通过氧化辅助蚀刻方法为2D设备制造高-κ/金属门纳米模式阵列的高产量生产
Weida Hong1,2, Jiejun Zhang1,2, Daobing Zeng1,2
1State Key Laboratory of Materials for Integrated Circuits, Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, 200050, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|August 2, 2024
概括
一种新的氧化辅助蚀刻技术使得在2D材料上批量制造纳米图案的高-κ/金属 (HKMG) 堆成为可能. 这一突破有助于为大型集成电路创建先进的,高度统一的二维晶体管.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 电气工程 电气工程
背景情况:
- 原子薄的二维材料为微型电子元件提供了潜力.
- 2D晶体管的批量制造具有挑战性,因为在制造过程中电介质和电极剥离.
研究的目的:
- 开发一种新的技术,用于在各种2D材料上批量制造纳米图案的高-κ/金属门 (HKMG) 堆.
- 为了使高性能,均的2D晶体管的制造具有缩小尺寸.
主要方法:
- 开发了一种氧化辅助蚀刻技术,以创建自氧化Al2O3/Al图案.
- 该技术在像石墨烯,MoS2和WS2这样的二维材料上实现了150nm的分辨率,而不会造成损坏.
- 采用了第一门的方法,使用HKMG堆作为源泉和排水形成的面具.
主要成果:
- 制造短通道HKMG MoS2晶体管,其下值波动为61 mV/dec.
- 为HKMG石墨烯晶体管实现了150GHz的切断频率.
- 在石墨烯和MoS2 HKMG晶体管阵列中都显示出高均性.
结论:
- 开发的氧化辅助蚀刻技术对于在2D材料上批量制造纳米图案HKMG堆是有效的.
- 该技术可以生产适合缩放电子的高性能和均的2D晶体管.
- 这一进步为大规模生产使用2D材料的集成电路提供了潜力.
