JP2008269346A - データ転送システム - Google Patents

Abstract

【課題】データ転送装置と電子ビーム描画装置との間で制御データの処理順番を制御して、メモリサイズに依存しない高速の転送処理を実現させるデータ転送システムを提供することを課題とする。
【解決手段】データ生成端末１ａ〜１ｎで生成された分割データをホスト端末１によってランダムにデータ転送装置２ａ〜２ｃに送信し、パラメータリスト生成部２２によって分割データを転送する順番を制御するパラメータリストを生成し、汎用の高速データ転送バス２６を介して、ＤＭＡ転送された分割データを転送処理部２３が、上記パラメータリストに従って電子ビーム描画装置３に転送するデータ転送システムを提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、データ転送装置を介して制御データを所定の装置に転送するデータ転送システムに関し、特に、大容量の制御データを高速に転送するデータ転送システムに関する。

制御用ワークステーションで生成された大容量の制御データをデータ転送装置を介して被制御装置側に転送する場合、トータルスループットを向上させるために、高速データ転送が要求される。

この被制御装置として電子ビーム描画装置を例に説明すると、従来、制御用ワークステーションとデータ転送装置のインターフェースとのコネクション処理について、データ転送コマンド及び指定アドレスに書き込むデータをセットにしたサブコマンドと、サブコマンドの個数、語数、コントロールバイト、情報の転送時間等が含まれる複合コマンドヘッダを有する複合コマンドとを一つのフレームに作成し、このフレームを上記インターフェースに送信し、送信完了後に、インターフェース側から制御用ワークステーション側に応答コマンドを送信するデータ転送システム（データ転送方法、電子線装置）が提案されていた（例えば、特許文献１参照）。

このシステムによれば、コマンドデータの転送の都度、コネクション処理をする必要がなくなり、実効的な転送速度を速くすることができる。

ところで、上記従来のデータ転送システム（図５参照）は、制御用ワークステーション４とデータ転送装置５との間のコネクション処理に関するものであるが、近年は、データ転送装置側でショット展開まで行うようになっているため、システム全体のスループットを向上させるためには、データ転送装置５と電子ビーム描画装置７との間のデータ転送速度も向上させる必要がある。

データ転送装置５と電子ビーム描画装置７との間のデータ転送は、大容量の制御データを転送する帯域を確保するために、この制御データを分割し、各分割データをデータ転送装置５に設けた複数のインターフェースから、各インターフェースに対応する複数の専用バスを介して、電子ビーム描画装置７のメモリ７１に直接転送していた。例えば、１の専用バスにおけるデータ転送速度が２００ＭＢ／ｓだとすると、制御データ全体で５００ＭＢ／ｓを超える場合は、３つのインターフェース５１ａ、５１ｂ及び５１ｃと３つの専用バス６ａ、６ｂ及び６ｃが必要になる。

メモリ７１は、３つのモジュール７１ａ、７１ｂ及び７１ｃに分割され、各々専用バス６ａ、６ｂ及び６ｃに対応している。各モジュール７１ａ、７１ｂ及び７１ｃに格納された上記分割データに基づき、電子ビーム描画装置７を制御してフレームＦ１の矢印方向にステージを移動させてストライプの描画を行なう。１のストライプデータによる描画が終了すると、描画ステージが隣接するストライプ領域にステップ送りされ、新たなストライプ領域に割り当てられるストライプデータに基づき描画が行なわれる。以後、連続的に移動してこの描画動作を繰り返すことにより、所望のデバイスパターンをウェーハ上に描画する。
特開２００５−９４４１２号公報（請求項１、第４頁）

しかし、ストライプの描画方向のステージ移動速度は、ストライプ内で最も高いショット密度によって決まるため、上記従来の転送システムでは、一部の分割データの転送が遅れると、メモリの一部が開放されていても、分割データの処理の順番を維持するために同期をとる関係上、開放されたメモリを順次使用することができず、分割データの転送が停止し、全体の処理時間に無駄が生じるという不都合があった。

