JP2012209399A - 荷電粒子ビーム描画装置及び描画データの抽出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】特定領域内の描画データを簡易に効率よく抽出することが可能な荷電粒子ビーム描画装置及び描画データの抽出方法を提供する。
【解決手段】荷電粒子ビームを用いて試料にパターンを描画するための描画データを記憶する記憶部１ｉと、複数の階層から構成される描画データのうち抽出が要求されるデータ抽出領域Ｄ内の描画データについて、連続する２つの階層間でデータ抽出領域Ｄ内の描画データを抽出するに適したデータ構造を備える抽出対応データを生成するデータ生成部１０と、抽出対応データを基に抽出が要求されるデータ抽出領域Ｄ内の描画データを抽出するデータ抽出部１ｌとを備える。
【選択図】図９

Description

本発明の実施の形態は、荷電粒子ビーム描画装置及び描画データの抽出方法に関する。

半導体デバイスに所望の回路パターンを形成するために、リソグラフィー技術が用いられる。リソグラフィー技術では、マスク（レチクル）と称される原画パターンを使用したパターンの転写が行われる。この際、高精度なレチクルを製造するために、優れた解像度を備える電子ビーム（電子線）描画技術が用いられる。

レチクルに電子ビーム描画を行う荷電粒子ビーム描画装置の一方式として、例えば以下のような可変成形方式を挙げることができる。すなわち、ここでは図示しないが、この可変成形方式は、第１成形アパーチャの開口と、第２成形アパーチャの開口とを通過することで成形された電子ビームによって可動ステージに載置された試料上に図形パターンが描画される。

このような描画処理が行われるに当たっては、まず半導体集積回路のレイアウトが設計され、パターンレイアウトが定義されたレイアウトデータ（設計データ）が生成される。次に、当該レイアウトデータが変換され、それぞれの荷電粒子ビーム描画装置に適応した描画データが生成される。さらにこの描画データは実際に描画を行う際に使用されるショットデータへと変換される（以下の特許文献１参照）。

従来このショットデータへの変換（生成）においては、例えば、次のような処理が行われる。図１６は、ショットデータ生成の処理の一例を示す説明図である。図１６（ａ）において最も外側に示される枠が処理領域１００である。また処理領域１００内の斜線で示される矩形はセル１１０である。セル１１０内には、ショットデータへの変換対象である図形１２０が含まれている（図１６（ｃ）参照）。

ショットデータの生成に当たっては、処理領域１００の全域をまとめて処理することももちろん可能であるが、その処理をより効率よく行うために分散処理が採用される。例えば、図１６（ａ）に示すように、処理領域１００を、分散して処理するために例えば３つの領域１０１，１０２，１０３に分けるとともに、それぞれの領域ごとにセル１１０及び図形１２０を振り分ける。

図１６（ｂ）は、領域１０２及びこの領域１０２に振り分けられるセル１１０及び図形１２０（図示せず）を抜き出して示している。図形１２０はセル１１０内に単数、または複数定義されており、セル１１０内において必ずしも規則正しく定義されているわけではない。従って、領域１０２内に含まれる図形の配置としては、例えば図１６（ｃ）に示すような態様となる。図１６（ｃ）では、セル１１０を破線で示し、セル１１０内であって、かつ、領域１０２内に含まれる図形１２０を実線で示している。当該領域１０２について処理を行う場合には、領域１０２に振り分けられたセル１１０から図形１２０が抽出されることになる。

このような図形の抽出処理は、ショットデータ生成の処理に限らず、例えば、描画データのうち指定される領域を表示部に表示させる際にも行われる。すなわち、表示領域（例えば、図１６（ｃ）では、領域１０２が該当する）として指定された領域とセルとが重複する場合に、表示領域内であって、かつセル内に定義される図形の抽出処理である。

図１７は、従来の図形の抽出処理を説明するための説明図である。図１７では、ショットデータの生成処理や指定領域の表示処理において設定される領域（以下、このような領域をまとめて「データ抽出領域」と表わす）１３０が一点鎖線で示されており、また併せて３つのセルも示されている。これらのセルは、データ抽出領域１３０との関係で、データ抽出領域１３０の内部に包含されるセル１１１と、データ抽出領域１３０と全く重複する領域が存在しないセル１１２と、その一部がデータ抽出領域１３０と重複するセル１１３である。また、セル１１１ないし１１３の内部には図形１２０がそれぞれ定義されている。

このような前提において、セル１１１内に定義される図形１２０は全てデータ抽出領域１３０内に含まれるので、いずれも抽出されることになる。一方、セル１１２内に定義される図形１２０は、セル１１２自体がデータ抽出領域１３０と重複する領域が存在しないため、そもそも抽出処理の対象とはならない。

一方、セル１１３はデータ抽出領域１３０とその一部が重複し、図１７に示す例では１つの図形１２１が重複領域内に存在する。従って、この図形１２１はデータ抽出領域１３０内に存在することから抽出処理の対象となる。

但し、データ抽出領域１３０と一部重複する領域を備えるセルが存在する場合、これまでの図形の抽出処理では、重複領域内の図形１２１のみを抽出することはせず、図形１２１を抽出するためにセル１１３内に定義される全ての図形を一旦全て読み込み、抽出対象となる図形であるか否かの判断を行った上で、重複領域内の図形１２１を抽出する処理を行っている。

特開２００７−１２８９３３号公報

しかしながら、上記説明したショットデータの生成処理や指定領域の表示処理における必要な図形の抽出処理においては、データ抽出領域とセルとが一部重複する場合に、簡便な工程で重複領域内の図形だけを抽出できない。特に重複領域が狭く重複しない領域が広い場合に、セル内に定義される図形を一旦全て読み込んで抽出対象の図形であるか否かの判断をするという処理は、決して効率の良い処理とは言えない。

このような不都合を回避する方法として、例えば、セル内に定義される図形をソートにより規則的に並べておくことにより、抽出処理時の負荷を軽減する方法も考えられるが、データ作成時のソート処理自体が負荷となり処理時間が長くなることも考えられる。

