JP2013211320A - 荷電粒子ビーム描画装置、パターン検査装置及びレイアウト表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】効率良い並列処理により表示速度を向上させる。
【解決手段】荷電粒子ビーム描画装置１は、階層ごとに要素を有する階層構造の描画データにおける階層内の要素サイズと、拡大率により決まる表示対象サイズとを比較し、並列処理の単位となる階層を決定する階層決定部４ａと、その階層決定部４ａにより決定された並列処理の単位となる階層内の要素ごとに、その要素を表示するための一連の処理を並列に行う並列処理部４ｂとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、荷電粒子ビーム描画装置、パターン検査装置及びレイアウト表示方法に関する。

近年の大規模集積回路（ＬＳＩ）の高集積化及び大容量化に伴って、半導体デバイスに要求される回路線幅は益々微小になってきている。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は、リソグラフィ技術が用いられており、このリソグラフィ技術では、マスク（レチクル）と称される原画パターンを用いたパターン転写が行われている。このパターン転写に用いる高精度なマスクを製造するためには、優れた解像度を有する荷電粒子ビーム描画装置が用いられている。

この荷電粒子ビーム描画装置としては、描画データをレイアウト表示（ビューワ処理）するレイアウト表示部を備える荷電粒子ビーム描画装置が開発されている。また、荷電粒子ビーム描画装置により描画されたパターンを検査するため、描画データをレイアウト表示（ビューワ処理）するレイアウト表示部を備えるパターン検査装置も開発されている。

通常、描画データは、チップ階層、フレーム階層、ブロック階層、セル階層及び図形階層というように階層化されている。この描画データをレイアウト表示するとき、レイアウト表示の拡大率が低い場合には、チップ階層、フレーム階層、ブロック階層及びセル階層のデータが読み込まれてレイアウト表示される。ところが、レイアウト表示の拡大率が高くなって所定値以上となると、他の階層に比べ最もデータ量が多い図形階層のデータが読み込まれるため、表示速度が低下してしまう。

そこで、表示速度の向上のため、あらかじめ決められた擬似ピクセルサイズで、処理対象となる階層の要素を格子状（メッシュ状）に区切り、特定の擬似ピクセル内の要素を画面上に表示すると、その特定擬似ピクセルのフラグを１に設定し、その後、要素内の全擬似ピクセルが１になると表示処理を終了する高速化処理の技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２１９３７１号公報

さらに、前述の階層構造を有する描画データを表示する際に並列処理を行うことにより、表示速度の向上を図ることが検討されている。このとき、通常、並列処理を有効に行うことが可能な階層が予測され、その予測に基づいて並列処理の単位となる階層が設定される。そして、予め設定された階層の要素が並列処理の単位として用いられるため、並列処理の単位となる階層は固定されることになる。

しかしながら、前述のように並列処理の単位となる階層が固定されている場合、拡大率によっては並列処理を実行できないことがあるため、並列処理のリソース使用に無駄が生じてしまう。特に、前述の高速化処理では、実際に読み込まれる階層の深さは、拡大率や要素サイズによって様々となるため、並列処理の単位となる階層が固定されていると、並列処理のリソース使用に無駄が生じることになる。また、高速化処理では、通常、高拡大率において処理するデータ規模が小さく、非並列処理でも問題がない表示速度であるが、今後、データ規模の増大に伴って処理量が増加すると、高拡大率においても効率良い並列処理を行う必要が生じる。

本発明が解決しようとする課題は、効率良い並列処理により表示速度を向上させることができる荷電粒子ビーム描画装置、パターン検査装置及びレイアウト表示方法を提供することである。

本発明の実施形態に係る荷電粒子ビーム描画装置は、階層ごとに要素を有する階層構造の描画データにおける階層内の要素サイズと、拡大率により決まる表示対象サイズとを比較し、並列処理の単位となる階層を決定する階層決定部と、階層決定部により決定された並列処理の単位となる階層内の要素ごとに、その要素を表示するための一連の処理を並列に行う並列処理部とを備える。

また、上記荷電粒子ビーム描画装置において、階層決定部は、ｎが正の整数である第ｎ階層の要素の最大サイズが、拡大率により決まる表示対象サイズ以上となる関係式を満たす最大のｎを求め、第ｎ階層の下階層である第ｎ＋１階層を並列処理の単位とすることが望ましい。

また、上記荷電粒子ビーム描画装置において、階層決定部は、並列処理の単位とした第ｎ＋１階層の要素に対して一括高速化処理が適用可能であるか否かを判断し、その一括高速化処理が非適用であると判断した場合、第ｎ＋１階層を並列処理の単位とし、その一括高速化処理が適用可能であると判断した場合、第ｎ＋１階層の下階層である第ｎ＋２階層を並列処理の単位とすることが望ましい。

