JP5107619B2 - 描画データの作成装置及び描画データの作成方法 - Google Patents

Description

本発明は、描画データの作成装置及び描画データの作成方法に関する。例えば、所定のサイズの領域で定義されるレイアウトデータファイルを描画データに変換する装置及びその方法に関する。

半導体デバイスの微細化の進展を担うリソグラフィ技術は半導体製造プロセスのなかでも唯一パターンを生成する極めて重要なプロセスである。近年、ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスに要求される回路線幅は年々微細化されてきている。これらの半導体デバイスへ所望の回路パターンを形成するためには、高精度の原画パターン（レチクル或いはマスクともいう。）が必要となる。ここで、電子線（電子ビーム）描画技術は本質的に優れた解像性を有しており、高精度の原画パターンの生産に用いられる。

図１１は、従来の可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。
可変成形型電子線（ＥＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ）描画装置は、以下のように動作する。第１のアパーチャ４１０には、電子線３３０を成形するための矩形例えば長方形の開口４１１が形成されている。また、第２のアパーチャ４２０には、開口４１１を通過した電子線３３０を所望の矩形形状に成形するための可変成形開口４２１が形成されている。荷電粒子ソース４３０から照射され、開口４１１を通過した電子線３３０は、偏向器により偏向される。そして、可変成形開口４２１の一部を通過して、ステージ上に搭載された試料３４０に照射される。また、ステージは、描画中、所定の一方向（例えば、Ｘ方向とする）に連続的に移動する。すなわち、開口４１１と可変成形開口４２１との両方を通過できる矩形形状が、連続的に移動するステージ上に搭載された試料３４０の描画領域に描画される。開口４１１と可変成形開口４２１との両方を通過させ、任意形状を作成する方式を可変成形方式という。

かかる電子ビーム描画を行なうにあたり、まず、半導体集積回路のレイアウトが設計される。そして、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。そして、レイアウトデータが変換され、電子線描画装置に適応した描画データが生成される。ここで、近年、フラクチャー（Ｆｒａｃｔｕｒｅ）や近接効果補正（ＯＰＣ）処理等を行なうＣＡＤシステムでは、効果的にレイアウトデータを生成するために、分散処理が行なわれる。これに伴い、出力されるレイアウトデータは、一定領域ごとに分割され、それぞれのデータファイルを構成する。例えば、オフラインとなる外部装置（描画データ作成装置）で、演算ユニットを複数並列に設けて、分散処理で描画データに変換している（例えば、特許文献１参照）。

図１２は、描画データ作成までの処理内容を説明するための図である。
上述したように、一定領域毎に１つのデータファイル、すなわちレイアウトデータファイルを構成する。そして、各レイアウトデータファイル９０が演算装置３００に入力され、演算装置３００内にて各分散ノードで並列処理される。ここでは、一例として、ファイル１，２，３を示している。そして、ファイル１，２，３を読み込み、各分散ノード３０２，３０４，３０６で並列処理され、フレーム毎の描画データ９２が生成される。ここでは、一例として、フレーム１，２，３を示している。

一方、描画データも描画装置内で複数の演算ユニットで分散処理される。そのために、描画データも一定の領域毎にデータファイルを作成する。
特開平６−９７０５８号公報

以上のような描画データの領域分割は、通常、レイアウトデータを描画データへ変換する際に行なわれる。
図１３は、従来の領域分割の仕方を説明するための図である。
従来、図１３に示すように、レイアウトデータにおけるパターンデータの疎密に関わらず、一定の領域単位で描画データを分割していた。そのため、分割されたフレーム（領域）毎のデータ量にむらがあり、描画装置内での描画データの分散処理が効率よく行なうことができないといった問題があった。

図１４は、データ量が疎な部分を基準に領域分割を行なった場合を説明するための図である。図１４に示すように、データ量が疎な部分を基準にフレーム分割を行なった場合、密な部分を処理する際に１つの分散ノードで処理可能なデータ量を超えてしまう場合があり得る。

図１５は、データ量が密な部分を基準に領域分割を行なった場合を説明するための図である。この場合、分割数が増大してしまうことになる。ここで、それぞれのフレームの描画データの分散処理時にはオーバーヘッド時間が必要となる。内部に置かれたパターン数が少ないフレームでは、個別に処理するとその分だけオーバーヘッド時間も必要となる。そのため、個別に処理する方が、分割せずに全体を一括で処理する場合よりかえって処理時間が長くなってしまう場合もあるといった問題があった。

以上のように、従来の描画データでは、描画装置内での分散処理が効率よく行なうことができないといった問題があった。非効率に描画データの演算処理を行なうと描画時間を増大させてしまうといった問題があった。そして、これは同時に描画されるマスクの製造コストが大きくなる原因にもなっている。

そこで、本発明は、かかる問題点を克服し、描画装置内での分散処理が効率よく行なえる描画データの作成装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様の描画データの作成装置は、
チップ領域を所定のサイズで分割した第１の領域毎に作成された複数のレイアウトデータファイルを記憶する記憶部と、
複数のレイアウトデータファイル内のデータを描画装置適応のフォーマットの描画データに変換した際のチップ領域を内部に含まれる各データ量が、データサイズがほぼ均一で、かつデータサイズの上限になるように分割する複数の第２の領域の各領域サイズを算出する算出部と、
算出されたサイズの第２の領域毎に対応するレイアウトデータファイル内のデータを前記描画データに変換するデータ変換部と、
を備え、
前記第２の領域は、２以上の前記第１の領域を合成した領域或いは前記第１の領域を分割した領域であることを特徴とする。

かかる構成により、第２の領域間でのデータ量のばらつき（むら）が小さくなる。そして、その第２の領域毎にレイアウトデータファイル内のデータを変換するので描画データもデータ量のばらつき（むら）が小さい上述した第２の領域毎に作成される。

また、複数のレイアウトデータファイルのいずれかのレイアウトデータファイルにより定義される第１の領域が上述した複数の第２の領域に分割されるように各領域サイズを算出しても好適である。

