(57)【要約】【課題】高集積化を図ることができる配線レイアウトの設計方法、半導体装置及び配線レイアウトの設計を支援するプログラムを提供する。【解決手段】実施形態に係る配線レイアウトの設計方法は、側壁法によって形成されるレイアウトの設計方法であって、第１の方向に延び、前記第１の方向と交差する第２の方向に第１の周期で配置された複数本の第１のパターン、及び、前記第１の方向に延び、前記第１のパターン間の中央にそれぞれ配置された複数本の第２のパターンが設けられたベースパターンを用意する工程と、１本の前記第２のパターンを挟んで隣り合う２本の前記第１のパターン間に、前記第２の方向に延び、前記２本の第１のパターン同士を接続すると共に、前記１本の第２のパターンを前記２本の第１のパターンと接しない２つのパターンに置き換える工程と、を備える。【選択図】図４
2013061575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側壁法によって形成されるレイアウトの設計方法であって、
第１の方向に延び、前記第１の方向と交差する第２の方向に第１の周期で配置された複数本の第１のパターン、及び、前記第１の方向に延び、前記第１のパターン間の中央にそれぞれ配置された複数本の第２のパターンが設けられたベースパターンを用意する工程と、
１本の前記第２のパターンを挟んで隣り合う２本の前記第１のパターン間に、前記第２の方向に延び、前記２本の第１のパターン同士を接続すると共に、前記１本の第２のパターンを前記２本の第１のパターンと接しない２つのパターンに置き換える工程と、
を備えた配線レイアウトの設計方法。
【請求項２】
１本の前記第２のパターンを、前記第１の方向において相互に隔離し、その間に前記第１のパターンが配置されない２つのパターンに置き換える工程をさらに備えた請求項１記載の配線レイアウトの設計方法。
【請求項３】
前記第２のパターンを、側壁法の芯材が配置されるマスクデータに変換する場合、
前記第１の方向において相互に隔離した前記第２のパターンにおいて、前記芯材の前記２つのパターン間に位置する部分を、前記芯材の他の部分よりも細くする請求項２記載の配線レイアウトの設計方法。
【請求項４】
前記第１のパターンを、側壁法の芯材が配置されるマスクデータに変換する場合、
前記第１の方向において相互に隔離した前記２つのパターン間の領域を挟む２本の前記第１のパターンを、前記２つのパターン間に位置する部分に向かって突出させる請求項２記載の配線レイアウトの設計方法。
【請求項５】
前記ベースパターンを用意する工程において、
前記ベースパターンには、前記第１の方向に延び、隣り合う前記第１のパターンと前記第２のパターンとの間にそれぞれ配置された複数本の第３のパターンが設けられており、
前記置き換える工程において、前記第１のパターン同士を接続する部分に交差する２本の前記第３のパターンを、それぞれ、前記第１のパターン同士を接続する部分を挟み前記第１のパターンと接しない２つのパターンに置き換える請求項１〜４のいずれか１つに記載の配線レイアウトの設計方法。
【請求項６】
側壁法によって形成されるレイアウトの設計方法であって、
第１の方向には第２の周期で、前記第１の方向に交差する第２の方向には第１の周期で、マトリックス状に配置された複数個の第１の点、及び、前記第１の方向には前記第２の周期で、前記第２の方向には前記第１の周期で、マトリックス状に配置された複数個の第２の点であって、前記第２の点は、前記第１の点に対して前記第１の方向には前記第２の周期の半周期ずれて配置され、前記第２の方向には前記第１の周期の半周期ずれて配置された前記第２の点が設けられたベースパターンを用意する工程と、
前記第１の方向に隣り合う２個の前記第１の点間の所定の位置に、前記２個の第１の点同士を接続する第１のブリッジパーツを配置する工程と、
前記第１の方向に隣り合う２個の前記第２の点間の所定の位置に、前記２個の第２の点同士を接続する第２のブリッジパーツを配置する工程と、
前記第２の方向に隣り合う２個の前記第１の点間の所定の位置に、前記２個の第１の点同士を接続する第３のブリッジパーツを配置する工程と、
前記第２の方向に隣り合う２個の前記第２の点間の所定の位置に、前記２個の第２の点同士を接続する第４のブリッジパーツを配置する工程と、
を備えた配線レイアウトの設計方法。
【請求項７】
１本の前記第２のブリッジパーツを、前記第１の方向において相互に隔離し、その間に前記第３のブリッジパーツが配置されない２つのパターンに置き換える工程をさらに備えた請求項６記載の配線レイアウトの設計方法。
【請求項８】
前記第２のブリッジパーツを、側壁法の芯材が配置される領域に相当する領域に配置し、
前記第２のブリッジパーツにおいて、前記第１の方向において相互に隔離した前記２つのパターン間に位置する前記芯材の部分を、前記芯材の他の部分よりも細くする請求項７記載の配線レイアウトの設計方法。
【請求項９】
前記第１のブリッジパーツを、側壁法の芯材が配置される領域に相当する領域に配置し、
前記第１の方向において相互に隔離した前記２つのパターン間の領域を挟む２本の前記第１のブリッジパーツを、前記２つのパターン間に位置する部分に向かって突出させる請求項７記載の配線レイアウトの設計方法。
【請求項１０】
半導体基板と、
前記半導体基板の上面に対して平行な平面において、第１の方向に延びる複数本の第１の配線と、
前記平面において前記第１の方向に延びる複数本の第２の配線と、
前記平面において前記第１の方向と交差する第２の方向に延びる第３の配線と、
前記平面において前記第２の方向に延びる第４の配線と、
を備え、
前記平面において、前記第１の方向に延び、前記第２の方向に第１の周期で配置された複数本の第１のラインを想定し、前記第１のラインに整数の番号を端から順番に付した場合に、前記第１の配線は、奇数番目の前記第１のラインに配置され、前記第２の配線は、偶数番目の前記第１のラインに配置され、
前記第３の配線は、前記第１の配線同士を接続し、
前記第４の配線は、前記第２の配線同士を接続し、
前記第１の配線及び前記第３の配線と、前記第２の配線及び前記第４の配線とは、相互に分離されている半導体装置。
【請求項１１】
半導体基板と、
前記半導体基板の上面に対して平行な平面において、第１の方向に延びる複数本の第１の配線と、
前記平面において前記第１の方向に延び、前記第１の配線間に１本づつ配置された複数本の第２の配線と、
前記平面において前記第１の方向に延び、前記第１の配線と前記第２の配線間に１本づつ配置された複数本の第３の配線と、
前記平面において前記第１の方向と交差する第２の方向に延びる第３の配線と、
前記平面において前記第２の方向に延びる第４の配線と、
を備え、
前記第３の配線は、前記第１の配線同士を接続し、
前記第４の配線は、前記第３の配線同士を接続し、
前記第１の配線及び前記第３の配線と、前記第３の配線及び前記第４の配線とは、相互に分離されている半導体装置。
【請求項１２】
半導体基板と、
前記半導体基板の上面に対して平行な平面において、第１の方向に延びる複数本の第１の配線と、
前記平面において前記第１の方向に延びる複数本の第２の配線と、
前記平面において前記第１の方向と交差する第２の方向に延びる複数本の第３の配線と、
前記平面において前記第２の方向に延びる複数本の第４の配線と、
を備え、
前記平面において、前記第１の方向に延び、前記第２の方向に第１の周期で配置された複数本の第１のラインを想定し、前記第１のラインに整数の番号を端から順番に付し、
前記平面において、前記第２の方向に延び、前記第１の方向に第２の周期で配置され、前記第１のラインと交差する複数本の第３のラインを想定し、前記第３のラインに整数の番号を端から順番に付した場合に、
前記第１の配線は、奇数番目の前記第１のラインに配置され、前記第２の配線は、偶数番目の前記第１のラインに配置され、
前記第３の配線は、奇数番目の前記第３のラインに配置され、前記第４の配線は、偶数番目の前記第３のラインに配置され、
少なくとも１本の前記第１の配線は、前記第３の配線と接続しており、
少なくとも１本の前記第２の配線は、前記第４の配線と接続しており、
前記第１の配線及び前記第３の配線と、前記第２の配線及び前記第４の配線とは、相互に分離されている半導体装置。
【請求項１３】
前記第３の配線のうちの２本は、同一の前記第３のラインに配置されており、前記第２の方向において相互に隔離し、その間に前記第２の配線が配置されていない請求項１２記載の半導体装置。
【請求項１４】
前記第１の配線のうちの２本は、同一の前記第１のラインに配置されており、前記第１の方向において相互に離隔し、その間に前記第４の配線が配置されていない請求項１０〜１３のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項１５】
前記第２の方向において、前記２本の第１の配線間の領域を挟む２本の前記第２の配線には、前記領域に向かって突出した凸部が形成されている請求項１４記載の半導体装置。
【請求項１６】
側壁法によって形成されるレイアウトの設計を支援するプログラムであって、
コンピュータに、
表示手段に、第１の方向に延び、前記第１の方向と交差する第２の方向に第１の周期で配置された複数本の第１のパターン、及び、前記第１の方向に延び、前記第１のパターン間の中央にそれぞれ配置された複数本の第２のパターンが設けられたベースパターンを表示させる手順と、
入力手段を介して、前記表示手段に表示された前記ベースパターンにおける１本の前記第２のパターンを挟んで隣り合う２本の前記第１のパターン間の所定の位置に、前記第２の方向に延びる第１のブリッジパーツが配置されたときに、前記２本の第１のパターン同士を接続すると共に、前記１本の第２のパターンを前記第１のブリッジパーツを挟み前記第１のブリッジパーツと接しない２つのパターンに置き換える手順と、
を実行させるプログラム。
【請求項１７】
前記表示させる手順において、
前記ベースパターンには、前記第１の方向に延び、隣り合う前記第１のパターンと前記第２のパターンとの間にそれぞれ配置された複数本の第３のパターンを表示させ、
前記置き換える手順において、
前記第１のブリッジパーツに交差する２本の前記第３のパターンを、それぞれ、前記第１のブリッジパーツを挟み前記第１のブリッジパーツと接しない２つのパターンに置き換える請求項１６記載のプログラム。
【請求項１８】
側壁法によって形成される配線レイアウトの設計を支援するプログラムであって、
コンピュータに、
表示手段に、第１の方向には第２の周期で、前記第１の方向に交差する第２の方向には第１の周期で、マトリックス状に配置された複数個の第１の点、及び、前記第１の方向には前記第２の周期で、前記第２の方向には前記第１の周期でマトリックス状に配置された複数個の第２の点であって、前記第２の点は、前記第１の点に対して前記第１の方向には前記第２の周期の半周期ずれて配置され、前記第２の方向には前記第１の周期の半周期ずれて配置された前記第２の点が設けられたベースパターンを表示させる手順と、
入力手段を介して、前記表示手段に表示された前記ベースパターンにおける前記第１の方向に隣り合う２個の前記第１の点間の所定の位置に、前記第１の方向に延びる第１のブリッジパーツが配置されたときに、前記２個の第１の点同士を接続する手順と、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、配線レイアウトの設計方法、半導体装置及び配線レイアウトの設計を支援するプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ダブルパターニングとは、リソグラフィー技術の分解能より微細化が進んだ回路パターンを、リソグラフィー技術の分解能の範囲以内の２つの回路パターンに分割して露光を行う技術である。
一方、側壁によるパターニング技術もダブルパターニングの一種とみなすことができる。以下、「側壁法」と称する場合もある。側壁によるパターニング技術においては、芯材の側面上に形成された側壁をマスクとしてパターンを形成する手法である。
しかしながら、側壁によるダブルパターニング技術は、Ｈ型の配線パターン（スティッチパターン）を許容していないので、配線レイアウトの設計における自由度が低い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１４６９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、高集積化を図ることができる配線レイアウトの設計方法、半導体装置及び配線レイアウトの設計を支援するプログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る配線レイアウトの設計方法は、側壁法によって形成されるレイアウトの設計方法であって、第１の方向に延び、前記第１の方向と交差する第２の方向に第１の周期で配置された複数本の第１のパターン、及び、前記第１の方向に延び、前記第１のパターン間の中央にそれぞれ配置された複数本の第２のパターンが設けられたベースパターンを用意する工程と、１本の前記第２のパターンを挟んで隣り合う２本の前記第１のパターン間に、前記第２の方向に延び、前記２本の第１のパターン同士を接続すると共に、前記１本の第２のパターンを前記２本の第１のパターンと接しない２つのパターンに置き換える工程と、を備える。
【０００６】
また、実施形態に係る半導体装置は、半導体基板と、前記半導体基板の上面に対して平行な平面において、第１の方向に延びる複数本の第１の配線と、前記平面において前記第１の方向に延びる複数本の第２の配線と、前記平面において前記第１の方向と交差する第２の方向に延びる第３の配線と、前記平面において前記第２の方向に延びる第４の配線と、を備え、前記平面において、前記第１の方向に延び、前記第２の方向に第１の周期で配置された複数本の第１のラインを想定し、前記第１のラインに整数の番号を端から順番に付した場合に、前記第１の配線は、奇数番目の前記第１のラインに配置され、前記第２の配線は、偶数番目の前記第１のラインに配置され、前記第３の配線は、前記第１の配線同士を接続し、前記第４の配線は、前記第２の配線同士を接続し、前記第１の配線及び前記第３の配線と、前記第２の配線及び前記第４の配線とは、相互に分離されている。
【０００７】
さらに、実施形態に係る配線レイアウトの設計を支援するプログラムは、側壁法によって形成されるレイアウトの設計を支援するプログラムであって、コンピュータに、表示手段に、第１の方向に延び、前記第１の方向と交差する第２の方向に第１の周期で配置された複数本の第１のパターン、及び、前記第１の方向に延び、前記第１のパターン間の中央にそれぞれ配置された複数本の第２のパターンが設けられたベースパターンを表示させる手順と、入力手段を介して、前記表示手段に表示された前記ベースパターンにおける１本の前記第２のパターンを挟んで隣り合う２本の前記第１のパターン間の所定の位置に、前記第２の方向に延びる第１のブリッジパーツが配置されたときに、前記２本の第１のパターン同士を接続すると共に、前記１本の第２のパターンを前記第１のブリッジパーツを挟み前記第１のブリッジパーツと接しない２つのパターンに置き換える手順と、を実行させる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る配線レイアウトの設計方法において使用するベースパターンを例示する平面図である。
【図２】第１の実施形態において使用するレイアウトパーツを例示する平面図であり、（ａ）はライン切パーツを示し、（ｂ）はブリッジパーツを示す。
【図３】第１の実施形態において、ベースパターン上にブリッジパーツ及びライン切パーツを配置した状態を例示する平面図である。
【図４】第１の実施形態において、パターン及びブリッジパーツを２色分けした状態を例示する平面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、第１の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程平面図であり、（ｄ）〜（ｆ）は、それぞれ（ａ）〜（ｃ）に示すＡ−Ａ’面による工程断面図である。
【図６】第１の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程平面図であり、（ａ）〜（ｃ）は、隣り合う側壁間を接続するパターンに相当する配線の製造方法を示す。
【図７】第１の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程断面図であり、（ａ）〜（ｃ）は、隣り合う芯材を接続するパターンに相当する配線の製造方法を示す。
【図８】第１の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程平面図であり、（ａ）〜（ｃ）は、隔離された側壁間のパターンに相当する配線の製造方法を示す。
【図９】第１の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程平面図であり、（ａ）〜（ｃ）は、隔離された芯材のパターンに相当する配線の製造方法を示す。
【図１０】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する平面図である。
【図１１】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する平面図である。
【図１２】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する平面図である。
【図１３】第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する平面図である。
