JPH10178013A - 半導体装置の層用の平面パターンの生成方法及びその方法を使用した半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パターン密度を均一にすると同時に不要な容
量増加をもたらさないという条件を同時に満たすような
最適なダミーパターンと配線パターンとを簡単にしかも
自動的に生成する方法を提供することを課題とする。 【解決手段】 本発明による半導体装置の層用の平面パ
ターンの生成方法は、ａ） 半導体装置のある材料層の
２次元平面形状を表す第１パターンを２次元的に所定寸
法だけ拡大する工程と、ｂ） 拡大した前記第１パター
ン以外の領域により形成される反転パターンを生成する
工程と、ｃ） 前記反転パターンと、同一の幾何学形状
が複数個所定間隔をあけて規則的に配置された第２パタ
ーンとを重ね合わせて、前記反転パターンと前記第２パ
ターンとが重複する領域だけを第３パターンとして残す
工程とを有する。

Description

【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
ような半導体装置の製造の際に必要なパターン生成方法
とその方法を使用する半導体装置の製造方法に関し、半
導体基板あるいは層の上に形成する所望の材料層を形成
する場合のマスクパターンを簡単に安定的に生成するた
めの方法と、その方法を使用して半導体装置を製造する
方法とに係わる。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体装置の高密度化、高集積化
に対応するために、多層配線技術の進展が顕著である。
多層配線技術は基板上に２層あるいはそれ以上の複数の
導電層を積層し、それぞれの層で個別の配線パターンあ
るいは回路素子を形成し、スルーホールを利用して異な
る導電層間の接続を行う。

【０００３】このような多層配線構造を形成するには、
半導体基板あるいは絶縁層の上全面に第１の金属配線材
料を形成し、第１のマスクパターンを用いてフォトリソ
グラフィ技術によりパターニングし第１の配線層を形成
する。第１の配線層の上に絶縁層を形成し、絶縁層にス
ルーホールを形成し、さらに絶縁層の上全面に第２の金
属配線材料を形成し、そして第２のマスクパターンを用
いてフォトリソグラフィ技術により第２の配線層を形成
するといった工程を積層する導電層の数に応じて何回か
繰り返すことにより行っている。近年の微細加工を伴う
半導体集積回路の製造においては、金属配線材料のパタ
ーニングは、レジスト塗布→マスクによるレジストの露
光・現像→エッチングにより金属配線を形成するといっ
た一連の工程により行われるのが一般的である。

【０００４】このような多層配線構造を作成する場合に
は、次のような問題点が存在する。 １） 配線層が形成される下地の層の平坦性が不完全な
場合、レジストのパターニングにおいてレジスト膜厚の
不均一が生じ、製造されたパターンの寸法にバラツキが
生じたり、あるいはパターンに局部的な異常が発生し易
い。

【０００５】２） 形成すべき所望の配線パターンが規
則的なものでなく、場所によってパターンの密度に大き
な差のあるような場合、例えば配線が込み入っている箇
所と、配線がまばらで少ない箇所とが混在するような場
合、レジストの最適露光条件や、エッチングの最適条件
などが、パターンの密度や寸法によって影響を受ける。
このために、実際に形成されたパターンの形状や寸法に
バラツキが生じる。すなわち、パターン全体を最適条件
でパターニング処理できない。

【０００６】３） 形成されたパターンの上に絶縁膜を
形成して平坦化する際に、絶縁膜の下地のパターン密度
に疎密があるような場合には、形成される絶縁膜の膜厚
や形成状態（溝の埋め込みなど）が不均一になり、絶縁
膜の平坦性が得られなかったり、あるいは絶縁膜に薄い
箇所ができて絶縁性が確保できなかったりすることがあ
る。

【０００７】以上のような問題を解決するためには、配
線パターンがそのパターン密度および配線寸法において
著しい不均一を生じないように配慮することが望まし
い。たとえば、図７（Ａ）に示すようなダミーパターン
を配線パターンとともに形成する手法が知られている。

【０００８】ダミーパターンとは半導体装置の動作には
直接寄与しない金属層のパターンである。図７（Ａ）
は、ダミーパターンを使用した多層配線構造の部分断面
図である。シリコン基板１００の上にフィールド酸化膜
１０１が形成され、さらにその上に金属導体材料の第１
配線層１０２が形成されている。第１配線層１０２の
内、ａとｃで示すものは実際に回路に供される配線層で
あり、ｂで示されるものはダミーパターンであって回路
動作には関与しない。

