一文了解中国科学院微电子器件与集成技术重点实验室


来源:中国粉体网   平安

[导读]  一文了解中国科学院微电子器件与集成技术重点实验室

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实验室概况

中国科学院微电子器件与集成技术重点实验室(简称重点实验室)是根据国家重大需求、微电子领域前沿研究的发展趋势、科学院信息领域的发展战略布局和微电子所的中长期发展战略需求建设而成。重点实验室聚焦我国微电子产业技术发展的重大战略需求,面向国际微电子前沿领域,围绕新型微电子器件及集成中的科学问题,以解决信息存储、处理、传输及其能耗等一系列关键科学技术问题为突破口,重点开展新一代微电子器件及其纳米加工和集成技术的基础研究,加强国际国内的开放合作,加强创新能力、前沿技术与知识产权储备,在国际前沿创新群体中占有一席之地,在我国微电子领域的中长期发展中发挥先导性创新核心平台作用。

重点实验室具有较先进的纳米加工设备和工艺线,拥有十级到万级超净间5000余平方米,已具备国内一流的纳米加工与研究环境。目前装备有分辨率8nm的JEOL JBX-6300LS电子束光刻系统、分辨率30nm的JEOL JBX-5000LS电子束光刻系统、分辨率350nm的MEBES 4700电子束制版系统、光学制版系统;在软件方面拥有光学临近效应校正软件Caprox,还自行开发了一系列应用于纳米加工图形化工艺的TCAD应用软件,建立了国内最早的NGL掩模研制点。

同时装备有电子束镀膜系统、高温化学气相沉积PECVD薄膜制备系统、原子层沉积ALD薄膜制备系统、离子束溅射薄膜制备系统、光学曝光机、高密度等离子体ICP刻蚀机等纳米材料加工设备,以及椭偏仪、台阶仪等纳米结构表征设备,和适用于纳米尺度器件及电路结构的电学性能测试系统、快速阵列结构电学性能测试系统以及变温物性测试系统,用于纳米尺度材料、结构、器件和电路制备及表征测试。此外还拥有中国科学院EDA中心(依托于中国科学院微电子研究所)丰富的设计、模拟仿真及其它工具软件支持。

重点实验室具有从事纳米加工的丰富经验、技术基础和工艺平台设备支撑能力,在纳米材料制备、纳米结构加工、纳米尺度器件电路制备及性能表征与检测等研究及工艺开发方向上具备扎实基础。

未来,微电子器件与集成技术重点实验室将充分发挥上述学科优势,建立面向全国的微电子技术研发的开放性平台,为产业界提供代表性的产品,技术方案和自有的知识产权,和新设备与材料的工艺开发和验证的相关服务。同时带动多学科领域的发展,造就一支国际水平的创新团队,为我国相关领域的可持续发展和创新跨越奠定基础。

研究方向

中国科学院微电子器件与集成技术重点实验室开展新型存储和逻辑器件、新材料和新原理器件、纳米集成技术等应用基础研究。建成有重要国际地位的微电子技术研究平台,推动我国微电子产业的创新发展,在解决国家重大需求上发挥不可替代的作用。

1、纳米尺度传输机理、模型及EDA技术:研究纳米尺度基于电子、自旋等不同物理机制的传输机理,建立相关器件模型;发展基于物理原理的模拟平台,建立紧凑模型及电路设计工具。

2、高性能及低功耗器件与电路:包括FinFET、纳米线晶体管、隧穿晶体管、新型非易失存储器、存-算一体器件、自旋逻辑与存储、负电容器件等。

3、新原理表征与制造方法:发展表征、检测、制造的新原理、新方法,包括基于电子、离子、热效应等不同原理的表征技术、低成本纳米结构制造技术、计算光刻等。

4、新原理微纳器件与功能融合:包括同质与异质集成、同构与异构集成、功能融合,延展和超越CMOS等。

课题组介绍

课题组一:新型存储和逻辑器件,包括先进存储器、先进逻辑器件两大方向。

刘明研究员为课题组长,主要成员包括龙世兵研究员、李泠研究员、李冬梅研究员、殷华湘研究员、吴玉平研究员、刘琦副研究员、吕杭炳副研究员、卢年端副研究员、毕津顺副研究员、许高博副研究员、杨红副研究员、罗军副研究员、朱正勇副研究员、张峰副研究员、孙建伟副研究员等人。

