JP2002252159A

JP2002252159A - 荷電ビーム露光装置、荷電ビーム露光方法、レイアウトパターンの作成装置、レイアウトパターンの作成方法、半導体装置の製造方法、及び、アパーチャ

Info

Publication number: JP2002252159A
Application number: JP2001048520A
Authority: JP
Inventors: Shohei Kozai; 昌平香西; Mototsugu Hamada; 基嗣濱田; Toshiyuki Umagoe; 俊幸馬越; Ryoichi Inenami; 良市稲浪
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-02-23
Filing date: 2001-02-23
Publication date: 2002-09-06

Abstract

(57)【要約】【課題】アパーチャ上のキャラクタ数の低減とビーム
の照射回数の低減が可能なレイアウトパターンの作成方
法を提供する。【解決手段】システム仕様を論理式で記述し、セルラ
イブラリ記録部からセルを選択し、論理式から前記セル
によるネットリストを生成する。次に、セルキャラクタ
変換ライブラリ記録部を用いて、セルによるネットリス
トを、機能キャラクタとバッファキャラクタによるネッ
トリストに変換する。最後に、バッファキャラクタライ
ブラリ記録部と機能キャラクタライブラリ記録部を参照
し、機能キャラクタとバッファキャラクタによるネット
リストに対応して、機能キャラクタとバッファキャラク
タの配置と、機能キャラクタとバッファキャラクタ間の
配線を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子やイオンの荷
電ビームを用いるキャラクタ・プロジェクション（Ｃ
Ｐ）方式の露光に関し、特に、アパーチャ上のキャラ
クタ数の低減と、ビームの照射回数の低減とに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】電子ビーム露光技術は、光リソグラフィ
では作製できないようなサブマイクロメートル以下の微
細パターンの加工を行うことができるため、ますます微
細化、高集積化、複雑化が求められる半導体の加工技術
には欠かせないものとなりつつある。しかし、代表的な
電子ビーム露光方法である可変成形ビーム（ＶＳＢ）露
光においては、露光を行うパターン形状によらずマスク
を必要としないが、パターンを多数の微細な矩形ショッ
トに分割して露光を繰り返すため、露光にかかる時間が
長くなり、スループットが得られないという欠点があ
る。

【０００３】スループットを高めるために、ある程度の
大きさのパターンを一括してショットできるキャラクタ
・プロジェクション（ＣＰ）露光技術（部分一括露光）
が開発されている。これは図３８に示すように、電子銃
２３１から発せられた電子ビーム２３２をビーム成形ア
パーチャ２３３で矩形に成形し、次にＣＰアパーチャ２
３５上に形成した複数のキャラクタ２３９から所望のキ
ャラクタ２３９を選択して、電子ビーム２３２を所望の
キャラクタ形状に成形し、基板２３８の所望の部分に縮
小して照射する方式である。部分一括露光は、図３８に
示すように、所望のパターンの一部分（キャラクタ部）
をアパーチャ上に複数作り込んでおくもので、アパーチ
ャ２３５上に作り込まれたキャラクタ２３９単位で順次
露光をおこなうものである。キャラクタ２３９には、繰
り返し露光する回数の多いパターンが選択される。しか
しながら、この方法では、パターン毎にマスクを作成し
なければならない。即ち、似たパターンであっても、パ
ターンの一部が異なる場合には、アパーチャを共有する
ことはできない。このために、可変成形ビーム露光を併
用することになり十分なスループットを得ることができ
なかった。

【０００４】ＣＰ方式（部分一括露光方式）の電子ビー
ム露光方法の発展形として、ＣＰアパーチャ２３５上に
デバイスパターン形状をした開口（キャラクタ）を設
け、そのキャラクタの一部にビーム２３２を照射し、キ
ャラクタの一部分だけを転写露光する方式が提案されて
いる。例えば、この露光方式をロジックデバイスの配線
層に適用する場合、ＣＰアパーチャ２３５上に複数本の
ライン形状のキャラクタを設け、その一部にビームを照
射すれば、任意の長さで任意の本数のラインを一括転写
することができる。しかし、レイアウトパターンでライ
ン毎に長さが異なると、露光回数が低減できない場合が
あった。

【０００５】また、ＣＰアパーチャ２３５上にキャラク
タ２３９として登録できる図形の数には露光装置上の制
限があり、左右の反転や上下の反転、回転等の位置関係
にあるものも別のキャラクタとして登録しなければなら
ず、全てのキャラクタを登録するのは困難であった。

【０００６】また、２枚のビーム成形アパーチャ２３３
を用いる方法が提案されている。この方式によれば、Ｃ
Ｐアパーチャ２３５上で任意の大きさに電子ビーム２３
２を成形できるので、ＣＰアパーチャ２３５上の配置効
率、露光速度を改善できる。例えばＡ、Ｂというキャラ
クタをくっつけた１つのキャラクタがあれば、隣り合う
Ａ−Ｂ、個別のＡ，Ｂという３種類のレイアウトをこの
１つのキャラクタで露光できる。しかし、ロジックデバ
イスのレイアウトにおいてキャラクタＡとＢとが隣り合
う配置は発生しにくく、一括して露光できる場合が少な
いので、露光速度の改善につながりにくいという問題が
あった。

【０００７】なお、一括転写方式も提案されている。こ
れは、ＣＰアパーチャアレイ２３５の代わりに所望のパ
ターンの全てを含むマスクを用いて、パターンを一括転
写するものである。この方法では、マスク製作費用が莫
大なものになるという問題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたものであり、その目的とするところは、ア
パーチャ上のキャラクタ数の低減とビームの照射回数の
低減が可能な荷電ビーム露光装置を提供することにあ
る。

【０００９】本発明の目的は、アパーチャ上のキャラク
タ数の低減とビームの照射回数の低減が可能な荷電ビー
ム露光方法を提供することである。

【００１０】本発明の目的は、アパーチャ上のキャラク
タ数の低減とビームの照射回数の低減が可能なレイアウ
トパターンの作成装置を提供することである。

【００１１】本発明の目的は、アパーチャ上のキャラク
タ数の低減とビームの照射回数の低減が可能なレイアウ
トパターンの作成方法を提供することである。

【００１２】本発明の目的は、アパーチャ上のキャラク
タ数の低減とビームの照射回数の低減が可能な半導体装
置の製造方法を提供することである。

【００１３】本発明の目的は、アパーチャ上のキャラク
タ数の低減とビームの照射回数の低減が可能なアパーチ
ャを提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第１の特徴は、荷電ビームの発生源と、第
１の開口を有する第１の平板と、この第１の平板と並行
して配置され、第２の開口を有する第２の平板と、第１
の平板と並行して配置され、デバイス設計の際に用いら
れるセルを構成する機能キャラクタの形状の第３の開口
と、バッファキャラクタの形状の第４の開口を有する第
３の平板と、第１の開口を通過したビームを第２の開口
に照射可能な第１の偏向器と、第２の開口を通過したビ
ームを第３と第４の開口に照射可能な第２の偏向器と、
第３又は第４の開口を通過したビームを試料上の任意の
位置に照射可能な第３の偏向器とを有する荷電ビーム露
光装置にある。

【００１５】本発明の第２の特徴は、荷電ビームをアパ
ーチャにより所望の形状に成形し、試料に照射を行う部
分一括露光方式の荷電ビーム露光方法において、この形
状が、デバイス設計の際に用いられるセルを構成する機
能キャラクタの形状と、バッファキャラクタの形状であ
る荷電ビーム露光方法にある。

【００１６】本発明の第３の特徴は、システム仕様を論
理式で記述するシステム論理設計部と、機能キャラクタ
毎に、大きさ、機能、実レイアウトパターン、入出力の
位置とアパーチャ上の位置が読み出し可能な機能キャラ
クタライブラリ記録部と、この機能キャラクタライブラ
リ記録部から機能キャラクタを選択し、論理式からネッ
トリストを生成する論理合成部と、機能キャラクタライ
ブラリ記録部を参照し、ネットリストに対応して、機能
キャラクタの配置と、機能キャラクタ間の配線を行う配
置配線部とを有するレイアウトパターンの作成装置にあ
る。

【００１７】本発明の第４の特徴は、アパーチャ上に形
成されたキャラクタで露光できないレイアウトパターン
と類似の形状を有するパターンをキャラクタの部分のパ
ターンから見つけだすレイアウト−キャラクタパターン
形状比較選択部と、この見つけ出されたパターンをレイ
アウトパターンと入れ替えるレイアウト−キャラクタパ
ターン代替部と、レイアウトパターンがシステムの機能
と性能を満たすか検証する検証部とを有するレイアウ
トパターンの作成装置にある。

【００１８】本発明の第５の特徴は、繰り返しパターン
を有するレイアウトパターンに擬似パターンを発生させ
る擬似パターン発生部と、この擬似パターンを発生させ
た後のレイアウトパターンがシステムの機能と性能を満
たすか検証する検証部と、擬似パターンを発生させた後
のレイアウトパターン中の繰り返しパターンの辺を外側
に移動させて繰り返しパターン間をつながらせた後、得
られたパターンを複数の矩形に分解するパターン処理部
とを有するレイアウトパターンの作成装置にある。

【００１９】本発明の第６の特徴は、システム仕様を論
理式で記述するステップと、機能キャラクタ毎に、大き
さ、機能、実レイアウトパターン、入出力の位置とアパ
ーチャ上の位置が読み出し可能な機能キャラクタライブ
ラリ記録部を形成するステップと、機能キャラクタライ
ブラリ記録部から機能キャラクタを選択し、論理式から
ネットリストを生成するステップと、機能キャラクタラ
イブラリ記録部を参照し、ネットリストに対応して、機
能キャラクタの配置と、機能キャラクタ間の配線を行う
ステップとを有するレイアウトパターンの作成方法にあ
る。

【００２０】本発明の第７の特徴は、システム仕様を論
理式で記述するステップと、機能キャラクタ毎に、大き
さ、機能、実レイアウトパターン、入出力の位置とアパ
ーチャ上の位置が読み出し可能な機能キャラクタライブ
ラリ記録部を形成するステップと、バッファキャラクタ
毎に、大きさ、駆動力、実レイアウトパターン、入出力
の位置とアパーチャ上の位置が読み出し可能なバッファ
キャラクタライブラリ記録部を形成するステップと、機
能キャラクタライブラリ記録部から機能キャラクタを選
択し、バッファキャラクタライブラリ記録部からバッフ
ァキャラクタを選択し、論理式からネットリストを生成
するステップと、バッファキャラクタライブラリ記録部
と機能キャラクタライブラリ記録部を参照し、ネットリ
ストに対応して、機能キャラクタとバッファキャラクタ
の配置と、機能キャラクタとバッファキャラクタ間の配
線を行うステップとを有するレイアウトパターンの作成
方法にある。

【００２１】本発明の第８の特徴は、第１の機能キャラ
クタと第１のバッファキャラクタで構成可能なレイアウ
トパターンからなる第１のセルを、セルライブラリ記録
部に記録するステップと、第１の機能キャラクタと異な
る論理を有する第２の機能キャラクタと、第１のバッフ
ァキャラクタで構成可能なレイアウトパターンからなる
第２のセルを、セルライブラリ記録部に記録するステッ
プと、第１の機能キャラクタと第１のバッファキャラク
タと第２の機能キャラクタを配置し、第１の機能キャラ
クタと第１のバッファキャラクタと第２の機能キャラク
タの間を配線するステップとを有するレイアウトパタ
ーンの作成方法にある。

【００２２】本発明の第９の特徴は、システム仕様を論
理式で記述するステップと、第１のセルと第２のセルの
大きさ、機能、及び、入出力の位置、並びに、第１の
セルと第２のセルのレイアウトパターンをアパーチャ上
に順に並べた形状のキャラクタの位置が読み出し可能
なセルライブラリ記録部を形成するステップと、セルラ
イブラリ記録部から第１のセルと第２のセルを選択
し、論理式からネットリストを生成するステップと、セ
ルライブラリ記録部を参照し、ネットリストに対応し
て、キャラクタと同じ位置関係になるように、第１のセ
ルと第２のセルの配置を行うステップとを有するレイア
ウトパターンの作成方法にある。

【００２３】本発明の第１０の特徴は、アパーチャ上に
形成されたキャラクタで露光できないレイアウトパター
ンと類似の形状を有するパターンをキャラクタの部分の
パターンから見つけだすステップと、見つけ出されたパ
ターンをレイアウトパターンと入れ替えるステップと、
レイアウトパターンがシステムの機能と性能を満たすか
検証するステップとを有するレイアウトパターンの作
成方法にある。

【００２４】本発明の第１１の特徴は、レイアウトパタ
ーンに擬似パターンを発生させるステップと、この擬似
パターンを発生させた後のレイアウトパターンがシステ
ムの機能と性能を満たすか検証するステップと、擬似パ
ターンを発生させた後のレイアウトパターン中の繰り返
しパターンの辺を外側に移動させて繰り返しパターン間
をつながらせた後、得られたパターンを複数の矩形に分
解するステップとを有するレイアウトパターンの作成
方法にある。

【００２５】本発明の第１２の特徴は、半導体装置の
システム仕様を論理式で記述するステップと、機能キャ
ラクタ毎に、大きさ、機能、実レイアウトパターン、入
出力の位置とアパーチャ上の位置が読み出し可能な機能
キャラクタライブラリ記録部を形成するステップと、機
能キャラクタライブラリ記録部から機能キャラクタを選
択し、論理式からネットリストを生成するステップと、
機能キャラクタライブラリ記録部を参照し、ネットリス
トに対応して、機能キャラクタの配置と、機能キャラク
タ間の配線を行うステップと、荷電ビームを機能キャラ
クタの形状に成形し、半導体基板上への照射を行い配置
と配線のパターニングを行うステップとを有することを
特徴とする半導体装置の製造方法。

