(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＡＤを用いた複数回の露光によって被露光基板の主面にデバイスパターンを形成するデバイスのレイアウト設計法において、
該被露光基板の主面の輪郭を表す第１図形データと、該被露光基板の主面のうち該デバイスパターンが形成される製品領域を表す第２図形データと、該製品領域の周辺領域に形成されるパターンを表す第３図形データとを生成する工程と、
該第１図形データと該第２図形データから、該被露光基板の主面のうち該製品領域を除く領域を表す第４図形データを生成する工程と、
該第４図形データで表わされた領域のうち未露光領域を認識可能に表示し、該第３図形データで表わされるパターン及び該製品領域の露光パターンを該第４図形データで表わされた領域の表示に重畳させて表示する工程とを有することを特徴とするデバイスのレイアウト設計法。
【請求項２】
該第４図形データで表わされた領域をフィルパターンで表示することを特徴とする請求項１記載のデバイスのレイアウト設計法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ）システムを用いたレイアウト設計法、特に複数回の露光によるデバイスのレイアウトの設計法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイパネルなどのデバイスの高精細大画面化に伴い、そのデバイスの設計に当たっては、基板の大部分を占める製品となる領域（製品領域）の画面構成用パターンの他に、各製造工程で使用するためのアライメントマークなどからなる多くのパターンを製品領域を囲む周辺の微小領域（周辺領域）に、高精度で形成することが必要になりそれらのレイアウトの設計が複雑になってきた。
【０００３】
従来、レイアウト設計に用いられているＣＡＤシステムでは製品領域の設計が中心となっており、その周辺領域についてはＣＡＤ画面上に表示されるパターンと実際のデバイス用基板上の膜形成パターンとの対応については必ずしも配慮されていなかった。
【０００４】
ここで対象にしているＣＡＤシステムでは、デバイスの製造の一例として以下に述べる各工程で薄膜が露光およびエッチング後に、基板上に残る部分のパターンのみがＣＡＤ画面上に表示され、それ以外のところや露光されていない領域すなわち、製品領域を囲む周辺領域は表示されない。
【０００５】
一般に液晶ディスプレイパネルなどのデバイスの製造は透明なガラス板を基板として使用し、その上にスパッタやＣＶＤなどの手段を用いた各種薄膜を形成する工程、その薄膜に微細パターンを形成するための感光剤塗布、露光およびエッチングの各工程などを経て、製品に要求される仕様を満たす表示部の画素アレイやＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのトランジスタアレイおよびその電極と電極端子リードなどを順次形成することによって行っている。この露光工程で使用するレチクル（ｒｅｔｉｃｌｅ）は製品の製造歩留りを決定する要因となるため高精度が必要で、遮光性のクロムなどのメタル薄膜を形成した透明なガラス基板上に、必要なパターンを露光およびエッチング工程により製作する。
【０００６】
製品部分となる領域のパターンは複数種類のレチクルを用いて構成する。レチクルは各工程毎に必要なパターンを別途、パターンジェネレータなどを使用して目標の製品仕様に合わせて製作準備しておく。
【０００７】
前述のように高精細大画面化に対処するためには各工程毎に、複数種類のパターンのレチクルを組み合わせてデバイスのレイアウトを構成し、ステッパを用いて複数回のショット（露光）でデバイス全体を形成する。
【０００８】
例えば液晶ディスプレイパネルのデバイス製造では各工程毎に異なるパターンとして、画素構成用、トランジスタ構成用さらに詳しくはゲート、ゲート絶縁膜、半導体膜、ドレイン、ソース構成用および電極構成用などのパターンを有するレチクルが必要であり、全工程では複数種類の設計が必要となる。
【０００９】
実際の製品製造では、第一層（レイヤー）として、ゲート用金属膜を成膜後ゲート用マスクを用いてゲートパターンを形成し、つぎに第二層としてゲート絶縁膜を成膜し、ゲート絶縁膜パターンを形成するというように積層し、順次必要な膜を成膜後、その工程で必要なレチクルを使用してパターン形成してゆく。
