專利名稱：圖案描繪裝置及圖案描繪體的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖案描繪裝置，用于在集成電路、顯示裝置、光學(xué)元件等的制造過程中，在基板上的薄膜等表層形成細(xì)微圖案。
但是，在上述的轉(zhuǎn)動(dòng)掃描的圖案描繪裝置中，將利用掃描儀在X-Y坐標(biāo)系讀取到的原始圖案數(shù)據(jù)，變換為r-θ坐標(biāo)系數(shù)據(jù)，并將其臨時(shí)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中。然后在基板轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，從存儲(chǔ)器讀出象素?cái)?shù)據(jù)，利用其調(diào)制光束，通過將基板涂敷的光致抗蝕劑曝光后進(jìn)行圖案描繪。因此，至少每進(jìn)行一次轉(zhuǎn)動(dòng)掃描(一個(gè)軌道)就將所存儲(chǔ)的應(yīng)描繪的圖案變換為r-θ坐標(biāo)系的數(shù)據(jù)。必須進(jìn)行高清晰度的圖案描繪時(shí)，由于對于一個(gè)軌道圓周的全部描繪點(diǎn)，必須將其從X-Y坐標(biāo)系的數(shù)據(jù)變換為r-θ坐標(biāo)系的數(shù)據(jù)，因此運(yùn)算量增大，調(diào)制時(shí)間長，限制了高速描繪。另外，當(dāng)CPU的運(yùn)算處理能力相對較低時(shí)，也限制了高清晰度的及多值強(qiáng)度的圖案描繪，隨之而來的就需要大容量的存儲(chǔ)器。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供在同等處理能力的CPU工作狀態(tài)下，可進(jìn)行更高清晰度描繪的圖案描繪裝置。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的圖案描繪裝置是在基板上對按照同心圓狀排列的多個(gè)軌道進(jìn)行二維圖案描繪的圖案描繪裝置，該裝置包括在一個(gè)軌道上至少取兩點(diǎn)，以此為每個(gè)軌道的基本象素對軌道進(jìn)行正向或反向的反復(fù)排列描繪，或者按照同樣的方式在連續(xù)的多個(gè)軌道上反復(fù)進(jìn)行描繪，從而生成由象素?cái)?shù)據(jù)形成的所述二維圖案的發(fā)生裝置；調(diào)制描繪光束的調(diào)制裝置，所述描繪光束利用所述的象素?cái)?shù)據(jù)在所述基板上進(jìn)行掃描；以及在所述象素?cái)?shù)據(jù)生成的同時(shí)，對描繪光束在基板上的掃描位置進(jìn)行設(shè)定的位置設(shè)定裝置。
由于這樣的構(gòu)成，可以用更少的從X-Y坐標(biāo)系向r-θ坐標(biāo)系變換的象素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行圖案描繪。
優(yōu)選的是，所述基板包括在其上沿圓周方向劃分的多個(gè)扇區(qū)區(qū)域，由一個(gè)或連續(xù)的多個(gè)扇區(qū)區(qū)域組合成的簇區(qū)域，以及所述多個(gè)簇區(qū)域；所述圖案發(fā)生裝置是用描繪光束在所述簇區(qū)域的軌道上對基本象素進(jìn)行掃描時(shí)輸出的。
由于這樣的構(gòu)成，就很容易得到形成全部圖案的控制程序。
優(yōu)選的是，上述的圖案發(fā)生裝置將不形成圖案的虛擬象素排列在基本象素之間，因此不需要圖案數(shù)據(jù)的變換，減輕描繪處理的運(yùn)算負(fù)擔(dān)。
優(yōu)選的是，圖案發(fā)生裝置將不形成圖案的虛擬象素排列在所述簇區(qū)域以外的扇區(qū)區(qū)域的軌道上，因此扇區(qū)單位可以設(shè)定描繪的有無，并可很容易地形成圖案的程序化。
優(yōu)選的是，軌道是利用象素?cái)?shù)據(jù)調(diào)制的描繪光束對基板進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)掃描后得到的軌跡。例如，利用光束及感光膜，可很容易地進(jìn)行圖案描繪。
本發(fā)明的圖案描繪體的制造方法，是在基板上對按照同心圓狀排列的多個(gè)軌道進(jìn)行二維圖案描繪的圖案描繪體制造方法，該方法包括在一個(gè)軌道上至少取兩點(diǎn)，以此為每個(gè)軌道的基本象素對軌道進(jìn)行正向或反向的反復(fù)排列描繪，或者按照同樣的方式在連續(xù)的多個(gè)軌道上反復(fù)進(jìn)行描繪，形成二維圖案。
優(yōu)選的是，基板包括在其上沿圓周方向劃分的多個(gè)扇區(qū)區(qū)域，由一個(gè)或連續(xù)的多個(gè)該扇區(qū)區(qū)域組合成的簇區(qū)域，以及所述多個(gè)簇區(qū)域，并且在所述簇區(qū)域的軌道上排列基本象素。
優(yōu)選的是，在簇區(qū)域以外的扇區(qū)區(qū)域的軌道上排列不形成圖案的虛擬象素。
另外，本發(fā)明的圖案描繪體裝置的制造方法具有的特征是，利用以上所述的無論哪種圖案描繪體的制造方法，都可以得到所需的圖案描繪體。