或いは／及び、複数のレイアウトデータファイルのうち、２以上のレイアウトデータファイルのそれぞれにより定義される各第１の領域が１つの第２の領域として合成されるように各領域サイズを算出しても好適である。

本発明の他の態様の描画データの作成装置は、
レイアウトデータファイルを記憶する記憶部と、
レイアウトデータファイル内のデータを描画装置適応のフォーマットの描画データに変換した際のチップ領域を所定のサイズの複数の第１の領域に仮想分割する仮想分割部と、
レイアウトデータの種別に応じて設定される複数の第１の領域の各第１の領域とパターン密度との相関テーブルを用いて、前記チップ領域をパターン密度に応じて内部に含まれる各データ量が、データサイズがほぼ均一で、かつデータサイズの上限になるように分割する複数の第２の領域の各領域サイズを算出する算出部と、
算出された第２の領域毎に対応するレイアウトデータファイル内のデータを描画データに変換するデータ変換部と、
を備え、
前記第２の領域は、２以上の前記第１の領域を合成した領域或いは前記第１の領域を分割した領域であることを特徴とする。

レイアウトデータの種別に応じて設定される第１の領域とパターン密度との相関テーブルを予め用意しておくことで、レイアウトデータファイルが所定のサイズの領域毎に分割されていない場合にも描画データがデータ量のばらつき（むら）が小さい上述した第２の領域毎に作成される。

また、上述した描画データの作成装置は、描画装置に搭載されていても良いし、外部装置として構成してもよい。

また、本発明の一態様の描画データの作成方法は、
チップ領域を所定のサイズで分割した第１の領域毎に作成された複数のレイアウトデータファイルを記憶する工程と、
複数のレイアウトデータファイル内のデータを描画装置適応のフォーマットの描画データに変換した際のチップ領域を内部に含まれる各データ量が、データサイズがほぼ均一で、かつデータサイズの上限になるように分割する複数の第２の領域の各領域サイズを算出する工程と、
算出された第２の領域毎に対応するレイアウトデータファイル内のデータを前記描画データに変換し、描画データを出力する工程と、
を備え、
前記第２の領域は、２以上の前記第１の領域を合成した領域或いは前記第１の領域を分割した領域であることを特徴とする。

また、本発明の他の態様の描画データの作成方法は、
レイアウトデータファイルを記憶する工程と、
レイアウトデータファイル内のデータを描画装置適応のフォーマットの描画データに変換した際のチップ領域を所定のサイズの複数の第１の領域に仮想分割する工程と、
レイアウトデータの種別に応じて設定される複数の第１の領域の各第１の領域とパターン密度との相関テーブルを用いて、チップ領域をパターン密度に応じて内部に含まれる各データ量が、データサイズがほぼ均一で、かつデータサイズの上限になるように分割する複数の第２の領域の各領域サイズを算出する工程と、
算出された第２の領域毎に対応するレイアウトデータファイル内のデータを描画データに変換し、描画データを出力する工程と、
を備え、
前記第２の領域は、２以上の前記第１の領域を合成した領域或いは前記第１の領域を分割した領域であることを特徴とする。

本発明によれば、領域毎にデータ量のばらつきが小さい描画データを作成することができる。よって、その分効率の優れたデータ処理を行なうことができる。その結果、大幅に描画時間を短縮させることができる。

以下、実施の形態では、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も構わない。また、荷電粒子ビーム装置の一例として、荷電粒子ビーム描画装置、特に、可変成形型の電子ビーム描画装置について説明する。

図１は、実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。
図１において、描画装置１００は、電子ビーム描画装置の一例である。描画装置１００は、試料１０１に複数の図形から構成されるパターンを描画する。試料１０１には、半導体装置を製造する際にリフォグラフィ工程で用いるためのマスクが含まれる。描画装置１００は、描画部１５０と制御部１６０を備えている。描画部１５０は、描画室１０３と描画室１０３の上部に配置された電子鏡筒１０２を備えている。電子鏡筒１０２内には、電子銃２０１、照明レンズ２０２、第１のアパーチャ２０３、投影レンズ２０４、偏向器２０５、第２のアパーチャ２０６、対物レンズ２０７、偏向器２０８が配置されている。そして、描画室１０３内には、ＸＹステージ１０５が配置され、ＸＹステージ１０５上に描画対象となる試料１０１が配置される。制御部１６０は、制御ユニット１１２と制御ユニット２２２を有している。制御ユニット１１２は、制御回路１１０、複数のデータ処理回路１２２から構成されるデータ処理回路群１２０、ハードディスク装置（磁気ディスク装置）等の記憶装置１２４、同じくハードディスク装置等の記憶装置１２６を備えている。そして、制御回路１１０と複数のデータ処理回路１２２と記憶装置１２４と記憶装置１２６とは、図示していないバスにより互いに接続されている。そして、制御ユニット１１２内の制御回路１１０は、複数のデータ処理回路１２２ａ、データ処理回路１２２ｂ、・・・データ処理回路１２２ｋから構成されるデータ処理回路群１２０の処理状況を制御する。さらに、制御回路１１０は、記憶装置１２６内に格納されたショットデータに基づいて描画部１５０を制御し、描画処理を行なう。また、制御ユニット２２２は、制御回路２１０、複数のデータ処理ユニット２３０、ハードディスク装置等の記憶装置２２４，２２６を備えている。そして、制御回路２１０と複数のデータ処理ユニット２３０と記憶装置２２４，２２６とは、図示していないバスにより互いに接続されている。各データ処理ユニット２３０内には、幅算出部２３２、及び複数の計算機２３４が配置されている。そして、制御回路２１０は、複数のデータ処理ユニット２３０を制御する。また、ここでは、幅算出部２３２、及び複数の計算機２３４として、例えば、プログラムを実行させるＣＰＵとメモリを組み合わせた計算機を用いると好適である。或いは、電気回路で処理内容を一部或いは全て回路構成した回路基板等を用いても構わない。図１では、本実施の形態１を説明する上で必要な構成部分について記載している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成が含まれても構わない。また、制御ユニット２２２は、描画データの作成装置の一例となる。そして、図１では、描画装置１００内に制御ユニット２２２が搭載されているが、これに限るものではなく、別の外部装置として構成しても構わない。また、ハードディスク装置等の記憶装置２２１には、複数のレイアウトデータファイルが格納されている。

