JPH08306608A - 荷電ビーム描画データ作成方法およびその作成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、半導体デバイスの設計レイアウト
データから荷電ビーム描画装置用の高品質な描画データ
を作成する荷電ビーム描画データ作成方法を提供する。 【構成】 荷電ビーム描画データ作成方法が、ＣＤ領域
自動分離工程、三角形部分離工程、ＣＤ値自動抽出工
程、基本図形分割工程、微小描画データ修正工程、面取
り部分自動修正工程の１または２以上の工程を備える方
法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイスの設計
レイアウトデータから電子ビーム描画装置の描画データ
を作成する荷電ビーム描画データ作成方法および作成装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子ビーム描画は、その微細加工性能及
び制御性の容易さから、半導体デバイス、特に大規模集
積回路（ＬＳＩ）の製造に用いられるマスクの作成に広
く用いられている。電子ビーム描画の描画方式を分類す
ると、ラスタスキャン型とベクタスキャン型の２種類に
分けることができる。ラスタスキャン型は、装置構成の
単純さ及び描画データ作成の容易さから、従来より広く
マスク作成に用いられている。しかし、描画速度が、描
画図形サイズ及び描画位置を指定するための最小グリッ
ドサイズ（アドレスユニットサイズ）に大きく依存する
という問題がある。

【０００３】そこで、近年、ベクタスキャン型の１方式
である可変成形型が注目されている。可変成形型の描画
方式は、描画図形の大きさに合わせて電子ビームを成形
し、必要な領域にのみ電子ビーム照射を行う方式である
ため、描画速度が大きく、またアドレスユニットサイズ
を小さくとることができる。よって、６４ＭＤＲＡＭ以
降のデバイスのマスク作成及び１ＧＤＲＡＭ以降のデバ
イス開発に用いられる電子ビームの直接描画には、可変
成形型が主流になると考えられている。

【０００４】以下に、従来の描画データ作成装置及び作
成方法について説明する。まず、可変成形型の描画方式
に用いる描画データ作成手順及び描画手順について図３
０を用いて説明する。図３０（ａ）に示したのは、半導
体デバイスの設計レイアウトデータの一部であり、通常
は多角形で表現されている。上述のように、この設計レ
イアウトデータを可変成形型電子ビームで描画するため
には、基本図形へ分割する必要がある。図３０（ｂ），
（ｃ）は、多角形の各頂点から分割線をそれぞれ水平、
垂直方向に挿入することによって、基本図形への分割を
行った例である。基本図形分割された描画データを用い
て、実際に描画する手順について、図３０（ｂ）の場合
を例にとって説明する。まず、図３０（ｂ）に示す斜線
部のパターンデータが電子ビーム描画装置に入力される
と、電子ビーム成形用偏向器により、幅Ｗｓ１、高さＨ
ｓ１の大きさを持った電子ビームが形成される。次に、
電子ビーム照射位置指定用偏向器により、上記形成され
たビームが照射位置（ｘ１，ｙ１）へ移動され、レジス
トの感光に必要な露光量に対応する時間だけ、マスク、
あるいはシリコンウエハ等の基板上に塗布されたレジス
ト上へ照射される。次に、図３０（ｂ）の破線部の図形
が電子ビーム描画装置へ入力され、同様に電子ビーム描
画が実行される。これらの処理を順次繰り返していくこ
とによって半導体デバイスのパターンの描画が行なわれ
る。次に、上記の可変成形型電子ビーム描画装置用の描
画データ作成上の問題点について説明する。図３０
（ｂ）に示した設計レイアウトデータが描画データに変
換され、その描画データを用いて電子ビーム描画され、
その後レジスト現像された結果として形成されたレジス
トパターンの形状を図３０（ｄ）に示す。このレジスト
パターンの幅Ｗｍの部分のパターン寸法精度に着目し、
その精度劣化要因について考える。ただし、ここではレ
ジスト現像等のパターン形成プロセス条件等に関する要
因は考慮していない。

【０００５】図３０（ａ）に示した設計レイアウトデー
タが、図３０（ｂ）のように水平の分割線で分割されて
いた場合、幅Ｗｍの寸法に影響を与えるのは、図３０
（ｂ）の斜線部の図形に合わせて形成された電子ビーム
の成形精度、すなわち、幅Ｗｓ１に相当する部分の電子
ビームの寸法精度のみである。しかし、図３０（ｃ）の
ように垂直の分割線で分割されている場合、幅Ｗｍの寸
法に影響を与えるのは、図３０（ｃ）の斜線部に対応す
る電子ビームの照射位置精度、破線部に対応する電子ビ
ームの照射位置精度及び成形精度となり、図３０（ｂ）
のように水平の分割線によって分割された場合に比較し
て、レジストパターン寸法精度に影響する要因が２点も
多くなる。実際に、図３０（ｂ）、及び図３０（ｃ）に
示すような分割方法の異なる描画データを用いてレジス
トパターンを複数形成し、寸法測定した結果を図３１
（ａ），（ｂ）に示す。図３１（ａ）が図３０（ｂ）に
示す描画データを用いた場合であり、１ショットの電子
ビーム照射で幅Ｗｍの部分のレジストパターンを形成し
た場合である。また、図３１（ｂ）が、図３０（ｃ）に
示す描画データを用いた場合であり、幅Ｗｍの部分のレ
ジストパターンを、照射位置の異なる２ショットの電子
ビーム照射で形成した場合の結果である。図３１
（ａ），（ｂ）からわかるように、１ショットの電子ビ
ーム照射によりレジストパターンを形成した場合は、寸
法のばらつきが±０．０２５μｍ程度であるのに対し、
２ショットの電子ビーム照射でパターンを形成した場合
は、寸法のばらつきが±０．０７５μｍ程度となり、パ
ターン寸法のばらつき、すなわち寸法精度が劣化してい
ることがわかる。すなわち、デバイス特性上重要な部分
（例えば、トランジスタのゲート電極に相当する部分）
は、可能な限り１ショットの電子ビームで描画されるべ
きであり、これを実現するための基本図形分割処理が必
要となる。

【０００６】さらに、ショット位置の異なる２ショット
以上の電子ビーム照射でレジストパターンが形成される
場合で、その複数のショットの中でレジストパターンの
エッジを形成するショットが、ある一定寸法以下の微小
なサイズである場合、形成されるレジストの寸法の精度
は、さらに劣化する。これについて、図３２、図３３を
用いて説明する。図３２（ｂ）に示したグラフは、図３
２（ａ）のような描画データに従って成形された電子ビ
ームの強度分布を示したものである。強度分布は階段状
ではなく、エッジ部分ですそを引いた状態になる。この
エッジでの強度分布の急峻さ（以後ビームシャープネス
と呼ぶ）が、成形された電子ビームの大きさによって変
化する。一般的には、電子ビームのサイズが大きくなる
程、電子ビーム内でのクーロン力による反発が大きくな
り、エッジでの強度分布は、鈍った状態になる。すなわ
ち、ビームシャープネスは低下する。図３２（ａ）に示
す描画データが、図３３（ａ）に示すように２つの描画
データに分割され、かつ左側の描画データがある一定値
以下の微少なサイズである場合の電子ビームの強度分布
を図３３に示す。図３３に示すように、１ショットで描
画する場合と比較して左側エッジでのビームシャープネ
スが異なる。この結果、形成されるレジストパターンの
寸法に差が生じる。図３３に示すように、微小描画デー
タを含む２ショットでレジストパターンを複数作成し、
レジスト寸法を測定した結果を、図３４に示す。１ショ
ットで描画した場合（図３１（ａ））に比較して、寸法
ばらつきが大きくなることに加え、レジスト寸法の平均
値と設計寸法（Ｗｄ）の間に差が生じる。この平均値の
差は、上述の微小サイズの電子ビーム照射に起因するも
のである。

【０００７】このような寸法精度の劣化が顕著になる微
小描画データのサイズは、使用する電子ビーム描画装
置、レジストの種類、パターン形成プロセスの種類、条
件に大きく依存するが、一般的には０．５μｍ以下であ
る。以後、特に断らない限り、描画図形幅が、寸法精度
の劣化が顕著になる寸法以下であり、かつレジストパタ
ーンの寸法精度に影響を及ぼす描画データ、すなわちレ
ジストパターンのエッジ部分に位置する描画データを微
小描画データと呼ぶことにする。

【０００８】本発明では、以上説明した電子ビーム描画
データの分割状態に起因するレジストパターン寸法の劣
化に着目し、高寸法精度が要求される部分が可能な限り
１ショットの電子ビームで描画できるような電子ビーム
描画データの作成方法、ならびに描画が複数ショットに
なることを避けられない場合でも、微小描画データが極
力生じないような描画データ作成方法に関するものであ
る。さらに、上記描画データ作成方法により、不必要な
分割及び微小描画データの発生を低減できれば、その付
随効果として、描画データ量の削減に伴う描画時間の短
縮が可能になる。

