JP2011071393A - 露光パターン生成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】２つのパラメータで角度、幅を配慮して、斜め線を含む矩形を斜め線を含まない矩形に変更することで総描画図形数を減らし、精度を保持したままスループットを向上させる露光パターン生成方法を提供する。
【解決手段】平行な向かい合うエッジを繋ぐ斜めエッジを構成する端部のＸＹ頂点を（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ２、Ｙ２）と規定し、（Ｘ２−Ｘ１）を予め指定された幅Ａで割り、分割数Ｎを算出し、（Ｙ２−Ｙ１）を分割数Ｎで、割り幅Ｙを算出し、Ｘ方向の幅を平行四辺形のＸ方向の幅として、Ｙ方向の幅を算出する幅Ｙとして構成される矩形の中心をｎ＝１〜Ｎとして、Ｘ座標（Ｘ２−Ｘ１）／Ｎ×ｎ＋平行四辺形のＸ方向の幅／２＋Ｘ１、Ｙ座標（Ｙ２−Ｙ１）／Ｎ×ｎ−（（Ｙ２−Ｙ１）／Ｎ／２）＋Ｙ１の式で求められる座標にＮ個短冊状に配置して短冊状矩形ショット群を決定することを特徴とする露光パターン生成方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、露光パターン生成方法に関し、特に、半導体デバイスパターンを露光するためのフォトマスク並びに半導体基板などの他の基板への直接描画もしくはインプリントするためのモールド等を製造する際に使用する露光パターン生成方法に関する。

これまで、半導体デバイスの製造プロセス等の微細加工が要求されるパターンの形成にはレチクルと呼ばれる縮小露光を行い半導体基板上にパターンを転写するいわゆるフォトリソグラフィ法が使われている。なお、レチクルとは、半導体デバイスの製造工程でウエハ上に高集積な電気回路パターンを露光するために使用されるフォトマスクをいう。

近年、プロセッサ、メモリやシステムＬＳＩにおいては、高速化と大容量化を図るために電子デバイスの高集積化が進んでいる。そのため、特にＬＳＩ製造時の原版となるレチクルの超微細化に拍車がかかっている。このようなレチクルを形成する際には、可変成形方式のベクター型電子描画装置（以下、「ＥＢ描画装置」という）が用いられている。ＥＢ描画装置は、矩形、３０°や４５°等の特定角度の斜め線を有する三角形に成形されたビームを用いて、パターン部のみを走査し描画する装置である。このため、ＥＢ描画装置は、解像性能、描画速度の観点から微細パターンを形成したレチクル作製に必要不可欠なものとなっている。

フォトリソグラフィ法は、形成するパターンのサイズや形状が露光する光の波長に大きく依存する。例えば、昨今の先端半導体デバイスの製造においては、露光波長が１５０ｎｍ以上であるのに対し、最小線幅は６５ｎｍ以下となってきており、光の回折現象による解像限界に達している。レジストの解像度を上げるために、近接効果補正（ＯＰＣ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｒｏｘｉｍｙ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）、位相シフトマスクや変形照明等の超解像技術を用いているものの、レチクル上パターンを半導体基板上に忠実に転写することが困難となってきている。

これらの問題を解決する次世代リソグラフィ技術として、インプリント法が候補の１つに挙げられている。インプリント法は、最終的に転写すべきパターンをネガポジ反転画像に対応するパターンが形成されたモールドと呼ばれる型をレジスト等のパターン形成したい材料に型押しし、その状態で熱あるいは紫外線等によって材料を硬化させることでパターン転写するものである。例えば、非特許文献１及び非特許文献２には、熱硬化による熱インプリント法について開示されている（非特許文献１及び非特許文献２参照）。また、例えば、特許文献１には、紫外線硬化による光インプリント法について開示されている（特許文献１参照）。

インプリント法で用いられるモールドは、半導体用途以外にも回折格子、偏光板、細胞培養シート等の光学やバイオの分野での機能性部材の開発、生産への適用が検討されている。これらの分野で適用されるモールドの形状には、半導体デバイスパターンに比べ、斜め線、特に特定の角度を持たない斜め線を含む多角形や円形のパターンが多いという特徴がある。

ナノメータレベルの微細パターンを有するモールドを作製するためには、同じナノメータレベルの超微細レジストパターンの作製が必要となる。半導体デバイスの高速化と大容量化を進めるため、ナノメータレベルのレチクルを形成する場合、ＥＢ描画装置には極限的な解像性と大面積への高速描画という両方の性能が要求される。また、実用的な大面積のモールドを低コストで供給する必要があることから、レチクル同様に描画速度の観点から可変成形方式のＥＢ描画装置を用いたプロセス開発が行われている場合がある。

