(57)【要約】【課題】開口率調整にかかる処理時間が短縮されたマスク設計システムを提供することを目的とする。【解決手段】レイアウト設計部とレイアウト検証部とを含む半導体集積回路のマスク設計システムであって、レイアウト設計部が、チップレイアウトを作成するレイアウト作成部と、開口率を算出する開口率算出部と、開口率が当該マスクパターン層についての所定の基準値範囲にあるか否かを判定する開口率検証部と、マスクパターン層の開口率が基準値範囲の下限値より小さい場合、当該マスクパターン層にダミーパターンを配置するダミーパターン配置部と、マスクパターン層の開口率が基準値範囲の上限値より大きい場合、当該マスクパターン層からダミーパターンを削除するダミーパターン削除部とを備える。【選択図】　図１
2004039933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レイアウト設計部と、前記レイアウト設計部から出力され検証用フォーマットに変換されたレイアウトデータを検証するレイアウト検証部とを含む半導体集積回路のマスク設計システムであって、
前記レイアウト設計部が、
チップレイアウトを作成するレイアウト作成部と、
チップレイアウトからマスクパターン層の開口率を算出する開口率算出部と、
前記開口率算出部により算出された開口率が、当該マスクパターン層についての所定の基準値範囲にあるか否かを判定する開口率検証部と、
前記開口率検証部の判定の結果、マスクパターン層の開口率が前記基準値範囲の下限値より小さい場合、当該マスクパターン層にダミーパターンを配置するダミーパターン配置部と、
前記開口率検証部の判定の結果、マスクパターン層の開口率が前記基準値範囲の上限値より大きい場合、当該マスクパターン層からダミーパターンを削除するダミーパターン削除部とを備えたことを特徴とするマスク設計システム。
【請求項２】
前記レイアウト設計部が、複数のマスクパターン層についてマスク設計処理を行う請求項１に記載のマスク設計システム。
【請求項３】
前記ダミーパターン配置部が、
マスクパターン層に配置されるダミーパターンの構成単位であって、各マスクパターン層について作成されたダミーパターンセルを格納したダミーパターンセル格納部と、
前記開口率検証部の判定の結果、開口率が前記基準値範囲の下限値より小さいマスクパターン層がある場合、当該マスクパターン層について作成されたダミーパターンセルを、前記ダミーパターンセル格納部から選択するダミーパターンセル選択部とを備えた請求項２に記載のマスク設計システム。
【請求項４】
前記ダミーパターンセル格納部が、複数のマスクパターン層に対して配置されるダミーパターンの構成単位であって、当該複数のマスクパターン層について作成されたダミーパターンセルをさらに格納しており、
前記ダミーパターンセル選択部が、前記開口率検証部の判定の結果、開口率が前記基準値範囲の下限値より小さいマスクパターン層が複数ある場合、当該複数のマスクパターン層について作成されたダミーパターンセルを、前記ダミーパターンセル格納部から選択する請求項３に記載のマスク設計システム。
【請求項５】
前記ダミーパターン配置部が、
前記開口率検証部の判定の結果、開口率が前記基準値範囲の下限値より小さいマスクパターン層が複数ある場合に、当該複数のマスクパターン層の各マスクパターン層のマスクパターンおよび当該マスクパターンの周囲の所定範囲が、いずれもダミーパターンセルの配置の障害となる領域として設定されるように、前記複数のマスクパターン層の各マスクパターン層に共通の障害領域を設定する障害領域設定部と、
前記障害領域設定部により障害領域が設定された複数のマスクパターン層を区画するメッシュを設定するメッシュ設定部と、
前記障害領域の少なくとも一部が掛かる前記メッシュを、ダミーパターンセル配置禁止領域として設定するダミーパターンセル配置禁止領域設定部とを備えた請求項４に記載のマスク設計システム。
【請求項６】
前記ダミーパターン配置部が、マスクパターン層に配置されたダミーパターンセルをアレイ化するダミーパターンセルアレイ化部を備えた請求項３〜５のいずれかの項に記載のマスク設計システム。
【請求項７】
前記ダミーパターン削除部が、前記ダミーパターンセルアレイ化部によりアレイ化されたダミーパターンセルのセル連続個数を変更しまたはアレイ化を解除するアレイ数変更部を備えた請求項６に記載のマスク設計システム。
【請求項８】
レイアウト設計工程と、前記レイアウト設計工程により生成され検証用フォーマットに変換されたレイアウトデータを検証するレイアウト検証工程とを含む半導体集積回路のマスク設計方法であって、
前記レイアウト設計工程が、
チップレイアウトを作成するレイアウト作成ステップと、
チップレイアウトから、マスクパターン層の開口率を算出する開口率算出ステップと、
前記開口率算出ステップにより算出された開口率が、当該マスクパターン層についての所定の基準値範囲にあるか否かを判定する開口率検証ステップと、
前記開口率検証ステップの判定の結果に従い、（ａ）前記開口率が前記基準値範囲の下限値より小さいと判定された場合は、当該マスクパターン層にダミーパターンを配置する処理、（ｂ）前記開口率が前記基準値範囲の上限値より大きいと判定された場合は、当該マスクパターン層からダミーパターンを削除する処理のいずれかを行う開口率調整ステップとを含むことを特徴とするマスク設計方法。
【請求項９】
前記開口率調整ステップにおいて配置されるダミーパターンが、ダミーパターンセルから構成されている請求項８に記載のマスク設計方法。
【請求項１０】
前記開口率調整ステップのダミーパターンを配置する処理において、配置されたダミーパターンセルをアレイ化する請求項９に記載のマスク設計方法。
【請求項１１】
前記開口率調整ステップのダミーパターンを削除する処理において、アレイ化されたダミーパターンセルのセル連続個数を変更しまたはアレイ化を解除する請求項１０に記載のマスク設計方法。
