JP2006303078A - 定形パターン抽出装置、パターン描画装置、定形パターン抽出方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の描画図形が配置された描画パターンから複数の定形図形が配置された定形パターンを高速に抽出する。
【解決手段】コンピュータでは、定形パターンに含まれる各定形図形の形状、および、定形パターン中の所定の基準位置に対する各定形図形の位置ベクトルを示す定形パターン情報４４２が準備され、複数の描画図形から複数の定形図形のいずれかと一致する複数の注目図形が特定される。続いて、描画パターンに対応する設定領域において各注目図形を始点として対応する定形図形の位置ベクトルの逆ベクトルが指示する位置に所定の値が加算され、設定領域において複数の定形図形の数に一致する値が付与された位置を特定することにより、描画パターン中の定形パターンの存在位置が検出される。これにより、コンピュータでは、描画パターンから定形パターンを高速に抽出することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、基板に描画される複数の描画図形が配置された描画パターンから複数の定形図形が配置された定形パターンを抽出する技術、および、基板上にパターンを描画するパターン描画装置に関する。

近年、半導体基板（以下、「基板」という。）に形成されるＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）の高集積化に伴い、電子ビームを照射してパターンを描画するパターン描画装置（電子ビーム露光装置とも呼ばれる。）が利用されている。パターン描画装置では、基板に描画される描画パターンを示す複数の描画図形のそれぞれが、複数の矩形図形に分割され、分割後の複数の図形に合わせて電子ビームの断面形状を変更しつつ描画が行われる。また、パターン描画装置における描画の高速化を図るため、所定の定形図形に合わせた開口パターンを有するマスクを準備し、描画パターン中の定形図形についてはマスクを利用して描画する技術（いわゆる、ブロック露光）も採用されつつある。

ブロック露光を行う際には、複数の描画図形が配置された描画パターンから定形図形を抽出する処理が必要となる。例えば、特許文献１では、定形図形の所定の基準点と描画図形の任意の頂点とで入射ベクトルおよび出射ベクトルのそれぞれが互いに一致する場合に、描画図形のこの頂点を候補点として決定するとともに、定形図形の基準点を原点とした場合の他の各頂点の位置ベクトルを算出し、描画図形の候補点を原点として当該位置ベクトルにより特定される各位置に描画図形の他の頂点が存在し、かつ、定形図形と描画図形とで頂点の個数が一致する場合に、この描画図形を定形図形として抽出する技術が開示されている。
特許第３２６６３２７号公報

ところで、パターン描画装置における描画のさらなる高速化を図るには、複数の定形図形が配置された定形パターンをマスクを利用して一回で（定形パターンの大きさによっては、複数回で）描画することが好ましい。しかしながら、描画パターンから複数の定形図形が配置された定形パターンを抽出することは容易ではなく、描画パターン中の描画図形の全ての組合せを検出して定形パターンと比較するとしても、このような処理は長時間を要してしまう。また、特許文献１の手法によっても、描画パターンから複数の定形図形の位置関係を考慮しつつ定形図形を抽出することはできない。

なお、描画パターンが描画図形の形状の種類およびその配置を示す、いわゆるストラクチャ（セルとも呼ばれる。）を階層化したデータ構造にて表される場合に、マスク上の開口パターンが示す定形パターンに一致するストラクチャの名称が既知であるときには、ストラクチャの名称に基づいて描画パターンから定形パターンを抽出することが可能であるが、入力される描画パターンにおいて、マスク上の開口パターンに対応するストラクチャの名称が不明である場合（例えば、マスク作成時に利用されていた命名規則とは異なる命名規則の描画パターンが入力される場合等）には、描画パターンから定形パターンを抽出することができない。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、複数の描画図形が配置された描画パターンから複数の定形図形が配置された定形パターンを高速に抽出することを目的とし、基板上にパターンを短時間に描画することも目的としている。

請求項１に記載の発明は、基板に描画される複数の描画図形が配置された描画パターンから複数の定形図形が配置された定形パターンを抽出する定形パターン抽出装置であって、定形パターンに含まれる複数の定形図形のそれぞれの形状、および、前記定形パターン中の所定の基準位置に対する前記複数の定形図形のそれぞれの位置ベクトルを示す定形パターン情報を記憶する記憶部と、前記定形パターン情報を参照して、描画パターンに含まれる複数の描画図形から前記複数の定形図形のいずれかと一致する、または、いずれかを包含する複数の注目図形を特定する図形特定手段と、前記描画パターンに対応する領域であって各位置に値を格納することができる初期化された二次元領域において、前記複数の注目図形のそれぞれを始点として、対応する定形図形の前記位置ベクトルの逆ベクトルが指示する位置に所定の値を加算する加算手段と、前記加算手段により前記複数の注目図形の全てに対応する値の加算後の前記二次元領域において、前記複数の定形図形の数に相当する値が付与された位置を特定することにより、前記描画パターン中の前記定形パターンの存在位置を検出する位置検出手段とを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の定形パターン抽出装置であって、前記複数の定形図形のそれぞれに対して、折線状の輪郭に沿って連続して存在する複数の特徴頂点が予め定められており、前記図形特定手段が、前記複数の描画図形のうち前記複数の特徴頂点と同じ相対位置関係となるとともに折線状の輪郭に沿って連続して存在する複数の頂点を有する候補図形を特定し、さらに、前記複数の特徴頂点と前記候補図形の前記複数の頂点とを重ねた際に前記複数の特徴頂点を有する定形図形の他の頂点が前記候補図形上に位置する場合に前記候補図形を注目図形として特定する。

請求項３に記載の発明は、基板に描画される複数の描画図形が配置された描画パターンから複数の定形図形が配置された定形パターンを抽出する定形パターン抽出装置であって、定形パターンに含まれる複数の定形図形のそれぞれの形状、および、前記定形パターン中の所定の基準位置に対する前記複数の定形図形のそれぞれの位置ベクトルを示す定形パターン情報、並びに、描画パターン中の複数の描画図形に含まれる所定の多用図形の形状を示す多用図形形状情報を記憶する記憶部と、前記定形パターン情報および前記多用図形形状情報を参照して、前記複数の描画図形から、前記複数の定形図形から前記多用図形と同形状の図形を除いた少なくとも１つの選択定形図形のいずれかと一致する、または、いずれかを包含する少なくとも１つの注目図形を特定する図形特定手段と、前記複数の描画図形から特定された前記多用図形の前記描画パターン中の位置を示す多用図形位置情報を生成する位置情報生成手段と、前記描画パターンに対応する領域であって各位置に値を格納することができる初期化された二次元領域において、前記少なくとも１つの注目図形のそれぞれを始点として、対応する定形図形の前記位置ベクトルの逆ベクトルが指示する位置に所定の値を加算する加算手段と、前記加算手段により前記少なくとも１つの注目図形の全てに対応する値の加算後の前記二次元領域において、前記少なくとも１つの選択定形図形の数に相当する値が付与された位置を特定することにより、前記描画パターン中の前記定形パターンの存在候補位置を検出する第１位置検出手段と、前記描画パターン中の前記存在候補位置に前記定形パターンを配置した際に、前記定形パターンに含まれる前記多用図形と同形状の全ての図形の位置に前記描画パターンに含まれる前記多用図形が存在することが前記多用図形位置情報に基づいて確認される場合に、前記存在候補位置を前記定形パターンの最終的な存在位置として検出する第２位置検出手段とを備える。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の定形パターン抽出装置であって、前記少なくとも１つの選択定形図形のそれぞれに対して、折線状の輪郭に沿って連続して存在する複数の特徴頂点が予め定められており、前記図形特定手段が、前記複数の描画図形のうち前記複数の特徴頂点と同じ相対位置関係となるとともに折線状の輪郭に沿って連続して存在する複数の頂点を有する候補図形を特定し、さらに、前記複数の特徴頂点と前記候補図形の前記複数の頂点とを重ねた際に前記複数の特徴頂点を有する選択定形図形の他の頂点が前記候補図形上に位置する場合に前記候補図形を注目図形として特定する。

請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の定形パターン抽出装置であって、前記定形パターンに含まれる前記複数の定形図形の全てが前記多用図形と同形状である場合に、前記図形特定手段において、一の定形図形が前記少なくとも１つの選択定形図形として選択される。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の定形パターン抽出装置であって、複数の定形パターンが準備され、前記加算手段が、前記複数の定形パターンのそれぞれに対して個別に前記二次元領域を設定する。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の定形パターン抽出装置であって、前記描画パターン中の一の定形パターンの存在領域の少なくとも一部と他の一の定形パターンの存在領域の少なくとも一部とが重なる場合に、前記一の定形パターンを矩形図形に分割した際の分割数から前記一の定形パターンを描画する際の描画動作の回数を引いた評価値と、前記他の一の定形パターンを矩形図形に分割した際の分割数から前記他の一の定形パターンを描画する際の描画動作の回数を引いた評価値とが比較され、前記一の定形パターンおよび前記他の一の定形パターンのうち、大きい評価値が導かれる定形パターンのみが前記描画パターンから抽出される。

請求項８に記載の発明は、基板上にパターンを描画するパターン描画装置であって、請求項１ないし７のいずれかに記載の定形パターン抽出装置と、基板を保持するステージと、基板に向けて描画用のエネルギービームを出射するビーム出射部と、前記定形パターンに対応するビーム通過領域を有し、前記ビーム出射部から前記ステージ上の基板に至る前記エネルギービームの経路上に配置されるマスク部と、前記定形パターン抽出装置により検出された前記定形パターンの前記存在位置へと前記マスク部を通過した前記エネルギービームの照射位置を変更する照射位置変更手段とを備える。

請求項９に記載の発明は、基板に描画される複数の描画図形が配置された描画パターンから複数の定形図形が配置された定形パターンを抽出する定形パターン抽出方法であって、定形パターンに含まれる複数の定形図形のそれぞれの形状、および、前記定形パターン中の所定の基準位置に対する前記複数の定形図形のそれぞれの位置ベクトルを示す定形パターン情報を準備する準備工程と、前記定形パターン情報を参照して、描画パターンに含まれる複数の描画図形から前記複数の定形図形のいずれかと一致する、または、いずれかを包含する複数の注目図形を特定する図形特定工程と、前記描画パターンに対応する領域であって各位置に値を格納することができる初期化された二次元領域において、前記複数の注目図形のそれぞれを始点として、対応する定形図形の前記位置ベクトルの逆ベクトルが指示する位置に所定の値を加算する加算工程と、前記加算工程により前記複数の注目図形の全てに対応する値の加算後の前記二次元領域において、前記複数の定形図形の数に相当する値が付与された位置を特定することにより、前記描画パターン中の前記定形パターンの存在位置を検出する位置検出工程とを備える。

請求項１０に記載の発明は、基板に描画される複数の描画図形が配置された描画パターンから複数の定形図形が配置された定形パターンを抽出する定形パターン抽出方法であって、定形パターンに含まれる複数の定形図形のそれぞれの形状、および、前記定形パターン中の所定の基準位置に対する前記複数の定形図形のそれぞれの位置ベクトルを示す定形パターン情報、並びに、描画パターン中の複数の描画図形に含まれる所定の多用図形の形状を示す多用図形形状情報を準備する準備工程と、前記定形パターン情報および前記多用図形形状情報を参照して、前記複数の描画図形から、前記複数の定形図形から前記多用図形と同形状の図形を除いた少なくとも１つの選択定形図形のいずれかと一致する、または、いずれかを包含する少なくとも１つの注目図形を特定する図形特定工程と、前記複数の描画図形から特定された前記多用図形の前記描画パターン中の位置を示す多用図形位置情報を生成する位置情報生成工程と、前記描画パターンに対応する領域であって各位置に値を格納することができる初期化された二次元領域において、前記少なくとも１つの注目図形のそれぞれを始点として、対応する定形図形の前記位置ベクトルの逆ベクトルが指示する位置に所定の値を加算する加算工程と、前記加算工程により前記少なくとも１つの注目図形の全てに対応する値の加算後の前記二次元領域において、前記少なくとも１つの選択定形図形の数に相当する値が付与された位置を特定することにより、前記描画パターン中の前記定形パターンの存在候補位置を検出する第１位置検出工程と、前記描画パターン中の前記存在候補位置に前記定形パターンを配置した際に、前記定形パターンに含まれる前記多用図形と同形状の全ての図形の位置に前記描画パターンに含まれる前記多用図形が存在することが前記多用図形位置情報に基づいて確認される場合に、前記存在候補位置を前記定形パターンの最終的な存在位置として検出する第２位置検出工程とを備える。

