect that occurs when a resist pattern is formed in a photolithography process. Another example is the loading effect or microloading effect in the dry etching process.
【0004】これに対して、従来、パターン寸法がマス
クパターンレイアウトに依存して著しく変動すると考え
られるようなマスク箇所でのみ、パターン寸法の変動を
補正するような設計ルールが加えられていた。On the other hand, conventionally, a design rule is added to correct the variation of the pattern dimension only at the mask portion where the pattern dimension is considered to vary significantly depending on the mask pattern layout.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
LSIの微細化の進展に伴って、より高精度な寸法制御
が求められるようになってきているため、従来のやり方
では、マスクパターンレイアウトに依存して回路パター
ンに寸法ばらつきが生じることを十分に抑制できなくな
りつつある。However, in recent years,
With the progress of miniaturization of LSI, more precise dimension control is required. Therefore, in the conventional method, the dimension variation of the circuit pattern depending on the mask pattern layout is sufficiently caused. It is becoming less controllable.
【0006】図6は、マスクパターンレイアウトの異な
る2種類のマスク(マスクA及びマスクB)のそれぞれ
を用いて異なる品種の半導体集積回路装置(半導体チッ
プ)を製造するときにゲート電極のドライエッチング加
工で生じたCD(critical dimension)ロスの頻度分布
を示している。尚、図6に示す結果は、各品種の半導体
チップの製造において同一のゲート電極加工プロセスを
採用して得られたものである。また、CDロスの計算方
法は、「エッチング前のレジストパターンの寸法」−
「エッチング後のゲート電極パターンの寸法」である。FIG. 6 shows a dry etching process for a gate electrode when manufacturing different types of semiconductor integrated circuit devices (semiconductor chips) using two kinds of masks (mask A and mask B) having different mask pattern layouts. The frequency distribution of the CD (critical dimension) loss that occurred in FIG. The results shown in FIG. 6 are obtained by adopting the same gate electrode processing process in the manufacture of each type of semiconductor chip. Also, the CD loss calculation method is "dimension of resist pattern before etching"-
“Dimension of gate electrode pattern after etching”.
【0007】図6に示すように、各品種について同一の
ゲート電極加工プロセスを用いているにも関わらず、パ
ターン寸法にマスクパターンレイアウト依存性つまり品
種依存性が発生している。As shown in FIG. 6, although the same gate electrode processing process is used for each type, the pattern size has a mask pattern layout dependency, that is, a type dependency.
【0008】前記に鑑み、本発明は、マスクパターンレ
イアウトに依存して回路パターンに寸法ばらつきが生じ
ることを防止することを目的とする。In view of the above, it is an object of the present invention to prevent dimensional variations in circuit patterns depending on the mask pattern layout.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本願発明者らは、マスクパターンレイアウトの違
いによって寸法ばらつきが生じる現象について検討し
た。その結果、この現象は、半導体チップに設けられる
回路パターンの寸法に影響を及ぼす特定のパラメータ
(以下、マスクパラメータと称する)の差異に起因して
生じていることが判明した。具体的には、1つのマスク
パラメータは「パターン占有面積率(半導体チップのあ
るレイヤーにおける、チップ面積に対して回路パターン
が占める面積の割合)」である。また、他のマスクパラ
メータは「単位面積当たりのパターン周縁長(半導体チ
ップのあるレイヤーにおける、回路パターンの単位面積
当たりの周縁長)」である。In order to achieve the above object, the inventors of the present application examined a phenomenon in which dimensional variation occurs due to a difference in mask pattern layout. As a result, it has been found that this phenomenon is caused by a difference in specific parameters (hereinafter referred to as mask parameters) that affect the dimensions of the circuit pattern provided on the semiconductor chip. Specifically, one mask parameter is “pattern occupancy area ratio (ratio of the area occupied by the circuit pattern to the chip area in a certain layer of the semiconductor chip)”. Further, another mask parameter is “a pattern peripheral length per unit area (a peripheral length per unit area of a circuit pattern in a layer having a semiconductor chip)”.
【0010】図7は、ゲート電極パターン占有面積率が
異なる様々な品種の半導体チップにおける、ゲート電極
パターン占有面積率とCDロスとの関係を示している。FIG. 7 shows the relationship between the gate electrode pattern occupation area ratio and the CD loss in various kinds of semiconductor chips having different gate electrode pattern occupation area ratios.
【0011】また、図8は、単位面積当たりのゲート電
極パターン周縁長が異なる様々な品種の半導体チップに
おける、単位面積当たりのゲート電極パターン周縁長と
CDロスとの関係を示している。FIG. 8 shows the relationship between the gate electrode pattern peripheral length per unit area and the CD loss in various types of semiconductor chips having different gate electrode pattern peripheral lengths per unit area.
【0012】図7及び図8に示すように、ゲート電極パ
ターン占有面積率、又は単位面積当たりのゲート電極パ
ターン周縁長の違いに起因して、CDロスの変化つまり
寸法ばらつきが生じている。As shown in FIGS. 7 and 8, a change in CD loss, that is, a dimensional variation occurs due to the difference in the occupied area ratio of the gate electrode pattern or the difference in the peripheral length of the gate electrode pattern per unit area.
【0013】すなわち、本願発明者らは、パターン寸法
の品種依存性を抑えるためには、マスクパラメータに対
して規格を設定する必要があることを見いだした。尚、
通常、マスクパラメータに対する規格は範囲(規格範
囲)を有する。That is, the inventors of the present application have found that it is necessary to set a standard for the mask parameter in order to suppress the type dependency of the pattern size. still,
Usually, the standard for the mask parameter has a range (standard range).
【0014】そこで、本願発明者らは、回路パターンの
みを考慮して算出されたマスクパラメータの値が規格範
囲外であった場合、ダミーパターンをマスクに挿入する
と共に、ダミーパターンと対応して半導体チップに形成
されるダミー回路パターンと回路パターンとを考慮して
算出されたマスクパラメータの値が規格範囲内に収まる
ようにダミーパターンのレイアウト調整を行なう方法を
着想した。Therefore, when the mask parameter value calculated in consideration of only the circuit pattern is out of the standard range, the inventors of the present invention insert the dummy pattern into the mask, and in addition to the semiconductor pattern corresponding to the dummy pattern. The method of adjusting the layout of the dummy pattern so that the value of the mask parameter calculated in consideration of the dummy circuit pattern formed on the chip and the circuit pattern falls within the standard range was conceived.
【0015】ところで、各マスクパラメータ同士は互い
に独立ではない。例えば、「パターン占有面積率」及び
「単位面積当たりのパターン周縁長」がパターン寸法の
品種依存性に影響を及ぼすマスクパラメータであった場
合、両方のマスクパラメータが同時に規格を満足するよ
うにダミーパターンの生成及び挿入を行なう必要があ
る。By the way, the mask parameters are not mutually independent. For example, if the “pattern occupying area ratio” and the “pattern peripheral length per unit area” are mask parameters that affect the pattern size product type dependency, both mask parameters simultaneously satisfy the standard. Needs to be created and inserted.