【請求項１２】
レイアウト設計工程と、前記レイアウト設計工程により生成され検証用フォーマットに変換されたレイアウトデータを検証するレイアウト検証工程とを含む半導体集積回路のマスク設計処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記レイアウト設計工程が、
チップレイアウトを作成するレイアウト作成ステップと、
チップレイアウトから、マスクパターン層の開口率を算出する開口率算出ステップと、
前記開口率算出ステップにより算出された開口率が、当該マスクパターン層についての所定の基準値範囲にあるか否かを判定する開口率検証ステップと、
前記開口率検証ステップの判定の結果に従い、（ａ）前記開口率が前記基準値範囲の下限値より小さいと判定された場合は、当該マスクパターン層にダミーパターンを配置する処理、（ｂ）前記開口率が前記基準値範囲の上限値より大きいと判定された場合は、当該マスクパターン層からダミーパターンを削除する処理のいずれかを行う開口率調整ステップとを含むことを特徴とするマスク設計処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１３】
レイアウト設計工程と、前記レイアウト設計工程により生成され検証用フォーマットに変換されたレイアウトデータを検証するレイアウト検証工程とを含む半導体集積回路のマスク設計処理のうち、前記レイアウト設計工程をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
チップレイアウトを作成するレイアウト作成ステップと、
チップレイアウトから、マスクパターン層の開口率を算出する開口率算出ステップと、
前記開口率算出ステップにより算出された開口率が、当該マスクパターン層についての所定の基準値範囲にあるか否かを判定する開口率検証ステップと、
前記開口率検証ステップの判定の結果に従い、（ａ）前記開口率が前記基準値範囲の下限値より小さいと判定された場合は、当該マスクパターン層にダミーパターンを配置する処理、（ｂ）前記開口率が前記基準値範囲の上限値より大きいと判定された場合は、当該マスクパターン層からダミーパターンを削除する処理のいずれかを行う開口率調整ステップとを含むことを特徴とするレイアウト設計処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路のマスク設計技術、特に、多層配線構造を有する半導体集積回路のマスク設計システム、マスク設計方法、およびマスク設計処理をコンピュータに実行させるためのプログラム、レイアウト設計処理をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体集積回路の製造技術は、微細化および高集積化に向け日々進化している。これに伴い、マスク設計の際に要求される規則（デザインルール）の一つである「開口率」の調整手法が注目されている。ここで、「開口率」とは、チップ面積に対するマスクパターン面積の占める比率のことである。
【０００３】
上記したマスク設計は、マスクパターンのレイアウトを設計するレイアウト設計工程と、レイアウト設計工程のアウトプットがデザインルールに則っているか否かを検証するレイアウト検証工程とを含んでいる。レイアウト設計工程では、回路設計および論理設計で得られた回路接続情報をもとに、レイアウト作成部によりハンドクラフトまたは自動処理で、各マスクパターン層についてチップレイアウトを作成する。レイアウト検証工程では、作成されたチップレイアウトについて、デザインルールチェックを行う。ルール違反がある場合にはハンドクラフトでルール違反部分の修正を行う。以上がマスク設計の一般的なフローである。
【０００４】
デザインルールの一つである開口率についてルール違反がある場合には、回路特性には何ら影響を及ぼさないマスクパターン（「ダミーパターン」と呼ばれる）を、ルール違反があるマスクパターン層に配置したり、配置したダミーパターンを修正することで、開口率調整が行われる。ダミーパターンの配置は、ハンドクラフトまたは自動処理にてマスクパターン層ごとに行われる。ダミーパターンの配置を自動処理で行う場合は、主に上記したレイアウト検証工程での図形演算処理にて行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のマスク設計方法には以下の問題点がある。ダミーパターンの配置をハンドクラフトで行う場合、ダミーパターンの配置にかなりの工数が掛り開発工期の短縮化の妨げとなる。また、ダミーパターンの配置を自動処理で行う場合には、以下の問題点がある。
【０００６】
図１９は、従来のマスク設計方法を実行するマスク設計システムの構成図である。図１９に示すように、レイアウト設計部３００のレイアウト作成部３０１によりチップレイアウトを作成する。このチップレイアウト３０２について、レイアウト検証部４００のデザインルールチェック部４０２によりデザインルールチェックをする際には、チップレイアウト３０２を検証用フォーマットに変換する。デザインルールチェック部４０２によるチェックの結果、開口率についてルール違反がある場合には、そのマスクパターン層に、検証用フォーマットに変換されたチップレイアウト４０１に対して作成されたダミーパターンを、レイアウト検証部４００のダミーパターン配置部４０３によって配置する。配置されたダミーパターンの修正は、レイアウト設計部３００で行われる。したがって、配置されたダミーパターンを修正する必要がある場合には、検証用フォーマットに変換されたチップレイアウト４０１を、レイアウト作成部３０１に固有のデータフォーマットに逆変換しなければならず手間である。また、ダミーパターンを配置したことによって、検証用フォーマットに変換されたチップレイアウト４０１のデータ量は増大していることから、逆変換に際し、処理時間がかかるという問題がある。また、これらの変換作業により、必要な特殊な情報、例えば、接続情報、配置制約情報などが消滅してしまうため、レイアウトの再利用という観点からもこの方法は好ましくない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のマスク設計システムは、レイアウト設計部と、前記レイアウト設計部から出力され検証用フォーマットに変換されたレイアウトデータを検証するレイアウト検証部とを含む半導体集積回路のマスク設計システムであって、
