JP2002208643A - 半導体装置の構造およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゲート配線パターンの疎密間差による仕上が
りゲートの寸法差がトランジスタの動作特性に影響し、
微細化が困難であるといった課題があった。 【解決手段】 半導体基板の活性領域上を通過し素子分
離領域まで伸長するようリソグラフィを経て作成・配置
されたゲート配線パターンと、この両側の活性領域に不
純物注入により形成された拡散層と、ゲート配線パター
ンの両側に所定の距離をおいて拡散層上またはその端部
の一部を覆うようにリソグラフィを経て作成・配置した
ダミーゲートパターンと、このパターン構成を全面に被
覆して形成される層間絶縁膜と、ゲート配線パターンと
コンタクトするように層間絶縁膜に開口した第１のコン
タクトホールと、拡散層と直接またはダミーゲートパタ
ーン上の一部に被りつつコンタクトするように層間絶縁
膜に開口した第２のコンタクトホールと、第１および第
２のコンタクトホール内に形成されたコンタクトとを備
えた半導体装置の構造を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は微細なゲート配線
を備えた半導体装置の構造およびその製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年ＬＳＩが微細化されるに従い、ＭＯ
Ｓトランジスタのゲート寸法の制御がますます困難にな
ってきており、特に、ゲート配線パターンの疎密の状況
により、写真製版時における光近接効果の影響あるいは
異方性エッチング時の特性の違いからパターン周囲の環
境の違いによるゲート長の仕上がり寸法差が問題となっ
てきている。

【０００３】図８は例えば特開２０００−１１２１１４
号公報に示される従来の半導体装置の構造を示す平面図
であり、（ａ）はパターンが疎な場合、（ｂ）はパター
ンが密な場合を示す。図において、１はトランジスタが
形成される活性領域、２はポリシリコン、タングステン
シリサイド等からなるゲート配線パターン、５はコンタ
クトホール、１１はシリコン酸化膜からなる素子分離用
の分離酸化膜、Ｌ１，Ｌ２はゲート長である。

【０００４】このような従来の半導体装置の構造の製造
方法の一例としては、Ｐ型シリコンなどの半導体基板に
素子分離により活性領域１と分離酸化膜１１を形成し、
活性領域１から分離酸化膜１１にかけてゲート配線パタ
ーン２を配置し、このパターン構成上にＣＶＤ法により
層間絶縁膜を全面に堆積して成膜し、このゲート配線パ
ターン２の両側に活性領域１内に形成されている拡散層
とコンタクトするように層間絶縁膜にコンタクトホール
５を開口し、この中にタングステン等の高融点金属から
なるコンタクトを形成することが挙げられる。

【０００５】次に動作について説明する。図８（ａ）
は、ゲート配線パターン２が疎な場合の一例を示すもの
だが、ゲート長Ｌ１は写真製版時すなわちレジストパタ
ーンの作成時にステッパなどの露光装置によりレジスト
に照射する際発生する光近接効果と、レジストパターン
の疎密差に基づく異方性エッチング時の特性すなわちロ
ーディング効果により、仕上がりゲート長Ｌ１が設計見
積もりよりも太めになる傾向があり、一方、図８（ｂ）
は、ゲート配線パターン３が密な場合の一例を示すもの
だが、同様に、光近接効果と異方性エッチングの特性に
より今度は、仕上がりゲート長Ｌ２が見積もりよりも細
くなる傾向がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置の構
造およびその製造方法は以上のように構成されているの
で、ゲート配線パターンが密な環境の場合にはゲート長
の寸法は細くなり、一方、疎な環境の場合にはゲート長
の寸法は太くなる傾向があり、仕上がりゲート長の寸法
値がパターンの疎密により異なってしまい不安定であ
る。このようなゲート長にばらつきがある電界効果トラ
ンジスタは動作速度などのパフォーマンスに差が生じて
しまうといった課題があった。また、パターンの密部お
よび疎部で転写時の最適条件が異なるため、全パターン
で許容可能となる露光条件のマージンは小さくなり、半
導体装置の微細化の妨げになっているといった課題があ
った。さらに、ダミーゲートパターンは半導体装置の回
路構成には利用されていないといった課題があった。

【０００７】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、ゲート配線パターンの疎密間差に
よるゲート長の寸法差を低減させた半導体装置の構造お
よびその製造方法を得ることを目的とする。さらに、こ
の発明はダミーゲートパターンを半導体装置の回路構成
に使用することにより集積度を向上した半導体装置の構
造およびその製造方法を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体装
置の構造は、半導体基板に形成された活性領域上を通過
し素子分離領域まで伸長するようリソグラフィを経て作
成・配置されたゲート配線パターンと、この両側の活性
領域に不純物注入により形成された拡散層と、ゲート配
線パターンの両側に所定の距離をおいて拡散層上または
その端部の一部を覆うようにリソグラフィを経て作成・
配置したダミーゲートパターンと、このパターン構成を
全面に被覆して形成される層間絶縁膜と、ゲート配線パ
ターンとコンタクトするように層間絶縁膜に開口した第
１のコンタクトホールと、拡散層と直接またはダミーゲ
ートパターン上の一部に被りつつコンタクトするように
層間絶縁膜に開口した第２のコンタクトホールと、第１
および第２のコンタクトホール内に形成されたコンタク
トとを備えたものである。

