JP7037415B2 - 集積回路素子及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、集積回路素子及びその製造方法に係り、より詳細には、プラグ形態のコンタクトを含む集積回路素子及びその製造方法に関する。
電子技術の発達により、集積回路素子のダウンスケーリング（ｄｏｗｎ－ｓｃａｌｉｎｇ）が急速に進んでいる。高度にダウンスケーリングされた集積回路素子に対して、迅速な動作速度だけではなく、動作に関する正確性も要求されるため、比較的小面積内で配線及びコンタクトが占める面積を狭め、且つ配線及びコンタクト間の絶縁距離を安定して確保する構造を有する集積回路素子及びその具現方法に関する技術開発が必要である。
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、ダウンスケーリングによって縮小された面積の素子領域を有する集積回路素子において、同一レベル上に形成される配線及びコンタクトの密度が上昇する場合にも、素子間分離領域が占める面積を最小化させながらコンタクト間の絶縁距離を安定して確保する構造を有する集積回路素子及びその製造方法を提供することにある。
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による集積回路素子は、基板上に、第１方向に延長されたフィン型活性領域と、前記フィン型活性領域上に、前記第１方向と交差する第２方向に延長された絶縁分離構造物と、前記絶縁分離構造物を挟んで互いに離隔され、前記絶縁分離構造物と一直線上の前記第２方向に延長された１対の分離ゲートラインと、前記フィン型活性領域上に配置され、前記絶縁分離構造物を挟んで互いに離隔された１対のソース／ドレイン領域と、前記絶縁分離構造物の上部に配置され、前記１対のソース／ドレイン領域間に連結されたジャンパ（ｊｕｍｐｅｒ）コンタクトと、を備える。
上記目的を達成するためになされた本発明の他の様態による集積回路素子は、基板上に、第１方向に互いに平行に延長された複数のフィン型活性領域と、前記複数のフィン型活性領域上に、前記第１方向と交差する第２方向に延長された絶縁分離構造物と、前記絶縁分離構造物を挟んで互いに離隔され、前記絶縁分離構造物と一直線上の前記第２方向に延長された１対の分離ゲートラインと、前記複数のフィン型活性領域上に形成された複数のソース／ドレイン領域と、前記複数のソース／ドレイン領域のうち、前記絶縁分離構造物を挟んで互いに離隔された第１ソース／ドレイン領域と第２ソース／ドレイン領域とを互いに連結するように、前記第１ソース／ドレイン領域と第２ソース／ドレイン領域との間に、前記絶縁分離構造物の上部を通過して前記第１方向に延長されたジャンパコンタクトと、を備える。
上記目的を達成するためになされた本発明の一様態による集積回路素子の製造方法は、基板上に、第１方向に延長されるフィン型活性領域を形成する段階と、前記フィン型活性領域上に１対のソース／ドレイン領域を形成する段階と、前記１対のソース／ドレイン領域の間に、前記第１方向と交差する第２方向に延長される絶縁分離構造物と、前記絶縁分離構造物を挟んで互いに離隔されて前記絶縁分離構造物と一直線上の前記第２方向に延長される１対の分離ゲートラインと、を含む構造物を形成する段階と、前記絶縁分離構造物の上部に配置され、前記１対のソース／ドレイン領域間に連結されるジャンパコンタクトを形成する段階と、を有する。
本発明の集積回路素子は、フィン型活性領域上に、ゲートラインに平行に延長されるように形成された絶縁分離構造物を含み、フィン型活性領域上で１対のソース／ドレイン領域を連結させるジャンパコンタクトは、ゲートラインではない絶縁分離構造物の上部を通過する構造を有する。従って、ジャンパコンタクトとゲートラインとの短絡を防止することができる。また、素子間分離領域において、従来の１対のソース／ドレイン領域の間を通過するゲートラインをカットティングするための別途の工程を省略することができ、素子間分離領域にゲートラインのカットティングのための別途の空間を確保する必要がない。従って、素子間分離領域が占める面積を最小化させ、ロジックセルのサイズを小さくすることができ、同時に低減されたサイズを有するロジックセル内におけるコンタクト間の絶縁距離を安定して確保することができる。
本発明の第１実施形態による集積回路素子の第１例の平面レイアウト図である。 図１のＸ１－Ｘ１’線断面図である。 図１のＸ２－Ｘ２’線断面図である。 図１のＹ１－Ｙ１’線断面図である。 図１のＹ２－Ｙ２’線断面図である。 本発明の第１実施形態による集積回路素子の第２例の断面図である。 本発明の第２実施形態による集積回路素子の第１例の断面図である。 本発明の第２実施形態による集積回路素子の第１例の断面図である。 本発明の第２実施形態による集積回路素子の第２例の断面図である。 本発明の第２実施形態による集積回路素子の第２例の断面図である。 本発明の第３実施形態による集積回路素子の平面レイアウト図である。 図６ＡのＸ１－Ｘ１’線断面図である。 図６ＡのＹ１－Ｙ１’線断面図である。 本発明の第４実施形態による集積回路素子の平面レイアウト図である。 本発明の第５実施形態による集積回路素子の平面レイアウト図である。 本発明の第６実施形態による集積回路素子の平面レイアウト図ある。 本発明の第１実施形態による集積回路素子の製造方法の工程順序を示す断面図である。 本発明の第１実施形態による集積回路素子の製造方法の工程順序を示す断面図である。 本発明の第１実施形態による集積回路素子の製造方法の工程順序を示す断面図である。 本発明の第１実施形態による集積回路素子の製造方法の工程順序を示す断面図である。 本発明の第１実施形態による集積回路素子の製造方法の工程順序を示す断面図である。 本発明の第１実施形態による集積回路素子の製造方法の工程順序を示す断面図である。 本発明の第１実施形態による集積回路素子の製造方法の工程順序を示す断面図である。 本発明の第１実施形態による集積回路素子の製造方法の工程順序を示す断面図である。 本発明の第１実施形態による集積回路素子の製造方法の工程順序を示す断面図である。 本発明の第１実施形態による集積回路素子の製造方法の工程順序を示す断面図である。 本発明の第１実施形態による集積回路素子の製造方法の工程順序を示す断面図である。 本発明の第１実施形態による集積回路素子の製造方法の工程順序を示す断面図である。 本発明の第１実施形態による集積回路素子の製造方法の工程順序を示す断面図である。 本発明の第１実施形態による集積回路素子の製造方法の工程順序を示す断面図である。 本発明の第１実施形態による集積回路素子の製造方法の工程順序を示す断面図である。 本発明の第２実施形態による集積回路素子の製造方法の工程順序を示す断面図である。 本発明の第２実施形態による集積回路素子の製造方法の工程順序を示す断面図である。 本発明の第２実施形態による集積回路素子の製造方法の工程順序を示す断面図である。 本発明の第２実施形態による集積回路素子の製造方法の工程順序を示す断面図である。 本発明の他の実施形態による集積回路素子の製造方法の工程順序を示す断面図である。 本発明の第２実施形態による集積回路素子の製造方法の工程順序を示す断面図である。 本発明の第２実施形態による集積回路素子の製造方法の工程順序を示す断面図である。 本発明の第２実施形態による集積回路素子の製造方法の工程順序を示す断面図である。
以下、本発明を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。図面上の同一構成要素については、同一参照符号を使用し、それらに関する重複説明を省略する。
図１及び図２Ａ～図２Ｄは、本発明の第１実施形態による集積回路素子の第１例の図面であり、図１は、集積回路素子１００の主要構成を示す平面レイアウト図であり、図２Ａは、図１のＸ１－Ｘ１’線断面図であり、図２Ｂは、図１のＸ２－Ｘ２’線断面図であり、図２Ｃは、図１のＹ１－Ｙ１’線断面図であり、図２Ｄは、図１のＹ２－Ｙ２’線断面図である。図１及び図２Ａ～図２Ｄに例示する集積回路素子１００は、ＦｉｎＦＥＴ（ｆｉｎ ｆｉｅｌｄ ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）素子を含む論理セルを構成する。
図１及び図２Ａ～図２Ｄを参照すると、集積回路素子１００は、基板１１０上のセルバウンダリＢＮによって限定される領域に形成されたロジックセルＬＣを含む。
基板１１０は、水平方向（Ｘ－Ｙ平面方向）に延長された主面１１０Ｍを有する。基板１１０は、Ｓｉ又はＧｅのような半導体、又はＳｉＧｅ、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＩｎＡｓ、又はＩｎＰのような化合物半導体を含む。基板１１０は、導電領域、例えば不純物がドーピングされたウェル（ｗｅｌｌ）、又は不純物がドーピングされた構造物を含む。
ロジックセルＬＣは、第１素子領域ＲＸ１及び第２素子領域ＲＸ２を含む。第１素子領域ＲＸ１及び第２素子領域ＲＸ２には、それぞれ基板１１０から突出した複数のフィン型（ｆｉｎ－ｔｙｐｅ）活性領域ＦＡが形成される。第１素子領域ＲＸ１と第２素子領域ＲＸ２との間に、素子間分離領域ＤＴＡが配置される。
複数のフィン型活性領域ＦＡは、ロジックセルＬＣの幅方向（Ｘ方向）に沿って互いに平行に延長される。図２Ｃに例示するように、複数のフィン型活性領域ＦＡのそれぞれの間の領域及び素子間分離領域ＤＴＡには、基板１１０上に素子分離膜１１２が形成され、第１素子領域ＲＸ１及び第２素子領域ＲＸ２において、複数のフィン型活性領域ＦＡが素子分離膜１１２上にフィン状に突出する。
基板１１０上には、複数のゲート絶縁膜１１８及び複数のゲートラインＧＬが、複数のフィン型活性領域ＦＡと交差する方向であるロジックセルＬＣの高さ方向（Ｙ方向）に延長される。複数のゲートラインＧＬは、ノーマル（ｎｏｒｍａｌ）ゲートラインＧＬと称される。複数のゲート絶縁膜１１８及び複数のゲートラインＧＬは、複数のフィン型活性領域ＦＡのそれぞれの上面及び両側壁と素子分離膜１１２の上面とを覆いながら延長される。第１素子領域ＲＸ１及び第２素子領域ＲＸ２に、複数のゲートラインＧＬに沿って複数のＭＯＳトランジスタが形成される。複数のＭＯＳトランジスタは、それぞれ複数のフィン型活性領域ＦＡの上面及び両側壁にチャネルが形成された三次元構造のＭＯＳトランジスタである。
