(57)【要約】【課題】フローティングな状態のダミーパターンの発生抑止と、半導体装置の配線層のパターン密度の均一化との両立を容易化する。【解決手段】半導体装置の設計装置は、半導体装置のレイアウトデータからダミーパターンを生成する層の配線パターンを抽出する。次に、半導体装置の設計装置は、前記配線パターンから固定電位パターンを抽出する。次に、半導体装置の設計装置は、前記固定電位パターンを取り除いたパターンを反転させ、かつ、反転前のパターンと反転後のパターンとの間に間隙が生じるようにしたダミーパターンを生成する。次に、半導体装置の設計装置は、前記ダミーパターンと、下層又は上層の固定電位パターンとを層間接続する。最後に、半導体装置の設計装置は、前記ダミーパターンデータ及び前記層間接続データを前記レイアウトデータに合成する。【選択図】図１
2010067843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体装置のレイアウトデータからダミーパターンを生成する層の配線パターンを抽出するステップと、
前記配線パターンから固定電位パターンを抽出するステップと、
前記固定電位パターンを取り除いたパターンを反転させ、かつ、反転前のパターンと反転後のパターンとの間に間隙が生じるようにしたダミーパターンを生成するステップと、
前記ダミーパターンと、下層又は上層の固定電位パターンとを層間接続するステップと、
前記ダミーパターンデータ及び前記層間接続データを前記レイアウトデータに合成するステップと、を含むこと、
を特徴とする半導体装置の設計方法。
【請求項２】
前記固定電位パターンを取り除く前に、前記固定電位パターンに所定の追加幅を付与する請求項１に記載の半導体装置の設計方法。
【請求項３】
任意の層のダミーパターンと、該ダミーパターンより下層の固定電位パターンとの層間接続と、
前記任意の層のダミーパターンと、該ダミーパターンより上層の固定電位パターンとの層間接続とを、最下層又は最上層のダミーパターンから順番に実行していく請求項１又は２に記載の半導体装置の設計方法。
【請求項４】
前記ダミーパターンの生成と前記層間接続を、電位別に実行する請求項１乃至３いずれか一に記載の半導体装置の設計方法。
【請求項５】
更に、電位を固定できないダミーパターンを削除するステップを含む請求項１乃至４いずれか一に記載の半導体装置の設計方法。
【請求項６】
更に、上下の層の同電位のダミーパターン同士を層間接続するステップを含む請求項１乃至５いずれか一に記載の半導体装置の設計方法。
【請求項７】
更に、前記ダミーパターンデータ及び前記層間接続データを合成したレイアウトデータに基づいて、パターン密度を求めるステップと、
前記パターン密度が所定の範囲内に収まっているか否かを確認するステップと、を含む請求項１乃至６いずれか一に記載の半導体装置の設計方法。
【請求項８】
前記パターン密度が所定の範囲から外れている場合には、ダミーパターンの発生条件を変更して、前記ダミーパターンの生成と、前記層間接続と、前記レイアウトデータとの合成と、前記パターン密度の算出とを再試行する請求項７に記載の半導体装置の設計方法。
【請求項９】
更に、電位を固定できないダミーパターンを削除するステップを含み、
前記パターン密度が所定の下限値以下である場合には、前記電位を固定できないために削除したダミーパターンを前記レイアウトデータに合成し、前記合成後の前記レイアウトデータに基づいてパターン密度を再算出し、前記再算出したパターン密度が所定の範囲内に収まっているか否かを確認する請求項７に記載の半導体装置の設計方法。
【請求項１０】
半導体装置のレイアウトデータからダミーパターンを生成する層の配線パターンを抽出する手段と、
前記配線パターンから固定電位パターンを抽出する手段と、
前記固定電位パターンを取り除いたパターンを反転させ、かつ、反転前のパターンと反転後のパターンとの間に間隙が生じるようにしたダミーパターンを生成する手段と、
前記ダミーパターンと、下層又は上層の固定電位パターンとを層間接続する手段と、
前記ダミーパターンデータ及び前記層間接続データを前記レイアウトデータに合成する手段と、を備えること、
を特徴とする半導体装置の設計装置。
【請求項１１】
前記固定電位パターンを取り除く前に、前記固定電位パターンに所定の追加幅を付与する請求項１０に記載の半導体装置の設計装置。
【請求項１２】
任意の層のダミーパターンと、該ダミーパターンより下層の固定電位パターンとの層間接続と、
前記任意の層のダミーパターンと、該ダミーパターンより上層の固定電位パターンとの層間接続とを、最下層又は最上層のダミーパターンから順番に実行していく請求項１０又は１１に記載の半導体装置の設計装置。
【請求項１３】
前記ダミーパターンの生成と前記層間接続を、電位別に実行する請求項１０乃至１２いずれか一に記載の半導体装置の設計装置。
【請求項１４】
更に、電位を固定できないダミーパターンを削除する手段を備える請求項１０乃至１３いずれか一に記載の半導体装置の設計装置。
【請求項１５】
更に、上下の層の同電位のダミーパターン同士を層間接続する手段を備える請求項１０乃至１４いずれか一に記載の半導体装置の設計装置。
