Browsing by Author "Ray, Wei-Cheng"

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    超薄氧化銦基電晶體製程
    (2023) 芮瑋呈; Ray, Wei-Cheng
    由於電晶體的微縮持續發展，處理器核心速度提升為 Moore Law(摩爾定律)，但整體性能的系統與能量消耗問題仍存在瓶頸，記憶體與邏輯內核間數據流量大幅上升，造成功耗損失迫使處理器增加等待數據時間，為了解決此瓶頸利用3DIC(積層型三維積體電路)的異質整合來達成computing-in-memory(CIM)記憶體內運算，並且(Monolithic 3D；M3D) 單體3D有高密度的優勢。除了傳統半導體Poly-Si，氧化物半導體作為通道選擇，具有製程相容性，以免除磊晶高成本低產出缺點，並且氧化物半導體具有低溫製程的優勢，所以能應用在後段製程(BEOL-Back end of line)，此實驗成功濺鍍10nm In2O3(氧化銦) 材料作為通道於鐵電容整合打造出M3D垂直立體結構元件，且在BEOL製程的應用，並以量測結果證實閘極閾值電壓(ID-VG)成功繞出順時鐘的路徑轉換至逆時鐘的路徑，具有鐵電的特性。鐵電電場與極化，P-V量測結果，成功繞出PV-Loop鐵電遲滯曲線，證實In2O3與鐵電容整合的元件，具有鐵電的電容。另外為了改善In2O3通道材料，增加製程上熱預算的限制，成功濺鍍超薄2nm IWO(氧化銦摻鎢)於薄膜電晶體的元件，並有極好電流開關比達到>107 以及很高的載子遷移率10.64 cm2/V-s，IWO作為通道材料，未來應用於BEOL的M3D有很大的潛力，有望大幅提升未來元件的效能。