セルバウンダリＢＮにおいて、ロジックセルＬＣの高さ方向（Ｙ方向）に沿って延長される部分に沿ってダミーゲートラインＤＧＬが延長される。ダミーゲートラインＤＧＬは、複数のゲートラインＧＬと同一の材料で構成されるが、集積回路素子１００の動作中には、電気的にフローティング（ｆｌｏａｔｉｎｇ）状態を維持することにより、ロジックセルＬＣとその周囲の他のロジックセル又は回路との間に、電気的分離領域として機能する。
ダミーゲートラインＤＧＬは、複数のゲートラインＧＬ（例えば、ノーマルゲートライン）と同一レベルにそれらと隣接するように配置された導電ラインである。ダミーゲートラインは、ノーマルゲートラインを形成するために、導電層からパターニングされたものである。例えば、ダミーゲートラインは、ノーマルゲートラインを形成する導電層を蒸着及びパターニングする工程と同一工程でノーマルゲートラインと共に同時に形成される。集積回路素子（例えば、電子素子、ロジック素子、又はメモリ素子）において、ダミーゲートラインは、データを外部素子に伝送しない。例えば、ダミーゲートラインは、ロジックセル若しくはメモリセルのゲートに電気的に連結されず、又はダミーゲートラインがダミーロジックセル若しくはメモリセルのゲートに連結されてもダミーゲートラインが活性化されないか、或いは活性化されたとしてもダミーロジックセル若しくはメモリセルにあるデータがロジック素子若しくはメモリ素子の外部ソースに伝達されない。
複数のゲートラインＧＬ及び複数のダミーゲートラインＤＧＬは、それぞれロジックセルＬＣの幅方向（Ｘ方向）に同一幅を有し、幅方向（Ｘ方向）に沿って一定ピッチで配列される。例えば、ロジックセルＬＣを構成する複数のゲートラインＧＬのうち、隣接する２本のゲートラインＧＬ間の幅方向（Ｘ方向）の離隔距離と、ダミーゲートラインＤＧＬとそれに最も近いゲートラインＧＬとの幅方向（Ｘ方向）の離隔距離とは同一である。
複数のゲート絶縁膜１１８は、シリコン酸化膜、高誘電膜、又はそれらの組み合わせからなる。高誘電膜は、シリコン酸化膜よりも誘電定数が大きい物質からなる。高誘電膜は、金属酸化物又は金属酸窒化物からなる。フィン型活性領域ＦＡとゲート絶縁膜１１８との間にインターフェース膜（図示せず）が介在する。インターフェース膜は、酸化膜、窒化膜、又は酸窒化膜からなる。
複数のゲートラインＧＬ及び複数のダミーゲートラインＤＧＬは、金属窒化物層、金属層、導電性キャッピング層、及びギャップフィル（ｇａｐ－ｆｉｌｌ）金属膜が順に積層された構造を有する。金属窒化物層及び金属層は、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｕ、Ｎｂ、Ｍｏ、又はＨｆのうちから選択される少なくとも１つの金属を含む。ギャップフィル金属膜は、Ｗ膜又はＡｌ膜からなる。複数のゲートラインＧＬ及び複数のダミーゲートラインＤＧＬは、それぞれ仕事関数金属含有層を含む。仕事関数金属含有層は、Ｔｉ、Ｗ、Ｒｕ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｙｂ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｅｒ、及びＰｄのうちから選択される少なくとも１つの金属を含む。一実施形態によると、複数のゲートラインＧＬ及び複数のダミーゲートラインＤＧＬは、それぞれＴｉＡｌＣ／ＴｉＮ／Ｗの積層構造、ＴｉＮ／ＴａＮ／ＴｉＡｌＣ／ＴｉＮ／Ｗの積層構造、又はＴｉＮ／ＴａＮ／ＴｉＮ／ＴｉＡｌＣ／ＴｉＮ／Ｗの積層構造を含むが、それらに限定されるものではない。
複数のゲートラインＧＬ、複数のゲート絶縁膜１１８、及び複数のダミーゲートラインＤＧＬのそれぞれの上面は、ゲート絶縁キャッピング層１８０で覆われる。複数のゲート絶縁キャッピング層１８０は、シリコン窒化膜からなる。フィン型活性領域ＦＡ上に順に積層されたゲート絶縁膜１１８、ゲートラインＧＬ、及びゲート絶縁キャッピング層１８０は、ゲート構造体ＧＳを構成する。
複数のゲートラインＧＬ及び複数のダミーゲートラインＤＧＬのそれぞれの両側壁を覆うように、複数の絶縁スペーサ１６２が、ロジックセルＬＣの長手方向（Ｙ方向）に沿ってライン状に延長される。複数の絶縁スペーサ１６２は、シリコン窒化膜、ＳｉＯＣＮ膜、ＳｉＣＮ膜、又はそれらの組み合わせからなる。
基板１１０上には、複数のゲート構造体ＧＳ、及び複数のダミーゲートラインＤＧＬを覆う層間絶縁膜１９０が形成される。層間絶縁膜１９０は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、又はそれらの組み合わせからなる。
複数のフィン型活性領域ＦＡ上において、複数のゲートラインＧＬのそれぞれの両側には、複数のソース／ドレイン領域１７２が形成される。ゲートラインＧＬとソース／ドレイン領域１７２とは、ゲート絶縁膜１１８及び絶縁スペーサ１６２を挟んで互いに離隔される。複数のソース／ドレイン領域１７２は、フィン型活性領域ＦＡに形成された複数のリセス領域Ｒ１からエピタキシャル成長された半導体エピタキシャル層又はそれらの組み合わせからなる。複数のソース／ドレイン領域１７２は、エピタキシャル成長されたＳｉ層、エピタキシャル成長されたＳｉＣ層、又はエピタキシャル成長された複数のＳｉＧｅ層を含む。複数のソース／ドレイン領域１７２のうちの一部の領域は、ゲート間絶縁膜１６４（図１０Ｂ参照）によって覆われる。ゲート間絶縁膜１６４は、シリコン酸化膜からなる。
複数のソース／ドレイン領域１７２上には、複数のソース／ドレインコンタクトプラグＣＡが形成される。複数のソース／ドレイン領域１７２は、複数のソース／ドレインコンタクトプラグＣＡを介して上部の導電ライン（図示せず）に連結される。
ロジックセルＬＣの第２素子領域ＲＸ２にあるフィン型活性領域ＦＡ上には、複数のゲートラインＧＬに平行に延長された少なくとも１つの絶縁分離構造物１２０が形成される。図１及び図２Ａ～図２Ｄに例示する集積回路素子１００には、第２素子領域ＲＸ２に形成された１個の絶縁分離構造物１２０を例示したが、本発明は、図面に例示したものに限定されるものではなく、第１素子領域ＲＸ１及び第２素子領域ＲＸ２のうちの少なくとも１つの領域に少なくとも１つの絶縁分離構造物１２０が形成される。
複数のゲートラインＧＬは、絶縁分離構造物１２０を挟んで互いに分離された１対の分離ゲートライン（ＧＬ１、ＧＬ２）を含む。１対の分離ゲートライン（ＧＬ１、ＧＬ２）は、絶縁分離構造物１２０と共に、ロジックセルＬＣの高さ方向（Ｙ方向）に沿って一直線上に配置される。
絶縁分離構造物１２０は、１対の分離ゲートライン（ＧＬ１、ＧＬ２）に対面する側壁１２０Ｓを含み、側壁１２０Ｓは、１対の分離ゲートライン（ＧＬ１、ＧＬ２）及びゲート絶縁膜１１８に接する。
絶縁分離構造物１２０を挟んでその両側には、１対のソース／ドレイン領域１７２が配置され、１対のソース／ドレイン領域１７２は、１個のジャンパ（ｊｕｍｐｅｒ）コンタクト１３０によって互いに連結される。
複数のゲート構造体ＧＳのうちの第１ゲートラインが、Ｘ方向において、１対のソース／ドレイン領域１７２のうちの１つのソース／ドレイン領域１７２と他のソース／ドレイン領域１７２との間に配置される。複数のゲート構造体ＧＳのうちの第２ゲートラインが、Ｘ方向において、１対のソース／ドレイン領域１７２のうちの他の１つのソース／ドレイン領域１７２と更に他のソース／ドレイン領域１７２との間に配置される。第１ゲートライン及び第２ゲートラインは、それぞれ導電層を含む。
本施形態によると、絶縁分離構造物１２０の上面レベルは、第１ゲートライン及び第２ゲートラインのそれぞれの上面レベルよりも高く、複数のゲート構造物ＧＳのそれぞれのゲート絶縁キャッピング層１８０の上面レベルよりも低い。
本実施形態によると、絶縁分離構造物１２０の一部は、第１ゲートライン及び第２ゲートラインの導電層と同一の垂直レベルに位置する。
ジャンパコンタクト１３０は、１対のソース／ドレイン領域１７２にそれぞれ連結された１対の垂直延長部１３２と、１対の垂直延長部１３２に一体に連結されて、絶縁分離構造物１２０を覆うように絶縁分離構造物１２０上にフィン型活性領域ＦＡに平行な方向に延長された水平延長部１３４を含む。水平延長部１３４は、絶縁分離構造物１２０に垂直方向にオーバーラップするように配置される。水平延長部１３４は、１対の分離ゲートライン（ＧＬ１、ＧＬ２）に垂直方向にオーバーラップしないように配置される。１対のソース／ドレイン領域１７２は、ジャンパコンタクト１３０を介して、上部の導電ライン（図示せず）に連結される。
ジャンパコンタクト１３０と１対のソース／ドレイン領域１７２との連結部分には、それぞれ金属シリサイド膜１２８が形成される。また、複数のソース／ドレイン領域１７２と複数のソース／ドレインコンタクトプラグＣＡとの連結部分にも、それぞれ金属シリサイド膜１２８が形成される。金属シリサイド膜１２８は、Ｔｉ、Ｗ、Ｒｕ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｙｂ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｅｒ、又はＰｄを含む。例えば、金属シリサイド膜１２８は、チタンシリサイドからなるが、それらに限定されるものではない。
ジャンパコンタクト１３０、複数のソース／ドレインコンタクトプラグＣＡ、及び複数のゲートコンタクトプラグＣＢのそれぞれの側壁は、絶縁ライナ１２６によって覆われる。絶縁ライナ１２６は、シリコン窒化膜からなる。
図１において、ジャンパコンタクト１３０の平面形状が略長方形である場合を例示したが、本発明はそれに限定されるものではない。例えば、ジャンパコンタクト１３０は、絶縁分離構造物１２０の上部を通過して、絶縁分離構造物１２０の両側にある１対のソース／ドレイン領域１７２に連結される構成であるならば、特定の平面形状に制限されるものではなく、多様な平面形状を有することができる。ジャンパコンタクト１３０の平面形状の具体的な変形形態については、図７～図９を参照して後述する。
絶縁分離構造物１２０は、第２素子領域ＲＸ２の内部及び外部にかけて延長される。例えば、絶縁分離構造物１２０は、第２素子領域ＲＸ２に配置された部分と素子間分離領域ＤＴＡに配置された部分と、を含む。ロジックセルＬＣの高さ方向（Ｙ方向）において、ジャンパコンタクト１３０の長さは、絶縁分離構造物１２０の長さよりも短い。例えば、Ｙ方向において、ジャンパコンタクト１３０の第１終端部と第２終端部との間の長さは、絶縁分離構造物１２０の第１終端部と第２終端部との間の長さよりも短い。そのように構成することにより、ジャンパコンタクト１３０と１対の分離ゲートライン（ＧＬ１、ＧＬ２）との間に、十分な離隔距離を確保する。