上述したように、電子ビーム描画を行なうにあたっては、まず、半導体集積回路のレイアウトが設計される。そして、パターンレイアウトが定義されたデータが生成される。この段階では、まだ、チップごとのレイアウトデータとして生成される。このレイアウトデータは、上述したように、通常、分散処理を行なうため、１チップの領域を一定のサイズの領域、例えば、短冊状に仮想分割した領域毎にまとめられる。そして、領域毎に１つのデータファイル、すなわちレイアウトデータファイルを構成する。そのため、これらの複数のレイアウトデータファイルには、データ量の多いファイルと少ないファイルとが混在することになる。そして、これらの複数のレイアウトデータファイルが記憶装置２２１に格納されている。

図２は、実施の形態１における描画データの領域分割の仕方を説明するための図である。
実施の形態１では、チップ領域を所定のサイズで分割した領域毎に作成された複数のレイアウトデータファイル１０内のデータを描画装置適応のフォーマットの描画データに変換した際のチップ領域を複数のフレーム領域２１〜２７（第２の領域）に分割する。具体的には、各描画データ２０内部に含まれる各データ量がより近い量になるように、複数のレイアウトデータファイル１０のそれぞれで定義される所定のサイズの領域１２，１４，１６（第１の領域）を合わせた集合領域を描画データに変換した際のチップ領域とした場合に、このチップ領域を複数のフレーム領域２１〜２７（第２の領域）に分割する。特に、実施の形態１では、複数のレイアウトデータファイル１０のいずれかのレイアウトデータファイル１０により定義される領域を複数のフレーム領域に分割することを特徴とする。図２では、一例として、レイアウトデータファイル２で示す領域１４をフレーム２で示すフレーム領域２２とフレーム３で示すフレーム領域２３とに分割する。そして、レイアウトデータファイル３で示す領域１６をフレーム４で示すフレーム領域２４とフレーム５で示すフレーム領域２５とフレーム６で示すフレーム領域２６とフレーム７で示すフレーム領域２７とに分割する。

図３は、実施の形態１における描画データの作成方法の要部工程を示すフローチャート図である。
Ｓ（ステップ）１０１において、記憶工程として、記憶装置２２４は、記憶装置２２１から複数のレイアウトデータファイルを入力し、一時的に記憶（格納）する。複数のレイアウトデータファイル１０は、制御回路２１０によって順次記憶装置２２４に転送される。

Ｓ１０２において、パラメータ入力工程として、制御回路２１０は、以下に示すパラメータを入力する。パラメータとして、入力されるレイアウトデータファイル１０の領域サイズＤｈ、描画データ分割領域の最小範囲Ｂｈ、描画データ分割領域内のデータサイズの上限Ｓｍａｘ、レイアウトデータと描画データのデータサイズ比Ｒを入力する。例えば、チップ領域を短冊状に領域分割する場合、レイアウトデータファイル１０の領域サイズＤｈは、領域高さ（幅）で示すことができる。また、描画データ分割領域の最小範囲Ｂｈもフレーム領域高さ（幅）で示すことができ、例えば、１００μｍと設定する。描画データ分割領域内のデータサイズの上限Ｓｍａｘは、計算処理する計算機２３４の性能で決めればよい。また、データサイズ比Ｒは、例えば、０．９〜１．２の値が設定される。入力された各パラメータは、制御回路２１０から各データ処理ユニット２３０に出力され、各データ処理ユニット２３０に設定される。図３では、このデータの流れを点線で示している。

そして、複数のレイアウトデータファイル１０は、ファイル毎に複数のデータ処理ユニット２３０のいずれかに転送される。図３では、一例として、レイアウトデータファイル１がデータ処理ユニット２３０ａに、レイアウトデータファイル２がデータ処理ユニット２３０ｂに、レイアウトデータファイル３がデータ処理ユニット２３０ｃに転送される場合を示している。図３では、このデータの流れを実線で示している。

Ｓ２０２において、幅算出工程として、幅算出部２３２ａは、描画データに変換した際に内部に含まれる各データ量がより近い量になるように、レイアウトデータファイル１の領域１２に相当する描画データの領域を再構成するためのフレーム幅のサイズを算出する。ここでは、まず、領域１２を描画データ分割領域の最小範囲Ｂｈで分割し、分割領域内のデータサイズの上限Ｓｍａｘになるまで分割した最小範囲領域を纏める。どれだけ纏められるかは以下に示す式（１）で示すことができる。
（１） Ｆｈ＝ｉｎｔ（Ｓｍａｘ／（Ｄｎ・Ｒ・Ｂｈ／Ｄｈ））・Ｂｈ

ここで、フレーム領域高さ（幅）をＦｈ、入力されたレイアウトデータファイル１０のデータサイズをＤｎとする。式（１）のｉｎｔ（Ｓｍａｘ／（Ｄｎ・Ｒ・Ｂｈ／Ｄｈ））を計算することで、描画データ分割領域の最小範囲Ｂｈを何個纏められるかを求めることができる。このようにして、幅算出部２３２ａは、描画データのフレーム領域高さＦｈを演算する。図２では、レイアウトデータファイル１のデータ量が少ない場合を示している。そのため、レイアウトデータファイル１の領域１２がそのままフレーム１で示すフレーム領域２１となる。

Ｓ２０４において、変換工程として、計算機２３４ａは、算出されたサイズのフレーム領域（第２の領域）毎に対応するレイアウトデータファイル内のデータを描画装置適応のフォーマットの描画データに変換する。レイアウトデータファイル１の領域１２がそのままフレーム１で示すフレーム領域２１となったので、図３では、１つの計算機２３４ａが演算処理すれば足りる。そして、フレーム１で示すフレーム領域２１内のデータが描画データ（１）として、データ変換が終了次第、記憶装置２２６に出力され、記憶装置２２６によって一時的に格納される。

