JPH10154648A - 荷電ビーム描画データ作成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 描画パターンの寸法精度劣化を効果的に抑制
可能な荷電ビーム描画データ作成装置を提供する。 【解決手段】 荷電ビーム描画データ作成装置１は、各
図形処理領域の冗長領域を連結して形成された冗長部
と、この冗長部の外周によって図形処理領域内に規定さ
れる内部領域とに分割する冗長部分割手段３を備える。
この冗長部分割手段３によって上記の冗長部と内部領域
とに設計レイアウトデータを分割し、各々の領域内で独
立して重複除去処理を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、寸法精度の劣化
を引き起こす微小図形データの発生を大幅に低減可能な
荷電ビーム描画データ作成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】荷電ビーム描画は、その微細加工性能お
よび制御性の高さから、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製に広
く用いられている。荷電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
単純さおよび描画データの作成の容易さから、従来から
広くマスク作製に用いられているが、描画速度が描画図
形の大きさおよ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。実際、６４Ｍｂｉｔダイナミックラ
ンダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）のように微細なアド
レスユニットを必要とする場合のマスク作製には、描画
時間が長すぎるという理由で、ラスタスキャン型の描画
方式では描画が不可能となる場合がある。

【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、必要な領域のみ電子ビーム照射を行なう方式であ
る。そのため、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。そのため、６４Ｍ
ＤＲＡＭ以降のデバイスのマスク作製および１ＧＤＲＡ
Ｍ以降のデバイス開発に用いられる電子ビーム直接描画
には、可変成形型が主流になると考えられている。

【０００４】可変成形型の描画方式は上記のような特徴
を有するが、描画データの作成においては、ラスタスキ
ャン型に比較して処理が複雑で処理時間が長いという問
題がある。ここで、まず、可変成形型の描画方式に用い
る描画データの作成手順および描画手順について説明す
る。

【０００５】図２０には、ＬＳＩの設計パターンデータ
の一部が示されており、通常このパターンデータ２０は
多角形（頂点座標の羅列）で表現される。このパターン
データ２０を可変成形型電子ビーム描画装置で描画する
には、長方形，正方形，三角形，台形等の基本図形（以
下単に「台形」と称する）へ分割する必要がある。図２
１および図２２は、パターンデータ２０の頂点から分割
線をそれぞれ水平，垂直方向に挿入してパターンデータ
２０の台形への分割を行なった例である。

【０００６】まず、図２１に示されるパターンデータを
用いて実際に描画する手順について説明する。図２１に
示される領域２０ａ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Ｈｓ１の大きさを持った電子ビームが形
成される。

【０００７】次に、電子ビーム照射位置指定用偏向器に
より、上記ビームが照射位置（ｘ１，ｙ１）へ移動さ
れ、レジスト感光に必要な露光量に対応する時間だけ、
マスク基板やシリコンウエハ等の試料上に塗布されたレ
ジスト上へ電子ビームが照射される。次に、図２１にお
ける領域２０ｂに対応するパターンデータが電子ビーム
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。これをＬＳＩのすべてのパターンについて順次繰返
していくことによってＬＳＩの全パターンの描画が行な
われる。

【０００８】次に、上記の可変成形型の描画方式に用い
る描画データ作成上の問題点について説明する。図２０
に示されるパターンデータ２０が描画データに変換さ
れ、この描画データを用いてマスク上に描画され、さら
にレジストの現像によって形成されたマスク上のレジス
トパターンを図２３に示す。このレジストパターン２１
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
慮しない。

【０００９】図２０に示されるパターンデータ２０が図
２１のように水平方向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２１の領域２０ａ
の図形に合わせて成形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。

【００１０】しかし、図２２のように垂直方向の分割線
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２２の領域２０ｃに対応する電子ビームの照射位
置精度、領域２０ｄに対応する電子ビームの照射位置精
度、ならびに成形精度となる。そのため、図２１に示さ
れるように水平方向の分割線によって分割された場合と
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。

【００１１】実際に、図２１および図２２に示すような
分割方法の異なる描画データを用いて複数のレジストパ
ターンを形成し、寸法測定した結果を図２４と図２５に
示す。図２４は、図２１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
レジストパターンが形成された場合である。図２５は、
図２２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が照射位置の異なる２ショット
の電子ビーム照射で形成された場合の結果である。

【００１２】図２４および図２５に示されるように、１
ショットの電子ビーム照射によりレジストパターンが形
成された場合に寸法のばらつきが±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
ンが形成された場合の寸法のばらつきは±０．０７５μ
ｍ程度となっている。つまり、２ショットの電子ビーム
照射により、パターン寸法のばらつき、すなわち寸法精
度が劣化することがわかる。これが、可変成形型の描画
データ作成上の問題点の１つである。

【００１３】また、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、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
成するショットが微小なサイズである場合には、形成さ
れるレジスト寸法の精度が、さらに劣化する。これにつ
いて、図２６および図２７を用いて説明する。

【００１４】図２６（ｂ）に示したグラフは、図２６
（ａ）のように成形された電子ビームの強度分布を示し
ている。電子ビームの強度分布は完全な矩形ではなく、
エッジ部分で広がった状態になる。このエッジでの強度
分布のスロープ（以下「ビームシャープネス」と称す
る）が、成形ビームのサイズによって変化する。一般的
には、成形ビームのサイズが大きいほど電子ビーム内で
のクーロン反発が大きくなり、これが原因してビームシ
ャープネスは小さくなりエッジでの強度分布は鈍った状
態になる。

