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  一直在研究和開(kāi)發(fā)混合了硅n型FET和鍺p型FET的CMOS技術(shù)。另一方面，TSRI一直致力于開(kāi)發(fā)精細(xì)工藝技術(shù)，以在2nm世代之后實(shí)現(xiàn)3D溝道。因此，兩家公司于2018年啟動(dòng)了一項(xiàng)國(guó)際聯(lián)合研究項(xiàng)目，以利用各自的優(yōu)勢(shì)。

該項(xiàng)目旨在開(kāi)發(fā)可堆疊Si和Ge層的Si / Ge異質(zhì)溝道集成平臺(tái)，并且是一種低溫異質(zhì)材料鍵合技術(shù)（LT-HBT ），可在200°C或更低的溫度下堆疊高質(zhì)量的Si和Ge層。開(kāi)發(fā)了低溫異質(zhì)層粘接技術(shù)。由于所有的層壓和刻蝕工藝都可以在低溫下進(jìn)行，因此其特點(diǎn)是對(duì)Si層和Ge層的破壞極小，可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的Si / Ge異質(zhì)溝道集成平臺(tái)。

該產(chǎn)品制造過(guò)程如下。首先，準(zhǔn)備在主晶片上外延生長(zhǎng)Ge的“主晶圓”和“供體晶圓”。SiO2絕緣膜沉積在主硅片的每一個(gè)上以活化表面。然后，將其直接在200°C下粘合。然后，順序地去除施主硅片的Si襯底，BOX絕緣膜和Si層。最后，使用東北大學(xué)開(kāi)發(fā)的中性束刻蝕（NBE）將Ge均勻薄化。

結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了Si / Ge異質(zhì)溝道層疊結(jié)構(gòu)。這項(xiàng)技術(shù)可以大大簡(jiǎn)化hCFET的制造過(guò)程，也可以用于其他多層結(jié)構(gòu)。

使用低溫異種材料鍵合技術(shù)的Si / Ge異質(zhì)通道層壓工藝過(guò)程來(lái)源：AIST

該研究小組使用已開(kāi)發(fā)的Si / Ge異質(zhì)溝道堆疊平臺(tái)創(chuàng)建了hCFET。形成具有相同溝道圖案的Si和Ge層，并且去除Si層和Ge層之間的絕緣層以形成納米片狀的層疊溝道結(jié)構(gòu)。從SEM俯瞰圖，可以確認(rèn)Ge和Si通道是暴露的。

在該結(jié)構(gòu)上沉積高k柵絕緣膜（Al2 O3）和金屬柵（TiN）以覆蓋整個(gè)溝道，并且上下放置GAA結(jié)構(gòu)“ 硅n型FET”和“ p型FET”。已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了堆疊的hCFET。從TEM截面圖，發(fā)現(xiàn)上部的Ge層和下部的Si層以具有約50nm的溝道寬度的納米片的形式層疊。這些結(jié)構(gòu)也可以通過(guò)TEM EDX分析來(lái)確認(rèn)。

此外，我們成功地通過(guò)單個(gè)柵極同時(shí)操作了這些“ n型FET”和“ p型FET”。事實(shí)證明，通過(guò)LT-HBT堆疊不同的通道作為2nm世代晶體管技術(shù)極為有效。

Siemens 1FK7022-5AK71-1AG0

Simatic Sinumerik Netzger?t 6EV1360-6AK

Siemens Simatic Sinaut ST1 TIM 15 6NH1802-2BA

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Simatic SINEC CP1430 TCP 2XV9 450-1AU00

Telemecanique FU ALTIVAR 58 ATV58HU18M2 NIB

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Allen Bradley PLC-5/40 Processor 1785-L40B/E 1785L40BE

Allen Bradley PLC-5/40 Processor 1785-L40B/C

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Simatic S5 MOBY ASM 6GT2002-0AA00 + 2 Module 0AB00

Lenze Frequenzumrichter ID 00384010 33.8214_E 33.8214

Simatic S5 CP527 6AV1 242-0AB10

Simatic SINEC CP1430 6GK1143-0TA01

Simatic S5 MOBY ASM410 6GT2002-0BA00 ovp

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Simatic S5 PS950 6ES5 950-3AA51 6ES5950-3AA51

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Simatic S5 PS955 6ES5 955-3LC14 6ES5955-3LC14 ovp

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Simatic S5 PS955 6ES5 955-3LC41 6ES5955-3LC41 *Aktion

Simatic S7 CPU315-2DP 6ES7 315-2AF01-0AB0 E4

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Simatic NET CP342 6GK7 342-5DA02-0XE0 versiegelt

Lenze Frequenzumrichter ID 00384009 33.8213_E 33.8213

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Lenze Frequenzumrichter ID 00402833 EVF8211-E EVF8211

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Simatic NET CP341 6ES7 341-1BH01-0AE0 versiegelt E2

VIPA Schnittstellenbaugruppe SSM-BG43

Simatic S5 CPU943 6ES5 943-7UA22 6ES5943-7UA22 E7

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Simatic S5 CPU943B 6ES5 943-7UB11 6ES5943-7UB11 E6

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Siemens Simovert P Micromaster 6SE3114-0DC40

Siemens Simovert P Micromaster 6SE3117-3DC40

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Simatic S5 IP242 6ES5 242-1AA31 6ES5242-1AA31

Simatic S5 CPU095 6ES5 095-8MC02 E1 g

Simatic NET CP343 6GK7 343-1EX10-0XE0 E4

Leuze electronic Datenlichtschr. ODT2/200.2-1111

Leuze electronic Datenlichtschr. ODT2/200.1-4111

Allen Bradley Input Modul 8 Point RTD 1794-IR8 1794IR8

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Simatic S5 AI460 6ES5 460-4UA13 6ES5460-4UA13 OVP E7

Simatic S7-400 SM432 6ES7 432-1HF00-0AB0

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