[发明专利]硅基低漏电流固支梁栅MOS管交叉耦合振荡器及制备方法

权利要求书

1.一种硅基低漏电流固支梁栅MOS管交叉耦合振荡器，其特征在于该振荡器由第一固支梁栅NMOS管(1)、第二固支梁栅NMOS管(2)、LC谐振回路和恒流源(11)组成,该交叉耦合振荡器中的第一固支梁栅NMOS管(1)、第二固支梁栅NMOS管(2)制作在P型Si衬底(3)上，其栅极依靠锚区(7)的支撑悬浮在栅氧化层(5)上方形成固支梁栅(6)，固支梁栅(6)的两个锚区(7)用多晶硅制作在栅氧化层(5)上，固支梁栅(6)下方设计有下拉电极板(8)，下拉电极板(8)接地，第一固支梁栅NMOS管(1)和第二固支梁栅NMOS管(2)的N+有源区源极(13)通过通孔(9)与引线(10)连在一起并与恒流源(11)相连，恒流源(11)另一端接地，第一固支梁栅NMOS管(1)的N+有源区漏极(12)通过锚区(7)、通孔(9)和引线(10)与第二固支梁栅NMOS管(2)的固支梁栅(6)连接，第二固支梁栅NMOS管(2)的N+有源区漏极(12)通过锚区(7)、通孔(9)和引线(10)与第一固支梁栅NMOS管(1)的固支梁栅(6)连接，从而形成交叉耦合结构，LC谐振回路接在第一固支梁栅NMOS管(1)、第二固支梁栅NMOS管(2)的N+有源区漏极(12)之间；

通过设计使第一固支梁栅NMOS管(1)和第二固支梁栅NMOS管(2)的阈值电压相等，并使固支梁栅(6)的下拉电压与第一固支梁栅NMOS管(1)和第二固支梁栅NMOS管(2)的阈值电压相等，在固支梁栅(6)和下拉电极板(8)之间的电压小于阈值电压，固支梁栅(6)是悬浮在栅氧化层(5)上方，此时的栅极电容较小；硅基固支梁栅MOS管交叉耦合振荡器产生稳定振荡后，第一固支梁栅NMOS管(1)和第二固支梁栅NMOS管(2)交替导通与截止，当固支梁栅MOS管截止时，固支梁栅(6)是悬浮的，栅氧化层(5)中的场强比较小，栅极漏电流很小。

2.一种如权利要求1所述的硅基低漏电流固支梁栅MOS管交叉耦合振荡器的制备方法，其特征在于该制备方法包括以下步骤：

1).准备P型Si衬底；

2).初始氧化，生长SiO₂层，作为掺杂的屏蔽层；

3).去除硅表面的全部氧化层；

4).底氧生长，通过热氧化在平整的硅表面生长一层均匀的氧化层，作为缓冲层；

5).沉积氮化硅，然后光刻和刻蚀氮化硅层，保留有源区的氮化硅，场区的氮化硅去除；

6).场氧化，对硅片进行高温热氧化，在场区生长了所需的厚氧化层；

7).去除氮化硅和底氧层，采用干法刻蚀技术将硅片表面的的氮化硅和底氧全部去除；

8).在硅片上涂覆一层光刻胶，光刻和刻蚀光刻胶，去除需要制作下拉电极板8位置的光刻胶，然后淀积一层Al，去除光刻胶以及光刻胶上的Al，形成下拉电极板；

9).进行栅氧化，形成一层高质量的氧化层；

10).离子注入，调整NMOS的阈值电压；

11).利用CVD技术沉积多晶硅，光刻栅图形和多晶硅引线图形，通过干法刻蚀技术刻蚀多晶硅，保留输入引线(4)和固支梁栅(6)的锚区(7)位置的多晶硅；

12).通过旋涂方式形成PMGI牺牲层，然后光刻牺牲层，仅保留固支梁栅(6)下方的牺牲层；

13).蒸发生长Al；

14).涂覆光刻胶，保留固支梁栅(6)上方的光刻胶；

15).反刻Al，形成固支梁栅(6)；

16).涂覆光刻胶，光刻并刻蚀出磷的注入孔，注入磷，形成NMOS管的有源区；

17).制作通孔(9)和引线(10)；

18).释放PMGI牺牲层，形成悬浮的固支梁栅(6)。