JP2005175168A - パターン処理方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】処理単位領域毎に分割処理を独立して行い、かつ処理単位領域毎の配置パターンの決定前に検証を行うことにより、高速かつ高精度なパターン処理を実現することができるパターン処理方法および当該処理方法を実施するプログラムを提供する。
【解決手段】レイアウトパターンを処理単位領域ＰＵＦ１に区切り、各処理単位領域にマージンＭ１を設定し、マージンＭ１をもつ処理単位領域ＰＵＦ１に含まれるパターンを抽出する。マージンＭ１をもつ処理単位領域ＰＵＦ１において、抽出したパターンを必要により少なくとも２つに分割し、分割後の分割パターン２１，２２のうち、レイアウトパターンと同じパターン配置をもつ検証用パターン４０と重なる部分を配置パターン３１，３２とする。マージンＭ１をもつ処理単位領域ＰＵＦ１において、決定された配置パターン３１，３２を検証用パターン４０から消去して検証用パターンを更新する。
【選択図】図１４

Description

本発明は、パターン処理方法および当該処理方法を実施するプログラムに関し、特に、レイアウトパターンに基づいてステンシルマスクに配置すべき配置パターンを作成するパターン処理方法およびプログラムに関する。

近年、半導体素子の微細化に伴い、光学系の解像度限界を越えるために、電子ビームやイオンビーム等の荷電粒子線を用いて回路パターンを描画する微細加工技術が開発されている。しかし、従来のいわゆる直接描画方式の電子線露光では、微細パターンになるほどデータ規模が大きくなり、描画時間がかかり結果的に生産性が低くなるという欠点があった。

そこで、所定のパターンを有する転写マスクに電子線あるいはイオンビームを照射してウエハ上にパターンを形成する電子線／イオンビーム露光装置が提案されている。これらの技術には、電子線リソグラフィ（ＥＰＬ:Electron Projection Lithography、例えば非特許文献１参照）、低加速電子線リソグラフィ（ＬＥＥＰＬ：low energy electron beam proximity projection lithography 、例えば非特許文献２参照）、あるいはイオンビーム転写リソグラフィ（ＩＰＬ、例えば非特許文献３参照）等がある。

これらの露光装置に用いられる電子線透過マスクは、厚さ１００ｎｍ〜１０μｍ程度のメンブレンに開口パターンが形成されているステンシルマスクである。ステンシルマスクの性質上、ドーナツ状のパターンは中心部が脱落してしまい形成不可能であったり、リーフパターンは片持ち梁構造のため不安定となり形成困難であるなど、開口パターンとして形成不可能あるいは形成困難なパターンがある。

そこで、形成不可能あるいは形成困難なパターンを幾何学的に分割し、複数のパターンをウエハ上でつなぎ合わせることにより、目的のパターンをウエハ上に形成する相補分割という方法が採用されている。

一方、この相補分割という処理は膨大な計算量を要するため、対象とするレイアウトパターン全体で処理するには時間がかかり、データ処理のスループットを著しく低下させてしまう。そのため、レイアウトパターンを微小な１ｍｍ〜２５０μｍ□の処理単位領域に区切り、その処理単位領域毎に分割処理を行い、再度その処理単位領域を組み上げることにより、相補分割処理を行う分割統治法が用いられる。

分割統治法では、隣接する処理単位領域の相補分割結果を共有していないため、処理単位領域毎に独立して相補分割されたパターンを単純に繋ぎ合わせた場合、各処理単位領域内では問題パターンが存在しなくても、処理単位領域の繋ぎ合わせによって問題パターンが発生する場合がある。
H.C.Pfeiffer,Jpn.J.Appl.Phys.34,6658(1995) T.Utumi,U.S.Patento No.5831272(3November 1998) H.Loeschner et al.,J.Vac.SciTechnol.B19,2520(2001) 特願２００２−１１０９６３号

この処理単位領域の繋ぎ合わせにより問題パターンが発生するのを防止する方法として、マージンを設けて相補分割を行う方法が特許文献１に記載されている。一例を図２１に示す。図２１（ａ）は、分割前のパターン１００と、パターン１００を含む処理単位領域ＰＵＦ１，ＰＵＦ２を示す。

図２１（ｂ）および（ｃ）に示すように、各処理単位領域ＰＵＦ１，ＰＵＦ２の周囲に、点線で示すマージンＭを設ける。処理単位領域ＰＵＦ１，ＰＵＦ２の両方に属する境界のパターンについては、隣接する処理単位領域内のパターンをマージンＭに含ませて相補分割処理を行う。このように処理単位領域ＰＵＦ１，ＰＵＦ２の両方に属する境界のパターンを、一方の処理単位領域で処理することにより、各処理単位領域ＰＵＦを繋ぎ合わせた場合による問題パターンの発生を防止できる。

図２１（ｂ）は、図２１（ａ）のパターン１００の処理単位領域ＰＵＦ１での相補分割例を示す。処理単位領域ＰＵＦ１内のパターンを例えば２つに分割して、例えばマスクの１つの露光領域に振り分ける第１の配置パターン１０１ａ，１０１ｂと、マスクの他の露光領域に振り分ける第２の配置パターン１０２とを作成する。

処理単位領域ＰＵＦ２のマージンＭ内のパターンは、隣接する処理単位領域ＰＵＦ１内の配置パターン１０１ｂと重複する。従って、処理単位領域ＰＵＦ２では、処理単位領域ＰＵＦ１での相補分割結果に基づいて、パターン１０３の分割を行う。