また、セルの下位に階層を設けセルをさらに細かく分割する方法も考えられる。但し、セルを分割した場合、分割されるセルの境界に跨る図形も併せて分割する必要があり、分割された図形の情報やセルの配置情報が増えることによるデータ量の増大を招来しかねない。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、特定領域内の描画データを簡易に効率よく抽出することが可能な荷電粒子ビーム描画装置及び描画データの抽出方法を提供することにある。

本発明の実施の形態に係る特徴は、荷電粒子ビーム描画装置において、荷電粒子ビームを用いて試料にパターンを描画するための描画データを記憶する記憶部と、複数の階層から構成される描画データのうち抽出が要求されるデータ抽出領域内の描画データについて、連続する２つの階層間でデータ抽出領域内の描画データを抽出するに適したデータ構造を備える抽出対応データを生成するデータ生成部と、抽出対応データを基に抽出が要求されるデータ抽出領域内の描画データを抽出するデータ抽出部とを備える。

また、上記荷電粒子ビーム描画装置において、データ生成部は、描画データの形式を確認する判断部と、描画データの第１の階層を予め定められる数に分割して設けられる個別領域と個別領域のうち隣接する領域を結合した結合領域とを生成する分割部と、第１の階層内に配置され第２の階層を構成するデータを、データを分割することなく個別領域、或いは、結合領域のいずれかに振り分ける振分部と、個別領域と結合領域の位置情報を領域情報として把握するとともに、個別領域、或いは、結合領域のいずれかに振り分けられたデータを実データ情報として把握する把握部と、把握部によって把握された各情報に基づいて抽出対応データを生成する生成部と、を備えることが望ましい。

また、上記荷電粒子ビーム描画装置において、データ生成部が生成する抽出対応データは、第１の階層の位置情報を主情報として定義するとともに、第２の階層に関する個別領域若しくは結合領域の位置情報である個別の領域情報と、また、個別領域若しくは結合領域に振り分けられるデータである実データ情報とを、第１の階層における従情報として定義することが望ましい。

さらに、上記荷電粒子ビーム描画装置において、分割部は、個別領域を生成する際に第１の階層を分割する分割ラインを中心に等距離に設けられ、分割後の個別領域が各々分割ラインの外側に設けられるマージンを含むように分割を行うことが望ましい。

また、上記荷電粒子ビーム描画装置において、データ生成部が生成する抽出対応データは、個別領域と結合領域の位置情報をそれぞれ個別の領域情報として、個別領域若しくは結合領域に振り分けられるデータを実データ情報としてそれぞれセグメントに分けて定義することが望ましい。

さらに、上記荷電粒子ビーム描画装置において、データ生成部が生成する抽出対応データは、実データ情報に関するオフセット情報を個別領域若しくは結合領域ごとの領域情報として定義することが望ましい。

本発明の実施の形態に係る特徴は、描画データの抽出方法において、描画データの形式を確認する工程と、描画データの第１の階層を予め定められる数に分割して設けられる個別領域と個別領域のうち隣接する領域を結合した結合領域とを生成する工程と、第１の階層内に配置され第２の階層を構成するデータを、データを分割することなく個別領域、或いは、結合領域のいずれかに振り分ける工程と、個別領域と結合領域の位置情報を領域情報として把握するとともに、個別領域、或いは、結合領域のいずれかに振り分けられたデータを実データ情報として把握する工程と、把握部によって把握された各情報に基づいて抽出対応データを生成する工程と、抽出対応データに基づいて抽出が要求される描画データを抽出する工程とを備える。

本発明によれば、特定領域内の描画データを簡易に効率よく抽出することが可能な荷電粒子ビーム描画装置及び描画データの抽出方法を提供することができる。

本発明の実施の形態における荷電粒子ビーム描画装置の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態におけるデータ生成部の内部構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態における描画データの階層構造の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態における描画データの抽出処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態における描画データの抽出処理の流れのうち、特に抽出対象となる描画データを特定する処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態における描画データの抽出処理の流れのうち、特に抽出処理を行う際に利用される抽出対応データの生成処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態における抽出対応データの生成を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態における描画データの分割方法の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態における描画データの振り分け方法の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態における描画データの分割方法の別の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態における描画データの分割方法の別の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態における抽出対応データのデータ構造の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態における別の抽出対応データを利用した描画データの抽出をデータ構造の面から説明するための説明図である。 本発明の実施の形態におけるデータ抽出領域との重複領域内における描画データの抽出を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態における抽出対応データを利用した描画データの抽出をデータ構造の面から説明するための説明図である。 従来のショットデータ生成の処理の一例を示す説明図である。 従来の図形の抽出処理を説明するための説明図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態における荷電粒子ビーム描画装置１の内部構成を示すブロック図である。なお、以下の実施の形態においては、荷電粒子ビームの一例として電子ビームを用いた構成について説明する。但し、荷電粒子ビームは電子ビームに限られるものではなく、イオンビーム等の荷電粒子を用いたビームであっても良い。

荷電粒子ビーム描画装置１は、試料に所定のパターンを描画する装置であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１ａと、ＲＯＭ(Read Only Memory)１ｂと、ＲＡＭ（Random Access Memory）１ｃ及び入出力インターフェイス１ｄがバス１ｅを介して接続されてい
る。入出力インターフェイス１ｄには、入力部１ｆと、表示部１ｇと、通信制御部１ｈと、記憶部１ｉと、データ変換部１ｊと、描画部１ｋとが接続されている。さらに、入出力インターフェイス１ｄを介してデータ抽出部１ｌとデータ生成部１０も接続されている。

ＣＰＵ１ａは、入力部１ｆからの入力信号に基づいてＲＯＭ１ｂから荷電粒子ビーム描
画装置１を起動するためのブートプログラムを読み出して実行し、記憶部１ｉに格納されている各種オペレーティングシステムを読み出す。またＣＰＵ１ａは、入力部１ｆや入出力インターフェイス１ｄを介して、図１において図示していないその他の外部機器からの入力信号に基づいて各種装置の制御を行う。さらにＣＰＵ１ａは、ＲＡＭ１ｃや記憶部１ｉ等に記憶されたプログラム及びデータを読み出してＲＡＭ１ｃにロードするとともに、ＲＡＭ１ｃから読み出されたプログラムのコマンドに基づいて、ショットデータを生成するための処理やデータの計算、加工等、一連の処理を実現する処理装置である。

