JP2824304B2 - 図形処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ 図形処理方法に係り、詳しくは半導体装置の作成に必
須な露光データ、即ちあるパターンの基本図形英データ
に基づいて作成される描画図形、フォトマスク図形等の
データを生成するための図形処理方法に関し、 任意角辺を有するパターンの基本図形データについ
て、その任意角辺を階段状に近似して露光データ作成の
ための図形処理を行うに際し、任意角辺の端点領域にお
ける微小図形の発生を防止し得ると共に、階段近似処理
後のパターン面積の減少を防止することを目的とし、 XY軸二次元座標において傾きが±１とならない任意角
辺を有するパターンの基本図形データについて、その任
意角辺をXY軸に対して水平又は垂直な複数の近似線分に
よって階段状に近似して露光データ作成のための図形処
理を行うに際し、任意角辺を露光データ用の最小ユニッ
トサイズの整数倍の等間隔で発生させたスリットによっ
てＸ軸方向へ複数の領域に分割し、その分割された各領
域のうち任意角辺がスリット発生間隔をもって分割され
た領域については、隣合うスリット間の仮想中心線を発
生させてその仮想中心線と任意角辺との交点を通過して
Ｘ軸方向へ延びる近似線分を発生させ、任意角辺がスリ
ット発生間隔をもって分割されない端点領域について
は、その端点から最寄りのスリットまでＸ軸方向へ延び
る近似線分を発生させ、それら隣合う各近似線分の端の
間をスリット上にて発生させた線分によって結ぶように
した。

［産業上の利用分野］ 本発明は図形処理方法に係り、詳しくは半導体装置の
作成に必須な露光データ、即ちあるパターンの基本図形
データに基づいて作成される描画図形、フォトマスク図
形等のデータを生成するための図形処理方法に関するも
のである。

近年の半導体装置における大規模化、高密度化に伴っ
てそれに要する図形集合群中の基本図形データのパター
ンが多様化しており、そのパターンに従来から使用され
てきた傾きが±１となる正斜角辺の他に、傾きが±１と
ならない任意角辺が用いられるようになってきた。

このため、その任意角辺を有するパターンの基本図形
データを露光データとして使用するためには、露光デー
タ作成処理装置や露光装置を新たに設ける必要がある。
一方、新たな装置を設ける代わりに、従来の露光データ
作成処理装置内で基本図形データを任意角辺のままで処
理した場合には、基本図形データとしての精度と処理効
率が正斜角辺を処理した場合に比べて低下することにな
る。又、現在運用中の露光データ作成処理装置や露光装
置を任意角辺対応型の装置に変換していくためには、開
発コストや運用ラインの装置の置き換え等が必要にな
る。

従って、任意角辺を有する基本図形データに対して
は、露光データ作成処理装置内である種の図形近似処
理、例えば階段近似処理を施すことにより、従来の露光
データ作成処理装置や露光装置の使用を可能にし、かつ
基本図形データとしての処理効率及び精度を従来の正斜
角辺を有する基本図形データと同様に維持する必要があ
る。

［従来の技術］ 従来、半導体装置の作成に必須な露光データを作成す
るにあたって、その基となる基本図形データがXY軸二次
元座標において傾きが±１とならない任意角辺を有する
パターンである場合には、その任意角辺をXY軸に対して
水平又は垂直な複数の近似線分によって階段状に近似さ
せるようにしていた。

