低温激光结晶纳米板场效应晶体管使单体3D集成成为可能

科学领域:

• 半导体设备制造业 半导体设备制造业
• 材料科学是一种材料科学.
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 单立体三维 (3D) 集成需要低热预算的制造工艺.
• 传统的结晶和剂激活方法往往超过3D架构的热极限.

研究的目的:

• 为纳米板 (SiNS) 场效应晶体管 (FET) 开发低温制造战略.
• 通过使用简化过程,使SiNS FET集成到单立体3D (M3D) 架构中.
• 为了优化高性能设备的激光化参数.

主要方法:

• 使用无形 (a-Si) 作为通道材料.
• 采用单步纳秒脉冲Nd:YAG激光火,用于同时结晶和剂激活.
• 控制激光流量以优化晶体质量和电气性能.
• 进行结构 (TEM) 和电气分析 (接口陷密度,串联电阻).

主要成果:

• 在-450°C以下的热量预算内实现a-Si的同时结晶和源/排水剂激活.
• 优化了激光流动性,以最大限度地减少接口陷密度,并改善载体移动性和下值摆动.
• 演示了激光制设备的性能与传统处理的晶体管相提并论.
• 经过验证的最低热扩散到底层.

结论:

• 开发的激光火技术是制造SiNS FETs的可扩展和热兼容的方法.
• 这种方法解决了M3D集成的关键限制,使未来3D半导体系统中的高性能逻辑设备成为可能.