【0016】そこで、本願発明者らは、図9のフローチ
ャートに示すようなマスク設計のアルゴリズムを着想
し、それを検討してみた。Therefore, the inventors of the present invention have come up with an idea of a mask designing algorithm as shown in the flowchart of FIG. 9 and have studied it.
【0017】すなわち、まず、ステップS1において、
形成対象となる半導体チップの回路パターンと対応する
マスクパターンのレイアウトを行なう。次に、ステップ
S2において、回路パターンのみを考慮して複数のマス
クパラメータ(例えば「パターン占有面積率」及び「単
位面積当たりのパターン周縁長」)の値を算出する。次
に、ステップS3において、ステップS2で算出された
各マスクパラメータの値が同時に規格を満足しているか
どうかを判断する。尚、各マスクパラメータに対しては
予め規格設定が行なわれているものとする。That is, first, in step S1,
The layout of the mask pattern corresponding to the circuit pattern of the semiconductor chip to be formed is performed. Next, in step S2, the values of a plurality of mask parameters (for example, "pattern occupation area ratio" and "pattern peripheral length per unit area") are calculated in consideration of only the circuit pattern. Next, in step S3, it is determined whether the values of the mask parameters calculated in step S2 simultaneously satisfy the standard. It should be noted that it is assumed that standard settings have been made in advance for each mask parameter.
【0018】各マスクパラメータの値が全て規格を満足
している場合、ステップS4において、ステップS1で
レイアウトされたマスクパターンと対応するマスクデー
タを計算機処理によって作成して出力する(マスク出
図)。When all the mask parameter values satisfy the standard, in step S4, mask data corresponding to the mask pattern laid out in step S1 is created by computer processing and output (mask drawing).
【0019】各マスクパラメータの値が1つでも規格を
満足していない場合、ステップS5において、マスクに
おけるダミーパターンの配置場所を選定した後、ステッ
プS6において、例えば予め用意されている様々な種類
のダミーパターンの中から1つのダミーパターンを選定
して、前述のダミーパターンの配置場所に追加挿入す
る。これにより、マスクパターンとダミーパターンとの
合成パターンのレイアウト(マスクレイアウト)が得ら
れる。その後、再び、ステップS2において、ダミーパ
ターンと対応して半導体チップに形成されるダミー回路
パターンと回路パターンとを考慮して各マスクパラメー
タの値を算出する。その後、ステップS3において、ス
テップS2で再度算出された各マスクパラメータの値が
同時に規格を満足していると判断されるまで、ステップ
S5、ステップS6及びステップS2を繰り返し行な
う。これにより、最終的なマスクレイアウトが決定され
る。尚、ダミーパターンの追加挿入によって、ステップ
S3で各マスクパラメータの値が規格を満足していると
判断された場合、ステップS4においては、マスクパタ
ーンとダミーパターンとの合成パターンと対応するマス
クデータを計算機処理によって作成して出力する(マス
ク出図)。If even one value of each mask parameter does not satisfy the standard, after selecting the placement position of the dummy pattern in the mask in step S5, in step S6, for example, various kinds of prepared types are prepared. One dummy pattern is selected from the dummy patterns and additionally inserted in the above-mentioned dummy pattern arrangement location. As a result, a layout of the composite pattern of the mask pattern and the dummy pattern (mask layout) is obtained. Then, again in step S2, the value of each mask parameter is calculated in consideration of the dummy circuit pattern and the circuit pattern formed on the semiconductor chip corresponding to the dummy pattern. Then, in step S3, step S5, step S6 and step S2 are repeated until it is determined that the values of the mask parameters recalculated in step S2 simultaneously satisfy the standard. As a result, the final mask layout is determined. When it is determined in step S3 that the values of the mask parameters satisfy the standard due to the additional insertion of the dummy pattern, in step S4, the mask data corresponding to the composite pattern of the mask pattern and the dummy pattern is obtained. Create and output by computer processing (mask drawing).
【0020】ところが、図9のフローチャートに示すマ
スク設計のアルゴリズムによると、ダミーパターン配置
場所の選定及びダミーパターンの選定等のステップにお
いて人間が介在してカット・アンド・トライで行なう必
要があるため、マスク出図までの作業時間が長くなると
共にマスク設計に多大の労力が割かれてしまう。However, according to the mask design algorithm shown in the flowchart of FIG. 9, it is necessary to perform cut-and-try with human intervention in steps such as selection of dummy pattern placement location and selection of dummy pattern. The work time until drawing the mask becomes long, and a great deal of labor is devoted to the mask design.
【0021】そこで、本願発明者らは、図1のフローチ
ャートに示すようなマスク設計のアルゴリズムを着想
し、それを検討してみた。Therefore, the inventors of the present invention have come up with an idea of a mask designing algorithm as shown in the flowchart of FIG. 1 and have studied it.
【0022】すなわち、まず、ステップS11におい
て、形成対象となる半導体チップの回路パターンと対応
するマスクパターンのレイアウトを行なう。次に、ステ
ップS12において、回路パターンのみを考慮して複数
のマスクパラメータ(例えば「パターン占有面積率」及
び「単位面積当たりのパターン周縁長」)のを算出す
る。次に、ステップS13において、ステップS12で
算出された各マスクパラメータの値が同時に規格を満足
しているかどうかを判断する。尚、各マスクパラメータ
に対しては予め規格設定が行なわれているものとする。That is, first, in step S11, the layout of the mask pattern corresponding to the circuit pattern of the semiconductor chip to be formed is performed. Next, in step S12, a plurality of mask parameters (for example, "pattern occupation area ratio" and "pattern peripheral length per unit area") are calculated in consideration of only the circuit pattern. Next, in step S13, it is determined whether or not the values of the mask parameters calculated in step S12 simultaneously satisfy the standard. It should be noted that it is assumed that standard settings have been made in advance for each mask parameter.
【0023】各マスクパラメータの値が全て規格を満足
している場合、ステップS14において、ステップS1
1でレイアウトされたマスクパターンと対応するマスク
データを計算機処理によって作成して出力する(マスク
出図)。If all the mask parameter values satisfy the standard, in step S14, step S1 is performed.
Mask data corresponding to the mask pattern laid out in 1 is created by computer processing and output (mask drawing).