変成形方式のＥＢ描画装置の場合、必要に応じてＯＰＣ処理されたレチクル用データまたはインプリント用データは、まず図形の重なり部分を消去するため輪郭抽出がなされた後、所定のアルゴリズムに従い水平、垂直方向に分割線が入れられて四角形以下の図形群に再分割処理され、描画データとなる。なお、このデータ処理プロセスをフラクチャという。多角形を四角形以下の図形に分割するための分割線は、多角形の頂点を通る場合が多い。特に斜め線を含む多角形の設計データに対してフラクチャを行うと、垂直、水平方向の分割線と斜め線とが交差する部分で三角形や台形が発生することになる。こうして作製された四角形以下の図形群のみを含む描画データを元に、可変成形方式のＥＢ描画装置は描画可能な大きさの矩形ショット（最大１辺数μｍ）を敷き詰めるように基板上に描画していく。

１辺の長さが最大ショットサイズよりも長い斜め線を含む平行四辺形パターン１０１の例を図９に示す。図９に示す平行四辺形パターン１に対して、矩形ショット１０２を重ね合わせた結果を図１０に示す。図２において、各矩形ショット１０２の外周部のパターン領域は三角形１０３となる。各三角形１０３の領域を描画するには、斜め線を有する特定の角度の三角形ショット又は細長い短冊状の矩形ショットを敷き詰めて描画することになる。

特に、インプリントモールド用のパターンデータには、特定の角度を持たない斜め線や円形のパターンが多い。このため、細長い短冊状の矩形ショットで斜め線パターンの描画を行えば、斜め線パターンの角度に依存しない描画が可能になる。以下、可変成形方式のＥＢ描画装置において、斜め線を含む描画データに対して矩形ショットで描画する方法について説明する。

図１０に示す各矩形ショット１０２の外周部の各パターン領域に細長い短冊状の矩形ショット１０４を重ねた結果を図１１に示す。図１１に示すように、斜め線を含むパターンを描画する場合は通常の矩形ショット１０２で描画可能な領域と、それ以外の斜め線隣接領域に分けることができる。斜め線隣接領域を描画する細長い短冊状の直角四角形パターン群の幅は、ＥＢ描画装置のパラメータにより変更可能である。特に、転写パターンと同サイズの微細パターンとの形成が必要なインプリントモールドの場合、半導体用レチクルに比べてより微細な分割幅での描画が必要となる。このため、斜め部分の描画精度（線幅、ラフネス等）を精度良くパターンニングするために短冊状の矩形ショットの分割幅の調整が必要となる。

短冊状の矩形ショットの長辺の長さに起因する描画不良が生じた場合のレジスト形状の模式図を図１２に示す。これを良くするために矩形ショットの分割幅を狭くするとＥＢ描画装置でパターンを描画する短冊状の矩形ショットが増えるので結果的にスループットが低下する。逆に広くするとスループットは向上するが図１２のように描画不良が生じる。

またこのような矩形ショットに変換する方法は、例えば、特許文献２及び特許文献３にＥＢ描画装置で分割幅を調整する方法以外にデータで予め矩形化する方法が開示されている（特許文献２及び特許文献３参照）。

データで予め矩形化する手法は描画図形の総数を減らし、描画時間のスループットを向上させることを目的とするものである。

特開２０００−１９４１４２号公報 特開平５−２６７１３７号公報 特開平６−２９５８５７号公報

Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．ｖｏｌ．６７、１９９５年、Ｐ３３１４ 「ナノインプリント技術徹底解説」、Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｊｏｕｒｎａｌ、２００４年１１月２２日、Ｐ２０−３８

しかしながら、従来のＥＢ描画装置及びデータでの矩形変更方法は、図１３の１１０に示すように矩形を構成する１１０の幅と１１０を繰返すピッチを規定するものであった。従って図１３の１２０と１３０に示す図形では角度、幅が異なっていて、どちらも同じ８図形への分割となり、結果的にスループットを向上させることが出来ない問題があった。

本発明は、２つのパラメータで角度、幅を配慮して、斜め線を含む矩形を斜め線を含まない矩形に変更することで総描画図形数を減らし、精度を保持したままスループットを向上させる露光パターン生成方法を提供するものである。

