JP3539337B2 - 半導体装置およびその製造方法ならびにマスクデータの生成方法、マスクおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法ならびにマスクデータの生成方法、マスクおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置およびその製造方法ならびにマスクデータの生成方法、マスクおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関し、特に多層配線を有する半導体装置およびその製造方法ならびにマスクデータの生成方法、マスクおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【0002】
【背景技術】
現在、半導体装置においては、高集積化および微細化を図ることを目的として、配線層を多層にわたって形成している。配線層の多層化は、たとえば次のようにして行われる。第1の配線層の上に層間絶縁層を形成し、その層間絶縁層を化学的機械的研磨法(以下「CMP法」という)により研磨する。そして、その層間絶縁層の上にさらに第2の配線層を形成することにより、配線層の多層化を図ることができる。
【0003】
ところで、半導体装置の設計上、図18に示すように、第1の層間絶縁層120の上に、密に形成された第1の配線層130aと、孤立した第1の配線層130bとが形成される場合がある。そして、これらの第1の配線層130a,130bの上に、第2の層間絶縁層140を介して第2の配線層150を形成することがある。このような場合、たとえば次の問題が生じる。
【0004】
CMP法で第2の層間絶縁層140を研磨すると、密に形成された第1の配線層130aにおける第2の層間絶縁層140と、孤立した第1の配線層130bにおける第2の層間絶縁層140の間において、段差が生じてしまう。すなわち、孤立した第1の配線層130bにおける第2の層間絶縁層140が、密に形成された第1の配線層130aにおける第2の層間絶縁層140に比べて、極端に研磨されてしまう。この現象は、配線層のパターン密度により、研磨レートが相違することから生じる。つまり、孤立した第1の配線層130bにおける第2の層間絶縁層140には、研磨圧力が集中してしまう。その結果、孤立した第1の配線層130bにおける第2の層間絶縁層140の研磨レートが、密に形成された第1の配線層130aにおける第2の層間絶縁層140の研磨レートに比べて速くなってしまう。このため、孤立した第1の配線層130bにおける第2の層間絶縁層140の研磨が、過剰に進んでしまうことになる。
【0005】
このように、孤立した第1の配線層130bにおける第2の層間絶縁層140が極端に研磨されると、たとえば、第2の層間絶縁層140の膜厚がばらつくなどの不具合が生じる。第2の層間絶縁層140の膜厚がばらつくと、たとえば、その層間絶縁層140の上に形成される第2の配線層150において、段差が生じてしまう。第2の配線層150に段差が生じると、第2の配線層150をフォトリソグラフィーにてパターニングする際、場所によってパターンの光学焦点がずれてしまい、パターンが形成されなかったり、形成されても所望の寸法形状が得られないといった問題が生じる。
【0006】
以上の問題を解決するため、密に形成された第1の配線層130aと孤立した第1の配線層130bとの間に、図19に示すように、ダミー配線層132を設ける技術が提案されている。
【0007】
ダミー配線層132を形成した技術は、特開平4−218918号公報、特開平10−335333号公報、米国特許第4,916,514号、米国特許第5,556,805号、米国特許第5,597,668号、米国特許第5,790,417号および米国特許第5,798,298号において、開示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ダミー配線層が所定のパターンで形成された半導体装置およびその製造方法ならびにマスクデータの生成方法、マスクおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
(半導体装置)
(A)本発明の第1の半導体装置は、
第1の配線層と、
前記第1の配線層と同じレベルに設けられた、複数のダミー配線層とを有し、
行方向と交差する方向に沿って伸びる、第1の仮想直線を想定すると、
前記第1の仮想直線と前記行方向とのなす角は、2〜40度であり、
前記ダミー配線層は、前記第1の仮想直線上に位置するように、配置されている。
【0010】
ここで、「行方向」とは、たとえば、制限領域を考慮して想定される、一の方向である。
【0011】
本発明の第1の半導体装置によれば、ダミー配線層は、第1の仮想直線上に位置するように形成されている。この第1の仮想直線と行方向とのなす角は、2〜40度である。つまり、同一の第1の仮想直線上にあって、行方向に隣り合うダミー配線層は、互いに列方向にずれて形成されている。このため、行方向に伸びる制限領域の付近においても、ダミー配線層を密に形成することが、容易となる。つまり、制限領域内に、あるダミー配線層が重なる場合でも、制限領域の付近において、他のダミー配線層が、確実に配置される。その結果、第1の配線層の上に形成された絶縁層を研磨する際、制限領域の付近においても、ダミー配線層に、研磨圧力を確実に分散させることができる。
【0012】
また、制限領域の付近においても、確実にダミー配線層を配置することができるため、第1の配線層間の間隔が狭い領域においても、確実にダミー配線層を配置することができる。
【0013】
本発明の第1の半導体装置は、前記第1の仮想直線間において、所定の間隔が置かれていることが好ましい。前記間隔は、1〜16μmであることが好ましい。
【0014】
前記ダミー配線層は、該ダミー配線層の中心が、前記第1の仮想直線上に位置するように、配置されていることが好ましい。
【0015】
(B)本発明の第2の半導体装置は、
第1の配線層と、
前記第1の配線層と同じレベルに設けられた、複数のダミー配線層とを有し、
列方向と交差する方向に沿って伸びる、第2の仮想直線を想定すると、
前記第2の仮想直線と前記列方向とのなす角は、2〜40度であり、
前記ダミー配線層は、前記第2の仮想直線上に位置するように、配置されている。
【0016】
ここで、「列方向」とは、行方向と直交する方向であり、たとえば、制限領域を考慮して想定される、一の方向である。
【0017】
本発明の第2の半導体装置によれば、ダミー配線層は、第2の仮想直線上に位置するように形成されている。この第2の仮想直線と列方向とのなす角は、2〜40度である。つまり、同一の第2の仮想直線上にあって、列方向に隣り合うダミー配線層は、互いに行方向にずれて形成されている。このため、列方向に伸びる制限領域の付近においても、ダミー配線層を密に形成することが、容易となる。つまり、制限領域内に、あるダミー配線層が重なる場合でも、制限領域の付近において、他のダミー配線層が、確実に配置される。その結果、第1の配線層の上に形成された絶縁層を研磨する際、制限領域の付近においても、ダミー配線層に、研磨圧力を確実に分散させることができる。
【0018】
また、制限領域の付近においても、確実にダミー配線層を配置することができるため、ダミー配線層間の間隔が狭い領域においても、確実にダミー配線層を配置することができる。
【0019】
また、上述の、本発明の第1の半導体装置と、本発明の第2の半導体装置とを組み合わせた態様であってもよい。このように組み合わせた態様を有する半導体装置によれば、制限領域の付近において、より確実にダミー配線層を形成することができる。
【0020】
本発明の第2の半導体装置は、前記第2の仮想直線間において、所定の間隔が置かれていることが好ましい。前記間隔は、1〜16μmであることが好ましい。
【0021】
前記ダミー配線層は、該ダミー配線層の中心が、前記第2の仮想直線上に位置するように、配置されていることが好ましい。
【0022】
本発明の第1および第2の半導体装置において、ダミー配線層は、次の態様のうち、少なくともいずれかの態様をとることができる。
【0023】
(1)平面形状において、単位面積に占める、ダミー配線層の面積の割合は、30〜50%である態様である。この割合が30〜50%の範囲内にあることで、ダミー配線層に研磨圧力を、より効果的に分散させることができる。さらに、前記割合は、約40%であることが好ましい。
【0024】
(2)前記ダミー配線層の平面形状は、ほぼ方形をなす態様である。その形状が、ほぼ方形をなすことで、ダミー配線層の形成が容易となる。前記ダミー配線層の平面形状は、ほぼ正方形をなすことが好ましい。前記ダミー配線層の平面形状が、ほぼ正方形であることにより、より密に、ダミー配線層を形成することができる。たとえば、制限領域が直交するような場所の付近においても、より確実にダミー配線層を形成することができる。すなわち、複雑なパターンで形成された制限領域(たとえば、複雑なパターンで形成された第1の配線層の周囲の禁止区域)の付近においても、より効果的にダミー配線層を形成することができる。
【0025】
(3)ダミー配線層の平面形状が方形の場合に、前記第1の仮想直線または前記第2の仮想直線上に配置された、隣り合う前記ダミー配線層は、平面形状において、互いに部分的に対向し合う辺を有する態様である。対向し合う、前記辺同士の間隔は、前記ダミー配線層の一辺より短いことが好ましい。または、対向し合う、前記辺同士の間隔は、好ましくは0.5〜5μm、より好ましくは、約1μmである。
【0026】
(4)ダミー配線層の平面形状が方形の場合に、前記ダミー配線層の一辺の長さは、1μm以上である態様であることが好ましい。ダミー配線層の一辺の長さが1μm以上であることにより、ダミー配線層を発生させるためのマスクを作成する際において、マスク作成データ量が増大するのを抑えることができる。
【0027】
そして、前記ダミー配線層の一辺の長さは、10μm以下である態様であることが好ましい。配線層と配線層との間隔が10μmより広くなると、層間絶縁層は段差が生じ易くなる。ダミー配線層の一辺の長さを10μm以下とすることにより、10μmよりも広い間隔を持った配線層間には、ダミー配線層が形成されるため、層間絶縁層の段差解消に効果的である。さらに好ましくは、前記ダミー配線層の一辺の長さは、約2μmである。
【0028】
(C)本発明の第3の半導体装置は、
第1の配線層と、
前記第1の配線層と同じレベルに設けられた、複数のダミー配線層とを有し、
前記ダミー配線層は、平面形状において、ほぼ正方形をなし、
行方向で隣り合う前記ダミー配線層間の間隔は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分であり、
行方向で隣り合う前記ダミー配線層は、互いに列方向にずれ、
前記ダミー配線層の列方向にずれた幅は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分である。
【0029】
ここで、「行方向」および「列方向」は、本発明の第1および第2の半導体装置の項で説明したものと同様である。
【0030】
本発明の第3の半導体装置によれば、行方向で隣り合う前記ダミー配線層は、互いに列方向にずれている。このため、本発明の第3の半導体装置は、本発明の第1の半導体装置と同様の作用効果を奏することができる。
【0031】
(D)本発明の第4の半導体装置は、
第1の配線層と、
前記第1の配線層と同じレベルに設けられた、複数のダミー配線層を有し、
前記ダミー配線層は、平面形状において、ほぼ正方形をなし、
列方向で隣り合う前記ダミー配線層間の間隔は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分であり、
列方向で隣り合う前記ダミー配線層は、互いに行方向にずれ、
前記ダミー配線層の行方向にずれた幅は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分である。
【0032】
ここで、「行方向」および「列方向」は、本発明の第1および第2の半導体装置の項で説明したものと同様である。
【0033】
本発明の第4の半導体装置によれば、列方向で隣り合う前記ダミー配線層は、互いに行方向にずれている。このため、本発明の第4の半導体装置は、本発明の第2の半導体装置と同様の作用効果を奏することができる。
【0034】
また、上述の、本発明の第3の半導体装置と、本発明の第4の半導体装置とを組み合わせた態様であってもよい。このように組み合わせた態様を有する半導体装置によれば、制限領域の付近において、より確実にダミー配線層を形成することができる。
【0035】
本発明の第3および第4の半導体装置において、前記ダミー配線層の一辺の長さは、約2μmであることが好ましい。
【0036】
本発明の第1〜第4の半導体装置は、さらに、制限領域を有し、前記制限領域に少なくとも部分的に重なることになるダミー配線層は、完全に形成されていない態様であるが好ましい。これによれば、ダミー配線層のパターン飛びが生じるのを、確実に防止することができる。前記制限領域は、たとえば、配線実効領域と、該配線実効領域の周囲に設定された禁止区域とを含むことができる。