しかしながら、この方法では、隣接する処理単位領域での相補分割の結果に基づいて、パターンの分割や振り分けを行うため、処理単位領域毎の処理を独立に行い、計算機上で並列処理を行うことができない。従って、パターン処理の処理速度を向上させることができない。

また、特許文献１では、上記の問題を解決するため、境界上のパターンのすべてをどこかの処理単位領域に含ませて処理する方法を採用しているが、この場合には、パターン形状により特定の処理単位領域にパターンが偏ることとなり、その偏りが原因で分割統治法による相補分割処理の速度向上という効果が十分に望めない場合がある。

さらに、通常配置パターンの決定後に、レイアウトパターンに対して余分なパターンがないか、消去されたパターンがないか等の検証を行っている。この検証において、レイアウトパターンが処理単位領域毎に分割されて決定された配置パターンが、レイアウトパターンとの整合性があるか否かの処理は複雑でありパターン処理の処理速度を向上させることができない。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、処理単位領域毎に分割処理を独立して行い、かつ処理単位領域毎の配置パターンの決定前に検証を行うことにより、高速かつ高精度なパターン処理を実現することができるパターン処理方法および当該処理方法を実施するプログラムを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明のパターン処理方法は、レイアウトパターンに基づいてステンシルマスクに配置すべき配置パターンを作成するパターン処理方法であって、レイアウトパターンを処理単位領域に区切り、かつ各処理単位領域にマージンを設定する第１ステップと、前記マージンをもつ前記処理単位領域に含まれるパターンを抽出する第２ステップと、前記マージンをもつ前記処理単位領域毎に、抽出した前記パターンを必要により少なくとも２つに分割する第３ステップと、前記マージンをもつ前記処理単位領域毎に、分割後の分割パターンのうち、前記レイアウトパターンと同じパターン配置をもつ検証用パターンと重なる部分を配置パターンとして決定する第４ステップと、前記マージンをもつ前記処理単位領域毎に、決定された前記配置パターンを前記検証用パターンから消去して前記検証用パターンを更新する第５ステップと、を有し、前記第４ステップおよび前記第５ステップにおいて、更新前および更新後の前記検証用パターンは、前記マージンをもつ全ての前記処理単位領域に共通に使用するものである。

上記の本発明のパターン処理方法では、各処理単位領域にマージンを設定し、マージンをもつ処理単位領域に含まれるパターンを抽出して、マージンをもつ処理単位領域毎に、抽出したパターンを必要により少なくとも２つに分割処理する。マージンの設定により、隣接する処理単位領域の境界に係るパターンは、いずれかの処理単位領域で分割処理される。また、原則として単純にマージンをもつ処理単位領域に含まれるパターンを抽出しているため、特定の処理単位領域にパターンが偏ることはない。
そして、マージンをもつ処理単位領域毎に、分割後の分割パターンのうち、レイアウトパターンと同じパターン配置をもつ検証用パターンと重なる部分を配置パターンとして決定する。これにより、例えば分割処理において、余分なパターンが含まれていても配置パターンには余分なパターンが残らないこととなる。
さらに、マージンをもつ処理単位領域毎に、決定された配置パターンを検証用パターンから消去して検証用パターンを更新する。これにより、例えば分割処理において、パターンが消去されてしまい配置パターンに必要なパターンがない場合には、更新後の検証用パターンにはパターンが残ることから、分割における不具合が発見される。
上記の第４ステップおよび第５ステップにおいて、更新前および更新後の検証用パターンは、マージンをもつ全ての処理単位領域に共通に使用される。

上記の目的を達成するため、本発明のプログラムは、レイアウトパターンに基づいてステンシルマスクに配置すべき配置パターンを作成する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、レイアウトパターンを処理単位領域に区切り、かつ各処理単位領域にマージンを設定する第１ステップと、前記マージンをもつ前記処理単位領域に含まれるパターンを抽出する第２ステップと、前記マージンをもつ前記処理単位領域毎に、抽出した前記パターンを必要により少なくとも２つに分割する第３ステップと、前記マージンをもつ前記処理単位領域毎に、分割後の分割パターンのうち、前記レイアウトパターンと同じパターン配置をもつ検証用パターンと重なる部分を配置パターンとして決定する第４ステップと、前記マージンをもつ前記処理単位領域毎に、決定された前記配置パターンを前記検証用パターンから消去して前記検証用パターンを更新する第５ステップと、前記コンピュータに実行させるものである。前記第４ステップおよび前記第５ステップにおいて、更新前および更新後の前記検証用パターンは、前記マージンをもつ全ての前記処理単位領域に共通に使用する。

上記の本発明のプログラムに従ってコンピュータが、各処理単位領域にマージンを設定し、マージンをもつ処理単位領域に含まれるパターンを抽出して、マージンをもつ処理単位領域毎に、抽出したパターンを必要により少なくとも２つに分割処理する。マージンの設定により、隣接する処理単位領域の境界に係るパターンは、いずれかの処理単位領域で分割処理される。また、原則として単純にマージンをもつ処理単位領域に含まれるパターンを抽出しているため、特定の処理単位領域にパターンが偏ることはない。
そして、マージンをもつ処理単位領域毎に、分割後の分割パターンのうち、レイアウトパターンと同じパターン配置をもつ検証用パターンと重なる部分を配置パターンとして決定する。これにより、例えば分割処理において、余分なパターンが含まれていても配置パターンには余分なパターンが残らないこととなる。
さらに、マージンをもつ処理単位領域毎に、決定された配置パターンを検証用パターンから消去して検証用パターンを更新する。これにより、例えば分割処理において、パターンが消去されてしまい配置パターンに必要なパターンがない場合には、更新後の検証用パターンにはパターンが残ることから、分割における不具合が発見される。
上記の第４ステップおよび第５ステップにおいて、更新前および更新後の検証用パターンは、マージンをもつ全ての処理単位領域に共通に使用される。