即ち、第５図（ａ）に示すように、例えば基本図形デ
ータとして台形状の基本図形31の任意角辺32について、
任意の等間隔で発生させたスリットS1,S2,S3,S4,S5によ
ってＸ軸方向へ複数の領域に分割する。そして、その分
割された各領域のうち、任意角辺32がスリット発生間隔
αをもって分割された領域については、隣合うスリット
S1〜S5の間に仮想中心線L1,L2,L3,L4を発生させて各仮
想中心線L1〜L4と任意角辺32との交点を通過してＸ軸方
向へ延びる近似線分33,34,35,36を発生させる。又、任
意角辺32がスリット発生間隔αをもって分割されない端
点領域については、即ち任意角辺32の端点Ｐとスリット
S5との間については、端点ＰとスリットS5との間にＹ軸
方向へ延びる仮想中心線L5を強制的に発生させ、その仮
想中心線L5と任意角辺32との交点を通過してＸ軸方向へ
延びる近似線分37を発生させる。そして、第５図（ｂ）
に示すように、それら発生させた隣合う各近似線分33〜
37の端をそれぞれ階段状に結んで近似処理を行うように
していた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記のように任意角辺32を階段近似処
理して露光データを作成した場合には、Ｘ軸方向のスリ
ット発生間隔αを任意の値に設定したことから、任意角
辺32の傾きによって階段近似処理後の端点領域にスリッ
ト発生間隔αに満たない微小図形38が発生することにな
る。そして、その微小図形38の存在が露光装置の電子ビ
ーム照射量の最適化を阻害して半導体装置構造の歩留り
やデバイス特性を不安定にさせるといった問題があっ
た。

又、基本図形の形状によっては、前記微小図形38の部
分で面積が減少して階段近似処理後のパターン面積が、
最初の基本図形データのそれよりも減少するといった問
題もあった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので
あって、その目的は、任意角辺を有するパターンの基本
図形データについて、その任意角辺を階段状に近似して
露光データ作成のための図形処理を行うに際し、任意角
辺の端点領域における微小図形の発生を防止し得ると共
に、階段近似処理後のパターン面積の減少を防止するこ
とが可能な図形処理方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために本発明においては、XY軸
二次元座標において傾きが±１とならない任意角辺を有
するパターンの基本図形データについて、その任意角辺
をXY軸に対して水平又は垂直な複数の近似線分によって
階段状に近似して露光データ作成のための図形処理を行
うに際し、任意角辺を露光データ用の最小ユニットサイ
ズの整数倍の等間隔で発生させたスリットによってＸ軸
方向へ複数の領域に分割し、その分割された各領域のう
ち任意角辺がスリット発生間隔をもって分割された領域
については、隣合うスリット間の仮想中心線を発生させ
てその仮想中心線と任意角辺との交点を通過してＸ軸方
向へ延びる近似線分を発生させる。一方、任意角辺がス
リット発生間隔をもって分割されない端点領域について
は、その端点から最寄りのスリットまでＸ軸方向へ延び
る近似線分を発生させる。そして、それら隣合う各近似
線分の端の間をスリット上にて発生させた線分によって
結ぶ。

［作用］ 本発明によれば、任意各辺を階段状に近似して図形処
理を行うに際し、任意角辺を最小ユニットサイズの整数
倍の等間隔で発生させたスリットによってＸ軸方向へ複
数の領域に分割し、その分割された各領域のうち任意角
辺がスリット発生間隔をもって分割された領域について
は、隣合うスリット間の仮想中心線を発生させてその仮
想中心線と任意角辺との交点を通過してＸ軸方向へ延び
る近似線分を発生させ、任意角辺がスリット発生間隔を
もって分割されない端点領域については、その端点から
最寄りのスリットまでＸ軸方向へ延びる近似線分を発生
させ、それら隣合う各近似線分の端の間をスリット上に
て発生させた線分によって結ぶようにしている。

このため、任意各辺の端点領域については、XY軸方向
への変位の小さい階段状の微小図形が形成されることが
なくなり、端点領域におけるパターン面積の減少も抑え
られる。

［実施例］ 以下、本発明を具体化した一実施例を第１図〜第４図
に基づいて詳細に説明する。

第１図は本実施例における高精度階段近似処理を適用
した任意角辺対応型露光データ作成処理装置の構成を示
す図である。

任意角辺対応型露光データ作成処理装置１は半導体装
置作成用の基本図形データを磁気テープ2A等に予め記憶
された図形集合群中から読み込み、その読み込んだ基本
図形中に、XY軸二次元座標において傾きが±１とならな
い任意角辺が含まれているか否かを判断する。そして、
基本図形中に任意角辺が含まれている場合には、高精度
階段近似処理を実行した後、従来型露光データ作成処理
装置にて従来と同様に図形論理演算処理、図形拡大縮小
処理、図形分割処理及び露光データフォーマット変換処
理等を実行し、その処理データを半導体装置露光データ
として磁気テープ2B等へ出力する。

