JP4402225B2 - パタンデータの作成方法および付加パタン付きフォトマスクの描画方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体設計データを処理する設計データ処埋分野に属する。
詳しくは、半導体製造においてウエーハの処理層を平坦化するためのデータ処埋に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の高性能化、軽薄短小の傾向から、ＡＳＩＣに代表される種々のＬＳＩには、ますます高集積化、高機能化が求められるようになってきている中、半導体製造においては、品質面からウエーハの処理層をより平坦に形成することが、求められるようになってきた。
半導体製造における、ウエーハの処理層、絶縁層を平坦化する技術の１つとして、ＵＳＰ５、５９７、６６８号には、半導体製造に用いられるフォトマスクとして、配線以外の付加パタンを配したものが挙げられている。
ここで、付加パタンの有意性について、図１０に基づいて簡単に説明しておく。
例えば、図１０（ａ）（イ）に示すような、パタン密度が密なパタン部５１０のパタン５１１と、パタン密度が粗なパタン部のパタン５１２とを有する処理層（配線層）の場合、その上に堆積させる堆積層（絶縁層）の厚さは、図１０（ａ）（ロ）のように、パタン粗密に対応して大きく変化するのに対し、図１０（ｂ）（イ）に示すように、付加パタン５３１を加えて、パタン密度を均一化した処理層の場合、その上に堆積させる堆積層（絶縁層）の厚さは、図１０（ｂ）（ロ）のように均一になる。５３０は付加パタン部である。
尚、図１０（ａ）（ロ）、図１０（ｂ）（ロ）は、半導体製造におけるウェーハプロセス工程の概念を断面図で示し、図１０（ａ）（イ）、図１０（ｂ）（イは、それぞれ、図１０（ａ）（ロ）のＥ１側、図１０（ｂ）（ロ）のＥ２側から見た図である。
一般に、このような堆積層を直接、あるいは、さらにその上に堆積された処理層（堆積層でもある）をパタンニングする場合、転写する際のウエーハ表面の堆積層の平坦性が良い方が、フォトマスクからウエーハへの転写精度は良いことが知られており、結局、パタン密度を均一化して処理層を形成することにより、フォトマスクからウエーハへの転写精度を上げることができる。
【０００３】
一般に、ウェーハ上に、ポリシリコン層、絶縁層、配線層、絶縁層と繰り返し堆積することにより、最終的なウェーハ製造工程が完了するが、ポリシリコン、配線層は、設計データ上パタンの存在する部分にのみ層が堆積するため、パタンの有無により、加工ウェーハ表面に凹凸が発生する。
絶縁層、配線層を順に堆積していくため、パタンの無い部分と存在する部分の凹凸差は次第に大きくなる。
ウェーハ上のパタン形状の微細化に伴い、この凹凸差の許容範囲が狭くなっている。
【０００４】
また、電子ビーム描画装置を用い、フォトマスクをパタンニングする場合、パタンニング用のデータ寸法が同じであっても、描画されるパタンの密度により、フォトマスク上の仕上がり寸法が異なることが知られている。
【０００５】
上述した、ウエーハの処理層に付加パタンを発生させるための、フォトマスク作製用の付加パタン用データは、従来、図１１に示す付加パタン発生方法で行われていた。
尚、Ｓ７１０〜Ｓ７４０は処理ステップである。
以下、従来の図１１に示す付加パタン発生方法を、図１２に示す付加パタンデータ発生例を参照にして説明する。
図１１の付加パタン領域作成ステップＳ７１０では、最初に付加パタンを配置する領域を求める。
図１２（ａ）の中でｄｐは、設計データＤＰ中の配線パタンを示している。
配線と付加パタンとが接触しないように、配線パタンと付加パタンの最小間隔をｄｉｓｔとする。
配線パタンｄｐをサイジング図形処理によりオーバーサイズした図形を作成する。（図示していない）
設計データ全体の領域ａａから図形naを論理ＮＯＴ図形処理により差し引くことで、付加パタンを配置する領域ａｄを有する領域データＡＤを作成する。（図１２（ｂ））
続いて、図１１の全体領域付加パタン発生ステップＳ７２０では、領域ａｄ全体に配列形状の元付加パタン列ｄｔを作成する。（図１２（ｃ））
通常、長方形が2 次元配列されたものである。
次に、論理ＡＮＤ図形処理により領域ａｄとパタン列ｄｔの論理積をとり、領域ａｄ中に含まれるパタン列から切り出されたパタン列を求める（図１２（（ｄ）、Ｓ７３０））。
論理ＡＮＤ図形処理により求められたパタン列には、欠け付加パタンまたは微小付加パタンｄｄが発生する。
次に図１１の欠け付加パタン削除ステップＳ７４０では、フォトマスク製造、ウェーハ製造において、微小図形が問題となりうるため、サイジング図形処理により、アンダサイズとオーバーサイズを実施することで、パタン列から図形ｄｄを取り除いたパタン列を最終的な付加パタンとする場合もある（図１２（ｅ））。
次に、論理ＯＲ図形演算処理により、図１２（ｄ）に示す付加パタンデータあるいは図１２（ｅ）に示す付加パタンデータと、オリジナルの設計パタンデータＤＰから最終的な付加パタン付きパタンデータＦＰ０を得る。（図１２（ｆ）、Ｓ７５０）
設計パタンｄｐと付加パタンｄｔと合わせ込む。
付加パタン付きパタンデータＦＰ０が、フォトマスク作製用のデータである。
【０００６】
しかし、フォトマスク製造においては、通常、ポジレジストを用いパタンデータの無い部分に電子ビームまたはレーザ光により描画する方式が一般的である。
図１１に示す従来の付加パタンデータ発生方法では、設計パタンと付加パタンが独立に作成されるわけであるが、前述のポジレジストを用いた描画方法で、設計パタンを用いてフォトマスクを露光すると、付加パタン領域全体を描画する結果となり、付加パタンを形成することができない。付加パタンを先に描画した場合も同様である。
このため、従来の技術にて述べた付加パタンデータ発生方式では、設計パタンデータと付加パタンデータを独立に作成し、ひとつの合成パタンデータを準備することが必要になるわけであるが、設計パタンの微細化に伴い、設計パタンデータと付加パタンデータともにデータサイズが膨大でとなる。さらにこれらを合わせ込んだデータを作成する必要があり、合成するための時間も必要とする。
【０００７】
図１１に示す付加パタンデータ発生方式は、方式を単純化するために対象を配線層にのみ特化しており、ポリシリコン層も堆積層であるが、配慮されておらず実際には、従来の技術ではポリシリコン層への付加パタンを発生することができない。
また、この方式では、配線層であっても、設計者の意図として、指定場所あるいは他の設計層との関係により、付加パタンを発生させてはならない、あるいは付加パタンを発生させたくない、領域が存在しても、そのような付加パタン禁止領域の適用ができない。
【０００８】
次に、付加パタンデータ発生後にフォトマスク製造、ウェーハ製造において問題となりうる欠けのある付加パタンあるいは微小となる付加パタンを削除する必要があるが、従来の技術では、サイジング図形処理のアンダサイズとオーバーサイズによりこのような欠けパタンや微小パタンを削除している。
しかしながら、付加パタンは階層を持つことができず、図形数は数千万〜数億個であるため、サイジング処理に多大な時間を必要とする。
【０００９】
尚、このような付加パタンデータは、通常、ＧＤＳＩＩと呼ばれるデータフォーマットで処理を行うが、前述したように付加パタンは階層を持つことができず、付加パタンの図形数は数千万〜数億個となるため、付加パタンだけで数ギガバイトのファイル容量となり、その扱いだけでもたいへん手間のかかるものとなってる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の図１１に示す付加パタンデータ発生方式で得た付加パタンデータは、ポジレジストを用い、パタンデータの無い部分に電子ビームまたはレーザ光を照射して描画する、通常の描画方式には、適用できず、その対応が求められていた。
また、図１１に示す付加パタンデータ発生方式では、ポリシリコン層は対応できず、その対応が求められていた。
また、図１１に示す付加パタンデータ発生方式では、サイジング図形処理のアンダサイズとオーバーサイズにより、欠けパタンや微小パタンを削除しているが、付加パタンは階層を持つことができず、図形数は数千万〜数億個であるため、サイジング処理に多大な時間を必要とするため、その対応が求められていた。
本発明は、これらに対応しようとするもので、フォトマスクのパタン密度を均一化する付加パタンを設けた、付加パタン付きフォトマスクの描画方法で、ポジレジストを用い、パタンデータの無い部分に電子ビームまたはレーザ光を照射して描画する、描画方式に適用できる描画方法を提供しようとするものであり、該描画方法に用いられる描画データを作成するためのデータ処理方法で、配線層だけでなくポリシリコン層等他の処理層にも対応でき、多大な処理時間を必要としないパタンデータの作成方法を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のパタンデータの作成方法は、フォトマスクのパタン密度を均一化する付加パタンを設けた付加パタン付きフォトマスク用の、描画データを作成するためのデータ処理方法であって、電子回路のレイアウト設計の際、あるいはフォトマスク製造データ作成の際に、付加パタンを配置せずに既に設計の完了した設計パタンデータＤＰの各パタンｄｐと、作成する付加パタン用データＤＴの各パタンｄｔとの干渉を避けるための、各パタンｄｐと各パタンｄｔとのデータ領域における位置の最小間隔をＭＩとしたときに、（ａ）設計パタンデータＤＰに対し、サイジング図形処理を施し、各パタンｄｐ部を前記最小間隔ＭＩ分オーバーサイズした付加パタン無領域ＮＡを有するパタンデータＤＰ１を作成し、更に、設計パタンデータＤＰとパタンデータＤＰ１に対し、論理ＮＯＴ図形処理を採り、前記付加パタン無領域ＮＡから前記設計パタンデータＤＰの各パタンｄｐ部を差し引いた反転パタンｍｐを有する反転メインパタンデータＭＰを作成する反転メインパタンデータＭＰ生成ステップと、（ｂ）設計パタンデータ領域の全体領域ａａを表す全体領域データＡＡと、パタンデータＤＰ１に対し、論理ＮＯＴ図形処理を採り、全体領域ａａから、付加パタン無領域ＮＡを差し引いた基本付加パタン領域ｄａを作成する基本付加パタン領域データＤＡを生成する生成ステップと、（ｃ）付加パタンを配置してはいけない配置禁止領域を決め、基本付加パタン領域データＤＡの基本付加パタン領域ｄａから配置禁止領域を差し引いた、付加パタン領域ｆａを有する付加パタン領域データＦＡ作成する、付加パタン領域データ生成ステップと、（ｄ）設計パタンデータ領域に対応する領域全体に対して、付加パタンの基本となる図形ｄｔを規則的に配置した、付加パタン用データＤＴを発生する付加パタン用データ作成ステップと、（ｅ）付加パタン領域データＦＡと付加パタン用データＤＴに対し、論理ＮＯＴ図形処理を施し、付加パタン領域ｆａから付加パタン用データＤＴの各パタンを差し引いて、反転付加パタンデータＦＰを作成する反転付加パタンデータ生成ステップとを有することを特徴とするものである。