【００１５】図２６に示す電子ビームと同じサイズのパ
ターンを２ショットの電子ビームで照射する場合で、か
つ左側のショットが微小なサイズである場合の電子ビー
ム（図２７（ａ））の強度分布を図２７（ｂ）に示す。
図２７（ａ）および（ｂ）に示されるように、１ショッ
トで描画する場合（図２６）とエッジ（左側）での強度
分布が異なり、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。

【００１６】図２７（ａ）および（ｂ）に示されるよう
に、微小図形を含む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２８に示
す。１ショットで描画した場合の結果（図２４）と比較
して、寸法のばらつきが大きくなることに加え、平均値
にも差が生じる。この平均値の差が、上記の微小図形の
電子ビーム照射に起因するものである。

【００１７】このような寸法精度の劣化が顕著になる微
小図形のサイズは、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方法および条件に大
きく依存するが、一般的にはその図形データの幅または
高さ方向のいずれかの辺の長さが０．５μｍ以下であ
る。

【００１８】次に、従来の可変成形型電子ビーム描画装
置の描画データ処理フローについて説明する。図２９
は、従来の荷電ビーム描画データ作成装置１の概略構成
を示すブロック図である。

【００１９】図２９を参照して、まず荷電ビーム描画デ
ータ作成装置１に入力される設計レイアウトデータが、
図形処理領域分割手段２によって、任意の大きさの図形
処理領域単位に分割される。これは、膨大な図形データ
を含むＬＳＩのチップ領域を図形処理領域に分割するこ
とで、一度に処理する図形データ数を削減して処理高速
化を図るとともに、描画データ作成装置のシステム構成
（特にメモリ領域）による処理容量の制限内で処理する
ために行なわれる。図形処理領域分割処理の際には、冗
長領域を設け、図形処理領域の境界上にまたがる図形を
境界上で切断しないようにする。すなわち、この時点で
は、冗長領域を含めた領域が図形処理領域となる。これ
は、図形処理領域境界で微小図形が発生しないように図
形データを分割するために必要な処理である。冗長領域
境界と図形処理領域境界の間隔は、意図する微小図形の
サイズよりも十分大きな値であればよい。

【００２０】次に、描画データ作成装置の重複除去／白
黒反転手段４により、図形間の重複を除去する。これ
は、電子ビームが同じ領域に照射されることを防ぐため
のもので、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。また、設計時に入力した領域
以外の部分に電子ビームを照射する場合は、図形のない
領域に図形を発生させる白黒反転処理が必要になる。こ
の時点で、冗長領域以外の図形の重複が除去されること
になる。上記の重複除去処理や白黒反転処理の手法には
種々のものがあるが、スラブ法を用いるのが一般的であ
る。ここでは、スラブ法を用いた重複除去処理につい
て、図３０（ａ）および（ｂ）を用いて説明する。

【００２１】図３０（ａ）を参照して、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
を処理領域全面に形成し、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３０（ａ）の場合は、水平に分割した場
合である。

【００２２】次に、分割された各図形の各辺に方向をつ
けることによりベクトルを規定する。方向のつけ方は、
各頂点を辺に沿って右回りにトレースするか、または左
回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（以下「ベクトル方向値」と
称する）を各ベクトルに付与する。たとえば、図３０
（ａ）のようにスラブが水平に形成されている場合は、
スラブの下辺から上辺に向かうベクトルには１、上辺か
ら下辺に向かうベクトルには−１という値を付与する。
この状態を、図３０（ａ）のスラブ５に示す。図３０
（ａ）の場合は、図形の頂点を右回り（時計回り）にト
レースした場合である。

【００２３】次に、図形が重複している部分の削除方法
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、ベクトル方向値の積
算結果がゼロとなるベクトルを探索する。そして、加算
を開始したベクトルとベクトル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３
０（ａ）に示すスラブ５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５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番目と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３０（ｂ）の
ようになる。以上の処理をすべてのスラブ内のベクトル
に対して行なうことで、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すべて基本図形
に分割されていることがわかる。本手法は、処理速度が
速いため、大量の図形データの処理に適した手法であ
る。

【００２４】次に、冗長部除去手段５により、図形処理
領域の冗長領域に含まれる図形を図形処理領域境界上で
微小図形が発生しないように考慮して分割する。それに
より、冗長領域の図形の重複を除去する。これによっ
て、すべてのＬＳＩチップ領域内で図形の重複が除去さ
れる。

【００２５】以上の機能の他、図２９に示されるよう
に、電子ビーム描画装置が電子ビームの偏向のみで描画
できる領域（以下、「描画フィールド領域」と称する）
に分割する機能を有する描画フィールド境界分割手段６
や、所望の描画装置に入力できるデータ構造にフォーマ
ッティングするデータフォーマッティング手段７などが
ある。今回例に挙げた可変成形型電子ビーム描画装置で
は、描画フィールド領域の大きさは、通常２．５ｍｍ以
下の任意の値に設定できる。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の荷電ビーム描画データ作成装置１には、次に説明
するような問題点があった。その問題点について、図３
１〜図５５を用いて説明する。

【００２７】まず、図３１を用いて、冗長部除去処理に
ついて説明する。図３１は、冗長部除去処理のフローチ
ャートである。入力パラメータとして微小図形寸法を定
義し、冗長領域を含めた図形処理領域内の図形データに
ついて図形処理領域境界線と図形データの位置関係を比
較して逐次処理を行なう。ここで、図３２〜図４９に示
すような例を用いて上記のフローチャートについて説明
する。

【００２８】なお、図３２（ａ）〜（ｃ）において、Ｗ
１とＷ２で定義される実線領域が図形処理領域８であ
り、破線部が冗長領域９の境界であり、Ｐ１とＰ２とで
定義される領域が図形データ領域（以下、「図形領域」
と称する）２２である。ここで、図形領域とは、図形デ
ータに外接する矩形領域と定義する。図形データが矩形
の場合は、図形データと図形領域は一致し、図形データ
が台形の場合は、図３３に示されるような領域２２′が
図形領域となる。

