JP2005294446A - 電子描画データの合成展開処理時間の予測システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 電子描画データの合成および展開の処理に要する時間を正確に予測することのできるシステムを提供する。
【解決手段】 単独で使用されている単独図形と繰り返し使用されている繰り返し図形を含むＥＢデータ４〜６を合成して展開するデータ合成・展開部１４と、ＥＢデータ４〜６のそれぞれに含まれている上記単独図形および繰り返し図形を調べて、単独図形数、繰り返し図形数およびこれらを加算した総図形数の総和を求めるデータ構造分析部１２と、これら単独図形数、繰り返し図形数および総図形数の総和に基づいて総図形数あたりの平均時間処理を所定の回帰式による近似式により求め、該求めた平均時間処理と上記総図形数の総和との乗算により、展開するデータ合成・展開部１４にて行われる合成および展開の処理に要する予測時間を求める処理時間予測演算部１３とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、レチクルに代表されるフォトマスクを描画するパターン（描画データ）の検証を行う際の、描画データの合成および展開の処理に要する時間を予測するシステムおよび方法に関するものである。

ＬＳＩの製造工程の中の１つの工程に、ＬＳＩ用マスクのパターン設計を行うレイアウト設計の工程がある。レイアウト設計では、論理設計より得られた接続情報と予め準備された論理セルライブラリーとに基づいて、ＬＳＩ用マスクの電子描画データ（図形データ）が作成される。こうして作成された電子描画データ（ＣＡＤデータ）は、検証が行われた後、マスク描画を行うための所定の書式に変換されてマスタデータとされる。

検証では、レイアウト設計で得られた電子描画データ（図形データ）の合成・展開処理が行われる。この電子描画データの合成・展開処理は、データの大きさによっては数時間から何十時間も時間を要する場合がある。最近では、ＬＳＩが大規模化するとともに、より詳細なレイアウト設計が行われるようになってきており、これに伴い、処理すべきデータ量は増加の一途をたどっている。このため、１つのＣＰＵにおける処理に１００時間以上かかる、といったケースが予測される。こういった状況から、データ合成・展開の処理に要する時間を正確に予測することは、作業計画を立てる上で非常に重要なことであるといえる。

電子描画データの合成・展開に要する時間を予測する方法としては、例えば、処理面積比をベースにした計算方法がある。この計算方法では、例えば、処理すべきデータ領域の面積が１００で、１０／１００の面積を処理するのにＡ時間かかった場合に、残りの面積の処理には、Ａ×（９０／１００）時間かかるといった、単純な計算処理が行われる。しかし、実際の処理時間は、処理するデータの特徴（単独パターンや繰り返しパターンなど）に著しく依存することとなるため、そのような方法では、正確な予測を行うことができない。

そこで、ＬＳＩマスクの描画パターンデータの単独パターン密度、繰り返しパターン密度の展開面積を予め取得できる情報をベースに、ある一定の処理領域ごとにデータ属性をつけておき、処理した面積に対する時間と属性を考慮した予測式とに基づき、処理時間を予測する方式が提案されている。同様な処理が行われるものとして、特許文献１に記載の画像処理が挙げられる。この画像処理では、描画要素データをバンド毎に分解して、バンドごとの予測描画時間を求めるようになっている。
特開平１０−１５７２１７号公報

上述したように、処理面積比をベースにした従来の予測方法においては、処理対象である電子描画データの特徴が考慮されていないため、正確に処理時間を予測することはできない、という問題がある。

処理した面積に対する時間と属性を考慮した予測式とに基づいて処理時間を予測する方法においては、処理対象である電子描画データの特徴を考慮した計算がなされるものの、以下のような問題がある。

電子描画データ全体のデータ属性を用いずに、単位面積あたりの処理時間に基づいて、逐次、残りの処理時間を予測するようになっている。パターン描画データは、通常、図形密度が高いところと低いところが混在することから、データ密度が低い領域を最初に処理した場合は、予測した時間が実際の処理時間より大幅に短くなってしまう結果となる。反対に、データ密度が高い領域を最初に処理した場合は、予測した時間が実際の処理時間より大幅に長くなってしまう結果となる。このように、処理時間を正確に予測することは困難である。

