JP2009042660A - 半導体装置、フォトマスク、半導体装置の製造方法およびパターンレイアウト方法 - Google Patents

Abstract

【課題】微細なラインアンドスペース状の線パターンと、パッドパターンとを有する配線パターンが低コストで精度良く形成された半導体装置およびその製造方法、ならびにその製造に用いるフォトマスクを提供する。
【解決手段】半導体装置は、複数の線パターンＬＮとパッドパターンＰＤとを備えている。線パターンＬＮはスペースパターンＳＰを介して繰り返し配置されている。パッドパターンＰＤは複列の線パターンＬＮに跨っている。このパッドパターンＰＤは、複列の一の列においてパッドパターンＰＤの一方側にある線パターンＬＮと、複列の他の列においてパッドパターンＰＤの他方側にある線パターンＬＮとに接続されており、かつ他の列においてパッドパターンＰＤの一方側にある線パターンＬＮが断線部分ＤＣを有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、線パターンおよびパッドパターンを有する半導体装置と、その製造に用いるフォトマスクと、そのフォトマスクを用いた半導体装置の製造方法と、そのフォトマスクのパターンレイアウト方法とに関するものである。

半導体装置の配線パターンには、たとえばフラッシュメモリのゲートパターンのように、ラインパターンとスペースパターンとが繰り返されたラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ）状となるように配置された線パターンと、この線パターンに対してコンタクトホールを介して電気的接続をとるためのパッドパターンとを有しているものがある。

半導体記憶装置のメモリセル部のように微細化が必要な場合、配線パターン形成のためのフォトリソグラフィ工程において解像度向上のためにダイポール照明のような変形照明による露光が行なわれることがある。変形照明により０次回折光と１次回折光との２光束干渉露光が可能となり、微細なＬ／Ｓパターンが得られる。この露光精度の確保のためには露光パターンのＬ／Ｓの規則性がなるべく崩れていないことが望ましい。しかし、通常、配線パターンは線パターンよりも幅の広いパッドパターンを有しており、配線パターンのＬ／Ｓの規則性は崩れてしまっている。この崩れが大きい場合、設計に反した線パターンとパッドパターンとの短絡や線パターンの断線が生じたりする。

そこで、たとえば特許文献１ではＬ／Ｓの規則性が高い状態で露光を行なうために二重露光方式が用いられる。この方式においては、配線パターンのうちパッドパターン（接続用パターン）部分とは別個にＬ／Ｓ状の線パターン部分が露光される。このため露光時のＬ／Ｓの規則性が高く、精度の高い露光を行なうことができる。
特開２００６−１２８２５５号公報

上記の特許文献１の技術では、露光工程が２回に分けて行なわれる。このため露光工程のスループットが低下する上、フォトマスクが２枚必要となりコストが増大する。

また図９に示す配線パターンＷＰ１Ｃように複数の線パターンＬＮのそれぞれに設けられるパッドパターンＰＤが線パターンＬＮの延在方向の同一端部側（図中左側）に配置される場合、二重露光工程においてパッドパターンＰＤを線パターンＬＮに対して精度よく重ね合わせることが困難である。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、微細なＬ／Ｓ状の線パターンとパッドパターンとを有する配線パターンが低コストで精度良く形成された半導体装置およびその製造方法、ならびにその製造に用いるフォトマスクを提供することである。

また本発明の他の目的は、微細なＬ／Ｓ状の線パターンと、パッドパターンとを有する配線パターンを低コストで精度良く形成するためのフォトマスクのパターンレイアウトを容易に行なうことができるパターンレイアウト方法を提供することである。

本発明の実施の形態に係る半導体装置は、複数の線パターンと跨るパターンとを備えている。線パターンはスペースパターンを介して繰り返し配置されている。跨るパターンは複列の線パターンに跨っている。この跨るパターンは、複列の一の列において跨るパターンの一方側にある線パターンと、複列の他の列において跨るパターンの他方側にある線パターンとに接続されており、かつ他の列において跨るパターンの一方側にある線パターンが断線部分を有している。

本発明の実施の形態に係るフォトマスクは、複数の線パターンと跨るパターンとを備えている。線パターンはスペースパターンを介して繰り返し配置されている。跨るパターンは複列の線パターンに跨っている。この跨るパターンは、複列の一の列において跨るパターンの一方側にある線パターンと、複列の他の列において跨るパターンの他方側にある線パターンとに接続されており、かつ他の列において跨るパターンの一方側にある線パターンが断線部分を有している。

本発明の実施の形態に係るパターンレイアウト方法は、フォトマスクのパターンレイアウトを行なうパターンレイアウト方法であって、以下の工程を有している。

スペースパターンを介して並走する複数の線パターン形状と、複数の線パターン形状に跨るパターン形状と、複数の線パターン形状と並走し、スペースパターンを介して跨るパターン形状を挟む１組の線パターン形状とを有する第１のパターン形状に対して光近接効果補正が行なわれる。断線部分を有する線パターン形状と、断線部分を有する線パターン形状と並走し、スペースパターンを介して断線部分を挟む１組の線パターン形状とを有する第２のパターン形状に対して光近接効果補正が行なわれる。スペースパターンを介して繰り返し配置された複数の線パターン形状を含むパターン形状における一の領域および他の領域のそれぞれが、光近接効果補正が行なわれた第１および第２のパターン形状の各々に置き換えられる。

この実施の形態によれば、微細なＬ／Ｓ状の線パターンと、パッドパターンとを有する配線パターンのフォトリソグラフィにおける露光工程が、Ｌ／Ｓの規則性が高いパターンの一括露光により行なわれる。このため半導体装置の線パターンとパッドパターンとを低コストで精度良く形成することができる。

以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
（実施の形態１）
最初に本実施の形態の半導体装置の配線パターンの構成について説明する。

図１は、本発明の実施の形態１における半導体装置の配線パターンの構成を概略的に示す平面図である。なお図２は、図１の破線部ＩＩの拡大図である。

図１を参照して、本実施の形態の配線パターンＷＰ１は、複数の線パターンＬＮ（ＬＮ１〜ＬＮ９）と、パッドパターン（跨るパターン）ＰＤ（ＰＤ１〜ＰＤ７）とを有している。線パターンＬＮはスペースパターンＳＰ（ＳＰ１〜ＳＰ８）を介して繰り返し配置されている。パッドパターンＰＤは複列の線パターンＬＮに跨って配置されている。線パターンＬＮ２〜ＬＮ７のそれぞれは、断線部分ＤＣ２〜ＤＣ７の各々（断線部分ＤＣ）を有している。なお図１において各パッドパターンＰＤの中央付近に位置するＸ字の付された正方形は、パッドパターンＰＤ上に形成されるコンタクトホールの位置を示す。

