JP2008171060A

JP2008171060A - パターンシミュレーション方法、その装置、そのプログラムおよびこれを記録した媒体

Info

Publication number: JP2008171060A
Application number: JP2007001312A
Authority: JP
Inventors: Noboru Kashimoto; 登樫本
Original assignee: Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd
Current assignee: Japan Display Central Inc
Priority date: 2007-01-09
Filing date: 2007-01-09
Publication date: 2008-07-24

Abstract

【課題】設計パターンとの比較を高速化できるとともに設計パターンとの比較結果のデータ量を低減できるシミュレーションパターンを作成可能なパターンシミュレーション方法を提供する。
【解決手段】予想パターンと中間シミュレーションパターンとの差分により第２差分パターンを作成する。予め設計した設計パターンと予想パターンとの差分により第３差分パターンを作成する。第２差分パターンと第３差分パターンとの差分をとって第４差分パターンを計算する。第４差分パターンと設計パターンとを処理してシミュレーションパターンを作成する。作成したシミュレーションパターンは設計パターンと階層構造が近似するため、シミュレーションパターンと設計パターンとを比較することで、設計パターンとの比較を高速化できるとともに、設計パターンとの比較結果のデータ量を低減できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板上に露光されて形成される基板パターンを仮想的にシミュレーションするパターンシミュレーション方法、その装置、そのプログラムおよびこれを記録した媒体に関する。

一般に、液晶表示装置に用いる液晶表示素子としての液晶表示パネルは、走査線や信号線などの配線、画素電極などの電極、あるいは薄膜トランジスタなどのスイッチング素子などを有している。

そして、これら配線、電極およびスイッチング素子などのそれぞれは、基板上に導電体あるいは誘電体などの薄膜を成膜工程にて成膜し、この成膜工程にて成膜した薄膜上にフォトレジストを塗布工程にて塗布し、この塗布工程にて塗布したフォトレジストを所定のパターンを有するレチクルを介して露光工程にて露光し、この露光工程にて露光したフォトレジストを現像工程にて現像し、このフォトレジストが除去されて露出した薄膜をエッチング工程にて除去するなどを繰り返すことによって形成される。

近年、液晶表示装置の大画面化に伴い、基板を複数の領域に分割して各領域のフォトレジストを順次対応するマスクを介して露光する分割露光方式による露光処理が用いられている。

そして、この分割露光方法による露光処理では、ショット毎に露光される領域間に多重露光領域と呼ばれる所定幅をもつ分割線上の領域があり、この分割線上の領域では２重に露光される。

このような分割露光方式による露光処理の際に使用されるフォトマスクとしてのレチクルは、一般にＣＡＤシステムを用いて設計される。そして、この分割露光方式でのレチクルパターンの設計手順としては、液晶表示パネルの大きさのパターンを、設計基準を満たすように設計した後、このパターンをレチクルの大きさおよび枚数に合うように分割する。このとき、このパターンを分割する分割線は、特性上影響のない場所に沿って形成する。

さらに、この液晶表示パネルの予備分割線についての設計パターンに対応した設計データは、ＣＡＤシステムの記憶手段に記憶されて保存されている。そして、これら設計データに基づいて、液晶表示パネルおよび分割線の設計パターンに対応したレチクルパターンを形成し、遮光帯と称される遮光領域を覆う遮光帯パターンを追加することによってレチクルが完成する。

このレチクルは、露光用データと呼ばれる座標データを使って、基板上に露光される。露光用データは、レチクル上の露光領域の範囲および基準となる中心点を示すデータ、および、露光される基板上の座標のデータなどを含んでおり、レチクル上の指定した範囲を基板上の指定した領域に露光する。

このような分割露光方式による露光処理では、遮光パターンの配置を間違えたり、露光用データの数値を間違えたりするミスが発生することがある。このため、レチクルデータなどのＣＡＤデータと露光用データとを用いて、パターンが基板上にどのように露光されるかを、シミュレーションにより確認している。