【０００９】図７（Ａ）の場合には、ダミーパターンと
実配線とは同じ材料で同一の工程で共通の層の上に形成
される。ダミーパターンを含む第１配線層１０２の上に
は層間絶縁膜１０３が形成され、さらにその上に第２配
線層１０４が形成される。ダミーパターンｂにより第１
配線層１０２のパターン密度は均一にされる。このた
め、その上の層間絶縁膜１０３と第２配線層１０４の表
面をほぼ平坦に形成できる。

【００１０】もし仮に、第１配線層１０２にダミーパタ
ーンｂがないとすると、図７（Ｂ）の断面図のようにな
る。第１配線層１０２の配線パターンａとｃとの間が広
く空いてしまう。この空間部すなわち配線のパターン密
度が粗になる部分ができると、その上の層間絶縁膜１０
３とさらにその上の第２配線層１０４が落ち込んだ状態
で形成される。このような場合には第２配線層１０４の
落ち込んだ段差の部分で配線が切れたり、層間絶縁膜１
０３の落ち込んだ段差の部分で絶縁不良を発生する場合
がある。

【００１１】従って、多層配線構造では回路動作には関
与しないダミーパターンを配線パターンの密度が粗にな
る部分すなわち、配線と配線との間の空き領域に配置し
て、層の平面全体のどの領域でもパターン密度が可能な
かぎり均一になるようにすることが望まれる。

【００１２】しかし、パターン密度を均一にしようとし
て配線と配線との間の空き領域に無制限にダミーパター
ンを形成すると、異なる配線間に不要な容量結合をもた
らして回路特性を変化させたり、寄生容量を増加させて
信号遅延の原因となるので好ましくない。従って、ダミ
ーパターンの形状や大きさはパターン密度を均一にする
と同時に不要で不安定な容量増加をもたらさないように
最適に設定されなければならない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術において
は、多層配線構造におけるダミーパターンの形状や寸法
を、パターン密度を均一にするとか、不要な容量増加を
もたらさないという条件を満たすように決定することは
ほとんど人手と勘にたよっていた。すなわち、設計ツー
ルを使用して設計者が配線パターンを見ながら、配線密
度の粗な部分（配線間の空間が広くあいている箇所）を
見つけては、適宜その空間をダミーパターンで埋めるよ
うな設計者の判断と手作業によりパターンを生成してい
た。

【００１４】しかしながら、半導体装置の高密度化・高
集積化により配線加工ルールがより微細化し、半導体装
置の大規模化、さらには製品の少量多品種化にともなっ
て、パターン設計が多様化しかつ高度化、複雑化してく
ると、ダミーパターンの設計を人間の手作業に頼るのは
だんだん限界に達してくる。従来技術の人手による場合
ではダミーパターンの形状や大きさを決定する作業の際
にパターン密度を均一にすると同時に不要な容量増加を
もたらさないようにすると言う２つの条件を最適に満足
させることは難しく、ある程度いずれかの条件を犠牲に
して他の条件を満たすといった手法を採用せざるを得な
かった。

【００１５】本発明の目的は、パターン密度を均一にす
ると同時に不要な容量増加をもたらさないという条件を
同時に満たすような最適な配線パターンを簡単にしかも
自動的に生成する方法と、その方法を使用して半導体装
置を製造する方法とを提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明による半導体装置
の層用の平面パターンの生成方法は、ａ）半導体装置の
ある材料層の２次元平面形状を表す第１パターンを２次
元的に所定寸法だけ拡大する工程と、ｂ）拡大した前記
第１パターン以外の領域により形成される反転パターン
を生成する工程と、ｃ）前記反転パターンと、同一の幾
何学形状が複数個所定間隔をあけて規則的に配置された
第２パターンとを重ね合わせて、前記反転パターンと前
記第２パターンとが重複する領域だけを第３パターンと
して残す工程とを有する。

【００１７】本発明による半導体装置の製造方法は、上
記パターン生成方法を使用して得た前記第３パターンと
前記第１パターンをマスクとしてフォトリソグラフィ技
術により所望の材料層の上にそれぞれ導電性材料からな
る導電パターンを形成する工程を有し、前記第１パター
ンが配線パターンであり、前記第３パターンがダミーパ
ターンである。