【0037】
前記配線実効領域は、たとえば、前記第1の配線層の形成領域を含むことができる。また、前記半導体装置が、前記第1の配線層より上のレベルに形成された第2の配線層と、前記第1の配線層より下のレベルに形成された第3の配線層とを有し、さらに、前記第2の配線層と、前記第3の配線層とを接続するためのコンタクトホールが形成される場合には、前記配線実効領域は、前記コンタクトホールが形成される領域を含むことが好ましい。ここで、第3の配線層とは、半導体基板内に形成された拡散層、半導体基板の表面上に形成された配線層または層間絶縁層の上に形成された配線層をいう。
【0038】
前記禁止区域の幅は、回路設計などを考慮して規定され、たとえば0.5〜100μmである。さらに、素子において、配線層を用いたインダクタなどの、電磁気的効果を用いた回路を使用しない場合においては、前記禁止区域の幅は、0.5〜20μmであることが好ましい。なお、禁止区域の幅は、すべての禁止区域において同一であってもよいし、または、同一でなくてもよい。
【0039】
(半導体装置の製造方法)
(A)本発明の、第1の半導体装置の製造方法は、
第1の配線層を形成する工程を含む、半導体装置の製造方法であって、
前記第1の配線層を形成する工程において、複数のダミー配線層が形成され、
行方向と交差する方向に沿って伸びる、第1の仮想直線を想定すると、
前記第1の仮想直線と前記行方向とのなす角は、2〜40度であり、
前記ダミー配線層は、前記第1の仮想直線上に位置するように、配置されている。
【0040】
本発明の、第1の半導体装置の製造方法によれば、工程(A)において、ダミー配線層が形成されている。このダミー配線層は、上述の、本発明の第1の半導体装置の項で説明したパターンと同様のパターンで形成されている。このため、制限領域の付近において、ダミー配線層が、確実に形成されることになる。その結果、第1の配線層の上に形成された絶縁層を研磨する際に、ダミー配線層に研磨圧力を確実に分散することができる。したがって、研磨後に得られる層間絶縁層の厚さの均一化を図ることができる。
【0041】
(B)本発明の、第2の半導体装置の製造方法は、
第1の配線層を形成する工程を含む、半導体装置の製造方法であって、
前記第1の配線層を形成する工程において、複数のダミー配線層が形成され、
列方向と交差する方向に沿って伸びる、第2の仮想直線を想定すると、
前記第2の仮想直線と前記列方向とのなす角は、2〜40度であり、
前記ダミー配線層は、前記第2の仮想直線上に位置するように、配置されている。
【0042】
本発明の、第2の半導体装置の製造方法によれば、上述の、本発明の第2の半導体装置の項で説明したパターンと同様のパターンで、ダミー配線層が形成されている。このため、本発明によれば、本発明の第1の半導体装置の製造方法と、同様の効果を奏することができる。
【0043】
本発明の第1の半導体装置の製造方法と、本発明の第2の半導体装置の製造法とを組み合わせてもよい。
【0044】
このように組み合わせた場合には、制限領域の付近において、ダミー配線層をより確実に形成することができる。このため、研磨後に得られる層間絶縁層の厚さを、より均一にすることができる。
【0045】
本発明の、第1および第2の半導体装置の製造方法には、第1および第2の仮想直線の構成として、半導体装置の項で説明した事項を適用できる。また、ダミー配線層は、半導体装置の項で説明した態様(1)〜(4)を同様にとることができる。
【0046】
(C)本発明の、第3の半導体装置の製造方法は、
第1の配線層を形成する工程を含む、半導体装置の製造方法であって、
前記第1の配線層を形成する工程において、複数のダミー配線層が形成され、
前記ダミー配線層は、平面形状において、ほぼ正方形をなし、
行方向で隣り合う前記ダミー配線層間の間隔は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分であり、
行方向で隣り合う前記ダミー配線層は、互いに列方向にずれ、
前記ダミー配線層の列方向にずれた幅は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分である。
【0047】
本発明の、第3の半導体装置の製造方法によれば、上述の、本発明の第3の半導体装置の項で説明したパターンと同様のパターンで、ダミー配線層が形成されている。このため、本発明によれば、本発明の第1の半導体装置の製造方法と、同様の効果を奏することができる。
【0048】
(D)本発明の、第4の半導体装置の製造方法は、
第1の配線層を形成する工程を含む、半導体装置の製造方法であって、
前記第1の配線層を形成する工程において、複数のダミー配線層が形成され、
前記ダミー配線層は、平面形状において、ほぼ正方形をなし、
列方向で隣り合う前記ダミー配線層間の間隔は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分であり、
列方向で隣り合う前記ダミー配線層は、互いに行方向にずれ、
前記ダミー配線層の行方向にずれた幅は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分である。
【0049】
本発明の、第4の半導体装置の製造方法によれば、上述の、本発明の第4の半導体装置の項で説明したパターンと同様のパターンで、ダミー配線層が形成されている。このため、本発明によれば、本発明の第1の半導体装置の製造方法と、同様の効果を奏することができる。
【0050】
本発明の第3の半導体装置の製造方法と、本発明の第4の半導体装置の製造方法とを組み合わせてもよい。
【0051】
このように組み合わせた場合には、制限領域の付近において、ダミー配線層をより確実に形成することができる。このため、研磨後に得られる層間絶縁層の厚さを、より均一にすることができる。
【0052】
具体的な制限領域の態様としては、半導体装置の項で説明した態様を挙げることができる。
【0053】
(マスクデータの生成方法)
(A)本発明の第1のマスクデータの生成方法は、
請求項25〜30にいずれかに記載の半導体装置を製造する際に適用されるマスクデータの生成方法であって、
以下の工程(a)〜(c)を含む。
(a)前記制限領域を規定する制限領域パターンを設定する工程、
(b)前記ダミー配線層を規定するダミーパターンを設定する工程、
(c)前記制限領域パターンと前記ダミーパターンとを合成する工程であって、
前記制限領域パターンに少なくとも部分的に重なる、前記ダミーパターンは、完全に排除される。
【0054】
本発明によれば、たとえば次の2つの作用効果が奏される。
【0055】
(1)ダミーパターンは、ダミー配線層を規定している。このため、ダミーパターンは、上述したダミー配線層の配置パターンに対応したパターンを有している。このため、工程(c)において、制限領域パターンの付近においても、ダミーパターンを密に設定することが、容易となる。つまり、制限領域パターン内に、あるダミーパターンが重なる場合でも、制限領域パターンの付近において、他のダミーパターンが、確実に発生する。これによって、制限領域パターンの付近においても、確実にダミーパターンを設定することができる。その結果、次の効果を奏することができる。
【0056】
すなわち、ダミー配線層を形成する際、制限領域の付近において、確実にダミー配線層を形成することができる。したがって、配線層の上に形成された絶縁層を研磨する際、制限領域の付近においても、ダミー配線層に、研磨圧力を確実に分散させることができる。その結果、制限領域の近傍や、その他の場所の配線層の上の層間絶縁層の膜厚を均一にすることができる。
【0057】
また、制限領域パターンの付近においても、確実にダミーパターンを配置することができるため、制限領域パターン間の間隔が狭い領域においても、確実にダミーパターンを配置することができる。
【0058】
(2)また、本発明においては、制限領域パターンに少なくとも部分的に重なる、ダミーパターンは、完全に排除される。このため、後に詳述するように、ダミー配線層のパターン飛びが生じるのを、確実に防止することができる。
【0059】
(B)本発明の第2のマスクデータの生成方法は、
半導体装置の製造方法に適用されるマスクデータの生成方法であって、
前記半導体装置は、第1の配線層と、
前記第1の配線層と同じレベルに設けられた、複数のダミー配線層と、を有し、
前記ダミー配線層の配置は、以下の工程(a)〜(c)を含む方法により決定される。
(a)制限領域を規定する制限領域パターンを設定する工程、
(b)前記ダミー配線層を規定するダミーパターンを設定する工程であって、
行方向と交差する方向に沿って伸びる、第1の仮想直線を想定すると、
前記第1の仮想直線と前記行方向とのなす角は、2〜40度であり、
前記ダミーパターンは、前記第1の仮想直線上に位置するように、配置され、
(c)前記制限領域パターンと前記ダミーパターンとを合成する工程であって、
前記制限領域パターンに少なくとも部分的に重なる、前記ダミーパターンは、完全に排除される。
【0060】
ここで、「行方向」とは、たとえば、制限領域パターンを考慮して想定される、一の方向である。
【0061】
本発明によれば、ダミーパターンは、第1の仮想直線上に位置するように形成されている。この第1の仮想直線と行方向とのなす角は、2〜40度である。つまり、同一の第1の仮想直線上にあって、行方向に隣り合うダミーパターンは、互いに列方向にずれて形成されている。このため、行方向に伸びる制限領域パターンの付近においても、ダミーパターンを密に配置することが、容易となる。つまり、制限領域パターン内に、あるダミーパターンが重なる場合でも、制限領域パターンの付近において、他のダミーパターンが、確実に配置される。その結果、本発明によれば、本発明の第1のマスクデータの生成方法の作用効果(1)を奏することができる。
【0062】
また、本発明によれば、本発明の第1のマスクデータの生成方法の作用効果(2)を奏することができる。
【0063】
(C)本発明の第3のマスクデータの生成方法は、
半導体装置の製造方法に適用されるマスクデータの生成方法であって、
前記半導体装置は、第1の配線層と、
前記第1の配線層と同じレベルに設けられた、複数のダミー配線層と、を有し、
前記ダミー配線層の配置は、以下の工程(a)〜(c)を含む方法により決定される。
(a)制限領域を規定する制限領域パターンを設定する工程、
(b)前記ダミー配線層を規定するダミーパターンを設定する工程であって、
列方向と交差する方向に沿って伸びる、第2の仮想直線を想定すると、
前記第2の仮想直線と前記列方向とのなす角は、2〜40度であり、
前記ダミーパターンは、前記第2の仮想直線上に位置するように、配置され、
(c)前記制限領域パターンと前記ダミーパターンとを合成する工程であって、
前記制限領域パターンに少なくとも部分的に重なる、前記ダミーパターンは、完全に排除される。
【0064】
ここで、「列方向」とは、行方向と直交する方向であり、たとえば、制限領域パターンなどを考慮して想定される、一の方向である。
【0065】
本発明によれば、ダミーパターンは、第2の仮想直線上に位置するように形成されている。この第2の仮想直線と列方向とのなす角は、2〜40度である。つまり、同一の第2の仮想直線上にあって、列方向に隣り合うダミーパターンは、互いに行方向にずれて形成されている。このため、列方向に伸びる制限領域パターンの付近においても、ダミーパターンを密に配置することが、容易となる。つまり、制限領域パターン内に、あるダミーパターンが重なる場合でも、制限領域パターンの付近において、他のダミーパターンが、確実に配置される。その結果、本発明の第1のマスクデータの生成方法の作用効果(1)を奏することができる。
【0066】
また、本発明によれば、本発明の第1のマスクデータの生成方法の作用効果(2)を奏することができる。
【0067】
また、上述の、本発明の第2のマスクデータの生成方法と、本発明の第3のマスクデータの生成方法とを組み合わせた態様であってもよい。このように組み合わせた態様を有するマスクデータの生成方法によれば、制限領域パターンの付近において、より確実にダミーパターンを形成することができる。
【0068】
(D)本発明の第4のマスクデータの生成方法は、
半導体装置の製造方法に適用されるマスクデータの生成方法であって、
前記半導体装置は、第1の配線層と、
前記第1の配線層と同じレベルに設けられた、複数のダミー配線層と、を有し、
前記ダミー配線層の配置は、以下の工程(a)〜(c)を含む方法により決定される。
(a)制限領域を規定する制限領域パターンを設定する工程、
(b)前記ダミー配線層を規定するダミーパターンを設定する工程であって、
前記ダミーパターンは、平面形状において、ほぼ正方形をなし、
行方向で隣り合う前記ダミーパターン間の間隔は、該ダミーパターンの一辺の長さの、ほぼ半分であり、
行方向で隣り合う前記ダミーパターンは、互いに列方向にずれ、
