JP4831390B2 - 電子線描画データ作成方法、作成装置及び作成プログラム並びに電子線描画装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子線描画データ作成方法、作成装置及び作成プログラム並びに電子線描画装置に関し、特に、多重描画のための電子線描画データのデータ容量を減少し、データ作成時間も短縮できる電子線描画データ作成方法、作成装置及び作成プログラム並びに電子線描画装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体集積回路の性能の向上に伴い、そのパターンの微細化が急速に進められている。電子線（electron beam：ＥＢ）を用いた露光方式は、今後必要とされる長さ０．２５マイクロメータ以下の微細なパターンを形成できる点で重要な役割を有する。
【０００３】
図１６は、半導体集積回路の製造工程の一部を表すフロー図である。すなわち、同図は、いわゆる「マスターレチクル」などの露光マスクＭを形成する工程を表す。
まず、ステップＳ１において半導体集積回路のレイアウトが設計され、レイアウトデータＬＤが生成される。レイアウトデータＬＤは、「ＣＡＤ（computer aided design）データ」などと呼ばれることもある。次に、ステップＳ２においてレイアウトデータＬＤが変換され、電子線描画装置において用いられる描画データＤＤが生成される。この描画データＤＤが、電子線描画装置ＥＬに入力される。一方、例えば石英などの透光性基板上にクロム（Ｃｒ）などの遮光層が積層され、さらにその上にレジスト層が形成されたマスク素材が電子線描画装置に導入される。そして、描画データＤＤに基づいてマスク素材のレジスト層が電子線により露光される。その後、レジスト層を現像することによりその一部を選択的に除去してレジストパターンを形成する。このレジストパターンをマスクとしてクロムなどの遮光層を選択的にエッチング除去することにより、所定のパターンが形成されたマスクＭを形成することができる。
【０００４】
ここで、特許文献１には、レイアウトデータと描画データとの論理演算を行うことにより描画データの検証を行う方法が開示されている。つまり、描画データにおいて生成されるパターンがＣＡＤ（computer aided design）データと同一であるか否かを調べることができる。
【０００５】
さて、当初は、描画データＤＤにより１枚のマスクＭに描画する回数は１回であった。つまり、電子線描画装置ＥＬは、一回の電子線露光によりマスクＭの表面のレジスト層に必要な電子線を照射していた。
しかしその後、マスクの高精度化の一環として、電子線の位置決め誤差の低減などを目的に、電子線描画装置で同じパターンを重ねて描画する「多重描画」が行なわれるようになった。
【０００６】
図１７は、多重描画を概念的に表す模式図である。
すなわち、「多重描画」とは、レジストの感光に必要な電子線の照射量を複数に分割し、それぞれの照射量で同一のパターンを重ね打ちすることで、いわゆる「平均化」による精度の向上を可能としたものである。照射量を分割した数を「多重度」と呼ぶ。
【０００７】
この場合、精度の向上のために、各回の電子線照射量、最大ショットサイズを変化させることによって最適な描画条件で描画する提案がされている（特許文献２）。さらに、多重描画でのパターン寸法・接続精度向上のため、同一パターンではなく、異なる形状に分割したパターンを多重描画する手法も実現されている。
【０００８】
図１８は、異なる形状に分割した多重描画を表す模式図である。すなわち、同図に表した具体例の場合、２回の描画にそれぞれ対応する描画データＤＤ１及びＤＤ２が生成される。そして、それぞれの描画データは、描画フィールド境界ＦＩでパターンが分割される。そして、これら描画フィールド境界ＦＩにおけるパターンの「つなぎ目」の発生を抑制するために、描画データＤＤ１と描画データＤＤ２との間で、描画フィールド境界ＦＩをずらしている。
【０００９】
またさらに、単純でないパターンを台形分割処理する場合にも、微小図形の発生を考慮し、さらに平均化の効果を得るために、台形分割方向を変えることができる。
図１９は、台形分割方向を変えた多重描画を表す模式図である。すなわち、レイアウトデータＬＤのパターンＡ、Ｂは、単純な四角形ではないため、複数の台形に分割する処理を施す必要がある。そして、この場合にも、描画データＤＤ１と描画データＤＤ２とで、台形分割方向を変えることにより、微小図形が発生した時にも精度の低下を抑制することができ、さらに「平均化」の効果も得られる。すなわち、図９に表した具体例の場合には、描画データＤＤ１においては、パターンＡ１、Ｂ１をＸ方向に分割し、一方、描画データＤＤ２においては、これらに対応するパターンＡ２、Ｂ２をＹ方向に分割している。
また、微小図形に対してのみ、形状を変化させて２重描画を行う方法も提案されている（特許文献３）。
【００１０】
以上説明したように、電子線描画装置においてレジストヒーティングを避け、且つパターン精度を上げるためには、多重描画が有効である。さらにまた、描画フィールドをずらしたり、台形分割方向を変えることにより、平均化の効果が得られ、微細パターンを高い精度で形成することが可能となる。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−３４４３０２号公報
【特許文献２】
特開平９−２５１９４０号公報
【特許文献３】
特開２００２−２９６７５９号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の多重描画方式においては、原則としてマスクの全パターンについて多重描画を実行していた。このため、描画データの作成時間やそのデータ量、また描画の時間が、２重描画の場合には最大で２倍、４重描画の場合には最大で４倍に増大するという問題があった。ＬＳＩの大規模化、高集積化が今後も進展することを考慮すると、このままの多重描画方式を実施しつづけることが困難になると予想される。
【００１３】
また、前述した特許文献３に開示されている方法の場合、微小図形に対してのみ、形状を変形させて２重描画を行うが、そうすると、一つのパターンが、一重描画部分と多重描画部分とに分割されることとなり、変形条件の設定などが複雑であり、処理時間の増加などの問題が生ずるおそれがある。
【００１４】
一方で、多重描画を実施する場合、それぞれのパターンの多重度は適正に設定されていなければならない。つまり、多重度が誤った描画データにより描画されると、電子線のドーズ量に局所的な過不足が生じてしまい、描画精度が劣化することとなる。
【００１５】
ところが、従来、多重描画において、描画データのパターンの多重度を的確に検証できる方法はなかった。例えば、前述した特許文献１に開示された検証方法は、多重描画を念頭に置いたものではなく、描画データの一部のパターンまたはパターンの一部において多重度が異なる場合に対処することが容易でなかった。
【００１６】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、その目的は、多重描画用の描画データのデータ量を低減させ、その作成時間や描画時間も短縮するとともに、そのような描画データにおける多重度が適正に設定されているか否かを検証可能な電子線描画データ作成方法、作成装置及び作成プログラム並びに電子線描画装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明によれば、被露光体に対して電子線を用いた多重描画により描画するための描画データを生成する電子線描画データ生成方法であって、描画すべきパターンごとに多重度を決定し、前記多重度の内の最大の度数に対応する複数の描画データを生成し、前記パターンごとに、それぞれの前記多重度に対応した数の前記描画データに含まれるようにデータ変換するデータ変換ステップと、前記データ変換ステップにより生成された描画データにおいて、前記パターンの輪郭に沿って環流するベクトルを生成し、前記パターンの所定の方向のスライスと交差するベクトルの数を、前記ベクトルの方向を加味してカウントし、前記スライス方向における位置に対応させてカウント値を記憶し、前記描画データごとの前記カウント値を前記スライス方向における位置に対応づけて合計し、前記位置ごとの前記カウント値の合計から、前記位置に対応する前記パターンの多重度を計算する検証ステップと、を備えたことを特徴とする電子線描画データ生成方法が提供される。
【００１８】
または、被露光体に対して電子線を用いた多重描画により描画するための描画データを生成する電子線描画データ生成方法であって、描画すべきパターンごとに多重度を決定し、前記多重度の内の最大の度数に対応する複数の描画データを生成し、前記パターンごとに、それぞれの前記多重度に対応した数の前記描画データに含まれるようにデータ変換するデータ変換ステップと、前記データ変換ステップにより生成された描画データにおいて、前記パターンの輪郭に沿って環流するベクトルを生成し、前記複数の描画データに含まれる前記ベクトルを同一平面に合成し、前記同一平面における前記パターンの所定の方向のスライスと交差するベクトルの数を、前記ベクトルの方向を加味してカウントし、前記スライス方向における位置に対応させてカウント値を記憶し、前記位置ごとの前記カウント値から、前記位置に対応する前記パターンの多重度を計算する検証ステップと、を備えたことを特徴とする電子線描画データ生成方法が提供される。
【００１９】
または、被露光体に対して電子線を用いた多重描画により描画するための描画データを生成する電子線描画データ生成装置であって、描画すべきパターンごとに多重度を決定し、前記多重度の内の最大の度数に対応する複数の描画データを生成し、前記パターンごとに、それぞれの前記多重度に対応した数の前記描画データに含まれるようにデータ変換するデータ変換手段と、前記データ変換手段により生成された描画データにおいて、前記パターンの輪郭に沿って環流するベクトルを生成し、前記パターンの所定の方向のスライスと交差するベクトルの数を、前記ベクトルの方向を加味してカウントし、前記スライス方向における位置に対応させてカウント値を記憶し、前記描画データごとの前記カウント値を前記スライス方向における位置に対応づけて合計し、前記位置ごとの前記カウント値の合計から、前記位置に対応する前記パターンの多重度を計算する検証手段と、を備えたことを特徴とする電子線描画データ生成装置が提供される。
【００２０】
または、被露光体に対して電子線を用いた多重描画により描画するための描画データをコンピュータに生成させる電子線描画データ生成プログラムであって、描画すべきパターンごとに多重度を決定し、前記多重度の内の最大の度数に対応する複数の描画データを生成し、前記パターンごとに、それぞれの前記多重度に対応した数の前記描画データに含まれるようにデータ変換するデータ変換ステップと、前記データ変換ステップにより生成された描画データにおいて、前記パターンの輪郭に沿って環流するベクトルを生成し、前記パターンの所定の方向のスライスと交差するベクトルの数を、前記ベクトルの方向を加味してカウントし、前記スライス方向における位置に対応させてカウント値を記憶し、前記描画データごとの前記カウント値を前記スライス方向における位置に対応づけて合計し、前記位置ごとの前記カウント値の合計から、前記位置に対応する前記パターンの多重度を計算する検証ステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする電子線描画データ生成プログラムが提供される。
【００２１】
