JP2014016540A - 半導体装置の設計方法 - Google Patents

Abstract

【課題】デバイス特性等に悪影響を及ぼすことなく、転写されたパターンの寸法を比較的正確に把握することを可能とする半導体装置の設計方法を提供する。
【解決手段】デバイスパターンをレイアウトするステップＳ１と、デバイスパターンの寸法のチェック対象箇所を含む領域内のデバイスパターンに基づいてモニタパターンをレイアウトするステップＳ５と、モニタパターンがレイアウトされた領域に隣接する領域にダミーパターンをレイアウトするステップとを有し、ダミーパターンをレイアウトするステップでは、転写した際におけるデバイスパターンのチェック対象箇所の寸法と転写した際におけるモニタパターンの寸法との差が許容値以下となるようにダミーパターンをレイアウトする。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体装置の設計方法に関する。

パターンが転写されたフォトレジスト膜をマスクとして所定の膜のエッチングを行う前には、当該フォトレジスト膜に転写されたパターンの寸法（幅）等の検査を行うことが好ましい。

フォトレジスト膜に転写されたパターンが所望の寸法で形成されていない場合には、かかるフォトレジスト膜をマスクとして所定の膜をエッチングすることにより形成されるパターンも、所望の寸法で形成し得ないためである。

特開平２−１８９９１３号公報

しかしながら、フォトレジスト膜に転写されたパターンの寸法を、デバイス特性等に悪影響を及ぼすことなく、正確に把握するのが必ずしも容易でない場合がある。

本発明の目的は、デバイス特性等に悪影響を及ぼすことなく、転写されたパターンの寸法を比較的正確に把握することを可能とする半導体装置の設計方法を提供することにある。

実施形態の一観点によれば、デバイスパターンをレイアウトするステップと、前記デバイスパターンの寸法のチェック対象箇所を含む領域内の前記デバイスパターンに基づいてモニタパターンをレイアウトするステップと、前記モニタパターンがレイアウトされた領域に隣接する領域にダミーパターンをレイアウトするステップとを有し、前記ダミーパターンをレイアウトするステップでは、転写した際における前記デバイスパターンの前記チェック対象箇所の寸法と転写した際における前記モニタパターンの寸法との差が許容値以下となるように前記ダミーパターンをレイアウトすることを特徴とする半導体装置の設計方法が提供される。

開示の半導体装置の設計方法によれば、モニタパターンがレイアウトされた領域に隣接してダミーパターンがレイアウトされる。ダミーパターンは、転写された際におけるモニタパターンの寸法に影響を及ぼす。このため、転写された際におけるデバイスパターンのチェック対象箇所における寸法と転写された際におけるモニタパターンの寸法との乖離を解消することができる。このため、転写されたデバイスパターンを直接測定することなく、転写されたデバイスパターンの寸法を比較的正確に把握することができる。転写されたデバイスパターンを直接測定することを要しないため、デバイス特性に悪影響を及ぼすこともない。従って、デバイス特性等に悪影響を及ぼすことなく、転写されたデバイスパターンの寸法を比較的正確に把握することを可能とする半導体装置の設計方法を提供することができる。

図１は、半導体ウェハに形成される複数の半導体チップのレイアウトを示す平面図である。 図２は、第１実施形態による半導体装置の設計方法を示すフローチャートである。 図３は、第１実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その１）である。 図４は、第１実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その２）である。 図５は、第１実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その３）である。 図６は、第１実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その４）である。 図７は、第１実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その５）である。 図８は、第１実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その６）である。 図９は、第１実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その７）である。 図１０は、第１実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その８）である。 図１１は、第１実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その９）である。 図１２は、第１実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その１０）である。 図１３は、第１実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その１１）である。 図１４は、第１実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その１２）である。 図１５は、第１実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その１３）である。 図１６は、第１実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その１４）である。 図１７は、転写されたモニタパターンの寸法とダミーパターンの設計寸法との関係の例を示すグラフである。 図１８は、第２実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その１）である。 図１９は、第２実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その２）である。 図２０は、第２実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その３）である。 図２１は、第２実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その４）である。 図２２は、第２実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その５）である。 図２３は、第３実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その１）である。 図２４は、第３実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その２）である。 図２５は、第３実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その３）である。 図２６は、第３実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その４）である。 図２７は、デバイスパターン形成領域の一部の例を示す平面図である。 図２８は、モニタ候補の例を示す平面図（その１）である。 図２９は、モニタ候補の例を示す平面図（その１）である。 図３０は、第４実施形態による半導体装置の設計方法を示すフローチャートである。 図３１は、第４実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その１）である。 図３２は、第４実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その２）である。 図３３は、第４実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その３）である。 図３４は、第４実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その４）である。 図３５は、第５実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その１）である。 図３６は、第５実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その２）である。 図３７は、第５実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その３）である。 図３８は、第５実施形態による半導体装置の設計方法を示す平面図（その４）である。 図３９は、転写されたデバイスパターンの寸法と転写されたモニタパターンの寸法の正規確率プロットの参考例を示すグラフである。

フォトレジスト膜に転写されたデバイスパターンの寸法（幅）を把握する方法として、例えば、測長ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）等の測定機器を用いてデバイスパターンの寸法を測定することが考えられる。

しかし、デバイスパターンの寸法を測定機器により直接測定する際には、測定用の光や電子等がデバイスパターンに照射されることとなる。

そうすると、測定用の光や電子が照射された箇所に位置しているトランジスタ等の半導体素子の電気的特性が変化してしまう場合がある。

ここで、デバイスパターンとともにモニタパターンをフォトレジスト膜に転写し、かかるモニタパターンの寸法を測定することにより、デバイスパターンの寸法を把握することも考えられる。

しかし、フォトレジスト膜に転写されたモニタパターンの寸法と、フォトレジスト膜に転写されたデバイスパターンの寸法との間には、大きな乖離が生ずる場合がある。

図３９は、転写されたデバイスパターンの寸法と転写されたモニタパターンの寸法の正規確率プロットの参考例を示すグラフである。モニタパターンとしては、デバイス領域内に配されたデバイスパターンの一部の複製したものを用いた。図３９の横軸は、パターンの寸法（幅）の測定値を示している。

図３９から分かるように、単にデバイスパターンとモニタパターンとを転写した場合には、転写されたモニタパターンの寸法と転写されたデバイスパターンの寸法との間に乖離が生ずる。

このため、単にデバイスパターンとモニタパターンとを転写し、転写されたモニタパターンの寸法を測定することにより、転写されたデバイスパターンの寸法を正確に把握することは困難である。