【０００９】この発明に係る半導体装置の構造は、ダミ
ーゲートパターンは複数の活性領域同士にまたがるよう
に伸長し、第２のコンタクトホール内に形成されたコン
タクトを介して局所配線を構成するものである。

【００１０】この発明に係る半導体装置の構造は、ダミ
ーゲートパターンは複数の活性領域に伸長せず、これが
層間絶縁膜上に形成された配線パターンと第２のコンタ
クトホール内に形成されたコンタクトを介して電気接続
するものである。

【００１１】この発明に係る半導体装置の構造は、ゲー
ト配線パターンの上面には絶縁膜が形成され、かつ、そ
の側壁には絶縁性サイドウオールが形成され、第２のコ
ンタクトホールはゲート配線パターン上の一部に被りつ
つ開口するものである。

【００１２】この発明に係る半導体装置の構造は、絶縁
膜および絶縁性サイドウオールは窒化膜から成り、か
つ、層間絶縁膜は酸化膜から成るものである。

【００１３】この発明に係る半導体装置の構造の製造方
法は、半導体基板に活性領域および素子分離領域を形成
する第１の工程と、ゲート配線層を基板の全面に形成す
る第２の工程と、これにゲート配線用のレジストパター
ンおよびこの両側に所定の距離をおいてダミーゲート用
のレジストパターンを形成した後、これに沿ってゲート
配線層をエッチングしゲート配線パターンおよびダミー
ゲートパターンを作成する第３の工程と、ゲート配線パ
ターンの全部およびダミーゲートパターンの一部を覆う
レジストパターンを形成し、残りのダミーゲートパター
ンを除去する第４の工程と、このパターン構成の全面を
被覆するように層間絶縁膜を形成する第５の工程と、層
間絶縁膜に対してゲート配線パターンとコンタクトする
ように第１のコンタクトホールを開口するとともに、活
性領域に形成された拡散層と直接またはダミーゲートパ
ターン上の一部に被りつつコンタクトするように第２の
コンタクトホールを開口する第６の工程と、第１および
第２のコンタクトホール内にコンタクトを形成する第７
の工程とを備えたものである。

【００１４】この発明に係る半導体装置の構造の製造方
法は、半導体基板に複数の活性領域および素子分離領域
を形成する第１の工程と、ゲート配線層およびハードマ
スク用の絶縁膜をこの順番で基板の全面に形成する第２
の工程と、これにゲート配線用のレジストパターンおよ
びこのパターンの両側に所定の距離をおいてダミーゲー
ト用のレジストパターンを形成し、これに沿って絶縁膜
をエッチングしゲート配線用のハードマスクおよびダミ
ーゲート用のハードマスクを作成する第３の工程と、ゲ
ート配線用のハードマスクの全部およびダミーゲート用
のハードマスクの一部を覆うレジストパターンを形成
し、残りのダミーゲート用のハードマスクを除去する第
４の工程と、これらのハードマスクに沿ってゲート配線
層をエッチングしゲート配線パターンおよびダミーゲー
トパターンを作成する第５の工程と、このパターン構成
の全面を被覆するように層間絶縁膜を形成する第６の工
程と、層間絶縁膜に対してゲート配線パターンとコンタ
クトするように第１のコンタクトホールを開口するとと
もに、活性領域に形成された拡散層と直接またはダミー
ゲートパターン上の一部に被りつつコンタクトするよう
に第２のコンタクトホールを開口する第７の工程と、第
１および第２のコンタクトホール内にコンタクトを形成
する第８の工程とを備えたものである。

【００１５】この発明に係る半導体装置の構造の製造方
法は、第３の工程において、ダミーゲート用のレジスト
パターンは少なくとも２つの活性領域に伸長し、エッチ
ング後に作成されたダミーゲートパターンはコンタクト
を介して局所配線を形成するものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による半
導体装置の構造を工程順に示した平面図であり、（ａ）
はコンタクトホール形成前、（ｂ）はコンタクトホール
形成後を表し、（ｃ）は金属配線形成後を表す。また、
図２は図１（ｃ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
図において、１はトランジスタ領域となる活性領域、２
はゲート配線パターン、３はダミーゲートパターン、４
はゲート配線パターン２上に開口した第１のコンタクト
ホール、５ａ，５ｂは拡散層上に開口した第２のコンタ
クトホール、１１はシリコン酸化膜からなる素子分離用
の分離酸化膜、１４は層間絶縁膜、２１ａ，２１ｂは拡
散層、４１ａ，４１ｂはアルミ等からなる金属配線、１
０１はｐ型シリコンなどの半導体基板である。以下、酸
化膜、窒化膜はシリコン酸化膜、シリコン窒化膜の略称
とする。