また、処理単位毎に、逐次、平均をとり、処理時間を補正しているため、最初は、予測処理時間の精度が低く、処理の終了間際になって予測時間の精度が高くなる。処理時間の予測は、データ処理の最初において高い精度で与えられる必要があり、処理の最後の段階で精度が向上しても、作業時間計画を立てる場合にはほとんど役に立たない。

本発明の目的は、上記問題を解決し、電子描画データの合成および展開の処理に要する時間を最初の段階で正確に予測することのできる、システムおよび方法ならびにプログラムを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の電子描画データの合成展開処理時間予測システムは、単独で使用されている単独図形と繰り返し使用されている繰り返し図形を含む複数の電子描画データを合成して展開するデータ合成・展開部と、前記複数の電子描画データのそれぞれに含まれている前記単独図形および繰り返し図形を調べて、単独図形数、繰り返し図形数およびこれらを加算した総図形数の総和を求めるデータ構造分析部と、前記単独図形数、繰り返し図形数および総図形数の総和に基づいて総図形数あたりの平均時間処理を所定の回帰式による近似式により求め、該求めた平均時間処理と前記総図形数の総和との乗算により、前記展開するデータ合成・展開部にて行われる前記複数の電子描画データの合成および展開の処理に要する予測時間を求める処理時間予測演算部とを有することを特徴とする。

上記の構成によれば、合成・展開に用いる実際の電子描画データから抽出した単独図形数、繰り返し図形数および総図形数の総和が変数として使用されて、回帰モデルの最適化が行われる。このように、処理対象である電子描画データ全体のデータ属性が用いられるので、従来の予測方法と比べて、より正確に処理時間を予測することが可能となる。また、この処理時間の予測は、合成・展開処理の最初の段階で行われる。

本発明の電子描画データの合成展開処理時間予測方法は、単独で使用されている単独図形と繰り返し使用されている繰り返し図形を含む複数の電子描画データを合成して展開するコンピュータシステムにおいて行われる電子描画データの合成展開処理時間予測方法であって、前記複数の電子描画データのそれぞれに含まれている前記単独図形および繰り返し図形を調べて、単独図形の総図形数、繰り返し図形の総図形数およびこれら総図形数の総和を求める第１のステップと、前記単独図形の総図形数、繰り返し図形の総図形数および総和に基づいて総図形数あたりの平均時間処理を所定の回帰式による近似式により求める第２のステップと、前記第２のステップで求めた平均時間処理と前記総図形数の総和との乗算により、前記複数の電子描画データの合成および展開の処理に要する予測時間を求める第３のステップとを含むことを特徴とする。この予測方法によっても、上記の本発明の予測システムと同様な作用を奏する。

本発明のプログラムは、単独で使用されている単独図形と繰り返し使用されている繰り返し図形を含む複数の電子描画データを合成して展開するコンピュータシステムにおいて用いられるプログラムであって、前記複数の電子描画データのそれぞれに含まれている前記単独図形および繰り返し図形を調べて、単独図形の総図形数、繰り返し図形の総図形数およびこれら総図形数の総和を求める第１の処理と、前記単独図形の総図形数、繰り返し図形の総図形数および総和に基づいて総図形数あたりの平均時間処理を所定の回帰式による近似式により求める第２の処理と、前記第２のステップで求めた平均時間処理と前記総図形数の総和との乗算により、前記複数の電子描画データの合成および展開の処理に要する予測時間を求める第３の処理とをコンピュータに実行させることを特徴とする。このプログラムによれば、上記の本発明の予測システムにおける動作を実現することができる。

本発明によれば、合成・展開に用いる実際の電子描画データを使用した回帰モデルの最適化が行われるので、従来のものに比べて、予測精度が向上する、という効果がある。加えて、予測精度の向上により、操作者は、より正確に作業時間計画（データ処理作業のスケジューリング）を立てることができるようになる、という効果がある。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態である描画データの合成・展開処理時間予測システムの主要な構成を示すブロック図である。このシステムは、ＬＳＩ用のフォトマスク（具体的にはレチクル）の電子描画データを検証する装置に適用されるものであって、その主要部は、データ処理部１、出力部２および表示部３からなる。

