HZO-IGZO FeFETs的低温纳秒激光过程,以实现芯片集成上的单立体3D系统
Dongsu Kim1, Heejae Jeong1, Goeun Pyo1
1Department of Electrical Engineering and Computer Science, Daegu Gyeongbuk Institute of Science & Technology (DGIST), Daegu, 42988, South Korea.
概括
本研究介绍了基于哈夫尼亚的铁电场效应晶体管 (FeFET) 的激光火,使得3D集成成为可能. 这种方法实现了神经形态应用的快速响应和高稳定性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电气工程 电气工程
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 铁电场效应晶体管 (FeFET) 对于内存计算和3D集成至关重要.
- 铁电记忆的高温处理由于热损伤而限制了3D集成.
研究的目的:
- 为基于 hafnia 的 FeFET 开发一种与 3D 集成兼容的低温加工技术.
- 为了使铁电薄膜的选择性回火,而不会损坏底层层.
主要方法:
- 使用纳米秒脉冲激光用于基于哈夫尼亚 (HfO2) 的FeFET的选择性化.
- 在薄膜内精确控制的热透深度.
- 为IGZO氧化物通道和HZO铁电门氧化物优化激光条件.
主要成果:
- 在HZO薄膜中实现了快速响应时间 (<1μs) 和出色的稳定性 (周期> 10^6,保留> 10^6s).
- 在FeFET中展示了宽内存窗口 (>1.7V) 和高开/关比 (>10^5).
- 获得了适度的铁电特性 (14.7μC cm-2的2·Pr) 和良好的线性,用于神经形态应用.
结论:
- 激光化为HZO FeFET制造提供了一个可行的低温解决方案.
- 这种技术与3D集成和灵活的设备结构兼容.
- 开发的FeFET显示了神经形态计算应用的前景.