【００２６】本発明の第１３の特徴は、デバイス設計の
際に用いられるスタンダードセルを構成する機能キャラ
クタの形状の第１の開口と、バッファキャラクタの形状
の第２の開口を有するアパーチャにある。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施の形態と実施例を説明する。以下の図面の記載におい
て、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付し
ている。ただし、図面は模式的なものであり、現実のも
のとは異なることに留意すべきである。また図面相互間
においても互いの寸法の関係や比率の異なる部分が含ま
れるのはもちろんである。

【００２８】図１は本発明に係る電子ビーム露光装置の
概念図である。本発明に係る電子ビーム露光装置は、電
子銃１と、矩形の第１開口パターンを有する第１成形ア
パーチャ２と、ビーム成形偏向器３と、十字形の第２開
口パターンを有する第２成形アパーチャ４と、キャラク
タ選択偏向器５と、プリミティブセル用のキャラクタ２
０等の形状を開口として有するＣＰアパーチャ６と、縮
小レンズ７と、対物偏向器８とを有する。

【００２９】本発明に係る電子ビーム露光装置は、２枚
の成形アパーチャ２、４を有することでＣＰアパーチャ
６上に任意の大きさに電子ビームを成形できるので、Ｃ
Ｐアパーチャ上の配置効率や、露光速度を改善できる。

【００３０】電子銃１では電子ビーム１６を発生させ
る。第１成形アパーチャ２では、余分な電子ビーム１６
が後述のＣＰアパーチャ６等に照射されることを防ぐた
めに電子ビーム１６の形状を矩形の第１開口パターン１
０に成形し制限する。第２成形アパーチャ４では、第１
開口パターン１０で成形された電子ビーム１６を、十字
形の第２開口パターン１１でさらに成形する。第２成形
アパーチャ４上に照射された電子ビーム１６の形状１２
と第２開口パターン１１との重なった領域の形状を電子
ビームの透過パターン１３として得ることができる。ビ
ーム成形偏向器３では、第１成形アパーチャ２を通過し
たビーム１６を第２成形アパーチャ４上の任意の位置に
照射するために偏向させる。キャラクタ選択偏向器５で
は、第２成形アパーチャ４を通過したビーム１６をＣＰ
アパーチャ６上の任意の位置に照射するために偏向させ
る。対物偏向器８では、ＣＰアパーチャ６を通過した電
子ビーム１６を基板やフォトマスク９等の上の任意の位
置に転写するために偏向する。縮小レンズ７では、ＣＰ
アパーチャ６を通過した電子ビーム１６を基板９等の表
面上に結像する。なお、ビーム成形偏向器３とキャラク
タ選択偏向器５は、電子ビーム１６を偏向するだけでな
く拡大縮小する機能を有することが好ましい。このこと
により、透過パターン１３の形状の任意性を広げること
ができる。

【００３１】また、電子ビーム露光装置は、基板９等の
表面上に形成するレイアウトパターンに応じて、ＣＰア
パーチャ６を通過する電子ビーム１６の形状を制御する
制御手段を有する。

【００３２】図２はＣＰアパーチャ６の上面図である。
ＣＰアパーチャ６は、キャラクタとなるプリミティブセ
ル２０の形状の開口部と、キャラクタとなるラインアン
ドスペース（Ｌ＆Ｓ）１８の形状の開口部と、キャラク
タとなるコンタクトホール１９の形状の開口部と、素通
し孔１７とで構成される。

【００３３】ラインアンドスペース１８の形を説明す
る。ラインアンドスペース１８は１０個の合同の長方形
で構成される。長方形の短い辺の長さが０．５μｍで、
長い辺の長さが１０μｍである。１０個の長方形の２本
の短い辺の延長線がそれぞれ一致するように配置され
る。また、長方形は等間隔に配置され、間隔は０．５μ
ｍである。これは、例として配線幅と配線間隔をそれぞ
れ０．１μｍに設定して５倍に拡大しているためであ
る。長方形の間隔に対する短い辺の長さの比が、配線間
隔に対する配線幅の比と同じであればよい。ラインアン
ドスペース１８では、縦方向の配線と横方向の配線のパ
ターンを露光するために、縦長の長方形と横長の長方形
を有している。

【００３４】コンタクトホール１９の形状は、縦長の長
方形のラインアンドスペース１８の左端の長方形の左側
の長い辺と、横長の長方形のラインアンドスペース１８
の１０個の長方形の左側の短い辺とが一致するように平
行移動した時に、縦長の長方形と横長の長方形の重なる
領域として得られる図形である。コンタクトホール１９
の形状は、多層配線を形成する時に層間配線となるプラ
グのレイアウトパターンを形成するが、そのプラグを形
成する際のコンタクト（ヴィア）ホールを形成するため
に設けられている。

【００３５】また、矩形の開口部１７はＶＳＢ用の開口
である。ＣＰ露光を行えないパターンについては、従来
どおりＶＳＢ露光を行うために設けられている。なお、
ＶＳＢ露光を行う場合には、第２成形アパーチャ４の像
をＣＰアパーチャに結像する必要がある。この点は従来
の荷電ビーム露光装置と同様であるが、ＣＰ露光のみを
行う場合には必ずしも第２成形アパーチャ像をＣＰアパ
ーチャに結像させる必要はない。これらの光学条件の設
定は、露光すべきパターンによって任意に設定すること
が可能である。

【００３６】次に、本発明の実施の形態に係るレイア
ウトパターンの作成装置について図３を参照して説明す
る。レイアウトパターンの作成装置は、演算部２１とバ
ス３７で演算部２１と接続される記録部で構成される。
さらに、演算部２１は、製品のシステム仕様に対して論
理式での設計記述をするシステム論理設計部２２と、ス
タンダードセルライブラリ３８からセルを選択し、セル
による論理式（セルの接続（ネットリスト））を作る論
理合成を行い、設計記述を生成する論理合成部２３と、
特に低い駆動力を有するセルの並列接続に特化した論理
合成部２４と、セルキャラクタ変換ライブラリ４０を用
いて、セルのネットリストを、セルを構成しＣＰアパー
チャに形成された機能キャラクタとバッファキャラクタ
のネットリストに変換するネットリスト変換部２５と、
セルライブラリ３８やキャラクタライブラリ４０を参照
し、ネットリストに対応した各セルやキャラクタを配置
し、それぞれのセルやキャラクタ間の配線を自動で行
い、実レイアウトパターンを生成する配置配線部２６
と、生成したレイアウトパターンを露光しやすいように
変更するレイアウトパターン変更装置２９と、変更され
たレイアウトパターンの露光を実現する透過パターンの
形状を算出する開口部形状演算部３６とで構成される。

【００３７】さらに、配置配線部２６は、スタンダード
セルを複数含んだＣＰアパーチャ上に形成されたキャラ
クタが露光で利用可能なようにセルの並び替えを行うキ
ャラクタ連結配置部２７と、スタンダードセルを含んだ
ＣＰアパーチャ上に形成されたキャラクタ間の配線の引
き回しによる電気特性の劣化を低減するように、セルの
配置された位置を移動させるキャラクタ配置改善部２８
とで構成される。

【００３８】また、レイアウトパターン変更装置２９
は、キャラクタパターンでは露光できない実レイアウト
パターンと類似の形状を有するパターンをキャラクタの
部分のパターンから見つけだすレイアウト−キャラクタ
パターン形状比較選択部３０と、見つけ出されたパター
ンを類似のパターンと入れ替えるレイアウト−キャラク
タパターン代替部３１と、入れ替えられた実レイアウト
パターンを用いて、セルの機能、及び抵抗や容量などか
ら計算した信号伝達のタイミングなどを検証する検証部
３２と、矩形分割において発生する矩形の数を少なくで
きるように擬似パターンを発生させる擬似パターン発生
部３３と、実レイアウトパターンから透過パターン１０
を検出可能にする画像処理を行う太らせ処理部３４と、
太らせ処理で得られた画像から透過パターン１０を検出
する矩形分割部３５とで構成される。

【００３９】また、記録部は、セルライブラリ記録部３
８と、セル−キャラクタ変換ライブラリ記録部３９と、
バッファキャラクタライブラリ４１と機能キャラクタラ
イブラリ４２とからなるキャラクタライブラリを記録す
るキャラクタライブラリ記録部４０と、システム仕様記
録部４３と、アパーチャ制御用データ記録部９９とで構
成される。

【００４０】セルライブラリ記録部３８では、セル毎に
論理合成のための情報である機能や駆動力や、回路配置
のための情報である大きさや入出力の位置等が記録され
ている。

【００４１】セル−キャラクタ変換ライブラリ記録部３
９では、セル毎に、セルの機能と同じ機能の機能キャラ
クタと、セルの駆動力と同じ駆動力のバッファキャラク
タが関係付けられており、セルを指定することにより関
係付けられた機能キャラクタとバッファキャラクタとを
読み出せる。

【００４２】バッファキャラクタライブラリ４１では、
駆動力すなわち出力の異なるアンプが、アンプ毎に論理
合成のための情報として大きさや駆動力や、回路配置の
ための情報として実レイアウトパターンや入出力の位置
や、露光のための情報としてＣＰアパーチャ上の位置等
と伴に記録されている。

【００４３】機能キャラクタライブラリ４２では、機能
の異なるセルをそれぞれキャラクタとして、キャラクタ
毎に論理合成のための情報として大きさや機能や、回路
配置のための情報として実レイアウトパターンや入出力
の位置や、露光のための情報としてＣＰアパーチャ上の
位置等と伴に記録されている。

【００４４】システム仕様記録部４３では、設計される
システムの機能や駆動力等が記録されている。

【００４５】最後に、アパーチャ制御用データ記録部９
９では、実レイアウトパターンのどの部分を、どのキャ
ラクタ又はその部分にどんな透過パターンのビームを照
射して露光するかが記録されている。

【００４６】図４は、電子ビーム露光用スタンダードセ
ルライブラリ３８のデータ構造を示している。このセル
ライブラリ３８は、セルの機能で分類されている階層４
４と、セルの駆動力で分類されている階層４５、４６と
を有している。図４では、機能で分類する階層が上級の
階層で、駆動力で分類する階層が下級の階層になってい
るが、この例に限らず逆であってもよい。下級の階層に
は、各階層によって分類されたセルのセル名等の識別記
号が記載されている。そして、セル名毎に、セル名と関
係付けられた論理合成のためのセルの大きさ、機能、駆
動力等の情報、回路配置のための回路の形、入出力の位
置等の情報、セルがキャラクタとして配置されているＣ
Ｐアパーチャ名等の識別記号とそのアパーチャ上の配置
位置等のいわゆるＣＰ情報が記録されている。

【００４７】このセルライブラリ３８には、セル毎に、
セルがアパーチャ上のキャラクタか否かの情報が納めら
れている。さらに、アパーチャ上のセルであれば、その
アパーチャ上の位置情報、信号入出力位置の情報と集積
回路のシミュレーションに使用するセルの機能と性能を
示すパラメータの情報と、アパーチャに無いセルであれ
ば、セルの詳細なレイアウトと上記パラメータの情報と
が納められる。これら各スタンダードセルをつなぐ配線
のパターンは、スタンダードセル内では定義されておら
ず、セルの入出力の位置の情報を用いて生成される。

【００４８】図５は、セル−キャラクタ間の変換ライブ
ラリ３９のデータ構造を示している。変換ライブラリ３
９は、機能キャラクタ名等の機能キャラクタの識別標識
が登録されている領域４７と、バッファキャラクタ名等
のバッファキャラクタの識別標識が登録されている領域
４９と、セルが登録されている領域４８とを有してい
る。セルが登録されている領域４８では、機能キャラク
タに変換可能な、又は、機能キャラクタとバッファキャ
ラクタに変換可能なセルが、それらの機能キャラクタと
バッファキャラクタとに関係付けられて登録されてい
る。例えば、「機能２−０」セルは「機能２」機能キャ
ラクタに関係付けられており、「機能５−２」セルは
「機能５」機能キャラクタと「バッファ１」バッファキ
ャラクタに関係付けられている。

【００４９】図６は、電子ビーム露光用キャラクタライ
ブラリ４０のデータ構造を示している。このキャラクタ
ライブラリ４０は、機能キャラクタライブラリ４２とバ
ッファキャラクタライブラリ４１とを有している。機能
キャラクタライブラリ４２は、機能キャラクタが登録さ
れている領域５０を有し、この領域５０には機能キャラ
クタ名等の機能キャラクタの識別記号が記載されてい
る。そして、機能キャラクタ名毎に、機能キャラクタ名
と関係付けられた論理合成のためのキャラクタの大き
さ、機能等の情報、回路配置のための回路の形、入出力
の位置等の情報、キャラクタが配置されているＣＰアパ
ーチャ名等の識別記号とそのアパーチャ上の配置位置等
のＣＰ情報が記録されている。バッファキャラクタライ
ブラリ４１は、バッファキャラクタが登録されている領
域５１を有し、この領域５１にはバッファキャラクタ名
等のバッファキャラクタの識別記号が記載されている。
そして、バッファキャラクタ名毎に、バッファキャラク
タ名と関係付けられた論理合成のためのキャラクタの大
きさ、駆動力等の情報、回路配置のための回路の形、入
出力の位置等の情報、キャラクタが配置されているＣＰ
アパーチャ名等の識別記号とそのアパーチャ上の配置位
置等のＣＰ情報が記録されている。さらに、アパーチャ
上のセルであれば、そのアパーチャ上の位置情報、信号
入出力位置の情報と集積回路のシミュレーションに使用
するセルの機能と性能を示すパラメータの情報と、アパ
ーチャに無いセルであれば、セルの詳細なレイアウトと
上記パラメータの情報とが納められる。これら各キャラ
クタをつなぐ配線のパターンは、キャラクタ内では定義
されておらず、キャラクタの入出力の位置の情報を用い
て生成される。

