JP3220176B2 - 描画データ作成方法、データ変換方法、及びデータ変換装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置な
どのための回路設計パターンデータから電子線描画装置
のための描画データを作成する技術、ことに、設計パタ
ーンデータの圧縮を行う技術に関し、例えば半導体記憶
装置のように繰返しパターンを数多く含むもののための
描画データ作成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路装置の大規模化、微細化
に伴い、電子線描画装置を利用してマスク又はウェーハ
にパターンを描画する技術が採用されている。論理設
計、回路設計およびレイアウト設計によって作成された
ＬＳＩデバイスのための設計パターンデータを用いて所
定のパターンを電子線描画装置でマスク又はウェーハ上
に描画するには、斯るパターンデータを電子線描画装置
用の描画データに変換しなければならない。このような
変換は、設計パターンデータにより規定されるパターン
における図形の重なりに基因す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
ターンデータにより規定される図形を拡大又は縮小して
描画したいような場合のための寸法補正、描画時におけ
る電子線の散乱による近接効果の補正、上述のパターン
を電子線描画装置にとって描画可能な基本図形に分解す
る処理などを行うためである。上記したデータ変換は、
通常大形計算機で行われる。

【０００３】ところで、ＬＳＩデバイスの大規模化並び
に微細化に伴って電子線描画装置が処理するデー多量は
増大の一途を辿っている。従来の電子線描画技術では、
設計パターンデータを描画データに変換するとき、描画
データへの変換対象とされる設計パターンデータにより
規定される図形の全てに対して逐一描画データへの変換
が行われていた。従って、データ変換に必要な計算機処
理時間や描画データ量が増大し、ＤＲＡＭなどのような
高集積化されたＬＳＩデバイスについては描画データへ
の変換を効率的に行うことができなくなってきている。
そこで、描画データ量を減らすために描画データの圧縮
を行う技術が提案されている。斯る技術について記載さ
れた文献の例としては特開昭５７−１２２５２９号公報
（１９８２年７月３０日公開）がある。斯る技術は設計
パターンデータから変換されたパターン全体のための先
描画データに規定される繰返しパターンを認識し、同一
パターンを含む領域に対してはその全てを代表するパタ
ーンを登録しておき、これを要所で利用するようにし
て、実際に描画のときに必要なデータ量を圧縮しようと
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、従来技
術においては、設計パターンデータから認識される全て
の図形を一旦描画データに変換してからデータ圧縮を行
うものであるから、最終的に描画に利用される描画デー
タを得るまでの計算機処理時間は低減されない。また、
このデータ圧縮技術を直接設計パターンデータの圧縮に
適用すると、データ変換により得られる描画データによ
って規定されるパターンに不所望な不連続や不所望な重
なりが生じる不具合のあることが本発明により見出され
た。即ち、上述したように、描画データは２重露光防止
のための重なりの除去された図形の集合としてパターン
を規定しているため、データ圧縮の対象となる繰返しパ
ターンは隣接する図形に対して重なりのないものとして
把握されるようになっている。一方、設計パターンデー
タにおいては繰返しの単位となる繰返しパターンと隣接
する図形とは、図形の拡大／縮小を考慮したり、パター
ンを矩形の図形の集合として定義したりする性質上一般
的に重なりを持っているからである。

【０００５】そこで、本発明者は、図形の重なりを考慮
して直接設計パターンデータにより規定される繰返しパ
ターンもしくは２度以上繰返されるパターンを認識して
データを圧縮する技術の必要性を見出した。

【０００６】本発明の１つの目的は、設計パターンデー
タから電子線描画データの作成に当たり、設計パターン
データにより規定される繰返しパターン若しくは複数の
同一パターンとそれらに隣接する図形との重なり具合を
考慮しながらデータ圧縮して効率的に描画データを得る
ことができる描画データの作成方法及びデータ変換方法
並びにデータ変換装置を提供することにある。

【０００７】本発明の別の目的は、描画データの作成時
間並びに描画データ量を削減することができる描画デー
タの作成方法及びデータ変換方法並びにデータ変換装置
を提供することにある。

【０００８】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
の通りである。

【００１０】すなわち、描画すべきパターンは通常、複
数個の規則的に配列された単位セルに分割される繰返し
部と、その繰返し部に隣接している非繰返し部とを含ん
でいる。設計パターンデータは、繰返し部に対応し、単
位セルのための少なくとも１つの繰返しパターンを相隣
る繰返しパターン間に重なりを設けて規定する繰返しデ
ータ部と、非繰返し部に対応する非繰返しデータ部とを
含んでいる。本発明の一側面においては、設計パターン
データから、繰返しパターンを特定する繰返し情報が生
成され、これに基づいて繰返し図形枠が生成される。繰
返し図形枠は、繰返しパターンから切り出された単位領
域を規定し、この単位領域は相隣る単位領域間に重なり
を設けないように繰返し配置することにより前記パター
ンの前記繰返し部の一部と同等になるものである。ま
た、繰返し情報に基づいて、単位セルの１つおよび少な
くともその単位セルに隣合う単位セルのデータを選択
し、それらの単位セルのデータを展開することにより処
理対象繰返しパターンデータが生成される。この処理対
象繰返しパターンデータおよび非繰返しパターンデータ
部が図形処理操作されて処理済み繰返しパターンデータ
および処理済み非繰返しデータ部が生成され、処理済み
繰返しパターンデータの内で、前記１つの単位セルのた
めの処理済み繰返しパターンデータの、前記図形繰返し
枠の中に存在する部分を抽出し、それから基本パターン
データが形成される。この基本パターンデータは、前記
パターンの繰返し部を描画するために繰返し用いられ
る。

