JPH06167801A - 図形演算処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 位相シフタの自動配置処理を行い位相シフタ
の配置，設計の効率を向上させる。 【構成】 第１の処理１で抽出した第１の図形と最短距
離を隔てて対向し、かつ対向する辺の長さが最も長い位
相の属性が未確定の第２の図形群を第２および第３の処
理２，３で抽出して、第２の図形群の位相を第１の図形
と逆にする。第４の処理４で位相の属性が未確定の第２
の図形を抽出し、第５の処理５で第２の図形と最短距離
を隔てて対向し、かつ対向する辺の長さが最も長い位相
の属性が既定の第３の図形を抽出し、第２の図形の位相
を第３の図形の位相と逆にする。このようにして各図形
の位相の属性を設定すると、最も近接し、かつ対向する
辺の長さが最も長い図形同士の位相の属性が互いに逆位
相となるように自動的に各図形の位相を自動的に決定す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ハーフミクロン以下
の微細パターンを有する半導体装置等の製造におけるリ
ソグラフィ等に使われるフォトマスクパターンの図形を
電子計算機を使用して自動発生するとともに、その検証
を行う図形演算処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】縮小投影露光法における解像限界を向上
させる方法としていわゆる位相シフト法がレベンソン
（Levenson）らによってアイ イー イー イー トラ
ンザクションズ オン エレクトロン デバイス ＥＤ
−２９巻１２号１９８２年１２月(IEEE TRANSACTIONS O
N ELECTRON DEVICES ,VOL.ED-29 ,NO.12 ,DECEMBER 198
2)に提案されている。位相シフト法によれば、その解像
限界は通常の透過型マスクによる露光法に比べて数段向
上する。

【０００３】以下、図面を参照しながら、上記した従来
の位相シフト法の一例について説明する。図６は位相シ
フト法に用いるマスクの平面図を示すものであり、４１
は光を透過する石英板、４２は光を遮断するクロム膜、
４３，４４は光の透過部、４５は透過光の位相を１８０
°変化させる位相シフタである。

【０００４】以上のように構成された位相シフトマスク
装置においては、透過部４３と透過部４４とを通過した
光は、位相が１８０°異なるため、光の干渉が生じる。
それらの光は互いに打ち消し合う作用があるため、透過
部４３と透過部４４とに挟まれた遮光部４６では、透過
光強度がほぼ０になる。この結果、遮光部４６の幅が狭
くても、光のコントラストが向上し、より微細なパター
ン形成が可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、位相シフタの配置は手作業で行う必要
があった。これには、設計者の熟練と経験が要求され、
マスクの設計に多大なコストと時間を必要とするという
問題点を有していた。したがって、この発明の目的は、
位相シフタの自動配置処理を行い位相シフタの配置，設
計の効率を向上させることができる図形演算処理方法を
提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の図
形演算処理方法は、まず位相の属性が未確定である図形
の中から任意の第１の図形を抽出し第１の図形の位相の
属性を正相とする第１の処理を行う。ついで、第１の図
形との距離が予め指定した値以下である第１の図形群を
抽出する第２の処理を行う。ついで、第１の図形群の中
から、第１の図形と最短距離を隔てて対向し、かつ辺の
長さが最も長い第２の図形群を抽出し、この第２の図形
群の位相の属性を負相とする第３の処理を行う。第３の
処理後に、位相の属性が未確定である図形の中から、任
意に第２の図形を抽出する第４の処理を行う。ついで、
第４の処理で抽出された第２の図形との距離が予め指定
した値以下である図形のうち第２の図形との距離が最も
短く、最短距離を隔てて対向する辺の長さが最も長く、
かつ位相の属性が既定である第３の図形を抽出する第５
の処理を行う。

【０００７】第５の処理で、第３の図形として該当する
図形が存在しない場合に、第２の図形以外の図形を任意
に抽出し、この図形を第２の図形として第５の処理を第
６の処理として再び実行させる。ついで、第２の図形の
位相の属性を第３の図形とは逆の位相とする第７の処理
を行う。つぎに、第７の処理終了後、位相の属性が未確
定である図形が存在するかどうかを判定し、位相の属性
が未確定である図形が存在する場合に再び第４の処理か
ら第７の処理を第８の処理として繰り返して行う。

