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JP2011049426A - Method of designing semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method of designing semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device Download PDF

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JP2011049426A
JP2011049426A JP2009197912A JP2009197912A JP2011049426A JP 2011049426 A JP2011049426 A JP 2011049426A JP 2009197912 A JP2009197912 A JP 2009197912A JP 2009197912 A JP2009197912 A JP 2009197912A JP 2011049426 A JP2011049426 A JP 2011049426A
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JP
Japan
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region
value
dummy pattern
wiring
unit area
Prior art date
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Pending
Application number
JP2009197912A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoki Itani
直毅 井谷
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Fujitsu Semiconductor Ltd
Original Assignee
Fujitsu Semiconductor Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu Semiconductor Ltd filed Critical Fujitsu Semiconductor Ltd
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Abstract

【課題】溝内に配線を埋め込む際に層間絶縁膜の表面に深い凹部が生じるのを防止し得る半導体装置の設計方法等を提供する。
【解決手段】単位面積当たりの配線パターンの周囲長の総和を各々の単位領域毎に算出するステップS6と、単位領域内における配線パターンの周囲長の総和が第1の値以上である第1の領域と第2の値以下である第2の領域とを抽出するステップS7,S8と、第1の領域に隣接する第3の領域内に単位面積当たりの周囲長の総和が第3の値である第1のダミーパターンを配置し、第2の領域に隣接する第4の領域内に単位面積当たりの周囲長の総和が第4の値である第2のダミーパターンを配置するステップS9,S10と、第3の領域と第4の領域との間の第5の領域内に単位面積当たりの周囲長の総和が第3の値より小さく、第4の値より大きい第5の値である第3のダミーパターンを配置するステップS11とを有している。
【選択図】図15
A semiconductor device design method and the like capable of preventing a deep concave portion from being formed on the surface of an interlayer insulating film when wiring is embedded in a trench.
Step S6 for calculating a total perimeter of the wiring pattern per unit area for each unit area, and a first sum of the perimeter of the wiring pattern in the unit area equal to or greater than a first value. Steps S7 and S8 for extracting the region and the second region that is equal to or smaller than the second value, and the sum of the perimeters per unit area in the third region adjacent to the first region is the third value. Steps S9 and S10 in which a certain first dummy pattern is arranged, and a second dummy pattern whose total perimeter per unit area is a fourth value is arranged in a fourth region adjacent to the second region. In the fifth region between the third region and the fourth region, the sum of the perimeters per unit area is a fifth value that is smaller than the third value and larger than the fourth value. Step S11 for arranging three dummy patterns.
[Selection] Figure 15

Description

本発明は、半導体装置の設計方法及び半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor device design method and a semiconductor device manufacturing method.

近時、層間絶縁膜に形成された溝内に配線等をダマシン法等により埋め込む技術が注目されている。   Recently, a technique for embedding a wiring or the like in a groove formed in an interlayer insulating film by a damascene method or the like has attracted attention.

ダマシン法においては、溝等が形成された層間絶縁膜上に導電膜を形成し、層間絶縁膜の表面が露出するまでCMP法により導電膜を研磨することにより、導電膜により形成された配線が溝内に埋め込まれる。   In the damascene method, a conductive film is formed on an interlayer insulating film in which a groove or the like is formed, and the conductive film is polished by CMP until the surface of the interlayer insulating film is exposed. Embedded in the groove.

しかしながら、CMP法による研磨が必ずしも均一に進行せず、層間絶縁膜の表面に凹部が生じてしまう場合があった。   However, polishing by the CMP method does not always proceed uniformly, and a recess may be formed on the surface of the interlayer insulating film.

そこで、ダミーパターンを適宜配置することにより、研磨の進行の均一化を図ることが提案されている。   Accordingly, it has been proposed to make the progress of polishing uniform by appropriately arranging dummy patterns.

特開2005−310807号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-310807 特開平10−173035号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-173035 特開2000−223492号公報JP 2000-223492 A

しかしながら、提案されている半導体装置の製造方法では、研磨の進行を十分に均一化し得ず、層間絶縁膜の表面に比較的深い凹部が生じてしまう場合があった。   However, in the proposed method for manufacturing a semiconductor device, the progress of polishing cannot be made sufficiently uniform, and a relatively deep recess may occur on the surface of the interlayer insulating film.

本発明の目的は、溝内に配線等を埋め込む際に層間絶縁膜の表面に深い凹部が生じるのを防止し得る半導体装置の設計方法及び半導体装置の製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a semiconductor device design method and a semiconductor device manufacturing method capable of preventing the formation of deep recesses on the surface of an interlayer insulating film when a wiring or the like is embedded in a trench.

実施形態の一観点によれば、所定のレイアウト領域内に配線パターンを配置するステップと、前記レイアウト領域を所定の単位面積の単位領域に分割するステップと、前記単位面積当たりの前記配線パターンの周囲長の総和を、各々の前記単位領域毎に算出するステップと、前記単位領域内における前記配線パターンの前記周囲長の総和が所定の上限値である第1の値以上である第1の領域を抽出するステップと、前記単位領域内における前記配線パターンの前記周囲長の総和が所定の下限値である第2の値以下である第2の領域を抽出するステップと、前記第1の領域と前記第2の領域との間の領域のうちの、前記第1の領域に隣接する第3の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が第3の値である第1のダミーパターンを配置するステップと、前記第1の領域と前記第2の領域との間の領域のうちの、前記第2の領域に隣接する第4の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が前記第3の値より小さい第4の値である第2のダミーパターンを配置するステップと、前記第3の領域と前記第4の領域との間の第5の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が、前記第3の値より小さく、前記第4の値より大きい第5の値である第3のダミーパターンを配置するステップとを有することを特徴とする半導体装置の設計方法が提供される。   According to one aspect of the embodiment, a step of arranging a wiring pattern in a predetermined layout region, a step of dividing the layout region into unit regions of a predetermined unit area, and the periphery of the wiring pattern per unit area Calculating a total length for each of the unit areas; and a first area in which the total perimeter of the wiring pattern in the unit area is equal to or greater than a first value that is a predetermined upper limit value. Extracting, extracting a second area in which the total perimeter of the wiring pattern in the unit area is equal to or less than a second value that is a predetermined lower limit, the first area, and the A first dummy pattern in which a total sum of perimeters per unit area is a third value in a third region adjacent to the first region among regions between the second region. Place In a fourth region adjacent to the second region among the step and the region between the first region and the second region, the total perimeter of the unit area is the first region. Arranging a second dummy pattern having a fourth value smaller than a value of 3, and surroundings per unit area in a fifth region between the third region and the fourth region And providing a third dummy pattern having a fifth sum whose length sum is smaller than the third value and larger than the fourth value. Is done.

実施形態の他の観点によれば、所定のレイアウト領域内に配線パターンを配置するステップと、前記レイアウト領域を所定の単位面積の単位領域に分割するステップと、前記単位面積当たりの前記配線パターンの周囲長の総和を、各々の前記単位領域毎に算出するステップと、前記単位領域内における前記配線パターンの前記周囲長の総和が所定の上限値である第1の値以上である第1の領域を抽出するステップと、前記単位領域内における前記配線パターンの前記周囲長の総和が所定の下限値である第2の値以下である第2の領域を抽出するステップと、前記第1の領域と前記第2の領域との間の領域のうちの、前記第1の領域に隣接する第3の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が、前記第1の値より小さく、前記第2の値より大きい第3の値である第1のダミーパターンを配置するステップと、前記第3の領域と前記第2の領域との間の第4の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が、前記第3の値より小さく、前記第2の値より大きい第4の値である第2のダミーパターンを配置するステップとを有することを特徴とする半導体装置の設計方法が提供される。   According to another aspect of the embodiment, a step of arranging a wiring pattern in a predetermined layout region, a step of dividing the layout region into unit regions of a predetermined unit area, and the wiring pattern per unit area A step of calculating a total perimeter for each of the unit areas, and a first area in which the total perimeter of the wiring pattern in the unit area is equal to or greater than a first value that is a predetermined upper limit value. Extracting a second area in which the total perimeter of the wiring pattern in the unit area is equal to or less than a second value that is a predetermined lower limit; and the first area; In a third region adjacent to the first region among the regions between the second region, the total perimeter per unit area is smaller than the first value, and Value of 2 In the fourth region between the step of arranging the first dummy pattern having a large third value and the fourth region between the third region and the second region, the total perimeter of the unit area is And providing a second dummy pattern having a fourth value smaller than the third value and a fourth value larger than the second value.

実施形態の更に他の観点によれば、絶縁膜に、配線を埋め込むための配線用溝と、ダミーパターンを埋め込むためのダミーパターン用溝とを形成する工程と、前記配線用溝内、前記ダミーパターン用溝内及び前記絶縁膜上に、導電膜を形成する工程と、前記絶縁膜が露出するまで前記導電膜を研磨し、前記配線用溝に埋め込まれた前記導電膜の前記配線と、前記ダミーパターン用溝に埋め込まれた前記導電膜の前記ダミーパターンとを形成する工程とを有し、前記配線用溝と前記ダミーパターン用溝とを形成する工程では、単位面積当たりの周囲長の総和が所定の上限値である第1の値以上である前記配線用溝が、第1の領域内に形成され、前記単位面積当たりの周囲長の総和が所定の下限値である第2の値以下である前記配線用溝が、第2の領域内に形成され、前記第1の領域と前記第2の領域との間の領域のうちの、前記第1の領域に隣接する第3の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が第3の値である前記ダミーパターン用溝を形成し、前記第1の領域と前記第2の領域との間の領域のうちの、前記第2の領域に隣接する第4の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が前記第3の値より小さい第4の値である前記ダミーパターン用溝を形成し、前記第3の領域と前記第4の領域との間の第5の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が、前記第3の値より小さく、前記第4の値より大きい第5の値である前記ダミーパターン用溝を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。   According to still another aspect of the embodiment, a step of forming a wiring groove for embedding a wiring and a dummy pattern groove for embedding a dummy pattern in the insulating film, and in the wiring groove, the dummy Forming a conductive film in a pattern groove and on the insulating film; polishing the conductive film until the insulating film is exposed; and wiring of the conductive film embedded in the wiring groove; Forming the dummy pattern of the conductive film embedded in the dummy pattern groove, and in the step of forming the wiring groove and the dummy pattern groove, a total perimeter per unit area Is formed in the first region, and the sum of the perimeters per unit area is equal to or less than a second value that is a predetermined lower limit value. The wiring groove is a second A total sum of perimeters per unit area in a third region adjacent to the first region among regions between the first region and the second region formed in the region Is formed in the fourth region adjacent to the second region among the regions between the first region and the second region. Forming a dummy pattern groove having a total perimeter length per unit area that is a fourth value smaller than the third value, and forming a fifth between the third region and the fourth region. In the region, the dummy pattern groove is formed such that a total sum of perimeters per unit area is a fifth value smaller than the third value and larger than the fourth value. A method for manufacturing a semiconductor device is provided.

実施形態の更に他の観点によれば、絶縁膜に、配線を埋め込むための配線用溝と、ダミーパターンを埋め込むためのダミーパターン用溝とを形成する工程と、前記配線用溝内、前記ダミーパターン用溝内及び前記絶縁膜上に、導電膜を形成する工程と、前記絶縁膜が露出するまで前記導電膜を研磨し、前記配線用溝に埋め込まれた前記導電膜の前記配線と、前記ダミーパターン用溝に埋め込まれた前記導電膜の前記ダミーパターンとを形成する工程とを有し、前記配線用溝と前記ダミーパターン用溝とを形成する工程では、単位面積当たりの周囲長の総和が所定の上限値である第1の値以上である前記配線用溝が、第1の領域内に形成され、前記単位面積当たりの周囲長の総和が所定の下限値である第2の値以下である前記配線用溝が、第2の領域内に形成され、前記第1の領域と前記第2の領域との間の領域のうちの、前記第1の領域に隣接する第3の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が、前記第1の値より小さく、前記第2の値より大きい第3の値である前記ダミーパターン用溝を形成し、前記第3の領域と前記第2の領域との間の第4の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が前記第3の値より小さく、第2の値より大きい第4の値である前記ダミーパターン用溝を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法が提供される。   According to still another aspect of the embodiment, a step of forming a wiring groove for embedding a wiring and a dummy pattern groove for embedding a dummy pattern in the insulating film, and in the wiring groove, the dummy Forming a conductive film in a pattern groove and on the insulating film; polishing the conductive film until the insulating film is exposed; and wiring of the conductive film embedded in the wiring groove; Forming the dummy pattern of the conductive film embedded in the dummy pattern groove, and in the step of forming the wiring groove and the dummy pattern groove, a total perimeter per unit area Is formed in the first region, and the sum of the perimeters per unit area is equal to or less than a second value that is a predetermined lower limit value. The wiring groove is a second A total sum of perimeters per unit area in a third region adjacent to the first region among regions between the first region and the second region formed in the region Forming the dummy pattern groove having a third value smaller than the first value and larger than the second value, and forming a fourth gap between the third region and the second region. In the semiconductor device, the dummy pattern trench in which a total sum of perimeters per unit area is smaller than the third value and a fourth value larger than a second value is formed. A manufacturing method is provided.

開示の半導体装置の設計方法及び半導体装置の製造方法によれば、単位面積当たりの配線パターンの周囲長の総和が大きい領域と小さい領域との間に、単位面積当たりの周囲長の総和が中程度のダミーパターンを配置する。このため、単位面積当たりの周囲長の総和が著しく相違する箇所が生じないようにすることができ、研磨の進行の均一化を図ることができる。従って、層間絶縁膜に形成された溝内に配線を研磨により埋め込む際に、層間絶縁膜の表面に深い凹部が形成されるのを防止することができる。   According to the disclosed semiconductor device design method and semiconductor device manufacturing method, the sum of the perimeters per unit area is medium between the region where the sum of the perimeters of the wiring pattern per unit area is large and the region where the sum is small. The dummy pattern is arranged. For this reason, it is possible to prevent a portion where the sum of the perimeters per unit area is significantly different from occurring, and to achieve uniform polishing. Therefore, it is possible to prevent a deep recess from being formed on the surface of the interlayer insulating film when the wiring is embedded in the groove formed in the interlayer insulating film by polishing.

ダミーパターンの配置例を示す平面図(その1)である。It is a top view (the 1) which shows the example of arrangement | positioning of a dummy pattern. 図1のA−A′断面における層間絶縁膜の表面の段差を示す図である。It is a figure which shows the level | step difference of the surface of the interlayer insulation film in the AA 'cross section of FIG. ダミーパターンの配置例を示す平面図(その2)である。It is a top view (the 2) which shows the example of arrangement | positioning of a dummy pattern. 図3のB−B′断面における層間絶縁膜の表面の段差を示す図である。It is a figure which shows the level | step difference of the surface of the interlayer insulation film in the BB 'cross section of FIG. ダミーパターンの配置例を示す平面図(その3)である。It is a top view (the 3) which shows the example of arrangement | positioning of a dummy pattern. 図5のC−C′断面における層間絶縁膜の表面の段差を示す図である。It is a figure which shows the level | step difference of the surface of the interlayer insulation film in CC 'cross section of FIG. ダミーパターンの配置例を示す平面図(その4)である。It is a top view (the 4) which shows the example of arrangement of a dummy pattern. 図7のD−D′断面における層間絶縁膜の表面の段差を示す図である。It is a figure which shows the level | step difference of the surface of the interlayer insulation film in the DD 'cross section of FIG. 規格化された配線容量を示すグラフである。It is a graph which shows the normalized wiring capacity. ダミーパターンの配置例を示す平面図(その5)である。It is a top view (the 5) which shows the example of arrangement | positioning of a dummy pattern. 図10のE−E′断面における層間絶縁膜の表面の段差を示す図である。It is a figure which shows the level | step difference of the surface of the interlayer insulation film in the EE 'cross section of FIG. ダミーパターンの配置例を示す平面図(その6)である。It is a top view (the 6) which shows the example of arrangement | positioning of a dummy pattern. 図12のF−F′断面における層間絶縁膜の表面の段差を示す図である。It is a figure which shows the level | step difference of the surface of the interlayer insulation film in the FF 'cross section of FIG. 第1実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図である。1 is a plan view illustrating a method for designing a semiconductor device according to a first embodiment. 第1実施形態による半導体装置の設計方法を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a semiconductor device design method according to the first embodiment. 第1実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図(その1)である。FIG. 6 is a process cross-sectional view (part 1) illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment; 第1実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図(その2)である。FIG. 6 is a process cross-sectional view (part 2) illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment; 第1実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図(その3)である。FIG. 9 is a process cross-sectional view (part 3) illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment; 第1実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図(その4)である。FIG. 9 is a process cross-sectional view (part 4) illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment; 第1実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図(その5)である。FIG. 10 is a process cross-sectional view (part 5) illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment; 第1実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図(その6)である。FIG. 11 is a process cross-sectional view (No. 6) illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment; 第1実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図(その7)である。It is process sectional drawing (the 7) which shows the manufacturing method of the semiconductor device by 1st Embodiment. 第1実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図(その8)である。It is process sectional drawing (the 8) which shows the manufacturing method of the semiconductor device by 1st Embodiment. 第1実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図(その9)である。It is process sectional drawing (the 9) which shows the manufacturing method of the semiconductor device by 1st Embodiment. 第1実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図(その10)である。It is process sectional drawing (the 10) which shows the manufacturing method of the semiconductor device by 1st Embodiment. 第1実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図(その11)である。It is process sectional drawing (the 11) which shows the manufacturing method of the semiconductor device by 1st Embodiment. 第1実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図(その12)である。It is process sectional drawing (the 12) which shows the manufacturing method of the semiconductor device by 1st Embodiment. 第1実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図(その13)である。It is process sectional drawing (the 13) which shows the manufacturing method of the semiconductor device by 1st Embodiment. 第1実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図(その14)である。It is process sectional drawing (the 14) which shows the manufacturing method of the semiconductor device by 1st Embodiment. 第1実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図(その15)である。It is process sectional drawing (the 15) which shows the manufacturing method of the semiconductor device by 1st Embodiment. 図14のG−G′断面に対応する層間絶縁膜の表面の段差を示す図である。It is a figure which shows the level | step difference of the surface of the interlayer insulation film corresponding to the GG 'cross section of FIG. 第1実施形態の変形例による半導体装置の設計方法を示す平面図である。It is a top view which shows the design method of the semiconductor device by the modification of 1st Embodiment. 第2実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図である。It is a top view which shows the design method of the semiconductor device by 2nd Embodiment. 第3実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図である。It is a top view which shows the design method of the semiconductor device by 3rd Embodiment. 第3実施形態による半導体装置の設計方法を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a method for designing a semiconductor device according to a third embodiment.

図1は、ダミーパターンの配置例を示す平面図(その1)である。図1(a)は、配線パターン106の密度が比較的大きい領域(高密度領域)100と、配線パターン108の密度が比較的小さい領域(低密度領域)102と、ダミーパターン領域104との配置例を示す平面図である。図1(b)は、図1(a)の高密度領域100の一部を拡大した図である。図1(c)は、図1(a)のダミーパターン領域104の一部を拡大した図である。図1(d)は、図1(a)の低密度領域102の一部を拡大した図である。   FIG. 1 is a plan view (No. 1) showing an example of arrangement of dummy patterns. FIG. 1A shows an arrangement of a region 100 in which the density of the wiring pattern 106 is relatively high (high-density region), a region 102 in which the density of the wiring pattern 108 is relatively low (low-density region) 102, and the dummy pattern region 104. It is a top view which shows an example. FIG. 1B is an enlarged view of a part of the high-density region 100 in FIG. FIG. 1C is an enlarged view of a part of the dummy pattern region 104 in FIG. FIG. 1D is an enlarged view of a part of the low density region 102 in FIG.

図1に示すように、高密度領域100と低密度領域102との間のダミーパターン領域104内には、中程度の密度でダミーパターン110が配置されている。なお、配線パターン106,108の密度は配線パターン領域100,102中に占める配線パターン106,108の存在割合であり、ダミーパターン110の密度はダミーパターン領域104中に占めるダミーパターン110の存在割合である。   As shown in FIG. 1, a dummy pattern 110 is disposed at a medium density in the dummy pattern region 104 between the high density region 100 and the low density region 102. The density of the wiring patterns 106 and 108 is an existing ratio of the wiring patterns 106 and 108 in the wiring pattern areas 100 and 102, and the density of the dummy pattern 110 is an existing ratio of the dummy patterns 110 in the dummy pattern area 104. is there.

図1(a)及び図1(d)に示すように、高密度領域100、低密度領域102のいずれにおいても、線状の配線パターン106,108を並行するように配置した。高密度領域100における配線パターン106の幅は、70nmとした。また、高密度領域100における配線パターン106同士の間隔は、70nmとした。高密度領域100における配線パターン106の密度は、50%である。低密度領域102における配線パターン108の幅は、70nmとした。また、低密度領域102における配線パターン同士の間隔は、280nmとした。低密度領域102における配線パターン108の密度は、20%である。   As shown in FIGS. 1A and 1D, linear wiring patterns 106 and 108 are arranged in parallel in both the high-density region 100 and the low-density region 102. The width of the wiring pattern 106 in the high-density region 100 was 70 nm. Further, the interval between the wiring patterns 106 in the high-density region 100 was set to 70 nm. The density of the wiring pattern 106 in the high-density region 100 is 50%. The width of the wiring pattern 108 in the low density region 102 was 70 nm. The interval between the wiring patterns in the low density region 102 was 280 nm. The density of the wiring pattern 108 in the low density region 102 is 20%.

図1(c)に示すように、高密度領域100と低密度領域102との間のダミーパターン領域104には、複数の正方形のダミーパターン106を配置した。互いに隣接するダミーパターン106は、互いにずらして配置した。ダミーパターン106を互いにずらして配置するのは、配線間におけるクロストークを均一化するためである。ダミーパターン106のサイズは、500nm×500nmとした。互いに隣接するダミーパターン106同士の間隔は、300nmとした。ダミーパターン領域におけるダミーパターンの密度は、39%である。   As shown in FIG. 1C, a plurality of square dummy patterns 106 are arranged in the dummy pattern region 104 between the high density region 100 and the low density region 102. The dummy patterns 106 adjacent to each other are shifted from each other. The reason why the dummy patterns 106 are shifted from each other is to make the crosstalk between the wirings uniform. The size of the dummy pattern 106 was 500 nm × 500 nm. The interval between the adjacent dummy patterns 106 was 300 nm. The density of the dummy pattern in the dummy pattern region is 39%.

このような配線パターン106,108及びダミーパターン110を、層間絶縁膜(図示せず)に形成された溝(図示せず)内にダマシン法により埋め込んだ場合には、図2に示すように、層間絶縁膜の表面に比較的深い凹部が生じた。図2は、図1のA−A′断面における層間絶縁膜の表面の段差を示す図である。図2に示すように、高密度領域100とダミーパターン領域104との境界の近傍には、約75nm程度の比較的深い凹部112が生じた。   When such wiring patterns 106 and 108 and the dummy pattern 110 are embedded in a groove (not shown) formed in an interlayer insulating film (not shown) by a damascene method, as shown in FIG. A relatively deep recess was formed on the surface of the interlayer insulating film. FIG. 2 is a view showing a step on the surface of the interlayer insulating film in the AA ′ cross section of FIG. 1. As shown in FIG. 2, a relatively deep recess 112 of about 75 nm was formed in the vicinity of the boundary between the high density region 100 and the dummy pattern region 104.