前記ダミーパターンの列方向にずれた幅は、該ダミーパターンの一辺の長さの、ほぼ半分であり、
(c)前記制限領域パターンと前記ダミーパターンとを合成する工程であって、
前記制限領域パターンに少なくとも部分的に重なる、前記ダミーパターンは、完全に排除される。
【0069】
ここで、「行方向」および「列方向」は、本発明の第2および第3のマスクデータの生成方法の項で説明したものと同様である。
【0070】
本発明の第4のマスクデータの生成方法によれば、行方向で隣り合う前記ダミーパターンは、互いに列方向にずれている。このため、本発明の第4のマスクデータの生成方法は、本発明の第2のマスクデータの生成方法と同様の作用効果を奏することができる。
【0071】
(E)本発明の第5のマスクデータの生成方法は、
半導体装置の製造方法に適用されるマスクデータの生成方法であって、
前記半導体装置は、第1の配線層と、
前記第1の配線層と同じレベルに設けられた、複数のダミー配線層と、を有し、
前記ダミー配線層の配置は、以下の工程(a)〜(c)を含む方法により決定される。
(a)制限領域を規定する制限領域パターンを設定する工程、
(b)前記ダミー配線層を規定するダミーパターンを設定する工程であって、
前記ダミーパターンは、平面形状において、ほぼ正方形をなし、
列方向で隣り合う前記ダミーパターン間の間隔は、該ダミーパターンの一辺の長さの、ほぼ半分であり、
列方向で隣り合う前記ダミーパターンは、互いに行方向にずれ、
前記ダミーパターンの行方向にずれた幅は、該ダミーパターンの一辺の長さの、ほぼ半分であり、
(c)前記制限領域パターンと前記ダミーパターンとを合成する工程であって、
前記制限領域パターンに少なくとも部分的に重なる、前記ダミーパターンは、完全に排除される。
【0072】
ここで、「行方向」および「列方向」は、本発明の第2および第3のマスクデータの生成方法の項で説明したものと同様である。
【0073】
本発明の第5のマスクデータの生成方法によれば、列方向で隣り合う前記ダミーパターンは、互いに行方向にずれている。このため、本発明の第5のマスクデータの生成方法は、本発明の第3のマスクデータの生成方法と同様の作用効果を奏することができる。
【0074】
また、上述の、本発明の第4のマスクデータの生成方法と、本発明の第5のマスクデータの生成方法とを組み合わせた態様であってもよい。このように組み合わせることにより、制限領域パターンの付近において、より確実にダミーパターンを形成することができる。
【0075】
上述の本発明の第2〜第5のマスクデータの生成方法は、次の態様をとることができる。
【0076】
前記制限領域は、配線実効領域と、該配線実効領域の周囲に設定された禁止区域とを有し、
前記工程(a)は、前記配線実効領域を規定する配線実効領域パターンを設定する工程(a−1)、該配線実効領域パターンの周囲に、前記禁止区域を規定する禁止区域パターンを設定する工程(a−2)を含むことができる。
【0077】
前記配線実効領域パターンは、配線パターンを含むことができる。
【0078】
前記半導体装置は、前記第1の配線層より上のレベルに形成された第2の配線層と、前記第1の配線層より下のレベルに形成された第3の配線層とを有し、さらに、前記第1の配線層と、前記第3の配線層とを接続するためのコンタクトホールが形成される場合には、前記配線実効領域パターンは、前記第2の配線層と、前記第3の配線層とを接続するためのコンタクトホールパターンを含むことが好ましい。
【0079】
(F)本発明の第6のマスクデータの生成方法は、
半導体装置の製造方法に適用されるマスクデータの生成方法であって、
前記半導体装置は、第1の配線層と、
前記第1の配線層と同じレベルに設けられた、複数のダミー配線層とを有し、
行方向と交差する方向に沿って伸びる、第1の仮想直線を想定すると、
前記第1の仮想直線と前記行方向とのなす角は、2〜40度であり、
前記ダミー配線層は、前記第1の仮想直線上に位置するように、配置され、
以下の工程(a)〜(c)を含む。
(a)制限領域を規定する制限領域パターンを設定する工程、
(b)前記ダミー配線層を規定するダミーパターンを設定する工程、
(c)前記制限領域パターンと前記ダミーパターンとを合成する工程であって、
前記制限領域パターンに少なくとも部分的に重なる、前記ダミーパターンは、完全に排除される。
【0080】
ここで、「行方向」は、本発明の第2のマスクデータの生成方法の項で説明したものと同様である。
【0081】
本発明によれば、たとえば次の2つの作用効果が奏される。
【0082】
(1)本発明によれば、ダミーパターンは、ダミー配線層が第1の仮想直線上に位置して配置されるように、設定されている。この第1の仮想直線と行方向とのなす角は、2〜40度である。つまり、同一の第1の仮想直線上にあって、行方向に隣り合うダミー配線層が、互いに列方向にずれて形成されるように、ダミーパターンは設定される。このため、行方向に隣り合うダミーパターンは、互いに列方向にずれて設定される。その結果、工程(c)において、行方向に伸びる制限領域パターンの付近においても、ダミーパターンを密に設定することが、容易となる。つまり、制限領域パターン内に、あるダミーパターンが重なる場合でも、制限領域パターンの付近において、他のダミーパターンが、確実に発生する。これによって、制限領域パターン間の間隔が狭い領域においても、確実にダミーパターンを設定することができる。その結果、次の効果を奏することができる。
【0083】
すなわち、ダミー配線層を形成する際、制限領域の付近において、確実にダミー配線層を形成することができる。したがって、第1の配線層の上に形成された絶縁層を研磨する際、制限領域の付近においても、ダミー配線層に、研磨圧力を確実に分散させることができる。
【0084】
(2)また、本発明においては、制限領域パターンに少なくとも部分的に重なる、ダミーパターンは、完全に排除される。このため、後に詳述するように、ダミー配線層のパターン飛びが生じるのを、確実に防止することができる。
【0085】
(G)本発明の第7のマスクデータの生成方法は、
半導体装置の製造方法に適用されるマスクデータの生成方法であって、
前記半導体装置は、第1の配線層と、
前記第1の配線層と同じレベルに設けられた、複数のダミー配線層とを有し、
列方向と交差する方向に沿って伸びる、第2の仮想直線を想定すると、
前記第2の仮想直線と前記列方向とのなす角は、2〜40度であり、
前記ダミー配線層は、前記第2の仮想直線上に位置するように、配置され、
以下の工程(a)〜(c)を含む。
(a)制限領域を規定する制限領域パターンを設定する工程、
(b)前記ダミー配線層を規定するダミーパターンを設定する工程、
(c)前記制限領域パターンと前記ダミーパターンとを合成する工程であって、
前記制限領域パターンに少なくとも部分的に重なる、前記ダミーパターンは、完全に排除される。
【0086】
ここで「列方向」は、本発明の第3のマスクデータの生成方法の項で説明したものと同様である。
【0087】
本発明によれば、たとえば次の2つの作用効果が奏される。
【0088】
(1)本発明によれば、ダミーパターンは、ダミー配線層が第2の仮想直線上に位置して配置されるように、設定されている。この第2の仮想直線と列方向とのなす角は、2〜40度である。つまり、同一の第2の仮想直線上にあって、列方向に隣り合うダミー配線層が、互いに行方向にずれて形成されるように、ダミーパターンは設定される。このため、列方向に隣り合うダミーパターンは、互いに行方向にずれて設定される。その結果、工程(c)において、列方向に伸びる制限領域パターンの付近においても、ダミーパターンを密に設定することが、容易となる。つまり、制限領域パターン内に、あるダミーパターンが重なる場合でも、制限領域パターンの付近において、他のダミーパターンが、確実に発生する。これによって、制限領域パターン間の間隔が狭い領域においても、確実にダミーパターンを設定することができる。このため、本発明によれば、本発明の第6のマスクデータの生成方法の項において述べた効果(1)を奏することができる。
【0089】
(2)本発明においては、制限領域パターンに少なくとも部分的に重なる、ダミーパターンは、完全に排除される。このため、本発明によれば、本発明の第6のマスクデータの生成方法の項において述べた効果(2)を奏することができる。
【0090】
また、上述の、本発明の第6のマスクデータの生成方法と、本発明の第7のマスクデータの生成方法とを組み合わせた態様であってもよい。このように組み合わせた態様を有するマスクデータの生成方法によれば、制限領域の付近において、より確実にダミー配線層を形成することができる。
【0091】
(H)本発明の第8のマスクデータの生成方法は、
半導体装置の製造方法に適用されるマスクデータの生成方法であって、
前記半導体装置は、第1の配線層と、
前記第1の配線層と同じレベルに設けられた、複数のダミー配線層とを有し、
前記ダミー配線層は、平面形状において、ほぼ正方形をなし、
行方向で隣り合う前記ダミー配線層間の間隔は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分であり、
行方向で隣り合う前記ダミー配線層は、互いに列方向にずれ、
前記ダミー配線層の列方向にずれた幅は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分であり、
以下の工程(a)〜(c)を含む。
(a)制限領域を規定する制限領域パターンを設定する工程、
(b)前記ダミー配線層を規定するダミーパターンを設定する工程、
(c)前記制限領域パターンと前記ダミーパターンとを合成する工程であって、
前記制限領域パターンに少なくとも部分的に重なる、前記ダミーパターンは、完全に排除される。
【0092】
ここで、「行方向」および「列方向」は、本発明の第2および第3のマスクデータの生成方法の項で説明したものと同様である。
【0093】
本発明の第8のマスクデータの生成方法によれば、行方向で隣り合う前記ダミー配線層は、互いに列方向にずれている。このため、本発明の第8のマスクデータの生成方法は、本発明の第6のマスクデータの生成方法と同様の作用効果を奏することができる。
【0094】
(I)本発明の第9のマスクデータの生成方法は、
半導体装置の製造方法に適用されるマスクデータの生成方法であって、
前記半導体装置は、第1の配線層と、
前記第1の配線層と同じレベルに設けられた、複数のダミー配線層を有し、
前記ダミー配線層は、平面形状において、ほぼ正方形をなし、
列方向で隣り合う前記ダミー配線層間の間隔は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分であり、
列方向で隣り合う前記ダミー配線層は、互いに行方向にずれ、
前記ダミー配線層の行方向にずれた幅は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分であり、
以下の工程(a)〜(c)を含む。
(a)制限領域を規定する制限領域パターンを設定する工程、
(b)前記ダミー配線層を規定するダミーパターンを設定する工程、
(c)前記制限領域パターンと前記ダミーパターンとを合成する工程であって、
前記制限領域パターンに少なくとも部分的に重なる、前記ダミーパターンは、完全に排除される。
【0095】
ここで、「行方向」および「列方向」は、本発明の第2および第3のマスクデータの生成方法の項で説明したものと同様である。
【0096】
本発明の第9のマスクデータの生成方法によれば、列方向で隣り合う前記ダミー配線層は、互いに行方向にずれている。このため、本発明の第9のマスクデータの生成方法は、本発明の第7のマスクデータの生成方法と同様の作用効果を奏することができる。
【0097】
また、上述の、本発明の第8のマスクデータの生成方法と、本発明の第9のマスクデータの生成方法とを組み合わせた態様であってもよい。このように組み合わせた態様を有する半導体装置によれば、制限領域の付近において、より確実にダミー配線層を形成することができる。
【0098】
制限領域は、半導体装置の項で説明した態様をとることができる。なお、配線実効領域も半導体装置の項で説明した態様をとることができる。
【0099】
また、本発明の第1〜9のマスクデータの生成方法において、前記工程(c)の前に、さらに、前記制限領域パターンを反転させる工程(d)を含むことができる。工程(d)を含むことにより、制限領域パターンとダミーパターンとの合成を、簡便に行うことができる。
【0100】
(マスク)
本発明のマスクは、本発明のマスクデータの生成方法により得られる。
【0101】
本発明のマスクを半導体装置の製造方法に適用することにより、制限領域の付近に確実にダミー配線層を形成することができる。
【0102】
(コンピュータ読み取り可能な記録媒体)
本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明のマスクデータの生成方法により得られたマスクデータが記録されている。
【0103】
本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたマスクデータに基づいて、本発明のマスクを作製することができる。
