JP2001344301A - パターンレイアウト方法、パターンレイアウト装置およびパターンレイアウトプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体 - Google Patents

パターンレイアウト方法、パターンレイアウト装置およびパターンレイアウトプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体

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JP2001344301A
JP2001344301A JP2000166171A JP2000166171A JP2001344301A JP 2001344301 A JP2001344301 A JP 2001344301A JP 2000166171 A JP2000166171 A JP 2000166171A JP 2000166171 A JP2000166171 A JP 2000166171A JP 2001344301 A JP2001344301 A JP 2001344301A
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pattern
dust
critical area
wiring
wiring pattern
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Yoshiharu Izuki
義治 伊月
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ある形状の配線パターンから、その歩留まり
を計算するために必要なパラメータであるクリティカル
エリアの面積値と形状を効率的かつ高精度に抽出するパ
ターンレイアウト装置を提供する。 【解決手段】 CAD上に描画されたパターンから配線
パターン21A ,21B を認識する。配線パターン21A ,21
B 上の互いに異なる位置にそれぞれ発生させたダストパ
ターン22の、配線パタ−ン21A ,21B との重なり状態か
らクリティカルカルエリアを正確かつ効率的に求める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パターンの歩留り
を求められるパターンレイアウト方法、パターンレイア
ウト装置およびパターンレイアウトプログラムを記録し
たコンピュータ読取可能な記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、液晶表示装置としては、テレビや
グラフィックディスプレイなどを指向した大容量で高密
度のアクティブマトリクス型表示装置の開発されてい
る。このような液晶表示装置では、クロストークなどが
ない高コントラストで表示できるように、各画素の駆動
を制御する手段として半導体スイッチを用いている。こ
の半導体スイッチとしては、透過型表示が可能で大画面
化が容易であるなどの理由により、透明絶縁基板上に形
成される薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor)が
用いられる。
【0003】これまで透明絶縁基板上には、薄膜トラン
ジスタの性能の関係上、画素をスイッチングする薄膜ト
ランジスタしか形成されない。しかし、近年では薄膜ト
ランジスタの性能を向上させる技術が開発されたため、
これまで透明絶縁基板外に外付けされたドライバ回路な
ども、透明絶縁基板上に形成できる。なお、ドライバ回
路は、映像信号に基づいて各画素の電位を制御するため
の信号を発性させる回路で、多くの薄膜トランジスタに
より構成される。もちろん、ドライバ回路の他に別の機
能の回路も構成できるが、それらの代表例としてドライ
バ回路を示す。
【0004】このドライバ回路を含む液晶表示装置のア
レイ基板上のパターンを設計するためには、レイア概念
を持った二次元平面図を描画できるCADシステムが一
般に用いられる。二次元平面図を描画するため、CAD
システムではデータベース上に原点とXY軸を設定し、
指定されたレイアによってパターンが描画できる。な
お、レイアとは、CAD上に描画されたパターンを表現
する要素の一つであり、アレイ基板製造に用いるマスク
を示すものである。CAD上に描画されたパターン、す
なわちデータベース上のパターンの表現方法は、最小構
成としてレイアと頂点座標リストによって表される。