【００１２】
あるいは、本発明のパタンデータの作成方法は、フォトマスクのパタン密度を均一化する付加パタンを設けた付加パタン付きフォトマスク用の、描画データを作成するためのデータ処理方法であって、電子回路のレイアウト設計の際、あるいはフォトマスク製造データ作成の際に、付加パタンを配置せずに既に設計の完了した設計パタンデータＤＰの各パタンｄｐと、作成する付加パタン用データＤＴの各パタンｄｔとの干渉を避けるための、各パタンｄｐと各パタンｄｔとのデータ領域における位置の最小間隔をＭＩとしたときに、（ｆ）設計パタンデータＤＰに対し、サイジング図形処理を施し、各パタンｄｐ部を前記最小間隔ＭＩ分オーバーサイズした付加パタン無領域ＮＡを有するパタンデータＤＰ１を作成し、更に、設計パタンデータＤＰとパタンデータＤＰ１に対し、論理ＮＯＴ図形処理を採り、前記付加パタン無領域ＮＡから前記設計パタンデータＤＰの各パタンｄｐ部を差し引いた反転パタンｍｐを有する反転メインパタンデータＭＰを作成する反転メインパタンデータＭＰ生成ステップと、（ｇ）設計パタンデータ領域の全体領域ａａを表す全体領域データＡＡと、パタンデータＤＰ１との、論理ＮＯＴ図形処理を採り、全体領域ａａから、付加パタン無領域ＮＡを差し引いた基本付加パタン領域ｄａを作成する基本付加パタン領域データＤＡを生成する生成ステップと、（ｈ）設計パタンデータ領域に対応する領域全体に対して、付加パタンの基本となる図形ｄｔを規則的に配置した、付加パタン用データＤＴを発生する付加パタン用データ作成ステップと、（ｉ）基本付加パタン領域データＤＡと付加パタン用データＤＴに対し、論理ＮＯＴ図形処理を施し、基本付加パタン領域ｄａから付加パタン用データＤＴの各パタンを差し引いて、反転付加パタンデータＦＰ２を作成する基本反転付加パタンデータ生成ステップと、（ｊ）付加パタンを配置してはいけない配置禁止領域を決め、論理ＯＲ図形処理により、反転付加パタンデータＦＰ２から配置禁止領域を足し込み、反転付加パタンデータＦＰを作成する反転付加パタンデータ生成ステップとを有することを特徴とするものである。
【００１３】
そして、上記において、配置禁止領域は、ウエーハ製造工程における隣接する処理層を形成するための露光用フォトマスク同志の位置関係により決められるもので、即ち、各露光用フォトマスクをパタン化するためのデータである各層の設計データ間のパタン位置関係により決められるもので、配置禁止領域のうち、作成する付加パタンから間隔ＭＪをおく必要のある配置禁止領域１については、新たに別の領域データとして準備した領域パタンデータ、あるいは他層パタンデータ，あるいは前記領域パタンデータと前記他層パタンデータと設計パタンデータＤＰのうち２種パタンデータ以上の図形論理結果から、得られるパタンデータの領域ｚｐを、サイジング図形処理により、前記ＭＪ分オーバーサイズして、付加パタン無領域ｘａを配置禁止領域１として作成し、配置禁止領域のうち、作成する付加パタンから間隔を設ける必要がない配置禁止領域２については、新たに別の領域データとして準備した領域パタンデータ、あるいは他層パタンデータ，あるいは前記領域パタンデータと前記他層パタンデータと設計パタンＤＰのうち２種パタン以上の図形論理結果から、得られる付加パタン無領域ｙａを配置禁止領域２として作成することを特徴とするものである。
【００１４】
そしてまた、上記において、（Ａ）反転付加パタンデータ生成ステップの後に、論理ＮＯＴ図形処理により、全体領域ａａから付加パタン領域ｆａを差し引いた無付加パタン領域ｎｐを作成し、サイジング図形処理により、無付加パタン領域ｎｐをβ分アンダサイズした領域ｓｎｐを作成し、論理ＮＯＴ図形処理により、無付加パタン領域ｎｐから領域ｓｎｐを差し引いて、付加パタン無境界領域ｎｂを作成する、境界領域作成ステップと、（Ｂ）付加パタン無境界領域ｎｂにまたがる付加パタン用データＤＴの付加パタンを付加パタン集合ＢＳとしたときに、論理ＡＮＤ図形処理により、付加パタン用データＤＴと付加パタン無境界領域ｎｂとが重複する、付加パタンデータＬＰを作成し、サイジング図形処理により、付加パタンデータＬＰの各パタンをγオーバーサイズして、前記付加パタン集合ＢＳを網羅する網羅領域を有する網羅領域データＭＡＰを作成し、論理ＡＮＤ図形処理により、網羅パタンデータＭＡＰと付加パタン領域データＦＡの論理積であるマスク領域を有するマスク領域データＫＰを作成する、マスク領域データ作成ステップと、（Ｃ）論理ＯＲ図形処理により、マスク領域データＫＰを反転付加パタンＦＰに合わせ込んで、反転付加パタンＦＰにおける欠けた付加パタンを削除した新たな第２の反転付加パタンデータＧＰを作成する、第２の反転付加パタンデータ生成ステップとを行なうことを特徴とするものである。
また、上記において、付加パタン用データＤＴを発生する付加パタン用データ作成ステップの後で、付加パタン用データＤＴの密度が高く、マスク領域データＫＰのマスク領域が、付加パタン集合ＢＳに近接する他の付加パタン集合ＮＳをも干渉する場合、付加パタン集合ＮＳへの干渉により、マスク領域データＫＰのマスク領域による欠け付加パタンの発生を防ぐため、第２の反転付加パタンデータＧＰ生成ステップにおいて、各部分付加パタンデータＤＴｉ（１≦ｉ≦ｎ）の総和が付加パタンデータＤＴとなるようにｎ個の、密度の低い部分付加パタンデータＤＴｉを発生する、段階付加パタン発生させるもので、（Ｄ）各部分付加パタンデータＤＴｉについて、サイジング図形処理と付加パタン無境界ＮＢと部分付加パタンデータＤＴｉの重複から、欠けの存在する部分付加パタンを網羅するマスク領域を有するマスク領域データＫＰｉを作成する、マスク領域データ作成ステップと、（Ｅ）論理ＯＲ図形処理により、反転付加パタンデータＦＰに、各マスク領域データＫＰｉ（１≦ｉ≦ｎ）を足し込み、欠けパタンを削除した各反転付加パタンデータＧＰｉ（１≦ｉ≦ｎ）を、それぞれ得る、反転付加パタンデータ生成ステップを行なうもので、あることを特徴とするものである。
【００１５】
また、上記において、付加パタン用データ作成ステップ以降あるいは全てのステップを、フォトマスク描画データにより実施することを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の付加パタン付きフォトマスクの描画方法は、ＬＳＩ製造工程でのウエーハ表面の平坦化を主な目的として、ＬＳＩ製造工程で使用されるフォトマスクのパタン密度を均一化する付加パタンを設けた、付加パタン付きフォトマスクの描画方法であって、上記本発明のパタンデータ作成方法における、反転メインパタンデータＭＰと、反転付加パタンデータＦＰあるいは第２の反転付加パタンデータＧＰあるいは各反転付加パタンデータＧＰｉ（１≦ｉ≦ｎ）とを、それぞれ直接フォトマスク描画データとして、あるいは、それぞれをフォトマスク描画データに変え、各描画データによる描画を、それぞれ別に行ない、フォトマスク用基板上のポジ型レジストに重ね描画することを特徴とするものである。
そして、上記において、描画を電子ビーム描画装置ないしレーザ描画装置で行なうことを特徴とするものである。
【００１７】
ここで、簡単に、図形データにより表される図形の論理演算処理を、図９に基づいて簡単に説明しておく。
図９（ａ）に示すように、データ領域Ｄａ内に四角形の図形（パタン）Ａ、図形（パタン）Ｂが表される場合、これに対応する、図形Ａと図形Ｂの論理積、図形Ａと図形Ｂの論理和、図形Ｂの反転（ＩｎｖｅｒｓｅあるいはＮＯＴ（Ｂ）とも言う）は、それぞれ、図９（ｂ）、図９（ｃ）、図９（ｄ）の黒部として表される。
実際の処理内容については、既に広く知られており、ここでは省略する。
【００１８】
【作用】
本発明の付加パタンデータの作成方法は、このような構成にすることにより、フォトマスクのパタン密度を均一化する付加パタンを設けた付加パタン付きフォトマスク用の、描画データを作成するためのデータ処理方法であって、配線層だけでなくポリシリコン層等他の処理層にも対応でき、多大な処理時間を必要としないパタンデータの作成方法の提供を可能とするものであり、ポジレジストを用い、パタンデータの無い部分に電子ビームまたはレーザ光を照射して描画する、描画方式に適用できる本発明の付加パタン付きフォトマスクの描画方法の提供を可能とするものである。
特に、自由度の高い付加パタン発生領域、付加パタン発生禁止領域を有する付加パタンデータを作成することができ、フォトマスク製造においては、発生した付加パタンデータの付加パタンと設計データのパタンとの合わせ込みが不要となり、高速にしかも出力容量の小さい付加パタンデータを発生することが可能となる。
【００１９】
本発明の描画方法は、このような構成にすることにより、フォトマスクのパタン密度を均一化する付加パタンを設けた、付加パタン付きフォトマスクの描画方法で、ポジレジストを用い、パタンデータの無い部分に電子ビームまたはレーザ光を照射して描画する、描画方式に適用でき、且つ描画用パタンデータの作成が容易な描画方法の提供を可能とするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例を挙げて説明する。
図１は本発明のパタンデータの作成方法の実施の形態の第１の例の処理を示したフロー図で、図２は第１の例の各処理におけるデータ状態を示した図で、図３は本発明のパタンデータの作成方法の実施の形態の第２の例の処理を示したフロー図で、図４は第２の例の各処理におけるデータ状態を示した図で、図５は本発明のパタンデータの作成方法の実施の形態の第３の例の欠け付加パタン削除処理示したフロー図で、図６は第３の例の各処理におけるデータ状態を示した図で、図７は本発明のパタンデータの作成方法の実施の形態の第４の例の欠け付加パタン削除処理示したフロー図で、図８は第４の例の各処理におけるデータ状態を示した図である。
図２、図４、図６、図８中、ＤＰ、ＤＰ１、ＭＰ、ＤＡ、ＥＡ，ＦＡ，ＤＴ，、ＦＰ、ＦＰ２、ＦＰ２１、ＮＰ、ＳＮＰ、ＮＢ、ＬＰ、ＭＡＰ、ＬＰ、ＫＰ、ＧＰ、ＬＰ１、ＭＡＰ１、ＧＰ１、ＧＰｉはパタンデータ、ｄｐ、ｄｔはパタン（図形とも言う）、ＮＡ、ｍｐ、ｄａ、ｚｐ、ｚｐ１、ｅａ、ｘａ、ｙａ、ｎｐ、ｓｎｐ、ｎｂは領域、ＭＩ、ＭＪ、γ、βはサイズ変化量（元の図形との間隔とも言う）、ＢＳ、ＮＳは集合である。
また、Ｓ１１０〜Ｓ４８０は処理ステップである。
【００２１】
本発明のパタンデータの作成方法の実施の形態の第１の例を、図１、図２に基づいて説明する。
本例のパタンデータは、ポジレジストを用い、パタンデータの無い部分に電子ビームまたはレーザ光を照射して描画する、描画方式に適用できるデータである。
本例は、分かり易くするため、パタンｄｐのみ有するパタンデータＤＰを設計データ（図２（ａ））とし、これに対応する付加パタン生成用の反転付加パタンデータＦＰ、および設計パタンデータＤＰのパタンｄｐに対応したパタンを作成するための反転メインパタンデータを発生させる場合について説明する。
