CN101334811A - 将cif格式多边形切割成pg3600格式矩形的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及微光刻图形数据格式转换技术领域，公开了一种将CIF格式多边形切割成PG3600格式矩形的方法，该方法包括：对于独立的非直角三角形，作一个边的高将其切割成两个直角三角形；对于边数大于或等于四的多边形，过顶点及后续产生的新交点作水平线段和垂直线段把多边形切割为矩形或直角三角形；对于切割得到的直角三角形，以直角三角形斜边为矩形的一边作矩形包围该直角三角形；对于不能被包围的直角三角形和独立的直角三角形进行细分切割。利用本发明，切割方法很简单，容易编程实现，切割后的图形与原图形的误差很小，切割出的矩形数据量少。

Description

将CIF格式多边形切割成PG3600格式矩形的方法

技术领域

本发明涉及微光刻图形数据格式转换技术领域，尤其涉及一种将CIF格式多边形切割成PG3600格式矩形的方法。

背景技术

由于不同的曝光设备一般都是使用自己专用的图形数据格式，所以必须进行数据格式转换处理。目前保留下来比较多的光学曝光系统仍然是GCA 3600F图形发生器(GCA 3600F Pattern Generator)和GCA 3696分步重复精缩机(GCA 3696 Photo-Repeater)，其使用的PG3600图形数据格式(PG3600 format)是以不同角度的矩形为基本单元来存储数据的。

CIF(Caltech Intermediate Form，加利福尼亚州理工学院中介格式)格式是世界上光掩模制造业常用的数据交换格式之一，其以圆、多边形、矩形和有宽度的线段等四种图形为基本图形单元存储数据。由于它是以文本形式书写，便于修改和编辑，所以在图形数据处理和格式转换过程中，常用它作为中间格式。传统的CIF格式多边形切割成PG3600格式矩形的方法是沿多边形做矩形，遇到锐角会容易出现缺角图形不完整的现象。

为此，我们也采用从CIF到PG3600格式的数据转换方式。首先，在允许图形少量重叠的情况下，将CIF格式中的各种图形切割成PG3600所需要的各种角度的矩形，然后再根据光学图形发生器3600F计算机曝光控制语言要求进行代码转换。

本发明的主要特征是把CIF格式中的凸凹多边形在误差允许的条件下切割成PG3600格式中的矩形，使其切割出的任意多边形图形，尤其是处理凹多边形图形的完整性好，同时切割出的矩形数据量比较少。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种将CIF格式多边形切割成PG3600格式矩形的方法，以解决任意多边形切割容易出现图形不完整现象的问题，达到提高光掩模版曝光质量的目的。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种将CIF格式多边形切割成PG3600格式矩形的方法，该方法包括：

对于独立的非直角三角形，作一个边的高将其切割成两个直角三角形；

对于边数大于或等于四的多边形，过顶点及后续产生的新交点作水平线段和垂直线段把多边形切割为矩形或直角三角形；

对于切割得到的直角三角形，以直角三角形斜边为矩形的一边作矩形包围该直角三角形；

对于不能被包围的直角三角形和独立的直角三角形进行细分切割。

上述方案中，所述对于独立的非直角三角形，作一个边的高将其切割成两个直角三角形的步骤包括：判断所述三角形的形状，如果是钝角三角形，则过钝角顶点作对边的高将其切割为两个直角三角形；如果是锐角三角形，则作任意边的高将其切割为两个直角三角形。

上述方案中，所述对于边数大于或等于四的多边形，过顶点及后续产生的新交点作水平线段和垂直线段把多边形切割为矩形或直角三角形的步骤包括：

A、过多边形的顶点向左和向右分别作射线与多边形相交，如果射线与多边形不相交则不予理会，然后判断顶点和交点之间的线段与多边形的位置，如果该线段在多边内部则保留该线段，否则，放弃该线段；

B、过多边形的顶点和已作水平线段与多边形的交点向上和向下分别作射线，与多边形或已作的水平线段相交且只相交一次，判断该线段是否在多边形内部，如果该线段在多边内部则保留该线段，否则，放弃该线段；