【0005】このように、ドライバ回路を透明絶縁基板
に組み込んだ場合、画素パターンだけを透明絶縁基板上
に組み込んだ場合に比べ、薄膜トランジスタの個数が数
倍から数十倍になり、パターンも複雑になる。薄膜トラ
ンジスタの個数が増えたり、パターンが複雑になること
は、透明絶縁基板の製造工程で発生するダストなどの影
響が大きくなることを意味し、不良品発生の可能性が高
くなり、歩留りの低下が予想される。したがって、パタ
ーンと歩留りとの関係を求めておくことが重要となる。
【0006】歩留りには、大きく分けて配線と配線との
間にダストが付着するなどの原因により起こる短絡不良
歩留りであるいわゆる短絡歩留り、配線の上にダストが
付着することなどの原因により起こるオープン不良歩留
りであるいわゆるオープン歩留り、および、配線が交差
している部分にダストが付着することなどの原因により
起こるクロスショート不良歩留りであるいわゆるクロス
ショート歩留りの3つがある。
【0007】これらの不良歩留りを総称して単に歩留ま
りと呼ぶ。これらの歩留まりをパターンから予想する方
法としては、Stapper によって提案された理論(C.H.St
apper,"Modeling of Integrated Circuit Sensitivitie
s" IBM J.Res.Develop.,vol.27,pp.549-557,Nov.1983
以下、Stapper 理論と呼ぶ)が広く用いられている。こ
のStapper 理論は、クリーンルームにおけるダストがあ
る分布の場合に、配線と配線との間隔や、交差部などに
ダストが付着して不良になるモデルを統計確率的に定式
化したものである。
【0008】このStapper の理論を実際に用いて歩留り
を算出するためには、クリーンルームにおけるダストの
粒径と個数との関係であるダスト分布情報と、あるサイ
ズのダストが付着することにより、絶縁基板上の配線パ
ターンが短絡、オープン、クロスショートする領域、す
なわちクリティカルエリアの面積とが必要になる。
【0009】このうち、ダスト分布情報はクリーンルー
ム管理上必要な値であることから、通常、あるきめられ
た値といってよい。これに対して、もう一方の必要情報
であるクリティカルエリアの面積は、製品毎にレイアウ
トパターンが異なることから、製品またはレイアウトの
変更の度に値を求める必要がある。
【0010】また、上述の3つの歩留まりを計算するた
めにレイアウトパターンから求める必要のある値である
クリティカルエリアの面積は、通常容易に求まらない。
たとえば図14で示すように、配線パターン11A ,11B
が長方形のような単純な値であっても、ダスト12による
クリティカルエリア13は図示のように上下端にテーパ部
を有する形状となり、単純な長方形にはならないからで
ある。このクリティカルエリア13は、ダスト直径dのダ
スト12の中心が落ちることによって配線パターン11A ,
11B が短絡する領域を表している。
【0011】従来、このような透明配線基板の歩留まり
は、次の方法で計算している。
【0012】まず、CAD上に短絡歩留まりを計算する
パターンをハードディスクなどから読み出し、短絡歩留
まりを計算する配線パターンを識別する。ここで、短絡
歩留まりを計算する配線パターンとしては、図15で示
すように、長方形の配線パターン11A ,11B とする。
【0013】そして、このようなパターンにおける配線
11A ,11B の間隔と、その配線長を手作業で算出する。
算出した配線間隔Sと配線長Lとから、ダスト12のダス
ト直径dに対するクリテイカルエリア13aの面積CAを
次のようにして算出する。
【0014】S<dの場合 CA=(d−S)*L S≧dの場合 CA=0 全ての配線間隔Sに対して算出し、ダスト直径dに対し
ても算出を繰り返すことにより所望のクリティカルエリ
アが求まる。
【0015】しかし、クリティカルエリアの説明に用い
た図14で示す実際のクリティカルエリア13の形状を、
従来の算出方法で抽出された図15で示すクリティカル
エリア13aの形状と比べると、実際のクリティカルエリ
ア13には、従来の算出方法では得られない領域があるこ
とがわかる。
【0016】このように、従来の手法では、クリティカ
ルエリアを手作業で抽出するため抽出作業時間が長くな
るとともに、抽出されるクリティカルエリアの形状が実
際の形状と異なる簡略された形状となるため、クリティ
カルエリアの面積値がずれてしまう。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、クリ
