产生待使用自对准双图型化程序绕线技术制造的电路布局的方法

摘要

本文揭露一种产生待使用自对准双图型化程序绕线技术制造的电路布局的方法，该方法还含括产生一组心轴掩膜规则、阻隔掩膜规则、以及虚拟、软体式非心轴金属掩膜。本方法也包括建立一组其为心轴掩膜规则仿件的虚拟非心轴掩膜规则、基于心轴掩膜规则、阻隔掩膜规则及虚拟非心轴掩膜规则产生一组金属绕线设计规则、基于金属绕线设计规则产生电路绕线布局、将电路绕线布局分解成心轴掩膜图型及阻隔掩膜图型、产生对应于心轴掩膜图型的第一组掩膜资料、以及产生对应于阻隔掩膜图型的第二组掩膜资料。

说明书

技术领域

本揭示大体涉及尖端半导体装置的制造，并且更具体地说，涉及产生电路布局的各种方法，此等电路布局待使用自对准双图型化(self-aligned double patterning，SADP)绕线技术予以形成。

背景技术

光微影是制造集成电路产品时所用的其中一种基本程序。非常高层级的光微影含括：(1)在一层材料或基材上面形成一层光或辐射敏感材料(如：光阻)；(2)令辐射敏感材料选择性地曝照于光源(如：DUV或EUV源)所产生的光，以将掩膜(mask)或分划板(如本文所用属于可互换的术语)所界定的图型转移至辐射敏感材料；以及(3)令所曝照辐射敏感材料层显影以界定图型化掩膜层。接着可透过图型化掩膜层，在底层材料或基材上，进行各个程序运作，如：蚀刻或离子布植程序。

当然，集成电路制造的终极目的是要在集成电路产品上忠实重现原始电路设计。在过去，集成电路产品中运用的是能使用单一图型化光阻掩膜层形成理想图型的特征尺寸及间距。然而，近年来，装置尺寸及间距的制点(point)已缩减到，现有光微影工具(例如：193nm波长光微影工具)无法以总体目标图型的所有特征形成单一图型化掩膜层。因此，装置设计师已诉诸含括进行多重曝照以在一层材料中界定单一目标图型的技术。此类技术的一大体上称为多重图型化，例如：双图型化。一般来说，双图型化是一种曝照方法，其含括将密集的总体目标电路图型切分(也就是划分或或隔开)成两个单独、密集性较低的图型。接着利用两个单独掩膜(掩膜之一用于令一密集性较低的图型成像，而另一掩膜则是用于令另一密集性较低的图型成像)，在晶圆上单独印刷简化、密集性较低的图型。另外，在某些情况下，是在第一图型的线件之间印刷第二图型，使得所成像晶圆的特征间距例如为这两个较低密集掩膜任一者的一半。这种技术有效降低光微影程序的复杂度，改良可达成的解析度，并且能印刷小更多的特征，这是无法使用现有光微影工具达成的。SADP程序即此类多重图型化技术的其中一种。由于SADP程序在使用时可能有较佳的迭对控制，SADP程序在制造下一代装置方面可为引人注目的解决方案，对于此类下一代装置上的金属绕线尤其如此。

如上所述，集成电路设计最终是在一批层件中，将电路布局转移至半导体基材而制成，此批层件将共同令构成装置的特征成形，此等装置构成集成电路的组件。然而，在能制造布局之前，必须先进行布局的确认程序。布局设计师在设计现代集成电路产品的电路布局时，使用非常尖端的电子设计自动化(EDA)工具并且进行编程。谈到双图型化技术，总体目标图型必须属于所谓的符合双图型化。一般来说，这意味着能够将总体目标图型分解成两个单独图型，可在单一层件中使用现有光微影工具印刷各图型。布局设计师有时引用「颜色」来称呼此类图型，其中，第一颜色将在EDA工具用于代表第一掩膜，而第二、不同颜色将在EDA工具中用于代表第二掩膜。若布局不符合双图型化，有时称为在两个掩膜之间出现「着色冲突(coloring conflict)」。总体目标图型可能有许多无法印刷的区域(regions or areas)，这是因为那些区域对现有光微影工具而言，彼此相隔太紧密，以致无法将此类相隔紧密的特征印刷成个别特征。若总体目标图型有偶数个此类特征，则此种图型有时称为「偶周期」图型，而具有奇数个此类特征的总体目标图型则有时称为「奇周期」图型。偶周期能使用双图型化技术成形，而奇周期图型则无法使用双图型化技术成形。

图1A至图1K描述装置10的一个描述性实施例，其中，进行描述性先前技术SADP程序，以在一层绝缘材料12中形成金属特征，例如：金属线。请参阅图1A，硬罩层14在此层绝缘材料12上面成形，并且一层心轴材料16在硬罩层14上面成形。所示还有一般称为「心轴掩膜」的图型化光阻材料层17，其使用传统、单一曝照光微影工具及技术，在此层心轴材料16上面成形。此层心轴材料16可由一种可相对硬罩层14选择性蚀刻的材料构成。

其次，如图1B所示，在此层心轴材料16上进行蚀刻程序，同时将图型化光阻材料层17当作蚀刻掩膜。这道蚀刻程序导致多个心轴16A成形。在所示实施例中，心轴16A形成具有间距16P及最小宽度16W。间距16P及宽度16W可取决于构造下的特定装置10而变。图1C描述已将图型化光阻层17(也就是心轴掩膜)移除后的装置10。