【図１４】第２の実施形態に係る配線レイアウトの設計方法において使用するベースパターンを例示する平面図である。
【図１５】第２の実施形態において使用するレイアウトパーツを例示する平面図であり、（ａ）はライン切パーツを示し、（ｂ）は第１及び第３のブリッジパーツを示し、（ｃ）は第２及び第４のブリッジパーツを示し、（ｄ）はコンタクト用フリンジを示す。
【図１６】第２の実施形態に係るベースパターン上にブリッジパーツ及びコンタクト用フリンジを配置した状態を例示する平面図である。
【図１７】第２の実施形態の変形例に係るベースパターンを例示する平面図である。
【図１８】（ａ）〜（ｄ）は、第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する平面図である。
【図１９】第３の実施形態に係る配線レイアウトの設計方法において使用するベースパターンを例示する平面図である。
【図２０】第３の実施形態において使用するレイアウトパーツを例示する平面図であり、（ａ）はライン切パーツを示し、（ｂ）〜（ｄ）はブリッジパーツを示す。
【図２１】第３の実施形態において、ベースパターン上にブリッジパーツ及びライン切パーツを配置した状態を例示する平面図である。
【図２２】第３の実施形態において、パターン及びブリッジパーツを３色分けした状態を例示する平面図である。
【図２３】（ａ）〜（ｄ）は、第３の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程平面図であり、（ｅ）〜（ｈ）は、それぞれ（ａ）〜（ｄ）に示すＢ−Ｂ’面による工程断面図である。
【図２４】第３の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程平面図である。
【図２５】第３の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程平面図である。
【図２６】第３の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程平面図である。
【図２７】第３の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程平面図である。
【図２８】第３の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程平面図である。
【図２９】第３の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程平面図である。
【図３０】第３の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程平面図である。
【図３１】第３の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程平面図である。
【図３２】第３の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程平面図である。
【図３３】第３の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程平面図である。
【図３４】第３の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程平面図である。
【図３５】第３の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程平面図である。
【図３６】第３の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程平面図である。
【図３７】第３の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程平面図である。
【図３８】第３の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程平面図である。
【図３９】第３の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程平面図である。
【図４０】第３の実施形態に係る半導体装置を例示する平面図である。
【図４１】第４の実施形態に係る配線レイアウトの設計方法において使用するベースパターンを例示する平面図である。
【図４２】第４の実施形態において使用するレイアウトパーツを例示する平面図であり、（ａ）はライン切パーツを示し、（ｂ）、（ｄ）及び（ｆ）はＹブリッジパーツを示し、（ｃ）、（ｅ）及び（ｇ）はＸブリッジパーツを示し、（ｈ）はコンタクト用フリンジを示す。
【図４３】第４の実施形態において、ベースパターン上にブリッジパーツ及びコンタクト用フリンジを配置した状態を例示する平面図である。
【図４４】第４の実施形態の変形例におけるベースパターンを例示する平面図である。
【図４５】第４の実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する平面図である。
【図４６】（ａ）〜（ｆ）は、第５の実施形態におけるベースパターンの構成単位を例示する平面図である。
【図４７】（ａ）及び（ｂ）は、第５の実施形態におけるベースパターンの構成単位を例示する平面図であり、（ｃ）は、第５の実施形態における配線のレイアウトを例示する平面図である。
【図４８】第５の実施形態におけるベースパターンの構成単位を例示する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
先ず、側壁法によって形成される配線レイアウトの設計方法について説明する。
図１は、第１の実施形態に係る配線レイアウトの設計方法において使用するベースパターンを例示する平面図であり、
図２は、第１の実施形態において使用するレイアウトパーツを例示する平面図であり、（ａ）はライン切パーツを示し、（ｂ）はブリッジパーツを示し、
図３は、第１の実施形態において、ベースパターン上にブリッジパーツ及びライン切パーツを配置した状態を例示する平面図であり、
図４は、第１の実施形態において、パターン及びブリッジパーツを２色分けした状態を例示する平面図である。
【００１０】
先ず、本実施形態に係る配線レイアウトの設計方法において使用するベースパターン、並びに、ライン切パーツ及びブリッジパーツについて説明する。
本実施形態においては、ベースパターン上の任意の位置にライン切パーツ及びブリッジパーツを一定のルールに従って配置していくことにより、所望の配線レイアウトを設計する。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態に係るベースパターン１０には、一方向に延びる複数本の第１のパターン１１及び一方向に延びる複数本の第２のパターン１２が設けられている。第１のパターン１１の一端は、一方向に直交する方向に延びる水平パターン１３に接続されている。
【００１２】
本実施形態において、ベースパターン１０を説明するために、ＸＹ直交座標系を採用する。このＸＹ直交座標軸系においては、第１のパターン１１及び第２のパターン１２が延びる方向のうち、水平パターン１３が設けられている方向を＋Ｙ方向、その逆方向を−Ｙ方向とする。第１のパターン１１及び第２のパターン１２の延びる方向に垂直な方向のうち、＋Ｙ方向から時計の針が回転する方向に９０度回転した方向を＋Ｘ方向、その逆方向を−Ｘ方向とする。「＋Ｘ方向」及び「−Ｘ方向」を総称して「Ｘ方向」ともいう。また、「＋Ｙ方向」及び「−Ｙ方向」を総称して「Ｙ方向」ともいう。後述する各図においても、必要に応じて同様なＸＹ直交座標系を使用する。
【００１３】
第１のパターン１１は、Ｙ方向に延び、Ｘ方向に一定の周期（以下、「第１の周期」という。）で配置されている。ここで「一定の周期」とはピッチが一定の周期であることを意図し、第１のパターンのピッチが一定の周期であれば第１のパターン１１の一部が太くなったり、細くなったりしても良い。
第２のパターン１２は、Ｙ方向に延び、第１のパターン間のほぼ中央に、それぞれ１本ずつ配置されている。したがって、第２のパターンは、Ｘ方向に第１の周期で配置されている。
本実施形態において、第１のパターン１１及び第２のパターン１２の幅は、第１の周期の１／４の長さとされている。この幅の長さを「長さａ」という。なお、「長さａ」はプロセス条件によって変動する値である。例えば、リソグラフィーの最小加工寸法が２０ｎｍであった場合、長さａは、約１０ｎｍとなる。
【００１４】
図２（ａ）に示すように、ライン切パーツ１４は、四角部１５を含んでいる。四角部１５は、縦及び横の長さが第１のパターン１１及び第２のパターン１２の幅、すなわち長さａに等しい正方形の形状とされている。四角部１５の周囲には、ＢＯＸ領域１６が設定されている。ＢＯＸ領域１６は、四角部１５から＋Ｘ方向及び−Ｘ方向には、第１の周期の１／４の長さの幅、すなわち長さａで設定され、四角部１５から＋Ｙ方向及び−Ｙ方向には、第１の周期の１／４の長さの幅、すなわち長さａで設定されている。ＢＯＸ領域１６は、すなわち長さａの３倍（３ａ）に等しい正方形の形状とされている。なお、ライン切パーツ１４における「長さａ」はプロセス等により、第１のパターン１１及び第２のパターン１２の幅である「長さａ」とは等しくならない場合がある。すなわち、配線レイアウトがし易いように、ライン切パーツ１４において四角部１５やＢＯＸ領域１６を「長さａ」を用いて規定している。
【００１５】
図２（ｂ）に示すように、ブリッジパーツ１７は、架橋部１８及び２つの四角部１５を含んでいる。架橋部１８は、Ｘ方向に延びている。Ｘ方向の長さは、長さａの５倍の長さ（５ａ）とされている。架橋部１８の幅は、長さａとされている。四角部１５は、架橋部１８の＋Ｙ方向及び−Ｙ方向に面した側面上の中央部に設けられている。四角部１５の周囲には、ＢＯＸ領域１６が設定されている。架橋部１８の＋Ｙ方向に配置された四角部１５におけるＢＯＸ領域１６は、この四角部１５の端部から＋Ｘ方向、−Ｘ方向及び＋Ｙ方向に、長さａの幅で設定されている。また、架橋部１８の−Ｙ方向に配置された四角部１５においては、この四角部１５の端部から＋Ｘ方向、−Ｘ方向及び−Ｙ方向に、長さａの幅で設定されている。なお、ブリッジパーツ１７においても「長さａ」はプロセス等により、第１のパターン１１及び第２のパターン１２の幅である「長さａ」とは等しくならない場合がある。すなわち、配線レイアウトがし易いように、ブリッジパーツ１７において四角部１５、ＢＯＸ領域１６や架橋部１８を「長さａ」を用いて規定している。
【００１６】
次に、上述のベースパターン１０、ライン切パーツ１４及びブリッジパーツ１７を用いて、配線レイアウトを設計する方法について説明する。
図３に示すように、ライン切パーツ１４の四角部１５を、第１のパターン１１において分断しようとする部分、例えば領域１９における第１のパターン１１上に配置する。また、ライン切パーツ１４の四角部１５を、第２のパターン１２において分断しようとする部分、例えば領域２０における第２のパターン１２上に配置する。
さらに、ブリッジパーツ１７を、接続しようとする第１のパターン１１間、例えば、領域２１における１本の第２のパターン１２を挟んで隣り合う２本の第１のパターン１１間に配置する。その場合、架橋部１８は、隣接する第１のパターン１１を繋ぐ（四角部１５が配置された第２のパターン１２を跨ぐ）ように配置される。四角部１５は、第２のパターン１２上に配置される。そのため、ブリッジパーツ１７が配置された第２のパターン１２は、Ｙ方向において分断される。
【００１７】
また、ブリッジパーツ１７を、接続しようとする第２のパターン１２間、例えば領域２２における１本の第１のパターン１１を挟んで隣り合う２本の第２のパターン１２間に配置する。その場合、架橋部１８は、第２のパターン１２を跨ぐように配置される。四角部１５は、第１のパターン１１上に配置される。そのため、ブリッジパーツ１７が配置された第１のパターン１１は、Ｙ方向において分断される。
すなわち、ブリッジパーツ１７は第１のパターン同士、または、第２のパターン同士を繋ぐとともに、ブリッジパーツ１７が横切る第１のパターン１１または第２のパターン１２をＹ方向に分離するものである。
【００１８】
ライン切パーツ１４及びブリッジパーツ１７を配置する際には、「ＢＯＸルール」が適用される。「ＢＯＸルール」とは、ライン切パーツ１４及びブリッジパーツ１７を配置することができる位置を規定するものである。
ルールの１つ目は、ライン切パーツ１４におけるＢＯＸ領域１６は、他のライン切パーツ１４におけるＢＯＸ領域１６と重なってはいけないということである。
２つ目は、ライン切パーツ１４におけるＢＯＸ領域１６は、ブリッジパーツ１７におけるＢＯＸ領域１６と重なってはいけないということである。
３つ目は、ＢＯＸ領域１６の接触は許されるということである。このことは、例えば、領域２０と領域２２のＢＯＸ領域１６が接触している場合は許されるということである。
４つ目は、ブリッジパーツ１７同士においては、四角部１５が他のブリッジパーツ１７の四角部１５と重ならない限り、ＢＯＸ領域１６同士が重なることは許されるということである。このことは、ブリッジパーツ１７同士の場合は、例えば、領域２２と領域２３のＢＯＸ１６が重なっていても許されるということである。
【００１９】
次に、図４に示すように、ライン切パーツ１４及びブリッジパーツ１７を、ＢＯＸルールに従ってベースパターン１０上の所定の位置に配置した後、ライン切パーツ１４及びブリッジパーツ１７が配置された第１のパターン１１及び第２のパターン１２を、所定のパターンに置き換える。この置き換えは、レイアウトツールがインストールされたコンピュータ等により自動的に行われる。例えば、設計者が一定数のライン切パーツ１４、ブリッジパーツ１７を配置した後、設計者が変換ボタンを押すことにより行われる。
【００２０】
例えば、第１のパターン１１及び第２のパターン１２におけるライン切パーツ１４が配置された部分（領域１９及び領域２０）を、レイアウトパターンに置き換える。ここで、置き換えるとは、コンピュータが各パーツを第１及び第２のパターンに視覚的に置き換えることである。これにより、領域１９における第１のパターン１１、及び領域２０における第２のパターン１２が、それぞれ、Ｙ方向において相互に隔離し、その間にブリッジパーツが配置されない２つのパターンとなる。図４においても、図１でベースパターン１０の説明のために採用したＸＹ直交座標軸系を採用している。
【００２１】
一方、第１のパターン１１におけるブリッジパーツ１７が配置された部分（領域２１）を、レイアウトパターンに置き換える。これにより、領域２１は、Ｘ方向に延び、２本の第１のパターン１１同士を接続する第１のパターン１１に置き換えられるとともに、ブリッジパーツ１７と交差した１本の第２のパターン１２をブリッジパーツ１７を挟みブリッジパーツ１７と接しない２つの第２のパターン１２に分離する。同様に、領域２２においては、ブリッジパーツ１７が配置された第２のパターン１２が、Ｘ方向に延び、２本の第２のパターン１２同士を接続する第２のパターン１２に置き換えられるとともに、ブリッジパーツ１７と交差した１本の第１のパターン１１は、ブリッジパーツ１７を挟みブリッジパーツ１７と接しない２つの第２のパターン１２に分離される。
【００２２】
このようにして置き換えた結果、第１のパターン１１及び第１のパターン１１同士を接続するブリッジパーツ１７と、第２のパターン１２及び第２のパターン１２同士を接続するブリッジパーツ１７とは、相互に分離されたパターンとなる。
この後、図４のレイアウトパターンを実際のマスクデータに変換する。この変換は、変換ツールがインストールされたコンピュータ等により自動的に行われる。例えば、コンピュータが第１のパターン１１を芯材に対応するように変換する場合、コンピュータは第１のパターン１１が配置された部分が芯材となるマスクデータに変換し、第２のパターン１２を削除するように変換する。
以下、第１のパターン１１の部分に芯材を形成するレイアウトパターンを例に挙げて説明する。コンピュータは第１のパターン１１におけるライン切パーツ１４が配置された部分（領域１９）は、図８（ａ）に示される芯材パターンとなるマスクデータに変換する。同様に、コンピュータは第２のパターン１２におけるライン切パーツ１４が配置された部分（領域２０）は、図９（ａ）に示される芯材パターンとなるマスクデータに置き換える。
これにより、最終的な配線形状では、領域１９及び領域２０における配線が、それぞれ、Ｙ方向において相互に隔離し、その間に配線が配置されない２つの配線となる。
一方、コンピュータは第１のパターン１１におけるブリッジパーツ１７が配置された部分（領域２１）を、図６（ａ）に示される芯材パターンとなるマスクデータに置き換える。これにより、最終的な配線形状では、領域２１は、Ｘ方向に延び、２本の配線同士を接続する配線になるとともに、Ｙ方向に延びる配線はブリッジパーツ１７を挟むように２つの配線に分離する。同様に、領域２２においては、コンピュータは第２のパターン１２におけるブリッジパーツ１７が配置された部分（領域２２）を、図７（ａ）に示される芯材パターンとなるマスクデータに変換する。最終的な配線形状では、Ｘ方向に延び、２本の第２のパターン１２同士を接続する配線になるとともに、Ｙ方向に延びる配線はブリッジパーツ１７を挟み２つの配線に分離する。
後述するように、このようにして設計された配線レイアウトは、側壁法によって形成することができる。すなわち、本実施形態に係る配線レイアウトの設計方法によれば、側壁法によって形成可能な配線レイアウトを容易に設計することができる。
【００２３】
本実施形態に係る配線レイアウトの設計方法によれば、ブリッジパーツ１７によって一方向に延びる２本のパターンを接続したＨ型の接続パターンを含む配線レイアウトを設計することができる。
