[发明专利]用于形成双金属栅极结构的方法

权利要求书

1.一种用于形成半导体结构的方法，该方法包括：

在半导体层上形成沟道区层，所述半导体层包括第一阱区和第二阱区，并且所述沟道区层形成在所述第二阱区上；

在所述沟道区层上形成保护层；

在所述第一阱区上形成第一栅极电介质层；

在所述第一栅极电介质层上形成第一金属栅极电极层；

在形成所述第一金属栅极电极层之后去除所述保护层；

在所述沟道区层上形成第二栅极电介质层；

在所述第二栅极电介质层上形成第二金属栅极电极层，其中所述第二金属栅极电极层是不同于所述第一金属栅极电极层的金属；以及

在所述第一阱区上形成包括所述第一栅极电介质层和所述第一金属栅极电极层中的每一个的一部分的第一栅极堆叠，并且在所述沟道区层上和所述第二阱区上形成包括所述第二栅极电介质层和所述第二金属栅极电极层中的每一个的一部分的第二栅极堆叠。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

使用所述第一栅极堆叠形成具有第一导电类型的第一器件，以及使用所述第二栅极堆叠形成具有不同于所述第一导电类型的第二导电类型的第二器件，其中所述第二器件的沟道区在所述沟道区层中。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括在形成所述第一栅极堆叠和所述第二栅极堆叠之前，在所述第一金属栅极电极层和所述第二金属栅极电极层中的每一个上形成导电栅极加厚层。

4.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述沟道区层包括生长不同于所述半导体层的半导体材料的半导体材料。

5.根据权利要求4所述的方法，其中形成所述沟道区层包括在所述第二阱区上外延生长硅锗。

6.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述保护层包括沉积从由氧化物和氮化物组成的组中选择的材料。

7.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述第一栅极电介质层包括形成第一高k电介质层，并且形成所述第二栅极电介质层包括形成第二高k电介质层，该第二高k电介质层包括不同于所述第一高k电介质层的高k电介质。

8.一种用于形成半导体结构的方法，该方法包括：

在半导体层上形成沟道区层，所述半导体层包括第一阱区和第二阱区，并且所述沟道区层形成在所述第二阱区上而不形成在所述第一阱区上；

在所述沟道区层上形成保护层；

在所述半导体层和所述保护层上形成第一栅极电介质层；

在所述第一栅极电介质层上形成第一金属栅极电极层；

去除所述第一栅极电介质层和所述第一金属栅极电极层的覆盖所述保护层的部分；

去除所述保护层；

在所述第一金属栅极电极层和所述沟道区层上形成第二栅极电介质层；

在所述第二栅极电介质层上形成第二金属栅极电极层，其中所述第二金属栅极电极层是不同于所述第一金属栅极电极层的金属；

去除所述第二金属栅极电极层和所述第二栅极电介质层的覆盖所述第一金属栅极电极层的部分；以及

在所述第一阱区上形成包括所述第一栅极电介质层和所述第一金属栅极电极层中的每一个的一部分的第一栅极堆叠，并且在所述沟道区层上和所述第二阱区上形成包括所述第二栅极电介质层和所述第二金属栅极电极层中的每一个的一部分的第二栅极堆叠。

9.根据权利要求8所述的方法，其中形成所述保护层包括沉积从由氧化物和氮化物组成的组中选择的材料。

10.根据权利要求8所述的方法，还包括：

使用所述第一栅极堆叠形成具有第一导电类型的第一器件，以及使用所述第二栅极堆叠形成具有不同于所述第一导电类型的第二导电类型的第二器件，其中所述第二器件的沟道区在所述沟道区层中。

11.根据权利要求8所述的方法，其中形成所述沟道区层包括生长不同于所述半导体层的半导体材料的半导体材料。

12.根据权利要求11所述的方法，其中形成所述沟道区层包括在所述第二阱区上外延生长硅锗。

13.根据权利要求8所述的方法，其中形成所述第一栅极电介质层包括形成第一高k电介质层，并且形成所述第二栅极电介质层包括形成第二高k电介质层，该第二高k电介质层包括不同于所述第一高k电介质层的高k电介质。