そのシミュレーション方法としては、例えば露光後の形状を予想した予想パターンを作成し、この予想パターンとレチクルパターンとの差分をとって、差分パターンを図形演算し、この差分パターンの演算結果を予想パターンと演算して基板パターンをシミュレーションする方法が知られている。この方法は、例えば、予想パターンを、分割領域毎のレチクルパターンから露光用データに示される領域を切り取り、基板上に重ねて配置することにより作成することで、予想パターンを予め作成しておく必要がなく、簡単に実行できる（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−２６５３８６号公報

遮光パターンの配置および露光用データの数値などの設計により形成されるパターンの検図の一手法としては、例えば基板のパターンを設計パターンとして別に用意しておき、シミュレーションパターンと設計パターンとが一致しているかどうかを比較することが考えられる。

例えば、上述のシミュレーション方法において、上記設計パターンを予想パターンとして使用すれば、結果はシミュレーションパターンと設計パターンとの差分になるため、この検図を実施していることと同じとなる。

しかしながら、上述のシミュレーション方法では、予想パターンをレチクルから切り取ったパターンを使って作成するため、シミュレーションパターンと設計パターンとを実際に比較しなければならず、この比較に所定のレイアウト検証用ソフトを用いると、シミュレーションパターンと設計パターンとの、それぞれを構成するセルの名称や階層構造が大きく異なるために階層の展開が必要となり、計算時間が長くなるという問題がある。

すなわち、現在一般に使用されるレイアウト検証用ソフトは、階層処理をしており、高速化のため階層の最適化がなされ、セルの名称や階層構造は、この最適化時に自動的に変更されることが多い。各パターンを比較する際には、階層毎に比較するのが高速であるが、階層構造が異なる場合にはデータが展開されてしまい比較に時間を要してしまう。

また、比較した場合のエラーの表示も、同じ階層構造であればエラーがあるセルに表示されるが、データが展開された場合にはエラーが上位の階層に表示され、セルをマトリクスで配置している場合には、１つのエラーが配列の数分表示されてしまう。

さらに、シミュレーション結果は展開されたデータを多く含んでいるためデータ量が大きくなり、ＣＡＤシステムで使用しているコンピュータのリソース消費が大きくなってしまう問題もある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、設計パターンとの比較を高速化できるとともに設計パターンとの比較結果のデータ量を低減できるシミュレーションパターンを作成可能なパターンシミュレーション方法、その装置、そのプログラムおよびこれを記録した媒体を提供することを目的とする。

本発明は、基板上に形成しようとする全体パターンを複数に分割した分割領域毎のレチクルパターンを示すレチクルデータと、前記レチクルパターンを前記基板のどの位置にショットするかを示す露光用データとによって前記基板上に露光されて形成される基板パターンをシミュレーションするパターンシミュレーション方法であって、前記基板パターンを予想した予想パターンを、前記レチクルデータおよび前記露光用データに基づいて作成する予想パターン作成工程と、前記予想パターンと、前記レチクルデータおよび前記露光用データにより前記基板パターンを前記基板上に形成した際の露光パターンとの差分をとって第１差分パターンを計算する第１差分パターン計算工程と、前記第１差分パターンと前記予想パターンとを処理して前記基板パターンをシミュレーションする中間シミュレーションパターンを作成する中間シミュレーションパターン作成工程と、前記予想パターンと前記中間シミュレーションパターンとの差分をとって第２差分パターンを計算する第２差分パターン計算工程と、前記全体パターンに対応して予め設計した設計パターンと前記予想パターンとの差分をとって第３差分パターンを計算する第３差分パターン計算工程と、前記第２差分パターンと前記第３差分パターンとの差分をとって第４差分パターンを計算する第４差分パターン計算工程と、前記設計パターンと前記第４差分パターンとを処理して前記基板パターンをシミュレーションしたシミュレーションパターンを作成するシミュレーション工程とを具備したものである。

