[发明专利]一种三维集成CMOS集成单元

摘要

本发明属于半导体集成技术领域，具体提供一种三维集成CMOS集成单元，该三维集成CMOS集成单元采用单芯片三维集成的方式将高电子迁移率的铟镓砷沟道NMOSFET和高空穴迁移率的应变硅锗沟道PMOSFET三维集成在单晶硅衬底上，铟镓砷沟道NMOSFET和应变硅锗沟道PMOSFET的通孔互连技术可以与源漏接触的通孔互连技术工艺相同。本发明能够有效避免常规通孔硅(TSV)技术晶圆级封装技术引入的对准误差，提高CMOS集成技术的集成度，减小不同沟道器件间互连引线延迟，具有取代传统硅基CMOS器件的潜力，在后摩尔时代具有实际的应用价值。

主权项

1.一种三维集成CMOS集成单元，其特征在于，包括自下而上依次叠置的衬底、埋氧层、PMOSFET、介质层和NMOSFET，所述PMOSFET的源漏端和NMOSFET的源漏端均电性连接有引线金属层，该分别与PMOSFET的漏端和NMOSFET的漏端连接的引线金属层通过CMOS通孔金属层相互电性连接；所述PMOSFET的源漏端和NMOSFET的源漏端均包括源漏材料层和叠置在源漏材料层上的源漏金属层，分别与PMOSFET的漏端和NMOSFET的漏端连接的引线金属层通过MOSFET的通孔金属层与所述源漏金属层电性连接；所述PMOSFET具有应变硅锗沟道层和硅锗源漏材料层，所述NMOSFET具有铟镓砷沟道层和铟镓砷源漏材料层；其中，所述PMOSFET的源漏材料层叠置在所述PMOSFET的沟道层上表面两侧，其侧边分别与所述PMOSFET的应变硅锗沟道层的两侧对齐；所述NMOSFET的钢镓砷源漏材料层叠置在所述铟镓砷沟道层上表面两侧，其侧边分别与所述铟镓砷沟道层两侧对齐；所述PMOSFET具有浅槽隔离层，其叠置在所述埋氧层之上的两侧，其侧边分别与所述PMOSFET的应变硅锗沟道层、硅锗源漏材料层的侧边相接。