KR102388364B1 - Semiconductor device - Google Patents

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Abstract

반도체 장치가 제공된다. 상기 반도체 장치는 제1 및 제2 영역을 포함하는 기판, 상기 제1 영역에 형성되고, 상기 기판보다 돌출된 제1 및 제2 핀형 패턴, 상기 제1 핀형 패턴 상에 제1 볼록 다각형으로 형성되고, 상기 제1 볼록 다각형은 제1 내각을 포함하는 제1 에피택셜 패턴, 상기 제2 핀형 패턴 상에 제2 볼록 다각형으로 형성되고, 상기 볼록 다각형은 상기 제1 내각과 동일한 제2 내각을 포함하고, 상기 제1 에피택셜 패턴과 이격되는 제2 에피택셜 패턴, 상기 제2 영역에 형성되고, 상기 기판보다 돌출된 제3 및 제4 핀형 패턴, 상기 제3 핀형 패턴 상에 제3 볼록 다각형으로 형성되고, 상기 제3 볼록 다각형은 제3 내각을 포함하는 제3 에피택셜 패턴 및 상기 제4 핀형 패턴 상에 제4 볼록 다각형으로 형성되고, 상기 제4 볼록 다각형은 상기 제3 내각과 다른 제4 내각을 포함하고, 상기 제3 에피택셜 패턴과 접하는 제4 에피택셜 패턴을 포함한다.A semiconductor device is provided. The semiconductor device includes a substrate including first and second regions, first and second fin-shaped patterns formed in the first region, protruding from the substrate, and a first convex polygon on the first fin-shaped pattern; , the first convex polygon is formed as a second convex polygon on a first epitaxial pattern including a first interior angle and a second fin-shaped pattern, wherein the convex polygon includes a second interior angle equal to the first interior angle, , a second epitaxial pattern spaced apart from the first epitaxial pattern, third and fourth fin-shaped patterns formed in the second region and protruding from the substrate, and a third convex polygon on the third fin-shaped pattern and the third convex polygon is formed as a fourth convex polygon on a third epitaxial pattern including a third interior angle and a fourth fin-shaped pattern, wherein the fourth convex polygon is a fourth interior angle different from the third interior angle and a fourth epitaxial pattern in contact with the third epitaxial pattern.

Description

반도체 장치{Semiconductor device}semiconductor device

본 발명은 반도체 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor device.

반도체 장치의 밀도를 높이기 위한 스케일링(scaling) 기술 중 하나로서, 기판 상에 핀(fin) 또는 나노와이어(nanowire) 형상의 실리콘 바디를 형성하고 실리콘 바디의 표면 위에 게이트를 형성하는 멀티 게이트 트랜지스터(multi gate transistor)가 제안되었다. As one of the scaling techniques for increasing the density of a semiconductor device, a multi-gate transistor (multi-gate transistor) in which a fin or nanowire-shaped silicon body is formed on a substrate and a gate is formed on the surface of the silicon body gate transistor) has been proposed.

이러한 멀티 게이트 트랜지스터는 3차원의 채널을 이용하기 때문에, 스케일링하는 것이 용이하다. 또한, 멀티 게이트 트랜지스터의 게이트 길이를 증가시키지 않아도, 전류 제어 능력을 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 드레인 전압에 의해 채널 영역의 전위가 영향을 받는 SCE(short channel effect)를 효과적으로 억제할 수 있다.Since such a multi-gate transistor uses a three-dimensional channel, it is easy to scale. In addition, the current control capability can be improved without increasing the gate length of the multi-gate transistor. In addition, it is possible to effectively suppress a short channel effect (SCE) in which the potential of the channel region is affected by the drain voltage.

본 발명이 해결하려는 과제는, 복수의 영역 중 일부의 영역에서만 소오스/드레인을 서로 머지(merge)시켜 고집적도 및 낮은 컨택저항을 가지는 반도체 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor device having high integration and low contact resistance by merging sources/drains with each other only in some of a plurality of regions.

본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치는, 제1 및 제2 영역을 포함하는 기판, 상기 제1 영역에 형성되고, 상기 기판보다 돌출된 제1 및 제2 핀형 패턴, 상기 제1 핀형 패턴 상에 제1 볼록 다각형으로 형성되고, 상기 제1 볼록 다각형은 제1 내각을 포함하는 제1 에피택셜 패턴, 상기 제2 핀형 패턴 상에 제2 볼록 다각형으로 형성되고, 상기 볼록 다각형은 상기 제1 내각과 동일한 제2 내각을 포함하고, 상기 제1 에피택셜 패턴과 이격되는 제2 에피택셜 패턴, 상기 제2 영역에 형성되고, 상기 기판보다 돌출된 제3 및 제4 핀형 패턴, 상기 제3 핀형 패턴 상에 제3 볼록 다각형으로 형성되고, 상기 제3 볼록 다각형은 제3 내각을 포함하는 제3 에피택셜 패턴 및 상기 제4 핀형 패턴 상에 제4 볼록 다각형으로 형성되고, 상기 제4 볼록 다각형은 상기 제3 내각과 다른 제4 내각을 포함하고, 상기 제3 에피택셜 패턴과 접하는 제4 에피택셜 패턴을 포함한다.A semiconductor device according to some embodiments of the present invention provides a substrate including first and second regions, first and second fin-shaped patterns formed in the first region and protruding from the substrate; A first convex polygon is formed on the first fin-shaped pattern, the first convex polygon is formed in a first epitaxial pattern including a first interior angle, and a second convex polygon is formed on the second fin-shaped pattern, the convex polygon The polygon includes a second inner angle equal to the first inner angle, a second epitaxial pattern spaced apart from the first epitaxial pattern, and third and fourth fin-shaped patterns formed in the second region and protruding from the substrate , is formed in a third convex polygon on the third fin-shaped pattern, wherein the third convex polygon is formed in a third epitaxial pattern including a third interior angle and a fourth convex polygon on the fourth fin-shaped pattern, wherein The fourth convex polygon includes a fourth interior angle different from the third interior angle, and includes a fourth epitaxial pattern in contact with the third epitaxial pattern.

제1 및 제2 볼록 다각형은 5각형일 수 있다.The first and second convex polygons may be pentagons.

상기 제1 및 제2 볼록 다각형은 좌우 대칭일 수 있다.The first and second convex polygons may be symmetrical.

상기 제1 및 제2 핀형 패턴의 상면의 높이는 상기 제3 및 제4 핀형 패턴의 상면의 높이보다 낮을 수 있다.Heights of upper surfaces of the first and second fin-shaped patterns may be lower than heights of upper surfaces of the third and fourth fin-shaped patterns.

상기 제1 및 제2 핀형 패턴의 상면의 폭은 상기 제3 및 제4 핀형 패턴의 상면의 폭보다 넓을 수 있다.Widths of upper surfaces of the first and second fin-shaped patterns may be wider than widths of upper surfaces of the third and fourth fin-shaped patterns.

여기서, 상기 제1 영역에 형성되고, 상기 제1 및 제2 핀형 패턴의 일 측에 형성되고, 상기 제1 및 제2 핀형 패턴과 멀어지는 방향으로 기울어진 제5핀과, 상기 제2 영역에 형성되고, 상기 제3 및 제4 핀형 패턴의 일 측에 형성되고, 상기 제3 및 제4 핀형 패턴과 멀어지는 방향으로 기울어진 제6핀을 더 포함할 수 있다.Here, a fifth fin formed in the first region, formed on one side of the first and second fin-shaped patterns, inclined in a direction away from the first and second fin-shaped patterns, and formed in the second region and a sixth fin formed on one side of the third and fourth fin-shaped patterns and inclined in a direction away from the third and fourth fin-shaped patterns.

여기서, 상기 기판 상에 상기 제1 및 제2 영역을 정의하는 제1 트렌치를 더 포함할 수 있다.Here, the substrate may further include a first trench defining the first and second regions.

상기 제1 및 제2 핀형 패턴 사이에 형성되는 제1 쉘로우 트렌치와, 상기 제3 및 제4 핀형 패턴 사이에 형성되는 제2 쉘로우 트렌치를 더 포함하고, 상기 제1 트렌치의 깊이는 상기 제1 및 제2 쉘로우 트렌치보다 깊거나 같을 수 있다.It further includes a first shallow trench formed between the first and second fin-shaped patterns and a second shallow trench formed between the third and fourth fin-shaped patterns, wherein the depth of the first trench is between the first and fourth fin-shaped patterns. It may be deeper than or equal to the second shallow trench.

상기 제3 및 제4 에피택셜 패턴의 최하부의 높이는 상기 제3 및 제4 핀형 패턴의 상면의 높이보다 낮을 수 있다.The heights of the lowermost portions of the third and fourth epitaxial patterns may be lower than the heights of upper surfaces of the third and fourth fin-shaped patterns.

상기 제3 및 제4 에피택셜 패턴의 하면은 상기 제3 및 제4 핀형 패턴의 상면으로부터 멀어질수록 높이가 낮아지는 하강부와, 상기 하강부와 이어지고, 상기 제3 및 제4 핀형 패턴의 상면으로부터 멀어질수록 높이가 높아지는 상승부를 포함할 수 있다.The lower surfaces of the third and fourth epitaxial patterns are connected to the lower surfaces of the third and fourth fin-shaped patterns, the lower surfaces of which have a lower height, and the lower surfaces, and the upper surfaces of the third and fourth fin-shaped patterns are connected to the lower surfaces. It may include a rising part whose height increases as the distance from it increases.

상기 제3 및 제4 에피택셜 패턴의 하면은 상기 하강부와 상기 상승부가 만나는 제1 및 제2 돌출점을 상기 제3 및 제4 에피택셜 패턴의 양측에 각각 포함하고, 상기 제1 돌출점과 상기 제3 및 제4 에피택셜 패턴의 거리와 상기 제2 돌출점과 상기 제3 및 제4 에피택셜 패턴의 거리는 서로 다를 수 있다.The lower surfaces of the third and fourth epitaxial patterns include first and second protruding points where the lowering portion and the rising portion meet on both sides of the third and fourth epitaxial patterns, respectively, the first protruding point and A distance between the third and fourth epitaxial patterns and a distance between the second protrusion point and the third and fourth epitaxial patterns may be different from each other.

여기서, 상기 제1 내지 제4 핀형 패턴의 측면에 컨포말하게(conformally) 형성되는 라이너를 더 포함할 수 있다.Here, the first to fourth fin-shaped patterns may further include a liner that is conformally formed on the side surface.

여기서, 상기 제1 내지 제4 핀형 패턴의 측면에 형성되는 제1 층간 절연막과, 상기 제3 및 제4 핀형 패턴의 측면에, 상기 제1 층간 절연막 상에 형성되는 제2 층간 절연막을 더 포함할 수 있다.Here, a first interlayer insulating film formed on the side surfaces of the first to fourth fin-shaped patterns, and a second interlayer insulating film formed on the first interlayer insulating film on the side surfaces of the third and fourth fin-shaped patterns. can

상기 제1 층간 절연막은 산화막을 포함하고, 상기 제2 층간 절연막은 질화막을 포함할 수 있다.The first interlayer insulating layer may include an oxide layer, and the second interlayer insulating layer may include a nitride layer.

상기 제1 및 제2 핀형 패턴의 측면에, 상기 제2 층간 절연막 상에 형성되는 제3 층간 절연막을 더 포함하고, 상기 제3 층간 절연막의 두께는 상기 제2 층간 절연막의 두께보다 얇을 수 있다.A third interlayer insulating layer formed on the second interlayer insulating layer may be further included on side surfaces of the first and second fin-shaped patterns, and a thickness of the third interlayer insulating layer may be smaller than a thickness of the second interlayer insulating layer.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치는 제1 영역, 제2 영역 및 상기 제1 및 제2 영역을 정의하는 제1 트렌치를 포함하는 기판으로서, 상기 제1 트렌치는 서로 대향하는 제1 및 제2 측면을 포함하고, 상기 제1 측면은 상기 제1 영역과 접하고, 상기 제2 측면은 상기 제2 영역과 접하는 기판, 상기 제1 영역에서, 상기 기판보다 돌출되고, 상기 제1 측면에 접하고, 상기 제1 측면으로 기울어진 제1 핀형 패턴, 상기 제1 영역에서 상기 기판보다 돌출되고, 상기 제1 핀형 패턴보다 상기 제1 트렌치에서 멀리 위치하는 제2 핀형 패턴, 상기 제2 영역에서, 상기 기판보다 돌출되고, 상기 제2 측면에 접하고, 상기 제2 측면으로 기울어진 제3 핀형 패턴, 상기 제2 영역에서 상기 기판보다 돌출되고, 상기 제3 핀형 패턴보다 상기 제1 트렌치에서 멀리 위치하는 제4 핀형 패턴, 상기 제1 및 제2 핀형 패턴 상에 각각 형성되는 제1 및 제2 에피택셜 패턴으로서, 상기 제1 및 제2 에피택셜 패턴의 하면은 제1 높이에서 형성되는 제1 및 제2 에피택셜 패턴 및 상기 제3 및 제4 핀형 패턴 상에 각각 형성되는 제3 및 제4 에피택셜 패턴으로서, 상기 제3 및 제4 에피택셜 패턴의 하면은 상기 제1 높이보다 높은 제2 높이에서 형성되는 제3 및 제4 에피택셜 패턴을 포함한다.A semiconductor device according to some embodiments of the present invention for solving the above problems is a substrate including a first region, a second region, and a first trench defining the first and second regions, wherein the first trenches are mutually A substrate comprising opposing first and second side surfaces, wherein the first side is in contact with the first area, and the second side is in contact with the second area, and in the first area, protrudes from the substrate; A first fin-shaped pattern in contact with a first side and inclined toward the first side, a second fin-shaped pattern protruding from the substrate in the first region and positioned farther from the first trench than the first fin-shaped pattern; In region 2, a third fin-shaped pattern protruding from the substrate, in contact with the second side surface, inclined toward the second side surface, protruding from the substrate in the second region, and the first trench than the third fin-shaped pattern A fourth fin-shaped pattern located far from the first and second epitaxial patterns respectively formed on the first and second fin-shaped patterns, wherein lower surfaces of the first and second epitaxial patterns are formed at a first height first and second epitaxial patterns and third and fourth epitaxial patterns respectively formed on the third and fourth fin-shaped patterns, wherein lower surfaces of the third and fourth epitaxial patterns are higher than the first height and third and fourth epitaxial patterns formed at the second height.

여기서, 상기 제1 및 제2 핀형 패턴 사이에 형성되는 제1 쉘로우 트렌치와, 상기 제3 및 제4 핀형 패턴 사이에 형성되는 제2 쉘로우 트렌치를 더 포함하고, 상기 제1 트렌치의 폭은 상기 제1 및 제2 쉘로우 트렌치의 폭보다 넓을 수 있다.Here, a first shallow trench formed between the first and second fin-shaped patterns and a second shallow trench formed between the third and fourth fin-shaped patterns are further included, wherein the width of the first trench is equal to the width of the first trench. It may be wider than the width of the first and second shallow trenches.

여기서, 상기 제1 트렌치의 일부를 채우는 층간 절연막을 더 포함하고, 상기 층간 절연막은 인장 스트레스(tensile stress) 특성을 가질 수 있다.Here, the interlayer insulating layer may further include an interlayer insulating layer filling a portion of the first trench, and the interlayer insulating layer may have a tensile stress characteristic.

여기서, 상기 제3 및 제4 에피택셜 패턴 사이에 형성되는 에어 갭을 더 포함할 수 있다.Here, an air gap formed between the third and fourth epitaxial patterns may be further included.

상기 에어 갭의 하면은 층간 절연막일 수 있다.A lower surface of the air gap may be an interlayer insulating layer.

상기 제1 및 제2 에피택셜 패턴은 제1 하부 영역과, 상기 제1 하부 영역 상에 형성되는 제1 상부 영역을 포함하고, 상기 제1 하부 영역은 높이가 높아질수록 폭이 넓어지고, 상기 제1 상부 영역은 높이가 높아질수록 폭이 좁아질 수 있다.The first and second epitaxial patterns include a first lower region and a first upper region formed on the first lower region, and the width of the first lower region increases as the height increases, 1 The upper region may have a narrower width as the height increases.

상기 제1 상부 영역은 서로 대칭되는 제1 외면과 제2 외면을 포함하고, 상기 제1 외면의 법선 방향은 상기 제1 및 제2 에피택셜 패턴에서 동일할 수 있다.The first upper region may include a first outer surface and a second outer surface that are symmetrical to each other, and a normal direction of the first outer surface may be the same in the first and second epitaxial patterns.

상기 제3 및 제4 에피택셜 패턴은 제2 하부 영역과, 상기 제2 하부 영역 상에 형성되는 제2 상부 영역을 포함하고, 상기 제2 하부 영역은 높이가 높아질수록 폭이 넓어지고, 상기 제2 상부 영역은 높이가 높아질수록 폭이 좁아질 수 있다.The third and fourth epitaxial patterns include a second lower region and a second upper region formed on the second lower region, and the second lower region increases in width as the height increases, 2 The upper region may become narrower as the height increases.

