JP3361795B2 - レチクルの描画方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路製
造に用いられる微細加工を行うための電子ビーム描画デ
ータ作成技術および電子ビーム描画技術に係り、特にレ
チクルの電子ビーム描画データの作成において、ＯＰＣ
パターンの発生に起因する電子ビーム描画データのデー
タ容量増加、これに伴うデータハンドリング時間の増
加、および生産資源に対する負荷の増加を緩和できるパ
ターンデータ作成方法およびレチクルの描画方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年のパターンの微細化に伴い、先端の
デバイス（特にＬＳＩ）の製造においてはＯＰＣパター
ンの使用が必須となっている。図６は、従来のデータ処
理システムの概念を説明するためのフロー図である。図
６において、１２は設計データ、１３はＯＰＣパター
ン、１４は電子ビーム描画データを示している。

【０００３】図６を参照すると、従来のデータ処理シス
テムでは、設計データ１２から電子ビーム描画データ１
４へのデータ変換処理、およびＯＰＣパターン１３の発
生を行う。当該データ変換処理は以下のからのステ
ップによって構成される。すなわち、設計データ１２
の読み込み、中間フォーマットへの変換、論理処
理、ＯＰＣパターン発生処理、フォーマット変換処
理である。

【０００４】図７は、従来のデータ処理方法における実
パターン、ＯＰＣパターン１３に対する論理処理および
矩形分割処理の概念図であって、同図（ａ）は実パター
ンの概念図、同図（ｂ）はＯＰＣパターン発生後のパタ
ーン概念図、同図（ｃ）は論理処理後のパターン概念
図、同図（ｄ）は矩形分割処理後のパターン概念図であ
る。図７において、１１は実パターンを示している。

【０００５】図７に示す従来のデータ処理方法では、図
７（ｂ）に示すＯＰＣパターン１３の入ったデータは、
図７（ｃ）に示すように、設計データ１２から電子ビー
ム描画データ１４へのデータ変換処理時において図７
（ａ）に示す実パターンとＯＰＣパターン１３とのマー
ジ（論理処理の一つ）が実行される。また、図７（ｄ）
に示すように、描画フォーマットに変換する際に矩形分
割が実行される。また、元々のＯＰＣパターン１３にお
いては、同じ形であってデータが圧縮されていても実パ
ターンとマージして矩形分割している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のデータ処理システムでは、ＯＰＣパターン１３を用
いることによりレチクル電子ビーム描画データ１４のデ
ータ容量が増加するという問題点があった。

【０００７】また上記従来のデータ処理方法では、図７
（ｂ）に示すＯＰＣパターン１３の入ったデータは、図
７（ｃ）に示すように、設計データ１２から電子ビーム
描画データ１４へのデータ変換処理時において図７
（ａ）に示す実パターンとＯＰＣパターン１３がマージ
（論理処理）されるため、複雑な形状のパターンにな
る。さらに、図７（ｄ）に示すように、描画フォーマッ
トに変換する際に矩形分割されるためパターン数が増え
てしまう。また、元々のＯＰＣパターン１３において
は、同じ形であってデータが圧縮されていても実パター
ンとマージされて矩形分割されてしまうため、データの
圧縮効率が下がってしまう。このため、パターン数の増
加、圧縮率の低下が主因して電子ビーム描画データ１４
のデータ容量が増加するという問題点があった。

【０００８】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、レチクルの電子ビーム描画デー
タの作成において、ＯＰＣパターンの発生に起因する描
画データのデータ容量増加、これに伴うデータハンドリ
ング時間の増加、および生産資源に対する負荷の増加を
緩和できるパターンデータ作成方法およびレチクルの描
画方法を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明のレチクルの描
画方法は、レチクルの電子ビーム描画データの作成の際
に、実パターンを実パターンレイヤーに出力し、凸方向
のＯＰＣパターンの形状を表現するパターンを当該凸方
向のＯＰＣパターンに対するＯＰＣパターンレイヤーで
ある凸パターンレイヤーに出力し、凹方向のＯＰＣパタ
ーンの形状を表現するパターンを当該凹方向のＯＰＣパ
ターンに対するＯＰＣパターンレイヤーである凹パター
ンレイヤーに出力する工程と、当該実パターンレイヤ
ー、当該凸パターンレイヤーおよび当該凹パターンレイ
ヤーの合計３レイヤーのパターンデータを生成・出力す
る工程と、当該実パターン、当該凸方向のＯＰＣパター
ンおよび当該凹方向のＯＰＣパターンをレチクルの描画
前の最後の段階で展開して論理処理を実行してレチクル
の電子ビーム描画データを作成するレチクルの描画工程
を有するものである。

