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國研院半導體中心論文入選全球最頂尖之半導體會議IEDM

IEEE國際電子元件會議(International Electron Devices Meeting, IEDM),是每年12月在美國舊金山所舉行全球最頂尖的半導體會議。2020年受COVID-19疫情影響,首次改以線上會議辦理,今年度會議主題以「下世代半導體邏輯製程微縮」、「記憶體技術」及「量子計算」等項目為主。

本次IEDM接受發表的論文,採計通訊作者計算,臺灣研究群共取得20篇入選的佳績,其中由國家實驗研究院台灣半導體研究中心(以下簡稱TSRI)主導研究有4篇,並另支援國立交通大學、國立臺灣大學發表7篇。臺灣研究團隊另有台灣積體電路公司發表5篇、旺宏電子發表4篇。

TSRI持續扎根基礎研究服務,透過主導或協助發表IEDM等指標性會議論文的方式,與國際發展趨勢接軌,將關鍵半導體技術轉化為服務平台,並藉此培育國內碩博士級高階研究人力。TSRI今年度IEDM主要成果如下:

1.先進低溫晶片鍵合技術應用於異質通道材料互補式電晶體
與日本產業技術總合研究所(AIST)共同開發低溫晶片鍵合技術,此技術可將不同通道材料的基板,直接鍵合成一個基板,並應用在互補式電晶體元件上,該項技術有效減少元件的面積,提供下世代半導體在多層鍵合與異質整合的研究可行性參考,此國際合作研究成果亦經日媒EETimes披露。

2.一種晶向容忍設計之積層型高速及低功耗之線性穩壓器電路
TSRI與交大研究團隊合作,此技術經由綠光奈秒雷射結晶成長,可準確控制晶粒大小及位置之單晶矽島區陣列通道層,並針對各矽島區的隨機晶格方向所產生的電性差異,可大幅降低穩壓電路的電壓誤差及響應時間。

3.晶圓級三維堆疊具鑲嵌記憶體功能之MoS2/Si共整合CMOS元件
TSRI與交大合作提出,透過TSRI所發展的晶圓級二維沉積系統與元件平台,開發MoS2和Si之垂直堆疊CMOS整合電晶體,此架構在單一元件面積下具有CMOS和非揮發性記憶體的特性,可大幅增進邏輯和記憶體元件的密度,未來將應用於三維晶片、下世代新興材料記憶體內運算,以及類神經電子等領域。

4.以超快雷射製程所製作之單晶片式三維記憶體運算電路
TSRI與清大研究團隊共同研究開發多項低熱預算製程技術,配合中心多年所積累的蝕刻技術能力,開發出下世代需求的後段閘極環繞互補式電晶體和鐵電記憶體,實現層與層堆疊之獨特三維近記憶運算電路,有效地縮減50%電路面積,降低製作成本及電路的傳輸功耗,未來可應用在智慧物聯網產業。

TSRI佈局包含「下世代元件」、「前瞻記憶體」、「矽基量子計算次系統開發」等半導體技術與IC應用技術服務平台,深化國內產學研團隊研究能量,提供從元件、電路到系統整合的一條龍服務,建立半導體製造、封裝測試、IC設計、矽智財、系統整合等開放性資訊與服務平台,縮短國內產學研在技術開發與驗證時間,避免資源重複投入,並培育整合性高階科技人才。