KR102419864B1 - Semiconductor device - Google Patents

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Abstract

반도체 장치는 제1 활성 영역과, 제2 활성 영역과, 상기 제1 활성 영역 및 상기 제2 활성 영역 사이에 직접 접촉된 제1 필드 절연막을 포함하는 기판; 및 상기 기판 상에, 상기 제1 활성 영역, 상기 제2 활성 영역 및 상기 제1 필드 절연막을 가로지르는 제1 게이트 전극 구조체를 포함하고, 상기 제1 게이트 전극 구조체는 서로 직접 접촉하는 제1 p형 게이트 전극과 제1 n형 게이트 전극을 포함하고, 상기 제1 p형 게이트 전극은 상기 제1 활성 영역 및 상기 제1 필드 절연막 상의 제1 일함수 조절막과, 상기 제1 일함수 조절막 상의 제1 상부 게이트 전극을 포함하고, 상기 제1 n형 게이트 전극은 상기 제2 활성 영역 및 상기 제1 필드 절연막 상의 제2 일함수 조절막과, 상기 제2 일함수 조절막 상의 제2 상부 게이트 전극을 포함하고, 상기 제1 일함수 조절막 및 상기 제2 일함수 조절막은 직접 접촉하고, 동일한 물질막이고, 상기 제1 일함수 조절막의 두께는 상기 제2 일함수 조절막의 두께와 다르고, 상기 제1 p형 게이트 전극과 상기 제1 필드 절연막이 중첩되는 폭은, 상기 제1 n형 게이트 전극과 상기 제1 필드 절연막이 중첩되는 폭과 다르다.A semiconductor device includes: a substrate including a first active region, a second active region, and a first field insulating layer in direct contact between the first active region and the second active region; and a first gate electrode structure crossing the first active region, the second active region, and the first field insulating layer on the substrate, wherein the first gate electrode structure is in direct contact with each other. a gate electrode and a first n-type gate electrode, wherein the first p-type gate electrode includes a first work function control layer on the first active region and the first field insulating layer, and a first work function control layer on the first work function control layer a first upper gate electrode, wherein the first n-type gate electrode includes a second work function control layer on the second active region and the first field insulating layer, and a second upper gate electrode on the second work function control layer wherein the first work function regulating film and the second work function regulating film are in direct contact with each other and are the same material film, and the thickness of the first work function regulating film is different from the thickness of the second work function regulating film, and the first The overlapping width of the p-type gate electrode and the first field insulating layer is different from the overlapping width of the first n-type gate electrode and the first field insulating layer.

Description

반도체 장치{Semiconductor device}semiconductor device

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

최근 정보 매체의 급속한 보급에 따라 반도체 장치의 기능도 비약적으로 발전하고 있다. 최근의 반도체 제품들의 경우, 경쟁력 확보를 위해 낮은 비용, 고품질을 위해 제품의 고집적화가 요구된다. 고집적화를 위해, 반도체 장치는 스케일링 다운이 진행되고 있다. Recently, with the rapid spread of information media, the functions of semiconductor devices are also developing rapidly. In the case of recent semiconductor products, high integration is required for low cost and high quality in order to secure competitiveness. For high integration, semiconductor devices are being scaled down.

반도체 장치의 동작 속도를 빠르게 하고 집적도를 높이기 위한 연구가 진행되고 있다. 반도체 장치는 모스 트랜지스터(MOS transistor)와 같은 개별 소자들(discrete devices)을 구비하는데, 반도체 장치의 집적화에 따라 모스 트랜지스터의 게이트는 점점 축소되고 있으며, 게이트의 하부 채널 영역 또한 점점 좁아지고 있다.Research is being conducted to speed up the operation speed of semiconductor devices and increase the degree of integration. A semiconductor device includes discrete devices such as a MOS transistor. As the semiconductor device is integrated, the gate of the MOS transistor is gradually reduced, and the lower channel region of the gate is also getting narrower.

트랜지스터의 게이트 영역의 임계 크기는 트랜지스터의 전기적 특성에 많은 영향을 미친다. 즉, 반도체 장치가 고집적화됨에 따라 게이트 영역의 폭이 좁아지게 되면 게이트 영역을 사이에 두고 형성되는 소오스 및 드레인 영역 간의 간격 또한 좁아지게 된다.The critical size of the gate region of a transistor greatly affects the electrical characteristics of the transistor. That is, when the width of the gate region becomes narrow as the semiconductor device is highly integrated, the distance between the source and drain regions formed with the gate region therebetween also becomes narrower.

본 발명이 해결하려는 과제는, 트랜지스터의 임계 전압을 개선시킬 수 있는 반도체 장치를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of improving the threshold voltage of a transistor.

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 반도체 장치의 일 태양(aspect)은 제1 활성 영역과, 제2 활성 영역과, 상기 제1 활성 영역 및 상기 제2 활성 영역 사이에 직접 접촉된 제1 필드 절연막을 포함하는 기판; 및 상기 기판 상에, 상기 제1 활성 영역, 상기 제2 활성 영역 및 상기 제1 필드 절연막을 가로지르는 제1 게이트 전극 구조체를 포함하고, 상기 제1 게이트 전극 구조체는 서로 직접 접촉하는 제1 p형 게이트 전극과 제1 n형 게이트 전극을 포함하고, 상기 제1 p형 게이트 전극은 상기 제1 활성 영역 및 상기 제1 필드 절연막 상의 제1 일함수 조절막과, 상기 제1 일함수 조절막 상의 제1 상부 게이트 전극을 포함하고, 상기 제1 n형 게이트 전극은 상기 제2 활성 영역 및 상기 제1 필드 절연막 상의 제2 일함수 조절막과, 상기 제2 일함수 조절막 상의 제2 상부 게이트 전극을 포함하고, 상기 제1 일함수 조절막 및 상기 제2 일함수 조절막은 직접 접촉하고, 동일한 물질막이고, 상기 제1 일함수 조절막의 두께는 상기 제2 일함수 조절막의 두께와 다르고, 상기 제1 p형 게이트 전극과 상기 제1 필드 절연막이 중첩되는 폭은, 상기 제1 n형 게이트 전극과 상기 제1 필드 절연막이 중첩되는 폭과 다르다.One aspect of the semiconductor device of the present invention for solving the above problems is a first active region, a second active region, and a first field insulating film in direct contact between the first active region and the second active region. a substrate comprising; and a first gate electrode structure crossing the first active region, the second active region, and the first field insulating layer on the substrate, wherein the first gate electrode structure is in direct contact with each other. a gate electrode and a first n-type gate electrode, wherein the first p-type gate electrode includes a first work function control layer on the first active region and the first field insulating layer, and a first work function control layer on the first work function control layer a first upper gate electrode, wherein the first n-type gate electrode includes a second work function control layer on the second active region and the first field insulating layer, and a second upper gate electrode on the second work function control layer wherein the first work function regulating film and the second work function regulating film are in direct contact with each other and are the same material film, and the thickness of the first work function regulating film is different from the thickness of the second work function regulating film, and the first The overlapping width of the p-type gate electrode and the first field insulating layer is different from the overlapping width of the first n-type gate electrode and the first field insulating layer.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 일함수 조절막의 두께는 상기 제2 일함수 조절막의 두께보다 크다.In some embodiments of the present invention, a thickness of the first work function control layer is greater than a thickness of the second work function control layer.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 p형 게이트 전극과 상기 제1 필드 절연막이 중첩되는 폭은, 상기 제1 n형 게이트 전극과 상기 제1 필드 절연막이 중첩되는 폭보다 크다.In some embodiments, an overlapping width of the first p-type gate electrode and the first field insulating layer is greater than an overlapping width of the first n-type gate electrode and the first field insulating layer.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 활성 영역은 p형 트랜지스터의 채널 영역을 포함하고, 상기 제2 활성 영역은 n형 트랜지스터의 채널 영역을 포함하고, 상기 제1 p형 게이트 전극 및 상기 제1 n형 게이트 전극의 접촉면은 상기 p형 트랜지스터의 채널 영역보다 상기 n형 트랜지스터의 채널 영역에 가깝다.In some embodiments of the present invention, the first active region includes a channel region of a p-type transistor, the second active region includes a channel region of an n-type transistor, and the first p-type gate electrode and the second active region 1 The contact surface of the n-type gate electrode is closer to the channel region of the n-type transistor than the channel region of the p-type transistor.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 p형 게이트 전극과 상기 제1 필드 절연막이 중첩되는 폭은, 상기 제1 n형 게이트 전극과 상기 제1 필드 절연막이 중첩되는 폭보다 작다.In some embodiments, an overlapping width of the first p-type gate electrode and the first field insulating layer is smaller than an overlapping width of the first n-type gate electrode and the first field insulating layer.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 활성 영역은 p형 트랜지스터의 채널 영역을 포함하고, 상기 제2 활성 영역은 n형 트랜지스터의 채널 영역을 포함하고, 상기 제1 p형 게이트 전극 및 상기 제1 n형 게이트 전극의 접촉면은 상기 n형 트랜지스터의 채널 영역보다 상기 p형 트랜지스터의 채널 영역에 가깝다.In some embodiments of the present invention, the first active region includes a channel region of a p-type transistor, the second active region includes a channel region of an n-type transistor, and the first p-type gate electrode and the second active region 1 The contact surface of the n-type gate electrode is closer to the channel region of the p-type transistor than the channel region of the n-type transistor.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 활성 영역 및 상기 제2 활성 영역은 SRAM 영역에 포함된다.In some embodiments of the present invention, the first active region and the second active region are included in an SRAM region.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 활성 영역은 SRAM의 풀업 트랜지스터가 형성되는 영역이고, 상기 제2 활성 영역은 SRAM의 풀다운 트랜지스터 또는 패스 트랜지스터가 형성되는 영역이다.In some embodiments of the present invention, the first active region is a region in which a pull-up transistor of the SRAM is formed, and the second active region is a region in which a pull-down transistor or a pass transistor of the SRAM is formed.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 기판은 서로 다른 기능을 하는 제1 영역 및 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 활성 영역 및 상기 제2 활성 영역은 상기 제1 영역에 형성되고, 상기 제2 영역의 상기 기판은 제3 활성 영역과, 제4 활성 영역과, 상기 제3 활성 영역 및 상기 제4 활성 영역 사이에 직접 접촉된 제2 필드 절연막을 포함하고, 상기 기판 상에, 상기 제3 활성 영역, 상기 제4 활성 영역 및 상기 제2 필드 절연막을 가로지르는 제2 게이트 전극 구조체를 더 포함하고, 상기 제2 게이트 전극 구조체는 서로 직접 접촉하는 제2 p형 게이트 전극과 제2 n형 게이트 전극을 포함하고, 상기 제2 p형 게이트 전극은 상기 제3 활성 영역 및 상기 제2 필드 절연막 상에 형성되고, 상기 제2 n형 게이트 전극은 상기 제4 활성 영역 및 상기 제2 필드 절연막 상에 형성된다.In some embodiments of the present invention, the substrate includes a first region and a second region having different functions, wherein the first active region and the second active region are formed in the first region, and the second region the substrate of the region comprises a third active region, a fourth active region, and a second field insulating film in direct contact between the third active region and the fourth active region, on the substrate, the third active region a second gate electrode structure crossing a region, the fourth active region, and the second field insulating layer, wherein the second gate electrode structure includes a second p-type gate electrode and a second n-type gate electrode in direct contact with each other wherein the second p-type gate electrode is formed on the third active region and the second field insulating layer, and the second n-type gate electrode is formed on the fourth active region and the second field insulating layer. do.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제2 p형 게이트 전극과 상기 제2 n형 게이트 전극의 접촉면은 상기 제3 활성 영역보다 상기 제4 활성 영역에 가깝다.In some embodiments of the present invention, a contact surface of the second p-type gate electrode and the second n-type gate electrode is closer to the fourth active region than the third active region.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제2 p형 게이트 전극과 상기 제2 필드 절연막이 중첩되는 폭은, 상기 제2 n형 게이트 전극과 상기 제2 필드 절연막이 중첩되는 폭과 실질적으로 동일하다.In some embodiments, the overlapping width of the second p-type gate electrode and the second field insulating layer is substantially the same as the overlapping width of the second n-type gate electrode and the second field insulating layer.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제2 p형 게이트 전극과 상기 제2 n형 게이트 전극의 접촉면은 상기 제4 활성 영역보다 상기 제3 활성 영역에 가깝다.In some embodiments of the present invention, a contact surface of the second p-type gate electrode and the second n-type gate electrode is closer to the third active region than the fourth active region.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제2 p형 게이트 전극은 상기 제3 활성 영역 및 상기 제2 필드 절연막 상의 제3 일함수 조절막을 포함하고, 상기 제2 n형 게이트 전극은 상기 제4 활성 영역 및 상기 제2 필드 절연막 상의 제4 일함수 조절막을 포함하고, 상기 제3 일함수 조절막 및 상기 제4 일함수 조절막은 직접 접촉하고, 동일한 물질막이고, 상기 제3 일함수 조절막의 두께는 상기 제4 일함수 조절막의 두께보다 두껍다.In some embodiments of the present disclosure, the second p-type gate electrode includes a third work function control layer on the third active region and the second field insulating layer, and the second n-type gate electrode includes the fourth active region and a fourth work function regulating film on the second field insulating film, wherein the third work function regulating film and the fourth work function regulating film are in direct contact and are the same material film, and the thickness of the third work function regulating film is the It is thicker than the thickness of the fourth work function control layer.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제2 p형 게이트 전극은 상기 제3 활성 영역 및 상기 제2 필드 절연막 상의 제1 식각 방지막과, 상기 제1 식각 방지막 상에 상기 제1 식각 방지막과 접촉하는 제3 일함수 조절막과, 상기 제3 일함수 조절막 상에 상기 제3 일함수 조절막과 접촉하는 제1 삽입막을 포함하고, 상기 제2 n형 게이트 전극은 상기 제4 활성 영역 및 상기 제2 필드 절연막 상의 제2 식각 방지막과, 상기 제2 식각 방지막 상에 상기 제2 식각 방지막과 접촉하는 제2 삽입막을 포함한다.In some embodiments of the present disclosure, the second p-type gate electrode includes a first etch stop layer on the third active region and the second field insulating layer, and a first etch stop layer on the first etch stop layer in contact with the first etch stop layer a third work function regulating layer, and a first interposed layer on the third work function regulating layer and in contact with the third work function regulating layer, wherein the second n-type gate electrode includes the fourth active region and the second a second etch stop layer on the field insulating layer; and a second insert layer on the second etch stop layer and in contact with the second etch stop layer.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 식각 방지막 및 상기 제2 식각 방지막은 동일한 물질막이고, 서로 직접 접촉하고, 상기 제1 식각 방지막의 두께 및 상기 제2 식각 방지막의 두께는 실질적으로 동일하고, 상기 제1 삽입막 및 상기 제2 삽입막은 동일한 물질막이고, 서로 직접 접촉하고, 상기 제1 삽입막의 두께 및 상기 제2 삽입막의 두께는 실질적으로 동일하다.In some embodiments of the present invention, the first etch stop layer and the second etch stop layer are the same material layer and are in direct contact with each other, and the thickness of the first etch stop layer and the thickness of the second etch stop layer are substantially the same, and , The first interposing layer and the second interposing layer are the same material layer, and are in direct contact with each other, and the thickness of the first interposing layer and the thickness of the second interposing layer are substantially the same.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 영역은 SRAM 영역이고, 상기 제2 영역은 로직 영역이다.In some embodiments of the present invention, the first region is an SRAM region, and the second region is a logic region.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 일함수 조절막 및 상기 제2 일함수 조절막은 각각 TiN막이다.In some embodiments of the present invention, each of the first work function control layer and the second work function control layer is a TiN layer.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 기판과 상기 제1 게이트 전극 구조체 사이에, 상기 제1 활성 영역, 상기 제2 활성 영역 및 상기 제1 필드 절연막을 가로지르는 게이트 절연막을 더 포함하고, 상기 제1 게이트 전극 구조체는 상기 게이트 절연막 상에, 상기 게이트 절연막을 따라 연장되는 하부 TiN막과, 상기 하부 TiN막 상의 식각 방지막을 더 포함하고, 상기 제1 일함수 조절막 및 상기 제2 일함수 조절막은 각각 상기 식각 방지막 상에서 상기 식각 방지막과 접촉한다.In some embodiments of the present disclosure, a gate insulating layer intersecting the first active region, the second active region, and the first field insulating layer is further included between the substrate and the first gate electrode structure, and the first The gate electrode structure further includes a lower TiN layer extending along the gate insulating layer on the gate insulating layer, and an etch stop layer on the lower TiN layer, wherein the first work function control layer and the second work function control layer are respectively The etch stop layer is in contact with the etch stop layer.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 식각 방지막은 TaN를 포함한다.In some embodiments of the present invention, the etch stop layer includes TaN.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 기판과 상기 제1 게이트 전극 구조체 사이에, 상기 제1 활성 영역, 상기 제2 활성 영역 및 상기 제1 필드 절연막을 가로지르는 게이트 절연막을 더 포함하고, 상기 제1 일함수 조절막 및 상기 제2 일함수 조절막은 각각 상기 게이트 절연막과 접촉한다.In some embodiments of the present disclosure, a gate insulating layer intersecting the first active region, the second active region, and the first field insulating layer is further included between the substrate and the first gate electrode structure, and the first The work function control layer and the second work function control layer contact the gate insulating layer, respectively.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 기판 상에, 상기 제1 활성 영역, 상기 제1 필드 절연막 및 상기 제2 활성 영역을 가로지르는 트렌치를 포함하는 층간 절연막을 더 포함하고, 상기 제1 일함수 조절막 및 상기 제2 일함수 조절막은 상기 트렌치의 측면 및 바닥면을 따라 연장된다.In some embodiments of the present disclosure, an interlayer insulating layer including a trench crossing the first active region, the first field insulating layer, and the second active region is further included on the substrate, wherein the first work function is adjusted The film and the second work function control film extend along side surfaces and bottom surfaces of the trench.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 게이트 전극 구조체의 상면은 상기 층간 절연막의 상면과 동일 평면에 놓인다.In some embodiments of the present invention, a top surface of the first gate electrode structure is disposed on the same plane as a top surface of the interlayer insulating layer.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 게이트 전극 구조체는 상기 트렌치의 일부를 채우고, 상기 제1 게이트 전극 구조체 상에 상기 트렌치를 채우는 캡핑 패턴을 더 포함하고, 상기 캡핑 패턴의 상면은 상기 층간 절연막의 상면과 동일 평면에 놓인다.In some embodiments of the present disclosure, the first gate electrode structure may further include a capping pattern filling a portion of the trench and filling the trench on the first gate electrode structure, and a top surface of the capping pattern is the interlayer insulating layer. lie on the same plane as the top surface of

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 상부 게이트 전극은 상기 제1 일함수 조절막 상의 제1 삽입막을 포함하고, 상기 제2 상부 게이트 전극은 상기 제2 일함수 조절막 상의 제2 삽입막을 포함하고, 상기 제1 삽입막 및 상기 제2 삽입막은 동일한 물질막이고, 서로 직접 접촉하고, 상기 제1 삽입막의 두께 및 상기 제2 삽입막의 두께는 실질적으로 동일하다.In some embodiments of the present disclosure, the first upper gate electrode includes a first interposing layer on the first work function regulating layer, and the second upper gate electrode includes a second interposing layer on the second work function regulating layer. and the first interposing layer and the second interposing layer are the same material layer, and are in direct contact with each other, and the thickness of the first insertion layer and the thickness of the second insertion layer are substantially the same.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 삽입막 및 상기 제2 삽입막은 TiAl을 포함한다.In some embodiments of the present invention, the first intercalation layer and the second intercalation layer include TiAl.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 활성 영역 및 상기 제2 활성 영역은 각각 제1 핀형 패턴 및 제2 핀형 패턴이다.In some embodiments of the present invention, the first active region and the second active region are a first fin-shaped pattern and a second fin-shaped pattern, respectively.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 반도체 장치의 다른 태양은 서로 인접하는 제1 핀형 패턴 및 제2 핀형 패턴; 상기 제1 핀형 패턴과 상기 제2 핀형 패턴 사이에, 상기 제1 핀형 패턴 및 상기 제2 핀형 패턴의 일부를 덮는 제1 필드 절연막; 상기 제1 핀형 패턴, 상기 제1 필드 절연막 및 상기 제2 핀형 패턴과 교차하는 제1 게이트 전극 구조체를 포함하고, 상기 제1 게이트 전극 구조체는 서로 직접 접촉하는 제1 p형 게이트 전극과 제1 n형 게이트 전극을 포함하고, 상기 제1 p형 게이트 전극은 상기 제1 핀형 패턴 및 상기 제1 필드 절연막 상의 제1 일함수 조절막과, 상기 제1 일함수 조절막 상의 제1 상부 게이트 전극을 포함하고, 상기 제1 n형 게이트 전극은 상기 제2 핀형 패턴 및 상기 제1 필드 절연막 상의 제2 일함수 조절막과, 상기 제2 일함수 조절막 상의 제2 상부 게이트 전극을 포함하고, 상기 제1 일함수 조절막 및 상기 제2 일함수 조절막은 직접 접촉하고, 동일한 물질막이고, 상기 제1 일함수 조절막의 두께는 상기 제2 일함수 조절막의 두께보다 두껍고, 상기 제1 p형 게이트 전극과 상기 제1 필드 절연막이 중첩되는 폭은, 상기 제1 n형 게이트 전극과 상기 제1 필드 절연막이 중첩되는 폭보다 크다.Another aspect of the semiconductor device of the present invention for solving the above problems is a first fin-shaped pattern and a second fin-shaped pattern adjacent to each other; a first field insulating layer between the first fin-shaped pattern and the second fin-shaped pattern and covering a portion of the first fin-shaped pattern and the second fin-shaped pattern; a first gate electrode structure intersecting the first fin-shaped pattern, the first field insulating layer, and the second fin-shaped pattern, wherein the first gate electrode structure includes a first p-type gate electrode in direct contact with each other and a first n-th gate electrode structure a type gate electrode, wherein the first p-type gate electrode includes a first work function control layer on the first fin pattern and the first field insulating layer, and a first upper gate electrode on the first work function control layer and the first n-type gate electrode includes a second work function regulating film on the second fin-shaped pattern and the first field insulating film, and a second upper gate electrode on the second work function regulating film, and the first The work function control layer and the second work function control layer are in direct contact with each other and are the same material layer, the thickness of the first work function control layer is thicker than the thickness of the second work function control layer, and the first p-type gate electrode and the The overlapping width of the first field insulating layer is greater than the overlapping width of the first n-type gate electrode and the first field insulating layer.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 p형 게이트 전극과 상기 제1 n형 게이트 전극 사이의 접촉면은 상기 제1 핀형 패턴보다 상기 제2 핀형 패턴에 가깝다.In some embodiments of the present invention, a contact surface between the first p-type gate electrode and the first n-type gate electrode is closer to the second fin-shaped pattern than the first fin-shaped pattern.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 일함수 조절막 및 상기 제2 일함수 조절막은 상기 제1 핀형 패턴의 프로파일, 상기 제1 필드 절연막의 상면 및 상기 제2 핀형 패턴의 프로파일을 따라 연속적으로 연장된다.In some embodiments of the present disclosure, the first work function regulating film and the second work function regulating film are successively formed along the profile of the first fin-shaped pattern, the upper surface of the first field insulating film, and the profile of the second fin-shaped pattern. is extended

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 게이트 전극 구조체 하부에, 상기 제1 핀형 패턴의 프로파일, 상기 제1 필드 절연막의 상면 및 상기 제2 핀형 패턴의 프로파일을 따라 연장되는 게이트 절연막을 더 포함하고, 상기 제1 게이트 전극 구조체는 상기 게이트 절연막 상에, 상기 게이트 절연막을 따라 연장되는 TiN막과, 상기 TiN막 상의 TaN막을 더 포함하고, 상기 제1 일함수 조절막 및 상기 제2 일함수 조절막은 각각 상기 TaN막 상에서 상기 TaN막과 접촉한다.In some embodiments of the present invention, a gate insulating layer extending along the profile of the first fin-shaped pattern, the upper surface of the first field insulating layer, and the profile of the second fin-shaped pattern is further included under the first gate electrode structure, , the first gate electrode structure further includes a TiN layer extending along the gate insulating layer on the gate insulating layer, and a TaN layer on the TiN layer, wherein the first work function control layer and the second work function control layer include respectively on the TaN film and in contact with the TaN film.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 게이트 전극 구조체 하부에, 상기 제1 핀형 패턴의 프로파일, 상기 제1 필드 절연막의 상면 및 상기 제2 핀형 패턴의 프로파일을 따라 연장되는 게이트 절연막을 더 포함하고, 상기 제1 일함수 조절막 및 상기 제2 일함수 조절막은 각각 상기 게이트 절연막과 접촉한다.In some embodiments of the present invention, a gate insulating layer extending along the profile of the first fin-shaped pattern, the upper surface of the first field insulating layer, and the profile of the second fin-shaped pattern is further included under the first gate electrode structure, , the first work function control layer and the second work function control layer contact the gate insulating layer, respectively.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 서로 인접하는 제3 핀형 패턴 및 제4 핀형 패턴과, 상기 제3 핀형 패턴과 상기 제4 핀형 패턴 사이에, 상기 제3 핀형 패턴 및 상기 제4 핀형 패턴의 일부를 덮는 제2 필드 절연막과, 상기 게이트 절연막 상에, 상기 제3 핀형 패턴, 상기 제2 필드 절연막 및 상기 제4 핀형 패턴을 가로지르는 제2 게이트 전극 구조체를 더 포함하고, 상기 제2 게이트 전극 구조체는 서로 직접 접촉하는 제2 p형 게이트 전극과 제2 n형 게이트 전극을 포함하고, 상기 제2 p형 게이트 전극과 상기 제2 n형 게이트 전극의 접촉면은 상기 제3 핀형 패턴보다 상기 제4 핀형 패턴에 가깝다.In some embodiments of the present invention, a third fin-shaped pattern and a fourth fin-shaped pattern adjacent to each other, and between the third fin-shaped pattern and the fourth fin-shaped pattern, a portion of the third fin-shaped pattern and the fourth fin-shaped pattern is formed a second field insulating layer covering the second field insulating layer; and a second gate electrode structure crossing the third fin-shaped pattern, the second field insulating layer, and the fourth fin-shaped pattern on the gate insulating layer, wherein the second gate electrode structure includes: a second p-type gate electrode and a second n-type gate electrode in direct contact with each other, wherein a contact surface of the second p-type gate electrode and the second n-type gate electrode is larger than the third fin pattern close to

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 핀형 패턴 및 상기 제2 핀형 패턴은 SRAM 영역에 형성되고, 상기 제3 핀형 패턴 및 상기 제4 핀형 패턴은 로직 영역에 형성된다.In some embodiments of the present invention, the first fin-shaped pattern and the second fin-shaped pattern are formed in an SRAM region, and the third fin-shaped pattern and the fourth fin-shaped pattern are formed in a logic region.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 핀형 패턴 및 상기 제2 핀형 패턴 사이에, 상기 필드 절연막의 상면보다 위로 돌출된 핀형 패턴은 비형성된다.In some embodiments of the present invention, between the first fin-shaped pattern and the second fin-shaped pattern, the fin-shaped pattern protruding above the top surface of the field insulating layer is not formed.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 반도체 장치의 또 다른 태양은 제1 활성 영역과, 제2 활성 영역과, 상기 제1 활성 영역 및 상기 제2 활성 영역 사이에 직접 접촉된 필드 절연막을 포함하는 기판; 상기 기판 상에, 상기 제1 활성 영역, 상기 필드 절연막 및 상기 제2 활성 영역을 가로지르는 트렌치를 포함하는 층간 절연막; 상기 트렌치의 측벽 및 바닥면을 따라 연장되는 게이트 절연막; 및 상기 게이트 절연막 상에, 상기 트렌치를 채우고, 상기 제1 활성 영역, 상기 제2 활성 영역 및 상기 필드 절연막을 가로지르는 게이트 전극 구조체를 포함하고, 상기 게이트 전극 구조체는 서로 직접 접촉하는 p형 게이트 전극과 n형 게이트 전극을 포함하고, 상기 p형 게이트 전극은 상기 제1 활성 영역 및 상기 필드 절연막 상에 연장되고, 상기 n형 게이트 전극은 상기 제2 활성 영역 및 상기 필드 절연막 상에 연장되고, 상기 p형 게이트 전극은 상기 게이트 절연막을 따라 연장되는 제1 TiN막과, 상기 제1 TiN막 상의 제1 상부 게이트 전극을 포함하고, 상기 n형 게이트 전극은 상기 게이트 절연막을 따라 연장되고 상기 제1 TiN막과 직접 접촉하는 제2 TiN막과, 상기 제2 TiN막 상의 제2 상부 게이트 전극을 포함하고, 상기 필드 절연막 상에서 상기 제1 상부 게이트 전극의 두께는, 상기 필드 절연막 상에서 상기 제2 상부 게이트 전극의 두께보다 작고, 상기 제1 TiN막과 상기 필드 절연막이 중첩되는 폭은, 상기 제2 TiN막과 상기 필드 절연막이 중첩되는 폭과 다르다.Another aspect of the semiconductor device of the present invention for solving the above problems is a substrate including a first active region, a second active region, and a field insulating film in direct contact between the first active region and the second active region ; an interlayer insulating layer on the substrate, the interlayer insulating layer including a trench crossing the first active region, the field insulating layer, and the second active region; a gate insulating layer extending along sidewalls and bottom surfaces of the trench; and a gate electrode structure on the gate insulating layer, filling the trench, and crossing the first active region, the second active region, and the field insulating layer, wherein the gate electrode structure is in direct contact with each other. and an n-type gate electrode, wherein the p-type gate electrode extends over the first active region and the field insulating layer, the n-type gate electrode extends over the second active region and the field insulating layer, and The p-type gate electrode includes a first TiN layer extending along the gate insulating layer and a first upper gate electrode on the first TiN layer, the n-type gate electrode extending along the gate insulating layer and the first TiN layer a second TiN film in direct contact with the film and a second upper gate electrode on the second TiN film, wherein a thickness of the first upper gate electrode on the field insulating film is equal to that of the second upper gate electrode on the field insulating film is smaller than a thickness of , and the overlapping width of the first TiN layer and the field insulating layer is different from the overlapping width of the second TiN layer and the field insulating layer.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 TiN막의 두께는 상기 제2 TiN막의 두께보다 크다.In some embodiments of the present invention, a thickness of the first TiN layer is greater than a thickness of the second TiN layer.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 TiN막과 상기 필드 절연막이 중첩되는 폭은, 상기 제2 TiN막과 상기 필드 절연막이 중첩되는 폭보다 크다.In some embodiments of the present invention, an overlapping width of the first TiN layer and the field insulating layer is greater than an overlapping width of the second TiN layer and the field insulating layer.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 TiN막과 상기 필드 절연막이 중첩되는 폭은, 상기 제2 TiN막과 상기 필드 절연막이 중첩되는 폭보다 작다.In some embodiments of the present invention, an overlapping width of the first TiN layer and the field insulating layer is smaller than an overlapping width of the second TiN layer and the field insulating layer.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 활성 영역은 SRAM의 풀업 트랜지스터 형성 영역이고, 상기 제2 활성 영역은 SRAM의 풀다운 트랜지스터 형성 영역이다.In some embodiments of the present invention, the first active region is a pull-up transistor formation region of an SRAM, and the second active region is a pull-down transistor formation region of an SRAM.