【0024】各マスクパラメータの値が1つでも規格を
満足していない場合、ステップS15において、マスク
パターンレイアウトに基づき、マスクにおけるダミーパ
ターン配置可能領域を決定する。次に、ステップS16
において、ダミーパターン配置可能領域の全体にダミー
パターンが一様に配置されたとしたときに、ダミーパタ
ーンと対応して半導体チップに形成されるダミー回路パ
ターンと回路パターンとを考慮して算出された各マスク
パラメータの値が規格を満たすように、例えば該各マス
クパラメータの値が規格センター値(規格範囲の中心
値)と等しくなるようにダミーパターンのレイアウトを
決定する。次に、ステップS17において、ステップS
16でレイアウトが決定されたダミーパターンをダミー
パターン配置可能領域に追加挿入する。これにより、マ
スクパターンとダミーパターンとの合成パターンのレイ
アウト(マスクレイアウト)が得られる。その後、ステ
ップS18において、マスクパターンとダミーパターン
との合成パターンと対応するマスクデータを計算機処理
によって作成して出力する(マスク出図)。If even one value of each mask parameter does not satisfy the standard, in step S15, the dummy pattern allocable area in the mask is determined based on the mask pattern layout. Next, step S16
In the above, assuming that the dummy patterns are uniformly arranged in the entire dummy pattern allocable region, the dummy circuit patterns formed on the semiconductor chip corresponding to the dummy patterns and the circuit patterns calculated in consideration of each The layout of the dummy pattern is determined so that the mask parameter value satisfies the standard, for example, the mask parameter value becomes equal to the standard center value (center value of the standard range). Next, in step S17, step S
The dummy pattern whose layout is determined in 16 is additionally inserted in the dummy pattern allocable area. As a result, a layout of the composite pattern of the mask pattern and the dummy pattern (mask layout) is obtained. Then, in step S18, mask data corresponding to the composite pattern of the mask pattern and the dummy pattern is created by computer processing and output (mask drawing).
【0025】尚、ステップS13及びステップS14を
省略してもよい。また、ステップS12とステップS1
5との順序を入れ替えてもよい。The steps S13 and S14 may be omitted. In addition, step S12 and step S1
The order of 5 may be exchanged.
【0026】図1のフローチャートに示すマスク設計の
アルゴリズムによると、ダミーパターン配置可能領域を
予め決定しておき、該領域の全体にダミーパターンが一
様に配置されたとした場合における各マスクパラメータ
の値が規格を満たすようにダミーパターンを生成する。
このため、ダミーパターンのレイアウトを一義的に決定
でき、それによって人間の介在を最低限に抑制しながら
マスク設計を行なえるので、マスク出図までの作業時間
を短縮できると共にマスク設計に要する労力を低減でき
る。According to the mask design algorithm shown in the flow chart of FIG. 1, the value of each mask parameter when the dummy pattern allocable area is determined in advance and the dummy patterns are uniformly arranged in the entire area Generates a dummy pattern so as to satisfy the standard.
For this reason, the layout of the dummy pattern can be uniquely determined, whereby the mask design can be performed while the human intervention is suppressed to the minimum, so that the work time until the mask drawing can be shortened and the labor required for the mask design can be reduced. It can be reduced.
【0027】本発明は、以上の知見、特に図1のフロー
チャートに示すマスク設計のアルゴリズムに基づきなさ
れたものであって、具体的には、本発明に係るマスク設
計方法は、半導体集積回路装置の回路パターンを形成す
るためのマスクを設計するマスク設計方法を前提とし、
回路パターンの寸法に影響を及ぼす複数のパラメータに
対して規格を設定する工程と、回路パターンと対応して
マスクに設けられるマスクパターンのレイアウトを決定
する工程と、マスクパターンのレイアウトに基づき、マ
スクにおけるダミーパターン配置可能領域を決定する工
程と、ダミーパターン配置可能領域の全体にダミーパタ
ーンが一様に配置されたとしたときに、ダミーパターン
と対応して半導体集積回路装置に形成されるダミー回路
パターンと回路パターンとを考慮して算出された複数の
パラメータの値が規格を満たすようにダミーパターンの
レイアウトを決定する工程とを備えている。The present invention has been made based on the above knowledge, particularly the mask design algorithm shown in the flowchart of FIG. 1. Specifically, the mask design method according to the present invention is applied to a semiconductor integrated circuit device. Assuming a mask design method for designing a mask for forming a circuit pattern,
A step of setting a standard for a plurality of parameters that affect the dimensions of the circuit pattern, a step of determining the layout of the mask pattern provided on the mask corresponding to the circuit pattern, and a step of setting the mask pattern based on the layout of the mask pattern. A step of determining the dummy pattern allocable area, and a dummy circuit pattern formed in the semiconductor integrated circuit device corresponding to the dummy pattern when the dummy patterns are uniformly arranged in the entire dummy pattern allocable area. And a step of deciding the layout of the dummy pattern so that the values of the plurality of parameters calculated in consideration of the circuit pattern satisfy the standard.
【0028】本発明のマスク設計方法によると、半導体
集積回路装置の回路パターンの寸法に影響を及ぼす複数
のパラメータの値が規格を満たすように生成されたダミ
ーパターンがマスク上に配置されるため、マスクパター
ンレイアウトに依存して回路パターンに寸法ばらつきが
生じることを防止できる。According to the mask designing method of the present invention, the dummy pattern generated so that the values of the plurality of parameters affecting the dimensions of the circuit pattern of the semiconductor integrated circuit device satisfy the standard is arranged on the mask. It is possible to prevent dimensional variations in the circuit pattern depending on the mask pattern layout.
【0029】また、本発明のマスク設計方法によると、
ダミーパターン配置可能領域を予め決定しておき、該領
域の全体にダミーパターンが一様に配置されたとした場
合における各パラメータの値が規格を満たすようにダミ
ーパターンを生成する。このため、ダミーパターンのレ
イアウトを一義的に決定でき、それによりマスク設計に
おける人間の介在を最低限に抑制できるので、マスク設
計に要する時間及び労力を低減できる。According to the mask designing method of the present invention,
A dummy pattern allocable area is determined in advance, and a dummy pattern is generated so that the values of the parameters satisfy the standard when the dummy pattern is uniformly arranged in the entire area. Therefore, the layout of the dummy pattern can be uniquely determined, and the human intervention in the mask design can be suppressed to the minimum, so that the time and labor required for the mask design can be reduced.
【0030】本発明のマスク設計方法において、複数の
パラメータは、パターン占有面積率及び単位面積当たり
のパターン周縁長を含むことが好ましい。In the mask designing method of the present invention, it is preferable that the plurality of parameters include a pattern occupation area ratio and a pattern peripheral length per unit area.
【0031】このようにすると、例えばゲート電極加工
においてゲート電極パターン寸法にマスクパターンレイ
アウト依存性が生じることを確実に防止できる。By doing so, it is possible to surely prevent the mask pattern layout dependence from occurring in the gate electrode pattern dimension in the gate electrode processing, for example.
