KR20220166003A - Integrated circuit device - Google Patents

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KR20220166003A KR1020210074753A KR20210074753A KR20220166003A KR 20220166003 A KR20220166003 A KR 20220166003A KR 1020210074753 A KR1020210074753 A KR 1020210074753A KR 20210074753 A KR20210074753 A KR 20210074753A KR 20220166003 A KR20220166003 A KR 20220166003A
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김성민
김문현
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삼성전자주식회사
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Abstract

An integrated circuit device according to the technical idea of the present invention includes: a substrate; fin-type active regions spaced apart from each other in a first horizontal direction on the substrate and extended in a second horizontal direction perpendicular to the first horizontal direction; a dam structure extended in the second horizontal direction and alternately disposed with the fin-type active regions on the substrate; and a gate electrode extended in the first horizontal direction and intersecting the fin-type active region and the dam structure. A width where the gate electrode is in contact with the fin-type active region is greater than a width where the gate electrode is in contact with the dam structure.

Description

집적회로 소자{INTEGRATED CIRCUIT DEVICE}Integrated circuit device {INTEGRATED CIRCUIT DEVICE}

본 발명의 기술분야는 집적회로 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 핀형 활성 영역을 포함하는 집적회로 소자에 관한 것이다.The technical field of the present invention relates to integrated circuit devices, and more particularly, to integrated circuit devices including fin-type active regions.

최근 전자 제품의 휴대화 및 고성능화 경향에 따라, 집적회로 소자의 고집적화에 대한 요구가 증가하고 있다. 집적회로 소자의 다운 스케일링에 따라 트랜지스터의 단채널 효과(short channel effect)가 발생하여, 집적회로 소자의 신뢰성이 저하되는 문제가 있다. 이러한 단채널 효과를 감소시키기 위하여 핀형 활성 영역을 포함하는 집적회로 소자가 제안되었다.Recently, according to the trend of portability and high performance of electronic products, the demand for high integration of integrated circuit elements is increasing. There is a problem in that the reliability of the integrated circuit device is lowered because a short channel effect of the transistor occurs according to the downscaling of the integrated circuit device. In order to reduce this short-channel effect, an integrated circuit device including a fin-type active region has been proposed.

본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는, 디자인 룰이 감소함에 따라 감소된 사이즈를 가지면서도, 신뢰성 있는 성능을 제공하는 게이트 전극을 포함하는 집적회로 소자를 제공하는 것이다.An object to be solved by the technical idea of the present invention is to provide an integrated circuit device including a gate electrode that provides reliable performance while having a reduced size as design rules decrease.

본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는, 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the technical idea of the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 기술적 사상에 따른 집적회로 소자는, 기판; 상기 기판 상에서 제1 수평 방향으로 서로 이격되며, 상기 제1 수평 방향과 수직하는 제2 수평 방향으로 연장되는 핀형 활성 영역; 상기 기판 상에서 상기 핀형 활성 영역과 교대로 배치되고, 상기 제2 수평 방향으로 연장되는 댐 구조물; 및 상기 핀형 활성 영역 및 상기 댐 구조물과 교차하며, 상기 제1 수평 방향으로 연장되는 게이트 전극;을 포함하고, 상기 게이트 전극이 상기 핀형 활성 영역과 접촉하는 폭은 상기 게이트 전극이 상기 댐 구조물과 접촉하는 폭보다 더 크다.An integrated circuit device according to the technical idea of the present invention includes a substrate; fin-type active regions spaced apart from each other in a first horizontal direction on the substrate and extending in a second horizontal direction perpendicular to the first horizontal direction; dam structures disposed alternately with the fin-type active regions on the substrate and extending in the second horizontal direction; and a gate electrode that intersects the fin-type active region and the dam structure and extends in the first horizontal direction, wherein the contact width of the gate electrode with the fin-type active region is the contact width of the gate electrode with the dam structure wider than the width of

본 발명의 기술적 사상에 따른 집적회로 소자는, 디자인 룰이 감소함에 따라 감소된 사이즈를 가지면서도, 신뢰성 있는 성능을 제공하는 게이트 전극을 포함함으로써, 제품의 경쟁력을 높일 수 있는 효과가 있다.An integrated circuit device according to the technical concept of the present invention has an effect of increasing competitiveness of a product by including a gate electrode that provides reliable performance while having a reduced size as design rules decrease.

도 1a는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 집적회로 소자를 나타내는 수평 단면도이고, 도 1b는 도 1a의 B-B' 선을 따라 절단한 수직 단면도이고, 도 1c는 도 1a의 CC 부분을 확대한 부분 확대도이다.
도 2는 본 발명의 기술적 사상의 다른 실시예에 따른 집적회로 소자를 나타내는 수평 단면도이다.
도 3은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 집적회로 소자의 제조 방법을 설명하기 위하여 공정 순서를 나타내는 블록도이다.
도 4a, 도 5a, …, 및 도 13a는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 집적회로 소자의 제조 방법을 설명하기 위하여 공정 순서에 따라 도시한 평면도들이고, 도 4b, 도 5b, …, 및 도 13b는 각각 도 4a, 도 5a, …, 및 도 13a의 B-B' 선을 따라 절단한 단면도들이다.
1A is a horizontal cross-sectional view illustrating an integrated circuit device according to an embodiment of the technical idea of the present invention, FIG. 1B is a vertical cross-sectional view taken along line BB′ of FIG. 1A, and FIG. 1C is an enlarged portion CC of FIG. 1A This is a partial magnification.
2 is a horizontal cross-sectional view illustrating an integrated circuit device according to another exemplary embodiment of the inventive concept.
3 is a block diagram showing a process sequence to explain a method of manufacturing an integrated circuit device according to an embodiment of the technical idea of the present invention.
Figure 4a, Figure 5a, ... , and FIG. 13a are plan views illustrating a manufacturing method of an integrated circuit device according to an embodiment of the present invention according to a process sequence, and FIGS. 4b, 5b, . . . , and FIG. 13B are respectively FIGS. 4A, 5A, . . . , and cross-sectional views taken along lines BB' of FIG. 13A.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 사상의 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the technical idea of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1a는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 집적회로 소자를 나타내는 수평 단면도이고, 도 1b는 도 1a의 B-B' 선을 따라 절단한 수직 단면도이고, 도 1c는 도 1a의 CC 부분을 확대한 부분 확대도이다. 구체적으로, 도 1a는 도 1b의 수직 레벨(LV1)에서 취한 수평 단면도이다.1A is a horizontal cross-sectional view illustrating an integrated circuit device according to an embodiment of the technical idea of the present invention, FIG. 1B is a vertical cross-sectional view taken along line BB′ of FIG. 1A, and FIG. 1C is an enlarged portion CC of FIG. 1A. This is a partial magnification. Specifically, FIG. 1A is a horizontal cross-sectional view taken at the vertical level LV1 of FIG. 1B.