본 발명의 몇몇 실시예에서, 상기 제1 활성 영역 및 상기 제2 활성 영역은 각각 제1 핀형 패턴 및 제2 핀형 패턴이다.In some embodiments of the present invention, the first active region and the second active region are a first fin-shaped pattern and a second fin-shaped pattern, respectively.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.

도 1은 본 발명의 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 A - A를 따라 절단한 단면도들이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 B - B 및 C - C를 따라서 절단한 단면도들이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 도면들이다.
도 6은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 9는 도 8의 A - A를 따라 절단한 단면도이다.
도 10a는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 10b는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 12는 도 11의 A - A를 따라 절단한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 15는 도 14의 A - A를 따라 절단한 단면도이다.
도 16은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 18은 도 17의 A - A 및 D - D를 따라 절단한 단면도이다.
도 19는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 22는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 23은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 24는 도 23의 A - A 및 D - D를 따라 절단한 단면도이다.
도 25는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 26은 본 발명의 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 27은 도 26의 A - A 및 D - D를 따라 절단한 단면도이다.
도 28은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 장치를 포함하는 SoC 시스템의 블록도이다.
1 is a plan view illustrating a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.
2A and 2B are cross-sectional views taken along line A - A of FIG. 1 .
3A and 3B are cross-sectional views taken along lines B - B and C - C of FIG. 1 .
4 and 5 are diagrams for explaining a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.
6 is a diagram for explaining a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.
7 is a view for explaining a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.
8 is a plan view illustrating a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.
9 is a cross-sectional view taken along line A - A of FIG. 8 .
10A is a diagram for explaining a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.
10B is a diagram for describing a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.
11 is a plan view illustrating a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.
12 is a cross-sectional view taken along line A - A of FIG. 11 .
13 is a diagram for describing a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.
14 is a plan view illustrating a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.
15 is a cross-sectional view taken along line A - A of FIG. 14 .
16 is a diagram for describing a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.
17 is a plan view illustrating a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.
18 is a cross-sectional view taken along lines A - A and D - D of FIG. 17 .
19 is a diagram for describing a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.
20 is a diagram for describing a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.
21 is a plan view illustrating a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.
22 is a plan view illustrating a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.
23 is a plan view illustrating a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.
24 is a cross-sectional view taken along lines A - A and D - D of FIG. 23 .
25 is a diagram for describing a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.
26 is a plan view for explaining a semiconductor device according to some embodiments of the present invention.
27 is a cross-sectional view taken along lines A - A and D - D of FIG. 26 .
28 is a block diagram of an SoC system including 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, 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 explanation. 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. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. When an 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. 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 intervening other layers or other elements. 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. Although first, second, etc. are used to describe various elements, components, and/or sections, it should be understood that 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.

본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치에 관한 도면에서는, 예시적으로, 핀형 패턴 형상의 채널 영역을 포함하는 핀형 트랜지스터(FinFET)을 도시하였지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치는 터널링 트랜지스터(tunneling FET), 나노 와이어를 포함하는 트랜지스터, 나노 시트(sheet)를 포함하는 트랜지스터, 또는 3차원(3D) 트랜지스터를 포함할 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치는 양극성 접합(bipolar junction) 트랜지스터, 횡형 이중 확산 트랜지스터(LDMOS) 등을 포함할 수도 있다.In the drawings of semiconductor devices according to some embodiments of the present invention, a fin-type transistor (FinFET) including a channel region having a fin-shaped pattern is illustrated, but the present invention is not limited thereto. Of course, the semiconductor device according to some embodiments of the present invention may include a tunneling transistor (FET), a transistor including a nanowire, a transistor including a nanosheet, or a three-dimensional (3D) transistor. . In addition, the semiconductor device according to some embodiments of the present invention may include a bipolar junction transistor, a lateral double diffusion transistor (LDMOS), or the like.

이하에서, 도 1 내지 도 3을 이용하여, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치에 대해 설명한다. Hereinafter, semiconductor devices according to some embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3 .

도 1은 본 발명의 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 평면도이다. 도 2a 및 도 2b는 도 1의 A - A를 따라 절단한 단면도이다. 도 3a 및 도 3b는 도 1의 B - B 및 C - C를 따라서 절단한 단면도이다. 1 is a plan view illustrating a semiconductor device according to some embodiments of the present invention. 2A and 2B are cross-sectional views taken along line A - A of FIG. 1 . 3A and 3B are cross-sectional views taken along lines B - B and C - C of FIG. 1 .

참고적으로, 설명의 편의를 위해, 도 1은 제1 활성 영역(10) 및 제2 활성 영역(20)과, 제1 게이트 전극 구조체(50)만을 개략적으로 도시하였다. For reference, for convenience of description, FIG. 1 schematically illustrates only the first active region 10 , the second active region 20 , and the first gate electrode structure 50 .

도 1 내지 도 3b를 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치는 제1 활성 영역(10), 제2 활성 영역(20) 및 제1 필드 절연막(105)을 포함하는 기판(100)과, 제1 활성 영역(10), 제2 활성 영역(20) 및 제1 필드 절연막(105)을 가로지르는 제1 게이트 전극 구조체(50)를 포함한다.1 to 3B , a semiconductor device according to some embodiments of the present invention includes a substrate 100 including a first active region 10 , a second active region 20 , and a first field insulating layer 105 . and a first gate electrode structure 50 crossing the first active region 10 , the second active region 20 , and the first field insulating layer 105 .

기판(100)은 벌크 실리콘 또는 SOI(silicon-on-insulator)일 수 있다. 이와 달리, 기판(100)은 실리콘 기판일 수도 있고, 또는 다른 물질, 예를 들어, 실리콘게르마늄, SGOI(silicon germanium on insulator), 안티몬화 인듐, 납 텔루르 화합물, 인듐 비소, 인듐 인화물, 갈륨 비소 또는 안티몬화 갈륨을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The substrate 100 may be bulk silicon or silicon-on-insulator (SOI). Alternatively, the substrate 100 may be a silicon substrate, or another material such as silicon germanium, silicon germanium on insulator (SGOI), indium antimonide, lead tellurium compound, indium arsenide, indium phosphide, gallium arsenide or It may include, but is not limited to, gallium antimonide.

이 후의 설명에서, 설명의 편의성을 위해, 기판(100)은 실리콘을 포함하는 기판인 것으로 설명한다.In the following description, for convenience of description, the substrate 100 will be described as a substrate including silicon.

제1 활성 영역(10)과 제2 활성 영역(20)은 제1 필드 절연막(105)에 의해 정의될 수 있다. 제1 활성 영역(10) 및 제2 활성 영역(20)은 공간적으로 이격되어 있지만, 서로 간에 인접하고 있다. The first active region 10 and the second active region 20 may be defined by the first field insulating layer 105 . Although the first active region 10 and the second active region 20 are spatially separated, they are adjacent to each other.

제1 활성 영역(10) 및 제2 활성 영역(20)은 제1 방향(X1)으로 길게 연장되는 장방형의 모양일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 활성 영역(10) 및 제2 활성 영역(20)은 서로 장변 방향으로 인접하여, 나란하게 배열될 수 있다.The first active region 10 and the second active region 20 may have a rectangular shape elongated in the first direction X1, but are not limited thereto. The first active region 10 and the second active region 20 may be adjacent to each other in the long side direction and may be arranged in parallel.

제1 활성 영역(10)은 PMOS가 형성되는 영역이고, 제2 활성 영역(20)은 NMOS가 형성되는 영역이다. 예를 들어, 제1 활성 영역(10)은 SRAM의 풀업(pull up) 트랜지스터가 형성되는 영역이고, 제2 활성 영역(30)은 SRAM의 풀다운(pull down) 트랜지스터 또는 패스(pass) 트랜지스터가 형성되는 영역일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The first active region 10 is a region in which a PMOS is formed, and the second active region 20 is a region in which an NMOS is formed. For example, the first active region 10 is a region in which a pull-up transistor of the SRAM is formed, and the second active region 30 is a region in which a pull-down transistor or a pass transistor of the SRAM is formed. It may be an area to be used, but is not limited thereto.

즉, 하나의 게이트 전극 구조체에 의해 게이트 전압이 인가되고 서로 인접하는 PMOS 및 NMOS가 형성되는 영역은 제1 활성 영역(10) 및 제2 활성 영역(20)이 될 수 있음은 물론이다. That is, the regions to which the gate voltage is applied by one gate electrode structure and where the PMOS and NMOS adjacent to each other are formed may be the first active region 10 and the second active region 20 .

본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치에서, 제1 활성 영역(10) 및 제2 활성 영역(20)은 SRAM 영역에 형성된 것으로 설명한다.In the semiconductor device according to some embodiments of the present invention, the first active region 10 and the second active region 20 will be described as being formed in the SRAM region.

제1 필드 절연막(105)은 제1 활성 영역(10) 및 제2 활성 영역(20)을 둘러싸며 형성될 수 있다. 하지만, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 반도체 장치에서, 제1 필드 절연막(105)은 제1 활성 영역(10) 및 제2 활성 영역(20) 사이에 위치하는 부분을 의미하는 것으로 설명한다. The first field insulating layer 105 may be formed to surround the first active region 10 and the second active region 20 . However, in the semiconductor device according to some embodiments of the present invention, the first field insulating layer 105 will be described as meaning a portion positioned between the first active region 10 and the second active region 20 .

제1 필드 절연막(105)은 제1 활성 영역(10) 및 제2 활성 영역(20) 사이에 배치되고, 제1 활성 영역(10) 및 제2 활성 영역(20)에 직접 접촉될 수 있다. The first field insulating layer 105 may be disposed between the first active region 10 and the second active region 20 , and may directly contact the first active region 10 and the second active region 20 .

즉, 제1 필드 절연막(105)이 제1 활성 영역(10) 및 제2 활성 영역(20)과 직접 접촉하는 것은 제1 활성 영역(10) 및 제2 활성 영역(20) 사이에는 다른 활성 영역이 개재되지 않는다는 것을 의미한다. That is, when the first field insulating layer 105 directly contacts the first active region 10 and the second active region 20 , there is another active region between the first active region 10 and the second active region 20 . This means that it is not intervening.

제1 필드 절연막(105)은 예를 들어, 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 실리콘 산질화막 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The first field insulating layer 105 may include, for example, at least one of a silicon oxide layer, a silicon nitride layer, a silicon oxynitride layer, and a combination thereof.

또한, 제1 필드 절연막(105)은 제1 활성 영역(10) 및 제1 필드 절연막(105)과, 제2 활성 영역(20) 및 제1 필드 절연막(105) 사이에 형성되는 적어도 하나 이상의 필드 라이너막을 더 포함할 수도 있다.In addition, the first field insulating layer 105 includes at least one field formed between the first active region 10 and the first field insulating layer 105 , and the second active region 20 and the first field insulating layer 105 . It may further include a liner film.

제1 필드 절연막(105)이 필드 라이너막을 더 포함할 경우, 필드 라이너막은 폴리 실리콘, 비정질 실리콘, 실리콘 산질화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.When the first field insulating layer 105 further includes a field liner layer, the field liner layer may include at least one of polysilicon, amorphous silicon, silicon oxynitride, silicon nitride, and silicon oxide.

제1 활성 영역(10) 및 제2 활성 영역(20) 사이에 위치하는 제1 필드 절연막(105)의 폭은 제1 폭(W1)일 수 있다. 또한, 제1 필드 절연막(105)은 제1 활성 영역(10) 및 제2 활성 영역(20)에서 동일한 거리에 위치하는 제1 중심선(CL1)을 포함한다. A width of the first field insulating layer 105 positioned between the first active region 10 and the second active region 20 may be the first width W1 . Also, the first field insulating layer 105 includes a first center line CL1 positioned at the same distance from the first active region 10 and the second active region 20 .

즉, 제1 중심선(CL1)으로부터 제1 활성 영역(10)까지의 거리와, 제1 중심선(CL1)으로부터 제2 활성 영역(20)까지의 거리는 서로 동일하고, 제1 필드 절연막(105)의 폭(W1)의 절반일 수 있다. 제1 필드 절연막(105)의 제1 중심선(CL1)은 제1 활성 영역(10) 및 제2 활성 영역(20)과 나란하게 배열될 수 있다.That is, the distance from the first center line CL1 to the first active region 10 and the distance from the first center line CL1 to the second active region 20 are equal to each other, and the It may be half of the width W1. The first center line CL1 of the first field insulating layer 105 may be arranged in parallel with the first active region 10 and the second active region 20 .

제1 게이트 전극 구조체(50)는 기판(100) 상에 형성될 수 있다. 제1 게이트 전극 구조체(50)는 제1 활성 영역(10), 제2 활성 영역(20) 및 제1 필드 절연막(105)을 가로지를 수 있다. 제1 게이트 전극 구조체(50)는 제2 방향(Y1)으로 길게 연장될 수 있다.The first gate electrode structure 50 may be formed on the substrate 100 . The first gate electrode structure 50 may cross the first active region 10 , the second active region 20 , and the first field insulating layer 105 . The first gate electrode structure 50 may extend long in the second direction Y1 .

제1 게이트 전극 구조체(50)는 제1 게이트 전극(120) 및 제2 게이트 전극(220)을 포함한다. 제1 게이트 전극(120) 및 제2 게이트 전극(220)은 서로 접촉하고, 구체적으로, 직접 접촉한다.The first gate electrode structure 50 includes a first gate electrode 120 and a second gate electrode 220 . The first gate electrode 120 and the second gate electrode 220 are in contact with each other, specifically, in direct contact with each other.

제1 게이트 전극(120)은 p형 금속성 게이트 전극이고, 제1 활성 영역(10) 및 제1 필드 절연막(105) 상에 형성될 수 있다. 제2 게이트 전극(220)은 n형 금속성 게이트 전극이고, 제2 활성 영역(20) 및 제1 필드 절연막(105) 상에 형성될 수 있다. The first gate electrode 120 is a p-type metallic gate electrode, and may be formed on the first active region 10 and the first field insulating layer 105 . The second gate electrode 220 is an n-type metallic gate electrode, and may be formed on the second active region 20 and the first field insulating layer 105 .

제1 활성 영역(10)과 제1 게이트 전극 구조체(50)가 교차하는 영역에는 제1 트랜지스터(10p)가 형성되고, 제2 활성 영역(20)과 제1 게이트 전극 구조체(50)가 교차하는 영역에는 제2 트랜지스터(10n)가 형성될 수 있다. 제1 트랜지스터(10p)는 p형 트랜지스터이고, 제2 트랜지스터(10n)는 n형 트랜지스터일 수 있다.A first transistor 10p is formed in a region where the first active region 10 and the first gate electrode structure 50 intersect, and the second active region 20 and the first gate electrode structure 50 intersect each other. A second transistor 10n may be formed in the region. The first transistor 10p may be a p-type transistor, and the second transistor 10n may be an n-type transistor.

즉, 서로 다른 도전형의 제1 트랜지스터(10p) 및 제2 트랜지스터(10n)는 제1 게이트 전극 구조체(50)를 공유할 수 있다. That is, the first transistor 10p and the second transistor 10n of different conductivity types may share the first gate electrode structure 50 .

제1 게이트 전극(120)은 제1 필드 절연막(105) 상으로 연장되므로, 제1 활성 영역(10)뿐만 아니라, 제1 필드 절연막(105)의 일부와 오버랩된다. Since the first gate electrode 120 extends on the first field insulating layer 105 , it overlaps a portion of the first field insulating layer 105 as well as the first active region 10 .

제2 게이트 전극(220)은 제1 게이트 전극(120)과 직접 접촉하므로, 제2 게이트 전극(220)은 제2 활성 영역(20)뿐만 아니라, 제1 게이트 전극(120)과 오버랩되지 않는 제1 필드 절연막(105)의 나머지와 오버랩될 수 있다.Since the second gate electrode 220 is in direct contact with the first gate electrode 120 , the second gate electrode 220 includes a second gate electrode 220 that does not overlap not only the second active region 20 but also the first gate electrode 120 . It may overlap the rest of the first field insulating layer 105 .

제1 게이트 전극 구조체(50)는 제1 게이트 전극(120) 및 제2 게이트 전극(220)가 접촉하는 제1 접촉면(MI1)을 포함한다. 제1 게이트 전극(120) 및 제2 게이트 전극(220)가 접촉하는 제1 접촉면(MI1)은 제1 필드 절연막(105) 상에 위치한다. The first gate electrode structure 50 includes a first contact surface MI1 where the first gate electrode 120 and the second gate electrode 220 contact each other. The first contact surface MI1 contacting the first gate electrode 120 and the second gate electrode 220 is disposed on the first field insulating layer 105 .

제1 게이트 전극(120) 및 제2 게이트 전극(220) 사이의 제1 접촉면(MI1)은 제1 필드 절연막(105)의 제1 중심선(CL1)과 일치하지 않을 수 있다. 다르게 말하면, 제1 게이트 전극(120) 및 제2 게이트 전극(220) 사이의 제1 접촉면(MI1)은 제1 활성 영역(10)보다 제2 활성 영역(20)에 근접할 수도 있고, 제2 활성 영역(20)보다 제1 활성 영역(10)에 근접할 수도 있다.The first contact surface MI1 between the first gate electrode 120 and the second gate electrode 220 may not coincide with the first center line CL1 of the first field insulating layer 105 . In other words, the first contact surface MI1 between the first gate electrode 120 and the second gate electrode 220 may be closer to the second active region 20 than to the first active region 10 , and It may be closer to the first active region 10 than to the active region 20 .

도 1을 이용하여 설명하는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치에서, 제1 게이트 전극(120) 및 제2 게이트 전극(220) 사이의 제1 접촉면(MI1)은 제1 활성 영역(10)보다 제2 활성 영역(20)에 근접하여 위치할 수 있다. In the semiconductor device according to some exemplary embodiments described with reference to FIG. 1 , the first contact surface MI1 between the first gate electrode 120 and the second gate electrode 220 is the first active region 10 . It may be located closer to the second active region 20 .

도 1에서, 제1 활성 영역(10), 제1 중심선(CL1), 제1 접촉면(MI1) 및 제2 활성 영역(20)의 순서로 배열되므로, 제2 게이트 전극(220)은 제1 필드 절연막(105)의 제1 중심선(CL1)과 오버랩되지 않는다. 즉, 제1 접촉면(MI1)은 제2 활성 영역(20)과 제1 필드 절연막(105)의 제1 중심선(CL1) 사이에 위치한다.In FIG. 1 , since the first active region 10 , the first center line CL1 , the first contact surface MI1 , and the second active region 20 are arranged in this order, the second gate electrode 220 is formed in the first field It does not overlap the first center line CL1 of the insulating layer 105 . That is, the first contact surface MI1 is positioned between the second active region 20 and the first center line CL1 of the first field insulating layer 105 .

제1 활성 영역(10)은 p형 트랜지스터의 채널 영역을 포함하고, 제2 활성 영역(20)은 n형 트랜지스터의 채널 영역을 포함한다. 이 때, 제1 게이트 전극(120) 및 제2 게이트 전극(220) 사이의 제1 접촉면(MI1)은 제1 활성 영역(10)보다 제2 활성 영역(20)에 근접하여 위치하므로, 제1 접촉면(MI1)은 p형 트랜지스터의 채널 영역보다 n형 트랜지스터의 채널 영역에 더 가깝다.The first active region 10 includes a channel region of a p-type transistor, and the second active region 20 includes a channel region of an n-type transistor. In this case, since the first contact surface MI1 between the first gate electrode 120 and the second gate electrode 220 is located closer to the second active region 20 than to the first active region 10 , the first The contact surface MI1 is closer to the channel region of the n-type transistor than the channel region of the p-type transistor.

다르게 설명하면, 제1 게이트 전극(120) 중, 제1 필드 절연막(105) 상으로 연장되는 제1 게이트 전극(120)의 폭은 제1 중첩폭(overlapping width)(W11)이다. 즉, 제1 접촉면(MI1)에서 제1 활성 영역(10)의 경계까지 제1 게이트 전극(120)의 폭은 제1 중첩폭(W11)이다. In other words, among the first gate electrodes 120 , the width of the first gate electrode 120 extending onto the first field insulating layer 105 is the first overlapping width W11 . That is, the width of the first gate electrode 120 from the first contact surface MI1 to the boundary of the first active region 10 is the first overlapping width W11 .

제2 게이트 전극(220) 중, 제1 필드 절연막(105) 상으로 연장되는 제2 게이트 전극(220)의 폭은 제2 중첩폭(W12)이다. 즉, 제1 접촉면(MI1)에서 제2 활성 영역(20)의 경계까지 제2 게이트 전극(220)의 폭은 제2 중첩폭(W12)이다. Among the second gate electrodes 220 , the width of the second gate electrode 220 extending on the first field insulating layer 105 is the second overlapping width W12 . That is, the width of the second gate electrode 220 from the first contact surface MI1 to the boundary of the second active region 20 is the second overlapping width W12 .

제1 게이트 전극(120) 및 제2 게이트 전극(220) 사이의 제1 접촉면(MI1)은 제1 필드 절연막(105)의 제1 중심선(CL1)과 일치하지 않으므로, 제1 중첩폭(W11)은 제2 중첩폭(W12)과 다르다.Since the first contact surface MI1 between the first gate electrode 120 and the second gate electrode 220 does not coincide with the first center line CL1 of the first field insulating layer 105 , the first overlap width W11 . is different from the second overlapping width W12.

도 1을 이용하여 설명하는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치에서, 제1 게이트 전극(120) 및 제2 게이트 전극(220) 사이의 제1 접촉면(MI1)은 제1 활성 영역(10)보다 제2 활성 영역(20)에 근접하여 위치하므로, 제1 중첩폭(W11)은 제2 중첩폭(W12)보다 크다.In the semiconductor device according to some exemplary embodiments described with reference to FIG. 1 , the first contact surface MI1 between the first gate electrode 120 and the second gate electrode 220 is the first active region 10 . Since it is located closer to the second active region 20 , the first overlapping width W11 is greater than the second overlapping width W12 .

제1 필드 절연막(105)과 오버랩되는 제1 게이트 전극(120)의 폭(W11)은 제1 필드 절연막(105)과 오버랩되는 제2 게이트 전극(220)의 폭(W12)보다 크다.The width W11 of the first gate electrode 120 overlapping the first field insulating layer 105 is greater than the width W12 of the second gate electrode 220 overlapping the first field insulating layer 105 .

또한, 제1 게이트 전극(120) 및 제2 게이트 전극(220)은 서로 직접 접촉하므로, 제1 필드 절연막(105)과 오버랩되는 제1 게이트 전극(120)의 폭(W11)과, 제1 필드 절연막(105)과 오버랩되는 제2 게이트 전극(220)의 폭(W12)의 합은 제1 필드 절연막(105)의 폭(W1)와 동일할 수 있다.In addition, since the first gate electrode 120 and the second gate electrode 220 are in direct contact with each other, the width W11 of the first gate electrode 120 overlapping the first field insulating layer 105 and the first field The sum of the width W12 of the second gate electrode 220 overlapping the insulating layer 105 may be equal to the width W1 of the first field insulating layer 105 .

제1 게이트 전극(120) 및 제2 게이트 전극(220)의 구조에 대해서는 이하 상술한다.The structures of the first gate electrode 120 and the second gate electrode 220 will be described in detail below.

층간 절연막(190)은 기판(100) 상에 형성될 수 있다. 층간 절연막(190)은 제1 트렌치(50t)를 포함할 수 있다.The interlayer insulating layer 190 may be formed on the substrate 100 . The interlayer insulating layer 190 may include a first trench 50t.

제1 트렌치(50t)는 제1 활성 영역(10), 제1 필드 절연막(105) 및 제2 활성 영역(20)을 가로지를 수 있다. 즉, 제1 트렌치(50t)는 제1 활성 영역(10) 및 제2 활성 영역(20)과 교차할 수 있다. 제1 트렌치(50t)는 제2 방향(Y1)으로 길게 연장될 수 있다.The first trench 50t may cross the first active region 10 , the first field insulating layer 105 , and the second active region 20 . That is, the first trench 50t may intersect the first active region 10 and the second active region 20 . The first trench 50t may extend long in the second direction Y1 .

층간 절연막(190)은 예를 들어, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 산질화물 및 저유전율 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 저유전율 물질은 예를 들어, FOX(Flowable Oxide), TOSZ(Torene 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 interlayer insulating layer 190 may include, for example, at least one of silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, and a low-k material. The low-dielectric constant material is, for example, Flowable Oxide (FOX), Torene SilaZene (TOSZ), Undoped Silica Glass (USG), Borosiliica 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 스페이서(55)는 기판(100) 상에 형성될 수 있다. 제1 스페이서(55)는 제1 트렌치(50t)를 정의할 수 있다. 제1 스페이서(55)는 제1 게이트 전극 구조체(50)의 측벽 상에 형성될 수 있다.The first spacers 55 may be formed on the substrate 100 . The first spacer 55 may define a first trench 50t. The first spacer 55 may be formed on a sidewall of the first gate electrode structure 50 .

제1 게이트 전극 구조체(50)가 제2 방향(Y1)으로 길게 연장된다. 이에 따라, 제1 게이트 전극 구조체(50)는 제2 방향(Y1)으로 연장되는 장변과, 제1 방향(X1)으로 연장되는 단변을 포함한다. The first gate electrode structure 50 elongates in the second direction Y1 . Accordingly, the first gate electrode structure 50 includes a long side extending in the second direction Y1 and a short side extending in the first direction X1 .

도 2a 내지 도 3b에서, 제1 스페이서(55)는 제1 게이트 전극 구조체(50)의 장변을 포함하는 측벽 및 제1 게이트 전극 구조체(50)의 단변을 포함하는 측벽 상에 모두 형성되는 것으로 도시하였지만, 이에 제한되는 것은 아니다.2A to 3B , the first spacer 55 is shown to be formed on both the sidewall including the long side of the first gate electrode structure 50 and the sidewall including the short side of the first gate electrode structure 50 . However, it is not limited thereto.

도 2a 내지 도 3b에서 도시된 것과 달리, 제1 스페이서(55)는 제1 게이트 전극 구조체(50)의 장변을 포함하는 측벽 상에 형성되지만, 제1 게이트 전극 구조체(50)의 단변을 포함하는 측벽 상에는 형성되지 않을 수 있다. 2A to 3B , the first spacer 55 is formed on the sidewall including the long side of the first gate electrode structure 50 , but includes the short side of the first gate electrode structure 50 . It may not be formed on the sidewall.