１対の分離ゲートライン（ＧＬ１、ＧＬ２）のうちの第１素子領域ＲＸ１に配置された第１分離ゲートラインＧＬ１は、正常なゲートラインとして機能する。一方、第２素子領域ＲＸ２に配置された第２分離ゲートラインＧＬ２は、正常なゲートラインとして機能しないダミーゲートラインである。
複数のゲートラインＧＬ上には、複数のゲートコンタクトプラグＣＢが形成される。複数のゲートラインＧＬは、複数のゲートコンタクトプラグＣＢを介して上部の導電ライン（図示せず）に連結される。１対の分離ゲートライン（ＧＬ１、ＧＬ２）のうちの１本の第１分離ゲートラインＧＬ１も、ゲートコンタクトプラグＣＢを介して上部の導電ライン（図示せず）に連結される。例えば、１対の分離ゲートライン（ＧＬ１、ＧＬ２）のうちの他の１本の第２分離ゲートラインＧＬ２は、上部の導電ライン（図示せず）に連結されない。
ジャンパコンタクト１３０の上面１３０Ｔのレベル、複数のソース／ドレインコンタクトプラグＣＡのそれぞれの上面ＣＡＴのレベル、及び複数のゲートコンタクトプラグＣＢのそれぞれの上面ＣＢＴのレベルは、実質的に同一レベルである。従って、基板１１０の主面１１０Ｍからジャンパコンタクト１３０の上面１３０Ｔまでの垂直距離、基板１１０の主面１１０Ｍから複数のソース／ドレインコンタクトプラグＣＡのそれぞれの上面ＣＡＴまでの垂直距離、及び基板１１０の主面１１０Ｍから複数のゲートコンタクトプラグＣＢのそれぞれの上面ＣＢＴまでの垂直距離は、実質的に同一である。
本実施形態によると、Ｘ方向において、ジャンパコンタクト１３０の上面１３０Ｔの幅は、複数のソース／ドレインコンタクトプラグＣＡのそれぞれの上面ＣＡＴの幅よりも広い。また、本実施形態によると、Ｘ方向において、ジャンパコンタクト１３０の上面１３０Ｔの幅は、複数のゲートコンタクトプラグＣＢのそれぞれの上面ＣＢＴの幅よりも広い。
フィン型活性領域ＦＡにおいて、絶縁分離構造物１２０に対応する位置には、フィン分離トレンチＴ１が形成される。絶縁分離構造物１２０は、フィン分離トレンチＴ１を充填する埋め立て分離部１２０Ａと、埋め立て分離部１２０Ａに一体に連結されてフィン型活性領域ＦＡから遠くなる方向に延長された突出分離部１２０Ｂと、を含む。突出分離部１２０Ｂは、フィン型活性領域ＦＡの上面ＦＴ上から突出する。突出分離部１２０Ｂは、ジャンパコンタクト１３０を構成する１対の垂直延長部１３２間に介在する。
絶縁分離構造物１２０の最低面のレベルＬＶ１は、基板１１０の主面１１０ＭのレベルＬＶ２よりも高く、フィン型活性領域ＦＡの上面ＦＴのレベルＬＶ３よりも低い。絶縁分離構造物１２０の最上面のレベルＬＶ４は、ゲートラインＧＬの最上面のレベルＬＶ５よりも高く、ゲート絶縁キャッピング層１８０の最上面のレベルＬＶ６よりも低い。本実施形態によると、Ｚ方向において、絶縁分離構造物１２０の最低面のレベルＬＶ１と絶縁分離構造物１２０の最上面のレベルＬＶ４との間の長さは、フィン型活性領域ＦＡの上面ＦＴのレベルＬＶ３とジャンパコンタクト１３０の上面１３０Ｔのレベルとの間の長さよりも短い。
突出分離部１２０Ｂの上面１２０Ｔは、丸い凸面（ｒｏｕｎｄｅｄ ｃｏｎｖｅｘ ｓｕｒｆａｃｅ）状に形成される。突出分離部１２０Ｂの両側壁は、１対の絶縁スペーサ１６２によって覆われる。１対の絶縁スペーサ１６２は、それぞれ突出分離部１２０Ｂと垂直延長部１３２との間に介在する。突出分離部１２０Ｂの上面と１対の絶縁スペーサ１６２のそれぞれの上面とは、円滑に連結されて１つの丸い凸面をなす。ジャンパコンタクト１３０において、絶縁分離構造物１２０の上面１２０Ｔに対面して接する部分である水平延長部１３４の底面は、絶縁分離構造物１２０の上面１２０Ｔの丸い凸面プロファイルに対応する形状の丸い凹面を含む。
絶縁分離構造物１２０の底面１２０ＢＴ（図２Ｃ参照）のレベルは、複数のソース／ドレイン領域１７２の底面のレベルよりも低い。図２Ｃには、絶縁分離構造物１２０がＹ方向に沿って略平坦な底面１２０ＢＴを有するように例示したが、それに限定されるものではなく、絶縁分離構造物１２０の底面１２０ＢＴのプロファイルは、多様に変形される。絶縁分離構造物１２０の底面１２０ＢＴのプロファイルに関する更に具体的な変形例については、図３を参照して後述する。
一実施形態によると、絶縁分離構造物１２０は、単一絶縁膜、又は複数の絶縁膜の組み合わせからなる複合絶縁膜からなる。他の実施形態によると、絶縁分離構造物１２０は、エアギャップ（ａｉｒ ｇａｐ）を含む。本明細書において、用語「エア」は、大気、又は製造工程中に存在し得る他のガスを意味する。
絶縁分離構造物１２０を構成する絶縁膜は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ＳｉＯＣＮ膜、ＳｉＣＮ膜、又はそれらの組み合わせからなるが、それらに限定されるものではない。
ジャンパコンタクト１３０、複数のソース／ドレインコンタクトプラグＣＡ、及び複数のゲートコンタクトプラグＣＢは、同一の導電物質を含む。ジャンパコンタクト１３０、複数のソース／ドレインコンタクトプラグＣＡ、及び複数のゲートコンタクトプラグＣＢは、それぞれ埋め立て金属膜と、埋め立て金属膜を取り囲む導電性バリア膜と、を含む。埋め立て金属膜は、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｗ、Ｒｕ、Ｍｎ、又はそれらの組み合わせからなり、導電性バリア膜は、Ｔｉ、Ｔａ、ＴｉＮ、ＴａＮ、又はそれらの組み合わせからなる。一実施形態によると、ジャンパコンタクト１３０、複数のソース／ドレインコンタクトプラグＣＡ、及び複数のゲートコンタクトプラグＣＢは、それぞれ同一材料からなる。
ジャンパコンタクト１３０、複数のソース／ドレインコンタクトプラグＣＡ、及び複数のゲートコンタクトプラグＣＢは、ゲート絶縁キャッピング層１８０、複数の絶縁スペーサ１６２、及び層間絶縁膜１９０によって互いに絶縁される。
ロジックセルＬＣにおいて、接地線ＶＳＳは、ソース／ドレインコンタクトプラグＣＡを介して第１素子領域ＲＸ１にあるフィン型活性領域ＦＡに連結され、電源線ＶＤＤは、ソース／ドレインコンタクトプラグＣＡを介して第２素子領域ＲＸ２にあるフィン型活性領域ＦＡに連結される。接地線ＶＳＳ及び電源線ＶＤＤは、ジャンパコンタクト１３０、複数のソース／ドレインコンタクトプラグＣＡ、及び複数のゲートコンタクトプラグＣＢのそれぞれの上面よりも高いレベルに形成される。接地線ＶＳＳ及び電源線ＶＤＤは、それぞれ導電性バリア膜と配線用導電層とからなる。導電性バリア膜は、Ｔｉ、Ｔａ、ＴｉＮ、ＴａＮ、又はそれらの組み合わせからなる。配線用導電層は、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｗ、それらの合金、又はそれらの組み合わせからなる。
図１及び図２Ａ～図２Ｄに例示した集積回路素子１００では、ロジックセルＬＣにおいて、１個の絶縁分離構造物１２０と１個のジャンパコンタクト１３０とを含む場合を例として挙げて説明したが、本発明は、それに限定されるものではない。例えば、１個のロジックセルＬＣは、複数の絶縁分離構造物１２０及び／又は複数のジャンパコンタクト１３０を含む。
図１及び図２Ａ～図２Ｄに例示した集積回路素子１００は、ロジックセルＬＣ内において、フィン型活性領域ＦＡ上に、複数のゲートラインＧＬに平行に延長された絶縁分離構造物１２０と、絶縁分離構造物１２０を挟んでその両側に配置された１対のソース／ドレイン領域１７２を互いに連結するため、絶縁分離構造物１２０の上部に、絶縁分離構造物１２０に垂直方向にオーバーラップするように配置されたジャンパコンタクト１３０と、を含む。ジャンパコンタクト１３０は、絶縁分離構造物１２０の上部から、１対のソース／ドレイン領域１７２に向けて延長され、１対のソース／ドレイン領域１７２を互いに電気的に連結する。ジャンパコンタクト１３０を利用して１対のソース／ドレイン領域１７２を互いに連結させる際に、ジャンパコンタクト１３０が導電性物質からなるゲートラインＧＬの上部を通過せずに絶縁分離構造物１２０の上部を通過する構造を有することにより、ジャンパコンタクト１３０とゲートラインＧＬとの短絡の可能性を除去することができる。
比較例として、従来の絶縁分離構造物１２０を含まない集積回路素子では、１本のゲートラインＧＬの両側に形成された１対のソース／ドレイン領域１７２を互いに連結するために、ジャンパコンタクト１３０がゲートラインＧＬの上部を通過しなければならない。その場合、ジャンパコンタクト１３０を形成する工程中に、ジャンパコンタクト１３０とその下部のゲートラインＧＬとが短絡する可能性が高くなる。また、第１素子領域ＲＸ１及び第２素子領域ＲＸ２において、ジャンパコンタクト１３０が形成されない第１素子領域ＲＸ１で１対のソース／ドレイン領域１７２の間を通過するゲートラインＧＬを正常なゲートラインとして使用するためには、素子間分離領域ＤＴＡに１対のソース／ドレイン領域１７２の間を通過するゲートラインＧＬをカッティングする工程が伴わなければならない。従って、集積回路素子の製造工程が複雑になり、比較的大面積の素子間分離領域ＤＴＡを確保する必要がある。しかし、集積回路素子の高集積化に伴い、素子間分離領域ＤＴＡが占める面積を拡張させることに限界があり、集積回路素子の高集積化により同一レベル上に形成される配線及びコンタクトの密度が上昇する場合、固定された素子間分離領域ＤＴＡの面積内でコンタクト間の絶縁距離を安定して確保することに困難さが伴う。
一方、本発明の実施形態によると、ジャンパコンタクト１３０が配置された第２素子領域ＲＸ２において、フィン型活性領域ＦＡ上に、複数のゲートラインＧＬに平行に延長されるように形成された絶縁分離構造物１２０を含むため、ジャンパコンタクト１３０を利用して１対のソース／ドレイン領域１７２を連結する際に、ジャンパコンタクト１３０がゲートラインＧＬではない絶縁分離構造物１２０の上部を通過するように形成される。従って、ジャンパコンタクト１３０とその下部のゲートラインＧＬとの短絡を防止することができる。また、複数のゲートラインＧＬにおいて、絶縁分離構造物１２０と整列するように一直線上に配置された１対の分離ゲートライン（ＧＬ１、ＧＬ２）のうち、第１素子領域ＲＸ１に配置された第１分離ゲートラインＧＬ１は、従来のような別途のゲートカッティング工程を経なくても、正常なゲートラインとして使用される。従って、素子間分離領域ＤＴＡにおいて、１対のソース／ドレイン領域１７２の間を通過するゲートラインＧＬをカッティングするための別途の工程を省略することができ、素子間分離領域ＤＴＡにゲートラインＧＬのカッティングのための別途の空間を確保する必要がない。従って、素子間分離領域ＤＴＡの面積を狭め、ロジックセルＬＣのサイズを小さくすることに寄与することができる。
