Electronics 邀请了浙江大学赵毅教授和Choonghyun Lee教授合作创建了特刊“Advanced CMOS Devices and Applications (先进的CMOS器件和应用)”。本期特刊包含14篇文章，并最终制作为特刊书。
此次为您精选了该特刊书中5篇文章，内容涉及广泛的主题，从集成电路的三维集成，到铜金属化的最新趋势，先进CMOS器件紫外激光退火技术研究，以及理解和控制未来电子器件中金属/锗界面的波段对准和用于提高3D NAND快闪记忆体擦除速度的铁电存储器器件的环上单元 (COP) 结构。我们希望这些研究可以促进该领域的进一步发展，并为工业和社会产生重要的应用。欢迎阅读！
Advanced CMOS Devices and Applications
Edited by Prof. Dr. Yi Zhao and Prof. Dr. Choonghyun Lee
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01
Heterogeneous and Monolithic 3D Integration Technology for Mixed-Signal ICs
混合信号集成电路的异构和单片三维集成技术
Jaeyong Jeong, Dae-Myeong Geum and SangHyeon Kim
https://www.mdpi.com/1845048
文章亮点
(1) 本文讨论了基于M3D集成射频平台的衬底数字干扰和自热问题及解决方案。
(2) 在无衬底噪声的情况下，成功制备了具有较高单位电流增益截止频率和单位功率增益截止频率的高性能InGaAs高电子迁移率晶体管。在顶部和底部装置之间插入的中间金属板减少了热相互作用。此外，InGaAs光电探测器可以单片集成在硅底器件上，并且由于工艺温度低而不会产生热损伤。
(3) 结果表明，异构和单片3D集成将在射频和图像传感器等各种应用中提供高性能和多功能。
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原文出自Electronics 期刊：
Jeong, J.; Geum, D.-M.; Kim, S. Heterogeneous and Monolithic 3D Integration Technology for Mixed-Signal ICs. Electronics 2022, 11, 3013.
02
Recent Trends in Copper Metallization
铜金属化的最新趋势
Hyung-Woo Kim
https://www.mdpi.com/1830270
文章亮点
(1) 本文综述了由于低k材料的集成限制引入的铜金属化的最新方法趋势。
(2) 传统金属方法包括垒/衬板厚度缩放方法，创新的方法传统上是通过引入新材料来减少屏障/衬板的厚度，从而实现无屏障的方法。它还包括对Cu damascense过程的简要介绍，对低k方法面临局限性的解释，以及对所有验证方案必不可少的可靠性测量 (电迁移和时间相关的介电击穿) 的讨论。
(3) 然而，没有一种单一的金属化方法可以同时满足所有BEOL互连级别。因此，根据每个级别的目的，可以通过选择性地采用各种金属化选项来实现最大的芯片性能。
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原文出自Electronics 期刊：
Kim, H.-W. Recent Trends in Copper Metallization. Electronics 2022, 11, 2914.
03
Recent Progresses and Perspectives of UV Laser Annealing Technologies for Advanced CMOS Devices
先进CMOS器件紫外激光退火技术研究进展与展望
Toshiyuki Tabata et al.
https://www.mdpi.com/1790916
文章亮点
(1) 为了减少3D集成的CMOS器件中应用的工艺热预算的挑战，相关研究人员提出了紫外激光退火技术。
(2) 首先，材料对紫外线的吸收非常有限，这使得表面局部热源的产生成为可能。其次，纳秒 (ns) 到微秒 (μs) 之间的工艺时间有效地限制了热在垂直方向上的扩散。在给定的3D堆栈中，这些特定功能允许在顶层中提高实际工艺温度，而不会在底层中引入任何缺点。此外，短时间尺度UV-LA在材料工程中可以对结晶、掺杂活化和扩散等现象进行非平衡控制。
(3) 因此短时间尺度UV-LA在CMOS集成技术具备作为下一代3D集成CMOS器件的关键推动者的潜力。
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原文出自Electronics 期刊：
Tabata, T.; Rozé, F.; Thuries, L.; Halty, S.; Raynal, P.-E.; Karmous, I.; Huet, K. Recent Progresses and Perspectives of UV Laser Annealing Technologies for Advanced CMOS Devices. Electronics 2022, 11, 2636.
04
Understanding and Controlling Band Alignment at the Metal/Germanium Interface for Future Electric Devices
理解和控制未来电子器件中金属/锗界面的波段对准
Tomonori Nishimura
https://www.mdpi.com/1758678
文章亮点
(1) 锗 (Ge) 是一种很有前途的半导体材料，可以作为一种替代沟道材料来提高规模化硅场效应晶体管 (FET) 器件的性能。
(2) 为了抑制高级节点金属/Ge界面寄生接触电阻导致的性能下降，可以通过超薄的界面层或低自由电子密度的金属来缓解强价带边缘的强费米能级钉住 (FLP)，从而可以将Ge导带边缘的肖特基势垒高度 (SBH) 降至0.3 eV以下。
(3) 通过削弱金属/锗界面上固有的金属诱导的间隙状态，可以合理地理解FLP的减轻，这可能是设计缩放Ge n-FETs的关键解决方案。
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原文出自Electronics 期刊：
Nishimura, T. Understanding and Controlling Band Alignment at the Metal/Germanium Interface for Future Electric Devices. Electronics 2022, 11, 2419.
05
A Novel Structure to Improve the Erase Speed in 3D NAND Flash Memory to Which a Cell-On-Peri (COP) Structure and a Ferroelectric Memory Device Are Applied
采用环上单元 (COP) 结构的一种提高3D NAND快闪记忆体擦除速度的铁电存储器器件
Seonjun Choi et al.
https://www.mdpi.com/1702752
文章亮点
(1) 本文提出并验证了用于铁电存储器的3D NAND闪存结构中提高擦除速度的环上单元 (COP) 结构。
(2) 当柱的厚度为20 nm，由于快速提供的空穴载流子，可实现1 us的快速擦除速率。此结果比GIDL删除方法快10,000倍。当柱厚度为10 nm时，可以通过适当调整操作电压和时间来解决延迟问题。
(3) 这表明所提出的环上单元 (COP) 结构应用可以最大限度地提高铁电存储器的快速运行性能，同时确保3D NAND闪存结构的最大优势。
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原文出自Electronics 期刊：
Choi, S.; Jeong, J.K.; Kang, M.; Song, Y.-h. A Novel Structure to Improve the Erase Speed in 3D NAND Flash Memory to Which a Cell-On-Peri (COP) Structure and a Ferroelectric Memory Device Are Applied. Electronics 2022, 11, 2038.
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