【００１０】また、この発明のレチクルの描画方法にお
いて、好適には、前記レチクルの描画工程は、該当フィ
ールドに配置される前記凸方向のＯＰＣパターンを所定
の図形イメージで配置する配置工程を含むものである。

【００１１】また、この発明のレチクルの描画方法にお
いて、好適には、前記レチクルの描画工程は、配置した
前記凸方向のＯＰＣパターンとそのフィールド内の前記
実パターンに対してＯＲ処理するＯＲ処理工程を含むも
のである。

【００１２】また、この発明のレチクルの描画方法にお
いて、好適には、前記レチクルの描画工程は、該当フィ
ールドに配置される前記凹方向のＯＰＣパターンを所定
の図形イメージで配置する配置工程を含むものである。

【００１３】また、この発明のレチクルの描画方法にお
いて、好適には、前記レチクルの描画工程は、配置した
前記凹方向のＯＰＣパターンの図形イメージと、請求項
３に記載のＯＲ処理工程工程で作成したパターンの図形
イメージとをＸＯＲ処理するＸＯＲ処理工程を含むもの
である。

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１を図面に基づいて詳細に説明する。図１
は、本発明における実パターン、ＯＰＣパターンレイヤ
ーの概念図であって、同図（ａ）は本発明における実パ
ターンレイヤーの概念図、同図（ｂ）は凸方向のＯＰＣ
パターンに対するＯＰＣパターンレイヤー（凸パターン
レイヤー）の概念図、同図（ｃ）は凹方向のＯＰＣパタ
ーンに対するＯＰＣパターンレイヤー（凹パターンレイ
ヤー）の概念図である。図１において、１０は実パター
ンレイヤー、１１は実パターン、１６は凸方向のＯＰＣ
パターン、１８は凹方向のＯＰＣパターン、２０は凸パ
ターンレイヤー、３０は凹パターンレイヤーを示してい
る。

【００２８】また図２は、設計データ１２、電子ビーム
描画データ１４の階層構造、および各階層、レイヤーの
パターンイメージの概念図であって、同図（ａ）は設計
データ１２の階層構造の概念図、同図（ｂ）は設計デー
タ１２のセル概念図、同図（ｃ）は電子ビーム描画デー
タ１４の階層構造の概念図、同図（ｄ）は電子ビーム描
画データ１４のセル概念図である。図２において、１０
は実パターンレイヤー、１２は設計データ、１４は電子
ビーム描画データ、１６は凸方向のＯＰＣパターン、１
８は凹方向のＯＰＣパターン、２０は凸パターンレイヤ
ー、３０は凹パターンレイヤー、Ａ，Ｂはライブラリー
を示している。

【００２９】図１を参照すると、本実施の形態では、実
パターン１１とＯＰＣパターン１３（凸方向のＯＰＣパ
ターン１６，凹方向のＯＰＣパターン１８）をそれぞれ
別のレイヤーに出力する。具体的には、図１に示すよう
に、実パターン１１を図１（ａ）に示す実パターンレイ
ヤー１０に出力し、凸方向のＯＰＣパターン１６を表現
するパターンを図１（ｂ）に示す凸方向のＯＰＣパター
ン１６に対するＯＰＣパターンレイヤー（凸パターンレ
イヤー２０）に出力し、凹方向のＯＰＣパターン１８の
形状を表現するパターンを図１（ｃ）に示す凹方向のＯ
ＰＣパターン１８に対するＯＰＣパターンレイヤー（凹
パターンレイヤー３０）に出力する。このようにして、
実パターンレイヤー１０，凸方向のＯＰＣパターンレイ
ヤー（凸パターンレイヤー２０）および凹方向のＯＰＣ
パターンレイヤー（凹パターンレイヤー３０）の合計３
レイヤーのパターンデータを生成・出力する。続いて、
実パターン１１，ＯＰＣパターン１３（凸方向のＯＰＣ
パターン１６，凹方向のＯＰＣパターン１８）共に、図
２（ｂ）に示すような設計データ１２（Ｔｏｐ Ｃｅｌ
ｌ，ｃｅｌｌ−１，ｃｅｌｌ−２，ｃｅｌｌ−３）の階
層構造（図２（ａ）の設計データ１２の階層構造の概念
図参照）を基に、アレイ構造のセル（例えば、図２
（ｄ）に示すような電子ビーム描画データ１４のＴｏｐ
Ｃｅｌｌ）のチェックを行い、図２（ｃ）のライブラ
リーＡ、ライブラリーＢに示すように、描画装置のフィ
ールド程度の大きさごとにパターンライブラリー化す
る。

