JP4068081B2 - 荷電粒子線描画装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子ビームやイオンビームを試料上に照射して、描画を行う荷電粒子線描画装置に係わり、特に、荷電ビームをラスター走査しながら、ビットマップ形式の描画パターンデータを用いて描画を行う荷電粒子描画装置に関する。

荷電粒子線描画装置として、例えば、電子ビーム描画装置や集束イオンビーム描画装置等がある。これらの装置は、荷電粒子線を高精度に偏向して、加工対象に当てることにより、微細加工を行う。主に半導体デバイス製造などに広く使用されている。

ここでは、電子ビーム描画装置を用いて、半導体試料上に集積回路パターンを作成する場合を例に説明する。半導体試料は、電子ビームに感応するレジストと呼ばれる物質で覆われている。電子ビーム描画装置は、設計された集積回路パターンを参照しながら、電子ビームをレジスト上に照射し、集積回路パターンをレジスト上に描画する。ラスター走査型電子ビーム描画装置は、小さく絞ったスポットビームをラスター走査させて、集積回路パターンに応じてビームをオン、オフ制御して描画を行う。

ラスター走査方式では、スポットビームのオン、オフを制御するために、集積回路パターンから、描画データ（オン、オフを表現するデータ）を作成し、その描画データをもとに、スポットビームを制御する。一般的に描画データは、ビットマップ形式の画像データで表現される。

集積回路パターンは設計データ（ＣＡＤフォーマット）から、描画装置の処理に適した中間データに変換され、記憶装置に格納される。そして、描画時に、中間データはビットマップデータなどに変換される。このような処理は、一般にＰＣ（パソコン）やＷＳ（ワークステーション）を用いて行っている。たとえば、ＷＳなどで設計データからビットマップデータに展開しようとすると、膨大な処理時間と膨大なデータ量となるという問題がある。

設計データからビットマップデータに変換する従来方式として、例えば、特表８−５０５００３号公報（特許文献１）に開示された、ラスター走査型電子ビーム描画装置におけるビットマップデータ作成方法がある。

図２を用いて従来処理の方法を説明する。

ＣＡＤフォーマットデータが入力されるコンピュータ２０１、ＣＡＤデータから中間データを作成する前処理手段２０２、ビットマップデータを生成するビットマップデータ生成手段２０３、ビットマップデータを記憶する記憶装置２０４、記憶装置のビットマップデータを参照して描画を行う光学系２０５から構成される。図３に示すようなパターンを例に処理内容を説明する。多角形を表現している回路レイアウトパターンは、長方形や、台形などの部分図形に分割されて処理される。図３では簡易な図形の集まりであるため、分割はされず、部分図形データとして、長方形３０２、３０３、台形３０１が定義される。これらは各々、図形の種類、始点、終点、長さ、角度などの情報で表現される。これらの中間データからビットマップ形式の画像データに変換する。図４は図３の領域３０４を拡大したものである。領域４０２はピクセルである。図形と各ラスターとの交点をＤＤＡ（ｄｉｇｉｔａｌ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ａｎａｌｙｚｅｒ）などの手法で計算し、各ラスターにおける図形境界を求める。求めた図形境界から各ラスターで図形内の塗りつぶしを行う。この動作は、全ラスターに対して繰り返し行われる。図４の６４ピクセル４０１の領域を拡大したものを図５に示す。図５のように、部分図形データは、オン（１）・オフ（０）を表す２値のビットマップ形式の画像データに変換される。ビットマップ形式の部分図形データは、実描画領域に対応した２次元アドレスを有する高速メモリに順次格納される。この際に、同じアドレスに書き込まれたデータは論理和され、図形の重なりは除去される。このようにして、描画領域全域のビットマップデータが作成される。

描画手順としては、単位描画領域の画像データを作成した後、ビットマップデータを走査方向に従って順次読み出しながら、描画を行う。

上記のように、電子ビーム描画装置は、中間データをあらかじめ作成して記憶装置に保持しておき、描画時に必要な領域分のビットマップデータを高速に生成する。作成したビットマップデータを参照してその領域を描画する。

特表８−５０５００３号公報

近年、描画装置への要求精度は、半導体の微細化が進むにしたがって飛躍的に上がってきている。高精度で微細な図形を表現するためには、単位描画領域あたりの画素数を増やす必要があり、微細化にしたがって処理すべきデータ量も飛躍的に増加してきている。また、画素数増加に伴い描画時間も増加している。

上記のようなことから、描画速度を向上させるため、近年の電子線描画装置では、ビットマップを構成する各画素値を２値ではなく濃淡値とし、濃淡値に比例する露光強度で描画するようになってきている。各画素の値を濃淡値化すれば、画素の境界よりも細かいピッチで図形の位置、寸法を調整することができ、より少ない画素数で高精度の描画が可能になる。

この場合、図形データの重なり除去を行い、濃淡ビットマップデータを作成するためには、画素領域をさらに細かい微小画素領域に分割し、一度、微小画素単位に２値ビットマップデータを作成してから、オン（１）となる微小画素の数を各画素単位に総和して画素の濃淡値とする必要がある。例えば、各画素を２５６レベルの濃淡値とする場合、一つの画素を２５６個の微小画素に分割し、２値のビットマップデータを作成したあとで、オン（１）の数を計数する必要があった。そのため、多値ビットマップデータを作成するには、膨大な処理時間がかかっていた。結果として、データ処理量が多い場合、描画時間よりデータ生成処理時間が長くなり、装置全体として必ずしも描画効率（スループット）の良い構成になってはいなかった。

本発明が解決しようとする第一の課題は、高速な多値ビットマップ作成処理を実現することである。

また、近年、描画すべき半導体パターンはますます微細化が進行しており、微細な図形データを描画するために必要な濃淡ビットマップデータのデータ量は、数テラバイトに達するといわれている。それを記憶装置にすべて格納する方式は装置が大規模になり、現実的ではない。

そこで第二の課題は、ビットマップデータを格納する記憶装置及び処理回路を小型化することである。

第一の課題の解決策として、ビットマップデータの記憶装置を２個用意し、片方が描画で読み出しに使用されている間に、もう一方にデータを生成する手法がある。しかし、さらに大規模な記憶装置が必要になり、第二の課題である装置規模の小型化が達成できない。

従来方式では、膨大な処理時間が必要となる上、処理結果のビットマップデータを格納する記憶装置が非常に大きくなるなどの問題があり、処理速度の向上と回路小型化を達成することが困難である。

本発明の目的は、上記のような課題に鑑み、記憶装置の規模を増大することがなく、かつビットマップデータの作成、および読み出しが速くできる荷電粒子線描画装置を実現することである。

本発明は、多角形を線分ベクトルで表現した設計データを線分ベクトルデータに変換処理するベクトルデータ展開手段と、変換された線分ベクトルデータの線分データを始点と終点の二つの端点データに端分処理する端点分割手段と、この端点データからビットマップデータを生成処理するビットマップ生成手段とを有することを特徴とする。

これにより、データ処理は露光照射のラスター走査を繰り返すラスター単位で扱うことができ、データ量が少なく、迅速な処理が行われる。

本発明によれば、記憶装置の規模を増大することがなく、かつビットマップデータの作成、および読み出しが速くできる。

本発明の実施形態について説明する前に本発明の主なる特徴をまとめて述べる。

本発明は、線分ベクトルで表現されている図形の設計データを線分ベクトルデータに変換処理するベクトルデータ展開手段と、変換された線分ベクトルデータの線分データを始点と終点の二つの端点データに端分処理する端点分割手段と、この端点データからビットマップデータを生成処理するビットマップ生成手段と、このビットマップデータで荷電粒子ビーム線を制御する露光制御手段と、この露光制御手段で制御される荷電粒子ビーム線の露光照射を行う光学系を有することを特徴とする。

