JPH0862820A - 露光データ生成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】枠の形をパターンに合わせて自在に設定できる
ようにし、枠を横切るパターンの発生を確実に回避する
こと。 【構成】階層構造化した露光データを生成する方法にお
いて、１つの階層内で完結する第１の枠を設定する第１
のステップと、前記１つの階層に属しかつ前記第１の枠
を横切る特定のパターンを抽出する第２のステップと、
前記抽出した特定のパターンの周囲に第２の枠を設定す
る第３のステップと、前記第１の枠と第２の枠を組み合
わせて第３の枠を設定する第４のステップとを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、露光データ生成方法に
関し、特に、階層構造を有する露光データ生成方法に関
する。半導体集積回路の大規模化、高密度化に伴って露
光データ量がきわめて膨大なものになってきている。た
とえば、４Ｍビットメモリの場合、Ｐ（ポリ）層で約８
千万パターンにもなり、磁気テープ（ＭＴ）にしておよ
そ３０巻もの量に相当する。このことは、展開処理を行
った後、図形処理するという従来からの手法は、すでに
限界に達したことを示しており、露光データ量を削減す
るための何らかの工夫が求められる。

【０００２】

【従来の技術】ある種の半導体集積回路では、非常に繰
り返し性の高いデータ構造を持つものがある。典型的に
はメモリであり、記憶容量分の多数のメモリセルを備え
るが、これらのセルはすべて同一構造である。したがっ
て、このデータ構造を利用して階層単位に処理を行い、
露光データ自体に階層構造を持たせてやれば、露光デー
タ量の大幅な削減が可能である。

【０００３】図１３（ａ）はＤＲＡＭ（dynamic random
access memory）の階層構造図である。Ａはチップ全体
の親ストラクチャであり、この親ストラクチャＡは、所
定容量のメモリセルのストラクチャＢ及び周辺回路のス
トラクチャＣを含む。ストラクチャＢの数を調節してＤ
ＲＡＭ全体の容量を確保するが、すべてのストラクチャ
Ｂに下位層（数ビット程度のメモリセルのストラクチャ
Ｄ）を従属させる必要はない。ストラクチャＢはその構
造がすべて共通のため、代表のストラクチャＢだけに下
位層を従属させておけば、他のストラクチャＢは、この
代表のストラクチャＢのミラーで得られるからである。
したがって、すべてのストラクチャＢに下位層を従属さ
せなくてもよいから、露光データ量を大幅に削減でき
る。

【０００４】ところで、かかる階層単位の図形データ処
理にあっては、階層を区別するための枠（フレームとも
言う）の設定が必要である。たとえば、図１３（ｂ）の
例では、上位層（チップ階層）の枠Ｕ、中位層（スケジ
ュール階層）の枠Ｍ及び下位層（グループ階層）の枠Ｌ
をそれぞれ設定している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の露光データ生成方法にあっては、枠の形が単純な
矩形状であったため、枠を横切るパターンが生じること
があり、このパターン部分において、露光精度が損なわ
れるという問題点があった。図１４及び図１５は従来の
不具合説明図である。図１４において、５〜１３は同一
面積の半導体素子図形等のパターン、１４は枠であり、
中央の１つのパターン９を除く８つのパターン５、６、
７、８、１０、１１、１２及び１３が枠１４を横切って
いる。説明の簡単化のために、枠１４のコーナー部分を
横切る各パターン５、７、１１及び１３は、その面積の
１／４が枠１４の内側に位置し、また、枠１４の直線部
分を横切る各パターン６、８、１０及び１２は、その面
積の１／２が枠１４の内側に位置しているとする。枠１
４の内側が露光領域である。

【０００６】ここで、露光量は、照射面積（パターン面
積）が小さくなるにつれて、指数関数的に増大するの
で、図１４の例においては、中央のパターン９に対する
露光量と比較して、枠１４のコーナ部分を横切る各パタ
ーン５、７、１１及び１３に対する露光量、また、枠１
４の直線部分を横切る各パターン６、８、１０及び１２
に対する露光量は、爆発的に増大してしまう。

【０００７】したがって、最終的に得られる露光パター
ンのレジストへの転写サイズは、図１５に示すように、
中央のパターン９のサイズと比較して、枠１４のコーナ
部分を横切る各パターン５、７、１１及び１３のサイ
ズ、また、枠１４の直線部分を横切る各パターン６、
８、１０及び１２のサイズは、格段に増大してしまう。
これは、枠１４を横切るパターン部分に対する露光量が
膨大であるために、レジスト上での電子の散乱が増大す
るからである。

