专利名称：标准单元和具有该标准单元的半导体装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有标准(standard)单元的半导体装置，尤其涉及与微 细化工艺对应的标准单元的布线图案构造。
背景技术：
以往，通过配置称作标准单元的电路部件，来进行半导体集成电路的 布图设计。标准单元用于实现AND门电路、OR门电路、触发器(FF) 等功能块，被预先设计内部布线图案。在标准单元的LSI设计中，通常， 将元件库中登记的标准单元以列状排列，利用列间的通道进行布线，从而 实现所希望的LSI。而且，近年的半导体制造技术的进步非常显著，微细化日益发展。该 微细化通过掩模工艺技术、光刻技术和蚀刻技术等微细图案形成技术的飞 跃性进步来实现。这里，在图案尺寸非常大的时代，生成忠实于设计图案的掩模图案， 将该掩模图案通过投影光学系统转印到晶片上，并通过对基底进行蚀刻， 能够在晶片上形成大致如所设计那样的图案。但是，随着图案的微细化的 发展，在各工艺中难以忠实地形成图案，存在最终成品尺寸不能如设计那 样的问题。为了解决该课题，考虑各工艺中的变换差，按照使最终成品尺寸与设 计图案尺寸相等的方式生成与设计图案不同的掩模图案的处理(掩模数据 处理)非常重要。在掩模数据处理中，存在利用图形运算处理或设计规则 检查程序(D.R.C)等使掩模图案变化的MDP (Mask Data Processing)处 理，还有修正光临近效应(Optical Proximity Effect: OPE)用的OPC(Optical Proximity Correction)处理等。通过这些处理来对掩模图案进行适当地修 正，以获得所希望的最终成品尺寸。专利文献1:特开平9一 120993号公报 专利文献2:特开2006—235080号公报非专利文献1: Toshiya Kotani等、"New Design and OPC Flow for Manufacturability for 45nm Node and Beyond", VLSI学术论文集2005 近年，伴随着进一步微细化，光刻工序中的kl值(kl=W/ (NAA)，W:设计图案的尺寸，入曝光装置的曝光波长，NA:曝光装置中使用的透镜的数值孔径)日益降低。结果，OPE处于进一步增大的倾向，因此 OPC处理的负荷变得非常大。并且，若微细化进一步发展，则基于OPC 处理的修正不能称得上是完整的，设计图案与最终产品尺寸的背离会增 大。尤其是，在45nm以内的工艺中，存在基于OPC的掩模修正控制困难 的布线图案。即，如图10所示，被对置的布线端夹持的布线(X)因曝光 时的光的干涉而存在产生细部的倾向。因此，很可能因该布线的细部而引 起断线，所以，不能充分获得器件的制造成品率。发明内容鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种在微细化得到了发展的半 导体制造工序中具有对于被对置的布线端夹持的布线不会因细部而产生 断线这样的布线图案的标准单元。本发明作为构成半导体装置的标准单元，布线间距在170nm以下，包 括第一信号布线，其形成于第一布线层，沿第一方向延伸；和第二和第 三信号布线，形成于所述第一布线层，沿实质上与所述第一方向垂直的第 二方向延伸，并隔着所述第一信号布线而对置；所述第二和第三信号布线 中的至少一方的布线宽度比所述第一信号布线的布线宽度大。根据该发明，通过将隔着第一信号布线而对置的第二和第三信号布线 中的至少一方的布线宽度加粗，使得布线端的后退量减少，因此，OPC修 正量减少，能抑制曝光时的光对被夹持的第一信号布线的干涉。所以，能 防止第一信号布线产生细部。