도 1a 내지 도 1c를 함께 참조하면, 집적회로 소자(10)는, 기판(101), 핀형 활성 영역(FA), 소자 분리막(110), 게이트 유전막(120), 댐 구조물(130), 게이트 전극(140), 및 게이트간 절연막(150)을 포함한다.Referring to FIGS. 1A to 1C , the integrated circuit device 10 includes a substrate 101, a fin-type active region (FA), a device isolation film 110, a gate dielectric film 120, a dam structure 130, and a gate electrode. (140), and an inter-gate insulating film (150).

기판(101)은 실리콘(Si)을 포함하는 반도체 웨이퍼일 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 기판(101)은 저머늄(Ge)과 같은 반도체 원소, 또는 SiC(silicon carbide), GaAs(gallium arsenide), InAs(indium arsenide), InP(indium phosphide)와 같은 화합물 반도체를 포함하는 웨이퍼일 수 있다. 한편, 상기 기판(101)은 SOI(silicon on insulator) 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 기판(101)은 도전 영역, 예를 들어, 불순물이 도핑된 웰(well) 또는 불순물이 도핑된 구조물을 포함할 수 있다.The substrate 101 may be a semiconductor wafer containing silicon (Si). In some embodiments, the substrate 101 may include a semiconductor element such as germanium (Ge) or a compound semiconductor such as silicon carbide (SiC), gallium arsenide (GaAs), indium arsenide (InAs), or indium phosphide (InP). It may be a wafer containing. Meanwhile, the substrate 101 may have a silicon on insulator (SOI) structure. In addition, the substrate 101 may include a conductive region, for example, a well doped with impurities or a structure doped with impurities.

핀형 활성 영역(FA)이 기판(101)의 상면으로부터 돌출되도록 배치될 수 있다. 상기 핀형 활성 영역(FA)은 상기 기판(101)의 상면에 평행한 제1 수평 방향(X 방향)을 따라 서로 이격되고, 제1 수평 방향(X 방향)과 수직하는 제2 수평 방향(Y 방향)을 따라 연장될 수 있다. 상기 기판(101)의 상면으로부터 수직 방향(Z 방향)으로 멀어질수록, 상기 핀형 활성 영역(FA)의 제1 수평 방향(X 방향)에 따른 폭은 점진적으로 감소할 수 있다. 즉, 상기 핀형 활성 영역(FA)은 상기 기판(101) 상에서 사다리꼴 형상을 가질 수 있다. 상기 핀형 활성 영역(FA)은 pMOS 트랜지스터를 구성하는 활성 영역일 수 있고, 또는 nMOS 트랜지스터를 구성하는 활성 영역일 수 있다.The fin-type active region FA may protrude from the upper surface of the substrate 101 . The fin-type active regions FA are spaced apart from each other along a first horizontal direction (X direction) parallel to the upper surface of the substrate 101, and are spaced apart from each other in a second horizontal direction (Y direction) perpendicular to the first horizontal direction (X direction). ) can be extended along The width of the fin-type active region FA along the first horizontal direction (X direction) may gradually decrease as the distance from the upper surface of the substrate 101 in the vertical direction (Z direction) increases. That is, the fin-type active region FA may have a trapezoidal shape on the substrate 101 . The fin-type active region FA may be an active region constituting a pMOS transistor or an active region constituting an nMOS transistor.

소자 분리막(110)이 기판(101) 상에서 핀형 활성 영역(FA)의 양 측벽의 하부를 덮도록 배치될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 소자 분리막(110)과 상기 핀형 활성 영역(FA)의 사이에는 상기 핀형 활성 영역(FA)의 측벽을 컨포멀하게(conformally) 덮는 계면막이 더 형성될 수 있다.The device isolation layer 110 may be disposed on the substrate 101 to cover lower portions of both sidewalls of the fin-type active region FA. Although not shown, an interface film may be further formed between the device isolation layer 110 and the fin-type active region FA to conformally cover sidewalls of the fin-type active region FA.

게이트 유전막(120)이 소자 분리막(110) 상에서 핀형 활성 영역(FA)의 상면 및 양 측벽의 상부를 덮도록 배치될 수 있다. 상기 게이트 유전막(120)은 후술하는 게이트 전극(140)의 바닥면과 측벽 상에서 제1 수평 방향(X 방향)을 따라 연장되도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 게이트 유전막(120)은 게이트 전극(140)과 핀형 활성 영역(FA)의 사이 및 게이트 전극(140)과 소자 분리막(110)의 상면의 사이에 개재될 수 있다. 상기 게이트 유전막(120)은 예를 들어, 실리콘산화물, 실리콘산질화물, 실리콘산화물보다 높은 유전 상수를 가지는 고유전막, 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 상기 고유전막은 금속산화물 또는 금속산질화물로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 유전막(120)으로 사용 가능한 고유전막은 HfO2, HfSiO, HfSiON, HfTaO, HfTiO, HfZrO, 지르코늄산화물(zirconium oxide), 알루미늄산화물(aluminum oxide), HfO2-Al2O3 합금, 또는 이들의 조합일 수 있다.The gate dielectric layer 120 may be disposed on the device isolation layer 110 to cover the upper surface of the fin-type active region FA and upper portions of both sidewalls. The gate dielectric layer 120 may be disposed to extend along a first horizontal direction (X direction) on a bottom surface and a sidewall of a gate electrode 140 to be described later. In addition, the gate dielectric layer 120 may be interposed between the gate electrode 140 and the fin-type active region FA and between the gate electrode 140 and the upper surface of the device isolation layer 110 . The gate dielectric layer 120 may be formed of, for example, silicon oxide, silicon oxynitride, a high dielectric layer having a higher dielectric constant than silicon oxide, or a combination thereof. The high dielectric layer may be formed of a metal oxide or a metal oxynitride. For example, a high dielectric layer usable as the gate dielectric layer 120 may be HfO 2 , HfSiO, HfSiON, HfTaO, HfTiO, HfZrO, zirconium oxide, aluminum oxide, HfO 2 -Al 2 O 3 alloys, or combinations thereof.