本発明の実施形態に係るパターン検査装置は、階層ごとに要素を有する階層構造の描画データにおける階層内の要素サイズと、拡大率により決まる表示対象サイズとを比較し、並列処理の単位となる階層を決定する階層決定部と、階層決定部により決定された並列処理の単位となる階層内の要素ごとに、その要素を表示するための一連の処理を並列に行う並列処理部とを備える。

本発明の実施形態に係るレイアウト表示方法は、階層ごとに要素を有する階層構造の描画データにおける階層内の要素サイズと、拡大率により決まる表示対象サイズとを比較し、並列処理の単位となる階層を階層決定部により決定する工程と、決定した並列処理の単位となる階層内の要素ごとに、その要素を表示するための一連の処理を並列処理部により並列に行う工程とを有する。

本発明によれば、効率良い並列処理により表示速度を向上させることができる。

第１の実施形態に係る荷電粒子ビーム描画装置の概略構成を示す図である。 第１の実施形態に係る描画データを説明するための説明図である。 第１の実施形態に係るレイアウト表示装置が備える階層決定部が行う階層決定を説明するための第１の説明図である。 第１の実施形態に係るレイアウト表示装置が備える階層決定部が行う階層決定を説明するための第２の説明図である。 第１の実施形態に係るレイアウト表示装置が備える階層決定部が行う階層決定による並列処理数を説明するための説明図である。 第１の実施形態に係るレイアウト表示装置が行うレイアウト表示処理の流れを示すフローチャートである。 第２の実施形態に係るレイアウト表示装置が備える階層決定部が行う階層決定を説明するための説明図である。 第２の実施形態に係るレイアウト表示装置が備えるデータ処理部が行う一括高速化処理を説明するための説明図である。 第３の実施形態に係るパターン検査装置の概略構成を示す図である。

（第１の実施形態）
第１の実施形態について図１ないし図６を参照して説明する。

図１に示すように、第１の実施形態に係る荷電粒子ビーム描画装置１は、荷電粒子ビームによる描画を行う描画部２と、その描画部２を制御する制御部３と、描画データをレイアウト表示するレイアウト表示装置４とを備えている。この荷電粒子ビーム描画装置１は、荷電粒子ビームとして例えば電子ビームを用いた可変成形型の描画装置の一例である。なお、荷電粒子ビームは電子ビームに限られるものではなく、イオンビームなどの他の荷電粒子ビームであっても良い。

描画部２は、描画対象となる試料Ｗを収容する描画室２ａと、その描画室２ａに連通する光学鏡筒２ｂとを有している。描画室２ａ内には、試料Ｗを支持するステージ１１が設けられている。このステージ１１は水平面内で互いに直交するＸ方向とＹ方向に移動可能に形成されており、そのステージ１１の載置面上には、例えばマスクやブランクなどの試料Ｗが載置される。また、光学鏡筒２ｂ内には、電子ビームＢを出射する電子銃２１と、その電子ビームＢを集光する照明レンズ２２と、ビーム成形用の第１のアパーチャ２３と、投影用の投影レンズ２４と、ビーム成形用の第１の偏向器２５と、ビーム成形用の第２のアパーチャ２６と、試料Ｗ上にビーム焦点を結ぶ対物レンズ２７と、試料Ｗに対するビームショット位置を制御するための第２の偏向器２８とが配置されている。

この描画部２では、電子ビームＢが電子銃２１から出射され、照明レンズ２２により第１のアパーチャ２３に照射される。この第１のアパーチャ２３は例えば矩形状の開口を有している。これにより、電子ビームＢが第１のアパーチャ２３を通過すると、その電子ビームの断面形状は矩形状に成形され、投影レンズ２４により第２のアパーチャ２６に投影される。なお、この投影位置は第１の偏向器２５により偏向可能であり、投影位置の変更により電子ビームＢの形状と寸法を制御することが可能である。その後、第２のアパーチャ２６を通過した電子ビームＢは、その焦点が対物レンズ２７によりステージ１１上の試料Ｗに合わされて照射される。このとき、ステージ１１上の試料Ｗに対する電子ビームＢのショット位置は第２の偏向器２８により制御される。

制御部３は、入力される描画データを描画装置用フォーマットに変換するデータ変換部３ａと、変換済みの描画データを記憶するデータ記憶部３ｂと、その変換済みの描画データに基づいて描画部２を制御する描画制御部３ｃとを備えている。