상기 제2 상부 영역은 서로 대칭되는 제3 외면과 제4 외면을 포함하고, 상기 제3 외면의 법선 방향은 상기 제3 및 제4 에피택셜 패턴에서 서로 다를 수 있다.The second upper region may include a third outer surface and a fourth outer surface that are symmetrical to each other, and a normal direction of the third outer surface may be different from each other in the third and fourth epitaxial patterns.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치는 제1 영역, 제2 영역 및 상기 제1 및 제2 영역을 정의하는 제1 트렌치를 포함하는 기판으로서, 상기 제1 트렌치는 서로 대향하는 제1 및 제2 측면을 포함하고, 상기 제1 측면은 상기 제1 영역과 접하고, 상기 제2 측면은 상기 제2 영역과 접하는 기판, 상기 제1 영역에 형성되는 제1 핀형 구조체로서, 상기 기판 상에 돌출되는 제1 및 제2 핀형 패턴과, 상기 제1 및 제2 핀형 패턴 상에 각각 형성되어 서로 이격되는 제1 및 제2 에피택셜 패턴을 포함하는 제1 핀형 구조체 및 상기 제2 영역에 형성되는 제2 핀형 구조체로서, 상기 기판 상에 돌출되는 제3 및 제4 핀형 패턴과, 상기 제3 및 제4 핀형 패턴 상에 각각 형성되어 서로 접하는 제3 및 제4 에피택셜 패턴과, 상기 제3 및 제4 핀형 패턴과 상기 제3 및 제4 에피택셜 패턴 사이에 형성되는 에어갭을 포함하는 제2 핀형 구조체를 포함한다.A semiconductor device according to some embodiments of the present invention for solving the above problems is a substrate including a first region, a second region, and a first trench defining the first and second regions, wherein the first trenches are mutually A substrate comprising opposing first and second side surfaces, wherein the first side is in contact with the first area, and the second side is in contact with the second area, a first fin-type structure formed in the first area, A first fin-shaped structure including first and second fin-shaped patterns protruding from the substrate, and first and second epitaxial patterns respectively formed on the first and second fin-shaped patterns and spaced apart from each other; A second fin-shaped structure formed in the region, the third and fourth fin-shaped patterns protruding from the substrate, and third and fourth epitaxial patterns respectively formed on the third and fourth fin-shaped patterns and contacting each other; and a second fin-shaped structure including an air gap formed between the third and fourth fin-shaped patterns and the third and fourth epitaxial patterns.

여기서, 상기 제1 내지 제4 핀형 패턴은 제1 방향으로 연장되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이격되고, 상기 제1 및 제2 핀형 패턴 상에 상기 제2 방향으로 연장되는 제1 게이트 전극과, 상기 제3 및 제4 핀형 패턴 상에 상기 제2 방향으로 연장되는 제2 게이트 전극을 더 포함할 수 있다.Here, the first to fourth fin-shaped patterns extend in a first direction, are spaced apart from each other in a second direction intersecting the first direction, and the first to fourth fin-shaped patterns extend in the second direction on the first and second fin-shaped patterns. A first gate electrode and a second gate electrode extending in the second direction on the third and fourth fin-shaped patterns may be further included.

상기 제1 및 제2 에피택셜 패턴은 SiGe를 포함하고, 상기 제3 및 제4 에피택셜 패턴은 Si을 포함할 수 있다.The first and second epitaxial patterns may include SiGe, and the third and fourth epitaxial patterns may include Si.

상기 제1 핀형 구조체는 PMOS이고, 상기 제2 핀형 구조체는 NMOS일 수 있다.The first fin-type structure may be a PMOS, and the second fin-type structure may be an NMOS.

여기서, 상기 제4 핀형 패턴의 일측에 형성되는 제5 핀형 패턴과, 상기 제5 핀형 패턴 상에 형성되는 제5 에피택셜 패턴과, 상기 제4 및 제5 에피택셜 패턴 사이에 상기 제4 및 제5 에피택셜 패턴을 서로 이격시키는 층간 절연막을 더 포함할 수 있다.Here, a fifth fin-shaped pattern formed on one side of the fourth fin-shaped pattern, a fifth epitaxial pattern formed on the fifth fin-shaped pattern, and the fourth and fifth epitaxial patterns are interposed between the fourth and fifth epitaxial patterns 5 It may further include an interlayer insulating film spaced apart from each other epitaxial patterns.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치는 제1 높이의 제1 핀형 패턴, 상기 제1 높이보다 높은 제2 높이의 제2 핀형 패턴으로서, 상기 제2 핀형 패턴은 하부와, 상기 하부보다 폭이 좁은 상부와, 상기 하부와 상부를 정의하는 단차를 포함하는 제2 핀형 패턴, 상기 제1 핀형 패턴 상에 형성되고, 상기 제1 핀형 패턴의 측면과 오버랩되지 않는 제1 에피택셜 패턴 및 상기 제2 핀형 패턴 상에 형성되고, 상기 제2 핀형 패턴의 측면과 오버랩되는 제2 에피택셜 패턴을 포함한다.A semiconductor device according to some embodiments of the present invention provides a first fin-shaped pattern having a first height and a second fin-shaped pattern having a second height higher than the first height, wherein the second fin-shaped pattern includes a lower portion and a lower portion of the semiconductor device. , a second fin-shaped pattern including an upper portion narrower in width than the lower portion, and a step defining the lower portion and upper portion, a first epi formed on the first fin-shaped pattern and not overlapping a side surface of the first fin-shaped pattern a taxial pattern and a second epitaxial pattern formed on the second fin-shaped pattern and overlapping a side surface of the second fin-shaped pattern.

상기 제1 핀형 패턴과 상기 제1 에피택셜 패턴이 접하는 면의 폭은 상기 제2 핀형 패턴과 상기 제2 에피택셜 패턴이 접하는 면의 폭보다 넓을 수 있다.A width of a surface contacting the first fin-shaped pattern and the first epitaxial pattern may be wider than a width of a surface contacting the second fin-shaped pattern and the second epitaxial pattern.

상기 제2 핀형 패턴의 하부의 측면의 기울기는 상기 제2 핀형 패턴의 상부의 측면의 기울기보다 클 수 있다.A slope of a lower side surface of the second fin-shaped pattern may be greater than a slope of an upper side surface of the second fin-shaped pattern.

여기서, 상기 제1 에피택셜 패턴 상에 형성되는 제1 컨택과, 상기 제2 에피택셜 패턴 상에 형성되는 제2 컨택을 더 포함할 수 있다.Here, it may further include a first contact formed on the first epitaxial pattern and a second contact formed on the second epitaxial pattern.

상기 제1 핀형 패턴 및 상기 제1 에피택셜 패턴은 복수이고, 상기 제2 핀형 패턴 및 상기 제2 에피택셜 패턴은 복수이고, 상기 제2 에피택셜 패턴 중 적어도 일부는 서로 접할 수 있다.The first fin-shaped pattern and the first epitaxial pattern may be plural, the second fin-shaped pattern and the second epitaxial pattern may be plural, and at least some of the second epitaxial patterns may be in contact with each other.

여기서, 서로 접하는 상기 제2 에피택셜 패턴들 하부에 형성되는 에어 갭을 더 포함할 수 있다.Here, it may further include an air gap formed under the second epitaxial patterns in contact with each other.

도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 레이 아웃도이다.
도 2는 도 1의 A - A'를 따라서 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1의 B - B'를 따라서 절단한 단면도이다.
도 4는 도 1의 C - C'를 따라서 절단한 단면도이다.
도 5는 도 4의 제2 핀형 패턴 및 제2 에피택셜 패턴을 확대 도시한 단면도이다.
도 6은 도 4의 제6 핀형 패턴 및 제6 에피택셜 패턴을 확대 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 장치 제조 방법에 따른 반도체 장치를 포함하는 SoC 시스템의 블록도이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 장치 제조 방법에 따른 반도체 장치를 포함하는 전자 시스템의 블록도이다.
1 is a layout diagram illustrating a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A - A' of FIG. 1 .
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line B - B' of FIG. 1 .
4 is a cross-sectional view taken along line C - C' of FIG. 1 .
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a second fin-shaped pattern and a second epitaxial pattern of FIG. 4 .
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a sixth fin-shaped pattern and a sixth epitaxial pattern of FIG. 4 .
7 is a cross-sectional view for explaining a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.
8 is a cross-sectional view illustrating a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.
9 is a cross-sectional view for explaining a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.
10 is a cross-sectional view for explaining a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.
11 is a cross-sectional view for explaining a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.
12 is a cross-sectional view for explaining a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.
13 is a block diagram of a SoC system including a semiconductor device according to a method for manufacturing a semiconductor device according to embodiments of the present invention.
14 is a block diagram of an electronic system including a semiconductor device according to a method of manufacturing a semiconductor device according to embodiments of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Relative sizes of layers and regions in the drawings may be exaggerated for clarity of description. Like reference numerals refer to like elements throughout.

하나의 소자(elements)가 다른 소자와 "접속된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 "직접 접속된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. When one element is referred to as “connected to” or “coupled to” with another element, it means that it is directly connected or coupled to another element, or with the other element intervening. including all cases. On the other hand, when one element is referred to as “directly connected to” or “directly coupled to” with another element, it indicates that another element is not interposed therebetween.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. Like reference numerals refer to like elements throughout. “and/or” includes each and every combination of one or more of the recited items.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. Reference to an element or layer “on” or “on” another element or layer includes not only directly on the other element or layer, but also with other layers or other elements intervening. include all On the other hand, reference to an element "directly on" or "directly on" indicates that no intervening element or layer is interposed.

비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다. It should be understood that although first, second, etc. are used to describe various elements, components, and/or sections, these elements, components, and/or sections are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element, component, or sections from another. Accordingly, it goes without saying that the first element, the first element, or the first section mentioned below may be the second element, the second element, or the second section within the spirit of the present invention.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" refers to the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements mentioned. or addition is not excluded.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly defined in particular.

이하에서, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 장치에 대해서 설명한다.Hereinafter, a semiconductor device according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6 .

도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 레이 아웃도이고, 도 2는 도 1의 A - A'를 따라서 절단한 단면도이다. 도 3은 도 1의 B - B'를 따라서 절단한 단면도이고, 도 4는 도 1의 C - C'를 따라서 절단한 단면도이다. 도 5는 도 4의 제2 핀형 패턴 및 제2 에피택셜 패턴을 확대 도시한 단면도이고, 도 6은 도 4의 제6 핀형 패턴 및 제6 에피택셜 패턴을 확대 도시한 단면도이다. 설명의 편의를 위해, 도 5 및 도 6에서는 제1 층간 절연막(20) 및 제2 층간 절연막(30)은 도시하지 않았다. 1 is a layout view for explaining a semiconductor device according to some embodiments of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A - A' of FIG. 1 . FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line B - B' of FIG. 1 , and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line C - C' of FIG. 1 . FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the second fin-shaped pattern and the second epitaxial pattern of FIG. 4 , and FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the sixth fin-shaped pattern and the sixth epitaxial pattern of FIG. 4 . For convenience of description, the first interlayer insulating layer 20 and the second interlayer insulating layer 30 are not illustrated in FIGS. 5 and 6 .

도 1 내지 도 6을 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치는 기판(10), 제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8), 제1 내지 제6 쉘로우 트렌치(ST1~ST6), 제1 층간 절연막(20), 제2 층간 절연막(30), 제1 게이트 전극(200), 제2 게이트 전극(201), 게이트 절연막(130, 140), 게이트 스페이서(160) 및 제1 내지 제8 에피택셜 패턴(E1~E8) 등을 포함할 수 있다.1 to 6 , the semiconductor device according to some embodiments of the present invention includes a substrate 10 , first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8 , and first to sixth shallow trenches ST1 to ST6 . , the first interlayer insulating film 20 , the second interlayer insulating film 30 , the first gate electrode 200 , the second gate electrode 201 , the gate insulating films 130 and 140 , the gate spacers 160 , and the first to The eighth epitaxial patterns E1 to E8 may be included.

기판(10)은 예를 들어, 벌크 실리콘 또는 SOI(silicon-on-insulator)일 수 있다. 이와 달리, 기판(10)은 실리콘 기판일 수도 있고, 또는 다른 물질, 예를 들어, 실리콘게르마늄, 안티몬화 인듐, 납 텔루르 화합물, 인듐 비소, 인듐 인화물, 갈륨 비소 또는 안티몬화 갈륨을 포함할 수 있다. 또는, 기판(10)은 베이스 기판 상에 에피층이 형성된 것일 수도 있다. The substrate 10 may be, for example, bulk silicon or silicon-on-insulator (SOI). Alternatively, the substrate 10 may be a silicon substrate, or may include other materials such as silicon germanium, indium antimonide, lead tellurium, indium arsenide, indium phosphide, gallium arsenide or gallium antimonide. . Alternatively, the substrate 10 may have an epitaxial layer formed on the base substrate.

기판(10)은 제1 영역(Ⅰ) 및 제2 영역(Ⅱ)을 포함할 수 있다. 제1 영역(Ⅰ)과 제2 영역(Ⅱ)은 서로 인접한 영역일 수도 있고, 서로 이격된 영역일 수도 있다. 따라서, 제1 영역(Ⅰ)의 제1 내지 제4 핀형 패턴(F1~F4)과 제2 영역(Ⅱ)의 제5 내지 제8 핀형 패턴(F5~F8)은 서로 다른 방향으로 연장될 수도 있다. 단, 설명의 편의를 위해서 제1 영역(Ⅰ)의 제1 내지 제4 핀형 패턴(F1~F4)과 제2 영역(Ⅱ)의 제5 내지 제8 핀형 패턴(F5~F8)은 서로 동일한 방향으로 연장된 것으로 설명한다.The substrate 10 may include a first region (I) and a second region (II). The first region (I) and the second region (II) may be adjacent to each other or spaced apart from each other. Accordingly, the first to fourth fin-shaped patterns F1 to F4 of the first region I and the fifth to eighth fin-shaped patterns F5 to F8 of the second region II may extend in different directions. . However, for convenience of description, the first to fourth fin-shaped patterns F1 to F4 of the first region (I) and the fifth to eighth fin-shaped patterns F5 to F8 of the second region (II) are in the same direction. described as being extended to

제1 영역(Ⅰ)과 제2 영역(Ⅱ)은 서로 다른 도전형의 트랜지스터가 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(Ⅰ)은 PMOS가 형성되는 영역일 수 있고, 제2 영역(Ⅱ)은 NMOS가 형성되는 영역일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.Transistors of different conductivity types may be formed in the first region (I) and the second region (II). For example, the first region (I) may be a region in which a PMOS is formed, and the second region (II) may be a region in which an NMOS is formed, but is not limited thereto.

제1 영역(Ⅰ)과 제2 영역(Ⅱ)은 제1 트렌치(T1), 제2 트렌치(T2) 및 제3 트렌치(T3)에 의해서 정의될 수 있다. 제1 트렌치(T1)는 서로 대향하는 제1 및 제2 측면을 가질 수 있다. 제1 트렌치(T1)는 상기 제1 측면에서 제1 영역(Ⅰ)과 접하고, 상기 제2 측면에서 제2 영역(Ⅱ)과 접할 수 있다.The first region I and the second region II may be defined by a first trench T1 , a second trench T2 , and a third trench T3 . The first trench T1 may have first and second sides facing each other. The first trench T1 may contact the first region I from the first side surface and may contact the second region II from the second side surface.

제1 영역(Ⅰ)은 제1 액티브 영역(ACT1)을 포함하고, 제2 영역(Ⅱ)은 제2 액티브 영역(ACT2)을 포함할 수 있다. 제1 액티브 영역(ACT1)과 제2 액티브 영역(ACT2)은 서로 인접할 수도 있고, 서로 이격될 수도 있다.The first region I may include a first active region ACT1 , and the second region II may include a second active region ACT2 . The first active area ACT1 and the second active area ACT2 may be adjacent to each other or may be spaced apart from each other.

제2 트렌치(T2)는 제1 영역(Ⅰ)에 접할 수 있다. 즉, 제1 영역(Ⅰ)은 제1 트렌치(T1)와 제2 트렌치(T2) 사이에 위치할 수 있다. 제3 트렌치(T3)는 제2 영역(Ⅱ)에 접할 수 있다. 즉, 제2 영역(Ⅱ)은 제1 트렌치(T1)와 제2 트렌치(T2) 사이에 위치할 수 있다.The second trench T2 may be in contact with the first region I. That is, the first region I may be positioned between the first trench T1 and the second trench T2 . The third trench T3 may be in contact with the second region II. That is, the second region II may be positioned between the first trench T1 and the second trench T2 .

도 1을 참조하면, 제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8)은 제1 방향(X)으로 길게 연장될 수 있다. 도 1에서는 제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8)이 직사각형 형태로 도시되었지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 만일 제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8)이 직사각형 형태인 경우에는 제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8)은 제1 방향(X)으로 연장되는 장변과 제2 방향(Y)으로 연장되는 단변을 포함할 수 있다. 이 때, 제2 방향(Y)은 제1 방향(X)과 평행하지 않고 교차되는 방향일 수 있다.Referring to FIG. 1 , the first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8 may extend long in the first direction (X). Although the first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8 are illustrated in a rectangular shape in FIG. 1 , the present invention is not limited thereto. If the first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8 have a rectangular shape, the first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8 have a long side extending in the first direction (X) and a second direction (Y). It may include an extended short side. In this case, the second direction Y may be a direction that is not parallel to and intersects with the first direction X.

제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8)은 제2 방향(Y)으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 이 때, 제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8)은 제2 방향(Y)으로 서로 이격되어 배치될 수 있다.The first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8 may be disposed to be spaced apart from each other in the second direction Y. In this case, the first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8 may be disposed to be spaced apart from each other in the second direction Y.