請求項１１に記載の発明は、コンピュータに、基板に描画される複数の描画図形が配置された描画パターンから複数の定形図形が配置された定形パターンを抽出させるプログラムであって、前記プログラムのコンピュータによる実行は、前記コンピュータに、定形パターンに含まれる複数の定形図形のそれぞれの形状、および、前記定形パターン中の所定の基準位置に対する前記複数の定形図形のそれぞれの位置ベクトルを示す定形パターン情報を準備する準備工程と、前記定形パターン情報を参照して、描画パターンに含まれる複数の描画図形から前記複数の定形図形のいずれかと一致する、または、いずれかを包含する複数の注目図形を特定する図形特定工程と、前記描画パターンに対応する領域であって各位置に値を格納することができる初期化された二次元領域において、前記複数の注目図形のそれぞれを始点として、対応する定形図形の前記位置ベクトルの逆ベクトルが指示する位置に所定の値を加算する加算工程と、前記加算工程により前記複数の注目図形の全てに対応する値の加算後の前記二次元領域において、前記複数の定形図形の数に相当する値が付与された位置を特定することにより、前記描画パターン中の前記定形パターンの存在位置を検出する位置検出工程とを実行させる。

請求項１２に記載の発明は、コンピュータに、基板に描画される複数の描画図形が配置された描画パターンから複数の定形図形が配置された定形パターンを抽出させるプログラムであって、前記プログラムのコンピュータによる実行は、前記コンピュータに、定形パターンに含まれる複数の定形図形のそれぞれの形状、および、前記定形パターン中の所定の基準位置に対する前記複数の定形図形のそれぞれの位置ベクトルを示す定形パターン情報、並びに、描画パターン中の複数の描画図形に含まれる所定の多用図形の形状を示す多用図形形状情報を準備する準備工程と、前記定形パターン情報および前記多用図形形状情報を参照して、前記複数の描画図形から、前記複数の定形図形から前記多用図形と同形状の図形を除いた少なくとも１つの選択定形図形のいずれかと一致する、または、いずれかを包含する少なくとも１つの注目図形を特定する図形特定工程と、前記複数の描画図形から特定された前記多用図形の前記描画パターン中の位置を示す多用図形位置情報を生成する位置情報生成工程と、前記描画パターンに対応する領域であって各位置に値を格納することができる初期化された二次元領域において、前記少なくとも１つの注目図形のそれぞれを始点として、対応する定形図形の前記位置ベクトルの逆ベクトルが指示する位置に所定の値を加算する加算工程と、前記加算工程により前記少なくとも１つの注目図形の全てに対応する値の加算後の前記二次元領域において、前記少なくとも１つの選択定形図形の数に相当する値が付与された位置を特定することにより、前記描画パターン中の前記定形パターンの存在候補位置を検出する第１位置検出工程と、前記描画パターン中の前記存在候補位置に前記定形パターンを配置した際に、前記定形パターンに含まれる前記多用図形と同形状の全ての図形の位置に前記描画パターンに含まれる前記多用図形が存在することが前記多用図形位置情報に基づいて確認される場合に、前記存在候補位置を前記定形パターンの最終的な存在位置として検出する第２位置検出工程とを実行させる。

請求項１ないし７並びに９ないし１２の発明では、描画パターンから定形パターンを高速に抽出することができる。

また、請求項２および４の発明では、複数の描画図形から定形図形と形状が異なる注目図形も適切に特定することができ、請求項３の発明では、多用図形が存在する場合により高速に定形パターンを抽出することができる。

また、請求項５の発明では、定形パターンに含まれる全ての定形図形が多用図形と同形状である場合に、定形パターンを高速に抽出することができ、請求項７の発明では、一の定形パターンの存在領域と他の一の定形パターンの存在領域とが重なる場合であっても好ましい定形パターンを抽出することができる。

請求項８の発明では、基板上にパターンを短時間に描画することができる。

図１は本発明の第１の実施の形態に係るパターン描画装置１の全体構成を示す図である。パターン描画装置１は、描画用の電子ビームを出射するヘッド部２、半導体の基板９を保持するステージ３、ヘッド部２に対してステージ３を相対的に移動させるステージ駆動部３１、並びに、ヘッド部２およびステージ駆動部３１に接続されたコンピュータ４を備え、コンピュータ４はパターン描画装置１の各構成の制御を担う。ステージ駆動部３１はステージ３を図１中のＸ方向およびＹ方向に移動する機構を有する。

ヘッド部２は基板９に向けて電子ビームを出射するビーム出射部２１、および、電子ビームを基板９へと導く光学ユニット２２を有する。光学ユニット２２は、複数種類の定形パターンにそれぞれ対応する複数の開口パターンが形成されたマスク部２２１、電子ビームの断面形状を必要に応じて変更するビーム形状変更部２２２、電子ビームを偏向して基板９上における電子ビームの照射位置を変更する照射位置変更部２２３、および、電子ビームを収束させつつ基板９に導く対物レンズ部２２４を有する。ここで、定形パターンは複数の多角形図形が配置されたものであり、以下の説明において、定形パターンに含まれる各図形を定形図形と呼ぶ。

マスク部２２１のビーム出射部２１側およびビーム形状変更部２２２側には、偏向器２２１ａ，２２１ｂがそれぞれ設けられ、偏向器２２１ａによりビーム出射部２１からの電子ビームが偏向されてマスク部２２１上の所望の位置に入射する。すなわち、マスク部２２１上においてビーム出射部２１からの電子ビームは各開口パターンを含む領域へと選択的に照射可能とされる。これにより、マスク部２２１を通過した電子ビームの光束断面がこの開口パターンに対応する定形パターンと同形状に成形される。マスク部２２１を通過した電子ビームは偏向器２２１ｂにより偏向され、ビーム形状変更部２２２へと入射する。

ビーム形状変更部２２２では、必要に応じて複数のアパーチャにより電子ビームの光束断面が所望の形状（例えば、様々な矩形や三角形）に成形され、照射位置変更部２２３により主走査（基板９上の所定の領域間の走査）および副走査（領域内の走査）の偏向を受ける。その後、電子ビームは対物レンズ部２２４により基板９上に収束され、基板９上に照射される。光学ユニット２２では、マスク部２２１およびビーム形状変更部２２２のそれぞれが、基板９の表面に対して共役な位置に配置される。なお、マスク部２２１、ビーム形状変更部２２２、照射位置変更部２２３および対物レンズ部２２４の配置は上記例に限定されず、各構成の順序や各構成の一部分の配置が適宜変更されてよい。また、マスク部２２１上における電子ビームの照射位置は、マスク部２２１を光軸に垂直な方向に移動する機構を設けることにより変更されてもよい。

コンピュータ４は、図２に示すように、各種演算処理を行うＣＰＵ４１、基本プログラムを記憶するＲＯＭ４２および各種情報を記憶するＲＡＭ４３をバスラインに接続した一般的なコンピュータシステムの構成となっている。バスラインにはさらに、情報記憶を行う固定ディスク４４、各種情報の表示を行うディスプレイ４５、操作者からの入力を受け付けるキーボード４６ａおよびマウス４６ｂ、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体８から情報の読み取りを行う読取装置４７、並びに、ヘッド部２やステージ駆動部３１に制御信号を送り出す通信部４８が、適宜、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）を介する等して接続される。

コンピュータ４には、事前に読取装置４７を介して記録媒体８からプログラム４４１が読み出され、固定ディスク４４に記憶される。そして、プログラム４４１がＲＡＭ４３にコピーされるとともにＣＰＵ４１がＲＡＭ４３内のプログラムに従って演算処理を実行することにより（すなわち、コンピュータがプログラムを実行することにより）、コンピュータ４が基板９に描画されるパターンから定形パターンを抽出する定形パターン抽出装置としての動作を行う。

図３は、ＣＰＵ４１がプログラム４４１に従って動作することにより、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、固定ディスク４４等が実現する機能構成を示すブロック図である。図３において処理部５（図形特定部５１、加算部５２、位置検出部５３）がＣＰＵ４１等により実現される機能を示す。なお、これらの機能は専用の電気的回路により実現されてもよく、部分的に専用の電気的回路が用いられてもよい。

パターン描画装置１による描画が行われる際には、基板９に描画される複数の多角形の図形（以下、「描画図形」という。）が配置された描画パターンを示すデータがコンピュータ４へと入力される。なお、描画パターンは基板９上の１つの半導体チップに相当する領域の一部（全部であってもよい。）に描画されるパターンを示すものである。

図４は描画パターン６０の一例を示す図である。コンピュータ４では、処理部５の後述する処理により描画パターン６０中の各定形パターン７０（ただし、図４中に同種の平行斜線を付す図形の組合せが１つの定形パターン７０とされる。）の存在位置が検出されて描画パターン６０から定形パターン７０が抽出される。描画パターン６０において、定形パターン７０が抽出された後の残りの各描画図形（以下、「分割対象図形」という。）は、図４中に破線にて示すように、所定の手法により複数の矩形図形に分割される。そして、描画パターン６０中の各定形パターン７０の種類および存在位置を示す情報および分割対象図形の分割結果を示す情報が、図形描画データとして生成される。

コンピュータ４は図１のステージ駆動部３１を制御して基板９上の１つの半導体チップに相当する部分をヘッド部２の真下に移動させ、１つのチップの所定の領域内に描画を行う。パターンの描画において、描画パターン６０中の各定形パターン７０を描画する際には、マスク部２２１上の電子ビームの照射位置が、この定形パターン７０に対応する開口パターンへと切り替えられるとともに、ビーム形状変更部２２２の複数のアパーチャによる開口がマスク部２２１を通過した電子ビームに干渉しない大きさとされる。また、基板９上における電子ビームの照射位置が、照射位置変更部２２３により、処理部５により検出された定形パターン７０の存在位置へと変更され、基板９上に開口パターンの像が形成されて定形パターンが描画される。

また、パターンの描画において、描画パターン６０中の分割対象図形を描画する際には、マスク部２２１上の電子ビームの照射位置が、マスク部２２１上に開口パターンとは別に形成される大きな開口領域へと切り替えられ、電子ビームがほとんど成形されることなくビーム形状変更部２２２へと導かれる。そして、ビーム形状変更部２２２により電子ビームの光束断面が分割対象図形に含まれる各分割後の矩形図形に合わせて成形されつつ、基板９上の対応する位置へと照射され、基板９上に矩形図形のパターンが描画される。このように、パターン描画装置１では、ビーム出射部２１からステージ３上の基板９に至る電子ビームの経路上に配置されるマスク部２２１またはビーム形状変更部２２２により基板９上に照射される電子ビームの断面形状が図形描画データに合わせて変更され、描画パターン６０の全体が基板９上に描画される。

次に、コンピュータ４が実現する図３の処理部５による処理について説明を行う。図５は、コンピュータ４が描画パターンから定形パターンを抽出する処理の流れを示す図である。まず、コンピュータ４では、マスク部２２１における複数の開口パターンにそれぞれ対応する複数の定形パターンを示す定形パターン情報４４２が、キーボード４６ａや読取装置４７等を介して操作者により入力され、固定ディスク４４に記憶されて準備される（ステップＳ１１）。