または、被露光体に対して電子線を用いた多重描画により描画を実施可能とした電子線描画装置であって、描画すべきパターンごとに多重度を決定し、前記多重度の内の最大の度数に対応する複数の描画データを生成し、前記パターンごとに、それぞれの前記多重度に対応した数の前記描画データに含まれるようにデータ変換するデータ変換手段と、前記データ変換手段により生成された描画データにおいて、前記パターンの輪郭に沿って環流するベクトルを生成し、前記パターンの所定の方向のスライスと交差するベクトルの数を、前記ベクトルの方向を加味してカウントし、前記スライス方向における位置に対応させてカウント値を記憶し、前記描画データごとの前記カウント値を前記スライス方向における位置に対応づけて合計し、前記位置ごとの前記カウント値の合計から、前記位置に対応する前記パターンの多重度を計算する検証手段と、を有するデータ変換検証部を備え、前記データ変換検証部により生成された描画データに基づき、前記多重描画による描画を実行可能とした電子線描画装置が提供される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態にかかる多重描画の描画データ生成方法を用いた半導体集積回路の製造工程の一部を表すフローチャートである。すなわち、同図は、いわゆる「マスターレチクル」などの露光マスクＭを形成する工程を表す。
【００２４】
まず、ステップＳ１において生成された半導体集積回路などのレイアウトデータＬＤが生成される。このレイアウトデータＬＤには、集積回路のレイアウトに対応するパターンＡ〜Ｅが形成されている。レイアウトデータＬＤは、ステップＳ２において変換され、電子線による多重描画用の描画データＤＤ１及びＤＤ２が生成される。
【００２５】
このレイアウトデータは、ステップＳ２において多重描画のための描画データに変換される。ただし、本発明においては、レイアウトデータＬＤに含まれるパターンＡ〜Ｅの全てが多重化されるとは限らない。例えば、図１に例示した具体例の場合、レイアウトデータＬＤのパターンＡ及びＤに対応するパターンは、描画データＤＤ１にのみパターンａ、ｄとして形成され、描画データＤＤ２には形成されない。つまり、パターンＡ及びＥは、多重化されず、一回の露光によって描画される。パターンが単純な形状で高精度を要求されず、また、描画フィールド境界ＦＩによって分割されないような場合には、このように一回の露光により描画することが可能である。このように、単純なパターンを多重化しなければ、描画データ量を低減し、描画データの生成時間や電子線の露光時間を短縮することができる。
【００２６】
またこの場合、例えば多重度が「４」すなわち４回に分けて露光するような時には１回で露光せず、２回に分けて露光してもよい。つまり、多重化を実施しないのではなく、多重度を下げる。このようにしても、データ量の低減などの効果を得ることができる。
【００２７】
また一方、レイアウトデータのパターンＢを見ると、描画データＤＤ１とＤＤ２において、分割形態が同一である。つまり、パターンＢは、四角形などの単純な形状ではなく、辺長や面積などの条件により多重化が必要であるが、図１に例示した如くＸ方向に２分割すると微小図形などが発生しないため、描画データＤＤ１とＤＤ２とおいて、同一の方向に分割され、同一の図形に分割されている。
【００２８】
このような場合には、描画データＤＤ１とＤＤ２とに同一の分割図形を出力できるので、データを圧縮することができる。圧縮の方法としては、当業者に公知の各種のデータ圧縮方法を用いることができる。その最も簡単なものは、データを共通化し引用する方法である。つまり、描画データＤＤ２のパターンｂ２を実行するとき、描画データＤＤ１のパターンｂ１のデータを引用することにより、パターンＢに対応する描画データ量をほぼ半減することも可能である。
また、描画データのフォーマットは電子線描画装置によって異なり、そのフォーマットに応じて各種の圧縮をすることも可能である。そのひとつの方法として、「モーダル化」がある。モーダル化によれば、例えば、「図形種」、「ＸＹ座標」、「幅」、「高さ」、「ドーズ量」の順にデータが配列されている。そして、これらの図形毎に、これらのパラメータのうちで同一のものを省略し、異なるもののみを記述すればよい。例えば、「長方形」、「Ｘ座標値」、「Ｙ座標値」、「幅」、「高さ」、「ドーズ量」のパラメータで指定された図形の次に、ドーズ量のみがこれらと異なり、他のパラメータが同一の図形を描画するような場合には、「ドーズ量」のみを記述すればよい。
また、「繰り返し法」という方法もある。これは、同じ形状・寸法の図形を等間隔で繰り返し配置する場合に、例えば、「図形種（例えば、長方形）」、「始点のＸ座標値」、「始点のＹ座標値」、「幅」、「高さ」、「ドーズ量」、「Ｘ方向の配列ピッチ」、「Ｙ方向の配列ピッチ」、「Ｘ方向の繰り返し数」、「Ｙ方向の繰り返し数」の如くパラメータを列挙することにより記述することができる。
これら、「モーダル化」や「繰り返し法」のいずれも、本発明における圧縮方法として用いることが可能である。
【００２９】
以上説明したように、本発明によれば、レイアウトデータＬＤに含まれるパターンのうちで、多重化が必要なもののみについて多重化し、また、多重化した場合でも、描画データを適宜圧縮することにより、描画データのデータ量を低減し、データ生成速度及び露光時間を短縮することができる。
【００３０】
また、本発明においては、レイアウトデータＬＤのパターン（あるいはそのパターンを分割した図形）毎に多重化の有無やデータ圧縮の有無を区別できるので、データ変換処理が無用に複雑化せず、迅速なデータ変換処理を確保することができる。
【００３１】
このようにして生成された描画データは、次に、ステップＳ３において検証される。すなわち、本発明においては、描画データにおいて、パターン（図形）毎に多重度が異なる場合がある。そこで、ステップＳ３においては、パターン（図形）毎に、設定されている多重度を調べ、その多重度に対応して電子線のドーズ量が適正に設定されているか否かを検証する。また、多重化されている場合には、その分割処理などが適正に実施されているか否かを検証する。
【００３２】
このようにして検証された描画データＤＤは、電子線描画装置ＥＬに入力される。電子線描画装置ＥＬは、生成された描画データに従って、圧縮されたデータを展開し、電子線ドーズ量を調整し、描画フィールド境界を適宜移動させつつ、マスク素材に多重描画パターンを描画する。
【００３３】
以下、ステップＳ２において実行されるデータ変換処理についてさらに詳細に説明する。
図２は、本発明の実施の形態にかかるデータ変換処理Ｓ２の具体例を表すフローチャートである。
【００３４】
すなわちまず、ステップＳ２０２においてレイアウトデータＬＤを入力する。次に、ステップＳ２０４において、レイアウトデータＬＤについて所定の図形演算を実行する。図形演算によって、レイアウトデータＬＤに含まれているそれぞれのパターン（例えば、パターンＡ〜Ｅ）を認識する。そして、必要があれば、これらパターンについて、スケーリングやサイジングなどの処理を実行する。
【００３５】
次に、図形演算で得られた各パターン（または分割された図形）について、ステップＳ２０６において、多重描画の要否判定を行う。その判定条件としては、例えば、各パターン（図形）の形状や最小幅、面積を用いることができる。例えば、各パターンの最小幅が所定値以下の場合には多重化を実施する、というように判定することができる。これら判定条件は、電子線描画装置の特性や描画プロセスの条件などに応じて適宜決定することができる。
【００３６】
多重描画が不要であると判定されたパターンについては、露光を一度だけにするため、多重描画するパターンに比べて電子線のドーズ量を多くする必要がある。そこで、ステップＳ２２０に進み、ドーズ量の変更の処理を行う。
【００３７】
一方、多重描画が必要と判定されたパターンについては、ステップＳ２０８に進み、描画フィールド境界ＦＩと交差するか否かの判定を行う。
【００３８】
パターンが描画フィールド境界ＦＩと交差する場合（ステップＳ２０８：yes）には、描画フィールド境界ＦＩが変化（移動）するとパターンの分割形状も変化するため、圧縮表現を使って出力することができない。そこで、ステップＳ２１４及びステップＳ２１６に進み、Ｘ方向の台形分割処理（ステップＳ２１４）とＹ方向の台形分割処理（ステップＳ２１６）をそれぞれ実行する。
【００３９】
一方、パターンが描画フィールド境界ＦＩと交差しない場合（ステップＳ２０８：no）は、ステップＳ２１０に進み、仮台形分割処理を実行する。そしてさらに、仮台形分割の結果について、ステップＳ２１２において微小図形の有無の判定を実行する。
【００４０】
仮台形分割によって微小図形が発生している場合（ステップＳ２１２：yes）は、多重描画により異なる分割図形を描画して精度の向上を図ることが望ましい。そこで、ステップＳ２１４及びステップＳ２１６に進み、Ｘ方向の台形分割処理（ステップＳ２１４）とＹ方向の台形分割処理（ステップＳ２１６）をそれぞれ実行する。
【００４１】
一方、仮台形分割によって微小図形が発生していない場合（ステップＳ２１２：no）は、同じ分割図形を多重に出力することができる。そこで、ステップＳ２１８に進み、描画データの圧縮表現を利用した多重出力を行う。圧縮の方法は、前述したように、データ引用をはじめとして各種の圧縮方法を用いることができる。
【００４２】
なお、ステップＳ２１２における微小図形の判定条件としては、分割された図形の幅、高さや隣接図形の有無などを挙げることができ、描画装置の特性や描画プロセス条件などに応じて適宜決定することができる。
【００４３】
選択したパターンについて、以上説明した流れに基づいて描画データへの変換が終了したら、ステップＳ２２２に進み、処理すべきパターンの有無を判定する。処理すべきパターンがある場合（ステップＳ２２２：yes）は、ステップＳ２０６に戻り、そのパターンについて多重描画の要否を判定する。一方、処理すべきパターンがない場合（ステップＳ２２２：no）には、全てのパターンに対して、上述の変換処理が終了しているので、ステップＳ２２４に進み、各台形分割パターンなどを合成し、描画データに変換し、出力する処理を実行する。
【００４４】
このようにして生成された描画データは電子線描画装置に入力され、その描画データにしたがって、圧縮データの展開、電子線のドーズ量の調整、描画フィールド境界ＦＩの移動などを行いながら、マスク素材に多重描画パターンが描画される。
【００４５】
図３は、ステップＳ２のデータ変換処理によってレイアウトデータから変換された描画データを例示する模式図である。
すなわち、レイアウトデータＬＤは、多重度が「２」の多重描画を実施するための、描画データＤＤ１及びＤＤ２に変換されている。ここで、レイアウトデータＬＤには、大文字のアルファベットＡ〜Ｅにより分類される各種のパターンが設けられている。
【００４６】
これらのうちで、パターンＡ及びパターンＢは、四角形などの単純な形状であり、そのサイズも多重化が必要なほど小さくない。そこで、これらのパターンは、多重化することなく、描画データＤＤ１及びＤＤ２のいずれかのみに生成することができる。この時、パターンＡは、描画データＤＤ１にパターンａとして生成され、一方、パターンＢは、描画データＤＤ２にパターンｂとして生成される。
【００４７】
パターンｂが描画データＤＤ２に生成される理由は、描画フィールド境界ＦＩと交差しないようにするためである。つまり、描画データＤＤ１とＤＤ２とでは、描画フィールド境界ＦＩが異なる位置に形成されている。そこで、描画フィールド境界ＦＩと交差しないように、パターンをいずれかの描画データに生成することができる。このようにして描画フィールド境界ＦＩと交差しないように生成すれば、パターンを多重化する必要がなくなり、データ量を低下させることができる。
【００４８】
なお、これらパターンａ、ｂは、一度の露光により形成されるのであるから、後に説明する多重化されたパターンよりも電子線のドーズ量を高くするように、データが設定される。
【００４９】
次に、レイアウトデータＬＤにおけるパターンＣは、描画データＤＤ１及びＤＤ２において、それぞれパターンｃ１、ｃ２として分割して生成されている。ただし、これら分割パターンは、多重化されていないので、やはり描画データのデータ量を低下させることができる。パターンｃ２が描画データＤＤ２に生成される理由は、やはり描画フィールド境界ＦＩと交差しないようにするためである。
【００５０】
そして、これらパターンｃ１、ｃ２も、それぞれ一度の露光により形成されるのであるから、後に説明する多重化されたパターンよりも電子線のドーズ量を高くするように、データが設定される。
【００５１】
次に、レイアウトデータにおけるパターンＤは、台形分割する必要はないのであるが、多重化され、描画データＤＤ１とＤＤ２とにそれぞれｄ１、ｄ２として生成されている。これは、これらパターンＤは、描画データＤＤ１とＤＤ２のいずれにおいても、描画フィールド境界ＦＩをまたいでしまうからである。これらパターンｄ１、ｄ２は、多重化され、２回の露光で形成されるので、その電子線ドーズ量は、パターンａ、ｂ、ｃ１及びｃ２よりも低く設定される。