たとえば、図５のフレームＦ２では、領域Ｉ及び領域ＩＩＩのショット密度に比べて、領域ＩＩのショット密度が非常に高いため、フレームＦ２のステージ移動速度は、領域ＩＩによって決定される。

領域Ｉに対応する分割データはモジュール７１ａに、領域ＩＩに対応する分割データはモジュール７１ｂに、領域ＩＩＩに対応する分割データはモジュール７１ｃに格納されている。

したがって、フレームＦ２では、領域Ｉ及び領域ＩＩＩの描画処理が終了しても、領域ＩＩの描画処理が終了するまでは、モジュール７１ａ及び７１ｃに転送される次の分割データに基づいて描画処理を進めることができず、次のストライプ領域へのステップ送りを停止せざるをえなかった。

また、電子ビーム描画装置のメモリが、モジュール単位に上記複数の専用バスと１対１で直結しているため、転送される分割データは、メモリ（モジュール）容量の制限を受けるという不都合もあった。仮に、上記メモリ容量を超えるデータが転送されると、電子ビーム描画装置の処理が停止してしまうという不具合もあった。

上記のような問題点は、電子ビーム描画装置に限らず、大容量の制御データを分割して、分割データの処理順番を制御する必要があるデータ転送システムに等しく生じる問題である。

そこで、本発明は以上のような従来技術の欠点に鑑み、大容量の制御データを分割し、データ転送装置と電子ビーム描画装置等の被制御装置との間で上記分割データの処理順番を制御して、メモリサイズに依存しない高速の転送処理を実現させるデータ転送システムを提供することを課題とする。

本発明にかかるデータ転送システムは、装置制御データの分割データを生成する複数のデータ生成端末と、各データ生成端末と通信自在に接続され、各分割データの送信制御を行なうホスト端末と、上記の分割データをランダムに受信してメモリに格納し、汎用の高速データ転送バスに対応した拡張カードから上記の分割データを転送するデータ転送装置と、転送された分割データによって制御される所定の装置とを備え、上記のデータ転送装置は、メモリに格納された分割データから、所定の装置を制御するために、前記分割データを構成する情報のうち、転送する順番を特定する情報を読み出して、転送パラメータリストを生成するパラメータリスト生成手段と、拡張カードにこのパラメータリストを設定し、上記のメモリから高速データ転送バスを介してＤＭＡ転送された分割データを受信して、設定されたパラメータリストに記録された順番に従って分割データを所定の装置側のメモリに転送する転送処理手段とを有していることを特徴とする。

上述のホスト端末、データ生成端末、データ転送装置は、いずれも汎用のパーソナルコンピュータを使用すればよく、データ転送装置の高速データ転送バスは、汎用のパーソナルコンピュータで採用されているバス規格、すなわち、ＰＣＩ−ＸバスまたはＰＣＩｅｘｐｒｅｓｓであればよい。

この構成によれば、分割データを処理する順番を自動的に制御しつつ、高速転送することができる。

また、上述の分割データを転送する順番の情報は、たとえば、アドレス情報とデータサイズ情報とを各分割データから抽出すればよい。

さらに、上述の大容量の制御データは、データ転送装置を複数使用することにより、さらに処理能力が向上するが、この場合、１のデータ転送装置で、転送先アドレスが連続していない複数の分割データを受信しても、上記パラメータリストを生成することができない。

そこで、各データ転送装置の最大メモリサイズを超えない範囲で、連続するアドレス情報を有する複数の分割データをランダムにグループ化したブロックデータを形成し、このブロックデータ単位に各データ転送装置に送信する送信制御手段を上記ホスト端末が備えるようにすればよい。

なお、ブロックデータ内の分割データは、転送時に、パラメータリストによって転送の順番が制御されるので、上記の通り、データ転送装置で受信するときには、ランダムにグループ化されていてよい。