【０００９】次に、従来の可変成形型電子ビーム描画装
置の描画データ作成装置及び作成方法について説明す
る。図３５に、従来の可変成形型電子ビーム描画装置用
の描画データ作成装置とそのデータ処理フローを示す。
まず、設計レイアウトデータは描画データ作成装置の重
複除去機能により、図形間の重複が除去される。これ
は、電子ビームが同じ領域に照射され、２重露光される
ことを防ぐために実施するもので、可変成形型電子ビー
ム描画装置の描画データ作成に必須の処理である。本発
明の背景において、特にこの重複除去処理手法が重要な
意味を持つので、以下にその処理方法について説明す
る。重複除去処理の手法には、いろいろな手法がある
が、一般に用いられているのは、スラブ法と呼ばれる手
法である。スラブ法について図３６を用いて説明する。
まず、各図形の各頂点から固定された方向（水平、ある
いは垂直）に分割線を処理領域全面に挿入し、処理領域
を細長い長方形状の領域（スラブ）に分割する。次に、
各図形をスラブ境界で分割する。図３６の場合は、水平
に分割した場合である。次に、分割された各図形の各辺
に方向をつけ、ベクトル化する。方向のつけ方は、各頂
点を辺に沿って、右周りにトレースするか、または左周
りにトレースするかで決定する。次に、各ベクトルのス
ラブ内での方向を示す値（以後、ベクトルを方向値と呼
ぶ）を各ベクトルに設定する。例えば、図３６のよう
に、スラブが水平に形成されている場合は、スラブの下
辺か上辺に向かうベクトルには１、上辺から下辺へ向か
うベクトルには−１という値を設定する。この状態を、
図３６（ａ）の場合は、図形の頂点を右周り（時計周
り）にトレースした場合である。次に、図形が重複して
いる部分の削除を行う。削除方法について説明する。ま
ず、スラブごとにそのスラブに含まれている全ベクトル
を、ベクトルとスラブの下辺の接点の座標値でソーティ
ングする。次に、各ベクトルに与えられたベクトル方向
値を、スラブが水平に形成されている場合は、左から順
番に積算していき、ベクトルの方向値の積算が０となる
ベクトルを探索する。加算を開始したベクトルとベクト
ルの方向値の積算結果が０となるベクトルで基本図形を
構成する。この処理例を図３６に示すスラブ７の例を用
いて説明する。左端のベクトルから積算を始め、２番目
のベクトルでは、ベクトル方向値の積算結果は２とな
り、３番目のベクトルで１となり、４番目のベクトルで
積算結果は０となる。よって、スラブ７における左端の
ベクトルと４番目のベクトルで図形が構成され、２番
目、３番目のベクトルは不要ベクトルとして削除され
る。処理結果は、図３６（ｂ）のようになる。

【００１０】以上の処理をすべてのスラブ内のベクトル
に対して行うことで、全図形の重複が除去される。この
手法を用いると、処理結果のデータは全て基本図形に分
割されていることがわかる。本手法は、処理速度が早い
ため、大量の図形データの処理に適した手法である。し
かし、図３６（ｂ）に示した分割結果から明らかなよう
に、高寸法精度が必要な部分が複数の描画データに分割
されてしまう、あるいは微小描画データが発生してしま
うという問題が生じる。重複除去処理後の工程は、使用
するレジストのタイプ（ポジ、ネガ）及び設計の際のレ
イアウトの仕方によって、図３５に示すように、２つの
フローに分岐する。設計の際に入力したレイアウトデー
タ以外の部分に電子ビームを照射しなければならない場
合は、図形の白黒反転処理が必要になる。この白黒反転
処理も、上述の図形間の重複除去処理方法と同様の手法
で処理することができる。図形の白黒反転処理方法につ
いて、図３７を用いて説明する。図形の重複除去完了直
後の、各辺がベクトルに分割されている状態まで、重複
除去処理と同じ手法で処理する。次に、白黒反転する領
域（枠）を設定し、この枠に相当する図形（長方形）を
スラブ境界で分割し、重複除去処理の場合と同様に、各
ベクトルにベクトル方向値を設定する。次に、白黒反転
領域内に含まれる図形のベクトルの方向を反転する。す
なわち、各辺のベクトル値の符号を反転する。この状態
を図３７（ａ）に示す。以後の処理は、重複除去処理と
同じである。各スラブに対して、白黒反転枠上のベクト
ルから、ベクトル値の積算を始めて、ベクトルのペアー
を探索し、基本図形を形成していく。白黒反転処理され
た状態を図３７（ｂ）に示す。白黒反転処理された場合
も、重複除去処理の場合と同様に、高寸法精度が必要な
部分が複数の描画データに分割されてしまう、あるいは
微小描画データが発生するという問題がある。

【００１１】上記問題を解決するために、重複除去処理
後、基本図形に分割された図形を再度多角形化し、この
多角形を一つずつ、再度分割する手法をとることが可能
である。そのデータ処理フローを図３５に示す。しか
し、この処理方法は、白黒反転処理が必要な場合は適用
できないという問題がある。なぜなら、白黒反転処理さ
れた図形群を多角形化すると全図形が連結され、膨大な
頂点数を持つ１つの多角形となってしまい、事実上、以
後の処理、すなわち基本図形分割処理が実行不可能とな
ってしまうからである。

【００１２】本発明では、白黒反転処理が必要がない場
合についてのみ考慮し、高寸法精度が必要な部分が複数
の描画図形に分割されてしまうこと、及び微小描画デー
タが発生することを極力防止する基本図形分割方法につ
いて考える。上述のように、白黒反転処理が必要でない
場合は、重複除去処理後、再度多角形に構成し、多角形
ごとに基本図形に分割する手法がとられる。従来の基本
図形分割手法について説明する。図３８に示すのは、最
も基本的な基本図形分割手法である。分割方法は、図３
６に示す重複除去処理と類似しており、各辺をベクトル
化し、基本図形を構成するベクトルのペアを探索してい
く手法である。相違点は、重複除去処理の場合は、処理
の対象となる全図形を同時に処理するが、基本図形分割
処理の場合は、多角形個々に処理が行なわれることであ
る。図３８に示す方法は、アルゴリズムが単純で、高速
処理できるという特徴があるが、高寸法精度が必要な部
分が複数の描画図形に分割されてしまうこと、及び微小
サイズの描画データの発生に関しては、何も考慮されて
いないことが明らかである。

【００１３】この問題を解決する方法として発明された
従来の基本図形分割方法について、図３９を用いて説明
する。この方法では、分割手法自体は、上記説明した基
本図形分割手法（図３８）と同じであるが、分割の方向
を、多角形ごとに選択できるようになっている。処理フ
ローとしては、一つの多角形について水平方向、及び垂
直方向の分割を実施し、それぞれの分割結果について全
基本図形のアスペクト比（長辺／短辺）の総和を算出す
る。次に、このアスペクト比の総和を小さい方の分割結
果を選択し、出力する。本手法は、単純な手法にもかか
わらず、微小描画データの発生を従来に比較して１／１
０以下にでき、処理速度も十分実用的であることが、実
際の半導体デバイスへの適用において実証されている。
しかし、この手法は、高寸法精度が必要な部分が複数の
描画図形に分割されてしまうこと、及び微小描画データ
が発生することを極力防止するという命題に対して積極
的に対処する手法でなく、半導体デバイスのレイアウト
パターンの性質上、分割方向を選択したら、効果があっ
たというにすぎない。また、本手法はメモリデバイスの
ように規則的にパターンがレイアウトされている場合
は、大きな効果があるが、ロジックデバイスのようにラ
ンダムデバイスにパターンがレイアウトされた場合で
は、対処できない場合が多くなるという問題がある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、今後の
デバイス開発に用いられる電子ビーム直接描画方式は可
変成形型が主流になると考えられるが、可変成形型の描
画方式は、設計完了後のレイアウトパターンデータ（以
後、設計レイアウトデータと呼ぶ）から描画データを作
成する際に、図形間の重複除去処理及び白黒反転処理が
必要となり、ラスタスキャン型に比較して、描画データ
作成時間が長くなるという問題がある。特に、設計レイ
アウトデータを、可変成形型電子ビーム描画装置で描画
するためには、設計レイアウトデータを構成する基本デ
ータである多角形データから電子ビーム描画装置で描画
可能な基本図形（台形、長方形、矩形、三角形）への分
割処理（以後、基本図形分割と呼ぶ）が必要になるが、
この基本図形分割のされ方によって、電子ビーム描画後
に形成されるレジストパターン寸法精度が変化してしま
うという問題もある。そこで本発明は、半導体デバイス
の設計レイアウトデータから電子ビーム描画装置の描画
データを高速かつ高精度に作成する描画データ作成方法
及びその作成装置を提供するものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは鋭
意研究の結果、上記描画データ作成装置が面取り部分自
動修正機能、三角形部分離機能、ＣＤ値自動抽出機能、
ＣＤ領域自動分離機能、基本図形分離機能、微小描画デ
ータ修正機能を備えることにより上記目的を達成できる
ことを見出し、本発明を完成した。