また、本発明は、基板上に形成しようとする全体パターンを複数に分割した分割領域毎のレチクルパターンを示すレチクルデータと、前記レチクルパターンを前記基板のどの位置にショットするかを示す露光用データとによって前記基板上に露光されて形成される基板パターンをシミュレーションするパターンシミュレーション装置であって、前記基板パターンを予想した予想パターンを、前記レチクルデータおよび前記露光用データに基づいて作成する予想パターン作成手段と、前記予想パターンと、前記レチクルデータおよび前記露光用データにより前記基板パターンを前記基板上に形成した際の露光パターンとの差分をとって第１差分パターンを計算する第１差分パターン計算手段と、前記第１差分パターンと前記予想パターンとを処理して前記基板パターンをシミュレーションする中間シミュレーションパターンを作成する中間シミュレーションパターン作成手段と、前記予想パターンと前記中間シミュレーションパターンとの差分をとって第２差分パターンを計算する第２差分パターン計算手段と、前記全体パターンに対応して予め設計した設計パターンと前記予想パターンとの差分をとって第３差分パターンを計算する第３差分パターン計算手段と、前記第２差分パターンと前記第３差分パターンとの差分をとって第４差分パターンを計算する第４差分パターン計算手段と、前記設計パターンと前記第４差分パターンとを処理して前記基板パターンをシミュレーションしたシミュレーションパターンを作成するシミュレーション手段とを具備したものである。

さらに、本発明は、基板上に形成しようとする全体パターンを複数に分割した分割領域毎のレチクルパターンを示すレチクルデータと、前記レチクルパターンを前記基板のどの位置にショットするかを示す露光用データとによって前記基板上に露光されて形成される基板パターンをシミュレーションするパターンシミュレーションプログラムであって、前記基板パターンを予想した予想パターンを、前記レチクルデータおよび前記露光用データに基づいて作成する予想パターン作成ステップと、前記予想パターンと、前記レチクルデータおよび前記露光用データにより前記基板パターンを前記基板上に形成した際の露光パターンとの差分をとって第１差分パターンを計算する第１差分パターン計算ステップと、前記第１差分パターンと前記予想パターンとを処理して前記基板パターンをシミュレーションする中間シミュレーションパターンを作成する中間シミュレーションパターン作成ステップと、前記予想パターンと前記中間シミュレーションパターンとの差分をとって第２差分パターンを計算する第２差分パターン計算ステップと、前記全体パターンに対応して予め設計した設計パターンと前記予想パターンとの差分をとって第３差分パターンを計算する第３差分パターン計算ステップと、前記第２差分パターンと前記第３差分パターンとの差分をとって第４差分パターンを計算する第４差分パターン計算ステップと、前記設計パターンと前記第４差分パターンとを処理して前記基板パターンをシミュレーションしたシミュレーションパターンを作成するシミュレーションステップとを具備したものである。

そして、予想パターンと中間シミュレーションパターンとの差分による第２差分パターンと、全体パターンに対応して予め設計した設計パターンと予想パターンとの差分による第３差分パターンとの差分をとって計算した第４差分パターンを設計パターンと処理して基板パターンをシミュレーションしたシミュレーションパターンを作成する。

本発明によれば、作成したシミュレーションパターンは設計パターンと階層構造が近似するため、このシミュレーションパターンと設計パターンとを比較することで、設計パターンとの比較を高速化できるとともに、設計パターンとの比較結果のデータ量を低減できる。

以下、本発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。

本実施の形態のパターンシミュレーション装置は、図示しないコンピュータ、例えば表示素子としての液晶表示素子である液晶パネル１のアレイ基板の基板パターンの設計などに用いるパターンレイアウトソフトであるＣＡＤソフト、設計された基板パターンをシミュレーションするパターンシミュレーションプログラム、および、このパターンシミュレーションプログラムによりシミュレーションされたパターンと設計パターンとを比較するレイアウト検証ソフトなどを含むコンピュータシステムである。

ここで、液晶パネル１は、アレイ基板と、このアレイ基板に対向配置される対向基板との間に、液晶層を介在して構成され、アレイ基板上には、走査線、信号線、薄膜トランジスタなどの各種回路パターンが形成されている。

また、コンピュータには、記憶手段としてのハードディスク、一時記憶手段としてのメモリ、予想パターン作成手段、第１差分パターン計算手段、中間シミュレーションパターン作成手段、第２差分パターン計算手段、第３差分パターン計算手段、第４差分パターン計算手段およびシミュレーション手段などを機能として有するＣＰＵなどの制御手段がそれぞれ設けられている。