本発明のパターン処理方法およびプログラムによれば、処理単位領域毎に分割処理を独立して行い、かつ処理単位領域毎の配置パターンの決定前に検証を行うことにより、高速かつ高精度なパターン処理を実現することができる

以下に、本発明のパターン処理方法およびプログラムの実施の形態について、図面を参照して説明する。本実施形態に係るパターン処理方法は、本実施形態に係るパターン処理方法の処理手順が書き込まれたプログラムをコンピュータに実行させることにより実現される。

図１は、本実施形態に係るプログラムが読み込まれることにより、設計データから描画データへの変換処理を行うパターン処理装置（コンピュータ）を説明するための図である。

設計データＤ１には、ステンシルマスクを用いた露光の被露光体であるウエハに転写するためのレイアウトパターン（設計パターン）が含まれている。

描画データＤ２には、ステンシルマスクに開口からなるマスクパターンを形成するための配置パターンが含まれる。レイアウトパターンと実際にステンシルマスクに形成される配置パターンとは、パターン配置が異なる。これは、ステンシルマスクには、ドーナツパターン等は開口で形成できないからである。また、ステンシルマスクには、メンブレンを補強するための梁を形成する場合があり、この場合には梁が存在する箇所にはパターンの開口を形成できないからである。従って、レイアウトパターンをそのままの配置でステンシルマスクに開口として形成することはできず、通常、レイアウトパターンを相補分割する必要がある。

パターン処理装置１は、設計データＤ１を入力すると、相補分割処理および検証処理を含む本実施形態に係るパターン処理を行い、描画データＤ２を生成する。相補分割処理および検証処理は、パターン処理装置１に内蔵されたＣＰＵ２が本実施形態に係るプログラム３に基づいて、実行する。本実施形態に係るプログラム３は、本実施形態に係るパターン処理に関する処理手順を含む。

以下、本実施形態に係るプログラム３に基づいてＣＰＵ２により行われるパターン処理について、図２に示すフローチャートと図２の各ステップに対応する以降の図面を参照して説明する。

まず、レイアウトパターンを処理単位領域に区切り、かつ各処理単位領域にマージンを設定する（ステップＳＴ１）。図３（ａ）は、レイアウトパターンＬＰの要部平面図である。図３（ａ）に示す例では、レイアウトパターンＬＰの一部を５×５の処理単位領域ＰＵＦに区切っている。なお、実際には、レイアウトパターンＬＰの全体はさらに大きいが、ここでは説明を明瞭にするため図３（ａ）の例を示す。処理単位領域ＰＵＦの大きさは、例えば１ｍｍ〜２５０μｍ□である。図３（ａ）に示すように、各処理単位領域ＰＵＦの外側に、所定の大きさのマージンＭを設定する。マージンＭの大きさは、後述するが、例えば２μｍとする。以降、図３（ａ）の処理単位領域ＰＵＦのうち、２行４列目に位置する処理単位領域ＰＵＦに着目して説明する。

次に、マージンをもつ処理単位領域に含まれるパターンを抽出する（ステップＳＴ２）。当該ステップでは、処理単位領域ＰＵＦに全てが含まれるパターンＰ１の他、処理単位領域ＰＵＦの境界を跨がるパターンＰ２，Ｐ３も抽出する。ただし、パターンＰ３は、マージンＭの境界をも跨がるため、この場合には原則としてマージンＭの部分で切断して抽出する。なお、処理単位領域ＰＵＦには含まれず、マージンＭにのみ含まれるパターンＰ４は抽出しない。このようなパターンＰ４は、隣接する処理単位領域ＰＵＦで処理される。このようにして、図３（ｂ）に示すように、マージンＭをもつ処理単位領域ＰＵＦに含まれるパターンが抽出される。なお、抽出された個々のパターンを含む全てのパターンを抽出パターン１０と称する。従って、抽出パターン１０は、１個の場合もあれば複数の場合もある。図３（ｂ）の場合は、３個である。

次に、マージンをもつ処理単位領域毎に、必要に応じて抽出パターンを少なくとも２つに分割する相補分割処理を行う（ステップＳＴ３）。この相補分割処理の方法、すなわち分割対象となるパターンの設定や、分割の仕方には特に限定はない。必要によりとしたのは、分割を必要としないパターンあるいは処理単位領域においてパターンがない場合があるからである。基本的には、２μｍ以上のパターンは分割する必要があるため、２μｍ以下の分割長さでパターンを分割する。図３（ｂ）の処理単位領域ＰＵＦでの相補分割処理により、例えば、図４（ａ）に示すように第１の分割パターン２１と第２の分割パターン２２が作成される。なお、ここでいう分割パターン２１，２２とは、抽出パターンが分割された後の、個々のパターンを含む全体のパターンを称する。従って、分割パターン２１，２２には、１個のパターンしか含まれない場合もあれば複数のパターンを含む場合もある。図４（ａ）に示す例では、第１の分割パターン２１は３つのパターンを含み、第２の分割パターン２２は２つのパターンを含む。