【００１６】即ち、本発明は高寸法精度が要求されるＣ
Ｄ領域を事前に分離するＣＤ領域自動分離工程を含む描
画データ作成方法にある。

【００１７】上記ＣＤ領域自動分離工程は、本来多角形
の内部にある辺を検知し、該辺をＣＤ領域の構成辺の候
補としない方法、またはＣＤ領域を分離することによっ
て微小描画データが発生する場合は該ＣＤ領域の分離を
中止する方法、または複数のＣＤ値が設定できる方法、
または複数のＣＤ値に対して優先順位が設定できる方法
であってもよい。

【００１８】また本発明は、多角形の幅を調査し自動で
ＣＤ値の抽出を行う工程と、抽出したＣＤ値をＣＤ領域
自動分離機能に入力する工程とを含む描画データ作成方
法にある。

【００１９】また本発明は、多角形から直角三角形部を
事前分離する三角形部分離工程を含む描画データ作成方
法であり、特に該三角形部分離工程は、三角形部の分離
の際に、微小斜辺部の三角形を分離しない三角形部分離
工程でもよい。

【００２０】また本発明は、多角形の各頂点から順次分
割線を挿入することで、形成された複数の分割結果か
ら、所定の判断基準により最良の分割結果を選択する基
本図形分割工程を含む描画データ作成方法でもあり、特
に該基本図形分割工程は、パターンの寸法精度に影響す
る微小描画データの長辺の長さ（以後代表辺という）の
総和が最小となる分割結果を選択する工程、または分割
線の挿入時に、各分割線の組み合わせ毎に、分割結果に
ついてレジストパターン寸法精度に影響を与える部分の
微小図形の代表辺の長さを積算し、その積算値が最小と
なる分割結果を選択する工程、または分割線の挿入時に
微小描画データが発生する場合は、その分割線の挿入を
実施しない工程、または分割線の挿入時に分割線がＣＤ
領域に分割する場合は、その分割線の挿入を実施しない
工程、または多角形内部に挿入可能な分割線をすべて挿
入し、各分割線に対して、その分割線が微小描画データ
を生成する、あるいはＣＤ領域を分断する場合はコスト
を設定し、そのコストと分割線の長さの積が最小となる
分割線から順に抽出し、この辺と多角形の辺で構成され
る基本図形を分離していく工程を含む描画データ作成方
法であってもよい。

【００２１】また本発明は、基本図形分割処理では対処
できなかった微小描画データをマニュアル処理により修
正する微小描画データ修正工程を含む描画データ作成方
法でもある。

【００２２】また本発明は、不要な面取り部を削除、ま
たは修正することによって微小描画データの発生を抑制
する面取り部分自動修正工程を含む描画データ作成方法
にある。

【００２３】また本発明は、面取り部ではない微小斜辺
を修正することによって微小描画データの発生を抑制す
る面取り部分自動修正工程を含む描画データ作成方法で
もあり、また微小斜辺で構成される三角形部の面積が２
等分されるように新規辺を生成することで面取り部では
ない微小斜辺を修正する面取り部分自動修正工程を含む
描画データ作成方法でもある。

【００２４】上記面取り部分自動修正工程は微小斜辺の
長さ、その微小辺に接続される２辺となす角度、及び電
子ビームが微小斜辺のどちら側で描画されるかをパラメ
ータにして、微小斜辺部のどこに新規辺を生成すべきか
を、実験またはシミュレーションで求めた結果を参照し
て、新規辺を生成することで面取り部ではない微小斜辺
の修正を行う面取り部分自動修正工程であってもよい。

【００２５】また本発明は、面取り部分自動修正工程の
後で三角形部分離工程を行う描画データ作成方法でもあ
る。

【００２６】更に本発明は、高寸法精度が要求されるＣ
Ｄ領域を事前に分離するＣＤ領域自動分離手段を含む描
画データ作成装置、または多角形から直角三角形部を事
前分離する三角形部分離手段を含む描画データ作成装
置、または多角形の幅を調査し、自動でＣＤ値の抽出を
行うＣＤ値自動抽出手段と、抽出したＣＤ値をＣＤ領域
自動分離機能に入力する手段を含む描画データ作成装
置、または多角形の各頂点から順次分割線を挿入するこ
とで、形成された複数の分割結果から、最良の分割結果
を選択する基本図形分割手段を含む描画データ作成装
置、または基本図形分割処理では対処できなかった微小
描画データをマニュアル処理により修正する微小描画デ
ータ修正手段を含む描画データ作成装置、または不要な
面取り部を削除または修正することによって微小描画デ
ータの発生を抑制する面取り部分自動修正手段を含む描
画データ作成装置、または面取り部ではない微小斜辺を
修正することによって微小描画データの発生を抑制する
面取り部分自動修正手段を含む描画データ作成装置でも
ある。

【００２７】

【作用】本発明によれば、高寸法精度が要求されるＣＤ
領域を事前に分離するＣＤ領域自動分離工程を行うこと
により、微小描画データが発生せず、高精度な描画パタ
ーン形成が可能となる（図２、３）。

【００２８】特に上記ＣＤ領域自動分離工程において、
本来多角形の内部にある辺を検知し、該辺をＣＤ領域の
構成辺の候補としないことにより、本来ＣＤ領域でない
領域をＣＤ領域として抽出してしまうことを防ぎ、より
正確なＣＤ領域の抽出が可能となる（図４）。

【００２９】また上記ＣＤ領域自動分離工程において、
ＣＤ領域を分離することによって微小描画データが発生
する場合は、該ＣＤ領域の分離を中止することにより、
ＣＤ領域の抽出が原因となって微小描画データが発生す
ることを回避でき、より品質の高い描画データの作成が
可能となる（図５、６）。

【００３０】また上記ＣＤ領域自動分離工程において、
複数のＣＤ値を設定できることにより、寸法の異なるＣ
Ｄ領域の分離が可能となり（図７）、またかかる複数の
ＣＤ値に対し優先順位を設定できることにより、重要度
の高いＣＤ領域から分離することにより（図８）、さら
に品質の高い描画データの作成が可能となる。

【００３１】また本発明によれば、多角形の幅を調査し
自動でＣＤ値を抽出する工程と、抽出したＣＤ値をＣＤ
領域自動分離機能に入力する工程とを行うことにより、
容易にかつ正確にＣＤ値を抽出し、分離することができ
る（図１１、１２）。

【００３２】また本発明によれば、多角形から直角三角
形部を事前分離する三角形部分離工程を、特にＣＤ領域
分離工程の前に行うことにより、微小描画データの発生
低減に大きな効果があり、パターン寸法が向上するとと
もに、描画時間の大幅な短縮を図ることができる（図
９、１０）。

【００３３】上記三角形部分離工程は、三角形部の分離
の際に、微小斜辺部の三角形を分離しない工程であるこ
とが好ましい。

【００３４】また本発明によれば、多角形の各頂点から
順次分割線を挿入することで、形成された複数の分割結
果から、所定の判断基準により最良の分割結果を選択す
る基本図形分割工程を行うことにより、品質の高い描画
データを作成することができる。

【００３５】上記最良の分割結果を選択する方法として
は、パターンの寸法精度に影響する微小描画データの代
表辺の長さの総和が最小となる分割結果を選択する方法
（図１３、１４）、または分割線の挿入時に、各分割線
の組み合わせ毎に、分割結果についてレジストパターン
寸法精度に影響を与える部分の微小図形の代表辺の長さ
を積算し、その積算値が最小となる分割結果を選択する
方法（図１５）、または分割線の挿入時に微小描画デー
タが発生する場合は、その分割線の挿入を実施しない方
法（図１６）、または分割線の挿入時に分割線がＣＤ領
域に分割する場合は、その分割線の挿入を実施しない方
法（図１７）、または多角形内部に挿入可能な分割線を
すべて挿入し、各分割線に対して、その分割線が微小描
画データを生成する、あるいはＣＤ領域を分断する場合
はコストを設定し、そのコストと分割線の長さの積が最
小となる分割線から順に抽出し、この辺と多角形の辺で
構成される基本図形を分離していく方法（図２８、２
９）を用いることが好ましい。

【００３６】また本発明によれば、基本図形分割処理で
は対処できなかった微小描画データをマニュアル処理に
より修正する微小描画データ修正工程を行うことによ
り、自動の基本図形分割処理では対処できなかった微小
描画データの発生を回避でき、より品質の高い描画デー
タの作成が可能となる（図１８）。

【００３７】また本発明によれば、不要な面取り部を削
除または修正することによって微小描画データの発生を
抑制する面取り部分自動修正工程を行うことにより、無
意味な面取りに起因する微小描画データの発生を抑制す
ることができ、パターンの寸法精度の向上を図ることが
できる（図１９、２０）。