データ変換部３ａは、例えば半導体集積回路などのレイアウトデータ（設計データやＣＡＤデータなど）を変換することで得られたデータである描画データを描画装置用フォーマットに変換する。なお、描画データは、その描画データを保管するデータベースなどの記憶装置（図示せず）から例えば有線又は無線のネットワークを介してデータ変換部３ａに入力される。

データ記憶部３ｂは、データ変換部３ａにより変換された描画装置用フォーマットの描画データを記憶する記憶部である。このデータ記憶部３ｂとしては、例えば、磁気ディスク装置や半導体ディスク装置（フラッシュメモリ）などを用いることが可能である。

描画制御部３ｃは、データ記憶部３ｂから描画装置用フォーマットの描画データを読み出し、その描画データに基づいて描画部２を制御する。詳述すると、描画制御部３ｃは、読み出した描画データに基づき、試料Ｗが載置されたステージ１１を例えばＸ方向に移動させつつ、電子ビームＢを偏向によりステージ１１上の試料Ｗの各所定位置にショットする図形描画を行い、その後、ステージ１１をＹ方向にステップ移動させてから前述と同様に図形描画を行い、これを繰り返して試料Ｗの描画領域に電子ビームＢによる描画を行う。

ここで、前述の描画データは、図２に示すように、チップ階層ＣＰ、そのチップ階層ＣＰよりも下位のフレーム階層ＦＲ、そのフレーム階層ＦＲよりも下位のブロック階層ＢＬ、そのブロック階層ＢＬよりも下位のセル階層ＣＬ、そのセル階層ＣＬよりも下位の図形階層ＦＧに階層化されている。なお、変換前後の両方の描画データが階層化されている。このような描画データにおいて、ある階層が第１階層であるとすると、その第１階層の下階層が第２階層となり、その第２階層の下階層が第３階層となる。

図２の例では、チップ階層ＣＰの要素群（チップ群）の一部であるチップＣＰ１が、フレーム階層ＦＲの要素群（フレーム群）の一部である三個のフレームＦＲ１〜ＦＲ３に対応している。また、フレーム階層ＦＲの要素群の一部であるフレームＦＲ２が、ブロック階層ＢＬの要素群（ブロック群）の一部である十八個のブロックＢＬ１〜ＢＬ１８に対応している。ブロック階層ＢＬの要素群の一部であるブロックＢＬ９が、セル階層ＣＬの要素群（セル群）の一部である四個のセルＣＬ１〜ＣＬ４に対応している。セル階層ＣＬの要素群の一部であるＣＬ１が図形階層ＦＧの要素群（図形群）の一部である複数の図形ＦＧ１、ＦＧ２に対応している。

図１に戻り、レイアウト表示装置４は、並列処理の単位とする階層を決定する階層決定部４ａと、決定された階層内の要素ごとにその要素を表示するための一連の処理を並列に行う並列処理部４ｂと、レイアウトに従って各要素を表示する表示部４ｃとを備えている。

階層決定部４ａは、前述のように階層ごとに要素を有する階層構造の描画データにおける階層内の要素サイズと、拡大率により決まる表示対象サイズとを比較し、並列処理の単位となる階層を決定する（詳しくは、後述する）。

並列処理部４ｂは、階層決定部４ａにより決定された階層内の要素ごとに、その要素を表示するための一連の処理、すなわち描画データの読み込みからデータ処理を経てオブジェクトの表示を行う一連の処理を並列に行う。

この並列処理部４ｂは、変換前後の両方の描画データを読み込むデータ読込部４１と、描画データを処理するデータ処理部４２と、レイアウト表示用のオブジェクトを生成するオブジェクト生成部４３と、そのオブジェクト表示用の表示処理を行うオブジェクト表示処理部４４とを具備している。これらのデータ読込部４１、データ処理部４２、オブジェクト生成部４３及びオブジェクト表示処理部４４は、階層決定部４ａにより決定された階層内の要素ごとに並列に処理動作を行う。

データ読込部４１は、変換前の描画データに加え、データ記憶部３ｂに記憶された描画装置用フォーマットに変換された変換後の描画データ、すなわちその描画データに含まれる要素群であって階層決定部４ａにより決定された階層の要素群を順次読み込む。

データ処理部４２は、データ読込部４１により読み込まれた階層の要素の位置（例えば、配置座標）や大きさ（例えば、Ｘ方向寸法やＹ方向寸法など）に応じて要素の表示画面上の位置を算出する。

オブジェクト生成部４３は、データ処理部４２により算出された階層の要素の位置情報に、その要素をレイアウト表示する色などの情報を付加し、レイアウト表示用のオブジェクト（例えば、表示する要素の輪郭あるいは図形など）を生成する。