【0104】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【0105】
[半導体装置]
(デバイスの構造)
以下、本実施の形態に係る半導体装置を説明する。図1は、半導体装置を模式的に示す平面図である。図2は、図1におけるA−A線に沿った断面を模式的に示す断面図である。
【0106】
半導体装置1000における半導体基板(たとえばシリコン基板)10の表面には、MOSFETなどの半導体素子、配線層および素子分離領域(いずれも図示せず)が形成されている。半導体基板10上には、第1の層間絶縁層20が形成されている。
【0107】
第1の層間絶縁層20の上には、第1の配線層30およびダミー配線層32が形成されている。第1の配線層30においては、半導体装置の設計上、密に形成された第1の配線層30と、孤立した第1の配線層30とが形成される場合がある。
【0108】
第1の層間絶縁層20の所定の部分に、コンタクトホール(図示せず)が形成されている。コンタクトホールは、半導体基板10の表面に形成された半導体素子または配線層と、第1の配線層30とを接続している。コンタクトホール内には、コンタクト層(図示せず)が形成されている。コンタクト層は、たとえば、タングステンプラグ,アルミニウム合金層あるいは銅層からなる。
【0109】
第1の配線層30およびダミー配線層32の上には、第2の層間絶縁層40が形成されている。第2の層間絶縁層40の上には、第2の配線層50が形成されている。
【0110】
第2の層間絶縁層40には、第1のコンタクトホール60が形成されている。第1のコンタクトホール60は、第1の配線層30と第2の配線層50とを接続するための接続孔である。第1のコンタクトホール60内には、第1のコンタクト層62が形成されている。第1のコンタクト層62は、たとえば、タングステンプラグ,アルミニウム合金層あるいは銅層からなる。
【0111】
また、第1の層間絶縁層20および第2の層間絶縁層40には、第2のコンタクトホール70が形成されている。第2のコンタクトホール70は、半導体基板10の表面に形成された半導体素子または配線層と、第2の配線層50とを接続するための接続孔である。第2のコンタクトホール70内には、第2のコンタクト層72が形成されている。第2のコンタクト層72は、たとえば、タングステンプラグ,アルミニウム合金層あるいは銅層からなる。
【0112】
以下、第1の配線層30が形成されたレベルの平面パターンを説明する。図3は、第1の配線層が形成されたレベルの平面図である。
【0113】
第1の配線層30および第2のコンタクトホール70(第2のコンタクト層72形成領域)の周囲には、禁止区域80が設定されている。なお、第1の配線層30および第2のコンタクトホール70は、配線実効領域90を構成する。そして、配線実効領域90および禁止区域80とで、制限領域100を構成する。
【0114】
ここで、禁止区域80は、ダミー配線層32を発生させない領域をいう。禁止区域80の幅は、回路設計などを考慮して規定され、たとえば0.5〜100μmである。さらに、素子において、配線層を用いたインダクタなどの、電磁気的効果を用いた回路を使用しない場合においては、前記禁止区域の幅は、0.5〜20μmであることが好ましく、さらに好ましくは1〜5μmである。なお、禁止区域80の幅は、すべての禁止区域80において同一であってもよいし、または、同一でなくてもよい。たとえば、第1の配線層30の周囲に設定された禁止区域80の幅は、第1の配線層30ごとに異ならせてもよいし、または、全ての第1の配線層30において同一であってもよい。
【0115】
制限領域(配線実効領域および禁止区域)100以外の領域には、ダミー配線層32が形成されている。すなわち、ダミー配線層32は、制限領域100内に掛からないように形成されている。より具体的には、全体的または部分的に制限領域100に重なるダミー配線層32は、完全に排除されている。部分的に制限領域100に重なるダミー配線層32も完全に排除することによる利点は、後述の作用効果の項で詳述する。
【0116】
以下、第1の配線層32および第2のコンタクトホール70の周囲に禁止区域80を設ける理由を説明する。
【0117】
(1)第1の配線層について
第1の配線層30の周囲に禁止区域80を設けないと、ダミー配線層32が、第1の配線層30と接した状態で形成される場合がある。この場合、たとえば、配線の幅がいろいろな箇所で太くなったり、あるいは細くなったりし、配線の抵抗値が場所により変化する。配線の抵抗値が場所により変化すると、設計時の配線抵抗値が使用できなくなり、デバイス特性のばらつきが発生する。また、配線面積が増加するため、配線間どうしのショートが生じやすくなるといった不具合が生じる。
【0118】
(2)第2のコンタクトホールについて
第2のコンタクトホール70の周囲に禁止区域80を設けないと、ダミー配線層32が第2のコンタクトホール70の形成領域内に形成されてしまう場合がある。この場合、第2の層間絶縁層40と第1の層間絶縁層20とをエッチングして第2のコンタクトホール70を形成する際、ダミー配線層32が第1の層間絶縁層20のエッチングストッパ層として機能してしまい、第2のコンタクトホール70が得られないという不具合が生じる。
【0119】
以下、ダミー配線層32の配置パターンを説明する。図4は、ダミー配線層の配置パターンを説明するための図である。
【0120】
ダミー配線層32は、第1の仮想直線L1上に位置するように形成されている。また、ダミー配線層32は、たとえば、ダミー配線層32の中心が、第1の仮想直線L1の上に位置するように、形成される。
【0121】
ダミー配線層32は、第2の仮想直線L2上に位置するように形成されている。また、ダミー配線層32は、たとえば、ダミー配線層32の中心が、第2の仮想直線L2の上に位置するように、形成される。
【0122】
第1の仮想直線L1は、行方向と交差している。第1の仮想直線L1と行方向とのなす角θ1は、2〜40度であり、好ましくは15〜25度であり、より好ましくは約20度である。ここで「行方向」とは、たとえば、第1の配線層30、第2のコンタクトホール70、禁止区域80などを考慮して想定される、一の方向である。
【0123】
第2の仮想直線L2は、列方向と交差している。第2の仮想直線L2と列方向とのなす角θ2は、2〜40度であり、好ましくは15〜25度であり、より好ましくは約20度である。ここで「列方向」とは、行方向と直交する方向であり、たとえば、第1の配線層30、第2のコンタクトホール70、禁止区域80などを考慮して想定される、一の方向である。
【0124】
第1の仮想直線L1は、複数本想定され、かつ、所定のピッチで想定される。第1の仮想直線L1間の間隔は、特に限定されず、たとえば1〜16μmであり、好ましくは2〜5μmである。第2の仮想直線L2は、複数本想定され、かつ、所定のピッチで想定される。第2の仮想直線L2間の間隔は、特に限定されず、たとえば1〜16μmであり、好ましくは2〜5μmである。
【0125】
同一の第1の仮想直線L1上に配置された、行方向に隣り合うダミー配線層32は、互いに列方向にずれて形成されている。ダミー配線層32の列方向にずれた幅Y10は、好ましくは0.5〜5μm、さらに好ましくは0.5〜2μm、特に好ましくは約1μmである。
【0126】
同一の第2の仮想直線L2上に配置された、列方向に隣り合うダミー配線層32は、互いに行方向にずれて形成されている。ダミー配線層32の行方向にずれた幅X10は、好ましくは0.5〜5μm、より好ましくは0.5〜2μm、特に好ましくは約1μmである。
【0127】
平面形状において、単位面積に占める、ダミー配線層32の面積の割合は、特に限定されず、好ましくは30〜50%、より好ましくは約40%である。具体的には、単位ユニットの全面積に占める、ダミー配線層32の面積の割合は、好ましくは30〜50%、より好ましくは約40%である。
【0128】
ここで「単位ユニット」とは、そのユニットを上下左右に繰り返すことで、全体のパターンを形成することができる最小のユニットをいう。具体的には、図4においては、「単位ユニット」は、四角形ABCDによって囲まれる領域である。
【0129】
ダミー配線層32の平面形状は、特に限定されず、たとえば多角形,円形などを挙げることができる。ダミー配線層32の平面形状は、好ましくは多角形であり、より好ましくは方形であり、特に好ましくは正方形である。ダミー配線層32の平面形状が正方形であると、より密にダミー配線層32を形成することができる。たとえば、禁止区域が直交するような場所の付近においても、ダミー配線層32をより確実に形成することができる。このため、複雑なパターンで形成された禁止区域(たとえば、複雑なパターンで形成された配線層の周囲の禁止区域)の付近においても、より効果的にダミー配線層32を形成することができる。
【0130】
ダミー配線層32の平面形状が正方形である場合において、一辺の長さT10は、特に限定されないが、たとえば1〜10μm、好ましくは約2μmである。ダミー配線層32の一辺の長さT10が1μm以上であることにより、ダミー配線層32を発生させるための、マスクを作成する際において、マスク作成データ量が著しく増大するのを抑えることができる。ダミー配線層32の一辺の長さT10が10μm以下であることにより、層間絶縁層に段差が生じやすい、少なくとも10μmよりも広い間隔をもった配線層間にダミー配線層が形成されるため、層間絶縁層の段差解消に効果的である。
【0131】
ダミー配線層32の平面形状が正方形の場合に、同一の第1の仮想直線L1上に配置された、隣り合うダミー配線層32は、互いに部分的に対向する辺S1,S2を有する。この対向する辺S1,S2同士の間の間隔G10は、特に限定されないが、好ましくは0.5〜5μm、より好ましくは約1μmである。または、間隔G10は、ダミー配線層32の一辺の長さT10より短く設定されることが好ましく、ダミー配線層32の一辺の長さT10の、ほぼ半分であることがより好ましい。
【0132】
ダミー配線層32の平面形状が正方形の場合に、同一の第2の仮想直線L2上に配置された、隣り合うダミー配線層32は、互いに部分的に対向する辺S3,S4を有する。この対向する辺S3,S4同士の間の間隔G20は、特に限定されないが、好ましくは0.5〜5μm、より好ましくは約1μmである。または、間隔G20は、ダミー配線層32の一辺の長さT10より短く設定されることが好ましく、ダミー配線層32の一辺の長さT10の、ほぼ半分であることがより好ましい。
【0133】
ダミー配線層32の平面形状が正方形の場合には、行方向で隣り合う、ダミー配線層32の列方向にずれた幅Y10は、ダミー配線層32の一辺の長さの、ほぼ半分であることが好ましい。また、列方向で隣り合う、ダミー配線層32の行方向にずれた幅X10は、ダミー配線層32の一辺の長さの、ほぼ半分であることが好ましい。
【0134】
(作用効果)
ダミー配線層32が以上の構成で形成されることにより、たとえば、次の作用効果を奏することができる。この作用効果を、図5を参照しながら説明する。図5は、ダミー配線層32の配置パターンの作用効果を説明するための図である。
【0135】
(1)図5(a)に示すように、制限領域100を設定した場合を考える。制限領域100は、配線実効領域90と、配線実効領域90の周囲において、行方向に伸びる禁止区域80を有する。この場合、この制限領域100と平行に、格子状のダミー配線層32aを形成することが考えられる。ダミー配線層32aが格子状に形成された場合には、ダミー配線層32aの一つが制限領域100に掛かると、そのダミー配線層32aと同じ行にある他のダミー配線層32aがすべて、制限領域100に掛かることになる。このため、ダミー配線層32aが制限領域100内に掛からないように、制限領域100の付近にダミー配線層32aを形成するには、ダミー配線層32aの位置を制御する必要がある。この制御は、たとえばマスク作成データの増大などを招くため、技術的に難しい。一方、制限領域100の付近にダミー配線層32aを形成できない場合は、その制限領域100の付近において形成されるダミー配線層32aの密度が、不充分になってしまう。
【0136】
しかし、本実施の形態においては、図5(b)に示すように、ダミー配線層32は、行方向と交差する方向に伸びる第1の仮想直線L1上に位置するように、形成されている。つまり、同一の第1の仮想直線L1上にある、隣り合うダミー配線層32は、互いに列方向にずれて形成されている。このため、同一の第1の仮想直線L1上において、あるダミー配線層32が、制限領域100に掛かったとしても、隣りの他のダミー配線層32は、制限領域100に掛かからないように配置できる。その結果、ダミー配線層32の形成位置を制御することなく、制限領域100の付近にダミー配線層32を確実に形成することができる。
【0137】