【００５２】
最後に、レイアウトデータＬＤにおけるパターンＥは、多重化され、描画データＤＤ１、ＤＤ２にそれぞれパターンｅ１、ｅ２として生成されている。これらパターンｅ１、ｅ２は、台形分割され、さらに微小図形が発生しているので、描画データＤＤ１においてはＸ方向に分割され、描画データＤＤ２においてはＹ方向に分割されている。これらパターンｅ１、ｅ２も２回の露光で形成されるので、その電子線ドーズ量は、パターンｄ１、ｄ２と同様に低く設定される。
【００５３】
以上説明したように、本具体例においても、多重描画するパターンを限定することにより、描画図形数を削減できている。すなわち、本具体例のパターンの場合、全てのパターンを多重描画する場合と比較すると、描画図形数は、１７８図形から１４７図形にまで削減されている。その結果として、描画データのデータ量を低下させ、変換時間を短縮し、露光時間も短縮することができる。
【００５４】
以上説明したように、本発明によれば、多重描画のための描画データを生成するにあたって、多重化が必要であるか否かをパターン毎に判定し、不要であると判定したパターンについては、多重化せずに一回の露光で処理するデータを生成する。また、多重化が必要な場合であっても、データの圧縮を実施することにより、データ量を低下させることができる。
その結果として、描画データのデータ量が低下すると同時に、データの生成に必要なＣＰＵパワーやメモリ容量などのリソースが少なくて済む。従って、比較的小型のコンピュータを用いて迅速な検証を実施することが可能となる。
【００５５】
次に、ステップＳ３において実施されるデータ検証プロセスについて詳細に説明する。
図４は、ステップＳ３におけるデータ検証プロセスのフローチャートである。
【００５６】
すなわちまず、ステップＳ３０２において描画データＤＤ（ＤＤ１、ＤＤ２）を入力し、ステップＳ３０４において、パターン毎に多重度の計算を行う。この計算の結果に基づき、ステップＳ３０６において、多重化の有無を判定する。
計算により得られた多重度が、例えば所定値の半分（例えば、「１」）の場合は「多重無」と判定し、ステップＳ３１４に進む。ステップＳ３１４においては、パターン寸法が所定のサイズより大きく、電子線のドーズ量の設定値が多重無パターン用となっていることを確認する。つまり、図１に例示したパターンＡ、Ｄように、多重化が不要なサイズを有することや、一回の露光により確実に描画されるように電子線のドーズ量が高い値に設定されていることを確認する。
【００５７】
一方、例えば、ステップＳ３０４の計算によって多重度が「２」とされた場合には、ステップＳ３０６において、「多重有」と判定される。これは、例えば、図１に例示したパターンＢ、Ｃ及びＤに対応する。この場合には、ステップＳ３０８に進み、微小図形の有無が判定される。
【００５８】
微小図形が「無」と判定された場合は、ステップＳ３１２に進み、同じ形状のパターンが多重に出力され、圧縮表現されていることを確認する。これは、例えば、図１に例示したパターンＢに対応する。つまり、分割形態が同一の場合に、適正に圧縮処理されているか否かを確認する。
【００５９】
一方、ステップＳ３０８において、微小図形が「有」と判定された場合は、ステップＳ３１０に進み、分割形状の異なるパターンが重なっていることを確認する。これは、例えば、図１に例示したパターンＥに対応する。
【００６０】
以上の処理を全てのパターンに対して行うことにより、多重描画データに対する検証が実行される。
【００６１】
次に、多重描画データの検証の中で行われるパターン多重度計算（ステップＳ３０４）のプロセスについて説明する。
【００６２】
図５は、ステップＳ３０４におけるアルゴリズムを例示するフローチャートである。以下、このプロセスについて、最も簡単な具体例として、図１９に例示した描画データの一部を参照しつつ説明する。
【００６３】
図６乃至図１０は、本具体例の多重度計算方法を説明するための概念図である。 すなわち、図６（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ図１９に表した描画データＤＤ１、ＤＤ２を表す模式図である。以下、これら描画データＤＤ１、ＤＤ２により多重化されて表現されているパターンＰ１、Ｐ２について本形態の検証方法を実施する具体例について説明する。
【００６４】
まず、図５にステップＳ３０４Ａにおいて、入力した描画データをパターン毎に分割する。例えば、図６に例示した描画データの場合、パターン（例えば、Ｐ１、Ｐ２など）毎に分割してもよく、またさらに、それぞれパターンを複数の図形（例えば、Ｐ３、Ｐ４など）に分割してもよい。
【００６５】
次に、ステップＳ３０４Ｂにおいて、分割されたパターンまたは図形をベクトル化する。例えば、描画データＤＤ１、ＤＤ２に含まれるパターンＰ１、Ｐ２について説明すると、図７（ａ）及び（ｂ）に例示した如く、その輪郭に沿って一方向に環流するベクトルを生成する。図７においては、右回り（時計回り）にベクトル化した具体例を表したが、これとは逆に左回り（反時計回り）にベクトル化してもよい。
【００６６】
次に、ステップＳ３０４Ｃにおいて、スライス上をカウントする。すなわち、ベクトル化されたパターンを所定の方向にスライスし、そのスライスと交差するベクトルをカウントする。カウント方法は、例えば、交差するベクトルのＸ成分が負の場合をプラス１、正の場合をマイナス１、と決めておく。
【００６７】
図８（ａ）及び（ｂ）は、ベクトル化されたパターンＰ１、Ｐ２をＹ方向にスライスし、カウントする場合を例示する概念図である。
また、図９（ａ）及び（ｂ）は、それぞれパターンＰ１、Ｐ２に関して得られるカウントの変化を表すグラフ図である。
矢印Ｙの方向にスライスした場合、初期値をゼロとすれば、まず座標Ｙ１においてパターンＰ１、Ｐ２の輪郭のベクトルと交差し、カウントはプラス１に上昇する。そして座標Ｙ２においてパターンＰ１、Ｐ２を通過する際に、輪郭のベクトルと交差してゼロに戻る。
【００６８】
このようにしてそれぞれの描画データにおいてパターンをカウントしたら、次に、ステップＳ３０４Ｄにおいて、カウントを合成する。すなわち、多重化された描画データ（例えば、データＤＤ１とＤＤ２）に含まれるパターン毎（例えば、パターンＰ１やＰ２）に、カウントを合成する。
図１０は、図９（ａ）及び（ｂ）に表されたカウントを合成した結果を表すグラフ図である。すなわち、パターンＰ１のカウントとパターンＰ２のカウントとを合成すると、図１０に表したように重複部のカウント数は「２」となる。この合成したカウント数が「多重度」すなわち、多重描画における重ね打ちの回数に対応する。このようにして多重度が得られたステップＳ３０４Ｅにおいて、その結果を出力する。
【００６９】
以上説明したように、本具体例によれば、多重化された描画データに含まれるパターンの輪郭をベクトル化し、スライスに沿ってそのベクトルをカウントするという簡潔且つ明快な手法によって多重描画におけるパターンの多重度を計算できる。ベクトル化やカウントのプロセスに必要とされるリソースは比較的小さくて済む。このため、ＣＰＵパワーの消費も少なく、小型のコンピュータを用いても高速に処理することが可能となり、スループットやコストの点でも有利である。
【００７０】
また、図５においては、複数の描画データＤＤ１、ＤＤ２にそれぞれ含まれるパターンについてベクトル化、カウントを実行した後に、それらカウントを合成するプロセスを例示したが、本発明はこれには限定されない。
【００７１】
これ以外にも、例えば、図１１に例示した如く、各パターンをベクトル化（ステップＳ３０４Ｂ）し、それらベクトルをパターン毎に合成（ステップＳ３０４Ｆ）した後に、スライスをカウント（ステップＳ３０４Ｃ）してもよい。
【００７２】
図１２は、このシーケンスにより多重度の計算を実施する具体例を表す模式図である。同図においては、図１に例示した描画データＤＤ１、ＤＤ２を表した。
以下、これら描画データに含まれるパターンａ、ｂ１、ｂ２について多重度の計算を実施する場合について説明する。
すなわち、多重描画データＤＤ１、ＤＤ２について、各パターンのＸ方向の成分を持つ辺をベクトル表現に変える。例えば、パターンの輪郭が右回りとなるように、ベクトルの向きを決定する。そして、パターン毎に、これらベクトルを合成する。パターンａに対応するパターンは、描画データＤＤ２には含まれていないので、ベクトルは一重である。これに対して、パターンｂ１とｂ２とが対応するので、これらのベクトルを合成することにより、二重となる。
【００７３】
このようにして形成されたベクトルデータについて、Ｙ方向にスライスし、ベクトルと交差する時にカウントする。カウント方法は、前述の如く、例えばそのベクトルが右向きの場合にマイナス１、左向きの場合にプラス１とすることができる。このようにカウントすると、パターン図形が存在しない領域ではカウントは「０」であるが、図形が存在する領域では、多重度とカウントの値は常に一致する。例えば、パターンａの場合には、カウントすなわち多重度は「１」であり、パターンｂ１、ｂ２の場合には、カウントすなわち多重度は「２」となる。
【００７４】
このようにして、それぞれのパターンの多重度を確実且つ容易に計算することができる。
【００７５】
図１３は、本発明の描画データ生成方法の変型例を表すフローチャートである。同図については、図１乃至図１２に関して前述したものと同様の要素、ステップには同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７６】
本変型例においては、描画データの合成・出力の前に、その検証プロセスを実施する。すなわち、Ｘ方向台形分割（ステップＳ２１４）、Ｙ方向台形分割（ステップＳ２１６、圧縮多重出力（ステップＳ２１８）、ドーズ量変更（ステップＳ２２０）の各処理によって出力されたパターンに対して、寸法、形状確認等の検証処理（ステップＳ３１０、Ｓ３１２、Ｓ３１４）を行い、問題が無いことを確認してから、合成・出力処理（ステップＳ２２４）によって、多重描画データを生成する。
【００７７】
本変型例の場合、検証プロセスにおいてパターンの多重度の計算や判定を実施する必要がなく、より迅速な処理が可能となる。
【００７８】
以上説明した本発明の電子線描画データ生成方法は、例えば、コンピュータまたはそれに類似したハードウエアを有するデータ生成装置によって実施することが可能である。
【００７９】
図１４は、本発明の実施の形態にかかる電子線描画データ生成装置の外観を例示する模式図である。すなわち、この生成装置８０の本体は、ＣＰＵ（central processing unit）とメモリを内蔵した計算手段と、ディスプレイなどの表示手段と、を適宜備えている。さらに、ハードディスク磁気記録再生装置などの記録再生手段を適宜内蔵する。
【００８０】
また、磁気記録媒体や光磁気記録媒体などの磁気記録媒体８３を駆動する記録再生装置８１や、ＣＤ（compact disc）あるいはＤＶＤ（digital versatile disc）などの光ディスク８４を駆動する光ディスクドライブ８２などを適宜備える。
【００８１】
記録再生装置８１に対しては磁気記録媒体８３を、また光ディスクドライブ８２に対しては光ディスク８４をその挿入口から挿入し、所定の読み出し操作を行うことにより、これらの記録媒体に格納されたプログラムやデータをシステム内に入力しインストールすることができる。
【００８２】
また、所定のドライブ装置を接続することにより、例えばメモリ装置としてのＲＯＭ８５や、磁気テープ８６を用いることもできる。
またさらに、電話回線やＬＡＮ（local area network）などの有線あるいは無線による伝送媒体８７を介して、プログラムやデータを適宜ダウンロード可能としてもよい。
【００８３】
本具体例の描画データ生成装置によれば、図１乃至図１３に関して前述した描画データへの変換とその検証を実行することができる。例えば、前述した描画データ生成方法を実行させるための回路がハードウエアとして実現されていてもよく、または、プログラム、すなわちＣＰＵに本発明の検証方法の一連のステップを実行させるソフトウエアとして実現されていてもよい。