前記レイアウト設計部が、
チップレイアウトを作成するレイアウト作成部と、
チップレイアウトからマスクパターン層の開口率を算出する開口率算出部と、
前記開口率算出部により算出された開口率が、当該マスクパターン層についての所定の基準値範囲にあるか否かを判定する開口率検証部と、
前記開口率検証部の判定の結果、マスクパターン層の開口率が前記基準値範囲の下限値より小さい場合、当該マスクパターン層にダミーパターンを配置するダミーパターン配置部と、
前記開口率検証部の判定の結果、マスクパターン層の開口率が前記基準値範囲の上限値より大きい場合、当該マスクパターン層からダミーパターンを削除するダミーパターン削除部とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明のマスク設計方法は、レイアウト設計工程と、前記レイアウト設計工程により生成され検証用フォーマットに変換されたレイアウトデータを検証するレイアウト検証工程とを含む半導体集積回路のマスク設計方法であって、
前記レイアウト設計工程が、
チップレイアウトを作成するレイアウト作成ステップと、
チップレイアウトから、マスクパターン層の開口率を算出する開口率算出ステップと、
前記開口率算出ステップにより算出された開口率が、当該マスクパターン層についての所定の基準値範囲にあるか否かを判定する開口率検証ステップと、
前記開口率検証ステップの判定の結果に従い、（ａ）前記開口率が前記基準値範囲の下限値より小さいと判定された場合は、当該マスクパターン層にダミーパターンを配置する処理、（ｂ）前記開口率が前記基準値範囲の上限値より大きいと判定された場合は、当該マスクパターン層からダミーパターンを削除する処理のいずれかを行う開口率調整ステップとを含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明のマスク設計処理をコンピュータに実行させるためのプログラムは、レイアウト設計工程と、前記レイアウト設計工程により生成され検証用フォーマットに変換されたレイアウトデータを検証するレイアウト検証工程とを含む半導体集積回路のマスク設計処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記レイアウト設計工程が、
チップレイアウトを作成するレイアウト作成ステップと、
チップレイアウトから、マスクパターン層の開口率を算出する開口率算出ステップと、
前記開口率算出ステップにより算出された開口率が、当該マスクパターン層についての所定の基準値範囲にあるか否かを判定する開口率検証ステップと、
前記開口率検証ステップの判定の結果に従い、（ａ）前記開口率が前記基準値範囲の下限値より小さいと判定された場合は、当該マスクパターン層にダミーパターンを配置する処理、（ｂ）前記開口率が前記基準値範囲の上限値より大きいと判定された場合は、当該マスクパターン層からダミーパターンを削除する処理のいずれかを行う開口率調整ステップとを含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明のレイアウト設計工程をコンピュータに実行させるためのプログラムは、レイアウト設計工程と、前記レイアウト設計工程により生成され検証用フォーマットに変換されたレイアウトデータを検証するレイアウト検証工程とを含む半導体集積回路のマスク設計処理のうち、前記レイアウト設計工程をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
チップレイアウトを作成するレイアウト作成ステップと、
チップレイアウトから、マスクパターン層の開口率を算出する開口率算出ステップと、
前記開口率算出ステップにより算出された開口率が、当該マスクパターン層についての所定の基準値範囲にあるか否かを判定する開口率検証ステップと、
前記開口率検証ステップの判定の結果に従い、（ａ）前記開口率が前記基準値範囲の下限値より小さいと判定された場合は、当該マスクパターン層にダミーパターンを配置する処理、（ｂ）前記開口率が前記基準値範囲の上限値より大きいと判定された場合は、当該マスクパターン層からダミーパターンを削除する処理のいずれかを行う開口率調整ステップとを含むことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明のマスク設計システムは、ダミーパターン配置部がレイアウト設計部に含まれているので、配置されたダミーパターンを修正する際に、レイアウトデータの逆変換を行う必要がなく、開口率調整にかかる処理時間を短縮することができる。
【００１２】
前記レイアウト設計部が、複数のマスクパターン層についてマスク設計処理を行うことが好ましい。
【００１３】
前記ダミーパターン配置部が、
マスクパターン層に配置されるダミーパターンの構成単位であって、各マスクパターン層について作成されたダミーパターンセルを格納したダミーパターンセル格納部と、
前記開口率検証部の判定の結果、開口率が前記基準値範囲の下限値より小さいマスクパターン層がある場合、当該マスクパターン層について作成されたダミーパターンセルを、前記ダミーパターンセル格納部から選択するダミーパターンセル選択部とを備えていることが好ましい。
【００１４】
前記ダミーパターンセル格納部が、複数のマスクパターン層に対して配置されるダミーパターンの構成単位であって、当該複数のマスクパターン層について作成されたダミーパターンセルをさらに格納しており、
