整個(gè)電路形成通路，由于電阻R的分壓作用使得輸出端為低電平'0' ； 當(dāng)其中一個(gè)NM0S的固支梁浮動(dòng)?xùn)派霞虞d高電平' 1'、而另一個(gè)NM0S的固支梁浮動(dòng)?xùn)派霞虞d 低電平'0'時(shí)，使得一個(gè)NM0S管導(dǎo)通，另一個(gè)NM0S管截止，整個(gè)電路沒(méi)有形成通路，所以輸 出端為高電平'1' ；當(dāng)兩個(gè)NM0S的固支梁浮動(dòng)?xùn)派隙技虞d有低電平'0'時(shí)，兩個(gè)NM0S的懸 浮柵極都不會(huì)被下拉，使得兩個(gè)NM0S管均是截止?fàn)顟B(tài)，整個(gè)電路并沒(méi)有形成通路，所以輸 出端為高電平' 1'，這是單個(gè)與非門的工作原理。再?gòu)恼麄€(gè)RS觸發(fā)器來(lái)看，當(dāng)R端和S端都 為高電平'1'時(shí)，兩輸入信號(hào)對(duì)輸出0和€沒(méi)有影響，所以觸發(fā)器狀態(tài)保持不變；當(dāng)R端為 高電平'l'，S端為低電平'0'時(shí)，輸出端Q為低電平'0'、f為高電平'1'，此時(shí)觸發(fā)器狀態(tài) 為低電平'〇' ；當(dāng)R端為低電平'〇'，S端為高電平'1'時(shí)，輸出端Q為高電平'l'、Q為低 電平'0'，此時(shí)觸發(fā)器狀態(tài)為高電平'1' ；當(dāng)R端和S端都為低電平'0'時(shí)，得到Q端和Q端 輸出都是高電平'1'，這時(shí)觸發(fā)器處于既非1又非〇的不確定狀態(tài)，因此若要使觸發(fā)器正常 工作，輸入信號(hào)必須遵守R+S= 1的約束條件，即不允許R=S= 0。
[0019] 本發(fā)明的硅基低漏電流固支梁浮動(dòng)?xùn)诺腞S觸發(fā)器是基于P型Si襯底1制作的， 四個(gè)開(kāi)關(guān)都是是由NM0S管構(gòu)成，而這四個(gè)NM0S管的柵極是懸浮在柵氧化層9上方的固支 梁浮動(dòng)?xùn)?,并且由A1制作，固支梁浮動(dòng)?xùn)?是通過(guò)錨區(qū)2固定住的，在固支梁浮動(dòng)?xùn)?的 下方淀積有兩個(gè)下拉電極5,它們分布在錨區(qū)2與柵氧化層9之間，其上覆蓋有氮化硅介質(zhì) 層6,該下拉電極是接地的，這四個(gè)獨(dú)特結(jié)構(gòu)的NM0S管10與兩個(gè)電阻R共同構(gòu)成了RS觸發(fā) 器。
[0020] 本發(fā)明的硅基低漏電流固支梁浮動(dòng)?xùn)诺腞S觸發(fā)器的制備方法為：
[0021] 1)準(zhǔn)備P型Si襯底；
[0022] 2)進(jìn)行P型Si襯底的初始氧化，形成一層SiOjl;
[0023] 3)去除表面氧化層，提供平整的硅表面；
[0024] 4)底氧生長(zhǎng)；
[0025] 5)涂覆光刻膠，去除下拉電極處的光刻膠；
[0026] 6)淀積一層多晶娃，其厚度約為0.3ym;
[0027] 7)去除剩余光刻膠以及光刻膠上的多晶娃，形成下拉電極；
[0028] 8)沉積氮化硅并光刻氮化硅，保留下拉電極上的氮化硅介質(zhì)層和有源區(qū)的氮化 娃；
[0029] 9)進(jìn)行場(chǎng)氧化；
[0030] 10)去除底氧層和有源區(qū)的氮化硅；
[0031] 11)進(jìn)行柵氧化，并對(duì)有源區(qū)進(jìn)行氧化，生長(zhǎng)一層氧化層；
[0032] 12)涂覆光刻膠，去除固支梁的錨區(qū)位置的光刻膠；
[0033] 13)淀積一層多晶硅，其厚度約為0.3ym;
[0034] 14)去除剩余光刻膠以及光刻膠上的多晶娃，形成多晶硅錨區(qū)；
[0035] 15)淀積并光刻聚酰亞胺犧牲層：在Si襯底上涂覆1.6ym厚的聚酰亞胺犧牲層， 要求填滿凹坑；光刻聚酰亞胺犧牲層，僅保留固支梁下方的犧牲層；
[0036] 16)蒸發(fā)淀積A1，形成固支梁圖形；
[0037] 17)涂覆光刻膠，保留固支梁柵上方的光刻膠；
[0038] 18)反刻A1，形成固支梁浮動(dòng)?xùn)牛?br>[0039] 19)涂覆光刻膠，光刻出磷的注入孔，注入磷，形成NMOS管有源區(qū)；
[0040] 20)光刻并刻蝕接觸孔、引線；
[0041] 21)釋放聚酰亞胺犧牲層，形成懸浮的固支梁浮動(dòng)?xùn)牛?br>[0042] 本發(fā)明的不同之處在于：