図1の高密度領域110における配線パターン106の密度は、上述したように50%であり、図1のダミーパターン領域104におけるダミーパターン110の密度は、上述したように39%である。パターンの密度がわずか11%しか相違していないにもかかわらず、図1の場合には、図2に示すような比較的深い凹部112が形成された。   As described above, the density of the wiring pattern 106 in the high-density region 110 in FIG. 1 is 50%, and the density of the dummy pattern 110 in the dummy pattern region 104 in FIG. 1 is 39% as described above. In the case of FIG. 1, a relatively deep recess 112 as shown in FIG. 2 was formed, although the pattern density was only 11% different.

このような比較的深い凹部112が生じた層間絶縁膜上に他の層間絶縁膜(図示せず)を形成した場合には、層間絶縁膜に生じた凹部112がかかる他の層間絶縁膜に反映され、かかる他の層間絶縁膜の表面にも比較的深い凹部(図示せず)が生じる。表面に比較的深い凹部が生じた他の層間絶縁膜にダマシン法により配線を埋め込んだ場合には、かかる他の層間絶縁膜の表面の凹部内に導電膜(図示せず)が残存してしまい、互いに隣接する配線パターンが凹部内に残存した導電膜により短絡されてしまう虞がある。   When another interlayer insulating film (not shown) is formed on the interlayer insulating film having such a relatively deep recess 112, the recess 112 generated in the interlayer insulating film is reflected in the other interlayer insulating film. As a result, a relatively deep recess (not shown) is also formed on the surface of the other interlayer insulating film. When wiring is embedded in another interlayer insulating film having a relatively deep recess on the surface by the damascene method, a conductive film (not shown) remains in the recess on the surface of the other interlayer insulating film. The adjacent wiring patterns may be short-circuited by the conductive film remaining in the recess.

このように、配線パターン106,108の密度に着目し、高密度領域100と低密度領域102との間の領域に中程度の密度でダミーパターン110を配置した場合には、層間絶縁膜の表面に生じる凹部112を十分に抑制し得ないことが分かった。   As described above, when attention is paid to the density of the wiring patterns 106 and 108 and the dummy pattern 110 is arranged at a medium density in a region between the high-density region 100 and the low-density region 102, the surface of the interlayer insulating film It was found that the concave portion 112 generated in the above could not be sufficiently suppressed.

本願発明者は、配線パターン106,108の単位面積当たりの周囲長の総和に着目し、以下のような実験を行った。   The inventor of the present application paid attention to the total perimeter of the wiring patterns 106 and 108 per unit area and conducted the following experiment.

図3は、ダミーパターンの配置例を示す平面図(その2)である。図3(a)に示すように、配線パターン領域114の周囲には、ダミーパターン領域116が設けられている。配線パターン領域114内における単位面積当たりの配線パターン106の周囲長の総和は、比較的大きく設定されている。ダミーパターン領域116内における単位面積当たりのダミーパターン110の周囲長の総和は、比較的小さく設定されている。図3(b)は、図3(a)の領域114の一部を拡大した図である。図3(c)は、図3(a)の領域116の一部を拡大した図である。単位面積当たりのパターンの周囲長の総和とは、所定の単位面積の領域内に位置するパターンから抽出されるパターンの周囲の辺の長さの総和のことである。   FIG. 3 is a plan view (No. 2) showing an example of arrangement of dummy patterns. As shown in FIG. 3A, a dummy pattern region 116 is provided around the wiring pattern region 114. The total perimeter of the wiring pattern 106 per unit area in the wiring pattern region 114 is set to be relatively large. The total perimeter of the dummy pattern 110 per unit area in the dummy pattern region 116 is set to be relatively small. FIG. 3B is an enlarged view of a part of the region 114 in FIG. FIG. 3C is an enlarged view of a part of the region 116 in FIG. The total perimeter of the pattern per unit area is the sum of the lengths of the sides around the pattern extracted from the pattern located in the region of the predetermined unit area.

図3(b)に示すように、配線パターン領域114内には、幅70nmの複数の配線パターン106を並行するように配置した。互いに隣接する配線パターン106同士の間隔は、70nmとした。配線パターン領域114内における配線パターン106の密度は、50%である。20μm×20μmのサイズの領域を単位領域とした場合には、単位領域内における配線パターン114の周囲長の総和は、5714μmとなる。   As shown in FIG. 3B, a plurality of wiring patterns 106 having a width of 70 nm are arranged in parallel in the wiring pattern region 114. The interval between the wiring patterns 106 adjacent to each other was set to 70 nm. The density of the wiring pattern 106 in the wiring pattern region 114 is 50%. When a region having a size of 20 μm × 20 μm is used as a unit region, the total perimeter of the wiring pattern 114 in the unit region is 5714 μm.

なお、単位領域内における配線パターン114の周囲長の総和は、以下のような式により求められる。   The total perimeter of the wiring pattern 114 in the unit area can be obtained by the following equation.

20μm ÷ (0.07μm×2)×20μm×2 = 5714μm
また、図3(c)に示すように、ダミーパターン領域116内には、複数の正方形のダミーパターン110を配置した。互いに隣接するダミーパターン110は、互いにずらして配した。ダミーパターン110のサイズは、500nm×500nmとした。互いに隣接するダミーパターン110同士の間隔は、300nmとした。ダミーパターン領域116におけるダミーパターン110の密度は、39%である。20μm×20μmのサイズの領域を単位領域とした場合には、単位領域内におけるダミーパターン110の周囲長の総和は、1250μm程度となる。
20 μm ÷ (0.07 μm × 2) × 20 μm × 2 = 5714 μm
Further, as shown in FIG. 3C, a plurality of square dummy patterns 110 are arranged in the dummy pattern region 116. The dummy patterns 110 adjacent to each other are shifted from each other. The size of the dummy pattern 110 was 500 nm × 500 nm. The interval between the dummy patterns 110 adjacent to each other was set to 300 nm. The density of the dummy pattern 110 in the dummy pattern region 116 is 39%. When a region having a size of 20 μm × 20 μm is used as a unit region, the total perimeter of the dummy pattern 110 in the unit region is about 1250 μm.

なお、単位領域116内におけるダミーパターン110の周囲長の総和は、以下のような式により求められる。   Note that the total perimeter of the dummy pattern 110 in the unit region 116 is obtained by the following equation.

{20μm÷(0.5μm+0.3μm)}×(0.5μm×4)=1250μm
このような配線パターン106及びダミーパターン110を層間絶縁膜に形成された溝内にダマシン法により埋め込んだ場合には、図4に示すように、層間絶縁膜の表面に比較的深い凹部118が生じた。図4は、図3のB−B′断面における層間絶縁膜の表面の段差を示す図である。図4に示すように、配線パターン領域114とダミーパターン領域116との境界の近傍に、約70nm程度の比較的深い凹部118が生じた。
{20 μm ÷ (0.5 μm + 0.3 μm)} 2 × (0.5 μm × 4) = 1250 μm
When such a wiring pattern 106 and dummy pattern 110 are embedded in a groove formed in the interlayer insulating film by a damascene method, a relatively deep recess 118 is formed on the surface of the interlayer insulating film as shown in FIG. It was. FIG. 4 is a diagram showing a step on the surface of the interlayer insulating film in the BB ′ section of FIG. 3. As shown in FIG. 4, a relatively deep recess 118 of about 70 nm was formed in the vicinity of the boundary between the wiring pattern region 114 and the dummy pattern region 116.

このことから、単位面積当たりのパターンの周囲長の総和が著しく異なる場合には、層間絶縁膜の表面に比較的深い凹部118が生じることが分かる。   From this, it can be seen that when the total perimeter of the pattern per unit area is significantly different, a relatively deep recess 118 is formed on the surface of the interlayer insulating film.

図5は、ダミーパターンの配置例を示す平面図(その3)である。図5(a)に示すように、配線パターン領域114の周囲には、ダミーパターン領域116が設けられている。配線パターン領域114内における単位面積当たりの配線パターン106の周囲長の総和は、比較的大きく設定されている。ダミーパターン領域116内における単位面積当たりのダミーパターン120の周囲長の総和は、比較的小さく設定されている。図5(b)は、図5(a)の領域114の一部を拡大した図である。図5(c)は、図5(a)の領域116の一部を拡大した図である。   FIG. 5 is a plan view (No. 3) showing an example of arrangement of dummy patterns. As shown in FIG. 5A, a dummy pattern region 116 is provided around the wiring pattern region 114. The total perimeter of the wiring pattern 106 per unit area in the wiring pattern region 114 is set to be relatively large. The total perimeter of the dummy pattern 120 per unit area in the dummy pattern region 116 is set to be relatively small. FIG. 5B is an enlarged view of a part of the region 114 in FIG. FIG. 5C is an enlarged view of a part of the region 116 in FIG.

図5(b)に示すように、配線パターン領域114内には、幅70nmの複数の配線パターン106を並行するように配置した。互いに隣接する配線パターン106同士の間隔は、70nmとした。配線パターン領域114内における配線パターン106の密度は、50%である。20μm×20μmのサイズの領域を単位領域とした場合には、単位領域内における配線パターン106の周囲長の総和は、5714μmとなる。   As shown in FIG. 5B, a plurality of wiring patterns 106 having a width of 70 nm are arranged in parallel in the wiring pattern region 114. The interval between the wiring patterns 106 adjacent to each other was set to 70 nm. The density of the wiring pattern 106 in the wiring pattern region 114 is 50%. When a region having a size of 20 μm × 20 μm is used as a unit region, the total perimeter of the wiring pattern 106 in the unit region is 5714 μm.

図5(c)に示すように、ダミーパターン領域116内には、幅500nmの複数の線状のダミーパターン120を並行するように配置した。ダミーパターン120の長手方向は、配線パターン106の長手方向と同じとした。互いに隣接するダミーパターン120同士の間隔は、779nmとした。ダミーパターン領域116におけるダミーパターン120の密度は、39%である。20μm×20μmのサイズの領域を単位領域とした場合には、単位領域内におけるダミーパターン120の周囲長の総和は、625μmとなる。   As shown in FIG. 5C, a plurality of linear dummy patterns 120 having a width of 500 nm are arranged in parallel in the dummy pattern region 116. The longitudinal direction of the dummy pattern 120 was the same as the longitudinal direction of the wiring pattern 106. The interval between the adjacent dummy patterns 120 was 779 nm. The density of the dummy patterns 120 in the dummy pattern region 116 is 39%. When a region having a size of 20 μm × 20 μm is used as a unit region, the total perimeter of the dummy pattern 120 in the unit region is 625 μm.

なお、単位領域内におけるダミーパターン120の周囲長の総和は、以下のような式により求められる。   Note that the sum of the perimeters of the dummy patterns 120 in the unit area can be obtained by the following equation.

20μm ÷ (0.5μm+0.779μm)×20μm×2 = 625μm
このような配線パターン106及びダミーパターン120を層間絶縁膜に形成された溝内にダマシン法により埋め込んだ場合には、図6に示すように、層間絶縁膜の表面に比較的深い凹部122が生じた。図6は、図5のC−C′断面における層間絶縁膜の表面の段差を示す図である。図6に示すように、配線パターン領域114とダミーパターン領域116との境界の近傍に、約53nm程度の比較的深い凹部122が生じた。
20 μm ÷ (0.5 μm + 0.779 μm) × 20 μm × 2 = 625 μm
When such a wiring pattern 106 and dummy pattern 120 are embedded in a groove formed in an interlayer insulating film by a damascene method, a relatively deep recess 122 is formed on the surface of the interlayer insulating film as shown in FIG. It was. FIG. 6 is a view showing a step on the surface of the interlayer insulating film in the CC ′ cross section of FIG. 5. As shown in FIG. 6, a relatively deep recess 122 of about 53 nm was formed in the vicinity of the boundary between the wiring pattern region 114 and the dummy pattern region 116.

このことから、ダミーパターン120を線状に形成した場合であっても、単位面積当たりのパターンの周囲長の総和が著しく異なる場合には、層間絶縁膜の表面に比較的深い凹部122が生じることが分かる。   Therefore, even when the dummy pattern 120 is formed in a linear shape, if the total perimeter of the pattern per unit area is significantly different, a relatively deep recess 122 is formed on the surface of the interlayer insulating film. I understand.

図7は、ダミーパターンの配置例を示す平面図(その4)である。図7(a)に示すように、配線パターン領域114の周囲には、ダミーパターン領域116が設けられている。配線パターン領域114内における単位面積当たりの配線パターン106の周囲長の総和は、比較的大きく設定されている。ダミーパターン領域116内における単位面積当たりのダミーパターン120の周囲長の総和は、配線パターン領域114内における単位面積当たりの配線パターン106の周囲長の総和より若干小さく設定されている。即ち、図7においては、単位面積当たりの配線パターン106の周囲長の総和と、単位面積当たりのダミーパターン120の周囲長の総和との差が比較的小さくなるように、ダミーパターン領域116内に線状のダミーパターン124が配置されている。図7(b)は、図7(a)の領域114の一部を拡大した図である。図7(c)は、図7(a)の領域116の一部を拡大した図である。   FIG. 7 is a plan view (part 4) showing an example of arrangement of dummy patterns. As shown in FIG. 7A, a dummy pattern region 116 is provided around the wiring pattern region 114. The total perimeter of the wiring pattern 106 per unit area in the wiring pattern region 114 is set to be relatively large. The total perimeter of the dummy pattern 120 per unit area in the dummy pattern region 116 is set slightly smaller than the total perimeter of the wiring pattern 106 per unit area in the wiring pattern region 114. That is, in FIG. 7, in the dummy pattern region 116, the difference between the total perimeter of the wiring pattern 106 per unit area and the total perimeter of the dummy pattern 120 per unit area is relatively small. A linear dummy pattern 124 is arranged. FIG. 7B is an enlarged view of a part of the region 114 in FIG. FIG. 7C is an enlarged view of a part of the region 116 in FIG.

図7(b)に示すように、配線パターン領域114内には、幅70nmの複数の配線パターン106を並行するように配置した。互いに隣接する配線パターン106同士の間隔は、70nmとした。配線パターン領域114における配線パターン106の密度は、50%である。20μm×20μmのサイズの領域を単位領域とした場合には、単位領域内における配線パターン106の周囲長の総和は、5714μmである。   As shown in FIG. 7B, a plurality of wiring patterns 106 having a width of 70 nm are arranged in parallel in the wiring pattern region 114. The interval between the wiring patterns 106 adjacent to each other was set to 70 nm. The density of the wiring pattern 106 in the wiring pattern region 114 is 50%. When a region having a size of 20 μm × 20 μm is defined as a unit region, the total perimeter of the wiring pattern 106 in the unit region is 5714 μm.

図7(c)に示すように、ダミーパターン領域116内には、幅70nmの複数の線状のダミーパターン124を並行するように配置した。ダミーパターン124の長手方向は、配線パターン106の長手方向と同じとした。互いに隣接するダミーパターン124同士の間隔は、109nmとした。ダミーパターン領域116におけるダミーパターン124の密度は、39%である。20μm×20μmのサイズの領域を単位領域とした場合には、単位領域内におけるダミーパターンの周囲長の総和は、4469μmである。   As shown in FIG. 7C, a plurality of linear dummy patterns 124 having a width of 70 nm are arranged in parallel in the dummy pattern region 116. The longitudinal direction of the dummy pattern 124 was the same as the longitudinal direction of the wiring pattern 106. The interval between the adjacent dummy patterns 124 was 109 nm. The density of the dummy pattern 124 in the dummy pattern region 116 is 39%. When a region having a size of 20 μm × 20 μm is used as a unit region, the total perimeter of the dummy patterns in the unit region is 4469 μm.

なお、単位領域内におけるダミーパターンの周囲長の総和は、以下のような式により求められる。   Note that the sum of the perimeters of the dummy patterns in the unit area is obtained by the following equation.

20μm÷(0.07μm×0.109μm)×20μm×2 = 4469μm
このような配線パターン106及びダミーパターン124を層間絶縁膜に形成された溝内にダマシン法により埋め込んだ場合には、図8に示すように、層間絶縁膜の表面に生じる凹部126は比較的浅かった。図8は、図7のD−D′断面における層間絶縁膜の表面の段差を示す図である。図8に示すように、配線パターン領域114とダミーパターン領域116との境界の近傍における層間絶縁膜の表面に形成された凹部126は、約10nm程度と比較的浅かった。
20 μm ÷ (0.07 μm × 0.109 μm) × 20 μm × 2 = 4469 μm
When such a wiring pattern 106 and dummy pattern 124 are buried in a groove formed in the interlayer insulating film by a damascene method, the recess 126 formed on the surface of the interlayer insulating film is relatively shallow as shown in FIG. It was. FIG. 8 is a diagram showing a step on the surface of the interlayer insulating film in the section DD ′ in FIG. 7. As shown in FIG. 8, the recess 126 formed on the surface of the interlayer insulating film in the vicinity of the boundary between the wiring pattern region 114 and the dummy pattern region 116 was relatively shallow at about 10 nm.

このことから、互いに隣接する領域114,116における単位面積当たりのパターン106,124の周囲長の総和が著しく相違しないようにすれば、層間絶縁膜の表面に生じる凹部126を比較的浅くし得ることが分かる。   Therefore, if the total perimeters of the patterns 106 and 124 per unit area in the adjacent regions 114 and 116 are not significantly different, the recess 126 generated on the surface of the interlayer insulating film can be made relatively shallow. I understand.

しかしながら、図7に示すように、線状のダミーパターン124の長手方向と配線パターン106の長手方向とが同じ場合には、クロストーク量が大きくなってしまう。   However, as shown in FIG. 7, when the longitudinal direction of the linear dummy pattern 124 and the longitudinal direction of the wiring pattern 106 are the same, the amount of crosstalk becomes large.

図9は、規格化された配線容量を示すグラフである。比較例1は、正方形のダミーパターンを形成した場合における規格化された配線容量を示している。比較例2は、線状のダミーパターン124を配線パターン106と平行に形成した場合における規格化された配線容量を示している。   FIG. 9 is a graph showing the standardized wiring capacity. Comparative Example 1 shows a standardized wiring capacity when a square dummy pattern is formed. Comparative Example 2 shows a standardized wiring capacity when a linear dummy pattern 124 is formed in parallel with the wiring pattern 106.

図9に示すように、線状のダミーパターン124を配線パターン106と平行に配置した場合には、配線容量が10%程度増加してしまう。配線容量の増加に応じてクロストーク量が増加するため、線状のダミーパターン124を配線パターン106と平行に配置することは、半導体装置の動作速度の向上における阻害要因となる。   As shown in FIG. 9, when the linear dummy pattern 124 is arranged in parallel with the wiring pattern 106, the wiring capacity increases by about 10%. Since the amount of crosstalk increases with an increase in wiring capacitance, arranging the linear dummy pattern 124 in parallel with the wiring pattern 106 becomes an impediment to improving the operating speed of the semiconductor device.

図10は、ダミーパターンの配置例を示す平面図(その5)である。図10(a)に示すように、配線パターン領域114の周囲には、ダミーパターン領域116が設けられている。配線パターン領域114内における単位面積当たりの配線パターン106の周囲長の総和は、比較的大きく設定されている。ダミーパターン領域116内における単位面積当たりのダミーパターン128の周囲長の総和は、配線パターン領域114内における単位面積当たりの配線パターン106の周囲長の総和より若干小さく設定されている。即ち、図10においては、単位面積当たりの配線パターン106の周囲長の総和と、単位面積当たりのダミーパターン128の周囲長の総和との差が比較的小さくなるように、ダミーパターン領域116内に正方形のダミーパターン128が配置されている。図10(b)は、図10(a)の領域114の一部を拡大した図である。図10(c)は、図10(a)の領域116の一部を拡大した図である。   FIG. 10 is a plan view (part 5) showing an example of the arrangement of dummy patterns. As shown in FIG. 10A, a dummy pattern region 116 is provided around the wiring pattern region 114. The total perimeter of the wiring pattern 106 per unit area in the wiring pattern region 114 is set to be relatively large. The total perimeter of the dummy pattern 128 per unit area in the dummy pattern region 116 is set slightly smaller than the total perimeter of the wiring pattern 106 per unit area in the wiring pattern region 114. That is, in FIG. 10, in the dummy pattern region 116, the difference between the total perimeter of the wiring pattern 106 per unit area and the total perimeter of the dummy pattern 128 per unit area is relatively small. A square dummy pattern 128 is arranged. FIG. 10B is an enlarged view of a part of the region 114 in FIG. FIG. 10C is an enlarged view of a part of the region 116 in FIG.

図10(b)に示すように、配線パターン領域114においては、幅70nmの複数の配線パターン106を並行するように配置した。互いに隣接する配線パターン106同士の間隔は、70nmとした。配線パターン領域114における配線パターン106の密度は、50%である。20μm×20μmのサイズの領域を単位領域とした場合には、単位領域内における配線パターン114の周囲長の総和は、5714μmである。   As shown in FIG. 10B, in the wiring pattern region 114, a plurality of wiring patterns 106 having a width of 70 nm are arranged in parallel. The interval between the wiring patterns 106 adjacent to each other was set to 70 nm. The density of the wiring pattern 106 in the wiring pattern region 114 is 50%. When a region having a size of 20 μm × 20 μm is used as a unit region, the total perimeter of the wiring pattern 114 in the unit region is 5714 μm.

図10(c)に示すように、ダミーパターン領域116においては、複数の正方形のダミーパターン128を配置した。互いに隣接するダミーパターン128は、互いにずらして配置した。ダミーパターン128のサイズは、125nm×125nmとした。互いに隣接するダミーパターン128同士の間隔は、75nmとした。ダミーパターン領域116におけるダミーパターン128の密度は、39%である。20μm×20μmのサイズの領域を単位領域とした場合には、単位領域内におけるダミーパターン128の周囲長の総和は、5000μmである。   As shown in FIG. 10C, a plurality of square dummy patterns 128 are arranged in the dummy pattern region 116. The dummy patterns 128 adjacent to each other are arranged so as to be shifted from each other. The size of the dummy pattern 128 was set to 125 nm × 125 nm. The interval between the adjacent dummy patterns 128 was set to 75 nm. The density of the dummy patterns 128 in the dummy pattern region 116 is 39%. When a region having a size of 20 μm × 20 μm is used as a unit region, the total perimeter of the dummy pattern 128 in the unit region is 5000 μm.

なお、単位領域内におけるダミーパターン128の周囲長の総和は、以下のような式により求められる。   Note that the sum of the perimeters of the dummy patterns 128 in the unit area is obtained by the following equation.