其次，如图1D所示，藉由进行保形沉积程序，在心轴16A上及周围沉积一层间隔物材料18。此层间隔物材料18应属于可相对于心轴16A及硬罩层14选择性蚀刻的材料。图1E描述在此层间隔物材料18上进行异向性蚀刻程序以界定多个侧壁间隔物18A后的装置10，这多个侧壁间隔物18A有横宽18W、与心轴16A相邻而置。间隔物18A的宽度18W可取决于构造下的特定装置10而变。其次，如图1F所示，藉由进行相对于硬罩层14及侧壁间隔物18A具选择性的蚀刻程序，将心轴16A移除。

图1G描述图型化光阻掩膜20(所谓的阻隔掩膜)在此层间隔物18A及硬罩层14上面成形后的装置10。在一个实施例中，阻隔掩膜20可使用传统、单一曝照光微影工具及技术成形。图1H描述已进行蚀刻程序将组合(或联合)侧壁间隔物18A及阻隔掩膜20所界定图型转移至硬罩层14后的装置10。图1I描述进行一或多道程序运作以将侧壁间隔物18A及阻隔掩膜20从目前图型化硬罩层14上面移除后的装置10。其次，如图1J所示，透过图型化硬罩14在此层绝缘材料12上进行蚀刻程序，以在此层绝缘材料12中界定描述性沟槽22。图1K描述在沟槽22中形成示意描述的金属特征24(例如：金属线)后，并且将图型化硬罩层14移除后的装置10。可在此层绝缘材料12中形成此类金属特征24的方式对于所属领域技术人员是众所周知。

在SADP程序中，成形的金属特征24一般称为「心轴金属」特征(「MM」)或「非心轴金属」特征(「NMM」)。如图1K所示，置于心轴16A及心轴掩膜17特征(两者在图1K中以虚线表示)底下的金属特征24即所谓的「心轴金属」特征(在图1K中以「MM」表示)。此层绝缘材料12中形成的所有其它金属特征24都为「非心轴金属」特征，在图1K中以「NMM」表示。谈到术语，MM特征及NMM特征在将意图待使用SADP程序制造的总体图型分解时，称为不同「颜色」，下面将有更完整的说明。因此，两个MM特征称为有「颜色相同」，并且两个NMM特征称为「颜色相同」，而MM特征及NMM特征则称为「颜色不同」。

SADP技术中运用的另一重要特征即所谓的「虚设心轴」。图1L至图1M各包括一系列将引用来解释虚设心轴概念的图式(由上而下)。图1L中的上图描述已如前述形成原始心轴16A及间隔物18A后的装置10。如前所述，心轴金属(MM)特征只在先前心轴16A占位空间下面成形。

在图1L所示的剖面图中，心轴16A将此层绝缘材料12中要形成心轴金属(MM)特征24(请参阅下图)处的空间占位的心轴，而另两个所示心轴16AD则为其下将无心轴金属成形的「虚设心轴」。图1L的下图还描述的是非心轴金属(NMM)特征24，其在两个相邻间隔物18A所界定的空间中成形。于图1L的中图所示处理流程的制点，所有原始心轴16A都已移除，只留下隔开的间隔物18A，并且已形成阻隔掩膜20将先前部分原始心轴16A的占位区域包覆，藉以将现由阻隔掩膜20包覆的部分原始心轴16A有效转换成「虚设心轴」16AD，其为了说明在中图系以虚线表示。由前述将理解的是，虚设心轴(例如：图1L的心轴16AD)是原始心轴16A的一部分，其定位将在原始心轴16A已移除后由阻隔掩膜20包覆。在图1L的下图中，虚线24D描述阻隔掩膜20未阻隔先前虚设心轴16AD占位区的情况下，已形成心轴金属(MM)特征的位置。

图1M是一系列平面图的图式，其示意描述在此层绝缘材料12中，涉及形成两个描述性心轴金属特征24(请参阅下图)的某些步骤。如图所示，原始心轴16A一般为可有任何所需轴向长度的线型特征。在某些情况下，可为了要呈现「并合线」配置而形成原始心轴16A。一般来说，如以上所述，「虚设心轴」为一部分原始心轴16A，其在原始心轴16A已移除后由阻隔掩膜20包覆。图1M的上图描述处理流程中，已相邻于描述性原始心轴16A形成间隔物18A的制点。系列中的下一张图式描述的是，处理流程中已移除原始心轴16A的制点。硬罩层14未示于图1M中。下一张图式描述的是，处理流程中，已为了要包覆先前原始心轴16A所占位一部分但非全部空间而形成阻隔掩膜20的制点。底图描述的是已将此层绝缘材料12蚀刻、已将阻隔掩膜20及间隔物18A移除、已在此层绝缘材料12中形成心轴金属(MM)特征24后，并且已将硬罩14(图未示)移除后的装置。在这个实施例中，请参阅图1M的上图，原始心轴16A的中间部位将称为「虚设心轴」，而原始心轴16A的剩余部位则仍称为「心轴」。也就是，阻隔掩膜20用于有效「切割」另将变成心轴金属特征24的一部分者。虚设心轴图型传统上藉由SADP分解软体产生。