【００１１】設計パターンデータから把握される繰返し
パターンはそれに隣接する図形と部分的に重なってお
り、そのような設計パターンデータの要所に対して倍率
変更、鏡面反転／回転、重なり除去、パターン補正など
の図形処理が施される場合を想定すると、繰返し情報並
びに繰返しパターンデータから基本パターンデータを生
成するに際しては、繰返しパターンデータとその繰返し
パターンの重なり範囲に応じてその繰返しパターンの周
りに存在する繰返しパターンのデータをも含めて展開し
ながら基本パターンデータを生成することが望ましい。
一方、繰返しパターンデータによって特定される繰返し
部において、それに隣接する非繰返し部との境界近傍部
分では、非繰返し部との個別的な規則性を保ってその外
周部パターンデータを生成する必要がある。

【００１２】また、本発明の他の側面によれば、回路の
設計パターンデータから把握される非繰返し部、又は非
繰返し部に隣接する繰返しパターン部の外周部などに対
しては、設計パターンデータ又は設計パターンデータと
その他の指定情報（例えばデータ圧縮の対象とするかど
うかの基準情報）に基づいて、複数存在する同一パター
ンを認識して、その同一パターンの領域を画定させる配
置情報を取得し、この配置情報に基づいて、周囲の図形
との規則的な連続性を保持させて同一パターンの１個の
単位領域に対応する遍在基本パターンデータを生成し、
さらに、前記遍在基本パターンと配置情報に基づいて前
記同一パターンに対応する描画データを生成するように
してもよい。このようにすることにより、非繰返しパタ
ーン部、又は非繰返し部に隣接する繰返し部の外周部に
対しても設計パターンデータの圧縮が可能になり、その
ような領域に含まれる図形を全て展開して描画データを
作成しなくても済むようになる。

【００１３】前記繰返し部に対応する描画データの生成
では、繰返し部に含まれるパターン相互間の規則性を保
持したまま基本パターンに含まれる図形の重なり除去並
びにパターン補正等を行う処理を含むことができる。

【００１４】さらに、上記のようにして得られた描画デ
ータに従ってマスクやウェーハにマスクパターンが描画
されることにより、半導体集積回路装置が形成される。

【００１５】

【作用】上記した手段によれば、設計パターンデータに
含まれる規則性を認識することにより、繰返しパターン
や同一パターンが把握される。そして、それらのパター
ンから図形の重なり除去やパターン補正等の処理を考慮
して、重なりなく画定された単位領域のための基本パタ
ーンデータなどを生成する。こうすることにより、当該
基本パターンデータとその繰返し情報などに基づいて、
二重露光防止のための重なり除去やパターン補正などの
描画装置のための描画データへの変換処理を行えばよ
い。したがって、設計パターンデータに含まれる全ての
図形に対する、逐次描画データへの変換処理は必要とさ
れない。これにより、描画データ作成のための処理時間
の短縮を達成し、さらに基本パターンに対応する描画デ
ータの繰返し表現によるデータ圧縮によって、描画デー
タ量の削減も達成する。

【００１６】

【実施例】先ず、半導体集積回路装置の開発製造過程に
おける本発明方法の位置付けを図１を参照しながら説明
する。

【００１７】半導体集積回路装置の開発は、その仕様が
決定された後に論理設計や回路設計などが行われ、それ
に基づいてレイアウト設計が行われる。これによって半
導体集積回路装置の所要の設計パターンデータが取得さ
れる。これに基づいて半導体集積回路装置を製造すると
きは、同データを電子線描画データ変換システム１に与
えて、描画データに変換する。そしてこの描画データに
基づいて電子線描画装置２でマスク又はウェーハにパタ
ーンを描画し、このようにして形成される各種マスクパ
ターンを利用して所定の製造プロセスを経ることによっ
て所望の半導体集積回路装置が形成される。本発明に係
る電子線描画データ作成方法は電子線描画データ変換シ
ステム１に反映される。

【００１８】例えば上記手法によって形成される半導体
集積回路装置の一例は図２のチップ平面図で示される。
同図に示される半導体集積回路装置は、繰返しパターン
を数多く含むものであり、例えばＤＲＡＭやマスクＲＯ
Ｍのような半導体メモリとさる。

【００１９】この半導体集積回路装置は、シリコンのよ
うな半導体基板１０の表面に、４個のメモリセルアレイ
１１〜１４を備え、それらに含まれるメモリセルをアド
レシングするためのローアドレスデコーダ１５，１６及
びカラムアドレスデコーダ１７、アドレシングされるメ
モリセルのビット線をコモンデータ線などに導通させる
ためのカラム選択回路１９，２０、ビット線に読出され
る情報を増幅するセンスアンプアレイ２１〜２４、内部
タイミング信号を生成するタイミングジェネレータ２５
などが中央部に配置され、その外側にはデータやアドレ
ス信号などを外部とやりとりするためのバッファ回路２
６が多数設けられ、それらバッファ回路などはボンディ
ングパッド２７に結合されている。