【００８４】
また、描画データの生成の対象とすべきレイアウトデータは、磁気記録媒体８３、光ディスク８４、ＲＯＭ８５、磁気テープ８６、伝送媒体８７などを介して外部から入力可能としてもよい。または、生成装置８０がＣＡＤ装置を兼ねており、デバイスのレイアウト設計を実行してレイアウトデータを生成し、内部でそのレイアウトデータを変換することにより多重描画のための電子線描画データを生成するようにしてもよい。
本発明によれば、前述したように、描画データへの変換に際してパターン毎に多重化を省略可能とし、また、検証プロセスにおいては各パターンの輪郭をベクトル化するので、処理に必要なＣＰＵパワーやメモリ容量などのリソースが少なくて済む。従って、小型のコンピュータを用いて迅速なデータ変換と検証を実施することが可能となる。
【００８５】
次に、本発明の実施の形態にかかる電子線描画装置について説明する。
図１５は、本発明の実施の形態にかかる電子線描画装置のブロック図である。すなわち、電子線描画装置は、電子銃２、絞り３、電子レンズ４、ブランカ５、偏光器８、を介して電子線１をマスク基板１５に照射し露光を実施する。コンピュータ１１は位置制御系１２に目標位置信号を送り、モータ制御系１３を介してサーボモータ１４を制御し移動台１６を移動する。また、位置制御系１２はレーザ干渉計１７が計測する移動台１６の位置信号をコンピュータ１１からの目標位置信号と比較し、移動台１６を所定精度で停止させる。記移動台１６の停止位置精度は、例えば約０．００５μｍである。
【００８６】
マスク基板１５の描画にあたっては、コンピュータ１１は偏向制御系７に制御信号を送り、偏向制御系７は偏向器８に電子線１の位置情報を送り、また、電子線１のオン（ＯＮ）オフ（ＯＦＦ）信号をブランキング制御系６に伝達する。ブランカー５はこれらオン（ＯＮ）オフ（ＯＦＦ）信号に応じて電子線１をオン（ＯＮ）オフ（ＯＦＦ）制御する。すなわち、偏向器８により電子線１をマスク基板１５の所定位置に位置決めし、ブランカー５をオフ（ＯＦＦ）にして偏向器８に描画信号を送り描画を開始する。
本発明によれば、このような電子線描画装置において、コンピュータ１１の前段あるいはコンピュータ１１の一部として、描画データ生成部２０が設けられている。レイアウトデータＬＤは、描画データ変換検証部２０に入力され、図１乃至図１３に関して前述したように多重描画のための描画データへの変換と検証とが実行される。そして、このように変換・検証された描画データに基づき、多重化されていないパターンは、電子線のドーズ量を上げた条件で描画が実行され、多重化されたパターンは電子線のドーズ量を下げた条件で描画が実行される。
【００８７】
本具体例によれば、パターン毎に多重化を省略可能とするので、描画時間を短縮でき、電子線描画工程のループットを向上させることができる電子線描画装置を提供できる。また同時に、描画データにおける多重度などの検証も確実に実行されるので、誤ったデータに基づく描画精度の劣化などの発生を未然に防ぐことができる。
【００８８】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。
【００８９】
例えば、レイアウトデータを描画データに変換する時、多重描画の多重度は「２」以外にも、「４」やその他の数値とすることができる。また、描画フィールドの分割や台形処理、ショット分割などの処理の順序やその分割数あるいは分割形状などの内容について、当業者が公知の範囲で適宜偏向したものも、本発明の要旨を含む範囲で本発明の範囲に包含される。ベクトル化の方向や、スライスの方向あるいはその頻度についても同様である。
【００９０】
また、本発明は、マスクの製造のみに限定されるものではなく、半導体集積回路のウェーハ上にレジストを形成した被処理体に電子線描画を行うこともできる。
【００９１】
その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての電子線描画装置、及びその描画データ生成方法、生成装置、生成プログラムは本発明の範囲に包含される。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、多重描画を用いた電子線描画データを生成する場合に、描画データに出力されるパターン数が削減され、また、描画データの圧縮表現を有効に利用することが可能となる。その結果、多重描画に伴う描画データ量および描画時間の増大を抑止できる。
【００９３】
また、本発明によれば、多重化された描画データに含まれるパターンの輪郭をベクトル化し、スライスに沿ってそのベクトルをカウントするという簡潔且つ明快な手法によって多重描画における多重度の異常を確実且つ容易に発見することができる。ベクトル化やカウントのプロセスに必要とされるリソースは比較的小さくて済む。このため、ＣＰＵパワーの消費も少なく、小型のコンピュータを用いても高速に処理することが可能となり、スループットやコストの点でも有利である。
【００９４】
すなわち、本発明によれば、マスクなどのコストの削減が期待でき、半導体集積回路などの先端デバイスの高性能化と開発効率の向上と低コスト化を促進でき産業上のメリットは多大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる多重描画の描画データ生成方法を用いた半導体集積回路の製造工程の一部を表すフローチャートである。
【図２】本発明の実施の形態にかかるデータ変換処理Ｓ２の具体例を表すフローチャートである。
【図３】ステップＳ２のデータ変換処理によってレイアウトデータから変換された描画データを例示する模式図である。
【図４】ステップＳ３におけるデータ検証プロセスのフローチャートである。
【図５】ステップＳ３０４におけるアルゴリズムを例示するフローチャートである。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ図１９に表した描画データＤＤ１、ＤＤ２を表す模式図である。
【図７】パターンの輪郭に沿って一方向に環流するベクトルを生成する様子を表す模式図である。
【図８】ベクトル化されたパターンＰ１、Ｐ２をＹ方向にスライスし、カウントする場合を例示する概念図である。
【図９】パターンＰ１、Ｐ２に関して得られるカウントの変化を表すグラフ図である。
【図１０】図９（ａ）及び（ｂ）に表されたカウントを合成した結果を表すグラフ図である。
【図１１】各パターンをベクトル化（ステップＳ３０４Ｂ）し、それらベクトルをパターン毎に合成した（ステップＳ３０４Ｃ）した後に、スライスをカウント（ステップＳ３０４Ｄ）する様子を表す模式図である。
【図１２】異なるシーケンスにより多重度の計算を実施する具体例を表す模式図である。
【図１３】本発明の描画データ生成方法の変型例を表すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態にかかる描画データ生成装置の外観を例示する模式図である。
【図１５】本発明の実施の形態にかかる電子線描画装置のブロック図である。
【図１６】半導体集積回路の製造工程の一部を表すフロー図である。
【図１７】多重描画を概念的に表す模式図である。
【図１８】異なる形状に分割した多重描画を表す模式図である。
【図１９】台形分割方向を変えた多重描画を表す模式図である。
【符号の説明】
１ 電子線
２ 電子銃
３ 絞り
４ 電子レンズ
５ ブランカ
６ ブランキング制御系
７ 偏向制御系
８ 偏向器
１１ コンピュータ
１２ 位置制御系
１３ モータ制御系
１４ サーボモータ
１５ マスク基板
１６ 移動台
１７ レーザ干渉計
２０ 描画データ変換検証部
８０ 検証装置
８１ 記録再生装置
８２ 光ディスクドライブ
８３ 磁気記録媒体
８４ 光ディスク
８６ 磁気テープ
８７ 伝送媒体
ＤＤ、ＤＤ１、ＤＤ２ 描画データ
ＥＬ 電子線描画装置
ＦＩ 描画フィールド境界（境界線）
ＬＤ レイアウトデータ
Ｍ マスク
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子線描画データ作成方法、作成装置及び作成プログラム並びに電子線描画装置に関し、特に、多重描画のための電子線描画データのデータ容量を減少し、データ作成時間も短縮できる電子線描画データ作成方法、作成装置及び作成プログラム並びに電子線描画装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体集積回路の性能の向上に伴い、そのパターンの微細化が急速に進められている。電子線（electron beam：ＥＢ）を用いた露光方式は、今後必要とされる長さ０．２５マイクロメータ以下の微細なパターンを形成できる点で重要な役割を有する。
【０００３】
図１６は、半導体集積回路の製造工程の一部を表すフロー図である。すなわち、同図は、いわゆる「マスターレチクル」などの露光マスクＭを形成する工程を表す。
まず、ステップＳ１において半導体集積回路のレイアウトが設計され、レイアウトデータＬＤが生成される。レイアウトデータＬＤは、「ＣＡＤ（computer aided design）データ」などと呼ばれることもある。次に、ステップＳ２においてレイアウトデータＬＤが変換され、電子線描画装置において用いられる描画データＤＤが生成される。この描画データＤＤが、電子線描画装置ＥＬに入力される。一方、例えば石英などの透光性基板上にクロム（Ｃｒ）などの遮光層が積層され、さらにその上にレジスト層が形成されたマスク素材が電子線描画装置に導入される。そして、描画データＤＤに基づいてマスク素材のレジスト層が電子線により露光される。その後、レジスト層を現像することによりその一部を選択的に除去してレジストパターンを形成する。このレジストパターンをマスクとしてクロムなどの遮光層を選択的にエッチング除去することにより、所定のパターンが形成されたマスクＭを形成することができる。
【０００４】
ここで、特許文献１には、レイアウトデータと描画データとの論理演算を行うことにより描画データの検証を行う方法が開示されている。つまり、描画データにおいて生成されるパターンがＣＡＤ（computer aided design）データと同一であるか否かを調べることができる。
【０００５】
さて、当初は、描画データＤＤにより１枚のマスクＭに描画する回数は１回であった。つまり、電子線描画装置ＥＬは、一回の電子線露光によりマスクＭの表面のレジスト層に必要な電子線を照射していた。
しかしその後、マスクの高精度化の一環として、電子線の位置決め誤差の低減などを目的に、電子線描画装置で同じパターンを重ねて描画する「多重描画」が行なわれるようになった。
【０００６】
図１７は、多重描画を概念的に表す模式図である。
すなわち、「多重描画」とは、レジストの感光に必要な電子線の照射量を複数に分割し、それぞれの照射量で同一のパターンを重ね打ちすることで、いわゆる「平均化」による精度の向上を可能としたものである。照射量を分割した数を「多重度」と呼ぶ。
【０００７】
この場合、精度の向上のために、各回の電子線照射量、最大ショットサイズを変化させることによって最適な描画条件で描画する提案がされている（特許文献２）。さらに、多重描画でのパターン寸法・接続精度向上のため、同一パターンではなく、異なる形状に分割したパターンを多重描画する手法も実現されている。
【０００８】
図１８は、異なる形状に分割した多重描画を表す模式図である。すなわち、同図に表した具体例の場合、２回の描画にそれぞれ対応する描画データＤＤ１及びＤＤ２が生成される。そして、それぞれの描画データは、描画フィールド境界ＦＩでパターンが分割される。そして、これら描画フィールド境界ＦＩにおけるパターンの「つなぎ目」の発生を抑制するために、描画データＤＤ１と描画データＤＤ２との間で、描画フィールド境界ＦＩをずらしている。
【０００９】
またさらに、単純でないパターンを台形分割処理する場合にも、微小図形の発生を考慮し、さらに平均化の効果を得るために、台形分割方向を変えることができる。
図１９は、台形分割方向を変えた多重描画を表す模式図である。すなわち、レイアウトデータＬＤのパターンＡ、Ｂは、単純な四角形ではないため、複数の台形に分割する処理を施す必要がある。そして、この場合にも、描画データＤＤ１と描画データＤＤ２とで、台形分割方向を変えることにより、微小図形が発生した時にも精度の低下を抑制することができ、さらに「平均化」の効果も得られる。すなわち、図９に表した具体例の場合には、描画データＤＤ１においては、パターンＡ１、Ｂ１をＸ方向に分割し、一方、描画データＤＤ２においては、これらに対応するパターンＡ２、Ｂ２をＹ方向に分割している。