［第１実施形態］
第１実施形態による半導体装置の設計方法を図１乃至図１７を用いて説明する。

本実施形態による半導体装置の設計方法は、例えばＣＡＤ（Computer Aided Design）等の半導体設計装置（設計支援装置）を用いて、実行することが可能である。

図１は、半導体ウェハに形成される複数の半導体チップのレイアウトを示す平面図である。

図１に示すように、複数のチップ領域１０がマトリクス状に配される。

チップ領域１０とチップ領域１０との間は、スクライブライン領域１２となる。

半導体ウェハ上に複数の半導体チップを形成した後には、スクライブライン領域１２に沿ってダイシングが行われ、半導体チップ（半導体装置）が個片化されることとなる。

チップ領域１０のうちの周縁領域（周縁部、周辺領域）１６を除く領域１４は、デバイスパターンが形成される領域であるデバイスパターン形成領域１４となる。

後述するデバイスパターン１８（図３参照）は、デバイスパターン形成領域１４内に転写される。

また、後述するモニタパターン２６ａ（図１６参照）及びダミーパターン（補助パターン）２６ｂ（図１６参照）を含むモニタ３２ａ（図１６参照）のパターンは、モニタ形成領域２４（図１６参照）内に転写される。かかるモニタ形成領域２４は、例えば、周縁領域１６内又はスクライブライン領域１２内に配される。

なお、モニタ形成領域２４を、デバイスパターン形成領域１４内における空き領域（図示せず）に配するようにしてもよい。

図２は、本実施形態による半導体装置の設計方法を示すフローチャートである。

まず、デバイスパターン１８、即ち、実パターン１８をレイアウトする（ステップＳ１）。デバイスパターン１８は、デバイスパターン形成領域１４内に転写されるものである。デバイスパターン１８は、例えばネットリスト等に基づいて生成される。図３は、デバイスパターン形成領域の一部を拡大して示した平面図である。図３に示すように、複数のデバイスパターン１８がデバイスパターン形成領域１４内にレイアウトされる。デバイスパターン１８の設計寸法（幅）は、例えば、９５．６１ｎｍ程度とする。デバイスパターン１８のピッチは、例えば１９１．２２ｎｍ程度とする。

ところで、半導体ウェハ（図示せず）上のフォトレジスト膜（図示せず）にデバイスパターン１８を転写した後においては、転写されたデバイスパターン１８の寸法（幅）のチェック（検査）が行われることとなる。

従って、ここで、デバイスパターン１８の寸法のチェック対象となる箇所（チェック対象箇所、チェック箇所、保証対象箇所）Ｐを決定する（ステップＳ２）。図４は、デバイスパターンの寸法のチェック対象箇所Ｐを示す平面図である。図４に示すように、転写されたデバイスパターン１８の寸法のチェック対象となる箇所Ｐが決定される。チェック対象箇所Ｐとしては、例えば、代表的なデバイスパターン１８が形成された箇所が選択される。

なお、本実施形態では、フォトレジスト膜に転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を直接測定するわけではなく、後述するモニタパターン２６ａを用いて間接的に測定する。

次に、チェック対象箇所Ｐを含む第１の領域２０をレイアウトする（ステップＳ３）。図５は、第１の領域を示す平面図である。第１の領域２０は、デバイスパターン形成領域１４のうちの一部の領域である。第１の領域２０をレイアウトする際には、チェック対象箇所Ｐが第１の領域２０の例えば中央に位置するように、第１の領域２０をレイアウトする。後述するように、第２の領域２２のサイズは、例えば第１の領域２０のサイズと同等に設定される。第２の領域２２のサイズが過度に大きいと、半導体装置の小型化の要請に反するため、第２の領域２２のサイズは過度に大きくないことが好ましい。このため、第２の領域２２のサイズは、例えば５μｍ□以下とすることが好ましい。従って、第１の領域２２のサイズも、例えば５μｍ□以下とすることが好ましい。ここでは、第２の領域２２のサイズを例えば２μｍ□とする。従って、第１の領域２０のサイズも例えば２μｍ□とする。

次に、後述するモニタパターン２６ａ（図７参照）が配される領域である第２の領域２２をレイアウトする（ステップＳ４）。図６は、第２の領域を示す平面図である。第２の領域２２は、モニタ形成領域２４のうちの一部の領域である。モニタ形成領域２４は、周縁領域１６内に配してもよいし、スクライブライン領域１２内に配してもよい。また、モニタ形成領域２４を、デバイスパターン形成領域１４内の空き領域（図示せず）に配してもよい。上述したように、第２の領域２２のサイズは、例えば第１の領域２０のサイズと同等に設定される。第２の領域２２のサイズは、例えば５μｍ□以下とする。ここでは、第２の領域２２のサイズを、例えば２μｍ□とする。

次に、第２の領域２２内に配されるモニタパターン（測長用パターン、測長パターン）２６ａをレイアウトする（ステップＳ５）。図７は、モニタパターンを示す平面図である。モニタパターン２６ａは、デバイスパターン１８のうちの第１の領域２０内に位置する部分のパターン（部分パターン）に基づいてレイアウトされる。より具体的には、例えば、デバイスパターン１８のうちの第１の領域２０内に位置する部分のパターン（部分パターン）を複製したパターンを、モニタパターン２６ａとして用いる。換言すれば、デバイスパターン１８のうちの第１の領域２０内に位置する部分のパターンを切り出したパターンを、モニタパターン２６ａとして用いる。従って、デバイスパターン１８のうちの第１の領域２０内に位置する部分のパターン（部分パターン）の設計寸法とモニタパターン２６ａの設計寸法とは、同等となる。

次に、モニタパターン２６ａの寸法の測定箇所Ｑを決定する（ステップＳ６）。測定箇所Ｑは、例えば、第２の領域２２の中央部とする（図８参照）。図８は、測定箇所Ｑを示す平面図である。

次に、第３の領域２８のレイアウトを行う（ステップＳ７）。図９は、第３の領域を示す平面図である。第３の領域２８は、第１の領域２０に隣接するようにレイアウトされる。ここでは、第３の領域２８を、第１の領域２０を囲うようにレイアウトする。より具体的には、第３の領域２８の例えば中央部に第１の領域２０が位置するように、第３の領域２８をレイアウトする。

次に、第４の領域３０をレイアウトする（ステップＳ８）。図１０は、第４の領域を示す平面図である。第４の領域３０は、第２の領域２２に隣接するようにレイアウトされる。ここでは、第４の領域３０を、第２の領域２２を囲うようにレイアウトする。より具体的には、第４の領域３０の例えば中央部に第２の領域２２が位置するように、第４の領域３０をレイアウトする。第２の領域２２と第４の領域３０との関係は、第１の領域２０と第３の領域２８との関係に対応している。第４の領域３０のサイズは、例えば、第３の領域２８のサイズと同等する。