제1 내지 제4 핀형 패턴(F1~F4)은 제1 내지 제3 쉘로우 트렌치(ST1~ST3)에 의해서 정의될 수 있다. 또한, 제5 내지 제8 핀형 패턴(F5~F8)은 제4 내지 제6 쉘로우 트렌치(ST4~ST6)에 의해서 정의될 수 있다. 즉, 제1 영역(Ⅰ)에서는 제1 트렌치(T1), 제2 트렌치(T2) 및 제1 내지 제3 쉘로우 트렌치(ST1~ST3)에 의해서 제1 내지 제4 핀형 패턴(F1~F4)이 정의되고, 제2 영역(Ⅱ)에서는 제1 트렌치(T1), 제3 트렌치(T3) 및 제4 내지 제6 쉘로우 트렌치(ST4~ST6)에 의해서 제1 내지 제4 핀형 패턴(F1~F4)이 정의된다.The first to fourth fin-shaped patterns F1 to F4 may be defined by the first to third shallow trenches ST1 to ST3 . Also, the fifth to eighth fin-shaped patterns F5 to F8 may be defined by fourth to sixth shallow trenches ST4 to ST6. That is, in the first region I, the first to fourth fin-shaped patterns F1 to F4 are formed by the first trench T1, the second trench T2, and the first to third shallow trenches ST1 to ST3. In the second region II, the first to fourth fin-shaped patterns F1 to F4 are formed by the first trench T1, the third trench T3, and the fourth to sixth shallow trenches ST4 to ST6. This is defined

제1 내지 제6 쉘로우 트렌치(ST1~ST6)의 깊이는 제1 내지 제3 트렌치(T1~T3)의 깊이보다 얕거나 같을 수 있다. 다만, 제1 내지 제6 쉘로우 트렌치(ST1~ST6)의 폭은 제1 내지 제3 트렌치(T1~T3)의 폭보다 좁을 수 있다. 이에 따라, 제1 내지 제3 트렌치(T1~T3) 내에 형성되는 제1 층간 절연막(20)의 부피가 제1 내지 제6 쉘로우 트렌치(ST1~ST6) 내에 형성되는 제1 층간 절연막(20)의 부피보다 클 수 있다.The depths of the first to sixth shallow trenches ST1 to ST6 may be less than or equal to the depths of the first to third trenches T1 to T3 . However, the widths of the first to sixth shallow trenches ST1 to ST6 may be narrower than the widths of the first to third trenches T1 to T3 . Accordingly, the volume of the first interlayer insulating film 20 formed in the first to third trenches T1 to T3 is equal to that of the first interlayer insulating film 20 formed in the first to sixth shallow trenches ST1 to ST6. may be larger than the volume.

구체적으로, 제1 핀형 패턴(F1)과 제2 핀형 패턴(F2)은 제1 쉘로우 트렌치(ST1)에 의해서 이격될 수 있다. 제2 핀형 패턴(F2)과 제3 핀형 패턴(F3)은 제2 쉘로우 트렌치(ST2)에 의해서 이격될 수 있다. 제3 핀형 패턴(F3)과 제4 핀형 패턴(F4)은 제3 쉘로우 트렌치(ST3)에 의해서 이격될 수 있다.Specifically, the first fin-shaped pattern F1 and the second fin-shaped pattern F2 may be spaced apart from each other by the first shallow trench ST1 . The second fin-shaped pattern F2 and the third fin-shaped pattern F3 may be spaced apart from each other by the second shallow trench ST2 . The third fin-shaped pattern F3 and the fourth fin-shaped pattern F4 may be spaced apart from each other by the third shallow trench ST3 .

제1 쉘로우 트렌치(ST1)는 제1 핀형 패턴(F1)의 제2 핀형 패턴(F2)과 마주보는 측면에 형성될 수 있다. 제2 트렌치(T2)는 제1 핀형 패턴(F1)을 기준으로 제1 쉘로우 트렌치(ST1)와 마주보지 않는 측면에 형성될 수 있다. 제3 쉘로우 트렌치(ST3)는 제3 핀형 패턴(F3)의 제4 핀형 패턴(F4)과 마주보는 측면에 형성될 수 있다. 제1 트렌치(T1)는 제4 핀형 패턴(F4)의 제3 쉘로우 트렌치(ST3)와 접하지 않는 측면에 형성될 수 있다.The first shallow trench ST1 may be formed on a side surface of the first fin-shaped pattern F1 facing the second fin-shaped pattern F2 . The second trench T2 may be formed on a side surface that does not face the first shallow trench ST1 based on the first fin-shaped pattern F1 . The third shallow trench ST3 may be formed on a side surface of the third fin-shaped pattern F3 facing the fourth fin-shaped pattern F4 . The first trench T1 may be formed on a side surface of the fourth fin-shaped pattern F4 that does not contact the third shallow trench ST3 .

제5 핀형 패턴(F5)과 제6 핀형 패턴(F6)은 제4 쉘로우 트렌치(ST4)에 의해서 이격될 수 있다. 제6 핀형 패턴(F6)과 제7 핀형 패턴(F7)은 제5 쉘로우 트렌치(ST5)에 의해서 이격될 수 있다. 제7 핀형 패턴(F7)과 제8 핀형 패턴(F8)은 제6 쉘로우 트렌치(ST6)에 의해서 이격될 수 있다.The fifth fin-shaped pattern F5 and the sixth fin-shaped pattern F6 may be spaced apart from each other by the fourth shallow trench ST4 . The sixth fin-shaped pattern F6 and the seventh fin-shaped pattern F7 may be spaced apart from each other by the fifth shallow trench ST5 . The seventh fin-shaped pattern F7 and the eighth fin-shaped pattern F8 may be spaced apart from each other by the sixth shallow trench ST6 .

제4 쉘로우 트렌치(ST4)는 제5 핀형 패턴(F5)의 제6 핀형 패턴(F6)과 마주보는 측면에 형성될 수 있다. 제1 트렌치(T1)는 제5 핀형 패턴(F5)을 기준으로 제4 쉘로우 트렌치(ST4)와 마주보지 않는 측면에 형성될 수 있다. 제6 쉘로우 트렌치(ST6)는 제7 핀형 패턴(F7)의 제8 핀형 패턴(F8)과 마주보는 측면에 형성될 수 있다. 제3 트렌치(T3)는 제8 핀형 패턴(F8)의 제6 쉘로우 트렌치(ST6)와 접하지 않는 측면에 형성될 수 있다.The fourth shallow trench ST4 may be formed on a side surface of the fifth fin-shaped pattern F5 facing the sixth fin-shaped pattern F6 . The first trench T1 may be formed on a side surface that does not face the fourth shallow trench ST4 based on the fifth fin-shaped pattern F5 . The sixth shallow trench ST6 may be formed on a side surface of the seventh fin-shaped pattern F7 facing the eighth fin-shaped pattern F8. The third trench T3 may be formed on a side surface of the eighth fin-shaped pattern F8 that does not contact the sixth shallow trench ST6 .

제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8)은 기판(10)의 일부를 식각하여 형성된 것일 수도 있고, 기판(10)으로부터 성장된 에피층(epitaxial layer)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8)은 예를 들어, 원소 반도체 물질인 실리콘 또는 게르마늄을 포함할 수 있다. 또한, 제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8)은 화합물 반도체를 포함할 수 있고, 예를 들어, IV-IV족 화합물 반도체 또는 III-V족 화합물 반도체를 포함할 수 있다. The first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8 may be formed by etching a portion of the substrate 10 , or may include an epitaxial layer grown from the substrate 10 . The first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8 may include, for example, silicon or germanium, which is an elemental semiconductor material. Also, the first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8 may include a compound semiconductor, for example, a group IV-IV compound semiconductor or a group III-V compound semiconductor.

예를 들어, IV-IV족 화합물 반도체를 예로 들면, 제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8)은 탄소(C), 규소(Si), 게르마늄(Ge), 주석(Sn) 중 적어도 2개 이상을 포함하는 이원계 화합물(binary compound), 삼원계 화합물(ternary compound) 또는 이들에 IV족 원소가 도핑된 화합물일 수 있다.For example, taking the group IV-IV compound semiconductor as an example, the first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8 may include at least two selected from carbon (C), silicon (Si), germanium (Ge), and tin (Sn). It may be a binary compound including the above, a ternary compound, or a compound in which a group IV element is doped.

III-V족 화합물 반도체를 예로 들면, 제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8)은 III족 원소로 알루미늄(Al), 갈륨(Ga) 및 인듐(In) 중 적어도 하나와 V족 원소인 인(P), 비소(As) 및 안티모늄(Sb) 중 하나가 결합되어 형성되는 이원계 화합물, 삼원계 화합물 또는 사원계 화합물 중 하나일 수 있다.Taking the group III-V compound semiconductor as an example, the first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8 may include at least one of aluminum (Al), gallium (Ga), and indium (In) as a group III element, and phosphorus as a group V element. (P), arsenic (As), and antimonium (Sb) may be one of a binary compound, a ternary compound, or a quaternary compound formed by bonding.

본 발명의 실시예들에 따른 반도체 장치에서, 제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8)은 실리콘을 포함하는 것으로 설명한다. In the semiconductor device according to the embodiments of the present invention, the first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8 will be described as including silicon.

제1 층간 절연막(20)은 제1 내지 제6 쉘로우 트렌치(ST1~ST6) 및 제1 내지 제3 트렌치(T1~T3)의 일부를 채울 수 있다. 제1 층간 절연막(20)은 제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8)의 측면의 일부를 둘러쌀 수 있다.The first interlayer insulating layer 20 may partially fill the first to sixth shallow trenches ST1 to ST6 and the first to third trenches T1 to T3 . The first interlayer insulating layer 20 may surround a portion of side surfaces of the first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8.

제1 층간 절연막(20)은 예를 들어, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 및 실리콘 산화물보다 유전율이 낮은 저유전율 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 저유전율 물질은 예를 들어, FOX(Flowable Oxide), TOSZ(Tonen SilaZene), USG(Undoped Silica Glass), BSG(Borosilica Glass), PSG(PhosphoSilica Glass), BPSG(BoroPhosphoSilica Glass), PETEOS(Plasma Enhanced Tetra Ethyl Ortho Silicate), FSG(Fluoride Silicate Glass), CDO(Carbon Doped silicon Oxide), Xerogel, Aerogel, Amorphous Fluorinated Carbon, OSG(Organo Silicate Glass), Parylene, BCB(bis-benzocyclobutenes), SiLK, polyimide, porous polymeric material 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The first interlayer insulating layer 20 may include, for example, at least one of silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, and a low-k material having a dielectric constant lower than that of silicon oxide. The low dielectric constant material is, for example, Flowable Oxide (FOX), Tonen SilaZene (TOSZ), Undoped Silica Glass (USG), Borosilica Glass (BSG), PhosphoSilica Glass (PSG), BoroPhosphoSilica Glass (BPSG), Plasma Enhanced Tetra (PETEOS). Ethyl Ortho Silicate), FSG(Fluoride Silicate Glass), CDO(Carbon Doped silicon Oxide), Xerogel, Aerogel, Amorphous Fluorinated Carbon, OSG(Organo Silicate Glass), Parylene, BCB(bis-benzocyclobutenes), SiLK, polyimide, porous polymeric material or a combination thereof, but is not limited thereto.

제1 층간 절연막(20)은 특정한 응력(stress) 특성을 가질 수 있다. 즉, 제1 층간 절연막(20)은 증착된 뒤에 열처리에 의해서 그 부피가 수축되어 인장 응력(tensile stresss) 특성을 가질 수 있다. 제1 층간 절연막(20)이 가지는 인장 응력 특성에 의해서 제1 층간 절연막(20)의 부피에 따른 제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8)의 기울기가 결정될 수 있다. 즉, 양 측면에 위치하는 제1 층간 절연막(20)의 부피가 서로 다른 경우에, 그 부피의 차가 클수록 핀형 패턴의 기울기가 커질 수 있다. 이는, 큰 부피의 제1 층간 절연막(20)의 수축률(shirink rate)이 작은 부피의 제1 층간 절연막(20)의 수축률보다 작기 때문이다.The first interlayer insulating layer 20 may have a specific stress characteristic. That is, after being deposited, the first interlayer insulating layer 20 may have a tensile stress characteristic by shrinking its volume by heat treatment. The slope of the first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8 according to the volume of the first interlayer insulating layer 20 may be determined by the tensile stress characteristic of the first interlayer insulating layer 20 . That is, when the volumes of the first interlayer insulating layer 20 positioned on both side surfaces are different from each other, the slope of the fin-shaped pattern may increase as the difference between the volumes increases. This is because a shrinkage rate of the first interlayer insulating film 20 having a large volume is smaller than a shrinkage rate of the first interlayer insulating film 20 having a small volume.

구체적으로, 외부 핀형 패턴 즉, 제1 핀형 패턴(F1), 제4 핀형 패턴(F4), 제5 핀형 패턴(F5) 및 제8 핀형 패턴(F8)은 각각 제1 트렌치(T1), 제2 트렌치(T2) 및 제3 트렌치(T3) 방향으로 기울어질 수 있다.Specifically, the external fin-shaped pattern, that is, the first fin-shaped pattern F1, the fourth fin-shaped pattern F4, the fifth fin-shaped pattern F5, and the eighth fin-shaped pattern F8 is formed in the first trench T1 and the second fin-shaped pattern F8, respectively. It may be inclined in the direction of the trench T2 and the third trench T3 .

즉, 제1 핀형 패턴(F1)은 제2 트렌치(T2) 방향으로 기울어지고, 제4 핀형 패턴(F4) 및 제5 핀형 패턴(F5)은 제1 트렌치(T1) 방향으로 기울어지고, 제8 핀형 패턴(F8)은 제3 트렌치(T3) 방향으로 기울어질 수 있다.That is, the first fin-shaped pattern F1 is inclined in the direction of the second trench T2, the fourth fin-shaped pattern F4 and the fifth fin-shaped pattern F5 are inclined in the direction of the first trench T1, and the eighth fin-shaped pattern F4 and F5 are inclined in the direction of the first trench T1. The fin-shaped pattern F8 may be inclined in the direction of the third trench T3 .

즉, 제1 핀형 패턴(F1)의 제2 트렌치(T2) 방향의 기립각도는 제1 각도(θ1)이고, 제4 핀형 패턴(F4) 및 제5 핀형 패턴(F5)의 제1 트렌치(T1) 방향의 기립각도는 각각 제2 각도(θ2) 및 제3 각도(θ3)이고, 제8 핀형 패턴(F8)의 제3 트렌치(T3) 방향의 기립각도는 제4 각도(θ4)이다. 제1 내지 제4 각도(θ1~θ4)는 예각일 수 있다. 즉, 제1 핀형 패턴(F1), 제4 핀형 패턴(F4), 제5 핀형 패턴(F5) 및 제8 핀형 패턴(F8)은 기울어질 수 있다.That is, the standing angle of the first fin-shaped pattern F1 in the direction of the second trench T2 is the first angle θ1, and the first trench T1 of the fourth fin-shaped pattern F4 and the fifth fin-shaped pattern F5. ) direction is a second angle θ2 and a third angle θ3, respectively, and the standing angle in the third trench T3 direction of the eighth fin-shaped pattern F8 is a fourth angle θ4. The first to fourth angles θ1 to θ4 may be acute angles. That is, the first fin-shaped pattern F1 , the fourth fin-shaped pattern F4 , the fifth fin-shaped pattern F5 , and the eighth fin-shaped pattern F8 may be inclined.

제1 게이트 전극(200) 및 제2 게이트 전극(201)은 제2 방향으로 연장될 수 있다. 제1 게이트 전극(200)은 제1 내지 제4 핀형 패턴(F1~F4)과 각각 교차될 수 있다. 즉, 제1 게이트 전극(200)은 서로 이격된 제1 내지 제4 핀형 패턴(F1~F4)들과 각각 오버랩되는 부분을 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 핀형 패턴(F1~F4)은 제1 게이트 전극(200)과 오버랩되는 부분과 오버랩되지 않는 부분을 각각 포함할 수 있다.The first gate electrode 200 and the second gate electrode 201 may extend in the second direction. The first gate electrode 200 may cross the first to fourth fin-shaped patterns F1 to F4, respectively. That is, the first gate electrode 200 may include portions overlapping the first to fourth fin-shaped patterns F1 to F4 spaced apart from each other, respectively. The first to fourth fin-shaped patterns F1 to F4 may each include a portion overlapping the first gate electrode 200 and a portion not overlapping the first gate electrode 200 .

제2 게이트 전극(201)은 제5 내지 제8 핀형 패턴(F5~F8)과 각각 교차될 수 있다. 즉, 제2 게이트 전극(201)은 서로 이격된 제5 내지 제8 핀형 패턴(F5~F8)들과 각각 오버랩되는 부분을 포함할 수 있다. 제5 내지 제8 핀형 패턴(F5~F8)은 제2 게이트 전극(201)과 오버랩되는 부분과 오버랩되지 않는 부분을 각각 포함할 수 있다.The second gate electrode 201 may cross the fifth to eighth fin-shaped patterns F5 to F8, respectively. That is, the second gate electrode 201 may include portions overlapping the fifth to eighth fin-shaped patterns F5 to F8 spaced apart from each other, respectively. The fifth to eighth fin-shaped patterns F5 to F8 may each include a portion overlapping the second gate electrode 201 and a portion not overlapping the second gate electrode 201 .