【００１８】本発明の方法を使用して半導体装置の層用
の平面パターン（例えば、配線パターンとダミーパター
ン）を決定する場合には、所望のパターンの２値データ
を与えるだけで、そのデータを元にして簡単な論理合成
処理、例えば論理積、論理和、論理反転あるいはそれら
の併用により自動的にパターンを生成できる。しかも、
ダミーパターンが互いに所定間隔を置いて規則的に配置
された多数の幾何学的形状から構成されるので、ダミー
パターンが多数の小領域に分割され、配線間の結合容量
や寄生容量の増加は最小限に抑えられる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例について説明する。図１（Ａ）〜（Ｃ）と図２
（Ｄ）、（Ｅ）は、半導体装置の層の上に所望の配線パ
ターンと、その配線パターンに対して最適なダミーパタ
ーンを一緒に形成するパターニングの工程に必要なマス
クパターンを生成するためのパターン生成処理手順をパ
ターンの平面図で示したものである。なお、このパター
ンの生成は、例えば既存のＣＡＤシステムのようなコン
ピュータ支援による設計ツールを使用して行うことがで
きる。

【００２０】まず、図１（Ａ）で示すような所望の配線
パターンの平面図が与えられる。ハッチングで示した領
域１が配線の領域に対応し、ハッチング以外の部分は配
線のない空き領域である。例えば、配線の領域が“１”
のデータで埋められ、空き領域が“０”のデータで埋め
られる。なお、同図で×印はスルーホールを形成する位
置を示す。

【００２１】図１（Ａ）の配線パターン１が与えられる
と、次に図１（Ｂ）に示すように、その配線パターン１
をオーバーサイズ処理する。オーバーサイズ処理とは所
与のパターンをそのパターン面のｘとｙ（ｘとｙは互い
に直交する方向）の２次元方向に所定寸法だけ拡張する
画像処理である。すなわち、パターンの輪郭が所定寸法
外側に（孔がある場合孔の輪郭は内側に）拡がる。

【００２２】図１（Ｂ）のハッチングで示した領域１’
が配線パターンをオーバーサイズした領域である。この
場合、オーバーサイズの量は、パターンレイアウトのデ
ザインルールで規定される最小寸法の１／２以上の値に
設定されるのが望ましい。但し、このオーバーサイズ寸
法の値は、半導体装置のデザインルールやパターンの状
況、あるいは挿入するダミーパターンの仕様によって適
宜設定されるべきものである。図示の例では、ダミーパ
ターンの元になる重ね合わせ用パターン（後で説明す
る。）中の正方形の配列間隔（ピッチ）ｐと同じ値をオ
ーバーサイズする値に設定している。配線パターン１の
配線の各周辺縁がそれぞれ寸法ｐだけ外側に拡大されて
いる。従って、図１（Ａ）の配線パターン１の幅をｗと
すれば、オーバーサイズした配線パターン１’の幅はほ
ぼｗ＋２ｐとなる。なお、寸法ｐの代わりに、配線パタ
ーン１の配線の各周辺縁をそれぞれ寸法ｗだけ外側に拡
大してもよい。

【００２３】次に、図１（Ｂ）のオーバーサイズパター
ンを反転処理すると、図１（Ｃ）の反転パターン２が得
られる。反転処理は、オーバーサイズパターンの２値デ
ータを論理反転することにより得られる。反転処理する
と図１（Ｂ）のハッチングで示したオーバーサイズ領域
１’は白く（データ“０”）なり、それ以外の領域２が
黒く（データ“１”）表示される。この黒く残った反転
領域（ハッチング）がこの処理の後でダミーパターンが
生成される範囲である。反転領域２は図１（Ａ）の配線
パターンの周囲から寸法ｐだけ離れた所を外周とするパ
ターンである。

【００２４】ここで、あらかじめ図３に示すような小さ
な正方形３が規則的に所定間隔ｐで多数配置されたタイ
ル壁のような重ね合わせ用パターンを用意しておく。間
隔ｐは、例えばデザインルールで規定される最小寸法で
ある。この場合、図１（Ｂ）におけるオーバーサイズの
量は、間隔ｐの１／２以上であることが望ましい。

