艾司摩尔、台积电与imec合作实现12寸晶圆整合创新

於本周进行的2026年IEEE/JSAP超大规模积体电路（VLSI）技术与电路研讨会上，比利时微电子研究中心（imec）携手微影解决方案大厂艾司摩尔（ASML）与晶圆代工大厂台积电（TSMC），共同发表一套创新、稳健且可扩充的12寸晶圆整合技术路径，用於基於2D材料的n型与p型场效电晶体（FET）。这是首次展示搭配50奈米闸极间距（CPP）的微型化nFET（采用二硫化??作为通道材料）与pFET（二硫化钨或二??化钨），并且取得良好的电流-电压特性。这些成果象徵着2D材料电晶体从实验室迈向晶圆厂的关键进展，预期用於超高度微缩化的逻辑元件，以及後段制程和晶背应用。

图一 : （A）包含50奈米闸极间距的二硫化钨元件之X轴切割高角度环形暗视野扫描传输电子显微镜影像，经过闸极连接线蚀刻後，其接点长度为19奈米、宽度256奈米。以及（B）相应的能量色散X射线光谱仪分析。

2D过渡金属二硫族化物（即TMD，例如二硫化??、二硫化钨与二??化钨）有??延伸并扩展逻辑微缩技术的发展蓝图。当这些材料取代矽材，并作为原子级超薄传导通道进行元件整合时，能够制出具备高性能的微缩化电晶体，对高度微缩的逻辑元件、後段制程与晶背应用来说具备发展潜力。其潜力归功於这些材料的良好静电通道控制能力，同时维持容许范围内的载子迁移率，甚至实现高度微缩的闸极与通道长度。然而，这些材料在导入产业时一直面临阻碍，原因在於缺乏一套12寸晶圆整合技术途径，该途径需要在与产业接轨的元件尺寸下，制造过渡金属二硫族化物（TMD）nFET与pFET，同时还要比照在实验室环境下持续累积大量的测试结果，维持一定的性能表现。

艾司摩尔、台积电与imec现在发表了一套可扩充且与後段制程相容的12寸晶圆整合方法，用於基於过渡金属二硫族化物（TMD）的nFET与pFET元件，其成果分为三点：（1）世界首创达到50奈米闸极间距（CPP）的微缩化nFET与pFET；（2）这两种电晶体的极性在闸极电压为零（Vg=0V）时，展现极低的关闭电流（Ioff）；以及（3）搭配二??化钨通道的pFET性能表现已接近创下纪录的实验室元件水准。这套类似於CMOS的整合方法在单片12寸晶圆上整合nFET与pFET，达到高达94%的可操作电晶体（即Imax/Imin >105），成功验证其稳健性与稳定度。此次提出的制程流程可用於二硫化??、二硫化钨和二??化钨以外的2D通道材料。
...
...

另一名雇主	限られたニュース	文章閱讀限制	出版品優惠
一般使用者	10/ごとに 30 日間	0/ごとに 30 日間	付费下载
VIP会员	无限制	25/ごとに 30 日間	付费下载