データ処理部１は、プログラム制御により動作するものであって、データ入力部１１、データ構造分析部１２、処理時間予測演算部１３およびデータ合成・展開部１４からなる。データ入力部１１は、複数のＥＢデータ４〜６を入力とし、入力されたデータをデータ構造分析部１２およびデータ合成・展開部１４にそれぞれ供給する。

ＥＢデータ４〜６は、周知のＬＳＩレイアウト設計で作成された電子描画データ（図形データ）であり、具体的にはレチクルに描画するパターンの情報が登録されたものである。登録形式は様々であるが、ここでは、基本的に、単独の描画パターン（単独図形）を１ずつ定義する形式と、繰り返し描画パターン（繰り返し図形）を基本パターンとその繰り返し回数および繰り返しピッチなどで定義する形式が採用されているものとする。通常、電子描画データの合成・展開では、図１に示すように複数の電子描画データを合成して展開する場合が多い。なお、合成展開する電子描画データの数は、３つに限定されるものではなく、２つであっても、４つ以上であってもよい。また、ＥＢデータ４〜６のそれぞれは、マスクの一部を構成するものであっても、全体で１つのマスクを構成するものであってもよい。

データ合成・展開部１４は、データ入力部１１から供給されたＥＢデータ４〜６を論理的に合成して展開する。このデータ合成・展開部１４における合成・展開の処理は、周知の技術であるので、ここでは、その詳細な説明は省略する。このデータ合成・展開部１４にて合成・展開されたデータは、検証のために出力部２から外部の装置へ供給される。

データ構造分析部１２は、データ入力部１１から供給されたＥＢデータ４〜６のデータ構造を分析するものであって、ＥＢデータ４〜６のそれぞれについて、単独図形数１２ａ、繰り返し図形数１２ｂおよびこれら図形数の総和である総図形数１２ｃを取得する。上記のように、ＥＢデータは単独図形および繰り返し図形が定義されているので、この定義にしたがって単独図形数および繰り返し図形数を判断する。取得した単独図形数１２ａ、繰り返し図形数１２ｂおよび総図形数１２ｃは、処理時間予測演算部１３に供給される。

処理時間予測演算部１３は、データ構造分析部１２から供給された単独図形数１２ａ、繰り返し図形数１２ｂおよび総図形数１２ｃに基づいて、データ合成・展開部１４の合成・展開の処理に要する処理時間を予測する。この処理時間の予測には、予め統計的な計算により得られた回帰式に基づく近似式が用いられる。予測結果は、ＣＲＴやＬＣＤなどよりなる表示部７にて表示される。

次に、本実施形態の描画データの合成・展開処理時間予測システムにおける処理時間予測の手順を具体的に説明する。

図２は、図１に示したシステムにおいて行われる処理時間の予測の手順を示すフローチャートである。以下、図１および図２を参照して処理手順を説明する。

まず、データ構造分析部１２が、データ入力部１１から供給されたＥＢデータ４〜６そのそれぞれのデータに登録されている単独図形数（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）とその総図形数（Ｌ１２３＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）を求める（ステップＳ１）。ここで、「Ｌ１」はＥＢデータ４に登録されている単独図形数、「Ｌ２」はＥＢデータ５に登録されている単独図形数、「Ｌ３」はＥＢデータ６に登録されている単独図形数である。単独図形数の総図形数（Ｌ１２３）は、処理時間予測演算部１３に供給される。

続いて、データ構造分析部１２が、ＥＢデータ４〜６のそれぞれのデータに登録されている繰り返し図形数（Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３）とその総図形数（Ｋ１２３＝Ｋ１＋Ｋ２＋Ｋ３）を求める（ステップＳ２）。ここで、「Ｋ１」はＥＢデータ４に登録されている繰り返し図形数、「Ｋ２」はＥＢデータ５に登録されている繰り返し図形数、「Ｋ３」はＥＢデータ６に登録されている繰り返し図形数である。繰り返し図形数の総図形数（Ｋ１２３）は、処理時間予測演算部１３に供給される。