以上所述的圖案描繪裝置、描繪方法，可使用于制造集成電路等的半導(dǎo)體器件、LCD顯示裝置、電泳顯示裝置、包括光掩膜、反射板、光波導(dǎo)、衍射光柵等的光學(xué)裝置，以及包括此圖案描繪體的裝置。
圖2是對測試圖案發(fā)生器40的構(gòu)成實(shí)施例進(jìn)行說明的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是存儲(chǔ)器404內(nèi)部范圍的實(shí)施例的示意圖。
圖4是第1圖案描繪實(shí)施例示意圖。
圖5是第1圖案描繪時(shí)的扇區(qū)、簇的構(gòu)成實(shí)施例示意圖。
圖6是對從存儲(chǔ)器控制器405、存儲(chǔ)器404中數(shù)據(jù)讀取操作進(jìn)行說明的流程圖。
圖7是對數(shù)據(jù)輸出處理進(jìn)行說明的流程圖。
圖8是對扇區(qū)最終點(diǎn)以外的處理進(jìn)行說明的流程圖。
圖9是對簇最終點(diǎn)以外的處理進(jìn)行說明的流程圖。


圖10是對簇最終點(diǎn)的處理進(jìn)行說明的流程圖。
圖11是對軌道最終點(diǎn)的處理進(jìn)行說明的流程圖。
圖12是對數(shù)據(jù)傳送請求信號(hào)的生成進(jìn)行說明的流程圖。
圖13是對存儲(chǔ)器內(nèi)讀取存儲(chǔ)單元的轉(zhuǎn)換進(jìn)行說明的流程圖。
圖14是對第2圖案的描繪實(shí)施例進(jìn)行說明的說明圖。
圖15是第2圖案的扇區(qū)、簇的構(gòu)成實(shí)施例的說明圖。
圖16是對第2圖案中的扇區(qū)最終點(diǎn)以外的處理進(jìn)行說明的流程圖。
圖17是對第2圖案中的簇最終點(diǎn)的處理進(jìn)行說明的流程圖。
圖18是對第2圖案中的軌道最終點(diǎn)的處理進(jìn)行說明的流程圖。
圖19是對第2圖案中的軌道最終點(diǎn)以外的處理進(jìn)行說明的流程圖。
圖1是對本發(fā)明圖案描繪裝置的全部構(gòu)成進(jìn)行說明的程序圖。
圖1中，從該激光束發(fā)生裝置11放射出的光束(激光束)12，經(jīng)過光電調(diào)制器(EOM)13到達(dá)半透半反鏡14，光束12的其中一部分通過半透半反鏡14進(jìn)入第一光檢測器15，其他部分經(jīng)反射后進(jìn)入聲光調(diào)制器(AOM)17。光檢測器15檢測出光束12的強(qiáng)度，檢測出的光強(qiáng)度變換成強(qiáng)度信號(hào)，由光檢測器15提供給強(qiáng)度調(diào)節(jié)器16，強(qiáng)度調(diào)節(jié)器16按照光束光點(diǎn)21的轉(zhuǎn)臺(tái)31的徑向位置r，控制應(yīng)用于光電調(diào)制器13的控制信號(hào)，設(shè)定穿透量，調(diào)節(jié)光束的強(qiáng)度。因此，用固定的角速度(CAV)進(jìn)行轉(zhuǎn)臺(tái)31的轉(zhuǎn)動(dòng)控制時(shí)，對光致抗蝕劑掃描的光束的曝光能源密度經(jīng)常是一定的。以上所述的光電調(diào)制器13、第一光檢測器15、強(qiáng)度調(diào)節(jié)器16等構(gòu)成強(qiáng)度調(diào)節(jié)回路。
半透半反鏡14反射的光束12，用強(qiáng)度調(diào)節(jié)回路調(diào)節(jié)到預(yù)定的強(qiáng)度，經(jīng)過聲光調(diào)制器(AOM)17、反射鏡18、反射鏡19及物鏡20在轉(zhuǎn)臺(tái)31上引出。聲光調(diào)制器17按照后面所述的由測試圖案發(fā)生器40提供的圖案信號(hào)，通過變換透過率，調(diào)制光束12的強(qiáng)度。聲光調(diào)制器17是一種根據(jù)描繪數(shù)據(jù)，對描繪光束進(jìn)行調(diào)制的調(diào)制裝置。物鏡20在基板32上匯聚光束12，形成光點(diǎn)21。光點(diǎn)21通過聚焦伺服系統(tǒng)(圖中未示出)可以控制到一定的直徑(或焦點(diǎn)深度)。作為聚焦伺服系統(tǒng)，例如可以采用非對稱法。另外，在基板上形成多個(gè)層疊膜時(shí)，也可以將焦點(diǎn)調(diào)節(jié)到與該多個(gè)層疊膜所特定的膜重合。光點(diǎn)21的直徑相當(dāng)于一次轉(zhuǎn)動(dòng)掃描的徑向?qū)挾?軌道的寬度)，可使用于圖案的描繪。
放置基板32的轉(zhuǎn)臺(tái)31，利用主軸電動(dòng)機(jī)35進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，這種轉(zhuǎn)動(dòng)通過沒在圖中表示的驅(qū)動(dòng)回路進(jìn)行，該回路根據(jù)由測試圖案發(fā)生器40提供的時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)。另外，轉(zhuǎn)臺(tái)31放置著沿徑向移動(dòng)的滑塊34，滑塊34由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)33驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)31的一次轉(zhuǎn)動(dòng)就給滑塊送進(jìn)一個(gè)螺距，這樣，可得到光點(diǎn)21旋渦狀的轉(zhuǎn)動(dòng)掃描軌跡。進(jìn)給電動(dòng)機(jī)33的進(jìn)給量由測試圖案發(fā)生器40控制。于是，轉(zhuǎn)臺(tái)31、進(jìn)給電動(dòng)機(jī)33、滑塊34及主軸電動(dòng)機(jī)35與象素?cái)?shù)據(jù)同期，對描繪光束基板上的掃描位置進(jìn)行設(shè)定，構(gòu)成位置設(shè)定裝置。另外，不僅是將轉(zhuǎn)臺(tái)31移動(dòng)，利用另外的滑塊也可以將成像光學(xué)系統(tǒng)(18～21)沿轉(zhuǎn)臺(tái)的徑向移動(dòng)。