これにより、データ処理はラスター単位で扱うことができ、データ量が少なく、迅速な処理ができるため、大規模な記憶装置を必要とせず、各部の処理手段（回路）も小規模な回路で実現できる。

本発明は、多角形データを線分ベクトルで表現したパターンデータから、ラスター走査方向（Ｘ方向）に平行な線分ベクトルデータ群に変換するベクトルデータ展開手段と、線分ベクトルを始点と終点に分割する端点分割手段と、図形の重なりを除去する重なり除去手段と、ビットマップデータを生成するビットマップ生成手段を備える構成とし、重なり除去手段をビットマップ生成手段の前段に配置することで、ビットマップ生成処理を行う前に図形の重なりを除去するように構成する。これにより従来処理におけるビットマップ生成時の図形重なりのために発生する処理を大幅に簡素化できる。

また、上記のベクトルデータ展開手段と、端点分割手段と、重なり除去手段と、ビットマップ生成手段を接続し、パイプライン処理を行うように構成することによって処理の高速化を実現する。

さらに本発明は、多角形データを線分ベクトルで表現したパターンデータを、ラスター走査方向（Ｘ方向）に平行な線分ベクトルデータ群に変換するベクトルデータ展開手段と、線分ベクトルを始点と終点に分割する端点分割手段と、図形の重なりを除去する重なり除去手段と、ビットマップデータを生成するビットマップ生成手段を設け、ベクトルデータ展開手段への入力パターンデータを多角形ベクトルデータ表現（線分ベクトルデータ）とし、前記線分ベクトルデータはラスター単位に整列している。

また、ベクトルデータ展開手段、端点分割手段、重なり除去手段、ビットマップ生成手段における各処理を、ラスターを基準の処理単位とする構成とする。ラスターを基準の処理単位とすることで、各処理手段の小型化が可能になる。

また、ラスター走査方向順にビットマップデータが生成されるため、描画動作と描画データ生成をラスター単位で行うことができる。このため、従来方式のように大規模な記憶装置を必要としないラスター走査型描画装置が実現できる。

前記ベクトルデータ展開手段は、線分データの繰り返し表現を圧縮した表現形式で入力し、それをもとの線分に復元するための繰り返しデータ復元処理手段を設ける。さらに、ベクトルデータ展開手段は、斜線ベクトルデータを、ラスター走査方向（Ｘ方向）に平行な複数の線分に展開する斜線分解手段を設ける。

上記斜線分解手段を設けることによって、斜線ベクトルデータをそのまま入力可能になる上、データを圧縮することができるため、上位計算機などから与えられる描画データ（線分データ）の容量を削減でき、大規模な中間データ記憶装置を必要としない。これにより回路の小型化が実現できる。

また、前記繰り返しデータ復元処理手段は、圧縮された繰り返しデータから、ラスター走査方向（Ｘ方向）座標の小さいデータから順に処理する出力データ生成手段と、出力データを除く残りの繰り返しベクトルデータを再度繰り返し圧縮ベクトルデータとして再定義する残りデータ処理手段とを設け、さらに、再定義された繰り返し圧縮ベクトルデータをラスター走査方向（Ｘ方向）に小さい順に整列して記憶する一時記憶整列手段と、入力データと一時記憶整列手段の出力データとを比較して、ラスター走査方向（Ｘ方向）座標の小さい順に出力データ処理手段、および残りデータ処理手段に入力するように構成する。このように構成することによって、圧縮データを展開しながらラスター走査方向（Ｘ方向）に小さい順に整列させながらベクトルデータを出力する。

また、繰り返し復元処理手段に入力されるデータの構造は、線分ベクトルの種類を示した属性データと線分ベクトルの始点と終点、あるいは始点と長さなどからなる線分データ、復元処理に使用する繰り返し情報データからなる。これにより、繰り返し情報データと線分データを参照して、線分データを書き換えることにより、複数のデータが表現できる。

繰り返しデータ復元処理手段を前記の構成、前記のデータ構造にすることで、ラスター走査方向（Ｘ方向）に整列しながら順次処理を行うことができる。また、整列条件が保持されることで、ラスター走査方向に対し、線分ベクトルデータ単位のパイプライン処理を可能にし、処理の高速化と回路の小型化が実現できる。

また、前記の斜線分解手段は、斜線ベクトルデータから、ラスター走査方向（Ｘ方向）座標の小さい順に処理する出力データ生成手段と、残りの斜線ベクトルデータを再度斜線ベクトルデータとして再定義する残り斜線データ生成手段とを設け、さらに、再定義された斜線ベクトルデータが、現在処理しているラスタに含まれるデータか否かを判定するラスター内判定手段と、ラスター内判定手段の結果にもとづいて、ラスター内データについて、ラスター走査方向（Ｘ方向）に小さい順に整列して記憶する第一の一時記憶整列手段と、ラスター判定手段の結果にもとづいて、ラスター外データをラスター番号（Ｙ方向）が小さく、かつラスタ−走査方向（Ｘ方向）座標の小さい順に整列して記憶する第二の一時記憶整列手段と、入力データと、第一の一時記憶整列手段の出力データと、第二の一時記憶整列手段の出力データとをそれぞれ比較する比較手段を設け、前記比較回路によって、入力ベクトルデータと、ラスター内残り斜線ベクトルと、ラスター外残り斜線ベクトルとから、ラスター番号が小さく、かつラスター走査方向（Ｘ方向）座標の小さいデータを選択して、前記出力データ生成手段および残り斜線データ生成手段とに入力するように構成する。さらに、斜線分解手段には、斜線展開された出力データについて、ラスター走査方向（Ｘ方向）に小さい順に出力する整列手段を設け、出力データの順序がラスター走査方向（Ｘ方向）に対して逆転しないようにする。

また、前記斜線分解処理を可能にするために、斜線分解手段に入力されるデータの構造は、線分ベクトルの種類を示した属性データ、線分ベクトルの始点と終点、または始点と長さなどからなる線分データ、分解処理に使用される分解情報データからなる。これにより分解情報データと線分データとを参照して、線分データを書き換えることにより、複数のデータが表現できる。

斜線分解手段を前記の構成、前記のデータ構造にすることで、ラスター走査方向（Ｘ方向）に整列しながら順次処理を行うことができる。また、整列条件が保持されることで、ラスター走査方向に対し、線分ベクトルデータ単位のパイプライン処理を可能にし、処理の高速化と回路の小型化が実現できる。

繰り返しデータ復元処理手段および斜線分解手段などからなる、ベクトルデータ展開手段の出力データは、端点処理手段に入力され、水平線分ベクトルを始点、終点の２つの端点に分割する。端点分解手段は、出力端点をラスター走査方向（Ｘ方向）に従って整列する整列手段を設け、端点データをラスター走査順にしたがって小さい順に出力する。

以上のように構成することによって、ラスター走査を用いた描画装置において、入力データを高速にビットマップデータに展開できる。また、圧縮された入力データを使用できるため、入力データの記憶装置が小型になり、さらに、ラスターを基準の処理単位としたことで処理回路も小型化できる。

次に、本発明の実施形態について述べる。

図１に本発明の実施形態の概略構成を示す。描画装置は、設計データである多角形を線分ベクトルで表現したパターンデータに変換し、記憶するデータ処理用コンピュータ１０１とラスター走査方向（Ｘ方向）に平行な線分ベクトルデータに近似展開するベクトルデータ展開手段１０２、線分ベクトルを始点と終点の２つの端点に分割する端点分割手段１０３、図形の重なりを除去する重なり除去手段１０４、ビットマップデータを生成するビットマップデータ生成手段１０５、作成したビットマップデータを記憶し、描画時にそのデータをもとに荷電粒子ビーム線を制御する露光制御手段１０６、露光を行う光学系１０７から構成される。