また、第１のパターン１１、第２のパターン１２の両方において、配線が延びる方向において分離された配線となるパターンを含む配線レイアウトを設計することができる。以下、単に「隔離された配線」と称する場合がある。
さらに、第１のパターン１１及び第１のパターン１１同士を接続するブリッジパーツ１７と、第２のパターン１２及び第２のパターン１２同士を接続するブリッジパーツ１７とは、相互に分離されたパターンとなるので、第１のパターン１１及び第１のパターン１１同士を接続するブリッジパーツ１７、または、第２のパターン１２及び第２のパターン１２同士を接続するブリッジパーツ１７のいずれか１方を、側壁法によって形成される配線レイアウトの芯材のパターンとすることができる。よって、側壁法により形成される配線レイアウトにおいて、Ｈ型の配線及び隔離された配線を含む自由な設計が可能となり、配線レイアウトの高集積化を図ることができる。
【００２４】
次に、側壁法によって形成される配線レイアウトの設計を支援するプログラムについて説明する。
本実施形態に係るプログラムは、コンピュータに以下に示す手順を実行させる。
先ず、表示手段、例えばディスプレイ上に、ベースパターン１０を表示させる手順を実行させる。ベースパターン１０は、図１に示すように、Ｙ方向に延び、Ｘ方向に第１の周期で配置された複数本の第１のパターン１１、及び、Ｙ方向に延び、第１のパターン１１間の中央にそれぞれ配置された複数本の第２のパターン１２が設けられたベースパターン１０である。また、コンピュータは、設計者がレイアウトし易いように、第１のパターン１１と第２のパターン１２を異なる色に塗り分けたり、異なるハッチングを施したりすることが好ましい。
また、ライン切パーツ１４及びブリッジパーツ１７も表示させる手順を実行させる。
【００２５】
次に、設計者が、入力手段を介して、例えばマウスのドラッグ操作により、表示手段に表示されたベースパターン１０における１本の第２のパターン１２を挟んで隣り合う２本の第１のパターン１１間の所定の位置に、前述したブリッジパーツ１７を配置する。このときに、コンピュータは２本の第１のパターン１１同士を接続すると共に、１本の第２のパターン１２をブリッジパーツ１７を挟みブリッジパーツ１７と接しない２つのパターンに置き換える手順を実行させる。
また、設計者が、入力手段を介して、表示手段に表示されたベースパターン１０における１本の第１のパターン１１を挟んで隣り合う２本の第２のパターン１２間の所定の位置に、前述したブリッジパーツ１７を配置する。このときに、コンピュータは２本の第２のパターン１２同士を接続すると共に、１本の第１のパターン１１をブリッジパーツ１７を挟みブリッジパーツ１７と接しない２つのパターンに置き換える手順を実行させる。
【００２６】
さらに、設計者が、入力手段を介して、表示手段に表示されたベースパターン１０における第１のパターン１１上の所定の位置に、前述したライン切パーツ１４を配置する。このときに、コンピュータは第１のパターン１１は、Ｙ方向において相互に隔離し、その間にブリッジパーツ１７が配置されない２つのパターンに置き換える手順を実行させる。
また、設計者が、入力手段を介して、表示手段に表示されたベースパターン１０における第２のパターン１２上の所定の位置に、前述したライン切パーツ１４を配置する。このときに、コンピュータは第２のパターン１２は、Ｙ方向において相互に隔離し、その間にブリッジパーツ１７が配置されない２つのパターンに置き換える手順を実行させる。
この結果、第１のパターン１１及び第１のパターン１１同士を接続するブリッジパーツ１７と、第２のパターン１２及び第２のパターン１２同士を接続するブリッジパターン１７とは、相互に分離されたパターンとなる。
このようにして、側壁法によって形成される配線レイアウトの設計を支援するプログラムによって、図４に示すような配線レイアウトの設計の支援をコンピュータに実行させることができる。
【００２７】
本実施形態に係るプログラムによれば、配線レイアウトの設計をコンピュータに支援させることができるので、側壁法によって形成可能な配線レイアウトの設計に要する時間を短縮することができる。
なお、設計者が複数個のライン切パーツ１４、ブリッジパーツ１７を配置した後に、表示手段に表示された変換ボタンをクリックすることにより、プログラムが一括してパターンに置き換える手順を実行してもよい。その結果、設計者はＢＯＸ領域１６が表示された状態で、ライン切パーツ１４、ブリッジパーツ１７を配置することができるので、設計者はＢＯＸルールを確認しながらレイアウトすることができる。
【００２８】
次に、側壁法による配線の製造方法について説明する。一例として、溝に配線を埋め込むダマシン法を用いて説明する。
図５（ａ）〜（ｃ）は、第１の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程平面図であり、（ｄ）〜（ｆ）は、それぞれ（ａ）〜（ｃ）に示すＡ−Ａ’面による工程断面図であり、
図６は、第１の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程平面図であり、（ａ）〜（ｃ）は、隣り合う側壁間を接続するパターンに相当する配線の製造方法を示し、
図７は、第１の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程断面図であり、（ａ）〜（ｃ）は、隣り合う芯材を接続するパターンに相当する配線の製造方法を示し、
図８は、第１の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程平面図であり、（ａ）〜（ｃ）は、隔離された側壁間のパターンに相当する配線の製造方法を示し、
図９は、第１の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程平面図であり、（ａ）〜（ｃ）は、隔離された芯材のパターンに相当する配線の製造方法を示し、
図１０〜図１３は、第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する平面図である。
【００２９】
先ず、図５（ａ）及び（ｄ）に示すように、半導体基板３１上に、絶縁膜３２を形成する。その後、絶縁膜３２上に、芯材３６となる材料の膜を形成する。さらに、芯材３６となる材料の膜上に、レジスト膜（図示せず）を形成する。次に、レジスト膜をリソグラフィー法によりパターニングする。パターニングは、レジスト膜上に設置されたマスク（図示せず）に露光光を照射して行う。この時、レジスト膜に形成されたパターンの幅はリソグラフィーの最小加工寸法値になる場合が多い。
そして、パターニングされたレジスト膜をマスクとして芯材３６となる材料の膜をエッチングする。これにより、芯材３６が形成される。芯材３６は、必要に応じてスリミングして細くする。ここで最終的な芯材３６の幅は、配線レイアウトにおける「長さａ」とほぼ等しくなる。
【００３０】
次に、芯材３６の側面上に側壁３７を形成する。側壁３７は、例えば、芯材３６を覆うように側壁３７となる材料の膜を半導体基板３１上に形成した後、異方性エッチングを行って側壁３７となる材料の膜の平坦部を除去し、芯材３６の側面上の部分を残留させることにより形成する。その結果、側壁３７は、上面視した場合、芯材３６を囲むような閉ループ形状となる。側壁３７となる材料の膜の厚さは芯材３６の幅と同じであることが好ましい。また、側壁３７となる材料の膜の厚さは隣り合う芯材３６間の間隔の１／２の長さより小さくする。これにより、芯材３６の相互間における側壁３７と側壁３７との間に隙間が形成される。この隙間を以後、「芯材間３８」という。その結果、芯材間３８の長さは、配線レイアウトにおける第１のパターン１１と第２のパターン１２の間の幅とほぼ等しくなる。
【００３１】
その後、図５（ｂ）及び（ｅ）に示すように、芯材３６を除去する。そして、側壁３７をマスクとして、絶縁膜３２にエッチングを施すことにより、絶縁膜３２を選択的に除去して凹部３９を形成する。なお、必要に応じて、閉ループ形状の側壁３７の端部を取り除く。この工程をループカット工程と称する場合がある。
【００３２】
そして、図５（ｃ）及び（ｆ）に示すように、側壁３７を除去する。その後、凹部３９を埋め込むように絶縁膜３２上に導電性材料を堆積させる。そして、絶縁膜３２の上面が露出するまで導電性材料を平坦化する。このようにして、凹部３９に埋め込まれた配線４０が形成される。
凹部３９に埋め込まれた導電性材料からなる配線４０が延びる方向に直交する方向に隣り合う配線４０同士の間隔の長さは、レジスト膜３４をパターニングする際に用いたリソグラフィー法により分離できるパターンの最小間隔の長さより小さくなっている。
【００３３】
次に、側壁法によるＨ型のパターンに相当する配線４０の形成方法について説明する。
先ず、側壁法における芯材間３８の凹部３９内に形成される配線４０を接続する場合について説明する。
図６（ａ）に示すように、芯材３６のパターンとして、２本のＹ方向に延びるパターンの間に、途中で隔離された２つの芯材３６のパターンを形成する。途中で隔離された２つ芯材３６のパターンは、このような芯材３６と同様の形状をしたマスクを用いて、リソグラフィー法により形成する。芯材３６をスリミングして、芯材の幅をＷとする。また、途中で隔離された芯材３６のパターンにおいて、Ｙ方向に隔離された間隔Ｌ１を、芯材３６のＸ方向の間隔Ｄとほぼ同じまたはそれ以上の間隔にする。
【００３４】
その後、図６（ｂ）に示すように、芯材３６の側面上に側壁３７を形成する。芯材３６の側面上における側壁３７の厚さをＬ１／２より小さくする。これにより、隔離された芯材３６の端部に側壁３７が形成されても、側壁３７によって隔離された部分が閉じられることはない。また、隔離された部分におけるＸ方向に延びた芯材間３８は、隔離された芯材３６とそれに隣接する芯材３６との間に形成されたＹ方向に延びる芯材間３８と接続される。これにより、芯材間３８の形状がＨ型の形状となる。
【００３５】
そして、図６（ｃ）に示すように、芯材３６を除去する。これにより、隔離された芯材３６が除去された部分には、隔離された配線４０のパターンが形成される。
その後、図５（ｂ）及び（ｅ）並びに（ｃ）及び（ｆ）に示す工程を行うことによって、Ｈ型のパターンに相当する配線４０を形成することができる。
【００３６】
次に、Ｈ型の接続パターンに相当する配線４０を形成するもう一つの方法を説明する。
先ず、図７（ａ）に示すように、芯材３６のパターンとしてＨ型のパターンを形成する。Ｈ型の芯材３６のパターンは、前述のリソグラフィー法により形成する。なお、一例として、Ｈ型の芯材３６の幅がＷであり、Ｈ型の芯材３６のパターンの繋ぎ部分の幅もＷである場合を用いて説明する。なお、Ｈ型の芯材３６のパターンの繋ぎ部分の幅はリソグラフィ法で形成可能であり、スリミングにより消失する幅でなければよい。
次に、図７（ｂ）に示すように、芯材３６の側面上に側壁３７を形成する。Ｘ方向に延びる芯材３６の＋Ｙ方向及び−Ｙ方向には、隔離された芯材間３８のパターンが形成される。
【００３７】
そして、図７（ｃ）に示すように、芯材３６を除去する。これにより、芯材３６が除去された部分には、Ｈ型のパターンが形成される。
その後、図５（ｂ）及び（ｅ）並びに（ｃ）及び（ｆ）に示す工程を行うことによって、Ｈ型のパターンに相当する配線４０を形成することができる。
【００３８】
次に、側壁法により、隔離されたパターンに相当する配線の形成方法について説明する。
図８（ａ）に示すように、芯材３６のパターンとして、Ｙ方向に延びる芯材３６を形成する。芯材間３８のパターンを、隔離された２つのパターンとする場合においては、隔離された２つのパターン間の領域を挟む芯材３６のパターンに、２つのパターン間の領域に向かって突出した凸部４２を形成する。芯材３６における凸部４２間の間隔Ｌ２を、芯材３６の側面上における側壁３７の厚さの２倍以下とする。間隔Ｌ２は、例えば、スリミングを用いる場合、リソグラフィー法により形成した後、スリミングにより細くなった幅である。
【００３９】
そして、図８（ｂ）に示すように、芯材３６の側面上に側壁３７を形成する。これにより、凸部４２の側面上に形成された側壁３７が凸部４２の間の部分で結合し、その部分の芯材間３８がＹ方向において隔離される。
【００４０】
その後、図８（ｃ）に示すように、芯材３６を除去する。そして、図５（ｂ）及び（ｅ）並びに（ｃ）及び（ｆ）の工程を行うことにより、配線を形成する。これにより、隔離された芯材間３８のパターンに相当する配線４０を形成することができる。また、隔離された２本の配線４０間の領域を挟む２本の配線には、２本の配線間の領域に向かって突出した凸部４４が形成されている。
【００４１】
また、図９（ａ）に示すように、芯材３６のパターンを２つのパターンに隔離する場合においては、芯材３６のパターンとして、Ｙ方向に延びる芯材３６を形成する。そして、隔離された２つのパターン間に位置する部分３６ａを、他の部分よりも細くする。部分３６ａのＹ方向における長さＬ２は芯材３６の幅Ｗよりも短いことが好ましい。リソグラフィー法により形成した後、スリミングにより部分３６ａは消失してもよい。本例では、部分３６ａがスリミングにより消失した場合を例に挙げて説明する。
【００４２】
そして、図９（ｂ）に示すように、芯材３６の側面上に側壁３７を形成する。これにより、細くなった芯材３６の両側の側面上に形成された側壁３７は、部分３６ａにおいて側壁３７の材料の膜厚の２倍以下になるので、部分３６ａで結合される。なお、スリミングにおいて細くされた芯材３６の部分３６ａが残存する場合は、部分３６ａが細いので後の芯材３６のエッチングにおいて除去されずに残留する。これにより、芯材３６のパターンを隔離された２つのパターンとすることができる。一方、細くされた芯材３６の部分を挟む芯材間３８には、凹部４３が形成される。
その後、図９（ｃ）に示すように、芯材３６を除去する。そして、図５（ｂ）及び（ｅ）並びに（ｃ）及び（ｆ）の工程を行うことにより、隔離された芯材３６のパターンに相当する配線４０を形成することができる。また、隔離された２本の配線間の領域を挟む２本の配線には、２本の配線間の領域に向かって突出した凸部４４が形成されている。
【００４３】
次に、前述したライン切パーツ１４及びブリッジパーツ１７を含む配線レイアウトに基づいた半導体装置の製造方法について説明する。
先ず、図１０に示すように、前述した配線のレイアウトにおいて、第１のパターン１１及び第１のパターン１１同士を接続するブリッジパーツ１７、または、第２のパターン１２及び第２のパターン１２同士を接続するブリッジパーツ１７のいずれかを芯材３６のパターンとして、絶縁膜３２上に芯材３６を形成する。その後、必要に応じてスリミングを行う。
例えば、本実施形態における図４における第２のパターン１２及び第２のパターン１２同士を接続するブリッジパーツ１７を芯材３６のパターンとして、絶縁膜３２上に芯材３６を形成する。
【００４４】
隔離された芯材３６のパターンとなる部分（領域２０）においては、隔離される２つのパターン間に位置する部分３６ａを、他の部分よりも細くしている。隔離された芯材間３８のパターンとなる部分（領域１９）においては、隔離された２つのパターン間の領域を挟む２本の芯材３６のパターに、その領域に向かって突出する凸部４２を形成している。
【００４５】
次に、図１１に示すように、芯材３６の側面上に側壁３７を形成する。領域２０においては、スリミングにより形成された側壁３７が細い部分３６ａを消滅させるか、または、側壁３７で挟まれた芯材３６が後の芯材３６のエッチングにより除去されないようにする。なお、スリミングにより消失させる場合は部分３６ａの長さを側壁３７の材料の膜厚の２倍以下にする。領域１９においては、凸部４２の側面上に形成された側壁３７同士が接続して、側壁間２８が隔離される。
そして、図１２に示すように、芯材３６をエッチングにより除去する。
その後、図５（ｂ）及び（ｅ）並びに（ｃ）及び（ｆ）の工程を行う。
そして、図１３に示すように、図４に示す配線レイアウトに基づいて形成された配線４０を含む半導体装置１が製造される。
【００４６】
本実施形態に係る半導体装置の製造方法によれば、Ｈ型のパターンの配線４０及び隔離された配線４０を含む半導体装置１を製造することができる。
また、芯材３６パターン及び芯材間３８パターンのどちらを用いても、Ｈ型の配線４０及び隔離された配線４０を形成することができる。よって、リソグラフィーの分解能による間隔の最小値より狭い配線間隔を含む自由な設計が可能となるので、高集積化した配線を含む半導体装置を製造することができる。
【００４７】
次に、第１の実施形態に係る半導体装置１について説明する。
図５及び図１３に示すように、半導体装置１は、半導体基板３１と、半導体基板３１上に設けられた配線４０を含んでいる。
半導体装置１には、Ｙ方向に延びる複数本の第１のパターン１１に相当する複数本の配線５１と、Ｙ方向に延びる複数本の第２のパターン１２に相当する複数本の配線５２と、Ｘ方向に延び、第１のパターン１１同士を接続する複数本のブリッジパーツ１７に相当する複数本の配線５３と、Ｘ方向に延び、第２のパターン１２同士を接続する複数本のブリッジパーツ１７に相当する複数本の配線５４とが設けられている。
【００４８】
ＸＹ平面において、Ｙ方向に延び、Ｘ方向に第１の周期の１／２の周期で配置された複数本のラインを想定し、このラインに整数の番号を端から順番に付した場合に、配線５１は、奇数番目のラインに配置され、配線５２は、偶数番目のラインに配置されている。
また、配線５３は、配線５１同士を接続し、配線５４は、配線５２同士を接続している。そして、配線５１及び配線５３と、配線５２及び配線５４とは、相互に分離されている。
【００４９】
