JP4117994B2 - Ｌｓｉマスク描画データ圧縮装置及び圧縮方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＳＩマスク描画データを圧縮して作成するＣＡＤツール及び圧縮方法に係り、特に、ベクタースキャン方式のマスク描画装置に供給するために、フラット設計データから圧縮率の高い描画データを圧縮して作成するＬＳＩマスク描画データ圧縮装置及び圧縮方法に関する。また、そのＬＳＩマスク描画データ圧縮方法を実行するコンピュータプログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大規模集積回路の製造プロセスにおいて使用されるＬＳＩマスク描画データは、製品規模の大規模化に伴って大容量化しており、最近では数ギガバイトにもなっている。描画データ圧縮方法としては、通常、図形の繰り返し表現が用いられているが、この図形の繰り返し表現による圧縮方法だけでは圧縮率に限界があり、製品規模の大規模化に十分に対応できていないのが現状である。
【０００３】
ＬＳＩマスク描画装置は、大別してラスタースキャン方式のものとベクタースキャン方式のものとがあるが、ベクタースキャン方式の方が高精度描画と高スループット化を実現し易く、超大規模で高精細なＬＳＩマスク描画の主流になりつつある。
【０００４】
最近のベクタースキャン方式における描画データは、ＶＬＳＩ製品についての圧縮率の高い描画データ作成を目的として、階層構造を有する形式で表現されている。
【０００５】
もともとＬＳＩ設計データは階層構造を有しており、設計データから何等加工せずに、直接マスク描画データを変換作成するのであれば、階層表現を用いた圧縮率の高いマスク描画データを作成することは比較的容易であり、実際に一部で行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際には、設計データをマスク描画データに変換する際に、図形の論理演算、図形の寸法補正、近接効果補正等の複雑なデータ処理が行われるため、設計データの階層構造を維持することができず、部分的にフラット化されるのが通常であり、最悪の場合、完全にフラット構造のデータになってしまうこともあり得る。
【０００７】
従来は、このような階層構造を有しないフラットな設計データを扱う場合、マスク描画データ圧縮方法として図形の繰り返し表現が広く用いられてきたが、図形の繰り返し表現だけではデータの圧縮率に限界があった。従って、ＶＬＳＩ製品のマスク描画データの場合、データサイズは数ギガバイトにもなってしまっていた。
【０００８】
このため、膨大なデータ量を取り扱うことになり、マスク描画データの処理に長時間を要する問題と、マスク描画装置側におけるデータ処理のために大容量の作業用記憶ファイルが必要になる問題とがあった。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、階層構造を有しないフラット構造のＬＳＩ設計データからマスク描画データを作成する際に、マスク描画データの階層表現を用いて、極めて圧縮率の高いマスク描画データを作成するＬＳＩマスク描画データ圧縮装置及び圧縮方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮装置によれば、複数の単位セクション領域から構成され、データ圧縮の対象となるＬＳＩマスク描画データの上記単位セクション領域に対応するＬＳＩ設計データの単位セクション領域の図形データを用いて、上記単位セクション領域の図形のなかから、同一形状の単独図形がＬＳＩマスク描画平面上の第１座標軸方向に等間隔ピッチで繰り返し配置されて構成されている単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイを生成し、残余の図形の図形データをランダム図形のデータとする単独図形ごとの１次元アレイ生成手段と、上記単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイのうち、含まれている単独図形の形状及び上記第１座標軸方向における配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同一である単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイのなかから、上記第１座標軸方向と直交するＬＳＩマスク描画平面上の第２座標軸方向に上記単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイが等間隔ピッチで繰り返し配置されて構成されている単独図形ごとの２次元アレイを生成する単独図形の２次元アレイ生成手段と、上記単独図形ごとの２次元アレイのいずれかを構成することとなった上記単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイ以外の上記単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイのなかから、含まれている単独図形の形状に拘わらず上記第１座標軸方向における単独図形の配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同じものがグループ化されて構成されている複数図形の第１座標軸方向ブロックアレイを生成し、かつ、上記単独図形の２次元アレイのなかから、含まれている単独図形の形状に拘わらず上記単独図形の２次元アレイの単独図形の配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同じものがグループ化されて構成されている複数図形の２次元ブロックアレイを生成する複数図形のブロックアレイ生成手段とを備えていることを特徴とし、この構成により、階層構造を有しないフラット構造のＬＳＩ設計データからマスク描画データを作成する際に、マスク描画データの階層表現を用いて、極めて圧縮率の高いマスク描画データを作成することが可能となる。
【００１１】
ＬＳＩマスク描画データ圧縮実施の際には、上記各アレイのデータを変換して階層セルの描画データを作成する階層セルの描画データ作成手段と、上記ランダム図形のデータを変換してランダム図形の描画データを作成するランダム図形の描画データ作成手段とをさらに備えているものとする。
【００１２】
上記複数図形のブロックアレイ生成手段は、生成した上記複数図形の第１座標軸方向ブロックアレイ及び上記複数図形の２次元ブロックアレイのデータを所定のブロックライブラリに登録するものであり、上記階層セルの描画データ作成手段は、上記所定のブロックライブラリに登録された上記複数図形の第１座標軸方向ブロックアレイ及び上記複数図形の２次元ブロックアレイのデータを用いて、上記各アレイのデータを変換して階層セルの描画データを作成するものとするとよい。
【００１３】
上記複数図形のブロックアレイ生成手段は、生成した上記複数図形の第１座標軸方向ブロックアレイ又は上記複数図形の２次元ブロックアレイのデータを上記所定のブロックライブラリに登録する際に識別番号をそれぞれ割り当て、既に同一構成の上記複数図形の第１座標軸方向ブロックアレイ又は上記複数図形の２次元ブロックアレイのデータが上記所定のブロックライブラリに登録されている場合には、重複登録を回避して上記同一構成の上記複数図形の第１座標軸方向ブロックアレイ又は上記複数図形の２次元ブロックアレイのデータに割り当てられた識別番号を、上記複数図形の第１座標軸方向ブロックアレイ又は上記複数図形の２次元ブロックアレイのデータに付加するものとするとよい。
【００１４】
総ての上記単位セクション領域の描画データ作成が終了したかどうかを判断する全単位セクション領域の描画データ作成終了判断手段をさらに備えているものとするとよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮装置及び圧縮方法の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図１は、本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮装置の構成を示したブロック図、図２は、本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮方法の手順を示したフローチャート、図３は、ＬＳＩマスク描画データの概略構造の一例を、階層構造を有しないフラット構造としてＬＳＩ描画マスクに対応させて模式的に表した説明図である。
【００２３】
図１に示した本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮装置は、各種データを記憶するデータ記憶手段１と、データ記憶手段１に記憶された各種データをそれぞれ初期化する記憶データ初期化手段２と、データ圧縮の対象となるＬＳＩマスク描画データの単位セクション領域に対応するＬＳＩ設計データの単位セクション領域の図形データをデータ記憶手段１から読み出す単位セクション領域の図形データ読出手段３と、読み出した単位セクション領域の図形データを用いて、その単位セクション領域の図形のなかから、同一形状の単独図形がＸ軸方向又はＹ軸方向に等間隔ピッチで繰り返し配置されて構成されている単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイ又は単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイを生成し、残余の図形データをランダム図形データとする単独図形ごとの１次元アレイ生成手段４と、単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイ又は単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイのうち、含まれている単独図形の形状及びＸ軸方向若しくはＹ軸方向における配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