【００５０】図７に本発明の実施の形態に係るレイアウ
トパターンの作成方法のフローチャートを示す。今回
は、各工程でのシミュレーションやタイミング解析など
は特に関係ないため省略した。

【００５１】まず、ステップＳ１において製品の機能や
性能等のシステム仕様を決定し、図３のシステム仕様記
録部４３に入力する。次に、ステップＳ２において図３
のシステム論理設計部２２でシステム論理設計を行い論
理式でのＲＴＬ記述をする。

【００５２】そして、ステップＳ３において図３の論理
合成部２３で論理合成を行い、設計記述を生成する。論
理式で記述されたシステムを、ＣＰ情報を有するセルラ
イブラリ３８に含まれるセル間の接続（ネットリスト）
に変換する。この時のセルの選択は、セルの機能、及び
抵抗や容量などから計算した信号伝達のタイミングなど
を参考にして、適当なものが選択される。

【００５３】ステップＳ４においてネットリスト変換部
２５で、選択されたセルを、セル−キャラクタ変換ライ
ブラリ３９を用いて機能キャラクタとバッファキャラク
タに変換する。

【００５４】その後、ステップＳ５において図３の配置
配線部２６で、キャラクタを配置することで実レイアウ
トパターンに相当するパターンを生成する。ＣＰ情報を
有するキャラクタライブラリ４０を参照し、ネットリス
トに対応した各キャラクタを配置し、それぞれのキャラ
クタ間の配線を自動で行う。なお、キャラクタライブラ
リ４０に無いキャラクタを含むセルの実レイアウトパタ
ーンを発生させる場合は、セルライブラリ３８を参照
し、セルの実レイアウトパターンを読み出し配置する。
セルライブラリ３８に無い新規のセル等の実レイアウト
パターンは手動で発生させても良い。

【００５５】ステップＳ３、Ｓ４の代わりにステップＳ
６を経由することで、ネットリストを生成しても良い。
セルの代わりに機能キャラクタを用いて論理合成を行
う。駆動力を変えることが可能なバッファを使用しない
ので、機能キャラクタを並列接続して所望の駆動力を得
る。

【００５６】次に、ステップＳ７において、キャラクタ
で表現されずに自動及び手動で発生させた配置配線のパ
ターンと、キャラクタライブラリ４０に登録されたキャ
ラクタの部分のパターンとを比較する。そして、配置配
線のパターンをキャラクタの部分のパターンに置き換え
ても電気的なショートが発生しないようないわゆる形状
が類似しているキャラクタの部分のパターンを検出し、
そのように置き換える。

【００５７】ステップＳ８において、置き換えてもレイ
アウトパターン全体でステップＳ１で定めたシステム仕
様を満足し、パターンの代替が可能か否か判断する。代
替が可能であればステップＳ９に進み、置き換えによる
差異を表示する。代替が不可能であれば、この置き換え
を中止して処理をストップさせる。ステップＳ１０にお
いて、配置配線の差異の部分を修正し、実レイアウトパ
ターンとしてキャラクタの部分を登録する。

【００５８】なお、本発明の実施の形態に係るレイアウ
トパターンの作成装置は、配置配線ツールなどのＣＡＤ
に組み入れることができる。また、それとは別にデザイ
ンルールチェッカのような検証装置に組み入れることも
できる。本発明の実施の形態に係るレイアウトパターン
の作成方法では、レイアウトパターンの作成にキャラク
タを最大限利用できるので露光において電子ビームの
照射回数を低減できる。

【００５９】

【実施例１】実施例１では、図７に示されるレイアウト
パターンの作成方法に多少の変更を加え、露光における
キャラクタの利用効率を高める方法について説明する。
図８（ａ）に実施例１に係るレイアウトパターンの作成
方法のフローチャートを示す。Ａは、図７のＡから引き
続き実行されることを意味している。

【００６０】まず、ステップＳ２１において図３のキャ
ラクタ連結配置部２７で、ＣＰアパーチャに登録されて
いる複数のセルを連結したキャラクタで露光できるよう
に並び替える。並び替えは、システム仕様記録部４３に
記録されたタイミング情報をもとにタイミングの許容範
囲内になるように、かつ、配線遅延情報をもとに遅延の
許容範囲内になるように、かつ、配線混雑情報をもとに
混雑が規定値以下になるように、指定領域情報をもとに
特定のセルが指定領域外に配置されないように実行され
る。この並び替えにより複数のセルを一括して露光でき
るので照射回数を低減できる。

【００６１】次に、ステップＳ２２において、図３のキ
ャラクタ配置改善部２８で露光回数を増やさないように
配置改善を行う。配置改善は、上記並び替えと異なり、
配線遅延等を改善させるように配置させる。このことに
より、ステップＳ２１でたとえタイミング等が劣化して
も改善し特性を向上させることができる。また、ステッ
プＳ２３において、連結したキャラクタを用いてセルを
高速に露光することが可能になる。

【００６２】図８（ｂ）は、セルＡ、Ｂが連結したキャ
ラクタ５４を有するＣＰアパーチャ５２の概念図であ
る。セルＡ、セルＢという二つのセルがあり、Ａ−Ｂの
順で２つのセルを並べたものをキャラクタＡＢとして登
録する。セルＡ、Ｂとしては、露光頻度の高いセルを選
択することが好ましい。なお、セルＡ乃至Ｍを表す矩形
の１つの角に付された線はセルの向きを表している。

【００６３】図９（ａ）乃至（ｃ）では、図７のステッ
プＳ５が終了した後のさまざまな配置パターンを示して
いる。図９（ａ）では、セルＡとセルＢが近くにある
が、セルＡとセルＢの間にセルＣが配置され完全にＡ−
Ｂの順に並んでいない。図９（ｂ）では、セルＡとＢと
が並んでいるもののセルＢの向きが連結したキャラクタ
５４のセルＢの向きと一致していない。図９（ｃ）では
セルＡとＢの並ぶ順番が一致していない。レイアウト平
面上１０１ではこれらのことが非常に多くある。このよ
うな時、このままでは、キャラクタ５４によって１回で
露光することはできず、２回の露光が必要である。そこ
で、図８のステップＳ２１において、セルＡとセルＢ、
その周辺のセルを並び替えて図９（ｄ）のＡ−Ｂのよう
に配置することで、キャラクタ５４により１回で露光す
ることができる。なお、並び替えとは、（ａ）のセルＡ
とＣを置き替えたり、（ｂ）のセルＢを線対称に反転さ
せたり、（ｃ）のセルＡとＢを置き換えたりすることで
ある。並び替える際に、配置に応じた配線の長さから遅
延を計算することができ、遅延を最も短くするように並
び替えることができる。また、配線の混雑度が少なくな
るように配置することができる。あるいは両者の最適化
を図ることができる。これら、遅延や配線の混雑度が指
定された条件を満たさないとして、並び替えを行わない
こともできる。配線の遅延を計算するのが困難な場合
は、配線遅延に大きな影響がないよう、一定の領域内で
一定の距離以内でしか動かないようにし、配線遅延が指
定値以上悪化しないようにすることもできる。

【００６４】次に、ステップＳ２２の配置改善について
説明する。キャラクタ５４で露光できるように、ステッ
プＳ２１でセルＡとセルＢをＡ−Ｂの順に図１０（ａ）
のセルＡ３とＢ１、セルＡ２とＢ２のように並び替え
る。その際にセルＡ１のようにセルＢと連結できない場
合もある。そして、ステップＳ２２で、配置に応じた配
線長から遅延を求め、その遅延を縮小するためや、配線
混雑緩和のためなどのために配置改善を行う。図１０
（ｂ）は配置改善後の状態を示す。例えばセルＡ２とＢ
２とを左方向へ平行移動している。セルＡ１とセルＧは
上に平行移動しさらに向きを上下方向に反転させるよう
に移動している。図１０（ｃ）は（ｂ）に引き続き配置
改善を行った後の状態を示している。セルＡ１とＡ２が
入れ替わっている。この入れ替わりは一見当然で意味の
無いことのように思えるが、具体的にはセルＡ１に接続
される配線の長さとセルＡ２に接続される配線の長さを
同時に短くできる場合があるのである。すなわち配置改
善としては連結していないセルＡあるいはセルＢやその
他セルＣ，Ｄ…以降のセルを平行移動し、向きを変える
ことで行う。また、連結したセルＡ−Ｂの配置改善はＢ
−ＡのＡ−Ｂへの入れ替えや、Ａ−Ｂの平行移動、上下
左右の反転などにより行う。露光回数が増加するような
配置改善をなるべく行わないが、指定された遅延時間を
超えた場合などの遅延縮小や、配線不可能となった場合
の配線混雑緩和のため露光回数が増加する配置改善も行
うことができる。これでＡ−Ｂの順で配置された多くの
セルを配置できるので、キャラクタ５４の一括露光が多
用でき、露光に要する時間を短縮できる。

【００６５】キャラクタ５４を一括露光したり、部分的
にセルＡやセルＢのみを露光する必要が生じる。これら
の露光のためには、図１の照射されたビーム形状１２と
第２開口パターン１１の位置関係を偏向器３で調節し、
キャラクタ５４、セルＡやセルＢに対応する形状の透過
パターン１３を形成すればよい。そして、透過パターン
の形状に成形されたビームを、偏向器５で偏向し対応す
るＣＰアパーチャ６上のキャラクタ５４、セルＡやセル
Ｂに照射すればよい。このＣＰアパーチャ６の透過像を
縮小レンズ７と偏向器８とで所望の大きさに縮小し基板
９等の所望の場所に結像させる。これらのことにより、
基板９上にキャラクタ５４、セルＡやセルＢのレイアウ
トパターンが露光できる。

【００６６】２つあるいはそれ以上のセルを同時にキャ
ラクタ・プロジェクション方式により露光できることで
露光のスループットが高くなる。同時に、配線遅延の改
善、配線混雑度の緩和、および、ある一定の配線遅延、
配線混雑度のなかで、露光速度を高めることができる。

【００６７】

【実施例２】実施例２でも、実施例１と同様に図７に示
すレイアウトパターンの作成方法に多少の変更を加え、
露光におけるキャラクタの利用効率を高める方法につい
て説明する。作成方法のフローチャートは図８（ａ）の
フローチャートと同じである。実施例２ではセルが３つ
連結されたキャラクタを利用した作成方法について説明
する。

【００６８】図１１（ａ）は図７のステップＳ５が終了
して得られたレイアウトである。図１１（ｂ）は図８
（ｂ）のＣＰアパーチャ５２に形成されるセルＡ、Ｂ、
Ｃが連結されたキャラクタを示している。この形成によ
り、図８（ｂ）のキャラクタ５４とセルＣはＣＰアパー
チャ５２から省いてもよい。

【００６９】セルＡ、Ｂ、Ｃが連結されたキャラクタに
おいては、セルＡＢＣを一括露光したり、単独にセル
Ａ、セルＢやセルＣのみを露光するだけでなく、セルＡ
とＢや、セルＢとＣや、セルＡとＣを一度に露光できれ
ば一層露光速度を高められると考えられる。しかし、図
１の第１成形アパーチャ２と第２成形アパーチャ４で
は、セルＡとセルＣを一度に露光することはできない。
そこで、図１の第２成形アパーチャ４の代わりに、図
１２に示す第２成形アパーチャ５５となるブランキング
アパーチャアレイを用いる。

【００７０】ブランキングアパーチャアレイ５５には、
開口部５６が設けられている。開口部５６は半導体装置
（ＬＳＩ）のレイアウトパターンのピッチに対応して配
置されていてもよい。開口部５６は、例えば、正方形で
１０行（Ｌ１乃至１０）で１０列（Ｒ１乃至１０）の正
方格子状に配置され、総数はたかだか１００個である。

【００７１】図１２（ｂ）は第２成形アパーチャ５５の
模式的な断面図である。第２成形アパーチャ５５は、開
口基板５７と、開口基板５７に開口された開口部５６
と、開口部５６を挟んで対向するよう両側に配置される
電極５９、６０と、電極５９、６０に接続する入出力端
子を有する。入出力端子は、制御信号を出力する偏向ア
ンプに接続されている。開口基板５７は、シリコン（Ｓ
ｉ）基板５７と、基板５７の裏面に配置された絶縁膜５
８とで構成される。偏向アンプからの制御信号である電
子ビーム偏向電圧は、入出力端子を介して電極５９、６
０に印加される。第２成形アパーチャ５５上に照射され
た電子ビーム１６は、電極６０に偏向電圧が印加されて
いない場合は開口部５６を直進し、ＣＰアパーチャ６上
に照射され、開口部５６の形状がＣＰアパーチャ６の上
に照射される。一方、電極５９に偏向電圧が印加されて
いる場合には電極５９と６０の間に電界が生じ、電子ビ
ーム１６が偏向されるため、ＣＰアパーチャ６上には照
射されない。なお、照射されないために印加すべき電圧
Ｖは３０Ｖ程度であった。

【００７２】セルＡとセルＣを一度に露光するために
は、図１３に示すようにセルＡとセルＣの対応する位置
に、偏向のかけられていない開口パターン６２を配置す
る。セルＢに対応する位置に、偏向のかけられた開口パ
ターン６１を配置する。これらのことにより、基板９上
にセルＡとセルＣのレイアウトパターンを同時に露光で
きる。

