JP5699826B2 - レイアウト方法及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態のレイアウト方法の一例を示す図である。
図1では、MOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)のゲート電極パターン10,11,12,13,14,15が複数並列に配置されたレイアウトが示されている。ゲート電極パターン10〜15は、pチャネル型MOSFET形成用の活性領域20p,21p,22p,23p,24p,25pと、nチャネル型MOSFET形成用の活性領域20n,21n,22n,23n,24n,25nに跨るように配置されている。
本実施の形態のレイアウト方法では、ダブルパターニングを考慮して、設計段階において、以下の処理が行われる。
第1の露光工程で形成するゲート電極パターン11と第2の露光工程で形成するゲート電極パターン14を並列に接続する配線パターン30が生成されており、これによりトランジスタ対が形成される。また、第1の露光工程で形成するゲート電極パターン13と、第2の露光工程で形成するゲート電極パターン12を並列に接続する配線パターン31が生成されており、これによりトランジスタ対が形成される。他に2入力NAND回路を形成するための配線パターン32と、VDD電源配線パターン33、VSS電源線パターン34が形成されている。
図2は、本実施の形態のレイアウト方法によって得られる2入力NAND回路の回路例を示す図である。
図3は、2入力NAND回路のレイアウトの比較例を示す図である。
図3に示したレイアウトによって得られる2入力NAND回路は、トランジスタTr10,Tr11,Tr12,Tr13を有している。トランジスタTr10,Tr11は、pチャネル型MOSFETであり、トランジスタTr12,Tr13は、nチャネル型MOSFETである。
横軸がゲート遅延であり、縦軸が、そのゲート遅延を示すトランジスタの個数(たとえば、ウェハまたはチップ全体での個数)である。
図6は、第1の実施の形態のレイアウト方法を適用した場合の、ゲート遅延のばらつきの分布の例を示す図である。
分布61は、図2に示したような、ペアp1〜p4のトランジスタのゲート遅延のばらつきを示している。点線で示した図5の分布60a,60bと比べて、全体的なばらつきの範囲が狭くなっている。
設計装置は、ネットリスト65やデザインルール66などを入力して、図1に示したようなレイアウト方法を用いてレイアウト設計を行う(ステップS10)。その後、設計装置はDRC(Design Rule Checking)やLVS(Layout Versus Schematic)などの検証を行い(ステップS11)、エラーが発生しないか判定する(ステップS12)。検証により、エラーが発生した場合には、ステップS10からの処理が繰り返され、エラーが発生しない場合、設計装置はレイアウトデータを抽出する(ステップS13)。
図1に示したように設計されるゲート電極パターン10〜15は、ゲート電極パターン形成工程(ステップS20)で形成される。ゲート電極パターン10〜15は、前述したように、ダブルパターニングにより形成される。ゲート電極パターン形成工程は、第1の露光工程(ステップS20a)と、第2の露光工程(ステップS20b)を含む。
その後、図示を省略しているが、ソースやドレイン電極パターンの形成が行われたのち、配線工程(ステップS21)が行われる。配線工程では、図1に示したようなレイアウトに応じて配線が形成される。本実施の形態では、たとえば、第1の露光工程で形成されたゲート電極パターン11,12と、第2の露光工程で形成されたゲート電極パターン13,14を並列に接続する配線が形成される。
なお、上記では、2入力NAND回路をレイアウトする例について説明したが、これに限定されない。
図9は、第2の実施の形態のレイアウト方法の一例を示すフローチャートである。
第1の実施の形態のレイアウト方法と同様に、設計装置は、まず、並列に配置されるゲート電極パターンを交互に、ダブルパターニングの第1の露光工程で形成するパターン、第2の露光工程で形成するパターンとして設定する(ステップS30)。
MOSFETのゲート電極パターン70,71,72,73,74が複数並列に配置されたレイアウトが示されている。ゲート電極パターン70〜74は、pチャネル型MOSFET形成用の活性領域80p,81p,82p,83p,84p上と、nチャネル型MOSFET形成用の活性領域80n,81n,82n,83n,84n上に配置されている。
図11では、前述のステップS31の処理で、ゲート電極パターン70,72,74がダミーパターンとして設定された場合の、2入力NAND回路のレイアウト例が示されている。
ただし、第2の実施の形態のレイアウト方法では、ダブルパターニングの一方の露光工程で形成するゲート電極パターンをダミーパターンとして、トランジスタの形成には用いないようにすることで、特性ばらつきを抑制できる。たとえば、図5に示したような2つのばらつきの分布60a,60bを、どちらか一方にすることができる。
なお、上記では、2入力NAND回路をレイアウトする例について説明したが、これに限定されない。
図12は、本実施の形態に用いるコンピュータのハードウェアの一構成例を示す図である。コンピュータ100は、CPU(Central Processing Unit)101によって装置全体が制御されている。CPU101には、バス108を介してRAM(Random Access Memory)102と複数の周辺機器が接続されている。
以上、実施の形態に基づき、本発明のレイアウト方法及び半導体装置の製造方法の一観点について説明してきたが、これらは一例にすぎず、上記の記載に限定されるものではない。
20p〜25p,20n〜25n,35p,35n 活性領域
30〜32 配線パターン
33 VDD電源配線パターン
34 VSS電源配線パターン
Claims (5)
- コンピュータによって実行されるレイアウト方法において、
並列に配置される複数のゲート電極パターンを交互に、ダブルパターニングの第1の露光工程で形成する第1のパターン及び第2の露光工程で形成する第2のパターンとして設定し、
前記第1のパターンと前記第2のパターンとを並列に接続したトランジスタ対を含む回路をレイアウトする、
ことを特徴とするレイアウト方法。 - 入力信号が、前記複数のゲート電極パターンのうち、前記トランジスタ対の前記第1のパターンと設定された第1のゲート電極パターン及び前記第2のパターンと設定された第2のゲート電極パターンに並列に供給されるようにレイアウトすることを特徴とする請求項1に記載のレイアウト方法。
- コンピュータによって実行されるレイアウト方法において、
並列に配置される複数のゲート電極パターンを交互に、ダブルパターニングの1回目の露光で形成する第1のパターン及び2回目の露光で形成する第2のパターンとして設定し、
前記第1または前記2のパターンの一方を、ダミーのゲート電極パターンとして設定し、
設定された前記ダミーのゲート電極パターンを除く前記ゲート電極パターンを用いたトランジスタを含む回路をレイアウトする、
ことを特徴とするレイアウト方法。 - ダブルパターニングを用いた半導体装置の製造方法において、
露光により第1のトランジスタの第1のゲート電極パターンを形成する第1の露光工程と、
露光により前記第1のゲート電極パターンと交互に並列に配置される第2のトランジスタの第2のゲート電極パターンを形成する第2の露光工程と、
前記第1のゲート電極パターンと、前記第2のゲート電極パターンとを並列に接続する配線工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - ダブルパターニングを用いた半導体装置の製造方法において、
露光によりトランジスタのゲート電極パターンを形成する第1の露光工程と、
露光により前記ゲート電極パターンと交互に並列に配置されるダミーのゲート電極パターンを形成する第2の露光工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
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