(57)【要約】【課題】高密度半導体装置において、高アスペクト比のコンタクトにおけるコンタクト抵抗の上昇を抑制する。【解決手段】素子分離領域で分離された複数の半導体領域（２０１，２０４）と、複数の半導体領域の上の少なくとも一層の層間絶縁膜と、層間絶縁膜の上の複数の配線層と、複数の半導体領域と複数の配線層を電気的に接続するために層間絶縁膜の中に設けられた複数のコンタクト（２０３，２０５）とを備えた半導体装置であって、複数のコンタクトは、最も隣接するコンタクトとの距離が３μｍ以上である第１のコンタクト群（２０５）と、最も隣接するコンタクトとの距離が３μｍ未満である第２のコンタクト群（２０３）とを含み、第１のコンタクト群のコンタクトホール径が、第２のコンタクト群のコンタクトホール径よりも大きい構成とする。【選択図】図２
2008103750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子分離領域で分離された複数の半導体領域と、
前記複数の半導体領域の上の少なくとも一層の層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜の上の複数の配線層と、
前記複数の半導体領域と前記複数の配線層を電気的に接続するために前記層間絶縁膜の中に設けられた複数のコンタクトとを有する半導体装置であって、
前記複数のコンタクトは、最も隣接するコンタクトとの距離が３μｍ未満であることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
素子分離領域で分離された複数の半導体領域と、
前記複数の半導体領域の上の少なくとも一層の層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜の上の複数の配線層と、
前記複数の半導体領域と前記複数の配線層を電気的に接続するために前記層間絶縁膜の中に設けられた複数のコンタクトとを有する半導体装置であって、
前記複数のコンタクトは、最も隣接するコンタクトとの距離が３μｍ以上である第１のコンタクト群を含み、
前記第１のコンタクト群を構成するコンタクトから３μｍ未満の距離の位置に前記層間絶縁膜上の配線と前記半導体領域とを電気的に接続しないダミーコンタクトが形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
複数の活性領域と、
前記複数の活性領域の上の少なくとも一層の層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜の上の複数の配線層と、
前記複数の活性領域と前記複数の配線層を電気的に接続するために前記層間絶縁膜の中に設けられた複数のコンタクトとを有する半導体装置であって、
前記複数のコンタクトは、最も隣接するコンタクトとの距離が３μｍ以上であり、かつ、接続された活性領域の面積が２μｍ2以上である第１のコンタクト群と、最も隣接するコンタクトとの距離が３μｍ未満である第２のコンタクト群とを含み、
前記第１のコンタクト群のコンタクトホール径が、前記第２のコンタクト群のコンタクトホール径よりも大きいことを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
前記第１のコンタクト群のコンタクトホール径が前記第２のコンタクト群のコンタクトホール径よりも１５ｎｍ以上大きい請求項３記載の半導体装置。
【請求項５】
複数の活性領域と、
前記複数の活性領域の上の少なくとも一層の層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜の上の複数の配線層と、
前記複数の活性領域と前記複数の配線層を電気的に接続するために前記層間絶縁膜の中に設けられた複数のコンタクトとを有する半導体装置であって、
前記複数のコンタクトのうちの少なくとも１つのコンタクトの外側辺の少なくとも一部分が、前記複数の活性領域の内部であって前記活性領域の端部までの距離が２０ｎｍ以内の位置あるいは、前記端部の外側の位置に形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
複数の活性領域と、
前記複数の活性領域の上の少なくとも一層の層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜の上の複数の配線層と、
前記複数の活性領域と前記複数の配線層を電気的に接続するために前記層間絶縁膜の中に設けられた複数のコンタクトとを有する半導体装置であって、
前記複数のコンタクトは、最も隣接するコンタクトとの距離が３μｍ以上である第１のコンタクト群を含み、
前記第１のコンタクト群を構成するコンタクトのそれぞれに接続された活性領域の面積が２μｍ2以下であることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
前記複数のコンタクトのコンタクトホール径に対するコンタクト高さの比であるコンタクトアスペクト比が７以上である請求項１，２，３，４，５または６記載の半導体装置。
【請求項８】
複数のコンタクトのマスクレイアウトデータを含む設計レイアウトデータを用意する工程と、
前記設計レイアウトデータから前記複数のコンタクトの最も隣接するコンタクト間距離を計算し、前記コンタクト間距離が所定の距離以上であるかどうかの判断を行う工程と、
前記複数のコンタクトが、前記コンタクト間距離が前記所定の距離以上である第１のコンタクト群と、前記コンタクト間距離が前記所定の距離未満である第２のコンタクト群とを有するとき、前記第１のコンタクト群のコンタクトホール径を、前記第２のコンタクト群のコンタクトホール径よりも大きくする工程とを含む半導体マスクレイアウト方法。
【請求項９】
前記第１のコンタクト群のコンタクトホール径を前記第２のコンタクト群のコンタクトホール径よりも所定の値以上大きくする工程を含む請求項８記載の半導体マスクレイアウト方法。
【請求項１０】
複数のコンタクトのマスクレイアウトデータを含む設計レイアウトデータを用意する工程と、
前記設計レイアウトデータから前記複数のコンタクトの最も隣接するコンタクト間距離を計算し、前記コンタクト間距離が所定の距離以上であるかどうかの判断を行う工程と、
前記コンタクト間距離が前記所定の距離以上であるとき、前記コンタクト間距離を前記所定の距離未満とするようにコンタクトを追加する工程とを含む半導体マスクレイアウト方法。
【請求項１１】
半導体領域と上層配線領域とを電気的に接続する複数のコンタクトのマスクレイアウトデータを含む設計レイアウトデータを用意する工程と、
前記設計レイアウトデータから複数のコンタクトの最も隣接するコンタクト間距離を計算し、前記コンタクト間距離が所定の距離以上であるかどうかの判断を行う工程と、
前記複数のコンタクトが、前記コンタクト間距離が前記所定の距離以上である第１のコンタクト群を有するとき、前記第１のコンタクト群のコンタクトから前記所定の距離未満の距離の位置に前記半導体領域と上層配線領域とを電気的に接続しないダミーコンタクトを形成する工程とを含む半導体マスクレイアウト方法。
【請求項１２】
複数のコンタクトのマスクレイアウトデータを含む第１の設計レイアウトデータと複数の活性領域のデータを含む第２の設計レイアウトデータを用意する工程と、
前記第１の設計レイアウトデータから前記複数のコンタクトの最も隣接するコンタクト間距離を計算し、前記コンタクト間距離が所定の距離以上であるかどうかの判断を行う工程と、
前記第２の設計レイアウトデータから前記コンタクトが接続された前記活性領域の面積を計算し、前記活性領域の面積が所定の面積以上であるどうかの判断を行う工程と、