また、上述の分割データの受信からパラメータリストの設定までの処理を実行している間は、データ転送装置は、被制御装置にデータを転送することができない。そこで、ブロックデータの転送とパラメータリストの生成及び設定とを異なるデータ転送装置で並行して処理し、順次連続して分割データが転送されるようにするために、ホスト端末の送信制御手段が、各データ生成端末から上記ブロックデータの送信のタイミングを制御すればよい。

さらに、上述のブロックデータが、被制御装置側のメモリサイズを超えていると、転送処理が停止する。そこで、被制御装置のメモリを一次元配列の複数のモジュールに分割して、各モジュールに多次元的にアドレスを付与するメモリバンクを形成し、ブロックデータが転送されると、ブロックデータを構成する各分割データを連続したアドレス空間に格納するために、アドレスを切換える切換手段を上記被制御装置に設ければよい。

以上の説明から明らかなように、本発明にかかるデータ転送システムは、大容量の制御データを分割し、データ転送装置と電子ビーム描画装置等の被制御装置との間で分割データの処理順番を制御して、高速の転送処理の実現が可能になるという効果を奏する。

また、被制御装置側にメモリバンクを形成することにより、物理的なメモリサイズに制限されずに、複数のデータ転送装置から順次連続して分割データを転送することができるという効果を奏する。

本実施の形態では、本発明にかかるデータ転送システムにつき、電子ビーム描画装置を制御するデータ転送システムによって説明するが、大容量の制御データを分割して、分割データの処理順番を制御するデータ転送システムであれば、電子ビーム描画装置以外のものでも適用可能である。

図１を参照して、１は、本発明にかかるデータ転送システムにおいて、制御データを分割した分割データの送信制御を行なうホスト端末である。この分割データは、ホスト端末１と通信自在にクラスター接続された複数データ生成端末１ａ、１ｂ、１ｃ…１ｎによって生成される。

各データ生成端末１ａ、１ｂ、１ｃ…１ｎによって生成された分割データは、ホスト端末１の指令によってランダムにデータ転送装置２ａ、２ｂ、２ｃに送信される。

データ転送装置２ｂ、２ｃは、２ａと同じ構成であるため、以下、２ａの構成について説明する。

２１は、データ端末装置２ａのメモリであり、ランダムに送信された上記複数の分割データがＣＰＵ２４の命令により格納される場所である。

メモリ２１に格納された分割データから、転送する順番の情報をパラメータリスト生成部２２が読み出して、転送順番のメニューとなるパラメータリストを生成する。

パラメータリスト生成部２２で生成されたパラメータリストは、転送処理部２３に設定される。この転送処理部２３は、たとえば、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）プロセッサをベースにした拡張カード（汎用のパーソナルコンピュータに搭載可能なＰＣＩ−Ｘカード、ＰＣＩｅｘｐｒｅｓｓカードなど）であればよい。この場合、転送処理部２３の処理は、プログラムされたＦＰＧＡモジュールによって実行される。

メモリ２１に格納された各分割データは、ＣＰＵ２４の制御に基づき、チップセット２５を介して転送処理部２３に伝送される。チップセット２５は、メモリ２１とＣＰＵ２４との間の制御を行なうメモリ制御部２５ａと、ＣＰＵ２４からメモリ２１に格納されている分割データの読み込み要求に従って、バスマスタとしてＣＰＵ２４に代わりＤＭＡ転送を制御するＤＭＡ制御部２５ｂと、上述の拡張カードの接続制御を行なうバス制御部２５ｃとを有する。

上述の分割データは、チップセット２５と転送処理部２３との間を高速データ転送バス２６を介してＤＭＡ転送される。高速データ転送バス２６は、上述の拡張カードに対応するＰＣＩ−ＸバスまたはＰＣＩｅｘｐｒｅｓｓバスであればよい。