図２を参照して、たとえばパッドパターンＰＤ３は複列の線パターンＬＮ３，ＬＮ４に跨って配置されている。パッドパターンＰＤ３は、この複列の一の列（線パターンＬＮ３の列）においてパッドパターンＰＤ３の一方側（図中右側）にある線パターンＬＮ３（配線ＣＮＧ３）と接続されている。またパッドパターンＰＤ３は、この複列の他の列（線パターンＬＮ４の列）においてパッドパターンＰＤ３の他方側（図中左側）にある線パターンＬＮ４（配線ＣＮＤ４）と接続されている。

またパッドパターンＰＤ３は、この複列の他の列（線パターンＬＮ４の列）においてパッドパターンＰＤ３の一方側（図中右側）にある線パターンＬＮ４が断線部分ＤＣ４を有している。さらにこの複列の一の列（線パターンＬＮ３の列）においてパッドパターンＰＤ３の他方側（図中左側）にある線パターンＬＮ３が断線部分ＤＣ３を有している。

上記においては、例としてパッドパターンＰＤ３に対して接続された線パターンＬＮ３，ＬＮ４と、この線パターンＬＮ３，ＬＮ４のそれぞれが有する断線部分ＤＣ３，ＤＣ４の各々について説明した。パッドパターンＰＤ３以外の他のパッドパターンＰＤも、図１に示すように、線パターンＬＮに接続され、かつこの接続された線パターンＬＮが断線部分ＤＣを有している。このパッドパターンＰＤと、線パターンＬＮおよび線パターンＬＮが有する断線部分ＤＣとの関係は、上記のパッドパターンＰＤ３の場合と同様であるため、その説明を省略する。

次に本実施の形態のフォトマスクのパターンレイアウト方法について説明する。
図３は、本発明の実施の形態１におけるパターンレイアウト方法に用いられる基本パターン形状を概略的に示す平面図である。主に図３を参照して、基本パターン形状ＬＯ１は、スペースパターンＳＰｌ（ＳＰ１ｌ〜ＳＰ８ｌ）を介して繰り返し配置された複数の線パターン形状ＬＮｌ（ＬＮ１ｌ〜ＬＮ９ｌ）を有している。複数の線パターン形状ＬＮｌはそれぞれの長さが同じであり、Ｌ／Ｓの周期方向に沿って配列されている。各線パターン形状ＬＮｌおよびスペースパターン形状ＳＰｌのそれぞれの幅寸法（Ｌ／Ｓの周期方向の寸法）は、たとえば６５ｎｍである。

基本パターン形状ＬＯ１における短絡領域（一の領域）Ｓおよび断線領域（他の領域）Ｄのそれぞれが、短絡パターン形状（第１のパターン形状）Ｓｌ（図４）および断線パターン形状（第２のパターン形状）Ｄｌ（図５）の各々に置き換えられる。これによりフォトマスクのパターンレイアウトがなされる。

なお短絡パターン形状Ｓｌは、図４に示すように、スペースパターンを介して並走する複数の線パターン形状ＬＮｐｄｌと、この複数の線パターン形状ＬＮｐｄｌに跨るパッドパターン形状ＰＤｌと、１組の線パターン形状ＬＮｏｌとを有する。この１組の線パターン形状ＬＮｏｌは、複数の線パターン形状ＬＮｐｄｌと並走し、スペースパターンを介してパッドパターン形状ＰＤｌを挟んでいる。パッドパターン形状ＰＤｌの長さ寸法（各線パターン形状ＬＮｌの延在方向の寸法）は、たとえば１８０ｎｍである。

また断線パターン形状Ｄｌは、図５に示すように、断線部分ＤＣｌを有する線パターン形状ＬＮｄｃｌと、この線パターン形状ＬＮｄｃｌと並走し、スペースパターンを介して断線部分ＤＣｌを挟む１組の線パターン形状ＬＮｏｌとを有している。

図６は、本発明の実施の形態１におけるフォトマスクの構成を概略的に示す平面図である。なお図中破線部のそれぞれは、パターンレイアウトにおいて基本パターン形状ＬＯ１に対してパターンの置き換えが行なわれた領域（短絡領域Ｓまたは断線領域Ｄ）に対応している。

図６を参照して、本実施の形態のフォトマスクＰＭ１は、複数の線パターンＬＮｍ（ＬＮ１ｍ〜ＬＮ９ｍ）と、パッドパターン（跨るパターン）ＰＤｍ（ＰＤ１ｍ〜ＰＤ７ｍ）とを有している。線パターンＬＮｍはスペースパターンＳＰｍ（ＳＰ１ｍ〜ＳＰ８ｍ）を介して繰り返し配置されている。パッドパターンＰＤｍは複列の線パターンＬＮｍに跨って配置されている。線パターンＬＮ２ｍ〜ＬＮ７ｍのそれぞれは、断線部分ＤＣ２ｍ〜ＤＣ７ｍの各々（断線部分ＤＣｍ）を有している。

たとえばパッドパターンＰＤ３ｍは複列の線パターンＬＮ３ｍ，ＬＮ４ｍに跨って配置されている。パッドパターンＰＤ３ｍは、この複列の一の列（線パターンＬＮ３ｍの列）においてパッドパターンＰＤ３ｍの一方側（図中右側）にある線パターンＬＮ３ｍと接続されている。またパッドパターンＰＤ３ｍは、この複列の他の列（線パターンＬＮ４ｍの列）においてパッドパターンＰＤ３ｍの他方側（図中左側）にある線パターンＬＮ４ｍと接続されている。またパッドパターンＰＤ３ｍは、この複列の他の列（線パターンＬＮ４ｍの列）においてパッドパターンＰＤ３ｍの一方側（図中右側）にある線パターンＬＮ４ｍが断線部分ＤＣ４ｍを有している。さらにこの複列の一の列（線パターンＬＮ３ｍの列）においてパッドパターンＰＤ３ｍの他方側（図中左側）にある線パターンＬＮ３ｍが断線部分ＤＣ３ｍを有している。