C过新的垂直线段或水平线段与多边形的交点重复执行步骤A和步骤B，将多边形切割成矩形和直角三角形。

上述方案中，所述判断线段是否在多边形内部包括：判断线段的两个端点是否都在多边形内，如果都在多边形内，则继续执行以下的判断步骤；否则，线段不在多边形内部；如果线段和多边形的某条边内交，两线段内交是指两线段相交且交点不在两线段的端点，由于多边形边的左右两侧分属多边形内外不同部分，所以线段一定会有一部分在多边形外，则继续判断线段和多边形的所有边是否都不内交，如果都在多边形内，则继续执行以下的判断步骤；否则，线段不在多边形内部；线段和多边形交于线段的两端点并不会影响线段是否在多边形内，但是如果多边形的某个顶点和线段相交，还必须判断两相邻交点之间的线段是否包含于多边形内部，如果两相邻交点之间的线段包含于多边形内部，则线段在多边形内部；否则，线段不在多边形内部。

上述方案中，所述步骤C进一步包括：新作的垂直线段又与多边形的边有新的交点，过这些新交点再重复执行步骤A和步骤B，先作水平线段再作垂直线段直到与多边形的边没有新的交点产生；如果过新交点作线段又产生新交点，且无止境下去，则说明这些垂线段都在一个钝角三角形内，则放弃这些垂线段，过该钝角三角形的钝角顶点作其高把该钝角三角形分为两个直角三角形。

上述方案中，所述对于切割得到的直角三角形，以直角三角形斜边为矩形的一边作矩形包围该直角三角形的步骤包括：对于切割得到的直角三角形，过直角三角形顶点以直角三角形斜边为矩形的一边作矩形包围该直角三角形；对于由钝角三角形切割出的直角三角形，以其两个直角边为矩形的两边作矩形包围该直角三角形，再判断该矩形是否在多边形内部，如果该矩形不在多边形内，则放弃这样的矩形包围。

上述方案中，所述判断矩形是否在多边形内包括：判断矩形是否在多边形内，首先判断矩形的每一条边是否在多边形内，如果矩形的边都在矩形内或者与多边形的边重合，则该矩形在多边形内部。

上述方案中，所述对于不能被包围的直角三角形和独立的直角三角形进行细分切割的步骤包括：对于不能直接用矩形包围的直角三角形，将其细分切割成小矩形，首先作一条线段平行于斜边使其与斜边的距离在误差允许范围内，然后以该线段为矩形的一边作矩形窄条；再作两个直角边的平行线产生矩形；然后重复该作法，每次利用重叠来加宽矩形的宽度，最后用矩形块包围剩下的最中心的三角形。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：

1、利用本发明，由于采用混合拼接方法，所以切割方法很简单，容易编程实现。

2、利用本发明，由于采用孤立锐角直接三角形特殊处理技术，所以切割后的图形与原图形完整性好。

3、利用本发明，由于采用矩形合并技术，所以切割出的矩形数据量少。

附图说明

图1为本发明提供的将CIF格式多边形切割成PG3600格式矩形的方法流程图；

图2为本发明提供的切割多边形为矩形和直角三角形的示意图；

图3为本发明提供的用矩形包围切割出的直角三角形的示意图；

图4为本发明提供的与多边形相交的两条线段的示意图；

图5为本发明提供的细分切割直角三角形的示意图；

图6为依照本发明实施例过多边形的顶点作水平线段的示意图；

图7为依照本发明实施例过多边形的顶点和水平线段与多边形的交点作垂直线段的示意图；

图8为依照本发明实施例过新的垂直线段或水平线段与多边形的交点重复作水平线段和垂直线段的示意图；

图9为依照本发明实施例用矩形包围切割出的直角三角形的示意图；

图10为依照本发明实施例对于不能被包围的直角三角形和独立的直角三角形进行细分切割的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

如图1所示，图1为本发明提供的将CIF格式多边形切割成PG3600格式矩形的方法流程图，该方法包括以下步骤：

步骤101：对于独立的非直角三角形，作一个边的高将其切割成两个直角三角形；

步骤102：对于边数大于或等于四的多边形，过顶点及后续产生的新交点作水平线段和垂直线段把多边形切割为矩形或直角三角形；

步骤103：对于切割得到的直角三角形，以直角三角形斜边为矩形的一边作矩形包围该直角三角形；

步骤104：对于不能被包围的直角三角形和独立的直角三角形进行细分切割。

上述步骤101中所述对于独立的非直角三角形，作一个边的高将其切割成两个直角三角形的步骤包括：判断所述三角形的形状，如果是钝角三角形，则过钝角顶点作对边的高将其切割为两个直角三角形；如果是锐角三角形，则作任意边的高将其切割为两个直角三角形。

在本步骤中，对于独立的非直角三角形，作一个边的高把其切割成两个直角三角形。首先判断该三角形的形状，如果是直角三角形就用步骤104中的方法切割；如果是钝角三角形就过其钝角顶点作对边的高把其切割为两个直角三角形，然后再用步骤104中的方法切割；如果是锐角三角形以任意作边的高把其切割为两个直角三角形，然后再用步骤104中的方法切割。

