[发明专利]电路结构及其制造方法

权利要求书

1.一种电路结构，包括：

至少一个NFET和至少一个PFET；

其中所述NFET包括：

位于单晶硅基材料中的n沟道；

包括栅极金属的第一层和帽层的第一栅堆叠；

包括第一高k电介质的第一栅极绝缘体，其中所述第一高k电介质直接接触所述帽层；

NFET电极，包括第一电极，其邻接所述n沟道，且能与所述n沟道电连续；

其中所述PFET包括：

位于所述单晶硅基材料中的p沟道；

包括所述栅极金属的第二层的第二栅堆叠；

包括第二高k电介质的第二栅极绝缘体，其中所述第二高k电介质与所述栅极金属的所述第二层直接接触；

PFET电极，包括第二电极，其邻接所述p沟道，且能与所述p沟道电连续，且

其中所述第一电极和所述第二电极直接物理接触地彼此对接。

2.如权利要求1所述的电路结构，还包括：

第一电介质层，覆于所述第一栅堆叠和至少部分所述NFET电极上，其中所述第一电介质层和所述n沟道处于张应力下，其中所述张应力由所述第一电介质层施加到所述n沟道上；以及

第二电介质层，覆于所述第二栅堆叠和至少部分所述PFET电极上，其中所述第二电介质层和所述p沟道处于压应力下，其中所述压应力由所述第二电介质层施加到所述p沟道上。

3.如权利要求2所述的电路结构，其中所述第一电介质层和所述第二电介质层由SiN构成。

4.如权利要求1所述的电路结构，其中所述栅极金属是TiN。

5.如权利要求1所述的电路结构，其中所述第一高k电介质和所述第二高k电介质是相同材料。

6.如权利要求5所述的电路结构，其中所述相同材料是HfO₂。

7.如权利要求1所述的电路结构，其中所述第一高k电介质和所述第二高k电介质中的至少一种由HfO₂构成。

8.如权利要求1所述的电路结构，其中所述单晶硅基材料是纯硅。

9.如权利要求1所述的电路结构，其中所述第一电极是漏极电极。

10.如权利要求1所述的电路结构，其中所述第二电极是源极电极。

11.如权利要求1所述的电路结构，其中所述电路结构是CMOS结构。

12.一种制造电路结构的方法，包括：

形成NFET中的包括第一高k电介质的第一栅极绝缘体和帽层，其中n沟道位于所述第一栅极绝缘体下面，所述n沟道位于单晶硅基材料中，所述第一高k电介质直接接触所述帽层；

形成PFET中的包括第二高k电介质的第二栅极绝缘体，其中p沟道位于所述第二栅极绝缘体下面，所述p沟道位于所述单晶硅基材料中；

在所述帽层和所述第二栅极绝缘体上沉积栅极金属的单层，通过构图所述栅极金属的所述单层来形成NFET中的所述栅极金属的第一层和PFET中的所述栅极金属的第二层，从而形成包括所述栅极金属的所述第一层和所述帽层的第一栅堆叠以及包括所述栅极金属的所述第二层的第二栅堆叠，其中所述第二高k电介质直接接触所述栅极金属的所述第二层；

形成NFET电极和PFET电极，所述NFET电极包括第一电极，邻接所述n沟道，且能与所述n沟道电连续，所述PFET电极包括第二电极，邻接所述p沟道，且能与所述p沟道电连续；

以彼此对接关系设置所述第一电极和所述第二电极；

用第一电介质层覆于所述第一栅堆叠和至少部分所述NFET电极上；以及

将所述NFET和所述PFET暴露到氧气，其中氧到达所述第二栅极绝缘体的所述第二高k电介质，且导致所述PFET器件的阈值电压的预定改变，同时由于所述第一电介质层，氧被阻挡而不能到达所述第一栅极绝缘体的所述第一高k电介质。

13.如权利要求12所述的方法，还包括：

用第二电介质层覆于所述第二栅堆叠和至少部分所述PFET电极上，且选择所述第二电介质层处于压应力下，其中所述第二电介质层施加所述压应力到所述p沟道上。

14.如权利要求13所述的方法，还包括：

选择所述第一电介质层处于张应力下，其中所述第一电介质层施加所述张应力到所述n沟道上。