{20μm÷(0.125μm+0.075μm)}×(0.125μm×4)
= 5000μm
このような配線パターン106及びダミーパターン128を層間絶縁膜に形成された溝内にダマシン法により埋め込んだ場合には、図11に示すように、層間絶縁膜の表面に生じる凹部130は比較的浅かった。図11は、図10のE−E′断面における層間絶縁膜の表面の段差を示す図である。図11に示すように、配線パターン領域114とダミーパターン領域116との境界の近傍における層間絶縁膜の表面に形成された凹部130は、約11nm程度と比較的浅かった。
{20 μm ÷ (0.125 μm + 0.075 μm)} 2 × (0.125 μm × 4)
= 5000μm
When such a wiring pattern 106 and dummy pattern 128 are embedded in a groove formed in the interlayer insulating film by the damascene method, the recess 130 formed on the surface of the interlayer insulating film is relatively shallow as shown in FIG. It was. FIG. 11 is a view showing a step on the surface of the interlayer insulating film in the section EE ′ of FIG. As shown in FIG. 11, the recess 130 formed on the surface of the interlayer insulating film in the vicinity of the boundary between the wiring pattern region 114 and the dummy pattern region 116 was relatively shallow, about 11 nm.

このように、互いに隣接する領域114,116における単位面積当たりのパターン106、128の周囲長の総和が著しく相違しないようにしつつ、ダミーパターン128を正方形にすれば、クロストークを抑制しつつ、凹部130を浅くし得ることが分かる。   In this way, if the dummy pattern 128 is square while keeping the sum of the perimeters of the patterns 106 and 128 per unit area in the regions 114 and 116 adjacent to each other, the concave portion can be suppressed while suppressing crosstalk. It can be seen that 130 can be shallow.

なお、ダミーパターン128は正方形に限定されるものではない。短辺の長さに対する長辺の長さが著しく長くない矩形のダミーパターン128を、ダミーパターン領域116内に適宜配置するようにしてもよい。   The dummy pattern 128 is not limited to a square. A rectangular dummy pattern 128 in which the length of the long side relative to the length of the short side is not significantly long may be appropriately arranged in the dummy pattern region 116.

図12は、ダミーパターンの配置例を示す平面図(その6)である。図12(a)に示すように、配線パターン領域114の周囲には、ダミーパターン領域116が設けられている。配線パターン領域114内における単位面積当たりの配線パターン106の周囲長の総和は、比較的大きく設定されている。ダミーパターン領域116内における単位面積当たりのダミーパターン132の周囲長の総和は、配線パターン領域114内における単位面積当たりの配線パターン106の周囲長の総和より若干小さく設定されている。即ち、図12においては、単位面積当たりの配線パターン106の周囲長の総和と、単位面積当たりのダミーパターン132の周囲長の総和との差が比較的小さくなるように、ダミーパターン領域116内に線状のダミーパターン128が斜めに配置されている。図12(b)は、図12(a)の領域114の一部を拡大した図である。図12(c)は、図12(a)の領域116の一部を拡大した図である。   FIG. 12 is a plan view (No. 6) showing an example of arrangement of dummy patterns. As shown in FIG. 12A, a dummy pattern region 116 is provided around the wiring pattern region 114. The total perimeter of the wiring pattern 106 per unit area in the wiring pattern region 114 is set to be relatively large. The total perimeter of the dummy pattern 132 per unit area in the dummy pattern region 116 is set slightly smaller than the total perimeter of the wiring pattern 106 per unit area in the wiring pattern region 114. That is, in FIG. 12, in the dummy pattern region 116, the difference between the total perimeter of the wiring pattern 106 per unit area and the total perimeter of the dummy pattern 132 per unit area is relatively small. Linear dummy patterns 128 are arranged obliquely. FIG. 12B is an enlarged view of a part of the region 114 in FIG. FIG. 12C is an enlarged view of a part of the region 116 in FIG.

図12(a)に示すように、配線パターン領域114においては、幅70nmの複数の配線パターン106を並行するように配置した。互いに隣接する配線パターン106同士の間隔は、70nmとした。配線パターン領域106における配線パターン106の密度は、50%である。20μm×20μmのサイズの領域を単位領域とした場合には、単位領域内における配線パターン106の周囲長の総和は、5714μmである。   As shown in FIG. 12A, in the wiring pattern region 114, a plurality of wiring patterns 106 having a width of 70 nm are arranged in parallel. The interval between the wiring patterns 106 adjacent to each other was set to 70 nm. The density of the wiring pattern 106 in the wiring pattern region 106 is 50%. When a region having a size of 20 μm × 20 μm is defined as a unit region, the total perimeter of the wiring pattern 106 in the unit region is 5714 μm.

図12(b)に示すように、ダミーパターン領域116においては、幅70nmの複数のダミーパターン132を並行するように配置した。互いに隣接するダミーパターン同士の間隔は、109nmとした。ダミーパターン132の長手方向は、配線パターン106の長手方向に対して斜めの方向とした。より具体的には、ダミーパターン132の長手方向と配線パターン106の長手方向との為す角度を45度とした。ダミーパターン132を配線パターン106に対して斜めに配置するのは、ダミーパターン132に対して上層側や下層側に設けられる配線(図示せず)とのクロストークを抑制するためである。ダミーパターン領域116におけるダミーパターン132の密度は、39%である。20μm×20μmのサイズの領域を単位領域とした場合には、単位領域内におけるダミーパターン132の周囲長の総和は、図7を用いて上述したダミーパターン124と同様に、4469μmとなる。   As shown in FIG. 12B, in the dummy pattern region 116, a plurality of dummy patterns 132 having a width of 70 nm are arranged in parallel. The interval between adjacent dummy patterns was 109 nm. The longitudinal direction of the dummy pattern 132 was oblique to the longitudinal direction of the wiring pattern 106. More specifically, the angle formed by the longitudinal direction of the dummy pattern 132 and the longitudinal direction of the wiring pattern 106 is 45 degrees. The reason why the dummy pattern 132 is disposed obliquely with respect to the wiring pattern 106 is to suppress crosstalk with wiring (not shown) provided on the upper layer side or the lower layer side with respect to the dummy pattern 132. The density of the dummy patterns 132 in the dummy pattern region 116 is 39%. When a region having a size of 20 μm × 20 μm is used as a unit region, the total perimeter of the dummy pattern 132 in the unit region is 4469 μm, similar to the dummy pattern 124 described above with reference to FIG.

このような配線パターン106及びダミーパターン132を層間絶縁膜に形成された溝内にダマシン法により埋め込んだ場合には、図13に示すように、層間絶縁膜の表面に生じる凹部134は比較的浅かった。図13は、図12のF−F′断面における層間絶縁膜の表面の段差を示す図である。図13に示すように、配線パターン領域114とダミーパターン領域116との境界の近傍における層間絶縁膜の表面に形成された凹部134は、約9nm程度と比較的浅かった。   When such a wiring pattern 106 and a dummy pattern 132 are embedded in a groove formed in the interlayer insulating film by a damascene method, as shown in FIG. 13, the concave portion 134 generated on the surface of the interlayer insulating film is relatively shallow. It was. FIG. 13 is a view showing a step on the surface of the interlayer insulating film in the section FF ′ in FIG. As shown in FIG. 13, the recess 134 formed on the surface of the interlayer insulating film in the vicinity of the boundary between the wiring pattern region 114 and the dummy pattern region 116 was relatively shallow, about 9 nm.

このように、互いに隣接する領域における単位面積当たりのパターン106、132の周囲長の総和が著しく相違しないようにしつつ、線状のダミーパターン132を斜めに形成することによっても、クロストークを抑制しつつ、凹部134を浅くし得る。   In this way, crosstalk is also suppressed by forming the linear dummy pattern 132 obliquely while keeping the sum of the perimeters of the patterns 106 and 132 per unit area in regions adjacent to each other significantly different. However, the recess 134 can be shallow.

このように、本願発明者は、単位面積当たりの配線パターン106の周囲長の総和と単位面積当たりのダミーパターン128,132の周囲長の総和との差を比較的小さくすれば、層間絶縁膜の表面に深い凹部が生じるのを抑制し得ることに想到した。更には、ダミーパターン128の形状を正方形等の矩形にすることにより、クロストークを抑制しつつ、層間絶縁膜の表面に深い凹部が生じるのを抑制し得ることに想到した。また、ダミーパターン132を配線パターン106に対して斜めに形成することによっても、クロストークを防止しつつ、層間絶縁膜の表面に深い凹部が生じるのを抑制し得ることにも想到した。   Thus, the inventor of the present application can reduce the interlayer insulating film by making the difference between the total perimeter of the wiring pattern 106 per unit area and the total perimeter of the dummy patterns 128 and 132 per unit area relatively small. The inventors have conceived that it is possible to suppress the formation of deep recesses on the surface. Furthermore, it has been conceived that by forming the dummy pattern 128 into a rectangle such as a square, it is possible to suppress the occurrence of deep recesses on the surface of the interlayer insulating film while suppressing crosstalk. It has also been conceived that forming the dummy pattern 132 obliquely with respect to the wiring pattern 106 can suppress the formation of deep recesses on the surface of the interlayer insulating film while preventing crosstalk.

[第1実施形態]
第1実施形態による半導体装置の設計方法及び半導体装置の製造方法を図14乃至図31を用いて説明する。
[First Embodiment]
A semiconductor device design method and a semiconductor device manufacturing method according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

(半導体装置の設計方法)
まず、本実施形態による半導体装置の設計方法について図14及び図15を用いて説明する。図14は、本実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図である。図14(b)は、図14(a)の領域12の一部を拡大した図である。図14(c)は、図14(a)の領域16の一部を拡大した図である。図14(d)は、図14(a)の領域14aの一部を拡大した図である。図14(e)は、図14(a)の領域14cの一部を拡大した図である。図14(f)は、図14(a)の領域14bの一部を拡大した図である。図15は、本実施形態による半導体装置の設計方法を示すフローチャートである。
(Semiconductor device design method)
First, the semiconductor device design method according to the present embodiment will be explained with reference to FIGS. FIG. 14 is a plan view of the semiconductor device design method according to the present embodiment. FIG. 14B is an enlarged view of a part of the region 12 in FIG. FIG. 14C is an enlarged view of a part of the region 16 in FIG. FIG. 14D is an enlarged view of a part of the region 14a in FIG. FIG. 14E is an enlarged view of a part of the region 14c in FIG. FIG. 14F is an enlarged view of a part of the region 14b in FIG. FIG. 15 is a flowchart showing the semiconductor device design method according to the present embodiment.

半導体装置を設計する際には、半導体設計装置(CAD、Computer Aided Design)(図示せず)を用い、半導体装置の様々な構成要素のレイアウトが行われる。例えば、素子分離領域のレイアウト、ゲート電極のレイアウト、コンタクトホールのレイアウト、配線のレイアウト等が、設計者による半導体設計装置の操作入力により適宜行われる。これにより、半導体装置の設計データが作成され、かかる設計データに基づいてフォトレジスト膜にパターンを転写するためのフォトマスクが作成される。   When designing a semiconductor device, a semiconductor design device (CAD: Computer Aided Design) (not shown) is used to lay out various components of the semiconductor device. For example, the layout of the element isolation region, the layout of the gate electrode, the layout of the contact hole, the layout of the wiring, and the like are appropriately performed by an operation input of the semiconductor design apparatus by the designer. Thereby, design data of the semiconductor device is created, and a photomask for transferring the pattern to the photoresist film is created based on the design data.

本実施形態において用いられる半導体設計装置は、単位領域内におけるパターンの周囲長の総和等を算出する機能を有している。かかる機能を実現させるためのソフトウェアとしては、例えば、メンター・グラフィックス・コーポレーション製のCalibre YieldAnalyzer(製品名)等を挙げることができる。かかるソフトウェアは、半導体設計装置に導入されて用いられる。なお、単位領域内におけるパターンの周囲長の総和等を算出するソフトウェアは、かかるソフトウェアに限定されるものではない。単位領域内における配線パターンの周囲長の総和を算出し得る、他のあらゆるソフトウェアを適宜用いることができる。また、半導体設計装置に別途かかるソフトウェアをインストールすることなく、半導体設計装置が予めかかる機能を有していてもよい。   The semiconductor design apparatus used in the present embodiment has a function of calculating the sum of the perimeters of patterns in a unit area. As software for realizing such a function, for example, Caliber YieldAnalyzer (product name) manufactured by Mentor Graphics Corporation can be cited. Such software is installed and used in a semiconductor design apparatus. Note that the software for calculating the sum of the perimeters of the patterns in the unit area is not limited to such software. Any other software that can calculate the total perimeter of the wiring pattern in the unit area can be used as appropriate. Further, the semiconductor design apparatus may have such a function in advance without installing such software separately in the semiconductor design apparatus.

本実施形態では、層間絶縁膜に形成された溝に埋め込まれる配線パターンやダミーパターンのレイアウトは、以下のようにして行われる。   In the present embodiment, the layout of the wiring pattern and the dummy pattern embedded in the groove formed in the interlayer insulating film is performed as follows.

まず、所定のレイアウト領域(デバイス領域)内に、配線パターンを配置する(ステップS1)。配線パターンの配置は、設計者による半導体設計装置の操作入力により行われる。   First, a wiring pattern is arranged in a predetermined layout area (device area) (step S1). Arrangement of the wiring pattern is performed by an operation input of the semiconductor design apparatus by the designer.

次に、単位領域(単位区画、分割領域、メッシュ、ウィンドウ)(図示せず)のサイズを設定する(ステップS2)。かかる単位領域は、レイアウト領域を、均等な面積の複数の小領域に仮想的に分割するためのものである。本明細書中においては、単位領域の面積を、単位面積とする。単位領域のサイズの設定は、例えば、設計者による半導体設計装置の操作入力により行われる。単位領域のサイズは、例えば20μm×20μmとする。   Next, the size of a unit area (unit section, divided area, mesh, window) (not shown) is set (step S2). The unit area is for virtually dividing the layout area into a plurality of small areas having an equal area. In this specification, the area of a unit region is defined as a unit area. The size of the unit area is set by, for example, an operation input of the semiconductor design apparatus by the designer. The size of the unit region is, for example, 20 μm × 20 μm.

なお、単位領域のサイズは、20μm×20μmに限定されるものではなく、配線パターン等のサイズ等に応じて適宜設定することができる。   The size of the unit region is not limited to 20 μm × 20 μm, and can be appropriately set according to the size of the wiring pattern and the like.

次に、配線パターンが配置されたレイアウト領域を、複数の単位領域(図示せず)に仮想的に分割する(ステップS3)。本実施形態において、レイアウト領域を複数の単位領域に仮想的に分割するのは、各々の単位領域毎に様々な解析を行うためである。より具体的には、単位領域内における配線パターンの周囲長の総和等を、各々の単位領域毎に算出するためである。   Next, the layout area where the wiring pattern is arranged is virtually divided into a plurality of unit areas (not shown) (step S3). In the present embodiment, the reason why the layout area is virtually divided into a plurality of unit areas is to perform various analyzes for each unit area. More specifically, it is for calculating the sum total of the perimeters of the wiring patterns in the unit area for each unit area.

次に、単位領域内における配線パターン10の周囲長の総和が比較的大きい領域を抽出するための所定の上限値(第1の基準値、第1の値)を設定する(ステップS4)。所定の上限値の設定は、例えば設計者による半導体設計装置の操作入力により行われる。所定の上限値は、例えば5000μmとする。   Next, a predetermined upper limit value (first reference value, first value) for extracting a region having a relatively large total perimeter of the wiring pattern 10 in the unit region is set (step S4). The predetermined upper limit value is set, for example, by an operation input of the semiconductor design apparatus by a designer. The predetermined upper limit value is, for example, 5000 μm.

次に、単位領域内における配線パターンの周囲長の総和が比較的小さい領域を抽出するための所定の下限値(第2の基準値、第2の値)を設定する(ステップS5)。第2の値は、第1の値より小さい。所定の上限値の設定は、例えば設計者による半導体設計装置の操作入力により行われる。所定の下限値は、例えば2000μmとする。   Next, a predetermined lower limit value (second reference value, second value) for extracting a region where the sum of the perimeters of the wiring patterns in the unit region is relatively small is set (step S5). The second value is smaller than the first value. The predetermined upper limit value is set, for example, by an operation input of the semiconductor design apparatus by a designer. The predetermined lower limit value is, for example, 2000 μm.

次に、単位領域内における配線パターン10の周囲長の総和を、各々の単位領域毎に算出する(ステップS6)。単位領域内における配線パターン10の周囲長の総和とは、単位領域内に位置する配線パターン10から抽出される配線パターン10の辺の長さの総和のことである。当該単位領域内に位置している部分の配線パターン10の辺の長さのみが、当該単位領域内の配線パターン10の周囲長とされる。なお、周囲長は、ペリメータ(Perimeter)とも称される。単位領域内に複数の配線パターン10が存在している場合には、当該複数の配線パターン10のうちの当該単位領域内に位置している部分の辺の長さの総和が、当該単位領域内における配線パターン10の周囲長の総和とされる。   Next, the total perimeter of the wiring pattern 10 in the unit area is calculated for each unit area (step S6). The total perimeter of the wiring pattern 10 in the unit area is the total length of the sides of the wiring pattern 10 extracted from the wiring pattern 10 located in the unit area. Only the length of the side of the wiring pattern 10 in the part located in the unit region is the peripheral length of the wiring pattern 10 in the unit region. The perimeter is also referred to as a perimeter. When a plurality of wiring patterns 10 are present in the unit area, the sum of the lengths of the sides of the plurality of wiring patterns 10 located in the unit area is the unit area. The total perimeter of the wiring pattern 10 in FIG.

次に、単位面積当たりの配線パターン10の周囲長の総和が所定の上限値以上である単位領域(単位領域群)を抽出する(ステップS7)。所定の上限値を5000μmとした場合には、単位面積当たりの配線パターンの周囲長の総和が5000μm以上の単位領域群(第1の領域)12が抽出される。第1の領域12は、単位面積当たりの配線パターンの周囲長の総和が所定の上限値以上である複数の単位領域群により形成される。なお、図14(a)においては、レイアウト領域において抽出される第1の領域12の一部のみを示している。   Next, a unit region (unit region group) whose total perimeter of the wiring pattern 10 per unit area is equal to or greater than a predetermined upper limit value is extracted (step S7). When the predetermined upper limit value is 5000 μm, a unit region group (first region) 12 having a total sum of peripheral lengths of wiring patterns per unit area of 5000 μm or more is extracted. The first region 12 is formed by a plurality of unit region groups in which the total perimeter of the wiring pattern per unit area is equal to or greater than a predetermined upper limit value. In FIG. 14A, only a part of the first area 12 extracted in the layout area is shown.

次に、単位面積当たりの配線パターン10の周囲長の総和が所定の下限値以下である単位領域(単位領域群)を抽出する(ステップS8)。所定の下限値を1000μmとした場合には、単位面積当たりの配線パターン10の周囲長の総和が1000μm以下の単位領域群(第2の領域)16が抽出される。第2の領域16は、単位面積当たりの配線パターンの周囲長の総和が所定の下限値以下である複数の単位領域群により形成される。なお、図14(a)においては、レイアウト領域において抽出される第2の領域16の一部のみを示している。   Next, a unit region (unit region group) whose total perimeter of the wiring pattern 10 per unit area is equal to or smaller than a predetermined lower limit value is extracted (step S8). When the predetermined lower limit value is 1000 μm, a unit region group (second region) 16 in which the total perimeter of the wiring pattern 10 per unit area is 1000 μm or less is extracted. The second region 16 is formed of a plurality of unit region groups in which the total perimeter of the wiring pattern per unit area is equal to or less than a predetermined lower limit value. In FIG. 14A, only a part of the second area 16 extracted in the layout area is shown.

次に、単位面積当たりの配線パターン10の周囲長の総和が所定の上限値以上である第1の領域12と、単位面積当たりの配線パターン10の周囲長の総和が所定の下限値以下である第2の領域16との間のダミーパターン領域14内に、以下のようにしてダミーパターン18、20、22を配置する。   Next, the first region 12 in which the total perimeter of the wiring pattern 10 per unit area is equal to or greater than a predetermined upper limit, and the total perimeter of the wiring pattern 10 per unit area is equal to or less than a predetermined lower limit. In the dummy pattern region 14 between the second region 16, dummy patterns 18, 20 and 22 are arranged as follows.

まず、第1の領域10と第2の領域12との間の領域(ダミーパターン領域)14のうちの、第1の領域12に隣接する第3の領域14aに、単位面積当たりの周囲長の総和が第3の値である第1のダミーパターン(第1のダミーパターン群)18を配置する(ステップS9)。単位面積当たりの周囲長の総和が第3の値である第1のダミーパターン18の雛形は、予め作成されており、半導体設計装置内の記憶部(図示せず)内に記憶されている。第1のダミーパターン18を第3の領域14a内に配置する際には、予め作成された第1のダミーパターン18の雛形を用いて、第1のダミーパターン18の配置が行われる。第3の領域14aは、単位面積当たりの周囲長の総和が比較的大きいダミーパターン18が配置される領域である。第3の領域14aにおける単位面積当たりのダミーパターン18の周囲長の総和(第3の値)は、第1の領域12における単位面積当たりの配線パターン10の周囲長の総和と著しく異ならないことが好ましい。このため、第1の値(所定の上限値)と第3の値との差分は、第1の値(所定の上限値)と第2の値(所定の下限値)との差分より小さく設定される。   First, of the region (dummy pattern region) 14 between the first region 10 and the second region 12, the third region 14a adjacent to the first region 12 has a perimeter per unit area. A first dummy pattern (first dummy pattern group) 18 whose sum is a third value is arranged (step S9). A template of the first dummy pattern 18 whose total perimeter per unit area is the third value is created in advance and stored in a storage unit (not shown) in the semiconductor design apparatus. When the first dummy pattern 18 is arranged in the third region 14a, the first dummy pattern 18 is arranged using a template of the first dummy pattern 18 created in advance. The third region 14a is a region where a dummy pattern 18 having a relatively large total perimeter per unit area is disposed. The total perimeter length (third value) of the dummy pattern 18 per unit area in the third region 14 a may not be significantly different from the total perimeter length of the wiring pattern 10 per unit area in the first region 12. preferable. For this reason, the difference between the first value (predetermined upper limit value) and the third value is set smaller than the difference between the first value (predetermined upper limit value) and the second value (predetermined lower limit value). Is done.

第1のダミーパターン18は、例えば矩形のダミーパターンである。より具体的には、第1のダミーパターン18は、正方形のダミーパターンである。第1のダミーパターン18のサイズ(a×b)は、例えば125nm×125nmとする。aは、X方向における第1のダミーパターン18の長さであり、bは、Y方向における第1のダミーパターン18の長さである。互いに隣接する第1のダミーパターン18同士の間隔c、dは、それぞれ例えば75nm程度とする。cは、X方向における第1のダミーパターン18同士の間隔であり、dは、Y方向における第1のダミーパターン18同士の間隔である。 The first dummy pattern 18 is, for example, a rectangular dummy pattern. More specifically, the first dummy pattern 18 is a square dummy pattern. The size (a 1 × b 1 ) of the first dummy pattern 18 is, for example, 125 nm × 125 nm. a 1 is the length of the first dummy pattern 18 in the X direction, and b 1 is the length of the first dummy pattern 18 in the Y direction. The intervals c 1 and d 1 between the first dummy patterns 18 adjacent to each other are, for example, about 75 nm. c 1 is an interval between the first dummy patterns 18 in the X direction, and d 1 is an interval between the first dummy patterns 18 in the Y direction.