本発明の請求項１に係る発明は、ＸＹ平面上においてＸ軸と平行なエッジが２つ向かい合って存在する平行四辺形を用いる露光パターン生成方法において、平行な向かい合うエッジを繋ぐ斜めエッジを構成する端部のＸＹ頂点を（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ２、Ｙ２）と規定し、（Ｘ２−Ｘ１）を予め指定された幅Ａで割り、分割数Ｎを算出し、（Ｙ２−Ｙ１）を分割数Ｎで、割り幅Ｙを算出し、Ｘ方向の幅を平行四辺形のＸ方向の幅として、Ｙ方向の幅を算出する幅Ｙとして構成される矩形の中心をｎ＝１〜Ｎとして、Ｘ座標（Ｘ２−Ｘ１）／Ｎ×ｎ＋平行四辺形のＸ方向の幅／２＋Ｘ１、Ｙ座標（Ｙ２−Ｙ１）／Ｎ×ｎ−（（Ｙ２−Ｙ１）／Ｎ／２）＋Ｙ１の式で求められる座標にＮ個短冊状に配置して短冊状矩形ショット群を決定することを特徴とする露光パターン生成方法としたものである。

本発明の請求項２に係る発明は、短冊状矩形ショット群の重なり合うエッジの長さが予め指定された幅Ｂ以下になる場合、（Ｘ２−Ｘ１）を幅Ｂで分割した分割数Ｎを算出し、（Ｙ２−Ｙ１）を分割数Ｎで割り幅Ｙを算出し、Ｘ方向の幅を平行四辺形のＸ方向の幅として、Ｙ方向の幅を算出された幅Ｙとして構成される矩形の中心をｎ＝１〜Ｎとして、Ｘ座標（Ｘ２−Ｘ１）／Ｎ×ｎ＋平行四辺形のＸ方向の幅／２＋Ｘ１、Ｙ座標（Ｙ２−Ｙ１）／Ｎ×ｎ−（（Ｙ２−Ｙ１）／Ｎ／２）＋Ｙ１の式で求められる座標にＮ個短冊状に配置して短冊状矩形ショット群を決定することを特徴とする請求項１に記載の露光パターン生成方法としたものである。

本発明の請求項３に係る発明は、ＸＹ平面上においてＹ軸と平行なエッジが２つ向かい合って存在する平行四辺形を用いる露光パターン生成方法において、平行な向かい合うエッジを繋ぐ斜めエッジを構成する端部のＸＹ頂点を（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ２、Ｙ２）と規定し、（Ｙ２−Ｙ１）を予め指定された幅Ａで割り、分割数Ｎを算出し、（Ｘ２−Ｘ１）を分割数Ｎで、割り幅Ｘを算出し、Ｙ方向の幅を平行四辺形のＹ方向の幅として、Ｘ方向の幅を算出する幅Ｘとして構成される矩形の中心をｎ＝１〜Ｎとして、Ｘ座標（Ｘ２−Ｘ１）／Ｎ×ｎ−（（Ｘ２−Ｘ１）／Ｎ／２）＋Ｘ１、Ｙ座標（Ｙ２−Ｙ１）／Ｎ×ｎ＋平行四辺形のＹ幅／２＋Ｙ１の式で求められる座標にＮ個短冊状に配置して短冊状矩形ショット群を決定することを特徴とする露光パターン生成方法としたものである。

本発明の請求項４に係る発明は、短冊状矩形ショット群の重なり合うエッジの長さが予め指定された幅Ｂ以下になる場合、（Ｙ２−Ｙ１）を幅Ｂで分割した分割数Ｎを算出し、（Ｘ２−Ｘ１）を分割数Ｎで割り幅Ｘを算出し、Ｙ方向の幅を平行四辺形のＹ方向の幅として、Ｘ方向の幅を算出された幅Ｘとして構成される矩形の中心をｎ＝１〜Ｎとして、Ｘ座標（Ｘ２−Ｘ１）／Ｎ×ｎ−（（Ｘ２−Ｘ１）／Ｎ／２）＋Ｘ１、Ｙ座標（Ｙ２−Ｙ１）／Ｎ×ｎ＋平行四辺形のＹ幅／２＋Ｙ１の式で求められる座標にＮ個短冊状に配置して短冊状矩形ショット群を決定することを特徴とする請求項３に記載の露光パターンの生成方法としたものである。

本発明の請求項５に係る発明は、ＸＹ平面上の構成される矩形の２点が同一の座標で、ＸＹで構成される頂点の１つが９０度である矩形すなわち直角三角形である露光パターン生成方法において、９０度の角を持たない頂点を結んだ斜め線エッジを構成する端部のＸＹ頂点を（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ２、Ｙ２）と規定し、（Ｘ２−Ｘ１）を予め指定された幅Ａで割り、分割数Ｎを算出し、（Ｙ２−Ｙ１）を分割数Ｎで割り幅Ｙを算出して、ｎ＝１〜Ｎで、幅ＸをＸ２−（（（Ｙ２−Ｙ１）／Ｎ×（ｎ−０．５）−Ｙ１）×（Ｘ２−Ｘ１））／（Ｙ２−Ｙ１）と、幅Ｙで決定された矩形の９０度の角を持つ平行なエッジに接触する中点を１〜ＮまでＮ個Ｘ２、（Ｙ２−Ｙ１）／Ｎ×ｎ＋（Ｙ２−Ｙ１）／Ｎ／２の座標に短冊状に配置することを特徴とする露光パターン生成方法としたものである。