【００１０】
一般にレチクルの種類および数はレイヤーの数とともに増すが、各工程で用いる全レチクルの位置関係は、正確に合致させることが必要である。
それゆえ、各工程用において、レチクルを用いて形成した製品領域の外側である周辺領域に、レイヤー間の位置合わせ用や各工程で使用する製造設備とガラス基板などのデバイスとの位置合わせのために、多くのアライメントマークのパターンを形成しておき、それに従って位置合わせを行う。これらのマーク以外に、周辺領域には検査用など別の目的で使用する各種のマーク用パターンなども形成しておく場合がある。
【００１１】
これらのパターンも製品領域と同様に、露光およびエッチング工程により形成する。この周辺領域は製造に不必要になった段階では製品領域と分離される。
レチクルを用いてステッパでデバイスパターンを形成する場合、デバイス全体の露光には長時間を要するため、従来は製品領域はその全体をステッパで露光するが、周辺領域については全体を露光するのではなく、アライメントマークなどの形成に必要な部分領域のみの露光にとどめることにより、スループットの短縮化を図っていた。
【００１２】
しかし、この場合ＣＡＤ画面上では同一に見えても、製品領域とその周辺領域では表示内容が異なるため、実際のデバイス基板イメージが異なっている場合があった。すなわち、製品領域は露光およびエッチング工程を経て形成されるメタルパターン部分が表示され、パターンが無い部分が表示されないのに対し、周辺領域はそのほとんどの部分が未露光状態のために、実際にはメタル膜が存在しているにもかかわらず表示されていない。また、あるレイヤーの一部の領域にアライメントマークなどのメタル膜パターンが存在していても、他のレイヤーのメタル膜と重なって、ＣＡＤ画面上では認識できない場合がある。
【００１３】
このため、誤認識による設計ミスを生じたり、作業効率の低下の原因となっていた。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、設計作業者の誤認識による設計ミスを無くし、作業効率を上げられるように、ＣＡＤ画面上の表示と実際のデバイス基板上のメタルパターンの有無のイメージとが対応するデバイス設計手法を提供することを目的としている。
【００１５】
前述のように、ＣＡＤ画面上では製品領域はレチクルのパターンに対応しているが、周辺領域は製品用レチクルによる露光領域から外れているため、未露光領域となり、ＣＡＤ画面上では表示されず、製品領域のようにメタルの有無の状態が明確に把握できなかった。即ちエッチング処理工程を経た後、メタルが残存するか除去されてしまっているかは、この部分がアライメントマークなどの形成にとって重要であるにもかかわらず、ＣＡＤ画面上では表示されない。このため、周辺領域については異なる製造工程で使用するレチクルと、それを用いて実際に製造される被製造膜のレイヤー間の重なり（干渉）状態についてはその判断を設計作業者がおこなっていた。
【００１６】
それ故、各製造工程で使用するレチクルの重ね合わせ状況などを検討する場合などに、画面上に表示されていない周辺領域が実際には製造される被製造膜レイヤーのいずれかのレイヤーにメタルが存在していても、未露光領域のため表示されないのか、実際にメタルは存在しないため表示されないのかの区別がつかず、設計作業における誤認識の原因となっていた。
【００１７】
本発明はこの周辺領域の未露光領域についても製品領域の露光領域と同様に、メタルが残存しているところはその状態を必ず、ＣＡＤ画面上に表示するデバイスのレイアウト設計手法を提供する。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上で述べた課題は、被露光基板において、製品領域であるレチクルパターンによる露光領域とそれを囲む非露光領域である周辺領域とを分離し、その周辺領域の形状に合わせてその部分を認識し易くするための表示用図形データを生成し、そのデータと製品領域であるデバイス用データとで基板全域の表示データを構成し、ＣＡＤ画面上に表示することにより解決できる。
【００１９】
図形データとして生成する表示パターンはＣＡＤシステム上でフィルパターンの設定において模様などを付加させる。この模様は他の領域と識別し易くする目的を達成するものなら、網かけ、斜線など特にこだわらない。
【００２０】