オブジェクト表示処理部４４は、オブジェクト生成部４３により生成されたレイアウト表示用のオブジェクト（例えば、表示する要素の輪郭あるいは図形など）をモニタなどの表示部４ｃに表示させる表示処理を行う。

表示部４ｃは、オブジェクト表示処理部４４の表示処理に従ってレイアウト表示用のオブジェクトを表示画面に表示する。この表示部４ｃとしては、例えば、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイなどを用いることが可能である。

ここで、前述の階層決定部４ａや並列処理部４ｂなどは、電気回路などのハードウエアにより構成されても良く、また、各機能を実行するプログラムなどのソフトウエアにより構成されても良く、あるいは、それらの両方の組合せにより構成されても良い。

例えば、並列処理部４ｂは、複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）を具備しており、それらのＣＰＵに、階層決定部４ａにより決定された階層内の要素ごとの一連の処理を個別に割り当て、並列処理を可能にする。この場合には、並列処理の最大数はＣＰＵ数となる。なお、並列処理部４ｂとしては、複数のＣＰＵに限るものではなく、例えば、複数のプロセッサコアを有するマルチコアＣＰＵなどを用いることも可能である。

次に、前述の階層決定部４ａについて図３ないし図５を参照して詳しく説明する。なお、描画データは、一例として、第１階層と、その第１階層の下階層である第２階層と、その第２階層の下階層である第３階層とを有している。

図３に示すように、階層決定部４ａは、第１階層Ａ１、第２階層Ａ２及び第３階層Ａ３を有する階層構造の描画データにおいて、第ｎ（ｎは１、２、３・・・という正の整数である）階層の要素の最大サイズと、拡大率により決まる画面枠Ｂ１のサイズ（画面サイズ）である表示対象サイズとを比較し、（第ｎ階層の要素の最大サイズ）≧（拡大率ｚにより決まる表示対象サイズ）という関係式を満たす最大のｎを求め、その第ｎ階層の下階層である第ｎ＋１階層を並列処理の単位とする。このとき、第ｎ階層の要素の最大サイズと、拡大率により決まる表示対象サイズとの比較のため、互いの単位が合わせられる。

なお、図３では、一例として、第１階層Ａ１の要素数は一つであり、その要素の最大サイズはＬ１である。また、第１階層Ａ１の一つの要素に対応する第２階層Ａ２の要素数は９個であり、それらの要素の最大サイズはＬ２である。さらに、第２階層Ａ２の一つの要素に対応する第３階層Ａ３の要素数は４個であり、図３における第３階層Ａ３の要素数の合計は４×９＝３６個となり、それらの要素の最大サイズはＬ３である。

ここで、要素サイズがＸ方向及びＹ方向で異なる場合には、例えば、Ｘ方向の要素サイズ及びＹ方向の要素サイズのいずれか小さい方が要素の最大サイズとして用いられる。図３では、Ｙ方向の要素サイズがＸ方向の要素サイズより小さいため、要素の最大サイズとして用いられる。また、拡大率により決まる表示対象サイズがＸ方向及びＹ方向で異なる場合には、例えば、Ｘ方向の表示対象サイズ及びＹ方向の表示対象サイズのいずれか小さい方が、拡大率により決まる表示対象サイズとして用いられる。図３では、Ｙ方向の表示対象サイズがＸ方向の表示対象サイズより小さいため、拡大率により決まる表示対象サイズとして用いられる。

なお、要素の最大サイズとしては、Ｘ方向の要素サイズ及びＹ方向の要素サイズのいずれか小さい方を用いることに限るものではなく、例えば、要素の面積や対角線などを用いるようにしても良い。この場合には、拡大率により決まる表示対象サイズも同様に、表示対象サイズの面積や対角線などを用いることになる。ただし、処理の高速化を目的として、要素の面積や対角線などを算出する算出処理を不要とするためには、Ｘ方向の要素サイズ及びＹ方向の要素サイズのいずれか小さい方を用いることが望ましい。

このような要素の最大サイズは、あらかじめデータのヘッド部に定義されており、そのヘッド部から読み込まれて用いられる。ただし、このデータのヘッド部から要素の最大サイズを読み込んで用いることに限るものではなく、例えば、要素の最大サイズを保持するテキストデータなどの他のデータから、要素の最大サイズを読み込んで用いるようにしても良い。