구체적으로, 제1 핀형 패턴(F1)은 제1 게이트 전극(200)과 오버랩되는 제1 부분(F1-1)과, 제1 게이트 전극(200)과 오버랩되지 않는 제2 부분(F1-2)을 포함할 수 있다. 제1 핀형 패턴(F1)의 제2 부분(F1-2)은 제1 핀형 패턴(F1)의 제1 부분(F1-1)을 중심으로, 제1 방향(X)으로 양측에 배치될 수 있다. 제2 내지 제4 핀형 패턴(F2~F4)은 제1 핀형 패턴(F1)과 마찬가지로 제1 게이트 전극(200)과 오버랩될 수 있다. 제5 내지 제8 핀형 패턴(F5~F8)도 제1 핀형 패턴(F1)과 제1 게이트 전극(200)의 관계와 마찬가지로 제2 게이트 전극(201)과 오버랩될 수 있다.Specifically, the first fin-shaped pattern F1 includes a first portion F1-1 overlapping the first gate electrode 200 and a second portion F1-2 not overlapping the first gate electrode 200 . may include The second portions F1 - 2 of the first fin-shaped pattern F1 may be disposed on both sides in the first direction X with the first portion F1-1 of the first fin-shaped pattern F1 as a center. . The second to fourth fin-shaped patterns F2 to F4 may overlap the first gate electrode 200 like the first fin-shaped pattern F1 . The fifth to eighth fin-shaped patterns F5 to F8 may also overlap the second gate electrode 201 similarly to the relationship between the first fin-shaped pattern F1 and the first gate electrode 200 .

도 2 및 도 3을 참고하면, 제1 게이트 전극(200)은 제1 일함수 메탈(210) 및 제1 필 메탈(220)을 포함할 수 있다. 제1 일함수 메탈(210)은 일함수 조절을 하고, 제1 필 메탈(220)은 제1 일함수 메탈(210)에 의해 형성된 공간을 채우는 역할을 한다. 제1 일함수 메탈(210)은 예를 들어, N형 일함수 메탈, P형 일함수 메탈 또는 이들의 조합일 수 있다.2 and 3 , the first gate electrode 200 may include a first work function metal 210 and a first fill metal 220 . The first work function metal 210 controls the work function, and the first fill metal 220 serves to fill a space formed by the first work function metal 210 . The first workfunction metal 210 may be, for example, an N-type workfunction metal, a P-type workfunction metal, or a combination thereof.

본 발명의 몇몇 실시예에서 제1 영역(Ⅰ)은 PMOS 영역일 수 있으므로, 제1 일함수 메탈(210)은 N형 일함수 메탈 및 P형 일함수 메탈의 조합일 수 있다. 예를 들어, 제1 일함수 메탈(210)은 예를 들어, TiN, WN, TiAl, TiAlN, TaN, TiC, TaC, TaCN, TaSiN 또는 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 제1 필 메탈(220)은 예를 들어, W, Al, Cu, Co, Ti, Ta, poly-Si, SiGe 또는 금속 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.In some embodiments of the present invention, since the first region I may be a PMOS region, the first workfunction metal 210 may be a combination of an N-type workfunction metal and a P-type workfunction metal. For example, the first work function metal 210 may include, for example, at least one of TiN, WN, TiAl, TiAlN, TaN, TiC, TaC, TaCN, TaSiN, or a combination thereof, but is not limited thereto. it is not In addition, the first fill metal 220 may include, for example, at least one of W, Al, Cu, Co, Ti, Ta, poly-Si, SiGe, or a metal alloy, but is not limited thereto.

제2 게이트 전극(201)은 제2 일함수 메탈(211) 및 제2 필 메탈(221)을 포함할 수 있다. 제2 일함수 메탈(211)은 일함수 조절을 하고, 제2 필 메탈(221)은 제2 일함수 메탈(211)에 의해 형성된 공간을 채우는 역할을 한다. 제2 일함수 메탈(211)은 예를 들어, N형 일함수 메탈, P형 일함수 메탈 또는 이들의 조합일 수 있다.The second gate electrode 201 may include a second work function metal 211 and a second fill metal 221 . The second work function metal 211 controls the work function, and the second fill metal 221 serves to fill the space formed by the second work function metal 211 . The second workfunction metal 211 may be, for example, an N-type workfunction metal, a P-type workfunction metal, or a combination thereof.

본 발명의 몇몇 실시예에서 제2 영역(Ⅱ)은 NMOS 영역일 수 있으므로, 제2 일함수 메탈(211)은 N형 일함수 메탈일 수 있다. 예를 들어, 제2 일함수 메탈(211)은 예를 들어, TiN, WN, TiAl, TiAlN, TaN, TiC, TaC, TaCN, TaSiN 또는 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 제2 필 메탈(221)은 예를 들어, W, Al, Cu, Co, Ti, Ta, poly-Si, SiGe 또는 금속 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.In some embodiments of the present invention, since the second region II may be an NMOS region, the second workfunction metal 211 may be an N-type workfunction metal. For example, the second workfunction metal 211 may include, for example, at least one of TiN, WN, TiAl, TiAlN, TaN, TiC, TaC, TaCN, TaSiN, or a combination thereof, but is not limited thereto. it is not In addition, the second fill metal 221 may include, for example, at least one of W, Al, Cu, Co, Ti, Ta, poly-Si, SiGe, or a metal alloy, but is not limited thereto.

이러한 제1 게이트 전극(200) 및 제2 게이트 전극(201)은 예를 들어, 리플레이스먼트 공정(replacement process)또는 게이트 라스트 공정(gate last process))을 통해서 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The first gate electrode 200 and the second gate electrode 201 may be formed through, for example, a replacement process or a gate last process), but are limited thereto. not.

게이트 절연막(130, 140)은 제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8)과 제1 및 제2 게이트 전극(200, 201) 사이 및 제1 층간 절연막(20)과 제1 및 제2 게이트 전극(200, 201) 사이에 형성될 수 있다. 게이트 절연막(130, 140)은 계면막(130)과 고유전율막(140)을 포함할 수 있다.The gate insulating layers 130 and 140 are formed between the first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8 and the first and second gate electrodes 200 and 201 , and between the first interlayer insulating layer 20 and the first and second gate electrodes. It can be formed between (200, 201). The gate insulating layers 130 and 140 may include an interface layer 130 and a high-k layer 140 .

계면막(130)은 제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8)의 일부를 산화시켜 형성될 수 있다. 계면막(130)은 제1 층간 절연막(20)의 상면보다 위로 돌출된 제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8)의 프로파일을 따라서 형성될 수 있다. 제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8)이 실리콘을 포함하는 실리콘 핀형 패턴이 경우, 계면막(130)은 실리콘 산화막을 포함할 수 있다.The interface layer 130 may be formed by oxidizing a portion of the first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8. The interface layer 130 may be formed along the profile of the first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8 protruding above the upper surface of the first interlayer insulating layer 20 . When the first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8 are silicon fin-shaped patterns including silicon, the interface layer 130 may include a silicon oxide film.

도 3에서, 계면막(130)은 제1 층간 절연막(20)의 상면을 따라서 형성되지 않는 것으로 도시하였지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 계면막(130)의 형성 방법에 따라서, 계면막(130)은 제1 층간 절연막(20)의 상면을 따라서 형성될 수도 있다.In FIG. 3 , the interfacial layer 130 is not formed along the top surface of the first interlayer insulating layer 20 , but is not limited thereto. Depending on the method of forming the interfacial layer 130 , the interfacial layer 130 may be formed along the top surface of the first interlayer insulating layer 20 .

또는, 제1 층간 절연막(20)이 실리콘 산화물을 포함하는 경우여도, 제1 층간 절연막(20)에 포함된 실리콘 산화물의 물성과 계면막(130)에 포함된 실리콘 산화막의 물성이 다를 경우, 계면막(130)은 제1 층간 절연막(20)의 상면을 따라서 형성될 수도 있다.Alternatively, even when the first interlayer insulating layer 20 includes silicon oxide, when the physical properties of the silicon oxide included in the first interlayer insulating layer 20 and the silicon oxide layer included in the interface layer 130 are different from each other, the interface The layer 130 may be formed along the top surface of the first interlayer insulating layer 20 .

고유전율막(140)은 계면막(130)과 제1 및 제2 게이트 전극(200, 201) 사이에 형성될 수 있다. 제1 층간 절연막(20)의 상면보다 위로 돌출된 제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8)의 프로파일을 따라서 형성될 수 있다. 또한, 고유전율막(140)은 제1 및 제2 게이트 전극(200, 201)과 제1 층간 절연막(20)사이에 형성될 수 있다.The high-k layer 140 may be formed between the interface layer 130 and the first and second gate electrodes 200 and 201 . It may be formed along the profile of the first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8 protruding above the upper surface of the first interlayer insulating layer 20 . Also, the high-k layer 140 may be formed between the first and second gate electrodes 200 and 201 and the first interlayer insulating layer 20 .

고유전율막(140)은 실리콘 산화막보다 높은 유전 상수를 갖는 고유전체 물질을 포함할 수 있다. 고유전율막(140)은 예를 들어, 실리콘 산질화물, 실리콘 질화물, 하프늄 산화물(hafnium oxide), 하프늄 실리콘 산화물(hafnium silicon oxide), 란타늄 산화물(lanthanum oxide), 란타늄 알루미늄 산화물(lanthanum aluminum oxide), 지르코늄 산화물(zirconium oxide), 지르코늄 실리콘 산화물(zirconium silicon oxide), 탄탈륨 산화물(tantalum oxide), 티타늄 산화물(titanium oxide), 바륨 스트론튬 티타늄 산화물(barium strontium titanium oxide), 바륨 티타늄 산화물(barium titanium oxide), 스트론튬 티타늄 산화물(strontium titanium oxide), 이트륨 산화물(yttrium oxide), 알루미늄 산화물(Aluminum oxide), 납 스칸듐 탄탈륨 산화물(lead scandium tantalum oxide), 또는 납 아연 니오브산염(lead zinc niobate) 중에서 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The high-k layer 140 may include a high-k material having a higher dielectric constant than that of the silicon oxide layer. The high-k film 140 may include, for example, silicon oxynitride, silicon nitride, hafnium oxide, hafnium silicon oxide, lanthanum oxide, lanthanum aluminum oxide, zirconium oxide, zirconium silicon oxide, tantalum oxide, titanium oxide, barium strontium titanium oxide, barium titanium oxide, strontium titanium oxide, yttrium oxide, aluminum oxide, lead scandium tantalum oxide, or lead zinc niobate. However, the present invention is not limited thereto.

게이트 스페이서(160)는 제2 방향(Y)으로 연장된 제1 및 제2 게이트 전극(200, 201)의 측벽 상에 배치될 수 있다. 게이트 스페이서(160)는 예를 들어, 실리콘 질화물(SiN), 실리콘 산질화물(SiON), 실리콘 산화물(SiO2), 실리콘 산탄질화물(SiOCN) 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The gate spacer 160 may be disposed on sidewalls of the first and second gate electrodes 200 and 201 extending in the second direction Y. The gate spacer 160 may include, for example, at least one of silicon nitride (SiN), silicon oxynitride (SiON), silicon oxide (SiO 2 ), silicon oxycarbonitride (SiOCN), and combinations thereof.

게이트 스페이서(160)는 도면에서는 예시적으로 단일막으로 도시하였지만, 복수의 막이 적층된 다중 스페이서일 수 있다. 게이트 스페이서(160)의 형상 및 게이트 스페이서(160)를 이루는 다중 스페이서 각각의 형상은 제조 공정 또는 용도에 따라 I 또는 L자형 혹은 이들의 조합일 수 있다.Although the gate spacer 160 is exemplarily shown as a single layer in the drawings, it may be a multi-spacer in which a plurality of layers are stacked. The shape of the gate spacer 160 and the shape of each of the multiple spacers constituting the gate spacer 160 may be I or L-shaped or a combination thereof depending on a manufacturing process or use.

도 2 및 도 4를 참고하면, 제1 내지 제4 에피택셜 패턴(E1~E4)은 제1 게이트 전극(200)의 제1 방향(X)의 양측에, 제1 내지 제4 핀형 패턴(F1~F4) 상에 각각 형성될 수 있다. 제1 내지 제4 에피택셜 패턴(E1~E4)은 제1 내지 제4 핀형 패턴(F1~F4) 상에서 각각의 트랜지스터의 소오스/드레인 영역이 될 수 있다.2 and 4 , first to fourth epitaxial patterns E1 to E4 are formed on both sides of the first gate electrode 200 in the first direction X, and first to fourth fin-shaped patterns F1 . ~F4) can be formed respectively. The first to fourth epitaxial patterns E1 to E4 may be source/drain regions of each transistor on the first to fourth fin-shaped patterns F1 to F4 .

제5 내지 제8 에피택셜 패턴(E5~E8)은 제2 게이트 전극(201)의 제1 방향(X)의 양측에, 제5 내지 제8 핀형 패턴(F5~F8) 상에 각각 형성될 수 있다. 제5 내지 제8 에피택셜 패턴(E5~E8)은 제5 내지 제8 핀형 패턴(F5~F8) 상에서 각각의 트랜지스터의 소오스/드레인 영역이 될 수 있다.The fifth to eighth epitaxial patterns E5 to E8 may be formed on both sides of the second gate electrode 201 in the first direction X and on the fifth to eighth fin-shaped patterns F5 to F8, respectively. there is. The fifth to eighth epitaxial patterns E5 to E8 may be source/drain regions of each transistor on the fifth to eighth fin-shaped patterns F5 to F8 .

예를 들어, 제1 에피택셜 패턴(E1)은 제1 핀형 패턴(F1)의 제2 부분(F1-2) 상에 형성될 수 있다. 마찬가지로, 제2 내지 제8 에피택셜 패턴(E2~E8)은 제2 내지 제8 핀형 패턴(F2~F8) 상에 각각 형성될 수 있다.For example, the first epitaxial pattern E1 may be formed on the second portion F1 - 2 of the first fin-shaped pattern F1 . Similarly, the second to eighth epitaxial patterns E2 to E8 may be respectively formed on the second to eighth fin-shaped patterns F2 to F8 .

제1 내지 제8 에피택셜 패턴(E8)은 에피 공정에 의해 형성된 에피층를 포함할 수 있다. 또한, 제1 내지 제8 에피택셜 패턴(E8)은 상승된 소오스/드레인일 수 있다. 제1 영역은 PMOS 영역이고, 제2 영역(Ⅱ)은 NMOS 영역일 수 있으므로, 제1 내지 제4 에피택셜 패턴(E1~E4)은 예를 들어, SiGe 에피택셜층일 수 있다. 제5 내지 제8 에피택셜 패턴(E5~E8)은 예를 들어, Si 에피택셜층일 수 잇다. 즉, 제1 영역(Ⅰ)의 제1 내지 제4 에피택셜 패턴(E1~E4)은 SiGe 에피택셜층이고, 제2 영역(Ⅱ)의 제5 내지 제8 에피택셜 패턴(E5~E8)은 Si 에피택셜층일 수 있다. 단, 이에 제한되는 것은 아니다.The first to eighth epitaxial patterns E8 may include an epitaxial layer formed by an epitaxial process. Also, the first to eighth epitaxial patterns E8 may be raised source/drain. Since the first region may be a PMOS region and the second region II may be an NMOS region, the first to fourth epitaxial patterns E1 to E4 may be, for example, SiGe epitaxial layers. The fifth to eighth epitaxial patterns E5 to E8 may be, for example, Si epitaxial layers. That is, the first to fourth epitaxial patterns E1 to E4 of the first region I are SiGe epitaxial layers, and the fifth to eighth epitaxial patterns E5 to E8 of the second region II are It may be a Si epitaxial layer. However, the present invention is not limited thereto.

제1 에피택셜 패턴(E1)은 제1 핀형 패턴(F1)의 제2 부분(F1-2)에 형성된 리세스(F1r)를 채울 수 있다. 마찬가지로, 제2 내지 제8 에피택셜 패턴(E2~E8)은 제2 내지 제8 핀형 패턴(F2~F8)의 리세스를 각각 채울 수 있다.The first epitaxial pattern E1 may fill the recess F1r formed in the second portion F1 - 2 of the first fin-shaped pattern F1 . Similarly, the second to eighth epitaxial patterns E2 to E8 may fill the recesses of the second to eighth fin-shaped patterns F2 to F8, respectively.

제1 내지 제8 에피택셜 패턴(E8)의 외주면은 다양한 형상일 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제8 에피택셜 패턴(E8)의 외주면은 다이아몬드 형상, 원 형상 및 직사각형 형상 중 적어도 하나일 수 있다. 도 3에서는 예시적으로 다이아몬드 형상(또는 오각형 형상 또는 육각형 형상)을 도시하였다.The outer peripheral surfaces of the first to eighth epitaxial patterns E8 may have various shapes. For example, the outer peripheral surface of the first to eighth epitaxial patterns E8 may have at least one of a diamond shape, a circular shape, and a rectangular shape. 3 exemplarily illustrates a diamond shape (or a pentagonal shape or a hexagonal shape).

제1 영역(Ⅰ)에서는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 장치가 PMOS 트랜지스터이므로, 제1 내지 제4 에피택셜 패턴(E1~E4)은 압축 스트레스 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 압축 스트레스 물질은 Si에 비해서 격자상수가 큰 물질일 수 있고, 예를 들어 SiGe일 수 있다. 예를 들어, 압축 스트레스 물질은 제1 내지 제4 핀형 패턴(F1~F4)에 압축 스트레스를 가하여 채널 영역의 캐리어의 이동도(mobility)를 향상시킬 수 있다. In the first region (I), since the semiconductor device according to the exemplary embodiment is a PMOS transistor, the first to fourth epitaxial patterns E1 to E4 may include a compressive stress material. For example, the compressive stress material may be a material having a larger lattice constant than Si, for example, SiGe. For example, the compressive stress material may improve the mobility of carriers in the channel region by applying compressive stress to the first to fourth fin-shaped patterns F1 to F4 .