パラメータリストが設定された転送処理部２３では、分割データを受信すると、パラメータリストに記録された順番に従って分割データを電子ビーム描画装置３に転送する。

なお、ホスト端末１、データ生成端末１ａ、１ｂ、１ｃ…１ｎ、データ転送装置２ａ、２ｂ、２ｃは、いずれも汎用のパーソナルコンピュータを使用することができる。従って、図５で説明した制御用ワークステーション４とインターフェース５１ａ、５１ｂ及び５１ｃと専用バス６ａ、６ｂ及び６ｃを備えたデータ転送装置５とから構成される従来のデータ転送システムに比べて、システム構築にかかるコストを抑えることができる。

電子ビーム描画装置３のメモリ３１は、一次元配列の複数のモジュールに分割し、各モジュールに多次元的にアドレスが付与される複数のメモリバンク３１ａ、３１ｂ、３１ｃ…３１ｎが形成されている。

電子ビーム描画装置３に転送された各分割データは、アドレス情報に従って所定のメモリバンクにアクセスするために、切換部３２によって上記所定のメモリバンクが割り当てられる。メモリ３１に格納された分割データは、適宜電子ビーム描画装置本体３３の描画動作を制御し、所望のパターンの描画を得ることができる。

図２は、上記パラメータリストのイメージ図を示したものである。分割データは、転送順番に関係なく、メモリ２１にランダムに格納される。図２では、メモリ２１に分割データ２、分割データ１、分割データ３…分割データｎという順番で格納されているが、電子ビーム描画装置３に転送するときには、分割データ１、分割データ２、分割データ３…分割データｎに並び替える必要があるとする。

そこで、パラメータリスト生成手段２２は、メモリ２１に格納されている分割データ２、分割データ１、分割データ３…分割データｎのアドレス情報及びサイズ情報を抽出し、転送する順番、すなわち、分割データ１、分割データ２、分割データ３…分割データｎの順番に各分割データのアドレス情報及びサイズ情報を並び替えたパラメータリストを生成する。

以下、図１、図２を参照しつつ、図３（ａ）を使用して、データ転送処理のフローを説明する。

データ生成端末１ａ、１ｂ、１ｃ…１ｎにより、複数の分割データが生成されると（Ｓ１）、ホスト端末１の送信制御に基づいてアドレスが連続した分割データをランダムにデータ転送装置２に送信する（Ｓ２）。

データ転送装置２で分割データを受信して（Ｓ３）、メモリ２１に格納する（Ｓ４）。ランダムに格納された分割データから、アドレス情報、サイズ情報を抽出してパラメータリストを生成する（Ｓ５）。生成されたパラメータリストは、転送処理部２３に設定される（Ｓ６）。

転送処理部２３からメモリ２１に分割データの転送要求信号を送信すると（Ｓ７）、メモリ２１から転送処理部２３に分割データがＤＭＡ転送される（Ｓ８）。

データ転送装置２は、パラメータリストの順番に従って分割データを電子ビーム描画装置３に転送する（Ｓ９）。

電子ビーム描画装置３では、この分割データを受信し（Ｓ１１）、装置を制御して（Ｓ１２）、所定のパターンが描画される。

このデータ転送処理の終了の有無を判断し（Ｓ１０）、終了しない限り、Ｓ９とＳ１０の処理を繰り返す。データ転送の終了が判断されると、終了フラグを立てて電子ビーム描画装置３に終了フラグ信号を送信する（Ｓ１３）。

電子ビーム描画装置３で、上記終了フラグ信号を受信すると（Ｓ１４）、終了フラグの応答信号をデータ転送装置２に送信する（Ｓ１５）。

データ転送装置では、上記応答信号を受信すると（Ｓ１６）、メモリ２１を開放し（Ｓ１７）、次の分割データを受信する準備ができる。

図３（ｂ）は、複数のデータ転送装置を設けた場合のデータ転送のタイミングチャートを示した図である。

図３（ａ）は、１台のデータ転送装置の転送処理フローを示したものであるが、Ｓ３〜Ｓ７の処理（以下「パラメータリスト設定処理」という）を実行している間は、ＣＰＵがこの処理に占有され、Ｓ８〜Ｓ１７の処理（以下「データ転送処理」という）は実行できない。