【請求項１６】
更に、前記ダミーパターンデータ及び前記層間接続データを合成したレイアウトデータに基づいて、パターン密度を求める手段と、
前記パターン密度が所定の範囲内に収まっているか否かを確認する手段と、を備える請求項１０乃至１５いずれか一に記載の半導体装置の設計装置。
【請求項１７】
前記パターン密度が所定の範囲から外れている場合には、ダミーパターンの発生条件を変更して、前記ダミーパターンの生成と、前記層間接続と、前記レイアウトデータとの合成と、前記パターン密度の算出とを再試行する請求項１６に記載の半導体装置の設計装置。
【請求項１８】
更に、電位を固定できないダミーパターンを削除するステップを含み、
前記パターン密度が所定の下限値以下である場合には、前記電位を固定できないために削除したダミーパターンを前記レイアウトデータに合成し、前記合成後の前記レイアウトデータに基づいてパターン密度を再算出し、前記再算出したパターン密度が所定の範囲内に収まっているか否かを確認する請求項１６に記載の半導体装置の設計装置。
【請求項１９】
半導体装置の任意の層の配線パターンに含まれる固定電位パターンを取り除いたパターンを反転させ、かつ、反転前のパターンと反転後のパターンとの間に間隙が生じるようにダミーパターンが配設され、
前記ダミーパターンと下層又は上層の固定電位パターンとが層間接続されていること、
を特徴とする半導体装置。
【請求項２０】
第１の電位を持つ固定電位パターンを用いて生成された第１のダミーパターンと、
第２の電位を持つ固定電位パターンを用いて生成された第２のダミーパターンと、
前記第１の電位を持つ固定電位パターンと前記第１のダミーパターンとを合成しデータが重なる部分に設けられたスルーホールと、
前記第２の電位を持つ固定電位パターンと前記第２のダミーパターンとを合成しデータが重なる部分に設けられたスルーホールと、を有する請求項１９に記載の半導体装置。
【請求項２１】
更に、ダミーパターンのすべてがいずれかの電位に固定されている請求項１９又は２０に記載の半導体装置。
【請求項２２】
更に、上下の層の同電位のダミーパターン同士が層間接続されている請求項１９乃至２１いずれか一に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及び半導体装置の設計方法及び半導体装置の設計装置に関し、特に、半導体装置の任意の層のパターン密度を調整するためのダミーパターンを有する半導体装置及び前記ダミーパターンを含む半導体装置の設計方法及び半導体装置の設計装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダミーパターンの生成方法を開示する文献として特許文献１、２が挙げられる、特許文献１には、半導体装置の第１の層の２次元的平面形状を表す第１パターンの反転パターンを形成する工程と、前記第１の層とは異なる第２の層の２次元的平面形状を表す第２パターンを２次元的に所定寸法だけ拡大する工程と、前記拡大した前記第２パターンと、前記第１パターンの反転パターンとが重複する領域を目標パターン（ダミーパターン）とする工程とを有するダミーパターンの生成方法が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、半導体集積回路の機能素子及び電源／グランド配線を含む各配線レイアウトを決定する配置・配線工程と、各配線の少なくともいずれか一つの配線を幅方向に拡大させて形成した拡大配線領域を反転させて、ダミーパターンを設ける部位を形成するダミーパターン配線領域抽出工程と、前記ダミーパターン配線領域に、各配線の配線方向と垂直な方向にダミーパターンを生成するダミーパターン生成工程と、を含む方法が開示されている。特許文献２によれば、各配線の配線方向と垂直な方向に縞状のダミーパターンが生成される。特許文献２の段落００３２には、ダミーパターンを一本一本生成する際に、電位を固定できないダミーパターンを生成させないようにすることが記載されている。
【０００４】
特許文献３、４には、上記電位を固定できないダミーパターンにおいて、固定電位を供給する方法が開示されている。特許文献３には、ダミーパターン（ダミーメタル）生成前のレイアウトデータを解析して半導体装置の電源の供給が不十分な箇所を特定し、該箇所に電源補強を実施するための電源経路と極性の探索を行い、探索した経路の極性に基づき、該箇所にダミーパターン（ダミーメタル）を生成する半導体装置の設計方法が開示されている。
【０００５】
特許文献４には、半導体装置の配線配置情報に基づいて、配線パターンの疎密差を解消するためのダミーパターンを発生し、これらを未接続ダミーパターンとしておき、電源配線又はグランド配線のうち一方と所定距離以下で上下方向に隣接して重なり合う未接続ダミーパターンと、前記配線との間に層間接続を設けてゆき、次に、電源配線又はグランド配線のうちの他方との層間接続を設けてゆく半導体装置の設計方法が開示されている。なお、特許文献４によれば、未接続ダミーパターンが残っている場合は、レイアウト修正が行なわれ、再度ダミー生成と、層間接続が行なわれることになる。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１７８０１２号公報（第４頁）
