JPH0582425A - 描画データ変換方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板のサイズ、配線パターンのサイズや種類
の制約を受けず、ＣＡＤシステムより出力されているフ
ォトプロッタ用コードから、電子ビームで描画するため
の描画データに変換を行うことを目的とする。 【構成】 そのままでは、描画不可能なパターンを直線
パターン及びランドパターンで置き換える置換処理機能
と、電子ビームの最大偏向範囲を越えるパターンをフィ
ールドつなぎ部分で分割する分割処理機能とを有し、こ
れらの機能を効果的に組合せて、ＣＡＤシステムより出
力されているフォトプロッタ用コードを電子ビームで描
画するためのパターンに変換する手順から構成される。 【効果】 従来から存在するフォトプロッタ用データか
ら、電子ビーム描画装置用の描画データが必要最小限度
の容量で得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、プリント基板等の配
線パターンを電子ビームを用いて描画する際の描画デー
タに変換するアルゴリズム、すなわち描画データ変換方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体集積回路などの狭い範囲の
領域に、パターンを描画するとき、ホトマスクや、ウェ
ーハの表面に電子ビームでパターンを描画する電子ビー
ム描画装置が用いられている。

【０００３】この種の電子ビーム描画方法について図１
２及び図１３を参照しながら説明する。図１２及び図１
３は、例えば特開平２−２９９２２０号公報に示された
従来の電子ビーム描画方法を示す図である。

【０００４】図１２は、電子ビーム描画用パターンデー
タを示す図であり、実線で囲まれた長方形の枠１が、描
画用パターンデータ領域である。一点鎖線で区分し、斜
線を施した領域が電子ビームの偏向範囲２であり、この
領域２では、描画装置のテーブルを動かすことなく、ビ
ームの偏向のみによりパターンを描画する。上記の一点
鎖線は、フィールド３ａ、３ｂのつなぎ部分４で、５は
これにまたがるパターンである。

【０００５】図１３(ａ)は、描画用パターンデータの要
部を拡大した図であり、フィールド３ａ及び３ｂの内部
にそれぞれパターン６及び７と、一点鎖線で描かれたフ
ィールド３ａ及び３ｂのつなぎ部分４にまたがるパター
ン５がある。

【０００６】つぎに、前述した従来例の電子ビームの描
画方法について説明する。図１３(ｂ)に示すように、左
のフィールド３ａの描画の際に、この領域内のパターン
６と、つなぎ部分４にまたがるパターン５を切らずに偏
向で描画する。

【０００７】また、図１３(ｃ)に示すように、右のフィ
ールド３ｂの描画もパターン７と、つなぎ部分４にまた
がるパターン５を切らずに偏向で描画する。そして、つ
なぎ部分４にまたがるパターン５は、１／２のドーズ量
で行うというものであった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
電子ビームの描画方法では、半導体集積回路などの狭い
領域の描画時において有効であり、従って、この方法を
実現するための描画データを作成するアルゴリズムは、
プリント基板等の広い領域に描画する場合、ビームの偏
向可能な範囲を越えるパターンが存在するので、適用で
きないという問題点があった。また、パターンを重ね書
きするため、広い領域に描画する場合、スループットに
多大な影響を与えるデータ量の増加があるし、ドーズ量
の制御も行わなければならないという問題点があった。

【０００９】この発明は、前述した問題点を解決するた
めになされたもので、プリント基板等の広い領域にも描
画でき、描画パターンを必要最小限度の増加量に抑える
ことができると共に、ドーズ量の制御を行わなくてもよ
い、電子ビーム描画方法を実現するための描画データ変
換方法を得ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る描画デー
タ変換方法は、次に掲げる処理を含むものである。 〔１〕 配線パターンが複数のフィールドにまたがると
き、前記配線パターンをフィールドのつなぎ部分で分割
し、各フィールド毎に描画できるようなパターンにする
分割処理。 〔２〕 前記フィールドとその外側に設定されている電
子ビーム最大偏向領域間の距離が（前記配線パターン／
２）の長さよりも小さいとき、及び電子ビーム描画装置
が描画する機能を持っていない配線パターンのときに描
画できない配線パターンを直線パターンとランドパター
ンとで近似させて置き換える置換処理。