前記複数のコンタクトが、前記コンタクト間距離が前記所定の距離以上であり、かつ、前記活性領域の面積が前記所定の面積以上である第１のコンタクト群と、前記コンタクト間距離が前記所定の距離未満である第２のコンタクト群とを有するとき、前記第１のコンタクト群のコンタクトホール径を、前記第２のコンタクト群のコンタクトホール径よりも大きくする工程とを含む半導体マスクレイアウト方法。
【請求項１３】
前記第１のコンタクト群のコンタクトホール径を前記第２のコンタクト群のコンタクトホール径よりも所定の値以上大きくする工程を含む請求項１２記載の半導体マスクレイアウト方法。
【請求項１４】
複数の活性領域と上層配線を接続するための複数のコンタクトのマスクレイアウトを設計する半導体マスクレイアウト方法であって、前記複数のコンタクトのうちの少なくとも１つのコンタクトの外側辺の少なくとも一部分が、前記複数の活性領域の内部であって前記活性領域の端部までの距離が所定の距離以内の位置あるいは、前記端部の外側に位置するように前記複数のコンタクトを形成する工程を含む半導体マスクレイアウト方法。
【請求項１５】
複数のコンタクトのマスクレイアウトデータを含む第１の設計レイアウトデータと複数の活性領域のデータを含む第２の設計レイアウトデータを用意する工程と、
前記第１の設計レイアウトデータから前記複数のコンタクトの最も隣接するコンタクト間距離を計算し、前記コンタクト間距離が所定の距離以上であるかどうかの判断を行う工程と、
前記第２の設計レイアウトデータから前記コンタクトが接続された前記活性領域の面積を計算し、前記活性領域の面積が所定の面積以上であるどうかの判断を行う工程と、
前記複数のコンタクトが、前記コンタクト間距離が前記所定の距離以上であり、かつ、前記活性領域の面積が前記所定の面積以上である第１のコンタクト群を有するとき、前記第１のコンタクト群のコンタクトのそれぞれに接続された活性領域の面積を前記所定の面積以下とする工程とを含む半導体マスクレイアウト方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、超高密度半導体のマスクレイアウト方法および超高密度半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、大規模半導体集積回路（ＬＳＩ）は高密度化の一途をたどっており、これに伴い多層配線間の電気的接続を行うコンタクトのホール径についても微細化が進んでいる。また、従来のＣＭＯＳロジックＬＳＩにＤＲＡＭを搭載したＤＲＡＭ混載システムＬＳＩにおいては、ＤＲＡＭメモリセルを形成する都合上、コンタクトアスペクト比（コンタクトの高さ÷コンタクトのホール径）は従来のＣＭＯＳロジックＬＳＩに比べて大きくなっている。
【０００３】
例えば、設計ルールが０．１３μｍであるＣＭＯＳロジックＬＳＩのみを形成する場合では、コンタクトホールを形成する絶縁膜高さ（コンタクトの高さ）は約６００ｎｍであるため、コンタクトアスペクト比は４．３（コンタクトの高さ＝６００ｎｍ、コンタクトのホール径：１４０ｎｍ）程度であるが、ＤＲＡＭを混載した場合においては、容量素子を形成するためにコンタクト深さが深くなり、コンタクトアスペクト比は１０（コンタクトの高さ＝１４００ｎｍ、コンタクトのホール径＝１４０ｎｍ）となる。
【０００４】
一方、コンタクトホールが密集する領域と、そうでない領域において、形成されるコンタクトのホール径が異なるものとなる問題がある。この原因としては、一つには、コンタクトホールを形成する際のマスクとなるレジストのホール径が、ホール間の中心間距離に依存することが挙げられている。これを解決する手段として、ホールを形成したレジストに対してＡｒイオンを注入して、ホール間隔の大きい部分でレジストの収縮を相対的に大きく生じさせ、レジストのホール径のホール間の中心間距離依存性を小さくすることが示されている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００２−３２９６４８号公報
【特許文献２】特開２０００−０７７６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術等を用いて、上記のような高コンタクトアスペクト比が７以上で特に１０程度のコンタクトを形成した場合、以下のような課題が生じることが判った。
【０００６】
一般に半導体装置においては、コンタクトが密集して、コンタクト間が隣接して存在する領域と、コンタクト間が隣接していない孤立コンタクトが存在する領域とが存在するが、コンタクトアスペクト比が７以上で特に１０を超えるような高アスペクト比コンタクトでは孤立コンタクトのコンタクト抵抗が他の隣接しあっているコンタクトに比べてホール径は同じにもかかわらず、抵抗が非常に高くなるという現象が見られた。また、コンタクトが接続された活性領域の面積がある値以上の場合においても、コンタクト抵抗が高くなるという現象も見られた。すなわち、高アスペクト比のコンタクトにおいて、コンタクト間距離と活性領域面積に起因したコンタクト抵抗の上昇が見られた。
【０００７】
したがって、この発明の目的は、上記課題に鑑み、アスペクト比が７以上で特に１０程度の高コンタクトアスペクト比のコンタクトホールの形成を必要とする半導体装置であって、高アスペクト比のコンタクトにおけるコンタクト抵抗の上昇が抑制された半導体装置、および、アスペクト比が７以上で特に１０程度の高アスペクト比のコンタクトホールの形成を必要とする半導体装置を形成する半導体マスクレイアウト方法であって、高アスペクト比のコンタクトにおけるコンタクト抵抗の上昇を抑制するための半導体装置および半導体マスクレイアウト方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためにこの発明の請求項１記載の半導体装置は、素子分離領域で分離された複数の半導体領域と、前記複数の半導体領域の上の少なくとも一層の層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜の上の複数の配線層と、前記複数の半導体領域と前記複数の配線層を電気的に接続するために前記層間絶縁膜の中に設けられた複数のコンタクトとを備えた半導体装置であって、前記複数のコンタクトは、最も隣接するコンタクトとの距離が３μｍ未満である。
【０００９】
請求項２記載の半導体装置は、素子分離領域で分離された複数の半導体領域と、前記複数の半導体領域の上の少なくとも一層の層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜の上の複数の配線層と、前記複数の半導体領域と前記複数の配線層を電気的に接続するために前記層間絶縁膜の中に設けられた複数のコンタクトとを有する半導体装置であって、前記複数のコンタクトは、最も隣接するコンタクトとの距離が３μｍ以上である第１のコンタクト群を含み、前記第１のコンタクト群を構成するコンタクトから３μｍ未満の距離の位置に前記層間絶縁膜上の配線と前記半導体領域とを電気的に接続しないダミーコンタクトが形成されている。
【００１０】
請求項３記載の半導体装置は、複数の活性領域と、前記複数の活性領域の上の少なくとも一層の層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜の上の複数の配線層と、前記複数の活性領域と前記複数の配線層を電気的に接続するために前記層間絶縁膜の中に設けられた複数のコンタクトとを有する半導体装置であって、前記複数のコンタクトは、最も隣接するコンタクトとの距離が３μｍ以上であり、かつ、接続された活性領域の面積が２μｍ2以上である第１のコンタクト群と、最も隣接するコンタクトとの距離が３μｍ未満である第２のコンタクト群とを含み、前記第１のコンタクト群のコンタクトホール径が、前記第２のコンタクト群のコンタクトホール径よりも大きい。