一种众所周知的双图型化技术称为LELE「微影-蚀刻-微影-蚀刻」(litho-etch-litho-etch)双图型化。如名称所暗示者，LELE程序含括形成两个光阻蚀刻掩膜，并且进行两道蚀刻程序，以将所需总体图型转移至硬罩层，其接着当作用以蚀刻底层材料的蚀刻掩膜。谈到术语，LELE双图型化程序中运用的不同掩膜称为不同「颜色」。因此，取决于相邻特征之间的间隔，可使用相同光阻掩膜(「颜色相同」)形成此等特征，或可能必须使用不同光阻掩膜(「颜色不同」)形成此等特征。在LELE程序中，若两相邻特征以能使用传统单一曝照光微影图型化的距离隔开，那两个相邻特征则可使用相同(「颜色相同」)的光阻掩膜成形。相比之下，若这两个相邻特征之间的间隔小到无法使用单一曝照光微影成形，则那些特征必须使用不同光阻掩膜(「颜色不同」)成形，或必须藉由变更电路布局将特征之间的间隔增大，使得其可使用相同的光阻掩膜成形。

如上所述，任何待使用双图型化技术形成的电路布局都必须检查，以确定能将其分解成两个单独的光阻掩膜。布局必须具有在LELE程序中可分解的零奇周期。掩膜工程师为了判断电路布局是否符合双图型化，使用非常尖端且众所周知的EAD工具及电脑程式，经过研究，藉由「绘制」连接特征矩心的「多角回圈」而将相邻特征连接。图1N含有此一多角回圈30的简化实施例，所示是针对五个(A-E)相邻特征。多角回圈30由五个边缘31构成。在这个实施例中，由于相邻特征之间的相对间隔，所有特征都需要使用「颜色不同」(“DC”)的掩膜成形。因此，多角回圈30具有五个“DC”连接各个特征的边缘。由于多角回圈30的DC边缘为奇数个(共五个)，故多角回圈30代表奇周期布局。由于多角回圈30中有奇数个DC边缘，多角回圈30所反映的图型不可使用双图型化技术分解。图1O描述一可令电路布局可分解的描述性改进。在这个实施例中，增大特征A与B之间的间隔，使得那两个特征可使用「颜色相同」(SC)的掩膜成形。因此，改进的多角回圈30A现仅有四个DC边缘(偶数)，并且可使用双图型化技术分解。简言之，在LELE双图型化程序中，相邻特征之间增大间隔带来的效应是「破坏」奇周期多角回圈。然而，相邻特征之间增大间隔的负作用是：制造电路所需硅的面积或「作图空间」增大，并且增大此间隔可能带来「涟波」效应，造成另外将需解析的奇周期。

在SADP程序中，就像LELE程序一般，布局必须具有零个可分解的奇周期。然而，与LELE程序有所不同的是，由于SADP程序的本质，奇周期多角回圈内仅令相邻特征之间增大间隔以致两个相邻特征必须使用「颜色相同」的掩膜成形，未能解析奇周期的情形，也就是间隔增大将不在SADP程序中破坏奇周期回圈。反而在SADP程序中，两个相邻特征之间的间隔必须藉由足以令这两个相邻特征隔开至可使用心轴掩膜或阻隔掩膜成形的大小予以增大，也就是间隔必须增大到令特征得称为「颜色不敏感」的程度。正如以前，相邻特征之间增大间隔的负作用是：需用以制造电路的硅其面积或「作图空间」增大，并且增大此间隔可能带来「涟波」效应，造成将需藉由将另外特征之间的间隔增大予以解析的另外奇周期。

如上所述，集成电路设计最终是在一批层件中，将电路布局转移至半导体基材而制成，此批层件将共同令构成装置的特征成形，此等装置构成集成电路的组件。然而，在能制造布局之前，必须先进行布局的确认程序。设计规则检查(DRC)是电子设计自动化判断特定晶片布局的实体布局是否符合一批建议参数(称之为设计规则)的领域。设计规则检查是晶片设计实体验证期间的一项主要步骤。设计规则是一批由半导体制造商提供的参数，能让晶片设计师验证产品布局以及制造产品时所用掩膜集合(分划板)的正确性。先进制程及产品为了提升产品良率，可涉及更严谨设计规则的使用。

设计规则可专用于特定的半导体制程及/或产品。一般来说，设计规则集合在布局的特征之间，指定特定的几何及连接限制条件，以确保足以顾及半导体制程变异性的裕度、以及确保电路按照要求工作。一般而言，半导体制造商运用的设计规则有许多基本类型。第一类为单一层规则，例如：宽度规则、间隔规则、以及间距规则。宽度规则指定设计中任何形状的最小可容许宽度，也就是金属线或栅极电极结构的宽度。间隔规则指定两个相邻特征之间的最小距离，像是两个相邻金属线之间的间隔。间隔规则能取决于两个相邻特征之间的关系本质而变，例如：转角对转角间隔、尖部对侧边间隔、侧边对侧边间隔、尖部对尖部间隔等。这些各种间隔规则容许的空间大小在所有情况将不太可能相同，例如，可容许尖部对尖部间隔可有别于可容许侧边对侧边间隔。另外，所容许间隔的大小相较于较旧的产品世代，对于更先进的产品及制程将可能较紧(较小)。半导体产品每一层都将有这些单一层规则，最下层一般都有最紧或最具限制性的设计规则，并且产品上的最高金属层一般都有较大、较不具限制性的设计规则。也有所谓的双层设计规则。双层设计规则指定产品的两个单独层件上特征之间必须存在的关系。例如，围蔽设计规则可能指定的是，一种类型的物件(例如：接触部或贯孔)藉由金属层予以包覆时，必须配合某些另外的误差裕度。有许多其它本文未讨论的设计规则。