【００３８】さらに本発明によれば、面取り部ではない
微小斜辺に対しても上記自動修正工程を行うことによっ
て微小描画データの発生を抑制し、パターンの寸法精度
の向上を図ることができる（図２１、２２）。

【００３９】上記自動修正工程は、微小斜辺で構成され
る三角形部の面積が２等分されるように新規辺を生成す
ることで面取り部ではない微小斜辺を修正する工程によ
り（図２３、２４）、または微小斜辺の長さ、その微小
辺に接続される２辺となす角度、及び電子ビームが微小
斜辺のどちら側で描画されるかをパラメータにして、微
小斜辺部のどこに新規辺を生成すべきかを、実験または
シミュレーションで求めた結果を参照して、新規辺を生
成することで面取り部ではない微小斜辺の修正を行う工
程により（図２５）行うこともできる。

【００４０】特に、面取り部分自動修正工程の後に三角
形部分離工程を行うことにより、修正不可能な微小描画
データの発生を回避でき、より高品質の描画データを作
成できる（図２６）。

【００４１】また本発明の描画データ作成装置は、高寸
法精度が要求されるＣＤ領域を事前に分離するＣＤ領域
自動分離手段、または多角形から直角三角形部を事前分
離する三角形部分離手段、または多角形の幅を調査し、
自動でＣＤ値の抽出を行うＣＤ値自動抽出手段と抽出し
たＣＤ値をＣＤ領域自動分離機能に入力する手段、また
は多角形の各頂点から順次分割線を挿入することで、形
成された複数の分割結果から、最良の分割結果を選択す
る基本図形分割手段、または基本図形分割処理では対処
できなかった微小描画データをマニュアル処理により修
正する微小描画データ修正手段、または不要な面取り部
を削除または修正することによって微小描画データの発
生を抑制する面取り部分自動修正手段、または面取り部
ではない微小斜辺を修正することによって微小描画デー
タの発生を抑制する面取り部分自動修正手段のうち１ま
たは２以上の手段を有することにより、高品質な描画デ
ータの提供が可能となる（図１）。

【００４２】

【実施例】

（実施例１）本発明の描画データ作成装置の一機能であ
るＣＤ領域分離機能の一実施例について説明する。半導
体デバイスの製造工程のうち、素子分離工程、トランジ
スタゲート作製工程、配線工程、メモリキャパシタ作製
工程等では、パターン幅、及びパターン間の間隔を、使
用する半導体製造プロセスで許容される最小の寸法でデ
ザインすることによって高集積化を図る場合が多い。ま
た、これらの工程は、半導体デバイスの電気的特性に大
きな影響を与えるので、他のパターンよりも高い寸法精
度が要求される。本実施例では、この高精度が要求され
るパターンを重要寸法(Critical Dimension)パターンと
し、以後略してＣＤパターンと呼ぶ。

【００４３】従来技術で述べたように、このＣＤパター
ンが、１ショットの電子ビームで描画できるようにすれ
ば、高精度のパターン形成が可能になる。従来技術で
は、このＣＤパターンについて積極的に考慮されておら
ず、基本図形分割の分割方向を選択することにより、Ｃ
Ｄパターンが分割され複数ショットの電子ビーム描画と
なることを回避できる確率を高くするといった消極的な
対策しか採られていなかった。しかし、このような消極
的な方法では、その分割結果の品質が、パターンのレイ
アウト状態に大きく依存するという問題がある。具体的
にいえば、メモリデバイスのように、同一形状のパター
ンが規則的に配置されている場合には大きな効果がある
が、パターンがランダムに配置されるロジックデバイス
に対しては、その効果がかなり低下する場合もあるとい
うことである。

【００４４】本実施例のＣＤ領域分離機能は、かかる問
題を解決するものであり、図１に示すように、描画デー
タ作成装置の中では、基本図形分割機能の前処理に位置
づけられている。本ＣＤ領域分離機能は、本発明の描画
データ作成装置から切り離して、単独の機能として、従
来の描画データ作成装置に付加することも可能である。
本実施例のＣＤ領域分離機能に要求される機能は、入力
された多角形ごとに、予め指定されたＣＤパターンの寸
法（ＣＤ値）に合致する領域（ＣＤ領域）を抽出し、そ
の部分を分離するためのＣＤ領域自動抽出及び分離機能
である。本機能より、基本図形を分割する前に、高寸法
精度を必要とするＣＤ領域を優先して分離することがで
きるため、ＣＤ領域が１ショットの電子ビームが描画で
きることになり、高精度のパターン形成が可能になる。
また、本実施例は、従来の方法のような消極的な対策で
はないので、分割結果がパターンレイアウトに大きく依
存することがないという特徴がある。

【００４５】具体的な処理フローを図２に示す。多角形
の各辺をＣＤ領域を構成する辺として順位設定し、その
辺に平行な他の辺を探索する。次に、平行な辺がある場
合はその２辺で長方形が形成できるかどうかを判定し、
形成できる場合は、その長方形の幅が、設定されたＣＤ
値に等しいかどうか判定し、ＣＤ値に等しい場合は、こ
の長方形部をＣＤ領域として分離する。このようにし
て、ＣＤ領域がなくなるまで、或いはＣＤ領域分離後の
残存図形が多角形でなくなるまでＣＤ領域の分離を繰り
返す。

【００４６】具体例を図３に示す。図３（ａ）は入力さ
れた多角形であり、（ｂ），（ｃ）が各々、水平、垂直
方向に分割した場合である。図３において、矢印で示し
たパターン幅がＣＤ値に該当する領域である。図３
（ｂ），（ｃ）から、分割方向を選択する従来の方法で
は、ＣＤ領域の分割、あるいは微小描画データの発生が
避けられないことがわかる。本実施例のＣＤ領域自動分
離機能を用いれば、図３（ｄ）で示すように、斜線部で
示すＣＤ領域が事前に分離されるため、ＣＤ領域に微小
描画データが発生することがなく、高精度なパターン形
成が可能になる。

【００４７】（実施例２）上記ＣＤ領域分離機能におい
て、ＣＤ領域の抽出をより正確に行うための方法の一実
施例について説明する。上記実施例１で示したＣＤ領域
分離手法では、多角形からＣＤ領域を逐次分離していく
が、ＣＤ領域を分離することによって、本来多角形内部
のあるべき辺が生成される。この辺をＣＤ領域の構成辺
の候補としてしまうと、本来ＣＤ領域でない領域をＣＤ
領域として抽出してしまうという問題が発生する。本実
施例では、パターン寸法精度に直接影響を及ぼさない辺
が発生した場合は、この辺にフラッグを立てておき、以
後ＣＤ領域構成辺の候補としないようにすることを特徴
としたＣＤ領域抽出手法である。処理フローを図４に示
す。

【００４８】本実施例によるＣＤ領域分離手法を用いれ
ば、より正確なＣＤ領域の抽出が可能になる。

【００４９】（実施例３）本実施例は、ＣＤ領域を分離
することによって、微小描画データが発生する場合は、
その微小描画データ発生の原因となるＣＤ領域の分離を
中止するＣＤ領域分離機能に関するものである。図５に
本実施例の処理フローを示す。本実施例の特徴は、ＣＤ
領域を分離した結果として発生した微小幅の図形が、パ
ターンの寸法精度を劣化させる微小描画データである場
合は、そのＣＤ領域の分離を中止するということにあ
る。ＣＤ領域分割によって発生した微小幅の図形が、レ
ジスト寸法精度を劣化させる微小描画データであるかな
いかを判断するために、実施例２に示した手法を利用す
る。即ち、フラッグの立っている辺は本来図形内部にあ
る辺であるので、このようなフラッグの立っている２辺
で構成された微小幅の図形は、パターン寸法精度を劣化
させる微小描画データではないと判断する。

【００５０】図６に具体例を示す。図６（ａ）に示すよ
うに、矢印で示した部分がＣＤ領域の場合で、図６
（ｂ）に示す斜線部のＣＤ領域を分離した結果、その分
離した図形が微小描画データとなる場合である。このよ
うな場合は、斜線部のＣＤ領域の分離を中止し、他のＣ
Ｄ領域の分離に処理を進めるようにする。ハッチングを
施した領域のみＣＤ領域として抽出すると、図６（ｃ）
に示すように良好な分割結果が得られる。以上の発明に
より、ＣＤ領域の抽出が原因して微小描画データが発生
することを回避することができ、より品質の高い描画デ
ータの作成が可能となる。

【００５１】（実施例４）本実施例は、上記ＣＤ領域分
離機能において、ＣＤ領域の指定を１つのＣＤ値だけで
なく、複数のＣＤ値を指定できることを特徴とするＣＤ
領域分離機能に関するものである。図７に本実施例の処
理フローを示す。ＣＤ値の指定を１つのＣＤ値だけでな
く、複数のＣＤ値を指定できるようにすれば、寸法の異
なるＣＤ領域の分離が可能になり、より品質の高い描画
データの作成が可能になる。