前記ダミーパターンセル選択部が、前記開口率検証部の判定の結果、開口率が前記基準値範囲の下限値より小さいマスクパターン層が複数ある場合、当該複数のマスクパターン層について作成されたダミーパターンセルを、前記ダミーパターンセル格納部から選択することが好ましい。複数のマスクパターン層について作成されたダミーパターンセルを階層的に配置すると、各マスクパターン層について作成されたダミーパターンセルを個別に配置する場合に比べて、チップレイアウトのデータ量の増加を抑制することができ、その後の処理時間を短縮することができるからである。
【００１５】
前記ダミーパターン配置部が、
前記開口率検証部の判定の結果、開口率が前記基準値範囲の下限値より小さいマスクパターン層が複数ある場合に、当該複数のマスクパターン層の各マスクパターン層のマスクパターンおよび当該マスクパターンの周囲の所定範囲が、いずれもダミーパターンセルの配置の障害となる領域として設定されるように、前記複数のマスクパターン層の各マスクパターン層に共通の障害領域を設定する障害領域設定部と、
前記障害領域設定部により障害領域が設定された複数のマスクパターン層を区画するメッシュを設定するメッシュ設定部と、
前記障害領域の少なくとも一部が掛かる前記メッシュを、ダミーパターンセル配置禁止領域として設定するダミーパターンセル配置禁止領域設定部とを備えていることが好ましい。上記した障害領域、メッシュ、およびダミーパターンセル配置禁止領域は、いずれも複数のマスクパターン層の各マスクパターン層に共通のものが設定されている。このため、各マスクパターン層に個別に設定する場合に比べてデータ量の増加を抑えることができ、開口率調整にかかる処理時間を短縮化することができる。
【００１６】
前記ダミーパターン配置部が、マスクパターン層に配置されたダミーパターンセルをアレイ化するダミーパターンセルアレイ化部を備えていることが好ましい。マスクパターン層に配置されたダミーパターンセルのデータ容量を小さくすることができるので、その後の処理時間を短縮化することができる。
【００１７】
前記ダミーパターン削除部が、前記ダミーパターンセルアレイ化部によりアレイ化されたダミーパターンセルのセル連続個数を変更しまたはアレイ化を解除するアレイ数変更部を備えていることが好ましい。適当数のダミーパターンセルの削除を効率的に行うことができるからである。
【００１８】
本発明のマスク設計方法によれば、レイアウト設計工程においてマスクパターン層にダミーパターンを配置するので、開口率調整にかかる処理時間を短縮することができる。
【００１９】
前記開口率調整ステップにおいて配置されるダミーパターンが、ダミーパターンセルから構成されていることが好ましい。
【００２０】
前記開口率調整ステップのダミーパターンを配置する処理において、配置されたダミーパターンセルをアレイ化することが好ましい。マスクパターン層に配置されたダミーパターンセルのデータ容量を小さくすることができるので、その後の処理時間を短縮化することができる。
【００２１】
前記開口率調整ステップのダミーパターンを削除する処理において、アレイ化されたダミーパターンセルのセル連続個数を変更しまたはアレイ化を解除することが好ましい。適当数のダミーパターンセルの削除を効率的に行うことができるからである。
【００２２】
本発明のマスク設計処理をコンピュータに実行させるためのプログラムによれば、レイアウト設計工程においてマスクパターン層にダミーパターンを配置するので、開口率調整にかかる処理時間を短縮することができる。
【００２３】
本発明のレイアウト設計処理をコンピュータに実行させるためのプログラムによれば、開口率調整にかかる処理時間を短縮することができる。
【００２４】
以下、本発明における好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１および図２は本発明の半導体集積回路のマスク設計システムの一例を示す構成図である。
【００２６】
図１に示すように、半導体集積回路のマスク設計システム１は、レイアウト設計部１００とレイアウト検証部２００とを含んでいる。レイアウト設計部１００は、レイアウト作成部２と、開口率算出部３と、開口率検証部４と、ダミーパターン配置部５と、ダミーパターン削除部６とを備えている。レイアウト検証部２００は、デザインルールチェック部２０２を備えている。
【００２７】
また、図２に示すように、ダミーパターン配置部５は、ダミーパターンセル格納部５１と、ダミーパターンセル選択部５２と、障害領域設定部５３と、メッシュ設定部５４と、ダミーパターンセル配置禁止領域設定部５５と、ダミーパターンセルアレイ化部５６とを備えている。また、ダミーパターン削除部６は、アレイ数変更部（図示せず）を備えている。
【００２８】
従来、ダミーパターンの配置は、レイアウト検証部（図１の２００に相当する）が備えたダミーパターン配置部で行い、配置されたダミーパターンの修正は、レイアウト設計部（図１の１００に相当する）で行われていた。このため、配置されたダミーパターンを修正する必要がある場合には、検証用フォーマットに変換されたチップレイアウト（図１の２０１に相当する）を逆変換する手間があった。また、ダミーパターンを配置することによりチップレイアウトのデータ量は増大するため、逆変換する際に処理時間がかかるという問題があった。上記したマスク設計システム１によれば、レイアウト設計部１００に含まれるダミーパターン配置部５によってダミーパターンを配置する。このため、上記した問題は解消され、開口率調整にかかる処理時間を短縮することができる。
【００２９】
次に、図３および図４を用いて、図１および図２に示したマスク設計システム１の処理、およびマスク設計方法の一例について説明する。
【００３０】