一方、基本図形中に任意角辺が含まれていない場合に
は、高精度階段近似処理を実行することなく前記従来型
露光データ作成処理装置にて各種処理を実行し、その処
理データを半導体装置露光データとして磁気テープ2B等
へ出力する。

第２図は高精度階段近似処理を説明するフローチャー
トであり、第３図（ａ），（ｂ），（ｃ）はその高精度
階段近似処理を示す一連の作用説明図である。

先ず、ステップ101において、基本図形中に含まれて
いる任意角辺をサーチする。即ち、第３図（ａ）に示す
ように、XY軸二次元座標中における基本図形３が例えば
台形図形である場合に、同図形３中の斜辺である任意角
辺４をサーチする。

次に、ステップ102において、最小ユニットサイズの
整数倍の間隔によりスリットを設定する。即ち、第３図
（ａ）〜（ｃ）に示すように、XY軸二次元座標中におい
て露光データ用の最小ユニットサイズがドットで示すよ
うに等間隔で配置されたグリッドＧである場合に、その
グリッド間隔βの整数倍の値をＸ軸方向のスリット発生
間隔αとして設定する。尚、ここでは、１グリッド間隔
βの２倍をスリット発生間隔αとして設定している。そ
して、そのスリット発生間隔αだけ隔ててスリットS1,S
2を発生させる。

続いて、ステップ103において、任意角辺がスリット
発生間隔をもって分割されたか否かを判断する。即ち、
第３図（ａ）に示すように、スリットS1とスリットS2と
の間において、分割された任意角辺４がスリット発生間
隔αを満足しているか否かを判断する。

そして、この場合はスリットS1とスリットS2との間で
は、任意角辺４がスリット発生間隔αを満足しているの
で、ステップ104へ移行し、同ステップ104において近似
線分を発生させる。つまり、第３図（ａ）に示すよう
に、前記発生させたスリットS1とスリットS2との間にお
いて、Ｙ軸方向に平行な仮想中心線L1を発生させ、その
仮想中心線L1と任意角辺４との交点を通過してＸ軸方向
へ延びる近似線分５を発生させる。

次に、ステップ105において、近似線分をシフトさせ
る。即ち、第３図（ａ）示すように、スリットS1とスリ
ットS2との間で発生させた近似線分５を基本図形３の外
方へ向かってＹ軸方向へシフトさせ、即ち、第３図
（ｂ）に示すように上方へシフトさせて最寄りのグリッ
ドＧ上に配置する。

その後、ステップ106において、階段近似処理が任意
角辺の端点に達したか否かを判断する。そして、第３図
（ａ），（ｂ）に示すように、スリットS1とスリットS2
との間で近似線分５を発生させた状態では、任意角辺４
について残りの部分の処理が済んでおらず、任意角辺４
の端点P1に達していないことになり、ステップ102へジ
ャンプし、ステップ102〜ステップ106の処理を繰り返
す。

つまり、第３図（ａ），（ｂ）に示すように、スリッ
トS2とスリットS3との間、スリットS3とスリットS4との
間について、前記スリットS1とスリットS2との間におけ
るのと同様に仮想中心線L2,L3を発生させて近似線分6,7
を発生させ、その近似線分6,7を最寄りのグリッドＧ上
へシフトさせる。

そして、ステップ103にて、任意角辺がスリット発生
間隔をもって分割されない場合、即ち第３図（ａ）示す
ように、任意角辺４の端点領域において、スリットS4と
スリットS5との間で分割された任意角辺４がスリット発
生間隔αに満たない場合には、ステップ107へ移行し、
同ステップ107においてパターン併合処理を行う。即
ち、第３図（ｂ）に示すように任意角辺４の端点P1から
最寄りのスリットS4までＸ軸方向へ延びる近似線分８を
発生させ、任意角辺４の端点領域を隣接する他の領域、
つまりスリットS5よりも右側の領域と併合させるように
補正する。