また、本実施の形態においては、ダミー配線層32は、さらに、列方向と交差する方向に伸びる第2の仮想直線L2上に位置するように、形成されている。つまり、同一の第2の仮想直線L2上にある、隣り合うダミー配線層32は、互いに行方向にずれて形成されている。このため、ダミー配線層32が第1の仮想直線L1上にある場合と同様の理由で、列方向に伸びる制限領域100の付近に、ダミー配線層32を確実に形成することができる。
【0138】
(2)本実施の形態では、部分的に制限領域100に重なるダミー配線層32は、完全に排除されている。このため、たとえば、次の作用効果が奏される。
【0139】
図5(b)において、制限領域100に部分的に重なるダミー配線層32のうち、制限領域100に重ならない一部の領域(斜線で示す領域)(以下「残存ダミー配線層」という)32bを発生させることが考えられる。この残存ダミー配線層32bは、本来のダミー配線層32の平面形状の一部が欠けた、平面形状を有する。すなわち、残存ダミー配線層32bの平面形状は、本来のダミー配線層32の平面形状と比べて、小さくなる。この残存ダミー配線層32bの平面形状の寸法が、極端に小さく(たとえば、解像限界またはデザインルールより小さく)なると、たとえば次のような問題が生じることが考えられる。
【0140】
(a)残存ダミー配線層32bを規定するレジスト層を形成するのが困難となり、残存ダミー配線層32bのパターン飛びが発生する。(b)残存ダミー配線層32bを形成するためのレジスト層を形成できたとしても、そのレジスト層が倒れ、倒れたレジスト層が、第1の配線層30を形成するためのエッチングの際にゴミとなり、そのエッチングに悪影響を及ぼす。(c)残存ダミー配線層32bは細くなるため、残存ダミー配線層32bが、配線層のパターニング後の洗浄工程などの際に折れ、表面異物となる。(d)この表面異物が絶縁層内にとり込まれると、配線層のショートの原因となる。
【0141】
しかし、本実施の形態では、残存ダミー配線層32bを形成していない。このため、上述のような問題が発生するのを確実に防止することができる。
【0142】
[マスクデータの生成方法]
以下、第1の配線層およびダミー配線層を形成するために使用される、マスクデータの生成方法の一例を説明する。マスクデータは、コンピュータを用いて、生成されることができる。図13は、マスクデータの図である。
【0143】
(第1のマスクデータの作成)
まず、第1のマスクデータを作成する。図9は、第1のマスクデータの図である。第1のマスクデータ200には、制限領域を規定する制限領域パターン242が設定されている。具体的には、次のようにして、第1のマスクデータ200を作成することができる。図6〜図8は、第1のマスクデータの作成工程を示す、中間マスクデータの図である。
【0144】
図6(a)および(b)にそれぞれ示される、第1および第2の中間マスクデータ210,220を用意する。
【0145】
図6(a)に示す第1の中間マスクデータ210においては、配線パターン212が設定されている。配線パターン212は、第1の配線層を規定する。図6(b)に示す第2の中間マスクデータ220においては、第2のコンタクトホールパターン222が設定されている。第2のコンタクトホールパターン222は、第2のコンタクトホールを規定する。
【0146】
そして、第1および第2の中間マスクデータ210,220の論理和をとり、図7に示すように、第3の中間マスクデータ230を得る。すなわち、第1および第2の中間マスクデータ210,220の斜線領域212,222を足すことにより、第3の中間マスクデータ230において、配線実効領域パターン232が設定される。配線実効領域パターン232は、配線実効領域を規定する。
【0147】
次に、配線実効領域パターン232を所定の幅だけ広げて、図8に示す第4の中間マスクデータ240を得る。すなわち、配線実効領域パターン232の周囲に、禁止区域パターン244を付加し、制限領域パターン242を設定する。禁止区域パターン244は、禁止区域を規定する。制限領域パターン242は、制限領域を規定する。
【0148】
次に、第4の中間マスクデータ240を図形的に反転させ、図9に示す第1のマスクデータ200が得られる。具体的には、第4の中間マスクデータ240における斜線領域を空白領域にし、第4の中間マスクデータ240における空白領域を斜線領域にすることにより、第1のマスクデータ200を生成する。
【0149】
(第2のマスクデータの作成)
次に、第2のマスクデータ300を作成する。図10は、第2のマスクデータの図である。第2のマスクデータ300には、ダミーパターン310が設定されている。ダミーパターン310は、上述したダミー配線層32の配置パターンに対応しており、ダミー配線層32を規定する。つまり、ダミーパターン310とダミー配線層32の配置パターンとは、同一的または相似的な関係にある。具体的には、図11に示すように、第2のマスクデータ300に基づいて形成された、マスク600のダミーパターン610は、半導体装置700におけるダミー凸部領域32のパターンに対応している。
【0150】
より具体的には、ダミーパターン310は、次のような配置パターンを有している。
【0151】
ダミーパターン310は、第1の仮想直線L10上に位置するように形成されている。ダミーパターン310は、たとえば、ダミーパターン310の中心が、第1の仮想直線L10の上に位置するように、形成されることができる。また、ダミーパターン310は、ダミーパターン310の中心ではない他の部分が、第1の仮想直線L10の上に位置するように、形成されていてもよい。すなわち、ダミーパターン310が第1の仮想直線L10上にあればよい。
【0152】
ダミーパターン310は、第2の仮想直線L20上に位置するように形成されている。ダミーパターン310は、たとえば、ダミーパターン310の中心が、第2の仮想直線L20の上に位置するように、形成されることができる。ダミーパターン310は、ダミーパターン310の中心ではない他の部分が、第2の仮想直線L20の上に位置するように、形成されていてもよい。すなわち、ダミーパターン310が第2の仮想直線L20上にあればよい。
【0153】
第1の仮想直線L10は、行方向と交差している。第1の仮想直線L10と行方向とのなす角θ10は、2〜40度であり、好ましくは15〜25度であり、より好ましくは約20度である。ここで「行方向」とは、たとえば、配線パターン,第2のコンタクトホールパターン,禁止区域パターンなどを考慮して想定される、一の方向である。
【0154】
第2の仮想直線L20は、列方向と交差している。第2の仮想直線L20と列方向とのなす角θ20は、2〜40度であり、好ましくは15〜25度であり、より好ましくは約20度である。ここで「列方向」とは、行方向と直交する方向であり、たとえば、配線パターン,第2のコンタクトホールパターン,禁止区域パターンなどを考慮して想定される、一の方向である。
【0155】
第1の仮想直線L10は、複数本想定され、かつ、所定のピッチで想定される。第2の仮想直線L20は、複数本想定され、かつ、所定のピッチで想定される。なお、第1の仮想直線L10の間隔D10は、半導体装置における第1の仮想直線L1の間隔D1において、所望の間隔が得られるように、設定される(図11参照)。また、同様に、マスクにおける第2の仮想直線L20の間隔D20は、半導体装置における第2の仮想直線L2の間隔D2において、所望の間隔が得られるように、設定される(図11参照)。
【0156】
なお、第1のマスクデータ200の作成工程の前に、第2のマスクデータ300の作成工程を行ってもよい。
【0157】
(第3のマスクデータの作成)
次に、第1のマスクデータ200と、第2のマスクデータ300とを合成し、第3のマスクデータ400を作成する。図12は、第3のマスクデータの図である。この合成は、たとえば次のようにして行うことができる。第1のマスクデータ200の斜線領域と、第2のマスクデータのダミーパターン(斜線領域)310との共通部分を抽出する。すなわち、制限領域パターン242と重なる、ダミーパターン310を排除する。なお、ここで、制限領域パターン242と部分的に重なるダミーパターン312も、完全に排除される。
【0158】
次に、第3のマスクデータ400と、第1の中間マスクデータ210との論理和をとる。すなわち、第1の中間マスクデータ210の配線パターン(斜線領域)212を、第3のマスクデータ400に足す。その結果、図13に示す、第1の配線層およびダミー配線層を形成するために使用される、マスクデータ500が得られる。
【0159】
なお、配線層をパターニングする際に、ポジ型のレジストを使用する場合には、マスクデータ500の斜線領域は、マスクの遮光部分(たとえばクロムパターン)となる。また、ネガ型のレジストを使用する場合には、マスクデータ500の斜線領域以外の領域(空白領域)が、マスクの遮光部分(たとえばクロムパターン)となる。
【0160】
こうして得られたマスクデータ500は、必要に応じてコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録することができる。また、このマスクデータ500に基づいて、第1の配線層およびダミー配線層を形成するために使用されるマスクを得ることができる。
【0161】
(作用効果)
本実施の形態に係るマスクデータの生成方法においては、ダミーパターン310は、上述したダミー配線層32の配置パターンに対応したパターンを有している。このため、半導体装置の作用効果で説明した理由と同様の理由で、制限領域パターン242の付近に、ダミーパターン310の配置位置を制御することなく、ダミーパターン310を確実に発生させることができる。すなわち、制限領域パターン310の付近に、ダミーパターン310を自動発生させることができる。その結果、本発明のマスクデータの生成方法により得られたマスクを用いてダミー配線層を形成する際、制限領域の付近において、確実にダミー配線層を形成することができる。したがって、層間絶縁層を研磨する際、制限領域の付近においても、ダミー配線層に、研磨圧力を確実に分散させることができる。
【0162】
また、制限領域パターン242に少なくとも部分的に重なる、ダミーパターン310は、完全に排除される。このため、ダミー配線層のパターン飛びが生じるのを、確実に防止することができる。
【0163】
また、制限領域パターン242の付近においても、確実にダミーパターン310を設定することができる。このため、制限領域パターン242間の間隔が狭い領域においても、確実にダミーパターン310を設定することができる。
【0164】
(変形例)
本実施の形態においては、第1のマスクデータ200の生成工程は、第4の中間マスクデータ240を図形的に反転させる工程を含んでいる。しかし、マスクデータを生成するために使用するソフトウエアによっては、第4の中間マスクデータ240を図形的に反転させる工程を含まなくてよい。
【0165】
[半導体装置の製造方法]
(製造プロセス)
次に、実施の形態に係る半導体装置の製造プロセスについて説明する。図14および図15は、本実施の形態に係る半導体装置の製造工程を模式的に示す断面図である。
【0166】
(1)まず、図14(a)を参照しながら説明する。半導体基板10の表面に、一般的な方法により、半導体素子(たとえばMOSFET)、配線層および素子分離領域(図示せず)を形成する。
【0167】
次に、半導体基板10上に、第1の層間絶縁層20を形成する。第1の層間絶縁層20は、後述の第2の層間絶縁層40と同様にして形成されることができる。第1の層間絶縁層20の膜厚は、特に限定されず、たとえば300〜1000nmである。第1の層間絶縁層20は、必要に応じてCMP法により平坦化されることができる。
【0168】
次に、第1の層間絶縁層20に、コンタクトホール(図示せず)を形成する。コンタクトホールは、たとえば異方性の反応性イオンエッチングにより形成される。コンタクトホール内に、公知の方法により、コンタクト層(図示せず)を形成する。コンタクト層は、たとえば、タングステンプラグ,アルミニウム合金層からなる。
【0169】
次に、第1の層間絶縁層20の上に、導電層36を形成する。導電層36の材質としては、特に限定されず、たとえばアルミニウムと銅との合金,窒化チタン,チタンなどを挙げることができる。導電層36の形成方法としては、特に限定されず、たとえばスパッタリング法を挙げることができる。導電層36の膜厚としては、デバイスの設計により異なるが、たとえば50〜700nmである。
【0170】
次に、導電層36の上に、レジスト層R1を形成する。
【0171】
(2)次に、レジスト層R1を露光・現像することにより、図14(b)に示すように、レジスト層R1をパターニングする。レジスト層R1を露光する際に使用されるマスクは、本発明のマスクデータの生成方法により得られたマスクデータに基づいて作製される。なお、第2のコンタクトホール70の形成領域の上方は、開口されていない。
【0172】
(3)次に、図14(c)に示すように、レジスト層R1をマスクとして、導電層36をエッチングし、所定のパターンを有する第1の配線層30と、ダミー配線層32とを形成する。
【0173】