また、微小図形に対してのみ、形状を変化させて２重描画を行う方法も提案されている（特許文献３）。
【００１０】
以上説明したように、電子線描画装置においてレジストヒーティングを避け、且つパターン精度を上げるためには、多重描画が有効である。さらにまた、描画フィールドをずらしたり、台形分割方向を変えることにより、平均化の効果が得られ、微細パターンを高い精度で形成することが可能となる。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−３４４３０２号公報
【特許文献２】
特開平９−２５１９４０号公報
【特許文献３】
特開２００２−２９６７５９号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の多重描画方式においては、原則としてマスクの全パターンについて多重描画を実行していた。このため、描画データの作成時間やそのデータ量、また描画の時間が、２重描画の場合には最大で２倍、４重描画の場合には最大で４倍に増大するという問題があった。ＬＳＩの大規模化、高集積化が今後も進展することを考慮すると、このままの多重描画方式を実施しつづけることが困難になると予想される。
【００１３】
また、前述した特許文献３に開示されている方法の場合、微小図形に対してのみ、形状を変形させて２重描画を行うが、そうすると、一つのパターンが、一重描画部分と多重描画部分とに分割されることとなり、変形条件の設定などが複雑であり、処理時間の増加などの問題が生ずるおそれがある。
【００１４】
一方で、多重描画を実施する場合、それぞれのパターンの多重度は適正に設定されていなければならない。つまり、多重度が誤った描画データにより描画されると、電子線のドーズ量に局所的な過不足が生じてしまい、描画精度が劣化することとなる。
【００１５】
ところが、従来、多重描画において、描画データのパターンの多重度を的確に検証できる方法はなかった。例えば、前述した特許文献１に開示された検証方法は、多重描画を念頭に置いたものではなく、描画データの一部のパターンまたはパターンの一部において多重度が異なる場合に対処することが容易でなかった。
【００１６】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、その目的は、多重描画用の描画データのデータ量を低減させ、その作成時間や描画時間も短縮するとともに、そのような描画データにおける多重度が適正に設定されているか否かを検証可能な電子線描画データ作成方法、作成装置及び作成プログラム並びに電子線描画装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明によれば、被露光体に対して電子線を用いた多重描画により描画するための描画データを生成する電子線描画データ生成方法であって、描画すべきパターンごとに多重度を決定し、前記多重度の内の最大の度数に対応する複数の描画データを生成し、前記パターンごとに、それぞれの前記多重度に対応した数の前記描画データに含まれるようにデータ変換するデータ変換ステップと、前記データ変換ステップにより生成された描画データにおいて、前記パターンの輪郭に沿って環流するベクトルを生成し、前記パターンの所定の方向のスライスと交差するベクトルの数を、前記ベクトルの方向を加味してカウントし、前記スライス方向における位置に対応させてカウント値を記憶し、前記描画データごとの前記カウント値を前記スライス方向における位置に対応づけて合計し、前記位置ごとの前記カウント値の合計から、前記位置に対応する前記パターンの多重度を計算する検証ステップと、を備えたことを特徴とする電子線描画データ生成方法が提供される。
【００１８】
または、被露光体に対して電子線を用いた多重描画により描画するための描画データを生成する電子線描画データ生成方法であって、描画すべきパターンごとに多重度を決定し、前記多重度の内の最大の度数に対応する複数の描画データを生成し、前記パターンごとに、それぞれの前記多重度に対応した数の前記描画データに含まれるようにデータ変換するデータ変換ステップと、前記データ変換ステップにより生成された描画データにおいて、前記パターンの輪郭に沿って環流するベクトルを生成し、前記複数の描画データに含まれる前記ベクトルを同一平面に合成し、前記同一平面における前記パターンの所定の方向のスライスと交差するベクトルの数を、前記ベクトルの方向を加味してカウントし、前記スライス方向における位置に対応させてカウント値を記憶し、前記位置ごとの前記カウント値から、前記位置に対応する前記パターンの多重度を計算する検証ステップと、を備えたことを特徴とする電子線描画データ生成方法が提供される。
【００１９】
または、被露光体に対して電子線を用いた多重描画により描画するための描画データを生成する電子線描画データ生成装置であって、描画すべきパターンごとに多重度を決定し、前記多重度の内の最大の度数に対応する複数の描画データを生成し、前記パターンごとに、それぞれの前記多重度に対応した数の前記描画データに含まれるようにデータ変換するデータ変換手段と、前記データ変換手段により生成された描画データにおいて、前記パターンの輪郭に沿って環流するベクトルを生成し、前記パターンの所定の方向のスライスと交差するベクトルの数を、前記ベクトルの方向を加味してカウントし、前記スライス方向における位置に対応させてカウント値を記憶し、前記描画データごとの前記カウント値を前記スライス方向における位置に対応づけて合計し、前記位置ごとの前記カウント値の合計から、前記位置に対応する前記パターンの多重度を計算する検証手段と、を備えたことを特徴とする電子線描画データ生成装置が提供される。
【００２０】
または、被露光体に対して電子線を用いた多重描画により描画するための描画データをコンピュータに生成させる電子線描画データ生成プログラムであって、描画すべきパターンごとに多重度を決定し、前記多重度の内の最大の度数に対応する複数の描画データを生成し、前記パターンごとに、それぞれの前記多重度に対応した数の前記描画データに含まれるようにデータ変換するデータ変換ステップと、前記データ変換ステップにより生成された描画データにおいて、前記パターンの輪郭に沿って環流するベクトルを生成し、前記パターンの所定の方向のスライスと交差するベクトルの数を、前記ベクトルの方向を加味してカウントし、前記スライス方向における位置に対応させてカウント値を記憶し、前記描画データごとの前記カウント値を前記スライス方向における位置に対応づけて合計し、前記位置ごとの前記カウント値の合計から、前記位置に対応する前記パターンの多重度を計算する検証ステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする電子線描画データ生成プログラムが提供される。
【００２１】
または、被露光体に対して電子線を用いた多重描画により描画を実施可能とした電子線描画装置であって、描画すべきパターンごとに多重度を決定し、前記多重度の内の最大の度数に対応する複数の描画データを生成し、前記パターンごとに、それぞれの前記多重度に対応した数の前記描画データに含まれるようにデータ変換するデータ変換手段と、前記データ変換手段により生成された描画データにおいて、前記パターンの輪郭に沿って環流するベクトルを生成し、前記パターンの所定の方向のスライスと交差するベクトルの数を、前記ベクトルの方向を加味してカウントし、前記スライス方向における位置に対応させてカウント値を記憶し、前記描画データごとの前記カウント値を前記スライス方向における位置に対応づけて合計し、前記位置ごとの前記カウント値の合計から、前記位置に対応する前記パターンの多重度を計算する検証手段と、を有するデータ変換検証部を備え、前記データ変換検証部により生成された描画データに基づき、前記多重描画による描画を実行可能とした電子線描画装置が提供される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態にかかる多重描画の描画データ生成方法を用いた半導体集積回路の製造工程の一部を表すフローチャートである。すなわち、同図は、いわゆる「マスターレチクル」などの露光マスクＭを形成する工程を表す。
【００２４】
まず、ステップＳ１において生成された半導体集積回路などのレイアウトデータＬＤが生成される。このレイアウトデータＬＤには、集積回路のレイアウトに対応するパターンＡ〜Ｅが形成されている。レイアウトデータＬＤは、ステップＳ２において変換され、電子線による多重描画用の描画データＤＤ１及びＤＤ２が生成される。
【００２５】
このレイアウトデータは、ステップＳ２において多重描画のための描画データに変換される。ただし、本発明においては、レイアウトデータＬＤに含まれるパターンＡ〜Ｅの全てが多重化されるとは限らない。例えば、図１に例示した具体例の場合、レイアウトデータＬＤのパターンＡ及びＤに対応するパターンは、描画データＤＤ１にのみパターンａ、ｄとして形成され、描画データＤＤ２には形成されない。つまり、パターンＡ及びＥは、多重化されず、一回の露光によって描画される。パターンが単純な形状で高精度を要求されず、また、描画フィールド境界ＦＩによって分割されないような場合には、このように一回の露光により描画することが可能である。このように、単純なパターンを多重化しなければ、描画データ量を低減し、描画データの生成時間や電子線の露光時間を短縮することができる。
【００２６】
またこの場合、例えば多重度が「４」すなわち４回に分けて露光するような時には１回で露光せず、２回に分けて露光してもよい。つまり、多重化を実施しないのではなく、多重度を下げる。このようにしても、データ量の低減などの効果を得ることができる。
【００２７】
また一方、レイアウトデータのパターンＢを見ると、描画データＤＤ１とＤＤ２において、分割形態が同一である。つまり、パターンＢは、四角形などの単純な形状ではなく、辺長や面積などの条件により多重化が必要であるが、図１に例示した如くＸ方向に２分割すると微小図形などが発生しないため、描画データＤＤ１とＤＤ２とおいて、同一の方向に分割され、同一の図形に分割されている。
【００２８】
このような場合には、描画データＤＤ１とＤＤ２とに同一の分割図形を出力できるので、データを圧縮することができる。圧縮の方法としては、当業者に公知の各種のデータ圧縮方法を用いることができる。その最も簡単なものは、データを共通化し引用する方法である。つまり、描画データＤＤ２のパターンｂ２を実行するとき、描画データＤＤ１のパターンｂ１のデータを引用することにより、パターンＢに対応する描画データ量をほぼ半減することも可能である。
また、描画データのフォーマットは電子線描画装置によって異なり、そのフォーマットに応じて各種の圧縮をすることも可能である。そのひとつの方法として、「モーダル化」がある。モーダル化によれば、例えば、「図形種」、「ＸＹ座標」、「幅」、「高さ」、「ドーズ量」の順にデータが配列されている。そして、これらの図形毎に、これらのパラメータのうちで同一のものを省略し、異なるもののみを記述すればよい。例えば、「長方形」、「Ｘ座標値」、「Ｙ座標値」、「幅」、「高さ」、「ドーズ量」のパラメータで指定された図形の次に、ドーズ量のみがこれらと異なり、他のパラメータが同一の図形を描画するような場合には、「ドーズ量」のみを記述すればよい。
また、「繰り返し法」という方法もある。これは、同じ形状・寸法の図形を等間隔で繰り返し配置する場合に、例えば、「図形種（例えば、長方形）」、「始点のＸ座標値」、「始点のＹ座標値」、「幅」、「高さ」、「ドーズ量」、「Ｘ方向の配列ピッチ」、「Ｙ方向の配列ピッチ」、「Ｘ方向の繰り返し数」、「Ｙ方向の繰り返し数」の如くパラメータを列挙することにより記述することができる。
これら、「モーダル化」や「繰り返し法」のいずれも、本発明における圧縮方法として用いることが可能である。
【００２９】