図４（ａ）に示すように分割パターン２１，２２が作成されれば問題はないが、この相補分割処理により、例えば図４（ｂ）に示すように、分割後の第２の分割パターン２２に余分なパターン部分Ｂが発生する場合や、図４（ｃ）に示すように分割後の第２の分割パターン２２にパターン消去部分Ｃが発生する場合がある。このような不具合を解消するため、本実施形態では、以下に示すように配置パターンの決定の際に、レイアウトパターンと同じパターン配置をもつ検証用パターンと図形演算を行う。なお、まず、図４（ａ）に示す正しい相補分割処理が行われた場合を例にパターン処理の一連の流れを説明する。

分割パターンと検証用パターンとをＡＮＤ演算（配置用図形演算）することにより、配置パターンを求める（ステップＳＴ４）。図５には、検証用パターン４０のうち、図３で説明した１つの処理単位領域ＰＵＦに相当するパターンを示している。図５に示すように、検証用パターン４０と第１の分割パターン２１とをＡＮＤ演算することにより、第１の配置パターン３１を決定する。従って、基本的には第１の分割パターン２１と第１の配置パターン３１とは同じとなる。

次に、図６に示すように、検証用パターン４０と決定した第１の配置パターン３１とをＡＮＤＮＯＴ演算（検証用図形演算）することにより、検証用パターン４０から第１の配置パターン３１を消去して検証用パターンを更新する（ステップＳＴ５）。これにより、図６に示すように更新された検証用パターン４１が作成される。更新後の検証用パターン４１は、残りの第２の分割パターン２２のステップＳＴ４における配置用図形演算に用いられる。

すなわち、図７に示すように、更新後の検証用パターン４１と残りの第２の分割パターン２２とをＡＮＤ演算（配置用図形演算）することにより、第２の配置パターン３２を求める（ステップＳＴ４）。更新後の検証用パターン４１は、レイアウトパターンと同じパターン配置の当初の検証用パターン４０から第１の配置パターン３１を消去したものであり、基本的には第２の分割パターン２２と一致するはずである。

最後に、図８に示すように、検証用パターン４１と決定した第２の配置パターン３２とをＡＮＤＮＯＴ演算（検証用図形演算）することにより、検証用パターン４１から第２の配置パターン３２を消去して検証用パターンを更新する（ステップＳＴ５）。これにより、図８に示すように更新された検証用パターン４２が作成される。相補分割処理が図４（ａ）に示すように適切に行われている場合には、検証用パターン４０から第１の配置パターン３１と第２の配置パターン３２とを消去した検証用パターン４２の対応する処理単位領域には、パターンは残らないはずである。

図２の第４ステップおよび第５ステップにおいて、更新前および更新後の検証用パターンは、マージンをもつ全ての処理単位領域に共通に使用する。すなわち、図３（ａ）に示すレイアウトパターンＬＰと同じパターン配置の検証用パターン４０は、２行４列目に対応する処理単位領域ＰＵＦの配置パターンの決定に用いられた後には、対応する部分のパターンが消去される。この更新された検証用パターンは、他の処理単位領域ＰＵＦのパターン処理において用いられる。１つの検証用パターンを共通に用いることにより、処理単位領域毎に相補分割処理を並列して行いつつ、配置パターンに過不足がないかの検証を行うことができる。

図９は、配置パターンの振り分けについて説明するための図である。
図９（ａ）に示すように、図３に示すレイアウトパターンＬＰに設定された処理単位領域ＰＵＦに番号をつけた場合には、上記では一例として９番の処理単位領域ＰＵＦについて相補分割および検証処理を含むパターン処理を行ったことになる。図９（ｂ）に示すように、ステンシルマスクは、パターン配置可能なメンブレン（薄膜）５１の領域と、パターン配置ができない梁５２の領域とに分けられる。

図９（ｂ）では、ステンシルマスクをパターン処理で設定した処理単位領域ＰＵＦに区切って図解している。図９（ｂ）に示すステンシルマスクは、第１の露光領域Ｉと、第２の露光領域ＩＩと、第３の露光領域ＩＩＩと、第４の露光領域ＩＶに分けられる。実際のステンシルマスクはさらに大きく、各露光領域Ｉ〜ＩＶには５×５の処理単位領域ＰＵＦに区切った場合における同じ梁配置が左右上下に続いて構成される。ステンシルマスクの各露光領域Ｉ〜ＩＶは、ウエハに重ねて露光される。この場合に、全ての領域にウエハに２回露光できるように各露光領域Ｉ〜ＩＶの梁がずれて配置されている。例えば、９番の処理単位領域ＰＵＦに着目すると、第１の露光領域Ｉと第３の露光領域ＩＩＩで２回露光可能である。図９（ａ）の９番の処理単位領域ＰＵＦで相補分割処理された結果として得られた配置パターン３１，３２は、第１の露光領域Ｉあるいは第３の露光領域ＩＩＩの９番の処理単位領域に相当する領域に振り分けられる。例えば、図９（ｂ）に示すように、第１の配置パターン３１が、第１の露光領域Ｉの９番の処理単位領域に相当する領域に振り分けられ、第２の配置パターン３２が第３の露光領域ＩＩＩの９番の処理単位領域に相当する領域に振り分けられる。

以上のようにして、処理単位領域毎でレイアウトパターンの相補分割処理と検証処理が行われて、ステンシルマスクに配置される配置パターンが作成される。

次に、本実施形態に係るパターン処理における検証の効果について、図面を参照して説明する。

まず、図４（ｂ）に示すように、第２の分割パターン２２に余分なパターン部分Ｂが発生している場合について説明する。

図４（ｂ）に示す例では、第１の分割パターン２１には不具合はない。従って、図４（ａ）に示す場合と同じ第１の配置パターン３１（図５参照）と、更新後の検証用パターン４１が得られる（図６参照）。