【０００８】請求項２記載の図形演算処理方法は、第５
の処理で、第３の図形が複数存在し、かつ、それらの図
形の属性が互いに異なっている場合に、第５の処理を中
断し、第２の図形を位相の属性が確定できないと判断
し、警告する処理を含む。請求項３記載の図形演算処理
方法は、第７の処理の終了後に、位相の属性が正もしく
は負の何れか一方に属する図形群を予め指定される寸法
だけ拡大して位相シフタパターン形成用の図形群とす
る。

【０００９】

【作用】請求項１記載の構成によれば、第１の図形と最
短距離を隔てて対向し、かつ対向する辺の長さが最も長
い位相の属性が未確定の第２の図形群を抽出して、第２
の図形群の位相を第１の図形と逆にする。位相の属性が
未確定の第２の図形を抽出し、第２の図形と最短距離を
隔てて対向し、かつ対向する辺の長さが最も長い位相の
属性が既定の第３の図形を抽出し、第２の図形の位相を
第３の図形の位相と逆にする。

【００１０】このようにして各図形の位相の属性を設定
すると、最も近接し、かつ対向する辺の長さが最も長い
図形同士の位相の属性が互いに逆位相となるように自動
的に各図形の位相を自動的に決定することができる。し
たがって、位相シフタの配置，設計の効率を向上させる
ことができる。請求項２記載の構成によれば、第３の図
形が複数個存在して第２の図形の位相の属性を確定でき
ないときに、警告を発することができ、図形の検証を行
うことができる。

【００１１】請求項３記載の構成によれば、位相シフタ
パターンも自動的に作成することができる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の一実施例の図形演算処理方
法について、図面を参照しながら説明する。図１はこの
発明の一実施例における図形演算処理方法の処理の流れ
を示すものである。図１において、１は第１の処理、２
は第２の処理、３は第３の処理、４は第４の処理、５は
第５の処理、６は第６の処理、７は第７の処理、８は第
８の処理である。

【００１３】以上のように構成された図形演算処理方法
について、以下図１および図２を用いてその処理手順を
説明する。図１は図形の位相を決定するためのアルゴリ
ズムを示すフローチャートであり、図２は与えられた図
形の処理過程を示すものであって、この例では以下の順
に従って図形の位相が与えられていく。

【００１４】まず、第１の処理１によって、位相が未確
定である図形の中から第１の図形として例えば図形１１
を任意に抽出する（図２（ａ）参照）。図形１１は、位
相の属性として例えば正相が与えられる。つぎに、第２
の処理２によって、前記図形１１との距離があらかじめ
指定された距離Ｌより短い図形１２，図形１３，図形１
４，図形１５を抽出する（図２（ｂ）参照）。

【００１５】続いて、第３の処理３により、抽出した図
形１２，図形１３，図形１４，図形１５のうち、図形１
１と最短距離で対向しかつ辺の長さが最も長い図形を抽
出する。この例では、図形１２，図形１４の２個につい
て対向する辺の長さが等しいので、図形１２，図形１４
の２個が抽出される。その後、図形１２と図形１４の位
相の属性として図形１１とは反対の負相を与える（図２
（ｃ）参照）。

【００１６】引続き、第４の処理４によって、前記第３
の処理３後に属性が未確定の図形すなわち図形１３，図
形１５，図形１６，図形１７，図形１８，図形１９のう
ち、任意の一つの図形例えば図形１３を抽出する（図２
（ｄ）参照）。つぎに、第５の処理５によって、図形１
３と最短距離を隔て、その中で、対向する辺の長さが最
も長く、かつ位相の属性が既に確定している図形を抽出
する。この場合は図形１１が該当する。

【００１７】第６の処理６では、前記第５の処理５で該
当する図形が存在したので、処理はそのまま継続され
る。つぎに、第７の処理７によって、図形１１の位相の
属性が正相であるので、図形１３の位相の属性を負相と
する（図２（ｅ）参照）。つぎに、第８の処理８によっ
て、この時点で位相の属性が未確定である図形すなわ
ち、図形１５，図形１６，図形１７，図形１８，図形１
９が抽出され、再び第４の処理４を継続して実行する。