先ず、反転メインパタン発生ステップＳ１１０で、付加パタンの無い設計パタンｄｐに対応したパタンを作成するための反転メインパタンデータを作成する。
パタンｄｐに対し、付加パタンデータの各付加パタンまでの最小間隔ＭＩを、所定値（例えば2 μ）とし、サイジング図形処理により、設計パタンデータＤＰのｄｐを距離ＭＩオーバーサイズし、領域ＮＡを有する領域データＤＰ１を作成する。（図２（ｈ））
次に、論理ＮＯＴ図形処理により、領域データＤＰ１の領域ＮＡから設計パタンデータＤＰのパタンｄｐを差し引くことにより、反転メインパタンデータＭＰを得る。（図２（ｂ））
この反転メインパタンデータＭＰが、設計データであるパタンデータＤＰのパタンｄｐを描画するためのデータにあたる。
即ち、反転メインパタンデータＭＰは、フォトマスク製造における描画の際、付加パタンデータと別々に扱う。
【００２２】
次に、図２の基本付加パタン領域生成ステップＳ１２０により、付加パタンを発生すべきもととなる領域を作成する。
論理ＮＯＴ図形処理により、全体領域データＡＡ（図２（ｉ））の領域ａａから、前述の領域データＤＰ１の領域ＮＡを差し引くことで、基本付加パタン領域ｄａを有する基本付加パタン領域データＤＡを作成する。（図２（ｃ））
【００２３】
禁止領域１が存在する場合には、禁止領域１設定ステップ Ｓ１４０を実施する。
ここでの付加パタンを発生させない領域は、本例では、図２（ｄ）に示すｚｐで与えられているが、このようなパタンは設計とは別に手作りにて準備したり、設計層である設計パタンデータＤＰのパタンｄｐと他の層のパタンとの論理図形演算結果を用いたりする場合もある。
領域ｚｐを表すデータを領域データＺＰとする。
図２（ｄ）の領域ｚｐを、サイジング図形処理により、規定サイズＭＪオーバーサイズして、論理ＮＯＴ図形処理により、基本付加付加パタン領域ｄａから差し引き図２（ｄ）のｅａに相当する領域を有する付加パタン領域データＥＡ作成する。
図２（ｄ）では、領域ｚｐをオーバーサイズして増えた領域をｚｐ１としており、領域ｚｐと領域ｚｐ１とをあわせた領域を付加パタン無領域ｘａとしている。ここでのＭＪは例えば、２μｍであり、ｚｐとして与えられるパタンにはパッドパタンなどがある。
禁止領域１が存在しない場合は、基本付加パタン領域データ生成ステップＳ１２０から出力される付加パタン領域データＤＡを新たに付加パタン領域データＥＡとする。
【００２４】
次に、付加パタンから間隔をおく必要が無く、付加パタンを発生させない領域である禁止領域２の有無を判定する。（ステップ１５０）
禁止領域２が存在する場合、禁止領域２設定ステップ▲２▼Ｓ１６０を実施する。
ここでの付加パタンを発生させない領域は、本例では、図２（ｅ）に示すｙａで与えられているが、このようなパタンは設計とは別に手作りにて準備したり、設計層である設計パタンデータＤＰのパタンｄｐと他の層のパタンとの論理図形演算結果を用いたりする場合もある。
領域ｙａを表すデータを領域データＹＡとする。
禁止領域１設定ステップＳ１４０の出力である領域パタンデータＥＡに対し、禁止領域２である領域ｙａを表す領域データＹＡを、論理ＮＯＴ図形処理により差し引き、新たな領域ｆａを有する付加パタン領域データＦＡを得る。
禁止領域２である領域ｙａは、パタン疎密に関係の無い、設計パタン周辺領域などがある。
禁止領域２の有無判定（Ｓ１５０）にて、禁止領域２が存在しない場合は、付加パタン領域データＥＡを新たに付加パタン領域データＦＡとする。
【００２５】
次に、付加パタンデータ発生ステップＳ１７０により、設計パタンデータ領域に対応する領域（全体領域ａａ）に対して、基本付加パタン図形ｄｔを規則に基づいて配置させた配列パタンを発生して、付加パタンデータＤＴを得る。
【００２６】
最後に、反転付加パタンデータ生成ステップ（Ｓ１８０）により、付加領域パタンデータＦＡの領域ｆａ内に含まれる付加パタンを付加パタンデータＦＰ（Ｓ１９０）として選択する。
論理ＮＯＴ図形処理により、付加領域パタンデータＦＡから付加パタンデータＤＴを差し引くことで、最終的な付加パタンの反転パタンデータＦＰを形成する。
【００２７】
次に、本発明のパタンデータの作成方法の実施の形態の第２の例を、図３、図４に基づいて説明する。
本例も、分かり易くするため、第１の例と同じく、図２（ａ）に示すパタンｄｐのみ有するパタンデータＤＰを設計データ（図４（ａ））とし、これに対応する付加パタンデータを発生させる場合について説明する。
尚、本例のパタンデータも、第１の例と同様、ポジレジストを用い、パタンデータの無い部分に電子ビームまたはレーザ光を照射して描画する、通常の描画方式に適用できる描画データである。
本例も、分かり易くするため、パタンｄｐのみ有するパタンデータＤＰを設計データ（図４（ａ））とし、これに対応する付加パタン生成用の反転付加パタンデータＦＰ、および設計パタンデータＤＰのパタンｄｐに対応したパタンを作成するための反転メインパタンデータを発生させる場合について説明する。
先ず、反転メインパタン発生ステップＳ２１０で、付加パタンの無い設計パタンｄｐに対応したパタンを作成するための反転メインパタンデータを作成する。
パタンｄｐに対し、付加パタンデータの各付加パタンまでの最小間隔ＭＩを、所定値（例えば2 μ）とし、サイジング図形処理により、設計パタンデータＤＰのｄｐを距離ＭＩオーバーサイズし、領域ＮＡを有する領域データＤＰ１を作成する。（図２（ｈ）に相当）
更に、論理ＮＯＴ図形処理により、領域データＤＰ１の領域ＮＡから設計パタンデータＤＰのパタンｄｐを差し引くことにより、反転メインパタンデータＭＰを得る。（図４（ｂ））
また、第１の例と同様に、基本付加パタン領域ｄａを有する基本付加パタン領域データＤＡを作成する。（図４（ｃ）、Ｓ２２０））
また、第１の例と同様に、付加パタンデータ発生ステップ（Ｓ２３０）により、設計パタンデータ領域に対応する領域ａａ（図２（ｉ）に相当）に対して、基本付加パタン図形ＤＥを規則に基づいて配置させた配列パタンを発生して、付加パタンデータＤＴを得る。（図４（ｄ））
また、第１の例と同様に、反転付加パタンデータ生成ステップ（Ｓ２４０）により、基本付加パタン領域データＤＡの領域ｄａ内に含まれる付加パタンを付加パタンデータＦＰ２として選択する。（図４（ｅ））
論理ＮＯＴ図形処理により、基本付加パタン領域データＤＡから付加パタンデータＤＴを差し引くことで、付加パタンデータＦＰ２を形成する
【００２８】
一方、第１の例と同様に、禁止領域１である領域ｚｐとｚｐ１をあわせた領域（図４（ｆ）参照））を表すデータを領域データＸＡ、禁止領域２である領域ｙａ（図４（ｇ）を参照）を表すデータを領域データＹＡを求めておく。
【００２９】
次いで、論理ＯＲ図形処理により、反転付加パタンデータＦＰ２から禁止領域１である領域ｘａを表すデータを領域データＸＡ、禁止領域２である領域ｙａを表すデータを領域データＹＡを、それぞれ、順に足し込み、反転付加パタンデータＦＰを作成する。
第２の例のように処理しても、第１の例と同じ反転付加パタンデータＦＰが得られる。
【００３０】
次に、本発明の付加パタンデータの作成方法の実施の形態の第３の例を、図５、図６に基づいて説明する。
本例は、第１の例、第２の例において得られた反転付加パタンデータＦＰにおける、欠けのある付加パタンを削除する処理工程を加えたものである。
欠け付加パタンは、付加パタンの一部が、前記設計パタンデータＤＰをオーバーサイズした付加パタンの存在しない領域ＮＡ、または前述したオーバーサイズ前の禁止領域１または禁止領域２とに重複部分が存在するため、図形演算後に欠け付加パタンが発生する。
ここでは、反転付加パタンデータＦＰを作成した後の処理のみを説明する。
第１の例のようにして、最終的な付加パタン発生領域ｆａを有する付加パタン発生領域データＦＡを求めることができる。（図６（ａ）、Ｓ３１０））
次いで、付加パタン発生領域ｆａを有する付加パタン発生領域データＦＡについて、論理ＮＯＴ処理により、全体領域ａａから付加パタン発生領域ＦＡを差し引くことにより、反転領域ｎｐを有する反転領域データＮＰを作成する。
次いで、サイジング処理により、反転領域ｎｐをβ分、例えば０. ５μｍアンダサイズした領域をｓｎｐとし、その領域ｓｎｐを論理ＮＯＴ処理により、反転領域ｎｐから差し引くことにより、反転領域ｎｐ内部にβ分の幅を持つ付加パタン無境界領域ｎｂを有する付加パタン無境界領域データＮＢを作成する。（図６（ｂ）、Ｓ３２０）
【００３１】
付加パタン無境界領域ｎｂと全付加パタンデータＤＴの重複部を持つ集合を付加パタン集合ＢＳとすると、欠けの発生する付加パタンは付加パタン集合ＢＳに含まれる。（図６（ｃ））
図５のマスク領域作成ステップＳ３３０では、欠けの発生する付加パタン集合ＢＳを網羅する領域を作成する。
付加パタン無境界領域データＮＢと全体に発生した付加パタンデータＤＴについて、図形論理ＡＮＤ処理により重複部分を求め、境界領域重複パタンデータＬＰとする。（図６（ｄ））
次に、サイジング図形処理により、境界重複パタンデータＬＰをγ分オーバーサイズすることにより、欠けの発生する付加パタン集合ＢＳを網羅する網羅領域データＭＡＰを作成する。（図６（ｅ））
境界重複パタンデータＬＰは、微小パタンとなりうるため、例えばγは付加パタンのサイズとなる。
次いで、網羅領域データＭＡＰと付加パタン領域データＦＡについて、図形論理ＡＮＤ処理により重複部分を求め、付加パタン領域ｆａ内で、欠けの発生する付加パタン集合ＢＳを網羅するマスク領域データＫＰを得る。（図６（ｆ））
最後に、図形論理ＯＲ処理により、反転付加パタンデータ発生ステップＳ３１０後にでき上がる反転付加パタンデータＦＰに、マスク領域データＫＰを合わせ込むことで、付加パタン領域ｆａ内の欠けパタン集合ＢＳは存在しなくなり、欠けの無い反転付加パタンデータＧＰができあがる。（図６（ｇ）、Ｓ３４０）
【００３２】
次に、本発明の付加パタンデータの作成方法の実施の形態の第４の例を、図７、図８に基づいて説明する。
本例は、第３の例において、得られた反転付加パタンデータＧＰに対し、欠けのある付加パタンを削除する処理工程を加えたものである。
付加パタンの密度が高い場合、上述した第３の例の方法による欠けパタンの削除手段を適用する場合、境界重複パタンデータＬＰをγ分オーバーサイズしたときに、もともと欠けの無い付加パタンと干渉する可能性がある。
つまり、付加パタン密度が高いため、網羅領域データＭＰのパタンが、本来欠けの無い付加パタンと重複部分を持つようになり、反転付加パタンFPに足し込んだ結果、新たな欠け付加パタンが発生しうる。
図８（ａ）は、付加パタン領域ｆａと発生付加パタンＤＴの各パタンｄｔと付加パタン無境界領域ＮＢと、付加パタン無境界ＮＢに部分的に重複部分を持つ付加パタン集合ＢＳを示している。
図８（ｂ）は、付加無パタン境界領域ＮＢと発生付加パタンデータＤＴの重複パタンデータＬＰ１を示している。
重複パタンデータＬＰ１をγ分オーバーサイズした網羅領域データＭＡＰ１を示したものが図８（ｃ）である。