なお、第1のダミーパターン18の形状は正方形に限定されるものではない。例えば、短辺と長辺との比が1:1〜1:5である矩形のパターンを、第1のダミーパターン18として適宜用いてもよい。換言すれば、第1のダミーパターン18における長さaと長さbとの比を、1:0.2〜1:5の範囲内で適宜設定するようにしてもよい。このように短辺と長辺との比を比較的小さく設定すれば、クロストークを十分に抑制することが可能である。 The shape of the first dummy pattern 18 is not limited to a square. For example, a rectangular pattern in which the ratio of the short side to the long side is 1: 1 to 1: 5 may be appropriately used as the first dummy pattern 18. In other words, the ratio of the length a 1 to the length b 1 in the first dummy pattern 18 may be set as appropriate within a range of 1: 0.2 to 1: 5. Thus, if the ratio between the short side and the long side is set to be relatively small, crosstalk can be sufficiently suppressed.

単位面積当たりの第1のダミーパターン18の周囲長の総和(第3の値)は、例えば5000μm程度とする。第1の領域12と第2の領域16との間のダミーパターン領域14の幅が例えば100μm程度の場合、第3の領域14aの幅は例えば20μm程度とする。   A total sum (third value) of the perimeters of the first dummy pattern 18 per unit area is set to about 5000 μm, for example. When the width of the dummy pattern region 14 between the first region 12 and the second region 16 is, for example, about 100 μm, the width of the third region 14 a is, for example, about 20 μm.

次に、第1の領域12と第2の領域16との間の領域(ダミーパターン領域)14のうちの、第2の領域16に隣接する第4の領域14bに、単位面積当たりの周囲長の総和が第4の値である第2のダミーパターン20を配置する(ステップS10)。第2のダミーパターン20の雛形は、予め作成されており、半導体設計装置内の記憶部内に記憶されている。第2のダミーパターン20を第4の領域14b内に配置する際には、予め作成された第2のダミーパターン20の雛形を用いて、第2のダミーパターン20の配置が行われる。第4の領域14bは、単位面積当たりの周囲長の総和が比較的小さいダミーパターン20が配置される領域である。第4の領域14bにおける単位面積当たりのダミーパターン20の周囲長の総和(第4の値)は、第2の領域16における単位面積当たりの配線パターン10の周囲長の総和と著しく異ならないことが好ましい。このため、第2の値(所定の下限値)と第4の値との差分は、第1の値(所定の上限値)と第2の値(所定の下限値)との差分より小さく設定される。   Next, in the region (dummy pattern region) 14 between the first region 12 and the second region 16, the fourth region 14b adjacent to the second region 16 has a perimeter per unit area. A second dummy pattern 20 having a sum total of the fourth value is arranged (step S10). A template of the second dummy pattern 20 is created in advance and stored in a storage unit in the semiconductor design apparatus. When the second dummy pattern 20 is arranged in the fourth region 14b, the second dummy pattern 20 is arranged using a template of the second dummy pattern 20 created in advance. The fourth region 14b is a region where the dummy pattern 20 having a relatively small total perimeter per unit area is disposed. The total perimeter length (fourth value) of the dummy pattern 20 per unit area in the fourth region 14 b may not be significantly different from the total perimeter length of the wiring pattern 10 per unit area in the second region 16. preferable. For this reason, the difference between the second value (predetermined lower limit value) and the fourth value is set smaller than the difference between the first value (predetermined upper limit value) and the second value (predetermined lower limit value). Is done.

第2のダミーパターン20は、例えば矩形のダミーパターンである。より具体的には、第2のダミーパターン20は、正方形のダミーパターンである。第2のダミーパターン20のサイズ(a×b)は、例えば625nm×625nmとする。aは、X方向における第2のダミーパターン20の長さであり、bは、Y方向における第2のダミーパターン20の長さである。互いに隣接する第2のダミーパターン20の間隔c、dは、例えばそれぞれ375nm程度とする。cは、X方向における第2のダミーパターン20同士の間隔であり、dは、Y方向における第2のダミーパターン20同士の間隔である。 The second dummy pattern 20 is, for example, a rectangular dummy pattern. More specifically, the second dummy pattern 20 is a square dummy pattern. The size (a 2 × b 2 ) of the second dummy pattern 20 is, for example, 625 nm × 625 nm. a 2 is the length of the second dummy pattern 20 in the X direction, and b 2 is the length of the second dummy pattern 20 in the Y direction. The intervals c 2 and d 2 between the second dummy patterns 20 adjacent to each other are, for example, about 375 nm. c 2 is an interval between the second dummy patterns 20 in the X direction, and d 2 is an interval between the second dummy patterns 20 in the Y direction.

なお、第2のダミーパターン20の形状は正方形に限定されるものではない。例えば、短辺と長辺との比が1:1〜1:5である矩形のパターンを、第2のダミーパターン20として適宜用いてもよい。換言すれば、第2のダミーパターン20における長さaと長さbとの比を、1:0.2〜1:5の範囲内で適宜設定するようにしてもよい。このように短辺と長辺との比を比較的小さく設定すれば、クロストークを十分に抑制することが可能である。 The shape of the second dummy pattern 20 is not limited to a square. For example, a rectangular pattern in which the ratio of the short side to the long side is 1: 1 to 1: 5 may be appropriately used as the second dummy pattern 20. In other words, the ratio between the length a 2 and the length b 2 in the second dummy pattern 20 may be set as appropriate within a range of 1: 0.2 to 1: 5. Thus, if the ratio between the short side and the long side is set to be relatively small, crosstalk can be sufficiently suppressed.

単位面積当たりの第2のダミーパターン20の周囲長の総和(第4の値)は、例えば1000μm程度とする。第1の領域12と第2の領域16との間の領域(ダミーパターン領域)14の幅が例えば100μm程度の場合、第4の領域14bの幅は例えば20μm程度とする。   A total sum (fourth value) of the perimeter of the second dummy pattern 20 per unit area is, for example, about 1000 μm. When the width of the region (dummy pattern region) 14 between the first region 12 and the second region 16 is about 100 μm, for example, the width of the fourth region 14b is about 20 μm, for example.

次に、第3の領域14aと第4の領域14bとの間の領域である第5の領域14cに、単位面積当たりの周囲長の総和が第5の値である第3のダミーパターン22を配置する(ステップS11)。第3のダミーパターン22の雛形は、予め作成されており、半導体設計装置内の記憶部内に記憶されている。第3のダミーパターン22を第5の領域14c内に配置する際には、予め作成された第3のダミーパターン22の雛形を用いて、第3のダミーパターン22の配置が行われる。第5の領域14cは、単位面積当たりの周囲長の総和が中程度のダミーパターン22が配置される領域である。第5の領域14cにおいては、単位面積当たりのダミーパターン22の周囲長の総和(第5の値)は、第3の値と第4の値との間の値とする。このため、第3の値と第5の値との差分は、第1の値(所定の上限値)と第2の値(所定の下限値)との差分より小さくなる。また、第4の値と第5の値との差分は、第1の値(所定の上限値)と第2の値(所定の下限値)との差分より小さくなる。   Next, the third dummy pattern 22 in which the total perimeter per unit area is the fifth value is added to the fifth region 14c, which is the region between the third region 14a and the fourth region 14b. Arrange (step S11). The template of the third dummy pattern 22 is created in advance and stored in the storage unit in the semiconductor design apparatus. When the third dummy pattern 22 is arranged in the fifth region 14c, the third dummy pattern 22 is arranged using a template of the third dummy pattern 22 created in advance. The fifth region 14c is a region where the dummy pattern 22 having a medium total perimeter per unit area is disposed. In the fifth region 14c, the total perimeter length (fifth value) of the dummy pattern 22 per unit area is a value between the third value and the fourth value. For this reason, the difference between the third value and the fifth value is smaller than the difference between the first value (predetermined upper limit value) and the second value (predetermined lower limit value). Further, the difference between the fourth value and the fifth value is smaller than the difference between the first value (predetermined upper limit value) and the second value (predetermined lower limit value).

第3のダミーパターン22は、例えば矩形のダミーパターンである。より具体的には、第3のダミーパターン22は、正方形のダミーパターンである。第3のダミーパターン22のサイズ(a×b)は、例えば208nm×208nmとする。aは、X方向における第3のダミーパターン22の長さであり、bは、Y方向における第3のダミーパターン22の長さである。互いに隣接する第3のダミーパターン22同士の間隔c、dは、例えばそれぞれ124.8nmとする。cは、X方向における第3のダミーパターン22同士の間隔であり、dは、Y方向における第3のダミーパターン22同士の間隔である。 The third dummy pattern 22 is, for example, a rectangular dummy pattern. More specifically, the third dummy pattern 22 is a square dummy pattern. The size (a 3 × b 3 ) of the third dummy pattern 22 is, for example, 208 nm × 208 nm. a 3 is the length of the third dummy pattern 22 in the X direction, and b 3 is the length of the third dummy pattern 22 in the Y direction. The intervals c 3 and d 3 between the third dummy patterns 22 adjacent to each other are set to 124.8 nm, for example. c 2 is the third dummy pattern 22 distance between the X-direction, d 3 is the third dummy pattern 22 interval between the Y-direction.

なお、第3のダミーパターン22の形状は正方形に限定されるものではない。例えば、短辺と長辺との比が1:1〜1:5である矩形のパターンを、第3のダミーパターン22として適宜用いてもよい。換言すれば、第3のダミーパターン22における長さaと長さbとの比を、1:0.2〜1:5の範囲内で適宜設定するようにしてもよい。このように短辺と長辺との比を比較的小さく設定すれば、クロストークを十分に抑制することが可能である。 The shape of the third dummy pattern 22 is not limited to a square. For example, a rectangular pattern in which the ratio of the short side to the long side is 1: 1 to 1: 5 may be appropriately used as the third dummy pattern 22. In other words, the ratio of the length a 3 and the length b 3 in the third dummy pattern 22 may be set as appropriate within a range of 1: 0.2 to 1: 5. Thus, if the ratio between the short side and the long side is set to be relatively small, crosstalk can be sufficiently suppressed.

単位面積当たりの第3のダミーパターン22の周囲長の総和(第5の値)は、例えば3000μm程度とする。第1の領域12と第2の領域16との間の領域(ダミーパターン領域)14の幅が例えば100μm程度、第3の領域14aの幅が例えば20μm程度、第4の領域14bの幅が例えば20μm程度の場合には、第5の領域14cの幅は例えば60μm程度とする。   The total perimeter length (third value) of the third dummy pattern 22 per unit area is, for example, about 3000 μm. The width of the region (dummy pattern region) 14 between the first region 12 and the second region 16 is, for example, about 100 μm, the width of the third region 14 a is, for example, about 20 μm, and the width of the fourth region 14 b is, for example, In the case of about 20 μm, the width of the fifth region 14 c is about 60 μm, for example.

こうして、配線パターン10及びダミーパターン18、20、22がレイアウトされる。   Thus, the wiring pattern 10 and the dummy patterns 18, 20, 22 are laid out.

この後、他の絶縁膜に形成されるコンタクトホールの配置、他の絶縁膜に埋め込まれる配線パターン、ダミーパターン等のレイアウトが行われる。   Thereafter, the layout of contact holes formed in other insulating films, wiring patterns embedded in other insulating films, dummy patterns, and the like is performed.

こうして、本実施形態による半導体装置が設計される。   Thus, the semiconductor device according to the present embodiment is designed.

このようにして得られた設計データに基づいて、配線パターン10及びダミーパターン18、20、22を形成するためのフォトマスク(図示せず)が作成される。かかるフォトマスクは、各々の配線層に対してそれぞれ形成される。配線パターン10は配線層毎に異なっているため、第1の領域12、第2の領域16、第3の領域14a、第4の領域14b、第5の領域14cの位置や幅等はフォトマスク毎に異なる。そして、かかるフォトマスクを用いて、後述するように半導体装置が製造される。   A photomask (not shown) for forming the wiring pattern 10 and the dummy patterns 18, 20, and 22 is created based on the design data obtained in this way. Such a photomask is formed for each wiring layer. Since the wiring pattern 10 differs for each wiring layer, the positions and widths of the first region 12, the second region 16, the third region 14a, the fourth region 14b, and the fifth region 14c are photomasks. Different for each. Then, using such a photomask, a semiconductor device is manufactured as described later.

このように、本実施形態によれば、単位面積当たりの配線パターンの周囲長の総和が大きい領域と小さい領域との間に、単位面積当たりの周囲長の総和が中程度のダミーパターンを配置する。このため、本実施形態によれば、単位面積当たりの周囲長の総和が著しく相違する箇所が生じないようにすることができ、研磨の進行の均一化を図ることができる。このため、本実施形態によれば、層間絶縁膜に形成された溝内に配線を研磨により埋め込む際に、層間絶縁膜の表面に深い凹部が形成されるのを防止することができる。
(半導体装置の製造方法)
次に、本実施形態による半導体装置の製造方法について図14並びに図16乃至図30を用いて説明する。図16乃至図30は、本実施形態による半導体装置の製造方法を示す工程断面図である。図16乃至図30における紙面左側の図は、図14(a)における配線パターンが形成される領域12,16に対応している。図16乃至図30における紙面右側の図は、図14(a)におけるダミーパターンが形成される領域14に対応している。
As described above, according to the present embodiment, a dummy pattern having a medium total perimeter per unit area is arranged between a region where the total perimeter of the wiring pattern per unit area is large and a small region. . For this reason, according to the present embodiment, it is possible to prevent a portion where the total perimeter per unit area is remarkably different from occurring, and to achieve uniform polishing progress. For this reason, according to the present embodiment, it is possible to prevent deep recesses from being formed on the surface of the interlayer insulating film when the wiring is embedded in the groove formed in the interlayer insulating film by polishing.
(Method for manufacturing semiconductor device)
Next, the method for fabricating the semiconductor device according to the present embodiment will be explained with reference to FIGS. 14 and 16 to 30. 16 to 30 are process cross-sectional views illustrating the method for fabricating the semiconductor device according to the present embodiment. 16 to 30 correspond to the regions 12 and 16 where the wiring pattern is formed in FIG. 14A. 16 to 30 correspond to the region 14 where the dummy pattern is formed in FIG. 14A.

まず、素子分離領域202、トランジスタ212、導体プラグ218、層間絶縁膜214等が形成された半導体基板200上の全面に、例えばSiOC膜(絶縁膜)220を形成する。SiOC膜220は、導体プラグ216が埋め込まれた層間絶縁膜214上に形成される。素子分離領域202は、例えばSTI(Shallow Trench Isolation)法により形成される。トランジスタは、半導体基板200上にゲート絶縁膜204を介して形成されたゲート電極206と、ゲート電極206の両側に形成されたソース/ドレイン拡散層208とを有している。ゲート電極206の側壁部分には、サイドウォール絶縁膜210が形成されている。層間絶縁膜214には、ソース/ドレイン拡散層208に達するコンタクトホール216が形成されている。コンタクトホール216内には、導体プラグ218が埋め込まれている。導体プラグ218の材料としては、例えばタングステンが用いられている。層間絶縁膜214の材料としては、例えばシリコン酸化膜が用いられている。層間絶縁膜214の膜厚は、例えば300nm程度とする。SiOC膜220の膜厚は、例えば200nm程度とする。   First, for example, a SiOC film (insulating film) 220 is formed on the entire surface of the semiconductor substrate 200 on which the element isolation region 202, the transistor 212, the conductor plug 218, the interlayer insulating film 214, and the like are formed. The SiOC film 220 is formed on the interlayer insulating film 214 in which the conductor plug 216 is embedded. The element isolation region 202 is formed by, for example, an STI (Shallow Trench Isolation) method. The transistor has a gate electrode 206 formed on a semiconductor substrate 200 via a gate insulating film 204, and source / drain diffusion layers 208 formed on both sides of the gate electrode 206. A sidewall insulating film 210 is formed on the side wall portion of the gate electrode 206. A contact hole 216 reaching the source / drain diffusion layer 208 is formed in the interlayer insulating film 214. A conductor plug 218 is embedded in the contact hole 216. For example, tungsten is used as the material of the conductor plug 218. As a material of the interlayer insulating film 214, for example, a silicon oxide film is used. The film thickness of the interlayer insulating film 214 is about 300 nm, for example. The film thickness of the SiOC film 220 is about 200 nm, for example.

次に、全面に、例えばプラズマCVD法により、シリコン酸化膜(絶縁膜)222を形成する。シリコン酸化膜222の膜厚は、例えば100nm程度とする。シリコン酸化膜222は、後工程において研磨ストッパとして機能するものである。こうして、SiOC膜220とシリコン酸化膜222とにより層間絶縁膜224が形成される。   Next, a silicon oxide film (insulating film) 222 is formed on the entire surface by, eg, plasma CVD. The film thickness of the silicon oxide film 222 is, eg, about 100 nm. The silicon oxide film 222 functions as a polishing stopper in a subsequent process. Thus, the interlayer insulating film 224 is formed by the SiOC film 220 and the silicon oxide film 222.

次に、全面に、スピンコート法により、フォトレジスト膜226を形成する(図16(a)参照)。   Next, a photoresist film 226 is formed on the entire surface by spin coating (see FIG. 16A).

次に、フォトリソグラフィ技術により、配線パターン10(図14(b)、図14(c)参照)とダミーパターン18、20、22(図14(d)〜図14(f)参照)とをフォトレジスト膜226に転写する(露光)。配線パターン10とダミーパターン18、20、22とをフォトレジスト膜226に転写する際には、フォトマスク(図示せず)が用いられる。かかるフォトマスクは、図14及び図15を用いて上述した第1実施形態による半導体装置の設計方法により得られる設計データを用いて作成される。   Next, the wiring pattern 10 (see FIG. 14B and FIG. 14C) and the dummy patterns 18, 20, and 22 (see FIG. 14D to FIG. 14F) are photolithographed by photolithography. Transfer to the resist film 226 (exposure). When the wiring pattern 10 and the dummy patterns 18, 20, and 22 are transferred to the photoresist film 226, a photomask (not shown) is used. Such a photomask is created using design data obtained by the semiconductor device design method according to the first embodiment described above with reference to FIGS.

次に、フォトレジスト膜226に対して現像を行うことにより、フォトレジスト膜226に開口部228、230を形成する(図16(b)参照)。開口部228は、配線用溝(配線パターン用溝)232を層間絶縁膜224に形成するためのものである。開口部230は、ダミーパターン用溝234を層間絶縁膜224に形成するためのものである。   Next, the photoresist film 226 is developed to form openings 228 and 230 in the photoresist film 226 (see FIG. 16B). The opening 228 is for forming a wiring groove (wiring pattern groove) 232 in the interlayer insulating film 224. The opening 230 is for forming the dummy pattern groove 234 in the interlayer insulating film 224.

次に、フォトレジスト膜226をマスクとして、層間絶縁膜224をエッチングする。これにより、配線パターン用溝232とダミーパターン用溝234とが形成される。第1の領域12(図14(a)参照)内においては、単位面積当たりの周囲長の総和が所定の上限値(第1の値)以上である配線パターン用溝232が形成される。第2の領域16(図14(a)参照)内においては、単位面積当たりの周囲長の総和が所定の下限値(第2の値)以下である配線パターン用溝232が形成される。第1の領域14と第2の領域16との間のダミーパターン領域14のうちの、第1の領域14に隣接する第3の領域14a(図14(a)参照)内には、単位面積当たりの周囲長の総和が第3の値であるダミーパターン用溝234が形成される。第1の領域12と第2の領域14との間の領域のうちの、第2の領域14に隣接する第4の領域14b(図14(a)参照)内には、単位面積当たりの周囲長の総和が第3の値より小さい第4の値であるダミーパターン用溝234が形成される。第3の領域14aと第4の領域14bとの間の第5の領域14c(図14(a)参照)内には、単位面積当たりの周囲長の総和が、第3の値より小さく、第4の値より大きい第5の値であるダミーパターン用溝234が形成される。   Next, the interlayer insulating film 224 is etched using the photoresist film 226 as a mask. As a result, a wiring pattern groove 232 and a dummy pattern groove 234 are formed. In the first region 12 (see FIG. 14A), a wiring pattern groove 232 in which the total perimeter per unit area is equal to or greater than a predetermined upper limit (first value) is formed. In the second region 16 (see FIG. 14A), a wiring pattern groove 232 in which the total perimeter per unit area is equal to or smaller than a predetermined lower limit (second value) is formed. Of the dummy pattern region 14 between the first region 14 and the second region 16, the third region 14a (see FIG. 14A) adjacent to the first region 14 has a unit area. A dummy pattern groove 234 is formed in which the total perimeter of the hit is the third value. Among the regions between the first region 12 and the second region 14, the fourth region 14b adjacent to the second region 14 (see FIG. 14A) includes a per unit area. A dummy pattern groove 234 whose total length is a fourth value smaller than the third value is formed. In the fifth region 14c (see FIG. 14A) between the third region 14a and the fourth region 14b, the total perimeter per unit area is smaller than the third value, A dummy pattern groove 234 having a fifth value larger than 4 is formed.

この後、フォトレジスト膜226を剥離する(図17(a)参照)。   Thereafter, the photoresist film 226 is peeled off (see FIG. 17A).

次に、全面に、例えばスパッタリング法により、バリア膜236を形成する。バリア膜236としては、例えばTa膜を形成する。バリア膜236の膜厚は、例えば5nm程度とする。   Next, a barrier film 236 is formed on the entire surface by, eg, sputtering. As the barrier film 236, for example, a Ta film is formed. The film thickness of the barrier film 236 is, for example, about 5 nm.

次に、全面に、例えばスパッタリング法により、シード層238を形成する。シード層238としては、例えばCu膜を形成する。シード層238の厚さは、例えば20nm程度とする(図17(b)参照)。   Next, a seed layer 238 is formed on the entire surface by, eg, sputtering. As the seed layer 238, for example, a Cu film is formed. The thickness of the seed layer 238 is, for example, about 20 nm (see FIG. 17B).

次に、電気めっき法により、導電膜240を形成する(図18参照)。導電膜240としては、例えばCu膜を形成する。導電膜240の膜厚は、例えば700nm程度とする。なお、シード層238は導電膜240の一部となるため、図18乃至図30においては、シード層238の図示を省略している。   Next, a conductive film 240 is formed by electroplating (see FIG. 18). For example, a Cu film is formed as the conductive film 240. The film thickness of the conductive film 240 is about 700 nm, for example. Note that since the seed layer 238 becomes a part of the conductive film 240, the seed layer 238 is not illustrated in FIGS.