【００１１】
請求項４記載の半導体装置は、請求項３記載の半導体装置において、前記第１のコンタクト群のコンタクトホール径が前記第２のコンタクト群のコンタクトホール径よりも１５ｎｍ以上大きい。
【００１２】
請求項５記載の半導体装置は、複数の活性領域と、前記複数の活性領域の上の少なくとも一層の層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜の上の複数の配線層と、前記複数の活性領域と前記複数の配線層を電気的に接続するために前記層間絶縁膜の中に設けられた複数のコンタクトとを有する半導体装置であって、前記複数のコンタクトのうちの少なくとも１つのコンタクトの外側辺の少なくとも一部分が、前記複数の活性領域の内部であって前記活性領域の端部までの距離が２０ｎｍ以内の位置あるいは、前記端部の外側の位置に形成されている。
【００１３】
請求項６記載の半導体装置は、複数の活性領域と、前記複数の活性領域の上の少なくとも一層の層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜の上の複数の配線層と、前記複数の活性領域と前記複数の配線層を電気的に接続するために前記層間絶縁膜の中に設けられた複数のコンタクトとを有する半導体装置であって、前記複数のコンタクトは、最も隣接するコンタクトとの距離が３μｍ以上である第１のコンタクト群を含み、前記第１のコンタクト群を構成するコンタクトのそれぞれに接続された活性領域の面積が２μｍ2以下である。
【００１４】
請求項７記載の半導体装置は、請求項１，２，３，４，５または６記載の半導体装置において、前記複数のコンタクトのコンタクトホール径に対するコンタクト高さの比であるコンタクトアスペクト比が７以上である。
【００１５】
請求項８記載の半導体マスクレイアウト方法は、複数のコンタクトのマスクレイアウトデータを含む設計レイアウトデータを用意する工程と、前記設計レイアウトデータから前記複数のコンタクトの最も隣接するコンタクト間距離を計算し、前記コンタクト間距離が所定の距離以上であるかどうかの判断を行う工程と、前記複数のコンタクトが、前記コンタクト間距離が前記所定の距離以上である第１のコンタクト群と、前記コンタクト間距離が前記所定の距離未満である第２のコンタクト群とを有するとき、前記第１のコンタクト群のコンタクトホール径を、前記第２のコンタクト群のコンタクトホール径よりも大きくする工程とを含む。
【００１６】
請求項９記載の半導体マスクレイアウト方法は、請求項８記載の半導体マスクレイアウト方法において、前記第１のコンタクト群のコンタクトホール径を前記第２のコンタクト群のコンタクトホール径よりも所定の値以上大きくする工程を含む。
【００１７】
請求項１０記載の半導体マスクレイアウト方法は、複数のコンタクトのマスクレイアウトデータを含む設計レイアウトデータを用意する工程と、前記設計レイアウトデータから前記複数のコンタクトの最も隣接するコンタクト間距離を計算し、前記コンタクト間距離が所定の距離以上であるかどうかの判断を行う工程と、前記コンタクト間距離が前記所定の距離以上であるとき、前記コンタクト間距離を前記所定の距離未満とするようにコンタクトを追加する工程とを含む。
【００１８】
請求項１１記載の半導体マスクレイアウト方法は、半導体領域と上層配線領域とを電気的に接続する複数のコンタクトのマスクレイアウトデータを含む設計レイアウトデータを用意する工程と、前記設計レイアウトデータから複数のコンタクトの最も隣接するコンタクト間距離を計算し、前記コンタクト間距離が所定の距離以上であるかどうかの判断を行う工程と、前記複数のコンタクトが、前記コンタクト間距離が前記所定の距離以上である第１のコンタクト群を有するとき、前記第１のコンタクト群のコンタクトから前記所定の距離未満の距離の位置に前記半導体領域と上層配線領域とを電気的に接続しないダミーコンタクトを形成する工程とを含む。
【００１９】
請求項１２記載の半導体マスクレイアウト方法は、複数のコンタクトのマスクレイアウトデータを含む第１の設計レイアウトデータと複数の活性領域のデータを含む第２の設計レイアウトデータを用意する工程と、前記第１の設計レイアウトデータから前記複数のコンタクトの最も隣接するコンタクト間距離を計算し、前記コンタクト間距離が所定の距離以上であるかどうかの判断を行う工程と、前記第２の設計レイアウトデータから前記コンタクトが接続された前記活性領域の面積を計算し、前記活性領域の面積が所定の面積以上であるどうかの判断を行う工程と、前記複数のコンタクトが、前記コンタクト間距離が前記所定の距離以上であり、かつ、前記活性領域の面積が所定の面積以上である第１のコンタクト群と、前記コンタクト間距離が前記所定の距離未満である第２のコンタクト群とを有するとき、前記第１のコンタクト群のコンタクトホール径を、前記第２のコンタクト群のコンタクトホール径よりも大きくする工程とを含む。
【００２０】
請求項１３記載の半導体マスクレイアウト方法は、請求項１２記載の半導体マスクレイアウト方法において、前記第１のコンタクト群のコンタクトホール径を前記第２のコンタクト群のコンタクトホール径よりも所定の値以上大きくする工程を含む。
【００２１】
請求項１４記載の半導体マスクレイアウト方法は、複数の活性領域と上層配線を接続するための複数のコンタクトのマスクレイアウトを設計する半導体マスクレイアウト方法であって、前記複数のコンタクトのうちの少なくとも１つのコンタクトの外側辺の少なくとも一部分が、前記複数の活性領域の内部であって前記活性領域の端部までの距離が所定の距離以内の位置あるいは、前記端部の外側に位置するように前記複数のコンタクトを形成する工程を含む。
【００２２】
請求項１５記載の半導体マスクレイアウト方法は、複数のコンタクトのマスクレイアウトデータを含む第１の設計レイアウトデータと複数の活性領域のデータを含む第２の設計レイアウトデータを用意する工程と、前記第１の設計レイアウトデータから前記複数のコンタクトの最も隣接するコンタクト間距離を計算し、前記コンタクト間距離が所定の距離以上であるかどうかの判断を行う工程と、前記第２の設計レイアウトデータから前記コンタクトが接続された前記活性領域の面積を計算し、前記活性領域の面積が所定の面積以上であるどうかの判断を行う工程と、前記複数のコンタクトが、前記コンタクト間距離が前記所定の距離以上であり、かつ、前記活性領域の面積が前記所定の面積以上である第１のコンタクト群を有するとき、前記第１のコンタクト群のコンタクトのそれぞれに接続された活性領域の面積を前記所定の面積以下とする工程とを含む。
【発明の効果】
【００２３】
この発明の請求項１記載の半導体装置によれば、複数のコンタクトは、最も隣接するコンタクトとの距離が３μｍ未満であるような密集コンタクトであるため、コンタクト抵抗の上昇は生じない。
【００２４】
この発明の請求項２記載の半導体装置によれば、複数のコンタクトは、最も隣接するコンタクトとの距離が３μｍ以上である第１のコンタクト群を含み、第１のコンタクト群を構成するコンタクトから３μｍ未満の距離の位置に層間絶縁膜上の配線と半導体領域とを電気的に接続しないダミーコンタクトが形成されているので、第１のコンタクト群を構成するコンタクトは実質的に孤立コンタクトにはならず、コンタクト抵抗の上昇は生じない。
【００２５】