[0043] 構(gòu)成RS觸發(fā)器的四個(gè)開(kāi)關(guān)均是由相同的NMOS管構(gòu)成的，該NMOS管的柵極并不是 如傳統(tǒng)MOS管一樣貼附在柵氧化層上，而是懸浮在氧化層上方的固支梁結(jié)構(gòu)，兩個(gè)NMOS管 的閾值電壓設(shè)計(jì)為相等，固支梁柵的下拉電壓設(shè)計(jì)為MOS管的閾值電壓，當(dāng)固支梁柵與下 拉電極間的電壓大于NMOS管的閾值電壓時(shí)，固支梁柵才會(huì)下拉貼至柵氧化層上，從而使得 NMOS管導(dǎo)通，否則NMOS管截止。由于NMOS管的固支梁浮動(dòng)?xùn)诺拇嬖?，使得柵極漏電流大大 降低，直流功耗也進(jìn)一步減小。
[0044] 滿足以上條件的結(jié)構(gòu)即視為本發(fā)明的硅基低漏電流固支梁浮動(dòng)?xùn)诺腞S觸發(fā)器。
[0045] 本發(fā)明圖1的硅基低漏電流固支梁浮動(dòng)?xùn)诺腞S觸發(fā)器的符號(hào)和真值表：
[0046]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種硅基低漏電流固支梁浮動(dòng)?xùn)诺腞S觸發(fā)器，其特征在于該RS觸發(fā)器由兩個(gè)與非 門構(gòu)成，每一個(gè)與非門由兩個(gè)NMOS管（10)與一個(gè)電阻R串聯(lián)組成，其中，第一與非門（①） 的一個(gè)輸入端接第二與非門（②）的輸出端，第二與非門（②）的一個(gè)輸入端接第一與非 門（①）的輸出端，第一輸入信號(hào)（R)接第一與非門（①）中NMOS管（10)的固支梁浮動(dòng) 柵（4)，第二輸入信號(hào)（S)接第二與非門（②）中NMOS管（10)的固支梁浮動(dòng)?xùn)牛?);整個(gè) RS觸發(fā)器基于P型Si襯底（1)上制作，四個(gè)NMOS管（10)具有可以上下浮動(dòng)的固支梁浮動(dòng) 柵（4)，該固支梁浮動(dòng)?xùn)牛?)由Al制作，固支梁浮動(dòng)?xùn)牛?)的兩端固定在錨區(qū)（2)上，中間 橫跨在柵氧化層（9)上方，在固支梁浮動(dòng)?xùn)牛?)下方有兩個(gè)下拉電極（5)，分布在錨區(qū)（2) 與柵氧化層（9)之間，下拉電極（5)是接地的，其上還覆蓋有氮化硅介質(zhì)層（6)，這種結(jié)構(gòu)具 有低漏電流、低功耗的巨大優(yōu)點(diǎn)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅基低漏電流固支梁浮動(dòng)?xùn)诺腞S觸發(fā)器，其特征在于四個(gè) NMOS管的閾值電壓設(shè)計(jì)為相等，而固支梁浮動(dòng)?xùn)诺南吕妷涸O(shè)計(jì)為與NMOS管的閾值電壓 相等，只有當(dāng)NMOS管的固支梁浮動(dòng)?xùn)牛?)與下拉電極間的電壓大于閾值電壓時(shí)，懸浮的固 支梁浮動(dòng)?xùn)牛?)才會(huì)下拉貼至柵氧化層上使得NMOS管導(dǎo)通，否則NMOS管就截止。
【專利摘要】本發(fā)明的硅基低漏電流固支梁浮動(dòng)?xùn)诺腞S觸發(fā)器由兩個(gè)與非門構(gòu)成，每一個(gè)與非門由兩個(gè)NMOS管(10)與一個(gè)電阻R串聯(lián)組成，其中，第一與非門(①)的一個(gè)輸入端接第二與非門(②)的輸出端，第二與非門(②)的一個(gè)輸入端接第一與非門(①)的輸出端，第一輸入信號(hào)(R)接第一與非門(①)中NMOS管(10)的固支梁浮動(dòng)?xùn)?4)，第二輸入信號(hào)(S)接第二與非門(②)中NMOS管(10)的固支梁浮動(dòng)?xùn)?4)；整個(gè)RS觸發(fā)器基于P型Si襯底(1)上制作，四個(gè)NMOS管(10)具有可以上下浮動(dòng)的固支梁浮動(dòng)?xùn)?4)，該RS觸發(fā)器不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于集成，而且還擁有低柵極漏電流、低直流功耗的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H03K3/02, H03K3/012
【公開(kāi)號(hào)】CN104935299
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510379742
【發(fā)明人】廖小平, 褚晨蕾
【申請(qǐng)人】東南大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年7月1日