本発明の請求項６に係る発明は、ＸＹ平面上の構成される矩形の２点が同一の座標で、ＸＹで構成される頂点の１つが９０度である矩形すなわち直角三角形である露光パターン生成方法において、９０度の角を持たない頂点を結んだ斜め線エッジを構成する端部のＸＹ頂点を（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ２、Ｙ２）と規定し、（Ｙ２−Ｙ１）を予め指定された幅Ａで割り、分割数Ｎを算出し、（Ｘ２−Ｘ１）を分割数Ｎで割り幅Ｘを算出して、ｎ＝１〜Ｎで、幅Ｙを（（Ｙ２−Ｙ１）／（Ｘ２−Ｘ１））×（（Ｘ２−Ｘ１）／Ｎ×ｎ−（Ｘ２−Ｘ１）／Ｎ／２）と、幅Ｘで決定された矩形の９０度の角を持つ平行なエッジに接触する中点を１〜ＮまでＮ個（Ｘ２−Ｘ１）／Ｎ×ｎ＋（Ｘ２−Ｘ１）／Ｎ／２、Ｙ１の座標に短冊状に配置することを特徴とする露光パターン生成方法としたものである。

本発明の請求項７に係る発明は、請求項５及び請求項６に記載の露光パターン生成方法を用いて、総図形数を求め図形数の少なくなる方を選択することを特徴とする露光パターン生成方法としたものである。

本発明の請求項８に係る発明は、ＸＹ平面上で９０度角２つ、９０度より大きな角（鈍角）を１つ、９０度未満の角（鋭角）を１つで構成される矩形すなわち台形に分割する露光パターン生成方法おいて、鈍角を９０度＋αの角度に分割する補助エッジを追加して直角三角形と四角形に分割し、分割された直角三角形を請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の露光パターン生成方法で分割した短冊状矩形ショットと補助エッジを含む四角形との和で構成される図形へ分割することを特徴とする露光パターン生成方法としたものである。

本発明の請求項９に係る発明は、ＸＹ平面上のＸ軸またはＹ軸に平行な辺を持たないエッジで構成された矩形の露光パターン生成方法において、Ｘ軸またはＹ軸に平行な辺を補助エッジとして追加する分割を繰り返し行い、ＸＹ平面に対して直角なエッジを持つ直角三角形またはＸ軸またはＹ軸に平行な向かい合う２つのエッジをとそれらを直角で結ぶエッジを有する矩形に変換して、分割することを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれかに記載の露光パターン生成方法としたものである。

本発明の請求項１０に係る発明は、ＸＹ平面上においてＸ軸と平行なエッジが２つ向かい合って存在する平行四辺形を用いる露光パターン生成方法において、鈍角からＹ軸に平行な補助エッジを追加して図形を２つの直角三角形とＸＹ平面上においてＹ軸と平行な向かい合うエッジを２つ有する平行四辺形に分割し、直角三角形を請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の方法で分割した図形個数と、平行四辺形を請求項３及び請求項４に記載の方法で分割した図形個数の和と、請求項１及び請求項２に記載の方法で分割した個数を比較し、図形数が少なくなる方を選択することを特徴とする露光パターン生成方法としたものである。

本発明の請求項１１に係る発明は、ＸＹ平面上においてＹ軸と平行なエッジが２つ向かい合って存在する平行四辺形を用いる露光パターン生成方法において、鈍角からＸ軸に平行な補助エッジを追加して図形を２つの直角三角形とＸＹ平面上においてＸ軸と平行な向かい合うエッジを２つ有する平行四辺形に分割し、直角三角形を請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の方法で分割した図形個数と、平行四辺形を請求項１及び請求項２に記載の方法で分割した図形個数の和と、請求項３及び請求項４に記載の方法で分割した個数を比較し、図形数が少なくなる方を選択することを特徴とする露光パターン生成方法としたものである。

本発明の請求項１２に係る発明は、斜めエッジをもつ矩形と斜めエッジをもたない矩形とを分割し、斜めエッジをもつ矩形を請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の方法で斜めエッジをもたない矩形に変換し、元々斜めエッジをもたない矩形との和で最終的な矩形群を決定することを特徴とする露光パターン生成方法としたものである。