【０００８】

【目的】そこで、本発明は、枠の形をパターンに合わせ
て自在に設定できるようにし、以て、枠を横切るパター
ンの発生を確実に回避することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためその原理図を図１に示すように、階層構造化
した露光データを生成する方法において、１つの階層内
で完結する第１の枠を設定する第１のステップと、前
記１つの階層に属しかつ前記第１の枠を横切る特定のパ
ターンを抽出する第２のステップと、前記抽出した特
定のパターンの周囲に第２の枠を設定する第３のステッ
プと、前記第１の枠と第２の枠を組み合わせて第３の
枠を設定する第４のステップとを含むことを特徴とす
る。

【００１０】又は、前記第４のステップは、第１の枠と
第２の枠の２つの交点を求め、該２つの交点間を結ぶ線
分と第１の枠の内側に入った第２の枠の線分とを消去
し、これら第１の枠と第２の枠の線分をつなぎ合わせて
第３の枠を設定することを特徴とする。又は、前記１つ
の階層の１つ上の階層内で完結する第４の枠を設定し、
該第４の枠と前記第１の枠との間の領域内で前記第２の
ステップ、第３のステップ及び第４のステップを実行す
ることを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明では、１つの階層に属するすべてのパタ
ーンが１つの枠（第３の枠）で指定される。したがっ
て、枠を横切るパターンがなくなるから、露光パターン
の転写サイズを適正化して良好な露光精度を得ることが
できる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２〜図６は本発明に係る露光データ生成方法の
第１実施例を示す図である。図２において、２０〜２
８、３０〜３９は１つのセルアレイを構成するたとえば
半導体素子の要素パターン（以下「パターン」）であ
り、ハッチングで示す９個のパターンは最下位の階層に
登録されているもの、周囲の１０個のパターンはその１
つ上の階層に登録されているものである。

【００１３】図３は、第１の枠を設定するステップ（第
１のステップ）の説明図である。４０はセルアレイ枠、
４１は第１の枠である。この第１の枠４１は、１つの階
層（ここでは最下位の階層）内で完結するように（言い
換えれば２つ以上の階層にわたらないように）設定され
る。第１の枠４１は、最下位の階層に所属する９個のパ
ターン２０〜２８をその枠内に囲って指定するものであ
るが、図示のように、パターン２０〜２８とパターン３
０〜３９との間が交互に入り組んでいる場合には、いく
つかのパターン（図ではパターン２０、２１、２２、２
３、２５、２６、２７及び２８）の部分的な枠外へのは
み出しを避けられない。すなわち、図示のパターン２
０、２１、２２、２３、２５、２６、２７及び２８は、
第１の枠４１を横切るパターンである。

【００１４】図４は、特定のパターンを抽出するステッ
プ（第２のステップ）及び第２の枠を設定するステップ
（第３のステップ）の説明図である。特定のパターン
は、第１の枠４１を横切るパターンであり、図では、パ
ターン２０、２１、２２、２３、２５、２６、２７及び
２８がそれに相当する。第２の枠は、これら特定のパタ
ーンの周囲にそれぞれ設定される。図４（ｂ）は、特定
のパターンの一つ（代表してパターン２０）とその周囲
に設定された第２の枠５０とを示す図である。ここで
は、パターン２０を所定の比率で拡大処理し、その拡大
後のパターン外形線（破線）を第２の枠５０としている
が、これに限るものではない。要は、パターン２０の周
囲に適当な大きさの第２の枠５０を設定すればよく、た
とえば、第２の枠５０の形状はパターン２０と異なって
いてもよい。

【００１５】図５は、第３の枠を設定するステップ（第
４のステップ）の説明図である。２０、２１、２２、２
３、２５、２６、２７及び２８は、第１の枠４１を横切
るパターン（特定のパターン）であり、これらのパター
ンの周囲には、上記のステップによって、それぞれ第２
の枠５０、５１、５２、５３、５５、５６、５７及び５
８が設定されている。第３の枠は、第１の枠４１とこれ
らの第２の枠との組み合わせによって設定される。図５
（ｂ）は、特定のパターンの一つ（代表してパターン２
０）の周囲に設定された第２の枠５０と第１の枠４１と
の組み合わせを示す図である。なお、この図では、第１
の枠４１の外側（枠外）だけを示しており、第１の枠４
１の内側（枠内）は省略してある。第２の枠５０は、特
定のパターン、すなわち第１の枠４１を横切るパターン
２０の周囲に設定されるものであるから、この第２の枠
５０は、必ず第１の枠４１と２点で交差する。図５
（ｂ）の符号Ａ、Ｂは、かかる２つの交点である。第３
の枠は、第１の枠４１と第２の枠５０からそれぞれ不要
な線分を消去し、その消去後の第１の枠４１と第２の枠
５０とをつなぎ合わせて設定する。具体的には、第１の
枠４１から２つの交点Ａ、Ｂの間を結ぶ線分４１′を消
去し、また、第２の枠５０から第１の枠４１の枠内に入
った線分（図では省略している）を消去し、これら消去
後の第１の枠４１と第２の枠５０とをつなぎ合わせる。