まず、図３を用いて、マスク設計方法の一例の処理の流れを概説する。図３に示すように、複数のマスクパターン層についてチップレイアウトを作成する（Ｓ１）。次に、作成されたチップレイアウトから、開口率規約のあるマスクパターン層について開口率を算出する（Ｓ２）。次に、算出された開口率が、そのマスクパターン層についての所定の基準値範囲にあるか否かを判定する（Ｓ３）。開口率検証の結果、検証されたマスクパターン層の全てについて開口率が所定の基準値範囲内にある場合（ＯＫ）は、マスク設計システム１およびこのマスク設計方法による開口率調整の処理は終了する（Ｅｎｄ）。開口率検証（Ｓ３）の結果、開口率が所定の基準値範囲の下限値よりも小さいマスクパターン層がある場合は、そのマスクパターン層にダミーパターンを配置する処理を行う（Ｓ４）。次に、ダミーパターン配置後のチップレイアウトから、ダミーパターンが配置されたマスクパターン層の開口率の算出を行う（Ｓ２）。次に、算出された開口率が、そのマスクパターン層についての所定の基準値範囲にあるか否かを判定する（Ｓ３）。開口率検証の結果、検証されたマスクパターン層の全てについて開口率が所定の基準値範囲内にある場合（ＯＫ）は、マスク設計システム１およびこのマスク設計方法による開口率調整の処理は終了する（Ｅｎｄ）。開口率検証（Ｓ３）の結果、開口率が所定の基準値範囲の下限値よりも小さいマスクパターン層がある場合は、そのマスクパターン層にダミーパターンを配置する処理を（Ｓ４）、開口率が所定の基準値範囲の上限値よりも大きいマスクパターン層がある場合は、そのマスクパターン層からダミーパターンを削除する処理を行う（Ｓ５）。上記したＳ１〜Ｓ５を、各マスクパターン層の開口率が所定の基準値範囲となるまで繰り返す。
【００３１】
次に、具体例を挙げて詳細に説明する。図３に示すように、まず、マスクパターン層Ａ、Ｂ、ＣおよびＤについてのチップレイアウト７（図１参照）を作成する（Ｓ１）。チップレイアウト７の作成は、レイアウト作成部２（図１参照）により行う。
【００３２】
次に、開口率規約のあるマスクパターン層について開口率を算出する（Ｓ２）。本例においては、マスクパターン層Ａ、ＢおよびＣに開口率規約があるものとする。開口率の算出は、開口率算出部３（図１参照）により行う。開口率算出部３は、チップレイアウト７からマスクパターン層Ａ、ＢおよびＣについてのマスクパターン面積情報を得て、各マスクパターン層の開口率を算出する。マスクパターン面積情報は、デザインルールチェック部２０２によるデザインルールチェックの結果から得ることもできる。
【００３３】
次に、図３に示すように、算出された開口率が、そのマスクパターン層についての所定の基準値範囲にあるか否かを判定する開口率検証を行う（Ｓ３）。開口率検証は、開口率検証部４で行う（図１参照）。所定の基準値範囲は、マスクパターン層Ａ、ＢおよびＣのそれぞれについてデザインルールに規定されている。
【００３４】
開口率検証の結果、マスクパターン層Ａ、ＢおよびＣの開口率がいずれも所定の基準値範囲内にある場合（ＯＫ）には、マスク設計システム１またはこのマスク設計方法による開口率調整の処理は終了する（Ｅｎｄ）。
【００３５】
開口率検証の結果、開口率が所定の基準値範囲内にないと判定されたマスクパターン層がある場合は、そのマスクパターン層に対して、開口率調整の処理を行う。以下、マスクパターン層Ａ、ＢおよびＣの開口率が所定の基準値範囲の下限値より小さい場合を例に挙げて説明する。
【００３６】
まず、マスクパターン層Ａ、Ｂ、ＣおよびＤから、開口率規約のあるマスクパターン層Ａ、ＢおよびＣ抽出をする。図５に、抽出されたマスクパターン層Ａ、ＢおよびＣを示している。図５は、マスクパターン層Ｃの上にマスクパターン層ＢおよびＡをこの順に重ね、マスクパターン層Ａ側からマスクパターン層に直交する方向へ観察した図である。図５において、Ａはマスクパターン層Ａのマスクパターンを、Ｂはマスクパターン層Ｂのマスクパターンを、Ｃはマスクパターン層Ｃのマスクパターンを、１０はチップ枠を示している。
【００３７】
次に、図３に示すように、ダミーパターンを配置する処理を行う（Ｓ４）。ダミーパターンを配置する処理は、ダミーパターン配置部５（図１参照）により行う。図４に、ダミーパターンを配置する処理の詳細を示している。図４に示すように、まず、ダミーパターンセルの選択を行う（Ｓ４０１）。ダミーパターンセルの選択は、ダミーパターンセル選択部５２により行う（図２参照）。ダミーパターンセル選択部５２によって選択されるダミーパターンセルは、ダミーパターンセル格納部５１（図２参照）に予め格納されている。
【００３８】
ダミーパターンセル格納部５１に格納されたダミーパターンセルは、各マスクパターン層に配置されるダミーパターンの構成単位である。ダミーパターンセルは、各マスクパターン層について規定された開口率規約およびその他のデザインルールを満たすように、各マスクパターン層について作成されている。ダミーパターンセル格納部５１には、複数のマスクパターン層に配置されるダミーパターンの構成単位であって、その複数のマスクパターン層について作成されたダミーパターンセルをさらに格納していることが好ましい。開口率検証部の判定の結果、開口率が基準値範囲の下限値より小さいマスクパターン層が複数ある場合に、その複数のマスクパターン層について作成されたダミーパターンセルを、ダミーパターンセル格納部５１からダミーパターンセル選択部５２によって選択し、そのダミーパターンセルを配置すれば、マスクパターン層を個別し、配置する場合に比べて、チップレイアウトのデータ量の増加を抑制することができ、その後の処理時間を短縮することができるからである。
【００３９】