また、図２において、２はレチクルパターンを示し、このレチクルパターン２は、例えば４枚の第１レチクル３、第２レチクル４、第３レチクル５および第４レチクル６を備えている。そして、このレチクルパターン２は、液晶パネル１を分割露光して現像あるいはエッチングするためのフォトマスクである。

ここで、液晶パネル１は、基板としての四角形平板状の大判ガラス基板７上に、例えば４枚、マトリクス状に形成されている。このため、一枚の大判ガラス基板７の露光回数は１６ショットとなる。

また、第１レチクル３は、各液晶パネル１の上側左側部を露光するパターンを有し、第２レチクル４は、各液晶パネル１の上側右側部を露光するパターンを有し、第３レチクル５は、各液晶パネル１の下側左側部を露光するパターンを有し、第４レチクル６は、各液晶パネル１の下側右側部を露光するパターンを有している。

そして、これら第１レチクル３、第２レチクル４、第３レチクル５および第４レチクル６に関する電子的なデータは、レチクルデータとされている。このレチクルデータは、大判ガラス基板７上に形成しようとする全体パターンに対応して予め設計された設計パターン11を複数に分割した領域のレチクルパターンからなるＣＡＤデータである。

さらに、これらレチクルパターン２を大判ガラス基板７上のどの位置にショットするかを示す露光用データ12は、格子状に分割された第１レチクル３、第２レチクル４、第３レチクル５および第４レチクル６の露光領域を示すデータと、これら第１レチクル３、第２レチクル４、第３レチクル５および第４レチクル６により大判ガラス基板７上のどこを露光するかを示すデータとを備えている。そして、この露光用データ12は、露光毎に入力するか同じ露光の繰り返しであれば座標の移動量のみ入力する。なお、この露光用データ12は、マトリクス入力データとして単一ショット毎に分解されて入力される数値データである。

また、露光用データ12は、例えばコンピュータのハードディスクなどに読み取り可能に保存されており、図示しない露光機によって大判ガラス基板７上の所定位置のレチクルパターンが露光される。

そして、パターンシミュレーションプログラムは、露光用データ12およびレチクルデータに基づいて、大判ガラス基板７上に露光機によって露光されて形成される基板パターンをシミュレーションするものである。

すなわち、上記パターンシミュレーションプログラムにより実行される本実施の形態のパターンシミュレーション方法は、図１のフローチャートに示すように、まず、コンピュータを起動させた状態で、レチクルデータと露光用データ12とから予想パターン15を作成する(ステップ１(予想パターン作成工程))。

具体的には、図３および図４に示すように、レチクル３〜６上の各ショット領域でこの領域を順次切り取り、露光用データ12に従って全ショット分のパターンを大判ガラス基板７上に順次配置することで、予想パターン15を作成する。

次いで、レチクルデータと露光用データ12とにより基板パターンを大判ガラス基板７上に形成した際にパターンシミュレーションによって作成した露光パターン18と、予想パターン15との差分をとって(図５)、第１差分パターン19を計算する(ステップ２(第１差分パターン計算工程))。

さらに、第１差分パターン19と予想パターン15とを演算して、あるいは重ね合わせて(図５)、基板パターンをシミュレーションする中間シミュレーションパターン21を作成する(ステップ３(中間シミュレーションパターン作成工程))。

また、予想パターン15と中間シミュレーションパターン21との差分をとって(図６)、第２差分パターン22を計算する(ステップ４(第２差分パターン計算工程))。

したがって、第２差分パターン22は、図７(b)に示すように、予想パターン15にあって中間シミュレーションパターン21にない第１パターン22aと、中間シミュレーションパターン21にあって予想パターン15にない第２パターン22bとで構成される。

さらに、基板パターンの設計パターン11と予想パターン15との差分をとって(図６)、第３差分パターン26を計算する(ステップ５(第３差分パターン計算工程))。

したがって、第３差分パターン26は、図７(c)に示すように、予想パターン15にあって設計パターン11にない第３パターン26aと、設計パターン11にあって予想パターン15にない第４パターン26bとで構成される。