一般而言，设计确认程序是藉由基于电脑的验证工具处理，其处理电路布局并且验证布局有无遵守一组指定的设计规则。此类验证工具其中一种有时称为设计规则检查器。设计规则检查器通常实现成单机型的软体程式(如：Cadence Assura.RTM.DRC)、或电子设计自动化工具(如：Cadence Virtuoso.RTM)的一部分。设计规则检查器检验布局是否有一组指定设计规则方面的违规。布局常以档案形式(以数位方式表示电路的布局)由设计规则检查器接收。当前的布局档案格式包括但不限于GDS II及OASIS。当设计规则检查器观察到布局内的电路特征违反特定设计规则时，设计规则检查器标记这个违规。如何能让设计师注意到这个标记违规的实施例，包括但不限于在产生的输出布局档案中直接标记这个违规、或以图形方式让人注意到电子设计自动化工具内的这项违规。

设计规则检查及双图型化检查是非常耗用运算资源的工作。设计规则检查将在产品的分部上进行，以最小化顶层侦检到的错误数量。对于现代的集成电路设计，客户若是在单一CPU上执行，则可能必须等待一周才能得到设计规则检查的结果。在生成同时符合设计规则及双图型化的最终电路布局前，由于可能要进行多次设计规则检查/双图型化检查运作，大部分设计公司都必须或想要缩短用在进行设计规则检查/双图型化检查运作的时间，也就是期望能达到合理的周期时间。若利用的是现今的处理能力，全晶片设计规则检查/双图型化检查运作的进行速度可更快。虽然如此，缩短确认及更正产品层错误所用时间，使得最终产品布局符合设计规则且符合双图型化，是高度期望的目的。

图2描述先前技术金属绕线程序50的一个描述性实施例，其使用EDA工具予以进行，用于产生欲以SADP程序制造的电路绕线布局58。如图2所示，此程序始于建立一组心轴掩膜规则(如：程序块52所示)，以及建立一组阻隔掩膜规则(如程序块56所示)。心轴掩膜规则及阻隔掩膜规则可专用于特定的半导体制程及/或产品。一般来说，心轴掩膜规则及阻隔掩膜规则还建立与在心轴掩膜及阻隔掩膜两者上形成特征有关的特定尺寸及间隔限制，同时顾及光微影工具及技术中的限制。请继续参阅图2，基于心轴掩膜规则及阻隔掩膜规则，产生一组金属绕线设计规则，如程序块56所示。一般来说，金属绕线设计规则集合在电路布局的相邻特征之间，指定特定的几何及间隔限制条件，同时顾及半导体制程中的变异性。重要的是，为了确保能将最终电路布局分解成各符合对应掩膜规则的心轴掩膜及阻隔掩膜，金属绕线设计规则经产生并且用于建立最终电路布局。利用所建立的金属绕线规则(程序块56)，将EDA绕线器用于产生电路绕线布局58。

一种实现双图型化绕线的理想方法为无色绕线法，其中，EDA绕线软体产生金属布局而未对金属绕线图型指定颜色，并且藉由强制零奇周期确保绕线布局的可分解性。无色绕线法由于绕线程序期间不需要指定颜色(分解)，从而有更高的效率，而优于其它有色绕线法。无色绕线法的要求是，布局必须具有颜色对称性。图3描述此种颜色对称布局的实施例，其关于LELE双图型化程序。总体电路布局由三个特征(A-C)组成。在一种着色可能性(「颜色指定1」)中，特征B是在掩膜A中成形，而特征A与C则在掩膜B中成形。在另一着色可能性(「颜色指定2」)中，颜色指定翻转或反转自颜色指定1，其中，特征A与C是在掩膜A中成形，而特征B则是在掩膜B中成形。若图3中的两彩色布局皆通过所有必要的设计规则检查、或若两彩色布局皆未通过确切相同的设计规则检查，则将电路设计布局称为具有颜色对称性。LELE双图型化程序的颜色对称在掩膜A及掩膜B对称的情况下，自然得到保证。

然而，由于SADP程序的本质，此颜色对称因心轴金属(MM)特征与非心轴金属(NMM)特征之间的设计规则不对称而未得到保证。SADP布局的非颜色对称性，也能源自先前技术SADP分解的解决方案。图4A描述SADP程序非颜色对称本质的一实施例。在一种SADP着色可能性(「颜色指定1」)中，特征B为心轴金属(MM)特征，而特征A与C则为非心轴金属(NMM)特征。在另一SADP着色可能性(「颜色指定2」)中，特征A与C为MM特征，而特征B则为NMM特征。假设颜色指定2解决方案中心轴金属特征A与C之间的间隔「S」(示于图4A中的最下图)小于最小心轴间隔规则，则颜色指定2的解决方案不符合DRC。然而，谈到颜色指定1的解决方案，特征A与C为非心轴金属特征，并且未受制于最小心轴间隔规则的设计规则检查，颜色指定1的解决方案因而符合DRC，这与颜色指定2相反。因此，根据先前技术SADP设计规则，设计布局在本文不具有颜色对称性。