댐 구조물(130)이 서로 이웃하는 핀형 활성 영역(FA)의 사이에 배치될 수 있다. 즉, 상기 댐 구조물(130)은 제1 수평 방향(X 방향)을 따라 서로 이격되고, 제2 수평 방향(Y 방향)을 따라 연장될 수 있다. 상기 댐 구조물(130)은 게이트 전극(140)의 하부의 일 단부와 접촉하도록 배치될 수 있다. 또한, 상기 기판(101)의 상면으로부터 수직 방향(Z 방향)으로 멀어질수록, 상기 댐 구조물(130)의 제1 수평 방향(X 방향)에 따른 폭은 점진적으로 증가할 수 있다. 즉, 상기 댐 구조물(130)은 상기 기판(101) 상에서 역사다리꼴 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 댐 구조물(130)의 최상면의 레벨은 상기 핀형 활성 영역(FA)의 최상면의 레벨보다 더 높고, 상기 댐 구조물(130)의 최하면의 레벨은 상기 핀형 활성 영역(FA)의 최하면의 레벨보다 더 높을 수 있다. 상기 댐 구조물(130)은 예를 들어, 실리콘산화물, 실리콘질화물, 또는 실리콘산질화물을 포함할 수 있다.The dam structure 130 may be disposed between adjacent fin-type active regions FA. That is, the dam structures 130 may be spaced apart from each other along the first horizontal direction (X direction) and extend along the second horizontal direction (Y direction). The dam structure 130 may be disposed to contact one end of the lower portion of the gate electrode 140 . In addition, as the distance from the upper surface of the substrate 101 in the vertical direction (Z direction) increases, the width of the dam structure 130 in the first horizontal direction (X direction) may gradually increase. That is, the dam structure 130 may have an inverted trapezoidal shape on the substrate 101 . In addition, the level of the uppermost surface of the dam structure 130 is higher than the level of the uppermost surface of the fin-type active region FA, and the level of the lowermost surface of the dam structure 130 is the lowermost surface of the fin-type active region FA. may be higher than the level of The dam structure 130 may include, for example, silicon oxide, silicon nitride, or silicon oxynitride.

게이트 전극(140)이 핀형 활성 영역(FA) 및 댐 구조물(130)과 모두 교차하도록, 제2 수평 방향(Y 방향)을 따라 서로 이격되고, 제1 수평 방향(X 방향)을 따라 연장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 게이트 전극(140)의 최상면의 레벨은 댐 구조물(130)의 최상면의 레벨보다 더 높고, 상기 게이트 전극(140)의 최하면의 레벨은 댐 구조물(130)의 최하면의 레벨과 실질적으로 동일할 수 있다.The gate electrodes 140 may be spaced apart from each other along the second horizontal direction (Y direction) and extend along the first horizontal direction (X direction) so as to cross both the fin-type active region FA and the dam structure 130. there is. In some embodiments, the level of the uppermost surface of the gate electrode 140 is higher than the level of the uppermost surface of the dam structure 130, and the level of the lowermost surface of the gate electrode 140 is the lowermost surface of the dam structure 130. It may be substantially equal to the level of

상기 게이트 전극(140)은 도핑된 폴리실리콘, 금속, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 전극(140)은 Al, Cu, Ti, Ta, W, Mo, TaN, NiSi, CoSi, TiN, WN, TiAl, TiAlN, TaCN, TaC, TaSiN, TiAlC, 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The gate electrode 140 may include doped polysilicon, metal, or a combination thereof. For example, the gate electrode 140 may be made of Al, Cu, Ti, Ta, W, Mo, TaN, NiSi, CoSi, TiN, WN, TiAl, TiAlN, TaCN, TaC, TaSiN, TiAlC, or a combination thereof. It may be made, but is not limited thereto.

일부 실시예들에서, 상기 게이트 전극(140)은 일함수 금속 함유층 및 갭필 금속막을 포함할 수 있다. 상기 일함수 금속 함유층은 Ti, W, Ru, Nb, Mo, Hf, Ni, Co, Pt, Yb, Tb, Dy, Er, 및 Pd 중에서 선택되는 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다. 상기 갭필 금속막은 텅스텐(W) 또는 알루미늄(Al)으로 이루어질 수 있다. 다른 실시예들에서, 상기 게이트 전극(140)은 적층 구조로서, TiAlC/TiN/W의 적층 구조, TiN/TaN/TiAlC/TiN/W의 적층 구조, 또는 TiN/TaN/TiN/TiAlC/TiN/W의 적층 구조를 포함할 수 있다.In some embodiments, the gate electrode 140 may include a work function metal-containing layer and a gap-fill metal layer. The work function metal-containing layer may include at least one metal selected from Ti, W, Ru, Nb, Mo, Hf, Ni, Co, Pt, Yb, Tb, Dy, Er, and Pd. The gap-fill metal layer may be made of tungsten (W) or aluminum (Al). In other embodiments, the gate electrode 140 has a stacked structure, such as a stacked structure of TiAlC/TiN/W, a stacked structure of TiN/TaN/TiAlC/TiN/W, or a stacked structure of TiN/TaN/TiN/TiAlC/TiN/ It may include a stacked structure of W.

본 발명의 집적회로 소자(10)에서, 수직 레벨(LV1)에서 취한 수평 단면도에서 보았을 때, 상기 게이트 전극(140)이 핀형 활성 영역(FA)과 접촉하는 제2 수평 방향(Y 방향)을 따른 제1 폭(140A)은, 상기 게이트 전극(140)이 댐 구조물(130)과 접촉하는 제2 수평 방향(Y 방향)을 따른 제2 폭(140B)보다 더 클 수 있다.In the integrated circuit device 10 of the present invention, when viewed in a horizontal cross-sectional view taken at the vertical level LV1, the gate electrode 140 is in contact with the fin-type active region FA along the second horizontal direction (Y direction). The first width 140A may be larger than the second width 140B along the second horizontal direction (Y direction) in which the gate electrode 140 contacts the dam structure 130 .

구체적으로, 상기 게이트 전극(140)의 제2 수평 방향(Y 방향)을 따른 폭은, 핀형 활성 영역(FA)으로부터 댐 구조물(130)까지 제1 수평 방향(X 방향)을 따라 점진적으로 감소할 수 있다. 예를 들어, 평면에서 보았을 때, 서로 마주보는 댐 구조물(130)의 사이에 배치되는 상기 게이트 전극(140)의 형상은 타원형일 수 있다. 따라서, 제2 수평 방향(Y 방향)으로 서로 마주보는 상기 게이트 전극(140) 사이의 간격은, 핀형 활성 영역(FA)의 주변부보다 댐 구조물(130)의 주변부에서 더 클 수 있다. 그 결과, 댐 구조물(130)의 주변부에서 기생 커패시턴스(Parasitic Capacitance)가 효율적으로 감소할 수 있다.Specifically, the width of the gate electrode 140 along the second horizontal direction (Y direction) gradually decreases along the first horizontal direction (X direction) from the fin-type active region FA to the dam structure 130. can For example, when viewed from a plane, the gate electrode 140 disposed between the dam structures 130 facing each other may have an elliptical shape. Accordingly, the distance between the gate electrodes 140 facing each other in the second horizontal direction (Y direction) may be greater in the periphery of the dam structure 130 than in the periphery of the fin-type active region FA. As a result, parasitic capacitance at the periphery of the dam structure 130 may be effectively reduced.

게이트간 절연막(150)이 서로 이웃하는 게이트 전극(140) 사이에서 핀형 활성 영역(FA)의 일부 및 소스/드레인 영역(미도시)을 덮도록 배치될 수 있다. 상기 게이트간 절연막(150)은 실리콘질화물, 실리콘산화물, 또는 실리콘산질화물을 포함할 수 있다.An inter-gate insulating layer 150 may be disposed between adjacent gate electrodes 140 to cover a portion of the fin-type active region FA and source/drain regions (not shown). The inter-gate insulating layer 150 may include silicon nitride, silicon oxide, or silicon oxynitride.

