[发明专利]一种具有同质栅极金属的新型CMOS反相器及其制备方法

权利要求书

1.一种具有同质栅极金属的新型CMOS反相器，其特征在于，包括设置于衬底(10)上的p型JLFET以及n型MOSFET，所述p型JLFET与所述n型MOSFET之间通过浅槽沟道隔离结构(11～13)隔离开，所述p型JLFET与所述n型MOSFET的栅电极相互连接并作为CMOS反相器的输入端，所述p型JLFET与所述n型MOSFET的漏极相互连接并作为CMOS反相器的输出端，所述p型JLFET的源电极接高电源端，所述n型MOSFET的源电极接地；其中，所述p型JLFET是具有埋层结构的积累模式JLFET。

2.根据权利要求1所述的新型CMOS反相器，其特征在于，所述衬底(10)为Bulk体硅衬底或者SOI衬底。

3.根据权利要求1所述的新型CMOS反相器，其特征在于，所述p型JLFET器件包括N阱(20)，位于所述N阱(20)上面的第一沟道区(30)、第一源区(40)以及第一漏区(50)，所述第一源区(40)和所述漏区(50)分别位于所述沟道区(30)的两端，所述第一源区(40)和所述漏区(50)上分别对应设有第一源电极(41)和第一漏电极(51)；其中，

所述第一沟道区(30)下方设置有埋层(21)，所述埋层(21)起始于所述第一沟道区(30)与所述第一漏区(50)的交界处，且所述埋层(21)长度小于所述第一沟道区(30)的长度；

所述第一沟道区(30)上方设有第一栅极结构(60)；所述第一栅极结构(60)包括第一栅电极(61)以及位于所述第一栅电极(61)和所述第一沟道区(30)之间的第一栅介质层(62)。

4.根据权利要求2所述的新型CMOS反相器，其特征在于，所述埋层(21)距所述第一源区(40)的距离L_gap不低于30nm。

5.根据权利要求2所述的新型CMOS反相器，其特征在于，所述埋层(21)为n型均匀重掺杂区域，掺杂浓度高于所述第一沟道区(30)掺杂浓度；

所述第一沟道区(30)厚度小于衬底PN结在所述第一沟道区(30)里的空间电荷区宽度，以保证无外加栅压时沟道的有效夹断。

其中，所述埋层(21)与所述第一沟道区(30)异型掺杂以形成衬底PN结。

6.根据权利要求2所述的新型CMOS反相器，其特征在于，所述第一源区(40)和所述第一漏区(50)都为p型均匀重掺杂，且两者掺杂浓度相同；

所述第一沟道区(30)为p型均匀掺杂，且其掺杂浓度低于所述第一源区(40)的掺杂浓度；所述N阱(20)为n型均匀轻掺杂。

7.根据权利要求2所述的新型CMOS反相器，其特征在于，所述n型MOSFET包括P阱(70)，所述P阱(70)表面设有第二沟道区(80)、第二源区(90)以及第二漏区(100)；其中，所述第二源区(90)和所述第二漏区(100)分别位于所述第二沟道区(80)的两端；所述第二源区(90)和所述第二漏区(100)上分别对应设有第二源电极(91)和第二漏电极(101)；

所述第二沟道区(80)上方设有第二栅极结构(110)；所述第二栅极结构(110)包括第二栅电极(111)以及位于所述第二栅电极(111)和所述第二沟道区(80)之间的第二栅介质层(112)；

所述第一栅电极(61)和所述第二栅电极(111)分别通过第一通孔(63)和第二通孔(113)与输入电极(64)连接；

所述第一漏电极(51)和所述第二漏电极(101)通过第三通孔(52)与输出电极(53)连接；

所述第一源电极(41)通过第四通孔(42)和第一金属换连线(43)连接电源；

所述第二源电极(91)通过第五通孔(92)和第二金属换连线(93)接地。

8.根据权利要求7所述的新型CMOS反相器，其特征在于，所述第一栅电极(61)和所述第二栅电极(111)使用同种功函数金属。