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[学术] 崔昌焕教授团队开发出提高半导体性能和实现低电力的NEW加工技术
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  • 2021-01-13 17:52:17

  18日,由韩国汉阳大学新材料工学部教授崔昌焕和韩勋熙博士课程学生组成的研究团队发表:为提高半导体元件的性能并减少电消耗率,开发了新的三维累积加工技术。

 

  被命名为“Monolithic 3D Integration(以下简称M3D)”的该技术被评价为超越半导体元件细微化界限的技术。因此,崔教授团队在最近召开的半导体领域最高权威学会“国际电子元件学会(International Electron Devices Meeting,IEDM)”中发表了相关内容。IEDM是世界三大半导体学会之一,被称为“半导体领域的奥运会”,在该学会发表的论文数量成为评价该国半导体技术水平的指标。

 

  此前,半导体业界为了克服元件的细微化界限,引进了EUV(极紫外线)曝光设备技术,但从扩大多功能性、减少电力消耗、使用高效生产费用方面进行着关于新的替代技术三维结构的研究。

 

  崔教授组提议的三维累积加工的M3D制作技术采用了利用氢离子的“离子cut(Ion-Cut)”技术,构成了M3D直接电路(IC),在低于制造现有半导体元件加工温度的500oC以下的低温下,将70nm级单晶硅层制作在200mm CMOS晶片上。另外,利用下部CMOS元件和上部光电二极管和电阻储存元件,确认了用M3D技术累积的IC的动作。提出的M3D方式与引领M3D技术的法国CEA-LETI和台湾TSRI的方式不同,是利用“注入氢离子”的技术,因此可以对上级半导体层的厚度进行调节并控制缺陷,在特性和制造费用方面被评价为具有差别性的有效工法。

 

  崔昌焕教授表示:“除了半导体元件持续性的细微化加工法的开发外,还需要开发能够进行多功能性和低电力动作的三维累积加工法。就像通过高层公寓解决居住问题一样,三维累积可以提高半导体性能。将连接成垂直布线的多种元素的M3D技术适用于复杂的运算及低功率IC电路。”

 

  本次研究(论文名:Low Temperature and Ion-Cut Based Monolithic 3D Process Integration Platform Incorporated with CMOS, RRAM and Photo Sensor Circuits)是在韩国研究财团的前期工程和平台技术研究开发事业,下一代智能型半导体技术开发事业和Qualcomm的支援下进行的。

 

  另一方面,崔教授团队在今年6月利用了使用强诱电(ferroelectric)新材料进行的三维光储存元件的多极化研究,在超密度累积技术及电路学会(VLSI Technology & Circuit)中被选为储存元件科的Highlight论文,团队正在新一代半导体元件、材料及工程领域中进行着积极的研究。

 

崔昌焕教授韩勋熙博士

崔昌焕教授              韩勋熙博士

 

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