その後、ステップ107においてパターン併合処理を終
了し、ステップ106において任意角辺の端点に達したと
判断すると、ステップ108へ移行し、同ステップ108にお
いて近似線分の端を結ぶ。即ち、第３図（ｂ）に示すよ
うにグリッドＧ上にシフトされた隣合う各近似線分５〜
８の端及び端点P2の間を、第３図（ｃ）に示すように各
スリットS1〜S4上にて発生させた線分9,10,11,12によっ
て結ぶ。このようにして、任意角辺４が各近似線分５〜
８及び線分９〜12によって階段状に近似処理される。

その後、ステップ109において、基本図形の全ての任
意角辺を処理したか否かを判断する。そして、その他に
処理すべき任意角辺がある場合には、ステップ101へジ
ャンプしてステップ101〜ステップ109の処理を繰り返
し、その他に処理すべき任意角辺がない場合には、その
後の処理を一旦終了する。

尚、この実施例では、各近似線分５〜７を発生させる
度にそれらを一つずつシフトさせてグリッドＧ上に配置
しているが、各近似線分５〜７を全て発生させてから、
それらを同時にシフトさせてグリッドＧ上に配置しても
よい。

次に、高精度階段近似処理に関する別の実施例を第４
図（ａ），（ｂ），（ｃ）の作用説明図に従って説明す
る。

ここでは、ステップ発生間隔αを１グリッド間隔βの
３倍とし、基本図形16の任意角辺17が角スリットS1〜S4
によって分割されてその両端点領域がスリット発生間隔
αに満たない場合について説明する。

先ず、第４図（ａ）に示すように、任意角辺17の一方
の端点領域において、スリットS1とスリットS2との間で
分割された任意角辺17がスリット発生間隔αを満足して
いないので、スリットS2と任意角辺17との交点からスリ
ットS1へ向けてＸ軸方向へ延びる近似線分18を発生さ
せ、第４図（ｂ）に示すように、その近似線分18を基本
図形16の外方へ向かってＹ軸方向に沿って上方へシフト
させて最寄りのグリッドＧ上に配置する。又、第４図
（ｂ）に示すように、任意角辺17の一方の端点P2からス
リットS1へ向けてＸ軸方向へ延びる近似線分19を発生さ
せる。

続いて、第４図（ａ）に示すように、スリットS2とス
リットS3との間において、分割された任意角辺17がスリ
ット発生間隔αを満足しているので、スリットS2とスリ
ットS3との間でＹ軸方向に平行な仮想中心線L1を発生さ
せ、その仮想中心線L1と任意角辺17との交点を通過して
Ｘ軸方向へ延びる近似線分19を発生させる。尚、発生さ
せた近似線分がグリッドＧ上に位置していない場合に
は、その近似線分を基本図形16の外方へ向かって上方へ
シフトさせて最寄りのグリッドＧ上に配置するが、ここ
では近似線分19が発生位置で既にグリッドＧ上に位置し
ているのでシフトを行わない。

又、第４図（ａ）に示すように、任意角辺17の他方の
端点領域において、スリットS3とスリットS4との間で分
割された任意角辺17がスリット発生間隔αを満足してい
ないので、第４図（ｂ）に示すように、任意角辺17の端
点P1から最寄りのスリットS3までＸ軸方向へ延びる近似
線分20を発生させ、任意角辺17の端点領域を隣接する他
の領域、即ちスリットS4より右側の領域と併合させるよ
うに補正する。

そして、第４図（ｃ）に示すように、グリッドＧ上に
位置する隣合う各近似線分18〜21の端の間を各スリット
S1〜S3上にて発生させた線分22,23,24によって結び、任
意角辺17を各近似線分18〜21及び線分22〜24によって階
段状に近似処理する。