【００３０】図３は、ＯＰＣレイヤーにおけるＯＰＣコ
ードおよび配置座標の概念図である。図３を参照する
と、凸方向のＯＰＣパターンレイヤー（凸パターンレイ
ヤー２０）および凹方向のＯＰＣパターンレイヤー（凹
パターンレイヤー３０）のフォーマットは、図３に示す
ように、パターンサイズ、形状ごとに分類し、パターン
コードと配置座標で表現する。例えば、図３に示すよう
に、２種類のＯＰＣパターンとしてＯＰＣパターンＯＰ
Ｃ−１（ｗ１，ｈ１），ＯＰＣパターンＯＰＣ−２（ｗ
２，ｈ２）が存在する場合、ＯＰＣパターンＯＰＣ−１
（ｗ１，ｈ１），ＯＰＣパターンＯＰＣ−２（ｗ２，ｈ
２）のそれぞれに対して幅ｗ、高さｈの情報を登録す
る。ＯＰＣパターンＯＰＣ−１（ｗ１，ｈ１），ＯＰＣ
パターンＯＰＣ−２（ｗ２，ｈ２）は該当するパターン
コードとその配置座標で表現する。

【００３１】例えば、図３に示すように、ＯＰＣパター
ンＯＰＣ−１（ｗ１，ｈ１）に対しては、幅ｗ１、高さ
ｈ１の情報を登録し、該当するパターンコードとその配
置座標（ｘ２，ｙ２）、配置座標（ｘ４，ｙ４）で表現
する。同様に、ＯＰＣパターンＯＰＣ−２（ｗ２，ｈ
２）に対しては、幅ｗ２、高さｈ２の情報を登録し、該
当するパターンコードとその配置座標（ｘ１，ｙ１）、
配置座標（ｘ３，ｙ３）で表現する。

【００３２】図４は、描画装置内で行う実パターンレイ
ヤー１０、ＯＰＣパターンレイヤーの論理処理に対する
パターン概念図であって、同図（ａ）は凸方向のＯＰＣ
パターン１６に対するＯＰＣパターン配置処理に対する
パターン概念図、同図（ｂ）は実パターン１１と凸方向
のＯＰＣパターン１６のＯＲ処理に対するパターン概念
図、同図（ｃ）はＯＰＣパターン配置処理に対するパタ
ーン概念図、同図（ｄ）は実パターン１１と凹方向のＯ
ＰＣパターン１８に対するＯＰＣパターン１３のＸＯＲ
処理に対するパターン概念図であるである。

【００３３】本実施の形態のＯＰＣパターン用のパター
ンデータ作成方法を用いたレチクルの描画方法では、上
記ＯＰＣパターン用のパターンデータ作成方法で生成・
出力した電子ビーム描画データ１４を受けとり、以下の
諸工程（第１工程〜第４工程）を行う。

【００３４】第１工程では、上記ＯＰＣパターン用のパ
ターンデータ作成方法で生成・出力した電子ビーム描画
データ１４をフィールドに分割する。

【００３５】第１工程に続いて、描画を行うフィールド
について順次以下の第２工程〜第４工程を行う。

【００３６】第２工程では、各パターンに対する処理と
して以下の諸工程（第２−１工程〜第２−４工程）を実
行する。

【００３７】第２−１工程では、該当フィールドに配置
される凸方向のＯＰＣパターン１６を図４（ａ）に示す
ような図形イメージで配置する。

【００３８】第２−２工程では、配置した凸方向のＯＰ
Ｃパターン１６とそのフィールド内の実パターン１１に
対して図４（ｂ）に示すようにＯＲ処理する。

【００３９】第２−３工程では、該当フィールドに配置
される凹方向のＯＰＣパターン１８を図４（ｃ）に示す
ような図形イメージで配置する。

【００４０】第２−４工程では、第２−３工程で配置し
た凹方向のＯＰＣパターン１８の図形イメージと、上記
第２−２工程で作成した凸方向のＯＰＣパターン１６の
図形イメージを図４（ｄ）に示すようにＸＯＲ処理す
る。

【００４１】第３工程では、パターンライブラリーに対
する処理を実行する。具体的には、該当フィールドに配
置されるパターンライブラリーに登録されている凹方向
のＯＰＣパターン１８、凸方向のＯＰＣパターン１６
が、ＯＰＣ処理後のライブラリーに登録されているか否
かをチェックする。当該ＯＰＣ処理後のライブラリーに
登録されていない場合には、以下の諸工程（第３−１工
程〜第３−５工程）を実行する。