제2 영역(Ⅱ)에서는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 장치가 NMOS 트랜지스터인 경우, 제5 내지 제8 에피택셜 패턴(E5~E8)은 인장 스트레스 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제5 내지 제8 핀형 패턴(F5~F8)이 실리콘일 때, 제5 내지 제8 에피택셜 패턴(E5~E8)은 실리콘보다 격자 상수가 작은 물질(예를 들어, SiC)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인장 스트레스 물질은 제5 내지 제8 핀형 패턴(F5~F8)에 인장 스트레스를 가하여 채널 영역의 캐리어의 이동도를 향상시킬 수 있다.In the second region II, when the semiconductor device according to the embodiment is an NMOS transistor, the fifth to eighth epitaxial patterns E5 to E8 may include a tensile stress material. For example, when the fifth to eighth fin-shaped patterns F5 to F8 are silicon, the fifth to eighth epitaxial patterns E5 to E8 are formed of a material (eg, SiC) having a smaller lattice constant than silicon. may include For example, the tensile stress material may apply tensile stress to the fifth to eighth fin-shaped patterns F5 to F8 to improve carrier mobility in the channel region.

도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 영역(Ⅰ)의 제1 내지 제4 에피택셜 패턴(E1~E4)은 볼록 다각형 형상일 수 있다. 도 4 및 도 5에 도시되었듯이, 상기 볼록 다각형은 5각형일 수 있다. 4 and 5 , the first to fourth epitaxial patterns E1 to E4 of the first region I may have a convex polygonal shape. 4 and 5 , the convex polygon may be a pentagon.

제1 내지 제4 에피택셜 패턴(E1~E4)은 각각 제1 내지 제4 볼록 다각형 형상일 수 있다. 이 때, 제1 내지 제4 볼록 다각형은 서로 동일한 형상을 가질 수 있다. 이 때, "동일한"이란 서로 완전히 동일한 형상만을 의미하는 것은 아니고, 볼록 다각형의 내각이 서로 동일한 것을 포함하는 개념이다.The first to fourth epitaxial patterns E1 to E4 may have first to fourth convex polygonal shapes, respectively. In this case, the first to fourth convex polygons may have the same shape as each other. In this case, "the same" does not mean only the shapes that are completely identical to each other, but is a concept including those in which the interior angles of the convex polygons are identical to each other.

또한, 제1 내지 제4 에피택셜 패턴(E1~E4)은 각각 서로 좌우 대칭일 수 있다. 또한, 제1 내지 제4 에피택셜 패턴(E1~E4)은 하부 영역과, 상기 하부 영역 상에 형성되는 상부 영역을 포함하고, 상기 하부 영역은 높이가 높아질수록 폭이 넓어지고, 상기 상부 영역은 높이가 높아질수록 폭이 좁아질 수 있다.Also, each of the first to fourth epitaxial patterns E1 to E4 may be symmetric to each other. In addition, the first to fourth epitaxial patterns E1 to E4 include a lower region and an upper region formed on the lower region, and the lower region increases in width as the height increases, and the upper region includes As the height increases, the width may become narrower.

상기 상부 영역은 서로 대칭되는 제1 외면과 제2 외면을 포함하고, 상기 제1 및 제2 외면의 법선 방향은 상기 제1 내지 제4 에피택셜 패턴(E1~E4)에서 동일할 수 있다.The upper region may include a first outer surface and a second outer surface that are symmetrical to each other, and a normal direction of the first and second outer surfaces may be the same in the first to fourth epitaxial patterns E1 to E4 .

도 5를 참조하면, 제1 내지 제4 에피택셜 패턴(E1~E4)은 5개의 제1 내각(a1~a5)을 포함한다. 이 때, 편의상 제2 에피택셜 패턴(E2)을 예시로 설명한다. Referring to FIG. 5 , the first to fourth epitaxial patterns E1 to E4 include five first interior angles a1 to a5 . In this case, for convenience, the second epitaxial pattern E2 will be described as an example.

제1 내지 제4 에피택셜 패턴(E1~E4)은 제1 내각(a1~a5)이 서로 동일할 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시예에서 제1 내각(a1~a5)은 제2 핀형 패턴(F2)과 접하지 않는 3개의 제1 내각(a1~a3)만을 의미할 수 있다. 즉, 제2 에피택셜 패턴(E2)의 상기 3개의 제1 내각(a1~a3)은 결정방향에 따라 일정한 값을 가질 수 밖에 없으나, 나머지 2개의 제1 내각(a4, a5)은 제2 핀형 패턴(F2)의 리세스된 면에 따라 각도가 달라질 수 있다. The first to fourth epitaxial patterns E1 to E4 may have first interior angles a1 to a5 identical to each other. In some embodiments of the present invention, the first interior angles a1 to a5 may mean only three first interior angles a1 to a3 that do not come into contact with the second fin-shaped pattern F2. That is, the three first interior angles a1 to a3 of the second epitaxial pattern E2 inevitably have constant values depending on the crystal direction, but the remaining two first interior angles a4 and a5 have a second fin shape. The angle may vary depending on the recessed surface of the pattern F2.

제1 영역(Ⅰ)은 PMOS 영역이므로, 제1 내지 제4 에피택셜 패턴(E1~E4)이 SiGe을 포함할 수 있고, 이의 에피택셜 성장은 결정 방향으로 반듯하게 수행될 수 있다. 따라서, 제1 내지 제4 에피택셜 패턴(E1~E4)은 서로 동일한 형상을 가질 수 있다.Since the first region I is a PMOS region, the first to fourth epitaxial patterns E1 to E4 may include SiGe, and epitaxial growth thereof may be performed straight in the crystal direction. Accordingly, the first to fourth epitaxial patterns E1 to E4 may have the same shape.

도 4 및 도 6을 참조하면, 제2 영역(Ⅱ)의 제5 내지 제8 에피택셜 패턴(E5~E8)은 볼록 다각형 형상일 수 있다. 도 4 및 도 6에 도시되었듯이, 상기 볼록 다각형은 5각형일 수 있다. 이 때, "볼록 다각형"은 내각 외에는 반드시 평평한 면을 가지는 도형만을 의미하는 것이 아니라, 크게 특징되는 복수의 내각을 가지되, 상기 복수의 내각들을 곡면으로 연결하는 형상을 포함한다. 즉, 도 6에서 도시된 바와 같이 본 명세서의 "볼록 다각형"은 제2 내각(b1~b5)을 크게 특징되게 가지되, 그 외의 다른 내각도 가질 수 있고, 각각의 제2 내각(b1~b5)을 연결하는 면이 평면이 아닐 수도 있다. 4 and 6 , the fifth to eighth epitaxial patterns E5 to E8 of the second region II may have a convex polygonal shape. 4 and 6 , the convex polygon may be a pentagon. In this case, the term "convex polygon" does not necessarily mean only a figure having a flat surface other than an interior angle, but includes a shape having a plurality of greatly characterized interior angles, and connecting the plurality of interior angles to a curved surface. That is, as shown in FIG. 6 , the "convex polygon" of the present specification has the second interior angles b1 to b5 largely characterized, and may have other interior angles, and each of the second interior angles b1 to b5 ) may not be flat.

제5 내지 제8 에피택셜 패턴(E5~E8)은 서로 다른 형상일 수 있다. 구체적으로, 제5 내지 제8 에피택셜 패턴(E5~E8)의 제2 내각(b1~b5)은 서로 다를 수 있다. The fifth to eighth epitaxial patterns E5 to E8 may have different shapes. Specifically, the second interior angles b1 to b5 of the fifth to eighth epitaxial patterns E5 to E8 may be different from each other.

제2 영역(Ⅱ)은 NMOS 영역이므로, 제5 내지 제8 에피택셜 패턴(E5~E8)이 Si을 포함할 수 있고, 이의 에피택셜 성장은 제1 영역(Ⅰ)과 달리 결정 방향으로 반듯하게 수행되지 않을 수 있다. 따라서, 제5 내지 제8 에피택셜 패턴(E5~E8)은 서로 다른 형상을 가질 수 있다.Since the second region II is an NMOS region, the fifth to eighth epitaxial patterns E5 to E8 may include Si, and the epitaxial growth thereof differs from the first region I in the crystal direction. may not be performed. Accordingly, the fifth to eighth epitaxial patterns E5 to E8 may have different shapes.

제6 에피택셜 패턴(E6)의 최하부의 높이는 제6 핀형 패턴(F6)의 상면의 높이보다 낮을 수 있다. 즉, 제6 에피택셜 패턴(E6)의 최하부의 높이는 제2 레벨(L2)보다 낮을 수 있다.The height of the lowermost portion of the sixth epitaxial pattern E6 may be lower than the height of the upper surface of the sixth fin-shaped pattern F6 . That is, the height of the lowermost portion of the sixth epitaxial pattern E6 may be lower than the second level L2 .

제6 에피택셜 패턴(E6)의 하면은 제6 핀형 패턴(F6)의 상면으로부터 멀어질수록 높이가 낮아지는 하강부(k1)와 하강부(k1)와 이어지고, 상기 제6 핀형 패턴(F6)의 상면으로부터 멀어질수록 높이가 높아지는 상승부(k2)를 포함할 수 있다. 하강부(k1)와 상승부(k2)는 제1 돌출점(k3-1) 및 제2 돌출점(k3-2)에서 서로 만날 수 있다. 제1 돌출점(k3-1)에서 제6 핀형 패턴(F6)까지의 거리(D1) 및 제2 돌출점(k3-2)에서 제6 핀형 패턴(F6)까지의 거리(D2)는 서로 다를 수 있다.The lower surface of the sixth epitaxial pattern E6 is connected to the descending portion k1 and the descending portion k1, the height of which decreases as the distance from the upper surface of the sixth fin-shaped pattern F6 increases, and the sixth fin-shaped pattern F6. It may include a rising part k2 whose height increases as it goes away from the upper surface of the . The descending part k1 and the rising part k2 may meet each other at the first protrusion point k3 - 1 and the second protrusion point k3 - 2 . The distance D1 from the first protruding point k3-1 to the sixth fin-shaped pattern F6 and the distance D2 from the second protruding point k3-2 to the sixth fin-shaped pattern F6 are different from each other. can

제5 내지 제8 에피택셜 패턴(E5~E8)은 하부 영역과, 상기 하부 영역 상에 형성되는 상부 영역을 포함하고, 상기 하부 영역은 높이가 높아질수록 폭이 넓어지고, 상기 상부 영역은 높이가 높아질수록 폭이 좁아질 수 있다.The fifth to eighth epitaxial patterns E5 to E8 include a lower region and an upper region formed on the lower region, and the lower region increases in width as the height increases, and the upper region increases in height. The higher the height, the narrower the width.

제5 내지 제8 에피택셜 패턴(E5~E8)에서, 상기 상부 영역은 서로 대칭되는 제3 외면과 제4 외면을 포함하고, 상기 제3 및 제4 외면의 법선 방향은 상기 제3 및 제4 에피택셜 패턴에서 서로 다를 수 있다.In the fifth to eighth epitaxial patterns E5 to E8, the upper region includes a third outer surface and a fourth outer surface that are symmetrical to each other, and a normal direction of the third and fourth outer surfaces is the third and fourth may be different from each other in the epitaxial pattern.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 제1 영역(Ⅰ)에서의 제1 내지 제4 에피택셜 패턴(E1~E4)과 제1 내지 제4 핀형 패턴(F1~F4)이 만나는 계면의 제1 레벨(L1)은 제2 영역(Ⅱ)에서의 제5 내지 제8 에피택셜 패턴(E5~E8)과 제5 내지 제8 핀형 패턴(F5~F8)이 만나는 계면의 제2 레벨(L2)보다 낮을 수 있다. 즉, 제1 내지 제4 에피택셜 패턴(E1~E4)의 하면이 제5 내지 제8 에피택셜 패턴(E5~E8)의 하면보다 더 낮을 수 있다.4 to 6 , the first level of the interface where the first to fourth epitaxial patterns E1 to E4 and the first to fourth fin-shaped patterns F1 to F4 meet in the first region I (L1) is lower than the second level L2 of the interface where the fifth to eighth epitaxial patterns E5 to E8 and the fifth to eighth fin-shaped patterns F5 to F8 in the second region (II) meet can That is, lower surfaces of the first to fourth epitaxial patterns E1 to E4 may be lower than lower surfaces of the fifth to eighth epitaxial patterns E5 to E8 .

이는 제1 영역(Ⅰ)에서 제1 내지 제4 핀형 패턴(F1~F4)의 리세스된 깊이가 더 깊기 때문이다. 제1 영역(Ⅰ)에서는 제1 내지 제4 에피택셜 패턴(E1~E4)의 형상이 균일(regular)하게 형성되기 때문에 제1 내지 제3 핀형 패턴(F3)의 리세스(도 2의 F1r) 정도에 따라, 제1 내지 제4 에피택셜 패턴(E1~E4)의 전체 부피가 결정될 수 있다. 즉, 핀형 패턴의 기판(10)에서 멀어질수록 좁아질 수 있다. 따라서, 리세스(도 2의 F1r)가 깊어질수록 리세스된 핀형 패턴의 상면의 폭이 넓어질 수 있다. 제1 내지 제4 에피택셜 패턴(E1~E4)의 전체 부피는 결정 방향에 따라 형성되므로 노출된 핀형 패턴의 상면의 폭에 따라 결정될 수 있다.This is because the recessed depths of the first to fourth fin-shaped patterns F1 to F4 in the first region I are greater. In the first region (I), since the first to fourth epitaxial patterns E1 to E4 have a uniform shape, recesses of the first to third fin-shaped patterns F3 (F1r in FIG. 2 ) Depending on the degree, the total volume of the first to fourth epitaxial patterns E1 to E4 may be determined. That is, the fin-shaped pattern may become narrower as it moves away from the substrate 10 . Accordingly, as the recess (F1r of FIG. 2 ) becomes deeper, the width of the upper surface of the recessed fin-shaped pattern may increase. Since the total volume of the first to fourth epitaxial patterns E1 to E4 is formed according to the crystal direction, it may be determined according to the width of the exposed upper surface of the fin-shaped pattern.

이에 반해, 제2 영역(Ⅱ)에서는 제5 내지 제8 에피택셜 패턴(E5~E8)의 형상이 불균일(irregular)하므로 노출된 핀형 패턴의 상면의 폭이 제5 내지 제8 에피택셜 패턴(E5~E8)의 부피에 영향을 주지 못한다. 단지, 얼만큼의 시간 동안 제5 내지 제8 에피택셜 패턴(E5~E8)이 성장하였는지가 제5 내지 제8 에피택셜 패턴(E5~E8)의 부피를 결정할 수 있다. 따라서, 제1 영역(Ⅰ)과 달리 제2 영역(Ⅱ)에서는 굳이 핀형 패턴의 리세스를 깊게 형성할 필요가 없다. 따라서, 제1 영역(Ⅰ)의 핀형 패턴과 에피택셜 패턴의 계면의 높이, 즉 제1 레벨(L1)은 제2 영역(Ⅱ)의 핀형 패턴과 에피택셜 패턴의 계면의 높이, 즉 제2 레벨(L2)보다 낮을 수 있다.On the other hand, in the second region II, the fifth to eighth epitaxial patterns E5 to E8 have irregular shapes, so that the width of the upper surface of the exposed fin-shaped pattern is increased by the fifth to eighth epitaxial patterns E5. ~E8) does not affect the volume. However, the volume of the fifth to eighth epitaxial patterns E5 to E8 may be determined by how long the fifth to eighth epitaxial patterns E5 to E8 are grown. Accordingly, unlike in the first region (I), it is not necessary to form a deep recess of the fin-shaped pattern in the second region (II). Accordingly, the height of the interface between the fin-shaped pattern and the epitaxial pattern in the first region (I), that is, the first level (L1) is the height of the interface between the fin-shaped pattern and the epitaxial pattern in the second region (II), that is, the second level. It can be lower than (L2).

제2 영역(Ⅱ)의 제5 내지 제8 핀형 패턴(F5~F8)의 상면은 제2 레벨(L2)에 형성되므로 제1 레벨(L1)에 형성되는 제1 영역(Ⅰ)의 제1 내지 제4 핀형 패턴(F1~F4)의 상면보다 높을 수 있다. 이에 따라 제2 영역(Ⅱ)의 제5 내지 제8 핀형 패턴(F5~F8)의 상면의 폭(W2)은 제1 영역(Ⅰ)의 제1 내지 제4 핀형 패턴(F1~F4)의 상면의 폭보다 좁을 수 있다.Since upper surfaces of the fifth to eighth fin-shaped patterns F5 to F8 of the second region II are formed at the second level L2, the first to eighth fin-shaped patterns F5 to F8 of the first region I formed in the first level L1 It may be higher than the upper surfaces of the fourth fin-shaped patterns F1 to F4. Accordingly, the width W2 of the upper surfaces of the fifth to eighth fin-shaped patterns F5 to F8 of the second region II is the upper surface of the first to fourth fin-shaped patterns F1 to F4 of the first region I. may be narrower than the width of

또한, 제2 영역(Ⅱ)의 제5 내지 제8 핀형 패턴(F5~F8)은 측면에 단차(S)를 포함할 수 있다. 도 6을 참고하여, 제5 내지 제8 핀형 패턴(F5~F8)의 단차(S)를 설명하되, 편의상 제6 핀형 패턴(F6)을 예시로 설명한다. 제6 핀형 패턴(F6)뿐만 아니라 제5 핀형 패턴(F5), 제7 핀형 패턴 및 제8 핀형 패턴(F8)도 동일하게 단차(S)를 포함할 수 있다.In addition, the fifth to eighth fin-shaped patterns F5 to F8 of the second region II may include a step S on the side surface. The step S of the fifth to eighth fin-shaped patterns F5 to F8 will be described with reference to FIG. 6 , but for convenience, the sixth fin-shaped pattern F6 will be described as an example. Not only the sixth fin-shaped pattern F6 but also the fifth fin-shaped pattern F5 , the seventh fin-shaped pattern and the eighth fin-shaped pattern F8 may include the same level difference S.