【0032】本発明のマスク設計方法において、ダミー
パターンは、ダミーパターン配置可能領域を格子状に区
画する複数の単位領域に配置された同一形状の複数の部
分パターンから構成されることが好ましい。In the mask designing method of the present invention, it is preferable that the dummy pattern is composed of a plurality of partial patterns of the same shape which are arranged in a plurality of unit areas which partition the dummy pattern arrangeable area in a grid pattern.
【0033】このようにすると、ダミーパターン生成を
簡単に行なうことができる。By doing so, the dummy pattern can be easily generated.
【0034】本発明に係るマスクは、半導体集積回路装
置の回路パターンを形成するためのマスクを前提とし、
回路パターンと対応するマスクパターンと、マスクパタ
ーンのレイアウトに基づき設定されたダミーパターン配
置可能領域に一様に配置されたダミーパターンとを備
え、回路パターンの寸法に影響を及ぼす複数のパラメー
タに対して規格が設定されており、ダミーパターンのレ
イアウトは、ダミーパターンと対応して半導体集積回路
装置に形成されるダミー回路パターンと回路パターンと
を考慮して算出された複数のパラメータの値が規格を満
たすように決定されている。The mask according to the present invention is premised on a mask for forming a circuit pattern of a semiconductor integrated circuit device,
A mask pattern corresponding to the circuit pattern and a dummy pattern uniformly arranged in the dummy pattern allocable area set based on the layout of the mask pattern are provided, and a plurality of parameters that affect the dimension of the circuit pattern are provided. The standard is set, and the dummy pattern layout has a plurality of parameter values calculated in consideration of the dummy circuit pattern and the circuit pattern formed in the semiconductor integrated circuit device corresponding to the dummy pattern satisfy the standard. Has been decided.
【0035】すなわち、本発明のマスクは、本発明のマ
スク設計方法により得られたマスクであるため、本発明
のマスク設計方法と同様の効果が得られる。ここで、複
数のパラメータは、パターン占有面積率及び単位面積当
たりのパターン周縁長を含んでいてもよい。また、ダミ
ーパターンは、ダミーパターン配置可能領域を格子状に
区画する複数の単位領域に配置された同一形状の複数の
部分パターンから構成されていてもよい。That is, since the mask of the present invention is a mask obtained by the mask designing method of the present invention, the same effect as the mask designing method of the present invention can be obtained. Here, the plurality of parameters may include the pattern occupation area ratio and the pattern peripheral length per unit area. Further, the dummy pattern may be composed of a plurality of partial patterns of the same shape arranged in a plurality of unit areas that partition the dummy pattern arrangeable area in a grid pattern.
【0036】[0036]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
マスク及びその設計方法について、半導体集積回路装置
のゲート電極パターンを形成するためのマスクを例とし
て図面を参照しながら説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A mask and a method for designing the same according to one embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings by using a mask for forming a gate electrode pattern of a semiconductor integrated circuit device as an example.
【0037】尚、本実施形態において、形成対象のゲー
ト電極パターンの寸法に影響を及ぼすマスクパラメータ
は、「パターン占有面積率」及び「単位面積当たりのパ
ターン周縁長」の2つである。また、「パターン占有面
積率」については20〜30%(規格センター値:25
%)、「単位面積当たりのパターン周縁長」については
1.4〜1.6m/mm2 (規格センター値:1.5m
/mm2 )がそれぞれ予め規格として設定されているも
のとする。但し、ゲート電極パターンが設けられる半導
体集積回路装置(半導体チップ)の面積(チップ面積)
は100mm2である。In the present embodiment, there are two mask parameters that affect the dimensions of the gate electrode pattern to be formed: "pattern occupation area ratio" and "pattern peripheral length per unit area". The "pattern occupation area ratio" is 20 to 30% (standard center value: 25
%) And “pattern peripheral length per unit area” is 1.4 to 1.6 m / mm 2 (standard center value: 1.5 m
/ Mm 2 ) is set as a standard in advance. However, the area (chip area) of the semiconductor integrated circuit device (semiconductor chip) on which the gate electrode pattern is provided
Is 100 mm 2 .
【0038】以下、図1のフローチャートを参照しなが
ら説明する。但し、本実施形態においては、図1のフロ
ーチャートのうち、ステップS13及びステップS14
を省略するものとする。Hereinafter, description will be given with reference to the flowchart of FIG. However, in the present embodiment, steps S13 and S14 in the flowchart of FIG.
Shall be omitted.
【0039】まず、ステップS11において、形成対象
のゲート電極パターンと対応するマスクパターンのレイ
アウトを行なう。図2は、形成対象のゲート電極パター
ンを含む回路パターンの一例を示している。図2に示す
ように、回路パターンは、MOS型トランジスタの活性
領域パターン1及びゲート電極パターン2から構成され
ている。また、活性領域パターン1及びゲート電極パタ
ーン2が設けられていない空き領域3には、後のステッ
プでマスク上に挿入されるダミーパターンと対応するダ
ミー回路パターンが設けられる。First, in step S11, the layout of the mask pattern corresponding to the gate electrode pattern to be formed is performed. FIG. 2 shows an example of a circuit pattern including a gate electrode pattern to be formed. As shown in FIG. 2, the circuit pattern is composed of an active region pattern 1 and a gate electrode pattern 2 of a MOS transistor. Further, a dummy circuit pattern corresponding to a dummy pattern to be inserted on the mask in a later step is provided in the empty region 3 where the active region pattern 1 and the gate electrode pattern 2 are not provided.
【0040】次に、ステップS12において、ゲート電
極パターン2のみを考慮して「パターン占有面積率」及
び「単位面積当たりのパターン周縁長」のそれぞれの値
を算出する。具体的には、まず、半導体チップ内におけ
るゲート電極パターン2の面積及び周縁長を計算機処理
によって求める。ここで、計算機処理結果として、例え
ばゲート電極パターン2の面積及び周縁長がそれぞれ1
8mm2 及び70mであったとすると、チップ面積が1
00mm2 であるから、「パターン占有面積率」及び
「単位面積当たりのパターン周縁長」の値はそれぞれ1
8%及び0.7m/mm2 であることが判明する。すな
わち、「パターン占有面積率」の値と規格センター値と
の差(不足分)は、25−18=7%である。また、
「単位面積当たりのパターン周縁長」の値と規格センタ
ー値との差(不足分)は、1.5−0.7=0.8m/
mm2 である。従って、マスクに挿入すべきダミーパタ
ーンの目標面積St及び目標周縁長LtはそれぞれSt
=7mm2 及びLt=80mということになる。Next, in step S12, the respective values of the "pattern occupation area ratio" and the "pattern peripheral length per unit area" are calculated by considering only the gate electrode pattern 2. Specifically, first, the area and the peripheral length of the gate electrode pattern 2 in the semiconductor chip are calculated by computer processing. Here, as a result of the computer processing, for example, the area and the peripheral length of the gate electrode pattern 2 are each 1
If it is 8 mm 2 and 70 m, the chip area is 1
Since it is 00 mm 2 , the value of “pattern occupation area ratio” and “pattern peripheral length per unit area” are 1 respectively.