また、領域１９において、配線５１のうちの２本は、Ｙ方向に延びる同一のラインに配置されており、Ｙ方向において相互に離隔し、その間に配線５４が配置されていない。
また、領域２０において、配線５２のうちの２本は、Ｙ方向に延びる同一のラインに配置されており、Ｙ方向において相互に隔離し、その間に配線５３が配置されていない。
【００５０】
そして、Ｘ方向において、２本の配線５１間の領域５５を挟む２本の配線５２には、領域５５に向かって突出した凸部４２が形成されている。
また、Ｘ方向において、２本の配線５２間の領域５６を挟む２本の配線５１には、領域５６に向かって突出した凸部４２が形成されている。
【００５１】
本実施形態に係る半導体装置の製造方法によれば、Ｈ型の配線４０及び隔離された配線４０を含み、リソグラフィーの分解能による間隔の最小値より狭い配線間隔を含む集積度が高い半導体装置を製造することができる。
【００５２】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
先ず、第２の実施形態に係る側壁法によって形成される配線レイアウトの設計方法について説明する。
図１４は、第２の実施形態に係る配線レイアウトの設計方法において使用するベースパターンを例示する平面図であり、
図１５は、第２の実施形態において使用するレイアウトパーツを例示する平面図であり、（ａ）はライン切パーツを示し、（ｂ）はＹブリッジパーツを示し、（ｃ）はＸブリッジパーツを示し、（ｄ）はコンタクト用フリンジを示し、
図１６は、第２の実施形態において、ベースパターン上にブリッジパーツを配置した状態を例示する平面図である。
【００５３】
図１４に示すように、本実施形態に係るベースパターン６０には、マトリックス状に配置された複数個の第１の点６１とマトリックス状に配置された複数個の第２の点６２が設けられている。
複数個の第１の点６１は、Ｙ方向には第２の周期で、Ｘ方向には第１の周期で、マトリックス状に配置されている。複数個の第２の点６２は、Ｙ方向には第２の周期で、Ｘ方向には第１の周期で、マトリックス状に配置されている。しかしながら、第２の点６２は、第１の点に対してＹ方向には第２の周期の半周期ずれて配置され、Ｘ方向には第１の周期の半周期ずれて配置されている。
本実施形態において、第１の周期と第２の周期は同じ周期とされている。また、第１の点６１及び第２の点６２の形状は正方形とされ、一辺の長さが第１周期及び第２周期の１／４の長さａとされている。
【００５４】
図１５（ａ）に示すように、ライン切パーツ６４は、四角部６５を含んでいる。四角部６５は、正方形の形状とされている。一辺の長さは、長さａとされている。
図１５（ｂ）に示すように、Ｙブリッジパーツ６６は、Ｙ架橋部６７及び２つの四角部６５を含んでいる。Ｙ架橋部６７は、Ｙ方向に延びている。Ｙ方向の長さは、長さａの５倍の長さ（５ａ）とされている。Ｙ架橋部６７の幅は、四角部６５の一辺の長さと同じ長さａとされている。四角部６５は、Ｙ架橋部６７のＸ方向における側面上の中央に設けられている。
【００５５】
図１５（ｃ）に示すように、Ｘブリッジパーツ６８は、Ｘ架橋部６９及び２つの四角部６５を含んでいる。Ｘ架橋部６９は、Ｘ方向に延びている。Ｘ方向の長さは、長さａの５倍の長さとされている。Ｘ架橋部６９の幅は、四角部６５の一辺の長さと同じ長さａとされている。四角部６５は、Ｘ架橋部６９のＹ方向における側面上の中央に設けられている。
【００５６】
図１５（ｄ）に示すように、コンタクト用フリンジ７０は、コンタクト部７１及び４つの四角部６５を含んでいる。コンタクト部７１は、四角形の形状とされ、Ｙ方向の辺の長さは、Ｙ架橋部６７の長さと等しく長さａの５倍（５ａ）とされ、Ｘ方向の辺の長さは、Ｘ架橋部６９の長さと等しく長さａの５倍とされている。４つの四角部６５は、コンタクト部７１の４辺の側面上における中央に設けられている。すなわち、四角部６５の１対はＸ方向において同一線上にあり、四角部６５のもう１対はＹ方向において同一線上にある。
【００５７】
図１６に示すように、Ｙブリッジパーツ６６を、Ｙ方向に隣り合う第１の点６１間及び第２の点６２間に配置する。次に、Ｘブリッジパーツ６８を、Ｘ方向に隣り合う第１の点６１間及び第２の点６２間に配置する。すなわち、Ｘ架橋部６９、Ｙ架橋部６７の端部を第１の点６１、または、第２の点６２に重なるように配置する。
【００５８】
さらに、コンタクト用フリンジ７０を、一つの第２の点６２を基準にして、コンタクト部７１の四隅が第２の点６２を取り囲むように配置された４つの第１の点６１に重なるように配置する。なお、コンタクト用フリンジ７０は、一つの第１の点６１を基準にして、コンタクト部７１の四隅が第１の点６１を取り囲むように配置された４つの第２の点６２に重なるように配置することもできる。
必要があれば、ライン切パーツ６４を、Ｙ架橋部６７及びＸ架橋部６９における隔離しようとする部分に配置する。
このようにして、側壁法によって形成される配線レイアウトが製造される。
【００５９】
本実施形態に係る配線レイアウトの設計方法によれば、ベースパターン６０として、２次元のマトリックス状に配置された複数の点を含むパターンを用いているため、配線レイアウトの高集積化を図りつつ、一方向に延びたパターンにとらわれない、より自由な設計が可能となる。
また、本実施形態によれば、第１の点同士６１を接続したＸブリッジパーツ６８及びＹブリッジパーツ６６と、第２の点同士を接続したＸブリッジパーツ６８及びＹブリッジパーツ６６とは、相互に分離されたパターンとなる。したがって、側壁法によって形成される配線レイアウトとすることができる。
【００６０】
次に、第２の実施形態の変形例に係るベースパターンについて説明する。
図１７は、第２の実施形態の変形例に係るベースパターンを例示する平面図である。
図１７に示すように、ベースパターン７２には、第２の点６２をＸブリッジパーツ６８及びＹブリッジパーツ６６により接続した格子状のパターンと、それぞれの格子の中央に配置された第１の点６１とが設けられている。
ベースパターン７２における所定の位置に、ライン切パーツ６４、Ｘブリッジパーツ６８、Ｙブリッジパーツ６６及びコンタクト用フリンジ７０を配置する。これにより、配線レイアウトが製造される。
【００６１】
本変形例によれば、Ｘブリッジパーツ６８及びＹブリッジパーツ６６を、第１の点６１同士を接続するように配置すればよく、第２の点６２上に、Ｘブリッジパーツ６８及びＹブリッジパーツ６６を配置する必要がない。よって、ブリッジパーツを配置する工程を削減することができる。なお、コンタクト用フリンジ７０は、コンタクト部７１の中心部を第１の点６１、第２の点６２のどちらにも重ねて配置することが出来る。図１７の場合において、コンタクト用フリンジ７０のコンタクト部７１の中心部を第２の点６２に重ねた場合、コンタクト用フリンジ７０の四角部６５によって、第２の点６２に接続されたＸブリッジパーツ６８及びＹブリッジパーツ６６が切り離される。
【００６２】
次に、側壁法によって形成される配線レイアウトの設計を支援するプログラムについて説明する。
本実施形態に係るプログラムは、コンピュータに以下に示す手順を実行させる。
先ず、表示手段に、ベースパターン６０を表示させる手順を実行させる。ベースパターン６０は、Ｙ方向には第２の周期で、Ｘ方向には第１の周期で、マトリックス状に配置された複数個の第１の点６１と、Ｙ方向には第２の周期で、Ｘ方向には第１の周期でマトリックス状に配置された複数個の第２の点６２であって、第２の点６２は、第１の点に対してＹ方向には第２の周期の半周期ずれて配置され、Ｘ方向には第１の周期の半周期ずれて配置された第２の点６２とが設けられている。
また、表示手段に、ライン切パーツ６４、Ｘブリッジパーツ６８、Ｙブリッジパーツ６６及びコンタクト用フリンジ７０を表示させる手順を実行させる。また、コンピュータは、表示手段において、設計者がレイアウトし易いように、点１の点６１と第２の点６２、または第２の点を繋げた格子状のパターンを異なる色に塗り分けたり、異なるハッチングを施したりすることが好ましい。
【００６３】
次に、設計者が、入力手段を介して、例えばマウスのドラッグ操作により、表示手段に表示されたベースパターン６０におけるＹ方向に隣り合う２個の第１の点６１間の所定の位置に、Ｙブリッジパーツ６６が配置されたときに、コンピュータはこれら２個の第１の点６１同士を接続する手順を実行させる。
【００６４】
また、設計者が、入力手段を介して、表示手段に表示されたベースパターン６０におけるＸ方向に隣り合う２個の第１の点６１間の所定の位置に、Ｘブリッジパーツ６８が配置されたときに、コンピュータはこれら２個の第１の点６１同士を接続する手順を実行させる。
同様に、コンピュータは２個の第２の点６２間についてもＸブリッジパーツ６８及びＹブリッジパーツ６６による接続する手順を実行させる。すなわち、表示手段に表示されたベースパターン６０におけるＹ方向に隣り合う２個の第２の点６２間の所定の位置に、Ｙブリッジパーツ６６が配置されたときに、コンピュータはこれら２個の第２の点６２同士を接続する手順を実行させ、表示手段に表示されたベースパターン６０におけるＸ方向に隣り合う２個の第２の点６２間の所定の位置に、Ｘブリッジパーツ６８が配置されたときに、コンピュータはこれら２個の第２の点６２同士を接続する手順を実行させる。
【００６５】
さらに、設計者が、入力手段を介して、表示手段に表示された以下の４つの第１の点６１、すなわち、一つの第１の点６１及び一つの第１の点６１を基準にして、Ｘ方向に隣り合う第１の点６１の２つの点、並びに、これら２つの第１の点６１とＹ方向に隣り合う２つの第１の点６１上に、コンタクト用フリンジ７０が配置されたときに、これら４つの第１の点６１上に、コンピュータはコンタクト用フリンジを配置する手順を実行させる。
また、設計者が、入力手段を介して、ライン切パーツ６４を、Ｙ架橋部６７及びＸ架橋部６９における隔離しようとする部分に配置されたとき、コンピュータはその部分を隔離した２つの配線に置き換える手順を実行させる。
このようにして、側壁法によって形成される配線レイアウトが製造される。
【００６６】
本実施形態に係るプログラムによれば、配線レイアウトの設計をコンピュータに支援させることができるので、側壁法によって形成可能な配線レイアウトの設計に要する時間を短縮することができる。
なお、設計者が複数個のＸブリッジパーツ６８などを配置した後に、表示手段に表示された変換ボタンをクリックすることにより、プログラムが一括してパターンに置き換える手順を実行してもよい。その結果、設計者は、各パーツが表示された状態でその他のパーツを配置することができるので、レイアウトし易い。
【００６７】
次に、側壁法による配線レイアウトに基づいて形成された配線を含む半導体装置の製造方法について説明する。
図１８（ａ）〜（ｄ）は、第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する平面図である。
先ず、図１８（ａ）に示すように、前述した配線のレイアウトにおいて、第１の点６１同士を接続するＹブリッジパーツ６６及びＸブリッジパーツ６８、または、第２の点６２同士を接続するＹブリッジパーツ６６及びＸブリッジパーツ６８のいずれかを芯材３６のパターンとして、絶縁膜３２上に芯材３６を形成する。
例えば、本実施形態における図１６において、第１の点６１同士を接続するＹブリッジパーツ６６及びＸブリッジパーツ６８を芯材３６のパターンとして、絶縁膜３２上に芯材３６を形成する。また、必要に応じて、芯材３６をスリミングする。
【００６８】
次に、図１８（ｂ）に示すように、芯材３６の側面上に側壁３７を形成する。なお、芯材３６幅と側壁３７の膜厚の関係は第１の実施形態と同じである。
そして、図１８（ｃ）に示すように、芯材３６をエッチングにより除去する。
その後、図５（ｂ）及び（ｅ）並びに（ｃ）及び（ｆ）の工程を行う。
このようにして、図１８（ｄ）に示すように、上述の配線レイアウトに基づいて形成された配線を含む半導体装置２が製造される。
【００６９】
本実施形態に係る半導体装置の製造方法によれば、芯材３６パターン及び芯材間３８パターンのどちらを用いても、Ｈ型の配線４０及び隔離された配線４０を形成することができる。よって、リソグラフィーの分解能による間隔の最小値より狭い配線間隔を含む自由な設計が可能となるので、高集積化した配線を含む半導体装置を製造することができる。  特に、芯材３６から側壁３７を計算して配線の設計をするのではなく、最終のレイアウトを中心に配線の設計ができる。その結果、設計効率が格段に向上する。
【００７０】
次に、本実施形態に係る半導体装置２について説明する。
半導体装置２には、第１の点６１同士を接続するＹブリッジパーツ６６に相当する複数本の配線８１と、第２の点６２同士を接続するＹブリッジパーツ６６に相当する複数本の配線８２と、第１の点６１同士を接続するＸブリッジパーツ６８に相当する複数本の配線８３と、第２の点６２同士を接続するＸブリッジパーツに相当する複数本の配線８４とが設けられている。
【００７１】
ＸＹ平面において、Ｙ方向に延び、Ｘ方向に第１の周期の１／２の周期で配置された複数本の第１のラインを想定し、この第１のラインに整数の番号を端から順番に付し、ＸＹ平面において、Ｘ方向に延び、Ｙ方向に第２の周期の１／２の周期で配置され、第１のラインと交差する複数本の第２のラインを想定し、この第２のラインに整数の番号を端から順番に付した場合に、配線８１は、奇数番目の第１のラインに配置され、配線８２は、偶数番目の第１のラインに配置されている。また、配線８３は、奇数番目の第２のラインに配置され、配線８４は、偶数番目の第２のラインに配置されている。
【００７２】
そして、少なくとも１本の配線８１は、配線８３と接続しており、少なくとも１本の配線８２は、配線８４と接続している。さらに、配線８１及び配線８３と、配線８２及び配線８４とは、相互に分離されている。
【００７３】
本実施形態に係る半導体装置２は、Ｈ型の配線及び隔離された配線を含み、リソグラフィーの分解能による間隔の最小値より狭い配線間隔を含んでいるので、集積度が高い。
【００７４】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。
本実施形態は、２回側壁法によって形成される配線レイアウトの設計方法についての実施形態である。
先ず、本実施形態に係る配線レイアウトの設計方法について説明する。
図１９は、第３の実施形態に係る配線レイアウトの設計方法において使用するベースパターンを例示する平面図である。
図２０は、第３の実施形態において使用するレイアウトパーツを例示する平面図であり、（ａ）はライン切パーツを示し、（ｂ）〜（ｄ）はブリッジパーツを示す。
図２１は、第３の実施形態において、ベースパターン上にブリッジパーツ及びライン切パーツを配置した状態を例示する平面図である。
図２２は、第３の実施形態において、パターン及びブリッジパーツを３色分けした状態を例示する平面図である。
【００７５】
先ず、本実施形態において使用するベースパターン及び各パーツについて説明する。
図１９に示すように、本実施形態において使用するベースパターン９０には、一方向に延びる複数本の第１のパターン９１、一方向に延びる複数本の第２のパターン９２及び一方向に延びる複数本の第３のパターン９３が設けられている。
本実施形態においても、ベースパターン９０を説明するために、前述の第１の実施形態と同様なＸＹ直交座標系を採用する。このＸＹ直交座標系においては、第１のパターン９１、第２のパターン９２及び第３のパターン９３が延びる方向のうち、図面の上方を＋Ｙ方向、その逆方向を−Ｙ方向とする。「＋Ｙ方向」及び「−Ｙ方向」を総称して「Ｙ方向」ともいう。＋Ｙ方向から時計の針が回転する方向に９０度回転した方向を＋Ｘ方向、その逆方向を−Ｘ方向とする。「＋Ｘ方向」及び「−Ｘ方向」を総称して「Ｘ方向」ともいう。
【００７６】
第１のパターン９１は、Ｙ方向に延び、Ｘ方向に沿って第１の周期で配置されている。第１のパターン９１の＋Ｙ方向の端を端９１ａといい、第１のパターン９１の−Ｙ方向の端を端９１ｂという。
第２のパターン９２は、Ｙ方向に延び、第１のパターン９１間の中央に、それぞれ１本ずつ配置されている。したがって、第２のパターン９２は、Ｘ方向に第１の周期で配置されている。また、第２のパターン９２における＋Ｙ方向の端は、Ｘ方向に延びる水平パターン９４に接続されている。第２のパターン９２における−Ｙ方向の端は、Ｘ方向に延びる水平パターン９５に接続されている。
【００７７】
第３のパターン９３は、Ｙ方向に延び、隣り合う第１のパターン９１及び第２のパターン９２間の中央に、それぞれ１本ずつ配置されている。したがって、第３のパターン９３は、Ｘ方向に第１の周期の１／２周期で配置されている。また、１本の第１のパターン９１を挟んで隣り合う２本の第３のパターン９３における＋Ｙ方向の端９３ａ同士は、端９１ａと水平パターン９４との間に設けられたＸ方向に延びる水平パターン９６によって接続されている。１本の第１のパターン９１を挟んで隣り合う２本の第３のパターン９３における−Ｙ方向の端９３ｂ同士は、端９１ｂと水平パターン９５との間に設けられたＸ方向に延びる水平パターン９７によって接続されている。すなわち、第３のパターン９３は１本の第１のパターン９１を取り囲むように配置されている。
本実施形態において、第１のパターン９１、第２のパターン９２及び第３のパターン９３の幅は、第１の周期の１／８の長さとされている。この長さを長さａという。また、第１のパターン９１と第３のパターン９３の間、第２のパターン９２と第３のパターン９３の間も長さａである。
【００７８】
図２０（ａ）に示すように、ライン切パーツ９８は、四角部９９を含んでいる。
四角部９９は、第１のパターン９１及び第２のパターン９２の幅の長さａを各辺の長さとする正方形の形状とされている。