図１０に示すように、このようにして得られた更新後の検証用パターン４１と第２の分割パターン２２とをＡＮＤ演算（配置用図形演算）すると、余分なパターン部分Ｂは更新後の検証用パターン４１には存在しないことから、第２の配置パターン３２からは余分なパターン部分Ｂが消去される。

このようにして、余分なパターン部分Ｂが相補分割処理において発生した場合においても、検証用パターンとＡＮＤ演算して配置パターンを求めることにより、最終的に得られる配置パターンは相補分割処理における不具合が解消されたものとなる。

その後の処理は、図４（ａ）に示す分割パターン２１，２２で説明したのと同じであり、図８に示すように、検証用パターン４１と決定した第２の配置パターン３２とをＡＮＤＮＯＴ演算（検証用図形演算）することにより、検証用パターン４１から第２の配置パターン３２を消去して検証用パターンを更新する。これにより、図８に示すように更新された検証用パターン４２が作成される。

次に、図４（ｃ）に示すように、第２の分割パターン２２にパターン消去部分Ｃが発生している場合について説明する。

図４（ｃ）に示す例では、第１の分割パターン２１には不具合はない。従って、図４（ａ）に示す場合と同じ第１の配置パターン３１（図５参照）と、更新後の検証用パターン４１が得られる（図６参照）。

図１１に示すように、このようにして得られた更新後の検証用パターン４１と第２の分割パターン２２とをＡＮＤ演算（配置用図形演算）すると、パターン消去部分Ｃは更新後の検証用パターン４１には存在しないことから、第２の配置パターン３２にもパターン消去部分Ｃが存在することとなる。

続いて、図１２に示すように、検証用パターン４１と第２の配置パターン３２とをＡＮＤＮＯＴ演算（検証用図形演算）して、検証用パターン４１から第２の配置パターン３２を消去すると、第２の配置パターン３２から消去されたパターン消去部分ＣにあるべきパターンＤが更新後の検証用パターン４２に残ることとなる。

このように、パターン消去部分Ｃが相補分割処理において発生した場合には、当初の検証用パターン４０から２つの配置パターン３１，３２を消去した後の更新後の検証用パターン４２の対応する処理単位領域にパターンが残ることから、相補分割処理における不具合が発見される。

以上、余分なパターン部分Ｂが存在する場合と、パターン消去部分Ｃが存在する場合を例に挙げたように、本実施形態に係るパターン処理では、配置パターンの決定の際に検証用パターンと図形演算を行うことにより、レイアウトパターンとの整合性があるか否かの検証処理を処理単位領域の相補分割に合わせて行うことができる。

次に、本実施形態に係るパターン処理方法が、マージンをもった処理単位領域毎に相補分割および配置パターン決定処理を独立に行うことができるものであり、マージンの設定により隣接する処理単位領域ＰＵＦとの矛盾がないことを説明する。

図１３（ａ）は、レイアウトパターンＬＰの一部を示す図である。図１３（ａ）に示すように、レイアウトパターンＬＰに対して隣接する処理単位領域ＰＵＦ１，ＰＵＦ２にそれぞれ設定されたマージンＭ１，Ｍ２は重なることとなる。

図１３（ａ）に示すようなレイアウトパターンＬＰについて、図１３（ｂ）に示すように、マージンＭ１をもつ処理単位領域ＰＵＦ１と、マージンＭ２をもつ処理単位領域ＰＵＦ２とでそれぞれパターンがマージンＭ１，Ｍ２で切断されて抽出される。処理単位領域ＰＵＦ１での抽出パターン１１と、処理単位領域ＰＵＦ２での抽出パターン１２とは、処理単位領域ＰＵＦ１，ＰＵＦ２外に相当する部分については重複する。

図１３（ｂ）の抽出パターン１１，１２に対し、処理単位領域ＰＵＦ１，ＰＵＦ２毎に相補分割処理が行われて、図１３（ｃ）に示すように、処理単位領域ＰＵＦ１で第１の分割パターン２１と第２の分割パターン２２とに分割され、処理単位領域ＰＵＦ２で第１の分割パターン２３と第２の分割パターン２４とに分割される。なお、図１３（ｃ）では、第１の分割パターン２１，２３と第２の分割パターン２２，２４とを同一の図面にハッチングを異ならせて図解している。

そして、各処理単位領域ＰＵＦ１，ＰＵＦ２において、配置パターンを求めるために、図１３（ａ）のレイアウトパターンと同一のパターン配置の検証用パターンとの配置用図形演算（図２のステップＳＴ４）と検証用図形演算処理（図２のステップＳＴ５）が行われる。

処理単位領域ＰＵＦ１では、図１４に示すように、検証用パターン４０と処理単位領域ＰＵＦ１の分割パターン２１，２２とを、図５〜図８で説明したのと同じ手順で配置用図形演算（ＡＮＤ演算）することにより、第１の配置パターン３１と第２の配置パターン３２とが求められる。なお、図１４では、第１の配置パターン３１と第２の配置パターン３２とをハッチングを異ならせて図解している。また、検証用図形演算（ＡＮＤＮＯＴ演算）により、配置パターン３１，３２の決定後には、検証用パターン４０からは最終的に配置パターン３１，３２が消去される。これにより、処理単位領域ＰＵＦ１でのパターン処理により更新された検証用パターン４１が得られる。更新された検証用パターン４１には、処理単位領域ＰＵＦ１に設定されたマージンＭ１内のパターンも消去される。

