器件晶圆|Imec 首次报告 300mm 晶圆上的二D材料直接增长报告|材料|增长|

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来源： IMEC
在2018年国际电子器件大会（IEDM）上，作为纳米电子和数字技术领域的全球领先研究和创新中心，imec为MOSFET设备提供了一个300mm晶圆平台，该平台采用二D材料。二维材料可以提供实现极端设备尺寸缩放的道路，因为它们在原子上精确，很少受到短通道效应的影响。二-D 材料的其他可能应用可能来自在 BEOL 中将它们用作开关，从而对集成流中允许的温度预算设置上限。
【器件晶圆|Imec 首次报告 300mm 晶圆上的二D材料直接增长】imec 平台集成为晶体管通道 WS2，这是一种二维材料，与大多数其他二维材料相比，具有更高的 ON 电流前景，并且具有良好的化学稳定性。Imec 首次在这里报告了 300mm 晶圆上的 WS2 的 MOCVD 增长，这是器件制造的关键工艺步骤。MOCVD 合成方法在全 300mm 晶圆上实现单层精度的厚度控制，并可能实现最高移动性。MOCVD 生长的好处是高温，同时种植材料。
要构建符合 BEOL 要求的器件集成流，通道材料从生长基板转移到器件晶圆至关重要。Imec 是第一个演示完整 300mm 单层二维材料传输的，这本身极具挑战性，因为二维材料对器件晶圆的粘附性较低，而且所传输的材料的外薄性为：0.7nm！转移过程与SUSS MicroTec和布鲁尔科学公司一起开发，采用临时粘合和脱粘技术。WS2 晶圆使用特殊配制的材料（布鲁尔科学）暂时粘合到玻璃载体晶圆上。接下来，WS2单层从生长晶圆机械地去粘，在真空中再次粘合到器件晶圆上。使用激光脱骨去除可移除载波晶圆。这种脱键技术是二维材料受控传输的关键推动器
iec 的 Beyond CMOS 项目总监 Iuliana Radu 解释道："使用二 D 材料为 MOSFET 器件研究构建 300mm 平台，并开发工艺步骤生态系统，加快了这些材料的技术采用速度。若干挑战仍需要解决，是正在进行的研究和开发课题。主要的挑战包括为二维材料扩展栅极介电的等效氧化物厚度（EOT），以及降低通道缺陷以提高流动性。