【００７３】次に、実施例２に係るレイアウトパターン
の作成方法を説明する。図１１（ａ）のレイアウトに対
して、図８（ａ）のステップＳ２１を実施し、図１４
（ａ）に示すようにレイアウトを変更する。具体的に
は、セルＡ１、Ｂ、Ｃ１を連結させたり、セルＢの幅の
分だけ間隔をあけてセルＡ３とＣ２を配列する。このと
き、配置に応じた配線の長さから遅延を計算することが
でき、遅延を最も短くするように並び替える、又は、配
線の混雑度が少なくなるように配置することができる、
あるいは両者の最適化を図ることができる。これら、遅
延や配線の混雑度が指定された条件を満たさないとし
て、並び替えを行わない、あるいはＡ−Ｂ−Ｃと並び替
えられるものをＡ−ＢとばらばらのＣというように、露
光回数が大きい並び替えを選択することもできる。配線
の遅延を計算するのが困難な場合は、配線遅延に大きな
影響がないよう、一定の領域内で一定の距離以内でしか
動かないようにし、配線遅延が所定値以上悪化しないよ
うにすることもできる。

【００７４】そして、ステップＳ２３を実行し、図１４
（ｂ）に示すようなレイアウトパターンを得る。遅延縮
小のためなど配置改善を行う際には、連結されていない
セルＡ、Ｂ、Ｃやその他、Ｄ、Ｅ…以降のセルで行う。
例えば、セルＡ２とＩは平行移動し向きを変えている。
また、連結したセルＡ１、Ｂ、Ｃ１や、セルＡ３とＣ２
を平行移動している。なお、ＡＢＣの連結したセルの配
置改善については、登録されているキャラクタで露光で
きない、順序の入れ替えや、上下、左右反転などの露光
回数が増えるものについては配置改善を行い、反転等の
セルを極力使用しないようにする。指定された遅延時間
を超えた場合などの遅延縮小や、配線不可能となった場
合の配線混雑緩和のため露光回数が増加する配置改善も
行うことができる。Ａ−ＣとＡというセルがあるとき
に、このＡを組替えて配置改善することは露光回数の増
加にはつながらない。これでＡ−Ｂ−Ｃ、Ａ−Ｂ、Ｂ−
Ｃ、Ａ−Ｃの順で配置された多くのセルをキャラクタＡ
ＢＣにより１回で高速に露光できる。

【００７５】

【実施例３】図１５（ａ）に示すようにＣＰアパーチャ
５２上にセルを連結したキャラクタとしてセルＡ１−Ｂ
１−Ｃ１、Ａ１−Ｄ、Ｄ−Ｅと、セルＡ１−Ｂ１−Ｃ１
のレイアウトと上下反転したＡ２−Ｂ２−Ｃ２を配置し
ている。このように複数で、重複するセルを組み合わせ
たキャラクタがアパーチャ５２上に登録されていると
き、実施例１のように、配置されたものを登録されてい
る組み合わせのキャラクタで露光できるように配置しな
おすことができる。このとき、Ａ１−Ｂ１−Ｃ１のよう
になるべく１度にたくさんのセルが露光できる組み合わ
せにすると、高速に露光できる。どのように組み合わせ
るかは実施例１と２のように、遅延を最も短くするよう
に並び替えたり、配線の混雑度が少なくなるように並び
替える。あるいは両者の最適化を図る。遅延や配線の混
雑度が指定された条件（システム仕様）を満たさない場
合は並び替えを行わない。あるいはＡ１−Ｂ１−Ｃ１で
なく同じセルＡ１を含んだＡ１−Ｄの方が露光頻度が多
くなる場合は、Ａ１−Ｂ１−Ｃ１でなくＡ１−Ｄのよう
に並び替えることもできる。このように、露光回数と、
配線長さによる遅延、配線混雑度をもとに連結すべきセ
ルの組み合わせを決めることができる。同様に一定の領
域内で並び替えを行うこともできる。

【００７６】あるいは、実施例１と同様に、セルをＡ１
−Ｂ１−Ｃ１、Ａ２−Ｂ２−Ｃ２、Ａ１−Ｄ、Ｄ−Ｅと
いうように登録されているキャラクタで露光できるよう
に配置する。配置改善をするときには、実施例１、２と
同様に、登録されているキャラクタで露光できないよう
な配置改善、露光回数が増えるような配置改善は極力し
ないようにする。しかし、指定された遅延時間を超えた
場合などの遅延縮小や、配線不可能となった場合の配線
混雑緩和のため露光回数が増加する配置改善も行うこと
ができる。このように配置改善を、露光回数、遅延、配
線混雑度をもとに決めることができる。Ａ１−Ｄという
セルと、Ｅというセルがあるとき、Ｄ−Ｅ、Ａ１という
ように組替えて配置改善を行うことは露光回数が増えな
い配置改善である。また、Ａ１−Ｂ１とＢ１−Ａ１な
ど、順序が逆のキャラクタや、上下逆のキャラクタや、
上下の組み合わせのキャラクタなどがアパーチャに登録
されていれば、それらのキャラクタで露光できるような
配置改善であれば露光回数は増えない。

【００７７】具体的に、連結したキャラクタへの並び替
えと、配置改善を行った結果を図１５（ｂ）に示す。連
結したキャラクタとしては、Ａ１−１、Ｂ１−１、Ｃ１
−１や、Ｄ１、Ｅ１や、Ａ２−２、Ｂ２−１、Ｃ２−１
や、Ａ１−２、Ｄ２や、Ａ２−３、Ｂ２−２、Ｃ２−２
のキャラクタが発生している。

【００７８】２つあるいはそれ以上のセルを同時にキャ
ラクタ・プロジェクション（ＣＰ）方式により露光でき
ることで露光のスループットが高くなる。同時に、配線
遅延の改善、配線混雑度の緩和、および、ある一定の配
線遅延、配線混雑度のなかで、露光速度を高めることが
できる。

【００７９】ＣＰ方式で図１に示すような３枚アパーチ
ャ構成を用いれば、セルベース設計されるＬＳＩにおい
て、同じ或いは異なる種類のスタンダード・セル（Ｓ
Ｃ）を２個以上並べたものを、ＣＰ方式でのキャラクタ
の単位とできる。配置するときに左右の反転を禁止し、
ＳＣを２個以上並べたキャラクタで露光できる確率をあ
げること、ＳＣを２個以上並べたキャラクタで露光でき
るように配置すること、あるいは配置されたセルを、Ｓ
Ｃを２個以上並べたキャラクタで露光できるように配置
しなおすこと、により高速に露光することができる。

【００８０】

【実施例４】従来、ＣＰアパーチャ５２上でセルは、例
えば、図１６（ｂ）のセルＡ１に対して、左右反転セル
Ａ３、上下反転セルＡ２、回転セルＡ４などたくさんの
配置方向で配置されるべきであると考えられていた。し
たがって、１つの機能と性能を有するセルＡを配置する
ためには４つのセルＡ１乃至４を図１６（ａ）に示すよ
うにＣＰアパーチャ５２上に配置していた。確かに、図
１６（ｃ）（ｄ）に示すように、上下反転については、
電源線と接地線が左右方向にセルの上部と下部に配置さ
れるので、配置効率を高める上で必要である。禁止する
と著しくセルの配置効率が劣化する場合があるのであ
る。一方、左右反転については、禁止することにより配
置方向が、４方向から２方向に減るので、Ａ１乃至４の
４つのキャラクタが必要だったものが図１６（ｄ）に示
すようにＡ３とＡ４の２つのキャラクタをアパーチャに
持っていれば良いということになる。すなわち、図１６
（ａ）の２０個のキャラクタの内１０個のみを用いて図
１６（ｄ）に示すようなレイアウトができるのである。

【００８１】さらに、装置の制約上、スタンダードセル
（ＳＣ）用にキャラクタを１００個しかのせられず、性
能を達成するには５０個のＳＣが必要であるというとき
に、１つのキャラクタで、１つのＳＣの１配置方向を露
光できるものとすると、上下、左右反転が可能な４配置
方向では、必要な２００個のセルのうち１００個分しか
ＣＰアパーチャ６にのせることができない。ＣＰアパー
チャ６に載らないセルについては順次長方形に分解して
露光することになるので、高速に露光することができな
い。それに対し、左右反転を禁止し、配置方向を上下反
転の２方向に限定すれば、全てのスタンダードセルのレ
イアウトをＣＰアパーチャ上に配置でき、キャラクタに
より高速に露光することができる。

【００８２】配置方向を限定することで、多くの種類の
セルを少ないキャラクタで露光することができる。セル
の種類がアパーチャにのせられるキャラクタより多い場
合は、これによって多くのセルに対応するキャラクタを
アパーチャにのせることができ、高速な露光が可能にな
る。一方、セルの種類が少ないときは、セルの種類を増
やしても、全て対応するキャラクタをアパーチャにのせ
ることができ、ＬＳＩの性能の向上が図れる。

【００８３】

【実施例５】図４で説明したように、スタンダードセル
・ライブラリ３８はインバータ、ＡＮＤ、ＯＲ、フリッ
プフロップなどさまざまな機能を持つセルから構成され
ている。同じ機能でも、ファンアウト数や、配線長さな
ど、負荷の大きさによって駆動力の異なるセルが用意さ
れ、使い分けられている。論理積（ＡＮＤ）という機能
を実現するセルにも、図１７（ａ）に示すようにＡＮＤ
０、ＡＮＤ１、ＡＮＤ２、ＡＮＤ３というように、駆動
力の異なるセルがある。同様に論理和（ＯＲ）という機
能を実現するセルにも、図１７（ｂ）に示すようにＯＲ
０、ＯＲ１、ＯＲ２、ＯＲ３というように、駆動力の異
なるセルがある。そこで、図１７（ａ）（ｂ）のように
スタンダード・セルのレイアウトを特定のレイヤあるい
は全てのレイヤについて、機能キャラクタとバッファキ
ャラクタとに分け、バッファキャラクタを機能の異なる
機能キャラクタでも共通に連結でき、所望の機能と駆動
力を有するセルを形成できるようにする。この形成でき
るセルと連結する機能キャラクタとバッファキャラクタ
の組み合わせは、図５に示すようなセル−キャラクタ変
換ライブラリ３９に記述されている。また、ＡＮＤ機能
やＯＲ機能等を有する機能キャラクタは、図６のキャラ
クタライブラリ４０の機能キャラクタライブラリ４２内
に登録されている。バッファ１乃至３のバッファキャラ
クタは、バッファキャラクタライブラリ４１内に登録さ
れている。

【００８４】レイアウトパターンの作成方法としては、
まず、図７のステップＳ１とＳ２を実行する。次に、セ
ルライブラリ３８内を検索して、図１７（ａ）のセルＡ
ＮＤ０乃至３や（ｂ）のセルＯＲ０乃至３等を用いてス
テップＳ３の論理合成を行う。次に、ステップＳ４にお
いてセルＡＮＤ０乃至３等で記述された論理式を、変換
ライブラリ３９を用いてＡＮＤ機能の論理キャラクタ等
とバッファ１乃至３のバッファキャラクタで記述する。
そして、ステップＳ５でキャラクタライブラリ４０から
ＡＮＤ機能の論理キャラクタ等とバッファ１乃至３のバ
ッファキャラクタの回路の大きさ等の情報を検索して読
み出し、キャラクタの配置とキャラクタ間の配線を行
う。ステップＳ５の終了により図７のＡ点に至るので、
以降は継続して実施例１等を実施すればよい。

【００８５】図１７（ｃ）のようにＣＰアパーチャ５２
は機能のみのレイアウトからなる機能キャラクタと、バ
ッファ部のみのレイアウトをもつバッファキャラクタを
有している。このことによりたくさんのセルを少ないキ
ャラクタで露光できる。一番駆動力の弱いセルにはバッ
ファ部はないとして、Ｎ種類の駆動力の異なる共通レイ
アウトのバッファ部を用意すると１つの機能につきＮ＋
１種類の異なる駆動力を持つセルを用意できる。

【００８６】Ｘ種類の機能を持つセルの種類があると
き、これらＸ種類の機能について、全てＮ＋１の駆動力
を持つセルを用意し、配置方向Ｒ種類に対応する全ての
キャラクタ数は、ひとつのセルがひとつのキャラクタで
露光できるとしても、Ｘ・（Ｎ＋１）・Ｒ個である。こ
れに対し、バッファ部を共通レイアウトとすると、キャ
ラクタとして登録するのは機能Ｘ個、バッファＮ個、を
配置方向Ｒ種類分であるので、（Ｘ＋Ｎ）・Ｒ個のキャ
ラクタですむ。Ｘを３０程度、Ｎを４程度、Ｒを４とす
ると、バッファ部を共通化しない場合６００種類のキャ
ラクタを用意しなければならないのに対し、バッファ部
を共通化すると、１４０種類のキャラクタで済む。よっ
て、スタンダード・セルの種類を減らすことなく、キャ
ラクタの数を減らすことができる。例えば、図１７
（ｃ）のＣＰアパーチャは、機能キャラクタを６個とバ
ッファキャラクタを３個で合計９個のキャラクタを有し
ている。配置方向は１方向なので、露光できるセルの数
は２４個である。

【００８７】一部あるいは全てのレイヤのレイアウトに
ついて、異なるセルのレイアウトの一部あるいは全部を
共通のレイアウトにすることで、１つのキャラクタにつ
き１つのセルではなく、少ないキャラクタでたくさんの
セルを露光することができる。このことにより、高速な
露光が可能になる。

