電子工程學研究所 - 劉致為

專業技術:
矽鍺(碳)異質接面電晶體與應變場效電晶體、金氧半發光二極體與偵測器、金氧半元件穩定度、快熱化學汽相沈積、快熱氧化、快熱退火與晶圓鍵結製程與設備、薄膜電晶體之穩定度模型、太陽電池、矽/鍺雷射


研究介紹
  ◎研究領域摘要
  (1) 應變矽CMOS以及矽鍺異質接面電晶體
在元件不斷縮小的情況下,傳統的CMOS製程已經沒辦法符合ITRS Roadmap的要求,而目前Strained-Si的技術已經成為工業界中最廣為應用的技術,因為載子遷移率的提升,元件的操作速度可以提高10~20%,使得奈米級元件的效能都有顯著的提升。而我們也正在研究利用Package/Mechanical Strain的技術使得電路的特性能達到最佳化的設計。

(2) CMOS光電元件
影像偵測器(Photodetector)可用於連續的影像紀錄,目前普遍地被使用在夜視鏡、錄影機、以及數位照相機上面。一般的數位影像偵測都是使用電容藕合元件(Charge Coupled Device, CCD),但是因為CCD的訊號必須逐一循序(Sequential)輸出,降低了影像紀錄的速度。而我們發明了第一個MIS Tunneling LED和Photodetector,是使用僅厚數奈米的極薄氧化層,使得電流可以穿透(Tunneling)閘極,而直接從閘極讀取光電流。使用上不但簡單、快速,而且製造成本更可以大幅地縮減(已獲得美國及台灣專利)。

(3) Ge FET之研究
因為Ge的載子遷移率比Si來得高,所以很多Ge相關的文獻都已經發表,但是因為氧化鍺較不穩定,所以沒辦法做成元件來使用。我們採用了一種新型的結構做出了第一個Ge FET,不但有很低的缺陷密度,並且由於應變造成了電洞遷移率的大幅提升。相關的研究已發表在國際會議當中。

(4) 元件的模擬以及模型化(Modeling)
主要從事研究矽鍺異質接面電晶體(HBT)、應變矽和矽鍺異質接面光電晶體(HPT)的模型化與參數淬取,而在射頻以及數位電路設計方面,也在研發相關的模型。

(5) 快熱製程(Rapid Thermal Process)
除了已有的RTA、RTO、RTCVD之機台以及研究之外,我們也在研究新的快熱製程,並且已經研發出一種新型的wafer bonding技術,不但大幅度地節省成本,在uniformity方面也是非常好,相關的研究已經在最近的國際會議之中發表。