【特許文献２】特開２００７−１４１０３７号公報（第５−７頁、第３図）
【特許文献３】特開２００６−８６２９９号公報（第７−９頁、第１図）
【特許文献４】特開２００２−７６１１８号公報（第５−７頁、第１２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した例えば特許文献１の方法では、配線パターンを反転させて、ダミーパターンを生成しているため、配線層のパターン密度を均一にすることができるが、電位が固定されないフローティングな状態のダミーパターンが生じてしまう。一方、特許文献２〜４に記載の方法では、上記フローティングな状態のダミーパターンの発生を抑えることができるものの、所望の配線パターンの面積率を確保するのが難しいという問題点がある。このために、例えば、特許文献３では、上記フローティングなダミーパターンを形成する形態を提案している（同文献の第２、第３実施形態）。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の視点によれば、半導体装置のレイアウトデータからダミーパターンを生成する層の配線パターンを抽出するステップと、前記配線パターンから固定電位パターンを抽出するステップと、前記固定電位パターンを取り除いたパターンを反転させ、かつ、反転前のパターンと反転後のパターンとの間に間隙が生じるようにしたダミーパターンを生成するステップと、前記ダミーパターンと、下層又は上層の固定電位パターンとを層間接続するステップと、前記ダミーパターンデータ及び前記層間接続データを前記レイアウトデータに合成するステップと、を含む半導体装置の設計方法が提供される。
【０００９】
本発明の第２の視点によれば、半導体装置のレイアウトデータからダミーパターンを生成する層の配線パターンを抽出する手段と、前記配線パターンから固定電位パターンを抽出する手段と、前記固定電位パターンを取り除いたパターンを反転させ、かつ、反転前のパターンと反転後のパターンとの間に間隙が生じるようにしたダミーパターンを生成する手段と、前記ダミーパターンと、下層又は上層の固定電位パターンとを層間接続する手段と、前記ダミーパターンデータ及び前記層間接続データを前記レイアウトデータに合成する手段と、を備える半導体装置の設計装置が提供される。
【００１０】
本発明の第３の視点によれば、上記した半導体装置の設計方法又は半導体装置の設計装置によって設計された半導体装置が提供される。この半導体装置は、半導体装置の任意の層の配線パターンに含まれる固定電位パターンを取り除いたパターンを反転させ、かつ、反転前のパターンと反転後のパターンとの間に間隙が生じるようにダミーパターンが配設され、前記ダミーパターンと下層又は上層の固定電位パターンとが層間接続されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、フローティングな状態のダミーパターンの発生抑止と、半導体装置の配線層のパターン面積率の均一化との両立が容易化される。その理由は、電位追跡等により固定電位パターンを抽出し、該抽出した固定電位パターンを取り除いたパターンを用いて、ダミーパターンを生成し、かつ、下層又は上層の固定電位パターンと層間接続をするように構成したためである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
続いて、本発明の好適な実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の設計装置の構成を表した図である。図１を参照すると、Ｉ．ダミーパターン生成処理１０１、II．工程間固定電位接続処理１０２、III．データ合成処理１０３を実行可能な自動処理部１００を備えた半導体装置の設計装置が示されている。このような半導体装置の設計装置は、コンピュータに製品レイアウトデータと各種設定ファイルを入力し、ダミーパターン生成処理手段、工程間固定電位接続処理手段、データ合成処理手段として機能させ、製品レイアウトデータを出力させるプログラムにより実現することができる。
【００１４】
ここで、各種設定ファイルとは、各工程のパターンデータ、サイズチェック用のサイズデータ、設定追加幅データ、間隔（パターン間スペース）等が設定された数値ファイルである。
【００１５】
以下、第１配線工程（第１配線層）から第４配線工程（第４配線層）を持つ半導体装置の第２、第３配線工程（第２、第３配線層）にダミーパターンを挿入するものとして、図１の半導体装置の設計装置の各部の動作について図２〜図６のフローチャートを参照して詳細に説明する。
【００１６】
［Ｉ．ダミーパターン生成処理］
図２は、Ｉ．ダミーパターン生成処理１０１の詳細な処理フローチャートである。図２を参照すると、まず、半導体装置の設計装置は、入力された製品レイアウトデータを参照して、ダミーパターンを生成する工程（第２配線工程（下層工程）と第３配線工程（上層工程）。以下、「ダミーパターン発生工程」ともいう。）と、固定電位を供給する工程の第１、第４配線工程のパターンをそれぞれ工程別に抽出する（ステップＳ２０１）。