【００２０】このメモリのための設計パターンデータは
例えば図３に示されるような階層構造を持つ。この階層
構造は、繰返しパターンを規定するデータを含むメモリ
セルのためのデータセル３０を単位とし、メモリセルの
規則的な配置（例えば等間隔で２次元に繰返し配置）に
より構成されるメモリセルアレイ（繰返し部）のための
アレイデータ部（繰返しデータ部）３１と、非繰返し部
のための非繰返しデータ部３２とを含む。例えば設計パ
ターンデータ中のアレイデータ部３１がデータ圧縮の対
象となる。図２のチップ平面図に対応させると、前記繰
返し単位となるデータセル３０はＬＳＩメモリの場合に
はメモリセル（以下一般的に単位セルとも記す）のパタ
ーンを規定するものであり、前記アレイデータ部３１は
メモリセルアレイ１１〜１４（以下一般的に繰返し部と
も記す）に相当する。

【００２１】ここで、図２に示される半導体集積回路装
置の作成に用いられる１つのマスクパターンのための設
計パターンデータは、例えば図４に示されるように、ア
レイデータ部３１を構成するデータセル３０のパターン
データ３０Ｐと、チップ上における各データセル３０の
配置座標（例えば対応アレイデータ部内における座標）
３０Ａ、並びに非繰返しデータ部３２のパターンデータ
３２Ｐとを含む。尚、図４において、データ３０Ｐは各
アレイデータ部３１のチップ上における配置座標を、デ
ータ３２Ｐは非繰返しデータ部３２のチップ上における
配置座標を含む。

【００２２】上記のような設計パターンデータを入力し
て電子線描画装置２のための電子線描画データを作成す
る電子線描画データ変換システム１は、例えば図５に示
されるように、設計パターンデータを受けてその中に含
まれる繰返しパターンを規定する部分関にする繰返し情
報を生成し、繰返し図形枠を設定する繰返し情報生成／
繰返し図形枠設定部４０、この繰返し情報生成／繰返し
図形枠設定部４０の出力に基づき、重なり除去、寸法補
正等の処理が施される成長パターンデータを生成するた
めの代表処理対象パターンデータ生成部４１、該生成部
４１の出力を入力して相隣る図形間の重なり除去や所定
の図形の寸法補正及び近接効果補正などを行い、基本パ
ターンを生成する図形処理／基本パターン生成部４２、
図形処理／基本パターン生成４２での処理結果に対して
描画のための基本図形への分解などの処理を行う電子線
描画データ生成部４３によって構成される。このデータ
生成部４３から得られるデータが描画データであり、電
子線描画装置２の描画制御部４４に与えられ、その制御
に従って露光部４５がマスクやウェーハ上にパターンを
描画する。

【００２３】次に前記システム１による描画データの作
成例を、図５に示される夫々の機能実現手段における処
理即ち、繰返し情報生成／繰返し図形枠設定、代表
処理対象パターンデータ生成、図形処理／基本パター
ン生成、電子線描画データ生成、に従って順を追って
説明する。

【００２４】システム１に入力される設計パターンデー
タにおいて、アレイデータ３１を構成する各データセル
３０により規定される単位セルに含まれる繰返しパター
ンは隣接する単位セルに含まれる繰返しパターンまたは
隣接する非繰返し部に含まれる図形と部分的に重複して
おり、両者は相互に接続するようになっている。例えば
メモリセルアレイに含まれるポリシリコンゲートのため
の設計パターンデータにより規定されるパターンを示す
図６において１点鎖線で囲まれる相互に部分的に重なっ
ている領域がメモリセル１３０（設計パターンデータに
おけるデータセル３０に対応）を構成し、各メモリセル
１３０における繰返しパターンは夫々矩形の複数個の図
形を含んでいる。隣接するメモリセル１３０においては
繰返しパターン間の接続部となる矩形の図形の一部が重
なっている。この図形の重なりは、単位セルの倍率変更
などを行っても隣接単位セルに含まれる繰返しパターン
同士の接続を確実に維持できるようにするためである。
尚、本願発明において、「単位セルのための少なくとも
１つの繰り返しパターンを相隣る繰り返しパターン間に
重なりを設けて規定する繰り返しデータ部」とは、例え
ば図６において相隣る『メモリセル１３０』同士の重な
りを意図している。

【００２５】 繰返し情報生成／繰返し図形枠設定

【００２６】単位セルを特定する情報を含む設計パター
ンデータが与えられると、設計パターンデータにおい
て、同一パターンを規定するデータセルが２つ以上存在
するかどうか、もしそうである場合にそれらのパターン
（繰返しパターン）の配置がどのようであるか等を表す
繰返し情報を生成する。例えば、図４に示されるような
情報フォーマットを参照すると、単位セルのパターンデ
ータ３０Ｐと単位セルの配置座標３０Ａとから繰返し情
報を生成する。

【００２７】図８を参照して繰返し情報生成の処理手順
の一例を説明する。与えられた設計パターンデータをサ
ーチし、同一パターンを規定する複数個のデータセルを
選択する（８−１）。次いで選択されたデータセルが規
定するパターン毎に配置座標を求める（８−２）。次ぎ
に、選択されたデータセルをパターン毎にＸ座標、Ｙ座
標でソートし、同一パターンを含む隣接領域（単位領域
と呼ぶ）の座標間隔を求める（８−３）。求めた間隔が
一定かどうか判断し（８−４）、一定であれば、同じパ
ターンが連続して繰返されているので、繰返されるパタ
ーンを含む単位領域の開始座標、繰返し回数、繰返し間
隔をステップ８−２、８−３で求めた情報を用いて求め
（８−５）、連続繰返しパターンデータの圧縮を行う
（８−６）。ステップ８−４において、間隔が一定でな
ければ、同一パターンを含む単位領域の面積がある予め
定められた値（任意に定められる）より大きいかどうか
を判断し（８−７）、大きければ非連続繰返しパターン
データの圧縮を行う（８−８）。ステップ８−７におい
て、大きくなればデータ圧縮はしない。