【００４２】第３−１工程では、パターンライブラリー
内に発生される凸方向のＯＰＣパターン１６を図４
（ａ）に示すような図形イメージで配置する。

【００４３】第３−２工程では、配置した凸方向のＯＰ
Ｃパターン１６とそのパターンライブラリー内の実パタ
ーン１１を図４（ｂ）に示すようにＯＲ処理する。

【００４４】第３−３工程では、パターンライブラリー
内に発生される凹方向のＯＰＣパターン１８を図４
（ｃ）に示すような図形イメージで配置する。

【００４５】第３−４工程では、第３−３工程で配置し
た凹方向のＯＰＣパターン１８の図形イメージと、第３
−２工程で作成したパターンの図形イメージを図４
（ｄ）に示すようにＸＯＲ処理する。

【００４６】第３−５工程では、ＸＯＲ処理後の結果を
ＯＰＣ処理後のパターンライブラリーに登録する。

【００４７】第４工程では、該当フィールド内に配置さ
れるＯＰＣ処理後のパターンライブラリーのアレイ構造
を展開し、全てのパターンをフラットの状態にする。

【００４８】以上説明したように第１の実施の形態で
は、ＯＰＣパターン１３（凸方向のＯＰＣパターン１
６，凹方向のＯＰＣパターン１８）をコード化し、レチ
クルの描画前の最後の段階で展開して論理処理を実行し
ている。これにより、従来のパターンデータ作成方法お
よびレチクルの描画方法に比べて電子ビーム描画データ
１４のデータ容量が軽減され、その結果、データ変換処
理後のデータハンドリング時間の増加、および生産資源
に対する負荷の増加を緩和できるようになる。特に、メ
モリ品種のような繰り返しパターンが多いパターンに対
しては、本発明のパターンライブラリーの概念を適用す
ることによって電子ビーム描画データ１４のデータ容量
の削減を図ることができるようになるといった効果を奏
する。

【００４９】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、レチクルの電子ビーム描画データ１４の作成におい
て、ＯＰＣパターン１３の発生に起因する電子ビーム描
画データ１４のデータ容量増加を緩和することができ
る。これにより、データハンドリングの時間を短縮する
ことができ、レチクル作成におけるスループットを大幅
に改善できるようになるといった効果を奏する。

【００５０】実施の形態２．以下、この発明の実施の形
態２を図面に基づいて詳細に説明する。図５は、同図
（ａ）はホール系パターンにおける従来のパターンデー
タ作成方法の適用例の概念図、同図（ｂ）はホール系パ
ターンにおける本発明のパターンデータ作成方法の適用
例の概念図であるである。

【００５１】まず最初に、ホール系のパターンについて
通常の設計データ１２から電子ビーム描画データ１４へ
のデータ変換処理を行うケースにおいては、ホール系の
パターンは図５（ａ）に示すような９個の矩形、すなわ
ち、図中に示す矩形パターン１〜９の９パターンに分割
される。一つの矩形の情報として、配置座標ｘ−ｍａ
ｘ、配置座標ｙ−ｍａｘ、配置座標ｘ−ｍｉｎ、配置座
標ｙ−ｍｉｎの４データが必要になる。当該矩形分割処
理後に９パターンに分割されているため、一つのホール
系のパターンに対して、合計３６データ（＝４データ×
９パターン）が必要となる。

【００５２】これに対して、本実施の形態のパターンデ
ータ作成方法では、パターンライブラリー化しているた
め、図５（ｂ）に示すように、実パターン１１の配置座
標ｘ−ｍａｘ、配置座標ｙ−ｍａｘ、配置座標ｘ−ｍｉ
ｎ、配置座標ｙ−ｍｉｎの４データと、凸方向のＯＰＣ
パターン１６についての４パターンのＯＰＣパターンコ
ードの配置座標ｘ、配置座標ｙとパターンコードの３デ
ータで、一つのホール系のパターンに対して、合計１６
データ（＝４データ＋３データ×４パターン）で足りる
ことになる。すなわち、本実施の形態の従来のパターン
データ作成方法によれば、従来のパターンデータ作成方
法の半分以下のデータ容量で済むことがわかる。

【００５３】また、凸方向のＯＰＣパターン１６を１２
８×１２８個配置した場合、従来のパターンデータ作成
方法では、５８９８２４（＝３６×１２８×１２８）デ
ータとなる。一方本実施の形態のパターンデータ作成方
法では、半分以下の２６２１４４（＝１６×１２８×１
２８）データとなる。