前述の画面枠Ｂ１は、描画データにおける表示対象とする領域を指定するものであり、その表示対象サイズは拡大率ｚに応じて変化するものである。例えば、拡大率が１倍であり、表示対象サイズ（Ｘ方向×Ｙ方向）が１００×１００ピクセルである場合には、拡大率が２倍となると、表示対象サイズ（Ｘ方向×Ｙ方向）は前述の半分となり、５０×５０ピクセルとなる。この５０×５０ピクセルである画像が表示部４ｃの画面に表示されるときには、前述の１００×１００ピクセルである画像と同じ表示面積で画像を表示するため、１ピクセルが２倍にされて（１ピクセルが２×２のピクセルとして）表示が行われる。したがって、画像の表示面積は拡大率が１倍及び２倍の両方で同じとなるが、画像自体は２倍に拡大されて表示される。なお、このような表示対象サイズが階層決定の比較に用いられる場合には、ピクセルサイズが描画データ上での長さ（単位としては、例えば、ｍｍやμｍなど）に換算されて用いられる。

ここで、前述の階層決定部４ａによれば、所望の拡大率が設定されると、図３に示すように、第１階層Ａ１、第２階層Ａ２及び第３階層Ａ３を有する階層構造の描画データにおいて、「第１階層Ａ１の要素サイズＬ１＞拡大率により決まる表示対象サイズＬ４」となることから、前述の（第ｎ階層の要素の最大サイズ）≧（拡大率ｚにより決まる表示対象サイズ）という関係式を満たす最大のｎ＝１が求められる。その第１階層Ａ１の下の階層はｎ＋１＝２から第２階層Ａ２となるため、その第２階層Ａ２が並列処理の単位として用いられる。

一方、前述の拡大率が上げられて設定されると、図４に示すように、第１階層Ａ１、第２階層Ａ２及び第３階層Ａ３を有する階層構造の描画データにおいて、「第１階層Ａ１の要素サイズＬ１＞第２階層Ａ２の要素サイズＬ２＞拡大率により決まる表示対象サイズＬ５」となることから、前述の（第ｎ階層の要素の最大サイズ）≧（拡大率ｚにより決まる表示対象サイズ）という関係式を満たす最大のｎ＝２が求められる。その第２階層Ａ２の下の階層はｎ＋１＝３から第３階層Ａ３となるため、その第３階層Ａ３が並列処理の単位として用いられる。

なお、各階層の要素は、並列処理にあらかじめ割り振れるデータ構造を有している。このデータ構造としては、例えば、要素ごとにデータファイルが分けられたデータ構造、あるいは、要素のスタート（Ｓｔａｒｔ）及びエンド（ｅｎｄ）が例えばデータ内のヘッド部から判断することができるデータ構造などを用いることが可能である。

ここで、例えば、図５に示すように、拡大率がａである場合、並列処理の単位が第１階層Ａ１に決定されると、読み込む階層の要素は、第１階層Ａ１の要素１〜３であり、並列処理数は３となる。なお、図５では、並列処理数（例えば、ＣＰＵの数）の最大が３である。また、拡大率がｂ（ｂ＞ａ）である場合、並列処理の単位が第２階層Ａ２に決定されると、読み込む階層の要素は、第２階層Ａ２の要素１〜３であり、並列処理数は３となる。さらに、拡大率がｃ（ｃ＞ｂ＞ａ）である場合、並列処理の単位が第３階層Ａ３に決定されると、読み込む階層の要素は、第３階層Ａ３の要素１〜３であり、並列処理数は３となる。このように全ての拡大率ａ、ｂ、ｃで並列処理数は最大の３となる。したがって、全ての拡大率ａ、ｂ、ｃで並列処理数が最大となるため、処理時間が短縮され、表示速度を向上させることできる。

なお、前述の並列処理の単位となる階層が変わる場合との比較例として、並列処理の単位となる階層が第２階層Ａ２に固定されている場合には、拡大率がａであるとき、並列処理の単位は第２階層Ａ２であるため、読み込む階層の要素は、第１階層Ａ１の要素１だけであり、並列処理数は１となる。また、拡大率がｂである場合、並列処理の単位は第２階層Ａ２であるため、読み込む階層の要素は、第２階層Ａ２の要素１〜３であり、並列処理数は３となる。さらに、拡大率がｃである場合、並列処理の単位は第２階層Ａ２であるため、読み込む階層の要素は、第３階層Ａ３の要素１だけであり、並列処理数は１となる。このように拡大率ａ、ｃで並列処理数が１となり、拡大率ｂだけで並列処理数が最大の３となる。したがって、拡大率ａ、ｃでは、並列処理数が最大とならず、最大の並列処理能力を有効に利用することができず処理時間が長くなるため、表示速度が低下することになる。