【００１７】
次に、半導体装置の設計装置は、ダミーパターン発生工程の第２配線工程パターン７０１において、電位追跡にて固定電位パターンを抽出する（ステップＳ２０２）。例えば、図７の（１）のような第２配線工程パターン７０１が得られている場合、電位追跡により、図７の（２）のように、固定電位パターン７０２が抽出される。同様に、例えば、図８の（１）のような第３配線工程パターン８０１が得られている場合、電位追跡により、図８の（２）のように、固定電位パターン８０２が抽出される。
【００１８】
次に、半導体装置の設計装置は、抽出した固定電位パターンに設定追加幅データを付与した後、第２配線工程のダミーパターン作成用パターンから削除する（ステップＳ２０３）。例えば、図７の（２）のような固定電位パターン７０２が抽出されている場合、図７の（３）の設定追加幅データ７０３が付加された後、削除される（図７の（４）参照）。同様に、例えば、図８の（２）のような固定電位パターン８０２が抽出されている場合、図８の（３）の設定追加幅データ８０３が付加された後、削除される（図８の（４）参照）。以下、設定追加幅データとは、配線パターンに追加する幅データをいうものとする。
【００１９】
次に、半導体装置の設計装置は、前記削除後に残った第２配線工程のダミーパターン作成用パターンに、設定追加幅データを付与し、データを反転させて、第２配線工程のダミーパターンを生成する（ステップＳ２０４）。例えば、図７の（４）のようなパターンが得られている場合、図７の（５）に示す設定追加幅データ７０４を付加しデータを反転することにより、図７の（６）のような反転前のパターンと反転後のパターンとが離隔されたダミーパターン７０５が生成される。同様に、例えば、図８の（４）のようなパターンが得られている場合、図８の（５）に示す設定追加幅データ８０４を付加しデータを反転することにより、図８の（６）のような反転前のパターンと反転後のパターンとが離隔されたダミーパターン８０５が生成される。
【００２０】
その後、半導体装置の設計装置は、各種設定ファイルを参照して、生成したダミーパターンのうち、予め指定したサイズ以下のダミーパターンを削除する（ステップＳ２０５）。
【００２１】
半導体装置の設計装置は、上記ダミーパターン生成処理を、すべてのダミーパターンの生成対象工程について繰り返し（ステップＳ２０６；判断１）、別工程でダミーパターンに電位接続する場合には、図３のIIから処理を開始し、別工程でダミーパターンに電位接続しない場合には、図４のIIａから処理を開始する（ステップＳ２０７；判断２）。
【００２２】
［II．工程間固定電位接続処理］
図３〜図５は、II．工程間固定電位接続処理１０２の詳細な処理フローチャートである。ダミーパターンの生成処理が完了すると、半導体装置の設計装置は、生成したダミーパターンの中で最下層のダミーパターンの一つを選択し、該ダミーパターンが下層工程のパターンと固定電位接続するか否かと、該下層工程がダミーパターン発生工程であるか否かを判定する（図３のステップＳ２０８〜Ｓ２０９；判断３、判断４）。
【００２３】
例えば、最下層のダミーパターンが、第２配線工程のダミーパターン（図７の（６）参照）である場合、下層工程は第１配線工程パターンとなる。この場合、ステップＳ２０８にて下層工程のパターンと固定電位接続すると判定され（図３のステップＳ２０８のＹＥＳ）、該下層工程がダミーパターン発生工程でないと判定される（図３のステップＳ２０９のＮＯ）。
【００２４】
この場合、半導体装置の設計装置は、電位追跡にて、固定電位接続する下層工程の第１配線工程パターンから、固定電位パターンを抽出する（図４のステップＳ２１２）。例えば、図９の（１）のような第１配線工程パターンが得られている場合、電位追跡により、図９の（２）のように、固定電位（ＶＳＳ）パターン９０１が抽出される。
【００２５】
次に、半導体装置の設計装置は、抽出した固定電位パターンと電位接続対象（処理対象）のダミーパターンとを合成しパターンの重なる部分にスルーホールを発生させた後、合成したパターンから前記抽出した下層工程の固定電位パターンを削除する（図４のステップＳ２１３）。図９の（３）は、抽出した固定電位パターン９０１に電位接続対象（処理対象）のダミーパターンである第２配線工程のダミーパターン７０５を合成しデータが重なる部分に第１スルーホール９０２を配置した状態を表している。図９の（４）は、図９の（３）から固定電位パターン９０１を削除して得られたデータである。即ち、第１スルーホール９０２は、第１配線工程パターンの固定電位パターン９０１と第２配線工程のダミーパターン７０５とを層間接続し、第２配線工程のダミーパターン７０５に電位（ＶＳＳ）を供給する役割を果たしている。
【００２６】
次に、半導体装置の設計装置は、電位接続対象（処理対象）のダミーパターンが上層工程のパターンと固定電位接続するか否かと、該上層工程がダミーパターン発生工程であるか否かを判定する（図４のステップＳ２１４〜Ｓ２１５；判断５、判断６）。