제6 핀형 패턴(F6)은 하부, 상부 및 단차(S)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 제6 핀형 패턴(F6)은 단차(S)에 의해서 하부와 상부로 구분될 수 있다. 즉, 제6 핀형 패턴(F6)의 하부는 기판(10)에서 돌출된 제6 핀형 패턴(F6)의 단차(S)까지의 부분으로 정의될 수 있다. 마찬가지로 제6 핀형 패턴(F6)의 상부는 단차(S) 부터 제6 핀형 패턴(F6)의 최상부까지로 정의될 수 있다. 제6 핀형 패턴(F6)의 하부의 폭(W1)은 제6 핀형 패턴(F6)의 상부의 폭(W2)보다 클 수 있다. The sixth fin-shaped pattern F6 may include a lower portion, an upper portion, and a step S. Specifically, the sixth fin-shaped pattern F6 may be divided into a lower portion and an upper portion by the step S. That is, the lower portion of the sixth fin-shaped pattern F6 may be defined as a portion up to the step S of the sixth fin-shaped pattern F6 protruding from the substrate 10 . Similarly, the upper portion of the sixth fin-shaped pattern F6 may be defined as the uppermost portion of the sixth fin-shaped pattern F6 from the step S. The width W1 of the lower portion of the sixth fin-shaped pattern F6 may be greater than the width W2 of the upper portion of the sixth fin-shaped pattern F6.

"단차"는 본 명세서에서 표면의 기울기가 감소하다가 다시 증가하는 지점 혹은 영역을 의미하거나, 표면의 기울기가 증가하다가 다시 감소하는 지점 혹은 영역을 의미한다. 즉, "단차"는 표면의 프로파일의 변곡점(point of inflection)을 포함하는 의미일 수 있다. 다시 말하면, "단차"는 표면의 프로파일이 위로 볼록 곡선에서 아래로 볼록 곡선으로 변하는 지점 혹은 영역이거나, 표면의 프로파일이 아래로 볼록 곡선에서 위로 볼록 곡선으로 변하는 지점 혹은 영역일 수 있다. 즉, "단차"는 프로파일의 기울기의 변화량의 부호가 바뀌는 지점 혹은 영역을 의미한다."Step" as used herein refers to a point or region at which the slope of the surface decreases and then increases again, or refers to a point or region at which the slope of the surface increases and then decreases again. That is, the “step difference” may mean including a point of inflection of the profile of the surface. In other words, a “step” may be a point or region where the profile of the surface changes from an upward convex curve to a downward convex curve, or a point or region where the surface profile changes from a downward convex curve to an upward convex curve. That is, the "step difference" means a point or area at which the sign of the change amount of the slope of the profile changes.

따라서, 단차(S)는 제6 핀형 패턴(F6)의 측면 프로파일의 기울기의 변화량의 부호가 바뀌는 지점 혹은 영역일 수 있다. 즉, 단차(S)는 제6 핀형 패턴(F6)의 측면의 프로파일이 위로 볼록 곡선에서 아래로 볼록 곡선으로 변하는 지점 혹은 영역이거나, 아래로 볼록 곡선에서 위로 볼록 곡선으로 변하는 지점 혹은 영역일 수 있다.Accordingly, the step S may be a point or region at which the sign of the change amount of the slope of the side profile of the sixth fin-shaped pattern F6 changes. That is, the step S may be a point or region at which the profile of the side surface of the sixth fin-shaped pattern F6 changes from an upward convex curve to a downward convex curve, or a point or region where the downward convex curve changes into an upwardly convex curve. .

제1 영역(Ⅰ)의 제1 내지 제4 핀형 패턴(F1~F4) 역시 도 3에서 도시되었듯이 단차를 포함하지만, 제1 내지 제4 에피택셜 패턴(E1~E4)이 형성된 단면인 도 4에서는 상기 단차가 보이지 않는다. 이는, 제1 영역(Ⅰ)의 제1 내지 제4 핀형 패턴(F1~F4)의 리세스(도 2의 F1r)가 더 깊게 형성되어 단차가 보이지 않을 수 있다.The first to fourth fin-shaped patterns F1 to F4 of the first region I also include a step difference as shown in FIG. 3 , but FIG. 4 is a cross-section in which the first to fourth epitaxial patterns E1 to E4 are formed. The step difference is not seen in In this case, since the recesses (F1r in FIG. 2 ) of the first to fourth fin-shaped patterns F1 to F4 of the first region I are formed deeper, the step may not be visible.

다시, 도 4를 참조하면, 제2 영역(Ⅱ)의 제6 에피택셜 패턴(E6) 및 제7 에피택셜 패턴(E7)은 서로 접할 수 있다. 즉, 제6 에피택셜 패턴(E6) 및 제7 에피택셜 패턴(E7)은 서로 머지(merge)될 수 있다. Again, referring to FIG. 4 , the sixth epitaxial pattern E6 and the seventh epitaxial pattern E7 of the second region II may contact each other. That is, the sixth epitaxial pattern E6 and the seventh epitaxial pattern E7 may be merged with each other.

제1 영역(Ⅰ)의 제1 내지 제4 에피택셜 패턴(E1~E4)은 서로 접하지 않고 각각 서로에게서 이격될 수 있다. 이에 반해서, 제5 내지 제8 에피택셜 패턴(E5~E8) 중 적어도 하나는 서로 접할 수 있다. 이는, 제1 영역(Ⅰ)의 에피택셜 패턴보다 제2 영역(Ⅱ)의 에피택셜 패턴의 폭이 더 크게 성장되기 때문이다.The first to fourth epitaxial patterns E1 to E4 of the first region I may not be in contact with each other but may be spaced apart from each other. In contrast, at least one of the fifth to eighth epitaxial patterns E5 to E8 may contact each other. This is because the width of the epitaxial pattern of the second region (II) grows larger than that of the epitaxial pattern of the first region (I).

위에서 설명했듯이, 제5 핀형 패턴(F5) 및 제8 핀형 패턴(F8)은 각각 제1 트렌치(T1) 및 제3 트렌치(T3) 방향으로 기울어질 수 있다. 이에 따라, 제5 핀형 패턴(F5)과 제6 핀형 패턴 사이의 거리와 제7 핀형 패턴(F7)과 제8 핀형 패턴(F8) 사이의 거리는 제6 핀형 패턴(F6)과 제7 핀형 패턴(F7) 사이의 거리보다 멀 수 있다. 이에 따라, 제6 에피택셜 패턴(E6)과 제7 에피택셜 패턴(E7)이 서로 접할 확률이 제5 에피택셜 패턴(E5)과 제6 에피택셜 패턴(E6)이 서로 접할 확률 및 제7 에피택셜 패턴(E7)과 제8 에피택셜 패턴(E8)이 서로 접할 확률보다 높을 수 있다. 단, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치는 제5 에피택셜 패턴(E5)과 제6 에피택셜 패턴(E6) 또는 제7 에피택셜 패턴(E7)과 제8 에피택셜 패턴(E8)이 서로 접할 수도 있다.As described above, the fifth fin-shaped pattern F5 and the eighth fin-shaped pattern F8 may be inclined in the directions of the first trench T1 and the third trench T3 , respectively. Accordingly, the distance between the fifth fin-shaped pattern F5 and the sixth fin-shaped pattern and the distance between the seventh fin-shaped pattern F7 and the eighth fin-shaped pattern F8 is the sixth fin-shaped pattern F6 and the seventh fin-shaped pattern ( F7) can be greater than the distance between them. Accordingly, the probability that the sixth epitaxial pattern E6 and the seventh epitaxial pattern E7 are in contact with each other is the probability that the fifth epitaxial pattern E5 and the sixth epitaxial pattern E6 are in contact with each other and the seventh epitaxial pattern E6 is in contact with each other. The probability that the taxial pattern E7 and the eighth epitaxial pattern E8 come into contact with each other may be higher. However, the present invention is not limited thereto. In the semiconductor device according to some embodiments of the present disclosure, the fifth epitaxial pattern E5 and the sixth epitaxial pattern E6 or the seventh epitaxial pattern E7 and the eighth epitaxial pattern E8 may contact each other. there is.

본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치는 제2 영역(Ⅱ)에서 제6 에피택셜 패턴(E6) 및 제7 에피택셜 패턴(E7)이 서로 접함에 따라, 에어 갭(G)이 형성될 수 있다.In the semiconductor device according to some embodiments of the present invention, as the sixth epitaxial pattern E6 and the seventh epitaxial pattern E7 contact each other in the second region II, an air gap G may be formed. there is.

에어 갭(G)은 제6 핀형 패턴(F6)과 제7 핀형 패턴(F7) 사이에 형성될 수 있다. 에어 갭(G)은 제1 층간 절연막(20) 상에 형성될 수 있다. 에어 갭(G)은 제6 에피택셜 패턴(E6) 및 제7 에피택셜 패턴(E7)으로 덮힐 수 있다.The air gap G may be formed between the sixth fin-shaped pattern F6 and the seventh fin-shaped pattern F7 . The air gap G may be formed on the first interlayer insulating layer 20 . The air gap G may be covered with the sixth epitaxial pattern E6 and the seventh epitaxial pattern E7 .

본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치는 매우 작은 스케일의 소자에서 에피택셜 패턴을 성장시켜 집적도를 향상시킬 수 있다. 나아가, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치는 PMOS 영역과 달리 NMOS 영역에서만 소오스/드레인의 머지(merge)를 선택적으로 발생시켜 NMOS 영역의 컨택 저항을 낮출 수 있고, PMOS 영역에서의 고집적도를 유지할 수 있다. 또한, 이러한 2개의 영역의 형성을 한번에 함으로써 공정의 단순화를 도모할수도 있다.In the semiconductor device according to some embodiments of the present invention, the degree of integration may be improved by growing an epitaxial pattern on a device having a very small scale. Furthermore, the semiconductor device according to some embodiments of the present invention selectively generates source/drain merge only in the NMOS region, unlike the PMOS region, thereby lowering the contact resistance of the NMOS region, and increasing the degree of integration in the PMOS region. can keep In addition, the simplification of the process can be achieved by forming these two regions at once.

이하, 도 1 내지 도 3 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명한다. 상술한 도 1 내지 도 6의 실시예와 중복되는 부분은 간략히 하거나 생략한다.Hereinafter, semiconductor devices according to some exemplary embodiments will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and 7 . Parts overlapping with the above-described embodiments of FIGS. 1 to 6 will be simplified or omitted.

도 7은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 단면도이다.7 is a cross-sectional view for explaining a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.

도 1 내지 도 3 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치는 제1 잔여막(40)을 더 포함한다.1 to 3 and 7 , the semiconductor device according to some embodiments of the present invention further includes a first residual layer 40 .

제1 잔여막(40)은 제1 영역(Ⅰ)에는 형성되지 않고, 제2 영역(Ⅱ)에 형성될 수 있다. 제1 잔여막(40)은 제5 내지 제8 핀형 패턴(F5~F8)의 양 측면에 각각 형성될 수 있다. 제1 잔여막(40)은 제1 층간 절연막(20) 상에 형성될 수 있다.The first residual layer 40 may not be formed in the first region (I) but may be formed in the second region (II). The first residual layer 40 may be formed on both sides of the fifth to eighth fin-shaped patterns F5 to F8, respectively. The first residual layer 40 may be formed on the first interlayer insulating layer 20 .

제1 잔여막(40)은 제1 층간 절연막(20)의 상면의 일부를 따라서 형성될 수 있다. 제1 잔여막(40)은 제1 층간 절연막(20)의 상면의 나머지 일부를 노출시킬 수 있다. 제1 잔여막(40)은 예를 들어, 실리콘 질화막을 포함할 수 있다. 단, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 잔여막(40)은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치의 형성 공정에서 형성된지 제거 공정에 따라 완전히 제거되지 못하고 남아있는 막질일 수 있다.The first residual layer 40 may be formed along a portion of the top surface of the first interlayer insulating layer 20 . The first residual layer 40 may expose a remaining portion of the top surface of the first interlayer insulating layer 20 . The first residual layer 40 may include, for example, a silicon nitride layer. However, the present invention is not limited thereto. The first residual layer 40 may be formed in the forming process of the semiconductor device according to some embodiments of the present invention or may have a remaining film quality that is not completely removed depending on the removal process.

이하, 도 1 내지 도 3 및 도 8을 참조하여, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명한다. 상술한 도 1 내지 도 7의 실시예와 중복되는 부분은 간략히 하거나 생략한다.Hereinafter, semiconductor devices according to some exemplary embodiments will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and 8 . Parts overlapping with the above-described embodiments of FIGS. 1 to 7 will be simplified or omitted.

도 8은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 단면도이다.8 is a cross-sectional view illustrating a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.

도 1 내지 도 3 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치는 제2 잔여막(45)을 더 포함한다.1 to 3 and 8 , the semiconductor device according to some embodiments of the present invention further includes a second residual layer 45 .

제2 잔여막(45)은 제1 영역(Ⅰ)에 형성될 수 있다. 제2 잔여막(45)은 제1 내지 제4 핀형 패턴(F1~F4)의 양 측면에 각각 형성될 수 있다. 제2 잔여막(45)은 제1 층간 절연막(20) 상에 형성될 수 있다.The second residual layer 45 may be formed in the first region (I). The second residual layer 45 may be formed on both sides of the first to fourth fin-shaped patterns F1 to F4, respectively. The second residual layer 45 may be formed on the first interlayer insulating layer 20 .

제2 잔여막(45)은 제2 층간 절연막(30)의 상면의 일부를 따라서 형성될 수 있다. 제2 잔여막(45)은 제1 층간 절연막(20)의 상면의 나머지 일부를 노출시킬 수 있다. 제2 잔여막(45)은 제1 잔여막(40)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 제2 잔여막(45)은 예를 들어, 실리콘 질화막을 포함할 수 있다. 단, 이에 제한되는 것은 아니다. 제2 잔여막(45)은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치의 형성 공정에서 형성된지 제거 공정에 따라 완전히 제거되지 못하고 남아있는 막질일 수 있다.The second residual layer 45 may be formed along a portion of the top surface of the second interlayer insulating layer 30 . The second residual layer 45 may expose the remaining portion of the top surface of the first interlayer insulating layer 20 . The second residual layer 45 may include the same material as the first residual layer 40 . The second residual layer 45 may include, for example, a silicon nitride layer. However, the present invention is not limited thereto. The second residual layer 45 may be formed in the process of forming a semiconductor device according to some embodiments of the present invention or may have a film quality that remains without being completely removed depending on the removal process.

제2 잔여막(45)의 두께는 제1 잔여막(40)의 두께보다 얇을 수 있다. 제2 잔여막(45)의 길이는 제1 잔여막(40)의 길이보다 얇을 수 있다. 이는 제1 영역(Ⅰ)의 제1 내지 제4 핀형 패턴(F1~F4)의 상면이 제2 영역(Ⅱ)의 제5 내지 제8 핀형 패턴(F5~F8)의 상면보다 더 깊게 리세스되었기 때문이다.The thickness of the second residual layer 45 may be thinner than the thickness of the first residual layer 40 . The length of the second residual layer 45 may be thinner than the length of the first residual layer 40 . This is because the upper surfaces of the first to fourth fin-shaped patterns F1 to F4 of the first region (I) were recessed deeper than the upper surfaces of the fifth to eighth fin-shaped patterns F5 to F8 of the second region (II). Because.

이하, 도 1 내지 도 3 및 도 9를 참조하여, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명한다. 상술한 도 1 내지 도 8의 실시예와 중복되는 부분은 간략히 하거나 생략한다.Hereinafter, semiconductor devices according to some exemplary embodiments will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and 9 . Parts overlapping with the above-described embodiments of FIGS. 1 to 8 will be simplified or omitted.

도 9는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 단면도이다.9 is a cross-sectional view for explaining a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.

도 1 내지 도 3 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치의 제1 내지 제3 트렌치(T1~T3)는 돌출부(P)를 포함한다.1 to 3 and 9 , the first to third trenches T1 to T3 of the semiconductor device according to some embodiments of the present invention include a protrusion P.

본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치의 제1 내지 제3 트렌치(T1~T3)의 하면은 제1 내지 제6 쉘로우 트렌치(ST1~ST6)의 하면보다 깊게 형성될 수 있다. 즉, 제1 내지 제3 트렌치(T1~T3)는 깊은(deep) 트렌치일 수 있다.Lower surfaces of the first to third trenches T1 to T3 of the semiconductor device according to some exemplary embodiments may be formed to be deeper than lower surfaces of the first to sixth shallow trenches ST1 to ST6. That is, the first to third trenches T1 to T3 may be deep trenches.