ティカルエリアを算出するために、配線間隔Sと配線長
Lを配線パターンから抽出し、これらの値とダスト直径
dとから、クリティカルエリアの面積を算出している。
しかし、透明基板上のパターン規模や複雑さによって、
配線間隔や配線長をレイアウト上から求めるために多く
の処理時間を要すると共に、配線パターンが複雑になる
と、本来のクリティカルエリアとの面積差も大きくな
り、正確な歩留まりを得ることができない。
【0018】このため、レイアウトのダスト直径dによ
ってクリティカルエリアとなる領域の面積値を算出する
時間の短縮と高精度化が求められている。
【0019】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、ある形状の配線パターンから、その歩留まりを計算
するために必要なパラメータであるクリティカルエリア
の面積値と形状を効率的かつ高精度に抽出できるパター
ンレイアウト方法、パターンレイアウト装置およびパタ
ーンレイアウトプログラムを記録したコンピュータ読取
可能な記録媒体を提供することを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明は、あるサイズで
描かれた所定形状の配線パターンに対し、この配線パタ
ーン上の互いに異なる位置に一定の大きさのダストパタ
ーンをそれぞれ発生させ、このダストパターンと前記配
線パタ−ンとの重なり状態が予め定められた関係になっ
たとき、そのダストパターンを発生させた位置をクリテ
ィカルエリアとして抽出するもので、配線パターン上の
互いに異なる位置にそれぞれ発生させたダストパターン
の配線パタ−ンとの重なり状態からクリティカルカルエ
リアを効率的に求める。
【0021】また、ダストパターンの大きさを変化さ
せ、それぞれの大きさに対してクリティカルエリアを抽
出するもので、ダストパターンの大きさに対応したクリ
ティカルエリアを抽出する。
【0022】さらに、配線パターンが複数のパターン部
分を有し、ダストパターンがこれら複数のパターン部分
を短絡したとき、そのダストパターンを発生させた位置
を短絡クリティカルエリアとして抽出するもので、ダス
トパターンが複数のパターン部分を短絡したとき、その
ダストパターンを発生させた位置を短絡クリティカルエ
リアとして抽出し、短期間で高精度な歩留まり算出が可
能となる。
【0023】またさらに、ダストパターンが配線パター
ンを分割したとき、その配線パターンを発生した位置を
オープンクリティカルエリアとして抽出するもので、ダ
ストパターンが配線パターンを分割したとき、その配線
パターンを発生した位置をオープンクリティカルエリア
として抽出し、短期間で高精度な歩留まり算出が可能と
なる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
1から図13を参照して説明する。
【0025】この一実施の形態では、たとえば図5で示
すような配線パターン21A ,21B を有する抽出領域とな
る抽出パターン25での、ダストによる短絡歩留まりやオ
ープン歩留まり算出のため、パラメータであるクリティ
カルエリアを抽出するものである。
【0026】図1はクリティカルエリアの抽出フローを
示している。図1において、まず、初期設定として、図
示しないコンピュータに対して、求めたい歩留まりの種
類、たとえば短絡かオープンか、配線パターンを形成す
るレイア名、図5で示した抽出パターン25のXピッチ
(=Xpitch)とYピッチ(=Ypitch )、機能をマト
リクスの数(X方向数=m,Y方向数=n)、ダストサ
イズの最小直径(=mind)および最大直径(=max
d)、これら最小直径から最大直径までの抽出ステップ
幅(=Step)、抽出パターン25においてダストパターン
を配置する間隔(=Xgrid,Ygrid)のデータをそれぞ
れ入力する(ステップ1)。
【0027】次に、コンピュータの記憶領域26から、歩
留まりを計算するパターンを含むCADデータである各
頂点の座標およびレイア名を読み出し、CADソフト上
に表示する(ステップ2)。
【0028】そして、初期設定で入力したマトリックス
数(m*n)による抽出対象パターンのマトリックス
を、同じく入力した抽出パターン25のXpitch 、Ypitc
h を用いて図6で示すように発生させ(ステップ3)、
この中からクリティカルエリア抽出領域25Cを指定する
(ステップ4)。ここで、図6で示すマトリックスを発
生させる理由は、繰り返しパターンの場合に隣接パター