以上説明したように、本発明によれば、レイアウトデータＬＤに含まれるパターンのうちで、多重化が必要なもののみについて多重化し、また、多重化した場合でも、描画データを適宜圧縮することにより、描画データのデータ量を低減し、データ生成速度及び露光時間を短縮することができる。
【００３０】
また、本発明においては、レイアウトデータＬＤのパターン（あるいはそのパターンを分割した図形）毎に多重化の有無やデータ圧縮の有無を区別できるので、データ変換処理が無用に複雑化せず、迅速なデータ変換処理を確保することができる。
【００３１】
このようにして生成された描画データは、次に、ステップＳ３において検証される。すなわち、本発明においては、描画データにおいて、パターン（図形）毎に多重度が異なる場合がある。そこで、ステップＳ３においては、パターン（図形）毎に、設定されている多重度を調べ、その多重度に対応して電子線のドーズ量が適正に設定されているか否かを検証する。また、多重化されている場合には、その分割処理などが適正に実施されているか否かを検証する。
【００３２】
このようにして検証された描画データＤＤは、電子線描画装置ＥＬに入力される。電子線描画装置ＥＬは、生成された描画データに従って、圧縮されたデータを展開し、電子線ドーズ量を調整し、描画フィールド境界を適宜移動させつつ、マスク素材に多重描画パターンを描画する。
【００３３】
以下、ステップＳ２において実行されるデータ変換処理についてさらに詳細に説明する。
図２は、本発明の実施の形態にかかるデータ変換処理Ｓ２の具体例を表すフローチャートである。
【００３４】
すなわちまず、ステップＳ２０２においてレイアウトデータＬＤを入力する。次に、ステップＳ２０４において、レイアウトデータＬＤについて所定の図形演算を実行する。図形演算によって、レイアウトデータＬＤに含まれているそれぞれのパターン（例えば、パターンＡ〜Ｅ）を認識する。そして、必要があれば、これらパターンについて、スケーリングやサイジングなどの処理を実行する。
【００３５】
次に、図形演算で得られた各パターン（または分割された図形）について、ステップＳ２０６において、多重描画の要否判定を行う。その判定条件としては、例えば、各パターン（図形）の形状や最小幅、面積を用いることができる。例えば、各パターンの最小幅が所定値以下の場合には多重化を実施する、というように判定することができる。これら判定条件は、電子線描画装置の特性や描画プロセスの条件などに応じて適宜決定することができる。
【００３６】
多重描画が不要であると判定されたパターンについては、露光を一度だけにするため、多重描画するパターンに比べて電子線のドーズ量を多くする必要がある。そこで、ステップＳ２２０に進み、ドーズ量の変更の処理を行う。
【００３７】
一方、多重描画が必要と判定されたパターンについては、ステップＳ２０８に進み、描画フィールド境界ＦＩと交差するか否かの判定を行う。
【００３８】
パターンが描画フィールド境界ＦＩと交差する場合（ステップＳ２０８：yes）には、描画フィールド境界ＦＩが変化（移動）するとパターンの分割形状も変化するため、圧縮表現を使って出力することができない。そこで、ステップＳ２１４及びステップＳ２１６に進み、Ｘ方向の台形分割処理（ステップＳ２１４）とＹ方向の台形分割処理（ステップＳ２１６）をそれぞれ実行する。
【００３９】
一方、パターンが描画フィールド境界ＦＩと交差しない場合（ステップＳ２０８：no）は、ステップＳ２１０に進み、仮台形分割処理を実行する。そしてさらに、仮台形分割の結果について、ステップＳ２１２において微小図形の有無の判定を実行する。
【００４０】
仮台形分割によって微小図形が発生している場合（ステップＳ２１２：yes）は、多重描画により異なる分割図形を描画して精度の向上を図ることが望ましい。そこで、ステップＳ２１４及びステップＳ２１６に進み、Ｘ方向の台形分割処理（ステップＳ２１４）とＹ方向の台形分割処理（ステップＳ２１６）をそれぞれ実行する。
【００４１】
一方、仮台形分割によって微小図形が発生していない場合（ステップＳ２１２：no）は、同じ分割図形を多重に出力することができる。そこで、ステップＳ２１８に進み、描画データの圧縮表現を利用した多重出力を行う。圧縮の方法は、前述したように、データ引用をはじめとして各種の圧縮方法を用いることができる。
【００４２】
なお、ステップＳ２１２における微小図形の判定条件としては、分割された図形の幅、高さや隣接図形の有無などを挙げることができ、描画装置の特性や描画プロセス条件などに応じて適宜決定することができる。
【００４３】
選択したパターンについて、以上説明した流れに基づいて描画データへの変換が終了したら、ステップＳ２２２に進み、処理すべきパターンの有無を判定する。処理すべきパターンがある場合（ステップＳ２２２：yes）は、ステップＳ２０６に戻り、そのパターンについて多重描画の要否を判定する。一方、処理すべきパターンがない場合（ステップＳ２２２：no）には、全てのパターンに対して、上述の変換処理が終了しているので、ステップＳ２２４に進み、各台形分割パターンなどを合成し、描画データに変換し、出力する処理を実行する。
【００４４】
このようにして生成された描画データは電子線描画装置に入力され、その描画データにしたがって、圧縮データの展開、電子線のドーズ量の調整、描画フィールド境界ＦＩの移動などを行いながら、マスク素材に多重描画パターンが描画される。
【００４５】
図３は、ステップＳ２のデータ変換処理によってレイアウトデータから変換された描画データを例示する模式図である。
すなわち、レイアウトデータＬＤは、多重度が「２」の多重描画を実施するための、描画データＤＤ１及びＤＤ２に変換されている。ここで、レイアウトデータＬＤには、大文字のアルファベットＡ〜Ｅにより分類される各種のパターンが設けられている。
【００４６】
これらのうちで、パターンＡ及びパターンＢは、四角形などの単純な形状であり、そのサイズも多重化が必要なほど小さくない。そこで、これらのパターンは、多重化することなく、描画データＤＤ１及びＤＤ２のいずれかのみに生成することができる。この時、パターンＡは、描画データＤＤ１にパターンａとして生成され、一方、パターンＢは、描画データＤＤ２にパターンｂとして生成される。
【００４７】
パターンｂが描画データＤＤ２に生成される理由は、描画フィールド境界ＦＩと交差しないようにするためである。つまり、描画データＤＤ１とＤＤ２とでは、描画フィールド境界ＦＩが異なる位置に形成されている。そこで、描画フィールド境界ＦＩと交差しないように、パターンをいずれかの描画データに生成することができる。このようにして描画フィールド境界ＦＩと交差しないように生成すれば、パターンを多重化する必要がなくなり、データ量を低下させることができる。
【００４８】
なお、これらパターンａ、ｂは、一度の露光により形成されるのであるから、後に説明する多重化されたパターンよりも電子線のドーズ量を高くするように、データが設定される。
【００４９】
次に、レイアウトデータＬＤにおけるパターンＣは、描画データＤＤ１及びＤＤ２において、それぞれパターンｃ１、ｃ２として分割して生成されている。ただし、これら分割パターンは、多重化されていないので、やはり描画データのデータ量を低下させることができる。パターンｃ２が描画データＤＤ２に生成される理由は、やはり描画フィールド境界ＦＩと交差しないようにするためである。
【００５０】
そして、これらパターンｃ１、ｃ２も、それぞれ一度の露光により形成されるのであるから、後に説明する多重化されたパターンよりも電子線のドーズ量を高くするように、データが設定される。
【００５１】
次に、レイアウトデータにおけるパターンＤは、台形分割する必要はないのであるが、多重化され、描画データＤＤ１とＤＤ２とにそれぞれｄ１、ｄ２として生成されている。これは、これらパターンＤは、描画データＤＤ１とＤＤ２のいずれにおいても、描画フィールド境界ＦＩをまたいでしまうからである。これらパターンｄ１、ｄ２は、多重化され、２回の露光で形成されるので、その電子線ドーズ量は、パターンａ、ｂ、ｃ１及びｃ２よりも低く設定される。
【００５２】
最後に、レイアウトデータＬＤにおけるパターンＥは、多重化され、描画データＤＤ１、ＤＤ２にそれぞれパターンｅ１、ｅ２として生成されている。これらパターンｅ１、ｅ２は、台形分割され、さらに微小図形が発生しているので、描画データＤＤ１においてはＸ方向に分割され、描画データＤＤ２においてはＹ方向に分割されている。これらパターンｅ１、ｅ２も２回の露光で形成されるので、その電子線ドーズ量は、パターンｄ１、ｄ２と同様に低く設定される。
【００５３】
以上説明したように、本具体例においても、多重描画するパターンを限定することにより、描画図形数を削減できている。すなわち、本具体例のパターンの場合、全てのパターンを多重描画する場合と比較すると、描画図形数は、１７８図形から１４７図形にまで削減されている。その結果として、描画データのデータ量を低下させ、変換時間を短縮し、露光時間も短縮することができる。
【００５４】
以上説明したように、本発明によれば、多重描画のための描画データを生成するにあたって、多重化が必要であるか否かをパターン毎に判定し、不要であると判定したパターンについては、多重化せずに一回の露光で処理するデータを生成する。また、多重化が必要な場合であっても、データの圧縮を実施することにより、データ量を低下させることができる。
その結果として、描画データのデータ量が低下すると同時に、データの生成に必要なＣＰＵパワーやメモリ容量などのリソースが少なくて済む。従って、比較的小型のコンピュータを用いて迅速な検証を実施することが可能となる。
【００５５】
次に、ステップＳ３において実施されるデータ検証プロセスについて詳細に説明する。
図４は、ステップＳ３におけるデータ検証プロセスのフローチャートである。
【００５６】
すなわちまず、ステップＳ３０２において描画データＤＤ（ＤＤ１、ＤＤ２）を入力し、ステップＳ３０４において、パターン毎に多重度の計算を行う。この計算の結果に基づき、ステップＳ３０６において、多重化の有無を判定する。
計算により得られた多重度が、例えば所定値の半分（例えば、「１」）の場合は「多重無」と判定し、ステップＳ３１４に進む。ステップＳ３１４においては、パターン寸法が所定のサイズより大きく、電子線のドーズ量の設定値が多重無パターン用となっていることを確認する。つまり、図１に例示したパターンＡ、Ｄように、多重化が不要なサイズを有することや、一回の露光により確実に描画されるように電子線のドーズ量が高い値に設定されていることを確認する。
【００５７】
一方、例えば、ステップＳ３０４の計算によって多重度が「２」とされた場合には、ステップＳ３０６において、「多重有」と判定される。これは、例えば、図１に例示したパターンＢ、Ｃ及びＤに対応する。この場合には、ステップＳ３０８に進み、微小図形の有無が判定される。
【００５８】
微小図形が「無」と判定された場合は、ステップＳ３１２に進み、同じ形状のパターンが多重に出力され、圧縮表現されていることを確認する。これは、例えば、図１に例示したパターンＢに対応する。つまり、分割形態が同一の場合に、適正に圧縮処理されているか否かを確認する。
【００５９】
一方、ステップＳ３０８において、微小図形が「有」と判定された場合は、ステップＳ３１０に進み、分割形状の異なるパターンが重なっていることを確認する。これは、例えば、図１に例示したパターンＥに対応する。
【００６０】
以上の処理を全てのパターンに対して行うことにより、多重描画データに対する検証が実行される。
【００６１】
次に、多重描画データの検証の中で行われるパターン多重度計算（ステップＳ３０４）のプロセスについて説明する。
【００６２】
図５は、ステップＳ３０４におけるアルゴリズムを例示するフローチャートである。以下、このプロセスについて、最も簡単な具体例として、図１９に例示した描画データの一部を参照しつつ説明する。
【００６３】
図６乃至図１０は、本具体例の多重度計算方法を説明するための概念図である。 すなわち、図６（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ図１９に表した描画データＤＤ１、ＤＤ２を表す模式図である。以下、これら描画データＤＤ１、ＤＤ２により多重化されて表現されているパターンＰ１、Ｐ２について本形態の検証方法を実施する具体例について説明する。