圖2是對適合圖案發(fā)生裝置的測試圖案發(fā)生器40的構(gòu)成進(jìn)行說明的功能結(jié)構(gòu)圖。測試圖案發(fā)生器40是由描繪點(diǎn)坐標(biāo)生成單元401、描繪點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)生成單元402、圖案記憶單元403、存儲(chǔ)器404、存儲(chǔ)器控制器405、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器406、和振蕩器407等構(gòu)成，這些功能可由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。
描繪點(diǎn)坐標(biāo)生成單元401，根據(jù)由存儲(chǔ)器控制器405提供的數(shù)據(jù)傳送請求信號(hào)，用適合于轉(zhuǎn)臺(tái)的極坐標(biāo)(ri，θi)的形式，將進(jìn)行描繪的軌道的各象素地址輸出。例如一個(gè)軌道的象素地址群連續(xù)生成。描繪數(shù)據(jù)生成單元402，將用極坐標(biāo)表示的各象素(ri，θi)地址，變換為X-Y坐標(biāo)位置(xi，yi)圖案數(shù)據(jù)地址。極坐標(biāo)(ri，θi)和X-Y坐標(biāo)(xi，yi)之間的變換可利用xi＝ricosθi、yi＝risinθi的關(guān)系式進(jìn)行，其中，ri是從X-Y坐標(biāo)原點(diǎn)位置O(0，0)到任意位置P(xi，yi)象素的距離OP(相當(dāng)于軌道號(hào)ri)。θi是x軸和線段OP形成的角度。基板上應(yīng)描繪的圖案數(shù)據(jù)，例如作為二維表示的位標(biāo)志數(shù)據(jù)，利用掃描儀等預(yù)先保存在圖案記憶單元403中。另外，可以對CAD數(shù)據(jù)(計(jì)算機(jī)的圖形設(shè)計(jì)數(shù)據(jù))等進(jìn)行變換。圖案記憶單元403也可存儲(chǔ)關(guān)于描繪的圖案形成信息，這一信息通過存儲(chǔ)器404可以提供給存儲(chǔ)器控制器405。對于如上所述的由描繪點(diǎn)坐標(biāo)生成單元401提供的一系列的極坐標(biāo)地址(ri，θi)，通過與其對應(yīng)的X-Y坐標(biāo)地址(xi，yi)的方式，描繪數(shù)據(jù)生成單元402從圖案記憶單元403讀取應(yīng)進(jìn)行描繪的圖案象素?cái)?shù)據(jù)，并存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器404中，例如一個(gè)軌道的象素?cái)?shù)據(jù)可以存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器404。
存儲(chǔ)器404如圖3所示，包括存儲(chǔ)單元A和存儲(chǔ)單元B兩個(gè)部分，當(dāng)一個(gè)部分進(jìn)行讀取或?qū)懭霑r(shí)，另一個(gè)部分可以寫入或讀取。存儲(chǔ)單元A，分配存儲(chǔ)器地址
～[SizeBank-1]的部分；存儲(chǔ)單元B分配存儲(chǔ)器地址[SizeBank]～[2×SizeBank]的部分。存儲(chǔ)器控制器405在讀取存儲(chǔ)單元A的地址及地址[adrCrrnt]的數(shù)據(jù)D[adrCrrnt]時(shí)，存儲(chǔ)單元B的數(shù)據(jù)更新，因此，在讀取一個(gè)軌道象素?cái)?shù)據(jù)群時(shí)，下一個(gè)軌道的象素群可以寫入，并可進(jìn)行先入先出(FIFO)操作。
存儲(chǔ)器控制器405存儲(chǔ)器404逐一讀取各軌道的象素?cái)?shù)據(jù)后，提供給數(shù)/模轉(zhuǎn)換器406，得到聲光調(diào)制器17的調(diào)制輸入，按照象素?cái)?shù)據(jù)設(shè)定聲光調(diào)制器17的透過率，由此用象素?cái)?shù)據(jù)對光束進(jìn)行調(diào)制。