次に、例えばCMP法により、導電膜240を研磨する。導電膜240の研磨は、例えば、シリコン酸化膜(絶縁膜)222の上層部が研磨された段階で終了させる。シリコン酸化膜222の上層部が研磨されるため、シリコン酸化膜222の膜厚は例えば30nm程度となる。こうして、配線パターン用溝232内に、導電膜240により形成された配線(配線パターン、第1層目の金属配線層)242が埋め込まれる(図19参照)。配線242は、図14を用いて上述した配線パターン10に対応するものである。配線242は、また、ダミーパターン用溝234内に、導電膜240により形成されたダミーパターン244が埋め込まれる。ダミーパターン244は、図14を用いて上述したダミーパターン18,20,22に対応するものである。   Next, the conductive film 240 is polished by, eg, CMP. The polishing of the conductive film 240 is terminated when, for example, the upper layer portion of the silicon oxide film (insulating film) 222 is polished. Since the upper layer portion of the silicon oxide film 222 is polished, the thickness of the silicon oxide film 222 is about 30 nm, for example. Thus, the wiring (wiring pattern, first metal wiring layer) 242 formed by the conductive film 240 is embedded in the wiring pattern groove 232 (see FIG. 19). The wiring 242 corresponds to the wiring pattern 10 described above with reference to FIG. In the wiring 242, a dummy pattern 244 formed by the conductive film 240 is embedded in the dummy pattern groove 234. The dummy pattern 244 corresponds to the dummy patterns 18, 20, and 22 described above with reference to FIG.

本実施形態によれば、単位面積当たりの配線パターンの周囲長の総和が大きい領域と小さい領域との間に、単位面積当たりの周囲長の総和が中程度のダミーパターンが配置される。このため、本実施形態によれば、単位面積当たりの周囲長の総和が著しく相違する箇所が生じないようにすることができる。このため、本実施形態によれば、層間絶縁膜に形成された配線パターン用溝232内に配線242を研磨により埋め込む際に、層間絶縁膜22の表面に深い凹部が形成されるのを防止することができる。   According to the present embodiment, a dummy pattern having a medium sum of perimeters per unit area is arranged between a region where the sum of perimeters of wiring patterns per unit area is large and a region where the sum is small. For this reason, according to this embodiment, it is possible to prevent a portion where the sum of the perimeters per unit area is significantly different from occurring. For this reason, according to the present embodiment, when the wiring 242 is embedded in the wiring pattern groove 232 formed in the interlayer insulating film by polishing, it is prevented that a deep recess is formed on the surface of the interlayer insulating film 22. be able to.

次に、全面に、例えばCVD法により、キャップ膜(絶縁膜)246を形成する。キャップ膜246としては、例えばSiCN膜を形成する。キャップ膜246の膜厚は、例えば20nm程度とする。   Next, a cap film (insulating film) 246 is formed on the entire surface by, eg, CVD. For example, a SiCN film is formed as the cap film 246. The film thickness of the cap film 246 is about 20 nm, for example.

次に、全面に、例えばCVD法により、SiOC膜(絶縁膜)248を形成する。SiOC膜248の膜厚は、例えば400nm程度とする。   Next, an SiOC film (insulating film) 248 is formed on the entire surface by, eg, CVD. The film thickness of the SiOC film 248 is about 400 nm, for example.

次に、全面に、例えばプラズマCVD法により、シリコン酸化膜(絶縁膜)250を形成する。シリコン酸化膜250の膜厚は、例えば100nm程度とする。シリコン酸化膜250は、後工程において研磨ストッパとして機能するものである。こうして、キャップ膜246、SiOC膜248及びシリコン酸化膜250により層間絶縁膜252が形成される。   Next, a silicon oxide film (insulating film) 250 is formed on the entire surface by, eg, plasma CVD. The film thickness of the silicon oxide film 250 is about 100 nm, for example. The silicon oxide film 250 functions as a polishing stopper in a subsequent process. Thus, the interlayer insulating film 252 is formed by the cap film 246, the SiOC film 248, and the silicon oxide film 250.

次に、全面に、スピンコート法により、フォトレジスト膜254を形成する(図20参照)。フォトレジスト膜254の膜厚は、例えば350nm程度とする。   Next, a photoresist film 254 is formed on the entire surface by spin coating (see FIG. 20). The film thickness of the photoresist film 254 is about 350 nm, for example.

次に、フォトリソグラフィ技術を用い、フォトレジスト膜254にコンタクトホール258(図22参照)の形状の開口部256を形成する(図21参照)。   Next, an opening 256 having a shape of a contact hole 258 (see FIG. 22) is formed in the photoresist film 254 by using a photolithography technique (see FIG. 21).

次に、フォトレジスト膜254をマスクとして、キャップ膜246をエッチングストッパとして、シリコン酸化膜250及びSiOC膜248をエッチングする。これにより、キャップ膜246に達するコンタクトホールが形成される。   Next, the silicon oxide film 250 and the SiOC film 248 are etched using the photoresist film 254 as a mask and the cap film 246 as an etching stopper. Thereby, a contact hole reaching the cap film 246 is formed.

この後、フォトレジスト膜254を剥離する(図22参照)。   Thereafter, the photoresist film 254 is removed (see FIG. 22).

次に、全面に、スピンコート法により、フォトレジスト膜260を形成する(図23参照)。フォトレジスト膜260の膜厚は、例えば300nm程度とする。   Next, a photoresist film 260 is formed on the entire surface by spin coating (see FIG. 23). The film thickness of the photoresist film 260 is about 300 nm, for example.

次に、フォトリソグラフィ技術により、配線パターンとダミーパターンとをフォトレジスト膜260に転写する(露光)。配線パターンとダミーパターンとをフォトレジスト膜260に転写する際には、フォトマスク(図示せず)が用いられる。かかるフォトマスクは、図14及び図15を用いて上述した第1実施形態による半導体装置の設計方法により作成された設計データを用いて作成される。なお、フォトレジスト膜260に配線パターン等を転写する際に用いられるフォトマスクは、フォトレジスト膜226(図16参照)に配線パターン等を転写する際に用いられるフォトマスクとは異なるものである。   Next, the wiring pattern and the dummy pattern are transferred to the photoresist film 260 by photolithography (exposure). When the wiring pattern and the dummy pattern are transferred to the photoresist film 260, a photomask (not shown) is used. Such a photomask is created using design data created by the semiconductor device design method according to the first embodiment described above with reference to FIGS. Note that the photomask used when transferring the wiring pattern or the like to the photoresist film 260 is different from the photomask used when transferring the wiring pattern or the like to the photoresist film 226 (see FIG. 16).

次に、フォトレジスト膜260に対して現像を行うことにより、フォトレジスト膜に開口部262、264を形成する(図24参照)。開口部262は、配線パターン用溝を層間絶縁膜252に形成するためのものである。開口部264は、ダミーパターン用溝を層間絶縁膜252に形成するためのものである。   Next, the photoresist film 260 is developed to form openings 262 and 264 in the photoresist film (see FIG. 24). The opening 262 is for forming a wiring pattern groove in the interlayer insulating film 252. The opening 264 is for forming a dummy pattern groove in the interlayer insulating film 252.

次に、フォトレジスト膜260をマスクとして、層間絶縁膜252をエッチングする(図25参照)。これにより、配線パターン用溝(配線用溝)266とダミーパターン用溝268とが形成される。第1の領域12(図14(a)参照)内においては、単位面積当たりの周囲長の総和が所定の上限値(第1の値)以上である配線パターン用溝266が形成される。なお、第2層目の金属配線層のパターンは第1層目の金属配線層のパターンとは異なっているため、第1層目の金属配線層における第1の領域12と第2層目の金属配線層における第1の領域12とは必ずしも一致しない。第2の領域16(図14(a)参照)内においては、単位面積当たりの周囲長の総和が所定の下限値(第2の値)以下である配線パターン用溝266が形成される。なお、第2層目の金属配線層のパターンは第1層目の金属配線層のパターンとは異なっているため、第1層目の金属配線層における第2の領域16(図14(a)参照)と第2層目の金属配線層における第2の領域16(図14(a)参照)とは必ずしも一致しない。   Next, the interlayer insulating film 252 is etched using the photoresist film 260 as a mask (see FIG. 25). As a result, a wiring pattern groove (wiring groove) 266 and a dummy pattern groove 268 are formed. In the first region 12 (see FIG. 14A), a wiring pattern groove 266 in which the total perimeter per unit area is equal to or greater than a predetermined upper limit (first value) is formed. Since the pattern of the second metal wiring layer is different from the pattern of the first metal wiring layer, the first region 12 and the second layer of the first metal wiring layer are different. It does not necessarily coincide with the first region 12 in the metal wiring layer. In the second region 16 (see FIG. 14A), a wiring pattern groove 266 in which the total perimeter per unit area is equal to or less than a predetermined lower limit (second value) is formed. Since the pattern of the second metal wiring layer is different from the pattern of the first metal wiring layer, the second region 16 in the first metal wiring layer (FIG. 14A). And the second region 16 (see FIG. 14A) in the second metal wiring layer do not necessarily match.

第1の領域12と第2の領域16との間の領域のうちの、第1の領域12に隣接する第3の領域14a(図14(a)参照)内には、単位面積当たりの周囲長の総和が第3の値であるダミーパターン用溝268が形成される。第1の領域12と第2の領域16との間の領域のうちの、第2の領域16に隣接する第4の領域14b(図14(a)参照)内には、単位面積当たりの周囲長の総和が第3の値より小さい第4の値であるダミーパターン用溝268が形成される。第3の領域14aと第4の領域14bとの間の第5の領域14c(図14(a)参照)内には、単位面積当たりの周囲長の総和が、第3の値より小さく、第4の値より大きい第5の値であるダミーパターン用溝268が形成される。   Of the regions between the first region 12 and the second region 16, the third region 14a (see FIG. 14A) adjacent to the first region 12 has a per unit area. A dummy pattern groove 268 whose total length is the third value is formed. Among the regions between the first region 12 and the second region 16, the fourth region 14b adjacent to the second region 16 (see FIG. 14A) has a per unit area. A dummy pattern groove 268 having a fourth sum whose total length is smaller than the third value is formed. In the fifth region 14c (see FIG. 14A) between the third region 14a and the fourth region 14b, the total perimeter per unit area is smaller than the third value, A dummy pattern groove 268 having a fifth value larger than 4 is formed.

この後、フォトレジスト膜260を剥離する(図26参照)。   Thereafter, the photoresist film 260 is peeled off (see FIG. 26).

次に、シリコン酸化膜250をマスクとして、キャップ膜246をエッチングする。これにより、コンタクトホール258が配線242に達するように形成される(図27参照)。   Next, the cap film 246 is etched using the silicon oxide film 250 as a mask. As a result, the contact hole 258 is formed to reach the wiring 242 (see FIG. 27).

次に、全面に、例えばスパッタリング法により、バリア膜270を形成する。バリア膜270としては、例えばTa膜を形成する。バリア膜270の膜厚は、例えば5nm程度とする。   Next, a barrier film 270 is formed on the entire surface by, eg, sputtering. As the barrier film 270, for example, a Ta film is formed. The film thickness of the barrier film 270 is about 5 nm, for example.

次に、全面に、例えばスパッタリング法により、シード層272を形成する(図28参照)。シード層272としては、例えばCu膜を形成する。シード層272の厚さは、例えば20nm程度とする。   Next, a seed layer 272 is formed on the entire surface by, eg, sputtering (see FIG. 28). As the seed layer 272, for example, a Cu film is formed. The thickness of the seed layer 272 is about 20 nm, for example.

次に、電気めっき法により、導電膜274を形成する(図29参照)。導電膜274としては、例えばCu膜を形成する。導電膜274の膜厚は、例えば700nm程度とする。なお、シード層272は導電膜274の一部となるため、図29乃至図30においては、シード層272の図示を省略している。   Next, a conductive film 274 is formed by electroplating (see FIG. 29). For example, a Cu film is formed as the conductive film 274. The film thickness of the conductive film 274 is, for example, about 700 nm. Note that the seed layer 272 is part of the conductive film 274, and thus the seed layer 272 is not illustrated in FIGS.

次に、例えばCMP法により、導電膜274を研磨する(図30参照)。導電膜274の研磨は、例えば、シリコン酸化膜250の一部が研磨された段階で終了させる。シリコン酸化膜250の一部が研磨されるため、シリコン酸化膜250の膜厚は例えば30nm程度となる。こうして、配線パターン用溝266内及びコンタクトホール258内に、導電膜274により形成された配線(配線パターン、第2層目の金属配線層)276及び導体プラグ278が埋め込まれる。配線276は、図14を用いて上述した配線パターン10に対応するものである。また、ダミーパターン用溝268内に、導電膜274により形成されたダミーパターン280が埋め込まれる。ダミーパターン280は、図14を用いて上述したダミーパターン18,20,22に対応するものである。   Next, the conductive film 274 is polished by, eg, CMP (see FIG. 30). The polishing of the conductive film 274 is terminated when, for example, a part of the silicon oxide film 250 is polished. Since a part of the silicon oxide film 250 is polished, the thickness of the silicon oxide film 250 is, for example, about 30 nm. Thus, the wiring (wiring pattern, second metal wiring layer) 276 and the conductor plug 278 formed by the conductive film 274 are embedded in the wiring pattern groove 266 and the contact hole 258. The wiring 276 corresponds to the wiring pattern 10 described above with reference to FIG. A dummy pattern 280 formed of a conductive film 274 is embedded in the dummy pattern groove 268. The dummy pattern 280 corresponds to the dummy patterns 18, 20, and 22 described above with reference to FIG.

本実施形態によれば、単位面積当たりの配線パターンの周囲長の総和が大きい領域と小さい領域との間に、単位面積当たりの周囲長の総和が中程度のダミーパターンを配置する。このため、本実施形態によれば、単位面積当たりの周囲長の総和が著しく相違する箇所が生じないようにすることができる。このため、本実施形態によれば、層間絶縁膜252に形成された配線パターン用溝266内に配線276を研磨により埋め込む際に、層間絶縁膜252の表面に深い凹部が形成されるのを防止することができる。   According to the present embodiment, a dummy pattern having a medium total perimeter per unit area is arranged between a region where the total perimeter of the wiring pattern per unit area is large and a small region. For this reason, according to this embodiment, it is possible to prevent a portion where the sum of the perimeters per unit area is significantly different from occurring. Therefore, according to the present embodiment, when the wiring 276 is embedded in the wiring pattern groove 266 formed in the interlayer insulating film 252 by polishing, the formation of a deep recess in the surface of the interlayer insulating film 252 is prevented. can do.

こうして、本実施形態による半導体装置が製造される。   Thus, the semiconductor device according to the present embodiment is manufactured.

(評価結果)
次に、本実施形態による半導体装置の製造方法の評価結果について図31を用いて説明する。図31は、図14のG−G′断面に対応する層間絶縁膜の表面の段差を示す図である。
(Evaluation results)
Next, the evaluation results of the semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment will be explained with reference to FIG. FIG. 31 is a diagram showing a step on the surface of the interlayer insulating film corresponding to the section GG ′ in FIG. 14.

図31に示すように、層間絶縁膜224,252の表面に形成された凹部は、約12nm程度と比較的浅かった。   As shown in FIG. 31, the recesses formed on the surfaces of the interlayer insulating films 224 and 252 were relatively shallow, about 12 nm.

このことから、本実施形態によれば、層間絶縁膜224,252の表面に深い凹部が形成されるのを防止し得ることが分かる。   From this, it can be seen that according to the present embodiment, it is possible to prevent the formation of deep recesses on the surfaces of the interlayer insulating films 224 and 252.

このように、本実施形態によれば、単位面積当たりの配線パターンの周囲長の総和が大きい領域と小さい領域との間に、単位面積当たりの周囲長の総和が中程度のダミーパターンを配置する。このため、本実施形態によれば、単位面積当たりの周囲長の総和が著しく相違する箇所が生じないようにすることができる。このため、本実施形態によれば、層間絶縁膜に形成された溝内に配線を研磨により埋め込む際に、層間絶縁膜の表面に深い凹部が形成されるのを防止することができる。   As described above, according to the present embodiment, a dummy pattern having a medium total perimeter per unit area is arranged between a region where the total perimeter of the wiring pattern per unit area is large and a small region. . For this reason, according to this embodiment, it is possible to prevent a portion where the sum of the perimeters per unit area is significantly different from occurring. For this reason, according to the present embodiment, it is possible to prevent deep recesses from being formed on the surface of the interlayer insulating film when the wiring is embedded in the groove formed in the interlayer insulating film by polishing.

(変形例)
本実施形態の変形例による半導体装置の設計方法及び半導体装置の製造方法について説明する。
(Modification)
A semiconductor device design method and a semiconductor device manufacturing method according to a modification of the present embodiment will be described.

まず、本変形例による半導体装置の設計方法について図15及び図32を用いて説明する。図32は、本変形例による半導体装置の設計方法を示す平面図である。図32(b)は、図32(a)の領域12の一部を拡大した図である。図32(c)は、図32(a)の領域16の一部を拡大した図である。図32(d)は、図32(a)の領域14aの一部を拡大した図である。図32(e)は、図32(a)の領域14cの一部を拡大した図である。図32(f)は、図32(a)の領域14bの一部を拡大した図である。   First, a method for designing a semiconductor device according to this modification will be described with reference to FIGS. FIG. 32 is a plan view showing a method for designing a semiconductor device according to this modification. FIG. 32B is an enlarged view of a part of the region 12 in FIG. FIG. 32C is an enlarged view of a part of the region 16 in FIG. FIG. 32D is an enlarged view of a part of the region 14a in FIG. FIG. 32 (e) is an enlarged view of a part of the region 14c of FIG. 32 (a). FIG. 32F is an enlarged view of a part of the region 14b in FIG.

本変形例による半導体装置の設計方法及び半導体装置の製造方法は、線状のダミーパターンが配線パターンに対して斜めに形成されることに主な特徴がある。   The semiconductor device design method and the semiconductor device manufacturing method according to this modification are mainly characterized in that the linear dummy pattern is formed obliquely with respect to the wiring pattern.

本変形例では、層間絶縁膜に形成された溝に埋め込まれる配線パターンやダミーパターンのレイアウトは、以下のようにして行われる。   In this modification, the layout of the wiring pattern and dummy pattern embedded in the groove formed in the interlayer insulating film is performed as follows.

まず、配線パターンを配置するステップ(ステップS1)から第2の領域を抽出するステップ(ステップS8)までは、図15を用いて上述した半導体装置の設計方法と同様であるため、説明を省略する。   First, the steps from the step of arranging the wiring pattern (step S1) to the step of extracting the second region (step S8) are the same as the method for designing a semiconductor device described above with reference to FIG. .

次に、単位面積当たりの配線パターン10の周囲長の総和が所定の上限値以上である第1の領域12と、単位面積当たりの配線パターン10の周囲長の総和が所定の下限値以下である第2の領域16との間のダミーパターン領域14内に、以下のようにしてダミーパターン18、20、22を配置する。   Next, the first region 12 in which the total perimeter of the wiring pattern 10 per unit area is equal to or greater than a predetermined upper limit, and the total perimeter of the wiring pattern 10 per unit area is equal to or less than a predetermined lower limit. In the dummy pattern region 14 between the second region 16, dummy patterns 18, 20 and 22 are arranged as follows.

まず、第1の領域12と第2の領域16との間の領域(ダミーパターン領域)14のうちの、第1の領域12に隣接する第3の領域14aに、単位面積当たりの周囲長の総和が第3の値である第1のダミーパターン(第1のダミーパターン群)18aを配置する(ステップS9)。単位面積当たりの周囲長の総和が第3の値である第1のダミーパターン18aの雛形は、予め作成されており、半導体設計装置内の記憶部(図示せず)内に記憶されている。第1のダミーパターン18aを第3の領域14a内に配置する際には、予め作成された第1のダミーパターン18aの雛形を用いて、第1のダミーパターン18の配置が行われる。第3の領域14aは、単位面積当たりの周囲長の総和が比較的大きいダミーパターン18aが配置される領域である。第3の領域14aにおける単位面積当たりのダミーパターン18aの周囲長の総和(第3の値)は、第1の領域12における単位面積当たりの配線パターン10の周囲長の総和と著しく異ならないことが好ましい。このため、第1の値(所定の上限値)と第3の値との差分は、第1の値(所定の上限値)と第2の値(所定の下限値)との差分より小さく設定される。   First, of the region (dummy pattern region) 14 between the first region 12 and the second region 16, the third region 14a adjacent to the first region 12 has a perimeter per unit area. A first dummy pattern (first dummy pattern group) 18a whose sum is a third value is arranged (step S9). A template of the first dummy pattern 18a whose total perimeter per unit area is the third value is created in advance and stored in a storage unit (not shown) in the semiconductor design apparatus. When the first dummy pattern 18a is arranged in the third region 14a, the first dummy pattern 18 is arranged using a template of the first dummy pattern 18a created in advance. The third region 14a is a region where a dummy pattern 18a having a relatively large total perimeter per unit area is disposed. The total perimeter length (third value) of the dummy pattern 18a per unit area in the third region 14a may not be significantly different from the total perimeter length of the wiring pattern 10 per unit area in the first region 12. preferable. For this reason, the difference between the first value (predetermined upper limit value) and the third value is set smaller than the difference between the first value (predetermined upper limit value) and the second value (predetermined lower limit value). Is done.

第1のダミーパターン18aは、線状のダミーパターンである。第1のダミーパターン18aの幅Lは、例えば70nmとする。互いに隣接する第1のダミーパターン18a同士の間隔Sは、それぞれ例えば90nm程度とする。第1のダミーパターン18aの長手方向と配線パターン10の長手方向との為す角度は、例えば45度とする。ダミーパターン18aを配線パターン10に対して斜めに配置するのは、ダミーパターン18aに対して上層側、下層側又は同層に設けられる配線パターン10とのクロストークを抑制するためである。 The first dummy pattern 18a is a linear dummy pattern. The width L1 of the first dummy pattern 18a is, for example, 70 nm. Mutually spacing S 1 between the first dummy patterns 18a to adjacent, and each example 90nm or so. The angle formed between the longitudinal direction of the first dummy pattern 18a and the longitudinal direction of the wiring pattern 10 is, for example, 45 degrees. The reason why the dummy pattern 18a is arranged obliquely with respect to the wiring pattern 10 is to suppress crosstalk with the wiring pattern 10 provided on the upper layer side, the lower layer side or the same layer with respect to the dummy pattern 18a.

単位面積当たりの第1のダミーパターン18aの周囲長の総和(第3の値)は、例えば5000μm程度とする。第1の領域12と第2の領域16との間のダミーパターン領域14の幅が例えば100μm程度の場合、第3の領域14aの幅は例えば20μm程度とする。   The total perimeter of the first dummy pattern 18a per unit area (third value) is, for example, about 5000 μm. When the width of the dummy pattern region 14 between the first region 12 and the second region 16 is, for example, about 100 μm, the width of the third region 14 a is, for example, about 20 μm.