【００８８】

【実施例６】実施例５のようにセルを機能キャラクタと
共通のバッファキャラクタを連結して構成すると、どの
セルでも最低２回露光することが必要となる。この問題
を回避するために、図１８（ｂ）に示すように機能２−
０等のセルは使用頻度が高いので、駆動力の異なるセル
をキャラクタとしてそれぞれ用意し、キャラクタとして
登録する。ＣＰアパーチャ５２には図１８（ｃ）のよう
にキャラクタを登録する。セル機能２−０、２−１、２
−２、２−３は２回でなく、１回のビーム照射で露光で
きる。一方、機能１や３の機能を有するセルについては
実施例５と同様に、機能キャラクタと共通のバッファキ
ャラクタとを連結させる構成である。なお、セル機能２
−１と２−２は露光の頻度が高いがセル機能２−３はそ
うでもないというとき、セル機能２−３のレイアウトを
セル機能２−０と共通のバッファキャラクタ３で構成で
きるようにすると、セル機能２−３のレイアウトは必要
でなくキャラクタにする必要もない。なお、図１８
（ｃ）のＣＰアパーチャ５２は、機能キャラクタを２個
とバッファキャラクタを３個とセルを４個で合計９個の
キャラクタを有している。配置方向は１方向なので、露
光できるセルの数は４＋２×４で１２個である。このよ
うに少ないキャラクタで多くのセルを露光できるだけで
なく、使用頻度の高いセルは１回で露光できるのでトー
タルの露光時間を短縮できる。

【００８９】

【実施例７】また、図１９（ａ）に示すように機能１の
機能キャラクタを単独、あるいは、バッファ１乃至３の
バッファキャラクタと連結させてセル機能１−０、１−
１、１−２、１−３を生成できる。また、図１９（ｂ）
に示すように機能２の場合も（ａ）と同様にバッファキ
ャラクタを使用し、セル機能２−１等を生成できる。そ
して、図１９（ｃ）に示すように、例えば、露光頻度が
他の機能に比べて機能２が高い場合は機能２の機能キャ
ラクタとバッファ１乃至３を連結させたセルをＣＰアパ
ーチャ５２上にキャラクタとして形成する。また、連結
はバッファ１乃至３毎に使用頻度の高い機能キャラクタ
を選択してもよい。具体的にはバッファ２は機能５と連
結させ、バッファ３は機能７と連結させる。このことに
より、機能２とバッファ２を連結させたキャラクタをＣ
Ｐアパーチャ５２に形成する必要が無いので代わりに他
の機能キャラクタを形成でき一層効果的である。

【００９０】露光時においては、図１に示すような３枚
アパーチャ方式などで、例えば、セル機能２−１を構成
する機能２の機能キャラクタとバッファ１の共通のバッ
ファキャラクタのそれぞれを単独で露光する。このこと
により、バッファ１のバッファキャラクタを他の機能の
共通バッファ部のキャラクタとして露光することができ
る。また、機能２の機能キャラクタを単独で露光するこ
とでセル機能２−０をパターニングすることができる。

【００９１】なお、図１９（ｃ）のＣＰアパーチャ５２
は、単独の機能キャラクタを６個と、機能キャラクタと
バッファキャラクタが連結したキャラクタを３個で合計
９個のキャラクタを有している。配置方向は１方向なの
で、露光できるセルの数は７×４で２８個である。この
ように少ないキャラクタで多くのセルを露光できるだけ
でなく、使用頻度の高いセルは１回で露光できるのでト
ータルの露光時間を短縮できる。

【００９２】

【実施例８】図２０（ａ）に図７のステップＳ５の配置
配線の実施後のレイアウトを示す。実施例７等と図７の
ステップＳ１からＳ２までは同様に実施している。ステ
ップＳ３の論理合成の方法が異なっている。実施例７等
では論理合成にセルライブラリ３８を使用するが、実施
例８ではキャラクタライブラリ４０を使用する。このこ
とにより、ステップＳ４が省略できる。なお、ステップ
Ｓ５の配置配線方法は異なっていないが、論理合成の単
位がセルからキャラクタに変わったことで配置の単位も
セルからキャラクタに変わり、配置される論理キャラク
タとバッファキャラクタの位置関係が異なる。そして、
配線の引き回される位置が異なってくる。

【００９３】実施例７等の機能キャラクタとバッファキ
ャラクタをそれぞれ別のスタンダード・セルであるかの
ように、図２０（ａ）のようにこれらを近くに配置し配
線する。つまり、セルライブラリ３８の代わりにキャラ
クタライブラリ４０を使用する。キャラクタライブラリ
４０は、同じ機能で駆動力の異なるキャラクタを持た
ず、バッファに使われるバッファキャラクタのみが異な
る駆動力を持つからである。キャラクタとしてＣＰアパ
ーチャ上に図２０（ｂ）のようなものを登録しておけ
ば、セル機能１−３に相当するものを、図７のステップ
Ｓ３において機能キャラクタ機能１とバッファキャラク
タ３に分割して、ステップＳ５においてなるべく近くに
配置する。その後配線装置によりステップＳ５において
配線６５乃至６７を形成すればよい。

【００９４】なお、図２０（ｂ）のＣＰアパーチャ５２
は、単独の機能キャラクタを６個と、単独のバッファキ
ャラクタを３個で合計９個のキャラクタを有している。
配置方向は１方向なので、露光できるセルの数は６×４
で２４個である。このように少ないキャラクタで多くの
セルを露光できる。

【００９５】

【実施例９】図２１（ａ）に示すように、駆動力の高い
セルを含まずに、駆動力の低いセルからなるＣＰアパー
チャやセルライブラリを用意する。この駆動力の低いセ
ルのみからなるセルライブラリとは、図７等の機能キャ
ラクタライブラリ４２と等価であると考えられる。図２
１（ｃ）に示すように駆動力の低いセルすなわち機能キ
ャラクタを並列に接続することにより、並列接続された
キャラクタ全体で駆動力を高めることができる。したが
って、図２１（ａ）のように当然キャラクタとしては駆
動力の低いセルだけでよい。

【００９６】図２１（ｄ）に図７のステップＳ５の配置
配線の実施後のレイアウトを示す。実施例７等と図７の
ステップＳ１からＳ２までは同様に実施している。ステ
ップＳ３の代わりにステップＳ６の論理合成の方法を用
いる。実施例７等では論理合成にセルライブラリ３８を
使用し、ステップＳ４も必要であるが、実施例９では機
能キャラクタを並列接続して駆動力を調節するので機能
キャラクタライブラリ４２のみを使用する。なお、ステ
ップＳ５の配線方法は並列接続をする必要から複数の配
線を束ねて１本にしたり、複数の配線の長さを揃えたり
する必要が生じる。

【００９７】図２１（ｄ）のように駆動能力が低くてよ
い場合は配線７１と７２のように単独で配置する。駆動
力を必要とする場合は、同一の機能キャラクタを複数個
連続して配置したりあるいはばらばらに配置することが
できる。配線７５と７６は３個が連続した機能１の機能
キャラクタに接続している。配線７３と７４は３個がば
らばらに配置した機能１の機能キャラクタに接続してい
る。

【００９８】なお、露光装置が図１に示すような３枚ア
パーチャ構成などで、ビームの当たる領域を変えること
ができるときは、ＣＰアパーチャ５２に図２１（ｂ）の
ように同一の機能キャラクタを連続して並べて配置す
る。このことにより露光回数を減らすことができる。よ
く使われるセルについては、駆動力の異なるセルを用意
することが好ましい。

【００９９】

【実施例１０】図２２（ａ）のようなレイアウトを持つ
セルの駆動力が高いセルとして、図２２（ｂ）のような
（ａ）を線８８で折り返した線８９で線対称のレイアウ
トを持つセルを作る。このとき、３枚アパーチャ方式な
どビームを当てる領域を自由に変えられるとすると、例
えば図２２（ｂ）のゲート電極８７、９０に対応する図
２２（ｆ）のキャラクタを用意しておけば、ビームを当
てる領域を変えることで図２２（ａ）のゲート電極８７
のレイアウトと、その左右反転したゲート電極９０のレ
イアウトもこのキャラクタで露光することができる。

【０１００】なお、図２２（ａ）と（ｂ）のレイアウト
の関係は、図２２（ａ）のレイアウトが、図２２（ｃ）
に示すように図１６（ｂ）のキャラクタＡ３に対応する
と考えると、図２２（ｂ）のレイアウトは、図２２
（ｄ）に示すようにキャラクタＡ３とＡ１を連続して配
置している場合に対応する。ただ、厳密には第１層メタ
ル配線８２がＡ３において線８８の両側に存在すること
から、図２２（ｄ）は厳密には図２２（ｅ）のように重
なっているように考えることで、キャラクタの配置の位
置を厳密に算出することができる。

【０１０１】

【実施例１１】実施例１１は、図１９を用いて説明した
実施例７をより具体的に説明する。図２３（ａ）はＮＡ
ＮＤ機能を有するレイアウトを表している。ＮＡＮＤと
いう機能はＡＮＤ論理の反転である。ＮＡＮＤは４つの
ＭＯＳＦＥＴで実現できる。このレイアウトはバッファ
回路に相当する部分を持たないので、ゲート電極８７等
の各レイヤーのパターンはＮＡＮＤ機能の機能キャラク
タＮＡＮＤ０であると考えられる。

【０１０２】図２３（ｃ）はＡＮＤ機能を有するレイア
ウトを表している。ＡＮＤはＮＡＮＤの出力を反転して
作るために６つのＭＯＳＦＥＴが必要となり面積が大き
くなる。このレイアウトはＮＡＮＤ０のレイアウトに反
転機能を有するインバータＩＮＶ１のレイアウトを連結
させたＡＮＤ０のレイアウトと考えることができる。イ
ンバータは実施例７のバッファとは機能等が異なるが、
後述するようにインバータに増幅機能を持たせることで
バッファとして使用できるからである。このレイアウト
はバッファ回路に相当する部分を持たないので、ゲート
電極８７等の各レイヤーのパターンはＡＮＤ機能の機能
キャラクタＡＮＤ０であると考えられる。よって、セル
となるＡＮＤ０の各レイヤーのパターンは機能キャラク
タＮＡＮＤ０とインバータキャラクタＩＮＶ１（実施例
７のバッファキャラクタに相当）の連結したものである
と考えられる。

【０１０３】駆動力の小さい場合を考えたが、次に、駆
動力が大きい場合を考える。スタンダードセルの場合
は、セルの高さをセル間で一定にする。ＮＡＮＤ機能を
有し駆動力が大きくなるレイアウトを図２３（ｂ）に示
す。同様にＡＮＤ機能を有し駆動力の大きくなるレイア
ウトを図２３（ｄ）に示す。図２３（ｂ）に示す駆動力
が大きいセルＮＡＮＤ１は、機能キャラクタＮＡＮＤ０
と、反転のみの機能を有するインバータキャラクタＩＮ
Ｖ１と、反転と増幅の機能を有するインバータキャラク
タＩＮＶ２とを連結したものであると考えられる。図２
３（ｄ）に示す駆動力が大きいセルＡＮＤ１は、機能キ
ャラクタＮＡＮＤ０と、反転と増幅の機能を有するイン
バータキャラクタＩＮＶ２とを連結したものであると考
えられる。セルの大きさはＡＮＤ１の方が小さくＮＡＮ
Ｄ１の方が大きくなる。このようなＮＡＮＤ１はセルラ
イブラリに登録されたレイアウトとしては使用せずにＮ
ＡＮＤ１の信号が入力する先でインバータＩＮＶを置く
か、ド・モルガンの定理により論理を変換することで対
応する。あるいは、ＮＡＮＤとＡＮＤの面積が小さくな
る方だけをセルライブラリに登録することにする。

【０１０４】逆に、セルＮＡＮＤ１の使用頻度が高い場
合は、セルＮＡＮＤ１のみをＣＰアパーチャ上にキャラ
クタとして形成しても良い。ＮＡＮＤ１は、ＮＡＮＤ
０、ＩＮＶ１、ＩＮＶ２を有するので、ＮＡＮＤ０やＡ
ＮＤ０やＡＮＤ１を露光することができるからである。
この場合、１つのキャラクタで４つのセルができること
になる。

【０１０５】このように、インバータを、擬似的にバッ
ファであると考えることで、セルの数を減らし、キャラ
クタの数を減らすことができる。

【０１０６】

【実施例１２】実施例１２では、図７のフローチャート
のステップＳ７乃至１０についての実施例について説明
する。図２４（ａ）は、ステップＳ５の配置配線が実行
された後のレイアウトの様子をあらわしている。ライブ
ラリ３８乃至４２に基づくセル２０が配置されている。
一方、ライブラリ３８等に存在せず、図２４（ｂ）に示
すような自動及び手動で発生させたレイアウト１００も
存在する。

【０１０７】まず、ステップＳ７において図３の形状比
較選択部３０で、自動及び手動で発生させたレイアウト
１００に形状が似ているＣＰアパーチャにキャラクタ１
０３として存在しているキャラクタの部分１０２を探
す。具体的にはレイアウト１００を一つ一つのキャラク
タと比較して、レイアウト１００と接続ポイントが同じ
で電気的なショートが発生しないパターンをキャラクタ
の部分からビームを当てる領域１０２として抽出する。

【０１０８】次に、ステップＳ８において図３の検証部
３２で、レイアウトを入れ替えても半導体装置等のシス
テム仕様を機能的性能的に満足し、代替可能か判断す
る。代替できない場合は、ステップＳ１１で代替を行わ
ない。一方、代替が可能な場合は、ステップＳ９におい
て図３の代替部３１で図２４（ｄ）に示す新たに挿入さ
れるべきパターン１０４や削除されるべきパターン１０
５などの差異を表示する。最後にステップＳ１０におい
て図３の代替部３１で差異に基づいて配置配線を修正
し、キャラクタの部分を露光することで所望のレイアウ
トを形成できるようにする。