소스/드레인 영역(미도시)이 게이트 전극(140)의 양측의 핀형 활성 영역(FA)에 배치될 수 있다. 상기 소스/드레인 영역은 예를 들어, 도핑된 실리콘저머늄(SiGe), 도핑된 저머늄(Ge), 도핑된 SiC, 또는 도핑된 InGaAs으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Source/drain regions (not shown) may be disposed in the fin-type active region FA on both sides of the gate electrode 140 . The source/drain region may be formed of, for example, doped silicon germanium (SiGe), doped germanium (Ge), doped SiC, or doped InGaAs, but is not limited thereto.

최근 전자 제품의 휴대화 및 고성능화 경향에 따라, 집적회로 소자(10)의 고집적화에 대한 요구가 증가하고 있다. 집적회로 소자(10)의 다운 스케일링에 따라 트랜지스터의 단채널 효과(short channel effect)가 발생하여, 집적회로 소자(10)의 신뢰성이 저하되는 문제가 있다. 이러한 단채널 효과를 감소시키기 위하여 핀형 활성 영역(FA)을 포함하는 집적회로 소자(10)가 제안되었다.Recently, with the trend of portability and high performance of electronic products, the demand for high integration of the integrated circuit device 10 is increasing. As the integrated circuit device 10 is down-scaled, a short channel effect of the transistor occurs, thereby reducing the reliability of the integrated circuit device 10 . In order to reduce this short-channel effect, an integrated circuit device 10 including a fin-type active region FA has been proposed.

특히, 본 발명의 집적회로 소자(10)는, 게이트 전극(140)이 핀형 활성 영역(FA)과 접촉하는 제1 폭(140A)을 댐 구조물(130)과 접촉하는 제2 폭(140B)보다 더 크게 형성함으로써 기생 커패시턴스가 효율적으로 감소할 수 있고, 후속 공정에서 컨택 구조물이 형성될 수 있는 공간이 상대적으로 커지므로 공정 마진(margin)을 더욱 확보할 수 있다는 장점이 있다.In particular, in the integrated circuit device 10 of the present invention, the gate electrode 140 has a first width 140A in contact with the fin-type active region FA than a second width 140B in contact with the dam structure 130. By forming the contact structure larger, parasitic capacitance can be efficiently reduced, and a process margin can be further secured because a space in which a contact structure can be formed in a subsequent process is relatively large.

궁극적으로, 본 발명의 집적회로 소자(10)는, 디자인 룰이 감소함에 따라 감소된 사이즈를 가지면서도, 신뢰성 있는 성능을 제공하는 게이트 전극(140)을 포함함으로써, 제품의 경쟁력을 높일 수 있는 효과가 있다.Ultimately, the integrated circuit device 10 of the present invention includes a gate electrode 140 that provides reliable performance while having a reduced size as the design rule decreases, thereby increasing the competitiveness of the product. there is

도 2는 본 발명의 기술적 사상의 다른 실시예에 따른 집적회로 소자를 나타내는 수평 단면도이다.2 is a horizontal cross-sectional view illustrating an integrated circuit device according to another exemplary embodiment of the inventive concept.

이하에서 설명하는 집적회로 소자(20)를 구성하는 대부분의 구성 요소 및 상기 구성 요소를 이루는 물질은, 앞서 도 1a 내지 도 1c에서 설명한 바와 실질적으로 동일하거나 유사하다. 따라서, 설명의 편의를 위하여, 앞서 설명한 집적회로 소자(10)와 차이점을 중심으로 설명하도록 한다.Most of the components constituting the integrated circuit device 20 described below and materials constituting the components are substantially the same as or similar to those previously described with reference to FIGS. 1A to 1C. Therefore, for convenience of description, the description will focus on differences from the previously described integrated circuit device 10 .

도 2를 참조하면, 집적회로 소자(20)는, 기판(101), 핀형 활성 영역(FA), 게이트 유전막(120), 댐 구조물(130), 게이트 전극(240), 및 게이트간 절연막(150)을 포함한다.Referring to FIG. 2 , the integrated circuit device 20 includes a substrate 101, a fin-type active region FA, a gate dielectric film 120, a dam structure 130, a gate electrode 240, and an inter-gate insulating film 150. ).

본 발명의 집적회로 소자(20)에서, 게이트 전극(240)이 핀형 활성 영역(FA) 및 댐 구조물(130)과 교차하도록, 제2 수평 방향(Y 방향)을 따라 서로 이격되고, 제1 수평 방향(X 방향)을 따라 연장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 게이트 전극(240)의 최상면의 레벨은 댐 구조물(130)의 최상면의 레벨보다 더 높고, 상기 게이트 전극(240)의 최하면의 레벨은 댐 구조물(130)의 최하면의 레벨과 실질적으로 동일할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 게이트 전극(240)은 일함수 금속 함유층 및 갭필 금속막을 포함할 수 있다.In the integrated circuit device 20 of the present invention, the gate electrodes 240 are spaced apart from each other along the second horizontal direction (Y direction) so as to cross the fin-type active region FA and the dam structure 130, and the first horizontal It may extend along the direction (X direction). In some embodiments, the level of the uppermost surface of the gate electrode 240 is higher than the level of the uppermost surface of the dam structure 130, and the level of the lowermost surface of the gate electrode 240 is the lowermost surface of the dam structure 130. It may be substantially equal to the level of In some embodiments, the gate electrode 240 may include a work function metal-containing layer and a gap-fill metal layer.

본 발명의 집적회로 소자(20)에서, 상기 게이트 전극(240)의 제2 수평 방향(Y 방향)을 따른 폭은, 핀형 활성 영역(FA)으로부터 댐 구조물(130)까지 제1 수평 방향(X 방향)을 따라 선형적으로 감소할 수 있다. 예를 들어, 평면에서 보았을 때, 서로 마주보는 댐 구조물(130)의 사이에 배치되는 상기 게이트 전극(240)의 형상은 모서리 부분 각각이 모따기된 직사각형일 수 있다. 따라서, 제2 수평 방향(Y 방향)으로 서로 마주보는 상기 게이트 전극(240) 사이의 간격은, 핀형 활성 영역(FA)의 주변부보다 댐 구조물(130)의 주변부에서 더 클 수 있다. 그 결과, 댐 구조물(130)의 주변부에서 기생 커패시턴스가 효율적으로 감소할 수 있다.In the integrated circuit device 20 of the present invention, the width of the gate electrode 240 along the second horizontal direction (Y direction) is from the fin-type active region FA to the dam structure 130 in the first horizontal direction (X direction) can decrease linearly. For example, when viewed from a plan view, the shape of the gate electrode 240 disposed between the dam structures 130 facing each other may be a rectangle in which each corner portion is chamfered. Accordingly, the distance between the gate electrodes 240 facing each other in the second horizontal direction (Y direction) may be greater in the periphery of the dam structure 130 than in the periphery of the fin-type active region FA. As a result, parasitic capacitance at the periphery of the dam structure 130 may be effectively reduced.