入力部１ｆは、荷電粒子ビーム描画装置１の操作者が各種の操作を入力するキーボード、ダイヤル等の入力デバイスにより構成されており、操作者の操作に基づいて入力信号を作成しバス１ｅを介してＣＰＵ１ａに送信される。

表示部１ｇは、例えば液晶ディスプレイである。この表示部１ｇは、ＣＰＵ１ａからバス１ｅを介して出力信号を受信し、例えば描画データの一部を示す画像、データ変換を行う際の諸条件の設定を行うにあたって必要な画像等、或いはＣＰＵ１ａの処理結果等を表示する。

通信制御部１ｈは、ＬＡＮカードやモデム等の手段であり、荷電粒子ビーム描画装置１をインターネットやＬＡＮ等の通信ネットワークに接続することを可能とする手段である。通信制御部１ｈを介して通信ネットワークと送受信したデータは入力信号または出力信号として、入出力インターフェイス１ｄ及びバス１ｅを介してＣＰＵ１ａに送受信される。

記憶部１ｉは、半導体や磁気ディスクで構成されている。記憶部１ｉには、描画データの基となるレイアウトデータや描画データ、ＣＰＵ１ａで実行されるプログラムやデータが記憶されている。

データ変換部１ｊは、荷電粒子ビーム描画装置１に入力されたレイアウトデータを基に描画データを生成（変換）し、或いは、描画データを基にショットデータを生成（変換）する。なお、本発明の実施の形態においては、描画データからショットデータへの具体的な変換工程等については説明を省略する。

描画部１ｋは、具体的には図示されていないが、試料を載置するステージ、電子ビーム光学系から構成されている。この電子ビーム光学系を構成するのは、例えば、電子銃、各種レンズ、偏向器、アパーチャである。なお、描画部１ｋにおける動作、作用は既知であることから、本発明の実施の形態においてはその説明を省略する。

データ抽出部１ｌは、後述するデータ生成部１０において生成された抽出対応データを用いて必要とされる描画データを抽出する。ここで抽出の対象となる描画データは、例えば、表示部１ｇに表示させるための描画データであったり、或いは、描画データからショットデータへと変換する際の分散処理を行うための描画データであったりするが、特にいずれかの処理のための抽出処理と限定されるものではない。

図２は、本発明の実施の形態におけるデータ生成部１０の内部構成を示すブロック図である。データ生成部１０は、受信部１１と、判断部１２と、分割部１３と、振分部１４と、把握部１５と、生成部１６と、送信部１７とから構成される。データ生成部１０の各部の詳細な機能については、必要とされる描画データ抽出の流れを説明する際に併せて説明する。

図３は、本発明の実施の形態における描画データＸの階層構造の一例を示す説明図であ
る。描画データＸは、内部構成単位ごとに複数の層からなる階層構造が採用されている。例えば、本発明の実施の形態における描画データＸは、チップＸ１の層、チップＸ１の領域をある方向に向かって短冊状に仮想分割したストライプＸ２の層、ストライプＸ２を分割したブロックＸ３の層、少なくとも１つ以上の図形で構成されるセルＸ４の層、セルＸ４内に配置されセルＸ４を構成する図形（パターン）Ｘ５の層とから構成される。また、１つの試料の描画領域に対して複数のチップＸ１がレイアウトされていることも多い。

なお、ストライプＸ２については、描画面と平行する方向であればいずれの方向に分割されていても良い。

次に、必要とされる描画データの抽出の流れについて、図４ないし図６に示すフローチャート、及び図７以下の図面を適宜使用して説明する。なお、以下の説明においては、描画データのうち、連続する２つの階層として第１の階層（セル）と第２の階層（当該セルを構成する図形）とを例に挙げて説明を行う。従って抽出される描画データは、セルを構成する図形である。但し、以下の説明は、上述した例えば、Ｘ１の層からＸ５の層へ向けてより下層となる構成において、描画データを構成する連続する２つの階層（より上層を第１の階層とし、この第１の階層に連続する下層を第２の階層）の間であれば該当するものであり、セルと図形との関係においてのみ該当するものではない。

また、以下に説明する抽出対応データの生成は、データ変換部１ｊがレイアウトデータから描画データを生成する際に行われる処理である。描画データへの変換処理を行う時点で、全ての描画データを、例えば、ショットデータの生成で必要とされうる分散処理を見据えたデータ構造としておくことで、データ抽出領域と例えばセルといった第１の階層とが重複した領域に第２の階層（図形）が存在した場合であっても当該図形を簡易かつ効率よく抽出することが可能となる。

また、分散処理等、実際のデータ抽出工程において当該処理をデータ抽出領域と第１の階層との抽出領域に限って適用すると、結局抽出対応データを生成するために当該第１の階層内の全ての図形を読み込まなければならず却って処理効率が低下することになる。

そこで、まずは本発明の実施の形態における描画データの抽出処理の流れを示すフローチャートである図４を用いて描画データの抽出処理の大きな流れを俯瞰した上で、抽出対象となる描画データを特定する処理の流れ（図５）及び、抽出処理を行う際に利用される抽出対応データの生成処理の流れ（図６）を説明する。また説明の理解を容易にするため、ショットデータへの変換のための分散処理を行うべく変換領域の抽出が要求される場面を例に挙げて必要とされる描画データの抽出の流れを説明する。

まず描画データをある領域に分割してショットデータへの変換処理を分散して行うに際して、データ生成部１０の受信部１１は、ショットデータへの変換のための分散処理を行うべく変換領域の抽出要求を受信する（図４のＳＴ１）。この抽出要求としては、「データ抽出領域に関する情報」及び「データ抽出処理を行う指示となる信号」が挙げられる。