次に、ダミーパターン候補２６ｂ１〜２６ｂ９をレイアウトする（ステップＳ９）。具体的には、第４の領域３０内にダミーパターン候補２６ｂ１〜２６ｂ９がそれぞれ配されたモニタ部候補３２ａ１〜３２ａ９を生成する（図１１（ｂ）〜図１５（ｂ）参照）。また、第４の領域３０内にダミーパターン候補が配されていないモニタ部候補３２ａ０も形成する（図１１（ａ）参照）。図１１乃至図１５は、モニタ部候補を示す平面図である。ダミーパターン候補２６ｂ１〜２６ｂ９は、モニタパターン２６ａが形成された領域である第２の領域２２に隣接するようにそれぞれ配される。モニタ部候補３２ａ０〜３２ａ９のいずれかは、後工程において、モニタ部３２ａ（図１６参照）として選択されるものである。従って、ダミーパターン候補２６ｂ１〜２６ｂ９のうちのいずれかは、後工程において、ダミーパターン２６ｂ（図１６参照）として選択されることとなる。図１１（ｂ）乃至図１５（ｂ）に示すモニタ部候補３２ａ１〜３２ａ９は、設計寸法（幅）をそれぞれａ１〜ａ９に設定したダミーパターン２６ｂ１〜２６ｂ９をそれぞれ配したものである。各々のダミーパターン２６ｂ１〜２６ｂ９の設計寸法（幅）ａ１〜ａ９の値は、互いに異なっている。ダミーパターン２６ｂ１〜２６ｂ９は、例えば、デバイスパターン１８のうちの第３の領域２８内の部分（部分パターン）に基づいて生成される。即ち、デバイスパターン１８のうちの第３の領域２８内の部分のパターン（部分パターン）を複写したパターンを用い、当該パターンの設計寸法（幅）を変化させることにより、ダミーパターン候補２６ｂ１〜２６ｂ９を生成する。ダミーパターン２６ｂ１〜２６ｂ９のピッチは互いに等しくなっている一方、ダミーパターン２６ｂ１〜２６ｂ９の設計寸法（幅）ａ１〜ａ９は互いに異なっているため、第４の領域３０内におけるダミーパターンの占有率は互いに異なった状態となる。

次に、半導体ウェハ上のフォトレジスト膜に転写した際におけるデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法ＣＤＰを、シミュレーションにより求める（ステップＳ１０）。チェック対象箇所Ｐは、上述したように、第１の領域２０の例えば中央部とする（図５参照）。

次に、半導体ウェハ上のフォトレジスト膜に転写した際におけるモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法ＣＤＱを、シミュレーションにより求める（ステップＳ１１）。測定箇所Ｑは、上述したように、第２の領域２２の例えば中央部とする（図１１乃至図１５参照）。

次に、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおけるシミュレーション結果の寸法ＣＤＰと、転写されたモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおけるシミュレーション結果の寸法ＣＤＱとを対比する。そして、シミュレーションにより求められた両者の寸法の差ΔＣＤが、所定の許容値Ａ以下となるようなモニタ部候補を、モニタ部候補３２ａ０〜３２ａ９のうちから選択する。このようにして選択されたモニタ候補は、モニタ部３２ａ（図１６参照）として採用される（ステップＳ１２）。図１６は、モニタ部を示す平面図である。

図１７は、フォトレジスト膜に転写されたモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法ＣＤＱのシミュレーション結果とダミーパターン２６ｂの設計寸法との関係の例を示すグラフである。図１７における横軸は、ダミーパターン２６ｂの設計寸法（幅）の増減値を示している。ここで、ダミーパターン２６ｂの設計寸法の増減値が０となるときのダミーパターン２６ｂの寸法は、デバイスパターン１８の設計寸法と同等とする。図１７における縦軸は、半導体ウェハ上のフォトレジスト膜に転写した際における測定箇所Ｑにおけるモニタパターン２６ａの寸法ＣＤＱのシミュレーション結果を示している。図１７における◆印のプロットは、半導体ウェハ上のフォトレジスト膜に転写した際における測定箇所Ｑにおけるモニタパターン２６ａのシミュレーション結果の寸法ＣＤＱを示している。また、図１７には、半導体ウェハ上のフォトレジスト膜に転写した際におけるチェック対象箇所Ｐにおけるデバイスパターン１８のシミュレーション結果の寸法ＣＤＰも示されている。デバイスパターン１８の設計寸法は、９５．６１ｎｍとした。

転写されたモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法ＣＤＰがダミーパターン２６ｂの設計寸法に応じて変化するのは、以下のような理由によるものである。

即ち、ダミーパターン２６ｂの設計寸法（幅）が変化すると、第４の領域３０におけるダミーパターン２６ｂのパターン占有率（パターン密度）が変化する。ダミーパターン２６ｂの占有率が変化すると、ダミーパターン２６ｂをフォトレジスト膜に転写する際に第４の領域３０に照射される光の量も変化する。モニタパターン２６ａが転写される領域である第２の領域２２に隣接する第４の領域３０に照射される光の量が変化すると、第２の領域２２に回り込む光の量も変化する。従って、転写されたモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法ＣＤＰは、ダミーパターン２６ｂの設計寸法に応じて変化する。

転写されたデバイスパターン１８の寸法ＣＤＰと転写されたモニタパターン２６ａの寸法ＣＤＱとが同等の場合には、当該モニタ候補３２ａのモニタパターン２６ａは、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法ＣＤＰを正確に反映する。

しかし、これらの寸法ＣＤＰ，ＣＤＱが完全に等しくならなくても、これらの寸法差ΔＣＤが所定の許容値Ａ以下であれば、当該モニタ候補３２ａのモニタパターン２６ａは、チェック対象箇所Ｐにおけるデバイスパターン１８の寸法ＣＤＰを比較的正確に反映する。

従って、転写されたデバイスパターン１８の寸法ＣＤＰと転写されたモニタパターン２６ａの寸法ＣＤＱとの差であるΔＣＤが所定の許容値Ａ以下である場合には、当該モニタ部候補をモニタ部３２ａとして採用し得る。即ち、以下のような式（１）を満たす場合には、当該モニタ部候補をモニタ部３２ａとして採用し得る。

｜ＣＤＰ−ＣＤＱ｜ ＝ ｜ΔＣＤ｜ ≦ Ａ ・・・（１）
例えば、モニタ候補３２ａ０〜３２ａ９のうちのモニタ候補３２ａ６、３２ａ７、３２ａ８が上記の式（１）を満たす場合には、モニタ候補３２ａ６、３２ａ７、３２ａ８のうちのいずれかをモニタ３２ａとして採用し得る。