【００２９】図３１に示されるように、上記の微小図形
寸法，基本図形データを入力し（ステップＳ１，Ｓ
２）、図形処理領域８を読込み（ステップＳ３）、図形
データを逐次読出し（ステップＳ４）、図形処理領域境
界（左辺，右辺，下辺，上辺）と図形領域２２の位置関
係をそれぞれ比較し（ステップＳ５〜Ｓ８）、図形領域
２２が図形処理領域境界上にまたがる場合は、境界処理
を行なう（ステップＳ１０〜Ｓ１７）。この境界処理の
詳細については後述する。

【００３０】図３２（ｂ）に示されるように、図形領域
２２が冗長領域９の境界と図形処理領域８の境界との間
に存在する場合は、この図形データは出力せず、図形領
域２２が図３２（ｃ）に示されるように、図形処理領域
８内部に存在する場合には、そのまま図形データを出力
する（ステップＳ９）。

【００３１】次に、境界処理について説明する。各図形
処理領域８は冗長領域９を有しており、冗長領域９内の
図形データ群は隣り合う図形処理領域８がそれぞれ保有
する。そのため、ある手順を定めることにより、微小図
形を発生させることなく冗長領域９内の図形データの重
複除去処理を図形処理領域８ごとに独立して行なうこと
ができる。

【００３２】ここで、図３４〜図４９を用いて、上記の
境界処理の概要について説明する。図３５は、図形領域
２２が図形処理領域８の左辺上にまたがる場合の境界処
理のフローチャートである。ここで、フローチャート中
のεは入力された微小図形寸法値であり、フローチャー
ト中の記号は図３４に対応する。

【００３３】本境界処理では、図３６中の図形領域２２
ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの全４種類の場合に対する
処理を行なう。図３７は、図３６において境界処理を実
行した結果である。図３６において、図形領域２２ａ
は、図形データを図形処理領域境界で分割した際に、分
割された左側部分の図形データの幅が微小図形寸法値ε
よりも小さい場合の例である。また、図形領域２２ｂ
は、図形領域２２ａと同様に分割された右側部分の図形
データの幅が微小図形寸法値εよりも小さい場合の例で
ある。図形領域２２ｃは、図形領域２２ａと同様に分割
された図形データの幅が双方とも微小図形寸法値εより
も大きい場合の例である。図形領域２２ｄは、図形領域
２２ａと同様に分割された図形データの幅が双方とも微
小図形寸法値εよりも小さい場合の例である。

【００３４】ここで、図形処理領域境界のどの辺にも共
通する処理は、図形処理領域境界上で図形を分割して
も、微小図形が発生しない場合（図３６における図形領
域２２ｃ）である。この場合は、図形処理領域境界で図
形を分割し（図３５におけるステップＳ１〜Ｓ３）、図
３７に示されるように、図形処理領域８内に残る図形デ
ータ（図３７における図形領域２２ｃ′）のみを出力す
る（図３５におけるステップＳ４）。また、図形処理領
域上で図形を分割した場合に、分割された図形のどちら
か一方が微小図形の場合（図３６における図形領域２２
ａ，２２ｂ）で、図形処理領域８内部の図形が微小図形
になる場合（図３６における図形領域２２ｂ）は、図３
７に示されるように図形を出力しない（図３５における
ステップＳ１）。また、図形処理領域８の外部の図形が
微小図形になる場合（図３６における図形領域２２ａ）
は、図形処理領域境界で分割せずに、図３７に示される
ようにそのまま出力する（図３５におけるステップＳ
１，Ｓ２，Ｓ４）。最後に、図３６における図形領域２
２ｄのような図形処理領域８の内外で双方とも微小図形
となる場合には、この図形領域２２ｄを分割せず出力す
る辺を決めておく。すなわち、図形処理領域境界の右辺
と上辺で上記の図形領域２２ｄのような図形を出力し、
左辺と下辺ではそれを出力しない。

【００３５】上記のような処理を図形処理領域８の右
辺，上辺および下辺にてそれぞれ行なう。図３８〜図４
１は、図形処理領域８の右辺の処理を示し、図４２〜図
４５は、図形処理領域８の上辺の処理を示し、図４６〜
図４９は、図形処理領域８の下辺の処理が示されてい
る。これらの処理については、上記の左辺の場合と同様
であるので、説明は省略する。

【００３６】上述の境界処理では、冗長領域９内におけ
る図形が隣り合う図形処理領域８で双方とも同じである
という前提で行なわれていた。しかしながら、斜め線を
含む図形データが入力された場合、冗長領域９内の図形
データの輪郭は隣り合う図形処理領域８で同じに見えて
も、それぞれの図形処理領域８内で異なる分割線が各々
の冗長領域９内の図形データに入り、結果として隣り合
う図形処理領域８から同じ図形として把握されなくな
り、境界処理が適正に行なわれないという場合があっ
た。以下に、このような場合について、図５０〜図５５
を用いて具体的に説明する。

【００３７】図５０（ａ）は、ＬＳＩの設計レイアウト
データ２３の一種を示している。まず、図５０（ｂ）に
示されるように図形処理領域分割手段３によって冗長領
域９を含めた形で設計レイアウトデータ２３が分割され
る。その後、図形処理領域８ごとに重複除去の処理が行
なわれる。図５０（ｂ）の一部を拡大したものが図５０
（ｃ）に示されている。図５０（ｃ）には、隣り合う第
１と第２の図形処理領域８ａ，８ｂと、この第１と第２
の図形処理領域８ａ，８ｂが有する第１と第２の冗長領
域９ａ，９ｂと、パターンデータ２４が示されている。