【００１１】

【作用】この発明においては、分割処理によって、配線
パターンが複数のフィールドにまたがるとき、前記配線
パターンがフィールドのつなぎ部分で分割され、各フィ
ールド毎に描画できるようなパターンにされる。また、
置換処理によって、前記フィールドとその外側に設定さ
れている電子ビーム最大偏向領域間の距離が（前記配線
パターン／２）の長さよりも小さいとき、及び電子ビー
ム描画装置が描画する機能を持っていない配線パターン
のときに描画できない配線パターンが直線パターンとラ
ンドパターンとで近似させられて置き換えられる。

【００１２】

【実施例】実施例１．この発明の実施例１の直線パター
ン（複数のフィールドにまたがる直線状の配線パター
ン）の処理について図１及び図２を参照しながら説明す
る。図１及び図２は、この発明の実施例１の直線パター
ンの分割処理を示す図である。なお、各図中、同一符号
は同一又は相当部分を示す。

【００１３】図１において、直線パターンは、始点（ｘ
s，ｙs）から終点（ｘe，ｙe）に向かって配線されてい
るパターンとし、点線は上記２点上を通過する直線とす
る。この直線とフィールドのつなぎ部分４との交点を
８、９、１０、１１とする。フィールドの一辺の長さを
Ｌとし、ｘ方向ではＮ番目とＮ＋１番目のフィールドの
つなぎ部分、ｙ方向ではＭ番目とＭ＋１番目のフィール
ドのつなぎ部分で囲まれたフィールドをＮＭフィールド
とする。

【００１４】始点がＮＭフィールドに存在する直線パタ
ーンの分割方法を示す。まず、直線パターンの始点、終
点を通過する直線の方程式を求める。次に、この直線と
４本のフィールドのつなぎ部分との交点８、９、１０、
１１を求める。これら４つの交点のうち、始点と終点の
座標間（ｘ、ｙ両方とも）に存在する交点を求める。た
だし、複数、条件が成立する交点が存在するときは、始
点側に近い方を選択する。

【００１５】始点からこの交点までをＮＭフィールドの
描画データとし、直線データをこの位置で分割し、新し
い始点として、この交点を採用する。選択された交点と
交わっているフィールドのつなぎ部分により、Ｎ及びＭ
の値を増減させて次のフィールドの位置を決定する。こ
の処理を繰り返し、終点の存在するフィールドと一致す
るまで続ける。一致した段階で、最後に選択された交点
から終点までのパターンを、終点の存在するフィールド
の描画データとすることで分割が完了する。

【００１６】Ｎ及びＭの増減方法は、まず、図１に示す
ように、Ｍ番目のフィールドのつなぎ部分との交点が採
用されたとき、次の分割されたパターンを構築するフィ
ールドはＮ（Ｍ−１）フィールドとする。

【００１７】他の場合は、図２(ａ)に示すように、Ｍ＋
１番目のフィールドのつなぎ部分との交点が採用された
ときは、次のフィールドをＮ（Ｍ＋１）フィールドとす
る。また、図２(ｂ)に示すように、Ｎ番目のフィールド
のつなぎ部分との交点が採用されたときは、次のフィー
ルドを（Ｎ−１）Ｍフィールドとする。さらに、図２
(ｃ)に示すように、Ｎ＋１番目のフィールドのつなぎ部
分との交点が採用されたときは、次のフィールドを（Ｎ
＋１）Ｍフィールドとする。

【００１８】例えば、図１の場合、直線パターンは、交
点１０で分割され、始点から交点１０のパターンをＮＭ
フィールドの描画データとし、交点１０から終点までの
パターンをＮ（Ｍ−１）フィールドの描画データとす
る。また、上記の場合は始点に近い方の交点から分割を
行っているが、終点を基準に終点に近い方の交点から分
割を行うこともできる。

【００１９】つづいて、実施例１のランドパターン（円
又は四角の内部を塗り潰した配線パターン）の処理につ
いて図３を参照しながら説明する。図３は、この発明の
実施例１のランドパターンの置換処理を示す図である。

【００２０】図３(ａ)に示すランドパターン１２は、パ
ターンサイズの１／２の長さが、｛（電子ビーム最大偏
向領域１３）−（フィールドのつなぎ部分４）｝よりも
小さい場合であるので、中心が存在するフィールドにて
描画する。この場合であれば、ＮＭフィールドの描画デ
ータとする。

【００２１】ところが、同図に示すランドパターン１４
の場合は、許容範囲｛（電子ビーム最大偏向領域１３）
−（フィールドのつなぎ部分４）｝をパターンサイズの
１／２の長さが越えているため、このままでは描画でき
ない。