以下、各処理手段の概略および動作について説明する。

図６にデータ処理用コンピュータの出力データのデータ構造について示す。データ６０１に示すように、線分ベクトルデータは、線分の種類などを示す属性データ、始点と終点または始点と長さなどからなる線分データ、ベクトル展開処理の際に使用するパラメータなどからなる付加データから構成される。

図７に示す図形はアウトラインベクトル表現により、線分７０１，７０２，７０３，７０４ように表現される。図形が、線分のどちらに側にあるかを、上辺、下辺など属性を付加して表現する。図７においては、図形の上側にある線分７０３，７０４は上辺線分、下側にある線分７０１，７０２は下辺線分と定義される。

次に図８を用いてデータの整列順の一例について説明する。図８はラスター８０１，８０２，８０３，８０４，８０５，８０６分の描画領域を示し、複数の図形（矩形８０７，矩形８０８，台形８０９）を含んでいる。図９に示すように、データ量削減のためにラスター走査方向（Ｘ方向）に垂直な線分は省略してベクトル表現している。下辺線分と上辺線分の始点情報があれば、垂直線分は表現できるからである。線分データは、始点情報を元にラスター単位に分割され、また、同一ラスター内では、ラスター走査方向（Ｘ方向）順に整列される。つまり、線分ベクトルデータは始点を基準にラスター走査順に並べられており、その順番でベクトルデータ展開手段に入力される。

図１０はラスターごとに分割した線分ベクトルデータを示す。ベクトルデータ展開手段への入力順は線分１００１，１００２，１００３，１００４，１００５，１００６となる。なお、ここで前記のように整列させる理由は、ビットマップデータを高速に生成するためであり、同一ラスター内の始点が同一の場合はどうするかなどは、処理が行い易くなるように設定すればよい。

図１１にベクトルデータ展開手段の構成を示す。繰り返しデータ復元手段１１０１と斜線分解手段１１０２からなる。前記のコンピュータにて、繰り返しデータ圧縮を行わない場合、繰り返しデータ復元手段はなくてよい。また、斜線分解、繰り返しデータ復元手段はどちらが先に行われても構わない。

次に図１２を用いて繰り返しデータ圧縮について説明する。長さがすべてΔｘで同一であり、繰り返しの幅がｄｘの関係にある複数の線分１２０１，１２０２，１２０３を、１２０４のように、基準線分の始点（ｘ，ｙ）と、長さ（Δｘ）に加え、繰り返し幅（ｄｘ）、繰り返し回数（Ｎ＝３）を加えることで表現し、データ量を削減する。繰り返しデータ復元手段は、前記の圧縮表現されたデータを元の線分群に復元する。

次に斜線分解手段について説明する。斜線分解手段は斜線をラスター走査方向（Ｘ方向）に水平な線分の集まりに分解する。図１３に示すように、始点（ｘ，ｙ）、Ｘ軸方向の長さ（Δｘ）、Ｙ軸方向の長さ（Δｙ）で定義された斜線１３０１を分解情報データ（ｄｘ，ｄｙ）に従って、線分１３０２，１３０３，１３０４に分解する。ｄｘはラスター走査方向（Ｘ方向）に水平な線分の１つ当たりの長さであり、ｄｙはラスター走査方向（Ｘ方向）に垂直な方向に対しての、線分の間隔である。

次に、端点分割手段について説明する。端点分割手段は水平線分ベクトルデータを始点、終点に分割する。図１４に端点分割手段の構成を示す。線分データを端点に分解する端点分解手段１４０１と、端点を座標データに従って整列する整列手段１４０２から構成される。

端点分解手段は図１５に示す線分１５０１を端点１５０３、１５０４に分解する。データ構造としては、図１６に示すように、属性と始点、長さからなる線分データ１６０１を、上（下）辺始点１６０２、上（下）辺終点１６０３に分解する。端点は属性と座標から構成される。

整列手段について説明する。図１５に示すように、同一ラスター内で１５０１，１５０２のように線分が重なった場合を例にあげて説明する。分解した順番で出力すると１５０３，１５０４，１５０５，１５０６となり、ラスター走査方向（Ｘ方向）順に従って出力されない。そのため、整列手段では、整列順が乱れないように、端点データを整列し、１５０３，１５０５，１５０４，１５０６の順に出力する。

次に、重なり除去手段について説明する。入力されたデータが図１７に示すようなパターンであった場合、図形１７０１と１７０２は重なる領域１７０３を持っている。このとき、端点分割処理から出力される端点は、図形１７０１を表現する下辺始点１７０４、下辺終点１７０５、上辺始点１７０６、上辺終点１７０７と、図形１７０２を表現する下辺始点１７０８、下辺終点１７０９、上辺始点１７１０、上辺終点１７１１である。重なり除去手段では、前記の入力端点座標から、重なりを判定し、その結果から、図１８に示すように、上辺終点１７０７，下辺始点１７０８を消去し、新たに上辺終点１８０２，下辺始点１８０１を定義する。そうすることで重なり領域１７０３を除去する。

次にビットマップデータ生成手段について説明する。ビットマップデータ生成手段は重なりが除去され、かつ、整列されている端点データから、順次、多値ビットマップデータを生成する。図１９に示すような関係にある上辺始点１９０５，１９０７、上辺終点１９０６，１９０８、下辺始点１９０１，１９０３、下辺終点１９０２，１９０４が入力された場合を例に説明する。領域１９０９は画素である。ビットマップデータ生成手段は、各画素において図形の面積率を計算し、各画素に対応するメモリアドレスに計算値を格納する。図２０に示すように、画素２００１に対応するアドレスに面積率Ｓ１、画素２００２には面積率Ｓ２の値が格納される。処理順序は、図２１に示すようにラスター２１０１，２１０２，２１０３，２１０４の順で、ラスター走査順に従う。

生成したビットマップデータの各画素値は小規模な記憶装置に書き込まれる。これらのデータは描画時に描画順に露光制御手段で読み出され、画素単位で露光制御データに変換される。露光装置は、それを元に露光量を制御し、描画を行う。

上記説明した構成を有する本発明における具体的な実施例を説明する。

（第１の実施例）
ベクトルデータ展開処理手段以降をハードウェアで構成し、ビットマップデータをラスター走査方向に順次生成するパイプライン処理を実現する方式について詳細に説明する。
設計データは、前記データ処理用コンピュータにて中間データに変換されており、また、ベクトルデータ展開処理手段への入力データは、線分ベクトルデータで、始点座標を基準としてラスター走査順に整列されているものとする。

繰り返し復元処理手段は、ラスター走査順に整列された線分ベクトルデータを入力とし、それを順次処理する。図２２に一次元の繰り返し復元処理手段の具体的な構成を示す。繰り返し復元処理手段は、圧縮された繰り返しベクトルデータから、ラスター走査方向（Ｘ方向）座標の小さいデータから順に処理する出力データ生成手段２２０１と出力データを除く残りの繰り返しベクトルデータを再度繰り返し圧縮ベクトルデータとして再定義する残りデータ処理手段２２０２、再定義された繰り返し圧縮ベクトルデータをラスター走査方向（Ｘ方向）に小さい順に整列して記憶する一時記憶整列手段２２０３、入力データと一時記憶整列手段の出力データを比較する比較手段２２０４から構成される。

図２３を用いて出力データ生成手段２２０１と残りデータ処理手段２２０２の動作を模式的に説明する。入力データ２３０１が、属性データ、線分データ、繰り返し情報データから構成されている繰り返し圧縮ベクトルデータであれば、出力データ生成手段で属性データ、線分データから構成される出力データ２３０２を生成し、残りデータ処理手段で繰り返し圧縮ベクトルデータ２３０３を再定義する。入力データが繰り返し圧縮ベクトルデータでなければ、出力データ生成手段で出力データ２３０２を生成し、残りデータ処理手段は処理を行わない。