Ｓ３０２において、幅算出工程として、幅算出部２３２ｂは、描画データに変換した際に内部に含まれる各データ量がより近い量になるように、レイアウトデータファイル２の領域１４に相当する描画データの領域を再構成するためのフレーム幅のサイズを算出する。ここでも、上述したように、まず、領域１４を描画データ分割領域の最小範囲Ｂｈで分割し、分割領域内のデータサイズの上限Ｓｍａｘになるまで分割した最小範囲領域を纏める。どれだけ纏められるかは式（１）で同様に求める。このようにして、幅算出部２３２ｂは、描画データのフレーム領域高さＦｈを演算する。図２では、幅算出部２３２ｂが、レイアウトデータファイル２の領域１４をフレーム２，３で示す２つのフレーム領域２２，２３に分割する場合を示している。

Ｓ３０４において、変換工程として、計算機２３４ｂは、算出されたサイズのフレーム領域（第２の領域）毎に対応するレイアウトデータファイル内のデータを描画装置適応のフォーマットの描画データに変換する。レイアウトデータファイル２の領域１４が２つのフレーム領域２２，２３となったので、図３では、２つの計算機２３４ｂが演算処理すれば足りる。そして、フレーム２で示すフレーム領域２２内のデータが描画データ（２）として、フレーム３で示すフレーム領域２３内のデータが描画データ（３）として、データ変換が終了次第、順次、記憶装置２２６に出力され、記憶装置２２６によって一時的に格納される。

Ｓ４０２において、幅算出工程として、幅算出部２３２ｃは、描画データに変換した際に内部に含まれる各データ量がより近い量になるように、レイアウトデータファイル３の領域１６に相当する描画データの領域を再構成するためのフレーム幅（領域サイズ）を算出する。ここでも、上述したように、まず、領域１６を描画データ分割領域の最小範囲Ｂｈで分割し、分割領域内のデータサイズの上限Ｓｍａｘになるまで分割した最小範囲領域を纏める。どれだけ纏められるかは式（１）で同様に求める。このようにして、幅算出部２３２ｃは、描画データのフレーム領域高さＦｈを演算する。図２では、幅算出部２３２ｃが、レイアウトデータファイル３の領域１６をフレーム４〜７で示す４つのフレーム領域２４〜２７に分割する場合を示している。

Ｓ４０４において、変換工程として、計算機２３４ｃは、算出されたサイズのフレーム領域（第２の領域）毎に対応するレイアウトデータファイル内のデータを描画装置適応のフォーマットの描画データに変換する。レイアウトデータファイル３の領域１６が４つのフレーム領域２４〜２７となったので、図３では、４つの計算機２３４ｃが演算処理すれば足りる。或いは、データ処理ユニット２３０ｃが計算機２３４ｃを４つ搭載していない場合には、複数回、例えば２回に分けて演算処理すればよい。そして、フレーム４で示すフレーム領域２４内のデータが描画データ（４）として、フレーム５で示すフレーム領域２５内のデータが描画データ（５）として、フレーム６で示すフレーム領域２６内のデータが描画データ（６）として、フレーム７で示すフレーム領域２７内のデータが描画データ（７）として、データ変換が終了次第、順次、記憶装置２２６に出力され、記憶装置２２６によって一時的に格納される。

以上のように構成することで、各フレーム領域２１〜２７内のデータ量がより近い量となった描画データを作成することができる。その結果、後段の複数のデータ処理回路１２２で行なわれる分散処理を効率よく行なうことができる。

そして、記憶装置２２６に一時的に格納された各フレームの描画データは、記憶装置１２４に転送され、フレーム毎に複数のデータ処理回路１２２が分散処理にて装置内部フォーマットに変換する。そして、ショットデータを作成する。作成されたショットデータはデータ変換が終了次第、順次、記憶装置１２６に出力され一時的に格納される。そして、描画部１５０は、最終段の描画装置内フォーマットデータとなったショットデータにより制御された電子ビーム２００を用いて以下のように試料１０１に所定のパターンを描画する。描画部１５０は、制御回路１１０によって制御される。

電子銃２０１から出た荷電粒子線の一例となる電子ビーム２００は、照明レンズ２０２により矩形、例えば長方形の穴を持つ第１のアパーチャ２０３全体を照明する。ここで、電子ビーム２００をまず矩形、例えば長方形に成形する。そして、第１のアパーチャ２０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム２００は、投影レンズ２０４により第２のアパーチャ２０６上に投影される。かかる第２のアパーチャ２０６上での第１のアパーチャ像の位置は、偏向器２０５によって制御され、ビーム形状と寸法を変化させることができる。そして、第２のアパーチャ２０６を通過した第２のアパーチャ像の電子ビーム２００は、対物レンズ２０７により焦点を合わせ、偏向器２０８により偏向されて、移動可能に配置されたＸＹステージ１０５上の試料１０１の所望する位置に照射される。

以上のように、本実施の形態によれば、領域毎にデータ量のばらつきが小さい描画データを作成することができる。また、状況により、分割領域内部のデータサイズがほぼ均一で、かつ分割領域内のデータサイズの上限Ｓｍａｘを超えない描画データを作成することができる。また、作成される分割領域データ数もより少なく抑えることができる。よって、その分効率の優れたデータ処理を行なうことができる。その結果、大幅に描画時間を短縮させることができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、１つのレイアウトデータファイルの領域を分割する場合について説明したが、これに限るものではない。実施の形態２では、複数のレイアウトデータファイルの領域を統合することも行なう場合について説明する。

図４は、実施の形態２における描画装置の構成を示す概念図である。
図４において、描画装置１００は、制御ユニット２２２の内部構成以外は、図１と同様である。制御ユニット２２２は、制御回路２１０、幅算出部２３３、複数のデータ処理ユニット２３１、ハードディスク装置等の記憶装置２２４，２２６を備えている。そして、制御回路２１０と幅算出部２３３と複数のデータ処理ユニット２３１と記憶装置２２４，２２６とは、図示していないバスにより互いに接続されている。各データ処理ユニット２３１内には、複数の計算機２３４が配置されている。そして、制御回路２１０は、幅算出部２３３と複数のデータ処理ユニット２３０を制御する。また、ここでは、幅算出部２３３、及び複数の計算機２３４として、例えば、プログラムを実行させるＣＰＵとメモリを組み合わせた計算機を用いると好適である。或いは、電気回路で処理内容を一部或いは全て回路構成した回路基板等を用いても構わない。図４では、本実施の形態２を説明する上で必要な構成部分について記載している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成が含まれても構わない。