ライン切パーツ９８は、第１のパターン９１及び第２のパターン９２上に配置することができる。第３のパターン９３上には、配置することができない。
【００７９】
図２０（ｂ）に示すように、ブリッジパーツ１００は、架橋部１０１及び２つの四角部９９を含んでいる。架橋部１０１は、Ｘ方向に延びている。架橋部１０１のＸ方向の長さは、長さａの長さとされている。架橋部１０１の幅は、長さａとされている。四角部９９は、架橋部１０１の＋Ｙ方向及び−Ｙ方向に面した側面上の中央部に設けられている。
ブリッジパーツ１００は、１本の第１のパターン９１または第２のパターン９２を挟んだ２本の第３のパターン９３間に配置することができる。
【００８０】
図２０（ｃ）に示すように、ブリッジパーツ１０２は、２本の架橋部１０１及び５個の四角部９９を含んでいる。２本の架橋部１０１は、Ｘ方向に延び、Ｙ方向に並んで配置されている。２本の架橋部１０１の間における中央部及び両端には、合計３個の四角部９９が設けられている。＋Ｙ方向側の架橋部１０１の＋Ｙ方向に面した側面上の中央部に、四角部９９が設けられている。−Ｙ方向側の架橋部１０１の−Ｙ方向に面した側面上の中央部に、四角部９９が設けられている。すなわち、四角部９９は、架橋部１０１のＸ方向における中央部において、Ｙ方向に一直線に並んでいる。また、四角部９９は、架橋部１０１間においてＸ方向に一直線に並んでいる。
ブリッジパーツ１０２は、１本の第１のパターン９１または第２のパターン９２を挟んだ２本の第３のパターン９３間に配置することができる。すなわち、架橋部１０１の端部を第３のパターン９３に重ねることにより、隣接する第３のパターン同士を接続させると共に、架橋部１０１が横切る第１のパターン９１または第２のパターン９２をＹ方向において分断する。
【００８１】
図２０（ｄ）に示すように、ブリッジパターン１０３は、１本の大架橋部１０４、２本の架橋部１０１及び８個の四角部を含んでいる。１本の大架橋部１０４は、長さａの９倍の長さ（９ａ）とされている。大架橋部１０４の幅は、長さａとされている。大架橋部１０４の＋Ｙ方向側及び−Ｙ方向側には、架橋部１０１が設けられている。大架橋部１０４のＸ方向における中心と、架橋部１０１のＸ方向における中心は、Ｘ方向において一致している。大架橋部１０４の＋Ｙ方向側の架橋部１０１と大架橋部１０４との間において、＋Ｙ方向側の架橋部１０１の側面上の中央部及び両端に合計３個の四角部９９が設けられている。大架橋部１０４の−Ｙ方向側の架橋部１０１と大架橋部１０４との間において、−Ｙ方向側の架橋部１０１の側面上の中央部及び両端に合計３個の四角部９９が設けられている。＋Ｙ方向側の架橋部１０１の＋Ｙ方向に面した側面上の中央部に、四角部９９が設けられている。−Ｙ方向側の架橋部１０１の−Ｙ方向に面した側面上の中央部に、四角部９９が設けられている。すなわち、四角部９９は、大架橋部１０４及び架橋部１０１のＸ方向における中央部において、Ｙ方向に一直線に並んでいる。また、四角部９９は、大架橋部１０４と架橋部１０１の間においてＸ方向に一直線に並んでいる。
ブリッジパーツ１０３は、１本の第１のパターン９１または第２のパターン９２及び２本の第３のパターン９３を挟んだ２本の第２のパターン９２または第１のパターン９１間に配置することができる。すなわち、大架橋部１０４の端部を第１のパターンに重ね、かつ、架橋部１０１の端部を第３のパターン９３に重ねることにより、隣接する第１のパターンを接続させると共に、大架橋部１０４が横切る第２のパターン９２、第３のパターン９３をＹ方向において分断しつつ、第２のパターン９２は架橋部１０１でＸ方向に接続する。
【００８２】
次に、上述の各パーツをベースパターン９０上に配置して配線レイアウトを設計する方法について説明する。
図２１に示すように、ライン切パーツ９８の四角部９９を、第１のパターン９１においてＹ方向に分断しようとする部分、例えば領域１０５における第１のパターン９１上に配置する。
また、Ｘ方向に第２のパターン９２を挟んで隣接する第３のパターン９３を接続する場合、ブリッジパーツ１００を、接続しようとする第３のパターン９３間、例えば、領域１０６における１本の第２のパターン９２を挟んで隣り合う２本の第３のパターン９３間に配置する。その場合、架橋部１０１は、第２のパターン９２を跨ぐように配置される。四角部９９は、第２のパターン９２上に配置される。
さらに、Ｘ方向に第１のパターン９１を挟んで隣接する第３のパターン９３を接続する場合、ブリッジパーツ１０２を、接続しようとする第３のパターン９３間、例えば、領域１０７における１本の第１のパターン９１を挟んで隣り合う２本の第３のパターン９３間に配置する。その場合、２本の架橋部１０１は、第１のパターン９１を跨ぐように配置される。四角部９９は、第１のパターン９１及び第２のパターン９２上に配置される。
【００８３】
また、Ｘ方向に隣接する第１のパターン９１を接続する場合、ブリッジパーツ１０３における大架橋部１０４を、接続しようとする第１のパターン９１間、例えば、領域１０８における１本の第２のパターン９２及び２本の第３のパターン９３を挟んで隣り合う２本の第１のパターン９１間に配置する。この場合、２本の架橋部１０１は、第２のパターン９２を跨ぐように配置される。四角部９９は、第２のパターン９２及び第３のパターン９３上に配置される。
コンピュータは、ライン切パーツ９８、ブリッジパーツ１００、ブリッジパーツ１０２及びブリッジパーツ１０３が配置された第１のパターン９１、第２のパターン９２及び第３のパターン９３を、所定のパターンに置き換える。ここで、置き換えるとは、コンピュータが各パーツを第１及び第２のパターンに視覚的に置き換えることである。
【００８４】
図２２に示すように、コンピュータはライン切パーツ９８が配置された第１のパターン９１を、Ｙ方向において相互に隔離し、その間にブリッジパーツが配置されない２つのパターンに置き換える（領域１０５）。
一方、コンピュータはブリッジパーツ１００が配置された第３のパターン９３を、Ｘ方向に延び、２本の第３のパターン９３同士を接続するパターンに置き換えるとともに、ブリッジパーツ１００と交差した１本の第２のパターン９２をブリッジパーツ１００を挟みブリッジパーツ１００と接しない２つのパターンに置き換える（領域１０６）。
【００８５】
また、ブリッジパーツ１０２が配置された２本の第３のパターン９３を、Ｙ方向においてそれぞれが相互に隔離し、＋Ｙ方向側に隔離された２本の第３のパターン同士を接続するＸ方向に延びたパターンと、−Ｙ方向側に隔離された２本の第３のパターン同士を接続するＸ方向に延びたパターンに置き換えるとともに、ブリッジパーツ１０２と交差した１本の第１のパターン９１をブリッジパーツ１０２を挟みブリッジパーツ１０２と接しない２つのパターンに置き換える（領域１０７）。
さらに、ブリッジパーツ１０３が配置された第１のパターン９１を、Ｘ方向に延び、２本の第１のパターン９１同士を接続する１本のパターンに置き換える。また、ブリッジパーツ１０３に交差する２本の第３のパターン９３を、それぞれ、ブリッジパーツ１０３を挟みブリッジパーツ１０３と接しない２つのパターンに置き換える。ブリッジパーツ１０３と交差した１本の第２のパターン９１をブリッジパーツ１０３を挟みブリッジパーツ１０３と接しない２つのパターンに置き換える（領域１０８）。
この後、図２２のレイアウトパターンを実際のマスクデータに変換する。この変換は、変換ツールがインストールされたコンピュータ等により自動的に行われる。例えば、コンピュータが第３のパターン９３を芯材に対応するように変換する場合、コンピュータは第３のパターン９３が配置された部分が芯材となるマスクデータに変換し、第１のパターン９１、第２のパターン９２を削除するように変換する。
以下、第３のパターン９３の部分に芯材を形成するレイアウトパターンを例に挙げて説明する。コンピュータは第１のパターン９１おけるライン切パーツ９８が配置された部分（領域１０５）は、図３８（ａ）に示される芯材パターンとなるマスクデータに変換する。同様に、コンピュータは第３のパターン９３におけるブリッジパーツ１００が配置された部分（領域１０６）は、図３２（ａ）に示される芯材パターンとなるマスクデータに置き換える。
コンピュータは第３のパターン９３におけるブリッジパーツ１０２が配置された部分（領域１０７）を、図２４（ａ）に示される芯材パターンとなるマスクデータに置き換える。コンピュータは第１のパターン９１におけるブリッジパーツ１０３が配置された部分（領域１０８）を、図２８（ａ）に示される芯材パターンとなるマスクデータに置き換える。
【００８６】
このようにして置き換えた結果、第１のパターン９１及び第１のパターン９１同士を接続するブリッジパーツ１０３の大架橋部１０４、第２のパターン９２、並びに第３のパターン９３及び第３のパターン９３同士を接続するブリッジパーツ１００、１０２とは、相互に分離されたパターンとなる。
このようにして、側壁法によって形成される配線レイアウトを設計することができる。
【００８７】
次に、本実施形態に係る配線レイアウトの設計方法の効果について説明する。
本実施形態に係る配線レイアウトの設計方法によれば、ブリッジパーツ１００、１０２及び１０３によって一方向に延びる２本のパターンを接続したＨ型の接続パターンを含む配線レイアウトを設計することができる。
また、一方向において、相互に隔離された配線となるパターンを含む配線レイアウトを設計することができる。
【００８８】
さらに、第１のパターン９１及び第１のパターン９１同士を接続するブリッジパーツ１０３の大架橋部１０４と、第２のパターン９２及び第２のパターン９２同士を接続するブリッジパーツ１０３の大架橋部１０４と、第３のパターン９３並びに第３のパターン９３同士を接続するブリッジパーツ１００、ブリッジパーツ１０２及びブリッジパーツ１０３の架橋部１０１とは、相互に分離されたパターンとなるので、第１のパターン９１及び第１のパターン９１同士を接続するブリッジパーツ１０３の大架橋部１０４、または、第２のパターン９２及び第２のパターン９２同士を接続するブリッジパーツ１０３の大架橋部１０４のいずれか１方を、側壁を２回形成する２回側壁法によって形成される配線レイアウトの芯材のパターンとすることができる。よって、側壁法により形成される配線レイアウトにおいて、Ｈ型の配線及び隔離された配線を含む自由な設計が可能となり、配線レイアウトの高集積化を図ることができる。
【００８９】
次に、側壁法によって形成される配線レイアウトの設計を支援するプログラムについて説明する。
本実施形態に係るプログラムは、コンピュータに以下に示す手順を実行させる。
先ず、コンピュータが、表示手段、例えばディスプレイ上に、ベースパターン９０を表示させる手順を実行させる。ベースパターン９０は、図１９に示すように、Ｙ方向に延び、Ｘ方向に第１の周期で配置された複数本の第１のパターン９１、Ｙ方向に延び、第１のパターン９１間の中央にそれぞれ配置された複数本の第２のパターン９２、及び、Ｙ方向に延び、隣り合う第１のパターン９１及び第２のパターン９２間の中央にそれぞれ配置された複数本の第３のパターン９３が設けられたベースパターン９０である。
また、コンピュータが、表示手段において、設計者がレイアウトし易いように、第１のパターン９１と第２のパターン９２、第３のパターン９３を異なる色に塗り分けたり、異なるハッチングを施したりすることが好ましい。
また、コンピュータが、ライン切パーツ９８、ブリッジパーツ１００、ブリッジパーツ１０２及びブリッジパーツ１０３を表示させる手順を実行させる。
【００９０】
次に、設計者が、入力手段、例えばマウス等のポインティングデバイスを介して、表示手段に表示されたベースパターン９０における１本の第１のパターン９１または１本の第２のパターン９２を挟んで隣り合う２本の第３のパターン９３間の所定の位置に、前述したブリッジパーツ１００を配置する。その後、コンピュータが、２本の第３のパターン９３同士を接続すると共に、１本の第１のパターン９１または１本の第２のパターン９２をブリッジパーツ１００を挟みブリッジパーツ１００と接しない２つのパターンに置き換える手順を実行する。
また、設計者が入力手段を介して、表示手段に表示されたベースパターン９０における１本の第１のパターン９１または１本の第２のパターン９２を挟んで隣り合う２本の第３のパターン９３間の所定の位置に、前述したブリッジパーツ１０２を配置する。その後、コンピュータが、２本の第３のパターン９３を、Ｙ方向においてそれぞれが相互に隔離し、＋Ｙ方向側に隔離された２本の第３のパターン同士を接続するＸ方向に延びたパターンと、−Ｙ方向側に隔離された２本の第３のパターン同士を接続するＸ方向に延びたパターンに置き換えるとともに、ブリッジパーツ１０２と交差した１本の第１のパターン９１または第２のパターン９２をブリッジパーツ１０２を挟みブリッジパーツ１０２と接しない２つのパターンに置き換える手順を実行する。
【００９１】
さらに、設計者が、入力手段を介して、表示手段に表示されたベースパターン９０における１本の第１のパターン９１及び２本の第３のパターン９３を挟んで隣り合う２本の第２のパターン９２間の所定の位置に、前述したブリッジパーツ１０３を配置する。その後、コンピュータが、２本の第２のパターン９２同士を接続し、ブリッジパーツ１０３に交差する２本の第３のパターン９３を、それぞれ、ブリッジパーツ１０３を挟みブリッジパーツ１０３と接しない２つのパターンに置き換えるとともに、１本の第１のパターン９１をブリッジパーツ１０３を挟みブリッジパーツ１０３と接しない２つのパターンに置き換える手順を実行する。
【００９２】
また、設計者が、入力手段を介して、表示手段に表示されたベースパターン９０における１本の第２のパターン９２及び２本の第３のパターン９３を挟んで隣り合う２本の第１のパターン９２間の所定の位置に、前述したブリッジパーツ１０３を配置する。その後、コンピュータが、２本の第１のパターン９１同士を接続し、ブリッジパーツ１０３に交差する２本の第３のパターン９３を、それぞれ、ブリッジパーツ１０３を挟みブリッジパーツ１０３と接しない２つのパターンに置き換えるとともに、１本の第２のパターン９２をブリッジパーツ１０３を挟みブリッジパーツ１０３と接しない２つのパターンに置き換える手順を実行する。
【００９３】
さらに、設計者が、入力手段を介して、表示手段に表示されたベースパターン９０における第１のパターン９１上の所定の位置に、前述したライン切パーツ９８を配置する。その後、コンピュータが、第１のパターン９１は、Ｙ方向において相互に隔離し、その間にブリッジパーツ１００、ブリッジパーツ１０２及びブリッジパーツ１０３が配置されない２つのパターンに置き換える手順を実行する。
また、設計者が、入力手段を介して、表示手段に表示されたベースパターン９０における第２のパターン９２上の所定の位置に、前述したライン切パーツ９８を配置する。その後、コンピュータが、第２のパターン９２は、Ｙ方向において相互に隔離し、その間にブリッジパーツ１００、ブリッジパーツ１０２及びブリッジパーツ１０３が配置されない２つのパターンに置き換える手順を実行する。
【００９４】
このようにして、側壁を２回形成する２回側壁法によって形成される配線レイアウトの設計を支援するプログラムによって、図２２に示すような配線レイアウトの設計の支援をコンピュータに実行させることができる。
なお、設計者が複数個のパーツを配置した後に、表示手段に表示された変換ボタンをクリックすることにより、プログラムが一括してパターンに置き換える手順を実行してもよい。その結果、設計者は、各パーツが表示された状態でその他のパーツを配置することができるので、レイアウトし易い。
【００９５】
次に、本実施形態に係るプログラムの効果について説明する。
本実施形態に係るプログラムによれば、配線レイアウトの設計をコンピュータに支援させることができるので、側壁法によって形成可能な配線レイアウトの設計に要する時間を短縮することができる。
特に、２回側壁法における芯材から１回目側壁を考慮し、１回目の側壁からさらに２回目の側壁を考慮して設計することはほぼ不可能に近い。一方、本実施形態に係るプログラムによれば最終のレイアウトを中心に配線の設計ができる。その結果、設計効率が格段に向上する。
【００９６】
次に、２回側壁法による配線の製造方法について説明する。
図２３（ａ）〜（ｄ）は、第３の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程平面図であり、（ｅ）〜（ｈ）は、それぞれ（ａ）〜（ｄ）に示すＢ−Ｂ’面による工程断面図である。
図２４〜図３９は、第３の実施形態に係る側壁法による配線の製造方法を例示する工程平面図である。
【００９７】
先ず、図２３（ａ）及び（ｅ）に示すように、半導体基板３１上に、絶縁膜３２を形成する。その後、絶縁膜３２上に、芯材３６となる材料の膜を形成する。さらに、芯材３６となる材料の膜上に、レジスト膜（図示せず）を形成する。次に、レジスト膜をリソグラフィー法によりパターニングする。パターニングは、レジスト膜上に設置されたマスク（図示せず）に露光光を照射して行う。この時、レジスト膜に形成されたパターンの幅はリソグラフィーの最小加工寸法値になる場合が多い。
そして、パターニングされたレジスト膜をマスクとして芯材３６となる材料の膜をエッチングする。これにより、芯材３６が形成される。芯材３６は、必要に応じてスリミングして細くする。ここで最終的な芯材３６の幅は、配線レイアウトにおける長さａの３倍とほぼ等しくなる。
【００９８】
次に、芯材３６の側面上に側壁３７を形成する。側壁３７は、例えば、芯材３６を覆うように側壁３７となる材料の膜を半導体基板３１上に形成した後、異方性エッチングを行って側壁３７となる材料の膜の平坦部を除去し、芯材３６の側面上の部分を残留させることにより形成する。その結果、側壁３７は、上面視した場合、芯材３６を囲むような閉ループ形状となる。側壁３７となる材料の膜の厚さを、隣り合う芯材３６間の間隔の１／４の長さより小さくする。これにより、芯材３６の相互間における側壁３７と側壁３７との間に隙間が形成される。この隙間を以後、「芯材間３８」という。その結果、芯材間３８の長さは、配線レイアウトにおける長さａの幅の３倍とほぼ等しくなる。