【００６４】
まず、図５にステップＳ３０４Ａにおいて、入力した描画データをパターン毎に分割する。例えば、図６に例示した描画データの場合、パターン（例えば、Ｐ１、Ｐ２など）毎に分割してもよく、またさらに、それぞれパターンを複数の図形（例えば、Ｐ３、Ｐ４など）に分割してもよい。
【００６５】
次に、ステップＳ３０４Ｂにおいて、分割されたパターンまたは図形をベクトル化する。例えば、描画データＤＤ１、ＤＤ２に含まれるパターンＰ１、Ｐ２について説明すると、図７（ａ）及び（ｂ）に例示した如く、その輪郭に沿って一方向に環流するベクトルを生成する。図７においては、右回り（時計回り）にベクトル化した具体例を表したが、これとは逆に左回り（反時計回り）にベクトル化してもよい。
【００６６】
次に、ステップＳ３０４Ｃにおいて、スライス上をカウントする。すなわち、ベクトル化されたパターンを所定の方向にスライスし、そのスライスと交差するベクトルをカウントする。カウント方法は、例えば、交差するベクトルのＸ成分が負の場合をプラス１、正の場合をマイナス１、と決めておく。
【００６７】
図８（ａ）及び（ｂ）は、ベクトル化されたパターンＰ１、Ｐ２をＹ方向にスライスし、カウントする場合を例示する概念図である。
また、図９（ａ）及び（ｂ）は、それぞれパターンＰ１、Ｐ２に関して得られるカウントの変化を表すグラフ図である。
矢印Ｙの方向にスライスした場合、初期値をゼロとすれば、まず座標Ｙ１においてパターンＰ１、Ｐ２の輪郭のベクトルと交差し、カウントはプラス１に上昇する。そして座標Ｙ２においてパターンＰ１、Ｐ２を通過する際に、輪郭のベクトルと交差してゼロに戻る。
【００６８】
このようにしてそれぞれの描画データにおいてパターンをカウントしたら、次に、ステップＳ３０４Ｄにおいて、カウントを合成する。すなわち、多重化された描画データ（例えば、データＤＤ１とＤＤ２）に含まれるパターン毎（例えば、パターンＰ１やＰ２）に、カウントを合成する。
図１０は、図９（ａ）及び（ｂ）に表されたカウントを合成した結果を表すグラフ図である。すなわち、パターンＰ１のカウントとパターンＰ２のカウントとを合成すると、図１０に表したように重複部のカウント数は「２」となる。この合成したカウント数が「多重度」すなわち、多重描画における重ね打ちの回数に対応する。このようにして多重度が得られたステップＳ３０４Ｅにおいて、その結果を出力する。
【００６９】
以上説明したように、本具体例によれば、多重化された描画データに含まれるパターンの輪郭をベクトル化し、スライスに沿ってそのベクトルをカウントするという簡潔且つ明快な手法によって多重描画におけるパターンの多重度を計算できる。ベクトル化やカウントのプロセスに必要とされるリソースは比較的小さくて済む。このため、ＣＰＵパワーの消費も少なく、小型のコンピュータを用いても高速に処理することが可能となり、スループットやコストの点でも有利である。
【００７０】
また、図５においては、複数の描画データＤＤ１、ＤＤ２にそれぞれ含まれるパターンについてベクトル化、カウントを実行した後に、それらカウントを合成するプロセスを例示したが、本発明はこれには限定されない。
【００７１】
これ以外にも、例えば、図１１に例示した如く、各パターンをベクトル化（ステップＳ３０４Ｂ）し、それらベクトルをパターン毎に合成（ステップＳ３０４Ｆ）した後に、スライスをカウント（ステップＳ３０４Ｃ）してもよい。
【００７２】
図１２は、このシーケンスにより多重度の計算を実施する具体例を表す模式図である。同図においては、図１に例示した描画データＤＤ１、ＤＤ２を表した。
以下、これら描画データに含まれるパターンａ、ｂ１、ｂ２について多重度の計算を実施する場合について説明する。
すなわち、多重描画データＤＤ１、ＤＤ２について、各パターンのＸ方向の成分を持つ辺をベクトル表現に変える。例えば、パターンの輪郭が右回りとなるように、ベクトルの向きを決定する。そして、パターン毎に、これらベクトルを合成する。パターンａに対応するパターンは、描画データＤＤ２には含まれていないので、ベクトルは一重である。これに対して、パターンｂ１とｂ２とが対応するので、これらのベクトルを合成することにより、二重となる。
【００７３】
このようにして形成されたベクトルデータについて、Ｙ方向にスライスし、ベクトルと交差する時にカウントする。カウント方法は、前述の如く、例えばそのベクトルが右向きの場合にマイナス１、左向きの場合にプラス１とすることができる。このようにカウントすると、パターン図形が存在しない領域ではカウントは「０」であるが、図形が存在する領域では、多重度とカウントの値は常に一致する。例えば、パターンａの場合には、カウントすなわち多重度は「１」であり、パターンｂ１、ｂ２の場合には、カウントすなわち多重度は「２」となる。
【００７４】
このようにして、それぞれのパターンの多重度を確実且つ容易に計算することができる。
【００７５】
図１３は、本発明の描画データ生成方法の変型例を表すフローチャートである。同図については、図１乃至図１２に関して前述したものと同様の要素、ステップには同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７６】
本変型例においては、描画データの合成・出力の前に、その検証プロセスを実施する。すなわち、Ｘ方向台形分割（ステップＳ２１４）、Ｙ方向台形分割（ステップＳ２１６、圧縮多重出力（ステップＳ２１８）、ドーズ量変更（ステップＳ２２０）の各処理によって出力されたパターンに対して、寸法、形状確認等の検証処理（ステップＳ３１０、Ｓ３１２、Ｓ３１４）を行い、問題が無いことを確認してから、合成・出力処理（ステップＳ２２４）によって、多重描画データを生成する。
【００７７】
本変型例の場合、検証プロセスにおいてパターンの多重度の計算や判定を実施する必要がなく、より迅速な処理が可能となる。
【００７８】
以上説明した本発明の電子線描画データ生成方法は、例えば、コンピュータまたはそれに類似したハードウエアを有するデータ生成装置によって実施することが可能である。
【００７９】
図１４は、本発明の実施の形態にかかる電子線描画データ生成装置の外観を例示する模式図である。すなわち、この生成装置８０の本体は、ＣＰＵ（central processing unit）とメモリを内蔵した計算手段と、ディスプレイなどの表示手段と、を適宜備えている。さらに、ハードディスク磁気記録再生装置などの記録再生手段を適宜内蔵する。
【００８０】
また、磁気記録媒体や光磁気記録媒体などの磁気記録媒体８３を駆動する記録再生装置８１や、ＣＤ（compact disc）あるいはＤＶＤ（digital versatile disc）などの光ディスク８４を駆動する光ディスクドライブ８２などを適宜備える。
【００８１】
記録再生装置８１に対しては磁気記録媒体８３を、また光ディスクドライブ８２に対しては光ディスク８４をその挿入口から挿入し、所定の読み出し操作を行うことにより、これらの記録媒体に格納されたプログラムやデータをシステム内に入力しインストールすることができる。
【００８２】
また、所定のドライブ装置を接続することにより、例えばメモリ装置としてのＲＯＭ８５や、磁気テープ８６を用いることもできる。
またさらに、電話回線やＬＡＮ（local area network）などの有線あるいは無線による伝送媒体８７を介して、プログラムやデータを適宜ダウンロード可能としてもよい。
【００８３】
本具体例の描画データ生成装置によれば、図１乃至図１３に関して前述した描画データへの変換とその検証を実行することができる。例えば、前述した描画データ生成方法を実行させるための回路がハードウエアとして実現されていてもよく、または、プログラム、すなわちＣＰＵに本発明の検証方法の一連のステップを実行させるソフトウエアとして実現されていてもよい。
【００８４】
また、描画データの生成の対象とすべきレイアウトデータは、磁気記録媒体８３、光ディスク８４、ＲＯＭ８５、磁気テープ８６、伝送媒体８７などを介して外部から入力可能としてもよい。または、生成装置８０がＣＡＤ装置を兼ねており、デバイスのレイアウト設計を実行してレイアウトデータを生成し、内部でそのレイアウトデータを変換することにより多重描画のための電子線描画データを生成するようにしてもよい。
本発明によれば、前述したように、描画データへの変換に際してパターン毎に多重化を省略可能とし、また、検証プロセスにおいては各パターンの輪郭をベクトル化するので、処理に必要なＣＰＵパワーやメモリ容量などのリソースが少なくて済む。従って、小型のコンピュータを用いて迅速なデータ変換と検証を実施することが可能となる。
【００８５】
次に、本発明の実施の形態にかかる電子線描画装置について説明する。
図１５は、本発明の実施の形態にかかる電子線描画装置のブロック図である。すなわち、電子線描画装置は、電子銃２、絞り３、電子レンズ４、ブランカ５、偏光器８、を介して電子線１をマスク基板１５に照射し露光を実施する。コンピュータ１１は位置制御系１２に目標位置信号を送り、モータ制御系１３を介してサーボモータ１４を制御し移動台１６を移動する。また、位置制御系１２はレーザ干渉計１７が計測する移動台１６の位置信号をコンピュータ１１からの目標位置信号と比較し、移動台１６を所定精度で停止させる。記移動台１６の停止位置精度は、例えば約０．００５μｍである。
【００８６】
マスク基板１５の描画にあたっては、コンピュータ１１は偏向制御系７に制御信号を送り、偏向制御系７は偏向器８に電子線１の位置情報を送り、また、電子線１のオン（ＯＮ）オフ（ＯＦＦ）信号をブランキング制御系６に伝達する。ブランカー５はこれらオン（ＯＮ）オフ（ＯＦＦ）信号に応じて電子線１をオン（ＯＮ）オフ（ＯＦＦ）制御する。すなわち、偏向器８により電子線１をマスク基板１５の所定位置に位置決めし、ブランカー５をオフ（ＯＦＦ）にして偏向器８に描画信号を送り描画を開始する。
本発明によれば、このような電子線描画装置において、コンピュータ１１の前段あるいはコンピュータ１１の一部として、描画データ生成部２０が設けられている。レイアウトデータＬＤは、描画データ変換検証部２０に入力され、図１乃至図１３に関して前述したように多重描画のための描画データへの変換と検証とが実行される。そして、このように変換・検証された描画データに基づき、多重化されていないパターンは、電子線のドーズ量を上げた条件で描画が実行され、多重化されたパターンは電子線のドーズ量を下げた条件で描画が実行される。
【００８７】
本具体例によれば、パターン毎に多重化を省略可能とするので、描画時間を短縮でき、電子線描画工程のループットを向上させることができる電子線描画装置を提供できる。また同時に、描画データにおける多重度などの検証も確実に実行されるので、誤ったデータに基づく描画精度の劣化などの発生を未然に防ぐことができる。
【００８８】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。
【００８９】
例えば、レイアウトデータを描画データに変換する時、多重描画の多重度は「２」以外にも、「４」やその他の数値とすることができる。また、描画フィールドの分割や台形処理、ショット分割などの処理の順序やその分割数あるいは分割形状などの内容について、当業者が公知の範囲で適宜偏向したものも、本発明の要旨を含む範囲で本発明の範囲に包含される。ベクトル化の方向や、スライスの方向あるいはその頻度についても同様である。
【００９０】
また、本発明は、マスクの製造のみに限定されるものではなく、半導体集積回路のウェーハ上にレジストを形成した被処理体に電子線描画を行うこともできる。
【００９１】
その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての電子線描画装置、及びその描画データ生成方法、生成装置、生成プログラムは本発明の範囲に包含される。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、多重描画を用いた電子線描画データを生成する場合に、描画データに出力されるパターン数が削減され、また、描画データの圧縮表現を有効に利用することが可能となる。その結果、多重描画に伴う描画データ量および描画時間の増大を抑止できる。
【００９３】