【００２２】そこで、図３(ｂ)に示すように、ランドパ
ターン１４を直線パターンにより近似させ、フィールド
のつなぎ部分にてパターンの分割を行う。ＮＭフィール
ドで描画されるパターンは、分割された、ＮＭフィール
ド上にあるパターン群１５であり、一方、（Ｎ＋１）Ｍ
フィールドで描画されるパターンは、分割後、（Ｎ＋
１）Ｍフィールド上にあるパターン群１６である。

【００２３】また、円弧パターン（円弧状の配線パター
ン）の場合、直線パターン又はランドパターンにより近
似を行い、そのパターンに置き換える。その後、２つの
フィールドにまたがるパターンの分割を行い描画するフ
ィールドを決定する。

【００２４】図４は直線パターンで近似する場合を示
し、同図(ａ)に示す円弧パターン１７を、直線で近似さ
せると、同図(ｂ)に示すようになる。２つのフィールド
にまたがるパターン１８をフィールドのつなぎ部分４で
分割すると、同図(ｃ)に示すようになる。ＮＭフィール
ド上のパターンと、分割されたパターン１８ａはＮＭフ
ィールドの描画データとし、（Ｎ＋１）Ｍフィールド上
のパターン１９と、分割されたパターン１８ｂは（Ｎ＋
１）Ｍフィールドの描画データとする。

【００２５】直線パターンで許容範囲を越えたパターン
の例を図５に示す。図５(ａ)において、直線パターン２
１の場合は、始点、終点が存在するＮＭフィールドで描
画できるが、直線パターン２０の場合は、（パターンの
線幅）／２の長さが許容範囲を越えているので、描画で
きない。そのため、同図(ｂ)に示すように、直線パター
ン２０を（パターンの線幅）／２の長さが許容範囲内の
直線パターンの組合せで置き換える。

【００２６】すなわち、始点、終点に、直線パターン２
０の線幅と等しい直径をもつランドパターンを設定する
ことにより、あたかも、直線パターン２０の線幅と等し
い直径をもつランドパターンが始点から終点に向かって
描画しながら移動してできる軌跡を作り出す。このよう
な、置換処理が終了後、フィールドのつなぎ部分４で置
換後のパターンを分割する。こうして、最終的に作成さ
れる描画データは、図５(ｂ)に示すように、ＮＭフィー
ルドではランドパターン２２と直線パターン２４であ
り、（Ｎ＋１）Ｍフィールドではランドパターン２３と
直線パターン２５である。

【００２７】なお、図６に示すように、ランドパターン
を用いずに、全てを直線パターン２６、２７に置き換え
ることもできる。

【００２８】ここで、前述した実施例１の動作、つまり
上記処理の全てのを組合せた処理について図７から図１
１までを参照しながら説明する。図７から図９までは、
この発明の実施例１のメインの処理を示すフローチャー
トである。図１０及び図１１はメイン処理の中の置換処
理及び分割処理を示すフローチャートである。

【００２９】まず、メインの処理について図７から図９
までを参照しながら説明する。概略的には図７、図８及
び図９はそれぞれ直線パターン、ランドパターン及び円
弧パターンの処理を示す。

【００３０】図７のステップ３０において、直線パター
ンか否かが判断され、直線パターンでない場合には図８
のステップ３８に進み、直線パターンである場合には次
のステップ３１に進む。ステップ３１、３２において、
置換処理が必要か否かが判断され、すなわち、フィール
ドのつなぎ部分と電子ビームの最大偏向領域：（パター
ンサイズ／２）の両者が比較され、等しくない場合には
ステップ３３に進み、等しい場合にはステップ３２にお
いて置換処理を行う。

【００３１】ステップ３３、３４において、分割処理が
必要か否かが判断され、すなわち、始点の存在するフィ
ールド：終点の存在するフィールドの両者が比較され、
等しくない場合にはステップ３６に進み、等しい場合に
はステップ３４において分割処理を行う。ステップ３５
において、ＮＭフィールドの配線パターンデータとさ
れ、ステップ３３に戻る。

【００３２】ステップ３６、３７において、ＮＭフィー
ルドの配線パターンデータとされ、各フィールドの配線
パターンデータが電子ビーム描画装置用描画データに変
換される。そして、一連の処理を終了する。