또는, 제1 게이트 전극 구조체(50)의 장변을 포함하는 측벽 상에 형성된 제1 스페이서(55)의 두께는 제1 게이트 전극 구조체(50)의 단변을 포함하는 측벽 상에 형성된 제1 스페이서(55)의 두께와 다를 수 있다.Alternatively, the thickness of the first spacer 55 formed on the sidewall including the long side of the first gate electrode structure 50 is the thickness of the first spacer 55 formed on the sidewall including the short side of the first gate electrode structure 50 . ) may be different from the thickness of

제1 스페이서(55)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 first spacer 55 may include, for example, at least one of silicon nitride (SiN), silicon oxynitride (SiON), silicon oxide (SiO 2 ), silicon oxycarbonitride (SiOCN), and combinations thereof.

제1 스페이서(55)는 단일막인 것으로 도시되었지만, 설명의 편의성을 위한 것일 뿐, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 스페이서(55)가 복수의 막일 경우, 제1 스페이서(55)에 포함된 막 중 적어도 하나의 막은 실리콘 산탄질화물(SiOCN)과 같은 저유전율 물질을 포함할 수 있다. Although the first spacer 55 is illustrated as a single layer, it is only for convenience of description and is not limited thereto. When the first spacer 55 is a plurality of layers, at least one of the layers included in the first spacer 55 may include a low-k material such as silicon oxycarbonitride (SiOCN).

또한, 제1 스페이서(55)가 복수의 막일 경우, 제1 스페이서(55)에 포함된 막 중 적어도 하나의 막은 L자 모양의 형상을 가질 수 있다.Also, when the first spacer 55 is a plurality of layers, at least one layer included in the first spacer 55 may have an L-shape.

경우에 따라, 제1 스페이서(55)는 자기 정렬 컨택(Self Aligned Contact)을 형성하기 위한 가이드 역할을 할 수 있다. 이에, 제1 스페이서(55)는 층간 절연막(190)에 대한 식각 선택비를 갖는 물질을 포함할 수 있다. In some cases, the first spacer 55 may serve as a guide for forming a self-aligned contact. Accordingly, the first spacer 55 may include a material having an etch selectivity with respect to the interlayer insulating layer 190 .

제1 게이트 절연막(130) 및 제2 게이트 절연막(230)은 기판(100) 상에 형성될 수 있다. 제1 게이트 절연막(130)은 제1 활성 영역(10) 및 제1 필드 절연막(105)의 상에 형성될 수 있다. 제2 게이트 절연막(230)은 제2 활성 영역(20) 및 제1 필드 절연막(105) 상에 형성될 수 있다. The first gate insulating layer 130 and the second gate insulating layer 230 may be formed on the substrate 100 . The first gate insulating layer 130 may be formed on the first active region 10 and the first field insulating layer 105 . The second gate insulating layer 230 may be formed on the second active region 20 and the first field insulating layer 105 .

제1 게이트 절연막(130) 및 제2 게이트 절연막(230)은 제1 트렌치(50t)의 측벽 및 바닥면을 따라 연장될 수 있다. 제1 트렌치(50t)의 바닥면을 따라 연장되는 제1 및 제2 게이트 절연막(130, 230)은 제1 활성 영역(10), 제1 필드 절연막(105) 및 제2 활성 영역(20)을 가로지를 수 있다.The first gate insulating layer 130 and the second gate insulating layer 230 may extend along sidewalls and bottom surfaces of the first trench 50t. The first and second gate insulating layers 130 and 230 extending along the bottom surface of the first trench 50t form the first active region 10 , the first field insulating layer 105 , and the second active region 20 . can cross

제1 게이트 절연막(130) 및 제2 게이트 절연막(230)은 제1 게이트 전극 구조체(50)의 제1 접촉면(MI1)에 의해 구분될 수 있다. 제1 게이트 절연막(130) 및 제2 게이트 절연막(230)은 동일 레벨에서 형성된다. 여기서, "동일 레벨"이라 함은 동일한 제조 공정에 의해 형성되는 것을 의미하는 것이다.The first gate insulating layer 130 and the second gate insulating layer 230 may be divided by the first contact surface MI1 of the first gate electrode structure 50 . The first gate insulating layer 130 and the second gate insulating layer 230 are formed at the same level. Here, the term “same level” means that they are formed by the same manufacturing process.

제1 게이트 절연막(130) 및 제2 게이트 절연막(230)은 각각 고유전율 절연막을 포함할 수 있다. 고유전율 절연막은 예를 들어, 하프늄 산화물(hafnium oxide), 하프늄 실리콘 산화물(hafnium silicon oxide), 하프늄 알루미늄 산화물(hafnium aluminum 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 있다.Each of the first gate insulating layer 130 and the second gate insulating layer 230 may include a high-k insulating layer. The high dielectric constant insulating film is, for example, hafnium oxide, hafnium silicon oxide, hafnium aluminum oxide, lanthanum oxide, lanthanum aluminum oxide, zirconium zirconium oxide, zirconium silicon oxide, tantalum oxide, titanium oxide, barium strontium titanium oxide, barium titanium oxide, strontium may include one or more of strontium titanium oxide, yttrium oxide, aluminum oxide, lead scandium tantalum oxide, or lead zinc niobate. have.

또한, 고유전율 절연막은 산화물을 중심으로 설명하였지만, 이와 달리, 고유전율 절연막은 상술한 금속성 물질의 질화물(일 예로, 하프늄 질화물(hafnium nitride)) 또는 산질화물(일 예로, 하프늄 산질화물(hafnium oxynitride) 중 하나 이상을 포함할 수도 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.In addition, although the high-k insulating layer has been described with the focus on oxide, the high-k insulating layer is different from the above-described metallic material nitride (eg, hafnium nitride) or oxynitride (eg, hafnium oxynitride). ), but is not limited thereto.

도 2a 및 도 3a와 달리, 도 2b 및 도 3b에서, 제1 게이트 절연막(130)과 제1 활성 영역(10) 사이 및 제2 게이트 절연막(230)과 제2 활성 영역(20) 사이에 제1 계면막(interfacial layer)(131) 및 제2 계면막(231)가 각각 형성될 수 있다. Unlike FIGS. 2A and 3A , in FIGS. 2B and 3B , between the first gate insulating layer 130 and the first active region 10 and between the second gate insulating layer 230 and the second active region 20 , A first interfacial layer 131 and a second interfacial layer 231 may be formed, respectively.

형성하는 방법에 따라, 제1 및 제2 계면막(131, 231)은 제1 활성 영역(10) 및 제2 활성 영역(20) 상에만 형성될 수도 있고, 제1 트렌치(50t)의 측벽 및 바닥면(즉, 제1 필드 절연막(105) 상면 및 제1 스페이서(55)의 측벽)을 따라 형성될 수도 있다. Depending on the formation method, the first and second interfacial layers 131 and 231 may be formed only on the first active region 10 and the second active region 20 , or on the sidewall of the first trench 50t and It may be formed along the bottom surface (ie, the top surface of the first field insulating layer 105 and the sidewall of the first spacer 55 ).

기판(100)의 종류 또는 제1 및 제2 게이트 절연막(130, 230)의 종류 등에 따라, 제1 및 제2 계면막(131, 231)은 다른 물질을 포함할 수 있다. 기판(100)이 실리콘 기판일 경우, 제1 및 제2 계면막(131, 231)은 예를 들어, 실리콘 산화물을 포함할 수 있다.Depending on the type of the substrate 100 or the type of the first and second gate insulating layers 130 and 230 , the first and second interface layers 131 and 231 may include different materials. When the substrate 100 is a silicon substrate, the first and second interface layers 131 and 231 may include, for example, silicon oxide.

도 2b 및 도 3b에서, 제1 및 제2 계면막(131, 231)의 상면은 제1 필드 절연막(105)의 상면과 동일 평면에 놓이는 것으로 도시하였지만, 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 이에 제한되는 것은 아니다.In FIGS. 2B and 3B , top surfaces of the first and second interface layers 131 and 231 are illustrated as being on the same plane as the top surfaces of the first field insulating layer 105 , but this is only for convenience of description, and the present invention is limited thereto. it's not going to be

제1 게이트 전극 구조체(50)는 제1 게이트 절연막(130) 및 제2 게이트 절연막(230) 상에 형성될 수 있다. 제1 게이트 절연막(130) 및 제2 게이트 절연막(230)은 제1 게이트 전극 구조체(50)와 기판(100) 사이에 형성될 수 있다. 제1 게이트 절연막(130) 및 제2 게이트 절연막(230)은 제1 게이트 전극 구조체(50) 하부에 형성될 수 있다. The first gate electrode structure 50 may be formed on the first gate insulating layer 130 and the second gate insulating layer 230 . The first gate insulating layer 130 and the second gate insulating layer 230 may be formed between the first gate electrode structure 50 and the substrate 100 . The first gate insulating layer 130 and the second gate insulating layer 230 may be formed under the first gate electrode structure 50 .

제1 게이트 전극 구조체(50)는 제1 트렌치(50t)를 채울 수 있다. 제1 게이트 전극 구조체(50)의 상면은 제1 스페이서(55)의 상면 및 층간 절연막(190)의 상면과 동일 평면에 놓일 수 있다. The first gate electrode structure 50 may fill the first trench 50t. A top surface of the first gate electrode structure 50 may be coplanar with a top surface of the first spacer 55 and a top surface of the interlayer insulating layer 190 .

제1 게이트 전극(120)은 제1 게이트 절연막(130) 상에 순차적으로 형성된 제1 하부 도전막(125)과, 제1 식각 방지막(124)과, 제1 일함수 조절막(121)과, 제1 삽입막(122)과, 제1 필링막(123)을 포함할 수 있다.The first gate electrode 120 includes a first lower conductive layer 125 sequentially formed on the first gate insulating layer 130 , a first etch stop layer 124 , a first work function control layer 121 , It may include a first insertion layer 122 and a first peeling layer 123 .

제2 게이트 전극(220)은 제2 게이트 절연막(230) 상에 순차적으로 형성된 제2 하부 도전막(225)과, 제2 식각 방지막(224)과, 제2 일함수 조절막(221)과, 제2 삽입막(222)과, 제2 필링막(223)을 포함할 수 있다. The second gate electrode 220 includes a second lower conductive layer 225 sequentially formed on the second gate insulating layer 230 , a second etch stop layer 224 , a second work function control layer 221 , and It may include a second insertion layer 222 and a second peeling layer 223 .

제1 하부 도전막(125) 및 제2 하부 도전막(225)은 제1 및 제2 게이트 절연막(130, 230) 상에 형성될 수 있다. 제1 하부 도전막(125)은 제1 게이트 절연막(130)과 접하고, 제2 하부 도전막(225)은 제2 게이트 절연막(230)과 접할 수 있다.The first lower conductive layer 125 and the second lower conductive layer 225 may be formed on the first and second gate insulating layers 130 and 230 . The first lower conductive layer 125 may be in contact with the first gate insulating layer 130 , and the second lower conductive layer 225 may be in contact with the second gate insulating layer 230 .

제1 하부 도전막(125)은 제1 활성 영역(10) 및 제1 필드 절연막(105) 상에 형성될 수 있다. 제2 하부 도전막(225)은 제2 활성 영역(20) 및 제1 필드 절연막(105) 상에 형성될 수 있다. The first lower conductive layer 125 may be formed on the first active region 10 and the first field insulating layer 105 . The second lower conductive layer 225 may be formed on the second active region 20 and the first field insulating layer 105 .

제1 하부 도전막(125) 및 제2 하부 도전막(225)은 제1 트렌치(50t)의 측벽 및 바닥면을 따라 연장될 수 있다. 제1 하부 도전막(125)은 제1 게이트 절연막(130)의 프로파일을 따라 연장되고, 제2 하부 도전막(225)은 제2 게이트 절연막(230)의 프로파일을 따라 연장될 수 있다. The first lower conductive layer 125 and the second lower conductive layer 225 may extend along sidewalls and bottom surfaces of the first trench 50t. The first lower conductive layer 125 may extend along the profile of the first gate insulating layer 130 , and the second lower conductive layer 225 may extend along the profile of the second gate insulating layer 230 .

제1 하부 도전막(125) 및 제2 하부 도전막(225)은 제1 게이트 전극 구조체(50)의 제1 접촉면(MI1)에 의해 구분될 수 있다. The first lower conductive layer 125 and the second lower conductive layer 225 may be divided by the first contact surface MI1 of the first gate electrode structure 50 .

제1 하부 도전막(125) 및 제2 하부 도전막(225)은 동일한 물질을 포함할 수 있다. 제1 하부 도전막(125) 및 제2 하부 도전막(225)은 예를 들어, TiN를 포함할 수 있다.The first lower conductive layer 125 and the second lower conductive layer 225 may include the same material. The first lower conductive layer 125 and the second lower conductive layer 225 may include, for example, TiN.

제1 식각 방지막(124) 및 제2 식각 방지막(224)은 제1 및 제2 하부 도전막(125, 225) 상에 형성될 수 있다. 제1 식각 방지막(124)은 제1 활성 영역(10) 및 제1 필드 절연막(105) 상에 형성될 수 있다. 제2 식각 방지막(224)은 제2 활성 영역(20) 및 제1 필드 절연막(105) 상에 형성될 수 있다. The first etch stop layer 124 and the second etch stop layer 224 may be formed on the first and second lower conductive layers 125 and 225 . The first etch stop layer 124 may be formed on the first active region 10 and the first field insulating layer 105 . The second etch stop layer 224 may be formed on the second active region 20 and the first field insulating layer 105 .

제1 식각 방지막(124) 및 제2 식각 방지막(224)은 제1 트렌치(50t)의 측벽 및 바닥면을 따라 연장될 수 있다. 제1 식각 방지막(124)은 제1 하부 도전막(125)의 프로파일을 따라 연장되고, 제2 식각 방지막(224)은 제2 하부 도전막(225)의 프로파일을 따라 연장될 수 있다. The first etch stop layer 124 and the second etch stop layer 224 may extend along sidewalls and bottom surfaces of the first trench 50t. The first etch stop layer 124 may extend along the profile of the first lower conductive layer 125 , and the second etch stop layer 224 may extend along the profile of the second lower conductive layer 225 .

제1 식각 방지막(124) 및 제2 식각 방지막(224)은 제1 게이트 전극 구조체(50)의 제1 접촉면(MI1)에 의해 구분될 수 있다. 제1 식각 방지막(124) 및 제2 식각 방지막(224)은 동일 레벨에서 형성될 수 있다. 제1 활성 영역(10) 상의 제1 식각 방지막(124)의 두께는 제2 활성 영역(20) 상의 제2 식각 방지막(224)의 두께는 실질적으로 동일할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.The first etch stop layer 124 and the second etch stop layer 224 may be divided by the first contact surface MI1 of the first gate electrode structure 50 . The first etch stop layer 124 and the second etch stop layer 224 may be formed at the same level. The thickness of the first etch stop layer 124 on the first active region 10 may be substantially the same as that of the second etch stop layer 224 on the second active region 20 , but is not limited thereto.

제1 식각 방지막(124) 및 제2 식각 방지막(224)은 동일한 물질을 포함할 수 있다. 제1 식각 방지막(124) 및 제2 식각 방지막(224)은 예를 들어, TaN를 포함할 수 있다. The first etch stop layer 124 and the second etch stop layer 224 may include the same material. The first etch stop layer 124 and the second etch stop layer 224 may include, for example, TaN.

제1 일함수 조절막(121) 및 제2 일함수 조절막(221)은 제1 및 제2 식각 방지막(124, 224) 상에 형성될 수 있다. 제1 일함수 조절막(121)은 제1 식각 방지막(124)과 접촉하고, 제2 일함수 조절막(221)은 제2 식각 방지막(224)과 접촉할 수 있다. The first work function control layer 121 and the second work function control layer 221 may be formed on the first and second etch stop layers 124 and 224 . The first work function control layer 121 may contact the first etch stop layer 124 , and the second work function control layer 221 may contact the second etch stop layer 224 .

제1 일함수 조절막(121)은 제1 활성 영역(10) 및 제1 필드 절연막(105) 상에 형성될 수 있다. 제2 일함수 조절막(221)은 제2 활성 영역(20) 및 제1 필드 절연막(105) 상에 형성될 수 있다. 제1 일함수 조절막(121) 및 제2 일함수 조절막(221)은 서로 간에 직접 접촉할 수 있다.The first work function control layer 121 may be formed on the first active region 10 and the first field insulating layer 105 . The second work function control layer 221 may be formed on the second active region 20 and the first field insulating layer 105 . The first work function control layer 121 and the second work function control layer 221 may directly contact each other.

제1 일함수 조절막(121) 및 제2 일함수 조절막(221)은 제1 트렌치(50t)의 측벽 및 바닥면을 따라 연장될 수 있다. 제1 일함수 조절막(121)은 제1 게이트 절연막(130) 및 제1 식각 방지막(124)의 프로파일을 따라 연장되고, 제2 일함수 조절막(221)은 제2 게이트 절연막(230) 및 제2 식각 방지막(224)의 프로파일을 따라 연장될 수 있다.The first work function control layer 121 and the second work function control layer 221 may extend along sidewalls and bottom surfaces of the first trench 50t. The first work function control layer 121 extends along the profiles of the first gate insulating layer 130 and the first etch stop layer 124 , and the second work function control layer 221 includes the second gate insulating layer 230 and It may extend along the profile of the second etch stop layer 224 .

제1 일함수 조절막(121) 및 제2 일함수 조절막(221)은 동일한 물질을 포함할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 제1 일함수 조절막(121) 및 제2 일함수 조절막(221)은 동일한 물질막일 수 있다. 제1 일함수 조절막(121) 및 제2 일함수 조절막(221)은 예를 들어, TiN를 포함할 수 있다. The first work function control layer 121 and the second work function control layer 221 may include the same material. More specifically, the first work function control layer 121 and the second work function control layer 221 may be the same material layer. The first work function control layer 121 and the second work function control layer 221 may include, for example, TiN.

제1 일함수 조절막(121)의 두께(t11)는 제2 일함수 조절막(221)의 두께(t21)와 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 일함수 조절막(121)의 두께(t11)는 제2 일함수 조절막(221)의 두께(t21)보다 클 수 있다. A thickness t11 of the first work function control layer 121 may be different from a thickness t21 of the second work function control layer 221 . For example, the thickness t11 of the first work function control layer 121 may be greater than the thickness t21 of the second work function control layer 221 .

즉, p형 게이트 전극에 포함된 제1 일함수 조절막(121)의 두께(t11)가 n형 게이트 전극에 포함된 제2 일함수 조절막(221)의 두께(t21)보다 클 수 있다. 예를 들어, 제1 일함수 조절막(121)의 두께(t11)는 제1 활성 영역(10) 상에서의 두께이고, 제2 일함수 조절막(221)의 두께(t21)는 제2 활성 영역(20) 상에서의 두께일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. That is, the thickness t11 of the first work function control layer 121 included in the p-type gate electrode may be greater than the thickness t21 of the second work function control layer 221 included in the n-type gate electrode. For example, the thickness t11 of the first work function control layer 121 is the thickness on the first active region 10 , and the thickness t21 of the second work function control layer 221 is the second active region It may be the thickness of the phase (20), but is not limited thereto.

제1 게이트 전극(120) 및 제2 게이트 전극(220) 사이의 제1 접촉면(MI1)은 서로 두께가 다른 제1 일함수 조절막(121) 및 제2 일함수 조절막(221) 사이에서 정의된다. 즉, 제1 필드 절연막(105) 상에 연장된 제1 일함수 조절막(121) 및 제2 일함수 조절막(221) 사이를 경계로 하여, 기판(100)의 법선을 따라 제1 게이트 전극 구조체(50)를 절단할 경우, 제1 게이트 전극(120)과 제2 게이트 전극(220) 사이의 제1 접촉면(MI1)이 된다.The first contact surface MI1 between the first gate electrode 120 and the second gate electrode 220 is defined between the first work function control layer 121 and the second work function control layer 221 having different thicknesses. do. That is, the first gate electrode along the normal line of the substrate 100 with the boundary between the first work function control layer 121 and the second work function control layer 221 extending on the first field insulating layer 105 . When the structure 50 is cut, it becomes the first contact surface MI1 between the first gate electrode 120 and the second gate electrode 220 .

제1 게이트 전극(120) 및 제2 게이트 전극(220) 사이의 제1 접촉면(MI1)은 제1 일함수 조절막(121) 및 제2 일함수 조절막(221) 사이의 경계로 정의되므로, 제1 일함수 조절막(121)과 제1 필드 절연막(105)이 중첩되는 폭(W11)은 제2 일함수 조절막(221)과 제1 필드 절연막(105)이 중첩되는 폭(W12)과 다르다. Since the first contact surface MI1 between the first gate electrode 120 and the second gate electrode 220 is defined as a boundary between the first work function control layer 121 and the second work function control layer 221 , The overlapping width W11 of the first work function control layer 121 and the first field insulating layer 105 is the same as the overlapping width W12 of the second work function control layer 221 and the first field insulating layer 105 . different.

도 1 내지 도 2b에서, 제1 게이트 전극(120) 및 제2 게이트 전극(220) 사이의 제1 접촉면(MI1)은 제1 활성 영역(10)보다 제2 활성 영역(20)에 근접하여 위치하므로, 제1 일함수 조절막(121)과 제1 필드 절연막(105)이 중첩되는 폭(W11)은 제2 일함수 조절막(221)과 제1 필드 절연막(105)이 중첩되는 폭(W12)보다 크다. 1 to 2B , the first contact surface MI1 between the first gate electrode 120 and the second gate electrode 220 is located closer to the second active region 20 than the first active region 10 . Therefore, the overlapping width W11 of the first work function control layer 121 and the first field insulating layer 105 is the overlapping width W12 of the second work function control layer 221 and the first field insulating layer 105 . ) is greater than

덧붙여, 제1 활성 영역(10), 제1 중심선(CL1), 제1 접촉면(MI1) 및 제2 활성 영역(20)의 순서로 배열되므로, 제2 일함수 조절막(221)은 제1 필드 절연막(105)의 제1 중심선(CL1)과 오버랩되지 않는다. In addition, since the first active region 10 , the first center line CL1 , the first contact surface MI1 , and the second active region 20 are arranged in this order, the second work function control layer 221 is formed in the first field It does not overlap the first center line CL1 of the insulating layer 105 .

제1 삽입막(122) 및 제2 삽입막(222)은 제1 및 제2 일함수 조절막(121, 221) 상에 형성될 수 있다. 제1 삽입막(122) 및 제2 삽입막(222)은 서로 간에 직접 접촉할 수 있다. The first intercalation layer 122 and the second interposing layer 222 may be formed on the first and second work function control layers 121 and 221 . The first insertion layer 122 and the second insertion layer 222 may directly contact each other.

제1 삽입막(122)은 제1 활성 영역(10) 및 제1 필드 절연막(105) 상에 형성될 수 있다. 제2 삽입막(222)은 제2 활성 영역(20) 및 제1 필드 절연막(105) 상에 형성될 수 있다. The first insertion layer 122 may be formed on the first active region 10 and the first field insulating layer 105 . The second insertion layer 222 may be formed on the second active region 20 and the first field insulating layer 105 .

제1 삽입막(122) 및 제2 삽입막(222)은 제1 트렌치(50t)의 측벽 및 바닥면을 따라 연장될 수 있다. 제1 삽입막(122) 및 제2 삽입막(222)은 서로 직접 접촉하는 제1 및 제2 일함수 조절막(121, 221)의 프로파일을 따라 연장될 수 있다. The first insertion layer 122 and the second insertion layer 222 may extend along sidewalls and bottom surfaces of the first trench 50t. The first intercalation layer 122 and the second interlayer layer 222 may extend along the profiles of the first and second work function control layers 121 and 221 in direct contact with each other.

제1 삽입막(122) 및 제2 삽입막(222)은 제1 게이트 전극 구조체(50)의 제1 접촉면(MI1)에 의해 구분될 수 있다. 제1 삽입막(122) 및 제2 삽입막(222)은 동일 레벨에서 형성될 수 있다.The first insertion layer 122 and the second insertion layer 222 may be divided by the first contact surface MI1 of the first gate electrode structure 50 . The first insertion layer 122 and the second insertion layer 222 may be formed at the same level.

제1 삽입막(122)의 두께(t12)는 제2 삽입막(222)의 두께(t22)와 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 삽입막(122)의 두께(t12)는 제1 활성 영역(10) 상에서의 두께이고, 제2 삽입막(222)의 두께(t22)는 제2 활성 영역(20) 상에서의 두께일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.A thickness t12 of the first insertion layer 122 may be substantially the same as a thickness t22 of the second insertion layer 222 . For example, the thickness t12 of the first insertion layer 122 is the thickness on the first active region 10 , and the thickness t22 of the second insertion layer 222 is on the second active region 20 . may be, but is not limited thereto.

제1 삽입막(122) 및 제2 삽입막(222)은 동일한 물질을 포함할 수 있다. 제1 식각 방지막(124) 및 제2 식각 방지막(224)은 예를 들어, Ti, TiAl, TiAlN, TiAlC, TiAlCN 중 하나를 포함할 수 있다. The first insertion layer 122 and the second insertion layer 222 may include the same material. The first etch stop layer 124 and the second etch stop layer 224 may include, for example, one of Ti, TiAl, TiAlN, TiAlC, and TiAlCN.

본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치에서, 제1 삽입막(122) 및 제2 삽입막(222)은 TiAl를 포함하는 막으로 설명한다.In the semiconductor device according to some embodiments of the present invention, the first interposed layer 122 and the second interposed layer 222 will be described as a layer including TiAl.

제1 필링막(123) 및 제2 필링막(223)은 제1 및 제2 삽입막(122, 222) 상에 형성될 수 있다. 제1 필링막(123) 및 제2 필링막(223)은 서로 간에 직접 접촉할 수 있다. The first filling layer 123 and the second filling layer 223 may be formed on the first and second insertion layers 122 and 222 . The first peeling layer 123 and the second peeling layer 223 may directly contact each other.

제1 필링막(123)은 제1 활성 영역(10) 및 제1 필드 절연막(105) 상에 형성될 수 있다. 제2 필링막(223)은 제2 활성 영역(20) 및 제1 필드 절연막(105) 상에 형성될 수 있다.The first filling layer 123 may be formed on the first active region 10 and the first field insulating layer 105 . The second filling layer 223 may be formed on the second active region 20 and the first field insulating layer 105 .

제1 필링막(123) 및 제2 필링막(223)은 제1 게이트 전극 구조체(50)의 제1 접촉면(MI1)에 의해 구분될 수 있다. 제1 필링막(123) 및 제2 필링막(223)은 동일 레벨에서 형성될 수 있다. The first filling layer 123 and the second filling layer 223 may be divided by the first contact surface MI1 of the first gate electrode structure 50 . The first filling layer 123 and the second filling layer 223 may be formed at the same level.

제1 필링막(123) 및 제2 필링막(223)은 동일한 물질을 포함할 수 있다. 제1 필링막(123) 및 제2 필링막(223)은 예를 들어, W, Al, Co, Cu, Ru, Ni, Pt, Ni-Pt, TiN 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The first filling layer 123 and the second filling layer 223 may include the same material. The first and second peeling layers 123 and 223 may include, for example, at least one of W, Al, Co, Cu, Ru, Ni, Pt, Ni-Pt, and TiN.

제1 일함수 조절막(121) 상의 제1 삽입막(122) 및 제1 필링막(123)은 제1 상부 게이트 전극일 수 있고, 제2 일함수 조절막(221) 상의 제2 삽입막(222) 및 제2 필링막(223)은 제2 상부 게이트 전극일 수 있다.The first insertion layer 122 and the first filling layer 123 on the first work function control layer 121 may be a first upper gate electrode, and the second insertion layer ( ) on the second work function control layer 221 . 222 and the second filling layer 223 may be a second upper gate electrode.

제1 상부 게이트 전극(122, 123)의 두께(h1)는 층간 절연막(190)의 상면으로부터 제1 트렌치(50t)의 바닥면의 제1 일함수 조절막(121)까지의 거리이고, 제2 상부 게이트 전극(222, 223)의 두께(h2)는 층간 절연막(190)의 상면으로부터 제1 트렌치(50t)의 바닥면의 제2 일함수 조절막(221)까지 거리일 수 있다. The thickness h1 of the first upper gate electrodes 122 and 123 is the distance from the top surface of the interlayer insulating layer 190 to the first work function control layer 121 on the bottom surface of the first trench 50t, and the second The thickness h2 of the upper gate electrodes 222 and 223 may be a distance from the top surface of the interlayer insulating layer 190 to the second work function control layer 221 on the bottom surface of the first trench 50t.

이 때, 제1 필드 절연막(105) 상에서, 제1 상부 게이트 전극(122, 123)의 두께(h1)는 제2 상부 게이트 전극(222, 223)의 두께(h2)와 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 상부 게이트 전극(122, 123)의 두께(h1)는 제2 상부 게이트 전극(222, 223)의 두께(h2)보다 작을 수 있다. In this case, on the first field insulating layer 105 , the thickness h1 of the first upper gate electrodes 122 and 123 may be different from the thickness h2 of the second upper gate electrodes 222 and 223 . For example, the thickness h1 of the first upper gate electrodes 122 and 123 may be smaller than the thickness h2 of the second upper gate electrodes 222 and 223 .