(6) CMOS/SiGe製程之電路設計
主要是RF電路的研究,包含了功率放大器(PowerAmplifier)以及轉阻放大器(Trans-impedance Amplifier)的設計,並使用Strained-Si之理論來驗證電路的效能確實有顯著的提升。目前也正從事Image Sensor相關之研究。
  ◎ 專利
  Y. T. Chen, C.-F. Huang, H.-C. Sun, C. W. Liu, “Memory formed by using defects,” US 8,009,479, Aug. 2011
劉致為 賴俊宏 陳盟坤 何偉碩, “P-N二極體光波感測之方法及裝置,” 中華民國I346393, Aug. 2011
程子桓 李政霆 許文瑋 劉致為, “雷射結構及其製造方法,” 中華民國I340513, Apr. 2011
C. W. Liu, C.-H. Lin, Y.-T. Chiang, C.-C. Hsu, “Manufacturing process for a photodetector,” US 7,906,360C, Mar. 2011
劉致為 江彥德 李敏鴻 鄧鈺, “可撓式電子裝置及其製程,” 中華民國I335046, Dec. 2010
黃靖方 劉志祥 劉致為, “利用應變技術改變薄膜電晶體遷移率之方法,” 中華民國I319211, Jan. 2010
C. W. Liu, C.-H. Lai, M.-K. Chen, W.-H. Ho, “Method for photo-detecting and apparatus for the same,” US 7,579,668, Aug. 2009
P.-S. Chen, S. W. Lee, L. J. Chen, C. W. Liu, “Strained silicon forming method with reduction of threading dislocation density,” US 7,498,224, Mar. 2009
C.-H. Lin, Z. Pei, C. W. Liu, “Method for fabricating semiconductor device,” US 7,371,628, May 2008
C.-Y. Yu, S.-R. Jan, S.-T. Chang, C. W. Liu, “Method with mechanically strained silicon for enhancing speed of integrated circuits of devices,” US 7,307,004, Dec. 2007
M. H. Lee, C.-Y. Yu, S.-C. Lu, C. W. Liu, “Fabrication methods for compressive strained-silicon and transistors using the same,” US 7,282,414, Oct. 2007
P.-S. Chen, S. W. Lee, K.-F. Liao, L. J. Chen, C. W. Liu, “Construction of thin strain-relaxed SiGe layers and method for fabricating the same,” US 7,202,512, Apr. 2007
李敏鴻 張書通 劉致為 陸新起, “應變矽碳場效電晶體,” 中華民國I270986, Jan. 2007
許晉瑋, 劉致為, “高飽和輸出功率及高增益-頻寬乘積之累增崩潰光偵測器,” 中華民國 I228320, 2005
陳邦旭 李勝偉 陳力俊 劉致為, “一種減少穿遂缺陷密度之型變矽製造方法,” 中華民國 I237908
李敏鴻 余承曄 陸新起 劉致為, “利用離子佈植製造壓縮應變矽的方法及使用該方法所製成之電晶體,” 中華民國 I239105
李敏鴻, 劉致為, “一種改良線性燈管照射均勻度的反射體結構,” 中華民國 00411033
林清富, 劉致為, “金氧矽發光二極體,” 中華民國 00456057
李敏鴻, 林奕成, 劉致為, “光偵測器,” 中華民國 00414930
劉致為, 李敏鴻, “快速加熱製程中提昇降溫速率之方法與裝置,” 中華民國 00457593
劉致為, 林崇勳, 李敏鴻, 林清富, “利用氘氣高溫預烤以增加氧化層穩定度之方法,” 中華民國 00471110
劉致為, 李敏鴻, 劉岳修, “含濕式化學處理步驟之發光二極體製造方法,” 中華民國 00497125
陳敏璋, 林清富, 劉致為, 李敏鴻, 張書通, “金氧半導體元件中矽半導體與閘極絕緣層介面品質檢測系統與方法,” 中華民國 00508714
史望澄, 丁文琪, 劉致為, 李敏鴻, 林崇勳, “改善閘極氧化層可靠度之方法,” 中華民國 00511164
C. W. Liu, M. H. Lee, I. C. Chen, “Photodetector,” 美國 US 6,268,615 B1
C. W. Liu, M. H. Lee, “Reflector Structure for Improving Irradiation Uniformity of Linear Lamp Array,” 美國 US 6,385,396 B1
陳邦旭 曾揚玳 劉致為, “一種應變鬆弛矽鍺磊晶層之製造方法及其?構,” 中華民國 I242237
張書通, 黃仕澔, 劉致為, “利用機械應變矽增加積體電路速度之方法,” 中華民國 00557484
許博欽, 張書通, 黃仕澔, 劉致為, “紅外光光偵測器,” 中華民國 I220790
劉致為, 李敏鴻, “在快熱製程中利用氣體切換以提高絕緣層穩定度的方法,” 中華民國 I221319
陳邦旭, 許博欽, 劉致為, “多重厚度絕緣層製作方法及結構,” 中華民國 I222134
許裕民, 許晉瑋, 裴靜偉, 袁鋒, 劉致為, “半導體光電晶體,” 中華民國 I222219
賴理學, 陳邦旭, 陸新起, 劉致為, “超薄基極矽/矽鍺異質結構雙載子電晶體的製作方法,” 中華民國 I223446
袁鋒, 黃靖方, 劉致為, “利用特殊佈局方向之互補型金氧半場效電晶體製造方法,” 中華民國 I228293
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劉致為 余承曄 陳博文, “二維皺曲量子井的製造方法,” 中華民國 I247348
張書通 黃仕澔 劉致為, “應變矽鰭形場效電晶體,” 中華民國 I231994
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張書通 黃仕澔 劉致為, “利用機械應變矽增加積體電路速度的方法,” 中華民國00557484
許博欽 張書通 黃仕澔 劉致為, “紅外光光偵測器,” 中華民國I220790
余承曄 詹孫戎 張書通 劉致為, “利用機械應變矽增加積體電路或元件速度的方法,” 中華民國I237397
李敏鴻 余承曄 劉致為, “應變鍺場效電晶體及其製造方法,” 中華民國I252514
李敏鴻 余承曄 劉致為, “具選擇性成長之應變鍺層的電晶體裝置及其製造方法,” 中華民國I258172
林哲歆 裴靜偉 劉致為, “半導體裝置之製造方法,” 中華民國I259534
劉致為 袁鋒 林崇勳, “利用粗糙絕緣層增強金絕半元件穩定度之辦法,” 中華民國I262533
廖洺漢 余承曄 劉致為, “矽/鍺異質結構的長波長矽金屬氧化半導體發光元件,” 中華民國I264138
陳邦旭 李勝偉 廖高鋒 陳力俊 劉致為, “應變鬆弛之薄矽鍺磊晶層之結構及其製造方法,” 中華民國I263709
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P.-S. Chen, S. W. Lee, L. J. Chen, C. W. Liu, “Strained silicon forming method with reduction of threading dislocation density,” US 7,102,153
   
   
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