図６に、マスクパターン層Ａ、ＢおよびＣについて作成されたダミーパターンセルの一例を示している。図６において、ダミーパターン９は、マスクパターン層Ａに対応するマスクａ、マスクパターン層Ｂに対応するマスクｂ、マスクパターン層Ｃに対応するマスクｃと、マスクａ、ｂおよびｃの周囲に設けられた余白部分とから構成されている。余白部分は、マスクａ、ｂおよびｃが対応するマスクパターン層に配置されたときのレイアウトが、開口率規約およびその他のデザインルールを満たすように決定されている。尚、図６では、図示の都合上、マスクａの上にマスクｂおよびマスクｃをこの順で重ねたように記載しており、マスクａ、ｂおよびｃの重なり順が、図５に示したマスクパターン層Ａ、ＢおよびＣの重なり順と対応していない。
【００４０】
ダミーパターンセル選択部５２（図２参照）は、ダミーパターンセル格納部５１（図２参照）に格納された登録パターン内から、ダミーパターンを配置するマスクパターン層について作成されたダミーパターンセルを選択する機能、およびダミーパターンセル格納部５１内に適当なダミーパターンセルが登録されているか否か判断する機能を有する。
【００４１】
図４に示すように、ダミーパターンセル選択ステップ（Ｓ４０１）において、ダミーパターンセル選択部５２（図２参照）により、ダミーパターンセル格納部５１（図２参照）に適当なダミーパターンセルが登録されていないと判断された場合（ＮＧ）には、警告を発するとともにマスク設計システム１およびこのマスク設計方法による開口率調整の処理は終了する。その後は、ハンドクラフトによりダミーパターンの配置が行われる。
【００４２】
次に、障害領域の設定を行う（Ｓ４０２）。障害領域の設定は、障害領域設定部５３（図２参照）が行う。図７に、図５に示したマスクパターン層に対し障害領域を設定した結果を示している。図７に示すように、マスクパターン層Ａ、ＢおよびＣの各マスクパターン層のマスクパターンおよびそのマスクパターンの周囲の所定範囲が、いずれもダミーパターンセルの配置の障害となる領域として設定されるように、マスクパターン層Ａ、ＢおよびＣの各マスクパターン層に共通の障害領域１１が設定されている。マスクパターンの周囲の所定範囲は、マスクパターン層Ａ、ＢおよびＣのそれぞれについて規定されたデザインルールを考慮して決定される。
【００４３】
次に、図４に示すように、障害領域が設定されたマスクパターン層にメッシュを設定する（Ｓ４０３）。メッシュの設定は、メッシュ設定部５４（図２参照）により行う。図８に、障害領域設定後のマスクパターン層にメッシュの設定を行った結果を示している。メッシュ１２のサイズは、ダミーパターンセル選択部５２により選択されたダミーパターンセル９のサイズをもとに決定している。
【００４４】
次に、ダミーパターンセル配置禁止領域の設定を行う（Ｓ４０４）。ダミーパターンセル配置禁止領域の設定は、ダミーパターンセル配置禁止領域設定部５５（図２参照）により行う。図９に、メッシュ設定後のマスクパターン層に、ダミーパターンセル配置禁止領域１３（太線で囲われた領域）を設定した結果を示している。メッシュ１２に障害領域１１が一部でも掛れば、そのメッシュ１２はダミーパターンセル配置禁止領域１３として設定する。
【００４５】
上記した障害領域１１、メッシュ１２、およびダミーパターンセル配置禁止領域１３は、いずれも複数のマスクパターン層の各マスクパターン層に共通のものが設定されている。このため、各マスクパターン層に個別に設定する場合に比べてデータ量の増加が抑えられており、開口率調整にかかる処理時間を短縮化している。
【００４６】
次に、図４に示すように、ダミーパターンセルの配置を行う（Ｓ４０５）。ダミーパターンセルの配置は、ダミーパターン配置部５（図１参照）により行う。図１０に、ダミーパターンセル配置禁止領域１３が設定されたマスクパターン層に対して、ダミーパターンセル９を配置した結果を示している。ダミーパターンセル９は、ダミーパターンセル配置禁止領域１３が設定されていない部分に配置されている。尚、図１０では、障害領域１１は省略している。
【００４７】
次に、図４に示すように、マスクパターン層に配置されたダミーパターンセル９のアレイ化を行う（Ｓ４０６）。ダミーパターンセルのアレイ化は、ダミーパターンセルアレイ化部５６（図２参照）により行う。「アレイ」とは、ダミーパターンセルの縦個数×横個数で表したものである。配置されたダミーパターンセル９をアレイ化することにより、ダミーパターンセル９のデータ容量を小さくすることができるので、その後の処理時間を短縮化することができる。ダミーパターンセルのアレイ化は、配置されたダミーパターンセルを可能な限り大きな矩形となるように結合することにより効率的行うことができる。
【００４８】
図１１および図１２を用いてダミーパターンセルのアレイ化の一例を説明する。まずメッシュ１２に沿って、縦にスリット１４を作成する。同一スリット内に連続して配置されているダミーパターンセル９の個数（以下「セル連続個数」と呼ぶ）と、ダミーパターンセル９の配置位置を割り出す。ダミーパターンセル９の配置位置については、ダミーパターンセルの配置座標として、メッシュ１２にシーケンシャル番号を付加し、それによりダミーパターンセルの位置を（ｘ、ｙ）と表して管理する。ｙは、同一スリット内に連続して配置されたダミーパターンセルに付されたシーケンシャル番号のうち最も小さい数字である。
【００４９】
例えば、左端の第１のスリットでは、セル連続個数は１２個、ダミーパターンセルの配置位置（１、１）である。次の第２のスリットでは、３個および（２、５）と、１個および（２、１２）であり、その次の第３のスリットでは、１個および（３、１２）である。このような具合に、全てのスリットについてセル連続個数ａおよびダミーパターンセルの配置位置（ｘ，ｙ）を割り出す。
【００５０】
次に、割り出したダミーパターンセル連続個数ａおよびダミーパターンセルの配置位置（ｘ，ｙ）をもとに、隣り合うスリットで、ａおよびｙが同じ値を有するものを集めアレイ化する。例えば、第１のスリットでは、ａは１２、ｙは１であるが、隣の第２のスリットには第１のスリットとａおよびｙについて同じ値を有するものが存在しないので、配置座標（１、１）に、ダミーパターンセルのｘ方向のセル連続個数が１、ｙ方向のセル連続個数が１２の（以下「１×１２」の要領で略する。図１３では、Ａｒｒａｙ１×１２と表示する。）のアレイ構造が確定する。