【００３８】そして、図５１には、第１と第２の図形処
理領域８ａ，８ｂの境界上にまたがるパターンデータ２
４のみを抽出した図が示されている。図５１に示される
第１と第２の図形処理領域８ａ，８ｂを分離した状態が
図５２（ａ），（ｂ）に示されている。図５２（ａ），
（ｂ）に示される段階では、パターンデータ２４の基本
図形への分割が既に行なわれ、第１と第２の図形処理領
域８ａ，８ｂにパターンデータ２４の第１と第２の部分
２４ａ，２４ｂがそれぞれ保有されている。そして、そ
れぞれの図処理領域８ａ，８ｂで、前述の境界処理フロ
ーチャートに基づき境界処理が行なわれる。その結果、
図５３（ａ），（ｂ）に示されるように、第１と第２の
部分２４ａ，２４ｂが２４ａ′，２４ｂ′となる。そし
て、この図５３（ａ），（ｂ）に示される状態からさら
に基本図形に分割した状態が図５４に示されている。こ
のように基本図形に分割された後の第１と第２の部分２
４ａ″，２４ｂ″を、図５５に示されるように、再び連
結する。その結果、パターンデータ２４′が得られる。
このパターンデータ２４′には、図５５に示されるよう
に、欠けが見られる。このような図形データの欠けが発
生することにより、描画パターンの寸法精度を劣化させ
るという問題があった。

【００３９】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものである。この発明の目的は、描画パ
ターンの寸法精度の劣化を効果的に抑制できる荷電ビー
ム描画データ作成装置を提供することにある。

【００４０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る荷電ビー
ム描画データ作成装置は、図形処理領域分割手段と、冗
長部分割手段と、重複除去手段と、冗長部除去手段とを
備える。図形処理領域分割手段は、周囲に冗長領域を有
する複数の図形処理領域を形成し、隣り合う図形処理領
域同士が接し、かつ各々の図形処理領域の冗長領域が隣
接する図形処理領域と重なるように設計レイアウトデー
タを分割するものである。冗長部分割手段は、隣接する
図形処理領域の冗長領域の外周によって図形処理領域内
に規定される内部領域と、すべての冗長領域を連結した
冗長部とに上記の設計レイアウトデータを分割するもの
である。重複除去手段は、上記の内部領域内と冗長部内
とで独立して図形データの重複を除去するものである。
冗長部除去手段は、冗長部内の図形データの図形処理領
域間の境界での重複を除去するものである。

【００４１】荷電ビーム描画データ作成装置は、さら
に、上記の冗長部除去手段によって冗長部における図形
データの重複を除去した後に図形データを基本図形で再
構成する図形修復手段を備えることが好ましい。

【００４２】また、上記の図形修復手段は、冗長部の外
周と接する図形データを抽出する図形抽出手段と、抽出
された図形データの輪郭を描く輪郭化手段と、輪郭が描
かれた図形データを基本図形に分割する輪郭化図形分割
手段とを備えることが好ましい。

【００４３】さらに、上記の図形抽出手段は、微小図形
データと該微小図形データに接する図形データのみを選
択的に抽出する機能を有することが好ましい。なお、こ
こで、微小図形データとは、形成されたレジスト寸法精
度を劣化させ得るサイズの図形データのことを意味し、
一般的にはその図形データの幅または高さ方向のいずれ
かの辺の長さが約０．５μｍ以下程度のサイズの図形デ
ータのことを称するものと定義する。

【００４４】また、上記の図形修復手段は、図形処理領
域内の図形データの不要分割線を除去する不要分割線除
去手段と、この不要分割線除去手段によって不要分割線
を除去した後の図形データを基本図形に再分割する再分
割手段とを含むことが好ましい。

【００４５】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図１９を用いて、こ
の発明の実施の形態について説明する。

【００４６】（実施の形態１）まず、図１〜図８を用い
て、この発明の実施の形態１について説明する。図１
は、この発明の実施の形態１における荷電ビーム描画デ
ータ作成装置１の構成を示すブロック図である。

【００４７】図１に示されるように、この発明に係る荷
電ビーム描画データ作成装置１は、図形処理領域分割手
段２と、冗長部分割手段３と、重複除去／白黒反転手段
４と、冗長部除去手段５と、描画フィールド境界分割手
段６と、データフォーマッティング手段７とを備える。

【００４８】図形処理領域分割手段２は、冗長領域を有
する図形処理領域に設計レイアウトデータを分割するた
めのものである。冗長部分割手段３は、各図形処理領域
の冗長領域を連結して構成される冗長部と、冗長部の外
周により図形処理領域内に規定される内部領域とに上記
の設計レイアウトデータを分割するためのものである。
重複除去／白黒反転手段４は、上記の内部領域内と冗長
部内とで各々独立して図形データの重複を除去する処理
を行ない、また図形データのない領域に図形データを発
生させる白黒反転処理を行なうためのものである。冗長
部除去手段５は、図形処理領域境界上で微小図形データ
が発生しないように冗長部に含まれる図形データを分割
し、冗長部での図形データの重複を除去するためのもの
である。描画フィールド境界分割手段は、電子ビーム描
画装置が電子ビームの偏向のみで描画できる領域に、設
計レイアウトデータを分割する機能を有する。また、デ
ータフォーマッティング手段７は、所望の描画装置に入
力できるデータ構造にフォーマッティングさせるための
ものである。