ここで「データ抽出領域」とは、分散処理の対象となる領域を処理効率向上を図るために分割した、その分割後の領域を示している。例えば、上述した図１６では、図１６（ｂ）に示される領域１０２が該当する。また、描画データの表示要求がなされた場合に行われる抽出処理においては、その表示領域が該当する。さらに、データ抽出処理信号は、描画データのショットデータへの変換要求がなされた場合に、例えば、データ変換部１ｊを介してデータ生成部１０へと送信される。

受信部１１においてデータ抽出処理信号を受信した場合、判断部１２が、データ抽出領
域に関する情報を基に、データ抽出領域と重複するセルを確認する（ＳＴ２）。ここでデータ抽出領域とセルとが重複する態様としては、セルがデータ抽出領域内に完全に含まれている場合（全部重複）とセルの一部のみがデータ抽出領域に重複する場合（一部重複）の両者が含まれる。なお、データ抽出領域とセルとが全く重複しない場合には、このデータ抽出領域内には抽出すべき図形が存在しないことになるため、ここでは説明を省略する。

データ抽出領域とセルとが全部重複するのではなく、セルの一部が重複する場合には（ＳＴ３のＮＯ）、判断部１２はさらにこの重複する領域内に抽出対象とされる図形が含まれるか否かを判断する（ＳＴ４）。データ抽出領域とセルとが一部重複する領域を備えていたとしても、その重複領域内に抽出対象となる図形が含まれていない場合には（ＳＴ４のＮＯ）、データ抽出処理は行われず終了する。

一方、重複領域内に図形が存在することが判断部１２において確認された場合には、重複領域を備えるセルに定義される図形を特定し、抽出対応データに基づいて当該図形及び抽出処理を行う（ＳＴ５）。これまではこの当該図形を含む、重複領域を備えるセルに定義される全ての図形を読み込んで抽出対象であるか否かを判断していた。本発明の実施の形態においては、そのような処理を行わず、重複領域内の図形のみを特定し抽出処理を行う点に特徴がある。これにより、より効率よくデータの抽出処理を行うことが可能となる。

なお、データ抽出領域内にセルが完全に含まれる場合には（ＳＴ３のＹＥＳ）、当該セルの内部に含まれる図形の全てが抽出対応データを用いてデータ抽出の対象となる（ＳＴ６）。そこで、これら全ての図形について抽出処理が行われる（ＳＴ５）。但し、抽出対応データの効果は、データ抽出領域とセルとの重複領域内に図形が存在する場合により有効である。

以上、本発明の実施の形態における描画データの抽出処理の流れを大まかに説明した。そこで、次に、この描画データの抽出処理において利用される抽出対応データの生成について述べる。この抽出対応データの生成は、上述したように、レイアウトデータから描画データを生成する際に行われる処理であり、全てのセル（第１の階層）に対して行われる処理である。

データ抽出領域とセルとの重複領域内の図形を特定する流れは、図５のフローチャートに示す通りである。まずデータ変換部１ｊがレイアウトデータを抽出データへと変換（描画データを生成）する際に、データ生成部１０に対して描画データの生成開始の信号を送信する（ＳＴ１１）。なお、ここでは抽出対応データの生成及びその構造に焦点を当てるべく、データ変換部１ｊからデータ生成部１０の機能を抜き出して説明する。但し、データ生成部１０の機能がデータ変換部１ｊ内に備えられていても良い。

受信部１１が上述した描画データ生成開始の信号を受信した後、当該図形を特定する際に必要となる描画データの形式を判断部１２において確認する（ＳＴ１２）。描画データの形式には様々な形式が存在することから、それぞれの形式に最も適したデータ抽出方法を採用する必要があるからである。

描画データの形式が確認された後、セルの状態を確認する（ＳＴ１３）。ここで確認されるセルの状態は、後述するセルの分割時に分割ラインを基準としてどのくらいマージンが確保されているか、ということである。マージンの有無によって分割の対象となるセルの分割ラインが相違するからである。但し、ここでは分割の方法を特定するためにマージンの有無を判断するだけであり、どのくらいのマージンが設けられているかは既に設定されている。また、マージンの有無によって異なるのは分割ラインがマージンを考慮して設
定されるかだけであり（この点については後述）、その他の図形を特定する流れ、或いは後述する抽出処理を行う際に利用される抽出対応データの生成処理の流れは同じである。

判断部１２は、対象となるセル（以下、このようなセルを「セルＣ」と表わす）を分割するべく、分割部１３に対して分割の指示を出す（ＳＴ１４）。分割を行うのは、データ抽出領域との重複領域に含まれる図形のみの特定を可能にして抽出しやすくするためである。

分割部１３は、予め設定されている数ｎにセルＣを分割する。例えば、ｎ＝２としてセルＣを２つに分割する場合、もともとのセルＣは２つの領域に分かれる。このようにｎ分割されて生成される領域を、以下「個別領域」と表わす。従って、上述した例の場合、２つの個別領域が生成されることになる。

また、生成された隣接する２つの個別領域を結合すると、これらの個別領域はもともとセルＣを２分割して生成されているので元のセルＣと同じ大きさの領域が生成される。このように隣接する個別領域を結合した領域を、以下「結合領域」と表わす。上述の例の場合、１つの結合領域が生成されることになる。

以上のことを図を利用して説明する。図７は、本発明の実施の形態における抽出対応データの生成を説明するための説明図である。図７に示されているセルＣは、その内部に複数の図形Ｆが定義（格納）されている。図７に示すセルＣ内には、図形Ｆ１ないしＦ８の８つの図形が定義されている。また、同じ図形Ｆが複数並び一つの塊を構成するアレイ図形ＡＦがアレイ図形ＡＦ１ないしＡＦ４まで４つの定義されている。