【０１０９】このことにより、従来はキャラクタによら
ない露光もキャラクタの部分を用いて露光できるので、
露光時間を短縮することができる。

【０１１０】

【実施例１３】図２５（ａ）は、２入力ＮＡＮＤの機能
を有するレイアウトパターンである。図２５（ｂ）は、
２入力ＮＯＲの機能を有するレイアウトパターンであ
る。２入力ＮＡＮＤと２入力ＮＯＲの違いは、ＮＡＮＤ
ではＰＭＯＳが並列、ＮＭＯＳが直列に接続されている
のに対し、ＮＯＲではそれと逆のＰＭＯＳが直列、ＮＭ
ＯＳが並列に接続されていることである。コンタクトが
ある分、並列に接続されている（ａ）のＮＡＮＤのＰＭ
ＯＳのアクティブエリア（ＡＡ）８４側と、（ｂ）のＮ
ＯＲのＮＭＯＳのＡＡ８６側の領域が広くなるため、Ｎ
ＡＮＤとＮＯＲでレイアウトは異なる。しかし、広い
方、例えば（ａ）のＡＡ８４や（ｂ）のＡＡ８６にあわ
せて、（ｃ）のＡＡ８６や（ｄ）のＡＡ８４のようにす
れば、ＡＡばかりでなく、コンタクトホールパターンや
ゲート電極８７といったレイアウトもＮＡＮＤとＮＯＲ
とで等しくなる。このようにレイアウトを共通化したス
タンダードセルライブラリを用意することで、キャラク
タとしては１種類であっても複数のスタンダード・セル
を露光できる。この他にも、２入力ＡＮＤ、２入力ＮＯ
Ｒ、３入力ＮＯＲ、３入力ＮＡＮＤ、３入力ＡＮＤ−Ｎ
ＯＲ、３入力ＯＲ−ＮＡＮＤなどが、レイアウトを共通
化できる。

【０１１１】

【実施例１４】Ｉ／Ｏやメモリなど大きなブロックはそ
のままでは露光できないので、いくつかのキャラクタに
分割する。その際、特にメモリなどにおいては共通のキ
ャラクタで露光できるようにレイアウト設計を行う。大
きなブロックの配置方向は変わっても、部品の配置方向
は常に一定となるように設計する。そのため、配線は配
置方向ごとに変える必要がある。

【０１１２】図２６は半導体装置の構成を示している。
半導体装置は、内部回路１０６の周辺に入出力制御用回
路（Ｉ／Ｏ）１０７乃至１１０が複数個配置されてい
る。図２７（ａ）は図２６のＩ／Ｏ１０８の一つを拡大
して表示したものである。図２７（ｂ）は図２６のＩ／
Ｏ１０９の一つを拡大して表示したものである。ここ
で、ブロック６等の表示はセルやキャラクタを意味して
いる。このように、内部回路１０６に向かってＩ／Ｏ１
０８と１０９とは同じ順番にブロックが並んでいる。そ
して、ブロック６等の向きはＩ／Ｏ１０８と１０９とで
すべて同じである。このことにより、大きなセルでも配
置方向によらず、少ないキャラクタで露光できる。

【０１１３】

【実施例１５】実施例１５では、実施例１２で説明した
図７のフローチャートのステップＳ７乃至１１について
より詳細に説明する。図２８のフローチャートが、図７
のステップＳ７乃至１１のフローチャートに置き替え可
能なフローチャートである。

【０１１４】まず、ステップＳ３１において、図２９
（ａ）に示されるようなＣＰアパーチャにキャラクタと
して形成されておらず手動等で設計されたレイアウトパ
ターンを選択する。次に、ステップＳ３２において図３
の形状比較選択部３０で、図２９（ａ）のレイアウトと
類似するパターンを、アパーチャ６上のキャラクタから
探すために、キャラクタライブラリ４０内のキャラクタ
の形状を比較し、図２９（ｂ）に示すような類似キャラ
クタパターンを選択する。

【０１１５】次に、ステップＳ３３において図３の代替
部３１で、図２９（ｃ）のように他の信号配線等とショ
ートしないように擬似的にレイアウトパターン１０４を
発生させ、あるいはレイアウトパターン１０５を削除す
るように変更する。このことにより、図２９（ａ）のパ
ターンを図２９（ｂ）のパターンと同じにできる。これ
らの発生削除によりレイアウト全体に対し電気的なショ
ートが発生しているのか否か判断し、ショートが発生し
ているのならステップＳ３６を次に実行してもよい。図
２９（ｂ）のパターンであれば、ＣＰアパーチャ上に存
在するので１回のビーム照射で露光できる。

【０１１６】ステップＳ３４において図３の検証部３２
で、レイアウトが図２９（ｃ）へ変更されたことで、機
能的性能的に半導体装置等のシステム仕様４３を満足
し、代替可能か否か判断する。代替可能であれば、ステ
ップＳ３５に進み、次のレイアウトを選択するか判断す
る。選択する場合は、ステップＳ３１に戻り、選択しな
い場合は、処理を終了する。一方、代替が不可能であれ
ば、あるいは、代替が可能であっても最適なキャラクタ
を探したい場合は、ステップＳ３６に進み、次のキャラ
クタを選択するか判断する。次のキャラクタを選択する
場合は、ステップＳ３２に進み、次のキャラクタを選択
しない場合はステップＳ３５に進む。

【０１１７】これらのことにより、少ないアパーチャ上
のキャラクタでより多くのレイアウトパターンを高速に
露光できる。

【０１１８】

【実施例１６】実施例１６は、図７のステップＳ５で実
施された配線のパターンを修正することで露光のビーム
照射回数を飛躍的に減少させるレイアウトパターンの作
成方法を説明する。図３０はこのレイアウトパターンの
作成方法のフローチャートであり、図７のＡ点からつな
がるフローを示している。以下では、図３０のフローに
ついて説明する。

【０１１９】まず、ステップＳ４１において図３の擬似
パターン発生部３３で、擬似パターンを発生させ、図３
１（ａ）のような図７のステップＳ５で形成した配線パ
ターン１１２乃至１２４に、図３１（ｂ）に示すような
擬似パターン１２５を挿入する。なお、実施例１６は配
線に限って適用されるのではなく、ライン等の幅が一定
でスペース幅も一定な繰り返しパターンには効果的に適
用できる。ライン（配線）パターン１１２乃至１２４が
あるとき、1つのラインパターンに注目する。例えば、
左側のラインパターン１１２に注目する。ラインパター
ン１１２は上から下まで存在する最大の長さなので変更
されない。次に、パターン１１２の右隣のラインパター
ン１１３に注目する。パターン１１３はその左側のパタ
ーン１１２と比べて下側が揃っていないので、図３１
（ｂ）に示すようにパターン１１３の下側をパターン１
１２と揃えるように擬似パターン１２５を発生させる。

【０１２０】次に、ステップＳ４２において、新たな擬
似パターンの発生が無く収束したか否か判断する。擬似
パターン１２５は発生しているので収束しておらずステ
ップＳ４３に進む。ステップＳ４３では、半導体装置等
のシステムの仕様などの基準４３に基づいて配線容量や
タイミング違反など機能的性能的に擬似パターン１２５
が挿入可能か判断する。挿入可能な場合はステップＳ４
１に戻り、挿入不可の場合はステップＳ４４で挿入パタ
ーンを除去してステップＳ４１に戻る。なお、パターン
１２５の挿入は挿入可能と判断しステップＳ４１に戻
る。

【０１２１】次に、ステップＳ４１において、パターン
１１３の右側のラインパターン１１４に注目する。パタ
ーン１１４は、左隣のパターン１１３、１２５と下側が
揃っていないが、揃えようとするとパターン１１４の下
方にあるラインパターン１１５とショートしてしまう。
右隣のパターン１１６と揃えようとしても同様である。
一番左のパターン１１２と揃えようとしてもまた同様で
ある。右２つ隣のパターン１１７と揃えようとしても上
側を削らないと揃えられないのでそのような変更は行わ
ない。左３つ隣は無いので、右３つ隣の上側のパターン
１１８と揃えるように変更し、図３１（ｃ）に示すよう
に擬似パターン１２６を発生させ挿入する。次に、ステ
ップＳ４２とＳ４３をパターン１２５の場合と同様に行
い、ステップＳ４１に戻る。

【０１２２】また、ステップＳ４１において、パターン
１１５に着目すると、同様に左隣、右隣、左２つ隣、右
２つ隣等と比較しても、上方のパターン１２６とショー
トしないようにパターンを追加して揃えるように変更で
きない。以下同様にしてパターン１１７乃至１２４につ
いて検討し、図３１（ｃ）に示すような擬似レイアウト
パターン１２５乃至１３５を得る。

【０１２３】再度、ステップＳ４１において、もう一度
左のパターン１１２から同じことを繰り返していくと、
パターン１２６の下に擬似パターン１３６が発生し、図
３１（ｄ）に示すようなレイアウトパターン１１１を得
る。

【０１２４】再度左のパターン１１２から同じことを繰
り返しても変更されるパターンは無く、擬似パターンは
発生しなくなる。このように、擬似パターンが発生しな
くなるまで一連のレイアウトパターン１１１の変更を繰
り返す。次に、図３１（ｄ）に示すラインパターン間の
空白１３７乃至１３９に注目する。これらの空白１３７
乃至１３９に擬似パターン１４０、１４１を図３１
（ｅ）に示すように発生させる。パターン１４０と１４
１は他のパターンとショートしないように、また、他の
パターンと端を揃えるように作成している。

【０１２５】再度左のパターン１１２から同じことを繰
り返しても変更されるパターンは無く、擬似パターンは
発生しなくなる。ステップＳ４２において、パターン１
１１が収束したと判断し、ステップＳ４５に進む。

【０１２６】ステップＳ４５において、図３２（ａ）に
示すような収束したラインパターン１４３乃至１５２の
辺を外側に移動させる処理を行う。図３２（ｂ）に示す
ように太らせ処理により、パターン１４３等を左右均等
にスペースの幅の半分の幅太らせた太らせパターン１５
３乃至１６２を形成する。ステップＳ４６においてパタ
ーン１５３乃至１６２同士が接してつながった図形を、
図３２（ｃ）に示すように矩形１６３乃至１６７に分解
する。あるいは、図３２（ｄ）に示すように多角形１６
８乃至１７０に分解する。例えば、図３２（ｄ）の場合
は図３２（ｅ）に示すように、多角形１６８を露光する
場合では、図１の露光装置を用いて、第２開口パターン
１１に対して照射されたビーム形状１２の位置に照射す
る。そして透過パターンをラインアンドスペース用のキ
ャラクタ１８の右側に照射する。このことにより、多角
形１６８内のラインパターンが１回のビーム照射で露光
できる。すなわち、図３２（ｄ）のように多角形ごとに
露光すれば３回のビーム照射ですべてのパターンが露光
できることがわかる。また、図３２（ｃ）のように矩形
ごとに露光すれば５回のビーム照射ですべてのパターン
が露光できることがわかる。

【０１２７】次に、ステップＳ４７において、矩形や多
角形ごとに露光ができるような露光データを算出する。
露光データとして、照射するキャラクタ名、照射位置、
照射の範囲等を算出する。

【０１２８】以上のように、図３０のフローにより照射
回数を減らすことができる。

【０１２９】次に、図３２（ｃ）の矩形１６３等を用い
るレイアウトパターンの形成方法を詳細に説明する。

【０１３０】図３３（ａ）は、実施例２の図１２（ａ）
で説明した第２成形アパーチャ５５の開口部５６と、Ｃ
Ｐアパーチャ６のラインアンドスペース用キャラクタ１
８の位置関係を示す図である。開口部５６のすべての行
（Ｌ１乃至１０）と重なるようにキャラクタ１８が配置
されている。また、すべての列（Ｒ１乃至１０）と重な
るようにキャラクタ１８が配置されている。１つの開口
部５６に２つ以上のラインパターンの開口が重なること
はない。開口部５６の正方形の辺は、ラインパターンの
長方形の辺と平行になるように配置される。

【０１３１】そして、図３２（ｃ）の矩形１６３、１６
４と１６６に基づいて、図３３（ａ）の第２成形アパー
チャ５５上に点線で表した矩形１６３、１６４と１６６
を想定する。最後に、図３３（ｂ）に示すように、点線
で表した矩形１６３、１６４と１６６内の第２開口パタ
ーン５６は、偏向のかけられていない開口パターン６２
に設定可能なような露光データを生成する。それ以外の
開口パターン５６についても、偏向のかけられた開口パ
ターン６１に設定可能なような露光データを生成する。

【０１３２】露光における描画の際は、ＣＰアパーチャ
６のキャラクタ１８を選択し、次いで、描画したい矩形
１６３、１６４、１６６の形状に応じて、第２成形アパ
ーチャ５５を通過する電子ビーム１６を開口部５６毎に
制御電圧Ｖを印加して偏向させる。電子ビーム１６が第
２成形アパーチャ５５及びＣＰアパーチャ６を通過する
ことで、基板９上に描画したいラインパターンの形状に
電子ビーム１６が照射される。このように、１回のビー
ム照射で３つの矩形１６３、１６４と１６６に位置する
配線を露光できる。

【０１３３】図３４と図３５は、図３０のフローを用い
たことによるビーム照射回数の削減の効果を説明するた
めの図である。図３４（ａ）は擬似パターンを発生させ
る前のレイアウトである。領域１７２は配線禁止領域で
ある。ラインパターン１７３乃至１８５が１３本あるの
で、従来の露光方法でも１３回のビーム照射で露光がで
きる。また、擬似パターンを発生させず太らせ処理のみ
を行った場合を図３４（ｂ）に示す。矩形１８６と１８
７が形成できるので、照射回数は２回減らせ１１回にな
る。

【０１３４】図３４（ｃ）のレイアウトパターンは、
（ａ）のレイアウトパターンに擬似パターンを発生させ
たものである。（ｃ）のパターンを太らせ処理したパタ
ーンを（ｄ）に示す。さらに矩形分解した図を（ｅ）
に、多角形に分解した図を（ｆ）に示す。（ｅ）の矩形
の数は７個であるので照射回数は多くとも７回まで減ら
せることがわかる。（ｆ）の多角形の数は４個であるの
で照射回数が４回ですむことがわかる。