【００１６】図５（ｂ）において、６０はそのようにし
て設定した第３の枠であり、この第３の枠６０は、特定
のパターンの一つ（パターン２０）について示してある
が、他の特定のパターンについても同様である。図６
は、第３の枠６０の全体形状図である。図５（ａ）と見
比べると、第３の枠６０は、第１の枠４１の枠外に飛び
出した複数の凸部６１〜７０を有し、これらの凸部は、
特定のパターンの外形に沿った形で自在に形成されてい
ることがわかる。

【００１７】したがって、本実施例によれば、１つの階
層に含まれるパターンの形状に関わらず、そのパターン
のすべてを指定できる自在な形状の第３の枠６０を設定
することができるので、枠を横切るパターンの発生を確
実に回避して、露光パターンのレジストへの転写サイズ
を適正化でき、良好な露光精度を得ることができるとい
う格別な効果を奏することができる。

【００１８】なお、第１の枠４１を取り囲むセルアレイ
枠（第４の枠に相当）４０は、以上の説明では特に必須
なものではないが、このセルアレイ枠４０を利用するこ
とによって、無駄な図形処理を行なわなくて済むという
メリットが得られる。すなわち、図５からも明らかなよ
うに、第３の枠６０は、複数の凸部６１〜７０を有して
いるが、これらの凸部は、第１の枠４１とセルアレイ枠
４０との間に挟まれた領域内の第２の枠５０によって与
えられる。したがって、第３のステップにおける第２の
枠５０の設定処理や第４のステップにおける第３の枠６
０の設定処理等を、上記領域内に限定して行なえば、無
駄な図形処理、すなわち第１の枠４１の枠内における図
形処理を省くことができ、処理の効率化を図ることがで
きる。

【００１９】図７〜図１２は本発明に係る露光データ生
成方法の第２実施例を示す図であり、セルアレイ枠（第
４の枠）を利用した例である。図７において、斜め部分
を含む多数のパターンは、１つのセルアレイを構成する
たとえば半導体素子の要素パターンであり、ハッチング
で示す各パターン（図７（ｂ）（ｃ）参照）は最下位の
階層に登録されているもの、それ以外の各パターン（図
７（ｄ）（ｅ））は１つ上の階層に登録されているもの
である。

【００２０】図８は、セルアレイ枠及び第１の枠を設定
するステップ（第１のステップ）の説明図である。８０
はセルアレイ枠（第４の枠）、８１は第１の枠である。
この第１の枠８１は、１つの階層（ここでは最下位の階
層）内で完結するように（言い換えれば２つ以上の階層
にわたらないように）設定され、また、セルアレイ枠８
０は、この第１の枠８１を取り囲むようにして、１つ上
の階層内で完結するように設定される。

【００２１】第１の枠８１は、最下位の階層に所属する
各パターン（ハッチングのパターン）をその枠内に囲っ
て指定するものであるが、図示の例では、ハッチングの
パターンのうちのいくつか（ここでは、パターン８２〜
９０）が第１の枠８１を横切っている。図９は、特定の
パターンを抽出するステップ（第２のステップ）の説明
図である。特定のパターンは、第１の枠８１を横切るパ
ターンであり、図では、パターン８２〜９０がそれに相
当する。本実施例では、セルアレイ枠８０と第１の枠８
１の間に挟まれた領域９１内に限定して、その特定パタ
ーンの抽出処理を行なう。すなわち、８２ａ、８２ｂ、
８３ａ、８４ａ、８５ａ、８６ａ、８７ａ、８８ａ、８
９ａ及び９０ａは、それぞれ抽出された特定パターンで
あり、これらは、第１の枠８１を横切るパターン８２〜
９０のうち、領域９１内に位置する部分的なパターンで
ある。