【００２８】従って、繰返し情報は、設計パターンデー
タにおいて規定される繰返しパターンを多数含んでいる
領域を相互に重ならずしかも夫々１つの繰返しパターン
から端の図形の一部を除いた繰返しパターンの実質的な
部分を含む複数個の領域に（単位領域）に画定するため
の情報であり、単位領域の開始座標、繰返し回数、並び
に繰返し間隔を含むことがある。例えば図６において５
０が１個の単位領域（繰返し図形枠とも記す）であり、
これは、繰返し間隔Ｐｘ，Ｐｙによって規定され、且
つ、メモリセル（単位セル）１３０に含まれる繰返しパ
ターンの部分的重複を排除するよう端部の図形の一部は
除去されるように決定される（ステップ８−５参照）。
したがって、メモリアレイにおける繰返しパターンの集
合は図７に示されるような単位領域（繰返し図形枠）５
０の集合と考えることができる。相隣る単位領域（繰返
し図形枠）５０の連続性すなわち接続状態は保持され、
しかも重複しない。このような単位領域（繰返し図形
枠）５０は、例えば繰返しパターン相互間での同一図形
（矩形）の直交する２つの方向（Ｘ方向並びにＹ方向と
称する）夫々の繰返し周期（以下単にピッチという）に
基づいて決定される。例えば図６において単位領域（繰
返し図形枠）５０のＸ方向長さＰｘは隣接メモリセル
（単位セル）に含まれる繰返しパターンにおける同一図
形のＸ方向ピッチと同一とし、同様に単位領域（繰返し
図形枠）５０のＹ方向長さＰｙは隣接パターン間の同一
図形のＹ方向ピッチと同一とすることができる。

【００２９】 代表処理対象パターンデータ生成

【００３０】前記繰返し図形枠５０を規定するための繰
返し情報に基づいて、後刻多くの場合に施される設計パ
ターンデータの要所に対して倍率変更、鏡面反転、回
転、重なり除去、および／またはパターン補正等が施さ
れても隣接する単位領域に含まれるパターン間の接続が
重なりなく維持されるように、隣接する繰返しパターン
間の接続状態に応じて特定の繰返し図形枠（単位領域）
５０に隣合う単位領域、例えば隣接してこれを取り囲む
ｍ列ｎ行分の単位領域（繰返し図形枠）も含めて（例え
ばコンピュータのワークメモリ上に）パターンデータを
展開することにより代表処理対象パターンデータを生成
する（ｍ，ｎ；正整数）。このようにして得られる単位
領域（繰返し図形枠）５０に含まれるパターンは各単位
セルにおいて非繰返し部の影響を受けない限りその他の
単位領域（繰返し図形枠）５０のパターンを代表するこ
とができる。

【００３１】 図形処理／基本パターンデータ生成

【００３２】処理対象パターンデータ生成部４１で得ら
れたアレイデータ部３１の代表処理対象パターンデータ
並びに非繰返しデータ部のパターンデータに対して図形
の重なり除去及び寸法補正を行う。

【００３３】このようにして図形処理されたデータに対
して近接効果補正（描画時の電子線の散乱により描画精
度が劣化することを防ぐための補正）を行い、処理済み
繰返しパターンデータ及び処理済み非繰返しデータ部を
与える。上記図形処理、近接効果補正は、公知の技術で
ある（例えばそれぞれＰｒｏｃ．ＩＥＤＭ，ｐｐ５５８
−５６１，Ｄｅｃ．１９８３，Ｐｒｏｃ．１８ｔｈＤＡ
Ｃｏｎｆ，Ｊｕｎｅ１９８１，ｐｐ５６３−５７０参
照）。得られた処理済みパターンデータのうち、代表処
理対象パターンデータの中の、上述した特定の単位領域
の、すなわち中央の単位領域のためのパターンデータを
抽出し、これを基本パターンデータとする。この抽出さ
れた中央の単位領域のためのパターンデータは、処理済
み繰返しパターンデータの図形繰返し枠内に存在する部
分に相当する。

【００３４】従って、図９に示すデータにおいてアレイ
データ部３１の中央部分に含まれる多数の繰返し図形枠
５０により規定される繰返しパターンに対応するデータ
は、前記繰返し情報ＲＥＰＤＡＴＡと基本パターンデー
タ５１によってデータ圧縮される。

【００３５】図１０に示されるようにアレイ部（繰返し
部）１３１における外周部は非繰返し部１３２に含まれ
るパターンとの接続条件によって個別化されることが予
想されるため、前記基本パターンデータ５１によってそ
のパターンを規定することはできない。斯る外周部をど
の範囲までとするかは非繰返し部１３２のパターンが、
どの程度アレイ部１３１の内部に食い込んで接続するか
によって決定される。図９に示すデータにおいては、非
繰返しデータ部３２により規定される非繰返し部１３２
のパターンがアレイデータ部３１で規定されるアレイ部
１３１の最外周のみの１個またはそれ以上の繰返し図形
枠（単位領域）５０を超えては内部に食い込まない場合
が一例として示される。この場合に最外周の繰返し図形
枠内のパターンはその内側で隣接する繰返し図形枠のパ
ターンに対し影響を与えるから、隣接する両者の境界部
分のパターンの状態および単位セルの面積の広さを考慮
して最外周の繰返し図形枠内のパターンデータが決定さ
れる（図８ステップ８−７参照）。