【００４９】上記の構成の中で冗長部分割手段３を備え
ることがこの実施の形態１における荷電ビーム描画デー
タ作成装置１において最も重要な特徴である。ここで、
図８を用いて、この冗長部分割手段３による処理につい
て詳しく説明する。図８（ａ）〜（ｃ）は、この実施の
形態１における荷電ビーム描画データ作成装置１によっ
て規定される各領域を示す図である。

【００５０】まず図８（ａ）には、図形処理領域８と冗
長領域９とが示されている。これらは、上記の図形処理
領域分割手段２によって規定される。図８（ｂ）には、
冗長部９′が示され、図８（ｃ）には、この冗長部９′
の外周によって図形処理領域８内に規定される内部領域
１１が示されている。この内部領域１１と冗長部９′と
は、上記の冗長部分割手段３によって規定される。そし
て、内部領域１１内と冗長部９′内とで独立して上記の
重複除去／白黒反転処理が行なわれる。それにより、冗
長部９′内の図形データ群を、隣接する図形処理領域８
のいずれからも同じ形状として認識することが可能とな
る。その結果、図５５に示されるように、図形処理領域
境界上にまたがるパターンデータ２４′に欠けが生じる
ことを効果的に阻止することが可能となる。

【００５１】以下、図２〜図７を用いて、この実施の形
態１における荷電ビーム描画データ作成装置１による特
徴的な処理について具体的に説明する。図２〜図７は、
この実施の形態１における荷電ビーム描画データ作成装
置１による特徴的な処理工程を段階的に示す図である。

【００５２】まず図２に示されるように、図形処理領域
分割手段２によって、第１と第２の図形処理領域８ａ，
８ｂと、第１と第２の冗長領域９ａ，９ｂとが規定され
る。なお、従来例との比較のため、第１と第２の図形処
理領域８ａ，８ｂ間の境界上にまたがるようにパターン
データ１０が形成されているものとする。

【００５３】次に、図３に示されるように、冗長部分割
手段３によって、パターンデータ１０を、冗長部９′内
に位置する部分１０ｃと、第１と第２の図形処理領域８
ａ，８ｂ内にそれぞれ位置する部分１０ａ，１０ｂとに
分割する。なお、冗長部９′は、第１と第２の図形処理
領域８ａ，８ｂ間の境界の両側に位置する冗長領域９
ａ，９ｂを連結して形成される。

【００５４】次に、図４に示されるように、第１と第２
の図形処理領域８ａ，８ｂ内に位置する内部領域内の部
分１０ａ，１０ｂと、冗長部９′内に位置する部分１０
ｃとに対してそれぞれ独立して重複除去処理を行なう。
それにより、冗長部９′内に位置する部分１０ｃを、第
１と第２の図形処理領域８ａ，８ｂの双方から見て同じ
形状として認識することが可能となる。具体的には、同
形状の基本図形１０ｃ１，１０ｃ２，１０ｃ３に、冗長
部９′内に位置する部分１０ｃを分割することが可能と
なる。

【００５５】次に、図５に示されるように、微小図形寸
法εをパラメータとして、冗長部除去処理を行なう。そ
の結果が図６に示されている。図６に示されるように、
冗長部除去処理を施すことにより、第１の図形処理領域
８ａ側の第２の部分１０ｃ２が１０ｃ２′に変形され、
第１の図形処理領域８ａ側の第３の部分１０ｃ３が除去
される。一方、第２の図形処理領域８ｂでは、第１の部
分１０ｃ１が除去され、第２の部分１０ｃ２が１０ｃ
２′に変形される。その結果、第１の図形処理領域８ａ
に保有される冗長部９′内の部分１０ｃが１０ｃ′に変
形し、第２の図形処理領域８ｂに保有される冗長部９′
内の部分１０ｃが１０ｃ″に変形される。そして、第１
と第２の図形処理領域８ａ，８ｂを連結することによ
り、図７に示されるように、欠けのないパターンデータ
１０が得られる。

【００５６】以上のように、第１と第２の図形処理領域
８ａ，８ｂ間の境界を斜めに横切るパターンデータ１０
が存在する場合においても、冗長部除去処理後にパター
ンデータ１０に欠けが生じることを効果的に阻止でき
る。それにより、設計レイアウトの状態に依存すること
なく、高品質な描画データを作成することが可能とな
る。

【００５７】（実施の形態２）次に、図９〜図１７を用
いて、この発明の実施の形態２について説明する。図９
は、この発明の実施の形態２における荷電ビーム描画デ
ータ作成装置１の構成を示すブロック図である。

【００５８】上記の実施の形態１では、冗長部除去処理
を適正に行なうために冗長部９′の領域を完全に分離し
たが、冗長部９′と内部領域１１との境界（以下、「冗
長部境界」と称する）で図形が分割されることによって
微小図形が発生する可能性がある。そこで、本実施の形
態２では、冗長部除去処理の後工程として図形処理領域
内における図形修復処理を行なうべく、図形修復手段１
２を備えることを特徴としている。

【００５９】以下、図１０〜図１５を用いて、上記の図
形修復処理について説明する。図１０〜図１５は、本実
施の形態２における図形修復処理の各工程を段階的に示
す図である。

【００６０】まず図１０に示されるように、上記の実施
の形態１の場合と同様の方法で第１と第２の図形処理領
域８ａ，８ｂをそれぞれ形成する。この図１０に示され
る場合では、第１と第２の図形処理領域８ａ，８ｂ間の
境界にまたがるようにパターンデータ１３が形成されて
いる。