上述したように、更新後の検証用パターン４１は、マージンをもつ全ての処理単位領域に共通に使用される。従って、処理単位領域ＰＵＦ２では、図１５に示すように、処理単位領域ＰＵＦ１により更新された検証用パターン４１と処理単位領域ＰＵＦ２の分割パターン２３，２４とを、図５〜図８で説明したのと同じ手順で配置用図形演算（ＡＮＤ演算）することにより、第１の配置パターン３３と第２の配置パターン３４とが求められる。なお、図１５では、第１の配置パターン３３と第２の配置パターン３４とをハッチングを異ならせて図解している。このように、処理単位領域ＰＵＦ１により更新された検証用パターン４１との図形演算を行って配置パターン３３，３４を求めることにより、処理単位領域ＰＵＦ１と重複するパターン部分は配置パターン３３，３４には残らないことになる。

配置パターン３３，３４の決定後には、検証用図形演算（ＡＮＤＮＯＴ演算）により、検証用パターン４１からは最終的に配置パターン３３，３４が消去される。これにより、処理単位領域ＰＵＦ２でのパターン処理により更新された検証用パターン４２が得られる。更新された検証用パターン４２は、処理単位領域ＰＵＦ１，ＰＵＦ２に相当するパターンが消去したものとなる。この処理単位領域ＰＵＦ２により更新された検証用パターン４２は、さらに他の処理単位領域ＰＵＦでの配置用図形演算および検証用図形演算に使用される。

以上説明したように、マージンＭの設定により隣接する処理単位領域ＰＵＦで抽出されるパターンの一部が重複するが、全ての処理単位領域に共通の検証用パターン４０を用いて、当該検証用パターン４０との図形演算により配置パターンを求めることにより、最終的に得られる配置パターンは重複しない。従って、マージンをもった処理単位領域毎の相補分割および配置パターン決定処理を並列して行うことによる不具合はない。

以下、本実施形態に係るパターン処理における相補分割を好適に行うため、より詳細な説明を行う。まず、図２のステップ１における各処理単位領域に設定するマージンの大きさについて説明する。

図１６（ａ）に示すように、処理単位領域ＰＵＦに設定するマージンＭの大きさＬは、１つの処理単位領域ＰＵＦにかける相補分割処理の時間を短くするためには小さいほど好ましい。しかし、小さすぎると、処理単位領域ＰＵＦの境界にかかるパターンを抽出できなくなり、処理単位領域ＰＵＦ毎に独立して求められた配置パターンを単純に繋ぎ合わせた際に問題パターンが発生してしまう可能性がある。

マージンＭの大きさＬは、ステンシルマスクを破壊することなく作製できるパターンの最大寸法（以下、最大寸法）以上とすることが好ましい。例えば、ＬＥＥＰＬでは、ステンシルマスクを破壊しないパターンの最大寸法が２μｍであるため、２μｍ以上となる。マージンＭの上限は、例えば１５μｍである。図１６（ａ）に示すように、マージンＭの大きさＬが最大寸法を越える場合には、マージンＭに含まれる抽出パターン１０は、図１６（ｂ）に示すように、マージンＭ内で分割パターン２１，２２に分割されることとなる。

そして、処理単位領域ＰＵＦ毎に独立して求められた配置パターンを単純に繋ぎ合わせた際に最大寸法を越えてしまうことを防止するため、分割長さを上記の最大寸法の半分とすることが好ましい。例えば、分割長さを１μｍとする。

この場合のパターン処理について、図１７〜図１９を参照して説明する。

図１７（ａ）は、レイアウトパターンＬＰの一部を示す図である。図１７（ａ）に示すように、処理単位領域ＰＵＦ１と処理単位領域ＰＵＦ２とに跨がるレイアウトパターンＬＰを例に説明する。図１７（ａ）では、処理単位領域ＰＵＦ１に設定されるマージンＭ１の一部を点線で示している。

図１７（ａ）に示すようなレイアウトパターンＬＰについて、図１３〜図１４を用いて説明したのと同様にして、処理単位領域ＰＵＦ毎に、パターン抽出処理、相補分割処理、配置用図形演算、検証用図形演算が行われる。これにより、図１７（ｂ）に示すように、処理単位領域ＰＵＦ１では第１の配置パターン３１と第２の配置パターン３２とが求められ、処理単位領域ＰＵＦ２では第１の配置パターン３３と第２の配置パターン３４とが求められる。なお、図１７（ｂ）では、第１の配置パターン３１，３３と第２の配置パターン３３，３４とをハッチングを異ならせて図解している。

ここで、処理単位領域ＰＵＦ１と処理単位領域ＰＵＦ２とでは、互いの配置パターンの振り分け先の情報を共有していないため、処理単位領域ＰＵＦ１，ＰＵＦ２で求められた配置パターンの繋げ方には２通り存在する。

例えば、処理単位領域ＰＵＦ１の第１の配置パターン３１と処理単位領域ＰＵＦ２の第２の配置パターン３４の振り分け先がマスクの同一の露光領域Ｉ〜ＩＶであり、処理単位領域ＰＵＦ１の第２の配置パターン３２と処理単位領域ＰＵＦ２の第１の配置パターン３３の振り分け先がマスクの同一の露光領域Ｉ〜ＩＶである場合には、それぞれの露光領域Ｉ〜ＩＶで図１８（ａ）および（ｂ）に示すようなパターン配置となる。この場合には、図１８（ａ）および（ｂ）に示すように、マージンＭの両側で、配置パターンの振り分け先が異なるため、マージンＭでのパターンの繋ぎは発生しない。