データ構造を用いて、各処理動作について説明する。図２４に示すように属性、始点（ｘ，ｙ）、長さΔｘと繰り返しピッチｄｘ、繰り返し回数Ｎｘで構成されている繰り返し圧縮ベクトルデータ２４０１を処理する場合を例にあげる。出力データ生成手段は出力データ２４０３を生成し、残りデータ処理手段は繰り返し圧縮ベクトルデータ２４０２を再定義する。出力データ２４０３は、属性、始点（ｘ，ｙ）、長さΔｘからなる。つまり、出力データ生成手段は、繰り返し情報データ（繰り返しピッチｄｘ、繰り返し回数Ｎｘ）を切り取り、属性を再定義する動作を行う。また、残りデータ処理手段は、始点情報２４０４（（ｘ’，ｙ’）＝（ｘ＋ｄｘ，ｙ））、繰り返し回数パラメータ情報（Ｎｘ’＝Ｎｘ−１）を計算式より再定義し、繰り返し圧縮ベクトルデータ２４０２を生成する。他の情報は処理前の繰り返し圧縮ベクトルデータ２４０１と同じである。

再定義された繰り返し圧縮ベクトルデータ２４０２は一時記憶整列手段に格納される。一時記憶整列手段は、複数の復元途中データが重なった場合に、データの整列と記憶を行う。比較手段は、一時記憶整列手段の出力である繰り返し圧縮ベクトルデータのラスター走査方向（Ｘ方向）座標データと、次の入力データのラスター走査方向（Ｘ方向）座標データの比較を行い、小さい方を出力データ生成手段、残りデータ処理手段へ送る。

前記データ構造を持ち、処理動作を行うことで、ラスター走査順を乱すことなく、連続的に出力データを生成することができる。

復元処理中の整列機能について図２５を用いて説明する。図２５は始点、長さの情報は省略している。繰り返し圧縮ベクトルデータ２５０１、斜線ベクトルデータ２５０２の順番で入力された場合、入力された繰り返し圧縮ベクトルデータ２５０１から、前記出力データ処理手段は、線分ベクトルデータ２５０３を生成する。また、前記残りデータ処理手段は、繰り返し圧縮ベクトルデータ２５０４（２５０５も含む）を再定義して、一時記憶整列部へ出力する。次に比較手段は、入力ベクトルデータ２５０２と、繰り返し圧縮ベクトルデータ２５０４（２５０５も含む）の始点情報を比較し、Ｘ座標データの小さい、入力データ２４０２を出力データ生成手段と残りデータ処理手段へ出力する。その後、繰り返し圧縮ベクトルデータ２５０４（２５０５も含む）は同様に処理され、線分ベクトルデータ２５０４，２５０５の順に出力される。

次に、一時記憶整列手段における整列処理について説明する。複数の復元途中データが重なった場合を例にあげる。一時記憶整列手段の処理は、入力されたデータの始点を比較し、小さいほうを出力できるように並び替えて、データを記憶しておくことである。図２６に示すように、整列手段２６０１と記憶手段２６０２から構成される。

図２７に示すような復元動作を行う場合を例に考える。図２７では、始点、長さの情報は省略している。繰り返し圧縮ベクトルデータ２７０１、繰り返し圧縮斜線ベクトルデータ２７０２の順番で入力された場合、入力された繰り返し圧縮ベクトルデータ２７０１から、前記出力データ処理手段は、線分ベクトルデータ２７０３を生成し出力する。また、前記残りデータ処理手段は、繰り返し圧縮ベクトルデータ２７０４（２７０５も含む）を再定義して、一時記憶整列部へ出力する。次に比較手段は、入力ベクトルデータ２７０２と、繰り返し圧縮ベクトルデータ２７０４（２７０５も含む）の始点情報を比較し、Ｘ座標データの小さい、入力データ２７０２を出力データ生成手段と残りデータ処理手段へ出力する。それぞれ、斜線ベクトルデータ２７０６、繰り返し圧縮ベクトルデータ２７０７（厳密には斜線ベクトルデータ）を生成し出力する。

この時点で、一時記憶整列部には二つの繰り返し圧縮ベクトルデータ２７０４（２７０５を含む），２７０７が存在する。一時記憶整列部は、これらのＸ座標データを比較し、Ｘ座標の小さいデータ２７０４（２７０５を含む）を比較手段へ出力する。入力データは存在しないので、比較手段は繰り返し圧縮ベクトルデータ２７０４（２７０５を含む）を出力データ生成手段、残りデータ処理手段へ出力する。以降も前記のように、比較手段での整列と、一時記憶整列手段での整列動作を行い、線分データ２７０４，２７０５，２７０７の順に出力する。

繰り返しデータ復元処理手段のフローチャートを図２８に示す。一時記憶整列処理手段は入力データに対して前記の整列を行い、整列済みのデータを出力するものとする。ステップ２８０１において、比較処理手段は２つの入力データに対して始点情報の比較を行い、整列条件に従ってデータを出力データ生成手段、残りデータ処理手段へ出力する。ステップ２８０２では復元すべきデータかどうかを判断して、復元不要のデータであれば、ステップ２８０４で出力データ生成手段が出力データを生成し出力する。復元すべきデータであれば、ステップ２８０３で残りデータ処理手段は繰り返し圧縮ベクトルデータを再定義し、一時記憶整列手段へ出力する動作を行う。また、ステップ２８０４で出力データ生成手段は出力データを生成し出力する。

次に、二次元圧縮データを復元する手段について説明する。今までは一次元（Ｘ方向）のみの復元について行う場合を説明した。図２９に示すように、Ｘ方向の繰り返しピッチｄｘ、繰り返し回数Ｎｘ、Ｙ方向の繰り返しピッチｄｙ、繰り返し回数Ｎｙの関係にあり、長さ、属性などの線分データが同じで、位置だけが二次元に繰り返されているような繰り返し図形を考える。図３０に示すようにＹ方向繰り返しデータ復元処理手段を、Ｘ方向繰り返しデータ復元処理手段に直列に接続する。なお、処理の順番はどちらが先でも良い。データの構造は図３１に示すように、Ｙ方向の復元情報として繰り返しピッチ（ｄｙ）、繰り返し回数（Ｎｙ）を付加する。Ｘ方向繰り返しデータ復元処理手段は前記のものと同じであるため、説明は省略する。

Ｙ方向繰り返しデータ復元処理手段について説明する。データの整列条件は、ラスター走査方向順であり、ラスター内ではＸ座標順であるから、今までの１次元復元処理動作にラスターを超えるような再定義データを処理する動作を付加する。

図３２に示すように、Ｙ方向繰り返しデータ復元処理手段は、３つの入力データから、ラスター番号（Ｙ方向）とラスター走査方向（Ｘ方向）座標を比較する比較手段３２０１と、ラスター走査方向（Ｘ方向）座標の小さいデータから順に処理する出力データ生成手段３２０２、出力データを除く残りの繰り返しベクトルデータを再度繰り返し圧縮ベクトルデータとして再定義する残りデータ処理手段３２０３、処理中ラスター内部のデータか否かを判定するラスター内判定手段３２０４と、ラスター内判定手段の結果にもとづいて、ラスター内データを、Ｙ方向座標に小さい順に整列して記憶する第一の一時記憶整列手段３２０５と、ラスター判定手段の結果にもとづいて、ラスター外データをＹ方向座標とラスター走査方向（Ｘ方向）座標に対して小さい順に整列して記憶する第二の一時記憶整列手段３２０６から構成される。