【００１７】上記実施の形態１による半導体装置の構造
の製造方法としては、例えば、半導体基板１０１に選択
酸化法を用いた素子分離により活性領域１と分離酸化膜
１１を形成し、これにゲート酸化膜１２とゲート配線用
の導電性膜を順に成膜し、所定のリソグラフィ工程を経
て活性領域１から分離酸化膜１１に伸長したゲート配線
パターン２と孤立したダミーゲートパターン３を作成・
配置していく。ここで、ダミーゲートパターン３は、最
適には、最小ゲート間隔（Ｌｍｉｎ／Ｓｍｉｎ）でゲー
ト配線パターン２に隣接してレイアウトされ、しかも露
光装置の露光条件は密パターンに合わせると有効である
が、必ずしもこれに限定はされない。なお、拡散層２１
ａ，２１ｂは活性領域１に所定の不純物Ｐ＋，Ａｓ＋の
イオン注入を行い熱処理を経て形成されるのが通常で、
ゲート形成前には低濃度（Ｐ＋）のイオン注入がなさ
れ、ゲート形成後には高濃度（Ａｓ＋）のイオン注入が
行われる（図１（ａ））。

【００１８】このように形成されたパターン構成上にＣ
ＶＤ法により層間絶縁膜１４を成膜し、この層間絶縁膜
１４に対して所定のリソグラフィ工程を経て、ゲート配
線パターン２の表面層が露出するまでエッチングを行い
開口した第１のコンタクトホール４と、ダミーゲートパ
ターン３の表面層より下方の活性領域１が露出するまで
同様に開口した第２のコンタクトホール５ａ，５ｂを作
成する（図１（ｂ））。

【００１９】さらに、これらの第１、第２のコンタクト
ホール４，５ａ，５ｂ内にタングステン等の高融点金属
を埋め込むことによりコンタクト（Ｗプラグ、ビアプラ
グともいわれる）を形成し、これにメタライゼーション
によりアルミなどの配線金属膜を全面に形成しリソグラ
フィ工程を経てこれらのコンタクトホール４，５ａ，５
ｂを通過した金属配線４１ａ，４１ｂが形成され、コン
タクトを介して上部の金属配線４１ａ，４１ｂと接続し
所望の回路構成を備えた半導体装置となっていく（図１
（ｃ）、図２）。

【００２０】なお、コンタクトは各種の高融点金属およ
びそのシリサイドから構成されてもよくタングステン以
外にもモリブデン、タンタル、チタニウムなどが考えら
れる。さらに、コンタクトは金属配線の被覆率、コンタ
クト抵抗など所定の条件を満たせば必ずしも必要ではな
く、アルミなどの金属配線層が直接ゲート配線パターン
２、ダミーゲートパターン３、活性層１等と直接コンタ
クトするように構成してもよい。

【００２１】次に動作について説明する。本来の回路構
成上に必要なゲート配線パターン２は孤立パターンとな
るが、図１（ａ）のように、両側にダミーゲートパター
ン３を配置することで、ゲート配線パターン２は密なパ
ターンとなり、従来のように、トランジスタ特性を左右
するゲート長が設計見積もりよりも太めになる傾向が低
減され、寸法制御性が向上する。また、ダミーゲートパ
ターン３が存在することで、コンタクトホール５ａ，５
ｂは、図１（ｂ）のように、このダミーゲートパターン
３の上層の一部および拡散層２１ａ，２１ｂ上にかかる
ように配置されることになる。

【００２２】この場合は、拡散層２１ａ，２１ｂはコン
タクトホール５ａ，５ｂに形成されたコンタクトにより
ダミーゲートパターン３とショートするが、ダミーゲー
トパターン３がその他のゲート配線パターン２と繋がら
ないように孤立化しておけば、回路上のショートを起こ
すことはない。

【００２３】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、孤立なゲート配線パターン２の両側に所定の距離を
おいてダミーゲートパターン３を隣接してレイアウト配
置し、ダミーゲートパターン３は他と繋がらない孤立し
た構成にすれば、回路上ショートせずにすみ、しかもゲ
ート配線パターン２と関連したゲート長の寸法制御性が
向上し、トランジスタ特性の変動が改善され、半導体装
置の性能が向上する効果が得られる。

【００２４】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態２による半導体装置の構造を工程順に示した平面図で
あり、（ａ）はサイドウオール形成前、（ｂ）はサイド
ウオール形成後、（ｃ）は金属配線の配置後の構造を示
す。また、図４は図３（ｃ）のＢ−Ｂ’線に沿った断面
構造図である。