本発明の請求項１３に係る発明は、請求項１２に記載の露光パターン生成方法を用いることを特徴とするソフトウェアとしたものである。

本発明の請求項１４に係る発明は、請求項１２に記載の露光パターン生成方法を用いて、フォトマスクのパターンが形成されることを特徴とする描画装置としたものである。

本発明の請求項１５に係る発明は、請求項１２に記載の露光パターン生成方法を用いて形成されたフォトマスクにより作製された半導体デバイスとしたものである。

本発明によれば、短冊状の矩形群の図形数を元台形、元平行四辺形の線幅、角度により変化させることができ、可変形成方式描画装置のパターンショットの総数を低減させることができ、ＥＢ描画装置のスループットを向上させる露光パターン生成方法を提供することができる。

本発明の実施の形態における予め規定する箇所を示す図である。 図１のみを規定する場合の問題点を示す図である。 本発明の実施の形態における予め規定する第２の箇所を示す図である。 本発明の実施例における計算方法を説明するための図である。 本発明の実施例における平行四辺形を矩形群化する一例を示す図である。 本発明の実施例における台形を矩形群化する一例を示す図である。 本発明の実施例における直角辺を持たない矩形に本発明を適応する一例を示す図である。 本発明の実施例における要素構成を示すブロック図である。 従来の斜め線を含む描画パターンの一例を示す図である。 図９に示す描画パターン内部に矩形ショットを重ねた結果を示す図である。 図１０に示す矩形ショットの外周部に短冊状の矩形ショットを重ねた結果を示す図である。 従来のショット長辺の長さに起因する描画不良が生じた場合のレジスト形状を示す模式図である。 従来の矩形分割の調整方法を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

本発明の実施の形態に係る露光パターン生成方法は、図１の２１及び２２のような角度と幅の異なる図形に図１の２３を規定（これを幅Ａという。）して図形分割を行い、露光パターンを生成する方法である。この方法を用いると図１の２１は、２４の４つの矩形群に変換でき、図１の２２は、２５の２つの矩形群に変換することができる。よって総描画図形数が減りスループットを向上させることが出来る。

しかしながら、幅Ａのみの規定で図形分割を行うと図２の３１のように幅Ａより狭い幅を持つ矩形の場合、図２の３２の矩形群のように頂点で接触した図形群、あるいは図形群同士が接触点、接触辺を持たない矩形群への変換される場合がある。

そこで、本発明の実施の形態に係る露光パターン生成方法では、図３の４１に示すように、矩形群同士のつなぎ目を規定（これを幅Ｂという。）して階段状の図形群の接触辺の非接触部分の幅Ａを規定値以下、階段状の図形群の接触辺の接触部分を幅Ｂ以上となる条件で短冊状矩形群を生成する露光パターン生成方法である。

図８は、本発明の実施の形態に係るに係る露光パターン生成方法を示すブロック図である。図８に示す本発明の実施の形態に係るに係る露光パターン生成方法は、設計データ記憶装置９０、処理後データの記憶装置９１、矩形選択手段９２、規定値入力手段９３、矩形群生成手段９４、最終矩形群選択手段９５を備える。

設計データ記憶装置９０は、全ての矩形データ群の座標を格納している記憶装置である。処理後データの記憶装置９１は、全てＸＹ平面に平行となった矩形データ群の座標を格納する処理後データの記憶装置である。

矩形選択手段９２は、座標情報からＸＹ平面に元々平行である矩形とＸＹ平面に平行でないエッジを有する矩形を分ける手段である。ＸＹ平面に元々平行である矩形は本発明の実施の形態の対象外となり、そのまま処理後データの記憶装置９１へ座標情報を格納する。

規定値入力手段９３は、本発明の実施の形態で利用する規定値、幅Ａ及び幅Ｂを入力する手段である。ここで規定した値を基準にＸＹ平面に平行な矩形へ変換する。

矩形群生成手段９４は、規定値入力手段９３で規定された矩形となるよう計算する手段である。ここでは複数の解を出力する。

最終矩形群選択手段９５は、矩形群生成手段９４で決定した矩形群の中から図形数が一番少ないものを選択する手段である。ここで選択された矩形群の座標情報を処理後データの記憶装置９１へ格納する。

図３の２３の幅Ａと図３の４１の幅Ｂとを規定することで角度と幅に応じて、図３の４２に示す図形群の接触辺に垂直な方向の幅（これを幅Ｃという。）が決定される。

最初に、図４の５１の頂点座標（Ｘ１，Ｙ１）、５２の頂点座標（Ｘ２，Ｙ２）、５３の頂点座標（Ｘ３，Ｙ３）、５４の頂点座標（Ｘ４，Ｙ４）とした時、最終の矩形群の１つの矩形の幅αを（Ｘ３−Ｘ１）で算出する。