图4B描述SADP程序非颜色对称本质的另一实施例，其源自分解的解决方案。在一种SADP着色可能性(「颜色指定1」)中，特征A、C及E为NMM特征，而特征B、D及F则为MM特征。为了解析颜色指定1绕线中的心轴图型化，形成虚设心轴(共同以元件符号70表示)以连接相隔紧密的心轴金属。阻隔掩膜20将用于防止在虚设心轴区中形成金属的轮廓在图4B中以虚线表示。

在另一SADP着色可能性(「颜色指定2」)中，特征A、C及E为MM特征，而特征B、D及F则为NMM特征。为了解析颜色指定2绕线中的心轴图型化，形成虚设心轴(共同以元件符号72表示)以连接分隔紧密的心轴金属。仍将阻隔掩膜20用于防止在虚设心轴区中形成金属。如图所示，为解析设计布局而形成的虚设心轴70、72其所占位区域的配置不相同。

请继续参阅图4B，将阻隔掩膜20绘制成具有理想矩形的配置。然而，实际制造时，阻隔掩膜20一般将不具有这种理想化矩形配置。例如，图4B也包括描述按照现实世界所制造阻隔掩膜20R配置实施例的虚线，相较于矩形状阻隔掩膜20的理论配置，其具有圆角。实际阻隔掩膜20R的一般性椭圆状配置为了要厘清，也在图4B予以个别绘制。因此，由于理论与实际阻隔掩膜配置之间的差异、以及特征A至F相较于那些特征的理想化形状也将遭受某种程度「失真」的事实，图4B中所示的颜色指定1绕线可能无法通过设计规则检查。例如，由于阻隔掩膜20及心轴特征F两者中的「圆角化」，虚设心轴区中形成有非预期的金属特征，其将导致特征E与F之间与间隔要求有关的违规。另一方面，能搭配所示的分解结果，在颜色指定2下制造设计布局。更重要的是，本文的SADP设计布局由于不对称分解的解决方案(更具体地说，虚设心轴成形)而颜色未对称。

因此，使用先前技术SADP技术不可能以无色SADP绕线法形成无色电路。基于许多理由这是有问题的。首先，彩色绕线解决方案需要非常耗时的分解着色冲突解析程序。另外，电路布局的颜色相依性分解一般在产生的集成电路产品中，导致非意欲的颜色相依性效能变异。

本揭示针对产生待使用自对准双图型化(SADP)绕线技术所形成电路布局的各种方法，其可解决或至少降低以上所鉴别的一或多项问题。

发明内容

下文介绍简化的发明内容，用以对本发明的某些态样有基本的了解。本摘要不是本发明的详尽概观。目的不在于辨别本发明的主要或关键元件，或叙述本发明的范畴。其唯一目的在于以简化形式介绍若干概念，作为下文所述更详细说明的引言。

大体上本揭示针对各种产生待使用自对准双图型化(SADP)绕线技术所形成电路布局的方法。在一个具体实施例中，本文揭露的方法还包括：产生一组心轴掩膜规则，产生一组阻隔掩膜规则，产生虚拟、软体式非心轴金属掩膜，建立一组虚拟非心轴掩膜规则，基于心轴掩膜规则、阻隔掩膜规则及虚拟非心轴掩膜规则产生一组金属绕线设计规则，以及基于金属绕线设计规则产生电路绕线布局。

本文揭露的另一描述性方法还包括：产生一组心轴掩膜规则，产生一组阻隔掩膜规则，产生虚拟、软体式非心轴金属掩膜，建立一组虚拟非心轴掩膜规则(其中，虚拟非心轴掩膜规则包含心轴掩膜规则的仿件(replica))，基于心轴掩膜规则、阻隔掩膜规则及虚拟非心轴掩膜规则产生一组金属绕线设计规则，基于金属绕线设计规则产生电路绕线布局，将电路绕线布局分解成心轴掩膜图型及阻隔掩膜图型，产生对应于心轴掩膜图型的第一组掩膜资料，以及产生对应于阻隔掩膜图型的第二组掩膜资料。

本文揭露的另一描述性方法还包括：将电路布局分解成心轴掩膜图型、阻隔掩膜图型及虚设非心轴图型，分解电路绕线布局之后，在心轴掩膜图型、阻隔掩膜图型及虚设非心轴图型每一者上进行至少一设计规则检查活动，产生对应于心轴掩膜图型的第一组掩膜资料，以及产生对应于阻隔掩膜图型的第二组掩膜资料。

附图说明

可搭配附图参照底下说明以了解本揭示，其中，相称的参考元件符号视为相称的元件，以及其中：

图1A至图1M描述先前技术SADP程序的一个描述性实施例；

图1N至图1O描述多角回圈的描述性实施例、以及解析LELE程序中奇周期冲突的一个实施例；

图2描述先前技术金属绕线程序的一个描述性实施例，其使用EDA工具予以进行，用于产生欲以SADP程序制造的电路绕线布局；

图3描述待以LELE程序所制造对称性先前技术电路布局的一个描述性实施例；

图4A至图4B描述待以SADP程序所制造不对称性先前技术布局的描述性实施例；以及

图5A至图5F描述本文所揭露使用自对准双图型化(SADP)绕线技术产生电路布局的各种方法的各个描述性具体实施例。

尽管本文所揭示的专利标的(subject matter)易受各种改进和替代形式所影响，其特定具体实施例仍已藉由图式中的实施例予以表示并且在本文中予以详述。然而，应理解的是，本文对特定具体实施例的说明其用意不在于限制本发明于所揭露的特殊形式，相反地，用意在于含括落于如权利要求书所界定本发明精神与范畴内的所有改进、均等件、以及替代。