【００２５】図において、５ａ，５ｂは第２のコンタク
トホール、６は窒化膜マスクを上面に備えた絶縁キャッ
プ付きゲート配線パターン、７は同様に窒化膜マスクを
上面に備えた絶縁キャップ付きダミーゲートパターン、
８は額縁状の窒化膜からなるサイドウオール（絶縁性サ
イドウオール）、９は窒化膜マスク（絶縁膜）、１０は
ポリシリコン、タングステンシリサイド等のゲート配線
層より作成されるゲート電極、１１は分離酸化膜、１２
はゲート酸化膜、１０１はｐ型シリコン等の半導体基板
またはｐウエル、４１ａ，４１ｂはアルミ等の金属配線
であり、その他の構成は上記実施の形態１で説明したも
のと同様なのでその重複説明は省略する。

【００２６】次にこの実施の形態２による半導体装置の
構造の製造方法としては、例えば、半導体基板１０１に
選択酸化法を用いた素子分離により活性領域１と分離酸
化膜１１を形成し、これにゲート酸化膜１２、ゲート電
極１０を構成するゲート配線用の導電性膜、窒化膜マス
ク９を構成する窒化膜を順次形成していき、リソグラフ
ィ工程により所望のゲート幅に対応したレジストパター
ンを作成・配置し、これに沿って窒化膜および導電性膜
をエッチング除去し、窒化膜付きゲート配線パターン６
およびダミーゲートパターン７を形成する（図３
（ａ））。

【００２７】この窒化膜付きダミーゲートパターン７
は、フィールドすなわち分離酸化膜１１のエッジを覆う
ように配置するもので、結果的には、窒化膜マスク９お
よびサイドウオール８がセルフアラインコンタクトのス
トッパとして作用する。なお、上記実施の形態１でも述
べたように、このダミーゲートパターン７は最小ゲート
間隔（Ｌｍｉｎ／Ｓｍｉｎ）でゲート配線パターン６に
隣接してレイアウトされ、しかも露光装置の露光条件は
密パターンに合わせる手法で作成されると上記のような
利点が得られ、一層好ましい。

【００２８】次に、このパターン構成上に窒化膜を所定
の膜厚で成膜した後に全面異方性エッチングすること
で、絶縁キャップ付きゲート配線パターン６およびダミ
ーゲートパターン７の周りに額縁状の窒化膜のサイドウ
オール８が形成される（図３（ｂ））。

【００２９】また、この微細構成上に層間絶縁膜１４を
全面に成膜した後、所定のリソグラフィ工程を経て第２
のコンタクトホール５ａ，５ｂを下地基板１０１の拡散
層表面が露出するまでエッチングにより開口し、この中
にタングステン等の高融点金属を埋め込みコンタクトを
形成し、さらに、メタライゼーションにより配線金属膜
を全面に形成しリソグラフィ工程を経てこれらのコンタ
クトホール４，５ａ，５ｂを通過した金属配線４１ａ，
４１ｂが形成され、コンタクトを介して上部の金属配線
４１ａ，４１ｂと接続し所望の回路構成を備えた半導体
装置となっていく（図３（ｃ））。なお、途中サイドウ
オール８の形成前、形成後ではそれぞれ低濃度（ｎ
−）、高濃度（ｎ＋）のＰ型不純物のイオン注入がなさ
れ、拡散層２１ａ，２１ｂが形成されている（図４）。

【００３０】次に動作について説明する。第２のコンタ
クトホール５ａ，５ｂを開口するためエッチングを行う
際に、窒化膜に比べて酸化膜のエッチングレートが十分
に速いように、酸化膜の窒化膜に対するエッチング選択
比が高い条件でエッチングすることで第２のコンタクト
ホール５は絶縁キャップ付きゲート配線パターン６上に
被って多少のオーバエッチングがなされても窒化膜マス
ク９上で止まるためゲート電極１０に接触することはな
く、第１、第２のコンタクトホールに形成されるコンタ
クトとゲート電極１０はショートしない。

【００３１】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、分離酸化膜１１のエッジを覆うように形成された絶
縁キャップ付きダミーゲートパターン７を利用して第２
のコンタクトホール５ａ，５ｂを開口し、これらのコン
タクトホール５ａ，５ｂが分離酸化膜１１あるいは絶縁
キャップ付きゲート配線パターン６上に被りつつ配置す
るように構成したので、絶縁キャップ付きダミーゲート
パターン７がセルフアラインコンタクトのストッパとし
て使用することができ、コンタクトホール５ａ，５ｂの
配置に対する位置合わせマージンなどの設計上の自由度
も大きくなり、回路集積化を容易にできるという効果が
得られる。

【００３２】さらに、この絶縁キャップ付きダミーゲー
トパターン７が窒化膜付きゲート配線パターン６に隣接
した形で配置できれば、パターンの密環境を安定して実
現することができるので、トランジスタのゲート長の寸
法制御を容易にできるという効果も合わせて得られる。
なお、上記では絶縁キャップとして窒化膜が用いられた
例を示したが、他の絶縁性を有する薄膜を使用してもコ
ンタクトホールのエッチング条件を整えることで同等な
効果が得られる。

