[发明专利]通过使用离子注入引入压缩金属栅极应力而在三栅极MOSFET中实现驱动电流增强

权利要求书

1.一种用于制造半导体器件的方法，所述方法包括：

在半导体材料的表面上形成所述半导体器件的鳍；

在所述鳍上形成所述半导体器件的金属栅极膜；以及

在所述金属栅极膜中注入离子。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述半导体材料的所述表面包括（100）晶格取向，并且所述鳍的取向沿相对于半导体的晶格的<100>方向；或者所述半导体材料的所述表面包括（100）晶格取向，并且所述鳍的取向沿相对于所述半导体的所述晶格的<110>方向。

3.根据权利要求2所述的方法，其中在所述鳍上形成所述金属栅极膜包括在所述栅极的栅极沟槽中形成共形金属膜；并且

其中在所述金属栅极膜中注入离子包括在所述共形金属膜中注入离子，并且

所述方法还包括在所述栅极的所述栅极沟槽中的离子注入的共形金属膜上完成栅极填充物。

4.根据权利要求3所述的方法，其中在所述金属栅极膜中注入离子还包括以大约1×10¹⁵个离子/cm²与大约1×10¹⁷个离子/cm²之间的剂量，并且以大约0.1keV与大约500keV之间的注入能量来注入离子。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述共形金属膜包括铝、钡、铬、钴、铪、铱、铁、镧和其它镧系元素、钼、铌、锇、钯、铂、铼、钌、铑、钪、锶、钽、钛、钨、钒、钇、锌、或锆、或其组合。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述离子包括氮、氙、氩、氖、氪、氡、碳、铝、或钛、或其组合。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述半导体器件包括finFET器件。

8.根据权利要求7所述的方法，其中形成所述共形金属膜包括使用原子层沉积技术或化学气相沉积技术来形成所述共形金属膜。

9.根据权利要求3所述的方法，其中在所述离子注入的共形金属膜上完成所述栅极填充物包括使用原子层沉积技术或化学气相沉积技术来完成所述栅极填充物。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述离子包括氮、氙、氩、氖、氪、氡、碳、铝、或钛、或其组合。

11.根据权利要求10所述的方法，其中在所述金属栅极膜中注入离子还包括以大约1×10¹⁵个离子/cm²与大约1×10¹⁷个离子/cm²之间的剂量，并且以大约0.1keV与大约500keV之间的注入能量来注入离子。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述共形金属膜包括铝、钡、铬、钴、铪、铱、铁、镧和其它镧系元素、钼、铌、锇、钯、铂、铼、钌、铑、钪、锶、钽、钛、钨、钒、钇、锌、或锆、或其组合。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述半导体器件包括finFET器件。

14.一种半导体器件，包括：

形成在半导体材料的表面上的鳍；以及

形成在所述鳍上的金属栅极膜，所述金属栅极膜包括在所述金属栅极中注入的离子。

15.根据权利要求14所述的半导体器件，其中所述半导体材料的所述表面包括（100）晶格取向，并且所述鳍的取向沿相对于半导体的晶格的<100>方向；或者所述半导体材料的所述表面包括（100）晶格取向，并且所述鳍的取向沿相对于所述半导体的所述晶格的<110>方向，并且

其中所述鳍包括由所述金属栅极内的压缩应力生成的非平面压缩。

16.根据权利要求15所述的半导体器件，其中所述金属栅极膜包括：

共形金属膜，所述共形金属膜形成在所述栅极的栅极沟槽中，所注入的离子注入到所述共形金属膜中；以及

栅极填充物，所述栅极填充物形成在所述栅极的所述栅极沟槽中的离子注入的共形金属膜上。