제1 소오스/드레인(150)은 제1 게이트 전극(120)의 양측에 형성되고, 제2 소오스/드레인(250)은 제2 게이트 전극(220)의 양측에 형성될 수 있다. The first source/drain 150 may be formed on both sides of the first gate electrode 120 , and the second source/drain 250 may be formed on both sides of the second gate electrode 220 .

제1 소오스/드레인(150) 및 제2 소오스/드레인(250)은 기판(100) 내에 형성된 에피택셜층을 포함하는 것으로 도시하였지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 소오스/드레인(150) 및 제2 소오스/드레인(250)은 기판(100)에 불순물을 주입하여 형성된 불순물 영역일 수도 있다.The first source/drain 150 and the second source/drain 250 are illustrated as including an epitaxial layer formed in the substrate 100 , but are not limited thereto. The first source/drain 150 and the second source/drain 250 may be impurity regions formed by implanting impurities into the substrate 100 .

또한, 제1 소오스/드레인(150) 및 제2 소오스/드레인(250)은 기판(100)의 상면보다 위로 돌출된 상면을 포함하는 상승된 소오스/드레인일 수도 있다.In addition, the first source/drain 150 and the second source/drain 250 may be raised sources/drains including upper surfaces protruding above the upper surface of the substrate 100 .

도 4 및 도 5는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 도면들이다. 설명의 편의상, 도 1 내지 도 3b를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.4 and 5 are diagrams for explaining a semiconductor device according to some embodiments of the present invention. For convenience of explanation, the points different from those described with reference to FIGS. 1 to 3B will be mainly described.

참고적으로, 도 4는 도 1의 A - A를 따라서 절단한 단면도이고, 도 5는 도 1의 B - B 및 C - C를 따라서 절단한 단면도이다.For reference, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A - A of FIG. 1 , and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line B - B and C - C of FIG. 1 .

도 4 및 도 5를 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치에서, 제1 일함수 조절막(121)은 제1 게이트 절연막(130)과 접촉하고, 제2 일함수 조절막(221)은 제2 게이트 절연막(230)과 접촉할 수 있다. 4 and 5 , in the semiconductor device according to some embodiments of the present disclosure, the first work function control layer 121 is in contact with the first gate insulating layer 130 , and the second work function control layer 221 is in contact with the second work function control layer 221 . ) may be in contact with the second gate insulating layer 230 .

제1 게이트 전극(120)은 제1 게이트 절연막(130) 상에 순차적으로 형성된 제1 일함수 조절막(121)과, 제1 삽입막(122)과, 제1 필링막(123)을 포함할 수 있다.The first gate electrode 120 may include a first work function control layer 121 sequentially formed on the first gate insulating layer 130 , a first insertion layer 122 , and a first filling layer 123 . can

제2 게이트 전극(220)은 제2 게이트 절연막(230) 상에 순차적으로 형성된 제2 일함수 조절막(221)과, 제2 삽입막(222)과, 제2 필링막(223)을 포함할 수 있다.The second gate electrode 220 may include a second work function control layer 221 , a second insertion layer 222 , and a second filling layer 223 sequentially formed on the second gate insulating layer 230 . can

제1 게이트 절연막(130)과 제1 일함수 조절막(121) 사이에, 도전성 막이 개재되지 않을 수 있다. 마찬가지로, 제2 게이트 절연막(230)과 제2 일함수 조절막(221) 사이에, 도전성 막이 개재되지 않을 수 있다.A conductive layer may not be interposed between the first gate insulating layer 130 and the first work function control layer 121 . Similarly, a conductive layer may not be interposed between the second gate insulating layer 230 and the second work function control layer 221 .

도 6은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 도면들이다. 설명의 편의상, 도 1 내지 도 3b를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.6 is a diagram for explaining a semiconductor device according to some embodiments of the present invention. For convenience of explanation, the points different from those described with reference to FIGS. 1 to 3B will be mainly described.

참고적으로, 도 6은 도 1의 A - A를 따라서 절단한 단면도이다.For reference, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line A - A of FIG. 1 .

도 6을 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치는 캡핑 패턴(60)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6 , the semiconductor device according to some exemplary embodiments may further include a capping pattern 60 .

제1 게이트 전극 구조체(50)는 제1 트렌치(50t)의 일부를 채울 수 있다. 제1 게이트 전극 구조체(50)의 상면은 층간 절연막(190)의 상면보다 기판(100)의 상면에 가까울 수 있다.The first gate electrode structure 50 may partially fill the first trench 50t. The top surface of the first gate electrode structure 50 may be closer to the top surface of the substrate 100 than the top surface of the interlayer insulating layer 190 .

캡핑 패턴(60)은 제1 게이트 전극 구조체(50) 상에 형성될 수 있다. 다시 말하면, 캡핑 패턴(160)은 제1 상부 게이트 전극(122, 123) 상에 형성될 수 있다. 캡핑 패턴(60)은 제1 게이트 전극 구조체(50)가 채우고 남은 제1 트렌치(50t)의 일부를 채울 수 있다.The capping pattern 60 may be formed on the first gate electrode structure 50 . In other words, the capping pattern 160 may be formed on the first upper gate electrodes 122 and 123 . The capping pattern 60 may fill a portion of the first trench 50t remaining after the first gate electrode structure 50 is filled.

캡핑 패턴(60)은 제1 트렌치(50t)의 일부를 채워서 형성되므로, 캡핑 패턴(60)의 상면은 제1 스페이서(55)의 상면 및 층간 절연막(190)의 상면과 동일 평면에 놓여있을 수 있다.Since the capping pattern 60 is formed by filling a portion of the first trench 50t, the upper surface of the capping pattern 60 may be disposed on the same plane as the upper surface of the first spacer 55 and the upper surface of the interlayer insulating layer 190. have.

캡핑 패턴(60)은 자기 정렬 컨택(Self Aligned Contact)을 형성하기 위한 가이드 역할을 할 수 있으므로, 층간 절연막(190)에 대한 식각 선택비를 갖는 물질을 포함할 수 있다. Since the capping pattern 60 may serve as a guide for forming a self-aligned contact, it may include a material having an etch selectivity with respect to the interlayer insulating layer 190 .

캡핑 패턴(60)은 예를 들어, 실리콘 질화물(SiN), 실리콘 산질화물(SiON), 실리콘 산화물(SiO2), 실리콘 탄질화물(SiCN), 실리콘 탄화 산질화물(SiOCN) 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The capping pattern 60 is, for example, at least one of silicon nitride (SiN), silicon oxynitride (SiON), silicon oxide (SiO2), silicon carbonitride (SiCN), silicon carbon dioxide oxynitride (SiOCN), and combinations thereof. may include.

도시된 것과 달리, 제1 게이트 절연막(130)은 제1 스페이서(55) 및 캡핑 패턴(60) 사이로 연장될 수도 있다. 즉, 서로 마주보는 제1 스페이서(55)의 내측벽 및 캡핑 패턴(60)의 사이에, 제1 게이트 절연막(130)의 일부가 연장되어 있을 수 있다.Unlike the drawings, the first gate insulating layer 130 may extend between the first spacer 55 and the capping pattern 60 . That is, a portion of the first gate insulating layer 130 may extend between the inner wall of the first spacer 55 facing each other and the capping pattern 60 .

마찬가지로, 제2 게이트 절연막(230)은 제1 스페이서(55) 및 캡핑 패턴(60) 사이로 연장될 수도 있다.Similarly, the second gate insulating layer 230 may extend between the first spacer 55 and the capping pattern 60 .

도 7은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 도면이다. 설명의 편의를 위해, 도 1 내지 도 3b를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.7 is a view for explaining a semiconductor device according to some embodiments of the present invention. For convenience of description, the points different from those described with reference to FIGS. 1 to 3B will be mainly described.

도 7을 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치에서, 제1 게이트 절연막(130) 및 제2 게이트 절연막(230)은 제1 게이트 전극 구조체(50)와 제1 스페이서(55) 사이로 연장되는 부분을 포함하지 않을 수 있다.Referring to FIG. 7 , in the semiconductor device according to some embodiments of the present disclosure, the first gate insulating layer 130 and the second gate insulating layer 230 are interposed between the first gate electrode structure 50 and the first spacer 55 . It may not include an extended part.

또한, 제1 게이트 전극(120)에서, 제1 하부 도전막(125), 제1 식각 방지막(124)과, 제1 일함수 조절막(121)과, 제1 삽입막(122)은 제1 스페이서(55)의 내측벽을 따라서 연장되는 부분을 포함하지 않을 수 있다.In addition, in the first gate electrode 120 , the first lower conductive layer 125 , the first etch stop layer 124 , the first work function control layer 121 , and the first insertion layer 122 are formed of a first A portion extending along the inner wall of the spacer 55 may not be included.

마찬가지로, 제2 게이트 전극(220)에서, 제2 하부 도전막(225), 제2 식각 방지막(224)과, 제2 일함수 조절막(221)과, 제2 삽입막(222)은 제1 스페이서(55)의 내측벽을 따라서 연장되는 부분을 포함하지 않을 수 있다.Similarly, in the second gate electrode 220 , the second lower conductive layer 225 , the second etch stop layer 224 , the second work function control layer 221 , and the second insertion layer 222 include the first A portion extending along the inner wall of the spacer 55 may not be included.

도 8은 본 발명의 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 평면도이다. 도 9는 도 8의 A - A를 따라 절단한 단면도이다. 설명의 편의를 위해, 도 1 내지 도 3b를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.8 is a plan view illustrating a semiconductor device according to some embodiments of the present invention. 9 is a cross-sectional view taken along line A - A of FIG. 8 . For convenience of description, the points different from those described with reference to FIGS. 1 to 3B will be mainly described.

참고적으로, 도 9는 핀형 패턴에 관한 내용을 제외하고 도 2와 실질적으로 동일할 수 있으므로, 중복되는 사항은 생략하거나 간략히 설명한다. 즉, 제1 핀형 패턴(110)은 제1 활성 영역(10)에 대응될 수 있고, 제2 핀형 패턴(210)은 제2 활성 영역(20)에 대응될 수 있다.For reference, since FIG. 9 may be substantially the same as FIG. 2 except for the fin-shaped pattern, overlapping matters will be omitted or briefly described. That is, the first fin-shaped pattern 110 may correspond to the first active region 10 , and the second fin-shaped pattern 210 may correspond to the second active region 20 .

또한, 도 8에서, 제1 핀형 패턴(110) 및 제2 핀형 패턴(210)을 따라 절단한 단면도는 핀형 패턴에 관한 내용을 제외하고, 도 3a와 실질적으로 동일할 수 있다.Also, in FIG. 8 , a cross-sectional view taken along the first fin-shaped pattern 110 and the second fin-shaped pattern 210 may be substantially the same as that of FIG. 3A , except for the fin-shaped pattern.

덧붙여, 설명의 편의를 위해, 도 8은 제1 핀형 패턴(210) 및 제2 핀형 패턴(210)과, 제1 게이트 전극 구조체(50)만을 개략적으로 도시하였다.In addition, for convenience of description, FIG. 8 schematically illustrates only the first fin-shaped pattern 210 , the second fin-shaped pattern 210 , and the first gate electrode structure 50 .

도 8 및 도 9를 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치는 제1 핀형 패턴(110)과, 제1 핀형 패턴(110)과 인접하는 제2 핀형 패턴(210)과, 제1 핀형 패턴(110) 및 제2 핀형 패턴(210) 사이의 제1 필드 절연막(105)과, 제1 핀형 패턴(110), 제1 필드 절연막(105) 및 제2 핀형 패턴(210)을 가로지르는 제1 게이트 전극 구조체(50)를 포함한다.8 and 9 , a semiconductor device according to some embodiments of the present invention includes a first fin-shaped pattern 110 , a second fin-shaped pattern 210 adjacent to the first fin-shaped pattern 110 , and a first The first field insulating film 105 between the fin-shaped pattern 110 and the second fin-shaped pattern 210 , and the first fin-shaped pattern 110 , the first field insulating film 105 and the second fin-shaped pattern 210 intersect each other. A first gate electrode structure 50 is included.

제1 핀형 패턴(110) 및 제2 핀형 패턴(210)은 기판(100)으로부터 돌출되어 있을 수 있다. 제1 핀형 패턴(110) 및 제2 핀형 패턴(210)은 각각 제1 방향(X1)으로 길게 연장될 수 있다. The first fin-shaped pattern 110 and the second fin-shaped pattern 210 may protrude from the substrate 100 . The first fin-shaped pattern 110 and the second fin-shaped pattern 210 may each extend in the first direction X1 .

제1 핀형 패턴(110)은 PMOS가 형성되는 영역이고, 제2 핀형 패턴(210)은 NMOS가 형성되는 영역이다. 예를 들어, 제1 핀형 패턴(110) 및 제2 핀형 패턴(210)은 SRAM 영역에 형성될 수 있다.The first fin-shaped pattern 110 is a region in which a PMOS is formed, and the second fin-shaped pattern 210 is a region in which an NMOS is formed. For example, the first fin-shaped pattern 110 and the second fin-shaped pattern 210 may be formed in the SRAM region.

제1 핀형 패턴(110) 및 제2 핀형 패턴(210)은 기판(100)의 일부일 수도 있고, 기판(100)으로부터 성장된 에피층(epitaxial layer)을 포함할 수 있다.The first fin-shaped pattern 110 and the second fin-shaped pattern 210 may be a part of the substrate 100 , and may include an epitaxial layer grown from the substrate 100 .

각각의 제1 핀형 패턴(110) 및 제2 핀형 패턴(210)은 예를 들어, 원소 반도체 물질인 실리콘 또는 게르마늄을 포함할 수 있다. 또한, 각각의 제1 핀형 패턴(110) 및 제2 핀형 패턴(210)은 화합물 반도체를 포함할 수 있고, 예를 들어, IV-IV족 화합물 반도체 또는 III-V족 화합물 반도체를 포함할 수 있다. Each of the first fin-shaped pattern 110 and the second fin-shaped pattern 210 may include, for example, silicon or germanium, which is an elemental semiconductor material. In addition, each of the first fin-shaped pattern 110 and the second fin-shaped pattern 210 may include a compound semiconductor, for example, a group IV-IV compound semiconductor or a group III-V compound semiconductor. .

구체적으로, IV-IV족 화합물 반도체를 예로 들면, 각각의 제1 핀형 패턴(110) 및 제2 핀형 패턴(210)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. Specifically, using the group IV-IV compound semiconductor as an example, each of the first fin-shaped pattern 110 and the second fin-shaped pattern 210 may include carbon (C), silicon (Si), germanium (Ge), and tin (Sn). It may be a binary compound, a ternary compound, or a compound in which a group IV element is doped therewith, including at least two or more of them.

III-V족 화합물 반도체를 예로 들면, 각각의 제1 핀형 패턴(110) 및 제2 핀형 패턴(210)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, each of the first fin-shaped pattern 110 and the second fin-shaped pattern 210 includes at least one of aluminum (Al), gallium (Ga), and indium (In) as a group III element; The group V element may be one of a binary compound, a ternary compound, or a quaternary compound formed by combining one of phosphorus (P), arsenic (As), and antimonium (Sb).

본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치에서, 각각의 제1 핀형 패턴(110) 및 제2 핀형 패턴(210)은 실리콘 핀형 패턴인 것으로 설명한다.In the semiconductor device according to some embodiments of the present invention, each of the first fin-shaped pattern 110 and the second fin-shaped pattern 210 will be described as a silicon fin-shaped pattern.

제1 필드 절연막(105)은 제1 핀형 패턴(110)의 측벽의 일부 및 제2 핀형 패턴(210)의 측벽의 일부를 덮고 있기 때문에, 제1 핀형 패턴(110) 및 제2 핀형 패턴(210)은 기판(100) 상에 형성된 제1 필드 절연막(105)의 상면 위로 돌출되어 있을 수 있다.Since the first field insulating layer 105 covers a part of the sidewall of the first fin-shaped pattern 110 and a part of the sidewall of the second fin-shaped pattern 210 , the first fin-shaped pattern 110 and the second fin-shaped pattern 210 . ) may protrude above the top surface of the first field insulating layer 105 formed on the substrate 100 .

제1 핀형 패턴(110) 및 제2 핀형 패턴(210)은 제1 필드 절연막(105)에 의해 정의될 수 있다. 제1 핀형 패턴(110) 및 제2 핀형 패턴(210)은 공간적으로 이격되어 있지만, 서로 간에 인접하고 있다.The first fin-shaped pattern 110 and the second fin-shaped pattern 210 may be defined by the first field insulating layer 105 . The first fin-shaped pattern 110 and the second fin-shaped pattern 210 are spaced apart from each other, but are adjacent to each other.

제1 필드 절연막(105)은 제1 핀형 패턴(110) 및 제2 핀형 패턴(210) 사이에 배치되고, 제1 핀형 패턴(110) 및 제2 핀형 패턴(210)과 직접 접촉될 수 있다.The first field insulating layer 105 may be disposed between the first fin-shaped pattern 110 and the second fin-shaped pattern 210 , and may directly contact the first fin-shaped pattern 110 and the second fin-shaped pattern 210 .

제1 필드 절연막(105)이 제1 핀형 패턴(110) 및 제2 핀형 패턴(210)과 직접 접촉하는 것은 제1 핀형 패턴(110) 및 제2 핀형 패턴(210) 사이에는 제1 필드 절연막(105)의 상면보다 위로 돌출된 핀형 패턴이 개재되지 않는다는 것을 의미한다.When the first field insulating layer 105 is in direct contact with the first fin-shaped pattern 110 and the second fin-shaped pattern 210, the first field insulating layer ( 105) means that the pin-shaped pattern protruding above the upper surface is not interposed.

도 9에서 도시된 것과 달리, 제1 필드 절연막(105)은 제1 핀형 패턴(110) 및 제1 필드 절연막(105)와, 제2 핀형 패턴(210) 및 제1 필드 절연막(105) 사이에 형성되는 적어도 하나 이상의 필드 라이너막을 더 포함할 수도 있다.9 , the first field insulating layer 105 is disposed between the first fin-shaped pattern 110 and the first field insulating layer 105 , and between the second fin-shaped pattern 210 and the first field insulating layer 105 . At least one field liner layer formed may be further included.

제1 중심선(CL1)으로부터 제1 핀형 패턴(110)까지의 거리와, 제1 중심선(CL1)으로부터 제2 핀형 패턴(210)까지 거리는 서로 동일할 수 있다.A distance from the first center line CL1 to the first fin-shaped pattern 110 may be the same as a distance from the first center line CL1 to the second fin-shaped pattern 210 .

제1 게이트 전극 구조체(50)는 제1 핀형 패턴(110), 제2 핀형 패턴(210) 및 제1 필드 절연막(105)을 가로지를 수 있다. 제1 게이트 전극 구조체(50)는 제2 방향(Y1)으로 길게 연장될 수 있다.The first gate electrode structure 50 may cross the first fin-shaped pattern 110 , the second fin-shaped pattern 210 , and the first field insulating layer 105 . The first gate electrode structure 50 may extend long in the second direction Y1 .

제1 게이트 전극(120)은 제1 핀형 패턴(110) 및 제1 필드 절연막(105) 상에 형성될 수 있다. 제2 게이트 전극(220)은 제2 핀형 패턴(210) 및 제1 필드 절연막(105) 상에 형성될 수 있다.The first gate electrode 120 may be formed on the first fin-shaped pattern 110 and the first field insulating layer 105 . The second gate electrode 220 may be formed on the second fin-shaped pattern 210 and the first field insulating layer 105 .

제1 핀형 패턴(110)과 제1 게이트 전극 구조체(50)가 교차하는 영역에 형성된 제1 트랜지스터(10p)는 p형의 핀형 트랜지스터일 수 있다. 제2 핀형 패턴(210)과 제1 게이트 전극 구조체(50)가 교차하는 영역에 형성된 제2 트랜지스터(10n)는 n형의 핀형 트랜지스터일 수 있다.The first transistor 10p formed in a region where the first fin-type pattern 110 and the first gate electrode structure 50 intersect may be a p-type fin-type transistor. The second transistor 10n formed in a region where the second fin-type pattern 210 and the first gate electrode structure 50 intersect may be an n-type fin-type transistor.

제1 게이트 전극(120) 및 제2 게이트 전극(220) 사이의 제1 접촉면(MI1)은 제1 핀형 패턴(110)보다 제2 핀형 패턴(210)에 근접할 수도 있고, 제2 핀형 패턴(210)보다 제1 핀형 패턴(110)에 근접할 수도 있다.The first contact surface MI1 between the first gate electrode 120 and the second gate electrode 220 may be closer to the second fin-shaped pattern 210 than to the first fin-shaped pattern 110, or the second fin-shaped pattern ( It may be closer to the first fin-shaped pattern 110 than 210 .

도 8을 이용하여 설명하는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치에서, 제1 게이트 전극(120) 및 제2 게이트 전극(220) 사이의 제1 접촉면(MI1)은 제1 핀형 패턴(110)보다 제2 핀형 패턴(210)에 근접하여 위치할 수 있다.In the semiconductor device according to some exemplary embodiments described with reference to FIG. 8 , the first contact surface MI1 between the first gate electrode 120 and the second gate electrode 220 is the first fin-shaped pattern 110 . It may be located closer to the second fin-shaped pattern 210 .

이에 따라, 제1 필드 절연막(105)과 오버랩되는 제1 게이트 전극(120)의 폭(W11)은 제1 필드 절연막(105)과 오버랩되는 제2 게이트 전극(220)의 폭(W12)보다 크다. Accordingly, the width W11 of the first gate electrode 120 overlapping the first field insulating layer 105 is greater than the width W12 of the second gate electrode 220 overlapping the first field insulating layer 105 . .

제1 스페이서(55)에 의해 정의되는 제1 트렌치(50t)는 제1 핀형 패턴(110), 제1 필드 절연막(105) 및 제2 핀형 패턴(210)을 가로지를 수 있다. 즉, 제1 트렌치(50t)는 제1 핀형 패턴(110) 및 제2 핀형 패턴(210)과 교차할 수 있다.The first trench 50t defined by the first spacer 55 may cross the first fin-shaped pattern 110 , the first field insulating layer 105 , and the second fin-shaped pattern 210 . That is, the first trench 50t may cross the first fin-shaped pattern 110 and the second fin-shaped pattern 210 .

제1 게이트 절연막(130)은 제1 필드 절연막(105) 및 제1 핀형 패턴(110) 상에 형성될 수 있다. 제1 게이트 절연막(130)은 제1 필드 절연막(105)의 상면 및 제1 핀형 패턴(110)의 프로파일을 따라서 형성될 수 있다. The first gate insulating layer 130 may be formed on the first field insulating layer 105 and the first fin-shaped pattern 110 . The first gate insulating layer 130 may be formed along the top surface of the first field insulating layer 105 and the profile of the first fin-shaped pattern 110 .

제2 게이트 절연막(230)은 제1 필드 절연막(105) 및 제2 핀형 패턴(210) 상에 형성될 수 있다. 제2 게이트 절연막(230)은 제1 필드 절연막(105)의 상면 및 제2 핀형 패턴(210)의 프로파일을 따라서 형성될 수 있다.The second gate insulating layer 230 may be formed on the first field insulating layer 105 and the second fin-shaped pattern 210 . The second gate insulating layer 230 may be formed along the top surface of the first field insulating layer 105 and the profile of the second fin-shaped pattern 210 .

제1 트렌치(50t)의 바닥면을 따라 연장되는 제1 및 제2 게이트 절연막(130, 230)은 제1 핀형 패턴(110)의 프로파일, 제1 필드 절연막(105)의 상면 및 제2 핀형 패턴(210)의 프로파일을 따라 형성될 수 있다. The first and second gate insulating layers 130 and 230 extending along the bottom surface of the first trench 50t have the profile of the first fin-shaped pattern 110 , the top surface of the first field insulating layer 105 , and the second fin-shaped pattern. It may be formed along the profile of 210 .

제1 게이트 전극 구조체(50)은 제1 및 제2 게이트 절연막(130, 230) 상에 형성될 수 있다.The first gate electrode structure 50 may be formed on the first and second gate insulating layers 130 and 230 .

제1 게이트 전극(120)은 제1 게이트 절연막(130) 상에 형성되고, 제1 핀형 패턴(110)과 교차할 수 있다. 제2 게이트 전극(220)은 제2 게이트 절연막(230) 상에 형성되고, 제2 핀형 패턴(210)과 교차할 수 있다. The first gate electrode 120 is formed on the first gate insulating layer 130 and may cross the first fin-shaped pattern 110 . The second gate electrode 220 may be formed on the second gate insulating layer 230 and intersect the second fin-shaped pattern 210 .

각각의 제1 하부 도전막(125)과, 제1 식각 방지막(124)과, 제1 일함수 조절막(121)과, 제1 삽입막(122)은 제1 게이트 절연막(130)의 프로파일을 따라서 형성될 수 있다. Each of the first lower conductive layer 125 , the first etch stop layer 124 , the first work function control layer 121 , and the first interlayer layer 122 has a profile of the first gate insulating layer 130 . Thus, it can be formed.

다르게 설명하면, 각각의 제1 하부 도전막(125)과, 제1 식각 방지막(124)과, 제1 일함수 조절막(121)과, 제1 삽입막(122)은 제1 핀형 패턴(110)의 프로파일 및 제1 필드 절연막(105)의 상면을 따라 연장될 수 있다.In other words, each of the first lower conductive layer 125 , the first etch stop layer 124 , the first work function control layer 121 , and the first insertion layer 122 includes the first fin-shaped pattern 110 . ) and the top surface of the first field insulating layer 105 .

각각의 제2 하부 도전막(225)과, 제2 식각 방지막(224)과, 제2 일함수 조절막(221)과, 제2 삽입막(222)은 제2 게이트 절연막(230)의 프로파일을 따라서 형성될 수 있다. Each of the second lower conductive layer 225 , the second etch stop layer 224 , the second work function control layer 221 , and the second interlayer layer 222 has a profile of the second gate insulating layer 230 . Thus, it can be formed.

각각의 제2 하부 도전막(225)과, 제2 식각 방지막(224)과, 제2 일함수 조절막(221)과, 제2 삽입막(222)은 제2 핀형 패턴(210)의 프로파일 및 제1 필드 절연막(105)의 상면을 따라 연장될 수 있다.Each of the second lower conductive layer 225 , the second etch stop layer 224 , the second work function control layer 221 , and the second interlayer layer 222 has a profile of the second fin-shaped pattern 210 and It may extend along the top surface of the first field insulating layer 105 .

제1 트렌치(50t)의 바닥면을 따라 연장되는 제1 및 제2 일함수 조절막(121, 221)은 제1 핀형 패턴(110)의 프로파일, 제1 필드 절연막(105)의 상면 및 제2 핀형 패턴(210)의 프로파일을 따라 연속적으로 연장될 수 있다.The first and second work function control layers 121 and 221 extending along the bottom surface of the first trench 50t include the profile of the first fin-shaped pattern 110 , the top surface of the first field insulating layer 105 , and the second work function control layer 121 . It may extend continuously along the profile of the fin-shaped pattern 210 .

도 9에서, 제1 일함수 조절막(121)의 두께(t11)는 제2 일함수 조절막(221)의 두께(t21)보다 클 수 있다. 하지만, 제1 삽입막(122)의 두께(t12)는 제2 삽입막(222)의 두께(t22)와 실질적으로 동일할 수 있다.9 , a thickness t11 of the first work function control layer 121 may be greater than a thickness t21 of the second work function control layer 221 . However, the thickness t12 of the first insertion layer 122 may be substantially the same as the thickness t22 of the second insertion layer 222 .

층간 절연막(190)의 상면으로부터 제1 일함수 조절막(121)까지의 제1 상부 게이트 전극(122, 123)의 두께(h1)는, 층간 절연막(190)의 상면으로부터 제2 일함수 조절막(221)까지의 제2 상부 게이트 전극(222, 223)의 두께(h2)보다 작을 수 있다.The thickness h1 of the first upper gate electrodes 122 and 123 from the upper surface of the interlayer insulating film 190 to the first work function adjusting film 121 is the second work function adjusting film from the upper surface of the interlayer insulating film 190 . It may be smaller than the thickness h2 of the second upper gate electrodes 222 and 223 up to 221 .

도 10a는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 도면이다. 설명의 편의상, 도 8 및 도 9를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다. 10A is a diagram for explaining a semiconductor device according to some embodiments of the present invention. For convenience of explanation, the points different from those described with reference to FIGS. 8 and 9 will be mainly described.

참고적으로, 도 10a는 도 8의 A - A를 따라서 절단한 단면도이다.For reference, FIG. 10A is a cross-sectional view taken along line A - A of FIG. 8 .