図６．Ａないし図６．Ｃは、定形パターン情報４４２が示す定形パターン７１ａ，７１ｂ，７１ｃをそれぞれ示す図である。また、図７は定形パターン７１ａ〜７１ｃに含まれる定形図形の形状の種類を示す図であり、符号Ａ１〜Ａ７を付して定形図形の形状（以下、「定形形状」という。）を示している。図６．Ａないし図６．Ｃに示すように、各定形パターン７１ａ〜７１ｃでは複数の定形図形７１１（ただし、図６．Ａの２つの定形図形および図６．Ｂの１つの定形図形にはそれぞれ符号７１１ａ、７１１ｃ、７１１ｂを付している。）が配置されており、本実施の形態では、各定形パターン７１ａ〜７１ｃが、定形パターン７１ａ〜７１ｃに含まれる各定形図形７１１の定形形状の種類と、この定形図形７１１の左下の（または、定形図形７１１の外接矩形の左下の頂点に最も近い）基準となる頂点（図６．Ａないし図６．Ｃ中の各定形図形７１１において符号Ｐ１を付す最小座標の頂点であり、以下、「基準頂点」という。）の定形パターン７１ａ〜７１ｃ中の所定の基準位置Ｐ０（図６．Ａないし図６．Ｃ中に破線にて示す定形パターン７１ａ〜７１ｃの外接矩形の左下の頂点）に対する位置ベクトルとの組合せにより表現される。

具体的には、図６．Ａの定形パターン７１ａは、「定形形状Ａ１の定形図形をベクトルＶ１１の位置に配置；定形形状Ａ２の定形図形をベクトルＶ１２の位置に配置」として表現され、図６．Ｂの定形パターン７１ｂは、「定形形状Ａ１の定形図形をベクトルＶ２１の位置に配置；定形形状Ａ３の定形図形をベクトルＶ２２の位置に配置；定形形状Ａ４の定形図形をベクトルＶ２３の位置に配置；定形形状Ａ５の定形図形をベクトルＶ２４の位置に配置」として表現される。また、図６．Ｃの定形パターン７１ｃは、「定形形状Ａ６の定形図形をベクトルＶ３１の位置に配置；定形形状Ａ３の定形図形をベクトルＶ３２の位置に配置；定形形状Ａ３の定形図形をベクトルＶ３３の位置に配置；定形形状Ａ７の定形図形をベクトルＶ３４の位置に配置」として表現される。図６．Ａないし図６．Ｃでは、矢印にて位置ベクトルを示している。なお、図６．Ａないし図６．Ｃ中の各定形図形７１１において基準頂点Ｐ１は、左下の頂点以外の他の位置であってもよい。

定形パターン情報４４２には、図７の定形形状Ａ１〜Ａ７を示す情報、および、定形パターン７１ａ〜７１ｃを表す上記情報が含まれる。したがって、実質的には、定形パターン情報４４２は各定形パターン７１ａ〜７１ｃに含まれる複数の定形図形７１１のそれぞれの形状、および、各定形パターン７１ａ〜７１ｃ中の所定の基準位置Ｐ０に対する各定形図形７１１の位置ベクトルを示す情報として準備される。

定形パターン情報４４２が準備されると、読取装置４７等を介して操作者により描画パターンを示すデータがコンピュータ４へと入力され固定ディスク４４に記憶される（ステップＳ１２）。そして、描画パターンが固定ディスク４４から処理部５へと出力される。

図８は描画パターン６１を示す図である。図８の描画パターン６１では、様々な多角形の複数の描画図形が配置されている。ここで、描画パターンは描画パターンに含まれる各種描画図形の形状を頂点の位置にて示す情報と、描画図形の形状の種類およびその配置を階層的なデータ構造（いわゆる、ストラクチャ構造）にて示す情報とで表される。なお、描画図形の形状を示す情報では、多角形の辺に相当する線分上の位置が、実際には頂点ではないにもかかわらず頂点として示される場合があるが、所定の前処理を行うことによりこのような不要な頂点は予め削除される。また、上記データ構造にて描画パターンを表す際には、複数の同形状の描画図形が同じ位置に重なって配置される場合があるが、この場合における対策については後述する。

図形特定部５１では、図８中の描画パターン６１において符号６１１ａを付す描画図形が処理対象の描画図形（以下、「対象描画図形」という。）として選択され（ステップＳ１３）、対象描画図形６１１ａの左下の基準頂点（図８中にて符号Ｐ２を付す頂点）を原点として対象描画図形６１１ａの各頂点の位置（座標）が、折線状の輪郭に沿って反時計回り（時計回りであってもよい。以下同様。）にて順に取得される。

一方で、図７の定形形状Ａ１〜Ａ７についても、定形パターン情報４４２から図７中の左下の基準頂点Ｐ３を原点として折線状の輪郭に沿って連続する各頂点の位置が反時計回りにて順に取得される。そして、取得順に並ぶ対象描画図形６１１ａの各頂点の位置が、定形形状Ａ１〜Ａ７においてこの頂点と同じ順番となる頂点の位置と比較され、全ての頂点の位置が互いに一致する場合に、対象描画図形６１１ａとこの定形形状とが同形状であるとされる。このようにして、対象描画図形６１１ａと同じ定形形状Ａ１〜Ａ７の有無が確認される。ここでは、対象描画図形６１１ａの各頂点の位置と、定形形状Ａ１の対応する頂点の位置とが一致するため、対象描画図形６１１ａが定形形状Ａ１と同じものとして確認される（ステップＳ１４）。これにより、対象描画図形６１１ａが定形形状Ａ１を含む定形パターンに対する注目図形として特定される（ステップＳ１５）。実際には、図６．Ａの定形パターン７１ａ中の符号７１１ａを付す定形図形、および、図６．Ｂの定形パターン７１ｂ中の符号７１１ｂを付す定形図形が定形形状Ａ１となるものであるため、対象描画図形６１１ａは定形パターン７１ａ，７１ｂに対する注目図形として特定される。

加算部５２では、描画パターン６１の全体が配置可能であり、かつ、各位置に値を格納することができる二次元領域（以下、「設定領域」と呼ぶ。）が、ＲＡＭ４３の記憶領域を割り当てることにより各定形パターン７１ａ〜７１ｃに対して個別に設定される。加算部５２における最初の処理の際には、各位置に値０が付与されることにより設定領域は初期化される。

図９．Ａないし図９．Ｃは定形パターン７１ａ〜７１ｃにそれぞれ対応する設定領域を示す図である。加算部５２では、対象描画図形６１１ａを注目図形とする定形パターン７１ａ，７１ｂに対する設定領域中に値を加算する処理が行われる（ステップＳ１６）。具体的には、定形図形７１１ａを含む定形パターン７１ａに対する図９．Ａの設定領域では、注目図形である対象描画図形６１１ａの基準頂点Ｐ２を始点として、定形図形７１１ａの位置ベクトルＶ１１の逆ベクトル（図９．Ａ中において符号Ｖｒ１１を付す矢印にて示す。以下同様。）が指示する位置Ｒ１１が算出され、位置Ｒ１１に所定の値（例えば、１）が加算される。また、定形図形７１１ｂを含む定形パターン７１ｂに対する図９．Ｂの設定領域においても、同様に、注目図形である対象描画図形６１１ａの基準頂点Ｐ２を始点として、定形図形７１１ｂの位置ベクトルＶ２１の逆ベクトルＶｒ２１が指示する位置Ｒ２１に値１が加算される。なお、対象描画図形６１１ａは定形パターン７１ｃに対する注目図形ではないため、図９．Ｃの設定領域には値は加算されない。

設定領域への値の加算が行われると、図形特定部５１では、図８中の描画パターン６１において未選択の描画図形の有無が確認される。ここでは、未選択の描画図形が存在するため（ステップＳ１７）、図８中の符号６１１ｂを付す描画図形が次の対象描画図形として選択される（ステップＳ１３）。そして、上記と同様の手法により、対象描画図形６１１ｂが図７の定形形状Ａ２と同じであることが確認され（ステップＳ１４）、対象描画図形６１１ｂが、定形形状Ａ２となる定形図形（図６．Ａ中の符号７１１ｃを付す定形図形）を含む定形パターン７１ａに対する注目図形として特定される（ステップＳ１５）。

加算部５２では、定形パターン７１ａに対する図９．Ａの設定領域において、注目図形である対象描画図形６１１ｂの基準頂点Ｐ２を始点として、定形図形７１１ｃの位置ベクトルＶ１２の逆ベクトルＶｒ１２が指示する位置Ｒ１１に値１が加算される（ステップＳ１６）。なお、対象描画図形６１１ｂは他の定形パターン７１ｂ，７１ｃに対する注目図形ではないため、図９．Ｂおよび図９．Ｃの設定領域には値は加算されない。

続いて、図形特定部５１では、図８中の描画パターン６１において符号６１１ｃを付す描画図形が次の対象描画図形として選択される（ステップＳ１７，Ｓ１３）。そして、対象描画図形６１１ｃが図７のいずれの定形形状Ａ１〜Ａ７とも同じでないことが確認されることにより（ステップＳ１４）、描画パターン６１において次の対象描画図形の選択が行われる（ステップＳ１７，Ｓ１３）。

このようにして、描画パターン６１に含まれる全ての描画図形６１１に対して上記ステップＳ１３〜Ｓ１６の処理が繰り返されることにより（ステップＳ１７）、図形特定部５１では、定形パターン情報４４２を参照して描画パターン６１中の複数の描画図形から各定形パターン７１ａ〜７１ｃに含まれる複数の定形図形７１１のいずれかと一致する複数の注目図形が定形パターン７１ａ〜７１ｃ毎に特定され、加算部５２では各定形パターン７１ａ〜７１ｃに対する設定領域において、この定形パターン７１ａ〜７１ｃに対する複数の注目図形のそれぞれを始点として、対応する定形図形７１１の位置ベクトルの逆ベクトルが指示する位置に所定の値が加算されることとなる。

実際には上記処理により最終的に、図９．Ａの設定領域では、前述した描画図形６１１ａを始点として逆ベクトルＶｒ１１が指示する位置Ｒ１１、および、描画図形６１１ｂを始点として逆ベクトルＶｒ１２が指示する位置Ｒ１１に加えて、描画図形６１１ｄを始点として逆ベクトルＶｒ１１が指示する位置Ｒ１２、描画図形６１１ｅを始点として逆ベクトルＶｒ１２が指示する位置Ｒ１３、および、描画図形６１１ｆを始点として逆ベクトルＶｒ１１が指示する位置Ｒ１４もそれぞれ特定されて値１が加算され、位置Ｒ１１の値は２、位置Ｒ１２〜Ｒ１４の値は１、他の位置の値は０となる。

また、図９．Ｂの設定領域では、前述した描画図形６１１ａを始点として逆ベクトルＶｒ２１が指示する位置Ｒ２１に加えて、描画図形６１１ｄを始点として逆ベクトルＶｒ２１が指示する位置Ｒ２２、描画図形６１１ｆを始点として逆ベクトルＶｒ２１が指示する位置Ｒ２３、描画図形６１１ｇを始点として逆ベクトルＶｒ２２が指示する位置Ｒ２３、描画図形６１１ｈを始点として逆ベクトルＶｒ２３が指示する位置Ｒ２３、描画図形６１１ｉを始点として逆ベクトルＶｒ２４が指示する位置Ｒ２３、描画図形６１１ｋを始点として逆ベクトルＶｒ２２が指示する位置Ｒ２４、並びに、描画図形６１１ｌを始点として逆ベクトルＶｒ２２が指示する位置Ｒ２５もそれぞれ特定されて値１が加算され、位置Ｒ２３の値は４、位置Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２４，Ｒ２５の値は１、他の位置の値は０となる。

さらに、図９．Ｃの設定領域では、描画図形６１１ｇを始点として逆ベクトルＶｒ３２が指示する位置Ｒ３１、描画図形６１１ｇを始点として逆ベクトルＶｒ３３が指示する位置Ｒ３２、描画図形６１１ｊを始点として逆ベクトルＶｒ３１が指示する位置Ｒ３３、描画図形６１１ｋを始点として逆ベクトルＶｒ３２が指示する位置Ｒ３３、描画図形６１１ｋを始点として逆ベクトルＶｒ３３が指示する位置Ｒ３４、描画図形６１１ｌを始点として逆ベクトルＶｒ３２が指示する位置Ｒ３５、描画図形６１１ｌを始点として逆ベクトルＶｒ３３が指示する位置Ｒ３３、並びに、描画図形６１１ｍを始点として逆ベクトルＶｒ３４が指示する位置Ｒ３３がそれぞれ特定されて値１が加算され、位置Ｒ３３の値は４、位置Ｒ３１，Ｒ３２，Ｒ３４，Ｒ３５の値は１、他の位置の値は０となる。