次に、第1の領域12と第2の領域16との間の領域(ダミーパターン領域)14のうちの、第2の領域16に隣接する第4の領域14bに、単位面積当たりのパターン周囲長の総和が第4の値である第2のダミーパターン20aを配置する(ステップS10)。第2のダミーパターン20aの雛形は、予め作成されており、半導体設計装置内の記憶部内に記憶されている。第2のダミーパターン20aを第4の領域14b内に配置する際には、予め作成された第2のダミーパターン20aの雛形を用いて、第2のダミーパターン20aの配置が行われる。第4の領域14bは、単位面積当たりの周囲長の総和が比較的小さいダミーパターン20aが配置される領域である。第4の領域14bにおける単位面積当たりのダミーパターン20の周囲長の総和(第4の値)は、第2の領域16における単位面積当たりの配線パターン10の周囲長の総和と著しく異ならないことが好ましい。このため、第2の値(所定の下限値)と第4の値との差分は、第1の値(所定の上限値)と第2の値(所定の下限値)との差分より小さく設定される。   Next, in the region (dummy pattern region) 14 between the first region 12 and the second region 16, the fourth region 14b adjacent to the second region 16 has a pattern per unit area. A second dummy pattern 20a whose total length is the fourth value is arranged (step S10). The template of the second dummy pattern 20a is created in advance and stored in the storage unit in the semiconductor design apparatus. When the second dummy pattern 20a is arranged in the fourth region 14b, the second dummy pattern 20a is arranged using a template of the second dummy pattern 20a created in advance. The fourth region 14b is a region where a dummy pattern 20a having a relatively small total perimeter per unit area is disposed. The total perimeter length (fourth value) of the dummy pattern 20 per unit area in the fourth region 14 b may not be significantly different from the total perimeter length of the wiring pattern 10 per unit area in the second region 16. preferable. For this reason, the difference between the second value (predetermined lower limit value) and the fourth value is set smaller than the difference between the first value (predetermined upper limit value) and the second value (predetermined lower limit value). Is done.

第2のダミーパターン20aは、線状のダミーパターンである。第2のダミーパターン20aの幅Lは、例えば70nmとする。互いに隣接する第2のダミーパターン20a同士の間隔Sは、それぞれ例えば730nm程度とする。第2のダミーパターン20aの長手方向と配線パターン10の長手方向との為す角度は、例えば45度とする。ダミーパターン20aを配線パターン10に対して斜めに配置するのは、ダミーパターン20aに対して上層側、下層側又は同層に設けられる配線パターン10とのクロストークを抑制するためである。 The second dummy pattern 20a is a linear dummy pattern. The width L2 of the second dummy pattern 20a is, for example, 70 nm. Mutually spacing S 2 between the second dummy patterns 20a to adjacent, and each example 730nm approximately. The angle formed between the longitudinal direction of the second dummy pattern 20a and the longitudinal direction of the wiring pattern 10 is, for example, 45 degrees. The reason why the dummy pattern 20a is arranged obliquely with respect to the wiring pattern 10 is to suppress crosstalk with the wiring pattern 10 provided on the upper layer side, the lower layer side or the same layer with respect to the dummy pattern 20a.

単位面積当たりの第2のダミーパターン20aの周囲長の総和(第4の値)は、例えば1000μm程度とする。第1の領域12と第2の領域16との間の領域(ダミーパターン領域)14の幅が例えば100μm程度の場合、第4の領域14bの幅は例えば20μm程度とする。   The total perimeter of the second dummy pattern 20a per unit area (fourth value) is, for example, about 1000 μm. When the width of the region (dummy pattern region) 14 between the first region 12 and the second region 16 is about 100 μm, for example, the width of the fourth region 14b is about 20 μm, for example.

次に、第3の領域14aと第4の領域14bとの間の領域である第5の領域14cに、単位面積当たりの周囲長の総和が第5の値である第3のダミーパターン22aを配置する(ステップS11)。第3のダミーパターン22aの雛形は、予め作成されており、半導体設計装置内の記憶部内に記憶されている。第3のダミーパターン22aを第5の領域14c内に配置する際には、予め作成された第3のダミーパターン22aの雛形を用いて、第3のダミーパターン22aの配置が行われる。第5の領域14cは、単位面積当たりの周囲長の総和が中程度のダミーパターン22aが配置される領域である。第5の領域14cにおいては、単位面積当たりのダミーパターン22aの周囲長の総和(第5の値)は、第3の値と第4の値との間の値とする。このため、第3の値と第5の値との差分は、第1の値(所定の上限値)と第2の値(所定の下限値)との差分より小さくなる。また、第4の値と第5の値との差分は、第1の値(所定の上限値)と第2の値(所定の下限値)との差分より小さくなる。   Next, a third dummy pattern 22a having a total sum of perimeters per unit area of a fifth value is added to the fifth region 14c, which is a region between the third region 14a and the fourth region 14b. Arrange (step S11). A template of the third dummy pattern 22a is created in advance and stored in a storage unit in the semiconductor design apparatus. When the third dummy pattern 22a is arranged in the fifth region 14c, the third dummy pattern 22a is arranged using a template of the third dummy pattern 22a created in advance. The fifth region 14c is a region where a dummy pattern 22a having a medium sum of perimeters per unit area is disposed. In the fifth region 14c, the total perimeter length (fifth value) of the dummy pattern 22a per unit area is a value between the third value and the fourth value. For this reason, the difference between the third value and the fifth value is smaller than the difference between the first value (predetermined upper limit value) and the second value (predetermined lower limit value). Further, the difference between the fourth value and the fifth value is smaller than the difference between the first value (predetermined upper limit value) and the second value (predetermined lower limit value).

第3のダミーパターン22aは、線状のダミーパターンである。第3のダミーパターン22aの幅Lは、例えば70nmとする。互いに隣接する第3のダミーパターン22a同士の間隔Sは、それぞれ例えば197nm程度とする。第3のダミーパターン22aの長手方向と配線パターン10の長手方向との為す角度は、例えば45度とする。ダミーパターン22aを配線パターン10に対して斜めに配置するのは、ダミーパターン22aに対して上層側、下層側又は同層に設けられる配線パターン10とのクロストークを抑制するためである。 The third dummy pattern 22a is a linear dummy pattern. The width L3 of the third dummy pattern 22a is, for example, 70 nm. Mutually spacing S 3 between the third dummy pattern 22a of the adjacent, and each example 197nm approximately. The angle formed between the longitudinal direction of the third dummy pattern 22a and the longitudinal direction of the wiring pattern 10 is, for example, 45 degrees. The reason why the dummy pattern 22a is arranged obliquely with respect to the wiring pattern 10 is to suppress crosstalk with the wiring pattern 10 provided on the upper layer side, the lower layer side or the same layer with respect to the dummy pattern 22a.

単位面積当たりの第3のダミーパターン22aの周囲長の総和(第5の値)は、例えば3000μm程度とする。第1の領域12と第2の領域16との間の領域(ダミーパターン領域)14の幅が例えば100μm程度、第3の領域14aの幅が例えば20μm程度、第4の領域14bの幅が例えば20μm程度の場合には、第5の領域14cの幅は例えば60μm程度とする。   The total perimeter length (third value) of the third dummy pattern 22a per unit area is, for example, about 3000 μm. The width of the region (dummy pattern region) 14 between the first region 12 and the second region 16 is, for example, about 100 μm, the width of the third region 14 a is, for example, about 20 μm, and the width of the fourth region 14 b is, for example, In the case of about 20 μm, the width of the fifth region 14 c is about 60 μm, for example.

こうして、配線パターン10及びダミーパターン18a、20a、22aがレイアウトされる。   Thus, the wiring pattern 10 and the dummy patterns 18a, 20a, and 22a are laid out.

この後、他の絶縁膜に形成されるコンタクトホールの配置、他の絶縁膜に埋め込まれる配線パターン、ダミーパターン等のレイアウトが行われる。   Thereafter, the layout of contact holes formed in other insulating films, wiring patterns embedded in other insulating films, dummy patterns, and the like is performed.

こうして、本実施形態による半導体装置が設計される。   Thus, the semiconductor device according to the present embodiment is designed.

このようにして得られた設計データに基づいて、配線パターン10及びダミーパターン18a、20a、22aを形成するためのフォトマスク(図示せず)が作成される。かかるフォトマスクは、各々の配線層に対してそれぞれ形成される。配線パターン10は配線層毎に異なっているため、第1の領域12、第2の領域16、第3の領域14a、第4の領域14b、第5の領域14cの位置や幅等はフォトマスク毎に異なる。   Based on the design data obtained in this manner, a photomask (not shown) for forming the wiring pattern 10 and the dummy patterns 18a, 20a, and 22a is created. Such a photomask is formed for each wiring layer. Since the wiring pattern 10 differs for each wiring layer, the positions and widths of the first region 12, the second region 16, the third region 14a, the fourth region 14b, and the fifth region 14c are photomasks. Different for each.

そして、かかるフォトマスクを適宜用いて、図16乃至図30を用いて上述した第1実施形態による半導体装置の製造方法と同様にして、本変形例による半導体装置が製造される。   Then, using such a photomask as appropriate, the semiconductor device according to the present modification is manufactured in the same manner as the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment described above with reference to FIGS.

[第2実施形態]
第2実施形態による半導体装置の設計方法及び半導体装置の製造方法について図15及び図33を用いて説明する。図14乃至図32に示す第1実施形態による半導体装置の設計方法及び半導体装置の製造方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
[Second Embodiment]
A semiconductor device design method and a semiconductor device manufacturing method according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. The same components as those in the semiconductor device designing method and the semiconductor device manufacturing method according to the first embodiment shown in FIGS. 14 to 32 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.

本実施形態による半導体装置の設計方法及び半導体装置の製造方法は、単位面積当たりのパターンの周囲長の総和の相違がより小さくなるように、ダミーパターン18b、20b、22bが配置されることに主な特徴がある。   The semiconductor device design method and the semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment are mainly arranged such that the dummy patterns 18b, 20b, and 22b are arranged so that the difference in the total perimeter of the pattern per unit area becomes smaller. There is a special feature.

まず、本実施形態による半導体装置の設計方法について図15及び図33を用いて説明する。図33は、本実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図である。図33(b)は、図33(a)の領域12の一部を拡大した図である。図33(c)は、図33(a)の領域16の一部を拡大した図である。図33(d)は、図33(a)の領域14aの一部を拡大した図である。図33(e)は、図33(a)の領域14cの一部を拡大した図である。図33(f)は、図33(a)の領域14bの一部を拡大した図である。   First, the semiconductor device design method according to the present embodiment will be explained with reference to FIGS. FIG. 33 is a plan view of the semiconductor device design method according to the present embodiment. FIG. 33B is an enlarged view of a part of the region 12 in FIG. FIG. 33C is an enlarged view of a part of the region 16 in FIG. FIG. 33 (d) is an enlarged view of a part of the region 14a of FIG. 33 (a). FIG. 33 (e) is an enlarged view of a part of the region 14c of FIG. 33 (a). FIG. 33 (f) is an enlarged view of a part of the region 14b of FIG. 33 (a).

本実施形態では、層間絶縁膜に形成された溝に埋め込まれる配線パターンやダミーパターンのレイアウトは、以下のようにして行われる。   In the present embodiment, the layout of the wiring pattern and the dummy pattern embedded in the groove formed in the interlayer insulating film is performed as follows.

まず、配線パターンを配置するステップ(ステップS1)から第2の領域を抽出するステップ(ステップS8)までは、図15を用いて上述した半導体装置の設計方法と同様であるため、説明を省略する。   First, the steps from the step of arranging the wiring pattern (step S1) to the step of extracting the second region (step S8) are the same as the method for designing a semiconductor device described above with reference to FIG. .

次に、単位面積当たりの配線パターン10の周囲長の総和が所定の上限値以上である第1の領域12と、単位面積当たりの配線パターン10の周囲長の総和が所定の下限値以下である第2の領域16との間のダミーパターン領域14内に、以下のようにしてダミーパターン18b、20b、22bを配置する。   Next, the first region 12 in which the total perimeter of the wiring pattern 10 per unit area is equal to or greater than a predetermined upper limit, and the total perimeter of the wiring pattern 10 per unit area is equal to or less than a predetermined lower limit. Dummy patterns 18b, 20b, and 22b are arranged in the dummy pattern region 14 between the second region 16 as follows.

まず、第1の領域12と第2の領域16との間の領域(ダミーパターン領域)14のうちの、第1の領域12に隣接する第3の領域14aに、単位面積当たりの周囲長の総和が第3の値である第1のダミーパターン(第1のダミーパターン群)18bを配置する(ステップS9)。単位面積当たりの周囲長の総和が第3の値である第1のダミーパターン18bの雛形は、予め作成されており、半導体設計装置内の記憶部(図示せず)内に記憶されている。第1のダミーパターン18bを第3の領域14a内に配置する際には、予め作成された第1のダミーパターン18bの雛形を用いて、第1のダミーパターン18の配置が行われる。第3の領域14aは、単位面積当たりの周囲長の総和が比較的大きいダミーパターン18bが配置される領域である。単位面積当たりのパターンの周囲長の総和の相違をより小さくするためには、第3の領域14aにおける単位面積当たりのダミーパターン18bの周囲長の総和(第3の値)を、第1の値より小さく、第5の値より大きいことが好ましい。なお、第1の値とは、第1の領域12における単位面積当たりの配線パターン10の周囲長の総和である。第5の値とは、第5の領域14cにおける単位面積当たりの配線パターン22bの周囲長の総和である。このため、第1の値(所定の上限値)と第3の値との差分は、第1の値(所定の上限値)と第5の値との差分より小さく設定される。   First, in the region (dummy pattern region) 14 between the first region 12 and the second region 16, the third region 14a adjacent to the first region 12 has a perimeter per unit area. A first dummy pattern (first dummy pattern group) 18b whose sum is a third value is arranged (step S9). A template of the first dummy pattern 18b whose total perimeter per unit area is a third value is created in advance and stored in a storage unit (not shown) in the semiconductor design apparatus. When the first dummy pattern 18b is arranged in the third region 14a, the first dummy pattern 18 is arranged using a template of the first dummy pattern 18b created in advance. The third region 14a is a region where a dummy pattern 18b having a relatively large total perimeter per unit area is disposed. In order to further reduce the difference in the total perimeter of the pattern per unit area, the total perimeter (third value) of the dummy pattern 18b per unit area in the third region 14a is set to the first value. It is preferably smaller and larger than the fifth value. The first value is the total sum of the perimeters of the wiring pattern 10 per unit area in the first region 12. The fifth value is the sum of the perimeters of the wiring pattern 22b per unit area in the fifth region 14c. For this reason, the difference between the first value (predetermined upper limit value) and the third value is set smaller than the difference between the first value (predetermined upper limit value) and the fifth value.

第1のダミーパターン18bは、例えば矩形のダミーパターンである。より具体的には、第1のダミーパターン18bは、正方形のダミーパターンである。第1のダミーパターン18bのサイズ(a×b)は、例えば100nm×100nmとする。aは、X方向における第1のダミーパターン18bの長さであり、bは、Y方向における第1のダミーパターン18bの長さである。互いに隣接する第1のダミーパターン18b同士の間隔c、dは、それぞれ例えば100nm程度とする。cは、X方向における第1のダミーパターン18b同士の間隔であり、dは、Y方向における第1のダミーパターン18b同士の間隔である。 The first dummy pattern 18b is, for example, a rectangular dummy pattern. More specifically, the first dummy pattern 18b is a square dummy pattern. The size (a 4 × b 4 ) of the first dummy pattern 18b is, for example, 100 nm × 100 nm. a 4 is the length of the first dummy pattern 18b in the X-direction, b 4 is the length of the first dummy pattern 18b in the Y direction. The intervals c 4 and d 4 between the first dummy patterns 18b adjacent to each other are set to, for example, about 100 nm. c 4 is the distance between the first dummy pattern 18b in the X-direction, d 4 is the first dummy pattern 18b interval between the Y-direction.

なお、第1のダミーパターン18bの形状は正方形に限定されるものではない。例えば、短辺と長辺との比が1:1〜1:5である矩形のパターンを、第1のダミーパターン18bとして適宜用いてもよい。換言すれば、第1のダミーパターン18bにおける長さaと長さbとの比を、1:0.2〜1:5の範囲内で適宜設定するようにしてもよい。このように短辺と長辺との比を比較的小さく設定すれば、クロストークを十分に抑制することが可能である。 The shape of the first dummy pattern 18b is not limited to a square. For example, a rectangular pattern in which the ratio of the short side to the long side is 1: 1 to 1: 5 may be appropriately used as the first dummy pattern 18b. In other words, the ratio of the first length of the dummy pattern 18b a 4 and a length b 4, 1: 0.2 to 1: in the range of 5 may be set as appropriate. Thus, if the ratio between the short side and the long side is set to be relatively small, crosstalk can be sufficiently suppressed.

単位面積当たりの第1のダミーパターン18bの周囲長の総和(第3の値)は、例えば4000μm程度とする。第1の領域12と第2の領域16との間のダミーパターン領域14の幅が例えば100μm程度の場合、第3の領域14aの幅は例えば20μm程度とする。   The total sum (third value) of the perimeter of the first dummy pattern 18b per unit area is, for example, about 4000 μm. When the width of the dummy pattern region 14 between the first region 12 and the second region 16 is, for example, about 100 μm, the width of the third region 14 a is, for example, about 20 μm.

次に、第1の領域12と第2の領域16との間の領域(ダミーパターン領域)14のうちの、第2の領域16に隣接する第4の領域14bに、単位面積当たりのパターン周囲長の総和が第4の値である第2のダミーパターン20bを配置する(ステップS10)。第2のダミーパターン20bの雛形は、予め作成されており、半導体設計装置内の記憶部内に記憶されている。第2のダミーパターン20bを第4の領域14b内に配置する際には、予め作成された第2のダミーパターン20bの雛形を用いて、第2のダミーパターン20bの配置が行われる。第4の領域14bは、単位面積当たりの周囲長の総和が比較的小さいダミーパターン20bが配置される領域である。単位面積当たりのパターンの周囲長の総和の相違をより小さくするためには、第4の領域14bにおける単位面積当たりのダミーパターン20bの周囲長の総和(第4の値)を、第2の値より大きく、第5の値より小さくすることが好ましい。なお、第2の値とは、第2の領域16における単位面積当たりの配線パターン10の周囲長の総和である。このため、第2の値(所定の下限値)と第4の値との差分は、第2の値(所定の下限値)と第5の値との差分より小さく設定される。   Next, in the region (dummy pattern region) 14 between the first region 12 and the second region 16, the fourth region 14b adjacent to the second region 16 has a pattern per unit area. A second dummy pattern 20b whose total length is the fourth value is arranged (step S10). The template of the second dummy pattern 20b is created in advance and stored in the storage unit in the semiconductor design apparatus. When the second dummy pattern 20b is arranged in the fourth region 14b, the second dummy pattern 20b is arranged using a template of the second dummy pattern 20b created in advance. The fourth region 14b is a region where a dummy pattern 20b having a relatively small total perimeter per unit area is disposed. In order to further reduce the difference in the total perimeter of the pattern per unit area, the total perimeter (fourth value) of the dummy pattern 20b per unit area in the fourth region 14b is set to the second value. It is preferably larger and smaller than the fifth value. The second value is the total sum of the perimeters of the wiring pattern 10 per unit area in the second region 16. For this reason, the difference between the second value (predetermined lower limit value) and the fourth value is set smaller than the difference between the second value (predetermined lower limit value) and the fifth value.

第2のダミーパターン20bは、例えば矩形のダミーパターンである。より具体的には、第2のダミーパターン20bは、正方形のダミーパターンである。第2のダミーパターン20bのサイズ(a×b)は、例えば100nm×100nmとする。aは、X方向における第2のダミーパターン20bの長さであり、bは、Y方向における第2のダミーパターン20bの長さである。互いに隣接する第2のダミーパターン20bの間隔c、dは、例えばそれぞれ300nm程度とする。cは、X方向における第2のダミーパターン20b同士の間隔であり、dは、Y方向における第2のダミーパターン20b同士の間隔である。 The second dummy pattern 20b is, for example, a rectangular dummy pattern. More specifically, the second dummy pattern 20b is a square dummy pattern. The size (a 5 × b 5 ) of the second dummy pattern 20b is, for example, 100 nm × 100 nm. a 5 is the length of the second dummy pattern 20b in the X-direction, b 5 is the length of the second dummy pattern 20b in the Y direction. The intervals c 5 and d 5 between the second dummy patterns 20b adjacent to each other are, for example, about 300 nm. c 5 is the spacing between the second dummy pattern 20b in the X-direction, d 5 is the distance between the second dummy pattern 20b in the Y direction.

なお、第2のダミーパターン20bの形状は正方形に限定されるものではない。例えば、短辺と長辺との比が1:1〜1:5である矩形のパターンを、第2のダミーパターン20bとして適宜用いてもよい。換言すれば、第2のダミーパターン20bにおける長さaと長さbとの比を、1:0.2〜1:5の範囲内で適宜設定するようにしてもよい。このように短辺と長辺との比を比較的小さく設定すれば、クロストークを十分に抑制することが可能である。 The shape of the second dummy pattern 20b is not limited to a square. For example, a rectangular pattern in which the ratio of the short side to the long side is 1: 1 to 1: 5 may be appropriately used as the second dummy pattern 20b. In other words, the ratio of the length a 5 and a length b 5 of the second dummy pattern 20b, 1: 0.2 to 1: in the range of 5 may be set as appropriate. Thus, if the ratio between the short side and the long side is set to be relatively small, crosstalk can be sufficiently suppressed.

単位面積当たりの第2のダミーパターン20bの周囲長の総和(第4の値)は、例えば4000μm程度とする。第1の領域12と第2の領域16との間の領域(ダミーパターン領域)14の幅が例えば100μm程度の場合、第4の領域14bの幅は例えば20μm程度とする。   The total sum (fourth value) of the perimeter of the second dummy pattern 20b per unit area is, for example, about 4000 μm. When the width of the region (dummy pattern region) 14 between the first region 12 and the second region 16 is about 100 μm, for example, the width of the fourth region 14b is about 20 μm, for example.

次に、第3の領域14aと第4の領域14bとの間の領域である第5の領域14cに、単位面積当たりの周囲長の総和が第5の値である第3のダミーパターン22bを配置する(ステップS11)。第3のダミーパターン22bの雛形は、予め作成されており、半導体設計装置内の記憶部内に記憶されている。第3のダミーパターン22bを第5の領域14c内に配置する際には、予め作成された第3のダミーパターン22aの雛形を用いて、第3のダミーパターン22bの配置が行われる。単位面積当たりのパターンの周囲長の総和の相違をより小さくするためには、第5の領域14cにおける単位面積当たりのダミーパターン22bの周囲長の総和(第5の値)を、第3の値より小さく、第4の値より大きくすることが好ましい。このため、第3の値と第5の値との差分は、第3の値と第4の値との差分より小さくなる。また、第4の値と第5の値との差分は、第3の値と第4の値との差分より小さくなる。   Next, a third dummy pattern 22b whose total perimeter per unit area is a fifth value is added to the fifth region 14c, which is a region between the third region 14a and the fourth region 14b. Arrange (step S11). The template of the third dummy pattern 22b is created in advance and stored in the storage unit in the semiconductor design apparatus. When the third dummy pattern 22b is arranged in the fifth region 14c, the third dummy pattern 22b is arranged using a template of the third dummy pattern 22a created in advance. In order to further reduce the difference in the total perimeter of the pattern per unit area, the total perimeter (fifth value) of the dummy pattern 22b per unit area in the fifth region 14c is set to the third value. It is preferably smaller and larger than the fourth value. For this reason, the difference between the third value and the fifth value is smaller than the difference between the third value and the fourth value. Further, the difference between the fourth value and the fifth value is smaller than the difference between the third value and the fourth value.