続いて、データ構造分析部１２が、ステップＳ１で求めた単独図形数の総図形数（Ｌ１２３）とステップＳ２で求めた繰り返し図形数の総和（Ｋ１２３）の総和（ＬＫ１２３＝Ｌ１２３＋Ｋ１２３）を求める（ステップＳ３）。こうして求めた単独図形数および繰り返し図形数の総和（ＬＫ１２３）は、処理時間予測演算部１３に供給される。

上述のようにしてデータ構造分析部１２から単独図形数の総図形数（Ｌ１２３）、繰り返し図形数の総図形数（Ｋ１２３）およびこれらの総和（ＬＫ１２３）が供給された処理時間予測演算部１３は、総図形数（ＬＫ１２３）あたりの平均処理時間（Ｔ／ＬＫ１２３）を、例えば１次重回帰式による以下の近似式で求める（ステップＳ４）。

（Ｔ／ＬＫ１２３）＝ａ０＋ａ１×（Ｌ１２３／ＬＫ１２３）＋ａ２×（Ｋ１２３／ＬＫ１２３） ・・・（式１）
ここで、Ｔは総処理時間、ａ０〜ａ２は、予め回帰分析により求めた係数である。なお、実際は、電子描画パターンを合成・展開する場合、入出力データの解像度によって係数ａ０〜ａ２は異なってくるが、ここでは、説明を簡略化するために、入出力データの解像度は一定とする。入出力データの解像度については、後述の他の実施形態のところで説明する。

平均処理時間が求められると、処理時間予測演算部１３は、続いて、ＥＢデータ４〜５を合成して展開するのに要する予測時間Ｔｓを以下の式により求める（ステップＳ５）。

Ｔｓ＝ＬＫ１２３×（Ｔ／ＬＫ１２３） ・・・（式２）
最後に、処理時間予測演算部１３は、ステップＳ５で求めた予測時間Ｔｓを表示部３にて表示させる（ステップＳ６）。この表示により、操作者は、ＥＢデータ４〜６をデータ合成・展開部１４で合成・展開するのに要する時間（予測時間Ｔｓ）を把握することができる。

上述した回帰モデルによる予測時間の演算によれば、合成・展開に用いる実際の電子描画データを使用した回帰モデルの最適化が行われるので、より正確に予測時間を求めることができる。

なお、以上の説明では、１次の重回帰モデルをベースにした予測時間の演算例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。回帰式は、予測時間を演算することができるのであれば、どのような回帰式を使用してもよい。例えば、２次回帰式を用いて予測時間を演算してもよい。
（他の実施形態）
図１に示したシステムにおいて、データ合成・展開部１４は、ＥＢデータ４〜６を所定のフォーマットに変換して合成・展開の処理を行うようになっている。ＥＢデータ４〜６に登録される単独図形および繰り返し図形は任意の設計ルール、すなわち任意の解像度（具体的には、任意のグリッドの間隔）での作成が可能とされており、データ合成・展開部では、各ＥＢデータ４〜６の解像度に応じてその出力の解像度が設定される。例えば、データ合成・展開部１４の出力の解像度は、ＥＢデータ４〜６の解像度の最大公約数の値に設定されることが多い。また、データ合成・展開部１４の出力の解像度は、実際に使用する描画装置の解像度に適合するように設定されることもある。このように、各ＥＢデータ４〜６の解像度およびデータ合成・展開部１４の出力の解像度は、作成しようとするマスクの精度によって変わってくる。このような場合、回帰式の係数ａ０〜ａ２はデータ合成・展開部１４の入出力データの解像度によって異なることになるため、回帰モデルをより最適なものにするには、係数ａ０〜ａ２を入出力データの解像度に応じて設定する必要がある。ここでは、そのような係数ａ０〜ａ２の設定が可能なシステムについて説明する。

本他の実施形態のシステムも、基本的には、図１に示したシステムと同じものである。第１の実施形態のものと異なる点は、処理時間予測演算部１３が、入出力データの解像度に応じた係数ａ０〜ａ２を用いることにある。以下では、説明の重複を避けるために、異なる点のみを説明する。