上記においては、例としてパッドパターンＰＤ３ｍに対して接続された線パターンＬＮ３ｍ，ＬＮ４ｍと、この線パターンＬＮ３ｍ，ＬＮ４ｍのそれぞれが有する断線部分ＤＣ３ｍ，ＤＣ４ｍの各々について説明した。パッドパターンＰＤ３ｍ以外の他のパッドパターンＰＤｍも、線パターンＬＮｍに接続され、かつこの接続された線パターンＬＮｍが断線部分ＤＣｍを有している。このパッドパターンＰＤｍと、線パターンＬＮｍおよび線パターンＬＮｍが有する断線部分ＤＣｍとの関係は、上記のパッドパターンＰＤ３ｍの場合と同様であるため、その説明を省略する。

次に本実施の形態のフォトマスクを用いた半導体装置の製造方法について説明する。
図７は、本発明の実施の形態１における半導体装置の製造方法を概略的に説明するための断面図である。主に図７を参照して、まず半導体基板ＳＢ上に導電層１５が堆積される。次にフォトレジストＰＲが塗布される。

次に投影型露光装置によりフォトレジストＰＲの露光が行なわれる。投影型露光装置は、変形照明を行なうために、光１１を生成する光源と、遮光板１２と、コンデンサレンズ１３と、縮小投影レンズ１４とを有している。遮光板１２は、図８に示すように遮光部１７と２つの透光部１６ａ，１６ｂとを有している。

遮光板１２と縮小投影レンズ１４との間にフォトマスクＰＭ１が取り付けられる。この取り付けの際、遮光板１２の２つの透光部１６ａ，１６ｂが対向する方向と、フォトマスクＰＭ１の線パターンＬＮｍが繰り返し配置される周期方向（各線パターンＬＮｍの延在方向と直交する方向）とは同一とされる。

光１１は、遮光板１２と、コンデンサレンズ１３と、フォトマスクＰＭ１と、縮小投影レンズ１４とを順に通過し、フォトレジストＰＲに至る。この結果フォトレジストＰＲが変形照明により露光される。この後にフォトレジストＰＲの現像が行なわれ、フォトマスクＰＭ１のパターン形状がフォトレジストＰＲに転写される。

次にフォトレジストＰＲをマスクとして導電層１５のエッチングが行なわれる。次にフォトレジストＰＲが除去される。これにより導電層１５から配線パターンＷＰ１（図１）が形成される。次に配線パターンＷＰ１上に絶縁層（図示せず）が形成される。続いてこの絶縁層にコンタクトホールが形成される。以上により配線パターンＷＰ１（図１）を有する半導体装置が得られる。

本実施の形態によれば、図２に示すように、たとえばパッドパターンＰＤ３には、配線ＣＮＧ３が接続されている。これにより、たとえば配線ＣＮＧ３を半導体装置のゲート配線などとして用いることができる。図１に示すように、他のパッドパターンＰＤについてもパッドパターンＰＤの一方側（図中右側）に接続された線パターンＬＮをゲート配線などとして用いることができる。すなわち本実施の形態によればパッドパターンＰＤに対して一方側（図１の右側）にゲート配線などが形成された配置を得ることができる。よってパッドパターンＰＤはゲート配線などの配線の他方側（図１の左側）に偏在して設けることができる。

また、図２に示すようにパッドパターンＰＤ３は線パターンＬＮ４の列に跨っているが、パッドパターンＰＤ４の一部領域Ｅ１もこの列に位置している。断線部分ＤＣ４があることにより、これらパッドパターンＰＤ３，ＰＤ４が互いに電気的に分離されている。

またパッドパターンＰＤ３は線パターンＬＮ３の列にも跨っているが、パッドパターンＰＤ２の一部領域Ｅ２もこの列に位置している。断線部分ＤＣ３があることにより、これらパッドパターンＰＤ２，ＰＤ３が互いに電気的に分離されている。

また、たとえばパッドパターンＰＤ３には、線パターンＬＮ４の列の他方側（図中左側）の配線ＣＮＤ４が接続されている。これにより配線ＬＮ２の位置Ｅ３から２列ずれた位置に配線ＣＮＤ４が形成されている。すなわち配線ＣＮＤ４がない場合に比して位置Ｅ３におけるＬ／Ｓの規則性が高くなる。よって露光工程を位置Ｅ３において、より精度よく行なうことができる。

また、パッドパターンＰＤ３に接続されている線パターンＬＮの延べ長さは、主にパッドパターンＰＤ３に対して一方向側（図中右側）に接続された一の列（図中ＬＮ３の列）における線パターンＬＮ３（配線ＣＮＧ３）の長さと、他方側（図中左側）に接続された他の列（図中ＬＮ４の列）における線パターンＬＮ４（配線ＣＮＤ４）の長さとの和である。図１を参照して、この主な延べ長さはどのパッドパターンＰＤについても一定となる。したがって複数のパッドパターンＰＤのそれぞれが接続された配線パターンの配線容量を一定にすることができる。

また、図７に示すように変形照明がＬ／Ｓの規則性の高いフォトマスクＰＭ１に対して用いられるため、変形照明による露光精度の向上の効果をより強めることができる。

なお、図１０に示すように、比較例においてはパッドパターンＰＤ３の他方側（図中左側）においてＬ／Ｓの規則に反して線パターンが形成されていない領域ＯＰが大きくなる。この結果、露光工程の精度が低下して線パターンＬＮ２の位置ＥＯが半導体装置の電気的設計に反して断線する可能性が高くなる。

また領域ＯＰによりパッドパターンＰＤ２，ＰＤ３が電気的に分離されている。領域ＯＰはパッドパターンＰＤ２，ＰＤ３の間の部分である。すなわち領域ＯＰは線パターンＬＮよりも幅広のパターンに直接挟まれた部分であり、露光工程の精度が低下して短絡が生じる可能性が高くなる。

また、図９に示すように比較例においては、たとえばパッドパターンＰＤ２に接続された線パターンＬＮ２の方がパッドパターンＰＤ３につながれた線パターンＬＮ３よりも長い。したがってこの比較例においては複数のパッドパターンＰＤのそれぞれが接続された配線パターンの配線容量のばらつきが大きくなる。