第3のダミーパターン22bは、例えば矩形のダミーパターンである。より具体的には、第3のダミーパターン22bは、正方形のダミーパターンである。第3のダミーパターン22bのサイズ(a×b)は、例えば100nm×100nmとする。aは、X方向における第3のダミーパターン22bの長さであり、bは、Y方向における第3のダミーパターン22bの長さである。互いに隣接する第3のダミーパターン22bの間隔c、dは、例えばそれぞれ130nm程度とする。cは、X方向における第3のダミーパターン22b同士の間隔であり、dは、Y方向における第3のダミーパターン22b同士の間隔である。 The third dummy pattern 22b is, for example, a rectangular dummy pattern. More specifically, the third dummy pattern 22b is a square dummy pattern. The size (a 5 × b 5 ) of the third dummy pattern 22b is, for example, 100 nm × 100 nm. a 6 is the length of the third dummy pattern 22b in the X-direction, b 6 is a length of the third dummy pattern 22b in the Y direction. The intervals c 6 and d 6 between the third dummy patterns 22b adjacent to each other are, for example, about 130 nm. c 6 is an interval between the third dummy pattern 22b in the X-direction, d 6 is the third dummy pattern 22b interval between the Y-direction.

なお、第3のダミーパターン22bの形状は正方形に限定されるものではない。例えば、短辺と長辺との比が1:1〜1:5である矩形のパターンを、第3のダミーパターン22bとして適宜用いてもよい。換言すれば、第3のダミーパターン22bにおける長さaと長さbとの比を、1:0.2〜1:5の範囲内で適宜設定するようにしてもよい。このように短辺と長辺との比を比較的小さく設定すれば、クロストークを十分に抑制することが可能である。 The shape of the third dummy pattern 22b is not limited to a square. For example, a rectangular pattern in which the ratio of the short side to the long side is 1: 1 to 1: 5 may be appropriately used as the third dummy pattern 22b. In other words, the ratio of the third length of the dummy pattern 22b a 6 and length b 6, 1: 0.2~1: in the range of 5 may be set as appropriate. Thus, if the ratio between the short side and the long side is set to be relatively small, crosstalk can be sufficiently suppressed.

単位面積当たりの第3のダミーパターン22bの周囲長の総和(第5の値)は、例えば3000μm程度とする。第1の領域12と第2の領域16との間の領域(ダミーパターン領域)14の幅が例えば100μm程度、第3の領域14aの幅が例えば20μm程度、第4の領域14bの幅が例えば20μm程度の場合には、第5の領域14cの幅は例えば60μm程度とする。   A total sum (fifth value) of the perimeter of the third dummy pattern 22b per unit area is, for example, about 3000 μm. The width of the region (dummy pattern region) 14 between the first region 12 and the second region 16 is, for example, about 100 μm, the width of the third region 14 a is, for example, about 20 μm, and the width of the fourth region 14 b is, for example, In the case of about 20 μm, the width of the fifth region 14 c is about 60 μm, for example.

こうして、配線パターン10及びダミーパターン18b、20b、22bがレイアウトされる。   Thus, the wiring pattern 10 and the dummy patterns 18b, 20b, and 22b are laid out.

この後、他の絶縁膜に形成されるコンタクトホールの配置、他の絶縁膜に埋め込まれる配線パターン、ダミーパターン等のレイアウトが行われる。   Thereafter, the layout of contact holes formed in other insulating films, wiring patterns embedded in other insulating films, dummy patterns, and the like is performed.

こうして、本実施形態による半導体装置が設計される。   Thus, the semiconductor device according to the present embodiment is designed.

このようにして得られた設計データに基づいて、配線パターン10及びダミーパターン18b、20b、22bを形成するためのフォトマスク(図示せず)が作成される。かかるフォトマスクは、各々の配線層に対してそれぞれ形成される。配線パターン10は配線層毎に異なっているため、第1の領域12、第2の領域16、第3の領域14a、第4の領域14b、第5の領域14cの位置や幅等はフォトマスク毎に異なる。   Based on the design data thus obtained, a photomask (not shown) for forming the wiring pattern 10 and the dummy patterns 18b, 20b, and 22b is created. Such a photomask is formed for each wiring layer. Since the wiring pattern 10 differs for each wiring layer, the positions and widths of the first region 12, the second region 16, the third region 14a, the fourth region 14b, and the fifth region 14c are photomasks. Different for each.

そして、かかるフォトマスクを適宜用いて、図16乃至図30を用いて上述した第1実施形態による半導体装置の製造方法と同様にして、本実施形態による半導体装置が製造される。   Then, using the photomask as appropriate, the semiconductor device according to the present embodiment is manufactured in the same manner as the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment described above with reference to FIGS.

このように、単位面積当たりのパターンの周囲長の総和の相違がより小さくなるように、ダミーパターン18b、20b、22bを配置してもよい。本実施形態によれば、単位面積当たりのパターンの周囲長の総和の相違がより小さくなるため、層間絶縁膜の表面に深い凹部が形成されるのをより確実に防止することができる。   As described above, the dummy patterns 18b, 20b, and 22b may be arranged so that the difference in the total perimeter of the pattern per unit area becomes smaller. According to the present embodiment, since the difference in the total perimeter of the pattern per unit area becomes smaller, it is possible to more reliably prevent deep recesses from being formed on the surface of the interlayer insulating film.

[第3実施形態]
第3実施形態による半導体装置の設計方法及び半導体装置の製造方法について図34及び図35を用いて説明する。図14乃至図33に示す第1又は第2実施形態による半導体装置の設計方法及び半導体装置の製造方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
[Third Embodiment]
A semiconductor device design method and a semiconductor device manufacturing method according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. The same components as those in the semiconductor device designing method and the semiconductor device manufacturing method according to the first or second embodiment shown in FIGS. 14 to 33 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.

本実施形態による半導体装置の設計方法及び半導体装置の製造方法は、ダミーパターン領域14が第3の領域14dと第4の領域14eとにより形成されることに主な特徴がある。第1の領域12に隣接する第3の領域14d内には、単位面積当たりの周囲長の総和が第1の値より小さく、第2の値より大きい第3の値であるダミーパターン18cが配置される。また、第3の領域14dと第2の領域16との間の第4の領域14e内には、単位面積当たりの周囲長の総和が第3の値より小さく、第2の値より大きい第4の値であるダミーパターン20cが配される。なお、第1の値とは、第1の領域12における単位面積当たりの配線パターン10の周囲長の総和である。また、第2の値とは、第2の領域16における単位面積当たりの配線パターン10の周囲長の総和である。   The semiconductor device design method and the semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment are mainly characterized in that the dummy pattern region 14 is formed by the third region 14d and the fourth region 14e. In the third region 14d adjacent to the first region 12, a dummy pattern 18c having a total value of the perimeter per unit area smaller than the first value and a third value larger than the second value is arranged. Is done. In the fourth region 14e between the third region 14d and the second region 16, the total perimeter per unit area is smaller than the third value and larger than the second value. A dummy pattern 20c having a value of is arranged. The first value is the total sum of the perimeters of the wiring pattern 10 per unit area in the first region 12. The second value is the sum of the perimeters of the wiring pattern 10 per unit area in the second region 16.

(半導体装置の設計方法)
まず、本実施形態による半導体装置の設計方法について図34及び図35を用いて説明する。図34は、本実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図である。図34(b)は、図34(a)の領域12の一部を拡大した図である。図34(c)は、図34(a)の領域16の一部を拡大した図である。図34(d)は、図34(a)の領域14dの一部を拡大した図である。図34(e)は、図34(a)の領域14eの一部を拡大した図である。
(Semiconductor device design method)
First, the semiconductor device design method according to the present embodiment will be explained with reference to FIGS. FIG. 34 is a plan view of the semiconductor device design method according to the present embodiment. FIG. 34 (b) is an enlarged view of a part of the region 12 in FIG. 34 (a). FIG. 34C is an enlarged view of a part of the region 16 in FIG. FIG. 34 (d) is an enlarged view of a part of the region 14d of FIG. 34 (a). FIG. 34 (e) is an enlarged view of a part of the region 14e of FIG. 34 (a).

本実施形態では、層間絶縁膜に形成された溝に埋め込まれる配線パターンやダミーパターンのレイアウトは、以下のようにして行われる。   In the present embodiment, the layout of the wiring pattern and the dummy pattern embedded in the groove formed in the interlayer insulating film is performed as follows.

まず、配線パターンを配置するステップ(ステップS21)から第2の領域を抽出するステップ(ステップS28)までは、図15を用いて上述した半導体装置の設計方法のステップS1〜ステップS8と同様であるため、説明を省略する。   First, the steps from the step of arranging the wiring pattern (step S21) to the step of extracting the second region (step S28) are the same as steps S1 to S8 of the semiconductor device design method described above with reference to FIG. Therefore, the description is omitted.

次に、単位面積当たりの配線パターン10の周囲長の総和が所定の上限値以上である第1の領域12と、単位面積当たりの配線パターン10の周囲長の総和が所定の下限値以下である第2の領域16との間のダミーパターン領域14内に、以下のようにしてダミーパターン18c、20cを配置する。   Next, the first region 12 in which the total perimeter of the wiring pattern 10 per unit area is equal to or greater than a predetermined upper limit, and the total perimeter of the wiring pattern 10 per unit area is equal to or less than a predetermined lower limit. In the dummy pattern region 14 between the second region 16, dummy patterns 18 c and 20 c are arranged as follows.

まず、第1の領域10と第2の領域12との間の領域(ダミーパターン領域)14のうちの、第1の領域12に隣接する第3の領域14dに、単位面積当たりの周囲長の総和が第3の値である第1のダミーパターン(第1のダミーパターン群)18cを配置する(ステップS29)。単位面積当たりの周囲長の総和が第3の値である第1のダミーパターン18cの雛形は、予め作成されており、半導体設計装置内の記憶部(図示せず)内に記憶されている。第1のダミーパターン18cを第3の領域14d内に配置する際には、予め作成された第1のダミーパターン18cの雛形を用いて、第1のダミーパターン18cの配置が行われる。第3の領域14d内には、単位面積当たりの周囲長の総和が第1の値より小さく、第4の値より大きい第3の値に設定される。第1の値とは、第1の領域12における単位面積当たりの配線パターン10の周囲長の総和である。また、第4の値とは、第4の領域14eにおける単位面積当たりのダミーパターン20cの周囲長の総和である。   First, in the region (dummy pattern region) 14 between the first region 10 and the second region 12, the third region 14d adjacent to the first region 12 has a perimeter per unit area. A first dummy pattern (first dummy pattern group) 18c whose sum is a third value is arranged (step S29). A template of the first dummy pattern 18c in which the total perimeter per unit area is a third value is created in advance and stored in a storage unit (not shown) in the semiconductor design apparatus. When the first dummy pattern 18c is arranged in the third region 14d, the first dummy pattern 18c is arranged using a template of the first dummy pattern 18c created in advance. In the third region 14d, the total perimeter per unit area is set to a third value that is smaller than the first value and larger than the fourth value. The first value is the total sum of the perimeters of the wiring pattern 10 per unit area in the first region 12. The fourth value is the total sum of the perimeters of the dummy patterns 20c per unit area in the fourth region 14e.

第1のダミーパターン18cは、例えば矩形のダミーパターンである。より具体的には、第1のダミーパターン18cは、正方形のダミーパターンである。第1のダミーパターン18のサイズ(a×b)は、例えば100nm×100nmとする。aは、X方向における第1のダミーパターン18cの長さであり、bは、Y方向における第1のダミーパターン18cの長さである。互いに隣接する第1のダミーパターン18c同士の間隔c、dは、それぞれ例えば114nm程度とする。cは、X方向における第1のダミーパターン18c同士の間隔であり、dは、Y方向における第1のダミーパターン18c同士の間隔である。 The first dummy pattern 18c is, for example, a rectangular dummy pattern. More specifically, the first dummy pattern 18c is a square dummy pattern. The size (a 7 × b 7 ) of the first dummy pattern 18 is, for example, 100 nm × 100 nm. a 7 is a length of the first dummy patterns 18c in the X-direction, b 7 is the length of the first dummy patterns 18c in the Y direction. The intervals c 7 and d 7 between the first dummy patterns 18c adjacent to each other are set to, for example, about 114 nm. c 7 is a first dummy pattern 18c interval between the X-direction, d 7 is a first dummy pattern 18c interval between the Y-direction.

なお、第1のダミーパターン18cの形状は正方形に限定されるものではない。例えば、短辺と長辺との比が1:1〜1:5である矩形のパターンを、第1のダミーパターン18cとして適宜用いてもよい。換言すれば、第1のダミーパターン18cにおける長さaと長さbとの比を、1:0.2〜1:5の範囲内で適宜設定するようにしてもよい。このように短辺と長辺との比を比較的小さく設定すれば、クロストークを十分に抑制することが可能である。 Note that the shape of the first dummy pattern 18c is not limited to a square. For example, a rectangular pattern in which the ratio of the short side to the long side is 1: 1 to 1: 5 may be appropriately used as the first dummy pattern 18c. In other words, the ratio of the first dummy pattern length a 7 in 18c and length b 7, 1: 0.2 to 1: in the range of 5 may be set as appropriate. Thus, if the ratio between the short side and the long side is set to be relatively small, crosstalk can be sufficiently suppressed.

単位面積当たりの第1のダミーパターン18cの周囲長の総和(第3の値)は、例えば3500μm程度とする。第1の領域12と第2の領域16との間のダミーパターン領域14の幅が例えば100μm程度の場合、第3の領域14aの幅は例えば50μm程度とする。   The total perimeter of the first dummy pattern 18c per unit area (third value) is, for example, about 3500 μm. When the width of the dummy pattern region 14 between the first region 12 and the second region 16 is, for example, about 100 μm, the width of the third region 14 a is, for example, about 50 μm.

次に、第1の領域12と第2の領域16との間の領域(ダミーパターン領域)14のうちの、第2の領域16に隣接する第4の領域14eに、単位面積当たりの周囲長の総和が第4の値である第2のダミーパターン20cを配置する(ステップS30)。第2のダミーパターン20cの雛形は、予め作成されており、半導体設計装置内の記憶部内に記憶されている。第2のダミーパターン20cを第4の領域14e内に配置する際には、予め作成された第2のダミーパターン20cの雛形を用いて、第2のダミーパターン20cの配置が行われる。第4の領域14e内には、単位面積当たりの周囲長の総和が第3の値より小さく、第2の値より大きい第4の値に設定される。   Next, of the region (dummy pattern region) 14 between the first region 12 and the second region 16, the fourth region 14e adjacent to the second region 16 has a perimeter per unit area. The second dummy pattern 20c having the fourth sum is arranged (step S30). A template of the second dummy pattern 20c is created in advance and stored in a storage unit in the semiconductor design apparatus. When the second dummy pattern 20c is arranged in the fourth region 14e, the second dummy pattern 20c is arranged using a template of the second dummy pattern 20c created in advance. In the fourth region 14e, the sum of the perimeters per unit area is set to a fourth value that is smaller than the third value and larger than the second value.

第2のダミーパターン20cは、例えば矩形のダミーパターンである。より具体的には、第2のダミーパターン20cは、正方形のダミーパターンである。第2のダミーパターン20cのサイズ(a×b)は、例えば100nm×100nmとする。aは、X方向における第2のダミーパターン20cの長さであり、bは、Y方向における第2のダミーパターン20cの長さである。互いに隣接する第2のダミーパターン20cの間隔c、dは、例えばそれぞれ180nm程度とする。cは、X方向における第2のダミーパターン20c同士の間隔であり、dは、Y方向における第2のダミーパターン20c同士の間隔である。 The second dummy pattern 20c is, for example, a rectangular dummy pattern. More specifically, the second dummy pattern 20c is a square dummy pattern. The size (a 8 × b 8 ) of the second dummy pattern 20c is, for example, 100 nm × 100 nm. a 8 is the length of the second dummy patterns 20c in the X-direction, b 8 is the length of the second dummy patterns 20c in the Y direction. The intervals c 8 and d 8 between the second dummy patterns 20c adjacent to each other are, for example, about 180 nm. c 8 is the spacing between the second dummy patterns 20c in the X-direction, d 8 is the spacing between the second dummy patterns 20c in the Y direction.

なお、第2のダミーパターン20cの形状は正方形に限定されるものではない。例えば、短辺と長辺との比が1:1〜1:5である矩形のパターンを、第2のダミーパターン20cとして適宜用いてもよい。換言すれば、第2のダミーパターン20cにおける長さaと長さbとの比を、1:0.2〜1:5の範囲内で適宜設定するようにしてもよい。このように短辺と長辺との比を比較的小さく設定すれば、クロストークを十分に抑制することが可能である。 Note that the shape of the second dummy pattern 20c is not limited to a square. For example, a rectangular pattern in which the ratio of the short side to the long side is 1: 1 to 1: 5 may be appropriately used as the second dummy pattern 20c. In other words, the ratio of the second dummy length in the pattern 20c a 8 and length b 8, 1: 0.2~1: in the range of 5 may be set as appropriate. Thus, if the ratio between the short side and the long side is set to be relatively small, crosstalk can be sufficiently suppressed.

単位面積当たりの第2のダミーパターン20cの周囲長の総和(第4の値)は、例えば2000μm程度とする。第1の領域12と第2の領域16との間の領域(ダミーパターン領域)14の幅が例えば100μm程度の場合、第4の領域14bの幅は例えば50μm程度とする。   The total perimeter of the second dummy pattern 20c per unit area (fourth value) is, for example, about 2000 μm. When the width of the region (dummy pattern region) 14 between the first region 12 and the second region 16 is about 100 μm, for example, the width of the fourth region 14b is about 50 μm, for example.

こうして、配線パターン10及びダミーパターン18c、20cがレイアウトされる。   Thus, the wiring pattern 10 and the dummy patterns 18c and 20c are laid out.

この後、他の絶縁膜に形成されるコンタクトホールの配置、他の絶縁膜に埋め込まれる配線パターン、ダミーパターン等のレイアウトが行われる。   Thereafter, the layout of contact holes formed in other insulating films, wiring patterns embedded in other insulating films, dummy patterns, and the like is performed.

こうして、本実施形態による半導体装置が設計される。   Thus, the semiconductor device according to the present embodiment is designed.

このようにして得られた設計データに基づいて、配線パターン10及びダミーパターン18c、20cを形成するためのフォトマスク(図示せず)が作成される。かかるフォトマスクは、各々の配線層に対してそれぞれ形成される。配線パターン10は配線層毎に異なっているため、第1の領域12、第2の領域16、第3の領域14d及び第4の領域14ecの位置や幅等はフォトマスク毎に異なる。そして、かかるフォトマスクを用いて、後述するように半導体装置が製造される。   Based on the design data thus obtained, a photomask (not shown) for forming the wiring pattern 10 and the dummy patterns 18c and 20c is created. Such a photomask is formed for each wiring layer. Since the wiring pattern 10 differs for each wiring layer, the positions and widths of the first region 12, the second region 16, the third region 14d, and the fourth region 14ec differ for each photomask. Then, using such a photomask, a semiconductor device is manufactured as described later.

このように、ダミーパターン領域14が第3の領域14dと第4の領域14eとにより形成されてもよい。本実施形態においても、単位面積当たりのパターンの周囲長の総和の相違を比較的小さくし得るため、層間絶縁膜の表面に深い凹部が形成されるのを防止することができる。   As described above, the dummy pattern region 14 may be formed by the third region 14d and the fourth region 14e. Also in this embodiment, since the difference in the total perimeter of the pattern per unit area can be made relatively small, it is possible to prevent deep recesses from being formed on the surface of the interlayer insulating film.

[変形実施形態]
上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
[Modified Embodiment]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible.

例えば、第2及び第3実施形態では、矩形のダミーパターン18b、18c、20b、20c、22bを形成する場合を例に説明したが、矩形のダミーパターン18b、18c、20b、20c、22bに限定されるものではない。第2及び第3実施形態においても、第1実施形態の変形例のように、ダミーパターンを線状とし、線状のダミーパターンを配線パターンに対して斜めに配置するようにしてもよい。   For example, in the second and third embodiments, the case where the rectangular dummy patterns 18b, 18c, 20b, 20c, and 22b are formed has been described as an example. However, the rectangular dummy patterns 18b, 18c, 20b, 20c, and 22b are limited. Is not to be done. Also in the second and third embodiments, as in the modification of the first embodiment, the dummy pattern may be linear, and the linear dummy pattern may be arranged obliquely with respect to the wiring pattern.

上記実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。   Regarding the above embodiment, the following additional notes are disclosed.

(付記1)
所定のレイアウト領域内に配線パターンを配置するステップと、
前記レイアウト領域を所定の単位面積の単位領域に分割するステップと、
前記単位面積当たりの前記配線パターンの周囲長の総和を、各々の前記単位領域毎に算出するステップと、
前記単位領域内における前記配線パターンの前記周囲長の総和が所定の上限値である第1の値以上である第1の領域を抽出するステップと、
前記単位領域内における前記配線パターンの前記周囲長の総和が所定の下限値である第2の値以下である第2の領域を抽出するステップと、
前記第1の領域と前記第2の領域との間の領域のうちの、前記第1の領域に隣接する第3の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が第3の値である第1のダミーパターンを配置するステップと、
前記第1の領域と前記第2の領域との間の領域のうちの、前記第2の領域に隣接する第4の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が前記第3の値より小さい第4の値である第2のダミーパターンを配置するステップと、
前記第3の領域と前記第4の領域との間の第5の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が、前記第3の値より小さく、前記第4の値より大きい第5の値である第3のダミーパターンを配置するステップと
を有することを特徴とする半導体装置の設計方法。
(Appendix 1)
Placing a wiring pattern within a predetermined layout area;
Dividing the layout region into unit regions of a predetermined unit area;
Calculating the total perimeter of the wiring pattern per unit area for each unit region;
Extracting a first region in which the sum of the perimeters of the wiring pattern in the unit region is equal to or greater than a first value which is a predetermined upper limit value;
Extracting a second region in which the total perimeter of the wiring pattern in the unit region is equal to or less than a second value which is a predetermined lower limit;
Of the regions between the first region and the second region, the third region adjacent to the first region has a third sum of the perimeters per unit area. Placing a first dummy pattern;
A total sum of perimeters per unit area in the fourth region adjacent to the second region in the region between the first region and the second region is the third value. Placing a second dummy pattern having a smaller fourth value;
In a fifth region between the third region and the fourth region, a total sum of perimeters per unit area is smaller than the third value and larger than the fourth value. And a step of arranging a third dummy pattern having a value of.

(付記2)
付記1記載の半導体装置の設計方法において、
前記第3の値は、前記第1の値より小さく、
前記第4の値は、前記第2の値より大きい
ことを特徴とする半導体装置の設計方法。
(Appendix 2)
In the method for designing a semiconductor device according to attachment 1,
The third value is less than the first value;
The method for designing a semiconductor device, wherein the fourth value is greater than the second value.