図７にて説明する例では、矩形のセルＣを長辺、短辺それぞれの中心に分割ラインＢ１，Ｂ２を設け、縦２分割、横２分割、計４分割する。セルＣをｎ＝４として４つに分割すると、個別領域が４つ、結合領域が５つ、合計で９つの領域が生成される。分割ラインは特に上述した図形やアレイ図形を避けて設けられるわけではないので、これらの中には、分割ラインと交わる（分割ラインを跨ぐ）ものも存在する。なお、分割ラインを対象となるセルＣのどの位置に入れるかについては、セル（描画データ）の形式に合わせて任意に設定することが可能である。

図８は、本発明の実施の形態における描画データの分割方法の一例を示す説明図である。矢印を挟んで左側に分割前のセルＣが表わされ、破線で２本の分割ラインＢ１，Ｂ２も表わされている。一方右側には、分割によって生成される個別領域、結合領域が表わされている。以下では生成される各領域を個別領域、結合領域の区別なく「データ取得領域」と表わし、それぞれに符号を振っている。なお、以下においては理解の便宜のためそれぞれのデータ取得領域に対応する個別領域、或いは結合領域についても対応するデータ取得領域と同じ符号を付して説明する。

セルＣを４分割することによって、個別領域として４つのデータ取得領域Ｄ１ないしＤ４が生成される。また結合領域は上述したように５つ生成されるが、例えば、データ取得領域Ｄ５はセルＣを分割ラインＢ１で分割した左側の領域であり、これは個別領域Ｄ１及びＤ３の結合領域である。一方、データ取得領域Ｄ６はセルＣを分割ラインＢ１で分割した右側の領域となり、これは個別領域Ｄ２及びＤ４の結合領域である。

同じように、データ取得領域Ｄ７はセルＣを分割ラインＢ２で分割した上側の領域であり、個別領域Ｄ１及びＤ２の結合領域である。データ取得領域Ｄ９はセルＣを分割ラインＢ２で分割した下側の領域であり、個別領域Ｄ３及びＤ４の結合領域である。また、データ取得領域Ｄ１０は、４つに分割されて生成された個別領域Ｄ１ないしＤ４の結合領域と
なる。

次に、判断部１２は、セルＣの内部に定義される図形のうち、分割ラインを跨ぐ図形の有無を確認する（ＳＴ１５）。分割ラインを跨がず図形の全てを個別領域に振り分けることができる場合には、その図形が含まれる個別領域に振り分けられる。一方、図形の一部が分割ラインを跨ぐ場合には個別領域には振り分けることができず、この場合には結合領域に振り分けることになる。すなわち、抽出対象となり得る図形を分割して個別領域に振り分けてしまうと、例えば、抽出処理の際に再度対象となる図形を結合する必要が生ずる等、処理の負担が大きくなり処理効率が悪い。そこで、本発明の実施の形態における各領域への図形の振り分けの際には、図形を分割しないで振り分けることを前提とする。そのため、分割部１３によるセルＣの分割に当たっては、上述したように個別領域のみならず結合領域も生成することとしている。

判断部１２は、分割ラインを跨ぐ図形の有無を判断し（ＳＴ１６）、分割ラインを跨がない図形については個別領域へと振り分けるよう、振分部１４に対して指示する（ＳＴ１７）。一方、分割ラインを跨ぐ図形については、結合領域へと振り分けるよう、振分部１４に対して指示する（ＳＴ１８）。

図９は、本発明の実施の形態における描画データの振り分け方法の一例を示す説明図である。すなわち、図８を利用して説明した分割の方法を用いて、図７に示すセルＣを各データ取得領域Ｄ１ないしＤ９へ振り分ける方法を示している。

図９の矢印を挟んで右側には、セルＣと分割ラインＢ１，Ｂ２が示されている。このセルＣの内部には複数の図形（アレイ図形ＡＦ１ないしＡＦ４も含む。以下同じ）が定義されている。これを以下の通り振り分ける。

すなわち、まず個別領域であるデータ取得領域Ｄ１ないしＤ４に対しては、いずれも分割ラインＢ１，Ｂ２を跨がない図形が振り分けられる。具体的には、データ取得領域Ｄ１には、図形Ｆ２及びアレイ図形ＡＦ１が振り分けられる。データ取得領域Ｄ２には、アレイ図形ＡＦ３のみが振り分けられる。また、データ取得領域Ｄ３、Ｄ４には、図形Ｆ１、図形Ｆ８がそれぞれ振り分けられる。

結合領域であるデータ取得領域Ｄ５ないしＤ９に対しては、分割ラインＢ１，Ｂ２のいずれか、或いはいずれをも跨ぐ図形が振り分けられる。なお、個別領域に振り分けられた図形は、重ねて結合領域に振り分けられることはない。図形は分割されない状態で必ずいずれかの領域に振り分けられるが、一方で複数の領域に重ねて振り分けられることはない。

個別領域Ｄ１及びＤ３が結合した結合領域であるデータ取得領域Ｄ５には、図形Ｆ３が振り分けられる。また、個別領域Ｄ２及びＤ４が結合した結合領域であるデータ取得領域Ｄ６には、図形Ｆ６及びアレイ図形ＡＦ４が振り分けられる。一方、セルＣを分割ラインＢ２で分割した上側、個別領域Ｄ１及びＤ２が結合した結合領域であるデータ取得領域Ｄ７には、図形Ｆ７及びアレイ図形ＡＦ２が振り分けられる。分割ラインＢ２の下側、個別領域Ｄ３及びＤ４が結合した結合領域であるデータ取得領域Ｄ９には、図形Ｆ７のみが振り分けられる。分割ラインＢ１及びＢ２が交わる付近に配置されており、分割ラインＢ１及びＢ２のいずれも跨いでいる図形Ｆ５に関しては、個別領域Ｄ１ないしＤ４の全てが結合して生成されるデータ取得領域Ｄ８に振り分けられる。

以上の説明では、２つの分割ラインＢ１，Ｂ２を用いてセルＣを４分割した例を挙げているが、描画データの形式に合わせて別の分割方法が採用されても良い。図１０は、本発
明の実施の形態における描画データの分割方法の別の一例を示す説明図である。図１０に示す例では、分割ラインＢ３ないしＢ５の３つの分割ラインを用いてセルＣ１を４分割する態様を示している。各分割ラインＢ３ないしＢ５は、セルＣ１の長辺を通るように設けられ、これらの分割ラインが設けられることでセルＣ１の短辺を長辺とする短冊状に４つの（個別）領域が生成される。このように生成される領域は、個別領域Ｅ１ないしＥ４の４つの領域、及び結合領域Ｅ５ないしＥ８の４つの領域、合計８つの領域である。