図８（ｃ）の網羅領域データＭＡＰ１の各パタンは隣接する本来欠けの発生のない付加パタンと重複部を持ち、この付加パタン集合をＮＳとする。
すると、第３の例のように、マスク領域データＫＰを作成し、欠けパタン削除ステップにより、付加領域パタンデータＦＡにマスク領域データＫＰを足し込むと、付加パタン集合ＮＳは欠けのある付加パタンとなる。
本例は、このような問題に対処するための手段である。
【００３３】
第３の例のようにして、付加パタン境界ＮＢを作成しておく。
そして、無付加パタン発生ステップにおいて、付加パタンを一つおき、あるいは二つおき以下の密度の少ない形で部分付加パタンデータＤＴｉ（１≦i ≦ｎ）を発生し、欠けパタン削除ステップまでを繰り返し実施する。
部分付加パタンデータＤＴｉ（１≦i ≦ｎ）の総和が全付加パタンデータＤＴとなる。
密度を低くするための部分付加パタンの段階数のn を設定する。
繰り返しの中でn がデクリメントされるため、n を添え字とした処理を実施する。
【００３４】
図７の段階パタン発生ステップｎ（Ｓ４３０）では、付加パタンを一つおき、あるいは二つおき以下の密度の少ない形で全体領域ａａに部分付加パタンデータＤＴｎを発生する。
部分付加パタンＤＴｎに対し上述した説明に対応した、反転付加パタンデータ発生ステップｎ（Ｓ４４０）、マスク領域作成ステップ（Ｓ４５０）、欠けパタン削除ステップ（Ｓ４６０）を実施する。
これは、境界作成ステップＳ４１０を除き、図５の欠け付加パタン削除の流れのステップＳ３１０〜Ｓ３４０に相当する。
部分付加パタンデータＤＴｎについて、欠けパタン削除ステップｎ（Ｓ４６０）が完了してから、ｎをデクリメントする。
ｎが０になっていれば完了である。
ｎが０でなければ、デクリメントしたｎについて段階付加パタン発生ステップｎ（Ｓ４３０）から欠けパタン削除ステップｎ（Ｓ４６０）までを再度繰り返し、ｎが０になるまで続け、最終的な反転付加パタンを求める。
【００３５】
次に、本発明の付加パタン付きフォトマスクの描画方法の１例を簡単に説明する。
本例は、電子ビーム描画装置を用いたフォトマスクの描画方法で、ＬＳＩ製造工程でのウエーハ表面の平坦化を主な目的として、ＬＳＩ製造工程で使用されるフォトマスクのパタン密度を均一化する付加パタンを設けた、付加パタン付きフォトマスクの描画方法である。
フォトマスクを作成するためのフォトマスク基板としては、露光面（電子ビーム照射面）にポジ型のレジストが配設されているものを用いる。
本例は、図２に示すパタンｄｐを有する設計データＤＰを描画用のデータとし、実施の形態の第１の例のパタンデータ作成方法により作成された反転メインパタンデータＭＰと、反転付加パタンデータＦＰとを用いた場合の描画方法で、以下、説明する。
先ず、図２（ｂ）に示す反転メインパタンデータＭＰを用いて、そのデータ領域に対応するフォトマスク基板上での領域を描画する第１の描画を行なう。
第１の描画後、図２（ｂ）の、全領域（領域ａａに相当）のうちの、領域ｍｐと、領域ＮＡの外側部に対応するフォトマスク基板上領域は、未露光のままとなる。
次いで、第１の描画が行われたフォトマスク基板に対し、引き続き、図２（ｇ）に示す反転付加パタンデータＦＰを用いて、そのデータ領域に対応するフォトマスク基板上での領域を描画する第２の描画を行なう。
第２の描画後、図２（ｇ）の白抜き領域に対応するフォトマスク基板上領域は、未露光のままとなる。
第１の描画、第２の描画を行なうことにより、図２（ａ）のパタンｄｐに対応するフォトマスク基板上領域は、未露光のままとなり、この後、フォトマスク基板を現像することにより、フォトマスク基板上に、図２（ａ）のパタンｄｐと、付加パタンに対応したレジスト部を残すことができる。
このように、第１の描画と、第２の描画とを、それぞれ別に行ない、重ね描画することにより、所望の付加パタン付きパタンを形成することができる。
勿論、第１の描画と、第２の描画の描画順を代えても良い。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は、上記のように、フォトマスクのパタン密度を均一化する付加パタンを設けた、付加パタン付きフォトマスクの描画方法で、ポジレジストを用い、パタンデータの無い部分に電子ビームまたはレーザ光を照射して描画する、通常の描画方式に適用できる描画方法の提供可能とした。
また、配線層だけでなくポリシリコン層等他の処理層にも対応でき、多大な処理時間を必要としないパタンデータの作成方法の提供可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の付加パタンデータの作成方法の実施の形態の第１の例の処理を示したフロー図
【図２】本発明のパタンデータの作成方法の実施の形態の第１の例の各処理におけるデータ状態を示した図
【図３】本発明のパタンデータの作成方法の実施の形態の第２の例の処理を示したフロー図
【図４】本発明のパタンデータの作成方法の実施の形態の第２の例の各処理におけるデータ状態を示した図
【図５】本発明のパタンデータの作成方法の実施の形態の第３の例の欠け付加パタン削除処理を示したフロー図
【図６】本発明のパタンデータの作成方法の実施の形態の第３の例の欠け付加パタン削除処理におけるデータ状態を示した図
【図７】本発明のパタンデータの作成方法の実施の形態の第４の例の欠け付加パタン削除処理を示したフロー図
【図８】本発明のパタンデータの作成方法の実施の形態の第４の例の欠け付加パタン削除処理におけるデータ状態を示した図である。
【図９】パタンデータの図形演算処理を説明するための図
【図１０】ウエーハの処理面状態を示した図
【図１１】従来の技術によるパタンデータ作成方法のフロー図
【図１２】従来の技術によるパタンデータ作成方法の各処理における状態を示した図
【符号の説明】
ＤＰ 設計パタンデータ
ＭＰ 反転メインパタンデータ（単にメインパタンデータとも言う）
ＤＴ 付加パタン用データ（単に付加パタンデータとも言う）
ＦＰ、ＦＰ２、ＦＰ２１、ＧＰ、ＧＰ１、ＧＰｉ 反転付加パタンデータ
ＭＡＰ、ＭＡＰ１ 網羅領域データ
ＫＰ マスク領域データ
ＤＰ１、ＤＡ、ＥＡ、ＦＡ、ＮＰ パタンデータ
ＳＮＰ、ＮＢ パタンデータ
ＬＰ、ＬＰ１ 重複パタンデータ
ｄｐ、ｄｔ パタン（図形とも言う）
ＮＡ、ｍｐ、ｄａ、ｚｐ、ｚｐ１、ｅａ、ｘａ、ｙａ 領域
ｎｐ、ｓｎｐ、ｎｂ 領域
ＭＩ、ＭＪ、γ、β サイズ変化量（元の図形との間隔とも言う）
ＢＳ、ＮＳ 集合
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体設計データを処理する設計データ処埋分野に属する。
詳しくは、半導体製造においてウエーハの処理層を平坦化するためのデータ処埋に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の高性能化、軽薄短小の傾向から、ＡＳＩＣに代表される種々のＬＳＩには、ますます高集積化、高機能化が求められるようになってきている中、半導体製造においては、品質面からウエーハの処理層をより平坦に形成することが、求められるようになってきた。
半導体製造における、ウエーハの処理層、絶縁層を平坦化する技術の１つとして、ＵＳＰ５、５９７、６６８号には、半導体製造に用いられるフォトマスクとして、配線以外の付加パタンを配したものが挙げられている。
ここで、付加パタンの有意性について、図１０に基づいて簡単に説明しておく。
例えば、図１０（ａ）（イ）に示すような、パタン密度が密なパタン部５１０のパタン５１１と、パタン密度が粗なパタン部のパタン５１２とを有する処理層（配線層）の場合、その上に堆積させる堆積層（絶縁層）の厚さは、図１０（ａ）（ロ）のように、パタン粗密に対応して大きく変化するのに対し、図１０（ｂ）（イ）に示すように、付加パタン５３１を加えて、パタン密度を均一化した処理層の場合、その上に堆積させる堆積層（絶縁層）の厚さは、図１０（ｂ）（ロ）のように均一になる。５３０は付加パタン部である。
尚、図１０（ａ）（ロ）、図１０（ｂ）（ロ）は、半導体製造におけるウェーハプロセス工程の概念を断面図で示し、図１０（ａ）（イ）、図１０（ｂ）（イは、それぞれ、図１０（ａ）（ロ）のＥ１側、図１０（ｂ）（ロ）のＥ２側から見た図である。
一般に、このような堆積層を直接、あるいは、さらにその上に堆積された処理層（堆積層でもある）をパタンニングする場合、転写する際のウエーハ表面の堆積層の平坦性が良い方が、フォトマスクからウエーハへの転写精度は良いことが知られており、結局、パタン密度を均一化して処理層を形成することにより、フォトマスクからウエーハへの転写精度を上げることができる。
【０００３】
一般に、ウェーハ上に、ポリシリコン層、絶縁層、配線層、絶縁層と繰り返し堆積することにより、最終的なウェーハ製造工程が完了するが、ポリシリコン、配線層は、設計データ上パタンの存在する部分にのみ層が堆積するため、パタンの有無により、加工ウェーハ表面に凹凸が発生する。
絶縁層、配線層を順に堆積していくため、パタンの無い部分と存在する部分の凹凸差は次第に大きくなる。
ウェーハ上のパタン形状の微細化に伴い、この凹凸差の許容範囲が狭くなっている。
【０００４】
また、電子ビーム描画装置を用い、フォトマスクをパタンニングする場合、パタンニング用のデータ寸法が同じであっても、描画されるパタンの密度により、フォトマスク上の仕上がり寸法が異なることが知られている。
【０００５】
上述した、ウエーハの処理層に付加パタンを発生させるための、フォトマスク作製用の付加パタン用データは、従来、図１１に示す付加パタン発生方法で行われていた。
尚、Ｓ７１０〜Ｓ７４０は処理ステップである。
以下、従来の図１１に示す付加パタン発生方法を、図１２に示す付加パタンデータ発生例を参照にして説明する。
図１１の付加パタン領域作成ステップＳ７１０では、最初に付加パタンを配置する領域を求める。
図１２（ａ）の中でｄｐは、設計データＤＰ中の配線パタンを示している。
配線と付加パタンとが接触しないように、配線パタンと付加パタンの最小間隔をｄｉｓｔとする。
配線パタンｄｐをサイジング図形処理によりオーバーサイズした図形を作成する。（図示していない）
設計データ全体の領域ａａから図形naを論理ＮＯＴ図形処理により差し引くことで、付加パタンを配置する領域ａｄを有する領域データＡＤを作成する。（図１２（ｂ））
続いて、図１１の全体領域付加パタン発生ステップＳ７２０では、領域ａｄ全体に配列形状の元付加パタン列ｄｔを作成する。（図１２（ｃ））
通常、長方形が2 次元配列されたものである。
次に、論理ＡＮＤ図形処理により領域ａｄとパタン列ｄｔの論理積をとり、領域ａｄ中に含まれるパタン列から切り出されたパタン列を求める（図１２（（ｄ）、Ｓ７３０））。
論理ＡＮＤ図形処理により求められたパタン列には、欠け付加パタンまたは微小付加パタンｄｄが発生する。