データ合成・展開部１４の入出力において想定される解像度毎に、それぞれの解像度に対応する係数ａ０〜ａ２が予め格納された格納部（不図示）を有する。処理時間予測演算部１３は、データ合成・展開部１４の入出力において指定された解像度に対応する係数を格納部から取得して回帰式の係数として使用する。

図３に、本他の実施形態のシステムにおいて行われる合成・展開の処理に要する時間を予測する手順を示す。以下、図１および図３を参照して予測手順を説明する。

まず、単独図形数（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）とその総図形数（Ｌ１２３）を求め（ステップＳ１１）、繰り返し図形数（Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３）とその総図形数（Ｋ１２３）を求める（ステップＳ１２）。そして、ステップＳ１１で求めた単独図形数の総図形数（Ｌ１２３）とステップＳ１２で求めた繰り返し図形数の総和（Ｋ１２３）の総和（ＬＫ１２３＝Ｌ１２３＋Ｋ１２３）を求める（ステップＳ１３）。こうして求めた単独図形数および繰り返し図形数の総和（ＬＫ１２３）は、処理時間予測演算部１３に供給される。ここまでの処理は、図２に示したステップＳ１〜Ｓ３の処理と同じである。

データ構造分析部１２から単独図形数の総図形数（Ｌ１２３）、繰り返し図形数の総図形数（Ｋ１２３）およびこれらの総和（ＬＫ１２３）が供給されると、処理時間予測演算部１３は、まず、データ合成・展開部１４の入出力においてすでに指定されている解像度に対応する係数を格納部から取得する（ステップＳ１４）。続いて、総図形数（ＬＫ１２３）あたりの平均処理時間（Ｔ／ＬＫ１２３）を、ステップＳ１４で取得した係数を使用して上述した式（１）により求める（ステップＳ１５）。平均処理時間が求められると、処理時間予測演算部１３は、ＥＢデータ４〜５を合成して展開するのに要する予測時間Ｔｓを上述の式（２）により求める（ステップＳ１６）。最後に、処理時間予測演算部１３は、ステップＳ１６で求めた予測時間Ｔｓを表示部３にて表示させる（ステップＳ１７）。この表示により、操作者は、ＥＢデータ４〜６をデータ合成・展開部１４で合成・展開するのに要する時間（予測時間Ｔｓ）を正確に把握することができる。

以上の予測手順によれば、図２に示した予測手順に比べて、回帰モデルをより最適化することができるので、より正確な予測を行うことができる。

また、データ合成・展開部１４の入出力の解像度の設定は、自動的に行うようにしてもよく、また、操作者が必要に応じて設定するようにしてもよい。前者の場合は、例えば、データ合成・展開部１４が、ＥＢデータ４〜６のそれぞれのファイルの内容（解像度に関する記述）に基づいてそれらデータの解像度の最大公約数を出力の解像度として設定することになる。

以上説明した各実施形態のシステムにおいて、図示した構成および動作は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。

例えば、入出力データの解像度による係数ａ０、ａ１、ａ２の変化が定量的で可変係数として表わせる場合は、可変係数回帰式による近似を行うようにしてもよい。

また、単独図形および繰り返し図形をそれぞれ、矩形、台形、三角形といったパターンにさらに分類して、それぞれを重回帰式の変数として組み入れることも可能である。

また、各実施形態のシステムは、基本的には、ＣＰＵと記憶装置を含むコンピュータシステムよりなり、記憶装置に格納されたプログラムにしたがってコンピュータが必要な処理を実行することで、データ処理部１における動作が実現される。

本発明の一実施形態である描画データの合成・展開処理時間予測システムの主要な構成を示すブロック図である。 図１に示すシステムにおいて行われる処理時間の予測の手順を示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態である描画データの合成・展開処理時間予測システムにおいて行われる合成・展開の処理に要する時間を予測する手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ データ処理部
２ 出力部
３ 表示部
４〜６ ＥＢデータ
１１ データ入力部
１２ データ構造分析部
１３ 処理時間予測演算部

Claims (7)