（実施の形態２）
まず本実施の形態の半導体装置の製造に用いるフォトマスクのパターンレイアウト方法について説明する。

図１１は、本発明の実施の形態２におけるパターンレイアウト方法に用いられる光近接効果補正が行なわれた短絡パターン形状を概略的に示す平面図である。主に図１１を参照して、実施の形態１における短絡パターン形状Ｓｌ（図４）に対して光近接効果補正が行なわれる。これにより光近接効果補正が行なわれた短絡パターン形状ＳＯｌが得られる。光近接効果補正により、１組の線パターン形状ＬＮｏｌには、スペースパターンを介してパッドパターン形状ＰＤｌと対向する部分に凹部ＤＲが設けられる。凹部ＤＲの部分において線パターン形状ＬＮｏｌの幅寸法は、たとえば１５ｎｍだけ狭くなる。

図１２は、本発明の実施の形態２におけるパターンレイアウト方法に用いられる光近接効果補正が行なわれた断線パターン形状を概略的に示す平面図である。主に図１２を参照して、実施の形態１における断線パターン形状Ｄｌ（図５）に対して光近接効果補正が行なわれる。これにより光近接効果補正が行なわれた断線パターン形状ＤＯｌが得られる。光近接効果補正により、１組の線パターン形状ＬＮｏｌには、スペースパターンを介して断線部分ＤＣｌと対向する部分に凸部ＰＪが設けられる。凸部ＰＪの部分において線パターン形状ＬＮｏｌの幅寸法は、たとえば１５ｎｍだけ広くなる。

次に基本パターン形状ＬＯ１（図３）における短絡領域（一の領域）Ｓおよび断線領域（他の領域）Ｄのそれぞれが、光近接効果補正が行なわれた短絡パターン形状ＳＯｌ（図１１）および断線パターン形状ＤＯｌ（図１２）の各々に置き換えられる。これによりフォトマスクのパターンレイアウトがなされる。

次に上記のパターンレイアウト方法により得られるフォトマスクについて説明する。
図１３は、本発明の実施の形態２におけるフォトマスクの構成を概略的に示す平面図である。なお図中破線部のそれぞれは、パターンレイアウトにおいて基本パターン形状ＬＯ１（図３）に対してパターンの置き換えが行なわれた領域（短絡領域Ｓまたは断線領域Ｄ）に対応している。

図１３を参照して、本実施の形態のフォトマスクＰＭ２のたとえばパッドパターンＰＤ３ｍはスペースパターンを介して１組の線パターンＬＮ２ｍ，ＬＮ５ｍに挟まれている。この１組の線パターンＬＮ２ｍ，ＬＮ５ｍのそれぞれは、スペースパターンを介してパッドパターンＰＤ３ｍと対向する部分に凹部ＤＲｍを有している。

また、たとえば断線部分ＤＣ３ｍはスペースパターンを介して１組の線パターンＬＮ２ｍ，ＬＮ４ｍに挟まれている。この１組の線パターンＬＮ２ｍ，ＬＮ４ｍのそれぞれは、スペースパターンを介して断線部分ＤＣ３ｍと対向する部分に凸部ＰＪｍを有している。

なお上記においては例としてパッドパターンＰＤ３ｍを挟む１組の線パターンＬＮ２ｍ，ＬＮ５ｍについて説明したが、他のパッドパターンＰＤｍを挟む線パターンＬＮｍ，ＬＮｍも同様に凹部ＤＲｍを有している。

また上記においては例として断線部分ＤＣ３ｍを挟む１組の線パターンＬＮ２ｍ，ＬＮ４ｍについて説明したが、他の断線部分ＤＣｍを挟む線パターンＬＮｍ，ＬＮｍも同様に凸部ＰＪｍを有している。

次に上記のフォトマスクを用いて得られる本実施の形態の半導体装置の配線パターンについて説明する。

図１４は、本発明の実施の形態２における半導体装置の配線パターンにおけるパッドパターン周辺の構成を概略的に示す部分平面図である。主に図１４を参照して、フォトマスクＰＭ２が上述した凹部ＤＲｍを有しているため、パッドパターンＰＤを挟む１組の線パターンＬＮｏの線幅がパッドパターンＰＤの近傍の位置Ｅｄｒの方へ太くなる傾向を補正し、線パターンＬＮｏの線幅の均一性を高めることができる。

図１５は、本発明の実施の形態２における半導体装置の配線パターンにおける断線部分周辺の構成を概略的に示す部分平面図である。主に図１５を参照して、フォトマスクＰＭ２が上述した凸部ＰＪｍを有しているため、断線部分ＤＣを挟む１組の線パターンＬＮｏが断線部分ＤＣの近傍の位置Ｅｐｊにおいて細くなる傾向を補正し、線パターンＬＮｏの線幅の均一性を高めることができる。

本実施の形態によれば、フォトマスクＰＭ２（図１３）の、たとえば線パターンＬＮ２ｍ，ＬＮ５ｍのそれぞれがスペースパターンを介してパッドパターンＰＤ３ｍと対向する部分に凹部ＤＲｍを有している。これにより、フォトマスクＰＭ２が用いられて製造された半導体装置の配線パターン（図１６）におけるパッドパターンＰＤ３をスペースパターンを介して挟む線パターンＬＮ２，ＬＮ５の線幅均一性が高められる。よって線パターンＬＮ２，ＬＮ５のそれぞれの線幅がパッドパターンＰＤ３の近傍で太くなることを防止できる。よって線パターンＬＮ２，ＬＮ５のそれぞれがパッドパターンＰＤ３と位置Ｅｄｒで短絡することを防止できる。

またフォトマスクＰＭ２（図１３）の、たとえば線パターンＬＮ２ｍ，ＬＮ４ｍのそれぞれがスペースパターンを介して断線部分ＤＣ３ｍと対向する部分に凸部ＰＪｍを有している。これにより、図１６に示す半導体装置の回路パターンにおける断線部分ＤＣ３をスペースパターンを介して挟む線パターンＬＮ２，ＬＮ４の線幅均一性が高められる。よって線パターンＬＮ２，ＬＮ４が断線部分ＤＣ３の近傍の位置Ｅｐｊにおいて細くなって断線することを防止できる。