比較手段３２０１は、ラスター番号（Ｙ方向）が小さく、かつ、ラスター走査方向（Ｘ方向）座標が小さいデータを処理データとする。また、第二の一時記憶整列手段３２０６では、Ｙ方向座標が小さく、かつ、ラスター走査方向（Ｘ方向）座標が小さいデータ順に整列処理を行う。第一の一時記憶整列手段３２０３は、ラスター走査方向（Ｘ方向）座標に関しては整列されたデータしか入らないため、Ｙ方向座標にのみ整列処理を行う。データの構造や計算式はＸ方向復元と同様なので説明は省略する。

動作のフローチャートを図３３に示す。前記の第一、第二の一時記憶整列処理手段は入力データに対して前記の整列処理を行い、整列済みのデータを出力するものとする。ステップ３３０１において、比較処理手段は３つの入力データに対して始点情報の比較を行い、整列条件に従ってデータを出力データ生成手段、残りデータ処理手段へ出力する。ステップ３３０２では復元すべきデータかどうかを判断して、復元不要のデータであれば、ステップ３３０５で出力データ生成手段が出力データを生成し出力する。復元すべきデータであれば、ステップ３３０３において、残りデータ処理手段は繰り返し圧縮ベクトルデータを再定義し、ラスター判定手段へ出力する。ステップ３３０４にて、ラスター判定手段は繰り返し圧縮ベクトルデータの始点情報から、データが現在処理しているラスター内のデータであるか、又は、ラスター外のデータであるかを判定し、前者であれば、第二の一時記憶整列手段へ出力し、後者であれば第一の一時記憶整列手段へ出力する。ステップ３３０５において、出力データ生成手段は出力データを生成し出力する。

前記のようなハードウェア構成にすることで、整列順を乱すことなく、出力データを順次確定させながら復元処理を行うことができる。

次に斜線分解手段について説明する。考え方は前記の繰り返しデータ復元処理手段と同じである。図３４に構成を示す。構成もＹ方向繰り返しデータ復元処理手段と同様の構造である。斜線分解手段は、３つの入力データから、ラスター番号（Ｙ方向）とラスター走査方向（Ｘ方向）座標を比較する比較手段３４０１と、ラスター走査方向（Ｘ方向）座標の小さいデータから順に処理する出力データ生成手段３４０２、出力データを除く残りの斜線ベクトルデータを再度斜線ベクトルデータとして再定義する残りデータ処理手段３４０３、処理中ラスター内部のデータか否かを判定するラスター内判定手段３４０４と、ラスター内判定手段の結果にもとづいて、ラスター内データを、ラスター走査方向（Ｘ方向）に小さい順に整列して記憶する第一の一時記憶整列手段３４０５と、ラスター判定手段の結果にもとづいて、ラスター外データをラスター番号（Ｙ方向）とラスター走査方向（Ｘ方向）に対して小さい順に整列して記憶する第二の一時記憶整列手段３４０６から構成される。

比較手段３４０１は、ラスター番号（Ｙ方向）が小さく、かつ、ラスター走査方向（Ｘ方向）座標が小さいデータを処理データとする。また、第二の一時記憶整列手段３４０６においても同様の条件で整列処理を行う。第一の一時記憶整列手段３４０３は、同じラスターのデータが入るため、ラスター走査方向（Ｘ方向）座標に関してのみ整列処理を行う。一時記憶整列手段に関しては前記繰り返しデータ復元処理手段内にある整列手段と同様の構成で、整列条件が異なるだけであるので、詳細説明は省略する。

図３５を用いて出力データ生成手段３４０２と残りデータ処理手段３４０３の動作を模式的に説明する。比較手段で選択された処理データ３５０１が、属性データ、線分データ、分解情報データから構成されている斜線ベクトルデータであれば、出力データ生成手段において、属性データ、線分データから構成される出力データ３５０２を生成し、残り斜線データ処理手段で斜線ベクトルデータ３５０３を再定義する。入力データが斜線ベクトルデータでなければ、出力データ生成手段で出力データ３５０２を生成し、残り斜線データ処理手段は処理を行わない。

データ構造を用いて、各処理動作について説明する。図３６に示すように属性、始点（ｘ，ｙ）、長さΔｘ，Δｙと、Ｘ方向分解幅ｄｘ、Ｙ方向分解幅ｄｙで構成されている斜線ベクトルデータ３６０１を処理する場合を例にあげる。出力データ生成手段は出力データ３６０３を生成し、残りデータ処理手段は斜線ベクトルデータ３６０２を生成する。出力データ３６０３は、属性、始点（ｘ，ｙ）、長さ（Δｘ’＝ｄｘ）からなる線分ベクトルデータである。残りデータ処理手段は、始点（ｘ’，ｙ’）＝（ｘ＋ｄｘ，ｙ＋ｄｘ）、長さ（Δｘ’，Δｙ’）＝（ Δｘ−ｄｘ，Δｙ−ｄｙ）のように定められた演算を行い、斜線ベクトルデータ３６０２を生成する。他の情報は入力された斜線ベクトルデータ３６０１と同じである。分解するときの演算は斜線の属性と線分定義のやり方で演算が異なる。後で詳細に説明する。

前記の演算後、ラスター内判定手段は再定義した斜線ベクトルデータの始点から、現在処理しているラスター内のデータかどうかを判定し、定められた一時記憶整列手段へ斜線ベクトルデータを出力する。その後、次の入力データと各一時記憶整列手段の出力を比較手段で比較する。

動作のフローチャートを図３７に示す。前記の第一、第二の一時記憶整列処理手段は入力データに対して前記の整列処理を行い、整列済みのデータを出力するものとする。ステップ３７０１において、比較処理手段は３つの入力データに対して始点情報の比較を行い、整列条件に従ってデータを出力データ生成手段、残りデータ処理手段へ出力する。ステップ３７０２では分解すべきデータかどうかを判断して、分解不要のデータであれば、ステップ３７０５で出力データ生成手段が出力データを生成し出力する。分解すべきデータであれば、ステップ３７０３において、残りデータ処理手段は斜線ベクトルデータを再定義し、ラスター判定手段へ出力する。ステップ３７０４にて、ラスター判定手段は斜線ベクトルデータの始点情報から、データが現在処理しているラスター内のデータであるか、又は、ラスター外のデータであるかを判定し、前者であれば、第二の一時記憶整列手段へ出力し、後者であれば第一の一時記憶整列手段へ出力する。ステップ３７０５において、出力データ生成手段は出力データを生成し出力する。

前記のようなハードウェア構成にすることで、整列順を乱すことなく、出力データを順次確定させながら分解処理を行うことができる。

次に斜線の種類について説明する。斜線としては、図３８に示すように、左上がり斜線３８０１、右下がり斜線３８０２、右上がり斜線３８０３、左下がり斜線３８０４がある。斜線３８０１と３８０２は始点が異なるだけで、同一の線分を表現している。どちらの表現を選択してもよいが、ラスター単位に処理することを考えると、ラスター番号順（Ｙ方向に増加）にデータを作成することが望ましい。つまり、Ｙ方向に増加するような斜線が望ましい。Ｙ方向に減少するような線分で、ラスターを超えるほど減少するようなデータの存在を許すとラスター走査順にラスター単位で処理が行えなくなる。入力される時点では、始点が存在する場所にデータが存在すると判断しており、斜線分解時に処理済みラスターのデータが発生してしまうからである。このため、前記斜線分解処理に適したデータ定義として、左上がり斜線、右上がり斜線が考えられる。