상기 깊은 트렌치를 형성하기 위한 식각 공정에 따라서, 제1 내지 제3 트렌치(T1~T3) 내에 돌출부(P)가 형성될 수 있다. 제1 트렌치(T1)는 돌출부(P)를 기준으로 양쪽에 서로 다른 깊이의 트렌치를 형성할 수 있다. 제1 트렌치(T1)에서 돌출부(P)를 기준으로 제4 핀형 패턴(F4) 또는 제5 핀형 패턴(F5)에 가까운 쪽에는 제1 내지 제6 쉘로우 트렌치(ST1~ST6)와 유사한 깊이를 가질 수 있고, 제1 트렌치(T1)에서 돌출부(P)를 기준으로 제4 핀형 패턴(F4) 또는 제5 핀형 패턴(F5)에 먼 쪽에는 제1 내지 제6 쉘로우 트렌치(ST1~ST6)보다 깊은 깊이를 가지를 수 있다.According to an etching process for forming the deep trench, the protrusion P may be formed in the first to third trenches T1 to T3 . In the first trench T1 , trenches having different depths may be formed on both sides of the protrusion P based on the first trench T1 . In the first trench T1, a side closer to the fourth fin-shaped pattern F4 or the fifth fin-shaped pattern F5 based on the protrusion P has a depth similar to that of the first to sixth shallow trenches ST1 to ST6. In the first trench T1, on the far side to the fourth fin-shaped pattern F4 or the fifth fin-shaped pattern F5 based on the protrusion P, the first to sixth shallow trenches ST1 to ST6 are deeper than can have depth.

제2 트렌치(T2) 및 제3 트렌치(T3)도 각각 제1 핀형 패턴(F1) 및 제8 핀형 패턴(F8)과 가까운 쪽에는 제1 내지 제6 쉘로우 트렌치(ST1~ST6)와 유사한 깊이를 가질 수 있고, 돌출부(P)를 기준으로 제1 핀형 패턴(F1) 및 제8 핀형 패턴(F8) 각각의 먼 쪽에는 제1 내지 제6 쉘로우 트렌치(ST1~ST6)보다 깊은 깊이를 가지를 수 있다.The second trench T2 and the third trench T3 also have a depth similar to that of the first to sixth shallow trenches ST1 to ST6 on the side closer to the first fin-shaped pattern F1 and the eighth fin-shaped pattern F8, respectively. and may have a deeper depth than the first to sixth shallow trenches ST1 to ST6 on the far side of each of the first fin-shaped pattern F1 and the eighth fin-shaped pattern F8 based on the protrusion P there is.

이하, 도 1 내지 도 3 및 도 10을 참조하여, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명한다. 상술한 도 1 내지 도 9의 실시예와 중복되는 부분은 간략히 하거나 생략한다.Hereinafter, semiconductor devices according to some exemplary embodiments will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and 10 . Parts overlapping with the above-described embodiments of FIGS. 1 to 9 will be simplified or omitted.

도 10은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 단면도이다.10 is a cross-sectional view for explaining a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.

도 1 내지 도 3 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치는 라이너(50)를 포함한다.1 to 3 and 10 , a semiconductor device according to some exemplary embodiments includes a liner 50 .

라이너(50)는 제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8)의 측면에 형성될 수 있다. 라이너(50)는 제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8)의 측면의 표면의 프로파일을 따라 컨포말하게(conformally) 형성될 수 있다. 라이너(50)는 제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8)과 제1 층간 절연막(20)의 사이에 형성될 수 있다. 라이너(50)는 그 재질 및 제조 공정에 따라 제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8)의 표면뿐만 아니라 기판(10)의 상면에도 형성될 수도 있다. The liner 50 may be formed on side surfaces of the first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8. The liner 50 may be conformally formed along the profile of the side surface of the first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8. The liner 50 may be formed between the first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8 and the first interlayer insulating layer 20 . The liner 50 may be formed on the upper surface of the substrate 10 as well as the surfaces of the first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8 according to the material and manufacturing process thereof.

라이너(50)는 제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8)의 채널 영역에 제1 응력을 인가하는 물질로 형성될 수 있다. 라이너(50)는 상기 제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8)의 채널 영역에 제1 응력을 도입함으로써 상기 채널 영역에서의 캐리어 이동도를 개선하는 역할을 할 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시예들에서, 상기 채널 영역이 N 형 채널 영역인 제5 내지 제8 핀형 패턴(F5~F8)의 경우 상기 라이너(50)는 상기 채널 영역에 인장 응력을 인가하는 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 라이너(50)는 SiN (silicon nitride), SiON (silicon oxynitride), SiBN (silicon boronitride), SiC (silicon carbide), SiC:H, SiCN, SiCN:H, SiOCN, SiOCN:H, SiOC (silicon oxycarbide), SiO2 (silicon dioxide), 폴리실리콘, 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 라이너(50)는 약 10 ∼ 100 Å의 두께를 가질 수 있다. 반대로 상기 채널 영역이 P 형 채널 영역인 제1 내지 제4 핀형 패턴(F1~F4)의 경우 상기 라이너(50)는 상기 채널 영역에 압축 응력을 인가하는 물질로 이루어질 수 있다.The liner 50 may be formed of a material that applies a first stress to the channel regions of the first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8 . The liner 50 may serve to improve carrier mobility in the channel region by introducing a first stress into the channel region of the first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8. In some embodiments of the present invention, in the case of the fifth to eighth fin-shaped patterns F5 to F8 in which the channel region is an N-type channel region, the liner 50 is formed of a material that applies a tensile stress to the channel region. can For example, the liner 50 may include silicon nitride (SiN), silicon oxynitride (SiON), silicon boronitride (SiBN), silicon carbide (SiC), SiC:H, SiCN, SiCN:H, SiOCN, SiOCN:H, SiOC (silicon oxycarbide), SiO2 (silicon dioxide), polysilicon, or a combination thereof. In some embodiments, the liner 50 may have a thickness of about 10-100 Å. Conversely, in the case of the first to fourth fin-shaped patterns F1 to F4 in which the channel region is a P-type channel region, the liner 50 may be made of a material that applies a compressive stress to the channel region.

이하, 도 1 내지 도 3 및 도 11을 참조하여, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명한다. 상술한 도 1 내지 도 10의 실시예와 중복되는 부분은 간략히 하거나 생략한다.Hereinafter, semiconductor devices according to some exemplary embodiments will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and 11 . Parts overlapping with the above-described embodiments of FIGS. 1 to 10 will be simplified or omitted.

도 11은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 단면도이다.11 is a cross-sectional view for explaining a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.

도 1 내지 도 3 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치는 절연 라이너(60)를 더 포함한다.1 to 3 and 11 , the semiconductor device according to some embodiments of the present invention further includes an insulating liner 60 .

절연 라이너(60)는 라이너(50) 및 제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8) 사이에 형성될 수 있다. The insulating liner 60 may be formed between the liner 50 and the first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8 .

절연 라이너(60)는 산화막으로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 상기 절연 라이너(60)는 자연산화막으로 이루어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 절연 라이너(60)를 구성하는 산화막은 제1 내지 제8 핀형 패턴(F1~F8)의 표면을 열산화시키는 공정을 수행하여 얻어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 절연 라이너(60)는 약 10 ∼ 100 Å의 두께를 가질 수 있다.The insulating liner 60 may be formed of an oxide film. For example, the insulating liner 60 may be formed of a native oxide film. In some embodiments, the oxide film constituting the insulating liner 60 may be obtained by performing a process of thermally oxidizing the surfaces of the first to eighth fin-shaped patterns F1 to F8 . In some embodiments, insulating liner 60 may have a thickness of about 10-100 Angstroms.

이하, 도 1 내지 도 3 및 도 12를 참조하여, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명한다. 상술한 도 1 내지 도 11의 실시예와 중복되는 부분은 간략히 하거나 생략한다.Hereinafter, semiconductor devices according to some exemplary embodiments will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and 12 . Parts overlapping with the above-described embodiments of FIGS. 1 to 11 will be simplified or omitted.

도 12는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 단면도이다.12 is a cross-sectional view for explaining a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.

도 1 내지 도 3 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치는 제1 내지 제7 컨택(C1~C7)를 더 포함한다.1 to 3 and 12 , the semiconductor device according to some embodiments of the present invention further includes first to seventh contacts C1 to C7.

제1 영역(Ⅰ)에서, 제1 내지 제4 컨택(C1~C4)은 각각 제1 내지 제4 에피택셜 패턴(E1~E4) 상에 형성될 수 있다. 제1 내지 제4 컨택(C1~C4)은 제1 내지 제4 에피택셜 패턴(E1~E4)과 전기적 물리적으로 연결될 수 있다.In the first region I, first to fourth contacts C1 to C4 may be formed on first to fourth epitaxial patterns E1 to E4 , respectively. The first to fourth contacts C1 to C4 may be electrically and physically connected to the first to fourth epitaxial patterns E1 to E4 .

제2 영역(Ⅱ)에서 제5 컨택(C5) 및 제7 컨택(C7)은 각각 제5 에피택셜 패턴(E5) 및 제8 에피택셜 패턴(E8) 상에 형성될 수 있다. 제5 컨택(C5) 및 제7 컨택(C7)은 각각 제5 에피택셜 패턴(E5) 및 제8 에피택셜 패턴(E8)과 전기적 물리적으로 연결될 수 있다.In the second region II, the fifth contact C5 and the seventh contact C7 may be formed on the fifth epitaxial pattern E5 and the eighth epitaxial pattern E8, respectively. The fifth contact C5 and the seventh contact C7 may be electrically and physically connected to the fifth epitaxial pattern E5 and the eighth epitaxial pattern E8, respectively.

제6 컨택(C6)은 제5 에피택셜 패턴(E5) 및 제6 에피택셜 패턴(E6) 상에 형성될 수 있다. 제6 컨택(C6)은 제1 내지 제5 컨택(C1~C5) 및 제7 컨택(C7)보다 더 넓은 폭을 가질 수 있다. 단, 이에 제한되는 것은 아니다.The sixth contact C6 may be formed on the fifth epitaxial pattern E5 and the sixth epitaxial pattern E6 . The sixth contact C6 may have a wider width than the first to fifth contacts C1 to C5 and the seventh contact C7 . However, the present invention is not limited thereto.

제6 에피택셜 패턴(E6) 및 제7 에피택셜 패턴(E7)은 서로 머지(merge)되어 있으므로, 제6 컨택(C6)은 제6 에피택셜 패턴(E6) 및 제7 에피택셜 패턴(E7) 상에 같이 형성될 수 있다. 제6 에피택셜 패턴(E6) 및 제7 에피택셜 패턴(E7)은 제7 컨택(C7)과 물리적 전기적으로 연결될 수 있다.Since the sixth epitaxial pattern E6 and the seventh epitaxial pattern E7 are merged with each other, the sixth contact C6 has the sixth epitaxial pattern E6 and the seventh epitaxial pattern E7. may be formed together. The sixth epitaxial pattern E6 and the seventh epitaxial pattern E7 may be physically and electrically connected to the seventh contact C7 .

도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 장치 제조방법에 따른 반도체 장치를 포함하는 SoC 시스템의 블록도이다.13 is a block diagram of an SoC system including a semiconductor device according to a method for manufacturing a semiconductor device according to embodiments of the present invention.

도 13을 참조하면, SoC 시스템(1000)은 어플리케이션 프로세서(1001)와, DRAM(1060)을 포함한다.Referring to FIG. 13 , the SoC system 1000 includes an application processor 1001 and a DRAM 1060 .

어플리케이션 프로세서(1001)는 중앙처리부(1010), 멀티미디어 시스템(1020), 버스(1030), 메모리 시스템(1040), 주변 회로(1050)를 포함할 수 있다.The application processor 1001 may include a central processing unit 1010 , a multimedia system 1020 , a bus 1030 , a memory system 1040 , and a peripheral circuit 1050 .

중앙처리부(1010)는 SoC 시스템(1000)의 구동에 필요한 연산을 수행할 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 중앙처리부(1010)는 복수의 코어를 포함하는 멀티 코어 환경으로 구성될 수 있다.The central processing unit 1010 may perform an operation necessary for driving the SoC system 1000 . In some embodiments of the present invention, the central processing unit 1010 may be configured as a multi-core environment including a plurality of cores.

멀티미디어 시스템(1020)은, SoC시스템(1000)에서 각종 멀티미디어 기능을 수행하는데 이용될 수 있다. 이러한 멀티미디어 시스템(1020)은 3D 엔진(3D engine) 모듈, 비디오 코덱(video codec), 디스플레이 시스템(display system), 카메라 시스템(camera system), 포스트-프로세서(post -processor) 등을 포함할 수 있다.The multimedia system 1020 may be used to perform various multimedia functions in the SoC system 1000 . The multimedia system 1020 may include a 3D engine module, a video codec, a display system, a camera system, a post-processor, and the like. .

버스(1030)는, 중앙처리부(1010), 멀티미디어 시스템(1020), 메모리 시스템(1040), 및 주변 회로(1050)가 서로 데이터 통신을 하는데 이용될 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 이러한 버스(1030)는 다층 구조를 가질 수 있다. 구체적으로, 이러한 버스(1030)의 예로는 다층 AHB(multi-layer Advanced High-performance Bus), 또는 다층 AXI(multi-layer Advanced eXtensible Interface)가 이용될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.The bus 1030 may be used for data communication between the central processing unit 1010 , the multimedia system 1020 , the memory system 1040 , and the peripheral circuit 1050 . In some embodiments of the present invention, such bus 1030 may have a multi-layer structure. Specifically, as an example of the bus 1030 , a multi-layer advanced high-performance bus (AHB) or a multi-layer advanced eXtensible interface (AXI) may be used, but the present invention is not limited thereto.

메모리 시스템(1040)은, 어플리케이션 프로세서(1001)가 외부 메모리(예를 들어, DRAM(1060))에 연결되어 고속 동작하는데 필요한 환경을 제공할 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 메모리 시스템(1040)은 외부 메모리(예를 들어, DRAM(1060))를 컨트롤하기 위한 별도의 컨트롤러(예를 들어, DRAM 컨트롤러)를 포함할 수도 있다.The memory system 1040 may provide an environment necessary for the application processor 1001 to be connected to an external memory (eg, the DRAM 1060) to operate at a high speed. In some embodiments of the present invention, the memory system 1040 may include a separate controller (eg, a DRAM controller) for controlling an external memory (eg, the DRAM 1060 ).

주변 회로(1050)는, SoC시스템(1000)이 외부 장치(예를 들어, 메인 보드)와 원활하게 접속되는데 필요한 환경을 제공할 수 있다. 이에 따라, 주변 회로(1050)는 SoC시스템(1000)에 접속되는 외부 장치가 호환 가능하도록 하는 다양한 인터페이스를 구비할 수 있다.The peripheral circuit 1050 may provide an environment necessary for the SoC system 1000 to be smoothly connected to an external device (eg, a main board). Accordingly, the peripheral circuit 1050 may include various interfaces that allow an external device connected to the SoC system 1000 to be compatible.

DRAM(1060)은 어플리케이션 프로세서(1001)가 동작하는데 필요한 동작 메모리로 기능할 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, DRAM(1060)은, 도시된 것과 같이 어플리케이션 프로세서(1001)의 외부에 배치될 수 있다. 구체적으로, DRAM(1060)은 어플리케이션 프로세서(1001)와 PoP(Package on Package) 형태로 패키징될 수 있다.The DRAM 1060 may function as a working memory required for the application processor 1001 to operate. In some embodiments of the present invention, the DRAM 1060 may be disposed outside the application processor 1001 as shown. Specifically, the DRAM 1060 may be packaged with the application processor 1001 in a package on package (PoP) format.

이러한 SoC 시스템(1000)의 구성 요소 중 적어도 하나는 앞서 설명한 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.At least one of the components of the SoC system 1000 may include at least one of the semiconductor devices according to the embodiments of the present invention described above.

도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 장치 제조 방법에 따른 반도체 장치를 포함하는 전자 시스템의 블록도이다. 14 is a block diagram of an electronic system including a semiconductor device according to a method for manufacturing a semiconductor device according to embodiments of the present invention.

도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전자 시스템(1100)은 컨트롤러(1110), 입출력 장치(1120, I/O), 기억 장치(1130, memory device), 인터페이스(1140) 및 버스(1150, bus)를 포함할 수 있다. 컨트롤러(1110), 입출력 장치(1120), 기억 장치(1130) 및/또는 인터페이스(1140)는 버스(1150)를 통하여 서로 결합될 수 있다. 버스(1150)는 데이터들이 이동되는 통로(path)에 해당한다.Referring to FIG. 14 , an electronic system 1100 according to an embodiment of the present invention includes a controller 1110, an input/output device 1120, I/O, a memory device 1130, a memory device, an interface 1140, and a bus ( 1150, bus). The controller 1110 , the input/output device 1120 , the memory device 1130 , and/or the interface 1140 may be coupled to each other through the bus 1150 . The bus 1150 corresponds to a path through which data is moved.

