Browsing by Author "張以太"

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    具有低熱預算閘極電偶極層之金氧半電容平整帶電壓調變技術
    (2024) 張以太; Chang, Yii-Tay
    在先進的半導體技術中，奈米片技術(Nanosheet, NS)應用於閘極環繞（Gate-all-around, GAA）電晶體和互補場效電晶體 (Complementary FET, CFET)，由於其優越的閘極控制能力和更高的密度，已成為最新的技術趨勢。然而，這項技術也面臨諸多挑戰，尤其是奈米片間距（Tsus）的空間限制及 CFET 對於低溫製程的限制，使得調變多階臨界電壓（VT）變得越來越困難。研究從使用物理氣相沉積(Physical vapor deposition, PVD)電偶極層(Dipole layer)的金屬氧化物電容(MOSCAP)元件開始，逐步討論至原子層沉積(Atomic layer deposition, ALD)電偶極層元件。在PVD 電偶極層元件系列實驗，本實驗嘗試兩種材料Indium oxide (In2O3) 與 Aluminum oxide (Al2O3)，並分別製作電偶極層優先(Dipole-first)及電偶極層置後(Dipole-last) 元件，且製程溫度皆不超過500 °C，控制在低溫製程，具低熱預算的特性，本研究中可以看到In2O3 Dipole-first 元件在平整帶電壓位移 (Flat band voltage shift, VFB shift)的表現優異，最大的 VFB shift 達 -380 mV ，另外在以Al2O3作為電偶極層的元件也成功展示不同方向的VFB shift值達290 mV，實現多階的平整帶電壓調變。綜上所述，多階臨界電壓之技術研究在先進的半導體技術中的發展前景廣闊，但需克服製程複雜性、熱預算和臨界電壓調整等多方面的挑戰，本論文透過研究此創新技術來推動臨界電壓調變技術的進一步發展。