（Ｘ３−Ｘ１）−幅Ａ２３を実施して短冊状の接触辺の接触部分の幅ｂ’を算出する。

幅ｂ’が幅Ｂ以上を満たすなら（Ｘ２−Ｘ１）／幅Ａ２３を実施して短冊状矩形群の個数Ｎを算出する。

次に、（Ｙ２−Ｙ１）／Ｎを実施して矩形の幅Ｃを決定して、１つの矩形の一辺を幅α、もう一辺を幅Ｃと決定する。

ここで、決定された１つの矩形の中心をｎ＝１〜ＮでＸ座標（Ｘ２−Ｘ１）／Ｎ×ｎ＋（Ｘ３−Ｘ１）／２＋Ｘ１、Ｙ座標（Ｙ２−Ｙ１）／Ｎ×ｎ−（（Ｙ２−Ｙ１）／Ｎ／２）＋Ｙ１の座標に配置して図形群を決定する。

幅ｂ’が幅Ｂ以上を満たさないなら（Ｘ２−Ｘ１）／幅Ｂ４１を実施して短冊状矩形群の個数Ｎを算出する。

次に、（Ｘ２−Ｘ１）／Ｎを実施して幅ａ’を算出する。この結果、幅ａ’が幅Ａの規定を満たさないようであればエラーとして処理を中断し、規定値幅Ａ、規定値幅Ｂの見直しを行う。

次に、（Ｙ２−Ｙ１）／Ｎを実施して矩形の幅Ｃを決定して、１つの矩形の一辺を幅α、もう一辺を幅Ｃと決定する。

ここで、決定された１つの矩形の中心をｎ＝１〜ＮでＸ座標（Ｘ２−Ｘ１）／Ｎ×ｎ＋（Ｘ３−Ｘ１）／２＋Ｘ１、Ｙ座標（Ｙ２−Ｙ１）／Ｎ×ｎ−（（Ｙ２−Ｙ１）／Ｎ／２）＋Ｙ１の座標に配置して図形群を決定する。

ところが、前記手法にて決定された図形群の個数Ｎは最小になるとは限らない。そのため本発明の実施例では矩形の鈍角を９０度＋β度となるように向かい合う平行線と垂直にＸＹ平面に平行な２つの補助線を入れて三角形と平行四辺形に分割する。

図５の６０のような平行四辺形の場合、前記手法では６２のように分割された１５の矩形群となるが、６１の補助線を入れて三角形を幅Ａ２３で分割し、平行四辺形を９０度回転して前記手法で分割すると６３に示すように合計１３の矩形群で構成できる場合がある。

直角三角形を分割する場合、最終の矩形群の同士の重なり合うエッジは必ずＸＹ平面に接触するので矩形群同士が接触点、接触辺を持たない矩形群となることは無い。よって幅Ｂを配慮せず矩形群を求める。

本発明の実施例では、図５の６０のような平行四辺形の矩形の場合、６２と６３の分割方法で矩形群の数が少なくなる方を最終の矩形群と決定する。もし数が同じ場合はどちらでも可とする。

図６の７０に示すＸＹ平面上に対して平行で、かつ両端が９０度の角を持つエッジが１つある台形の場合、鈍角を９０度＋β度となるように向かい合う平行線に垂直になるように補助線７１を入れ全て直角のみの矩形７２と直角三角形７３に分割する。

直角三角形部分を図６の７５と７７の２通りの図形群で算出し、図６の７４、７５の合計と、図６の７６、７７の合計を計算し、合計が少なくなる方を最終の矩形群と決定する。

図７の８０のように直角を持たない矩形の場合、８１、８２、８３、８４、８５、の補助線を追加して必ず直角を持つ三角形または矩形に変換し、前記の処理を行うことで全部ＸＹ平面に平行なエッジしか持たない矩形群に変更することができる。

以上、説明したように、本発明の露光パターン生成方法は、斜め線が多いために長時間かけてＥＢ描画装置で作製していたフォトマスクを同等の性能で高速に作製できるようになり、大幅なスループット向上及びコストダウンができる。また、本発明の露光パターン生成方法を用いてフォトマスクを作製し、そのフォトマスクにより半導体デバイスを作製できる。

Claims (15)

