三維集成是通過在垂直方向上將多個獨立的芯片或功能層堆疊在一起的器件系統，能夠實現邏輯、存儲和傳感等功能的垂直集成和協同工作，是后摩爾時代的重要技術路線。
目前，商用的三維集成主要是通過封裝技術將多芯片或者多芯粒垂直堆疊和互聯。單芯片三維集成則是直接在同一芯片內部垂直集成多個器件層。通過將每一器件層直接制備在另一器件層之上，能夠進一步提高芯片的互聯密度和性能。然而，硅基單芯片三維集成面臨著嚴重的熱預算問題，其上層的硅溝道制備工藝會導致下層硅器件摻雜擴散和性能退化，限制了三維集成的發展。
針對這一挑戰，湖南大學物理與微電子科學學院教授劉淵科研團隊報道了一種低溫的范德華單芯片三維集成工藝。在該工藝中，源/漏/柵電極、層內互連金屬、高κ柵介電質、低κ層間介電層和層間垂直通孔等電路功能層首先預制備在犧牲晶圓上，之后在120 °C的低溫下范德華集成到半導體晶圓上。
通過逐層集成范德華預制備電路層和半導體層，團隊實現了10層的全范德華單芯片三維系統。同時，團隊發現范德華集成工藝不會對底部的硫化鉬晶體管電學性能產生影響，能夠保證晶體管的本征性能。進一步集成不同功能的電路層，團隊實現了邏輯、傳感和存儲互聯的三維異質集成和協同工作。該研究為單芯片三維集成系統提供了一條低能量路徑。
5月22日，該研究成果在線發表于《自然》雜志，湖南大學為獨立完成單位，湖南大學物理與微電子科學學院博士生陸冬林為第一作者，劉淵為唯一通訊作者。
該研究得到了來自國家自然科學基金、國家重點研發計劃等項目的資助。
相關論文信息：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07406-z
近日，中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心王凱研究組在《自然-方法》（NatureMethods）上，在線發表了題為VolumetricVoltageImagingofNeuronalPopulat......
10月17日，市場監管總局在京組織召開國產汽車芯片產業化應用及質量提升“質量強鏈”交流推進會。市場監管總局黨組成員、副局長，國家認監委主任蒲淳出席并致辭。會議要求，要充分發揮中國超大規模市場優勢，增強......
廣東省人民政府辦公廳關于印發廣東省加快推動光芯片產業創新發展行動方案（2024—2030年）的通知粵辦函〔2024〕289號各地級以上市人民政府，省政府各部門、各直屬機構：經省人民政府同意，現將《廣東......
10月17日，市場監管總局在京組織召開國產汽車芯片產業化應用及質量提升“質量強鏈”交流推進會。市場監管總局黨組成員、副局長，國家認監委主任蒲淳出席并致辭。會議要求，要充分發揮中國超大規模市場優勢，增強......
回憶起和弟弟陳天石——如今的中科寒武紀科技股份有限公司（以下簡稱寒武紀公司）董事長兼總經理一起鉆研深度學習處理器芯片的歲月，中國科學院計算技術研究所（以下簡稱計算所）副所長、處理器芯片全國重點實驗室主......
“科技在發展，腳步不能停。”這是沈緒榜經常掛在嘴邊的一句話。幾乎每年大年初一，當人們在家享受著節日愉快和天倫之樂時，沈緒榜仍在辦公室沉浸于茫茫科海之中，沒有疲倦，不知辛苦。2024年8月16日凌晨1時......
8月19日，美國芯片制造商德州儀器（TexasInstruments）周五（8月16日）表示，將從美國商務部獲得高達16億美元的直接補助和30億美元貸款，以支持其在美國國內新建的三座工廠。目前，德州儀......
科技日報北京8月14日電（記者張佳欣）美國桑迪亞國家實驗室研究人員利用硅光子微芯片組件，執行了一種名為原子干涉的量子傳感技術。這是一種測量加速度的超高精度方法，也是研發無需全球定位系統（GPS）信號也......
支撐 經過多年研究攻關，我國科學家成功研制出一種人造藍寶石作為絕緣介質的晶圓，為開發低功耗芯片提供了重要的技術支撐。這一成果8月7日在國際學術期刊《自然》發表。隨著電子設備不斷小型化和性能要......
芯片設計是一項非常挑戰且耗費人力和資源的工作——通常需要由工程師團隊編寫代碼，然后在電子設計自動化（EDA）工具的輔助下生成電路邏輯；針對人工編寫的代碼，工程師團隊需反復對其進行迭代的功能驗證和性能、......