次に、図15(a)に示すように、第1の層間絶縁層20、第1の配線層30およびダミー配線層32の上に、絶縁層42を形成する。絶縁層42の材質としては、たとえば酸化シリコンを挙げることができる。絶縁層42の材質として酸化シリコンを用いた場合には、酸化シリコンにリン,ホウ素などを含有してもよい。絶縁層42の形成方法としては、たとえばCVD法,塗布法を挙げることができる。絶縁層42の膜厚としては、特に限定されず、たとえば500〜2000nmである。
【0174】
次に、絶縁層42をCMP法により研磨することにより、絶縁層42を平坦化し、図15(b)に示すように、第2の層間絶縁層40を形成する。得られる第2の層間絶縁層40の膜厚は、デバイスの設計により異なるが、たとえば200〜600nmである。この絶縁層42の平坦化の際に、次のような作用効果が奏される。ダミー配線層32は、半導体装置の項で説明した配置パターンで形成されている。このため、ダミー配線層32は、制限領域の付近において、確実に形成されている。その結果、この研磨の際において、制限領域の付近に、ダミー配線層32が確実に形成された分だけ、ダミー配線層32に確実に研磨圧力を分散させることができる。このため、孤立した第1の配線層30に研磨圧力が集中するのをより抑えることができる。したがって、孤立した第1の配線層30における絶縁層42が削られるのを、より抑制することができる。したがって、より平坦化された第2の層間絶縁層40を得ることができる。
【0175】
次に、図2に示すように、第1および第2の層間絶縁層20,40の所定領域に、フォトリソグラフィおよびエッチングにより、第2のコンタクトホール70を形成する。その後、第2のコンタクトホール70内に、第2のコンタクト層72を形成する。
【0176】
次に、第2の層間絶縁層40の所定領域に、フォトリソグラフィおよびエッチングにより、第1のコンタクトホール60を形成する。その後、第1のコンタクトホール60内に、第1のコンタクト層62を形成する。
【0177】
次に、第2の層間絶縁層40の上に導電層を形成し、その導電層をパターニングすることにより、第2の配線層50が形成される。こうして、半導体装置1000が形成される。
【0178】
(作用効果)
以下、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法の作用効果を説明する。
【0179】
本実施の形態に係る半導体装置の製造方法においては、ダミー配線層32が、半導体装置の項で説明した、ダミー配線層32のパターンと同様のパターンで形成されている。このため、制限領域の付近において、ダミー配線層32が確実に形成されている。その結果、絶縁層42の研磨の際、孤立した配線層30における絶縁層42が極端に削られるのを、より抑えることができる。したがって、第2の層間絶縁層40の膜厚をより均一にすることができる。
【0180】
[実験例]
ダミー配線層の配置パターンの相違によって、配線実効領域間においてダミー配線層が形成される具合が、どのように変化するかを調べるために実験を行った。
【0181】
(実施例の条件)
以下、実施例の条件を説明する。
【0182】
(1)実施例においては、ダミー配線層の配置パターンは、次のルールにしたがった。
(a)第1の仮想直線と行方向とのなす角度は、約18.4度とした。
(b)第1の仮想直線間の間隔は、約3.2μmとした。
(c)第2の仮想直線と列方向とのなす角度は、約18.4度とした。
(d)第2の仮想直線間の間隔は、約3.2μmとした。
(e)単位ユニットの全面積に占めるダミー配線層の面積の割合は、40%とした。
(f)ダミー配線層の平面形状は、正方形とした。
(g)ダミー配線層の平面形状の一辺は、2μmとした。
(h)同一の第1の仮想直線上に配置された、隣り合うダミー配線層において、対向する辺同士の間隔は、1μmとした。
(i)同一の第2の仮想直線上に配置された、隣り合うダミー配線層において、対向する辺同士の間隔は、1μmとした。
(j)同一の第1の仮想直線上に配置された、隣り合うダミー配線層において、互いに列方向にずれた幅は、1μmとした。
(k)同一の第2の仮想直線上に配置された、隣り合うダミー配線層において、互いに行方向にずれた幅は、1μmとした。
(l)ダミー配線層は、その中心が、第1の仮想直線の上に位置するように形成されている。
(m)ダミー配線層は、その中心が、第2の仮想直線の上に位置するように形成されている。
(n)全体的または部分的に制限領域100に重なるダミー配線層(制限領域に接するダミー配線層も含む)は、完全に排除されている。
【0183】
(2)制限領域100は、配線実効領域(配線層)90と、配線実効領域(配線層)90の周囲の領域に設定した、禁止区域80とからなる。
【0184】
(3)禁止区域80の幅は、1μmとした。
【0185】
(4)配線実効領域(配線層)90間の間隔が10μmである領域A10と、配線実効領域(配線層)90間の間隔が6μmである領域B10を設定した。
【0186】
(比較例の条件)
以下、比較例の条件を説明する。
【0187】
(1)比較例においては、ダミー配線層を格子状に配置している。具体的には、ダミー配線層の配置パターンは、次のルールにしたがった。
(a)行方向に隣り合うダミー配線層間の間隔は、1μmとした。
(b)列方向に隣り合うダミー配線層間の間隔は、1μmとした。
(c)ダミー配線層の平面形状は、正方形とした。
(d)ダミー配線層の一辺は、2μmとした。
(e)全体的または部分的に制限領域100に重なるダミー配線層(制限領域に接するダミー配線層も含む)は、完全に排除されている。
【0188】
(2)制限領域100は、配線実効領域90と、配線実効領域90の周囲の領域に設定した、禁止区域80とからなる。
【0189】
(3)禁止区域80の幅は、1μmであった。
【0190】
(4)配線実効領域(配線層)90のパターンは、実施例と同様のパターンを使用した。なお、実施例の領域A10に対応する領域をA20として表し、実施例の領域B10に対応する領域をB20として表す。
【0191】
(結果)
この結果を図16および図17に示す。図16は、実施例に係る配線実効領域(配線層)およびダミー配線層を示す平面図である。図17は、比較例に係る配線実効領域(配線層)およびダミー配線層を示す平面図である。なお、実線で示された正方形は実際に形成されたダミー配線層を示し、想像線で示された正方形は排除された架空のダミー配線層を示す。
【0192】
比較例においては、領域A20において、1行分のダミー配線層しか形成されていない。すなわち、制限領域100の付近において、ダミー配線層が形成されていない。これに対して、実施例においては、領域A10において、制限領域100の付近にも確実にダミー配線層が形成されている。
【0193】
また、実施例においては、配線実効領域(配線層)間の間隔が狭い領域(領域B10)において、ダミー配線層が形成されている。これに対して、比較例においては、配線実効領域(配線層)間の間隔が狭い領域(領域B20)において、ダミー配線層が形成されていない。
【0194】
以上のことから、実施例によれば、比較例に比べて、制限領域100の付近にダミー配線層をより確実に形成できることがわかる。
【0195】
[変形例]
本発明は、上記の実施の形態に限定されず、本発明の要旨の範囲で種々の変更が可能である。
【0196】
(1)上記の実施の形態においては、ダミー配線層32は、ダミー配線層32の中心が、第1の仮想直線L1の上に位置するように、形成されていた。しかし、ダミー配線層32は、ダミー配線層32の中心ではない他の部分が、第1の仮想直線L1の上に位置するように、形成されていてもよい。すなわち、ダミー配線層32が第1の仮想直線L1上にあればよい。
【0197】
(2)上記の実施の形態においては、ダミー配線層32は、ダミー配線層32の中心が、第2の仮想直線L2の上に位置するように、形成されていた。しかし、ダミー配線層32は、ダミー配線層32の中心ではない他の部分が、第2の仮想直線L2の上に位置するように、形成されていてもよい。すなわち、ダミー配線層32が第2の仮想直線L2上にあればよい。
【0198】
(3)上記の実施の形態においては、ダミー配線層32を第1層目の層間絶縁層20の上に形成した。しかし、これに限定されず、ダミー配線層32を第2層目以上の層間絶縁層の上に形成してもよい。
【0199】
(4)上記の実施の形態においては、第1の層間絶縁層20および第2の層間絶縁層40に形成する第2のコンタクトホール70を配線実効領域とした。しかし、これに限定されず、複数の層間絶縁層を貫通するコンタクトホールについては、前記複数の層間絶縁層間の配線層において、配線実効領域とすることができる。すなわち、ダミー配線層より上のレベルに形成された配線層と、ダミー配線より下のレベルに形成された配線層とを接続するコンタクトホールの形成領域を、そのダミー配線層が形成されたレベルにおける配線実効領域とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】半導体装置を模式的に示す平面図である。
【図2】図1におけるA−A線に沿った断面を模式的に示す断面図である。
【図3】第1の配線層が形成されたレベルの平面図である。
【図4】ダミー配線層の配置パターンを説明するための図である。
【図5】ダミー配線層の配置パターンの作用効果を説明するための図である。
【図6】第1のマスクデータの作成工程を示す、中間マスクデータの図である。
【図7】第1のマスクデータの作成工程を示す、中間マスクデータの図である。
【図8】第1のマスクデータの作成工程を示す、中間マスクデータの図である。
【図9】第1のマスクデータの図である。
【図10】第2のマスクデータの図である。
【図11】第2のマスクデータに基づいてマスクを形成した場合において、マスクのダミーパターンと半導体装置におけるダミー凸部領域のパターンとの対応関係を示す図である。
【図12】第3のマスクデータの図である。
【図13】マスクデータの図である。
【図14】半導体装置の製造工程を模式的に示す断面図である。
【図15】半導体装置の製造工程を模式的に示す断面図である。
【図16】実施例に係る配線層およびダミー配線層の平面図である。
【図17】比較例に係る配線層およびダミー配線層の平面図である。
【図18】従来の多層配線技術を利用した、多層配線の形成工程を模式的に示す断面図である。
【図19】ダミー配線層を形成した場合における、多層配線の形成工程を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
10 半導体基板
20 第1の層間絶縁層
30 第1の配線層
32 ダミー配線層
40 第2の層間絶縁層
42 絶縁層
50 第2の配線層
60 第1のコンタクトホール
62 第1のコンタクト層
70 第2のコンタクトホール
72 第2のコンタクト層
80 禁止区域
90 配線実効領域
100 制限領域
200 第1のマスクデータ
210 第1の中間マスクデータ
212 配線パターン
220 第2の中間マスクデータ
222 第2のコンタクトホールパターン
230 第3の中間マスクデータ
232 配線実効領域パターン
240 第4の中間マスクデータ
242 制限領域パターン
244 禁止区域パターン
300 第2のマスクデータ
310 ダミーパターン
400 第3のマスクデータ
500 マスクデータ
1000 半導体装置
D1 第1の仮想直線間の間隔
D2 第2の仮想直線間の間隔
G10,G20 辺同士の間隔
L1 第1の仮想直線
L2 第2の仮想直線
S1,S2,S3,S4 辺
T10 ダミー配線層の一辺の長さ
X10 ずれ幅
Y10 ずれ幅
θ1 第1の仮想直線と行方向とのなす角
θ2 第2の仮想直線と列方向とのなす角

Claims (55)

  1. 第1の配線層と、
    前記第1の配線層と同じレベルに設けられた、複数のダミー配線層とを有し、
    行方向と交差する方向に沿って伸びる、第1の仮想直線を想定すると、
    前記第1の仮想直線と前記行方向とのなす角は、2〜40度であり、
    前記ダミー配線層は、前記第1の仮想直線上に位置するように、配置され、
    さらに、制限領域を有し、
    前記制限領域は、配線実効領域と、該配線実効領域の周囲に設定された禁止区域とを含み、
    前記制限領域に少なくとも部分的に重なるダミー配線層および前記制限領域に接するダミー配線層は、完全に排除されている、半導体装置。
  2. 請求項1において、
    前記第1の仮想直線間において、所定の間隔が置かれている、半導体装置。
  3. 請求項2において、
    前記間隔は、1〜16μmである、半導体装置。
  4. 請求項1〜3のいずれかにおいて、
    前記ダミー配線層は、該ダミー配線層の中心が、前記第1の仮想直線上に位置するように、配置された、半導体装置。
  5. 第1の配線層と、
    前記第1の配線層と同じレベルに設けられた、複数のダミー配線層とを有し、
    列方向と交差する方向に沿って伸びる、第2の仮想直線を想定すると、
    前記第2の仮想直線と前記列方向とのなす角は、2〜40度であり、