【００５１】
第２のスリットに存在するダミーパターンセルの、セル連続個数ａおよびダミーパターンセルの配置位置（ｘ，ｙ）は、１個および（２、１２）であるが、ａおよびｙが同一のダミーパターンセルが第７のスリットまで存在するので、配置座標（２、１２）に６×１のアレイ構造が確定する。上記処理を繰返し、アレイ化した結果を図１２に示している。図１１および図１２に示した例はアレイ化の一例であり、スリット１４を横方向に作成して行ってもよい。
【００５２】
次に、図３に示すように、ダミーパターンが配置されたマスクパターン層について、開口率の算出を行う（Ｓ２）。ダミーパターン配置後のチップレイアウトから、ダミーパターンが配置されたマスクパターン層のマスクパターン面積情報を得て、開口率を算出する。
【００５３】
次に、算出された開口率が、そのマスクパターン層についての所定の基準値範囲にあるか否かを判定する開口率検証を行う（Ｓ３）。開口率検証の結果、マスクパターン層Ａ、ＢおよびＣの開口率が、いずれも所定の基準値範囲内にある場合（ＯＫ）には、マスク設計システム１またはこのマスク設計方法による開口率調整の処理は終了する（Ｅｎｄ）。
【００５４】
開口率検証の結果、開口率が所定の基準値範囲内にないと判定されたマスクパターン層がある場合、そのマスクパターン層について、開口率調整の処理を行う。以下、開口率検証の結果、マスクパターン層ＡおよびＢの開口率が所定の基準値範囲の下限値より小さい場合を例に挙げて説明する。
【００５５】
マスクパターン層Ａ、ＢおよびＣから、マスクパターン層ＡおよびＢを抽出する。図１３は、マスクパターン層Ｂの上にマスクパターン層Ａを重ね、マスクパターン層Ａ側からマスクパターン層に直交する方向へ観察した図である。図１３において、Ａはマスクパターン層Ａのマスクパターンを、Ｂはマスクパターン層Ｂのマスクパターンを、１０はチップ枠を示している。尚、先に配置されたダミーパターン９は省略している。
【００５６】
次に、図４に示すように、マスクパターン層ＡおよびＢについて作成されたダミーパターンセルを選択する（Ｓ４０１）。図１４に、選択されたダミーパターンセルを示している。図１４において、ダミーパターンセル１５は、マスクパターン層Ａに対応するマスクａ、マスクパターン層Ｂに対応するマスクｂと、マスクａおよびｂの周囲の余白部分とから構成されている。尚、図１４では、図示の都合上、マスクａの上にマスクｂを重ねたように記載しており、マスクａおよびｂの重なり順が、図１３に示したマスクパターン層ＡおよびＢの重なり順と対応していない。
【００５７】
尚、図４に示すように、ダミーパターンセルの選択ステップ（Ｓ４０１）において、ダミーパターンセル選択部５２（図２参照）によりダミーパターンセル格納部５１に適当なダミーパターンセルが登録されていないと判断された場合（ＮＧ）には、警告を発するとともにマスク設計システム１およびマスク設計方法による開口率調整の処理は終了する。その後は、ハンドクラフトによりマスクパターン層にダミーパターンが配置される。
【００５８】
次に、抽出されたマスクパターン層に対して障害領域（Ｓ４０２）を設定し、メッシュを設定（Ｓ４０３）し、ダミーパターンセル配置禁止領域の設定（Ｓ４０４）をする。その結果を図１５に示している。図１５中において、１１が障害領域、１２がメッシュ、１３がダミーパターンセル配置禁止領域（太線で囲われた領域）、９は先に配置されたダミーパターンセルである。ダミーパターンセル９もマスクパターンであるので、ダミーパターンセル配置禁止領域として設定されている。
【００５９】
次に、図４に示すように、ダミーパターンセルを配置する（Ｓ４０５）。図１５に示した各マスクパターン層のダミーパターンセル配置禁止領域１３以外の部分に図１４に示したダミーパターンセル１５を配置した結果を図１６に示し、配置されたダミーパターンセル１５をダミーパターンセルアレイ化部５６（図２参照）によりアレイ化（Ｓ４０６）した結果を図１７に示している。尚、図１６および図１７では、ダミーパターンセル配置禁止領域１３は省略している。
【００６０】
次に、図３に示すように、ダミーパターン配置後のチップレイアウトから、ダミーパターンが配置されたマスクパターン層の開口率を算出する（Ｓ２）。次に、算出された開口率が、そのマスクパターン層についての所定の基準値範囲にあるか否かを判定する開口率検証を行う（Ｓ３）。開口率検証の結果、検証されたマスクパターン層の開口率がいずれも所定の基準値範囲内にある場合（ＯＫ）には、マスク設計システム１またはこのマスク設計方法による開口率調整の処理は終了する（Ｅｎｄ）。
【００６１】
以上、開口率検証（Ｓ３）の結果、ダミーパターンを配置する処理について説明したが、次に、開口率検証による判定の結果（Ｓ３）、開口率が所定の基準値範囲の上限値より大きいマスクパターン層を含む場合の開口率調整の処理について説明する。以下に、マスクパターン層Ａ、ＢおよびＣの開口率が、所定の基準値範囲の上限値より大きい場合を例に挙げて説明する。
【００６２】
開口率検証の判定の結果、開口率が基準値範囲の上限値より大きいマスクパターン層がある場合、そのマスクパターン層からダミーパターンを削除する処理を行う（Ｓ５）。ダミーパターンの削除は、ダミーパターン削除部６（図１参照）が行う。ダミーパターン削除部６は、配置されたダミーパターンの少なくとも１部を削除する機能を有する。また、ダミーパターン削除部６は、ダミーパターンセルアレイ化部５６（図２参照）によりアレイ化されたダミーパターンセルのセル連続個数を変更しまたはアレイ化を解除するアレイ数変更部を備えている。
【００６３】