各設定領域において描画パターン６１中の複数の注目図形の全てに対応する値の加算が行われると（ステップＳ１７）、位置検出部５３では描画パターン６１中の各定形パターン７１ａ〜７１ｃの存在位置が検出される（ステップＳ１８）。具体的には、図９．Ａの定形パターン７１ａの設定領域において、定形パターン７１ａに含まれる定形図形７１１ａ，７１１ｃの数（すなわち、２）の値が付与された位置Ｒ１１が特定され、図８の描画パターン６１中の位置Ｒ１１が定形パターン７１ａの存在位置として検出される。これにより、位置Ｒ１１への値の付与に寄与した描画図形６１１ａ，６１１ｂの組合せが定形パターン７１ａとして描画パターン６１から抽出される。

また、図９．Ｂの定形パターン７１ｂの設定領域では、定形パターン７１ｂに含まれる定形図形７１１の数（すなわち、４）の値が付与された位置Ｒ２３が特定され、図８の描画パターン６１中の位置Ｒ２３が定形パターン７１ｂの存在位置として検出されることにより、位置Ｒ２３への値の付与に寄与した描画図形６１１ｆ〜６１１ｉの組合せが定形パターン７１ｂとして描画パターン６１から抽出される。さらに、図９．Ｃの定形パターン７１ｃの設定領域では、定形パターン７１ｃに含まれる定形図形７１１の数（すなわち、４）の値が付与された位置Ｒ３３が特定され、図８の描画パターン６１中の位置Ｒ３３が定形パターン７１ｃの存在位置として検出されることにより、位置Ｒ３３への値の付与に寄与した描画図形６１１ｊ〜６１１ｍの組合せが定形パターン７１ｃとして描画パターン６１から抽出される。なお、設定領域において定形パターンに含まれる定形図形の数の値が付与された位置が無い場合には、描画パターン中にはこの定形パターンが存在しないものとされる。

図１０は、描画パターン６１からの定形パターン７１ａ〜７１ｃの抽出結果を示す図である。図１０中において、同種の平行斜線を付す描画図形の組合せが１つの定形パターン７１ａ〜７１ｃに相当する。コンピュータ４では、描画パターン６１から定形パターン７１ａ〜７１ｃが抽出された後の残りの各描画図形（すなわち、分割対象図形）が、図１０中に破線にて示すように、所定の手法により複数の矩形図形に分割され、パターン描画に利用される図形描画データが生成される。そして、パターン描画装置１では図形描画データに基づいて基板９上にパターンが描画される。

以上のように、コンピュータ４では、複数の描画図形から定形パターンに含まれる複数の定形図形のいずれかと一致する複数の注目図形が特定され、設定領域において各注目図形を始点として対応する定形図形の位置ベクトルの逆ベクトルが指示する位置に所定の値が加算される。そして、設定領域において定形パターンに含まれる定形図形の数に一致する値が付与された位置を特定することにより、この位置への値の加算に寄与した描画図形の組合せが定形パターンとして抽出される。これにより、コンピュータ４では、描画パターン中の描画図形の全ての組合せを検出して定形パターンと比較する等の膨大な演算量の処理を行うことなく、描画パターンから定形パターンを高速かつ容易に抽出することができる。

ここで、図４に示す描画パターン６０に含まれる全ての描画図形を矩形図形に分割する場合には、図１１中に破線に示すように多数の矩形図形が抽出されるため、描画パターンの描画に長時間を要してしまう。これに対し、パターン描画装置１ではコンピュータ４により図４の描画パターン６０から複数の描画図形を含む定形パターン７０が抽出され、定形パターン７０に対してはマスク部２２１の開口パターンを用いた描画が行われるため、基板９上にパターンを短時間に描画することが可能となる。

ところで、描画パターンのデータ構造によっては、複数の同形状の描画図形が同じ位置に重なって配置される場合がある。図１２は描画パターンの一部を示す図であり、図１２では、重なって配置された２つの同形状の描画図形６０１ａ，６０１ｂを僅かにずらして図示している。図１２に示すように、同形状の描画図形６０１ａ，６０１ｂが同じ位置に重なって配置された場合に、描画図形６０１ａ，６０１ｂが例えば図６．Ａの定形パターン７１ａに対する注目図形として特定されると、設定領域中において、２つの描画図形６０１ａ，６０１ｂのそれぞれにより同じ位置（図１２中の符号Ｒ１０を付す位置に相当する位置）に値が加算されることにより、図１２中の位置Ｒ１０が定形パターン７１ａの存在位置として誤って検出されてしまう。そこで、図形特定部５１では、描画パターン中において対象描画図形として選択された描画図形の基準位置が、定形形状毎に準備されるリスト中に記録される。これにより、描画パターン中に同じ定形形状であって同じ基準位置を有する複数の描画図形が存在する場合であっても、図形特定部５１にて対応するリストを参照することにより、いずれか１つの描画図形のみが対象描画図形として選択されることとなり、定形パターンの誤検出が防止される。

次に、図形特定部５１が描画パターン中の複数の描画図形から注目図形を特定する際の他の処理例について図５の処理の流れに準じて説明する。図１３は、描画パターン６２を示す図であり、複数の描画図形６２１ａ，６２１ｂ，６２１ｃ，６２１ｄを示している。図１４は定形パターン７２を示す図である。

本処理例では、定形パターン中の複数の定形図形のそれぞれに対して、折線状の輪郭のうち所望の特徴的な部位に沿って連続して存在する複数の頂点のそれぞれが特徴頂点として予め定められる。例えば、図１４の定形パターン７２に含まれる定形図形７２１ａでは、符号Ｔ１を付す点にて示す各頂点が特徴頂点とされ、定形図形７２１ｂでは、符号Ｔ２を付す点にて示す頂点が特徴頂点とされる。図１４の定形パターン７２では定形パターン７２の外接矩形（図１４中に破線にて示す。）の輪郭に重ならない各定形図形７２１ａ，７２１ｂの頂点が特徴頂点とされている。また、本処理例では、複数の特徴頂点Ｔ１，Ｔ２のうち左側かつ下側の特徴頂点Ｔ１ａ，Ｔ２ａが基準頂点とされ、定形パターン７２において各定形図形７２１ａ，７２１ｂの位置が、基準頂点Ｔ１ａ，Ｔ２ａの定形パターン７２中の所定の基準位置Ｐ０（図１４中の定形パターン７２の外接矩形の左下の頂点）に対する位置ベクトルＶ４１，Ｖ４２にて表される。なお、定形図形７２１ａ，７２１ｂにおいて基準頂点は他の特徴頂点Ｔ２とされてもよい。

図形特定部５１では、図５のステップＳ１３にて図１３中の１つの描画図形６２１ａが対象描画図形として選択されると、この対象描画図形６２１ａの左下の基準頂点Ｐ２を原点として各頂点の位置がその輪郭に沿って反時計回りにて順に取得される。続いて、定形図形の複数の定形形状のうち、この対象描画図形６２１ａの頂点の個数（１０個）と同じ個数の頂点を有する定形形状（以下、「選択定形形状」という。）が選択され、選択定形形状と同形状の定形図形を含む定形パターンが特定される。ここでは、図１４中の定形図形７２１ａと同形状の定形形状が選択定形形状として選択され、この選択定形形状を含む定形パターンとして図１４の定形パターン７２が特定されるものとする。以下の説明では、選択定形形状に対して１つの定形パターン７２のみが特定されたものとする。

選択定形形状についても、定形パターン情報を参照することにより基準頂点Ｔ１ａに相当する点を原点として折線状の輪郭に沿って連続する各頂点の位置が反時計回りにて順に取得される。そして、取得順に並ぶこれらの全頂点の位置のうち定形図形７２１ａの各特徴頂点Ｔ１に相当する頂点の位置が、対象描画図形６２１ａにおいて取得された同じ順番の頂点の位置と比較される。

図形特定部５１では、基準頂点Ｔ１ａ（に相当する頂点）を原点として取得される選択定形形状の各特徴頂点Ｔ１の位置が、基準頂点Ｐ２を原点として取得される対象描画図形６２１ａの同じ順番の頂点の位置と異なることが確認されると、続いて、対象描画図形６２１ａの輪郭上において、反時計回りでの基準頂点Ｐ２の次の頂点Ｐ２ａを原点とした場合における対象描画図形６２１ａの複数の頂点の位置が順に取得され、選択定形形状の複数の特徴頂点Ｔ１の位置と比較される。そして、選択定形形状の各特徴頂点Ｔ１の位置が、頂点Ｐ２ａを原点とした場合の対象描画図形６２１ａの同じ順番の頂点の位置に一致することが確認されることにより、対象描画図形６２１ａが候補図形とされるとともに、定形図形７２１ａの複数の特徴頂点Ｔ１にそれぞれ対応する対象描画図形６２１ａの複数の頂点が特定される。このようにして、対象描画図形６２１ａが、定形図形７２１ａの複数の特徴頂点Ｔ１と同じ相対位置関係となるとともに折線状の輪郭に沿って連続して存在する複数の頂点を有することが確認されることにより、対象描画図形６２１ａが候補図形として特定される。

このとき、選択定形形状および対象描画図形６２１ａのそれぞれでは、互いに対応する頂点（すなわち、選択定形形状の基準頂点Ｔ１ａまたは対象描画図形６２１ａの頂点Ｐ２ａ）を原点として各頂点の位置が取得されていることから、選択定形形状の各特徴頂点Ｔ１と対象描画図形６２１ａの対応する頂点との位置を合わせて選択定形形状と対象描画図形６２１ａとを重ねた状態であると捉えることができる。図形特定部５１では、選択定形形状および対象描画図形６２１ａのそれぞれに対して取得されている各頂点の位置に基づいて、選択定形形状の特徴頂点Ｔ１以外の頂点が、対象描画図形６２１ａ上に位置するか否か（すなわち、対象描画図形６２１ａの内部および輪郭に含まれるか否か）が確認される。

実際には、選択定形形状の対象描画図形６２１ａに対する位置は、図１３中に破線にて示すようになることから、図形特定部５１において選択定形形状の特徴頂点Ｔ１以外の頂点が対象描画図形６２１ａ上に位置することが確認される。これにより、対象描画図形６２１ａがこの選択定形形状を包含するとされ（ステップＳ１４）、候補図形である対象描画図形６２１ａが定形パターン７２に対する注目図形として特定される（ステップＳ１５）。換言すれば、対象描画図形６２１ａが定形パターンに含まれる複数の定形図形のいずれかと一致する、または、いずれかを包含する場合に対象描画図形６２１ａがこの定形パターンに対する注目図形として特定される。

なお、対象描画図形に対する選択定形形状が存在しない場合や、対象描画図形が選択定形形状の複数の特徴頂点Ｔ１と同じ相対位置関係となるとともにその輪郭に沿って連続して存在する複数の頂点を有しない場合、あるいは、選択定形形状と対象描画図形とを重ね合わせた際に選択定形形状の特徴頂点Ｔ１以外の頂点が対象描画図形上に位置しない場合には、対象描画図形がいずれの定形図形も包含不能とされ（ステップＳ１４）、ステップＳ１７へと進む。

ところで、本処理例の説明の前に述べた図形特定部５１の処理では、対象描画図形の各頂点の位置を取得する際に原点を左下の頂点に固定し、かつ、いずれかの定形図形と一致する対象描画図形のみを注目図形として特定することにより、図形特定部５１における処理の高速化を図っているが、本処理例では、いずれかの定形図形と一致する対象描画図形のみならず、いずれかの定形図形の複数の特徴頂点と同じ相対位置関係となる連続する複数の頂点を有し、かつ、定形図形の全体を包含可能な対象描画図形も注目図形として特定するために、対象描画図形の各頂点の位置を取得する際に原点となる頂点が順次切り換えられて定形形状との比較が行われる。したがって、本処理例における注目図形を特定する処理は、前述の図形特定部５１における処理を一般化したものと捉えることができる。