课题组二:新材料和新原理器件,包括硅基新型沟道材料、异质结器件与集成、石墨烯器件与硅基GaN功率器件四个研究方向。

刘洪刚研究员为课题组长,主要成员包括王盛凯副研究员、黄森副研究员、张大勇副研究员、孙兵副研究员、姬濯宇副研究员等人。

课题组三:纳米集成工艺,主要是集成加工技术及应用方向。

谢常青研究员为课题组长,主要成员包括朱效立副研究员、史丽娜副研究员、华一磊副研究员、解婧副研究员、刘邦武副研究员等人。

科研成果

中国科学院微电子器件与集成技术重点实验室先后承担和参与了多项国家科技重大专项、863、973、中科院重大装备和自然基金课题。近5年发表论文300余篇,包括IEEE EDL 30篇,IEEE TED 5篇,Nat. Commun. 2篇,Nano Lett. 1篇,Adv. Mater. 2篇,Adv. Funct.Mater. 2篇,ACS Nano 1篇,PRL 1篇,Small 1篇,Opt. Lett 8篇,APL 29篇,Nanotechnol. 5篇,Carbon 1篇,其中影响因子大于8的有9篇。3篇论文以封面文章发表。研究成果被国际著名学者写入7本专著和40篇综述中。发表在Adv. Mater. 2012、IEEE EDL 2013(两篇)、Nano Lett. 2009、IEEE EDL 2009和IEEE EDL 2008上的六篇论文入选Highly cited paper(Top 1%)。重点实验室成员在本领域重要国际会议做邀请报告35次,并多次参与国际会议的组织。38项授权发明专利转让中芯国际,1项许可揭阳中诚,2项许可常州瑞择;295项存储器发明专利许可给武汉新芯(1203件专利获许可费6170万元);3项授权发明专利以作价转让形式入资四川豆萁科技股份有限公司。近5年荣获国家技术发明二等奖2项,北京市科技进步一等奖1项、北京市科技进步二等奖1项和中国科学院杰出成就集体奖1项。

研究室积极与国内外著名大学、公司开展合作研究,联合进行人才培养,与上海宏力、中芯国际、武汉新芯等国际先进半导体集成电路芯片制造企业开展多元、长期、有效的科技成果转化合作,为国内外数百家高科技公司、高校和研发机构提供制版和工艺支撑服务。

实验室工艺平台

光学掩模制造平台:激光直写和高速电子束曝光相结合,研发了掩模制造的成套技术,形成了6种规格的光学掩模产品,覆盖8个技术节点,产品用户覆盖全国并出口到欧美等国家。研制成功国内首块6英寸极紫外光刻掩模。



纳米器件加工平台:建设了光刻、刻蚀、镀膜、表征四个子平台,发展了低成本、高分辨率和高效率兼顾的纳米结构制造技术,研发了任意复杂图形、大面积、高分辨率、大高宽比、高保真的微电子器件集成技术,进行了拓展应用,形成了小批量生产能力。



电学测试平台:建设了半导体器件IV、CV、Pulsed IV、Charge pumping和 RTN等常规及可靠性测试平台,研制了快速脉冲IV测试模块和RRAM存储阵列测试系统,具备了涵盖半导体单管器件与集成电路为一体的综合测试能力。


 


资料来源:中国科学院微电子研究所官网

(中国粉体网编辑整理/平安)

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作者:平安

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