[发明专利]CMOS结构和处理CMOS结构的方法以及包括至少CMOS电路的处理器

权利要求书

1.一种CMOS结构，包括：

至少一个第一类型FET器件，所述第一类型FET包括：

第一沟道，在Si基材料中；

第一栅极，包括第一金属；

第一栅极绝缘体，包括第一高k介质；

第一介质层，覆盖所述第一栅极和至少部分的所述第一栅极的邻近区域，其中所述第一介质层和所述第一沟道处于第一应力状态，其中所述第一介质层将所述第一应力状态施加到所述第一沟道上；

至少一个第二类型FET器件，所述第二类型FET包括：

第二沟道，在所述Si基材料中；

第二栅极，包括第二金属；

第二栅极绝缘体，包括第二高k介质，其中所述第二高k介质层直接接触所述第二金属；

第二介质层，覆盖所述第二栅极和至少部分的所述第二栅极的邻近区域，其中所述第二介质层和所述第二沟道处于第二应力状态，其中所述第二介质层将所述第二应力状态施加到所述第二沟道上；以及

其中所述第一和第二类型FET器件的饱和阈值的绝对值小于0.4V。

2.根据权利要求1的CMOS结构，其中所述第一类型FET器件是PFET器件，以及所述第二类型FET器件是NFET器件。

3.根据权利要求1的CMOS结构，其中所述第一类型FET器件是NFET器件，以及所述第二类型FET器件是PFET器件。

4.根据权利要求1的CMOS结构，其中所述第一应力状态是压缩应力，以及所述第二应力状态是拉伸应力。

5.根据权利要求1的CMOS结构，其中所述第一应力状态是拉伸应力，以及所述第二应力状态是压缩应力。

6.根据权利要求1的CMOS结构，其中所述第一高k介质和所述第二高k介质是相同的材料。

7.根据权利要求1的CMOS结构，其中所述第一高k介质和所述第二高k介质均由HfO₂构成。

8.根据权利要求1的CMOS结构，其中所述第一介质层和所述第二介质层均由SiN构成。

9.根据权利要求1的CMOS结构，其中所述第一栅极还包括帽层，并且其中所述第一高k介质直接接触所述帽层。

10.根据权利要求1的CMOS结构，其中所述第一类型和所述第二类型FET器件的所述饱和阈值的所述绝对值在0.1V到0.3V之间。

11.一种处理CMOS结构的方法，包括以下步骤：

在第一类型FET器件中，形成包括第一高k介质的第一栅极绝缘体，其中第一沟道在所述第一栅极绝缘体之下，其中所述第一沟道在Si基材料中，还形成包括第一金属的第一栅极；

使用第一介质层覆盖所述第一栅极和至少部分的所述第一栅极的邻近区域，其中所述第一介质层处于第一应力状态，所述第一介质层将所述第一应力状态施加到所述第一沟道上；

在第二类型FET器件中，形成包括第二高k介质的第二栅极绝缘体，其中第二沟道在所述第二栅极绝缘体之下，其中所述第二沟道在Si基材料中，还形成包括第二金属的第二栅极，其中所述第二高k介质直接接触所述第二金属；以及

将所述第一类型FET器件和所述第二类型FET器件暴露到氧，其中氧到达所述第二栅极绝缘体的所述第二高k介质，并将所述第二类型FET器件的饱和阈值电压的绝对值调整小于0.4V，而归因于所述第一介质层，阻止了氧到达所述第一栅极绝缘体的所述第一高k介质，因此所述第一类型FET器件的阈值电压保持不变。

12.根据权利要求11的方法，其中将所述第一类型FET器件选择为PFET器件，并将所述第二类型FET器件选择为NFET器件。

13.根据权利要求11的方法，其中将所述第一类型FET器件选择为NFET器件，并将所述第二类型FET器件选择为PFET器件。

14.根据权利要求11的方法，其中将所述第一高k介质和所述第二高k介质选择为具有相同的材料。

15.根据权利要求11的方法，其中将所述第一高k介质和所述第二高k介质均选择为HfO₂。

16.根据权利要求11的方法，还包括：

形成所述第一栅极以包括帽层，并以所述第一高k介质直接接触所述帽层的方式来形成所述帽层。