存儲(chǔ)器控制器405從存儲(chǔ)器404一方的存儲(chǔ)單元讀取一個(gè)軌道的象素?cái)?shù)據(jù)完成后，從另外的存儲(chǔ)單元讀取下一個(gè)軌道的象素?cái)?shù)據(jù)，與此同時(shí)，將數(shù)據(jù)傳送請求信號(hào)發(fā)給描繪點(diǎn)坐標(biāo)生成單元401，接著輸出下一個(gè)軌道象素的地址。反復(fù)進(jìn)行此操作，描繪點(diǎn)坐標(biāo)生成單元401生成從第1軌道的象素?cái)?shù)據(jù)地址到最后軌道的象素?cái)?shù)據(jù)地址，以及讀取基板上應(yīng)描繪的圖案區(qū)域的象素地址。提供象素?cái)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)器控制器405和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器406與振蕩器407輸出的時(shí)鐘信號(hào)同步，而振蕩器407輸出的時(shí)鐘，也可使用于主軸電動(dòng)機(jī)35、進(jìn)給電動(dòng)機(jī)33的轉(zhuǎn)動(dòng)控制，轉(zhuǎn)臺(tái)31的轉(zhuǎn)動(dòng)、滑塊的徑向移動(dòng)與象素?cái)?shù)據(jù)的傳輸同步進(jìn)行。因此，轉(zhuǎn)臺(tái)31和滑塊34的轉(zhuǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)的各次進(jìn)給33與數(shù)據(jù)的傳輸同步進(jìn)行，利用r-θ坐標(biāo)的轉(zhuǎn)動(dòng)掃描，進(jìn)行圖案的描繪。
本發(fā)明的實(shí)施例中，為了減少在上述的描繪點(diǎn)坐標(biāo)生成、描繪數(shù)據(jù)生成中的坐標(biāo)變換等的運(yùn)算處理量。測試圖案發(fā)生器40還包括反復(fù)利用記錄在存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)及在非描繪區(qū)域生成零數(shù)據(jù)等功能。
圖4示出了一個(gè)在基板32上描繪圖案的實(shí)施例。其圖案由圓形基板32的中心上側(cè)右半部分區(qū)域的描繪圖案1；該基板上側(cè)的左半部分區(qū)域的描繪圖案2；以及基板下側(cè)區(qū)域的非描繪區(qū)域構(gòu)成。描繪圖案1和2是對于基板的中心線的對稱圖形。在圖示的實(shí)施例中，描繪圖案1和2的四方形中標(biāo)有箭頭，另外，如圖4所示，描繪圖案1形成的掃描軌跡為軌跡1，描繪圖案2形成的掃描軌跡為軌跡2，對非描繪區(qū)域進(jìn)行掃描的軌跡為軌跡3。
對這種圖案進(jìn)行描繪的測試圖案發(fā)生器40的操作做一說明。如前所述，存儲(chǔ)器404包括存儲(chǔ)單元A和存儲(chǔ)單元B兩個(gè)單元。各存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)容量(尺寸)是SizeBank，其存儲(chǔ)容量確保了軌跡1對圖案1描繪時(shí)所需容量的更大容量。地址[adrCrrnt]的數(shù)據(jù)用D[adrCrrnt]表示。
如圖5所示，該測試圖案發(fā)生器40進(jìn)行將描繪區(qū)域分成尺寸相同的扇區(qū)區(qū)域的處理。在實(shí)施例中，一個(gè)圓周的掃描軌跡(一個(gè)軌道)分為24個(gè)扇區(qū)。扇區(qū)數(shù)根據(jù)描繪圖案適當(dāng)選定。一個(gè)或多個(gè)連續(xù)的扇區(qū)構(gòu)成一簇。如圖所示，作為簇+(扇區(qū)0～5)，簇-(扇區(qū)6～11)，虛擬簇(扇區(qū)12～23)，按照描繪圖案1、描繪圖案2、非描繪區(qū)域分?jǐn)偢鱾€(gè)扇區(qū)。簇+對應(yīng)描繪圖案1，存儲(chǔ)器地址按順時(shí)針方向掃描，由此在基板上對基本的象素進(jìn)行描繪。簇-按照描繪圖案2，存儲(chǔ)器地址按逆時(shí)針方向掃描，由此在基板上對基本象素用相反排列進(jìn)行描繪。簇+及簇-的扇區(qū)數(shù)是相同的，非描繪區(qū)域地址不變，生成虛擬(零)數(shù)據(jù)。
對此時(shí)的存儲(chǔ)器控制器405的處理參照流程圖進(jìn)行說明。圖6是對存儲(chǔ)器控制器405的主程序進(jìn)行說明的流程圖。圖7是數(shù)據(jù)輸出子程序的流程圖。圖8是對扇區(qū)以外的點(diǎn)(象素)處理的子程序進(jìn)行說明的流程圖。圖9是對軌道最終點(diǎn)處理的子程序進(jìn)行說明的流程圖。圖10是對簇最終點(diǎn)處理的子程序進(jìn)行說明的流程圖。圖11是對簇以外的最終點(diǎn)處理的子程序進(jìn)行說明的流程圖。
各流程圖中所用的算符、變量、常量定義如下。其變量等隨著對裝置操作狀態(tài)進(jìn)行模擬的計(jì)算機(jī)結(jié)果隨時(shí)被更新。
<＝從右向左賦值++增加--減少
＝？比較cntDot Sect表示扇區(qū)內(nèi)(一個(gè)軌道內(nèi))對第幾個(gè)點(diǎn)進(jìn)行處理的變量。
cntSect_Rev表示在軌道內(nèi)對第幾個(gè)扇區(qū)進(jìn)行處理的變量。
cntSect_Clst表示在簇內(nèi)對第幾個(gè)扇區(qū)進(jìn)行處理的變量。
cntTrack表示在描繪區(qū)域內(nèi)對第幾個(gè)軌道進(jìn)行處理的變量。
adrCrrnt用于存儲(chǔ)器控制器在存儲(chǔ)器中進(jìn)行存儲(chǔ)時(shí)的地址。