モニタ候補３２ａ６、３２ａ７、３２ａ８のうち、ΔＣＤが最も小さくなるモニタ候補がモニタ候補３２ａ７である場合には、モニタ候補３２ａ７をモニタ３２ａとして採用することが好ましい。当該モニタ候補３２ａ７をモニタ３２ａとして用いれば、転写されたモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法が、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を最も正確に反映し得るためである。

但し、モニタ候補３２ａ６やモニタ候補３２ａ５をモニタ３２ａとして採用することも可能である。モニタ候補３２ａ６やモニタ候補３２ａ５をモニタ３２ａとして用いても、転写されたモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法が、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を比較的正確に反映し得るためである。

ここでは、例えば、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を最も正確に反映し得るモニタ候補３２ａ７を、モニタ３２ａとして採用することとする。

こうして、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を比較的正確に反映し得るモニタ候補が、複数のモニタ候補３２ａ０〜３２ａ９のうちからモニタ３２ａとして選択される。換言すれば、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を比較的正確に反映し得るダミーパターン候補が、複数のダミーパターン候補２６ｂ１〜２６ｂ９のうちからダミーパターン２６ｂとして選択される。

こうして、半導体装置のあるレイヤについての設計が行われる。

また、半導体装置の他のレイヤについても、上記と同様にして、設計が行われる。

半導体装置の設計が完了した後には、図示しないフォトマスク（レチクル）が形成される。具体的には、上述したデバイスパターン１８、及び、モニタ３２ａのパターンを含むフォトマスクが形成される。即ち、デバイスパターン１８、モニタパターン２６ａ及びダミーパターン２６ｂを含むフォトマスクが形成される。

そして、かかるフォトマスクを用いて、デバイスパターン１８等をモニタ３２ａとともに半導体ウェハ（図示せず）上に転写する。即ち、デバイスパターン１８等を、モニタパターン２６ａ及びダミーパターン２６ｂとともに半導体ウェハ上に転写する。具体的には、例えば、半導体ウェハ上にエッチング対象となる第１の膜（図示せず）が形成され、かかる第１の膜上にフォトレジスト膜（図示せず）が形成される。この後、フォトマスクを用い、フォトレジスト膜に対してデバイスパターン１８及びモニタ３２ａのパターンの露光が行われる。この後、フォトレジスト膜に対して現像が行われる。こうして、デバイスパターン１８やモニタ３２ａのパターンがフォトレジスト膜に転写される。

この段階で、フォトレジスト膜に転写されたデバイスパターン１８の寸法の検査が行われる。

フォトレジスト膜に転写されたデバイスパターン１８の寸法の検査を行う際には、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を直接測定せず、フォトレジスト膜に転写されたモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法が測定される。モニタパターン２６ａの寸法の測定は、例えば測長ＳＥＭ等を用いて行われる。上述したように、転写されたモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法は、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を比較的正確に反映している。このため、転写されたモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法を測定することで、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を間接的に評価することができる。

フォトレジスト膜に転写されたモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法（幅）が、所定の検査規格の範囲内である場合には、当該検査の結果は合格となる。

一方、フォトレジスト膜に転写されたモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法（幅）が、所定の検査規格の範囲内ではない場合には、当該検査の結果は不合格となる。

検査結果が合格の場合には、当該フォトレジスト膜をマスクとして、第１の膜がエッチングされる。これにより、デバイスパターン１８等が第１の膜に転写されることとなる。

一方、検査結果が不合格の場合には、当該フォトレジスト膜を剥離し、再度、新たにフォトレジスト膜を形成し、露光条件等を調整して、デバイスパターン１８及びモニタ３２ａのパターンを露光する。そして、フォトレジスト膜に対して現像を行う。この後、上記と同様にして、フォトレジスト膜に転写されたデバイスパターン１８の寸法についての検査が行われる。

検査結果が合格の場合には、検査に合格したフォトレジスト膜を用いて、第１の膜がエッチングされる。

検査結果が不合格の場合には、検査結果が合格になるまで、上記と同様の工程が行われ、最終的に合格したフォトレジスト膜を用いて第１の膜がエッチングされる。

この後、必要に応じて様々な構成要素（図示せず）が形成され、本実施形態による半導体装置が製造される。

このように、本実施形態によれば、モニタパターン２６ａに隣接してダミーパターン２６ｂが配される。ダミーパターン２６ｂは、転写された際におけるモニタパターン２６ａの寸法に影響を及ぼす。このため、本実施形態によれば、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法と転写されたモニタパターン２６ａの寸法との乖離を解消することができる。このため、本実施形態によれば、転写されたモニタパターン２６ａの寸法を測定することで、転写されたデバイスパターン１８のチェック箇所Ｐにおける寸法を比較的正確に把握することが可能となる。このように、本実施形態によれば、フォトレジスト膜に転写されたデバイスパターン１８の寸法を直接測定することを要しない。このため、デバイスパターン１８をパターニングするためのフォトレジスト膜のパターンが、測長ＳＥＭ等による寸法の検査により変質等するのを回避することができる。このため、本実施形態によれば、デバイスパターン１８の寸法の異常等が生じるのを防止することができ、ひいては、良好な電気的特性を有する信頼性の高い半導体装置を製造することができる。

また、本実施形態によれば、デバイスパターン１８の寸法を測長ＳＥＭ等により直接測定することを要しないため、トランジスタ等の半導体素子が形成された領域に測定用の光や電子等を照射することを要しない。このため、トランジスタ等の半導体素子の電気的特性が変化してしまうのを回避することができ、ひいては、半導体装置の品質向上に寄与することができる。

また、本実施形態によれば、ダミーパターン２６ｂを配する領域である第４の領域３０は比較的小さくて足りる。このため、本実施形態によれば、モニタ３２ａを配するのに要する領域が小さくて足り、チップサイズの小型化に寄与することができる。チップサイズを小型化し得るため、チップの収率を向上することができ、ひいては、半導体装置の低コスト化に寄与することができる。

［第２実施形態］
第２実施形態による半導体装置の設計方法を図２、図１８乃至図２２を用いて説明する。図１乃至図１７に示す第１実施形態による半導体装置の設計方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。

まず、デバイスパターン１８をレイアウトするステップ（ステップＳ１１）から第４の領域３０をレイアウトするステップ（ステップＳ８）までは、上述した第１実施形態による半導体装置の設計方法と同様であるため、説明を省略する。