【００１８】例えば、第４の処理４で図形１５を任意に
選択する。続いて、再び第５の処理５を今回は図形１５
を図形１３に置き換えて開始する。すなわち、図形１５
と最短距離を隔て、その中で、対向する辺の長さが最も
長く、かつ位相の属性が既に確定している図形を抽出す
る（図２（ｆ）参照）。この場合も図形１１が該当す
る。

【００１９】第６の処理６では、前記第５の処理５で該
当する図形が存在したので、処理はそのまま継続され
る。つぎに、第７の処理７によって、図形１１の位相の
属性が正相であるので、図形１５の位相の属性を負相と
する（図２（ｇ）参照）。つぎに、第８の処理８によっ
て、この時点で位相の属性が未確定である図形、すなわ
ち図形１６，図形１７，図形１８，図形１９が抽出さ
れ、再び第４の処理４を実行し、このうち例えば図形１
６を任意に選択する。

【００２０】再び、第５の処理５を今回は図形１６を図
形１５に置き換えて開始する。すなわち、図形１６と最
短距離を隔て、その中で、対向する辺の長さが最も長
く、かつ位相の属性が既に確定している図形を抽出する
（図２（ｈ）参照）。この場合は図形１３が該当する。
第６の処理６では、前記第５の処理５で該当する図形が
存在したので、処理はそのまま継続される。

【００２１】つぎに、第７の処理７によって、図形１３
の位相の属性が負相であるので、図形１６の位相の属性
を正相とする（図２（ｉ）参照）。以下、同様の処理を
繰り返すことによって、最終的には図３に示すような位
相の属性の配置がされる。このうち、何れか一方の位相
の属性、例えば正相の属性を与えられた図形を通常の透
過部分のマスクとし、負相の属性を与えられた図形を透
過光の位相を１８０°シフトさせたマスクとし、この例
では、負相の属性をもつ図形１２，１３，１４，１５を
例えばその最小線幅の１／４程度拡張する図形演算処理
を行い、この結果を図形２２，２３，２４，２５とす
る。この結果、図４に示すように、図形２２，２３，２
４，２５はレベンソン（Ｌｅｖｅｎｓｏｎ）型の位相シ
フトマスク装置でいうところの位相シフタパターンが実
現できる。

【００２２】以上説明したパターン図形を用いて、図５
に示す位相シフトマスク装置を作成することができる。
図５において、３１は位相シフタ（破線の部分）、３２
は透過部、３３は遮光部である。なお、上記実施例にお
いては、すべての図形は予め指定した距離を隔てていな
いが、予め指定した距離を隔てて位置する図形に対して
は、位相の属性は正および負の何れを与えてもよい。こ
れは、指定した距離を隔てて位置する図形に対しては、
位相シフト法の効果がなくなるので、このような場合に
は正および負のいずれの属性を与えても、位相シフト法
によるパターンの形成には影響がないからである。

【００２３】また、上記の実施例においては、前記第５
の処理５で、前記第３の図形が複数存在し、かつ、それ
らの図形の属性が互いに異なっている場合に、前記第５
の処理５を中断し、前記第２の図形の位相の属性が確定
できないと判断し、警告する処理を含む。

【００２４】

【発明の効果】請求項１記載の図形演算処理方法は、第
１の図形と最短距離を隔てて対向し、かつ対向する辺の
長さが最も長い位相の属性が未確定の第２の図形群を抽
出して、第２の図形群の位相を第１の図形と逆にし、位
相の属性が未確定の第２の図形を抽出し、第２の図形と
最短距離を隔てて対向し、かつ対向する辺の長さが最も
長い位相の属性が既定の第３の図形を抽出し、第２の図
形の位相を第３の図形の位相と逆にすることにより、各
図形の位相の属性を設定するので、最も近接し、かつ対
向する辺の長さが最も長い図形同士の位相の属性が互い
に逆位相となるように自動的に各図形の位相を自動的に
決定することができる。したがって、位相シフタの配
置，設計の効率を向上させることができる。

【００２５】請求項２記載の図形演算処理方法によれ
ば、第３の図形が複数個存在して第２の図形の位相の属
性を確定できないときに、警告を発することができ、図
形の検証を行うことができる。請求項３記載の図形演算
処理方法によれば、位相シフタパターンも自動的に作成
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例における図形演算処理方法
における処理過程を示す流れ図である。