NDot_Clst構(gòu)成一個(gè)軌道的一個(gè)扇區(qū)的點(diǎn)數(shù)。
NSect_Rev構(gòu)成一個(gè)軌道的扇區(qū)數(shù)。本實(shí)施例中是24。
NSect_Clst構(gòu)成一個(gè)簇的扇區(qū)數(shù)。本實(shí)施例中是6。
adrFrnt對應(yīng)于下一個(gè)簇+的最前列點(diǎn)的地址。
變量adrCrrnt用2×SizeBank尺寸循環(huán)進(jìn)行，即，adrCrrnt＝2SizeBank-1時(shí)，如果adrCrrnt增加，則adrCrrnt＝0。相反，adrCrrnt＝0時(shí)，如果adrCrrnt減少，則adrCrrnt＝2SizeBank-1。
如圖6所示，一旦描繪指令開始存儲(chǔ)器控制器405就進(jìn)行初始化，即，變量cntDot_Sect、cntSelect_Rev、cntSect_Clst、cntTrack、adrCrrnt分別設(shè)定為0。簇+被選擇為描繪區(qū)域，在描繪區(qū)域設(shè)定適合的標(biāo)志(S12)。
接著，判斷描繪中的軌道號(hào)是否變?yōu)槊枥L結(jié)束的軌道號(hào)、要根據(jù)變量cntTrack的值是否已變?yōu)楸硎久枥L軌道結(jié)束的結(jié)束值NTrack(S14)來判斷，描繪軌道結(jié)束時(shí)為(S14；Yes)，結(jié)束描繪處理為(S16)。
在初始狀態(tài)，由于最終描繪軌道尚未完成(S14；No)，所以，在存儲(chǔ)器404中存儲(chǔ)的象素?cái)?shù)據(jù)被輸出(S18)。數(shù)據(jù)輸出如圖7所示，判斷目前描繪點(diǎn)的區(qū)域是否是虛擬區(qū)域(S182)，是虛擬區(qū)域時(shí)(S182；Yes)，輸出“0”數(shù)據(jù)(S184)。另外，不是虛擬區(qū)域時(shí)(S182；No)，輸出數(shù)據(jù)D[adrCrnrt](S186)。
目前的扇區(qū)處理點(diǎn)號(hào)是否是該扇區(qū)的最終點(diǎn)號(hào)，通過變量cntDot_Sect是否與NDot_Clst-1相等來判斷。由于變量是從0開始，所以最終點(diǎn)號(hào)為NDot_Clst-1(S20)。另外不到扇區(qū)最終點(diǎn)時(shí)(S20；No)扇區(qū)的讀取點(diǎn)號(hào)增加“1”(S22)，進(jìn)行扇區(qū)最終點(diǎn)以外的處理(S24)。
扇區(qū)最終點(diǎn)以外的處理如圖8所示，判斷目前的描繪區(qū)域是虛擬區(qū)域、簇+區(qū)域、簇-區(qū)域中的哪一種(S242)。是虛擬區(qū)域時(shí)，子程序結(jié)束后回到S14步驟；是簇+區(qū)域時(shí)，存儲(chǔ)器404中存取的地址增加“1”(S244)，回到S14步驟；是簇-區(qū)域時(shí)，存儲(chǔ)器404中存取的地址減去“1”(S246)，回到S14步驟，按這樣的處理順序反復(fù)進(jìn)行。
扇區(qū)的處理點(diǎn)號(hào)是該扇區(qū)的最終點(diǎn)號(hào)時(shí)(S20；Yes)，與描繪點(diǎn)下一個(gè)扇區(qū)的移動(dòng)相對應(yīng)，表示扇區(qū)點(diǎn)號(hào)的變量cntDot_Sect設(shè)定(復(fù)位)為0(S20)。
接著，扇區(qū)號(hào)是否是軌道最后的扇區(qū)號(hào)，在變量cntSelect_Rev與變量NSect_Rev-1比較后進(jìn)行判斷(S28)。并且，不是最后的扇區(qū)時(shí)(S28；No)要增加變量cntSect_Rev，扇區(qū)號(hào)增加“1”(S30)。
判斷目前的描繪點(diǎn)區(qū)域是否是虛擬區(qū)域(S32)。如果是虛擬區(qū)域時(shí)(S32；Yes)，如下所述，由于輸出的數(shù)據(jù)為“0”，不從存儲(chǔ)器404中讀取，所以回到S14步驟，按這樣的處理順序反復(fù)進(jìn)行。
如果不是虛擬區(qū)域時(shí)(S32；No)，目前描繪點(diǎn)的扇區(qū)是否是該扇區(qū)內(nèi)的最后扇區(qū)，通過變量cntSect_Clst與變量NSect_Clst-1比較后判斷(S40)。不是最后的扇區(qū)時(shí)(S40；No)，形成扇區(qū)的最終點(diǎn)(S20；Yes)，所以將變量cntSect_Clst增加“1”(S42)，進(jìn)行簇最終點(diǎn)以外的處理(S44)。
該簇最終點(diǎn)以外的處理如圖9所示，判斷目前的描繪區(qū)域是簇+區(qū)域、簇-區(qū)域中的哪一種(S442)。當(dāng)在簇+區(qū)域時(shí)，存儲(chǔ)器404中存取的地址增加“1”(S444)，回到S14步驟。當(dāng)在簇-區(qū)域時(shí)，存儲(chǔ)器404中存取的地址減去“1”(S446)，回到S14步驟。按這樣的處理順序反復(fù)進(jìn)行。
接著，目前的描繪點(diǎn)扇區(qū)是該簇內(nèi)的最后扇區(qū)時(shí)(S40；Yes)，變量cntSect_Clst設(shè)定為“0”后，將計(jì)數(shù)復(fù)位(S42)，進(jìn)行簇的最終點(diǎn)處理(S44)。