도 10a를 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치에서, 제1 게이트 전극(120)은 제1 게이트 절연막(130) 상에 순차적으로 형성된 제1 일함수 조절막(121)과, 제1 삽입막(122)과, 제1 필링막(123)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 10A , in the semiconductor device according to some embodiments of the present invention, the first gate electrode 120 includes a first work function control layer 121 sequentially formed on the first gate insulating layer 130 , and a second It may include a first insertion layer 122 and a first peeling layer 123 .

또한, 제2 게이트 전극(220)은 제2 게이트 절연막(230) 상에 순차적으로 형성된 제2 일함수 조절막(221)과, 제2 삽입막(222)과, 제2 필링막(223)을 포함할 수 있다.In addition, the second gate electrode 220 includes a second work function control layer 221 , a second insertion layer 222 , and a second filling layer 223 sequentially formed on the second gate insulating layer 230 . may include

이 때, 제1 일함수 조절막(121)은 제1 게이트 절연막(130)과 접촉하고, 제2 일함수 조절막(221)은 제2 게이트 절연막(230)과 접촉할 수 있다.In this case, the first work function control layer 121 may contact the first gate insulating layer 130 , and the second work function control layer 221 may contact the second gate insulating layer 230 .

도 10b는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 도면이다. 설명의 편의상, 도 10a를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.10B is a diagram for describing a semiconductor device according to some embodiments of the present invention. For convenience of description, the points different from those described with reference to FIG. 10A will be mainly described.

도 10b를 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치에서, 제1 핀형 패턴(110)의 폭(W3)은 제2 핀형 패턴(210)의 폭(W4)과 다를 수 있다.Referring to FIG. 10B , in the semiconductor device according to some embodiments of the present disclosure, the width W3 of the first fin-shaped pattern 110 may be different from the width W4 of the second fin-shaped pattern 210 .

예를 들어, 제1 핀형 패턴(110)의 폭(W3)은 제2 핀형 패턴(210)의 폭(W4)보다 클 수 있다.For example, the width W3 of the first fin-shaped pattern 110 may be greater than the width W4 of the second fin-shaped pattern 210 .

여기에서, 핀형 패턴의 폭은 제1 필드 절연막(105)의 상면과 만나는 부분에서, 핀형 패턴의 폭을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제1 핀형 패턴(110)의 형상을 조절하기 위한 공정의 횟수와, 제2 핀형 패턴(210)의 형상을 조절하기 위한 공정의 횟수가 다를 경우, 제1 핀형 패턴(110)의 폭이 제2 핀형 패턴(210)의 폭과 다를 수 있다. Here, the width of the fin-shaped pattern may mean the width of the fin-shaped pattern at a portion meeting the top surface of the first field insulating layer 105 . For example, when the number of processes for adjusting the shape of the first fin-shaped pattern 110 is different from the number of processes for adjusting the shape of the second fin-shaped pattern 210 , the first fin-shaped pattern 110 is A width may be different from a width of the second fin-shaped pattern 210 .

따라서, 도 10b에서 도시된 것과 달리, 제1 핀형 패턴(110)의 폭(W3)은 제2 핀형 패턴(210)의 폭(W4)보다 작을 수도 있다.Accordingly, unlike illustrated in FIG. 10B , the width W3 of the first fin-shaped pattern 110 may be smaller than the width W4 of the second fin-shaped pattern 210 .

도 11은 본 발명의 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 평면도이다. 도 12는 도 11의 A - A를 따라 절단한 단면도이다. 설명의 편의를 위해, 도 1 내지 도 3b를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.11 is a plan view illustrating a semiconductor device according to some embodiments of the present invention. 12 is a cross-sectional view taken along line A - A of FIG. 11 . For convenience of description, the points different from those described with reference to FIGS. 1 to 3B will be mainly described.

또한, 도 11에서, 제1 활성 영역(10) 및 제2 활성 영역(20)을 따라 절단한 단면도는 도 3a와 실질적으로 동일할 수 있다.Also, in FIG. 11 , a cross-sectional view taken along the first active region 10 and the second active region 20 may be substantially the same as that of FIG. 3A .

도 11 및 도 12를 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치에서, 제1 게이트 전극(120) 및 제2 게이트 전극(220) 사이의 제1 접촉면(MI1)은 제2 활성 영역(20)보다 제1 활성 영역(10)에 근접하여 위치할 수 있다.11 and 12 , in the semiconductor device according to some embodiments of the present invention, the first contact surface MI1 between the first gate electrode 120 and the second gate electrode 220 is the second active region ( 20), it may be located closer to the first active region 10 .

제1 활성 영역(10), 제1 접촉면(MI1), 제1 중심선(CL1) 및 제2 활성 영역(20)의 순서로 배열되므로, 제1 게이트 전극(120)은 제1 필드 절연막(105)의 제1 중심선(CL1)과 오버랩되지 않는다. 즉, 제1 접촉면(MI1)은 제1 활성 영역(10)과 제1 필드 절연막(105)의 제1 중심선(CL1) 사이에 위치한다.Since the first active region 10 , the first contact surface MI1 , the first center line CL1 , and the second active region 20 are arranged in this order, the first gate electrode 120 is formed by the first field insulating layer 105 . does not overlap with the first center line CL1 of That is, the first contact surface MI1 is positioned between the first active region 10 and the first center line CL1 of the first field insulating layer 105 .

제1 활성 영역(10)은 p형 트랜지스터의 채널 영역을 포함하고, 제2 활성 영역(20)은 n형 트랜지스터의 채널 영역을 포함한다. 이 때, 제1 게이트 전극(120) 및 제2 게이트 전극(220) 사이의 제1 접촉면(MI1)은 제2 활성 영역(20)보다 제1 활성 영역(10)에 근접하여 위치하므로, 제1 접촉면(MI1)은 n형 트랜지스터의 채널 영역보다 p형 트랜지스터의 채널 영역에 더 가깝다.The first active region 10 includes a channel region of a p-type transistor, and the second active region 20 includes a channel region of an n-type transistor. At this time, since the first contact surface MI1 between the first gate electrode 120 and the second gate electrode 220 is located closer to the first active region 10 than to the second active region 20 , the first The contact surface MI1 is closer to the channel region of the p-type transistor than the channel region of the n-type transistor.

제1 게이트 전극(120) 및 제2 게이트 전극(220) 사이의 제1 접촉면(MI1)은 제2 활성 영역(20)보다 제1 활성 영역(10)에 근접하여 위치한다. 이에 따라, 제1 필드 절연막(105)과 오버랩되는 제1 게이트 전극(120)의 폭(W11)은 제1 필드 절연막(105)과 오버랩되는 제2 게이트 전극(220)의 폭(W12)보다 작다.The first contact surface MI1 between the first gate electrode 120 and the second gate electrode 220 is located closer to the first active region 10 than the second active region 20 . Accordingly, the width W11 of the first gate electrode 120 overlapping the first field insulating layer 105 is smaller than the width W12 of the second gate electrode 220 overlapping the first field insulating layer 105 . .

제1 게이트 전극(120)은 제1 게이트 절연막(130) 상에 순차적으로 형성된 제1 하부 도전막(125)과, 제1 식각 방지막(124)과, 제1 일함수 조절막(121)과, 제1 삽입막(122)과, 제1 필링막(123)을 포함할 수 있다.The first gate electrode 120 includes a first lower conductive layer 125 sequentially formed on the first gate insulating layer 130 , a first etch stop layer 124 , a first work function control layer 121 , It may include a first insertion layer 122 and a first peeling layer 123 .

제2 게이트 전극(220)은 제2 게이트 절연막(230) 상에 순차적으로 형성된 제2 하부 도전막(225)과, 제2 식각 방지막(224)과, 제2 일함수 조절막(221)과, 제2 삽입막(222)과, 제2 필링막(223)을 포함할 수 있다.The second gate electrode 220 includes a second lower conductive layer 225 sequentially formed on the second gate insulating layer 230 , a second etch stop layer 224 , a second work function control layer 221 , and It may include a second insertion layer 222 and a second peeling layer 223 .

이 때, 제1 게이트 전극(120) 및 제2 게이트 전극(220) 사이의 제1 접촉면(MI1)은 제2 활성 영역(20)보다 제1 활성 영역(10)에 근접하여 위치하므로, 제1 일함수 조절막(121)과 제1 필드 절연막(105)이 중첩되는 폭(W11)은 제2 일함수 조절막(221)과 제1 필드 절연막(105)이 중첩되는 폭(W12)보다 작다.At this time, since the first contact surface MI1 between the first gate electrode 120 and the second gate electrode 220 is located closer to the first active region 10 than to the second active region 20 , the first The overlapping width W11 of the work function control layer 121 and the first field insulating layer 105 is smaller than the overlapping width W12 of the second work function control layer 221 and the first field insulating layer 105 .

덧붙여, 제1 활성 영역(10), 제1 접촉면(MI1), 제1 중심선(CL1) 및 제2 활성 영역(20)의 순서로 배열되므로, 제1 일함수 조절막(121)은 제1 필드 절연막(105)의 제1 중심선(CL1)과 오버랩되지 않는다.In addition, since the first active region 10 , the first contact surface MI1 , the first center line CL1 , and the second active region 20 are arranged in the order, the first work function control layer 121 is formed in the first field It does not overlap the first center line CL1 of the insulating layer 105 .

도 13은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 도면이다. 설명의 편의상, 도 11 및 도 12를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.13 is a diagram for describing a semiconductor device according to some embodiments of the present invention. For convenience of explanation, the points different from those described with reference to FIGS. 11 and 12 will be mainly described.

참고적으로, 도 13은 도 11의 A - A를 따라서 절단한 단면도이다.For reference, FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line A - A of FIG. 11 .

도 13을 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치에서, 제1 일함수 조절막(121)은 제1 게이트 절연막(130)과 접촉하고, 제2 일함수 조절막(221)은 제2 게이트 절연막(230)과 접촉할 수 있다.Referring to FIG. 13 , in the semiconductor device according to some embodiments of the present invention, the first work function control layer 121 is in contact with the first gate insulating layer 130 , and the second work function control layer 221 is the second work function control layer 221 . 2 may be in contact with the gate insulating layer 230 .

도 14는 본 발명의 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 평면도이다. 도 15는 도 14의 A - A를 따라 절단한 단면도이다. 14 is a plan view illustrating a semiconductor device according to some embodiments of the present invention. 15 is a cross-sectional view taken along line A - A of FIG. 14 .

설명의 편의를 위해, 도 11 및 도 12를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다. For convenience of description, the points different from those described with reference to FIGS. 11 and 12 will be mainly described.

덧붙여, 제1 핀형 패턴(110) 및 제2 핀형 패턴(210)에 관한 내용은 도 8 및 도 9를 이용하여 설명한 것과 실질적으로 동일하므로, 간략하게 설명하거나 생략한다.In addition, since the contents of the first fin-shaped pattern 110 and the second fin-shaped pattern 210 are substantially the same as those described with reference to FIGS. 8 and 9 , they will be briefly described or omitted.

도 14 및 도 15를 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치는 제1 핀형 패턴(110)과, 제1 핀형 패턴(110)과 인접하는 제2 핀형 패턴(210)을 포함할 수 있다. 14 and 15 , the semiconductor device according to some embodiments of the present invention may include a first fin-shaped pattern 110 and a second fin-shaped pattern 210 adjacent to the first fin-shaped pattern 110 . have.

제1 핀형 패턴(110)과 제2 핀형 패턴(210)을 교차하는 제1 게이트 전극 구조체(50)의 제1 접촉면(MI1)은 제2 핀형 패턴(210)보다 제1 핀형 패턴(110)에 가까울 수 있다. The first contact surface MI1 of the first gate electrode structure 50 crossing the first fin-shaped pattern 110 and the second fin-shaped pattern 210 is at the first fin-shaped pattern 110 rather than the second fin-shaped pattern 210 . can be close

제1 핀형 패턴(110) 상에 형성된 제1 게이트 전극(120)과 제1 필드 절연막(105)이 오버랩되는 폭(W11)은 제2 핀형 패턴(210) 상에 형성된 제2 게이트 전극(220)과 제1 필드 절연막(105)이 오버랩되는 폭(W12)보다 작다.The overlapping width W11 of the first gate electrode 120 formed on the first fin-shaped pattern 110 and the first field insulating layer 105 is the second gate electrode 220 formed on the second fin-shaped pattern 210 . and the width W12 at which the first field insulating layer 105 overlaps.

제1 게이트 전극 구조체(50)의 제1 접촉면(MI1)은 제1 일함수 조절막(121) 및 제2 일함수 조절막(221) 사이의 경계에서 정의되므로, 제1 핀형 패턴(110)의 프로파일을 따라 형성된 제1 일함수 조절막(121)과 제1 필드 절연막(105)이 오버랩되는 폭(W11)은 제2 핀형 패턴(210)의 프로파일을 따라 형성된 제2 일함수 조절막(221)과 제1 필드 절연막(105)이 오버랩되는 폭(W12)보다 작다.Since the first contact surface MI1 of the first gate electrode structure 50 is defined at a boundary between the first work function control layer 121 and the second work function control layer 221 , the The overlapping width W11 of the first work function control layer 121 formed along the profile and the first field insulating layer 105 is the second work function control layer 221 formed along the profile of the second fin-shaped pattern 210 . and the width W12 at which the first field insulating layer 105 overlaps.

도 16은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 도면이다. 설명의 편의상, 도 14 및 도 15를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.16 is a diagram for describing a semiconductor device according to some embodiments of the present invention. For convenience of description, the points different from those described with reference to FIGS. 14 and 15 will be mainly described.

참고적으로, 도 16은 도 14의 A - A를 따라서 절단한 단면도이다.For reference, FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line A - A of FIG. 14 .

도 16을 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치에서, 제1 게이트 전극(120)은 제1 게이트 절연막(130) 상에 제1 게이트 절연막(130)과 접촉하는 제1 일함수 조절막(121)과, 제1 일함수 조절막(121) 상의 제1 삽입막(122)과, 제1 삽입막(122) 상의 제1 필링막(123)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 16 , in the semiconductor device according to some embodiments of the present disclosure, the first gate electrode 120 adjusts the first work function in contact with the first gate insulating layer 130 on the first gate insulating layer 130 . It may include a film 121 , a first intercalation film 122 on the first work function adjusting film 121 , and a first peeling film 123 on the first interposing film 122 .

또한, 제2 게이트 전극(220)은 제2 게이트 절연막(230) 상에 제2 게이트 절연막(230)과 접촉하는 제2 일함수 조절막(221)과, 제2 일함수 조절막(221) 상의 제2 삽입막(222)과, 제2 삽입막(222) 상의 제2 필링막(223)을 포함할 수 있다.In addition, the second gate electrode 220 includes a second work function control layer 221 on the second gate insulating layer 230 in contact with the second gate insulating layer 230 , and a second work function control layer 221 on the second work function control layer 221 . It may include a second insertion layer 222 and a second peeling layer 223 on the second insertion layer 222 .

도 17은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 평면도이다. 도 18은 도 17의 A - A 및 D - D를 따라 절단한 단면도이다. 17 is a plan view illustrating a semiconductor device according to some embodiments of the present invention. 18 is a cross-sectional view taken along lines A - A and D - D of FIG. 17 .

도 17 및 도 18의 제1 영역(I)에 도시된 제1 활성 영역(10), 제2 활성 영역(20) 및 제1 게이트 전극 구조체(50)는 도 1 내지 도 2b를 이용하여 설명한 것과 실질적으로 동일하므로, 도 17 및 도 18은 제2 영역(II)에 도시된 내용을 중심으로 설명한다.The first active region 10 , the second active region 20 , and the first gate electrode structure 50 illustrated in the first region I of FIGS. 17 and 18 are the same as those described with reference to FIGS. 1 to 2B . Since they are substantially the same, the contents shown in the second region II will be mainly described in FIGS. 17 and 18 .

도 17 및 도 18을 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치는 제1 영역(I) 및 제2 영역(II)을 포함하는 기판(100)과, 제1 영역(I)에 형성된 제1 게이트 전극 구조체(50)와, 제2 영역(II)에 형성된 제2 게이트 전극 구조체(70)를 포함할 수 있다. 17 and 18 , a semiconductor device according to some embodiments of the present invention includes a substrate 100 including a first region (I) and a second region (II), and a substrate formed in the first region (I). It may include a first gate electrode structure 50 and a second gate electrode structure 70 formed in the second region II.

기판(100)은 제1 활성 영역(10), 제2 활성 영역(20), 제3 활성 영역(30), 제4 활성 영역(40), 제1 필드 절연막(105) 및 제2 필드 절연막(106)을 포함할 수 있다. The substrate 100 includes a first active region 10 , a second active region 20 , a third active region 30 , a fourth active region 40 , a first field insulating layer 105 , and a second field insulating layer ( 106) may be included.

제1 영역(I) 및 제2 영역(II)은 서로 다른 기능을 하는 소자가 형성된 영역일 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(I)은 SRAM 영역이고, 제2 영역(II)은 로직 영역 또는 I/O 영역일 수 있다.The first region I and the second region II may be regions in which devices having different functions are formed. For example, the first region I may be an SRAM region, and the second region II may be a logic region or an I/O region.

제1 영역(I)의 기판(100)은 제1 활성 영역(10), 제2 활성 영역(20) 및 제1 필드 절연막(105)을 포함할 수 있다.The substrate 100 of the first region I may include a first active region 10 , a second active region 20 , and a first field insulating layer 105 .

제2 영역(II)의 기판(100)은 제3 활성 영역(30), 제4 활성 영역(40) 및 제2 필드 절연막(106)을 포함할 수 있다.The substrate 100 of the second region II may include a third active region 30 , a fourth active region 40 , and a second field insulating layer 106 .

제3 활성 영역(30)과 제4 활성 영역(40)은 제2 필드 절연막(106)에 의해 정의될 수 있다. 제3 활성 영역(30) 및 제4 활성 영역(40)은 공간적으로 이격되어 있지만, 서로 간에 인접하고 있다. The third active region 30 and the fourth active region 40 may be defined by the second field insulating layer 106 . Although the third active region 30 and the fourth active region 40 are spatially separated, they are adjacent to each other.

제3 활성 영역(30) 및 제4 활성 영역(40)은 제3 방향(X2)으로 길게 연장되는 장방형의 모양일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제3 활성 영역(30) 및 제4 활성 영역(40)은 서로 장변 방향으로 인접하여, 나란하게 배열될 수 있다.The third active region 30 and the fourth active region 40 may have a rectangular shape elongated in the third direction X2, but are not limited thereto. The third active region 30 and the fourth active region 40 may be adjacent to each other in the long side direction and may be arranged in parallel.

제3 활성 영역(30)은 PMOS가 형성되는 영역이고, 제4 활성 영역(40)은 NMOS가 형성되는 영역이다. The third active region 30 is a region in which a PMOS is formed, and the fourth active region 40 is a region in which an NMOS is formed.

제2 필드 절연막(106)은 제3 활성 영역(30) 및 제4 활성 영역(40)을 둘러싸며 형성될 수 있다. 하지만, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 반도체 장치에서, 제2 필드 절연막(106)은 제3 활성 영역(30) 및 제4 활성 영역(40) 사이에 위치하는 부분을 의미하는 것으로 설명한다. The second field insulating layer 106 may be formed to surround the third active region 30 and the fourth active region 40 . However, in the semiconductor device according to some embodiments of the present invention, the second field insulating layer 106 will be described as meaning a portion positioned between the third active region 30 and the fourth active region 40 .

제2 필드 절연막(106)은 제3 활성 영역(30) 및 제4 활성 영역(40) 사이에 배치되고, 제3 활성 영역(30) 및 제4 활성 영역(40)에 직접 접촉될 수 있다. The second field insulating layer 106 may be disposed between the third active region 30 and the fourth active region 40 , and may directly contact the third active region 30 and the fourth active region 40 .

즉, 제2 필드 절연막(106)이 제3 활성 영역(30) 및 제4 활성 영역(40)과 직접 접촉하는 것은 제2 필드 절연막(106) 및 제3 활성 영역(30) 사이, 및 제2 필드 절연막(106) 및 제4 활성 영역(40) 사이에는 다른 활성 영역이 개재되지 않는다는 것을 의미한다. That is, the second field insulating layer 106 is in direct contact with the third active region 30 and the fourth active region 40 between the second field insulating layer 106 and the third active region 30 and the second This means that no other active region is interposed between the field insulating layer 106 and the fourth active region 40 .

제2 필드 절연막(106)은 예를 들어, 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 실리콘 산질화막 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The second field insulating layer 106 may include, for example, at least one of a silicon oxide layer, a silicon nitride layer, a silicon oxynitride layer, and a combination thereof.

또한, 제2 필드 절연막(106)은 제3 활성 영역(30) 및 제2 필드 절연막(106)과, 제4 활성 영역(40) 및 제2 필드 절연막(106) 사이에 형성되는 적어도 하나 이상의 필드 라이너막을 더 포함할 수도 있다. In addition, the second field insulating layer 106 includes at least one field formed between the third active region 30 and the second field insulating layer 106 , and the fourth active region 40 and the second field insulating layer 106 . It may further include a liner film.

제3 활성 영역(30) 및 제4 활성 영역(40) 사이에 위치하는 제2 필드 절연막(106)의 폭은 제2 폭(W2)일 수 있다. 또한, 제2 필드 절연막(106)은 제3 활성 영역(30) 및 제4 활성 영역(40)에서 동일한 거리를 위치하는 제2 중심선(CL2)을 포함한다.A width of the second field insulating layer 106 positioned between the third active region 30 and the fourth active region 40 may be the second width W2 . In addition, the second field insulating layer 106 includes a second center line CL2 positioned at the same distance from the third active region 30 and the fourth active region 40 .

즉, 제2 중심선(CL2)으로부터 제3 활성 영역(30)까지의 거리와, 제2 중심선(CL2)으로부터 제4 활성 영역(40)까지의 거리는 서로 동일하고, 제2 필드 절연막(106)의 폭(W2)의 절반일 수 있다. 제2 필드 절연막(106)의 제2 중심선(CL2)은 제3 활성 영역(30) 및 제4 활성 영역(40)과 나란하게 배열될 수 있다.That is, the distance from the second center line CL2 to the third active region 30 and the distance from the second center line CL2 to the fourth active region 40 are equal to each other, and the It may be half of the width W2. The second center line CL2 of the second field insulating layer 106 may be arranged in parallel with the third active region 30 and the fourth active region 40 .

제1 게이트 전극 구조체(50)는 제1 영역(I)의 기판(100) 상에 형성될 수 있다.The first gate electrode structure 50 may be formed on the substrate 100 of the first region I.

제2 게이트 전극 구조체(70)는 제2 영역(II)의 기판(100) 상에 형성될 수 있다. 제2 게이트 전극 구조체(70)는 제3 활성 영역(30), 제4 활성 영역(40) 및 제2 필드 절연막(106)을 가로지를 수 있다. 제2 게이트 전극 구조체(70)는 제4 방향(Y2)으로 길게 연장될 수 있다.The second gate electrode structure 70 may be formed on the substrate 100 in the second region II. The second gate electrode structure 70 may cross the third active region 30 , the fourth active region 40 , and the second field insulating layer 106 . The second gate electrode structure 70 may extend long in the fourth direction Y2 .

제2 게이트 전극 구조체(70)는 제3 게이트 전극(320) 및 제4 게이트 전극(420)을 포함한다. 제3 게이트 전극(320) 및 제4 게이트 전극(420)은 서로 직접 접촉한다.The second gate electrode structure 70 includes a third gate electrode 320 and a fourth gate electrode 420 . The third gate electrode 320 and the fourth gate electrode 420 directly contact each other.

제3 게이트 전극(320)은 p형 금속성 게이트 전극이고, 제3 활성 영역(30) 및 제2 필드 절연막(106) 상에 형성될 수 있다. 제4 게이트 전극(420)은 n형 금속성 게이트 전극이고, 제4 활성 영역(40) 및 제2 필드 절연막(106) 상에 형성될 수 있다.The third gate electrode 320 is a p-type metallic gate electrode and may be formed on the third active region 30 and the second field insulating layer 106 . The fourth gate electrode 420 is an n-type metallic gate electrode and may be formed on the fourth active region 40 and the second field insulating layer 106 .

제3 활성 영역(30)과 제2 게이트 전극 구조체(70)가 교차하는 영역에는 제3 트랜지스터(20p)가 형성되고, 제4 활성 영역(40)과 제2 게이트 전극 구조체(70)가 교차하는 영역에는 제4 트랜지스터(20n)가 형성될 수 있다. 제3 트랜지스터(20p)는 p형 트랜지스터이고, 제4 트랜지스터(20n)는 n형 트랜지스터일 수 있다.A third transistor 20p is formed in a region where the third active region 30 and the second gate electrode structure 70 intersect, and the fourth active region 40 and the second gate electrode structure 70 intersect each other. A fourth transistor 20n may be formed in the region. The third transistor 20p may be a p-type transistor, and the fourth transistor 20n may be an n-type transistor.

제3 게이트 전극(320)은 제2 필드 절연막(106) 상으로 연장되므로, 제3 활성 영역(30)뿐만 아니라, 제2 필드 절연막(106)의 일부와 오버랩된다. Since the third gate electrode 320 extends on the second field insulating layer 106 , it overlaps a portion of the second field insulating layer 106 as well as the third active region 30 .

제4 게이트 전극(420)은 제3 게이트 전극(320)과 직접 접촉하므로, 제4 게이트 전극(420)은 제4 활성 영역(40)뿐만 아니라, 제3 게이트 전극(320)과 오버랩되지 않는 제2 필드 절연막(106)의 나머지와 오버랩될 수 있다.Since the fourth gate electrode 420 is in direct contact with the third gate electrode 320 , the fourth gate electrode 420 has a third gate electrode 320 that does not overlap not only the fourth active region 40 , but also the third gate electrode 320 . 2 It may overlap the rest of the field insulating layer 106 .

제2 게이트 전극 구조체(70)는 제3 게이트 전극(320) 및 제4 게이트 전극(420)가 접촉하는 제2 접촉면(MI2)을 포함한다. 제3 게이트 전극(320) 및 제4 게이트 전극(420)가 접촉하는 제2 접촉면(MI2)은 제2 필드 절연막(106) 상에 위치한다.The second gate electrode structure 70 includes a second contact surface MI2 where the third gate electrode 320 and the fourth gate electrode 420 contact each other. The second contact surface MI2 where the third gate electrode 320 and the fourth gate electrode 420 contact is disposed on the second field insulating layer 106 .

도 17 에서, 제1 게이트 전극(120) 및 제2 게이트 전극(220) 사이의 제1 접촉면(MI1)은 제1 필드 절연막(105)의 제1 중심선(CL1)과 일치하지 않을 수 있다. 또한, 제3 게이트 전극(320) 및 제4 게이트 전극(420) 사이의 제2 접촉면(MI2)은 제2 필드 절연막(106)의 제2 중심선(CL2)과 일치하지 않을 수 있다.In FIG. 17 , the first contact surface MI1 between the first gate electrode 120 and the second gate electrode 220 may not coincide with the first center line CL1 of the first field insulating layer 105 . Also, the second contact surface MI2 between the third gate electrode 320 and the fourth gate electrode 420 may not coincide with the second center line CL2 of the second field insulating layer 106 .

제1 게이트 전극(120) 및 제2 게이트 전극(220) 사이의 제1 접촉면(MI1)은 제1 활성 영역(10)보다 제2 활성 영역(20)에 근접하여 위치할 수 있다. 제3 게이트 전극(320) 및 제4 게이트 전극(420) 사이의 제2 접촉면(MI2)은 제3 활성 영역(30)보다 제4 활성 영역(40)에 근접하여 위치할 수 있다.The first contact surface MI1 between the first gate electrode 120 and the second gate electrode 220 may be located closer to the second active region 20 than the first active region 10 . The second contact surface MI2 between the third gate electrode 320 and the fourth gate electrode 420 may be located closer to the fourth active region 40 than the third active region 30 .

제2 게이트 전극(220)은 제1 필드 절연막(105)의 제1 중심선(CL1)과 오버랩되지 않는다. 제4 게이트 전극(420)은 제2 필드 절연막(106)의 제1 중심선(CL2)과 오버랩되지 않는다.The second gate electrode 220 does not overlap the first center line CL1 of the first field insulating layer 105 . The fourth gate electrode 420 does not overlap the first center line CL2 of the second field insulating layer 106 .

제3 활성 영역(30)은 p형 트랜지스터의 채널 영역을 포함하고, 제4 활성 영역(40)은 n형 트랜지스터의 채널 영역을 포함한다. 이 때, 제3 게이트 전극(320) 및 제4 게이트 전극(420) 사이의 제2 접촉면(MI2)은 제3 활성 영역(30)보다 제4 활성 영역(40)에 근접하여 위치하므로, 제2 접촉면(MI2)은 p형 트랜지스터의 채널 영역보다 n형 트랜지스터의 채널 영역에 더 가깝다.The third active region 30 includes a channel region of a p-type transistor, and the fourth active region 40 includes a channel region of an n-type transistor. In this case, since the second contact surface MI2 between the third gate electrode 320 and the fourth gate electrode 420 is located closer to the fourth active region 40 than the third active region 30 , the second The contact surface MI2 is closer to the channel region of the n-type transistor than the channel region of the p-type transistor.