加算部５２では、図形特定部５１にて注目図形が特定されると、定形パターン７２に対する設定領域において、注目図形である対象描画図形６２１ａの基準頂点Ｔ１ａに対応する頂点Ｐ２ａを始点として、定形図形７２１ａの位置ベクトルＶ４１の逆ベクトルが指示する位置に値１が加算される（ステップＳ１６）。なお、図１３では、理解を補助するため、位置ベクトルＶ４１の逆ベクトルＶｒ４１（並びに、後述する逆ベクトルＶｒ４２）を破線の矢印にて描画パターン６２に重ねて図示している。

その後、描画図形６２１ｂが次の対象描画図形として選択され（ステップＳ１７，Ｓ１３）、上記の処理と同様に、対象描画図形の頂点の個数と比較することにより定形図形７２１ｂの定形形状が選択定形形状として選択され、この選択定形形状と同形状の定形図形を含む図１４の定形パターン７２が特定される。続いて、選択定形形状の基準頂点Ｔ２ａ（に相当する頂点）を原点とした各特徴頂点Ｔ２の位置が、図１３中の符号Ｐ２ｂを付す頂点を原点とした場合の対象描画図形６２１ｂの同じ順番の頂点の位置と一致することが確認され、対象描画図形６２１ｂが候補図形として特定される。そして、選択定形形状の各特徴頂点Ｔ２と対象描画図形６２１ｂの対応する頂点との位置を合わせて選択定形形状と対象描画図形６２１ｂとを重ねた状態において、選択定形形状の特徴頂点Ｔ２以外の頂点が対象描画図形６２１ｂ上に位置することが確認されることにより、対象描画図形６２１ｂがこの選択定形形状を包含するとされ（ステップＳ１４）、候補図形である対象描画図形６２１ｂが定形パターン７２に対する注目図形として特定される（ステップＳ１５）。加算部５２では、定形パターン７２に対する設定領域において、対象描画図形６２１ｂの頂点Ｐ２ｂを始点として、定形図形７２１ｂの位置ベクトルＶ４２の逆ベクトルＶｒ４２が指示する位置に値１が加算される（ステップＳ１６）。

処理部５では、描画パターン６２に含まれる他の描画図形６２１ｃ，６２１ｄに対しても上記ステップＳ１３〜Ｓ１６の処理が繰り返される（ステップＳ１７）。これにより、描画図形６２１ｃ，６２１ｄのそれぞれも定形パターン７２に対する注目図形として特定され、定形パターン７２に対する設定領域において描画図形６２１ｃの頂点Ｐ２ｃを始点として定形図形７２１ａの位置ベクトルＶ４１の逆ベクトルＶｒ４１が指示する位置に値１が加算され、描画図形６２１ｄの頂点Ｐ２ｄを始点として定形図形７２１ｂの位置ベクトルＶ４２の逆ベクトルＶｒ４２が指示する位置にも値１が加算される。そして、設定領域において複数の定形図形７２１ａ，７２１ｂの数に相当する値２が付与された位置を特定することにより、描画パターン６２中の定形パターン７２の存在位置が検出される（ステップＳ１８）。これにより、描画パターン６２から定形パターン７２が高速に抽出される。なお、上記説明では、選択定形形状に対して１つの定形パターン７２のみが特定されたものとしたが、選択定形形状に対して複数の定形パターンが特定される場合には、図形特定部５１におけるその後の処理は定形パターン毎に、対応する特徴頂点の位置を考慮しつつ行われる。

図１５は、図１３の描画パターン６２からの定形パターン７２の抽出結果を示す図である。図１５中において、同種の平行斜線を付す描画図形の組合せが１つの定形パターン７２に相当する。コンピュータ４では、図１５の描画パターン６２から定形パターン７２が抽出された後の残りの各図形が分割対象図形とされ、ここでは、各分割対象図形がそのままの状態で分割後の矩形図形とされる。そして、パターン描画に利用される図形描画データが生成され、図形描画データに基づいて基板９上にパターンが描画される。

以上のように、本処理例における図形特定部５１では、定形パターンに含まれる各定形図形に対して、その輪郭の特徴的な部位を規定する複数の特徴頂点が予め定められ、いずれかの定形図形の複数の特徴頂点と同じ相対位置関係となるとともに折線状の輪郭に沿って連続して存在する複数の頂点を有する候補図形が、描画パターンの複数の描画図形から特定される。そして、この定形図形の複数の特徴頂点と候補図形の対応する複数の頂点とを重ねた際に、定形図形の他の頂点が候補図形上に位置する場合に候補図形が注目図形として特定される。これにより、定形図形と形状が異なる描画図形であっても、定形図形の輪郭の特徴的な部位を輪郭の一部として有し、かつ、定形図形を包含可能なものを注目図形として複数の描画図形から適切に特定することが可能となり、描画パターンから定形パターンを高度に抽出することができる。なお、本処理例では、注目図形の特定の際における演算量を低減するために、頂点の個数を参照して選択定形形状の選択が行われるが、コンピュータ４の演算速度によっては、選択定形形状の選択は省略されてもよい。また、後述する第２の実施の形態における図形特定部５１においても、上記処理が採用されてもよい。

図１６は他の定形パターン７３を示す図である。図１６の定形パターン７３に含まれる定形図形７３１ａでは、符号Ｔ３を付す点にて示す頂点が特徴頂点とされ、定形図形７３１ｂでは、符号Ｔ４を付す点にて示す頂点が特徴頂点とされる。

図１６に示す定形パターン７３が準備され、図１７に示す描画図形６３１ａ，６３１ｂを含む描画パターン６３がコンピュータ４に入力された場合には、特徴頂点を考慮した上記処理により、図１７中の平行斜線を付す領域が定形パターン７３として抽出されることとなる。このように、上記処理によれば描画パターン６３中において、定形パターン７３の上下左右に領域が付加されたような描画図形の組合せが存在する場合にも、描画パターン６３から定形パターン７３を抽出することが可能となる。なお、図１７の描画パターン６３において、定形パターン７３の抽出後の残りの図形は分割対象図形とされ、図１７中に破線にて示すように複数の矩形図形に分割される。

次に、描画パターン中の存在位置が検出された２つの定形パターンが互いに重なる場合について述べる。例えば、図１８．Ａに示す定形パターン７４ａおよび図１８．Ｂに示す定形パターン７４ｂが準備された際に、図１９に示す描画パターン６４が入力されると、位置検出部５３により描画パターン６４中の定形パターン７４ａ，７４ｂのそれぞれの存在位置が検出される。このとき、描画パターン６４において定形パターン７４ａに含まれる複数の定形図形の領域（すなわち、図１９中に一点鎖線にて囲む領域に含まれる描画図形６４１が占める領域であり、以下、「存在領域」という。）の一部と、定形パターン７４ｂの存在領域（すなわち、図１９中に二点鎖線にて囲む領域に含まれる描画図形６４１が占める領域）の一部とが重なる。この場合に、パターン描画装置１において定形パターン７４ａ，７４ｂのそれぞれを描画すると、図１９中の描画図形６４１ａに対応する基板９上の領域に対して電子ビームの照射が重複して行われることとなり（いわゆる、多重露光）、パターン描画としては好ましくない。

そこで、位置検出部５３では、各定形パターン７４ａ，７４ｂに対して予め準備される評価値を参照することにより描画パターン６４から抽出すべき１つの定形パターンが選択される。ここで、定形パターン抽出処理の際に準備される評価値について説明する。例えば、図１８．Ａの定形パターン７４ａでは、仮に、７個の定形図形のそれぞれを矩形図形に分割した場合に各定形図形が１つの矩形図形とされるため、定形パターン７４ａを矩形図形に分割した際の分割数は７となる。なお、定形パターン７４ａでは全ての定形図形が矩形とされるため、分割数が定形図形の個数に等しいが、矩形以外の定形図形を含む場合は分割数は定形図形の個数よりも多くなる。また、仮に、定形パターン７４ａを基板９上に描画する際には、図１のマスク部２２１上においてビーム出射部２１からの電子ビームが照射される領域よりも定形パターン７４ａに対応する開口パターンが大きいため、図１８．Ａ中に符号Ｋ１を付して示す領域に相当するマスク部２２１上の領域に電子ビームが照射されて基板９上にこの領域Ｋ１に含まれる定形図形が描画され、続いて、マスク部２２１上における電子ビームの照射位置が図１８．Ａ中に符号Ｋ２を付して示す領域の中央に相当する位置に変更されて基板９上にこの領域Ｋ２に含まれる定形図形が描画される。すなわち、パターン描画装置１において定形パターン７４ａを描画する際の描画動作が２回となる。したがって、コンピュータ４では、定形パターン７４ａの分割数７から、定形パターン７４ａを描画する際の描画動作の回数２を引いた値５が定形パターン７４ａに対する評価値として予め準備される。また、図１８．Ｂの定形パターン７４ｂでは、矩形図形に分割した際の分割数は３となり、定形パターン７４ｂを描画する際の描画動作の回数は１となるため、評価値は２となる。

位置検出部５３では、２つの定形パターン７４ａ，７４ｂに対して予め準備された評価値が比較され、評価値が大きい定形パターン７４ａのみが描画パターンから抽出される。これにより、定形パターン７４ａ，７４ｂの存在領域が重なる場合であっても、描画パターンから好ましい（描画動作回数を少なくする）定形パターンを抽出することが実現される。

なお、図１９の描画パターン６４では定形パターン７４ａに含まれる一部の定形図形と、定形パターン７４ｂに含まれる一部の定形図形とが重なるが、評価値を利用した好ましい定形パターンの選択は、ある定形パターンの一部の定形図形と、他の定形パターンの一部の定形図形とが部分的に重なる場合や、ある定形パターンの全部の定形図形と他の定形パターンの一部の定形図形とが重なる場合等にも行われてもよい。すなわち、コンピュータ４では、描画パターン中のある１つの定形パターンの存在領域の少なくとも一部と他の１つの定形パターンの存在領域の少なくとも一部とが重なる場合に、一方の定形パターンを矩形図形に分割した際の分割数からこの定形パターンを描画する際の描画動作の回数を引いた評価値と、他方の定形パターンを矩形図形に分割した際の分割数からこの定形パターンを描画する際の描画動作の回数を引いた評価値とが比較され、２つの定形パターンのうち大きい評価値が導かれる定形パターンのみが描画パターンから抽出される。なお、後述する第２の実施の形態における第２位置検出部５３ｂにおいても、上記処理が採用されてもよい。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明を行う。図２０は、第２の実施の形態に係るコンピュータ４がプログラムを実行することにより実現する機能構成を示すブロック図であり、図２０において処理部５ａ（図形特定部５１、位置情報生成部５１ａ、加算部５２、第１位置検出部５３ａ、第２位置検出部５３ｂ）がＣＰＵ４１等により実現される機能を示す。図２１．Ａおよび図２１．Ｂは、コンピュータ４が描画パターンから定形パターンを抽出する処理の流れを示す図である。

コンピュータ４では、第１の実施の形態と同様に、各定形パターンに含まれる複数の定形図形のそれぞれの形状、および、各定形パターン中の所定の基準位置に対する各定形図形の位置ベクトルを示す定形パターン情報４４２が準備される。図２２は定形パターン７５を示す図である。実際には、定形パターン７５は、各定形図形７５１ａ〜７５１ｄの定形形状の種類と、この定形図形７５１ａ〜７５１ｄの左下の基準頂点（図２２中に符号Ｐ１を付す頂点）の定形パターン７５中の基準位置Ｐ０（図２２中に破線にて示す定形パターン７５の外接矩形の左下の頂点）に対する位置ベクトルＶ５１，Ｖ５２，Ｖ５３，Ｖ５４との組合せにより表現されている。

また、後述する描画パターン中の複数の描画図形に多く含まれる所定の図形（以下、「多用図形」という。）の形状（以下、「多用形状」という。）を示す多用図形形状情報４４３も操作者によりコンピュータ４へと入力され、固定ディスク４４に記憶されて準備される（ステップＳ１１ａ）。本実施の形態では、図２３に示す多用形状Ｂ１が多用図形を示すものとして準備される。

定形パターン情報４４２および多用図形形状情報４４３が準備されると、描画パターンのデータがコンピュータ４へと入力されて固定ディスク４４に記憶され（ステップＳ１２）、描画パターンが固定ディスク４４から処理部５へと出力される。