同一である単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイ又は単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイのなかから、Ｙ軸方向又はＸ軸方向に単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイ又は単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイが等間隔ピッチで繰り返し配置されて構成されている単独図形ごとの２次元アレイを生成する単独図形の２次元アレイ生成手段５と、単独図形ごとの２次元アレイのいずれかを構成することとなった単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイ又は単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイ以外の単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイ又は単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイのなかから、含まれている単独図形の形状に拘わらずＸ軸方向又はＹ軸方向における単独図形の配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同じものがグループ化されて構成されている複数図形のＸ軸方向ブロックアレイ又は複数図形のＹ軸方向ブロックアレイを生成し、かつ、単独図形の２次元アレイのなかから、含まれている単独図形の形状に拘わらず単独図形の２次元アレイの単独図形の配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同じものがグループ化されて構成されている複数図形の２次元ブロックアレイを生成する複数図形のブロックアレイ生成手段６と、各アレイのデータを変換して階層セルの描画データを作成する階層セルの描画データ作成手段７と、ランダム図形データを変換してランダム図形の描画データを作成するランダム図形の描画データ作成手段８と、全単位セクション領域の描画データ作成が終了したかどうかを判断する全単位セクション領域の描画データ作成終了判断手段９とを備えている。図１においては、ＬＳＩマスク描画データの基となるＬＳＩ設計データが、データ記憶手段１のＬＳＩ設計データ格納領域１１に記憶されている例を示しているが、ＬＳＩ設計データはデータ記憶手段１以外の他のデータ記憶手段に記憶されていてもよい。
【００２４】
また、ＬＳＩマスク描画データの概略構造の一例を、階層構造を有しないフラット構造としてＬＳＩ描画マスクに対応させて模式的に表すと、図３に示すように、ＬＳＩマスク描画データ領域が、マスク描画装置の機種に応じた大きさの単位セクション領域に分割されて構成されており、描画図形データは各単位セクション領域に振り分けられて格納されている。ここで、ＬＳＩマスク描画データの単位セクション領域とは、マスク描画装置が一度に描画する範囲をいい、電子ビーム描画装置の場合は、電子ビームの偏向幅、又は、描画制御計算機から描画装置へ転送するデータの単位サイズ等により決まるものである。図３においては、データ格納領域がＬＳＩマスク描画平面上のＸ軸方向に４分割、Ｙ軸方向に６分割の２４分割された例を示している。尚、ＬＳＩマスク描画データの基となるＬＳＩ設計データも、ＬＳＩマスク描画データの単位セクション領域に対応する単位セクション領域ごとに読出可能な構成となっている。
【００２５】
本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮方法は、上記本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮装置において実施される。そこで、本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮装置の動作、即ち、本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮方法の手順について、図２のフローチャートを参照しながら説明する。
【００２６】
最初に、データ記憶手段１のブロックライブラリ１８を、記憶データ初期化手段２により初期化し、ブロックライブラリ１８に登録されているブロックデータ数をゼロにする（ステップＳ１）。ＬＳＩマスク描画データの圧縮、即ち、ここでは階層セルの作成は、単位セクション領域ごとに行うが、ブロックライブラリ１８の作成は、ＬＳＩマスク描画データごとに、即ち、１個のＬＳＩマスク描画データ全体について行われる。従って、ブロックライブラリ１８のデータは、単位セクション領域ごとにデータ圧縮が行われるたびに蓄積されていき、１個のＬＳＩマスク描画データ全体のデータ圧縮が終了するまで蓄積される。そのため、ブロックライブラリ１８の初期化が行われるのは、１個のＬＳＩマスク描画データ全体について、データ圧縮開始の際の１回のみである。
【００２７】
単位セクション領域ごとにデータ圧縮が行われるたびにブロックライブラリ１８にブロックデータを蓄積する際には、重複登録を回避するため、後述するように、同一内容のブロックデータが既に蓄積されていないかどうかを確認する。
【００２８】
ブロックライブラリ１８の初期化後、データ記憶手段１に設けられた図形データ格納領域１２，ランダム図形データ格納領域１３，Ｘ軸方向１次元アレイデータ格納領域１４Ｘ，Ｙ軸方向１次元アレイデータ格納領域１４Ｙ，２次元アレイデータ格納領域１５，Ｘ軸方向１次元ブロックアレイデータ格納領域１６Ｘ，Ｙ軸方向１次元ブロックアレイデータ格納領域１６Ｙ，２次元ブロックアレイデータ格納領域１７，マスク描画データ格納領域１９を、記憶データ初期化手段２によりそれぞれ初期化する（ステップＳ２）。
【００２９】
ブロックライブラリ１８の初期化が１個のＬＳＩマスク描画データ全体についてデータ圧縮開始の際の１回のみ行われるのに対して、単位セクション領域ごとに作成される上記各データ格納領域は、単位セクション領域ごとに初期化される。従って、単位セクション領域ごとの上記各データ格納領域の初期化は、各単位セクション領域のデータ圧縮開始の際に単位セクション領域ごとに行われる。
【００３０】
尚、ＬＳＩマスク描画データを作成するための基となるＬＳＩ設計データは、ブロックライブラリ１８の初期化前に予めデータ記憶手段１のＬＳＩ設計データ格納領域１１又は他のデータ記憶手段に記憶させておいてもよいし、ブロックライブラリ１８の初期化後にデータ記憶手段１のＬＳＩ設計データ格納領域１１又は他のデータ記憶手段に記憶させてもよい。あるいは、初回の単位セクション領域の上記各データ格納領域の初期化後にデータ記憶手段１のＬＳＩ設計データ格納領域１１又は他のデータ記憶手段に記憶させてもよい。
【００３１】
単位セクション領域の上記各データ格納領域の初期化後、データ記憶手段１のＬＳＩ設計データ格納領域１１又は他のデータ記憶手段から、データ圧縮、即ち、階層セル作成の対象となる単位セクション領域に対応するＬＳＩ設計データの単位セクション領域の図形データを、単位セクション領域の図形データ読出手段３により読み出す（ステップＳ３）。読み出した単位セクション領域の図形データは、作業ファイルの一部である単位セクション領域の図形データ格納領域１２に格納し、後続の処理における処理対象データとして使用する。
【００３２】
単位セクション領域の図形データの読出後、単独図形ごとの１次元アレイ生成手段４により、その単位セクション領域の図形データを用いて、その単位セクション領域の図形のなかから正方形、長方形、台形、三角形等、同一形状の図形を検出して同一形状の図形ごとの集合とし、各集合のなかからＸ軸方向に等間隔ピッチで繰り返し配置されている図形をそれぞれ検出し、同一形状の図形ごと、即ち、単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイを生成して、単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイデータをＸ軸方向１次元アレイデータ格納領域１４Ｘに格納する。また、同一形状の図形ごとの各集合に含まれている図形のうち、単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイに含まれなかった図形について、各集合のなかからＹ軸方向に等間隔ピッチで繰り返し配置されている図形をそれぞれ検出し、同一形状の図形ごと、即ち、単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイを生成して、単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイデータをＹ軸方向１次元アレイデータ格納領域１４Ｙに格納する。各単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイ及び各単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイのいずれにも含まれなかった各図形の図形データは、ランダム図形データとしてランダム図形データ格納領域１３に格納する（ステップＳ４）。
【００３３】