上述步骤102中所述对于边数大于或等于四的多边形，过顶点及后续产生的新交点作水平线段和垂直线段把多边形切割为矩形或直角三角形的步骤包括：

A、过多边形的顶点向左和向右分别作射线与多边形相交，如果射线与多边形不相交则不予理会(如图2中点A左侧射线)，然后判断顶点和交点之间的线段与多边形的位置(判断方法如下文所述)，如果该线段在多边内部则保留该线段，否则，放弃该线段(如图2中AB线段则放弃)；

B、过多边形的顶点(如图2中的点F)和已作水平线段与多边形的交点(如图2中的点D)向上和向下分别作射线，与多边形或已作的水平线段相交且只相交一次，判断该线段是否在多边形内部(判断方法如下文所述)，如果该线段在多边内部则保留该线段，否则，放弃该线段；

C过新的垂直线段或水平线段与多边形的交点重复执行步骤A和步骤B，将多边形切割成矩形和直角三角形。

上述判断线段是否在多边形内部包括：判断线段的两个端点是否都在多边形内，如果都在多边形内，则继续执行以下的判断步骤；否则，线段不在多边形内部；如果线段和多边形的某条边内交，两线段内交是指两线段相交且交点不在两线段的端点，由于多边形边的左右两侧分属多边形内外不同部分，所以线段一定会有一部分在多边形外，则继续判断线段和多边形的所有边是否都不内交，如果都在多边形内，则继续执行以下的判断步骤；否则，线段不在多边形内部；线段和多边形交于线段的两端点并不会影响线段是否在多边形内，但是如果多边形的某个顶点和线段相交，还必须判断两相邻交点之间的线段是否包含于多边形内部，如果两相邻交点之间的线段包含于多边形内部，则线段在多边形内部；否则，线段不在多边形内部。

上述步骤C进一步包括：新作的垂直线段又与多边形的边有新的交点(如图2中的点H)，过这些新交点再重复执行步骤A和步骤B，先作水平线段再作垂直线段直到与多边形的边没有新的交点产生；如果过新交点作线段又产生新交点，且无止境下去，则说明这些垂线段都在一个钝角三角形内，则放弃这些垂线段，过该钝角三角形的钝角顶点作其高把该钝角三角形分为两个直角三角形(如图2中的三角形EFG，过点F作高FM把其分为两个直角三角形)。这样就把多边形切割成了矩形和直角三角形，切割出的矩形可以直接转换成图形发生器曝光用的矩形数据，而切割出的直角三角形用步骤103中的方法处理。

上述步骤103中，所述对于切割得到的直角三角形，以直角三角形斜边为矩形的一边作矩形包围该直角三角形的步骤包括：对于切割得到的直角三角形，过直角三角形顶点以直角三角形斜边为矩形的一边作矩形包围该直角三角形；对于由钝角三角形切割出的直角三角形，以其两个直角边为矩形的两边作矩形包围该直角三角形，再判断该矩形是否在多边形内部，如果该矩形不在多边形内，则放弃这样的矩形包围。

如图3所示，图3为本发明提供的用矩形包围切割出的直角三角形的示意图。对于已切割出的直角三角形而言(除了钝角三角形由其高切割的)，其斜边一定是多边形的一部分，过这些直角三角形顶点以直角三角形斜边为矩形的一边作矩形包围该直角三角形。对于由钝角三角形切割出的直角三角形，因为其一个直角边一定是多边形的一部分，以其两个直角边为矩形的两边作矩形包围该直角三角形。再判断该矩形是否在多边形内部，如果该矩形不在多边形内(判断方法如下文所述)则放弃这样的矩形包围，如直角三角形RST就不能被一个矩形来包围。对于这些不能被所作的矩形保卫的直角三角形需要用步骤104的方法处理。

上述判断矩形是否在多边形内包括：判断矩形是否在多边形内，首先判断矩形的每一条边是否在多边形内，如果矩形的边都在矩形内或者与多边形的边重合，则该矩形在多边形内部。

上述判断线段、矩形是否在多边形内，判断所作矩形是否在多边形内首先判断矩形的每一条边是否在多边形内，也就是判断线段是否在多变形内，如果矩形的边都在矩形内或者与多边形的边重合则该矩形在多边形内部。因该都归结为判断线段是否在多边形内部的问题。