【００３３】実施の形態３．図５はこの発明の実施の形
態３による半導体装置の構造を示す平面図であり、上記
実施の形態１による半導体装置の構造の発展形態を示
す。図において、１ａ，１ｂはそれぞれＮチャネルＭＯ
Ｓ活性領域とＰチャネルＭＯＳ活性領域、３ａは孤立し
たダミーゲートパターン、３ｂは局所配線として利用さ
れるダミーゲートパターン、５ａ，５ｂは第２のコンタ
クトホール、２１ａ，２１ｂはＮチャネル側の拡散層で
それぞれソース・ドレインを構成し、２１ｃ，２１ｄも
Ｐチャネル側の拡散層で同様にソース・ドレインを構成
する。また、３１ａ，３１ｃはアルミ等の金属配線、３
１ｂは蓋状パターンを有する金属配線で、その他の構成
は上記図１（ｂ）と同様なのでその重複説明は省略す
る。

【００３４】図５の回路構成ではダミーゲートパターン
３ｂが局所配線として利用されている点が特徴部分で、
具体的には、上方のＮＭＯＳトランジスタと下方のＰＭ
ＯＳトランジスタから構成するインバータに応用した例
である。この図５によれば、ＮＭＯＳトランジスタおよ
びＰＭＯＳトランジスタの双方のドレイン同士が第２の
コンタクトホール５ｂに作成されたコンタクトを介して
ダミーゲートパターン３ｂにより接続し、一方、そのソ
ースは第２のコンタクトホール５ａに作成されたコンタ
クトを介して金属配線３１ａ，３１ｃと外部接続して成
る。

【００３５】次に動作について説明する。先ず、第１の
コンタクトホール４を介してゲート配線２にＨレベルが
入力すると、上方のＮチャネルＭＯＳトランジスタはオ
ン状態になるが、下方のＰチャネルＭＯＳトランジスタ
はオフ状態におかれ、ダミーゲートパターン３と接続す
る信号電位が上方のＮＭＯＳトランジスタを経由しコン
タクトおよび金属配線３１ａを経て外部回路に供給され
ていく。

【００３６】また、第２のコンタクトホール４を介して
ゲート配線２にＬレベルが入力すると、上方のＮＭＯＳ
トランジスタはオフ状態となるが、下方のＰチャネルＭ
ＯＳトランジスタはオン状態になり、同様に、ダミーゲ
ートパターン３と接続する信号電位が下方のＰＭＯＳト
ランジスタを経由しコンタクトおよび金属配線３１ｃを
経て外部回路に供給されていく。このように図５の回路
構成によりインバータとして動作可能である。

【００３７】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、ダミーゲートパターン３は隣接または離隔した拡散
層２１ａ〜２１ｄ同士をコンタクトホール５ａ，５ｂに
形成したコンタクトを介して任意に接続することで局所
配線として利用でき、これにより半導体装置の集積度を
向上できる効果が得られる。

【００３８】実施の形態４．図６はこの発明の実施の形
態４による半導体装置の構造の製造方法を工程順に示し
た平面図であり、図において、上記と同様に、１ａ，１
ｂはそれぞれＮチャネルＭＯＳ活性領域とＰチャネルＭ
ＯＳ活性領域、２はゲート配線パターン、３ａは孤立し
たダミーゲートパターン、３ｂは局所配線として利用さ
れるダミーゲートパターン、４は第１のコンタクトホー
ル、５は第２のコンタクトホール、１５はフォトレジス
トマスクである。

【００３９】上記実施の形態４による半導体装置の構造
の製造方法としては、例えば、半導体基板に選択酸化法
を用いた素子分離により、ＮチャネルＭＯＳ活性領域１
ａおよびＰチャネルＭＯＳ活性領域１ｂ、分離酸化膜１
１を形成し、活性領域１ａ，１ｂから分離酸化膜１１に
伸長したゲート配線パターン２と孤立したダミーゲート
パターン３ａと局所配線用のダミーゲートパターン３ｂ
をリソグラフィ工程を経て作成・配置するもので（図６
（ａ））、これらのダミーゲートパターン３ａ，３ｂ
は、例えば、最小ゲート間隔（Ｌｍｉｎ／Ｓｍｉｎ）で
ゲート配線パターン２の近傍にレイアウトされ、しかも
露光装置の露光条件は密パターンに合わせると有効であ
るが、これに限られない。

【００４０】このようなゲートパターン構成に対して、
例えば、フォトレジストマスク１５により回路構成上必
要となるゲート配線パターン２および局所配線用のダミ
ーゲートパターン３ｂを覆うように被せた後（図６
（ｂ））、フォトレジストマスク１５をマスクにしてダ
ミーゲートパターン３ａをウエットエッチングなどによ
り除去すると回路構成に必要な配線のみが残された構造
となる（図６（ｃ））。この後、上述のように、層間絶
縁膜を被せコンタクトホール４，５を所定の場所に開口
し（図６（ｄ））、これに高融点金属のコンタクトを形
成すれば、ゲートパターン３ｂがコンタクトを介して局
所配線をなす。

