JPH11274025A - 描画データ作成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は描画装置に供給される描画デ
ータのデータ量を低減するための描画データ作成方法を
提供することにある。 【解決手段】 本発明の骨子は、主偏向装置と少なくと
も一段以上の副偏向装置を有する多段偏向描画装置を用
いて試料上にパターンを形成するビーム露光方法におい
て、描画パターンを含む同一最小副偏向走査領域内で隣
接する複数のパターンを融合し、新たな描画パターンで
表現し直す処理を副偏向データ作成後に行うことを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路な
どの回路設計パターンデータから電子ビーム描画等の描
画データを作成する技術に関し、データ量を圧縮した描
画データの作成に有効な描画データ作成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路の大規模化並びに素子の
微細化に伴い、描画装置を利用してウェハまたはマスク
上にパターンを描画する技術が採用されている。論理設
計、回路設計及びレイアウト設計によって作成されたＬ
ＳＩの設計パターンデータを用いて、所定のパターンを
描画装置でウェハまたはマスク上に描画するには設計パ
ターンデータを描画装置のための描画データに変換しな
ければならない。設計パターンデータから描画データへ
の変換過程においては、多階層のセル階層構造のパター
ンデータを描画データ用の１階層のセル階層構造に変換
しなければならない。１階層にする際、図形の重なりに
よる多重露光によって描画精度が低下しないようにする
ための重なり除去、設計パターンデータの拡大・縮小を
行なう寸法補正、またその様に補正されたパターンを描
画装置にとって描画可能な図形に分割する処理などが行
われる。

【０００３】ところがＬＳＩの大規模化、微細化に伴っ
て描画装置が処理するデータ量は増加の一途を辿ってい
る。近年、描画データへの変換方法として描画データの
圧縮を可能にする技術が提案されている。従来例の１つ
として、特開平５−２９２０２号公報がある。この方法
は設計パターンデータにおいて複数回配置されているよ
うなパターンを図１に示すように、電子ビーム描画にお
ける副偏向走査領域分割することにより得られる基本図
形の配置情報を求めてデータ量を圧縮しようととするも
のである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では副偏向走査領域に分割後、基本図形によりデー
タ圧縮を行なうが、基本図形は副偏向走査領域サイズの
図形であり、基本図形以外のパターンに対しては圧縮処
理が施されず、基本図形という特定パターンしか圧縮さ
れないという問題点があった。本発明の目的は描画装置
に供給される描画データのデータ量を低減するための描
画データ作成方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の骨子は、主偏向
装置と少なくとも一段以上の副偏向装置を有する多段偏
向描画装置を用いて試料上にパターンを形成するビーム
露光方法において、描画パターンを含む同一最小副偏向
走査領域内で隣接する複数のパターンを融合し、新たな
描画パターンで表現し直す処理を副偏向データ作成後に
行うことを特徴とする。

【０００６】上記、新たなパターンが最小副偏向走査領
域サイズと同一になった場合に、最小副偏向領域全面が
被覆されていることを表すデータ構造を用いてパターン
を表現することを特徴とする。

【０００７】本発明は前記した構成により、同一最小副
偏向走査領域内で隣接する複数の描画パターンを融合
し、新たな描画パターンで表現し直す処理を副偏向デー
タ作成後に行なうことによりデータ量を圧縮した描画デ
ータを作成することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図２は本発明の実施例に使用した
主副二段偏向方式の電子ビーム描画装置を示す概略構成
図である。図中１０は試料室であり、この試料室１０内
には半導体ウェハもしくはマスク等の試料１１を載置し
たステージ１２が収容されている。ステージ１２は、ス
テージ駆動回路１３によりＸ方向（紙面左右方向）およ
びＹ方向（紙面表裏方向）に駆動される。そして、ステ
ージ１２の移動位置はレーザー側長計等を用いた位置回
路１４により測定されるものとなっている。

【０００９】資料１１の上には電子ビーム光化学系２０
が配置されている。この光学系２０は電子銃２１、各種
レンズ２２〜２６、ブランキング用偏向器３１、ビーム
寸法可変用偏向器３２、ビーム走査用主偏向器３３、ビ
ーム走査用副偏向器３４およびビーム成形アパーチャ３
５、３６等から構成されている。そして、主偏向器３３
により所定の副偏向走査領域（以降、サブフィールドと
呼ぶ）に位置決めし、副偏向器３４によりサブフィール
ド内での図形描画単位の位置決めを行なうとともに、ビ
ーム寸法可変用偏向器３２およびビーム成形アパーチャ
３５、３６にビーム形状を制御し、ステージ１２を一方
向に連続移動しながら、ＬＳＩチップを主偏向ビーム偏
向幅に応じて短冊状に分割したフレーム領域を描画処理
する。さらに、ステージ１２を連続移動方向と直交する
方向にステップ移動し、上記処理を繰り返して各フレー
ム領域を順次描画するものとなっている。