この発明の請求項３記載の半導体装置によれば、複数のコンタクトは、最も隣接するコンタクトとの距離が３μｍ以上であるような孤立コンタクトであって、かつ、接続された活性領域の面積が２μｍ2以上である第１のコンタクト群と、最も隣接するコンタクトとの距離が３μｍ未満であるような密集コンタクトである第２のコンタクト群とを含み、第１のコンタクト群のコンタクトホール径が、第２のコンタクト群のコンタクトホール径よりも大きいので、コンタクト間距離及び活性層面積に起因したコンタクト抵抗の上昇を防ぐことができる。
【００２６】
請求項４では、請求項３において第１のコンタクト群のコンタクトホール径が第２のコンタクト群のコンタクトホール径よりも１５ｎｍ以上大きいことが望ましい。このような構成とすることによって、最も隣接するコンタクトとの距離が3μｍ以上であるような孤立コンタクトであって、接続された活性領域の面積が２μｍ2以上であるような第１のコンタクト群のコンタクトホール径が最も隣接するコンタクトとの距離が３μｍ未満であるような密集コンタクトである第２のコンタクト群のコンタクトホール径よりも１５ｎｍ以上大きいため、コンタクト間距離及び活性層面積に起因したコンタクト抵抗の上昇を確実に防ぐことが可能となる。
【００２７】
この発明の請求項５記載の半導体装置によれば、複数のコンタクトのうちの少なくとも１つのコンタクトの外側辺の少なくとも一部分が、複数の活性領域の内部であって活性領域の端部までの距離が２０ｎｍ以内の位置あるいは、端部の外側の位置に形成されているので、活性領域に接続されたコンタクトの抵抗の上昇を確実に防ぐことができる。
【００２８】
この発明の請求項６記載の半導体装置によれば、複数のコンタクトは、最も隣接するコンタクトとの距離が３μｍ以上であるような孤立コンタクトである第１のコンタクト群を含み、第１のコンタクト群を構成するコンタクトのそれぞれに接続された活性領域の面積が２μｍ2以下であるので、活性領域の面積に起因するコンタクト抵抗の上昇を防ぐことができる。
【００２９】
請求項７では、請求項１から６において複数のコンタクトのコンタクトホール径に対するコンタクト高さの比であるコンタクトアスペクト比が７以上であることが望ましい。このような構成とすることによって、前記複数のコンタクトのコンタクトホール径に対するコンタクト高さの比であるコンタクトアスペクト比が７以上である場合においても、コンタクト間距離あるいは活性領域面積に起因するコンタクト抵抗の上昇を防ぐことができる。
【００３０】
この発明の請求項８記載の半導体マスクレイアウト方法によれば、設計レイアウトデータから複数のコンタクトの最も隣接するコンタクト間距離を計算し、コンタクト間距離が所定の距離以上であるかどうかの判断を行う工程と、複数のコンタクトが、コンタクト間距離が所定の距離以上である第１のコンタクト群と、コンタクト間距離が所定の距離未満である第２のコンタクト群とを有するとき、第１のコンタクト群のコンタクトホール径を、第２のコンタクト群のコンタクトホール径よりも大きくする工程とを含むので、所定の距離を例えば３μｍと設定することによって、例えば以下のような構成を有する半導体装置を形成するためのマスクレイアウトデータを作成することができる。この半導体装置は、素子分離領域で分離された複数の半導体領域と、複数の半導体領域の上の少なくとも一層の層間絶縁膜と、層間絶縁膜の上の複数の配線層と、複数の半導体領域と複数の配線層を電気的に接続するために層間絶縁膜の中に設けられた複数のコンタクトとを備えた半導体装置であって、複数のコンタクトは、最も隣接するコンタクトとの距離が３μｍ以上である第１のコンタクト群と、最も隣接するコンタクトとの距離が３μｍ未満である第２のコンタクト群とを含み、第１のコンタクト群のコンタクトホール径が、第２のコンタクト群のコンタクトホール径よりも大きいものである。この第１の半導体装置は、第１のコンタクト群におけるコンタクト抵抗の上昇を防ぐことが可能となるものであり、例えば、第１のコンタクト群のコンタクトホール径が第２のコンタクト群のコンタクトホール径よりも１５ｎｍ以上大きいものであれば、第１のコンタクト群のコンタクト抵抗の上昇を確実に防ぐことが可能となる。
【００３１】
請求項９では、第１のコンタクト群のコンタクトホール径を第２のコンタクト群のコンタクトホール径よりも所定の値以上大きくする工程を含むので、所定の値を例えば５ｎｍとすることによって、第１のコンタクト群のコンタクト抵抗の上昇を確実に防ぐことが可能となる。
【００３２】
この発明の請求項１０記載の半導体マスクレイアウト方法によれば、設計レイアウトデータから複数のコンタクトの最も隣接するコンタクト間距離を計算し、コンタクト間距離が３μｍ以上であるかどうかの判断を行う工程と、コンタクト間距離が所定の距離以上であるとき、コンタクト間距離を所定の距離未満とするようにコンタクトを追加する工程とを含むので、所定の距離を例えば３μｍと設定することによって、請求項１記載の半導体装置を形成するためのマスクレイアウトデータを作成することができる。
【００３３】
この発明の請求項１１記載の半導体マスクレイアウト方法によれば、設計レイアウトデータから複数のコンタクトの最も隣接するコンタクト間距離を計算し、コンタクト間距離が所定の距離以上であるかどうかの判断を行う工程と、複数のコンタクトが、コンタクト間距離が所定の距離以上である第１のコンタクト群を有するとき、第１のコンタクト群のコンタクトから所定の距離未満の距離の位置に半導体領域と上層配線領域とを電気的に接続しないダミーコンタクトを形成する工程とを含むので、所定の距離を例えば３μｍと設定することによって、請求項２記載の半導体装置を形成するためのマスクレイアウトデータを作成することができる。
【００３４】
この発明の請求項１２記載の半導体マスクレイアウト方法によれば、第１の設計レイアウトデータから複数のコンタクトの最も隣接するコンタクト間距離を計算し、コンタクト間距離が所定の距離以上であるかどうかの判断を行う工程と、第２の設計レイアウトデータからコンタクトが接続された活性領域の面積を計算し、活性領域の面積が所定の面積以上であるどうかの判断を行う工程と、複数のコンタクトが、コンタクト間距離が所定の距離以上であり、かつ、活性領域の面積が所定の面積以上である第１のコンタクト群と、コンタクト間距離が所定の距離未満である第２のコンタクト群とを有するとき、第１のコンタクト群のコンタクトホール径を、第２のコンタクト群のコンタクトホール径よりも大きくする工程とを含むので、所定の距離を例えば３μｍと設定し、所定の面積を例えば２μｍ2と設定することによって、請求項３記載の半導体装置を形成するためのマスクレイアウトデータを作成することができる。
【００３５】
請求項１３では、請求項１２において第１のコンタクト群のコンタクトホール径を第２のコンタクト群のコンタクトホール径よりも５ｎｍ以上大きくする工程を含むので、コンタクト間距離及び活性層面積に起因したコンタクト抵抗の上昇を確実に防ぐことができる。
【００３６】
この発明の請求項１４記載の半導体マスクレイアウト方法によれば、複数のコンタクトのうちの少なくとも１つのコンタクトの外側辺の少なくとも一部分が、複数の活性領域の内部であって活性領域の端部までの距離が所定の距離以内の位置あるいは、端部の外側に位置するように複数のコンタクトを形成する工程を含むので、所定の距離を例えば２０ｎｍと設定することによって、請求項５記載の半導体装置を形成するためのマスクレイアウトデータを作成することができる。
【００３７】
