• 伟德国际官网网址到传统的硅基生产线工艺步骤与集成方案
  • 发布时间:2019-07-04 12:33 | 作者:admin | 来源:网络整理 | 浏览:
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             鉴于其优胜的固有特点,包罗奇异的高的运营商Mobilit、广延的的光学吸取和极高的比承认积草木着,石墨烯记录惹起了广延的的关怀。。在临时的固定的超过,这些固有特点被用来安排高效能的dev,包罗红外光电现象探险家,来源于中世纪英语、古英语效应磁场变频器,空气压力变频器和加油变频器。但50累月经年,硅记录一直是差别子管辖范围的要紧的记录。,其对立复杂的引起和容易╱难以)驾驶路为了适合非常地交易情况中最手边的高效的半导体功不可没。这是安心二维记录如石墨烯的扩大。、与半导体销售创造和集成相关性的挑动。

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             图1、石墨烯及其相关性二维记录的潜在应用。

             【全文简介】

             将伟德国际官网网址到惯例的硅基引起线中有较大的应用远景,由于可以应用使完善的处置手段,例如缩减生产能量。在喂,本文以硅CMOS平台为例,总结了石墨烯的分解方式;详细的航线手段和集成程序辩论详细的。硅MEMS技术的制剂手法各种各样的,差不多每种销售都盘问一种特约稿的创造技术。,它可以高气压模因法制。供打勾议论,作者集合议论最平民的微电子创造手段中产生的次要优选法挑动及其可能性的解决程序。

             [集成阶段]

             半导体创造通常分为前端(FEOL)和BAC。,它非但界说了引起线中固定的国家的,还设置了所触及的手法手段的限制条件。,这引起了记录集成的总计航线。。通常Feol包罗集成环形道创造的第一步,它次要触及晶体管/器件的创造。BEOL容易╱难以)驾驶次要触及金属互相连络,对应的介电层和增生阻挠层的引起。图2a是类型硅CMOS妥协的示意图。,表现Feol和Beol议会。这种分别又FEOL和BEOL私下的选择奇异的要紧,界说了集成航线的决定因素投宿。

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             图2、BEOL集成流程图。(a)石墨烯集成前的CMOS缺口剖面图,表现Feol和Beol议会。(b)将石墨烯转变到总计晶圆中。(c)氧细胞质绘制的石墨烯层。(d)应用介电层封装石墨烯。(e)经过干法蚀刻经过顶部介电层。(f)用META馅通孔,供奉与石墨烯的暧昧的触点。

             条件石墨烯被整合到Beol-Ste中,石墨烯将对立远离敏捷的硅器件,与Feol比拟,对金属污染的的限度局限将非常缩减,由于集成的增生屏蔽可以戒硅器件的损坏。与此同时,beol做成某事记录失去嗅迹晶体蛋白,只是具有无定型的承认或由多聚物结合的承认。这也石墨烯的独身要紧优势和意外的。,它可以扩大在无定型的承认上。,它也可以扩大在临时的衬底上,并转变到非晶态S上。。

             石墨烯器件及可控性、记录领会和记录处置的硅CMOS逻辑环形道的集成盘问全BEOL集成程序(图2b-f),防止引起硅陶瓷的制剂及后续效能。。如下,上面的部件将重读放在BEOL集成上,作为独身示例,作者希望的东西确切的的应用盘问确切的的解决程序。。

             [现在时的使获得座位和挑动

             石墨烯集成的第一步是生长,前述的,它可以整齐的产生在目的承认,随后的转变也可以在孤独的基板上举行。。看重传达,石墨烯整齐的扩大在非晶态承认上。,但航线做成某事低温与beol不容忍的。。鉴于扩大航线石墨烯在孤独的模板上扩大当时的转变到目的承认是奇异的抱负的解决程序,由于它将扩大航线与终极基质隔开。如下,可以应用低温来扩大,而且可以在催化有活性的和结晶方向方向优选法上面的议员席。