【００１０】一方、制御計算機４０には磁気ディスクを
始めとする記憶媒体４１が接続されており、この磁気デ
ィスク４１にＬＳＩの描画データが格納されている。磁
気ディスク４１から読み出された描画データは前記フレ
ーム領域毎にパターンメモリ（データバッファ部）４２
に一時的に格納される。データバッファ部４２に格納さ
れたフレーム領域毎のパターンデータ、つまり描画位置
および図形データ等で構成されるフレーム情報は、デー
タ解析部であるパターンデータデコーダ４３および描画
データデコーダ４４により解析され、ブランキング回路
４５、ビーム成形器ドライバ４６、主偏向器ドライバ４
７および副偏向器ドライバ４８に送られる。

【００１１】即ち、パターンデータデコーダ４３では、
上記データを入力し、必要に応じてフレーム領域に包含
される図形データに反転処理を施し、反転パターンデー
タを生成する。そして、次にフレームデータとして定義
されている図形データを前記成形アパーチャ３５、３６
の組み合わせにより形成可能な単位描画図形群に図形分
割して、このデータに基づいてブランキングデータが作
成され、ブランキング回路４５に送られる。そして、更
に希望するビーム寸法データが作成され、このビーム寸
法データがビーム成形器ドライバ４６に送られる。次に
ビーム成形器ドライバ４６から前記光学系２０のビーム
寸法可変用偏向器３２に所定の偏向信号が送られ、これ
により電子ビームの寸法が制御されるものとなってい
る。

【００１２】また、描画データデコーダ４４では上記フ
レームデータに基づいてサブフィールドの位置決めのデ
ータが作成され、このデータが主偏向器ドライバ４７に
送られる。そして、主偏向器ドライバ４７から前記光学
系の主偏向器３３に所定の信号が送られ、これにより電
子ビームは指定のサブフィールド位置に偏向走査され
る。さらに、描画データデコーダ４４では副偏向器走査
のコントロール信号が発生され、この信号が副偏向器ド
ライバ４８に送られる。そして、副偏向器ドライバ４８
から副偏向器３４に所定の副偏向信号が送られ、これに
よりサブフィールド毎の描画が行われるものとなってい
る。

【００１３】上記構成された装置を用いてＬＳＩパター
ンの描画処理を行うためのデータ作成工程を示したのが
図３である。ＬＳＩパターンはＣＡＤシステムにより作
成され、そこから出力されるＬＳＩ設計パターンデータ
がデータ変換用計算機で描画データに変換され、その描
画データを読みだして電子ビームによる前記描画処理が
行われることになる。図４はＬＳＩ設計パターンデータ
がデータ変換処理によりパターン重複除去、台形分割な
どの処理を経て電子ビーム描画装置で許容し得るデータ
形成に変換され、更に描画装置のパターンデータデコー
ダ４３により描画装置で露光可能な矩形または三角形に
分割される様子を示している。但し、ここでは矩形パタ
ーンにのみ分割される。

【００１４】上述の描画装置に最適となる本発明の実施
例による描画データ作成方法について、次に群述する。
図５は本実施例に従ってＬＳＩの設計パターンデータか
ら描画装置に受容可能なデータ変換する処理の流れを示
すフローチャート図である。このフローチャートに従い
処理の内容を説明する。

【００１５】まず、多階層のセル階層構造からなる設計
パターンデータを入力とし、セル重複除去やリサイズを
行なうための前処理（ドーナツ処理等）からなる階層最
適化処理を行ない、電子ビーム描画装置に適した階層的
図形演算処理が行なえるように設計データの階層構造を
変更する。次に階層最適化を施した設計パターンデータ
に対し、階層的図形演算処理を行なう。この図形演算に
は、例えば、白黒反転処理、ミラ−反転処理、リサイズ
処理等が含まれる。また、描画装置に入力可能なパター
ンとして台形のみが許されている場合にはパターンの台
形分割もこの段階で行なう。次にサブフィールドサイズ
より大きいセルに対して、サブフィールド分割を行な
う。サブフィールド分割後、本発明の実施例の特徴部分
であるサブフィールド内で隣接した複数のパターンを融
合し、新たなパターンで表現できるか判定し、表現可能
なら新たなパターンに置き換えるという圧縮処理を行な
う）。最後にセルを各フレームに仕分けし描画データの
作成を終了する。

【００１６】以上、説明した本発明の実施例による圧縮
処理の詳細について以下説明する。図６（ａ）、図７
（ａ）はサブフィールド分割後の図形群である。図６
（ａ）、図７（ａ）に定義されている図形は全て隣り合
う図形と接している。