(付記3)
付記1又は2記載の半導体装置の設計方法において、
前記第1の値と前記第3の値との差分は、前記第1の値と前記第2の値との差分より小さく、
前記第2の値と前記第4の値との差分は、前記第1の値と前記第2の値との差分より小さく、
前記第3の値と前記第5の値との差分は、前記第1の値と前記第2の値との差分より小さく、
前記第4の値と前記第5の値との差分は、前記第1の値と前記第2の値との差分より小さい
ことを特徴とする半導体装置の設計方法。
(Appendix 3)
In the method for designing a semiconductor device according to attachment 1 or 2,
The difference between the first value and the third value is smaller than the difference between the first value and the second value,
The difference between the second value and the fourth value is smaller than the difference between the first value and the second value,
The difference between the third value and the fifth value is smaller than the difference between the first value and the second value,
The difference between the fourth value and the fifth value is smaller than the difference between the first value and the second value.

(付記4)
付記1乃至3のいずれかに記載の半導体装置の設計方法において、
前記第1のダミーパターン、前記第2のダミーパターン及び前記第3のダミーパターンは、それぞれ矩形のダミーパターンである
ことを特徴とする半導体装置の設計方法。
(Appendix 4)
In the method for designing a semiconductor device according to any one of appendices 1 to 3,
The method for designing a semiconductor device, wherein the first dummy pattern, the second dummy pattern, and the third dummy pattern are rectangular dummy patterns, respectively.

(付記5)
付記1乃至3のいずれかに記載の半導体装置の設計方法において、
前記第1のダミーパターン、前記第2のダミーパターン及び前記第3のダミーパターンは、それぞれ線状のダミーパターンであり、
前記第1のダミーパターンの長手方向、前記第2のダミーパターンの長手方向及び前記第3のダミーパターンの長手方向は、前記配線パターンの長手方向に対してそれぞれ斜めである
ことを特徴とする半導体装置の設計方法。
(Appendix 5)
In the method for designing a semiconductor device according to any one of appendices 1 to 3,
The first dummy pattern, the second dummy pattern, and the third dummy pattern are each a linear dummy pattern,
The longitudinal direction of the first dummy pattern, the longitudinal direction of the second dummy pattern, and the longitudinal direction of the third dummy pattern are each oblique to the longitudinal direction of the wiring pattern. Device design method.

(付記6)
所定のレイアウト領域内に配線パターンを配置するステップと、
前記レイアウト領域を所定の単位面積の単位領域に分割するステップと、
前記単位面積当たりの前記配線パターンの周囲長の総和を、各々の前記単位領域毎に算出するステップと、
前記単位領域内における前記配線パターンの前記周囲長の総和が所定の上限値である第1の値以上である第1の領域を抽出するステップと、
前記単位領域内における前記配線パターンの前記周囲長の総和が所定の下限値である第2の値以下である第2の領域を抽出するステップと、
前記第1の領域と前記第2の領域との間の領域のうちの、前記第1の領域に隣接する第3の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が、前記第1の値より小さく、前記第2の値より大きい第3の値である第1のダミーパターンを配置するステップと、
前記第3の領域と前記第2の領域との間の第4の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が、前記第3の値より小さく、前記第2の値より大きい第4の値である第2のダミーパターンを配置するステップと
を有することを特徴とする半導体装置の設計方法。
(Appendix 6)
Placing a wiring pattern within a predetermined layout area;
Dividing the layout region into unit regions of a predetermined unit area;
Calculating the total perimeter of the wiring pattern per unit area for each unit region;
Extracting a first region in which the sum of the perimeters of the wiring pattern in the unit region is equal to or greater than a first value which is a predetermined upper limit value;
Extracting a second region in which the total perimeter of the wiring pattern in the unit region is equal to or less than a second value which is a predetermined lower limit;
Of the regions between the first region and the second region, a third region adjacent to the first region has a sum of perimeters per unit area as the first region. Placing a first dummy pattern that is less than a value and a third value greater than the second value;
In a fourth region between the third region and the second region, a total sum of perimeters per unit area is smaller than the third value and larger than the second value. And a step of arranging a second dummy pattern having a value of.

(付記7)
付記7記載の半導体装置の設計方法において、
前記第1のダミーパターン及び前記第2のダミーパターンは、それぞれ矩形のダミーパターンである
ことを特徴とする半導体装置の設計方法。
(Appendix 7)
In the method for designing a semiconductor device according to attachment 7,
The method for designing a semiconductor device, wherein the first dummy pattern and the second dummy pattern are rectangular dummy patterns, respectively.

(付記8)
付記1乃至7のいずれかに記載の半導体装置の設計方法において、
前記第1のダミーパターン及び前記第2のダミーパターンは、それぞれ線状のダミーパターンであり、
前記第1のダミーパターンの長手方向及び前記第2のダミーパターンの長手方向は、前記配線パターンの長手方向に対してそれぞれ斜めである
ことを特徴とする半導体装置の設計方法。
(Appendix 8)
In the method for designing a semiconductor device according to any one of appendices 1 to 7,
Each of the first dummy pattern and the second dummy pattern is a linear dummy pattern,
The method of designing a semiconductor device, wherein a longitudinal direction of the first dummy pattern and a longitudinal direction of the second dummy pattern are respectively inclined with respect to a longitudinal direction of the wiring pattern.

(付記9)
絶縁膜に、配線を埋め込むための配線用溝と、ダミーパターンを埋め込むためのダミーパターン用溝とを形成する工程と、
前記配線用溝内、前記ダミーパターン用溝内及び前記絶縁膜上に、導電膜を形成する工程と、
前記絶縁膜が露出するまで前記導電膜を研磨し、前記配線用溝に埋め込まれた前記導電膜の前記配線と、前記ダミーパターン用溝に埋め込まれた前記導電膜の前記ダミーパターンとを形成する工程とを有し、
前記配線用溝と前記ダミーパターン用溝とを形成する工程では、単位面積当たりの周囲長の総和が所定の上限値である第1の値以上である前記配線用溝が、第1の領域内に形成され、前記単位面積当たりの周囲長の総和が所定の下限値である第2の値以下である前記配線用溝が、第2の領域内に形成され、前記第1の領域と前記第2の領域との間の領域のうちの、前記第1の領域に隣接する第3の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が第3の値である前記ダミーパターン用溝を形成し、前記第1の領域と前記第2の領域との間の領域のうちの、前記第2の領域に隣接する第4の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が前記第3の値より小さい第4の値である前記ダミーパターン用溝を形成し、前記第3の領域と前記第4の領域との間の第5の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が、前記第3の値より小さく、前記第4の値より大きい第5の値である前記ダミーパターン用溝を形成する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
(Appendix 9)
Forming a wiring groove for embedding the wiring and a dummy pattern groove for embedding the dummy pattern in the insulating film;
Forming a conductive film in the wiring groove, in the dummy pattern groove and on the insulating film;
The conductive film is polished until the insulating film is exposed, and the wiring of the conductive film embedded in the wiring groove and the dummy pattern of the conductive film embedded in the dummy pattern groove are formed. A process,
In the step of forming the wiring groove and the dummy pattern groove, the wiring groove whose total perimeter per unit area is equal to or greater than a first value which is a predetermined upper limit value is in the first region. The wiring groove is formed in a second region, and the sum of the perimeters per unit area is equal to or less than a second value that is a predetermined lower limit value, and is formed in the second region. The dummy pattern groove having a total perimeter of the unit area of a third value is formed in a third region adjacent to the first region among regions between the two regions. In the fourth region adjacent to the second region among the regions between the first region and the second region, the total perimeter per unit area is the third region. Forming the dummy pattern groove having a fourth value smaller than the value of the third region and the fourth region. In the fifth region between the regions, the dummy pattern groove in which the total perimeter per unit area is a fifth value smaller than the third value and larger than the fourth value. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a semiconductor device.

(付記10)
付記9記載の半導体装置の製造方法において、
前記第3の値は、前記第1の値より小さく、
前記第4の値は、前記第2の値より大きい
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
(Appendix 10)
In the method for manufacturing a semiconductor device according to attachment 9,
The third value is less than the first value;
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the fourth value is greater than the second value.

(付記11)
絶縁膜に、配線を埋め込むための配線用溝と、ダミーパターンを埋め込むためのダミーパターン用溝とを形成する工程と、
前記配線用溝内、前記ダミーパターン用溝内及び前記絶縁膜上に、導電膜を形成する工程と、
前記絶縁膜が露出するまで前記導電膜を研磨し、前記配線用溝に埋め込まれた前記導電膜の前記配線と、前記ダミーパターン用溝に埋め込まれた前記導電膜の前記ダミーパターンとを形成する工程とを有し、
前記配線用溝と前記ダミーパターン用溝とを形成する工程では、単位面積当たりの周囲長の総和が所定の上限値である第1の値以上である前記配線用溝が、第1の領域内に形成され、前記単位面積当たりの周囲長の総和が所定の下限値である第2の値以下である前記配線用溝が、第2の領域内に形成され、前記第1の領域と前記第2の領域との間の領域のうちの、前記第1の領域に隣接する第3の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が、前記第1の値より小さく、前記第2の値より大きい第3の値である前記ダミーパターン用溝を形成し、前記第3の領域と前記第2の領域との間の第4の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が前記第3の値より小さく、第2の値より大きい第4の値である前記ダミーパターン用溝を形成する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
(Appendix 11)
Forming a wiring groove for embedding the wiring and a dummy pattern groove for embedding the dummy pattern in the insulating film;
Forming a conductive film in the wiring groove, in the dummy pattern groove and on the insulating film;
The conductive film is polished until the insulating film is exposed, and the wiring of the conductive film embedded in the wiring groove and the dummy pattern of the conductive film embedded in the dummy pattern groove are formed. A process,
In the step of forming the wiring groove and the dummy pattern groove, the wiring groove whose total perimeter per unit area is equal to or greater than a first value which is a predetermined upper limit value is in the first region. The wiring groove is formed in a second region, and the sum of the perimeters per unit area is equal to or less than a second value that is a predetermined lower limit value, and is formed in the second region. In a third region adjacent to the first region among the regions between the two regions, a total perimeter per unit area is smaller than the first value, and the second region Forming the dummy pattern groove having a third value larger than the value, and in the fourth region between the third region and the second region, the total perimeter of the unit area is Forming the dummy pattern groove having a fourth value smaller than the third value and larger than the second value; The method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that that.

10…配線パターン
12…第1の領域
14…ダミーパターン領域
14a…第3の領域
14b…第4の領域
14c…第5の領域
14d…第3の領域
14e…第4の領域
16…第2の領域
18、18a〜18c…ダミーパターン
20、20a〜20c…ダミーパターン
22、22a、22b…ダミーパターン
100…高密度領域
102…低密度領域
104…ダミーパターン領域
106…配線パターン
108…配線パターン
110…ダミーパターン
112…凹部
114…配線パターン領域
116…ダミーパターン領域
118…凹部
120…ダミーパターン
122…凹部
124…ダミーパターン
126…凹部
128…ダミーパターン
130…凹部
132…ダミーパターン
134…凹部
200…半導体基板
202…素子分離領域
204…ゲート絶縁膜
206…ゲート電極
208…ソース/ドレイン拡散層
210…サイドウォール絶縁膜
212…トランジスタ
214…層間絶縁膜
216…コンタクトホール
218…導体プラグ
220…SiOC膜
222…シリコン酸化膜
224…層間絶縁膜
226…フォトレジスト膜
228…開口部
230…開口部
232…配線パターン用溝
234…ダミーパターン用溝
236…バリア膜
238…シード層
240…導電膜
242…配線
244…ダミーパターン
246…キャップ膜
248…SiOC膜
250…シリコン酸化膜
252…層間絶縁膜
254…フォトレジスト膜
256…開口部
258…コンタクトホール
260…フォトレジスト膜
262…開口部
264…開口部
266…配線用溝
268…ダミーパターン用溝
270…バリア膜
272…シード層
274…導電膜
276…配線
278…導体プラグ
280…ダミーパターン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Wiring pattern 12 ... 1st area | region 14 ... Dummy pattern area | region 14a ... 3rd area | region 14b ... 4th area | region 14c ... 5th area | region 14d ... 3rd area | region 14e ... 4th area | region 16 ... 2nd Regions 18, 18a to 18c ... Dummy patterns 20, 20a to 20c ... Dummy patterns 22, 22a, 22b ... Dummy pattern 100 ... High density region 102 ... Low density region 104 ... Dummy pattern region 106 ... Wiring pattern 108 ... Wiring pattern 110 ... Dummy pattern 112 ... recess 114 ... wiring pattern region 116 ... dummy pattern region 118 ... recess 120 ... dummy pattern 122 ... recess 124 ... dummy pattern 126 ... recess 128 ... dummy pattern 130 ... recess 132 ... dummy pattern 134 ... recess 200 ... semiconductor substrate 202 ... Element isolation region 204 ... Gate insulating film 2 6 ... Gate electrode 208 ... Source / drain diffusion layer 210 ... Side wall insulating film 212 ... Transistor 214 ... Interlayer insulating film 216 ... Contact hole 218 ... Conductor plug 220 ... SiOC film 222 ... Silicon oxide film 224 ... Interlayer insulating film 226 ... Photo Resist film 228 ... opening 230 ... opening 232 ... wiring pattern groove 234 ... dummy pattern groove 236 ... barrier film 238 ... seed layer 240 ... conductive film 242 ... wiring 244 ... dummy pattern 246 ... cap film 248 ... SiOC film 250 ... Silicon oxide film 252 ... Interlayer insulating film 254 ... Photoresist film 256 ... Opening portion 258 ... Contact hole 260 ... Photoresist film 262 ... Opening portion 264 ... Opening portion 266 ... Wiring groove 268 ... Dummy pattern groove 270 ... Barrier film 272 ... Seed layer 274 ... Film 276 ... wiring 278 ... conductor plug 280 ... dummy pattern

Claims (5)

所定のレイアウト領域内に配線パターンを配置するステップと、
前記レイアウト領域を所定の単位面積の単位領域に分割するステップと、
前記単位面積当たりの前記配線パターンの周囲長の総和を、各々の前記単位領域毎に算出するステップと、
前記単位領域内における前記配線パターンの前記周囲長の総和が所定の上限値である第1の値以上である第1の領域を抽出するステップと、
前記単位領域内における前記配線パターンの前記周囲長の総和が所定の下限値である第2の値以下である第2の領域を抽出するステップと、
前記第1の領域と前記第2の領域との間の領域のうちの、前記第1の領域に隣接する第3の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が第3の値である第1のダミーパターンを配置するステップと、
前記第1の領域と前記第2の領域との間の領域のうちの、前記第2の領域に隣接する第4の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が前記第3の値より小さい第4の値である第2のダミーパターンを配置するステップと、
前記第3の領域と前記第4の領域との間の第5の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が、前記第3の値より小さく、前記第4の値より大きい第5の値である第3のダミーパターンを配置するステップと
を有することを特徴とする半導体装置の設計方法。
Placing a wiring pattern within a predetermined layout area;
Dividing the layout region into unit regions of a predetermined unit area;
Calculating the total perimeter of the wiring pattern per unit area for each unit region;
Extracting a first region in which the sum of the perimeters of the wiring pattern in the unit region is equal to or greater than a first value which is a predetermined upper limit value;
Extracting a second region in which the total perimeter of the wiring pattern in the unit region is equal to or less than a second value which is a predetermined lower limit;
Of the regions between the first region and the second region, the third region adjacent to the first region has a third sum of the perimeters per unit area. Placing a first dummy pattern;
A total sum of perimeters per unit area in the fourth region adjacent to the second region in the region between the first region and the second region is the third value. Placing a second dummy pattern having a smaller fourth value;
In a fifth region between the third region and the fourth region, a total sum of perimeters per unit area is smaller than the third value and larger than the fourth value. And a step of arranging a third dummy pattern having a value of.
請求項1記載の半導体装置の設計方法において、
前記第3の値は、前記第1の値より小さく、
前記第4の値は、前記第2の値より大きい
ことを特徴とする半導体装置の設計方法。
The method of designing a semiconductor device according to claim 1,
The third value is less than the first value;
The method for designing a semiconductor device, wherein the fourth value is greater than the second value.
所定のレイアウト領域内に配線パターンを配置するステップと、
前記レイアウト領域を所定の単位面積の単位領域に分割するステップと、
前記単位面積当たりの前記配線パターンの周囲長の総和を、各々の前記単位領域毎に算出するステップと、
前記単位領域内における前記配線パターンの前記周囲長の総和が所定の上限値である第1の値以上である第1の領域を抽出するステップと、
前記単位領域内における前記配線パターンの前記周囲長の総和が所定の下限値である第2の値以下である第2の領域を抽出するステップと、
前記第1の領域と前記第2の領域との間の領域のうちの、前記第1の領域に隣接する第3の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が、前記第1の値より小さく、前記第2の値より大きい第3の値である第1のダミーパターンを配置するステップと、
前記第3の領域と前記第2の領域との間の第4の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が、前記第3の値より小さく、前記第2の値より大きい第4の値である第2のダミーパターンを配置するステップと
を有することを特徴とする半導体装置の設計方法。
Placing a wiring pattern within a predetermined layout area;
Dividing the layout region into unit regions of a predetermined unit area;
Calculating the total perimeter of the wiring pattern per unit area for each unit region;
Extracting a first region in which the sum of the perimeters of the wiring pattern in the unit region is equal to or greater than a first value which is a predetermined upper limit value;
Extracting a second region in which the total perimeter of the wiring pattern in the unit region is equal to or less than a second value which is a predetermined lower limit;
Of the regions between the first region and the second region, a third region adjacent to the first region has a sum of perimeters per unit area as the first region. Placing a first dummy pattern that is less than a value and a third value greater than the second value;
In a fourth region between the third region and the second region, a total sum of perimeters per unit area is smaller than the third value and larger than the second value. And a step of arranging a second dummy pattern having a value of.
絶縁膜に、配線を埋め込むための配線用溝と、ダミーパターンを埋め込むためのダミーパターン用溝とを形成する工程と、
前記配線用溝内、前記ダミーパターン用溝内及び前記絶縁膜上に、導電膜を形成する工程と、
前記絶縁膜が露出するまで前記導電膜を研磨し、前記配線用溝に埋め込まれた前記導電膜の前記配線と、前記ダミーパターン用溝に埋め込まれた前記導電膜の前記ダミーパターンとを形成する工程とを有し、
前記配線用溝と前記ダミーパターン用溝とを形成する工程では、単位面積当たりの周囲長の総和が所定の上限値である第1の値以上である前記配線用溝が、第1の領域内に形成され、前記単位面積当たりの周囲長の総和が所定の下限値である第2の値以下である前記配線用溝が、第2の領域内に形成され、前記第1の領域と前記第2の領域との間の領域のうちの、前記第1の領域に隣接する第3の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が第3の値である前記ダミーパターン用溝を形成し、前記第1の領域と前記第2の領域との間の領域のうちの、前記第2の領域に隣接する第4の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が前記第3の値より小さい第4の値である前記ダミーパターン用溝を形成し、前記第3の領域と前記第4の領域との間の第5の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が、前記第3の値より小さく、前記第4の値より大きい第5の値である前記ダミーパターン用溝を形成する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Forming a wiring groove for embedding the wiring and a dummy pattern groove for embedding the dummy pattern in the insulating film;
Forming a conductive film in the wiring groove, in the dummy pattern groove and on the insulating film;
The conductive film is polished until the insulating film is exposed, and the wiring of the conductive film embedded in the wiring groove and the dummy pattern of the conductive film embedded in the dummy pattern groove are formed. A process,
In the step of forming the wiring groove and the dummy pattern groove, the wiring groove whose total perimeter per unit area is equal to or greater than a first value which is a predetermined upper limit value is in the first region. The wiring groove is formed in a second region, and the sum of the perimeters per unit area is equal to or less than a second value that is a predetermined lower limit value, and is formed in the second region. The dummy pattern groove having a total perimeter of the unit area of a third value is formed in a third region adjacent to the first region among regions between the two regions. In the fourth region adjacent to the second region among the regions between the first region and the second region, the total perimeter per unit area is the third region. Forming the dummy pattern groove having a fourth value smaller than the value of the third region and the fourth region. In the fifth region between the regions, the dummy pattern groove in which the total perimeter per unit area is a fifth value smaller than the third value and larger than the fourth value. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a semiconductor device.
絶縁膜に、配線を埋め込むための配線用溝と、ダミーパターンを埋め込むためのダミーパターン用溝とを形成する工程と、
前記配線用溝内、前記ダミーパターン用溝内及び前記絶縁膜上に、導電膜を形成する工程と、
前記絶縁膜が露出するまで前記導電膜を研磨し、前記配線用溝に埋め込まれた前記導電膜の前記配線と、前記ダミーパターン用溝に埋め込まれた前記導電膜の前記ダミーパターンとを形成する工程とを有し、
前記配線用溝と前記ダミーパターン用溝とを形成する工程では、単位面積当たりの周囲長の総和が所定の上限値である第1の値以上である前記配線用溝が、第1の領域内に形成され、前記単位面積当たりの周囲長の総和が所定の下限値である第2の値以下である前記配線用溝が、第2の領域内に形成され、前記第1の領域と前記第2の領域との間の領域のうちの、前記第1の領域に隣接する第3の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が、前記第1の値より小さく、前記第2の値より大きい第3の値である前記ダミーパターン用溝を形成し、前記第3の領域と前記第2の領域との間の第4の領域内に、前記単位面積当たりの周囲長の総和が前記第3の値より小さく、第2の値より大きい第4の値である前記ダミーパターン用溝を形成する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Forming a wiring groove for embedding the wiring and a dummy pattern groove for embedding the dummy pattern in the insulating film;
Forming a conductive film in the wiring groove, in the dummy pattern groove and on the insulating film;
The conductive film is polished until the insulating film is exposed, and the wiring of the conductive film embedded in the wiring groove and the dummy pattern of the conductive film embedded in the dummy pattern groove are formed. A process,
In the step of forming the wiring groove and the dummy pattern groove, the wiring groove whose total perimeter per unit area is equal to or greater than a first value which is a predetermined upper limit value is in the first region. The wiring groove is formed in a second region, and the sum of the perimeters per unit area is equal to or less than a second value that is a predetermined lower limit value, and is formed in the second region. In a third region adjacent to the first region among the regions between the two regions, a total perimeter per unit area is smaller than the first value, and the second region Forming the dummy pattern groove having a third value larger than the value, and in the fourth region between the third region and the second region, the total perimeter of the unit area is Forming the dummy pattern groove having a fourth value smaller than the third value and larger than the second value; The method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that that.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP4109522A1 (en) * 2021-06-25 2022-12-28 INTEL Corporation Local density control for reducing line capacitance in beol designs
JP7547265B2 (en) 2021-03-23 2024-09-09 キオクシア株式会社 DESIGN PATTERN GENERATION METHOD, TEMPLATE, TEMPLATE MANUFACTURING METHOD, AND SEMICONDUCTOR DEVICE

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