次に、ダミーパターン候補２６ｃ１〜２６ｃ６をレイアウトする（ステップＳ９）。具体的には、第４の領域３０内にダミーパターン候補２６ｃ１〜２６ｃ６がそれぞれ配されたモニタ部候補３２ｂ１〜３２ｂ６を生成する（図１８（ｂ）〜図２１参照）。図１８乃至図２１は、モニタ部候補を示す平面図である。また、第４の領域３０内にダミーパターン候補が配されていないモニタ部候補３２ｂ０も生成する（図１８（ａ）参照）。ダミーパターン候補２６ｃ１〜２６ｃ６は、モニタパターン２６ａが形成された領域である第２の領域２２に隣接するようにそれぞれ配される。モニタ部候補３２ｂ０〜３２ｂ６のいずれかは、後工程において、モニタ部３２ｂ（図２１参照）として選択されるものである。従って、ダミーパターン候補２６ｃ１〜２６ｃ６のうちのいずれかは、後工程において、ダミーパターン２６ｃとして選択されることとなる。図１８乃至図２０に示すモニタ部候補３２ｂ１〜３２ｂ５は、設計寸法（幅）をそれぞれｂ１〜ｂ５に設定したダミーパターン２６ｃ１〜２６ｃ５をそれぞれ配したものである。また、図２１に示すモニタ部候補３２ｂ６は、第４の領域３０全体を占めるようにダミーパターン２６ｃ６が配されたものである。各々のダミーパターン２６ｃ１〜２６ｃ６は、第４の領域３０内におけるパターン占有率が互いに異なるように、設計寸法（幅）ｂ１〜ｂ５やピッチ等が適宜設定されている。ダミーパターン２６ｃ１〜２６ｃ５の長手方向は、図１８乃至図２０に示すように、例えば、モニタパターン２６ａの長手方向に対して垂直な方向とする。

次に、半導体ウェハ上のフォトレジスト膜に転写した際におけるデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法ＣＤＰを、シミュレーションにより求める（ステップＳ１０）。チェック対象箇所Ｐは、上述したように、第１の領域２０の例えば中央部とする（図５参照）。

次に、半導体ウェハ上のフォトレジスト膜に転写した際におけるモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法ＣＤＱを、シミュレーションにより求める（ステップＳ１１）。測定箇所Ｑは、上述したように、第２の領域２２の例えば中央部とする（図１８乃至図２１参照）。

次に、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおけるシミュレーション結果の寸法ＣＤＰと、転写されたモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおけるシミュレーション結果の寸法ＣＤＱとを対比する。そして、シミュレーションにより求められた両者の寸法の差ΔＣＤが、所定の許容値Ａ以下となるようなモニタ部候補を、モニタ部候補３２ｂ０〜３２ｂ６のうちから選択する。このようにして選択されたモニタ候補は、モニタ部３２ｂ（図２２参照）として採用される（ステップＳ１２）。図２２は、モニタ部を示す平面図である。

例えば、モニタ候補３２ｂ０〜３２ｂ６のうちのモニタ候補３２ｂ３、３２ｂ４が上記の式（１）を満たす場合には、モニタ候補３２ｂ３、３２ｂ４のうちのいずれかをモニタ３２ｂとして採用し得る。

モニタ候補３２ｂ３、３２ｂ４のうち、ΔＣＤが最も小さくなるモニタ候補がモニタ候補３２ａ３である場合には、モニタ候補３２ｂ３をモニタ３２ｂとして採用することが好ましい。当該モニタ候補３２ｂ３をモニタ３２ｂとして用いれば、転写されたモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法が、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を最も正確に反映し得るためである。

但し、モニタ候補３２ｂ４をモニタ３２ｂとして採用することも可能である。モニタ候補３２ｂ４をモニタ３２ｂとして用いても、転写されたモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法が、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を比較的正確に反映し得るためである。

ここでは、例えば、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を最も正確に反映し得るモニタ候補３２ｂ３を、モニタ３２ｂとして採用することとする。

こうして、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を比較的正確に反映し得るモニタ候補が、複数のモニタ候補３２ｂ０〜３２ｂ６のうちからモニタ３２ｂとして選択される。換言すれば、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を比較的正確に反映し得るダミーパターン候補が、複数のダミーパターン候補２６ｃ１〜２６ｃ６のうちからダミーパターン２６ｃとして選択される。

こうして、半導体装置のあるレイヤについての設計が行われる。

このように、モニタパターン２６ａのピッチとダミーパターン２６ｃのピッチとが異なっていてもよい。また、このように、ダミーパターン２６ｃの長手方向とモニタパターン２６ａの長手方向とが異なっていてもよい。本実施形態においても、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法と転写されたモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法との差を比較的小さくすることが可能である。

［第３実施形態］
第３実施形態による半導体装置の設計方法を図２，図２３乃至図２９を用いて説明する。図１乃至図２２に示す第１又は第２実施形態による半導体装置の設計方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。

まず、デバイスパターン１８をレイアウトするステップ（ステップＳ１１）から第４の領域３０をレイアウトするステップ（ステップＳ８）までは、上述した第１実施形態による半導体装置の設計方法と同様であるため、説明を省略する。

次に、ダミーパターン候補２６ｄ１〜２６ｄ４をレイアウトする（ステップＳ９）。具体的には、第４の領域３０内にダミーパターン候補２６ｄ１〜２６ｄ４がそれぞれ配されたモニタ部候補３２ｃ１〜３２ｃ４を生成する（図２３（ｂ）〜図２５参照）。また、第４の領域３０内にダミーパターン候補が配されていないモニタ部候補３２ｃ０も生成する。図２３乃至図２５は、モニタ部候補を示す平面図である。ダミーパターン候補２６ｄ１〜２６ｄ４は、モニタパターン２６ａが形成された領域である第２の領域２２に隣接するようにそれぞれ配される。モニタ部候補３２ｃ０〜３２ｃ４のいずれかは、後工程において、モニタ部３２ｃ（図２６参照）として選択されるものである。従って、ダミーパターン候補２６ｄ１〜２６ｄ４のうちのいずれかは、後工程において、ダミーパターン２６ｄとして選択されることとなる。図２３（ｂ）乃至図２５に示すモニタ部候補３２ｃ１〜３２ｃ４は、設計寸法（幅）をそれぞれｃ１〜ｃ４に設定したダミーパターン２６ｄ１〜２６ｄ４をそれぞれ配したものである。各々のダミーパターン２６ｄ１〜２６ｄ４は、設計寸法（幅）ｃ１〜ｃ４の幅が互いに異なるように枠状に形成されている。設計寸法（幅）ｃ１〜ｃ４の幅が互いに異なるような枠状のダミーパターン２６ｄ１〜ｄ４をそれぞれ配しているため、第４の領域３０内におけるパターン占有率は、各モニタ候補３２ｃ１〜３２ｃ４において互いに異なっている。