具体实施方式

下面说明的是本发明的各个描述性具体实施例。为了清楚起见，本说明书未说明实际实现的所有特征。当然，将领会的是，在开发任何此类实际具体实施例时，可施作许多特定实现的决策以达成开发者的目的，如符合系统相关和商务相关限制条件之类，此将随不同实现而变。再者，将领会的是，此类开发所作的努力可能复杂且耗时，但对于具有本揭露利益的所属领域具有普通技术者而言，将是例行工作。

现将引用附图说明本专利标的。图式中所示意的各种结构、系统及装置其目的仅在于说明而非为了以所属领域技术人员所熟知的细节混淆本揭露。虽然如此，仍含括附图以说明并且解释本揭示的描述性实施例。应该理解并且解读本文的用字及词组与所属相关领域的技术人员所理解的用字及词组具有相容的意义。术语或词组的特殊定义，也就是，有别于所属领域技术人员所理解的普通或惯用意义的定义，用意是要藉由本文对于术语或词组的一致性用法予以隐喻。就术语或词组用意在于具有特殊意义(也就是，不同于所属领域技术人员所理解的术语或词组)的方面来说，此特殊定义将在说明书中以直接并且明确提供术语或词组特殊定义的明确方式予以清楚提出。

本揭示大体上针对本文所揭露各种产生待使用自对准双图型化(SADP)绕线技术所形成电路布局的方法。所属领域技术人员若完整阅读本申请书将轻易明白的是，可将本文所揭露的方法及装置用于制造如逻辑装置、记忆体装置、ASIC等各种装置。请参阅附图，现将更详细说明本文所揭露方法、装置以及系统的各个描述性具体实施例。

将参阅图5A至图5F讨论本文中所揭露发明的各个态样。也将视需要引用的是图1A至图1O中所述先前技术处理流程的特定态样。如本申请书的背景技术章节所示，SADP程序中如金属线之类形成的特征为心轴金属特征(MM)或非心轴金属(NMM)特征任一者。谈到本文及所附权利要求书中使用的术语，MM特征及NMM特征在将待以SADP程序技术制造的总体图型布局分解时，称为不同的「颜色」。因此，两个MM特征称为「颜色相同」，而MM特征及NMM特征则称为「颜色不同」。类似的是，两个NMM特征称为「颜色相同」。

SADP程序中仅用到两个实际、实体的光罩层：心轴掩膜及阻隔掩膜。因此，如图2所示，先前技术所作的努力在于：以用于产生SADP绕线的阻隔掩膜20及心轴掩膜17为基础，产生金属绕线设计规则。然而，如本申请书的背景技术章节所示，由于仅聚焦于心轴掩膜17及阻隔掩膜20的SADP程序以及绕线的非颜色对称本质，无法使用传统SADP电路绕线及分解规则与技术完成颜色对称的电路布局。本案发明人已发现到，藉由以EDA软体建立虚拟(也就是非实体)、软体式非心轴金属掩膜(在下文中称为「虚拟非心轴掩膜层」)，并且将那虚拟非心轴掩膜层(及与其相关的规则)并入EDA程序，尤其是在EDA程序金属绕线设计规则的建立及分解方面，可造成电路布局颜色对称，并且可得到无色SADP电路绕线的解决方案。根据本文所揭露各个发明的一个态样，在分解程序期间，将虚拟虚设非心轴图型用于确保SADP分解程序的颜色对称性。可建立并且将此类软体式「层件」编程到现代EDA工具及系统内的方式，对于所属领域技术人员是众所周知。

图5A描述本文所揭露金属绕线程序的一个描述性实施例，其含括将与虚拟非心轴掩膜层有关联的规则，用于产生意欲以SADP程序制造的电路绕线布局102。如图5A所示，此程序始于建立一组心轴掩膜规则(如：程序块104所示)，以及建立一组阻隔掩膜规则(如程序块106所示)。心轴掩膜规则及阻隔掩膜规则可专用于特定的半导体制程及/或产品。一般来说，心轴掩膜规则104及阻隔掩膜规则106还建立与在心轴掩膜及阻隔掩膜两者上形成特征有关的特定尺寸及间隔限制，同时顾及光微影工具及技术中的限制。

根据现揭发明的一个态样，建立并且将与本文所揭露新颖虚拟非心轴掩膜层有关联的各个规则当作用以建立金属绕线设计规则的输入(如程序块110所示)，其最后用于建立最终电路绕线布局102。在一个具体实施例中，本案发明人选择虚拟非心轴掩膜规则108，其为程序块104所示心轴掩膜规则的100％仿件。