次に図１１の欠け付加パタン削除ステップＳ７４０では、フォトマスク製造、ウェーハ製造において、微小図形が問題となりうるため、サイジング図形処理により、アンダサイズとオーバーサイズを実施することで、パタン列から図形ｄｄを取り除いたパタン列を最終的な付加パタンとする場合もある（図１２（ｅ））。
次に、論理ＯＲ図形演算処理により、図１２（ｄ）に示す付加パタンデータあるいは図１２（ｅ）に示す付加パタンデータと、オリジナルの設計パタンデータＤＰから最終的な付加パタン付きパタンデータＦＰ０を得る。（図１２（ｆ）、Ｓ７５０）
設計パタンｄｐと付加パタンｄｔと合わせ込む。
付加パタン付きパタンデータＦＰ０が、フォトマスク作製用のデータである。
【０００６】
しかし、フォトマスク製造においては、通常、ポジレジストを用いパタンデータの無い部分に電子ビームまたはレーザ光により描画する方式が一般的である。
図１１に示す従来の付加パタンデータ発生方法では、設計パタンと付加パタンが独立に作成されるわけであるが、前述のポジレジストを用いた描画方法で、設計パタンを用いてフォトマスクを露光すると、付加パタン領域全体を描画する結果となり、付加パタンを形成することができない。付加パタンを先に描画した場合も同様である。
このため、従来の技術にて述べた付加パタンデータ発生方式では、設計パタンデータと付加パタンデータを独立に作成し、ひとつの合成パタンデータを準備することが必要になるわけであるが、設計パタンの微細化に伴い、設計パタンデータと付加パタンデータともにデータサイズが膨大でとなる。さらにこれらを合わせ込んだデータを作成する必要があり、合成するための時間も必要とする。
【０００７】
図１１に示す付加パタンデータ発生方式は、方式を単純化するために対象を配線層にのみ特化しており、ポリシリコン層も堆積層であるが、配慮されておらず実際には、従来の技術ではポリシリコン層への付加パタンを発生することができない。
また、この方式では、配線層であっても、設計者の意図として、指定場所あるいは他の設計層との関係により、付加パタンを発生させてはならない、あるいは付加パタンを発生させたくない、領域が存在しても、そのような付加パタン禁止領域の適用ができない。
【０００８】
次に、付加パタンデータ発生後にフォトマスク製造、ウェーハ製造において問題となりうる欠けのある付加パタンあるいは微小となる付加パタンを削除する必要があるが、従来の技術では、サイジング図形処理のアンダサイズとオーバーサイズによりこのような欠けパタンや微小パタンを削除している。
しかしながら、付加パタンは階層を持つことができず、図形数は数千万〜数億個であるため、サイジング処理に多大な時間を必要とする。
【０００９】
尚、このような付加パタンデータは、通常、ＧＤＳＩＩと呼ばれるデータフォーマットで処理を行うが、前述したように付加パタンは階層を持つことができず、付加パタンの図形数は数千万〜数億個となるため、付加パタンだけで数ギガバイトのファイル容量となり、その扱いだけでもたいへん手間のかかるものとなってる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の図１１に示す付加パタンデータ発生方式で得た付加パタンデータは、ポジレジストを用い、パタンデータの無い部分に電子ビームまたはレーザ光を照射して描画する、通常の描画方式には、適用できず、その対応が求められていた。
また、図１１に示す付加パタンデータ発生方式では、ポリシリコン層は対応できず、その対応が求められていた。
また、図１１に示す付加パタンデータ発生方式では、サイジング図形処理のアンダサイズとオーバーサイズにより、欠けパタンや微小パタンを削除しているが、付加パタンは階層を持つことができず、図形数は数千万〜数億個であるため、サイジング処理に多大な時間を必要とするため、その対応が求められていた。
本発明は、これらに対応しようとするもので、フォトマスクのパタン密度を均一化する付加パタンを設けた、付加パタン付きフォトマスクの描画方法で、ポジレジストを用い、パタンデータの無い部分に電子ビームまたはレーザ光を照射して描画する、描画方式に適用できる描画方法を提供しようとするものであり、該描画方法に用いられる描画データを作成するためのデータ処理方法で、配線層だけでなくポリシリコン層等他の処理層にも対応でき、多大な処理時間を必要としないパタンデータの作成方法を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のパタンデータの作成方法は、フォトマスクのパタン密度を均一化する付加パタンを設けた付加パタン付きフォトマスク用の、描画データを作成するためのデータ処理方法であって、電子回路のレイアウト設計の際、あるいはフォトマスク製造データ作成の際に、付加パタンを配置せずに既に設計の完了した設計パタンデータＤＰの各パタンｄｐと、作成する付加パタン用データＤＴの各パタンｄｔとの干渉を避けるための、各パタンｄｐと各パタンｄｔとのデータ領域における位置の最小間隔をＭＩとしたときに、（ａ）設計パタンデータＤＰに対し、サイジング図形処理を施し、各パタンｄｐ部を前記最小間隔ＭＩ分オーバーサイズした付加パタン無領域ＮＡを有するパタンデータＤＰ１を作成し、更に、設計パタンデータＤＰとパタンデータＤＰ１に対し、論理ＮＯＴ図形処理を採り、前記付加パタン無領域ＮＡから前記設計パタンデータＤＰの各パタンｄｐ部を差し引いた反転パタンｍｐを有する反転メインパタンデータＭＰを作成する反転メインパタンデータＭＰ生成ステップと、（ｂ）設計パタンデータ領域の全体領域ａａを表す全体領域データＡＡと、パタンデータＤＰ１に対し、論理ＮＯＴ図形処理を採り、全体領域ａａから、付加パタン無領域ＮＡを差し引いた基本付加パタン領域ｄａを作成する基本付加パタン領域データＤＡを生成する生成ステップと、（ｃ）付加パタンを配置してはいけない配置禁止領域を決め、基本付加パタン領域データＤＡの基本付加パタン領域ｄａから配置禁止領域を差し引いた、付加パタン領域ｆａを有する付加パタン領域データＦＡ作成する、付加パタン領域データ生成ステップと、（ｄ）設計パタンデータ領域に対応する領域全体に対して、付加パタンの基本となる図形ｄｔを規則的に配置した、付加パタン用データＤＴを発生する付加パタン用データ作成ステップと、（ｅ）付加パタン領域データＦＡと付加パタン用データＤＴに対し、論理ＮＯＴ図形処理を施し、付加パタン領域ｆａから付加パタン用データＤＴの各パタンを差し引いて、反転付加パタンデータＦＰを作成する反転付加パタンデータ生成ステップとを有することを特徴とするものである。
【００１２】
あるいは、本発明のパタンデータの作成方法は、フォトマスクのパタン密度を均一化する付加パタンを設けた付加パタン付きフォトマスク用の、描画データを作成するためのデータ処理方法であって、電子回路のレイアウト設計の際、あるいはフォトマスク製造データ作成の際に、付加パタンを配置せずに既に設計の完了した設計パタンデータＤＰの各パタンｄｐと、作成する付加パタン用データＤＴの各パタンｄｔとの干渉を避けるための、各パタンｄｐと各パタンｄｔとのデータ領域における位置の最小間隔をＭＩとしたときに、（ｆ）設計パタンデータＤＰに対し、サイジング図形処理を施し、各パタンｄｐ部を前記最小間隔ＭＩ分オーバーサイズした付加パタン無領域ＮＡを有するパタンデータＤＰ１を作成し、更に、設計パタンデータＤＰとパタンデータＤＰ１に対し、論理ＮＯＴ図形処理を採り、前記付加パタン無領域ＮＡから前記設計パタンデータＤＰの各パタンｄｐ部を差し引いた反転パタンｍｐを有する反転メインパタンデータＭＰを作成する反転メインパタンデータＭＰ生成ステップと、（ｇ）設計パタンデータ領域の全体領域ａａを表す全体領域データＡＡと、パタンデータＤＰ１との、論理ＮＯＴ図形処理を採り、全体領域ａａから、付加パタン無領域ＮＡを差し引いた基本付加パタン領域ｄａを作成する基本付加パタン領域データＤＡを生成する生成ステップと、（ｈ）設計パタンデータ領域に対応する領域全体に対して、付加パタンの基本となる図形ｄｔを規則的に配置した、付加パタン用データＤＴを発生する付加パタン用データ作成ステップと、（ｉ）基本付加パタン領域データＤＡと付加パタン用データＤＴに対し、論理ＮＯＴ図形処理を施し、基本付加パタン領域ｄａから付加パタン用データＤＴの各パタンを差し引いて、反転付加パタンデータＦＰ２を作成する基本反転付加パタンデータ生成ステップと、（ｊ）付加パタンを配置してはいけない配置禁止領域を決め、論理ＯＲ図形処理により、反転付加パタンデータＦＰ２から配置禁止領域を足し込み、反転付加パタンデータＦＰを作成する反転付加パタンデータ生成ステップとを有することを特徴とするものである。
【００１３】
そして、上記において、配置禁止領域は、ウエーハ製造工程における隣接する処理層を形成するための露光用フォトマスク同志の位置関係により決められるもので、即ち、各露光用フォトマスクをパタン化するためのデータである各層の設計データ間のパタン位置関係により決められるもので、配置禁止領域のうち、作成する付加パタンから間隔ＭＪをおく必要のある配置禁止領域１については、新たに別の領域データとして準備した領域パタンデータ、あるいは他層パタンデータ，あるいは前記領域パタンデータと前記他層パタンデータと設計パタンデータＤＰのうち２種パタンデータ以上の図形論理結果から、得られるパタンデータの領域ｚｐを、サイジング図形処理により、前記ＭＪ分オーバーサイズして、付加パタン無領域ｘａを配置禁止領域１として作成し、配置禁止領域のうち、作成する付加パタンから間隔を設ける必要がない配置禁止領域２については、新たに別の領域データとして準備した領域パタンデータ、あるいは他層パタンデータ，あるいは前記領域パタンデータと前記他層パタンデータと設計パタンＤＰのうち２種パタン以上の図形論理結果から、得られる付加パタン無領域ｙａを配置禁止領域２として作成することを特徴とするものである。
【００１４】
そしてまた、上記において、（Ａ）反転付加パタンデータ生成ステップの後に、論理ＮＯＴ図形処理により、全体領域ａａから付加パタン領域ｆａを差し引いた無付加パタン領域ｎｐを作成し、サイジング図形処理により、無付加パタン領域ｎｐをβ分アンダサイズした領域ｓｎｐを作成し、論理ＮＯＴ図形処理により、無付加パタン領域ｎｐから領域ｓｎｐを差し引いて、付加パタン無境界領域ｎｂを作成する、境界領域作成ステップと、（Ｂ）付加パタン無境界領域ｎｂにまたがる付加パタン用データＤＴの付加パタンを付加パタン集合ＢＳとしたときに、論理ＡＮＤ図形処理により、付加パタン用データＤＴと付加パタン無境界領域ｎｂとが重複する、付加パタンデータＬＰを作成し、サイジング図形処理により、付加パタンデータＬＰの各パタンをγオーバーサイズして、前記付加パタン集合ＢＳを網羅する網羅領域を有する網羅領域データＭＡＰを作成し、論理ＡＮＤ図形処理により、網羅パタンデータＭＡＰと付加パタン領域データＦＡの論理積であるマスク領域を有するマスク領域データＫＰを作成する、マスク領域データ作成ステップと、（Ｃ）論理ＯＲ図形処理により、マスク領域データＫＰを反転付加パタンＦＰに合わせ込んで、反転付加パタンＦＰにおける欠けた付加パタンを削除した新たな第２の反転付加パタンデータＧＰを作成する、第２の反転付加パタンデータ生成ステップとを行なうことを特徴とするものである。