上記のように各実施例では、任意角辺4,17について階
段近似処理を行う場合に、任意角辺4,17の端点領域がス
リット発生間隔αに満たない状態で分割されると、任意
角辺4,17の端点領域を隣接する他の領域と併合させるよ
うに補正している。よって、任意角辺4,17の端点領域に
ついては、XY軸方向への変位の小さい階段状の微小図形
が形成されることが防止される。この結果、その微小図
形によって露光装置の電子ビーム照射量の最適化が阻害
されることがなく、半導体装置製造の歩留りやデバイス
特性が不安定になるということが防止される。又、微小
図形の発生がなくなることから、任意角辺の端点領域で
面積が減少することがなく、階段近似処理後のパターン
面積が減少を抑えることもできる。

又、任意角辺4,17について階段近似処理を行う場合
に、露光データ用の最小ユニットサイズであるグリッド
間隔βの整数倍になるようにスリット発生間隔αを設定
しているので、階段状に近似処理された任意角辺4,17の
図形データについて、露光装置におけるＸ軸方向のグリ
ッドＧ上に確実に乗せることができる。

更に、任意角辺4,17について階段近似処理を行う場合
に、Ｙ軸方向に関しては、各近似線分５〜8,18〜21を基
本図形3,16の外方へ向かってＹ軸方向へシフトさせてグ
リッドＧ上に配置しているので、基本図形3,16のパター
ン面積を拡大処理することができると共に、任意角辺4,
17が階段状に近似処理された図形データについて、露光
装置のＹ軸方向のグリッドＧ上に確実に乗せることがで
きる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によれば、任意角辺を有
するパターンの基本図形データについて、その任意角辺
を階段状に近似して露光データ作成のための図形処理を
行うに際し、任意角辺の端点領域における微小図形の発
生を防止することができ、階段近似処理後のパターン面
積の減少を防止することができるという優れた効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における任意角辺対応型露光
データ作成処理装置の構成を示す図、 第２図は高精度階段近似処理を説明するフローチャー
ト、 第３図（ａ），（ｂ），（ｃ）は一実施例における作用
説明図、 第４図（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の別の実施例に
おける作用説明図、 第５図（ａ），（ｂ）は従来例における作用説明図であ
る。 図において、 4,17は任意角辺 ５〜8,18〜21は近似線分、 ９〜12,22〜24は線分、 S1〜S4はスリット、 L1〜L3は仮想中心線、 αはスリット発生間隔、 P1は端点である。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−62767（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−209573（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−169451（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−152489（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−271831（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03F 1/00 - 1/16 H01L 21/30 G06F 15/60

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】XY軸二次元座標において傾きが±１となら
   ない任意角辺（4,17）を有するパターンの基本図形デー
   タについて、その任意角辺（4,17）をXY軸に対して水平
   又は垂直な複数の近似線分（５〜8,18〜21）によって階
   段状に近似して露光データ作成のための図形処理を行う
   に際し、 前記任意角辺（4,17）を露光データ用の最小ユニットサ
   イズの整数倍の等間隔で発生させたスリット（S1〜S5）
   によってＸ軸方向へ複数の領域に分割し、 その分割された各領域のうち前記任意角辺（4,17）がス
   リット発生間隔（α）をもって分割された領域について
   は、隣合うスリット（S1〜S4）間の仮想中心線（L1〜L
   3）を発生させてその仮想中心線（L1〜L3）と前記任意
   角辺（4,17）との交点を通過してＸ軸方向へ延びる近似
   線分（５〜7,20）を発生させ、 前記任意角辺（4,17）が前記スリット発生間隔（α）を
   もって分割されない端点領域については、その端点（P
   1）から最寄りのスリット（S3,S4）までＸ軸方向へ延び
   る近似線分（8,21）を発生させ、 それら隣合う各近似線分（５〜8,18〜21）の端の間を前
   記スリット（S1〜S4）上にて発生させた線分（９〜12,2
   2〜24）によって結んだことを特徴とする図形処理方
   法。