図３は、本発明の第１実施形態による集積回路素子の第２例の断面図である。
図３に例示する集積回路素子２００は、図２Ａ～図２Ｄに例示した集積回路素子１００と概略同一構成を有する。但し、集積回路素子２００において、絶縁分離構造物２２０は、第１分離ゲートラインＧＬ１と一直線上に延長されたメイン分離部２２０Ｍと、メイン分離部２２０Ｍから基板１１０に向けて突出した少なくとも１つの突出分離部２２０Ｐと、を含む。図３には、フィン型活性領域ＦＡに形成されたフィン分離トレンチＴ１を充填する複数の突出分離部２２０Ｐを例示する。突出分離部２２０Ｐは、フィン型活性領域ＦＡに対応する位置で、メイン分離部２２０Ｍに一体に連結される。突出分離部２２０Ｐの周辺にある素子分離膜１１２において、絶縁分離構造物２２０の底面に接する上面の高さは、フィン分離トレンチＴ１の底面の高さよりも高い。メイン分離部２２０Ｍから基板１１０に向けて突出した突出分離部２２０Ｐにより、絶縁分離構造物２２０の底面は、凹凸形状のプロファイルを有する。
絶縁分離構造物２２０に含まれる突出分離部２２０Ｐの個数は、絶縁分離構造物２２０に交差するフィン型活性領域ＦＡの個数に対応する。図３には、絶縁分離構造物２２０が３個のフィン型活性領域ＦＡに交差して延長され、それにより絶縁分離構造物２２０が３個の突出分離部２２０Ｐを含む構成を例示したが、本発明は、それに限定されるものではない。例えば、絶縁分離構造物２２０は、１個又は４個以上の突出分離部２２０Ｐを含む。
絶縁分離構造物２２０は、１対の分離ゲートライン（ＧＬ１、ＧＬ２）に対面する側壁２２０Ｓを含む。絶縁分離構造物２２０の側壁２２０Ｓは、１対の分離ゲートライン（ＧＬ１、ＧＬ２）及びゲート絶縁膜１１８に接する。
図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の第２実施形態による集積回路素子の第１例の図面であり、図４Ａは、図１のＸ１－Ｘ１’線断面に対応する部分の断面図であり、図４Ｂは、図１のＹ１－Ｙ１’線断面に対応する部分の断面図である。一実施形態によると、図４Ａ及び図４Ｂに例示する集積回路素子３００は、図１に例示した集積回路素子１００の平面レイアウトと同一の平面レイアウトを有する。
図４Ａ及び図４Ｂに例示する集積回路素子３００は、図２Ａ～図２Ｄに例示した集積回路素子１００と概略同一構成を有する。但し、集積回路素子３００において、複数のフィン型活性領域ＦＡのうち、絶縁分離構造物３２０に交差するフィン型活性領域ＦＴには、図２Ａ及び図２Ｃに例示したようなフィン分離トレンチＴ１が形成されない。絶縁分離構造物３２０は、フィン型活性領域ＦＡの上部側壁及び上面を覆うように形成される。絶縁分離構造物３２０は、フィン型活性領域ＦＡ及び素子分離膜１１２に対面する底面３２０ＢＴと、ジャンパコンタクト１３０に対面して接する上面３２０Ｔと、を有する。絶縁分離構造物３２０の底面３２０ＢＴのレベルは、複数のソース／ドレイン領域１７２の底面のレベルよりも高い。絶縁分離構造物３２０の底面３２０ＢＴは、ダミーゲート絶縁膜３０８を挟んでフィン型活性領域ＦＡから離隔される。ダミーゲート絶縁膜３０８は、シリコン酸化膜からなる。
図４Ａに例示するように、絶縁分離構造物３２０の上面３２０Ｔは、丸い凸面状に形成される。絶縁分離構造物３２０の両側壁は、１対の絶縁スペーサ１６２によって覆われる。１対の絶縁スペーサ１６２は、それぞれ絶縁分離構造物３２０と垂直延長部１３２との間に介在するように配置される。絶縁分離構造物３２０の上面３２０Ｔと１対の絶縁スペーサ１６２のそれぞれの上面とは、円滑に連結されて１つの丸い凸面を構成する。
ジャンパコンタクト１３０において、絶縁分離構造物３２０の上面３２０Ｔに接する部分である水平延長部１３４の底面は、絶縁分離構造物３２０の上面３２０Ｔの丸い凸面プロファイルに対応する形状の丸い凹面を含む。
第１素子領域ＲＸ１において、フィン型活性領域ＦＡと第１分離ゲートラインＧＬ１との間に介在するゲート絶縁膜３１８は、第１分離ゲートラインＧＬ１と絶縁分離構造物３２０との間の空間まで延長される。絶縁分離構造物３２０の側壁３２０Ｓは、ゲート絶縁膜３１８に接する。絶縁分離構造物３２０は、ゲート絶縁膜３１８を挟んで１対の分離ゲートライン（ＧＬ１、ＧＬ２）から離隔される。ゲート絶縁膜３１８及び絶縁分離構造物３２０に関する更に詳細な構成は、図２Ａ～図２Ｄを参照してゲート絶縁膜１１８及び絶縁分離構造物１２０について説明した箇所と概略同一である。
図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の第２実施形態による集積回路素子の第２例の図面であり、図５Ａは、図１のＸ１－Ｘ１’線断面に対応する部分の断面図であり、図５Ｂは、図１のＹ１－Ｙ１’線断面に対応する部分の断面図である。一実施形態によると、図５Ａ及び図５Ｂに例示する集積回路素子４００は、図１に例示した集積回路素子１００の平面レイアウトと同一の平面レイアウトを有する。
図５Ａ及び図５Ｂに例示する集積回路素子４００は、図４Ａ及び図４Ｂに例示した集積回路素子３００と概略同一構成を有する。但し、集積回路素子４００は、図４Ａ及び図４Ｂに例示したダミーゲート絶縁膜３０８を含まない。絶縁分離構造物４２０は、フィン型活性領域ＦＡに対面する底面４２０ＢＴと、ジャンパコンタクト１３０に対面する上面４２０Ｔと、を有する。絶縁分離構造物４２０は、複数のフィン型活性領域ＦＡのうち、絶縁分離構造物４２０に交差するフィン型活性領域ＦＡの上部側壁及び上面に接する。
絶縁分離構造物４２０の上面４２０Ｔは、丸い凸面状に形成される。絶縁分離構造物４２０の両側壁は、１対の絶縁スペーサ１６２によって覆われる。１対の絶縁スペーサ１６２は、それぞれ絶縁分離構造物４２０と垂直延長部１３２との間に介在するように配置される。絶縁分離構造物４２０の上面４２０Ｔと１対の絶縁スペーサ１６２のそれぞれの上面とは、円滑に連結されて１つの丸い凸面を構成する。ジャンパコンタクト１３０において、絶縁分離構造物４２０の上面４２０Ｔに接する部分である水平延長部１３４の底面は、絶縁分離構造物４２０の上面４２０Ｔの丸い凸面プロファイルに対応する形状の丸い凹面を含む。絶縁分離構造物４２０に関する更に詳細な構成は、図２Ａ～図２Ｄを参照して絶縁分離構造物１２０について説明した箇所と概略同一である。
図１～図５Ｂを参照して集積回路素子（１００、２００、３００、４００）の構成について説明したが、本発明は、図１～図５Ｂに例示したものに限定されるものではなく、本発明の範囲内で、図１～図５Ｂに例示した構成から多様な変形及び変更が可能である。
図６Ａは、本発明の第３実施形態による集積回路素子の平面レイアウト図であり、図６Ｂは、図６ＡのＸ１－Ｘ１’線断面図であり、図６Ｃは、図６ＡのＹ１－Ｙ１’線断面図である。
図６Ａ～図６Ｃを参照すると、集積回路素子５００は、図１に例示した集積回路素子１００と概略同一構成を有する。但し、集積回路素子５００において、１対の垂直延長部１３２と水平延長部１３４とが一体に連結されたジャンパコンタクト１３０と異なる構造を有するジャンパコンタクト５３０を含む。即ち、ジャンパコンタクト５３０は、絶縁分離構造物１２０を挟んでその両側にある１対のソース／ドレイン領域１７２にそれぞれ連結された１対のソース／ドレインコンタクトプラグ（ＣＡ１、ＣＡ２）と、絶縁分離構造物１２０の上部で１対のソース／ドレインコンタクトプラグ（ＣＡ１、ＣＡ２）間に連結された第１ビアコンタクトプラグＶＣ１と、を含む。１対のソース／ドレインコンタクトプラグ（ＣＡ１、ＣＡ２）と第１ビアコンタクトプラグＶＣ１とは、互いに異なる別途の工程を介して形成される。
集積回路素子５００は、複数のゲートラインＧＬ上に、複数のゲートラインＧＬと交差する方向に延長された複数の導電ラインＭＬを含む。
複数のソース／ドレイン領域１７２と複数の導電ラインＭＬとの間には、複数の第１ビアコンタクトプラグＶＣ１が形成される。複数のソース／ドレイン領域１７２のうちの一部のソース／ドレイン領域１７２は、ソース／ドレインコンタクトプラグＣＡ及び第１ビアコンタクトプラグＶＣ１を介して、複数の導電ラインＭＬのうちのいずれか１本の導電ラインＭＬに連結される。絶縁分離構造物１２０を挟んでその両側にある１対のソース／ドレイン領域１７２は、１対のソース／ドレインコンタクトプラグ（ＣＡ１、ＣＡ２）及びそれらに連結された第１ビアコンタクトプラグＶＣ１からなるジャンパコンタクト５３０を介して、複数の導電ラインＭＬのうちのいずれか１本の導電ラインＭＬに連結される。１対のソース／ドレインコンタクトプラグ（ＣＡ１、ＣＡ２）は、他のソース／ドレインコンタクトプラグＣＡと実質的に同一又は類似した構成を有する。
複数の第１ビアコンタクトプラグＶＣ１のうち、一部の第１ビアコンタクトプラグＶＣ１は、ソース／ドレインコンタクトプラグＣＡと導電ラインＭＬとを連結させる役割を担う。複数の第１ビアコンタクトプラグＶＣ１のうち、他の一部の第１ビアコンタクトプラグＶＣ１は、ジャンパコンタクト５３０を構成する。複数の第１ビアコンタクトプラグＶＣ１のうち、ジャンパコンタクト５３０を構成する第１ビアコンタクトプラグＶＣ１は、他の第１ビアコンタクトプラグＶＣ１よりもＸ方向における長さが長い。
複数のゲートラインＧＬと複数の導電ラインＭＬとの間には、複数の第２ビアコンタクトプラグＶＣ２が形成される。複数のゲートラインＧＬは、それぞれゲートコンタクトプラグＣＢ及び第２ビアコンタクトプラグＶＣ２を介して、複数の導電ラインＭＬのうちのいずれか１本の導電ラインＭＬに連結される。第１分離ゲートラインＧＬ１と複数の導電ラインＭＬのうちから選択された１本の導電ラインＭＬとを互いに連結するために、第１分離ゲートラインＧＬ１と選択された１本の導電ラインＭＬとの間に、ゲートコンタクトプラグＣＢ及び第２ビアコンタクトプラグＶＣ２が順に積層される。
複数の導電ラインＭＬは、接地線ＶＳＳ及び電源線ＶＤＤと同一のレベルに形成される。複数の導電ラインＭＬは、ロジックセルＬＣの幅方向（Ｘ方向）に互いに平行に延長された複数の単方向配線層（ｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｗｉｒｉｎｇ ｌａｙｅｒｓ）である。複数の導電ラインＭＬ、複数の第１ビアコンタクトプラグＶＣ１、及び複数の第２ビアコンタクトプラグＶＣ２は、それぞれ層間絶縁膜１９８によって周辺の他の導電体から絶縁される。複数の導電ラインＭＬ、その下部にある複数の第１ビアコンタクトプラグＶＣ１及び複数の第２ビアコンタクトプラグＶＣ２は、それぞれ導電性バリア膜及び配線用導電層を含む。導電性バリア膜は、Ｔｉ、Ｔａ、ＴｉＮ、ＴａＮ、又はそれらの組み合わせからなる。配線用導電層は、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｗ、それらの合金、又はそれらの組み合わせからなる。