It is found to be 8% and 0.7 m / mm 2 . That is, the difference (deficiency) between the value of “pattern occupation area ratio” and the standard center value is 25−18 = 7%. Also,
The difference (deficiency) between the value of “pattern peripheral length per unit area” and the standard center value is 1.5−0.7 = 0.8 m /
mm 2 . Therefore, the target area St and the target peripheral length Lt of the dummy pattern to be inserted in the mask are St respectively.
= 7 mm 2 and Lt = 80 m.
【0041】尚、本明細書においては、マスク上におけ
る長さや面積等の数値は全て半導体チップ上での数値に
換算して表している。In the present specification, all numerical values such as length and area on the mask are converted into numerical values on the semiconductor chip.
【0042】次に、ステップS15において、マスクパ
ターンレイアウトに基づき、マスクにおけるダミーパタ
ーン配置可能領域を決定する。言い換えると、マスク上
にダミーパターンを配置できる空きスペースがどれだけ
あるかを見積もる。具体的には、マスク上における、図
2に示す半導体チップの空き領域3(活性領域パターン
1及びゲート電極パターン2を含むトランジスタが設け
られていない領域)と対応する領域全体をダミーパター
ン配置可能領域として設定する。ここで、マスクパター
ンレイアウトに基づく計算機処理結果から、ダミーパタ
ーン配置可能領域の面積Aが例えばA=15mm2 であ
ることが判明したものとする。Next, in step S15, the dummy pattern allocable area in the mask is determined based on the mask pattern layout. In other words, estimate how much free space is available on the mask for placing the dummy pattern. Specifically, the entire area on the mask corresponding to the empty area 3 (area where the transistor including the active area pattern 1 and the gate electrode pattern 2 is not provided) of the semiconductor chip shown in FIG. Set as. Here, it is assumed that the area A of the dummy pattern allocable region is found to be, for example, A = 15 mm 2 from the computer processing result based on the mask pattern layout.
【0043】次に、ステップS16において、ダミーパ
ターン配置可能領域の全体にダミーパターンが一様に配
置されたとしたときに、ダミーパターンと対応して半導
体チップに形成されるダミー回路パターンとゲート電極
パターン2とを考慮して算出された各マスクパラメータ
の値が規格を満たすようにダミーパターンのレイアウト
を決定する。具体的には、例えば該各マスクパラメータ
の値が規格センター値と等しくなるように、つまり、ダ
ミーパターンの面積S及び周縁長Lが目標面積St(=
7mm2 )及び目標周縁長Lt(=80m)と等しくな
るように、ダミーパターンのレイアウトを決定する。Next, in step S16, assuming that the dummy patterns are uniformly arranged in the entire dummy pattern allocable region, the dummy circuit pattern and the gate electrode pattern formed on the semiconductor chip in correspondence with the dummy patterns. The layout of the dummy patterns is determined so that the values of the mask parameters calculated in consideration of 2 and 2 satisfy the standard. Specifically, for example, the value of each mask parameter is equal to the standard center value, that is, the area S of the dummy pattern and the peripheral length L are equal to the target area St (=
The dummy pattern layout is determined so as to be equal to 7 mm 2 ) and the target peripheral length Lt (= 80 m).
【0044】ここで、本実施形態の特徴として、ダミー
パターン配置可能領域を格子状に区画することによって
複数の単位領域(以下、ユニットと称する)を設定する
と共に、各ユニットに同一形状の複数の部分パターンを
配置することによってダミーパターンを生成する。この
ようにすると、ダミーパターン生成が簡単になる。Here, as a feature of this embodiment, a plurality of unit areas (hereinafter referred to as units) are set by partitioning the dummy pattern allocable area in a grid pattern, and a plurality of units of the same shape are formed in each unit. A dummy pattern is generated by arranging the partial patterns. In this way, dummy pattern generation becomes easy.
【0045】図3はユニット及びそこに配置された部分
パターンの一例を示している。FIG. 3 shows an example of a unit and a partial pattern arranged therein.
【0046】図3に示すように、本実施形態において
は、ユニットの縦幅及び部分パターンの縦幅をそれぞれ
3.0μm及び2.7μmに固定する。また、ユニット
の横幅(Wd(μm))及び部分パターンの横幅(Ld
(μm))をそれぞれ変数とする。As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the vertical width of the unit and the vertical width of the partial pattern are fixed to 3.0 μm and 2.7 μm, respectively. In addition, the unit width (Wd (μm)) and the partial pattern width (Ld
(Μm)) as a variable.
【0047】このとき、半導体チップ全体におけるダミ
ーパターンの面積Sは、
S=A×(Ld/Wd)×(2.7/3.0)
と表せる。At this time, the area S of the dummy pattern in the entire semiconductor chip can be expressed as S = A × (Ld / Wd) × (2.7 / 3.0).
【0048】また、半導体チップ全体におけるダミーパ
ターンの周縁長Lは、
L=(A/(Wd×3.0))×(Ld+2.7)×2
と表せる。Further, the peripheral length L of the dummy pattern in the entire semiconductor chip can be expressed as L = (A / (Wd × 3.0)) × (Ld + 2.7) × 2.
【0049】ここで、ダミーパターンの面積S及び周縁
長Lがそれぞれダミーパターンの目標面積St及び目標
周縁長Ltに等しいとすると、
St=A×(Ld/Wd)×(2.7/3.0)
Lt=(A/(Wd×3.0))×(Ld+2.7)×
2
で表される連立方程式が成り立つので、この連立方程式
を満たすLd及びWdを求めることによりユニット及び
部分パターンの形状、つまりダミーパターンのレイアウ
トを決定することができる。Here, assuming that the area S and the peripheral length L of the dummy pattern are equal to the target area St and the target peripheral length Lt of the dummy pattern, respectively, St = A × (Ld / Wd) × (2.7 / 3. 0) Lt = (A / (Wd × 3.0)) × (Ld + 2.7) ×
Since the simultaneous equations represented by 2 hold, the shapes of the unit and the partial pattern, that is, the layout of the dummy pattern can be determined by obtaining Ld and Wd that satisfy this simultaneous equation.
【0050】具体的には、この連立方程式を解くと、
Ld=2.7×St/(0.15×Lt−St)
Wd=2.43×A/(0.15×Lt−St)
となるのでので、St=7mm2 、Lt=80m、A=
15mm2 を代入して、Ld=3.98(μm)及びW
d=7.68(μm)が得られる。Specifically, when this simultaneous equation is solved, Ld = 2.7 × St / (0.15 × Lt-St) Wd = 2.43 × A / (0.15 × Lt-St) Therefore, St = 7 mm 2 , Lt = 80 m, A =
Substituting 15 mm 2 , Ld = 3.98 (μm) and W
d = 7.68 (μm) is obtained.