【００２５】この重ね合わせ用パターンと図１（Ｃ）の
反転パターンとを重ねて両パターンが重複する領域だけ
を面上に残す処理をして図２（Ｄ）のパターンを得る。
この処理は重ね合わせ用パターン（図３）の２値データ
と反転パターン（図２（Ｄ））の２値データとの論理積
（ＡＮＤ）を論理演算することにより得られる。

【００２６】なお、この重ね合わせ用パターン（図３）
は、所定寸法の正方形、長方形、軸対称な多角形及び円
形の内のいずれかから選択された幾何学形状が複数個所
定間隔で規則的に配置されたパターンであればよい。ま
た、内角が１３５°の八角形が複数個所定間隔で規則的
に配置されたパターン（図示せず。）であってもよい。

【００２７】さらに、図２（Ｄ）のパターンと図１
（Ａ）の元の配線パターンとを重ね合わせて図２（Ｅ）
のような両パターンが一緒に残ったパターンを得る。こ
の処理は図２（Ｄ）のパターンの２値データと図１
（Ａ）のパターンの２値データとの論理和（ＯＲ）を論
理演算することにより得られる。

【００２８】この図２（Ｅ）のパターンは、配線パター
ン１の間および外側にダミーパターン４が存在する。こ
のパターンをマスクとして使用して、フォトリソグラフ
ィー技術により例えば図７（Ａ）に示すようなダミーパ
ターンｂを有する第１配線層１０２を形成することがで
きる。ダミーパターン４は、配線と配線との間および外
側の空き領域に配置され、配線から少なくとも間隔ｐを
離してすきまなく配置されるのでパターン密度がほぼ均
一化される。それと同時に、ダミーパターン４の全体
は、小さな正方形３の集まりとして１つ１つが分断され
ており、従って、ダミーパターンによる配線間の容量結
合が非常に少なくなる。

【００２９】上記したような手順で生成した図２（Ｅ）
のパターンの中にはデザインルールで規定される最小寸
法よりも小さな寸法の小パターン領域５（点線で囲った
領域）が出来てしまう場合がある。このようなルール違
反の小パターン領域５の発生場所や個数は、重ね合わせ
用パターンと反転パターンとを重ねる際に、重ね合わせ
用パターンの位置をどこにするかにより変わってくる。
小パターン領域５がダミーパターンとして層上に形成さ
れると、デザインルールを満たさないために、パターン
の製造バラツキが発生したり欠陥となる場合があり好ま
しくない。

【００３０】次に図４（Ａ）、（Ｂ）を参照して、この
ようなデザインルールに違反するパターンをなくす方法
を説明する。

【００３１】小パターン領域５のある図２（Ｄ）（ある
いは図２（Ｅ））のパターンをアンダーサイズ処理する
と図４（Ａ）のパターンが得られる。アンダーサイズ処
理とは、黒く表示されているすべてのパターンに対して
ｘ，ｙ方向に所定寸法だけパターンを削り取る画像処理
である。すなわち、各パターンの輪郭が内側に（孔のあ
るパターンでは孔の輪郭は外側に）縮む。このアンダー
サイズ処理により微小なパターンは消滅し、所定の大き
さのパターンしか残らなくなる。従って、削り取る寸法
を適切に選択することにより、小パターン領域５は消滅
する。次に、図４（Ａ）に残ったパターンをｘ，ｙ方向
に所定寸法だけ逆に拡大すると図４（Ｂ）のように配線
パターン１の間および外側の空間がダミーパターン６で
埋められる。

【００３２】このようにして不要な小サイズパターンを
取り除いた図４（Ｂ）のパターンでマスクを作成してダ
ミーパターンを含む配線層を形成することができるが、
小サイズパターンが消滅したためにそこが余白部となっ
てしまった。また、図４（Ｂ）のパターンではダミーパ
ターンが充填されてない他の余白部がまだ存在してお
り、パターン密度をさらに平均化する余地がある。

【００３３】次に、図４（Ｂ）のパターンのパターン密
度をさらに平均化してより理想的な均一なパターンを得
る方法について図５（Ａ）、（Ｂ）と図６（Ｃ）、
（Ｄ）を参照して以下に説明する。まず、図５（Ａ）で
示すように図４（Ｂ）のパターンを図１（Ｂ）と同様な
手法によりオーバーサイズ処理する。なお、パターンの
余白部の多い部分だけ選択的にオーバサイズ処理しても
よい。