【００３６】従って、アレイ部１３１を規定するパター
ンデータは、図９に示されるように、最外周の繰返し図
形枠内のパターンデータ５３（非繰返し部１３２のデー
タの一部として取り扱われてもよい）、基本パターンデ
ータ５１、及び繰返し情報ＲＥＰＤＡＴＡを含む。これ
により、入力された設計パターンデータに対して描画デ
ータ作成前にデータ圧縮が施される。

【００３７】 電子線描画データ生成

【００３８】図形処理／基本パターン生成部４２により
得られたパターンデータは前記電子線描画装置２の描画
単位である基本図形（台形パターン）を含むデータフォ
ーマット変更等を介して電子線描画データとして出力さ
れる。このようにして出力される描画データは、描画デ
ータ生成前にデータ圧縮されたパターンデータに基づい
て作成されており、描画データ自体も繰返しパターン部
分に関してデータ圧縮されている。即ち、繰返しパター
ンに対応する描画データは電子線描画装置内のメモリに
格納されていて、当該パターンの描画に際してその描画
データをメモリから読出して描画処理に供せられるよう
になる。

【００３９】次にアレイ部（繰返し部）に対するデータ
圧縮処理（繰返し情報生成、基本パターン生成）の別の
例を図１１，図１２に基づいて説明する。

【００４０】図１１，図１２の例では、繰返し図形枠２
５０を、単位セル２３０の配置を規定する座標系の原点
を図面上左下にしてＸ，Ｙ方向に夫々単位セルの横およ
び縦の繰返し間隔に相当する大きさＰｘ，Ｐｙで設定す
る。この場合には単位セル２３０に含まれる繰返しパタ
ーンは繰返し図形枠２５０からＸ方向およびＹ方向にＰ
ｘおよび／またはＰｙ離れた領域に存在することがあ
り、また、１つの単位セルとその周辺の単位セルとの接
続関係も考慮する必要がある。

【００４１】図１２はＸ方向に着目した図であり、長方
形は単位セルのパターンの存在する領域を表し、２本の
縦の線ＦＲ１１からＦＲ１２の区間は、繰返し枠のＸ方
向の長さを代表的に表す。繰返し枠内には対応の単位セ
ルのパターン以外にその周辺の単位セルの繰返しパター
ンの一部も含まれている。例えば図１２において、斜線
を施した単位セルのパターンに対応する繰返し枠に着目
すれば、同繰返し枠は、その左右夫々２列分の単位セル
の繰返しパターンの一部も含む。そこで、基本パターン
を得るために、５列の単位セルのためのデータ（Ｙ方向
についても同様であるから、正しくは５行×５列の単位
セルのためのデータ）を展開し、これを代表処理パター
ンデータとする。この代表処理パターンデータを図形処
理した後、中心の単位セルのデータを繰返し図形枠で切
り出す。この切り出されたデータが基本パターンデータ
２５１である。

【００４２】アレイ部の外周部については、図１２から
わかるように、外周２列分の単位セルはそれらのセルと
周辺のセルとの重なり数（重なり状態）がアレイ部の中
央部と異なり、圧縮対象とはならない。また、外周２列
分には外周４列分の単位セルのパターンの一部が含まれ
ている。そこで、アレイ部の外周２列とその内部の接続
を考慮して、アレイ部の外周４列分の単位セルのための
データセルを展開し、アレイ部の外の図形のデータと合
成する。合成データはパターンの図形処理後、外周４列
の内側２列分を除いて描画データへの変換対象データと
して採用される。これにより、アレイ部においてデータ
圧縮可能な領域はアレイ部の外周２列分を除いた部分に
なる。

【００４３】図１３，図１４の例はアレイ部のデータ圧
縮可能領域を拡大する手法である。即ち、単位セル３３
０の図形存在領域を取得し、その中心からＸ方向および
Ｙ方向にＰｘ／２，Ｐｙ／２の距離で繰返し図形枠３５
０を決定する。図１２と同様にＸ方向に着目した図１４
を参照して解るように、この場合には、Ｘ方向長さが２
本の縦線ＦＲ２１からＦＲ２２の距離によって代表的に
現される繰返し図形枠には、対応の単位セルのパターン
以外にその周辺の単位セル（図１４では左右１列の単位
セル）のパターンの一部も含まれている（Ｙ方向につい
ても同様である）。そこで、基本パターンを得るため
に、３列の単位セルのためのデータ（Ｙ方向についても
同様であるから、正しくは３行×３列の単位セルのため
のデータ）を展開し、これを代表処理パターンデータと
する。この代表処理パターンデータを図形処理した後、
中心の単位セルのデータを繰返し図形枠で切り出す。こ
の切り出されたデータが基本パターンデータ３５１であ
る。

【００４４】アレイ部の外周部については、図１４から
も解るように、外周１列分の単位セルはそれらのセルと
周辺のセルとの重なり数（重なり状態）がアレイ部の中
央部と異なり、圧縮対象とはならない。また、外周１列
分には外周２列分の単位セルのパターンの一部が含まれ
ている。そこで、アレイ部の外周１列とその内部の接続
を考慮して、アレイ部の外周２列分の単位セルのための
データセルを展開し、アレイ部の外の図形のデータと合
成する。合成データはパターンの図形処理後、外周２列
の内側１列分を除き、描画データへの変換対象データと
して採用される。これにより、アレイ部においてデータ
圧縮可能な領域はアレイ部の外周１列分を除いた部分に
なる。