【０１３５】また、図３５（ａ）のように擬似パターン
１９９が、図３０のステップＳ４３の判定で、機能的に
挿入不可とされた場合でも、図３５（ｂ）のように太ら
せ処理ができる。さらに矩形分解した図を（ｃ）に、多
角形に分解した図を（ｄ）に示す。（ｃ）の矩形の数は
８個であるので照射回数は多くとも８回まで減らせるこ
とがわかる。（ｄ）の多角形の数は５個であるので照射
回数が５回ですむことがわかる。なお、（ｅ）のように
パターンを単純化しても禁止領域１７２に配線すること
はできないのはもちろんである。

【０１３６】このように図３０のフローによれば、太ら
せ処理前に擬似パターンを発生させているため、擬似パ
ターンを発生させずに太らせ処理のみを行った場合と比
較して照射回数が大幅に減り露光速度を上げることがで
きる。

【０１３７】また、矩形等の大きさを大きくとることが
露光速度を上げることになるので、多層の配線層におい
ては、層毎に配線が縦あるいは横の１方向のラインパタ
ーン（Ｌ／Ｓ）であることにより一層効果的である。配
線層によって、３層目は縦方向のみ、４層目は横方向の
みといったように方向を限定するのである。

【０１３８】また、実施例１６では配線パターンの場合
について述べたが、ゲート電極の長さを変えたときにも
適用できる。

【０１３９】実施例１６によれば、配線層などのＬ／Ｓ
などの単純なレイアウトパターンや、四角形や正方形な
ど決まったパターンが決まった幅で配置されるコンタク
ト、Ｖｉａなどのレイアウトパターンは露光回数が少な
くて済む。回路の機能上影響のないダミーパターンを挿
入し、レイアウトパターンをできるだけ前記のＬ／Ｓな
どのパターンに近づけることで露光回数を減少させるこ
とができる。半導体のレイアウトに関し、特にメタル・
コンタクトのレイアウトに使用されるものである。半
導体装置の配線等の一定の周期的なパターン配置となる
条件下で任意に引き回されるパターンの露光に適用でき
る。

【０１４０】

【実施例１７】コンタクトやＶｉａなどは、決まった大
きさの正方形や四角形の形をしており、その間隔も一定
である場合が多い。実施例１７は、図３０のフローをコ
ンタクト等のホールパターンに適用した場合についてで
ある。

【０１４１】図３６（ａ）は擬似パターン発生前のホー
ルパターン２０６乃至２１０である。まず、図３０のス
テップＳ４１において、図３６（ｂ）に示すように擬似
パターン２１１を発生させ挿入する。ステップＳ４３の
判定が挿入可能であるので、ステップＳ４１でさらに擬
似パターン２１３を発生させる。擬似パターンは矩形が
少なくなるように発生させる。また、配線層間でショー
トが発生しないように発生させる。

【０１４２】次に、ステップＳ４５で太らせ処理を行
い、矩形２１２と２１４を得る。最後に、ステップＳ４
７で矩形２１２、２１４に合う開口部用のデータを算出
する。例えば、矩形２１２については、図３６（ｃ）に
示すように、第２開口パターン１１と照射されるビーム
形状２１５の位置関係を調節し透過パターンが矩形２１
２になるようにデータを設定する。

【０１４３】このことにより、図３６（ｄ）に示すよう
に、５つのホールパターン２０６乃至２１０を２回のビ
ーム照射で露光することができる。

【０１４４】

【実施例１８】前記レイアウトパターン変更装置がレイ
アウトを変更することで、変更されるレイアウトが配線
などの場合には容量の増加が問題になることがある。前
記検証装置がこの容量の増加を計算し、前記問題に該当
するかどうかを判断できる。その際の基準としては、配
線容量の増加による遅延の増加、それによるタイミング
違反の有無や、他の信号線とのカップリング容量の増加
によるエラーの起こりやすさなどが上げられる。

【０１４５】図３７（ａ）に示すように、配線２１７と
２１８のカップリング容量は、フリンジ（はみ出し）容
量を無視すれば、擬似ラインパターン２１９挿入前の容
量Ｃ０（＝ＣｃＷ／（２ｄ＋Ｌ））に対し、挿入後は容
量Ｃ１（＝ＣｃＷ／２ｄ）に増加する。ここで、Ｃｃは
単位長さあたりのカップリング容量、Ｗは挿入された擬
似ラインパターンの長さ、Ｄは配線間隔、Ｌは配線の幅
である。対接地容量についても図３７（ｂ）に示すよう
にやはりフリンジ容量を無視すれば、Ｃ２（＝ＸＣｇ）
のように計算できる。ここでＸは挿入された擬似ライン
パターンの長さ、Ｃｇは単位長さあたりの対接地容量で
ある。

【０１４６】このことにより擬似パターンを挿入するこ
とで増加する配線容量を見積もることができる。また、
配線を追加したことによる容量増加の影響を評価するこ
とができる。

【０１４７】なお、本発明は、電子ビーム露光装置の種
類に制限されるものではない。例えば、部分一括露光型
電子ビーム露光装置や可変整形型電子ビーム露光装置、
マルチビーム型電子ビーム露光装置、丸ビーム型電子ビ
ーム露光装置、一括露光型電子ビーム露光装置と、本発
明を組み合わせて使用することが可能である。その他、
本発明の本旨を逸脱しない範囲で種々変形して使用する
ことが可能となる。

【０１４８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ア
パーチャ上のキャラクタ数の低減とビームの照射回数の
低減が可能な荷電ビーム露光装置を提供できる。

【０１４９】本発明によれば、アパーチャ上のキャラク
タ数の低減とビームの照射回数の低減が可能な荷電ビー
ム露光方法を提供できる。

【０１５０】本発明によれば、アパーチャ上のキャラク
タ数の低減とビームの照射回数の低減が可能なレイアウ
トパターンの作成装置を提供できる。

【０１５１】本発明によれば、アパーチャ上のキャラク
タ数の低減とビームの照射回数の低減が可能なレイアウ
トパターンの作成方法を提供できる。

【０１５２】本発明によれば、アパーチャ上のキャラク
タ数の低減とビームの照射回数の低減が可能な半導体装
置の製造方法を提供できる。

【０１５３】本発明によれば、アパーチャ上のキャラク
タ数の低減とビームの照射回数の低減が可能なアパーチ
ャを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る電子ビーム露光装置
の概念図である。