【００３４】次に、図５（Ａ）のオーバーサイズパター
ンを図１（Ｃ）と同様な手法により反転処理をして図５
（Ｂ）のパターンを得る。図５（Ｂ）のパターンに図３
の重ね合わせ用パターンを重ねて図２（Ｄ）と同様な手
法（論理積処理）により図６（Ｃ）のパターンを得る。
但し、この図３の重ね合わせ用パターンの位置（位相）
を図２（Ｄ）の場合とは少しずらしてＡＮＤ処理をす
る。あるいは図３のパターン以外の形状や寸法の異なる
重ね合わせ用パターンを使用して図５（Ｂ）のパターン
との論理積をとってもよい。

【００３５】たとえば、図５（Ｂ）のパターンに重ねる
図３の重ね合わせ用パターンの位相を変える以外に、正
方形３の配列ピッチ寸法ｐを変えたり、あるいは正方形
３自体の大きさを変えることもできる。正方形３の大き
さを変える場合には、最初の重ね合わせ工程では大きな
寸法の正方形３のパターンとし、工程を繰り返すに従っ
て次第により小さな寸法の正方形３のパターンとするこ
ともできる。

【００３６】次に、図６（Ｃ）のパターンと図４（Ｂ）
のパターンとの論理和をとると図６（Ｄ）のパターンが
得られる。図６（Ｄ）のパターンでは、小パターン５を
削除した領域にもダミーパターン７が配置されて空き領
域が極力ダミーパターンで埋められる。以上の一連の処
理を重ね合わせ用パターンの配置位相や形状などを変え
ながら複数回繰り返すことにより、さらに他の配線間の
余白部をダミーパターンで埋め尽くすことができ、パタ
ーンの密度がより平均化される。

【００３７】図６（Ｄ）のパターンをマスクとしてフォ
トリソグラフィー技術を用いることにより、ダミーパタ
ーンと配線層パターンとを多層構造の層の上に非常に均
一なパターン密度で形成することができる。

【００３８】以上の図１から図６を参照して説明したよ
うなダミーパターンを例えば図７（Ａ）の多層構造の第
１配線層１０２として形成した場合には、上の第２配線
層１０４との間でダミーパターンを介しての容量結合に
よる交流信号のリークが非常に小さくなる。また、ダミ
ーパターンが金属材料の場合にはダミーパターンを介し
ての短絡も発生する可能性があるが、上記の実施例の場
合にはタイル壁のように細かな小領域にダミーパターン
が分断されるので、ダミーパターンの一部が仮に短絡し
てもそれが他の回路に連絡して欠陥が発生する確率が非
常に少なくなる。なお、ダミーパターンを配線間に敷き
つめることによって寄生容量はダミーパターンが無い場
合に比べ増加するが、ダミーパターンの配置密度が均一
であるために、寄生容量値が配線パターンの形状に係わ
らず常に安定な値を示すので、半導体装置の回路設計が
非常にやり易くなり、またパターン設計上、回路動作シ
ュミレーションの精度が向上する。

【００３９】以上説明した実施例では、ダミーパターン
と配線パターンとを同じ面に生成した例であった。ダミ
ーパターンと配線パターンは、同一層面に同一材料で形
成される。多層配線構造では回路動作には関与しないダ
ミーパターンを配線パターンの密度が粗になる部分すな
わち、配線と配線との間の空き領域に配置して、層の平
面全体のどの領域でもパターン密度が可能なかぎり均一
になるようにして、層の面を平坦化できるが、ダミーパ
ターンは必ずしも図７（Ａ）のように配線層と同一の層
に形成する必要はない。配線層ａとｃの間の空間の平坦
性を得るためには、第１配線層１０２のさらに下の層
（例えば基板１００の面）でダミーパターンを形成し
て、配線間の空間部を持ち上げることにより結果的に層
間絶縁膜１０３の平坦性を与えることもできる。

【００４０】もし、ダミーパターンと配線パターンとを
別々の層面に形成する場合には、図２（Ｅ）や図６
（Ｄ）のようなダミーパターンと配線パターンとの論理
和（ＯＲ）処理は行わずに、ダミーパターンだけのマス
クパターンと配線パターンだけのマスクパターンとを個
別に生成し、それぞれのマスクで対応する層を形成すれ
ばよい。