次いで、第２差分パターン22と第３差分パターン26との差分をとって(図６)、第４差分パターン27を計算する(ステップ６(第４差分パターン計算工程))。

したがって、第４差分パターン27は、図７(d)および図７(e)に示すように、第１パターン22aにあって第３パターン26aにない第５パターン27aと、第３パターン26aにあって第１パターン22aにない第６パターン27bと、第２パターン22bにあって第４パターン26bにない第７パターン27cと、第４パターン26bにあって第２パターン22bにない第８パターン27dとで構成される。

そして、設計パターン11と第４差分パターン27とを演算して、あるいは重ね合わせて(図６)、基板パターンをシミュレーションしたシミュレーションパターン29を作成する(ステップ７(シミュレーション工程))。

ここで、シミュレーションパターン29は、図７(f)に示すように、設計パターン11に対して、第４差分パターン27の第５パターン27aと第７パターン27cとをＡＮＤ演算するとともに、第６パターン27bと第８パターン27dとをＮＯＴ演算することで作成される。

この後、作成したシミュレーションパターン29と、設計パターン11とを、所定のレイアウト検証ソフトを用いて比較し、相違をエラーとして検出する。通常、基板パターン15を作成後にパターンを分割してレチクルデータを作成するため、パターンを分割して露光機で再度合成した後の設計パターン11と同じであるかどうかを確認する。露光機のデータのずれや、分割時のパターンの消失およびずれなどは、この検図により発見できる。

上記のように作成したシミュレーションパターン29は、図７(a)に示すように、中間シミュレーションパターン21と同じ形状であるものの、設計パターン11と階層構造などが近似するので、シミュレーションパターン29と設計パターン11とを上記レイアウト検証ソフトにより比較した際に、異なる階層構造のためにデータを展開することが抑制され、シミュレーションパターン29と設計パターン11との比較を高速化できる。

また、データの展開が抑制されることにより、エラーが上位の階層に配列分多数表示されることなどもなく、さらに、展開されたデータの量を低減できることで、シミュレーションパターン29と設計パターン11との比較結果のデータ量を低減でき、このデータ量の低減により、コンピュータのリソース消費が大きくなることを防止できる。

なお、上記一実施の形態のパターンシミュレーション方法は、液晶パネル１以外の任意の基板パターンのシミュレーションに用いることができる。

また、上記シミュレーションプログラムを、光ディスク、あるいは磁気ディスクその他の媒体にコンピュータ読み取り可能に記録し、コンピュータに自動的に動作させることも可能である。

本発明の一実施の形態のパターンシミュレーション方法を示すフローチャートである。同上パターンシミュレーション方法の予想パターン作成工程を示す説明図である。同上予想パターン作成工程の一部を示す説明図である。同上予想パターン作成工程の他の一部を示す説明図である。同上パターンシミュレーション方法の予想パターン作成工程と第１差分パターン計算工程と中間シミュレーションパターン作成工程とを示す説明図である。同上パターンシミュレーション方法の第２差分パターン計算工程ないし第４差分パターン計算工程とシミュレーション工程とを示す説明図である。 (a)は同上パターンシミュレーション方法の予想パターン、設計パターンおよびシミュレーションパターンの包含関係を示す説明図、(b)は同上パターンシミュレーション方法の第２差分パターン計算工程の結果を示す説明図、(c)は同上パターンシミュレーション方法の第３差分パターン計算工程の結果を示す説明図、(d)は同上パターンシミュレーション方法の第４差分パターン計算工程の結果の一部を示す説明図、(e)は同上パターンシミュレーション方法の第４差分パターン計算工程の結果の他部を示す説明図、(f)は同上パターンシミュレーション方法のシミュレーション工程を示す説明図である。

符号の説明

２レチクルパターン
７基板としての大判ガラス基板
11 設計パターン
12 露光用データ
15 予想パターン
18 露光パターン
19 第１差分パターン
21 中間シミュレーションパターン
22 第２差分パターン
26 第３差分パターン
27 第４差分パターン
29 シミュレーションパターン

