[发明专利]用于高级集成电路结构制造的双金属栅极结构

权利要求书

1.一种集成电路结构，包括：

半导体衬底，所述半导体衬底包括具有从其突出的第一半导体鳍状物的N阱区以及具有从其突出的第二半导体鳍状物的P阱区，所述第一半导体鳍状物与所述第二半导体鳍状物间隔开，其中，所述N阱区在所述半导体衬底中与所述P阱区直接相邻；

沟槽隔离层，其在所述半导体衬底上、在所述第一半导体鳍状物和所述第二半导体鳍状物的外部并在所述第一半导体鳍状物和所述第二半导体鳍状物之间，其中，所述第一半导体鳍状物和所述第二半导体鳍状物在所述沟槽隔离层上方延伸；

栅极电介质层，其在所述第一半导体鳍状物和所述第二半导体鳍状物上并在所述沟槽隔离层上，其中，所述栅极电介质层在所述第一半导体鳍状物和所述第二半导体鳍状物之间是连续的；

导电层，其在所述第一半导体鳍状物之上的所述栅极电介质层之上，但不在所述第二半导体鳍状物之上的所述栅极电介质层之上，所述导电层包括钛、氮和氧；

p型金属栅极层，其在所述第一半导体鳍状物之上的所述导电层之上，但不在所述第二半导体鳍状物之上的所述导电层之上，其中，所述p型金属栅极层进一步在所述沟槽隔离层的一部分而非全部上；以及

在所述第二半导体鳍状物之上的n型金属栅极层，其中，所述n型金属栅极层进一步在所述沟槽隔离层之上并在所述p型金属栅极层之上。

2.根据权利要求1所述的集成电路结构，还包括：

所述沟槽隔离层上方的层间电介质(ILD)层，所述ILD层具有开口，所述开口暴露所述第一半导体鳍状物和所述第二半导体鳍状物，其中，所述导电层、所述p型金属栅极层和所述n型金属栅极层进一步沿所述开口的侧壁形成。

3.根据权利要求2所述的集成电路结构，其中，所述导电层沿所述开口的侧壁具有顶表面，所述顶表面低于所述p型金属栅极层和所述n型金属栅极层沿所述开口的侧壁的顶表面。

4.根据权利要求1所述的集成电路结构，其中，所述p型金属栅极层包括钛和氮。

5.根据权利要求1所述的集成电路结构，其中，所述n型金属栅极层包括钛和铝。

6.根据权利要求1所述的集成电路结构，还包括：

在所述n型金属栅极层之上的导电填充金属层。

7.根据权利要求6所述的集成电路结构，其中，所述导电填充金属层包括钨。

8.根据权利要求7所述的集成电路结构，其中，所述导电填充金属层包括95或更大原子百分比的钨以及0.1到2原子百分比的氟。

9.根据权利要求1所述的集成电路结构，其中，所述栅极电介质层包括含铪和氧的层。

10.根据权利要求1所述的集成电路结构，其中，所述半导体衬底为体硅半导体衬底。

11.一种制造集成电路结构的方法，包括：

在衬底上方的第一半导体鳍状物和第二半导体鳍状物上方形成层间电介质(ILD)层；

在所述ILD层中形成开口，所述开口暴露所述第一半导体鳍状物和所述第二半导体鳍状物；

在所述开口中并在所述第一半导体鳍状物和所述第二半导体鳍状物之上以及所述第一半导体鳍状物和所述第二半导体鳍状物之间的沟槽隔离层上形成栅极电介质层；

在所述第一半导体鳍状物和所述第二半导体鳍状物之上的所述栅极电介质层之上形成导电层，所述导电层包括钛、氮和氧；

在所述第一半导体鳍状物之上和所述第二半导体鳍状物之上的所述导电层之上形成p型金属栅极层；

对所述p型金属栅极层和所述导电层进行图案化以在所述第一半导体鳍状物之上的图案化的导电层之上、但不在所述第二半导体鳍状物之上的图案化的导电层之上提供图案化的p型金属栅极层，其中，所述导电层在所述图案化期间保护所述第二半导体鳍状物；以及

在所述第二半导体鳍状物之上形成n型金属栅极层，其中，所述n型金属栅极层进一步在所述沟槽隔离层之上和所述图案化的p型金属栅极层之上。