请继续参阅图5A，基于心轴掩膜规则、阻隔掩膜规则及虚拟非心轴掩膜规则108，产生金属绕线设计规则，如程序块110所示。一般来说，金属绕线设计规则集合在电路布局的相邻特征之间，指定特定的几何及间隔限制条件，同时顾及半导体制程中的变异性。重要的是，为了确保能将最终电路布局分解成各符合对应掩膜规则的心轴掩膜及阻隔掩膜，金属绕线设计规则经产生并且用于建立最终电路布局，同时因为在建立金属绕线设计规则时并入虚拟非心轴掩膜规则108而确保颜色对称。利用所建立的金属绕线规则(程序块110)，将EDA绕线器用于产生电路绕线布局102。

如下面参阅图5F更完整讨论的是，产生电路绕线布局102后，将电路绕线布局102分解成心轴掩膜、阻隔掩膜以及虚设非心轴图型。其后，令心轴掩膜、阻隔掩膜及虚设非心轴图型遭受适当的DRC活动(其一般包括总体SADP金属设计规则)，以确保其符合双图型化，并且还符合所有其它设计规则。若心轴掩膜、阻隔掩膜及虚设非心轴图型通过前述检查，则宣布电路布局102同时符合设计规则且符合双图型化，并且能发布予掩膜制造商用于制造对应于心轴掩膜及阻隔掩膜的掩膜。再次地，由于虚拟非心轴掩膜层为软体式非实体「掩膜」，无需制造对应于虚设非心轴图型的实体掩膜，虚设非心轴图型基于虚拟非心轴掩膜层建立的。就经过分解的布局(如心轴掩膜、阻隔掩膜及虚设非心轴图型中反映者)未通过上述任何设计规则检查的方面来说，已将电路布局102判断为具有一或多个冲突，必须改正所述冲突以消除造成电路布局未通过上述设计规则检查的情形。此类改正可含括调整电路布局102一或多个特征的间隔、定位及/或位置。

图5B描述可使用本文所揭露方法完成的颜色对称性电路布局的实施例。在一种SADP着色可能性(「颜色指定1」)中，特征B为心轴金属(MM)特征，而特征A与C则为非心轴金属(NMM)特征。在另一SADP着色可能性(「颜色指定2」)中，特征A与C为MM特征，而特征B则为NMM特征。与图4A中所示先前技术实施例不同，根据其为心轴掩膜规则仿件的新颖虚拟非心轴掩膜规则108，颜色指定1解决方案中非心轴金属特征A与C之间的间隔S1，如颜色指定2解决方案中的间隔S2，受到相同的设计规则检查。因此，若此间隔(S1或S2，原因是两者相同)大于最小心轴间隔规则「S」(最小非心轴间隔规则也一样)，颜色指定1的解决方案及颜色指定2的解决方案两者都符合设计规则(也就是无DRC违规)。若此间隔(S1或S2，原因是两者相同)小于最小心轴间隔规则「S」(最小非心轴间隔规则也一样)，颜色指定1的解决方案及颜色指定2的解决方案两者都不符合设计规则(也就是违反DRC)。

谈到软体式虚拟非心轴掩膜层的建立，所属领域技术人员将了解的是，关于如上所述虚设心轴位置的形成，可使用如上所述的相同技术，建立虚设非心轴图型(NMP)。图5C为一系列将为了解释虚设非心轴图型概念而引用的剖面图。请参阅图5C中所示的下图，将在此层绝缘材料12中形成的是非心轴金属(NMM)特征24(由虚线圆圈25所围蔽)。请参阅图5C中的上图，不同心轴16A上所形成两个相邻间隔物18A之间的间隔25A中形成特定NMM特征24。图5C中的下图还描述心轴金属(MM)特征24，其成形于心轴16A先前占位的空间中。于图5C的中图所示处理流程的制点，所有原始心轴16A都已移除，只留下隔开的间隔物18A。中图还描述阻隔掩膜20的一部分，其已为了要将所隔开间隔物18A之间先前敞开的NMM区27A的一部分包覆而成形。因此，这个部分的阻隔掩膜20有效阻隔一部分非心轴金属区而形成「虚设非心轴图型」。如经由前述将理解者，虚设非心轴图型是原始非心轴金属区将遭受一部分阻隔掩膜20阻隔的一部分。在图5C的下图中，虚线24X描述若无阻隔掩膜20，非心轴金属(NMM)特征将已成形的位置。

图5D是一系列平面图的图式，其示意描述在此层绝缘材料12中，形成两个描述性非心轴金属(NMM)特征24(请参阅下图)的某些步骤。如图5D的上图所示，介于两个隔开的间隔物18A之间的「NMM区」中，将形成将在此层绝缘材料12中成形的非心轴金属(NMM)特征。如图所示，NMM特征一般为可有任何所需轴向长度的线型特征。在某些情况下，可为了要呈现「并合线」配置而形成非心轴金属特征。一般来说，如以上所述，「虚设非心轴图型」是原始非心轴金属区将遭受一部分阻隔掩膜20阻隔的一部分。图5D的上图描述处理流程中，间隔物18A已成形且原始心轴16A已遭移除的制点。图5D未描述硬罩层14。中图描述处理流程中阻隔掩膜20为了包覆一部分但非全部NMM区而成形的制点。底图描述的是已将此层绝缘材料12蚀刻、已将阻隔掩膜20及间隔物18A移除、已在此层绝缘材料12中形成非心轴金属(NMM)特征24后，并且已将硬罩14(图未示)移除后的装置。在这个实施例中，请参阅图5D的上图，NMM区的中间部位将称为「虚设非心轴图型」，而非心轴金属特征的剩余部位则仍称为非心轴金属特征，这是因为那些区域中将形成实际非心轴金属特征。也就是，阻隔掩膜20有效「切割」另将变为部分非心轴金属特征24者。当然，本文所参照各个心轴金属特征及非心轴金属特征的宽度及间距的大小，可取决于特定应用而变，并且这些尺寸将可能随着装置尺寸因技术进行导致持续缩减而变。因此，本发明不应视为受限于此类尺寸的特定数值范围。