この発明の請求項１５記載の半導体マスクレイアウト方法によれば、第１の設計レイアウトデータから複数のコンタクトの最も隣接するコンタクト間距離を計算し、コンタクト間距離が所定の距離以上であるかどうかの判断を行う工程と、第２の設計レイアウトデータからコンタクトが接続された活性領域の面積を計算し、活性領域の面積が所定の面積以上であるどうかの判断を行う工程と、複数のコンタクトが、コンタクト間距離が所定の距離以上であり、かつ、活性領域の面積が所定の面積以上である第１のコンタクト群を有するとき、第１のコンタクト群のコンタクトのそれぞれに接続された活性領域の面積を所定の面積以下とする工程とを含むので、所定の距離を例えば３μｍと設定し、所定の面積を例えば２μｍ2と設定することによって、請求項６記載の半導体装置を形成するためのマスクレイアウトデータを作成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
この発明の第１の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施形態にかかる半導体装置を形成するための半導体マスクレイアウト方法のフローチャートを示すものである。
【００３９】
まず、ステップＰ１０１において、元になるコンタクトに関する設計レイアウトデータを用意する。ステップＰ１０２において、コンタクトのマスクレイアウトデータを含む設計レイアウトデータについて、コンタクト間距離を計算する。なお、以降は、コンタクト間の距離とは、コンタクトの中心間の距離のことを意味する。次に、ステップＰ１０３において、最も隣接するコンタクトとのコンタクト間距離が所定の距離（例えば３μｍ）以上であるかどうかの判断を行う。コンタクト間距離が３μｍ以上の場合、すなわち、孤立コンタクトである場合は、ステップＰ１０４に進み、コンタクト抵抗を下げるためにコンタクトのホール径を所定の値（例えば８ｎｍ）だけ拡大する。マスク上、８ｎｍ以上拡大することにより、ウエハ上において形成されるコンタクトのホール径では２４ｎｍ以上の径の拡大となり、抵抗値低減に有効なコンタクトホール径の拡大となる。
【００４０】
なお、マスク上でのコンタクトのホール径の拡大は５ｎｍ以上であれば効果は得られる。
【００４１】
図４は、ウエハ上に形成される孤立コンタクトのホール径の設計寸法と、コンタクト抵抗の関係についての実験データである。コンタクト抵抗は、同一径の複数の孤立コンタクトについて測定を行い、その最大値（Ｍａｘ）、メジアン値（Ｍｅｄｉａｎ）及び最小値（Ｍｉｎ）を図４に示している。図４から、コンタクトのホール径の拡大処理を行うことによって、コンタクト抵抗が大幅に低減できていることが判る。
【００４２】
拡大処理を行った後、ステップＰ１０５に進む。一方、コンタクト間距離が３μｍ未満の場合、すなわち、密集コンタクトである場合は、コンタクト抵抗の上昇がないため、拡大処理を行わず、次のステップＰ１０５に進む。次に、ステップＰ１０５において、コンタクト間距離によってレジスト上に形成されるコンタクトホール寸法が変化するのを逆に設計データとして補正するＯＰＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）に基づいた寸法補正処理を実行する。この処理が終わったデータを元に、ステップＰ１０６において、マスク製作のデータとなるＥＢ（電子線描画）データを作成する。
なお、本実施形態では、コンタクトのホール径を拡大するステップＰ１０４とＯＰＣ処理であるステップＰ１０５を別の工程としたが、ＯＰＣ処理の中の一つの処理としてコンタクトのホール径を拡大する処理を含めてもよい。
【００４３】
また、ステップＰ１０３における、最も隣接するコンタクトとのコンタクト間距離の判断に用いる所定の距離としては、３μｍに限られない。
【００４４】
また、ステップＰ１０４における、マスク上でのコンタクトのホール径を拡大する所定の値としては、５ｎｍあるいは８ｎｍに限られない。
【００４５】
図２は本発明の第１の実施形態にかかる半導体装置のコンタクトレイアウトを示すものである。図２において、２０１は活性領域、２０２はゲート電極、２０３は密集コンタクト部を示している。なお、図示していないが素子分離領域で分離された複数の半導体領域と、複数の半導体領域の上の少なくとも一層の層間絶縁膜と、層間絶縁膜の上の複数の配線層と、複数の半導体領域と複数の配線層を電気的に接続するために層間絶縁膜の中に設けられた複数のコンタクトとを備えている。複数のコンタクトは、最も隣接するコンタクトとの距離が３μｍ以上である第１のコンタクト群（孤立コンタクト２０５）と、最も隣接するコンタクトとの距離が３μｍ未満である第２のコンタクト群（密集コンタクト２０３）とを含み、第１のコンタクト群のコンタクトホール径が、第２のコンタクト群のコンタクトホール径よりも大きい。
【００４６】
この場合、密集コンタクト２０３から３０μｍはなれた場所に活性領域２０４、孤立コンタクト２０５が配置されている。密集コンタクト２０３のホール径は１２０ｎｍとなるように形成されているのに対して、孤立コンタクト２０５のホール径は１４４ｎｍとなるように形成されている。密集コンタクト２０３は、層間絶縁膜（図示していない）を介して、活性領域２０１と上層配線（図示していない）とを電気的に接続している。同様に、孤立コンタクト２０５は、層間絶縁膜（図示していない）を介して、活性領域２０４と上層配線（図示していない）とを電気的に接続している。
【００４７】
図３は、複数の孤立コンタクト２０５のホール径が１２０ｎｍである場合と、１４４ｎｍである場合のそれぞれのコンタクト抵抗の正規累積度数を実験により求めたものである。なお、図３の場合におけるコンタクトの高さは１４００ｎｍである。図３より、孤立コンタクト２０５のホール径が１２０ｎｍの場合と比較して、１４４ｎｍの場合ではコンタクト抵抗が低抵抗となり、改善されていることが判る。
【００４８】
なお、ウエハ上でのコンタクトのホール径の拡大は１５ｎｍ以上であれば効果は得られる。また、密集コンタクト２０３と、孤立コンタクト２０５の距離を３０μｍの場合について説明したが、３μｍ以上であれば効果は得られる。
【００４９】
この発明の第２の実施の形態を図５〜図７に基づいて説明する。図５は本発明の第２の実施形態にかかる半導体装置を形成するための半導体マスクレイアウト方法のフローチャートを示すものである。
【００５０】
まず、ステップＰ２０１において、元になるコンタクトレイヤ、配線レイヤ及び活性レイヤである設計レイアウトデータを用意する。ステップＰ２０２において、コンタクトレイヤである設計レイアウトデータについて、コンタクト間距離を計算する。次に、ステップＰ２０３において、最も隣接するコンタクトとのコンタクト間距離が所定の距離（例えば３μｍ）以上であるかどうかの判断を行う。コンタクト間距離が３μｍ以上の場合、すなわち、孤立コンタクトである場合は、ステップＰ２０４に進み、コンタクト抵抗を下げるために、孤立コンタクトの周囲に複数個（例えば２個）の追加コンタクトを配置するように、コンタクトレイヤ、配線レイヤ及び活性レイヤに修正を加える。この場合、孤立コンタクトと追加コンタクトの距離は所定の距離（例えば３μｍ）未満とする。その後、ステップＰ２０５に進む。一方、コンタクト間距離が３μｍ未満の場合、すなわち、密集コンタクトである場合は、コンタクト抵抗の上昇がないため、追加コンタクトの追加処理を行わず、次のステップＰ２０５に進む。ステップＰ２０５では、レイアウトデータを再作成する。次に、ステップＰ２０６において、ＯＰＣに基づいた寸法補正処理を実行する。この処理が終わったデータを元に、ステップＰ２０７において、マスク製作のデータとなるＥＢ（電子線描画）データを作成する。
【００５１】
なお、本実施形態では、レイヤの修正を行うステップＰ２０４、レイアウトデータの再作成を行うステップＰ２０５とＯＰＣ処理を行うＰ２０６を別の工程としたが、ＯＰＣ処理の中の一つの処理としてステップＰ２０４及びステップＰ２０５を含めてもよい。
【００５２】
また、ステップＰ２０３における、最も隣接するコンタクトとのコンタクト間距離の判断に用いる所定の距離としては、３μｍに限られない。