【００５２】（実施例５）本実施例は、上記複数のＣＤ
値を指定できる方法において、各ＣＤ値に優先順位を付
加することを特徴とするＣＤ領域分離機能に関するもの
である。図８に、本実施例の処理フローを示す。本実施
例のように指定された各ＣＤ値に優先順位を付加し、重
要度の高いＣＤ値を持つＣＤ領域から順に分離するよう
にすれば、さらに品質の高い描画データの作成が可能に
なる。

【００５３】（実施例６）本実施例は、入力された多角
形から、三角形部を分離することにより、より品質の高
い描画図形の作成を行う三角形部分離機能に関するもの
である。本機能は図１に示すように、描画データ作成装
置の中では、ＣＤ領域分離処理の前処理工程として位置
付けられている。本機能は、ＣＤ領域分離機能と同様
に、本発明の描画データ作成装置から切り離して、単独
の機能として用いることができ、従来の描画データ作成
装置に付加することも可能である。

【００５４】図９に本実施例の処理フローを示す。まず
多角形の辺の中から斜辺を抽出し、その斜辺で構成され
る直角三角形を作成してみる。形成された直角三角形の
直角部が多角形内部に存在する場合は、その直角三角形
を分離する。このとき、直角三角形を分離することによ
って、新しい辺が発生するが、この辺が本来図形内部に
あった場合は、図形内部の辺であることを示すフラッグ
を立てる。これは、上記実施例２で用いたフラッグと同
じ役割をする。直角三角形を分離した後、残存図形が多
角形である場合は、再度その残存多角形に対して三角形
部の分離を行う。

【００５５】図１０（ａ）は、三角形部の分離を行わず
にＣＤ領域の分離を行った結果である。矢印で示す部分
がＣＤ領域である。このＣＤ領域の分離後、図１０
（ａ）に斜線部に示すような微小描画データが発生する
場合がある。この描画図形を用いて電子ビーム描画を行
い形成されたレジストパターンの形状においては、図１
０（ｂ）の矢印で示す部分にパターンの歪が生じ、パタ
ーンの精度が劣化していることがわかる。これに対して
三角形部を分離し、その後ＣＤ領域の分離を行った場合
は図１０（ｃ），（ｄ）から明らかなように、図１０
（ａ）で見られた微小描画データは発生しておらず、良
好なレジストパターンを形成することができる。なお、
図１０（ｄ）に見られるＣＤ部を連結している微小サイ
ズの図形は、本来図形内部にある図形であるためレジス
トパターンの寸法精度には影響しない。

【００５６】半導体デバイスの配線パターンには、図１
０に示すような場合が多く、本実施例による三角形部分
離機能を用いれば、微小描画データの発生低減に大きな
効果があり、パターン寸法精度が向上するとともに、描
画時間の大幅な短縮を図ることができる。

【００５７】（実施例７）本実施例は、上記ＣＤ領域分
割機能では、ＣＤ値をあらかじめ設定していたのに対
し、入力された全多角形の幅を調査し、その結果に基づ
いてＣＤ値を自動抽出するＣＤ値自動抽出機能に関する
ものである。本機能は、図１に示すように、描画データ
作成装置の中ではＣＤ領域分離工程の前処理工程として
位置付けられる。本機能は、ＣＤ領域分離機能と合わせ
て用いる機能である。即ち、本実施例のＣＤ値自動抽出
機能で抽出されたＣＤ値がＣＤ領域自動分離機能に入力
され、多角形からＣＤ領域が分離される。

【００５８】図１１に本実施例の処理フローを示す。処
理方法は、全多角形について、パターン寸法精度に影響
する２辺で構成される長方形部分の幅を抽出し、同じ幅
を持つ場合は、そのパターン幅ごとに、その幅を有する
長方形の長さを積算し、その積算した長さの長い順に、
長方形の幅を優先度の高いＣＤ値とするものである。図
１２に具体例を示す。図１２の多角形から長方形部分を
抽出した結果、幅Ｗ１を持つ斜線部の部分と、幅Ｗ２を
持つ部分が抽出され、幅Ｗ１を持つ長方形の代表辺の長
さの総和Ｌ１と幅Ｗ２を持つ代表辺の長さの総和Ｌ２を
算出する。図１２の例ではＬ１＞Ｌ２であるので、Ｗ１
が最も優先度の高いＣＤ値として抽出される。

【００５９】本実施例では、全多角形について上記のよ
うな調査をして、ＣＤ値を抽出しているが、これは、全
多角形の中からいくつかの多角形をサンプリングし、サ
ンプリングした多角形の調査からＣＤ値の抽出を行って
も良い。通常、ＬＳＩの回路パターンでは、ＣＤ領域の
長さは、ＣＤ値以外の幅を持った図形の長さよりもかな
り長い場合が多く、本実施例によるＣＤ値自動抽出方法
を用いれば、容易にかつ正確にＣＤ値の抽出が可能にな
る。

【００６０】（実施例８）本実施例は、ＣＤ値の分割を
行った後に、残存する多角形を基本図形に分割する基本
図形分割機能に関するものである。図１３に本実施例の
処理フローを示す。まず、入力された多角形の頂点を順
にチェックし、分割線を図形内部に挿入できる場合は、
その頂点から分割線を、その分割線が他の辺または分割
線に接するまで挿入する。この分割線の挿入によって基
本図形が形成された場合は、それを分離する。分離後残
存図形が多角形の場合は、さらに分割線を挿入し、多角
形がすべて基本図形に分割されるまで繰り返す。頂点か
ら複数の分割線が挿入できる場合はそのそれぞれの分割
線で分割を進めていく。結果として、分割結果が複数に
なるが、この複数の分割結果を判定し、最良の分割結果
を出力する。最良の分割結果の判定方法としては、例え
ば、各分割結果の中に存在する指定された微小図形寸法
以下の微小描画データの代表辺の長さの総和が最小とな
るものを選択する。

【００６１】具体例を図１４に示す。各頂点から分割線
を挿入していった結果、８つのケースの分割結果が得ら
れる。この中で、最も分割結果が良好なのは、微小描画
データが発生していない分割結果３−１であるのでこの
分割結果を出力する。本実施例によれば、あらゆる分割
結果の中から、最良の分割結果が選択できるので品質の
高い描画データを作成することができる。

【００６２】（実施例９）図１５に、実施例８に示した
基本図形分割機能において、最適な分割結果を判定する
他の方法を示す。本実施例では、最適な基本図形分割結
果の選択を、指定された描画図形寸法以下のサイズをも
った図形の代表辺の長さの総和だけで、単純に判断する
のではなく、形成するパターンの寸法精度に影響する微
小描画データの辺の長さを積算し、その積算値が最小と
なる分割結果を最良と判断する。本実施例によれば、分
割結果のより正確な選択が可能になる。

【００６３】（実施例１０）図１６に、上記基本図形分
割機能を用いた他の一の実施例を示す。実施例９に示す
基本図形分割方法の実施例では、多角形が完全に基本図
形に分割されるまで分割を行い、最良の分割結果を選択
する方法をとっていたが、多角形の頂点が多い場合は、
分割結果が多数になるため処理時間が長くなってしまう
という問題があり、本実施例はこの問題を解決するため
のものである。

【００６４】図１６に本実施例の処理フローの一例を示
す。本実施例は、分割の途中でパターン寸法の精度劣化
の原因となる微小描画データが発生した場合は、その分
割線を分割線の候補とせず、次の頂点に移動して分割を
進める方法である。具体的には、図１４の場合では、一
本目の分割線を挿入した結果、分割結果１では既に微小
描画データを発生しているので、分割結果１から派生す
る分割（分割結果１ー１、及び分割結果１−２）を実施
しないようにする。本実施例では、無駄な分割を実行す
ることがなくなるため、処理時間の短縮を図ることがで
きる。

【００６５】（実施例１１）図１７に上記基本図形分割
機能を用いた他の一の実施例を示す。本実施例は、実施
例１０よりもさらに、処理時間を短縮し、かつ高精度な
基本図形分割処理を可能とするものである。実施例１０
では、基本図形の分離後に、パターン寸法の精度劣化の
原因となる微小描画データが発生している場合は、その
分割線の候補とせず、次の頂点に移動して分割を進めて
いたが、本実施例では、分割線の挿入時に微小描画デー
タの発生の可能性のチェックに加えて、ＣＤ領域の分断
の可能性をチェックし、微小描画データの発生の可能
性、及びＣＤ領域の分断の可能性がある場合はその分割
線を分割線の候補にしないようにすることが特徴であ
る。チェックは、分割線とそれに平行な多角形の辺との
距離を求めることによって行う。即ち、分割線とそれに
平行な辺の距離が微小図形寸法以下である場合は、微小
描画データ発生の確率が高く、また分割線の両側に存在
する２辺との距離の和がＣＤ値に等しい場合は、ＣＤ領
域を分割している可能性が高いため、かかる場合は分割
線の候補とはしないこととする。本実施例によれば、よ
り正確に、かつ高速に基本図形分割処理が行える。

