梁柵6下的部分被在二氧化硅層5包裹，下拉電極板8接地。
[0017] 該或非門的兩個(gè)數(shù)字信號(hào)輸入端只要有一路為高電平，該高電平輸入信號(hào)通過錨 區(qū)7加在雙懸臂梁柵NM0S管的懸臂柵極6上，能夠使雙懸臂梁柵NM0S管的懸臂梁柵6下 拉并且導(dǎo)通，從而使輸出為低電平。只有當(dāng)兩個(gè)數(shù)字信號(hào)輸入端都為低電平時(shí)，雙懸臂梁柵 NM0S管的兩個(gè)懸臂梁柵6都不能下拉，該NM0S管不能導(dǎo)通，則輸出為高電平，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸 入信號(hào)進(jìn)行或非的功能（Y=IH)。該或非門中的雙懸臂梁柵NM0S管處于關(guān)斷態(tài)時(shí)其懸 臂梁柵6處于懸浮狀態(tài)，此時(shí)該或非門中的M0SFET上不存在柵極漏電流，降低了電路的功 耗。
[0018] 或非門的真值表：
[0019]
[0020] 硅基低漏電流雙懸臂梁可動(dòng)?xùn)臡0S管或非門的制備方法包括以下幾個(gè)步驟：
[0021] 1)準(zhǔn)備P型Si襯底3;
[0022] 2)初始氧化，生長(zhǎng)SiOjl，作為摻雜的屏蔽層；
[0023] 3)去除硅表面的全部氧化層；
[0024] 4)底氧生長(zhǎng)。通過熱氧化在平整的硅表面生長(zhǎng)一層均勻的氧化層，作為緩沖層。
[0025] 5)沉積氮化硅，然后光刻和刻蝕氮化硅層，保留有源區(qū)的氮化硅，場(chǎng)區(qū)的氮化硅去 除；
[0026] 6)場(chǎng)氧化。對(duì)硅片進(jìn)行高溫?zé)嵫趸趫?chǎng)區(qū)生長(zhǎng)了所需的厚氧化層；
[0027] 7)去除氮化硅和底氧層，采用干法刻蝕技術(shù)將硅片表面的的氮化硅和底氧全部去 除。
[0028] 8)在硅片上涂覆一層光刻膠，光刻和刻蝕光刻膠，去除需要制作下拉電極板8位 置的光刻膠。然后淀積一層A1，去除光刻膠以及光刻膠上的A1，形成下拉電極板；
[0029] 9)進(jìn)行柵氧化。形成一層高質(zhì)量的氧化層；
[0030] 10)離子注入，調(diào)整NMOS的閾值電壓；
[0031] 11)利用CVD技術(shù)沉積多晶硅，光刻?hào)艌D形和多晶硅引線圖形，通過干法刻蝕技術(shù) 刻蝕多晶硅，保留輸入引線4和懸臂梁柵MOS管6的錨區(qū)7位置的多晶硅。
[0032] 12)通過旋涂方式形成PMGI犧牲層，然后光刻犧牲層，僅保留懸臂梁柵MOS管6下 方的犧牲層；
[0033] 13)蒸發(fā)生長(zhǎng)A1;
[0034] 14)涂覆光刻膠，保留懸臂梁柵MOS管6上方的光刻膠；
[0035] 15)反刻A1，形成懸臂梁柵MOS管6 ;
[0036] 16)涂覆光刻膠，光刻并刻蝕出磷的注入孔，注入磷，形成NMOS管的有源區(qū)11 ;
[0037] 17)制作通孔9和引線10 ;
[0038] 18)釋放PMGI犧牲層，形成懸浮的懸臂梁柵MOS管6 ;
[0039] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于：
[0040] 本發(fā)明中的硅基低漏電流雙懸臂梁可動(dòng)?xùn)臡OS管或非門與傳統(tǒng)或非門最大的區(qū) 別在于所用的雙懸臂梁可動(dòng)?xùn)臡OSFET的柵極并不是直接緊貼在氧化層上方，而是依靠錨 區(qū)的支撐懸浮在氧化層上，形成兩個(gè)對(duì)稱的懸臂梁結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中的硅基低漏電流雙懸臂 梁可動(dòng)?xùn)臡OS管或非門由一個(gè)雙懸臂梁可動(dòng)?xùn)臡OS管和電阻構(gòu)成。該NMOS管的懸臂梁柵 的下拉電壓設(shè)計(jì)得與該NMOS管的閾值電壓相等，只有當(dāng)懸臂梁柵上所加的下拉電壓大于 該NMOS管的閾值電壓時(shí)，其懸臂梁柵才能下拉并接觸二氧化硅層從而使該NMOS管導(dǎo)通，當(dāng) 所加電壓小于NMOS管的閾值電壓時(shí)懸臂梁柵就不能下拉，當(dāng)該或非門在工作時(shí)，雙懸臂梁 可動(dòng)?xùn)臡0S管在導(dǎo)通或者截止?fàn)顟B(tài)之間變化，當(dāng)雙懸臂梁可動(dòng)?xùn)臡0S管關(guān)斷時(shí)其懸臂梁柵 就處于懸浮狀態(tài)，減少了柵極漏電流，降低了電路的功耗。