具体的な処理例として、左上がり斜線３８０１と右上がり斜線３８０３で表現する場合を説明する。始点（ｘ，ｙ）、長さ（Δｘ，Δｙ）、分解パラメータ（ｄｘ，ｄｙ）からなる右上がり斜線を分解する場合、切り出すデータは、始点（ｘ，ｙ）＝（ｘ，ｙ）、長さｄｘとなり、分解残りデータは、始点（ｘ＋ｄｘ，ｙ＋ｄｙ）、長さ（Δｘ−ｄｘ，Δｙ−ｄｙ）、分解パラメータ（ｄｘ，ｄｙ）となる。左上がり斜線の場合、切り出すデータは、始点（ｘ，ｙ）＝（ｘ−ｄｘ，ｙ）、長さｄｘとなり、分解残りデータは、始点（ｘ−ｄｘ，ｙ＋ｄｙ）、長さ（Δｘ−ｄｘ，Δｙ−ｄｙ）、分解パラメータ（ｄｘ，ｄｙ）となる。このとき、左上がり斜線に関しては、前記、斜線分解手段の構成では、整列条件が乱れてしまう。図３９に示すように、左上がり斜線３９０１を前記の斜線分解手段の手順どおり行うと、出力順は線分３９０２，３９０３，３９０４のようになる。このような場合の乱れを整列しなおすために、図４０に示すように斜線分解手段４００１に整列手段４００２を直列に接続する。

ただし、コンピュータ等で前処理を行うときに、整列処理が必要となるデータをＸ軸方向に平行な線分展開しておくか、もしくはラスターを超えないような右下がり斜線を定義し、分解しておけば、整列手段４００２は必要ない。

次に端点分割手段について説明する。端点分割手段は端点分解手段と端点整列手段から構成される。端点分解手段は水平線分ベクトルデータ群を端点（始点、終点）に分解し、それぞれに属性（上辺始点、上辺終点、下辺始点、下辺終点）を付加する。図４１にデータ構造を示す。属性、始点（ｘ，ｙ）、長さΔｘからなる線分ベクトルデータに対して、属性、始点（ｘ，ｙ）からなる始点、属性、始点（ｘ’，ｙ’）＝（ｘ＋Δｘ，ｙ）からなる終点に分解する。

端点整列手段の構成を図４２に示す。端点整列手段は入力データが処理ラスターを超えたかどうかを判定するラスター判定手段４２０１と、入力端点データと一時記憶整列手段の出力端点データを比較する比較手段４２０２、前記比較手段で選択されなかった端点データを記憶、整列する一時記憶整列手段４２０３から構成される。

端点整列手段の動作を説明する。比較手段４２０２は一時記憶整列手段の出力データと次の入力データを比較して、出力データを選択する。選択されず、残ったデータは一時記憶整列手段４２０３に格納され、ラスター走査方向（Ｘ方向）に小さい順に出力される。ラスター判定手段４２０１は、処理データのラスターが変化したかどうかを判定する。処理ラスターが変化した時点で一時記憶整列手段４２０３は記憶されているデータをすべて出力する。その後、次のラスターのデータ処理を開始する。

次に重なり除去手段について説明する。重なり除去手段ではラスター走査方向に、上（下）辺始点と上（下）辺終点の数をカウントしながら、図形の重なりを判定する。その結果から不要な端点を除去し、新たな端点を生成する。入力されるデータは端点データとしてラスター走査方向に整列されているものとする。

図４３に示す図形パターンを用いて具体的な動作を説明する。第一ラスター４３０９の拡大図を図４４に示す。ラスター走査方向順に端点は入力されるので、端点は４３０１，４３０３，４３０２，４３０４の順に入力される。始点４３０２が入力された時点で、重なり状態は、領域４４０１は重なり数１であると判定される。終点４３０４が入力された時点で始点、終点のペアが二つ確定し、この領域の重なり数の判定処理が行われる。重なり除去手段は重なり数０と１の境界線が重なりのない図形をあらわすことから、重なり除去処理の必要がないと判断し、始点４３０１，終点４３０２を出力される。始点４３０３は重なり数２と１の境界であることから除去し、始点４４０４を生成する。そして始点４４０４と終点４３０４のペアを出力し、第一ラスター４３０９の処理を終了する。また、次のラスターへ継続する図形の端点データの情報４４０５，４４０６，４４０７，４４０８に重なり数情報を付加し、次のラスター処理まで保持する。第二ラスター４３１０処理では、図４５のように、保持しておいたデータ４４０５，４４０６，４４０７，４４０８を下限端点データとして図形の下辺端点データと同様に扱う。第一ラスターの時と同様に、重なり領域が確定した段階で重なり数を判定し、終点４３０６を除去し、終点４５０４を生成する。また、次のラスターへ継続する図形の端点データ４５０５、４５０６を保持する。同様の処理をラスター走査方向に従って行い、重なりのない図形をあらわす端点をラスター走査方向順に出力する。

ビットマップデータ生成手段は、重なりのない図形を表現した端点データから、始点以降は面積を加算、終点以降は面積を減算する。

図４６を用いてラスター４６０９内の画素４６１０を処理するときの具体的な計算方法を説明する。端点データは下辺始点４６０１、上辺始点４６０３、下辺終点４６０２、上辺終点４６０４の順に入力される場合を考える。

ビットマップデータ生成手段は、下辺始点４６０１が入力され、画素４６１０内の右上の領域（領域４６０５，４６０６，４６０７，４６０８）分の面積（Ｓ５＋Ｓ６＋Ｓ７＋Ｓ８）を計算する。次に入力された上辺始点４６０３より、画素内の右上の領域（領域４６０７，４６０８）分の面積（Ｓ７＋Ｓ８）を先に計算した結果から減算する。次に入力された下辺終点４６０２より、画素内の右上の領域（領域４６０６，４６０８）分の面積（Ｓ６＋Ｓ８）を先に計算した結果から減算する。次に上辺終点４６０４より、画素内の右上の領域（領域４６０８）分の面積（Ｓ８）を先に計算した結果に加算する。その結果、（Ｓ５＋Ｓ６＋Ｓ７＋Ｓ８）−（ Ｓ７＋Ｓ８）−（ Ｓ６＋Ｓ８） ＋（ Ｓ８）＝Ｓ５となり、所望の図形面積が求まる。ラスターを超える図形に関しては、前記重なり除去手段と同様に、端点データを下限端点データとして、次ラスター処理まで保持しておき、次ラスター処理時に下辺端点と同様の処理を行う。

前記の動作を、ラスター走査方向にしたがって、パイプライン処理を行うことにより、順次ビットマップデータを生成することができる。前記の処理は、処理パターンの内容によっては、各手段の処理時間が変化する。前段の処理に時間がかかる場合、後段の処理が待ち状態になってしまう。そこで、各処理部位の間にデータを保持するバッファメモリを入れることにより、全体の処理時間を平均化させることができる。各部位がラスター走査方向に順次データを出力するため、バッファメモリは数ラスター分のデータが保持できる程度の小規模なもので良い。

また、前記の一連の構成を複数用意し、前記、データ処理用コンピュータで、処理データを分割し、それぞれに振分けてやれば並列化により高速化できる。

（第２の実施例）
前記のベクトルデータ展開手段以降の処理を、ソフトウェア処理で行う具体例を示す。ＷＳ等のコンピュータを並列処理させることにより実現する。

たとえば、上記の処理を行う並列処理構成として、図４７のＳＡＮ（ｓｔｏｒａｇｅ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）構成をもつシステムが考えられる。前記の各処理手段をコンピュータで行うように構成している。また、それぞれの処理ごとにディスクアレイを対応させ、入力データと処理済データを格納するようにする。使用するディスク領域が独立し、読み出し、書き込みが別々の系統から同じように高速に行うことが可能であれば良い。たとえば、繰り返し復元処理用コンピュータ４７０４はディスクアレイ４７０１からデータを取り込み、処理済のデータをディスクアレイ４７０２に格納する。斜線分解用コンピュータはディスクアレイ４７０２からデータを読み出し、処理済データをディスクアレイ４７０３へ格納する。このような構成で、処理単位を最適化すれば、その単位ごとに、順次、パイプライン処理をすることができる。また、図４７の構成を複数系統備え、それぞれに処理データを分割してやれば、さらに高速にデータ処理を行うことが可能になる。