また、上記において、付加パタン用データＤＴを発生する付加パタン用データ作成ステップの後で、付加パタン用データＤＴの密度が高く、マスク領域データＫＰのマスク領域が、付加パタン集合ＢＳに近接する他の付加パタン集合ＮＳをも干渉する場合、付加パタン集合ＮＳへの干渉により、マスク領域データＫＰのマスク領域による欠け付加パタンの発生を防ぐため、第２の反転付加パタンデータＧＰ生成ステップにおいて、各部分付加パタンデータＤＴｉ（１≦ｉ≦ｎ）の総和が付加パタンデータＤＴとなるようにｎ個の、密度の低い部分付加パタンデータＤＴｉを発生する、段階付加パタン発生させるもので、（Ｄ）各部分付加パタンデータＤＴｉについて、サイジング図形処理と付加パタン無境界ＮＢと部分付加パタンデータＤＴｉの重複から、欠けの存在する部分付加パタンを網羅するマスク領域を有するマスク領域データＫＰｉを作成する、マスク領域データ作成ステップと、（Ｅ）論理ＯＲ図形処理により、反転付加パタンデータＦＰに、各マスク領域データＫＰｉ（１≦ｉ≦ｎ）を足し込み、欠けパタンを削除した各反転付加パタンデータＧＰｉ（１≦ｉ≦ｎ）を、それぞれ得る、反転付加パタンデータ生成ステップを行なうもので、あることを特徴とするものである。
【００１５】
また、上記において、付加パタン用データ作成ステップ以降あるいは全てのステップを、フォトマスク描画データにより実施することを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の付加パタン付きフォトマスクの描画方法は、ＬＳＩ製造工程でのウエーハ表面の平坦化を主な目的として、ＬＳＩ製造工程で使用されるフォトマスクのパタン密度を均一化する付加パタンを設けた、付加パタン付きフォトマスクの描画方法であって、上記本発明のパタンデータ作成方法における、反転メインパタンデータＭＰと、反転付加パタンデータＦＰあるいは第２の反転付加パタンデータＧＰあるいは各反転付加パタンデータＧＰｉ（１≦ｉ≦ｎ）とを、それぞれ直接フォトマスク描画データとして、あるいは、それぞれをフォトマスク描画データに変え、各描画データによる描画を、それぞれ別に行ない、フォトマスク用基板上のポジ型レジストに重ね描画することを特徴とするものである。
そして、上記において、描画を電子ビーム描画装置ないしレーザ描画装置で行なうことを特徴とするものである。
【００１７】
ここで、簡単に、図形データにより表される図形の論理演算処理を、図９に基づいて簡単に説明しておく。
図９（ａ）に示すように、データ領域Ｄａ内に四角形の図形（パタン）Ａ、図形（パタン）Ｂが表される場合、これに対応する、図形Ａと図形Ｂの論理積、図形Ａと図形Ｂの論理和、図形Ｂの反転（ＩｎｖｅｒｓｅあるいはＮＯＴ（Ｂ）とも言う）は、それぞれ、図９（ｂ）、図９（ｃ）、図９（ｄ）の黒部として表される。
実際の処理内容については、既に広く知られており、ここでは省略する。
【００１８】
【作用】
本発明の付加パタンデータの作成方法は、このような構成にすることにより、フォトマスクのパタン密度を均一化する付加パタンを設けた付加パタン付きフォトマスク用の、描画データを作成するためのデータ処理方法であって、配線層だけでなくポリシリコン層等他の処理層にも対応でき、多大な処理時間を必要としないパタンデータの作成方法の提供を可能とするものであり、ポジレジストを用い、パタンデータの無い部分に電子ビームまたはレーザ光を照射して描画する、描画方式に適用できる本発明の付加パタン付きフォトマスクの描画方法の提供を可能とするものである。
特に、自由度の高い付加パタン発生領域、付加パタン発生禁止領域を有する付加パタンデータを作成することができ、フォトマスク製造においては、発生した付加パタンデータの付加パタンと設計データのパタンとの合わせ込みが不要となり、高速にしかも出力容量の小さい付加パタンデータを発生することが可能となる。
【００１９】
本発明の描画方法は、このような構成にすることにより、フォトマスクのパタン密度を均一化する付加パタンを設けた、付加パタン付きフォトマスクの描画方法で、ポジレジストを用い、パタンデータの無い部分に電子ビームまたはレーザ光を照射して描画する、描画方式に適用でき、且つ描画用パタンデータの作成が容易な描画方法の提供を可能とするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例を挙げて説明する。
図１は本発明のパタンデータの作成方法の実施の形態の第１の例の処理を示したフロー図で、図２は第１の例の各処理におけるデータ状態を示した図で、図３は本発明のパタンデータの作成方法の実施の形態の第２の例の処理を示したフロー図で、図４は第２の例の各処理におけるデータ状態を示した図で、図５は本発明のパタンデータの作成方法の実施の形態の第３の例の欠け付加パタン削除処理示したフロー図で、図６は第３の例の各処理におけるデータ状態を示した図で、図７は本発明のパタンデータの作成方法の実施の形態の第４の例の欠け付加パタン削除処理示したフロー図で、図８は第４の例の各処理におけるデータ状態を示した図である。
図２、図４、図６、図８中、ＤＰ、ＤＰ１、ＭＰ、ＤＡ、ＥＡ，ＦＡ，ＤＴ，、ＦＰ、ＦＰ２、ＦＰ２１、ＮＰ、ＳＮＰ、ＮＢ、ＬＰ、ＭＡＰ、ＬＰ、ＫＰ、ＧＰ、ＬＰ１、ＭＡＰ１、ＧＰ１、ＧＰｉはパタンデータ、ｄｐ、ｄｔはパタン（図形とも言う）、ＮＡ、ｍｐ、ｄａ、ｚｐ、ｚｐ１、ｅａ、ｘａ、ｙａ、ｎｐ、ｓｎｐ、ｎｂは領域、ＭＩ、ＭＪ、γ、βはサイズ変化量（元の図形との間隔とも言う）、ＢＳ、ＮＳは集合である。
また、Ｓ１１０〜Ｓ４８０は処理ステップである。
【００２１】
本発明のパタンデータの作成方法の実施の形態の第１の例を、図１、図２に基づいて説明する。
本例のパタンデータは、ポジレジストを用い、パタンデータの無い部分に電子ビームまたはレーザ光を照射して描画する、描画方式に適用できるデータである。
本例は、分かり易くするため、パタンｄｐのみ有するパタンデータＤＰを設計データ（図２（ａ））とし、これに対応する付加パタン生成用の反転付加パタンデータＦＰ、および設計パタンデータＤＰのパタンｄｐに対応したパタンを作成するための反転メインパタンデータを発生させる場合について説明する。
先ず、反転メインパタン発生ステップＳ１１０で、付加パタンの無い設計パタンｄｐに対応したパタンを作成するための反転メインパタンデータを作成する。
パタンｄｐに対し、付加パタンデータの各付加パタンまでの最小間隔ＭＩを、所定値（例えば2 μ）とし、サイジング図形処理により、設計パタンデータＤＰのｄｐを距離ＭＩオーバーサイズし、領域ＮＡを有する領域データＤＰ１を作成する。（図２（ｈ））
次に、論理ＮＯＴ図形処理により、領域データＤＰ１の領域ＮＡから設計パタンデータＤＰのパタンｄｐを差し引くことにより、反転メインパタンデータＭＰを得る。（図２（ｂ））
この反転メインパタンデータＭＰが、設計データであるパタンデータＤＰのパタンｄｐを描画するためのデータにあたる。
即ち、反転メインパタンデータＭＰは、フォトマスク製造における描画の際、付加パタンデータと別々に扱う。
【００２２】
次に、図２の基本付加パタン領域生成ステップＳ１２０により、付加パタンを発生すべきもととなる領域を作成する。
論理ＮＯＴ図形処理により、全体領域データＡＡ（図２（ｉ））の領域ａａから、前述の領域データＤＰ１の領域ＮＡを差し引くことで、基本付加パタン領域ｄａを有する基本付加パタン領域データＤＡを作成する。（図２（ｃ））
【００２３】
禁止領域１が存在する場合には、禁止領域１設定ステップ Ｓ１４０を実施する。
ここでの付加パタンを発生させない領域は、本例では、図２（ｄ）に示すｚｐで与えられているが、このようなパタンは設計とは別に手作りにて準備したり、設計層である設計パタンデータＤＰのパタンｄｐと他の層のパタンとの論理図形演算結果を用いたりする場合もある。
領域ｚｐを表すデータを領域データＺＰとする。
図２（ｄ）の領域ｚｐを、サイジング図形処理により、規定サイズＭＪオーバーサイズして、論理ＮＯＴ図形処理により、基本付加付加パタン領域ｄａから差し引き図２（ｄ）のｅａに相当する領域を有する付加パタン領域データＥＡ作成する。
図２（ｄ）では、領域ｚｐをオーバーサイズして増えた領域をｚｐ１としており、領域ｚｐと領域ｚｐ１とをあわせた領域を付加パタン無領域ｘａとしている。ここでのＭＪは例えば、２μｍであり、ｚｐとして与えられるパタンにはパッドパタンなどがある。
禁止領域１が存在しない場合は、基本付加パタン領域データ生成ステップＳ１２０から出力される付加パタン領域データＤＡを新たに付加パタン領域データＥＡとする。
【００２４】
次に、付加パタンから間隔をおく必要が無く、付加パタンを発生させない領域である禁止領域２の有無を判定する。（ステップ１５０）
禁止領域２が存在する場合、禁止領域２設定ステップ▲２▼Ｓ１６０を実施する。
ここでの付加パタンを発生させない領域は、本例では、図２（ｅ）に示すｙａで与えられているが、このようなパタンは設計とは別に手作りにて準備したり、設計層である設計パタンデータＤＰのパタンｄｐと他の層のパタンとの論理図形演算結果を用いたりする場合もある。
領域ｙａを表すデータを領域データＹＡとする。
禁止領域１設定ステップＳ１４０の出力である領域パタンデータＥＡに対し、禁止領域２である領域ｙａを表す領域データＹＡを、論理ＮＯＴ図形処理により差し引き、新たな領域ｆａを有する付加パタン領域データＦＡを得る。
禁止領域２である領域ｙａは、パタン疎密に関係の無い、設計パタン周辺領域などがある。
禁止領域２の有無判定（Ｓ１５０）にて、禁止領域２が存在しない場合は、付加パタン領域データＥＡを新たに付加パタン領域データＦＡとする。
【００２５】
次に、付加パタンデータ発生ステップＳ１７０により、設計パタンデータ領域に対応する領域（全体領域ａａ）に対して、基本付加パタン図形ｄｔを規則に基づいて配置させた配列パタンを発生して、付加パタンデータＤＴを得る。
【００２６】
最後に、反転付加パタンデータ生成ステップ（Ｓ１８０）により、付加領域パタンデータＦＡの領域ｆａ内に含まれる付加パタンを付加パタンデータＦＰ（Ｓ１９０）として選択する。
論理ＮＯＴ図形処理により、付加領域パタンデータＦＡから付加パタンデータＤＴを差し引くことで、最終的な付加パタンの反転パタンデータＦＰを形成する。
【００２７】
次に、本発明のパタンデータの作成方法の実施の形態の第２の例を、図３、図４に基づいて説明する。
本例も、分かり易くするため、第１の例と同じく、図２（ａ）に示すパタンｄｐのみ有するパタンデータＤＰを設計データ（図４（ａ））とし、これに対応する付加パタンデータを発生させる場合について説明する。
尚、本例のパタンデータも、第１の例と同様、ポジレジストを用い、パタンデータの無い部分に電子ビームまたはレーザ光を照射して描画する、通常の描画方式に適用できる描画データである。