【００６６】（実施例１２）本実施例は上記基本図形分
割機能では対処できず、微小描画データが発生してしま
う場合に用いる微小描画データ修正機能に関するもので
ある。図１８に本実施例の処理フローを示す。本微小描
画データ修正機能では、まず図１に示す図形マージ処理
工程後の基本図形データを調査し、パターン寸法精度に
影響する微小描画データを探索し、微小描画データが存
在すればその周辺の図形とともに、グラフィック端末上
に表示を行う。次に、マニュアル操作により問題となる
微小描画データとグループ化する図形を指定し、グルー
プ化された図形を一つの多角形に接続する。この多角形
に、マニュアル操作により分割線を挿入して、基本図形
分割を行う。もし、分割線の挿入だけで対処できない場
合は、多角形自体の修正をマニュアル操作により加え
る。多角形の修正完了後は、マニュアル操作による分割
線の挿入、あるいは上記基本図形分割機能を用いて分割
を実施し、分割結果に問題がなければ処理終了とする。

【００６７】本実施例の具体的な構成としては、半導体
デバイスの設計に用いる汎用のパターンレイアウト装置
にグループ化された図形を多角形化する機能と、分割線
のマニュアル入力により多角形を分割する機能と、多角
形を上記基本図形分割手法により自動基本図形分割する
機能を付加した装置が考えられる。本微小描画データ修
正機能は、本発明による描画データ作成装置から切り離
して、単独の機能としても利用できる。本微小描画デー
タ修正機能により、自動の基本図形分割処理では対処で
きなかった微小描画データの発生を回避することがで
き、より品質の高い描画データの作成が可能になる。

【００６８】（実施例１３）本実施例は、入力された多
角形から、不要な面取り部を削除あるいは自動修正する
ことによって、パターン寸法精度劣化の原因となる微小
描画データの発生を低減する面取り部分自動修正機能に
関するものである。本機能は、図１に示すように描画デ
ータ作成装置の全体の中では、三角形部分離機能の前処
理として位置付けられている。本面取り部分自動修正機
能は、本発明から切り離し単独の機能としても用いるこ
とができ、従来の描画データ作成装置の前処理機能とし
て付加することも可能である。

【００６９】図１９に、面取り部分が原因となりパター
ン寸法精度の劣化原因となる微小描画データが発生する
具体例及びその修正結果について示す。図１９（ａ）は
設計者が設計したパターンの一部である。図の矢印に示
す部分のように面取りがされていた場合、斜線部で示す
ような微小描画データが発生し、パターン寸法Ｗ１、及
びパターン間の寸法Ｗ２の精度が劣化する。この面取り
の大きさが、小さくなると、微小描画データの幅も小さ
くなるので、上記寸法精度の劣化は、さらに大きくなる
が、面取り部だけに関していえば、結果として形成され
るレジストパターン形状に与える影響は小さくなる。こ
れは、電子ビームの強度分布が理想的な矩形ではなく分
布を持っていること、またレジスト現像プロセスで角の
部分の現像速度が速いことなどが起因して、通常パター
ンの角はある程度丸みを帯びるからである。即ち、図１
９（ｂ）に示すように面取りの無い設計をし、この描画
データで作成したマスクを用いた場合でも、形成したレ
ジストパターン形状は、図１９（ｃ）に示すように角が
とれた状態となり、図１９（ａ）で示した面取りのある
描画データで作成した場合と差がなくなるのである。

【００７０】それでは、最初から面取りのない状態で設
計すれば良いのであるが、設計レイアウトデータから描
画データを作成する前に、通常デザインルールチェック
とよばれる検証をかけるため、このデザインルールチェ
ックを行う上で問題が生じる。 かかるデザインルール
チェックは、設計レイアウトデータが、パターンの最小
寸法、及びパターン間の最小間隔を違反していないかな
どのチェックを行うものである。即ち、図１９（ａ）の
ように面取りをしている場合はパターンの角の間隔Ｗ３
はデザインルールに違反していないが、図１９（ｂ）の
ような面取りのない設計をすると、パターンの角の部分
で、デザインルールで決められたパターン間の最小間隔
に違反するケースが多発するため、設計時に面取りを無
くすことができないのである。そこで本実施例は、この
ような意味のない面取り部分を自動的に修正することに
より、微小描画データの発生を抑制し、レジストパター
ン寸法の精度向上を図るものである。

【００７１】図２０に、本実施例の処理フローを示す。
本実施例では予め、実験により無意味な面取り部の辺の
最大長Ｌｍａｘを求めておき、この値を入力しておく。
次に入力された多角形の辺の中で、長さが上記Ｌｍａｘ
よりも小さい辺を探索し、この辺に接続している２辺の
なす角度が９０度である場合に、この辺を面取り部とし
て修正する。修正の方法は、面取り部の斜辺に接続して
いる２辺の延長線上にある交点を新しい頂点として生成
し、面取り部の２つの頂点を消滅させて行う。本実施例
により、無意味な面取りに起因する微小描画データの発
生を抑制することができ、パターンの寸法精度の向上を
図ることができる。

【００７２】（実施例１４）本実施例は、上記実施例１
３に示す面取り部の修正方法においては、微小辺に接続
している２辺のなす角度が９０度であるという面取り部
の条件に適合しないが、面取り部と同様に扱える微小な
辺（以後、微小辺と呼ぶ）を修正して、微小描画データ
の発生を抑圧する微小描画データ修正機能に関するもの
である。

【００７３】図２１に本実施例の具体例を示す。図２１
（ａ）は、微小辺に接続する２辺のなす角度が９０度で
はなく平行の場合であり、このような多角形を基本図形
分割すると、斜線で示すような微小描画データが発生す
る。この場合の微小描画データのように図形のほとんど
が多角形の内部にある場合は、パターンの寸法精度に与
える影響が小さいが、描画時間の点から考えると、無意
味な微小描画データが多数存在することにより、描画時
間が長くなるという問題が生じる。本実施例の目的は、
パターン形成上意味のない微小描画データの発生を抑圧
し、描画図形数を減少させることにより描画時間の短縮
を図ることにある。

【００７４】図２２に本実施例のデータ処理フローを示
す。本実施例の修正方法では、微小辺の中点から、微小
辺に接続している２辺に対して垂直な辺を生成し、この
生成した辺と元の微小辺に接続している２辺の延長線と
の交点を新規生成し、もとの微小辺の両端にある２頂点
を削除する。修正後の多角形を基本図形分割した結果を
図２１（ｂ）に示すが、図２１（ｂ）では微小描画デー
タが発生しておらず、図形数も減少していることがわか
る。本実施例では、図２１からわかるように、寸法精度
を向上できる部分は、微小斜辺部だけであるので、パタ
ーンの精度向上に対する寄与は、実施例１３の場合に比
較して小さいが、描画に長時間を要する斜辺部を含んだ
基本図形の描画データ数を大幅に削減できるため、描画
時間の短縮という点で大きな効果がある。

【００７５】（実施例１５）上記実施例１４に示す微小
辺の修正方法では、微小辺に接続する２辺に新規に接続
する辺を微小辺の中点から生成していたが、微小辺とそ
れに接続される辺のなす角度が４５度でない場合は、微
小辺の中点から辺を生成するよりも、微小辺で形成され
る三角形部の面積が２等分されるように新規の辺を生成
した描画データを用いたほうが、形成されるパターンが
修正前の描画データを用いて形成したパターンにより近
くなる。

【００７６】図２３に本実施例の処理フローを、図２４
に具体例を示す。本実施例では、図２４（ｃ）に示すよ
うに、点でハッチングした部分と斜線でハッチングした
部分の面積が等しくなるように、新規の辺を生成する。
本実施例により微小辺を修正して作成した描画データを
用いれば、修正前の描画データで形成したパターンに、
より忠実なパターンを形成することが可能となる。

【００７７】（実施例１６）上記実施例１５では、微小
辺で形成される三角形部の面積が２等分されるように、
辺を生成したが、より修正前の描画データを用いて形成
したパターンに近づくためには、本実施例のように微小
辺の長さとそれに接続される辺となす角度、及び微小辺
のどちら側が描画データ領域であるかという点をパラメ
ータにして、どこに辺を生成すれば良いか実験、あるい
はシミュレーションにより求め、これをテーブル化し、
このテーブルを参照しながら微小辺を修正すればよい。

【００７８】図２５に本実施例の処理フローを示す。本
実施例の手法で微小辺を修正して作成した描画データを
用いれば、修正前の描画データで形成したパターンに、
より忠実なパターンを形成することが可能となる。

