CN107807497B - 一种面板版图设计中的曝光模拟方法 - Google Patents

Abstract

一种面板版图设计中的曝光模拟方法，包括以下步骤：抽象表示掩模板的曝光过程；得到掩模板与曝光区的匹配关系；根据掩模板及其相应的曝光区，计算最终的曝光模拟结果。本发明的面板版图设计中的曝光模拟方法，可以自动计算曝光模拟的结果，将工程师从人工模拟曝光过程中解放出来，具有快速、准确的优点，工程师可以根据曝光模拟结果，检查设计，迭代设计、检查，在前期减少错误。

Description

一种面板版图设计中的曝光模拟方法

技术领域

本发明涉及面板设计技术领域，特别是涉及一种面板版图设计中的曝光模 拟方法。

背景技术

在面板版图设计中，需要对版图进行模拟曝光以进行检查，称作曝光模拟。 如果结果不符合工程师预期，那么需要调整版图内容或者掩模板的放置位置以 及掩模板相应的曝光区域，以在前期排除部分错误。

在实际的曝光过程中，会先后放置并曝光多块掩模板，如图1所示，曝光 结果不受曝光顺序的影响。图1中左侧图形为曝光第一个掩模板的示意图，掩 模板上方为光源，掩模板下方玻璃板上显示出曝光后的结果；右侧图形为曝光 第二个掩模板的示意图，虚线表示第一个掩模板的位置，此时该掩模板已经不 存在，下方玻璃板上显示出这两个掩模板曝光后的结果。

曝光中重复曝光区中的图形会发生变化，最后要确保的即是这部分区域的 图形正确。然而，人工模拟曝光过程耗时较多，且容易出错。

有关本发明的基本概念，如下所示：

(1)版图：真实电路物理情况的平面几何形状描述，由多个图层组成。

(2)掩模板：版图上的每一个图层都对应了一块掩模板。

(3)玻璃板：其上覆盖有光敏保护材料，利用光敏保护材料，能够对区域 选择加工，将曝光部分保留或去除。

(4)曝光区：曝光过程中的每一块掩模板都对应一个曝光区域，一般为矩 形。

(5)重复曝光区：各掩模板的曝光区与其他掩模板的曝光区重复的部分。

(6)非重复曝光区：各掩模板的曝光区不与其他掩模板的曝光区有重复的 部分。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种面板版图设计 中的曝光模拟方法，以自动计算曝光模拟的结果，根据该模拟结果工程师可以 在前期发现设计中的问题并做出修改，发现曝光过程中的错误，并在设计阶段 予以修正。

