电子工程学系

1電子工程學系計畫名稱：複晶矽鍺與MILC在低溫複晶矽薄膜電晶體上之應用研究者：張俊彥經費來源：行政院國家科學委員會關鍵詞：複晶矽鍺；金屬誘發側向結晶；KinkEffect本研究計畫將以三年時間，研究探討複晶矽鍺（poly-SiGe）與金屬誘發側向結晶（MILC）應用在低溫複晶矽薄膜與其薄膜電晶體的製成技術。我們提出數種不同結構的電晶體、利用蕭特基接觸汲極/源極、傳統MILC與無電鍍MILC等方式來製作複晶矽薄膜電晶體，主要重點在於改善複晶矽電晶體長久以來的致命傷─漏電流及kink-effect並提高其導通電流，嘗試做成小尺寸電晶體並探討其短通道效應及可靠度問題等。第一年著重在複晶矽鍺選擇性成長、金屬矽化物蕭特基接觸與MILC資料庫的建立，我們利用不同的壓力、溫度、氣體種類、退火條件、無電鍍濃度、酸鹼值及金屬種類等製成因子，藉由TEM、SEM、XRD、Auger、Raman、薄膜測厚儀等分析儀器找出最佳的製成條件。第二年則利用第一年的資料庫製作複晶矽薄膜電晶體，量測電性，萃取參數並與傳統結構比較，研究分析找出機制。第三年著重在小尺寸電晶體的製作，探討不同結構及不同製成方式電晶體的短通道效應並與傳統結構小尺寸電晶體比較，藉由變溫量測以及電壓stress，討論小尺寸新結構製程薄膜電晶體的可靠度問題及原因。NSC90-2215-E009-072（90N374）------------------------------------------------------------------------------------------------------計畫名稱：MILC低溫複晶矽薄膜電晶體之退火製程開發、新穎結構及小尺寸元件之製作及研究研究者：張俊彥經費來源：行政院國家科學委員會關鍵詞：金屬誘發側向結晶（MILC）；矽鍺；低溫複晶矽薄膜電晶體；小尺寸；短通道效應本計畫將以三年時間，研究探討金屬誘發側向結晶（MILC）在低溫複晶系薄膜及其在低溫複晶矽薄膜電晶體上的應用，並在沈積金屬前加入複晶矽鍺層(poly-SiGelayer)，可用子計畫一的成長條件或以植入（implant）的方式形成，以此poly-SiGe/金屬當作seedlayer可在較低的溫度進行退火以降低熱預算，並嘗試做成小尺寸MILC薄膜電晶體，藉由不同的退火條件製作出單晶的薄膜電晶體，以提高電晶體的特性，並探討小尺寸MILC可靠度的問題。第一年著重在MILC資料庫的建立，利用物理氣相沈積（PVD）系統以不同的金屬（Ni、Co、Ti、NiCo等）、不同的沈積溫度等條件沈積在非晶矽薄膜上或有複晶矽鍺層的非晶矽薄膜上，再以不同溫度退火，以XRD、Raman、TEM等分析結晶性。第二年將以第一年的最佳化條件製作低溫複晶矽薄膜電晶體，並作電性2分析，探討不同條件成長、退火、與結晶性、電性的關係，進而找出退火條件以降低漏電流。第三年著重在小尺寸的MILC製作，並嘗試將電晶體的通道作在單一的MILC晶粒上而形成單晶薄膜電晶體，並探討其短通道效應與可靠度的問題。NSC90-2215-E009-078（90N380）-------------------------------------------------------------------------------------------------------計畫名稱：矽鍺源/汲極金氧半電晶體及電感在射頻應用之研究研究者：張俊彥經費來源：行政院國家科學委員會關鍵詞：矽鍺源/汲極電晶體；接觸電阻；金屬矽化物在本研究計畫中，針對矽鍺源/汲極電晶體在高頻特性上做一詳盡的研究。研究顯示利用矽鍺為浮層源/汲極之金氧半電晶體大大的降低了源/汲端的電阻值，當鍺含量增加時，接觸電阻會跟著改善，這些降低的源/汲極電阻可同時改善fT與gm值。