単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイ及び単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイの生成後、単独図形ごとの２次元アレイ生成手段５により、各単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイのうち、含まれている単独図形の形状及びＸ軸方向における配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同一である単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイのなかから、Ｙ軸方向に等間隔ピッチで繰り返し配置されている単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイを検出し、同一形状の図形ごと、即ち、単独図形ごとの２次元アレイを生成して、単独図形ごとの２次元アレイデータを２次元アレイデータ格納領域１５に格納する。同様に、各単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイのうち、含まれている単独図形の形状及びＹ軸方向における配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同一である単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイのなかから、Ｘ軸方向に等間隔ピッチで繰り返し配置されている単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイを検出し、同一形状の図形ごと、即ち、単独図形ごとの２次元アレイを生成して、単独図形ごとの２次元アレイデータを２次元アレイデータ格納領域１５に格納する（ステップＳ５）。ここで、単独図形ごとの２次元アレイのいずれかを構成することとなった単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイ及び単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイには識別フラグを付加しておく。
【００３４】
単独図形ごとの２次元アレイの生成後、単独図形ごとの２次元アレイのいずれかを構成することとなった単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイ以外の単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイのなかから、複数図形のブロックアレイ生成手段６により、含まれている単独図形の形状に拘わらずＸ軸方向における単独図形の配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同じものをグループ化して複数図形のＸ軸方向ブロックアレイを生成し、複数図形のＸ軸方向ブロックアレイ格納領域１６Ｘに格納する。同様に、単独図形ごとの２次元アレイのいずれかを構成することとなった単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイ以外の単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイのなかから、複数図形のブロックアレイ生成手段６により、含まれている単独図形の形状に拘わらずＹ軸方向における単独図形の配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同じものをグループ化して複数図形のＹ軸方向ブロックアレイを生成し、複数図形のＹ軸方向ブロックアレイ格納領域１６Ｙに格納する。ここで、単独図形ごとの２次元アレイのいずれかを構成することとなった単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイ及び単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイは、上述のように付加された識別フラグにより識別して除外する。
【００３５】
さらに、複数図形のＸ軸方向ブロックアレイ及び複数図形のＹ軸方向ブロックアレイの生成後、複数図形のブロックアレイ生成手段６により、単独図形の２次元アレイのなかから、含まれている単独図形の形状に拘わらず単独図形の２次元アレイの単独図形の配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同じものがグループ化されて構成されている複数図形の２次元ブロックアレイを生成して、複数図形の２次元ブロックアレイデータを複数図形の２次元ブロックアレイデータ格納領域１７に格納する。
【００３６】
以上のように生成した複数図形のＸ軸方向ブロックアレイ、複数図形のＹ軸方向ブロックアレイ及び複数図形の２次元ブロックアレイの複数図形のＸ軸方向ブロックアレイデータ、複数図形のＹ軸方向ブロックアレイデータ及び複数図形の２次元ブロックアレイデータはブロックライブラリ１８に逐次登録するが、登録する際には、同一構成のブロックアレイデータが未登録であるか既に登録済みであるかを確認する。そして、同一構成のブロックアレイデータが未登録であるときは、そのブロックアレイデータに新規登録番号を割り当ててブロックライブラリ１８に新規登録し、かつ、そのブロックアレイデータが格納されている複数図形のＸ軸方向ブロックアレイ格納領域１６Ｘ，複数図形のＹ軸方向ブロックアレイ格納領域１６Ｙ，複数図形の２次元ブロックアレイデータ格納領域１７のいずれかにそのブロックアレイデータと共にその登録番号を格納する。一方、同一構成のブロックアレイデータが既に登録済みであるときは、その登録番号をブロックライブラリ１８から読み出し、そのブロックアレイデータが格納されている複数図形のＸ軸方向ブロックアレイ格納領域１６Ｘ，複数図形のＹ軸方向ブロックアレイ格納領域１６Ｙ，複数図形の２次元ブロックアレイデータ格納領域１７のいずれかにそのブロックアレイデータと共にその登録番号を格納する（ステップＳ６）。
【００３７】
各ブロックアレイデータの生成及びブロックライブラリ１８への登録後、階層セルの描画データ作成手段７により、ブロックライブラリ１８からブロックアレイデータを順次読み出して、描画データの階層セルとして変換作成する。また、階層セルの描画データ作成手段７により、複数図形のＸ軸方向ブロックアレイ格納領域１６Ｘ，複数図形のＹ軸方向ブロックアレイ格納領域１６Ｙ，複数図形の２次元ブロックアレイデータ格納領域１７から複数図形のＸ軸方向ブロックアレイデータ、複数図形のＹ軸方向ブロックアレイデータ及び複数図形の２次元ブロックアレイデータを読み出し、上記階層セルの参照情報を付加して描画データとして変換作成する（ステップＳ７）。
【００３８】
階層セルの描画データ作成後、ランダム図形の描画データ作成手段により、ランダム図形データ格納領域１３からランダム図形データを読み出し、描画データとして変換作成する（ステップＳ８）。
【００３９】
ランダム図形データの描画データ変換作成後、全単位セクション領域の描画データ作成終了判断手段９により、総ての単位セクション領域の図形データの描画データ変換作成が終了したかどうかを判断する（ステップＳ９）。この判断は、全単位セクション領域の描画データ作成終了判断手段９が、例えば、単位セクション領域の図形データ読出手段３又はＬＳＩ設計データ格納領域１１にアクセスし、ＬＳＩ設計データの総ての単位セクション領域の図形データを単位セクション領域の図形データ読出手段３が読出済みであるかどうかを確認することにより行う。
【００４０】
総ての単位セクション領域の図形データの描画データ変換作成が終了したときは、ＬＳＩ設計データ１１から描画データを変換作成することによるＬＳＩマスク描画データ圧縮処理を終了する。図形データの描画データ変換作成が終了していない単位セクション領域が残っているときは、上記ステップ２に戻り、残りの単位セクション領域についてステップ２からステップ９までの処理を繰り返す。
【００４１】
本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮装置及び圧縮方法のデータ圧縮率と従来技術のデータ圧縮率とを比較試算した結果を以下に示す。本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮装置及び圧縮方法のデータ圧縮率Ｋpは、上述の通り、階層セル表現の圧縮率であり、従来技術のデータ圧縮率Ｋcは、繰り返し表現の圧縮率であるものとした。従って、
Ｋp＝圧縮表現無しのデータサイズ／階層セル表現圧縮のデータサイズ
Ｋc＝圧縮表現無しのデータサイズ／繰り返し表現圧縮のデータサイズ
と表される。
【００４２】
ここで、単位セクション領域内の繰り返し複数図形のバイト数をＲＥＰbyte，単位セクション領域内の繰り返し数をＲＥＰcount，単位セクション領域内のランダム図形のバイト数をＲＡＮbyte，描画マスクの単位セクション領域数をＳＥＣcountとすると、
圧縮表現無しのデータサイズ
＝（（ＲＥＰbyte×ＲＥＰcount）＋ＲＡＮbyte）×ＳＥＣcount
階層セル表現圧縮のデータサイズ
＝ＲＥＰbyte＋（ＲＡＮbyte×ＳＥＣcount）
繰り返し表現圧縮のデータサイズ
＝（ＲＥＰbyte＋ＲＡＮbyte）×ＳＥＣcount
と表される。本試算においては、描画マスクの単位セクション領域数ＳＥＣcount＝１，０００，０００個とし、描画マスク領域を１０ｃｍ×１０ｃｍ，単位セクション領域サイズを１００μｍ×１００μｍとし、単位セクション領域内の繰り返し数ＲＥＰcount＝１００とした。
【００４３】
また、実際には、繰り返し図形表現においては繰り返しピッチ及び繰り返し数、階層セル表現においてはセル参照及びセルヘッダが必要であるが、無視できるデータサイズとした。
【００４４】
以上の条件の下で、ＲＡＮbyte＝１００バイト，ＲＥＰbyte＝１００バイトとすると、Ｋcは約５０，Ｋpは約１０１となり、ＲＡＮbyte＝１０バイト，ＲＥＰbyte＝１００バイトとすると、Ｋcは約１００，Ｋpは約１００１となる。即ち、ランダム図形のバイト数と繰り返し図形のバイト数とが１００バイトと等しい場合は、従来技術による繰り返し表現のみの圧縮率が１／５０であるのに対して、本発明による階層セル表現の圧縮率は１／１０１になる。一方、ランダム図形のバイト数が１０バイト、繰り返し図形のバイト数が１００バイトである場合は、従来技術による繰り返し表現のみの圧縮率が１／１００であるのに対して、本発明の階層セル表現の圧縮率は１／１００１になる。
【００４５】