【0051】尚、本実施形態において、各ユニット内に
おける部分パターンの配置位置は特に限定されるもので
はないが該配置位置は全てのユニットにおいて共通であ
る。In the present embodiment, the arrangement position of the partial pattern in each unit is not particularly limited, but the arrangement position is common to all the units.
【0052】また、本実施形態において、ユニット縦幅
を3.0μmとするのは、ユニット縦幅が大きすぎると
ダミーパターン配置可能領域においてユニットの設定が
行なえない余白領域が増大する一方、ユニット縦幅が小
さすぎるとユニットに配置されるダミーパターンと対応
するダミー回路パターンの形成が困難になるからであ
る。また、ユニット縦幅及び部分パターン縦幅を固定す
るのは、前述のように、連立方程式を用いてユニット横
幅Wd及び部分パターン横幅Ldを一義的に解き出すこ
とが可能となるからである。すなわち、これにより、ダ
ミーパターンのレイアウトが一義的に決定される。但
し、連立方程式の解として、部分パターン横幅Ldが所
定の最小寸法よりも小さくなってしまう場合がある。こ
の場合、ダミーパターンと対応するレジストパターンが
剥離してしまう可能性があるため、部分パターン横幅L
dに対して下限(例えば0.4μm)を設けると共にダ
ミーパターン配置可能領域を狭く設定し直して連立方程
式を解くことが好ましい。Further, in the present embodiment, the unit vertical width is set to 3.0 μm because if the unit vertical width is too large, the blank area where the unit cannot be set increases in the dummy pattern allocable area, while the unit vertical width increases. This is because if the width is too small, it becomes difficult to form a dummy circuit pattern corresponding to the dummy pattern arranged in the unit. Further, the unit vertical width and the partial pattern vertical width are fixed because, as described above, the unit horizontal width Wd and the partial pattern horizontal width Ld can be uniquely solved by using simultaneous equations. That is, by this, the layout of the dummy pattern is uniquely determined. However, as a solution of the simultaneous equations, the partial pattern lateral width Ld may be smaller than a predetermined minimum dimension. In this case, since the dummy pattern and the corresponding resist pattern may be peeled off, the partial pattern width L
It is preferable to solve the simultaneous equations by setting a lower limit (for example, 0.4 μm) with respect to d and resetting the dummy pattern allocable region to be narrow.
【0053】また、本実施形態において、ユニット縦幅
(3.0μm)及び部分パターン縦幅(2.7μm)を
異なる値とするのは、これにより部分パターンの4辺の
長さでダミーパターンの周縁長を稼ぐことができるから
である。また、部分パターン縦幅をユニット縦幅の90
%に設定しているのは、これにより「パターン占有面積
率」のみが不足している場合に部分パターン横幅を大き
くすることによって「単位面積当たりのパターン周縁
長」の増加を抑えながら「パターン占有面積率」を高く
することができるからである。Further, in this embodiment, the unit vertical width (3.0 μm) and the partial pattern vertical width (2.7 μm) are set to different values because of this, the length of the four sides of the partial pattern corresponds to the dummy pattern. This is because the margin length can be earned. In addition, the partial pattern height is 90
% Is set so that when only the “pattern occupying area ratio” is insufficient, by increasing the partial pattern width, the “pattern occupying length per unit area” is suppressed and the “pattern occupying length” is suppressed. This is because the “area ratio” can be increased.
【0054】また、本実施形態において、ステップS1
5で決定されたダミーパターン配置可能領域の形状に基
づいてユニット寸法における固定値(例えばユニット縦
幅)等の設定を行なってもよい。或いは、ステップS1
5でダミーパターン配置可能領域を決定する前にユニッ
ト及びダミーパターンの設定(例えば全ての寸法を変数
として)を行なっておいてもよい。Further, in this embodiment, step S1
A fixed value (for example, unit vertical width) in the unit size may be set based on the shape of the dummy pattern allocable area determined in 5. Alternatively, step S1
The unit and the dummy pattern may be set (for example, all dimensions are used as variables) before the dummy pattern allocable area is determined in 5.
【0055】次に、ステップS17において、ステップ
S16でレイアウトが決定されたダミーパターンをダミ
ーパターン配置可能領域に追加挿入する。これにより、
マスクパターンとダミーパターンとの合成パターンのレ
イアウト(マスクレイアウト)が得られる。図4は、ス
テップS16で生成されたダミーパターンが、図2に示
す半導体チップの空き領域にダミー回路パターンとして
転写された様子を示している。図4に示すように、本実
施形態においては、空き領域3に転写されたダミー回路
パターン4は、複数の部分転写パターン4aから構成さ
れている。ここで、各部分転写パターン4aは、ダミー
パターン配置可能領域を格子状に区画する各ユニットに
配置された部分パターン(図3参照)が転写されたもの
である。また、図5は、図4に示すダミー回路パターン
の一部を拡大して示している。Next, in step S17, the dummy pattern whose layout is determined in step S16 is additionally inserted into the dummy pattern allocable area. This allows
A layout (mask layout) of a composite pattern of the mask pattern and the dummy pattern is obtained. FIG. 4 shows a state in which the dummy pattern generated in step S16 is transferred as a dummy circuit pattern to the empty area of the semiconductor chip shown in FIG. As shown in FIG. 4, in this embodiment, the dummy circuit pattern 4 transferred to the empty area 3 is composed of a plurality of partial transfer patterns 4a. Here, each partial transfer pattern 4a is a transfer of the partial pattern (see FIG. 3) arranged in each unit that partitions the dummy pattern arrangeable region in a grid pattern. Further, FIG. 5 shows an enlarged part of the dummy circuit pattern shown in FIG.
【0056】最後に、ステップS18において、マスク
パターンとダミーパターンとの合成パターンと対応する
マスクデータを計算機処理によって作成して出力する
(マスク出図)。これにより、形成対象のゲート電極パ
ターンの寸法に影響を及ぼすマスクパラメータ、具体的
には「パターン占有面積率」及び「単位面積当たりのパ
ターン周縁長」のそれぞれが規格を満たすようにダミー
パターンがレイアウトされた半導体集積回路用のマスク
設計が完了する。Finally, in step S18, mask data corresponding to the composite pattern of the mask pattern and the dummy pattern is created by computer processing and output (mask drawing). As a result, the dummy patterns are laid out so that the mask parameters that affect the dimensions of the gate electrode pattern to be formed, specifically, the “pattern occupied area ratio” and the “pattern peripheral length per unit area” satisfy the standards. The mask design for the completed semiconductor integrated circuit is completed.