【００６１】次に、上記の実施の形態１の場合と同様の
方法で、冗長部分割処理を行なう。その結果が、図１１
に示されている。この場合、冗長部分割処理により、パ
ターンデータ１３が、パターンデータ１３′と、冗長部
境界に生じる微小図形データ１４ａ，１４ｂとに分割さ
れている。

【００６２】次に、図１２に示されるように、上記の実
施の形態１の場合と同様の方法で冗長部除去処理を行な
う。それにより、図１３に示されるように、第１の図形
処理領域８ａに保有される冗長部９′内の部分１３ａ
と、第２の図形処理領域８ｂに保有される冗長部９′内
の部分１３ｂとがそれぞれ形成される。

【００６３】次に、上記の図形修復手段１２によって、
冗長部境界に接する図形データをすべて抽出し、この抽
出された図形データを輪郭化する。つまり、この抽出さ
れた図形データの輪郭を描き、既に該図形データ内に付
与されている分割線を除去する。その後、再びこの輪郭
化された図形データを基本図形に再分割する。その結果
が図１４に示されている。この図１４に示されるよう
に、第１と第２の図形処理領域８ａ，８ｂにそれぞれ保
有される新たなパターンデータ１３ａ′，１３ｂ′が規
定される。それにより、冗長部境界に接する微小図形デ
ータ１４ａ，１４ｂの発生を効果的に抑制することが可
能となる。

【００６４】上記のようにして図形修復処理を行なった
後に、図１５に示されるように、第１と第２の図形処理
領域８ａ，８ｂを連結する。その結果、冗長部境界での
微小図形の発生を効果的に抑制でき、かつ上記連結後の
パターンデータ１３″における欠けの発生をも効果的に
抑制することが可能となる。

【００６５】ここで、上述の図形修復手段１２の構成の
一例と図形修復処理の概要とについて図１６および図１
７を用いて説明する。図１６は、図形修復手段１２の構
成の一例を示すブロック図である。図１７は、図形修復
処理のフローチャートである。

【００６６】まず図１６を参照して、この実施の形態２
における図形修復手段１２は、冗長部境界に接するすべ
ての図形データを抽出する図形抽出手段１５と、抽出さ
れた図形データの輪郭を描く輪郭化手段１６と、輪郭化
された図形データを基本図形に分割する輪郭化図形分割
手段１７とを備える。

【００６７】そして、図形修復処理に際しては、まず図
１７に示されるように、ステップＳ１において基本図形
データが入力され、ステップＳ２において図形処理領域
の読込みが行なわれる。

【００６８】そして、ステップＳ３において図形処理領
域内の図形データの読込みが行なわれ、ステップＳ４に
おいて、上記の図形抽出手段１５によって、冗長部境界
上に位置する図形データの抽出が行なわれる。

【００６９】次に、ステップＳ５において、上記の輪郭
化手段１６によって抽出された図形データの輪郭化が行
なわれ、ステップＳ６において、上記の輪郭化図形分割
手段１７によって、輪郭化された図形データが基本図形
に分割される。その後、ステップＳ７において、このよ
うに基本図形に分割された図形データを出力する。そし
て、未処理の図形処理領域が存在するか否かをステップ
Ｓ８において判断し、未処理の図形処理領域がなければ
終了する。

【００７０】なお、図１７に示されるフローチャートで
は、冗長部境界に接するすべての図形を抽出することと
しているが、冗長部境界に接する微小図形データと、そ
の微小図形データに接しかつ冗長部境界に接する図形デ
ータのみを抽出するようにしてもよい。このような機能
を図形抽出手段１５に付加することにより、図形抽出後
の処理対象を低減することが可能となる。それにより、
処理速度を向上させることが可能となる。

【００７１】（実施の形態３）次に、図１８および図１
９を用いて、この発明の実施の形態３について説明す
る。図１８は、この発明の実施の形態３における荷電ビ
ーム描画データ作成装置の特徴的な構成を示すブロック
図であり、図１９は本実施の形態３に特有の処理のフロ
ーチャートを示している。

【００７２】本実施の形態３は、上記の実施の形態２の
変形例であり、冗長部除去処理を行なった後に、図形処
理領域全体で重複除去処理を実施するものである。

【００７３】具体的には、上記の実施の形態２の場合と
同様に図形修復手段１２を有することを特徴とするが、
この図形修復手段１２の構成が上記の実施の形態２の場
合と異なっている。すなわち、本実施の形態３では、図
１８に示されるように、図形修復手段１２が、不要分割
線除去手段１８と、再分割手段１９とを備えている。

【００７４】次に、図１９を用いて、本実施の形態３に
おける荷電ビーム描画データ作成装置１の特徴的な処理
について説明する。図１９を参照して、ステップＳ１に
おいて基本図形データの入力を行ない、ステップＳ２に
おいて図形処理領域の読込みを行なう。次に、ステップ
Ｓ３において図形処理領域内の図形データの読込みを行
ない、ステップＳ４において、上記の不要分割線除去手
段によって図形処理領域内の図形データの不要分割線を
除去した後、上記の再分割手段によって、不要分割線が
除去された後の図形データを基本図形に再分割する。そ
の後、ステップＳ５において、上記のような処理がなさ
れた後の図形データを出力する。その後、ステップＳ６
において、未処理の図形処理領域が存在するか否かを判
断し、未処理の図形処理領域が存在しなければ処理を終
了する。

【００７５】上述のように、この実施の形態３では、図
形修復手段１２として不要分割線除去手段１８と再分割
手段１９とを備えることにより、上記の実施の形態２と
ほぼ同等の効果が得られる。