図６Ａ～図６Ｃにおいて、ジャンパコンタクト５３０が１対のソース／ドレインコンタクトプラグ（ＣＡ１、ＣＡ２）及び第１ビアコンタクトプラグＶＣ１を含む構成を例示したが、本発明は、それに限定されるものではない。例えば、ジャンパコンタクトを構成するために、第１ビアコンタクトプラグＶＣ１の代わりに複数の導電ラインＭＬのうちから選択されるいずれか１本の導電ラインＭＬを利用する。例えば、絶縁分離構造物１２０を挟んでその両側にある１対のソース／ドレイン領域１７２にそれぞれ連結された１対のソース／ドレインコンタクトプラグ（ＣＡ１、ＣＡ２）に、選択された１本の導電ラインＭＬを連結させ、ジャンパコンタクト５３０と同様のジャンパコンタクトを形成する。
図７～図９は、本発明の第４～第６実施形態による集積回路素子の平面レイアウト図である。
図７に例示する集積回路素子６００は、図１に例示した集積回路素子１００と概略同一構成を有する。但し、集積回路素子６００は、略「Ｈ」字形の平面形状を有するジャンパコンタクト６３０を含む。
ジャンパコンタクト６３０に垂直方向にオーバーラップするようにジャンパコンタクト６３０の下部に配置された絶縁分離構造物６２０は、第２素子領域ＲＸ２を外れないように配置される。ロジックセルＬＣの高さ方向（Ｙ方向）において、ジャンパコンタクト６３０で絶縁分離構造物６２０に垂直方向にオーバーラップしない部分の長さは、絶縁分離構造物６２０の長さよりも長い。しかし、ジャンパコンタクト６３０で絶縁分離構造物６２０の上部にある部分の長さは、絶縁分離構造物６２０の長さよりも短い。
図８に例示する集積回路素子７００は、図１に例示した集積回路素子１００と概略同一構成を有する。但し、集積回路素子７００は、略「∩」状に折り曲げられたライン状（例えば、ｎ字形）の平面形状を有するジャンパコンタクト７３０を含む。ロジックセルＬＣの高さ方向（Ｙ方向）において、ジャンパコンタクト７３０で絶縁分離構造物１２０の上部にある部分の長さ、及びジャンパコンタクト６３０で絶縁分離構造物１２０に垂直方向にオーバーラップしない部分の長さは、絶縁分離構造物１２０の長さよりも短い。
図９に例示する集積回路素子８００は、図１に例示した集積回路素子１００と概略同一構成を有する。但し、集積回路素子８００は、略「∪」状に折り曲げられたライン状（例えば、ｕ字形）の平面形状を有するジャンパコンタクト８３０を含む。ロジックセルＬＣの高さ方向（Ｙ方向）において、ジャンパコンタクト８３０で絶縁分離構造物１２０の上部にある部分の長さ、及びジャンパコンタクト８３０で絶縁分離構造物１２０に垂直方向にオーバーラップしない部分の長さは、絶縁分離構造物１２０の長さよりも短い。
図７～図９に例示した絶縁分離構造物（６２０、１２０）及びジャンパコンタクト（６３０、７３０、８３０）に関する更に詳細な構成は、図２Ａ～図２Ｄを参照して絶縁分離構造物１２０及びジャンパコンタクト１３０について説明した箇所と概略同一である。
図１～図９を参照して説明した本発明による実施形態の集積回路素子（１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００）は、フィン型活性領域ＦＡ上に配置されたジャンパコンタクト（１３０、５３０、６３０、７３０、８３０）を含み、フィン型活性領域ＦＡとジャンパコンタクト（１３０、５３０、６３０、７３０、８３０）との間には、ゲートラインＧＬに平行に延長された絶縁分離構造物（１２０、２２０、３２０、４２０、６２０）が配置される。ジャンパコンタクト（１３０、５３０、６３０、７３０、８３０）は、ゲートラインＧＬではない絶縁分離構造物（１２０、２２０、３２０、４２０、６２０）の上部を通過し、フィン型活性領域ＦＡ上に形成された１対のソース／ドレイン領域１７２を互いに連結させた構造を有する。従って、ジャンパコンタクト（１３０、５３０、６３０、７３０、８３０）とゲートラインＧＬとの短絡を防止することができる。また、従来のようにジャンパコンタクト（１３０、５３０、６３０、７３０、８３０）を介して互いに連結される１対のソース／ドレイン領域１７２の間に延長されるゲートラインＧＬのカッティングのための別途の工程を経ずに、１対の分離ゲートライン（ＧＬ１、ＧＬ２）のうちの一本を正常なゲートラインとして使用することができる。従って、素子間分離領域ＤＴＡにおいて、ゲートラインＧＬのカッティング工程のための別途の空間を確保する必要がないため、素子間分離領域ＤＴＡの面積を減らすことができ、ダウンスケーリングによって縮小した面積の素子領域を有する集積回路素子において、同一レベル上に形成される配線及びコンタクトの密度が上昇する場合にも、素子間分離領域ＤＴＡが占める面積を低減させ、ロジックセルＬＣのサイズを小さくすることができ、ロジックセルＬＣ内において、コンタクト間の絶縁距離を安定して確保することができる。
図１０Ａ～図１０Ｏは、本発明の第１実施形態による集積回路素子の製造方法の工程順序を示す断面図である。図１０Ａ～図１０Ｏを参照し、図２Ａ～図２Ｄに例示した集積回路素子１００、及び図３に例示した集積回路素子２００の製造方法について説明する。図１０Ａ～図１０Ｏには、それぞれ図１のＸ１－Ｘ１’線断面に対応する部分の工程順序による断面構成を例示する。
図１０Ａを参照すると、基板１１０の一部の領域をエッチングし、基板１１０の主面１１０Ｍから上側方向（Ｚ方向）に突出して一方向（Ｘ方向）に延長される複数のフィン型活性領域ＦＡを形成し、第１素子領域ＲＸ１、第２素子領域ＲＸ２、及び素子間分離領域ＤＴＡを定義する。
基板１１０上に、フィン型活性領域ＦＡの下部両側壁を覆う素子分離膜１１２（図２Ｃ参照）を形成する。素子分離膜１１２は、第１素子領域ＲＸ１、第２素子領域ＲＸ２、及び素子間分離領域ＤＴＡに形成される。第１素子領域ＲＸ１及び第２素子領域ＲＸ２で、複数のフィン型活性領域ＦＡが素子分離膜１１２の上面上に突出する。
図１０Ｂを参照すると、複数のフィン型活性領域ＦＡ上に、複数のフィン型活性領域ＦＡに交差して延長される複数のダミーゲート構造体ＤＧＳを形成する。複数のダミーゲート構造体ＤＧＳは、それぞれフィン型活性領域ＦＡ上に順次に積層されたダミーゲート絶縁膜Ｄ１４、ダミーゲートラインＤ１６、及びダミーゲート絶縁キャッピング層Ｄ１８を含む。ダミーゲート絶縁膜Ｄ１４はシリコン酸化物を含み、ダミーゲートラインＤ１６はポリシリコンを含み、ダミーゲート絶縁キャッピング層Ｄ１８は、シリコン酸化物、シリコン窒化物、又はシリコン酸窒化物を含む。
ダミーゲート構造体ＤＧＳの両側壁に、絶縁スペーサ１６２を形成する。一実施形態によると、複数の絶縁スペーサ１６２は、シリコン窒化膜よりも誘電定数が小さい物質、例えばＳｉＯＣＮ膜、ＳｉＣＮ膜、又はそれらの組み合わせからなる。絶縁スペーサ１６２を形成するために、ＡＬＤ（ａｔｏｍｉｃ ｌａｙｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）工程又はＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）工程を利用する。
ダミーゲート構造体ＤＧＳの両側に露出するフィン型活性領域ＦＡを一部エッチングして複数のリセス領域Ｒ１を形成し、複数のリセス領域Ｒ１からエピタキシャル成長工程により半導体層を形成して複数のソース／ドレイン領域１７２を形成する。複数のソース／ドレイン領域１７２は、フィン型活性領域ＦＡの上面と同一であるか、或いは更に高いレベルの上面を有する。
複数のソース／ドレイン領域１７２、複数のダミーゲート構造体ＤＧＳ、及び絶縁スペーサ１６２を覆うゲート間絶縁膜１６４を形成する。ゲート間絶縁膜１６４を形成するために、複数のダミーゲート構造体ＤＧＳ及び複数のソース／ドレイン領域１７２を含む構造物を十分な厚みで覆う絶縁膜を形成した後、ダミーゲート絶縁キャッピング層Ｄ１８の上面が露出するように絶縁膜を平坦化し、絶縁膜のうちの残った部分からなるゲート間絶縁膜１６４を形成する。
図１０Ｃを参照すると、図１０Ｂの結果物から複数のダミーゲート構造体ＤＧＳを除去して複数のゲート空間ＳＰ１を設ける。複数のゲート空間ＳＰ１を介して絶縁スペーサ１６２、フィン型活性領域ＦＡ、及び素子分離膜１１２（図２Ｃ参照）が露出される。
複数のダミーゲート構造体ＤＧＳを除去するために湿式エッチング工程を利用する。一実施形態によると、湿式エッチングを行うために、例えばＨＮＯ３、ＤＨＦ（ｄｉｌｕｔｅｄ ｆｌｕｏｒｉｃ ａｃｉｄ）、ＮＨ４ＯＨ、ＴＭＡＨ（ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ ａｍｍｏｎｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）、ＫＯＨ、又はそれらの組み合わせからなるエッチング液を使用する。
図１０Ｄを参照すると、複数のゲート空間ＳＰ１（図１０Ｃ参照）内にゲート絶縁膜１１８及びゲート導電層１１９を形成する。ゲート絶縁膜１１８を形成する前に、複数のゲート空間ＳＰ１を介して露出されたフィン型活性領域ＦＡの表面にインターフェース膜（図示せず）を更に形成する。インターフェース膜は、複数のゲート空間ＳＰ１に露出されたフィン型活性領域ＦＡの一部を酸化させて得られる。
ゲート絶縁膜１１８及びゲート導電層１１９は、ゲート空間ＳＰ１の内部を充填しながらゲート間絶縁膜１６４の上面を覆うように形成される。ゲート絶縁膜１１８及びゲート導電層１１９は、それぞれＡＬＤ、ＣＶＤ、ＰＶＤ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＭＯＡＬＤ（ｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ＡＬＤ）、又はＭＯＣＶＤ（ｍｅｔａｌ ｏｒｇａｎｉｃ ＣＶＤ）工程によって形成される。
図１０Ｅを参照すると、ゲート間絶縁膜１６４の上面が露出されるように、ゲート絶縁膜１１８及びゲート導電層１１９（図１０Ｄ参照）の不要な部分を除去する。その結果、複数のゲート絶縁膜１１８及びゲート導電層１１９が、複数のゲート空間ＳＰ１（図１０Ｃ参照）内にのみ残ることになる。複数のゲート空間ＳＰ１内に残った複数のゲート導電層１１９は、複数のゲートラインＧＬを構成する。