NSC90-2215-E009-112(90N402)---------------------------------------------------------------------計畫名稱：矽化鎳在超大型積體電路之應用研究(II)研究者：陳茂傑經費來源：行政院國家科學委員會關鍵詞：矽化鎳；NiSi/p+n及NiSi/n+p淺接面；NiSi/p+-Si及NiSi/n+-Si接觸電阻矽化鎳(NiSi)的本質和矽化特性非常具有在深次微米積體電路元件製程上的應用潛力。本計畫擬以吾人已經初步證實可以用ITS方法製作NiSi/p+n淺接面的可行性基礎上，繼續以NiSi為對象研究其在深次微米積體電路應用上的材料特性及製程技術，內容包括NiSi/p+n超淺接面二極體的最佳化製程，NiSi/n+p淺接面二極體的研製及特性量測與分析，以及NiSi/p+-Si和NiSi/n+-Si的接觸電阻探討。NSC90-2215-E009-067（90N369）------------------------------------------------------------------------------------------------------計畫名稱：實用銅膜之化學氣相沈積技術研究研究者：陳茂傑經費來源：行政院國家科學委員會關鍵詞：銅化學氣相沉積；銅膜管洞填充(銅栓)；超薄障礙/黏著層銅製程已被認為是未來深次微米積體電路製程之主流技術。為配合研發0.05微米MOS積體電路元件製作之關鍵技術，本子計畫擬以自行設計和組建之3具備DLI(directliquidinjection)precursor注入系統、In-situ基板前處理腔、和自動化控制功能的多腔體式(clustertype)實用型低壓化學氣相沉積系統(lowpressureCVDsystem)，以液態的有機金屬複合體Cu(hfac)TMVS當作precursor，進行實用銅膜之化學氣相沉積技術研究，內容包括銅膜在不同基板之成核與沉積研究、不同運載氣體的銅膜沉積效應、銅膜對基板之附著力與銅膜應力之探討、In-situ電漿對基板表面之前處理效應、選擇性銅化學氣相沉積技術研究、管洞填充技術之研究與開發，以及超薄障礙/黏著層對銅金屬之擴散障礙特性之研究等。計畫之最終目標在於能夠較完整的瞭解銅化學氣相沉積(Cu-CVD)之機制，並掌握其沉積技術，建立0.1微米以下微小管洞(via/hole)之銅化學氣相沉積填洞技術，並且完成可與銅膜配合使用之超薄(10nm以下)障礙/黏著層(barrier/adhesionlayer)之開發。NSC90-2215-E009-096（90N391）-------------------------------------------------------------------------------------------------------計畫名稱：超薄氧化層高等可靠性物理暨次世代快閃式記憶體之前瞻性研究(子計畫三)研究者：陳明哲經費來源：行政院國家科學委員會關鍵詞：氧化層；應力引致漏電流；軟崩潰；滲透；電報雜訊；低頻雜訊；1/f雜訊；陷阱至陷阱隧道穿透；電洞；擾動；可靠性；互補式金氧半場效電晶體；直接隧道穿透；快閃式記憶體；毫微米元件。本計畫提出之目的有二，第一目的為具體有效地提昇現階段對超薄氧化層薄膜可靠性物理的了解。首先，一個創新滲透統計模式提供超薄氧化層在經歷應力引致漏電流及軟崩潰發展過程中所產生陷阱之數量，並據以得到應力引致漏電流之電流電壓特性以及軟崩潰後之氧化層電流電壓特性。其二，我們進行實驗以發掘P型通道場效電晶體之應力引致漏電流及軟崩潰對電洞能量的依賴，並配合理論之建立。其三，一種改進的陷阱至陷阱隧道穿透工具將用以靈敏偵測超薄氧化層在應力時所產生的微觀尺度陷阱。此技術也將延伸至P型通道元件。其四，執行電報雜訊技巧以提供應力引致漏電流及軟崩潰之動態特性。此特性可用來萃取陷阱時間常數、陷阱位置以及陷阱分佈。最後，徹底探討低頻或1/f雜訊在氧化層厚度微縮的研究並與其它靈敏測量工具作一比較。