本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮装置及び圧縮方法によれば、フラット設計データであっても複数図形グループの階層セルを見出して、階層構造を有するマスク描画データとして変換作成するので、上記試算結果からも分かるように、特に規則的な繰り返し図形がマスク描画データの大半を占めているメモリＬＳＩのマスク描画データ圧縮においては、圧縮率向上に著しい効果がある。
【００４６】
その結果、取り扱うデータ量が大幅に減少するので、マスク描画データの処理時間を大幅に短縮することができ、マスク描画装置側のデータ処理のための作業用記憶ファイルの容量を大幅に縮小することができ、従って、ＬＳＩマスク製造工程における大幅な効率向上を実現することができる。
【００４７】
尚、本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮装置及び圧縮方法により圧縮されたＬＳＩマスク描画データを使用するマスク描画装置は、ベクタースキャン方式のマスク描画装置に限定されるものではなく、ＬＳＩマスク描画データに階層構造表現の記述が可能であれば、どのような方式のマスク描画装置であってもよい。
【００４８】
図４は、本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮方法を実行するコンピュータプログラムが記録された記録媒体及びその記録媒体が使用されるコンピュータシステムの外観構成を示した説明図、図５は、図４に示したコンピュータシステムの構成を示すブロック図である。
【００４９】
図４に示したコンピュータシステム７０は、ミニタワー型等の筐体に収納されたコンピュータ本体７１と、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube:陰極線管）、プラズマディスプレイ、液晶表示装置等の表示装置７２と、記録出力装置としてのプリンタ７３と、入力装置としてのキーボード７４ａ及びマウス７４ｂと、フレキシブルディスクドライブ装置７６と、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置７７とから構成されている。図５は、このコンピュータシステム７０の構成をブロック図として表示したものであり、コンピュータ本体７１が収納された筐体内には、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の内部メモリ７５と、ハードディスクドライブユニット７８等の外部メモリがさらに設けられている。本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮方法を実行するコンピュータプログラムが記録された記録媒体は、このコンピュータシステム７０で使用される。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク８１，ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）８２が用いられるが、その他、ＭＯ（Magneto Optical）ディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、その他の光学的記録ディスク、カードメモリ、磁気テープ等を用いてもよい。
【００５０】
【発明の効果】
本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮装置によれば、複数の単位セクション領域から構成され、データ圧縮の対象となるＬＳＩマスク描画データの上記単位セクション領域に対応するＬＳＩ設計データの単位セクション領域の図形データを用いて、上記単位セクション領域の図形のなかから、同一形状の単独図形がＬＳＩマスク描画平面上の第１座標軸方向に等間隔ピッチで繰り返し配置されて構成されている単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイを生成し、残余の図形の図形データをランダム図形のデータとする単独図形ごとの１次元アレイ生成手段と、上記単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイのうち、含まれている単独図形の形状及び上記第１座標軸方向における配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同一である単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイのなかから、上記第１座標軸方向と直交するＬＳＩマスク描画平面上の第２座標軸方向に上記単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイが等間隔ピッチで繰り返し配置されて構成されている単独図形ごとの２次元アレイを生成する単独図形の２次元アレイ生成手段と、上記単独図形ごとの２次元アレイのいずれかを構成することとなった上記単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイ以外の上記単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイのなかから、含まれている単独図形の形状に拘わらず上記第１座標軸方向における単独図形の配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同じものがグループ化されて構成されている複数図形の第１座標軸方向ブロックアレイを生成し、かつ、上記単独図形の２次元アレイのなかから、含まれている単独図形の形状に拘わらず上記単独図形の２次元アレイの単独図形の配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同じものがグループ化されて構成されている複数図形の２次元ブロックアレイを生成する複数図形のブロックアレイ生成手段とを備えているものとしたので、階層構造を有しないフラット構造のＬＳＩ設計データからマスク描画データを作成する際に、マスク描画データの階層表現を用いて、極めて圧縮率の高いマスク描画データを作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮装置の構成を示したブロック図。
【図２】本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮方法の手順を示したフローチャート。
【図３】ＬＳＩマスク描画データの概略構造の一例を、階層構造を有しないフラット構造としてＬＳＩ描画マスクに対応させて模式的に表した説明図。
【図４】本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮方法を実行するプログラムが記録された記録媒体及びその記録媒体が使用されるコンピュータシステムの外観構成を示した説明図。
【図５】図４に示したコンピュータシステムの構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１ データ記憶手段
２ 記憶データ初期化手段
３ 単位セクション領域の図形データ読出手段
４ 単独図形の１次元アレイ生成手段
５ 単独図形の２次元アレイ生成手段
６ 複数図形のブロックアレイ生成手段
７ 階層セルの描画データ作成手段
８ ランダム図形の描画データ作成手段
９ 全単位セクション領域の描画データ作成終了判断手段
１１ ＬＳＩ設計データ
１２ 単位セクション領域の図形データ格納領域
１３ ランダム図形データ格納領域
１４Ｘ Ｘ軸方向１次元アレイデータ格納領域
１４Ｙ Ｙ軸方向１次元アレイデータ格納領域
１５ ２次元アレイデータ格納領域
１６Ｘ Ｘ軸方向１次元ブロックアレイデータ格納領域
１６Ｙ Ｙ軸方向１次元ブロックアレイデータ格納領域
１７ ２次元ブロックアレイデータ格納領域１７
１８ ブロックライブラリ
１９ マスク描画データ格納領域
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＬＳＩマスク描画データを圧縮して作成するＣＡＤツール及び圧縮方法に係り、特に、ベクタースキャン方式のマスク描画装置に供給するために、フラット設計データから圧縮率の高い描画データを圧縮して作成するＬＳＩマスク描画データ圧縮装置及び圧縮方法に関する。また、そのＬＳＩマスク描画データ圧縮方法を実行するコンピュータプログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大規模集積回路の製造プロセスにおいて使用されるＬＳＩマスク描画データは、製品規模の大規模化に伴って大容量化しており、最近では数ギガバイトにもなっている。描画データ圧縮方法としては、通常、図形の繰り返し表現が用いられているが、この図形の繰り返し表現による圧縮方法だけでは圧縮率に限界があり、製品規模の大規模化に十分に対応できていないのが現状である。
【０００３】
ＬＳＩマスク描画装置は、大別してラスタースキャン方式のものとベクタースキャン方式のものとがあるが、ベクタースキャン方式の方が高精度描画と高スループット化を実現し易く、超大規模で高精細なＬＳＩマスク描画の主流になりつつある。
【０００４】
最近のベクタースキャン方式における描画データは、ＶＬＳＩ製品についての圧縮率の高い描画データ作成を目的として、階層構造を有する形式で表現されている。
【０００５】
もともとＬＳＩ設計データは階層構造を有しており、設計データから何等加工せずに、直接マスク描画データを変換作成するのであれば、階層表現を用いた圧縮率の高いマスク描画データを作成することは比較的容易であり、実際に一部で行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際には、設計データをマスク描画データに変換する際に、図形の論理演算、図形の寸法補正、近接効果補正等の複雑なデータ処理が行われるため、設計データの階層構造を維持することができず、部分的にフラット化されるのが通常であり、最悪の場合、完全にフラット構造のデータになってしまうこともあり得る。