다르게 설명하면, 제3 게이트 전극(320) 중, 제2 필드 절연막(106) 상으로 연장되는 제3 게이트 전극(320)의 폭은 제3 중첩폭(W21)이다. 즉, 제2 접촉면(MI2)에서 제3 활성 영역(30)의 경계까지 제3 게이트 전극(320)의 폭은 제3 중첩폭(W21)이다. In other words, among the third gate electrodes 320 , the width of the third gate electrode 320 extending on the second field insulating layer 106 is the third overlapping width W21 . That is, the width of the third gate electrode 320 from the second contact surface MI2 to the boundary of the third active region 30 is the third overlapping width W21 .

제4 게이트 전극(420) 중, 제2 필드 절연막(106) 상으로 연장되는 제4 게이트 전극(420)의 폭은 제4 중첩폭(W22)이다. 즉, 제2 접촉면(MI2)에서 제4 활성 영역(40)의 경계까지 제4 게이트 전극(420)의 폭은 제4 중첩폭(W42)이다.Among the fourth gate electrodes 420 , the width of the fourth gate electrode 420 extending on the second field insulating layer 106 is the fourth overlapping width W22 . That is, the width of the fourth gate electrode 420 from the second contact surface MI2 to the boundary of the fourth active region 40 is the fourth overlap width W42 .

도 17에서, 제1 게이트 전극(120) 및 제2 게이트 전극(220) 사이의 제1 접촉면(MI1)은 제1 활성 영역(10)보다 제2 활성 영역(20)에 근접하여 위치하므로, 제1 중첩폭(W11)은 제2 중첩폭(W12)보다 크다. 또한, 제3 게이트 전극(320) 및 제4 게이트 전극(420) 사이의 제2 접촉면(MI2)은 제3 활성 영역(30)보다 제4 활성 영역(40)에 근접하여 위치하므로, 제3 중첩폭(W21)은 제4 중첩폭(W22)보다 크다. In FIG. 17 , the first contact surface MI1 between the first gate electrode 120 and the second gate electrode 220 is located closer to the second active region 20 than to the first active region 10 , so The first overlapping width W11 is greater than the second overlapping width W12. In addition, since the second contact surface MI2 between the third gate electrode 320 and the fourth gate electrode 420 is located closer to the fourth active region 40 than the third active region 30 , the third overlap The width W21 is greater than the fourth overlapping width W22.

제1 필드 절연막(105)과 오버랩되는 제1 게이트 전극(120)의 폭(W11)은 제1 필드 절연막(105)과 오버랩되는 제2 게이트 전극(220)의 폭(W12)보다 크다. 제2 필드 절연막(106)과 오버랩되는 제3 게이트 전극(320)의 폭(W21)은 제2 필드 절연막(106)과 오버랩되는 제4 게이트 전극(420)의 폭(W22)보다 크다.The width W11 of the first gate electrode 120 overlapping the first field insulating layer 105 is greater than the width W12 of the second gate electrode 220 overlapping the first field insulating layer 105 . The width W21 of the third gate electrode 320 overlapping the second field insulating layer 106 is greater than the width W22 of the fourth gate electrode 420 overlapping the second field insulating layer 106 .

제3 게이트 전극(320) 및 제4 게이트 전극(420)의 구조에 대해서는 이하 상술한다.The structures of the third gate electrode 320 and the fourth gate electrode 420 will be described in detail below.

층간 절연막(190)은 제1 영역(I)에 형성된 제1 트렌치(50t)와, 제2 영역(II)에 포함된 제2 트렌치(70t)를 포함할 수 있다.The interlayer insulating layer 190 may include a first trench 50t formed in the first region I and a second trench 70t included in the second region II.

제2 트렌치(70t)는 제3 활성 영역(30), 제2 필드 절연막(106) 및 제4 활성 영역(40)을 가로지를 수 있다. 즉, 제2 트렌치(70t)는 제3 활성 영역(30) 및 제4 활성 영역(40)과 교차할 수 있다. 제2 트렌치(70t)는 제4 방향(Y2)으로 길게 연장될 수 있다.The second trench 70t may cross the third active region 30 , the second field insulating layer 106 , and the fourth active region 40 . That is, the second trench 70t may intersect the third active region 30 and the fourth active region 40 . The second trench 70t may extend long in the fourth direction Y2 .

제1 영역(I)에 형성된 제1 스페이서(55)는 제1 트렌치(50t)를 정의할 수 있다. 제2 영역(II)에 형성된 제2 스페이서(75)는 제2 트렌치(70t)를 정의할 수 있다. 제2 스페이서(70t)는 기판(100) 상에 형성될 수 있다. 제2 스페이서(75)는 제2 게이트 전극 구조체(70)의 측벽 상에 형성될 수 있다.The first spacers 55 formed in the first region I may define a first trench 50t. The second spacers 75 formed in the second region II may define a second trench 70t. The second spacer 70t may be formed on the substrate 100 . The second spacer 75 may be formed on a sidewall of the second gate electrode structure 70 .

제2 게이트 전극 구조체(70)가 제4 방향(Y2)으로 길게 연장된다. 이에 따라, 제2 게이트 전극 구조체(70)는 제4 방향(Y2)으로 연장되는 장변과, 제3 방향(X2)으로 연장되는 단변을 포함한다. The second gate electrode structure 70 elongates in the fourth direction Y2 . Accordingly, the second gate electrode structure 70 includes a long side extending in the fourth direction Y2 and a short side extending in the third direction X2 .

제2 스페이서(75)는 제2 게이트 전극 구조체(70)의 장변을 포함하는 측벽 및 제2 게이트 전극 구조체(70)의 단변을 포함하는 측벽 상에 모두 형성되는 것으로 도시하였지만, 이에 제한되는 것은 아니다.Although the second spacer 75 is illustrated as being formed on both the sidewall including the long side of the second gate electrode structure 70 and the sidewall including the short side of the second gate electrode structure 70 , the present invention is not limited thereto. .

제2 스페이서(75)에 관한 설명은 제1 스페이서(55)에 관한 설명과 실질적으로 동일할 수 있으므로, 이하 생략한다.Since the description of the second spacer 75 may be substantially the same as that of the first spacer 55 , the description thereof will be omitted.

제3 게이트 절연막(330) 및 제4 게이트 절연막(430)은 기판(100) 상에 형성될 수 있다. 제3 게이트 절연막(330)은 제3 활성 영역(30) 및 제2 필드 절연막(106)의 상에 형성될 수 있다. 제4 게이트 절연막(430)은 제4 활성 영역(40) 및 제2 필드 절연막(106) 상에 형성될 수 있다. The third gate insulating layer 330 and the fourth gate insulating layer 430 may be formed on the substrate 100 . The third gate insulating layer 330 may be formed on the third active region 30 and the second field insulating layer 106 . The fourth gate insulating layer 430 may be formed on the fourth active region 40 and the second field insulating layer 106 .

제3 게이트 절연막(330) 및 제4 게이트 절연막(430)은 제2 트렌치(70t)의 측벽 및 바닥면을 따라 연장될 수 있다. 제2 트렌치(70t)의 바닥면을 따라 연장되는 제3 및 제4 게이트 절연막(330, 430)은 제3 활성 영역(30), 제2 필드 절연막(106) 및 제4 활성 영역(40)을 가로지를 수 있다.The third gate insulating layer 330 and the fourth gate insulating layer 430 may extend along sidewalls and bottom surfaces of the second trench 70t. The third and fourth gate insulating layers 330 and 430 extending along the bottom surface of the second trench 70t form the third active region 30 , the second field insulating layer 106 , and the fourth active region 40 . can cross

제3 게이트 절연막(330) 및 제4 게이트 절연막(430)은 제2 게이트 전극 구조체(70)의 제2 접촉면(MI2)에 의해 구분될 수 있다. 제1 내지 제4 게이트 절연막(130, 230, 330, 440)은 동일 레벨에서 형성될 수 있다.The third gate insulating layer 330 and the fourth gate insulating layer 430 may be divided by the second contact surface MI2 of the second gate electrode structure 70 . The first to fourth gate insulating layers 130 , 230 , 330 , and 440 may be formed at the same level.

제3 게이트 절연막(330) 및 제4 게이트 절연막(430)은 각각 고유전율 절연막을 포함할 수 있다.The third gate insulating layer 330 and the fourth gate insulating layer 430 may each include a high-k insulating layer.

제2 게이트 전극 구조체(70)는 제3 게이트 절연막(330) 및 제4 게이트 절연막(430) 상에 형성될 수 있다. 제3 게이트 절연막(330) 및 제4 게이트 절연막(430)은 제2 게이트 전극 구조체(70)와 기판(100) 사이에 형성될 수 있다. 제3 게이트 절연막(330) 및 제4 게이트 절연막(430)은 제2 게이트 전극 구조체(70) 하부에 형성될 수 있다. The second gate electrode structure 70 may be formed on the third gate insulating layer 330 and the fourth gate insulating layer 430 . The third gate insulating layer 330 and the fourth gate insulating layer 430 may be formed between the second gate electrode structure 70 and the substrate 100 . The third gate insulating layer 330 and the fourth gate insulating layer 430 may be formed under the second gate electrode structure 70 .

제2 게이트 전극 구조체(70)는 제2 트렌치(70t)를 채울 수 있다. 제2 게이트 전극 구조체(70)의 상면은 제2 스페이서(75)의 상면 및 층간 절연막(190)의 상면과 동일 평면에 놓일 수 있다. The second gate electrode structure 70 may fill the second trench 70t. A top surface of the second gate electrode structure 70 may be coplanar with a top surface of the second spacer 75 and a top surface of the interlayer insulating layer 190 .

제3 게이트 전극(320)은 제3 게이트 절연막(330) 상에 순차적으로 형성된 제3 하부 도전막(325)과, 제3 식각 방지막(324)과, 제3 일함수 조절막(321)과, 제3 삽입막(322)과, 제3 필링막(323)을 포함할 수 있다.The third gate electrode 320 includes a third lower conductive layer 325 sequentially formed on the third gate insulating layer 330 , a third etch stop layer 324 , a third work function control layer 321 , It may include a third insertion layer 322 and a third peeling layer 323 .

제4 게이트 전극(420)은 제4 게이트 절연막(430) 상에 순차적으로 형성된 제4 하부 도전막(425)과, 제4 식각 방지막(424)과, 제4 일함수 조절막(421)과, 제4 삽입막(422)과, 제4 필링막(423)을 포함할 수 있다. The fourth gate electrode 420 includes a fourth lower conductive layer 425 sequentially formed on the fourth gate insulating layer 430 , a fourth etch stop layer 424 , a fourth work function control layer 421 , and It may include a fourth insertion layer 422 and a fourth peeling layer 423 .

제3 하부 도전막(325) 및 제4 하부 도전막(425)은 제3 및 제4 게이트 절연막(330, 430) 상에 형성될 수 있다. 제3 하부 도전막(325)은 제3 게이트 절연막(330)과 접하고, 제4 하부 도전막(425)은 제4 게이트 절연막(430)과 접할 수 있다.The third lower conductive layer 325 and the fourth lower conductive layer 425 may be formed on the third and fourth gate insulating layers 330 and 430 . The third lower conductive layer 325 may be in contact with the third gate insulating layer 330 , and the fourth lower conductive layer 425 may be in contact with the fourth gate insulating layer 430 .

제3 하부 도전막(325)은 제3 활성 영역(30) 및 제2 필드 절연막(106) 상에 형성될 수 있다. 제4 하부 도전막(425)은 제4 활성 영역(40) 및 제2 필드 절연막(106) 상에 형성될 수 있다. The third lower conductive layer 325 may be formed on the third active region 30 and the second field insulating layer 106 . The fourth lower conductive layer 425 may be formed on the fourth active region 40 and the second field insulating layer 106 .

제3 하부 도전막(325) 및 제4 하부 도전막(425)은 제2 트렌치(70t)의 측벽 및 바닥면을 따라 연장될 수 있다. 제3 하부 도전막(325)은 제3 게이트 절연막(330)의 프로파일을 따라 연장되고, 제4 하부 도전막(425)은 제4 게이트 절연막(430)의 프로파일을 따라 연장될 수 있다. The third lower conductive layer 325 and the fourth lower conductive layer 425 may extend along sidewalls and bottom surfaces of the second trench 70t. The third lower conductive layer 325 may extend along the profile of the third gate insulating layer 330 , and the fourth lower conductive layer 425 may extend along the profile of the fourth gate insulating layer 430 .

제3 하부 도전막(325) 및 제4 하부 도전막(425)은 제2 게이트 전극 구조체(70)의 제2 접촉면(MI1)에 의해 구분될 수 있다.The third lower conductive layer 325 and the fourth lower conductive layer 425 may be divided by the second contact surface MI1 of the second gate electrode structure 70 .

제1 내지 제4 하부 도전막(125, 225, 325, 425)은 동일한 물질을 포함할 수 있다. The first to fourth lower conductive layers 125 , 225 , 325 , and 425 may include the same material.

제3 식각 방지막(324) 및 제4 식각 방지막(424)은 제3 및 제4 하부 도전막(325, 425) 상에 형성될 수 있다. 제3 식각 방지막(324)은 제3 활성 영역(30) 및 제2 필드 절연막(106) 상에 형성될 수 있다. 제4 식각 방지막(424)은 제4 활성 영역(40) 및 제2 필드 절연막(106) 상에 형성될 수 있다. The third etch stop layer 324 and the fourth etch stop layer 424 may be formed on the third and fourth lower conductive layers 325 and 425 . The third etch stop layer 324 may be formed on the third active region 30 and the second field insulating layer 106 . A fourth etch stop layer 424 may be formed on the fourth active region 40 and the second field insulating layer 106 .

제3 식각 방지막(324) 및 제4 식각 방지막(424)은 제2 트렌치(70t)의 측벽 및 바닥면을 따라 연장될 수 있다. 제3 식각 방지막(324)은 제3 하부 도전막(325)의 프로파일을 따라 연장되고, 제4 식각 방지막(424)은 제4 하부 도전막(425)의 프로파일을 따라 연장될 수 있다. The third etch stop layer 324 and the fourth etch stop layer 424 may extend along sidewalls and bottom surfaces of the second trench 70t. The third etch stop layer 324 may extend along the profile of the third lower conductive layer 325 , and the fourth etch stop layer 424 may extend along the profile of the fourth lower conductive layer 425 .

제3 식각 방지막(324) 및 제4 식각 방지막(424)은 제2 게이트 전극 구조체(70)의 제2 접촉면(MI2)에 의해 구분될 수 있다. 제1 내지 제4 식각 방지막(124, 224, 324, 424)은 동일 레벨에서 형성될 수 있다. 각각의 제1 내지 제4 식각 방지막(124, 224, 324, 424)의 두께는 실질적으로 동일할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.The third etch stop layer 324 and the fourth etch stop layer 424 may be divided by the second contact surface MI2 of the second gate electrode structure 70 . The first to fourth etch stop layers 124 , 224 , 324 , and 424 may be formed at the same level. Each of the first to fourth etch stop layers 124 , 224 , 324 , and 424 may have substantially the same thickness, but is not limited thereto.

제1 내지 제4 식각 방지막(124, 224, 324, 424)은 동일한 물질을 포함할 수 있다. The first to fourth etch stop layers 124 , 224 , 324 , and 424 may include the same material.

제3 일함수 조절막(321) 및 제4 일함수 조절막(421)은 제3 및 제4 식각 방지막(324, 424) 상에 형성될 수 있다. 제3 일함수 조절막(321)은 제3 식각 방지막(324)과 접촉하고, 제4 일함수 조절막(421)은 제4 식각 방지막(424)과 접촉할 수 있다. The third work function control layer 321 and the fourth work function control layer 421 may be formed on the third and fourth etch stop layers 324 and 424 . The third work function control layer 321 may contact the third etch stop layer 324 , and the fourth work function control layer 421 may contact the fourth etch stop layer 424 .

제3 일함수 조절막(321)은 제3 활성 영역(30) 및 제2 필드 절연막(106) 상에 형성될 수 있다. 제4 일함수 조절막(421)은 제4 활성 영역(40) 및 제2 필드 절연막(106) 상에 형성될 수 있다. 제3 일함수 조절막(321) 및 제4 일함수 조절막(421)은 서로 간에 직접 접촉할 수 있다.The third work function control layer 321 may be formed on the third active region 30 and the second field insulating layer 106 . The fourth work function control layer 421 may be formed on the fourth active region 40 and the second field insulating layer 106 . The third work function control layer 321 and the fourth work function control layer 421 may directly contact each other.

제3 일함수 조절막(321) 및 제4 일함수 조절막(421)은 제2 트렌치(70t)의 측벽 및 바닥면을 따라 연장될 수 있다. 제3 일함수 조절막(321)은 제3 게이트 절연막(330) 및 제3 식각 방지막(324)의 프로파일을 따라 연장되고, 제4 일함수 조절막(421)은 제4 게이트 절연막(430) 및 제4 식각 방지막(424)의 프로파일을 따라 연장될 수 있다.The third work function control layer 321 and the fourth work function control layer 421 may extend along sidewalls and bottom surfaces of the second trench 70t. The third work function control layer 321 extends along the profiles of the third gate insulating layer 330 and the third etch stop layer 324 , and the fourth work function control layer 421 includes the fourth gate insulating layer 430 and It may extend along the profile of the fourth etch stop layer 424 .

제1 내지 제4 일함수 조절막(121, 221, 321, 421)은 동일한 물질을 포함할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 제1 내지 제4 일함수 조절막(121, 221, 321, 421)은 동일한 물질막일 수 있다. The first to fourth work function control layers 121 , 221 , 321 , and 421 may include the same material. More specifically, the first to fourth work function control layers 121 , 221 , 321 , and 421 may be the same material layer.

제3 일함수 조절막(321)의 두께(t31)는 제4 일함수 조절막(421)의 두께(t41)와 다를 수 있다. 예를 들어, 제3 일함수 조절막(321)의 두께(t31)는 제4 일함수 조절막(421)의 두께(t41)보다 클 수 있다. A thickness t31 of the third work function control layer 321 may be different from a thickness t41 of the fourth work function control layer 421 . For example, the thickness t31 of the third work function control layer 321 may be greater than the thickness t41 of the fourth work function control layer 421 .

즉, p형 게이트 전극에 포함된 제3 일함수 조절막(321)의 두께(t31)가 n형 게이트 전극에 포함된 제4 일함수 조절막(421)의 두께(t41)보다 클 수 있다. 예를 들어, 제3 일함수 조절막(321)의 두께(t31)는 제3 활성 영역(30) 상에서의 두께이고, 제4 일함수 조절막(421)의 두께(t41)는 제4 활성 영역(40) 상에서의 두께일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. That is, the thickness t31 of the third work function control layer 321 included in the p-type gate electrode may be greater than the thickness t41 of the fourth work function control layer 421 included in the n-type gate electrode. For example, the thickness t31 of the third work function control layer 321 is the thickness on the third active region 30 , and the thickness t41 of the fourth work function control layer 421 is the fourth active region. It may be the thickness on (40), but is not limited thereto.

본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치에서, 제3 일함수 조절막(321)의 두께(t31)와 제4 일함수 조절막(421)의 두께(t41) 사이의 차이는 제1 일함수 조절막(121)의 두께(t11)와 제2 일함수 조절막(221)의 두께(t21) 사이의 차이보다 크거나 같을 수 있다.In the semiconductor device according to some embodiments of the present disclosure, the difference between the thickness t31 of the third work function control layer 321 and the thickness t41 of the fourth work function control layer 421 is the first work function control layer. It may be greater than or equal to a difference between the thickness t11 of the layer 121 and the thickness t21 of the second work function control layer 221 .

제3 게이트 전극(320) 및 제4 게이트 전극(420) 사이의 제2 접촉면(MI2)은 서로 두께가 다른 제3 일함수 조절막(321) 및 제4 일함수 조절막(421) 사이에서 정의된다. 즉, 제2 필드 절연막(106) 상에 연장된 제3 일함수 조절막(321) 및 제4 일함수 조절막(421) 사이를 경계로 하여, 기판(100)의 법선을 따라 제2 게이트 전극 구조체(70)를 절단할 경우, 제3 게이트 전극(320)과 제4 게이트 전극(420) 사이의 제2 접촉면(MI2)이 된다.The second contact surface MI2 between the third gate electrode 320 and the fourth gate electrode 420 is defined between the third work function control layer 321 and the fourth work function control layer 421 having different thicknesses. do. That is, the second gate electrode along the normal line of the substrate 100 with a boundary between the third work function control layer 321 and the fourth work function control layer 421 extending on the second field insulating layer 106 . When the structure 70 is cut, it becomes the second contact surface MI2 between the third gate electrode 320 and the fourth gate electrode 420 .

도 18에서, 제1 게이트 전극(120) 및 제2 게이트 전극(220) 사이의 제1 접촉면(MI1)은 제1 활성 영역(10)보다 제2 활성 영역(20)에 근접하여 위치하므로, 제1 일함수 조절막(121)과 제1 필드 절연막(105)이 중첩되는 폭(W11)은 제2 일함수 조절막(221)과 제1 필드 절연막(105)이 중첩되는 폭(W12)보다 크다. In FIG. 18 , the first contact surface MI1 between the first gate electrode 120 and the second gate electrode 220 is located closer to the second active region 20 than to the first active region 10 , so the The overlapping width W11 of the 1 work function control layer 121 and the first field insulating layer 105 is greater than the overlapping width W12 of the second work function control layer 221 and the first field insulating layer 105 . .

또한, 제3 게이트 전극(320) 및 제4 게이트 전극(420) 사이의 제2 접촉면(MI2)은 제3 활성 영역(30)보다 제4 활성 영역(40)에 근접하여 위치하므로, 제3 일함수 조절막(321)과 제2 필드 절연막(106)이 중첩되는 폭(W21)은 제4 일함수 조절막(421)과 제2 필드 절연막(106)이 중첩되는 폭(W22)보다 크다.In addition, since the second contact surface MI2 between the third gate electrode 320 and the fourth gate electrode 420 is located closer to the fourth active region 40 than the third active region 30 , the third work The overlapping width W21 of the function control layer 321 and the second field insulating layer 106 is greater than the overlapping width W22 of the fourth work function control layer 421 and the second field insulating layer 106 .

덧붙여, 제1 활성 영역(10), 제1 중심선(CL1), 제1 접촉면(MI1) 및 제2 활성 영역(20)의 순서로 배열되므로, 제2 일함수 조절막(221)은 제1 필드 절연막(105)의 제1 중심선(CL1)과 오버랩되지 않는다. 제3 활성 영역(30), 제2 중심선(CL2), 제2 접촉면(MI2) 및 제4 활성 영역(40)의 순서로 배열되므로, 제4 일함수 조절막(421)은 제2 필드 절연막(106)의 제2 중심선(CL2)과 오버랩되지 않는다.In addition, since the first active region 10 , the first center line CL1 , the first contact surface MI1 , and the second active region 20 are arranged in this order, the second work function control layer 221 is formed in the first field It does not overlap the first center line CL1 of the insulating layer 105 . Since the third active region 30 , the second center line CL2 , the second contact surface MI2 , and the fourth active region 40 are arranged in this order, the fourth work function control layer 421 is formed by the second field insulating layer ( It does not overlap with the second center line CL2 of 106 .

제3 삽입막(322) 및 제4 삽입막(422)은 제3 및 제4 일함수 조절막(321, 421) 상에 형성될 수 있다. 제3 삽입막(322) 및 제4 삽입막(422)은 서로 간에 직접 접촉할 수 있다. The third and fourth intercalation layers 322 and 422 may be formed on the third and fourth work function control layers 321 and 421 . The third interposing layer 322 and the fourth interposing layer 422 may directly contact each other.

제3 삽입막(322)은 제3 활성 영역(30) 및 제2 필드 절연막(106) 상에 형성될 수 있다. 제4 삽입막(422)은 제4 활성 영역(40) 및 제2 필드 절연막(106) 상에 형성될 수 있다. The third insertion layer 322 may be formed on the third active region 30 and the second field insulating layer 106 . The fourth insertion layer 422 may be formed on the fourth active region 40 and the second field insulating layer 106 .

제3 삽입막(322) 및 제4 삽입막(422)은 제2 트렌치(70t)의 측벽 및 바닥면을 따라 연장될 수 있다. 제3 삽입막(322) 및 제4 삽입막(422)은 서로 직접 접촉하는 제3 및 제4 일함수 조절막(321, 421)의 프로파일을 따라 연장될 수 있다. The third insertion layer 322 and the fourth insertion layer 422 may extend along sidewalls and bottom surfaces of the second trench 70t. The third and fourth intercalation layers 322 and 422 may extend along profiles of the third and fourth work function control layers 321 and 421 in direct contact with each other.

제3 삽입막(322) 및 제4 삽입막(422)은 제2 게이트 전극 구조체(70)의 제2 접촉면(MI2)에 의해 구분될 수 있다. 제1 내지 제4 삽입막(122, 222, 322, 422)은 동일 레벨에서 형성될 수 있다.The third insertion layer 322 and the fourth insertion layer 422 may be divided by the second contact surface MI2 of the second gate electrode structure 70 . The first to fourth insertion layers 122 , 222 , 322 , and 422 may be formed at the same level.

제1 삽입막(122)의 두께(t12)는 제2 삽입막(222)의 두께(t22)와 실질적으로 동일할 수 있다. 제3 삽입막(322)의 두께(t32)는 제4 삽입막(422)의 두께(t42)와 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 삽입막(122)의 두께(t12)는 제3 삽입막(322)의 두께(t32)와 실질적으로 동일할 수 있다.A thickness t12 of the first insertion layer 122 may be substantially the same as a thickness t22 of the second insertion layer 222 . A thickness t32 of the third interposing layer 322 may be substantially the same as a thickness t42 of the fourth interposing layer 422 . A thickness t12 of the first interlayer 122 may be substantially the same as a thickness t32 of the third interlayer 322 .

제1 내지 제4 삽입막(122, 222, 322, 422)은 동일한 물질을 포함할 수 있다. The first to fourth insertion layers 122 , 222 , 322 , and 422 may include the same material.

본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치에서, 제1 내지 제4 삽입막(122, 222, 322, 422)은 TiAl를 포함하는 막으로 설명한다.In the semiconductor device according to some embodiments of the present invention, the first to fourth interposed layers 122 , 222 , 322 , and 422 will be described as a layer including TiAl.

제3 필링막(323) 및 제4 필링막(423)은 제3 및 제4 삽입막(322, 422) 상에 형성될 수 있다. 제3 필링막(323) 및 제4 필링막(423)은 서로 간에 직접 접촉할 수 있다. The third filling layer 323 and the fourth filling layer 423 may be formed on the third and fourth insertion layers 322 and 422 . The third peeling layer 323 and the fourth peeling layer 423 may directly contact each other.

제3 필링막(323)은 제3 활성 영역(30) 및 제2 필드 절연막(106) 상에 형성될 수 있다. 제4 필링막(423)은 제4 활성 영역(40) 및 제2 필드 절연막(106) 상에 형성될 수 있다.The third filling layer 323 may be formed on the third active region 30 and the second field insulating layer 106 . The fourth filling layer 423 may be formed on the fourth active region 40 and the second field insulating layer 106 .

제3 필링막(323) 및 제4 필링막(423)은 제2 게이트 전극 구조체(70)의 제2 접촉면(MI2)에 의해 구분될 수 있다. 제1 내지 제4 필링막(123, 223, 323, 423)은 동일 레벨에서 형성될 수 있다. The third filling layer 323 and the fourth filling layer 423 may be divided by the second contact surface MI2 of the second gate electrode structure 70 . The first to fourth filling layers 123 , 223 , 323 , and 423 may be formed at the same level.

제1 내지 제4 필링막(123, 223, 323, 423)은 동일한 물질을 포함할 수 있다. The first to fourth filling layers 123 , 223 , 323 , and 423 may include the same material.

제3 일함수 조절막(321) 상의 제3 삽입막(322) 및 제3 필링막(323)은 제3 상부 게이트 전극일 수 있고, 제4 일함수 조절막(421) 상의 제4 삽입막(422) 및 제4 필링막(423)은 제4 상부 게이트 전극일 수 있다.The third interposed layer 322 and the third filling layer 323 on the third work function control layer 321 may be the third upper gate electrode, and the fourth interposed layer ( 322 ) on the fourth work function control layer 421 . 422 and the fourth filling layer 423 may be a fourth upper gate electrode.