ンとのクリティカルエリアを正確に抽出するためであ
り、クリティカルエリア抽出領域25C を囲むように同じ
抽出パターン25を配置している。したがって、繰り返し
パターンではなく単独パターンの場合は、m=1、n=
1となる。
【0029】次に、ダストパターン発生マトリックスを
発生させる(ステップ5)。ここで、このステップ5に
ついて図2および図7ないし図9を用いて説明する。
【0030】図2はダストパターン発生マトリックスの
作成フローであり、まず、図7で示すように、クリティ
カルエリア抽出領域25C 中でダストパターンを発生させ
るグリッド数XN、YNを次式によって算出する(ステ
ップ50)。
【0031】 X方向のグリッド数 XN=int (Xpitch /Xgrid) Y方向のグリッド数 YN=int (Ypitch /Ygrid) 次に、図6で示したm*nマトリックスを、図8で示す
ように、グリッド数XN、YN分、マトリックス状に発
生させてXN*YNのダストパターン発生マトリックス
を作成する(ステップ52)。このダストパターン発生マ
トリックスにおいて、あるm*nマトリックスの一端か
ら隣接するm*nマトリックスの一端までの長さをX方
向についてはXpitch *m+max d*2と設定し、Y方
向についてはYpitch *n+max d*2と設定してい
る。
【0032】次に、図8で示したダストパターン発生マ
トリックスの各クリティカルエリア抽出領域25Cに、図
9で示すように、ダストパターン22を、それぞれ互いに
異なる位置に発生させる。このとき、ダストパターン発
生マトリックスの(i,j)番目のm*nマトリックス
の、クリティカルエリア抽出領域25C の座標(dx,d
y)上には、それぞれダスト直径dのダストパターン22
の中心を配置する(ステップ53、ステップ54)。
【0033】dx=(Xpitch *m+max d*2+Xgr
id)*(i−1) dy=(Ypitch *n+max d*2+Ygrid)*(j−
1) たとえば図9のi=1,j=1番目のm*nマトリック
スのクリティカルエリア抽出領域25C におけるダストパ
ターン22の座標(dx,dy)は(0,0)となる。ま
た、その隣のi=2,j=1番目のm*nマトリックス
のクリティカルエリア抽出領域25C では、X方向にXgr
id分ずれた位置にダストパターン22が配置される。以下
同様にして、i=1,j=1からi=XN,j=YNと
なるまで、各m*nマトリックスのクリティカルエリア
抽出領域25C の座標(dx,dy)上にダストパターン
22が配置される(ステップ53〜ステップ59)。
【0034】次に、図1に戻って、図9で示したダスト
パターン発生マトリックスから、ダスト直径dに対する
クリティカルエリア(ステップ6)を抽出する。
【0035】まず、図3、図10、図11を用いて短絡
クリティカルエリアを抽出する場合を説明する。
【0036】図3は短絡クリティカルエリア抽出フロー
であり、まず、図9で示すようにダストパターン22を発
生させたダストパターン発生マトリックスに対して、図
10で示すように、ダストパターン22と配線パターン21
A ,21B との重なり部分21Cを、デザインルールチェッ
クを用いてチェックパターンとして発生させる(ステッ
プS60 )。
【0037】次に、(i,j)番目のm*nマトリック
スの次式で示す領域の内部に存在するチェックパターン
の個数Nijをカウントする(ステップS61,ステップS
62)。すなわち、各m*nマトリックスにおけるダスト
パターン22と配線パターン21A ,21B との重なり状態を
検出する。
【0038】(Xpitch *m+max d*2)*(i−
1)<X≦(Xpitch *m+max d*2)*i (Ypitch *n+max d*2)*(j−1)<Y≦(Y
pitch *n+max d*2)*j 次に、チェックパターンの個数NijがNij≧2となって
いるかを判断する(ステップS63)。すなわち、この重
なり状態が所定の関係となっているかを判断する。その
結果、Nij≧2であれば、グリッド(i,j)近傍は、
ダスト直径dのダストパターン22によって短絡されてい
ることを意味しており、この位置を短絡クリティカルエ
リアとして抽出する。そして、この抽出したクリティカ
ルエリアの座標を結果ファイルに保存する(ステップS
64)。この処理をi=1,j=1からi=XN,j=Y
Nとなるまで繰り返し、全てのグリッド(i,j)での
クリティカルエリアをチェックする(ステップS61〜ス