【００１７】図８のフローの各ステップに沿って、サブ
フィールド内の図形は、図６（ａ）、図６（ｂ）、図７
（ａ）は図７（ｂ）のように表現される。以下に順を追
って説明する。 ステップ１： サブフィールドの分割後の１サブフィー
ルド（ｓｆ）を抽出する。 ステップ２： 抽出したサブフィールド内の全図形の図
形面積を求める。 ステップ３： 上記ステップで求めた全図形の面積の和
（ＳＡ）とサブフィールド領域（ＳＺ＝ｓｆｘ×ｓｆ
ｙ）を比較する （１）ＳＡ＝ＳＺならば、ステップ４へ。

【００１８】（２）ＳＡ≠ＳＺならば、ステップ５へ ステップ４： サブフィールド領域と同一サイズの図形
（ｓｆ図形）に置き換える（図６（ｂ）参照）。

【００１９】または、最小副偏向領域全面が被覆されて
いることを示すデータ構造（特殊描画パターン）で置き
換える。ステップ１０へ。 ステップ５： 隣接する図形の組み合わせを全て抽出す
る。 ステップ６： 隣接する図形を融合した場合、描画パタ
ーンで表現できるか判定する。 ステップ７： 隣接する図形を融合する。 ステップ８： 隣接する全ての図形の組み合わせについ
てステップ６の判定を行ったか。

【００２０】（１）全組み合わせ判定済みならば、ステ
ップ９へ （２）全組み合わせ未判定ならば、ステップ６へ ステップ９： サブフィールド内の全図に対して融合判
定を行ったか。

【００２１】（１）全図形判定済みならば、ステップ１
０へ （２）全図形未判定ならば、ステップ５へ ステップ１０：サブフィールド内の図形構成を変更し、
最適化する（図７（ｂ）参照）。ステップ１１：全サブ
フィールドを抽出したら終了。

【００２２】全サブフィールド未抽出ならステップ１
へ。 なお、この実施例ではサブフィールド全面がパターンで
覆われている場合を高速に検出するためにステップ２、
３、４を導入してある。もちろんこのステップ２、３、
４を省略しても構わない。

【００２３】また、サブフィールドの一部または全面が
ストライプ状のパターンで被覆されている場合に、そこ
を高速に融合するためにステップ５の前段にストライプ
状に連なったパターンを検索し、１パターンにまとめる
処理を行ってもよい。

【００２４】従来の処理では、副偏向走査領域（サブフ
ィールド）に分類してから基本図形に対して、配置情報
を得て圧縮処理していたが、これではサブフィールド単
位の基本図形しか生成されず、基本図形以外のパターン
に対しては圧縮効果はされない。しかし、本実施例で
は、サブフィールド内の図形に対して、隣接する図形を
融合し、新たな図形で表現することにより従来技術では
圧縮できなかった図形を圧縮することができる。

【００２５】以上、本発明を実施例に基づいて説明した
が、本発明はそれに限定されるものでなく、その主旨を
逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、
電子ビーム描画装置の構成は図２に限定されるものでは
なく適宜変更可能である。また、本実施例では主副二段
方式の電子ビーム描画装置を例に取り説明したが、多段
偏向方式でも良く、電子ビーム以外の荷電ビームに対し
適用可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、描画デー
タ作成において、同一最小副偏向走査領域内で隣接する
複数のパターンを融合し、新たなパターンで表現し直す
処理を副偏向データ作成後に行なうことによりデータ量
を圧縮した描画データを作成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例の処理を示す説明図

【図２】本発明の一実施例方法に使用した電子ビーム描
画

【図３】描画装置周辺のデータの流れを示す模式図

【図４】描画データの生成工程を示す図

【図５】データ変換での主な処理フローを示すフローチ
ャート図

【図６】サブフィールド内図形の構成を示す説明図

【図７】別のサブフィールド内図形の構成を示す説明図

【図８】本発明の実施例の処理フローを示す図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主偏向装置と少なくとも一段以上の副偏向
   装置を有する多段偏向描画装置を用いて試料上にパター
   ンを形成するビーム露光方法において、 描画パターンを含む同一最小副偏向走査領域内で隣接す
   る複数のパターンを融合し、新たな描画パターンで表現
   し直す処理を副偏向データ作成後に行うことを特徴とす
   る描画データ作成方法。
2. 【請求項２】新たなパターンで表現し直す処理として、 新たなパターンが最小副偏向走査領域と同一になった場
   合に、最小副偏向領域全面が被覆されていることを表す
   データ構造を用いてパターンを表現することを特徴とす
   る請求項１のデータ作成方法。