【００４５】次に、前記アレイ部の外周の領域に関する
データ圧縮の別の手法例を説明する。

【００４６】上記説明では当該外周部の領域に対しては
その図形を全て展開して、アレイ部の外側や内側の図形
と合成処理を行って変換対象データを得たが、本実施例
では、斯る領域に対しては、設計パターンデータや外部
図形の侵入状態などを示す情報に基づいて、夫々の単位
セルに共通であって部分的な同一パターンを切り出す。

【００４７】例えば図１５に示されるように非繰返し部
４３２に隣接するアレイ部の外周に位置する単位セル４
３０において、非繰返し部からランダムに侵入してくる
図形に干渉しない同一パターン６０を切り出す。同一パ
ターンを認識するときに必要とされる外部侵入図形の情
報は設計パターンデータとは別途に与えてもよいし、ま
た、夫々の繰返しパターンにおいて外部から侵入する図
形の範囲を指定するような情報を予めパターンデータに
繰返しパターンの座標情報と共に保有させてもよい。同
一パターン６０の認識はそのような付加情報と単位セル
の繰返しパターンから認識され、その認識状態は同一パ
ターン６０の範囲を画定する図形枠の配置規則によって
与えられる。この図形枠に対しても上記同様に必要な図
形加工を経て遍在基本パターンを生成する。このよう
に、アレイ部の外周部に含まれる単位セルのデータに対
して各単位セルに共通の遍在基本パターンを利用するこ
とにより、データ圧縮が可能になる。尚、斯る手法は非
繰返し部４３２に対しても適用することができる。

【００４８】 上記実施例によれば以下の作用効果がある。

【００４９】 （１）設計パターンデータにおいて規則的に配置されて
いるアレイ部のような繰返しパターンを認識し、この認
識に基づいて繰返しパターン相互間の部分的重複を排除
するように繰返し図形枠を決定すると共に、同図形の繰
返し情報を取得し、その枠の単位セルとの接続状態を考
慮するために、接続状態に応じて、特定単位セルのパタ
ーンの周りに単位セルのパターンを必要分配置して、必
要な図形加工を行った後、中心部の繰返し図形枠内部の
パターンを用いて基本パターンデータを生成する。ま
た、アレイ部の外周部に対しては外側からの図形の侵入
や内側の単位セルとの接続状態を考慮して当該外周部の
図形を全て展開した状態で必要な図形加工を行ってその
部分における描画データへの変換対象データを取得す
る。したがって、入力された設計パターンデータに対
し、アレイ部を規定する描画データへの変換対象データ
は、アレイ部の外周部におけるデータ、１個の繰返し図
形枠に含まれるデータから生成される基本パターンデー
タ、及び繰返し図形枠の繰返し情報ＲＥＰＤＡＴＡによ
って特定可能な状態にまでデータ圧縮することができ
る。

【００５０】 （２）上記作用効果により、描画データへの変換対象デ
ー多量の削減、さらには描画デー多量を低減することが
できる。例えば１ＭビットＤＲＡＭに対してはそのデー
タ量を従来の約半分にまで低減することができた。

【００５１】 （３）上記作用効果（１）により、描画データへの変換
対象データが圧縮されているため、描画データへの変換
処理に必要なデータ転送や演算処理などの計算機処理時
間を低減することができる。例えば１ＭビットＤＲＡＭ
に対してはその計算機処理時間を従来の半分以下にまで
短縮することができた。

【００５２】 （４）アレイ部の外周部や非繰返し部に対しても部分的
に遍在若しくは不当間隔で存在する同一パターンを認識
して同一パターンに対応する遍在基本パターンデータを
生成し、その基本パターンデータとそれらの繰返し情報
とに基づいて描画データへの変換対象データを圧縮する
処理を付加することにより、アレイ部の外周部や非繰返
し部に対してその図形を全て展開して描画データ変換対
象データを得る場合に比べ、更に一層効率的に且つデー
タ量を少なくして描画データを得ることができる。

【００５３】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲におい
て種々変更可能であることは言うまでもない。

【００５４】例えば上記実施例では繰返しパターンの具
体的な一例としてメモリセルに含まれるポリシリコンゲ
ートのパターンを示したが、本発明はそれに限定される
ものではなく、アルミニウム配線層、拡散層など、半導
体集積回路の製造過程で必要とされる各種のマスクのパ
ターン生成に同じように適用することができる。また、
設計パターンデータのデータフォーマットは上記実施例
で説明したものに限定されず適宜変更可能である。

【００５５】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるＤＲＡ
ＭなどのメモリＬＳＩのマスクパターンの形成に適用し
た場合について説明したが、本発明はそれに限定される
ものではなく、繰返しパターンによって構成される回路
部分を比較的多く含む半導体集積回路、例えばＲＡＭや
ＲＯＭなどを含む１チップ型マイクロコンピュータや、
周辺コントローラなどの半導体集積回路のためのマスク
パターンデータの形成に広く適用することができる。ま
た、本発明は半導体集積回路ばかりでなく配線基板など
所定のパターンを必要とするものを対象とする電子線描
画データの作成にも適用することができる。