도 3은 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 집적회로 소자의 제조 방법을 설명하기 위하여 공정 순서를 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram showing a process sequence to explain a method of manufacturing an integrated circuit device according to an embodiment of the technical idea of the present invention.

본 발명의 기술적 사상에 따른 집적회로 소자의 제조 방법(S10)은 다음과 같은 공정 순서를 포함할 수 있다. 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 수행될 수도 있다.The manufacturing method ( S10 ) of an integrated circuit device according to the technical idea of the present invention may include the following process sequence. When an embodiment is otherwise implementable, a specific process sequence may be performed differently from the described sequence. For example, two processes described in succession may be performed substantially simultaneously, or may be performed in an order reverse to the order described.

도 3을 참조하면, 핀형 활성 영역 상에 제1 희생막을 형성하는 제1 단계(S110), 제1 희생막의 사이에 댐 구조물을 형성하는 제2 단계(S120), 제1 희생막의 일부를 식각하여 복수의 희생홀을 형성하는 제3 단계(S130), 복수의 희생홀을 모두 채우는 복수의 제2 희생막을 형성하는 제4 단계(S140), 제1 희생막을 제거하고 게이트간 절연막을 형성하는 제5 단계(S150), 제3 희생막을 패턴으로 형성하고 이의 사이에 층간 절연막을 형성하는 제6 단계(S160), 및 제2 희생막 및 제3 희생막을 게이트 전극으로 치환하는 제7 단계(S170)를 포함하는 집적회로 소자의 제조 방법(S10)을 나타낸다.Referring to FIG. 3 , a first step of forming a first sacrificial layer on the fin-type active region (S110), a second step of forming a dam structure between the first sacrificial layer (S120), and etching a portion of the first sacrificial layer to A third step of forming a plurality of sacrificial holes (S130), a fourth step of forming a plurality of second sacrificial films to fill all of the plurality of sacrificial holes (S140), and a fifth step of removing the first sacrificial film and forming an inter-gate insulating film. Step S150, a sixth step of forming a third sacrificial film in a pattern and forming an interlayer insulating film therebetween (S160), and a seventh step of replacing the second and third sacrificial films with gate electrodes (S170). It shows a manufacturing method (S10) of the integrated circuit device including.

상기 제1 내지 제7 단계(S110 내지 S170) 각각에 대한 기술적 특징은 후술하는 도 4a 내지 도 13b를 통하여 상세히 설명하도록 한다.The technical characteristics of each of the first to seventh steps (S110 to S170) will be described in detail with reference to FIGS. 4A to 13B to be described later.

도 4a, 도 5a, …, 및 도 13a는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 집적회로 소자의 제조 방법을 설명하기 위하여 공정 순서에 따라 도시한 평면도들이고, 도 4b, 도 5b, …, 및 도 13b는 각각 도 4a, 도 5a, …, 및 도 13a의 B-B' 선을 따라 절단한 단면도들이다.Figure 4a, Figure 5a, ... , and FIG. 13a are plan views illustrating a manufacturing method of an integrated circuit device according to an embodiment of the present invention according to a process sequence, and FIGS. 4b, 5b, . . . , and FIG. 13B are respectively FIGS. 4A, 5A, . . . , and cross-sectional views taken along lines BB' of FIG. 13A.

도 4a 및 도 4b를 함께 참조하면, 기판(101) 상에 핀형 활성 영역(FA)을 형성할 수 있다.Referring to FIGS. 4A and 4B together, a fin-type active region FA may be formed on the substrate 101 .

기판(101)은 반도체 웨이퍼일 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 기판(101)은 집적회로 소자의 로직 회로를 구성하는 로직 트랜지스터들이 배치되는 로직 셀 영역을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 상기 기판(101)은 집적회로 소자의 데이터를 저장하기 위한 복수의 메모리 셀이 형성되는 메모리 셀 영역을 포함할 수 있다.The substrate 101 may be a semiconductor wafer. In some embodiments, the substrate 101 may include a logic cell region in which logic transistors constituting a logic circuit of an integrated circuit device are disposed. In other embodiments, the substrate 101 may include a memory cell region in which a plurality of memory cells for storing integrated circuit device data are formed.

상기 기판(101)을 패터닝하여 핀형 활성 영역(FA)을 정의할 수 있다. 상기 핀형 활성 영역(FA)은 제1 수평 방향(X 방향)으로 서로 이격되도록 배열되고, 제2 수평 방향(Y 방향)으로 연장되는 라인 형태를 가질 수 있다. 상기 핀형 활성 영역(FA)은 실질적으로 동일한 거리만큼 서로 이격되도록 형성될 수 있다.A fin-type active region FA may be defined by patterning the substrate 101 . The fin-type active regions FA may be spaced apart from each other in a first horizontal direction (X direction) and may have a line shape extending in a second horizontal direction (Y direction). The fin-type active regions FA may be formed to be spaced apart from each other by substantially the same distance.

다음으로, 상기 핀형 활성 영역(FA)의 하부를 채우도록 소자 분리막(110)이 형성될 수 있다. 상기 소자 분리막(110)이 상기 핀형 활성 영역(FA)의 상부를 노출하도록 형성될 수 있다.Next, an isolation layer 110 may be formed to fill a lower portion of the fin-type active region FA. The device isolation layer 110 may be formed to expose an upper portion of the fin-type active region FA.

다음으로, 상기 기판(101) 상에 차례로 적층된 게이트 유전막(120) 및 복수의 제1 희생막(SL1)이 형성될 수 있다. 상기 게이트 유전막(120)은 예를 들어, 실리콘 산화물을 포함할 수 있다. 상기 복수의 제1 희생막(SL1)은 예를 들어, 폴리실리콘을 포함할 수 있다. 상기 복수의 제1 희생막(SL1)은 CVD(Chemical Vapor Deposition) 또는 PVD(Physical Vapor Deposition) 공정에 의해 형성될 수 있다.Next, a gate dielectric layer 120 and a plurality of first sacrificial layers SL1 sequentially stacked on the substrate 101 may be formed. The gate dielectric layer 120 may include, for example, silicon oxide. The plurality of first sacrificial layers SL1 may include, for example, polysilicon. The plurality of first sacrificial layers SL1 may be formed by a chemical vapor deposition (CVD) process or a physical vapor deposition (PVD) process.