次に、前述のレイアウト表示装置４が行うレイアウト表示処理について説明する。

図６に示すように、レイアウト表示の拡大率の指定に応じて、並列処理の単位となる階層が階層決定部４ａにより決定される（ステップＳ１）。このステップＳ１における拡大率の指定では、例えば、ユーザによりキーボードやマウスなどの入力部が操作されることで、拡大率が指定される。なお、ユーザは入力部に対する入力操作により拡大率を自由に変更可能である。

また、ステップＳ１における階層決定では、前述のように、第ｎ階層の要素の最大サイズと、指定された拡大率により決まる画面枠Ｂ１の画面サイズである表示対象サイズとが比較され、（第ｎ階層の要素の最大サイズ）≧（拡大率ｚにより決まる表示対象サイズ）という関係式を満たす最大のｎが求められる。その最大のｎから、第ｎ階層の下階層である第ｎ＋１階層が並列処理の単位とされる。

前述のステップＳ１の処理後、決定された階層における並列処理が並列処理部４ｂにより実行される（ステップＳ２）。このステップＳ２では、階層決定部４ａにより決定された階層内の要素ごとに、その要素を表示するための一連の処理、すなわち描画データの読み込みからデータ処理を経てオブジェクトの表示を行う一連の処理が並列に実行され、生成されたオブジェクトが順次表示部４ｃにより表示されていく。

以上説明したように、第１の実施形態によれば、階層ごとに要素を有する階層構造の描画データにおける階層内の要素サイズと、拡大率により決まる表示対象サイズとが比較され、並列処理の単位となる階層が決定され、その後、決定された並列処理の単位となる階層内の要素ごとに、その要素を表示するための一連の処理が並列に行われる。これにより、並列処理の単位となる階層が拡大率に応じて変更されることになるので、並列処理の単位となる階層が固定されている場合のように、拡大率によって並列処理を実行することができずに並列処理のリソース使用に無駄が生じることを抑止することが可能となる。したがって、効率良い並列処理により表示速度を向上させることができる。

また、ｎが正の整数である第ｎ階層の要素の最大サイズが、拡大率により決まる表示対象サイズ以上となる関係式を満たす最大のｎを求め、第ｎ階層の下階層である第ｎ＋１階層を並列処理の単位とすることから、簡単な処理で並列処理の単位となる階層を決定することが可能となるので、効率良い並列処理によりさらに表示速度を向上させることができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態について図７及び図８を参照して説明する。

第２の実施形態は基本的に第１の実施形態と同様である。第２の実施形態では、第１の実施形態との相違点について説明し、第１の実施形態で説明した部分と同一部分は同一符号で示し、その説明も省略する。

図７に示すように、第２の実施形態に係る階層決定部４ａは、前述の第１の実施形態と同様に、並列処理の単位となる階層を決定することに加え、要素ごとに一括高速化処理が適用可能であるか否かを判断し、一括高速化処理が適用可能である場合、その要素を含む階層の下階層を並列処理の単位となる階層とする。

この階層決定部４ａによれば、第１階層Ａ１、第２階層Ａ２及び第３階層Ａ３を有する階層構造の描画データにおいて、前述の第１の実施形態と同様に、（第ｎ階層の要素の最大サイズ）≧（拡大率ｚにより決まる表示対象サイズ）という関係式を満たす最大のｎ＝１が求められる。その第１階層Ａ１の下の階層はｎ＋１＝２から第２階層となるため、第２階層Ａ２が並列処理の単位として用いられることになる。

さらに、このとき、並列処理の単位となった第２階層Ａ２内の要素に対して、その要素を単位として行う一括高速化処理が適用可能であるか否かが判断される。このとき、階層決定部４ａは、要素に含まれる下階層要素数ｍ＞閾値Ｔという関係式を満たす場合、その要素に対して一括高速化処理が適用可能であると判定する。

ここで、例えば、閾値Ｔを５とすると、図７に示す要素Ａ２ａに関しては、下階層要素数が１であって閾値Ｔ＝５より小さく、並列処理の単位が第２階層となる。図７に示す要素Ａ２ｂに関しては、下階層要素数が１０であって閾値Ｔ＝５より大きく、並列処理の単位が第３階層となる。このような判定処理が第２階層Ａ２の全要素に対して行われる。

なお、一括高速化処理が適用可能であるか否かの判断は、拡大率及び要素に含まれる下階層要素数に限るものではなく、例えば、拡大率及び要素サイズなどに基づいて行われても良い。