【０００７】
従来は、このような階層構造を有しないフラットな設計データを扱う場合、マスク描画データ圧縮方法として図形の繰り返し表現が広く用いられてきたが、図形の繰り返し表現だけではデータの圧縮率に限界があった。従って、ＶＬＳＩ製品のマスク描画データの場合、データサイズは数ギガバイトにもなってしまっていた。
【０００８】
このため、膨大なデータ量を取り扱うことになり、マスク描画データの処理に長時間を要する問題と、マスク描画装置側におけるデータ処理のために大容量の作業用記憶ファイルが必要になる問題とがあった。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、階層構造を有しないフラット構造のＬＳＩ設計データからマスク描画データを作成する際に、マスク描画データの階層表現を用いて、極めて圧縮率の高いマスク描画データを作成するＬＳＩマスク描画データ圧縮装置及び圧縮方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮装置によれば、複数の単位セクション領域から構成され、データ圧縮の対象となるＬＳＩマスク描画データの上記単位セクション領域に対応するＬＳＩ設計データの単位セクション領域の図形データを用いて、上記単位セクション領域の図形のなかから、同一形状の単独図形がＬＳＩマスク描画平面上の第１座標軸方向に等間隔ピッチで繰り返し配置されて構成されている単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイを生成し、残余の図形の図形データをランダム図形のデータとする単独図形ごとの１次元アレイ生成手段と、上記単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイのうち、含まれている単独図形の形状及び上記第１座標軸方向における配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同一である単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイのなかから、上記第１座標軸方向と直交するＬＳＩマスク描画平面上の第２座標軸方向に上記単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイが等間隔ピッチで繰り返し配置されて構成されている単独図形ごとの２次元アレイを生成する単独図形の２次元アレイ生成手段と、上記単独図形ごとの２次元アレイのいずれかを構成することとなった上記単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイ以外の上記単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイのなかから、含まれている単独図形の形状に拘わらず上記第１座標軸方向における単独図形の配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同じものがグループ化されて構成されている複数図形の第１座標軸方向ブロックアレイを生成し、かつ、上記単独図形の２次元アレイのなかから、含まれている単独図形の形状に拘わらず上記単独図形の２次元アレイの単独図形の配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同じものがグループ化されて構成されている複数図形の２次元ブロックアレイを生成する複数図形のブロックアレイ生成手段とを備えていることを特徴とし、この構成により、階層構造を有しないフラット構造のＬＳＩ設計データからマスク描画データを作成する際に、マスク描画データの階層表現を用いて、極めて圧縮率の高いマスク描画データを作成することが可能となる。
【００１１】
ＬＳＩマスク描画データ圧縮実施の際には、上記各アレイのデータを変換して階層セルの描画データを作成する階層セルの描画データ作成手段と、上記ランダム図形のデータを変換してランダム図形の描画データを作成するランダム図形の描画データ作成手段とをさらに備えているものとする。
【００１２】
上記複数図形のブロックアレイ生成手段は、生成した上記複数図形の第１座標軸方向ブロックアレイ及び上記複数図形の２次元ブロックアレイのデータを所定のブロックライブラリに登録するものであり、上記階層セルの描画データ作成手段は、上記所定のブロックライブラリに登録された上記複数図形の第１座標軸方向ブロックアレイ及び上記複数図形の２次元ブロックアレイのデータを用いて、上記各アレイのデータを変換して階層セルの描画データを作成するものとするとよい。
【００１３】
上記複数図形のブロックアレイ生成手段は、生成した上記複数図形の第１座標軸方向ブロックアレイ又は上記複数図形の２次元ブロックアレイのデータを上記所定のブロックライブラリに登録する際に識別番号をそれぞれ割り当て、既に同一構成の上記複数図形の第１座標軸方向ブロックアレイ又は上記複数図形の２次元ブロックアレイのデータが上記所定のブロックライブラリに登録されている場合には、重複登録を回避して上記同一構成の上記複数図形の第１座標軸方向ブロックアレイ又は上記複数図形の２次元ブロックアレイのデータに割り当てられた識別番号を、上記複数図形の第１座標軸方向ブロックアレイ又は上記複数図形の２次元ブロックアレイのデータに付加するものとするとよい。
【００１４】
総ての上記単位セクション領域の描画データ作成が終了したかどうかを判断する全単位セクション領域の描画データ作成終了判断手段をさらに備えているものとするとよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮装置及び圧縮方法の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図１は、本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮装置の構成を示したブロック図、図２は、本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮方法の手順を示したフローチャート、図３は、ＬＳＩマスク描画データの概略構造の一例を、階層構造を有しないフラット構造としてＬＳＩ描画マスクに対応させて模式的に表した説明図である。
【００２３】
図１に示した本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮装置は、各種データを記憶するデータ記憶手段１と、データ記憶手段１に記憶された各種データをそれぞれ初期化する記憶データ初期化手段２と、データ圧縮の対象となるＬＳＩマスク描画データの単位セクション領域に対応するＬＳＩ設計データの単位セクション領域の図形データをデータ記憶手段１から読み出す単位セクション領域の図形データ読出手段３と、読み出した単位セクション領域の図形データを用いて、その単位セクション領域の図形のなかから、同一形状の単独図形がＸ軸方向又はＹ軸方向に等間隔ピッチで繰り返し配置されて構成されている単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイ又は単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイを生成し、残余の図形データをランダム図形データとする単独図形ごとの１次元アレイ生成手段４と、単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイ又は単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイのうち、含まれている単独図形の形状及びＸ軸方向若しくはＹ軸方向における配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同一である単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイ又は単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイのなかから、Ｙ軸方向又はＸ軸方向に単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイ又は単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイが等間隔ピッチで繰り返し配置されて構成されている単独図形ごとの２次元アレイを生成する単独図形の２次元アレイ生成手段５と、単独図形ごとの２次元アレイのいずれかを構成することとなった単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイ又は単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイ以外の単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイ又は単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイのなかから、含まれている単独図形の形状に拘わらずＸ軸方向又はＹ軸方向における単独図形の配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同じものがグループ化されて構成されている複数図形のＸ軸方向ブロックアレイ又は複数図形のＹ軸方向ブロックアレイを生成し、かつ、単独図形の２次元アレイのなかから、含まれている単独図形の形状に拘わらず単独図形の２次元アレイの単独図形の配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同じものがグループ化されて構成されている複数図形の２次元ブロックアレイを生成する複数図形のブロックアレイ生成手段６と、各アレイのデータを変換して階層セルの描画データを作成する階層セルの描画データ作成手段７と、ランダム図形データを変換してランダム図形の描画データを作成するランダム図形の描画データ作成手段８と、全単位セクション領域の描画データ作成が終了したかどうかを判断する全単位セクション領域の描画データ作成終了判断手段９とを備えている。図１においては、ＬＳＩマスク描画データの基となるＬＳＩ設計データが、データ記憶手段１のＬＳＩ設計データ格納領域１１に記憶されている例を示しているが、ＬＳＩ設計データはデータ記憶手段１以外の他のデータ記憶手段に記憶されていてもよい。