【００９９】
その後、図２３（ｂ）及び（ｆ）に示すように、芯材３６を除去する。そして、必要に応じ、側壁３７をスリミングする。ここで最終的な側壁３７の幅は、配線レイアウトにおける長さａとほぼ等しくなる。その後、側壁３７の側面上に２回目の側壁４５を形成する。その結果、側壁４５は側壁３７の両側を囲むような２つの閉ループ形状となる。側壁４５は、例えば、側壁３７を覆うように側壁４５となる材料の膜を半導体基板３１上に形成した後、異方性エッチングを行って側壁４５となる材料の膜の平坦部を除去し、側壁４５の側面上の部分を残留させることにより形成する。
【０１００】
そして、図２３（ｃ）及び（ｇ）に示すように、側壁３７を除去する。芯材３６が存在していた領域における側壁４５間の隙間を以後、「芯材領域４６」という。芯材間３８における側壁４５間の領域を以後、「芯材間領域４７」という。側壁３７が存在していた領域における側壁４５間の領域を以後、「側壁間領域４８」という。ここで、側壁間領域４８の幅は、配線レイアウトにおける長さａとほぼ等しくなる。その後、側壁４５をマスクとして、絶縁膜３２にエッチングを施すことにより、絶縁膜３２を選択的に除去して凹部３９を形成する。なお、必要に応じて、ループカット工程を行う。
【０１０１】
そして、図２３（ｄ）及び（ｈ）に示すように、側壁４５を除去する。その後、凹部３９を埋め込むように絶縁膜３２上に導電性材料を堆積させる。そして、絶縁膜３２の上面が露出するまで導電性材料を平坦化し、凹部３９内に導電性材料を埋め込む。このようにして、凹部３９に埋め込まれた配線４０が形成される。
凹部３９に埋め込まれた導電性材料からなる配線４０が延びる方向に直交する方向に隣り合う配線４０同士の間隔の長さは、レジスト膜３４をパターニングする際に用いたリソグラフィー法により分離できるパターンの最小間隔の長さより小さくなっている。
側壁間領域４８の配線４０は、芯材領域４６の配線４０と芯材間領域４７の配線４０との間に形成される。
【０１０２】
次に、ブリッジパーツ１００、ブリッジパーツ１０２及びブリッジパーツ１０３に相当する配線４０の形成方法について説明する。これは、芯材領域４６の配線４０を切断して芯材間領域４７及び側壁間領域４８の配線４０を接続するものである。
先ず、ブリッジパーツ１００に相当する配線４０の形成方法について説明する。
【０１０３】
図２４（ａ）に示すように、芯材３６のパターンとして、２本のＹ方向に延びるパターンの間に、途中で隔離された２つの芯材３６のパターンを形成する。
途中で隔離された２つの芯材３６のパターンは、このような芯材３６と同様の形状をしたマスクを用いて、リソグラフィー法により形成する。
【０１０４】
次に、図２４（ｂ）に示すように、芯材３６の幅をスリミングしてＷとする。そして、途中で隔離された芯材３６のパターンにおいて、Ｙ方向に隔離された間隔Ｌ３を、側壁３７で埋まる間隔、すなわち、側壁３７の材料からなる膜の厚さの２倍以下の長さとする。そして、芯材３６の側面上に側壁３７を形成する。これにより、隔離された芯材３６の隙間が側壁３７によって埋められる。また、隔離された芯材３６の隙間に形成された側壁３７は、隔離された芯材３６の両側の側壁３７と結合してＨ型の形状となる。
【０１０５】
その後、図２４（ｃ）に示すように、芯材３６を除去する。隔離された芯材３６が除去された部分には、隔離された配線４０のパターンが形成される。
そして、図２５（ａ）に示すように、側壁３７をスリミングする。その後、側壁３７の側面上に側壁４５を形成する。
【０１０６】
次に、図２５（ｂ）に示すように、側壁３７を除去する。
その後、図２３（ｃ）及び（ｇ）並びに（ｄ）及び（ｈ）に示す工程を行うことによって、図２５（ｃ）に示すように、側壁間領域４８には、Ｈ型の配線４０のパターンが形成される。芯材領域４６には、隔離された配線４０のパターンが形成される。芯材間領域４７は、Ｙ方向に延びる配線４０のパターンが形成される。
【０１０７】
次に、ブリッジパーツ１０２に相当する配線４０の形成方法について説明する。芯材領域４６の配線４０を切断して、側壁間領域４８の配線を２本接続する場合について説明する。
【０１０８】
図２６（ａ）に示すように、芯材３６のパターンとして、２本のＹ方向に延びるパターンの間に、途中で隔離された２つの芯材３６のパターンを形成する。
次に、図２６（ｂ）に示すように、芯材３６の幅をスリミングしてＷとする。
そして、芯材３６の側面上に側壁３７を形成する。隔離された芯材３６の隙間が側壁３７によっては埋められない。
その後、図２６（ｃ）に示すように、芯材３６を除去する。
【０１０９】
そして、図２７（ａ）に示すように、側壁３７をスリミングする。ここで、側壁３７のＹ方向に隔離された間隔Ｌ４を、側壁３７及び側壁４５で埋まる間隔、すなわち、側壁３７の材料からなる膜の厚さの２倍及び側壁４５の材料からなる膜の厚さの２倍以下の長さとする。その後、側壁３７の側面上に側壁４５を形成する。これにより、隔離された芯材３６の隙間が側壁３７及び側壁４５によって閉じられる。
【０１１０】
次に、図２７（ｂ）に示すように、側壁３７を除去する。
その後、図２３（ｃ）及び（ｇ）並びに（ｄ）及び（ｈ）に示す工程を行うことにより、図２７（ｃ）に示すように、ブリッジパーツ１０２に相当する配線４０のパターンを形成することができる。芯材領域４６には、隔離された配線４０のパターンが形成される。芯材間領域４７は、Ｙ方向に延びる配線４０のパターンが形成される。
【０１１１】
次に、ブリッジパーツ１０３に相当する配線４０の形成方法について説明する。芯材領域４６の配線４０を切断し、芯材間領域４７の配線４０を接続するとともに、側壁間領域４８の配線４０を２本接続する場合について説明する。
【０１１２】
図２８（ａ）に示すように、芯材３６のパターンとして、２本のＹ方向に延びるパターンの間に、途中で隔離された２つの芯材３６のパターンを形成する。
次に、図２８（ｂ）に示すように、芯材３６の幅をスリミングしてＷとする。また、途中で隔離された芯材３６のパターンにおいて、Ｙ方向に隔離された間隔Ｌ５を、側壁３７及び側壁４５で埋まらない間隔、すなわち、側壁３７の材料からなる膜の厚さの２倍及び側壁４５の材料からなる膜の厚さの２倍以上の長さとする。
そして、芯材３６の側面上に側壁３７を形成する。隔離された芯材３６の隙間が側壁３７によって埋められない。
その後、図２８（ｃ）に示すように、芯材３６を除去する。隔離された芯材３６が除去された部分には、隔離された配線４０のパターンが形成される。
【０１１３】
そして、図２９（ａ）に示すように、側壁３７をスリミングする。その後、側壁３７の側面上に側壁４５を形成する。隔離された芯材３６が形成されていた隙間は、側壁３７及び側壁４５によって埋められない。隔離された芯材３６が形成されていた隙間は、Ｙ方向に延びる側壁４５間の隙間と結合して、Ｈ型の形状となる。
次に、図２９（ｂ）に示すように、側壁３７を除去する。
その後、図２３（ｃ）及び（ｇ）並びに（ｄ）及び（ｈ）に示す工程を行う。これにより、ブリッジパーツ１０３に相当する配線４０を形成することができる。芯材領域４６には、隔離された配線４０のパターンが形成される。芯材間領域４６には、Ｈ型の配線４０のパターンが形成される。
【０１１４】
次に、ブリッジパーツ１００、ブリッジパーツ１０２及びブリッジパーツ１０３に相当する配線４０のもう一つの形成方法について説明する。この方法は、前述の芯材領域４６の配線４０を切断するものとは逆の方法で、芯材間領域４７の配線４０を切断するものである。
【０１１５】
先ず、ブリッジパターン１００に相当する配線４０の形成方法について説明する。
図３０（ａ）に示すように、芯材３６のパターンとして、Ｙ方向に延びる芯材３６を形成する。芯材間領域４７のパターンを、隔離された２つのパターンとする場合においては、隔離された２つのパターン間の領域を挟む芯材３６のパターンに、２つのパターン間の領域に向かって突出した凸部４２を形成する。
【０１１６】
そして、図３０（ｂ）に示すように、芯材３６における凸部４２間の間隔Ｌ６を、１回目の側壁３７で埋まる間隔、すなわち、芯材３６の側面上における側壁３７の厚さの２倍以下とする。その後、芯材３６の側面上に側壁３７を形成する。これにより、凸部４２の側面上に形成された側壁３７がその部分で合体し、その部分の芯材間３８が隔離される。芯材間３８を隔離したＸ方向に延びる側壁３７と、芯材３６の側面に形成された側壁３７とは、結合してＨ型の形状となる。
【０１１７】
その後、図３０（ｃ）に示すように、芯材３６を除去する。
次に、図３１（ａ）に示すように、側壁３７をスリミングし、側壁３７の側面上に側壁４５を形成する。
そして、図３１（ｂ）に示すように、側壁３７を除去する。側壁３７が除去された部分にＨ型の配線パターンが形成される。
その後、図２３（ｃ）及び（ｇ）並びに（ｄ）及び（ｈ）に示す工程を行うことによって、図３１（ｃ）に示すように、側壁間領域４８にはＨ型の配線４０のパターンを形成することができる。芯材領域４６には、Ｙ方向に延びる配線４０のパターンが形成される。芯材間領域４８には、Ｙ方向に隔離された配線４０のパターンが形成される。
【０１１８】
次に、ブリッジパターン１０２に相当する配線４０の形成方法について説明する。
先ず、図３２（ａ）に示すように、芯材３６のパターンとしてＨ型のパターンを形成する。
次に、図３２（ｂ）に示すように、芯材３６をスリミングし、Ｈ型の芯材３６におけるＸ方向に延びる部分の幅Ｌ７を２回目の側壁４５で埋まる幅、すなわち、側壁４５の材料からなる膜の厚さの２倍以下の長さとする。そして、芯材３６の側面上に側壁３７を形成する。Ｘ方向に延びる芯材３６の＋Ｙ方向及び−Ｙ方向には、隔離された芯材間３８のパターンが形成される。
【０１１９】
そして、図３２（ｃ）に示すように、芯材３６を除去する。これにより、芯材３６が除去された部分には、Ｈ型のパターンが形成される。
次に、図３３（ａ）に示すように、側壁３７をスリミングする。そして、側壁３７の側面上に側壁４５を形成する。これにより、Ｘ方向に延びる側壁３７の間は、側壁３７及び側壁４５によって閉じられる。
そして、図３３（ｂ）に示すように、側壁３７を除去する。
その後、図２３（ｃ）及び（ｇ）並びに（ｄ）及び（ｈ）に示す工程を行うことによって、図３３（ｃ）に示すように、ブリッジパーツ１０２に相当する配線４０を形成することができる。芯材領域４６には、Ｙ方向に延びる配線のパターンが形成される。芯材間領域４７には、隔離された配線４０のパターンが形成される。
【０１２０】
次に、ブリッジパーツ１０３に相当する配線４０のパターンを形成する方法について説明する。
図３４（ａ）に示すように、芯材３６のパターンとしてＨ型のパターンを形成する。
次に、図３４（ｂ）に示すように、Ｈ型の芯材３６におけるＸ方向に延びる部分の幅Ｌ８を２回目の側壁４５で埋まらない幅、すなわち、側壁４５の材料からなる膜の厚さの２倍以上の長さとする。そして、芯材３６の側面上に側壁３７を形成する。Ｘ方向に延びる芯材３６の＋Ｙ方向及び−Ｙ方向には、隔離された芯材間３８のパターンが形成される。
【０１２１】
そして、図３４（ｃ）に示すように、芯材３６を除去する。これにより、芯材３６が除去された部分には、Ｈ型のパターンが形成される。
次に、図３５（ａ）に示すように、側壁３７をスリミングする。そして、側壁３７の側面上に側壁４５を形成する。隔離された芯材間３８には、側壁３７及び側壁４５によって閉じられないＸ方向に延びた領域が形成される。この領域と、Ｙ方向に延びる側壁４５の隙間とが結合してＨ型のパターンが形成される。
そして、図３５（ｂ）に示すように、側壁３７を除去する。
その後、図２３（ｃ）及び（ｇ）並びに（ｄ）及び（ｈ）に示す工程を行うことによって、図３５（ｃ）に示すように、ブリッジパーツ１０３に相当する配線４０を形成することができる。芯材領域４６には、Ｈ型の配線のパターンが形成される。芯材間領域４７には、隔離された配線４０のパターンが形成される。
【０１２２】
次に、ライン切パーツ９８、すなわち、隔離されたパターンに相当する配線の形成方法について説明する。
先ず、芯材領域４６の配線４０の切断方法について説明する。
図３６（ａ）に示すように、芯材３６のパターンを２つのパターンに隔離する場合においては、芯材３６のパターンとして、Ｙ方向に延びる芯材３６を形成する。そして、芯材３６の隔離される領域に対応する部分を細くする。
【０１２３】
そして、図３６（ｂ）に示すように、芯材３６の側面上に側壁３７を形成する。芯材３６の細くされた部分の両側の側面上に形成された側壁３７間の間隔は、細く形成される。
その後、図３６（ｃ）に示すように、芯材３６を除去する。
次に、側壁３７をスリミングする。そして、芯材３６の細くされた部分の両側の側面上に形成された側壁３７間の間隔Ｌ９を、側壁４５により埋められる幅、すなわち、側壁４５の材料からなる膜の厚さの２倍以下の長さとする。
次に、図３７（ａ）に示すように、側壁３７の側面上に側壁４５を形成する。これにより、隔離された２つのパターン間に位置する部分の側壁３７間は、側壁４５によって埋められる。
【０１２４】
そして、図３７（ｂ）に示すように、側壁３７を除去する。
その後、図２３（ｃ）及び（ｇ）並びに（ｄ）及び（ｈ）に示す工程を行うことによって、図３７（ｃ）に示すように、Ｙ方向に隔離された芯材３６のパターンに相当する配線４０のパターンを形成することができる。また、側壁間領域４８に形成される配線には、芯材３６が細くなっている領域に向かって突出した凸部４４が形成されている。
【０１２５】
次に、側壁法により、隔離されたパターンに相当する配線の形成方法において、芯材間領域４７の配線４０の切断方法について説明する。
図３８（ａ）に示すように、芯材３６のパターンとして、Ｙ方向に延びる芯材３６を形成する。芯材間３８のパターンを、隔離された２つのパターンとする場合においては、隔離された２つのパターン間の領域を挟む芯材３６のパターンに、２つのパターン間の領域に向かって突出した凸部４２を形成する。芯材３６における凸部４２間の間隔Ｌ１０を、側壁３７及び側壁４５により埋められる幅、すなわち、側壁３７の材料からなる膜の厚さの２倍及び側壁４５の材料からなる膜の厚さの２倍以下とする。
【０１２６】
そして、図３８（ｂ）に示すように、芯材３６の側面上に側壁３７を形成する。
その後、図３８（ｃ）に示すように、芯材３６を除去する。
次に、図３９（ａ）に示すように、側壁３７の側面上に側壁４５を形成する。これにより、凸部４２の側面上に形成された側壁４５がその部分で合体し、その部分の芯材間３８が隔離される。
そして、図３９（ｂ）に示すように、側壁３７を除去する。
その後、図２３（ｃ）及び（ｇ）並びに（ｄ）及び（ｈ）に示す工程を行うことによって、図３９（ｃ）に示すように、Ｙ方向に隔離された芯材間領域４６の配線４０のパターンを形成することができる。また、側壁間領域４８に形成される配線には、凸部４２が形成されていた方向に向かって突出した凸部４４が形成されている。
【０１２７】
次に、前述したライン切パーツ９８並びにブリッジパーツ１００、１０２及び１０３を含む配線レイアウトに基づいた半導体装置の製造方法について説明する。
先ず、前述の図２２に示すように、配線のレイアウトにおいて、第１のパターン９１及び第１のパターン９１同士を接続するブリッジパーツ１０３の大架橋部１０４、または、第２のパターン２２及び第２のパターン９２同士を接続するブリッジパーツ１０３の大架橋部１０４のいずれかを芯材３６のパターンとして、絶縁膜３２上に芯材３６を形成する。
例えば、本実施形態における図２２における第１のパターン１１及び第１のパターン１１同士を接続するブリッジパーツ１０３の大架橋部１０４を芯材３６のパターンとして、絶縁膜３２上に芯材３６を形成する。
【０１２８】
隔離された芯材３６のパターンとなる部分（領域１０５）においては、前述の図３６（ａ）に示すように、隔離された２つのパターン間の領域の芯材３６の幅を細くする。
ブリッジパーツ１００に相当する部分（領域１０６）においては、前述の図３０（ａ）に示すように、隔離された２つのパターン間の領域を挟む芯材３６のパターンに、２つのパターン間の領域に向かって突出した凸部４２を形成する。
ブリッジパーツ１０２に相当する部分（領域１０７）においては、隔離された芯材３６のパターンにおいて、Ｙ方向に隔離された間隔Ｌ４を、側壁３７及び側壁４５で埋まる間隔、すなわち、側壁３７の材料からなる膜の厚さの２倍及び側壁４５の材料からなる膜の厚さの２倍以下の長さとする。
ブリッジパーツ１０３に相当する部分（領域１０８）においては、芯材３６のパターンとしてＨ型のパターンを形成する。Ｈ型の芯材３６におけるＸ方向に延びる部分の幅Ｌ８を２回目の側壁４５で埋まらない幅、すなわち、側壁４５の材料からなる膜の厚さの２倍以上の長さとする。
【０１２９】
次に、図２３（ｂ）及び（ｆ）、図２３（ｃ）及び（ｇ）並びに図２３（ｄ）及び（ｈ）に示す工程を行う。このとき、領域１０５においては、図３６及び図３７に示すような工程を行う。領域１０６においては、図３０及び図３１に示すような工程を行う。領域１０７においては、図２６及び図２７に示すような工程を行う。領域１０８においては、図３４及び図３５に示すような工程を行う。
このようにして、図４０に示すように、図２２に示す配線レイアウトに基づいて形成された配線４０を含む半導体装置３が製造される。
【０１３０】
次に、本実施形態に係る２回側壁法による配線の製造方法の効果について説明する。
本実施形態に係る２回側壁法による配線の製造方法によれば、Ｈ型のパターンの配線４０及び隔離された配線４０を含む半導体装置３を製造することができる。