また露光工程のための光近接効果補正がフォトマスクパターンＰＭ２（図１３）よりも面積の小さい短絡パターン形状Ｓｌ（図４）および断線パターン形状Ｄｌ（図５）に対して行なわれる。よって、より簡便に光近接効果補正を行なうことができる。

（実施の形態３）
最初に本実施の形態の半導体装置の配線パターンの構成について説明する。

図１７は、本発明の実施の形態３における半導体装置の配線パターンの構成を概略的に示す平面図である。なお図１８は、図１７の破線部ＸＶＩＩＩの拡大図である。

図１７を参照して、本実施の形態の配線パターンＷＰ３は、複数の線パターンＬＮ（ＬＮ１〜ＬＮ７）と、パッドパターンＰＤ（ＰＤ１〜ＰＤ６）とを有している。線パターンＬＮはスペースパターンＳＰ（ＳＰ１〜ＳＰ６）を介して繰り返し配置されている。パッドパターンＰＤは複列の線パターンＬＮに跨って配置されている。線パターンＬＮ２〜ＬＮ７のそれぞれは、断線部分ＤＣ２〜ＤＣ７の各々（断線部分ＤＣ）を有している。なお図１７において各パッドパターンＰＤの中央付近に位置するＸ字の付された正方形は、パッドパターンＰＤ上に形成されるコンタクトホールの位置を示す。

図１８を参照して、たとえばパッドパターンＰＤ４は複列の線パターンＬＮ４，ＬＮ５に跨って配置されている。パッドパターンＰＤ４は、この複列の一の列（線パターンＬＮ４の列）においてパッドパターンＰＤ４の一方側（図中左側）にある線パターンＬＮ４（配線ＣＮＧ４）と接続されている。またパッドパターンＰＤ４は、上記一の列（線パターンＬＮ４の列）においてパッドパターンＰＤ４の他方側（図中右側）にある線パターンＬＮ４（配線ＣＮＤ４）と接続されている。またパッドパターンＰＤ４は、この複列の他の列（線パターンＬＮ５の列）においてパッドパターンＰＤ４の他方側（図中右側）にある線パターンＬＮ５（配線ＣＮＤ５）と接続されている。

またパッドパターンＰＤ４は、この複列の他の列（線パターンＬＮ５の列）においてパッドパターンＰＤ４の一方側（図中左側）にある線パターンＬＮ５が断線部分ＤＣ５を有している。

上記においては、例としてパッドパターンＰＤ４に対して接続された線パターンＬＮ４，ＬＮ５と、この線パターンＬＮ５が有する断線部分ＤＣ５について説明した。パッドパターンＰＤ２，ＰＤ６も、図１７に示すように、線パターンＬＮに接続され、かつこの接続された線パターンＬＮが断線部分ＤＣを有している。このパッドパターンＰＤ２，ＰＤ６と、線パターンＬＮおよび線パターンＬＮが有する断線部分ＤＣとの関係は、上記のパッドパターンＰＤ４の場合と同様であるため、その説明を省略する。

また、図１７を参照してパッドパターンＰＤ１，ＰＤ３，ＰＤ５も、線パターンＬＮに接続され、かつこの接続された線パターンＬＮが断線部分ＤＣを有している。このパッドパターンＰＤ１，ＰＤ３，ＰＤ５と、線パターンＬＮおよび線パターンＬＮが有する断線部分ＤＣとの関係は、上記のパッドパターンＰＤ２，ＰＤ４，ＰＤ６の場合における一方側と他方側との関係を入れ替えた場合と同様である。

次に本実施の形態のフォトマスクのパターンレイアウト方法について説明する。
図１９は、本発明の実施の形態３におけるパターンレイアウト方法に用いられる基本パターン形状を概略的に示す平面図である。主に図１９を参照して、基本パターン形状ＬＯ３は、スペースパターンＳＰｌ（ＳＰ１ｌ〜ＳＰ６ｌ）を介して繰り返し配置された複数の線パターン形状ＬＮｌ（ＬＮ１ｌ〜ＬＮ７ｌ）を有している。複数の線パターン形状ＬＮｌはそれぞれの長さが同じであり、Ｌ／Ｓの周期方向に沿って配列されている。

基本パターン形状ＬＯ３における短絡領域（一の領域）Ｓおよび断線領域（他の領域）Ｄのそれぞれが、短絡パターン形状（第１のパターン形状）Ｓｌ（図４）および断線パターン形状Ｄｌ（図５）の各々に置き換えられる。これによりフォトマスクのパターンレイアウトがなされる。

図２０は、本発明の実施の形態３におけるフォトマスクの構成を概略的に示す平面図である。なお図中破線部のそれぞれは、パターンレイアウトにおいて基本パターン形状ＬＯ３に対してパターンの置き換えが行なわれた領域（短絡領域Ｓまたは断線領域Ｄ）に対応している。

図２０を参照して、本実施の形態のフォトマスクＰＭ３は、複数の線パターンＬＮｍ（ＬＮ１ｍ〜ＬＮ７ｍ）と、パッドパターン（跨るパターン）ＰＤｍ（ＰＤ１ｍ〜ＰＤ６ｍ）とを有している。線パターンＬＮｍはスペースパターンＳＰｍ（ＳＰ１ｍ〜ＳＰ６ｍ）を介して繰り返し配置されている。パッドパターンＰＤｍは複列の線パターンＬＮｍに跨って配置されている。線パターンＬＮ２ｍ〜ＬＮ７ｍのそれぞれは、断線部分ＤＣ２ｍ〜ＤＣ７ｍの各々（断線部分ＤＣｍ）を有している。

たとえばパッドパターンＰＤ４ｍは複列の線パターンＬＮ４ｍ，ＬＮ５ｍに跨って配置されている。パッドパターンＰＤ４ｍは、この複列の一の列（線パターンＬＮ４ｍの列）においてパッドパターンＰＤ４ｍの一方側（図中左側）にある線パターンＬＮ４ｍと接続されている。またパッドパターンＰＤ４ｍは、この複列の一の列（線パターンＬＮ４ｍの列）においてパッドパターンＰＤ４ｍの他方側（図中右側）にある線パターンＬＮ４ｍと接続されている。またパッドパターンＰＤ４ｍは、この複列の他の列（線パターンＬＮ５ｍの列）においてパッドパターンＰＤ４ｍの他方側（図中右側）にある線パターンＬＮ５ｍと接続されている。またパッドパターンＰＤ４ｍは、この複列の他の列（線パターンＬＮ５ｍの列）においてパッドパターンＰＤ４ｍの一方側（図中左側）にある線パターンＬＮ５ｍが断線部分ＤＣ５ｍを有している。