제3 상부 게이트 전극(322, 323)의 두께(h3)는 층간 절연막(190)의 상면으로부터 제2 트렌치(70t)의 바닥면의 제3 일함수 조절막(321)까지의 거리이고, 제4 상부 게이트 전극(422, 423)의 두께(h4)는 층간 절연막(190)의 상면으로부터 제2 트렌치(70t)의 바닥면의 제4 일함수 조절막(421)까지의 거리일 수 있다. The thickness h3 of the third upper gate electrodes 322 and 323 is the distance from the top surface of the interlayer insulating layer 190 to the third work function control layer 321 on the bottom surface of the second trench 70t, and the fourth The thickness h4 of the upper gate electrodes 422 and 423 may be a distance from the top surface of the interlayer insulating layer 190 to the fourth work function control layer 421 on the bottom surface of the second trench 70t.

이 때, 제1 필드 절연막(105) 상에서, 제3 상부 게이트 전극(322, 323)의 두께(h3)는 제4 상부 게이트 전극(422, 423)의 두께(h4)와 다를 수 있다. 예를 들어, 제3 상부 게이트 전극(322, 323)의 두께(h3)는 제4 상부 게이트 전극(422, 423)의 두께(h4)보다 작을 수 있다.In this case, on the first field insulating layer 105 , the thickness h3 of the third upper gate electrodes 322 and 323 may be different from the thickness h4 of the fourth upper gate electrodes 422 and 423 . For example, the thickness h3 of the third upper gate electrodes 322 and 323 may be smaller than the thickness h4 of the fourth upper gate electrodes 422 and 423 .

도 19는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 도면이다. 설명의 편의상, 도 17 및 도 18을 이용하여 설명한 것과 다른 것을 위주로 설명한다.19 is a diagram for describing a semiconductor device according to some embodiments of the present invention. For convenience of description, descriptions will be made mainly of things different from those described with reference to FIGS. 17 and 18 .

도 19를 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치에서, 제4 게이트 전극(420)은 제4 게이트 절연막(430) 상에 순차적으로 형성된 제4 하부 도전막(425)과, 제4 식각 방지막(424)과, 제4 삽입막(422)과, 제4 필링막(423)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 19 , in the semiconductor device according to some embodiments of the present disclosure, the fourth gate electrode 420 includes a fourth lower conductive layer 425 sequentially formed on the fourth gate insulating layer 430 , and a fourth It may include an etch stop layer 424 , a fourth insertion layer 422 , and a fourth peeling layer 423 .

제4 식각 방지막(424)은 제4 식각 방지막(424) 상의 제4 삽입막(422)과 접촉할 수 있다. The fourth etch stop layer 424 may contact the fourth interlayer 422 on the fourth etch stop layer 424 .

덧붙여, 제3 게이트 전극(320)에서, 제3 일함수 조절막(321)은 제3 일함수 조절막(321) 상의 제3 삽입막(322)과 접촉할 수 있다.In addition, in the third gate electrode 320 , the third work function control layer 321 may contact the third interposed layer 322 on the third work function control layer 321 .

제4 게이트 전극(420)은 제4 식각 방지막(424)과 제4 삽입막(422) 사이에, TiN를 포함하는 일함수 조절막을 포함하지 않으므로, 제3 게이트 전극(320) 및 제4 게이트 전극(420) 사이의 제2 접촉면(MI2)는 제2 필드 절연막(106) 상으로 연장된 제3 일함수 조절막(321)의 종단에 위치할 수 있다. Since the fourth gate electrode 420 does not include a work function control layer including TiN between the fourth etch stop layer 424 and the fourth insertion layer 422 , the third gate electrode 320 and the fourth gate electrode The second contact surface MI2 between the 420 may be positioned at an end of the third work function control layer 321 extending on the second field insulating layer 106 .

도 20은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 도면이다. 설명의 편의상, 도 17 및 도 18을 이용하여 설명한 것과 다른 것을 위주로 설명한다.20 is a diagram for describing a semiconductor device according to some embodiments of the present invention. For convenience of description, descriptions will be made mainly of things different from those described with reference to FIGS. 17 and 18 .

도 20을 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치에서, 제1 일함수 조절막(121)은 제1 게이트 절연막(130)과 접촉하고, 제2 일함수 조절막(221)은 제2 게이트 절연막(230)과 접촉할 수 있다. Referring to FIG. 20 , in the semiconductor device according to some embodiments of the present invention, the first work function control layer 121 is in contact with the first gate insulating layer 130 , and the second work function control layer 221 is the second work function control layer 221 . 2 may be in contact with the gate insulating layer 230 .

또한, 제3 일함수 조절막(321)은 제3 게이트 절연막(330)과 접촉하고, 제4 일함수 조절막(421)은 제4 게이트 절연막(430)과 접촉할 수 있다.Also, the third work function control layer 321 may contact the third gate insulating layer 330 , and the fourth work function control layer 421 may contact the fourth gate insulating layer 430 .

도 21은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 평면도이다. 도 22는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 평면도이다. 설명의 편의상, 도 17 및 도 18을 이용하여 설명한 것과 다른 것을 위주로 설명한다.21 is a plan view illustrating a semiconductor device according to some embodiments of the present invention. 22 is a plan view illustrating a semiconductor device according to some embodiments of the present invention. For convenience of description, descriptions will be made mainly of things different from those described with reference to FIGS. 17 and 18 .

도 21을 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치에서, 제3 게이트 전극(320)과 제2 필드 절연막(106)이 중첩되는 폭(W21)는 제4 게이트 전극(420)과 제2 필드 절연막(106)이 중첩되는 폭(W22)과 실질적으로 동일할 수 있다.Referring to FIG. 21 , in the semiconductor device according to some embodiments of the present disclosure, a width W21 at which the third gate electrode 320 and the second field insulating layer 106 overlap is the fourth gate electrode 420 and the second field insulating layer 106 . The overlapping width W22 of the two field insulating layers 106 may be substantially the same.

다시 말하면, 제3 게이트 전극(320) 및 제4 게이트 전극(420) 사이의 제2 접촉면(MI2)은 제2 필드 절연막(106)의 제2 중심선(CL2)과 일치할 수 있다. In other words, the second contact surface MI2 between the third gate electrode 320 and the fourth gate electrode 420 may coincide with the second center line CL2 of the second field insulating layer 106 .

제3 게이트 전극(320) 및 제4 게이트 전극(420) 사이의 제2 접촉면(MI2)은 제3 활성 영역(30) 및 제4 활성 영역(40)으로부터 동일한 거리만큼 이격되어 있을 수 있다.The second contact surface MI2 between the third gate electrode 320 and the fourth gate electrode 420 may be spaced apart from the third active region 30 and the fourth active region 40 by the same distance.

제3 게이트 전극(320) 및 제4 게이트 전극(420) 사이의 제2 접촉면(MI2)은 제3 활성 영역(30) 및 제4 활성 영역(40)으로부터 동일한 거리에 위치하므로, 제2 접촉면(MI2)은 p형 트랜지스터의 채널 영역 및 n형 트랜지스터의 채널 영역에서 동일한 거리만큼 이격되어 있을 수 있다.Since the second contact surface MI2 between the third gate electrode 320 and the fourth gate electrode 420 is located at the same distance from the third active region 30 and the fourth active region 40 , the second contact surface ( MI2) may be spaced apart by the same distance from the channel region of the p-type transistor and the channel region of the n-type transistor.

도 22를 참고하면, 제3 게이트 전극(320)과 제2 필드 절연막(106)이 중첩되는 폭(W21)은 제4 게이트 전극(420)과 제2 필드 절연막(106)이 중첩되는 폭(W22)보다 작을 수 있다.Referring to FIG. 22 , the overlapping width W21 of the third gate electrode 320 and the second field insulating layer 106 is the overlapping width W22 of the fourth gate electrode 420 and the second field insulating layer 106 . ) may be smaller than

제3 게이트 전극(320) 및 제4 게이트 전극(420) 사이의 제2 접촉면(MI2)은 제4 활성 영역(40) 및 제3 활성 영역(30)에 근접하여 위치할 수 있다.The second contact surface MI2 between the third gate electrode 320 and the fourth gate electrode 420 may be positioned adjacent to the fourth active region 40 and the third active region 30 .

제3 게이트 전극(320) 및 제4 게이트 전극(420) 사이의 제2 접촉면(MI2)은 제4 활성 영역(40)보다 제3 활성 영역(30)에 근접하여 위치하므로, 제2 접촉면(MI2)은 n형 트랜지스터의 채널 영역보다 p형 트랜지스터의 채널 영역에 더 가깝다. Since the second contact surface MI2 between the third gate electrode 320 and the fourth gate electrode 420 is located closer to the third active region 30 than the fourth active region 40 , the second contact surface MI2 ) is closer to the channel region of the p-type transistor than the channel region of the n-type transistor.

즉, 제1 영역(I)에서 제1 게이트 전극(120) 및 제2 게이트 전극(220) 사이의 제1 접촉면(MI1)은 p형 트랜지스터의 채널 영역보다 n형 트랜지스터의 채널 영역에 더 가깝지만, 제2 영역(II)에서 제3 게이트 전극(320) 및 제4 게이트 전극(420) 사이의 제2 접촉면(MI2)은 n형 트랜지스터의 채널 영역보다 p형 트랜지스터의 채널 영역에 더 가까울 수 있다.That is, in the first region I, the first contact surface MI1 between the first gate electrode 120 and the second gate electrode 220 is closer to the channel region of the n-type transistor than the channel region of the p-type transistor, In the second region II, the second contact surface MI2 between the third gate electrode 320 and the fourth gate electrode 420 may be closer to the channel region of the p-type transistor than the channel region of the n-type transistor.

도 23은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 평면도이다. 도 24는 도 23의 A - A 및 D - D를 따라 절단한 단면도이다.23 is a plan view illustrating a semiconductor device according to some embodiments of the present invention. 24 is a cross-sectional view taken along lines A - A and D - D of FIG. 23 .

도 23 및 도 24의 제1 영역(I)에 도시된 제1 핀형 패턴(110), 제2 핀형 패턴(210) 및 제1 게이트 전극 구조체(50)는 도 1 내지 도 3b, 도 8 및 도 9를 이용하여 설명한 것과 실질적으로 동일하므로, 도 23 및 도 24은 제2 영역(II)에 도시된 내용을 중심으로 설명한다.The first fin-shaped pattern 110 , the second fin-shaped pattern 210 , and the first gate electrode structure 50 shown in the first region I of FIGS. 23 and 24 are shown in FIGS. 1 to 3B , 8 and 8 . Since it is substantially the same as that described with reference to reference numeral 9, the contents shown in the second region II will be mainly described with reference to FIGS. 23 and 24 .

덧붙여, 도 23 및 도 24은 제2 영역(II)에 도시된 제2 게이트 전극 구조체(70)는 도 17 및 도 18을 이용하여 설명한 것과 실질적으로 동일하므로, 중복되는 내용은 간략히 설명하거나, 생략한다.In addition, since the second gate electrode structure 70 illustrated in FIGS. 23 and 24 in the second region II is substantially the same as that described with reference to FIGS. 17 and 18 , overlapping content will be briefly described or omitted. do.

도 23 및 도 24를 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치는 제1 영역(I)에 형성된 제1 핀형 패턴(110)과, 제1 핀형 패턴(110)과 인접하는 제2 핀형 패턴(210)을 포함하고, 제2 영역(II)에 형성된 제3 핀형 패턴(310)과, 제3 핀형 패턴(310)과 인접하는 제4 핀형 패턴(410)을 포함할 수 있다. 23 and 24 , in the semiconductor device according to some embodiments of the present invention, a first fin-shaped pattern 110 formed in the first region I and a second fin-shaped pattern adjacent to the first fin-shaped pattern 110 are provided. The pattern 210 may include a third fin-shaped pattern 310 formed in the second region II and a fourth fin-shaped pattern 410 adjacent to the third fin-shaped pattern 310 .

예를 들어, 제1 핀형 패턴(110) 및 제2 핀형 패턴(210)은 SRAM 영역에 형성되고, 제3 핀형 패턴(310) 및 제4 핀형 패턴(410)은 로직 영역 또는 I/O 영역에 형성될 수 있다. For example, the first fin-shaped pattern 110 and the second fin-shaped pattern 210 are formed in the SRAM region, and the third fin-shaped pattern 310 and the fourth fin-shaped pattern 410 are formed in the logic region or the I/O region. can be formed.

제3 핀형 패턴(310) 및 제4 핀형 패턴(410)은 기판(100)으로부터 돌출되어 있을 수 있다. 제3 핀형 패턴(310) 및 제4 핀형 패턴(410)은 각각 제3 방향(X2)으로 길게 연장될 수 있다.The third fin-shaped pattern 310 and the fourth fin-shaped pattern 410 may protrude from the substrate 100 . The third fin-shaped pattern 310 and the fourth fin-shaped pattern 410 may each extend in the third direction X2 .

제3 핀형 패턴(310)은 PMOS의 채널 영역으로 사용되고, 제4 핀형 패턴(410)은 NMOS의 채널 영역으로 사용될 수 있다.The third fin-shaped pattern 310 may be used as a channel region of the PMOS, and the fourth fin-shaped pattern 410 may be used as a channel region of the NMOS.

제3 핀형 패턴(310) 및 제4 핀형 패턴(410)은 기판(100)의 일부일 수도 있고, 기판(100)으로부터 성장된 에피층(epitaxial layer)을 포함할 수 있다.The third fin-shaped pattern 310 and the fourth fin-shaped pattern 410 may be a part of the substrate 100 and may include an epitaxial layer grown from the substrate 100 .

각각의 제3 핀형 패턴(310) 및 제4 핀형 패턴(410)은 예를 들어, 원소 반도체 물질인 실리콘 또는 게르마늄을 포함할 수 있다. 또한, 각각의 제3 핀형 패턴(310) 및 제4 핀형 패턴(410)은 화합물 반도체를 포함할 수 있고, 예를 들어, IV-IV족 화합물 반도체 또는 III-V족 화합물 반도체를 포함할 수 있다.Each of the third fin-shaped pattern 310 and the fourth fin-shaped pattern 410 may include, for example, silicon or germanium, which is an elemental semiconductor material. In addition, each of the third fin-shaped pattern 310 and the fourth fin-shaped pattern 410 may include a compound semiconductor, for example, a group IV-IV compound semiconductor or a group III-V compound semiconductor. .

제2 필드 절연막(106)은 제3 핀형 패턴(310)의 측벽의 일부 및 제4 핀형 패턴(410)의 측벽의 일부를 덮고 있기 때문에, 제3 핀형 패턴(310) 및 제4 핀형 패턴(410)은 기판(100) 상에 형성된 제2 필드 절연막(106)의 상면 위로 돌출되어 있을 수 있다.Since the second field insulating layer 106 covers a portion of the sidewall of the third fin-shaped pattern 310 and a portion of the sidewall of the fourth fin-shaped pattern 410 , the third fin-shaped pattern 310 and the fourth fin-shaped pattern 410 . ) may protrude above the top surface of the second field insulating layer 106 formed on the substrate 100 .

제3 핀형 패턴(310) 및 제4 핀형 패턴(410) 사이에는 제2 필드 절연막(106)의 상면보다 위로 돌출된 핀형 패턴이 형성되지 않을 수 있다.A fin-shaped pattern protruding above the upper surface of the second field insulating layer 106 may not be formed between the third fin-shaped pattern 310 and the fourth fin-shaped pattern 410 .

제2 게이트 전극 구조체(70)는 제3 핀형 패턴(310), 제4 핀형 패턴(410) 및 제2 필드 절연막(106)을 가로지를 수 있다. 제2 게이트 전극 구조체(70)는 제4 방향(Y2)으로 길게 연장될 수 있다.The second gate electrode structure 70 may cross the third fin-shaped pattern 310 , the fourth fin-shaped pattern 410 , and the second field insulating layer 106 . The second gate electrode structure 70 may extend long in the fourth direction Y2 .

제3 핀형 패턴(310)과 제4 핀형 패턴(410)을 교차하는 제2 게이트 전극 구조체(70)의 제2 접촉면(MI2)은 제3 핀형 패턴(310)보다 제4 핀형 패턴(410)에 가까울 수 있다. The second contact surface MI2 of the second gate electrode structure 70 crossing the third fin-shaped pattern 310 and the fourth fin-shaped pattern 410 is at the fourth fin-shaped pattern 410 rather than the third fin-shaped pattern 310 . can be close

제3 핀형 패턴(310) 상에 형성된 제3 게이트 전극(320)과 제2 필드 절연막(106)이 오버랩되는 폭(W21)은 제4 핀형 패턴(410) 상에 형성된 제4 게이트 전극(420)과 제2 필드 절연막(106)이 오버랩되는 폭(W22)보다 크다.A width W21 at which the third gate electrode 320 formed on the third fin-shaped pattern 310 and the second field insulating layer 106 overlap each other is the fourth gate electrode 420 formed on the fourth fin-shaped pattern 410 . and the width W22 at which the second field insulating layer 106 overlaps.

제3 게이트 절연막(330)은 제2 필드 절연막(106) 및 제3 핀형 패턴(310) 상에 형성될 수 있다. 제3 게이트 절연막(330)은 제2 필드 절연막(106)의 상면 및 제3 핀형 패턴(310)의 프로파일을 따라서 형성될 수 있다. The third gate insulating layer 330 may be formed on the second field insulating layer 106 and the third fin-shaped pattern 310 . The third gate insulating layer 330 may be formed along the top surface of the second field insulating layer 106 and the profile of the third fin-shaped pattern 310 .

제4 게이트 절연막(430)은 제2 필드 절연막(106) 및 제4 핀형 패턴(410) 상에 형성될 수 있다. 제4 게이트 절연막(430)은 제2 필드 절연막(106)의 상면 및 제4 핀형 패턴(410)의 프로파일을 따라서 형성될 수 있다.The fourth gate insulating layer 430 may be formed on the second field insulating layer 106 and the fourth fin-shaped pattern 410 . The fourth gate insulating layer 430 may be formed along the top surface of the second field insulating layer 106 and the profile of the fourth fin-shaped pattern 410 .

제2 트렌치(70t)의 바닥면을 따라 연장되는 제3 및 제4 게이트 절연막(330, 430)은 제3 핀형 패턴(310)의 프로파일, 제2 필드 절연막(106)의 상면 및 제4 핀형 패턴(410)의 프로파일을 따라 형성될 수 있다.The third and fourth gate insulating layers 330 and 430 extending along the bottom surface of the second trench 70t have the profile of the third fin-shaped pattern 310 , the top surface of the second field insulating layer 106 , and the fourth fin-shaped pattern. It may be formed along the profile of 410 .

제2 게이트 전극 구조체(70)은 제3 및 제4 게이트 절연막(330, 430) 상에 형성될 수 있다.The second gate electrode structure 70 may be formed on the third and fourth gate insulating layers 330 and 430 .

제3 게이트 전극(320)은 제3 게이트 절연막(330) 상에 형성되고, 제3 핀형 패턴(310)과 교차할 수 있다. 제4 게이트 전극(420)은 제4 게이트 절연막(430) 상에 형성되고, 제4 핀형 패턴(410)과 교차할 수 있다. The third gate electrode 320 may be formed on the third gate insulating layer 330 and intersect the third fin-shaped pattern 310 . The fourth gate electrode 420 is formed on the fourth gate insulating layer 430 and may cross the fourth fin-shaped pattern 410 .

각각의 제3 하부 도전막(325)과, 제3 식각 방지막(324)과, 제3 일함수 조절막(321)과, 제3 삽입막(322)은 제3 게이트 절연막(330)의 프로파일을 따라서 형성될 수 있다. Each of the third lower conductive layer 325 , the third etch stop layer 324 , the third work function control layer 321 , and the third interposed layer 322 has a profile of the third gate insulating layer 330 . Thus, it can be formed.

다르게 설명하면, 각각의 제3 하부 도전막(325)과, 제3 식각 방지막(324)과, 제3 일함수 조절막(321)과, 제3 삽입막(322)은 제3 핀형 패턴(310)의 프로파일 및 제2 필드 절연막(106)의 상면을 따라 연장될 수 있다.In other words, each of the third lower conductive layer 325 , the third etch stop layer 324 , the third work function control layer 321 , and the third insert layer 322 includes the third fin-shaped pattern 310 . ) and the top surface of the second field insulating layer 106 .

각각의 제4 하부 도전막(425)과, 제4 식각 방지막(424)과, 제4 일함수 조절막(421)과, 제4 삽입막(422)은 제4 게이트 절연막(430)의 프로파일을 따라서 형성될 수 있다. Each of the fourth lower conductive layer 425 , the fourth etch stop layer 424 , the fourth work function control layer 421 , and the fourth interposer layer 422 has a profile of the fourth gate insulating layer 430 . Thus, it can be formed.

각각의 제4 하부 도전막(425)과, 제4 식각 방지막(424)과, 제4 일함수 조절막(421)과, 제4 삽입막(422)은 제4 핀형 패턴(410)의 프로파일 및 제2 필드 절연막(106)의 상면을 따라 연장될 수 있다.Each of the fourth lower conductive layer 425 , the fourth etch stop layer 424 , the fourth work function control layer 421 , and the fourth interlayer layer 422 has a profile of the fourth fin-shaped pattern 410 and It may extend along the top surface of the second field insulating layer 106 .

제2 트렌치(70t)의 바닥면을 따라 연장되는 제3 및 제4 일함수 조절막(321, 421)은 제3 핀형 패턴(310)의 프로파일, 제2 필드 절연막(106)의 상면 및 제4 핀형 패턴(410)의 프로파일을 따라 연속적으로 연장될 수 있다.The third and fourth work function control layers 321 and 421 extending along the bottom surface of the second trench 70t have the profile of the third fin-shaped pattern 310 , the top surface of the second field insulating layer 106 , and the fourth work function control layer 106 . It may extend continuously along the profile of the fin-shaped pattern 410 .

도 25에서, 제3 일함수 조절막(321)의 두께(t31)는 제4 일함수 조절막(421)의 두께(t41)보다 클 수 있다. 하지만, 제3 삽입막(322)의 두께(t32)는 제4 삽입막(422)의 두께(t42)와 실질적으로 동일할 수 있다.In FIG. 25 , a thickness t31 of the third work function control layer 321 may be greater than a thickness t41 of the fourth work function control layer 421 . However, the thickness t32 of the third interposing layer 322 may be substantially the same as the thickness t42 of the fourth interposing layer 422 .

제2 게이트 전극 구조체(70)의 제2 접촉면(MI2)은 제3 일함수 조절막(321) 및 제4 일함수 조절막(421) 사이의 경계에서 정의된다. 따라서, 제3 핀형 패턴(310)의 프로파일을 따라 형성된 제3 일함수 조절막(321)과 제2 필드 절연막(106)이 오버랩되는 폭(W21)은 제4 핀형 패턴(410)의 프로파일을 따라 형성된 제4 일함수 조절막(421)과 제2 필드 절연막(106)이 오버랩되는 폭(W22)보다 크다.The second contact surface MI2 of the second gate electrode structure 70 is defined at a boundary between the third work function control layer 321 and the fourth work function control layer 421 . Accordingly, the overlapping width W21 of the third work function control layer 321 and the second field insulating layer 106 formed along the profile of the third fin-shaped pattern 310 is along the profile of the fourth fin-shaped pattern 410 . The width W22 at which the formed fourth work function control layer 421 and the second field insulating layer 106 overlap is larger than the overlapping width W22 .

층간 절연막(190)의 상면으로부터 제3 일함수 조절막(321)까지의 제3 상부 게이트 전극(322, 323)의 두께(h3)는, 층간 절연막(190)의 상면으로부터 제4 일함수 조절막(421)까지의 제4 상부 게이트 전극(422, 423)의 두께(h4)보다 작을 수 있다.The thickness h3 of the third upper gate electrodes 322 and 323 from the top surface of the interlayer insulating layer 190 to the third work function control layer 321 is from the top surface of the interlayer insulating layer 190 to the fourth work function control layer 321 . It may be smaller than the thickness h4 of the fourth upper gate electrodes 422 and 423 up to 421 .

도 25는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 도면이다. 설명의 편의상, 도 23 및 도 24를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다. 25 is a diagram for describing a semiconductor device according to some embodiments of the present invention. For convenience of description, the points different from those described with reference to FIGS. 23 and 24 will be mainly described.

도 25를 참고하면, 제3 게이트 전극(320)은 제3 게이트 절연막(330) 상에 제3 게이트 절연막(330)과 접촉하는 제3 일함수 조절막(321)과, 제3 일함수 조절막(321) 상의 제3 삽입막(322)과, 제3 삽입막(322) 상의 제3 필링막(323)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 25 , the third gate electrode 320 includes a third work function regulating layer 321 on the third gate insulating layer 330 and in contact with the third gate insulating layer 330 , and a third work function regulating layer on the third gate insulating layer 330 . A third insertion layer 322 on the 321 and a third peeling layer 323 on the third insertion layer 322 may be included.

제4 게이트 전극(420)은 제4 게이트 절연막(430) 상에 제4 게이트 절연막(430)과 접촉하는 제4 일함수 조절막(421)과, 제4 일함수 조절막(421) 상의 제4 삽입막(422)과, 제4 삽입막(422) 상의 제4 필링막(423)을 포함할 수 있다. The fourth gate electrode 420 includes a fourth work function control layer 421 on the fourth gate insulating layer 430 and in contact with the fourth gate insulating layer 430 , and a fourth work function control layer 421 on the fourth work function control layer 421 . It may include an insertion layer 422 and a fourth peeling layer 423 on the fourth insertion layer 422 .

도 26은 본 발명의 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치를 설명하기 위한 평면도이다. 도 27은 도 26의 A - A 및 D - D를 따라 절단한 단면도이다. 설명의 편의를 위해, 도 11 및 도 12를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다. 26 is a plan view for explaining a semiconductor device according to some embodiments of the present invention. 27 is a cross-sectional view taken along lines A - A and D - D of FIG. 26 . For convenience of description, the points different from those described with reference to FIGS. 11 and 12 will be mainly described.

도 26 및 도 27의 제1 영역(I)에 도시된 제1 활성 영역(10), 제2 활성 영역(20) 및 제1 게이트 전극 구조체(50)는 도 11 및 도 12를 이용하여 설명한 것과 실질적으로 동일하므로, 도 26 및 도 27은 제2 영역(II)에 도시된 내용을 중심으로 설명한다.The first active region 10 , the second active region 20 , and the first gate electrode structure 50 shown in the first region I of FIGS. 26 and 27 are the same as those described with reference to FIGS. 11 and 12 . Since they are substantially the same, FIGS. 26 and 27 will be mainly described with reference to the contents shown in the second area II.

도 26 및 도 27을 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 반도체 장치는 제1 영역(I) 및 제2 영역(II)을 포함하는 기판(100)과, 제1 영역(I)에 형성된 제1 게이트 전극 구조체(50)와, 제2 영역(II)에 형성된 제2 게이트 전극 구조체(70)를 포함할 수 있다.26 and 27 , a semiconductor device according to some embodiments of the present invention includes a substrate 100 including a first region (I) and a second region (II), and a substrate formed in the first region (I). It may include a first gate electrode structure 50 and a second gate electrode structure 70 formed in the second region II.

기판(100)은 제1 활성 영역(10), 제2 활성 영역(20), 제3 활성 영역(30), 제4 활성 영역(40), 제1 필드 절연막(105) 및 제2 필드 절연막(106)을 포함할 수 있다. The substrate 100 includes a first active region 10 , a second active region 20 , a third active region 30 , a fourth active region 40 , a first field insulating layer 105 , and a second field insulating layer ( 106) may be included.

제1 영역(I) 및 제2 영역(II)은 서로 다른 기능을 하는 소자가 형성된 영역일 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(I)은 SRAM 영역이고, 제2 영역(II)은 로직 영역 또는 I/O 영역일 수 있다.The first region I and the second region II may be regions in which devices having different functions are formed. For example, the first region I may be an SRAM region, and the second region II may be a logic region or an I/O region.

제1 영역(I)의 기판(100)은 제1 활성 영역(10), 제2 활성 영역(20) 및 제1 필드 절연막(105)을 포함할 수 있다.The substrate 100 of the first region I may include a first active region 10 , a second active region 20 , and a first field insulating layer 105 .

제2 영역(II)의 기판(100)은 제3 활성 영역(30), 제4 활성 영역(40) 및 제2 필드 절연막(106)을 포함할 수 있다.The substrate 100 of the second region II may include a third active region 30 , a fourth active region 40 , and a second field insulating layer 106 .

제3 활성 영역(30)은 PMOS가 형성되는 영역이고, 제4 활성 영역(40)은 NMOS가 형성되는 영역이다.The third active region 30 is a region in which a PMOS is formed, and the fourth active region 40 is a region in which an NMOS is formed.

제2 필드 절연막(106)은 제3 활성 영역(30) 및 제4 활성 영역(40) 사이에 배치되고, 제3 활성 영역(30) 및 제4 활성 영역(40)에 직접 접촉될 수 있다. 제2 필드 절연막(106)은 제3 활성 영역(30) 및 제4 활성 영역(40)로부터 동일한 거리에 위치하는 제2 중심선(CL2)을 포함한다.The second field insulating layer 106 may be disposed between the third active region 30 and the fourth active region 40 , and may directly contact the third active region 30 and the fourth active region 40 . The second field insulating layer 106 includes a second center line CL2 positioned at the same distance from the third active region 30 and the fourth active region 40 .