【００５６】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
の通りである。

【００５７】すなわち、繰返しパターンを相隣るパター
ン間に重なりを設けて規定する繰返しデータ部と、パタ
ーンの非繰返し部に対応する非繰返しデータ部とを含む
設計パターンデータから、繰返しパターンを特定する繰
返し情報を取得し、これに基づいて繰返しパターンの規
則的な連続性を保持させて、相互に重複しない特定の単
位領域を確定する繰返し図形枠などを求め、同枠で規定
されるパターンに対して図形処理を施して、繰返し部を
描画するための基本パターンを生成するから、設計パタ
ーンデータに含まれる全ての図形に対する逐次描画デー
タへの変換処理が必要とされず、描画データ作成のため
の計算機処理時間の短縮、描画データへの変換対象デー
タ量の削減、そして描画データ量の削減を達成すること
ができるという効果がある。

【００５８】また、繰返し領域の外周部や非繰返し部に
対しても部分的に偏在若しくは不等間隔で存在する同一
パターンを認識して同パターンに対応する偏在基本パタ
ーンを生成し、その基本パターンとそれらの配置情報に
基づいて描画データへの変換対象データを圧縮する処理
を付加することにより、繰返し利用域の外周部や非繰返
し部に対してその図形を全て展開して描画データへの変
換対象データを得る場合に比べて、更に一層効率的に描
画データを得ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はＬＳＩデバイスの開発から製造に至る一
連の処理手順を示す一例フローチャートである。

【図２】図２は本発明が適用される得る半導体集積回路
装置の一例平面図である。

【図３】図３は設計パターンデータの階層構造例を示す
説明図である。

【図４】図４は設計パターンデータのデータフォーマッ
トの一例を示す図である。

【図５】図５は本発明の一実施例による電子線描画デー
タ変換システムの一例ブロック図である。

【図６】図６は繰返しパターンの連続状態を示す一例平
面図である。

【図７】図７は図６に対応する繰返しパターンにおいて
繰返し図形枠で規定される単位領域の一例平面図であ
る。

【図８】図８は繰返し情報生成／繰返し図形枠設定のた
めの一例手順を示す説明図である。

【図９】図９は本発明の一実施例方法における描画デー
タへの変換対象データを圧縮する手法の一例を示す説明
図である。

【図１０】図１０はアレイ部の外周部と非繰返し部との
一例関係説明図である。

【図１１】図１１は本発明に係る他の実施例を示す説明
図である。

【図１２】図１２は図１１の例において繰返し枠内領域
に対する周辺パターンの影響を説明するための説明図で
ある。

【図１３】図１３は本発明に係るさらに他の実施例を示
す説明図である。

【図１４】図１４は図１３の例において繰返し枠内領域
に対する周辺パターンの影響を説明するための説明図で
ある。

【図１５】図１５は他の実施例においてアレイ部の外周
部における同一パターンに着目する場合の説明図である

【符号の説明】

１ 電子線描画データ変換システム ２ 電子先描画装置 １１乃至１４ メモリセルアレイ（繰返し部） ３０ データセル ３０Ｐ データセルのパターンデータ ３０Ａ 配置座標 １３０ メモリセル ３１ アレイデータ部（繰返しデータ部） １３１ アレイ部 ３２ 非繰返しデータ部 １３２ 非繰返し部 ３２Ｐ 非繰返し部のパターンデータ ４０ 繰返し情報生成／繰返し図形枠設定部 ４１ 代表処理対象パターンデータ生成部 ４２ 図形処理／基本パターン生成部 ４３ 電子線描がデータ生成部 ４４ 描画制御部 ４５ 露光部 ５０ 繰返し図形枠 ５１ 基本パターンデータ ５３ パターンデータ ＲＥＰＤＡＴＡ 繰返し情報 ２３０ 単位セル ２５０ 繰返し図形枠 ２５１ 基本パターンデータ ３３０ 単位セル ３５０ 繰返し図形枠 ４３０ 単位セル ４３２ 非繰返し部