そこで、複数のデータ転送装置を設けて、パラメータリスト設定処理とデータ転送処理とを異なるデータ転送処理装置で並行して処理し、順次連続して分割データが転送されるようにすればよい。

この連続した分割データ転送処理は、ホスト端末１（図１参照）の送信制御手段（図示せず）により、分割データの送信のタイミングを各データ転送装置に対してずらして行なえばよい。すなわち、上記送信制御手段は、第１データ転送装置１に分割データを送信した後、所定のタイミングで第２データ転送装置に別の分割データを送信する。

上述の所定のタイミングは、第１データ転送装置でパラメータリスト設定処理１が実行され、データ転送処理１の終了後、略連続して第２データ転送装置によるデータ転送処理２を開始することができるようなタイミングである。

第３データ転送装置でも、第２転送装置によるデータ転送処理２の終了後、略連続して第３データ転送装置によるデータ転送処理３を開始できるようなタイミングで、分割データを第３データ転送装置に送信すればよい。

上述した３つのデータ転送装置の動作周期を所定のタイミングでずらすことにより、データ転送処理１からデータ転送処理３までの連続したｔ時間でデータ転送を実行することができるため、従来のように間欠的にデータ転送処理する場合に比べて、高速のデータ転送を実現することができる。

図４は、分割データの転送動作を示したものである。本実施の形態では、分割データ１から分割データ５を複数のデータ転送装置で転送する形態を例として示した。なお、いずれの分割データも重複して記載されているが、２点鎖線で囲まれたものは動作履歴を示すものであり、実際に存在する場所には、実線で囲まれたもので示している。

分割データ１はデータ生成端末１ａ、分割データ２はデータ生成端末１ｂ、分割データ３はデータ生成端末１ｃ、分割データ４はデータ生成端末１ｄ、分割データ５はデータ生成端末１ｅによってそれぞれ生成され、ホスト端末１によってデータ転送装置２ａ及び２ｂに送信される。

なお、分割データを電子ビーム描画装置３に転送する順番は、分割データ１→分割データ２→分割データ３→分割データ４→分割データ５の順番とする。

この場合、データ転送装置２ａまたは２ｂで、アドレスが連続していない複数の分割データを受信しても、パラメータリストを生成することができない。

そこで、データ転送装置２ａまたは２ｂの最大メモリサイズを超えない範囲で、アドレスが連続した複数の分割データをランダムにグループ化してブロックデータを形成し、このブロックデータ単位に各データ転送装置に送信すればよい。

データ転送装置２ａの最大メモリサイズが、分割データ１から分割データ３までを格納することが可能な場合、分割データ１から分割データ３をブロックデータＢ１として格納する。同様に、データ転送装置２ｂでは、分割データ４、５をブロックデータＢ２として格納する。

上記ブロックデータ内の分割データは、転送時にパラメータリストによって順番が制御されるので、データ転送装置２ａ及び２ｂに格納するときは、ランダムになっていてもよい。本実施の形態では、データ転送装置２ａの格納時には、分割データ１、分割データ３、分割データ１の順番で格納され、データ転送装置２ｂの格納時には、分割データ５、分割データ４の順番で格納されている。

ブロックデータＢ１及びブロックデータＢ２は、データ転送装置２ａまたはデータ転送装置２ｂから電子ビーム描画装置３に転送されるときには、分割データの順番が制御されている。