そして、個別領域Ｅ１には、図形Ｆ１及びＦ２が、個別領域Ｅ２には、図形Ｆ３が、個別領域Ｅ３には、図形Ｆ６が、個別領域Ｅ４には、アレイ図形ＡＦ４がそれぞれ振分部１４によって振り分けられる。

また、結合領域Ｅ５には、アレイ図形ＡＦ１が、結合領域Ｅ６には、アレイ図形ＡＦ２、図形Ｆ４、図形Ｆ５及び図形Ｆ７が、結合領域Ｅ７には、アレイ図形ＡＦ３及び図形Ｆ６が振り分けられる。なお、これまでの各領域にセルＣ１内の全ての図形が振り分けられたので、結合領域Ｅ８に振り分けられる図形はない。

さらに、図１１は、本発明の実施の形態における描画データの分割方法の別の一例を示す説明図である。セルＣの状態によってはマージンが設けられている場合もある。判断部１２においてマージンが設けられていると判断された場合には（図５のＳＴ１２参照）、分割部１３による分割時にマージンをもって分割される。図１１には、分割の対象となるセルとしてセルＣ２が示されており、ここでは分割ラインＢ６によってセルＣ２が２分割される場合を例に挙げている。セルＣ２を分割すると個別領域Ｇ１，Ｇ２と結合領域Ｇ３が生成される。

セルＣ２内には、図形Ｆ９及びＦ１０の２つの図形が定義されている。また、通常設けられるであろう分割ラインＢ６はセルＣ２の２つの長辺を通るように設けられている（図１１では二点鎖線で示す）。但し、図１１に示す位置に分割ラインＢ６を設定すると、図形Ｆ９，Ｆ１０のいずれも分割ラインＢ６を跨ぎ、図形を分割することなくデータ取得領域に振り分けることができない。

一方で、例えば、図形Ｆ９は、分割ラインＢ６を跨ぐとはいえ、分割ラインＢ６を跨いで分かれる左右の領域には大きな差があり、いわば分割ラインＢ６を少しはみ出した程度と言えなくもない。

従って、このような場合にセルＣ２を分割ラインＢ６にて分割して分割ラインＢ６を跨ぐ図形Ｆ９，Ｆ１０のいずれも個別領域であるデータ取得領域Ｇ１，Ｇ２には振り分けず結合領域であるデータ取得領域Ｇ３に振り分けることも可能である。しかしながら、この状態では結局セルＣ２のままで分散処理が行われないことになり、処理効率の面からは好ましいことではない。

そこで、セルＣ２に設けられているマージンの分分割ラインＢ６を移動させて、移動位置において分割することで図形を分割することなく各個別領域へと振り分けることが可能となる。具体的には、図１１に示すセルＣ２には、マージンＭが設定されている。このセルＣ２では、分割ラインＢ６から分割ラインＢ６を挟んで両側に等距離の位置にマージンＭが設けられている様子が示されている。

なお、このマージンＭの設定の仕方は、このように分割ラインから分割ラインＢ６を挟んで両側に「等距離」の位置に設けずとも良く、分割ラインＢ６の両側においてその距離が異なるようにそれぞれマージンＭが設けられても良い。

まずセルＣ２のうち、データ取得領域Ｇ１の生成に当たって、分割ラインをマージンＭ１のラインに合わせてこの位置で分割する。マージンＭ１の位置で分割することで、そもそもの分割ラインで分割するよりもいわば分割ラインの外側で分割された個別領域が生成されることになる。この位置で分割するのであれば図形Ｆ９は個別領域であるデータ取得領域Ｇ１に分割されることなく振り分けられる。同じように、データ取得領域Ｇ２の生成に当たって、分割ラインをマージンＭ２のラインに合わせてこの位置で分割する。この位置で分割するのであれば図形Ｆ１０は個別領域であるデータ取得領域Ｇ２に分割されることなく振り分けられる。

このようにマージンＭが設定されている場合にこのマージンＭの位置で分割することで複数のデータ取得領域に図形を分割することなく振り分けることができ、分散処理が可能となる。一方、結合領域であるデータ取得領域Ｇ３には、既に個別領域Ｇ１，Ｇ２に図形が振り分けられているので、図形が振り分けられることはない。

振分部１４によって各データ取得領域Ｄ１ないしＤ９に図形が分割されることなく振り分けられた後、抽出対応データの生成が行われる（図５のＳＴ１９参照）。

図６は、抽出処理を行う際に利用される抽出対応データの生成処理の流れを示すフローチャートである。この図６に示されるように、把握部１５はデータ取得領域Ｄ１ないしＤ９に関する位置情報を各データ取得領域の「領域情報」として把握する（ＳＴ２１）。この「領域情報」は、各データ取得領域の外形に関する情報であり、別に設定されている原点を基準に、例えば、データ取得領域の左下の座標（ｘ座標、ｙ座標）で示される位置情報である。さらにデータ取得領域の右上の座標（ｘ座標、ｙ座標）で示される位置情報をも把握することで、それぞれのデータ取得領域の位置を個々に確定させることができる。

把握部１５は、併せて各データ取得領域に振り分けられた図形の情報を「実データ情報」として把握する（ＳＴ２２）。これは図形（描画データ）そのものの情報である。なお、領域情報と実データ情報の把握の順番は特に上述した順に限られず、いずれが先でも或いは、並行して把握されることとしても良い。

把握部１５において把握された各情報は生成部１６へと送信され、生成部１６において領域情報及び実データ情報をデータ取得領域ごとにセグメント分けして定義し、抽出対応データが仮生成される（ＳＴ２３）。

