JP3729802B2

JP3729802B2 - 台形分割方法およびその装置

Info

Publication number: JP3729802B2
Application number: JP2002314663A
Authority: JP
Inventors: 恵資吉澤
Original assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Priority date: 2002-10-29
Filing date: 2002-10-29
Publication date: 2005-12-21
Anticipated expiration: 2022-10-29
Also published as: JP2004152880A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変成形型電子ビーム露光装置を用いて露光するためにＬＳＩの設計データによって与えられる図形を台形に分割する台形分割方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
可変成形型荷電ビーム露光装置は、ＬＳＩのマスクパターンを作成したり、あるいはＬＳＩのウェハ上に直接パターンを形成するものであって、高速描画が可能であり、高集積化が進むＬＳＩの製造には欠かせない技術である。
【０００３】
可変成形型荷電ビーム露光装置は、断面が台形に成形された荷電ビームによる露光を行ってパターンを作成するのでこのような台形（正方形、長方形も含む。以下同様。）を基本描画単位としている。したがって、可変成形型荷電ビーム露光装置の露光用データ作成時においては、多角形の集合として記述されたマスクパターンを台形に分割する必要がある。
【０００４】
この台形分割の仕方はマスクの製造精度に影響を与える。特に、ある値以下の幅を持つ微小な台形（以下、「微小台形図形」と呼ぶ。）についてはその部分の描画精度が極端に悪化するので、このような微小台形図形ができるだけ発生しないように台形分割を行わなければならない。
【０００５】
可変成形型電子ビーム露光のための台形分割方法の代表的な例として、多角形の頂点を起点とした分割線を導入し、これで台形分割する方法がある（例えば、特許文献１参照）。この方法について簡単に説明する。
【０００６】
図６は、従来例による可変成形型電子ビーム露光のための台形分割方法の原理説明図である。
【０００７】
この従来例では、例えば図６（ａ）に示すように、台形分割の処理対象となっている多角形状の図形Ｔ（以下、「対象図形」と呼ぶ。）の頂点を、ある位置（例えば、左上）から順に見ていき、そこからｘ軸方向、ｙ軸方向の２種類の分割線を調べ、微小台形図形の発生が発生しない方で分割する。分割後の対象図形が全て台形になるまで、このような処理を繰り返す。なお、図６（ａ）とは別の多角形状の対象図形Ｔの例を図６（ｂ）に示したが、これついても同様である。
【０００８】
【特許文献１】
特開平９−２４６１５８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
対象図形Ｔの頂点を起点とした分割線で台形分割する上述した代表的な方法では、図６に示すように微小台形図形Ｂの発生を免れ得ない場合がある。特に近年はＯＰＣ（光近接効果補正）処理により多角形の形状が一層複雑化しており、台形分割における微小台形図形の発生頻度が高い。微小台形図形の発生はマスクの製造精度に大きな影響を与えるので、できるだけ避けなければならない。今後さらに高集積化が進むＬＳＩに関し、高精度なマスクを製造するマスクパターンの台形分割アルゴリズムの開発が強く要請されるところである。
【００１０】
従って本発明の目的は、上記問題に鑑み、露光用データ作成時における微小台形図形の発生頻度を低減した可変成形型電子ビーム露光のための台形分割方法およびその装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を実現するために、本発明によれば、台形分割すべき図形の各頂点から第１の方向もしくは第１の方向に垂直な第２の方向に引かれる分割線候補を列挙し、これら分割線候補の中から、台形分割すべき図形について最適な分割パターンを形成する分割線の組合せを決定するような、可変成形型電子ビーム露光のための台形分割方法において、次のような処理を実行する。
【００１２】