図１８に、図１２に示した各マスクパターン層から、ダミーパターンセル９を１０個を削除した例を示している。図１８では、削除したダミーパターンセルには網掛けを施している。この例では、ダミーパターンセルのセル連続個数の小さいアレイから削除している。また、一部のアレイについては、ダミーパターンセル９のセル連続個数を変更し、ダミーパターンセル９を削除している。どのダミーパターンセルをいくつ除けば開口率が所定範囲内に納まるかについては、ダミーパターン削除部６において容易に計算することができる。このように、ダミーパターンセルの削除をアレイ単位で行うと効率的である。また、アレイ数変更部によりアレイ化を変更したり、アレイ化を解除してダミーパターンセルを削除すれば、適当数のダミーパターンセルの削除を効率的に行うことができる。図１８に示した例では、ダミーパターンセルのセル連続個数の小さいアレイから削除しているが、ダミーパターンセルのセル連続個数の大きいものから削除してもよい。
【００６４】
以上、開口率規約のあるマスクパターン層について、開口率が所定の基準値範囲内となるまで、上記したダミーパターンを配置する処理またはダミーパターンを削除する処理を繰り返す。
【００６５】
尚、上記したマスク設計方法は、各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムであっても良い。この場合、かかるプログラムをコンピュータにインストールすることにより、マスク設計システム１を実現することができる。
【００６６】
また、レイアウト設計工程と、レイアウト設計工程により生成され検証用フォーマットに変換されたレイアウトデータを検証するレイアウト検証工程とを含む半導体集積回路のマスク設計処理のうち、レイアウト設計工程をコンピュータに実行させるためのプログラムであってもよい。
【００６７】
また、上記では、レイアウト設計部１００が、複数のマスクパターン層について開口率調整を含むマスク設計処理を行う場合を例にあげて説明したが、これに限定されるものではなく、本発明のマスク設計システム、マスク設計方法、およびマスク設計処理またはレイアウト設計処理をコンピュータに実行させるためのプログラムが適用されるマスクパターン層は単層であってもよい。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように、本発明のマスク設計システム、マスク設計方法、マスク設計をコンピュータに実行させるためのプログラム、レイアウト設計工程をコンピュータに実行させるためのプログラムによれば、開口率調整にかかる処理時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマスク設計システムの一例を示す構成図
【図２】ダミーパターン配置部の詳細を説明する構成図
【図３】図１に示すマスク設計システムのおける処理の流れおよびマスク設計方法の一例を示す流れ図
【図４】ダミーパターンを配置する処理の詳細を説明する図
【図５】抽出されたマスクパターン層の一例を示す図
【図６】ダミーパターンセルの一例を示す図
【図７】図５に示したマスクパターン層に障害領域の設定した図
【図８】図７に示したマスクパターン層にメッシュを設定した図
【図９】図８に示したマスクパターン層にダミーパターンセル配置禁止領域の設定をした図
【図１０】図９に示したマスクパターン層にダミーパターンセルを配置した図
【図１１】ダミーパターンセルアレイ化を説明する図
【図１２】ダミーパターンセルをアレイ化した図
【図１３】抽出されたマスクパターン層を説明する図
【図１４】ダミーパターンセルの一例を示す図
【図１５】図１３に示したマスクパターン層に障害領域、メッシュおよびダミーパターンセル配置禁止領域を設定した図
【図１６】図１５に示したマスクパターン層にダミーパターンセルを配置した図
【図１７】図１６に示したマスクパターン層のダミーパターンセルをアレイ化した図
【図１８】図１２に示したマスクパターン層からダミーパターンセルを削除する処理を説明する図
【図１９】従来のマスク設計方法を実行するマスク設計システムの構成図
【符号の説明】
１　　　　　　　　　　マスク設計システム
２　　　　　　　　　　レイアウト作成部
３　　　　　　　　　　開口率算出部
４　　　　　　　　　　開口率検証部
５　　　　　　　　　　ダミーパターン配置部
５１　　　　　　　　ダミーパターンセル格納部
５２　　　　　　　　ダミーパターンセル選択部
５３　　　　　　　　障害領域設定部
５４　　　　　　　　メッシュ設定部
５５　　　　　　　　ダミーパターンセル禁止領域設定部
５６　　　　　　　　ダミーパターンセルアレイ化部
６　　　　　　　　　　ダミーパターン削除部
７　　　　　　　　　　チップレイアウト
９、１５　　　　ダミーパターンセル
１０　　　　　　　　チップ枠
１１　　　　　　　　障害領域
１２　　　　　　　　メッシュ
１３　　　　　　　　ダミーパターンセル配置禁止領域
１４　　　　　　　　スリット
１００　　　　　　レイアウト設計部
２００　　　　　　レイアウト検証部
２０１　　　　　　検証用フォーマットに変換されたチップレイアウト
２０２　　　　　　デザインルールチェック部
３００　　　　　　レイアウト設計部
３０１　　　　　　レイアウト作成部
３０２　　　　　　チップレイアウト
４００　　　　　　レイアウト検証部
４０１　　　　　　検証用フォーマットに変換されたチップレイアウト
４０２　　　　　　デザインルールチェック部
４０３　　　　　　ダミーパターン配置部
【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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【図１８】
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【図１９】
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