【００２７】
例えば、電位接続対象（処理対象）のダミーパターンが第２配線工程のダミーパターン（図７の（６）参照）である場合、上層工程は第３配線工程パターンとなる。この場合、ステップＳ２１４にて上層工程のパターンと固定電位接続すると判定され（図４のステップＳ２１４のＹＥＳ）、該上層工程がダミーパターン発生工程であると判定される（図４のステップＳ２１５のＹＥＳ）。
【００２８】
この場合、半導体装置の設計装置は、固定電位接続する上層工程の配線パターンと同工程のダミーパターンとを合成し、電位追跡にて、前記合成後の上層工程のパターンから、固定電位パターンを抽出する（図４のステップＳ２１６）。図１０の（５）は、図８の（３）に示す設定追加幅データを付与した後の配線パターンと、これを元に作成した図８の（６）に示すダミーパターンを合成した状態を表している。図１０の（６）は、電位追跡により抽出された固定電位（ＶＳＳ）パターン９０３を表している。
【００２９】
次に、半導体装置の設計装置は、抽出した固定電位パターンと電位接続対象（処理対象）のダミーパターンとを合成しパターンの重なる部分にスルーホールを発生させた後、合成したパターンから前記抽出した上層工程の固定電位パターンを削除する（図４のステップＳ２１７）。図１０の（７）は、抽出した固定電位パターン９０３に電位接続対象（処理対象）のダミーパターンである第２配線工程のダミーパターン７０５を合成しデータが重なる部分に第２スルーホール９０４を配置した状態を表している。図１０の（８）は、図１０の（７）から固定電位パターン９０３を削除して得られたデータである。即ち、第２スルーホール９０４は、第３配線工程の固定電位パターン９０３と第２配線工程のダミーパターン７０５とを層間接続し、第２配線工程のダミーパターン７０５に電位（ＶＳＳ）を供給する役割を果たしている。従って、図１０の（８）の第２配線工程のダミーパターン７０５は、上下の層からそれぞれ電位（ＶＳＳ）が供給されていることになる。
【００３０】
半導体装置の設計装置は、すべてのダミーパターンに対して、上下層との固定電位接続が完了するまで上記処理を繰り返す（ステップＳ２２０；判断７）。例えば、第３配線工程のダミーパターンの固定電位接続が完了していない場合、図３のステップＳ２０８、Ｓ２０９の判断が行なわれる。
【００３１】
第３配線工程のダミーパターン（図８の（６）参照）の場合、下層工程は第２配線工程パターンとなる。この場合、ステップＳ２０８にて下層工程のパターンと固定電位接続すると判定され（図３のステップＳ２０８のＹＥＳ）、該下層工程がダミーパターン発生工程であると判定される（図３のステップＳ２０９のＹＥＳ）。
【００３２】
この場合、半導体装置の設計装置は、固定電位接続する下層工程の配線パターンと同工程のダミーパターンとを合成し、電位追跡にて、前記合成後の下層工程のパターンから、固定電位パターンを抽出する（図３のステップＳ２１０）。図１１の（９）は、図７の（３）に示す設定追加幅データを付与した後の配線パターンと、これを元に作成した図７の（６）に示すダミーパターンを合成した状態を表している。図１１の（１０）は、電位追跡により抽出された固定電位（ＶＳＳ）パターン９０５を表している。
【００３３】
次に、半導体装置の設計装置は、抽出した固定電位パターンと電位接続対象（処理対象）のダミーパターンとを合成しパターンの重なる部分にスルーホールを発生させた後、合成したパターンから前記抽出した下層工程の固定電位パターンを削除する（図４のステップＳ２１１）。図１１の（１１）は、抽出した固定電位パターン９０５に電位接続対象（処理対象）のダミーパターンである第３配線工程のダミーパターン８０５を合成しデータが重なる部分に第２スルーホール９０４を配置した状態を表している。図１１の（１２）は、図１１の（１１）から固定電位パターン９０５を削除して得られたデータである。即ち、第２スルーホール９０４は、第２配線工程の固定電位パターン９０５と第３配線工程のダミーパターン８０５とを層間接続し、第３配線工程のダミーパターン８０５に電位（ＶＳＳ）を供給する役割を果たしている。
【００３４】
次に、半導体装置の設計装置は、電位接続対象（処理対象）のダミーパターンが上層工程のパターンと固定電位接続するか否かと、該上層工程がダミーパターン発生工程であるか否かを判定する（図４のステップＳ２１４〜Ｓ２１５；判断５、判断６）。
【００３５】
ここでは、電位接続対象（処理対象）のダミーパターンが第３配線工程のダミーパターン（図８の（６）参照）であるため、上層工程は第４配線工程パターンとなる。この場合、ステップＳ２１４にて上層工程のパターンと固定電位接続すると判定され（図４のステップＳ２１４のＹＥＳ）、該上層工程がダミーパターン発生工程でないと判定される（図４のステップＳ２１５のＮＯ）。
【００３６】
この場合、半導体装置の設計装置は、電位追跡にて、固定電位接続する上層工程の第４配線工程パターンから、固定電位パターンを抽出する（図５のステップＳ２１８）。例えば、図１２の（１３）のような第４配線工程パターンが得られている場合、電位追跡により、図１２の（１４）のように、固定電位（ＶＳＳ）パターン９０６が抽出される。
