(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高寸法精度が要求されるパターン寸法をＣＤ値と規定し、パターン寸法が該ＣＤ値に相当する領域をＣＤ領域として事前に分離する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。
【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。
【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。
【請求項４】
上記ＣＤ領域自動分離工程が、複数のＣＤ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。
【請求項５】
上記ＣＤ領域自動分離工程が、複数のＣＤ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。
【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。
【請求項７】
多角形から直角三角形部を事前分離する際に、該直角三角形部の斜辺が微小描画データを発生させる微小斜辺の場合には、該直角三角形を分離しない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。
【請求項８】
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、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。
【請求項９】
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８記載の荷電ビーム描画データ作成方法。
【請求項１０】
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８記載の荷電ビーム描画データ作成方法。
【請求項１１】
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準基本図形分割工程であって、
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。
【請求項１２】
不要な面取り部を削除または修正して、該面取り部に含まれる斜辺部を描画データから除去することにより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。
【請求項１３】
面取り部ではない微小辺を修正して、該微小辺に含まれる斜辺部を描画データから除去することにより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。
【請求項１４】
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１３記載の荷電ビーム描画データ作成方法。
【請求項１５】
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１３記載の荷電ビーム描画データ作成方法。
【請求項１６】
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。
【請求項１７】
高寸法精度が要求されるパターン寸法をＣＤ値と規定し、パターン寸法が該ＣＤ値に相当する領域をＣＤ領域として事前に分離する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。
【請求項１８】
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ことを特徴とする荷電ビーム描画データ作成装置。
【請求項１９】
不要な面取り部を削除または修正して、該面取り部に含まれる斜辺部を描画データから除去することにより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。
【請求項２０】
面取り部ではない微小辺を修正して、該微小辺に含まれる斜辺部を描画データから除去することにより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。
【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３０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Ｈｓ１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３２（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３６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１／１０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ＣＤ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ＣＤ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ＣＤ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、２９）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、ＣＤ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ＣＤ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１０（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１０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１９（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１３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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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