また、芯材３６パターン及び側壁間３８パターンのどちらを用いても、Ｈ型の配線４０及び隔離された配線４０を形成することができる。よって、リソグラフィーの分解能による間隔の最小値より狭い配線間隔を含む自由な設計が可能となるので、高集積化した配線を含む半導体装置を製造することができる。
【０１３１】
次に、第３の実施形態に係る半導体装置３について説明する。
図４０は、第３の実施形態に係る半導体装置を例示する平面図である。
図２３及び図４０に示すように、半導体装置３は、半導体基板３１と、半導体基板３１上に設けられた配線４０を含んでいる。
【０１３２】
半導体装置３には、Ｙ方向に延びる複数本の第１のパターン９１に相当する複数本の配線７５と、Ｙ方向に延びる複数本の第２のパターン９２に相当する複数本の配線７６と、Ｙ方向に延びる複数本の第３のパターン９３に相当する複数本の配線７７と、Ｘ方向に延び、第１のパターン９１同士を接続するブリッジパーツ１０３の大架橋部１０４に相当する配線７８と、Ｘ方向に延び、第３のパターン９３同士を接続するブリッジパーツ１００及びブリッジパーツ１０２に相当する複数本の配線７９とが設けられている。
【０１３３】
ＸＹ平面において、Ｙ方向に延び、Ｘ方向に第１の周期の１／２の周期で配置された複数本の第１ラインを想定し、この第１ラインに整数の番号を端から順番に付した場合に、配線７５は、奇数番目の第１ラインに配置され、配線７６は、偶数番目の第１ラインに配置されている。また、Ｙ方向に延び、第１ラインの相互間にそれぞれ一本づつ設けられた複数本の第２ラインを想定した場合に、配線７７は第２ラインに配置されている。
また、配線７８は、配線７５同士を接続している。配線７９は、配線７７同士を接続している。そして、配線７５及び配線７８と、配線７６と、配線７７及び配線７９とは、相互に分離されている。
【０１３４】
また、領域１０５において、配線７５のうちの２本は、同一のラインに配置されており、Ｙ方向において相互に離隔し、その間に配線７９が配置されていない。
そして、Ｘ方向において、２本の配線７５間の領域８０を挟む２本の配線７６には、領域８０に向かって突出した凸部４４が形成されている。
【０１３５】
次に、本実施形態に係る半導体装置３の製造方法の効果について説明する。
本実施形態に係る半導体装置３の製造方法によれば、Ｈ型の配線４０及び隔離された配線４０を含み、リソグラフィーの分解能による間隔の最小値より狭い配線間隔を含んでいるので、半導体装置を高集積化することができる。
【０１３６】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。
先ず、第４の実施形態に係る側壁法によって形成される配線レイアウトの設計方法について説明する。
図４１は、第４の実施形態に係る配線レイアウトの設計方法において使用するベースパターンを例示する平面図である。
図４２は、第４の実施形態において使用するレイアウトパーツを例示する平面図であり、（ａ）はライン切パーツを示し、（ｂ）、（ｄ）及び（ｆ）はＹブリッジパーツを示し、（ｃ）、（ｅ）及び（ｇ）はＸブリッジパーツを示し、（ｈ）はコンタクト用フリンジを示す。
図４３は、第４の実施形態において、ベースパターン上にブリッジパーツ及びコンタクト用フリンジを配置した状態を例示する平面図である。
【０１３７】
図４１に示すように、本実施形態に係るベースパターン１１０には、一方向及び一方向に直交する方向に延びる複数本のパターンによって形成された第１のパターン１１１が設けられている。
【０１３８】
第１のパターン１１１は、Ｙ方向に延び、Ｘ方向に第１の周期で配置されているパターン１１１ａと、Ｘ方向に延び、Ｙ方向に第２の周期で配置されているパターン１１１ｂとを含んでいる。パターン１１１ａとパターン１１１ｂは、格子を形成している。格子の交点並びにパターン１１１ａ及びパターン１１１ｂ上において隣接する各交点の中間点には、第１の点１１１ｃが設けられている。すなわち、パターン１１１ａ及びパターン１１１ｂは３個の第１の点１１１ｃを直線で結ぶように形成されて、端部の第１の点１１１を共有することにより格子を形成している。第１のパターン１１１ａ及び第１のパターン１１１ｂをまとめて、第１のパターン１１１という場合がある。
【０１３９】
ベースパターン１１０には、複数個の第２の点１１２が設けられている。複数個の第２の点１１２は、Ｘ方向には第１の周期で、Ｙ方向には第２の周期で、マトリックス状に配置されている。しかしながら、第２の点１１２は、第１のパターン１１１ａに対してＸ方向には第１の周期の１／２周期ずれて配置されている。また、第２の点１１２は、第１のパターン１１１ｂに対してＹ方向には第２の周期の１／２周期ずれて配置されている。
【０１４０】
ベースパターン１１０には、複数個の第３の点１１３ｃが設けられている。複数個の第３の点１１３ｃは、Ｘ方向には、第１周期の１／２周期で、Ｙ方向には第２の周期の１／２周期でマトリックス状に配置されている。しかしながら、第３の点１１３ｃは、第１の点１１１ｃまたは第２の点１１２に対してＸ方向には第１周期の１／４周期ずれて配置されている。また、第３の点１１３ｃは、第１の点１１１ｃまたは第２の点１１２に対してＹ方向には第２周期の１／４周期ずれて配置されている。さらに、第１のパターン１１１ａ及び第１のパターン１１１ｂが形成する１つの格子の中に４個ずつ配置されている。この４個の第３の点１１３ｃは、第２の点を囲むように、Ｘ方向に延びる第３のパターン１１３ｂ及びＹ方向に延びる第３のパターン１１３ａで結ばれている。第３のパターン１１３ａ及び第３のパターン１１３ｂをまとめて、第３のパターン１１３という場合がある。また、第１のパターン１１１及び第３のパターン１１３の中心部に第２点１１３ａが配置されている。
本実施形態において、第１周期と第２周期は、同じ周期とされている。また、第１のパターン１１１及び第３のパターン１１３の幅は、第１周期の１／８の長さとされている。この長さを長さａという。さらに、第１の点１１１ｃ、第２の点１１２及び第３の点１１３ｃの形状は、一辺が長さａの正方形とされている。
【０１４１】
図４２（ａ）に示すように、ライン切パーツ９８は四角部９９を含んでいる。
図４２（ｂ）に示すように、Ｙブリッジパーツ１２０は、Ｙ架橋部１２１及び２つの四角部９９を含んでいる。Ｙ架橋部１２１は、Ｙ方向に延びている。Ｙ方向の長さは、長さａの５倍（５ａ）の長さとされている。Ｙ架橋部６７の幅は、長さａとされている。四角部９９は、Ｙ架橋部１２１のＸ方向における側面上の中央に設けられている。
【０１４２】
図４２（ｃ）に示すように、Ｘブリッジパーツ１２２は、Ｘ架橋部１２３及び２つの四角部９９を含んでいる。Ｘ架橋部１２３は、Ｘ方向に延びている。Ｘ架橋部１２３のＸ方向の長さは、長さａの５倍（５ａ）の長さとされている。Ｘ架橋部１２３の幅は、長さとされている。四角部９９は、Ｘ架橋部１２３のＹ方向における側面上の中央に設けられている。
【０１４３】
図４２（ｄ）に示すように、Ｙブリッジパーツ１２４は、２本のＹ架橋部１２１及び５個の四角部９９を含んでいる。２本のＹ架橋部１２１は、Ｘ方向に並んで配置されている。２本のＹ架橋部１２１の間における中央部及び両端には、四角部９９が設けられている。＋Ｘ方向側のＹ架橋部１２１の＋Ｙ方向に面した側面上の中央部に、四角部９９が設けられている。−Ｙ方向側のＹ架橋部１２１の−Ｙ方向に面した側面上の中央部に、四角部９９が設けられている。
【０１４４】
図４２（ｅ）に示すように、Ｘブリッジパーツ１２５は、２本のＸ架橋部１２３及び５個の四角部９９を含んでいる。２本のＸ架橋部１２３は、Ｙ方向に並んで配置されている。２本のＸ架橋部１２３の間における中央部及び両端には、四角部９９が設けられている。＋Ｙ方向側のＸ架橋部１２３の＋Ｙ方向に面した側面上の中央部に、四角部９９が設けられている。−Ｙ方向側のＸ架橋部１２３の−Ｙ方向に面した側面上の中央部に、四角部９９が設けられている。
【０１４５】
図４２（ｆ）に示すように、Ｙブリッジパーツ１２６は、１本の大Ｙ架橋部１２７、２本のＹ架橋部１２１及び８個の四角部を含んでいる。１本の大Ｙ架橋部１２７は、Ｙ方向に延びている。大Ｙ架橋部１２７のＹ方向の長さは、長さａの９倍（９ａ）の長さとされている。大Ｙ架橋部１２７の幅は、長さａとされている。大Ｙ架橋部１２７の＋Ｘ方向側及び−Ｘ方向側には、Ｙ架橋部１２１が設けられている。大Ｙ架橋部１２７のＹ方向における中心と、Ｙ架橋部１２１のＹ方向における中心は、Ｙ方向において一致している。大Ｙ架橋部１２７の＋Ｘ方向側のＹ架橋部１２１と大Ｙ架橋部１２７との間において、＋Ｘ方向側のＹ架橋部１２１の側面上の中央部及び両端に四角部９９が設けられている。大Ｙ架橋部１２７の−Ｘ方向側のＹ架橋部１２１と大Ｙ架橋部１２７との間において、−Ｘ方向側のＹ架橋部１２１の側面上の中央部及び両端に四角部９９が設けられている。＋Ｘ方向側のＹ架橋部１２１の＋Ｙ方向に面した側面上の中央部に、四角部９９が設けられている。−Ｘ方向側の架橋部１２１の−Ｘ方向に面した側面上の中央部に、四角部９９が設けられている。
【０１４６】
図４２（ｇ）に示すように、Ｘブリッジパーツ１２８は、１本の大Ｘ架橋部１２９、２本のＸ架橋部１２３及び８個の四角部を含んでいる。１本の大Ｘ架橋部１２９は、Ｘ方向に延びている。大Ｘ架橋部１２９のＸ方向の長さは、長さａの５倍（５ａ）の長さとされている。大Ｘ架橋部１２９の幅は、長さａとされている。大Ｘ架橋部１２９の＋Ｙ方向側及び−Ｙ方向側には、Ｘ架橋部１２３が設けられている。大Ｘ架橋部１２９のＸ方向における中心と、Ｘ架橋部１２３のＸ方向における中心は、Ｘ方向において一致している。大Ｘ架橋部１２９の＋Ｙ方向側のＸ架橋部１２３と大Ｘ架橋部１２９との間において、＋Ｙ方向側のＸ架橋部１２３の側面上の中央部及び両端に四角部９９が設けられている。大Ｘ架橋部１２９の−Ｙ方向側のＸ架橋部１２３と大Ｘ架橋部１２９との間において、−Ｙ方向側のＸ架橋部１２３の側面上の中央部及び両端に四角部９９が設けられている。＋Ｙ方向側のＸ架橋部１２３の＋Ｙ方向に面した側面上の中央部に、四角部９９が設けられている。−Ｙ方向側のＸ架橋部１２３の−Ｙ方向に面した側面上の中央部に、四角部９９が設けられている。
【０１４７】
図４２（ｈ）に示すように、コンタクト用フリンジ１３０は、コンタクト部１４０、２本のＹ架橋部１２１、２本のＸ架橋部１２３及び１６個の四角部９９を含んでいる。コンタクト部１４０は、四角形の形状とされ、Ｙ方向の辺の長さは、長さａの９倍（９ａ）の長さであり、Ｘ方向の辺の長さは、長さａの９倍（９ａ）の長さとされている。コンタクト部１４０の＋Ｘ方向側及び−Ｘ方向側には、Ｙ架橋部１２１が設けられている。コンタクト部１４０のＹ方向における中心と、Ｙ架橋部１２１のＹ方向における中心は、Ｙ方向において一致している。コンタクト部１４０の＋Ｘ方向側のＹ架橋部１２１とコンタクト部１４０との間において、＋Ｘ方向側のＹ架橋部１２１の側面上の中央部及び両端に四角部９９が設けられている。コンタクト部１４０の−Ｘ方向側のＹ架橋部１２１とコンタクト部１４０との間において、−Ｘ方向側のＹ架橋部１２１の側面上の中央部及び両端に四角部９９が設けられている。＋Ｘ方向側のＹ架橋部１２１の＋Ｙ方向に面した側面上の中央部に、四角部９９が設けられている。−Ｘ方向側の架橋部１２１の−Ｙ方向に面した側面上の中央部に、四角部９９が設けられている。
【０１４８】
コンタクト部１４０の＋Ｙ方向側及び−Ｙ方向側には、Ｘ架橋部１２３が設けられている。コンタクト部１４０のＸ方向における中心と、Ｘ架橋部１２１のＸ方向における中心は、Ｘ方向において一致している。コンタクト部１４０の＋Ｙ方向側のＸ架橋部１２３とコンタクト部１４０との間において、＋Ｙ方向側のＸ架橋部１２３の側面上の中央部及び両端に四角部９９が設けられている。コンタクト部１３１の−Ｙ方向側のＸ架橋部１２３とコンタクト部１４０との間において、−Ｙ方向側のＸ架橋部１２３の側面上の中央部及び両端に四角部９９が設けられている。＋Ｙ方向側のＸ架橋部１２３の＋Ｙ方向に面した側面上の中央部に、四角部９９が設けられている。−Ｙ方向側のＸ架橋部１２３の−Ｙ方向に面した側面上の中央部に、四角部９９が設けられている。
【０１４９】
図４３に示すように、Ｙブリッジパーツ１２０を、Ｙ方向に隣り合う第３の点１１３ｃ間に配置する。Ｘブリッジパーツ１２２を、Ｘ方向に隣り合う第３の点１１３ｃ間に配置する。
また、Ｙブリッジパーツ１２６をＹ方向に隣り合う第２の点１１２間に配置する。Ｘブリッジパーツ１２８をＸ方向に隣り合う第２の点１１２間に配置する。
【０１５０】
さらに、コンタクト用フリンジ１３０を、一つの第１の点１１１ｃを基準にして、Ｘ方向に第１周期離れた第１の点１１１ｃ及びＹ方向に第２周期離れた第１の点にまたがるように配置する。
また、コンタクト用フリンジ１３０を、一つの第２の点１１２を基準にして、Ｘ方向に第１周期離れた第２の点１１２及びＹ方向に第２周期離れた第２の点にまたがるように配置する。
必要があれば、ライン切パーツ９８を、第１のパターン１１１、大Ｙ架橋部１２７及び大Ｘ架橋部１２９における隔離しようとする部分に配置する。また、Ｙブリッジパーツ１２４及びＸブリッジパーツ１２５を、第３のパターン１１３ｂ間または第３のパターン１１３ａ間に配置する。
このようにして、側壁法によって形成される配線レイアウトが製造される。
【０１５１】
次に、本実施形態に係る配線レイアウトの設計方法の効果について説明する。
本実施形態に係る配線レイアウトの設計方法によれば、ベースパターン１１０として、２次元の格子状に配置されたパターンを含むものとしているので、一方向に延びたパターンにとらわれない、より自由な設計が可能となり、配線レイアウトの高集積化を図ることができる。
また、本実施形態によれば、第１のパターン１１１並びに第１のパターン１１１に接続された大Ｙ架橋部１２７、大Ｘ架橋部１２９及びコンタクト部１４０と、第２の点１１２に接続された大Ｙ架橋部１２７、大Ｘ架橋部１２９及びコンタクト部１４０と、第３のパターン１１３並びに第３のパターン１１３に接続されたＹ架橋部１２１及びＸ架橋部１２２とは、相互に分離されたパターンとなる。したがって、側壁法によって形成される配線レイアウトとすることができる。
【０１５２】
次に、第４の実施形態の変形例に係るベースパターンについて説明する。
図４４は、第４の実施形態の変形例におけるベースパターンを例示する平面図である。
図４４に示すように、ベースパターン１２４には、第１の点１１１ｃ、第２の点１１２及び第３の点１１３ｃが設けられている。
ベースパターン１２４における所定の位置に、図４２（ａ）〜（ｈ）に示すパーツを配置する。これにより、配線レイアウトが製造される。
【０１５３】
次に、本変形例の効果について説明する。
本変形例によれば、第１の点１１１ｃ及び第３の点１１３ｃを用いている。格子状のパターンにとらわれない、より自由な設計が可能となり、配線レイアウトの高集積化を図ることができる。
【０１５４】
次に、側壁法によって形成される配線レイアウトの設計を支援するプログラムについて説明する。
本実施形態に係るプログラムは、コンピュータに以下に示す手順を実行させる。
先ず、コンピュータが、表示手段に、前述したベースパターン１１０を表示させる手順を実行させる。
また、コンピュータが、表示手段に、ライン切パーツ９８、Ｙブリッジパーツ１２０、Ｙブリッジパーツ１２４、Ｙブリッジパーツ１２６、Ｘブリッジパーツ１２２、Ｘブリッジパーツ１２５、Ｘブリッジパーツ１２８及びコンタクト用フリンジ１３０を表示させる手順を実行させる。また、コンピュータは、設計者がレイアウトし易いように、第１の点１１１ｃ〜第３の点１１３ｃを異なる色に塗り分けたり、異なるハッチングを施したりすることが好ましい。同様に、コンピュータは、設計者がレイアウトし易いように、第１のパターン１１１、第３のパターン、第２の点を異なる色に塗り分けたり、異なるハッチングを施したりすることが好ましい。
【０１５５】
次に、設計者が、入力手段を介して、表示手段に表示されたベースパターン１１０におけるＹ方向に隣り合う２個の第３の点１１３ｃ間の所定の位置に、Ｙブリッジパーツ１２０を配置する。このとき、コンピュータは、２個の第３の点１１３ｃ同士を接続するとともに、１本の第１のパターン１１１ｂをＹブリッジパーツ１２０を挟みブリッジパーツ１００と接しない２つのパターンに置き換える手順を実行する。
【０１５６】
また、設計者が、入力手段を介して、表示手段に表示されたベースパターン１１０におけるＸ方向に隣り合う２個の第３の点１１３ｃ間の所定の位置に、Ｘブリッジパーツ１２２を配置する。このとき、コンピュータは、これら２個の第３の点１１３ｃ同士を接続するとともに、１本の第１のパターン１１１ａをＹブリッジパーツ１２２を挟みＹブリッジパーツ１２２と接しない２つのパターンに置き換える手順を実行する。
【０１５７】
さらに、設計者が、入力手段を介して、表示手段に表示されたベースパターン１１０におけるＹ方向に隣り合う２個の第２の点１１２間の所定の位置に、Ｙブリッジパーツ１２６を配置する。このとき、コンピュータは、２個の第２の点１１２同士を接続し、Ｙブリッジパーツ１２６に交差する２本の第３のパターン１１３ｂを、それぞれ、Ｙブリッジパーツ１２６を挟みＹブリッジパーツ１２６と接しない２つのパターンに置き換えるとともに、１本の第１のパターン１１１ｂをＹブリッジパーツ１２６を挟みＹブリッジパーツ１２６と接しない２つのパターンに置き換える手順を実行する。
【０１５８】
また、設計者が、入力手段を介して、表示手段に表示されたベースパターン１１０におけるＸ方向に隣り合う２個の第２の点１１２間の所定の位置に、Ｙブリッジパーツ１２８を配置する。このとき、コンピュータは、２個の第２の点１１２同士を接続し、Ｙブリッジパーツ１２８に交差する２本の第３のパターン１１３ａを、それぞれ、Ｙブリッジパーツ１２８を挟みＹブリッジパーツ１２８と接しない２つのパターンに置き換えるとともに、１本の第１のパターン１１１ｂａをＹブリッジパーツ１２８を挟みＹブリッジパーツ１２８と接しない２つのパターンに置き換える手順を実行する。