【００７６】上述のように、この発明の種々の実施の形
態について説明を行なったが、今回開示された実施の形
態はすべての点で例示であって制限的なものではないと
考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲
によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範
囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る荷
電ビーム描画データ作成装置は、冗長部分割手段を有し
ているので、設計レイアウトデータを冗長部と内部領域
とに分割して各々の領域内で独立して重複部除去処理が
行なえる。そのため、各内部領域内での重複除去処理の
際に内部領域内の図形データに付与される分割線が、冗
長部内の図形データに付与されることを効果的に阻止で
きる。それにより、隣接する図形処理領域のいずれから
見ても冗長部内の図形データを同形状として認識するこ
とが可能となる。その結果、冗長部除去手段による冗長
部内の図形データの重複除去後に図形データに欠けが発
生するのを効果的に阻止することが可能となる。それに
より、描画パターンの寸法精度劣化を効果的に抑制する
ことが可能となる。

【００７８】なお、荷電ビーム描画データ作成装置が図
形修復手段を備える場合には、冗長部除去手段によって
冗長部内における図形データの重複部分を除去した後に
図形データを基本図形で再構成することができる。それ
により、冗長部分割処理に起因する微小図形データの発
生を効果的に抑制できる。

【００７９】また、上記の図形修復手段が、図形抽出手
段と、輪郭化手段と、輪郭化図形分割手段とを備えた場
合には、冗長部の外周と接する図形データを抽出してそ
の図形を輪郭化した後に、この輪郭化された図形データ
を基本図形に分割することが可能となる。それにより、
冗長部境界に接する微小図形データの発生を効果的に抑
制することが可能となる。

【００８０】また、上記の図形抽出手段が微小図形デー
タと該微小図形データに接する図形データのみを選択的
に抽出する機能を有する場合には、図形データを抽出し
た後の処理対象を上記の場合よりも低減することが可能
となる。それにより、上記の場合よりも処理速度を向上
させることが可能となる。また、図形修復手段が不要分
割線除去手段と再分割手段とを備えた場合には、冗長部
除去手段によって冗長部における図形データの重複除去
が行なわれた後に、不要分割線除去手段によって図形処
理領域内の図形データの不要分割線を除去することがで
き、再分割手段によって上記の不要分割線が除去された
後の図形データを基本図形に再分割することが可能とな
る。図形処理領域全体で上記のような処理を行なうこと
により、冗長部境界における微小図形データの発生を効
果的に抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１における荷電ビーム
描画データ作成装置の概略構成を示すブロック図であ
る。

【図２】 図１に示される荷電ビーム描画データ作成装
置を用いた特徴的な処理工程の第１工程を示す図であ
る。

【図３】 図１に示される荷電ビーム描画データ作成装
置を用いた特徴的な処理工程の第２工程を示す図であ
る。

【図４】 （ａ）と（ｂ）は、図１に示される荷電ビー
ム描画データ作成装置を用いた特徴的な処理工程の第３
工程を示す図である。

【図５】 （ａ）と（ｂ）は、図１に示される荷電ビー
ム描画データ作成装置を用いた特徴的な処理工程の第４
工程を示す図である。

【図６】 （ａ）と（ｂ）は、図１に示される荷電ビー
ム描画データ作成装置を用いた特徴的な処理工程の第５
工程を示す図である。

【図７】 図１に示される荷電ビーム描画データ作成装
置を用いた特徴的な処理工程の第６工程を示す図であ
る。

【図８】 （ａ）は図形処理領域と冗長領域とを示す図
であり、（ｂ）はこの発明に係る冗長部を斜線で示す図
であり、（ｃ）はこの発明に係る内部領域を斜線で示す
図である。

