Cat-CVD LTPS-TFT制備技術(shù)研究.pdf

1、以薄膜晶體管(TFT)為核心的有源驅(qū)動(dòng)技術(shù)正成為高品質(zhì)平板顯示的關(guān)鍵技術(shù)，具有極大的市場(chǎng)應(yīng)用前景。目前，TFT主流技術(shù)是非晶硅(a-Si)TFT。多晶硅(p-Si)材料與非晶硅材料相比較具有遷移率高、易于摻雜、適用于周邊驅(qū)動(dòng)電路集成等特點(diǎn)，已成為T(mén)FT器件材料新的研究方向。由于玻璃及柔性襯底要求TFT工藝在低溫下完成，因此，低成本、低溫工藝制備器件性能的多晶硅薄膜材料更成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。本論文主要對(duì)催化化學(xué)氣相沉積(Cat-CVD)法

2、低溫制備多晶硅薄膜的工藝技術(shù)及所得材料性能進(jìn)行了研究。首先，闡述了多晶硅材料的結(jié)構(gòu)和電學(xué)特征，并簡(jiǎn)要討論了多晶硅的導(dǎo)電機(jī)理。其次，對(duì)Cat-CVD工藝制備多晶硅薄膜的動(dòng)力學(xué)過(guò)程作了較為詳細(xì)的討論。在上述理論的基礎(chǔ)上結(jié)合前人研究的成果，完成了低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)設(shè)備的Cat-CVD改造。重點(diǎn)研究了稀釋率H2/(SiH4+H2)和壓強(qiáng)對(duì)Cat-CVD多晶硅薄膜性能的影響，并對(duì)薄膜材料結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了XRD、Raman、SEM等測(cè)試和

3、表征。對(duì)于稀釋率的研究結(jié)果表明：在高稀釋率(0.90～0.95)情況下，材料的結(jié)晶度隨稀釋率的增加而增加，高濃氫基團(tuán)通過(guò)表面和深層脫氫促進(jìn)結(jié)晶的作用。對(duì)于壓強(qiáng)的試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明：薄膜生長(zhǎng)速率于壓強(qiáng)成正比，高壓下(～30Pa)薄膜快速生長(zhǎng)，淀積基團(tuán)來(lái)不及完全進(jìn)行脫氫和結(jié)構(gòu)排列，降低壓強(qiáng)(3～5Pa)，有利于薄膜質(zhì)量的改善。在襯底溫度為250℃左右器件性能的多晶硅薄膜材料稀釋率和壓強(qiáng)參數(shù)分別為：0.9～0.95，3～5Pa。 最后，設(shè)計(jì)