反対に、処理単位領域ＰＵＦ１の第１の配置パターン３１と処理単位領域ＰＵＦ２の第１の配置パターン３３の振り分け先がマスクの同一の露光領域Ｉ〜ＩＶであり、処理単位領域ＰＵＦ１の第２の配置パターン３２と処理単位領域ＰＵＦ２の第２の配置パターン３４の振り分け先がマスクの同一の露光領域Ｉ〜ＩＶである場合には、それぞれの露光領域Ｉ〜ＩＶで図１８（ａ）および（ｂ）に示すようなパターン配置となる。この場合には、図１８（ａ）に示すように、マージンＭの両側において、各処理単位領域で処理された配置パターンの振り分け先が同じであるため、処理単位領域ＰＵＦ１で処理された第２の配置パターン３２と処理単位領域ＰＵＦ２で処理された第２の配置パターン３４とが、マージンＭにおいて繋がることとなる。

このように、隣接する処理単位領域ＰＵＦ１，ＰＵＦ２でパターン処理された配置パターンがマージンＭ部分で繋がった場合においても、最大寸法の半分の長さでパターンを分割処理することにより、最大寸法を越える長さにはならない。従って、マージンをもった処理単位領域毎の相補分割および配置パターン決定処理を独立して行うことによる不具合を防止することができる。

次に、図２のステップＳＴ２におけるマージンをもつ処理単位領域に含まれるパターンを抽出する処理について補足説明する。当該ステップでは、マージンＭの境界を跨がるパターンについては、原則としてマージンＭの部分で切断して抽出すると説明した。

ただし、図２０に示すように、処理単位領域ＰＵＦ１の境界とマージンＭ１の境界をまたがるパターンＰ４については、当該パターンＰ４が処理単位領域ＰＵＦ１の境界と交わる部分の長さＬ１と、マージンＭ１の境界と交わる部分の長さＬ２とを求め、長さが短い方の境界部分で当該パターンＰ４を切断して抽出することが好ましい。図２０に示す例では、パターンＰ４を処理単位領域ＰＵＦ１の境界部分で切断する。

これは、パターンＰ４のように一部に大図形部分を含むようなパターン幅が変わるようなパターンについては、相補分割において、大図形部分をステンシルマスクを破壊しない最大寸法以下に分割することができないため、線幅の短い部分で切ることが適当であるからである。

同様に、大図形部分のみからなるパターンについては、相補分割においてステンシルマスクを破壊しない最大寸法以下に分割することができないため、処理単位領域ＰＵＦまたはマージンＭの境界部分でパターンを分割しないことが好ましい。大図形に関しては、パターンを分割せずに、いずれかの処理単位領域ＰＵＦに配属させるのみでよい。

以上説明したように、本実施形態に係るパターン処理方法および当該処理方法を実施するプログラムによれば、処理単位領域毎に分割処理を独立して行い、かつ処理単位領域毎の配置パターンの決定前に検証を行うことにより、高速かつ高精度なパターン処理を実現することができる。

また、マージンＭをもつ処理単位領域ＰＵＦ毎にパターンを抽出する場合に、原則として単純にマージンＭでパターンを切断することにより、１つの処理単位領域ＰＵＦにパターンが集中することがなく、各処理単位領域ＰＵＦで均等な相補分割処理を行うことができ、処理速度を高速化することができる。

さらに、各処理単位領域ＰＵＦで相補分割を行った後、配置パターンの決定の際に検証用パターンとの図形演算を行うことから、従来の相補分割処理手順をそのまま適用することができるため、パターン処理の複雑化を防止することができる。

本発明は、上記の実施形態の説明に限定されない。
例えば、相補分割処理自体については特に限定はない。また、本実施形態では、ステンシルマスクの梁配置の一例を挙げて説明したが、梁の配置は種々の変更が可能である。また、本発明はＬＥＥＰＬ技術のみでなく、パターンを相補分割処理することが必要な全てのパターン処理に適用可能である。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。

本実施形態に係るプログラムが読み込まれることにより、設計データから描画データへの変換処理を行うパターン処理装置（コンピュータ）を説明するための図である。 本実施形態に係るパターン処理方法のフローチャートである。 （ａ）はレイアウトパターンに対して処理単位領域を設定するステップ、（ｂ）はパターンを抽出するステップを説明するための図である。 （ａ）は相補分割処理が適切に行われた場合の図であり、（ｂ）は相補分割処理において余分なパターン部分が発生した場合の図であり、（ｃ）は相補分割処理においてパターン消去部分が発生した場合の図である。 第１の配置パターンの決定のための配置用図形演算を説明するための図である。 第１の配置パターンを用いた検証用図形演算を説明するための図である。 第２の配置パターンの決定のための配置用図形演算を説明するための図である。 第２の配置パターンを用いた検証用図形演算を説明するための図である。 求められた配置パターンのステンシルマスクへの振り分け先を説明するための図である。 本実施形態に係るパターン処理方法の検証の効果について説明するための図である。 本実施形態に係るパターン処理方法の検証の効果について説明するための図である。 本実施形態に係るパターン処理方法の検証の効果について説明するための図である。 隣接する２つの処理単位領域におけるパターン抽出処理および相補分割処理を説明するための図である。 隣接する２つの処理単位領域のうち、一方の処理単位領域における配置パターンの決定処理および検証用パターンの更新処理について説明するための図である。 隣接する２つの処理単位領域のうち、他方の処理単位領域における配置パターンの決定処理および検証用パターンの更新処理について説明するための図である。 処理単位領域に設定するマージンの大きさについて説明するための図である。 隣接する２つの処理単位領域における配置パターン決定処理を説明するための図である。 隣接する２つの処理単位領域を繋げた場合のパターン配置の一例を説明するための図である。 隣接する２つの処理単位領域を繋げた場合のパターン配置の他の例を説明するための図である。 処理単位領域とマージンとでパターン幅が異なるパターンの抽出例について説明するための図である。 従来の相補分割処理の問題点について説明するための図である。