【００４１】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、ゲート加工時にはダミーゲートパターン３ａ，３ｂ
が存在するため、ゲート配線パターン２はパターンが密
な環境に置かれるため、トランジスタのゲート長の寸法
制御性が向上する効果が得られ、さらに選択的にダミー
ゲートパターン３ｂを局所配線として利用することがで
きるので、回路集積度を向上できる効果が得られる。

【００４２】また、その後ダミーゲートパターン３ａは
場所により除去できるため、コンタクトホール５の下に
はダミーゲートパターン３ａが存在しないようにするこ
とができ、先述のようにコンタクトホールの一部がダミ
ーゲートパターン３ａに乗り上げることで接触面積が低
下してしまいコンタクト抵抗の上昇を招来する不具合を
回路構成に応じて、選択的に制御できる効果が得られ
る。

【００４３】実施の形態５．図７はこの発明の実施の形
態５による半導体装置の構造の製造方法を工程順に示し
た平面図であり、図において、１は活性領域、１５はフ
ォトレジストマスク、１６はゲート配線パターン用の窒
化膜マスク、１７はダミーゲートパターン用の窒化膜マ
スク、１８はポリシリコン、タングステンシリサイドな
どからなるゲート配線用の導電性膜であり、窒化膜マス
ク１６，１７はハードマスクとして作用するものであ
る。

【００４４】上記実施の形態５による半導体装置の構造
の製造方法としては、例えば、半導体基板に選択酸化法
を用いた素子分離により、活性領域１および分離酸化膜
１１を形成し、これに前述のようにゲート酸化膜１２、
導電性膜１８、窒化膜１７を順に成膜していく。そし
て、ゲート形成に必要なリソグラフィ工程により、ゲー
ト配線レジストパターンおよびダミーゲートレジストパ
ターンを作成し、下地の導電性膜１８が露出するまで所
定のエッチングを行いレジストを除去し窒化膜マスク１
６，１７を作出する（図７（ａ））。次に、フォトレジ
ストマスク１５によりゲート配線パターンとなる窒化膜
マスク１６を覆い（図７（ｂ））、ウエットエッチング
などにより他方の窒化膜マスク１７を除去する（図７
（ｃ））。そして、この窒化膜マスク１７に沿って、導
電性膜１８をエッチング除去することにより、上記実施
の形態１〜３で述べたようなゲート配線パターンが作出
される。

【００４５】以上のように、この実施の形態５によれ
ば、ゲート配線レジストパターンを窒化膜マスク１６，
１７に転写する際に、隣接してダミーゲートレジストパ
ターンが存在するので、露光装置による光近接効果を低
減し、寸法制御性が向上する効果が得られる。

【００４６】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、リソ
グラフィを経てゲート配線パターンと、その両側に所定
の距離をおいて拡散層上またはその端部の一部を覆うよ
うにダミーゲートパターンとを作成・配置し、拡散層と
直接またはダミーゲートパターン上の一部に被りつつコ
ンタクトするように層間絶縁膜に開口した第２のコンタ
クトホールと、第１および第２のコンタクトホール内に
形成されたコンタクトとを備えて構成したので、レジス
トパターン作成段階ではゲート配線パターンに対応する
ゲート配線レジストパターンは隣接するダミーゲートレ
ジストパターンとともに、密パターンに露光装置の露光
条件を合わせることで写真製版時の光近接効果による疎
密間差をなくし、しかもゲート配線層のエッチング時の
疎密間差も排除できるので、仕上がりのゲート配線パタ
ーンのトランジスタに関与するゲート長が安定し当該ト
ランジスタの動作特性が安定する。したがって、半導体
装置の性能が向上し微細化にも寄与する効果がある。

【００４７】この発明によれば、ダミーゲートパターン
は複数の活性領域同士にまたがるように伸長し、第２の
コンタクトホール内に形成されたコンタクトを介して局
所配線を構成したので、ダミーゲートパターンが局所配
線として回路構成に利用でき集積度が向上する効果があ
る。

【００４８】この発明によれば、ダミーゲートパターン
は複数の活性領域に伸長せず、これが層間絶縁膜上に形
成された配線パターンと第２のコンタクトホール内に形
成されたコンタクトを介して電気接続するように構成し
たので、ダミーゲートパターンは拡散層とはショートす
るが、回路上ショートを起こすことはないという効果が
ある。

【００４９】この発明によれば、ゲート配線パターンの
上面には絶縁膜が形成され、かつ、その側壁には絶縁性
サイドウオールが形成され、第２のコンタクトホールは
ゲート配線パターン上の一部に被りつつ開口して構成し
たので、ダミーゲートパターンをセルフアラインコンタ
クトのストッパとして利用でき、コンタクトホールの微
細化を容易にするという効果がある。