図１０Ｆを参照すると、複数のゲートラインＧＬ及び複数のゲート絶縁膜１１８をそれぞれその上部から一部除去し、複数のゲート空間ＳＰ１内に、複数のゲートラインＧＬの上部に複数のキャッピング空間ＳＰ２を設ける。
図１０Ｇを参照すると、図１０Ｆの結果物において、複数のキャッピング空間ＳＰ２を充填する複数のゲート絶縁キャッピング層１８０を形成する。
ゲート絶縁キャッピング層１８０を形成するために、複数のキャッピング空間ＳＰ２を充填するのに十分な厚みの絶縁膜を形成した後、ゲート間絶縁膜１６４の上面が露出されるように絶縁膜の不要な部分を除去する。絶縁膜は、シリコン窒化膜からなる。
図１０Ｈを参照すると、複数のゲートラインＧＬのうちから選択された１本のゲートラインＧＬに対応する位置に、ホールＨ１が形成されたマスクパターンＭ１を図１０Ｇの結果物上に形成し、マスクパターンＭ１をエッチングマスクとして利用してホールＨ１を介して露出されたゲート絶縁キャッピング層１８０をエッチングし、ホールＨ１を介して、選択された１本のゲートラインＧＬと、選択された１本のゲートラインＧＬの側壁を覆うゲート絶縁膜１１８と、を露出させる。
マスクパターンＭ１は、ゲート絶縁キャッピング層１８０、ゲートラインＧＬ、及びゲート絶縁膜１１８の構成物質とは異なるエッチング選択比を有する物質からなる。例えば、マスクパターンＭ１は、酸化膜、金属窒化膜、ＳＯＨ（ｓｐｉｎ ｏｎ ｈａｒｄｍａｓｋ）膜、ＳｉＯＮ膜、フォトレジスト膜、又はそれらの組み合わせからなるが、それらに限定されるものではない。
図１０Ｉを参照すると、マスクパターンＭ１をエッチングマスクとして利用し、ホールＨ１を介して露出された選択されたゲートラインＧＬ及びその下部のゲート絶縁膜１１８を除去する。その結果、ホールＨ１に連通する分離空間Ｓ１が形成される。ホールＨ１及び分離空間Ｓ１を介してフィン型活性領域ＦＡの上面が露出される。
図１０Ｊを参照すると、マスクパターンＭ１をエッチングマスクとして利用してホールＨ１及び分離空間Ｓ１を介して露出されたフィン型活性領域ＦＡをエッチングし、フィン型活性領域ＦＡに分離空間Ｓ１に連通するフィン分離トレンチＴ１を形成する。
フィン分離トレンチＴ１の形成にあたり、図２Ｃに例示したような構造を形成するためにフィン分離トレンチＴ１の形成のためのフィン型活性領域ＦＡをエッチングする間、フィン型活性領域ＦＡの両側壁を覆う素子分離膜１１２も共にエッチングされる。その結果、ホールＨ１を介して露出された領域に、フィン分離トレンチＴ１の底面と素子分離膜１１２の上面とが略同一レベルで延長された構造が得られ、分離空間Ｓ１は、Ｙ方向に沿って略平坦に延長される底面を有する。
それと異なり、フィン分離トレンチＴ１の形成にあたり、図３に例示した集積回路素子２００を形成するために、フィン分離トレンチＴ１の形成のためのフィン型活性領域ＦＡのエッチング工程時、フィン型活性領域ＦＡと素子分離膜１１２とのエッチング選択比を必要に応じて調節し、図３に例示したように、ホールＨ１を介して露出された領域に、フィン分離トレンチＴ１の底面と素子分離膜１１２の上面とが互いに異なるレベルで延長された構造を形成することもできる。その場合、分離空間Ｓ１の底面は、Ｙ方向に沿って凹凸形状のプロファイルを有する。
図示していないが、フィン型活性領域ＦＡにフィン分離トレンチＴ１を形成するために、フィン型活性領域ＦＡをエッチングする前に、ホールＨ１に連通する分離空間Ｓ１の内部に露出された１対の絶縁スペーサ１６２の側壁を覆う絶縁ライナ（図示せず）を形成する工程を更に含んでもよい。絶縁ライナは、シリコン窒化膜からなる。そのように絶縁ライナを形成した後、分離空間Ｓ１を介してフィン型活性領域ＦＡをエッチングする場合には、Ｘ方向において、フィン分離トレンチＴ１の幅が図１０Ｊに例示したものよりも狭くなる。
図１０Ｋを参照すると、フィン分離トレンチＴ１及び分離空間Ｓ１（図１０Ｊ参照）を充填するのに十分な厚みの埋め立て用絶縁膜を形成した後、ゲート絶縁キャッピング層１８０の上面が露出されるように埋め立て用絶縁膜の不要な部分を除去し、フィン分離トレンチＴ１及び分離空間Ｓ１を充填する絶縁分離構造物１２０を形成する。
従って、絶縁分離構造物１２０の一部は、複数のゲートラインＧＬと同一の垂直レベルに位置する。
一実施形態によると、埋め立て用絶縁膜は、単一絶縁膜又は複数の絶縁膜の組み合わせからなる複合絶縁膜からなる。他の実施形態によると、埋め立て用絶縁膜は、エアギャップを含む。埋め立て用絶縁膜は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、ＳｉＯＣＮ膜、ＳｉＣＮ膜、又はそれらの組み合わせからなるが、それらに限定されるものではない。
図１０Ｌを参照すると、絶縁分離構造物１２０が形成された結果物上に平坦化された層間絶縁膜１９０を形成した後、層間絶縁膜１９０上にマスクパターンＭ２を形成する。マスクパターンＭ２は、図１に例示した複数のソース／ドレインコンタクトプラグＣＡ及びジャンパコンタクト１３０に対応する領域に、層間絶縁膜１９０の上面を露出させる複数のホールＨ２を含む。
マスクパターンＭ２は、ゲート間絶縁膜１６４及び層間絶縁膜１９０の構成物質とは異なるエッチング選択比を有する物質からなる。例えば、マスクパターンＭ２は、酸化膜、金属窒化膜、ＳＯＨ膜、ＳｉＯＮ膜、フォトレジスト膜、又はそれらの組み合わせからなるが、それらに限定されるものではない。
図１０Ｍを参照すると、図１０Ｌの結果物において、複数のホールＨ２を介して露出された層間絶縁膜１９０をエッチングし、複数のホールＨ２を介して、ゲート間絶縁膜１６４、絶縁分離構造物１２０、及び絶縁分離構造物１２０の両側壁を覆う絶縁スペーサ１６２を露出させた後、露出されたゲート間絶縁膜１６４をエッチングして複数のソース／ドレイン領域１７２を露出させる複数の第１コンタクトホールＣＡＨ及びジャンパコンタクトホール１３０Ｈを形成する。一実施形態によると、複数の第１コンタクトホールＣＡＨ及びジャンパコンタクトホール１３０Ｈは、同時に形成される。その後、マスクパターンＭ２を除去する。
複数の第１コンタクトホールＣＡＨ及びジャンパコンタクトホール１３０Ｈを形成する前、又は複数の第１コンタクトホールＣＡＨ及びジャンパコンタクトホール１３０Ｈを形成した後、図１に例示した複数のゲートコンタクトプラグＣＢに対応する領域に、層間絶縁膜１９０の上面を露出させる複数のホールを含むマスクパターン（図示せず）を層間絶縁膜１９０上に形成し、マスクパターンをエッチングマスクとして利用して複数のホールを介して露出された層間絶縁膜１９０及びその下部のゲート絶縁キャッピング層１８０をエッチングし、ゲートラインＧＬの上面を露出させる複数の第２コンタクトホール（図示せず）を形成する。そして、図１０Ｎ及び図１０Ｏを参照して後述する工程において、複数の第２コンタクトホール内に図２Ｃ及び図２Ｄに例示したような複数のゲートコンタクトプラグＣＢを形成する。
再び図１０Ｍを参照すると、複数の第１コンタクトホールＣＡＨ及びジャンパコンタクトホール１３０Ｈのそれぞれの内部側壁に絶縁ライナ１２６を形成する。
絶縁ライナ１２６を形成するために、複数の第１コンタクトホールＣＡＨ及びジャンパコンタクトホール１３０Ｈが形成された結果物の露出表面をコンフォーマル（ｃｏｎｆｏｒｍａｌ）に覆う絶縁薄膜を形成した後、絶縁薄膜をエッチバックし、複数の第１コンタクトホールＣＡＨ及びジャンパコンタクトホール１３０Ｈを介して複数のソース／ドレイン領域１７２を露出する。絶縁ライナ１２６は、シリコン窒化膜からなるが、それに限定されるものではない。
一実施形態によると、複数の第１コンタクトホールＣＡＨ及びジャンパコンタクトホール１３０Ｈのそれぞれの内部側壁に絶縁ライナ１２６を形成する間、図２Ｃ及び図２Ｄに例示した複数のゲートコンタクトプラグＣＢを形成するための複数の第２コンタクトホール（図示せず）のそれぞれの内部側壁にも、絶縁ライナ１２６を形成する。他の実施形態によると、複数の第２コンタクトホール（図示せず）のそれぞれの内部側壁に絶縁ライナ１２６を形成する工程は、複数の第１コンタクトホールＣＡＨ及びジャンパコンタクトホール１３０Ｈのそれぞれの内部側壁に絶縁ライナ１２６を形成する工程の前又はその後に別途に遂行される。
図１０Ｎを参照すると、複数の第１コンタクトホールＣＡＨ及びジャンパコンタクトホール１３０Ｈのそれぞれの内部に、ソース／ドレイン領域１７２を覆う金属シリサイド膜１２８と、複数の第１コンタクトホールＣＡＨ及びジャンパコンタクトホール１３０Ｈのそれぞれの内部を充填する導電膜ＣＬと、を形成する。一例によると、導電膜ＣＬは、複数の第１コンタクトホールＣＡＨ及びジャンパコンタクトホール１３０Ｈを同時に充填するように形成される。
導電膜ＣＬは、複数の第１コンタクトホールＣＡＨ及びジャンパコンタクトホール１３０Ｈのそれぞれの内部側壁と層間絶縁膜１９０の上面とをコンフォーマルに覆う導電性バリア膜ＣＬ１と、導電性バリア膜ＣＬ１上に複数の第１コンタクトホールＣＡＨ及びジャンパコンタクトホール１３０Ｈを充填する埋め立て金属膜ＣＬ２と、を含む。埋め立て金属膜ＣＬ２は、複数の第１コンタクトホールＣＡＨ及びジャンパコンタクトホール１３０Ｈのそれぞれの内部を充填しながら、層間絶縁膜１９０の上面上に導電性バリア膜ＣＬ１を覆うように形成される。一実施形態によると、導電性バリア膜ＣＬ１は、Ｔｉ、Ｔａ、ＴｉＮ、ＴａＮ、又はそれらの組み合わせからなり、埋め立て金属膜ＣＬ２は、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｗ、Ｒｕ、Ｍｎ、又はそれらの組み合わせからなる。
一実施形態によると、金属シリサイド膜１２８及び導電性バリア膜ＣＬ１を形成するために、次のような工程を遂行する。先ず、複数の第１コンタクトホールＣＡＨ及びジャンパコンタクトホール１３０Ｈの内部に、ソース／ドレイン領域１７２を覆う第１金属膜を形成する。第１金属膜は、Ｔｉ、Ｗ、Ｒｕ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｙｂ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｐｄ、又はそれらの組み合わせからなる。その後、第１金属膜の露出表面と、複数の第１コンタクトホールＣＡＨ及びジャンパコンタクトホール１３０Ｈの内部側壁と、を覆う導電性バリア膜ＣＬ１を形成する。一実施形態によると、導電性バリア膜ＣＬ１は、導電性金属窒化膜からなる。例えば、導電性バリア膜ＣＬ１は、ＴｉＮ、ＴａＮ、ＡｌＮ、ＷＮ、又はそれらの組み合わせからなる。第１金属膜及び導電性バリア膜ＣＬ１は、ＰＶＤ、ＣＶＤ、又はＡＬＤ工程を利用して形成される。その後、第１金属膜及び導電性バリア膜ＣＬ１が形成された結果物を熱処理し、ソース／ドレイン領域１７２を構成する半導体物質と第１金属膜を構成する金属との反応を誘導してソース／ドレイン領域１７２を覆う金属シリサイド膜１２８を形成する。一実施形態によると、金属シリサイド膜１２８が形成された後、第１金属膜の一部が金属シリサイド膜１２８と導電性バリア膜ＣＬ１との間に残ることになる。他の実施形態によると、金属シリサイド膜１２８を形成する間、第１金属膜が全部の金属シリサイド膜１２８を形成するために利用され、金属シリサイド膜１２８と導電性バリア膜ＣＬ１との間に第１金属膜が残留しない。