线段在多边形内的一个必要条件是线段的两个端点都在多边形内，但由于多边形可能为凹多边形，所以这不能成为判断的充分条件。如果线段和多边形的某条边内交(两线段内交是指两线段相交且交点不在两线段的端点)，因为多边形的边的左右两侧分属多边形内外不同部分，所以线段一定会有一部分在多边形外(如图4中b线段)。于是我们得到线段在多边形内的第二个必要条件：线段和多边形的所有边都不内交。线段和多边形交于线段的两端点并不会影响线段是否在多边形内；但是如果多边形的某个顶点和线段相交，还必须判断两相邻交点之间的线段是否包含于多边形内部(如图4中a线段)。

上述步骤104中，所述对于不能被包围的直角三角形和独立的直角三角形进行细分切割的步骤包括：对于不能直接用矩形包围的直角三角形，将其细分切割成小矩形，首先作一条线段平行于斜边使其与斜边的距离在误差允许范围内，然后以该线段为矩形的一边作矩形窄条；再作两个直角边的平行线产生矩形；然后重复该作法，每次利用重叠来加宽矩形的宽度，最后用矩形块包围剩下的最中心的三角形。

在本步骤中，对于那些不能直接用矩形包围的直角三角形或可以采用图5所示的切割方法，将其细分切割成小矩形。如图5所示要切割直角三角形ABC，首先作一条线段DE平行于斜边使其与斜边的距离在误差允许范围内，然后DE为矩形的一边作矩形窄条。，然后找到该矩形与两个直角边的交点并通过其交点作垂直线与斜边相交，找到I点和M点，再以EI为边作矩形FBEG，同样以DM为边作矩形DFNM。然后重复上面的作法，每次做矩形都可以利用重叠来加宽矩形的宽度，最后用矩形块RPTS包围最中间的三角形。

下面以实际的多边形为例说明本发明的详细切割方法。

步骤1过多边形的顶点作水平线段；

过多边形的顶点向左和向右作射线与多边形相交(只交一次)，舍去与多边形没有交点的射线和不在多边内部的线段(如图6所示)。

步骤2过多边形的顶点和水平线段与多边形的交点作垂直线段；

过多边形的顶点和已作的水平线段的交点向上和向下作射线与多边形或已作出的水平线段相交(只交一次)，舍去与多边形没有交点的射线和不在多边内部的线段(如图7所示)。

步骤3过新的垂直线段或水平线段与多边形的交点重复步骤1和步骤2的作法；

新作的垂直线段又和多边形的边有新的交点(如图8中的点J和R)，过这些新交点再重复步骤1和步骤2的作法先作水平线段再作垂直线段直到与多边形的边没有新的交点产生。

过新交点作线段又产生新交点，且无止境下去，那么说明这些垂线段都在一个钝角三角形内(如图8中的点S和N)，则放弃这些垂线段(如图8中的点SF、SM和NM)。那么过这个钝角三角形的钝角顶点作其高把其分为两个直角三角形(如图8中的高FL把钝角三角形分为两个直角三角形)。

步骤4用矩形包围切割出的直角三角形；

对于已切割出的直角三角形而言(除了钝角三角形由其高切割的)，其斜边一定是多边形的一部分，过这些直角三角形顶点以直角三角形斜边为矩形的一边作矩形包围该直角三角形(如图9中的直角三角形RST和FGN)。对于由钝角三角形切割出的直角三角形，因为其一个直角边一定是多边形的一部分，以其两个直角边为矩形的两边作矩形包围该直角三角形(如图9中的直角三角形DFC被矩形DQFC包围)。检验这些包围直角三角形的矩形是否在多边形内部，对于包围它的矩形不在多边形内部的直角三角形(如图9中的包围直角三角形RST的矩形)用步骤5来处理。

步骤5对于不能被包围的直角三角形和独立的直角三角形进行细分切割；

对于那些不能直接用矩形包围的直角三角形(如图9中的直角三角形RST)或独立的直角三角形可以采用图10所示的切割方法，将其细分切割成小矩形。如图10所示要切割直角三角形ABC，首先作一条线段DE平行于斜边使其与斜边的距离在误差允许范围内，然后DE为矩形的一边作矩形DEHX。然后过D点和E点作垂直线与斜边相交，交点为M点和F点。再以EF为边作矩形EFGA，同样以DM为边作矩形DMQG。然后重复上面的作法，每次做矩形都可以利用重叠来加宽矩形的宽度，最后用矩形块WTUV包围最中间的三角形。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1、一种将CIF格式多边形切割成PG3600格式矩形的方法，其特征在于，该方法包括：

