學位論文

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2019 - 20202

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Subject: search.filters.subject.MOSFET

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    高濃度鋯之鐵電氧化鉿鋯極化反應及多階操作
    (2020) 曾鉯茹; Tseng, Yi-Ju
    近幾年來在半導體的領域中，鐵電材料是非常盛行及熱門的研究主題，而鐵電氧化鉿鋯(Hf1-xZrxO2, HZO)也已被廣泛的利用，本論文將選擇摻雜高濃度鋯之HZO作為鐵電電晶體的絕緣層材料，進行其特性的研究及應用。 鐵電材料的遲滯現象(Hysteresis)具有雙穩態的特性，滿足負電容電壓放大(Negative capacitance, NC)和記憶體儲存信號的要求，本論文將以鐵電極化反應時間量測來驗證高濃度鋯之HZO鐵電電晶體的負電容效應，且將AFE(Anti-Ferroelectric)-HZO材料製作成金屬鐵電層金屬(Metal-Ferroelectric-Metal, MFM)電容結構及金屬氧化物半導體場效電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET)，分別進行相關電性的研究。 由於現今電晶體不斷微縮，VDD也隨之下降。透過使用具有不同功函數的上下電極材料在MFM中會產生內建偏壓讓Zr為90%之AFE原始遲滯曲線偏移並產生兩個穩定的非揮發性狀態達到降低功耗的效果。此外，透過打入脈衝電壓可將Zr為75%的FET分為四階狀態，等效的增加了記憶體晶片密度。於記憶體可靠度方面，Retention可以保持到104秒，Endurance則是可操作至106個週期。
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    利用 I-line 微影及相關製程技術開發奈米級 Ω 型金氧半場效電晶體和無接面式電晶體
    (2019) 樂杰; Lo, Chieh
    元件尺寸微縮在相同的面積下有著更高的效能，因此元件大小成 為現今科技業一直持續努力的目標，然而隨著元件尺寸持續的微縮， 短通道效應也隨著元件的微縮到來，當通道到達了數十奈米甚至是奈 米量級的時候，嚴重的短通道效應將會帶來許多問題，因此能夠有效 控制閘極能力至關重要，目前發展出許多方法來改善短通道效應，通 道使用奈米線並配合三維結構如鰭式電晶體、Ω 形電晶體，藉由增加 閘極的控制面積，來有效抑制漏電流，而這類型的電晶體也是在物聯 網時代低耗能的候選者。 本論文主要探討的是透過台灣半導體實驗室(TSRI) 0.35μm 製程 的設備，製作 Ω 型金氧半場效電晶體(Ω-Shape MOSFETs)和 Ω 型 無接面式電晶體(Ω-Shape JLFETs)，藉由在矽基板上堆疊二氧化矽 和多晶矽來取代 SOI，盡可能降低成本並配合 365 奈米 I-Line 光學 步進機快速生產元件，配合各種方式來微縮元件尺寸，藉此開發具有 奈米級線寬的電晶體。