【００２４】
また、ＬＳＩマスク描画データの概略構造の一例を、階層構造を有しないフラット構造としてＬＳＩ描画マスクに対応させて模式的に表すと、図３に示すように、ＬＳＩマスク描画データ領域が、マスク描画装置の機種に応じた大きさの単位セクション領域に分割されて構成されており、描画図形データは各単位セクション領域に振り分けられて格納されている。ここで、ＬＳＩマスク描画データの単位セクション領域とは、マスク描画装置が一度に描画する範囲をいい、電子ビーム描画装置の場合は、電子ビームの偏向幅、又は、描画制御計算機から描画装置へ転送するデータの単位サイズ等により決まるものである。図３においては、データ格納領域がＬＳＩマスク描画平面上のＸ軸方向に４分割、Ｙ軸方向に６分割の２４分割された例を示している。尚、ＬＳＩマスク描画データの基となるＬＳＩ設計データも、ＬＳＩマスク描画データの単位セクション領域に対応する単位セクション領域ごとに読出可能な構成となっている。
【００２５】
本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮方法は、上記本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮装置において実施される。そこで、本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮装置の動作、即ち、本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮方法の手順について、図２のフローチャートを参照しながら説明する。
【００２６】
最初に、データ記憶手段１のブロックライブラリ１８を、記憶データ初期化手段２により初期化し、ブロックライブラリ１８に登録されているブロックデータ数をゼロにする（ステップＳ１）。ＬＳＩマスク描画データの圧縮、即ち、ここでは階層セルの作成は、単位セクション領域ごとに行うが、ブロックライブラリ１８の作成は、ＬＳＩマスク描画データごとに、即ち、１個のＬＳＩマスク描画データ全体について行われる。従って、ブロックライブラリ１８のデータは、単位セクション領域ごとにデータ圧縮が行われるたびに蓄積されていき、１個のＬＳＩマスク描画データ全体のデータ圧縮が終了するまで蓄積される。そのため、ブロックライブラリ１８の初期化が行われるのは、１個のＬＳＩマスク描画データ全体について、データ圧縮開始の際の１回のみである。
【００２７】
単位セクション領域ごとにデータ圧縮が行われるたびにブロックライブラリ１８にブロックデータを蓄積する際には、重複登録を回避するため、後述するように、同一内容のブロックデータが既に蓄積されていないかどうかを確認する。
【００２８】
ブロックライブラリ１８の初期化後、データ記憶手段１に設けられた図形データ格納領域１２，ランダム図形データ格納領域１３，Ｘ軸方向１次元アレイデータ格納領域１４Ｘ，Ｙ軸方向１次元アレイデータ格納領域１４Ｙ，２次元アレイデータ格納領域１５，Ｘ軸方向１次元ブロックアレイデータ格納領域１６Ｘ，Ｙ軸方向１次元ブロックアレイデータ格納領域１６Ｙ，２次元ブロックアレイデータ格納領域１７，マスク描画データ格納領域１９を、記憶データ初期化手段２によりそれぞれ初期化する（ステップＳ２）。
【００２９】
ブロックライブラリ１８の初期化が１個のＬＳＩマスク描画データ全体についてデータ圧縮開始の際の１回のみ行われるのに対して、単位セクション領域ごとに作成される上記各データ格納領域は、単位セクション領域ごとに初期化される。従って、単位セクション領域ごとの上記各データ格納領域の初期化は、各単位セクション領域のデータ圧縮開始の際に単位セクション領域ごとに行われる。
【００３０】
尚、ＬＳＩマスク描画データを作成するための基となるＬＳＩ設計データは、ブロックライブラリ１８の初期化前に予めデータ記憶手段１のＬＳＩ設計データ格納領域１１又は他のデータ記憶手段に記憶させておいてもよいし、ブロックライブラリ１８の初期化後にデータ記憶手段１のＬＳＩ設計データ格納領域１１又は他のデータ記憶手段に記憶させてもよい。あるいは、初回の単位セクション領域の上記各データ格納領域の初期化後にデータ記憶手段１のＬＳＩ設計データ格納領域１１又は他のデータ記憶手段に記憶させてもよい。
【００３１】
単位セクション領域の上記各データ格納領域の初期化後、データ記憶手段１のＬＳＩ設計データ格納領域１１又は他のデータ記憶手段から、データ圧縮、即ち、階層セル作成の対象となる単位セクション領域に対応するＬＳＩ設計データの単位セクション領域の図形データを、単位セクション領域の図形データ読出手段３により読み出す（ステップＳ３）。読み出した単位セクション領域の図形データは、作業ファイルの一部である単位セクション領域の図形データ格納領域１２に格納し、後続の処理における処理対象データとして使用する。
【００３２】
単位セクション領域の図形データの読出後、単独図形ごとの１次元アレイ生成手段４により、その単位セクション領域の図形データを用いて、その単位セクション領域の図形のなかから正方形、長方形、台形、三角形等、同一形状の図形を検出して同一形状の図形ごとの集合とし、各集合のなかからＸ軸方向に等間隔ピッチで繰り返し配置されている図形をそれぞれ検出し、同一形状の図形ごと、即ち、単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイを生成して、単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイデータをＸ軸方向１次元アレイデータ格納領域１４Ｘに格納する。また、同一形状の図形ごとの各集合に含まれている図形のうち、単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイに含まれなかった図形について、各集合のなかからＹ軸方向に等間隔ピッチで繰り返し配置されている図形をそれぞれ検出し、同一形状の図形ごと、即ち、単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイを生成して、単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイデータをＹ軸方向１次元アレイデータ格納領域１４Ｙに格納する。各単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイ及び各単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイのいずれにも含まれなかった各図形の図形データは、ランダム図形データとしてランダム図形データ格納領域１３に格納する（ステップＳ４）。
【００３３】
単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイ及び単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイの生成後、単独図形ごとの２次元アレイ生成手段５により、各単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイのうち、含まれている単独図形の形状及びＸ軸方向における配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同一である単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイのなかから、Ｙ軸方向に等間隔ピッチで繰り返し配置されている単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイを検出し、同一形状の図形ごと、即ち、単独図形ごとの２次元アレイを生成して、単独図形ごとの２次元アレイデータを２次元アレイデータ格納領域１５に格納する。同様に、各単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイのうち、含まれている単独図形の形状及びＹ軸方向における配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同一である単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイのなかから、Ｘ軸方向に等間隔ピッチで繰り返し配置されている単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイを検出し、同一形状の図形ごと、即ち、単独図形ごとの２次元アレイを生成して、単独図形ごとの２次元アレイデータを２次元アレイデータ格納領域１５に格納する（ステップＳ５）。ここで、単独図形ごとの２次元アレイのいずれかを構成することとなった単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイ及び単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイには識別フラグを付加しておく。
【００３４】