【図２】ＣＰアパーチャの上面図である。

【図３】本発明の実施の形態に係るレイアウトパター
ンの作成装置の構成図である。

【図４】セルライブラリのデータ構造を説明するための
図である。

【図５】セル−キャラクタ変換ライブラリのデータ構造
を説明するための図である。

【図６】キャラクタライブラリのデータ構造を説明する
ための図である。

【図７】本発明の実施の形態に係るレイアウトパター
ンの作成方法のフローチャートである。

【図８】本発明の実施例１に係るレイアウトパターンの
作成方法のフローチャートと、ＣＰアパーチャの概念図
である。

【図９】本発明の実施例１に係るレイアウトパターンの
作成方法を説明するための図（その１）である。

【図１０】本発明の実施例１に係るレイアウトパターン
の作成方法を説明するための図（その２）である。

【図１１】本発明の実施例２に係るレイアウトパターン
の作成方法を説明するための図（その１）である。

【図１２】実施例２で使用する第２成形アパーチャの上
面図と断面図である。

【図１３】実施例２で使用する第２成形アパーチャを説
明するための図である。

【図１４】本発明の実施例２に係るレイアウトパターン
の作成方法を説明するための図（その２）である。

【図１５】本発明の実施例３に係るレイアウトパターン
の作成方法を説明するための図である。

【図１６】本発明の実施例４に係るレイアウトパターン
の作成方法を説明するための図である。

【図１７】本発明の実施例５に係るレイアウトパターン
の作成方法を説明するための図である。

【図１８】本発明の実施例６に係るレイアウトパターン
の作成方法を説明するための図である。

【図１９】本発明の実施例７に係るレイアウトパターン
の作成方法を説明するための図である。

【図２０】本発明の実施例８に係るレイアウトパターン
の作成方法を説明するための図である。

【図２１】本発明の実施例９に係るレイアウトパターン
の作成方法を説明するための図である。

【図２２】本発明の実施例１０に係るレイアウトパター
ンの作成方法を説明するための図である。

【図２３】本発明の実施例１１に係るレイアウトパター
ンの作成方法を説明するための図である。

【図２４】本発明の実施例１２に係るレイアウトパター
ンの作成方法を説明するための図である。

【図２５】本発明の実施例１３に係るレイアウトパター
ンの作成方法を説明するための図である。

【図２６】本発明の実施例１４に係るレイアウトパター
ンの作成方法を説明するための図（その１）である。

【図２７】本発明の実施例１４に係るレイアウトパター
ンの作成方法を説明するための図（その２）である。

【図２８】本発明の実施例１５に係るレイアウトパター
ンの作成方法のフローチャートである。

【図２９】本発明の実施例１５に係るレイアウトパター
ンの作成方法を説明するための図である。

【図３０】本発明の実施例１６に係るレイアウトパター
ンの作成方法のフローチャートである。

【図３１】本発明の実施例１６に係るレイアウトパター
ンの作成方法を説明するための図（その１）である。

【図３２】本発明の実施例１６に係るレイアウトパター
ンの作成方法を説明するための図（その２）である。

【図３３】実施例１６で使用する第２成形アパーチャを
説明するための図である。

【図３４】本発明の実施例１６に係るレイアウトパター
ンの作成方法を説明するための図（その３）である。

【図３５】本発明の実施例１６に係るレイアウトパター
ンの作成方法を説明するための図（その４）である。

【図３６】本発明の実施例１７に係るレイアウトパター
ンの作成方法を説明するための図である。

【図３７】本発明の実施例１８に係るレイアウトパター
ンの作成方法を説明するための図である。

【図３８】従来の電子ビーム露光装置の概念図であ
る。

【符号の説明】

１電子銃２第１成形アパーチャ３ビーム成形偏向器４第２成形アパーチャ５キャラクタ選択偏向器６ＣＰアパーチャ（・ブロック）７縮小レンズ８対物偏向器９基板又はフォトマスク１０第１開口パターン１１第２開口パターン１２照射されたビーム形状１３透過パターン１４、１５照射されたビーム形状１６電子ビーム１７素通し孔１８ラインアンドスペース（Ｌ＆Ｓ、配線）用キャラ
クタ１９コンタクトホール用キャラクタ２０プリミティブセル２１演算部２２システム論理設計部２３論理合成部２４並列接続による論理合成部２５ネットリスト変換部２６配置・配線部２７キャラクタ連結配置部２８キャラクタ配置改善部２９レイアウトパターン変更装置３０レイアウト−キャラクタパターン形状比較選択部３１レイアウト−キャラクタパターン代替部３２検証部３３擬似パターン発生部３４太らせ処理部３５矩形分割部３６開口部形状演算部３７バス３８セルライブラリ記録部３９セル−キャラクタ変換ライブラリ４０キャラクタライブラリ記録部４１バッファキャラクタライブラリ４２機能キャラクタライブラリ４３システム仕様記録部４４セルの機能で分類される階層４５、４６セルの駆動力で分類される階層４７機能キャラクタ名が登録されている領域４８機能キャラクタ名とバッファキャラクタ名とに関
係づけてセルが登録されている領域４９バッファキャラクタ名が登録されている領域５０機能キャラクタが登録されている領域５１バッファキャラクタが登録されている領域５２ＣＰアパーチャ５３キャラクタ５４連結したキャラクタ５５第２成形アパーチャ５６第２開口パターン５７基板５８絶縁膜５９、６０電極６１偏向のかけられた開口パターン６２偏向のかけられていない開口パターン６３連結したキャラクタ６４上下が反転した関係にあるキャラクタ６５乃至７８配線８０ＶＤＤライン８１ＶＳＳライン８２第１層メタル配線（Ｍ１）８３ｐウェル８４、８６、９３、９４アクティブエリア（ＡＡ）８５ｎウェル８７ゲート電極８８、８９折り返し線９０、９１、９２ゲート電極９５、９６第１層メタル配線９９アパーチャ制御用データ記録部１００設計したレイアウト１０１レイアウト後のレイアウト平面１０２キャラクタの部分１０３キャラクタ１０４差異の表示、挿入されたパターン１０５差異の表示、削除されたパターン１０６半導体装置の内部回路１０７乃至１１０Ｉ／Ｏ１１１レイアウトパターン１１２乃至１２４ラインパターン１２５乃至１３６、１４０、１４１擬似パターン１３７乃至１３９空白１４２レイアウトパターン１４３乃至１５２ラインパターン１５３乃至１６２太らせパターン１６３乃至１６７矩形１６８乃至１７０多角形１７１レイアウトパターン１７２他の配線、配線禁止領域１７３乃至１８５ラインパターン１８６、１８７矩形１８８乃至１９５擬似パターン１９６太らせパターン１９７矩形１９８多角形１９９、２００擬似パターン２０１太らせパターン２０２矩形２０３多角形２０４ラインパターン２０５レイアウトパターン２０６乃至２１０ホールパターン２１１、２１３擬似ホールパターン２１２、２１４矩形２１５、２１６照射されたビーム形状２１７、２１８、２２０、２２１ラインパターン２１９、２２２擬似パターン２３１電子銃２３２電子ビーム２３３第１成形アパーチャ２３４キャラクタ選択偏向器２３５従来のＣＰアパーチャ２３６縮小レンズ２３７対物偏向器２３８基板２３９従来のキャラクタ２４０露光パターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/30 ５４１Ｍ (72)発明者馬越俊幸神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者稲浪良市神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝横浜事業所内Ｆターム(参考） 2H095 BA08 BB01 BB10 BB36 2H097 BA10 CA16 EA01 GB01 LA10 5F056 AA06 CA05 CA11 EA04 EA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】荷電ビームの発生源と、第１の開口を有する第１の平板と、前記第１の平板と並行して配置され、第２の開口を有す
る第２の平板と、前記第１の平板と並行して配置され、デバイス設計の際
に用いられるセルを構成する機能キャラクタの形状の第
３の開口と、バッファキャラクタの形状の第４の開口を
有する第３の平板と、前記第１の開口を通過した前記ビームを前記第２の開口
に照射可能な第１の偏向器と、前記第２の開口を通過した前記ビームを前記第３と第４
の開口に照射可能な第２の偏向器と、前記第３又は第４の開口を通過した前記ビームを試料上
の任意の位置に照射可能な第３の偏向器とを有すること
を特徴とする荷電ビーム露光装置。
【請求項２】前記第２の開口が、通過する前記ビーム
を偏向でき、半導体装置の配線ピッチに対応した複数の
開口であることを特徴とする請求項１に記載の荷電ビー
ム露光装置。
【請求項３】前記第３の平板が、半導体装置の配線ピ
ッチに対応した繰り返しパターン形状の開口を有するこ
とを特徴とする請求項１に記載の荷電ビーム露光装置。
【請求項４】荷電ビームをアパーチャにより所望の
形状に成形し、試料に照射を行う部分一括露光方式の荷
電ビーム露光方法において、前記形状が、デバイス設計の際に用いられるセルを構成
する機能キャラクタの形状と、バッファキャラクタの形
状であることを特徴とする荷電ビーム露光方法。
【請求項５】システム仕様を論理式で記述するシス
テム論理設計部と、機能キャラクタ毎に、大きさ、機能、実レイアウトパタ
ーン、入出力の位置とアパーチャ上の位置が読み出し可
能な機能キャラクタライブラリ記録部と、前記機能キャラクタライブラリ記録部から前記機能キャ
ラクタを選択し、前記論理式からネットリストを生成す
る論理合成部と、前記機能キャラクタライブラリ記録部を参照し、前記ネ
ットリストに対応して、前記機能キャラクタの配置と、
前記機能キャラクタ間の配線を行う配置配線部とを有す
ることを特徴とするレイアウトパターンの作成装置。
【請求項６】バッファキャラクタ毎に、大きさ、駆
動力、実レイアウトパターン、入出力の位置とアパーチ
ャ上の位置が読み出し可能なバッファキャラクタライブ
ラリ記録部をさらに有し、前記論理合成部が、前記バッファキャラクタライブラリ
記録部から前記バッファキャラクタを選択する機能をさ
らに有し、前記配置配線部が、前記バッファキャラクタライブラリ
記録部を参照し、前記ネットリストに対応して、前記機
能キャラクタと前記バッファキャラクタの配置と、前記
機能キャラクタと前記バッファキャラクタ間の配線を行
うことを特徴とする請求項５に記載のレイアウトパター
ンの作成装置。
【請求項７】前記機能キャラクタと前記バッファキャ
ラクタのレイアウトパターンで構成可能なセル毎に機
能、駆動力、大きさを記録するセルライブラリ記録部
と、前記セル毎に、前記セルの機能と同じ機能の機能キャラ
クタと、前記セルの駆動力と同じ駆動力のバッファキャ
ラクタが関係付けられており、前記セルを指定すること
により関係付けられた前記機能キャラクタと前記バッフ
ァキャラクタとを読み出し可能なセルキャラクタ変換ラ
イブラリ記録部と、前記セルライブラリ記録部から前記セルを選択して前記
セルによるネットリストを前記論理合成部が生成した
後、前記セルキャラクタ変換ライブラリ記録部を用い
て、前記機能キャラクタと前記バッファキャラクタによ
るネットリストに変換するためのネットリスト変換部と
をさらに有することを特徴とする請求項６に記載のレイ
アウトパターンの作成装置。
【請求項８】前記配置配線部が、同一機能の前記機能キャラクタを並列に接続する配線を
行うことを特徴とする請求項５に記載のレイアウトパタ
ーンの作成装置。
【請求項９】アパーチャ上に形成されたキャラクタ
で露光できないレイアウトパターンと類似の形状を有す
るパターンを前記キャラクタの部分のパターンから見つ
けだすレイアウト−キャラクタパターン形状比較選択部
と、前記見つけ出されたパターンを前記レイアウトパターン
と入れ替えるレイアウト−キャラクタパターン代替部
と、レイアウトパターンがシステムの機能と性能を満たすか
検証する検証部とを有することを特徴とするレイアウ
トパターンの作成装置。
【請求項１０】繰り返しパターンを有するレイアウト
パターンに擬似パターンを発生させる擬似パターン発生
部と、前記擬似パターンを発生させた後のレイアウトパ
ターンがシステムの機能と性能を満たすか検証する検証
部と、前記擬似パターンを発生させた後のレイアウトパ
ターン中の繰り返しパターンの辺を外側に移動させて繰
り返しパターン間をつながらせた後、得られたパターン
を複数の矩形に分解するパターン処理部とを有すること
を特徴とするレイアウトパターンの作成装置。
【請求項１１】前記検証部が、前記擬似パターンを挿
入することによって増加する容量を計算し、遅延時間、
カップリング容量の問題がないか検証することを特徴と
する請求項１０に記載のレイアウトパターンの作成装
置。
【請求項１２】システム仕様を論理式で記述するス
テップと、機能キャラクタ毎に、大きさ、機能、実レイアウトパタ
ーン、入出力の位置とアパーチャ上の位置が読み出し可
能な機能キャラクタライブラリ記録部を形成するステッ
プと、前記機能キャラクタライブラリ記録部から前記機能キャ
ラクタを選択し、前記論理式からネットリストを生成す
るステップと、前記機能キャラクタライブラリ記録部を参照し、前記ネ
ットリストに対応して、前記機能キャラクタの配置と、
前記機能キャラクタ間の配線を行うステップとを有する
ことを特徴とするレイアウトパターンの作成方法。
【請求項１３】システム仕様を論理式で記述するス
テップと、機能キャラクタ毎に、大きさ、機能、実レイアウトパタ
ーン、入出力の位置とアパーチャ上の位置が読み出し可
能な機能キャラクタライブラリ記録部を形成するステッ
プと、バッファキャラクタ毎に、大きさ、駆動力、実レイアウ
トパターン、入出力の位置とアパーチャ上の位置が読み
出し可能なバッファキャラクタライブラリ記録部を形成
するステップと、前記機能キャラクタライブラリ記録部から前記機能キャ
ラクタを選択し、前記バッファキャラクタライブラリ記
録部から前記バッファキャラクタを選択し、前記論理式
からネットリストを生成するステップと、前記バッファキャラクタライブラリ記録部と前記機能キ
ャラクタライブラリ記録部を参照し、前記ネットリスト
に対応して、前記機能キャラクタと前記バッファキャラ
クタの配置と、前記機能キャラクタと前記バッファキャ
ラクタ間の配線を行うステップとを有することを特徴と
するレイアウトパターンの作成方法。
【請求項１４】前記ネットリストを生成するステップ
が、前記機能キャラクタと前記バッファキャラクタのレイア
ウトパターンで構成可能なセル毎に機能、駆動力、大
きさを記録するセルライブラリ記録部を形成するステッ
プと、前記セルライブラリ記録部から前記セルを選択し、前記
論理式から前記セルによるネットリストを生成するステ
ップと、前記セル毎に、前記セルの機能と同じ機能の機能キャラ
クタと、前記セルの駆動力と同じ駆動力のバッファキャ
ラクタが関係付けられており、前記セルを指定すること
により関係付けられた前記機能キャラクタと前記バッフ
ァキャラクタとを読み出し可能なセルキャラクタ変換ラ
イブラリ記録部を形成するステップと、前記セルキャラクタ変換ライブラリ記録部を用いて、前
記セルによるネットリストを、前記機能キャラクタと前
記バッファキャラクタによるネットリストに変換するス
テップとを有することを特徴とする請求項１３に記載の
レイアウトパターンの作成方法。
【請求項１５】第１の機能キャラクタと第１のバッフ
ァキャラクタで構成可能なレイアウトパターンからなる
第１のセルを、セルライブラリ記録部に記録するステッ
プと、前記第１の機能キャラクタと異なる論理を有する第２の
機能キャラクタと、前記第１のバッファキャラクタで構
成可能なレイアウトパターンからなる第２のセルを、前
記セルライブラリ記録部に記録するステップと、前記第１の機能キャラクタと前記第１のバッファキャラ
クタと前記第２の機能キャラクタを配置し、前記第１の
機能キャラクタと前記第１のバッファキャラクタと前記
第２の機能キャラクタの間を配線するステップとを有す
ることを特徴とするレイアウトパターンの作成方法。
【請求項１６】前記機能キャラクタの配置と、前記
機能キャラクタ間の配線を行うステップが、同一機能の前記機能キャラクタを並列に接続する配線を
行うステップを有することを特徴とする請求項１２に記
載のレイアウトパターンの作成方法。
【請求項１７】同じ機能と駆動力を有する前記機能キ
ャラクタのレイアウトパターンが互いに線対称の関係を
有するように設定され、アパーチャ上に設けられること
を特徴とする請求項１６に記載のレイアウトパターン
の作成方法。
【請求項１８】前記機能キャラクタが、ＮＡＮＤ機能
を有するレイアウトパターンであり、前記バッファキャラクタが、インバータ機能を有するレ
イアウトパターンであることを特徴とする請求項１３に
記載のレイアウトパターンの作成方法。
【請求項１９】前記セル同士の機能は異なるが、レイ
アウトパターンの等しいレイヤーを有することを特徴と
する請求項１４に記載のレイアウトパターンの作成方
法。
【請求項２０】前記機能キャラクタライブラリ記録
部を参照し、前記ネットリストに対応して、前記機能キ
ャラクタの配置と、前記機能キャラクタ間の配線を行う
ステップが、前記機能キャラクタの向きとならびの順番を変えずに、
前記機能キャラクタを再配置するステップを有すること
を特徴とする請求項１２に記載のレイアウトパターンの
作成方法。
【請求項２１】システム仕様を論理式で記述するス
テップと、第１のセルと第２のセルの大きさ、機能、及び、入出
力の位置、並びに、前記第１のセルと前記第２のセルの
レイアウトパターンをアパーチャ上に順に並べた形状の
キャラクタの位置が読み出し可能なセルライブラリ記
録部を形成するステップと、前記セルライブラリ記録部から前記第１のセルと前記第
２のセルを選択し、前記論理式からネットリストを生
成するステップと、前記セルライブラリ記録部を参照し、前記ネットリスト
に対応して、前記キャラクタと同じ位置関係になるよう
に、前記第１のセルと前記第２のセルの配置を行うステ
ップとを有することを特徴とするレイアウトパターンの
作成方法。
【請求項２２】前記配置を行うステップが、前記キャラクタと同じ位置関係になるように、第１のセ
ル又は第２のセルを移動するステップを有することを特
徴とする請求項２１に記載のレイアウトパターンの作成
方法。
【請求項２３】前記配置を行うステップが、前記キャラクタと同じ位置関係になるように、前記第１
のセルと前記第２のセルの位置を入れ替えるステップを
有することを特徴とする請求項２１に記載のレイアウト
パターンの作成方法。
【請求項２４】前記移動するステップが、配線遅延への影響が一定以下となる移動可能な領域を指
定するステップを有することを特徴とする請求項２２に
記載のレイアウトパターンの作成方法。
【請求項２５】アパーチャ上に形成されたキャラク
タで露光できないレイアウトパターンと類似の形状を有
するパターンを前記キャラクタの部分のパターンから見
つけだすステップと、前記見つけ出されたパターンを前記レイアウトパターン
と入れ替えるステップと、レイアウトパターンがシステムの機能と性能を満たすか
検証するステップとを有することを特徴とするレイア
ウトパターンの作成方法。
【請求項２６】レイアウトパターンに擬似パターンを
発生させるステップと、前記擬似パターンを発生させた
後のレイアウトパターンがシステムの機能と性能を満た
すか検証するステップと、前記擬似パターンを発生させた後のレイアウトパターン
中の繰り返しパターンの辺を外側に移動させて繰り返し
パターン間をつながらせた後、得られたパターンを複数
の矩形に分解するステップとを有することを特徴とする
レイアウトパターンの作成方法。
【請求項２７】前記検証するステップは、前記擬似パ
ターンを挿入することによって増加する容量を計算し、
遅延時間、カップリング容量の問題がないか検証するス
テップを有することを特徴とする請求項２６に記載の
レイアウトパターンの作成方法。
【請求項２８】半導体装置のシステム仕様を論理式
で記述するステップと、機能キャラクタ毎に、大きさ、機能、実レイアウトパタ
ーン、入出力の位置とアパーチャ上の位置が読み出し可
能な機能キャラクタライブラリ記録部を形成するステッ
プと、前記機能キャラクタライブラリ記録部から前記機能キャ
ラクタを選択し、前記論理式からネットリストを生成す
るステップと、前記機能キャラクタライブラリ記録部を参照し、前記ネ
ットリストに対応して、前記機能キャラクタの配置と、
前記機能キャラクタ間の配線を行うステップと、荷電ビームを前記機能キャラクタの形状に成形し、半導
体基板上への照射を行い前記配置と前記配線のパターニ
ングを行うステップとを有することを特徴とする半導体
装置の製造方法。
【請求項２９】デバイス設計の際に用いられるスタン
ダードセルを構成する機能キャラクタの形状の第１の開
口と、バッファキャラクタの形状の第２の開口を有する
ことを特徴とするアパーチャ。