【００４１】以上説明した本発明の実施例においては、
ダミーパターンや配線パターンを金属材料で形成する場
合の例で説明したが、本発明は、半導体装置の金属材料
の層のパターンを形成するものだけに限らず、半導体材
料を含む他の材料の層を形成するためのマスクパターン
を生成する場合にでも利用できることは言うまでもな
い。

【００４２】なお、本発明は以上説明した実施例のもの
に限るものではなく、実施例の開示にもとづき様々な変
更や改良が当業者であれば可能であることは自明であろ
う。

【００４３】

【発明の効果】本発明による平面パターンの生成方法で
は、デザインルールを守りながら最適なダミーパターン
を配線パターンの空き領域に均一にむらなく自動的に配
置することができる。さらに、本発明による平面パター
ンの生成方法を利用して多層配線構造の半導体装置を作
成すると、デザインルールの規定が満たされたダミーパ
ターンが配線パターンの空き領域にむらなく均一に形成
されるので、パターン密度が均一化し、層が平坦化して
段差による断線や短絡等の欠陥を防止でき、しかも配線
間の容量結合の増加を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるダミーパターンの生成方
法の工程を説明するためのパターン平面図である。

【図２】図１に続くダミーパターンの生成方法の工程を
説明するためのパターン平面図である。

【図３】本発明の実施例によるダミーパターンの生成方
法に利用される重ね合わせ用パターンの一例を示すパタ
ーン平面図である。

【図４】本発明の実施例によるダミーパターンの生成方
法の別の工程を説明するためのパターン平面図である。

【図５】本発明の実施例によるダミーパターンの生成方
法の他の工程を説明するためのパターン平面図である。

【図６】図５に続くダミーパターンの生成方法の工程を
説明するためのパターン平面図である。

【図７】半導体装置の多層配線構造の横断面の拡大図で
ある。

【符号の説明】

１ 配線パターン ２ ダミー領域 ３ 重ね合わせ用パターン ４ ダミーパターン ５ 小領域 ６ ダミーパターン ７ ダミーパターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野田 純子 宮城県黒川郡大和町松坂平１丁目６番地 富士フイルムマイクロデバイス株式会社内