図１２は、本発明の実施の形態における抽出対応データのデータ構造の一例を示す説明図である。図７ないし図９を利用して説明した通り、セルＣを２つの分割ラインＢ１，Ｂ２を利用して分割するとデータ取得領域は９つ生成される。従って、データ取得領域Ｄ１ないしＤ９それぞれの領域情報に対してそれぞれセグメント分けして定義され、また、実データ情報についてもデータ取得領域Ｄ１ないしＤ９ごとにそれぞれセグメント分けして定義されることになる。

また、抽出対応データは、ヘッダー側に領域情報が定義され、領域情報の後ろに実データ情報が定義される構造が採用される。従って、図１２に示すようなデータ構造となる。

図１２の説明図では、データ取得領域Ｄ１の領域情報として定義される情報の内容が示されている。ここでは、上述したように、データ取得領域Ｄ１自身の位置情報が定義される。また、実データ情報において、データ取得領域Ｄ１内の図形に関する情報として、データ取得領域Ｄ１内にはアレイ図形ＡＦ１及び図形Ｆ２に関するデータが定義されることが示されている。

なお、上述したステップＳＴ２３において、抽出対応データが仮に生成されると説明したのは、この領域情報に追加する情報があるからである。ステップＳＴ２３の時点では各データ取得領域の領域情報としてデータ取得領域の位置を特定する左下及び右上の座標が把握部１５によって把握されている。抽出対応データを仮生成することによって、図１２に示すようなデータ構造となるが、この時点で各データ取得領域の実データ情報がいずれの位置に定義されているかの情報を把握することができる。

実データ情報の定義位置の把握については様々な方法で示すことが可能であるが、例えば、データ取得領域Ｄ１の領域情報からのバイト（ｂｙｔｅ）数で示すことができる。これは例えば、データ取得領域Ｄ１の領域情報の先頭を０バイトとし、ここを基準として、データ取得領域Ｄ１の実データ情報が定義される位置をバイト数で示す。例えば、データ取得領域Ｄ１の実データ情報のセグメントはデータ取得領域Ｄ１の領域情報から５８バイトの位置にある。そこで、このような実データ情報のセグメントの位置情報をオフセット情報としてデータ取得領域Ｄ１の領域情報内に定義する。

また、図１２に示したデータ構造の場合、データ取得領域Ｄ２の実データ情報は、データ取得領域Ｄ１の領域情報から６８バイトの位置にあるセグメントに定義されており、データ取得領域Ｄ９の実データ情報は、データ取得領域Ｄ１の領域情報から１４２バイトの位置にある。

なお、ここでのオフセット情報を示すバイト数はあくまでも説明のために記載したものであり、これらの数字が実際の各データ取得領域の実データ情報のセグメントの位置を示すものではない。また、上述の説明では、データ取得領域Ｄ１の領域情報の先頭を０バイトとした場合の各実データ情報のセグメント位置をオフセット情報としたが、各データ取得領域の領域情報の先頭をそれぞれ０バイトとし、その位置から各データ取得領域の実データ情報までの位置をオフセット情報として規定することも可能である。

生成部１６は、実データ情報が定義されるセグメントに関するオフセット情報をデータ取得領域ごとに領域情報として定義する（ＳＴ２４）。例えば、図１２に示されている通り、データ取得領域Ｄ１の領域情報内にデータ取得領域Ｄ１自身の位置情報とともに「データ取得領域Ｄ１のデータ（実データ情報）を定義したセグメントのオフセット情報」が定義される。このオフセット情報が揃うことによって、生成部１６は、「抽出対応データ」を生成する（ＳＴ２５）。

なお、抽出対応データの構造としては、図１２に挙げた構造の他、例えば、図１３に挙げる構造も採用しうる。

上述した、例えば図１２に示すデータ構造では、データ取得領域についての領域情報及び実データ情報については、分割されるセルＣ自身の位置情報とは別にセグメントに分けて構成されている。但し、データ取得領域、いわば第２の階層についての領域情報及び実データ情報を分割されるセルＣ自身（第１の階層）の位置情報に従属させる構成とすることも可能である。

すなわち、第１の階層の位置情報を主情報として定義するとともに、第２の階層についての領域情報及び実データ情報を従情報として定義する。図１３では、第１の階層をメインセルと表わし、このメインセルについての位置情報が領域情報として定義される。この情報に続いて、サブセルに関する領域情報が定義される。ここでの「サブセル」が、第２の階層におけるデータ取得領域に該当する。各サブセルの領域情報として、或いは、実データ情報として定義される情報は、これまで説明した通りセグメントに分けて定義される場合と同じである。

従って、図１３に示すように、サブセル１（データ取得領域Ｄ１）が抽出されると、当該領域情報として定義されるオフセット情報に基づいてサブセル１（データ取得領域Ｄ１）の実データ情報が直接抽出される。

最後に判断部１２は、全ての描画データに関して抽出対応データが生成されたか否かを判断し、全ての生成が終了していない場合には（図５のＳＴ２０のＮＯ）、再度ステップＳＴ２に戻り、上述した工程を経て抽出対応データを生成する。全ての描画データに関して抽出対応データが生成された場合には（ＳＴ２０のＹＥＳ）、抽出対応データの生成処理は終了する。

抽出対応データが生成されることによって、レイアウトデータから描画データへの変換（描画データの生成）の際、その後に例えば描画データからショットデータを生成する際にデータ抽出領域との重複領域を備えるセル内に定義される図形の特定を行うに適した描画データが生成されたことになる。そして、生成された抽出対応データは、データ抽出部１ｌに送信され、データ抽出部１ｌは当該抽出対応データに基づいて必要とされる描画データを抽出する（図４のＳＴ５）。

次に具体的に上述したデータ抽出領域との重複領域を備えるセル内に定義される図形のうち重複領域内に図形（描画データ）が存在する場合に（図４のＳＴ４のＹＥＳ）、当該図形を抽出する流れを図１４及び図１５を利用して説明する。

図１４は、本発明の実施の形態におけるデータ抽出領域との重複領域内における描画データの抽出を説明するための説明図である。また、図１５は、本発明の実施の形態における抽出対応データを利用した描画データの抽出をデータ構造の面から説明するための説明図である。