上記においては、例としてパッドパターンＰＤ４ｍに対して接続された線パターンＬＮ４ｍ，ＬＮ５ｍと、この線パターンＬＮ４ｍ，ＬＮ５ｍのそれぞれが有する断線部分ＤＣ４ｍ，ＤＣ５ｍの各々について説明した。パッドパターンＰＤ２ｍ，ＰＤ６ｍも、図２０に示すように、線パターンＬＮｍに接続され、かつこの接続された線パターンＬＮｍが断線部分ＤＣｍを有している。このパッドパターンＰＤ２ｍ，ＰＤ６ｍと、線パターンＬＮｍおよび線パターンＬＮｍが有する断線部分ＤＣｍとの関係は、上記のパッドパターンＰＤ４ｍの場合と同様であるため、その説明を省略する。

またパッドパターンＰＤ１ｍ，ＰＤ３ｍ，ＰＤ５ｍも、線パターンＬＮｍに接続され、かつこの接続された線パターンＬＮｍが断線部分ＤＣｍを有している。このパッドパターンＰＤ１ｍ，ＰＤ３ｍ，ＰＤ５ｍと、線パターンＬＮｍおよび線パターンＬＮｍが有する断線部分ＤＣｍとの関係は、上記のパッドパターンＰＤ２ｍ，ＰＤ４ｍ，ＰＤ６ｍの場合における一方側および他方側の方向が逆にとられれば同様に成立する。

上記フォトマスクＰＭ３が用いられて実施の形態１と同様の製造方法により配線パターンＷＰ３（図１７）を有する半導体装置が得られる。

本実施の形態によれば、図１８に示すように、たとえばパッドパターンＰＤ４には、配線ＣＮＧ４が接続されている。これにより、たとえば配線ＣＮＧ４を半導体装置のゲート配線などとして用いることができる。パッドパターンＰＤ２，ＰＤ６についてもパッドパターンＰＤの一方側（図中左側）に接続された線パターンＬＮをゲート配線などとして用いることができる。図１７を参照して、一方、パッドパターンＰＤ１，ＰＤ３，ＰＤ５については、上述したようにパッドパターンＰＤ２，ＰＤ４，ＰＤ６に対して一方側と他方側の基準が逆とされ、パッドパターンＰＤの一方側（図中右側）に接続された線パターンＬＮをゲート配線などとして用いることができる。

また、図１７および図１８を参照して、パッドパターンＰＤ４は線パターンＬＮ５の列にも跨っている。しかし断線部分ＤＣ５があることによりパッドパターンＰＤ４とパッドパターンＰＤ５に接続されている配線Ｅｄｃとは電気的に分離されている。よってパッドパターンＰＤ４，ＰＤ５が互いに短絡することを防止できる。

また、図１８に示すように、たとえばパッドパターンＰＤ４には、線パターンＬＮ４の列の他方側（図中右側）の配線ＣＮＤ４が接続されている。これにより配線ＬＮ２の位置Ｅ４から２列ずれた位置には配線ＣＮＤ４が形成されている。すなわち配線ＣＮＤ４がない場合に比して位置Ｅ４におけるＬ／Ｓの規則性が高くなる。よって露光工程を位置Ｅ４において精度よく行なうことができる。

また、たとえばパッドパターンＰＤ４には、線パターンＬＮ５の列の他方側（図中右側）の配線ＣＮＤ５が接続されている。これにより線パターンＬＮ６の位置Ｅ５から１列ずれた位置には配線ＣＮＤ５が形成されている。すなわち配線ＣＮＤ５がない場合に比して位置Ｅ５におけるＬ／Ｓの規則性が高くなる。よって露光工程を位置Ｅ５において精度よく行なうことができる。

なお、図２１に示すように、比較例においてはパッドパターンＰＤ４の他方側（図中右側）においてＬ／Ｓの規則に反して線パターンが形成されていない領域ＯＰが大きくなる。この結果、露光工程の精度が低下して線パターンＬＮ２，ＬＮ６のそれぞれの位置ＥＯが半導体装置の電気的設計に反して断線する可能性が高くなる。

（実施の形態４）
まず本実施の形態の半導体装置の製造に用いるフォトマスクのパターンレイアウト方法について説明する。

基本パターン形状ＬＯ３（図１９）における短絡領域（一の領域）Ｓおよび断線領域（他の領域）Ｄのそれぞれが、光近接効果補正が行なわれた短絡パターン形状ＳＯｌ（図１１）および断線パターン形状ＤＯｌ（図１２）の各々に置き換えられる。これによりフォトマスクのパターンレイアウトがなされる。

次に上記のパターンレイアウト方法により得られるフォトマスクについて説明する。
図２２は、本発明の実施の形態４におけるフォトマスクの構成を概略的に示す平面図である。なお図中破線部のそれぞれは、パターンレイアウトにおいて基本パターン形状ＬＯ３（図１９）に対してパターンの置き換えが行なわれた領域（短絡領域Ｓまたは断線領域Ｄ）に対応している。

図２２を参照して、実施の形態２と同様に本実施の形態のフォトマスクＰＭ４も凹部ＤＲｍと凸部ＰＪｍとを有している。すなわちスペースパターンを介して線パターンＬＮｍがパッドパターンＰＤｍと対向する部分に凹部ＤＲｍを有し、断線部分ＤＣｍと対向する部分に凸部ＰＪｍを有している。

上記フォトマスクＰＭ４を用いて実施の形態１と同様の製造方法により実施の形態３の配線パターンＷＰ３（図１７）とほぼ同様の配線パターンを有する半導体装置が得られる。

本実施の形態によれば、フォトマスクＰＭ４（図２２）の、たとえば線パターンＬＮ３ｍ，ＬＮ６ｍのそれぞれがスペースパターンを介してパッドパターンＰＤ４ｍと対向する部分に凹部ＤＲｍを有している。これにより、図２３に部分的に示す半導体装置の配線パターンにおけるパッドパターンＰＤ４をスペースパターンを介して挟む線パターンＬＮ３，ＬＮ６の線幅均一性が高められる。よって線パターンＬＮ３，ＬＮ６のそれぞれの線幅がパッドパターンＰＤ４の近傍で太くなることを防止できる。よって線パターンＬＮ３，ＬＮ６のそれぞれがパッドパターンＰＤ４と位置Ｅｄｒで短絡することを防止できる。