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ａ） 半導体装置のある材料層の２次元
   平面形状を表す第１パターンを２次元的に所定寸法だけ
   拡大する工程と、 ｂ） 拡大した前記第１パターン以外の領域により形成
   される反転パターンを生成する工程と、 ｃ） 前記反転パターンと、同一の幾何学形状が複数個
   所定間隔をあけて規則的に配置された第２パターンとを
   重ね合わせて、前記反転パターンと前記第２パターンと
   が重複する領域だけを第３パターンとして残す工程とを
   有する半導体装置の層用の平面パターンの生成方法。
2. 【請求項２】 さらに、 ｄ） 前記第３パターンの領域と前記第１パターンの領
   域とが一緒に配置された第４パターンを生成する工程を
   有する請求項１記載の半導体装置の層用の平面パターン
   の生成方法。
3. 【請求項３】 前記工程ｃ）は、前記重複する領域を２
   次元的に所定寸法だけ削り取ることにより残存したパタ
   ーンのみからなる縮小パターンを形成する工程と、該縮
   小パターンを２次元的に所定寸法だけ拡大して前記第３
   パターンとする工程とを含むことを特徴とする請求項１
   あるいは２記載の半導体装置の層用の平面パターンの生
   成方法。
4. 【請求項４】 前記第１と第２パターンの画像は２値デ
   ータとして表現され、前記工程ｂ）における前記反転パ
   ターンは拡大した前記第１パターンの２値データを論理
   反転して生成され、前記工程ｃ）においては、前記反転
   パターンの２値データと前記第２パターンの２値データ
   との論理積を求め、該論理積のデータを前記第３パター
   ンの画像データとして利用し、前記工程ｄ）では、前記
   第３パターンの画像データと前記第１パターンの２値デ
   ータとの論理和を求めて該論理和のデータを前記第４パ
   ターンの画像データとして利用することを特徴とする請
   求項２記載の半導体装置の層用の平面パターンの生成方
   法。
5. 【請求項５】 前記工程ｄ）で得た前記第４パターンを
   前記工程ａ）の第１パターンとして利用し前記工程
   ａ），ｂ），ｃ）及びｄ）と同じ工程を一回あるいはそ
   れ以上繰り返す工程をさらに有し、該繰り返しの工程に
   おいて繰り返し工程の前の工程ｃ）の前記第２パターン
   の幾何学的位相を所定量ずらして、該第２パターンと前
   記反転パターンとが重複する領域だけを第３パターンと
   して残すようにしたことを特徴とする請求項３記載の半
   導体装置の層用の平面パターンの生成方法。
6. 【請求項６】 前記工程ｄ）で得た前記第４パターンを
   前記工程ａ）の第１パターンとして利用し前記工程
   ａ），ｂ），ｃ）及びｄ）と同じ工程を一回あるいはそ
   れ以上繰り返す工程をさらに有し、該繰り返しの工程に
   おいて繰り返し工程の前の工程ｃ）の前記第２パターン
   の形状を変更して該変更した第２パターンと前記反転パ
   ターンとが重複する領域だけを第３パターンとして残す
   ようにしたことを特徴とする請求項３記載の半導体装置
   の層用の平面パターンの生成方法。
7. 【請求項７】 前記繰り返し工程において、前記第２パ
   ターンの前記幾何学形状の配置または配置の所定間隔を
   変えることを特徴とする請求項６記載の半導体装置の層
   用の平面パターンの生成方法。
8. 【請求項８】 前記繰り返し工程において、前記第２パ
   ターンの前記幾何学形状の大きさを変えることを特徴と
   する請求項６記載の半導体装置の層用の平面パターンの
   生成方法。
9. 【請求項９】 前記繰り返し工程において、工程を繰り
   返すにつれて前記第２パターンの前記幾何学形状の大き
   さを大きいものからより小さなものへと変えることを特
   徴とする請求項８記載の半導体装置の層用の平面パター
   ンの生成方法。
10. 【請求項１０】 前記工程ａ）において、前記第１パタ
    ーンを２次元的に拡大するときの前記所定寸法は、前記
    半導体装置のデザインルールで規定される隣接配線間距
    離の最小寸法の１／２以上であり、該所定寸法だけ前記
    第１パターンの外周縁を外側に拡大することを特徴とす
    る請求項１あるいは２記載の半導体装置の層用の平面パ
    ターンの生成方法。
11. 【請求項１１】 前記工程ａ）において、前記第１パタ
    ーンを２次元的に拡大するときの前記所定寸法は、前記
    第２パターンの同一の幾何学形状の配列ピッチの１／２
    以上であり、該所定寸法だけ前記第１パターンの外周縁
    を外側に拡大することを特徴とする請求項１あるいは２
    記載の半導体装置の層用の平面パターンの生成方法。
12. 【請求項１２】 前記工程ａ）において、前記第１パタ
    ーンを２次元的に拡大するときの前記所定寸法は、前記
    第１パターンが配線パターンである場合に、前記配線パ
    ターンの配線幅と同じ寸法であり、該所定寸法だけ前記
    第１パターンの外周縁を外側に拡大することを特徴とす
    る請求項１あるいは２記載の半導体装置の層用の平面パ
    ターンの生成方法。
13. 【請求項１３】 前記第２パターンは、所定寸法の正方
    形、長方形、軸対称な多角形及び円形の内のいずれかか
    ら選択された幾何学形状が複数個所定間隔で規則的に配
    置されたパターンであることを特徴とする請求項１から
    １２のいずれか記載の半導体装置の層用の平面パターン
    の生成方法。
14. 【請求項１４】 前記第２パターンは、内角が１３５°
    の八角形が複数個所定間隔で規則的に配置されたパター
    ンであることを特徴とする請求項１３記載の半導体装置
    の層用の平面パターンの生成方法。
15. 【請求項１５】 請求項２記載の平面パターンの生成方
    法により得た前記第４パターンをマスクとしてフォトリ
    ソグラフィ技術により所望の材料層の上に導電性材料か
    らなる導電パターンを形成する工程を有し、前記第１パ
    ターンが配線パターンであり、前記第３パターンがダミ
    ーパターンであることを特徴とする半導体装置の製造方
    法。
16. 【請求項１６】 請求項１記載の平面パターンの生成方
    法により得た前記第３パターンと前記第１パターンをマ
    スクとしてフォトリソグラフィ技術により所望の材料層
    の上にそれぞれ導電性材料からなる導電パターンを形成
    する工程を有し、前記第１パターンが配線パターンであ
    り、前記第３パターンがダミーパターンであり、前記配
    線パターンと前記ダミーパターンとが異なる層の上に形
    成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。