为实现上述目的，本发明提供的面板版图设计中的曝光模拟方法，包括以 下步骤：

(1)抽象表示掩模板的曝光过程；

(2)得到掩模板与曝光区的匹配关系；

(3)根据掩模板及其相应的曝光区，计算最终的曝光模拟结果。

进一步地，步骤(1)进一步包括：将各掩模板的图形分别装到一个单元中， 将多个所述单元放置在一个表示玻璃板的矩形上，并在所述玻璃板的矩形上画 出表示曝光区的矩形。

进一步地，步骤(3)进一步包括：

计算重复曝光区的曝光模拟结果；

将重复曝光区的曝光模拟结果与非重复曝光区的曝光模拟结果进行合并， 得到最终的曝光模拟结果。

进一步地，所述计算出重复曝光区的曝光模拟结果的步骤，采用以下公式 计算出重复曝光区的曝光模拟结果：

其中，K：掩模板的数量；R′_k：掩模板k相应的曝 光区位于重复曝光区的部分；M′_k：掩模板k位于重复曝光区的部分；M″：重复 曝光区的曝光模拟结果。

进一步地，所述计算出重复曝光区的曝光模拟结果的步骤，采用以下公式 计算出重复曝光区的曝光模拟结果：

其中，K：掩模板的数量；R′_k：掩模板k相应的曝 光区位于重复曝光区的部分；M′_k：掩模板k位于重复曝光区的部分；M″重复曝 光区的曝光模拟结果。

进一步地，所述将重复曝光区的曝光模拟结果与非重复曝光区的曝光模拟 结果进行合并，得到最终的曝光模拟结果的步骤，采用以下公式：

其中，S：最终曝光结果；K：掩模板的数量；

掩模板k位于非重复曝光 区的部分；M″：重复曝光区的曝光模拟结果。

更进一步地，所述步骤(3)是根据式

计算得到最终的 曝光模拟结果，K：掩模板的数量；M_k：掩模板k；R_k：M_k相应的曝光区；S： 最终曝光结果。

本发明提供的这3种曝光模拟结果计算方法可以处理复杂的掩模板及掩模 板与曝光区的大小、位置关系，包括(1)不限制曝光区的重复次数；(2)不 限制各掩模板的图形；(3)不限制各掩模板的位置关系；(4)不限制各曝光 区大小；(5)不限制掩模板与其曝光区的位置关系。虽然具有实际意义的曝光 必然对掩模板和曝光区的大小和位置有约束，本发明不对此做假设，此处提供 的3种计算方法适用的场景是现实中会出现的情形的超集。

为了解决人工模拟曝光过程中耗时长、易出错的问题，本发明提出了一种 方法可以自动计算曝光模拟结果，工程师可据此在前期发现设计中的问题，做 出修改，再次模拟曝光，加快设计流程。

本发明提供了一种实际曝光过程的抽象表示，可以根据这一表示自动计算 曝光模拟结果，具有不限制曝光区的重复次数、不限制掩模板和其曝光区的大 小、位置关系的优点。本发明将工程师从人工模拟曝光过程中解放出来，具有 快速、准确的优点，工程师可以根据曝光模拟结果，检查设计，迭代设计、检 查，在前期减少错误。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明 书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本 发明的实施例一起，用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为掩模板的实际的曝光过程的示意图；

图2为根据本发明的面板版图设计中的曝光模拟方法流程图；

图3为根据本发明的面板版图设计中的曝光模拟方法的图1的曝光过程的 示意图；

图4为根据本发明的面板版图设计中的曝光模拟方法的实施方式中的具有 图形的掩模板；

图5为根据本发明的面板版图设计中的曝光模拟方法的实施方式中的曝光 过程的示意图；

图6为根据本发明的面板版图设计中的曝光模拟方法的实施方式中的图6的分解的示意图；

图7为根据本发明的面板版图设计中的曝光模拟方法的实施方式中的掩模 板1的重复曝光区、位于重复曝光区的图形和位于非重复曝光区的图形的示意 图；

图8为根据本发明的面板版图设计中的曝光模拟方法的实施方式中的各掩 模板位于重复曝光区的曝光模拟结果的示意图；

图9为根据本发明的面板版图设计中的曝光模拟方法的实施方式中的最终 的曝光模拟结果的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的 优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图2为根据本发明的面板版图设计中的曝光模拟方法流程图，下面将参考 图2，对本发明的面板版图设计中的曝光模拟方法进行详细描述。

在步骤101，获取表达各掩模板的位置和其对应的曝光区的文件，抽象表示 掩模板的曝光过程。

在模拟曝光过程中，需要一种方式来表达各掩模板及其曝光区等信息。本发明 将各掩模板的图形分别装到一个单元中，将这些单元放置在一个表示玻璃板的矩形 上，并在该矩形上画出表示曝光区的矩形。如图3所示，其中L₁表示整个玻璃板，L₂表示两个掩模板，L₃表示两个掩模板对应的曝光区。