【００５３】
また、ステップＰ２０４における、孤立コンタクトと追加コンタクトの距離に用いる所定の距離としては、３μｍに限られない。
【００５４】
図６は本発明の第２の実施形態にかかる半導体装置のコンタクトレイアウトを示すものである。図６において、５０１は活性領域、５０２はゲート電極、５０３は密集コンタクト部を示している。なお、図示していなが素子分離領域で分離された複数の半導体領域と、複数の半導体領域の上の少なくとも一層の層間絶縁膜と、層間絶縁膜の上の複数の配線層と、複数の半導体領域と複数の配線層を電気的に接続するために層間絶縁膜の中に設けられた複数のコンタクトとを有する。複数のコンタクトは、最も隣接するコンタクトとの距離が３μｍ未満である。
【００５５】
この場合、密集コンタクト５０３から３０μｍはなれた場所に活性領域５０４、孤立コンタクト５０５が配置されている。孤立コンタクト部５０５には活性領域５０４が延長され、追加活性領域５０６が形成されており、さらに３個の追加コンタクト５０７が形成されている。同様に配線レイヤにおいても追加領域が形成されている。なお、孤立コンタクトと追加コンタクトの距離は３μｍ未満である。密集コンタクト５０３は、層間絶縁膜（図示していない）を介して、活性領域５０１と上層配線（図示していない）とを電気的に接続している。同様に、孤立コンタクト５０５は、層間絶縁膜（図示していない）を介して、活性領域５０４と上層配線（図示していない）とを電気的に接続している。また、追加コンタクト５０７は、層間絶縁膜（図示していない）を介して、追加活性領域５０６と上層配線（図示していない）とを電気的に接続している。
【００５６】
図７は、複数の孤立コンタクト５０５についてコンタクト抵抗を測定した場合と、追加コンタクトが３個（孤立コンタクト５０５を合わせると、計４個のコンタクト）についてコンタクト抵抗を測定した場合のそれぞれについて、コンタクト抵抗値の正規累積度数を示す。なお、コンタクトの高さは１４００ｎｍである。孤立コンタクトが１個のみの場合と比較して追加コンタクトを設けた場合（コンタクト４個）の方が、コンタクト抵抗が低減されているのが分かる。
【００５７】
なお、本実施形態では、追加コンタクト５０７の個数を３個としたが、コンタクト抵抗を低減できれば個数は３個に限定されない。また、密集コンタクト５０３と、孤立コンタクト５０５の距離を３０μｍの場合について説明したが、３μｍ以上であれば効果は得られる。
【００５８】
この発明の第３の実施の形態を図８および図９に基づいて説明する。図８は本発明の第３の実施形態にかかる半導体装置を形成するための半導体マスクレイアウト方法のフローチャートを示すものである。
【００５９】
まず、ステップＰ３０１において、元になるコンタクトレイヤである設計レイアウトデータを用意する。ステップＰ３０２において、コンタクトレイヤである設計レイアウトデータについて、コンタクト間距離を計算する。次に、ステップＰ３０３において、最も隣接するコンタクトとのコンタクト間距離が所定の距離（例えば３μｍ）以上であるかどうかの判断を行う。コンタクト間距離が３μｍ以上の場合、すなわち、孤立コンタクトである場合は、ステップＰ３０４に進み、コンタクト抵抗を下げるために、孤立コンタクトの周囲に複数個（例えば２個）の上層配線と活性領域を電気的に接続しない、いわゆるダミーコンタクトを配置する。この場合、孤立コンタクトとダミーコンタクトの距離は所定の距離（例えば３μｍ）未満とする。その後、ステップＰ３０５に進む。一方、コンタクト間距離が３μｍ未満の場合、すなわち、密集コンタクトである場合は、コンタクト抵抗の上昇がないため、追加コンタクトの追加処理を行わず、次のステップＰ３０５に進む。ステップＰ３０５では、レイアウトデータを再作成する。次に、ステップＰ３０６において、ＯＰＣに基づいた寸法補正処理を実行する。この処理が終わったデータを元に、ステップＰ３０７において、マスク製作のデータとなるＥＢ（電子線描画）データを作成する。
【００６０】
なお、本実施形態では、ダミーコンタクトの追加を行うステップＰ３０４、レイアウトデータの再作成を行うステップＰ３０５とＯＰＣ処理を行うＰ３０６を別の工程としたが、ＯＰＣ処理の中の一つの処理としてステップＰ３０４及びステップＰ３０５を含めてもよい。
【００６１】
また、ステップＰ３０３における、最も隣接するコンタクトとのコンタクト間距離の判断に用いる所定の距離としては、３μｍに限られない。
また、ステップＰ３０４における、孤立コンタクトとダミーコンタクトの距離に用いる所定の距離としては、３μｍに限られない。
【００６２】
図９は本発明の第３の実施形態にかかる半導体装置のコンタクトレイアウトを示すものである。図９において、８０１は活性領域、８０２はゲート電極、８０３は密集コンタクト部を示している。なお、図示していなが素子分離領域で分離された複数の半導体領域と、複数の半導体領域の上の少なくとも一層の層間絶縁膜と、層間絶縁膜の上の複数の配線層と、複数の半導体領域と複数の配線層を電気的に接続するために層間絶縁膜の中に設けられた複数のコンタクトとを有する。複数のコンタクトは、最も隣接するコンタクトとの距離が３μｍ以上である第１のコンタクト群（孤立コンタクト８０５）を含み、第１のコンタクト群を構成するコンタクトから３μｍ未満の距離の位置に層間絶縁膜上の配線と半導体領域とを電気的に接続しないダミーコンタクト８０６が形成されている。
【００６３】
この場合、密集コンタクト８０４から３０μｍはなれた場所に活性領域８０４、孤立コンタクト８０５が配置されている。孤立コンタクト８０５の周辺にはダミーコンタクト８０６が形成されている。なお、孤立コンタクト８０５とダミーコンタクト８０６の距離は３μｍ未満である。密集コンタクト８０３は、層間絶縁膜（図示していない）を介して、活性領域８０１と上層配線（図示していない）を電気的に接続している。同様に、孤立コンタクト８０５は、層間絶縁膜（図示していない）を介して、活性領域８０４と上層配線（図示していない）を電気的に接続している。また、ダミーコンタクト８０６は、上層配線（図示していない）と活性領域８０４とを電気的に接続していない。このように孤立コンタクトを実質的に孤立でなくすることによりコンタクト抵抗の上昇を防ぐことが出来る。
【００６４】
なお、本実施形態では、ダミーコンタクト８０６の個数を１個としたが、２個以上としてもよい。また、密集コンタクト８０３と、孤立コンタクト８０５の距離を３０μｍの場合について説明したが、３μｍ以上であれば効果は得られる。
【００６５】
この発明の第４の実施の形態を図１０〜図１２に基づいて説明する。図１０は本発明の第４の実施形態にかかる半導体装置を形成するための半導体マスクレイアウト方法のフローチャートを示すものである。
【００６６】
まず、ステップＰ４０１において、元になるコンタクトレイヤである設計レイアウトデータを用意する。ステップＰ４０２において、コンタクトレイヤである設計レイアウトデータについて、コンタクト間距離を計算する。次に、ステップＰ４０３において、最も隣接するコンタクトとのコンタクト間距離が所定の距離（例えば３μｍ）以上であるかどうかの判断を行う。コンタクト間距離が３μｍ未満の場合、すなわち、密集コンタクトである場合は、コンタクト抵抗の上昇がないため、次のステップＰ４０７に進む。一方、コンタクト間距離が３μｍ以上の場合、すなわち、孤立コンタクトである場合は、ステップＰ４０４に進み、該孤立コンタクトと接続される活性領域の面積を計測する。ステップＰ４０５において、該孤立コンタクトと接続される活性領域の面積が所定の面積（例えば２μｍ2）以上であるかどうかの判断を行う。該孤立コンタクトと接続される活性領域の面積が２μｍ2未満である場合には、ステップＰ４０７に進む。一方、該孤立コンタクトと接続される活性領域の面積が２μｍ2以上である場合には、ステップＰ４０６に進み、コンタクト抵抗を下げるためにコンタクト径を所定の値（例えば８ｎｍ）だけ拡大する。マスク上、８ｎｍ以上拡大することにより、ウエハ上において形成されるコンタクトのホール径では２４ｎｍ以上の径の拡大となり、抵抗値低減に有効なコンタクトホール径の拡大となる。拡大処理を行った後、ステップＰ４０７に進む。ステップＰ４０７では、レイアウトデータを再作成する。次に、ステップＰ４０８において、ＯＰＣに基づいた寸法補正処理を実行する。この処理が終わったデータを元に、ステップＰ４０９において、マスク製作のデータとなるＥＢ（電子線描画）データを作成する。