図２４は、描画パターン６５を示す図である。図形特定部５１では、図２４中の描画パターン６５において符号６５１ａを付す描画図形が対象描画図形として選択される（ステップＳ１３）。そして、第１の実施の形態と同様に、対象描画図形６５１ａが定形図形の各定形形状と比較され、いずれかの定形形状と一致するか否かが確認される。実際には、対象描画図形６５１ａは定形パターン７５中の定形図形７５１ａの定形形状と同じであるため（ステップＳ１４）、対象描画図形６５１ａが注目図形の候補として特定される（ステップＳ１４ａ）。

続いて、対象描画図形６５１ａと多用図形を示す多用形状Ｂ１とが比較され、対象描画図形６５１ａが多用形状Ｂ１と同形状でない（すなわち、対象描画図形６５１ａが多用図形ではない）ことが確認されることにより（ステップＳ１４ｂ）、対象描画図形６５１ａが注目図形として特定される（ステップＳ１５）。このように、対象描画図形６５１ａが、複数の定形図形７５１ａ〜７５１ｄから多用図形と同形状のものを除いた定形図形（以下、「選択定形図形」という。）のいずれかと一致する場合に、対象描画図形６５１ａが注目図形として特定されることとなる。図２２の定形パターン７５では、定形図形７５１ｂ，７５１ｃのみが多用形状Ｂ１と同形状となるため、定形図形７５１ａ，７５１ｄが選択定形図形となる。なお、図形特定部５１にて、定形図形の複数種類の定形形状のうち多用図形と異なる形状となる定形形状を予め特定しておくことにより、対象描画図形６５１ａに一致する定形形状を特定すると同時に対象描画図形６５１ａが注目図形として特定されてもよい。

加算部５２では、図２５に示す定形パターン７５に対する設定領域において、対象描画図形６５１ａの左下の基準頂点Ｐ２を始点として、対応する定形図形７５１ａの位置ベクトルＶ５１の逆ベクトルＶｒ５１が指示する位置Ｒ４１に値１が加算される（ステップＳ１６）。

設定領域に値が加算されると、図形特定部５１では、描画パターン６５において未選択の描画図形の有無が確認される。ここでは、未選択の描画図形が存在するため（ステップＳ１７）、図２４の描画パターン６５中の符号６５１ｂを付す描画図形が次の対象描画図形として選択される（ステップＳ１３）。続いて、対象描画図形６５１ｂが定形図形のいずれかの定形形状と一致することが確認され（ステップＳ１４）、対象描画図形６５１ｂが注目図形の候補として特定される（ステップＳ１４ａ）。そして、対象描画図形６５１ｂと多用図形を示す多用形状Ｂ１とが比較され、対象描画図形６５１ｂが多用形状Ｂ１と同形状である（すなわち、対象描画図形６５１ｂが多用図形である）ことが確認されると（ステップＳ１４ｂ）、描画パターン６５中における対象描画図形６５１ｂの左下の基準頂点の位置が、多用図形位置情報として位置情報生成部５１ａにて記憶される（ステップＳ１５ａ）。なお、位置情報生成部５１ａでは、多用図形である最初の対象描画図形に対しては多用図形位置情報が新規に生成されるが、その後に多用図形として特定される対象描画図形に対しては、後述するように多用図形位置情報に当該対象描画図形の位置を追加する更新が行われる。

続いて、描画パターン６５では符号６５１ｃを付す描画図形が次の対象描画図形として選択され（ステップＳ１７，ステップＳ１３）、対象描画図形６５１ｃがいずれかの定形形状と一致することが確認されて注目図形の候補として特定される（ステップＳ１４，Ｓ１４ａ）。そして、対象描画図形６５１ｃが多用図形を示す多用形状Ｂ１と同形状であることが確認されると（ステップＳ１４ｂ）、描画パターン６５中の対象描画図形６５１ｃの左下の基準頂点の位置が、位置情報生成部５１ａにて記憶される多用図形位置情報に追加されて多用図形位置情報が更新される（ステップＳ１５ａ）。なお、対象描画図形がいずれの定形形状とも一致しない場合には（ステップＳ１４）、描画パターン６５中の次の対象描画図形の選択が行われる（ステップＳ１７，Ｓ１３）。

このようにして、処理部５ａでは、描画パターン６５に含まれる全ての描画図形に対して上記処理が繰り返される（ステップＳ１７）。これにより、図形特定部５１では、定形パターン情報４４２および多用図形形状情報４４３を参照して、描画パターン６５中の複数の描画図形から定形パターン７５に含まれる選択定形図形７５１ａ，７５１ｄのいずれかと一致する複数の注目図形が特定され、加算部５２では定形パターン７５に対する設定領域において、複数の注目図形のそれぞれを始点として、対応する定形図形の位置ベクトルの逆ベクトルが指示する位置に所定の値が加算されることとなる。また、位置情報生成部５１ａでは、複数の描画図形から特定された多用図形の描画パターン６５中の位置を示す最終的な多用図形位置情報が生成される。

図２５の設定領域では、前述の描画図形６５１ａを始点として逆ベクトルＶｒ５１が指示する位置Ｒ４１に加えて、描画図形６５１ｄを始点として逆ベクトルＶｒ５４が指示する位置Ｒ４１、描画図形６５１ｅを始点として逆ベクトルＶｒ５１が指示する位置Ｒ４２、描画図形６５１ｆを始点として逆ベクトルＶｒ５４が指示する位置Ｒ４２、並びに、描画図形６５１ｇを始点として逆ベクトルＶｒ５４が指示する位置Ｒ４３もそれぞれ特定されて値１が加算され、位置Ｒ４１，Ｒ４２の値は２、位置Ｒ４３の値は１、他の位置の値は０となる。また、描画パターン６５中の描画図形６５１ｂ，６５１ｃに加えて描画図形６５１ｈ〜６５１ｋも多用図形として特定され、多用図形位置情報には描画図形６５１ｂ，６５１ｃ，６５１ｈ〜６５１ｋの位置が記録される。

なお、図２２の定形パターン７５では複数（２つ）の選択定形図形７５１ａ，７５１ｄが存在するが、多用図形と同形状の定形図形を含む限り定形パターンには１つの選択定形図形のみが存在していてもよい。すなわち、図形特定部５１では、複数の描画図形から少なくとも１つの選択定形図形のいずれかと一致する少なくとも１つの注目図形が特定される。

上記説明では１つの定形パターン７５が準備されるものとして説明を行ったが、実際には、複数の定形パターンが準備される。そして、定形パターン情報および多用図形形状情報を参照して、描画パターン６５中の複数の描画図形から各定形パターンに含まれる選択定形図形のいずれかと一致する複数の注目図形が定形パターン毎に特定され、各定形パターンに対する設定領域において、この定形パターンに対して特定された複数の注目図形のそれぞれを始点として、対応する定形図形の位置ベクトルの逆ベクトルが指示する位置に所定の値が加算される。

各設定領域において描画パターン中の複数の注目図形の全てに対応する値の加算が行われると（ステップＳ１７）、第１位置検出部５３ａでは、１つの定形パターンが選択され（ステップＳ２１）、描画パターン６５中のこの定形パターンの存在位置の候補（以下、「存在候補位置」という。）が検出される（ステップＳ２２）。例えば、図２２の定形パターン７５が選択された場合には、図２５に示す定形パターン７５に対する設定領域において、定形パターン７５に含まれる選択定形図形７５１ａ，７５１ｄの数（すなわち、２）の値が付与された位置Ｒ４１，Ｒ４２が特定され、図２４の描画パターン６５中の位置Ｒ４１，Ｒ４２が定形パターン７２の存在候補位置としてそれぞれ検出される。

定形パターンの存在候補位置が検出されると、第２位置検出部５３ｂでは、この定形パターンが多用図形と同形状の定形図形を含むか否かが確認される。図２２の定形パターン７５では、多用図形と同形状の定形図形７５１ｂ，７５１ｃを含むことが確認され（ステップＳ２３）、続いて、多用図形位置情報に基づいて定形パターン７５の最終的な存在位置となり得る存在候補位置が特定される（ステップＳ２４）。

具体的には、まず、図２４の描画パターン６５中の一方の存在候補位置Ｒ４１が選択され、存在候補位置Ｒ４１を始点として多用図形と同形状の一方の定形図形７５１ｂの位置ベクトルＶ５２が指示する位置Ｒ５１が算出され、位置Ｒ５１が多用図形位置情報に含まれるか否かが確認される。ここでは、位置Ｒ５１が多用図形位置情報に含まれる（すなわち、多用図形である描画図形６５１ｂの基準頂点と重なる）ため、続いて、存在候補位置Ｒ４１を始点として多用図形と同形状の他方の定形図形７５１ｃの位置ベクトルＶ５３が指示する位置Ｒ５２が算出される。そして、位置Ｒ５２も多用図形位置情報に含まれることが確認されことにより、存在候補位置Ｒ４１が定形パターン７５の最終的な存在位置となり得るものとして特定される。すなわち、第２位置検出部５３ｂでは、存在候補位置を始点として多用図形と同形状の全ての定形図形の位置ベクトルが指示する位置が多用図形位置情報に含まれることにより、この存在候補位置が最終的な存在位置となり得るものとして特定される。

また、図２４の描画パターン６５中の他方の存在候補位置Ｒ４２においても同様に、存在候補位置Ｒ４２を始点として多用図形と同形状の一方の定形図形７５１ｂの位置ベクトルＶ５２が指示する位置Ｒ５３が算出される。位置Ｒ５３は多用図形位置情報に含まれない（すなわち、いずれの多用図形の基準頂点とも重ならない）ため、存在候補位置Ｒ４２は定形パターン７５の最終的な存在位置となり得ないとされる。なお、位置Ｒ５３の算出のみが行われた段階で、存在候補位置Ｒ４２が最終的な存在位置となり得ないことが確認されるため、存在候補位置Ｒ４２を始点とする他方の定形図形７５１ｃの位置ベクトルＶ５３が指示する位置の算出は行われない（すなわち、図２４中において破線にて示す矢印Ｖ５３が指示する位置の算出は行われない。）。

実質的には、第２位置検出部５３ｂにおける上記処理では、描画パターン６５中の各存在候補位置に基準位置Ｐ０を合わせるようにして定形パターン７５を配置した際に、定形パターン７５に含まれる多用図形と同形状の全ての定形図形７５１ｂ，７５１ｃの位置に描画パターン６５に含まれる多用図形が存在することが、多用図形位置情報に基づいて確認される場合に、この存在候補位置が定形パターン７５の最終的な存在位置として検出される。そして、最終的な存在位置となり得るとされた存在候補位置Ｒ４１のみが定形パターン７５の最終的な存在位置として検出され（ステップＳ２５）、描画パターン６５から定形パターン７５が抽出される。

定形パターン７５の最終的な存在位置が検出されると、未選択の定形パターンの有無が確認される。未選択の定形パターンが存在する場合には（ステップＳ２６）、次の定形パターンの選択が行われ（ステップＳ２１）、この定形パターンの存在候補位置が検出された後（ステップＳ２２）、定形パターンが多用図形と同形状の定形図形を含むか否かが確認される。ここで、多用図形と同形状の定形図形を含まないと確認された場合には（ステップＳ２３）、存在候補位置がそのまま定形パターンの最終的な存在位置として検出され（ステップＳ２５）、描画パターン６５から抽出される。なお、定形パターンが多用図形と同形状の定形図形を含む場合において（ステップＳ２３）、いずれの存在候補位置も最終的な存在位置となり得ないとされた場合には（ステップＳ２４）、ステップＳ２５はスキップされる。また、ステップＳ２２において設定領域中に定形パターンに含まれる定形図形の数の値が付与された位置が無いため、存在候補位置が検出されない場合には、描画パターン中にはこの定形パターンが存在しないものとされ、ステップＳ２６へと進む。