对于独立的非直角三角形，作一个边的高将其切割成两个直角三角形；

对于边数大于或等于四的多边形，过顶点及后续产生的新交点作水平线段和垂直线段把多边形切割为矩形或直角三角形；

对于切割得到的直角三角形，以直角三角形斜边为矩形的一边作矩形包围该直角三角形；

对于不能被包围的直角三角形和独立的直角三角形进行细分切割。

2、根据权利要求1所述的将CIF格式多边形切割成PG3600格式矩形的方法，其特征在于，所述对于独立的非直角三角形，作一个边的高将其切割成两个直角三角形的步骤包括：

判断所述三角形的形状，如果是钝角三角形，则过钝角顶点作对边的高将其切割为两个直角三角形；如果是锐角三角形，则作任意边的高将其切割为两个直角三角形。

3、根据权利要求1所述的将CIF格式多边形切割成PG3600格式矩形的方法，其特征在于，所述对于边数大于或等于四的多边形，过顶点及后续产生的新交点作水平线段和垂直线段把多边形切割为矩形或直角三角形的步骤包括：

A、过多边形的顶点向左和向右分别作射线与多边形相交，如果射线与多边形不相交则不予理会，然后判断顶点和交点之间的线段与多边形的位置，如果该线段在多边内部则保留该线段，否则，放弃该线段；

B、过多边形的顶点和已作水平线段与多边形的交点向上和向下分别作射线，与多边形或已作的水平线段相交且只相交一次，判断该线段是否在多边形内部，如果该线段在多边内部则保留该线段，否则，放弃该线段；

C过新的垂直线段或水平线段与多边形的交点重复执行步骤A和步骤B，将多边形切割成矩形和直角三角形。

4、根据权利要求3所述的将CIF格式多边形切割成PG3600格式矩形的方法，其特征在于，所述判断线段是否在多边形内部包括：

判断线段的两个端点是否都在多边形内，如果都在多边形内，则继续执行以下的判断步骤；否则，线段不在多边形内部；

如果线段和多边形的某条边内交，两线段内交是指两线段相交且交点不在两线段的端点，由于多边形边的左右两侧分属多边形内外不同部分，所以线段一定会有一部分在多边形外，则继续判断线段和多边形的所有边是否都不内交，如果都在多边形内，则继续执行以下的判断步骤；否则，线段不在多边形内部；

线段和多边形交于线段的两端点并不会影响线段是否在多边形内，但是如果多边形的某个顶点和线段相交，还必须判断两相邻交点之间的线段是否包含于多边形内部，如果两相邻交点之间的线段包含于多边形内部，则线段在多边形内部；否则，线段不在多边形内部。

5、根据权利要求3所述的将CIF格式多边形切割成PG3600格式矩形的方法，其特征在于，所述步骤C进一步包括：

新作的垂直线段又与多边形的边有新的交点，过这些新交点再重复执行步骤A和步骤B，先作水平线段再作垂直线段直到与多边形的边没有新的交点产生；

如果过新交点作线段又产生新交点，且无止境下去，则说明这些垂线段都在一个钝角三角形内，则放弃这些垂线段，过该钝角三角形的钝角顶点作其高把该钝角三角形分为两个直角三角形。

6、根据权利要求1所述的将CIF格式多边形切割成PG3600格式矩形的方法，其特征在于，所述对于切割得到的直角三角形，以直角三角形斜边为矩形的一边作矩形包围该直角三角形的步骤包括：

对于切割得到的直角三角形，过直角三角形顶点以直角三角形斜边为矩形的一边作矩形包围该直角三角形；

对于由钝角三角形切割出的直角三角形，以其两个直角边为矩形的两边作矩形包围该直角三角形，再判断该矩形是否在多边形内部，如果该矩形不在多边形内，则放弃这样的矩形包围。

7、根据权利要求6所述的将CIF格式多边形切割成PG3600格式矩形的方法，其特征在于，所述判断矩形是否在多边形内包括：

判断矩形是否在多边形内，首先判断矩形的每一条边是否在多边形内，如果矩形的边都在矩形内或者与多边形的边重合，则该矩形在多边形内部。

8、根据权利要求1所述的将CIF格式多边形切割成PG3600格式矩形的方法，其特征在于，所述对于不能被包围的直角三角形和独立的直角三角形进行细分切割的步骤包括：

对于不能直接用矩形包围的直角三角形，将其细分切割成小矩形，首先作一条线段平行于斜边使其与斜边的距离在误差允许范围内，然后以该线段为矩形的一边作矩形窄条；再作两个直角边的平行线产生矩形；然后重复该作法，每次利用重叠来加宽矩形的宽度，最后用矩形块包围剩下的最中心的三角形。

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