【００７９】（実施例１７）本実施例は、上記面取り部
分自動修正機能と三角形部分離機能の処理順序を、先に
面取り部分の修正を行い、その後に三角形部の分離をす
る描画データ作成方法に関するものである。本実施例と
逆の順序で処理をした場合は、三角形部の分離の際に、
面取り部の三角形が分離されてしまい、修正不可能な微
小描画データが発生してしまう場合がある。

【００８０】図２６に本実施例の具体例を示す。図２６
（ａ）に示すような多角形に対して、先に三角形部の抽
出を行うと、図２６（ｂ）に示すように、面取り部の三
角形が抽出されてしまい、図２６（ｃ）に示すように修
正不可能な微小描画データが発生してしまう。そこで本
実施例では、先に面取り部分の修正を行うため、上記修
正不可能な微小描画データの発生が回避でき、より高品
質の描画データを作成することができる。

【００８１】（実施例１８）三角形部分離工程の他の実
施例として、面取り部に相当する微小な斜辺が存在した
場合は、その面取り部の三角形の分離を行わないように
する方法がある。図２７に本実施例のデータ処理フロー
を示す。本実施例によれば、三角形部の分離工程を面取
り部の修正処理の前に実施したとしても、修正不可能な
微小描画データは発生しないので、高品質な描画データ
を作成することができる。

【００８２】（実施例１９）本実施例は、多角形を基本
図形に分割する基本図形分割機能についての他の実施例
に関するものである。図２８、図２９に本実施例の処理
フロー及び具体例を示す。

【００８３】本実施例では、まず多角形の各頂点から図
形内部に挿入可能な分割線をすべて挿入する。挿入した
分割線が交差する場合は、交差点で分割線を２辺に分割
する。図２９（ａ）の具体例では、分割線は、ａからｅ
の５本になる。次に、多角形の辺のなかで各分割線に対
して平行な辺を探索し、その辺と分割線の距離が指定さ
れた微小図形寸法以下の場合は、分割線に一定の正の値
（以後、コストという）を設定する。このコストの値は
精度の劣化度と連動した値であり、即ち図形幅の小さい
程精度の劣化度が大きいためコストの値も大きくなるよ
うにしておく。図形幅が微小図形寸法より大きい場合
は、コストは０とする。さらに、分割線がＣＤ領域を分
断していないかをチェックし、分断している場合は、そ
の分割線にコストを設定する。次に、コストと分割線の
長さの積が小さい順に分割線を選択し、選択した分割線
と多角形の辺で基本図形が形成できる場合は、その時点
でその図形を切り出す。図２９では、分割線ａ，ｅは微
小描画データを生成するのでコストが大きい。よって、
まず、分割線ｂ，ｃ，ｄが選択され、結果として微小描
画データの発生しない分割ができる。

【００８４】本実施例を用いれば、実施例９で示した基
本図形分割方法よりも、高速に処理することが可能であ
る。なぜなら、実施例９の方法では分割線の組み合わせ
をすべて吟味して、最良の結果を選択する方法である
が、本実施例では、微小描画データの発生しない分割線
から順に選択して図形を逐次切り出す方法であるため、
無駄な処理が少なくなるからである。

【００８５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、高寸法精度が要求されるＣＤ領域を事前に分離
するＣＤ領域自動分離工程を用いた高精度な描画データ
を用いることにより、設計精度の高い半導体デバイスの
作製が可能となる。

【００８６】上記ＣＤ領域自動分離工程として、本来多
角形の内部にある辺を検知し、該辺をＣＤ領域の構成辺
の候補としない描画データ作成方法、またはＣＤ領域を
分離することによって微小描画データが発生する場合は
該ＣＤ領域の分離を中止する描画データ作成方法、また
は複数のＣＤ値を設定できる描画データ作成方法、また
は複数のＣＤ値に対して優先順位を設定できる描画デー
タ作成方法、または多角形の幅を調査し自動でＣＤ値の
抽出を行う工程と抽出したＣＤ値をＣＤ領域自動分離機
能に入力する工程とを含む描画データ作成方法を用いる
ことにより、更に設計精度の高い半導体デバイスの作製
が可能となる。

【００８７】また本発明によれば、多角形から直角三角
形部を事前分離する三角形部分離工程を用いることによ
り、精度の高い描画データを短時間で作成でき、設計精
度の高い半導体デバイスを低コストで供給することがで
きる。

【００８８】上記三角形部分離工程としては、三角形部
の分離の際に、微小斜辺部の三角形を分離しない描画デ
ータ作成方法を用いることにより、更に設計精度の高い
半導体デバイスを低コストで供給することができる。

【００８９】また本発明によれば、多角形の各頂点から
順次分割線を挿入することで、形成された複数の分割結
果から、所定の判断基準により最良の分割結果を選択す
る基本図形分割工程を行い、高品質の描画データを作成
することにより、設計精度の高い半導体デバイスの作製
が可能となる。

【００９０】上記最良の分割結果を選択する基本図形分
割工程としては、パターンの寸法精度に影響する微小描
画データの代表辺の長さの総和が最小となる分割結果を
選択する基本図形分割工程、または分割線の挿入時に、
各分割線の組み合わせ毎に、分割結果についてレジスト
パターン寸法精度に影響を与える部分の微小図形の代表
辺の長さを積算し、その積算値が最小となる分割結果を
選択する基本図形分割工程、または分割線の挿入時に微
小描画データが発生する場合は、その分割線の挿入を実
施しない基本図形分割工程、または分割線の挿入時に分
割線がＣＤ領域に分割する場合は、その分割線の挿入を
実施しない基本図形分割工程、または多角形内部に挿入
可能な分割線をすべて挿入し、各分割線に対して、その
分割線が微小描画データを生成する場合、あるいはＣＤ
領域を分断する場合はコストを設定し、そのコストと分
割線の長さの積が最小となる分割線から順に抽出し、こ
の辺と多角形の辺で構成される基本図形を分離していく
基本図形分割工程を行うことにより、更に高い設計精度
を有する半導体デバイスを作製することが可能となる。

【００９１】また、本発明によれば、基本図形分割処理
では対処できなかった微小描画データをマニュアル処理
により修正する微小描画データ修正工程を行うことによ
り、設計精度の高い半導体デバイスが作製できる。

【００９２】更に、本発明によれば、不要な面取り部を
削除または修正することによって微小描画データの発生
を抑制する面取り部分自動修正工程を行うことにより、
設計精度の高い半導体デバイスの作製が可能となる。

【００９３】上記面取り部分自動修正工程は、面取り部
ではない微小斜辺を修正する工程によっても、または微
小斜辺で構成される三角形部の面積が２等分されるよう
に新規辺を生成することで面取り部ではない微小斜辺を
修正する工程によっても、または微小斜辺の長さ、その
微小辺に接続される２辺となす角度及び電子ビームが微
小斜辺のどちら側で描画されるかをパラメータにして、
微小斜辺部のどこに新規辺を生成すべきかを、実験また
はシミュレーションで求めた結果を参照して、新規辺を
生成することで面取り部ではない微小斜辺の修正を行う
工程によっても行うことが可能である。

【００９４】特に、上記面取り部分自動修正工程の後で
三角形部分離工程を行うことにより更に設計精度の高い
半導体デバイスの作製が可能となる。

【００９５】また本発明によれば、描画データ作成装置
が、ＣＤ領域自動分離手段、三角形部分離手段、ＣＤ値
自動抽出手段、基本図形分割手段、微小描画データ修正
手段、面取り部分自動修正手段の１または２以上の機能
を備えることにより、設計精度の高い半導体デバイスの
供給が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の描画データ作成装置の全体構成図で
ある。