液晶ディスプレイパネルの例では、ガラス基板全体を表示する場合に、製品領域のパターンと未露光領域内のメタルが形成されるところにはフィルパターンの設定において付加した模様とをＣＡＤ画面上に表示する。
【００２１】
こうすることにより、複数種類の複数枚のレチクルを用いて複数回の露光で各レイヤーの製品領域の露光作業を進めていく場合、その各レイヤーの周辺領域がＣＡＤ画面上で可視化されており、アライメントマークなどの露光位置が目視で確認できるため、レイアウト設計がきわめて効率的に行える。
【００２２】
このようにＣＡＤを用いたデバイスの設計において、上記の画面構成で基板表示をおこなえば、実際の工程における周辺領域のメタル膜の有無が製品領域と同様にＣＡＤ画面に表示され、レイヤー間の重なり状態も明確になる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１、２は本発明による実施説明図である。
ＣＡＤ画面上に被露光基板の全体を表示し、その外周囲を表す輪郭を図１（ａ）におけるｘとする。この被露光基板上で製品領域は目標の仕様に合致したレチクルのパターンを配置することにより構成する。例えば、レチクルパターンとして、ａ，ｂ，ｃ，ｄの４種類のパターンで構成した場合、ＣＡＤシステムにおいてまず、これらのレチクルパターンの最外周囲を表す輪郭ｙを抽出する。このｙと基板の外周囲ｘとの図形論理演算により、周辺領域の形状を表す領域ｚを作成する。図１（ｂ）はこのｚの領域および最外周囲ｙを示す。ｚの領域を識別し可視化させるため、ＣＡＤシステム上でフィルパターンを付加する設定をする。図では斜線で示している領域である。その後、このフィルパターンを設定した周辺領域ｚとレチクルパターンａ，ｂ，ｃ，ｄのデータで構成した製品領域とを総合して、基板全体をＣＡＤ画面上に表示する。
【００２４】
図１（ｃ）はこの基板全体の表示状態を示す。この新しく表示されたＣＡＤ画面上では、従来表示されなかった周辺領域の状態が可視化されており、メタルの有無が確認し易くなる。
【００２５】
図２（ａ）は従来の表示法によるアライメント用などのマークを表示した画面の例である。この図のように、周辺領域はマークが形成してあるところのみ、メタルを基板上に存在させていた。図２（ｂ）は本方法による表示例であり、周辺領域においてメタルが存在することを網かけなどで表示し、その一部に網かけが無くメタルが存在しないため窓開けし、その内側にマークをメタルで形成した状態を示している。
【００２６】
図２（ｃ）は図２（ｂ）とは異なるレイヤーでメタルが存在することを網かけなどで表示し、窓開けによりその一部に網かけが無くメタルが存在しない部分がある状態を示している。
【００２７】
レイヤーの異なる図（ｂ）と（ｃ）をＣＡＤ画面上で重ね合わせた場合、レチクル領域ａ，ｂ，ｃ，ｄはそれぞれｅ，ｆ，ｇ，ｈと重なったパターンが表示されるが、周辺領域のマークは窓開けにより、必ずしも重ならない状態で表示することができる。このことはレイヤー数が多い場合に全レイヤーを重ねた作業をし易くし効率化を図ることができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、ＣＡＤ画面上に従来は表示されなかった周辺領域の未露光領域が、実際の状態と対応させて表示できる。その結果、本発明によれば設計作業者がＣＡＤ画面上で実際の工程を誤認識することなく、デバイスのレイアウト設計ができ設計効率を飛躍的に向上させることができる。
【００２９】
したがって、本発明はデバイス設計に寄与するところが大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の表示方法の説明図
【図２】  本発明の表示方法による表示例
【符号の説明】
ａ，ｂ，ｃ，ｄ      ４種類のレチクルパターン
ｅ，ｆ，ｇ，ｈ      他のレイヤーの４種類のレチクルパターン
ｕ                  アライメント用などのマーク
ｖ                  マークパターンのための窓開け
ｗ                  網かけなどの表示と窓開け表示
ｘ                  基板の外周囲
ｙ                  レチクルパターンの最外周囲
ｚ                  周辺領域
【図１】
0003747577.tif 000002
【図２】
0003747577.tif 000003