【００５０】この発明によれば、絶縁膜および絶縁性サ
イドウオールは窒化膜から成り、かつ、層間絶縁膜は酸
化膜から成るように構成したので、酸化膜の窒化膜に対
する選択比が高いエッチング条件で第１、第２のコンタ
クトホールを開口すれば、これに形成されるコンタクト
とゲート電極のショートを防止する効果がある。

【００５１】この発明によれば、ゲート配線用のレジス
トパターンおよびこのパターンの両側に所定の距離をお
いてダミーゲート用のレジストパターンを形成し、これ
に沿ってゲート配線層をエッチングしゲート配線パター
ンおよびダミーゲートパターンを作成し、ゲート配線パ
ターンの全部およびダミーゲートパターンの一部を覆う
レジストパターンを形成し、残りのダミーゲートパター
ンを除去し、層間絶縁膜に対してゲート配線パターンと
コンタクトするように第１のコンタクトホールを開口す
るとともに、活性領域に形成された拡散層と直接または
ダミーゲートパターン上の一部に被りつつコンタクトす
るように第２のコンタクトホールを開口するように構成
したので、ダミーゲートパターンは場所により選択的に
除去できるため、第２のコンタクトホール下にはダミー
ゲートパターンが存在しないようにコンタクトの接触面
積を確保することができ、このように接触抵抗と微細化
を場合に分けて選択できる効果がある。

【００５２】この発明によれば、ゲート配線層およびハ
ードマスク用の絶縁膜をこの順番で基板の全面に形成
し、これにゲート配線用のレジストパターンおよびこの
パターンの両側に所定の距離をおいてダミーゲート用の
レジストパターンを形成した後、これに沿って絶縁膜を
エッチングしゲート配線用のハードマスクおよびダミー
ゲート用のハードマスクを作成し、ゲート配線用のハー
ドマスクの全部およびダミーゲート用のハードマスクの
一部を覆うレジストパターンを形成する一方、残りのダ
ミーゲート用のハードマスクを除去し、これらのハード
マスクに沿ってゲート配線層をエッチングすることによ
り、ゲート配線パターンおよびダミーゲートパターンを
作成し、層間絶縁膜に対してゲート配線パターンとコン
タクトするように第１のコンタクトホールを開口すると
ともに、活性領域に形成された拡散層と直接またはダミ
ーゲートパターン上の一部に被りつつコンタクトするよ
うに第２のコンタクトホールを開口するように構成した
ので、ゲート配線パターンに対応するレジストパターン
段階では、写真製版時の光近接効果による疎密間差を排
除でき、微細化に寄与する効果がある。

【００５３】この発明によれば、ダミーゲート用のレジ
ストパターンは少なくとも２つの活性領域に伸長し、エ
ッチング後に作成されたダミーゲートパターンはコンタ
クトを介して局所配線を形成するように構成したので、
回路集積度を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による半導体装置の
構造を示す平面図である。

【図２】 図１（ｃ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図であ
る。

【図３】 この発明の実施の形態２による半導体装置の
構造を示す平面図である。

【図４】 図３（ｃ）のＢ−Ｂ’線に沿った断面図であ
る。

【図５】 この発明の実施の形態３による半導体装置の
構造を示す平面図である。

【図６】 この発明の実施の形態４による半導体装置の
構造の製造方法を工程順にした平面図である。

【図７】 この発明の実施の形態５による半導体装置の
構造の製造方法を工程順に示した平面図である。

【図８】 従来の半導体装置の構造を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１ 活性領域、１ａ ＮチャネルＭＯＳ活性領域、１ｂ
ＰチャネルＭＯＳ活性領域、２ ゲート配線パター
ン、３，３ａ，３ｂ ダミーゲートパターン、４第１の
コンタクトホール、５，５ａ，５ｂ 第２のコンタクト
ホール、６ 絶縁キャップ付きゲート配線パターン、７
絶縁キャップ付きダミーゲートパターン、８ サイド
ウオール（絶縁性サイドウオール）、９，１６，１７
窒化膜マスク（絶縁膜）、１０ ゲート配線、１１ 分
離酸化膜、１２ ゲート酸化膜、１４ 層間絶縁膜、１
５ フォトレジストマスク、１８ 導電性膜、２１ａ，
２１ｂ 拡散層、３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂ 金
属配線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F033 HH08 JJ01 JJ18 JJ19 JJ20 JJ21 JJ27 JJ28 JJ29 JJ30 KK01 KK04 KK28 NN12 QQ01 QQ23 QQ35 QQ37 QQ58 QQ59 QQ65 RR06 SS11 TT08 UU03 VV01 VV06 XX03 XX31 5F040 DA01 DA10 DB03 DC01 EC07 EC09 EC28 EF02 EH02 EH08 EJ03 EK01 EL02 FA07 FB02 FC21 5F048 AA01 AA07 AC01 AC03 BA01 BB05 BB08 BC06 BF02 BF06 BF07 BF15 BF16 DA27