在步骤102，匹配掩模板与曝光区。

在工程师给定图3表示后，本发明从中提取出掩模板和曝光区的匹配关系。匹 配规则不一而足，比如可以根据坐标和掩模板，与曝光区的重叠面积匹配。

在步骤103，计算最终的曝光模拟结果。

在提取出掩模板和曝光区的匹配关系后，执行步骤103，计算曝光模拟的结果。 根据曝光的概念，对于曝光区中玻璃板上的材料，位于掩模板上面的图形下方的部 分会得到保留，其他部分会被去除。为了方便表述，在没有歧义的情况下，以下提 到保留掩模板上的图形时，指的是保留玻璃板上位于掩模板中图形正下方的部分， 去除图形与此相同。由曝光的概念，一个掩模板的位于重复曝光区的图形，其暴露 于其他掩模板的曝光区的部分将被去除，其余部分得到保留。根据这一观察，可以 计算出在曝光完所有掩模板后，对于任意一个掩模板其位于重复曝光区的部分得到 的图形，连同该掩模板位于非重复曝光区部分的图形，就得到了该掩模板在曝光以 后的结果。把所有掩模板的曝光结果合并起来就是最终的曝光模拟结果。为了便于 表达，约定以下符号：

K：掩模板的数量；

M_k：掩模板k；

R_k：M_k相应的曝光区；

R′_k：R_k位于重复曝光区的部分；

M′_k：M_k位于重复曝光区的部分，其中

M_k位于非重复曝光区的部分；

M′_k′：M′_k曝光以后的结果；

M″：所有M″_k的并集；

S：最终的曝光模拟结果；

+：作用于两个集合时，表示两个集合的并集；

-：作用于两个集合时，表示两个集合的差集。

根据上述分析，步骤103可分为以下三步：

a)计算各掩模板的重复曝光区和位于重复曝光区内的图形R′_k、M′_k，以及位于 非重复曝光区的图形

其中k∈[1,K]；

b)对于各掩模板，计算其位于重复曝光区内的图形经过曝光以后的结果，

其中k∈[1,K]，

所以

c)将各掩模板位于重复曝光区内的曝光结果与位于非重复曝光区内的图形合 并起来，就得到最终的结果

对于步骤b)，还有另一种表达方式，

其解释为在曝光数个掩模板的过程中，重复曝光区下面的玻璃板材料，其没有 被掩模板上的图形遮挡的部分会有光线透过，从而使得图形消失，其余部分会有图 形留下。

同样的道理，可以不区分重复曝光区与否，而是整体计算，步骤103可以表示 为

其解释为在曝光数个掩模板的过程中，曝光区下面的玻璃板材料，其没有被掩 模板上的图形遮挡的部分会有光线透过，从而使得图形消失，其余部分会有图形留 下。

以上共列出了3种计算曝光模拟结果的方法。总结如下：

方法一：

a)计算各掩模板的重复曝光区和位于重复曝光区内的图形R′_k、M′_k，以及位于 非重复曝光区的图形

其中k∈[1,K]；

b)对于各掩模板，根据

计算其位于重复曝光区内的图形经过曝光以后的结果；

c)将各掩模板位于重复曝光区内的曝光结果与位于非重复曝光区内的图形合 并起来，得到最终的曝光模拟结果

方法二：

a)计算各掩模板的重复曝光区和位于重复曝光区内的图形R′_k、M′_k，以及位于 非重复曝光区的图形

其中k∈[1,K]；

b)对于各掩模板，根据

计算其位于重复曝光区内的图形经过曝光以后的结果；

c)将各掩模板位于重复曝光区内的曝光结果与位于非重复曝光区内的图形合 并起来，得到最终的曝光模拟结果

方法三：

根据

计算得到最终的曝光模拟结果。

下面结合具体的实施方式，详细的阐述本发明的面板版图设计中的曝光模 拟方法的应用过程。

(1)抽象表示掩模板的曝光过程

图4示出了一个具有图形的掩模板，图4中4个矩形表示掩模板中的图形。

图5示出了图4所示掩模板的曝光过程示意图。图5中包括2行2列共4个掩 模板，其中矩形表示曝光区。此处各掩模板内容相同，以下图示中省略表示玻璃板 的矩形。

为了便于理解，图6示出了图4的曝光过程的分解示意图。图6在本发明中并 不存在，此处单纯是为了说明图5的构成。在图6中，具有掩模板1M₁，R₁为掩模 板1的曝光区，随后添加了掩模板2M₂，R₂为掩模板2的曝光区，类似地，M₃、R₃、 M₄、R₄分别为掩模板3、掩模板3的曝光区、掩模板4、掩模板4的曝光区。