全ての定形パターンに対して上記ステップＳ２１〜Ｓ２５の処理が繰り返されると（ステップＳ２６）、コンピュータ４による定形パターン抽出処理が終了する。

なお、ステップＳ１１ａにおいて複数種類の多用形状を示す多用図形形状情報が準備される場合には、位置情報生成部５１ａでは多用図形位置情報が多用形状毎に生成され、第２位置検出部５３ｂにおける定形パターンの最終的な存在位置の検出において、描画パターン中の存在候補位置に定形パターンを配置した際における多用図形と同形状の定形図形の位置での多用図形の存否が、対応する多用形状の多用図形位置情報に基づいて確認される。

以上のように、第２の実施の形態に係るコンピュータ４では、複数の描画図形のうち、多用図形と異なる形状となるいずれかの選択定形図形に一致するものが注目図形として特定され、設定領域において各注目図形を始点として対応する選択定形図形の位置ベクトルの逆ベクトルが指示する位置に値が加算される。そして、設定領域において定形パターンに含まれる選択定形図形の数に一致する値が付与された位置を特定することにより、描画パターン中の定形パターンの存在候補位置が検出され、この存在候補位置に当該定形パターンを配置した際に、多用図形と同形状の定形図形と位置および形状が一致する描画図形が存在する場合に、存在候補位置が定形パターンの最終的な存在位置として検出される。

ここで、仮に、第１の実施の形態における定形パターン抽出処理を図２４の描画パターン６５に対して行うとすると、図２２の定形パターン７５が多用図形と同形状の２個の定形図形を含み、描画パターン６５中には６個の多用図形が含まれるため、加算部５２が各多用図形に基づいて設定領域中の値を加算すべき位置を算出して当該位置に値を加算する処理は１２回行われることになる。これに対し、本実施の形態では、描画パターン６５中の各多用図形については注目図形とせずに、第２位置検出部５３ｂにおいて存在候補位置を始点として定形パターン７５中の多用図形と同形状の２個の定形図形の位置ベクトルが指示する位置を算出して当該位置が多用図形位置情報に含まれるか否かの確認が行われる。正確には、前述のように、３個の位置Ｒ５１，Ｒ５２，Ｒ５３のみが算出されて多用図形位置情報に含まれるか否かが確認される。

第１の実施の形態における加算部５２の処理と、本実施の形態における第２位置検出部５３ｂの処理とは異なるものであるため、一概に比較することはできないが、定形パターンが多用図形と同形状のｍ個の定形図形を含み、描画パターンがｎ個の多用図形を含む場合には、第１の実施の形態における加算部５２の処理は（ｍ×ｎ）回行われるのに対して、本実施の形態における第２位置検出部５３ｂの処理回数はこれよりも少なくなり、描画パターン中の多用図形の個数が多くなると、第１の実施の形態における加算部５２の処理量と本実施の形態における第２位置検出部５３ｂの処理量との差はより増大する。一般的に、半導体の基板上に描画されるパターンは多数の多用図形を含むため、第１の実施の形態における加算部５２の処理と本実施の形態における第２位置検出部５３ｂの処理とを比較すると、通常、処理に要する時間は２桁以上異なる。このように、本実施の形態における定形パターン抽出処理によれば、描画パターンが多用図形を含む場合に、第１の実施の形態における処理よりも高速に描画パターンから定形パターンを抽出することが可能となる。

本実施の形態における図形特定部５１においても、描画パターン中の複数の描画図形から定形パターンに含まれる選択定形図形のいずれかを包含する注目図形が特定されてもよい。例えば、図１３および図１４を参照して説明を行った処理例と同様に、定形パターンに含まれる各選択定形図形に対して折線状の輪郭に沿って連続して存在する複数の特徴頂点が予め定められ、いずれかの選択定形図形の複数の特徴頂点と同じ相対位置関係となるとともに折線状の輪郭に沿って連続して存在する複数の頂点を有する候補図形が、描画パターンの複数の描画図形から特定される。そして、この選択定形図形の複数の特徴頂点と候補図形の対応する複数の頂点とを重ねた際に、選択定形図形の他の頂点が候補図形上に位置する場合に候補図形が注目図形として特定される。これにより、選択定形図形と形状が異なる描画図形であっても、選択定形図形の複数の特徴頂点と同様の複数の頂点を有し、かつ、選択定形図形を包含可能なものを注目図形として複数の描画図形から適切に特定することが可能となり、描画パターンから定形パターンを高度に抽出することが実現される。

また、図２６に示す定形パターン７６が準備された場合であって、図２３に示す多用形状Ｂ１が多用図形を示すものとして準備された場合には、定形パターン７６に含まれる複数の定形図形の全てが多用図形と同形状となる。この場合には、図形特定部５１において、１つの定形図形が強制的に選択定形図形として選択される。例えば、図２７に示す描画パターン６６が入力される場合に、図２６中の符号７６１を付す１つの定形図形が選択定形図形として選択されるとすると、図形特定部５１では描画パターン６６中の各描画図形が選択定形図形７６１に対応する注目図形として特定され、図２８に示す定形パターン７６に対する設定領域中において、各描画図形を始点として定形図形７６１の位置ベクトルＶ６１の逆ベクトルＶｒ６１が指示する位置Ｒ６１，Ｒ６２，Ｒ６３，Ｒ６４に値１が付与されてこれらの位置Ｒ６１〜Ｒ６４が定形パターン７６の存在候補位置とされる。また、この場合には、描画パターン６６中の選択定形図形７６１の定形形状と一致する各描画図形の位置を示す多用図形位置情報も生成される。

そして、図２７の描画パターン６６中において各存在候補位置Ｒ６１〜Ｒ６４を始点として、定形パターン７６に含まれる選択定形図形以外の定形図形の位置ベクトルＶ６２，Ｖ６３が指示する位置が多用図形位置情報に含まれる場合に、この存在候補位置が定形パターン７６の最終的な存在位置として検出される。実際には、存在候補位置Ｒ６１が定形パターン７６の最終的な存在位置として検出される。これにより、定形パターン７６に含まれる全ての定形図形が多用図形と同形状であっても、描画パターン６６から定形パターン７６を高速に抽出することが実現される。なお、存在候補位置Ｒ６２〜Ｒ６４を始点として位置ベクトルＶ６２が指示する位置は多用図形位置情報に含まれないため、これらの存在候補位置Ｒ６２〜Ｒ６４を始点として位置ベクトルＶ６３（図２６中にて破線の矢印にて示す。）が指示する位置の算出は行われない。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

上記実施の形態において、定形パターン情報（および多用図形形状情報）を記憶する記憶部としての機能は、必ずしも固定ディスク４４により実現される必要はなく、ＲＡＭ４３等により実現されてもよい。

定形パターン情報は必ずしも各定形図形の形状、および、定形パターン中における各定形図形の位置ベクトルを明確に示すものである必要はなく、各定形図形の形状および位置ベクトルが取得可能な情報（例えば、ベクトルデータとして示されたもの等）であればいかなるものであってもよい。また、複数の定形パターンが準備される場合に、少なくとも１つの定形パターンが複数の定形図形が配置されたものであるならば、複数の定形パターンに１つの定形図形のみを含む定形パターンが含まれていてもよい。

上記第１および第２の実施の形態では、注目図形に基づいて特定される各設定領域中の位置に加算部５２により値１が加算されるため、定形パターンに含まれる複数の定形図形の数に一致する位置が定形パターンの存在位置（または、存在候補位置）として検出されるが、加算部５２により設定領域中に加算される値が１以外の値である場合には、定形パターンに含まれる複数の定形図形の数とその値との積と同じ値を有する設定領域中の位置が定形パターンの存在位置とされる。すなわち、位置検出部５３（または、第１位置検出部５３ａ）では、設定領域において複数の定形図形の数に相当する値が付与された位置が特定されることにより、描画パターン中の定形パターンの存在位置が検出される。

上記実施の形態において、パターン描画装置１では描画用のエネルギービームとして、電子ビーム以外に光ビーム等が用いられてもよい。また、光ビームが利用される場合には、例えばガラス板に遮光パターンが形成されることにより、マスク部における開口パターンが構成されてもよい。すなわち、マスク部において定形パターンに対応する形状のビーム通過領域が形成されることにより、基板９上に定形パターンを描画することが可能となる。

また、マスク部２２１を通過した電子ビームの基板９上における照射位置は、ヘッド部２に対して基板９を相対的に移動することにより変更されてもよい。さらに、パターンが描画される基板９は必ずしも半導体基板である必要はなく、プリント配線基板、ガラス基板等であってもよい。

パターン描画装置の構成を示す図である。 コンピュータの構成を示す図である。 コンピュータが実現する機能構成を示すブロック図である。 描画パターンを示す図である。 描画パターンから定形パターンを抽出する処理の流れを示す図である。 定形パターンを示す図である。 定形パターンを示す図である。 定形パターンを示す図である。 定形パターンに含まれる定形図形の形状の種類を示す図である。 描画パターンを示す図である。 設定領域を示す図である。 設定領域を示す図である。 設定領域を示す図である。 描画パターンからの定形パターンの抽出結果を示す図である。 描画パターンに含まれる全ての描画図形の分割結果を示す図である。 描画パターンを示す図である。 描画パターンを示す図である。 定形パターンを示す図である。 描画パターンからの定形パターンの抽出結果を示す図である。 定形パターンを示す図である。 描画パターンを示す図である。 定形パターンを示す図である。 定形パターンを示す図である。 描画パターンを示す図である。 第２の実施の形態に係るコンピュータが実現する機能構成を示すブロック図である。 描画パターンから定形パターンを抽出する処理の流れを示す図である。 描画パターンから定形パターンを抽出する処理の流れを示す図である。 定形パターンを示す図である。 多用図形の形状を示す図である。 描画パターンを示す図である。 設定領域を示す図である。 定形パターンを示す図である。 描画パターンを示す図である。 設定領域を示す図である。

符号の説明

１ パターン描画装置
３ ステージ
４ コンピュータ
９ 基板
２１ ビーム出射部
４４ 固定ディスク
５１ 図形特定部
５１ａ 位置情報生成部
５２ 加算部
５３ 位置検出部
５３ａ 第１位置検出部
５３ｂ 第２位置検出部
６０〜６６ 描画パターン
７０，７１ａ〜７１ｃ，７２，７３，７４ａ，７４ｂ，７５，７６ 定形パターン
２２１ マスク部
２２３ 照射位置変更部
４４１ プログラム
４４２ 定形パターン情報
４４３ 多用図形形状情報
６０１ａ，６０１ｂ，６１１ａ〜６１１ｍ，６２１ａ〜６２１ｄ，６３１ａ，６３１ｂ，６４１，６４１ａ，６５１ａ〜６５１ｋ 描画図形
７１１，７１１ａ〜７１１ｃ，７２１ａ，７２１ｂ，７３１ａ，７３１ｂ，７５１ａ〜７５１ｄ，７６１ 定形図形
Ｐ０ 基準位置
Ｒ１０，Ｒ１１〜Ｒ１４，Ｒ２１〜Ｒ２５，Ｒ３１〜Ｒ３５，Ｒ４１〜Ｒ４３，Ｒ５１〜Ｒ５３，Ｒ６１〜Ｒ６４ 位置
Ｓ１１，Ｓ１１ａ，Ｓ１５，Ｓ１５ａ，Ｓ１６，Ｓ１８，Ｓ２２，Ｓ２５ ステップ
Ｔ１〜Ｔ４，Ｔ１ａ，Ｔ２ａ 特徴頂点
Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ２１〜Ｖ２４，Ｖ３１〜Ｖ３４，Ｖ４１，Ｖ４２，Ｖ５１〜Ｖ５４，Ｖ６１〜Ｖ６３ 位置ベクトル
Ｖｒ１１，Ｖｒ１２，Ｖｒ２１〜Ｖｒ２４，Ｖｒ３１〜Ｖｒ３４，Ｖｒ４１，Ｖｒ４２，Ｖｒ５１，Ｖｒ５４，Ｖｒ６１ 逆ベクトル

Claims (12)