図５は、実施の形態２における描画データの領域分割の仕方を説明するための図である。 実施の形態２でも、各描画データ４０内部に含まれる各データ量がより近い量になるように、複数のレイアウトデータファイル３０のそれぞれで定義される所定のサイズの領域３２，３４，３６（第１の領域）を合わせた集合領域を描画データに変換した際のチップ領域とした場合に、このチップ領域を複数のフレーム領域４１〜４５（第２の領域）に分割する。特に、実施の形態２では、１つのレイアウトデータファイル３０により定義される領域に相当する描画データの領域を複数のフレーム領域に分割するだけではなく、２以上のレイアウトデータファイル３０のそれぞれにより定義される各領域に相当する描画データの各領域を１つのフレーム領域（第２の領域）として合成することを特徴とする。図５では、一例として、レイアウトデータファイル１，２で示す領域３２，３４をフレーム１で示すフレーム領域４１に合成（統合）する。また、レイアウトデータファイル３で示す領域３６をフレーム２で示すフレーム領域４２とフレーム３で示すフレーム領域４３とフレーム４で示すフレーム領域４４とフレーム５で示すフレーム領域４５とに分割する。

図６は、実施の形態２における描画データの作成方法の要部工程を示すフローチャート図である。Ｓ１０１〜Ｓ１０２までは、実施の形態１と同様である。入力された各パラメータは、制御回路２１０から幅算出部２３３及び各データ処理ユニット２３１に出力され、幅算出部２３３及び各データ処理ユニット２３１に設定される。図４では、このデータの流れを点線で示している。

Ｓ１０４において、幅算出工程として、幅算出部２３３は、描画データに変換した際に内部に含まれる各データ量がより近い量になるように、複数のレイアウトデータファイル３０のそれぞれで定義される所定のサイズの領域３２，３４，３６（第１の領域）を合わせたチップ領域（集合領域）に相当する描画データの領域を複数のフレーム領域４１〜４５（第２の領域）に再構成するための各フレーム幅（領域サイズ）を算出する。ここでも、上述したように、まず、領域３２，３４，３６を合わせたチップ領域に相当する描画データの領域をレイアウトデータファイルの領域に相当する描画データの領域毎に描画データ分割領域の最小範囲Ｂｈで分割し、分割領域内のデータサイズの上限Ｓｍａｘになるまで分割した最小範囲領域を纏める。どれだけ纏められるかは式（１）で同様に求める。このようにして、幅算出部２３３は、描画データの各フレーム領域高さＦｈを演算する。図５では、幅算出部２３３が、レイアウトデータファイル１，２で示す領域３２，３４をフレーム１で示すフレーム領域４１に合成（統合）する。また、レイアウトデータファイル３で示す領域３６をフレーム２で示すフレーム領域４２とフレーム３で示すフレーム領域４３とフレーム４で示すフレーム領域４４とフレーム５で示すフレーム領域４５とに分割する場合を示している。ここで、チップ領域を再構成する場合でも、複数のレイアウトデータファイル３０の一部同士で１つのフレーム領域を構成しないようにする。合成する場合には、対象となるレイアウトデータファイルで示す領域全体を合成する。分割する場合には、対象となるレイアウトデータファイルで示す領域内部で分割する。

そして、複数のレイアウトデータファイル３０は、ファイル毎に複数のデータ処理ユニット２３０のいずれかに転送される。図６では、一例として、レイアウトデータファイル１，２がデータ処理ユニット２３１ａに、レイアウトデータファイル３がデータ処理ユニット２３１ｂに転送される場合を示している。図４では、このデータの流れを実線で示している。

Ｓ２０４において、変換工程として、計算機２３４ａは、算出されたサイズのフレーム領域（第２の領域）毎に対応するレイアウトデータファイル内のデータを描画装置適応のフォーマットの描画データに変換する。レイアウトデータファイル１，２の領域３２，３４が１つのフレーム１で示すフレーム領域４１となったので、図６では、１つの計算機２３４ａが演算処理すれば足りる。そして、フレーム１で示すフレーム領域４１内のデータが描画データ（１）として、データ変換が終了次第、記憶装置２２６に出力され、記憶装置２２６によって一時的に格納される。

Ｓ３０４において、変換工程として、計算機２３４ｂは、算出されたサイズのフレーム領域（第２の領域）毎に対応するレイアウトデータファイル内のデータを描画装置適応のフォーマットの描画データに変換する。レイアウトデータファイル３の領域３６が４つのフレーム領域４２〜４５となったので、図６では、４つの計算機２３４ｂが演算処理すれば足りる。或いは、データ処理ユニット２３１ｂが計算機２３４ｂを４つ搭載していない場合には、複数回、例えば２回に分けて演算処理すればよい。そして、フレーム２で示すフレーム領域４２内のデータが描画データ（２）として、フレーム３で示すフレーム領域４３内のデータが描画データ（３）として、フレーム４で示すフレーム領域４４内のデータが描画データ（４）として、フレーム５で示すフレーム領域４５内のデータが描画データ（５）として、データ変換が終了次第、順次、記憶装置２２６に出力され、記憶装置２２６によって一時的に格納される。

以上のように構成することで、各フレーム領域４１〜４５内のデータ量がより近い量となった描画データを作成することができる。その結果、実施の形態１よりも、さらに、領域毎にデータ量のばらつきが小さい描画データを作成することができる。そのため、状況により、分割領域内部のデータサイズがほぼ均一で、かつ分割領域内のデータサイズの上限Ｓｍａｘを超えない描画データを作成することができる。また、作成される分割領域データ数も最小に抑えることができる。よって、その分後段の複数のデータ処理回路１２２で行なわれる分散処理を効率よく行なうことができる。その結果、大幅に描画時間を短縮させることができる。