상기 제1 희생막(SL1)은 핀형 활성 영역(FA)과 동일하게, 제1 수평 방향(X 방향)으로 서로 이격되도록 배열되고, 제2 수평 방향(Y 방향)으로 연장되는 라인 형태를 가질 수 있다. 즉, 상기 제1 희생막(SL1)은 핀형 활성 영역(FA)의 상면 및 측벽을 덮으며, 게이트 유전막(120)의 상면 상으로 연장될 수 있다.Like the fin-type active region FA, the first sacrificial layer SL1 may have a line shape that is arranged to be spaced apart from each other in a first horizontal direction (X direction) and extends in a second horizontal direction (Y direction). there is. That is, the first sacrificial layer SL1 covers the upper surface and sidewalls of the fin-type active region FA and may extend onto the upper surface of the gate dielectric layer 120 .

도 5a 및 도 5b를 함께 참조하면, 복수의 제1 희생막(SL1)의 사이에서 상기 복수의 제1 희생막(SL1)의 측벽을 덮으며 연장되는 복수의 댐 구조물(130)이 형성될 수 있다.Referring to FIGS. 5A and 5B together, a plurality of dam structures 130 extending while covering sidewalls of the plurality of first sacrificial films SL1 may be formed between the plurality of first sacrificial films SL1. there is.

상기 복수의 댐 구조물(130)은 예를 들어, 실리콘질화물을 포함할 수 있다. 또는, 상기 복수의 댐 구조물(130)은 SiCN, SiOCN 등과 같은 저유전 질화물을 포함할 수 있다. 상기 복수의 댐 구조물(130)은 CVD 또는 PVD 같은 공정에 의해 형성될 수 있다.The plurality of dam structures 130 may include, for example, silicon nitride. Alternatively, the plurality of dam structures 130 may include a low dielectric nitride such as SiCN or SiOCN. The plurality of dam structures 130 may be formed by a process such as CVD or PVD.

다음으로, 복수의 제1 희생막(SL1)과 복수의 댐 구조물(130) 상에 제1 포토 마스크 패턴(PM1)을 형성할 수 있다. 상기 제1 포토 마스크 패턴(PM1)은 제2 수평 방향(Y 방향)으로 서로 이격되도록 배열되고, 제1 수평 방향(X 방향)으로 연장되는 라인 앤드 스페이스 형태를 가질 수 있다. 상기 제1 포토 마스크 패턴(PM1)은 네거티브톤 현상(negative tone development)에 사용되는 포토레지스트를 포함할 수 있다.Next, a first photomask pattern PM1 may be formed on the plurality of first sacrificial layers SL1 and the plurality of dam structures 130 . The first photomask patterns PM1 may be spaced apart from each other in a second horizontal direction (Y direction) and may have a line-and-space shape extending in the first horizontal direction (X direction). The first photo mask pattern PM1 may include photoresist used for negative tone development.

일반적으로, 네거티브톤 현상에 사용되는 포토레지스트는 화학 증폭형의 포토레지스트 물질이 사용될 수 있고, 노광된 부분(즉, 스레숄드 광량 이상의 광이 조사된 부분)이 잔존하고, 노광되지 않은 부분(즉, 스레숄드 광량 이상의 광이 조사되지 않은 부분)은 용매에 의하여 제거될 수 있다.In general, a photoresist used for negative tone development may be a chemically amplified photoresist material, an exposed portion (ie, a portion irradiated with light greater than a threshold amount of light) remains, and an unexposed portion (ie, A portion not irradiated with light equal to or greater than the threshold amount of light) may be removed by a solvent.

도 6a 및 도 6b를 함께 참조하면, 제1 포토 마스크 패턴(PM1, 도 5a 참조)을 식각 마스크로 이용하여 제1 희생막(SL1)의 일부를 식각하여, 복수의 희생홀(SLH)을 형성할 수 있다.Referring to FIGS. 6A and 6B together, a portion of the first sacrificial layer SL1 is etched using the first photomask pattern PM1 (see FIG. 5A ) as an etch mask to form a plurality of sacrificial holes SLH. can do.

식각 선택비를 이용하여, 제1 희생막(SL1)의 일부만이 식각되도록 이방성 건식 식각을 수행할 수 있다. 댐 구조물(130)은 기판(101) 상에서 역사다리꼴 형상을 가질 수 있으므로, 상기 이방성 건식 식각 공정에서 상기 댐 구조물(130)의 하부에 식각 잔류물이 잔존할 수 있다. 그 결과, 평면에서 보았을 때, 상기 댐 구조물(130)의 주변부에서는 핀형 활성 영역(FA) 주변부와는 달리, 제2 수평 방향(Y 방향)에 따른 식각 폭이 좁아질 수 있다. 따라서, 복수의 희생홀(SLH) 각각의 형상은 타원형일 수 있다.Anisotropic dry etching may be performed so that only a portion of the first sacrificial layer SL1 is etched using the etching selectivity. Since the dam structure 130 may have an inverted trapezoidal shape on the substrate 101 , etching residues may remain on the lower portion of the dam structure 130 in the anisotropic dry etching process. As a result, when viewed from a plan view, the etch width along the second horizontal direction (Y direction) may be narrowed in the periphery of the dam structure 130, unlike the periphery of the fin-type active region FA. Accordingly, each of the plurality of sacrificial holes SLH may have an elliptical shape.

다음으로, 제1 포토 마스크 패턴(PM1, 도 5a 참조)을 애싱 및 스트립 공정을 이용하여 완전히 제거할 수 있다.Next, the first photomask pattern PM1 (refer to FIG. 5A ) may be completely removed using an ashing and stripping process.

도 7a 및 도 7b를 함께 참조하면, 복수의 희생홀(SLH)을 모두 채우는 복수의 제2 희생막(SL2)을 형성할 수 있다.Referring to FIGS. 7A and 7B together, a plurality of second sacrificial layers SL2 may be formed to fill all of the plurality of sacrificial holes SLH.

복수의 제2 희생막(SL2)은 제1 희생막(SL1)에 대하여 식각 선택비를 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 제2 희생막(SL2)은 폴리실리콘 또는 탄소를 함유하는 물질로 이루어질 수 있다.The plurality of second sacrificial layers SL2 may be formed of a material having an etch selectivity with respect to the first sacrificial layer SL1 . For example, the plurality of second sacrificial layers SL2 may be formed of polysilicon or a material containing carbon.

도 8a 및 도 8b를 함께 참조하면, 제1 희생막(SL1, 도 7a 참조)을 모두 제거할 수 있다.Referring to FIGS. 8A and 8B together, all of the first sacrificial layer SL1 (see FIG. 7A ) may be removed.

상기 제1 희생막(SL1, 도 7a 참조)은 식각 용액을 사용하는 습식 식각 공정으로 제거될 수 있다.The first sacrificial layer SL1 (see FIG. 7A ) may be removed by a wet etching process using an etching solution.

다음으로, 상기 제1 희생막(SL1, 도 7a 참조)을 제거함에 따라 노출되는 게이트 유전막(120)의 일부를 제거할 수 있다. 그 결과, 상기 게이트 유전막(120)이 제거된 부분에서 소자 분리막(110)의 상면이 노출될 수 있다.Next, a portion of the gate dielectric layer 120 exposed by removing the first sacrificial layer SL1 (see FIG. 7A ) may be removed. As a result, an upper surface of the device isolation layer 110 may be exposed at a portion where the gate dielectric layer 120 is removed.