(2)根据掩模板与曝光区的坐标和面积关系，得到掩模板与曝光区的匹配关 系

在步骤101中，为了解释说明列举了各掩模板和它们对应的曝光区，但是工程 师提供的是一个可以解释为图5表示的文件，并不包含掩模板与曝光区的匹配关系， 这个关系需要程序推测出来。根据坐标和掩模板与曝光区的重叠面积，可以得出一 个匹配关系，并呈现给工程师，如果不对，工程师可以手动设置匹配关系。

(3)计算曝光模拟结果

根据本发明给出的3种计算曝光模拟结果的方法，此处举例说明各方法的计算 过程。

方法一：

a)计算各掩模板的重复曝光区和位于重复曝光区内的图形。

以掩模板1为例，图7中的R′₁为掩模板1的重复曝光区、M′₁为位于重复曝光 区的图形、

为位于非重复曝光区的图形。类似地，可推出掩模板2、掩模板3、 掩模板4的重复曝光区、位于重复曝光区的图形、位于非重复曝光区的图形。

b)计算各掩模板位于重复曝光区的图形的曝光结果。

图8示出了使用

计算得到的重复曝光区的曝光模拟结果。

c)将各掩模板位于重复曝光区的图形的曝光结果与位于非重复曝光区的图形 合并起来，得到最终的曝光模拟结果。

图9示出了使用

计算得到的最终的曝光模拟结果。

方法二：

方法二的步骤a)和c)与方法一的一致，方法二的步骤b)不用

而是用

计算。

方法三：

本方法不需要计算各掩模板的重复曝光区、位于重复曝光区的图形和位于非重复曝光区的图形，而是利用公式

可以直接得到与图7等价 的结果。

本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于 本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改， 或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作 的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种面板版图设计中的曝光模拟方法，包括以下步骤：

(1)抽象表示掩模板的曝光过程；

(2)得到掩模板与曝光区的匹配关系；

(3)根据掩模板及其相应的曝光区，计算重复曝光区的曝光模拟结果，将重复曝光区的曝光模拟结果与非重复曝光区的曝光模拟结果进行合并，得到最终的曝光模拟结果；

或根据式

计算得到最终的曝光模拟结果，K：掩模板的数量；M_k：掩模板k；R_k：M_k相应的曝光区；S：最终曝光结果；

所述将重复曝光区的曝光模拟结果与非重复曝光区的曝光模拟结果进行合并，得到最终的曝光模拟结果的步骤，采用以下公式：

其中，S：最终曝光结果；K：掩模板的数量；

掩模板k位于非重复曝光区的部分；M″：重复曝光区的曝光模拟结果。

2.根据权利要求1所述的面板版图设计中的曝光模拟方法，其特征在于，步骤(1)进一步包括：将各掩模板的图形分别装到一个单元中，将多个所述单元放置在一个表示玻璃板的矩形上，并在所述玻璃板的矩形上画出表示曝光区的矩形。

3.根据权利要求1所述的面板版图设计中的曝光模拟方法，其特征在于，所述计算出重复曝光区的曝光模拟结果的步骤，采用以下公式计算出重复曝光区的曝光模拟结果：

其中，K：掩模板的数量；R′_k：掩模板k相应的曝光区位于重复曝光区的部分；M′_k：掩模板k位于重复曝光区的部分；M″：重复曝光区的曝光模拟结果。

4.根据权利要求1所述的面板版图设计中的曝光模拟方法，其特征在于，所述计算出重复曝光区的曝光模拟结果的步骤，采用以下公式计算出重复曝光区的曝光模拟结果：

其中，K：掩模板的数量；R′_k：掩模板k相应的曝光区位于重复曝光区的部分；M′_k：掩模板k位于重复曝光区的部分；M″重复曝光区的曝光模拟结果。

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