次に、半導体ウェハ上のフォトレジスト膜に転写した際におけるデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法ＣＤＰを、シミュレーションにより求める（ステップＳ１０）。チェック対象箇所Ｐは、上述したように、第１の領域２０の例えば中央部とする（図５参照）。

次に、半導体ウェハ上のフォトレジスト膜に転写した際におけるモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法ＣＤＱを、シミュレーションにより求める（ステップＳ１１）。測定箇所Ｑは、上述したように、第２の領域２２の例えば中央部とする（図２３乃至図２５参照）。

次に、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおけるシミュレーション結果の寸法ＣＤＰと、転写されたモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおけるシミュレーション結果の寸法ＣＤＱとを対比する。そして、シミュレーションにより求められた両者の寸法の差ΔＣＤが、所定の許容値Ａ以下となるようなモニタ部候補を、モニタ部候補３２ｃ０〜３２ｃ４のうちから選択する。このようにして選択されたモニタ候補は、モニタ部３２ｃ（図２６参照）として採用される（ステップＳ１２）。図２６は、モニタ部を示す平面図である。

例えば、モニタ候補３２ｃ０〜３２ｃ４のうちのモニタ候補３２ｃ２、３２ｃ３が上記の式（１）を満たす場合には、モニタ候補３２ｃ２、３２ｃ３のうちのいずれかをモニタ３２ｂとして採用し得る。

モニタ候補３２ｃ２、３２ｃ３のうち、ΔＣＤが最も小さくなるモニタ候補がモニタ候補３２ｃ３である場合には、モニタ候補３２ｃ３をモニタ３２ｃとして採用することが好ましい。当該モニタ候補３２ｃ３をモニタ３２ｃとして用いれば、転写されたモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法が、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を最も正確に反映し得るためである。

但し、モニタ候補３２ｃ２をモニタ３２ｃとして採用することも可能である。モニタ候補３２ｃ２をモニタ３２ｃとして用いても、転写されたモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法が、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を比較的正確に反映し得るためである。

ここでは、例えば、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を最も正確に反映し得るモニタ候補３２ｃ３を、モニタ３２ｃとして採用することとする。

こうして、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を比較的正確に反映し得るモニタ候補が、複数のモニタ候補３２ｃ０〜３２ｃ４のうちからモニタ３２ｃとして選択される。換言すれば、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を比較的正確に反映し得るダミーパターン候補が、複数のダミーパターン候補２６ｄ１〜２６ｄ４のうちからダミーパターン２６ｄとして選択される。

こうして、半導体装置のあるレイヤについての設計が行われる。

このように、ダミーパターン２６ｄを枠状に形成してもよい。本実施形態においても、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法と転写されたモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法との差を比較的小さくすることが可能である。

（評価結果）
本実施形態による半導体装置の設計方法の評価結果について図２７乃至図２９を用いて説明する。

図２７は、デバイスパターン形成領域の一部の例を示す平面図である。第１の領域２０に隣接するように第３の領域２８が位置している。第１の領域２０内及び第３の領域２８内において、デバイスパターン１８のレイアウトは、図２７に示すようになっている。第１の領域２０の中心部に、デバイスパターン１８の寸法のチェック対象箇所Ｐが位置している。

図２８及び図２９は、モニタ候補の例を示す平面図である。図２８（ａ）は、ダミーパターン候補を配さないモニタ候補３２ｃ０である。図２８（ｂ）は、ダミーパターン候補２６ｄ２が配されたモニタ候補３２ｃ２である。図２９は、ダミーパターン候補２６ｄ３が配されたモニタ候補３２ｃ３である。

図２７に示すデバイスパターン１８をフォトレジスト膜に転写した際におけるデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法は、５１．９６ｎｍであった。

一方、図２８（ａ）に示すモニタ候補３２ｃ０をフォトレジスト膜に転写した際におけるモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法は、３６．０２ｎｍであった。

また、図２８（ｂ）に示すモニタ候補３２ｃ２をフォトレジスト膜に転写した際におけるモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法は、４７．７６ｎｍであった。

また、図２９に示すモニタ候補３２ｃ３をフォトレジスト膜に転写した際におけるモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法は、５２．７０ｎｍであった。

上記の許容値Ａは、例えば２．５ｎｍ程度である。従って、モニタ３２ｃ３は、上記の式（１）を満足する。従って、モニタ候補３２ｃ３をモニタ３２ｃとして用いることができる。

［第４実施形態］
第４実施形態による半導体装置の設計方法を図３０乃至図３４を用いて説明する。図１乃至図２９に示す第１乃至第３実施形態による半導体装置の設計方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。

図３０は、本実施形態による半導体装置の設計方法を示すフローチャートである。

まず、デバイスパターンをレイアウトするステップ（ステップＳ２１）から測定箇所Ｑを決定するステップ（ステップＳ２６）までは、上述した第１実施形態による半導体装置の設計方法のステップＳ１〜Ｓ６（図２参照）と同様であるため、説明を省略する。

次に、第４の領域３０ａをレイアウトする（ステップＳ２７）。図３１は、第４の領域を示す平面図である。第４の領域３０ａは、第２の領域２２に対して、図３１における左右に隣接するようにレイアウトされる。

次に、ダミーパターン候補２６ｅ１〜２６ｅ６をレイアウトする（ステップＳ２８）。具体的には、第４の領域３０ａ内にダミーパターン候補２６ｅ１〜２６ｅ６がそれぞれ配されたモニタ部候補３２ｄ１〜３２ｄ６を生成する（図３２（ｂ）乃至図３３（ｃ）参照）。また、第４の領域３０ａ内にダミーパターン候補が配されていないモニタ部候補３２ｄ０も生成する。図２９及び図３０は、モニタ部候補を示す平面図である。ダミーパターン候補２６ｅ１〜２６ｅ６は、モニタパターン２６ａが形成された領域である第２の領域２２に隣接するようにそれぞれ配される。モニタ部候補３２ｄ０〜３２ｄ６のいずれかは、後工程において、モニタ部３２ｄ（図３４参照）として選択されるものである。従って、ダミーパターン候補２６ｅ１〜２６ｅ６のうちのいずれかは、後工程において、ダミーパターン２６ｅ（図３４参照）として選択されることとなる。図３２（ｂ）〜図３３（ｂ）に示すモニタ部候補３２ｅ１〜３２ｄ５は、設計寸法（幅）をそれぞれｄ１〜ｄ５に設定したダミーパターン２６ｅ１〜２６ｅ５をそれぞれ配したものである。また、図３３（ｃ）に示すモニタ部候補３２ｄ６は、第４の領域３０ａ内全体を占めるように大きなダミーパターン２６ｅ６が配されたものである。各々のダミーパターン２６ｅ１〜２６ｅ６は、第４の領域３０ａ内におけるパターン占有率が互いに異なるように、設計寸法（幅）ｄ１〜ｄ５やピッチ等が適宜設定されている。ダミーパターン２６ｅ１〜２６ｅ５の長手方向は、例えば、モニタパターン２６ａの長手方向に対して垂直な方向とする。