             可是石墨烯在金属承认上的CVD扩大得到了澄清的开展,而且使搬运人流动将近作品声子限制,但转变航线眼前是器件效能的限度局限手段。更,在转变过来某一赠送的历史时期的处置石墨烯层会引入机械损失或超过的应力,这也会节食器件效能,甚至可能性事业器件完整生效。单晶在预先裁定使获得座位的模板化扩大或准单晶扩大供奉了石墨烯份量限度局限的解决程序,另一方面经过大面积对应物掉换微电脑械剥落的微米级hBN是抱负的但具有挑动性。眼前尚微暗石墨烯从金属承认的机械曲线球如安在要素的份量范围内作用。

             与此同时,石墨烯的电触点为了什么电子、光子和变频器方法是根本的的。作为普通整齐的,条件触点阻力对总器件阻力缺勤显着奉献,可接受触点阻力。在过来的几年里,布满尽力开展低欧姆定律触点,有几种选择可以供奉十足低的触点阻力。再,条件石墨烯在触点创造从前被封装,盘问触点孔。,为包装固定研制了暧昧的触点件。,它供奉约200-300μm的赠送的触点阻力。迄今,经过暧昧的和顶部触点(即贯穿石墨烯上的顶部触点)的结成造成了最低的的触点阻力,其值低至23_。与石墨烯比拟,半导体TMD的欧姆定律触点仍然是独身悬而未决的成绩。。确实,主体金属与TMD层长非欧姆定律肖特基结。,对立较高的偏压相关性触点阻力。可以经过从半导体到金属相的受控相变来供奉用于长与TMD的欧姆定律触点的顶替路。

             可是工业化还缺勤造成,但为了石墨烯与BEOL容忍的的手法流程的集成所需的极度的次要手法手段在解决程序。表1总结了这些次要手段,铰链决定因素及潜在技术程序。

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             表1、石墨烯集成到半导体引起线的铰链手法手段、决定因素和可能性的解决程序

             石墨烯体系的设计眼前是独身流下或流下的成绩。。作品上,有很好的东西固定做模特儿容许设计环形道和,另一方面,前述的,这些方法缺少重复和稳定性。。如下,青年时期的设计打手势要求不克不及被综合和正火。。相反,高处了一种记录-固定-环形道团结设计方式。,在这种方式中,记录分解和固定创造方向的专家从技术开展的最初的阶段就与电子环形道和体系社区就环形道和体系级的盘问举行触点。必不可少的事物发现反应回转,使记录和设计辩论环形道的优点而多样。。

             [潜在客户]

             和通用电气、与安心半导体如GaAs或In比拟,石墨烯具有与BEOL处置和集成相容的的铰链优势。与此同时,根本的手法手段可以顺应安心应用的赠送的盘问。。侮辱挑动仍然在,但石墨烯器件的圆片级容易╱难以)驾驶缺勤根本的拒绝。,仅仅工程成绩,如重现性、易变、必不可少的事物阐明固定的创造最大限度的和坚固性。。一旦处置完整自动化并在缺口级上给予,估计将在统计记录方向举步要紧一步。接下来,估计会有半生熟的方面的交易情况,不再是手工引起和手工定位于的固定,但引起本钱仍高于孤独硅。。再,由于应用了石墨烯,这些鉴于效能增强的力量的本钱也得到了有理的解说。。第二次交易情况漏估计将在不远的将来2到8年内产生。。经受住,一旦根本生态体系和供给链发现起来,可以意图大方面引起。再,为了预测哪种石墨烯基器件将是第独身应用于ACH的器件。,或许同时会被安心二维记录踏过吗?,还为时尚早。

             Daniel Neumaier,Stephan Pindl and Max C.Lemme,Integrating graphene into semiconductor fabrication lines,Nature Materials 2019,18,525–529,DOI:

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