【0057】以上に説明したように、本実施形態による
と、半導体チップのゲート電極パターンの寸法に影響を
及ぼす複数のマスクパラメータの値、具体的には「パタ
ーン占有面積率」及び「単位面積当たりのパターン周縁
長」のそれぞれの値が規格を満たすように生成されたダ
ミーパターンがマスク上に配置される。このため、マス
クパターンレイアウトに起因してゲート電極パターンに
寸法ばらつきが生じることを防止できる。As described above, according to the present embodiment, the values of a plurality of mask parameters that affect the dimensions of the gate electrode pattern of the semiconductor chip, specifically, "pattern occupation area ratio" and "per unit area" The dummy patterns generated so that the respective values of the "pattern peripheral length of" satisfy the standard are arranged on the mask. Therefore, it is possible to prevent dimensional variations in the gate electrode pattern due to the mask pattern layout.
【0058】また、本実施形態によると、ダミーパター
ン配置可能領域を予め決定しておき、該領域の全体にダ
ミーパターンが一様に配置されたとした場合における各
マスクパラメータの値が規格を満たすようにダミーパタ
ーンを生成する。このため、ダミーパターンのレイアウ
トを一義的に決定でき、それによりマスク設計における
人間の介在を最低限に抑制できるので、マスク設計に要
する時間及び労力を低減できる。Further, according to the present embodiment, the dummy pattern allocable area is determined in advance, and the values of the mask parameters satisfy the standard when the dummy patterns are uniformly arranged in the entire area. To generate a dummy pattern. Therefore, the layout of the dummy pattern can be uniquely determined, and the human intervention in the mask design can be suppressed to the minimum, so that the time and labor required for the mask design can be reduced.
【0059】また、本実施形態によると、ダミーパター
ン配置可能領域を格子状に区画する各ユニットに配置さ
れた同一形状の複数の部分パターンからダミーパターン
を構成するため、ダミーパターン生成を簡単に行なうこ
とができる。Further, according to the present embodiment, since the dummy pattern is composed of a plurality of partial patterns of the same shape which are arranged in each unit which divides the dummy pattern allocable region into a grid pattern, the dummy pattern is easily generated. be able to.
【0060】尚、本実施形態において、ゲート電極加工
に用いられるマスクを対象としたが、これに代えて、メ
タル配線等の主としてライン状パターンを有するレイヤ
ーの微細加工に用いられるマスクを対象としても同様の
効果が得られる。このとき、例えばメタル配線パターン
の寸法に影響を及ぼすマスクパラメータとして、本実施
形態と同様に、「パターン占有面積率」及び「単位面積
当たりのパターン周縁長」を用いることができる。In this embodiment, the mask used for the gate electrode processing is targeted, but instead of this, a mask used for fine processing of a layer mainly having a line-shaped pattern such as metal wiring is also targeted. The same effect can be obtained. At this time, for example, as the mask parameters that affect the dimensions of the metal wiring pattern, the “pattern occupation area ratio” and the “pattern peripheral length per unit area” can be used as in the present embodiment.
【0061】また、本実施形態において、図1のフロー
チャートのうちステップS13及びS14を省略した
が、これに代えて、ステップS13及びS14を行なっ
てもよい(ステップS13及びS14の詳細については
「課題を解決するための手段」参照)。また、ステップ
S12とステップS15との順序を入れ替えてもよい。Further, in the present embodiment, steps S13 and S14 in the flowchart of FIG. 1 are omitted, but steps S13 and S14 may be performed instead (for details of steps S13 and S14, refer to "Problem"). "Means for solving the problem"). Further, the order of step S12 and step S15 may be exchanged.
【0062】また、本実施形態において、ゲート電極パ
ターンの寸法ばらつきを抑制するためにマスクパラメー
タとしての「パターン占有面積率」及び「単位面積当た
りのパターン周縁長」のそれぞれに規格を設けたが、こ
れに代えて、他のパラメータの組み合わせに対して規格
を設けてもよい。例えば、現在広く使用されている、C
MP(chemical mechanical polishing )技術を用いた
平坦化工程において、CMPによる研磨量は「面積率
(所定領域の面積に対して被加工膜が占める面積の割
合)」によって異なることが知られている。すなわち、
1つの半導体チップ内で研磨量が互いに異なる複数の部
分が存在すると平坦性が劣化してしまうので、半導体チ
ップを区画する複数の領域(以下、区画領域と称する)
のそれぞれにおいて「面積率」を所定の範囲内に収める
必要がある。一方、加工時の寸法ばらつきを抑制するた
めには、半導体チップ全体としての「面積率」に対して
規格設定を行なう必要がある。従って、この場合、「区
画領域毎の面積率」及び「チップ全体としての面積率」
の2つのパラメータに対して規格を設けると共に、各パ
ラメータが規格を満たすようにダミーパターン生成を行
なう。Further, in this embodiment, in order to suppress the dimensional variation of the gate electrode pattern, standards are set for each of the “pattern occupied area ratio” and the “pattern peripheral length per unit area” as mask parameters. Alternatively, standards may be set for other combinations of parameters. For example, C which is widely used at present
It is known that in the planarization process using the MP (chemical mechanical polishing) technique, the amount of polishing by CMP varies depending on the “area ratio (ratio of the area occupied by the film to be processed to the area of a predetermined region)”. That is,
Since the flatness deteriorates when there are a plurality of portions having different polishing amounts in one semiconductor chip, a plurality of regions (hereinafter referred to as partition regions) partitioning the semiconductor chip.
In each case, it is necessary to keep the "area ratio" within a predetermined range. On the other hand, in order to suppress dimensional variation during processing, it is necessary to set the standard for the "area ratio" of the semiconductor chip as a whole. Therefore, in this case, the "area ratio of each divided area" and the "area ratio of the entire chip"
Standards are set for the two parameters and the dummy pattern is generated so that each parameter satisfies the standard.
【0063】[0063]
【発明の効果】本発明によると、ダミーパターンの使用
により、マスクパターンレイアウトに依存して回路パタ
ーンに寸法ばらつきが生じることを防止できる。また、
ダミーパターンのレイアウトを一義的に決定できるた
め、人間の介在を最低限に抑制したマスク設計を行なえ
るので、マスク設計に要する時間及び労力を低減でき
る。According to the present invention, the use of the dummy pattern can prevent the dimensional variation of the circuit pattern depending on the mask pattern layout. Also,
Since the layout of the dummy pattern can be uniquely determined, the mask design can be performed with the minimum human intervention, so that the time and labor required for the mask design can be reduced.
【図1】本発明に係るマスク設計方法のアルゴリズムの
一例を示すフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart showing an example of an algorithm of a mask designing method according to the present invention.
