[发明专利]用于具有高k金属栅极的NFET的结构和方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及半导体技术领域，更具体地来说，涉及集成电路及其制造方法。

背景技术

场效应晶体管(FET)用在传统集成电路(IC)设计中。由于减小的技术节点，高k介电材料和金属通常被认为形成用于FET的栅叠层。当在单个IC芯片之上形成多种金属栅极FET时，尤其是当电阻器被集成在IC电路中时，存在集成问题。一个问题与抛光工艺期间的凹陷效果相关。在另一个实例中，栅极替换工艺包括去除多晶硅栅极的蚀刻工艺。然而，所形成的多晶硅电阻器可能通过蚀刻工艺受到损害并且凹入，导致多晶硅电阻器的电阻偏离所设计的目标。因此，需要与高k金属栅极集成的结构及其制造方法来解决以上问题。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本发明的一方面，提供了一种集成电路，包括：半导体衬底；n型场效应晶体管(nFET)，形成在所述半导体衬底上并且具有包括高k介电层、位于所述高k介电层上的保护层、位于所述保护层上的p功函金属和位于所述p功函金属上的多晶硅层的第一栅叠层；以及p型场效应晶体管(pFET)，形成在所述半导体衬底上并且具有包括所述高k介电层、位于所述高k介电层上的所述p功函金属和位于所述p功函金属上的金属材料的第二栅叠层。

在该集成电路中，所述nFET进一步包括：在所述多晶硅部件上形成的硅化物部件。

在该集成电路中，所述保护层包括氧化镧(LaO)。

在该集成电路中，所述p功函金属包括氮化钛(TiN)。

在该集成电路中，所述金属材料包括铝。

在该集成电路中，所述nFET和所述pFET中的每一个都进一步包括：设置在所述半导体衬底和所述高k介电层之间的氧化硅的界面层。

该集成电路进一步包括：电阻器，形成在所述半导体衬底上并且具有所述高k介电层、位于所述高k介电层上的所述p功函金属和位于所述p功函金属上的所述多晶硅部件。

该集成电路进一步包括：至少一个伪栅极，形成在所述半导体衬底上并且具有所述高k介电层、位于所述高k介电层上的所述保护层、位于所述保护层上的所述p功函金属和位于所述p功函金属上的所述多晶硅部件。

根据本发明的另一方面，提供了一种半导体结构，包括：半导体衬底；n型场效应晶体管(nFET)，形成在所述半导体衬底上并且具有包括高k介电层、位于所述高k介电层上的保护层、位于所述保护层上的p功函金属、位于所述p功函金属上的多晶硅层和位于所述多晶硅层上的硅化物部件的第一栅叠层；p型场效应晶体管(pFET)，形成在所述半导体衬底上并且具有包括所述高k介电层、位于所述高k介电层上的所述p功函金属和位于所述p功函金属上的金属材料的第二栅叠层；以及伪栅极，形成在所述半导体衬底上并且具有所述高k介电层、位于所述高k介电层上的所述保护层、位于所述保护层上的所述p功函金属和位于所述p功函金属上的所述多晶硅部件。

该半导体结构进一步包括：电阻器，形成在所述半导体衬底上并且具有所述高k介电层、位于所述高k介电层上的所述p功函金属和位于所述p功函金属上的所述多晶硅层。

在该半导体结构中，所述保护层包括氧化镧(LaO)。

在该半导体结构中，所述p功函金属包括选自由氮化钛(TiN)、氮化钽、氮化钨(WN)和它们的组合所组成的组中的材料。

在该半导体结构中，所述金属材料包括选自由铝、铜、钨和它们的组合所组成的组中的金属。

在该半导体结构中，所述nFET和所述pFET中的每一个都进一步包括：设置在所述半导体衬底和所述高k介电层之间的氧化硅的界面层。

在该半导体结构中，所述第一栅叠层、所述第二栅叠层和所述伪栅叠层中的每一个都包括设置在相应栅叠层侧壁上的栅极隔离件。

该半导体结构进一步包括：形成在所述第一栅极、所述第二栅极和所述伪栅极的间隙中的层间介电(ILD)材料。