電子ビーム描画装置３のメモリ３１は、複数のメモリバンク３１ａ、…３１ｎが形成され、各分割データは、転送される順番に従って切換部３２の切換処理により、連続するアドレス空間として割り当てられる各メモリバンクに順次格納される。すなわち、メモリバンク３１ａに分割データ１が収納され、次いでメモリバンク３１ｂに分割データ２が収納される。

図４では、分割データ１、分割データ２は、既に電子ビーム描画装置３を制御するためにメモリ３１から読み出され、分割データ１が格納されていたメモリバンク３１ａに分割データ３の一部が格納され、分割データ２が格納されていたメモリバンク３１ｂに分割データ３の残部がこれから格納される状態を示している。このように、開放されたメモリバンクに順次分割データを格納するため、メモリサイズに依存することなく、膨大な制御データでも対応可能になる。

分割データ３は、本来、メモリバンク３１ｃに格納されるべきであるが、メモリバンク３１ｃが故障等により不具合がある場合は、切換部３２は、メモリバンク３１ｃを排除してアドレスを割り当てることができる。このように、故障等により、特定のメモリバンクをスキップしても、十分に機能させるようにするために、さらには、電子ビーム描画装置３内部の収納スペースやコストを考慮すると、少なくとも、メモリバンクは４つ以上備えるものが好ましい。

なお、各メモリバンクに格納する分割データのデータ量は、描画速度によって可変である。

本発明にかかるデータ転送システムの構成ブロック図 パラメータリストのイメージ図 （ａ）データ転送処理のフロー図、（ｂ）複数のデータ転送装置を設けた場合のデータ転送のタイミングチャートを示した図 分割データの転送動作を示した図 従来のデータ転送システムの構成概略図

符号の説明

１ ホスト端末
１ａ〜１ｎ データ生成端末
２ａ〜２ｃ データ転送装置
３ 電子ビーム描画装置

Claims (5)

1. 装置制御データの分割データを生成する複数のデータ生成端末と、各データ生成端末と通信自在に接続され、各前記分割データの送信制御を行なうホスト端末と、前記分割データをランダムに受信してメモリに格納し、汎用の高速データ転送バスに対応した拡張カードから、前記分割データを転送するデータ転送装置と、転送された分割データによって制御される所定の装置とを備え、前記データ転送装置は、前記メモリに格納された分割データから、前記所定の装置を制御するために、前記分割データを構成する情報のうち、転送する順番を特定する情報を読み出して、転送パラメータリストを生成するパラメータリスト生成手段と、前記拡張カードにこのパラメータリストを設定し、前記メモリから前記高速データ転送バスを介して、ＤＭＡ転送された分割データを受信し、設定されたパラメータリストに記録された順番に従って、前記分割データを前記所定の装置側のメモリに転送する転送処理手段とを有していることを特徴とするデータ転送システム。
2. 前記パラメータリストは、各分割データからアドレス情報とデータサイズ情報とを抽出して構成されたものであることを特徴とする請求項１記載のデータ転送システム。
3. 前記データ転送装置を複数備え、前記ホスト端末は、各データ転送装置の最大メモリサイズを超えない範囲で、連続するアドレス情報を有する複数の分割データをランダムにグループ化したブロックデータを形成し、前記ブロックデータ単位に任意のデータ転送装置に送信する送信制御手段を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のデータ転送システム。
4. 前記ブロックデータの転送とパラメータリストの生成及び設定とが、異なるデータ転送装置によって並行して処理され、順次連続して分割データが転送されるようにするために、前記送信制御手段は、各データ生成端末から前記ブロックデータの送信のタイミングを制御するものであることを特徴とする請求項１から請求項３記載までのいずれかに記載のデータ転送システム。
5. 前記所定の装置側のメモリを一次元配列の複数のモジュールに分割し、各モジュールに多次元的にアドレスを付与するメモリバンクが形成され、前記所定の装置は、前記ブロックデータが転送されると、前記ブロックデータを構成する各分割データを連続したアドレス空間に格納するために、アドレスを切換える切換手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載のデータ転送システム。

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