次に、前述の一括高速化処理の一例について図８を参照して説明する。

データ処理部４２は、図８に示すように、処理対象とする階層の要素を格子状に複数の擬似ピクセル（区画）Ｐに分割し、その擬似ピクセルＰごとにフラグを有する擬似ピクセルマップ（区画マップ）Ｍを形成する。この擬似ピクセルマップＭのフラグは、擬似ピクセルＰを表示する表示処理を許可する許可状態（０）又は禁止する禁止状態（１）を示す変数として機能する。ここでは、例えば、フラグが０であるとき許可状態であり、フラグが１であるとき禁止状態であり、初期状態のフラグは全て許可状態（０）になっている。

また、データ処理部４２は、読み込んだ階層の要素が位置する擬似ピクセルＰのフラグが、その擬似ピクセルＰを表示する表示処理を許可する許可状態（０）又は禁止する禁止状態（１）であるかを判断し、擬似ピクセルＰのフラグが許可状態（０）であると判断した場合、その擬似ピクセルＰを表示する表示処理を許可し、擬似ピクセルＰのフラグが禁止状態（１）であると判断した場合、その擬似ピクセルＰを表示する表示処理を禁止する。その後、データ処理部４２は、表示処理により表示された擬似ピクセルＰのフラグを許可状態（０）から禁止状態（１）に切り替える。このため、擬似ピクセルＰが表示されるたびに、その表示済みの擬似ピクセルＰのフラグは禁止状態（１）となる。

例えば、図８に示すように、図形階層ＦＧ（図２参照）内の要素の擬似ピクセルマップＭが形成され、その後、最初に読み込んだ図形ＦＧ１の位置（座標）が求められると、その図形ＦＧ１の位置に対応する擬似ピクセルＰａのフラグが許可状態（０）であるため、その擬似ピクセルＰａの区画が表示される。例えば、擬似ピクセルＰａのサイズが１０×１０ピクセルであれば、その１００ピクセル全てが塗りつぶされて表示される。その後、表示済みの擬似ピクセルＰａのフラグが許可状態（０）から禁止状態（１）に切り替えられ、次の図形ＦＧ２の読み込みが行われる。

次いで、前述の図形ＦＧ１の次に読み込んだ図形ＦＧ２の位置（座標）が求められ、その図形ＦＧ２の位置が前述の図形ＦＧ１と同じ擬似ピクセルＰａに対応する場合、その擬似ピクセルＰａのフラグは禁止状態（１）であるため、図形ＦＧ２の表示処理は実行されず、次の図形の読み込みが開始される。このように、擬似ピクセルＰの表示処理が一度実行されると、その後、表示済みの擬似ピクセルＰに他の図形が位置しても、その図形を表示する表示処理は実行されない。これにより、無駄な表示処理が省略されるので、レイアウト表示速度を向上させることができる。その後も、対象のセルに対応する図形群が順次読み込まれ、全擬似ピクセルＰが禁止状態（１）となると、全擬似ピクセルＰの表示が完了しているため、これ以上残りの図形を読み込む必要がなくなり、図形の読み込みが中止される。これにより、不要な読込処理の実行が防止されるので、レイアウト表示速度を向上させることができる。

このような処理が一括高速化処理の一例である。この一括高速化処理によれば、読み出された要素が禁止状態（１）のフラグを有する擬似ピクセルＰに位置する場合には、その要素の表示処理が実行されずに飛ばされ、次の要素が読み出される。さらに、全ての擬似ピクセルＰが禁止状態（１）になると、表示処理を実行する必要が無くなるため、要素の読み出し自体が停止される。このように、無駄な表示処理が省略されたり、あるいは、不要な読込処理の実行が防止されたりするので、レイアウト表示速度を向上させることができる。

以上説明したように、第２の実施形態によれば、前述の第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。特に、並列処理の単位とした第ｎ＋１階層の要素に対して一括高速化処理が適用可能であるか否かを判断し、その一括高速化処理が非適用であると判断した場合、第ｎ＋１階層をそのまま並列処理の単位とし、その一括高速化処理が適用可能であると判断した場合、第ｎ＋１階層の下階層である第ｎ＋２階層を並列処理の単位とすることから、一括高速処理を適切に実行することが可能になるので、効率良い並列処理によりさらに表示速度を向上させることができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態について図９を参照して説明する。

第３の実施形態に係るパターン検査装置は、第１の実施形態又は第２の実施形態に係るレイアウト表示装置を備えている。第２の実施形態では、第１の実施形態との相違点について説明し、第１の実施形態で説明した部分と同一部分は同一符号で示し、その説明も省略する。