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体基板に形成された複数の活性領域
   と、これらの活性領域間に形成された素子分離領域と、
   上記活性領域上を通過し上記素子分離領域に伸長するよ
   うにリソグラフィを経て作成され配置したゲート配線パ
   ターンと、このゲート配線パターンの両側の上記活性領
   域に不純物注入により形成された拡散層と、上記ゲート
   配線パターンの両側に所定の距離をおいて上記拡散層上
   またはその端部の一部を覆うように上記リソグラフィに
   より作成され配置したダミーゲートパターンと、上記パ
   ターン構成の全面を被覆して形成される層間絶縁膜と、
   上記ゲート配線パターンとコンタクトするように上記層
   間絶縁膜に開口された第１のコンタクトホールと、上記
   拡散層と直接または上記ダミーゲートパターン上の一部
   に被りつつコンタクトするように上記層間絶縁膜に開口
   された第２のコンタクトホールと、上記第１および第２
   のコンタクトホール内に形成されたコンタクトとを備え
   た半導体装置の構造。
2. 【請求項２】 ダミーゲートパターンは複数の活性領域
   同士にまたがるように伸長し、第２のコンタクトホール
   内に形成されたコンタクトを介して局所配線を構成する
   ことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の構造。
3. 【請求項３】 ダミーゲートパターンは複数の活性領域
   には伸長せず、これが層間絶縁膜上に形成された配線パ
   ターンと第２のコンタクトホール内に形成されたコンタ
   クトを介して電気接続することを特徴とする請求項１記
   載の半導体装置の構造。
4. 【請求項４】 ゲート配線パターンの上面には絶縁膜が
   形成され、かつ、その側壁には絶縁性サイドウオールが
   形成され、第２のコンタクトホールはゲート配線パター
   ン上の一部に被りつつ開口することを特徴とする請求項
   １記載の半導体装置の構造。
5. 【請求項５】 絶縁膜および絶縁性サイドウオールは窒
   化膜から成り、かつ、層間絶縁膜は酸化膜から成ること
   を特徴とする請求項４記載の半導体装置の構造。
6. 【請求項６】 半導体基板に複数の活性領域および素子
   分離領域を形成する第１の工程と、ゲート配線層を上記
   基板の全面に形成する第２の工程と、これにゲート配線
   用のレジストパターンおよびこのパターンの両側に所定
   の距離をおいてダミーゲート用のレジストパターンを形
   成し、これに沿って上記ゲート配線層をエッチングしゲ
   ート配線パターンおよびダミーゲートパターンを作成す
   る第３の工程と、上記ゲート配線パターンの全部および
   上記ダミーゲートパターンの一部を覆うレジストパター
   ンを形成し、残りのダミーゲートパターンを除去する第
   ４の工程と、このパターン構成の全面を被覆するように
   層間絶縁膜を形成する第５の工程と、上記層間絶縁膜に
   対して上記ゲート配線パターンとコンタクトするように
   第１のコンタクトホールを開口するとともに、上記活性
   領域に形成された拡散層と直接または上記ダミーゲート
   パターン上の一部に被りつつコンタクトするように第２
   のコンタクトホールを開口する第６の工程と、上記第１
   および第２のコンタクトホール内にコンタクトを形成す
   る第７の工程とを備えた半導体装置の構造の製造方法。
7. 【請求項７】 半導体基板に複数の活性領域および素子
   分離領域を形成する第１の工程と、ゲート配線層および
   ハードマスク用の絶縁膜をこの順番で上記基板の全面に
   形成する第２の工程と、これにゲート配線用のレジスト
   パターンおよびこのパターンの両側に所定の距離をおい
   てダミーゲート用のレジストパターンを形成し、これに
   沿って上記絶縁膜をエッチングしゲート配線用のハード
   マスクおよびダミーゲート用のハードマスクを作成する
   第３の工程と、上記ゲート配線用のハードマスクの全部
   および上記ダミーゲート用のハードマスクの一部を覆う
   レジストパターンを形成し、残りのダミーゲート用のハ
   ードマスクを除去する第４の工程と、これらのハードマ
   スクに沿って上記ゲート配線層をエッチングしゲート配
   線パターンおよびダミーゲートパターンを作成する第５
   の工程と、このパターン構成の全面を被覆するように層
   間絶縁膜を形成する第６の工程と、上記層間絶縁膜に対
   して上記ゲート配線パターンとコンタクトするように第
   １のコンタクトホールを開口するとともに、上記活性領
   域に形成された拡散層と直接または上記ダミーゲートパ
   ターン上の一部に被りつつコンタクトするように第２の
   コンタクトホールを開口する第７の工程と、上記第１お
   よび第２のコンタクトホール内にコンタクトを形成する
   第８の工程とを備えた半導体装置の構造の製造方法。
8. 【請求項８】 第３の工程において、ダミーゲート用の
   レジストパターンは少なくとも２つの活性領域に伸長
   し、エッチング後に作成されたダミーゲートパターンは
   コンタクトを介して局所配線を形成することを特徴とす
   る請求項６または請求項７記載の半導体装置の構造の製
   造方法。