一种单一厚度栅氧化层实现多级工作电压的CMOS器件及其制备方法

摘要

本发明提供了一种单一厚度栅氧化层实现多级工作电压的CMOS器件通过向CMOS晶体管的金属氧化物介电材料层中注入拥有不同功函数的离子，进行CMOS晶体管栅极功函数调节，从而实现在单一介质层厚度条件下形成不同的平带电压，并实现单一介质层厚度下多级工作电压的CMOS结构，本发明制作过程简单、易行，制备成本低，适合工业化生产。

主权项

一种单一厚度栅氧化层实现多级工作电压的CMOS器件，其特征在于， 所述CMOS器件包括多个N型和P型MOS晶体管，在所述的多个N型和P型MOS晶体管的栅极中，均包括一高介电层及位于所述高介电层上方的一层金属氧化物介电材料层，且所述的金属氧化物介电材料层厚度相同；其中，各个所述的N型和P型MOS晶体管的金属氧化物介电材料层中，通过注入有不同量的改变其金属氧化物介电材料层功函数的离子，从而各个N型和P型MOS晶体管具有不同的栅极功函数，从而实现单一介质层厚度下多级工作电压的CMOS结构；且，至少存在两个P型MOS晶体管拥有不同的栅极功函数，从而具有不同的工作电压，以及至少存在两个N型MOS晶体管拥有不同的栅极功函数，从而具有不同的工作电压。