【００３７】
次に、半導体装置の設計装置は、抽出した固定電位パターンと電位接続対象（処理対象）のダミーパターンとを合成しパターンの重なる部分にスルーホールを発生させた後、合成したパターンから前記抽出した上層工程の固定電位パターンを削除する（図５のステップＳ２１９）。図１２の（１５）は、抽出した固定電位パターン９０６に電位接続対象（処理対象）のダミーパターンである第３配線工程のダミーパターン８０５を合成しデータが重なる部分に第３スルーホール９０７を配置した状態を表している。図１２の（１６）は、図１２の（１５）から固定電位パターン９０６を削除して得られたデータである。即ち、第３スルーホール９０７は、第４配線工程パターンの固定電位パターン９０６と第３配線工程のダミーパターン８０５とを層間接続し、第３配線工程のダミーパターン８０５に電位（ＶＳＳ）を供給する役割を果たしている。従って、図１２の（１６）の第３配線工程のダミーパターン８０５は、上下の層からそれぞれ電位（ＶＳＳ）が供給されていることになる。
【００３８】
半導体装置の設計装置は、すべてのダミーパターンに対して、上下層との固定電位接続が完了すると（ステップＳ２２０のＹＥＳ）、スルーホールを発生した各工程のダミーパターンを合成し、電位追跡を行い、ダミーパターンが重なる同電位部分にスルーホールを追加発生する（図５のステップＳ２２１）。図１３の（１７）は、上層の固定電位パターンと接続する第２スルーホール９０４を有する第２配線工程のダミーパターン７０５を表している。図１３の（１８）は、下層の固定電位パターンと接続する第２スルーホール９０４を有する第３配線工程のダミーパターン８０５を表している。図１３の（１９）は、図１３の（１７）と、図１３の（１８）を合成した状態を表している。図１３の（２０）は、図１３の（１９）でデータが重なる同電位の領域に、追加の第２スルーホール９０８を発生させた状態を表している。図１３の例では、上下層の固定電位パターンとの接続に加えて、ダミーパターン同士で同電位部分が層間接続されているため、電位供給がより強固に行なわれていることになる。
【００３９】
図１４は、図１３の（２０）のＡ−Ａ’断面図である。図１４に示したとおり、第２配線工程（下層工程）と第３配線工程（上層工程）のダミーパターン７０５、８０５が第２スルーホール９０４、９０８を介して網目状に接続されている。特に、第２配線工程（下層工程）の左右両端のダミーパターン７０５Ｌ、７０５Ｒは、固定電位接続されている中央のダミーパターン７０５Ｃから、第２スルーホール９０４、第３配線工程（上層工程）のダミーパターン８０５を介して、電位を供給されている。更に、ダミーパターン７０５Ｌ、７０５Ｒは、第２スルーホール９０８及びダミーパターン８０５を介して互いに電位を供給することが可能となっている。左のダミーパターン７０５Ｌの領域に重なる上下層の固定電位パターンがなく電位を固定できない場合が考えられるが、図１４のように、第２スルーホール９０８及びダミーパターン８０５を介して、右のダミーパターン７０５Ｒと接続することにより、電位の固定が実現される。
【００４０】
次に、半導体装置の設計装置は、生成したダミーパターンのうち、スルーホールと接しない（スルーホールが生成されていない）ダミーパターンを抽出し、削除する（ステップＳ２２２）。
【００４１】
［III．データ合成処理］
図６は、III．データ合成処理１０３の詳細な処理フローチャートである。工程間固定電位接続処理が完了すると、半導体装置の設計装置は、生成したダミーパターンと、発生したスルーホールデータを製品レイアウトデータに合成する（図６のステップＳ２２３）。
【００４２】
以上のとおり、本発明の第１の実施形態によれば、配線パターン密度の確保と、ダミーパターンへの固定電位の供給が両立されている。その理由は、ダミーパターンの生成工程において、電位追跡により固定電位パターンを抽出し、その部分を反転したデータを用いてダミーパターンを生成するとともに、上下層の固定電位パターンとの層間接続を可能な限り行なうようにしたためである。また、本構成により、ダミーパターン部に溜まった電荷による周囲への影響も緩和できる。
【００４３】
［第２の実施形態］
続いて、上記第１の実施形態に変更を加えた本発明の第２の実施形態について説明する。図１５は、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の設計装置の構成を表した図である。図１に示した本発明の第１の実施形態との相違点は、IV．データ率算出処理１０４と、算出したデータ率による判定処理１０５と、ダミーパターン設定値修正処理１０６とが追加されている点である。Ｉ．ダミーパターン生成処理１０１、II．工程間固定電位接続処理１０２、III．データ合成処理１０３までの処理は第１の実施形態と同様であるので、以下、IV．データ率算出処理１０４と、算出したデータ率による判定処理１０５、ダミーパターン設定値修正処理１０６を中心に本実施形態を説明する。
【００４４】
［IV．データ率算出処理］