またフォトマスクＰＭ４（図２２）の、たとえば線パターンＬＮ４ｍ，ＬＮ６ｍのそれぞれがスペースパターンを介して断線部分ＤＣ５ｍと対向する部分に凸部ＰＪｍを有している。これにより、図２３に示す半導体装置の配線パターンにおける断線部分ＤＣ５をスペースパターンを介して挟む線パターンＬＮ４，ＬＮ６の線幅均一性が高められる。よって線パターンＬＮ４，ＬＮ６が断線部分ＤＣ５の近傍の位置Ｅｐｊにおいて細くなって断線することを防止できる。

（実施の形態５）
本実施の形態においては、半導体基板上に設けられたゲート配線と、このゲート配線と電気的接触をとるための２層構造のメタル配線とを有する半導体装置について説明する。

図２４は、本発明の実施の形態５における半導体装置のゲート配線を概略的に示す平面図である。主に図２４を参照して、本実施の形態のゲート配線ＷＰＧは、半導体基板ＳＢ（図２８、図２９）上に設けられている。このゲート配線ＷＰＧは実施の形態１における配線パターンＷＰ１とほぼ同様であり、同一または対応の要素については同一の符号が付されている。パッドパターンＰＤ（ＰＤ１〜ＰＤ７）はＬ／Ｓの周期方向に対して斜め方向に並んでおり、基本パターン形状ＬＯ１（図３）における他方側（図中左側）寄りに設けられている。またパッドパターンＰＤよりも他方側（図中左側）に位置する線パターンＬＮはダミー配線である。

図２５は、本発明の実施の形態５における半導体装置の第１メタル配線を概略的に示す平面図である。図２５を参照して、本実施の形態の第１メタル配線ＷＰＭａは、絶縁層７０（図２８）を介してゲート配線ＷＰＧ上に設けられている。ゲート配線ＷＰＧと第１メタル配線ＷＰＭａとはコンタクトホールＣＴ１〜ＣＴ６を介して電気的に接続されている。

第１メタル配線ＷＰＭａは、ゲート配線ＷＰＧと同一方向に延在するＬ／Ｓの線パターンと、この複数の線パターンに跨るパッドパターンＥＸ（ＥＸ１〜ＥＸ６）とを有している。また第１メタル配線ＷＰＭａの線パターンには断線部分ＤＣＭａが設けられている。

第１メタル配線ＷＰＭａのＬ／Ｓのピッチは、ゲート配線ＷＰＧのＬ／Ｓのピッチの２倍とされている。また平面レイアウトとして、第１メタル配線ＷＰＭａの線パターンは、コンタクトホールＣＴ１，ＣＴ３，ＣＴ５の上を通るように設けられている。

パッドパターンＥＸ１，ＥＸ３，ＥＸ５および断線部分ＤＣＭａは、コンタクトホールＣＴ１，ＣＴ３，ＣＴ５のそれぞれを経由する電気的経路が第１メタル配線ＷＰＭａの他方側（図中左側）に図中ＬＮ１ｏｕｔ，ＬＮ３ｏｕｔ，ＬＮ５ｏｕｔの各々のように引き出され、かつ他のコンタクトホールを経由する電気的経路と短絡しないように設けられている。パッドパターンＥＸ２，ＥＸ４のそれぞれはコンタクトホールＣＴ２，ＣＴ４の各々の上で隣り合う線パターンに跨るように設けられている。

図２６は、本発明の実施の形態５における半導体装置の第１メタル配線上に設けられるコンタクトホールの配置を概略的に示す平面図である。主に図２５および図２６を参照して、パッドパターンＥＸ２，ＥＸ４，ＥＸ６のそれぞれの上に、絶縁層７０（図２８）に形成されたビアホールＣＴ２Ｖ，ＣＴ４Ｖ，ＣＴ６Ｖの各々が配置されている。

図２７は、本発明の実施の形態５における半導体装置の第２メタル配線を概略的に示す平面図である。図２７を参照して、本実施の形態の第２メタル配線ＷＰＭｂは、絶縁層７０（図２８）を介して第１メタル配線ＷＰＭａ上に設けられている。第１メタル配線ＷＰＭａと第２メタル配線ＷＰＭｂとはビアホールＣＴ２Ｖ，ＣＴ４Ｖ，ＣＴ６Ｖを介して電気的に接続されている。

第２メタル配線ＷＰＭｂは、第１メタル配線ＷＰＭａと同様のＬ／Ｓを基本パターン形状として有している。第２メタル配線ＷＰＭｂは上記Ｌ／Ｓの線パターンと、複数の線パターンに跨るパッドパターンＥＹ１〜ＥＹ３とを有している。また第２メタル配線ＷＰＭｂの線パターンには断線部分ＤＣＭｂが設けられている。

パッドパターンＥＹ１〜ＥＹ３および断線部分ＤＣＭｂは、コンタクトホールＣＴ２，ＣＴ４，ＣＴ６のそれぞれを経由する電気的経路が第２メタル配線ＷＰＭｂの他方側（図中左側）に図中ＬＮ２ｏｕｔ，ＬＮ４ｏｕｔ，ＬＮ６ｏｕｔの各々ように引き出され、かつ他のコンタクトホールを経由する電気的経路と短絡しないように設けられている。

本実施の形態によれば、パッドパターンＰＤ（図２４）は、基本パターン形状ＬＯ１（図３）における他方側（図中左側）寄りに設けられている。これにより、ゲート配線ＷＰＧのうち、パッドパターンＰＤよりも他方側の線パターンＬＮであるダミー配線の長さが短くなる。よって、ゲート配線ＷＰＧのより多くの部分を実質的に使用することができる。

なお、上記各実施の形態の説明におけるパッドパターンは線パターンよりも幅が広いため、その上に容易にコンタクトホールを設けることができる。ただし本発明のパッドパターンとは、必ずしもその上にコンタクトホールを伴うものではない。たとえばパッドパターンが隣り合う線パターンを接続する目的でのみ用いられることもできる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、半導体装置、フォトマスク、半導体装置の製造方法およびパターンレイアウト方法に特に有利に適用され得る。