簇的最終處理如圖10所示，判斷目前的描繪區(qū)域是簇+區(qū)域還是簇-區(qū)域(S442)。是簇+區(qū)域時(shí)，作為下一個(gè)簇最前列點(diǎn)的地址AdrFrnt，在目前存儲(chǔ)器404中存取的地址adrCrrnt上增加“1”(S484)，區(qū)域標(biāo)志設(shè)定為簇-(S486)，回到S14步驟。目前的描繪區(qū)域是簇-時(shí)將變量adrCrrnt設(shè)定為變量adrFrnt(S448)，區(qū)域標(biāo)志設(shè)定虛擬(S490)，回到S14步驟。按這樣的處理順序反復(fù)進(jìn)行。
接著，軌道是最后扇區(qū)時(shí)(S28；Yes)，變量cntSect_Rev設(shè)定為“0”，扇區(qū)號(hào)復(fù)位(S50)，變量cntTrack增加“1”，將處理軌道設(shè)定為下一個(gè)軌道(S52)，進(jìn)行軌道的最后點(diǎn)處理(S54)。
軌道的最終點(diǎn)處理如圖11所示，判斷描繪區(qū)域是虛擬區(qū)域、簇+區(qū)域、簇-區(qū)域中的哪一種(S542)。是虛擬區(qū)域時(shí)，區(qū)域標(biāo)志設(shè)定為簇+(S548)，回到S14步驟。按這樣的處理順序反復(fù)進(jìn)行。
目前的描繪區(qū)域是簇+區(qū)域時(shí)，變量adrCrrnt上增加“1”，增加存儲(chǔ)器存取的地址(S544)，區(qū)域標(biāo)志設(shè)定為簇+(S548)，回到S14步驟。按這樣的處理順序反復(fù)進(jìn)行。
目前的描繪區(qū)域是簇-區(qū)域時(shí)，將變量adrCrrnt設(shè)定為變量adrFrnt(S546)，區(qū)域標(biāo)志設(shè)定為簇+(S548)，回到S14步驟。按這樣的處理順序反復(fù)進(jìn)行。
從S14步驟按上述順序反復(fù)進(jìn)行后，進(jìn)行存儲(chǔ)器404的地址指定，反復(fù)讀取數(shù)據(jù)。
如上所述，存儲(chǔ)器控制器405進(jìn)行存儲(chǔ)器404的地址指定，讀取點(diǎn)(象素)數(shù)據(jù)，進(jìn)行圖案描繪。
圖12是對存儲(chǔ)器控制器405的生成數(shù)據(jù)傳送請求信號(hào)進(jìn)行說明的流程圖。如上所述，存儲(chǔ)器控制器405，如果將存儲(chǔ)器404存儲(chǔ)單元A的數(shù)據(jù)讀完，則數(shù)據(jù)傳送請求信號(hào)傳輸給描繪點(diǎn)坐標(biāo)生成單元401。這一程序中，描繪點(diǎn)坐標(biāo)生成單元401生成SizeBank坐標(biāo)，描繪數(shù)據(jù)生成單元402將各描繪點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸給存儲(chǔ)單元A。存儲(chǔ)單元B的數(shù)據(jù)讀完后，也按同樣的方法進(jìn)行處理。
數(shù)據(jù)傳輸請求處理，首先，數(shù)據(jù)傳輸請求標(biāo)志bankReq設(shè)定為“0”，進(jìn)行復(fù)位(S62)。接著，判斷目前的讀取位置是所定位置，即，判斷軌道內(nèi)的扇區(qū)是0號(hào)，扇區(qū)內(nèi)的點(diǎn)號(hào)也是0號(hào)的軌道最前列扇區(qū)的最前列的位置，要根據(jù)變量cntSect_Rev是否是“0”，并且變量cntDot_Sect是否也是“0”來判斷(S64)。
在軌道扇區(qū)是最前列位置時(shí)(S64；Yes)，存儲(chǔ)器控制器405利用后面所述的變量crossBorder的值判斷存儲(chǔ)器404的A或B的最終地址是否進(jìn)行過存取(S66)。變量crossBorder的值不是“1”，并且最終地址也未經(jīng)過存取時(shí)(S66；No)，不發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸請求，然后回到S64步驟，進(jìn)行反復(fù)處理。最終的地址發(fā)生過存取時(shí)(S66；Yes)，數(shù)據(jù)傳輸請求標(biāo)志bankReq設(shè)定為1，將數(shù)據(jù)傳送請求信號(hào)傳輸?shù)矫枥L點(diǎn)坐標(biāo)生成單元401(S68)，然后回到S64步驟，進(jìn)行反復(fù)處理。
一方面，目前的讀取位置不是軌道扇區(qū)最前列位置時(shí)(S64；No)，判斷是否發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸請求，通過變量bankReq是否是“1”來判斷(S70)。不發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸請求時(shí)(S70；No)，回到S64步驟，進(jìn)行反復(fù)處理。數(shù)據(jù)傳輸請求發(fā)生時(shí)(S70；Yes)，變量bankReq設(shè)定為“0”，變量bankReq復(fù)位(S72)，回到S64步驟。變量bankReq復(fù)位后，數(shù)據(jù)傳輸請求消失(S62)。處理步驟S64～S72的每一個(gè)循環(huán)與振蕩器407的時(shí)鐘同步進(jìn)行，數(shù)據(jù)傳送請求信號(hào)bankReq為了防止存儲(chǔ)器上所需的數(shù)據(jù)被覆蓋，可與轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)傳輸，描繪數(shù)據(jù)的再利用在一周內(nèi)可反復(fù)進(jìn)行。