実施の形態３．
実施の形態１，２では、予め、一定の領域に分割されたレイアウトデータファイル群を入力する場合について説明したが、実施の形態３では、領域分割されていないレイアウトデータファイルを入力する場合について説明する。

図７は、実施の形態３における描画装置の構成を示す概念図である。
図７において、記憶装置２２１が領域分割されていないレイアウトデータファイルを格納している点と、制御ユニット２２２内に仮領域分割部２１２及び記憶装置２１４を追加した点との２点以外は、図４と同様である。そして、制御回路２１０は、仮領域分割部２１２、幅算出部２３３、及び複数のデータ処理ユニット２３０を制御する。また、ここでは、仮領域分割部２１２、幅算出部２３３、及び複数の計算機２３４として、例えば、プログラムを実行させるＣＰＵとメモリを組み合わせた計算機を用いると好適である。或いは、電気回路で処理内容を一部或いは全て回路構成した回路基板等を用いても構わない。ハードディスク装置（磁気ディスク装置）等の記憶装置２１４には、データ種別（データタイプ）と仮領域内のパターン密度との相関テーブル８０が格納されている。図７では、本実施の形態３を説明する上で必要な構成部分について記載している。描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成が含まれても構わない。

図８は、実施の形態３における描画データの領域分割の仕方を説明するための図である。
実施の形態３では、まず、レイアウトデータファイル５０内のデータを描画装置適応のフォーマットの描画データに変換した際のチップ領域を所定のサイズの複数の仮領域６１〜６６（第１の領域）に仮想分割する。そして、各描画データ７０内部に含まれる各データ量がより近い量になるように、仮領域６１〜６６を合わせたチップ領域（集合領域）を複数のフレーム領域７１〜７７（第２の領域）に分割する。特に、実施の形態３では、レイアウトデータの種別に応じて設定される各仮領域６１〜６６とパターン密度との相関テーブルを用いて、チップ領域をパターン密度に応じて分割し直すことを特徴とする。図８では、一例として、仮領域１，２で示す仮領域６１，６２をフレーム１で示すフレーム領域７１に合成（統合）する。また、仮領域５で示す仮領域６５をフレーム４で示すフレーム領域７４とフレーム５で示すフレーム領域７５とに分割する。また、仮領域６で示す仮領域６６をフレーム６で示すフレーム領域７６とフレーム７で示すフレーム領域７７とに分割する。

図９は、実施の形態３における仮領域とパターン密度との相関テーブルの一例を示す図である。
一般的に、データの種別（機能或いは世代等）に応じて領域毎のパターン密度は近いものとなる。例えば、メモリ、ロジック、或いはその他のＬＳＩといった具合に機能によって区別する。そこで、レイアウトデータファイル５０により定義されるチップデータ内のパターンデータの疎密をデータの種別（機能或いは世代等）毎にサンプリングする。そして、その結果を図９に示す相関テーブル８０として予め用意する。図９では、サンプリング１〜３について、それぞれ仮領域６１〜６６毎にその内部のパターン密度を示している。

図１０は、実施の形態３における描画データの作成方法の要部工程を示すフローチャート図である。
Ｓ１０１において、記憶工程として、記憶装置２２４は、記憶装置２２１から領域分割されていないレイアウトデータファイル５０を入力し、一時的に記憶（格納）する。レイアウトデータファイル５０は、制御回路２１０によって記憶装置２２４に転送される。

Ｓ１０２において、パラメータ入力工程として、制御回路２１０は、以下に示すパラメータを入力する。パラメータとして、入力されるレイアウトデータファイル５０の領域サイズＤｈ、描画データ分割領域の最小範囲Ｂｈ、描画データ分割領域内のデータサイズの上限Ｓｍａｘ、レイアウトデータと描画データのデータサイズ比Ｒを入力する。例えば、チップ領域を短冊状に領域分割する場合、レイアウトデータファイル５０の領域サイズＤｈは、領域高さ（幅）で示すことができる。また、描画データ分割領域の最小範囲Ｂｈもフレーム領域高さ（幅）で示すことができ、例えば、１００μｍと設定する。描画データ分割領域内のデータサイズの上限Ｓｍａｘは、計算処理する計算機２３４の性能で決めればよい。また、データサイズ比Ｒは、例えば、０．９〜１．２の値が設定される。入力された各パラメータは、制御回路２１０から各データ処理ユニット２３１に出力され、各データ処理ユニット２３１に設定される。図７では、このデータの流れを点線で示している。

Ｓ１０３において、仮領域分割工程として、仮領域分割部２１２は、レイアウトデータファイル５０内のデータを描画装置適応のフォーマットの描画データに変換した際のチップ領域を所定のサイズの複数の仮領域６１〜６６（第１の領域）に仮想分割する。仮領域分割部２１２は、仮想分割部の一例となる。

Ｓ１０４において、幅算出工程として、幅算出部２３３は、レイアウトデータの種別に応じて設定される相関テーブル８０を用いて、複数の仮領域６１〜６６を合わせたチップ領域（集合領域）をパターン密度に応じて内部に含まれる各データ量がより近い量になるように分割する複数のフレーム領域７１〜７７（第２の領域）の各フレーム幅（領域サイズ）を算出する。まず、仮領域６１〜６６を合わせたチップ領域を仮領域毎に描画データ分割領域の最小範囲Ｂｈで分割し、分割領域内のデータサイズの上限Ｓｍａｘになるまで分割した最小範囲領域を纏める。どれだけ纏められるかは以下に示す式（２−１）と式（２−２）で示すことができる。
（２−１） Ｆｈ＝ｉｎｔ（Ｓｍａｘ／（Ｄｎ’・Ｒ・Ｂｈ／Ｄｈ））・Ｂｈ
（２−２） Ｄｎ’＝Ｄｓ・Ｖｎ