本例も、分かり易くするため、パタンｄｐのみ有するパタンデータＤＰを設計データ（図４（ａ））とし、これに対応する付加パタン生成用の反転付加パタンデータＦＰ、および設計パタンデータＤＰのパタンｄｐに対応したパタンを作成するための反転メインパタンデータを発生させる場合について説明する。
先ず、反転メインパタン発生ステップＳ２１０で、付加パタンの無い設計パタンｄｐに対応したパタンを作成するための反転メインパタンデータを作成する。
パタンｄｐに対し、付加パタンデータの各付加パタンまでの最小間隔ＭＩを、所定値（例えば2 μ）とし、サイジング図形処理により、設計パタンデータＤＰのｄｐを距離ＭＩオーバーサイズし、領域ＮＡを有する領域データＤＰ１を作成する。（図２（ｈ）に相当）
更に、論理ＮＯＴ図形処理により、領域データＤＰ１の領域ＮＡから設計パタンデータＤＰのパタンｄｐを差し引くことにより、反転メインパタンデータＭＰを得る。（図４（ｂ））
また、第１の例と同様に、基本付加パタン領域ｄａを有する基本付加パタン領域データＤＡを作成する。（図４（ｃ）、Ｓ２２０））
また、第１の例と同様に、付加パタンデータ発生ステップ（Ｓ２３０）により、設計パタンデータ領域に対応する領域ａａ（図２（ｉ）に相当）に対して、基本付加パタン図形ＤＥを規則に基づいて配置させた配列パタンを発生して、付加パタンデータＤＴを得る。（図４（ｄ））
また、第１の例と同様に、反転付加パタンデータ生成ステップ（Ｓ２４０）により、基本付加パタン領域データＤＡの領域ｄａ内に含まれる付加パタンを付加パタンデータＦＰ２として選択する。（図４（ｅ））
論理ＮＯＴ図形処理により、基本付加パタン領域データＤＡから付加パタンデータＤＴを差し引くことで、付加パタンデータＦＰ２を形成する
【００２８】
一方、第１の例と同様に、禁止領域１である領域ｚｐとｚｐ１をあわせた領域（図４（ｆ）参照））を表すデータを領域データＸＡ、禁止領域２である領域ｙａ（図４（ｇ）を参照）を表すデータを領域データＹＡを求めておく。
【００２９】
次いで、論理ＯＲ図形処理により、反転付加パタンデータＦＰ２から禁止領域１である領域ｘａを表すデータを領域データＸＡ、禁止領域２である領域ｙａを表すデータを領域データＹＡを、それぞれ、順に足し込み、反転付加パタンデータＦＰを作成する。
第２の例のように処理しても、第１の例と同じ反転付加パタンデータＦＰが得られる。
【００３０】
次に、本発明の付加パタンデータの作成方法の実施の形態の第３の例を、図５、図６に基づいて説明する。
本例は、第１の例、第２の例において得られた反転付加パタンデータＦＰにおける、欠けのある付加パタンを削除する処理工程を加えたものである。
欠け付加パタンは、付加パタンの一部が、前記設計パタンデータＤＰをオーバーサイズした付加パタンの存在しない領域ＮＡ、または前述したオーバーサイズ前の禁止領域１または禁止領域２とに重複部分が存在するため、図形演算後に欠け付加パタンが発生する。
ここでは、反転付加パタンデータＦＰを作成した後の処理のみを説明する。
第１の例のようにして、最終的な付加パタン発生領域ｆａを有する付加パタン発生領域データＦＡを求めることができる。（図６（ａ）、Ｓ３１０））
次いで、付加パタン発生領域ｆａを有する付加パタン発生領域データＦＡについて、論理ＮＯＴ処理により、全体領域ａａから付加パタン発生領域ＦＡを差し引くことにより、反転領域ｎｐを有する反転領域データＮＰを作成する。
次いで、サイジング処理により、反転領域ｎｐをβ分、例えば０. ５μｍアンダサイズした領域をｓｎｐとし、その領域ｓｎｐを論理ＮＯＴ処理により、反転領域ｎｐから差し引くことにより、反転領域ｎｐ内部にβ分の幅を持つ付加パタン無境界領域ｎｂを有する付加パタン無境界領域データＮＢを作成する。（図６（ｂ）、Ｓ３２０）
【００３１】
付加パタン無境界領域ｎｂと全付加パタンデータＤＴの重複部を持つ集合を付加パタン集合ＢＳとすると、欠けの発生する付加パタンは付加パタン集合ＢＳに含まれる。（図６（ｃ））
図５のマスク領域作成ステップＳ３３０では、欠けの発生する付加パタン集合ＢＳを網羅する領域を作成する。
付加パタン無境界領域データＮＢと全体に発生した付加パタンデータＤＴについて、図形論理ＡＮＤ処理により重複部分を求め、境界領域重複パタンデータＬＰとする。（図６（ｄ））
次に、サイジング図形処理により、境界重複パタンデータＬＰをγ分オーバーサイズすることにより、欠けの発生する付加パタン集合ＢＳを網羅する網羅領域データＭＡＰを作成する。（図６（ｅ））
境界重複パタンデータＬＰは、微小パタンとなりうるため、例えばγは付加パタンのサイズとなる。
次いで、網羅領域データＭＡＰと付加パタン領域データＦＡについて、図形論理ＡＮＤ処理により重複部分を求め、付加パタン領域ｆａ内で、欠けの発生する付加パタン集合ＢＳを網羅するマスク領域データＫＰを得る。（図６（ｆ））
最後に、図形論理ＯＲ処理により、反転付加パタンデータ発生ステップＳ３１０後にでき上がる反転付加パタンデータＦＰに、マスク領域データＫＰを合わせ込むことで、付加パタン領域ｆａ内の欠けパタン集合ＢＳは存在しなくなり、欠けの無い反転付加パタンデータＧＰができあがる。（図６（ｇ）、Ｓ３４０）
【００３２】
次に、本発明の付加パタンデータの作成方法の実施の形態の第４の例を、図７、図８に基づいて説明する。
本例は、第３の例において、得られた反転付加パタンデータＧＰに対し、欠けのある付加パタンを削除する処理工程を加えたものである。
付加パタンの密度が高い場合、上述した第３の例の方法による欠けパタンの削除手段を適用する場合、境界重複パタンデータＬＰをγ分オーバーサイズしたときに、もともと欠けの無い付加パタンと干渉する可能性がある。
つまり、付加パタン密度が高いため、網羅領域データＭＰのパタンが、本来欠けの無い付加パタンと重複部分を持つようになり、反転付加パタンFPに足し込んだ結果、新たな欠け付加パタンが発生しうる。
図８（ａ）は、付加パタン領域ｆａと発生付加パタンＤＴの各パタンｄｔと付加パタン無境界領域ＮＢと、付加パタン無境界ＮＢに部分的に重複部分を持つ付加パタン集合ＢＳを示している。
図８（ｂ）は、付加無パタン境界領域ＮＢと発生付加パタンデータＤＴの重複パタンデータＬＰ１を示している。
重複パタンデータＬＰ１をγ分オーバーサイズした網羅領域データＭＡＰ１を示したものが図８（ｃ）である。
図８（ｃ）の網羅領域データＭＡＰ１の各パタンは隣接する本来欠けの発生のない付加パタンと重複部を持ち、この付加パタン集合をＮＳとする。
すると、第３の例のように、マスク領域データＫＰを作成し、欠けパタン削除ステップにより、付加領域パタンデータＦＡにマスク領域データＫＰを足し込むと、付加パタン集合ＮＳは欠けのある付加パタンとなる。
本例は、このような問題に対処するための手段である。
【００３３】
第３の例のようにして、付加パタン境界ＮＢを作成しておく。
そして、無付加パタン発生ステップにおいて、付加パタンを一つおき、あるいは二つおき以下の密度の少ない形で部分付加パタンデータＤＴｉ（１≦i ≦ｎ）を発生し、欠けパタン削除ステップまでを繰り返し実施する。
部分付加パタンデータＤＴｉ（１≦i ≦ｎ）の総和が全付加パタンデータＤＴとなる。
密度を低くするための部分付加パタンの段階数のn を設定する。
繰り返しの中でn がデクリメントされるため、n を添え字とした処理を実施する。
【００３４】
図７の段階パタン発生ステップｎ（Ｓ４３０）では、付加パタンを一つおき、あるいは二つおき以下の密度の少ない形で全体領域ａａに部分付加パタンデータＤＴｎを発生する。
部分付加パタンＤＴｎに対し上述した説明に対応した、反転付加パタンデータ発生ステップｎ（Ｓ４４０）、マスク領域作成ステップ（Ｓ４５０）、欠けパタン削除ステップ（Ｓ４６０）を実施する。
これは、境界作成ステップＳ４１０を除き、図５の欠け付加パタン削除の流れのステップＳ３１０〜Ｓ３４０に相当する。
部分付加パタンデータＤＴｎについて、欠けパタン削除ステップｎ（Ｓ４６０）が完了してから、ｎをデクリメントする。
ｎが０になっていれば完了である。
ｎが０でなければ、デクリメントしたｎについて段階付加パタン発生ステップｎ（Ｓ４３０）から欠けパタン削除ステップｎ（Ｓ４６０）までを再度繰り返し、ｎが０になるまで続け、最終的な反転付加パタンを求める。
【００３５】
次に、本発明の付加パタン付きフォトマスクの描画方法の１例を簡単に説明する。
本例は、電子ビーム描画装置を用いたフォトマスクの描画方法で、ＬＳＩ製造工程でのウエーハ表面の平坦化を主な目的として、ＬＳＩ製造工程で使用されるフォトマスクのパタン密度を均一化する付加パタンを設けた、付加パタン付きフォトマスクの描画方法である。
フォトマスクを作成するためのフォトマスク基板としては、露光面（電子ビーム照射面）にポジ型のレジストが配設されているものを用いる。
本例は、図２に示すパタンｄｐを有する設計データＤＰを描画用のデータとし、実施の形態の第１の例のパタンデータ作成方法により作成された反転メインパタンデータＭＰと、反転付加パタンデータＦＰとを用いた場合の描画方法で、以下、説明する。
先ず、図２（ｂ）に示す反転メインパタンデータＭＰを用いて、そのデータ領域に対応するフォトマスク基板上での領域を描画する第１の描画を行なう。
第１の描画後、図２（ｂ）の、全領域（領域ａａに相当）のうちの、領域ｍｐと、領域ＮＡの外側部に対応するフォトマスク基板上領域は、未露光のままとなる。
次いで、第１の描画が行われたフォトマスク基板に対し、引き続き、図２（ｇ）に示す反転付加パタンデータＦＰを用いて、そのデータ領域に対応するフォトマスク基板上での領域を描画する第２の描画を行なう。
第２の描画後、図２（ｇ）の白抜き領域に対応するフォトマスク基板上領域は、未露光のままとなる。
第１の描画、第２の描画を行なうことにより、図２（ａ）のパタンｄｐに対応するフォトマスク基板上領域は、未露光のままとなり、この後、フォトマスク基板を現像することにより、フォトマスク基板上に、図２（ａ）のパタンｄｐと、付加パタンに対応したレジスト部を残すことができる。
このように、第１の描画と、第２の描画とを、それぞれ別に行ない、重ね描画することにより、所望の付加パタン付きパタンを形成することができる。
勿論、第１の描画と、第２の描画の描画順を代えても良い。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は、上記のように、フォトマスクのパタン密度を均一化する付加パタンを設けた、付加パタン付きフォトマスクの描画方法で、ポジレジストを用い、パタンデータの無い部分に電子ビームまたはレーザ光を照射して描画する、通常の描画方式に適用できる描画方法の提供可能とした。
また、配線層だけでなくポリシリコン層等他の処理層にも対応でき、多大な処理時間を必要としないパタンデータの作成方法の提供可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の付加パタンデータの作成方法の実施の形態の第１の例の処理を示したフロー図