能使用本文所揭露虚拟非心轴掩膜规则108及方法的概念，确保颜色对称分解，以致SADP布局真正颜色对称，且能启用无色SADP绕线的解决方案。图5E描述此一待以SADP双图型化程序制造的颜色对称布局的另一实施例。总体电路布局由六个特征(A-F)组成。在一个着色可能性(「颜色指定1」)中，特征B、D及F为基于心轴掩膜17(请参阅图1A)的心轴金属(MM)特征，而特征A、C及E则为非心轴金属NMM特征。图5E中也描述阻隔掩膜20的位置。根据本发明的一个态样，分解工具将基于虚拟非心轴掩膜规则，产生图5E中描述的虚设非心轴图型130。如图所示，阻隔掩膜20将为了要藉由阻绝非心轴金属在阻隔掩膜20所包覆区域中形成，有效建立虚设非心轴图型130而成形。

图5E也描述另一用于总体电路布局的着色可能性(「颜色指定2」)。在「颜色指定2」的具体实施例中，特征A、C及E为基于心轴掩膜17(请参阅图1A)的心轴金属(MM)特征，而特征B、D及F为非心轴金属NMM特征。如图所示，阻隔掩膜20将为了要藉由阻绝心轴金属在阻隔掩膜所包覆区域中形成，有效建立虚设心轴图型而成形。颜色指定1及颜色指定2中所示的分解结果，依据设计规则检查是完全相等的，这是因为按照虚拟非心轴掩膜规则的定义，心轴图型及非心轴图型所遭受的设计规则检查是相同的。因此，总体电路布局「颜色对称」。

图5F根据本文所揭露本发明的一个态样，描述电子设计自动化程序及系统150的一个描述性实施例。如其中所示，系统150适用于检查意欲使用SADP程序制造的电路绕线布局102，以使用本文所揭露的方法确保布局102同时符合设计规则且符合双图型化。也就是，系统150进行检查，以确保能将总体电路布局102分解成含有电路图型的心轴掩膜及阻隔掩膜，所述电路图型能使用电路制造商的工具及技术予以制造。如图5F所示，在程序块120中将初始布局102分解，以产生心轴掩膜图型120A及阻隔掩膜图型120B。根据本发明的一个态样，分解工具也于分解的制点产生符合软体式虚拟非心轴掩膜规则108的虚设非心轴图型130。请继续参阅图5F，检查心轴掩膜图型120A是否符合上述心轴掩膜规则104。检查阻隔掩膜图型120B是否符合上述阻隔掩膜规则106。也检查虚设非心轴图型130是否符合上述虚拟非心轴掩膜规则108。可按照任何顺序进行心轴掩膜120A、阻隔掩膜120B以及虚设非心轴图型130的设计规则检查。

若心轴掩膜120A、阻隔掩膜120B以及虚设非心轴图型130全都通过图5F所示的设计规则检查，则宣布电路布局102符合设计规则且符合双图型化，也就是无DRC违规，并且能发布予掩膜制造商用于制造对应于心轴掩膜图型120A及阻隔掩膜图型120B的掩膜。再次地，由于虚设非心轴图型130为软体式非实体「掩膜」，无需制造对应于虚设非心轴图型130的实体掩膜。若分解的布局(如心轴掩膜图型120A、阻隔掩膜图型120B或虚设非心轴图型130中反映者)未通过图5F所示的任何设计规则检查，则已将电路布局102判断成具有一或多个潜在不符合双图型化的图型或布局，必须将其改正以消除造成电路布局未通过图5F所示设计规则检查的情形。电路布局102的不符合的态样改正后，产生新(或修改过)的电路布局。

本文揭露的技术与本申请书在背景技术章节所讨论先前技术SADP设计规则自动化程序所用的方法大相径庭。更具体地说，藉由将本文所揭露新颖软体式虚拟非心轴掩膜层及虚设非心轴图型130的用途导入EDA程序，尤其是EDA程序的设计规则建立及分解方面，可造成电路布局颜色对称，并且可获得无色SADP电路绕线的解决方案。这转而令集成电路的制造较不繁琐且更有效率，可在绕线程序中避免或至少减少电路布局「着色」的正常程序运作、以及其后解析任何着色冲突。

以上所揭示的特殊具体实施例仅属描述性，正如本发明可用所属领域的技术人员所明显知道的不同但均等方式予以改进并且实践而具有本文的指导效益。例如，前述制程步骤可用不同顺序实施。另外，除了作为权利要求书中所述，对于本文所示构造或设计的细节无限制用意。因此，得以证实以上所揭示特殊具体实施例可予以改变或改进并且所有此等变化皆视为落于本发明的范畴及精神内。因此，本文所谋求的保护如权利要求书中所提。