도 9a 및 도 9b를 함께 참조하면, 제1 희생막(SL1, 도 7a 참조)을 제거하여 생성된 공간에 게이트간 절연막(150)을 형성할 수 있다.Referring to FIGS. 9A and 9B together, an inter-gate insulating layer 150 may be formed in a space created by removing the first sacrificial layer SL1 (see FIG. 7A ).

게이트간 절연막(150)은 복수의 제2 희생막(SL2)에 대하여 식각 선택비를 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트간 절연막(150)은 실리콘질화물, 실리콘산화물, 또는 실리콘산질화물을 포함할 수 있다.The inter-gate insulating layer 150 may be formed of a material having an etch selectivity with respect to the plurality of second sacrificial layers SL2 . For example, the inter-gate insulating layer 150 may include silicon nitride, silicon oxide, or silicon oxynitride.

도 10a 및 도 10b를 함께 참조하면, 댐 구조물(130)의 상면, 게이트간 절연막(150)의 상면, 및 복수의 제2 희생막(SL2)의 상면을 모두 덮도록 제3 희생막(SL3)을 형성할 수 있다.Referring to FIGS. 10A and 10B together, a third sacrificial layer SL3 is formed to cover the upper surface of the dam structure 130, the upper surface of the inter-gate insulating layer 150, and the plurality of second sacrificial layers SL2. can form

상기 제3 희생막(SL3)은 복수의 제2 희생막(SL2)과 실질적으로 동일한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 희생막(SL3)은 폴리실리콘 또는 탄소를 함유하는 물질로 이루어질 수 있다. 따라서, 상기 제3 희생막(SL3)과 상기 복수의 제2 희생막(SL2)은 일체(one body)를 구성할 수 있다.The third sacrificial layer SL3 may be formed of substantially the same material as the plurality of second sacrificial layers SL2 . For example, the third sacrificial layer SL3 may be formed of polysilicon or a material containing carbon. Accordingly, the third sacrificial layer SL3 and the plurality of second sacrificial layers SL2 may constitute one body.

도 11a 및 도 11b를 함께 참조하면, 제3 희생막(SL3) 상에 제2 포토 마스크 패턴(PM2)을 형성할 수 있다.Referring to FIGS. 11A and 11B together, a second photo mask pattern PM2 may be formed on the third sacrificial layer SL3 .

상기 제2 포토 마스크 패턴(PM2)은 제2 수평 방향(Y 방향)으로 서로 이격되도록 배열되고, 제1 수평 방향(X 방향)으로 연장되는 라인 앤드 스페이스 형태를 가질 수 있다. 또한, 상기 제2 포토 마스크 패턴(PM2)은 복수의 제2 희생막(SL2)과 수직 방향(Z 방향)으로 오버랩되도록 형성될 수 있다. 상기 제2 포토 마스크 패턴(PM2)은 포지티브톤 현상(positive tone development)에 사용되는 포토레지스트를 포함할 수 있다.The second photomask patterns PM2 may be spaced apart from each other in a second horizontal direction (Y direction) and may have a line-and-space shape extending in a first horizontal direction (X direction). Also, the second photo mask pattern PM2 may be formed to overlap the plurality of second sacrificial layers SL2 in a vertical direction (Z direction). The second photo mask pattern PM2 may include photoresist used for positive tone development.

도 12a 및 도 12b를 함께 참조하면, 제2 포토 마스크 패턴(PM2, 도 11a 참조)을 식각 마스크로 이용하여 제3 희생막(SL3)의 일부를 식각할 수 있다.Referring to FIGS. 12A and 12B together, a portion of the third sacrificial layer SL3 may be etched using the second photo mask pattern PM2 (see FIG. 11A ) as an etch mask.

상기 식각 공정에 따라, 상기 제3 희생막(SL3)은 제2 수평 방향(Y 방향)으로 서로 이격되도록 배열되고, 제1 수평 방향(X 방향)으로 연장되는 라인 앤드 스페이스 형태의 패턴을 가질 수 있다. 또한, 상기 제3 희생막(SL3)은 복수의 제2 희생막(SL2)과 수직 방향(Z 방향)으로 오버랩되도록 형성될 수 있다.According to the etching process, the third sacrificial layer SL3 may have a line-and-space pattern that is spaced apart from each other in a second horizontal direction (Y direction) and extends in a first horizontal direction (X direction). there is. Also, the third sacrificial layer SL3 may be formed to overlap the plurality of second sacrificial layers SL2 in a vertical direction (Z direction).

다음으로, 제2 포토 마스크 패턴(PM2, 도 11a 참조)을 애싱 및 스트립 공정을 이용하여 완전히 제거할 수 있다.Next, the second photo mask pattern PM2 (refer to FIG. 11A ) may be completely removed using an ashing and stripping process.

도 13a 및 도 13b를 함께 참조하면, 댐 구조물(130)의 상면 및 게이트간 절연막(150)의 상면을 덮도록 제3 희생막(SL3, 도 12a 참조)의 주위에 층간 절연막(160)을 형성할 수 있다.Referring to FIGS. 13A and 13B together, an interlayer insulating layer 160 is formed around the third sacrificial layer SL3 (see FIG. 12A ) to cover the upper surface of the dam structure 130 and the upper surface of the inter-gate insulating layer 150. can do.

상기 층간 절연막(160)은 실리콘산화물, 실리콘질화물, 실리콘산질화물, TEOS(Tetra Ethyl Ortho Silicate), 또는 저유전 상수를 가지는 저유전막을 포함할 수 있다.The interlayer insulating layer 160 may include silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, tetra ethyl ortho silicate (TEOS), or a low dielectric layer having a low dielectric constant.

다음으로, 제2 희생막(SL2, 도 12a 참조) 및 제3 희생막(SL3, 도 12a 참조)을 모두 제거할 수 있다.Next, both the second sacrificial layer SL2 (see FIG. 12A) and the third sacrificial layer SL3 (see FIG. 12A) may be removed.