【００３３】図８のステップ３８において、ランドパタ
ーンか否かが判断され、ランドパターンでない場合には
図９のステップ４４に進み、ランドパターンである場合
には次のステップ３９に進む。ステップ３９、４０にお
いて、置換処理が必要か否かが判断され、すなわち、フ
ィールドのつなぎ部分と電子ビームの最大偏向領域：
（パターンサイズ／２）の両者が比較され、等しくない
場合には図７のステップ３６に進み、等しい場合にはス
テップ４０において置換処理を行う。

【００３４】ステップ４１、４２において、分割処理が
必要か否かが判断され、すなわち、始点の存在するフィ
ールド：終点の存在するフィールドの両者が比較され、
等しくない場合には図７のステップ３６に進み、等しい
場合にはステップ４２において分割処理を行う。ステッ
プ４３において、ＮＭフィールドの配線パターンデータ
とされ、ステップ４１に戻る。

【００３５】図９のステップ４４において、円弧パター
ンか否かが判断され、円弧パターンでない場合にはステ
ップ５０に進み、円弧パターンである場合には次のステ
ップ４５に進む。ステップ４５、４６において、置換処
理が必要か否かが判断され、すなわち、フィールドのつ
なぎ部分と電子ビームの最大偏向領域：（パターンサイ
ズ／２）の両者が比較され、等しくない場合にはステッ
プ４７に進み、等しい場合にはステップ４６において置
換処理を行う。

【００３６】ステップ４７、４８において、分割処理が
必要か否かが判断され、すなわち、始点の存在するフィ
ールド：終点の存在するフィールドの両者が比較され、
等しくない場合には図７のステップ３６に進み、等しい
場合にはステップ４８において分割処理を行う。ステッ
プ４９において、ＮＭフィールドの配線パターンデータ
とされ、ステップ４７に戻る。ステップ５０において、
パターンサイズの設定が行われて、処理を終了する。

【００３７】つづいて、置換処理について説明する。図
１０のステップ６０において、始点が存在するフィール
ドアドレスＮ、Ｍを求める。

【００３８】ステップ６１において、終点が存在するフ
ィールドアドレスＬ、Ｋを求める。ステップ６２、６３
において、フィールドアドレスＮ＝Ｌ、かつ、Ｍ＝Ｋか
否かが判断され、Ｎ＝Ｌ、かつ、Ｍ＝Ｋである場合には
ステップ６８に進み、否の場合にはステップ６３で始
点、終点を通過する直線の方程式を求める。

【００３９】ステップ６４において、求めた直線と、Ｌ
×Ｎ、Ｌ×（Ｎ＋１）、Ｌ×Ｍ、Ｌ×（Ｍ＋１）の４本
のフィールドつなぎ部分との交点を求める。ステップ６
５において、求めた交点に最も近い交点Ａを選択する。

【００４０】ステップ６６において、始点と交点Ａで、
配線パターンを分割し、ＮＭフィールドの配線パターン
とする。ステップ６７において、交点Ａを始点とし、交
点Ａがどのフィールドつなぎ部分と交わったかにより
Ｎ、Ｍの値を増減させ、ステップ６２に戻る。

【００４１】ステップ６８において、始点から終点まで
の配線パターンをＮＭフィールドの配線パターンとし、
処理を終了する。

【００４２】さらに、分割処理について説明する。図１
１のステップ７０、７１において、直線パターンか否か
が判断され、直線パターンでない場合にはステップ７２
に進み、直線パターンである場合にはステップ７１で始
点、終点の座標と線幅より、特定の直線パターンを選定
し、置き換える。そして、処理を終了する。

【００４３】ステップ７２、７３において、ランドパタ
ーンか否かが判断され、ランドパターンでない場合には
ステップ７４に進み、ランドパターンである場合にはス
テップ７３で中心座標と直径より、最小の線幅の直線パ
ターンで、円の外周に近似するように、始点、終点を決
定して置き換える。そして、処理を終了する。

【００４４】ステップ７４において、終点座標と、始点
から中心までの距離と線幅より、特定の直線パターンを
選定して置き換える。そして、処理を終了する。

【００４５】この発明の実施例１は、前述したように、
配線パターンを描画データに変換する手順は、分割処理
及び置換処理の組合せにより、電子ビームで描画可能な
配線パターンにした後、各フィールド毎に上記配線パタ
ーンを構築する。この処理が完了後、各フィールド毎に
配線パターンを電子ビーム描画装置用の描画データに変
換するものである。