另外，本发明作为构成半导体装置的标准单元，布线间距在170nm以 下，包括第一信号布线，其形成于第一布线层，沿第一方向延伸；第二5和第三信号布线，形成于所述第一布线层，沿实质上与所述第一方向垂直的第二方向延伸，并隔着所述第一信号布线而对置；第四信号布线，其形成于所述第一布线层，沿所述第一方向延伸；第五信号布线，其形成于所述第一布线层，沿所述第二方向延伸，并与所述第四信号布线邻接；所述 第二信号布线的布线端与所述第一信号布线的间隔、以及所述第三信号布线的布线端与所述第一信号布线的间隔的至少一方，比所述第五信号布线 的布线端与所述第四信号布线的间隔大。根据该发明，由于第二和第三信号布线的至少一方的布线端与它们所 夹持的第一信号布线的间隔被扩展，因此，能抑制曝光时的光对第一信号 布线的干涉。所以，能防止第一信号布线产生细部。另外，本发明作为构成半导体装置的标准单元，布线间距在170nm以 下，包括第一信号布线，其形成于第一布线层，与单元框邻接，且与单 元框平行延伸；和第二信号布线，其形成于所述第一布线层；所述第一信 号布线的布线宽度比所述第二信号布线的布线宽度大。根据该发明，加粗了与单元框平行延伸的第一信号布线的布线宽度， 因此，在该第一信号布线被该标准单元内的信号布线和相邻配置的标准单 元内的信号布线夹持的情况下，即使产生了曝光时的光的干涉，也能够防 止布线的细部引起的断线。另外，本发明作为构成半导体装置的标准单元，布线间距在170nm以 下，包括第一信号布线，其形成于第一布线层，与单元框邻接，且沿与 单元框垂直的方向延伸；和第二信号布线，其形成于所述第一布线层；所 述第一信号布线的布线宽度比所述第二信号布线的布线宽度大。根据本发明，加粗了沿与单元框垂直的方向延伸的第一信号布线的布 线宽度，因此，即使在相邻配置的标准单元内的信号布线被该第一信号布 线和相邻配置的标准单元内的其他信号布线夹持的情况下，也能够抑制曝 光时的光的干涉。因此，能够防止相邻配置的标准单元内的信号布线产生 细部。(发明效果)根据本发明，针对在45nm以内工艺这样的微细化得到了发展的半导 体制造工序中难以进行掩模修正控制的、被对置的布线端夹持的布线，能防止因细部引起的断线。因此，能提高器件的制造成品率。
图1是本发明的实施方式的半导体装置所具有的标准单元的布线图案 的一例。图2是用于说明布线间距的图。图3是将图1的布线图案放大后的图。图4是表示第一实施方式的布线图案的图。图5是表示第一实施方式的布线图案的另一例的图。图6是表示第二实施方式的布线图案的图。图7是表示第二实施方式的布线图案的另一例的图。图8是表示第三实施方式的布线图案的图。图9是表示第三实施方式的布线图案的图。图IO是表示由布线端夹持的布线的细部的例子的图。图中ll一信号布线(第一信号布线)；12 —信号布线(第二信号布线)； 13—信号布线(第三信号布线)；21—信号布线(第四信号布线)；22_信 号布线(第五信号布线)；31 —信号布线(第一信号布线)；33—信号布线 (第二信号布线)；35 —信号布线(第一信号布线)；36—信号布线(第二 信号布线)。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。 (实施方式l)图1是表示本发明的实施方式的半导体装置所具有的标准单元的布线 图案的一例。图l表示了某一布线层的布线图案。而且，在上端和下端， 电源布线51、 52沿左右延伸。在本发明的各实施方式中，设采用45nm以内的工艺。在45nm以内 的工艺中，如图2所示的布线间距P、即布线中心间的距离在170nm以下。 即，在本发明中，以布线间距在170nm以下为前提。而且，本发明中，信号布线是指与电源布线连接的布线之外的布线。还有，在各图中，以第一方向为横向，以实质上与第一方向垂直的第二方 向为纵向。图3是将图1的布线图案A放大后的图。如图3所示，信号布线21 沿横向延伸，沿纵向延伸的信号布线22的布线端与该信号布线21邻接。 