ソフトウェア処理の場合、ＣＰＵなどと外部記憶装置とのデータのやり取りに時間がかかるため、ある程度のデータを高速メモリに格納して、ＣＰＵと高速メモリの間で演算処理を行い、周辺回路とのやり取りをなるべく減らすことが高速化につながる。そのため、高速メモリに入るデータ量で処理が完結するように分割することが望ましい。また、前記の各処理をパイプライン処理するために、各処理の出力データがある単位で確定していることが望ましい。

前記繰り返しデータ復元処理、斜線分解処理、端点分解処理は、データに付加されている情報だけで復元、分解処理を行うことができるのでデータ間の整列処理に関しては考慮する必要はない。処理演算内容に関しては、実施例１と同じであるため、詳細説明は省略する。

重なり除去処理、ビットマップ展開処理に関しては、複数データ間の処理が必要となるため、必要となるデータが高速メモリにない場合、外部記憶装置とのやり取りが入り、処理に時間がかかる。また、そもそも、あるデータ以降にデータが存在するかを判定するためのデータの区切り情報を挿入する必要が出てくる。これらのことを回避するため、重なり除去手段に入力されるデータは、高速メモリに入り得る単位で整列処理が行われていることが望ましい。

ハードウェアで構成する場合、大規模な整列手段を構成することが困難であるため、各処理手段で整列処理を行うことにより、整列回路の規模を削減している。しかし、ソフトウェアではそのような制限はないため、実施例１と同様に各処理手段（コンピュータ）で処理後に整列処理を行うか、整列処理用コンピュータを重なり除去用コンピュータの前に設けるか効率の良い構成でよい。いずれの構成においても、重なり除去手段に入力されるデータが前記条件を満たしていれば良い。

たとえば、１ラスター分のデータが前記条件を満たしていた場合を考える。重なり除去用コンピュータでの前記条件をみたし、パイプライン処理を行うために、繰り返しデータ復元処理用コンピュータ、斜線分解処理コンピュータ、端点分解用コンピュータでは、１ラスター分のデータを処理単位として、出力先ディスクアレイへ出力する。

端点データからラスター内の重なり除去を、実施例１の重なり数から重なりを除去する方式を用いて行う。処理後の端点データを出力するとともに、次のラスター処理用のデータを保持しておく。考え方は同じであるため、詳細説明は省略する。ビットマップデータ生成手段においても、前記の面積率算出方式から、ビットマップデータを処理単位で生成する。考え方は同じであるため、詳細説明は省略する。作成したデータを処理単位で読み出し、露光制御装置へ出力する。この場合、重なり除去、ビットマップ生成手段において、１ラスターすべてを処理するだけの高速メモリ（作業領域）が必要となる。仮に物理的に構成できないような容量の場合でも、重なり除去処理前に、ラスター内のデータをラスター走査方向（Ｘ方向）にも整列させて、ラスターをＸ方向に対してさらに小さい処理単位に分割して処理を行うようにすれば、高速メモリの容量（作業領域）を小さくすることができる。ただし、その場合は次のラスター処理用データを１ラスター分のデータ処理が終了するまで、別の場所に保持しておく。このように高速メモリ内で処理できる単位に分割してパイプライン処理を行う。

また、端点データをラスター走査方向（Ｘ方向）にも整列させて出力するようにし、図４８のように、処理スピードを考慮に入れた容量のバッファメモリ４８０１を配置すれば、重なり除去手段４８０２以降を実施例１のハードウェアで構成することもできる。さらに、ビットマップ展開部４８０３だけをハードウェアで構成することも可能になる。これら場合、一般的にソフトウェア処理の方がハードウェア処理よりも速度が遅いため、一系統のハードウェアに対し、複数並列構成のソフト処理手段を対応させれば、ハードウェアの待ち時間は解消され、高速パイプライン処理が可能になる。

前記の構成である定められた処理単位で生成されたビットマップデータを順次読み出して露光制御手段、露光系で描画を行う。

本発明の好適な実施の形態に係るもので、荷電粒子線描画装置のデータ処理構成の概略を示す図。 従来例に係るもので、荷電粒子線描画装置のデータ処理構成の概略を示す図。 従来例に係るもので、描画パターンの一例を示す図。 従来例に係るもので、図３の一部拡大図。 従来例に係るもので、描画パターンを２値ビットマップで表現した図。 本発明の実施の形態に係るもので、線分ベクトルデータのデータ構造を示す図。 本発明の実施の形態に係るもので、多角形ベクトル表現の一例を示す図。 本発明の実施の形態に係るもので、描画パターンの一例を示す図。 本発明の実施の形態に係るもので、描画パターンを線分ベクトルで表現した一例を示す図。 本発明の実施の形態に係るもので、描画パターンデータをラスター単位に分割した図。 本発明の実施の形態に係るもので、ベクトルデータ展開手段の構成を示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、繰り返しデータ圧縮と復元動作の一例を示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、斜線分解動作の一例を示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、端点分解手段の構成を示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、端点分解動作の一例を示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、端点分割動作の一例をデータ構造を用いて示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、描画パターンの一例を示す図。 本発明の実施の形態に係るもので、描画パターンの一例を用いて重なり除去動作を示す図。 本発明の実施の形態に係るもので、描画パターンの一例を示す図。 本発明の実施の形態に係るもので、描画パターンの一例を用いてビットマップ展開動作を示す図。 本発明の実施の形態に係るもので、ビットマップ展開動作の処理順序を示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、繰り返しデータ復元処理手段の構成を示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、繰り返しデータ復元処理手段内の出力データ生成手段と残りデータ処理手段の動作を示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、繰り返しデータ復元処理手段内の出力データ生成手段と残りデータ処理手段の動作をデータ構造を用いて示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、繰り返しデータ復元処理手段における整列動作を示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、一時記憶整列手段の構成を示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、繰り返しデータ復元処理手段における一時記憶整列部の整列動作の一例を示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、繰り返しデータ復元処理手段の動作フローチャートを示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、２次元の繰り返しデータ復元処理動作の一例を示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、２次元の繰り返しデータ復元処理手段の構成を示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、２次元の繰り返しデータ復元処理手段で処理されるデータ構造の一例を示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、Ｙ方向繰り返しデータ復元処理手段の構成を示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、Ｙ方向繰り返しデータ復元処理手段の動作フローチャートを示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、斜線分解手段の構成を示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、斜線分解手段内の出力データ生成手段と残りデータ処理手段の動作を示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、斜線分解手段内の出力データ生成手段と残りデータ処理手段の動作をデータ構造を用いて示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、斜線分解手段の動作フローチャートを示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、斜線ベクトルデータの定義方法を示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、斜線分解手段でデータ整列順が乱れてしまう一例を示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、斜線分解手段においてデータ整列順が乱れないように整列回路を付加した一例を示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、端点分割動作の一例をデータ構造を用いて示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、端点整列手段の構成を示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、描画パターンの一例を示す図。 本発明の実施の形態に係るもので、ラスター単位で処理される重なり除去手段の動作の一例を示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、ラスター単位で処理される重なり除去手段の動作の一例を示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、ラスター単位で処理されるビットマップ展開手段の動作の一例を示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、本発明をソフトウェア処理で実現する場合の一例を示した図。 本発明の実施の形態に係るもので、本発明をソフトウェア処理とハードウェア処理で実現する場合の一例を示した図。