컨트롤러(1110)는 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세스, 마이크로 컨트롤러, 및 이들과 유사한 기능을 수행할 수 있는 논리 소자들 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 입출력 장치(1120)는 키패드(keypad), 키보드 및 디스플레이 장치 등을 포함할 수 있다. 기억 장치(1130)는 데이터 및/또는 명령어 등을 저장할 수 있다. 인터페이스(1140)는 통신 네트워크로 데이터를 전송하거나 통신 네트워크로부터 데이터를 수신하는 기능을 수행할 수 있다. 인터페이스(1140)는 유선 또는 무선 형태일 수 있다. 예컨대, 인터페이스(1140)는 안테나 또는 유무선 트랜시버 등을 포함할 수 있다. The controller 1110 may include at least one of a microprocessor, a digital signal processor, a microcontroller, and logic devices capable of performing functions similar thereto. The input/output device 1120 may include a keypad, a keyboard, and a display device. The storage device 1130 may store data and/or instructions. The interface 1140 may perform a function of transmitting data to or receiving data from a communication network. The interface 1140 may be in a wired or wireless form. For example, the interface 1140 may include an antenna or a wired/wireless transceiver.

도시하지 않았지만, 전자 시스템(1100)은 컨트롤러(1110)의 동작을 향상시키기 위한 동작 메모리로서, 고속의 디램 및/또는 에스램 등을 더 포함할 수도 있다.Although not shown, the electronic system 1100 may further include a high-speed DRAM and/or SRAM as an operational memory for improving the operation of the controller 1110 .

앞서 설명한 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 장치는, 기억 장치(1130) 내에 제공되거나, 컨트롤러(1110), 입출력 장치(1120, I/O) 등의 일부로 제공될 수 있다.The semiconductor device according to the embodiments of the present invention described above may be provided in the memory device 1130 , or may be provided as a part of the controller 1110 , the input/output device 1120 , I/O, and the like.

전자 시스템(1100)은 개인 휴대용 정보 단말기(PDA, personal digital assistant) 포터블 컴퓨터(portable computer), 웹 타블렛(web tablet), 무선 전화기(wireless phone), 모바일 폰(mobile phone), 디지털 뮤직 플레이어(digital music player), 메모리 카드(memory card), 또는 정보를 무선환경에서 송신 및/또는 수신할 수 있는 모든 전자 제품에 적용될 수 있다.The electronic system 1100 includes a personal digital assistant (PDA), a portable computer, a web tablet, a wireless phone, a mobile phone, and a digital music player (digital). music player), a memory card, or any electronic product capable of transmitting and/or receiving information in a wireless environment.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can realize that the present invention can be embodied in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. you will be able to understand Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

10: 기판 F1~F8: 제1 내지 제8 핀형 패턴
E1~E8: 제1 내지 제8 에피택셜 패턴
10: substrates F1 to F8: first to eighth fin-shaped patterns
E1 to E8: first to eighth epitaxial patterns

Claims (20)

제1 및 제2 영역을 포함하는 기판;
상기 제1 영역에 형성되고, 상기 기판보다 돌출된 제1 및 제2 핀형 패턴;
상기 제1 핀형 패턴 상에 제1 볼록 다각형으로 형성되고, 상기 제1 볼록 다각형은 제1 내각을 포함하는 제1 에피택셜 패턴;
상기 제2 핀형 패턴 상에 제2 볼록 다각형으로 형성되고, 상기 볼록 다각형은 상기 제1 내각과 동일한 제2 내각을 포함하고, 상기 제1 에피택셜 패턴과 이격되는 제2 에피택셜 패턴;
상기 제2 영역에 형성되고, 상기 기판보다 돌출된 제3 및 제4 핀형 패턴;
상기 제3 핀형 패턴 상에 제3 볼록 다각형으로 형성되고, 상기 제3 볼록 다각형은 제3 내각을 포함하는 제3 에피택셜 패턴; 및
상기 제4 핀형 패턴 상에 제4 볼록 다각형으로 형성되고, 상기 제4 볼록 다각형은 상기 제3 내각과 다른 제4 내각을 포함하고, 상기 제3 에피택셜 패턴과 접하는 제4 에피택셜 패턴을 포함하고,
상기 제3 및 제4 에피택셜 패턴은 깊이 방향으로 서로 오버랩되는 반도체 장치.
a substrate comprising first and second regions;
first and second fin-shaped patterns formed in the first region and protruding from the substrate;
a first epitaxial pattern formed in a first convex polygon on the first fin-shaped pattern, wherein the first convex polygon includes a first interior angle;
a second epitaxial pattern formed in a second convex polygon on the second fin-shaped pattern, the convex polygon having a second interior angle equal to the first interior angle, and spaced apart from the first epitaxial pattern;
third and fourth fin-shaped patterns formed in the second region and protruding from the substrate;
a third epitaxial pattern formed in a third convex polygon on the third fin-shaped pattern, wherein the third convex polygon includes a third interior angle; and
a fourth convex polygon is formed on the fourth fin-shaped pattern, the fourth convex polygon includes a fourth interior angle different from the third interior angle, and a fourth epitaxial pattern in contact with the third epitaxial pattern; ,
The third and fourth epitaxial patterns overlap each other in a depth direction.
제1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 핀형 패턴의 상면의 높이는 상기 제3 및 제4 핀형 패턴의 상면의 높이보다 낮은 반도체 장치.
According to claim 1,
A height of upper surfaces of the first and second fin-shaped patterns is lower than a height of upper surfaces of the third and fourth fin-shaped patterns.
제1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 핀형 패턴의 상면의 폭은 상기 제3 및 제4 핀형 패턴의 상면의 폭보다 넓은 반도체 장치.
According to claim 1,
A width of upper surfaces of the first and second fin-shaped patterns is wider than widths of upper surfaces of the third and fourth fin-shaped patterns.
제1 항에 있어서,
상기 제1 영역에 형성되고, 상기 제1 및 제2 핀형 패턴의 일 측에 형성되고, 상기 제1 및 제2 핀형 패턴과 멀어지는 방향으로 기울어진 제5핀과,
상기 제2 영역에 형성되고, 상기 제3 및 제4 핀형 패턴의 일 측에 형성되고, 상기 제3 및 제4 핀형 패턴과 멀어지는 방향으로 기울어진 제6핀을 더 포함하는 반도체 장치.
According to claim 1,
a fifth fin formed in the first region, formed on one side of the first and second fin-shaped patterns, and inclined in a direction away from the first and second fin-shaped patterns;
and a sixth fin formed in the second region, formed on one side of the third and fourth fin-shaped patterns, and inclined in a direction away from the third and fourth fin-shaped patterns.
제1 항에 있어서,
상기 기판 상에 상기 제1 및 제2 영역을 정의하는 제1 트렌치를 더 포함하는 반도체 장치.
According to claim 1,
The semiconductor device further comprising a first trench defining the first and second regions on the substrate.
제5 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 핀형 패턴 사이에 형성되는 제1 쉘로우 트렌치와,
상기 제3 및 제4 핀형 패턴 사이에 형성되는 제2 쉘로우 트렌치를 더 포함하고,
상기 제1 트렌치의 깊이는 상기 제1 및 제2 쉘로우 트렌치보다 깊거나 같은 반도체 장치.
6. The method of claim 5,
a first shallow trench formed between the first and second fin-shaped patterns;
Further comprising a second shallow trench formed between the third and fourth fin-shaped pattern,
A depth of the first trench is equal to or greater than that of the first and second shallow trenches.
제1 항에 있어서,
상기 제3 및 제4 에피택셜 패턴의 최하부의 높이는 상기 제3 및 제4 핀형 패턴의 상면의 높이보다 낮은 반도체 장치.
According to claim 1,
A height of a lowermost portion of the third and fourth epitaxial patterns is lower than a height of an upper surface of the third and fourth fin-shaped patterns.
제7 항에 있어서,
상기 제3 및 제4 에피택셜 패턴의 하면은 상기 제3 및 제4 핀형 패턴의 상면으로부터 멀어질수록 높이가 낮아지는 하강부와,
상기 하강부와 이어지고, 상기 제3 및 제4 핀형 패턴의 상면으로부터 멀어질수록 높이가 높아지는 상승부를 포함하는 반도체 장치.
8. The method of claim 7,
Lower surfaces of the third and fourth epitaxial patterns include lowering portions whose heights are lowered as they move away from the upper surfaces of the third and fourth fin-shaped patterns;
and a rising part connected to the descending part and having a height increasing as the distance from the upper surfaces of the third and fourth fin-shaped patterns increases.
제1 항에 있어서,
상기 제1 내지 제4 핀형 패턴의 측면에 컨포말하게(conformally) 형성되는 라이너를 더 포함하는 반도체 장치.
According to claim 1,
The semiconductor device further comprising a liner conformally formed on side surfaces of the first to fourth fin-shaped patterns.
제1 항에 있어서,
상기 제1 내지 제4 핀형 패턴의 측면에 형성되는 제1 필드 절연막과,
상기 제3 및 제4 핀형 패턴의 측면에, 상기 제1 필드 절연막 상에 형성되는 제2 필드 절연막을 더 포함하는 반도체 장치.
According to claim 1,
a first field insulating film formed on side surfaces of the first to fourth fin-shaped patterns;
and a second field insulating layer formed on the first field insulating layer on side surfaces of the third and fourth fin-shaped patterns.
제10 항에 있어서,
상기 제1 필드 절연막은 산화막을 포함하고,
상기 제2 필드 절연막은 질화막을 포함하는 반도체 장치.
11. The method of claim 10,
The first field insulating film includes an oxide film,
The second field insulating layer includes a nitride layer.
제10 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 핀형 패턴의 측면에, 상기 제2 필드 절연막 상에 형성되는 제3 필드 절연막을 더 포함하고,
상기 제3 필드 절연막의 두께는 상기 제2 필드 절연막의 두께보다 얇은 반도체 장치.
11. The method of claim 10,
a third field insulating layer formed on the second field insulating layer on side surfaces of the first and second fin-shaped patterns;
A thickness of the third field insulating layer is smaller than a thickness of the second field insulating layer.
제1 영역, 제2 영역 및 상기 제1 및 제2 영역을 정의하는 제1 트렌치를 포함하는 기판으로서, 상기 제1 트렌치는 서로 대향하는 제1 및 제2 측면을 포함하고, 상기 제1 측면은 상기 제1 영역과 접하고, 상기 제2 측면은 상기 제2 영역과 접하는 기판;
상기 제1 영역에서, 상기 기판보다 돌출되고, 상기 제1 측면에 접하고, 상기 제1 측면으로 기울어진 제1 핀형 패턴;
상기 제1 영역에서 상기 기판보다 돌출되고, 상기 제1 핀형 패턴보다 상기 제1 트렌치에서 멀리 위치하는 제2 핀형 패턴;
상기 제2 영역에서, 상기 기판보다 돌출되고, 상기 제2 측면에 접하고, 상기 제2 측면으로 기울어진 제3 핀형 패턴;
상기 제2 영역에서 상기 기판보다 돌출되고, 상기 제3 핀형 패턴보다 상기 제1 트렌치에서 멀리 위치하는 제4 핀형 패턴;
상기 제1 및 제2 핀형 패턴 상에 각각 형성되는 제1 및 제2 에피택셜 패턴으로서, 상기 제1 및 제2 에피택셜 패턴의 하면은 제1 높이에서 형성되는 제1 및 제2 에피택셜 패턴; 및
상기 제3 및 제4 핀형 패턴 상에 각각 형성되는 제3 및 제4 에피택셜 패턴으로서, 상기 제3 및 제4 에피택셜 패턴의 하면은 상기 제1 높이보다 높은 제2 높이에서 형성되는 제3 및 제4 에피택셜 패턴을 포함하고,
상기 제3 및 제4 에피택셜 패턴은 깊이 방향으로 서로 오버랩되는 반도체 장치.
A substrate comprising a first region, a second region, and a first trench defining the first and second regions, the first trench including first and second sides opposite to each other, the first side comprising: a substrate in contact with the first region, the second side surface being in contact with the second region;
a first fin-shaped pattern protruding from the substrate in the first region, in contact with the first side surface, and inclined toward the first side surface;
a second fin-shaped pattern protruding from the substrate in the first region and positioned farther from the first trench than the first fin-shaped pattern;
a third fin-shaped pattern protruding from the substrate in the second region, in contact with the second side surface, and inclined toward the second side surface;
a fourth fin-shaped pattern protruding from the substrate in the second region and positioned farther from the first trench than the third fin-shaped pattern;
first and second epitaxial patterns respectively formed on the first and second fin-shaped patterns, wherein lower surfaces of the first and second epitaxial patterns are first and second epitaxial patterns formed at a first height; and
Third and fourth epitaxial patterns respectively formed on the third and fourth fin-shaped patterns, wherein lower surfaces of the third and fourth epitaxial patterns are formed at a second height higher than the first height. a fourth epitaxial pattern;
The third and fourth epitaxial patterns overlap each other in a depth direction.
제13 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 핀형 패턴 사이에 형성되는 제1 쉘로우 트렌치와,
상기 제3 및 제4 핀형 패턴 사이에 형성되는 제2 쉘로우 트렌치를 더 포함하고,
상기 제1 트렌치의 폭은 상기 제1 및 제2 쉘로우 트렌치의 폭보다 넓은 반도체 장치.
14. The method of claim 13,
a first shallow trench formed between the first and second fin-shaped patterns;
Further comprising a second shallow trench formed between the third and fourth fin-shaped pattern,
A width of the first trench is wider than a width of the first and second shallow trenches.
제14 항에 있어서,
상기 제1 트렌치의 일부를 채우는 필드 절연막을 더 포함하고,
상기 필드 절연막은 인장 스트레스(tensile stress) 특성을 가지는 반도체 장치.
15. The method of claim 14,
Further comprising a field insulating film filling a part of the first trench,
The field insulating layer may have a tensile stress characteristic.
제13 항에 있어서,
상기 제3 및 제4 에피택셜 패턴 사이에 형성되는 에어 갭을 더 포함하는 반도체 장치.
14. The method of claim 13,
The semiconductor device further comprising an air gap formed between the third and fourth epitaxial patterns.
제13 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 에피택셜 패턴은 제1 하부 영역과, 상기 제1 하부 영역 상에 형성되는 제1 상부 영역을 포함하고,
상기 제1 하부 영역은 높이가 높아질수록 폭이 넓어지고,
상기 제1 상부 영역은 높이가 높아질수록 폭이 좁아지는 반도체 장치.
14. The method of claim 13,
The first and second epitaxial patterns include a first lower region and a first upper region formed on the first lower region,
The width of the first lower region increases as the height increases,
A semiconductor device in which the width of the first upper region increases as the height increases.
제17 항에 있어서,
상기 제1 상부 영역은 서로 대칭되는 제1 외면과 제2 외면을 포함하고,
상기 제1 외면의 법선 방향은 상기 제1 및 제2 에피택셜 패턴에서 동일한 반도체 장치.
18. The method of claim 17,
The first upper region includes a first outer surface and a second outer surface that are symmetrical to each other,
A normal direction of the first outer surface is the same in the first and second epitaxial patterns.
제17 항에 있어서,
상기 제3 및 제4 에피택셜 패턴은 제2 하부 영역과, 상기 제2 하부 영역 상에 형성되는 제2 상부 영역을 포함하고,
상기 제2 하부 영역은 높이가 높아질수록 폭이 넓어지고,
상기 제2 상부 영역은 높이가 높아질수록 폭이 좁아지는 반도체 장치.
18. The method of claim 17,
the third and fourth epitaxial patterns include a second lower region and a second upper region formed on the second lower region;
The width of the second lower region increases as the height increases,
The width of the second upper region increases as the height increases.
제1 영역, 제2 영역 및 상기 제1 및 제2 영역을 정의하는 제1 트렌치를 포함하는 기판으로서, 상기 제1 트렌치는 서로 대향하는 제1 및 제2 측면을 포함하고, 상기 제1 측면은 상기 제1 영역과 접하고, 상기 제2 측면은 상기 제2 영역과 접하는 기판;
상기 제1 영역에 형성되는 제1 핀형 구조체로서, 상기 기판 상에 돌출되는 제1 및 제2 핀형 패턴과, 상기 제1 및 제2 핀형 패턴 상에 각각 형성되어 서로 이격되는 제1 및 제2 에피택셜 패턴을 포함하는 제1 핀형 구조체; 및
상기 제2 영역에 형성되는 제2 핀형 구조체로서, 상기 기판 상에 돌출되는 제3 및 제4 핀형 패턴과, 상기 제3 및 제4 핀형 패턴 상에 각각 형성되어 서로 접하는 제3 및 제4 에피택셜 패턴과, 상기 제3 및 제4 핀형 패턴과 상기 제3 및 제4 에피택셜 패턴 사이에 형성되는 에어갭을 포함하는 제2 핀형 구조체를 포함하고,
상기 제3 및 제4 에피택셜 패턴은 깊이 방향으로 서로 오버랩되는 반도체 장치.
A substrate comprising a first region, a second region, and a first trench defining the first and second regions, the first trench including first and second sides opposite to each other, the first side comprising: a substrate in contact with the first region, the second side surface being in contact with the second region;
A first fin-shaped structure formed in the first region, first and second fin-shaped patterns protruding from the substrate, and first and second epi-types respectively formed on the first and second fin-shaped patterns and spaced apart from each other a first fin-type structure including a taxial pattern; and
A second fin-shaped structure formed in the second region, third and fourth fin-shaped patterns protruding from the substrate, and third and fourth epitaxial formed on the third and fourth fin-shaped patterns to contact each other, respectively a second fin-shaped structure including a pattern and an air gap formed between the third and fourth fin-shaped patterns and the third and fourth epitaxial patterns;
The third and fourth epitaxial patterns overlap each other in a depth direction.
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