设信号布线21、 22的布线宽度为W，设信号布线22的布线端与信号布线 21的间隔为S。图4是将图1的布线图案B放大后的图，表示了本实施方式的布线图 案。如图4所示，作为第一信号布线的信号布线11沿横向延伸。并且， 作为第二和第三信号布线的信号布线12、 13沿纵向延伸，且隔着信号布 线11而对置。此外，在本发明中，两条信号布线对置是指从信号布线延伸的方向 观察两条信号布线有重叠之处的状态。并且，信号布线12、 13的布线宽度被K展为W+W，，比信号布线ll 的布线宽度W大。这样，通过将隔着信号布线11而对置的信号布线12、 13的布线宽度加粗，使得布线端的后退量减少，因此，OPC修正量减少， 能抑制曝光时的光对被夹持的信号布线11的干涉。所以，能防止信号布 线ll产生细部。而且，该情况下，优选使信号布线12、 13的布线宽度在 该标准单元内的信号布线中最大。还有，在图4的例子中，对夹持信号布线11的信号布线12、 13的双 方扩展了其布线宽度，但也可对信号布线12、 13的一方扩展其布线宽度。 例如，在图5的例子中，仅使信号布线12的布线宽度扩展为W+W'。该 情况下，也能抑制曝光时的光对被夹持的信号布线11的干涉，所以，能 防止信号布线ll产生细部。而且，该情况下，优选使信号布线12的布线 宽度在该标准单元内的信号布线中最大。(实施方式2)图6是表示图1中的布线图案B的本实施方式的改良例的图。在图6 中，信号布线12的布线端与信号布线11的间隔被扩展为S + S'。并且， 信号布线13的布线端与信号布线11的间隔被扩展为S + S'。若与图3所 示的布线图案A进行对比，则相比于作为第五信号布线的信号布线22的布线端与作为第四信号布线的信号布线21的间隔S，信号布线12的布线端与信号布线11的间隔、以及信号布线13的布线端与信号布线11的间隔增大。这样，通过扩展相对置的两条信号布线12、 13的布线端与它们所夹 持的信号布线11的间隔，能抑制曝光时的光对信号布线11的干涉，所以， 能防止信号布线ll产生细部。而且，在图6的例子中，对夹持信号布线11的信号布线12、 13的双 方扩展了其布线端与信号布线11的间隔，但也可对信号布线12、 13的一 方扩展其布线端与信号布线11的间隔。例如，在图7的例子中，仅对信 号布线13使其布线端与信号布线11的间隔扩展为S + S'。该情况下，也 能抑制曝光时的光对被夹持的信号布线11的干涉，所以，能防止信号布 线11产生细部。还有，在本实施方式中，与实施方式l同样，也可扩展对信号布线ll 进行夹持的信号布线12、 13中的至少一方的布线宽度。由此，能抑制曝 光时的光对被夹持的信号布线11的干涉。(实施方式3)关于与标准单元的单元框邻接的信号布线，因相邻配置的标准单元的 布线图案而有可能产生布线的细部、或导致相邻配置的标准单元内的信号 布线产生细部。因此，在本实施方式中，使与单元框邻接的信号布线的布 线宽度比其他信号布线大。图8是表示本实施方式中的单元框附近的布线图案的图。图8表示了 某一布线层的布线图案。图8中，作为第一信号布线的信号布线31与单 元框邻接，并且与单元框平行延伸。而且，其布线宽度被扩展为W+W，。 即，信号布线31的布线宽度比其他信号布线例如作为第二信号布线的信 号布线33的布线宽度大。而且，优选使信号布线31的布线宽度在该标准 单元内的信号布线中最大。由此，在信号布线31被信号布线32和相邻配置的标准单元内的信号 布线34夹持的情况下，即使产生了曝光时的光的干涉，也会由于信号布 线31的布线宽度粗而能够防止布线的细部引起的断线。图9是表示本实施方式中的单元框附近的布线图案的另一例的图。图9表示了某一布线层的布线图案。图9中，作为第一信号布线的信号布线 35与单元框邻接，并且沿与单元框垂直的方向延伸。而且，其布线宽度被 扩展为W+W，。 g卩，信号布线35的布线宽度比其他信号布线例如作为第 二信号布线的信号布线36的布线宽度大。而且，优选使信号布线35的布 线宽度在该标准单元内的信号布线中最大。由此，即使在相邻配置的标准单元内的信号布线37被信号布线35和 相邻配置的标准单元内的信号布线38夹持的情况下，也会由于信号布线 35的布线宽度粗而能够防止曝光时的光对信号布线37的干涉。因此，能 防止信号布线37产生细部。此外，本发明的特征例如可通过研究标准单元的设计数据来确认。