その後、金属シリサイド膜１２８及び導電性バリア膜ＣＬ１が形成された結果物上に、複数の第１コンタクトホールＣＡＨ及びジャンパコンタクトホール１３０Ｈのそれぞれの内部を充填するのに十分な厚みの第２金属膜を形成して埋め立て金属膜ＣＬ２を形成する。埋め立て金属膜ＣＬ２を形成するために、ＣＶＤ、ＰＶＤ、又は電気メッキ工程を利用する。
図１０Ｎには示していないが、複数の第１コンタクトホールＣＡＨ内及びジャンパコンタクトホール１３０Ｈ内に導電膜ＣＬを形成する間、図２Ｃ及び図２Ｄに例示した複数のゲートコンタクトプラグＣＢを形成するための複数の第２コンタクトホール（図示せず）内にも、同一に導電膜ＣＬが形成される。
図１０Ｏを参照すると、層間絶縁膜１９０の上面が露出されるまで導電性バリア膜ＣＬ１及び埋め立て金属膜ＣＬ２の不要な部分を除去することで、導電性バリア膜ＣＬ１及び埋め立て金属膜ＣＬ２が複数の第１コンタクトホールＣＡＨ内及びジャンパコンタクトホール１３０Ｈ内にのみ残る。その結果、複数の第１コンタクトホールＣＡＨ内に残った導電性バリア膜ＣＬ１及び埋め立て金属膜ＣＬ２からなる複数のソース／ドレインコンタクトプラグＣＡと、ジャンパコンタクトホール１３０Ｈ内に残った導電性バリア膜ＣＬ１及び埋め立て金属膜ＣＬ２からなるジャンパコンタクト１３０と、が得られる。図示していないが、複数のソース／ドレインコンタクトプラグＣＡ及びジャンパコンタクト１３０が形成される間、図２Ｃ及び図２Ｄに例示した複数のゲートコンタクトプラグＣＢも共に形成され、複数のソース／ドレインコンタクトプラグＣＡ及びジャンパコンタクト１３０と同様に、複数のゲートコンタクトプラグＣＢも導電性バリア膜ＣＬ１及び埋め立て金属膜ＣＬ２を含む。
導電性バリア膜ＣＬ１及び埋め立て金属膜ＣＬ２の不要な部分を除去するために、ＣＭＰ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）工程を利用する。
一実施形態によると、ジャンパコンタクト１３０は、複数のソース／ドレインコンタクトプラグＣＡと同一の工程で形成される。
図１１Ａ～図１１Ｈは、本発明の第２実施形態による集積回路素子の製造方法の工程順序を示す断面図である。図１１Ａ～図１１Ｈを参照して、図４Ａ及び図４Ｂに例示した集積回路素子３００と、図５Ａ及び図５Ｂに例示した集積回路素子４００との製造方法について説明する。図１１Ａ～図１１Ｈには、それぞれ図１のＸ１－Ｘ１’線断面に対応する部分の工程順序による断面構成を例示する。
図１１Ａを参照すると、図１０Ａ及び図１０Ｂを参照して説明したような方法により、基板１１０のフィン型活性領域ＦＡ上に、複数のダミーゲート構造体ＤＧＳと、複数のダミーゲート構造体ＤＧＳのそれぞれの両側壁を覆う絶縁スペーサ１６２と、複数のソース／ドレイン領域１７２と、ゲート間絶縁膜１６４と、を形成する工程を遂行した後、複数のダミーゲートラインＤ１６の上面が露出されるように図１０Ｂの結果物を平坦化する。その後、複数のダミーゲートラインＤ１６の上面が露出されるように平坦化された結果物上に、マスクパターンＭ３を形成する。マスクパターンＭ３は、複数のダミーゲート構造体ＤＧＳのうちから選択されたダミーゲート構造体ＤＧＳのダミーゲートラインＤ１６を露出させるホールＨ３を含む。
その後、マスクパターンＭ３をエッチングマスクとして利用し、ホールＨ３を介して露出されたダミーゲートラインＤ１６をエッチングし、ホールＨ３を介してダミーゲート絶縁膜Ｄ１４を露出させる絶縁空間Ｓ２を設ける。絶縁空間Ｓ２を介して露出されたダミーゲート絶縁膜Ｄ１４は、図４Ａ及び図４Ｂに例示したダミーゲート絶縁膜３０８を構成する。
他の実施形態によると、絶縁空間Ｓ２を介して露出されたダミーゲートラインＤ１６をエッチングしてダミーゲート絶縁膜Ｄ１４を露出させた後、露出されたダミーゲート絶縁膜Ｄ１４を除去し、絶縁空間Ｓ２を介してフィン型活性領域ＦＡ及び素子分離膜１１２（図４Ａ及び図４Ｂ参照）を露出させ、絶縁空間Ｓ２を介して露出されたフィン型活性領域ＦＡの表面上に新たな絶縁膜を形成し、図４Ａ及び図４Ｂに例示したダミーゲート絶縁膜３０８を形成する。新たな絶縁膜を形成するために露出されたフィン型活性領域ＦＡの表面から酸化膜を成長させる。
更に他の実施形態によると、図５Ａ及び図５Ｂに例示した集積回路素子４００を形成するために、絶縁空間Ｓ２を介して露出されたダミーゲート絶縁膜Ｄ１４を除去し、絶縁空間Ｓ２を介してフィン型活性領域ＦＡ及び素子分離膜１１２（図５Ａ及び図５Ｂ参照）を露出させた後、図１１Ｂを参照して後述する工程を進める。
図１１Ｂを参照すると、図１１Ａの結果物からマスクパターンＭ３を除去した後、図１０Ｋを参照して説明したとものと同様の方法により、絶縁空間Ｓ２（図１１Ａ参照）を充填するのに十分な厚みの埋め立て用絶縁膜を形成し、ゲート間絶縁膜１６４の上面が露出されるように埋め立て用絶縁膜の不要な部分を除去し、絶縁空間Ｓ２を充填する絶縁分離構造物３２０を形成する。埋め立て用絶縁膜に関する更に具体的な構成は、図１０Ｋを参照して説明した通りである。
図１１Ｃを参照すると、図１０Ｃを参照して説明した箇所と同様の方法で、図１１Ｂの結果物から複数のダミーゲート構造体ＤＧＳの残留部分を除去して複数のゲート空間ＳＰ３を設ける。複数のゲート空間ＳＰ３を介して、絶縁スペーサ１６２、フィン型活性領域ＦＡ、及び素子分離膜１１２（図４Ａ及び図４Ｂ参照）が露出される。
図１１Ｄを参照すると、図１０Ｄを参照してゲート絶縁膜１１８及びゲート導電層１１９の形成方法について説明した箇所と同様の方法で、複数のゲート空間ＳＰ３（図１１Ｃ参照）内にゲート絶縁膜３１８及びゲート導電層１１９を形成する。ゲート絶縁膜３１８を形成する前に、複数のゲート空間ＳＰ３を介して露出されたフィン型活性領域ＦＡの表面にインターフェース膜（図示せず）を更に形成する。インターフェース膜を形成するために、複数のゲート空間ＳＰ３に露出されたフィン型活性領域ＦＡの一部を酸化させる。
図１１Ｅを参照すると、図１０Ｅを参照して説明した箇所と同様の方法で、ゲート絶縁膜３１８及びゲート導電層１１９（図１１Ｄ参照）の不要な部分を除去し、ゲート間絶縁膜１６４の上面と絶縁分離構造物３２０の上面とを露出させ、複数のゲート空間ＳＰ３（図１１Ｃ参照）内にのみ複数のゲート絶縁膜３１８及びゲート導電層１１９が残るようにする。複数のゲート空間ＳＰ３内に残ったゲート導電層１１９は、複数のゲートラインＧＬを構成する。
図１１Ｆを参照すると、図１０Ｆ及び図１０Ｇを参照して説明した箇所と同様の方法で、複数のゲートラインＧＬ及び複数のゲート絶縁膜３１８をそれぞれその上部から一部除去して複数のゲート空間ＳＰ３の一部を空けた後、複数のゲート空間ＳＰ３内に、複数のゲートラインＧＬ及び複数のゲート絶縁膜３１８を覆う複数のゲート絶縁キャッピング層１８０を形成する。
図１１Ｇを参照すると、図１０Ｌを参照して説明した箇所と同様の方法により、絶縁分離構造物３２０及び複数のゲート絶縁キャッピング層１８０が形成された結果物上に層間絶縁膜１９０を形成した後、層間絶縁膜１９０上にマスクパターンＭ４を形成する。マスクパターンＭ４は、図１０Ｌを参照して説明したマスクパターンＭ２と概略同一構成を有する。
図１１Ｈを参照すると、図１１Ｇの結果物に対して図１０Ｍ～図１０Ｏを参照して説明した工程を遂行し、導電性バリア膜ＣＬ１及び埋め立て金属膜ＣＬ２からなる複数のソース／ドレインコンタクトプラグＣＡとジャンパコンタクト１３０とを形成する。複数のソース／ドレインコンタクトプラグＣＡ及びジャンパコンタクト１３０が形成される間、図４Ｂに例示したゲートコンタクトプラグＣＢも共に形成される。
図１０Ａ～図１１Ｈを参照して図１～図５Ｂに例示した集積回路素子（１００、２００、３００、４００）の製造方法について説明したが、本発明の技術的思想の範囲内で、多様な変形及び変更を加え、図６Ａ～図９に例示した集積回路素子（５００、６００、７００、８００）を製造することができるということが理解されるであろう。
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
本発明の、集積回路素子及びその製造方法は、例えば電子機器関連の技術分野に効果的に適用可能である。
１００、３００、４００、５００、６００、７００、８００ 集積回路素子
１１０ 基板
１１０Ｍ 基板の主面
１１２ 素子分離膜
１１８、３１８ ゲート絶縁膜
１１９ ゲート導電層
１２０、２２０、３２０、４２０、６２０ 絶縁分離構造物
１２０Ａ 埋め立て分離部
１２０Ｂ、２２０Ｐ 突出分離部
１２０ＢＴ、３２０ＢＴ、４２０ＢＴ 絶縁分離構造物の底面
１２０Ｓ、２２０Ｓ、３２０Ｓ 絶縁分離構造物の側壁
１２０Ｔ 絶縁分離構造物の上面
１２６ 絶縁ライナ
１２８ 金属シリサイド膜
１３０、５３０、６３０、７３０、８３０ ジャンパコンタクト
１３０Ｈ ジャンパコンタクトホール
１３０Ｔ ジャンパコンタクトの上面
１３２ 垂直延長部
１３４ 水平延長部
１６２ 絶縁スペーサ
１６４ ゲート間絶縁膜
１７２ ソース／ドレイン領域
１８０ ゲート絶縁キャッピング層
１９０、１９８ 層間絶縁膜
２２０Ｍ メイン分離部
３０８、Ｄ１４ ダミーゲート絶縁膜
３２０Ｔ、４２０Ｔ 絶縁分離構造物の上面
ＢＮ セルバウンダリ
ＣＡ、ＣＡ１、ＣＡ２ ソース／ドレインコンタクトプラグ
ＣＡＨ 第１コンタクトホール
ＣＡＴ ソース／ドレインコンタクトプラグの上面
ＣＢ ゲートコンタクトプラグ
ＣＢＴ ゲートコンタクトプラグの上面
ＣＬ 導電膜
ＣＬ１ 導電性バリア膜
ＣＬ２ 埋め立て金属膜
Ｄ１６、ＤＧＬ ダミーゲートライン
Ｄ１８ ダミーゲート絶縁キャッピング層
ＤＧＬ ダミーゲートライン
ＤＧＳ ダミーゲート構造体
ＤＴＡ 素子間分離領域
ＦＡ フィン型活性領域
ＦＴ フィン型活性領域の上面
ＧＬ ゲートライン
ＧＬ１、ＧＬ２ 分離ゲートライン
ＧＳ ゲート構造体
Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３ ホール
