[发明专利]FinFET器件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，更具体地，涉及FinFET器件及其制造方法。

背景技术

半导体集成电路(IC)工业已经经历了快速发展。在IC演进的过程中，功能密度(即，每芯片区域中互连器件的数量)普遍增加，同时几何尺寸(即，可使用制造工艺制造的最小部件(或线))减小。这种比例缩小通常通过增加生产效率和降低相关成本来提供优势。这种比例缩小还增加了处理和制造IC的复杂度，并且对于将要实现的这些进步，需要IC制造的类似发展。

例如，随着半导体工业前进到追求更大器件密度、更高性能和更低成本的纳米技术工艺，在鳍状场效应晶体管(FinFET)器件的发展中导致制造和设计的双重挑战。尽管现有的FinFET器件以及制造FinFET器件的方法通常足以应对它们的预期目的，但它们还不能在所有方面都完全满足。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种半导体器件，包括：衬底，包括设置在衬底上方的鳍结构，鳍结构包括一个或多个鳍；绝缘材料，设置在衬底上，并形成在一个或多个鳍的每一个之间的区域中；介电层，横跨一个或多个鳍的每一个并形成在一个或多个鳍的每一个之间的区域中的绝缘材料上；功函金属，横跨一个或多个鳍的每一个并形成在一个或多个鳍的每一个之间的区域中的介电层上；应变材料，设置在一个或多个鳍的每一个之间的区域中的功函金属上；以及信号金属，横跨一个或多个鳍的每一个并形成在功函金属和应变材料上。

其中，应变材料具有不同于功函金属的热膨胀系数(CTE)和信号金属的CTE的CTE，以及其中，信号金属分离半导体器件的源极区域和漏极区域，源极区域和漏极区域在它们之间限定用于一个或多个鳍的每一个的沟道区域。

其中，对于一个或多个鳍的每一个，应变材料在沟道区域的电流流动方向上引入压缩应力。

其中，对于一个或多个鳍的每一个，应变材料在沟道区域的电流流动方向上引入拉伸应力。

其中，半导体器件为P型金属氧化物半导体(PMOS)鳍状场效应晶体管(FinFET)器件或N型金属氧化物半导体(NMOS)鳍状场效应晶体管(FinFET)器件中的一种，以及其中，半导体器件包括在集成电路器件中。

其中，从由电介质材料和金属材料组成的组中选择应变材料。

其中，应变材料包括硅化钛(TiSi)，以及功函金属包括氮化钛(TiN)。

其中，应变材料包括聚酰亚胺(PI)，以及功函金属包括铝化钛(TiAl)。

此外，还提供了一种半导体器件，包括：衬底；鳍结构，包括设置在衬底之上的一个或多个鳍的鳍结构；介电层，设置在鳍结构的中心部分上并横跨一个或多个鳍的每一个；功函金属，设置在介电层上并横跨一个或多个鳍的每一个；应变材料，设置在功函金属层上并夹置在一个或多个鳍的每一个之间；以及信号金属，设置在功函金属和应变材料上，并横跨一个或多个鳍的每一个。

其中，信号金属分离半导体器件的源极区域和漏极区域，源极区域和漏极区域在它们之间限定用于一个或多个鳍的每一个的沟道区域，其中，应变材料在鳍结构的一个或多个鳍的至少一个鳍的沟道区域的电流流动方向上引入压缩应力，以及其中，应变材料具有不同于功函金属的热膨胀系数(CTE)和信号金属的CTE的CTE。

其中，信号金属分离半导体器件的源极区域和漏极区域，源极区域和漏极区域在它们之间限定用于一个或多个鳍的每一个的沟道区域，其中，应变材料在鳍结构的一个或多个鳍的至少一个鳍的沟道区域的电流电流方向上引入拉伸应力，以及其中，应变材料具有大于功函金属的热膨胀系数(CTE)且不同于信号金属的CTE的CTE。

其中，半导体器件为P型金属氧化物半导体(PMOS)鳍状场效应晶体管(FinFET)器件。

其中，半导体器件为N型金属氧化物半导体(NMOS)鳍状场效应晶体管(FinFET)器件。