【図２】 本発明の一実施例におけるＣＤ領域自動分離
機能の処理フローである。

【図３】 本発明の一実施例におけるＣＤ領域自動分離
機能の具体例である。

【図４】 本発明の一実施例におけるＣＤ領域自動分離
機能の処理フローである。

【図５】 本発明の一実施例におけるＣＤ領域自動分離
機能の処理フローである。

【図６】 本発明の一実施例におけるＣＤ領域自動分離
機能の具体例である。

【図７】 本発明の一実施例におけるＣＤ領域自動分離
機能の処理フローである。

【図８】 本発明の一実施例におけるＣＤ領域自動分離
機能の処理フローである。

【図９】 本発明の一実施例における三角形部分離機能
の処理フローである。

【図１０】 本発明の一実施例における三角形部分離機
能の具体例である。

【図１１】 本発明の一実施例におけるＣＤ値自動抽出
機能の処理フローである。

【図１２】 本発明の一実施例におけるＣＤ値自動抽出
機能の処理フローである。

【図１３】 本発明の一実施例における基本図形分割機
能の処理フローである。

【図１４】 本発明の一実施例における基本図形分割機
能の具体例である。

【図１５】 本発明の一実施例における基本図形分割処
理の処理フローである。

【図１６】 本発明の一実施例における基本図形分割機
能の具体例である。

【図１７】 本発明の一実施例における基本図形分割機
能の具体例である。

【図１８】 本発明の一実施例における微小描画データ
修正機能の処理フローである。

【図１９】 本発明の一実施例における面取り部分自動
修正機能の具体例である。

【図２０】 本発明の一実施例における面取り部分自動
修正機能の処理フローである。

【図２１】 本発明の一実施例における面取り部分自動
修正機能の具体例である。

【図２２】 本発明の一実施例における面取り部分自動
修正機能の処理フローである。

【図２３】 本発明の一実施例における面取り部分自動
修正機能の処理フローである。

【図２４】 本発明の一実施例における面取り部分自動
修正機能の具体例である。

【図２５】 本発明の一実施例における面取り部分自動
修正機能の処理フローである。

【図２６】 本発明の一実施例における三角形部分離処
理機能の具体例である。

【図２７】 本発明の一実施例における三角形部分離処
理機能の処理フローである。

【図２８】 本発明の一実施例における基本図形分割機
能の具体例である。

【図２９】 本発明の一実施例における基本図形分割機
能の具体例である。

【図３０】 設計レイアウトデータから描画データを作
成及び描画手順についての具体例である。

【図３１】 描画データの作成方法によるパターンの寸
法精度の変化を示した図である。

【図３２】 描画データと電子ビーム強度分布の関係を
示した図である。

【図３３】 微小描画データが存在した場合の、描画デ
ータと電子ビーム強度分布の関係を示した図である。

【図３４】 微小描画データが存在した場合の、レジス
トパターン寸法精度の劣化を示した図である。

【図３５】 従来の可変成形型電子ビーム描画装置用の
描画データ作成装置の機能とデータ処理フローを示した
図である。

【図３６】 従来の図形間の重複除去処理方法を示した
図である。

【図３７】 従来の白黒反転処理方法を示した図であ
る。

【図３８】 従来の基本図形分割処理方法を示した図で
ある。

【図３９】 従来の改良された基本図形分割処理方法の
データ処理フローである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田岡 弘展 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社北伊丹製作所内 (72)発明者 中尾 博臣 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社システムエル・エス・アイ開発研 究所内 (72)発明者 山崎 一弘 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社システムエル・エス・アイ開発研 究所内

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高寸法精度が要求されるＣＤ領域を事前
   に分離するＣＤ領域自動分離工程を含むことを特徴とす
   る荷電ビーム描画データ作成方法。
2. 【請求項２】 上記ＣＤ領域自動分離工程が、本来多角
   形の内部にある辺を検知し、該辺をＣＤ領域の構成辺の
   候補としないことを特徴とする請求項１記載の荷電ビー
   ム描画データ作成方法。
3. 【請求項３】 上記ＣＤ領域自動分離工程が、ＣＤ領域
   を分離することによって微小描画データが発生する場合
   は、該ＣＤ領域の分離を中止することを特徴とする請求
   項１記載の荷電ビーム描画データ作成方法。
4. 【請求項４】 上記ＣＤ領域自動分離工程が、複数のＣ
   Ｄ値を設定できることを特徴とする請求項１記載の荷電
   ビーム描画データ作成方法。
5. 【請求項５】 上記ＣＤ領域自動分離工程が、複数のＣ
   Ｄ値に対して優先順位を設定できることを特徴とする請
   求項１記載の荷電ビーム描画データ作成方法。
6. 【請求項６】 多角形の幅を調査し自動でＣＤ値の抽出
   を行う工程と、抽出したＣＤ値をＣＤ領域自動分離機能
   に入力する工程とを含むことを特徴とする請求項１記載
   の荷電ビーム描画データ作成方法。
7. 【請求項７】 多角形から直角三角形部を事前分離する
   三角形部分離工程を含むことを特徴とする荷電ビーム描
   画データ作成方法。
8. 【請求項８】 上記三角形部分離工程が、三角形部の分
   離の際に、微小斜辺部の三角形を分離しないことを特徴
   とする請求項７記載の荷電ビーム描画データ作成方法。
9. 【請求項９】 多角形の各頂点から順次分割線を挿入す
   ることで、形成された複数の分割結果から、所定の判断
   基準により最良の分割結果を選択する基本図形分割工程
   を含むことを特徴とする荷電ビーム描画データ作成方
   法。
10. 【請求項１０】 上記基本図形分割工程が、パターンの
    寸法精度に影響する微小描画データの代表辺の長さの総
    和が最小となる分割結果を選択することを特徴とする請
    求項９記載の荷電ビーム描画データ作成方法。
11. 【請求項１１】 上記基本図形分割工程が、分割線の挿
    入時に、各分割線の組み合わせ毎に、分割結果について
    レジストパターン寸法精度に影響を与える部分の微小図
    形の代表辺の長さを積算し、その積算値が最小となる分
    割結果を選択することを特徴とする請求項９記載の荷電
    ビーム描画データ作成方法。
12. 【請求項１２】 上記基本図形分割工程が、分割線の挿
    入時に微小描画データが発生する場合は、その分割線の
    挿入を実施しないことを特徴とする請求項９記載の荷電
    ビーム描画データ作成方法。
13. 【請求項１３】 上記基本図形分割工程が、分割線の挿
    入時に分割線がＣＤ領域を分割する場合は、その分割線
    の挿入を実施しないことを特徴とする請求項９記載の荷
    電ビーム描画データ作成方法。
14. 【請求項１４】 上記基本図形分割工程が、多角形内部
    に挿入可能な分割線をすべて挿入し、各分割線に対し
    て、その分割線が微小描画データを生成する場合、ある
    いはＣＤ領域を分断する場合はコストを設定し、そのコ
    ストと分割線の長さの積が最小となる分割線から順に抽
    出し、この辺と多角形の辺で構成される基本図形を分離
    していくことを特徴とする請求項９記載の荷電ビーム描
    画データ作成方法。
15. 【請求項１５】 基本図形分割処理では対処できなかっ
    た微小描画データをマニュアル処理により修正する微小
    描画データ修正工程を含むことを特徴とする荷電ビーム
    描画データ作成方法。
16. 【請求項１６】 不要な面取り部を削除または修正する
    ことによって微小描画データの発生を抑制する面取り部
    分自動修正工程を含むことを特徴とする荷電ビーム描画
    データ作成方法。
17. 【請求項１７】 面取り部ではない微小斜辺を修正する
    ことによって微小描画データの発生を抑制する面取り部
    分自動修正工程を含むことを特徴とする荷電ビーム描画
    データ作成方法。
18. 【請求項１８】 上記面取り部分自動修正工程が、微小
    斜辺で構成される三角形部の面積が２等分されるように
    新規辺を生成することで面取り部ではない微小斜辺を修
    正することを特徴とする請求項１７記載の荷電ビーム描
    画データ作成方法。
19. 【請求項１９】 上記面取り部分自動修正工程が、微小
    斜辺の長さ、その微小辺に接続される２辺となす角度及
    び電子ビームが微小斜辺のどちら側で描画されるかをパ
    ラメータにして、微小斜辺部のどこに新規辺を生成すべ
    きかを、実験またはシミュレーションで求めた結果を参
    照して、新規辺を生成することで面取り部ではない微小
    斜辺の修正を行うことを特徴とする請求項１７記載の荷
    電ビーム描画データ作成方法。
20. 【請求項２０】 面取り部分自動修正工程の後に三角形
    部分離工程を行うことを特徴とする荷電ビーム描画デー
    タ作成方法。
21. 【請求項２１】 高寸法精度が要求されるＣＤ領域を事
    前に分離するＣＤ領域自動分離手段を含むことを特徴と
    する荷電ビーム描画データ作成装置。
22. 【請求項２２】 多角形から直角三角形部を事前分離す
    る三角形部分離手段を含むことを特徴とする荷電ビーム
    描画データ作成装置。
23. 【請求項２３】 多角形の幅を調査し、自動でＣＤ値の
    抽出を行うＣＤ値自動抽出手段と、抽出したＣＤ値をＣ
    Ｄ領域自動分離機能に入力する手段を含むことを特徴と
    する荷電ビーム描画データ作成装置。
24. 【請求項２４】 多角形の各頂点から順次分割線を挿入
    することで、形成された複数の分割結果から、最良の分
    割結果を選択する基本図形分割手段を含むことを特徴と
    する荷電ビーム描画データ作成装置。
25. 【請求項２５】 基本図形分割処理では対処できなかっ
    た微小描画データをマニュアル処理により修正する微小
    描画データ修正手段を含むことを特徴とする荷電ビーム
    描画データ作成装置。
26. 【請求項２６】 不要な面取り部を削除または修正する
    ことによって微小描画データの発生を抑制する面取り部
    分自動修正手段を含むことを特徴とする荷電ビーム描画
    データ作成装置。
27. 【請求項２７】 面取り部ではない微小斜辺を修正する
    ことによって微小描画データの発生を抑制する面取り部
    分自動修正手段を含むことを特徴とする荷電ビーム描画
    データ作成装置。