    前記ダミー配線層は、前記第2の仮想直線上に位置するように、配置され、
    さらに、制限領域を有し、
    前記制限領域は、配線実効領域と、該配線実効領域の周囲に設定された禁止区域とを含み、
    前記制限領域に少なくとも部分的に重なるダミー配線層および前記制限領域に接するダミー配線層は、完全に排除されている、半導体装置。
  6. 請求項1〜4のいずれかにおいて、
    さらに、列方向と交差する方向に沿って伸びる、第2の仮想直線を想定すると、
    前記第2の仮想直線と前記列方向とのなす角は、2〜40度であり、
    前記ダミー配線層は、さらに、前記第2の仮想直線上に位置するように、配置された、半導体装置。
  7. 請求項5または6において、
    前記第2の仮想直線間において、所定の間隔が置かれている、半導体装置。
  8. 請求項7において、
    前記間隔は、1〜16μmである、半導体装置。
  9. 請求項5〜8のいずれかにおいて、
    前記ダミー配線層は、該ダミー配線層の中心が、前記第2の仮想直線上に位置するように、配置された、半導体装置。
  10. 請求項1〜9のいずれかにおいて、
    平面形状において、単位面積に占める、ダミー配線層の面積の割合は、30〜50%である、半導体装置。
  11. 請求項10において、
    前記割合は、約40%である、半導体装置。
  12. 請求項1〜11のいずれかにおいて、
    前記ダミー配線層の平面形状は、ほぼ方形をなす、半導体装置。
  13. 請求項12において、
    前記ダミー配線層の平面形状は、ほぼ正方形をなす、半導体装置。
  14. 請求項12または13において、
    前記第1の仮想直線または前記第2の仮想直線上に配置された、隣り合う前記ダミー配線層は、平面形状において、互いに部分的に対向し合う辺を有する、半導体装置。
  15. 請求項14において、
    対向し合う、前記辺同士の間隔は、前記ダミー配線層の一辺より短い、半導体装置。
  16. 請求項14または15において、
    対向し合う、前記辺同士の間隔は、0.5〜5μmである、半導体装置。
  17. 請求項16において、
    前記辺同士の間隔は、約1μmである、半導体装置。
  18. 請求項12〜17のいずれかにおいて、
    前記ダミー配線層の一辺の長さは、1μm以上である、半導体装置。
  19. 請求項12〜18のいずれかにおいて、
    前記ダミー配線層の一辺の長さは、10μm以下である、半導体装置。
  20. 請求項12〜19のいずれかにおいて、
    前記ダミー配線層の一辺の長さは、約2μmである、半導体装置。
  21. 第1の配線層と、
    前記第1の配線層と同じレベルに設けられた、複数のダミー配線層とを有し、
    前記ダミー配線層は、平面形状において、ほぼ正方形をなし、
    行方向で隣り合う前記ダミー配線層間の間隔は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分であり、
    行方向で隣り合う前記ダミー配線層は、互いに列方向にずれ、
    前記ダミー配線層の列方向にずれた幅は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分であ
    さらに、制限領域を有し、
    前記制限領域は、配線実効領域と、該配線実効領域の周囲に設定された禁止区域とを含み、
    前記制限領域に少なくとも部分的に重なるダミー配線層および前記制限領域に接するダミー配線層は、完全に排除されている、半導体装置。
  22. 第1の配線層と、
    前記第1の配線層と同じレベルに設けられた、複数のダミー配線層を有し、
    前記ダミー配線層は、平面形状において、ほぼ正方形をなし、
    列方向で隣り合う前記ダミー配線層間の間隔は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分であり、
    列方向で隣り合う前記ダミー配線層は、互いに行方向にずれ、
    前記ダミー配線層の行方向にずれた幅は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分であ
    さらに、制限領域を有し、
    前記制限領域は、配線実効領域と、該配線実効領域の周囲に設定された禁止区域とを含み、
    前記制限領域に少なくとも部分的に重なるダミー配線層および前記制限領域に接するダミー配線層は、完全に排除されている、半導体装置。
  23. 請求項21において、
    さらに、列方向で隣り合う前記ダミー配線層間の間隔は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分であり、
    列方向で隣り合う前記ダミー配線層は、互いに行方向にずれ、
    前記ダミー配線層の行方向にずれた幅は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分である、半導体装置。
  24. 請求項21〜23のいずれかにおいて、
    前記ダミー配線層の一辺の長さは、約2μmである、半導体装置。
  25. 請求項1〜24のいずれかにおいて、
    前記配線実効領域は、前記第1の配線層の形成領域を含む、半導体装置。
  26. 請求項2において、
    前記半導体装置は、前記第1の配線層より上のレベルに形成された第2の配線層と、前記第1の配線層より下のレベルに形成された第3の配線層とを有し、
    前記配線実効領域は、さらに、前記第2の配線層と、前記第3の配線層とを接続するためのコンタクトホールが形成される領域を含む、半導体装置。
  27. 請求項〜2のいずれかにおいて、
    前記禁止区域の幅は、0.5〜100μmである、半導体装置。
  28. 請求項〜2のいずれかにおいて、
    前記禁止区域の幅は、0.5〜20μmである、半導体装置。
  29. 第1の配線層を形成する工程を含む、半導体装置の製造方法であって、
    前記第1の配線層を形成する工程において、複数のダミー配線層が形成され、
    行方向と交差する方向に沿って伸びる、第1の仮想直線を想定すると、
    前記第1の仮想直線と前記行方向とのなす角は、2〜40度であり、
    前記ダミー配線層は、前記第1の仮想直線上に位置するように、配置され、
    さらに、制限領域を有し、
    前記制限領域は、配線実効領域と、該配線実効領域の周囲に設定された禁止区域とを含み、
    前記制限領域に少なくとも部分的に重なるダミー配線層および前記制限領域に接するダミー配線層は、完全に排除されている、半導体装置の製造方法。
  30. 第1の配線層を形成する工程を含む、半導体装置の製造方法であって、
    前記第1の配線層を形成する工程において、複数のダミー配線層が形成され、
    列方向と交差する方向に沿って伸びる、第2の仮想直線を想定すると、
    前記第2の仮想直線と前記列方向とのなす角は、2〜40度であり、
    前記ダミー配線層は、前記第2の仮想直線上に位置するように、配置され、
    さらに、制限領域を有し、
    前記制限領域は、配線実効領域と、該配線実効領域の周囲に設定された禁止区域とを含み、
    前記制限領域に少なくとも部分的に重なるダミー配線層および前記制限領域に接するダミー配線層は、完全に排除されている、半導体装置の製造方法。
  31. 請求項29において、
    さらに、列方向と交差する方向に沿って伸びる、第2の仮想直線を想定すると、
    前記第2の仮想直線と前記列方向とのなす角は、2〜40度であり、
    前記ダミー配線層は、前記第2の仮想直線上に位置するように、配置された、半導体装置の製造方法。
  32. 第1の配線層を形成する工程を含む、半導体装置の製造方法であって、
    前記第1の配線層を形成する工程において、複数のダミー配線層が形成され、
    前記ダミー配線層は、平面形状において、ほぼ正方形をなし、
    行方向で隣り合う前記ダミー配線層間の間隔は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分であり、
    行方向で隣り合う前記ダミー配線層は、互いに列方向にずれ、
    前記ダミー配線層の列方向にずれた幅は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分であ
    さらに、制限領域を有し、
    前記制限領域は、配線実効領域と、該配線実効領域の周囲に設定された禁止区域とを含み、
    前記制限領域に少なくとも部分的に重なるダミー配線層および前記制限領域に接するダミー配線層は、完全に排除されている、半導体装置の製造方法。
  33. 第1の配線層を形成する工程を含む、半導体装置の製造方法であって、
    前記第1の配線層を形成する工程において、複数のダミー配線層が形成され、
    前記ダミー配線層は、平面形状において、ほぼ正方形をなし、
    列方向で隣り合う前記ダミー配線層間の間隔は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分であり、
    列方向で隣り合う前記ダミー配線層は、互いに行方向にずれ、
    前記ダミー配線層の行方向にずれた幅は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分であ
    さらに、制限領域を有し、
    前記制限領域は、配線実効領域と、該配線実効領域の周囲に設定された禁止区域とを含み、
    前記制限領域に少なくとも部分的に重なるダミー配線層および前記制限領域に接するダミー配線層は、完全に排除されている、半導体装置の製造方法。
  34. 請求項3において、
    さらに、列方向で隣り合う前記ダミー配線層間の間隔は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分であり、
    列方向で隣り合う前記ダミー配線層は、互いに行方向にずれ、
    前記ダミー配線層の行方向にずれた幅は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分である、半導体装置の製造方法。
  35. 請求項28にいずれかに記載の半導体装置を製造する際に適用されるマスクデータの生成方法であって、
    以下の工程(a)〜(c)を含む、マスクデータの生成方法。
    (a)前記制限領域を規定する制限領域パターンを設定する工程であって、配線実効領域を規定する配線実効領域パターンを設定する工程(a−1)、該配線実効領域パターンの周囲に、禁止区域を規定する禁止区域パターンを設定する工程(a−2)を含み、
    (b)前記ダミー配線層を規定するダミーパターンを設定する工程、
    (c)前記制限領域パターンと前記ダミーパターンとを合成する工程であって、前記制限領域パターンに少なくとも部分的に重なる前記ダミーパターンおよび前記制限領域パターンに接する前記ダミーパターンは、完全に排除される。
  36. 半導体装置の製造方法に適用されるマスクデータの生成方法であって、
    前記半導体装置は、第1の配線層と、
    前記第1の配線層と同じレベルに設けられた、複数のダミー配線層と、を有し、
    さらに、制限領域を有し、
    前記制限領域は、配線実効領域と、該配線実効領域の周囲に設定された禁止区域とを含み、
    前記ダミー配線層の配置は、以下の工程(a)〜(c)を含む方法により決定される、マスクデータの生成方法。
    (a)前記制限領域を規定する制限領域パターンを設定する工程であって、前記配線実効領域を規定する配線実効領域パターンを設定する工程(a−1)、該配線実効領域パターンの周囲に、前記禁止区域を規定する禁止区域パターンを設定する工程(a−2)を含み、
    (b)前記ダミー配線層を規定するダミーパターンを設定する工程であって、
    行方向と交差する方向に沿って伸びる、第1の仮想直線を想定すると、
    前記第1の仮想直線と前記行方向とのなす角は、2〜40度であり、
    前記ダミーパターンは、前記第1の仮想直線上に位置するように、配置され、(c)前記制限領域パターンと前記ダミーパターンとを合成する工程であって、
    前記制限領域パターンに少なくとも部分的に重なる前記ダミーパターンおよび前記制限領域パターンに接する前記ダミーパターンは、完全に排除される。
  37. 半導体装置の製造方法に適用されるマスクデータの生成方法であって、
    前記半導体装置は、第1の配線層と、
    前記第1の配線層と同じレベルに設けられた、複数のダミー配線層と、を有し、
    さらに、制限領域を有し、
    前記制限領域は、配線実効領域と、該配線実効領域の周囲に設定された禁止区域とを含み、
    前記ダミー配線層の配置は、以下の工程(a)〜(c)を含む方法により決定される、マスクデータの生成方法。