【図２】（ａ）ないし（ｉ）は同実施例における動作説
明のための図形の処理過程図である。

【図３】同実施例における動作説明のための位相属性配
置結果を示す図である。

【図４】同実施例における位相シフタパターンの概略図
である。

【図５】同実施例における位相シフトマスク装置の概略
図である。

【図６】従来の位相シフトマスク装置の概略図である。

【符号の説明】

１ 第１の処理 ２ 第２の処理 ３ 第３の処理 ４ 第４の処理 ５ 第５の処理 ６ 第６の処理 ７ 第７の処理 ８ 第８の処理 １１〜１９ 図形 ２２〜２５ 図形 ３１ 位相シフタ ３２ 透過部 ３３ 遮光部

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年１２月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例における図形演算処理方法
における処理過程を示す流れ図である。

【図２】同実施例における動作説明のための図形の第１
過程の処理過程図である。

【図３】同実施例における動作説明のための図形の第２
過程の処理過程図である。

【図４】同実施例における動作説明のための図形の第３
過程の処理過程図である。

【図５】同実施例における動作説明のための図形の第４
過程の処理過程図である。

【図６】同実施例における動作説明のための図形の第５
過程の処理過程図である。

【図７】同実施例における動作説明のための図形の第６
過程の処理過程図である。

【図８】同実施例における動作説明のための図形の第７
過程の処理過程図である。

【図９】同実施例における動作説明のための図形の第８
過程の処理過程図である。

【図１０】同実施例における動作説明のための図形の第
９過程の処理過程図である。

【図１１】同実施例における動作説明のための位相属性
配置結果を示す図である。

【図１２】同実施例における位相シフタパターンの概略
図である。

【図１３】同実施例における位相シフトマスク装置の概
略図である。

【図１４】従来の位相シフトマスク装置の概略図であ
る。

【符号の説明】 １ 第１の処理 ２ 第２の処理 ３ 第３の処理 ４ 第４の処理 ５ 第５の処理 ６ 第６の処理 ７ 第７の処理 ８ 第８の処理 １１〜１９ 図形 ２２〜２５ 図形 ３１ 位相シフタ ３２ 透過部 ３３ 遮光部

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図１】

【図６】

【図７】

【図８】

【図１０】

【図９】

【図１１】

【図１２】

【図１３】

【図１４】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位相の属性が未確定である図形の中から
   任意の第１の図形を抽出し前記第１の図形の位相の属性
   を正相とする第１の処理と、 前記第１の図形との距離が予め指定した値以下である第
   １の図形群を抽出する第２の処理と、 前記第１の図形群の中から、前記第１の図形と最短距離
   を隔てて対向し、かつ辺の長さが最も長い第２の図形群
   を抽出し、この第２の図形群の位相の属性を負相とする
   第３の処理と、 前記第３の処理後に、位相の属性が未確定である図形の
   中から、任意に第２の図形を抽出する第４の処理と、 前記第４の処理で抽出された第２の図形との距離が予め
   指定した値以下である図形のうち前記第２の図形との距
   離が最も短く、最短距離を隔てて対向する辺の長さが最
   も長く、かつ位相の属性が既定である第３の図形を抽出
   する第５の処理と、 前記第５の処理で、前記第３の図形として該当する図形
   が存在しない場合に、前記第２の図形以外の図形を任意
   に抽出し、この図形を前記第２の図形として前記第５の
   処理を再び実行する第６の処理と、 前記第２の図形の位相の属性を前記第３の図形とは逆の
   位相とする第７の処理と、 前記第７の処理終了後、位相の属性が未確定である図形
   が存在するかどうかを判定し、位相の属性が未確定であ
   る図形が存在する場合に再び前記第４の処理から前記第
   ７の処理を繰り返して行う第８の処理から成ることを特
   徴とする図形演算処理方法。
2. 【請求項２】 前記第５の処理で、前記第３の図形が複
   数存在し、かつ、それらの図形の属性が互いに異なって
   いる場合に、前記第５の処理を中断し、前記第２の図形
   を位相の属性が確定できないと判断し、警告する処理を
   含むことを特徴とする請求項１記載の図形演算処理方
   法。
3. 【請求項３】 第７の処理の終了後に、位相の属性が正
   もしくは負の何れか一方に属する図形群を予め指定され
   る寸法だけ拡大して位相シフタパターン形成用の図形群
   とする請求項１記載の図形演算処理方法。