テップS69)。
【0039】次に、図4、図12、図13を用いてオー
プンクリティカルエリアを抽出する場合を説明する。
【0040】図4はオープンクリティカルエリア抽出フ
ローであり、まず、図9で示すようにダストパターン22
を発生させたダストパターン発生マトリックスに対し
て、図12で示すように、ダストパターン22から配線パ
ターン21A ,21B との重なり部分21C を除いたパターン
21D を、デザインルールチェックを用いてチェックパタ
ーンとして発生させる(ステップO60)。
【0041】次に、(i,j)番目のm*nマトリック
スの次式で示す領域の内部に存在するチェックパターン
の個数Nijをカウントする(ステップO61、ステップO
62)。この場合も、各m*nマトリックスにおけるダス
トパターン22と配線パターン21A ,21B との重なり状態
を検出していることとなる。
【0042】(Xpitch *m+max d*2)*(i−
1)<X≦(Xpitch *m+max d*2)*i (Ypitch *n+max d*2)*(j−1)<Y≦(Y
pitch *n+max d*2)*j 次に、チェックパターンの個数NijがNij≧2となって
いるかを判断する(ステップO63)。すなわち、この重
なり状態が所定の関係となっているかを判断する。その
結果、Nij≧2であれば、グリッド(i,j)近傍は、
ダスト直径dのダストパターン22によってオープン(分
断)されていることを意味しており、この位置をオープ
ンクリティカルエリアとして抽出する。そして、この抽
出したクリティカルエリアの座標を結果ファイルに保存
する(ステップO64)。この処理をi=1,j=1から
i=XN,j=YNとなるまで繰り返し、全てのグリッ
ド(i,j)でのクリティカルエリアをチェックする
(ステップO61〜ステップO69)。
【0043】図1に戻って、上述の処理によってダスト
直径dのダストパターン22による短絡およびオープンの
クリティカルエリアが抽出できたので、その結果をディ
スク上に保存する(ステップ7)。
【0044】この後、指定されたダストパターン22の直
径をmin d〜max dまで、Step刻みに変化させて処理
(ステップ5〜ステップ8)を繰り返し、ダストパター
ン22の各ダスト直径dでのクリティカルエリアを抽出す
る。
【0045】次に、ディスク上のファイルに保存された
ステップ7のクリティカルエリアのグリッドから、図1
では示していないが、クリティカルエリアの面積を算出
する。さらに、このクリティカルエリアの面積をStappe
r 理論式に代入することで、所望の配線パターンの短絡
歩留まり、オープン歩留まりを容易に計算できる。
【0046】なお、全てのパターンの認識、パターンの
発生する工程ではDRCツールを利用する。
【0047】このように、CAD上に描画された液晶ア
レイパターンから、歩留まり計算に必要なクリティカル
エリアを効率的に求めることができ、液晶表示装置の透
明基板の歩留まりを短時間で高精度に算出できる。たと
えば同じ液晶表示装置の透明絶縁基板の歩留まりを算出
するのに、従来は約8時間必要であったが、上述の一実
施の形態で示したプログラムを用いた場合は約2時間で
終了し、従来に比べ約4倍のスピードで高精度な歩留ま
り算出が可能になった。
【0048】
【発明の効果】本発明によれば、ある形状の配線パター
ンからその歩留まりを計算するために必要なパラメータ
であるクリティカルエリアの面積値と形状を効率的かつ
高精度に抽出できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のパターンレイアウト方法の一実施の形
態の作業手順を示すフローチャートである。
【図2】同上一実施の形態のダストパターン発生マトリ
ックスの作成手順を示すフローチャートである。
【図3】同上短絡クリティカルエリア抽出手順を示すフ
ローチャートである。
【図4】同上オープンクリティカルエリア抽出手順を示
すフローチャートである。
【図5】同上抽出対象のパターンを示す説明図である。
【図6】同上m*nマトリックスを示す説明図である。
【図7】同上グリッドを示す説明図である。
【図8】同上ダストパターン発生マトリックスを示す説
明図である。
【図9】同上ダストパターン発生マトリックスの各抽出
エリアに配置されたダストパターンを示す説明図であ
る。
【図10】同上短絡クリティカルエリアの抽出状態を示
す説明図である。
【図11】同上ダストパターン発生マトリックスと短絡
