In-poor IGZO: superior resilience to hydrogen in forming gas anneal and PBTI

弹性(材料科学) 材料科学 工程物理 环境科学 光电子学 化学 复合材料 物理 有机化学
作者
Anastasiia Kruv,Michiel J. van Setten,Adrian Chasin,Daisuke Matsubayashi,Harold Dekkers,Alexandru Pavel,Yanfen Wan,Kishor S. Trivedi,Nouredine Rassoul,Junfeng Li,Yong Jiang,Subhali Subhechha,Geoffrey Pourtois,Attilio Belmonte,Gouri Sankar Kar
出处
期刊:Cornell University - arXiv
标识
DOI:10.48550/arxiv.2412.07362
摘要

Integrating In-Ga-Zn-oxide (IGZO) channel transistors in silicon-based ecosystems requires the resilience of the channel material to hydrogen treatment. Standard IGZO, containing 40% In (metal ratio) suffers from degradation under forming gas anneal (FGA) and hydrogen (H) driven positive bias temperature instability (PBTI). We demonstrate scaled top-gated ALD transistors with an In-poor (In $\le$ 17%) IGZO channel that show superior resilience to hydrogen compared to the In-rich (In=40%) counterpart. The devices, fabricated with a 300-mm FAB process with dimensions down to $W_\mathrm{CH} \times L_\mathrm{TG} = 80 \times 40 \mathrm{nm}^2$, show excellent stability in 2-hour 420$^\circ$C forming gas anneal ($0.06 \le \left| \Delta V_{\mathrm{TH}} \right| \le 0.33\mathrm{V}$) and improved resilience to H in PBTI at 125$^\circ$C (down to no detectable H-induced $V_{\mathrm{TH}}$ shift) compared to In-rich devices. We demonstrate that the device degradation by H in the FGA is different from the H-induced VTH instability in PBTI, namely oxygen scavenging by H and H release from a gate-dielectric into the channel, respectively, and that resilience to H in one process does not automatically translate to resilience to H in the other one. This significant improvement in IGZO resilience to H enables the use of FGA treatments during fabrication needed for silicon technology compatibility, as well as further scaling and 3D integration, bringing IGZO-based technologies closer to mass production.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
太阳发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
ED应助hhkkk采纳,获得10
3秒前
爵士黄瓜发布了新的文献求助10
3秒前
麦克发布了新的文献求助10
6秒前
羊羊完成签到 ,获得积分10
6秒前
张超超发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
贝壳发布了新的文献求助10
8秒前
义气芷蝶完成签到 ,获得积分10
9秒前
orixero应助Hw采纳,获得10
10秒前
摸俞发布了新的文献求助10
11秒前
qq完成签到 ,获得积分10
12秒前
所所应助爵士黄瓜采纳,获得10
12秒前
PINk发布了新的文献求助10
12秒前
15秒前
科研通AI5应助麦克采纳,获得10
16秒前
18秒前
万能图书馆应助yu采纳,获得10
19秒前
太阳完成签到,获得积分10
19秒前
一烟尘完成签到,获得积分10
21秒前
李健应助月下荷花采纳,获得10
21秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
21秒前
香蕉觅云应助PINk采纳,获得10
21秒前
11应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
映城应助科研通管家采纳,获得30
22秒前
风清扬应助科研通管家采纳,获得100
23秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
23秒前
聪慧小霜应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
23秒前
23秒前
11应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
23秒前
23秒前
Hw发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 1000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 310
The Moiseyev Dance Company Tours America: "Wholesome" Comfort during a Cold War 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3980435
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3524350
关于积分的说明 11221150
捐赠科研通 3261779
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1800909
邀请新用户注册赠送积分活动 879476
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 807283