圖13是對存儲(chǔ)單元轉(zhuǎn)換的檢測變量crossBorder進(jìn)行說明的流程圖。當(dāng)該存儲(chǔ)器控制器405訪問存儲(chǔ)單元A和B的最終地址時(shí)，變量crossBorder變?yōu)椤?”，在變量bankReq信號(hào)輸出后，變量crossBorder變?yōu)椤?”。
首先，對于存儲(chǔ)單元轉(zhuǎn)換的檢測處理，存儲(chǔ)器控制器將變量crossBorder復(fù)位(S82)。判斷目前存儲(chǔ)器404讀取的地址是否是存儲(chǔ)單元A最大的地址，或者是否是存儲(chǔ)單元B的最大的地址，要通過表示讀取地址的變量adrCrrnt的值是否與SizeBank-1或者2SizeBank-1相等來判斷(S84)。存儲(chǔ)器404讀取的地址是A或B單元的最終地址時(shí)(S84；Yes)，一個(gè)單元讀取結(jié)束，或者存儲(chǔ)單元邊界讀取的位置所表示的變量crossBorder設(shè)定為1(S86)，回到S84步驟，進(jìn)行反復(fù)處理。
存儲(chǔ)器404讀取的地址不是A或B單元的最終地址時(shí)(S84；No)，通過變量bankReq是否是“1”來判斷是否發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸請求(S88)。不發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸請求時(shí)(S88；No)，回到S84步驟，進(jìn)行反復(fù)處理。發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸請求時(shí)(S88；Yes)，該變量crossBorder設(shè)定為“0”，該變量crossBorder被復(fù)位(S90)，回到S84步驟。變量crossBorder復(fù)位后單元轉(zhuǎn)換信號(hào)消失(S82)。處理步驟S84～S90每一個(gè)循環(huán)都與振蕩器407的時(shí)鐘同步。這樣，變量crossBorder如果通過讀取單元邊界的地址，則為“1”，變量bankReq變?yōu)椤?”，如果發(fā)生數(shù)據(jù)傳送請求信號(hào)則復(fù)位到“0”。
根據(jù)這一系列操作的反復(fù)進(jìn)行，生成的描繪點(diǎn)數(shù)據(jù)的處理比以往減半，可以進(jìn)行高速描繪。
圖14是另一實(shí)施例的說明圖。這一實(shí)施例使用“J”狀箭頭的一個(gè)圖案數(shù)據(jù)，對4個(gè)圖案進(jìn)行描繪。先形成一個(gè)軌道的軌跡，對相互等長的軌跡1，2，3和4用同樣的描繪數(shù)據(jù)進(jìn)行描繪，形成四個(gè)圖案。
圖15表示這種狀況下簇的分布，描繪區(qū)域分為24個(gè)扇區(qū)。扇區(qū)0～5為簇0+；扇區(qū)6～11為簇1+；扇區(qū)12～17為簇2+；扇區(qū)18～23為簇3+。在這里，簇的“+”表示在增加(順時(shí)針)的方向讀取指定的地址。
這一實(shí)施例對圖6所示的處理的子程序內(nèi)容可以有如圖16～圖20所示的各種變化。
即，如圖16所示，扇區(qū)的最終點(diǎn)以外的處理(S24)，存儲(chǔ)器控制器405在存儲(chǔ)器404上存取的地址增加“1”(S244)，然后回到S14步驟。另外，如圖17所示，軌道的最終點(diǎn)處理(S54)，存儲(chǔ)器控制器405在存儲(chǔ)器404上存取的地址增加“1”(S544)。接著，在表示簇最前列點(diǎn)的存儲(chǔ)器地址的變量adrBack上設(shè)定目前地址的adrCrrnt值(S545)，然后回到S14步驟。簇最終點(diǎn)的處理(S48)，如圖18所示，存儲(chǔ)器控制器405將存儲(chǔ)器404上存取的地址設(shè)定為adrBack，增加“1”(S244)后，回到S14步驟。簇最終點(diǎn)以外的處理(S44)，如圖19所示，存儲(chǔ)器控制器405將存儲(chǔ)器404上存取的地址增加“1”(S244)，然后回到S14步驟。
在第二實(shí)施例中，描繪點(diǎn)坐標(biāo)生成單元401、描繪數(shù)據(jù)生成單元402與生成全部的描繪點(diǎn)數(shù)據(jù)狀況相比，由于使用4次相同的數(shù)據(jù)，所以數(shù)據(jù)處理量變?yōu)榇蠹s1/4。
由此看來，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在所定的軌道區(qū)域內(nèi)，由于反復(fù)使用構(gòu)成基本圖案的數(shù)據(jù)或者使用虛擬數(shù)據(jù)，對全部的圖案進(jìn)行描繪，所以，與全部圖案數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)變換時(shí)相比，數(shù)據(jù)變換中所需的運(yùn)算的負(fù)擔(dān)就會(huì)減少。
綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的圖案描繪裝置，由于反復(fù)使用在R-θ坐標(biāo)系上變換的數(shù)據(jù)對圖案進(jìn)行描繪，所以，數(shù)據(jù)變換的運(yùn)算處理量就減少，可以更高速地進(jìn)行描繪，并且也可以提高清晰度。
盡管本發(fā)明已經(jīng)參照附圖和優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了說明，但是，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。本發(fā)明的各種更改，變化，和等同物由所附的權(quán)利要求書的內(nèi)容涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種用于在基板上形成按照同心圓狀排列的多個(gè)軌道，并從而進(jìn)行二維圖案描繪的圖案描繪裝置，其特征在于，所述裝置包括圖案發(fā)生裝置，用于在一個(gè)軌道上至少取兩點(diǎn)，以此為每個(gè)軌道的基本象素對軌道進(jìn)行正向或反向的反復(fù)排列描繪，或者按照同樣的方式在連續(xù)的多個(gè)軌道上反復(fù)進(jìn)行描繪，從而生成由象素?cái)?shù)據(jù)形成的所述二維圖案；用于調(diào)制描繪光束的調(diào)制裝置，所述描繪光束利用所述的象素?cái)?shù)據(jù)在所述基板上進(jìn)行掃描；以及光束位置設(shè)定裝置，在所述象素?cái)?shù)據(jù)生成的同時(shí)，對描繪光束在基板上的掃描位置進(jìn)行設(shè)定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖案描繪裝置，其中，所述基板包括在其上沿圓周方向劃分的多個(gè)扇區(qū)區(qū)域，由一個(gè)或連續(xù)的多個(gè)所述扇區(qū)區(qū)域組合成的簇區(qū)域，以及所述多個(gè)簇區(qū)域；以及所述圖案發(fā)生裝置是用描繪光束在所述簇區(qū)域的軌道上對基本象素進(jìn)行掃描時(shí)輸出的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖案描繪裝置，其中，所述圖案發(fā)生裝置將不形成圖案的虛擬象素排列在所述基本象素之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖案描繪裝置，其中，所述圖案發(fā)生裝置將不形成圖案的虛擬象素排列在所述簇區(qū)域以外的扇區(qū)區(qū)域的軌道上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖案描繪裝置，其中，所述軌道是利用所述象素?cái)?shù)據(jù)調(diào)制的描繪光束對所述基板進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)掃描后得到的軌跡。
6.一種在基板上對按照同心圓狀排列的多個(gè)軌道進(jìn)行二維圖案描繪的圖案描繪體制造方法，其特征在于，所述方法包括在一個(gè)軌道上至少取兩點(diǎn)，以此為每個(gè)軌道的基本象素對軌道進(jìn)行正向或反向的反復(fù)排列描繪形成，或者按照同樣的方式在連續(xù)的多個(gè)軌道上反復(fù)進(jìn)行描繪，形成所述二維圖案。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖案描繪體制造方法，包括如下步驟將所述基板劃分為多個(gè)沿圓周方向劃分的扇區(qū)區(qū)域，一個(gè)簇區(qū)域包括一個(gè)或多個(gè)連續(xù)的所述扇區(qū)區(qū)域；在所述基板上包括多個(gè)所述簇區(qū)域；以及在所述簇區(qū)域的軌道上排列所述基本象素。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖案描繪體制造方法，其中，在所述簇區(qū)域以外的扇區(qū)區(qū)域的軌道上排列不形成圖案的虛擬象素。
全文摘要
本發(fā)明涉及提供減少CPU運(yùn)算處理負(fù)擔(dān)的圖案描繪裝置。在基板(32)上對按照同心圓狀排列的多個(gè)軌道進(jìn)行二維圖案描繪的圖案描繪裝置，包括在一個(gè)軌道上至少取兩點(diǎn)，以此為每個(gè)軌道的基本象素(軌跡1、軌跡2)對軌道進(jìn)行正向或反向的反復(fù)排列描繪，或者按照同樣的方式在連續(xù)的多個(gè)軌道上反復(fù)進(jìn)行描繪，從而構(gòu)成所需的圖案。
文檔編號(hào)H01L21/02GK1397842SQ02126238
公開日2003年2月19日 申請日期2002年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月17日
發(fā)明者長坂公夫, 宮前章, 藤井永一 申請人:精工愛普生株式會(huì)社