【００６７】
なお、マスク上でのコンタクトのホール径の拡大は５ｎｍ以上であれば効果は得られる。
【００６８】
なお、本実施形態では、コンタクトのホール径の拡大を行うステップＰ４０６、レイアウトデータの再作成を行うステップＰ４０７とＯＰＣ処理を行うＰ４０８を別の工程としたが、ＯＰＣ処理の中の一つの処理としてステップＰ４０６及びステップＰ４０７を含めてもよい。
【００６９】
また、ステップＰ４０３における、最も隣接するコンタクトとのコンタクト間距離の判断に用いる所定の距離としては、３μｍに限られない。
【００７０】
また、ステップＰ４０５における、孤立コンタクトと接続される活性領域の面積の判断に用いる所定の面積としては、２μｍ2に限られない。
【００７１】
また、ステップＰ４０６における、マスク上でのコンタクトのホール径を拡大する所定の値としては、５ｎｍあるいは８ｎｍに限られない。
【００７２】
図１１は本発明の第４の実施形態にかかる半導体装置のコンタクトレイアウトを示すものである。図１１において、１００１は活性領域、１００２はゲート電極、１００３は密集コンタクト部を示している。なお、図示していないが複数の活性領域の上の少なくとも一層の層間絶縁膜と、層間絶縁膜の上の複数の配線層と、複数の活性領域と複数の配線層を電気的に接続するために層間絶縁膜の中に設けられた複数のコンタクトとを有する。複数のコンタクトは、最も隣接するコンタクトとの距離が３μｍ以上であり、かつ、接続された活性領域の面積が２μｍ2以上である第１のコンタクト群（孤立コンタクト１００５）と、最も隣接するコンタクトとの距離が３μｍ未満である第２のコンタクト群（密集コンタクト１００３）とを含み、第１のコンタクト群のコンタクトホール径が、第２のコンタクト群のコンタクトホール径よりも大きい。
【００７３】
この場合、密集コンタクト１００３から３０μｍはなれた場所に活性領域１００４、孤立コンタクト１００５が配置されている。この孤立コンタクト１００５に接続された活性領域１００４の面積は３０μｍ2である。
【００７４】
図１２は、孤立コンタクトに接続された活性領域面積が１μｍ2と１０μｍ2の場合における、複数の孤立コンタクトのコンタクト抵抗を実験により調べた正規累積度数である。この場合の、コンタクトのホール径は１２０ｎｍであり、高さは１４００ｎｍである。図１２から、孤立コンタクトに接続された活性領域面積が大きいほど、コンタクト抵抗が大きくなっていることが分かる。よって、図１１における孤立コンタクト１００５のホール径は、活性領域面積に起因するコンタクト抵抗の上昇を防ぐために、密集コンタクト１００３の１２０ｎｍに対して、１４４ｎｍと大きくしている。
【００７５】
なお、ウエハ上でのコンタクトのホール径の拡大は１５ｎｍ以上であれば効果は得られる。また、密集コンタクト１００３と、孤立コンタクト１００５の距離を３０μｍの場合について説明したが、３μｍ以上であれば効果は得られる。また、活性領域１００４の面積を３０μｍ2としたが、２μｍ2以上であれば、効果は得られる。
【００７６】
この発明の第５の実施の形態を図１３および図１４に基づいて説明する。図１３は本発明の第５の実施形態にかかる半導体装置のコンタクトレイアウトを示す。
【００７７】
図１３において、１２０１は活性領域であり、１２０２はゲート電極であり、１２０３は活性領域上の層間絶縁膜（図示していない）を介して、活性領域１２０１と層間絶縁膜上の上層配線（図示していない）を電気的に接続しているコンタクトであり、１２０４はゲート電極１２０２に接続されたゲート上コンタクトであり、１２０５はゲート電極１２０２に挟まれた位置にあるゲート間コンタクトである。コンタクト１２０３のそれぞれの外側辺１２００が、活性領域１２０１の内部であって端部１２０１ａまでの距離が２０ｎｍ以内の位置あるいは、端部１２０１ａの外側の位置に配置されている。
【００７８】
図１４（ｂ）は活性領域１２０１の端部１２０１ａからコンタクト１２０３の外側辺１２００までの距離を変えたときのコンタクト抵抗の変化を示す実験結果である。横軸は、活性領域端部１２０１ａから活性領域１２０１の外側へ向かう方向におけるコンタクト外側辺１２００の位置（以降はコンタクト位置と称する）であり、縦軸は、一定の抵抗値を満たす歩留まりである。図１４（ａ）は図１４（ｂ）における、コンタクトの位置の各ケースを説明するための図である。なお、内側とは、端部１２０１ａから活性領域１２０１内部へ向かう方向であり、コンタクト位置は負の値となる。外側とは、端部１２０１ａから活性領域１２０１外側へ向かう方向であり、コンタクト位置は正の値となる。このときのコンタクトのホール径は１２０ｎｍであり、高さは１４００ｎｍである。▲印は抵抗値≦５０Ωを達成する歩留まり、●は抵抗値≦１００Ωを達成する歩留まり、■は抵抗値≦２００Ωを達成する歩留まりである。
【００７９】
コンタクト位置が−５０ｎｍのコンタクト１２０３ａに対応するケースＡでは抵抗値≦２００Ωを達成する歩留まりが６０％未満であり、実用上問題が生じる。コンタクト位置が−２０ｎｍ、０ｎｍ及び＋５０ｎｍのコンタクト１２０３ｂ、１２０３ｃ及び１２０３ｄでは抵抗値≦２００Ωを達成する歩留まりが８０％以上となることから、実用上問題は無い。なお、ケースＥでは、活性領域１２０１とコンタクト１２０３ｅの重なりが無いため、コンタクトとしての役割を果たさない。
【００８０】
すなわち、図１４（ｂ）の斜線で示した領域に対応する、コンタクト１２０３の外側辺１２００が、活性領域１２０１の内部であって端部１２０１ａまでの距離が２０ｎｍ以内の位置あるいは、端部１２０１ａの外側の位置にあるときにコンタクト特性は改善している。
【００８１】
この発明の第６の実施の形態を図１５および図１６に基づいて説明する。図１５は本発明の第６の実施形態にかかる半導体装置を形成するための半導体マスクレイアウト方法のフローチャートを示すものである。
【００８２】
まず、ステップＰ６０１において、元になるコンタクトレイヤ及び活性レイヤである設計レイアウトデータを用意する。ステップＰ６０２において、コンタクトレイヤである設計レイアウトデータについて、コンタクト間距離を計算する。次に、ステップＰ６０３において、最も隣接するコンタクトとのコンタクト間距離が所定の距離（例えば３μｍ）以上であるかどうかの判断を行う。コンタクト間距離が3μｍ未満の場合、すなわち、密集コンタクトである場合は、コンタクト抵抗の上昇がないため、次のステップＰ６０７に進む。一方、コンタクト間距離が３μｍ以上の場合、すなわち、孤立コンタクトである場合は、ステップＰ６０４に進み、孤立コンタクトが接続されている活性領域上にゲート電極が配置されているかどうかを判定する。ゲート電極が配置されている場合は、ステップＰ６０７に進む。ゲート電極が配置されていない場合は、ステップＰ６０５に進む。ステップＰ６０５では、該孤立コンタクトと接続される活性領域の面積が所定の面積（例えば２μｍ2）以上であるかどうかの判断を行う。該孤立コンタクトと接続される活性領域の面積が２μｍ2未満である場合には、ステップＰ６０７に進む。一方、該孤立コンタクトと接続される活性領域の面積が２μｍ2以上である場合には、ステップＰ６０６に進み、コンタクト抵抗を下げるために活性領域の面積を所定の面積（例えば２μｍ2）未満となるように、活性レイヤを変更する。ステップＰ６０７では、レイアウトデータを再作成する。次に、ステップＰ６０８において、ＯＰＣに基づいた寸法補正処理を実行する。この処理が終わったデータを元に、ステップＰ６０９において、マスク製作のデータとなるＥＢ（電子線描画）データを作成する。