図１６〜図１７は、IV．データ率算出処理の詳細な処理フローチャートである。図１５のIII．データ合成処理１０３が完了すると、半導体装置の設計装置は、合成後のレイアウトデータから、ダミーパターン発生工程のデータ率（パターン面積率、パターン密度）を算出する（図１６のステップＳ２２４）。
【００４５】
次に、半導体装置の設計装置は、算出したダミーパターン発生工程のデータ率が、各種設定ファイルに設定された基準範囲と比較する（図１６のステップＳ２２５）。
【００４６】
ここで、算出したダミーパターン発生工程のデータ率が、各種設定ファイルに設定された基準範囲の上限以上である場合（ステップＳ２２５の「範囲以上」）、半導体装置の設計装置は、各種設定ファイルのダミーパターンの設定基準を変更し、Ｉ．ダミーパターン生成処理から実行しなおす（図１５、図１６の１０６）。ダミーパターンの設定基準の変更の具体例としては、例えば、サイズチェック用のサイズデータを大きくしたり、設定追加幅データを狭くしたり、間隔（パターン間スペース）を大きくする等の処理が考えられる。
【００４７】
一方、算出したダミーパターン発生工程のデータ率が、各種設定ファイルに設定された基準範囲内である場合（ステップＳ２２５の「範囲内」）、半導体装置の設計装置は、III．データ合成処理１０３で合成した製品レイアウトデータを出力する（図１６のステップＳ２２６）。
【００４８】
また、算出したダミーパターン発生工程のデータ率が、各種設定ファイルに設定された基準範囲の下限以下である場合（ステップＳ２２５の「範囲以下」）、半導体装置の設計装置は、ステップＳ２２２で削除した固定電位化されない（スルーホールが生成されていない）ダミーパターンをダミーパターン発生工程のデータ率が不足する製品レイアウトデータに合成し（図１６のステップＳ２２７）、再度、ダミーパターン発生工程のデータ率を算出する（図１６のステップＳ２２８）。
【００４９】
上記再算出したダミーパターン発生工程のデータ率が各種設定ファイルに設定された基準範囲内である場合（図１７のステップＳ２２９のＹＥＳ）、半導体装置の設計装置は、ステップＳ２２７で合成した製品レイアウトデータを出力する（図１７のステップＳ２３０）。
【００５０】
一方、上記再算出したダミーパターン発生工程のデータ率も、各種設定ファイルに設定された基準範囲外となる場合（図１７のステップＳ２２９のＮＯ）、半導体装置の設計装置は、当初算出したダミーパターン発生工程のデータ率が基準範囲上限以上となった場合と同様に、各種設定ファイルのダミーパターンの設定基準を変更し、Ｉ．ダミーパターン生成処理から実行しなおす（図１５、図１７の１０６）。この場合のダミーパターンの設定基準の変更の具体例としては、例えば、サイズチェック用のサイズデータを小さくしたり、設定追加幅データを大きくしたり、間隔（パターン間スペース）を小さくする等の処理が考えられる。
【００５１】
なお、各種設定ファイルのダミーパターンの設定基準を変更できない場合は、図１６のステップＳ２２８で算出したデータ率が最大値となる。
【００５２】
以上のように本実施形態では、ダミーパターン発生工程のデータ率が基準範囲に収まっていることが保証された製品レイアウトデータを得ることが可能となる。
【００５３】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術的思想を逸脱しない範囲で、更なる変形・置換・調整を加えることができる。例えば、上記した各実施形態では、４つの階層を持つ半導体装置への適用を例示して説明したが、その他多層の半導体装置の設計に適用することが可能である。
【００５４】
また、上記した各実施形態では、下層工程から処理を行なうものとして説明したが、上層工程からの処理を行っても同様の結果を得ることができる。
【００５５】
また、上記した各実施形態では、ダミーパターンを作成する層の配線パターンから固定電位パターンを取り除いたパターンを反転させたダミーパターン作成用パターンに、設定追加幅データを付与し、データを反転させることにより、配線パターンと間隙が生じるようにしたダミーパターンを生成しているが、前記ダミーパターン作成用パターンを反転させた反転後のパターンから前記設定追加幅データに相当する幅を削除する方法も採ることができる。あるいは、両方法を併用し、所定の設定追加幅データを付与してからデータを反転させ、更に、反転後のパターンから一定幅を削除することによっても、反転前のパターンと反転後のパターンとの間に所望の間隙が生じるようにしたダミーパターンを生成することができる。
【００５６】