1. 基板に描画される複数の描画図形が配置された描画パターンから複数の定形図形が配置された定形パターンを抽出する定形パターン抽出装置であって、
   定形パターンに含まれる複数の定形図形のそれぞれの形状、および、前記定形パターン中の所定の基準位置に対する前記複数の定形図形のそれぞれの位置ベクトルを示す定形パターン情報を記憶する記憶部と、
   前記定形パターン情報を参照して、描画パターンに含まれる複数の描画図形から前記複数の定形図形のいずれかと一致する、または、いずれかを包含する複数の注目図形を特定する図形特定手段と、
   前記描画パターンに対応する領域であって各位置に値を格納することができる初期化された二次元領域において、前記複数の注目図形のそれぞれを始点として、対応する定形図形の前記位置ベクトルの逆ベクトルが指示する位置に所定の値を加算する加算手段と、
   前記加算手段により前記複数の注目図形の全てに対応する値の加算後の前記二次元領域において、前記複数の定形図形の数に相当する値が付与された位置を特定することにより、前記描画パターン中の前記定形パターンの存在位置を検出する位置検出手段と、
   を備えることを特徴とする定形パターン抽出装置。
2. 請求項１に記載の定形パターン抽出装置であって、
   前記複数の定形図形のそれぞれに対して、折線状の輪郭に沿って連続して存在する複数の特徴頂点が予め定められており、
   前記図形特定手段が、前記複数の描画図形のうち前記複数の特徴頂点と同じ相対位置関係となるとともに折線状の輪郭に沿って連続して存在する複数の頂点を有する候補図形を特定し、さらに、前記複数の特徴頂点と前記候補図形の前記複数の頂点とを重ねた際に前記複数の特徴頂点を有する定形図形の他の頂点が前記候補図形上に位置する場合に前記候補図形を注目図形として特定することを特徴とする定形パターン抽出装置。
3. 基板に描画される複数の描画図形が配置された描画パターンから複数の定形図形が配置された定形パターンを抽出する定形パターン抽出装置であって、
   定形パターンに含まれる複数の定形図形のそれぞれの形状、および、前記定形パターン中の所定の基準位置に対する前記複数の定形図形のそれぞれの位置ベクトルを示す定形パターン情報、並びに、描画パターン中の複数の描画図形に含まれる所定の多用図形の形状を示す多用図形形状情報を記憶する記憶部と、
   前記定形パターン情報および前記多用図形形状情報を参照して、前記複数の描画図形から、前記複数の定形図形から前記多用図形と同形状の図形を除いた少なくとも１つの選択定形図形のいずれかと一致する、または、いずれかを包含する少なくとも１つの注目図形を特定する図形特定手段と、
   前記複数の描画図形から特定された前記多用図形の前記描画パターン中の位置を示す多用図形位置情報を生成する位置情報生成手段と、
   前記描画パターンに対応する領域であって各位置に値を格納することができる初期化された二次元領域において、前記少なくとも１つの注目図形のそれぞれを始点として、対応する定形図形の前記位置ベクトルの逆ベクトルが指示する位置に所定の値を加算する加算手段と、
   前記加算手段により前記少なくとも１つの注目図形の全てに対応する値の加算後の前記二次元領域において、前記少なくとも１つの選択定形図形の数に相当する値が付与された位置を特定することにより、前記描画パターン中の前記定形パターンの存在候補位置を検出する第１位置検出手段と、
   前記描画パターン中の前記存在候補位置に前記定形パターンを配置した際に、前記定形パターンに含まれる前記多用図形と同形状の全ての図形の位置に前記描画パターンに含まれる前記多用図形が存在することが前記多用図形位置情報に基づいて確認される場合に、前記存在候補位置を前記定形パターンの最終的な存在位置として検出する第２位置検出手段と、
   を備えることを特徴とする定形パターン抽出装置。
4. 請求項３に記載の定形パターン抽出装置であって、
   前記少なくとも１つの選択定形図形のそれぞれに対して、折線状の輪郭に沿って連続して存在する複数の特徴頂点が予め定められており、
   前記図形特定手段が、前記複数の描画図形のうち前記複数の特徴頂点と同じ相対位置関係となるとともに折線状の輪郭に沿って連続して存在する複数の頂点を有する候補図形を特定し、さらに、前記複数の特徴頂点と前記候補図形の前記複数の頂点とを重ねた際に前記複数の特徴頂点を有する選択定形図形の他の頂点が前記候補図形上に位置する場合に前記候補図形を注目図形として特定することを特徴とする定形パターン抽出装置。
5. 請求項３または４に記載の定形パターン抽出装置であって、
   前記定形パターンに含まれる前記複数の定形図形の全てが前記多用図形と同形状である場合に、前記図形特定手段において、一の定形図形が前記少なくとも１つの選択定形図形として選択されることを特徴とする定形パターン抽出装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の定形パターン抽出装置であって、
   複数の定形パターンが準備され、
   前記加算手段が、前記複数の定形パターンのそれぞれに対して個別に前記二次元領域を設定することを特徴とする定形パターン抽出装置。
7. 請求項６に記載の定形パターン抽出装置であって、
   前記描画パターン中の一の定形パターンの存在領域の少なくとも一部と他の一の定形パターンの存在領域の少なくとも一部とが重なる場合に、前記一の定形パターンを矩形図形に分割した際の分割数から前記一の定形パターンを描画する際の描画動作の回数を引いた評価値と、前記他の一の定形パターンを矩形図形に分割した際の分割数から前記他の一の定形パターンを描画する際の描画動作の回数を引いた評価値とが比較され、前記一の定形パターンおよび前記他の一の定形パターンのうち、大きい評価値が導かれる定形パターンのみが前記描画パターンから抽出されることを特徴とする定形パターン抽出装置。
8. 基板上にパターンを描画するパターン描画装置であって、
   請求項１ないし７のいずれかに記載の定形パターン抽出装置と、
   基板を保持するステージと、
   基板に向けて描画用のエネルギービームを出射するビーム出射部と、
   前記定形パターンに対応するビーム通過領域を有し、前記ビーム出射部から前記ステージ上の基板に至る前記エネルギービームの経路上に配置されるマスク部と、
   前記定形パターン抽出装置により検出された前記定形パターンの前記存在位置へと前記マスク部を通過した前記エネルギービームの照射位置を変更する照射位置変更手段と、
   を備えることを特徴とするパターン描画装置。
9. 基板に描画される複数の描画図形が配置された描画パターンから複数の定形図形が配置された定形パターンを抽出する定形パターン抽出方法であって、
   定形パターンに含まれる複数の定形図形のそれぞれの形状、および、前記定形パターン中の所定の基準位置に対する前記複数の定形図形のそれぞれの位置ベクトルを示す定形パターン情報を準備する準備工程と、
   前記定形パターン情報を参照して、描画パターンに含まれる複数の描画図形から前記複数の定形図形のいずれかと一致する、または、いずれかを包含する複数の注目図形を特定する図形特定工程と、
   前記描画パターンに対応する領域であって各位置に値を格納することができる初期化された二次元領域において、前記複数の注目図形のそれぞれを始点として、対応する定形図形の前記位置ベクトルの逆ベクトルが指示する位置に所定の値を加算する加算工程と、
   前記加算工程により前記複数の注目図形の全てに対応する値の加算後の前記二次元領域において、前記複数の定形図形の数に相当する値が付与された位置を特定することにより、前記描画パターン中の前記定形パターンの存在位置を検出する位置検出工程と、
   を備えることを特徴とする定形パターン抽出方法。
10. 基板に描画される複数の描画図形が配置された描画パターンから複数の定形図形が配置された定形パターンを抽出する定形パターン抽出方法であって、
    定形パターンに含まれる複数の定形図形のそれぞれの形状、および、前記定形パターン中の所定の基準位置に対する前記複数の定形図形のそれぞれの位置ベクトルを示す定形パターン情報、並びに、描画パターン中の複数の描画図形に含まれる所定の多用図形の形状を示す多用図形形状情報を準備する準備工程と、
    前記定形パターン情報および前記多用図形形状情報を参照して、前記複数の描画図形から、前記複数の定形図形から前記多用図形と同形状の図形を除いた少なくとも１つの選択定形図形のいずれかと一致する、または、いずれかを包含する少なくとも１つの注目図形を特定する図形特定工程と、
    前記複数の描画図形から特定された前記多用図形の前記描画パターン中の位置を示す多用図形位置情報を生成する位置情報生成工程と、
    前記描画パターンに対応する領域であって各位置に値を格納することができる初期化された二次元領域において、前記少なくとも１つの注目図形のそれぞれを始点として、対応する定形図形の前記位置ベクトルの逆ベクトルが指示する位置に所定の値を加算する加算工程と、
    前記加算工程により前記少なくとも１つの注目図形の全てに対応する値の加算後の前記二次元領域において、前記少なくとも１つの選択定形図形の数に相当する値が付与された位置を特定することにより、前記描画パターン中の前記定形パターンの存在候補位置を検出する第１位置検出工程と、
    前記描画パターン中の前記存在候補位置に前記定形パターンを配置した際に、前記定形パターンに含まれる前記多用図形と同形状の全ての図形の位置に前記描画パターンに含まれる前記多用図形が存在することが前記多用図形位置情報に基づいて確認される場合に、前記存在候補位置を前記定形パターンの最終的な存在位置として検出する第２位置検出工程と、
    を備えることを特徴とする定形パターン抽出方法。
11. コンピュータに、基板に描画される複数の描画図形が配置された描画パターンから複数の定形図形が配置された定形パターンを抽出させるプログラムであって、前記プログラムのコンピュータによる実行は、前記コンピュータに、
    定形パターンに含まれる複数の定形図形のそれぞれの形状、および、前記定形パターン中の所定の基準位置に対する前記複数の定形図形のそれぞれの位置ベクトルを示す定形パターン情報を準備する準備工程と、
    前記定形パターン情報を参照して、描画パターンに含まれる複数の描画図形から前記複数の定形図形のいずれかと一致する、または、いずれかを包含する複数の注目図形を特定する図形特定工程と、
    前記描画パターンに対応する領域であって各位置に値を格納することができる初期化された二次元領域において、前記複数の注目図形のそれぞれを始点として、対応する定形図形の前記位置ベクトルの逆ベクトルが指示する位置に所定の値を加算する加算工程と、
    前記加算工程により前記複数の注目図形の全てに対応する値の加算後の前記二次元領域において、前記複数の定形図形の数に相当する値が付与された位置を特定することにより、前記描画パターン中の前記定形パターンの存在位置を検出する位置検出工程と、
    を実行させることを特徴とするプログラム。
12. コンピュータに、基板に描画される複数の描画図形が配置された描画パターンから複数の定形図形が配置された定形パターンを抽出させるプログラムであって、前記プログラムのコンピュータによる実行は、前記コンピュータに、
    定形パターンに含まれる複数の定形図形のそれぞれの形状、および、前記定形パターン中の所定の基準位置に対する前記複数の定形図形のそれぞれの位置ベクトルを示す定形パターン情報、並びに、描画パターン中の複数の描画図形に含まれる所定の多用図形の形状を示す多用図形形状情報を準備する準備工程と、
    前記定形パターン情報および前記多用図形形状情報を参照して、前記複数の描画図形から、前記複数の定形図形から前記多用図形と同形状の図形を除いた少なくとも１つの選択定形図形のいずれかと一致する、または、いずれかを包含する少なくとも１つの注目図形を特定する図形特定工程と、
    前記複数の描画図形から特定された前記多用図形の前記描画パターン中の位置を示す多用図形位置情報を生成する位置情報生成工程と、
    前記描画パターンに対応する領域であって各位置に値を格納することができる初期化された二次元領域において、前記少なくとも１つの注目図形のそれぞれを始点として、対応する定形図形の前記位置ベクトルの逆ベクトルが指示する位置に所定の値を加算する加算工程と、
    前記加算工程により前記少なくとも１つの注目図形の全てに対応する値の加算後の前記二次元領域において、前記少なくとも１つの選択定形図形の数に相当する値が付与された位置を特定することにより、前記描画パターン中の前記定形パターンの存在候補位置を検出する第１位置検出工程と、
    前記描画パターン中の前記存在候補位置に前記定形パターンを配置した際に、前記定形パターンに含まれる前記多用図形と同形状の全ての図形の位置に前記描画パターンに含まれる前記多用図形が存在することが前記多用図形位置情報に基づいて確認される場合に、前記存在候補位置を前記定形パターンの最終的な存在位置として検出する第２位置検出工程と、
    を実行させることを特徴とするプログラム。

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