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも繰返しパターンを規定するた
   めのデータを含む回路の設計パターンデータから描画装
   置のための描画データを作成する方法であって、 前記設計パターンデータにおける繰返しパターンを含む
   領域を、相互に重複しない複数の単位領域（５０）に画
   定する、繰返し情報を取得することと、 取得された繰返し情報に基づいて、前記繰返しパターン
   の連続的な規則性を保持させて、前記相互に重複しない
   １個の単位領域のためのパターンを規定する基本パター
   ンデータ（５１）を生成することと、 前記繰返し情報によって画定される全領域の内外周部分
   の単位領域群に対して、前記繰返しパターンを含む領域
   の外にある非繰返し部の領域との接続を考慮しながら繰
   返しパターンの連続的な規則性を保持させて、前記内外
   周部分の単位領域群に係る外周部パターンデータ（５
   ３）を生成することと、 前記基本パターンデータ、外周部パターンデータ、及び
   繰返し情報に基づいて同一のパターンを含む領域（３
   ０）に対応する描画データを生成することと、 を含む描画データ作成方式。
2. 【請求項２】 回路の設計パターンデータから描画装置
   のための描画データを作成する方法であって、 前記設計パターンデータ又は設計パターンデータとその
   他の指定情報に基づいて、重複存在する同一パターンを
   認識してその同一パターンを含む単位領域（５０）を画
   定させる配置情報を取得することと、 前記配置情報に基づいて、同一パターンを含む単位領域
   の集合の外に有る周囲のパターンとの接続を考慮しなが
   ら、当該周囲のパターンに臨んで前記集合内に単位領域
   単位で偏在する遍在基本パターンのデータを生成するこ
   とと、 前記遍在基本パターンのデータと配置情報とに基づいて
   前記同一パターンに対応する描画データを生成すること
   と、 を含む描画データ作成方法。
3. 【請求項３】 前記同一パターンに対応する描画データ
   の生成は、同一パターンとその同一パターンを含む単位
   領域の集合の外にある周囲のパターンとの間の規則的な
   接続関係を保持したまま遍在基本パターンに含まれる図
   形の重なり除去並びにパターン補正等を行う処理を含む
   ものである請求項２記載の描画データ作成方法。
4. 【請求項４】 回路の設計パターンデータから把握され
   る非繰返し部に隣接する繰返し部の外周部に対応する描
   画データを生成するものである請求項３記載の描画デー
   タ作成方法。
5. 【請求項５】 半導体集積回路装置のための設計パター
   ンデータを、描画装置でパターンを描画するための描画
   データに変換する方法であって、前記パターンは、複数
   個の規則的に配列された単位セルに分割される繰返し部
   （１１）と、その繰返し部に隣接している非繰返し部と
   を含んでおり、一方前記設計パターンデータは、前記パ
   ターンの前記繰返し部に対応し、前記単位セルのための
   少なくとも１つの繰返しパターンを相隣る繰返しパター
   ン間に重なりを設けて規定する繰返しデータ部（３１）
   と、前記パターンの前記非繰返し部に対応する非繰返し
   データ部（３２）とを含んでおり、 前記設計パターンデータから、前記少なくとも１つの繰
   返しパターンを特定する繰返し情報を生成することと、 前記繰返し情報に基づいて後記繰返し図形枠を生成する
   こと、前記繰返し図形枠は、前記繰返しパターンから切
   り出された単位領域を規定し、この単位領域は相隣る単
   位領域間に重なりを設けないようにして繰返し配置する
   ことにより前記パターンの前記繰返し部の一部と同等に
   なるものであり、 前記繰返し情報に基づいて、前記単位セルの１つ及び少
   なくともその単位セルに隣合う単位セルのデータを選択
   し、それらの単位セルのデータを展開することにより処
   理対象繰返しパターンデータを生成することと、 前記処理対象繰返しパターンデータ及び非繰返しパター
   ンデータ部を図形処理操作し、処理済み繰返しパターン
   データ及び処理済み非繰返しデータ部を生成すること
   と、 前記処理済み繰返しパターンデータの内で、前記１つの
   単位セルのための処理済み繰返しパターンデータの、前
   記図形繰返し枠の中に存在する部分を抽出し、それから
   基本パターンデータを形成することと、 前記パターンの繰返し部を描画するために繰返し用いる
   ための前記基本パターンデータと、前記パターンの非繰
   返し部を描画するために用いるための処理済み非繰返し
   データ部とを、メモリに記憶すること、 とを有するデータ変換方法。
6. 【請求項６】 前記繰返し情報は、前記単位領域の位置
   情報と、前記単位領域の繰返し回数と、前記単位領域間
   の繰返し間隔とを含むものである請求項５記載のデータ
   変換方法。
7. 【請求項７】 前記単位セルは２次元に配置され、さら
   に前記パターンの繰返し部（１１）と非繰返し部との境
   界を越えて図形が存在するとき、前記パターンの繰返し
   部の外周部の設計パターンデータを繰返し部へ移し、前
   記パターンの繰返し部の外周部の描画には前記基本パタ
   ーンデータを非使用とする、請求項５記載のデータ変換
   方法。
8. 【請求項８】 半導体集積回路装置のための設計パター
   ンデータを、描画装置でパターンを描画するための描画
   データに変換する装置であって、前記パターンは、複数
   個の規則的に配列された単位セルに分割される繰返し部
   （１１）と、その繰返し部に隣接している非繰返し部と
   を含んでおり、一方前記設計パターンデータは、前記パ
   ターンの前記繰返し部に対応し、前記単位セルのための
   少なくとも１つの繰返しパターンを相隣る繰返しパター
   ン間に重なりを設けて規定する繰返しデータ部（３１）
   と、前記パターンの前記非繰返し部に対応する非繰返し
   データ部（３２）とを含んでおり、 前記設計パターンデータから、前記少なくとも１つの繰
   返しパターンを特定する繰返し情報を生成し、その繰返
   し情報に基づいて、前記繰返しパターンから切り出され
   る単位領域を規定するところの繰返し図形枠を生成する
   第１の手段と、 前記第１の手段に結合され、前記繰返し情報に基づい
   て、前記単位セルの１つおよび少なくともその単位セル
   に隣合う単位セルのデータを選択し、それらの単位セル
   のデータを展開することにより処理対象繰返しパターン
   データを生成する第２の手段と、 前記第２の手段に結合され、前記処理対象繰返しパター
   ンデータおよび非繰返しパターンデータ部を図形処理操
   作し処理済み繰返しパターンデータおよび処理済み非繰
   返しデータ部を生成する第３の手段と、 前記第３の手段に結合され、前記処理済み繰返しパター
   ンデータの内で、前記１つの単位セルのための処理済み
   繰返しパターンデータの、前記図形繰返し枠の中に存在
   する部分を抽出し、それから基本パターンデータを形成
   する第４の手段と、 前記パターンの繰返し部を描画するために繰返し用いる
   ための前記基本パターンデータと、前記パターンの非繰
   返し部を描画するために用いるための処理済み非繰返し
   データ部とを、記憶するためのメモリと、 を有するデータ変換装置。