제2 게이트 전극 구조체(70)는 제2 영역(II)의 기판(100) 상에 형성될 수 있다. 제2 게이트 전극 구조체(70)는 제3 활성 영역(30), 제4 활성 영역(40) 및 제2 필드 절연막(106)을 가로지를 수 있다. 제2 게이트 전극 구조체(70)는 제4 방향(Y2)으로 길게 연장될 수 있다.The second gate electrode structure 70 may be formed on the substrate 100 in the second region II. The second gate electrode structure 70 may cross the third active region 30 , the fourth active region 40 , and the second field insulating layer 106 . The second gate electrode structure 70 may extend long in the fourth direction Y2 .

제3 게이트 전극(320) 및 제4 게이트 전극(420) 사이의 제2 접촉면(MI2)은 제4 활성 영역(40)보다 제3 활성 영역(30)에 근접하여 위치할 수 있다.The second contact surface MI2 between the third gate electrode 320 and the fourth gate electrode 420 may be located closer to the third active region 30 than the fourth active region 40 .

제3 활성 영역(30), 제2 접촉면(MI2), 제2 중심선(CL2) 및 제4 활성 영역(40)의 순서로 배열되므로, 제3 게이트 전극(320)은 제2 필드 절연막(106)의 제2 중심선(CL2)과 오버랩되지 않는다.Since the third active region 30 , the second contact surface MI2 , the second center line CL2 , and the fourth active region 40 are arranged in this order, the third gate electrode 320 is formed by the second field insulating layer 106 . does not overlap with the second center line CL2 of

제3 게이트 전극(320) 및 제4 게이트 전극(420) 사이의 제2 접촉면(MI2)은 제4 활성 영역(40)보다 제3 활성 영역(30)에 근접하여 위치한다. 이에 따라, 제2 필드 절연막(106)과 오버랩되는 제3 게이트 전극(320)의 폭(W21)은 제2 필드 절연막(106)과 오버랩되는 제4 게이트 전극(420)의 폭(W22)보다 작다.The second contact surface MI2 between the third gate electrode 320 and the fourth gate electrode 420 is located closer to the third active region 30 than the fourth active region 40 . Accordingly, the width W21 of the third gate electrode 320 overlapping the second field insulating layer 106 is smaller than the width W22 of the fourth gate electrode 420 overlapping the second field insulating layer 106 . .

제3 게이트 전극(320)은 제3 게이트 절연막(330) 상에 순차적으로 형성된 제3 하부 도전막(325)과, 제3 식각 방지막(324)과, 제3 일함수 조절막(321)과, 제3 삽입막(322)과, 제3 필링막(323)을 포함할 수 있다.The third gate electrode 320 includes a third lower conductive layer 325 sequentially formed on the third gate insulating layer 330 , a third etch stop layer 324 , a third work function control layer 321 , It may include a third insertion layer 322 and a third peeling layer 323 .

제4 게이트 전극(420)은 제4 게이트 절연막(430) 상에 순차적으로 형성된 제4 하부 도전막(425)과, 제4 식각 방지막(424)과, 제4 일함수 조절막(421)과, 제4 삽입막(422)과, 제4 필링막(423)을 포함할 수 있다.The fourth gate electrode 420 includes a fourth lower conductive layer 425 sequentially formed on the fourth gate insulating layer 430 , a fourth etch stop layer 424 , a fourth work function control layer 421 , and It may include a fourth insertion layer 422 and a fourth peeling layer 423 .

제3 게이트 전극(320) 및 제4 게이트 전극(420)에 대한 설명은 제1 게이트 전극(120) 및 제2 게이트 전극(220)에 관한 설명과 실질적으로 동일하므로, 이하 생략한다.The description of the third gate electrode 320 and the fourth gate electrode 420 is substantially the same as the description of the first gate electrode 120 and the second gate electrode 220 , and thus will be omitted below.

덧붙여, 제1 내지 제4 활성 영역(10, 20, 30, 40)은 예를 들어, 핀형 패턴과 같은 다채널 액티브 패턴이 될 수 있음은 자명하다.In addition, it is obvious that the first to fourth active regions 10 , 20 , 30 , and 40 may be, for example, multi-channel active patterns such as fin-type patterns.

도시된 것과 달리, 제3 게이트 전극(320) 및 제4 게이트 전극(420) 사이의 제2 접촉면(MI2)은 제3 활성 영역(30)보다 제4 활성 영역(40)에 근접하여 위치할 수도 있다. 또는, 제3 게이트 전극(320) 및 제4 게이트 전극(420) 사이의 제2 접촉면(MI2)은 제3 활성 영역(30) 및 제4 활성 영역(40)으로부터 동일한 거리만큼 이격된 위치에 정의될 수도 있다.Unlike the illustration, the second contact surface MI2 between the third gate electrode 320 and the fourth gate electrode 420 may be located closer to the fourth active region 40 than the third active region 30 . have. Alternatively, the second contact surface MI2 between the third gate electrode 320 and the fourth gate electrode 420 is defined at a position spaced apart from the third active region 30 and the fourth active region 40 by the same distance. it might be

도 1 내지 도 27에서, 서로 다른 두께를 갖는 제1 일함수 조절막(121) 및 제2 일함수 조절막(221)과, 서로 다른 두께를 갖는 제3 일함수 조절막(321) 및 제4 일함수 조절막(421)은 적어도 한번 이상의 TiN막의 패터닝을 통해 형성될 수 있다. 1 to 27 , a first work function control layer 121 and a second work function control layer 221 having different thicknesses, and a third work function control layer 321 and a fourth work function control layer 221 having different thicknesses The work function control layer 421 may be formed by patterning the TiN layer at least once.

제1 일함수 조절막(121) 및 제2 일함수 조절막(221)이 포함된 제1 영역(I)과, 제3 일함수 조절막(321) 및 제4 일함수 조절막(421)을 포함하는 제2 영역(II)은 서로 다른 기능을 하는 영역일 수 있다. The first region I including the first work function regulating film 121 and the second work function regulating film 221 , and the third work function regulating film 321 and the fourth work function regulating film 421 are formed. The included second region II may be a region having different functions.

제1 영역(I)은 SRAM 영역이고, 제2 영역(II)은 로직 영역인 것으로 설명한다. It will be described that the first region I is an SRAM region, and the second region II is a logic region.

이와 같은 경우, 제1 영역(I)에 포함된 트랜지스터를 형성하는 공정에 따라, n형 게이트 전극 및 p형 게이트 전극 사이의 경계가 n형 트랜지스터의 채널 영역에 근접할 경우에, 서로 게이트 전극 구조체를 공유하는 n형 트랜지스터 및 p형 트랜지스터의 임계 전압이 개선될 수 있다. In this case, depending on the process of forming the transistor included in the first region (I), when the boundary between the n-type gate electrode and the p-type gate electrode is close to the channel region of the n-type transistor, each other gate electrode structure Threshold voltages of n-type transistors and p-type transistors that share a can be improved.

또는, n형 게이트 전극 및 p형 게이트 전극 사이의 경계가 p형 트랜지스터의 채널 영역에 근접할 경우에, 서로 게이트 전극 구조체를 공유하는 n형 트랜지스터 및 p형 트랜지스터의 임계 전압이 개선될 수 있다.Alternatively, when the boundary between the n-type gate electrode and the p-type gate electrode is close to the channel region of the p-type transistor, the threshold voltages of the n-type transistor and the p-type transistor sharing the gate electrode structure with each other may be improved.

한편, 로직 소자가 형성되는 제2 영역(II)에 포함된 트랜지스터를 형성하는 공정에 따라, n형 게이트 전극 및 p형 게이트 전극 사이의 경계가 n형 트랜지스터의 채널 영역에 근접할 경우에, 서로 게이트 전극 구조체를 공유하는 n형 트랜지스터 및 p형 트랜지스터의 임계 전압이 개선될 수 있다.Meanwhile, according to the process of forming the transistor included in the second region II in which the logic element is formed, when the boundary between the n-type gate electrode and the p-type gate electrode approaches the channel region of the n-type transistor, each other Threshold voltages of n-type transistors and p-type transistors sharing the gate electrode structure can be improved.

또는, n형 게이트 전극 및 p형 게이트 전극 사이의 경계가 p형 트랜지스터의 채널 영역에 근접할 경우에, 서로 게이트 전극 구조체를 공유하는 n형 트랜지스터 및 p형 트랜지스터의 임계 전압이 개선될 수 있다. Alternatively, when the boundary between the n-type gate electrode and the p-type gate electrode is close to the channel region of the p-type transistor, the threshold voltages of the n-type transistor and the p-type transistor sharing the gate electrode structure with each other may be improved.

또는, n형 게이트 전극 및 p형 게이트 전극 사이의 경계가 p형 트랜지스터의 채널 영역 및 n형 트랜지스터의 채널 영역의 중간에 있는 경우에, 서로 게이트 전극 구조체를 공유하는 n형 트랜지스터 및 p형 트랜지스터의 임계 전압이 개선될 수 있다.Alternatively, when the boundary between the n-type gate electrode and the p-type gate electrode is in the middle between the channel region of the p-type transistor and the channel region of the n-type transistor, the n-type transistor and the p-type transistor sharing a gate electrode structure with each other The threshold voltage can be improved.

n형 게이트 전극 및 p형 게이트 전극에 포함되는 물질이 무엇인지에 따라, 서로 다른 기능을 하는 영역에서 n형 게이트 전극 및 p형 게이트 전극 사이의 경계가 변할 수 있다. The boundary between the n-type gate electrode and the p-type gate electrode may change in regions having different functions depending on what materials are included in the n-type gate electrode and the p-type gate electrode.

또는, p형 트랜지스터의 채널 영역 및 n형 트랜지스터의 채널 영역 사이의 간격의 크고 작음에 따라, 서로 다른 기능을 하는 영역에서 n형 게이트 전극 및 p형 게이트 전극 사이의 경계가 변할 수 있다.Alternatively, the boundary between the n-type gate electrode and the p-type gate electrode in regions having different functions may be changed according to a large or small gap between the channel region of the p-type transistor and the channel region of the n-type transistor.

덧붙여, n형 게이트 전극 및 p형 게이트 전극을 어떤 공정 방법을 이용하여 제조하느냐에 따라, 서로 다른 기능을 하는 영역에서 n형 게이트 전극 및 p형 게이트 전극 사이의 경계가 변할 수 있다.In addition, depending on which process method is used to manufacture the n-type gate electrode and the p-type gate electrode, the boundary between the n-type gate electrode and the p-type gate electrode may change in regions having different functions.

도 28은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 장치를 포함하는 SoC 시스템의 블록도이다.28 is a block diagram of an SoC system including a semiconductor device according to embodiments of the present invention.

도 28을 참조하면, SoC 시스템(1000)은 어플리케이션 프로세서(1001)와, DRAM(1060)을 포함한다.Referring to FIG. 28 , 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 AHB (multi-layer Advanced High-performance Bus) or a multi-layer AXI (multi-layer Advanced eXtensible Interface) 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 the form of a package on package (PoP).

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.

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 the embodiments of the present invention have been described above 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 the 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, 20, 30, 40: 활성 영역 50, 70: 게이트 구조체
105, 106: 필드 절연막 110, 210, 310, 410: 핀형 패턴
120, 220, 320, 420: 게이트 전극 121, 221, 321, 421: 일함수 조절막
CL: 필드 절연막의 중심선
MI: n형 게이트 전극 및 p형 게이트 전극의 접촉면
10, 20, 30, 40: active region 50, 70: gate structure
105, 106: field insulating film 110, 210, 310, 410: fin-shaped pattern
120, 220, 320, 420: gate electrodes 121, 221, 321, 421: work function control layer
CL: center line of the field insulating film
MI: the contact surface of the n-type gate electrode and the p-type gate electrode

Claims (20)

제1 활성 영역과, 제2 활성 영역과, 상기 제1 활성 영역 및 상기 제2 활성 영역 사이에 직접 접촉된 제1 필드 절연막을 포함하는 기판; 및
상기 기판 상에, 상기 제1 활성 영역, 상기 제2 활성 영역 및 상기 제1 필드 절연막을 가로지르는 제1 게이트 전극 구조체를 포함하고,
상기 제1 게이트 전극 구조체는 서로 직접 접촉하는 제1 p형 게이트 전극과 제1 n형 게이트 전극을 포함하고,
상기 제1 p형 게이트 전극은 상기 제1 활성 영역 및 상기 제1 필드 절연막 상의 제1 일함수 조절막과, 상기 제1 일함수 조절막 상의 제1 상부 게이트 전극을 포함하고,
상기 제1 n형 게이트 전극은 상기 제2 활성 영역 및 상기 제1 필드 절연막 상의 제2 일함수 조절막과, 상기 제2 일함수 조절막 상의 제2 상부 게이트 전극을 포함하고,
상기 제1 일함수 조절막 및 상기 제2 일함수 조절막은 직접 접촉하고, 동일한 물질막이고,
상기 제1 일함수 조절막의 두께는 상기 제2 일함수 조절막의 두께와 다르고,
상기 제1 p형 게이트 전극과 상기 제1 필드 절연막이 중첩되는 폭은, 상기 제1 n형 게이트 전극과 상기 제1 필드 절연막이 중첩되는 폭과 다른 반도체 장치.
a substrate comprising a first active region, a second active region, and a first field insulating layer in direct contact between the first active region and the second active region; and
a first gate electrode structure crossing the first active region, the second active region, and the first field insulating layer on the substrate;
The first gate electrode structure includes a first p-type gate electrode and a first n-type gate electrode in direct contact with each other,
the first p-type gate electrode includes a first work function control layer on the first active region and the first field insulating layer, and a first upper gate electrode on the first work function control layer;
the first n-type gate electrode includes a second work function regulating film on the second active region and the first field insulating film, and a second upper gate electrode on the second work function regulating film,
The first work function regulating film and the second work function regulating film are in direct contact with each other and are the same material film,
The thickness of the first work function control layer is different from the thickness of the second work function control layer,
The overlapping width of the first p-type gate electrode and the first field insulating layer is different from the overlapping width of the first n-type gate electrode and the first field insulating layer.
제1 항에 있어서,
상기 제1 일함수 조절막의 두께는 상기 제2 일함수 조절막의 두께보다 큰 반도체 장치.
The method of claim 1,
A thickness of the first work function control layer is greater than a thickness of the second work function control layer.
제1 항에 있어서,
상기 제1 p형 게이트 전극과 상기 제1 필드 절연막이 중첩되는 폭은, 상기 제1 n형 게이트 전극과 상기 제1 필드 절연막이 중첩되는 폭보다 큰 반도체 장치.
The method of claim 1,
An overlapping width of the first p-type gate electrode and the first field insulating layer is greater than an overlapping width of the first n-type gate electrode and the first field insulating layer.
제1 항에 있어서,
상기 제1 p형 게이트 전극과 상기 제1 필드 절연막이 중첩되는 폭은, 상기 제1 n형 게이트 전극과 상기 제1 필드 절연막이 중첩되는 폭보다 작은 반도체 장치.
The method of claim 1,
An overlapping width of the first p-type gate electrode and the first field insulating layer is smaller than an overlapping width of the first n-type gate electrode and the first field insulating layer.
제1 항에 있어서,
상기 제1 활성 영역 및 상기 제2 활성 영역은 SRAM 영역에 포함되는 반도체 장치.
The method of claim 1,
The first active region and the second active region are included in an SRAM region.
제1 항에 있어서,
상기 기판은 서로 다른 기능을 하는 제1 영역 및 제2 영역을 포함하고,
상기 제1 활성 영역 및 상기 제2 활성 영역은 상기 제1 영역에 형성되고,
상기 제2 영역의 상기 기판은 제3 활성 영역과, 제4 활성 영역과, 상기 제3 활성 영역 및 상기 제4 활성 영역 사이에 직접 접촉된 제2 필드 절연막을 포함하고,
상기 기판 상에, 상기 제3 활성 영역, 상기 제4 활성 영역 및 상기 제2 필드 절연막을 가로지르는 제2 게이트 전극 구조체를 더 포함하고,
상기 제2 게이트 전극 구조체는 서로 직접 접촉하는 제2 p형 게이트 전극과 제2 n형 게이트 전극을 포함하고,
상기 제2 p형 게이트 전극은 상기 제3 활성 영역 및 상기 제2 필드 절연막 상에 형성되고,
상기 제2 n형 게이트 전극은 상기 제4 활성 영역 및 상기 제2 필드 절연막 상에 형성되는 반도체 장치.
The method of claim 1,
The substrate includes a first region and a second region having different functions,
The first active region and the second active region are formed in the first region,
The substrate of the second region includes a third active region, a fourth active region, and a second field insulating film in direct contact between the third active region and the fourth active region,
a second gate electrode structure crossing the third active region, the fourth active region, and the second field insulating layer on the substrate;
The second gate electrode structure includes a second p-type gate electrode and a second n-type gate electrode in direct contact with each other,
the second p-type gate electrode is formed on the third active region and the second field insulating layer;
The second n-type gate electrode is formed on the fourth active region and the second field insulating layer.
제6 항에 있어서,
상기 제2 p형 게이트 전극과 상기 제2 n형 게이트 전극의 접촉면은 상기 제3 활성 영역보다 상기 제4 활성 영역에 가까운 반도체 장치.
7. The method of claim 6,
A contact surface of the second p-type gate electrode and the second n-type gate electrode is closer to the fourth active region than the third active region.
제6 항에 있어서,
상기 제2 p형 게이트 전극과 상기 제2 필드 절연막이 중첩되는 폭은, 상기 제2 n형 게이트 전극과 상기 제2 필드 절연막이 중첩되는 폭과 실질적으로 동일한 반도체 장치.
7. The method of claim 6,
The overlapping width of the second p-type gate electrode and the second field insulating layer is substantially the same as the overlapping width of the second n-type gate electrode and the second field insulating layer.
제6 항에 있어서,
상기 제2 p형 게이트 전극과 상기 제2 n형 게이트 전극의 접촉면은 상기 제4 활성 영역보다 상기 제3 활성 영역에 가까운 반도체 장치.
7. The method of claim 6,
A contact surface of the second p-type gate electrode and the second n-type gate electrode is closer to the third active region than the fourth active region.
제1 항에 있어서,
상기 제1 일함수 조절막 및 상기 제2 일함수 조절막은 각각 TiN막인 반도체 장치.
The method of claim 1,
The first work function control layer and the second work function control layer are each a TiN layer.
서로 인접하는 제1 핀형 패턴 및 제2 핀형 패턴;
상기 제1 핀형 패턴과 상기 제2 핀형 패턴 사이에, 상기 제1 핀형 패턴 및 상기 제2 핀형 패턴의 일부를 덮는 제1 필드 절연막;
상기 제1 핀형 패턴, 상기 제1 필드 절연막 및 상기 제2 핀형 패턴과 교차하는 제1 게이트 전극 구조체를 포함하고,
상기 제1 게이트 전극 구조체는 서로 직접 접촉하는 제1 p형 게이트 전극과 제1 n형 게이트 전극을 포함하고,
상기 제1 p형 게이트 전극은 상기 제1 핀형 패턴 및 상기 제1 필드 절연막 상의 제1 일함수 조절막과, 상기 제1 일함수 조절막 상의 제1 상부 게이트 전극을 포함하고,
상기 제1 n형 게이트 전극은 상기 제2 핀형 패턴 및 상기 제1 필드 절연막 상의 제2 일함수 조절막과, 상기 제2 일함수 조절막 상의 제2 상부 게이트 전극을 포함하고,
상기 제1 일함수 조절막 및 상기 제2 일함수 조절막은 직접 접촉하고, 동일한 물질막이고,
상기 제1 일함수 조절막의 두께는 상기 제2 일함수 조절막의 두께보다 두껍고,
상기 제1 p형 게이트 전극과 상기 제1 필드 절연막이 중첩되는 폭은, 상기 제1 n형 게이트 전극과 상기 제1 필드 절연막이 중첩되는 폭보다 큰 반도체 장치.
a first fin-shaped pattern and a second fin-shaped pattern adjacent to each other;
a first field insulating layer between the first fin-shaped pattern and the second fin-shaped pattern and covering a portion of the first fin-shaped pattern and the second fin-shaped pattern;
a first gate electrode structure intersecting the first fin-shaped pattern, the first field insulating layer, and the second fin-shaped pattern;
The first gate electrode structure includes a first p-type gate electrode and a first n-type gate electrode in direct contact with each other,
the first p-type gate electrode includes a first work function control layer on the first fin pattern and the first field insulating layer, and a first upper gate electrode on the first work function control layer;
the first n-type gate electrode includes a second work function control layer on the second fin pattern and the first field insulating layer, and a second upper gate electrode on the second work function control layer;
The first work function regulating film and the second work function regulating film are in direct contact with each other and are the same material film,
The thickness of the first work function control layer is thicker than the thickness of the second work function control layer,
An overlapping width of the first p-type gate electrode and the first field insulating layer is greater than an overlapping width of the first n-type gate electrode and the first field insulating layer.
제11 항에 있어서,
상기 제1 p형 게이트 전극과 상기 제1 n형 게이트 전극 사이의 접촉면은 상기 제1 핀형 패턴보다 상기 제2 핀형 패턴에 가까운 반도체 장치.
12. The method of claim 11,
A contact surface between the first p-type gate electrode and the first n-type gate electrode is closer to the second fin-type pattern than the first fin-type pattern.
제11 항에 있어서,
상기 제1 게이트 전극 구조체 하부에, 상기 제1 핀형 패턴의 프로파일, 상기 제1 필드 절연막의 상면 및 상기 제2 핀형 패턴의 프로파일을 따라 연장되는 게이트 절연막을 더 포함하고,
상기 제1 게이트 전극 구조체는 상기 게이트 절연막 상에, 상기 게이트 절연막을 따라 연장되는 TiN막과, 상기 TiN막 상의 TaN막을 더 포함하고,
상기 제1 일함수 조절막 및 상기 제2 일함수 조절막은 각각 상기 TaN막 상에서 상기 TaN막과 접촉하는 반도체 장치.
12. The method of claim 11,
a gate insulating layer extending under the first gate electrode structure along the profile of the first fin-shaped pattern, the upper surface of the first field insulating layer, and the profile of the second fin-shaped pattern;
The first gate electrode structure further includes a TiN film extending along the gate insulating film on the gate insulating film, and a TaN film on the TiN film,
The first work function control layer and the second work function control layer contact the TaN layer on the TaN layer, respectively.
제11 항에 있어서,
상기 제1 게이트 전극 구조체 하부에, 상기 제1 핀형 패턴의 프로파일, 상기 제1 필드 절연막의 상면 및 상기 제2 핀형 패턴의 프로파일을 따라 연장되는 게이트 절연막을 더 포함하고,
상기 제1 일함수 조절막 및 상기 제2 일함수 조절막은 각각 상기 게이트 절연막과 접촉하는 반도체 장치.
12. The method of claim 11,
a gate insulating layer extending under the first gate electrode structure along the profile of the first fin-shaped pattern, the upper surface of the first field insulating layer, and the profile of the second fin-shaped pattern;
The first work function control layer and the second work function control layer contact the gate insulating layer, respectively.
제11 항에 있어서,
서로 인접하는 제3 핀형 패턴 및 제4 핀형 패턴과,
상기 제3 핀형 패턴과 상기 제4 핀형 패턴 사이에, 상기 제3 핀형 패턴 및 상기 제4 핀형 패턴의 일부를 덮는 제2 필드 절연막과,
상기 제3 핀형 패턴, 상기 제2 필드 절연막 및 상기 제4 핀형 패턴을 가로지르는 제2 게이트 전극 구조체를 더 포함하고,
상기 제2 게이트 전극 구조체는 서로 직접 접촉하는 제2 p형 게이트 전극과 제2 n형 게이트 전극을 포함하고,
상기 제2 p형 게이트 전극과 상기 제2 n형 게이트 전극의 접촉면은 상기 제3 핀형 패턴보다 상기 제4 핀형 패턴에 가까운 반도체 장치.
12. The method of claim 11,
a third fin-shaped pattern and a fourth fin-shaped pattern adjacent to each other;
a second field insulating layer between the third fin-shaped pattern and the fourth fin-shaped pattern and covering a portion of the third fin-shaped pattern and the fourth fin-shaped pattern;
a second gate electrode structure crossing the third fin-shaped pattern, the second field insulating layer, and the fourth fin-shaped pattern;
The second gate electrode structure includes a second p-type gate electrode and a second n-type gate electrode in direct contact with each other,
A contact surface of the second p-type gate electrode and the second n-type gate electrode is closer to the fourth fin pattern than the third fin pattern.
제15 항에 있어서,
상기 제1 핀형 패턴 및 상기 제2 핀형 패턴은 SRAM 영역에 형성되고, 상기 제3 핀형 패턴 및 상기 제4 핀형 패턴은 로직 영역에 형성되는 반도체 장치.
16. The method of claim 15,
The first fin-shaped pattern and the second fin-shaped pattern are formed in an SRAM region, and the third fin-shaped pattern and the fourth fin-shaped pattern are formed in a logic region.
제1 활성 영역과, 제2 활성 영역과, 상기 제1 활성 영역 및 상기 제2 활성 영역 사이에 직접 접촉된 필드 절연막을 포함하는 기판;
상기 기판 상에, 상기 제1 활성 영역, 상기 필드 절연막 및 상기 제2 활성 영역을 가로지르는 트렌치를 포함하는 층간 절연막;
상기 트렌치의 측벽 및 바닥면을 따라 연장되는 게이트 절연막; 및
상기 게이트 절연막 상에, 상기 트렌치를 채우고, 상기 제1 활성 영역, 상기 제2 활성 영역 및 상기 필드 절연막을 가로지르는 게이트 전극 구조체를 포함하고,
상기 게이트 전극 구조체는 서로 직접 접촉하는 p형 게이트 전극과 n형 게이트 전극을 포함하고,
상기 p형 게이트 전극은 상기 제1 활성 영역 및 상기 필드 절연막 상에 연장되고, 상기 n형 게이트 전극은 상기 제2 활성 영역 및 상기 필드 절연막 상에 연장되고,
상기 p형 게이트 전극은 상기 게이트 절연막을 따라 연장되는 제1 TiN막과, 상기 제1 TiN막 상의 제1 상부 게이트 전극을 포함하고,
상기 n형 게이트 전극은 상기 게이트 절연막을 따라 연장되고 상기 제1 TiN막과 직접 접촉하는 제2 TiN막과, 상기 제2 TiN막 상의 제2 상부 게이트 전극을 포함하고,
상기 필드 절연막 상에서 상기 제1 상부 게이트 전극의 두께는, 상기 필드 절연막 상에서 상기 제2 상부 게이트 전극의 두께보다 작고,
상기 제1 TiN막과 상기 필드 절연막이 중첩되는 폭은, 상기 제2 TiN막과 상기 필드 절연막이 중첩되는 폭과 다른 반도체 장치.
a substrate comprising a first active region, a second active region, and a field insulating layer in direct contact between the first active region and the second active region;
an interlayer insulating layer on the substrate, the interlayer insulating layer including a trench crossing the first active region, the field insulating layer, and the second active region;
a gate insulating layer extending along sidewalls and bottom surfaces of the trench; and
a gate electrode structure filling the trench on the gate insulating layer and crossing the first active region, the second active region, and the field insulating layer;
The gate electrode structure includes a p-type gate electrode and an n-type gate electrode in direct contact with each other,
the p-type gate electrode extends over the first active region and the field insulating layer, and the n-type gate electrode extends over the second active region and the field insulating layer;
the p-type gate electrode includes a first TiN film extending along the gate insulating film, and a first upper gate electrode on the first TiN film;
the n-type gate electrode includes a second TiN film extending along the gate insulating film and in direct contact with the first TiN film, and a second upper gate electrode on the second TiN film,
a thickness of the first upper gate electrode on the field insulating layer is smaller than a thickness of the second upper gate electrode on the field insulating layer;
The overlapping width of the first TiN layer and the field insulating layer is different from the overlapping width of the second TiN layer and the field insulating layer.
제17 항에 있어서,
상기 제1 TiN막의 두께는 상기 제2 TiN막의 두께보다 큰 반도체 장치.
18. The method of claim 17,
A thickness of the first TiN layer is greater than a thickness of the second TiN layer.
제17 항에 있어서,
상기 제1 TiN막과 상기 필드 절연막이 중첩되는 폭은, 상기 제2 TiN막과 상기 필드 절연막이 중첩되는 폭보다 큰 반도체 장치.
18. The method of claim 17,
The overlapping width of the first TiN layer and the field insulating layer is greater than the overlapping width of the second TiN layer and the field insulating layer.
제17 항에 있어서,
상기 제1 TiN막과 상기 필드 절연막이 중첩되는 폭은, 상기 제2 TiN막과 상기 필드 절연막이 중첩되는 폭보다 작은 반도체 장치.
18. The method of claim 17,
The overlapping width of the first TiN layer and the field insulating layer is smaller than the overlapping width of the second TiN layer and the field insulating layer.
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