【００２２】図１０は、第２の枠を設定するステップ
（第３のステップ）の説明図である。第２の枠は、上記
特定のパターンの周囲にそれぞれ設定されるが、本実施
例では、セルアレイ枠８０と第１の枠８１の間に挟まれ
た領域９１内に限定して、第２の枠を設定する。すなわ
ち、９２〜１０１はそれぞれ第２の枠であり、これら
は、第１の枠８１を横切るパターン８２〜９０のうち、
領域９１内に位置する部分的なパターンの周囲に設定さ
れる。なお、第２の枠の形状は、たとえば、部分的なパ
ターンを拡大処理し、その拡大後のパターン外形線に一
致させてもよい。

【００２３】図１１は、第３の枠を設定するステップ
（第４のステップ）の説明図、図１２は、その第３の枠
を実際のレイアウトに割り付けた図である。１０２は第
３の枠であり、この第３の枠１０２は、第１の枠８１と
第２の枠９２〜１０１とを組み合わせて設定される。具
体的には、第１の枠８１の不要な線分を消去し、その消
去後の第１の枠８１と第２の枠９２〜１０１とをつなぎ
合わせて設定する。第１の枠８１の不要な線分とは、第
２の枠９２〜１０１のそれぞれについて、第１の枠８１
と交差する２つの交点（たとえば図１０の符号ａ、ｂ参
照）間を結ぶ線分である。

【００２４】したがって、本実施例によっても、１つの
階層に含まれるパターンの形状に関わらず、そのパター
ンのすべてを指定できる自在な形状の第３の枠１０２を
設定することができるから、前記実施例と同様な効果を
得ることができるとともに、領域９１内に限定した図形
処理を行うので、無駄な処理を省くことができ、処理の
効率化を図ることができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、１つの階層に属するす
べてのパターンを１つの枠（第３の枠）で指定できる。
したがって、枠を横切るパターンの発生を確実に回避で
き、露光パターンの転写サイズを適正化して良好な露光
精度を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】第１実施例の階層化されたパターン図である。

【図３】第１実施例の第１のステップの説明図である。

【図４】第１実施例の第２のステップ及び第３のステッ
プの説明図である。

【図５】第１実施例の第４のステップの説明図である。

【図６】第１実施例の第３の枠の説明図である。

【図７】第２実施例の階層化されたパターン図である。

【図８】第２実施例の第１のステップの説明図である。

【図９】第２実施例の第２のステップの説明図である。

【図１０】第２実施例の第３のステップの説明図であ
る。

【図１１】第２実施例の第４のステップの説明図であ
る。

【図１２】第２実施例の第３の枠の割り付け図である。

【図１３】ＤＲＡＭの階層構造図である。

【図１４】枠を横切るパターンの発生状態図である。

【図１５】枠を横切るパターンの不具合説明図である。

【符号の説明】 第１のステップ 第２のステップ 第３のステップ 第４のステップ Ａ、Ｂ：交点 ２０、２１、２２、２３、２５、２６、２７、２８：特
定のパターン ４０：セルアレイ枠（第４の枠） ４１：第１の枠 ５０、５１、５２、５３、５５、５６、５７、５８：第
２の枠 ６０：第３の枠 ａ、ｂ：交点 ８０：セルアレイ枠（第４の枠） ８２〜９０：特定のパターン ８１：第１の枠 ９２〜１０１：第２の枠 １０２：第３の枠

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】階層構造化した露光データを生成する方法
   において、 １つの階層内で完結する第１の枠を設定する第１のステ
   ップと、 前記１つの階層に属しかつ前記第１の枠を横切る特定の
   パターンを抽出する第２のステップと、 前記抽出した特定のパターンの周囲に第２の枠を設定す
   る第３のステップと、 前記第１の枠と第２の枠を組み合わせて第３の枠を設定
   する第４のステップとを含むことを特徴とする露光デー
   タ生成方法。
2. 【請求項２】前記第４のステップは、 第１の枠と第２の枠の２つの交点を求め、 該２つの交点間を結ぶ線分と第１の枠の内側に入った第
   ２の枠の線分とを消去し、 これら第１の枠と第２の枠の線分をつなぎ合わせて第３
   の枠を設定することを特徴とする請求項１記載の露光デ
   ータ生成方法。
3. 【請求項３】前記１つの階層の１つ上の階層内で完結す
   る第４の枠を設定し、 該第４の枠と前記第１の枠との間の領域内で前記第２の
   ステップ、第３のステップ及び第４のステップを実行す
   ることを特徴とする請求項１記載の露光データ生成方
   法。