【０１５９】
また、設計者が、入力手段を介して、表示手段に表示されたベースパターン１１０における一つの第１の点１１１ｃを基準にして、Ｘ方向に第１周期離れた第１の点１１１ｃ及びＹ方向に第２周期離れた第１の点１１１ｃにまたがるようにコンタクト用フリンジ１３０を配置する。このとき、コンピュータは、第１の点１１１ｃを基準にして、Ｘ方向に第１周期離れた第１の点１１１ｃ及びＹ方向に第２周期離れた第１の点１１１ｃを覆うパターンに置き換える手順を実行する。
【０１６０】
さらに、設計者が、入力手段を介して、表示手段に表示されたベースパターン１１０における一つの第２の点１１２を基準にして、Ｘ方向に第１周期離れた第２の点１１２及びＹ方向に第２周期離れた第２の点１１２にまたがるようにコンタクト用フリンジ１３０を配置する。このとき、コンピュータは、第２の点１１２を基準にして、Ｘ方向に第１周期離れた第２の点１１２及びＹ方向に第２周期離れた第２の点１１２を覆うパターンに置き換える手順を実行する。
【０１６１】
また、設計者が、入力手段を介して、ライン切パーツ９８を、第１のパターン１１１、大Ｙ架橋部１２７及び大Ｘ架橋部１２９における隔離しようとする部分に配置する。このとき、コンピュータは、その部分を隔離した２つの配線に置き換える手順を実行する。
このようにして、側壁を２回形成する側壁法によって形成される配線レイアウトの設計を支援するプログラムによって、図４３に示すような配線レイアウトの設計の支援をコンピュータに実行させることができる。
なお、設計者が複数個のパーツを配置した後に、表示手段に表示された変換ボタンをクリックすることにより、プログラムが一括してパターンに置き換える手順を実行してもよい。その結果、設計者は、各パーツが表示された状態でその他のパーツを配置することが出来るので、レイアウトし易い。
【０１６２】
本実施形態に係る配線レイアウトの設計を支援するプログラムの効果について説明する。
本実施形態のプログラムによれば、配線レイアウトの設計をコンピュータに支援させることができるので、側壁法によって形成可能な配線レイアウトの設計に要する時間を短縮することができる。
特に、２回側壁法における芯材から１回目側壁を考慮し、１回目の側壁からさらに２回目の側壁を考慮して設計することはほぼ不可能に近い。一方、本実施形態に係るプログラムによれば最終のレイアウトを中心に配線の設計ができる。その結果、設計効率が格段に向上する。
【０１６３】
次に、側壁を２回形成する側壁法による配線レイアウトに基づいて形成された配線を含む半導体装置の製造方法について説明する。
図４５は、第４の実施形態に係る半導体装置の製造方法を例示する平面図である。
先ず、図４３に示すように、前述した配線のレイアウトにおいて、第１のパターン１１１及び第１のパターン１１１に接続されたコンタクト部１４０を芯材３６のパターンとして、絶縁膜３２上に芯材３６を形成する。
【０１６４】
次に、芯材３６の側面上に側壁３７を形成する。
そして、芯材３６をエッチングにより除去する。
その後、図５（ｂ）及び（ｆ）、図５（ｃ）及び（ｇ）並びに図５（ｄ）及び（ｈ）の工程を行う。
このようにして、図４５に示すように、配線レイアウトに基づいて形成された配線４０を含む半導体装置４が製造される。
【０１６５】
次に、本実施形態に係る半導体装置の製造方法の効果について説明する。
リソグラフィーの分解能による間隔の最小値より狭い配線間隔を含む自由な設計が可能となるので、高集積化した配線を含む半導体装置を製造することができる。
【０１６６】
次に、本実施形態に係る半導体装置４について説明する。
半導体装置４は、半導体基板と、半導体基板上に設けられた配線４０を含んでいる。半導体装置４を説明するために、ＸＹ直交座標軸系を採用する。このＸＹ直交座標軸系においては、図４１でベースパターン６０の説明のために採用したＸＹ直交座標軸系と同様に、図面の上方を＋Ｙ方向、その逆方向を−Ｙ方向とする。＋Ｙ方向から時計の針が回転する方向に９０度回転した方向を＋Ｘ方向、その逆方向を−Ｘ方向とする。
【０１６７】
半導体装置４には、Ｙ方向に延びる第１のパターン１１１ａに相当する複数本の配線１３１と、第２の点１１２同士を接続する大Ｙ架橋部１２７に相当する複数本の配線１３２と、Ｙ方向に延びる第３のパターン１１３ａ及びＹ架橋部１２１に相当する複数本の配線１３３が設けられている。また、半導体装置４には、Ｘ方向に延びる第１のパターン１１１ｂに相当する複数本の配線１３４と、第２の点１１２同士を接続する大Ｘ架橋部１２９に相当する複数本の配線１３５と、Ｘ方向に延びる第３のパターン１１３ｂ及びＸ架橋部１２３に相当する複数本の配線１３６が設けられている。
【０１６８】
ＸＹ平面において、Ｙ方向に延び、Ｘ方向に第１の周期の１／２の周期で配置された複数本の第１のラインを想定し、この第１のラインに整数の番号を端から順番に付し、ＸＹ平面において、Ｘ方向に延び、Ｙ方向に第２の周期の１／２の周期で配置され、第１のラインと交差する複数本の第２のラインを想定し、この第２のラインに整数の番号を端から順番に付した場合に、配線１３１は、奇数番目の第１のラインに配置され、配線１３２は、偶数番目の第１のラインに配置されている。また、配線１３４は、奇数番目の第２のラインに配置され、配線１３５は、偶数番目の第２のラインに配置されている。
また、Ｙ方向に延び、第１ラインの相互間にそれぞれ一本づつ設けられた複数本の第３ラインを想定した場合に、配線１３３は第３ラインに配置されている。さらに、Ｘ方向に延び、第２ラインの相互間にそれぞれ一本づつ設けられた複数本の第４ラインを想定した場合に、配線１３６は第４ラインに配置されている。
【０１６９】
そして、少なくとも１本の配線１３１は、配線１３４と接続しており、少なくとも１本の配線１３２は、配線１３５と接続している。また、少なくとも１本の配線１３３は、配線１３６と接続している。
さらに、配線１３１及び配線１３４と、配線１３２及び配線１３５と、配線１３３及び配線１３６とは、相互に分離されている。
【０１７０】
次に、本実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。
本実施形態に係る半導体装置４によれば、Ｈ型の配線４０及び隔離された配線４０を含み、リソグラフィーの分解能による間隔の最小値より狭い配線間隔を含んでいるので、半導体装置を高集積化することができる。
【０１７１】
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態について説明する。
図４６（ａ）〜（ｆ）は、第５の実施形態におけるベースパターンの構成単位を例示する平面図である。
図４７（ａ）及び（ｂ）は、第５の実施形態におけるベースパターンの構成単位を例示する平面図であり、（ｃ）は、第５の実施形態における配線のレイアウトを例示する平面図である。
図４８は、第５の実施形態におけるベースパターンの構成単位を例示する平面図である。
図４６に示すように、本実施形態におけるベースパターン２００の構成単位は、マトリックス状または格子状に形成されている。そしてマトリックス状または格子状の構成単位を、側壁法における側壁を形成する回数によって選択する。
【０１７２】
先ず、側壁を１回形成する側壁法における配線レイアウトの設計に用いるベースパターン２００の構成単位について説明する。
図４６（ａ）に示すように、ベースパターン２００の構成単位は、第１の点２０１と、第１の点２０１を基準として、＋Ｘ方向に第１周期、＋Ｙ方向に第２周期離れた位置、−Ｘ方向に第１周期、＋Ｙ方向に第２周期離れた位置、＋Ｘ方向に第１周期、−Ｙ方向に第２周期離れた位置、−Ｘ方向に第１周期、−Ｙ方向に第２周期離れた位置にそれぞれ設けられた４個の第２の点２０２により構成されている。
図４６（ｄ）に示すように、ベースパターン２００の構成単位は、第１の点２０１を基準として、距離が第１周期であってＹ方向に延び、第２の点２０２を接続する２本のパターン及び距離が第２周期であってＸ方向に延び、第２の点２０２を接続する２本のパターンで囲まれたものでもよい。このような構成単位が２次元的に配列されたベースパターン２００を用いて側壁法により形成される配線レイアウトを設計する。そして、第１の点２０１、または、第２の点２０２を接続したパターンのいずれかを芯材として、側壁法によって配線を形成する。
【０１７３】
次に、側壁を２回形成する側壁法の場合について説明する。
図４６（ｂ）に示すように、ベースパターン２００の構成単位は、前述の単位に、さらに以下の第３の点２０３が追加する。すなわち、第１の点を基準として、＋Ｘ方向に第１周期の２倍離れた位置、＋Ｘ方向に第１周期の２倍、＋Ｙ方向に第２周期の２倍離れた位置、＋Ｘ方向に第１周期の２倍、−Ｙ方向に第２周期の２倍離れた位置、＋Ｙ方向に第２周期の２倍離れた位置、−Ｙ方向に第２周期の２倍離れた位置、−Ｘ方向に第１周期の２倍離れた位置、−Ｘ方向に第１周期の２倍、＋Ｙ方向に第２周期の２倍離れた位置、−Ｘ方向に第１周期の２倍、−Ｙ方向に第２周期の２倍離れた位置にそれぞれ設けられた８個の第３の点２０３が追加されている。
【０１７４】
図４６（ｅ）に示すように、ベースパターン２００の構成単位は、図４６（ｄ）のものに加えて、第１の点を基準にして、距離が第１周期の２倍であって、Ｙ方向に延び、第３の点２０３を接続する２本のパターン及び距離が第２周期の２倍であって、Ｘ方向に延び、第３の点２０３を接続する２本のパターンで囲まれたものでもよい。このような構成単位が２次元的に配列されたベースパターン２００を用いて、側壁を２回形成する側壁法の配線レイアウトを設計する。そして、第１の点、または、第３の点２０３を接続したパターンのいずれかを芯材として、側壁法によって配線を形成する。
【０１７５】
次に、側壁を３回形成する側壁法の場合について説明する。
図４６（ｃ）に示すように、ベースパターン２００の構成単位は、前述の図４６（ｂ）に示すものに、さらに以下の第４の点２０４が追加する。すなわち、第１の点２０１を基準として、＋Ｘ方向に第１周期の３倍、＋Ｙ方向に第２周期離れた位置、＋Ｘ方向に第１周期の３倍、＋Ｙ方向に第２周期の３倍離れた位置、＋Ｘ方向に第１周期の３倍、−Ｙ方向に第２周期離れた位置、＋Ｘ方向に第１周期の３倍、−Ｙ方向に第２周期の３倍離れた位置、＋Ｘ方向に第１周期、＋Ｙ方向に第２周期の３倍離れた位置、＋Ｘ方向に第１周期、−Ｙ方向に第２周期の３倍離れた位置、−Ｘ方向に第１周期、＋Ｙ方向に第２周期の３倍離れた位置、−Ｘ方向に第１周期、−Ｙ方向に第２周期の３倍離れた位置、−Ｘ方向に第１周期の３倍、＋Ｙ方向に第２周期離れた位置、−Ｘ方向に第１周期の３倍、＋Ｙ方向に第２周期の３倍離れた位置、−Ｘ方向に第１周期の３倍、−Ｙ方向に第２周期離れた位置、−Ｘ方向に第１周期の３倍、−Ｙ方向に第２周期の３倍離れた位置にそれぞれ設けられた１２個の第４の点２０４が追加されている。
【０１７６】
図４６（ｆ）に示すように、ベースパターン２００の構成単位は、図４６（ｅ）のものに加えて、第１の点２０１を基準にして、距離が第１周期の３倍であって、Ｙ方向に延び、第４の点２０４を接続する２本のパターン及び距離が第２周期の３倍であって、Ｘ方向に延び、第４の点２０４を接続する２本のパターンで囲まれたものでもよい。このような構成単位が２次元的に配列されたベースパターン２００を用いて側壁を３回形成する側壁法の配線レイアウトを設計する。そして、第１の点２０１、または、第４の点２０４を接続したパターンのいずれかを芯材として、側壁法によって配線を形成する。
【０１７７】
次に、側壁を４回形成する側壁法の場合について説明する。
図４７（ａ）に示すように、ベースパターン２００の構成単位は、前述の図４６（ｃ）に示す単位に、さらに以下の第５の点２０５が追加する。すなわち、第１の点を基準として、＋Ｘ方向に第１周期の４倍離れた位置、＋Ｘ方向に第１周期の４倍、＋Ｙ方向に第２周期の２倍離れた位置、＋Ｘ方向に第１周期の４倍、＋Ｙ方向に第２周期の４倍離れた位置、＋Ｘ方向に第１周期の４倍、−Ｙ方向に第２周期の２倍離れた位置、＋Ｘ方向に第１周期の４倍、−Ｙ方向に第２周期の４倍離れた位置、＋Ｘ方向に第１周期の２倍、＋Ｙ方向に第２周期の４倍離れた位置、＋Ｘ方向に第１周期の２倍、−Ｙ方向に第２周期の４倍離れた位置、＋Ｙ方向に第２周期の４倍離れた位置、−Ｙ方向に第２周期の４倍離れた位置、−Ｘ方向に第１周期の４倍離れた位置、−Ｘ方向に第１周期の４倍、＋Ｙ方向に第２周期の２倍離れた位置、−Ｘ方向に第１周期の４倍、＋Ｙ方向に第２周期の４倍離れた位置、−Ｘ方向に第１周期の４倍、−Ｙ方向に第２周期の２倍離れた位置、−Ｘ方向に第１周期の４倍、−Ｙ方向に第２周期の４倍離れた位置、−Ｘ方向に第１周期の２倍、＋Ｙ方向に第２周期の４倍離れた位置、−Ｘ方向に第１周期の２倍、−Ｙ方向に第２周期の４倍離れた位置にそれぞれ設けられた１６個の第５の点２０５が追加されている。
【０１７８】
図４７（ｂ）に示すように、ベースパターン２００の構成単位は、図４６（ｆ）のものに加えて、第１の点２０１を基準にして、距離が第１周期の４倍であって、Ｙ方向に延び、第５の点２０５を接続する２本のパターン及び距離が第２周期の４倍であって、Ｘ方向に延び、第５の点２０５を接続する２本のパターンで囲まれたものでもよい。
図４７（ｃ）に示すように、このような構成単位が２次元的に配列されたベースパターン２００を用いて側壁を４回形成する側壁法の配線レイアウトを設計する。
そして、第１の点２０１、または、第５の点２０５を接続したパターンのいずれかを芯材として、側壁法によって配線を形成する。
【０１７９】
次に、側壁をｎ回形成する側壁法の場合について説明する。
図４８に示すように、第ｎの点２０５に加えて、第１の点２０１を基準にして、距離が第１周期のｎ倍であって、Ｙ方向に延び、第（ｎ＋１）の点２０６を接続する２本のパターン及び距離が第２周期のｎ倍であって、Ｘ方向に延び、第（ｎ＋１）の点２０６を接続する２本のパターンで囲まれたものとなる。
そして、第１の点、または、第（ｎ＋１）の点２０６を接続したパターンのいずれかを芯材として、側壁法によって配線を形成する。
【０１８０】
次に本実施形態の効果について説明する。
本実施形態におけるベースパターン２００を、側壁をｎ回形成する側壁法における配線レイアウトのベースパターンとすることができる。
【０１８１】
以上説明した実施形態によれば、高集積化を図ることができる配線レイアウトの設計方法、半導体装置、配線レイアウトの設計を支援するプログラム及び半導体装置の製造方法を提供することができる。
【０１８２】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明及びその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。
また、本実施形態に、例えば、迷路法などのアルゴリズムに代表される自動配線手法を組み合わせることも可能である。その結果、側壁法によって形成される配線可能なパターンを自動配線することができる。その結果、設計効率をさらに向上させることができる。
【符号の説明】
【０１８３】
１：半導体装置、２：半導体装置、３：半導体装置、４：半導体装置、１０：ベースパターン、１１：第１のパターン、１２：第２のパターン、１３：水平パターン、１４：ライン切パーツ、１５：四角部、１６：ＢＯＸ領域、１７：ブリッジパーツ、１８：架橋部、１９：領域、２０：領域、２１：領域、２２：領域、２３：領域、３１：半導体基板、３２：絶縁膜、３６：芯材、３６ａ：部分、３７：側壁、３８：芯材間、３９：凹部、４０：配線、４２：凸部、４３：凹部、４４：凸部、４５：側壁、４６：芯材領域、４７：芯材間領域、４８：側壁間領域、５１：配線、５２：配線、５３：配線、５４：配線、５５：領域、５６：領域、６０：ベースパターン、６１：第１の点、６２：第２の点、６４：ライン切パーツ、６５：四角部、６６：Ｙブリッジパーツ、６７：Ｙ架橋部、６８：Ｘブリッジパーツ、６９：Ｘ架橋部、７０：コンタクト用フリンジ、７１：コンタクト部、７２：ベースパターン、７５：配線、７６：配線、７７：配線、７８：配線、７９：配線、８０：領域、８１：配線、８２：配線、８３：配線、８４：配線、９０：ベースパターン、９１：第１のパターン、９２：第２のパターン、９３：第３のパターン、９４：水平パターン、９５：水平パターン、９６：水平パターン、９７：水平パターン、９８：ライン切パーツ、９９：四角部、１００：ブリッジパーツ、１０１：架橋部、１０２：ブリッジパーツ、１０３：ブリッジパーツ、１０４：大架橋部、１０５：領域、１０６：領域、１０７：領域、１０８：領域、１１０：ベースパターン、１１１：第１のパターン、１１１ａ：第１のパターン、１１１ｂ：第１のパターン、１１１ｃ：第１の点、１１２：第２の点、１１３：第３のパターン、１１３ａ：第３のパターン、１１３ｂ：第３のパターン、１１３ｃ：第３の点、１２０：Ｙブリッジパーツ、１２１：Ｙ架橋部、１２２：Ｘブリッジパーツ、１２３：Ｘ架橋部、１２４：Ｙブリッジパーツ、１２５：Ｘブリッジパーツ、１２６：Ｙブリッジパーツ、１２７：大Ｙ架橋部、１２８：Ｘブリッジパーツ、１２９：大Ｘ架橋部、１３０：コンタクト用フリンジ、１３１：配線、１３２：配線、１３３：配線、１３４：配線、１３５：配線、１３６：配線、１４０：コンタクト部、２００：ベースパターン、２０１：点、２０２：点、２０３：点、２０４：点、２０５：点、２０６：点、２０７：パターン間領域
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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