単独図形ごとの２次元アレイの生成後、単独図形ごとの２次元アレイのいずれかを構成することとなった単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイ以外の単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイのなかから、複数図形のブロックアレイ生成手段６により、含まれている単独図形の形状に拘わらずＸ軸方向における単独図形の配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同じものをグループ化して複数図形のＸ軸方向ブロックアレイを生成し、複数図形のＸ軸方向ブロックアレイ格納領域１６Ｘに格納する。同様に、単独図形ごとの２次元アレイのいずれかを構成することとなった単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイ以外の単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイのなかから、複数図形のブロックアレイ生成手段６により、含まれている単独図形の形状に拘わらずＹ軸方向における単独図形の配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同じものをグループ化して複数図形のＹ軸方向ブロックアレイを生成し、複数図形のＹ軸方向ブロックアレイ格納領域１６Ｙに格納する。ここで、単独図形ごとの２次元アレイのいずれかを構成することとなった単独図形ごとのＸ軸方向１次元アレイ及び単独図形ごとのＹ軸方向１次元アレイは、上述のように付加された識別フラグにより識別して除外する。
【００３５】
さらに、複数図形のＸ軸方向ブロックアレイ及び複数図形のＹ軸方向ブロックアレイの生成後、複数図形のブロックアレイ生成手段６により、単独図形の２次元アレイのなかから、含まれている単独図形の形状に拘わらず単独図形の２次元アレイの単独図形の配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同じものがグループ化されて構成されている複数図形の２次元ブロックアレイを生成して、複数図形の２次元ブロックアレイデータを複数図形の２次元ブロックアレイデータ格納領域１７に格納する。
【００３６】
以上のように生成した複数図形のＸ軸方向ブロックアレイ、複数図形のＹ軸方向ブロックアレイ及び複数図形の２次元ブロックアレイの複数図形のＸ軸方向ブロックアレイデータ、複数図形のＹ軸方向ブロックアレイデータ及び複数図形の２次元ブロックアレイデータはブロックライブラリ１８に逐次登録するが、登録する際には、同一構成のブロックアレイデータが未登録であるか既に登録済みであるかを確認する。そして、同一構成のブロックアレイデータが未登録であるときは、そのブロックアレイデータに新規登録番号を割り当ててブロックライブラリ１８に新規登録し、かつ、そのブロックアレイデータが格納されている複数図形のＸ軸方向ブロックアレイ格納領域１６Ｘ，複数図形のＹ軸方向ブロックアレイ格納領域１６Ｙ，複数図形の２次元ブロックアレイデータ格納領域１７のいずれかにそのブロックアレイデータと共にその登録番号を格納する。一方、同一構成のブロックアレイデータが既に登録済みであるときは、その登録番号をブロックライブラリ１８から読み出し、そのブロックアレイデータが格納されている複数図形のＸ軸方向ブロックアレイ格納領域１６Ｘ，複数図形のＹ軸方向ブロックアレイ格納領域１６Ｙ，複数図形の２次元ブロックアレイデータ格納領域１７のいずれかにそのブロックアレイデータと共にその登録番号を格納する（ステップＳ６）。
【００３７】
各ブロックアレイデータの生成及びブロックライブラリ１８への登録後、階層セルの描画データ作成手段７により、ブロックライブラリ１８からブロックアレイデータを順次読み出して、描画データの階層セルとして変換作成する。また、階層セルの描画データ作成手段７により、複数図形のＸ軸方向ブロックアレイ格納領域１６Ｘ，複数図形のＹ軸方向ブロックアレイ格納領域１６Ｙ，複数図形の２次元ブロックアレイデータ格納領域１７から複数図形のＸ軸方向ブロックアレイデータ、複数図形のＹ軸方向ブロックアレイデータ及び複数図形の２次元ブロックアレイデータを読み出し、上記階層セルの参照情報を付加して描画データとして変換作成する（ステップＳ７）。
【００３８】
階層セルの描画データ作成後、ランダム図形の描画データ作成手段により、ランダム図形データ格納領域１３からランダム図形データを読み出し、描画データとして変換作成する（ステップＳ８）。
【００３９】
ランダム図形データの描画データ変換作成後、全単位セクション領域の描画データ作成終了判断手段９により、総ての単位セクション領域の図形データの描画データ変換作成が終了したかどうかを判断する（ステップＳ９）。この判断は、全単位セクション領域の描画データ作成終了判断手段９が、例えば、単位セクション領域の図形データ読出手段３又はＬＳＩ設計データ格納領域１１にアクセスし、ＬＳＩ設計データの総ての単位セクション領域の図形データを単位セクション領域の図形データ読出手段３が読出済みであるかどうかを確認することにより行う。
【００４０】
総ての単位セクション領域の図形データの描画データ変換作成が終了したときは、ＬＳＩ設計データ１１から描画データを変換作成することによるＬＳＩマスク描画データ圧縮処理を終了する。図形データの描画データ変換作成が終了していない単位セクション領域が残っているときは、上記ステップ２に戻り、残りの単位セクション領域についてステップ２からステップ９までの処理を繰り返す。
【００４１】
本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮装置及び圧縮方法のデータ圧縮率と従来技術のデータ圧縮率とを比較試算した結果を以下に示す。本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮装置及び圧縮方法のデータ圧縮率Ｋpは、上述の通り、階層セル表現の圧縮率であり、従来技術のデータ圧縮率Ｋcは、繰り返し表現の圧縮率であるものとした。従って、
Ｋp＝圧縮表現無しのデータサイズ／階層セル表現圧縮のデータサイズ
Ｋc＝圧縮表現無しのデータサイズ／繰り返し表現圧縮のデータサイズ
と表される。
【００４２】
ここで、単位セクション領域内の繰り返し複数図形のバイト数をＲＥＰbyte，単位セクション領域内の繰り返し数をＲＥＰcount，単位セクション領域内のランダム図形のバイト数をＲＡＮbyte，描画マスクの単位セクション領域数をＳＥＣcountとすると、
圧縮表現無しのデータサイズ
＝（（ＲＥＰbyte×ＲＥＰcount）＋ＲＡＮbyte）×ＳＥＣcount
階層セル表現圧縮のデータサイズ
＝ＲＥＰbyte＋（ＲＡＮbyte×ＳＥＣcount）
繰り返し表現圧縮のデータサイズ
＝（ＲＥＰbyte＋ＲＡＮbyte）×ＳＥＣcount
と表される。本試算においては、描画マスクの単位セクション領域数ＳＥＣcount＝１，０００，０００個とし、描画マスク領域を１０ｃｍ×１０ｃｍ，単位セクション領域サイズを１００μｍ×１００μｍとし、単位セクション領域内の繰り返し数ＲＥＰcount＝１００とした。
【００４３】
また、実際には、繰り返し図形表現においては繰り返しピッチ及び繰り返し数、階層セル表現においてはセル参照及びセルヘッダが必要であるが、無視できるデータサイズとした。
【００４４】
以上の条件の下で、ＲＡＮbyte＝１００バイト，ＲＥＰbyte＝１００バイトとすると、Ｋcは約５０，Ｋpは約１０１となり、ＲＡＮbyte＝１０バイト，ＲＥＰbyte＝１００バイトとすると、Ｋcは約１００，Ｋpは約１００１となる。即ち、ランダム図形のバイト数と繰り返し図形のバイト数とが１００バイトと等しい場合は、従来技術による繰り返し表現のみの圧縮率が１／５０であるのに対して、本発明による階層セル表現の圧縮率は１／１０１になる。一方、ランダム図形のバイト数が１０バイト、繰り返し図形のバイト数が１００バイトである場合は、従来技術による繰り返し表現のみの圧縮率が１／１００であるのに対して、本発明の階層セル表現の圧縮率は１／１００１になる。
【００４５】
本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮装置及び圧縮方法によれば、フラット設計データであっても複数図形グループの階層セルを見出して、階層構造を有するマスク描画データとして変換作成するので、上記試算結果からも分かるように、特に規則的な繰り返し図形がマスク描画データの大半を占めているメモリＬＳＩのマスク描画データ圧縮においては、圧縮率向上に著しい効果がある。
【００４６】
その結果、取り扱うデータ量が大幅に減少するので、マスク描画データの処理時間を大幅に短縮することができ、マスク描画装置側のデータ処理のための作業用記憶ファイルの容量を大幅に縮小することができ、従って、ＬＳＩマスク製造工程における大幅な効率向上を実現することができる。
【００４７】
尚、本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮装置及び圧縮方法により圧縮されたＬＳＩマスク描画データを使用するマスク描画装置は、ベクタースキャン方式のマスク描画装置に限定されるものではなく、ＬＳＩマスク描画データに階層構造表現の記述が可能であれば、どのような方式のマスク描画装置であってもよい。
【００４８】
図４は、本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮方法を実行するコンピュータプログラムが記録された記録媒体及びその記録媒体が使用されるコンピュータシステムの外観構成を示した説明図、図５は、図４に示したコンピュータシステムの構成を示すブロック図である。
【００４９】
