利用半導體CMOS製程中化學氣相沉積堆疊之超薄二硫化鉬立體鰭式場效電晶體元件

Stackable MoS_2 FinFETs Using Solid CVD by CMOS-Compatible Process Technology

陳旻政 ； 李愷信 ； 陳奕如 ； 陳綉芝 ； 魏耘捷

《國家奈米元件實驗室奈米通訊》 23卷1期 (2016/03) Pp. 41-44

摘要

在後莫爾世代技術節點，新穎的二維單晶通道材料不但有較大的能隙使其具有半導體的性質，並且在數奈米的厚度之下仍能展現出高電子遷移率之特性，讓二維材料成為新一代電晶體通道材料的熱門人選之一。利用奈米元件實驗室現有非平面元件服務平台結合先進化學氣相沉積堆疊之單晶超薄二硫化鉬，開發出全世界第一顆具有雙閘極控制的4奈米超薄二維電子通道鰭式電晶體元件。其製程條件可完全整合於現有CMOS製程，並且是第一顆可以雙閘極控制的超薄過渡金屬亞硫族化合物鰭式電晶體元件。在1.2伏特基底閘極電壓控制之下可以有效抑制超薄通道之臨界導通電壓達0.5伏特以上。此4奈米超薄二硫化鉬鰭式電晶體元件製程技術可以提供下世代更節能的的電晶體元件，為CMOS電路領域提供新的解決方案。

關鍵字

二硫化鉬 ； 過渡金屬亞硫族 ； 二硫化鉬鰭式場效電晶體 ； 背電壓控制臨界電壓

並列摘要

4 nm ultra-thin body FinFETs using C VD deposited molybdenum disulfide (MoS_2) channels were developed by a fully CMOS- compatible process technology. Adding several molecular layers (~6 X) of the transition-metal dichalogenide ( TMD), MoS _2 on back gate Si fin related in improved μ_n of the Si based Fin FETs . T h e MoS2 UTB FinFE Ts also shows a way to give FinFE Ts a new feature of strong back bias control of V_(th) for the first time. The novel TMD channels using solid C VD method were a promising technology for low-power and scaled FinFE Ts in 2D and 3D ICs.

並列關鍵字

Molybdenum Disulfide (MoS_2) ； Transition-metal Dichalogenide (TMD) ； MoS_2 FinFETs ； Back Bias Control of V_(th)