まず、最適な分割パターンを形成する分割線の組合せにおいて、所定の大きさよりも小さい間隔で互いに対向するような分割線対が存在するか否かを判定する。
【００１３】
そして、分割線対が存在すると判定されたときは、分割線対に直交するストッパー線を新たに設定し、このストッパー線を用いて台形分割すべき図形を分割する。
【００１４】
あるいは、分割線対が存在しないと判定されたときは、最適な分割パターンを形成する分割線の組合せを用いて台形分割すべき図形を分割する。
【００１５】
台形分割すべき図形が全て台形に分割されるまで、上記各処理を繰り返す。
【００１６】
図１は、本発明による可変成形型電子ビーム露光装置における台形分割装置のシステムブロック図である。
【００１７】
本発明による可変成形型電子ビーム露光装置における台形分割装置１は、分割案生成手段１０で生成され列挙された分割線候補の中から選択された最適な分割パターンを形成する分割線の組合せにおいて、所定の大きさよりも小さい間隔で互いに対向するような分割線対が存在するか否かを判定する判定手段１１と、判定手段１１で分割線対が存在すると判定されたとき、分割線対に直交するストッパー線を新たに設定し、このストッパー線を用いて台形分割すべき図形を分割する第１の分割手段１２と、を備える。
【００１８】
また、判定手段１１で分割線対が存在しないと判定されたとき、最適な分割パターンを形成する分割線の組合せを用いて台形分割すべき図形を分割する第２の分割手段１３を備える。
【００１９】
なお、第１の分割手段１２は、分割案生成手段１０で生成され列挙された分割線の組合せの中から、最小の間隔で対向する分割線対を抽出する抽出手段２１と、最小の間隔で対向する分割線対に平行な軸上の分割線対の各分割線の座標が重複する範囲内において、分割すべき図形の各頂点の軸上の各座標の各間隔を算出する算出手段２２と、各間隔の中から最長の間隔を抽出し、最長の間隔の中点を通る垂直線をストッパー線として設定する設定手段２３と、を含む。
【００２０】
本発明によれば、可変成形型電子ビーム露光装置のための露光用データ作成にあたり、微小台形図形の発生頻度を低減した台形分割を実現することができ、ひいてはＬＳＩ製造における歩留まりを向上させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明の実施例による可変成形型電子ビーム露光のための台形分割方法のフローチャートであり、図３は、本発明の実施例による台形分割方法におけるストッパー線の設定を説明するフローチャートである。
【００２２】
また、図４および５は、本発明の実施例による台形分割方法を適用した図形を例示する図である。ここでは、ＣＡＤなどで作成した図４に示すようなマスクパターンを台形分割する実施例について説明する。
【００２３】
本発明の実施例による台形分割方法は、まず、図２に示すように、ステップＳ１００において、マスクパターン図形を読み込む。
【００２４】
次に、ステップＳ１０１において、台形分割の処理対象となっている図形（対象図形）が台形であるか否かを判定する。対象図形が台形である場合は、さらに台形分割を施す必要がないので、処理を終了する。一方、対象図形が台形でない場合は、ステップＳ１０２へ進む。
【００２５】
ステップＳ１０２では、対象図形の各頂点から第１の方向もしくは第１の方向に垂直な第２の方向に引かれる分割線候補を列挙する。なお、ここで言う第１の方向および第２の方向は、ｘｙ平面上のｘ軸方向およびＹ軸方向のそれぞれどちらかに対応する。
【００２６】
次いでステップＳ１０３において、列挙された分割線候補の中から、台形分割すべき図形について最適な分割パターンを形成する分割線の組合せを決定する。
【００２７】
ここまで説明したステップＳ１００〜Ｓ１０３の上記各処理は、台形分割処理において一般的に用いられるものである。
【００２８】
次いで、ステップＳ１０４において、上述のステップＳ１０３で決定された最適な分割パターンを形成する分割線の組合せにおいて、この分割線の組合せを用いて台形分割しようとした場合に微小台形図形が発生するか否かが判定される。微小台形図形が発生する場合はステップＳ１０５へ進み、微小台形図形が発生しない場合はステップＳ１０７へ進む。
【００２９】
微小台形図形が発生しない場合は、ステップＳ１０７において、ステップＳ１０３で既に決定した分割線の組合せを用いて対象図形を分割する。そしてステップＳ１０１へ戻る。
【００３０】
一方、微小台形図形が発生する場合はステップＳ１０５において、ストッパー線を設定する。このストッパー線の詳細については後述する。
