復(fù)旦大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)發(fā)明晶圓級(jí)硅基二維互補(bǔ)疊層晶體管
傳統(tǒng)集成電路技術(shù)使用平面展開(kāi)的電子型和空穴型晶體管形成互補(bǔ)結(jié)構(gòu)，從而獲得高性能計(jì)算能力。其密度的提高主要通過(guò)縮小單元晶體管的尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如7nm節(jié)點(diǎn)以下業(yè)界使用極紫外光刻技術(shù)實(shí)現(xiàn)高精度尺寸微縮。極紫外光刻設(shè)備復(fù)雜，在現(xiàn)有技術(shù)節(jié)點(diǎn)下能夠大幅提升集成密度的三維疊層互補(bǔ)晶體管(CFET) 技術(shù)價(jià)值凸顯。然而，全硅基CFET的工藝復(fù)雜度高且性能在復(fù)雜工藝環(huán)境下退化嚴(yán)重。因此，研發(fā)與我國(guó)主流技術(shù)高度兼容的CFET器件與集成，對(duì)于自主發(fā)展新型集成電路技術(shù)具有重要意義。 Q]6nW[@j'
Kjz,p^Y\
針對(duì)這一關(guān)鍵技術(shù)，復(fù)旦大學(xué)微電子學(xué)院周鵬教授、包文中研究員及信息科學(xué)與工程學(xué)院萬(wàn)景研究員創(chuàng)新地提出了硅基二維異質(zhì)集成疊層晶體管。該技術(shù)利用成熟的后端工藝將新型二維材料集成在硅基芯片上，并利用兩者高度匹配的物理特性，成功實(shí)現(xiàn)4英寸大規(guī)模三維異質(zhì)集成互補(bǔ)場(chǎng)效應(yīng)晶體管。在相同的工藝節(jié)點(diǎn)下實(shí)現(xiàn)了器件集成密度翻倍，并獲得了卓越的電學(xué)性能。北京時(shí)間2022年12月9日，相關(guān)成果以《硅和二硫化鉬異質(zhì)互補(bǔ)場(chǎng)效應(yīng)晶體管》（“Heterogeneous Complementary Field-effect Transistors Based on Silicon and Molybdenum Disulfide”）為題發(fā)表于國(guó)際頂尖期刊《自然-電子學(xué)》（Nature Electronics）。 tm]75*?
[*}[W6
3v
復(fù)旦大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)將新型二維原子晶體引入傳統(tǒng)的硅基芯片制造流程，實(shí)現(xiàn)了晶圓級(jí)異質(zhì)CFET技術(shù)。相比于硅材料，二維原子晶體的單原子層厚度使其在小尺寸器件中具有優(yōu)越的短溝道控制能力。 FNc[2sI
I">z#@CT
[attachment=115673] Kq{s^G
硅基二維疊層晶體管的概念、晶圓級(jí)制造與器件結(jié)構(gòu) {
|