【図９】 この発明の実施の形態２における荷電ビーム
描画データ作成装置の概略構成を示すブロック図であ
る。

【図１０】 図９に示される荷電ビーム描画データ作成
装置を用いた特徴的な処理工程の第１工程を示す図であ
る。

【図１１】 図９に示される荷電ビーム描画データ作成
装置を用いた特徴的な処理工程の第２工程を示す図であ
る。

【図１２】 （ａ）と（ｂ）は、図９に示される荷電ビ
ーム描画データ作成装置を用いた特徴的な処理工程の第
３工程を示す図である。

【図１３】 （ａ）と（ｂ）は、図９に示される荷電ビ
ーム描画データ作成装置を用いた特徴的な処理工程の第
４工程を示す図である。

【図１４】 （ａ）と（ｂ）は、図９に示される荷電ビ
ーム描画データ作成装置を用いた特徴的な処理工程の第
５工程を示す図である。

【図１５】 図９に示される荷電ビーム描画データ作成
装置を用いた特徴的な処理工程の第６工程を示す図であ
る。

【図１６】 この発明に係る図形修復手段の構成の一例
を示すブロック図である。

【図１７】 図１６に示される図形修復手段を用いた図
形修復処理を説明するためのフローチャートである。

【図１８】 図形修復手段の構成の他の例を示すブロッ
ク図である。

【図１９】 図１８に示される図形修復手段を用いた図
形修復処理を示すフローチャートである。

【図２０】 パターンデータの一例を示す図である。

【図２１】 図２０に示されるパターンデータを水平方
向の分割線で分割した場合を示す図である。

【図２２】 図２０に示されるパターンデータを垂直方
向の分割線で分割した場合を示す図である。

【図２３】 図２０に示されるパターンデータを用いて
マスク上に形成されたレジストパターンの形状を示す図
である。

【図２４】 １ショットの電子ビームで描画された場合
のマスク上のレジストパターン寸法のばらつきを示す図
である。

【図２５】 ２ショットの電子ビームで描画された場合
のマスク上のレジストパターン寸法のばらつきを示す図
である。

【図２６】 １ショットの電子ビームで描画された場合
の描画図形（ａ）と電子ビームの強度分布（ｂ）を示す
図である。

【図２７】 ２ショットの電子ビームで描画された場合
の描画図形（ａ）と電子ビームの強度分布（ｂ）を示す
図である。

【図２８】 微小サイズの電子ビームを含む２ショット
の電子ビームで描画された場合のマスク上のレジストパ
ターン寸法のばらつきを示す図である。

【図２９】 従来の荷電ビーム描画データ作成装置の概
略構成を示すブロック図である。

【図３０】 （ａ）と（ｂ）は、図形間の重複除去処理
（スラブ法）を説明するための図である。

【図３１】 冗長部除去処理を示すフローチャートであ
る。

【図３２】 （ａ）〜（ｃ）は、冗長部除去処理の対象
となる図形領域の種類を説明するための図である。

【図３３】 図形データが台形の場合の図形領域を示す
図である。

【図３４】 図形領域が図形処理領域の左辺上にまたが
る場合を示す図である。

【図３５】 図形領域が図形処理領域の左辺上にまたが
る場合の境界処理を示すフローチャートである。

【図３６】 図３５に示される境界処理の第１工程を示
す図である。

【図３７】 図３５に示される境界処理の第２工程を示
す図である。

【図３８】 図形領域が図形処理領域の右辺上にまたが
る場合を示す図である。

【図３９】 図形領域が図形処理領域の右辺上にまたが
る場合の境界処理を示すフローチャートである。

【図４０】 図３９に示される境界処理の第１工程を示
す図である。

【図４１】 図３９に示される境界処理の第２工程を示
す図である。

【図４２】 図形領域が図形処理領域の上辺上にまたが
る場合を示す図である。

【図４３】 図形領域が図形処理領域の上辺上にまたが
る場合の境界処理を示すフローチャートである。

【図４４】 図４３に示される境界処理の第１工程を示
す図である。

【図４５】 図４３に示される境界処理の第２工程を示
す図である。

【図４６】 図形領域が図形処理領域の下辺上にまたが
る場合を示す図である。

【図４７】 図形領域が図形処理領域の下辺上にまたが
る場合の境界処理を示すフローチャートである。

【図４８】 図４７に示される境界処理の第１工程を示
す図である。

【図４９】 図４７に示される境界処理の第２工程を示
す図である。

【図５０】 （ａ）は従来の設計レイアウトデータの一
例を示す図であり、（ｂ）は（ａ）を図形処理領域に分
割した状態を示す図であり、（ｃ）は（ｂ）における一
部を拡大した図である。

【図５１】 従来の荷電ビーム描画データ作成装置を用
いたデータ処理の第１工程を示す図である。

【図５２】 （ａ）と（ｂ）は、従来の荷電ビーム描画
データ作成装置を用いたデータ処理の第２工程を示す図
である。

【図５３】 （ａ）と（ｂ）は、従来の荷電ビーム描画
データ作成装置を用いたデータ処理の第３工程を示す図
である。

【図５４】 （ａ）と（ｂ）は、従来の荷電ビーム描画
データ作成装置を用いたデータ処理の第４工程を示す図
である。

【図５５】 従来の荷電ビーム描画データ作成装置を用
いたデータ処理の第５工程を示す図である。

【符号の説明】

１ 荷電ビーム描画データ作成装置、８ 図形処理領
域、８ａ 第１の図形処理領域、８ｂ 第２の図形処理
領域、９ 冗長領域、９′ 冗長部、９ａ 第１の冗長
領域、９ｂ 第２の冗長領域、１０，１３，２０，２４
パターンデータ、１１ 内部領域。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周囲に冗長領域を有する複数の図形処理
   領域を形成し、隣り合う前記図形処理領域同士が接し、
   かつ各々の前記図形処理領域の前記冗長領域が隣接する
   前記図形処理領域と重なるように設計レイアウトデータ
   を分割する図形処理領域分割手段と、 前記隣接する図形処理領域の冗長領域の外周によって前
   記図形処理領域内に規定される内部領域と、すべての前
   記冗長領域を連結した冗長部とに前記設計レイアウトデ
   ータを分割する冗長部分割手段と、 前記内部領域内と前記冗長部内とで独立して図形データ
   の重複を除去する重複除去手段と、 前記冗長部内の前記図形データの前記図形処理領域間の
   境界での重複を除去する冗長部除去手段と、を備えた、
   荷電ビーム描画データ作成装置。
2. 【請求項２】 前記荷電ビーム描画データ作成装置は、
   さらに、前記冗長部除去手段によって前記冗長部におけ
   る前記図形データの重複を除去した後に、前記図形デー
   タを基本図形で再構成する図形修復手段を備えた、請求
   項１に記載の荷電ビーム描画データ作成装置。
3. 【請求項３】 前記図形修復手段は、 前記冗長部の外周と接する図形データを抽出する図形抽
   出手段と、 抽出された前記図形データの輪郭を描く輪郭化手段と、 輪郭が描かれた前記図形データを前記基本図形に分割す
   る輪郭化図形分割手段と、を含む、請求項２に記載の荷
   電ビーム描画データ作成装置。
4. 【請求項４】 前記図形抽出手段は、微小図形データと
   該微小図形データに接する図形のみを選択的に抽出する
   機能を有する、請求項３に記載の荷電ビーム描画データ
   作成装置。
5. 【請求項５】 前記図形修復手段は、 前記図形処理領域内の図形データの不要分割線を除去す
   る不要分割線除去手段と、 前記不要分割線除去手段によって前記不要分割線を除去
   した後の前記図形データを前記基本図形に再分割する再
   分割手段と、を含む、請求項２に記載の荷電ビーム描画
   データ作成装置。