【００３１】
次いで、ステップＳ１０６において、ステップＳ１０５で設定したストッパー線を用いて対象図形を分割する。そしてステップＳ１０１へ戻る。
【００３２】
このように、対象図形が全て台形分割されるまで上記各処理が繰り返される。
【００３３】
続いて、図２のステップＳ１０５におけるストッパー線の設定について、図３〜５を参照してさらに詳しく説明する。
【００３４】
まず、図３のステップＳ２０１において、第１の方向の分割線が対向関係にあり、かつ、第２の方向の間隔が最小であるような分割線対を抽出する。
【００３５】
例えば図４の実施例で言えば、ｘ軸方向に平行な分割線対に関しては、図４（ａ）に示すように、ｘ軸方向の分割線が対向関係にあり、かつ、ｙ軸方向の間隔が最小（このときの間隔をＤＤｘとする。ただし、ＤＤｘ≦δ、δは所定の微小値）であるような分割線対Ｑｘが抽出される。また、ｙ軸方向に平行な分割線対に関しては、図４（ｂ）に示すような、ｙ軸方向の分割線が対向関係にあり、かつ、ｘ軸方向の間隔が最小（このときの間隔をＤＤｙとする。ただし、ＤＤｙ≦δ、δは所定の微小値）であるような分割線対Ｑｙが抽出される。このようにして、ｘ軸方向に平行な分割線対およびｙ軸方向に平行な分割線対それぞれに対して、最小の間隔を有する分割線対が抽出される。
【００３６】
次に、図３のステップＳ２０２において、対象図形の各頂点について各方向の軸上の座標を求め、各座標の間隔を算出する。
【００３７】
本実施例では、図４（ａ）に示すｘ軸方向に平行な分割線対Ｑｘに関して、対象図形Ｔの各頂点のｘ軸上の座標が求められ、そして各座標の間隔としてｉｎｔｅｒｖａｌ１ｘ、ｉｎｔｅｒｖａｌ２ｘおよびｉｎｔｅｒｖａｌ３ｘが得られる。また、図４（ｂ）に示すｙ軸方向に平行な分割線対Ｑｙに関しては、対象図形Ｔの各頂点のｙ軸上の座標が求められ、そして各座標の間隔としてｉｎｔｅｒｖａｌ１ｙ、ｉｎｔｅｒｖａｌ２ｙおよびｉｎｔｅｒｖａｌ３ｙが得られる。
【００３８】
次に、図３のステップＳ２０３において、各方向ごとに、算出された全ての間隔の中から、最長の間隔を抽出する。
【００３９】
本実施例では、図４（ａ）においてはｉｎｔｅｒｖａｌ１ｘ、ｉｎｔｅｒｖａｌ２ｘおよびｉｎｔｅｒｖａｌ３ｘの中から、最長の間隔としてｉｎｔｅｒｖａｌ３ｘが抽出される。また、図４（ｂ）においてはｉｎｔｅｒｖａｌ１ｙ、ｉｎｔｅｒｖａｌ２ｙおよびｉｎｔｅｒｖａｌ３ｙの中から、最長の間隔としてｉｎｔｅｒｖａｌ３ｙが抽出される。
【００４０】
次に、図３のステップＳ２０４において、各方向ごとに、抽出された最長の間隔における中点を求め、この中点を通る垂直線をストッパー線として設定する。
【００４１】
本実施例では、図４（ａ）に示すように、最長の間隔ｉｎｔｅｒｖａｌ３ｘに関して中点Ｍｘが求められ、この中点Ｍｘを通る垂直線がストッパー線Ｓｘとして設定される。また、図４（ｂ）に示すように、最長の間隔ｉｎｔｅｒｖａｌ３ｙに関して中点Ｍｙが求められ、この中点Ｍｙを通る垂直線がストッパー線Ｓｙとして設定される。
【００４２】
次に、図３のステップＳ２０５において、最適なストッパー線を選択する。ここで得られたストッパー線を用いて図２のＳ１０６の分割処理が実行される。このストッパー線は、従来の分割線、特に微小台形図形を形成してしまう分割線対を遮断するよう機能する。
【００４３】
ステップＳ２０５における最適なストッパー線の選択基準は次の通りである。すなわち、ストッパー線によって遮断され得る分割線対の間隔がより短く、かつ、ストッパー線と対象図形の各頂点との最短距離がより長いものを、最適なストッパー線として確定する。
【００４４】
本実施例では、図４（ａ）に示されるストッパー線Ｓｘが、最適なストッパー線として選択される。その後、図５（ａ）に示すようにこのストッパー線Ｓｘを用いて対象図形Ｔが分割される。そして、上述した図２に示す処理を経れば、図５（ｂ）に示すような台形図形が得られることになる。
【００４５】
ここで、本実施例の図５（ｂ）と従来例の図６とを比較すると、本実施例により得られた図５（ｂ）のストッパー線Ｓｘは、ｘ軸に平行な従来の分割線を遮断するようなストッパー線として機能していることが分かる。したがって、本実施例によれば、このストッパー線により、微小台形図形の発生を回避することができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、可変成形型電子ビーム露光装置を用いて露光するためにＬＳＩの設計データによって与えられる図形を台形に分割する台形分割処理において、微小台形図形の発生頻度を低減した台形分割を実現することができ、ひいてはＬＳＩ製造における歩留まりを向上させることができる。