1. 単独で使用されている単独図形と繰り返し使用されている繰り返し図形を含む複数の電子描画データを合成して展開するデータ合成・展開部と、
   前記複数の電子描画データのそれぞれに含まれている前記単独図形および繰り返し図形を調べて、単独図形数、繰り返し図形数およびこれらを加算した総図形数の総和を求めるデータ構造分析部と、
   前記単独図形数、繰り返し図形数および総図形数の総和に基づいて前記総図形数あたりの平均時間処理を所定の回帰式による近似式により求め、該求めた平均時間処理と前記総図形数の総和との乗算により、前記展開するデータ合成・展開部にて行われる前記複数の電子描画データの合成および展開の処理に要する予測時間を求める処理時間予測演算部とを有することを特徴とする電子描画データの合成展開処理時間予測システム。
2. 前記単独図形および繰り返し図形は任意の解像度での生成が可能とされており、
   前記データ合成・展開部の入出力において想定される前記解像度毎に、それぞれの解像度に対応する前記所定の回帰式の係数が予め格納された格納部をさらに有し、
   前記処理時間予測演算部が、前記データ合成・展開部の入出力において指定された解像度に対応する係数を前記格納部から取得して前記所定の回帰式の係数として使用する、請求項１に記載の電子描画データの合成展開処理時間予測システム。
3. 前記データ合成・展開部の入出力における解像度による前記所定の回帰式の係数の変化が定量的であり、前記所定の回帰式が可変係数回帰式である、請求項２に記載の電子描画データの合成展開処理時間予測システム。
4. 単独で使用されている単独図形と繰り返し使用されている繰り返し図形を含む複数の電子描画データを合成して展開するコンピュータシステムにおいて行われる電子描画データの合成展開処理時間予測方法であって、
   前記複数の電子描画データのそれぞれに含まれている前記単独図形および繰り返し図形を調べて、単独図形の総図形数、繰り返し図形の総図形数およびこれら総図形数の総和を求める第１のステップと、
   前記単独図形の総図形数、繰り返し図形の総図形数および総和に基づいて前記総図形数あたりの平均時間処理を所定の回帰式による近似式により求める第２のステップと、
   前記第２のステップで求めた平均時間処理と前記総図形数の総和との乗算により、前記複数の電子描画データの合成および展開の処理に要する予測時間を求める第３のステップとを含む、電子描画データの合成展開処理時間予測方法
5. 前記単独図形および繰り返し図形は任意の解像度での生成が可能とされており、
   前記複数の電子描画データの合成および展開を行うデータ合成・展開部の入出力において想定される前記解像度毎に、それぞれの解像度に対応する前記所定の回帰式の係数が予め与えられており、
   前記データ合成・展開部の入出力において指定された解像度に対応する係数を前記与えられた係数のなから取得して前記所定の回帰式の係数として使用するステップを含む、請求項４に記載の電子描画データの合成展開処理時間予測方法。
6. 単独で使用されている単独図形と繰り返し使用されている繰り返し図形を含む複数の電子描画データを合成して展開するコンピュータシステムにおいて用いられるプログラムであって、
   前記複数の電子描画データのそれぞれに含まれている前記単独図形および繰り返し図形を調べて、単独図形の総図形数、繰り返し図形の総図形数およびこれら総図形数の総和を求める第１の処理と、
   前記単独図形の総図形数、繰り返し図形の総図形数および総和に基づいて前記総図形数あたりの平均時間処理を所定の回帰式による近似式により求める第２の処理と、
   前記第２のステップで求めた平均時間処理と前記総図形数の総和との乗算により、前記複数の電子描画データの合成および展開の処理に要する予測時間を求める第３の処理とをコンピュータに実行させるプログラム。
7. 前記単独図形および繰り返し図形は任意の解像度での生成が可能とされており、
   前記コンピュータシステムは、前記複数の電子描画データの合成および展開を行うデータ合成・展開部と、該データ合成・展開部の入出力において想定される前記解像度毎に、それぞれの解像度に対応する前記所定の回帰式の係数が予め格納された格納部とを備え、
   前記データ合成・展開部の入出力において指定された解像度に対応する係数を前記格納部から取得して前記所定の回帰式の係数として使用する処理をさらにコンピュータに実行させる、請求項６に記載のプログラム。

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