図４に示したコンピュータシステム７０は、ミニタワー型等の筐体に収納されたコンピュータ本体７１と、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube:陰極線管）、プラズマディスプレイ、液晶表示装置等の表示装置７２と、記録出力装置としてのプリンタ７３と、入力装置としてのキーボード７４ａ及びマウス７４ｂと、フレキシブルディスクドライブ装置７６と、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置７７とから構成されている。図５は、このコンピュータシステム７０の構成をブロック図として表示したものであり、コンピュータ本体７１が収納された筐体内には、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の内部メモリ７５と、ハードディスクドライブユニット７８等の外部メモリがさらに設けられている。本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮方法を実行するコンピュータプログラムが記録された記録媒体は、このコンピュータシステム７０で使用される。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク８１，ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）８２が用いられるが、その他、ＭＯ（Magneto Optical）ディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、その他の光学的記録ディスク、カードメモリ、磁気テープ等を用いてもよい。
【００５０】
【発明の効果】
本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮装置によれば、複数の単位セクション領域から構成され、データ圧縮の対象となるＬＳＩマスク描画データの上記単位セクション領域に対応するＬＳＩ設計データの単位セクション領域の図形データを用いて、上記単位セクション領域の図形のなかから、同一形状の単独図形がＬＳＩマスク描画平面上の第１座標軸方向に等間隔ピッチで繰り返し配置されて構成されている単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイを生成し、残余の図形の図形データをランダム図形のデータとする単独図形ごとの１次元アレイ生成手段と、上記単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイのうち、含まれている単独図形の形状及び上記第１座標軸方向における配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同一である単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイのなかから、上記第１座標軸方向と直交するＬＳＩマスク描画平面上の第２座標軸方向に上記単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイが等間隔ピッチで繰り返し配置されて構成されている単独図形ごとの２次元アレイを生成する単独図形の２次元アレイ生成手段と、上記単独図形ごとの２次元アレイのいずれかを構成することとなった上記単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイ以外の上記単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイのなかから、含まれている単独図形の形状に拘わらず上記第１座標軸方向における単独図形の配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同じものがグループ化されて構成されている複数図形の第１座標軸方向ブロックアレイを生成し、かつ、上記単独図形の２次元アレイのなかから、含まれている単独図形の形状に拘わらず上記単独図形の２次元アレイの単独図形の配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同じものがグループ化されて構成されている複数図形の２次元ブロックアレイを生成する複数図形のブロックアレイ生成手段とを備えているものとしたので、階層構造を有しないフラット構造のＬＳＩ設計データからマスク描画データを作成する際に、マスク描画データの階層表現を用いて、極めて圧縮率の高いマスク描画データを作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮装置の構成を示したブロック図。
【図２】本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮方法の手順を示したフローチャート。
【図３】ＬＳＩマスク描画データの概略構造の一例を、階層構造を有しないフラット構造としてＬＳＩ描画マスクに対応させて模式的に表した説明図。
【図４】本発明に係るＬＳＩマスク描画データ圧縮方法を実行するプログラムが記録された記録媒体及びその記録媒体が使用されるコンピュータシステムの外観構成を示した説明図。
【図５】図４に示したコンピュータシステムの構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１ データ記憶手段
２ 記憶データ初期化手段
３ 単位セクション領域の図形データ読出手段
４ 単独図形の１次元アレイ生成手段
５ 単独図形の２次元アレイ生成手段
６ 複数図形のブロックアレイ生成手段
７ 階層セルの描画データ作成手段
８ ランダム図形の描画データ作成手段
９ 全単位セクション領域の描画データ作成終了判断手段
１１ ＬＳＩ設計データ
１２ 単位セクション領域の図形データ格納領域
１３ ランダム図形データ格納領域
１４Ｘ Ｘ軸方向１次元アレイデータ格納領域
１４Ｙ Ｙ軸方向１次元アレイデータ格納領域
１５ ２次元アレイデータ格納領域
１６Ｘ Ｘ軸方向１次元ブロックアレイデータ格納領域
１６Ｙ Ｙ軸方向１次元ブロックアレイデータ格納領域
１７ ２次元ブロックアレイデータ格納領域１７
１８ ブロックライブラリ
１９ マスク描画データ格納領域
Claims (5)
- 複数の単位セクション領域から構成され、データ圧縮の対象となるＬＳＩマスク描画データの前記単位セクション領域に対応するＬＳＩ設計データの単位セクション領域の図形データを用いて、前記単位セクション領域の図形のなかから、同一形状の単独図形がＬＳＩマスク描画平面上の第１座標軸方向に等間隔ピッチで繰り返し配置されて構成されている単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイを生成し、残余の図形の図形データをランダム図形のデータとする単独図形ごとの１次元アレイ生成手段と、
前記単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイのうち、含まれている単独図形の形状及び前記第１座標軸方向における配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同一である単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイのなかから、前記第１座標軸方向と直交するＬＳＩマスク描画平面上の第２座標軸方向に前記単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイが等間隔ピッチで繰り返し配置されて構成されている単独図形ごとの２次元アレイを生成する単独図形の２次元アレイ生成手段と、
前記単独図形ごとの２次元アレイのいずれかを構成することとなった前記単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイ以外の前記単独図形ごとの第１座標軸方向１次元アレイのなかから、含まれている単独図形の形状に拘わらず前記第１座標軸方向における単独図形の配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同じものがグループ化されて構成されている複数図形の第１座標軸方向ブロックアレイを生成し、かつ、前記単独図形の２次元アレイのなかから、含まれている単独図形の形状に拘わらず前記単独図形の２次元アレイの単独図形の配置ピッチ及び繰り返し配置個数が同じものがグループ化されて構成されている複数図形の２次元ブロックアレイを生成する複数図形のブロックアレイ生成手段と、
を備えていることを特徴とするＬＳＩマスク描画データ圧縮装置。 - 前記各アレイのデータを変換して階層セルの描画データを作成する階層セルの描画データ作成手段と、
前記ランダム図形のデータを変換してランダム図形の描画データを作成するランダム図形の描画データ作成手段と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のＬＳＩマスク描画データ圧縮装置。 - 前記複数図形のブロックアレイ生成手段は、生成した前記複数図形の第１座標軸方向ブロックアレイ及び前記複数図形の２次元ブロックアレイのデータを所定のブロックライブラリに登録するものであり、
前記階層セルの描画データ作成手段は、前記所定のブロックライブラリに登録された前記複数図形の第１座標軸方向ブロックアレイ及び前記複数図形の２次元ブロックアレイのデータを用いて、前記各アレイのデータを変換して階層セルの描画データを作成するものであることを特徴とする請求項２に記載のＬＳＩマスク描画データ圧縮装置。 - 前記複数図形のブロックアレイ生成手段は、生成した前記複数図形の第１座標軸方向ブロックアレイ又は前記複数図形の２次元ブロックアレイのデータを前記所定のブロックライブラリに登録する際に識別番号をそれぞれ割り当て、既に同一構成の前記複数図形の第１座標軸方向ブロックアレイ又は前記複数図形の２次元ブロックアレイのデータが前記所定のブロックライブラリに登録されている場合には、重複登録を回避して前記同一構成の前記複数図形の第１座標軸方向ブロックアレイ又は前記複数図形の２次元ブロックアレイのデータに割り当てられた識別番号を、前記複数図形の第１座標軸方向ブロックアレイ又は前記複数図形の２次元ブロックアレイのデータに付加するものであることを特徴とする請求項３に記載のＬＳＩマスク描画データ圧縮装置。
- 総ての前記単位セクション領域の描画データ作成が終了したかどうかを判断する全単位セクション領域の描画データ作成終了判断手段をさらに備えていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載のＬＳＩマスク描画データ圧縮装置。
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