【００４６】上記置換処理は、配線パターンのサイズや
形状の理由のため、そのままでは描画できないパターン
を描画可能な配線パターンの組合せで置き換えられる。
また、分割処理は、複数のフィールドにまたがる直線状
の配線パターンで、電子ビームの偏向範囲を越えた位置
にある場合、フィールドのつなぎ部分で分割される。こ
れらの置換処理と分割処理をＣＡＤシステムより出力さ
れるフォトプロッタ用コード（配線パターン）に施すこ
とにより、電子ビーム描画装置にて、描画可能な配線パ
ターンとなる。その配線パターンは、各フィールド毎に
構築され、その作業が終了した後、電子ビーム描画装置
用の描画データに変換される。

【００４７】また、この発明の実施例１は、ＣＡＤシス
テムより出力されているフォトプロッタ用データ（配線
パターン）に、置換処理及び分割処理を施すことによ
り、電子ビーム描画装置で描画可能な配線パターンに変
換できるので、電子ビーム描画装置用の描画データが得
られる。さらに、置換処理及び分割処理後に得られる配
線パターンは、必要最小限度のものであるため、電子ビ
ーム描画装置用の描画データに変換後の容量によるスル
ープットへの影響を、最小限にとどめることができると
いう効果を奏する。

【００４８】この発明の実施例１は、基板のサイズ、配
線パターンのサイズや種類の制約を受けず、ＣＡＤシス
テムより出力されているフォトプロッタ用コードから、
電子ビームで描画するための描画データに変換を行うこ
とを目的とする。そのままでは、描画不可能なパターン
を直線パターン及びランドパターンで置き換える置換処
理機能と、電子ビームの最大偏向範囲を越えるパターン
をフィールドつなぎ部分で分割する分割処理機能とを有
し、これらの機能を効果的に組合せて、ＣＡＤシステム
より出力されているフォトプロッタ用コードを電子ビー
ムで描画するためのパターンに変換する手順から構成さ
れる。従来から存在するフォトプロッタ用データから、
電子ビーム描画装置用の描画データが必要最小限度の容
量で得られる。

【００４９】

【発明の効果】この発明は、以上説明したとおり、配線
パターンが複数のフィールドにまたがるとき、前記配線
パターンをフィールドのつなぎ部分で分割し、各フィー
ルド毎に描画できるようなパターンにする分割処理と、
前記フィールドとその外側に設定されている電子ビーム
最大偏向領域間の距離が（前記配線パターン／２）の長
さよりも小さいとき、及び電子ビーム描画装置が描画す
る機能を持っていない配線パターンのときに描画できな
い配線パターンを直線パターンとランドパターンとで近
似させて置き換える置換処理とを備えたので、電子ビー
ム描画装置用の描画データに変換後の容量によるスルー
プットへの影響を、最小限にとどめることができるとい
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１の直線パターンの分割処理
を示す図である。

【図２】この発明の実施例１の直線パターンとフィール
ドつなぎ部分との交わり方を示す図である。

【図３】この発明の実施例１のランドパターンの処理を
示す図である。

【図４】この発明の実施例１の円弧パターンの処理を示
す図である。

【図５】この発明の実施例１の分割が必要な直線パター
ンの処理を示す図である。

【図６】この発明の実施例１の分割が必要な直線パター
ンの他の処理を示す図である。

【図７】この発明の実施例１のメインの処理を示すフロ
ーチャートである。

【図８】この発明の実施例１のメインの処理を示すフロ
ーチャートである。

【図９】この発明の実施例１のメインの処理を示すフロ
ーチャートである。

【図１０】この発明の実施例１の置換処理を示すフロー
チャートである。

【図１１】この発明の実施例１の分割処理を示すフロー
チャートである。

【図１２】従来の描画方法を示す図である。

【図１３】従来の描画方法を示す図である。

【符号の説明】

４ フィールドのつなぎ部分 １３ 電子ビーム最大偏向領域 １４ ランドパターン １７ 円弧パターン ２０ 直線パターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神尾 昌司 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機 株式会社伊丹製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配線パターンが複数のフィールドにまた
   がるとき、前記配線パターンをフィールドのつなぎ部分
   で分割し、各フィールド毎に描画できるようなパターン
   にする分割処理、並びに前記フィールドとその外側に設
   定されている電子ビーム最大偏向領域間の距離が（前記
   配線パターン／２）の長さよりも小さいとき、及び電子
   ビーム描画装置が描画する機能を持っていない配線パタ
   ーンのときに描画できない配線パターンを直線パターン
   とランドパターンとで近似させて置き換える置換処理を
   含むことを特徴とする描画データ変換方法。