【図２】本発明のパタンデータの作成方法の実施の形態の第１の例の各処理におけるデータ状態を示した図
【図３】本発明のパタンデータの作成方法の実施の形態の第２の例の処理を示したフロー図
【図４】本発明のパタンデータの作成方法の実施の形態の第２の例の各処理におけるデータ状態を示した図
【図５】本発明のパタンデータの作成方法の実施の形態の第３の例の欠け付加パタン削除処理を示したフロー図
【図６】本発明のパタンデータの作成方法の実施の形態の第３の例の欠け付加パタン削除処理におけるデータ状態を示した図
【図７】本発明のパタンデータの作成方法の実施の形態の第４の例の欠け付加パタン削除処理を示したフロー図
【図８】本発明のパタンデータの作成方法の実施の形態の第４の例の欠け付加パタン削除処理におけるデータ状態を示した図である。
【図９】パタンデータの図形演算処理を説明するための図
【図１０】ウエーハの処理面状態を示した図
【図１１】従来の技術によるパタンデータ作成方法のフロー図
【図１２】従来の技術によるパタンデータ作成方法の各処理における状態を示した図
【符号の説明】
ＤＰ 設計パタンデータ
ＭＰ 反転メインパタンデータ（単にメインパタンデータとも言う）
ＤＴ 付加パタン用データ（単に付加パタンデータとも言う）
ＦＰ、ＦＰ２、ＦＰ２１、ＧＰ、ＧＰ１、ＧＰｉ 反転付加パタンデータ
ＭＡＰ、ＭＡＰ１ 網羅領域データ
ＫＰ マスク領域データ
ＤＰ１、ＤＡ、ＥＡ、ＦＡ、ＮＰ パタンデータ
ＳＮＰ、ＮＢ パタンデータ
ＬＰ、ＬＰ１ 重複パタンデータ
ｄｐ、ｄｔ パタン（図形とも言う）
ＮＡ、ｍｐ、ｄａ、ｚｐ、ｚｐ１、ｅａ、ｘａ、ｙａ 領域
ｎｐ、ｓｎｐ、ｎｂ 領域
ＭＩ、ＭＪ、γ、β サイズ変化量（元の図形との間隔とも言う）
ＢＳ、ＮＳ 集合
Claims (8)
- フォトマスクのパタン密度を均一化する付加パタンを設けた付加パタン付きフォトマスク用の、描画データを作成するためのデータ処理方法であって、電子回路のレイアウト設計の際、あるいはフォトマスク製造データ作成の際に、付加パタンを配置せずに既に設計の完了した設計パタンデータＤＰの各パタンｄｐと、作成する付加パタン用データＤＴの各パタンｄｔとの干渉を避けるための、各パタンｄｐと各パタンｄｔとのデータ領域における位置の最小間隔をＭＩとしたときに、（ａ）設計パタンデータＤＰに対し、サイジング図形処理を施し、各パタンｄｐ部を前記最小間隔ＭＩ分オーバーサイズした付加パタン無領域ＮＡを有するパタンデータＤＰ１を作成し、更に、設計パタンデータＤＰとパタンデータＤＰ１に対し、論理ＮＯＴ図形処理を採り、前記付加パタン無領域ＮＡから前記設計パタンデータＤＰの各パタンｄｐ部を差し引いた反転パタンｍｐを有する反転メインパタンデータＭＰを作成する反転メインパタンデータＭＰ生成ステップと、（ｂ）設計パタンデータ領域の全体領域ａａを表す全体領域データＡＡと、パタンデータＤＰ１に対し、論理ＮＯＴ図形処理を採り、全体領域ａａから、付加パタン無領域ＮＡを差し引いた基本付加パタン領域ｄａを作成する基本付加パタン領域データＤＡを生成する生成ステップと、（ｃ）付加パタンを配置してはいけない配置禁止領域を決め、基本付加パタン領域データＤＡの基本付加パタン領域ｄａから配置禁止領域を差し引いた、付加パタン領域ｆａを有する付加パタン領域データＦＡ作成する、付加パタン領域データ生成ステップと、（ｄ）設計パタンデータ領域に対応する領域全体に対して、付加パタンの基本となる図形ｄｔを規則的に配置した、付加パタン用データＤＴを発生する付加パタン用データ作成ステップと、（ｅ）付加パタン領域データＦＡと付加パタン用データＤＴに対し、論理ＮＯＴ図形処理を施し、付加パタン領域ｆａから付加パタン用データＤＴの各パタンを差し引いて、反転付加パタンデータＦＰを作成する反転付加パタンデータ生成ステップとを有することを特徴とするパタンデータの作成方法。
- フォトマスクのパタン密度を均一化する付加パタンを設けた付加パタン付きフォトマスク用の、描画データを作成するためのデータ処理方法であって、電子回路のレイアウト設計の際、あるいはフォトマスク製造データ作成の際に、付加パタンを配置せずに既に設計の完了した設計パタンデータＤＰの各パタンｄｐと、作成する付加パタン用データＤＴの各パタンｄｔとの干渉を避けるための、各パタンｄｐと各パタンｄｔとのデータ領域における位置の最小間隔をＭＩとしたときに、（ｆ）設計パタンデータＤＰに対し、サイジング図形処理を施し、各パタンｄｐ部を前記最小間隔ＭＩ分オーバーサイズした付加パタン無領域ＮＡを有するパタンデータＤＰ１を作成し、更に、設計パタンデータＤＰとパタンデータＤＰ１に対し、論理ＮＯＴ図形処理を採り、前記付加パタン無領域ＮＡから前記設計パタンデータＤＰの各パタンｄｐ部を差し引いた反転パタンｍｐを有する反転メインパタンデータＭＰを作成する反転メインパタンデータＭＰ生成ステップと、（ｇ）設計パタンデータ領域の全体領域ａａを表す全体領域データＡＡと、パタンデータＤＰ１との、論理ＮＯＴ図形処理を採り、全体領域ａａから、付加パタン無領域ＮＡを差し引いた基本付加パタン領域ｄａを作成する基本付加パタン領域データＤＡを生成する生成ステップと、（ｈ）設計パタンデータ領域に対応する領域全体に対して、付加パタンの基本となる図形ｄｔを規則的に配置した、付加パタン用データＤＴを発生する付加パタン用データ作成ステップと、（ｉ）基本付加パタン領域データＤＡと付加パタン用データＤＴに対し、論理ＮＯＴ図形処理を施し、基本付加パタン領域ｄａから付加パタン用データＤＴの各パタンを差し引いて、反転付加パタンデータＦＰ２を作成する基本反転付加パタンデータ生成ステップと、（ｊ）付加パタンを配置してはいけない配置禁止領域を決め、論理ＯＲ図形処理により、反転付加パタンデータＦＰ２から配置禁止領域を足し込み、反転付加パタンデータＦＰを作成する反転付加パタンデータ生成ステップとを有することを特徴とするパタンデータの作成方法。
- 請求項１ないし２において、配置禁止領域は、ウエーハ製造工程における隣接する処理層を形成するための露光用フォトマスク同志の位置関係により決められるもので、即ち、各露光用フォトマスクをパタン化するためのデータである各層の設計データ間のパタン位置関係により決められるもので、
配置禁止領域のうち、作成する付加パタンから間隔ＭＪをおく必要のある配置禁止領域１については、新たに別の領域データとして準備した領域パタンデータ、あるいは他層パタンデータ，あるいは前記領域パタンデータと前記他層パタンデータと設計パタンデータＤＰのうち２種パタンデータ以上の図形論理結果から、得られるパタンデータの領域ｚｐを、サイジング図形処理により、前記ＭＪ分オーバーサイズして、付加パタン無領域ｘａを配置禁止領域１として作成し、
配置禁止領域のうち、作成する付加パタンから間隔を設ける必要がない配置禁止領域２については、新たに別の領域データとして準備した領域パタンデータ、あるいは他層パタンデータ，あるいは前記領域パタンデータと前記他層パタンデータと設計パタンＤＰのうち２種パタン以上の図形論理結果から、得られる付加パタン無領域ｙａを配置禁止領域２として作成することを特徴とするパタンデータの作成方法。 - 請求項１ないし３において、（Ａ）反転付加パタンデータ生成ステップの後に、論理ＮＯＴ図形処理により、全体領域ａａから付加パタン領域ｆａを差し引いた無付加パタン領域ｎｐを作成し、サイジング図形処理により、無付加パタン領域ｎｐをβ分アンダサイズした領域ｓｎｐを作成し、論理ＮＯＴ図形処理により、無付加パタン領域ｎｐから領域ｓｎｐを差し引いて、付加パタン無境界領域ｎｂを作成する、境界領域作成スタップと、（Ｂ）付加パタン無境界領域ｎｂにまたがる付加パタン用データＤＴの付加パタンを付加パタン集合ＢＳとしたときに、論理ＡＮＤ図形処理により、付加パタン用データＤＴと付加パタン無境界領域ｎｂとが重複する、付加パタンデータＬＰを作成し、サイジング図形処理により、付加パタンデータＬＰの各パタンをγオーバーサイズして、前記付加パタン集合ＢＳを網羅する網羅領域を有する網羅領域データＭＡＰを作成し、論理ＡＮＤ図形処理により、網羅パタンデータＭＡＰと付加パタン領域データＦＡの論理積であるマスク領域を有するマスク領域データＫＰを作成する、マスク領域データ作成ステップと、（Ｃ）論理ＯＲ図形処理により、マスク領域データＫＰを反転付加パタンＦＰに合わせ込んで、反転付加パタンＦＰにおける欠けた付加パタンを削除した新たな第２の反転付加パタンデータＧＰを作成する、第２の反転付加パタンデータ生成ステップとを行なうことを特徴とするパタンデータの作成方法。
- 請求項４において、付加パタン用データＤＴを発生する付加パタン用データ作成ステップの後で、付加パタン用データＤＴの密度が高く、マスク領域データＫＰのマスク領域が、付加パタン集合ＢＳに近接する他の付加パタン集合ＮＳをも干渉する場合、付加パタン集合ＮＳへの干渉により、マスク領域データＫＰのマスク領域による欠け付加パタンの発生を防ぐため、第２の反転付加パタンデータＧＰ生成ステップにおいて、各部分付加パタンデータＤＴｉ（１≦ｉ≦ｎ）の総和が付加パタンデータＤＴとなるようにｎ個の、密度の低い部分付加パタンデータＤＴｉを発生する、段階付加パタン発生させるもので、（Ｄ）各部分付加パタンデータＤＴｉについて、サイジング図形処理と付加パタン無境界ＮＢと部分付加パタンデータＤＴｉの重複から、欠けの存在する部分付加パタンを網羅するマスク領域を有するマスク領域データＫＰｉを作成する、マスク領域データ作成ステップと、（Ｅ）論理ＯＲ図形処理により、反転付加パタンデータＦＰに、各マスク領域データＫＰｉ（１≦ｉ≦ｎ）を足し込み、欠けパタンを削除した各反転付加パタンデータＧＰｉ（１≦ｉ≦ｎ）を、それぞれ得る、反転付加パタンデータ生成ステップを行なうもので、あることを特徴とするパタンデータの作成方法。
- 請求項１ないし請求項５において、付加パタン用データ作成ステップ以降あるいは全てのステップを、フォトマスク描画データにより実施することを特徴とするパタンデータ作成方法。
- ＬＳＩ製造工程でのウエーハ表面の平坦化を主な目的として、ＬＳＩ製造工程で使用されるフォトマスクのパタン密度を均一化する付加パタンを設けた、付加パタン付きフォトマスクの描画方法であって、請求項１ないし５に記載のパタンデータ作成方法における、反転メインパタンデータＭＰと、反転付加パタンデータＦＰあるいは第２の反転付加パタンデータＧＰあるいは各反転付加パタンデータＧＰｉ（１≦ｉ≦ｎ）とを、それぞれ直接フォトマスク描画データとして、あるいは、それぞれをフォトマスク描画データに変え、各描画データによる描画を、それぞれ別に行ない、フォトマスク用基板上のポジ型レジストに重ね描画することを特徴とする付加パタン付きフォトマスクの描画方法。
- 請求項７において、描画を電子ビーム描画装置ないしレーザ描画装置で行なうことを特徴とする付加パタン付きフォトマスクの描画方法。
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