[0041] 滿足以上條件的結(jié)構(gòu)即視為本發(fā)明的硅基低漏電流雙懸臂梁可動(dòng)?xùn)臡0S管或非 門。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種硅基低漏電流雙懸臂梁可動(dòng)?xùn)臡OS管或非門，其特征是該或非門由一個(gè)雙懸臂 梁可動(dòng)?xùn)臢MOS管（1)、電阻（2)和電源組成，該硅基低漏電流雙懸臂梁可動(dòng)?xùn)臡OS管（1) 制作在P型Si襯底（3)上，有兩個(gè)用Al制作而成的對(duì)稱設(shè)計(jì)的懸臂梁柵（6)分別依靠錨 區(qū)（7)的支撐懸浮在柵氧化層（5)上方，兩個(gè)懸臂梁柵（6)的懸浮端之間留有一縫隙以保 證兩個(gè)懸臂梁柵（6)下拉時(shí)互不干擾，兩個(gè)懸臂梁柵（6)的位置關(guān)于該MOS管源-漏方向 對(duì)稱，懸臂梁柵(6)的錨區(qū)（7)用多晶硅制作在柵氧化層（5)上，懸臂梁柵（6)下方設(shè)計(jì)有 下拉電極板（8)，下拉電極板（8)接地，下拉電極（8)在懸臂梁柵（6)下的部分被二氧化硅 層（5)覆蓋，該雙懸臂梁可動(dòng)?xùn)臢MOS管（1)的N+有源區(qū)的源極（10)接地，N+有源區(qū)的漏 極（11)通過電阻⑵與電源VCC相連，源極（10)和漏極（11)通過通孔（9)與引線⑷連 接，引線（4)用Al制作，兩路輸入信號(hào)分別在雙懸臂梁可動(dòng)?xùn)臢MOS管（1)的兩個(gè)懸臂梁柵 (6)輸入，輸出信號(hào)在該雙懸臂梁可動(dòng)?xùn)臢MOS管⑴的漏極（11)和電阻⑵之間輸出，電 阻（2)的阻值遠(yuǎn)大于該MOS管導(dǎo)通的阻抗，從而保證在MOS管導(dǎo)通時(shí)輸出為低電平。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅基低漏電流雙懸臂梁可動(dòng)?xùn)臡OS管或非門，其特征在于所 述的兩個(gè)懸臂梁柵（6)并不是直接緊貼在二氧化硅層（5)上方，而是依靠錨區(qū)（7)的支撐 懸浮在二氧化硅層（5)上方，該NMOS管的兩個(gè)懸臂梁柵（6)的下拉電壓設(shè)計(jì)的與該NMOS 管的閾值電壓相等，只有當(dāng)NMOS管的懸臂梁柵（6)上所加的電壓大于NMOS管的閾值電壓 時(shí)，其懸臂梁柵（6)才能下拉并接觸二氧化硅層（5)從而使懸臂梁柵NMOS管導(dǎo)通，當(dāng)所加 電壓小于NMOS管的閾值電壓時(shí)懸臂梁柵（6)就不能下拉，在或非門工作時(shí)，當(dāng)NMOS管處于 關(guān)斷時(shí)其懸臂梁柵（6)就處于懸浮態(tài)，降低了柵極漏電流，從而降低了電路的功耗。
【專利摘要】本發(fā)明的硅基低漏電流雙懸臂梁可動(dòng)?xùn)臡OS管或非門由一個(gè)雙懸臂梁可動(dòng)?xùn)臢MOS管和一個(gè)電阻構(gòu)成，該NMOS管的源極接地，兩個(gè)懸臂梁柵極作為信號(hào)的輸入端，漏極都與電阻相接，電阻與電源電壓相接；該或非門制作在P型硅襯底上，下拉電極在懸臂梁柵下的部分被在二氧化硅層覆蓋，下拉電極接地；該或非門所用的懸臂梁柵MOSFET的柵極并不是直接緊貼在二氧化硅層上方，而是依靠錨區(qū)的支撐懸浮在二氧化硅層上方；懸臂梁柵的下拉電壓設(shè)計(jì)的與NMOS管的閾值電壓相等，當(dāng)該或非門工作時(shí)，當(dāng)NMOS管處于關(guān)斷時(shí)其懸臂梁柵就處于懸浮態(tài)，降低了柵極漏電流，從而降低了電路的功耗。
【IPC分類】H03K19/20, H03K19/094
【公開號(hào)】CN104954008
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510379768
【發(fā)明人】廖小平, 王小虎
【申請(qǐng)人】東南大學(xué)
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年7月1日