[发明专利]鳍式场效应晶体管器件的制造方法

权利要求书

1.一种用于制造鳍式场效应晶体管(FinFET)器件的方法，所述方法包括：

接收鳍式场效应晶体管前体，所述鳍式场效应晶体管前体包括：

衬底；

鳍，位于所述衬底上；和

伪栅叠层，位于所述衬底上，包括包裹所述鳍的部分，其中，所述鳍的所述部分作为栅极沟道区；

去除所述伪栅叠层以形成栅极沟槽；

在所述栅极沟槽中沉积高k栅极介电层；

在所述高k栅极介电层上方沉积栅极金属层；

在所述栅极金属层上方沉积导电且低密度的亚稳相材料；以及

实施热处理以将所述导电且低密度的亚稳相材料转变为导电且高密度的稳相材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述导电且低密度的亚稳相材料包括C49-TiSi。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，通过在温度为700℃且退火时间为1ms(毫秒)至5ms的范围内的条件下实施快速热退火(RTA)将所述C49-TiSi转变为C54-TiSi₂并伴随着6％的体积收缩。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述导电且低密度的亚稳相材料包括β相钨。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，通过在温度为400℃且退火时间为一小时以上的条件下实施退火将所述β相钨转变为α相钨并伴随着2％的体积收缩。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，通过物理汽相沉积(PVD)来沉积所述导电且低密度的亚稳相材料。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，通过化学汽相沉积(CVD)来沉积所述导电且低密度的亚稳相材料。

8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

在所述栅极金属层上方沉积导电且低密度的亚稳相材料之后，实施化学机械抛光(CMP)工艺以去除多余的所述导电且低密度的亚稳相材料及多余的所述栅极金属层。

9.一种用于制造鳍式场效应晶体管(FinFET)器件的方法，所述方法包括：

接收鳍式场效应晶体管前体，所述鳍式场效应晶体管前体包括：

衬底；和

鳍，位于所述衬底上，所述鳍包括栅极沟道区及通过所述栅极沟道区间隔开的源极/漏极区；

在所述衬底上方沉积高k(HK)栅极介电层，包括包裹所述栅极沟道区中的所述鳍；

在所述高k栅极介电层上方沉积栅极金属层；

在所述栅极金属层上方沉积导电且低密度的亚稳相材料；

去除所述导电且低密度的亚稳相材料和所述栅极金属层的位于所述栅极沟道区外侧的多余部分以形成金属栅叠层；以及

将所述导电且低密度的亚稳相材料转变为导电且高密度的稳相材料。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述导电且低密度的亚稳相材料包括C49-TiSi。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，通过在温度为700℃且退火时间为1ms(毫秒)至5ms的条件下实施快速热退火(RTA)将所述C49-TiSi转变为C54-TiSi₂，并伴随着6％的体积收缩。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述导电且低密度的亚稳相材料包括β相钨。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，通过在温度为400℃且退火时间为一小时以上的条件下实施退火将所述β相钨转变为α相钨，并伴随着2％的体积收缩。

14.根据权利要求9所述的方法，其中，通过热工艺将所述导电且低密度的亚稳相材料转变为导电且高密度的稳相材料并伴随着体积收缩。