また、本発明によれば、多重化された描画データに含まれるパターンの輪郭をベクトル化し、スライスに沿ってそのベクトルをカウントするという簡潔且つ明快な手法によって多重描画における多重度の異常を確実且つ容易に発見することができる。ベクトル化やカウントのプロセスに必要とされるリソースは比較的小さくて済む。このため、ＣＰＵパワーの消費も少なく、小型のコンピュータを用いても高速に処理することが可能となり、スループットやコストの点でも有利である。
【００９４】
すなわち、本発明によれば、マスクなどのコストの削減が期待でき、半導体集積回路などの先端デバイスの高性能化と開発効率の向上と低コスト化を促進でき産業上のメリットは多大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる多重描画の描画データ生成方法を用いた半導体集積回路の製造工程の一部を表すフローチャートである。
【図２】本発明の実施の形態にかかるデータ変換処理Ｓ２の具体例を表すフローチャートである。
【図３】ステップＳ２のデータ変換処理によってレイアウトデータから変換された描画データを例示する模式図である。
【図４】ステップＳ３におけるデータ検証プロセスのフローチャートである。
【図５】ステップＳ３０４におけるアルゴリズムを例示するフローチャートである。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ図１９に表した描画データＤＤ１、ＤＤ２を表す模式図である。
【図７】パターンの輪郭に沿って一方向に環流するベクトルを生成する様子を表す模式図である。
【図８】ベクトル化されたパターンＰ１、Ｐ２をＹ方向にスライスし、カウントする場合を例示する概念図である。
【図９】パターンＰ１、Ｐ２に関して得られるカウントの変化を表すグラフ図である。
【図１０】図９（ａ）及び（ｂ）に表されたカウントを合成した結果を表すグラフ図である。
【図１１】各パターンをベクトル化（ステップＳ３０４Ｂ）し、それらベクトルをパターン毎に合成した（ステップＳ３０４Ｃ）した後に、スライスをカウント（ステップＳ３０４Ｄ）する様子を表す模式図である。
【図１２】異なるシーケンスにより多重度の計算を実施する具体例を表す模式図である。
【図１３】本発明の描画データ生成方法の変型例を表すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態にかかる描画データ生成装置の外観を例示する模式図である。
【図１５】本発明の実施の形態にかかる電子線描画装置のブロック図である。
【図１６】半導体集積回路の製造工程の一部を表すフロー図である。
【図１７】多重描画を概念的に表す模式図である。
【図１８】異なる形状に分割した多重描画を表す模式図である。
【図１９】台形分割方向を変えた多重描画を表す模式図である。
【符号の説明】
１ 電子線
２ 電子銃
３ 絞り
４ 電子レンズ
５ ブランカ
６ ブランキング制御系
７ 偏向制御系
８ 偏向器
１１ コンピュータ
１２ 位置制御系
１３ モータ制御系
１４ サーボモータ
１５ マスク基板
１６ 移動台
１７ レーザ干渉計
２０ 描画データ変換検証部
８０ 検証装置
８１ 記録再生装置
８２ 光ディスクドライブ
８３ 磁気記録媒体
８４ 光ディスク
８６ 磁気テープ
８７ 伝送媒体
ＤＤ、ＤＤ１、ＤＤ２ 描画データ
ＥＬ 電子線描画装置
ＦＩ 描画フィールド境界（境界線）
ＬＤ レイアウトデータ
Ｍ マスク
Claims (14)
- 被露光体に対して電子線を用いた多重描画により描画するための描画データを生成する電子線描画データ生成方法であって、
描画すべきパターンごとに多重度を決定し、前記多重度の内の最大の度数に対応する複数の描画データを生成し、前記パターンごとに、それぞれの前記多重度に対応した数の前記描画データに含まれるようにデータ変換するデータ変換ステップと、
前記データ変換ステップにより生成された描画データにおいて、前記パターンの輪郭に沿って環流するベクトルを生成し、前記パターンの所定の方向のスライスと交差するベクトルの数を、前記ベクトルの方向を加味してカウントし、前記スライス方向における位置に対応させてカウント値を記憶し、前記描画データごとの前記カウント値を前記スライス方向における位置に対応づけて合計し、前記位置ごとの前記カウント値の合計から、前記位置に対応する前記パターンの多重度を計算する検証ステップと、
を備えたことを特徴とする電子線描画データ生成方法。 - 被露光体に対して電子線を用いた多重描画により描画するための描画データを生成する電子線描画データ生成方法であって、
描画すべきパターンごとに多重度を決定し、前記多重度の内の最大の度数に対応する複数の描画データを生成し、前記パターンごとに、それぞれの前記多重度に対応した数の前記描画データに含まれるようにデータ変換するデータ変換ステップと、
前記データ変換ステップにより生成された描画データにおいて、前記パターンの輪郭に沿って環流するベクトルを生成し、前記複数の描画データに含まれる前記ベクトルを同一平面に合成し、前記同一平面における前記パターンの所定の方向のスライスと交差するベクトルの数を、前記ベクトルの方向を加味してカウントし、前記スライス方向における位置に対応させてカウント値を記憶し、前記位置ごとの前記カウント値から、前記位置に対応する前記パターンの多重度を計算する検証ステップと、
を備えたことを特徴とする電子線描画データ生成方法。 - 前記データ変換ステップにおいて、前記多重度が最小の前記パターンについて電子線のドーズ量を第１の値に設定し、前記多重度が最小の前記パターンよりも前記多重度が大きい前記パターンについて、電子線のドーズ量を前記第１の値よりも小なる第２の値に設定し、
前記検証ステップにおいて、前記多重度が最小の前記パターンについて、電子線のドーズ量が前記第１の値に設定されていることを確認することを特徴とする請求項１または２に記載の電子線描画データ生成方法。 - 前記複数の描画データは、それぞれ複数の描画フィールドを含み、前記多重度が最小の前記パターンを前記描画フィールドの境界と交差しない描画データに含ませることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の電子線描画データ生成方法。
- 前記データ変換ステップは、前記多重描画する前記パターンを分割し、微小図形の有無を判定し、前記微小図形を含まない前記パターンのデータを圧縮し、少なくとも１つの前記描画データに前記圧縮されたデータを含ませることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の電子線描画データ生成方法。
- 前記検証ステップにおいて、前記微小図形を含む前記パターンについて、前記描画データごとに前記分割形態が異なることを確認することを特徴とする請求項５記載の電子線描画データ生成方法。
- 被露光体に対して電子線を用いた多重描画により描画するための描画データを生成する電子線描画データ生成装置であって、
描画すべきパターンごとに多重度を決定し、前記多重度の内の最大の度数に対応する複数の描画データを生成し、前記パターンごとに、それぞれの前記多重度に対応した数の前記描画データに含まれるようにデータ変換するデータ変換手段と、
前記データ変換手段により生成された描画データにおいて、前記パターンの輪郭に沿って環流するベクトルを生成し、前記パターンの所定の方向のスライスと交差するベクトルの数を、前記ベクトルの方向を加味してカウントし、前記スライス方向における位置に対応させてカウント値を記憶し、前記描画データごとの前記カウント値を前記スライス方向における位置に対応づけて合計し、前記位置ごとの前記カウント値の合計から、前記位置に対応する前記パターンの多重度を計算する検証手段と、
を備えたことを特徴とする電子線描画データ生成装置。 - 被露光体に対して電子線を用いた多重描画により描画するための描画データをコンピュータに生成させる電子線描画データ生成プログラムであって、
描画すべきパターンごとに多重度を決定し、前記多重度の内の最大の度数に対応する複数の描画データを生成し、前記パターンごとに、それぞれの前記多重度に対応した数の前記描画データに含まれるようにデータ変換するデータ変換ステップと、
前記データ変換ステップにより生成された描画データにおいて、前記パターンの輪郭に沿って環流するベクトルを生成し、前記パターンの所定の方向のスライスと交差するベクトルの数を、前記ベクトルの方向を加味してカウントし、前記スライス方向における位置に対応させてカウント値を記憶し、前記描画データごとの前記カウント値を前記スライス方向における位置に対応づけて合計し、前記位置ごとの前記カウント値の合計から、前記位置に対応する前記パターンの多重度を計算する検証ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする電子線描画データ生成プログラム。 - 前記データ変換ステップにおいて、前記多重度が最小の前記パターンについて電子線のドーズ量を第１の値に設定し、前記多重度が最小の前記パターンよりも前記多重度が大きい前記パターンについて、電子線のドーズ量を前記第１の値よりも小なる第２の値に設定し、
前記検証ステップにおいて、前記多重度が最小の前記パターンについて、電子線のドーズ量が前記第１の値に設定されていることをコンピュータに確認させること特徴とする請求項８記載の電子線描画データ生成プログラム。 - 前記複数の描画データは、それぞれ複数の描画フィールドを含み、前記多重度が最小の前記パターンを前記描画フィールドの境界と交差しない描画データに含ませることを特徴とする請求項８または９に記載の電子線描画データ生成プログラム。
- 前記データ変換ステップは、前記多重描画する前記パターンを分割し、微小図形の有無を判定し、前記微小図形を含まない前記パターンのデータを圧縮し、少なくとも１つの前記描画データに前記圧縮されたデータを含ませることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１つに記載の電子線描画データ生成プログラム。
- 前記検証ステップにおいて、前記微小図形を含む前記パターンについて、前記描画データごとに前記分割形態が異なることを確認させることを特徴とする請求項１１記載の電子線描画データ生成プログラム。
- 被露光体に対して電子線を用いた多重描画により描画を実施可能とした電子線描画装置であって、
描画すべきパターンごとに多重度を決定し、前記多重度の内の最大の度数に対応する複数の描画データを生成し、前記パターンごとに、それぞれの前記多重度に対応した数の前記描画データに含まれるようにデータ変換するデータ変換手段と、
前記データ変換手段により生成された描画データにおいて、前記パターンの輪郭に沿って環流するベクトルを生成し、前記パターンの所定の方向のスライスと交差するベクトルの数を、前記ベクトルの方向を加味してカウントし、前記スライス方向における位置に対応させてカウント値を記憶し、前記描画データごとの前記カウント値を前記スライス方向における位置に対応づけて合計し、前記位置ごとの前記カウント値の合計から、前記位置に対応する前記パターンの多重度を計算する検証手段と、
を有するデータ変換検証部を備え、
前記データ変換検証部により生成された描画データに基づき、前記多重描画による描画を実行可能とした電子線描画装置。 - 前記データ変換検証部は、
前記データ変換手段において、前記多重度が最小の前記パターンについて電子線のドーズ量を第１の値に設定し、前記多重度が最小の前記パターンよりも前記多重度が大きい前記パターンについて、電子線のドーズ量を前記第１の値よりも小なる第２の値に設定し、
前記検証手段において、前記多重度が最小の前記パターンについて、電子線のドーズ量が前記第１の値に設定されていることを確認し、
前記描画データ変換検証部により生成された描画データに基づき、前記多重度が最少の前記パターンについては、電子線のドーズ量を前記第１の値に設定して描画を実施し、前記多重度が最小の前記パターンより大きい前記パターンについては、電子線のドーズ量を前記第２の値に設定して多重描画を実施することを特徴とする請求項１３記載の電子線描画装置。
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