クリティカルエリアとの関係を示す説明図である。
【図12】同上オープンクリティカルエリアの抽出状態
を示す説明図である。
【図13】同上ダストパターン発生マトリックスとオー
プンクリティカルエリアとの関係を示す説明図である。
【図14】配線パターン間のクリティカルエリアを示す
説明図である。
【図15】従来例の短絡クリティカルエリア算出方法を
示す説明図である。
【符号の説明】
21A ,21B 配線パターン 22 ダストパターン

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 あるサイズで描かれた所定形状の配線パ
    ターンに対し、この配線パターン上の互いに異なる位置
    に一定の大きさのダストパターンをそれぞれ発生させ、 このダストパターンと前記配線パタ−ンとの重なり状態
    が予め定められた関係になったとき、そのダストパター
    ンを発生させた位置をクリティカルエリアとして抽出す
    ることを特徴とするパターンレイアウト方法。
  2. 【請求項2】 ダストパターンの大きさを変化させ、そ
    れぞれの大きさに対してクリティカルエリアを抽出する
    ことを特徴とする請求項1記載のパターンレイアウト方
    法。
  3. 【請求項3】 配線パターンが複数のパターン部分を有
    し、ダストパターンがこれら複数のパターン部分を短絡
    したとき、そのダストパターンを発生させた位置を短絡
    クリティカルエリアとして抽出することを特徴とする請
    求項1または2記載のパターンレイアウト方法。
  4. 【請求項4】 ダストパターンが配線パターンを分割し
    たとき、その配線パターンを発生した位置をオープンク
    リティカルエリアとして抽出することを特徴とする請求
    項1または2記載のパターンレイアウト方法。
  5. 【請求項5】 あるサイズで描かれた所定形状の複数の
    パターン部分を有する配線パターンを認識する認識手段
    と、 この配線パターン上の互いに異なる位置に一定の大きさ
    のダストパターンをそれぞれ発生させる発生手段と、 このダストパターンが前記配線パタ−ンの複数のパター
    ン部分を短絡したとき、そのダストパターンを発生させ
    た位置をクリティカルエリアとして抽出する抽出手段と
    を具備したことを特徴とするパターンレイアウト装置。
  6. 【請求項6】 あるサイズで描かれた所定形状の配線パ
    ターンを認識する認識手段と、 この配線パターン上の互いに異なる位置に一定の大きさ
    のダストパターンをそれぞれ発生させる発生手段と、 このダストパターンが前記配線パタ−ンを分割したと
    き、そのダストパターンを発生させた位置をクリティカ
    ルエリアとして抽出する抽出手段とを具備したことを特
    徴とするパターンレイアウト装置。
  7. 【請求項7】 あるサイズで描かれた所定形状の複数の
    パターン部分を有し配線パターンを認識するステップ
    と、 この配線パターン上の互いに異なる位置に一定の大きさ
    のダストパターンをそれぞれ発生させるステップと、 このダストパターンが前記配線パタ−ンの複数のパター
    ン部分を短絡したとき、そのダストパターンを発生させ
    た位置をクリティカルエリアとして抽出するステップと
    を具備したことを特徴とするパターンレイアウトプログ
    ラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
  8. 【請求項8】 あるサイズで描かれた所定形状の配線パ
    ターンを認識するステップと、 この配線パターン上の互いに異なる位置に一定の大きさ
    のダストパターンをそれぞれ発生させるステップと、 このダストパターンが前記配線パタ−ンを分割したと
    き、そのダストパターンを発生させた位置をクリティカ
    ルエリアとして抽出するステップとを有するパターンレ
    イアウトプログラムを記録したコンピュータ読取可能な
    記録媒体。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2004034463A1 (ja) * 2002-10-10 2004-04-22 Fujitsu Limited レイアウト方法及び装置並びにそのプログラム及び記録媒体
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