次に、半導体ウェハ上のフォトレジスト膜に転写した際におけるデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法ＣＤＰを、シミュレーションにより求める（ステップＳ２９）。チェック対象箇所Ｐは、上述したように、第１の領域２０の例えば中央部とする（図５参照）。

次に、半導体ウェハ上のフォトレジスト膜に転写した際におけるモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法ＣＤＱを、シミュレーションにより求める（ステップＳ３０）。測定箇所Ｑは、上述したように、第２の領域２２の例えば中央部とする（図３２及び図３３参照）。

次に、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおけるシミュレーション結果の寸法ＣＤＰと、転写されたモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおけるシミュレーション結果の寸法ＣＤＱとを対比する。そして、シミュレーションにより求められた両者の寸法の差ΔＣＤが、所定の許容値Ａ以下となるようなモニタ部候補を、モニタ部候補３２ｄ０〜３２ｄ６のうちから選択する。このようにして選択されたモニタ候補は、モニタ部３２ｄ（図３４参照）として採用される（ステップＳ３１）。図３４は、モニタ部を示す平面図である。

例えば、モニタ候補３２ｄ０〜３２ｄ６のうちのモニタ候補３２ｄ４、３２ｄ５が上記の式（１）を満たす場合には、モニタ候補３２ｄ４、３２ｄ５のうちのいずれかをモニタ３２ｄとして採用し得る。

モニタ候補３２ｄ４、３２ｄ５のうち、ΔＣＤが最も小さくなるモニタ候補がモニタ候補３２ｄ４である場合には、モニタ候補３２ｄ４をモニタ３２ｄとして採用することが好ましい。当該モニタ候補３２ｄ４をモニタ３２ｄとして用いれば、転写されたモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法が、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を最も正確に反映し得るためである。

但し、モニタ候補３２ｄ５をモニタ３２ｄとして採用することも可能である。モニタ候補３２ｄ５をモニタ３２ｄとして用いても、転写されたモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法が、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を比較的正確に反映し得るためである。

ここでは、例えば、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を最も正確に反映し得るモニタ候補３２ｄ４を、モニタ３２ｄとして採用することとする。

こうして、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を比較的正確に反映し得るモニタ候補が、複数のモニタ候補３２ｄ０〜３２ｄ６のうちからモニタ３２ｄとして選択される。換言すれば、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を比較的正確に反映し得るダミーパターン候補が、複数のダミーパターン候補２６ｅ１〜２６ｅ６のうちからダミーパターン２６ｅとして選択される。

こうして、半導体装置のあるレイヤについての設計が行われる。

このように、ダミーパターン２６ｅを配する領域３０ａは、モニタパターン２６ａを配する領域２２を囲んでいなくてもよい。本実施形態においても、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法と転写されたモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法との差を比較的小さくすることが可能である。

［第５実施形態］
第５実施形態による半導体装置の設計方法を図３０、図３５乃至図３８を用いて説明する。図１乃至図３４に示す第１乃至第４実施形態による半導体装置の設計方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。

まず、デバイスパターンをレイアウトするステップ（ステップＳ２１）から測定箇所Ｑを決定するステップ（ステップＳ２６）までは、上述した第１実施形態による半導体装置の設計方法のステップＳ１〜Ｓ６（図２参照）と同様であるため、説明を省略する。

次に、第４の領域３０ｂをレイアウトする（ステップＳ２７）。図３５は、第４の領域を示す平面図である。第４の領域３０ｂは、第２の領域２２に対して、図３５における上下に隣接するようにレイアウトされる。

次に、ダミーパターン候補２６ｆ１〜２６ｆ６をレイアウトする（ステップＳ２８）。具体的には、第４の領域３０ｂ内にダミーパターン候補２６ｆ１〜２６ｆ６がそれぞれ配されたモニタ部候補３２ｅ１〜３２ｅ６を生成する（図３６（ｂ）乃至図３７（ｃ）参照）。また、第４の領域３０ｂ内にダミーパターン候補が配されていないモニタ部候補３２ｅ０も生成する（図３６（ａ）参照）。図３６及び図３７は、モニタ部候補を示す平面図である。ダミーパターン候補２６ｆ１〜２６ｆ６は、モニタパターン２６ａが形成された領域である第２の領域２２に隣接するようにそれぞれ配される。モニタ部候補３２ｅ０〜３２ｅ６のいずれかは、後工程において、モニタ部３２ｅ（図３８参照）として選択されるものである。従って、ダミーパターン候補２６ｆ１〜２６ｆ６のうちのいずれかは、後工程において、ダミーパターン２６ｆ（図３８参照）として選択されることとなる。図３６（ｂ）乃至図３７（ｂ）に示すモニタ部候補３２ｅ１〜３２ｅ６は、設計寸法（幅）をそれぞれｅ１〜ｅ６に設定したダミーパターン２６ｆ１〜２６ｆ６をそれぞれ配したものである。図３７（ｃ）に示すモニタ部候補３２ｅ６は、第４の領域３０ｂ内全体を占めるように大きなダミーパターン２６ｆ６が配されたものである。各々のダミーパターン２６ｆ１〜２６ｆ６は、第４の領域３０ｂ内におけるパターン占有率が互いに異なるように、設計寸法（幅）ｅ１〜ｅ５やピッチ等が適宜設定されている。ダミーパターン２６ｆ１〜２６ｆ５の長手方向は、例えば、モニタパターン２６ａの長手方向に対して垂直な方向とする。

次に、半導体ウェハ上のフォトレジスト膜に転写した際におけるデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法ＣＤＰを、シミュレーションにより求める（ステップＳ２９）。チェック対象箇所Ｐは、上述したように、第１の領域２０の例えば中央部とする（図５参照）。

次に、半導体ウェハ上のフォトレジスト膜に転写した際におけるモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法ＣＤＱを、シミュレーションにより求める（ステップＳ３０）。測定箇所Ｑは、上述したように、第２の領域２２の例えば中央部とする（図３６及び図３７参照）。