1. ＸＹ平面上においてＸ軸と平行なエッジが２つ向かい合って存在する平行四辺形を用いる露光パターン生成方法において、
   平行な向かい合うエッジを繋ぐ斜めエッジを構成する端部のＸＹ頂点を（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ２、Ｙ２）と規定し、
   前記（Ｘ２−Ｘ１）を予め指定された幅Ａで割り、分割数Ｎを算出し、
   前記（Ｙ２−Ｙ１）を前記分割数Ｎで、割り幅Ｙを算出し、
   Ｘ方向の幅を前記平行四辺形のＸ方向の幅として、Ｙ方向の幅を算出する幅Ｙとして構成される矩形の中心をｎ＝１〜Ｎとして、Ｘ座標（Ｘ２−Ｘ１）／Ｎ×ｎ＋前記平行四辺形のＸ方向の幅／２＋Ｘ１、Ｙ座標（Ｙ２−Ｙ１）／Ｎ×ｎ−（（Ｙ２−Ｙ１）／Ｎ／２）＋Ｙ１の式で求められる座標にＮ個短冊状に配置して短冊状矩形ショット群を決定することを特徴とする露光パターン生成方法。
2. 前記短冊状矩形ショット群の重なり合うエッジの長さが予め指定された幅Ｂ以下になる場合、前記（Ｘ２−Ｘ１）を前記幅Ｂで分割した分割数Ｎを算出し、
   前記（Ｙ２−Ｙ１）を前記分割数Ｎで割り幅Ｙを算出し、
   Ｘ方向の幅を前記平行四辺形のＸ方向の幅として、Ｙ方向の幅を算出された幅Ｙとして構成される矩形の中心をｎ＝１〜Ｎとして、Ｘ座標（Ｘ２−Ｘ１）／Ｎ×ｎ＋前記平行四辺形のＸ方向の幅／２＋Ｘ１、Ｙ座標（Ｙ２−Ｙ１）／Ｎ×ｎ−（（Ｙ２−Ｙ１）／Ｎ／２）＋Ｙ１の式で求められる座標にＮ個短冊状に配置して短冊状矩形ショット群を決定することを特徴とする請求項１に記載の露光パターン生成方法。
3. ＸＹ平面上においてＹ軸と平行なエッジが２つ向かい合って存在する平行四辺形を用いる露光パターン生成方法において、
   平行な向かい合うエッジを繋ぐ斜めエッジを構成する端部のＸＹ頂点を（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ２、Ｙ２）と規定し、
   前記（Ｙ２−Ｙ１）を予め指定された幅Ａで割り、分割数Ｎを算出し、
   前記（Ｘ２−Ｘ１）を前記分割数Ｎで、割り幅Ｘを算出し、
   Ｙ方向の幅を前記平行四辺形のＹ方向の幅として、Ｘ方向の幅を算出する幅Ｘとして構成される矩形の中心をｎ＝１〜Ｎとして、Ｘ座標（Ｘ２−Ｘ１）／Ｎ×ｎ−（（Ｘ２−Ｘ１）／Ｎ／２）＋Ｘ１、Ｙ座標（Ｙ２−Ｙ１）／Ｎ×ｎ＋前記平行四辺形のＹ幅／２＋Ｙ１の式で求められる座標にＮ個短冊状に配置して短冊状矩形ショット群を決定することを特徴とする露光パターン生成方法。
4. 前記短冊状矩形ショット群の重なり合うエッジの長さが予め指定された幅Ｂ以下になる場合、（Ｙ２−Ｙ１）を幅Ｂで分割した分割数Ｎを算出し、
   （Ｘ２−Ｘ１）を前記分割数Ｎで割り幅Ｘを算出し、
   Ｙ方向の幅を前記平行四辺形のＹ方向の幅として、Ｘ方向の幅を算出された幅Ｘとして構成される矩形の中心をｎ＝１〜Ｎとして、Ｘ座標（Ｘ２−Ｘ１）／Ｎ×ｎ−（（Ｘ２−Ｘ１）／Ｎ／２）＋Ｘ１、Ｙ座標（Ｙ２−Ｙ１）／Ｎ×ｎ＋前記平行四辺形のＹ幅／２＋Ｙ１の式で求められる座標にＮ個短冊状に配置して短冊状矩形ショット群を決定することを特徴とする請求項３に記載の露光パターンの生成方法。
5. ＸＹ平面上の構成される矩形の２点が同一の座標で、ＸＹで構成される頂点の１つが９０度である矩形すなわち直角三角形である露光パターン生成方法において、
   ９０度の角を持たない頂点を結んだ斜め線エッジを構成する端部のＸＹ頂点を（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ２、Ｙ２）と規定し、
   前記（Ｘ２−Ｘ１）を予め指定された幅Ａで割り、分割数Ｎを算出し、
   前記（Ｙ２−Ｙ１）を前記分割数Ｎで割り幅Ｙを算出して、ｎ＝１〜Ｎで、幅ＸをＸ２−（（（Ｙ２−Ｙ１）／Ｎ×（ｎ−０．５）−Ｙ１）×（Ｘ２−Ｘ１））／（Ｙ２−Ｙ１）と、幅Ｙで決定された矩形の９０度の角を持つ平行なエッジに接触する中点を１〜ＮまでＮ個Ｘ２、（Ｙ２−Ｙ１）／Ｎ×ｎ＋（Ｙ２−Ｙ１）／Ｎ／２の座標に短冊状に配置することを特徴とする露光パターン生成方法。
6. ＸＹ平面上の構成される矩形の２点が同一の座標で、ＸＹで構成される頂点の１つが９０度である矩形すなわち直角三角形である露光パターン生成方法において、