ＬＣ ロジックセル
ＬＶ１ 最低面のレベル
ＬＶ２ 基板の主面のレベル
ＬＶ３ フィン型活性領域の上面のレベル
ＬＶ４ 絶縁分離構造物の最上面のレベル
ＬＶ５ ゲートラインの最上面のレベル
ＬＶ６ ゲート絶縁キャッピング層の最上面のレベル
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４ マスクパターン
ＭＬ 導電ライン
Ｒ１ リセス領域
ＲＸ１、ＲＸ２ 第１、第２素子領域
Ｓ１ 分離空間
Ｓ２ 絶縁空間
ＳＰ１、ＳＰ３ ゲート空間
ＳＰ２ キャッピング空間
Ｔ１ フィン分離トレンチ
ＶＣ１、ＶＣ２ 第１、第２ビアコンタクトプラグ
ＶＤＤ 電源線
ＶＳＳ 接地線

Claims (25)

  1. 基板上に、第１方向に延長されたフィン型活性領域と、
    前記フィン型活性領域上に、前記第１方向と交差する第２方向に延長された絶縁分離構造物と、
    前記絶縁分離構造物を挟んで互いに離隔され、前記絶縁分離構造物と一直線上の前記第２方向に延長された１対の分離ゲートラインと、
    前記フィン型活性領域上に配置され、前記絶縁分離構造物を挟んで互いに離隔された１対のソース／ドレイン領域と、
    前記絶縁分離構造物の上部に配置され、前記１対のソース／ドレイン領域間に連結されたジャンパコンタクトと、を備えることを特徴とする集積回路素子。
  2. 前記ジャンパコンタクトは、
    前記１対のソース／ドレイン領域にそれぞれ連結された１対の垂直延長部と、
    前記絶縁分離構造物の上部に配置され、前記第１方向に延長された水平延長部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の集積回路素子。
  3. 前記水平延長部は、前記絶縁分離構造物に垂直方向にオーバーラップし、前記１対の分離ゲートラインに垂直方向にオーバーラップしないことを特徴とする請求項２に記載の集積回路素子。
  4. 前記フィン型活性領域は、前記フィン型活性領域の上面よりも低いレベルの底面を有するフィン分離トレンチを含み、
    前記絶縁分離構造物は、
    前記フィン分離トレンチを充填する埋め立て分離部と、
    前記埋め立て分離部に一体に連結され、前記フィン型活性領域から遠くなる方向に延長されて前記フィン型活性領域の上面上に突出した突出分離部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の集積回路素子。
  5. 前記絶縁分離構造物は、
    前記フィン型活性領域の上面に対面する底面と、
    前記ジャンパコンタクトに対面する上面と、を有することを特徴とする請求項１に記載の集積回路素子。
  6. 前記絶縁分離構造物の最低面のレベルは、前記１対のソース／ドレイン領域の各々の底面のレベルよりも低いことを特徴とする請求項１に記載の集積回路素子。
  7. 前記絶縁分離構造物の最低面のレベルは、前記１対のソース／ドレイン領域の各々の底面のレベルよりも高いことを特徴とする請求項１に記載の集積回路素子。
  8. 前記ジャンパコンタクトは、
    前記１対のソース／ドレイン領域にそれぞれ連結された１対の垂直延長部と、
    前記１対の垂直延長部に一体に連結された水平延長部と、を含み、
    前記絶縁分離構造物は、前記１対の垂直延長部間に介在し、前記水平延長部で覆われることを特徴とする請求項１に記載の集積回路素子。
  9. 前記１対の分離ゲートラインの上面を覆う１対のゲート絶縁キャッピング層を更に含み、
    前記絶縁分離構造物の最上面のレベルは、
    前記１対の分離ゲートラインの各々の最上面のレベルよりも高く、
    前記１対のゲート絶縁キャッピング層の各々の最上面のレベルよりも低いことを特徴とする請求項１に記載の集積回路素子。
  10. 前記絶縁分離構造物は、単一絶縁膜からなることを特徴とする請求項１に記載の集積回路素子。
  11. 前記絶縁分離構造物は、複数の絶縁膜の組み合わせからなることを特徴とする請求項１に記載の集積回路素子。
  12. 前記絶縁分離構造物は、エアギャップを含むことを特徴とする請求項１に記載の集積回路素子。
  13. 前記１対の分離ゲートラインのうちの１本の第１分離ゲートラインは、正常なゲートラインであり、他の１本の第２分離ゲートラインは、ダミーゲートラインであることを特徴とする請求項１に記載の集積回路素子。
  14. 前記第１分離ゲートライン上に、前記第１分離ゲートラインに交差する方向に延長された導電ラインと、
    前記第１分離ゲートラインと前記導電ラインとを互いに連結するように、前記第１分離ゲートラインと前記導電ラインとの間に垂直方向に延長されたビアコンタクトプラグと、を更に含むことを特徴とする請求項１３に記載の集積回路素子。
  15. 基板上に、第１方向に互いに平行に延長された複数のフィン型活性領域と、
    前記複数のフィン型活性領域上に、前記第１方向と交差する第２方向に延長された絶縁分離構造物と、
    前記絶縁分離構造物を挟んで互いに離隔され、前記絶縁分離構造物と一直線上の前記第２方向に延長された１対の分離ゲートラインと、
    前記複数のフィン型活性領域上に形成された複数のソース／ドレイン領域と、

    前記複数のソース／ドレイン領域のうち、前記絶縁分離構造物を挟んで互いに離隔された第１ソース／ドレイン領域と第２ソース／ドレイン領域とを互いに連結するように、前記第１ソース／ドレイン領域と第２ソース／ドレイン領域との間に、前記絶縁分離構造物の上部を通過して前記第１方向に延長されたジャンパコンタクトと、を備えることを特徴とする集積回路素子。
  16. 前記第１ソース／ドレイン領域と前記ジャンパコンタクトとの間、及び第２ソース／ドレイン領域と前記ジャンパコンタクトとの間にそれぞれ形成された複数の金属シリサイド膜を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の集積回路素子。
  17. 前記複数のソース／ドレイン領域のうち、前記第１ソース／ドレイン領域及び第２ソース／ドレイン領域から離隔された第３ソース／ドレイン領域に連結され、前記第３ソース／ドレイン領域から前記基板に対して遠くなる方向に延長されたソース／ドレインコンタクトプラグを更に含み、
    前記ジャンパコンタクトの上面と前記ソース／ドレインコンタクトプラグの上面とは、同一レベルに配置されることを特徴とする請求項１５に記載の集積回路素子。
  18. 前記基板は、
    前記複数のフィン型活性領域のうちの一部のフィン型活性領域が配置された第１素子領域と、
    前記複数のフィン型活性領域のうちの他の一部のフィン型活性領域が配置された第２素子領域と、
    前記第１素子領域と前記第２素子領域との間に介在する素子間分離領域と、を含み、
    前記１対の分離ゲートラインのうちの第１分離ゲートラインは、前記第１素子領域及び前記素子間分離領域に位置し、
    前記１対の分離ゲートラインのうちの第２分離ゲートライン、前記絶縁分離構造物、及び前記ジャンパコンタクトは、前記第２素子領域に位置することを特徴とする請求項１５に記載の集積回路素子。
  19. 前記第２方向において、前記ジャンパコンタクトの第１長は、前記絶縁分離構造物の第２長よりも短いことを特徴とする請求項１５に記載の集積回路素子。
  20. 前記絶縁分離構造物は、丸い凸面を有する上面を含み、
    前記ジャンパコンタクトは、前記絶縁分離構造物の丸い凸面に接して前記丸い凸面のプロファイルに対応する形状の丸い凹面を有することを特徴とする請求項１５に記載の集積回路素子。
  21. 基板上に、第１方向に延長されるフィン型活性領域を形成する段階と、
    前記フィン型活性領域上に１対のソース／ドレイン領域を形成する段階と、
    前記１対のソース／ドレイン領域の間に、前記第１方向と交差する第２方向に延長される絶縁分離構造物と、前記絶縁分離構造物を挟んで互いに離隔されて前記絶縁分離構造物と一直線上の前記第２方向に延長される１対の分離ゲートラインと、を含む構造物を形成する段階と、
    前記絶縁分離構造物の上部に配置され、前記１対のソース／ドレイン領域間に連結されるジャンパコンタクトを形成する段階と、を有することを特徴とする集積回路素子の製造方法。
  22. 前記構造物を形成する段階は、
    前記フィン型活性領域上に、前記第２方向に延長されるゲートラインを形成する段階と、
    前記ゲートラインの一部を除去して分離空間を形成する段階と、
    前記分離空間を充填する絶縁分離構造物を形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項２１に記載の集積回路素子の製造方法。
  23. 前記構造物を形成する段階は、
    前記フィン型活性領域上に、前記第２方向に延長されるゲートラインを形成する段階と、
    前記ゲートラインの一部を除去して分離空間を形成する段階と、
    前記フィン型活性領域に、前記分離空間に連通するフィン分離トレンチを形成する段階と、
    前記分離空間及び前記フィン分離トレンチを充填する絶縁分離構造物を形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項２１に記載の集積回路素子の製造方法。
  24. 前記構造物を形成する段階は、
    前記フィン型活性領域上に、前記第２方向に延長されるダミーゲートラインを形成する段階と、
    前記ダミーゲートラインの一部を除去して分離空間を形成する段階と、
    前記分離空間を充填する絶縁分離構造物を形成する段階と、
    前記ダミーゲートラインの残りの一部を除去して前記フィン型活性領域上にゲート空間を形成する段階と、
    前記ゲート空間に１対の分離ゲートラインを形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項２１に記載の集積回路素子の製造方法。
  25. 前記ジャンパコンタクトを形成する段階は、
    前記１対のソース／ドレイン領域及び前記絶縁分離構造物の両方を露出させるジャンパコンタクトホールを形成する段階と、
    前記ジャンパコンタクトホール内に導電膜を形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項２１に記載の集積回路素子の製造方法。
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