ここで、フレーム領域高さ（幅）をＦｈ、入力されたレイアウトデータファイル５０のデータサイズをＤｓ、各仮領域６１〜６６のデータサイズをＤｎ’、相関テーブル８０の相関値（パターン密度）をＶｎとする。式（２−１）と式（２−２）を計算することで、描画データ分割領域の最小範囲Ｂｈを何個纏められるかを求めることができる。このようにして、幅算出部２３３は、描画データの各フレーム領域高さＦｈを演算する。図８では、幅算出部２３３が、領域１，２で示す仮領域６１，６２をフレーム１で示すフレーム領域７１に合成（統合）する。また、領域３で示す仮領域６３をフレーム２で示すフレーム領域７２にする。また、領域４で示す仮領域６４をフレーム３で示すフレーム領域７３にする。また、領域５で示す仮領域６５をフレーム４で示すフレーム領域７４とフレーム５で示すフレーム領域７５とに分割する。そして、領域６で示す仮領域６６をフレーム６で示すフレーム領域７６とフレーム７で示すフレーム領域７７とに分割する場合を示している。ここで、仮領域６１〜６６を再構成する場合でも、複数の仮領域の一部同士で１つのフレーム領域を構成しないようにする。合成する場合には、対象となる仮領域で示す領域全体を合成する。分割する場合には、対象となる仮領域で示す領域内部で分割する。

そして、複数の仮領域６１〜６６内のデータは、仮領域毎に複数のデータ処理ユニット２３１のいずれかに転送される。図１０では、一例として、領域１，２のデータがデータ処理ユニット２３１ａに、領域３のデータがデータ処理ユニット２３１ｂに、領域４のデータがデータ処理ユニット２３１ｃに、領域５のデータがデータ処理ユニット２３１ｄに、領域６のデータがデータ処理ユニット２３１ｅに転送される場合を示している。図７では、このデータの流れを実線で示している。

Ｓ２０４において、変換工程として、計算機２３４ａは、算出されたサイズのフレーム領域（第２の領域）毎に対応するレイアウトデータファイル内のデータを描画装置適応のフォーマットの描画データに変換する。領域１，２で示す仮領域６１，６２が１つのフレーム１で示すフレーム領域７１となったので、図１０では、１つの計算機２３４ａが演算処理すれば足りる。そして、フレーム１で示すフレーム領域７１内のデータが描画データ（１）として、データ変換が終了次第、記憶装置２２６に出力され、記憶装置２２６によって一時的に格納される。

Ｓ３０４において、変換工程として、計算機２３４ｂは、算出されたサイズのフレーム領域（第２の領域）毎に対応するレイアウトデータファイル内のデータを描画装置適応のフォーマットの描画データに変換する。領域３で示す仮領域６３が１つのフレーム２で示すフレーム領域７２となったので、図１０では、１つの計算機２３４ｂが演算処理すれば足りる。そして、フレーム２で示すフレーム領域７２内のデータが描画データ（２）として、データ変換が終了次第、記憶装置２２６に出力され、記憶装置２２６によって一時的に格納される。

Ｓ４０４において、変換工程として、計算機２３４ｃは、算出されたサイズのフレーム領域（第２の領域）毎に対応するレイアウトデータファイル内のデータを描画装置適応のフォーマットの描画データに変換する。領域４で示す仮領域６４が１つのフレーム３で示すフレーム領域７３となったので、図１０では、１つの計算機２３４ｃが演算処理すれば足りる。そして、フレーム３で示すフレーム領域７３内のデータが描画データ（３）として、データ変換が終了次第、記憶装置２２６に出力され、記憶装置２２６によって一時的に格納される。

Ｓ５０４において、変換工程として、計算機２３４ｄは、算出されたサイズのフレーム領域（第２の領域）毎に対応するレイアウトデータファイル内のデータを描画装置適応のフォーマットの描画データに変換する。領域５で示す仮領域６５が２つのフレーム領域７４，７５となったので、図１０では、２つの計算機２３４ｄが演算処理すれば足りる。或いは、データ処理ユニット２３１ｄが計算機２３４ｄを２つ搭載していない場合には、複数回、例えば２回に分けて演算処理すればよい。そして、フレーム４で示すフレーム領域７４内のデータが描画データ（４）として、フレーム５で示すフレーム領域７５内のデータが描画データ（５）として、データ変換が終了次第、順次、記憶装置２２６に出力され、記憶装置２２６によって一時的に格納される。

Ｓ６０４において、変換工程として、計算機２３４ｅは、算出されたサイズのフレーム領域（第２の領域）毎に対応するレイアウトデータファイル内のデータを描画装置適応のフォーマットの描画データに変換する。領域６で示す仮領域６６が２つのフレーム領域７６，７７となったので、図１０では、２つの計算機２３４ｅが演算処理すれば足りる。或いは、データ処理ユニット２３１ｅが計算機２３４ｅを２つ搭載していない場合には、複数回、例えば２回に分けて演算処理すればよい。そして、フレーム６で示すフレーム領域７６内のデータが描画データ（６）として、フレーム７で示すフレーム領域７７内のデータが描画データ（７）として、データ変換が終了次第、順次、記憶装置２２６に出力され、記憶装置２２６によって一時的に格納される。

以上のように構成することで、各フレーム領域７１〜７７内のデータ量がより近い量となった描画データを作成することができる。実施の形態３では、領域分割されていないレイアウトデータファイルを領域分割する描画データに変換する際に特に好適となる。実施の形態３でも分割領域内部のデータサイズがほぼ均一で、かつ分割領域内のデータサイズの上限Ｓｍａｘを超えない描画データを作成することができる。また、作成される分割領域データ数も最小に抑えることができる。よって、その分後段の複数のデータ処理回路１２２で行なわれる分散処理を効率よく行なうことができる。その結果、大幅に描画時間を短縮させることができる。

以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、レイアウトデータファイルが示す領域を分割するだけである場合であっても実施の形態１の構成だけではなく、実施の形態２の構成を用いても構わないことは言うまでもない。

また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。例えば、描画装置１００を制御する制御部構成については、記載を省略したが、必要とされる制御部構成を適宜選択して用いることは言うまでもない。

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての描画データの作成装置、描画データの作成方法、荷電粒子ビーム描画装置及び描画方法は、本発明の範囲に包含される。