図１４において矢印の左側にデータ抽出領域ＨとセルＣとが重複して示されている。データ抽出領域Ｈは一点鎖線で示されている領域であり、その一部がセルＣの領域と重複している。このような状態で、データ生成部１０においてセルＣに関する抽出対応データが生成される。図１４に示すデータ抽出領域ＨとセルＣとの重複領域内には、図形Ｆ５ないしＦ７の３つの図形とアレイ図形ＡＦ２ないしＡＦ４の３つのアレイ図形が含まれる。そこで、セルＣが分割されて生成されたデータ取得領域のうち、これら６つの図形及びアレイ図形を分割することなく含む領域が抽出される。具体的には、図１４に示すように、データ取得領域Ｄ２，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８である。

なお、図１３に示すデータ取得領域は説明の便宜のために示しているだけであり、実際にデータ生成部１０において抽出対応データが生成される場合には、図１４に示すようなデータ取得領域が、例えば表示部１ｇに表示されるものではない。

データ生成部１０では、セルＣに関して生成されたデータ取得領域の全てに対応した抽出対応データが生成される、また、判断部１２では、データ抽出領域ＨとセルＣのどの領域が重複するかについては、重複領域内の図形の有無を把握しているので（ＳＴ６）、生成された抽出対応データと併せて重複領域に関する情報もデータ抽出部１ｌに送信する。

データ抽出部１ｌにおいては、データ生成部１０から送信された抽出対応データ及び重複領域に関する情報を基に重複領域内に定義されている図形のみを抽出する。図１４に示すように、ここでの重複領域は、データ取得領域Ｄ２，Ｄ６，Ｄ７，Ｄ８であることから、それぞれのデータ取得領域の領域情報として定義されるオフセット情報を基に、直接それぞれのデータ取得領域内の図形に関するデータ（実データ情報）を抽出する（図１５参
照）。

これまではデータ抽出領域とセルとが重複した場合に、当該セルに定義される全ての図形に関する情報を読み込んだ上でデータ抽出領域内に含まれる図形のみを抽出していた。但し、この方法では重複領域内の図形を抽出するためには一旦重複するセル内の全ての図形に関する情報を読み込む必要があり、処理効率が低下する。

本発明の実施の形態においては、以上説明した通り、レイアウトデータから描画データを生成する際に全ての図形について抽出対応データを生成することで、データ抽出領域とセルとが重複する領域に含まれる図形のみを抽出することを可能とする。併せて、抽出対応データを領域情報と実データ情報とに分けて規定するとともに領域情報内に実データ情報が定義されるセグメントの位置を示すオフセット情報をも規定することで、該当するデータ取得領域に関する実データ情報へのアクセスを容易にしている。従って、特定領域内の描画データを簡易に効率よく抽出することが可能な荷電粒子ビーム描画装置及び描画データの抽出方法を提供することができる。

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 荷電粒子ビーム描画装置
１０ データ生成部
１１ 受信部
１２ 判断部
１３ 分割部
１４ 振分部
１５ 把握部
１６ 生成部
１７ 送信部
ＡＦ アレイ図形
Ｂ 分割ライン
Ｃ セル
Ｄ データ取得領域
Ｅ データ取得領域
Ｆ 図形
Ｇ データ取得領域
Ｈ データ抽出領域

Claims (5)

1. 荷電粒子ビームを用いて試料にパターンを描画するための描画データを記憶する記憶部と、
   複数の階層から構成される前記描画データのうち抽出が要求されるデータ抽出領域内の前記描画データについて、連続する２つの前記階層間で前記データ抽出領域内の前記描画データを抽出するに適したデータ構造を備える抽出対応データを生成するデータ生成部と、
   前記抽出対応データを基に抽出が要求されるデータ抽出領域内の前記描画データを抽出するデータ抽出部と、
   を備えることを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
2. 前記データ生成部は、
   前記描画データの形式を確認する判断部と、
   前記描画データの第１の階層を予め定められる数に分割して設けられる個別領域と前記個別領域のうち隣接する領域を結合した結合領域とを生成する分割部と、
   前記第１の階層内に配置され第２の階層を構成するデータを前記データを分割することなく前記個別領域、或いは、前記結合領域のいずれかに振り分ける振分部と、
   前記個別領域と前記結合領域の位置情報を領域情報として把握するとともに、前記個別領域、或いは、前記結合領域のいずれかに振り分けられた前記データを実データ情報として把握する把握部と、
   前記把握部によって把握された各情報に基づいて抽出対応データを生成する生成部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
3. 前記データ生成部が生成する前記抽出対応データは、前記第１の階層の位置情報を主情報として定義するとともに、前記第２の階層に関する個別領域若しくは結合領域の位置情報である個別の領域情報と、また、前記個別領域若しくは前記結合領域に振り分けられる前記データである前記実データ情報とを、前記第１の階層における従情報として定義することを特徴とする請求項２に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
4. 前記分割部は、前記個別領域を生成する際に前記第１の階層を分割する分割ラインを中心に等距離に設けられ、分割後の前記個別領域が各々前記分割ラインの外側に設けられるマージンを含むように分割を行うことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の荷電粒子ビーム描画装置。
5. 描画データの形式を確認する工程と、
   前記描画データの第１の階層を予め定められる数に分割して設けられる個別領域と前記個別領域のうち隣接する領域を結合した結合領域とを生成する工程と、
   前記第１の階層内に配置され第２の階層を構成するデータを前記データを分割することなく前記個別領域、或いは、前記結合領域のいずれかに振り分ける工程と、
   前記個別領域と前記結合領域の位置情報を領域情報として把握するとともに、前記個別領域、或いは、前記結合領域のいずれかに振り分けられた前記データを実データ情報として把握する工程と、
   把握部によって把握された各情報に基づいて抽出対応データを生成する工程と、
   前記抽出対応データに基づいて抽出が要求される前記描画データを抽出する工程と、
   を備えることを特徴とする描画データの抽出方法。
   

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