符号の説明

１０１…データ処理用コンピュータ、１０２…ベクトルデータ処理手段、１０３…端点分割手段、１０４…重なり除去手段、１０５…ビットマップ生成手段、１０６…露光制御手段、１０７…露光系、２０１…コンピュータ、２０２…前処理手段、２０３…ビットマップ生成手段、２０４…ビットマップ記憶装置、２０５…光学系、３０１〜３０３…パターン図形、３０４…図４を示す領域、４０１…図５を示す領域、４０２…画素、６０１…データ構造、７０１〜７０４…線分ベクトル、８０１〜８０６…ラスター、８０７〜８０９…図形データ、１００１〜１００５…線分ベクトルデータ、１１０１…繰り返しデータ復元手段、１１０２…斜線分解手段、１２０１〜１２０４…線分ベクトルデータ、１３０１〜１３０４…線分ベクトルデータ、１４０１…端点分解手段、１４０２…整列手段、１５０１，１５０２…線分ベクトルデータ、１５０３〜１５０６…端点データ、１６０１〜１６０３…データ構造、１７０１〜１７０２…図形領域、１７０３…図形の重なり領域、１７０４〜１７１１…端点データ、１８０１，１８０２…生成した端点データ、１９０１〜１９０８…端点データ、１９０９…１画素領域、２００１，２００２…１画素領域、２１０１〜２１０４…ラスター、２２０１…出力データ生成手段、２２０２…残りデータ処理手段、２２０３…一時記憶整列手段、２２０４…比較手段、２３０１〜２３０３…線分データ、２４０１…繰り返し圧縮ベクトルデータ、２４０２…線分ベクトルデータ、２４０３…繰り返し圧縮ベクトルデータ、２５０１…繰り返し圧縮ベクトルデータ、２５０２…斜線ベクトルデータ、２５０３〜２５０５…線分ベクトルデータ、２６０１…整列手段、２６０２…記憶手段、２７０１…繰り返し圧縮ベクトルデータ、２７０２…繰り返し圧縮斜線ベクトルデータ、２７０３〜２７０５…線分ベクトルデータ、２７０６，２７０７…斜線ベクトルデータ、３００１…Ｙ方向繰り返しデータ復元手段、３００２…Ｘ方向繰り返しデータ復元手段、３２０１…比較手段、３２０２…出力データ生成手段、３２０３…残りデータ処理手段、３２０４…ラスター判定手段、３２０５…第一の一時記憶整列手段、３２０６…第二の一時記憶整列手段、３４０１…比較手段、３４０２…出力データ生成手段、３４０３…残りデータ処理手段、３４０４…ラスター判定手段、３４０５…第一の一時記憶整列手段、３４０６…第二の一時記憶整列手段、３５０１…斜線ベクトルデータ、３５０２…線分ベクトルデータ、３５０３…斜線ベクトルデータ、３６０１…斜線ベクトルデータ、３６０２…線分ベクトルデータ（水平線分）、３６０３…斜線ベクトルデータ、３８０１〜３８０４…斜線ベクトルデータ、３８０５〜３８０８…始点データ、３９０１…斜線ベクトルデータ、３９０２〜３９０４…線分ベクトルデータ（水平線分）、３９０６…始点データ、４００１…斜線分解手段、４００２…Ｘ方向整列手段、４１０１…線分ベクトルデータ（水平線分）、４１０２…端点データ（始点）、４１０３…端点データ（終点）、４２０１…ラスター判定手段、４２０２…比較手段、４２０３…一時記憶整列手段、４３０１〜４３０８…端点データ、４３０９，４３１０…ラスター、４４０１，４４０２…図形領域、４４０３…図形の重なり領域、４４０４…生成した端点データ、４４０５〜４４０８…次のラスター処理へ持ち越すデータ、４５０１，４５０３…図形領域、４５０２…図形の重なり領域、４５０４…生成した端点データ、４５０５，４５０６…次のラスター処理へ持ち越すデータ、４６０１…端点データ（下辺，始点）、４６０２…端点データ（下辺，終点）、４６０３…端点データ（上辺，始点）、４６０４…端点データ（上辺，終点）、４６０５〜４６０８…面積計算領域、４６０９…ラスター、４６１０…１画素領域、４７０１〜４７０３…ディスクアレイ、４７０４…繰り返しデータ復元処理用コンピュータ、４７０５…斜線分解処理用コンピュータ、４８０１…バッファメモリ、４８０２…重なり除去手段、４８０３…ビットマップ生成手段。

Claims (7)

1. 多角形を線分ベクトルで表現した設計データを、図形が線分のどちら側にあるかを表す属性データ、始点と終点を表す線分データから構成される線分ベクトルデータに変換処理する線分ベクトルデータ展開手段と、
   変換された線分ベクトルデータの線分データを始点と終点の二つの端点データに端分処理する端点分割手段と、
   この端点データからビットマップデータを生成処理するビットマップデータ生成手段と、このビットマップデータで荷電粒子ビーム線を制御する露光制御手段と、
   この露光制御手段で制御される荷電粒子ビーム線のラスター走査により露光照射を行う光学系とを有し、
   前記線分ベクトルデータについて、前記ラスター走査方向に垂直な線分は省略されることを特徴とする荷電粒子線描画装置。
2. 請求項１記載の荷電粒子線描画装置において、
   前記線分ベクトルデータ展開手段、前記端点分割手段、および前記ビットマップデータ生成手段の各データ処理は、前記露光照射のラスター走査を繰り返すラスター単位で行うことを特徴とする荷電粒子線描画装置。
3. 請求項２に記載された荷電粒子線描画装置において、
   前記設計データは半導体などのパターン形状を含み、
   前記ラスター走査の方向をＸ方向とし、ラスター走査を横切る方向をＹ方向とし、
   前記線分ベクトルデータ展開手段は、前記設計データを前記Ｙ方向に分割したラスター単位で読み、読まれる前記設計データがラスター走査のＸ方向に整列していることを特徴とする荷電粒子線描画装置。
4. 請求項２または３に記載された荷電粒子線描画装置において、
   前記線分ベクトルデータ展開手段は、圧縮処理された繰り返し性のあるデータを線分データに復元する繰り返しデータ復元処理手段を有することを特徴とする荷電粒子線描画装置。
5. 請求項４記載の荷電粒子線描画装置において、
   繰り返し復元処理手段は、圧縮処理された繰り返し性のあるデータをラスター走査方向（Ｘ方向）座標の小さいデータから順に処理する出力データ生成手段と，出力されたデータを除く残りの繰り返しベクトルデータを再度繰り返し圧縮ベクトルデータとして再定義する残りデータ処理手段と， 再定義された繰り返し圧縮ベクトルデータをラスター走査方向（Ｘ方向）に小さい順に整列して記憶する一時記憶整列手段と，前記一時記憶整列手段の出力である繰り返し圧縮ベクトルデータのラスター方向（Ｘ方向）座標データと次の入力データのラスター方向（Ｘ方向）座標データの比較を行い、小さい方を出力データ生成手段に、残りを残りデータ処理手段に選択する比較手段を含むことを特徴とする荷電粒子線描画装置。
6. 請求項４記載の荷電粒子線描画装置において、
   前記繰り返し復元処理手段の入力データである線分ベクトルデータは、線分の種類をあらわす属性データ、始点と終点または始点と長さなどからなる線分データ、および復元処理を行うための繰り返し情報データから構成され、かつ繰り返し情報データと線分データとを参照して、出力する線分データを書き換えることにより、複数のデータを表現できるデータ構造になっていることを特徴とする荷電粒子線描画装置。
7. 請求項３記載の荷電粒子線描画装置において、
   前記ベクトルデータ展開手段は、斜線ベクトルデータを、ラスター走査方向（Ｘ方向）に平行な複数の線分に近似する線分データに展開処理する斜線分解手段を有することを特徴とする荷電粒子線描画装置。

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