符号の説明

１…パターン処理装置、２…ＣＰＵ、３…プログラム、１０…抽出パターン、２１…第１の分割パターン、２２…第２の分割パターン、２３…第１の分割パターン、２４…第２の分割パターン、３１…第１の配置パターン、３２…第２の配置パターン、３３…第１の配置パターン、３４…第２の配置パターン、４０，４１，４２…検証用パターン、Ｄ１…設計データ、Ｄ２…描画データ、ＰＵＦ…処理単位領域、ＬＰ…レイアウトパターン、Ｍ…マージン、Ｂ…余分なパターン部分、Ｃ…パターン消去部分、Ｄ…余分なパターン、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４…パターン、Ｉ…第１の露光領域、ＩＩ…第２の露光領域、ＩＩＩ…第３の露光領域、ＩＶ…第４の露光領域

Claims (10)

1. レイアウトパターンに基づいてステンシルマスクに配置すべき配置パターンを作成するパターン処理方法であって、
   レイアウトパターンを処理単位領域に区切り、かつ各処理単位領域にマージンを設定する第１ステップと、
   前記マージンをもつ前記処理単位領域に含まれるパターンを抽出する第２ステップと、
   前記マージンをもつ前記処理単位領域毎に、抽出した前記パターンを必要により少なくとも２つに分割する第３ステップと、
   前記マージンをもつ前記処理単位領域毎に、分割後の分割パターンのうち、前記レイアウトパターンと同じパターン配置をもつ検証用パターンと重なる部分を配置パターンとして決定する第４ステップと、
   前記マージンをもつ前記処理単位領域毎に、決定された前記配置パターンを前記検証用パターンから消去して前記検証用パターンを更新する第５ステップと、を有し、
   前記第４ステップおよび前記第５ステップにおいて、更新前および更新後の前記検証用パターンは、前記マージンをもつ全ての前記処理単位領域に共通に使用する
   パターン処理方法。
2. 前記第１ステップにおいて、前記パターンを分割することが必要な最大寸法を越える大きさのマージンを前記処理単位領域に設定する
   請求項１記載のパターン処理方法。
3. 前記３ステップにおいて、前記最大寸法の略半分を分割長さとして前記パターンを分割する
   請求項２記載のパターン処理方法。
4. 前記第２ステップにおいて、前記処理単位領域には含まれず前記マージンの領域にのみ含まれるパターンを除いて、前記マージンを含む前記処理単位領域内に含まれるパターンを抽出する
   請求項１記載のパターン処理方法。
5. 前記第２ステップにおいて、前記処理単位領域の境界と前記マージンの境界をまたがる前記パターンについては、当該パターンが前記処理単位領域の境界と交わる部分の長さと、前記マージンの境界と交わる部分の長さを求め、長さが短い方の境界部分で当該パターンを切断して抽出する
   請求項１記載のパターン処理方法。
6. レイアウトパターンに基づいてステンシルマスクに配置すべき配置パターンを作成する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
   レイアウトパターンを処理単位領域に区切り、かつ各処理単位領域にマージンを設定する第１ステップと、
   前記マージンをもつ前記処理単位領域に含まれるパターンを抽出する第２ステップと、
   前記マージンをもつ前記処理単位領域毎に、抽出した前記パターンを必要により少なくとも２つに分割する第３ステップと、
   前記マージンをもつ前記処理単位領域毎に、分割後の分割パターンのうち、前記レイアウトパターンと同じパターン配置をもつ検証用パターンと重なる部分を配置パターンとして決定する第４ステップと、
   前記マージンをもつ前記処理単位領域毎に、決定された前記配置パターンを前記検証用パターンから消去して前記検証用パターンを更新する第５ステップと、前記コンピュータに実行させ、
   前記第４ステップおよび前記第５ステップにおいて、更新前および更新後の前記検証用パターンは、前記マージンをもつ全ての前記処理単位領域に共通に使用する
   プログラム。
7. 前記第１ステップにおいて、前記パターンを分割することが必要な最大寸法を越える大きさのマージンを前記処理単位領域に設定する
   請求項６記載のプログラム。
8. 前記３ステップにおいて、前記最大寸法の略半分を分割長さとして前記パターンを分割する
   請求項７記載のプログラム。
9. 前記第２ステップにおいて、前記処理単位領域には含まれず前記マージンの領域にのみ含まれるパターンを除いて、前記マージンを含む前記処理単位領域内に含まれるパターンを抽出する
   請求項６記載のプログラム。
10. 前記第２ステップにおいて、前記処理単位領域の境界と前記マージンの境界をまたがるパターンについては、当該パターンが前記処理単位領域の境界と交わる部分の長さと、前記マージンの境界と交わる部分の長さを求め、長さが短い方の境界部分で当該パターンを切断して抽出する
    請求項６記載のプログラム。
    

Images