更に、上記した実施形態では、生成したダミーパターンを第１の固定電位（基準電位）パターン（グランド配線；ＶＳＳ）に接続するものとして説明したが、生成したダミーパターンを、第２の固定電位パターン（電源配線；ＶＤＤ）に接続する処理を追加することができる。この場合において、例えば、上層のダミーパターンは、第１の固定電位パターン（グランド配線；ＶＳＳ）に接続し、下層のダミーパターンは、第２の固定電位パターン（電源配線；ＶＤＤ）に接続するといった変形実施も可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、データの疎密によるエッチング深度差を無くすためのダミーパターンの生成及びその固定電位供給だけでなく、信号線で周囲へ影響を与える又は影響を受けたくない場合に用いるシールド配線への電位供給といった用途にも適用できる。もちろん、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）等によって生成するダミーパターンへの固定電位供給といった用途にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の設計装置の構成を表した図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の設計装置にて実行されるダミーパターン生成処理を例示するフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の設計装置にて実行される工程間固定電位接続処理を例示するフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の設計装置にて実行される工程間固定電位接続処理を例示するフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の設計装置にて実行される工程間固定電位接続処理を例示するフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の設計装置にて実行されるデータ合成処理を例示するフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の設計装置にて実行される第２配線工程（下層）のダミーパターン生成処理を説明するための図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の設計装置にて実行される第３配線工程（上層）のダミーパターン生成処理を説明するための図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の設計装置にて実行される工程間固定電位接続処理（第１配線工程ＶＳＳ−第２配線工程のダミーパターン）を説明するための図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の設計装置にて実行される工程間固定電位接続処理（第３配線工程ＶＳＳ−第２配線工程のダミーパターン）を説明するための図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の設計装置にて実行される工程間固定電位接続処理（第２配線工程ＶＳＳ−第３配線工程のダミーパターン）を説明するための図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の設計装置にて実行される工程間固定電位接続処理（第４配線工程ＶＳＳ−第３配線工程のダミーパターン）を説明するための図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の設計装置にて実行される工程間固定電位接続処理（第２配線工程のダミーパターン−第３配線工程のダミーパターン）を説明するための図である。
【図１４】図１３（２０）のＡ−Ａ’断面模式図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の設計装置の構成を表した図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の設計装置にて実行されるデータ率算出処理を説明するための図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の設計装置にて実行されるデータ率算出処理を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５９】
１００  自動処理部
１０１  ダミーパターン生成処理
１０２  工程間固定電位接続処理
１０３  データ合成処理
１０４  データ率算出処理
１０５  算出したデータ率による判定処理
１０６  ダミーパターン設定値修正処理
７０１  第２配線工程パターン
７０２  第２配線工程固定電位パターン
７０３、７０４  設定追加幅データ
７０５  第２配線工程ダミーパターン
８０１  第３配線工程パターン
８０２  第３配線工程固定電位パターン
８０３、８０４  設定追加幅データ
８０５  第３配線工程ダミーパターン
９０１  第１配線工程固定電位パターン
９０２  第１スルーホール
９０３  第３配線工程固定電位パターン
９０４、９０８  第２スルーホール
９０５  第２配線工程固定電位パターン
９０６  第４配線工程固定電位パターン
９０７  第３スルーホール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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