図９に示すように、第３の実施形態に係るパターン検査装置５１は、パターンを検査する検査部５２と、第１の実施形態に係るレイアウト表示装置４とを備えている。検査部５２及びレイアウト表示装置４には、例えば半導体集積回路などのレイアウトデータ（設計データやＣＡＤデータなど）を変換することで得られた第１データである検査装置用データが入力される。また、検査部５２には、第１の実施形態に係る荷電粒子ビーム描画装置１により試料Ｗ上に実際に描画されたパターンに基づいて作成された第２データである検査装置用データが入力される。

第１データである検査装置用データは、そのデータを保管するデータベースなどの記憶装置（図示せず）から有線又は無線のネットワークを介して検査部４５やレイアウト表示装置４に入力される。また、第２データである検査装置用データも同様にそのデータを保管するデータベースなどの記憶装置（図示せず）から有線又は無線のネットワークを介して検査部５２に入力される。これらの検査装置用データは第１の実施形態に係る描画データと同様に、例えば、チップ階層ＣＰ、フレーム階層ＦＲ、ブロック階層ＢＬ、セル階層ＣＬ及び図形階層ＦＧにより階層化されている（図２参照）。

検査部５２は、入力された各検査装置用データに基づいて、例えば、第１の実施形態に係る荷電粒子ビーム描画装置１により試料Ｗ上に実際に描画されたパターンなどを検査する。この検査では、例えば、実際に描画されたパターンと描画データとを比較するような検査が行われる。

レイアウト表示装置４は、入力された第１データである検査装置用データを表示部４ｃにレイアウト表示（ビューワ処理）する。この表示部４ｃに表示されたオブジェクトは検査者により視認され、描画データのパターン確認などに用いられる。レイアウト表示装置４の構成やレイアウト表示処理などは第１の実施形態と同様である。

以上説明したように、第３の実施形態によれば、前述の第１の実施形態又は第２の実施形態と同様の効果を得ることが可能であり、効率良い並列処理により表示速度を向上させることができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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は意図していない。これら新規な実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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
２ 描画部
２ａ 描画室
２ｂ 光学鏡筒
３ 制御部
３ａ データ変換部
３ｂ データ記憶部
３ｃ 描画制御部
４ レイアウト表示装置
４ａ 階層決定部
４ｂ 並列処理
４ｃ 表示部
１１ ステージ
２１ 電子銃
２２ 照明レンズ
２３ 第１のアパーチャ
２４ 投影レンズ
２５ 第１の偏向器
２６ 第２のアパーチャ
２７ 対物レンズ
２８ 第２の偏向器
４１ データ読込部
４２ データ処理部
４３ オブジェクト生成部
４４ オブジェクト表示処理部
Ｂ 電子ビーム
Ｗ 試料

Claims (5)

1. 階層ごとに要素を有する階層構造の描画データにおける階層内の要素サイズと、拡大率により決まる表示対象サイズとを比較し、並列処理の単位となる階層を決定する階層決定部と、
   前記階層決定部により決定された前記並列処理の単位となる階層内の要素ごとに、その要素を表示するための一連の処理を並列に行う並列処理部と、
   を備えることを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
2. 前記階層決定部は、ｎが正の整数である第ｎ階層の要素の最大サイズが、前記拡大率により決まる表示対象サイズ以上となる関係式を満たす最大のｎを求め、第ｎ階層の下階層である第ｎ＋１階層を前記並列処理の単位とすることを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム描画装置。
3. 前記階層決定部は、前記並列処理の単位とした第ｎ＋１階層の要素に対して一括高速化処理が適用可能であるか否かを判断し、その一括高速化処理が非適用であると判断した場合、第ｎ＋１階層を前記並列処理の単位とし、その一括高速化処理が適用可能であると判断した場合、第ｎ＋１階層の下階層である第ｎ＋２階層を前記並列処理の単位とすることを特徴とする請求項２記載の荷電粒子ビーム描画装置。
4. 階層ごとに要素を有する階層構造の描画データにおける階層内の要素サイズと、拡大率により決まる表示対象サイズとを比較し、並列処理の単位となる階層を決定する階層決定部と、
   前記階層決定部により決定された前記並列処理の単位となる階層内の要素ごとに、その要素を表示するための一連の処理を並列に行う並列処理部と、
   を備えることを特徴とするパターン検査装置。
5. 階層ごとに要素を有する階層構造の描画データにおける階層内の要素サイズと、拡大率により決まる表示対象サイズとを比較し、並列処理の単位となる階層を階層決定部により決定する工程と、
   決定した前記並列処理の単位となる階層内の要素ごとに、その要素を表示するための一連の処理を並列処理部により並列に行う工程と、
   を有することを特徴とするレイアウト表示方法。

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