第二目的則為第一目的的應用於次世代快閃記憶體的研發。我們將示範如何利用超薄氧化層陷阱產生模式及隧道穿透模式設計出次世代快閃式記憶體應用規格以迄測試鍵的產製、量測及分析。NSC90-2218-E009-043（90N576）-------------------------------------------------------------------------------------------------------計畫名稱：高效能之快速傅立葉轉換演算法、架構設計及其在數位通信上的應用研究者：陳紹基4經費來源：行政院國家科學委員會關鍵詞：快速傅立葉轉換；低功率；第四代無線通信；正交分頻多工；非對稱性數位用戶迴路；數位視訊及聲訊廣播；無線通信區域網路；適應性訊號處理；固定常數乘法；現場可程式邏輯匣陣列；超大型積體電路設計；數位信號處理器本子計畫主要在探討低功率、快速之傅立葉轉換演算法及超大型積體電路設計及其在數位通信之應用設計，特別是最近極為被看好可能成為第四代無線通信技術之正交分頻調變技術(OFDM)，其核心演算法為FFT/IFFT運算，而在有線寬頻之非對稱性數位用戶迴路通信技術(ADSL)、數位視訊及聲訊廣播、下一代無線通信區域網路亦都利用相近技術，這幾種數位通信技術均被視為現在及未來寬頻上網通信之主流技術。在另一方面數位通信之適應性等化、回音消除濾波器設計亦為一主要課題，我們也將研究FFT/IFFT演算法運用於頻域適應性濾波等化器之設計，同樣的將著重於低功率、低複雜度、高速度的實現。本計畫將為三年之多年計畫，第一年將著重於低功率、低複雜度、高速度FFT/IFFT演算法之研究及設計，及相關的低功率固定係數乘法演算法之設計，同時將探討與FFT/IFFT相關之數位通信應用之理論，如最主要OFDM技術、第四代無線通信技術、寬頻之非對稱性數位用戶迴路通信技術、數位視訊及聲訊廣播、無線通信區域網路、頻域適應性等化、回音消除濾波器理論與技術，並訂定出FFT/IFFT模組之設計規格，同時也將研習FPGA及DSP實現之技術。第二年除了繼續及改善第一年的研究外，將設計出適用於數位信通信應用之FFT/IFFT架構及電路模組，特別是應用於第四代無線通信之OFDM除了設計出軟智慧財外(softIP)，我們也將作模組之FPGA及DSP碼之實現以驗證設計之正確性，若時間許可則將FFT/IFFT模組委託晶片廠實現之並作驗證。第三年除了繼續及改善第二年之研究外將開始與其他模組作整合設計及驗證，基本之整合系統將以FPGA實現為主，但同時也將實作改進版之FFT/IFFT模組晶片實現及DSP碼之改進。NSC90-2218-E009-038（90N455）------------------------------------------------------------------------------------------------------計畫名稱：低工作電壓奈米碳管場發射電子源之製程研究研究者：鄭晃忠經費來源：行政院國家科學委員會關鍵詞：場發射陣列；奈米碳管；微波電漿；平面顯示器本計畫是利用微波電漿化學氣相沉積系統(Microwaveplasmaenhancedchemicalvapordepositionsystem)來成長奈米碳管(Carbonnanotubes)，配合IC製造技術將所合成的奈米碳管製作成為二極場發射陣列以及具有薄膜電晶體控制之場發射元件，以應用於場發射顯示器上。奈米碳管由於具有奈米以下的管狀結構並且其圓柱狀部份滿佈著電子，因此具有很好的場發射能力。而經由本研究室的實驗結果顯示:奈米碳管具有很高的場發射電流，且起始電壓很低，極有潛力應用於真空微電子元件上，尤其是5場發射顯示器。所以本計畫將利用微波電漿化學氣相沉積系統及配合IC技術以製作低電壓操作之場發射陣列。NSC90-2215-E009-074（90N376）------------------------------------------