本発明の実施の形態１における半導体装置の配線パターンの構成を概略的に示す平面図である。 図１の破線部ＩＩの拡大図である。 本発明の実施の形態１におけるパターンレイアウト方法に用いられる基本パターン形状を概略的に示す平面図である。 本発明の実施の形態１におけるパターンレイアウト方法に用いられる短絡パターン形状を概略的に示す平面図である。 本発明の実施の形態１におけるパターンレイアウト方法に用いられる断線パターン形状を概略的に示す平面図である。 本発明の実施の形態１におけるフォトマスクの構成を概略的に示す平面図である。 本発明の実施の形態１における半導体装置の製造方法を概略的に説明するための断面図である。 本発明の実施の形態１における半導体装置の製造方法に用いられる投影型露光装置の遮光板の構成を概略的に示す平面図である。 比較例における半導体装置の配線パターンの構成を概略的に示す平面図である。 図９の破線部Ｘの拡大図である。 本発明の実施の形態２におけるパターンレイアウト方法に用いられる光近接効果補正が行なわれた短絡パターン形状を概略的に示す平面図である。 本発明の実施の形態２におけるパターンレイアウト方法に用いられる光近接効果補正が行なわれた断線パターン形状を概略的に示す平面図である。 本発明の実施の形態２におけるフォトマスクの構成を概略的に示す平面図である。 本発明の実施の形態２における半導体装置の配線パターンにおけるパッドパターン周辺の構成を概略的に示す部分平面図である。 本発明の実施の形態２における半導体装置の配線パターンにおける断線部分周辺の構成を概略的に示す部分平面図である。 本発明の実施の形態２における半導体装置の配線パターンの構成を概略的に示す部分平面図である。 本発明の実施の形態３における半導体装置の配線パターンの構成を概略的に示す平面図である。 図１７の破線部ＸＶＩＩＩの拡大図である。 本発明の実施の形態３におけるパターンレイアウト方法に用いられる基本パターン形状を概略的に示す平面図である。 本発明の実施の形態３におけるフォトマスクの構成を概略的に示す平面図である。 比較例における半導体装置の配線パターンの構成を概略的に示す部分平面図である。 本発明の実施の形態４におけるフォトマスクの構成を概略的に示す平面図である。 本発明の実施の形態４における半導体装置の配線パターンの構成を概略的に示す部分平面図である。 本発明の実施の形態５における半導体装置のゲート配線を概略的に示す平面図である。 本発明の実施の形態５における半導体装置の第１メタル配線を概略的に示す平面図である。 本発明の実施の形態５における半導体装置の第１メタル配線上に設けられるコンタクトホールの配置を概略的に示す平面図である。 本発明の実施の形態５における半導体装置の第２メタル配線を概略的に示す平面図である。 図２４〜図２７のＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩ線における概略的な断面図である。 図２４〜図２７のＸＸＩＸ−ＸＸＩＸ線における概略的な断面図である。

符号の説明

ＤＣ，ＤＣ２〜ＤＣ７ 断線部分、ＬＮ，ＬＮ１〜９ 線パターン、ＰＤ，ＰＤ１〜ＰＤ７ パッドパターン（跨るパターン）、ＳＰ，ＳＰ１〜ＳＰ８ スペースパターン。

Claims (9)

1. スペースパターンを介して繰り返し配置された複数の線パターンと、
   複列の前記線パターンに跨るパターンとを備え、
   前記跨るパターンが、前記複列の一の列において前記跨るパターンの一方側にある前記線パターンと、前記複列の他の列において前記跨るパターンの他方側にある前記線パターンとに接続されており、かつ前記他の列において前記跨るパターンの前記一方側にある前記線パターンが断線部分を有する、半導体装置。
2. 前記一の列において前記跨るパターンの前記他方側にある前記線パターンが断線部分を有することを特徴とする、請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記跨るパターンが接続された前記跨るパターンの前記他方側にある前記線パターンが、ダミー線であることを特徴とする、請求項１または２に記載の半導体装置。
4. スペースパターンを介して繰り返し配置された複数の線パターンと、
   複列の前記線パターンに跨るパターンとを備え、
   前記跨るパターンが、前記複列の一の列において前記跨るパターンの一方側にある前記線パターンと、前記複列の他の列において前記跨るパターンの他方側にある前記線パターンとに接続されており、かつ前記他の列において前記跨るパターンの前記一方側にある前記線パターンが断線部分を有する、フォトマスク。
5. 前記一の列において前記跨るパターンの前記他方側にある前記線パターンが断線部分を有することを特徴とする、請求項４に記載のフォトマスク。
6. 前記線パターンは、前記スペースパターンを介して前記跨るパターンと対向する部分に凹部を有することを特徴とする、請求項４または５に記載のフォトマスク。
7. 前記線パターンは、前記スペースパターンを介して前記断線部分と対向する部分に凸部を有することを特徴とする、請求項４〜６のいずれかに記載のフォトマスク。
8. 請求項４〜７のいずれかに記載のフォトマスクを用いた半導体装置の製造方法であって、
   半導体基板上にフォトレジストを塗布する工程と、
   前記フォトマスクを用いた変形照明により前記フォトレジストを露光する工程とを備えた、半導体装置の製造方法。
9. フォトマスクのパターンレイアウトを行なうパターンレイアウト方法であって、
   スペースパターンを介して並走する複数の線パターン形状と、前記複数の線パターン形状に跨るパターン形状と、前記複数の線パターン形状と並走し、スペースパターンを介して前記跨るパターン形状を挟む１組の線パターン形状とを有する第１のパターン形状に対して光近接効果補正を行なう工程と、
   断線部分を有する線パターン形状と、前記断線部分を有する線パターン形状と並走し、スペースパターンを介して前記断線部分を挟む１組の線パターン形状とを有する第２のパターン形状に対して光近接効果補正を行なう工程と、
   スペースパターンを介して繰り返し配置された複数の線パターン形状を含むパターン形状における一の領域および他の領域のそれぞれを前記光近接効果補正が行なわれた前記第１および第２のパターン形状の各々に置き換える工程とを備えた、パターンレイアウト方法。

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