実施の形態１における描画装置の構成を示す概念図である。 実施の形態１における描画データの領域分割の仕方を説明するための図である。 実施の形態１における描画データの作成方法の要部工程を示すフローチャート図である。 実施の形態２における描画装置の構成を示す概念図である。 実施の形態２における描画データの領域分割の仕方を説明するための図である。 実施の形態２における描画データの作成方法の要部工程を示すフローチャート図である。 実施の形態３における描画装置の構成を示す概念図である。 実施の形態３における描画データの領域分割の仕方を説明するための図である。 実施の形態３における仮領域とパターン密度との相関テーブルの一例を示す図である。 実施の形態３における描画データの作成方法の要部工程を示すフローチャート図である。 従来の可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。 描画データ作成までの処理内容を説明するための図である。 従来の領域分割の仕方を説明するための図である。 データ量が疎な部分を基準に領域分割を行なった場合を説明するための図である。 データ量が密な部分を基準に領域分割を行なった場合を説明するための図である。

符号の説明

１０，３０，５０ レイアウトデータファイル
２０，４０ 描画データ
１２，１４，１６，３２，３４，３６ 領域
２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７，４１，４２，４３ フレーム領域
４４，４５，７１，７２，７３，７４，７５，７６，７７ フレーム領域
６１，６２，６３，６４，６５，６６ 仮領域
７０，９２ 描画データ
８０ 相関テーブル
９０ レイアウトデータファイル
１００ 描画装置
１０１，３４０ 試料
１０２ 電子鏡筒
１０３ 描画室
１０５ ＸＹステージ
１１０，２１０ 制御回路
１１２，２２２ 制御ユニット
１２０ データ処理回路群
１２２ データ処理回路
１２４，１２６，２１４，２２１，２２４，２２６ 記憶装置
１５０ 描画部
１６０ 制御部
２００ 電子ビーム
２０１ 電子銃
２０２ 照明レンズ
２０３，４１０ 第１のアパーチャ
２０６，４２０ 第２のアパーチャ
２０４ 投影レンズ
２０５，２０８ 偏向器
２０７ 対物レンズ
２１２ 仮領域分割部
２３０，２３１ データ処理ユニット
２３２，２３３ 幅算出部
２３４ 計算機
３００ 演算装置
３０２，３０４，３０６ 分散ノード
３３０ 電子線
４１１ 開口
４２１ 可変成形開口
４３０ 荷電粒子ソース

Claims (6)

1. チップ領域を所定のサイズで分割した第１の領域毎に作成された複数のレイアウトデータファイルを記憶する記憶部と、
   前記複数のレイアウトデータファイル内のデータを描画装置適応のフォーマットの描画データに変換した際のチップ領域を内部に含まれる各データ量が、データサイズがほぼ均一で、かつデータサイズの上限になるように分割する複数の第２の領域の各領域サイズを算出する算出部と、
   算出されたサイズの前記第２の領域毎に対応するレイアウトデータファイル内のデータを前記描画データに変換するデータ変換部と、
   を備え、
   前記第２の領域は、２以上の前記第１の領域を合成した領域或いは前記第１の領域を分割した領域であることを特徴とする描画データの作成装置。
2. 前記複数のレイアウトデータファイルのいずれかのレイアウトデータファイルにより定義される第１の領域が複数の前記第２の領域に分割されるように領域サイズが算出されることを特徴とする請求項１記載の描画データの作成装置。
3. ２以上の第１の領域を合成した第２の領域について、前記複数のレイアウトデータファイルのうち、２以上のレイアウトデータファイルのそれぞれにより定義される各第１の領域が１つの前記第２の領域として合成されるように領域サイズが算出されることを特徴とする請求項１又は２記載の描画データの作成装置。
4. レイアウトデータファイルを記憶する記憶部と、
   前記レイアウトデータファイル内のデータを描画装置適応のフォーマットの描画データに変換した際のチップ領域を所定のサイズの複数の第１の領域に仮想分割する仮想分割部と、
   レイアウトデータの種別に応じて設定される前記複数の第１の領域の各第１の領域とパターン密度との相関テーブルを用いて、前記チップ領域を前記パターン密度に応じて内部に含まれる各データ量が、データサイズがほぼ均一で、かつデータサイズの上限になるように分割する複数の第２の領域の各領域サイズを算出する算出部と、
   算出されたサイズの前記第２の領域毎に対応する前記描画データに変換するデータ変換部と、
   を備え、
   前記第２の領域は、２以上の前記第１の領域を合成した領域或いは前記第１の領域を分割した領域であることを特徴とする描画データの作成装置。
5. チップ領域を所定のサイズで分割した第１の領域毎に作成された複数のレイアウトデータファイルを記憶する工程と、
   前記複数のレイアウトデータファイル内のデータを描画装置適応のフォーマットの描画データに変換した際のチップ領域を内部に含まれる各データ量が、データサイズがほぼ均一で、かつデータサイズの上限になるように分割する複数の第２の領域の各領域サイズを算出する工程と、
   算出されたサイズの前記第２の領域毎に対応するレイアウトデータファイル内のデータを前記描画データに変換し、前記描画データを出力する工程と、
   を備え、
   前記第２の領域は、２以上の前記第１の領域を合成した領域或いは前記第１の領域を分割した領域であることを特徴とする描画データの作成方法。
6. レイアウトデータファイルを記憶する工程と、
   前記レイアウトデータファイル内のデータを描画装置適応のフォーマットの描画データに変換した際のチップ領域を所定のサイズの複数の第１の領域に仮想分割する工程と、
   レイアウトデータの種別に応じて設定される前記複数の第１の領域の各第１の領域とパターン密度との相関テーブルを用いて、前記チップ領域を前記パターン密度に応じて内部に含まれる各データ量が、データサイズがほぼ均一で、かつデータサイズの上限になるように分割する複数の第２の領域の各領域サイズを算出する工程と、
   算出されたサイズの前記第２の領域毎に対応するレイアウトデータファイル内のデータを前記描画データに変換し、前記描画データを出力する工程と、
   を備え、
   前記第２の領域は、２以上の前記第１の領域を合成した領域或いは前記第１の領域を分割した領域であることを特徴とする描画データの作成方法。

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