权利要求
1、一种标准单元，用于构成半导体装置，布线间距在170nm以下，该标准单元包括第一信号布线，其形成于第一布线层，并沿第一方向延伸；和第二和第三信号布线，形成于所述第一布线层，沿实质上与所述第一方向垂直的第二方向延伸，并隔着所述第一信号布线而对置；所述第二和第三信号布线中的至少一方的布线宽度比所述第一信号布线的布线宽度大。
2、 根据权利要求1所述的标准单元，其特征在于， 所述第二和第三信号布线中的至少一方的布线宽度在该标准单元内的信号布线中最大。
3、 根据权利要求1或2所述的标准单元，其特征在于， 所述第二和第三信号布线的布线宽度均比所述第一信号布线的布线宽度大。
4、 一种标准单元，用于构成半导体装置， 布线间距在170nm以下， 该标准单元包括第一信号布线，其形成于第一布线层，并沿第一方向延伸； 第二和第三信号布线，形成于所述第一布线层，沿实质上与所述第一方向垂直的第二方向延伸，并隔着所述第一信号布线而对置；第四信号布线，其形成于所述第一布线层，并沿所述第一方向延伸； 第五信号布线，其形成于所述第一布线层，沿所述第二方向延伸，并与所述第四信号布线邻接；所述第二信号布线的布线端与所述第一信号布线之间的间隔、以及所述第三信号布线的布线端与所述第一信号布线之间的间隔中的至少一方，比所述第五信号布线的布线端与所述第四信号布线之间的间隔大。
5、 根据权利要求4所述的标准单元，其特征在于，所述第二信号布线的布线端与所述第一信号布线之间的间隔、以及所 述第三信号布线的布线端与所述第一信号布线之间的间隔，均比所述第五信号布线的布线端与所述第四信号布线之间的间隔大。
6、 一种标准单元，用于构成半导体装置，布线间距在170nm以下， 该标准单元包括第一信号布线，其形成于第一布线层，与单元框邻接，且与单元框平 行地延伸；和第二信号布线，其形成于所述第一布线层；所述第一信号布线的布线宽度比所述第二信号布线的布线宽度大。
7、 根据权利要求6所述的标准单元，其特征在于，所述第一信号布线的布线宽度在该标准单元内的信号布线中最大。
8、 一种标准单元，用于构成半导体装置， 布线间距在170nm以下， 该标准单元包括第一信号布线，其形成于第一布线层，与单元框邻接，且沿与单元框 垂直的方向延伸；和第二信号布线，其形成于所述第一布线层；所述第一信号布线的布线宽度比所述第二信号布线的布线宽度大。
9、 根据权利要求8所述的标准单元，其特征在于， 所述第一信号布线的布线宽度在该标准单元内的信号布线中最大。
10、 一种半导体装置，具备权利要求1 9中任一项所述的标准单元。
全文摘要
本发明提供一种标准单元，其中，信号布线(11)沿第一方向延伸。信号布线(12、13)沿实质上与第一方向垂直的第二方向延伸，且隔着信号布线(11)而对置。并且，信号布线(12、13)的布线宽度比信号布线(11)的布线宽度大。由此，对被布线端夹持的信号布线，防止由细部引起的断线，实现器件的制造成品率的提高。
文档编号H01L27/02GK101281906SQ20081009182
公开日2008年10月8日 申请日期2008年4月3日 优先权日2007年4月5日
发明者尾添律子, 田丸雅规, 西村英敏, 谷口博树, 近藤英明 申请人:松下电器产业株式会社