【００８３】
なお、本実施形態では、活性領域の縮小を行うステップＰ６０６、レイアウトデータの再作成を行うステップＰ６０７とＯＰＣ処理を行うＰ６０８を別の工程としたが、ＯＰＣ処理の中の一つの処理としてステップＰ６０６及びステップＰ６０７を含めてもよい。
【００８４】
また、ステップＰ６０３における、最も隣接するコンタクトとのコンタクト間距離の判断に用いる所定の距離としては、３μｍに限られない。
【００８５】
また、ステップＰ６０５における、孤立コンタクトと接続される活性領域の面積の判断に用いる所定の面積としては、２μｍ2に限られない。
【００８６】
また、ステップＰ６０６における、孤立コンタクトと接続される活性領域の変更に用いる所定の面積としては、２μｍ2に限られない。
【００８７】
図１６は本発明の第６の実施形態にかかる半導体装置のコンタクトレイアウトを示す。１５０１は活性領域であり、１５０２はゲート電極、１５０３は密集コンタクトである。なお、図示していないが複数の活性領域の上の少なくとも一層の層間絶縁膜と、層間絶縁膜の上の複数の配線層と、複数の活性領域と複数の配線層を電気的に接続するために層間絶縁膜の中に設けられた複数のコンタクトとを有する。複数のコンタクトは、最も隣接するコンタクトとの距離が３μｍ以上である第１のコンタクト群（孤立コンタクト１５０５）を含み、第１のコンタクト群を構成するコンタクトのそれぞれに接続された活性領域の面積が２μｍ2以下である。
【００８８】
この場合、密集コンタクト１５０３から３０μｍはなれた場所にゲート電極を持たない活性領域１５０４が孤立コンタクト１５０５に接続された状態で配置されている。密集コンタクト１５０３は、層間絶縁膜（図示していない）を介して、活性領域１５０１と上層配線（図示していない）を電気的に接続している。同様に、孤立コンタクト１５０５は、層間絶縁膜（図示していない）を介して、活性領域１５０４と上部配線（図示していない）を電気的に接続している。ここで、活性領域１５０４はその面積が２μｍ2以上となっている。活性領域１５０４の面積を縮小後の活性領域１５０６のように２μｍ2未満とすることによって、図１２に示されるように、面積が大きい場合に比べて孤立コンタクトの抵抗の上昇を防ぐことができる。
【００８９】
また、密集コンタクト１５０３と、孤立コンタクト１５０５の距離を３０μｍの場合について説明したが、３μｍ以上であれば効果は得られる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明にかかる半導体装置および半導体マスクレイアウト方法は、高コンタクトアスペクト比の孤立コンタクトや密集コンタクトが混在した半導体装置において、コンタクト抵抗の上昇を防ぐことができる効果を有し、ＤＲＡＭ混載システムＬＳＩ等のように、高コンタクトアスペクト比のコンタクトが必要とされる場合において、低抵抗なコンタクト抵抗を実現するのに有効である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる半導体装置を形成するための半導体マスクレイアウトフロー図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる半導体装置のレイアウト図である。
【図３】本発明の第１の実施形態におけるコンタクト抵抗の改善を示すグラフである。
【図４】本発明の第１の実施形態の効果を説明する図である。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかる半導体装置を形成するための半導体マスクレイアウトフロー図である。
【図６】本発明の第２の実施形態にかかる半導体装置のレイアウト図である。
【図７】本発明の第２の実施形態におけるコンタクト抵抗の改善を示すグラフである。
【図８】本発明の第３の実施形態にかかる半導体装置を形成するための半導体マスクレイアウトフロー図である。
【図９】本発明の第３の実施形態にかかる半導体装置のレイアウト図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態にかかる半導体装置を形成するための半導体マスクレイアウトフロー図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態にかかる半導体装置のレイアウト図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態におけるコンタクト抵抗の改善を示すグラフである。
【図１３】本発明の第５の実施形態にかかる半導体装置のレイアウト図である。
【図１４】本発明の第５の実施形態におけるコンタクト抵抗の改善を示すグラフである。
【図１５】本発明の第６の実施形態にかかる半導体装置を形成するための半導体マスクレイアウトフロー図である。
【図１６】本発明の第６の実施形態にかかる半導体装置のレイアウト図である。
【符号の説明】
【００９２】
２０１    活性領域
２０２    ゲート電極
２０３    密集コンタクト
２０４    活性領域
２０５    孤立コンタクト
５０１    活性領域
５０２    ゲート電極
５０３    密集コンタクト
５０４    活性領域
５０５    孤立コンタクト
５０６    追加活性領域
５０７    追加コンタクト
８０１    活性領域
８０２    ゲート電極
８０３    密集コンタクト
８０４    活性領域
８０５    孤立コンタクト
８０６    ダミーコンタクト
１００１    活性領域
１００２    ゲート電極
１００３    密集コンタクト
１００４    活性領域
１００５    孤立コンタクト
１２００    コンタクト外側辺位置
１２０１    活性領域
１２０１ａ    活性領域端部
１２０２    ゲート電極
１２０３    コンタクト
１２０３ａ    コンタクトＡ
１２０３ｂ    コンタクトＢ
１２０３ｃ    コンタクトＣ
１２０３ｄ    コンタクトＤ
１２０３ｅ    コンタクトＥ
１２０４    ゲート上コンタクト
１２０５    ゲート間コンタクト
【図１】
2008103750.tif 000003
【図２】
2008103750.tif 000004
【図３】
2008103750.tif 000005
【図４】
2008103750.tif 000006
【図５】
2008103750.tif 000007
【図６】
2008103750.tif 000008
【図７】
2008103750.tif 000009
【図８】
2008103750.tif 000010
【図９】
2008103750.tif 000011
【図１０】
2008103750.tif 000012
【図１１】
2008103750.tif 000013
【図１２】
2008103750.tif 000014
【図１３】
2008103750.tif 000015
【図１４】
2008103750.tif 000016
【図１５】
2008103750.tif 000017
【図１６】
2008103750.tif 000018