   ９０度の角を持たない頂点を結んだ斜め線エッジを構成する端部のＸＹ頂点を（Ｘ１、Ｙ１）、（Ｘ２、Ｙ２）と規定し、
   前記（Ｙ２−Ｙ１）を予め指定された幅Ａで割り、分割数Ｎを算出し、
   前記（Ｘ２−Ｘ１）を前記分割数Ｎで割り幅Ｘを算出して、ｎ＝１〜Ｎで、幅Ｙを（（Ｙ２−Ｙ１）／（Ｘ２−Ｘ１））×（（Ｘ２−Ｘ１）／Ｎ×ｎ−（Ｘ２−Ｘ１）／Ｎ／２）と、幅Ｘで決定された矩形の９０度の角を持つ平行なエッジに接触する中点を１〜ＮまでＮ個（Ｘ２−Ｘ１）／Ｎ×ｎ＋（Ｘ２−Ｘ１）／Ｎ／２、Ｙ１の座標に短冊状に配置することを特徴とする露光パターン生成方法。
7. 請求項５及び請求項６に記載の露光パターン生成方法を用いて、総図形数を求め図形数の少なくなる方を選択することを特徴とする露光パターン生成方法。
8. ＸＹ平面上で９０度角２つ、９０度より大きな角（鈍角）を１つ、９０度未満の角（鋭角）を１つで構成される矩形すなわち台形に分割する露光パターン生成方法おいて、
   鈍角を９０度＋αの角度に分割する補助エッジを追加して直角三角形と四角形に分割し、
   分割された直角三角形を請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の露光パターン生成方法で分割した短冊状矩形ショットと補助エッジを含む四角形との和で構成される図形へ分割することを特徴とする露光パターン生成方法。
9. ＸＹ平面上のＸ軸またはＹ軸に平行な辺を持たないエッジで構成された矩形の露光パターン生成方法において、
   Ｘ軸またはＹ軸に平行な辺を補助エッジとして追加する分割を繰り返し行い、ＸＹ平面に対して直角なエッジを持つ直角三角形またはＸ軸またはＹ軸に平行な向かい合う２つのエッジをとそれらを直角で結ぶエッジを有する矩形に変換して、分割することを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれかに記載の露光パターン生成方法。
10. ＸＹ平面上においてＸ軸と平行なエッジが２つ向かい合って存在する平行四辺形を用いる露光パターン生成方法において、
    鈍角からＹ軸に平行な補助エッジを追加して図形を２つの直角三角形とＸＹ平面上においてＹ軸と平行な向かい合うエッジを２つ有する平行四辺形に分割し、
    直角三角形を請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の方法で分割した図形個数と、平行四辺形を請求項３及び請求項４に記載の方法で分割した図形個数の和と、請求項１及び請求項２に記載の方法で分割した個数を比較し、図形数が少なくなる方を選択することを特徴とする露光パターン生成方法。
11. ＸＹ平面上においてＹ軸と平行なエッジが２つ向かい合って存在する平行四辺形を用いる露光パターン生成方法において、
    鈍角からＸ軸に平行な補助エッジを追加して図形を２つの直角三角形とＸＹ平面上においてＸ軸と平行な向かい合うエッジを２つ有する平行四辺形に分割し、
    直角三角形を請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の方法で分割した図形個数と、平行四辺形を請求項１及び請求項２に記載の方法で分割した図形個数の和と、請求項３及び請求項４に記載の方法で分割した個数を比較し、図形数が少なくなる方を選択することを特徴とする露光パターン生成方法。
12. 斜めエッジをもつ矩形と斜めエッジをもたない矩形とを分割し、
    斜めエッジをもつ矩形を請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の方法で斜めエッジをもたない矩形に変換し、元々斜めエッジをもたない矩形との和で最終的な矩形群を決定することを特徴とする露光パターン生成方法。
13. 請求項１２に記載の露光パターン生成方法を用いることを特徴とするソフトウェア。
14. 請求項１２に記載の露光パターン生成方法を用いて、フォトマスクのパターンが形成されることを特徴とする描画装置。
15. 請求項１２に記載の露光パターン生成方法を用いて形成されたフォトマスクにより作製された半導体デバイス。

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