【図2】本発明の一実施形態に係るマスク設計方法にお
ける形成対象のゲート電極パターンを含む回路パターン
の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a circuit pattern including a gate electrode pattern to be formed in the mask designing method according to the embodiment of the present invention.
【図3】本発明の一実施形態に係るマスク設計方法にお
いて用いられるユニット及びそこに配置された部分パタ
ーンの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a unit used in a mask designing method according to an embodiment of the present invention and a partial pattern arranged therein.
【図4】本発明の一実施形態に係るマスク設計方法のス
テップS16で生成されたダミーパターンがダミー回路
パターンとして転写された様子を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a state in which the dummy pattern generated in step S16 of the mask designing method according to the embodiment of the present invention is transferred as a dummy circuit pattern.
【図5】図4に示すダミー回路パターンの一部を拡大し
た図である。5 is an enlarged view of a part of the dummy circuit pattern shown in FIG.
【図6】マスクパターンレイアウトの異なる2種類のマ
スクのそれぞれを用いて異なる品種の半導体集積回路装
置を製造するときにゲート電極のドライエッチング加工
で生じたCDロスの頻度分布を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a frequency distribution of CD loss caused by dry etching processing of gate electrodes when manufacturing different types of semiconductor integrated circuit devices using two kinds of masks having different mask pattern layouts.
【図7】ゲート電極パターン占有面積率が異なる様々な
品種の半導体集積回路装置における、ゲート電極パター
ン占有面積率とCDロスとの関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the gate electrode pattern occupation area ratio and the CD loss in various kinds of semiconductor integrated circuit devices having different gate electrode pattern occupation area ratios.
【図8】単位面積当たりのゲート電極パターン周縁長が
異なる様々な品種の半導体集積回路装置における、単位
面積当たりのゲート電極パターン周縁長とCDロスとの
関係を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a gate electrode pattern peripheral length per unit area and a CD loss in various kinds of semiconductor integrated circuit devices having different gate electrode pattern peripheral lengths per unit area.
【図9】本願発明者らが検討したマスク設計方法のアル
ゴリズムの一例を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing an example of an algorithm of a mask design method examined by the inventors of the present application.
1 活性領域パターン 2 ゲート電極パターン 3 空き領域 4 ダミー回路パターン 4a 部分転写パターン 1 Active area pattern 2 Gate electrode pattern 3 free space 4 Dummy circuit pattern 4a Partial transfer pattern
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮島 明夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2H095 BB01 BB02 5F064 CC09 EE15 EE51 GG03 HH06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Akio Miyajima 1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Sangyo Co., Ltd. F-term (reference) 2H095 BB01 BB02 5F064 CC09 EE15 EE51 GG03 HH06
Claims (6)
成するためのマスクを設計するマスク設計方法であっ
て、 前記回路パターンの寸法に影響を及ぼす複数のパラメー
タに対して規格を設定する工程と、 前記回路パターンと対応して前記マスクに設けられるマ
スクパターンのレイアウトを決定する工程と、 前記マスクパターンのレイアウトに基づき、前記マスク
におけるダミーパターン配置可能領域を決定する工程
と、 前記ダミーパターン配置可能領域の全体にダミーパター
ンが一様に配置されたとしたときに、前記ダミーパター
ンと対応して前記半導体集積回路装置に形成されるダミ
ー回路パターンと前記回路パターンとを考慮して算出さ
れた前記複数のパラメータの値が前記規格を満たすよう
に前記ダミーパターンのレイアウトを決定する工程とを
備えていることを特徴とするマスク設計方法。1. A mask design method for designing a mask for forming a circuit pattern of a semiconductor integrated circuit device, the method comprising: setting a standard for a plurality of parameters that influence the dimensions of the circuit pattern. Determining a layout of a mask pattern provided on the mask corresponding to the circuit pattern; determining a dummy pattern allocable area in the mask based on the layout of the mask pattern; When dummy patterns are uniformly arranged over the entire area, the plurality of dummy circuit patterns calculated in consideration of the dummy circuit pattern and the circuit pattern formed in the semiconductor integrated circuit device corresponding to the dummy pattern. Determine the layout of the dummy pattern so that the parameter values meet the standards. Mask design method characterized in that comprises the step of.
面積率及び単位面積当たりのパターン周縁長を含むこと
を特徴とする請求項1に記載のマスク設計方法。2. The mask design method according to claim 1, wherein the plurality of parameters include a pattern occupation area ratio and a pattern peripheral length per unit area.
ーン配置可能領域を格子状に区画する複数の単位領域に
配置された同一形状の複数の部分パターンから構成され
ることを特徴とする請求項1に記載のマスク設計方法。3. The dummy pattern comprises a plurality of partial patterns of the same shape arranged in a plurality of unit areas partitioning the dummy pattern arrangeable area in a grid pattern. The described mask design method.
成するためのマスクであって、 前記回路パターンと対応するマスクパターンと、 前記マスクパターンのレイアウトに基づき設定されたダ
ミーパターン配置可能領域に一様に配置されたダミーパ
ターンとを備え、 前記回路パターンの寸法に影響を及ぼす複数のパラメー
タに対して規格が設定されており、 前記ダミーパターンのレイアウトは、前記ダミーパター
ンと対応して前記半導体集積回路装置に形成されるダミ
ー回路パターンと前記回路パターンとを考慮して算出さ
れた前記複数のパラメータの値が前記規格を満たすよう
に決定されていることを特徴とするマスク。4. A mask for forming a circuit pattern of a semiconductor integrated circuit device, wherein a mask pattern corresponding to the circuit pattern and a dummy pattern allocable region set based on a layout of the mask pattern are uniformly formed. A dummy pattern arranged on the semiconductor integrated circuit, wherein a standard is set for a plurality of parameters that affect the dimensions of the circuit pattern, and the layout of the dummy pattern corresponds to the dummy pattern. A mask, wherein values of the plurality of parameters calculated in consideration of a dummy circuit pattern formed in the device and the circuit pattern are determined so as to satisfy the standard.
面積率及び単位面積当たりのパターン周縁長を含むこと
を特徴とする請求項4に記載のマスク。5. The mask according to claim 4, wherein the plurality of parameters include a pattern occupation area ratio and a pattern peripheral length per unit area.
ーン配置可能領域を格子状に区画する複数の単位領域に
配置された同一形状の複数の部分パターンから構成され
ることを特徴とする請求項4に記載のマスク。6. The dummy pattern is composed of a plurality of partial patterns having the same shape and arranged in a plurality of unit areas that partition the dummy pattern arrangeable area in a grid pattern. The listed mask.
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2011526417A (en) * | 2008-06-23 | 2011-10-06 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | Dummy fill structure, method, dummy fill shape generator and design structure (spacer fill structure, method and design structure for reducing device fluctuation) |
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-
2001
- 2001-10-09 JP JP2001310952A patent/JP2003114515A/en active Pending
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