    (a)前記制限領域を規定する制限領域パターンを設定する工程であって、前記配線実効領域を規定する配線実効領域パターンを設定する工程(a−1)、該配線実効領域パターンの周囲に、前記禁止区域を規定する禁止区域パターンを設定する工程(a−2)を含み、
    (b)前記ダミー配線層を規定するダミーパターンを設定する工程であって、
    列方向と交差する方向に沿って伸びる、第2の仮想直線を想定すると、
    前記第2の仮想直線と前記列方向とのなす角は、2〜40度であり、
    前記ダミーパターンは、前記第2の仮想直線上に位置するように、配置され、
    (c)前記制限領域パターンと前記ダミーパターンとを合成する工程であって、
    前記制限領域パターンに少なくとも部分的に重なる前記ダミーパターンおよび前記制限領域パターンに接する前記ダミーパターンは、完全に排除される。
  38. 請求項36において、
    前記工程(b)において、さらに、列方向と交差する方向に沿って伸びる、第2の仮想直線を想定すると、
    前記第2の仮想直線と前記列方向とのなす角は、2〜40度であり、
    前記ダミーパターンは、さらに、前記第2の仮想直線上に位置するように、配置されている、マスクデータの生成方法。
  39. 半導体装置の製造方法に適用されるマスクデータの生成方法であって、
    前記半導体装置は、第1の配線層と、
    前記第1の配線層と同じレベルに設けられた、複数のダミー配線層と、を有し、
    さらに、制限領域を有し、
    前記制限領域は、配線実効領域と、該配線実効領域の周囲に設定された禁止区域とを含み、
    前記ダミー配線層の配置は、以下の工程(a)〜(c)を含む方法により決定される、マスクデータの生成方法。
    (a)前記制限領域を規定する制限領域パターンを設定する工程であって、前記配線実効領域を規定する配線実効領域パターンを設定する工程(a−1)、該配線実効領域パターンの周囲に、前記禁止区域を規定する禁止区域パターンを設定する工程(a−2)を含み、
    (b)前記ダミー配線層を規定するダミーパターンを設定する工程であって、
    前記ダミーパターンは、平面形状において、ほぼ正方形をなし、
    行方向で隣り合う前記ダミーパターン間の間隔は、該ダミーパターンの一辺の長さの、ほぼ半分であり、
    行方向で隣り合う前記ダミーパターンは、互いに列方向にずれ、
    前記ダミーパターンの列方向にずれた幅は、該ダミーパターンの一辺の長さの、ほぼ半分であり、
    (c)前記制限領域パターンと前記ダミーパターンとを合成する工程であって、
    前記制限領域パターンに少なくとも部分的に重なる前記ダミーパターンおよび前記制限領域パターンに接する前記ダミーパターンは、完全に排除される。
  40. 半導体装置の製造方法に適用されるマスクデータの生成方法であって、
    前記半導体装置は、第1の配線層と、
    前記第1の配線層と同じレベルに設けられた、複数のダミー配線層と、を有し、
    さらに、制限領域を有し、
    前記制限領域は、配線実効領域と、該配線実効領域の周囲に設定された禁止区域とを含み、
    前記ダミー配線層の配置は、以下の工程(a)〜(c)を含む方法により決定される、マスクデータの生成方法。
    (a)前記制限領域を規定する制限領域パターンを設定する工程であって、前記配線実効領域を規定する配線実効領域パターンを設定する工程(a−1)、該配線実効領域パターンの周囲に、前記禁止区域を規定する禁止区域パターンを設定する工程(a−2)を含み、
    (b)前記ダミー配線層を規定するダミーパターンを設定する工程であって、
    前記ダミーパターンは、平面形状において、ほぼ正方形をなし、
    列方向で隣り合う前記ダミーパターン間の間隔は、該ダミーパターンの一辺の長さの、ほぼ半分であり、
    列方向で隣り合う前記ダミーパターンは、互いに行方向にずれ、
    前記ダミーパターンの行方向にずれた幅は、該ダミーパターンの一辺の長さの、ほぼ半分であり、
    (c)前記制限領域パターンと前記ダミーパターンとを合成する工程であって、
    前記制限領域パターンに少なくとも部分的に重なる前記ダミーパターンおよび前記制限領域パターンに接する前記ダミーパターンは、完全に排除される。
  41. 請求項39において、
    さらに、列方向で隣り合う前記ダミーパターン間の間隔は、該ダミーパターンの一辺の長さの、ほぼ半分であり、
    列方向で隣り合う前記ダミーパターンは、互いに行方向にずれ、
    前記ダミーパターンの行方向にずれた幅は、該ダミーパターンの一辺の長さの、ほぼ半分である、マスクデータの生成方法。
  42. 請求項35〜41のいずれかにおいて、
    前記配線実効領域パターンは、配線パターンを含む、マスクデータの生成方法。
  43. 請求項4において、
    前記半導体装置は、前記第1の配線層より上のレベルに形成された第2の配線層と、前記第1の配線層より下のレベルに形成された第3の配線層とを有し、
    前記配線実効領域パターンは、前記第2の配線層と、前記第3の配線層とを接続するためのコンタクトホールパターンを含む、マスクデータの生成方法。
  44. 半導体装置の製造方法に適用されるマスクデータの生成方法であって、
    前記半導体装置は、第1の配線層と、
    前記第1の配線層と同じレベルに設けられた、複数のダミー配線層とを有し、
    行方向と交差する方向に沿って伸びる、第1の仮想直線を想定すると、
    前記第1の仮想直線と前記行方向とのなす角は、2〜40度であり、
    前記ダミー配線層は、前記第1の仮想直線上に位置するように、配置され、
    さらに、制限領域を有し、
    前記制限領域は、配線実効領域と、該配線実効領域の周囲に設定された禁止区域とを含み、
    以下の工程(a)〜(c)を含む、マスクデータの生成方法。
    (a)前記制限領域を規定する制限領域パターンを設定する工程であって、前記配線実効領域を規定する配線実効領域パターンを設定する工程(a−1)、該配線実効領域パターンの周囲に、前記禁止区域を規定する禁止区域パターンを設定する工程(a−2)を含み、
    (b)前記ダミー配線層を規定するダミーパターンを設定する工程、
    (c)前記制限領域パターンと前記ダミーパターンとを合成する工程であって、
    前記制限領域パターンに少なくとも部分的に重なる前記ダミーパターンおよび前記制限領域パターンに接する前記ダミーパターンは、完全に排除される。
  45. 半導体装置の製造方法に適用されるマスクデータの生成方法であって、
    前記半導体装置は、第1の配線層と、
    前記第1の配線層と同じレベルに設けられた、複数のダミー配線層とを有し、
    列方向と交差する方向に沿って伸びる、第2の仮想直線を想定すると、
    前記第2の仮想直線と前記列方向とのなす角は、2〜40度であり、
    前記ダミー配線層は、前記第2の仮想直線上に位置するように、配置され、
    さらに、制限領域を有し、
    前記制限領域は、配線実効領域と、該配線実効領域の周囲に設定された禁止区域とを含み、
    以下の工程(a)〜(c)を含む、マスクデータの生成方法。
    (a)前記制限領域を規定する制限領域パターンを設定する工程であって、前記配線実効領域を規定する配線実効領域パターンを設定する工程(a−1)、該配線実効領域パターンの周囲に、前記禁止区域を規定する禁止区域パターンを設定する工程(a−2)を含み、
    (b)前記ダミー配線層を規定するダミーパターンを設定する工程、
    (c)前記制限領域パターンと前記ダミーパターンとを合成する工程であって、
    前記制限領域パターンに少なくとも部分的に重なる前記ダミーパターンおよび前記制限領域パターンに接する前記ダミーパターンは、完全に排除される。
  46. 請求項44において、
    さらに、列方向と交差する方向に沿って伸びる、第2の仮想直線を想定すると、
    前記第2の仮想直線と前記列方向とのなす角は、2〜40度であり、
    前記ダミー配線層は、さらに、前記第2の仮想直線上に位置するように、配置された、マスクデータの生成方法。
  47. 半導体装置の製造方法に適用されるマスクデータの生成方法であって、
    前記半導体装置は、第1の配線層と、
    前記第1の配線層と同じレベルに設けられた、複数のダミー配線層とを有し、
    前記ダミー配線層は、平面形状において、ほぼ正方形をなし、
    行方向で隣り合う前記ダミー配線層間の間隔は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分であり、
    行方向で隣り合う前記ダミー配線層は、互いに列方向にずれ、
    前記ダミー配線層の列方向にずれた幅は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分であり、
    さらに、制限領域を有し、
    前記制限領域は、配線実効領域と、該配線実効領域の周囲に設定された禁止区域とを含み、
    以下の工程(a)〜(c)を含む、マスクデータの生成方法。
    (a)前記制限領域を規定する制限領域パターンを設定する工程であって、前記配線実効領域を規定する配線実効領域パターンを設定する工程(a−1)、該配線実効領域パターンの周囲に、前記禁止区域を規定する禁止区域パターンを設定する工程(a−2)を含み、
    (b)前記ダミー配線層を規定するダミーパターンを設定する工程、
    (c)前記制限領域パターンと前記ダミーパターンとを合成する工程であって、
    前記制限領域パターンに少なくとも部分的に重なる前記ダミーパターンおよび前記制限領域パターンに接する前記ダミーパターンは、完全に排除される。
  48. 半導体装置の製造方法に適用されるマスクデータの生成方法であって、
    前記半導体装置は、第1の配線層と、
    前記第1の配線層と同じレベルに設けられた、複数のダミー配線層を有し、
    前記ダミー配線層は、平面形状において、ほぼ正方形をなし、
    列方向で隣り合う前記ダミー配線層間の間隔は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分であり、
    列方向で隣り合う前記ダミー配線層は、互いに行方向にずれ、
    前記ダミー配線層の行方向にずれた幅は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分であり、
    さらに、制限領域を有し、
    前記制限領域は、配線実効領域と、該配線実効領域の周囲に設定された禁止区域とを含み、
    以下の工程(a)〜(c)を含む、マスクデータの生成方法。
    (a)前記制限領域を規定する制限領域パターンを設定する工程であって、前記配線実効領域を規定する配線実効領域パターンを設定する工程(a−1)、該配 線実効領域パターンの周囲に、前記禁止区域を規定する禁止区域パターンを設定する工程(a−2)を含み、
    (b)前記ダミー配線層を規定するダミーパターンを設定する工程、
    (c)前記制限領域パターンと前記ダミーパターンとを合成する工程であって、
    前記制限領域パターンに少なくとも部分的に重なる前記ダミーパターンおよび前記制限領域パターンに接する前記ダミーパターンは、完全に排除される。
  49. 請求項47において、
    さらに、列方向で隣り合う前記ダミー配線層間の間隔は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分であり、
    列方向で隣り合う前記ダミー配線層は、互いに行方向にずれ、
    前記ダミー配線層の行方向にずれた幅は、該ダミー配線層の一辺の長さの、ほぼ半分である、マスクデータの生成方法。
  50. 請求項3549のいずれかにおいて、
    前記制限領域は、配線実効領域と、該配線実効領域の周囲に設定された禁止区域とを含む、マスクデータの生成方法。
  51. 請求項5において、
    前記配線実効領域は、前記第1の配線層の形成領域を含む、マスクデータの生成方法。
  52. 請求項5または5において、
    前記半導体装置は、前記第1の配線層より上のレベルに形成された第2の配線層と、前記第1の配線層より下のレベルに形成された第3の配線層とを有し、
    前記配線実効領域は、さらに、前記第2の配線層と、前記第3の配線層とを接続するためのコンタクトホールが形成される領域を含む、マスクデータの生成方法。
  53. 請求項3〜5のいずれかにおいて、
    前記工程(c)の前に、さらに、前記制限領域パターンを反転させる工程(d)を含む、マスクデータの生成方法。
  54. 請求項3〜5のいずれかに記載のマスクデータの生成方法により得られた、マスク。
  55. 請求項3〜5のいずれかに記載のマスクデータの生成方法により得られたマスクデータを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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