【００５４】同様に、凸方向のＯＰＣパターン１６に対
して従来のパターンデータ作成方法を適用して１６×１
６個配置した場合には１億５千万パターンになるが、本
実施の形態のパターンデータ作成方法を適用してパター
ンライブラリー化した場合には、パターンライブラリー
一つ分のデータ数については２６２１４４データ、配置
情報ｘ，ｙとアレイ情報ａｒｒａｙ−ｘ，ａｒｒａｙ−
ｙについては４データで済むので、合計２１６２１４８
（＝２６２１４４＋４）データで表現できることがわか
る。

【００５５】なお、本発明が上記各実施形態に限定され
ず、本発明の技術思想の範囲内において、上記各実施形
態は適宜変更され得ることは明らかである。また上記構
成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定され
ず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にす
ることができる。また、各図において、同一構成要素に
は同一符号を付している。

【００５６】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、レチクルの電子ビーム描画データの作成において、
ＯＰＣパターンの発生に起因する電子ビーム描画データ
のデータ容量増加を緩和することができる。これによ
り、データハンドリングの時間を短縮することができ、
レチクル作成におけるスループットを大幅に改善できる
ようになるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明における実パターン、ＯＰＣパターン
レイヤーの概念図である。

【図２】 設計データ、描画データの階層構造、および
各階層、レイヤーのパターンイメージの概念図である。

【図３】 ＯＰＣレイヤーにおけるＯＰＣコードおよび
配置座標の概念図である。

【図４】 描画装置内で行う実パターンレイヤー、ＯＰ
Ｃパターンレイヤーの論理処理に対するパターン概念図
である。

【図５】 ホール系パターンにおける従来のパターンデ
ータ作成方法の適用例の概念図、およびホール系パター
ンにおける本発明のパターンデータ作成方法の適用例の
概念図である。

【図６】 従来のデータ処理システムの概念を説明する
ためのフロー図である。

【図７】 従来のデータ処理方法における実パターン、
ＯＰＣパターンに対する論理処理および矩形分割処理の
概念図である。

【符号の説明】

１０ 実パターンレイヤー、１１ 実パターン、１２
設計データ、１３ ＯＰＣパターン、１４ 描画デー
タ、１６ 凸方向のＯＰＣパターン、１８ 凹方向のＯ
ＰＣパターン、２０ 凸パターンレイヤー、３０ 凹パ
ターンレイヤー、Ａ，Ｂ ライブラリー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03F 1/08

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レチクルの電子ビーム描画データの作成
   の際に、実パターンを実パターンレイヤーに出力し、凸
   方向のＯＰＣパターンの形状を表現するパターンを当該
   凸方向のＯＰＣパターンに対するＯＰＣパターンレイヤ
   ーである凸パターンレイヤーに出力し、凹方向のＯＰＣ
   パターンの形状を表現するパターンを当該凹方向のＯＰ
   Ｃパターンに対するＯＰＣパターンレイヤーである凹パ
   ターンレイヤーに出力する工程と、当該実パターンレイ
   ヤー、当該凸パターンレイヤーおよび当該凹パターンレ
   イヤーの合計３レイヤーのパターンデータを生成・出力
   する工程と、当該実パターン、当該凸方向のＯＰＣパタ
   ーンおよび当該凹方向のＯＰＣパターンをレチクルの描
   画前の最後の段階で展開して論理処理を実行してレチク
   ルの電子ビーム描画データを作成するレチクルの描画工
   程を有することを特徴とするレチクルの描画方法。
2. 【請求項２】 前記レチクルの描画工程は、該当フィー
   ルドに配置される前記凸方向のＯＰＣパターンを所定の
   図形イメージで配置する配置工程を含むことを特徴とす
   る請求項１に記載のレチクルの描画方法。
3. 【請求項３】 前記レチクルの描画工程は、配置した前
   記凸方向のＯＰＣパターンとそのフィールド内の前記実
   パターンに対してＯＲ処理するＯＲ処理工程を含むこと
   を特徴とする請求項２に記載のレチクルの描画方法。
4. 【請求項４】 前記レチクルの描画工程は、該当フィー
   ルドに配置される前記凹方向のＯＰＣパターンを所定の
   図形イメージで配置する配置工程を含むことを特徴とす
   る請求項３に記載のレチクルの描画方法。
5. 【請求項５】 前記レチクルの描画工程は、配置した前
   記凹方向のＯＰＣパターンの図形イメージと、請求項３
   に記載のＯＲ処理工程工程で作成したパターンの図形イ
   メージとをＸＯＲ処理するＸＯＲ処理工程を含むことを
   特徴とする請求項４に記載のレチクルの描画方法。