다음으로, 제2 희생막(SL2, 도 12a 참조) 및 제3 희생막(SL3, 도 12a 참조)을 제거함에 따라 생성되는 공간을 모두 채우도록 게이트 전극(140)을 형성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 게이트 전극(140)은 RMG(replacement metal gate) 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 즉, RMG 공정을 이용하여, 제2 희생막(SL2, 도 12a 참조) 및 제3 희생막(SL3, 도 12a 참조)으로 이루어진 더미 게이트는 금속 물질을 포함하는 상기 게이트 전극(140)으로 대체될 수 있다.Next, the gate electrode 140 may be formed to fill all spaces created by removing the second sacrificial layer SL2 (see FIG. 12A) and the third sacrificial layer SL3 (see FIG. 12A). In some embodiments, the gate electrode 140 may be formed using a replacement metal gate (RMG) process. That is, by using the RMG process, the dummy gate formed of the second sacrificial layer SL2 (see FIG. 12A) and the third sacrificial layer SL3 (see FIG. 12A) is replaced with the gate electrode 140 including a metal material. can

상기 게이트 전극(140)이 핀형 활성 영역(FA) 및 댐 구조물(130)과 교차하도록, 제2 수평 방향(Y 방향)을 따라 서로 이격되고, 제1 수평 방향(X 방향)을 따라 연장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 게이트 전극(140)의 최상면의 레벨은 댐 구조물(130)의 최상면의 레벨보다 더 높고, 상기 게이트 전극(140)의 최하면의 레벨은 댐 구조물(130)의 최하면의 레벨과 실질적으로 동일할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 게이트 전극(140)은 일함수 금속 함유층 및 갭필 금속막을 포함할 수 있다.The gate electrode 140 may be spaced apart from each other along a second horizontal direction (Y direction) and extend along a first horizontal direction (X direction) so as to intersect the fin-type active region FA and the dam structure 130. there is. In some embodiments, the level of the uppermost surface of the gate electrode 140 is higher than the level of the uppermost surface of the dam structure 130, and the level of the lowermost surface of the gate electrode 140 is the lowermost surface of the dam structure 130. It may be substantially equal to the level of In some embodiments, the gate electrode 140 may include a work function metal-containing layer and a gap-fill metal layer.

앞서 설명한 제조 공정으로, 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 집적회로 소자(10)를 완성할 수 있다.Through the manufacturing process described above, the integrated circuit device 10 according to an embodiment of the technical idea of the present invention can be completed.

이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 사상의 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 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.In the above, the embodiments of the technical idea of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but those skilled in the art to which the present invention pertains may change the technical idea or essential features of the present invention in other specific forms. It will be appreciated that this can be implemented. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

10, 20: 집적회로 소자
101: 기판 110: 소자 분리막
120: 게이트 유전막 130: 댐 구조물
140: 게이트 전극 150: 게이트간 절연막
160: 층간 절연막
10, 20: integrated circuit element
101: substrate 110: device isolation film
120: gate dielectric film 130: dam structure
140: gate electrode 150: inter-gate insulating film
160: interlayer insulating film

Claims (10)

기판;
상기 기판 상에서 제1 수평 방향으로 서로 이격되며, 상기 제1 수평 방향과 수직하는 제2 수평 방향으로 연장되는 핀형 활성 영역;
상기 기판 상에서 상기 핀형 활성 영역과 교대로 배치되고, 상기 제2 수평 방향으로 연장되는 댐 구조물; 및
상기 핀형 활성 영역 및 상기 댐 구조물과 교차하며, 상기 제1 수평 방향으로 연장되는 게이트 전극;을 포함하고,
상기 게이트 전극이 상기 핀형 활성 영역과 접촉하는 폭은 상기 게이트 전극이 상기 댐 구조물과 접촉하는 폭보다 더 큰,
집적회로 소자.
Board;
fin-type active regions spaced apart from each other in a first horizontal direction on the substrate and extending in a second horizontal direction perpendicular to the first horizontal direction;
dam structures disposed alternately with the fin-type active regions on the substrate and extending in the second horizontal direction; and
A gate electrode intersecting the fin-type active region and the dam structure and extending in the first horizontal direction;
A width at which the gate electrode contacts the fin-type active region is larger than a width at which the gate electrode contacts the dam structure.
integrated circuit element.
제1항에 있어서,
상기 게이트 전극의 상기 제2 수평 방향의 폭은,
상기 핀형 활성 영역으로부터 상기 댐 구조물까지 상기 제1 수평 방향을 따라 점진적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 집적회로 소자.
According to claim 1,
The width of the gate electrode in the second horizontal direction,
An integrated circuit device according to claim 1 , characterized in that a gradual decrease along the first horizontal direction from the fin-shaped active region to the dam structure.
제2항에 있어서,
상기 제2 수평 방향으로 서로 마주보는 상기 게이트 전극 사이의 간격은,
상기 핀형 활성 영역의 주변부보다 상기 댐 구조물의 주변부에서 더 큰 것을 특징으로 하는 집적회로 소자.
According to claim 2,
The distance between the gate electrodes facing each other in the second horizontal direction,
The integrated circuit device, characterized in that larger at the periphery of the dam structure than at the periphery of the fin-type active region.
제1항에 있어서,
상기 기판의 상면으로부터 수직 방향으로 멀어질수록,
상기 핀형 활성 영역의 상기 제1 수평 방향의 폭은 점진적으로 감소하고,
상기 댐 구조물의 상기 제1 수평 방향의 폭은 점진적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 집적회로 소자.
According to claim 1,
The further away from the upper surface of the substrate in the vertical direction,
a width of the fin-shaped active region in the first horizontal direction gradually decreases;
The integrated circuit device, characterized in that the width of the first horizontal direction of the dam structure gradually increases.
제4항에 있어서,
평면에서 보았을 때,
서로 마주보는 상기 댐 구조물의 사이에 배치되는, 상기 게이트 전극의 형상은 타원형인 것을 특징으로 하는 집적회로 소자.
According to claim 4,
When viewed from a plane,
An integrated circuit device, characterized in that the shape of the gate electrode disposed between the dam structures facing each other is an elliptical shape.
제1항에 있어서,
상기 핀형 활성 영역의 최상면의 레벨은 상기 댐 구조물의 최상면의 레벨보다 낮고,
상기 핀형 활성 영역의 최하면의 레벨은 상기 댐 구조물의 최하면의 레벨보다 낮은 것을 특징으로 하는 집적회로 소자.
According to claim 1,
The level of the top surface of the fin-type active region is lower than the level of the top surface of the dam structure,
The integrated circuit device, characterized in that the level of the lowermost surface of the fin-type active region is lower than the level of the lowermost surface of the dam structure.
제6항에 있어서,
상기 게이트 전극의 최상면의 레벨은 상기 댐 구조물의 최상면의 레벨보다 높고,
상기 게이트 전극의 최하면의 레벨은 상기 댐 구조물의 최하면의 레벨과 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 집적회로 소자.
According to claim 6,
The level of the top surface of the gate electrode is higher than the level of the top surface of the dam structure,
The level of the lowermost surface of the gate electrode is substantially the same as the level of the lowermost surface of the dam structure.
제1항에 있어서,
상기 댐 구조물은 절연 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 집적회로 소자.
According to claim 1,
The integrated circuit device, characterized in that the dam structure is composed of an insulating material.
제1항에 있어서,
상기 게이트 전극의 양측에 배치되는 소스/드레인 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로 소자.
According to claim 1,
An integrated circuit device comprising source/drain regions disposed on both sides of the gate electrode.
제1항에 있어서,
상기 게이트 전극은 금속 게이트 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 집적회로 소자.
According to claim 1,
The integrated circuit device according to claim 1, wherein the gate electrode comprises a metal gate electrode.
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