【００４７】
どのような分割の仕方が最適な結果をもたらすかは、従来例によれば多角形の形状によって異なるが、本発明によれば多角形の形状によらず、安定した台形分割処理が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による可変成形型電子ビーム露光装置における台形分割装置のシステムブロック図である。
【図２】本発明の実施例による可変成形型電子ビーム露光のための台形分割方法のフローチャートである。
【図３】本発明の実施例による台形分割方法におけるストッパー線の設定を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の実施例による台形分割方法を適用した図形を例示する図（その１）である。
【図５】本発明の実施例による台形分割方法を適用した図形を例示する図（その２）である。
【図６】従来例による可変成形型電子ビーム露光のための台形分割方法の原理説明図である。
【符号の説明】
１…台形分割装置
１０…分割案生成手段
１１…判定手段
１２…第１の分割手段
１３…第２の分割手段
２１…抽出手段
２２…算出手段
２３…設定手段

Claims

可変成形型電子ビーム露光のための台形分割方法であって、
台形分割すべき図形の各頂点から第１の方向もしくは該第１の方向に垂直な第２の方向に引かれる分割線候補を列挙し、前記分割線候補の中から、前記台形分割すべき図形について最適な分割パターンを形成する分割線の組合せを決定する台形分割方法において、
前記最適な分割パターンを形成する分割線の組合せにおいて、所定の大きさよりも小さい間隔で互いに対向するような分割線対が存在するか否かを判定する判定ステップと、
該判定ステップで前記分割線対が存在すると判定されたとき、該分割線対に直交するストッパー線を新たに設定し、該ストッパー線を用いて前記台形分割すべき図形を分割する第１の分割ステップと、を備え、
前記第１の分割ステップは、
前記分割線の組合せの中から、最小の間隔で対向する分割線対を抽出する抽出ステップと、
前記最小の間隔で対向する分割線対に平行な軸上の前記分割線対の各分割線の座標が重複する範囲内において、前記分割すべき図形の各前記頂点の前記軸上の各座標の各間隔を算出する算出ステップと、
各前記間隔の中から最長の間隔を抽出し、該最長の間隔の中点を通る垂直線を前記ストッパー線として設定する設定ステップと、を含むことを特徴とする台形分割方法。
前記判定ステップで前記分割線対が存在しないと判定されたとき、前記最適な分割パターンを形成する分割線の組合せを用いて前記台形分割すべき図形を分割する第２の分割ステップを備える請求項１に記載の台形分割方法。
前記台形分割すべき図形が全て台形に分割されるまで、前記判定ステップ、前記第１の分割ステップおよび前記第２の分割ステップを繰り返す請求項２に記載の台形分割方法。
可変成形型電子ビーム露光装置における台形分割装置であって、
台形分割すべき図形の各頂点から第１の方向もしくは該第１の方向に垂直な第２の方向に引かれる分割線候補を列挙し、前記分割線候補の中から、前記台形分割すべき図形について最適な分割パターンを形成する分割線の組合せを決定する台形分割装置において、
前記最適な分割パターンを形成する分割線の組合せにおいて、所定の大きさよりも小さい間隔で互いに対向するような分割線対が存在するか否かを判定する判定手段と、
該判定手段で前記分割線対が存在すると判定されたとき、該分割線対に直交するストッパー線を新たに設定し、該ストッパー線を用いて前記台形分割すべき図形を分割する第１の分割手段と、を備え、
前記第１の分割手段は、
前記分割線の組合せの中から、最小の間隔で対向する分割線対を抽出する抽出手段と、
前記最小の間隔で対向する分割線対に平行な軸上の前記分割線対の各分割線の座標が重複する範囲内において、前記分割すべき図形の各前記頂点の前記軸上の各座標の各間隔を算出する算出手段と、
各前記間隔の中から最長の間隔を抽出し、該最長の間隔の中点を通る垂直線を前記ストッパー線として設定する設定手段と、を含むことを特徴とする台形分割装置。
前記判定手段で前記分割線対が存在しないと判定されたとき、前記最適な分割パターンを形成する分割線の組合せを用いて前記台形分割すべき図形を分割する第２の分割手段を備える請求項４に記載の台形分割装置。