次に、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおけるシミュレーション結果の寸法ＣＤＰと、転写されたモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおけるシミュレーション結果の寸法ＣＤＱとを対比する。そして、シミュレーションにより求められた両者の寸法の差ΔＣＤが、所定の許容値Ａ以下となるようなモニタ部候補を、モニタ部候補３２ｅ０〜３２ｅ６のうちから選択する。このようにして選択されたモニタ候補は、モニタ部３２ｅ（図３８参照）として採用される（ステップＳ３１）。図３８は、モニタ部を示す平面図である。

例えば、モニタ候補３２ｅ０〜３２ｅ６のうちのモニタ候補３２ｅ４、３２ｅ５が上記の式（１）を満たす場合には、モニタ候補３２ｅ４、３２ｅ５のうちのいずれかをモニタ３２ｅとして採用し得る。

モニタ候補３２ｅ４、３２ｅ５のうち、ΔＣＤが最も小さくなるモニタ候補がモニタ候補３２ｅ４である場合には、モニタ候補３２ｅ４をモニタ３２ｅとして採用することが好ましい。当該モニタ候補３２ｅ４をモニタ３２ｅとして用いれば、転写されたモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法が、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を最も正確に反映し得るためである。

但し、モニタ候補３２ｅ５をモニタ３２ｅとして採用することも可能である。モニタ候補３２ｅ５をモニタ３２ｅとして用いても、転写されたモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法が、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を比較的正確に反映し得るためである。

ここでは、例えば、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を最も正確に反映し得るモニタ候補３２ｅ４を、モニタ３２ｅとして採用することとする。

こうして、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を比較的正確に反映し得るモニタ候補が、複数のモニタ候補３２ｅ０〜３２ｅ６のうちからモニタ３２ｅとして選択される。換言すれば、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法を比較的正確に反映し得るダミーパターン候補が、複数のダミーパターン候補２６ｆ１〜２６ｆ６のうちからダミーパターン２６ｆとして選択される。

こうして、半導体装置のあるレイヤについての設計が行われる。

このように、ダミーパターン２６ｆを配する領域３０ｂは、モニタパターン２６ａを配する領域２２を囲んでいなくてもよい。本実施形態においても、転写されたデバイスパターン１８のチェック対象箇所Ｐにおける寸法と転写されたモニタパターン２６ａの測定箇所Ｑにおける寸法との差を比較的小さくすることが可能である。

［変形実施形態］
上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。

例えば、第２、第４、第５実施形態では、ダミーパターン２６ｃ１〜２６ｃ５、２６ｅ１〜２６ｅ５、２６ｆ１〜２６ｆ５の長手方向を、モニタパターン２６ａの長手方向に対して垂直な方向としたが、これに限定されるものではない。例えば、ダミーパターン２６ｃ１〜２６ｃ５、２６ｅ１〜２６ｅ５、２６ｆ１〜２６ｆ５の長手方向が、モニタパターン２６ａの長手方向と同じであってもよい。また、ダミーパターン２６ｃ１〜２６ｃ５、２６ｅ１〜２６ｅ５、２６ｆ１〜２６ｆ５の長手方向が、モニタパターン２６ａの長手方向に対して斜めの方向であってもよい。

また、第１実施形態では、１０種類のモニタ候補３２ａ０〜３２ａ９を形成したが、モニタ候補の数は、これに限定されるものではない。モニタ候補が１０種類より多くてもよいし、モニタ候補が１０種類より少なくてもよい。

また、第２、第４、第５実施形態では、７種類のモニタ候補３２ｂ０〜３２ｂ６、３２ｄ０〜３２ｄ６、３２ｅ０〜３２ｅ６をそれぞれ形成したが、モニタ候補の数は、これに限定されるものではない。モニタ候補が７種類より多くてもよいし、モニタ候補が７種類より少なくてもよい。

また、第３実施形態では、５種類のモニタ候補３２ｃ０〜３２ｃ４を形成したが、モニタ候補の数は、これに限定されるものではない。モニタ候補が５種類より多くてもよいし、モニタ候補が５種類より少なくてもよい。

１０…チップ領域
１２…スクライブライン領域
１４…デバイスパターン形成領域
１６…周縁領域
１８…デバイスパターン
２０…第１の領域
２２…第２の領域
２４…モニタ形成領域
２６ａ…モニタパターン
２６ｂ…ダミーパターン
２６ｂ１〜２６ｂ９、２６ｃ１〜２６ｃ６、２６ｄ１〜２６ｄ４、２６ｅ１〜２６ｅ６、２６ｆ１〜２６ｆ６…ダミーパターン候補
２８…第３の領域
３０、３０ａ、３０ｂ…第４の領域
３２ａ…モニタ
３２ａ０〜３２ａ９、３２ｂ０〜３２ｂ６、３２ｃ０〜３２ｃ４、３２ｄ０〜３２ｄ６、３２ｅ０〜３２ｅ６…モニタ候補
Ｐ…チェック対象箇所
Ｑ…測定箇所

Claims (5)

1. デバイスパターンをレイアウトするステップと、
   前記デバイスパターンの寸法のチェック対象箇所を含む領域内の前記デバイスパターンに基づいてモニタパターンをレイアウトするステップと、
   前記モニタパターンがレイアウトされた領域に隣接する領域にダミーパターンをレイアウトするステップとを有し、
   前記ダミーパターンをレイアウトするステップでは、転写した際における前記デバイスパターンの前記チェック対象箇所の寸法と転写した際における前記モニタパターンの寸法との差が許容値以下となるように前記ダミーパターンをレイアウトする
   ことを特徴とする半導体装置の設計方法。
2. 請求項１記載の半導体装置の設計方法において、
   前記ダミーパターンをレイアウトするステップでは、互いに異なるダミーパターン候補を複数生成し、転写した際における前記デバイスパターンの前記チェック対象箇所における寸法と転写した際における前記モニタパターンの寸法との差が前記許容値以下となるダミーパターンを、複数の前記ダミーパターン候補のうちから選択する
   ことを特徴とする半導体装置の設計方法。
3. 請求項２記載の半導体装置の設計方法において、
   前記複数のダミーパターン候補は、前記モニタパターンがレイアウトされた前記領域に隣接する領域内における占有率が互いに異なる
   ことを特徴とする半導体装置の設計方法。
4. 請求項２又は３記載の半導体装置の設計方法において、
   前記複数のダミーパターン候補は、寸法が互いに異なる
   ことを特徴とする半導体装置の設計方法。
5. 請求項２乃至４のいずれか１項に記載の半導体装置の設計方法において、
   前記ダミーパターンをレイアウトするステップでは、転写した際における前記ダミーパターンの前記チェック対象箇所における寸法と転写した際における前記モニタパターンの寸法との差が最小値となるダミーパターンを、前記複数のダミーパターン候補のうちから選択する
   ことを特徴とする半導体装置の設計方法。

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