Claims

基板上に形成しようとする全体パターンを複数に分割した分割領域毎のレチクルパターンを示すレチクルデータと、前記レチクルパターンを前記基板のどの位置にショットするかを示す露光用データとによって前記基板上に露光されて形成される基板パターンをシミュレーションするパターンシミュレーション方法であって、
前記基板パターンを予想した予想パターンを、前記レチクルデータおよび前記露光用データに基づいて作成する予想パターン作成工程と、
前記予想パターンと、前記レチクルデータおよび前記露光用データにより前記基板パターンを前記基板上に形成した際の露光パターンとの差分をとって第１差分パターンを計算する第１差分パターン計算工程と、
前記第１差分パターンと前記予想パターンとを処理して前記基板パターンをシミュレーションする中間シミュレーションパターンを作成する中間シミュレーションパターン作成工程と、
前記予想パターンと前記中間シミュレーションパターンとの差分をとって第２差分パターンを計算する第２差分パターン計算工程と、
前記全体パターンに対応して予め設計した設計パターンと前記予想パターンとの差分をとって第３差分パターンを計算する第３差分パターン計算工程と、
前記第２差分パターンと前記第３差分パターンとの差分をとって第４差分パターンを計算する第４差分パターン計算工程と、
前記設計パターンと前記第４差分パターンとを処理して前記基板パターンをシミュレーションしたシミュレーションパターンを作成するシミュレーション工程と
を具備したことを特徴としたパターンシミュレーション方法。
基板上に形成しようとする全体パターンを複数に分割した分割領域毎のレチクルパターンを示すレチクルデータと、前記レチクルパターンを前記基板のどの位置にショットするかを示す露光用データとによって前記基板上に露光されて形成される基板パターンをシミュレーションするパターンシミュレーション装置であって、
前記基板パターンを予想した予想パターンを、前記レチクルデータおよび前記露光用データに基づいて作成する予想パターン作成手段と、
前記予想パターンと、前記レチクルデータおよび前記露光用データにより前記基板パターンを前記基板上に形成した際の露光パターンとの差分をとって第１差分パターンを計算する第１差分パターン計算手段と、
前記第１差分パターンと前記予想パターンとを処理して前記基板パターンをシミュレーションする中間シミュレーションパターンを作成する中間シミュレーションパターン作成手段と、
前記予想パターンと前記中間シミュレーションパターンとの差分をとって第２差分パターンを計算する第２差分パターン計算手段と、
前記全体パターンに対応して予め設計した設計パターンと前記予想パターンとの差分をとって第３差分パターンを計算する第３差分パターン計算手段と、
前記第２差分パターンと前記第３差分パターンとの差分をとって第４差分パターンを計算する第４差分パターン計算手段と、
前記設計パターンと前記第４差分パターンとを処理して前記基板パターンをシミュレーションしたシミュレーションパターンを作成するシミュレーション手段と
を具備したことを特徴としたパターンシミュレーション装置。
基板上に形成しようとする全体パターンを複数に分割した分割領域毎のレチクルパターンを示すレチクルデータと、前記レチクルパターンを前記基板のどの位置にショットするかを示す露光用データとによって前記基板上に露光されて形成される基板パターンをシミュレーションするパターンシミュレーションプログラムであって、
前記基板パターンを予想した予想パターンを、前記レチクルデータおよび前記露光用データに基づいて作成する予想パターン作成ステップと、
前記予想パターンと、前記レチクルデータおよび前記露光用データにより前記基板パターンを前記基板上に形成した際の露光パターンとの差分をとって第１差分パターンを計算する第１差分パターン計算ステップと、
前記第１差分パターンと前記予想パターンとを処理して前記基板パターンをシミュレーションする中間シミュレーションパターンを作成する中間シミュレーションパターン作成ステップと、
前記予想パターンと前記中間シミュレーションパターンとの差分をとって第２差分パターンを計算する第２差分パターン計算ステップと、
前記全体パターンに対応して予め設計した設計パターンと前記予想パターンとの差分をとって第３差分パターンを計算する第３差分パターン計算ステップと、
前記第２差分パターンと前記第３差分パターンとの差分をとって第４差分パターンを計算する第４差分パターン計算ステップと、
前記設計パターンと前記第４差分パターンとを処理して前記基板パターンをシミュレーションしたシミュレーションパターンを作成するシミュレーションステップと
を具備したことを特徴としたパターンシミュレーションプログラム。
請求項３記載のパターンシミュレーションプログラムがコンピュータ読み取り可能に記録されている
ことを特徴としたパターンシミュレーションプログラムを記録した媒体。