På IEDM 2023 konferencen i San Francisco medio december har franske CEA-Leti demonstreret verdens første 3D sekventiel integration (3DSI) af CMOS over CMOS med avancerede metalbaneniveauer, hvilket bringer 3DSI med mellemliggende BEOL (back-end of line) tættere på kommercialisering. Dette gennembrud er demonstreret med en monokrystallinsk CMOS stakket sekventielt over en industriel CMOS platform (28 nm FDSOI) og fire metalniveauer. CMOS enheden øverst er fremstillet ved 500 °C i en 300 mm FEOL (front-end of line) fabrikation over en state-of-the-art 28 nm CU/ULK BEOL.
“Dette resultat viser muligheden for at fremstille højt ydende silicium CMOS enheder på en industriel platform, inklusive state-of-the-art BEOL, uden at forringe ydelsen af det underste lag. Man kan opnå det fulde potentiale af 3DSI konstruktionen med topenheder, der har høj performance, lav variation og CMOS co-integrering i modsætning til BEOL transistorer”, sagde Perrine Batude, leder af 3DSI integrationen hos CEA-Leti.
“Yderligere vil inkluderingen af polysilicium jordplanet kunne sikre en mærkbar 40 dB isolation op til 100 GHz, hvilket viser, at denne integration er relevant for RF applikationer”, tilføjede hun.
Leti’s indlæg på IEDM demonstrerede en omfattende 3DSI platform med funktionelle 3D kredsløb såsom 3D invertere, 3D ringoscillatorer og et enkelteksponeret to-lags pixel med stort dynamisk område.
Jørgen Sarlvit Larsen
